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1、(10)申请公布号 CN 102643204 A (43)申请公布日 2012.08.22 CN 102643204 A *CN102643204A* (21)申请号 201210104548.1 (22)申请日 2012.04.11 C07C 215/40(2006.01) C07C 213/08(2006.01) (71)申请人 深圳市美凯特科技有限公司 地址 518109 广东省深圳市宝安区龙华大浪 街道华宁路华联工业园 7 栋四楼 (72)发明人 刘栋 (74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事 务所 44248 代理人 胡吉科 (54) 发明名称 三羟乙基季铵盐及其制备方法 (5。
2、7) 摘要 本 发 明 提 供 一 种 三 羟 乙 基 季 铵 盐，其 特 征 在 于 ：具 有 如 下 通 式 ： ，其 中， R 为 C820的烃基 ； X 为卤素。本发明还提供三羟乙基季 铵盐的制备方法， 原料简单易得， 无需使用毒性较 大的有机溶剂， 反应条件温和， 目标产物的色泽较 好， 反应周期明显缩短， 一次收率大大提高， 可达 50% 以上， 实现了资源的充分利用， 与传统季铵盐 相比， 产物三羟乙基季铵盐的配伍能力更强， 适用 范围更广。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 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。
3、要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种三羟乙基季铵盐， 其特征在于 ： 具有如下通式 ： ， 其中， R 为 C820的烃基 ； X 为卤素。 2. 根据权利要求 1 所述的三羟乙基季铵盐， 其特征在于 ： 其中 R 为 C820的烷基、 链烯基 或链炔基。 3. 根据权利要求 2 所述的三羟乙基季铵盐， 其特征在于 ： 其中 R 为辛烷基 ； X 为氯。 4. 根据权利要求 1 所述的三羟乙基季铵盐的制备方法， 其特征在于 ： 包括如下步骤 ： A） 按 1 ： 11 ： 1.5 的摩尔比称取三乙醇胺和卤代烃， 加入低碳醇溶剂中， 在搅拌的条件 下， 通过微。
4、波辐射对反应体系加热回流， 反应温度控制在 65 C120 C ； B） 加热 1560 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽滤 ； C） 抽滤后得到的滤饼使用乙醇洗涤， 抽滤， 得到目标产物三羟乙基季铵盐。 5. 根据权利要求 4 所述的三羟乙基季铵盐的制备方法， 其特征在于 ： 还包括步骤 ： D） 在搅拌的条件下， 通过微波辐射对所述步骤 B 中抽滤后的滤液加热回流， 加热 1560 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽滤， 抽滤后得到的滤饼使用乙醇洗 涤， 抽滤， 得到目标产物三羟乙基季铵盐。 6.根据权利要求4或5所述的三羟。
5、乙基季铵盐的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤A中 微波的功率密度为 1.55.0 J/(scm2)。 7. 根据权利要求 6 所述的三羟乙基季铵盐的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 A 中微 波的功率密度为 3.84.5 J/(scm2)。 8. 根据权利要求 7 所述的三羟乙基季铵盐的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 A 中的 卤代烃为 C820的烷烃卤代物。 9. 根据权利要求 8 所述的三羟乙基季铵盐的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 A 中的 卤代烃为氯代正辛烷、 氯代正癸烷、 氯代十二烷或溴代十二烷， 与三乙醇胺的摩尔比分别为 1 ： 11 ： 1.5。 10. 根据。
6、权利要求 9 所述的三羟乙基季铵盐的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 A 中低 碳醇溶剂选自正丁醇、 乙二醇和乙醇中的一种或多种。 权 利 要 求 书 CN 102643204 A 2 1/5 页 3 三羟乙基季铵盐及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及季铵盐， 尤其涉及三羟乙基季铵盐及其制备方法。 背景技术 0002 季铵盐是一类非常重要的阳离子表面活性剂， 具有广泛的用途。由于传统季铵盐 在溶液中存在重金属离子、 有机酸或阴离子型表面活性剂的情况下稳定性较差， 因此导致 其配伍能力不够强， 在一定程度上限制了其适用范围。 0003 现有的季铵盐制备方法主要有氯甲烷法和硫酸二甲酯法。
