[發明專利]單硬脂酸甘油酯糖苷及其合成方法

有效

• 申請號: 201310450067.0
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103483398A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 王豐收;張高飛;余譜軍;劉兵;張燕山;張威;楊慶利;李文迪;馬麗娜
• 申請（專利權）人: 上海發凱化工有限公司
• 主分類號: C07H15/06
• 分類號: C07H15/06;C07H1/00
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 陳淑章

技術領域

本發明涉及非離子表面活性劑的合成技術領域，特別涉及一種單硬脂酸甘油酯糖苷及其合成方法。

背景技術

隨著經濟的發展，表面活性劑在工業和民用領域占據越來越重要的地位，人們對表面活性劑品種和性能也提出更高的要求，產品的功能效果，化學品安全性及環境保護變得越來越重要。單硬脂酸甘油酯糖苷是利用公認安全的單硬脂酸甘油酯和天然可再生的葡萄糖合成的一種綠色表面活性劑，其原料來源豐富、安全無毒害、性能優良、生物降解性可達99%以上。

單硬脂酸甘油酯是一種多元醇型非離子表面活性劑，由憎水基-OCOR和親水基-OH構成，耐熱耐酸性好，其制備方法主要有直接酯化法、溶劑法、化學基團保護法、醇解反應法等，再經多級分子蒸餾技術等分離提純方法即可得純度≥99%的單硬脂酸甘油酯，單硬脂酸甘油酯在食品行業中的用量占食品乳化劑總量的一半以上，在醫藥、塑料助劑等領域也有所應用。然而由于其水溶性不好，HLB值為3～4，一般通過與≥70℃的熱水強烈振蕩混合分散于水中作為油包水乳化劑使用，這極大的限制了單硬脂酸甘油酯在其他領域的應用。

發明內容

針對上述單硬脂酸甘油酯的缺陷，本發明的目的提供一種制備單硬脂酸甘油酯糖苷的方法，該糖苷具有改善的親水性和表面活性。具體地，本發明的一個目的是針對單硬脂酸甘油酯自身使用時水溶性不好、與其他表面活性劑配伍易渾濁的缺陷而提供的一種改善其水溶性的單硬脂酸甘油酯糖苷的合成方法。

本發明的一個方面是一種單硬脂酸甘油酯糖苷的制備方法，所述方法包括：

將單硬脂酸甘油酯和葡萄糖投入反應器，在存在路易斯酸催化劑條件下，發生脫水縮合反應；及反應結束后加入堿性中和劑中和，得到單硬脂酸甘油酯糖苷粗產物。

在優選的本發明方法中，葡萄糖和單硬脂酸甘油酯按1:2～5的摩爾比投入反應器；所述路易斯酸催化劑為對甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸的組合，兩者質量比為1～3:1；所述路易斯酸催化劑與葡萄糖的質量比為1:80～150；所述反應在充氮氣及殘壓2～100mmHg的真空條件下，于90～140℃溫度下進行；并且所述反應后降溫至40-70℃再加入堿性中和劑調節至pH值6-8。

在進一步優選的方法中，所述葡萄糖為過100目篩的粉末狀無水葡萄糖，或為一水葡萄糖經脫水粉碎并過100目篩的粉末，且所述堿性中和劑為NaOH、KOH或Na₂CO₃的一種。

本發明的另一方面是一種單硬脂酸甘油酯糖苷，其符合結構通式：

其中，G表示葡萄糖基，m和n分別表示0～3的整數，但m和n不同時為0。

本發明還提供一種單硬脂酸甘油酯糖苷，其由上述本發明的制備單硬脂酸甘油酯糖苷的方法得到。

本發明的有益效果如下：

本發明用單硬脂酸甘油酯和葡萄糖為原料合成單硬脂酸甘油酯糖苷，屬于一次性投料，工藝簡單，操作方便。并且，得到的單硬脂酸甘油酯糖苷解決了單硬脂酸甘油酯水溶性不好的問題。

具體實施方式

本發明制備方法制備一種單硬脂酸甘油酯糖苷的，其結構通式為：

其中，G表示葡萄糖基，m表示0～3的整數，n表示0～3的整數，例如，m和n分別獨立地為0、1或2。但m和n不同時為零。

合成過程包括將葡萄糖和單硬脂酸甘油酯按1:1～6的摩爾比投入反應器，以路易斯酸，如甲苯磺酸、烷基苯磺酸或其組合，作為催化劑，在充氮氣及真空條件下，進行糖苷化反應；及糖苷化反應結束后加入堿性中和劑調節pH值為6～8，得到單硬脂酸甘油酯糖苷粗產物。

具體地，合成單硬脂酸甘油酯糖苷的方法為：將單硬脂酸甘油酯和無水葡萄糖或一水葡萄糖按一定摩爾比投入到反應釜中，在攪拌下，加入一定量復合路易斯酸催化劑，開通氮氣，在殘壓2～100mmHg條件下，于90～140℃反應4～10小時，降溫至40～70℃，加入一定量的堿性中和劑，調節PH值為6～8，得到白色或淡黃色的單硬脂酸甘油酯糖苷粗產物。通過重結晶或分子蒸餾方法提純即可得到單硬脂酸甘油酯糖苷。

所述單硬脂酸甘油酯的來源可以通過市售獲取，也可以化學合成方法合成，專利已有報導。專利CN101914016Ａ以甘油、對甲基苯磺酸銅、硬脂酸、無水硫酸鈉、丙酮為原料，采用微波輻射無溶劑聯用有機合成技術制得純度高端的單硬脂酸甘油酯；專利CN101724508A以氫化油、甘油為原料，氫氧化鈉為催化劑利用雙酯循環酯化分子蒸餾制備單甘酯。