CN114349651A - 一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法。该双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法是以卤代烷烃和N‑甲基乙醇胺为起始原料，制备出双长碳链烷基甲基叔胺，叔胺与氯乙酸盐反应，最终形成可根据需要进行长碳链烷基碳数调控的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂。该制备方法环境友好，成本低，工艺简单，可实现大规模生产。

Description

一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法

技术领域

本发明涉及表面活性剂领域，更具体地，涉及一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法。

背景技术

甜菜碱表面活性剂是一类性能优良的两性表面活性剂，甜菜碱表面活性剂的种类主要分为羧酸型甜菜碱、磺基甜菜碱、亚硫酸酯甜菜碱和磷酸酯甜菜碱等，甜菜碱表面活性剂具有较好的润湿性和乳化性，抗高温高盐等性能，广泛应用于香波、泡沫浴、纺织整理剂、泡沫钻井剂、消毒杀菌剂、凝胶乳化剂和金属防腐剂中。其中，尤其是羧酸型甜菜碱相比于磺基等甜菜碱更加温和、低毒和易生物降解。另外，羧基甜菜碱较磺基甜菜碱价格低，因此更适合应用在日常日用化学品中。但是，羧基甜菜碱制备过程中，季铵化合成过程中水解严重，转化率较磺基甜菜碱低，尤其是碳链较长时，水解产物含量大于20％以上，严重限制了超长链羧基甜菜碱的应用。

现今应用的羧酸型甜菜碱表面活性剂大都是单长烷基碳链表面活性剂。相比于单长烷基碳链，双长烷基碳链表面活性剂由于双疏水链的链链相互作用使得分子在界面排布比较紧密，其表面活性比相应的单烷基链表面活性剂高。专利CN1470317A、CN1891807A和CN101745343B验证了双长碳链结构的表面活性剂在界(表)面、乳化以及泡沫等方面的优良性能。专利CN101549266A公开了一种双长链烷基羧酸型甜菜碱表面活性剂的制备及其应用，此表面活性剂由原料双长链烷基甲基叔胺与氯乙酸反应制得，转化率约80％左右，原料双长链烷基甲基叔胺为天然油脂衍生物，双长链的烷基碳原子数相等，且无法根据需要调节，限制了表面活性剂的应用。

本发明试图在双长链烷基甲基羧基甜菜碱中引入对称/不对称结构，且可根据需要进行长碳链烷基碳数调控使得双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂分子在界面排布更加灵活、紧密，界(表)面性能、乳化性能等均得到进一步的提高。

因此，需要提供一种产率高且可根据需要进行长碳链烷基碳数调控的双长链烷基羧基甜菜碱表面活性剂制备方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法。本发明克服了现有的双长链烷基甜菜碱表面活性剂制备技术的不足，开发了一种可根据需要进行长碳链烷基碳数调控的双长链烷基甜菜碱表面活性剂制备方法。该方法环境友好，成本低，工艺简单，可实现大规模生产。

本发明的第二个目的在于提供一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂。

本发明的第三个目的在于提供一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的应用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明提供一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1)N-甲基乙醇胺与卤代烷R₁X混合，进行叔胺合成反应，得中间体单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺，其反应如式a所示：

(2)将所述中间体单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺经短链醇稀释后与卤代烷烃R₁X混合，进行季铵化反应，得双长碳链烷基甲基乙醇铵盐，其反应如式b所示：

(3)将所述双长碳链烷基甲基乙醇铵盐与强碱混合反应，并持续加热，进行消去反应，得双长碳链烷基甲基叔胺，其反应如式c所示：

(4)将所述双长碳链烷基甲基叔胺经短链醇稀释后与氯乙酸盐水溶液混合，进行季铵化反应，即得，其反应如式d所示：

其中，卤代烷烃R₁X和R₂X中的R₁，R₂各自独立地为碳原子数4-18的烷基，包括直链的或支链的，饱和的或不饱和的；R₁和R₂的碳原子数相等或不相等；X为氯或溴。

在上述制备方法中，步骤(1)中，所述N-甲基乙醇胺与卤代烷烃R₁X摩尔比为1:1-20；优选的，所述叔胺合成反应温度为60-100℃。

根据本发明的具体实施方案，所述N-甲基乙醇胺与卤代烷烃R₁X摩尔比包括但不限于1:1-5、1:1-8、1:1-12、1:1-16、1:1-18等；所述叔胺合成反应温度包括但不限于60-70℃、60-80℃、60-90℃等。

