CN116925335A - 一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用 - Google Patents
一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116925335A CN116925335A CN202310896054.XA CN202310896054A CN116925335A CN 116925335 A CN116925335 A CN 116925335A CN 202310896054 A CN202310896054 A CN 202310896054A CN 116925335 A CN116925335 A CN 116925335A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- methyl fructoside
- methyl
- fructoside
- polyether
- catalyst
- 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
Links
- JPHVNZOOBXUCDJ-MVIOUDGNSA-N (2r,3s,4s,5r)-2,5-bis(hydroxymethyl)-2-methoxyoxolane-3,4-diol Chemical compound CO[C@]1(CO)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O JPHVNZOOBXUCDJ-MVIOUDGNSA-N 0.000 title claims abstract description 124
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 title claims abstract description 95
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 title claims abstract description 58
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 16
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 15
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 15
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 15
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000005913 hydroamination reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 13
- 239000003444 phase transfer catalyst Substances 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 12
- UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N methane;palladium Chemical compound C.[Pd] UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 claims description 6
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BDAWXSQJJCIFIK-UHFFFAOYSA-N potassium methoxide Chemical compound [K+].[O-]C BDAWXSQJJCIFIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 alkyl glycoside Chemical class 0.000 abstract description 23
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 4
- 239000008233 hard water Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 abstract description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003906 humectant Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 abstract description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 11
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 10
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 10
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 6
