非离子型表面活性剂—大豆油烷醇酰胺的制备
一种烷醇酰胺的制备方法及其在三次采油中的应用[发明专利]
![一种烷醇酰胺的制备方法及其在三次采油中的应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/24c15578ce84b9d528ea81c758f5f61fb636285c.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101139520A[43]公开日2008年3月12日[21]申请号200710153897.1[22]申请日2007.09.17[21]申请号200710153897.1[71]申请人徐方俊地址163414黑龙江省大庆市红岗区图强村大庆油田萨南实业公司化工研究所[72]发明人徐方俊[74]专利代理机构大庆知文知识产权代理有限公司代理人孙淑荣[51]Int.CI.C09K 8/584 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 5 页[54]发明名称一种烷醇酰胺的制备方法及其在三次采油中的应用[57]摘要本发明公开了一种烷醇酰胺的制备方法。
该烷醇酰胺的制备方法如下：下列各原料按重量份计：将C 14－C 18伯胺升温至60℃～90℃，滴加丙烯酸丁酯，滴加完丙烯酸丁酯后保持温度，反应6～12小时得到中间产物，在中间产物中加入溶剂丁醇和二乙醇胺、三乙醇胺、羟乙基乙二胺或其中的两种混合物，搅拌均匀后加入催化剂和催化剂助剂乙醇钾，升温至丁醇回流，并在回流温度下反应4～6小时，反应产物降温到80℃加入丁醇降到室温得到烷醇酰胺表面活性剂。
本发明提供的烷醇酰胺表面活性剂适用于油田三次采油中，作为驱油剂烷醇酰胺配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、乳化和驱油性能，可以与不同的油水条件配伍，达到理想的驱油效果。
200710153897.1权 利 要 求 书第1/1页 1.一种烷醇酰胺的制备方法，其特征在于：方法如下：下列各原料按重量份计：将150份～300份的C14-C18伯胺升温至60℃～90℃，滴加122份～183份的丙烯酸丁酯，滴加完丙烯酸丁酯后保持温度，反应6～12小时得到中间产物，在中间产物中加入300份～375份溶剂丁醇和110份～160份的二乙醇胺、三乙醇胺、羟乙基乙二胺或其中的两种混合物，搅拌均匀后加入0.8份～0.94份的催化剂和8.4份～16.8份的催化剂助剂乙醇钾，升温80～120℃下至丁醇回流，并在回流温度下反应4～6小时，反应产物降温到80℃加入148份丁醇降到室温得到烷醇酰胺表面活性剂。
以地沟油制备烷醇酰胺的研究
以地沟油制备烷醇酰胺的研究靳大耀;郝聿铭;贾晓强;张贤明【摘要】The waste oil is used as raw material to prepare the surfactant diethanol amide by methyl ester method.Firstly,the waste oil was converted into biodiesel by two steps acid-base method,and then the biodiesel oil was used as the raw material to react with two ethanol amine under the action of sodium hy -droxide as catalyst .The optimal conditions of synthesis process are determined .The result showed that the molar ratio of