淀粉基表面活性剂

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1、淀粉基表面活性剂—烷基糖苷【摘要】：烷基糖苷（APG）是由糖的半缩醛羟基同醇羟基在酸性催化剂作用下脱水而生成的化合物，是新一代温和、绿色、环保型表面活性剂。APG的应用领域非常广泛，如洗涤剂、化妆品、生物化工、食品添加剂、农药增效剂等领域。它性能优越，适应了“绿色”和“环保”的要求，应用日益广泛。烷基糖苷（APG）是一类新型的非离子表面活性剂，它以碳水化合物和天然脂肪醇为原料制成。由淀粉制成的表面活性剂，由于其结构中含有葡萄糖单元，因此，除了具有传统表面活性剂的优异性能外，还具有许多独特的性能[1]。所以，目前开发和利用廉价的淀粉基

2、表面活性剂越来越引起人们的重视。【关键字】：烷基糖苷、性质、合成、应用、非离子表面活性剂【正文】：一.烷基糖苷的性质烷基糖苷是糖类化合物和高级醇的缩合反应产物。其较典型的结构式为：烷基糖芳的特殊结构决定了它具有下列独特性质：①有良好的表面活性及润湿性；②能够完全生物降解，对环境无污染；③无毒，对眼睛、皮肤无刺激性；④无浊点；⑤易溶于水，不溶于一般有机溶剂。1.物理性质纯APG为白色固体。实际产品由于其组成不同，分别呈奶油色、淡黄色、琥珀色。工业上收到的APG为吸潮性固体。烷基多苷一般溶解于水，但难溶解于一些常见的有机溶剂。在相同聚合

3、度的情况下，随着疏水基烷链的增长，APG在水中的溶解度下降[2]。2.生物降解性与安全性　ＡＰＧ基本无毒，无刺激性，具有良好的生物降解性,降解快而完全;ＡＰＧ对眼粘膜刺激性及一次皮肤刺激性均极低,其刺激指数与月桂基硫酸钠(ＳＬＳ)、月桂醚硫酸钠(ＳＬＥＳ)及月桂醚磺基琥珀酸二钠(ＳＢ3)相比较低,对人体作用温和无毒。3．皮肤刺激性APG的极性基团为天然糖结构，这是低刺激性的主要原因。APG的皮肤刺激性与烷基碳链平均长度有关。烷基碳链平均长度越短，对皮肤刺激性越小，聚糖度对皮肤刺激性则影响很小。4.抗菌性C8~10-APG具有比AEO

4、更强的广谱抗菌活性，且随着烷基碳链的增长，抗菌性增强。以十二烷基的各种糖苷对革兰氏阳性菌以及真菌的抗菌活性最佳[3]。5.表面张力烷基碳原子数大于C8的糖苷均具有优良的表面性，烷基糖苷的表面张力随温度的升高而降低。随着ＡＰＧ烷基碳链的增长,其表面张力明显降低,且在烷基碳数为12时达到最低值。二.烷基糖苷的合成1.合成方法：烷基糖昔表面活性剂的主要原料是以葡萄糖为主的各种糖类物质和脂肪醇。糖可以从丰富的农副产品来获得，它来源稳定且价廉；高级醛原料为C8~C18的饱和醇，既可来自农副产品，又可来自石油资源。淀粉是自然界中含有比较丰富多糖

5、的碳水化合物，其结构是由多个葡萄糖单元（C6H10O5）和α-1，6糖苷键和α-1，4糖苷键连接起来形成的大分子（C6H10O5）n[4]。通过淀粉发生水解反应，生成水解产物———葡萄糖，在酸的催化下，使其半缩醛羟基与醇类进行糖基转移反应，制备烷基糖苷。烷基糖苷的合成方法很多，共有6条可能的合成路线：转糖苷化法；直接糖苷化法；Koenigs—Khorr法；酯催化法；原酯法；糖的缩团物的醇解。考虑到实用性和经济因素，真正可用于且已实施了工业化生产的只有直接糖苷化法(也称一步法)和转糖苷化法(也称二步法)。(1)转糖苷化法利用低碳醇如乙

6、二醇、丙二酵或丁醇与淀粉或葡萄糖在硫酸、对甲苯磺酸或磺基琥珀酸等酸性催化剂存在下反应生成低碳糖昔如丁昔，再与C8-18脂肪醉发生转糖苷化反应，生成长链烷基多苷和低碳醇，低碳醉可再回收利用，反应表示如下：由于糖在低碳醇中的溶解度较小，将糖分批或连续地加入反应体系比较好，既保证了反应所需要的糖，又避免了大量固体糖粒长期受高温影响发生副反应如自聚，也可将丁醇和C8-18醇一起加入与糖反应，表现上似乎为一步法，但实际上还是二步法，由于丁醇与糖反应速率常数远大于长链脂肪醉与糖的反应速率常数，实际反应历程还是先生成丁苷后再进行转糖苷化反应。转糖

7、化反应的深度可以通过丁醇的蒸出量人为控制，一般不位丁醇全部转化，保留少量丁苦以使粗APG粘度不致太大，以利于粗APG的脱醇精制，残留丁苷在一定范围内对APG的表面活性影响很小。(2)直接法糖苷化法利用长链脂肪碎在酸性催化剂存在下直接与葡萄糖反应，生成APG和水，利用真空和氮气尽快地除去反应生成的水；由于脂肪碎与糖极性差异较大，葡萄糖在脂肪酸中的溶解度较小，因此催化剂的选择及工艺控制甚为重要。除了常用的催化剂如硫酸、对甲苯磺酸等外，具有乳化性能的酸性催化剂如十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸及烷基荼磺酸也不失为一类优良的催化剂，更有助于糖营

8、化反应，减少聚糖的生成。(3)Koenigs—Khorr法葡萄糖经过乙酰化后,在HBr-HAc存在下生成糖苷基溴化物,再用Ag2O催化与脂肪醇反应,生成烷基糖苷。但其用贵金属为催化剂价格较高，且操作繁琐，开发应用受到限制。(4)酶催化