- HOVAGTYPODGVJG-UVSYOFPXSA-N (3s,5r)-2-(hydroxymethyl)-6-methoxyoxane-3,4,5-triol Chemical compound COC1OC(CO)[C@@H](O)C(O)[C@H]1O HOVAGTYPODGVJG-UVSYOFPXSA-N 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N methyl beta-galactoside Natural products COC1OC(CO)C(O)C(O)C1O HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 4
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001685 Amylomaize Polymers 0.000 description 3
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 229930182478 glucoside Natural products 0.000 description 2
- 150000008131 glucosides Chemical class 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N salicylaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=O SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000593 microemulsion method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M monosodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M 0.000 description 1
- 235000013923 monosodium glutamate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004223 monosodium glutamate Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- CASUWPDYGGAUQV-UHFFFAOYSA-M potassium;methanol;hydroxide Chemical compound [OH-].[K+].OC CASUWPDYGGAUQV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- MTSSUUMCDVRMSB-UHFFFAOYSA-N sodium;ethanolate;methanol Chemical compound [Na+].OC.CC[O-] MTSSUUMCDVRMSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
- C07H15/02—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
- C07H15/04—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
- C07H15/08—Polyoxyalkylene derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
- C08G65/2603—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen
- C08G65/2606—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen containing hydroxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/321—Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds
- C08G65/325—Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds containing nitrogen
- C08G65/3255—Ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
- C11D1/38—Cationic compounds
- C11D1/42—Amino alcohols or amino ethers
- C11D1/44—Ethers of polyoxyalkylenes with amino alcohols; Condensation products of epoxyalkanes with amines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用，涉及有机高分子化合物制备技术领域。本发明提供的甲基果糖苷聚醚胺作为烷基糖苷的衍生物，在保留了烷基糖苷安全无毒、对皮肤无刺激、生物降解性好、配伍性好等优点的基础上，引入了聚氧乙烯或聚氧丙烯链节，改善了产品的水溶性、流动性和抗硬水性，具有更加优异的乳化和保湿性能，该甲基果糖苷聚醚胺适应了“绿色”、“环保”的要求，可作为乳化剂、洗涤剂、发泡剂、保湿剂、增稠剂、润湿剂、分散剂和渗透剂等，广泛应用于日用化学品行业，尤其是洗涤剂领域。