biodiesel to two ethanol amine was 1∶1 .6 ,catalys t dosage of sodium hydroxide is 0 .8%of the quality of biodiesel ,the reaction temperature is 110 ℃,the reaction duration 2 h and the vacuum de-gree is 0.09 MPa.Under the optimum conditions,an yield of 95.64%can be achieved.The resulting al-kyl alcohol amide has excellent surface activity .%以地沟油为原料，采用甲酯法生产烷醇酰胺表面活性剂。
烷醇酰胺类产品的合成与应用进展
摘
要 ： 介绍 了炕醇酰胺类产品的性能及生产工艺 ． 不 同组成６肪酸 与不 同乙醇胺缩 合， 昌 可以得到不 同性质 的皖醇酰胺 产
品， 其用途也不完全相同 烷 醇酰胺属非离子表面活性剂 ． 生产 印染助剂 的主要原 料之一 是 关 键 词 ： 非离子表面吞性剂 ；皖醇酰胺 ；合成 ； 应用
ｍａｎ ｍ ｔ． ｌ ｓ ｄ ｜ ｄｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ｔｅａ ｘＬｄ ｓ ｉ ａ ｅ ａ ｕ ｅ ｎＩ ｓ ￣ｏ ｃｉ ｔｘｉ ｕ ｉ ｅ ｏ ｆ ｌ ｉ ａ ｙｍ ｒ ： ｎ ｎｏ ｉ ｓ Ｎａ ｔｎ ： ａｋ Ｉｌｍｉｅ． ｓ ｎ ｈ ｓｓ ａ ｐｉ ｔ ｎ 出 ｏ ｉｎｃ ｕ ｃ ａ ｔ ｌ ｏ ｙ ａ ｄ ｙ ｔｅ ｉ； ｐ ｌ ｉ ａ ｃ ｏ
Ａ Ｓ ａ盐溶 液在加 入 电解 质食盐 后作 用 尤为 明显 ． Ｅ —Ｎ
Ｒ Ｏ （Ｈ Ｈ ）是 １：１ 的膏 状体 ， 溶 于水 ； Ｃ Ｎ Ｃ ￡ Ｈ ２ 型 不
ＲＯ Ｃ Ｃ Ｎ（Ｈ￡Ｈ２Ｈ） ・Ｎ Ｃ ， Ｈ）是 １：２ 的粘 ０ Ｈ（Ｈ：Ｈ Ｃ ２ 型
稠体 ， 具有 良好的水溶性 ． ｉ ｌ Ｎｎ 产品外观为淡黄色液 ｏ 体， 烷醇 酰胺无 毒 ， 刺激性 ， ｉ ｌ ５１ 品具有 无 Ｎｎ ０ 产 ｏ６ ６ ％的活性 ． ０ 甲酯与定量醇胺的反应产物称为超级酰 胺， 具有９ ％以上 的活性 ， ０ 纯度高 ， 需求量大 ， 烷醇酰 胺 的溶解度随碳原子数 的增加而 降低 ， 随温度升高 而增大 ． ： 型烷醇酰胺溶于丙酮等溶剂 中， １２ 改变甲
烷醇酰胺 的代 表性产 品为椰子 油酸二 乙醇酰
胺， 用椰 子油 或椰子 油酸 制成 的 Ｎｎｌ ５２酰胺 转 化 ｉ ０， ｏ６
率仅有６ ％ 一７％ 在水 中溶解性不好 ． ０ ０ 只有在与其 它 话 性 剂 尤 其 是 与 醇 醚 硫 酸 盐 或 烷 基 硫 酸 盐 复 配
烷醇酰胺类表面活性剂合成及应用研究概况
烷醇酰胺类表面活性剂合成及应用研究概况蔡京荣【摘要】对国内外烷醇酰胺及其衍生物类表面活性剂的合成,性能及应用进行了概括和讨论,并指出,此类表面活性剂因其优良的表面活性和良好的生物降解性,具有广阔的发展空间.【期刊名称】《中国洗涤用品工业》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】4页(P57-60)【关键词】烷醇酰胺;表面活性剂;合成;应用【作者】蔡京荣【作者单位】山西阳煤丰喜肥业集团有限责任公司稷山分公司,山西,稷山,043200【正文语种】中文烷醇酰胺及其衍生物是20世纪90年代发展起来的一种新型表面活性剂，与烷基糖苷（APG）并称为绿色表面活性剂，代表了表面活性剂发展的方向[1]。
烷醇酰胺类化合物是以烷基胺和脂肪酸酯为原料制得的具有阴离子性质的非离子表面活性剂。
