新型糖基酰胺类表面活性剂的合成与性能研究

1、山 西 大 学2014 届博士学位论文新型糖基酰胺类表面活性剂的 合成与性能研究作者姓名智丽飞 指导教师李秋小教 授 学科专业应用化学 研究方向表面活性剂化学 培养单位化学化工学院学习年限2011 年 9 月至 2014 年 6 月二一四年六月Thesis for Doctors degree, Shanxi University, 2014Synthesis and Properties of Novel Gluconamide-type SurfactantsStudent NameLifei ZhiSupervisorProf. Qiuxiao LiMajorApplied Chemis

2、trySpecialtySurfactant ChemistryDepartmentCollege of Chemistry & ChemicalEngineeringResearch Duration2011.09-2014.06June, 20142承诺书承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立完成的， 学位论文的知识产权属于山西大学。如果今后以其他单位名义发表与在 读期间学位论文相关的内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的 文献资料外，本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的成果。作者签名：年月日119学位论文使用授权声明学位论文使用授权声明本人完全了解

3、山西大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许 论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编学位 论文。同意山西大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播论文的全 部或部分内容。保密的学位论文在解密后遵守此协议。作者签名： 导师签名：年月日120目录中 文 摘 要IABSTRACTIII第一章 绪论11.1 引言11.2 糖基表面活性剂的研究进展21.2.1 糖基非离子型表面活性剂的研究进展21.2.2 糖基阴离子型表面活性剂的研究进展101.2.3 糖基阳离子型表面活性剂的研究进展111.2.4 两性型糖基表面活性剂

4、的研究进展131.3 糖基阳离子表面活性剂的合成141.3.1 一步法直接合成141.3.2 先季铵化再糖基化141.3.3 先糖基化再季铵化151.4 糖基阳离子表面活性剂的应用161.4.1 洗涤护理剂161.4.2 水处理剂171.4.3 其它用途171.5 课题背景及研究内容171.5.1 课题背景171.5.2 研究内容18参考文献19第二章 新型糖基酰胺阳离子表面活性剂的合成及在水溶液中的聚集性能282.1 引言282.2 实验部分292.2.1 试剂292.2.2 仪器292.2.3 样品合成302.2.4 表面张力实验302.2.5 电导实验302.2.6 透射电镜实验30i2

5、.2.7 动态光散射实验312.3 结果与讨论312.3.1 结构表征312.3.2 表面张力检测352.3.3 胶束化的热力学性质392.3.4 聚集行为432.4 本章小结45参考文献47第三章 羟乙基糖基酰胺类阳离子表面活性剂的合成与聚集行为研究523.1 引言523.2 实验部分533.2.1 试剂533.2.2 仪器533.2.3 样品合成543.2.4 平衡表面张力实验543.2.5 动态表面张力实验543.2.6 电导实验543.2.7 透射电镜实验543.2.8 动态光散射实验543.3 结果与讨论553.3.1 结构表征553.3.2 平衡表面张力573.3.3 电导率测定6

6、03.3.3 动态表面张力测定603.3.4 水溶液中的聚集行为653.4 本章小结66参考文献67第四章 新型星状糖基酰胺阳离子表面活性剂的合成及其在水溶液中的吸附和聚集 性能 704.1 引言704.2 实验部分71ii4.2.1 试剂714.2.2 仪器714.2.3 样品合成724.2.4 平衡表面张力实验724.2.5 动态表面张力实验724.2.6 电导实验724.2.7 透射电镜实验734.2.8 动态光散射实验734.3 结果与讨论734.3.1 结构表征734.3.2 平衡和动态表面张力754.3.3 星状表面活性剂胶束化过程的热力学814.3.4 聚集行为854.4 本章小

7、结87参考文献88第五章 硼砂对糖基酰胺类表面活性剂溶解性的影响935.1 引言935.2 实验部分945.2.1 原料945.2.2 仪器945.2.3 样品合成955.2.4 表面张力实验955.2.5透射电镜实验955.2.6 动态光散射实验955.3 结果与讨论965.3.1 结构表征965.3.2 溶解性975.3.3 表面张力测定985.3.4 聚集行为995.4 结论101参考文献102iii第六章糖基酰胺阳离子表面活性剂的复配稳定性和抑菌性能研究1056.1 引言1056.2 实验部分1056.2.1 试剂1056.2.2 仪器1066.2.3 复配实验1066.2.4 抑菌实

