專利名稱：一種烷基糖苷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種烷基糖苷的制備方法。
背景技術(shù)：
薄膜烷基多糖苷(APG)是性能較全面的表面活性劑。APG從結(jié)構(gòu)上屬于非離子表 面活性劑，但卻具有非離子和陰離子兩種表面活性劑的性能。其表面張力低、起泡能力強(qiáng)， 泡沫豐富細(xì)膩而穩(wěn)定、潤(rùn)濕性好、配伍性好，而且具有無(wú)毒、無(wú)剌激能迅速生物降解等特性。 近年來(lái)，在紡織印染、農(nóng)藥增效、洗滌、消防等領(lǐng)域取得廣泛的用途。 烷基多糖苷是由葡萄糖的半縮醛羥基與脂肪醇的羥基在酸催化作用下失去一分 子水而得的產(chǎn)物?，F(xiàn)有的合成的路線有很多種，但從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)因素等方面考慮，目前真 正應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)上的只有直接糖苷化法(一步法工藝)和轉(zhuǎn)糖苷化法(兩步法工藝)兩 種技術(shù)路線。 —步法亦成為直接糖苷化法，是由葡萄糖和長(zhǎng)鏈的脂肪醇在酸性催化劑存在下直 接經(jīng)縮醛化反應(yīng)，生成烷基多苷和水。
在一步法反應(yīng)工藝中 申請(qǐng)?zhí)枮?8813130. 7的專利，其單糖與脂肪醇的摩爾比為1 : 3 5 ;
申請(qǐng)?zhí)枮?00410064505. 0的專利，其單糖與脂肪醇的摩爾比=1 : 3 6。
以上兩種工藝雖然產(chǎn)品質(zhì)量較好，顏色也淺，但產(chǎn)品產(chǎn)量較低，脂肪醇的用量較 多，能耗也大，造成生產(chǎn)成本高。
在轉(zhuǎn)糖苷化法反應(yīng)工藝中 申請(qǐng)?zhí)枮?0100093. 0的專利，其單糖與丙二醇的摩爾比為1 : 3 8 ; 申請(qǐng)?zhí)枮?5116217. 9的專利，其單糖與(:2-(:5醇的摩爾比為1 : 5 20，轉(zhuǎn)糖苷
作用中單糖與C廠Cs醇摩爾比為1 : 4 10。 WO 93/10133描述了一種制備烷基低聚糖苷的二步制備法，這種方法可以連續(xù)的 或不連續(xù)的進(jìn)行，但該法生產(chǎn)成本較高，且在苷化反應(yīng)和轉(zhuǎn)糖苷作用中都需要次級(jí)反應(yīng)。
上述轉(zhuǎn)糖苷工藝都存在著反應(yīng)過(guò)程中糖苷停留時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量差，只起到交換 作用低碳醇，損耗比較大，生產(chǎn)產(chǎn)量較低等缺點(diǎn)。 申請(qǐng)?zhí)枮?4110253. X的專利，提出了高碳醇和糖一起參與反應(yīng)，低碳醇作為輔料 方案，由于醇糖比發(fā)生變化；該工藝會(huì)導(dǎo)致多糖增加，產(chǎn)品顏色加深，同時(shí)會(huì)使產(chǎn)品單糖苷 組分降低，多糖苷增加，也影響了產(chǎn)品的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種烷基糖苷的制備方法，該方法包括以葡萄糖、脂肪醇、 丁醇為原料，在催化劑作用下，經(jīng)過(guò)苷化反應(yīng)、除醇、脫色、后處理等步驟制成烷基糖苷。其 中葡萄糖與& 14脂肪醇以及丁醇的質(zhì)量比為1 : 0.5 1.5 : 0.5 2。
該烷基糖苷的制備方法，包括以下步驟
3
1)將葡萄糖、(:8 14脂肪醇、丁醇投入反應(yīng)釜中，在惰性氣體的保護(hù)下加入復(fù)合催 化劑進(jìn)行苷化反應(yīng)； 2)步驟1)生成的烷基糖苷混合物，經(jīng)分離后，未反應(yīng)的葡萄糖再次進(jìn)行反應(yīng)；
3)用同等比例的脂肪醇置換出步驟2)所得的混合物中的丁醇，然后調(diào)節(jié)pH值為
6-8 ; 4)除去步驟3)所得的混合物中的游離脂肪醇；
5)將步驟4)所得的產(chǎn)物制成水溶液，進(jìn)行脫色； 6)將步驟5)所得的產(chǎn)物，恒溫靜置后，再進(jìn)行脫色，調(diào)節(jié)pH值到9-10。