因其分子中存在酰胺键而具有较强的耐水解性能[2]，且毒性低、生物降解性好、不刺激皮肤，同时具有优良的增泡、稳泡、增稠、钙皂分散、乳化等性能、高去污力和携污力[3]，此外还具有抗静电和防锈等作用。
因此，可用于纺织、医药和日用化学等工业领域，是配制各种洗涤用品，特别是复配洗发香波、洗洁精、浴液和织物液体洗涤剂等的理想原料，还可用于纤维整理、选矿、印染、汽油乳化和金属清洗等方面[4]。
本文对近几年来国内外烷醇酰胺及其衍生物的合成方法及其应用现状进行了概述和讨论，以期为相关的研究工作提供理论参考。
1.1 合成方法国内生产烷醇酰胺最早始于20世纪60年代，目前已实现工业化的路线主要有脂肪酸法（又称一步法、直接合成法）、酯（甲酯和甘油酯）交换法（又称两步法）以及正处于摸索阶段的绿色催化技术——酶法[5]。
1.1.1 直接法采用脂肪酸和乙醇胺或二乙醇胺直接反应合成烷醇酰胺是目前工业生产烷醇酰胺较为成熟的合成工艺。
该法具有工艺简单、成本低等优点，但较高的反应温度会导致氨基酯、酰胺酯等较多副产物的生成，若控制不当则产品色泽较深。
用高级脂肪酸和二乙醇胺直接合成烷醇酰胺是Schwartz和Perry于20世纪40年代末首次提出的。
新型烷醇酰胺的合成
项目
甲酯含量 , % 活性物含量 , % p H 值 (10 g/ L10 %乙醇溶液) 胺值 ( mg KOH/ g ) 色泽 (外观)
棉油烷 醇酰胺
0118 8511 1013 7813 淡黄
优级品 标准
≤ 0135 ≥82 ≤ 1015 ≤80 淡黄
米糠油 烷醇酰胺
实验表明 , 在减压条件下产品收率比常压稍
·55 ·
低 , 但色泽较浅 , 符合质量标准 , 可用作耶子油烷 醇酰胺的代用品 。
213 反应时间的影响
在一定条件下 , 转化率随时间的变化列于表 2。
表 2 转化率与时间的关系
反应时间/ min
转化率 , %
米糠油甲酯
棉籽油甲酯
20
10
12
40
23
摘 要 烷醇酰胺是一种重要的表面活性剂 , 一般由椰子油制备 , 国内由于缺乏椰子油资源 , 需大量进口 。偿试用国内来源丰 富的植物油为原料 , 如棉籽油和米糠油合成了新型的烷醇酰胺 。研究表明 , 用棉油或米糠油和甲醇反应制得脂肪酸甲酯 , 然后 在氮气保护真空条件下 , 使脂肪酸甲酯和二乙醇胺脱醇缩合 , 可高产地制得高活性 1∶115 型的新型烷醇酰胺 。 关键词 烷醇酰胺 ; 米糠油 ; 棉籽油 分类号 TQ 649
111 毛油精制
将毛油和一定量的 14 %氢氧化钠溶液于 70 ℃ 下搅拌 30 min , 静置冷却 2 h , 过滤除去杂质 。滤 液在 90 ℃真空脱水 50 min , 吸入油重 5 %的活性 白土 , 90 ℃下脱色 40 min , 冷却到 80 ℃, 趁热过
2 结果与讨论
棉油酸酯或米糠油酯与二乙醇胺的缩合反应 中 , 除生成烷醇酰胺外 , 还生成一系列副产物 , 反 应方程式如下所示〔4〕:
几种生产烷醇酰胺的方法
一种适用于三次采油的非离子表面活性剂的制备方法，采用改进的一步法，脂肪酸与二乙醇胺在催化剂、助催化剂的作用下直接生成脂肪酸烷醇酰胺型非离子表面活性剂。
这种表面活性剂性能稳定、避光、空气可长期保存，无毒，由该非离子表面活性剂、碱和聚合物构成的三元复合体系，能在较宽的地层水矿化度，较宽的活性剂浓度及碱浓度范围内与原油形成超低界面张力1、一种制取脂肪酸烷醇酰胺的生产方法，其特征在于：采用一步法，脂肪酸与二乙醇胺在催化剂、助催化剂的作用下直接生成脂肪酸烷醇酰胺型非离子表面活性剂，其中，反应温度在30－200℃之间，反应时同在2－20小时之间；所用脂肪酸为工业合成脂肪酸，由牛油、猪油、羊油、椰子油，棕榈油、蓖麻油、花生油、大豆油、玉米油、米糠油水解得到的脂肪酸；所采用的二乙醇胺的纯度大于85％；所用的催化剂是：氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠，乙醇钠、碳酸钾、碳酸钠或它们的混合物；助催化剂是甲醇、乙醇、异丙醇，丁醇：脂肪酸与二乙醇胺的重量比为1：0．5 ～1．5，催化剂与反应混合物的比例0．05～2：100，助催化剂与反应混合物的比例为0．05～3：100。
