技术领域：
[0001] 本
发明涉及一种
双子表面活性剂，具体涉及一种多氨基双子表面活性剂及其制备方法与应用。背景技术：
[0002] 传统的季铵盐类表面活性剂类是一类常用的杀菌消毒剂，其杀菌机理通常被认为是通过正离子头基
吸附在带负电荷的细菌表面，改变了细菌细胞壁的通透性；同时烷
烃链可与细胞的类脂层发生疏
水相互作用而插入其中，进而导致细胞内酶失活和
蛋白质变性。对于阳离子双子表面活性剂，其分子的离子头基的正电荷
密度增加和两条疏水链增强了与细胞类脂层相互作用的结果，因而双子表面活性剂具有良好的杀菌活性能。但阳离子双子表面活性剂由于电荷特征过于明显，在一些微孔渗流环境中极易产生吸附作用而使得杀菌作用被削弱。因此，本发明以三乙烯四胺为联结剂，通过邻苯二
甲酸酐对氨基保护作用，制备了一种多氨基双子表面活性剂。
发明内容：
[0003] 本发明的第一方面目的在于提供一种多氨基双子表面活性剂。
[0004] 本发明所采用的技术方案是：
[0005] 一种多氨基双子表面活性剂，其特征在于，具有以下分子结构：
[0006]
[0007] 式中：R为烷基，烷基中
碳原子数16≤n≤20。
[0008] 本发明的多氨基双子表面活性剂，该表面活性剂通过增加氨基数量改善氨基类表面活性剂
水溶性，从而使表面活性剂易于在水中使用，且不会因为电荷特征过于明显影响到在复杂环境中的使用。
[0009] 本发明的第二方面目的是提供一种多氨基双子表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：将
邻苯二甲酸酐和三乙烯四胺溶解在
甲苯溶剂中，升温至90-100℃，反应5-6h；得中间体；将中间体溶解在
乙醇中，加入溴代烷烃，升温至70℃，反应时间为2-3h；待反应结束后，向反应液中加入氢
氧化
钙继续反应，得目标产品。
[0010] 本发明的反应原理如下：
[0011] 首先，利用邻苯二甲酸酐与伯胺反应生成邻苯二甲酰亚胺对伯胺进行保护；然后利用溴代烷烃与仲胺反应，将长链烷基与氨基结合；最后在
碱性条件下，利用钙盐的难溶解特征将邻苯二甲酸钙以沉淀方式除去，再除去溶剂后即可获得目标产品。
[0012] 本发明涉及的反应方程式如下：
[0013]
[0014] 式中：R为烷基，烷基中碳原子数16≤n≤20。
[0015] 进一步的，采取以下方案，可以获得更好的收率：
[0016] 一种多氨基双子表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0017] (1)将邻苯二甲酸酐和三乙烯四胺溶解在甲苯溶剂中，邻苯二甲酸酐的
质量为三乙烯四胺质量的2.0～2.5倍，且溶质含量控制在10-15wt％，然后升温至90-100℃，反应5-6h；
[0018] (2)向上述反应液中加入蒸馏水洗涤，使产物进入水相，采用分液装置取其水相，进而除去未反应的邻苯二甲酸酐；通过对水相溶液进行减压蒸馏操作，进而除去水以及未反应的三乙烯四胺，所得固体即为中间体；
[0019] (3)将中间体溶解在乙醇中，加入等摩尔的溴代烷烃，溶质含量为10-15％，升温
温度为70℃，反应时间为2-3h；待反应结束后，向该反应液中加入氢氧化钙，且氢氧化钙的加入量为溶液质量的0.3倍，继续反应2h；
[0020] (4)将步骤(3)所得混合物过滤，取其液体并进行
真空干燥，所得蜡状固体即为目标产品。
[0021] 本发明的第三方面目的在于提供一种多氨基双子表面活性剂在含油污水杀菌处理中的应用。本发明制备的多氨基双子表面活性剂，作为
杀菌剂，替代现有的季铵盐类杀菌剂，应用于含油污水杀菌处理，经实验验证：对含油污水中
硫酸盐还原菌(SRB)和腐生菌(TGB)具有良好的杀菌效果。
[0022] 本发明具有以下有益效果：
[0023] 本发明提供了一种多氨基双子表面活性剂，该双子表面活性剂中含有多氨基基团，不仅增强了氨基对细菌表面的吸附作用，提升双子表面活性剂在水中的分散能
力，并且避免了季铵盐双子表面活性剂在复杂微孔环境中容易被吸附的问题。另外，两个长链的疏水基团，有利于疏水基与亲水基分别深入菌
体细胞的类脂层与蛋白层，导致酶失去活性和蛋白质变性。因此该双子表面活性剂具有高杀菌能力，应用于含油污水杀菌处理中，具有显著的效果。
[0024] 下面将对本发明
