《一种由松香基双子表面活性剂形成的蠕虫胶束.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种由松香基双子表面活性剂形成的蠕虫胶束.pdf（8页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810441594.8 (22)申请日 2018.05.10 (71)申请人 江南大学 地址 214000 江苏省无锡市蠡湖大道1800 号 (72)发明人 宋冰蕾王润楠雷然杨云帆 张倩刘聪聪 (74)专利代理机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 23211 代理人 张勇 (51)Int.Cl. C07C 219/12(2006.01) C07C 213/08(2006.01) B01F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种由松香基双子表面活性剂形成。
2、的蠕虫 胶束 (57)摘要 本发明公开了一种由松香基双子表面活性 剂形成的蠕虫胶束， 属于天然产物表面活性剂的 合成与应用领域。 本发明的松香基双子表面活性 剂的分子结构如下： 本发明 给出了这种松香基双子表面活性剂的合成方法 及蠕虫胶束的制备方法。 该松香基双子表面活性 剂的相对分子质量为1071.26， 其临界胶束浓度 值为0.1009mmolL-1， 具有较好的水溶性。 当其 溶液浓度大于50mmolL-1时， 自身可形成蠕虫 状胶束。 作为一种绿色环保的表面活性剂， 可应 用于日用化学品配方及石油开采等工业过程。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 108675934 A 20。
3、18.10.19 CN 108675934 A 1.一种化合物， 其特征在于， 所述化合物的结构如结构式(I)所示： 2.权利要求1所述化合物的合成方法， 其特征在于， 所述方法是以歧化松香中的主要成 分脱氢枞酸为原料来合成。 3.根据权利要求2所述的合成方法， 其特征在于， 所述合成的路线如下： 4.根据权利要求2所述的合成方法， 其特征在于， 所述方法包括： 使脱氢枞酸与SOCl2反 应生成化合物1； 使化合物1与二甲基乙醇胺反应得到化合物2； 化合物2与1,12-二溴十二烷 反应得到结构式(I)的化合物R-D-12-D-R。 5.一种蠕虫状胶束， 其特征在于， 含有权利要求1的结构式(I。
4、)的化合物。 6.根据权利要求5所述的蠕虫状胶束， 其特征在于， 所述蠕虫状胶束由权利要求1的结 构式(I)的化合物形成。 7.根据权利要求5或6所述的蠕虫状胶束， 其特征在于， 结构式(I)的化合物的浓度范围 为50-200mmolL-1。 8.权利要求1所述的结构式(I)的化合物的应用。 9.根据权利要求8所述的应用， 其特征在于， 所述应用包括作为表面活性剂在各领域的 应用。 10.根据权利要求8所述的应用， 其特征在于， 所述应用包括用于油气开采、 化学化工、 纳米材料等领域。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108675934 A 2 一种由松香基双子表面活性剂形成的蠕虫胶束 技术。
5、领域 0001 本发明涉及一种由松香基双子表面活性剂形成的蠕虫胶束， 属于天然产物表面活 性剂的合成与应用领域。 背景技术 0002 松香是我国的特色且重要的林业资源， 具有可再生性、 可生物降解性、 价格低廉等 优点， 产量丰富。 从化学成分来看， 松香是由多种树脂酸组成的混合物， 具有三环二萜的骨 架结构， 具有明显的疏水性。 像其它芳香簇化合物一样， 松香树脂酸可以发生多种亲电取代 反应， 引进取代基或活性基团， 易于合成多种目标化合物， 是绿色表面活性剂重要的原料来 源。 0003 双子表面活性剂是通过化学键将两个或两个以上的表面活性剂单体， 在亲水头基 或靠近亲水头基附近用联接基团连。