2、本发明公开了一种烷醇酰胺的制备方法。
该烷醇酰胺的制备方法如下：下列各原料按重量份计：将C14-C18伯胺升温至60℃～90℃，滴加丙烯酸丁酯，滴加完丙烯酸丁酯后保持温度，反应6～12小时得到中间产物，在中间产物中加入溶剂丁醇和二乙醇胺、三乙醇胺、羟乙基乙二胺或其中的两种混合物，搅拌均匀后加入催化剂和催化剂助剂乙醇钾，升温至丁醇回流，并在回流温度下反应4～6小时，反应产物降温到80℃加入丁醇降到室温得到烷醇酰胺表面活性剂。
本发明提供的烷醇酰胺表面活性剂适用于油田三次采油中，作为驱油剂烷醇酰胺配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、乳化和驱油性能，可以与不同的油水条件配伍，达到理想的驱油效果。
3、为提高化学复合驱采收率,以混合脂肪酸、二乙醇胺为原料,采用改进的二步法,制备出用于驱油的非离子型表面活性剂--脂肪酸烷醇酰胺. 考察了各步加入二乙醇胺的质量对体系界面张力的影响,确定了优化工艺条件:第1步,二乙醇胺与混合脂肪酸的质量比为0.25,反应温度为160 ℃,反应时间为4.0 h;第2步,二乙醇胺与混合脂肪酸的质量比为0.30,催化剂质量分数为1.0%,反应温度为80 ℃,反应时间为3.5 h. 在该条件下制备的脂肪酸烷醇酰胺可使油水体系界面张力降至10-3 mN/m数量级.。
脂肪酸甲酯制备烷醇酰胺的工艺技术
1引言烷醇酰胺是一种非离子表面活性剂，越来越被广泛的应用，它既有表面活性剂的共性，又有其自身的特点。
具有增稠、增泡、稳泡、润湿等多种功能，去污力强，抗静电，制备所需原料易得，价廉。
1.1 表面活性剂概述表面活性剂（surface Active Agent，surfactant）指少量加入就能显著降低溶剂表(界)面张力，并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性质的物质[1]。
1.1.1 表面活性剂分子的结构特征表面活性剂的种类繁多，结构复杂，但从分子结构的角度归纳起来，所有表面活性剂都具有下述两个共同特征:a)表面活性剂分子的“双亲结构”任何一种表面活性剂，其分子都是由二种不同性质的基团所组成：一种是非极性的亲油(疏水)基团，另一种是极性的亲水(疏油)基团。
这两种基团处于分子的两端而形成不对称的分子结构，这样，它既有亲油性又同时具有亲水性，形成一种所谓“双亲结构”的分子。
b)亲油基团与亲水基团强度的相互平衡表面活性剂必须具有一定亲油亲水性且聚集在油-水界面上定向排列，从而改变界面性质。
亲油基的强弱除受基团种类，结构影响外，还受烃链长短影响；而亲水基的强弱则主要决定于其种类和数量。
通常用亲水亲油平衡值（HLB）来表达表面活性剂的亲水亲油性能。
一般只有亲油，亲水强度相当的肥皂，高碳醇的聚氧乙烯酷和烷基硫酸盐才是表面活性剂[2]。
1.1.2 表面活性剂的分类表面活性剂的种类繁多，用途广泛。
由于表面活性剂的亲油基基本上只含有碳氢两种元素，表现在亲油基上的差异不是很明显[3]。
由于亲油基团是一定链长烷基，种类不多，差别较小，简单可分为脂肪烃和芳香烃两种，亲水基则种类繁多，差别较大。
表面活性剂的分类以亲水基团的结构性质为依据，以它在溶剂中能否电离出离子或电离出何种离子而把它分为阴离子型，阳离子型，两性型和非离子型四种类型的表面活性剂。
