專利名稱：異構(gòu)伯醇烷基糖苷及其合成方法與應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細化工表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷及其合成方法與應用。
背景技術(shù)：
烷基糖苷是可再生資源淀粉的衍生物葡萄糖和脂肪醇為原料進行合成的，由于其生物降解迅速徹底、無毒無刺激符合現(xiàn)代社會“緑色 ”、“環(huán)?！钡臅r代發(fā)展潮流，加之優(yōu)良的表面活劑的性能，因此它被行業(yè)稱為“世界級”的表面活性劑品種。國內(nèi)現(xiàn)已開始規(guī)?；a(chǎn)。燒基糖苷的合成方法一般是轉(zhuǎn)糖苷化法，專利號為CN95116215. 2,公開號為CN1128268，發(fā)明名稱為“烷基低聚糖苷的制備方法”公開了轉(zhuǎn)糖苷エ藝合成烷基糖苷的方法，轉(zhuǎn)糖苷合成烷基糖苷的エ藝是利用低碳醇與高碳醇交換來合成需要的烷基糖苷，所以會導致在最終的產(chǎn)品中含有低碳醇的糖苷通常是丁苷，而丁苷的存在會導致產(chǎn)品的純度和表面活性大大降低，同時會使產(chǎn)品產(chǎn)生異味。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種異構(gòu)伯醇烷基糖苷，本發(fā)明的另一目的是提供異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，本發(fā)明的第三目的是提供異構(gòu)伯醇烷基糖苷在制備表面活性劑中的應用。本發(fā)明人在長期的非離子表面活性劑研究中，設(shè)想制備ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷，由于其特殊的異構(gòu)伯醇結(jié)構(gòu)作為親油基，將使之具有良好的低泡性能和耐堿性。與直鏈脂肪伯醇相比，由于其異構(gòu)伯醇基團的親油基結(jié)構(gòu)，使之在表面張カ、潤濕、臨界膠束濃度等物化性能上優(yōu)于直鏈伯醇烷基糖苷。而通常エ業(yè)生產(chǎn)中對清洗劑的要求是在強堿的環(huán)境下要有良好潤濕性，低泡性、去污能力強等，這些特殊的性能將是異構(gòu)伯醇烷基糖苷所具有的。本發(fā)明的技術(shù)方案主要是用直接苷化法來合成異構(gòu)伯醇烷基糖苷，以異構(gòu)伯醇，葡萄糖為原料，以路易斯(lewis)酸為催化劑，葡萄糖在酸性催化劑存在條件下可失去一分子水，形成碳正離子，然后再與一分子的異構(gòu)伯醇作用形成穩(wěn)定的縮醛即生成粗產(chǎn)品的異構(gòu)伯醇烷基糖苷。粗產(chǎn)品的異構(gòu)伯醇烷基糖苷在一定的壓カ和溫度下脫醇，然后用一定量的雙氧水進行漂色即得到異構(gòu)伯醇烷基糖苷。本發(fā)明提供了一種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，該方法以異構(gòu)伯醇、葡萄糖為原料，以lewis酸為催化劑，葡萄糖在lewis酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛即生成烷基糖苷。所述的異構(gòu)伯醇，具體為異構(gòu)伯己醇、異構(gòu)伯辛醇、異構(gòu)伯癸醇、異構(gòu)伯十三醇、異構(gòu)伯十六醇或異構(gòu)伯十八醇等，且所述的異構(gòu)伯醇的構(gòu)型為S型、R型或S，R混合型；
所述的異構(gòu)伯醇與葡萄糖的摩爾比為3 : I 7 : I;所述的路易斯酸與葡萄糖的質(zhì)量比為I : 200 I : 50。所述的葡萄糖為< 100目的無水葡糖或一水葡萄糖。所述的lewis酸，具體為對甲苯磺酸，十二烷基苯磺酸等。所述的無水葡糖或一水葡萄糖在lewis酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛(苷化)的反應時間為4. 0 7. 0小時。所述的無水葡糖或一水葡萄糖在lewis酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛(苷化)的 反應壓カ為殘壓不小于20mmHg。所述的無水葡糖或一水葡萄糖在lewis酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛(苷化)的反應溫度為112 118°C。上述方法得到的異構(gòu)伯醇烷基糖苷為粗產(chǎn)品，進ー步的提純方法如下在壓カ條件為真空小于5mmHg，溫度條件為150_180°C下脫醇，然后用相對于烷基糖苷溶液質(zhì)量I 5%的雙氧水進行漂色，即得到純化的異構(gòu)伯醇烷基糖苷。反應式如下
CH2OH■■CH2OH
、、R1HO~^^^0催化劑へ0~R1
0H_C—\R + n ho_^^^oh^ho」レベ + nH20
