[发明专利]一种具有阴阳离子反转能力的Bola型表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有阴阳离子反转能力的Bola型表面活性剂及其制备方法，制备方法包括：1)在三口烧瓶中加入1,12‑二氨基十二烷和环丁‑3‑烯二甲酸酐，通氮气，进行亲核加成‑消除反应生成酰亚胺；随后以LiAlH₄还原羰基。2)将上述产物稀释，加入高锰酸钾，升温进行氧化反应生成羧基；反应结束后加入亚硫酸钠除去过量的高锰酸钾，采用硅藻土过滤及乙酸乙酯萃出杂质，收集水相，经过滤干燥至恒重得到最终产物。该表面活性剂具有优异的阴阳离子反转特性，可根据外界环境改变表面活性剂类型。在外界环境为碱性条件下为阴离子表面活性剂，外界环境为酸性条件下为阳离子表面活性剂。

技术领域

本发明属于功能性表面活性剂领域，特别涉及一种具有阴阳离子反转能力的Bola型表面活性剂及其制备方法。

背景技术

表面活性剂是指分子结构中含有非极性亲油基团和极性亲水基团的两亲性化合物，能够在气液、固液界面形成定向排列，溶液中加入少量即可显著降低溶液表面张力，有效改变界面物理化学性质。因此广泛应用于日常生活、工农业及高新技术等领域，已成为化学工艺的重要产业之一。表面活性剂产业由于长久以来的薄弱基础，导致表面活性剂仍存有品种单一、结构简单、工艺落后等缺陷。

发明内容

为了丰富表面活性剂类型，赋予表面活性剂功能化，本发明设计和制备了一种具有阴阳离子反转能力的Bola型表面活性剂及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种具有阴阳离子反转能力的Bola型表面活性剂，结构式为：

该表面活性剂根据外界环境pH的变化，阴阳离子性质进行反转。

所述Bola型表面活性剂在外界环境为碱性条件下为阴离子表面活性剂，外界环境为酸性条件下为阳离子表面活性剂。

一种具有阴阳离子反转能力的Bola型表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

1,12-二氨基十二烷和环丁-3-烯二甲酸酐混合，通氮气，在150～200℃进行亲核加成-消除反应生成酰亚胺；随后以LiAlH₄为还原剂在0～35℃下还原羰基；

向还原羰基后的产物加入高锰酸钾，升温90～100℃进行氧化反应生成羧基；反应结束进行后处理，得到最终产物。

作为本发明的进一步改进，在亲核加成-消除反应中，1,12-二氨基十二烷和环丁-3-烯二甲酸酐的摩尔比为1:4。

作为本发明的进一步改进，在还原反应中，LiAlH₄与1,12-二氨基十二烷的摩尔比为2～2.4:1。

作为本发明的进一步改进，在氧化反应中，高锰酸钾的物质的量是1,12-二氨基十二烷的物质的量的2～4倍。

作为本发明的进一步改进，所述氧化反应中，将还原羰基后的产物稀释后，在0℃下缓慢加入高锰酸钾，然后升温反应。

作为本发明的进一步改进，所述后处理包括：

反应结束后加入亚硫酸钠除去过量的高锰酸钾，采用硅藻土过滤及乙酸乙酯萃出杂质，收集水相，将pH调至为2～4将产品析出，经过滤干燥至恒重得到最终产物。

与现有表面活性剂相比，本发明具有以下优点：

本发明制备的具有阴阳离子反转能力的Bola型表面活性剂可应用于石油开采，原油回收，土壤修复等领域。该表面活性剂具有优异的阴阳离子反转特性，可根据外界环境改变表面活性剂类型。在外界环境为碱性条件下为阴离子表面活性剂，外界环境为酸性条件下为阳离子表面活性剂。