进一步的，所述叔胺合成反应的步骤包括：将所述卤代烷烃R₁X加入到N-甲基乙醇胺中反应1-24h，控制反应温度为60-100℃，反应完毕，提纯。

进一步的，所述提纯具体步骤包括：碱液洗涤1-3次，饱和NaCl水溶液洗涤1-3次，分离出有机相即为单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺。其中，碱液为常见含有大量氢氧根而显碱性的溶液，在此不做具体限定。

步骤(2)中，所述中间体单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺与卤代烷烃R₂X摩尔比为1:1-4；优选的，所述季铵化反应温度为60-100℃。

根据本发明的具体实施方案，所述季铵化反应的步骤包括：将所述卤代烷烃R₂X加入到用短链醇溶剂稀释后的单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺中反应4-48h，控制反应温度为60-100℃，反应完毕，提纯。其中，稀释后的单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺浓度为0.01-10mol/L。

进一步的，所述提纯为去除溶剂短链醇，去除方法为任意常规操作方法，包括但不限于：挥发、旋蒸、蒸馏等。

步骤(3)中，所述双长碳链烷基甲基乙醇铵盐与强碱摩尔比为1:1-4；优选的，所述消去反应温度为100-140℃。

根据本发明的具体实施方案，所述双长碳链烷基甲基乙醇铵盐与强碱摩尔比包括但不限于1:1-2、1:1-3等；所述消去反应温度包括但不限于100-110℃、100-120℃、100-125℃、100-130℃、100-135℃等。

进一步的，所述消去反应的步骤包括：将强碱加入到双长碳链烷基甲基乙醇铵盐中，控制反应温度为100-140℃，持续搅拌反应1-12h，反应完毕，提纯。所述强碱为常规强碱性物质，包括但不限于：氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙等。

进一步的，所述提纯具体步骤包括：产物溶于水中，乙醚萃取得有机相，连续萃取2-4次后合并有机相，饱和NaCl水溶液洗涤有机相1-3次，然后去除乙醚。去除乙醚的方法为任意常规操作方法，包括但不限于：挥发、旋蒸等。

步骤(4)中，所述双长碳链烷基甲基叔胺与氯乙酸盐摩尔比为1:1-4；优选的，所述季铵化反应温度为70-80℃。

根据本发明的具体实施方案，所述季铵化反应的步骤包括：将氯乙酸盐水溶液加入到短链醇稀释后的双长碳链烷基甲基叔胺，控制反应温度70-80℃，反应4-24h，反应完毕，提纯。其中，氯乙酸盐包括但不限于：氯乙酸钠、氯乙酸钾、氯乙酸镁等。

进一步的，在本发明的该温度范围制备得到的双长碳链烷基羧基甜菜碱产率较高，高于该反应温度，会使其副反应加剧，影响叔胺的转化率，而反应温度过低，反应速度则太慢，其转化率也随之降低。

进一步的，所述提纯具体步骤包括：除去产物中的短链醇和水，得到固体物质；无水乙醇溶解，过滤除去不溶物，其中，去除短链醇和水的方法为任意常规操作方法，包括但不限于：挥发、旋蒸、蒸馏等。

步骤(2)和步骤(4)中，所述短链醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇中的一种或几种。本发明技术人员在研究过程中发现，稀释剂即溶剂的选择对反应产率和产物纯度的影响尤其明显。合适的溶剂有助于反应产率的增加，并且产物的色泽更为纯净，这是在同样的制备条件下选择其他有机溶剂等所无法带来的同等有益效果。

第二方面，本发明提供一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂，所述的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂具有如下结构通式：

其中，R₁，R₂各自独立地为碳原子数4～18的烷基，包括直链的或支链的，饱和的或不饱和的；R₁和R₂的碳原子数相等或不相等。

进一步的，所述双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂可根据需要进行烷基碳数调控，其分子在界面排布更加灵活、紧密，与同碳数的单一直链相比可以更有效的降低界面张力，油水界面性能更加优异。

第三方面，本发明提供一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的应用。

所述双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂在日用化学工业、矿物浮选、工业洗涤或石油开采化学驱油领域中的应用。例如，可作为日用化工中的乳化剂使用，作为金属清洗加工的润湿剂或洗涤剂使用，作为矿石浮选中的捕集剂或起泡剂使用，作为纺织品印染中的渗透剂、匀染剂或抗静电剂使用，作为皮革处理中的增溶剂或柔软剂使用，或作为腐蚀抑制剂、润滑剂、燃料添加剂、发泡剂、纤维清洗剂或防锈添加剂的配方原料之一使用。

根据本发明的具体实施方案，所述双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂可单独或与添加剂复配使用。

