一种2丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201110315259.1	申请日：	2011.10.17
公开号：	CN103044294A	公开日：	2013.04.17
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C07C 309/15申请日:20111017\|\|\|公开
IPC分类号：	C07C309/15; C07C303/06	主分类号：	C07C309/15
申请人：	中国石油化工股份有限公司; 中国石化集团中原石油勘探局钻井工程技术研究院
发明人：	王中华
地址：	100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
优先权：
专利代理机构：	郑州睿信知识产权代理有限公司 41119	代理人：	韩天宝
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内容摘要

本发明公开了一种2-丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，属于高分子材料单体合成技术领域，将丙烯腈和1-十六烯质量比为1:1.0～3.0的混合物溶解于质量为丙烯腈2～2.5倍的有机溶剂中，然后在搅拌条件下加入1~10g脱水剂，室温搅拌30min，然后将体系温度降至-10℃～0℃，向体系中加入1-十六烯质量0.2～0.6倍的游离三氧化硫含量为20%的发烟硫酸和1～10ml水，于室温下搅拌反应1～7h；将反应生成的2-丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶过滤，所得晶体用冰醋酸洗涤后，于50℃下真空干燥，即得所需产品，本发明简便易行，工业丙烯腈不需要处理可直接用于合成反应，反应时间短，减少反应过程中副反应，提高了产品的纯度与收率。

权利要求书

权利要求书一种2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，其步骤如下：
将丙烯腈和1‑十六烯质量比为1:1.0～3.0的混合物溶解于质量为丙烯腈2～2.5倍的有机溶剂中，然后在搅拌条件下加入1～10g脱水剂，室温搅拌30min；然后将体系温度降至‑10℃～0℃，向体系中加入1‑十六烯质量0.2～0.6倍的游离三氧化硫含量为20%的发烟硫酸和1～10mL水，于室温下搅拌反应1～7h；将反应生成的2‑丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶过滤，所得晶体用冰醋酸洗涤后，于50℃下真空干燥，即得所需产品。
根据权利要求1所述的一种2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，其特征是：所述的有机溶剂为1,2‑二氯丙烷、1,2‑二氯乙烷或甲苯中的一种。
根据权利要求1所述的一种2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，其特征是：所述的脱水剂为五氧化二磷、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐或醋酸酐中的一种。

说明书

说明书一种2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料单体合成技术领域，具体涉及一种2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸(2‑Acrylamidohexadecane sulfonie Acid，AMC16S)的制备方法。
技术背景：
带有磺酸基团的烯类单体及其聚合物，不仅具有强酸的独特性能，而且对水解、温度及两价阳离子具有特定的稳定性，在某些方面的应用已成为不可替代的单体及聚合物，如在乳液聚合、印染、油田、水处理工业方面的应用范围越来越广。
2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙烷磺酸(AMPS)是较早得到的能够制得高分子量聚合物的酰胺基磺酸单体。在此基础上开发出了丙烯酰胺基长链烷基磺酸，如2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸(AMC16S)、2‑丙烯酰胺基十二烷磺酸(AMC12S)、2‑丙烯酰胺基十四烷磺酸(AMC14S)。此类单体分子中带有疏水的长链烷基和亲水的磺酸基、酰胺基，是一种可聚合的表面活性单体。该类单体与丙烯酰胺等单体共聚，可得到具有离子型表面活性侧链的共聚物，该类共聚物通过盐诱发表面活性侧链的聚集作用而获得良好的抗盐性，可用于高温高矿化度地层条件下的驱油剂及钻井液助剂。
美国专利US 2983712和US 3332904介绍了以丙烯酰氯(CH2＝CH‑COCl)、脂肪族伯胺(RNH2)和磺酸(R‑SO3H)为原料按通常合成反应制备丙烯酰胺基烷基磺酸的方法，采用该方法也可以制备丙烯酰胺基长链烷基磺酸，但反应过程中副产氯化氢，不仅收率低、成本高，且污染较重。贵州化工1997年第4期介绍了一种2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸合成方法：在装有冷凝器、温度计和滴液漏斗的反应瓶中加入44.8g1‑十六烯、5.3g脱水剂和过量的丙烯腈，冷却至0℃以下，在搅拌下滴加21.4g发烟硫酸(滴加过程中控制反应温度不超过5℃)，发烟硫酸加完后再反应30min，然后升温至25℃反应24h。冷却，滤除过量的丙烯腈，将所得产物依次用丙烯腈和丙酮洗涤，真空干燥，得46.3g白色粉末，收率61.73％，该方法以丙烯腈、1‑十六烯和发烟硫酸为原料，以过量的丙烯腈为溶剂，所用丙烯腈为试剂级，由于反应时间长，在反应过程中丙烯腈和1‑十六烯易发生自聚以及共聚，不仅影响产品收率，也影响产品纯度。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种反应时间短，收率高，可直接应用工业丙烯腈为原料的2‑丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法。
具体步骤如下：
将丙烯腈和1‑十六烯质量比为1∶1.0～3.0的混合物溶解于质量为丙烯腈2～2.5倍的有机溶剂中，然后在搅拌条件下加入1～10g脱水剂，室温搅拌30min；然后将体系温度降至‑10℃～0℃，向体系中加入1‑十六烯质量0.2～0.6倍的游离三氧化硫含量为20％的发烟硫酸和1～10mL水，于室温下搅拌反应1～7h；将反应生成的2‑丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶过滤，所得晶体用冰醋酸洗涤后，于50℃下真空干燥，即得所需产品。
上述步骤中，有机溶剂可以是1，2‑二氯丙烷、1，2‑二氯乙烷、甲苯中的一种；脱水剂可以是五氧化二磷、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、醋酸酐中的一种。
该制备方法简便易行，工业丙烯腈不需要处理可直接用于合成反应，反应时间短，减少反应过程中副反应，提高了产品的纯度与收率。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。但本发明并不仅限于下述实施例。
实施例1：
将100g丙烯腈、100g 1‑十六烯和200g 1，2‑二氯丙烷加入带有搅拌、温度计、滴液漏斗和冷凝器的四口反应瓶中，搅拌下加入1g醋酸酐，室温搅拌30min，然后用冰盐水浴将体系温度降至‑10℃，向体系中加入20％发烟硫酸20g，然后在体系中加入1mL水，于室温下搅拌反应1h，将反应生成的2‑丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶用玻璃砂心漏斗过滤，所得晶体分别用150g冰醋酸洗涤2次后，于50℃下真空干燥，即得所需产品，其收率为68.9％。
实施例2～10步骤与实施例1相同，具体反应物质和反应条件如表1所示：
表1反应物质及用量表