2OHOH其中Rl，R2代表直鏈或含有異構(gòu)的烷基，Rl, R2含有的C數(shù)為2 15.本發(fā)明的合成方法與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)糖苷化法相比，具有以下優(yōu)點エ藝流程更為簡潔，副反應少等。因此用本發(fā)明的直接苷化法合成烷基糖苷技術(shù)附加值高，產(chǎn)品活性物含量高。本發(fā)明提供了根據(jù)上述方法合成的異構(gòu)伯醇烷基糖苷。本發(fā)明合成的異構(gòu)伯醇烷基糖苷與傳統(tǒng)的直鏈烷基糖苷相比具有突出的優(yōu)點■ 與相同碳數(shù)的烷基糖苷相比，本發(fā)明的異構(gòu)伯醇烷基糖苷具有低泡，潤濕性好，分散去污能力強等優(yōu)點。本發(fā)明還提供了異構(gòu)伯醇烷基糖苷在制備表面活性劑中的應用。因此異構(gòu)伯醇合成的烷基糖苷可以廣泛應用于紡織、印染、皮革、纖維、特別是エ業(yè)洗滌領(lǐng)域，本發(fā)明得到的異構(gòu)伯醇烷基糖苷是ー類新型的非離子表面活性剤，具有良好的潤濕性、增溶性、耐堿性，可以作為于エ業(yè)清洗劑，在エ業(yè)清洗方面它顯示出了良好耐堿性、低泡沫性，發(fā)展前景十分廣闊。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進ー步闡述本發(fā)明。應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的應用范圍。實例I :異構(gòu)伯癸醇烷基糖苷在反應釜中加入I. 14摩爾的異構(gòu)伯癸醇和0. 32摩爾的無水葡萄糖，在加入0. 58克的十二烷基苯磺酸，檢查好裝置的密閉性后開始升溫，攪拌速率在840r/min以上。在20分鐘之內(nèi)將溫度升高到115°C (±2°C )，調(diào)節(jié)壓力為殘壓30mmHg。反應5. 5小時后產(chǎn)品合格，經(jīng)過脫醇處理得到異構(gòu)伯癸醇烷基糖苷。成品處理在壓カ條件為殘壓小于5mmHg，溫度條件為180°C下脫醇，將產(chǎn)物用去離子水溶解后配制51. 0%溶液，然后用相對于烷基糖苷溶液質(zhì)量2%的雙氧水進行漂色，即得到純化的異構(gòu)伯醇烷基糖苷。實例2 :異構(gòu)伯辛醇烷基糖苷在反應釜中加入I. 47摩爾的異構(gòu)伯辛醇和0. 28摩爾的無水葡萄糖，在加入0. 5克的十二烷基苯磺酸，檢查好裝置的密閉性后開始升溫，攪拌速率在840r/min以上。在20分鐘之內(nèi)將溫度升高到113°C (±2°C )。調(diào)節(jié)壓力為殘壓40mmHg。反應5小時后產(chǎn)品合格，經(jīng)過脫醇處理得到異構(gòu)伯辛醇烷基糖苷。 成品處理在壓カ條件為殘壓小于5mmHg，溫度條件為150°C下脫醇，將產(chǎn)物用去離子水溶解后配制51. 0%溶液，然后用相對于烷基糖苷溶液質(zhì)量I. 5%的雙氧水進行漂色，即得到純化的異構(gòu)伯醇烷基糖苷。實例3 :實施例I和2合成的異構(gòu)伯醇烷基糖苷的性能實驗制備與實施例I和2相同碳數(shù)的直鏈烷基糖苷，反應過程如下
ROH+葡萄糖RO(G)n上式中R表示C6-18燒基，G代表糖單元數(shù)，n表示的是姆個燒基上結(jié)合的糖單元數(shù)或稱為平均聚合度。LAS是十二烷基苯磺酸。表面張カ(mN/m)，實驗方法參見GB/T 22237-2008潤濕性(S)，實驗方法參見GB/11983-2008粘度(mPa. s)，實驗方法參見GB/15357-94(通常測量溫度為20°C，當粘度大于IOOOOmPa. s時，測量溫度應升至40°C )泡沫力(臟)308，31^11，5111111，實驗方法參見68/^7462-94異構(gòu)伯癸醇烷基糖苷與直鏈癸醇烷基糖苷性能對比結(jié)果詳見表1，異構(gòu)伯辛醇烷基糖苷與直鏈辛醇烷基糖苷性能對比結(jié)果詳見表2。表I :異構(gòu)伯癸醇烷基糖苷與直鏈癸醇烷基糖苷性能對比
癸基糖苷表面張カ丨潤濕性Cs) I~M~泡沫力(mm) I~~ (mN/m)(40 °C)30s,
3min,5min
異構(gòu)伯醇糖 261190 60,30,15
苷
直鏈醇糖苷2732310 550,520,490 渾濁(單苷
析出)表2 :異構(gòu)伯辛醇烷基糖苷與直鏈辛醇烷基糖苷性能對比辛基糖苷表面張カ潤濕性(s) SS 泡沫力(mm)
(mN/m)(20°C)30s,
3min，5min
異構(gòu)伯醇糖 2^058220 180,80,30^
苷
