CN111203149A - 一种含氟表面活性剂及其制备方法 - Google Patents

一种含氟表面活性剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111203149A
CN111203149A CN202010053069.6A CN202010053069A CN111203149A CN 111203149 A CN111203149 A CN 111203149A CN 202010053069 A CN202010053069 A CN 202010053069A CN 111203149 A CN111203149 A CN 111203149A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorine
acid
mixed solution
containing surfactant
dihydroxyethyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010053069.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张航
孙磊
刘向东
盛德鲲
熊征蓉
周妍
郭晓明
王军
周子侠
杨宇明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS filed Critical Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority to CN202010053069.6A priority Critical patent/CN111203149A/zh
Publication of CN111203149A publication Critical patent/CN111203149A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/36—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids
    • C07C303/38—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids by reaction of ammonia or amines with sulfonic acids, or with esters, anhydrides, or halides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C311/00—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C311/01—Sulfonamides having sulfur atoms of sulfonamide groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C311/02—Sulfonamides having sulfur atoms of sulfonamide groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C07C311/09—Sulfonamides having sulfur atoms of sulfonamide groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by at least two halogen atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及表面活性剂技术领域，尤其涉及一种含氟表面活性剂及其制备方法。本发明提供了一种含氟表面活性剂，具有式(I)所示结构；本发明提供的含氟表面活性剂N‑二羟乙基全氟辛基磺酰胺具有良好的降低水相体系表面张力的作用，在较低的浓度下即可大幅降低水相的表面张力。同时，本发明提供的含氟表面活性剂制备方法简便，价格低廉，产率高，易于操作。

Description

一种含氟表面活性剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及表面活性剂技术领域，尤其涉及一种含氟表面活性剂及其制备方法。
背景技术
表面活性剂是一类应用特别广泛，品种较多的重要的精细化学品，现在已经被广泛应用于工农业生产、科研、国防和日常生活等各个方面，有“工业味精”的美誉。
一般表面活性剂疏水基团通常是由碳氢烃基组成，有时还会有氧、氮、卤素等一些元素，这种表面活性剂称为碳氢表面活性剂。如果分子中除了以上元素以外还有氟、硅、磷等这些元素。那么这种表面活性剂被称为特种表面活性剂。有些特种表面活性剂是在一般表面活性剂的基础上进行改造形成的。这些新型表面活性剂不仅添加了普通表面活性剂的数目，同时具备传统表面活性剂没有的其他更卓越的功能，以便满足很多种特殊需求。
其中，氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种，具有“三高”，“两憎”的特性，即高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性、憎水性及憎油性。
氟表面活性剂是所有表面活性剂中表面活性最高的一种，在用量很少的时候就能使水或有机溶剂的表面张力降低至很低的数值。一般的碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.1％～1.0％范围，只能使水的表面张力下降到30～35mN/m-1，而氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.005％～0.1％，就可以使水的表面张力下降至20mN/m-1以下。
氟表面活性剂有很高的耐热性，如固态的全氟辛基磺酸钾，加热到420℃以上才会分解，因而可以在300℃以上的温度下使用，而一般的碳氢表面活性剂在此温度下早已分解。
氟表面活性剂有很高的化学稳定性，它不会与各种强氧化剂、强酸和强碱发生反应而分解，而且在这些溶液中仍能保持良好的表面活性。
氟表面活性剂分子结构中的含氟烃基，既是憎水基又是憎油基，当它与亲油基团相连后，即可制成油溶性的氟表面活性剂，具有降低有机溶剂表面张力的能力。
氟表面活性剂的另一个优异性能是它与碳氢表面活性剂复配性能很好，复配品具有更高的降低表面张力的能力。从而使得氟表面活性剂在很多领域具有普通表面活性剂无法取代的应用价值，并被广泛应用于石油、化工、消防、纺织、皮革、造纸、农药、机械、电镀等行业。目前应用较多的含氟表面活性剂主要为全氟辛基磺酰类化合物(PFOS)和全氟辛酸及其盐类(PFOA)。但现有的氟表面活性剂存在着价格昂贵，不易合成等缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种含氟表面活性剂及其制备方法，本发明提供的含氟表面活性剂具有良好的降低水相体系表面张力的作用，在较低的浓度下即可大幅降低水相的表面张力。
