CN101486657B - 一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法是林产化工领域表面活性剂化学方面的一种制备含松香胺结构的阳离子活性剂方法。方法通过在10～150℃下，以由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺和三丁胺复配的缚酸剂负载于由氧化铝、硅胶和活性炭组成的载体上构成的固体物作催化剂，直接催化松香胺与由环氧丙基三甲基氯化铵和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵构成的季铵化试剂反应1～50小时，再经离心或过滤、常压或减压脱溶、复合溶剂重结晶，得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料；湿物料经在0.01～0.1MPa真空度、10～120℃下干燥1.0～48.0小时，即得质量百分含量大于90％的3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵产品。
Description
技术领域
本发明所涉及的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法是林产化工领域表面活性剂化学方面的一种新型的制备含松香胺结构的阳离子表面活性剂方法。
背景技术
松香是一种具有可再生性的天然资源，作为一种化工原料，它还具有来源丰富、价格便宜的特点。松香的主要成分是由枞酸、长叶枞酸和新枞酸等组成的含三员菲环结构的树脂酸。由于树脂酸中不但存在羧基，而且还存在不饱和碳碳双键，这使树脂酸可经化学改性转化为松香胺、松香醇等松香衍生物。利用这些松香衍生物可以合成一系列与脂肪酸、脂肪胺、脂肪醇类表面活性剂结构相似而又独具特色的产品，如利用松香酸合成松香酸酯磺酸盐，利用松香胺或松香醇合成松香胺聚氧乙烯醚或松香醇聚氧乙烯醚等。这些以松香为原料制备得到的表面活性剂产品，不但具有良好的生态性能和符合“绿色”表面活性剂和“原料绿色化”的要求，而且具有优良的应用性能，可以作为乳化剂、洗涤剂、缓蚀剂、破乳剂、颜料分散剂、絮凝剂和浮选剂等应用于多种精细化学品的生产。其中松香胺作为松香经化学改性生成的典型松香衍生物之一，不但保持了松香固有的良好生物降解性和环境友善性，而且其结构中存在的氨基使其具有更好的反应性能和应用性能。
以松香胺为原料可制备包括阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性表面活性剂在内的4种类型的表面活性剂。
松香胺通过与氯磺酸反应后再用碱中和可以直接得到具有磺酸盐结构的阴离子表面活性剂；通过松香胺与环氧乙烷反应生成具有醇胺结构的松香衍生物后，再与氯磺酸、三氧化硫、发烟硫酸等反应可以生成分子结构中既有硫酸酯结构也有聚氧乙烯及类似醇胺结构的阴离子表面活性剂；通过具有醇胺结构的松香衍生物与马来酸反应形成相应的马来酸单酯后，再用碱中和可以得到羧酸盐型阴离子表面活性剂；通过亚硫酸氢钠对含松香胺结构和聚氧乙烯结构的马来酸酯衍生物双键的加成反应，可以得到具有松香胺聚氧乙烯结构的琥珀酸单酯磺酸盐。这些具有松香胺结构的阴离子表面活性剂具有优良的乳化、分散、洗涤、润湿和增溶性能，尤其是它们的温和性比目前大多数阴离子表面活或两性表面活性剂都优越，安全性能也非常高。它们可广泛应用于洗涤、化妆品等日化行业及石油开采、烯烃单体乳液聚合、金属清洗、纺织印染、感光材料等工业领域。
松香胺通过与环氧乙烷的加成反应，可以生成具有松香胺和聚氧乙烯链结构的非离子表面活性剂N-聚氧乙烯松香胺或N，N-二聚氧乙烯松香胺，并且这种类型的非离子表面活性剂可以通过控制其聚氧乙烯链的链节数来调节它们的亲水亲油性能。N-聚氧乙烯松香胺或N，N-二聚氧乙烯松香胺可和稀硝酸及稀氢氟酸复配成可用作金属表面清洗的水溶液，这种水溶液不但能够清洁金属表面，且可在清洗后的金属表面形成具有保护和防腐功能的膜。N-聚氧乙烯松香胺或N，N-二聚氧乙烯松香胺还具有柔软功能，可用作皮革工业的染色助剂和柔软剂。松香胺还可以通过与葡萄糖酸内酯反应生成有酰胺和多元醇结构的非离子表面活性剂，这种表面活性剂由于所使用的原料都具有天然生物降解性而日渐受到人们重视。松香胺通过与环氧氯丙烷反应后再与二乙醇胺或二烷基胺反应可以生成具有松香胺和二乙醇胺或N，N-双烷基取代结构的非离子表面活性剂。以松香胺为原料制备得到的非离子表面活性剂一般润湿性能和乳化性能极好，并且毒性较小，对皮肤和眼睛无刺激作用，复配能力强，可以用作清洁剂、乳化剂、泡沫剂、缓蚀剂和助染剂。
松香胺通过与甲醛和甲酸作用生成N，N-二甲基松香胺后，再与氯乙酸反应可以生成具有类似于甜菜碱结构的两性表面活性剂；松香胺也可以直接通过与卤代羧酸作用生成具有氨基酸结构的两性表面活性剂。含松香胺结构的两性表面活性剂具有一定的抗硬水能力，泡沫比较丰富，润湿力较强，乳化性能和去污性能都比较好，而且都具有一定的抗菌性。
松香胺通过与环氧乙烷和硫酸二烷基酯反应，可以生成以季铵结构和聚氧乙烯链作为亲水基的阳离子型表面活性剂；N，N-二甲基松香胺则可以通过与卤代烃反应，直接使松香胺结构中的胺基转化为季铵结构。松香胺在一定的反应条件下通过与环氧氯丙烷反应生成具有N-(3-氯-2-羟丙基)松香胺，然后再通过N-(3-氯-2-羟丙基)松香胺与三甲基胺反应可以生成3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵，也可以通过N-(3-氯-2-羟丙基)松香胺与吡啶反应生成含吡啶和松香胺结构的阳离子表面活性剂。这些具有松香胺结构的阳离子表面活性剂一般都具有较好的抗静电、乳化、柔软和杀菌抑菌等众多应用性能。但是现有制备含松香胺结构阳离子表面活性剂的方法中也存在较多的不足，其中比较典型的主要表现在以下几个方面：(1)反应的步骤比较多，工艺较为复杂；(2)松香胺的转化率不高；(3)产品中季铵盐的含量不高；(4)产品中因存在较多的未反应的松香胺而使产品的水溶性不是非常好。因此从更好地开发松香胺的应用价值和降低含松香胺结构的阳离子表面活性剂的生产成本方面考虑，在本发明中提出了通过松香胺在固体催化剂存在下直接与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或环氧丙基三甲基氯化铵反应，从而向松香胺中引进含羟丙基结构的季铵基团，并一步制取3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵。
