[发明专利]一种CO2/N2‑光双重刺激响应型表面活性剂及其合成方法

权利要求书

1.一种CO₂/N₂-光双重响应性的表面活性剂，其特征是既对紫外光、可见光有响应；也对CO₂、N₂有响应，即具有双重响应性，是以4-烷基苯胺、苯酚为原料，经过重氮化、取代反应、氨化、通入二氧化碳后得到一种偶氮苯基碳酸氢盐表面活性剂，其分子结构为：

其中R₁＝H或C₁～C₁₂直链或支链烷基；R₂＝C₁～C₁₆直链或支链烷基；R₃＝C₁～C₄烷基。

2.根据权利要求1所述表面活性剂，其特征是R₁＝H或者C₁～C₁₂支链或者支链烷基，即4-烷基苯胺为苯胺、烷基链为C₁-C₁₂的直链或支链的对位烷基苯胺。

3.根据权利要求1所述表面活性剂，其特征是R₂＝C₂～C₁₆直链或支链烷基，即所用二溴烷烃为1,2‐二溴乙烷、1,2‐二溴丙烷、1,2‐二溴丁烷、1,3‐二溴丙烷、1,3‐二溴丁烷、1,4‐二溴丁烷、1,5‐二溴戊烷、1,6‐二溴己烷、1,7‐二溴庚烷、1,8‐二溴辛烷、1,9‐二溴壬烷、1,10‐二溴癸烷、1,11‐二溴十一烷、1,12‐二溴十二烷、1,14‐二溴十四烷、1,16‐二溴十六烷。

4.根据权利要求1所述表面活性剂，其特征是R₃＝C₁～C₄烷基，即所用二烷基胺为二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺。

5.根据权利要求1所述表面活性剂的合成方法，其特征在于合成步骤为：

(1)重氮化-偶合反应：在-10～10℃下向4-烷基苯胺中滴加摩尔比1～4的盐酸溶液和摩尔比1～4的NaNO₂溶液，反应0.5～3小时后，将摩尔比1～2苯酚溶在在摩尔比1～3、质量含量10～90％Na₂CO₃溶液中，将混合液滴加到上述混合物中，反应1～5小时，将产物抽滤，真空干燥，得到4-烷基-4′-羟基偶氮苯；

(2)取代反应：将4-烷基-4′-羟基偶氮苯加入到摩尔比1～3的二溴烷烃和摩尔比1～3的K₂CO₃中，反应温度30～100℃，反应8～24小时，反应结束后，过滤，滤液去除溶剂后得到取代产物；

(3)氨化反应：将将取代产物加入到摩尔比1～10的二烷基胺溶液中，加入摩尔比1～5的K₂CO₃中，10～60℃下反应24h，反应结束后过滤，滤液蒸干后得到氨化产物；

(4)将氨化产物通入二氧化碳，生成碳酸氢盐表面活性剂，目标产物经过重结晶或者柱层析提纯后得到纯化合物。