Page 30 - 《精细化工》2022年第4期
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·666·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

            且在强酸强碱或高浓电解质中仍能保持性能稳定，                             糖为原料，以 HZSM-5 分子筛负载苯并噻唑离子液
            可完全生物降解等，是国际公认的首选绿色功能性                             体（[HBth]HSO 4 ）为催化剂，一步法合成辛基葡萄
            表面活性剂，广泛应用于各清洗领域，如个人清洁                             糖苷，产率达 148.86%（产率/%=产物质量/葡萄糖
            护理用品、家居清洁用品和工业清洗剂等                     [3-5] 。但    质量×100）。由于固体葡萄糖在 C8~C14 天然脂肪醇
            APG 的泡沫性能随水硬度的增加而明显降低；短链                           中的溶解度较小，为获得高品质 APG 产品，在反应
            APG 基本无去污作用，长链 APG 虽然去污效果明                         过程中需加强固液相传质并及时移除反应生成的
            显，但随着烷基链长度的增加，其水溶性逐渐降低，                            水 [14] 。而两步法解决了葡萄糖和高级脂肪醇相溶性
                           [6]
            限制其应用范围 。因此，对 APG 衍生化改性受到                          差的问题，避免反应过程中焦糖问题的出现，大大
            了广大研究者的关注。APG 结构中有较多羟基，可                           降低反应难度，且耗费时间短，最先实现了工业化                     [15] 。
            与其他含功能性官能团的化合物反应而引入新基                              但该法存在生产流程长、副产物残留多、反应后需
                                              [7]
            团，获得性能更加优异的 APG 衍生物 ，这些衍生                          分离低级醇以及安全防护要求高等问题                  [16] 。
            物在克服糖苷缺点的同时又具有各自不同的特点，                                 目前，全球主要的 APG 研发供应公司有 BASF、
            能够满足不同条件下的清洗需求。                                    DOW Chemical、Nouryon、Croda 和 LG 等    [17] 。中国
                 本文对 APG 合成方法及其在清洗剂行业中的                        于 20 世纪 80 年代后期开始对 APG 进行探索，虽起
            应用情况进行介绍，着重分析和总结近几十年来                              步较晚但发展迅速，其中上海发凯有限公司 APG 年
            APG 衍生物的种类、合成方法及在清洗剂行业中的                           产可达 25000 t  [18] 。但目前工业化生产中仍有许多不
                                                               足，如工艺流程长，后处理工序繁杂；产品色泽较
            应用进展，探讨其所面临的主要问题和未来发展前
                                                               深、气味不佳；以食源性葡萄糖为原料生产成本较
            景，该工作对 APG 及其衍生物在清洗领域的应用发
                                                               高，导致产品价格高以及市场竞争力小等。因此，
            展具有重要参考意义。
                                                               优化合成工艺、简化后处理流程、改善产品性状以
            1   烷基糖苷                                           及寻找廉价易得的生物质原料成为未来 APG 研究
                                                               的重点。
            1.1   APG 的合成方法                                    1.2   合成 APG 原料来源
                 关于 APG 的研究最早可追溯到 1893 年，德国                        合成 APG 的原料之一为无水葡萄糖，由于其价
            科学家 FISCHER 首次利用甲醇、乙醇和丙三醇等亲                        格较高，限制了 APG 工业化大规模生产，人们试图
                                      [8]
            水性醇与糖合成低碳链糖苷 ，其优良性能受到广                             寻找可再生、简单易得且成本低廉的新型糖源。
            泛关注。目前，合成 APG 最主要的方法是 Fischer                      CHEN 等  [19] 以淀粉为原料进行亚临界甲醇水解，制
              [9]
            法 。该法又分为一步法（直接糖苷化法）和两步                             得甲基多糖苷（MG），该反应产率可达 85%且无需
            法（转糖苷化法），其中一步法是指长链脂肪醇与葡                            催化剂，MG 进一步经转糖苷化法制备得到十二烷
            萄糖在酸性催化剂催化下直接反应制得 APG                   [10] ，如    基葡萄糖苷（C12APG），制备过程示意如图 1 所示，
            下所示（路径 a）。两步法是指在酸催化下，先以低                           产物具有良好的表面活性。以沙枣淀粉为原料，经
            碳醇与葡萄糖反应生成低碳糖苷，再与长链脂肪醇                             两步法合成 APG，原料转化率接近 100%               [20] 。以紫
            发生缩醛交换反应，生成 APG 产物              [11] ，如下所示（路       甘薯渣作为糖源合成淀粉基 APG，使紫甘薯中富含
            径 b）。                                              的淀粉得到了综合利用的同时还避免了废弃残渣对
                                                               环境造成的污染       [21] 。将淀粉作为合成 APG 的原料来
                                                               源，产物具有极佳的生物相容性和降解性。刘蒙稣
                                                               等 [22] 采用超声波辅助提取凤眼莲茎叶多糖，作为合
                                                               成 APG 的原料，总产率约 40%，产物不仅表面活性
                                                               高，还兼具凤眼莲多糖优异的乳化性与低泡性。



                 一步法在生产过程中不需要防爆环境，工艺流
            程短，副产物少，还可节约生产成本，所得产物色
            泽浅、无味、品质高，在高端洗涤产品中需求巨大。
            但该法在反应过程中须对其温度、压力、反应时间
                                                                      图 1   淀粉亚临界甲醇水解制得 APG         [19]
            和催化剂用量等参数进行严格控制，即对设备和生                             Fig. 1    Preparation of APG by subcritical methanolysis of
            产过程管理要求较高          [12] 。黄煜等  [13] 以辛正醇和葡萄               starch [19]
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