[发明专利]烯丙基二甲基脱氢枞基氯化铵接枝壳低聚糖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明所涉及的烯丙基二甲基脱氢枞基氯化铵接枝壳低聚糖及其制备方法是精细有机化学品领域表面活性剂方面的一种新型的以脱氢枞基为亲油基和壳低聚糖基为亲水基的绿色环保型阳离子表面活性剂烯丙基二甲基脱氢枞基氯化铵接枝壳低聚糖及其制备方法。

背景技术

松脂是松树自然生长过程中生成的一种分泌物。作为一种具有可再生性和良好生物降解性的天然资源，松脂经分馏处理后可以分别得到以由枞酸、长叶枞酸和新枞酸等组成的含三员菲环结构的树脂酸为主要成份的松香，及以α-蒎烯和β-蒎烯为主要成份的松节油。

松香经高温下的催化歧化反应可以转化为比松香具有更好氧化稳定性的以脱氢枞酸为主要成份的歧化松香。借助于化学和物理的方法，可以从歧化松香中分离得到脱氢枞酸。由于制备脱氢枞酸的基础原料松脂具有天然可再生性及环境友善性，因此脱氢枞酸不但在药物生产、手性分离领域有广泛用途，而且在精细化学品制备和有机合成领域有重要应用。利用脱氢枞酸在钨酸铵等催化剂存在下与氨在加压条件下进行高温脱水反应生成脱氢枞酰胺后，再在高温下进一步脱水可以生成脱氢枞腈；或通过脱氢枞酸在氯化钴和硼酸作为催化剂的条件下与尿素于高温下反应，也可以得到脱氢枞腈。

作为一种松香的衍生产品，脱氢枞腈不但可用作纤维制品和涂料的稳定剂，塑料的增塑剂和增韧剂及润滑油添加剂，而且经催化氢化后可转化为用途更为广泛的性质类似于高级脂肪胺的脱氢枞胺。与高级脂肪胺一样，脱氢枞胺也可作为基本原料之一用于包括阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性表面活性剂在内的各种表面活性剂的制备。

脱氢枞胺通过与氯磺酸反应后再用碱中和，可以直接得到具有磺酸盐结构的阴离子表面活性剂；通过脱氢枞胺与环氧乙烷反应生成具有醇胺结构的松香衍生物后，再与氯磺酸、三氧化硫、发烟硫酸等反应，可以生成分子结构中既有硫酸酯结构也有聚氧乙烯及类似醇胺结构的阴离子表面活性剂；通过具有醇胺结构的松香衍生物与马来酸反应形成相应的马来酸单酯后，再用碱中和可以得到羧酸盐型阴离子表面活性剂；通过亚硫酸氢钠对含脱氢枞胺结构和聚氧乙烯结构的马来酸酯衍生物双键的加成反应，可以得到具有脱氢枞胺聚氧乙烯结构的琥珀酸单酯磺酸盐。这些具有脱氢枞胺结构的阴离子表面活性剂具有优良的乳化、分散、洗涤、润湿和增溶性能，尤其是它们的温和性比目前大多数阴离子表面活或两性表面活性剂都优越，安全性能也非常高。它们可广泛应用于洗涤、化妆品等日化行业及石油开采、烯烃单体乳液聚合、金属清洗、纺织印染、感光材料等工业领域。

脱氢枞胺通过与环氧乙烷的加成反应，可以生成具有脱氢枞胺和聚氧乙烯链结构的非离子表面活性剂N-聚氧乙烯脱氢枞胺或N，N-二聚氧乙烯脱氢枞胺；脱氢枞胺还可以通过与葡萄糖酸内酯反应生成有酰胺和多元醇结构的非离子表面活性剂；脱氢枞胺通过与环氧氯丙烷反应后再与二乙醇胺或二烷基胺反应可以生成具有脱氢枞胺和二乙醇胺或N，N-双烷基取代结构的非离子表面活性剂。这些以脱氢枞胺为原料制备得到的非离子表面活性剂一般都具有极好的润湿和乳化性能，并且毒性也较小，对皮肤和眼睛无刺激作用，可以用作清洁剂、乳化剂、泡沫剂、缓蚀剂和助染剂。

脱氢枞胺经Eschweiler-Clarke反应生成N，N-二甲基脱氢枞胺后，再与氯乙酸反应可以生成具有类似于甜菜碱结构的两性表面活性剂；脱氢枞胺也可以直接通过与卤代羧酸作用生成具有氨基酸结构的两性表面活性剂。这些含脱氢枞胺结构的两性表面活性剂不但具有一定的抗硬水能力，而且泡沫比较丰富，润湿力也较强，乳化性能和去污性能都比较好，还具有一定的抗菌抑菌性。

脱氢枞胺在一定的反应条件下通过与环氧氯丙烷反应生成N-(3-氯-2-羟丙基)脱氢枞胺后，再与三甲基胺反应可以生成3-脱氢枞胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵；通过N-(3-氯-2-羟丙基)脱氢枞胺与吡啶反应，可以生成含吡啶和脱氢枞胺结构的阳离子表面活性剂。这些具有脱氢枞胺结构的阳离子表面活性剂一般都具有良好的抗静电、乳化、柔软和杀菌抑菌等应用性能。N，N-二甲基脱氢枞胺则还可以通过与卤代烃反应，直接实现脱氢枞胺结构中的胺基转化为季铵结构，如通过N，N-二甲基脱氢枞胺与烯丙基氯反应可以得到含烯丙基和脱氢枞基结构的烯丙基二甲基脱氢枞基氯化铵，通过N，N-二甲基脱氢枞胺盐酸盐与环氧氯丙烷作用可能生成含(3-氯-2-羟基)丙基和脱氢枞基结构的3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵。