高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法技术

本发明专利技术属于油田杀菌剂的合成领域，涉及一种高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法。包括在反应器中加入和溶剂，在负载型催化剂作用下，薄荷醇、N,N

【技术实现步骤摘要】
高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法


[0001]本专利技术属于油田杀菌剂的合成领域，涉及一种高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法。

技术介绍

[0002]高效油田杀菌剂Decamethoxin是一种双子季铵盐类灭菌剂，其化学名称为N，N，N
′
，N
′‑
四甲基
‑
N，N
′‑
二(2
‑
{[5
‑
甲基
‑2‑
(1
‑
甲基乙基)
‑
环己基]氧基}
‑2‑
氧乙基)
‑
1,10
‑
癸二胺二氯化物，具有易生物降解、低毒、低刺激等优点，在极低浓度下就可以达到快速杀菌效果,属绿色环保型产品，可用作皮肤和各种体腔感染的局部或冲洗剂，还可用于洗涤行业配制洗涤、餐洗剂、织物洗涤剂,染发剂,衣物柔顺剂及工业水循环杀菌剂等，其结构式如下：
[0003][0004]中国专利CN103508911采用1，10
‑
二溴癸烷与二甲胺为原料先制备N,N,N,N
‑
四甲基癸二胺，再与氯乙酸薄荷醇酯反应制备得高效油田双子季铵盐杀菌剂Decamethoxin。该专利使用的原料1，10
‑
二溴癸烷价格昂贵，总合成收率低、三废多、成本高等技术问题。有文献资料报道以薄荷醇和氯乙酸为原料在浓硫酸等酸催化下制备氯乙酸薄荷醇酯；再与二甲胺和1，10
‑
二氯癸烷反应制备得油田双子季铵盐杀菌剂，在制备过程中产生大量废水，环境污染严重，不适应现阶段我国环境保护需求。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法，本专利技术从反应源头控制污染源，避免使用强腐蚀性物质氯乙酸和高危易燃性原料二甲胺，并成功筛选出绿色环保型的负载型固体酸催化剂，简便反应操作过程。采用无溶剂法缩合反应制备高效油田双子季铵盐杀菌剂，简化操作过程、降低生产成本，并解决环境污染及安全隐患等技术问题，该专利方法可实现绿色安全规模化生产高效油田双子季铵盐杀菌剂。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一：溶剂中，薄荷醇与N,N
‑
二甲基甘氨酸在负载型催化剂作用下酯化，得2
‑
异丙基
‑5‑
甲基环己基
‑2‑
(二甲基氨基)乙酸酯；
[0008]具体的，在反应器中加入薄荷醇、N,N
‑
二甲基甘氨酸和溶剂，在负载型催化剂作用下，在60
‑
120℃下反应2
‑
6小时，反应结束后冷却、过滤、回收催化剂和溶剂，得2
‑
异丙基
‑5‑
甲基环己基
‑2‑
(二甲基氨基)乙酸酯。
[0009]步骤二：步骤二：2
‑
异丙基
‑5‑
甲基环己基
‑2‑
(二甲基氨基)乙酸酯与1,10
‑
二氯癸烷，在80
‑
140℃下进行无溶剂缩合反应(反应时间一般16
‑
26小时)，反应结束后冷却，加有机溶剂搅拌结晶(搅拌时间一般20
‑
60分钟)，过滤、干燥后得高效油田双子季铵盐杀菌剂N，N，N
′
，N
′‑
四甲基
‑
N，N
′‑
二(2
‑
{[5
‑
甲基
‑2‑
(1
‑
甲基乙基)
‑
环己基]氧基}
‑2‑
氧乙基)
‑
1,10
‑
癸二胺二氯化物。
[0010]进一步的，步骤一中，溶剂为甲苯、氯苯、环已烷、正已烷、1，4
‑
二氧六环、正庚烷、乙腈、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的任意一种或多种，优选溶剂为环已烷、正已烷或正庚烷。
[0011]进一步的，步骤一中，所用催化剂为负载型磷钨酸催化剂、负载型硫酸铁酸催化剂、负载型硫酸催化剂、负载型磷酸催化剂、负载型氯化铁酸催化剂，优选负载型磷钨酸催化剂、负载型硫酸铁酸催化剂、负载型硫酸催化剂中的任意一种或多种。
[0012]进一步的，步骤一中，配比薄荷醇与N,N
‑
二甲基甘氨酸的摩尔比例为1：1.0
‑
2.0。更进一步的，薄荷醇与N,N
