一种含氟表面活性剂及其制备方法

1、种含氟表面活性剂及其制备方法0002-I同全和陪堪磺酸般H枪fPF0S）住币场上披广泛应用与关注，是因其在含氟材料、织詢整理剂、涂料、颜料、術加刑等行业中的应用有着不可代替时作用，但近期的研究发现,PTOS难以在fl然环境中降解*并具荷很高即生物累稅性容期积聚左人类及动物组织内井逍成諱害.己陆续逍到世界各国包括欧iikXU取加拿人等国）的禁用或限用.因此开发新的符合坏保要求的氟碳农漸活性剂来韩代PF0S已剿不郸缓.嶷明内容0003本发明所耍解决前愎术问题是握供种汗竝表而活性剂及莫制备方法本笈明的含氛表面活性剂*具有如Fft能特征具有较低的便用浓度K10QnC/L）;（2）Aft好的降低术相体系

2、我面张力的作用，水中饱和时，水棉休系的我浙怅力为28.64mN/h；本发圳的含氮表面活性剂制箔方法、工艺商他产卒髙易于操作n0004本发明的含叛表面活性剂为L丙基-”-琵乙基全報己基璜脱胺，結构式为«0005C6F13$O2NCH2CH2CH3ch2ch2oh0006木发删的含氟表面活杵剂的制备方法，包括t0007（1）将烷基腹、三乙胺与异丙醸混涪，冰浴滴入全訊己堪礎醮如，初-罚匸卜兵川（Th得旷内基全弑己5S磺战胺：0008（对将听述蜩得到的犷丙基d城己基碰St胺需3乙薛井加入氢氧化钾.10-50CF反咸l-3h（然后加入抚扯乙醉十0-8。£反闷12-24hiflrj*物

3、即为所述律和表面焉性剂.0009（3）所述步骤中的烷基胺、三乙胺.仝制己慕礦醸和的摩尔比为1:1.1-1.3:1,31.5,烷基肢在异丙醋中的粮度范围为00I-O.OSe/juL/-乙胺在斥丙8（中的粮度范闊为0010所迷步驟fl）中的全和己基磧醸頻与烷基胺的反应温度控制在60-70T.低于60-70V反应产率会降低，高于0-7al会有副反应发生反应时何为3-4K.0011所述步驟“）中的烷旅胺为屮胺、乙嚴、丙BL丁艦中的一种或几种，优选正丙胺0012所述步?S（1）t的沪丙基全氛己廉砺猷谊1【如卜井离纯化步骤而得：0013步W（l）反应完毕后首先向反应佯系中加入感诵忒静置分层后除必水相用廈肚

4、浪煜为0.5H的盐酸洗涤至中性.再用饱和使盐水猊襟，莎离出严阳用无水硫酸镇干燥.过滤，减压離慵厉得到w-丙宰全氟己基礦醸胺.0014所述步骤(2)中的N-丙基全氟己基礦醸胺与氢氧化钾与2-氯乙醉的摩尔比为1：13:13N丙基全氟己基磺醸胺在乙醇中的浓度范国为0.250.5g/mL。0015以反应物选择全氟己堆确酰氛、正丙胺、三乙胺及2-氯乙醉为例，上述制备方,丿、步骅1)和步骤2)的化学反应方程式，分别如下所示：0016X(C1UCH,)3c6f13S02f+nh2ch2ch2ch3C6F13SO2NHCH2CH2CH3ch2ch2ohC6F13SO2NHCH2CH2CH3+C1CH2CH2O

5、H_AC6F13SO2NCH2CH2CH3KOHCH2CH2OH(2)0017木发明所提供的含氟表ifti活性剂，具有F述结构特征:展子非离子表而活性剂:(2)含台一个六个礦的全氛烷基链：(3)含何一个宛基。0018本发明采用金氛己基作为原料,与正丙胺反应，得到尸丙基全氛己基横JI嚴后再与2-氯乙醉反应得到目标产物丁丙基-N-羟乙基全氛己基磺酸胺.0019仃益效果0020木发明提供的含氛表面活性剂JI仃如下性能特征：(l)JUr较低的使用浓度(小于100mg/L)：(2)具有良好的降低水相体系表面张力的作用，水中饱和时，水相体系的表面张力为28.64»N/m：本发明提供的制备方法、工

