專利名稱：一種含酰基的絡合性表面活性劑及合成方法
技術領域：
本發明涉及一種含酰基的絡合性表面活性劑及合成方法。
背景技術：
近年來，提高表面活性劑特別是陰離子表面活劑的抗硬水能力一直是業內普遍關注的課題。早在20世紀40年代，人們就開始使用各種表面活性劑助劑來提高其抗硬水能力，最先使用的三聚磷酸鈉(STPP)是一種性能優良的絡合Ca2+、Mg2+的助劑，并有乳化污垢、防止污垢再沉積的作用，且價格便宜，具有較高的性價比；然而它的大量使用可導致部分封閉和半封閉水域不同程度地“富營養化”，帶來了較大的生態危害而影響了其使用。20世紀70年代，許多國家及地區相繼制定了限磷與禁磷的法律，十二烷基苯磺酸鈉和STPP的“黃金組合”也隨之打破。取而代之的非磷助劑主要是4A沸石，然而其不溶于水，對Ca2+、Mg2+的交換能力較差，性價比較低。因此，開發具有絡合多價金屬離子功能的新型表面活性劑勢在必行。1996年，美國Hampshire化學公司研制成功了 N-酰基ED3A (乙二胺三乙酸)絡合性表面活性劑的系列工業化產品，并對其物化性能、應用性能和使用安全性進行了詳細的評價(Brain Parker A, Barker Cullen A, Roger Gaudette R et al. Preparation ofethylenediamine triacetic acid[P]. US, 5250728, 1995.)。但在合成過程中用到了HCN，對生產和使用過程中安全性要求很高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種制備方法簡單、反應條件溫和、容易控制，能滿足不同應用領域的絡合性表面活性劑及其合成方法。本發明的技術方案是一種含酰基的絡合性表面活性劑，它的結構通式如下
權利要求
1.一種含酰基的絡合性表面活性劑，其特征在于它的結構通式如下
2.如權利要求I所述的含酰基的絡合性表面活性劑的合成方法，其特征在于它的步驟如下 (1)以堿為催化劑，脂肪酸或脂肪酸甲酯與二乙烯三胺在溫度為10(Tl3(rC，真空度為0.02、. 06MPa的條件下攪拌反應4_8小時，脂肪酸或脂肪酸甲酯與二乙烯三胺的物質的量之比為I :2 10，得到中間體N-脂肪酰基二乙烯三胺； (2)以低碳醇溶解中間體N-脂肪酰基二乙烯三胺，水溶解氯乙酸或堿金屬鹽進行反應，中間體N-脂肪酰基二乙烯三胺與氯乙酸或堿金屬鹽的物質的量之比為I :2 5，在6(T90°C的溫度下反應4-8小時，得到該表面活性劑。
3.根據權利要求書2所述的含酰基的絡合性表面活性劑的合成方法，其特征在于所述步驟(I)中堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉或乙醇鈉。
4.根據權利要求書2所述的含酰基的絡合性表面活性劑的合成方法，其特征在于所述步驟(I)中脂肪酸為正辛酸、正癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸或硬脂酸，所述脂肪酸甲酯為正辛酸甲酯、正癸酸甲酯、月桂酸甲酯、肉豆蘧酸甲酯、棕櫚酸甲酯或硬脂酸甲酯。
5.根據權利要求書2所述的含酰基的絡合性表面活性劑的合成方法，其特征在于所述步驟(I)中脂肪酸或脂肪酸甲酯與二乙烯三胺的物質的量之比為I :4飛。
6.根據權利要求書2所述的含酰基的絡合性表面活性劑的合成方法，其特征在于所述步驟(2)中的中間體N-脂肪酰基二乙烯三胺與氯乙酸鈉的物質的量之比為I :3 4。
7.根據權利要求書2所述的含酰基的絡合性表面活性劑的合成方法，其特征在于所述步驟(2)中的低碳醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇或正丁醇；低碳醇與水的質量比例為0:廣1:1。
8.根據權利要求書2所述的含酰基的絡合性表面活性劑的合成方法，其特征在于所述步驟(2)中的堿金屬鹽為氯乙酸鈉或氯乙酸鉀。
全文摘要
本發明公開了一種含酰基的絡合性表面活性劑，它的結構通式如下，R為C7~C17的長鏈烷基，M為Na或K。本發明絡合性表面活性劑與EDTA絡合金屬離子的結構特征類似，三個羧基和相連的兩個N上的孤對電子同時起作用，將絡合一個多價金屬離子。本表面活性劑結構中有一個長的疏水基，所以在結構上不僅具有表面活性，而且具有絡合性。本發明產品具有優良抗硬水性和絡合金屬離子的能力外，刺激性比較低；產品能夠和其他表面活性劑復配，同時具有協同增效作用；是一種多功能型表面活性劑，可廣泛應用于洗滌、紡織、造紙、化妝品和采礦等行業，具有潛在應用前景。
文檔編號C07C231/02GK102698649SQ201210153000
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者張娜娜, 楊許召, 王軍, 田曉俊, 鄒文苑 申請人:鄭州輕工業學院