[发明专利]一种茶皂苷高级脂肪酯及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及表面活性剂领域，具体涉及一种茶皂苷高级脂肪酯及其制备方法，以及其作为亲油型非离子生物表面活性剂在乳油农药、石油开采、油型日化用品中的应用。 

背景技术

表面活性剂具有分散、渗透、增溶、乳化、润湿、起泡、润滑、杀菌等性能，已被广泛应用于食品、医药、农药、纺织、化工、黏合剂、选矿、油田化学品、造纸、皮革、感光材料、洗涤用品、化妆品等领域，其种类和消耗量日益增加。但是长期以来，人们一直使用人工合成的表面活性剂，合成表面活性剂的大量使用，引起了环境污染和安全性问题。无毒、易降解的生物表面活性剂越来越受到人们的重视。 

许多天然化合物具有表面活性，如皂苷类化合物，但相比于化学合成表面活性剂，其表面活性仍然偏低。 

现代研究表明，憎水基链较长的泡沫剂其分子间的内聚力可以使液膜弹性及强度增加，因而产生的泡沫高度较高。支链或亲水基链处于中部的表面活性剂，降低表面张力的能力较大，起泡性较好。当亲水基在由直链一端移向中间时，其发泡高度一般是增加。由此可见，改变天然表面活性剂结构，有利于其表面活性能力的提高。 

茶皂苷是存在于茶籽或油茶籽中一种主要的五环三萜化合物，由皂苷元、糖体和有机酸三部分组成，是一类具有表面活性的化合物，它具有起泡力强、泡沫小、分散力强的特点。然而实际应用中发现，茶皂苷在高温和多油环境中起泡力和稳泡性能较差。 

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有优越的耐高温表面活性的茶皂苷高级脂肪酯。 

本发明的另一目的在于提供上述皂苷高级脂肪酯的制备方法。 

本发明的再一目的在于提供上述皂苷高级脂肪酯的应用。 

本发明的目的通过下述技术方案实现： 

一种茶皂苷高级脂肪酯，具有如式I所示的结构： 

(式I) 

其中，R为C₁₂～C₁₈的饱和或不饱和烷烃。 

上述茶皂苷高级脂肪酯的制备方法，在特征在于包括以下步骤： 

在催化剂存在的情况下，将茶皂苷与高级脂肪醇混合、反应，分离催化剂后获得如式I所示的茶皂苷高级脂肪酯。 

所述催化剂为N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲胺基吡啶(DMAP)的混合物，其中，DCC用量为茶皂苷的1～1.5倍摩尔质量，DMAP用量为茶皂苷质量的5～10％。 

所述高级脂肪醇是指C₁₂～C₁₈的饱和或不饱和脂肪醇，其加入量与茶皂苷等摩尔质量。 

所述茶皂苷与高级脂肪醇的反应温度为20～30℃，反应时间为8～16h；反应时间优选10～12h。 

上述茶皂苷高级脂肪酯的应用，其特征在于：所述茶皂苷高级脂肪酯作为亲油型非离子生物表面活性剂直接用于油包水乳化剂、乳油型农药乳化剂、油田泡沫驱、油型日化用品等。 

本发明对茶皂苷进行结构改造，在茶皂苷分子结构中增加了一条憎水基链，使之具备有亲水基团处于中部、两端分布有疏水基团的表面活性剂结构，提高了其在高温和多油环境中的稳泡性能。 

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果： 

(1)本发明的茶皂苷高级脂肪酯，作为表面活性剂，在高温和油中的发泡 力和稳泡性能更强。 

(2)本发明的茶皂苷高级脂肪酯表面活性剂，来自天然原料，无毒，易降解。 

(3)本发明的制备工艺简单，反应条件易控制，可用于工业化生产。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 

实施例1 

将茶皂苷固体100g，加入到300mL的吡啶中，搅拌使之溶解。按茶皂苷等摩尔量加月桂醇15.3g，加入DCC(17g)、DMAP(5g)，20℃下搅拌反应8h。减压蒸去吡啶。加入500mL甲苯溶解，滤去不溶物，加入饱和食盐水500mL，洗涤3次。减压回收甲苯后得到产物53g。 

对产物的结构分析显示，MS：m/z 1385；元素组成为：C61.54％，H8.44％，O30.02％，其分子式为C₇₁H₁₁₆O₂₆，¹H-NMR和¹³C-NMR显示增加了1个甲基和11个亚甲基碳链结构，其它与茶皂苷相同。其结构如下所示： 

(式II) 

实施例2