非离子型表面活性剂是指在水中不发生电离的表面活性剂，其亲水基团多为羟基及氧乙烯基，由于这类亲水基团的亲水性较弱，故要得到非离子表面活性剂常在一个亲油基中引入多个这样的亲水基。
6502的合成
表面活性剂实验之三烷醇酰胺的合成—、实验目的学习烷醇酰胺类非离子型表面活性剂的基本知识和一般工业制法。
二、产品特性与用途由脂肪酸二乙醇胺、一乙醇胺或类似结构的氨基醇缩合而生成的酰胺俗称烷醇酰胺。
实际上通常使用的是以椰子油酸、十二酸、十四酸、硬脂酸或油酸与二乙醇胺为原料制得的酰胺（N，N-二羟乙基脂肪酰胺）。
这是一类非离子型的表面活性剂，商品名为净洗剂6501或6502。
烷醇酰胺的亲水基是羟基，相对于庞大的疏水基团，两个羟基的亲水性是很小的，因此由等摩尔的脂肪酸与二乙醇胺制成的烷醇酰胺（1 ：1型）的水溶性很差。
在实用中烷醇酰胺通常由脂肪酸与过量一倍的二乙醇胺制成（1：2型），所得产物是等摩尔酰胺与二乙醇胺的缔合物，具有良好的水溶性。
由于二乙醇胺的存在，1：2型烷醇酰的水溶液的pH值约为9。
若往此溶液中加酸使pH值降至8以下，就会出现混浊。
烷醇酰胺具有良好的去油、净洗、润湿、渗透、增稠、起泡和稳定泡沫的性能，对金属也有一定的防锈作用。
常用作纺织品、皮肤、毛发和金属等方面清洗剂的配方成分。
三、实验原理在工业上，烷醇酰胺的制法通常有二种：①将植物油（如椰子油、棕榈油）水解所得混合脂舫酸制成甲酯（或乙酯）再与二乙醇胺反应，这种方法由于植物油价廉和反应副产物少而较常使用；②脂肪酸直接与二乙醇胺缩合。
本实验采用后一种方法制备N，N-二羟乙基月桂酰胺，反应式如下：OC OHn-C11H23+HN CH2CH2OHCH2CH2OH2OC Nn-C11H23CH2CH2OHCH2CH2HN2CH2OH2CH2OH四、原料脂肪酸本实验选用月桂酸为原料，含量在98％以上。
二乙醇胺化学纯试剂，浅黄色。
五、实验操作①如图示搭好反应装置，用橡胶管使接引管的出气口与水流喷射泵连接起来⑴。
向100 mL圆底烧瓶中加入40g（0.2mol）月桂酸和42g（0.4 mol）二乙醇胺。
抽真空开动搅拌器和水流喷射泵，加热并控制油浴温度在130℃左右反应2h ⑵，直至没有水蒸出为止。
非离子型表面活性剂—大豆油烷醇酰胺的制备-白城师范学院
非离子型表面活性剂—大豆油烷醇酰胺的制备刘戎（白城师范学院化学系，白城137000）摘要：主要介绍了大豆油烷醇酰胺的三步合成法及它的一些应用。
在原有实验条件的基础上加以改进，通过改变反应温度、投料物质的量比、反应时间等条件，从而确定本实验的最佳实验条件，提高产物的产率。
关键词：大豆油；烷醇酰胺；非离子表面活性剂大豆油烷醇酰胺在有机化合物的分类上属于烷醇酰胺类物质，是十分重要的化工原料。
是一种非离子型表面活性剂。
它具有一些独特的性质和广泛的用途，也是一种有机合成的原料。
【1-4】本文是以大豆油、二乙醇胺为主要原料来制备大豆油烷醇酰胺。
在以往的实验课上我们曾做过大豆油烷醇酰胺制备的实验，但是产率并不高。
而且所用的实验原料又不环保,有很多胺类的副产物生成,对环境造成一定程度的污染。
现在我们倡导的是“绿色化学”、“绿色合成”。
因此，在原有实验的基础上加以改进，通过改变反应温度、投料比、反应时间等,从中大豆油烷醇酰胺的较佳制备条件。
大豆油烷醇酰胺的合成分为三步：第一步是毛油脂（粗油脂）的碱炼；第二步是碱炼后的大豆油与甲醇进行酯交换；第三步是大豆油甲酯的胺解。
【8-9】1、碱炼毛油或长时间存放的油脂含有游离的脂肪酸，加工前须除去。
碱炼不仅可以除去游离的脂肪酸（变成皂不溶于油），同时能吸附一些油脂中的色素及杂质。
根据经验一般选用10%——15%的氢氧化钠溶液。
【5-7】为了减少油脂的皂化损失，工业上常采用碳酸钠溶液进行碱炼。
【7】使用氢氧化钾溶液进行碱炼时，更易使油脂皂化，但也易使油脂脱色。
