绿色表面活性剂烷基糖苷(APG)的研究现状
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烷基糖苷的合成及应用特点康鹏;王侃;方灵丹【摘要】烷基糖苷是一种新型的绿色表面活性剂,有着十分优异的理化性能,被广泛应用于清洗剂、护肤品、轻重垢洗涤剂、强碱性洗涤剂和工农业乳化剂等领域,文章介绍了烷基糖苷的工业合成、物化性能、复配性能以及在日化工业中的应用。
%Alkyl polyglycoside,a new kind of green surfactant,with good physicochemical properties,widely used in detergent, skincare product and industry emulsifier, etc. This paper is mainly about the synthesis,properties and application of Alkyl Polyglycosides.【期刊名称】《中国洗涤用品工业》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】10页(P32-41)【关键词】烷基糖苷;绿色表面活性剂;洗涤剂;日化工业【作者】康鹏;王侃;方灵丹【作者单位】浙江赞宇科技股份有限公司,浙江杭州,310009;浙江赞宇科技股份有限公司,浙江杭州,310009;浙江赞宇科技股份有限公司,浙江杭州,310009【正文语种】中文【中图分类】TQ423.2;TQ649.6烷基糖苷(Alkyl Polyglycoside,APG)是一类非离子表面活性剂,主要是由天然脂肪醇和葡萄糖在酸性催化剂存在下失去一分子水生成的,是一类十分优秀的表面活性剂[1-5]。
烷基糖苷相比其他表面活性剂具有许多优点,比如优秀的表面活性,其在一定pH范围内能够保持化学稳定性,去污泡沫性能都十分优良,复配常产生明显的增效效果,生态毒性低及生物降解性能好等优点。
正是由于上述优点,烷基糖苷被广泛地应用到清洗剂、护肤品、轻重垢洗涤剂、强碱性洗涤剂和工农业乳化剂等领域[3-4]。
烷基糖苷(APG)及在纺织助剂中的应用
纪俊玲;汪媛
【期刊名称】《印染助剂》
【年(卷),期】2006(023)006
【摘要】介绍了烷基糖苷的历史、特性(增粘性、去污力、溶解性、复配性、耐碱性、安全性)和合成方法(交换法、直接合成法等),同时举例说明了烷基糖苷在纺织助剂中的应用.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】纪俊玲;汪媛
【作者单位】江苏工业学院,江苏,常州,213016;江苏工业学院,江苏,常州,213016【正文语种】中文
【中图分类】TQ423.2
【相关文献】
1.新型表面活性剂—烷基糖苷(APG) [J], 安秀林;李庆忠;等
2.一步法合成烷基糖苷-APG [J],
3.一步法合成烷基糖苷-APG [J],
4.水性聚氨酯及其在纺织助剂中的应用 [J], 杜晓晗
5.水性聚氨酯及其在纺织助剂中的应用 [J], 杜晓晗
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烷基糖苷的生产工艺概述及应用发展趋势许丽萍【摘要】概述了目前烷基糖苷的生产工艺,重点介绍了催化剂对低聚糖的影响,分离工艺、后处理工艺对产品质量的影响,以及烷基糖苷的应用.最后,指出了烷基糖苷工艺研究的发展趋势.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2016(041)009【总页数】4页(P48-51)【关键词】烷基糖苷;工艺;概述;应用;趋势【作者】许丽萍【作者单位】上海发凯化工有限公司上海201505【正文语种】中文【中图分类】TQ423.2烷基糖苷(APG)是由天然脂肪醇和葡萄糖合成的绿色温和非离子表面活性剂,其降解性优异,有利于环境保护,是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂[1]。
其应用性能突出,已在个人护理、家居清洁、工业清洗等多个领域得到广泛应用。
1893年,德国科学家Fischer Emil首次合成了烷基糖苷,他的早期工作主要是利用甲醇、乙醇和丙三醇等亲水性的醇与糖反应,生成低碳链的糖苷[2]。
20世纪80年代,由于石油资源的紧缺以及环境问题的日益严峻,环境友好型烷基糖苷的发展渐受重视。
1978年,法国SEPPIC公司首先实现了烷基糖苷的工业化生产[3]。
目前,已经实现工业化的烷基糖苷生产工艺均采用Fischer合成法,该方法分为一步法(也称直接法)和两步法(也称间接法或转糖苷法)。
