本发明属于有机化学合成领域，涉及一种表面活性剂，具体涉及一种新型功能性结构脂质表面活性剂及其合成方法。
背景技术：
乳化剂可改善乳化体系中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液，产生乳化效果。但乳化剂在显著降低油水两相表面张力的同时，使得整个乳化体系在搅动时不易起泡，起泡性低，部分乳化剂也用做消泡剂。
月桂酸单甘酯(Glycerol Monolaurate，简称GML)又称十二酸单甘酯，是一种广泛用于食品、化妆品、医药等多个领域的优良乳化剂，同时还是一种国际公认的新型、安全、高效的广谱型抑菌防腐剂。月桂酸单甘酯天然存在于母乳与美洲蒲葵中，无毒，无腐蚀。但缺点是不溶于水，限制了其应用效果与范围。
甜菜碱型两性表面活性剂极易溶于水，具有优良的起泡性、稳定性、生物降解性而广泛应用于日化、纺织、印染、石油化工等领域。但因其毒性与刺激性，而无法应用于食品领域。
技术实现要素：
本发明的一个目的：是为了解决背景技术中的不足，合成既能完全溶解于水中，且同时具有高效起泡性、乳化性与抑菌防腐性于一体的安全无毒食品级表面活性剂，提供一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物；本发明的另一个目的：是这种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法。
本发明的技术方案：是一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，以脂肪酸单甘油酯与甜菜碱为反应物，置于水中，在碱性催化剂的参与下，加热搅拌，反应合成氧化脂酰三甲铵乙酯化合物。
所述反应原理如下：
其中，为碳数4-30的脂肪酰基基团。
所述碱性催化剂优选自氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠中的一种。
所述碱性催化剂也可选自碳酸钠、碳酸钾中的一种，但催化效率与反应速率大幅下降。
所述的脂肪酸单甘油酯与甜菜碱的摩尔比为1∶1～1∶5，碱性催化剂与甜菜碱的摩尔比为4∶1。
所述反应的反应温度为60～85℃。
所述反应的反应时间为10min。
所述的脂肪酸单甘油酯与甜菜碱的摩尔比为1∶5，碱性催化剂与甜菜碱的摩尔比为4∶1，反应温度为85℃，反应时间为10min。
反应结束后，反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化脂酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化脂酰三甲铵乙酯化合物。
本发明的优点在于：
1、本发明的氧化脂酰三甲铵乙酯化合物，能完全溶于热水中形成溶液，是一种新型功能性结构脂质表面活性剂，具有高效的起泡、乳化、抑菌防腐等功效。
2、本发明的氧化脂酰三甲铵乙酯化合物，克服了传统脂类食品乳化剂微溶于水，起泡性弱，应用范围狭窄受限制的缺点，还可在医药、日用化工中得以应用，具有广泛良好的工业化应用前景。
3、本发明的氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，反应条件温和，方法简单易行、成本低廉，产品无毒无害可食用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物及其合成方法进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。
实施例1：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol月桂酸单甘油酯与0.15mol甜菜碱(摩尔比为1∶5)，并加入0.6mol氢氧化钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化十二烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化十二烷酰三甲铵乙酯化合物。
实施例2：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol肉豆蔻酸单甘油酯与0.15mol甜菜碱(摩尔比为1∶5)，并加入0.6mol氢氧化钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化十四烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化十四烷酰三甲铵乙酯化合物。
实施例3：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol单软脂酸甘油酯与0.15mol甜菜碱(摩尔比为1∶5)，并加入0.6mol氢氧化钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化十六烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化十六烷酰三甲铵乙酯化合物。
实施例4：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol单硬脂酸甘油酯与0.15mol甜菜碱(摩尔比为1∶5)，并加入0.6mol氢氧化钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化十八烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化十八烷酰三甲铵乙酯化合物。
实施例5：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol琥珀酸单甘油酯与0.09mol甜菜碱(摩尔比为1∶3)，并加入0.36mol碳酸钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化四烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化四烷酰三甲铵乙酯化合物。
实施例6：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol己酸单甘油酯与0.09mol甜菜碱(摩尔比为1∶3)，并加入0.36mol氢氧化钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化六烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化六烷酰三甲铵乙酯化合物。
实施例7：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol单辛酸甘油酯与0.12mol甜菜碱(摩尔比为1∶4)，并加入0.48mol氢氧化钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化八烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化八烷酰三甲铵乙酯化合物。
实施例8：
实施步骤如下：一种氧化脂酰三甲铵乙酯化合物的合成方法，包括以下步骤：在300ml水中，边搅拌边加入0.03mol单癸酸甘油酯与0.12mol甜菜碱(摩尔比为1∶4)，并加入0.48mol氢氧化钠为催化剂，在85℃下反应10min。反应结束后，所得反应液先用筛网过滤除去不溶物，再将反应液静置冷却至10℃，待氧化十烷酰三甲铵乙酯化合物降温凝结呈半透明状，水洗并用半透膜过滤除去反应液，即获得目标产物氧化十烷酰三甲铵乙酯化合物。