新一代表面活性剂_烷基糖苷
烷基糖苷APG系列产品的性能及应用
烷基糖苷APG系列产品的性能及应用烷基糖苷(APG)发展背景新型绿色功能性表面活性剂烷基糖苷（APG）是上世纪９０年代发展起来的不使用石油衍生产品的新一代非离子表面活性剂，其原材料均来自天然可再生资源，其中脂肪醇主要以天然棕榈油和椰子油为原料、葡萄糖是以玉米等农作物淀粉加工而来，同时烷基糖苷（APG）在生产过程中无三废产生，产品各项性能优良，无毒、无刺激、安全性好、能100％生物降解，符合可持续发展要求，烷基糖苷（APG）引起业界关注的原因不仅在于其优良的功能性和生产成本等方面的优势，更在于其突出的人体安全性和环境相容性；不含“二恶烷”等致癌有害物质，是AES的优选替代品。
一﹑上海发凯化工APG主要技术指标(GB/T19464-2004)指标APG0810APG0814APG1214外观(室温)浅黄色液体浅黄色液体浅黄色液体或膏体固含量(%)≥505050pH(%水溶液)11.5-12.511.5-12.511.5-12.5残醇（%）≤（实测值）1（0.3）1（0.6）1（0.7）灰份（%）≤（实测值）4（2.1）4（2.4）4（2.6）注意事项：APG在储存过程中（温度较低），有结晶析出、分层、外观混浊，是因单苷和氧化镁及高pH值的影响，非质量事故，对产品性能无负面影响，随着pH值被调至7－9，混浊会消失，请在50℃左右搅拌均匀后使用。
二﹑上海发凯化工APG的物化性能2.1APG的表面张力(γ)cmc和HLB值指标APG0810APG0814APG1214γmN/m25~2625~2625~26CmC(㎎/L)700~75060~6515~20 HLB15~1713~1510~122.2APG的耐碱性（NaOH）2.3APG的耐酸性（向酸中加入1%－5%的APG，APG保持稳定所能忍耐的最大浓度）酸溶液浓度%酸溶液浓度%酸溶液浓度%盐酸5乙酸25羟基乙酸50硫酸2磷酸40氨基磺酸10酒石酸50柠檬酸40乳酸252.4相行为在20℃以上,APG0810直至非常高的浓度量各向同性相,溶液的粘度随浓度的明显增大。
淀粉基表面活性剂
淀粉基表面活性剂—烷基糖苷【摘要】：烷基糖苷（APG）是由糖的半缩醛羟基同醇羟基在酸性催化剂作用下脱水而生成的化合物，是新一代温和、绿色、环保型表面活性剂。
APG 的应用领域非常广泛，如洗涤剂、化妆品、生物化工、食品添加剂、农药增效剂等领域。
它性能优越，适应了“绿色”和“环保”的要求，应用日益广泛。
烷基糖苷（APG）是一类新型的非离子表面活性剂，它以碳水化合物和天然脂肪醇为原料制成。
由淀粉制成的表面活性剂，由于其结构中含有葡萄糖单元，因此，除了具有传统表面活性剂的优异性能外，还具有许多独特的性能[1]。
所以，目前开发和利用廉价的淀粉基表面活性剂越来越引起人们的重视。
【关键字】：烷基糖苷、性质、合成、应用、非离子表面活性剂【正文】：一.烷基糖苷的性质烷基糖苷是糖类化合物和高级醇的缩合反应产物。
其较典型的结构式为：烷基糖芳的特殊结构决定了它具有下列独特性质：①有良好的表面活性及润湿性；②能够完全生物降解，对环境无污染；③无毒，对眼睛、皮肤无刺激性；④无浊点；⑤易溶于水，不溶于一般有机溶剂。
1.物理性质纯APG为白色固体。
实际产品由于其组成不同，分别呈奶油色、淡黄色、琥珀色。
工业上收到的APG为吸潮性固体。
烷基多苷一般溶解于水，但难溶解于一些常见的有机溶剂。
在相同聚合度的情况下，随着疏水基烷链的增长，APG 在水中的溶解度下降[2]。
2.生物降解性与安全性ＡＰＧ基本无毒，无刺激性，具有良好的生物降解性,降解快而完全;ＡＰＧ对眼粘膜刺激性及一次皮肤刺激性均极低,其刺激指数与月桂基硫酸钠(ＳＬＳ)、月桂醚硫酸钠(ＳＬＥＳ)及月桂醚磺基琥珀酸二钠(ＳＢ3)相比较低,对人体作用温和无毒。
3．皮肤刺激性APG 的极性基团为天然糖结构，这是低刺激性的主要原因。
APG 的皮肤刺激性与烷基碳链平均长度有关。
烷基碳链平均长度越短，对皮肤刺激性越小，聚糖度对皮肤刺激性则影响很小。
4.抗菌性C8~10- APG 具有比AEO 更强的广谱抗菌活性，且随着烷基碳链的增长，抗菌性增强。
绿色表面活性剂烷基糖苷(APG)的研究现状
绿色表面活性剂烷基糖苷（APG）的研究现状烷基多聚糖苷（简称APG）是90年代以来致力开发的一种性能较全面优良的新型非离子表面活性剂。
由于表面张力低，泡沫丰富细腻而稳定，去污优良，配伍性能极佳，而且在高浓度无机助剂存在下溶解仍然良好，无逆相浊点和胶凝现象，广泛应用于洗涤剂、化妆品以及工农业生产用功能性助剂等，其生物降解迅速彻底，无毒无刺激，被称为“绿色表面活性剂”。
一、烷基糖苷的合成研究现状烷基糖苷从研究到目前工业化，已有一百余年的历史。
早在1893年德国 E.Fisher首次报道了甲基糖苷的制备技术。
80年代后期由Rohur&Haas公司及Horizon化工公司首先实现了烷基糖苷工业化，Henkel公司也于1992年底投产一家2.5万t/a的烷基糖苷生产厂，并于1995年又建一座年产3万t的工厂。
近十年来，国内对烷基糖苷的研究日趋重视，许多高校和科研院都进行了研究并取得了进展。
APG是以再生资源淀粉的衍生物葡萄糖和天然脂肪醇为原料，由半缩醛羟基与醇羟基，在酸等催化下脱去一分子水生成的产物。
合成烷基糖苷的方法归纳起来主要有六种叫：（1）基团保护法；（2）直接苷化法；（3）交换法（转糖苷法）；（4）酶催化法；（5）原脂法；（6）糖的缩酮物的醇解。
目前主要采用并且已工业化的合成方法为直接苷化法和交换法。
烷基糖苷的合成工艺包括缩醛化反应、脱醇及漂白脱色三部分，对于其合成的开发研究在于各项工艺条件的优化、改进及原料优选的研究。
1、脱醇工艺研究在合成过程中由于使用过量的醇，因此合成中的脱醇成为一项重要的研究任务。
少量残留醇的存在，对烷基糖苷乳化性能影响不大，起泡性能降低，但泡沫的稳定性增加，表面张力降低，增溶和分散性能均有提高；随着残留醇含量的过量增加，所有性能均有下降的趋势。
高碳醇含量较多的APG水溶液中表面张力随浓度增加而递减较快，含醇量较高的表面活性剂水溶液临界胶束浓度相对较大。
脱醇工艺一般为减压精馏脱醇，但以减压蒸馏方式分离高碳醇需要相当高的真空度。
新型表面活性剂-烷基糖苷
