sive high -carbon alcohol is eliminated by reduced pressure distillation .and then APG are purified by activated
carbon.
Key words: non-ionic surfactant; alkyl polyglucoside; APG; trans-glycosylation
收稿日期：2009-01-14 资助项目：广东药学院引进人才科研基金（启动）项目（2007YKEX02） 作者简介：刘蕤（1973-），女，湖南长沙人，广东药学院药科学院高级
实验师，硕士，主要从事精细化工新产品开发。
优良的表面活性和发泡能力，去污力强，配伍性能优 越，有良好的协同效应，生物降解迅速且彻底，无毒、 低刺激性、具有杀菌、提高酶活性等性能[ 1- 5 ]。
Sum 163 No.04
化学工程师 Chemical Engineer
2009 年第 4 期
文章编号：1002-1124（2009）04-0015-04
科
研
与 开
新型表面活性剂— ——烷基糖苷的合成
*
发
刘蕤
（广东药学院 药科学院，广东 广州 510子表面活性剂—— —辛基糖苷，癸基糖苷、十二烷基糖苷和十四烷基
烷基糖苷(Alkyl Polyglycoside，简称 APG)是天然 高表面活性和高生物降解性的一种环保型非离子 表面活性剂，是由葡萄糖的半缩醛羟基和脂肪醇羟 基，在酸的催化下失去一分子水而得到的产物。该产 物并非一个单纯化合物，而是糖聚合度不同的烷基 糖苷，如烷基单苷、烷基二苷、烷基三苷和烷基多苷 的混合物，其分子通式用 RO(G)n 来表示，其中，G 表 示 C5～C6 的糖苷单元；R 表示 C8 ~ C18 的烷基，可以 是饱和的也可以是不饱和的，可以是线性的也可以 是非线性的；n 表示糖单元个数，n=1 时称之为烷基 单糖苷，n≥2 时统称为烷基多糖苷，APG 不仅具有 传统表面活性剂的优异性能，还具有其独特的性能：
象。因此，选择适宜的反应温度对烷基糖苷的合成
polyglucoside, decyl polyglucoside、dodecyl polyglucoside and tetradecyl polyglucoside. Influence factors of syn－
thesis APG were investigated through single factor experimental method, and the suitable conditions of synthesis
0.0024 mol，其它条件不变的实验方案，结果见表 2。
表 2 葡萄糖与丁醇的反应配比对合成丁苷的影响
Tab.2 Effect of distribution ratio of glucose and butyl alcohol
for synthesized butyrosin
实验编号 糖醇比 反应时间 /min 糖转化率 /%
Tab.1 Effect of types and amount of catalysts for synthesized
butyrosin
反应 产物颜色 糖转
催化剂
时间
化率
/min
/%
十二烷基苯磺酸 0.004mol
170 浅黄色
92.6
十二烷基苯磺酸 0.0045mol
55
黄色(较深)
95.2
十二烷基苯磺酸 0.003 mol
synthesis octyl polyglucoside, decyl polyglucoside, dodecyl polyglucoside and tetradecyl polyglucoside 90~110 ℃,
100~115℃, 110~120℃ and 115~125℃ respectively ,but the same reaction time 60~80 minutes. After that exces－
1
1∶2
70
92.3
2
1∶3
60
93.3
3
1∶4
45
95.6
4
1∶5
42
95.6
5
1∶6
38
95.7
由表 2 可知，当醇糖比为 4∶1 时，第一步反应 的时间和葡萄糖的转化率都较其它的理想。当醇糖
比低于此值时，不仅会增加反应的时间，而且糖的
转化率也下降得比较多。当醇糖比高于此值时，反
应的时间基本上变化不大，而且葡萄糖的转化率增 加极小，但是醇用量的增加相应地加大正丁醇后处
16
刘 蕤:新型表面活性剂—— —烷基糖苷的合成 *
2009 年第 4 期
接苷化法复杂一些，但反应条件比较温和，反应时间
也短，尤其能克服直接苷化法容易产生焦糖的缺点。 2 结果与讨论
1 实验部分
1.1 主要仪器和药品
