专利名称：异构伯醇烷基糖苷及其合成方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于精细化工表面活性剂技术领域，具体涉及ー种异构伯醇烷基糖苷及其合成方法与应用。
背景技术：
烷基糖苷是可再生资源淀粉的衍生物葡萄糖和脂肪醇为原料进行合成的，由于其生物降解迅速彻底、无毒无刺激符合现代社会“緑色 ”、“环保”的时代发展潮流，加之优良的表面活剂的性能，因此它被行业称为“世界级”的表面活性剂品种。国内现已开始规模化生产。烧基糖苷的合成方法一般是转糖苷化法，专利号为CN95116215. 2,公开号为CN1128268，发明名称为“烷基低聚糖苷的制备方法”公开了转糖苷エ艺合成烷基糖苷的方法，转糖苷合成烷基糖苷的エ艺是利用低碳醇与高碳醇交換来合成需要的烷基糖苷，所以会导致在最終的产品中含有低碳醇的糖苷通常是丁苷，而丁苷的存在会导致产品的纯度和表面活性大大降低，同时会使产品产生异味。
发明内容
本发明的目的是提供一种异构伯醇烷基糖苷，本发明的另一目的是提供异构伯醇烷基糖苷的合成方法，本发明的第三目的是提供异构伯醇烷基糖苷在制备表面活性剂中的应用。本发明人在长期的非离子表面活性剂研究中，设想制备ー种异构伯醇烷基糖苷，由于其特殊的异构伯醇结构作为亲油基，将使之具有良好的低泡性能和耐碱性。与直链脂肪伯醇相比，由于其异构伯醇基团的亲油基结构，使之在表面张カ、润湿、临界胶束浓度等物化性能上优于直链伯醇烷基糖苷。而通常エ业生产中对清洗剂的要求是在强碱的环境下要有良好润湿性，低泡性、去污能力强等，这些特殊的性能将是异构伯醇烷基糖苷所具有的。本发明的技术方案主要是用直接苷化法来合成异构伯醇烷基糖苷，以异构伯醇，葡萄糖为原料，以路易斯(lewis)酸为催化剂，葡萄糖在酸性催化剂存在条件下可失去一分子水，形成碳正离子，然后再与一分子的异构伯醇作用形成稳定的缩醛即生成粗产品的异构伯醇烷基糖苷。粗产品的异构伯醇烷基糖苷在一定的压カ和温度下脱醇，然后用一定量的双氧水进行漂色即得到异构伯醇烷基糖苷。本发明提供了一种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，该方法以异构伯醇、葡萄糖为原料，以lewis酸为催化剂，葡萄糖在lewis酸催化下与异构伯醇形成缩醛即生成烷基糖苷。所述的异构伯醇，具体为异构伯己醇、异构伯辛醇、异构伯癸醇、异构伯十三醇、异构伯十六醇或异构伯十八醇等，且所述的异构伯醇的构型为S型、R型或S，R混合型；
所述的异构伯醇与葡萄糖的摩尔比为3 : I 7 : I;所述的路易斯酸与葡萄糖的质量比为I : 200 I : 50。所述的葡萄糖为< 100目的无水葡糖或一水葡萄糖。所述的lewis酸，具体为对甲苯磺酸，十二烷基苯磺酸等。所述的无水葡糖或一水葡萄糖在lewis酸催化下与异构伯醇形成缩醛(苷化)的反应时间为4. 0 7. 0小时。所述的无水葡糖或一水葡萄糖在lewis酸催化下与异构伯醇形成缩醛(苷化)的 反应压カ为残压不小于20mmHg。所述的无水葡糖或一水葡萄糖在lewis酸催化下与异构伯醇形成缩醛(苷化)的反应温度为112 118°C。上述方法得到的异构伯醇烷基糖苷为粗产品，进ー步的提纯方法如下在压カ条件为真空小于5mmHg，温度条件为150_180°C下脱醇，然后用相对于烷基糖苷溶液质量I 5%的双氧水进行漂色，即得到纯化的异构伯醇烷基糖苷。反应式如下
CH2OH■■CH2OH
、、R1HO~^^^0催化剂へ0~R1
0H_C—\R + n ho_^^^oh^ho」レベ + nH20