6、艺简便,产率高，易F操作。附图说明0021图1是本发明实例1制务的會姒表而活性剂N-丙呈N-兄乙呈全姒己基磺酰胺的红外光谱图.具体实施方式0022bIfil结合具体实施例，进一步闸述木发明.应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用J：限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，木领域技术人A可以对木发明作各种改动或修改这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范鬧.0023实施例10024制备含氛表面活性剂00251)在IOObL三颈瓶中加入异丙fij20mL作为溶剂按全氟己基磺醸氟:正丙胺：三乙胺比例为1：1.1:1.3,依次加入三乙胺2.63g(0.026mol)、正

7、丙胺1.30g(0.022mol).放入冰水浴中，并确保温度维持在095'C取全氟己基磺酸姒8.0lg(0.020mol)于滴液漏斗中，缓慢滴入三颈瓶中，搅样器转速设为500r/idn,30min?ft加完毕。接I：冋流冷凝管，紧接着用恒温油浴锅油浴加热到60'C,回流反应I小时停止反应.0026反应结勅;，停止加热，冷却到牢温，停止搅拌转入分液湖斗用去离子水洗涤2次，分云水层：用质址分数0.5%的HC1调节阳至中性，再分掉水层：用饱和NaCl溶液洗涤,并用丙謂节収有机相：将奉収相用无水MgSO,K/n简单过濾.黄色透明液.加热卜减斥燕懈除去溶剂异丙醸、丙酗并烘f得到沙黄色蜡状

8、|A|体N-丙基全姒己基磺旣胺-00272）在100nL三颈瓶中加入于燥的N丙基全氟己基磺酰胺8.82g（0.02nol）,随后加入30mL无水乙醉，使蜡状固体N-丙基全氛己基磺醸胺溶解，体系呈注黄色透明液:接着加入KOH3.37g（0.06*01）,用恒温油浴锅加热到409,并在搅拌器卜以500r/min速率搅拌。0028反W1.5h后缓慢滴加2-氯乙醇483g（0.06mol）,滴加完毕后升温至PC何流并连续反应2lh.0029反应结束后，停止加热.；、却到室温停11：搅拌，体系分两层，上h为橘黄色透明液体，卜层为固态的盐.用真空泵减压抽濾取滤液，将滤液转入分液瀾斗中，用饱和NaHCO,洗

9、涤，分层，F层出现油状仃机物，待上层澄清后分离掉上层：用饱和NaCl溶液洗涤F层有机物2次，用丙酮翠取.将萊取相用无水IgSO,燥麻简服过滤得棕黄色透明液体。加热F减压蕉他除Z溶剂乙醉、丙伺并烘干得到棕黄色油状物N-丙基-N-羟乙取全氟己取磺醸胺.0030由图1町以看出，V"3389cm'1处为宽而钝的的波峰，是羟基（-0H）的特征蜂:在3000-3300附近没有明显的吸收峰，说明没有N-H的存在:在2974cm'1处及其附近为屮里1j业屮甚的峰：在1171cm-1处为亚屮垄变彤拣功峰,11387cm-1处，为S0：吸收峰：在1237cm"1.1209cm&

10、#39;1,1171cm'1.1119cm'1.1133CJII*1.1120cm'1处为CF：的一系列吸收蜂：在1052cm'1处出现rC-N（叔胺）的统动峰.而SO.-F的吸收峰为1168cm'1.在谱图中没仃发现，说明原料全氟己基横酰氟已完全反应，谱图中冇没有发现伯胺特征峰,说明也无原料正丙胺.0031由表1可以看出含氟表面活性剂的表面张力为2864nN/m,表而活性明显高于碳氢类的表面活性剂，并且与相同质砂浓度的全喩辛基橫酸相比表面活性稍强但全執磺酸随着质址浓度的增大可以使水的表而张力降至2而N丙基-N-疑乙基全氛己基横酰胺由F其在水中的溶解度过小，不能便其质S：浓度提高从而严重制约着其高表Ifll活性，但它可以通过与环氧乙烷等聚合来増大其在水中的溶解度.0032表1实例1制佑的含姒表面活性剂与全姒