CN100383154C - 一种双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物及其制备方法和应用。本发明的化合物的结构式如通式(I)所示，其中，R选自直链或支链的C6-C18的烷基、C6～C18的环烷基、C6～C18的芳基、C7～C18的烷芳基和C7～C18的芳烷基；硼也可与两个糖单元的多个羟基中任意相邻的两个羟基连接。本发明还提供了一种先由脂肪胺和D-葡萄糖酸-δ-内酯为原料生产葡萄糖酰胺化合物，再与硼酸进行酯化反应制备本发明的化合物的方法。本发明的化合物可用作绿色表面活性剂，具有优异的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一类糖基酰胺类化合物，具体的涉及一种硼酸酯葡萄糖酰胺类化合物。
背景技术
含硼表面活性剂是一种新型的特种表面活性剂，由于其在很多方面的独特的不可替代的优良性能，被广泛应用于生活以及生产等各方面。硼是一种无毒、无公害，具有杀菌、防腐、抗磨和阻燃性能的非活性元素。因此，含硼表面活性剂具有碳氢表面活性剂无法代替的长处，其无毒、无腐蚀性、沸点高，且具有阻燃性、杀菌性，可用于气体干燥剂、润滑油、压缩机工作介质的添加剂，还可用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯酸甲酯的抗静电剂、防滴雾剂，各种物质的分散剂和乳化剂等。硼酸酯用于墨水添加剂，具有很好的性能。且其能与高分子化合物有良好的相溶性，非常适用于合成树脂的抗静电剂，在甲基丙烯酸树脂中添加硼酸双甘酯单月桂酸酯可得到很好的抗静电效果。
含硼表面活性剂一般可分为油溶性和水溶性硼酸酯两种。油溶性的硼酸酯可分为摩尔比为1∶1型的硼酸酯、摩尔比为2∶1型的硼酸酯、硼酸双甘酯等几类。摩尔比为1∶1型的硼酸酯主要有硼酸甘油三酯、单甘酯的硼酸酯或其盐类，一般采用相应的醇类与硼酸直接酯化或酯交换合成。摩尔比为2∶1型的硼酸酯是一类新型结构的有机硼表面活性剂，是由2mol的具有邻位羟基总数为5以上的多元醇和1mol的低碳醇的硼酸三酯进行的酯交换反应或/和1mol硼酸直接酯化，然后使残存羟基用羧酸酯化或用低碳醇的羧酸酯进行酯交换反应制得。也可以如US3625899所公开的，使残存羟基的多元醇的羧酸酯和低碳醇的硼酸三酯进行交换，制成分子中至少有一个
基团的与羧酸结合的表面活性物质。
US4303445公开了一种硼酸双甘酯的制法，如下式，首先合成DGB，再用DGB与脂肪酸以1∶1的摩尔比进行反应，得到DGB-MS，即硼酸双甘酯单脂肪酸酯。
如果反应中脂肪酸过量，将会得到硼酸双甘酯双酯
对油溶性有机硼表面活性剂进行改性就可得到水溶性有机硼表面活性剂，最常用的方法就是加上一定摩尔数的环氧乙烷。一个硼原子至少要对应六个以上的羟基，这种多元醇的硼酸酯与环氧乙烷反应时，所用的催化剂是路易斯酸。
水溶性有机硼表面活性剂的通式如下：
式中X，X’，Y，Y’可以为
-H，-CH3，-C2H5，H-(OCH2CH2)k-O，
或
以天然可再生资源为原料合成的烷基葡萄糖酰胺(NAGA)作为新型温和的绿色表面活性剂，NAGA有许多突出的优点。N-烷基葡萄糖酰胺的合成方法，一般包括三个步骤：
1)葡萄糖与长链胺(N-烷基胺)进行加成缩合反应，生成席夫碱(为醛或酮羰基与胺的脱水缩合产物)
加成反应所用的胺随N-烷基葡萄糖胺的使用目的的不同而不同，如美国专利US5334764公开的用于表面活性剂合成用的R基有H、CH3、CH2CH2OH、CH3OCH2CH2CH2和C12H25等等。除了葡萄糖外，麦芽糖、糖浆等都可作为反应所用的糖源。
2)席夫碱加氢生成N-烷基葡萄糖胺，美国专利US5334764，US5380891，US5777165公开了这一类加氢反应的使用的催化剂，如Ni、Pt、Pd、Fe、Cu和W等，常用的催化剂是镍。镍既可以是颗粒镍，也可以是负载镍或雷尼镍，实际应用主要是雷尼镍，不但反应活性高，而且易于过滤除去。
除了上述工艺路线外，US519463公开了一种将糖加入胺和催化剂的混合液中直接进行反应的方法。但由于加糖时，反应体系已在高压下，加糖的容器需耐高压，操作不方便。同时，该方法只适合无水的有机溶剂反应体系。因此，目前主要采用先加成后加氢的路线。
3)N-烷基葡萄糖酰胺的合成，是以N-烷基葡萄糖胺和脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酐或油脂为原料，进行酰胺化反应，当用脂肪酸作原料时产品的质量不高，常用脂肪酸甲酯(WO96/33967)、含羟基的脂肪酸内酯(见Laughlin R G，FuY C，et al.The Physical Science of N-Dodecanoyl-N-methylglucamine andIts Aqueous Mixtures.NOVEL SURFACTANTS.Chapter 8.Marrel Dekker，1998)及油脂为原料。
