一种利用味精制备车用玻璃水的方法

技术领域

本发明涉及日用化工技术领域，具体涉及一种利用味精制备车用玻璃水的方法。

背景技术

车用玻璃水可以对汽车挡风玻璃上的污垢进行清洗，保持汽车玻璃的清洁，提高驾驶的安全与舒适度。高端的玻璃水还要有防静电、防雾化、防紫外线、防止金属腐蚀、可以在水的冰点以下温度使用等特点。由于车用玻璃水都用去离子水配制，为了降低凝固点，只有大量使用乙醇，造成高端车用玻璃水价格居高不下。有的厂家为了降低成本，使用价格便宜的工业甲醇替代乙醇，造成对驾驶人员健康的损害及环境的污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种以味精合成的新型表面活性剂，可以利用多种水源和海水进行车用玻璃水生产，有效实现降低成本、加强环保的效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种利用味精制备车用玻璃水的方法，其特征在于，包括以下步骤，S1以味精(谷氨酸)和椰子油为原料合成表面活性剂前体----两个羧基被乙酯保护、氨基与椰子油脂肪酸羰基连接的谷氨酸衍生物，S2表面活性剂前体在乙醇的碱性溶液中脱乙酯保护基，得到含有乙醇和表面活性剂的碱性溶液，S3利用水与乙醇配合其他添加剂调配成车用玻璃水。

优选地，利用味精制备表面活性剂，以味精(谷氨酸)的氨基与脂肪酸连接，最终形成的表面活性剂头部具有两个亲水羧基，能够螯合钙离子、镁离子、铜离子、锌离子等，使玻璃水配制可以使用多种原水，脱离去离子水的束缚。

优选地，S1中利用椰子油中多种脂肪酸与味精(谷氨酸)的氨基连接，形成具有不同疏水链的表面活性剂。

优选地，S2中在碱的乙醇溶液脱除表面活性剂前体的保护基，反应体系中所有产物用于车用玻璃水的配制。

优选地，以味精(谷氨酸)和椰子油为原料合成表面活性剂可以使用去离子水，软化水，海水与硬水进行车用玻璃水的配制。

优选地，利用味精与椰子油制备的表面活性剂能够配位结合金属离子，可以车用玻璃水具有防静电、防雾化、防止金属腐蚀。

优选地，利用味精与椰子油制备的表面活性剂稳定纳米二氧化钛达到防紫外线的功能。

优选地，利用谷氨酸及其结构相近的化合物，如天冬氨酸等为结构骨架进行多齿配合结构的表面活性剂制备。

优选地，发明方法制备的车用玻璃水可以玻璃清洁领域广泛应用。

本发明的有益效果是：本发明使用的原料供应充足；味精(谷氨酸)是氨基酸发酵行业大宗产品，产能过剩急需找到新的产业出口；椰子油是洗手液、洗衣液、洗洁精生产的通用原料，供应充足；本发明的车用玻璃水可以使用多种水源配制，包括利用海水为原料配制，同时提升车用玻璃水的抗静电、除污渍、降凝固点、节水环保性能，有效实现降低生产成本。以味精与椰子油合成的表面活性剂的双羧基头部配位结合金属离子后可以借助金属离子配位结合于玻璃表面上，而将疏水的烃链游离在外面，有防水防雾作用；以表面活性剂的双羧基结合在金属表面，形成疏水层，可防止金属腐蚀；还可以通过表面活性剂的双羧基结合纳米二氧化钛微粒，提高防紫外线作用；通过表面活性剂的双羧基结合铜离子，发挥铜离子杀菌作用。

使用高浓度的以味精与椰子油合成的表面活性剂，可以通过乙醇挥发作用的帮助在玻璃表面形成一薄层表面活性剂保护层，有效隔离夏天高速行驶时车窗上的昆虫撞击残留物，可能够直接通过喷射车用玻璃水的方法有效去除，保证挡风玻璃清洁，提高驾驶安全性与舒适度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种利用味精制备车用玻璃水的方法，包括以下步骤；

S1以味精(谷氨酸)为原料合成羧基乙酯保护、氨基与连接脂肪酸羰基的表面活性剂前体；具体为：将味精(谷氨酸)在乙醇中以氯化亚砜为催化剂合成谷氨酸二乙酯，谷氨酸二乙酯通过其氨基与椰子油混合脂肪酸中脂肪酸羧基形成酰胺键连接形成表面活性剂前体，表面活性剂合成催化剂为二环己基碳二亚胺(DCC)。