6、接在一起而形成的一种新型表面活性剂。 与传统表面活 性剂相比， 双子表面活性剂独特的结构使其表现出更高的表面活性， 更低的临界胶束浓度， 有效的润湿性， 低温水溶性， 良好的增溶性， 独特的流变性， 很好的抗钙皂分散性能等。 因 此， 双子表面活性剂在油气开采、 化学化工、 纳米材料、 生物技术、 日用化学等领域中应用前 景广阔。 而松香基双子表面活性剂以松香为原料合成得到， 符合当今世界表面活性剂行业 的发展趋势。 发明内容 0004 本发明以松香的重要衍生物脱氢枞酸为原料， 经过系列反应步骤， 合成了一种松 香基双子表面活性剂。 这种表面活性剂具有较低的临界胶束浓度， 而且当其溶液浓度大于。
7、 50mmolL-1时， 自身可形成蠕虫状胶束， 使溶液表现出显著的粘弹性， 为松香在新型表面活 性剂合成和新技术领域的应用奠定基础。 0005 本发明的第一个目的是提供一种松香基双子表面活性剂化合物(R-D-12-D-R)， 其 结构式(I)所示： 0006 0007 本发明的第二个目的是提供一种所述化合物的合成方法。 0008 在一种实施方式中， 所述方法， 是以歧化松香中的主要成分脱氢枞酸为原料来合 成。 0009 在一种实施方式中， 所述合成的路线如下： 说明书 1/4 页 3 CN 108675934 A 3 0010 0011 在一种实施方式中， 所述合成方法， 包括： 使脱氢枞酸。
8、与SOCl2反应生成化合物1； 使化合物1与二甲基乙醇胺反应得到化合物2； 化合物2与1,12-二溴十二烷反应得到结构式 (I)的化合物R-D-12-D-R。 0012 在一种实施方式中， 所述合成方法具体包括： 0013 脱氢枞酰氯1的合成： 将脱氢枞酸加入带有尾气吸收装置和回流冷凝管的三口瓶 中； 将温度升至55， 开始缓慢滴加SOCl2， 有大量气体生成； 滴加结束后， 设置温度为60， 反应3h； 反应结束后， 减压除去过量的SOCl2， 制得脱氢枞酰氯1； 0014 化合物2的合成： 冰浴条件下， 将得到的脱氢枞酸酰氯1的二氯甲烷溶液缓慢滴加 到二甲基乙醇胺后， 继续反应0.5h； 。
9、反应结束后， 再将减压下除去溶剂后粘稠溶液溶解于水 中， 用NaOH水溶液将体系pH值调至12-13， 用石油醚萃取， 有机层用水洗5-6次， 然后用无水 硫酸钠干燥； 抽滤后， 将滤液在减压下除去溶剂， 用硅胶柱层析纯化产物(洗脱剂为石油醚： 乙酸乙酯2:1)， 得到黄色粘稠状液体； 0015 松香基双子表面活性剂R-D-12-D-R的合成： 向装有化合物2的丙酮溶液的250mL茄 形瓶中加入1,12-二溴十二烷， 置于70油浴中回流反应12h； 所得溶液冷却至室温后， 有白 色固体析出； 将所得固体用石油醚洗3次后， 在60下真空干燥12h， 得到终产品松香基双子 表面活性剂R-D-12-。
10、D-R。 0016 本发明的第三个目的是提供一种蠕虫状胶束， 含有本发明的结构式(I)的化合物。 0017 在一种实施方式中， 所述蠕虫状胶束由本发明的结构式(I)的化合物形成。 0018 在一种实施方式中， 结构式(I)的化合物的浓度范围为50-200mmolL-1。 0019 在一种实施方式中， 结构式(I)的化合物的水溶液的零剪切粘度可达3103Pa s。 0020 本发明的第四个目的提供所述结构式(I)的化合物的应用。 0021 在一种实施方式中， 所述应用包括作为表面活性剂在各领域的应用。 0022 在一种实施方式中， 所述应用包括用于油气开采、 化学化工、 纳米材料等领域。 002。
11、3 有益效果 0024 本发明以天然产物松香为原料， 通过一系列合成步骤得到松香基双子表面活性剂 说明书 2/4 页 4 CN 108675934 A 4 R-D-12-D-R。 R-D-12-D-R的相对分子质量为1071.26， 其临界胶束浓度值为0.1009mmolL -1， 具有良好的水溶性。 当其溶液浓度大于50mmolL-1时， 自身可形成蠕虫状胶束。 作为一 种绿色环保的表面活性剂， R-D-12-D-R可用于石油开采等工业过程。 0025与和本发明结构接近的化合物(其 中n10)相比， 克服了其溶解性偏低、 无法形成蠕虫胶束的缺陷。 0026 本发明采用含溴离子的化合物， 合成。