【10-13】在250mL分液漏斗中加入100g大豆油，计算量的15%的氢氧化钠溶液30毫升，摇动15min ，皂脚结粒沉淀，停止摇动。
加入50~70g热水促进沉淀，静置2h，分出皂脚后，将油脂加热至80℃—90℃，每次用约10mL热水（40℃-50℃）洗涤，直至皂脚洗净为止，用无水硫酸镁干燥。
得到的产物是碱炼后的大豆油，产量为：30g。
烷醇酰胺非离子表面活性剂研究
烷醇酰胺非离子表面活性剂研究
什么是烷醇酰胺
英文名：Alkanolarnide
分子式：C16H33NO3（当R为C11H23）相对分子质量：287.44结构式：烷醇酰胺相关特性
属于非离子表面活性剂，具有很多优良特性，是现代合成洗涤剂中重
要的活性物单体。
与其他表活剂不同之处：没有浊点。
已经被广泛用于各
行各业中。
超低界面张力形成机理分析
超低界面张力的产生应结合烷醇酰胺表面活性剂的分子结构特点来解
释
C14（ALA-14）分子结构球棍模型
A图B图
烷醇酰胺合成方式
反应较为复杂，有多种副产物。
主要包括两类方法：脂肪酸法和酯交换法新型的绿色催化技术——酶法。
脂肪酸法简介
一步法和两步法。
一步法反应原理方程式：
效果：实际产出目标产品很少，大量副产品。
两步法，对一步法的改进。
现在还有很多对以上两种方法的改进。
我国采用此法合成烷醇酰胺始于上世纪60年代。
酯交换法简介
包括：甲酯法和甘油酯法
甲酯法中又包括：分批间歇法和连续化反应法甘油酯法：占据市场绝大部分份额
烷醇酰胺研究和应用现状
众多行业中都有应用，化学驱油只是其中一项。
单希林、康万利等（1998）采用改进型的直接法合成了脂肪酸烷醇酰胺型非离子表面活性剂NOS，提高采收率21.5%，证明烷醇酰胺是良好的化学驱油剂。
孟令伟等（2007）合成了豆油酸烷醇酰胺表面活性剂SBA。
并从肪酸、投料比、反应时间等方面研究对反应的影响。
室内与矿场实验表明SBA效果良好。
溶剂对测定烷基醇酰胺胺值的影响
氧化钾的毫克数(mg/g)，称为胺值。
(1)分别称取 0.5 g 烷醇酰胺(确至 0.0001 g)置于①至⑳号 250
mL 锥形瓶中，记录质量；
(2)用 50 mL 量筒分别量取 50 mL 95 %乙醇，加入①至⑤号锥
形瓶中；
(3)用 50 mL 量筒分别量取 50 mL 95 %中性乙醇，加入⑥至⑩
乙醇、异丙醇和乙二醇对测定烷醇酰胺的胺值进行研究。在相同烷醇酰胺、同等溶剂体积下，比较这四种溶剂对测定烷醇酰胺胺值的影响。
[关键词]烷醇酰胺；胺值；中性乙醇；异丙醇Байду номын сангаас乙二醇
[中图分类号]TQ
[文献标识码]A
[文章编号]1007-1865(2019)15-0047-01
Effect of Solvent on Determination of Alkyl Alcoholamide Amine Value
1 实验部分
1.1 主要试剂 95 %乙醇，盐酸，氢氧化钠，异丙醇，乙二醇，均为分析纯；
烷醇酰胺，自制；无水碳酸钠，工作基准试剂。溴酚蓝，酚酞，
溴甲酚绿，甲基红，均为指示剂。
1.2 主要仪器 电子天平，梅特勒-托力多仪器(上海)有限公司；酸式滴定管，
北玻玻璃有限公司；锥形瓶，四川蜀玻(集团)有限责任公司；量 筒，北玻玻璃有限公司。
95 %乙醇
①
②
③
④
0.5114 0.5129 0.5101 0.5095
8.22
8.25
8.20
8.19
0.0988
89.1087 89.1245 89.0666 89.1045
89.1033
0.0245
1.3 实验操作
以大豆油为基质制备聚酰胺的配方和工艺[发明专利]
![以大豆油为基质制备聚酰胺的配方和工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/491c67085ef7ba0d4b733b73.png)