本發(fā)明提供的葡萄糖為無(wú)水或一水葡萄糖。 本發(fā)明所述的復(fù)合催化劑為占催化劑總質(zhì)量75 95%的十二烷基苯磺酸、占總 質(zhì)量0. 1 5%的EDTA和占總質(zhì)量0. 1 5%的丙烯酸的混合物。 本發(fā)明所述的烷基糖苷的制備方法，其中步驟1)的反應(yīng)溫度為70 120°C ;步驟 3)的反應(yīng)溫度為80-120°C ;步驟4)的反應(yīng)溫度為150 180°C ;步驟5)和步驟6)的反應(yīng) 溫度為50-70°C。 本發(fā)明所述的烷基糖苷的制備方法，其中步驟l)和步驟3)的反應(yīng)壓力 為-0. 05 -0. 095MPa ;步驟4)的壓力為300Pa。 本發(fā)明所述的脫色劑為雙氧水，并且其濃度為30%，用量為5 15% 本發(fā)明所述的烷基糖苷的制備方法，其中烷基糖苷在恒溫槽中的靜置時(shí)間為5-12天。 本發(fā)明所述的烷基糖苷的制備方法，其中步驟6)中用抗壞血酸調(diào)節(jié)pH值至9-10。
本發(fā)明克服了原有工藝的缺陷。采取一種制備工藝簡(jiǎn)便、產(chǎn)品產(chǎn)量大、能耗較小、 生產(chǎn)成本相對(duì)較低的制備淺色烷基糖苷工藝。 此外本發(fā)明所生產(chǎn)的烷基糖苷，可以廣泛使用在農(nóng)藥增效、液體洗滌、金屬清洗、 紡織印染、消防等場(chǎng)所。而且與原有工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品相比，不影響使用性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)。
1 、工藝路程短，產(chǎn)品能耗低，單釜產(chǎn)能大。 2、環(huán)保問(wèn)題得到明顯改善，現(xiàn)有工藝用低碳醇，本工藝所用的高碳醇的用量是現(xiàn) 有工藝的1/3 1/5。大大減少了在蒸發(fā)、重復(fù)利用過(guò)程中的損耗，并且有利的節(jié)能減排。
3、本產(chǎn)品改善了反應(yīng)裝置，有利于反應(yīng)物生成，同進(jìn)采用新的分離方法。使最終產(chǎn) 品顏色、質(zhì)量明顯提高。 4、進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間脫色和加入抗氧劑處理方法，使產(chǎn)品無(wú)異味、放置時(shí)間長(zhǎng)。 為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，
作詳細(xì)說(shuō)明如下。
具體實(shí)施例方式
下面將通過(guò)實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1 在2000L具有回流裝置、調(diào)速裝置(轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/min)的高剪切攪拌的特 制的不銹鋼反應(yīng)釜中加入正丁醇500kg，脂肪醇250kg，葡萄糖100kg，在惰性氣體保護(hù)下加入十二烷基苯磺酸、丙烯酸、EDTA配制的復(fù)合催化劑13Kg。在-0. 06MPa，攪拌速度為150 轉(zhuǎn)/min，溫度為ll(TC，外動(dòng)力混合器開啟條件下，反應(yīng)l小時(shí)后再連續(xù)滴加葡萄糖與脂肪 醇的混合物650kg，其中葡萄糖與脂肪醇的質(zhì)量比為400 : 250，約2小時(shí)后滴加完畢，再反 應(yīng)1 2小時(shí)結(jié)束。將半成品用離心機(jī)分離后進(jìn)入下道工序。然后從滴加罐加入500kg脂 肪醇同時(shí)在溫度ll(TC、 -0. 05 -0. 095MPa真空條件下，減壓蒸出同等質(zhì)量的丁醇，直至 無(wú)丁醇流出為止。降溫到8(TC加入中和劑，將物料送到薄膜蒸發(fā)器，在150 18(TC條件、 《300Pa絕壓條件下脫除脂肪醇。 最終產(chǎn)品稀釋成50X水溶液，加入20kg 50X的NaOH，調(diào)節(jié)pH值為8 14，在T =50 60。C條件下，加入100kg 30%的雙氧水?dāng)嚢? 3小時(shí)。在貯槽內(nèi)50 60。C恒溫 放置5 12天，再用20 30Kg抗壞血酸調(diào)節(jié)使pH = 8_10，最終得1350Kg淺色烷基多糖 苷(APG)產(chǎn)品。
實(shí)施例2 在2000L具有回流裝置、調(diào)速裝置(轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/min)的高剪切攪拌的特 制的不銹鋼反應(yīng)釜中加入正丁醇250kg，脂肪醇250kg，葡萄糖100kg，在惰性氣體保護(hù)下加 入十二烷基苯磺酸、丙烯酸、EDTA配制的復(fù)合催化劑13Kg。在-0. 06MPa，攪拌速度為150 轉(zhuǎn)/min，溫度為ll(TC，外動(dòng)力混合器開啟條件下，反應(yīng)l小時(shí)后再連續(xù)滴加葡萄糖與脂肪 醇的混合物900kg，其中葡萄糖與脂肪醇的質(zhì)量比為400 : 500，約2小時(shí)后滴加完畢，再反 應(yīng)1 2小時(shí)結(jié)束。