一種松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用。松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)式為：其中，R為松香基三環(huán)菲結(jié)構(gòu)，n=3,4,5或6。本發(fā)明松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑以松香為原料，符合表面活性劑制備的“原料綠色化”的要求；本發(fā)明所得的表面活性劑具有良好的表面活性及抑菌性能，其CMC值為2.28～3.38×10-5mol/L，γcmc值為24.7～32.3mN/m；Krafft點在12～23℃之間；分出松節(jié)油/水乳液中10mL水的時間為42～53h；初始起泡高度為128～137mm，5min后泡沫高度為121～131mm；對于大腸桿菌的抑菌性優(yōu)越于市售抑菌劑新潔爾滅。
【專利說明】一種松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于表面活性劑科學(xué)與應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]具有高表面活性的雙子表面活性劑(Gemini surfactants)是近年來表面活性劑領(lǐng)域中的研究熱點。通常研究的雙子表面活性劑是由2個相同的表面活性劑分子通過聯(lián)接基在親水基或接近親水基處連接在一起形成的一個對稱結(jié)構(gòu)，即分子結(jié)構(gòu)對稱的雙子表面活性劑。而分子結(jié)構(gòu)不對稱的雜雙子表面活性劑(Heterogemini surfactants)因含有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的頭基，不同長度的烷烴主鏈和變化多樣的聯(lián)接鏈，因此成為有可能獲得性能更加優(yōu)越的表面活性劑的新品種，并在了解分子自組織機理、構(gòu)筑新穎結(jié)構(gòu)的分子有序聚集體等方面發(fā)揮重要作用。但由于雜雙子表面活性劑的合成困難，目前相關(guān)的研究報道相對較少。
[0003]松香是一種豐富的天然可再生資源，其主要成分是樹脂酸，是一種三環(huán)菲骨架的含有兩個雙鍵的一元羧酸。三環(huán)菲骨架具有很強的疏水性，以雙鍵和羧酸作為反應(yīng)中心可引入親水基團。目前，關(guān)于對稱型松香基雙子表面活性劑也有報道，但關(guān)于松香基雜雙子表面活性劑的研究尚未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用，
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:`[0006]一種松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑，其分子結(jié)構(gòu)式為:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑，其特征在于:其分子結(jié)構(gòu)式為:
2.如權(quán)利要求1所述的松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑，其特征在于:其合成路線如下:
3.權(quán)利要求1或2所述的松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:所述松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑由N，N- 二甲基十二胺和溴代烷基松香基二甲基溴化銨季銨化反應(yīng)制得。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述N，N-二甲基十二胺和溴代烷基松香基二甲基溴化銨的摩爾比為(1.05~5):1。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:以丙酮為溶劑，將摩爾比為(1.05~5):1的N，N- 二甲基十二胺和溴代烷基松香基二甲基溴化銨攪拌回流反應(yīng)10~36h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物提純處理，即得。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:微波輻射條件下，以丙酮為溶劑，在功率為60~300W，溫度為40~50°C的條件下，將摩爾比為(1.05~5):1的N，N-二甲基十二胺和溴代烷基松香基二甲基溴化銨反應(yīng)5~60min，然后將反應(yīng)產(chǎn)物提純處理，即得。
7.如權(quán)利要求3-6任意一項所述的方法，其特征在于:溴代烷基松香基二甲基溴化銨的合成方法為:以無水乙醇為溶劑，將摩爾比為1: (I~8)的N，N- 二甲基松香胺和二溴烷烴，在30~60°C下反應(yīng)4~50h后，回流溫度下，反應(yīng)4~50h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過減壓蒸餾，用石油醚洗滌3~5次后真空干燥，得溴代烷基松香基二甲基溴化銨。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:N，N-二甲基松香胺的合成方法為:以二氯甲烷為溶劑，將摩爾比為1: (I~4)的松香酸和SOCl2在回流溫度下反應(yīng)3~5h，得松香酸酰氯；再將松香酸酰氯和40% 二甲胺水溶液在-5~0°C下反應(yīng)2~5h合成N，N- 二甲基松香酸酰胺，松香酸酰氯和二甲胺的摩爾比為1: (3~6);最后將摩爾比為(I~5):1的氫化鋰鋁和N，N- 二甲基松香酸酰胺在40~80°C下，反應(yīng)2~8h，得N，N- 二甲基松香叔胺。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:所述二溴烷烴為1，3-二溴丙烷、1，4- 二溴丁烷、I, 5- 二溴戊烷或1，6- 二溴己烷中的一種或兩種以上任意配比的混合物。
10.權(quán)利要求1或2 所述的松香基季銨鹽雜雙子表面活性劑作為抑菌劑的應(yīng)用。
【文檔編號】B01F17/18GK103599729SQ201310563113
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】商士斌, 王娟, 王丹, 宋杰, 沈明貴, 饒小平, 齊帆 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所