专利名称：制备癸烷基葡萄糖苷的方法
技术领域：
本发明涉及一种非离子表面活性剂制备的方法，特别涉及一种以葡萄糖和癸醇为原料经过糖液配制、预热升温、缩合反应、减压闪蒸、调节PH值、蒸发脱醇、脱色除杂、调配混合制备癸烷基葡萄糖苷的方法，属于精细化工技术领域。
背景技术：
烷基糖苷简称APG，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，具有非常优良的生态学和毒理学性质以及出众的物理化学性质和良好的配伍性能，表面张力低，湿润、去污力强，泡沫丰富而细腻，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显，且无毒、无害、无刺激，生物降解性优于现在任何一类表面活性剂，是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂。烷基糖苷可作为洗发香波、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；亦可作为食品、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；还可用于医药、生物工程、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，具有广泛的应用前景。因此，急切需要开发一种制备烷基糖苷的工艺方法和关键技术。癸烧基葡萄糖苷(decyl glucopyranoside),分子式为C16H32O6,分子量为320. 43,为白色或淡黄色固体，其软化点为62°C，分解点为290°C，HLB值为16，溶于水，易溶于碱溶液。癸醇(n-decanol)，分子式为CltlH22O,分子量为158. 29，为无色有蜡香、甜香、花香、果香香味的液体，其不溶于水，可与多数有机溶剂互溶。癸醇沸点为232.9°C，熔点为6°C。癸醇是重要的化工原料，主要用于制造人造玫瑰油、橙花型和金合欢型香精等，也用于制润滑油添加剂、增塑剂、胶粘剂等。葡萄糖(glucose)，分子式为C6H12O6，分子量为180，为白色晶体，熔点146°C，其易溶于水，味甜，是自然界广为存在的一种单糖。葡萄糖广泛用于食品加工和医药化工，还在印染制革工业中用作还原剂，在制镜工业和热水瓶胆镀银工艺中用作还原剂。目前工业生产癸烷基葡萄糖苷的方法有两种，一种是“两步法”，即先以葡萄糖与丁醇在酸催化下发生糖苷化反应生成丁苷，再用癸醇与丁苷发生转糖苷化反应，生成癸烷基葡萄糖苷，两步法的工艺流程繁杂，而且需要额外加入丁醇，大大增加了反应时间和能量消耗，生产成本高，该种生产方法现已基本淘汰。另一种是“一步法”，即以葡萄糖直接和癸醇进行缩合反应，然后经中和、蒸馏和脱色漂白后得到癸烷基葡萄糖苷，该方法是目前制备生产癸烷基葡萄糖苷的主流方法。以葡萄糖和癸醇为原料通过一步法制备癸烷基葡萄糖苷产品存在的主要问题是
(I)由于葡萄糖在癸醇中不溶解，形成固-液两相，所进行的缩合反应为固-液反应，反应速度慢，反应时间长，而且葡萄糖也容易结块，使葡萄糖不能完全反应，反应难以进行彻底。(2)因为缩合反应时间长，在缩合反应系统中同时存在酸催化剂，容易发生葡萄糖之间脱水缩合反应和葡萄糖脱水，使产物中杂质含高，颜色深。(3)目前报道的一步法制备癸烷基葡萄糖苷的方法大多数均采用无水葡萄糖微颗粒作为原料，制备成本高。(4)过程操作、控制困难，生产效率低，收率低。(5)脱色采用双氧水为氧化剂，脱色漂白效果差，脱色稳定性差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备工艺合理方便、生产成本低、制备过程安全可靠、反应彻底、制备产品质量好、收率高的新型制备癸烷基葡萄糖苷的方 法。实现上述目的技术方案是一种制备癸烷基葡萄糖苷的方法，是以癸醇和葡萄糖为原料制备癸烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步骤如下
(1)糖液配制在搅拌设备中加入水，加入葡萄糖进行溶解，葡萄糖和水的质量比为O. 9 I. 5: I. O ；
(2)预热升温将上一步得到的糖液物料进行加热升温至80 110°C，然后保温；
(3)缩合反应将上述预热升温好的糖液和经预热升温至140 220°C的醇酸混合物料分别通过高压泵打入缩合反应器中，发生脱水缩合反应，醇酸混合物料为癸醇和催化剂酸；
(4)减压闪蒸上一步得到的物料直接进入减压闪蒸设备中，进一步进行糖苷化反应，气相产物经冷凝回收再利用，液态产物溶于癸醇中形成均相溶液进入下一步；；
(5)调节pH值将上一步得到的物料降温至80 90°C，向其中加入无机碱进行中和处理，调节pH值为8 10 ;
(6)固-液分离将上一步得到的物料经固-液分离，液相进入下一步，固相进行处理后作为第一步配置糖液的原料使用；
(7)蒸发脱醇将上一步得到的液相物料放入蒸发脱醇设备中进行蒸发脱醇，蒸出癸醇，得到糖苷粗品，进入下一步进行后处理，癸醇直接返回作为第三步的原料使用；
(8)脱色除杂将上一步得到的物料放入电化学反应器中进行电化学氧化-还原脱色除杂；
(9)调配混合将上一步得到的物料放入调配混合设备中，向其中加入清水，配制成癸烷基葡萄糖苷水溶液成品
