专利名称：含氟酯型阳离子双生表面活性剂及其中间体,和它们的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种表面活性剂，特别涉及一种含氟酯型的阳离子双生表面活 性剂及其中间体，及它们的制备方法。
背景技术：
表面活性剂是精细化工领域的重要产品。它具有的润湿,渗透与防水，乳化 与破乳，起泡与消泡，分散与絮凝，洗涤，抗静电,润滑和加溶等一系列独特的应用 性能。因此对改进生产工艺、提高产品质量、节约能源、降低成本、提高生产 率、增加附加值等方面发挥了巨大作用，故素有"工业味精"之美称。
表面活性剂分为
1、 阴离子型表面活性剂，包括磺酸盐和硫酸酯盐两大类；
2、 阳离子型表面活性剂，其亲水基呈现正电荷，亲水基主要为碱性氮原 子，也有磷，硫等，含氮阳离子型表面活性剂主要为胺盐及季铵盐，具有较强的 杀菌消毒作用,广泛地用作医用消毒剂等,其他用作金属防腐剂,矿石浮选剂,头 发调理剂，沥青乳化剂等。
阳离子型表面活性剂有(l)高级脂肪胺；(2)季铵盐型两大类型。
3、 两性离子型表面活性剂，即同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳 离子亲水基，既能给出质子又能接受质子；
4、 非离子型表面活性剂。
传统使用的表面活性剂都采用单体形式。具有双亲分子结构，只有碳氢链 在8 20碳原子的双亲分子才能叫为表面活性剂。 ，
发明内容
本发明的目的是提供一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂的中间体。 本发明的又一个目的是提供一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂的中间体 的制备方法。
本发明的又一目的是提供一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂，具优异的
高表面活性，临界胶束浓度(CMC)比单体阳离子表面活性剂降低二个数量级。 本发明的再一个目的是为了提供一种上述含氟酯型阳离子双生表面活性剂 的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为 一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂的中间体，其特征在于，所述的中间 体为N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯见式I。<formula>formula see original document page 4</formula> 式I
一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂的中间体的制备方法，其特征在于， 含氟羧酸在含氟烯烃增效剂作用下，与二甲替氨基乙醇反应生成N-二甲替全氟
羧酸乙基胺酯中间体。
一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂，其特征在于，所述的表面活性剂是 N，N，-双(二甲替全氟辛酸乙酯基)乙醚溴化铵。
一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下 步骤
A.含氟羧酸在含氟烯烃增效剂作用下，与二甲替氨基乙醇反应生成N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体；
B.N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体与二溴代聚乙二醇反应生成N，N，-双 (二甲替全氟辛酸乙酯基)乙醚溴化铵。 具体的化学反应式如下 O
RFC——OH + (CH3)2NCH2CH2OH ~~ O
RFC——OCH2CH2N(CH3)2
式I (N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯)
fl 严 ，fl
Bf(RFC O CHzCH^jT CH2CH2OCH2CH2T-(CH2)20-C-Rf)Br-
CH3 CH3
式II N,N'-双(二甲替全氟辛酸乙酯基)乙醚溴化铵 含氟酯型阳离子双生表面活性剂具有高的表面活性。少量加入即可显著减
少表面张力，且具有强烈协同增效作用。含氟溶剂条件下酯化反应有很高的转化 率。产品能提高去污及洗涤能力，比一般的阳离子表面活性剂有更高的杀菌效 率。且具有突出的生物降解性，优异的分散性，可再湿润性.低毒，低刺激性，属于绿 色环保型产品。
含氟酯型阳离子双生表面活性剂在织物后整理中可作为柔软剂,可用于洗
OCH2CH2N(CH3)2 + Br CH2CH20 CH2CH2 Br
o -q涤行业，工业循环水杀菌灭藻，民用杀菌消毒剂，油田三次采油助剂,工业乳化，抗 静电,湿润,分散,高分子聚合等。
具体实施例方式