本发明提供了一种含氟表面活性剂，具有式(I)所示结构：
Figure BDA0002371886380000021
本发明还提供了一种含氟表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
A)在保护气气氛下，将二乙醇胺、缚酸剂、异丙醚混匀，得到第一混合液；
B)在冰浴条件下，将全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液中，得到第二混合液；
C)将所述第二混合液在50～80℃下反应，得到具有式(I)所示结构的含氟表面活性剂：
Figure BDA0002371886380000022
优选的，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔比为1：1～2：1～2。
优选的，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔含量总和与异丙醚的用量比为0.05～0.1mol：10～50mL。
优选的，所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶和碳酸钾中的一种或几种。
优选的，所述保护气为氮气。
优选的，步骤B)中，全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液需要的时间为5～60min。
优选的，步骤C)中，所述反应在油浴条件下进行。
优选的，步骤C)中，所述反应的时间为0.5～5h。
优选的，步骤C)中，所述反应完成后，还包括：
将得到的产物溶液进行旋蒸，旋蒸后的产物溶液经酸洗涤、乙醚洗涤、真空干燥，再经重结晶，得到具有式(I)所示结构的含氟表面活性剂。
本发明提供了一种含氟表面活性剂，具有式(I)所示结构。本发明提供的含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺具有良好的降低水相体系表面张力的作用，在较低的浓度下即可大幅降低水相的表面张力。同时，本发明提供的含氟表面活性剂制备方法简便，价格低廉，产率高，易于操作。
在一次新蒸馏水中加入本发明的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺，进行表面张力检测，实验结果表明，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力不高于16.54mN/m。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的红外光谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种含氟表面活性剂，具有式(I)所示结构：
Figure BDA0002371886380000031
本发明提供的含氟表面活性剂具有如下的结构特征：(1)属于非离子型表面活性剂；(2)含有一个八个碳的全氟烷基链；(3)含有两个羟基。
本发明提供的含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺具有良好的降低水相体系表面张力的作用，在较低的浓度下即可大幅降低水相的表面张力。同时，本发明提供的含氟表面活性剂制备方法简便，价格低廉，产率高，易于操作。
本发明还提供了一种上文所述的含氟表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
A)在保护气气氛下，将二乙醇胺、缚酸剂、异丙醚混匀，得到第一混合液；
B)在冰浴条件下，将全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液中，得到第二混合液；
C)将所述第二混合液在50～80℃下反应，得到具有式(I)所示结构的含氟表面活性剂：
Figure BDA0002371886380000041
本发明先在保护气气氛下，将二乙醇胺、缚酸剂、异丙醚混匀，得到第一混合液。
本发明中的异丙醚为溶剂。
在本发明的某些实施例中，所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶和碳酸钾中的一种或几种。
在本发明的某些实施例中，所述保护气选自氮气。
在本发明的某些实施例中，将二乙醇胺、缚酸剂、异丙醚混匀具体为：
在异丙醚中依次加入缚酸剂和二乙醇胺。
得到第一混合液后，在冰浴条件下，将全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液中，得到第二混合液。
在本发明的某些实施例中，将全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液前，所述第一混合液的温度为0～5℃。在某些实施例中，将全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液前，所述第一混合液的温度为3℃。
在本发明的某些实施例中，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔比为1：1～2：1～2。在某些实施例中，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔比为1：1.2：1.1、1：1.5：1.5、1：2：1.5或1：1.2：1.1。
在本发明的某些实施例中，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔含量总和与异丙醚的用量比为0.05～0.1mol：10～50mL。在某些实施例中，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔含量总和与异丙醚的用量比为0.066mol：30mL、0.08mol：30mL或0.09mol：30mL。
在本发明的某些实施例中，将全氟辛基磺酰氟滴入搅拌的第一混合液中，得到第二混合液。在本发明的某些实施例中，所述搅拌的转速为180～220r/min。在某些实施例中，所述搅拌的转速为200r/min。
在本发明的某些实施例中，全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液需要的时间为5～60min。在某些实施例中，全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液需要的时间为30min。