Description
技术领域
本发明涉及有机高分子化合物制备技术领域，具体涉及一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用。
背景技术
表面活性剂是20世纪50年代兴起的一种新型化学品，有固定的亲水亲油基团，在溶液表面定向排列，能够使表面张力显著下降，在工业上有特殊的地位，被誉为“工业味精”。进入21世纪，表面活性剂已经广泛应用于生活和生产的各个领域，大大提高了生产效率，促进经济的发展，给人们生活带来极大的便利。但随着表面活性剂的大量使用，给人体带来的危害和给生态环境造成的污染也在日益增加，随着人们生活质量的不断改善和对生态环境要求的不断提高，“绿色化学”已经成为人们关注的热点，开发环境友好型的绿色表面活性剂已是大势所趋。
聚醚胺是合成聚氨酯材料的两大原料之一，在聚氨酯行业中用量最大，具有巨大的市场潜力。而随着石油化工能源的日渐枯竭，传统的聚醚胺如乙二醇聚醚胺、甲醇聚醚胺、三羟甲基丙烷聚醚胺等不仅面临着原料短缺的问题，同时生产使用过程中对环境造成的污染也阻碍着聚醚胺工业的可持续发展道路，所以用环保的可再生资源来代替石油资源已经成为研究的最大热点。烷基糖苷聚醚胺作为一种新型绿色环保可再生的表面活性剂，由天然产物淀粉或葡萄糖为原料加工而成，在保持传统表面活性剂优良的性能外，还具有天然性、温和性、生态安全、可资源再生、易生物降解等特殊的优点。
目前无任何专利和文献介绍烷基糖苷聚醚胺的制备方法及应用，大部分文献和专利都只介绍了糖苷聚醚的合成和应用，如房连顺的《烷基糖苷聚氧乙烯醚的合成》中用烷基糖苷和环氧乙烷为原料，以氢氧化钾为催化剂，用溶剂法合成了烷基糖苷聚氧乙烯醚，对产物进行中和脱色，并对甘油、二甲基亚砜、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚这五种溶剂进行试验，结果显示二乙二醇二甲醚不仅能有效溶解烷基糖苷，降低熔点，而且沸点较低，容易去除，是最理想的溶剂。并对产物性能做了测试，发现加成的EO数为10～15的时候具有合适的表面张力和润湿性能；邹丽霞等的《微乳化法合成羟丙基高直链淀粉研究》中以玉米淀粉、环氧丙烷为原料，以丙酮为分散剂，采用微乳化法合成了羟丙基高直链淀粉，与同等条件下的有机溶剂法相比较，有更高的产品取代度，更低的糊化温度和更高的透光率，可作为光降解膜，代替传统的塑料袋；文彬等的《甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚合成工艺研究(1)-无溶剂合成》中用无溶剂法合成了甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚，比较了氢氧化钠和氢氧化钾的催化活性，与溶剂法相比较，反应温度有所升高，有利于缩短反应诱导期，加快反应速度，但随着温度的升高，连续的放热导致飞温造成温度失控，增加副产物的生成。鉴于此，亟需研发一种新型绿色环保可再生的烷基糖苷聚醚胺作为表面活性剂，用于生产和生活的各个领域，尤其是洗涤剂行业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用，本发明提供的甲基果糖苷聚醚胺安全无毒且乳化性能优异。
为了实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：
一种甲基果糖苷聚醚胺，所述甲基果糖苷聚醚胺具有式1所示结构：
其中，a～d独立地为3～10的整数；a+b+c+d为15～35的整数。
本发明还提供了上述技术方案所述甲基果糖苷聚醚胺的制备方法，包括以下步骤：
将甲基果糖苷、环氧烷、相转移催化剂和碱催化剂进行聚合反应，得到甲基果糖苷聚醚；
将所述甲基果糖苷聚醚、胺化剂与钯碳催化剂进行临氢胺化反应，得到所述甲基果糖苷聚醚胺。
优选地，所述甲基果糖苷的制备方法为：将无水果糖、无水甲醇和酸催化剂进行甲基化反应，得到所述甲基果糖苷。
优选地，所述无水果糖和无水甲醇的摩尔比为1:1～1.2；所述酸催化剂包括硫酸、盐酸和对甲苯磺酸中的一种或多种；所述酸催化剂的质量为无水果糖和无水甲醇总质量的2～5％；
所述甲基化反应的温度为60～80℃，时间为3～12h。
优选地，所述环氧烷为环氧乙烷或环氧丙烷；所述环氧烷与甲基果糖苷的摩尔比为5～30：1。
优选地，所述碱催化剂包括甲醇钠、甲醇钾和氢氧化钾中的一种或多种，质量为甲基果糖苷质量的0.1～1.0％；
所述相转移催化剂包括二乙二醇二甲醚、甘油、改性甘油和二甲基亚砜中的一种或多种，所述相转移催化剂的质量为甲基果糖苷质量的0.5～2.0％。
优选地，所述聚合反应的温度为105～120℃，压力为0.1～0.3MPa，时间为3～5h。
优选地，所述胺化剂包括液氨或乙二胺；所述胺化剂与甲基果糖苷聚醚的摩尔比为5～8:1；
所述甲基果糖苷聚醚与钯碳催化剂的质量比为1:0.1～0.15。
优选地，所述临氢胺化反应的温度为170～180℃，压力为10～12MPa，时间为6～8h。
本发明还提供了上述技术方案所述甲基果糖苷聚醚胺或上述技术方案所述制备方法制备得到的甲基果糖苷聚醚胺在洗涤剂中的应用。
本发明提供了一种甲基果糖苷聚醚胺，所述甲基果糖苷聚醚胺具有式1所示结构：