2OHOH其中Rl，R2代表直链或含有异构的烷基，Rl, R2含有的C数为2 15.本发明的合成方法与传统的转糖苷化法相比，具有以下优点エ艺流程更为简洁，副反应少等。因此用本发明的直接苷化法合成烷基糖苷技术附加值高，产品活性物含量高。本发明提供了根据上述方法合成的异构伯醇烷基糖苷。本发明合成的异构伯醇烷基糖苷与传统的直链烷基糖苷相比具有突出的优点■ 与相同碳数的烷基糖苷相比，本发明的异构伯醇烷基糖苷具有低泡，润湿性好，分散去污能力强等优点。本发明还提供了异构伯醇烷基糖苷在制备表面活性剂中的应用。因此异构伯醇合成的烷基糖苷可以广泛应用于纺织、印染、皮革、纤维、特别是エ业洗涤领域，本发明得到的异构伯醇烷基糖苷是ー类新型的非离子表面活性剤，具有良好的润湿性、增溶性、耐碱性，可以作为于エ业清洗剂，在エ业清洗方面它显示出了良好耐碱性、低泡沫性，发展前景十分广阔。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进ー步阐述本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的应用范围。实例I :异构伯癸醇烷基糖苷在反应釜中加入I. 14摩尔的异构伯癸醇和0. 32摩尔的无水葡萄糖，在加入0. 58克的十二烷基苯磺酸，检查好装置的密闭性后开始升温，搅拌速率在840r/min以上。在20分钟之内将温度升高到115°C (±2°C )，调节压力为残压30mmHg。反应5. 5小时后产品合格，经过脱醇处理得到异构伯癸醇烷基糖苷。成品处理在压カ条件为残压小于5mmHg，温度条件为180°C下脱醇，将产物用去离子水溶解后配制51. 0%溶液，然后用相对于烷基糖苷溶液质量2%的双氧水进行漂色，即得到纯化的异构伯醇烷基糖苷。实例2 :异构伯辛醇烷基糖苷在反应釜中加入I. 47摩尔的异构伯辛醇和0. 28摩尔的无水葡萄糖，在加入0. 5克的十二烷基苯磺酸，检查好装置的密闭性后开始升温，搅拌速率在840r/min以上。在20分钟之内将温度升高到113°C (±2°C )。调节压力为残压40mmHg。反应5小时后产品合格，经过脱醇处理得到异构伯辛醇烷基糖苷。 成品处理在压カ条件为残压小于5mmHg，温度条件为150°C下脱醇，将产物用去离子水溶解后配制51. 0%溶液，然后用相对于烷基糖苷溶液质量I. 5%的双氧水进行漂色，即得到纯化的异构伯醇烷基糖苷。实例3 :实施例I和2合成的异构伯醇烷基糖苷的性能实验制备与实施例I和2相同碳数的直链烷基糖苷，反应过程如下
ROH+葡萄糖RO(G)n上式中R表示C6-18烧基，G代表糖单元数，n表示的是姆个烧基上结合的糖单元数或称为平均聚合度。LAS是十二烷基苯磺酸。表面张カ(mN/m)，实验方法參见GB/T 22237-2008润湿性(S)，实验方法參见GB/11983-2008粘度(mPa. s)，实验方法參见GB/15357-94(通常测量温度为20°C，当粘度大于IOOOOmPa. s时，测量温度应升至40°C )泡沫力(臟)308，31^11，5111111，实验方法參见68/^7462-94异构伯癸醇烷基糖苷与直链癸醇烷基糖苷性能对比结果详见表1，异构伯辛醇烷基糖苷与直链辛醇烷基糖苷性能对比结果详见表2。表I :异构伯癸醇烷基糖苷与直链癸醇烷基糖苷性能对比
癸基糖苷表面张カ丨润湿性Cs) I~M~泡沫力(mm) I~~ (mN/m)(40 °C)30s,
3min,5min
异构伯醇糖 261190 60,30,15
苷
直链醇糖苷2732310 550,520,490 浑浊(单苷
析出)表2 :异构伯辛醇烷基糖苷与直链辛醇烷基糖苷性能对比辛基糖苷表面张カ润湿性(s) SS 泡沫力(mm)
(mN/m)(20°C)30s,
3min，5min
异构伯醇糖 2^058220 180,80,30^
苷
直链醇糖苷29323450 390,315,260~ 由表I和表2可见，与相同碳数的直链烷基糖苷相比，本发明的异构伯醇烷基糖苷具有表面张カ低，低泡，润湿性好，流动性好等优点。
权利要求
1.一种异构伯醇烷基糖苷，其特征在干，该异构伯醇烷基糖苷是根据以下方法合成的 以异构伯醇、葡萄糖为原料，以路易斯酸为催化剂，葡萄糖在路易斯酸催化下与异构伯醇形成缩醛，即生成异构伯醇烷基糖苷； 所述的异构伯醇为异构伯己醇、异构伯辛醇、异构伯癸醇、异构伯十三醇、异构伯十六醇或异构伯十八醇，且所述的异构伯醇的构型为S型、R型或S，R混合型； 所述的异构伯醇与葡萄糖的摩尔比为3 I 7 : I ； 所述的路易斯酸与葡萄糖的质量比为I : 200 I : 50。