得到第二混合液后，将所述第二混合液在50～80℃下反应，得到具有式(I)所示结构的含氟表面活性剂。
在本发明的某些实施例中，所述反应在油浴条件下进行。
在本发明的某些实施例中，所述反应为回流反应。
本发明中，所述第二混合液的反应温度为50～80℃。在本发明的某些实施例中，所述第二混合液的反应温度为70℃、50℃或80℃。在本发明的某些实施例中，所述反应的时间为0.5～5h。在某些实施例中，所述反应的时间为4h或5h。
在本发明的某些实施例中，所述反应完成后，还包括：
将得到的反应产物进行旋蒸，旋蒸后的产物溶液经酸洗涤、乙醚洗涤、真空干燥，再经重结晶，得到具有式(I)所示结构的含氟表面活性剂。
在本发明的某些实施例中，所述旋蒸前，还包括：将所述反应后的产物溶液冷却、静置分层。得到的下层产物溶液进行旋蒸。本发明对所述冷却的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的冷却方法即可。在本发明的某些实施例中，所述冷却后的温度为室温。
在本发明的某些实施例中，所述旋蒸的温度为70～90℃，所述旋蒸的旋转速率为20～40转/min，所述旋蒸的时间为10～20min。在某些实施例中，所述旋蒸的温度为80℃，所述旋蒸的旋转速率为30转/min，所述旋蒸的时间为10min、15min、18min或20min。
经过旋蒸，可以除去低沸点的异丙醚、三乙胺氢氟酸盐和未反应的缚酸剂。
在本发明的某些实施例中，旋蒸后的产物溶液采用盐酸进行酸洗涤。旋蒸后的产物溶液加入盐酸后的pH值为1～3。在本发明的某些实施例中，旋蒸后的产物溶液加入盐酸后的pH值为1。在本发明的某些实施例中，所述酸洗涤的次数为2～4次。在本发明的某些实施例中，所述酸洗涤的次数为3次。所述酸洗涤用于除去缚酸剂以及生成的水溶性盐。
在本发明的某些实施例中，所述乙醇洗涤后，还包括：静置分层，除去乙醚。
本发明对所述真空干燥的方法和参数并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的真空干燥的方法和参数即可。
在本发明的某些实施例中，采用乙醇进行重结晶。
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
本发明提供的含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺具有良好的降低水相体系表面张力的作用，在较低的浓度下即可大幅降低水相的表面张力。同时，本发明提供的含氟表面活性剂制备方法简便，价格低廉，产率高，易于操作。
在一次新蒸馏水中加入本发明的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺，进行表面张力检测，实验结果表明，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力不高于16.54mN/m。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种含氟表面活性剂及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用的原料均为一般市售。
实施例1
一种含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的制备方法：
(1)在100mL三口烧瓶中加入30mL异丙醚作为溶剂，按照全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺、三乙胺的摩尔比为1：1.2：1.1，依次加入三乙胺2.22g(0.022mol)、二乙醇胺2.52g(0.024mol)，放入冰水浴中，并将温度维持在3℃。取全氟辛基磺酰氟10.04g(0.02mol)置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入三颈烧瓶中，将搅拌器转速设定为200r/min，30min左右滴加完毕。
(2)随后将反应装置放置于油浴锅中，加热到70℃，回流反应4h后停止反应，冷却到室温，静置分层后除去上层溶剂，将下层反应混合液在80℃旋蒸10min，旋蒸的速率为30转/min。旋蒸后的产物溶液中加入盐酸，调节pH值为1，洗涤3次；随后加入适量的乙醚洗涤，静置分层后除去乙醚，真空干燥后再用乙醇进行重结晶，即可得到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺。产率为93％。
将得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺进行红外光谱分析，结果如图1所示。图1为本发明实施例1制备的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的红外光谱图。由图1可以发现，3389cm-1处宽而钝的吸收峰是羟基(-OH)吸收峰；在2929cm-1、2859cm-1出现的峰为-CH2-的不对称和对称伸缩振动吸收峰。由于红外谱图中不存在2962cm-1、2883cm-1处-CH3-的不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收峰，因此说明产物中不含有异丙醚等杂质。在1370cm-1及1203cm-1存在着SO2吸收峰，在1244cm-1、1152cm-1、554cm-1处为CF2吸收峰。由于在谱图中未发现1468cm-1处的SO2-F吸收峰，说明原料全氟辛基磺酰氟已经完全反应，在谱图中并没有发现仲胺吸收峰，说明产物中也不存在二乙醇胺。
将得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺进行元素含量测试，其结果如表1所示。
表1 N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺元素含量测试结果
Figure BDA0002371886380000071
由表1可以看出，制备出的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺各种元素含量测试值与理论值基本一致，这说明我们成功的合成出了目标产物。
本实施例还对一次新蒸馏水的表面张力进行了检测，对加入了上述得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力进行了检测，同时还检测了加入全氟辛基磺酸的表面张力，结果如表2所示。
表2一次新蒸馏水、加入实施例1制备的含氟表面活性剂与加入全氟辛基磺酸的表面张力对比
Figure BDA0002371886380000072
Figure BDA0002371886380000081