其中，a～d独立地为3～10的整数；a+b+c+d为15～35的整数。本发明提供的甲基果糖苷聚醚胺作为烷基糖苷的衍生物，在保留了烷基糖苷安全无毒、对皮肤无刺激、生物降解性好、配伍性好等优点的基础上，引入了聚氧乙烯或聚氧丙烯链节，改善了产品的水溶性、流动性和抗硬水性，具有更加优异的乳化和保湿性能，该甲基果糖苷聚醚胺适应了“绿色”、“环保”的要求，可作为乳化剂、洗涤剂、发泡剂、保湿剂、增稠剂、润湿剂、分散剂和渗透剂等，广泛应用于日用化学品行业，尤其是洗涤剂领域。
此外，本发明所述甲基果糖苷聚醚胺的制备过程不会消耗石油、煤炭等资源，成本较低。
具体实施方式
本发明提供了一种甲基果糖苷聚醚胺，所述甲基果糖苷聚醚胺具有式1所示结构：
其中，a～d独立地为3～10的整数；a+b+c+d为15～35的整数。
在本发明中，a～d独立地为3～10的整数，优选为5～8的整数，更优选为6～7的整数；a+b+c+d为15～35的整数，优选为20～30的整数，更优选为25。
本发明提供的甲基果糖苷聚醚胺作为烷基糖苷的衍生物，在保留了烷基糖苷安全无毒、对皮肤无刺激、生物降解性好、配伍性好等优点的基础上，引入了聚氧乙烯或聚氧丙烯链节，改善了产品的水溶性、流动性和抗硬水性，具有更加优异的乳化和保湿性能，该甲基果糖苷聚醚胺适应了“绿色”、“环保”的要求，可作为乳化剂、洗涤剂、发泡剂、保湿剂、增稠剂、润湿剂、分散剂和渗透剂等，广泛应用于日用化学品行业，尤其是洗涤剂领域。
并且，与传统的乙二醇聚醚胺、甲醇聚醚胺、三羟甲基丙烷聚醚胺等脂肪族聚醚胺相比，甲基果糖苷聚醚胺具有安全无毒、对皮肤无刺激、配伍性好等优点，废弃后可被生物降解为水和二氧化碳等小分子重新进入自然界的循环系统中，符合环境友好型材料的发展要求。与常用的葡萄糖苷聚醚相比，甲基果糖苷聚醚胺由于其末端的胺基氢相较于聚醚末端的羟基氢具有更强的反应活性，使其能够与多种化合物进行反应，例如环氧基团和异氰酸酯基团等，相较于糖苷聚醚，在工业领域具有更广的应用范围，作为洗涤剂中的添加剂，具有更低的表面张力、更强的发泡性能和硬水稳定性。
本发明还提供了上述技术方案所述甲基果糖苷聚醚胺的制备方法，包括以下步骤：
将甲基果糖苷、环氧烷、相转移催化剂和碱催化剂进行聚合反应，得到甲基果糖苷聚醚；
将所述甲基果糖苷聚醚、胺化剂与钯碳催化剂进行临氢胺化反应，得到所述甲基果糖苷聚醚胺。
在本发明中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明将甲基果糖苷、环氧烷、相转移催化剂和碱催化剂进行聚合反应，得到甲基果糖苷聚醚。
在本发明中，所述甲基果糖苷的制备方法优选为：将无水果糖、无水甲醇和酸催化剂进行甲基化反应，得到所述甲基果糖苷。
在本发明中，所述无水果糖和无水甲醇的摩尔比优选为1:1～1.2，更优选为1:1～1.1；所述酸催化剂优选包括硫酸、盐酸和对甲苯磺酸中的一种或多种，更优选为硫酸和/或盐酸，最优选为硫酸；当所述酸催化剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述酸催化剂的配比没有任何特殊的限定；所述酸催化剂的浓度优选为20～40％，更优选为25～35％，最优选为30％；所述酸催化剂的质量优选为无水果糖和无水甲醇总质量的1～5％，更优选为1～4％，最优选为1～3％。
在本发明中，所述甲基化反应的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃；时间优选为3～12h，更优选为3～10h，最优选为3～8h，具体地，反应时间可根据催化剂的不同而调整。在本发明中，由室温升温至甲基化反应温度的升温速率优选为1.0～2.5℃/min，更优选为1.3～2.0℃/min，最优选为1.5～1.8℃/min。在本发明中，所述甲基化反应优选在惰性气体氛围中进行，所述惰性气体优选为氮气、氦气或氩气。
在本发明中，采用甲基化反应直接合成甲基果糖苷，在酸催化剂作用下，果糖的半缩醛羟基与甲醇反应，生成甲基果糖苷。
在本发明中，所述甲基化反应后还优选包括将反应得到的甲基果糖苷粗产物依次进行冷却、第一中和、干燥和脱水脱醇。
在本发明中，所述冷却后的温度优选为20～45℃，更优选为30～40℃。本发明对冷却的方式和速率没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
在本发明中，所述第一中和采用的试剂优选为中和碱溶液；所述中和碱溶液的溶剂优选为甲醇；溶质优选包括氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠或乙醇钠，更优选为氢氧化钠、甲醇钠或乙醇钠，最优选为氢氧化钠和/或甲醇钠；当所述溶质为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述溶质的配比没有任何特殊的限定；溶质的质量百分含量优选为50～80％，更优选为60～80％，最优选为70～80％；所述中和碱溶液的质量优选为无水果糖和无水甲醇总质量的2～5％，更优选为3～5％，最优选为4.5％。
在本发明中，所述第一中和的作用是防止甲基果糖苷水解。
在本发明中，所述干燥的方式优选为真空干燥；本发明对所述真空干燥的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式进行即可。
本发明对所述脱水脱醇的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
在本发明中，所述环氧烷优选为环氧乙烷或环氧丙烷。在本发明中，所述环氧烷与甲基果糖苷的摩尔比优选为5～30：1，更优选为10～30：1，最优选为10～25:1。