反应时，按反应体系的组成可分为含溶剂的反应体系和无溶剂体系两种。US5194639公开了在反应体系中加入的带羟基的有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙醇和丙二醇等，最常用的是甲醇和丙二醇或甲醇和丙二醇的混合物，以帮助葡萄糖胺的溶解和与脂肪酸酯的混合。US5380891公开了在无溶剂存在下进行反应的方法，升温到130～140℃使葡萄糖胺熔化，与脂肪酸酯形成液/液混合物。由于葡萄糖胺和脂肪酸酯的极性差异较大，两者不互溶，特别当脂肪酸酯的亲油性非常强，如椰子油或更高碳数的油脂、油酸甲酯和硬脂酸甲酯等更是如此。需加入相转移剂或乳化剂，以促进两种液体的混合。该方法选用的相转移剂或乳化剂是非离子表面活性剂，如脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基糖苷(APG)以及葡萄糖胺，加入量为葡萄糖胺质量的1～10％。
作为新型的绿色表面活性剂，糖基酰胺类表面活性剂有许多突出的优点：(1)NAGA合成反应所用主要原料淀粉和油脂衍生物均为可再生资源，实现了原料的绿色化；多采用专一、高效、绿色的催化剂和溶剂，提高了反应的选择性，实现了反应的绿色化；(2)NAGA是一种非离子表面活性剂，能够减少洗涤产品的刺激性，对皮肤温和，且生物降解性可达98-99％，实现了产品的绿色化；(3)用于洗涤剂能改善与环境的相容性，可提高液体洗涤剂产品的透明度，起增溶剂的作用，润湿性能突出；(4)在达临界胶束浓度下具有很高的表面活性：去污力比烷基多苷(APG)强，属中上水平；泡沫细腻而稳定，优于乙氧基化脂肪醇，接近阴离子表面活性剂。另外酰胺键具有良好的耐酸、耐碱、耐热性能，使得其在纺织、食品、工业分离、以及生物医药等领域有广泛的应用价值。
含硼表面活性剂由于其优良的表面活性，受到了越来越多的关注，其应用领域也不断拓展。除了在阻燃剂，纺织品领域应用外，其在化妆品，润滑油，防水整理，玻璃涂层中也有应用；此外，其也用于热硬性树脂，可提高热硬性树脂的复原性，并能较容易脱离出模。含硼表面活性剂作为一种特种表面活性剂，具有很多特殊用途，但目前的品种还很少，主要是双甘酯的脂肪酸类阴离子型和非离子型。
含硼表面活性剂沸点高，不挥发，耐高温，抗阻燃；低毒，易生物降解，还具有杀菌作用；且与阴离子、非离子表面活性剂均有良好的复配性能。由于糖基酰胺类表面活性剂和含硼表面活性剂各具有许多突出的优点，因此提供一种新型的表面活性剂将糖类葡萄糖酰胺表面活性剂与硼表面活性剂的结构特点结合到一起，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构新颖、性能优良的新型含硼糖基酰胺化合物。
具体的，本发明的新型含硼糖基酰胺化合物，是一类双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物，其结构如通式(I)表示：
其中，R为选自直链或支链的C6-C18的烷基、C6～C18的环烷基、C6～C18的芳基、C7～C18的烷芳基和C7～C18的芳烷基；优选所述的R选自直链的C6-C18的烷基。在本发明的化合物中，硼的位置并不仅限于结构式(I)所表示的连接，硼也可能与两个糖单元的任意相邻的两个碳原子上的羟基连接成键；优选硼与两个糖单元的顶端的两个羟基连接成键。
优选本发明的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物，通过以具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物、硼酸为原料，进行酯化反应制备得到
更优选所述的原料具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物按以下方法制备得到：以脂肪胺和D-葡萄糖酸-δ-内酯为原料，在溶剂或无溶剂存在下，进行反应，反应完毕静置降温析出白色固体，抽滤后用甲醇重结晶得到白色晶体，即为结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物。
本发明的另一个目的是提供本发明的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物的制备方法。
本发明的制备方法，包括以下步骤：
(1)以具有结构式(II)的葡萄糖酰胺、硼酸为原料，以能与水形成共沸的溶剂为带水剂，优选带水剂为苯、甲苯或环己烷；在装有控温体系、分水体系的反应器中，在N2保护，温度为50～150℃、优选使用油浴控温，温度为80-90℃，搅拌下，优选为磁力搅拌，反应9-15小时，优选9-10小时；
(2)将步骤(1)得到的反应产物进行蒸发，抽滤得到亮白色固体，将所得固体重结晶，得到白色粉末状固体即为本发明的化合物。