《材料表面与界面》课程论文题目：新型表面火性剂——烷基糖苷学生姓名：葛影学号：1121416033专业： M11材料科学与工程所在学院：金陵科技学院龙蟠学院日期：2012年5月18日新型表面活性剂—烷基糖苷葛影1121416033摘要：烷基糖苷是一种新型的非离子型表面活性剂，与其它表面活性剂相比，它具有配伍性好，对皮肤刺激性小、毒性低，生物降解性好等优点。
以淀粉为主要原料合成烷基糖苷。
不仅成本低，而且无污染，符合现代环境保护的要求。
本文介绍了烷基糖苷的合成方法、主要性能和用途。
关键字：烷基糖苷合成方法性能应用1 引言烷基糖苷（APG）是20世纪90年代开发出的一类基于淀粉的新型绿色非离子表面活性剂。
它具有以下突出优点：①表面活性高（表面张力低）、润湿能力强、去污能力强、泡沫丰富细腻且稳定，与其他表面活性剂合用时显示出明显的协同效应，配伍性能极佳；②在浓度很高的酸、碱和盐溶液中仍有较高的溶解度，无浊点和胶凝现象；③毒性小，对皮肤刺激不大，且生物降解完全，符合环保理念；④属可再生资源，可以弥补天然油脂资源的不足和解决石油资源日渐枯竭带来的各种弊端。
因此，它将是下一代新型表面活性剂最有希望的品种之一，是绿色表面活性剂领域中真正能称得上“世界级”的唯一品种。
2 烷基糖苷的结构与性能2.1烷基糖苷的结构烷基糖苷是糖类化台物和高级醇的缩合反应产物, 其结构式为:式中: R为C8-C10的烷基,n为平均聚合度。
当R< C8时,烷基糖苷的性能不佳,而R为= C8-C16时,其性能优良。
2.2 烷基糖苷的性能2.2.1物理性状纯的烷基多苷一般为白色粉末，它与玻璃体相似，没有明确的熔点，从软化点开始到流动点有一个较宽的熔程。
对于烷基单苷而言，软化点随烷链增长而提高。
实际工业生产所得的烷基多苷都为混合物，并根据精制情况不同可分为浅色、淡黄色乃至棕色吸湿性固体。
烷基多苷一般溶解于水，但难溶解于一些常见的有机溶剂。
洗发用的烷基糖苷
洗发用的烷基糖苷
烷基糖苷是一种新型的非离子表面活性剂，常用于洗发产品中。
它具有良好的温和性、生物降解性和环境友好性。
烷基糖苷的主要作用是清洁头皮和头发，同时保持头发的湿润度。
与传统的表面活性剂相比，烷基糖苷的刺激性较低，对头皮和头发更加温和，适合各种发质和头皮类型。
使用烷基糖苷洗发可以产生丰富的泡沫，有效去除污垢和油脂，同时不会过度剥夺头发和头皮的天然油脂。
它还能够使头发更加柔软、顺滑，并提供一定的保湿效果。
此外，烷基糖苷具有良好的生物降解性，意味着它在环境中能够被自然分解，对生态环境影响较小。
因此，选择含有烷基糖苷的洗发产品可以是一种更加环保和可持续的选择。
需要注意的是，每个人的头皮和头发状况不同，对洗发产品的需求也会有所差异。
如果你有特定的头皮问题或发质需求，建议咨询专业的美发师或皮肤科医生，以选择适合你的洗发产品。
总的来说，烷基糖苷作为一种温和且环保的表面活性剂，在洗发产品中具有一定的优势。
选择含有适量烷基糖苷的洗发产品可以提供清洁和保湿的效果，同时对头皮和环境更加友好。
新一代表面活性剂_烷基糖苷
表面活性剂是指能显著改变液体表面或两相界面性质的物质 它具有双亲媒性结构、 界面吸附、 界 面定向排列、 生成胶束等多功能特性 [ 1] 由于其结构的特殊性, 广泛应用于洗涤、 化妆品、 纺织、 食品、 造 纸、 皮革、 石油开采、 金属加工等领域, 全世界表面活性剂产量 1990 年约 700 万吨, 2000 年超过 1 000 万 吨 表面活性剂的大量使用 , 引发了越来越严重的环境污染问题, 各国竞相建立标准和法规引导表面 活性剂工业的发展 表面活性剂的发展已经历了三次重大变革 : 20 世纪 50 年代合成洗涤剂随四聚丙烯基苯磺酸盐以 及三聚磷酸钠的开发而崛起, 取代了部分肥皂的市场份额; 60 年代直链烷基苯磺酸盐又替代了不易生 物降解的四聚丙烯基苯磺酸盐 ; 80 年代脂肪醇醚迅速发展, 成为最重要的表面活性剂 [ 3] 目前 , 从国际上表面活性剂品种发展趋势来看 , 倾向于生产生态安全、 无环境污染、 生物降解完全、 功能性强、 化学稳定性及热稳定性好、 成本低的产品 主要体现在 : 产品具有高表面活性的同时 , 具有低 毒和好的生物降解性 ; 高的温和性, 对皮肤和黏膜的刺激性小 ; 采用再生资源进行清洁生产 传统表面 活性剂在生产、 使用等多环节上都给环境带来了不可逆转的污染 , 因此开发由可再生资源衍生的与环境 相容的绿色表面活性剂是表面活性剂发展的重要方向 , 表面活性剂的绿色化已成为发展的必然, 烷基糖 苷作为一种新型、 绿色、 环保的表面活性剂深受人们的关注 1 1. 1 表面活性剂的毒性和生物降解性 [ 4- 7] 表面活性剂的毒性
此外 , 表面活性剂的生物降解还受到微生物活性、 浓度、 温度、 光源、 氧化剂、 pH 值、 地表深度、 土壤 因此 , 传统表面活性 剂在广泛使用的同时 , 带来了严重的环境和生态危机, 对人类自身的可持续发展存在很大的威胁 随着 科技的进步必将出现新的表面活性剂代替传统的表面活性剂, 使得人与自然可以和谐发展, 也符合人类 的可持续发展的战略 2 绿色表面活性剂 绿色表面活性剂是由天然再生资源加工 , 对人体刺激小 , 易生物降解的表面活性剂 具体研究内容 包括 : 生产原料绿色化 , 即运用可再生天然资源生产表面活性剂, 以利于可持续发展 利用天然资源, 可以减少对石油原料的依赖, 且天然原料与环境的亲和性更好 , 更易于环境降解 生产过程绿色化, 即改进合成路线和工艺条件, 采用无污染或少污染、 节能、 降耗、 清洁的生产工艺技术, 实现生产过程的 高效、 安全和环境友好, 避免或降低表面活性剂中的有害成分 , 减少生产过程中 三废 的排放 , 实现 清 洁生产 表面活性剂产品的环境友好化 , 易生物降解 此外还包括表面活性剂的安全性( 毒性 ) 、 温和 性以及回收和再利用 目前 , 绿色表面活性剂主要有三种类型: 烷基糖苷 ( APG) 及葡萄糖酰胺( AGA) ; 醇醚羧酸盐 ( AEC) 及 酰胺醚羟酸盐( AAEC) ; 单烷基磷酸酯 ( MAP) 及单烷基醚磷酸酯 ( MAEP) 这三种表面活性剂生物降解 快, 对人体温和 , 性能优良 , 与其他表面活性剂的协同性好 其中以烷基糖苷为研究的最大热点 烷基糖苷是由天然可再生资源淀粉或其水解糖为原料与脂肪醇发生脱水缩合而制得的 APG 用做 29
绿色化学—新型表面活性剂
第 11 页
方法，为烷基糖苷表面活性剂的发展做出自己的贡献
LOG O
第 12 页
四 参考文献
