專利名稱：含糖苷基的新型表面活性劑的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是含糖苷基的新型表面活性劑的制備。屬于化學(xué)、化工、輕工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
利用碳水化合物生產(chǎn)表面活性劑具有許多優(yōu)點(diǎn)原料廉價(jià)而資源豐富，且可再生;所得產(chǎn)品性能優(yōu)良，且生物降解性能好;可生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多而用途廣泛。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)，外相繼發(fā)表了一些利用碳水化合物來(lái)生產(chǎn)表面活性劑的專利和研究文章及綜述。1989年《化學(xué)工藝》(CHEMTECH，Vol19 No.12)報(bào)導(dǎo)的“Philip A.Egan”的介紹文章“用天然產(chǎn)物制表面活性劑”(Surfactants from biomass)和1989年第4期《日用化學(xué)工業(yè)》報(bào)導(dǎo)的徐長(zhǎng)卿的綜述文章“淀粉基表面活性劑的研究和開(kāi)發(fā)”都分別介紹了目前已有文獻(xiàn)，利用碳水化合物生產(chǎn)的幾類表面活性劑①烷基糖苷;②脂肪酸糖苷酯;③葡萄糖胺等。
本發(fā)明的目的是利用廉價(jià)而豐富的再生資源碳水化合物，特別是淀粉及淀粉的水解物和高級(jí)叔胺來(lái)制備含糖苷基的新型表面活性劑。
本發(fā)明的目的是如下實(shí)現(xiàn)的。將含氯的醇在一定的溫度下，一定的反應(yīng)條件(催化劑、減壓操作)下，與淀粉或淀粉的水解物作用，制備氯代醇多糖苷，然后將其與高級(jí)叔胺作用便得到了含糖苷基的新型表面活性劑。
在現(xiàn)有技術(shù)中，利用碳水化合物，例如淀粉以及它的水解物制備的表面活性劑，主要是屬于非離子型的，利用淀粉及水解物制備既有季銨鹽，又含有糖苷結(jié)構(gòu)的表面活性劑，目前未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)的產(chǎn)品與一般的兩性表面活性劑相比價(jià)格較低。本發(fā)明所述的方法，使利用淀粉及淀粉的水解物生產(chǎn)表面活性劑比以前的技術(shù)變的容易。本發(fā)明所述的方法易進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。含氯的醇指的是由二元醇或多元醇與環(huán)氧氯丙烷作用而生成的醇，它的一個(gè)特例是氯乙醇，常用的可以是乙二醇、二甘醇、三甘醇、甘油、丙二醇等，最好是用二甘醇，因?yàn)槎蚀伎捎森h(huán)氧乙烷高壓水合法制乙二醇的副產(chǎn)品中方便得到。
含氯醇與碳水化合物反應(yīng)的溫度范圍90℃-150℃取決于采用加熱的方式，如果用普通的加熱方式，反應(yīng)的最好溫度范圍為115℃-125℃。如果用微波加熱，反應(yīng)的最好溫度為95℃-105℃，含氯醇與碳水化合物的作用是在酸催化下進(jìn)行的，所使用的酸可以是鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸等，最好是使用硫酸，因?yàn)樗阋?，且得到產(chǎn)品的色澤較滿意。
本發(fā)明采用把催化量的酸混入碳水化合物中，而隨碳水化合物加入反應(yīng)體系，所用的催化劑的量根據(jù)需要而定，小于投入碳水化合物總量1%。一般來(lái)說(shuō)，催化劑用量較大時(shí)，反應(yīng)時(shí)間縮短，但所得產(chǎn)物色澤較深，反之亦然，反應(yīng)需在一定的真空度下進(jìn)行，以便快速除去淀粉或淀粉水解物中的水及苷化反應(yīng)生成的水，較理想的是真空度盡可能的低，含氯醇與淀粉及水解物的投料比采用1∶1，為提高反應(yīng)程度，使用了逐漸加入碳水化合物的方法，所使用的碳水化合物可以是淀粉及其水解物，最好是液體葡萄糖或工業(yè)葡萄糖。
將氯代醇多糖苷的水溶液與高級(jí)叔胺等摩爾混合在80-100℃溫度下反應(yīng)一定時(shí)間，便得到了最終產(chǎn)物。氯代醇多糖苷水溶液的濃度一般為50%以上。反應(yīng)物中可加少量的堿(如Na2CO3、NaOH)作催化劑，以加速反應(yīng)的進(jìn)行。
本發(fā)明提供以下實(shí)施例，以便更進(jìn)一步說(shuō)明制備含糖苷基的新型兩性表面活性劑的方法。
實(shí)驗(yàn)1、利用甘油、環(huán)氧氯丙烷、液體葡萄糖(DE值30)、二甲基烷基胺制備的新型表面活性劑。
在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、滴液漏斗、回流冷凝管的500ml四頸瓶中，加入118g(約1.2mol)甘油，加入三氟化硼乙醚溶液0.25ml，攪拌下，保溫50-60℃，由滴液漏斗滴加110g(約1.2mol)環(huán)氧氯丙烷，1.5小時(shí)加完后，保持體系50-60℃反應(yīng)1小時(shí)，得粘稠的無(wú)色液體氯代醇產(chǎn)物228g。