两步法首先利用低碳醇与葡萄糖反应,然后将生成的低碳糖苷与高级脂肪醇进行转糖苷反应,制备长碳链烷基糖苷。
该工艺解决了葡萄糖和高级脂肪醇相溶性不好的问题,降低了反应难度,最先实现了工业化。
但是这种工艺存在流程长、副产物残留、低碳醇处理困难以及安全防护要求高等问题。
一步法是目前世界领先的烷基糖苷生产工艺,该方法的工艺流程短、能耗低、易操作、成本低,生产过程不需要在防爆环境下进行,反应过程参数控制较为严格,所得的烷基糖苷产品质量好、色泽浅、无气味。
利用这种工艺生产的烷基糖苷品质高、应用范围广,在高端市场的需求量巨大。
2021| 02基础研究当代化工研究Modern Chemical R esearch ^表面活性剂洗漆剂的成分及性能研究*丁小龙祝緩緩(湖北大学知行学院生物与化学工程学院湖北430000)摘要:随着社会的发展和科学技术水平的不断提升,较之改革开放初期,我国的卫生条件以及生活质量都得到了显著的提高,而卫生条 件得到改善的背后,洗漆剂无疑是立下了汗马功劳的。
通过对表面活性剂洗济剂的成分和性能研究,我们将知道表面活性剂在生活中的广 泛应用的原因,并确保其高效性、安全性和可靠性。
关健词:表面活性剂;成分;应用性能中图分类号:TQ文献标识码:AResearch on Composition and Properties of Surfactant DetergentDing Xiaolong,Zhu Yuanyuan*(School of Biological and Chemical Engineering,Zhixing College,Hubei University,Hubei,430000) Abstract: With the development ofsociety and the continuous improvementof s cience and technology level, compared w ith the initial s tage of reform and o pening up, China's s anitary conditions and q uality of l ife have been significantly improved. Behind the improvement ofsanitary c onditions, detergents have undoubtedly made great contributions. Through studying the composition and p erformance of s urfactant detergent, we will know the reason why surfactant is widely used in our life, and ensure its high efficiency, safety and reliability.Key words:surfactant;composition^ application p erformance身处21世纪的今天,我们在市场上能搜寻到的洗涤剂 品种更加丰富性能也更加全面,表面活性剂洗涤剂更是在其 中举足轻重。
烷基糖苷的制备及其乳化性的研究刘芳;施祺儒【摘要】采用转糖苷化法合成了淀粉烷基糖苷,对合成的产品进行红外光谱表征,确定该产品为糖苷类表面活性剂.此外,将烷基糖苷与常用乳化剂进行复配,通过实验得到最佳的复配体系:m(烷基糖苷)∶m(OP-10)∶m(十二烷基苯磺酸钠)为7.15∶1.75∶2.1,其乳化力为5066 s.将该体系用于制取微乳柴油,结果表明该微乳柴油的最大加水量为柴油质量的6%,测得该微乳柴油的质量指标均符合国家标准.【期刊名称】《塑料助剂》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P31-34)【关键词】转糖苷化法;烷基糖苷;乳化性能;复配;微乳柴油【作者】刘芳;施祺儒【作者单位】兰州城市学院化学与环境工程学院,兰州,730070;兰州城市学院传媒学院,兰州,730070【正文语种】中文烷基糖苷是一类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。
它以碳水化合物和天然脂肪醇为原料制成,具有高表面活性、良好的生态安全和相溶性[1]。
烷基糖苷表面活性剂不仅表面活性高、乳化能力强、润湿性能好、去污能力强,而且与其他表面活性剂合用时有明显的协同效应,配伍性能极佳。
此外,该类型表面活性剂还具有对皮肤和眼睛无刺激,生物降解速度快,安全无毒害等优点,因而烷基糖苷也被称为21世纪世界级绿色表面活性剂[2-5]。