[1] Rybinski W. Alkyl Glucosides and
Polyglycosides[J]. Curr. Opin. Colliod Interface Sci.，1996，（1）：587~597. [2] 王培义，徐宝才，王军. 表面活性剂—— 合成·性能·应用[M]. 北京：化学工业出版社， 2007. [3] 徐岩.全球表面活性剂劲刮“绿色风”，中
柯尼希斯克诺尔法
转糖苷 化法
转苷糖苷化法，也称为交换法 [1]， 是在酸性催化剂的作用下首先使糖 与低级醇（常用的是丁醇） 进行反 应，生成短链的烷基糖苷后，再与 高级脂肪醇进行醇交换反应，制得 所需的烷基葡萄糖苷， 这是我国早 期生产烷基糖苷的方法
LOG O
二烷基糖苷的合成
第9 页
直接糖苷化法是指在酸性催化剂的存在下 糖与脂肪醇脱水缩合生成烷基糖苷的反 应
2
CONTENT S PAGE
目录页
一
烷基糖苷的优越性能及应用 烷基糖苷的合成
学 习 大 纲
二
三 四
烷基糖苷的前景和展望
参考文献
LOGO
一 烷基糖苷的优越性能及应用
烷基糖苷
烷基糖苷（Alkyl Polyglycoside， 简称 APG）是天然脂肪醇基结合 在糖基上的分子。它是一种绿色、 温和、无毒的新型非离子型表面 活性剂。以天然脂肪醇、葡萄糖 或淀粉为基本原料，通过催化反 应，脱水缩合而成。
国化工报，2010 年10月13日.
ห้องสมุดไป่ตู้
LOG O
第 13 页
新型表面活性剂_烷基糖苷的合成_性能及应用
收稿日期:1998-1-18新型表面活性剂——烷基糖苷的合成、性能及应用 熊伟 李缨 张季爽 蔡炳新(湖南大学科技开发总公司,长沙410012)(湖南大学化学化工学院,长沙410082)摘要 综述了烷基糖苷的合成方法、优良的性能及其广泛的应用前景关键词 烷基糖苷1 前言烷基糖苷(Alky l poly gly cosids 简称APG )是一类新型非离子表面活性剂。
具有优良的表面活性和发泡能力,去污力强,配伍性能极佳,有良好的协同效应,在水中有很强的溶解能力,即使在浓度很高的酸、碱、盐溶液中,其溶解度仍很高,无浊点和胶凝现象。
生物降解迅速彻底,无毒,无刺激性,可广泛用于洗涤乳化、增溶保湿等功能制品的主活性物,在洗涤、食品和化妆品等工业中具有广阔的应有前景。
烷基糖苷的主要原料是淀粉及其水解物,来源丰富、成本低廉。
通过淀粉水解产物-葡萄糖与脂肪族醇反应脱水,即得烷基糖苷。
通常,烷基糖苷被描述成下列结构:其中,R 代表含有8到16个碳的烷基,n 代表糖的聚合度,一般情况下n 的数值都在1.3到8之间,因此,实际上烷基糖苷就是烷基多苷(APG)[1]。
2 烷基糖苷的合成烷基糖苷的合成方法主要有转糖苷法[2],直接苷化法[3],Koenig s-Knorr 反应法[4],酶催化法等[5]。
2.1 转糖苷法葡萄糖和丁醇在酸催化下脱水生成丁苷,丁苷再与脂肪族醇进行转苷化生成烷基糖苷。
反应通式为:ROH +糖H +APG (Ⅰ)R ′OH H +APG(Ⅱ)+ROH 2.2 直接苷化法葡萄糖和脂肪族醇在酸催化下直接脱水生成烷基糖苷。
2.3 Koenig s -Kno rr 法葡萄糖经过乙酰化后,在HBr -HAc 存在下生成糖苷基溴化物,再用Ag 2O 催化与脂肪醇反应,生成烷基糖苷。
该法因使用价昂的催化剂,成本偏高。
2.4 酶催化法酶催化法具有选择性好、产品纯度高、收率高的优点,但目前实现工业化生产尚有一定难度。
新型表面活性剂
新型表面活性剂——烷基糖苷的特性和应用近年来，由于独特的生物降解性能，一类由碳水化合物和植物油合成的表面活性剂发展的较快。
我们很久以前就知道可由脂肪醇和植物油合成诸如肥皂、烷基硫、烷基醚硫这类表面活性剂，而通过一个碳水化合物的衍生物生产表面活性剂的方法直到近些年才得到工业化。
基于碳水化合物为初始原料而得到的表面活性剂，糖基表面活性剂（山梨聚糖酯）和烷基糖苷——这些在世界的市场上可以大量购买到，并且在价格上形成蔗糖、葡萄糖和山梨醇竞争的局面。
由于不同亲水性基团之间活性相差很小以及存在分子间聚合度的不同，通过简单的化学合成，不能通过蔗糖或山梨醇的选择性作用来合成理想结构的烷基糖苷。
市场上出售的烷基糖苷是烷基葡萄糖单苷、烷基葡萄糖二苷和烷基葡萄糖三苷的混合物，且仅用在一些特殊的领域，如食品乳化剂和化妆品领域。
对特定的衍生物合成来说，一般利用葡萄糖作为碳水化合物原料，与醇反应生成烷基葡萄糖苷。
首先利用还原性的胺生成甲基葡萄糖苷，接下来进行酰化反应。
前后得到的两种物质都是具有较高活性的表面活性剂。
通常情况下，一个公司使用甲基葡萄糖苷一种即可。
烷基葡萄糖苷应用领域很广泛，经常被用在合成化妆品中，作为工业清洗剂中的表面活性剂成分，在农业上也有应用。
基于每种合成产物的特性，可以认为它们是目前最重要的糖基表面活性剂。
本文对烷基葡萄糖苷的调查，覆盖了它的合成、工业化生产、物化性能、生态毒性评价等应用领域。
关键词：葡萄糖苷；界面；表面化学；表面活性剂1、工业化情况我们知道，烷基葡萄糖苷或称为烷基糖苷，在很长的时间里一直只是学术关注的而如今得到工业化生产的一个典型例子。
一百年前，由Emil Fischer第一个合成了烷基葡萄糖苷，并进行了鉴定。
而在四十年之后，才在德国递交了第一份关于烷基葡萄糖苷在洗涤剂领域应用的专利报告。
又过了四、五十年，一些公司的研究人员才把他们的注意力重新转移到烷基葡萄糖苷上来，并且发展了烷基葡萄糖苷的合成技术（图1）。
烷基糖苷——精选推荐
烷基糖苷的合成、性能及应用摘要:烷基糖苷是一种具有生物降解快、无毒无刺激的新一代绿色非离子表面活性剂。
这篇文章综述了烷基糖苷的性能及国内外发展现状,阐述了糖苷化反应机理，同时对烷基糖苷的合成方法进行了概述,并对烷基糖苷类产品在日用化学品、纺织印染和农药助剂等领域的具体应用进行了介绍。
最后展望了烷基糖苷的发展前景，指出加速发展烷基糖苷工业化生产是必然趋势。
