[发明专利]含双吡咯烷酮基的化合物及其合成方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及含双吡咯烷酮基的化合物及其合成方法和用途。

背景技术

表面活性剂是在加入很少量时即能大大降低溶剂的表面(界面)张力的一大类有机化合物。按照传统的分类方法，表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型四大类。在表征表面活性的众多参数中，临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂的一个重要参数，它可以作为表面活性剂的表面活性的量度。CMC值越小表明在较低浓度下，表面活性剂就能发挥很大的效能。

随着环境问题的日益突出，无论是生产企业，还是消费者，人们更加关注产品的安全性及环保性。在这种情形之下，“天然”、“绿色”已成为表面活性剂行业所追求的目标，而源自天然的表面活性剂也势必代替传统产品应用于工业生产和日用化学品中。N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮是重要的精细化学品。2-吡咯烷酮本身就存在自然界中或在生命代谢途径中以中间体形式存在。由于它是在生物体系中发现的，因而它有助于改善衍生物的温和性是毫无疑问的。1938年德国化学家Reppe“首次开发了2-吡咯烷酮类物质的工业化合成路线，从此吡咯烷酮的化学性能就显得格外重要，特别是N-低碳烃基取代的吡咯烷酮，成为工业上极有价值的产品。目前国内外学者研究的N-烷基取代吡咯烷酮多集中在N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮的合成和应用上，关于N-长链烷基取代吡咯烷酮作为表面活性剂的研究很少(Robert B.Login：吡咯烷酮基表面活性剂一，日用化学品科学，1996，86，40～41；Robert B.Login：吡咯烷酮基表面活性剂二，日用化学品科学，1996，87，39～42；Robert B.Login：吡咯烷酮基表面活性剂三，日用化学品科学，1996，88，42～45)。含双吡咯烷酮基的表面活性剂还未见报道。本发明的目的在于提供一类含双吡咯烷酮基的表面活性剂，该表面活性剂具有较好的生物相容性和表面活性，具有巨大的应用前景。

目前，国外学者对双子表面活性剂及其性质研究的主要品种有：以单苯基和乙烯基双苯基为联接基团的磷酸盐型双子表面活性剂，以单苯基为联接基团的季铵盐型双子表面活性剂(Menger FM，J.Am.Chem.Sco，1993，115：10083)；以亚甲基链为联接基团的季铵盐型双子表面活性剂(Zana R，Langmuir，1994，10：1140)；以2-丙醇为联接基团的季铵盐型双子表面活性剂(RoSen M J，Langmuir，1996，12：1149)等；鉴于双子表面活性剂的高表面活性以及其他特殊性质，国内有学者对双子表面活性剂及其性质开展了研究(付冀峰等：二聚表面活性剂的性质及其应用，日用化学工业，2001，31(5)：41～42；陈功等：一种双子表面活性剂的合成，精细化工，2001，18(8)：440～442；郑利强等：双子表面活性剂溶液的表面活性的研究，化学学报，2001，59(5)：637～642；郑玉婴等：Gemini阳离子表面活性剂在水溶液中胶团化行为的温度效应与烩/熵补偿，化学学报，2001，59(5)：690～395；水玲玲等：双子表面活性剂体系的界面活性研究，精细化工，2001，15(2)：67～69)。尽管如此，由于国外所生产的双子表面活性剂价格相当昂贵，国内开发的双子表面活性剂新品种十分有限，这使得该表面活性剂难以得到推广应用。此外，现在双子表面活性剂的生产工艺条件一般要求较为苛刻，操作繁琐，限制了大规模生产和应用。而双子表面活性剂本身具有较为特殊的结构，分子内长的疏水烷基链在一定程度上降低了该表面活性剂的水溶性和表面活性。本发明的另一目的在于提供一种非离子双子表面活性剂，其合成工艺操作简单，原料价廉易得，反应条件温和，易于控制，适宜大规模生产和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供含双吡咯烷酮基的化合物及其合成方法和用途，该化合物可以作为表面活性剂且具有较好的生物相容性和表面活性；所述合成方法操作简单，原料价廉易得，反应条件温和，易于控制，对设备无特殊要求。

本发明提供的技术方案是，含双吡咯烷酮基的化合物，其化学结构式为：

n＝1或2；m＝4，6，8，10，12，14，16或18

                 (I)