为了对本发明作进一步的说明，下面结合具体实施例加以阐明。
实施例1 N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体的制备 在装有搅拌器，温度计和分水器的四颈烧瓶中，加入苯类溶剂及对甲苯磺 酸催化剂，再加入全氟辛酸和二甲替氨基乙醇。克分子比为1: 1.2间。加热至 120°C，回流8小时。反应结束后经减压蒸熘，收集N-二甲替全氟羧酸乙基胺 酯。其产率85%。
实施例2 N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体的制备 在装有搅拌器，温度计和分水器的四颈烧瓶中，加入苯类溶剂及对甲苯磺 酸催化剂，再加入全氟辛酸和二甲替基氨基乙醇。克分子比为l: 1.5间。加热 至140:C，回流10小时。反应结束后经减压蒸馏，收集N-二甲替全氟羧酸乙 基胺酯。其产率86%。
实施例3 含氟酯型阳离子双生表面活性剂的制备方法 将N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体放入带有搅拌器，温度计，冷凝器四 口烧瓶中，加60毫升异丙醇作为溶剂，N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯与二溴代 聚乙二醇以3: 1 (克分子比)作为反应物，将体系加热到95'C，回流反应26 小时。减压蒸馏去除异丙醇溶剂，用丙酮重结晶三次得含氟酯型阳离子双生表 面活性剂。产率为80%。实施例4 含氟酯型阳离子双生表面活性剂的制备方法 将N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体放入带有搅拌器，温度计，冷凝器四 口烧瓶中，加80毫升异丙醇作为溶剂，N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯与二溴代 聚乙二醇以3.5: 1 (克分子比)作为反应物，将体系加热到95°C，回流反应 30小时。减压蒸馏去除异丙醇溶剂，用丙酮重结晶三次得含氟酯型阳离子双生 表面活性剂。产率为82%
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例 和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提 下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明 范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1、一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂的中间体，其特征在于，所述的中间体为N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯，见式I。式I
2、 如权利要求1所述的含氟酯型阳离子双生表面活性剂的中间体的制备 方法，其特征在于，含氟羧酸在含氟烯烃增效剂作用下，与二甲替氨基乙醇反 应生成N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体。
3、 一种含氟酯型阳离子双生表面活性剂，其特征在于，所述的表面活性剂 是N，N，-双(二甲替全氟辛酸乙酯基)乙醚溴化铵，见式II。O CH3 CH3 OBr(RFC O CH2CH《CH2CH2OCH2CHf-(CH2)20-C-Rf)Br-CH3 CH3式II
4、 一种使用权利要求1所述的中间体制备含氟酯型阳离子双生表面活性 剂的制备方法，其特征在于，将N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体与二溴代 聚乙二醇反应生成N，N，-双(二甲替全氟辛酸乙酯基)乙醚溴化铵。
全文摘要
含氟酯型阳离子双生表面活性剂及其中间体，和它们的制备方法。含氟酯型阳离子双生表面活性剂首先由含氟羧酸在含氟烯烃增效剂作用下，与二甲替氨基乙醇反应生成N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体；然后N-二甲替全氟羧酸乙基胺酯中间体与二溴代聚乙二醇反应生成N，N’-双(二甲替全氟辛酸乙酯基)乙醚溴化铵。含氟酯型阳离子双生表面活性剂，具优异的高表面活性，临界胶束浓度(CMC)比单体阳离子表面活性剂降低二个数量级。少量加入即可显著减少表面张力，且具有强烈协同增效作用。含氟溶剂条件下酯化反应有很高的转化率。产品能提高去污及洗涤能力，比一般的阳离子表面活性剂有更高的杀菌效率。
文档编号B01F17/18GK101293844SQ20071004034
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月29日 优先权日2007年4月29日
发明者严识渊, 朱正军, 忠 王, 费植煌 申请人:上海远东氟材料技术有限公司