因此,开发和利用此类表面活性剂越来越引起人们的重视。
对烷基糖苷的开发可以解决人们对石油基表面活性剂的依赖,也可以解决大量使用石油基表面活性剂带来的各种环境污染问题。
本课题合成的淀粉基烷基糖苷对环境友好且原料便宜易得。
将烷基糖苷与市售的乳化剂进行复配,得到性能更加优越的复合乳化剂,可以广泛应用于日化工业、石油化工等领域。
由于复合乳化剂拥有更好的乳化性能,将其应用于微乳柴油的制备,制备的微乳柴油具有节能、效率高、防止污染环境等特点。
1 实验部分1.1 主要试剂与仪器淀粉,工业级,甘肃省龙飞集团淀粉厂;十二醇,分析纯,天津市光复精细化工研究所;对甲苯磺酸,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;乙二醇,分析纯,烟台市双双化工有限公司;吐温80,分析纯,烟台市双双化工有限公司;OP-10,分析纯,烟台市双双化工有限公司;液体石蜡,分析纯,烟台市双双化工有限公司;司盘80,化学纯,莱阳市双双化工有限公司;十二烷基苯磺酸钠,化学纯,中国医药上海化学试剂公司;AEO9,化学纯,南京栖霞山印染助剂厂。
烷基糖苷生产技术简介1 APG特性烷基糖苷(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,APG具有十分优异的性能,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,APG以其超群的性能被誉为“世界级”表面活性剂。
2 用途APG在洗涤业、化妆业、食品加工业以及制药等众多领域有着广泛的用途:2.1 由于它的不漂洗、无斑痕的特点,还特别适宜于餐具洗涤剂、洗瓶剂等,烷基糖苷组成的餐具清洗剂泡沫性能好,脱脂能力强,对皮肤刺激性小,并具有爽快舒适的使用感。
2.2 APG具有广谱的抗菌活性,对革兰氏阴菌、革兰氏阳性菌和真菌,C8~12APG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。
2.3配有烷基糖苷的洗衣剂能有效地除去泥土和油污,并兼有柔软性,抗静电性和防缩性,且在硬水中可正常使用。
2.4在化妆品中,用烷基糖苷可配制新一代香波和浴液,起泡力大,泡沫洁白细腻,对皮肤有柔软作用,对眼睛无刺激,对头发有良好的调理和养护作用。
2.5 烷基糖苷组成的厕所清洗剂能有效地保护马桶的橡胶和塑料部件。
2.6 APG在浓的强酸、强碱和电解质中,仍有良好的溶解性和相溶性,可用于配制工业清洗剂。
2.7 APG还可用作乳化剂、润湿剂、破乳剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、分散剂和防尘剂等。
因此烷基糖苷的市场前景非常乐观,可以预料,烷基糖苷表面活性剂的生产及应用将引起表面活性剂市场一次大变革。
3 国内外情况APG作为产品出现是在20世纪80年代末。
法国的Seppic公司率先实现了APG的工业化,并将规模迅速扩大到1万t/a。
德国的Henkel公司1988年建成5000t/a装置,并于1992年在美国建成了2.5万t/a装置,在Henkel公司总部也建成了一套2.5万t/a的装置,并且还将进一步扩大生产规模。
化工中间体 Chemical Intermediate 2010年第ll期
Abstract:In this paper,using vanillin as starting material,through demethylation、 bromethylation,3一Bromo一4,5一dihydro ybenzaldehyde(5),2,3一dibromo一4,5一dihydroxybenzaldehyde(6),25一 dibromo一 3,4一Dihvdroxvbenzaldehvde(7)were synthesized and separated by different conditions,with the yields of 69.8%。26% 29%in turns.TheiT structures were identified by IR,1 HNMR spectra characterizations.These three compounds can be used as intermediates for the total synthesis of bromophenol natural products from marine. Key words:bromophenols;demethylation;bromethylation.
