酶催化合成新型糖胺类表面活性剂的研究

作     者：邓铭明 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于九皋

授予年度：2007年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：表面活性剂 N-羟乙基葡萄糖胺6-O-十八酰基N-羟乙基葡萄糖胺 固定化酶 

摘      要：糖胺类表面活性剂是新一代非离子表面活性剂,它集一般非离子与阴离子表面活性剂的许多性能为一身,例如表面张力低、活性高、去污能力强、泡沫丰富且稳定性高等。此外,还具有对人体无毒、无刺激,对环境友好无污染的特点。因此,被广泛应用于洗涤剂、化妆品、食品、医药及农用杀虫剂等生产领域,被誉为新一代世界级表面活性剂。 本文采用两步合成法,以硬脂酸和无水葡萄糖为主要原料,经酶催化作用,合成了性能优良的6-O-十八酰基N-羟乙基葡萄糖胺。与传统的一步合成方法相比,不仅简化了产物分离操作步骤且降低了能耗。 本文研究的重点是对催化剂的筛选以及对合成工艺中反应温度,反应时间,催化剂用量和吸水剂加入量的优化。首先通过对不同合成路线中使用的催化剂的筛选,最终确定固体化酶candida sp.在合成过程中催化效果最好。然后通过正交试验对其合成工艺进行了优化,确定了最佳反应条件:反应温度为40℃,反应时间为60h,催化剂用量为1.3g(每0.01mol反应),吸水剂加入量为0.3g(每0.01mol反应)。按照此条件组合做验证性试验,反应物硬脂酸转化率为44.68%。 反应结束后经过层析柱分离,采用红外、核磁氢谱对6-O-十八酰基N-羟乙基葡萄糖胺进行了结构表征,并对其表面张力、临界胶束浓度、乳化性能、润湿性能进行了测试。实验证明本文合成的6-O-十八酰基N-羟乙基葡萄糖胺具有非常显著的润湿性能和乳化性能。