专利名称：以大豆油为基质制备聚酰胺的配方和工艺专利类型：发明专利
发明人：崔新荣,范晓东,崔志勇
申请号：CN03112286.8
申请日：20030527
公开号：CN1468885A
公开日：
20040121
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种以大豆油为基质制备聚酰胺的配方和工艺。
本发明配方是以豆油二酸单体为原料，加入乙二胺和谷氨酸通过反应共聚制成。
各成份之间的配比(重量百分比)为：豆油二酸73－78，乙二胺13－18，谷氨酸9－15。
本聚酰胺的制备工艺是：按上述组份配比进行配料，在反应釜中加入豆油二酸单体，搅拌加热至70－75℃，开始滴加乙二胺和谷氨酸，一小时滴加完毕，升温至250－260℃，恒温反应5小时，降温至30－40℃进行溶胀8小时后，再加热升温至250－260℃，抽真空反应4小时后降温至30－40℃，过滤、出料即可。
该聚酰胺具有生物降解、药物控制释放载体、防伪等功能，且生产使用过程中无“三废”排放。
申请人：东营市圣光高分子化工有限责任公司
地址：257300 山东省东营市广饶县县城南潍高路38号
国籍：CN
代理机构：东营双桥专利代理有限责任公司
代理人：侯华颂
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非离子型表面活性剂—大豆油烷醇酰胺的制备刘戎（白城师范学院化学系，白城137000）摘要：主要介绍了大豆油烷醇酰胺的三步合成法及它的一些应用。
在原有实验条件的基础上加以改进，通过改变反应温度、投料物质的量比、反应时间等条件，从而确定本实验的最佳实验条件，提高产物的产率。
关键词：大豆油；烷醇酰胺；非离子表面活性剂大豆油烷醇酰胺在有机化合物的分类上属于烷醇酰胺类物质，是十分重要的化工原料。
是一种非离子型表面活性剂。
它具有一些独特的性质和广泛的用途，也是一种有机合成的原料。
【1-4】本文是以大豆油、二乙醇胺为主要原料来制备大豆油烷醇酰胺。
在以往的实验课上我们曾做过大豆油烷醇酰胺制备的实验，但是产率并不高。
而且所用的实验原料又不环保,有很多胺类的副产物生成,对环境造成一定程度的污染。
现在我们倡导的是“绿色化学”、“绿色合成”。
因此，在原有实验的基础上加以改进，通过改变反应温度、投料比、反应时间等,从中大豆油烷醇酰胺的较佳制备条件。
大豆油烷醇酰胺的合成分为三步：第一步是毛油脂（粗油脂）的碱炼；第二步是碱炼后的大豆油与甲醇进行酯交换；第三步是大豆油甲酯的胺解。
【8-9】1、碱炼毛油或长时间存放的油脂含有游离的脂肪酸，加工前须除去。
碱炼不仅可以除去游离的脂肪酸（变成皂不溶于油），同时能吸附一些油脂中的色素及杂质。
根据经验一般选用10%——15%的氢氧化钠溶液。
【5-7】为了减少油脂的皂化损失，工业上常采用碳酸钠溶液进行碱炼。
【7】使用氢氧化钾溶液进行碱炼时，更易使油脂皂化，但也易使油脂脱色。
【10-13】在250mL分液漏斗中加入100g大豆油，计算量的15%的氢氧化钠溶液30毫升，摇动15min ，皂脚结粒沉淀，停止摇动。
加入50~70g热水促进沉淀，静置2h，分出皂脚后，将油脂加热至80℃—90℃，每次用约10mL热水（40℃-50℃）洗涤，直至皂脚洗净为止，用无水硫酸镁干燥。
得到的产物是碱炼后的大豆油，产量为：30g。
碱炼后的大豆油作为一个中间产物，为下两步酯交换和胺解做原料。
说明：（1）加入氢氧化钠溶液之前，大豆油的温度为室温，不宜高，温度高了油脂会皂化，损失大。
（2）若皂脚结粒较慢，可补加一些碱液或稍微升高温度促使其沉降。
（3）上述反应可在分液漏斗中进行，也可在烧瓶中进行。
2、酯交换经过碱炼的油脂与甲醇进行酯交换反应，脂肪酸甘油酯转化成脂肪酸甲酯和甘油，甘油不溶于脂肪酸甲酯中，分离得到脂肪酸甲酯和粗甘油。