直鏈醇糖苷29323450 390,315,260~ 由表I和表2可見，與相同碳數(shù)的直鏈烷基糖苷相比，本發(fā)明的異構(gòu)伯醇烷基糖苷具有表面張カ低，低泡，潤濕性好，流動性好等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種異構(gòu)伯醇烷基糖苷，其特征在干，該異構(gòu)伯醇烷基糖苷是根據(jù)以下方法合成的 以異構(gòu)伯醇、葡萄糖為原料，以路易斯酸為催化劑，葡萄糖在路易斯酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛，即生成異構(gòu)伯醇烷基糖苷； 所述的異構(gòu)伯醇為異構(gòu)伯己醇、異構(gòu)伯辛醇、異構(gòu)伯癸醇、異構(gòu)伯十三醇、異構(gòu)伯十六醇或異構(gòu)伯十八醇，且所述的異構(gòu)伯醇的構(gòu)型為S型、R型或S，R混合型； 所述的異構(gòu)伯醇與葡萄糖的摩爾比為3 I 7 : I ； 所述的路易斯酸與葡萄糖的質(zhì)量比為I : 200 I : 50。
2.一種如權(quán)利要求I所述的異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，該方法是以異構(gòu)伯醇、葡萄糖為原料，以路易斯酸為催化劑，葡萄糖在路易斯酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛，即生成異構(gòu)伯醇烷基糖苷； 所述的異構(gòu)伯醇為異構(gòu)伯己醇、異構(gòu)伯辛醇、異構(gòu)伯癸醇、異構(gòu)伯十三醇、異構(gòu)伯十六醇或異構(gòu)伯十八醇，且所述的異構(gòu)伯醇的構(gòu)型為S型、R型或S，R混合型； 所述的異構(gòu)伯醇與葡萄糖的摩爾比為3 : I 7 : I; 所述的路易斯酸與葡萄糖的質(zhì)量比為I : 200 I : 50。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，所述的葡萄糖為< 100目的無水葡萄糖或一水葡萄糖。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，所述的路易斯酸為對甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，所述的無水葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛的反應時間為4. 0 7. 0小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，所述的無水 葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛的反應壓カ為殘壓不小于20mmHgo
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，所述的無水葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛的反應溫度為112 118°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，所述的無水葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下與異構(gòu)伯醇形成縮醛之后，進ー步提純在壓カ條件為殘壓小于5mmHg，溫度條件為150-180°C下脫醇，然后用相對于烷基糖苷溶液質(zhì)量I 5%的雙氧水進行漂色，即得到純化的異構(gòu)伯醇烷基糖苷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的ー種異構(gòu)伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，提純時，壓力條件為殘壓小于5mmHg。
10.一種如權(quán)利要求I所述的異構(gòu)伯醇烷基糖苷在制備表面活性劑中的應用。
全文摘要
本發(fā)明屬于精細化工表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域，烷基糖苷的合成方法一般是轉(zhuǎn)糖苷化法，是利用低碳醇與高碳醇交換來合成需要的烷基糖苷，所以會導致在最終的產(chǎn)品中含有低碳醇的糖苷通常是丁苷，而丁苷的存在會導致產(chǎn)品的純度和表面活性大大降低，同時會使產(chǎn)品產(chǎn)生異味。本發(fā)明的目的是提供一種異構(gòu)伯醇烷基糖苷，及其合成方法與應用。本發(fā)明用直接苷化法來合成異構(gòu)伯醇烷基糖苷。本發(fā)明的方法簡潔，副反應少，產(chǎn)品活性物含量高。本發(fā)明合成的異構(gòu)伯醇烷基糖苷更具有低泡，潤濕性好，分散去污能力強等優(yōu)點。
文檔編號C07H15/04GK102643312SQ20121012101
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者余譜軍, 劉兵, 盧麗娟, 張淑楠, 張燕山, 張高飛, 李玉琴, 楊慶利, 王豐收, 董萬田 申請人:上海發(fā)凱化工有限公司