1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物及其制備方法，其結(jié)構(gòu)式如下所示，其中n為6,8,10,12,14，烷基咪唑可替換為烷基苯并咪唑。本發(fā)明的1,1′-二烷基)3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽是一種兩性雙子表面活性劑，具體合成方法包括1,3-二氯-2-丙醇的合成，N-烷基咪唑的合成，1,1′-二烷基-3,3′-(2-羥基-1,3-亞丙基)咪唑鹽酸鹽的合成和1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽的合成四個步驟。本發(fā)明的1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽及其制備方法的原料易得、反應(yīng)工藝條件易于控制，操作簡單，產(chǎn)物易提純，收率高。該物質(zhì)具有較低的臨界膠束濃度，可用作潤濕劑、乳化劑、發(fā)泡和穩(wěn)泡劑。分子結(jié)構(gòu)中具有大環(huán)咪唑頭基和磷酸酯基使其具有較好的熱穩(wěn)定性、溶解性、抗鹽耐溫和耐酸堿性。
【專利說明】1,1'- 二烷基-3, 3' -(2-磷酸酯-1,3-亞丙基)咪唑內(nèi)
鹽化合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精細化工領(lǐng)域，特別是涉及1，1' - 二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙子(Gemini)表面活性劑是近年來表面活性劑領(lǐng)域新興的熱點研究方向。雙子表面活性劑結(jié)構(gòu)中通常由兩條或更多的親水和疏水基組成，并由間隔基團(或稱連接基團)在親水基或附近位置通過化學(xué)鍵連接在一起。在眾多種類不同的雙子表面活性劑中，Gemini兩性離子型和陽離子型表面活性劑是其中性能最為優(yōu)良的兩類。兩性雙子表面活性劑主要指由部分陽離子和部分陰離子組成的雙子表面活性劑，其在水中可以通過分子內(nèi)相互作用而形成內(nèi)鹽。同時，部分兩性雙子活性劑在不同PH的介質(zhì)中能與多種表面活性劑復(fù)配使用，并呈現(xiàn)良好協(xié)同效應(yīng)。但該類活性劑較難合成，有關(guān)其研究報道較少，對兩性磷酸酯雙子表面活性劑的報道就更少，然而兩性雙子表面活性劑獨特的結(jié)構(gòu)和性能決定了其具有良好的潤濕性、洗滌性、乳化性、低刺激性、低毒性、抗鹽耐溫及酸堿等優(yōu)勢。咪唑陽離子Gemini表面活性劑的咪唑頭基具有很強的極性，因此表現(xiàn)出良好的自聚集趨勢，在功能材料的制備中可用于超分子組裝；作為陽離子反膠束體系，陽離子Gemini表面活性劑由于含有環(huán)狀的大咪唑頭基，因此其形成的反膠束體系比傳統(tǒng)的季銨鹽陽離子表面活性劑有更強的溶解能力。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，對功能性表面活性劑的需求越來越強烈，目前所面臨的不僅僅是經(jīng)濟效益問題，更重要的是環(huán)境友好型及應(yīng)用性能強的多功能表面活性劑的研發(fā)，即具有毒性低、對環(huán)境污染小、對設(shè)備無腐蝕、熱穩(wěn)定性好、洗滌潤濕性好、配伍性強等。磷酸酯咪唑內(nèi)鹽雙子表面活性劑結(jié)合了磷酸酯兩性表面活性劑和環(huán)狀咪唑頭基陽離子表面活性劑的特性，因此其應(yīng)為一類表面性能優(yōu)良的功能性表面活性劑，該類表面活性劑的合成及性能研究必將成為日用化學(xué)品、洗滌行業(yè)、紡織工業(yè)、石油工業(yè)、建材工業(yè)等領(lǐng)域新的研究熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了提供一種1，I' -二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。
[0004]本發(fā)明提供一種1，1' - 二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物，其結(jié)構(gòu)式為:
【權(quán)利要求】
1.1, 1' -二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式如下所示:
2.制備權(quán)利要求1所述的1，1’- 二烷基-3,3' -(2-磷酸酯-1，3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物的方法，其特征在于，包括下述步驟: 1)1，3_ 二氯-2-丙醇的合成 將濃HCl與環(huán)氧氯丙烷控制在30°C~40°C之間反應(yīng)7~9 h 用分液漏斗進行分液得到有機相，有機相用無水MgSO4干燥，過濾、濾液常壓蒸餾收集175Π77 °C的餾分，得到無色液體1，3-二氯-2-丙醇； 2)N-烷基咪唑的合成 向裝有攪拌器、溫度計的三口瓶中加入NaOH，咪唑和二甲亞砜(DMSO)，在20°C~25°C下，氮氣保護攪拌至透明溶液，向其中逐滴加入溴代烷，溴代烷與咪唑摩爾比為1:1.1，大約反應(yīng)4-6 h后，把反應(yīng)物倒入10 mL水中，用氯仿萃取3 X 10 mL，再用水洗滌氯仿層4-5次，用無水MgSO4干燥，過濾得到濾液，除去氯仿得到淡黃色液體N-烷基咪唑； 3)1, 11- 二烷基_3，3' -(2-羥基-1，3-亞丙基)咪唑鹽酸鹽的合成 向裝有攪拌器、溫度計的三口瓶中加入N-烷基咪唑、1，3-二氯-2-丙醇，1，3-二氯-2-丙醇和N-烷基咪唑的摩爾比為1:2.2，無溶劑條件下，在115 Π25 °C攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)進程，約8~12h反應(yīng)結(jié)束，粗產(chǎn)物用氯仿和乙酸乙酯混合溶劑進行重結(jié)晶，得到白色粉末狀固體1，Ρ - 二烷基-3,3' -(2-羥基-1，3-亞丙基)咪唑鹽酸鹽； 4)1, 11- 二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物的合成 向裝有攪拌器的三口瓶中加入POCl3和氯仿，置于冰水浴中，然后把1，1‘ -二辛基-3，3' _(2-羥基-1，3-亞丙基)咪唑鹽酸鹽和三乙胺溶解到氯仿中，用恒壓滴液漏斗逐滴加入三口瓶中，1，1' - 二烷基_3，3' -(2-羥基-1，3-亞丙基)咪唑鹽酸鹽與POCl3的摩爾比為1:1.5，滴加完畢后在室溫下進行反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)進程，繼續(xù)反應(yīng)約10-14 h，再向其中滴加10 %的NaOH水溶液，滴加時保持反應(yīng)液的pH在5左右，約水解4~6 h，用分液漏斗進行分液，除去有機相中的溶劑得粗產(chǎn)物，用氯仿和丙酮混合溶劑對粗產(chǎn)物進行重結(jié)晶，得到白色粉末狀物質(zhì)1，1' _ 二羊基-3,3' -(2-憐酸酯-1，3-亞丙基)咪唑內(nèi)鹽化合物。
【文檔編號】B01F17/32GK103951702SQ201410192436
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】王麗艷, 鄧啟剛, 鄭永杰, 霍世超, 劉佳, 孫竹 申請人:齊齊哈爾大學(xué)