[发明专利]一种胆碱类离子液体表面活性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及离子液体表面活性剂技术领域，具体涉及一种胆碱类离子液体表面活性剂及其制备方法。

背景技术

在化工产品的生产加工过程中，普遍都使用有机溶剂，这是污染的重要来源之一。近年来，使用无毒无害的绿色溶剂来代替有机溶剂已经成为人们的重要研究方向。伴随着“绿色溶剂”的提出，各种绿色溶剂(比如超临界二氧化碳，离子液体和聚乙二醇等)也引起了人们的广泛关注。离子液体可根据阴阳离子分类，阳离子分为：季铵盐类、季鏻盐类、吡啶类和咪唑类等；按阴离子分为两大类：一类是组成固定而且对空气、水稳定的阴离子，另一类是组成可以调的氯铝酸类。

离子液体一般是由结构不对称，体积相较大的有机阳离子与体积相较小的无机阴离子组成，在室温或接近室温下呈现为液态。一般将熔点低于100℃的离子液体称作室温离子液体，离子液体中一般不存在中性分子，只存在阴、阳离子。与水溶液和一般的有机溶剂相比，离子液体具有许多它们不具备的性质；和固态物质相比，它是液态的；与传统的液态物质相比较，它又是离子的。因此，离子液体往往表现出一些独特的性质和功能：(1)离子液体的蒸气压小、不可燃、毒性较小、不挥发，因此能够减少由于挥发而带来的环境污染问题，还可以应用于真空体系；(2)可溶解多种极性、非极性的有机物和无机物，相对较易与其他物质分离，并且可以循环利用。若和不相容的有机溶剂混合，则可以提供一个可调控的非水、极性两相体系，可将室温离子液体中的憎水基作为与水的不相溶的极性相使用；(3)其化学稳定性和热稳定性都较好，而且液态范围很大，从-96℃到300-400℃，在这个温度范围内都可以作为液体使用，有利于热力学控制；(4)离子电导率高，电势大。以上的特点使得离子液体兼有固体和液体功能，可称为“固态”液体或“液体”分子筛。离子液体作为一种新型的绿色溶剂，广泛的应用于有机合成、分离技术和催化反应等领域。

目前有关离子液体的应用已有不少报道，像氯化胆碱和尿素以摩尔比为1:2的比例混合可制得低共熔混合物，其熔点为12℃，比氯化胆碱和尿素的熔点都低，它常温下为液体，属于离子液体，可以作为非挥发性反应介质。而且氯化胆碱制得的共熔混合物具有很高的离子活性，可以观察到它具有典型的离子液体特性，具有大多数分子溶剂所不具备的性质，并且可以作为绿色药物载体。这类低共熔混合物更易被环境所接受，现今已应用在合成微孔结晶和化学反应等领域。

季铵盐和酰胺(包括尿素)或羧酸形成的低共熔混合物也显示出了不寻常的性质，例如可以溶解许多“不溶的”金属氧化物，应用于金属抽提。羧酸和季铵盐所形成低共熔混合物的物理性质和离子液体相似。这些低共熔物容易提纯，不和水反应，而且大多都无毒且能被生物降解。

有报道指出，低分子的表面活性剂如单链的表面活性剂可以在界面上超分子聚合。然而，迄今为止，有关传统表面活性剂在水溶液中通过氢键自聚的报道却很少，这是因为传统表面活性剂在水溶液中和离子或金属配体相互作用的氢键力量很弱。但是季铵盐表面活性剂却可以和金属络合自发形成囊泡。金属配体络合，它主要是发生在金属配体形成超分子聚集体上，关于金属配体和表面活性剂相互作用所形成囊泡的结构也有了一系列报道。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种胆碱类离子液体表面活性剂及其制备方法，该制备方法中基底十四烷氧基甲基-(2-羟乙基)-二甲基氯化铵（C₁₄OCl）的合成减少了多种溶剂的参与，提高了产物的产量，同时避免了在反应液中引入较多的杂质。

本发明的技术方案为：一种胆碱类离子液体表面活性剂，其特征在于所述的胆碱类离子液体表面活性剂为十四烷氧基甲基-(2-羟乙基)-二甲基氯化铵、十四烷氧基甲基-(2-羟乙基)-二甲基四氟硼酸铵或十四烷氧基甲基-(2-羟乙基)-二甲基硝酸铵，对应的结构式分别为                                                、或。