关键词:烷基糖苷；合成；性能；应用APG Synthesis, Properties and ApplicationsAbstract:APG which is rapidly biodegradable, non-toxic and without stimulating is a new generation of green non-ionic surfactant.This article reviews the performance of APG and the development status at home and abroad, expounded the glycosylation reaction mechanism, while the synthesis of APG are outlined, And APG products which were applied in daily chemicals, textile auxiliaries and other fields and pesticides were introduced,Finally, prospect for the future development of the APG, APG that accelerate the development of industrial production is an inevitable trend.Keyword: APG ; synthesis ; properties ; applications烷基多糖苷是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性,具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，并且在自然界中能完全被生物降解，而避免对环境造成新的污染，是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂。
新型绿色表面活性剂——烷基糖苷合成工艺研究
新型绿色表面活性剂——烷基糖苷合成工艺研究摘要：以正癸醇和无水葡萄糖为原料，在催化剂作用下脱水合成产物，探讨葡萄糖粒径、反应温度、催化剂用量、原料配比对苷化反应和产品收率的影响。
反应原料需预先进行拟溶胶化混合，确定了较为适宜的工艺条件：反应温度105 ℃，催化剂用量0.7%，醇糖摩尔比5∶1，此时反应时间小于2.5 h，癸基单苷的收率可以达到95.7%。
关键词：烷基糖苷（APG）；表面活性剂；聚合度Abstract：In this paper，the alkyl polyglucoside was synthesized with glucose and decyl alcohol under catalyst. The factors affecting the glycosidation and its yields such as glucose particle size，reaction temperature，catalyst dosage and ratio of alcohol to glucose were studied. The raw materials should be pre-treated by imitating solation mixing. The results showed that the proper reaction conditions were as follows：reaction temperature 105 ℃，catalyst for 0.7% of the total material，mole ratio of decyl alcohol to glucose 5∶1. Under the proper conditions reaction，the reaction time was less than 2.5 h，decyl single glycosides yield could reach about 95.7%.Key words：alkyl polyglycoside（APG）；surfactant；polymerization degree烷基糖苷（APG）是20世纪90年代兴起的一种新型的环保型表面活性剂。
新型表面活性剂—烷基糖苷的合成与应用研究
新型表面活性剂—烷基糖苷的合成与应用研究作者：古绪鹏,陈同云关键词：表面活性剂,烷基糖苷,复合催化剂,合成方法,应用摘要：以EDTA､十二烷基苯磺酸钠和磷酸为主要成分的复合催化剂,采用直接苷化法合成了十二烷基葡萄糖苷(C12-APG),考察了此非均相反应体系中的反应温度､反应时间､催化剂用量以及醇糖比对反应过程的影响。
实验结果表明,在最佳的工艺条件下,反应时间为3.5h,糖苷得率可达到132.4%。
并对其作用机理和所合成糖苷的应用性能作了进一步探讨。
内容：用葡萄糖和脂肪醇合成的烷基糖苷(Aldyl Polyg lycoside,简称APG)是一类非离子表面活性剂,国内外有关专家称之为世界级表面活性剂。
因为APG兼具非离子与阴离子表面活性剂的许多优点,不仅表面张力低､活性高､去污力强､泡沫丰富细腻而稳定,而且对皮肤无刺激､生物降解好､无毒､相容性好､对环境无污染等优点。
故它可广泛应用于洗涤剂､工业乳化剂､化妆品､食品､药品行业。
90年代初国际上就已工业化生产APG,目前欧美､日本等发达国家对APG的合成方法和进一步应用开发已成为表面活性剂等行业研究的热门课题。
APG的合成方法主要有转糖苷法､Koenigs-knorr法､直接苷化法和酶催化法等。
前两种方法技术较成熟,但存在步骤多､操作复杂､综合成本高的缺点,而酶催化法虽然选择性好､产品纯度高,但工业化有一定难度。
直接苷化法则是具有竞争力的一种合成路线,可以说是APG工业生产发展的方向。
本文采用自制复合催化剂的方法,对直接苷化工艺进行参数的优化,并对合成产物的应用性能作了进一步探讨。
1 实验1.1 药品与仪器无水葡萄糖(分析纯),十二醇(化学纯),正丁醇(分析纯),双氧水(分析纯),氢氧化钠(分析纯),Fehling试剂(自制),复合催化剂(自制);2XZ-1型旋片式真空泵(上海真空泵厂),DW-2型调温电热套(江苏通州教学仪器厂);JB-90型强力电动搅拌机(上海医械专机厂),表面张力仪(上海电子仪器厂)。
新型非离子表面活性剂烷基糖苷
新型高效、无毒、可生物降解的非离子表面活性剂烷基糖苷西北大学xx烷基糖苷（APG）是新型高效、无毒、可生物降解的非离子表面活性剂，表面活性很好，复配后可形成目前最好的表面活性剂，烷基糖苷具有十分优异的性能，表面张力低、起泡力强、泡沫稳定、润湿性好、配伍性能极好，对人体刺激性小，毒性极低，能迅速生物降解，是目前世界上唯一可被称为无毒级的品种，因此，烷基糖苷也以其超群的性能被誉为“世界级”表面活性剂。
