CN106083947A - 十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷及其制备方法和应用 - Google Patents

十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷及其制备方法和应用 Download PDF

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戴志成
刘骥
顾斌
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    • C07H15/02—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
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Abstract

本发明公开的十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷，其至少包含如下结构式(1)的成分，其中：‑R1为‑C15H25、‑C15H27、‑C15H29或C15H31的直链结构；‑m为0～10；‑n为1～3。本发明还公开了该十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的制备方法和应用。

Description

十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及表面活性剂技术领域，特别涉及一种十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷及其制备方法和应用。
背景技术
表面活性剂可以改变气-液、液-液及液-固界面性质，使其具有起泡、消泡、乳化、分散、渗透、助溶等多方面的性能。因此表面活性剂广泛应用于人类活动的各个领域，如日化与化妆品、食品与饲料加工、皮革制品加工、化学纤维加工、纺织品印染及整理、医药的加工、矿物浮选、石油开采、油品处理、工业洗涤等各个工业部门，被誉为“最高效的工业味精”。表面活性剂用量虽小，但作用很大。主要分为阴离子类型、非离子类型、阳离子类型和两性类型表面活性剂等。其中，非离子表面活性剂是最重要的一类原料，其用量已占到所有表面活性剂的一半以上。非离子表面活性剂和阴离子类型相比较，乳化能力更高，具有优异的润湿和洗涤功能，有一定的耐硬水能力又可与其它离子型表面活性剂共同使用，是净洗剂、乳化剂配方中不可或缺的成分。
烷基糖苷，简称APG，是由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成的，是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂。
烷基多糖苷表面张力低、无浊点、HLB值可调、湿润力强、去污力强、泡沫丰富细腻、配伍性强、无毒、无害、对皮肤无刺激，生物降解迅速彻底，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显。具有较强的广谱抗菌活性，产品增稠效果显著、易于稀释、无凝胶现象，使用方便。而且耐强碱、耐强酸、耐硬水、抗盐性强。可作为洗发香波、沐浴露、洗面奶、洗衣液、洗手液、餐具洗涤液、蔬菜水果清洗剂等日用化工的主要原料。也用在皂粉、无磷洗涤剂、无磷洗衣粉等合成洗涤剂中。可作为食品、农药、硅油的乳化分散剂；杀虫剂、除草剂的增效剂；农膜防雾剂、塑料助剂；亦可用于医药、生物工程、工业清洗、消防药剂、纺织助剂、涂料、感光材料、制革、采油、选矿、橡塑，能源等多种领域。
APG在产品安全性(不含有毒副产物二恶烷)，温和性和抗菌性具有优势，顺应未来个人护理品的发展方向，将替代现有石油基表面活性剂成为主流表面活性剂。
本发明所公开的可作为十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷表面活性剂的十五烷(烯)基间二酚是从废弃的腰果壳中提取出来的腰果酚。
用于酚类烷氧基化的方法以及得到的烷氧基化物一般是现有技术已知的。例如，英国专利GB2262525公开了用环氧乙烷对腰果酚进行乙氧基化以制得分子式为C15H31-2XC6H4O(C2H4O)nH的一类化合物，n是3或更大，从而得到所需的表面活性性能。Tyman将腰果酚和强心酚分别与环氧乙烷反应，制备腰果酚聚氧乙烯醚表面活性剂，并考察了该类化合物的表面活性及生物降解性，但未提到十五烷(烯)基间二酚(强心酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的表面活性剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有技术的不足而提供一种十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的表面活性剂。该十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的表面活性剂与其它类表面活性剂相比具有显著的性价比优势。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供上述十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三在于提供上述十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的应用。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷，其特征在于，至少包含如下结构式(1)的成分：
其中：
-R1为-C15H25、-C15H27、-C15H29或C15H31的直链结构；
-m为0～10；
-n为1～3。
上述十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的制备方法，包括如下步骤：
(1)十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚的合成
取精制的腰果酚投入高压反应器内，加入催化剂I，进行氮气置换，氮气置换完毕后，升温至110℃～130℃进行脱水，脱水完毕后，升温至135℃～160℃，加环氧乙烷进行乙氧基化反应，加成反应的温度控制在130℃～190℃，压力控制在0.3MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃～75℃，然后加入适量有机酸中和至pH值至5.0～8.0，得到十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚；
(2)十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基糖苷的合成：将一定量步骤(1)制备的十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚、葡萄糖、催化剂II的投入到反应器中，搅拌均匀，减压并快速升温至90-120℃，保温反应2.5-4.0h，不断抽出生成的水，至反应器内混合物由白色浑浊变为澄清液，将反应器内溶液温度降至40～60℃，经过滤后,用适量碱液调节pH值为7-9，活性白土脱色，再用去离子水调节有效含量，得到浅黄棕色粘稠液体，即为十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基糖苷。
在本发明的一个优选实施例中，所述催化剂I为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、月桂醇钠、异丙醇钠、氢氧化钡中的任意一种或两种以上的混合物。
在本发明的一个优选实施例中，所述有机酸为甲酸、乙酸、乳酸、草酸中的一种或两种以上混合物。
在本发明的一个优选实施例中，所述催化剂II为固体酸TiO2/SO2-4、TiO2-ZrO2/SO2-4或对甲苯磺酸中的一种或两种以上混合物。.
在本发明的一个优选实施例中，所述步骤(1)中，氮气置换时，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.15MPa～0.25MPa。
在本发明的一个优选实施例中，所述步骤(1)中，所述减压为减压至4kPa。
在本发明的一个优选实施例中，所述碱液为30％NaOH溶液。
作为本发明第三方面的十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷在制备表面活性剂中的应用。
本发明的十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的表面活性剂与其它类表面活性剂相比具有显著的性价比优势。
具体实施方式
以下结合具体实施例来详细描述本发明，但是下述实施例仅是对本发明的描述，并不构成对本发明权利要求保护范围的限制。
实施例1
取精制的腰果酚300g投入高压反应器内，加入50％氢氧化钾溶液0.6g，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.15MPa～0.25MPa，氮气置换完毕后，升温至110℃～130℃进行脱水。脱水完毕后，升温至135℃～160℃，加环氧乙烷44g进行环氧化反应，加成反应的温度控制在130℃～190℃，压力控制在0.3MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃～75℃，加入醋酸0.33g中和至pH值至5.0～8.0，得腰果酚聚氧乙烯醚。将一定量十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚、葡萄糖180g、固体酸TiO2/SO2-4和TiO2-ZrO2/SO2-4混合催化剂3.44g的投入到反应器中，搅拌均匀，减压至4kPa，快速升温至90～120℃，保温反应2.5～4.0h，不断抽出生成的水，至反应器内混合物由白色浑浊变为澄清液，将反应器内溶液温度降至40～60℃，经过滤后,用适量30％NaOH溶液调节pH值为7～9，活性白土脱色，再用去离子水调节有效含量，得到黄棕色粘稠液体，即为十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基糖苷表面活性剂。
实施例2
取精制的腰果酚300g投入高压反应器内，加入50％氢氧化钾溶液0.6g，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.15MPa～0.25MPa，氮气置换完毕后，升温至110℃～130℃进行脱水。脱水完毕后，升温至135℃～160℃，加环氧乙烷88g进行环氧化反应，加成反应的温度控制在130℃～190℃，压力控制在0.3MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃～75℃，加入醋酸0.33g中和至pH值至5.0～8.0，得腰果酚聚氧乙烯醚。将一定量十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚、葡萄糖180g、固体酸TiO2/SO2-4和TiO2-ZrO2/SO2-4混合催化剂3.88g的投入到反应器中，搅拌均匀，减压至4kPa，快速升温至90～120℃，保温反应2.5～4.0h，不断抽出生成的水，至反应器内混合物由白色浑浊变为澄清液，将反应器内溶液温度降至40～60℃，经过滤后,用适量30％NaOH溶液调节pH值为7～9，活性白土脱色，再用去离子水调节有效含量，得到黄棕色粘稠液体，即为十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基糖苷。
实施例3
取精制的腰果酚300g投入高压反应器内，加入50％氢氧化钾溶液0.6g，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.15MPa～0.25MPa，氮气置换完毕后，升温至110℃～130℃进行脱水。脱水完毕后，升温至135℃～160℃，加环氧乙烷132g进行环氧化反应，加成反应的温度控制在130℃～190℃，压力控制在0.3MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃～75℃，加入醋酸0.33g中和至pH值至5.0～8.0，得腰果酚聚氧乙烯醚。将一定量十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚、葡萄糖180g、固体酸TiO2/SO2-4和TiO2-ZrO2/SO2-4混合催化剂4.3g的投入到反应器中，搅拌均匀，减压至4kPa，快速升温至90～120℃，保温反应2.5～4.0h，不断抽出生成的水，至反应器内混合物由白色浑浊变为澄清液，将反应器内溶液温度降至40～60℃，经过滤后,用适量30％NaOH溶液调节pH值为7～9，活性白土脱色，再用去离子水调节有效含量，得到黄棕色粘稠液体，即为十五烷(烯)基间酚(腰果酚)聚氧乙烯醚基糖苷。

