[发明专利]N,N,N′,N′-十二烷基四取代二苯醚磺酸盐阴离子型双子表面活性剂及其合成

说明书

本发明公开了一种N,N,N′,N′‑十二烷基四取代二苯醚磺酸盐阴离子型双子表面活性剂及其合成。其结构式为：由两步反应制备得到：S1、4,4′‑二氨基二苯醚和溴代十二烷进行胺的烷基化反应，得到N,N,N′,N′‑十二烷基四取代二苯醚；S2、N,N,N′,N′‑十二烷基四取代二苯醚与浓硫酸发生磺化反应制得目标产物N,N,N′,N′‑十二烷基四取代二苯醚磺酸盐。本发明的表面活性剂表面活性高，且其合成方法简单，反应条件温和，易于分离和提纯。本发明的表面活性剂有望应用于三次采油中的碱/表面活性剂、聚合物/表面活性剂二元复合驱、碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱、微乳液乳化剂等，也可与普通表面活性剂复配以降低使用成本，为其规模化应用创造条件。

技术领域

本发明涉及表面活性剂领域，具体涉及一种N,N,N′,N′-十二烷基四取代二苯醚磺酸盐阴离子型双子表面活性剂及其合成。

背景技术

1971年，Bunton等对烷撑-双(烷基二甲基溴化铵) [C_mH_2m+1N⁺(CH₃)₂-(CH₂)₅-C_mH_2m+1N⁺(CH₃)₂]Br^-₂的表面活性进行了研究，考察了连接基分别为亲水、疏水、柔性和刚性基团时该类表面活性剂的性质。(C.A.Bunton, L.Robinson.Catalysis of nucleophilcsubstituions by micelles of dieationic detergent[J].F. J.Org.Chem,1971(36):2346-2352)。1974年，Deinega等合成了一组新型两亲分子，其分子结构顺序为：长的碳氢链、离子头基、连接基团、第二个离子头基、第二条碳氢链(Y.P.Zhu,A.Masuyama,Deinega,Preparation and properties of double-or-triple--chain surfactants with twosulfonate groups devised from N-acyldiethanolamines[J].J.Am.Oil Chem.Soc,1991(68):539-543)。90年代初日本 Osaka大学的Okahara等合成了多种以柔性基团为连接基的阴离子双子表面活性剂，考察了它们的性质。(Zhu Y P,Masuyama A,OkaharaM.Preparation and surface active properties of amphipathic compounds with twosulfate groups and two lipoplulic alkyl chains[J]J Am Oil Chem Soc,1990,67(7):459-463；Zhu.Y P,Masuyama A,Kirito M. Preparation and surface-activeproperties of new amphipathic compounds with two phosphate groups and twolong-chain alkyl groups[J]J Am Oil Chem Soc,1991,68(4): 268-271；Zhu Y.P,Masuyama A,Kiriito Y.Preparation and properties of double or triple-chainsurfactants with two sulfonate groups derived from N-acyldiethanulamines[J] JAm Oil Chem Soc,1991,68(7)539-543)。然而系统的有目的地开展这类新型表面活性剂的研究则是从1991年Emery大学Menger和Lihua的工作开始的。他们合成并研究了以刚性基团为连接基的双烷烃链表面活性剂，取名为“Gemini”(天文学中双子星座的意思)表面活性剂，(Menger F M,Littau CA.Gemini surfactants:synthesis and properties[J].J.AmChem Soc,1991(113):1451-1452)。Rosen小组和Zana小组都接受了这一命名，开展了大量的有针对性的研究(Rosen,MJ.Geminis:A new Generation of surfactants.[J]J ChemTechnol,1993(30):23-33；Zana R,Talmon Y.Dependence of aggregate morphology onstructure of dimeric surfactants.[J]Nature,1993(362): 228-229)。随着双子表面活性剂结构特点、优异性能和构效关系的进一步揭示，这类新型表面活性剂已受到世界各国科学家的青睐，并引起实业界的普遍关注，为寻求其应用而努力。