课题组于1998年开始本课题的研究，先后受到西北大学校内重点基金项目、陕西省工业科技攻关项目、陕西省教育厅产业化培育项目的资助，2005年10完成了全部中试任务，取得了成熟、先进的一步法合生产烷基糖苷的工艺技术成果，于2006年3月通过了陕西省科委组织的技术鉴定会（证书编号：陕科鉴字2006第021号），已取得中国发明专利权，专利号：ZL64.8。
该工艺无环境污染,设备及原料能立足于国内,适合中小型企业接产，投产后可取得很好的经济效益和社会效益。
1000吨/年烷基糖苷生产工厂，需投资约250万元，厂房面积：200m2×2，员工人数：34人，年产值：900万元，年利税：355万元，返本期：1.0年，50%烷基糖苷水剂的工厂成本约5500元/吨。
烷基糖苷可应用很多行业和领域，如：洗涤业、化妆业、食品加工业、纺织印染、农药及制药等众多领域，此外，烷基糖苷具有广谱的抗菌活性，对革兰氏阴菌、革兰氏阳性菌和真菌，C8～12烷基糖苷都有抗菌活性，并以烷基碳数增加活性递增。
因此作为卫生清洗剂更具优点。
烷基糖苷还可用作乳化剂、润湿剂、发泡剂、增稠剂、分散剂和防尘剂等。
近年来，在农药乳化剂方面取得了很好的应用效果。
烷基糖苷用于三次采油，具有耐高温、耐碱和耐矿物盐的特点。
在解决金属矿物开采所产生的空气污染问题方面取得料很好的应用效果。
据资料报道世界表面活性剂市场前景广阔，仅北美地区年需求200万吨，到2010年前还在以每年3%的速度增加，世界年日用品消费的表面活性剂可达到1156万吨，预计亚太地区到2010年将达到年需求580万吨。
烷基糖苷的合成及表面活性研究
烷基糖苷（APG）是一种新型的绿色表面活性剂，具有优良的生物降解性、表面活性、乳化性、抗静电性和杀菌性等特性，在纺织、化工、制药、食品等行业得到广泛应用。
烷基糖苷的合成及表面活性研究是一个重要的领域，下面是一些相关的内容：
1. 合成方法：烷基糖苷的合成方法主要包括一步法、两步法和混合醇法。
一步法是将糖和脂肪醇在酸性或碱性条件下反应，生成糖苷，再经过脱色、脱杂、洗涤、脱臭等处理得到产品。
两步法是将糖和脂肪醇分别在酸性或碱性条件下反应，生成糖苷醇，再经过缩合、洗涤、脱色、脱臭等处理得到产品。
混合醇法是将不同比例的脂肪醇和糖在酸性或碱性条件下反应，生成糖苷醇，再经过洗涤、脱色、脱臭等处理得到产品。
2. 表面活性：烷基糖苷具有良好的表面活性，可以降低水的表面张力，提高液体的润湿性。
此外，烷基糖苷还可以降低油水界面张力，提高油水的乳化性能。
在纺织、化工、制药、食品等行业，烷基糖苷常被用作润湿剂、乳化剂、分散剂、稳定剂等。
3. 应用领域：烷基糖苷在多个领域得到广泛应用。
在纺织行业中，烷基糖苷被用作织物柔软剂、抗静电剂和杀菌剂；在化工行业中，烷基糖苷被用作洗涤剂、乳化剂和化学助剂；在制药行业中，烷基糖苷被用作乳化剂、分散剂和稳定剂；在食品行业中，烷基糖苷被用作润湿剂、乳化剂和稳定剂。
总之，烷基糖苷是一种重要的绿色表面活性剂，具有优良的生物降解性、表面活性、乳化性、抗静电性和杀菌性等特性，在多个领域得到广泛应用。
新一代绿色表面活性剂——烷基糖苷
山 东 建 筑 工
１ 烷基糖 苷 的性 能
１ １ 物 理性 状 ．
Ａ Ｇ的物理 性 质 与合 成时 所 用烷 基 的大 小 、 的种类 以及 聚合 度 密切 相 关 。Ａ Ｇ是 吸 Ｐ 糖 Ｐ
潮 固体 ， 般 溶解 于水 ， 一 较难 溶 于一 些 常见 的 有 机 溶 剂 。产 品 多制 成 ５ ％ ～７ ％ 的 水 溶 液 ， ０ ０
和 气相 色谱 法 （ Ｃ Ｌ３。 Ｇ ）， ２ Ｊ
我 国拥 有相 当丰 富 的淀 粉 资 源 和 糖 资 源 ， 年来 又 有 多 个 大 型 脂 肪 醇 生 产 装 置 相 继 建 近 成投 产 ， 产烷 基糖 苷 的主 要 原 料 充 足 。根 据 我 国 目前 的消 费 水 平 ， 择 具 有 技 术 、 料 和 生 选 原 生产 经 验 的厂 家生 产 ， 尽快 建 立 我 国烷 基 糖 苷 工业 化 大 生 产装 置 。有 关 Ａ Ｇ的 合 成 技 术 正 Ｐ 在朝 着 高效 、 成本 的方 向发 展 ， 国对 Ａ Ｇ 的研 究 起 步 较 晚 ， 论 在 产 品种 类 上 还 是 研 究 低 我 Ｐ 无 水 平 上 与 国外先 进 水平 相 比仍 有 差 距 ， 而合 成 Ａ Ｇ所 需 要 的糖 类 物 质 可 以 从农 副 产 品 中得 Ｐ 到 ， 可 以从 石 油加 工 副产 品 中分 离 出来 ， 内这 方 面具 有 十分 丰 富 的 资 源 ， 强 开 发 生 产 也 国 加
Ａ Ｇ是 以再 生 资源 淀 粉 的衍生 物 葡 萄糖 和 天然 脂 肪 醇 为 原 料 ， Ｐ 由半 缩 醛 羟 基 与 醇 羟 基 ， 在酸 等催 化 下脱 去一 分 子水 生 成 的产 物 ， 物 降 解 迅 速 彻底 ， 毒 无 刺 激 可 称 之 为 “ 色 ” 生 无 绿 表 面活性 剂 ， 广泛 用 做洗 涤 、 可 乳化 、 溶 、 湿 等功 能 制 品 ， 不 仅 表 面 张 力低 ， 沫 丰 富 细 腻 增 保 它 泡 而稳定 ， 污 优 良， 去 而且 配伍 性 能极 佳 。 在 电解 质 浓 度很 高 的条 件 下 其 溶 解 度 仍 很 高 ， 逆 无
新型绿色表面活性剂——烷基糖苷详解
新型绿色表面活性剂——烷基糖苷详解烷基糖苷是一种新型的非离子型表面活性剂，与其它表面活性剂相比，它具有配伍性好，对皮肤刺激性小、毒性低，生物降解性好等优点。
以淀粉为主要原料合成烷基糖苷。
不仅成本低，而且无污染，符合现代环境保护的要求。
烷基糖苷（APG）是20世纪90年代开发出的一类基于淀粉的新型绿色非离子表面活性剂。
它具有以下突出优点。
（1）表面活性高（表面张力低）、润湿能力强、去污能力强、泡沫丰富细腻且稳定，与其他表面活性剂合用时显示出明显的协同效应，配伍性能极佳。
（2）在浓度很高的酸、碱和盐溶液中仍有较高的溶解度，无浊点和胶凝现象。
（3）毒性小，对皮肤刺激不大，且生物降解完全，符合环保理念。
（4）属可再生资源，可以弥补天然油脂资源的不足和解决石油资源日渐枯竭带来的各种弊端。
因此，它将是下一代新型表面活性剂最有希望的品种之一，是绿色表面活性剂领域中真正能称得上“世界级”的唯一品种。
1、烷基糖苷的结构烷基糖苷是糖类化台物和高级醇的缩合反应产物, 其结构式为式中: R为C8-C10的烷基,n为平均聚合度。