由表2可以看出，加入含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力为16.32mN/m，表面活性明显高于碳氢类的表面活性剂，同时也高于相同质量浓度的全氟辛基磺酸。即使随着全氟辛基磺酸质量浓度的增加，水溶液表面活性也在增加，但仍然达不到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的效果。
实施例2
一种含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的制备方法：
(1)在100mL三口烧瓶中加入30mL异丙醚作为溶剂，按照全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺、三乙胺的摩尔比为1：1.5：1.5，依次加入三乙胺3.03g(0.03mol)、二乙醇胺3.15g(0.03mol)，放入冰水浴中，并将温度维持在3℃。取全氟辛基磺酰氟10.04g(0.02mol)置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入三颈烧瓶中，将搅拌器转速设定为200r/min，30min左右滴加完毕。
(2)随后将反应装置放置于油浴锅中，加热到70℃，回流反应4h后停止反应，冷却到室温，静置分层后除去上层溶剂，将下层反应混合液在80℃旋蒸15min，旋蒸的速率为30转/min。旋蒸后的产物溶液中加入盐酸，调节pH值为1，洗涤3次；随后加入适量的乙醚洗涤，静置分层后除去乙醚，真空干燥后再用乙醇进行重结晶，即可得到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺。产率为90％。
本实施例还对在上述一次新蒸馏水中加入得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力进行检测，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力为16.54mN/m。
实施例3
一种含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的制备方法：
(1)在100mL三口烧瓶中加入30mL异丙醚作为溶剂，按照全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺、三乙胺的摩尔比为1：2：1.5，依次加入三乙胺3.03g(0.03mol)、二乙醇胺4.20g(0.04mol)，放入冰水浴中，并将温度维持在3℃。取全氟辛基磺酰氟10.04g(0.02mol)置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入三颈烧瓶中，将搅拌器转速设定为200r/min，30min左右滴加完毕。
(2)随后将反应装置放置于油浴锅中，加热到70℃，回流反应4h后停止反应，冷却到室温，静置分层后除去上层溶剂，将下层反应混合液在80℃旋蒸18min，旋蒸的速率为30转/min。旋蒸后的产物溶液中加入盐酸，调节pH值为1，洗涤3次；随后加入适量的乙醚洗涤，静置分层后除去乙醚，真空干燥后再用乙醇进行重结晶，即可得到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺。产率为91％。
本实施例还对在上述一次新蒸馏水中加入得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力进行检测，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力为16.43mN/m。
实施例4
一种含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的制备方法：
(1)在100mL三口烧瓶中加入30mL异丙醚作为溶剂，按照全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺、三乙胺的摩尔比为1：1.2：1.1，依次加入三乙胺2.22g(0.022mol)、二乙醇胺2.52g(0.024mol)，放入冰水浴中，并将温度维持在3℃。取全氟辛基磺酰氟10.04g(0.02mol)置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入三颈烧瓶中，将搅拌器转速设定为200r/min，10min左右滴加完毕。
(2)随后将反应装置放置于油浴锅中，加热到50℃，反应4h后停止反应，冷却到室温，静置分层后除去上层溶剂，将下层反应混合液在80℃旋蒸15min，旋蒸的速率为30转/min。旋蒸后的产物溶液中加入盐酸，调节pH值为1，洗涤3次；随后加入适量的乙醚洗涤，静置分层后除去乙醚，真空干燥后再用乙醇进行重结晶，即可得到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺。产率为88％。
本实施例还对在上述一次新蒸馏水中加入得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力进行检测，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力为16.29mN/m。
实施例5
一种含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的制备方法：
(1)在100mL三口烧瓶中加入30mL异丙醚作为溶剂，按照全氟辛基磺酰氟：二乙醇胺：三乙胺的摩尔比为1：1.2：1.1，依次加入三乙胺2.22g(0.022mol)、二乙醇胺2.52g(0.024mol)，放入冰水浴中，并将温度维持在3℃。取全氟辛基磺酰氟10.04g(0.02mol)置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入三颈烧瓶中，将搅拌器转速设定为200r/min，30min左右滴加完毕。
(2)随后将反应装置放置于油浴锅中，加热到80℃，反应4h后停止反应，冷却到室温，静置分层后除去上层溶剂，将下层反应混合液在80℃旋蒸15min，旋蒸的速率为30转/min。旋蒸后的产物溶液中加入盐酸，调节pH值为1，洗涤3次；随后加入适量的乙醚洗涤，静置分层后除去乙醚，真空干燥后再用乙醇进行重结晶，即可得到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺。产率为90％。
本实施例还对在上述一次新蒸馏水中加入得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力进行检测，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力为16.35mN/m。