实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
附图说明：
[0025] 图1为实施例1中所得多氨基双子表面活性剂的核磁氢谱图；
[0026] 图2为实施例2中所得多氨基双子表面活性剂的核磁氢谱图；
[0027] 图3为实施例3中所得多氨基双子表面活性剂的核磁氢谱图。具体实施方式：
[0028] 实施例1：
[0029] 将5g三乙烯四胺、10g邻苯二甲酸酐溶解在85g甲苯中。升温至90℃，反应6h。采用等体积热水对所得
混合液进行洗涤，分液后取其水相；然后对其水相溶液进行减压蒸馏，得中间体。取中间体4g、溴代十六烷6g，乙醇90g，配置成溶液，并升温至70℃，反应2h。再向其中加入30g氢氧化钙，继续反应3h后，滤去固体，对液体进行减压蒸馏，所得产品为目标产品，收率84％。
[0030] 目标产品结构：
[0031]
[0032] 式中：R为烷基，烷基中碳原子数＝16。
[0033] 产品结构确认：实施例1制备的多氨基双子表面活性剂的核磁氢谱如图1所示。
[0034] 1H NMR(300MHz，DMSO)：δ3.05(t，4H)，2.65～2.56(m，8H)，2.36(s，4H)，1.78(s，4H)，1.39～1.23(m，56H)，0.89(m，6H)ppm。
[0035] 实施例2：
[0036] 将4g三乙烯四胺、10g邻苯二甲酸酐溶解在86g甲苯中。升温至100℃，反应5h。采用等体积热水对所得混合液进行洗涤，分液后取其水相；然后对其水相溶液进行减压蒸馏，得中间体。取中间体5g、溴代十八烷7g，乙醇88g，配置成溶液，并升温至70℃，反应2h。再向其中加入30g氢氧化钙，继续反应3h后，滤去固体，对液体进行减压蒸馏，所得产品为目标产品，收率82％。
[0037] 目标产品结构：
[0038]
[0039] 式中：R为烷基，烷基中碳原子数＝18。
[0040] 产品结构确认：实施例2中制备的多氨基双子表面活性剂的核磁氢谱如图2所示。
[0041] 1H NMR(300MHz，DMSO)：δ3.03(t，4H)，2.63～2.54(m，8H)，2.35(s，4H)，1.76(s，4H)，1.37～1.23(m，64H)，0.88(m，6H)ppm。
[0042] 实施例3：
[0043] 将5g三乙烯四胺、10g邻苯二甲酸酐溶解在85g甲苯中。升温至100℃，反应6h。采用等体积热水对所得混合液进行洗涤，分液后取其水相；然后对其水相溶液进行减压蒸馏，得中间体。取中间体6g、溴代二十烷9g，乙醇85g，配置成溶液，并升温至70℃，反应2h。再向其中加入30g氢氧化钙，继续反应2h后，滤去固体，对液体进行减压蒸馏，所得产品为目标产品，收率83％。
[0044] 目标产品结构：
[0045]
[0046] 式中：R为烷基，烷基中碳原子数＝20。
[0047] 产品结构确认：实施例3中制备的多氨基双子表面活性剂的核磁氢谱如图3所示。
[0048] 1H NMR(300MHz，DMSO)：δ3.01(t，4H)，2.61～2.52(m，8H)，2.34(s，4H)，1.75(s，4H)，1.35～1.21(m，72H)，0.87(m，6H)ppm。
[0049] 应用实施例：
[0050] 根据中华人民共和国石油
天然气标准SY/T5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》，采用二次重复法测试实施例2的样品对含油污水的杀菌效果。测试瓶中液体变黑或者有黑色沉淀，即表示有
硫酸盐还原菌(SRB)；测试瓶中液体由红变黄或者浑浊即表示含腐生菌(TGB)，统计实施例2的样品杀菌效果如表1所示。
[0051] 表1、实施例2的样品杀菌效果评价结果
[0052]
[0053] 如表1所示：实施例2所制备的双子表面活性剂对含油污水中
硫酸盐还原菌(SRB)和腐生菌(TGB)具有良好的杀菌效果。
[0054] 分析：上述实施例所制备的多氨基双子表面活性剂中含有多氨基基团，增强了氨基对细菌表面的吸附作用，提升了双子表面活性剂在水中的分散能力，另外，两个长链的疏水基团，有利于疏水基与亲水基分别深入菌体细胞的类脂层与蛋白层，导致酶失去活性和蛋白质变性，因此该双子表面活性剂具有高杀菌能力，应用在油田含油污水细菌处理中，具有显著的效果。