在本发明所述的步骤(1)中，反应过程中分水体系如分水器中出现的白色浑浊现象，是反应生成的水和回流带水剂的混合物，随着时间的增长，分水器中的溶液逐渐分层，上层为澄清的带水剂，下层为水层；当分出水量达到理论值，用薄层分析检测反应终点之后停止反应。
在所述的步骤(2)中，优选用N，N-二甲基甲酰胺或其他溶剂如二氯甲烷、丙酮与N，N-二甲基甲酰胺的混合物等进行重结晶。
在本发明的一个优选实施方案中，在所述的步骤1)中，原料具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物按包括以下步骤的方法制备得到：
(1)以脂肪胺和D-葡萄糖酸-δ-内酯为原料，摩尔比为1∶1～1.6∶1，优选1∶1～1.3∶1，用溶剂进行溶解，溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇和丙二醇，优选甲醇；
(2)将步骤(1)得到的物料在控温20～120℃，优选使用油浴控温40～80℃条件下搅拌，至D-葡萄糖酸-δ-内酯溶解，出现白色固体后，保持40～80℃，0.5～2小时；
(3)将步骤(2)的物料继续升温10～20℃，使固体溶解，保持此温度至得到透明溶液，停止加热，静置，逐渐析出白色晶体，抽滤得到白色晶体，即为具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物。
本发明的再一个目的是提供本发明的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物在作为绿色表面活性剂中的应用。.将本发明的化合物用作表面活性剂具有良好的性能，本发明人从泡沫稳定性、表面张力、接触角等几方面测定了本发明的化合物作为表面活性剂的性能，从测定结果可以看出，本发明的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物是一种性能优异的绿色表面活性剂，可应用于纺织、日用化学品、食品、医药、油漆、涂料等领域。
本发明人将本发明的化合物进行了结构表征，从红外光谱图和电喷雾质谱的测定结果可以证实得到了本发明所述的化合物。
附图说明
图1为本发明的正己基葡萄糖酰胺的红外光谱图
图2为本发明的双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺化合物的红外光谱图
图3为本发明的双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺化合物的电喷雾质谱图。
图4为本发明的双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺化合物的红外光谱图。
图5为本发明的双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺化合物的电喷雾质谱图
图6为本发明的双子硼酸酯正十二烷基葡萄糖酰胺化合物的红外光谱图
图7为本发明的双子硼酸酯正十二烷基葡萄糖酰胺化合物的电喷雾质谱图。
图8为本发明的双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺化合物的表面张力的测定曲线。
图9为本发明的双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺化合物的表面张力的测定曲线。
具体实施方式
实施例1合成双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺化合物
(1)正己基葡萄糖酰胺的合成
在装有球型冷凝管和温度计的50ml三口瓶中加入正己胺2.65ml(0.02mol)、D-葡萄糖酸-δ-内酯2.85g(0.016mol)、甲醇30ml，然后油浴控温40℃，磁力搅拌，10分钟后δ-内酯溶解，30分钟后又出现白色固体，保持此温度半个小时，然后升温到50℃，固体又溶解，温度低于49℃时就会慢慢地析出固体，在50℃保温3个小时，得到透明溶液，停止加热，静置，逐渐析出白色晶体，抽滤得到白色晶体。产率92.9％。
反应方程式如下：
从图1所示的红外光谱图，可以看到在1649.87cm-1处出现了vC＝O吸收峰，此为酰胺键的特征吸收峰，为酰胺I带；1540.74cm-1为酰胺II带。而在1300-1150cm-1附近的较强峰和1140-1030cm-1附近的内酯峰基本消失，且经过薄层层析检测反应终点，可推断反应过程中酯键断裂生成了酰胺键，且反应较为完全。
(2)双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺化合物的合成
在装有温度计、分水器和球形冷凝管的三口瓶中加入步骤(1)制得的正己基葡萄糖酰胺6.14g(0.022mol)，硼酸0.62g(0.01mol)，苯30ml。N2气球保护，磁力搅拌，油浴控温80℃，反应时间9-10小时。反应过程中分水器中出现白色浑浊现象，是反应生成的水和回流苯的混合物，随着时间的增长，分水器中的溶液逐渐分层，上层为澄清的苯，下层为水层。用量筒分出下面的水，当分出水的量在理论值左右时，用薄层分析检测反应终点后停止反应。静置冷却，瓶底有蜡状物质，上层为淡黄色溶液，抽滤得到淡黄色固体，抽滤的过程中用角匙压缩，这样有利于得到均匀的固体粉末，抽滤完毕得到淡黄色固体3.6g，所得固体再用适量N，N-二甲基甲酰胺进行重结晶。