当R< C8时，烷基糖苷的性能不佳，而R为= C8-C16时,其性能优良。
2、烷基糖苷的性能（1）物理性状纯的烷基多苷一般为白色粉末，它与玻璃体相似，没有明确的熔点，从软化点开始到流动点有一个较宽的熔程。
对于烷基单苷而言，软化点随烷链增长而提高。
实际工业生产所得的烷基多苷都为混合物，并根据精制情况不同可分为浅色、淡黄色乃至棕色吸湿性固体。
烷基多苷一般溶解于水，但难溶解于一些常见的有机溶剂。
在相同聚合度的情况下，随着疏水基烷链的增长，APG在水中的溶解度下降。
（2）溶解性能APG在酸液中有优良的溶解性、稳定性和表面活性。
在碱液中的溶解性能及表面活性要比其他非离子表面活性剂优良得多。
使用过程中, 其他表面活性剂对无机电解质较为敏感, APG则可配制成稳定的、浓度高达20%~ 30%的常用无机盐的活性溶液。
新一代绿色表面活性剂烷基多糖苷 文档 (3)
新一代绿色表面活性剂烷基多糖苷APG 烷基多糖苷Alkyl polyglucoside 简称：APG 是由可再生的天然玉米葡萄糖和脂肪醇一步法生产工艺制成的一种非离子表面活性剂产品，是新型绿色无毒可生物降解的表活性剂产品。
其优良的表面活性、优秀的生物降解性和几乎无毒的特性，是目前其它表面活性剂所无法媲美的，其原料来源于可再生的绿色植物资源，生产环节五三废，已被列入国家高新产品目录，是国家鼓励生产的高新产品之一。
一．绿色表面活性剂：1.原料来源：绿色可再生的植物资源。
2.生产过程：生产清洁无三废排放，无污染。
3.产品性能特点：产品本身无毒无刺激，性能优良且生物降解性快速彻底。
二．国内外绿色表面活性剂研究和发展状况：1.研究状况：国内外针对绿色SAA的研究，从20世纪中就开始，国内相对要晚点，研究的方向主要有烷基多糖苷APG、脂肪酸甲酯磺酸钠MES、脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE等，就产品的性能、原料来源和生产工艺过程等，APG具有很明显的优势。
MES和FMEE原料都有来自石油与其它矿物产品，主要是环氧乙烷和硫磺。
APG的原料都来自于可再生的绿色植物资源，主要来自于玉米淀粉和棕榈油。
产品性能：APG是非离子SAA，同时具有阴离子SAA的性能，配伍性能、去污力、耐酸碱性等优良，无浊点、生物降解性快速彻底。
目前在各个领域有相当的使用量，也显现出很强的发展势头，主要在日化洗涤、工业表面管道清洗、纺织印染助剂、农药乳化、石油驱油、消防药剂等领域有很广阔的使用，目前国内就有5万吨的量。
MES：是阴离子SAA，去污力优良，生物降解性良好，但耐酸碱性不好，采用三氧化硫磺化生产工艺，生产过程中会产生有毒性的副产品和溶解性很差的二钠盐。
在使用上造成很大麻烦，使其的应用受到了很大限制，上不能形成规模化产品。
FMEE：是非离子SAA，去污力优良，配伍性良好，生物降解性良好，耐酸碱性差，水溶性稍差，有浊点。
产品使用受到了相当的限制，目前来看尚不明朗。
烷基糖苷
化妆品
APG可在较大的温度范围内作较长时间的存放,同时,具有增湿的功能,完全符合化妆品用活性组分的性能要求。国内外已将APG作为活性组分制成化妆品,这类新型化妆品显示出良好的皮肤保湿性和皮肤养护性能。目前人体用清洗剂中仍存在一些质量问题,其中最为严重的是含有超标的有毒物质,如Hg、Pb及As等,不仅严重损害了皮肤及头发,也污染了环境。以APG 为基剂制成的新一代香波和浴液起泡力大,泡沫洁白、细腻,对皮肤有柔软作用,对眼睛无刺激,对环境无污染,耐硬水性好,具有良好的调养和养护功能,特别适合制备高档盥洗用品。
表面张力与温度的关系烷基糖苷的表面张力随温度的升高而降低。表2列举了十二烷基葡萄糖单苷在不同温度下的表面张力,作者发现它们具有良好的线性关系,并服从下列方程。
γ(N.m-1)=57.02-0.467t(℃)
(2)HLB值
表2烷基链长与HLB值的关系
经过对各种ＡＰＧ的ＨＬＢ值的测定,由表3可以看出,烷基碳数在8～10范围内有增溶作用；在10～12范围内去污力良好,可作洗涤剂;若碳链更长,则具有Ｗ/Ｏ型乳化作用乃至润湿作用。
②能够完全生物降解，对环境无污染；
③无毒，对眼睛、皮肤无刺激性；
④无浊点；
⑤易溶于水，不溶于一般有机溶剂。
1.1外观
纯APG为白色固体。实际产品由于其组成不同，分别呈奶油色、淡黄色、琥珀色。工业上收到的APG为吸潮性固体。
1.2 表面张力,ＨＬＢ值及泡沫力
(1)表面张力烷基碳原子数大于C8的糖苷均具有优良的表面性。表1列出了十二烷基单葡萄糖苷的表面张力与浓度的关系。
淀粉表面活性剂烷基糖苷合成及其应用
淀粉表面活性剂烷基糖苷合成及其应用本文详细论述了新型淀粉基表面活性剂烷基糖苷（APG）的结构、特性，合成方法以及APG的衍生物并就发展我国APG表面活性剂的生产提出了建议。
标签：表面活性剂淀粉烷基糖苷一、引言烷基糖苷（Alkyl Polyglucoside简称APG）集非离子和阴离子表面活性剂的许多特征于一身。
其具有表面张力低、去污力强、在限定的PH值范围内化学性能稳定、复配性能极佳、泡沫丰富、细腻而稳定、生物降解完全且无毒、无刺激的特点，因此目前广泛用于食品、化妆品、洗涤剂、医药、纺织、印染、等工业领域。
由于其合成原料和性能特征被誉为新一代温和性“绿色”表面活性剂，是继LAS、AES和AEO之后真正称得上“世界级”表面活性剂的唯一品种。
又由于石油资源的日趋枯竭以及价格的不断上涨促使人们去开发一种新型的表面活性剂原料，并且适应目前的环保要求，APG正是这一最佳的选择。
因此开发利用APG 近年来已成为国内外学者研究的重要课题之一[1]。
二、烷基糖苷的结构及性能1.烷基糖苷的结构烷基糖苷是糖类化台物和高级醇的缩合反应产物，其结构式为：H[C6H7O5]nOR式中：R为C8-C10的烷基，n为平均聚合度。
当R<C8时，烷基糖苷的性能不佳，而R为=C8-C16时，其性能优良[2]。
2.烷基糖苷的主要性能2.1 物理性能烷基糖苷为白色粉末，根据组成不同，其颜色可分琥珀色或奶油色。
烷基糖苷没有明显的熔点，有两个不同的熔程，即软化和流动。
绝大部分烷基糖苷易溶于水，不溶于普通有机溶剂[2]。
2.2 泡沫性能表面活性剂的泡沫性能主要表现在其泡沫稳定性和起泡性。
烷基糖苷的起泡性和泡沫稳定性随着结构的变化具有相同的变化趋势。
烷基糖苷产品中以烷基链长度10.3的烷基糖苷的起泡性和稳定性能为最高[2]。
