[发明专利]含金刚烷结构的可聚合非离子表面活性剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种含金刚烷结构的可聚合非离子表面活性剂及制备方法。该可聚合非离子表面活性剂的合成方法是使用金刚烷酰氯与聚乙二醇丙烯酸酯类在有机溶剂中，以有机碱作为缚酸剂的条件下进行酯化反应得到；或者使用金刚烷羧酸与聚乙二醇丙烯酸酯在有机溶剂中使用催化剂进行酯化反应得到。反应后的产物分子端基上含有可聚合的双键结构，可应用于聚合反应中作为疏水单体，且产物具有表面活性。

技术领域

本发明涉及表面活性剂技术领域，具体涉及一种含金刚烷结构的可聚合非离子表面活性剂及制备方法。

背景技术

金刚烷是一种高度对称和非常稳定的化合物，其特殊笼状结构引起化学界的浓厚兴趣，滋生了笼状化合物化学的诞生。到后来发现金刚烷衍生物有抗病毒活性，更得到了药学界的格外关注，很多文献及专利报道了金刚烷衍生物作为药物的应用前景；化学界围绕金刚烷的系统研究已经形成了一门独立的学科：金刚烷化学。常见的专利及文献中，专注于金刚烷在药物和新材料方面的应用。CN105829284A公开了一种金刚烷甲酰胺类化合物的合成方法，可应用于药物和化妆品方面；CN 108117567公开一种金刚烷四(4硼酸苯基)金刚烷，可应用作为具有四面体结构的共价有机骨架材料；CN106008135公开了一种可作为治疗老年痴呆症的中间体药物1,3-二甲基金刚烷的制备方法。尽管基于金刚烷的衍生物种类很多，但目前大多数限于药物和新材料方面，为了满足多方面的应用要求，更多的金刚烷衍生物有待进一步开发。近年来，开始有研究者们研究将含有金刚烷结构的物质引入聚合物中以提高聚合物的疏水性能，以满足不同场景下的应用要求[Loebel C,Rodell C B,Chen MH,et al.Shear-thinning and self-healing hydrogels as injectable therapeuticsand for 3D-printing[J].Nature Protocols,2017,12(8):1521-1541.]，但大多数文献及专利中没有涉及以金刚烷结构作为疏水单体来合成疏水缔合聚合物。

随着油气田开发的进行，疏水缔合聚丙烯酰胺在压裂酸化，三次采油等方面的应用取得了较大的进展，生产疏水缔合聚丙烯酰胺的关键点在于使用适当的疏水单体。基于现有技术中还没有涉及以金刚烷结构作为疏水单体来合成疏水缔合聚合物，因此，有必要探索金刚烷结构在疏水单体的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种含金刚烷结构的可聚合非离子表面活性剂，该可聚合非离子表面活性剂是一种新的水溶性良好的单体，可作为疏水单体来合成疏水缔合聚合物。

本发明的另一个目的在于提供上述可聚合非离子表面活性剂的制备方法。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种含金刚烷结构的可聚合非离子表面活性剂，其中，所述可聚合非离子表面活性剂具有如下结构通式：

其中，所述R1为甲基或氢原子；所述R2为含金刚烷立体结构的烷基。

根据本发明的一些具体实施方案，R2为1-甲基金刚烷基或1-乙基金刚烷基。

根据本发明的一些具体实施方案，聚氧乙烯链重复单元数n为8-36，优选8-20，更优选8-12。

根据本发明的一些具体实施方案，金刚烷结构与聚氧乙烯链之间、烯丙基或甲基烯丙基与聚氧乙烯链之间均为酯基连接。

本发明还提供了上述含金刚烷结构的可聚合非离子表面活性剂的制备方法，其中，该制备方法选自如下方法中的一种：方法一：使用等摩尔比的含金刚烷结构的酰氯与聚乙二醇丙烯酸酯或聚乙二醇甲基丙烯酸酯，在有机溶剂中使用等摩尔量的有机碱催化进行酯化反应得到所述可聚合非离子表面活性剂；方法二：使用等摩尔比的含金刚烷结构的羧酸与聚乙二醇丙烯酸酯或聚乙二醇甲基丙烯酸酯，在有机溶剂中使用等摩尔量的催化剂进行酯化反应得到所述可聚合非离子表面活性剂。