將半成品用離心機(jī)分離后進(jìn)入下道工序。然后從滴加罐加入500kg脂 肪醇同時(shí)在溫度ll(TC、 -0. 05 -0. 095MPa真空條件下，減壓蒸出同等質(zhì)量的丁醇，直至 無(wú)丁醇流出為止。降溫到8(TC加入中和劑，將物料送到薄膜蒸發(fā)器，在150 18(TC條件、 《300Pa絕壓條件下脫除脂肪醇。 最終產(chǎn)品稀釋成50X水溶液，加入20kg 50X的NaOH，調(diào)節(jié)pH值為8 14，在T =50 60。C條件下，加入100kg30X的雙氧水?dāng)嚢? 3小時(shí)。在貯槽內(nèi)50 60。C恒溫 放置5 12天，再用20 30Kg抗壞血酸調(diào)節(jié)使pH = 8-10。
實(shí)施例3 此反應(yīng)同實(shí)施例1，但僅加入十二烷基苯磺酸、丙烯酸、EDTA配制的復(fù)合催化劑 13Kg。 實(shí)施例4 在2000L具有回流裝置、調(diào)速裝置(轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/min)的高剪切攪拌的特 制的不銹鋼反應(yīng)釜中加入正丁醇750kg，葡萄糖100kg，在惰性氣體保護(hù)下加入十二烷基苯 磺酸、丙烯酸、EDTA配制的復(fù)合催化劑13Kg。以下方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例5 在2000L具有回流裝置、調(diào)速裝置(轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/min)的高剪切攪拌的特 制的不銹鋼反應(yīng)釜中加入正丁醇500kg，脂肪醇250kg，葡萄糖100kg，在惰性氣體保護(hù)下加 入十二烷基苯磺酸、丙烯酸、EDTA配制的復(fù)合催化劑20Kg。在-0. 06MPa，攪拌速度為150 轉(zhuǎn)/min，溫度為ll(TC，外動(dòng)力混合器開啟條件下，反應(yīng)l小時(shí)后再連續(xù)滴加葡萄糖與脂肪 醇的混合物750kg，其中葡萄糖與脂肪醇的質(zhì)量比為500 : 250，約2小時(shí)后滴加完畢，再反 應(yīng)1 2小時(shí)結(jié)束。將半成品用離心機(jī)分離后進(jìn)入下道工序。然后從滴加罐加入500kg脂 肪醇同時(shí)在溫度ll(TC、 -0. 05 -0. 095MPa真空條件下，減壓蒸出同等質(zhì)量的丁醇，直至無(wú)丁醇流出為止。降溫到8(TC加入中和劑，將物料送到薄膜蒸發(fā)器，在150 18(TC條件、 《300Pa絕壓條件下脫除脂肪醇。最終產(chǎn)品稀釋成50X水溶液，加入20kg 50X的NaOH，調(diào)節(jié)pH值為8 14，在T =50 60。C條件下，加入100kg 30%的雙氧水?dāng)嚢? 3小時(shí)。在貯槽內(nèi)50 60。C恒溫 放置5 12天，再用20 30Kg抗壞血酸調(diào)節(jié)使pH = 8-10。
實(shí)施例6 在2000L具有回流裝置、調(diào)速裝置(轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/min)的高剪切攪拌的特制 的不銹鋼反應(yīng)釜中加入正丁醇500kg，脂肪醇250kg，葡萄糖100kg，在惰性氣體保護(hù)下加入 十二烷基苯磺酸、丙烯酸、EDTA配制的復(fù)合催化劑13Kg。在-0. 075MPa，攪拌速度為150轉(zhuǎn) /min，溫度為IO(TC，外動(dòng)力混合器開啟條件下，反應(yīng)1小時(shí)后再連續(xù)滴加葡萄糖與脂肪醇 的混合物550kg，其中葡萄糖與脂肪醇的質(zhì)量比為二 300 : 250，約2小時(shí)后滴加完畢，再反 應(yīng)2小時(shí)結(jié)束。將半成品用離心機(jī)分離后進(jìn)入下道工序。然后從滴加罐加入500kg脂肪醇 同時(shí)在溫度ll(TC 、-0. 05 -0. 095MPa真空條件下，減壓蒸出同等質(zhì)量的丁醇，直至無(wú)丁醇 流出為止。降溫到8(TC加入中和劑，將物料送到薄膜蒸發(fā)器，在150 18(TC條件、《300Pa 絕壓條件下脫除脂肪醇。 最終產(chǎn)品稀釋成50X水溶液，加入20kg 50X的NaOH，調(diào)節(jié)pH值為8 14，在T =50 60。C條件下，加入100kg30X的雙氧水?dāng)嚢? 3小時(shí)。在貯槽內(nèi)50 60。C恒溫 放置5 12天，再用20 30Kg抗壞血酸調(diào)節(jié)使pH = 8-10。