在3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的研制过程中，接触了很多有关松香及松香胺化学改性和利用方面的技术资料，其中具有一定参考价值的主要包括：《松香醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸盐的表面活性》(南京工业大学学报，2004，Vol.26，No.4)、《松香改性表面活性剂的研究进展》(化工进展，2002，Vol.21，No.4)、《松香改性非离子表面活性剂研究进展》(日用化学品科学，2006，Vol.29，No.5)、《松香基琥珀酸双酯磺酸钠的合成及性质》(化学研究与应用，2005，Vol.14，No.4)、《Synthesis and Properties ofRosin2based Polyglucoside》(林产化学与工业，2006，Vol.26，No.1)、《松香基双季铵盐阳离子表面活性剂的合成与性能》(精细化工，2003，Vol.20，No.9)、《松香聚甘油酯非离子表面活性剂的合成与性能》(石油化工，2004，Vol.33，No.3)、《松香聚氧乙烯表面活性剂的合成与性能研究》(精细化工，1999，Vol.16，No.3)、《松香聚乙二醇柠檬酸酯表面活性剂的合成及性能研究》(化学世界，2001，Vol.42，No.11)、《松香类表面活性剂的合成及其应用》(皮革化工，2006，Vol.23，No.2)、《Preparation and Properties of Dimeric Fatty Ac id/Polyethylene Glycol Polyester Terminatedwith Rosin Acid》(林产化学与工业，2006，Vol.26，No.2)、《松香为原料表面活性剂的合成及发展趋势》(林产化学工业，1993，Vol.13，No.1)、《松香系列表面活性剂的合成和应用》(日用化学工业，2004，Vol.34，No.2)、《松香酰甘氨酸表面活性剂的新合成法》(化学世界，2007，Vol.48，No.5)、《含松香骨架甜菜碱类两性表面活性剂的合成》(日用化学工业，2007，Vol.37，No.3)、《去氢枞酸基新型甜菜碱类两性表面活性剂的合成》(现代化工，2004，Vol.24，No.4)、《丙烯酸改性松香聚氧乙烯醚磺酸钠的合成》(日用化学工业，1999，Vol.29，No.4)、《Preparation of cationic compounds as surfactants》(JP 06009521A2，1994-01-18)、《Study on the Synthesis of 3-Chloro-2-Hydroxypropyl Trialkylammonium Halide》(沈阳化工学院学报，2001，Vol 15，No.1)、《Improved preparation of aqueous solution of3-halo-2-hydroxypropyltrialkylammonium halide》(JP 04145054A2，1992-05-19)、《Preparationof 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride as intermediate for carnitine》(JP03232845A2，1991-10-16)。
发明内容
一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法的发明，主要是为了解决现有含松香胺结构的季铵盐型阳离子表面活性剂制备方法和工艺中存在的反应步骤比较多、工艺较为复杂、松香胺的转化率不高、产品中季铵盐的含量不高、产品中因存在较多的未反应的松香胺而使产品的水溶性不是非常好并影响到产品的应用性能等方面的问题。
通过在载有缚酸剂的固体催化剂存在下，直接向松香胺分子中的氨基上引入带羟丙基结构的的季铵基团，得到在农药乳化、染料分散、金属表面清洗与保护、农产品加工与保护等多个领域可有广泛应用并具有优良抑菌杀菌和抗静电性能的阳离子表面活性剂3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵。生成的3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵产品，不但具有良好的水溶性，而且制备成本也显著降低、产品质量好。发明中所涉及的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特点表现为：通过一步反应法直接制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵，使反应的操作更为简单；通过载有缚酸剂的固体催化剂的使用，使松香胺的转化率得到提高；含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的反应物料容易与催化剂和副产品分离；产品中3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的含量高；产品能够在广泛pH范围内溶于水。3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵与其它类型的含松香胺结构的季铵盐型阳离子表面活性剂相似，都是可生物降解的生态友好型阳离子表面活性剂，在它们的分子结构中由于提供亲油性能的基团为松香结构，使其可兼有天然性和环境友善性及生物表面活性剂的性能，因而适用范围也更加广泛；同时由于三员菲环结构中的碳碳不饱和双键在一定条件下可自聚成膜，这使通过发明中所涉方法制备的3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵可用于金属的保护。另外3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵结构中由于存在含羟丙基的季铵盐结构和三元菲环结构，使其可表现出特别的乳化稳定特性。
通过发明中的方法，可以实现松香胺经一步反应转化为3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵产品，且产品中3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的含量高于90％。
附图说明
图1为发明中涉及的3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的结构式图。
具体实施方法