由表1可知，本发明与现有技术相比，是以有机溶剂代替过量的丙烯腈为溶剂，反应时间短，可减少丙烯腈与1‑十六烯易发生自聚和共聚的反应，产品收率高。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103044294 A (43)申请公布日 2013.04.17 CN 103044294 A *CN103044294A* (21)申请号 201110315259.1 (22)申请日 2011.10.17 C07C 309/15(2006.01) C07C 303/06(2006.01) (71)申请人中国石油化工股份有限公司地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街 22 号申请人中国石化集团中原石油勘探局钻井工程技术研究院 (72)发明人王中华 (74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 代理人韩天宝 (54) 发明名称。

2、一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法 (57) 摘要本发明公开了一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，属于高分子材料单体合成技术领域，将丙烯腈和 1- 十六烯质量比为 1:1.0 3.0 的混合物溶解于质量为丙烯腈 2 2.5 倍的有机溶剂中，然后在搅拌条件下加入 110g 脱水剂，室温搅拌 30min，然后将体系温度降至-100，向体系中加入1-十六烯质量0.20.6倍的游离三氧化硫含量为 20% 的发烟硫酸和 1 10ml 水，于室温下搅拌反应 1 7h ；将反应生成的 2- 丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶过滤，所得晶体用冰醋酸洗涤后，于 50下。

3、真空干燥，即得所需产品，本发明简便易行，工业丙烯腈不需要处理可直接用于合成反应，反应时间短，减少反应过程中副反应，提高了产品的纯度与收率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 2 页 1/1 页 2 1. 一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，其步骤如下：将丙烯腈和 1- 十六烯质量比为 1:1.0 3.0 的混合物溶解于质量为丙烯腈 2 2.5 倍的有机溶剂中，然后在搅拌条件下加入 1 10g 脱水剂，室温搅拌 30min ；然后将体系温度降至-。

4、100，向体系中加入1-十六烯质量0.20.6倍的游离三氧化硫含量为20% 的发烟硫酸和 1 10mL 水，于室温下搅拌反应 1 7h ；将反应生成的 2- 丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶过滤，所得晶体用冰醋酸洗涤后，于 50下真空干燥，即得所需产品。 2. 根据权利要求 1 所述的一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，其特征是：所述的有机溶剂为 1,2- 二氯丙烷、 1,2- 二氯乙烷或甲苯中的一种。 3. 根据权利要求 1 所述的一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法，其特征是：所述的脱水剂为五氧化二磷、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐。

5、或醋酸酐中的一种。权利要求书 CN 103044294 A 2 1/2 页 3 一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法技术领域： 0001 本发明属于高分子材料单体合成技术领域，具体涉及一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸 (2-Acrylamidohexadecane sulfonie Acid， AMC16S) 的制备方法。技术背景： 0002 带有磺酸基团的烯类单体及其聚合物，不仅具有强酸的独特性能，而且对水解、温度及两价阳离子具有特定的稳定性，在某些方面的应用已成为不可替代的单体及聚合物，如在乳液聚合、印染、油田、水处理工业方面的应用范围越来越广。