在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、滴液漏斗和減壓蒸餾裝置的500ml四頸瓶中，加入上述無(wú)色粘稠液體201g(1.06mol)水浴加熱(90-95℃)，攪拌，減壓(2.7kPa)下，逐漸滴入410g含量為47%的液體葡萄糖(DE值30，1.07mol，其中含硫酸1.4g)，加完后，得淺灰色粘稠液體，保溫110-115℃，減壓(2.7kPa)下反應(yīng)1小時(shí)，加入1.4gCaCO3中和，得氯代醇糖苷產(chǎn)物384g。
將上述產(chǎn)物362g溶于400ml水中，活性碳脫色后，濃縮、得含量為64.8%淺黃色透明液體氯代醇糖苷的水溶液527g。
在250ml三頸圓底燒瓶中，按摩爾比1∶1加入含量為64.8%的上述氯代醇糖苷和二甲基烷基胺，攪拌下，加熱回流3-5小時(shí)，反應(yīng)體系由開(kāi)使的兩相變成均勻的溶液得新型表面活性劑(含量為80%)。由幾種不同的二甲基烷基胺制備的產(chǎn)品表面張力見(jiàn)下表所用的二甲基烷基胺 產(chǎn)品外觀 表面張力(0.1%.20℃.mN/m)二甲基癸胺 淺橙紅色透明液體 34二甲基十二胺 淺橙紅色透明液體 31二甲基十六胺 淺橙紅色膏狀體 30實(shí)驗(yàn)2、利用二甘醇、環(huán)氧氯丙烷、工業(yè)葡萄糖(DE值70)及二甲基十二胺制備的新型表面活性劑。
在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、滴液漏斗和回流冷凝管的500ml四頸瓶中，加入212g(2.0摩爾)二甘醇，0.50ml三氟化硼乙醚液，攪拌下，保持溫度在50-60℃，滴加193.5g環(huán)氧氯丙烷，2小時(shí)加完后，保持體系50-60℃反應(yīng)1小時(shí)，得無(wú)色透明液體氯代醇406g。
在250ml三頸瓶中，加入上述氯代醇50.0g(約0.25ml)，放入自制的微波加熱器內(nèi)(實(shí)用新型專利申請(qǐng)91 2 02237 X)安裝好溫控器，電動(dòng)攪拌、減壓蒸餾裝置及滴液漏斗。微波加熱，保持體系溫度96-98℃，壓力1.3kPa條件下，逐漸加入DE值為70的工業(yè)葡萄糖(天津葡萄糖廠)的濃縮液(含固量為58.1%其中混入0.20g硫酸)，半小時(shí)加完后，繼續(xù)維持上述反應(yīng)條件反應(yīng)1小時(shí)，得淺棕色的粘稠物氯代醇糖苷92g，加入含1.2gNa2CO3的4ml水溶液中和體系中的酸，然后加入52.5g工業(yè)品二甲基十二胺，加熱，攪拌，保持溫度85-90℃，反應(yīng)3小時(shí)，體系變成均勻溶液，得表面活性劑產(chǎn)品180g(含量80%)表面張力(0.1%，20℃)31mN/m。
權(quán)利要求
1.一種制備含糖苷基的新型表面活性劑的方法，其特征是利用氯代醇與碳水化合物在酸催化作用下得到氯代醇多糖苷，進(jìn)而氯代醇多糖苷與高級(jí)叔胺作用而得到表面活性劑。
2.權(quán)利要求1所述的制備方法中所使用的氯代醇指的是氯乙醇以及乙二醇、二甘糖、三甘醇、丙二醇、甘油等這樣易得到的二元醇或多元醇與環(huán)氧氯丙烷作用后的產(chǎn)物。
3.權(quán)利要求1中所述的碳水化合物是指淀粉或淀粉的水解物，如液體葡萄糖、葡萄糖等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述制備的氯代醇多糖苷的方法，其特征是利用氯代醇與碳水化合物在酸催化劑作用下加熱，真空除水操作下制備氯代醇多苷的方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備氯代醇多糖苷的方法，其特征是醇與碳水化合物的投料比為1∶1，采用把催化量的酸混勻于碳水化合物中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸加入含有催化劑的碳水化合物的方法。
全文摘要
本發(fā)明是含糖苷基的新型表面活性劑的制備。屬于化學(xué)、化工、輕工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。它主要是利用氯代醇在一定條件下與淀粉水解物制備氯代醇多糖苷，進(jìn)而與高級(jí)叔胺作用而得到含糖苷基的新型表面活性劑。本方法簡(jiǎn)單易行，所得產(chǎn)品性能優(yōu)良，可廣泛用于紡織助劑和日用化學(xué)工業(yè)中。
文檔編號(hào)B01F17/56GK1074389SQ9210008
公開(kāi)日1993年7月21日 申請(qǐng)日期1992年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月15日
發(fā)明者郭明林 申請(qǐng)人:天津紡織工學(xué)院