发明中涉及的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其过程主要包括以下几个部分：(1)松香胺溶于由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈构成的复合溶剂，并形成均匀溶液；(2)向松香胺溶液中加入载有复合缚酸剂的固体催化剂；(3)向含固体催化剂的松香胺溶液中加入由环氧丙基三甲基氯化铵和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵构成的季铵化试剂，反应一定时间后得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的混合物料；(4)含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的混合物料经离心或过滤，得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液；(5)含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液经常压或减压脱除溶剂，得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物；(6)含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃构成的复合溶剂重结晶；(7)重结晶后的物料经冷却、结晶、离心或过滤得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料；(8)3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料经真空干燥，即可得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵产品。
发明中涉及的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其相关工艺参数如下：(1)溶解松香胺的复合溶剂由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为0.01～10∶0.01～17∶0.001～12∶0.01～10∶0～20∶0～12构成；(2)固体催化剂的载体由100～500目的氧化铝、200～500目的硅胶、100～500目的活性炭按质量比0.01～10∶0.001～18∶0～12构成；(3)缚酸剂由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比0.1～10∶0.01～12∶0.01～10∶0.001～16∶0～18∶0～10∶0～10∶0～8∶0～5∶0～7构成；(4)载有缚酸剂的固体催化剂由缚酸剂、固体载体按质量比0.01～10∶0.01～100构成；(5)季铵化试剂由环氧丙基三甲基氯化铵和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按质量比0.001～50∶0.01～50构成；(6)松香胺与季铵化试剂反应的温度为10～150℃；(7)松香胺与季铵化试剂反应的时间为1～50小时；(8)松香胺与固体催化剂的质量比为0.05～50；(9)松香胺与季铵化试剂的质量比为0.1～5.0；(10)松香胺与季铵化试剂反应时，复合溶剂与松香胺的质量比为1.0～25.0；(11)重结晶时的复合溶剂由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃按质量比0.01～10∶0.001～12∶0.1～10∶0.001～16∶0.001～18构成；(12)重结晶时，复合溶剂与含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物的质量比为1.0～20.0；(13)3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料在进行真空干燥时的真空度为0.01～0.1MPa、温度为10～120℃；(14)真空干燥的时间为1.0～48.0小时；(15)真空干燥后的产品中3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵质量百分含量大于90％。
实施例1：
100克松香胺用400克由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为2∶8∶3∶5∶10∶2构成的复合溶剂溶解形成均匀溶液，再加入100克由环氧丙基三甲基氯化铵与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按质量比10∶13构成的季铵化试剂，并搅拌形成混合物料；向混合物料中加入50克载有缚酸剂的固体催化剂，其中固体催化剂的载体由100目的氧化铝、300目的硅胶、150目的活性炭按质量比1∶2∶3构成，固体催化剂中所含的缚酸剂由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比2∶3∶5∶2∶1∶7∶1∶3∶2∶2构成；搅拌并使物料在30℃下反应12小时后，再对物料进行抽滤，得到澄清的含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液；对含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液进行旋蒸并充分除去反应用的复合溶剂后，得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物；将含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃按质量比3∶2∶1∶5∶7构成的复合溶剂重结晶，重结晶时复合溶剂与含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物的质量比为3.0；重结晶后的物料经冷却、结晶、离心或过滤得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的湿物料；3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料再在真空度为0.03MPa、干燥温度为30℃的条件下干燥12小时，即得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵质量百分含量为91％的产品。
实施例2：