厦门生物医药孵化器建设见成效 在厦门海沧台商投资区.经过厦门生物医药 孵化器多年的孵化,厦门博欣生物技术有限公司、 厦门艾德生物医药科技有限公司都已拥有自主技 术和产品.具备规模化生产的条件.即将成为首批 “毕业生”。 孵化器的孵化成果初步显现 在生物医药行业.价格小菲的研发设备、专、 的实验室和中试车间、耗资巨大的GMP厂房…… 中小型生物医药企业的成长道路』二壁垒重重 生 物医药孵化器为突破这些壁垒起到了重要作用 厦门生物医药孵化器投资1.05亿元.建筑面 积8000平方米.含40个生物医药通用孵化单元. 设立了专业分析测试中心、开放性生物医药专业 实验室、中试车问等等.可提供药品及生物技术产 品的理化性质研究、结构确认、申报技术方案等服 务。 以生产多肽原料药为主的厦门博欣生物技 术有限公司是园区内最早入驻的企业之一 据博 欣总经理王宇介绍.他们基本依靠厦门生物医药 孵化器这个公共平台的仪器进行检测 经过3年 多的发展壮大.博欣的资产已从人驻时的不到 300万元.发展到现在已经超过2000万元。如今. 国内近30%的多肽原料药使用的是博欣的产品或 技术。 “孵化器的基本框架不错.硬件基础和运作 制度都很好” 台湾莱特生物医药集 总裁汀沧炫 对厦门生物医药孵化器也非常赞赏 目前.厦门生物医药孵化器共引进生物医药 企业4I家.申请专利54项.有10个新药处于药 品临床研究受理或临床研究阶段.成果转化后预 计年产值可达20亿元。 新型表面活性剂绿色环保 江苏省宜兴金兰化工有限公司经过多年研 究.使烷基糖苷(APG)同时具有耐强碱、抗盐性强 的特点.并应用于油化产品中.进一步拓宽了APG 的应用领域 APG作为传统OP、OE类表面活性剂的替代 品.目前正在国内的日化领域普及开来。APG绿色 环保、可完全生物降解.是新一代的环境友好型助 剂.由于它表面张力低、去污力强、泡沫丰富细腻、 配伍性强.被广泛用于日化领域。APG这一非离子 表面活性剂.以碳水化合物和天然脂肪醇作为原 料.它相容性好,对皮肤和眼睛刺激性低、无毒,生 产过程中无任何废弃物产生。对环境无污染,可广 泛应用于洗涤、化妆、食品和药品添加剂、纺织造 纸等领域.市场前景广阔 它可与任何类型表面活 性剂协同作用.并具有较强的广谱抗菌活性,产品 易于稀释.无浊点、无凝胶现象。宜兴金兰化工有 限公司经过多次配方调试.使APG在保留上述优 点的同时.又具备了耐强碱、抗盐的性能,这一性 能使该产品可应用于石化领域 目前.该公司已经具备年产5000吨APG的生 产能力.产品已应用于石化产品.性能指标得到客 户认可
烷基糖苷及其衍生物的技术进展杨秀全;张军;周媛;白亮【摘要】Present domestic and international technological progress with respect to alkyl polyglycosides (APG) and its derivatives were briefed. A well proven clean production process for manufacture of APG based upon direct catalytic acetalization technology was developed at the end of the ninth Five - Year Plan in China, and the technologies with respect to control of the synthesis process, highly efficient separation of surplus fatty alcohol, de ?colorization of the product as well as scale ?up of the manufacture process have been developed successfully. Development of alkyl glucoside derivatives can expand the functionality