实施例6
一种含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的制备方法：
(1)在100mL三口烧瓶中加入30mL异丙醚作为溶剂，按照全氟辛基磺酰氟：二乙醇胺：三乙胺的摩尔比为1：1.2：1.1，依次加入三乙胺2.22g(0.022mol)、二乙醇胺2.52g(0.024mol)，放入冰水浴中，并将温度维持在3℃。取全氟辛基磺酰氟10.04g(0.02mol)置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入三颈烧瓶中，将搅拌器转速设定为200r/min，30min左右滴加完毕。
(2)随后将反应装置放置于油浴锅中，加热到70℃，反应5h后停止反应，冷却到室温，静置分层后除去上层溶剂，将下层反应混合液在80℃旋蒸15min，旋蒸的速率为30转/min。旋蒸后的产物溶液中加入盐酸，调节pH值为1，洗涤3次；随后加入适量的乙醚洗涤，静置分层后除去乙醚，真空干燥后再用乙醇进行重结晶，即可得到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺。产率为91％。
本实施例还对在上述一次新蒸馏水中加入得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力进行检测，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力为16.32mN/m。
实施例7
一种含氟表面活性剂N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的制备方法：
(1)在100mL三口烧瓶中加入50mL异丙醚作为溶剂，按照全氟辛基磺酰氟：二乙醇胺：三乙胺的摩尔比为1：1.2：1.1，依次加入三乙胺2.22g(0.022mol)、二乙醇胺2.52g(0.024mol)，放入冰水浴中，并将温度维持在3℃。取全氟辛基磺酰氟10.04g(0.02mol)置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入三颈烧瓶中，将搅拌器转速设定为200r/min，30min左右滴加完毕。
(2)随后将反应装置放置于油浴锅中，加热到70℃，反应4h后停止反应，冷却到室温，静置分层后除去上层溶剂，将下层反应混合液在80℃旋蒸20min，旋蒸的速率为30转/min。旋蒸后的产物溶液中加入盐酸，调节pH值为1，洗涤3次；随后加入适量的乙醚洗涤，静置分层后除去乙醚，真空干燥后再用乙醇进行重结晶，即可得到N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺。产率为89％。
本实施例还对在上述一次新蒸馏水中加入得到的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力进行检测，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力为16.40mN/m。
在一次新蒸馏水中加入本发明的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺，进行表面张力检测，实验结果表明，质量浓度为90ppm的N-二羟乙基全氟辛基磺酰胺的表面张力不高于16.54mN/m。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种含氟表面活性剂，具有式(I)所示结构：
Figure FDA0002371886370000011
2.一种含氟表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
A)在保护气气氛下，将二乙醇胺、缚酸剂、异丙醚混匀，得到第一混合液；
B)在冰浴条件下，将全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液中，得到第二混合液；
C)将所述第二混合液在50～80℃下反应，得到具有式(I)所示结构的含氟表面活性剂：
Figure FDA0002371886370000012
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔比为1：1～2：1～2。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，全氟辛基磺酰氟、二乙醇胺和缚酸剂的摩尔含量总和与异丙醚的用量比为0.05～0.1mol：10～50mL。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶和碳酸钾中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述保护气为氮气。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，全氟辛基磺酰氟滴入所述第一混合液需要的时间为5～60min。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述反应在油浴条件下进行。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述反应的时间为0.5～5h。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述反应完成后，还包括：
将得到的产物溶液进行旋蒸，旋蒸后的产物溶液经酸洗涤、乙醚洗涤、真空干燥，再经重结晶，得到具有式(I)所示结构的含氟表面活性剂。
CN202010053069.6A 2020-01-17 2020-01-17 一种含氟表面活性剂及其制备方法 Pending CN111203149A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010053069.6A CN111203149A (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种含氟表面活性剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010053069.6A CN111203149A (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种含氟表面活性剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111203149A true CN111203149A (zh) 2020-05-29

