等糖类作为环保、可再生化工原料，用于生产烷基糖 苷类表面 活 性 剂 的 研 究，具 有 一 定 的 研 究 探 索 价 值［7 － 8］，开发和利用糖苷类表面活性剂已成为国内 外学者研究的重要课题之一。
淀粉作为可再生植物性资源，由于价廉以及能 够利用化学和生物化学方法将其转变成各种单体和 聚合物，开发和利用淀粉衍生物越来越引起人们的 重视。近年来，国内外对淀粉基表面活性剂的基本 性质和功能展开了广泛、深入的研究［9］。国外已有
G 温度 /℃
1 100 100
1. 5
1
2. 5
1
110
2 140 140
2. 5
2
4． 0
2
115
3 180 180
3. 5
3
5. 5
3
120
Abstract： Lactose-based glycoside surfactant was synthesized through trans-glycosylation，with lactose， ethylene glycol and higher alcohol as raw materials． With the yield of the target product as the research index，the optimum conditions of synthesizing lactose-based glycosides were investigated by orthogonal and single factor experiments as follows： reaction temperature 110 ℃ ，reaction time 4 h，m（ lactose） ∶m （ PTSA） ∶m（ DBSA） ∶ m（ ethylene glycol） ∶ m（ higher alcohol） = 1 ∶ 0. 013 ∶ 0. 03 ∶ 4. 9 ∶ 1. 2． Under such conditions，the yield of the target product was 129. 7% ，and the conversion rate of lactose was 98. 37% ． The properties of the target product was characterized by means of FTIR，GC-MS，surface tension and so on． The results show that lactose can be used to synthesize glycoside surfactant． Key words： lactose； glycoside； starch； property； surfactants Foundation items： Tackling Key-problem Project in Science and Technology of Gansu Province （ 2GSO52 － A41 － 005 － 03） ； Master Instructor Project in Science and Technology of Gansu Province （ 0703B － 10）
烷基糖苷作为一种新型绿色非离子表面活性
剂，是由糖的半缩醛羟基与脂肪醇羟基进行缩醛化 反应得到的产物，被国内外专家誊为“世界级”表面 活性剂，有广泛的工业发展前景［1 － 5］。德国汉高公 司是当前世界上烷基糖苷最大的生产制造商，该公 司研究开发的直接法工艺先进，产品质量好，居于世 界领先水平； 国内先后采用两步法和直接法建成了 中试装置和生产装置，其产品在国内占有一定的市 场，但产 量 及 品 种 少，满 足 不 了 市 场 需 求［6］。 淀 粉
表 1 L18 （ 37 ） 因素与水平的选择 Table 1 L18 （ 37 ） orthogonal experimental design
因素
水平
A t1 /min
B t2 /min
C w（ 催化剂 D w（ 催化剂 E m（ 乙二醇） / Ⅰ） /% Ⅱ） /% m（ 乳糖）
F m（ 高碳醇） /m（ 乳糖）
收稿日期：2011 － 07 － 18； 定用日期：2011 － 09 － 19； 网络出版时间：2011 － 10 － 12 15： 19 DOI： CNKI： 21 － 1203 / TQ． 20111012． 1519． 001； 网络出版地址：http： / / www． cnki． net / kcms / detail /21． 1203． TQ． 20111012． 1519． 001． html 基金项目：甘肃省攻关项目（ 2GSO52 － A41 － 005 － 03） ； 甘肃省厅硕导项目（ 0703B － 10） 作者简介：刘 芳（ 1987 － ） ，女，硕士研究生。联系人：王青宁（ 1958 － ） ，女，教授，硕士生导师，电话： 13139297078，E － mail： wangqn@ lut． cn。