优选地，所述添加剂选自无机盐、无机碱、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、脂肪酸、脂肪醇、丙烯酰胺类聚合物、多糖类聚合物或疏水缔合共聚物的一种或多种。

所述的无机盐为常用无机盐包括但不限于：NaCl、KCl、MgCl₂、CaCl₂、NH₄Cl、Na₂SO₄、Na₃PO₄、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄、Na₂SO₄、NH₄HSO₄、(NH₄)₃PO₄、Na₂SiO₃等。

所述的无机碱为常用的无机碱包括但不限于：NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、KOH、K₂CO₃、KHCO₃等。

所述的阴离子表面活性剂为常用的阴离子表面活性剂包括但不限于：石油羧酸盐、木质素羧酸盐、琥珀酸酯羧酸盐、烷基羧酸盐、烷基芳基羧酸盐、芳基烷基羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基磷酸盐、酰胺基羧酸盐、木质素羧酸盐、脂肪羧酸盐等。

所述的非离子表面活性剂包括但不限于：脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醇胺、多醇表面活性剂、聚醚表面活性剂、烷基吡咯烷酮、烷基聚葡萄糖苷等。

所述的两性表面活性剂包括但不限于：咪唑啉衍生物、甜菜碱衍生物、氨基丙酸衍生物、羧酸衍生物等。

所述的阳离子表面活性剂包括但不限于：烷基季铵盐氯化物、烷基芳基季铵盐氯化物、烷基季铵盐溴化物、烷基芳基季铵盐溴化物等。

所述的脂肪酸包括但不限于：辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、妥尔酸、亚麻酸、花生酸、芥酸等。

所述的脂肪醇包括但不限于：辛醇、癸醇、辛癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、硬脂醇、油醇等。

所述的丙烯酰胺类聚合物包括但不限于：聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺等。

所述多糖类聚合物和疏水缔合共聚物包括但不限于：壳聚糖衍生物、瓜尔胶衍生物、纤维素衍生物、黄原胶等。

所述疏水缔合共聚物为：酚醛类疏水缔合物。

如无特殊说明，本发明所用原料均可通过市售商购获得，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。

本发明的有益效果如下：

本发明的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法是以卤代烷烃和N-甲基乙醇胺为起始原料，制备出双长碳链烷基甲基叔胺，叔胺与氯乙酸盐反应，最终形成可根据需要进行长碳链烷基碳数调控的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂。

本发明的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂制备方法，产物的产率高、成本低廉，原料易得，制作工艺简单，可用于大规模制备。

本发明的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂由于双长疏水链的链与链的相互作用，使得表面活性剂分子在界面排布比较紧密，界(表)面性能比相应的单烷基链表面活性剂高、乳化性能强；且兼具温和、低毒性、可生物降解等优良特征，该表面活性剂在日用化工、矿物浮选、工业洗涤及三次采油等众多领域有很好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出实施例1中的N-甲基-N-丁基-十二烷基羧基甜菜碱的核磁共振谱¹H-NMR图(CDCl₃溶剂)。

图2示出实施例1中的N-甲基-N-丁基-十二烷基羧基甜菜碱的红外光谱图(KBr压片)。

图3示出实施例2中的N-甲基-N-辛基-十八烷基羧基甜菜碱的红外光谱图(KBr压片)。

图4示出实施例3中的N、N-双十二烷基-N-甲基羧基甜菜碱的核磁共振¹H-NMR谱图(CDCl₃溶剂)。

图5示出实施例3中的N、N-双十二烷基-N-甲基羧基甜菜碱纯水溶液在NaCl存在下与正十二烷形成的油水动态界面张力曲线。

图6示出实施例4中的N-甲基-N-十二烷基-十八烷基羧基甜菜碱的核磁共振¹H-NMR谱图(CDCl₃溶剂)。

图7示出实施例4中的N-甲基-N-十二烷基-十八烷基羧基甜菜碱的红外光谱图(KBr压片)。

图8示出实施例4中的N-甲基-N-十二烷基-十八烷基羧基甜菜碱纯水溶液在NaCl、Ca²⁺和Mg²⁺存在下与胜利油田的原油形成的油水动态界面张力曲线。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

N-甲基-N-丁基-十二烷基羧基甜菜碱的制备

步骤一：中间体N-甲基-N-十二烷基乙醇胺的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的500mL反应器中加入5.0mol(375g)的N-甲基乙醇胺，升温至90℃，搅拌下，滴加0.4mol(99g)溴代十二烷，反应4h。反应完毕，使用浓度为1mol/L的NaOH水溶液进行洗涤(100mL×3次)，然后使用饱和NaCl水溶液进行洗涤(100mL×3次)，分出有机相，有机相使用无水Na₂SO₄干燥，过滤，得到产物N-甲基-N-十二烷基乙醇胺，产率96％。

