[发明专利]一种阳离子型烷基多糖苷表面活性剂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阳离子型烷基多糖苷表面活性剂的制备方法，属有机化合物的合成技术领域。

背景技术

表面活性剂(surfactant)是一类易于富集于界面，从而改变界面性质，对界面过程产生明显影响的物质。随着表面活性剂的发展和整体工业水平的提高，表面活性剂已从日常生活中的家用洗涤与个人保护用品，进入了国民经济各个领域和国家支柱产业，如能源工业、新型材料的制备、环境工程、冶金、电子、机械、农业等各个领域，它是一种负载“功能”型化工材料，有效地改进相关行业工艺，提高效率，改善产品质量、节约能源和改善环境，起着被誉为“工业味精”的功能助剂的作用。

随着人们生活水平的提高和人类文明的进步，人们对环境的保护和自身的健康越来越重视，尤其在日化用品的消费方面，人们愈来愈趋向于使用那些既不污染环境，又不刺激人体和对人体无副作用的天然绿色化妆品、清洗剂及洗涤剂。对表面活性剂的选取原则逐渐趋向于首先满足保护皮肤、毛发的正常、健康状态，对人体产生尽可能少的毒副作用的前提下，才考虑如何发挥表面活性剂的最佳主功效和辅助功效。

目前，全球表面活性剂市场主要为石油化工产品，如烷基苯磺酸盐(LAS)、烷基酚醚、合成脂肪醇及其衍生物等。由于石油资源是一次性资源，储量有限，加上地区分布极不平衡，世界各国都在寻找代替石油资源的途径和方法。如美国目前有机化学品10％源于可再生资源，它计划在2020年和2090年分别达到25％和90％。从产品的生物降解性和环境相容性来看，部分石油基表面活性剂的生物降解性差，如支链烷基苯磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚等，长期使用会对环境造成危害，在发达国家已被禁止使用。而且几种常用的大宗表面活性剂产品，例如十二烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、十二烷基硫酸钠等都存在着较为严重的刺激性问题。相对于石油基表面活性剂而言，由可再生资源，如油脂和淀粉等制备的表面活性剂不仅生物降解性好，而且对人体的毒性和刺激性等安全性明显高。

阳离子型烷基多糖苷表面活性剂是以非离子烷基糖苷为基础原料，经过对其活性基团季铵化而制得的一类阳离子型烷基多糖苷表面活性剂。它秉承了原有烷基多糖苷的绿色、天然、低毒、低刺激的性能，同时兼具阳离子表面活性剂的特殊性能，具有如下显著特点：①绿色、天然、低毒、低刺激，易生物降解；②能和阴离子表面活性剂混溶而不沉淀，对阴离子体系有强烈协同增效作用；③具有强力柔软性能和杀菌性能；④临界胶束浓度低，去污能力强。可广泛应用于日用化妆品、纤维加工、皮革化工、食糖精练、医疗和工农业杀菌、有机合成等领域。

目前，关于阳离子型烷基多糖苷表面活性剂的合成研究，在日本专利JP03287596中介绍说，利用烷基多苷与丙烯腈反应，然后催化加氢生成3-氨基丙基烷基多苷，再利用氯甲烷或硫酸二甲酯对其进行季铵化反应得到阳离子型烷基多糖苷表面活性剂，但该反应过程要在10.13MPa，120℃下进行，反应不易控制；在德国专利DE4413686中也有报道说，采用溶剂存在条件下，烷基多苷与(3-氯-2-羟丙基)三甲基铵氯，或(2，3-环氧丙基)三甲基铵氯反应得到，但是该反应采用的单体不易制得，而且溶剂的存在对环境造成一定影响。国内《精细石油化工进展》1999年3月第2期中报道通过葡萄糖环氧氯丙烷反应合成氯代醇糖苷，再与由伯胺制得的叔胺进行季铵化反应生成一种含糖苷基季铵盐表面活性剂，但是该方法步骤较多，而且产品中易造成叔胺的残留对产品性能产生影响，另外该产品中采用葡萄糖作为基团，不能充分实现产品的优异性能；《广东化工》2007年第3期中报道采用长链烷基糖苷与环氧氯丙烷反应，然后再与长链叔胺反应的方法制得阳离子型烷基糖苷表面活性剂，但是也存在叔胺残留的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺合理，制备具有较好使用性能的阳离子型烷基多糖苷表面活性剂的方法。

本发明所说的阳离子型烷基多糖苷表面活性剂为具有式1所示结构的化合物：

式I中R₁，R₂为碳原子数为8～22的长链烷基；n为烷基糖苷的平均聚合度为1.1～3.0。

本发明为一种阳离子型烷基多糖苷表面活性剂的制备方法，其特征在于以长链烷基叔胺、环氧氯丙烷、长链烷基多糖苷为原料，首先将长链烷基叔胺与环氧氯丙烷进行季铵化反应得到阳离子中间体，然后阳离子中间体再与烷基多糖苷进行醚化反应，制得阳离子型烷基多糖苷表面活性剂。

所述制得阳离子单体的过程中长链烷基叔胺与环氧氯丙烷的投料摩尔比为1∶0.6～1.2。