具体合成方法如下：(1)将4.0g味精(21mmol)装入有无水乙醇30ml的圆底烧瓶中，置于冰盐浴中，将6.0mL氯化亚砜(80mmol)用恒压分液漏斗缓慢滴入，控制在2小时内均匀滴完即可，滴完后室温下磁力搅拌30min，85℃油浴加热回流6小时，冷却后有沉淀析出，将冷却后的上清液用布氏漏斗抽滤，将滤出液用旋转蒸发仪蒸干，得到谷氨酸二乙酯盐酸盐。

(2)取椰子油0.565g(2mmol)，用20mL二氯甲烷溶解，分别加入2mmol的1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mmol的二环己基碳二亚胺(DCC)、在冰浴下搅拌30分钟，再用恒压分液漏斗将10mL二氯甲烷溶解的步骤(1)得到的谷氨酸二乙酯盐酸盐0.48g(2mmol)和2mmol的DIEA缓慢滴入后，在冰浴下搅拌1小时，撤冰后室温反应过夜，用薄层色谱(TLC)检测反应进程至反应结束，用硅胶柱分离纯化获得表面活性剂前体。

S2表面活性剂前体在乙醇的氢氧化钠碱性溶液中脱除保护基，得到含有乙醇和表面活性剂、氢氧化钠的碱性溶液，以下称为原液。

具体方法为：取表面活性剂前体0.936克(2mmol)用10mL乙醇溶解，加入2mol/L的氢氧化钠溶液(其中氢氧化钠的摩尔数为20mmol)，通过TLC检测确定乙脂保护基团完全脱除，得到原液用于车用玻璃水配制。

S3利用水与乙醇配合其他添加剂将原液调配成车用玻璃水，以表面活性剂为基准进行配比，具体的质量比例为：含100份表面活性剂的原液、去除海藻和泥沙等不溶物的海水1000份、纳米二氧化钛5份，搅拌混合后，过滤，灌装，贮存。

实施例2

一种利用味精制备车用玻璃水的方法，包括以下步骤：

S1以味精(谷氨酸)为原料合成羧基乙酯保护、氨基与连接脂肪酸羰基的表面活性剂前体；具体为：将味精(谷氨酸)在乙醇中以氯化亚砜为催化剂合成谷氨酸二乙酯，谷氨酸二乙酯通过其氨基与椰子油混合脂肪酸中脂肪酸羧基形成酰胺键连接形成表面活性剂前体，表面活性剂合成催化剂为二异丙基碳二亚胺(DIC)。

具体合成方法如下：(1)将4.0g味精(21mmol)装入有无水乙醇30ml的圆底烧瓶中，置于冰盐浴中，将6.0mL氯化亚砜(80mmol)用恒压分液漏斗缓慢滴入，控制在2小时内均匀滴完即可，滴完后室温下磁力搅拌30min，85℃油浴加热回流6小时，冷却后有沉淀析出，将冷却后的上清液用布氏漏斗抽滤，将滤出液用旋转蒸发仪蒸干，得到谷氨酸二乙酯盐酸盐。

(2)取椰子油0.565g(2mmol)，用20mL二氯甲烷溶解，分别加入2mmol的1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mmol的二异丙基碳二亚胺(DIC)、在冰浴下搅拌30分钟，再用恒压分液漏斗将10mL二氯甲烷溶解的步骤(1)得到的谷氨酸二乙酯盐酸盐0.48g(2mmol)和2mmol的DIEA缓慢滴入后，在冰浴下搅拌1小时，撤冰后室温反应过夜，用薄层色谱(TLC)检测反应进程至反应结束，用硅胶柱分离纯化获得表面活性剂前体。

S2表面活性剂前体在乙醇的氢氧化钾碱性溶液中脱除保护基，得到含有乙醇和表面活性剂、氢氧化钠的碱性溶液，以下称为原液。

具体方法为：取表面活性剂前体0.936克(2mmol)用10mL乙醇溶解，加入2mol/L的氢氧化钠溶液(其中氢氧化钠的摩尔数为20mmol)，通过TLC检测确定乙脂保护基团完全脱除，得到原液用于车用玻璃水配制。

S3利用水与乙醇配合其他添加剂将原液调配成车用玻璃水，以表面活性剂为基准进行配比，具体的质量比例为：含100份表面活性剂的原液、去除海藻和泥沙等不溶物的海水100份、乙醇200份、去离子水100份，搅拌混合后，过滤，灌装，贮存。

实施例3

一种利用味精制备车用玻璃水的方法，包括以下步骤：

S1以味精(谷氨酸)为原料合成羧基乙酯保护、氨基与连接脂肪酸羰基的表面活性剂前体；具体为：将味精(谷氨酸)在乙醇中以氯化亚砜为催化剂合成谷氨酸二乙酯，谷氨酸二乙酯通过其氨基与椰子油混合脂肪酸中脂肪酸羧基形成酰胺键连接形成表面活性剂前体，表面活性剂合成催化剂为1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDCI)。