100克松香胺用800克由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为5∶10∶7∶5∶10∶6构成的复合溶剂溶解形成均匀溶液，再加入300克由环氧丙基三甲基氯化铵与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按质量比1∶13构成的季铵化试剂，并搅拌形成混合物料；向混合物料中加入150克载有缚酸剂的固体催化剂，其中固体催化剂的载体由300目的氧化铝、300目的硅胶、250目的活性炭按质量比2∶7∶9构成，固体催化剂中所含的缚酸剂由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比5∶6∶5∶8∶9∶5∶5∶4∶2∶3构成；搅拌并使物料在70℃下反应24小时后，再对物料进行抽滤，得到澄清的含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液；对含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液进行旋蒸并充分除去反应用的复合溶剂后，得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物；将含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃按质量比5∶6∶5∶8∶9构成的复合溶剂重结晶，重结晶时复合溶剂与含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物的质量比为10.0；重结晶后的物料经冷却、结晶、离心或过滤得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的湿物料；3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料再在真空度为0.06MPa、干燥温度为70℃的条件下干燥20小时，即得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵质量百分含量为93％的产品。
实施例3：
100克松香胺用1200克由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为8∶3∶9∶5∶12∶3构成的复合溶剂溶解形成均匀溶液，再加入50克由环氧丙基三甲基氯化铵与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按质量比15∶7构成的季铵化试剂，并搅拌形成混合物料；向混合物料中加入80克载有缚酸剂的固体催化剂，其中固体催化剂的载体由500目的氧化铝、400目的硅胶、400目的活性炭按质量比10∶7∶2构成，固体催化剂中所含的缚酸剂由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比10∶3∶7∶16∶1∶9∶2∶1∶1∶7构成；搅拌并使物料在90℃下反应8小时后，再对物料进行抽滤，得到澄清的含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液；对含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液进行旋蒸并充分除去反应用的复合溶剂后，得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物；将含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃按质量比10∶2∶1∶12∶7构成的复合溶剂重结晶，重结晶时复合溶剂与含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物的质量比为15.0；重结晶后的物料经冷却、结晶、离心或过滤得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料；3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料再在真空度为0.08MPa、干燥温度为90℃条件下干燥7小时，即得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵质量百分含量为95％的产品。
实施例4：
100克松香胺用2000克由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为10∶9∶3∶5∶16∶7构成的复合溶剂溶解形成均匀溶液，再加入150克由环氧丙基三甲基氯化铵与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按质量比15∶1构成的季铵化试剂，并搅拌形成混合物料；向混合物料中加入160克载有缚酸剂的固体催化剂，其中固体催化剂的载体由450目的氧化铝、300目的硅胶、300目的活性炭按质量比10∶2∶7构成，固体催化剂中所含的缚酸剂由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比10∶7∶3∶16∶5∶7∶2∶5∶3∶7构成；搅拌并使物料在110℃下反应14小时后，再对物料进行抽滤，得到澄清的含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液；对含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液进行旋蒸并充分除去反应用的复合溶剂后，得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物；将含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃按质量比10∶7∶1∶7∶12构成的复合溶剂重结晶，重结晶时复合溶剂与含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物的质量比为20；重结晶后的物料经冷却、结晶、离心或过滤得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料；3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料再在真空度为0.10MPa、干燥温度为70℃条件下干燥6小时，即得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵质量百分含量为97％的产品。
实施例5：