1 实验部分
1. 1 原料和仪器 乳糖（ 天津市百世化工有限公司） 、对甲苯磺酸
（ 四川西陇化工有限公司） 、乙二醇（ 天津市富宇精 细化工有限公司） 、氢氧化钠（ 莱阳市双双化工有限 公司） 、三甲基氯硅烷（ BSTEA） 和六甲基二硅胺烷 （ HMDS） （ 国药集团化学试剂有限公司） ，均为 AR； 十二烷基 苯 磺 酸 （ 上 海 三 友 试 剂 厂） ，CP； C12 ～ 14 醇 （ 辽宁华兴集团化工股份公司） ，工业品。
第 11 期
刘 芳，等： 乳糖糖苷表面活性剂的合成与性能
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淀粉糖苷商品面世； 而国内以淀粉为原料制备高碳 链淀粉基烷基糖 苷 的 研 究 刚 刚 起 步［10］。 本 课 题 组 以淀粉为原料合成了淀粉多糖苷非离子表面活性 剂，其产品具有众多优异性能［11 － 12］。但淀粉是一个 复杂的多糖，其产品的糖苷类型繁多，从淀粉结构还 不能完全解释其特殊性能。为了进一步研究淀粉糖 苷类表面活性剂的结构和性能，不同类型的生物质 糖对糖苷表面活性剂的贡献以及对其理化性能和使 用性的影响，作者在淀粉为糖基原料合成淀粉糖苷 表面活性剂工艺的基础上，以乳糖和天然脂肪醇为 原料，采用转糖苷化法合成了乳糖基糖苷表面活性 剂。对所得产品进行了 FTIR、GC-MS 表征和表面张 力、乳化性等理化性能分析，并与淀粉基糖苷产品进 行了对比。对此产品的研究，既增加了新的原料资 源和糖苷表面活性剂品种，又为更好地研究淀粉糖 苷类表面活性剂提供了一定的理论依据。
JK99C 型全自动表面张力仪，上海中晨数字技 术设备有限公司； U － 2001 紫外分光光度计，日本 Hitachi 公司； Nicolet AVATR 360FT 红外光谱仪，美 国 Nicolet 仪器公司； GC － 4000A 型气相色谱仪，北 京东西分析仪器有限公司； Agilent 6890N /5973N 气 相色谱 － 质谱联用仪，美国 Agilent 公司。 1. 2 分析方法
μm） ，初始柱温 80 ℃ ，以 3 ℃ / min 程序升温至 280 ℃ （ 20 min） ，进样口温度 300 ℃ ，载 气 He，柱 前 压 20 kPa。MS 条件： EI 离子源，扫描范围为 20 ～ 500 amu， 离子源温度： 230 ℃ 。GC-MS 接口温度为 300 ℃ 。
第28卷第11 期 2011 年1HEMICALS
乳糖糖苷表面活性剂的合成与性能
Vol． 28 ，No． 11 Nov． 2 0 1 1
刘 芳，王青宁* ，耿来红，张飞龙，李 澜
（ 兰州理工大学 石油化工学院，甘肃 兰州 730050）
摘要：以乳糖、乙二醇、高碳醇为原料，采用转糖苷法合成了乳糖糖苷表面活性剂，用正交及单因素实验探讨了合成 乳糖糖苷的最佳工艺条件，得到的最佳工艺条件为： 反应温度 110 ℃ ，反应时间 4 h，m（ 乳糖） ∶ m（ 对甲苯磺酸） ∶ m （ 十二烷基苯磺酸） ∶m（ 乙二醇） ∶m（ 高碳醇） = 1∶0. 013∶0. 03∶4. 9∶1. 2，在该条件下糖苷产率为 129. 7% ，糖转化率为 98. 37% 。对所得产品进行 FTIR、GC-MS 和表面张力等性能分析。结果表明，乳糖能够合成糖苷类表面活性剂。 关键词：乳糖； 糖苷； 淀粉； 性能； 表面活性剂 中图分类号：TQ423. 2 文献标识码：A 文章编号：1003 － 5214（ 2011） 11 － 1086 － 05
糖苷产率（ Y） 为乳糖糖苷的总产率，按照下式 计算：
Y / % = （ 糖苷质量 / 乳糖质量） × 100 1. 3 步骤
将乳糖和乙二醇按照质量比 1∶4 混合均匀后加 入配有搅拌器、温度计和分水回流冷凝器的三颈烧瓶 中，并加入占乳糖质量 2. 5% 的对甲苯磺酸作为催化 剂； 控制溶液温度为 105 ～ 110 ℃ 进行糖苷化反应； 减 压脱除反应中生成的水，并蒸出体系中多余的乙二 醇，得到乙二苷（ 反应时间 2. 5 h） ； 糖苷化反应结束 后，加入定量的 C12 ～14 醇和十二烷基苯磺酸，在温度 110 ℃ ，间 歇 的 真 空 条 件 （ 真 空 度 为 0. 074 ～ 0. 084 MPa） 下进行转糖苷化反应（ 反应时间 2 h） 。待反应 结束后，加入适量 w（ NaOH） = 40% 的水溶液中和至 体系 pH = 8 ～ 9； 置于分液漏斗中分层，下层是含有少 量脂肪醇的乳糖糖苷表面活性剂，上层多为脂肪醇， 含有少量乳糖糖苷表面活性剂； 取下层产物进行减压 蒸馏以除去游离脂肪醇； 将所得产物配成质量分数 50% 水溶液，用质量分数为 30% 的双氧水和氧化镁、 EDTA、硅酸钠、硼氢化钠等助剂进行漂白脱色，得到 淡黄色液态产物，最后真空干燥即得目标产品。
Synthesis and Property of Lactose-based Glycoside Surfactant