[发明专利]一种免脱色烷基糖苷的制备工艺

说明书

本发明属于表面活性剂开发领域，公开了一种免脱色烷基糖苷的制备方法。该方法包括以下步骤：将高直链淀粉均匀分散在短链醇中，然后加入催化剂，升温搅拌进行第一步糖苷化反应，反应结束后保温并加入脂肪醇进行第二步转糖苷反应，反应结束后即得无色或乳白色烷基糖苷产品。高直链淀粉相比普通淀粉，淀粉颗粒更加致密，使其崩解速度慢，淀粉分子链不会在高温体系中积累，减少了副反应的发生，产物色泽呈乳白色，无需脱色，且原料的利用率更高，产品的表面张力低，表面活性更高。

技术领域

本发明属于表面活性剂开发领域，特别涉及一种免脱色烷基糖苷的制备工艺。

背景技术

烷基糖苷是一种由淀粉或葡萄糖的半缩醛羟基和脂肪醇的羟基，在酸的催化作用下脱水而得到的非离子型表面活性剂。它具有表面张力小，去污能力强，无毒，对皮肤刺激性小，可被生物降解，可由再生材料制备等诸多优点，被誉为“世界级”的“绿色”表面活性剂，具有广阔的应用前景。其可采用直接糖苷法一步合成、也可用转糖苷法两步合成，生产工艺成熟。

但烷基糖苷需要在高温和酸催化条件下制备，淀粉或葡萄糖在此环境中会生成醚、乙酰丙酸、糠醛或者羟甲基糠醛等有色杂质，使得产物发黑发暗，加重了脱色步骤的负担，增加了生产成本。这是烷基糖苷生产工艺中亟待解决的问题。

以天然淀粉为原料合成烷基糖苷时，反应历程为：淀粉颗粒在醇中受热崩解(类似于淀粉颗粒在水中的糊化过程)，淀粉分子从颗粒中游离出来，在酸催化下降解。随着淀粉大分子被降解成小分子多糖，其半缩醛活性越来越高，从而能与短链醇反应，得到短链糖苷。短链糖苷再经过转糖苷，最终得到烷基糖苷。此历程有四个步骤，即淀粉分子从颗粒中游离出来→淀粉分子被酸解→多糖与醇反应→转糖苷反应。其中淀粉颗粒受热崩解的速度快，例如蜡质淀粉和普通淀粉在水中的糊化都是瞬间完成的。而受到多糖降解程度及反应活性的影响，多糖与醇的反应为慢反应(限速反应)。这种反应速率上的差，造成了淀粉分子链在高温体系中积累，不能及时与短链醇发生反应，从而生成副产物醚、乙酰丙酸、糠醛或者羟甲基糠醛等有色杂质，使产物颜色深。此反应速率差越大，反应体系温度越高，则副产物越多，产物的色泽越深，表面活性越弱。

以葡萄糖为原料合成烷基糖苷时，由于其反应活性高于淀粉，因此可以直接进行糖苷化反应。但糖苷化反应也需要在高温体系中进行，副反应更容易进行，因此产物色泽更深。

由上述背景技术可以看出，目前市场上的烷基糖苷工艺中，副反应和副产物是难以避免的，直接造成脱色工艺费时费力。如果能从原料入手，控制副反应的进行，减少副产物，直接得到免脱色的烷基糖苷产品，则可省去脱色步骤，显著降低生产成本。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种免脱色烷基糖苷的制备方法。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种免脱色烷基糖苷的制备方法，包括以下步骤：

将高直链淀粉均匀分散在短链醇中，然后加入催化剂，升温搅拌进行第一步糖苷化反应，反应结束后保温并加入脂肪醇进行第二步转糖苷反应，反应结束后即得无色或乳白色烷基糖苷产品。

所述的高直链淀粉是指淀粉颗粒中直链淀粉含量高于或等于50％的淀粉，优选为直链淀粉含量为50％的淀粉；

所述的淀粉的品种可以为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉等，优选为玉米淀粉；

所述的短链醇可为乙二醇(CAS NO.107-21-1)，正丁醇(CAS NO.71-36-3)等碳原子数不超过4个的醇，优选为乙二醇；

所述的高直链淀粉和短链醇的质量比为1:2～3.5，优选为1:2.3；