‑
二甲基甘氨酸的摩尔比例为1：1.1
‑
1.5。
[0013]进一步的，步骤一中，反应温度70
‑
100℃。
[0014]进一步的，步骤一中，反应时间3
‑
5小时。
[0015]进一步的，步骤二中，原料配比备2
‑
异丙基
‑5‑
甲基环己基
‑2‑
(二甲基氨基)乙酸酯与1，10
‑
二氯癸烷的摩尔比例为1：0.5
‑
0.70，更优选1：0.55
‑
0.65。
[0016]进一步的，步骤二中，反应温度100
‑
120℃。
[0017]进一步的，步骤二中，反应时间18
‑
24小时。
[0018]进一步的，步骤二中，加入的有机溶剂为石油醚、环已烷、正已烷、正庚烷中的任意一种或几种的混合，更优选石油醚或环已烷。
[0019]进一步的，步骤二中，搅拌时间30
‑
50分钟。
[0020]本专利技术从反应源头控制污染源，避免使用强腐蚀性物质氯乙酸和高危易燃性原料二甲胺，并成功筛选出绿色环保型负载型固体酸催化剂，简便反应操作过程。采用无溶剂法缩合反应制备高效油田双子季铵盐杀菌剂，降低生产成本，解决环境污染及安全隐患等技术问题，该专利方法可实现绿色安全规模化生产高效油田双子季铵盐杀菌剂。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的高效油田杀菌剂Decamethoxin的合成路线。
具体实施方式
[0022]本专利技术不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本专利技术公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本专利技术的，或者凡是采用本专利技术的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本专利技术的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]本专利技术下面结合实施例作进一步详述：
[0024]实例1 2
‑
异丙基
‑5‑
甲基环己基
‑2‑
(二甲基氨基)乙酸酯的合成
[0025]在反应瓶中加入薄荷醇(5.2克，33.0mmol)、N,N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：溶剂中，薄荷醇与N,N
‑
二甲基甘氨酸在负载型催化剂作用下酯化，得2
‑
异丙基
‑5‑
甲基环己基
‑2‑
(二甲基氨基)乙酸酯；步骤二：2
‑
异丙基
‑5‑
甲基环己基
‑2‑
(二甲基氨基)乙酸酯与1,10
‑
二氯癸烷，在80
‑
140℃下进行无溶剂缩合反应，反应结束后冷却，加有机溶剂搅拌结晶，过滤、干燥后得高效油田双子季铵盐杀菌剂N，N，N
′
，N
′‑
四甲基
‑
N，N
′‑
二(2
‑
{[5
‑
甲基
‑2‑
(1
‑
甲基乙基)
‑
环己基]氧基}
‑2‑
氧乙基)
‑
1,10
‑
癸二胺二氯化物。2.根据权利要求1所述的高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法，其特征在于：步骤一具体方法为：控制酯化温度为60
‑
120℃，酯化反应时间为2
‑
6小时，反应结束后冷却、过滤、回收催化剂和溶剂。3.根据权利要求1所述的高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法，其特征在于：步骤一中，溶剂为甲苯、氯苯、环已烷、正已烷、1，4
‑
二氧六环、正庚烷、乙腈、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的任意一种或多种；和/或，步骤一中，所用催化剂为负载型磷钨酸催化剂、负载型硫酸铁酸催化剂、负载型硫酸催化剂、负载型磷酸催化剂、负载型氯化铁酸催化剂中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的高效油田双子季铵盐杀菌剂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德锋，李振乾，刘江飞，邓竞，陈竞雷，周梦婷，胡航，陈海群，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：