[发明专利]一种硫酸盐型含氟阴离子表面活性剂的制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫酸盐型含氟阴离子表面活性剂[N-甲基-(4-全氟-(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯氧基)苯磺酰胺基]乙基硫酸钠的制备及其用途。

背景技术

含氟表面活性剂由于具有“三高、两憎”的特性，随着国际、国内市场的需求日益增大，含氟表面活性剂性能优异、技术含量高、附加值大，引起国内外研究者的极大兴趣。其含氟烃基具有拒水、拒油[化工新材料,2004,32(8):46]，广泛的应用于石油、煤炭、矿冶、机械、纺织、医药等工业及农业领域[日用化学品,2011,41(4):40-43]。

阴离子表面活性剂作为其中的重要品种之一，主要有羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸盐型和磷酸盐型等[氟碳表面活性剂[M].北京,化学工业出版社,2001,6；表面活性剂化学[M].北京,北京理工出版社,2009,8]；具有良好的发泡性、去污性、分散性、乳化性和耐硬水性，其水溶液呈中性或者微弱碱性，广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂，产量占表面活性剂的首位。

硫酸盐型含氟阴离子表面活性剂分子中，憎水基除了含氟碳链外，一般还有普通的碳氢链；含氟碳链大部分为6-10个碳原子的直链；其亲水基为硫酸根负离子。

美国、西欧、日本等发达国家相继开发此类产品，如：美国杜邦、英国ICI、法国Atochem、德国Hoechst和Bayer、瑞士Ciba-Geigy以及日本旭硝子、大金和Neos等公司拥有80％以上的国际市场。与国外相比，我国含氟表面活性剂，无论在生产能力上，还是在合成研究、应用研究上都比较薄弱。

近年来，对于直链含氟表面活性剂的研究报道很多。以电解氟化法得到的全氟磺酰氟、全氟酰氟，或者以全氟碘代烷（R_FI）为原料，通过调聚法得到的含氟中间体，进一步合成直链含氟表面活性剂[Langmuir, 2009,25(16):8919-8926；J. Fluorine Chem. 2012(138)3-23]。该类表面活性剂具有较高的表面活性，但是具有能耗大、价格昂贵等缺点。

以通过齐聚法得到的含氟烯烃为原料，克服了电解氟化法、调聚法能耗大、价格昂贵等缺点，可以用于制备的枝杈型含氟表面活性剂，具有合成简单、成本低、性价比高等特点。目前，尚无文献报道该硫酸盐型含氟阴离子表面活性剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸盐型含氟阴离子表面活性剂[N-甲基-(4-全氟-(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯氧基)苯磺酰胺基]乙基硫酸钠的制备及其用途，本发明具有优异的表面活性。

本发明的结构式如下：

I

上述硫酸盐型含氟阴离子表面活性剂的制备方法，包括下述步骤：以含氟苯磺酰氯为原料，与N-甲基乙醇胺反应得到含氟羟乙基苯磺酰胺中间体；进一步与硫酸化试剂反应得到目标产物：[N-甲基-(4-全氟-(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯氧基)苯磺酰胺基]乙基硫酸钠。

所述反应的反应方程式为：

本发明化合物II是含氟苯基醚与磺酰化试剂在适合的温度、溶剂、催化剂和一定的物质的量比下反应而制备的。

本发明的实质性特点可以从下述实施例子中得以实现，但这些实施例子仅作为说明，而不是对本发明进行限制。

 

附图说明

图1为实施例的水溶液表面张力和浓度对数曲线图

图2为实施例的泡沫稳定性变化曲线图

具体实施方法

实例1：N-甲基-N-羟乙基-4-全氟-(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯氧基苯磺酰胺