8、验1066.3 结果与讨论1076.3.1 复配体系的稳定性1076.3.2 抑菌实验1086.4 本章小结111参考文献112第七章 总结论114攻读学位期间取得的研究成果116致谢117个人简况及联系方式118承诺书119学位论文使用授权声明120ivCONTENTSABSTRACT (IN CHINESE)IABSTRACT (IN ENGLISH)IIIChapter1 Introduction11.1 Foreword11.2 Development of sugar-based surfactant21.2.1 Development of sugar-based nonionic

9、 surfactant21.2.2 Development of sugar-based anionic surfactant101.2.3 Development of sugar-based cationic surfactant111.2.4 Development of sugar-based amphoteric surfactant131.3 Synthesis of sugar-based cationic surfactant141.3.1 One-step direct synthesis141.3.2 First quaternized then glycosylation

10、141.3.3 Fist glycosylation then quaternized151.4 Application of sugar-based cationic surfactant161.4.1 Washing treatment161.4.2 Water treatment171.4.3 Other uses171.5 Main contents of the thesis171.5.1 Background of the work171.5.2 Contents of the thesis18Reference19Chapter2Synthesisandaggregationpr

11、opertiesofnewsaccharide-cationic surfactants 282.1 Introduction282.2 Experimental section292.2.1 Materials292.2.2 Instruments292.2.3 Synthesis of sample302.2.4 Measurement of surface tension302.2.5 Measurement of conductivity30v2.2.6 Measurement of transmission electron microscopy (TEM)302.2.7 Measu

12、rement of dynamic light scattering (DLS)312.3 Results and disscussions312.3.1 Structural characterization312.3.2 Surface properties352.3.3 Thermodynamics of micellization392.3.4 Aggregate morphology432.4 Summary45Reference47Chapter3Synthesisandaggregationpropertieshydroxyethylgroup saccharide-cation

13、ic surfactants523.1 Introduction523.2 Experimental section533.2.1 Materials533.2.2 Instruments533.2.3 Synthesis of sample543.2.4 Measurement of static surface tension543.2.5 Measurement of dynamic surface tension543.2.6 Measurement of conductivity543.2.7 Measurement of transmission electron microsco

14、py (TEM)543.2.8 Measurement of dynamic light scattering (DLS)543.3 Results and disscussions553.3.1 Structural characterization553.3.2 Static surface properties573.3.3 Conductivity results603.3.3 Dynamic surface properties603.3.4 Aggregation behavior653.4 Summary66Reference67Chapter4Adsorptionandaggr

15、egationpropertiesofnovelstar-shaped gluconamide-type cationic surfactants in aqueous solution70vi4.1 Introduction704.2 Experimental section714.2.1 Materials714.2.2 Instruments714.2.3 Synthesis of sample724.2.4 Measurement of static surface tension724.2.5 Measurement of dynamic surface tension724.2.6

16、 Measurement of conductivity724.2.7 Measurement of transmission electron microscopy (TEM)734.2.8 Measurement of dynamic light scattering (DLS)734.3 Results and disscussions734.3.1 Structural characterization734.3.2 Static/dynamic surface tension754.3.3 Thermodynamics of micellization814.3.4 Aggregat

17、ion behavior854.4 Summary87Reference88Chapter5 Effect of borax on the solubility of gluconamide-type surfactants935.1 Introduction935.2 Experimental section945.2.1 Materials945.2.2 Instruments945.2.3 Synthesis of sample955.2.4 Measurement of surface tension955.2.5 Measurement of transmission electro

18、n microscopy (TEM)955.2.6 Measurement of dynamic light scattering (DLS)955.3 Results and disscussions965.3.1 Structural characterization965.3.2 Solubility975.3.3 Surface properties985.3.4 Aggregation behavior99vii5.4 Summary101Reference102Chapter6Complex solution stability and antibacterial activity

19、 of gluconamide cationic surfactants 1056.1 Introduction1056.2 Experimental section1056.2.1 Materials1056.2.2 Instruments1066.2.3 Complex experiments1066.2.4 Measurement of antibacterial activity1066.3 Results and discussions1076.3.1 Stability of complex solution1076.3.2 Antibacterial activity1086.4