and application fields of APG. Recently,many varieties of alkyl glucoside derivatives including cationic glycoside,anionic glycoside and functional glucoside nonionic derivatives et al were synthesized. Some of them have been commercialized and widely used as special functional additives. Since this kind of surfactant is based upon renewable raw materials,it will get more widespread attention in the foreseeable future.%介绍了十余年来烷基糖苷(APG)及其衍生物的国内外技术进展.直接催化缩醛化制备APG的清洁工艺在国内成熟于“九五”末期,并相继突破了合成反应控制技术、高效脱醇技术、产品漂色处理技术以及规模化生产技术.烷基糖苷衍生物可以拓展APG的功能性和应用领域,近期出现了糖苷阳离子、糖苷阴离子和功能性糖苷非离子衍生物等众多品种类型,其中部分品种已经产业化并作为特种功能助剂得到广泛应用.可以预见,基于可再生天然资源的糖苷类绿色、多功能性表面活性剂将得到更多的关注.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2012(042)003【总页数】7页(P213-219)【关键词】烷基糖苷;糖苷衍生物;技术进展【作者】杨秀全;张军;周媛;白亮【作者单位】中国日用化学工业研究院表面活性剂国家工程研究中心,山西太原030001;中国日用化学工业研究院表面活性剂国家工程研究中心,山西太原030001;中国日用化学工业研究院表面活性剂国家工程研究中心,山西太原030001;中国日用化学工业研究院表面活性剂国家工程研究中心,山西太原030001【正文语种】中文【中图分类】TQ423烷基糖苷(APG)是以脂肪醇和葡萄糖为原料,采用催化缩醛化工艺得到的产物。
烷基糖苷含量测定方法研究进展I. 引言A. 烷基糖苷的概述B. 烷基糖苷的测定重要性C. 本文的研究目的II. 烷基糖苷的测定方法介绍A. 化学法1. 间苯二酚法2. 乙酸溶液法B. 生物法1. 酶反应法2. 免疫反应法III. 化学法测定烷基糖苷含量的研究进展A. 间苯二酚法1. 原理2. 方法优势与不足3. 最近进展B. 乙酸溶液法1. 原理2. 方法优势与不足3. 最近进展IV. 生物法测定烷基糖苷含量的研究进展A. 酶反应法1. 原理2. 方法优势与不足3. 最近进展B. 免疫反应法1. 原理2. 方法优势与不足3. 最近进展V. 烷基糖苷含量测定方法的比较与展望A. 化学法与生物法的优缺点对比B. 进一步方法研究发展的展望VI. 结论A. 总结和归纳B. 研究方法重要性的讨论C. 探讨下一步研究的方向参考文献I. 引言烷基糖苷是一种生物活性的天然产物,有着广泛的应用价值,例如作为抗生素、抗癌剂等。
烷基糖苷含量的准确测定对生产和研究都具有很大的意义。
因此,开发一种快速、灵敏、准确的测定烷基糖苷含量的方法是非常必要的。
烷基糖苷是一类含糖的脂质分子,可以通过化学法或生物法进行检测。
化学法主要通过酶法、荧光染料法或化学方法计量糖基或脂肪酸基的含量来确定烷基糖苷含量,而生物法则利用酶或抗体的亲和作用来探测烷基糖苷含量。
各种方法在不同程度上都有其优点和不足,因此,研究人员一直在寻求新的测量方法或改进现有方法。
本文的目的是回顾和评价不同方法用于烷基糖苷含量的测定。
首先,将介绍当前用于测定烷基糖苷含量的化学和生物方法。
接着,将分别介绍烷基糖苷含量测定方法中的化学方法和生物方法的研究进展,包括当前的主要方法、优点和不足。
接下来,将比较不同方法的优缺点,进一步探讨烷基糖苷含量测定方法的未来发展方向。