98- 1- C 型数字控温电热套；PYX- HG- 101- SA 电热恒温鼓风干燥箱；S312 数显恒速搅拌器；AVATAR360 型红外仪；减压蒸馏装置。
120℃、115 ~ 125℃，时间均为 60 ~ 80 min。采用减压蒸馏以除去过量的高碳醇并经活性炭提纯处理最终制得 质量较好的烷基糖苷。
关键词：非离子表面活性剂；烷基糖苷；APG；转苷化法
中图分类号: TQ 423.2
文献标识码: A
Preparation of the surfactant alkyl polyglucoside*
应物，在使用不同催化剂及用量时，其反应时间，反
应温度、反应产物色度及最终葡萄糖转化率见表 1。
由表 1 可知，催化剂的用量对反应速度的影响
相当大，恰到好处的用量不仅能够大大缩短反应时
间，而且能够得到颜色较为满意的产物。在上述所
用的催化剂中，对甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸都具
有良好的催化性能，但是就反应产物的颜色来说，
正丁醇、无水葡萄糖、甲苯、对甲苯磺酸、H3PO4、 浓 H2SO4、正辛醇、正葵醇、正十二醇、正十四醇、聚 乙二醇（400）、无水 Na2CO3、NaOH、活性碳，以上均 为化学纯；十二烷基苯磺酸（工业级）。
1.2 实验步骤
本实验采用二步法来合成烷基糖苷，先用葡萄 糖和正丁醇在酸性催化剂的作用下生成丁苷；再用 各种不同碳原子数的高碳醇与丁苷在适宜条件下 反应制备出各种碳原子数的烷基糖苷；用减压蒸馏 的方法在将过量的高碳醇分离出来；最后采用活性 炭对烷基糖苷粗产物进行脱色脱醇处理。 1.2.1 丁苷的合成 向四口烧瓶中加入一定量的 无水葡萄糖，正丁醇和催化剂，加入少量的甲苯作 为脱水剂，安装好反应回流装置，搅拌，缓慢加热升 温，并于回流温度下反应，反应生成的水经分水器 放出，观察反应现象，待反应液变清亮时继续回流 60min，反应结束后测定糖的转化率。 1.2.2 烷基糖苷的合成 将在优化方案下制得的 第一步反应的产物加入 500mL 的四口烧瓶中，再分 别加入经预热过的高碳醇，安装好减压装置，搅拌 使其混合均匀，缓慢加热，抽真空使反应体系维持 一定的真空度以便反应液中的丁醇在低温下能被 蒸馏出来，从而加快反应的进行。等反应结束时，破 除真空，停止加热，待反应液温度降至 80℃左右时， 加入中和剂调节 pH 值在 7.0 ~ 8.0 之间，搅拌加热， 安装好减压蒸馏装置，于所需真空度及蒸馏温度下 蒸馏出过量的各种高碳醇。 1.2.3 烷基糖苷初产物的后处理 上述反应制得 的烷基糖苷粗产物，其颜色及气味都很浓，这是由 于烷基糖苷中的对温度敏感物在高温蒸馏时所致 的，因此，必须对粗产物进行脱色脱醇处理。本实验 采用活性炭进行脱醇脱色。 1.2.4 糖转化率 糖的转化率可通过测定反应液 中残留糖的含量而得，本实验采用高锰酸钾滴定法[ 6 ]来测定反应产物中还原糖的残留量。
糖苷。通过单因素实验方法，探索了制备烷基糖苷的影响因素，得出适宜的合成工艺条件为∶葡萄糖∶正丁
醇∶高碳醇∶催化剂的摩尔比为 1∶4∶2∶0.02；合成丁苷的反应温度为 95 ~ 114℃ ，反应时间为 45 min；合 成辛基糖苷，癸基糖苷、十二烷基糖苷和十四烷基糖苷的转苷化温度分别是 90 ~ 110℃、100 ~ 115℃、110 ~
理的负荷和造成过多的能源消耗。因此，综合多方
面的因素，葡萄糖 ∶ 丁醇适宜的摩尔比为 1∶4。
2.3 转苷化温度
反应温度对反应速率及产物的影响较大，反应
速率随着反应温度升高而迅速加快。但当反应温度
到达一定值时，继续升高温度，这时反应速率增加 的速度变得极不明显，而产物的颜色却大大地加深
甚至发生很多副反应产生焦糖甚至碳化等不良现
procedure have been obtained, mole ratio of glucose to n-butyl alcohol , high-carbon alcohol and catalyst 1 ∶4∶2∶
0.024, reaction temperature of synthesis butyl polyglucoside 95~114℃, reaction time 45 minutes, temperature of
2.1 催化剂的类型和用量
转糖苷法合成烷基糖使可用的酸种类较多，通
过对文献资料的研究，并考虑到酸本身的特性对反
应时间、反应温度和葡萄糖的转化率。最终从中选
取了十二烷基苯磺酸，对甲苯磺酸，浓 H2SO4 和浓
H3PO4 及他们的复配物作为催化剂进行实验。
采用无水葡萄糖 0.2mol 与正丁醇 0.8mol 作为反
150 浅黄色 (较浅) 95.2
对甲苯磺酸 0.0048 mol
45
浅黄色
95.6
对甲苯磺酸 0.0058 mol