从图2所示的红外光谱图，可以看出在1438.12cm-1处出现了吸收峰；另外在862.36cm-1处也出现了吸收峰。可判断反应过程中生成了O-B键，且为环状的。且经过薄层层析检测反应终点，因而可推断发生了预期的反应。
从图3所示的电喷雾质谱图可以看出565.3的分子离子峰是M-1峰，因此产物的分子量M是566；278.6处峰是中间体正己基葡萄糖酰胺的分子离子峰。
从质谱图中可以看出得到了目标产物。
反应方程式如下：
实施例2合成双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺化合物
(1)正辛基葡萄糖酰胺的合成
在装有球型冷凝管和温度计的50ml三口瓶中加入正辛胺3.31ml(0.02mol)、D-葡萄糖酸-δ-内酯2.85g(0.016mol)、甲醇30ml，然后油浴控温40℃，磁力搅拌，10分钟后D-葡萄糖酸-δ-内酯溶解，30分钟后又出现白色固体，保持此温度半个小时，然后升温到55℃，固体又溶解，保持此温度3个小时，得到透明溶液，停止加热，静置，逐渐析出白色晶体，抽滤得到白色晶体，产率92.3％。
(2)双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺化合物的合成
在装有温度计、分水器和球形冷凝管的三口瓶中加入正辛葡萄糖酰胺6.75g(0.022mol)，硼酸0.62g(0.01mol)，苯30ml。其它条件同实施例1，静置冷却，瓶底出现白色固体，上层为苯，抽滤得到亮白色固体4.8g。将所得固体用适量N，N-二甲基甲酰胺加热溶解，冷却后加入适量丙酮或乙酸乙酯重结晶得到白色粉末状固体3.2g。
从图4所示的红外光谱图，可以看出在1436.78cm-1处出现了吸收峰；另外在862.26cm-1处也出现了较强吸收峰。可判断反应过程中生成了O-B键，且为环状的。因而可推断发生了预期的反应。
从图5所示的电喷雾质谱可以看出，621.1处峰为分子离子峰M-1峰，产物的分子量M为622；306.6处峰为中间体的分子离子峰。从质谱中可以看出得到了预期的目标产物。
实施例3双子硼酸酯十二烷基葡萄糖酰胺化合物的合成
(1)十二烷基葡萄糖酰胺的合成
在100ml三口瓶中加入D-葡萄糖酸-δ-内酯2.85g(0.016mol)、十二胺0.018mol，摩尔比为1∶1.125，甲醇25ml，然后油浴升温至60℃，反应刚开始溶液为浑浊状态，10分钟后溶解，2.5小时后溶液产生固体增加，这时已经生成葡萄糖酰胺，再往体系中加入20ml甲醇持续反应2个小时使反应充分进行，得到有亮度的白色浑浊溶液，将体系抽滤得到亮白色的固体，再将固体用蒸馏水洗涤三次除掉多余的十二胺(因为产物在常温下是不溶于水的)，然后将所得白色固体用蒸馏水加热重结晶，在水即将沸腾的时候白色固体溶解成透明溶液，再静置降温会析出亮白色固体，抽滤、干燥得到白色固体。产率93.3％
(2)双子硼酸酯十二烷基葡萄糖酰胺化合物的合成
在装有温度计、分水器和球形冷凝管的三口瓶中加入十二烷基葡萄糖酰胺7.99g(0.022mol)，硼酸0.62g(0.01mol)，苯30ml。其它条件如实施例1。静置冷却，得到淡灰色溶液，将溶液旋转蒸发使溶剂蒸干，得到淡灰色固体。
将所得固体用二氯甲烷加热溶解，冷却后加入乙酸乙酯重结晶，静置一段时间，瓶底析出淡灰色固体，抽滤得到淡灰色晶体。
从图6所示的红外光谱图中可以看出1428.61cm-1出现了吸收峰；另外在861.89cm-1处出现了一相对较弱的吸收峰。可判断反应过程中生成了O-B键，且为环状的。因而可推断发生了预期的反应。
从图7所示的电喷雾质谱图中可以看出733.1的分子离子峰是M-1峰，产物的分子量M是734；362.6处峰为中间体的分子离子峰；398.5处峰为中间体+Cl峰。从质谱图中可以看出得到了预期的目标产物。
实施例4十八烷基葡萄糖酰胺的合成
在装有温度计、分水器和球形冷凝管的三口瓶中加入十八葡萄糖酰胺4.92(0.011mol)，硼酸0.31g(0.005mol)，苯30ml。N2气球保护，磁力搅拌，油浴控温80℃，反应时间9-10小时。反应过程中分水器中出现白色浑浊现象，是反应生成的水和回流苯的混合物，随着时间的增长，分水器中的溶液逐渐分层，上层为澄清的苯，下层为水层。当分水量在理论值左右时，薄层分析检测反应终点后停止反应。静置冷却，得到灰白色溶液，将溶液旋转蒸发使溶剂蒸干，得到白色固体4.6g，粗产品产率91.1％。
将所得固体用N，N-二甲基甲酰胺加热溶解，冷却静置重结晶，静置一段时间，瓶底析出白色固体，抽滤得到白色晶体。熔点：145.3-146.0℃。
