[发明专利]一种糖苷化反应用复合催化剂及糖苷化反应

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业领域，具体涉及一种糖苷化反应用复合催化剂及利用其为催化剂的糖苷化反应。

背景技术

烷基糖苷是近年来迅速发展起来的一种新型非离子表面活性剂，被誉为“世界级”的绿色表面活性剂，其表面张力低，起泡能力强，去污能力强，配伍性能和润湿性好，而且具有无刺激、无毒、生物降解彻底、对环境无污染等特性。广泛应用于农药、化妆品、洗涤剂、医药、涂料、印染、金属加工及生物化学等领域。

目前关于烷基糖苷的合成方法已有较多研究，一般包括糖苷化反应、除醇、脱色等步骤，而糖苷化反应，涉及到的催化剂也有许多种。如美国专利US3598865公开了一种利用单糖、聚糖或可水解成单糖的低聚糖和C₈-C₂₅的高级醇在低级醇存在下进行酸化催化反应合成C₈-C₂₅烷基糖苷，所选用的催化剂是硫酸、硝酸、对甲苯磺酸、甲磺酸和盐酸。美国专利US3839318介绍了一种利用葡萄糖和醇在酸性催化剂如硫酸、磺酸树脂、盐酸作用下，经加热和减压过程制备烷基糖苷。美国专利US5576425和中国专利CN1315311A均采用对甲苯磺酸作为催化剂，美国专利US5554742所使用的催化剂是十二烷基苯磺酸，中国专利CN1305886C用对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸和无机酸混合做催化剂，所使用的无机酸有磷酸、硫酸等，中国专利CN1216063C采用三元催化剂，如磺基丁二酸、次磷酸和EDTA，中国专利CN101696226A采用十二烷基苯磺酸和次磷酸钠组成的复合催化剂等。上述方法所采用的催化剂各有利弊，在制备烷基糖苷时其催化活性及选择性方面还不是很理想，如葡萄糖转化糖苷的效率低、容易聚合、产品颜色深等问题还需要进一步改善，解决问题的关键在于催化剂的选择，主要为多元复合催化剂组分的选择与优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种糖苷化反应用复合催化剂及利用其为催化剂的糖苷化反应，该复合催化剂催化效率高，副产物少，工艺简单，操作方便，具有良好的应用前景。

本发明所述的糖苷化反应用复合催化剂，是由包括如下重量份的成分组成的：

十二烷基苯磺酸和/或对甲基苯磺酸 50-85重量份，pka值为1-4的有机酸 10-30重量份，有机酸对应的碱金属盐5-20重量份。

将上述的成分混合，即得到本发明所述的催化剂。

优选的，所述的糖苷化反应用复合催化剂，是由包括如下重量份的成分组成的：

十二烷基苯磺酸和/或对甲基苯磺酸 60-70重量份，pka值为1-4的有机酸 15-25重量份，有机酸对应的碱金属盐10-15重量份。

所述有机酸为草酸、柠檬酸、甘油酸、酒石酸、谷氨酸、葡萄糖酸、乙二胺四乙酸、水杨酸中的一种或一种以上的混合。

所述有机酸对应的碱金属盐为钠盐或钾盐。

本发明还提供了一种糖苷化反应方法，运用了上述的复合催化剂，包括以下的步骤：

将葡萄糖与C_8-18脂肪醇按照1:2-6的摩尔比加入反应器中，在温度60 ~ 80℃条件下，加入上述复合催化剂，在真空状态下，加热至100 ~ 130℃，保温3 ~ 8 h，然后冷却至室温，调节pH值至8 ~ 10之间，即得糖苷粗产品，可进行进一步的精制处理。

所述的葡萄糖可以为无水葡萄糖或一水葡萄糖，一水葡萄糖进行反应的时候要预先进行脱水处理，处理的方法为将葡萄糖与C_8-18脂肪醇按照1:3-5的摩尔比加入反应器中，在真空条件下，加热至60-80℃，保温0.5h，然后在温度60 ~ 80℃条件下，加入复合催化剂，在真空状态下，加热至100 ~ 130℃，保温3 ~ 8 h，然后冷却至室温，调节pH值至8 ~ 10之间，即得糖苷粗产品。

优选的，所述的糖苷化反应方法，包括以下的步骤：

将葡萄糖与C_8-18脂肪醇按照1:3-5的摩尔比加入反应器中，在温度65 ~ 75℃条件下，加入上述复合催化剂，在真空状态下，加热至110 ~ 120℃，保温5 ~ 6 h，然后冷却降至室温，调节pH值至9 ~ 10之间，即得糖苷粗产品，可进行进一步的精制处理。

所述的真空状态是指保持真空度为-0.080 ~ -0.096 MPa。