實(shí)施例7 在2000L具有回流裝置、調(diào)速裝置(轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/min)的高剪切攪拌的特制 的不銹鋼反應(yīng)釜中加入正丁醇1000kg，脂肪醇250kg，葡萄糖500kg，在惰性氣體保護(hù)下加 入十二烷基苯磺酸、丙烯酸、EDTA配制的復(fù)合催化劑13Kg。在-O. 06MPa，攪拌速度為150轉(zhuǎn) /min，溫度為11(TC，外動(dòng)力混合器開啟條件下，反應(yīng)4 5小時(shí)后。將半成品用離心機(jī)分離 后進(jìn)入下道工序。然后從滴加罐加入750kg脂肪醇同時(shí)在溫度110°C、-0. 05 -0. 095MPa 真空條件下，減壓蒸出同等質(zhì)量的丁醇，直至無(wú)丁醇流出為止。降溫到8(TC加入中和劑，將 物料送到薄膜蒸發(fā)器，在150 18(TC條件、《300Pa絕壓條件下脫除脂肪醇。
最終產(chǎn)品稀釋成50%水溶液，加入20kg50%的NaOH，調(diào)節(jié)pH值為8 14，在T = 50 6(TC條件下，加入100kg 30%的雙氧水?dāng)嚢? 3小時(shí)。在貯槽內(nèi)50 6(TC恒溫放 置5 12天，再用20 30Kg抗壞血酸調(diào)節(jié)使pH = 8_10。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明 之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種烷基糖苷的制備方法，包括以葡萄糖、脂肪醇、丁醇為原料，在催化劑的作用下，經(jīng)過(guò)苷化反應(yīng)、除醇、脫色、后處理等步驟制成烷基糖苷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于葡萄糖與C卜m脂肪醇以 及丁醇的質(zhì)量比為1 : 0. 5 1.5 : 0. 5 2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于包括以下步驟1) 將葡萄糖、(:8 14脂肪醇、丁醇投入反應(yīng)釜中，在惰性氣體的保護(hù)下加入復(fù)合催化劑進(jìn)行苷化反應(yīng)；2) 步驟l)生成的烷基糖苷混合物，經(jīng)分離后，未反應(yīng)的葡萄糖再次進(jìn)行反應(yīng)；3) 用同等比例的脂肪醇置換出步驟2)所得的混合物中的丁醇，然后調(diào)節(jié)pH值為6-8 ;4) 除去步驟3)所得的混合物中的游離脂肪醇；5) 將步驟4)所得的產(chǎn)物制成水溶液，進(jìn)行脫色；6) 將步驟5)所得的產(chǎn)物，恒溫靜置后，再進(jìn)行脫色，調(diào)節(jié)pH值到9-10。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于所述葡萄糖為無(wú)水或一水 葡萄糖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于所述復(fù)合催化劑為占催化 劑總質(zhì)量75 95 %的十二烷基苯磺酸、占總質(zhì)量0. 1 5 %的EDTA和占總質(zhì)量0. 1 5 % 的丙烯酸的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于反應(yīng)壓力至少滿足以下一 個(gè)條件步驟1)和步驟3)的反應(yīng)壓力為-0. 05 -0. 095MPa ;步驟4)的壓力為300Pa。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于步驟5)和步驟6)中所用 的脫色劑為雙氧水。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于在步驟6)的恒溫靜置時(shí)間 為5-12天。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的烷基糖苷的制備方法，其特征在于步驟6)中用抗壞血酸調(diào)節(jié) pH值至9-10。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烷基糖苷的制備方法，該方法包括以葡萄糖、脂肪醇、丁醇為原料，在催化劑作用下，在反應(yīng)釜中經(jīng)過(guò)苷化反應(yīng)，生成烷基糖苷。本發(fā)明是一種制備工藝簡(jiǎn)便、產(chǎn)品產(chǎn)量大、能耗小、生產(chǎn)成本較低的制備淺色烷基糖苷的工藝。
文檔編號(hào)C07H15/00GK101723991SQ200810168290
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者于子洲, 董曉紅 申請(qǐng)人:揚(yáng)州晨化科技集團(tuán)有限公司