一种不对称 Gemini 结构烷基糖苷的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种不对称 Gemini 结构烷基糖苷的制备方法，属于烷基糖苷制备技术领域。本发明采用木薯淀粉为原料直接制备淀粉基十二烷基糖苷，与十六烷基二甲基叔胺及环氧氯丙烷用取代及季铵化，合成不对称 Gemini 结构烷基糖苷表面活性剂；本发明制备的不对称 Gemini 结构烷基糖苷兼具烷基糖苷制备工艺简单，且在制备过程中无废液及污染物排出，不会造成环境污染。且由于不对称 Gemini 结构的高效性，使得制成的不对称 Gemini 结构烷基糖苷具有优异的泡沫性能和乳化性能，且润湿性良好,可广泛应用于生物化工、食品加工、化妆品等行业。
【专利说明】
一种不对称Gemini结构烷基糖苷的制备方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种不对称Gemini结构烧基糖苷的制备方法，属于烧基糖苷制备技术领域。
【背景技术】
[0002]烷基糖苷简称(APG)，是由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成的，具有优良的生态学和毒理学性质、优异的物理化学性质以及良好的配伍性能，其表面张力低，去污力强，泡沫丰富而细腻，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显，且无毒、无害、无刺激，生物降解性优于现在任何一类表面活性剂，是一种性能优良的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，也是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂。
[0003]烷基糖苷可作为洗发香波、沐浴露、洗面奶、洗衣液、洗手液、餐具洗涤液、蔬菜水果清洗剂等日用化工的原料;也用在皂粉、无磷洗涤剂、无磷洗衣粉等合成洗涤剂中；亦可作为食品、农药、硅油的乳化分散剂，杀虫剂、除草剂的增效剂，农膜防雾剂、塑料助剂;还可用于医药、生物工程、消防药剂、纺织助剂、涂料、感光材料、制革、采油、选矿、橡塑，能源等多种领域，具有广泛的应用前景。
[0004]APG虽然应用范围广，性能优良，合成方法多，但较高的生产成本限制了其大规模工业化应用。此外，烷基糖苷水溶液泡沫丰富，不易漂洗，也限制了其在洗涤领域的应用，因此需要对其进行改性。但仅对烷基糖苷改性并不能显著提高其表面性能，因此寻找更为高效的结构成为研究的切入点。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题:针对烷基糖苷水溶液泡沫丰富，不易漂洗，且对环境污染大，对烷基糖苷改性并不能显著提高其表面性能的问题，本法明提供了一种新型不对称烷基糖苷的制备方法;本发明采用木薯淀粉为原料直接制备淀粉基十二烷基糖苷，与十六烷基二甲基叔胺及环氧氯丙烷用取代及季铵化，合成不对称Gemini结构烷基糖苷表面活性剂；本发明制备的不对称Gemini结构烷基糖苷兼具烷基糖苷的绿色性及不对称Gemini结构的高效性，具有优异的泡沫性能和乳化性能，且润湿性良好。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)称取60?80g木薯淀粉，加入100?120mL乙二醇中，以300?400r/min搅拌15?20min，缓慢加入5?8mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌30?40min，加入80?10g正十二醇，加入1.6?2.0g对甲苯磺酸，加热至115?120 °C，反应4?5h，冷却至75?80 °C，静置2?3h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8?9，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷，备用；
(2)称取80?90g十六烷基二甲基叔胺盐酸盐，加入80?10mL无水乙醇中，以300?400r/min揽摔15?20min，以0.5mL/min滴加10?12mL环氧氯丙烧至混合液中，在25?30 °C恒温水浴下，反应3?4h，减压蒸馏至原溶液体积的30?40%，抽滤，得白色针状固体；
(3)称取50?60g上述步骤(I)制备的淀粉基十二烷基糖苷，与200?220mL丙酮，10?12mL吡啶，加入反应釜中，在氮气保护下，边搅拌边加入60?70g二乙胺，加热至50?60°C，反应8?1h，冷却至室温，减压蒸馏至原溶液体积的30?40%，抽滤，得淡黄色粉末状固体；
