一種烷基糖苷雙子表面活性劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種烷基糖苷雙子表面活性劑及其制備方法，烷基糖苷雙子表面活性劑為1,4-丁二醇雙琥珀酸烷基糖苷雙酯磺酸鈉。制備時(shí)：先將馬來(lái)酸酐與1,4-丁二醇加入到反應(yīng)釜中，再加入催化劑；然后加入烷基糖苷和有機(jī)溶劑，在減壓條件下反應(yīng)，略冷卻后過(guò)濾回收催化劑。濾液用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%NaOH中和至中性；加入亞硫酸氫鈉水溶液繼續(xù)反應(yīng)，最后減壓回收溶劑，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、分離提純后得到淡黃色的油狀產(chǎn)物。本發(fā)明具有的有益效果：本發(fā)明的烷基糖苷雙子表面活性劑高效、功能多，可以很好的應(yīng)用于日用化工、生物化工配方等領(lǐng)域。并且制備簡(jiǎn)單，過(guò)程易控，催化劑可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分離后重復(fù)利用，具有節(jié)能減耗、成本低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種烷基糖苷雙子表面活性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于表面活性劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種烷基糖苷雙子表面活性劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]表面活性劑是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類日常生活中常會(huì)用到的一種重要材料，傳統(tǒng)的表面活性劑有一個(gè)親水基團(tuán)和一個(gè)疏水基團(tuán)，其離子頭基間的電荷斥力或水化引起的分離傾向使得它們?cè)诮缑婊蚍肿泳奂w中難以緊密排列，造成表面活性偏低。而相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)千以上的高分子表面活性劑，盡管增溶性、增稠性、分散性、絮凝性等較佳，但一般難于在界面上形成穩(wěn)定的取向?qū)?，表面活性較傳統(tǒng)的表面活性劑弱，表面張力要很長(zhǎng)時(shí)間才能平衡。這些不足限制了傳統(tǒng)的表面活性劑和高分子表面活性劑的應(yīng)用。
[0003]1971年Bunton等率先合成了一族陽(yáng)離子型低聚表面活性劑，不過(guò)在當(dāng)時(shí)未引起重視。Menger于1991年合成了剛性基連接的雙離子頭基雙碳?xì)滏湵砻婊钚詣?，并命名為Geminis (天文學(xué)用語(yǔ)，意為雙子星座)，形象地表述了此類表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征。Rosen小組采納了 “Gemini”的命名，并系統(tǒng)合成和研究了氧乙烯及氧丙烯柔性基團(tuán)連接的Gemini表面活性劑，而后人們才真正系統(tǒng)地開展了這方面的研究工作。近年來(lái)，人們?cè)谔剿餍滦捅砻婊钚詣┑暮铣珊蛻?yīng)用方面作出巨大的努力。新型表面活性劑低聚表面活性劑(尤以Gemini為代表)的出現(xiàn)，引起了眾多學(xué)者的興趣和關(guān)注。這些新型表面活性劑一類高效、多功能的新型表面活性劑，是由兩個(gè)親水基團(tuán)和兩個(gè)疏水基團(tuán)通過(guò)聯(lián)接基團(tuán)聯(lián)接而成的一類新型的表面活性劑。與傳統(tǒng)的表面活性劑相比，打破了傳統(tǒng)表面活性劑單疏水基單親水基的結(jié)構(gòu)，雙子表面活性劑有更為優(yōu)良的物化性能和應(yīng)用性能。
[0004]燒基糖苷(Alkyl Polyglycoside,簡(jiǎn)稱APG)是由天然脂肪醇和葡萄糖縮合而成的，具有表面張力低、泡沫豐富細(xì)膩而穩(wěn)定、去污能力強(qiáng)、對(duì)皮膚和眼睛無(wú)刺激、產(chǎn)品相對(duì)來(lái)說(shuō)無(wú)毒、生物降解性好及對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，被譽(yù)為是新一代綠色表面活性劑。但是目前生產(chǎn)烷基糖苷的成本較高，從而限制了它在低檔產(chǎn)品中的使用，同時(shí)它的一些性能還需改善，如中長(zhǎng)鏈烷基單苷幾乎不溶于水，烷基糖苷的泡沫中等等。為了使烷基糖苷的優(yōu)點(diǎn)得以保留，并使缺點(diǎn)得到改善，可利用烷基糖苷是一個(gè)多羥基化合物的特點(diǎn)，作為反應(yīng)中間體與其它化學(xué)基團(tuán)反應(yīng)，生成烷基糖苷的衍生物。這一研究將成為烷基糖苷開發(fā)的新課題。國(guó)內(nèi)外對(duì)烷基糖苷衍生物研究較多，但多集中在烷基糖苷磺基琥珀酸酯、烷基糖苷硫酸酯、烷基糖苷磷酸酯等研究，而對(duì)烷基糖苷雙子表面活性劑的制備研究很少。
[0005]設(shè)計(jì)合成新型的烷基糖苷雙子表面活性劑是今后一個(gè)時(shí)期烷基糖苷衍生物開發(fā)應(yīng)用的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是為了提供一種新型、高效、多功能的烷基糖苷雙子表面活性劑。[0007]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案是:
一種烷基糖苷雙子表面活性劑，所述烷基糖苷雙子表面活性劑為1，4- 丁二醇雙琥珀酸烷基糖苷雙酯磺酸鈉，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種烷基糖苷雙子表面活性劑，其特征在于:所述烷基糖苷雙子表面活性劑為1，4- 丁二醇雙琥珀酸烷基糖苷雙酯磺酸鈉，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑，其特征在于:R為碳原子數(shù)為8~22的烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑，其特征在于:n為1.2~1.8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，包括以下步驟: (1)、單酯化反應(yīng):將馬來(lái)酸酐與1，4-丁二醇反應(yīng)，攪拌升溫至80~100°C，在此溫度下反應(yīng)3~5h，形成單酯化產(chǎn)物，反應(yīng)式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:在進(jìn)行所述步驟(1)的單酯化反應(yīng)、以及所述步驟(2)中的雙酯化反應(yīng)時(shí)，所述催化劑都為活性碳固載雜多酸，加入所述催化劑的重量為所述1，4- 丁二醇重量的1%~4%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:所述雜多酸的固載量為10%~40%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:所述雜多酸為磷鎢酸或者硅鎢酸中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中馬來(lái)酸酐與1，4_ 丁二醇的摩爾比為2:1~3:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:所述烷基糖苷與所述1，4- 丁二醇的摩爾比為2:1~3:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種烷基糖苷雙子表面活性劑的制備方法，其特征在于:在進(jìn)行所述步驟(2)中的雙酯化反應(yīng)時(shí)，所述有機(jī)溶劑與烷基糖苷的重量比為1:10~1:20，所述有機(jī)溶劑為甲苯 、氯苯或者N，N-二甲基甲酰胺中的任意一種。
【文檔編號(hào)】B01F17/56GK103623744SQ201310462281
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】鄭純智, 唐江宏, 張春勇, 張國(guó)華, 王雅珍, 文穎穎, 王耘 申請(qǐng)人:江蘇理工學(xué)院