[发明专利]一种特殊支链伯醇烷基糖苷的制备方法

说明书

本发明公开了一种特殊支链伯醇烷基糖苷的制备方法，包括以下步骤：将特殊支链伯醇与葡萄糖混合，加入有机酸/二元复合相转移催化剂，加热混合物并且抽真空至残压小于50mmHg为止，在温度为90～120℃的条件下回流4～24小时，当混合物变为半透明到透明状后监测反应至残余葡萄糖小于等于0.5％时，用氢氧化钠溶液中和，经真空减压脱醇，然后加入去离子水制成固含量为60％以上的溶液，经过脱色步骤，获得所述特殊支链伯醇烷基糖苷溶液；本发明采用有机酸/二元复合相转移催化剂体系，有效提高了特殊支链伯醇与葡萄糖缩醛的反应活性，该方法工艺流程简洁，糖苷转化率高且副反应少。

技术领域

本发明属于精细化工表面活性剂技术领域，具体地说，涉及一种特殊支链伯醇烷基糖苷的制备方法。

背景技术

特殊支链伯醇，又称β-支链醇，具有低粘度、低凝点、良好的生物降解能力、低色泽和优异的热稳定性等特殊性能而被广泛用于润滑剂、表面活性剂等领域。

以特殊支链伯醇合成的特殊支链烷基糖苷，不仅保留了烷基糖苷(APG)的独特性能，而且在高浓度下也可保持液体状态和流动性。低烷基链的支链APG兼有耐高浓度强碱、高浓度电解质和高温等特殊功能，在轻纺、冶金和采油等领域可作为耐极端环境的特种功能助剂使用，起到增溶、润湿、渗透、乳化和清洁等作用，目前研究还是较少[杨秀全，张军，周媛，等.烷基糖苷及其衍生物的技术进展[J].日用化学工业，2012，42(3):213-219；白亮，杨秀全，吴志宇等.支链烷基糖苷的合成及性能研究[J].日用化学工业，2015，45(10):557-560]。

支链醇羟基的空间位阻大，导致其与葡萄糖生成糖苷的反应活性低，使用传统的单一酸性催化剂，反应转化率很低甚至不转化。通过加强反应条件如升高温度，延长反应时间或提高体系真空度，效果均不理想。

公开号为CN109939612A的专利申请公开了一种格尔伯特醇烷基糖苷表面活性剂及其制备方法，其包括步骤：格尔伯特醇与葡萄糖在酸性复合相转移催化剂作用下，加热并抽真空回流进行缩醛反应生成格尔伯特醇烷基糖苷，用碱中和后即得；酸性复合相转移催化剂包括A、B两个组分，A组分选自磺酸类化合物和硫酸，B组分选自阳离子表面活性剂、环糊精，聚乙二醇和甲基封端聚乙二醇。本发明开发了一种酸性复合相转移催化体系，可提高特别是长碳链格尔伯特醇和葡萄糖缩合成烷基糖苷的反应活性，通过所述方法葡萄糖和格尔伯特醇形成缩醛即生成格尔伯特醇烷基糖苷。本发明的方法工艺流程简洁，副反应少，产品活性含量高，但其反应温度高、反应时间较长和选择性不太理想。

公开号为CN102643312A的专利申请的技术方案主要是用直接苷化法来合成异构伯醇烷基糖苷，以异构伯醇，葡萄糖为原料，以路易斯(Lewis)酸为催化剂，葡萄糖在酸性催化剂存在条件下可失去一分子水，形成碳正离子，然后再与一分子的异构伯醇作用形成稳定的缩醛即生成粗产品的异构伯醇烷基糖苷。该方法对位阻较大的2-丙基庚醇和2-丁基辛醇的效果不佳。

公开号为CN1105667A的专利申请公开了一种烷基葡糖苷的相转移催化合成法，反应与分馏并行操作，直接产物为淡黄色，不需脱色即可满足使用要求。它采用了包括所有在醚化反应中所用的酸性催化剂；将聚乙二醇用作相转移催化剂；使用C3-C5的一元醇作为活化溶剂；使用乙醇作为烷基葡糖苷产物气味的改善剂；使用Na₂SO₃与无机碱或有机碱组成的二元中和剂；所用的糖类物质可以是各种单糖、双糖及多糖。该方法使用的是短链一元醇作为“活化试剂”，相当于“两步法”即短链糖苷转化法，方法有异味以及短碳链糖苷残留问题致产品质量和表面活性降低，应用上受限于低端领域。

发明内容

针对现有技术中特殊支链伯醇与葡萄糖缩醛生成糖苷的反应活性不高、转化率低、反应时间长、副反应多的问题，本发明的目的是提供一种特殊支链伯醇烷基糖苷的制备方法，该方法采用了有机酸/二元复合相转移催化剂体系，有效提高了特殊支链伯醇葡萄糖缩醛的反应活性，该方法工艺流程简洁，反应时间短，糖苷转化率高且副反应少，而且该方法制备的特殊支链伯醇烷基糖苷具有表面张力低、润湿性能优异、低泡的特点。