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21世纪的表面活性剂正朝着安全、温和及易生物降解的方向发展。绿色表面活性剂烷基糖苷（APG）。是由脂肪醇和葡萄糖或淀粉等可再生性植物为原料， 通过脱水缩合得到的非离子表面活性剂，性能优异，能与大多数的表面活性剂复配，具有协同效应。烷基糖苷的原料成本与脂肪醇醚类相近，但糖苷转移反应的复杂性、产品精制的溶剂回收等方面，使其生产成本高于AE（脂肪醇聚氧乙烯醚）和AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐）。 中国是传统农业大国，淀粉资源较为丰富，所以以淀粉代替葡萄糖合成烷基糖苷，是一种更加经济的方法。 本文利用皖西农副产品山芋淀粉作为原料，同正丁醇在柠檬酸和对甲苯磺酸作为催化剂的条件下反应，再与十二醇反应后，采用间接法合成，得到非离子表面活性剂十二烷基糖苷，并与OP-10（非离子表面活性剂）、十二烷基硫酸钠（阴离子表面活性剂）、十六烷基三甲基溴化铵（阳离子表面活性剂） 进行复配，对其复配后的表面张力、起泡性能、浊点等进行研究，结果表明，烷基糖苷是一种性能优良的表面活性剂。 1 实验部分 1．1 试剂与仪器 山芋淀粉，食品级；正丁醇、十二醇、对甲苯磺 酸、柠檬酸、丙酮、丙三醇、氢氧化钠、OP-10、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵均为分析纯。 DF-Ⅱ集热式磁力加热搅拌器；BZY-1全自动表面张力仪；DXZ-1型真空干燥箱；SHA-C型水浴恒温振荡器；FA-1104电子天平；501型超级恒温器；SHZ-C型循环水式多用真空泵；670型傅里叶红外光谱仪；2151罗氏泡沫仪。 1．2 实验方法 采用转糖苷法即两步法来合成，糖苷和长链 烷醇在酸催化下进行苷交换反应，生成较复杂的烷基糖苷。ROH为正丁醇，APG（Ⅰ）为丁基葡萄糖苷，APG（Ⅱ）为十二烷基葡萄糖苷，R'OH为正十二醇。 把质量比1∶2的山芋淀粉和正丁醇混合均匀，加入配有磁力搅拌器、温度计和分水回流冷凝器的三颈烧瓶中，充分搅拌，混合均匀后，加入1．0%的对甲苯磺酸和10．0%的柠檬酸作为催化剂，滴加适量浓硫酸， 油浴加热，控温100～120℃，反应5～7h。真空蒸馏，除去未反应的正丁醇和生成的水。将减压蒸馏装置改成冷凝回流装置，向体系中加入6～8倍于山芋淀粉质量的十二醇（预热80℃），继续反应， 用KI-I2试液检测反应终点。达终点后，减压蒸馏除去过量的十二醇和置换出来的正丁醇，期间可以添加4～5mL丙三醇作为携带剂。减压蒸馏至不再有馏分出来（40～50min）。添加适量丙酮进行萃取（趁热萃取， 70～80℃），静置分层。下层产物中加入适量30%的氢氧化钠溶液，中和至pH8左右。再用双氧水进行脱色，最后得到浅黄色粘稠液体，即为粗制的APG产品，真空干燥。 1．3 复配 将合成的烷基糖苷分成四份，一份不添加表面活性剂，一份添加10gOP-10，一份添加10g十二烷基硫酸钠，一份添加10g十六烷基三甲基溴化铵，进行复配，分别测定其表面张力、起泡高度与持续时间、 浊点等。另外取10gOP-10、10g十二烷基硫酸钠、 10g十六烷基三甲基溴化铵，配制成等体积溶液，进行检测。 2 结果与讨论 2．1 红外分析 山芋淀粉和产物APG红外光谱分别见图1和图2 由图2可知，糖苷中含有明显的亲水基特征峰，分子键—OH伸缩振动频率为3345～3370cm－1 ；2930，2800cm－1处吸收显示—CH3和—CH2的伸缩峰；1170，1060cm－1处吸收显示不带支链的醚键C—O—C基伸缩振动频率，这是APG的特征吸收峰， 说明产物是烷基糖苷。 2．2表面张力的测定 调节恒温水浴温度为25℃，检测各复配溶液的表面张力，结果见表1。 由表1可知， APG的表面张力比其它三种表面活性剂的都低，而且与其它三种复配后，可以使其表面张力显著降低，表明烷基糖苷与其他表面活性剂复配后产生了协同效应。 2．3 起泡高度和持续时间 APG与其他表面活性剂复配后，（40±0．5）℃ 的泡沫高度见表2。 由表2可知，烷基糖苷的起泡性优良，且与其他表面活性剂具有协同效应。 2．4 浊点的测定 在水浴中对各复配溶液进行逐渐升温，测得复 配溶液的浊点，见表3。 由表3可知，在水浴中对复配溶液进行逐渐升 温时，溶液没有变浑浊，可知烷基糖苷与其他表面活性剂复配后的浊点大于水的沸点100℃。 3 结论 1）烷基糖苷与其他表面活性剂（非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂）复配后，表面张力比单一组分要低，这说明复配后溶液的表面活性提高了。 2）烷基糖苷与其他表面活性剂复配后，浊点的变化不是很明显，不管是单一组分，还是复配组分，其浊点都高于水的沸点。因此，复配后仍然可以在较高的温度下使用。 烷基糖苷，简称APG，是由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成的，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，是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂。 表面活性剂，首选绿色非离子表面活性剂烷基糖苷(APG)和醇醚糖苷(AEG）。烷基糖苷APG天然安全、性能多效，型号多样。主要有：烷基糖苷1214（ APG1214 ）、烷基糖苷0810（ APG0810 ）、烷基糖苷0814（ APG0814 ）、低泡烷基糖苷APG 、无泡烷基糖苷APG等 |
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