20、 Summary111Reference112Chapter7 Conclusions114Research achievements116Acknowledgment117Personal profiles118Letter of commitment119Authorization statement120viii中 文 摘 要糖基表面活性剂是自 20 世纪 90 年代快速发展的绿色表面活性剂品种，其应用 非常广泛，特别是在生物医学、制药和生物化学等方面有着潜在的应用前景。糖基 阳离子表面活性剂不但秉承了糖基非离子表面活性剂的优良性能，而且兼有阳离子 表面活性剂的特殊性，属于多功能型表面活

21、性剂，一直是国内外研究的热点。目前 报道的糖基阳离子表面活性剂中大多都是以醚键相结合的产物，以酰胺键相结合的 糖基阳离子表面活性剂报道很少。因此设计、合成并研究一些结构新颖、性能优异 的新型糖基酰胺阳离子类表面活性剂，并进一步探讨其物化性能和应用性能，对此 类产品的开发具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文以葡萄糖酸内酯或乳糖酸这种可再生资源为原料设计合成了系列结构 新颖的糖基酰胺阳离子表面活性剂，并对它们的表面活性、聚集体特性及相关应用 性能等进行深入的研究。论文主要包括以下几方面的内容：1. 设计、合成了系列单链单头基的糖基酰胺阳离子表面活性剂（CnDGPB 和 CnDLPB），用红外、

22、核磁共振、元素分析等方法对其分子结构进行了表征，并用表 面张力、电导率法研究了在气/液界面的吸附性能和胶束化性质，用动态光散射和透 射电镜研究了其在水溶液中的聚集性能。结果显示：除 C10DGPB 和 C8DGPB 外， 其它的表面活性剂都具有良好的表面活性剂，且临界胶束浓度（cmc）值随着碳链 的增加而降低，说明烷基链越长，表面活性越高。通过对胶束化的热力学函数的考DG察发现，0mic和0DHmic的值均为负值，显示了胶束的形成是一个自发和放热过程。且链越长，表面活性剂胶束的吉布斯自由能负值更大，更容易形成胶束。C14DGPB 在 水溶液中能自发形成囊泡，用动态光散射和透射电镜技术进一步考察

23、了囊泡的形貌 和粒径分布。2设计、合成了系列羟乙基糖基酰胺类阳离子表面活性剂（CnMHGPB），用 红外、核磁共振、元素分析等方法对其结构进行了表征，并用动/静态表面张力、电 导、动态光散射和透射电镜研究了分子结构和聚集行为之间的关系。结果显示： CnMHGPB 表面活性剂的 cmc 随着碳链的增加而增加，并对其原因进行了初步解 释。对 CnMHGPB、CnDLPB 和 CnDGPB 动态表面张力的研究发现，动态表面张力 的变化受疏水头基的影响更大。透射电镜结果表明，不同碳链的 CnMHGPB 表面活 性剂在水溶液中都形成了球形的胶束，且形成胶束粒径的大小都比较相近，直径集 中在 100 nm

24、 左右。I3. 设计、合成了系列星状糖基酰胺阳离子表面活性剂（CnDBGB），用红外、 核磁共振、元素分析等方法对其结构进行了表征，并用动/静态表面张力、电导、动 态光散射和透射电镜等技术研究了它们在水溶液中的吸附和聚集行为。结果显示： CnDBGB 表面活性剂的 cmc 和 cmc 比 CnDGPB 都要低，说明星状表面活性剂表现出 了较高的表面活性，优于单链糖基酰胺表面活性剂。从动态表面张力的结果观察到 短疏水基团的表面活性剂扩散更快，能更有效的吸附在空气/水的界面。温度在mic298.15 K-313.15 K 范围内，胶束化过程是一个熵驱动的过程，DG0随着温度的升高其绝对值增大，表明

25、此表面活性剂的聚集趋势随着温度的升高而增强。CnDBGB 表 面活性剂在水溶液中显示了一种独特的聚集行为，随着浓度的增大聚集体表现出了 先增大后减小的变化趋势，并对其原因进行了探讨。4. 研究了硼砂的加入对单链双头的糖基酰胺表面活性剂（C12-DGA）溶解性的 影响，并通过表面张力、TEM 和 DLS 对 C12-DGA 和硼砂混合溶液的表面活性和聚 集性质进行了研究。结果表明：硼砂能有效的降低 C12-DGA 的 Krafft 点，增加其水 溶性，C12-DGA 和硼砂的摩尔比大于 20:1 时，硼砂对 C12-DGA 的表面张力（cmc） 和 cmc 值的影响较小。研究还发现 C12DGA