100克松香胺用1600克由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为9∶10∶5∶3∶16∶12构成的复合溶剂溶解形成均匀溶液，再加入240克由环氧丙基三甲基氯化铵与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按质量比1∶1构成的季铵化试剂，并搅拌形成混合物料；向混合物料中加入90克载有缚酸剂的固体催化剂，其中固体催化剂的载体由400目的氧化铝、500目的硅胶、500目的活性炭按质量比10∶8∶2构成，固体催化剂中所含的缚酸剂由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比10∶12∶10∶16∶18∶10∶10∶8∶5∶7构成；搅拌并使物料在60℃下反应48小时后，再对物料进行抽滤，得到澄清的含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液；对含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液进行旋蒸并充分除去反应用的复合溶剂后，得到含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物；将含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃按质量比10∶1∶9∶8∶18构成的复合溶剂重结晶，重结晶时复合溶剂与含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物的质量比为8；重结晶后的物料经冷却、结晶、离心或过滤得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料；3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵湿物料再在真空度为0.10MPa、干燥温度为90℃条件干燥12小时，即得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵质量百分含量为95.7％的产品。
Claims (9)
1.一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：在由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为0.01～10∶0.01～17∶0.001～12∶0.01～10∶0～20∶0～12构成的复合溶剂中，以载有由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比0.1～10∶0.01～12∶0.01～10∶0.001～16∶0～18∶0～10∶0～10∶0～8∶0～5∶0～7构成的复合缚酸剂的固体催化剂直接催化松香胺与由环氧丙基三甲基氯化铵和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵构成的季铵化试剂间的反应，得到含有3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的混合物料；含有3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的混合物料，经过滤或离心分离、常压或减压条件下脱除溶剂，得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵粗产物；3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵粗产物经由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋喃按质量比0.01～10∶0.001～12∶0.1～10∶0.001～16∶0.001～18构成的复合溶剂重结晶、真空干燥得到3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵产品。
2.根据权利要求1所述的-种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵具有如下结构
3.根据权利要求1所述的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵时所用的催化剂是将由碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、三丙胺、三丁胺按质量比0.1～10∶0.01～12∶0.01～10∶0.001～16∶0～18∶0～10∶0～10∶0～8∶0～5∶0～7构成的复合缚酸剂负载于固体载体上构成的固体催化剂，并且复合缚酸剂和载体是按质量比为0.01～10∶0.01～100。
4.根据权利要求1所述的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：松香胺与季铵化试剂反应时所用的复合溶剂由1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈按质量比为0.01～10∶0.01～17∶0.001～12∶0.01～10∶0～20∶0～12构成，复合溶剂与松香胺的质量比为1.0～25.0。
5.根据权利要求1所述的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：用于3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵粗产物重结晶的复合溶剂是由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六环、四氢呋哺按质量比0.01～10∶0.001～12∶0.1～10∶0.001～16∶0.001～18构成；重结晶处理3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵粗产物时，复合溶剂与含3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的粗产物的质量比为1.0～20.0。
6.根据权利要求1所述的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵时所用的季铵化试剂是由环氧丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按质量比0.001～50∶0.01～50构成。
7.根据权利要求1所述的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵时，松香胺与季铵化试剂反应的温度为10～150℃、松香胺与季铵化试剂反应的时间为1～50小时、松香胺与固体催化剂的质量比为0.05～50、松香胺与季铵化试剂的质量比为0.1～5.0。
8.根据权利要求1所述的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：真空干燥时的真空度为0.01～0.1MPa、温度为10～120℃。
9.根据权利要求1所述的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法，其特征在于：3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵在产品中的质量百分含量大于90％。
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