[发明专利]一种氨基酸型氟碳表面活性剂、合成方法及应用

权利要求书

1.一种氨基酸型氟碳表面活性剂，其特征在于该类表面活性剂具有如下结构式：

其中R_f＝(C₃F₆O)_n，n＝3～12；

k＝0或1，X＝Na、K、Li、Ru或Se。

2.如权利要求1所述的氨基酸型氟碳表面活性剂，其特征在于该类表面活性剂具有如下结构式：

式中R_f、X如权利要求1所述。

3.如权利要求1或2所述的氨基酸型氟碳表面活性剂，其特征在于所述的n为6～12。

4.如权利要求1所述的氨基酸型氟碳表面活性剂，其特征在于所述的R_f为C₉F₁₈O₃或C₁₂F₂₄O₄，k为1。

5.如权利要求1所述的氨基酸型氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于该类表面活性剂的合成方法为以下步骤(3)，(2)～(3)或者(1)～(3)：

(1)R_fCOF和甲醇反应生成全氟甲酯；

(2)全氟甲酯与乙二胺酰胺化反应生成乙胺基全氟酰胺；

(3)a：乙胺基全氟酰胺在碱性条件下与丙烯酸甲酯发生加成反应得到

氨基酸氟碳表面活性剂中间体，再加碱水解生成权利要求1所述的k为1的氨基酸型氟碳表面活性剂；

或者b：将乙胺基全氟酰胺在碱性条件下与氯乙酸钠反应生成权利要求1所述的k为0的氨基酸型氟碳表面活性剂；

所述的全氟甲酯、乙二胺、乙胺基全氟酰胺、丙烯酸甲酯、氯乙酸钠、氨基酸氟碳表面活性剂中间体的结构式分别如下所示：

其中R_f如权利要求1所述。

6.如权利要求5所述的氨基酸型氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(1)中，反应物全氟环氧丙烷聚合物∶甲醇的投料摩尔比＝1.0∶(1.0～3.0)，在无水室温下反应，反应时间1～3小时；

所述的步骤(2)中，全氟甲酯∶乙二胺的投料摩尔比＝1.0∶(1.0～2.0)，反应温度为60℃～70℃，反应时间为2～5小时；

所述的步骤(3)a的反应在溶剂中进行，乙胺基全氟酰胺∶丙烯酸甲酯的投料摩尔比＝1.0∶(1.0～3.0)，反应温度为45℃～60℃，反应时间为2～3小时；得到权利要求5所述的氨基酸氟碳表面活性剂中间体再加碱回流1～6小时发生水解反应，水解时与碱的比例是1.0∶(1.0～3.0)；所述的步骤(3)b的反应在溶剂中进行，乙胺基全氟酰胺∶氯乙酸钠的投料摩尔比＝1.0∶(1.0～3.0)，反应温度为60℃～80℃，反应时间为3～10小时；乙胺基全氟酰胺、水和碱的用量摩尔比为1∶(0.5～1.0)∶(0.1～0.2)。

7.如权利要求6所述的氨基酸型氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(1)中反应后加入脱氟化氢试剂分层取下层；所述的步骤(2)中全氟甲酯与乙二胺反应后经萃取干燥蒸馏纯化得乙胺基全氟酰胺；所述的步骤(3)中乙胺基全氟酰胺与氯乙酸钠在溶剂中、水和碱存在下反应后过滤除去析出的盐并减压蒸馏。

8.如权利要求6所述的氨基酸型氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的碱是氢氧化钠，钾，锂等碱性金属，所述碱性条件是PH为9～11。

9.如权利要求6所述的氨基酸型氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的溶剂选自如下至少一种：醇和水。

10.如权利要求1所述的氨基酸盐型氟碳表面活性剂的用途，其特征是应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药、化工或油田领域。

11.如权利要求10所述的用途，其特征是用于制备灭火剂。