实施例5本发明的化合物作为表面活性剂的性能测试
1泡沫稳定性的测量(罗氏泡沫仪测定)
实施例1和实施例2制备的双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺表面活性剂和双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺表面活性剂的测试数据如表1和表2所示。
表1双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺的稳泡性能测试
| t(s) | 2 | 4 | 6.93 | 8 | 12 | 13 | 18.8 | 22 | 25.4 | 31 | 36.2 |
| V<sub>t</sub> | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 5.5 |
| V<sub>0</sub>-V<sub>t</sub> | 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 2.5 | 2 | 1.5 | 1 | 0.5 |
表2双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺的稳泡性能测试
| t(s) | 16 | 36 | 64 | 96 | 135 | 193 | 275 | 414 | 857 |
| V<sub>t</sub> | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 |
| V<sub>0</sub>-V<sub>t</sub> | 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 2.5 | 2 | 1.5 | 1 | 0.5 |
比较双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺和双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺在蒸馏水中的稳泡性能数据可以看出，八个碳的起泡及稳泡性能都要比六个碳的好，八个碳的泡沫细腻丰富，泡沫半衰期相对较长。
2表面张力的测定(脱环法)
实施例1和实施例2制备的双子硼酸酯葡萄糖酰胺表面活性剂的表面张力测试数据如图8和图9所示。
从图8可以看出，双子硼酸酯正己基烷基葡萄糖酰胺的最低表面张力为37.9mN/m。和双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺比，双子硼酸酯正己基葡萄糖酰胺降低表面张力的能力明显比较弱。可能是因为含六个碳的疏水链比较短，表面活性就相对较低。
从图9可以看出，双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺的表面张力随浓度增加呈下降趋势，且下降程度比较明显。说明双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺降低表面张力的能力比较好。其水溶液在质量浓度为0.16％时最低表面张力为20.2mN/m，有明确的临界胶束浓度(cmc)，且胶团形成在比较小的浓度区域内。
3接触角的测定(接触角测定仪测定)
实施例2制得的双子硼酸酯正辛基葡萄糖酰胺化合物的接触角测试数据如表3所示。接触角测定仪AC220伏。
表3双子硼酸酯正辛基烷基葡萄糖酰胺的接触角测定
| 水 | 玻片 | 石蜡板 | 0.02％ | 玻片 | 石蜡板 | 0.04％ | 玻片 | 石蜡板 |
| 左 | 17 | 87 | 左 | 21 | 82 | 左 | 15 | 89 |
| 右 | 18 | 87 | 右 | 18 | 86 | 右 | 14 | 89 |
| 平均 | 17.5 | 87 | 平均 | 19.5 | 84 | 平均 | 14.5 | 89 |
| 0.06％ | 玻片 | 石蜡板 | 0.08％ | 玻片 | 石蜡板 | 0.10％ | 玻片 | 石蜡板 |
| 左 | 23 | 82 | 左 | 19 | 88 | 左 | 13 | 82 |
| 右 | 23 | 81 | 右 | 20 | 86 | 右 | 16 | 80 |
| 平均 | 23 | 81.5 | 平均 | 19.5 | 87 | 平均 | 14.5 | 81 |
| 0.12％ | 玻片 | 石蜡板 | 0.14％ | 玻片 | 石蜡板 | 0.16％ | 玻片 | 石蜡板 |
| 左 | 19 | 71 | 左 | 12 | 65 | 左 | 7 | 51 |
| 右 | 17 | 69 | 右 | 11 | 64 | 右 | 8 | 52 |
| 平均 | 18 | 70 | 平均 | 11.5 | 64.5 | 平均 | 7.5 | 51.5 |
