[发明专利]一种杂环阳离子双子表面活性剂的制备方法

说明书

一种杂环阳离子双子表面活性剂的制备方法，首先以含氮杂环与溴代烷发生亲核取代反应制备长碳链叔胺，然后将长碳链叔胺与二溴代烷类化合物发生亲核取代反应制备杂环阳离子双子表面活性剂。采用本发明所合成的杂环阳离子双子表面活性剂表面活性优异，可将纯水的表面张力降至23.31mN/m，临界胶束浓度较小(0.0040g/L)，且具有优异的抗菌性能，抑菌率达99％以上。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，特别涉及一种杂环阳离子双子表面活性剂的制备方法。

背景技术

双子表面活性剂又称为双生表面活性剂或偶联表面活性剂。与传统单链表面活性剂仅含有一个亲水基团和一个疏水基团不同，双子表面活性剂含有两个亲水基团(离子头基或极性基团)和两个疏水基团(碳氢链、碳硅链或碳氟链)，且由联接基在亲水基团处或疏水基团处以化学键相联接。因此，相较于单链表面活性剂，双子表面活性剂具有更高的表面活性、更低的临界胶束浓度与Kraff点。

现有双子表面活性剂中研究较多的主要为阴离子双子表面活性剂、阳离子双子表面活性剂和非离子双子表面活性剂。其中，阳离子双子表面活性剂除具有高表面活性外，还具有抗菌的优势，因此引起了广泛的重视。阳离子双子表面活性剂的表面活性和抗菌性能主要受其亲水基团、疏水基团及联接基团的影响。为了提高双子表面活性剂的表面活性，研究者们进行了大量的工作。有学者通过改变双子表面活性剂的联接基长度与种类制备阳离子双子表面活性剂，也有学者通过改变阳离子双子表面活性剂的疏水链长制备阳离子双子表面活性剂，还有学者将有机硅表面活性剂与阳离子双子表面活性剂相结合，但其表面活性提高程度均有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种杂环阳离子双子表面活性剂的制备方法，提高表面活性同时提升抗菌性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种杂环阳离子双子表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将含氮杂环、溴代烷与酯类化合物加入到容器中，升温至60～65℃，保温反应12～12.5h，得到长碳链叔胺；

步骤二：将长碳链叔胺溶于有机溶剂中，然后加入二溴代烷类化合物，升温至60～65℃，保温反应5～6h，得到杂环阳离子双子表面活性剂。

本发明进一步的改进在于，步骤一中所述含氮杂环为咪唑、吗啡啉与吡啶中的任一种。

本发明进一步的改进在于，步骤一中所述溴代烷为溴代十二烷、溴代十四烷与溴代十六烷中的任一种。

本发明进一步的改进在于，步骤一中所述含氮杂环与溴代烷的摩尔比为0.4～0.6：0.15～0.25。

本发明进一步的改进在于，步骤一中所述含氮杂环与酯类化合物的摩尔比为0.4～0.6：1.5～2。

本发明进一步的改进在于，步骤一中所述酯类化合物为乙酸乙酯、乙酸正丁酯、戊酸乙酯或丁酸乙酯。

本发明进一步的改进在于，步骤二中所述长碳链叔胺与有机溶剂的摩尔比为0.04～0.06：0.5～0.6。

本发明进一步的改进在于，步骤二中所述长碳链叔胺与二溴代烷类化合物的摩尔比为0.04～0.06：0.2～0.3。

本发明进一步的改进在于，步骤二中所述二溴代烷类化合物为1.2-二溴乙烷、1.3-二溴丙烷、1.4-二溴丁烷或1.5-二溴戊烷。

本发明进一步的改进在于，步骤二中所述有机溶剂为氯仿、二氯甲烷或四氢呋喃。

本发明相对于现有技术，具有的有益效果如下：