步骤二：N-甲基-N-丁基-N-十二烷基-羟乙基溴化铵的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的250mL反应器中加入0.1mol(24.3g)的N-甲基-N-十二烷基乙醇胺和100mL无水乙醇，升温至70℃，搅拌下，滴加0.11mol(15.1g)的溴丁烷，反应8h，然后旋蒸除去无水乙醇，使用乙醇-乙酸乙酯进行重结晶，得到N-甲基-N-丁基-N-十二烷基-羟乙基溴化铵盐，产率91％。

步骤三：N-甲基-N-丁基-十二胺的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的250mL反应器中加入骤二合成的羟乙基季铵盐0.1mol(38.1g)，升温至120℃，搅拌下，小批量加入0.12mol(6.7g)颗粒状的KOH，加入完毕，继续反应2h。反应完毕，产物溶于100mL水中，乙醚萃取(50mL×3次)，合并有机相，饱和NaCl水溶液洗涤有机相(50mL×3次)，然后常温挥发去除乙醚，得到N-甲基-N-丁基-十二胺，产率94％。

步骤四：N-甲基-N-丁基-十二烷基羧基甜菜碱的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的250mL反应器中加入步骤三制备的0.1mol(25.5g)N-甲基-N-丁基-十二胺和100mL无水乙醇，控制温度70℃，在不断搅拌的条件下逐渐滴加0.12mol(35.0g)质量浓度为40％的氯乙酸钠水溶液，滴加完毕，加热回流12h；反应完毕，冷却至室温，减压除去乙醇和水，得到粗产品；然后将粗产品溶于乙醇中，过滤除去不溶物，减压除去滤液中的乙醇，得到N-甲基-N-丁基-十二烷基羧基甜菜碱表面活性剂产物，产率90％。其核磁共振¹H-NMR谱图如图1所示，红外光谱图如图2所示。

实施例2

步骤一：中间体N-甲基-N-十八烷基乙醇胺的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的500mL反应器中加入5.0mol(375g)的N-甲基乙醇胺，升温至90℃，搅拌下，滴加0.3mol(100g)溴代十八烷，反应8h。反应完毕，使用浓度为1mol/L的NaOH水溶液进行洗涤(100mL×2次)，然后使用饱和NaCl水溶液进行洗涤(100mL×3次)，分出有机相，有机相使用无水Na₂SO₄干燥，过滤，得到产物N-甲基-N-十八烷基乙醇胺，产率94％。

步骤二：N-甲基-N-辛基-N-十八烷基-羟乙基溴化铵的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的250mL反应器中加入0.1mol(32.8g)的N-甲基-N-十八烷基乙醇胺和100mL异丙醇，升温至80℃，搅拌下，滴加0.15mol(29.0g)的溴辛烷，反应24h，然后旋蒸除去无水乙醇，使用乙醇-乙酸乙酯进行重结晶，得到N-甲基-N-辛基-N-十八烷基-羟乙基溴化铵盐，产率92％。

步骤三：N-甲基-N-辛基-十八胺的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的250mL反应器中加入骤二合成的羟乙基季铵盐0.06mol(31.2g)，升温至120℃，搅拌下，小批量加入0.10mol(5.6g)颗粒状的KOH，加入完毕，继续反应2h。反应完毕，产物溶于100mL水中，乙醚萃取(50mL×4次)，合并有机相，饱和NaCl水溶液洗涤有机相(50mL×3次)，然后去除乙醚，得到N-甲基-N-辛基-十八胺，产率95％。

步骤四：N-甲基-N-辛基-十八烷基羧基甜菜碱的制备

在装有搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的250mL反应器中加入步骤三制备的0.05mol(19.8g)N-甲基-N-辛基-十八胺和100mL异丁醇，控制温度80℃，在不断搅拌的条件下逐渐滴加0.08mol(9.3g)质量浓度为40％的氯乙酸钠水溶液，滴加完毕，加热回流16h；反应完毕，冷却至室温，减压除去异丁醇和水，得到粗产品；然后将粗产品溶于乙醇中，过滤除去不溶物，减压除去滤液中的乙醇，得N-甲基-N-辛基-十八烷基羧基甜菜碱表面活性剂产物，产率89％。其红外谱图如图3所示。