在本发明中，所述碱催化剂优选包括甲醇钠、甲醇钾和氢氧化钾中的一种或多种，更优选为甲醇钠和/或氢氧化钾，最优选为氢氧化钾；当所述碱催化剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述碱催化剂的配比没有任何特殊的限定；所述碱催化剂质量优选为甲基果糖苷质量的0.1～1.0％，更优选为0.2～0.8％，最优选为0.4～0.6％。
在本发明中，所述相转移催化剂优选包括二乙二醇二甲醚、甘油、改性甘油和二甲基亚砜中的一种或多种，更优选为二乙二醇二甲醚、改性甘油和二甲基亚砜中的一种或多种，最优选为二乙二醇二甲醚和/或改性甘油；当所述相转移催化剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述相转移催化剂的配比没有任何特殊的限定；所述相转移催化剂的质量优选为甲基果糖苷质量的0.5～2.0％，更优选为0.8～1.8％，最优选为1.0～1.5％。
在本发明中，所述聚合反应前，还优选包括将所述甲基果糖苷、相转移催化剂和碱催化剂混合，再通入环氧烷；所述混合优选为搅拌；本发明对所述搅拌的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式进行即可；所述通入环氧烷的速率优选为200～600g/h，更优选为250～500g/h，最优选为250～450g/h。
在本发明中，所述聚合反应的温度优选为105～120℃，更优选为105～115℃，最优选为110～115℃；所述聚合反应的压力优选为0.1～0.3MPa，更优选为0.15～0.25MPa，最优选为0.2MPa；所述聚合反应的时间优选为3～5h，更优选为3.5～4.5h，最优选为4h，具体地，至反应釜内压力在30min内不再下降为止；所述聚合反应在搅拌条件下进行；本发明对所述搅拌的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式进行即可。
在本发明中，所述聚合反应后还优选包括将反应得到的甲基果糖苷聚醚粗产物依次进行第二中和、稀释、脱色、第一吸附和第一过滤，得到甲基果糖苷聚醚。在本发明中，所述第二中和采用的试剂优选为中和酸溶液；所述中和酸溶液中的溶质优选包括磷酸、盐酸和硫酸中的一种或多种，更优选为盐酸和/或硫酸，最优选为硫酸；当所述溶质为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述溶质的配比没有任何特殊的限定；浓度优选为20～40％，更优选为25～35％，最优选为30％；所述中和酸溶液的用量优选为甲基葡萄糖苷聚醚粗产物质量的0.5～1.0％，更优选为0.8～1.0％。
在本发明中，所述稀释采用的稀释剂优选为乙醇。所述稀释剂的用量为甲基葡萄糖苷聚醚粗产物质量的4.0～5.0％，更优选为4.2～4.8％。
在本发明中，所述脱色采用的脱色剂为活性炭；所述脱色剂的用量为甲基葡萄糖苷聚醚粗产物质量的1.0～3.0％，更优选为1.5～2.5％。
在本发明中，所述第一吸附采用的吸附剂优选为层析硅胶、分子筛和硅藻土中的一种或多种，更优选为层析硅胶和/或硅藻土；当所述吸附剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述吸附剂的配比没有任何特殊的限定；本发明对所述吸附的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式进行即可。
本发明对所述第一过滤的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
得到所述甲基果糖苷聚醚后，本发明将所述甲基果糖苷聚醚、胺化剂与钯碳催化剂进行临氢胺化反应，得到所述甲基果糖苷聚醚胺。
在本发明中，所述胺化剂优选包括液氨或乙二胺，更优选为液氨；所述胺化剂与甲基果糖苷聚醚的摩尔比优选为5～8:1，更优选为6～7:1。
在本发明中，所述甲基果糖苷聚醚与钯碳催化剂的质量比优选为1:0.1～0.15，更优选为1：0.11～0.14。
在本发明中，所述甲基果糖苷聚醚优选采用原料增压泵加入，所述原料增压泵的空速优选为0.1～0.2h-1，更优选为0.15h-1。
在本发明中，所述液氮优选采用液氮增压泵加入，所述液氮增压泵的空速优选为0.15～0.3h-1，更优选为0.25h-1。
在本发明中，所述临氢胺化反应的温度优选为170～180℃，更优选为172～178℃；压力优选为10～12MPa，更优选为10～11MPa；时间优选为6～8h，更优选为6.5～7.5h；所述临氢胺化反应的设备优选为连续化固定床；所述临氢胺化反应优选在氢气氛围下进行；所述氢气的加入方式优选采用氢气增压泵。
在本发明中，所述临氢胺化反应即在钯碳催化剂催化下采用直接催化还原胺化法进行反应，得到甲基果糖苷聚醚胺。
在本发明中，所述临氢胺化反应后还优选包括将反应得到的甲基果糖苷聚醚胺粗产物依次进行第二吸附、第二过滤和脱氮脱水，得到甲基果糖苷聚醚胺。
本发明对所述第二吸附、第二过滤和脱氮脱水的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
本发明提供的制备方法原料清洁可再生，资源分布广，不会消耗石油、煤炭等资源，成本较低。
本发明还提供了上述技术方案所述甲基果糖苷聚醚胺或上述技术方案所述制备方法制备得到的甲基果糖苷聚醚胺在洗涤剂中的应用。
本发明对所述甲基果糖苷聚醚胺在洗涤剂中的应用方式没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
