一種特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法，包括以下步驟：將特殊支鏈伯醇與葡萄糖混合，加入有機酸/二元復合相轉移催化劑，加熱混合物并且抽真空至殘壓小于50mmHg為止，在溫度為90～120℃的條件下回流4～24小時，當混合物變為半透明到透明狀后監測反應至殘余葡萄糖小于等于0.5％時，用氫氧化鈉溶液中和，經真空減壓脫醇，然后加入去離子水制成固含量為60％以上的溶液，經過脫色步驟，獲得所述特殊支鏈伯醇烷基糖苷溶液；本發明專利技術采用有機酸/二元復合相轉移催化劑體系，有效提高了特殊支鏈伯醇與葡萄糖縮醛的反應活性，該方法工藝流程簡潔，糖苷轉化率高且副反應少。糖苷轉化率高且副反應少。

【技術實現步驟摘要】
一種特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法


[0001]本專利技術屬于精細化工表面活性劑
，具體地說，涉及一種特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法。

技術介紹

[0002]特殊支鏈伯醇，又稱β
?
支鏈醇，具有低粘度、低凝點、良好的生物降解能力、低色澤和優異的熱穩定性等特殊性能而被廣泛用于潤滑劑、表面活性劑等領域。
[0003]以特殊支鏈伯醇合成的特殊支鏈烷基糖苷，不僅保留了烷基糖苷(APG)的獨特性能，而且在高濃度下也可保持液體狀態和流動性。低烷基鏈的支鏈APG兼有耐高濃度強堿、高濃度電解質和高溫等特殊功能，在輕紡、冶金和采油等領域可作為耐極端環境的特種功能助劑使用，起到增溶、潤濕、滲透、乳化和清潔等作用，目前研究還是較少[楊秀全，張軍，周媛，等.烷基糖苷及其衍生物的技術進展[J].日用化學工業，2012，42(3):213
?
219；白亮，楊秀全，吳志宇等.支鏈烷基糖苷的合成及性能研究[J].日用化學工業，2015，45(10):557
?
560]。
[0004]支鏈醇羥基的空間位阻大，導致其與葡萄糖生成糖苷的反應活性低，使用傳統的單一酸性催化劑，反應轉化率很低甚至不轉化。通過加強反應條件如升高溫度，延長反應時間或提高體系真空度，效果均不理想。
[0005]公開號為CN109939612A的專利申請公開了一種格爾伯特醇烷基糖苷表面活性劑及其制備方法，其包括步驟：格爾伯特醇與葡萄糖在酸性復合相轉移催化劑作用下，加熱并抽真空回流進行縮醛反應生成格爾伯特醇烷基糖苷，用堿中和后即得；酸性復合相轉移催化劑包括A、B兩個組分，A組分選自磺酸類化合物和硫酸，B組分選自陽離子表面活性劑、環糊精，聚乙二醇和甲基封端聚乙二醇。本專利技術開發了一種酸性復合相轉移催化體系，可提高特別是長碳鏈格爾伯特醇和葡萄糖縮合成烷基糖苷的反應活性，通過所述方法葡萄糖和格爾伯特醇形成縮醛即生成格爾伯特醇烷基糖苷。本專利技術的方法工藝流程簡潔，副反應少，產品活性含量高，但其反應溫度高、反應時間較長和選擇性不太理想。
[0006]公開號為CN102643312A的專利申請的技術方案主要是用直接苷化法來合成異構伯醇烷基糖苷，以異構伯醇，葡萄糖為原料，以路易斯(Lewis)酸為催化劑，葡萄糖在酸性催化劑存在條件下可失去一分子水，形成碳正離子，然后再與一分子的異構伯醇作用形成穩定的縮醛即生成粗產品的異構伯醇烷基糖苷。該方法對位阻較大的2
?
丙基庚醇和2
?
丁基辛醇的效果不佳。
[0007]公開號為CN1105667A的專利申請公開了一種烷基葡糖苷的相轉移催化合成法，反應與分餾并行操作，直接產物為淡黃色，不需脫色即可滿足使用要求。它采用了包括所有在醚化反應中所用的酸性催化劑；將聚乙二醇用作相轉移催化劑；使用C3
?
C5的一元醇作為活化溶劑；使用乙醇作為烷基葡糖苷產物氣味的改善劑；使用Na2SO3與無機堿或有機堿組成的二元中和劑；所用的糖類物質可以是各種單糖、雙糖及多糖。該方法使用的是短鏈一元醇作為“活化試劑”，相當于“兩步法”即短鏈糖苷轉化法，方法有異味以及短碳鏈糖苷殘留問題
致產品質量和表面活性降低，應用上受限于低端領域。