Claims (9)

1.十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷，其特征在于，至少包含如下结构式(1)的成分：
其中：
-R1为-C15H25、-C15H27、-C15H29或C15H31的直链结构；
-m为0～10；
-n为1～3。
2.权利要求1所述的十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚的合成
取精制的腰果酚投入高压反应器内，加入催化剂I，进行氮气置换，氮气置换完毕后，升温至110℃～130℃进行脱水，脱水完毕后，升温至135℃～160℃，加环氧乙烷进行乙氧基化反应，加成反应的温度控制在130℃～190℃，压力控制在0.3MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃～75℃，然后加入适量有机酸中和至pH值至5.0～8.0，得到十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚；
(2)十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基糖苷的合成：将一定量步骤(1)制备的十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚、葡萄糖、催化剂II的投入到反应器中，搅拌均匀，减压并快速升温至90-120℃，保温反应2.5-4.0h，不断抽出生成的水，至反应器内混合物由白色浑浊变为澄清液，将反应器内溶液温度降至40～60℃，经过滤后,用适量碱液调节pH值为7-9，活性白土脱色，再用去离子水调节有效含量，得到浅黄棕色粘稠液体，即为十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基糖苷。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂I为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、月桂醇钠、异丙醇钠、氢氧化钡中的任意一种或两种以上的混合物。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机酸为甲酸、乙酸、乳酸、草酸中的一种或两种以上混合物。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂II为固体酸TiO2/SO2-4、TiO2-ZrO2/SO2-4或对甲苯磺酸中的一种或两种以上混合物。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，氮气置换时，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.15MPa～0.25MPa。
7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述减压为减压至4kPa。
8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱液为30％NaOH溶液。
9.权利要求1所述的十五烷(烯)基间酚聚氧乙烯醚基葡萄糖苷在制备表面活性剂中的应用。
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