具体合成方法如下：(1)将4.0g味精(21mmol)装入有无水乙醇30ml的圆底烧瓶中，置于冰盐浴中，将6.0mL氯化亚砜(80mmol)用恒压分液漏斗缓慢滴入，控制在2小时内均匀滴完即可，滴完后室温下磁力搅拌30min，85℃油浴加热回流6小时，冷却后有沉淀析出，将冷却后的上清液用布氏漏斗抽滤，将滤出液用旋转蒸发仪蒸干，得到谷氨酸二乙酯盐酸盐。

(2)取椰子油0.565g(2mmol)，用20mL二氯甲烷溶解，分别加入2mmol的1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mmol的1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDCI)、在冰浴下搅拌30分钟，再用恒压分液漏斗将10mL二氯甲烷溶解的步骤(1)得到的谷氨酸二乙酯盐酸盐0.48g(2mmol)和2mmol的DIEA缓慢滴入后，在冰浴下搅拌1小时，撤冰后室温反应过夜，用薄层色谱(TLC)检测反应进程至反应结束，用硅胶柱分离纯化获得表面活性剂前体。

S2表面活性剂前体在乙醇的氢氧化钾碱性溶液中脱除保护基，得到含有乙醇和表面活性剂、氢氧化钠的碱性溶液，以下称为原液。

具体方法为：取表面活性剂前体0.936克(2mmol)用10mL乙醇溶解，加入1mol/L的氢氧化钠溶液(其中氢氧化钠的摩尔数为20mmol)，通过TLC检测确定乙脂保护基团完全脱除，得到原液用于车用玻璃水配制。

S3利用水与乙醇配合其他添加剂调配成车用玻璃水，以表面活性剂为基准进行配比，具体的质量比例为：含100份表面活性剂的原液、去除海藻和泥沙等不溶物的海水2000份，搅拌混合后，过滤，灌装，贮存。

实施例4

一种利用味精制备车用玻璃水的方法，包括以下步骤：

S1以味精(谷氨酸)为原料合成羧基乙酯保护、氨基与连接脂肪酸羰基的表面活性剂前体；具体为：将味精(谷氨酸)在乙醇中以氯化亚砜为催化剂合成谷氨酸二乙酯，谷氨酸二乙酯通过其氨基与椰子油混合脂肪酸中脂肪酸羧基形成酰胺键连接形成表面活性剂前体，表面活性剂合成催化剂为二环已基碳二亚胺(DCC)。

具体合成方法如下：(1)将4.0g味精(21mmol)装入有无水乙醇30ml的圆底烧瓶中，置于冰盐浴中，将6.0mL氯化亚砜(80mmol)用恒压分液漏斗缓慢滴入，控制在2小时内均匀滴完即可，滴完后室温下磁力搅拌30min，85℃油浴加热回流6小时，冷却后有沉淀析出，将冷却后的上清液用布氏漏斗抽滤，将滤出液用旋转蒸发仪蒸干，得到谷氨酸二乙酯盐酸盐。

(2)取椰子油0.565g(2mmol)，用20mL二氯甲烷溶解，分别加入2mmol的1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mmol的二环己基碳二亚胺(DCC)、在冰浴下搅拌30分钟，再用恒压分液漏斗将10mL二氯甲烷溶解的步骤(1)得到的谷氨酸二乙酯盐酸盐0.48g(2mmol)和2mmol的DIEA缓慢滴入后，在冰浴下搅拌1小时，撤冰后室温反应过夜，用薄层色谱(TLC)检测反应进程至反应结束，用硅胶柱分离纯化获得表面活性剂前体。

S2表面活性剂前体在乙醇的氢氧化钠碱性溶液中脱除保护基，得到含有乙醇和表面活性剂、氢氧化钠的碱性溶液，以下称为原液。

具体方法为：取表面活性剂前体0.936克(2mmol)用10mL乙醇溶解，加入2mol/L的氢氧化钠溶液(其中氢氧化钠的摩尔数为20mmol)，通过TLC检测确定乙脂保护基团完全脱除，得到原液用于车用玻璃水配制。

S3利用水与乙醇配合其他添加剂调配成车用玻璃水，以表面活性剂为基准进行配比，具体的质量比例为：含100份表面活性剂的原液、去除海藻和泥沙等不溶物的海水100份、乙醇200份，硫酸铜2份，搅拌混合后，过滤，灌装，贮存。

实施例5

一种利用味精制备车用玻璃水的方法，包括以下步骤：

S1以味精(谷氨酸)为原料合成羧基乙酯保护、氨基与连接脂肪酸羰基的表面活性剂前体；具体为：将味精(谷氨酸)在乙醇中以氯化亚砜为催化剂合成谷氨酸二乙酯，谷氨酸二乙酯通过其氨基与椰子油混合脂肪酸中脂肪酸羧基形成酰胺键连接形成表面活性剂前体，表面活性剂合成催化剂为二环己基碳二亚胺(DCC)。