7、等。 但现有的季铵盐制备 方法存在反应原料较多且往往需要毒性较大的有机溶剂， 制备工艺复杂， 反应条件苛刻， 反 应时间较长以及产物得率不高等缺点。 发明内容 0004 为解决现有技术存在的问题， 发明人对反应原料和反应条件进行大量摸索， 预料 不到地发现以三乙醇胺和烷烃卤代物为反应原料， 以低碳醇为溶剂， 通过微波辐射加热， 将 反应温度控制在 65 C120 C， 可制备三羟乙基季铵盐， 且目标产物得率高。 0005 本发明提供一种三羟乙基季铵盐， 具有如下通式 ： ， 其中， R 为 C820的烃基 ； X 为卤素。 0006 采用上述技术方案， 本发明提供的三羟乙基季铵盐由于导入了极性。
8、大的三个羟乙 基， 与传统季铵盐相比， 具有更好的的溶解性、 亲水性、 亲油性以及与有机酸或阴离子的复 配性， 使之在参与配方中表现出比传统阳离子表面活性剂具有更强的配伍能力和更好的适 用性， 可以在日用洗涤、 工业清洗、 生命科学研究、 医疗诊断试剂、 生物化学试剂配制等领域 广泛应用。 0007 作为本发明的进一步改进， 所述 R 为 C820的烷基、 链烯基或链炔基 ； X 为氟、 氯、 溴 或碘。与 C820的链烯基或链炔基相比， R 为 C820的烷基时， 具有价格便宜， 化学性质稳定的 优点。 0008 作为本发明的进一步改进， 所述 R 为辛烷基 ； X 为氯。 0009 相应的。
9、， 本发明还提供三羟乙基季铵盐的制备方法， 包括如下步骤 ： A） 按 1 ： 11 ： 1.5 的摩尔比称取三乙醇胺和卤代烃， 加入低碳醇溶剂中， 在搅拌的条件 下， 通过微波辐射对反应体系加热回流 ； B） 加热 1560 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽滤 ； C） 抽滤后得到的滤饼使用乙醇洗涤， 抽滤， 得到目标产物三羟乙基季铵盐。 0010 采用上述技术方案， 进行三羟乙基季铵盐的制备， 涉及的化学反应式为 ： 说 明 书 CN 102643204 A 3 2/5 页 4 ， 具有原料简单易得， 使用低碳醇作为溶剂， 无需使用毒性较大的有机溶剂， 工。
10、艺简单， 反应 条件温和， 无需进行高真空蒸馏提纯， 通过微波辐射代替传统的水浴或油浴可显著缩短反 应周期， 目标产物的色泽较好， 一次收率大大提高， 可达 50% 以上。 0011 作为本发明的进一步改进， 三羟乙基季铵盐的制备方法， 还包括如下步骤 ： D） 在 搅拌的条件下， 通过微波辐射对所述步骤 B 中抽滤后的滤液加热回流， 将反应温度控制在 65 C120 C。加热 1560 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽滤， 抽 滤后得到的滤饼使用乙醇洗涤， 抽滤， 得到目标产物三羟乙基季铵盐。通过对所述步骤 B 中 抽滤后的滤液进行反复利用， 实现了资源的充。
11、分利用， 提高了目标产物的总收率。 0012 作为本发明的进一步改进， 所述步骤 A 中微波的功率密度为 1.55.0 J/(s cm2)。 当功率密度低于 1.5J/(scm2) 时， 反应周期未能明显缩短且一次收率也未得到明显提高， 与常规水浴或油浴相比效果不明显 ； 当功率密度高于 5.0J/(scm2) 后， 进一步提高微波功 率， 与功率密度为 1.55.0 J/(scm2) 时相比促进作用不明显。 0013 作为本发明的进一步改进， 所述步骤 A 中微波的功率密度为 3.84.5 J/(s cm2)。 在功率密度为 1.55.0 J/(s cm2) 的范围内， 经过正交分析， 当微。
12、波的功率密度为 3.84.5 J/(scm2) 时对反应速度和收率提升的促进效果最为明显。 0014 作为本发明的进一步改进， 所述步骤 A 中的卤代烃为 C820的烷烃卤代物。 0015 作为本发明的进一步改进， 所述步骤 A 中的卤代烃为氯代正辛烷、 氯代正癸烷、 氯 代十二烷或溴代十二烷， 与三乙醇胺的摩尔比分别为 1 ： 11 ： 1.5。 0016 作为本发明的进一步改进， 所述步骤 A 中低碳醇溶剂选自正丁醇、 乙二醇和乙醇 中的一种或多种。 0017 与现有技术相比， 本发明的有益效果是 ： 本发明提供的三羟乙基季铵盐由于导入 了极性大的三个羟乙基， 与传统季铵盐相比， 具有更好。