(4)将上述步骤(2)制备的白色针状固体加入50?60mL乙酸乙酯中，加入上述淡黄色粉末状固体，加热至50?600C，反应8?I Ih，冷却至室温，过滤，将滤渣浸泡在50?60mL体积比为1:1的丙酮:乙酸乙酯混合溶液中重结晶3?5次，过滤，置于105?110 °C干燥箱中干燥2?3h，得新型不对称烷基糖苷。
[0007]本发明的应用方法是:将本发明制得的不对称Gemini结构烷基糖苷制成洗涤剂，将10?30ml洗涤剂倒入需清洗的餐具中，然后用常规清洗方法进行清洗，3?5min可全部清洗干净，去污力提高18?25%。
[0008]本发明的有益效果是:
(1)本发明的工艺简单、生产成本低、过程安全可靠、原料利用率高、产品质量好；
(2)本发明制备的烷基糖苷是一种符合绿色化工发展要求的合成烷基糖苷的生产工
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【具体实施方式】
[0009]首先称取60?80g木薯淀粉，加入100?120mL乙二醇中，以300?400r/min搅拌15?20min，缓慢加入5?8mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌30?40min，加入80?10g正十二醇，加入1.6?2.0g对甲苯磺酸，加热至115?120°C，反应4?5h，冷却至75?80 °C，静置2?3h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8?9，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷，备用；然后称取80?90g十六烷基二甲基叔胺盐酸盐，加入80?10mL无水乙醇中，以300?400r/min揽摔15?20min，以0.5mL/min滴加10?12mL环氧氯丙烧至混合液中，在25?30 °C恒温水浴下，反应3?4h，减压蒸馏至原溶液体积的30?40%，抽滤，得白色针状固体;再将称取50?60g上述步骤制备的淀粉基十二烷基糖苷，与200?220mL丙酮，10?12mL吡啶，加入反应釜中，在氮气保护下，边搅拌边加入60?70g二乙胺，加热至50?60°C，反应8?1h，冷却至室温，减压蒸馏至原溶液体积的30?40%，抽滤，得淡黄色粉末状固体;最后将上述步骤制备的白色针状固体加入50?60mL乙酸乙酯中，加入上述淡黄色粉末状固体，加热至50?60 °C,反应8?11h，冷却至室温，过滤，将滤渣浸泡在50?60mL体积比为1:1的丙酮:乙酸乙酯混合溶液中重结晶3?5次，过滤，置于105?110 °C干燥箱中干燥2?3h，得新型不对称烷基糖苷。
[0010]实例I
首先称取60g木薯淀粉，加入10mL乙二醇中，以300r/min搅拌15min，缓慢加入5mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌30min，加入80g正十二醇，加入1.6g对甲苯磺酸，加热至115°C，反应4h，冷却至75°C，静置2h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷，备用;然后称取80g十六烷基二甲基叔胺盐酸盐，加入80mL无水乙醇中，以300r/min搅拌15min，以0.5mL/min滴加1mL环氧氯丙烧至混合液中，在25°C恒温水浴下，反应3h，减压蒸馏至原溶液体积的30%，抽滤，得白色针状固体;再将称取50g上述步骤制备的淀粉基十二烷基糖苷，与200mL丙酮，1mL吡啶，加入反应釜中，在氮气保护下，边搅拌边加入60g二乙胺，加热至50 0C，反应8h，冷却至室温，减压蒸馏至原溶液体积的30%，抽滤，得淡黄色粉末状固体;最后将上述步骤制备的白色针状固体加入50mL乙酸乙酯中，加入上述淡黄色粉末状固体，加热至50°C，反应8h，冷却至室温，过滤，将滤渣浸泡在50mL体积比为1:1的丙酮:乙酸乙酯混合溶液中重结晶3次，过滤，置于105 °C干燥箱中干燥2h，得新型不对称烷基糖苷。
[0011]本发明的应用方法是:将本发明制得的不对称Gemini结构烷基糖苷制成洗涤剂，将1ml洗涤剂倒入需清洗的餐具中，然后用常规清洗方法进行清洗，3min可全部清洗干净，去污力提尚18 %。
[0012]实例2
首先称取70g木薯淀粉，加入I 1mL乙二醇中，以350r/min搅拌18min，缓慢加入7mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌35min，加入90g正十二醇，加入1.8g对甲苯磺酸，加热至1180C，反应4.5h，冷却至78°C，静置2.5h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8.5，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷，备用;然后称取85g十六烷基二甲基叔胺盐酸盐，加入90mL无水乙醇中，以350r/min搅拌18min，以0.5mL/min滴加IlmL环氧氯丙烧至混合液中，在25?30°C恒温水浴下，反应3.5h，减压蒸馏至原溶液体积的35%，抽滤，得白色针状固体;再将称取55g上述步骤制备的淀粉基十二烧基糖苷，与21mL丙酮，I ImL卩比啶，加入反应爸中，在氮气保护下，边搅拌边加入65g二乙胺，加热至55 0C，反应9h，冷却至室温，减压蒸馏至原溶液体积的35%，抽滤，得淡黄色粉末状固体;最后将上述步骤制备的白色针状固体加入55mL乙酸乙酯中，加入上述淡黄色粉末状固体，加热至55°C，反应9h，冷却至室温，过滤，将滤渣浸泡在55mL体积比为1:1的丙酮:乙酸乙酯混合溶液中重结晶4次，过滤，置于108°C干燥箱中干燥