在本发明中，所述甲基果糖苷聚醚胺添加到洗涤剂中，能有效降低表面张力和界面张力，可以起到增泡、保湿、润肤和增加光泽等作用，是一种多功能添加剂。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的甲基果糖苷聚醚胺进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将170g无水果糖、32g无水甲醇和4g30％硫酸加入到四口烧瓶中，以1.5℃/min的升温速率升温至70℃，在氮气氛围中进行甲基化反应3h，后冷却至35℃，加入8g浓度为70％的甲醇钠的甲醇溶液调节pH值至8，真空干燥，脱水脱醇后得到甲基果糖苷；
将200g上述甲基果糖苷、1g氢氧化钾和2g改性甘油加入到搅拌反应釜中，在氮气氛围、105℃条件下进行搅拌，3h内通入环氧乙烷880g，环氧乙烷的加成数为20，在0.20MPa、115℃条件下进行聚合反应，反应4h至反应釜内压力在30min内不再下降为止，脱气、出料得到甲基果糖苷聚醚粗产物；采用10.8g浓度为30％的硫酸将上述甲基果糖苷聚醚粗产物中和至pH为7.5，然后加入50g乙醇进行稀释和20g活性炭进行脱色，再采用层析硅胶进行吸附，过滤后得到甲基果糖苷聚醚；
将120g钯碳催化剂加入到固定床反应器中，采用原料增压泵按0.1h-1的空速泵加入上述甲基果糖苷聚醚1080g，采用液氨增压泵按0.15h-1的空速泵入1620g液氨，再采用氢气增压泵通入氢气，在氢气氛围、170℃、10.0MPa的条件下进行临氢胺化反应8h，得到甲基果糖苷聚醚胺粗产物；将上述甲基果糖苷聚醚胺粗产物依次进行吸附和过滤，脱氮脱水，得到甲基果糖苷聚醚胺。
实施例1中涉及的化学方程式如式Ⅰ所示：
实施例2
将170g无水果糖、32g无水甲醇和5g25％对甲苯磺酸加入到四口烧瓶中，以1.3℃/min的升温速率升温至60℃，在氮气氛围中进行甲基化反应8h，后冷却至40℃，加入8.5g浓度为70％的氢氧化钠的甲醇溶液调节pH值至9，真空干燥，脱水脱醇后得到甲基果糖苷；
将上述200g甲基果糖苷、1.5g甲醇钠和3g二乙二醇二甲醚加入到搅拌反应釜中，在氩气氛围、105℃条件下搅拌，2h内通入环氧丙烷870g，环氧丙烷的加成数为15，在0.20MPa、115℃条件下进行聚合反应，反应4h至反应釜内压力在30min内不再下降为止，脱气、出料得到甲基果糖苷聚醚粗产物；采用10g浓度为25％的硫酸将上述甲基果糖苷聚醚粗产物中和至pH为7.5，然后加入45g乙醇进行稀释和15g活性炭进行脱色，再采用硅藻土进行吸附，过滤后得到甲基果糖苷聚醚；
将130g钯碳催化剂加入到固定床反应器中，采用原料增压泵按0.2h-1的空速泵加入上述甲基果糖苷聚醚1070g，采用液氨增压泵按0.3h-1的空速泵入1605g液氨，并再采用氢气增压泵通入氢气，在氢气氛围、180℃、12.0MPa的条件下进行临氢胺化反应7h，得到甲基果糖苷聚醚胺粗产物；将上述甲基果糖苷聚醚胺粗产物依次进行吸附和过滤，脱氮脱水，得到甲基果糖苷聚醚胺。
实施例2中涉及的化学方程式如式II所示：
实施例3
将165g无水果糖、38g无水甲醇和4g25％的盐酸加入到四口烧瓶中，以1.8℃/min的升温速率升温至80℃，在氮气氛围中进行甲基化反应12h，后冷却至30℃，加入8g浓度为75％的乙醇钠的甲醇溶液调节pH值至8.5，真空干燥，脱水脱醇后得到甲基果糖苷；
将上述200g甲基果糖苷、1g甲醇钾和2.5g二甲基亚砜加入到搅拌反应釜中，在氦气氛围、105℃条件下搅拌，4h内通入环氧乙烷1320g，环氧乙烷的加成数为30，在0.20MPa、115℃条件下进行聚合反应，反应3h至反应釜内压力在30min内不再下降为止，脱气、出料得到甲基果糖苷聚醚粗产物；采用15g浓度为25％的硫酸将上述甲基果糖苷聚醚粗产物中和至pH为7，然后加入60g乙醇进行稀释和30g活性炭进行脱色，后采用分子筛作为吸附剂，过滤后得到甲基果糖苷聚醚；
将180g钯碳催化剂加入到固定床反应器中，采用原料增压泵按0.15h-1的空速泵加入上述甲基果糖苷聚醚1520g，采用液氨增压泵按0.25h-1的空速泵入2533g液氨，再采用氢气增压泵通入氢气，在氢气氛围、175℃、11.0MPa的条件下进行临氢胺化反应8h，得到甲基果糖苷聚醚胺粗产物；将上述甲基果糖苷聚醚胺粗产物依次进行吸附和过滤，脱氮脱水，得到甲基果糖苷聚醚胺。
实施例3中涉及的化学方程式如式III所示：
实施例4
将160g无水果糖、42g无水甲醇和5g30％硫酸加入到四口烧瓶中，以1.5℃/min的升温速率升温至70℃，在氮气氛围中进行甲基化反应3h，后冷却至40℃，加入7g浓度为80％的氢氧化钾的甲醇溶液调节pH值至9，真空干燥，脱水脱醇后得到甲基果糖苷；
将上述200g甲基果糖苷、1g氢氧化钾和2g甘油加入到搅拌反应釜中，在氮气氛围、105℃条件下搅拌，1.5h内通入环氧乙烷440g，环氧乙烷的加成数为10，在0.20MPa、115℃条件下进行聚合反应，反应4h至反应釜内压力在30min内不再下降为止，脱气、出料得到甲基果糖苷聚醚粗产物；采用3g浓度为30％的硫酸将上述甲基果糖苷聚醚粗产物中和至pH为8，然后加入24g乙醇进行稀释和18g活性炭进行脱色，后采用层析硅胶作为吸附剂，过滤后得到甲基果糖苷聚醚；
将75g钯碳催化剂加入到固定床反应器中，采用原料增压泵按0.15h-1的空速泵加入上述甲基果糖苷聚醚640g，采用液氨增压泵按0.25h-1的空速泵入1067g液氨，再采用氢气增压泵氢气，在氢气氛围、180℃、12.0MPa的条件下进行临氢胺化反应6h，得到甲基果糖苷聚醚胺粗产物；将上述甲基果糖苷聚醚胺粗产物依次进行吸附和过滤，脱氮脱水，得到甲基果糖苷聚醚胺。
实施例4中涉及的化学方程式如式IV所示：
测试例
根据GB/T12008.3-2009，测定实施例1～4制备的甲基果糖苷聚醚胺的羟值，并推算出分子量；
