[发明专利]一种阴离子型双子表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阴离子型双子表面活性剂，以酒石酸和脂肪胺为原料，先合成酒石酸酰胺，再在酒石酸酰胺的两个仲醇上通过醚化反应、取代反应或酯化反应等接上阴离子基团，合成酒石酸酰胺阴离子型双子表面活性剂，该双子表面活性剂降低水溶液表面张力的能力较强，临界胶束浓度值为10^‑5数量级。该表面活性剂所用原料易得，酒石酸天然无毒易降解，合成工艺简单，成本低，产品因含有酰胺基团，使用排放后易于生物降解。

技术领域

本发明涉及表面活性剂技术领域，尤其涉及一种阴离子型双子表面活性剂及其制备方法。

背景技术

双子表面活性剂是具有双亲水基-双亲油基结构的新型表面活性剂，按亲水基团的种类，双子表面活性剂可以分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型四类。因其独特的结构，双子表面活性剂具有较低的临界胶束浓度和Krafft点、较高的表面活性、优良的水溶性及耐盐性能，是极具应用前景的新一代表面活性剂。

近20年来，国内外在双子表面活性剂的合成及性能研究方面已较深入，合成出许多种类的双子表面活性剂。鉴于环保、产品生态安全性等因素，近年合成的双子表面活性剂主要以糖基类、可分解及可降解型为主。其中，可分解及可降解型双子表面活性剂的分子结构中主要含有缩醛基、酯基或酰胺基团，这些基团的特点是在一定条件下稳定，在另外条件下易于分解或降解，在分子结构中引入此类基团是开发可生物降解型表面活性剂的一条途径。

然而，虽然已开发的双子表面活性剂的种类较多，但现有的双子表面活性剂的性价比有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含酰胺基阴离子型双子表面活性剂及其制备方法，提高双子表面活性剂的性能，且在使用排放后能够快速分解成无毒或低毒易降解物质。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种阴离子型双子表面活性剂，具有式I所示结构：

式I中n＝5～29，R为-SO₃M、-CH₂CH₂CH₂SO₃M、-SO₃OM、-COOM、-CH₂COOM或-PO₃M₂，M为Na⁺、K⁺或NH₄⁺。

优选的，所述阴离子型双子表面活性剂包括

本发明提供了上述技术方案所述阴离子型双子表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将酒石酸、氯化亚砜和溶剂混合，进行酯化反应，得到酒石酸二酯；

(2)将所述酒石酸二酯、溶剂和脂肪胺混合，进行酰胺化反应，得到酒石酸酰胺；

(3)将所述酒石酸酰胺置于反应器内，于保护气氛下，在冰水浴中逐滴加入阴离子化试剂，直接或在催化剂作用下进行反应，再用碱中和，得到酒石酸酰胺阴离子型双子表面活性剂。

优选的，所述步骤(1)中氯化亚砜与酒石酸的摩尔比为2～2.5。

优选的，所述步骤(1)中酒石酸为左旋酒石酸。

优选的，所述步骤(1)和步骤(2)中的溶剂为甲醇或乙醇。

优选的，所述步骤(1)中酯化反应的温度为溶剂的沸点，酯化反应的时间为4～16h。

优选的，所述步骤(2)中酰胺化反应的温度为溶剂的回流温度，酰胺化反应的时间为6～12h。