进一步，第三步缩合反应的操作温度为120°C 180°C。进一步，第三步缩合反应中的缩合反应器为喷射流化学反应器、撞击流化学反应器、平推流化学反应器、管式化学反应器或静态混合器中的任意一种。进一步，第三步中所述的催化剂酸为硫酸、盐酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、烷基萘磺酸中的任一种。进一步，第三步缩合反应中，葡萄糖癸醇催化剂酸的质量比为I: 2 8:O. 01 O. 03。
进一步，第五步pH值调节中所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠或碳酸钾中的任一种。进一步，第七步蒸发脱醇中，操作绝对压力为5 50kPa。进一步，第八步脱色除杂的电化学反应器为平板型电化学反应器、固定床电化学反应器或流化床电化学反应器中的任一种。本发明的主要反应原理为
权利要求
1.一种制备癸烷基葡萄糖苷的方法，是以癸醇和葡萄糖为原料制备癸烷基葡萄糖苷水溶液的方法，其特征在于所述方法步骤如下 (1)糖液配制在搅拌设备中加入水，加入葡萄糖进行溶解，葡萄糖和水的质量比为.O.9 I. 5: 1.0; (2)预热升温将上一步得到的糖液物料进行加热升温至80 110°C，然后保温； (3)缩合反应将上述预热升温好的糖液和经预热升温至140 220°C的醇酸混合物料分别通过高压泵打入缩合反应器中，发生脱水缩合反应，醇酸混合物料为癸醇和催化剂酸； (4)减压闪蒸上一步得到的物料直接进入减压闪蒸设备中，进一步进行糖苷化反应，气相产物经冷凝回收再利用，液态产物溶于癸醇中形成均相溶液进入下一步； (5)调节pH值将上一步得到的物料降温至80 90°C，向其中加入无机碱进行中和处理，调节pH值为8 10 ; (6)固-液分离将上一步得到的物料经固-液分离，液相进入下一步，固相进行处理后作为第一步配置糖液的原料使用； (7)蒸发脱醇将上一步得到的液相物料放入蒸发脱醇设备中进行蒸发脱醇，蒸出癸醇，得到糖苷粗品，进入下一步进行后处理，癸醇直接返回作为第三步的原料使用； (8)脱色除杂将上一步得到的物料放入电化学反应器中进行电化学氧化-还原脱色除杂； (9)调配混合将上一步得到的物料放入调配混合设备中，向其中加入清水，配制成癸烷基葡萄糖苷水溶液成品。
2.根据权利要求I所述制备癸烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步缩合反应的操作温度为120°C 180°C。
3.根据权利要求I所述制备癸烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步缩合反应中的缩合反应器为喷射流化学反应器、撞击流化学反应器、平推流化学反应器、管式化学反应器或静态混合器中的任意一种。
4.根据权利要求I所述制备癸烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步中所述的催化剂酸为硫酸、盐酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、烷基萘磺酸中的任一种。
5.根据权利要求I所述制备癸烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步缩合反应中，葡萄糖癸醇催化剂酸的质量比为I: 2 8: O. 01 O. 03。
6.根据权利要求I所述制备癸烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第五步pH值调节中所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠或碳酸钾中的任一种。
7.根据权利要求I所述制备癸烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第七步蒸发脱醇中，操作绝对压力为5 50kPa。
8.根据权利要求I所述制备癸烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第八步脱色除杂的电化学反应器为平板型电化学反应器、固定床电化学反应器或流化床电化学反应器中的任一种。
全文摘要
本发明涉及一种制备癸烷基葡萄糖苷的方法，是以癸醇和葡萄糖为原料制备癸烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步骤如下(1)糖液配制；(2)预热升温；(3)缩合反应(4)减压闪蒸；(5)调节pH值；(6)固液分离；(7)蒸发脱醇；(8)脱色除杂；(9)调配混合；经以上步骤得到产品癸烷基葡萄糖苷水溶液。本发明的好处是工艺合理、反应时间短、生产成本低、质量稳定、收率高，同时反应过程安全可靠，并为化学反应产物的分离精制提供了有利的条件，为过程工业化提供了条件，本发明制备方法简单，制备方便快速。
文档编号C07H15/04GK102786558SQ20111013040
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者于子洲, 姚干兵, 姜海峰, 董晓红, 许文林 申请人:扬州晨化科技集团有限公司