采用0.5mol/L的盐酸溶液对实施例1～4制备的甲基果糖苷聚醚胺进行滴定，通过消耗的盐酸体积数即可计算出甲基果糖苷聚醚胺的总胺值；
采用水杨醛与伯胺反应，再与盐酸滴定，通过总胺值减去仲胺值和叔胺值来计算甲基果糖苷聚醚胺中的伯胺值；
按照式(1)和式(2)计算胺化转化率和伯胺率：
胺化转化率＝总胺值/羟值×100％式(1)
伯胺率＝伯胺值/总胺值×100％式(2)
结果如表1所示；
表1实施例1～4甲基果糖苷聚醚胺的反应转化率和伯胺选择性
由表1结果可知，本发明提供的甲基果糖苷聚醚胺的反应转化率达95％以上，伯胺选择性可达99.5％。其中环氧乙烷的加成数为10～20时，胺化反应的转化率较高，伯胺选择性也较高，乙氧基系列比丙氧基系列更容易进行胺化反应。
每隔一段时间取样品检测，共取样检测30次，实验结果均与上述结果基本吻合，重复性较好。
应用例
将实施例1～4所制备的甲基果糖苷聚醚胺添加到洗涤剂中，进行性能测试，100克水中能溶解150g洗涤剂，100克乙醇中能溶解200g洗涤剂，具有较好的水溶性，易溶于水、乙醇，与其他类型的表面活性剂相容性良好。
在pH值为1、2和13、14的酸和碱溶液中，在25℃室温下浸泡10小时以后，洗涤剂外观和性能均无明显变化，具有较高的化学稳定性，不受酸和碱的影响。
分别采用表面张力测定仪和滴体积法测得洗涤剂的表面张力为30～35mN/m，与不加甲基果糖苷聚醚胺的洗涤剂相比具有更低的表面张力。
采用电导率法对洗涤剂进行发泡性能和泡沫稳定性能进行测定，与不加甲基果糖苷聚醚胺的洗涤剂相比，发泡时间缩小一半，泡沫稳定性更强。
采用土埋分解法和水系分解法，对洗涤剂进行生物降解，发现加入了甲基果糖苷聚醚胺的洗涤剂具有更好的生物降解性，而且丙氧基系列的降解性比乙氧基系列的要好。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种甲基果糖苷聚醚胺，其特征在于，所述甲基果糖苷聚醚胺具有式1所示结构：
其中，a～d独立地为3～10的整数；a+b+c+d为15～35的整数。
2.权利要求1所述甲基果糖苷聚醚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将甲基果糖苷、环氧烷、相转移催化剂和碱催化剂进行聚合反应，得到甲基果糖苷聚醚；
将所述甲基果糖苷聚醚、胺化剂与钯碳催化剂进行临氢胺化反应，得到所述甲基果糖苷聚醚胺。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述甲基果糖苷的制备方法为：将无水果糖、无水甲醇和酸催化剂进行甲基化反应，得到所述甲基果糖苷。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述无水果糖和无水甲醇的摩尔比为1:1～1.2；所述酸催化剂包括硫酸、盐酸和对甲苯磺酸中的一种或多种；所述酸催化剂的质量为无水果糖和无水甲醇总质量的2～5％；
所述甲基化反应的温度为60～80℃，时间为3～12h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述环氧烷为环氧乙烷或环氧丙烷；所述环氧烷与甲基果糖苷的摩尔比为5～30：1。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱催化剂包括甲醇钠、甲醇钾和氢氧化钾中的一种或多种，所述碱催化剂的质量为甲基果糖苷质量的0.1～1.0％；
所述相转移催化剂包括二乙二醇二甲醚、甘油、改性甘油和二甲基亚砜中的一种或多种，所述相转移催化剂的质量为甲基果糖苷质量的0.5～2.0％。
7.根据权利要求2、5或6所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为105～120℃，压力为0.1～0.3MPa，时间为3～5h。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述胺化剂包括液氨或乙二胺；所述胺化剂与甲基果糖苷聚醚的摩尔比为5～8:1；
所述甲基果糖苷聚醚与钯碳催化剂的质量比为1:0.1～0.15。
9.根据权利要求2或8所述的制备方法，其特征在于，所述临氢胺化反应的温度为170～180℃，压力为10～12MPa，时间为6～8h。
10.权利要求1所述的甲基果糖苷聚醚胺或权利要求2～9任一项所述制备方法制备得到的甲基果糖苷聚醚胺在洗涤剂中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310896054.XA CN116925335A (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310896054.XA CN116925335A (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116925335A true CN116925335A (zh) | 2023-10-24 |
Family
ID=88387402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310896054.XA Pending CN116925335A (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116925335A (zh) |
-
2023