具体合成方法如下：(1)将4.0g味精(21mmol)装入有无水乙醇30ml的圆底烧瓶中，置于冰盐浴中，将6.0mL氯化亚砜(80mmol)用恒压分液漏斗缓慢滴入，控制在2小时内均匀滴完即可，滴完后室温下磁力搅拌30min，85℃油浴加热回流6小时，冷却后有沉淀析出，将冷却后的上清液用布氏漏斗抽滤，将滤出液用旋转蒸发仪蒸干，得到谷氨酸二乙酯盐酸盐。

(2)取椰子油0.565g(2mmol)，用20mL二氯甲烷溶解，分别加入2mmol的1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mmol的二环己基碳二亚胺(DCC)、在冰浴下搅拌30分钟，再用恒压分液漏斗将10mL二氯甲烷溶解的步骤(1)得到的谷氨酸二乙酯盐酸盐0.48g(2mmol)和2mmol的DIEA缓慢滴入后，在冰浴下搅拌1小时，撤冰后室温反应过夜，用薄层色谱(TLC)检测反应进程至反应结束，用硅胶柱分离纯化获得表面活性剂前体。

S2表面活性剂前体在乙醇的氢氧化钠碱性溶液中脱除保护基，得到含有乙醇和表面活性剂、氢氧化钠的碱性溶液，以下称为原液。

具体方法为：取表面活性剂前体0.936克(2mmol)用10mL乙醇溶解，加入2mol/L的氢氧化钠溶液(其中氢氧化钠的摩尔数为20mmol)，通过TLC检测确定乙脂保护基团完全脱除，得到原液用于车用玻璃水配制。

S3利用水与乙醇配合其他添加剂调配成车用玻璃水，以表面活性剂为基准进行配比，具体的质量比例为：含100份表面活性剂的原液与去除海藻和泥沙等不溶物的海水500份混合，在搅拌条件下调整酸碱度至规定值，加入乙醇500份、加入纳米二氧化钛5份，搅拌混合后，过滤，灌装，贮存。

实施例6

一种利用味精制备车用玻璃水的方法，包括以下步骤：

S1以味精(谷氨酸)为原料合成羧基乙酯保护、氨基与连接脂肪酸羰基的表面活性剂前体；具体为：将味精(谷氨酸)在乙醇中以氯化亚砜为催化剂合成谷氨酸二乙酯，谷氨酸二乙酯通过其氨基与椰子油混合脂肪酸中脂肪酸羧基形成酰胺键连接形成表面活性剂前体，表面活性剂合成催化剂为二环己基碳二亚胺(DCC)。

具体合成方法如下：(1)将4.0g味精(21mmol)装入有无水乙醇30ml的圆底烧瓶中，置于冰盐浴中，将6.0mL氯化亚砜(80mmol)用恒压分液漏斗缓慢滴入，控制在2小时内均匀滴完即可，滴完后室温下磁力搅拌30min，85℃油浴加热回流6小时，冷却后有沉淀析出，将冷却后的上清液用布氏漏斗抽滤，将滤出液用旋转蒸发仪蒸干，得到谷氨酸二乙酯盐酸盐。

(2)取椰子油0.565g(2mmol)，用20mL二氯甲烷溶解，分别加入2mmol的1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mmol的二环己基碳二亚胺(DCC)、在冰浴下搅拌30分钟，再用恒压分液漏斗将10mL二氯甲烷溶解的步骤(1)得到的谷氨酸二乙酯盐酸盐0.48g(2mmol)和2mmol的DIEA缓慢滴入后，在冰浴下搅拌1小时，撤冰后室温反应过夜，用薄层色谱(TLC)检测反应进程至反应结束，用硅胶柱分离纯化获得表面活性剂前体。

S2表面活性剂前体在乙醇的氢氧化钠碱性溶液中脱除保护基，得到含有乙醇和表面活性剂、氢氧化钠的碱性溶液，以下称为原液。

具体方法为：取表面活性剂前体0.936克(2mmol)用10mL乙醇溶解，加入2mol/L的氢氧化钠溶液(其中氢氧化钠的摩尔数为20mmol)，通过TLC检测确定乙脂保护基团完全脱除，得到原液用于车用玻璃水配制。

S3利用水与乙醇配合其他添加剂调配成车用玻璃水，以表面活性剂为基准进行配比，具体的质量比例为：含100份表面活性剂的原液与水500份混合，在搅拌条件下调整酸碱度至规定值pH8，加入乙醇500份、加入纳米二氧化钛10份，搅拌混合后，过滤，灌装，贮存。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。