| 0.18％ | 玻片 | 石蜡板 | 0.20％ | 玻片 | 石蜡板 | - | - | - |
| 左 | 6 | 45 | 左 | 6 | 31 | - | - | - |
| 右 | 8 | 52 | 右 | 7 | 36 | - | - | - |
| 平均 | 7 | 48.5 | 平均 | 6.5 | 33.5 | - | - | - |
从表3所示的实验结果可以看出，随着双子硼酸酯正辛基烷基葡萄糖酰胺浓度增加，其在玻片和石蜡板上的接触角都逐渐变小，铺展性能增强，润湿性增强。且由于玻片比较光滑，其在玻片上的润湿性明显好于在石蜡板上的。
Claims (10)
1.一种双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物，其结构如通式(I)所示：
其中，R选自直链或支链的C6-C18的烷基；在通式(I)中，硼分别与两个糖单元上的任意相邻的碳原子上的两个羟基连接成键。
2.根据权利要求1所述的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物，其特征在于：所述的R选自直链的C6-C18的烷基。
3.权利要求1所述的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物的制备方法，其特征在于：其通过以具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物、硼酸为原料，进行酯化反应制备得到
其中，R选自直链或支链的C6-C18的烷基。
4.根据权利要求3所述的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物的制备方法，其特征在于：所述的原料具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物按以下方法制备得到：以脂肪胺和D-葡萄糖酸-δ-内酯为原料，进行反应；反应完毕静置、降温、析出白色固体，抽滤后，用甲醇重结晶，即得到结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物的白色晶体。
5.根据权利要求3所述的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)以具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物、硼酸为原料，以能与水形成共沸的溶剂为带水剂；在装有控温体系、分水体系的反应器中，在N2保护、温度为50～150℃、搅拌下，反应9-15小时；
(2)将步骤(1)得到的反应产物进行蒸发，得到亮白色固体，将所得固体重结晶，得到白色粉末状固体。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于在所述的步骤(1)中，原料具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物按包括以下步骤的方法制备得到：
(1)以脂肪胺和D-葡萄糖酸-δ-内酯为原料，摩尔比为1∶1～1.6∶1，用溶剂进行溶解，溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇和丙二醇；
(2)将步骤(1)得到的物料在控温20～120℃条件下搅拌，至D-葡萄糖酸-δ-内酯溶解，出现白色固体后，保持40～80℃，0.5～2小时；
(3)将步骤(2)的物料继续升温10～20℃，使固体溶解，保持此温度至得到透明溶液，停止加热，静置，逐渐析出晶体，抽滤，即得具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于
所述的脂肪胺和D-葡萄糖酸-δ-内酯的摩尔比为1∶1～1.3∶1；
所述的溶剂为甲醇；控温40～80℃。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于
所述的带水剂为苯、甲苯或环己烷；所述的搅拌为磁力搅拌，且使用油浴控温，温度为80-90℃，反应时间为9-10小时。
9.一种绿色表面活性剂，其特征在于含有如通式(I)所示的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物，
其中，R选自直链或支链的C6-C18的烷基；在通式(I)中，硼分别与两个糖单元上的任意相邻的碳原子上的两个羟基连接成键；
所述的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物是通过以具有结构式(II)的葡萄糖酰胺化合物、硼酸为原料，进行酯化反应制备得到的
10.权利要求1所述的双子硼酸酯葡萄糖酰胺化合物在作为绿色表面活性剂中的应用。
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