- 2023-07-20 CN CN202310896054.XA patent/CN116925335A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110105321B (zh) | 一种低共熔离子液体催化二氧化碳合成环状碳酸酯的方法 | |
| CN102060942B (zh) | 一种6-氨基-6-脱氧菊糖及其制备和应用 | |
| CN101445434B (zh) | 一种甲基封端聚醚的合成方法 | |
| EP1453863B1 (en) | Process for the manufacture of methyl cellulose ether | |
| CN102391381A (zh) | 一种阳离子化羟乙基纤维素醚的制备方法 | |
| CN112142969A (zh) | 一种苯酚聚氧乙烯醚的制备方法、高分子量苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的制备方法 | |
| CN104418736A (zh) | 一种丙烯酸酯的合成方法 | |
| CN111363135A (zh) | 一种三聚氰胺-环氧乙烷/环氧丙烷共聚物聚醚多元醇的制备方法及应用 | |
| CN116925335A (zh) | 一种甲基果糖苷聚醚胺及其制备方法和应用 | |
| CN104558583B (zh) | 聚醚多元醇的制备方法 | |
| CN101824102B (zh) | 一种n-(乙基氨基)菊糖及其制备和应用 | |
| CN105646514A (zh) | 一种合成1,4：3,6-双脱水己糖醇甲醚的方法 | |
| CN112010912A (zh) | 钻井液用烷基糖苷表面活性剂及其制备方法以及在钻井液中的应用 | |
| KR20220006297A (ko) | 알킬렌 옥사이드가 부가된 폴리올 조성물 및 이를 이용한 계면활성제 | |
| CN108276461B (zh) | 一种乙基香兰素-β-D-吡喃葡萄糖苷的廉价合成方法 | |
| CN109678709B (zh) | 3-羟基丙酸甲酯的高效制备 | |
| JP5868326B2 (ja) | 新規なジビニルエーテル化合物及びその製造方法 | |
| KR102549914B1 (ko) | 사슬 연장된 폴리올 조성물 및 이를 이용한 계면활성제 | |
| CA2093205A1 (en) | Perfluorinated alkyl hydrophobe hydroxyalkylcellulose associative thickeners | |
| CN113731296A (zh) | 一种腰果酚环碳酸酯醚磺酸盐阴离子表面活性剂及其制备方法 | |
| KR101187307B1 (ko) | 용해성이 우수한 양이온 계면활성제 제조방법 | |
| CN1962627A (zh) | 四烃基秋兰姆的制备方法 | |
| CN111359530B (zh) | 一种杂环阳离子双子表面活性剂的制备方法 | |
| CN117777432A (zh) | 一种烷基、酰基封端烯丙醇聚醚f6的制备方法 | |
| CN116283616B (zh) | 一种联产zf-10和bdmaee的方法 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240320 Address after: Hangzhou Bay Shangyu economic and Technological Development Zone, Shangyu District, Shaoxing City, Zhejiang Province Applicant after: ZHEJIANG HUANGMA TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region after: Zhong Guo Applicant after: ZHEJIANG LYUKEAN CHEMICAL Co.,Ltd. Country or region after: China Applicant after: Zhejiang Huangma Kaimeike Polymer New Material Co.,Ltd. Applicant after: Zhejiang Real Madrid Shangyi New Material Co.,Ltd. Address before: Hangzhou Bay Shangyu economic and Technological Development Zone, Shangyu District, Shaoxing City, Zhejiang Province Applicant before: ZHEJIANG HUANGMA TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: Zhong Guo Applicant before: ZHEJIANG LYUKEAN CHEMICAL Co.,Ltd. Country or region before: China Applicant before: Zhejiang Real Madrid Shangyi New Material Co.,Ltd. Applicant before: Zhejiang real special surfactant Research Institute Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |