[发明专利]N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N,N,N-三甲基碘化铵及其制备和应用

权利要求书

1.N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵，结构如式(I)所示：

2.一种制备如权利要求1所述的N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)以式(II)所示的全氟己基磺酰氟和式(III)所示的N，N-二甲基-1，3-丙二胺为原料，在缚酸剂存在下，在非质子有机溶剂中，于-10～150℃进行磺酰胺化反应，反应结束后经中和得到式(IV)所示的N，N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺；

(2)N，N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺再与式(V)所示的碘甲烷在非质子有机溶剂中，于-10～100℃进行季铵化反应1～24h，反应液经分离纯化得到式(I)所示的N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵；

3.如权利要求2所述的制备N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，其特征在于：所述的缚酸剂选自下列一种或任意几种的组合：二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺、N-甲基哌啶、N，N-二甲苯胺、吡啶、哌啶、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢钾。

4.如权利要求2所述的制备N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)所述的非质子有机溶剂各自独立选自下列之一：甲苯、苯、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、环丁砜、1，2-二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、二氯苯、硝基苯、乙醚、异丙醚、四氢呋喃、呋喃。

5.如权利要求2～4之一所述的制备N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，全氟己基磺酰氟与N，N-二甲基-1，3-丙二胺、缚酸剂的物质的量之比为1∶0.5～5∶0.1～5，所述非质子有机溶剂的体积用量以全氟己基磺酰氟的质量计为0.5～10ml/g；所述步骤(2)中，N，N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺与碘甲烷的物质的量之比为1∶1～5，所述非质子有机溶剂的体积用量以N，N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺的质量计为0.5～5ml/g。

6.如权利要求5所述的制备N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，全氟己基磺酰氟与N，N-二甲基-1，3-丙二胺、缚酸剂的物质的量之比为1∶1.6～2.5∶1～5，所述非质子有机溶剂的体积用量以全氟己基磺酰氟的质量计为0.5～5ml/g；所述步骤(2)中，N，N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺与碘甲烷的物质的量之比为1∶1.6～2.5，所述非质子有机溶剂的体积用量以N，N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺的质量计为1～4ml/g。

7.如权利要求6所述的制备N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，全氟己基磺酰氟与N，N-二甲基-1，3-丙二胺、缚酸剂的物质的量之比为1∶1.6∶1～2；所述步骤(2)中，N，N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺与碘甲烷的物质的量之比为1∶1.7。

8.如权利要求2～4之一所述的制备N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，其特征在于：步骤(1)所述的磺酰胺化反应的反应温度为-5～15℃，反应时间为4～15h；步骤(2)所述的季铵化反应的反应温度为25～100℃，反应时间为4～10h。

9.如权利要求7所述的制备N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵的方法，其特征在于：步骤(1)所述的磺酰胺化反应的反应温度为0～10℃，反应时间为8～10h；步骤(2)所述的季铵化反应的反应温度为40～80℃，反应时间为4～8h。

10.如权利要求1所述的N-(3-全氟己基磺酰胺基)丙基-N，N，N-三甲基碘化铵作为表面活性剂的应用。