[发明专利]一种葡萄糖基双子非离子表面活性剂、两性表面活性剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种葡萄糖基双子非离子表面活性剂、两性表面活性剂及其合成方法，其中糖基双子非离子表面活性剂是由C8‑C18长链烷基缩水甘油醚与中间体烷基二葡萄糖二胺反应得到，这种表面活性剂结合了糖基表面活性剂的温和无刺激、环境友好的优点，还具备了双子表面活性剂的优异性能，如进一步提高表面活性、降低临界胶束浓度等，该合成工艺比较简单，设备要求低，适于工业化生产；进一步的，将该表面活性剂与氯乙酸钠进行羧甲基化反应制备了一种葡萄糖基双子两性表面活性剂，具有良好的表面活性和复配协同效应。

技术领域

本发明涉及表面活性剂领域，确切地说是一种葡萄糖基双子非离子表面活性剂、两性表面活性剂及其合成方法。

背景技术

表面活性剂应用广泛，被称为“工业味精”。表面活性剂在溶液中能形成胶束，并能定向吸附于两相界面上，降低界面(表面)张力，具有乳化、渗透、分散、增溶、起泡、润湿、去污、柔软、抗静电等性能，应用于食品、化妆品、洗涤用品、医药、农业、石油开采、矿物浮选以及纺织、印染、造纸等诸多领域。

传统的表面活性剂多采用石油以及动植物油脂衍生的产品。但近年来，由于石油及天然油脂资源的有限和价格不断上涨，迫使人们去寻找新原料来源。资源丰富的淀粉无疑是最廉价和可再生的有机化工原料。另一方面，从产品的生物降解性和环境相容性来看，相比于传统石油基表面活性剂而言，由可再生资源淀粉发展而来的表面活性剂不仅生物降解性好，而且对人体的毒性和刺激性等安全性明显优于石油基产品，已成为近年来表面活性剂研究的热点和重要发展方向。目前商业化开发比较成功的糖基表面活性剂，有烷基糖苷、葡糖酰胺和糖酯等，其中烷基糖苷APG被誉为新一代世界级绿色表面活性剂，表面张力低、泡沫丰富、去污力强、配伍性能好，且生物降解性高、无毒无刺激，在欧美多个公司如德国Henkel公司、美国P&G公司和法国Seppic公司已大规模生产，在我国也已实现工业化生产。

双子表面活性剂是一类双亲油基双亲水基的两亲物。相比于传统的单链—单头(单亲水基)、单尾(单疏水基)表面活性剂，在结构上双子表面活性剂是通过一个spacer联接基团将两个单烷基链单头基普通表面活性剂连接在一起构成的。双子型表面活性剂的独特分子结构使其具有传统表面活性剂所无法比拟的性质，如很低的cmc、更高的表面活性；双子表面活性剂还具有优良的应用性能，如良好的水溶性、润湿、起泡、钙皂分散性，一般具有更低的Krafft点，因而有较大的温度适用范围。此外，一些短链连接的双子表面活性剂在相当低的浓度时就显出一些突出的流变特性(粘弹性、胶凝作用、切稠现象)。这些都预示着双子表面活性剂将会为表面活性剂的应用带来新的变革。

随着表面活性剂研究的不断深入，人们结合上述两类表面活性剂的特性，研究开发出了糖基双子型表面活性剂。一些研究已经表明该类表面活性剂在食品、日用化工、工业分离、石油、生物医药、农业等诸多领域有着广泛的应用。

目前，报道的糖基双子型表面活性剂主要有以下几类：

(1)烷基糖苷类双子表面活性剂：

Castro等合成了间隔基通过葡萄糖2位羟基酯连接的葡萄糖丁苷双子表面活性剂，并研究了该类非离子表面活性剂的界面性质与间隔基连接的位置、糖苷的端基构型、间隔基的类型对表面活性剂的影响。

朱红军等以烷基糖苷(APG)制得的氯代糖苷与二乙胺反应生成糖苷基叔胺，然后再与1,2-二溴乙烷进行季铵化反应而制得双子阳离子烷基糖苷表面活性剂。其CMC为3.16×10^-3mol/L，γ_CMC为29.4mN/m，并且具有较低的Krafft点，亲水性较好。

申请号CN201010538350.5公开了用葡萄糖与二卤代醇在温度80～130℃，真空度0.06～0.099MPa的条件下反应2～5小时，得到二卤代糖苷中间体，再经季铵化反应，最终得到一种糖基季铵盐双子表面活性剂，它的结构通式如下：