2.5h，得新型不对称烷基糖苷。
[0013]本发明的应用方法是:将本发明制得的不对称Gemini结构烷基糖苷制成洗涤剂，将20ml洗涤剂倒入需清洗的餐具中，然后用常规清洗方法进行清洗，4min可全部清洗干净，去污力提尚2 2 %。
[0014]实例3
首先称取80g木薯淀粉，加入120mL乙二醇中，以400r/min搅拌20min，缓慢加入8mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌40min，加入10g正十二醇，加入2.0g对甲苯磺酸，加热至120°C，反应5h，冷却至80°C，静置3h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至9，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷，备用；然后称取90g十六烷基二甲基叔胺盐酸盐，加入10mL无水乙醇中，以400r/min搅拌20min，以0.5mL/min滴加12mL环氧氯丙烧至混合液中，在30°C恒温水浴下，反应4h，减压蒸馏至原溶液体积的40%，抽滤，得白色针状固体;再将称取60g上述步骤制备的淀粉基十二烷基糖苷，与220mL丙酮，12mL吡啶，加入反应釜中，在氮气保护下，边搅拌边加入70g二乙胺，加热至600C，反应1h，冷却至室温，减压蒸馏至原溶液体积的40%，抽滤，得淡黄色粉末状固体;最后将上述步骤制备的白色针状固体加入60mL乙酸乙酯中，加入上述淡黄色粉末状固体，加热至60°C，反应llh，冷却至室温，过滤，将滤渣浸泡在60mL体积比为1:1的丙酮:乙酸乙酯混合溶液中重结晶5次，过滤，置于110 °C干燥箱中干燥3h，得新型不对称烷基糖苷。
[0015]本发明的应用方法是:将本发明制得的不对称Gemini结构烷基糖苷制成洗涤剂，将30ml洗涤剂倒入需清洗的餐具中，然后用常规清洗方法进行清洗，5min可全部清洗干净，去污力提1? 2 5 % D
【主权项】
1.一种不对称Gemini结构烧基糖苷的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)称取60?80g木薯淀粉，加入100?120mL乙二醇中，以300?400r/min搅拌15?20min，缓慢加入5?8mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌30?40min，加入80?10g正十二醇，加入1.6?2.0g对甲苯磺酸，加热至115?120 °C，反应4?5h，冷却至75?80 °C，静置2?3h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8?9，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷，备用； (2)称取80?90g十六烷基二甲基叔胺盐酸盐，加入80?10mL无水乙醇中，以300?400r/min搅拌15?20min，以0.5mL/min滴加10?12mL环氧氯丙烧至混合液中，在25?30 °C恒温水浴下，反应3~4h，减压蒸馏至原溶液体积的30?40%，抽滤，得白色针状固体； (3)称取50?60g上述步骤(I)制备的淀粉基十二烷基糖苷，与200?220mL丙酮，10?12mL吡啶，加入反应釜中，在氮气保护下，边搅拌边加入60?70g二乙胺，加热至50?60°C，反应8?10h，冷却至室温，减压蒸馏至原溶液体积的30?40%，抽滤，得淡黄色粉末状固体； (4)将上述步骤(2)制备的白色针状固体加入50?60mL乙酸乙酯中，加入上述淡黄色粉末状固体，加热至50?60°C，反应8?I Ih，冷却至室温，过滤，将滤渣浸泡在50?60mL体积比为1:1的丙酮:乙酸乙酯混合溶液中重结晶3~5次，过滤，置于105?110°C干燥箱中干燥2?3h，得不对称Gemini结构烧基糖苷。
【文档编号】C11D1/66GK106085615SQ201610484290
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】郭迎庆, 王龙, 薛蕾
【申请人】郭迎庆