6、。 0003 2- 丙烯酰胺基 -2- 甲基丙烷磺酸 (AMPS) 是较早得到的能够制得高分子量聚合物的酰胺基磺酸单体。在此基础上开发出了丙烯酰胺基长链烷基磺酸，如 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸 (AMC16S)、 2- 丙烯酰胺基十二烷磺酸 (AMC12S)、 2- 丙烯酰胺基十四烷磺酸 (AMC14S)。此类单体分子中带有疏水的长链烷基和亲水的磺酸基、酰胺基，是一种可聚合的表面活性单体。该类单体与丙烯酰胺等单体共聚，可得到具有离子型表面活性侧链的共聚物，该类共聚物通过盐诱发表面活性侧链的聚集作用而获得良好的抗盐性，可用于高温高矿化度地层条件下的驱油剂及钻井液助剂。。

7、0004 美国专利 US 2983712 和 US 3332904 介绍了以丙烯酰氯 (CH2 CH-COCl)、脂肪族伯胺(RNH2)和磺酸(R-SO3H)为原料按通常合成反应制备丙烯酰胺基烷基磺酸的方法，采用该方法也可以制备丙烯酰胺基长链烷基磺酸，但反应过程中副产氯化氢，不仅收率低、成本高，且污染较重。贵州化工 1997 年第 4 期介绍了一种 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸合成方法：在装有冷凝器、温度计和滴液漏斗的反应瓶中加入 44.8g1- 十六烯、 5.3g 脱水剂和过量的丙烯腈，冷却至 0以下，在搅拌下滴加 21.4g 发烟硫酸 ( 滴加过程中控制反应温度。

8、不超过 5 )，发烟硫酸加完后再反应 30min，然后升温至 25反应 24h。冷却，滤除过量的丙烯腈，将所得产物依次用丙烯腈和丙酮洗涤，真空干燥，得 46.3g 白色粉末，收率 61.73，该方法以丙烯腈、 1- 十六烯和发烟硫酸为原料，以过量的丙烯腈为溶剂，所用丙烯腈为试剂级，由于反应时间长，在反应过程中丙烯腈和 1- 十六烯易发生自聚以及共聚，不仅影响产品收率，也影响产品纯度。发明内容： 0005 本发明的目的在于提供一种反应时间短，收率高，可直接应用工业丙烯腈为原料的 2- 丙烯酰胺基十六烷磺酸的制备方法。 0006 具体步骤如下： 0007。

9、将丙烯腈和1-十六烯质量比为11.03.0的混合物溶解于质量为丙烯腈2 2.5倍的有机溶剂中，然后在搅拌条件下加入110g脱水剂，室温搅拌30min ；然后将体系温度降至 -10 0，向体系中加入 1- 十六烯质量 0.2 0.6 倍的游离三氧化硫含量为 20的发烟硫酸和 1 10mL 水，于室温下搅拌反应 1 7h ；将反应生成的 2- 丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶过滤，所得晶体用冰醋酸洗涤后，于 50下真空干燥，即得所需产品。说明书 CN 103044294 A 3 2/2 页 4 0008 上述步骤中，有机溶剂可以是 1， 2- 二氯丙烷、 1， 2- 二氯。

10、乙烷、甲苯中的一种；脱水剂可以是五氧化二磷、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、醋酸酐中的一种。 0009 该制备方法简便易行，工业丙烯腈不需要处理可直接用于合成反应，反应时间短，减少反应过程中副反应，提高了产品的纯度与收率。具体实施方式： 0010 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。但本发明并不仅限于下述实施例。 0011 实施例 1 ： 0012 将 100g 丙烯腈、 100g 1- 十六烯和 200g 1， 2- 二氯丙烷加入带有搅拌、温度计、滴液漏斗和冷凝器的四口反应瓶中，搅拌下加入 1g 醋酸酐，室温搅拌 30min，然后用冰。

11、盐水浴将体系温度降至-10，向体系中加入20发烟硫酸20g，然后在体系中加入1mL水，于室温下搅拌反应 1h，将反应生成的 2- 丙烯酰胺基十六烷基磺酸结晶用玻璃砂心漏斗过滤，所得晶体分别用 150g 冰醋酸洗涤 2 次后，于 50下真空干燥，即得所需产品，其收率为 68.9。 0013 实施例 2 10 步骤与实施例 1 相同，具体反应物质和反应条件如表 1 所示： 0014 表 1 反应物质及用量表 0015 0016 由表 1 可知，本发明与现有技术相比，是以有机溶剂代替过量的丙烯腈为溶剂，反应时间短，可减少丙烯腈与 1- 十六烯易发生自聚和共聚的反应，产品收率高。说明书 CN 103044294 A 4 。

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