2.一种如权利要求I所述的异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，该方法是以异构伯醇、葡萄糖为原料，以路易斯酸为催化剂，葡萄糖在路易斯酸催化下与异构伯醇形成缩醛，即生成异构伯醇烷基糖苷； 所述的异构伯醇为异构伯己醇、异构伯辛醇、异构伯癸醇、异构伯十三醇、异构伯十六醇或异构伯十八醇，且所述的异构伯醇的构型为S型、R型或S，R混合型； 所述的异构伯醇与葡萄糖的摩尔比为3 : I 7 : I; 所述的路易斯酸与葡萄糖的质量比为I : 200 I : 50。
3.根据权利要求2所述的ー种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，所述的葡萄糖为< 100目的无水葡萄糖或一水葡萄糖。
4.根据权利要求2所述的ー种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，所述的路易斯酸为对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸。
5.根据权利要求2所述的ー种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，所述的无水葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下与异构伯醇形成缩醛的反应时间为4. 0 7. 0小时。
6.根据权利要求2所述的ー种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，所述的无水 葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下与异构伯醇形成缩醛的反应压カ为残压不小于20mmHgo
7.根据权利要求2所述的ー种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在于，所述的无水葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下与异构伯醇形成缩醛的反应温度为112 118°C。
8.根据权利要求2所述的ー种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，所述的无水葡萄糖或一水葡萄糖在路易斯酸催化下与异构伯醇形成缩醛之后，进ー步提纯在压カ条件为残压小于5mmHg，温度条件为150-180°C下脱醇，然后用相对于烷基糖苷溶液质量I 5%的双氧水进行漂色，即得到纯化的异构伯醇烷基糖苷。
9.根据权利要求8所述的ー种异构伯醇烷基糖苷的合成方法，其特征在干，提纯时，压力条件为残压小于5mmHg。
10.一种如权利要求I所述的异构伯醇烷基糖苷在制备表面活性剂中的应用。
全文摘要
本发明属于精细化工表面活性剂技术领域，烷基糖苷的合成方法一般是转糖苷化法，是利用低碳醇与高碳醇交换来合成需要的烷基糖苷，所以会导致在最终的产品中含有低碳醇的糖苷通常是丁苷，而丁苷的存在会导致产品的纯度和表面活性大大降低，同时会使产品产生异味。本发明的目的是提供一种异构伯醇烷基糖苷，及其合成方法与应用。本发明用直接苷化法来合成异构伯醇烷基糖苷。本发明的方法简洁，副反应少，产品活性物含量高。本发明合成的异构伯醇烷基糖苷更具有低泡，润湿性好，分散去污能力强等优点。
文档编号C07H15/04GK102643312SQ20121012101
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者余谱军, 刘兵, 卢丽娟, 张淑楠, 张燕山, 张高飞, 李玉琴, 杨庆利, 王丰收, 董万田 申请人:上海发凯化工有限公司