技術實現思路

[0008]針對現有技術中特殊支鏈伯醇與葡萄糖縮醛生成糖苷的反應活性不高、轉化率低、反應時間長、副反應多的問題，本專利技術的目的是提供一種特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法，該方法采用了有機酸/二元復合相轉移催化劑體系，有效提高了特殊支鏈伯醇葡萄糖縮醛的反應活性，該方法工藝流程簡潔，反應時間短，糖苷轉化率高且副反應少，而且該方法制備的特殊支鏈伯醇烷基糖苷具有表面張力低、潤濕性能優異、低泡的特點。
[0009]為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
[0010]本專利技術的第一方面提供了一種特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法，包括以下步驟：
[0011]將摩爾比為(2～12):1的特殊支鏈伯醇與葡萄糖混合，加入有機酸/二元復合相轉移催化劑，有機酸/二元復合相轉移催化劑與特殊支鏈伯醇和葡萄糖的總質量比為1:(40～300)(優選為1:(150～285))，加熱混合物并且抽真空至殘壓小于50mmHg為止，在溫度為90～120℃的條件下回流4～24小時，當混合物變為半透明到透明狀后監測反應至殘余葡萄糖小于等于0.5％時，用氫氧化鈉溶液中和，經真空減壓脫醇，然后加入去離子水制成固含量為60％以上的溶液，經過脫色步驟，獲得所述特殊支鏈伯醇烷基糖苷溶液；
[0012]所述有機酸/二元復合相轉移催化劑是由質量比為(0.2～5):1(優選為(0.2～2):1)的A組分和B組分制成，所述A組分為磺酸類化合物，所述磺酸類化合物選自對甲基苯磺酸(PTSA)、苯磺酸(BSA)、乙基苯磺酸(EBSA)中的一種，所述B組分是由質量比為(0.1～5):1的B1組分和B2組分制成，所述B1組分選自四丁基溴化銨(TBAB)、四丁基氯化銨(TBAC)中的一種；所述B2組分選自三甲基芐基氯化銨(TMBAC)、三辛基甲基氯化銨(TOMAC)、三乙基芐基溴化銨(TEBAB)、三乙基芐基氯化銨(TEBAC)中的一種；
[0013]所述真空減壓脫醇的步驟如下：將混合液轉移至蒸餾裝置脫醇，在體系壓力小于40mmHg時，溫度為100
?
180℃的條件下蒸餾，至氣相溫度降至35℃以下時脫醇結束；
[0014]所述脫色步驟如下：加入漂白劑和漂白助劑進行脫色，所述漂白劑為雙氧水(H2O2)、次氯酸鈉(NaClO)、亞硫酸鈉(Na2SO3)中的至少一種，所述漂白助劑為氧化鎂(MgO)；所述漂白助劑的加入量為烷基糖苷有效質量的0.05
‰
～0.3
‰
(優選為0.15
‰
～0.3
‰
)，所述漂白劑的加入量為烷基糖苷有效質量的0.5～4％(優選為2％)。
[0015]所述特殊支鏈伯醇與葡萄糖的摩爾比為(2～5):1。
[0016]所述特殊支鏈伯醇選自2
?
丙基庚醇、2
?
丁基辛醇等中的至少一種。
[0017]所述葡萄糖為無水葡萄糖。
[0018]所述特殊支鏈伯醇烷基糖苷溶液中，根據GB/T 19464
?
2004，測得烷基糖苷產品的平均聚合度為1.30～1.65。
[0019]所述特殊支鏈伯醇烷基糖苷溶液中，特殊支鏈伯醇烷基糖苷與多糖的比例為(50～85):1。
[0020]由于采用上述技術方案，本專利技術具有以下優點和有益效果：
[0021]本專利技術提供的特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法，以特殊支鏈伯醇、葡萄糖為原料，在有機酸/二元復合相轉移催化劑體系下，縮醛反應生成特殊支鏈伯醇烷基糖苷；采用
有機酸/二元復合相轉移催化劑體系，有效提高了特殊支鏈伯醇與葡萄糖縮醛的反應活性，該方法工藝流程簡潔，糖苷轉化率高且副反應少，所得的溶液中烷基糖苷含量高本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種特殊支鏈伯醇烷基糖苷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將摩爾比為(2～12):1的特殊支鏈伯醇與葡萄糖混合，加入有機酸/二元復合相轉移催化劑，有機酸/二元復合相轉移催化劑與特殊支鏈伯醇和葡萄糖的總質量比為1:(40～300)，加熱混合物并且抽真空至殘壓小于50mmHg為止，在溫度為90～120℃的條件下回流4～24小時，當混合物變為半透明到透明狀后監測反應至殘余葡萄糖小于等于0.5％時，用氫氧化鈉溶液中和，經真空減壓脫醇，然后加入去離子水制成固含量為60％以上的溶液，經過脫色步驟，獲得所述特殊支鏈伯醇烷基糖苷溶液；所述有機酸/二元復合相轉移催化劑是由質量比為(0.2～5):1的A組分和B組分制成，所述A組分為磺酸類化合物，所述磺酸類化合物選自對甲基苯磺酸、苯磺酸、乙基苯磺酸中的一種，所述B組分是由質量比為(0.1～5):1的B1組分和B2組分制成，所述B1組分選自四丁基溴化銨、四丁基氯化銨中的一種；所述B2組分選自三甲基芐基氯化銨、三辛基甲基氯化銨、三乙基芐基溴化銨、三乙基芐基氯化銨中的一種；所述真空減壓脫醇的步驟如下：將混合液轉移至蒸餾裝置脫醇，在體系壓力小于40mmHg時，溫度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陶源，武先東，張威，司麗麗，李蕊，汪傳新，劉兵，張高飛，李森，王豐收，封益民，
申請(專利權)人：上海發凱化工有限公司，
類型：發明
國別省市：