2.3 溶液性能非离子表面活性剂都具有一些溶解方面的特性。
诸如浊点和稀释时的凝胶范围等。
烷基糖苷以多羟基醇作为亲水基团，没有浊点和凝胶范围，因此不会象其他非离子表面活性剂那样对应用产生不良影响。
新型绿色表面活性剂——烷基糖苷
用 两 步 法 生 产 烷 基 糖 苷 ．其 小 试 技 术来 源 于 大 连 理 工 大 学 ， 于 １９ 完 成 了 自己的 中试 。 外 ， 北 美华 化工 股 份 有 限 ９ ６年 此 湖 公 司 、深 圳 嘉 彩 精 细 化 工 公 司 等 也 都 相 继 开 始 生 产 烷 基 糖
皂 洗 剂 ． 整 理 助 剂 中 的 柔 软 剂 、 静 电剂 、 后 抗 防缩 剂 等 ， 洗 水 工 艺 中 的洗 涤剂 以及 乳 液 制 品 的 乳 化剂 等 。 粘胶 纤 维 成 丝 在
粉基烷基糖苷 ．Ｐ Ａ Ｇ第 一 期 生 产 线 为 年 产 ３ ０ ０ ０吨 ． 用 的技 采
术 为 转 糖 苷 法 ． 是 目前 我 国 乃 至 全 球 第 一 条 以红 薯 淀 粉 为 这
行 测 试 ， 与 烷 基 糖 苷 进 行 了 比较 。性 能 测 试 表 明 。 基 糖 且 烷 好 的 水 溶 性 、 湿 性 、 泡 及 稳 泡 性 ， 而 拓 宽 了产 品 的 使 润 起 从 用 范 围 ：
一
ｌ
：
Ｉ
缎岛国网固值 值感 台围 黯
陈 宏
苷硫酸酯铵盐相对于烷基糖苷性能有较大的改善。具有较 Ｉ
激 性 效 果 显 著 。 并 且 合 成 的该 洗 涤 剂 主 要 原 料 易 得 ， 格 低 价
、
国 内外研 究历 史
烷 基 糖 苷 的 研 究 已经 经 历 了 １０多 年 的历 史 ， 早 是 在 ０ 最 １９ ８ ３年 由德 国 的 Ｅ ｉＦｓｈｒ 道 了 甲基 葡 萄 糖 苷 的 合 成 ｍｌ ｉ ｅ 报 ｃ 技 术 。 长链 的烷 基 糖 苷 是 由 Ｆｓｈｒ Ｈ ｌ ｒ ｈ在 １ １ 年 而 ｉ ｅ 和 ｅ ｅｉ ｃ ｆ ｃ ９１ 用 Ｋ ｅｉｓ Ｋ ｏｒ 合 成 的． 由 于 此 法 过 于 复 杂 ， 受 到 足 ｏｎｇ— ｎｒ 法 但 未 够 的 重 视 。 １７ ９ ８年法 国 的 Ｓｐ ｉ 公 司 建 成 了 世 界 上 第 一 个 ｅ ｐｃ 工 业 化 生 产 装 置 德 国 的 Ｈ ｎ ｅ 公 司 是 目前 全 世 界 最 大 的 ｅｋ ｌ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
糖在低碳醇中的溶解度较小, 反应时采取分批或缓慢连续加入的方式 , 既可避免糖的自聚又可保证 反应顺利进行 30 低碳醇糖苷化速率远远大于高碳醇糖苷化速率, 利用蒸出低碳醇的量可控制反应深度. 为使粗产物粘度不致太大以利精制 , 可残留少量的低碳醇苷于反应混合物中
两步法设备要求较低 , 反应条件温和, 生产过程易控制 , 反应时间较短 , 但产品质量不如一步法 , 需 在防爆环境下进行, 且增加了低碳醇的分离工序和相应设备 , 生产成本较高 一步法与两步法各有利弊 , 实际工业化生产两步法的报道居多 从原料的经济性和环保的角度 , 以 淀粉代替葡萄糖直接做原料合成烷基糖苷无疑是一条引人注目的途径, 但淀粉的醇解工艺, 淀粉中含有 的杂质对反应的影响及处理尚需进一步研究 3. 2 APG 的工业化生产发展状况 APG 的研制已有一百多年的历史, 1893 年德国的 Emil Fisher 用乙醇和葡萄糖在盐酸的催化下合成 了乙基糖苷 . 20 世纪 60 年代对 APG 的优越性能有了较全面的认识, 促进了工业开发 1978 年 , 法国 Seppic 公司率先实现了 APG 的工业化生产 ( 1 kt/ a) , 其后 Huls、Rohm & Haas 、Union Carbide 等公司陆 续进行了 500~ 1 000 t/ a 的中小规模的商品化生产, 20 世纪 90 年代初形成开发热潮 德国 Henkel 公司 于 1988 年兼并了美国的 Horizon Chemicals 公司 , 收购了 4 000 t/ a 的 APG 中试装置 , 扩大到 25 000 t/ a 的 规模, 1992 年在辛辛那提建成并运行, 实现了 APG 的大规模工业化生产 1995 年在杜塞尔多夫建成投 产了另一套 25 000 t/ a APG 生产装置 Kao 建成了 2 000 t/ a 生产厂 , Seppic 将生产装置扩建至 10 000 t/ a, BASF、 ICI 也实现了工业化生产 其他表面活性剂生产商如 Akzo、 Albright & Wilson、 Stepan 等和一些发 展中国家如中国、 印度的一些企业或科研机构也积极进行研究和工业化开发[ 3, 21] 我国在 20 世纪 80 年代末由中国日化所和大连理工大学率先开展长链( C8 以上 ) APG 的合成研究工 作, 中国日化所用葡萄糖和脂肪醇采用二步法制得了 APG 产品, 在广东和湖北建成 1 000 t / a APG 中试 装置各一套, 大连理工大学、 金陵石化研究院等单位也进行了这方面的工作 目前 , 世界烷基糖苷的总生产能力从 20 世纪 90 年代初不足 10 000 t/ a, 到 20 世纪 90 年代末增至近 十万吨, 我国形成了 5 000 t / aAPG 的生产能力 3. 3 烷基糖苷的性能 烷基糖苷是一类温和的新型非离子表面活性剂, 兼有普通非离子和阴离子表面活性剂的优点 , 其特 1) 表面活性高, 在相对低浓度时就能明显影响体系的表面性质, 如使表面张力显著降低 纯烷基
