Page 33 - 《精细化工》2022年第4期

第 4 期 李锦锦，等: 清洗剂用烷基糖苷及其衍生物的研究进展 ·669·

APG 的分散作用有助于油垢或蜡垢乳化分散成 2.1 烷基糖苷季铵盐
细小粒子，在机械等重油清洗行业去除油垢和蜡垢 烷基糖苷季铵盐可通过糖苷化和季铵化反应在
作用显著 [41] 。在高温高盐环境中，APG 的界面活性 APG 分子中引入季铵阳离子而合成，通常由叔胺与
和乳化性能几乎没有下降（图 6），甚至随温度或盐 烷基化试剂反应得到 [45-46] 。季铵化结构一般存在于
度的升高而有所改善 [42] ，因此，APG 可用作高温高 葡萄糖 C1 或 C6 位置上，其化学结构式如下所示。
盐油藏条件下普通稠油的驱油剂。

合成糖苷基季铵盐（CAPG）的一般工艺是以
环氧氯丙烷为桥连接糖苷和叔胺。牛华等 [47] 以十二
烷基二甲基叔胺盐酸盐、环氧氯丙烷和 APG 为原料
合成 CAPG，反应路径如下所示（其中，n=1.2~1.4，
为葡萄糖单元的平均聚合度，下同）。产物与 AES
复配稳定性好，6 d 后生物降解率达 90%以上。但泡
沫性能一般，且生产中使用环氧氯丙烷会带来安全
隐患。

α-烯烃磺酸盐（AOS）、十二烷基苯磺酸钠（ABS）、烷基糖苷（APG）、
辛基酚乙氧基化物（OP-10）、十二烷基甜菜碱（BS-12）和脂肪醇
聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）
[46]
图 6 NaCl(a)和温度(b)对不同表面活性剂乳化能力的影响
Fig. 6 Effect of NaCl(a) and temperature(b) on emulsifying 王金涛等 [48] 以葡萄糖为原料，依次与 3-氯-1,2-
ability of different surfactants [46] 丙二醇和叔胺反应合成 CAPG，反应路线如下所示。

尽管 APG 是应用于清洗剂的理想表面活性剂， 产品泡沫性能一般，但抗硬水性好，与十二烷基硫
但其抗硬水性能不足，长链 APG 水溶性差，导致其 酸钠（SDS）复配体系在较大范围内均具有较好的
应用范围受到限制。通过对其进行接枝改性，在羟 稳定性。该过程不使用环氧氯丙烷，且以水为媒介，
基上连接新的基团，得到性能更加优异的衍生物， 无需使用有机溶剂。此外，反应以 3-氯-1,2-丙二醇
能满足特殊条件下的清洗需求，可提高 APG 利用价 自身水解产生的 HCl 为催化剂，无需另外添加催化
值并降低其使用成本。 剂，节约成本，适合工业化生产。

2 烷基糖苷衍生物

1939 年，美国陶氏化学通过醚化淀粉首次制备
出 APG 系列衍生物 [43] 。中国日用化学研究院于 1999
年首次合成了烷基多苷磺基琥珀酸酯二钠盐，其水
溶性和硬水发泡性相较于 APG 显著提高 [44] 。之后，
APG 磺酸盐、硫酸酯盐、柠檬酸酯盐和季铵盐等一
系列衍生物被相继合成，新的衍生物也在不断地被
开发，极大拓展了 APG 在清洗领域的应用范围，促
进其在高端清洗领域和特殊环境下的清洗应用。