12、产率较高， 性能更加稳定。 附图说明 0027 图1为松香基双子表面活性剂R-D-12-D-R的1H NMR。 0028 图2为松香基双子表面活性剂R-D-12-D-R的表面张力随浓度C的变化曲线图(25 )。 0029 图3为松香基双子表面活性剂R-D-12-D-R水溶液在不同浓度下的粘度随剪切速率 的变化(25)。 0030 图4为松香基双子表面活性剂R-D-12-D-R水溶液在不同浓度下的弹性模量(G )和 粘性模量(G )随角频率()的变化(25)。 具体实施方式 0031 实施例1： 脱氢枞酰氯1的合成 0032 将脱氢枞酸(30g,0.1mol)加入带有尾气吸收装置和回流冷凝管的三。
13、口瓶中。 将温 度升至55， 开始缓慢滴加SOCl2(14.3g,0.12mol)， 有大量气体生成。 滴加结束后， 设置温 度为60， 反应3h。 反应结束后， 减压除去过量的SOCl2， 制得脱氢枞酰氯1。 0033 实施例2： 化合物2的合成 0034 冰浴条件下， 将得到的脱氢枞酸酰氯(31.9g,0.10mol)的二氯甲烷溶液缓慢滴加 到二甲基乙醇胺(10.7g,0.12mol)后， 继续反应0.5h。 反应结束后， 再将减压下除去溶剂后 的粘稠溶液溶解于水中， 用NaOH水溶液调pH12-13， 用石油醚萃取， 有机层用水洗5-6次， 然后用无水硫酸钠干燥。 抽滤后， 将滤液在减压。
14、下除去溶剂， 用硅胶柱层析纯化产物(洗脱 剂为石油醚： 乙酸乙酯2:1)， 得到黄色粘稠状液体。 0035 实施例3： 松香基双子表面活性剂R-D-12-D-R的合成 0036 向化合物2(5g ,0 .0135mol)的丙酮溶液中加入1 ,12-二溴十二烷(2 .1g , 0.0064mol)， 置于70油浴中回流反应12h。 所得溶液冷却至室温， 抽滤后， 将所得固体用石 油醚洗3次后， 固体在60下真空干燥12h， 得到白色固体即为R-D-12-D-R。 产率： 80。 0037 实施例4： 表面张力的测定 0038 配制一系列不同浓度的松香基双子表面活性剂R-D-12-D-R的水溶液，。
15、 实验用水为 电阻率18.2Mcm的超纯水。 将配置好的表面活性剂水溶液放在Air-Them空气浴中平衡 24h， 控制平衡温度为250.5。 于25下用吊环法测定水溶液的表面张力， 每个点重复3 次， 取其平均值， 绘制样品的表面张力随浓度的变化关系曲线。 0039 结果如图2所示， 结果显示： 表面活性剂R-D-12-D-R具有很强的聚集能力， 其临界 说明书 3/4 页 5 CN 108675934 A 5 胶束浓度仅为0.1mmolL-1， 是刚性的脱氢枞酸疏水基团和长联接链共同作用的结果。 0040 实施例5： 流变行为的测定 0041 将制备好的一系列表面活性剂溶液在25的恒温箱中。
16、恒温24h， 用型号为 Discovery DHR-3的流变仪对R-D-12-D-R水溶液进行粘弹性质测试。 选用应力控制模式， 锥 板规格为标准ETC钢， 其锥角为1 ， 锥板直径为60mm。 开始测试前， 将样品加样到平台上， 进 行切边操作后， 慢慢刮去平台边缘溢出的样品溶液， 然后将样品静置平衡2min。 进行测试时 锥板和平台间的最终距离为29 m。 样品在测试前先进行应变扫描， 来确定样品的线性粘弹 区， 确保所有样品的测试均在其线性粘弹区内进行。 实验过程中温度控制在25， 实验操作 用水均为18.2Mcm的超纯水。 0042 结果如图3和图4所示。 0043 其中， 图3显示，。
17、 当表面活性剂R-D-12-D-R的浓度在50mmolL-1以上时， 随着剪切 速率的增加， 其水溶液表现出剪切变稀的行为， 说明溶液中有蠕虫胶束生成。 这表明， 刚性 的脱氢枞酸疏水基团和长联接链的共同存在， 增加了表面活性剂R-D-12-D-R的分子几何， 有利于蠕虫胶束这种不对称聚集结构的形成。 0044 图4显示， 在测量的角频率范围内， 弹性模量始终位于粘性模量之上， 说明表面活 性剂R-D-12-D-R水溶液具有极好的弹性， 有利于其在油田开采、 日用化学品等领域的应用。 说明书 4/4 页 6 CN 108675934 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 108675934 A 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 108675934 A 8 。