13、的的溶解性、 亲水性、 亲油性以及与 有机酸或阴离子的复配性， 配伍能力更强， 适用范围更广 ； 本发明提供的三羟乙基季铵盐制 备方法具有原料简单易得， 无需使用毒性较大的有机溶剂， 工艺简单， 反应条件温和， 通过 微波辐射代替传统的水浴或油浴， 目标产物的色泽较好， 反应周期明显缩短， 一次收率大大 提高， 可达 50% 以上， 实现了资源的充分利用， 提高了目标产物的总收率。 附图说明 0018 图 1 为本发明实施例一产物的核磁共振分析谱图。 0019 图 2 为本发明实施例二产物的核磁共振分析谱图。 0020 图 3 为本发明实施例三产物的核磁共振分析谱图。 0021 图 4 为本发。
14、明实施例四产物的核磁共振分析谱图。 具体实施方式 说 明 书 CN 102643204 A 4 3/5 页 5 0022 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。 0023 实施例一 辛烷基三羟乙基氯化铵的制备。 0024 称取三乙醇胺 14.9g， 氯代正辛烷 14.9g， 加入 20mL 正丁醇溶剂中， 在搅拌的条件 下， 使用 95W 微波反应器进行加热回流， 功率密度为 4.5 J/(scm2)， 将反应温度升高到 90 C 以上。加热 60 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽滤 ； 抽滤后得 到的滤饼使用 30mL 乙醇洗涤， 抽滤， 得到产物辛。
15、烷基三羟乙基氯化铵， 一次收率为 65%。若 不用微波辐射加热， 而是采用水浴或油浴加热， 加热回流的时间为 24h 时， 产物的一次收率 为 13%。对产物进行核磁共振分析， 结果如图 1 所示。 0025 实施例二 癸烷基三羟乙基氯化铵的制备。 0026 称取三乙醇胺 14.9g， 氯代正癸烷 17.5g， 加入 5mL 正丁醇和 15mL 乙二醇的混合溶 剂中， 在搅拌的条件下， 使用 95W 微波反应器进行加热回流， 功率密度为 3.0 J/(s cm2)， 将 温度升高到 95 C 左右。加热 60 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽 滤 ； 抽滤后得。
16、到的滤饼使用 30mL 乙醇洗涤， 抽滤， 得到产物癸烷基三羟乙基氯化铵， 一次收 率为58%。 若不用微波辐射加热， 而是采用水浴或油浴加热， 加热回流的时间为24h时， 产物 的一次收率为 16%。对产物进行核磁共振分析， 结果如图 2 所示。 说 明 书 CN 102643204 A 5 4/5 页 6 0027 实施例三 十二烷基三羟乙基氯化铵的制备。 0028 称取三乙醇胺 14.9g， 氯代十二烷 20.5g， 加入 20 mL 乙二醇溶剂中， 在搅拌的条 件下， 使用 95W 微波反应器进行加热回流， 功率密度为 2.5 J/(scm2)， 将反应温度控制在 105 C 左右。加。
17、热 60 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽滤 ； 抽滤后得 到的滤饼使用 30mL 乙醇洗涤， 抽滤， 得到产物十二烷基三羟乙基氯化铵， 一次收率为 55%。 若不用微波辐射加热， 而是采用水浴或油浴加热， 加热回流的时间为 24h 时， 产物的一次收 率为 14%。对产物进行核磁共振分析， 结果如图 3 所示。 0029 实施例四 十二烷基三羟乙基溴化铵的制备。 说 明 书 CN 102643204 A 6 5/5 页 7 0030 称取三乙醇胺 14.9g， 溴代十二烷 25g， 加入 20 mL 乙醇溶剂中， 在搅拌的条件 下， 使用 95W 微波反应器。
18、进行加热回流， 功率密度为 5.0 J/(scm2)， 将反应温度升高到 108 C。加热 60 min 后， 停止加热， 静置， 冷却至室温， 析出白色晶体， 抽滤 ； 抽滤后得到的 滤饼使用 30mL 乙醇洗涤， 抽滤， 得到产物十二烷基三羟乙基溴化铵， 一次收率为 66%。若不 用微波辐射加热， 而是采用水浴或油浴加热， 加热回流的时间为 24h 时， 产物的一次收率为 20%。 0031 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在 不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明的 保护范围。 说 明 书 CN 102643204 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102643204 A 8 2/2 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102643204 A 9 。