一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系及其制备方法和应用，该哌嗪基表面活性离子液体双水相体系包括哌嗪基表面活性离子液体、阳离子表面活性剂和水；体系中哌嗪基表面活性离子液体具有如下的化学结构通式：其中，R1为乙基、正丙基、异丙基、羟乙基或羟丙基，R2为C7～C

【技术实现步骤摘要】
一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于双水相体系分离
，特别是指一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]双水相体系是一种新型分离和反应介质，由于密度的不同分为上下两层。双水相体系具有非常小的界面张力，能够为生物活性物质提供温和的环境，用于药物成分的提取精制、生物成分的分离纯化等过程时不产生污染。离子液体双水相体系融合了离子液体和双水相体系的特性，包括：(1)含水量高，操作条件较温和；(2)界面张力小，有助于维持生物分子的活性；(3)不存在挥发性有机溶剂的污染问题；(4)易于工艺放大和连续操作；(5)体系性质的可调性强。然而，双水相体系的形成没有明确的规律性，无法预测，使其研究与应用受到一定限制。
[0003]相比于普通离子液体，表面活性离子液体具有形成自组装结构的能力，胶束、囊泡等结构对难溶性组分有增溶作用，可提高分离萃取性能；相比于无机盐和普通离子型表面活性剂，表面活性离子液体电荷暴露更少，易于调节相互作用强度；相比于非离子型表面活性剂和聚合物，表面活性离子液体极性和亲和性范围更宽。目前文献报道中较多采用咪唑基或吡啶基离子液体和无机盐或表面活性剂构成双水相体系。例如公开号为CN111537456A的专利技术专利文献，提供了一种咪唑类离子液体和无机盐的水溶液形成双水相的方法及其在测定有机质疏水性中的应用。公开号为CN110863106A的专利技术专利文献，提供了一种咪唑类、吡啶类离子液体与Na3PO4或NaH2PO4形成离子液体双水相体系萃取铜离子的方法。类似的，公开号为CN108484465A的专利技术专利文献，提供了一种咪唑基离子液体和表面活性剂Tritonx
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100、十二烷基硫酸钠构成的双水相体系从雨生红球藻中提取虾青素的方法。因体系的组成与其应用场景密切相关，一个体系一般只能用于某类物质的萃取。针对特定萃取对象，开发性能好、环境安全性高、成本低的新型离子液体双水相体系十分必要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提出了一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出上述哌嗪基表面活性离子液体双水相体系的制备方法。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出上述哌嗪基表面活性离子液体双水相体系的应用。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系，包括哌嗪基表面活性离子液体、阳离子表面活性剂和水，体系中哌嗪基表面活性离子液体的质量分数为0.50％～30.00％，阳离子表面活性剂的质量分数为0.50％～20.00％，水的质量分数为50.00％～99.00％。
[0009]所述哌嗪基表面活性离子液体具有如下的化学结构通式：
[0010][0011]其中，R1为乙基、正丙基、异丙基、羟乙基或羟丙基，R2为通式为C
n
H
2n+1
的直链烷基，n为7～17，R3为通式为C
n
H
2n+1
的直链烷基，n为8～12。
[0012]所述阳离子表面活性剂选自1
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十二烷基
‑3‑
甲基咪唑氯盐、1
‑
十二烷基
‑3‑
甲基咪唑溴盐、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵等。
[0013]上述哌嗪基表面活性离子液体双水相体系的制备方法，包括如下步骤：
[0014]将哌嗪基表面活性离子液体、阳离子表面活性剂和水按比例混合，在室温条件下静置一定时间，可观察到分层。最终得到的体系中离子液体的质量分数为0.50％～30.00％，表面活性剂的质量分数为0.50％～20.00％，水的质量分数为50.00％～99.00％。
[0015]进一步地，所述哌嗪基表面活性离子液体与所述表面活性剂的摩尔比为1:0.9至1:1.9。
[0016]进一步地，所述哌嗪基表面活性离子液体和阳离子表面活性剂加水混合后，静置时间为0～2天。
[0017]本专利技术的哌嗪基表面活性离子液体双水相体系可应用于萃取有机小分子，用于药物提取、污水处理等领域。
[0018]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0019]本专利技术所述的哌嗪基表面活性离子液体双水相体系制备简便、环境安全性高、成本低，通过将离子液体、表面活性剂和一定量的水混合，即可得到含水量高、温和的双水相体系。本专利技术所述的哌嗪基表面活性离子液体双水相体系还可用于萃取有机小分子，可应用于药物提取、污水处理等领域，具有较大发展前景。
附图说明
[0020]图1为应用实施例1中十六烷基三甲基溴化铵/1
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(2
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羟乙基)哌嗪十四酸盐/水三水相体系的照片。
[0021]图2为应用实施例2中十二烷基三甲基溴化铵/1
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正丙基哌嗪十四酸盐/水体系萃取亮蓝的照片。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述，但在任何条件下不要把实施例看成是对本专利技术的范围限制：
[0023]本专利技术的哌嗪基表面活性离子液体双水相体系的制备方法，包括如下步骤：
[0024]将哌嗪基表面活性离子液体和阳离子表面活性剂按一定摩尔比混合，加水至一定的总含水量，在25℃室温下静置一段时间，可观察到分层现象。
[0025]所述哌嗪基表面活性离子液体的化学结构通式如下：
[0026][0027]其中，R1为羟乙基或羟丙基，还可以是乙基、正丙基、异丙基；R2为通式为C
n
H
2n+1
的直链烷基，n为7～17；R3为通式为C
n
H
2n+1
的直链烷基，n为8～12。
[0028]所述阳离子表面活性剂选自1
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十二烷基
‑3‑
甲基咪唑氯盐、1
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十二烷基
‑3‑
甲基咪唑溴盐、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵等中的至少一种。
[0029]所述哌嗪基表面活性离子液体与阳离子表面活性剂的摩尔比为1:0.9至1:1.9。
[0030]所述哌嗪基表面活性离子液体双水相中哌嗪基表面活性离子液体的含量范围为：0.50％～30.00％，阳离子表面活性剂的含量范围为：0.50％～20.00％，水含量范围为：50.00％～99.00％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系，其特征在于，包括哌嗪基表面活性离子液体、阳离子表面活性剂和水，所述哌嗪基表面活性离子液体具有如下的化学结构通式：其中，R1为乙基、正丙基、异丙基、羟乙基或羟丙基，R2为通式为C
n
H
2n+1
的直链烷基，n为7～17，R3为通式为C
n
H
2n+1
的直链烷基，n为8～12。2.如权利要求1所述的一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系，其特征在于，所述阳离子表面活性剂选自1
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十二烷基
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甲基咪唑氯盐、1
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十二烷基
‑3‑
甲基咪唑溴盐、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵。3.如权利要求1所述的一种哌嗪基表面活性离子液体双水相体系，其特征在于，所述体系中哌嗪基表面活...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晓星，王冰莹，
申请(专利权)人：广东药科大学，
类型：发明
国别省市：