最后,总结综述,讨论研究方法的重要性,并提出下一步研究的方向。
本文的主要目的是为烷基糖苷含量的测定方法提供研究参考,并为研究人员在选择合适的烷基糖苷含量测定方法时提供一定的指导和参考。
烷基糖苷分子量
烷基糖苷(APG)是一种由烷基链和葡萄糖单元构成的表面活性剂。
其分子量主要取决于烷基链的长度和葡萄糖单元的数量。
烷基糖苷的分子量通常在500到3000之间,具体取决于其组成和制备方法。
一般来说,烷基糖苷的分子量越高,其表面活性就越好,但同时也更容易发生聚集和沉淀。
因此,在制备烷基糖苷时,需要选择适当的分子量和结构,以获得最佳的表面活性和稳定性。
烷基糖苷的分子量也可以通过化学分析方法进行测定。
常用的方法包括质谱法、核磁共振波谱法、气相色谱法等。
这些方法可以提供关于分子量、分子量和组成分布等方面的信息,有助于了解烷基糖苷的性质和性能。
除了分子量外,烷基糖苷的其它性质还包括表面张力、临界胶束浓度、泡沫稳定性等。
这些性质与分子结构和分子量密切相关,可以影响烷基糖苷在工业、化妆品、食品等领域的应用效果。
在工业应用中,烷基糖苷通常用作表面活性剂、乳化剂、润湿剂等。
由于其具有较好的生物降解性和低毒性质,烷基糖苷在化妆品和食品行业中也得到了广泛应用。
此外,烷基糖苷还具有一定的抗菌和抗静电性能,可以用于纺织、皮革、造纸等领域的加工。
需要注意的是,烷基糖苷的性能和应用还受到其制备方法和原料的影响。
因此,在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的烷基糖苷产品,并掌握其制备方法和性质特点。
总之,烷基糖苷是一种具有多种优异性能的表面活性剂,其分子量和结构对性能和应用有重要影响。
了解烷基糖苷的分子量和性质特点有助于更好地应用其于各个领域,促进相关行业的发展。
烷基糖苷含量测定方法研究进展司西强;王中华【摘要】对现有的烷基糖苷含量测定方法进行了综述,包括气相色谱法、高效液相色谱法、蒽酮比色法、薄层色谱法、核磁共振法、红外光谱法、毛细超临界流体色谱法、液相色谱-质谱联用技术等.介绍了钻井液中烷基糖苷含量的测定方法——分离称重法,为钻井液中烷基糖苷的含量控制提供技术指导.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2014(015)003【总页数】3页(P53-55)【关键词】烷基糖苷;表面活性剂;含量;测定;钻井液【作者】司西强;王中华【作者单位】中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001【正文语种】中文烷基糖苷(APG)是一种新型高性能非离子表面活性剂,由葡萄糖、淀粉等糖类化合物的半缩醛羟基与脂肪醇苷元脱水生成[1],具有优良的表面活性和去污能力,无毒,无刺激,能够彻底生物降解,对环境无污染,易溶于水。
烷基糖苷被广泛应用于日用化学品、造纸助剂、纺织助剂、皮革助剂、钻井液处理剂等,应用前景广阔[2-5]。
目前国内测定烷基糖苷含量的主要方法有气相色谱法、高效液相色谱法、蒽酮比色法、薄层色谱法、核磁共振法、红外光谱法、毛细超临界流体色谱法、液相色谱-质谱联用技术等。
笔者对烷基糖苷含量的现有测定方法进行了综述,并简要介绍了本研究团队开发的钻井液中烷基糖苷含量的测定方法,以期对从事相关研究的科研人员具有一定的启发作用。
1 烷基糖苷含量现有测定方法1.1 气相色谱法采用气相色谱法分析烷基糖苷的含量时,结果准确性较高。
GB/T 19464—2004《烷基糖苷》附录B中推荐使用气相色谱法测定烷基糖苷的组成。
烷基糖苷样品经硅烷化处理后进入色谱柱进行分离,由于各组分沸点不同,按脂肪醇、丙基糖苷、丁基糖苷、长链烷基单糖苷、长链烷基二糖苷、长链烷基三糖苷、长链烷基四糖苷的顺序流出,对色谱图进行分析,用面积归一化法求出长链烷基糖苷各组分的含量[6-7]。
烷基糖苷APG是的Alkyl Polyglycoside的缩写,即烷基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,通常工业品多制成为50%和70%的水溶液,形状通常为无色至淡黄色粘稠液体或乳白色膏体(冬天)。
