《論文_淀粉基表面活性劑研究(定稿)》

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1、淀粉基表面活性劑一烷基糖昔【摘要】：烷基糖昔（APG）是由糖的半縮醛梵基同醇拜基在酸性催化劑作用下脫水而生成的化合物，是新一代溫和、綠色、環(huán)保型表面活性劑。APG的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如洗滌劑、化妝品、生物化工、食品添加劑、農(nóng)藥增效劑等領(lǐng)域。它性能優(yōu)越，適應(yīng)了“綠色”和“環(huán)保”的要求，應(yīng)用日益廣泛。烷基糖昔（APG）是一類新型的非離子表面活性劑，它以碳水化合物和天然脂肪醇為原料制成。曲淀粉制成的表面活性劑，由于其結(jié)構(gòu)中含有葡萄糖單元，因此，除了具有傳統(tǒng)表面活性劑的優(yōu)異性能外，還具有許多獨(dú)特的性能［1］。所以

2、，口前開發(fā)和利用廉價(jià)的淀粉基表面活性劑越來越引起人們的重視?！娟P(guān)鍵字】：烷基糖甘、性質(zhì)、合成、應(yīng)用、非離子表面活性劑【正文】:一?烷基糖昔的性質(zhì)烷基糖昔是糖類化合物和高級醇的縮合反應(yīng)產(chǎn)物。其較典型的結(jié)構(gòu)式為:烷基糖芳的特殊結(jié)構(gòu)決定了它具有下列獨(dú)特性質(zhì):①有良好的表面活性及潤濕性；②能夠完全生物降解，對環(huán)境無污染；③無莓，對眼睛、皮膚無刺激性；④無濁點(diǎn)；⑤易溶于水，不溶于一般有機(jī)溶劑。1.物理性質(zhì)純APG為白色固體。實(shí)際產(chǎn)品曲于其組成不同，分別呈奶油色、淡黃色、琥珀色。工業(yè)上收到的APG為吸潮性固體。烷基多

3、昔一般溶解于水，但難溶解于一些常見的有機(jī)溶劑。在相同聚合度的悄況卜，隨著疏水基烷鏈的增長，APG在水中的溶解度下降［2］。2.生物降解性與安全性APG基本無毒，無刺激性，具有良好的生物降解性,降解快而完全;APG對眼粘膜刺激性及一次皮膚刺激性均極低，其刺激指數(shù)與月桂基硫酸鈉（SLS）、月桂醯硫酸鈉（SLES）及月桂醴磺基琥珀酸二鈉（SB3）相比較低，對人體作用溫和無毒。3.皮膚刺激性APG的極性基團(tuán)為天然糖結(jié)構(gòu)，這是低刺激性的主要原因。APG的皮膚刺激性與烷基碳鏈平均長度有關(guān)。烷基碳鏈平均長度越短，對皮膚

4、刺激性越小，聚糖度對皮膚刺激性則影響很小。1.抗菌性C曠10-APG具有比AEO更強(qiáng)的廣譜抗菌活性，且隨著烷基碳鏈的增長，抗菌性增強(qiáng)。以十二烷基的各種糖甘對革蘭氏陽性菌以及真菌的抗菌活性最佳[3]o2.表面張力烷基碳原子數(shù)大于C8的糖昔均具有優(yōu)良的表面性，烷基糖昔的表面張力隨溫度的升高而降低。隨著APG烷基碳鏈的增長，其表面張力明顯降低,且在烷基碳數(shù)為12時(shí)達(dá)到最低值。二.烷基糖昔的合成1?合成方法：烷基糖昔表面活性劑的主要原料是以葡萄糖為主的各種糖類物質(zhì)和脂肪醇。糖可以從豐富的農(nóng)副產(chǎn)品來獲得，它來源穩(wěn)定

5、且價(jià)廉；高級醛原料為C/Gs的飽和醇，既可來自農(nóng)副產(chǎn)品，又可來自石油資源。淀粉是自然界中含有比較豐富多糖的碳水化合物，其結(jié)構(gòu)是由多個(gè)葡萄糖單元（C6H10O5）和a?l,6糖昔鍵和a?l,4糖甘鍵連接起來形成的大分子（C6H10O5）n[4]。通過淀粉發(fā)生水解反應(yīng)，生成水解產(chǎn)物葡萄糖，在酸的催化下，使其半縮醛拜基與醇類進(jìn)行糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，制備烷基糖甘。烷基糖甘的合成方法很多，共有6條可能的合成路線：轉(zhuǎn)糖昔化法；直接糖昔化法；Koenigs一Khoir法；酯催化法；原酯法；糖的縮團(tuán)物的醇解。考慮到實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)

6、因素，真正可用于且已實(shí)施了工業(yè)化生產(chǎn)的只有直接糖苜化法（也稱一步法）和轉(zhuǎn)糖苜化法（也稱二步法）。⑴轉(zhuǎn)糖甘化法利用低碳醇如乙二醇、丙二酵或丁醇與淀粉或葡萄糖在硫酸、對甲苯磺酸或磺基琥珀酸等酸性催化劑存在下反應(yīng)生成低碳糖昔如丁昔，再與Cv脂肪醉發(fā)生轉(zhuǎn)糖甘化反應(yīng)，生成長鏈烷基多甘和低碳醇，低碳醉可再回收利用，反應(yīng)表示如下：H9+ROH+GH9OH由于糖在低碳醇中的溶解度較小，將糖分批或連續(xù)地加入反應(yīng)體系比較好，既保證了反應(yīng)所需要的糖，乂避免了大量固體糖粒長期受高溫影響發(fā)生副反應(yīng)如自聚，也可將丁醇和Qms醇一起加

7、入與糖反應(yīng)，表現(xiàn)上似乎為一步法，但實(shí)際上還是二步法，由于丁醇與糖反應(yīng)速率常數(shù)遠(yuǎn)大于長鏈脂肪醉與糖的反應(yīng)速率常數(shù)，實(shí)際反應(yīng)歷程還是先生成丁昔后再進(jìn)行轉(zhuǎn)糖昔化反應(yīng)。轉(zhuǎn)糖化反應(yīng)的深度可以通過丁醇的蒸出量人為控制，一般不位丁醇全部轉(zhuǎn)化，保留少量丁苦以使粗APG粘度不致太大，以利于粗APG的脫醇精制，殘留丁甘在一定范圍內(nèi)對APG的表面活性影響很小。(2)直接法糖甘化法利用長鏈脂肪碎在酸性催化劑存在下直接與葡萄糖反應(yīng)，生成APG和水，利用真空和氮?dú)獗M快地除去反應(yīng)生成的水；OHOH出于脂肪碎與糖極性差異較大，葡萄糖在脂

8、肪酸中的溶解度較小，因此催化劑的選擇及工藝控制甚為重要。除了常用的催化劑如硫酸、對甲苯堿酸等外，具有乳化性能的酸性催化劑如十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸及烷基荼備酸也不失為一類優(yōu)良的催化劑，更有助于糖營化反應(yīng)，減少聚糖的生成。(3)Koenigs—Khorr法葡萄糖經(jīng)過乙?；?，在HBr-HAc存在下生成糖甘基浪化物，再用Ag2O催化與脂肪醇反應(yīng)，生成烷基糖甘。但其用貴金屬為催化劑價(jià)格較高，且操作繁瑣，開發(fā)應(yīng)用受到限制。(4)酶