用100 mL三口烧瓶安装带有机械搅拌器的回流反应装置，在回流冷凝管上口接氯化钙干燥管。
在三口烧瓶中放入30g干燥的碱炼后的大豆油和10mL干燥的甲醇，加热到55℃—60℃，快速加入粉末状氢氧化钠0.03g，在2min内升温到65℃，在60~65℃保持1.5h。
用分液漏斗分离脂肪酸甲酯和甘油。
常压蒸出过量的甲醇。
甲酯溶于20mL石油醚（沸点30~60℃）中，加入少量水，然后滴加醋酸或磷酸直至pH=7.用水洗涤2次，用无水硫酸镁干燥，常压蒸出石油醚，得到大豆油甲酯。
产量为：21g。
为下一步胺解制得大豆油烷醇酰胺做原料。
说明（1）使用的仪器必须是干燥的。
（2）.碱炼大豆油和甲醇中含水量要＜0.5%，含游离酸＜0.7%，才能使酯交换反应顺利进行。
（3）为了使氢氧化钠快速溶解，氢氧化钠必须研碎，研磨与加入的操作要快，防止氢氧化钠吸潮。
（4）加入石油醚的目的是利于中和和洗涤操作。
【10-13】3、胺解脂肪酸甲酯与二乙醇胺进行胺解反应，分离出甲醇后得到脂肪酸烷醇酰胺，即大豆油烷醇酰胺。
安装有电磁搅拌器的普通蒸馏反应装置。
在100 mL烧瓶内加入9g二乙醇胺、21g大豆油甲酯、0.2g粉末状氢氧化钾。
抽空到20kPa（160mmHg）后，在搅拌下加热至120℃左右即有大量甲醇馏出来，保持温度60——90min。
停止加热，待反应物冷却至室温，停止抽空和搅拌，得到大豆油烷醇酰胺，呈浅褐色黏稠状液体。
得到的产物为大豆油烷醇酰胺，产量为：28g。
说明：（1）二乙醇胺是无色粘稠状液体，很难从称量容器中全部倒出，最好用反应用的圆底烧瓶称量。
（2）也可用氢氧化钠作为催化剂，但其用量要比氢氧化钾多些。
（3）甲酯胺解反应很容易进行，此反应在常压蒸馏反应装置中特能完成，但生成的甲醇则要在较高的温度下才能蒸馏出来。
【14-16】讨论：碱炼和酯交换的操作步骤不变，改变胺解步骤中的大豆油甲酯与二乙醇胺的物质的量比、反应温度及反应时间这三个条件。
通过对比，确定本实验的较佳工艺条件。
表1 大豆油甲酯与二乙醇胺不同物质的量比对产物的影响n酯：n胺pH值溶解性色泽1：2 9.1~9.4 微混浊浅黄色透明1：3 9.1~9.4 微混浊浅褐色透明1：4 9.1~9.4 微混浊褐色透明可以看出，酯胺物质的量比采用1：3比较合适，产物颜色较好，产量约为28g。
表2.反应温度对产物的影响n酯：n胺反应温度（℃）反应时间（h）色泽1：3 125~130 3 棕红色透明1：3 130~135 3 浅褐色透明1：3 135~140 3 褐色透明可以看出，反应温度控制在130~140℃时，颜色最好，产率为约27.6g表3.合成反应时间的影响n酯：n酸反应温度／时间（℃／h）保温温度／时间（℃／h）色泽1：3 125~130／3 100 ／4.5 红棕色透明1：3 130~135／3 100 ／3.5 红棕色透明1：3 135~140／3 100 ／3 浅褐色透明看出，在130~140℃下反应3h，在100℃左右保温3h产物颜色好，透明度最好。
产率为约28g。
在最优工艺条件（大豆油烷醇酰胺的制备在n酯：n胺=1:3,的量比下，反应在100℃保温时间控制在3h，反应温度为130~140℃）下制得的大豆油烷醇酰胺的产率最高，色泽最佳。
简单高效地合成烷醇酰胺的方法，在很多领域将会有更广泛的应用。
它的发应用前景是：①是随着全球环保意识的增强，对其所具有的优良生物降解性和对人体、环境安全性偌加关注，正在积极地开发其新的应用领域；②是利用它本身的反应性能开发新的“绿色” 表面活性剂，已开发出的有α- 磺基脂肪酸甲酯和乙氧基化脂肪酸甲酯（MEE）等，特别是不饱和脂肪酸酯，从它出发又可以合成出聚合表面活性剂如聚酯、聚醚和聚酰胺等。
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