纯APG为褐色或琥珀色片状固体,易吸潮。
APG一般溶于水,较易溶于常用有机溶剂,在酸、碱性溶液中呈现出优良的相容性、稳定性和表面活性,尤其在无机成分较高的活性溶剂中。
APG在自然界中能够完全被生物降解,不会形成难于生物降解的代谢物,从而避免了对环境造成新的污染。
基本信息1、中文名称:烷基糖苷;2、英文名称:Alkyl Polyglycoside(简称APG)3、其它名称:烷基多糖苷;烷基多聚糖苷;烷基葡萄糖苷;烷基葡糖苷;烷基多聚葡萄糖苷等。
4、分子结构:APG是α和β异构体的混合物,其分子结构如上图。
5、性质:APG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,通常工业品多制成为50%和70%的水溶液,形状通常为无色至淡黄色粘稠液体或乳白色膏体(冬天)。
纯APG为褐色或琥珀色片状固体,易吸潮。
APG一般溶于水,较易溶于常用有机溶剂,在酸、碱性溶液中呈现出优良的相容性、稳定性和表面活性,尤其在无机成分较高的活性溶剂中。
APG在自然界中能够完全被生物降解,不会形成难于生物降解的代谢物,从而避免了对环境造成新的污染毒理学性质:实验证明,烷基糖苷无刺激性,口服急性毒性极低,应属于基本无毒。
6、产品标准:国家标准GB/T19464—20047、产品型号:通常按碳链长短有0810、0814、1214、0816、1216、1618等型号,含量有50% 53%和70±2%。
也有的是企业自定的型号。
主要生产方法APG是由葡萄糖与脂肪醇在酸性催化剂的条件下脱去一个分子水而得,一般组成为单苷、二苷、三苷和多苷的混合物,所以也称烷基多糖苷。
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。
以乙醚作为萃取剂能较好地将高碳醇分离,其产
品的残醇质量分数可达到0.9%,并且可大大减少时间;利用减粘度剂SAE存在下二次蒸馏法能有效分离APG中的高碳醇。
另外采用二步脱
醇工艺,用薄膜蒸发器和降膜蒸发器两级蒸馏以除过量4-6倍的高碳醇,使产品中残醇质量分数小于1%;或采用先在较低温度下真空蒸馏脱去
低碳醇,然后再用溶剂萃取分离残留的长链烷基醇,以避免高温脱醇
使烷基糖苷的色泽加深间。
2、催化剂研究
烷基糖苷反应为缩醛化反应,反应催化剂的选择对于得到色泽、
气味良好的烷基糖苷产品至关重要。
催化剂多为对甲基苯磺酸、十二
烷基苯磺酸等。
在对催化剂的比较中发现:对甲基苯磺酸及浓盐酸的
催化效果最优(但浓盐酸有腐蚀性),浓磷酸不具有催化活性,路易斯酸中无水AlCl3催化活性高但产物颜色不佳,路易斯酸ZnCl2及有机羧酸都不宜。
利用糖苷酶酶法合成烷基糖苷,具有立体选择性高、副
反应少等特点,并且在有机介质中进行酶法催化反应,水解反应得到
抑制,平衡向有利于合成反应的方向移动,产物产率比水相反应大大提高,具有极大的应用前景。
3、机理研究
一般交换法合成烷基糖苷的短链醇为正丁醇。
在二步法合成十二烷基多苷的机理探讨中认为:生成丁基多苷的催化反应是在固体葡萄糖表面进行的,其和十二烷基多苷的反应一样都是由亲核反应控制,正丁醇在整个反应过程中起到相当于一种相转移催化剂的作用。
最近在十二烷基糖苷的反应机理及复配性能的研究中,将反应机理分为三步:第1步:葡萄糖羟基上氧原子受酸催化剂(H+)进攻而迅速质子化,葡萄糖带正电后氧电负性更大,从而快速增加了异头碳原子的正电性。
为自身稳定,异头碳原子很快脱去—分子水成异头碳正离子。
第2步:ROH对异头碳正离子的亲核过程,经亲核反应生成a、β-单苷(AGU)。
由于亲核试剂ROH进攻能力较弱,故该步骤是一慢速反应过程。
第3步:AGU与葡萄糖继续反应生成多苷。
4、原料选择
多元醇同时具有吸湿和保湿功能,以及低毒、低刺激性而用于化妆品乳化及保湿剂。
理论上乙二醇葡糖苷可用作化妆品保湿剂,且优于甘油,是因为多羟基化合物与水分子有很强的亲和力的原因。