实施例3

N、N-(双)十二烷基-N-甲基羧基甜菜碱的制备

技术方案基本同实施例1，只是步骤二中用溴代十二烷代替溴丁烷，步骤三使用步骤二制备的N、N-双十二烷基-N-甲基-羟乙基溴化铵)参与反应，步骤四使用步骤三制备N、N-双十二烷基-N-甲基胺参与反应，其它条件和操作方法与实施例1相同，获得的产物为N、N-双十二烷基-N-甲基羧基甜菜碱，其核磁共振¹H-NMR谱图如图4所示。

在温度为25℃下，在浓度为1500mg/L的N、N-双十二烷基-N-甲基羧基甜菜碱表面活性剂的纯水溶液中分别含有1.5wt％、4wt％、6wt％NaCl的体系与正十二烷形成的油水动态界面张力曲线，如图5所示。从图中，我们可以看出N、N-双十二烷基-N-甲基羧基甜菜碱表面活性剂的盐水溶液与正十二烷间的平衡界面张力达到超低范围(10^-3mN/m数量级及以下)。

实施例4

N-甲基-N-十二烷基-十八烷基羧基甜菜碱的制备

技术方案基本同实施例2，只是步骤二中用溴代十二烷代替溴辛烷，步骤三使用步骤二制备的N-甲基-N-十二烷基-十八烷基-羟乙基溴化铵参与反应，步骤四使用步骤三制备N-甲基-N-十二烷基-十八烷胺参与反应，其它条件和操作方法与实施例2相同，获得的产物为N-甲基-N-十二烷基-十八烷基羧基甜菜碱，其核磁共振¹H-NMR谱图如图6所示，红外谱图如图7所示。

在温度为85℃下，在浓度为800mg/L的N-甲基-N-十二烷基-十八烷基羧基甜菜碱纯水溶液中，含有3wt％的NaCl及、200ppm的Ca²⁺和600ppm的Mg²⁺的水体系与胜利孤东油田的原油形成的油水动态界面张力曲线如图8所示。从图中，我们可以看出N-甲基-N-十二烷基-十八烷基羧基甜菜碱表面活性剂的盐水溶液与正十二烷间的平衡界面张力达到超低范围(10^-3mN/m数量级及以下)。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)N-甲基乙醇胺与卤代烷烃R₁X混合，进行叔胺合成反应，得中间体单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺，其反应如式a所示：

(2)将所述中间体单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺经短链醇稀释后与卤代烷烃R₂X混合，进行季铵化反应，得双长碳链烷基甲基乙醇铵盐，其反应如式b所示：

(3)将所述双长碳链烷基甲基乙醇铵盐与强碱混合反应，并持续加热，进行消去反应，得双长碳链烷基甲基叔胺，其反应如式c所示：

(4)将所述双长碳链烷基甲基叔胺经短链醇稀释后与氯乙酸盐水溶液混合，进行季铵化反应，即得，其反应如式d所示：

其中，卤代烷烃R₁X和R₂X中的R₁，R₂各自独立地为碳原子数4-18的烷基，包括直链的或支链的，饱和的或不饱和的；R₁和R₂的碳原子数相等或不相等；X为氯或溴。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(1)中，所述N-甲基乙醇胺与卤代烷烃R₁X摩尔比为1:1-20；优选的，所述叔胺合成反应温度为60-100℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(2)中，所述中间体单长碳链烷基-N-甲基乙醇叔胺与卤代烷烃R₂X摩尔比为1:1-4；优选的，所述季铵化反应温度为60-100℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(3)中，所述双长碳链烷基甲基乙醇铵盐与强碱摩尔比为1:1-4；优选的，所述消去反应温度为100-140℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(4)中，所述双长碳链烷基甲基叔胺与氯乙酸盐摩尔比为1:1-4；优选的，所述季铵化反应温度为70-80℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(2)和步骤(4)中，所述短链醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇中的一种或几种。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的制备方法得到的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂，其特征是，所述的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂具有如下结构通式：

其中，R₁，R₂各自独立地为碳原子数4-18的烷基，包括直链的或支链的，饱和的或不饱和的；R₁和R₂的碳原子数相等或不相等。

8.一种根据权利要求7所述的双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂在日用化学工业、矿物浮选、工业洗涤或石油开采化学驱油领域中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征是，所述双长碳链烷基羧基甜菜碱表面活性剂单独或与添加剂复配使用；优选的，所述添加剂选自无机盐、无机碱、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、脂肪酸、脂肪醇、丙烯酰胺类聚合物、多糖类聚合物或疏水缔合共聚物中的一种或多种。

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