表面活性剂是指能显著改变液体表面或两相界面性质的物质 它具有双亲媒性结构、 界面吸附、 界 面定向排列、 生成胶束等多功能特性 [ 1] 由于其结构的特殊性, 广泛应用于洗涤、 化妆品、 纺织、 食品、 造 纸、 皮革、 石油开采、 金属加工等领域, 全世界表面活性剂产量 1990 年约 700 万吨, 2000 年超过 1 000 万 吨 表面活性剂的大量使用 , 引发了越来越严重的环境污染问题, 各国竞相建立标准和法规引导表面 活性剂工业的发展 表面活性剂的发展已经历了三次重大变革 : 20 世纪 50 年代合成洗涤剂随四聚丙烯基苯磺酸盐以 及三聚磷酸钠的开发而崛起, 取代了部分肥皂的市场份额; 60 年代直链烷基苯磺酸盐又替代了不易生 物降解的四聚丙烯基苯磺酸盐 ; 80 年代脂肪醇醚迅速发展, 成为最重要的表面活性剂 [ 3] 目前 , 从国际上表面活性剂品种发展趋势来看 , 倾向于生产生态安全、 无环境污染、 生物降解完全、 功能性强、 化学稳定性及热稳定性好、 成本低的产品 主要体现在 : 产品具有高表面活性的同时 , 具有低 毒和好的生物降解性 ; 高的温和性, 对皮肤和黏膜的刺激性小 ; 采用再生资源进行清洁生产 传统表面 活性剂在生产、 使用等多环节上都给环境带来了不可逆转的污染 , 因此开发由可再生资源衍生的与环境 相容的绿色表面活性剂是表面活性剂发展的重要方向 , 表面活性剂的绿色化已成为发展的必然, 烷基糖 苷作为一种新型、 绿色、 环保的表面活性剂深受人们的关注 1 1. 1 表面活性剂的毒性和生物降解性 [ 4- 7] 表面活性剂的毒性
[ 收稿日期 ] 2005- 10- 24 [ 基金项目 ] 西北民族大学中青年科研基金项目 ( D2004- 026) [ 作者简介 ] 苏琼 ( 1968 ) , 女 , 重庆江津人 , 硕士 , 副教授 , 研究方向 : 壤和大气中 进入地面水后, 影响致病及腐生微生物群落、 植物群落和水 体自净过程, 对鱼类造成影响并能在鱼体内积蓄 含 N 的表面活性剂引起江河水体富营养化 , 水中藻类 和浮游生物急剧生长与繁殖, 水体溶解氧下降 , 水质恶化, 从而导致水生生物大量死亡 表面活性剂在 土壤中穿透能力很大 , 能长时间保存 , 由于可降低其他有毒物质和微生物在土层中的吸附作用, 提高解 吸作用, 因而可提高各种有毒物质和微生物的穿透力 表面活性剂会影响水中化学物质和微生物的分布 , 改变其理化特性和毒性 , 如使污染物从水中转移 到水面上 , 形成一层微生物和化学物质含量极高的超微薄膜 水中化学污染物质在再分配条件下, 毒性 为原来的 2~ 7 倍 污水中的表面活性剂提高了污水净化的难度 , 不仅使病毒、 细菌的灭活程度大大降 低, 还能降低悬浮物在沉淀池中的沉降速度, 妨碍污水的生物净化 此外, 表面活性剂在生产过程中也会排放出有害物质 , 如 SO2 、 SO3 , 造成环境污染、 土地退化和沙漠 化等危害 1. 2 表面活性剂生物降解性 表面活性剂使用后, 排放到自然环境中, 如果不具备良好的生物降解能力 , 就会长久存在于自然环 境中 , 造成污染并影响生态环境 表面活性剂的生物降解能力与自身的分子结构有关 表面活性剂中, 环境对两性离子型表面活性剂的接受能力最强 常用的阴离子表 面活性剂 如直链 烷基 苯磺酸 钠 ( LAS) 、 脂 肪醇醚 硫酸盐 ( AES) 、 仲 烷基 磺酸盐 ( SAS) 、 脂肪醇硫酸盐 ( AS) 中 , AS 最 易生物降解, 能被普通的 硫酸酯酶水解 , 并进一步 氧化成 CO2 和 H2 O LAS 的降解速度随苯磺酸基和烷基链末端间距离的增加而加快, 烷基在 C6 ~ C12 范围内链较长者易 降解 , 且支链结构的比直链结构的难降解 非离子表面活性剂支链化的影响与阴离子表面活性剂有相似的规律 分子中存在酚基的比烷基的 难降解, 丙氧基 ( PO) 、 乙氧基 ( EO) 单元数越多越难降解, 且相同长度的 PO 链比 EO 链难降解 阳离子表面活性剂有强杀菌性或抗菌性 , 降解能力较弱, 且一般需在有氧条件下进行 , 有时还会抑 制其他化学物质的降解 难降解的阳离子表面活性剂 , 与其他类型表面活性剂复配, 可提高其降解能 力, 如氯化三甲基十二烷基铵在 27 时不能降解 , 但若与 LAS 制成 1 1 型复配体系则很容易降解 些阳离子表面活性剂 , 如直链烷基二甲基苄基氯化铵、 烷基三甲基氯化铵的生物降解性良好 状况等诸多因素的影响 低浓度、 常温、 pH 值近中性、 地表深度增加有利于降解 有
[ 2]
表面活性剂属于中等或低毒性化学物质, 对大白鼠口服中毒致死量为 1 000~ 15 000 mg/ kg 阳离子 表面活性剂毒性最强 , 阴离子表面活性剂次之 , 非离子表面活性剂最低 表面活性剂对动物和人体的毒性虽很低 , 但在有效剂量下对酶系统具有钝化或刺激作用 , 阻碍机体 代谢过程并可能成为主动免疫抗原 , 导致机体内复杂免疫反应的发生 , 引起食欲不振、 浮肿、 胃出血性坏 死、 皮肤过敏、 皮炎、 皮癌等疾病
第 26 卷总第 60 期 2 0 05 年 12 月
西 北 民 族 大 学 学 报 ( 自然科学版 ) Journal of Northwest University for Nationalities( Natural
Vol. 26, No. 4
Science)
Dec, 2005
新一代表面活性剂
表面活性剂有三大优势: 一是性能优良, 其溶解性能和相行为与聚氧乙烯类表面活性剂比较, 更不易受 温度变化的影响 , 且性能温和 , 对皮肤、 毛发及身体的刺激性低; 二是以再生天然资源做原料; 三是本身 无毒, 生物降解迅速完全, 在生物、 药理和生态方面高度安全[ 8, 9] 因此 APG 是一种天然绿色表面活性 剂, 同时丰富的淀粉资源, 天然和合成高碳醇产量的逐年上升, 也为 APG 的生产提供了丰富的原料 随着 表面活性剂朝着温和、 天然、 绿色的方向发展, 烷基糖苷必将得到广泛的应用和发展, 市场前景非常乐观. 3 烷基糖苷
[ 10- 20]
烷基糖苷是单苷和二苷、 三苷等多苷的混合物, 简称 APG, 用通式 RO( G) n 表示 , G 代表葡萄糖单 元, R 为 C 8~ C18 的饱和直链烷基, n 为每个烷基结合的平均糖单元数 烷基糖苷有 和 两种异构体, 脂肪醇和葡萄糖之间脱水可在不同位置进行 , 烷基糖苷的组成十分复杂, 又称烷基多苷 3. 1 烷基糖苷的合成 烷基糖苷的合成方法有直接糖苷化法、 转糖苷化法、 Koenings - Knorr 反应合成法、 酶催化法、 原酯法、 糖的缩酮物醇解法 Koenings -Knorr 方法使用贵重金属作为催化剂, 工艺成本高 , 操作复杂 , 产率不高 , 存 在环境污染, 其应用受到限制 , 没有被工业化生产 酶催化法选择性好 , 条件温和易行 , 收率高, 产品纯, 目前, 工业上采用的只有 但因酶的制取存在问题, 没有被广泛采用 , 但它仍是一种有发展前途的工艺 直接糖苷化法和转糖苷化法 3. 1. 1 直接糖苷法 萄糖反应 , 生成烷基糖苷 反应方程式如下: