[发明专利]一种含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂及其制备方法，属于表面活性剂合成技术领域，首先以长链脂肪伯胺和环氧氯丙烷在强碱氢氧化钠作用下得到含羟基联接基团的中间体；再在室温条件下，四氢呋喃为溶剂，中间体和丁二酸酐投料比为1:2，采用滴加方式，时间为3h，得到粗产物，经柱层析方法得到目标产品。本发明得到的氨基酸型双子表面活性剂产率高，具有较高的表面活性，临界胶束浓度很低（10^‑6数量级），低刺激性，易于生物降解，可用于日用化工等产品配方中。

技术领域

本发明属于表面活性剂合成技术领域，具体涉及一种含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂及其制备方法。

背景技术

表面活性剂分子结构的两亲性决定了它自发地在溶液内部聚集和在界面上吸附这两个基本特性，从而衍生出许多作用功能，如洗涤、增溶、乳化、润湿、发泡等，从而可以应用于许多工业领域，素有“工业味精”和“工业助剂”之称。因此，探索并合成具有高表面活性的新型表面活性剂一直是表面活性剂学科长期研究的主题。

双子表面活性剂是由一个联接基团通过化学键将两个普通表面活性剂在其头基或靠近头基处巧妙地连接在一起，既增强了疏水基之间的疏水相互作用，又使离子亲水基之间的排斥作用因联接基团的限制而大大削弱，从而产生了相当高的表面活性，其表征胶束生成能力和降低表面张力效率的两个特征指标CMC和C₂₀比普通表面活性剂分别提高了2-3个数量级。

如今人们对环保意识越来越强烈，特别是日化行业的发展随着国家和人们的越来越重视，日化行业要想立足除了解决生产成本和安全问题外还必须要考虑产品的环保问题。开发新型高表面活性、绿色环保的双子表面活性剂是21世纪表面活性剂领域内不断奋斗的目标。氨基酸型双子表面活性剂具有性质温和、低刺激、生物降解性好、高表面活性等优点，因而该类双子表面活性剂在日用化工等行业表现出巨大的发展潜力。1995年Kitsuki合成含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂4,8-二葵（十二）烷基-3,9-二羰基-6-羟基-4,8-二氮杂-1,11-双十三（十五）烷基羧酸钠（简写为10-3(OH)-10(COONa)₂和12-3(OH)-12(COONa)₂）），并将其作为基础配方用于洗涤剂，发现其配方具有好的发泡性、良好的洗涤效果、无刺激、气味愉悦。2006年王毅琳课题组合成出8-3(OH)-8(COONa)₂，并对其性质进行研究，发现其在pH12和7时临界胶束浓度分别为3.6 × 10^-4 mol/L和2.6 × 10^-4mol/L，表面张力分别为41.0 mN/m和30.3mN/m，表明其在中性条件下具有较高的表面活性。然而，在上述氨基酸型表面活性剂的合成工艺中，采用乙醚为溶剂，投料比为1:3，一次性投料，温度为回流，这些条件都不利于目标产物的生成，产率低（30%），这在一定程度上制约了它的工业化生产和应用。因此，我们针对现有生产工艺中存在的问题，对其进行了合理的改进，得到了良好的结果，产率可达54%之上，并且条件更为温和、节省了原料。同时，所制备得到的氨基酸型表面活性剂在中性至碱性范围内，临界胶束浓度都非常低（10^-6数量级）。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂及其制备方法，该含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂具有高表面活性、低刺激性。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂，该表面活性剂分子结构式为：

。

所述的含羟基联接基团的氨基酸型双子表面活性剂的制备方法，步骤如下：