Family

ID=70782447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010053069.6A Pending CN111203149A (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种含氟表面活性剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111203149A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113801040A (zh) * 2021-10-11 2021-12-17 石家庄圣泰化工有限公司 N,n-二甲基三氟甲磺酰胺的合成方法
CN115850542A (zh) * 2023-02-16 2023-03-28 苏州润邦半导体材料科技有限公司 一种全氟聚合物表面活性剂及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721706A (en) * 1970-03-19 1973-03-20 Hoechst Ag Perfluoro-alkyl-alkylene-sulfonamidoalkylene-dialkylamines and their quaternary ammonium salts
CN102766065A (zh) * 2012-08-15 2012-11-07 中国石油大学(华东) 一种氟碳表面活性剂n-二羟乙基全氟辛酰胺的合成方法
CN103831058A (zh) * 2012-11-25 2014-06-04 哈尔滨六环涂料化工有限公司 一种含氟表面活性剂的制备方法
CN104874328A (zh) * 2015-04-09 2015-09-02 四川大学 一种环保防雾抗污含氟表面活性剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721706A (en) * 1970-03-19 1973-03-20 Hoechst Ag Perfluoro-alkyl-alkylene-sulfonamidoalkylene-dialkylamines and their quaternary ammonium salts
CN102766065A (zh) * 2012-08-15 2012-11-07 中国石油大学(华东) 一种氟碳表面活性剂n-二羟乙基全氟辛酰胺的合成方法
CN103831058A (zh) * 2012-11-25 2014-06-04 哈尔滨六环涂料化工有限公司 一种含氟表面活性剂的制备方法
CN104874328A (zh) * 2015-04-09 2015-09-02 四川大学 一种环保防雾抗污含氟表面活性剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
田秋平: "《N-烷基全氟辛基磺酰胺及其衍生物的合成与性能研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113801040A (zh) * 2021-10-11 2021-12-17 石家庄圣泰化工有限公司 N,n-二甲基三氟甲磺酰胺的合成方法
CN115850542A (zh) * 2023-02-16 2023-03-28 苏州润邦半导体材料科技有限公司 一种全氟聚合物表面活性剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111203149A (zh) 一种含氟表面活性剂及其制备方法
CN109942891B (zh) 一种磷氮锌二维超分子包覆二硫化钼杂化阻燃剂及其应用
CN103975038B (zh) 苯胺低聚物化合物的制造方法
CN109851529B (zh) 一种两性型含氟表面活性剂及其制备方法与应用
US5159105A (en) Higher pentafluorosulfanyl-fluoroaliphatic carbonyl and sulfonyl fluorides, and derivatives
CN105017097A (zh) 表面活性剂n-羧乙基,n-3-二甲氨基丙基-全氟己基磺酰胺的制备方法
TWI551597B (zh) 染料用化合物
CN111559970B (zh) 一种多磺酸结构表面润湿剂及其制备方法
US3351643A (en) Coordination complexes
CN110128474B (zh) 氮磷硫三元协效阻燃剂双dopo噻唑化合物的制备方法及其应用
CN101433813B (zh) 一种全氟丙烯基季铵盐阳离子表面活性剂、合成方法和用途
SE406194B (sv) Amfolytiskt, fluoralifatiskt, ytaktivt medel avsett att anvendas vid framstellning av skum for brandbekempning
CN105924573A (zh) 一种全氟烷基聚烯酸酯防水剂、制备方法及应用
CN111825696B (zh) 一种苯并噁唑离子化合物及包含该化合物的pbo纤维乳液上浆剂及其制备方法
CN112915993B (zh) 一种联产草酰胺和氨基甲酸甲酯的催化剂及制备方法
Van den Berghe et al. A study of the structure of trimethyl-tinhaloacetates by NMR and IR spectroscopy
CN111533671B (zh) 一种多磺酸基表面活性剂及其制备方法和应用
JP7224548B2 (ja) 含フッ素縮環ピリミジン化合物およびその製造方法
JPS5832200B2 (ja) 含フツ素界面活性剤およびその製法
US3355454A (en) Nu-trifluoromethylamines and process for their production
EP0693504A1 (fr) Procédé de fabrication d'émulsions aqueuses de copolymères fluorés
CN111440097B (zh) 一种双子型含氟表面活性剂及其制备方法
CN112774569B (zh) 含氟咪唑表面活性剂及其制备方法与应用
CN114874783A (zh) 含氟表面活性剂及其应用、制备方法和其构成的灭火剂
US2142162A (en) Secondary alkyl monosulphonates

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200529