在磷酸催化下,由葡萄糖和乙二醇经缩醛化制备乙二醇葡糖苷,合成的乙二醇葡糖苷具有优良的保湿性能,当m(羟乙基葡糖苷):m(乙二醇二糖苷)=0.73:1.00时,质量分数为70%的乙二醇葡糖苷水溶液的保湿能力比质量分数为70%的甘油水溶液高11.1%。
羟乙基葡糖苷的含量越高,产品的保湿性越好。
在以淀粉和乙二醇为原料合成乙二醇葡糖苷研究中,提出了淀粉和乙二醇反应过程的反应动力学的溶解一扩散模型,过程为表观拟0级反应。
5、其他
漂白脱色除了双氧水氧化脱色,另外也有硼氢化钠的还原脱色、紫外线的光脱色四等。
合成产物为单苷、多苷以及少量残糖和残醇,其产品平均聚合度对烷基多苷的表面张力、起泡性能、增溶性能和分散性能有一-定的影响:随着平均聚合度的增加,十二烷基多苷的表面张力变化不明显;分散性能先增加后下降;而起泡性能增溶性能则相应减小。
二、烷基糖苷的应用研究现状
1、洗涤、清洗方面
传统的厨用洗涤剂以LAS/AEO为主要成分,由于其溶解性、起泡性和温和性较差,必须加入较多的有一定毒性的助溶剂烷基氧化胺等改善性能。
而APG有良好的溶解性、温和性、起泡力和去脂性,与LAS 有优异的协同效应。
LAS/APG的泡沫性能和CMC值均优于单一组分,且抗水硬度,混合物的刺激性几乎与APG相同,易漂洗、无斑痕并有爽快舒适的使用感,正成为新一代衣物、餐用洗涤剂的主要成分。
APG在强酸、强碱和电解质中,仍有良好的溶解性和相容性,可用于配制工业洗涤剂。
微乳液在洗涤与清洗的应用方而有很多好处,含有APG的微乳液要比只含有非离子乙氧基化物的微乳液对温度的敏感要小得多,从而加大了其在洗涤方面的应用范围。
2、化妆品和香波方面
APG的低刺激性、低毒性及和皮肤相容性好,在化妆品方面有很广泛的应用。
化妆品广泛使用APG制备稳定乳液;在清洁油性皮肤的泡沫化妆液中加入APG。
在英国的一种新配方中由具有高流动性的W/0聚甘油酯乳状液和由支链脂肪酸与APG合成的酯混合而成,主要用于皮肤护理(如防光照射的乳状液)、头发护理、头发后处理及皮肤的清洁,配方中还加入阳光保护乳状液。
加入APG和阳离子滤光剂,不
仅可清洗头发,还可使头发防紫外线照射;在头发的染色试剂中可加入0.01%-10 wt%的APG来改善着色时间。
3、农业方面
可用含有0/W型APG、不饱和烯烃脂肪醇及调节粘度的水溶性醇作为铺展、渗透杀虫剂和肥料的助剂;可用于农业土壤中的根部固氮;也可使用C8-C22的APG作为防腐剂用于谷物、鱼、肉类产品及花卉的保鲜。
4、其他方面
含C12-C14的APG(平均聚合度为1.4)和加硬动物脂肪醇的混合液可作为织物的柔软剂;APG作为聚合体乳液成分,改变乳液W/O为0/W的性质,并用于工业当中。
另外韩国的Kim,Jong-Yun等研究了加入APG分散剂后对O/W的影响,指出:APG用于有的水分散系统在特定的浓度下显示了最佳特效,APG水溶液与燃油预先混合可达到更高的效果;并且发现当使用含有NaCl电解液的APG时,效果和稳定性更加改善。
三、烷基糖苷的分析研究现状
产物的分析是必不可少的,不仅要进行定性分析,还要进行定量分析。
对于烷基糖苷的合成混合物的分析,国内外都一直在努力改进,以求更简便、快速、准确的分析方法。
到目前为止采用较多的分析技术为高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、薄层色谱法(TLC)及核磁共振(NMR)。
高效液相色谱(HPLC)法分析分离C12—C16烷基单糖苷、多糖苷,发现C12—C16烷基糖苷能完全分离开,且从色谱图中可以看出,烷基糖苷中烷基链长对色谱保留时间影响最大,其次是聚合度。
烷基链越长,其保留时间越长;聚合度越高,其保留时间越短。
使用近红外光谱可以快速检测APG混合物在水溶液中不同的烷基链长度和葡萄糖单元数,其相对于烷基糖苷混合物的三种分析方法薄
层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLG)和光度测定方法而言是一种简单的多的光谱分析方法。
通过高效液相色谱的正反相模型可分析APG的性质,通过正相HPLC分离APG的a-和β-的异构体,用反相HPLC分离烷基同系物和烷基单苷、多苷及低聚物,然后进行分析。