【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于有機化合物，具體涉及一種多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、近年來，隨著人們環境保護的意識越來越強，以及綠色化學的興起，開發具有優良性能且對環境友好的表面活性劑成為了化學工業的研究熱點。表面活性劑作為一種有機化工的原材料廣泛應用于日用化工、皮革、采油、冶金、制藥、食品等領域。傳統的表面活性劑大多以石油化工產品為原料，不僅不可再生，而且在使用和降解過程中容易對環境造成污染。因此，合成一種可持久作用、性能優良、可再生且環保的表面活性劑具有非常重要的現實意義。
2、糖基陽離子表面活性劑是一種新型表面活性劑，將糖作為原料通過化學修飾引入到陽離子結構中，這類表面活性劑不僅具有了糖基可降解、可再生、改善再潤濕性、低毒的特性，還有陽離子殺菌的功能，但因其沒有化學鍵直接與織物、纖維表面連接，在經過洗滌或者摩擦之后有效物質極易脫落，沒有持久的殺菌、抑菌、再潤濕性等性能。將硅氧烷基團引入季銨鹽結構中，使產品能牢固的與物體表面結合在一起，發揮其持久穩定的效果。目前市面上還沒有將有機硅與糖基酰胺季銨鹽的優勢結合起來的產品，所以開發一種綠色環保、無毒無害、能持久、重復發揮其各種性能的多功能新型表面活性劑非常重要。
技術實現思路
1、針對目前市場對低毒綠色長效多功能表面活性劑的需要，以及對有機硅糖基酰胺季銨鹽鮮有報道的現狀，本專利技術提供了一種結合了糖基酰胺季銨鹽與有機硅季銨鹽優勢的新型表面活性劑，及其制備的方法和應用。
2、為實現上述
3、第一方面，本專利技術提供了一種多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑，具有如下結構式：
4、
5、其中，r為c12的長鏈烴基。
6、第二方面，本專利技術提供了第一方面所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：
7、步驟1：將葡萄糖酸內酯與n,n-二甲基二丙烯三胺發生胺酯反應，得到前驅體n,n-二甲基二丙烯-n(3-糖基酰胺)；
8、步驟2：將前驅體n,n-二甲基二丙烯-n(3-糖基酰胺)與溴代烷發生取代反應，得到含有酰胺鍵的單鏈糖基鹽，即為中間體；
9、步驟3：將中間體與3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或者3-氯丙基甲基三甲氧基硅烷發生季胺化反應，得到含有糖基酰胺鍵的雙鏈有機硅季銨鹽，即為所述的有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑。
10、在本專利技術的一些實施例中，所述步驟1中葡萄糖酸內酯與n,n-二甲基二丙烯三胺的摩爾比為1.0～1.01:1.0。
11、在本專利技術的一些實施例中，所述步驟1中胺酯反應的條件為：溶劑為乙醇，回流條件下反應，反應時間為1h。
12、在本專利技術的一些實施例中，所述步驟2中前驅體n,n-二甲基二丙烯-n(3-糖基酰胺)與溴代烷的摩爾比為1.0:1.0～1.01。
13、在本專利技術的一些實施例中，所述步驟2中取代反應的條件為：溶劑為乙醇，回流條件下反應，反應時間為4～5h。
14、在本專利技術的一些實施例中，所述步驟2中溴代烷為長鏈c12直鏈烷基溴代烷。
15、在本專利技術的一些實施例中，所述步驟3中中間體與3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或者3-氯丙基甲基三甲氧基硅烷的摩爾比為1.0:1.01。
16、在本專利技術的一些實施例中，所述步驟3中季胺化反應的條件為：溶劑為乙醇，回流條件下反應，反應時間為24～30h。
17、第三方面，本專利技術提供了第一方面所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的應用，用于制備抗菌材料或潤濕性材料。
18、與現有技術相比，本專利技術的有益效果如下：
19、1.本專利技術表面活性劑有良好的環保性，糖基來源于天然糖類，是可再生資源，可代替石油、煤炭等不可再生資源，增加了胺類產品的可持續發展。
20、2.本專利技術表面活性劑屬于糖基酰胺陽離子表面活性劑，又結合了有機硅基團的特點，而且有機硅結構上的甲氧基水解后，通過化學鍵連接在材料表面，賦予了材料耐磨耐水洗的長效效果。
21、3.本專利技術表面活性劑改良了傳統有機硅季銨鹽再潤濕性差的問題，在皮革、亞克力板、樹葉、木質材料表面均使再潤濕性能大大提高，尤其是樹葉和木質材料表面有著長效潤濕的效果，在農藥、日用化工、材料運輸儲藏方面有著廣泛的應用前景。
22、4.本專利技術表面活性劑有良好的生物相容性，屬于生物基化學品，在性能優異的前提下無毒、無刺激(參見廣東省微生物分析測試中心提供的表面活性劑毒性/刺激性分析檢測報告)，使用更安全。
23、5.本專利技術表面活性劑有持久的抑菌性能，在抗菌材料方面具有潛在的應用價值。
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1.一種多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑，其特征在于，具有如下結構式：
2.權利要求1所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中葡萄糖酸內酯與N,N-二甲基二丙烯三胺的摩爾比為1.0～1.01:1.0。
4.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中胺酯反應的條件為：溶劑為乙醇，回流條件下反應，反應時間為1h。
5.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中前驅體N,N-二甲基二丙烯-N(3-糖基酰胺)與溴代烷的摩爾比為1.0:1.0～1.01。
6.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中取代反應的條件為：溶劑為乙醇，回流條件下反應，反應時間為4～5h。
7.根據權利要求2或5或6所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性
8.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3中中間體與3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或者3-氯丙基甲基三甲氧基硅烷的摩爾比為1.0:1.01。
9.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3中季胺化反應的條件為：溶劑為乙醇，回流條件下反應，反應時間為24～30h。
10.權利要求1所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的應用，其特征在于，用于制備抗菌材料或潤濕性材料。
...【技術特征摘要】
1.一種多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑，其特征在于，具有如下結構式：
2.權利要求1所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中葡萄糖酸內酯與n,n-二甲基二丙烯三胺的摩爾比為1.0～1.01:1.0。
4.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中胺酯反應的條件為：溶劑為乙醇，回流條件下反應，反應時間為1h。
5.根據權利要求2所述的多功能有機硅糖基酰胺陽離子表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中前驅體n,n-二甲基二丙烯-n(3-糖基酰胺)與溴代烷的摩爾比為1.0:1.0～1.01。
6.根據權利要求2所述的多功能有機...
【專利技術屬性】
技術研發人員：智麗飛，王韻愷，劉旭東，王國永，王艷，劉一鳴，黃瑩，
申請(專利權)人：太原科技大學，
類型：發明
國別省市：
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