26、-硼砂混合溶液的聚集形态随着时间的延 长而发生改变，胶束由项链状变成棒状，再由棒状转变成球状，并对其溶解机理进 行了探讨。5. 主要对合成的三种糖基阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂复配溶液的 稳定性和抑菌活性剂进行了研究。研究发现：除了 C14DGPB 和 CnMHGPB 与 LAS 复配后有沉淀出现外，其它复配体系都很稳定，且大多数透光率都在 90%以上。这 三种表面活性剂中 C12 链的都表现出了很好的抑菌性，其中 C12DBGB 的抑菌性最 好，浓度在 50 ppm 时，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均能达到 100%。关键词：糖基酰胺；阳离子；表面活性；聚集行为；抑菌性IIABS

27、TRACTSugar-based surfactant have been developed fast since the 1990s due to their green properties, it have been used extensively and shown with great potential for applications in biomedical, pharmaceutical and biochemical. In particular, glucocationic surfactants are a multifunctional surfactant b

28、ecause it combines the mildness of sugar-based surfactant and the effectiveness of cationic surfactants. So glucocationic surfactants have presently a hot research area at home and abroad. From the literature we can collect up to now, glucocationic surfactants are mostly based on the combination of

29、the ether bond. But very few examples of surfactants containing a quaternary ammonium group and a saccharide-amide moiety are reported in the open publications. It is therefore particularly advantageous to design and synthesize novel gluconamide cationic surfactants for peculiarly uses.In this paper

30、, a series of novel saccharide-amide cationic surfactants were designed and synthesized with D (+)-Glucose -lactone and lactobionic acid from renewable resource such as raw materials, and their surface activity, aggregate behavior and related application properties were studied. The detailed investi

31、gations of the paper are as following:1. Saccharide-amide cationic surfactants（CnDGPB and CnDLPB）with single alkyllength and single head groups were designed and synthesized. The structure of products was confirmed by 1H-NMR, IR, elemental analysis, and their surface activities, micellization proper

32、ties, adsorption, and aggregation behavior in aqueous solution were investigated by surface tension, conductivity, dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM). The results show that apart from surfactants C8DGPB and C10DGPB, all the samples have higher surface activity

33、and the cmc value of them decreases by increasing the hydrophobicity that makes the surfactants more surface active. The thermodynamic functions of micellization reveal that the formation of micelles is a spontaneous and exothermic process due to the results of negativeDGmic and DHmic . Furthermore,

34、 the more negative of the Gibbs free energy change for00micellization of surfactants with longer hydrophobic chains, the more favored to micellize. Interestingly, C14DGPB can self-assemble into vesicles at lower concentrations,IIIand further investigation of the morphology and size distribution of t

35、he vesicles was preceded by DLS and TEM techniques.2. Saccharide-amide cationic surfactants（CnMHGPB）containing hydroxyethyl groupwere designed and synthesized. The structure of products was confirmed by 1H-NMR, IR, elemental analysis, and the relationship between molecular structure and aggregation

36、behavior in aqueous solution were investigated by static/dynamic surface tension, conductivity, DLS and TEM. The most surprising result is that the longer carbon chains of CnMHGPB, the higher cmc values of them and the reason of this is related primarily. Through the study of CnMHGPB, CnDLPB and CnD

37、GPB dynamic surface tension it is found that dynamic surface tension results are more affected by the hydrophobic head group. From TEM and DLS results, we know that micelles shape of CnMHGPB in aqueous show spherical and diameter is around 100 nm.3. Novel star-shaped gluconamide-type cationic surfac

38、tants (CnDBGB) were designed and synthesized. The structure of products was confirmed by 1H-NMR, IR, elemental analysis, and the adsorption and aggregation behavior of CnDBGB in aqueous solution were studied by static/dynamic surface tension, conductivity, DLS and TEMtechniques. The static surface t

39、ension of the CnDBGB aqueous solution measured at the critical micelle concentration (cmc) is observed to be significantly lower than that of the corresponding monomeric surfactants (CnDGPB). The result showed that star-shaped gluconamide-type cationic surfactants have the higher surface activity. T

40、he result of dynamic surface tension showed that the surfactants with smaller hydrophobic groups diffuse faster and adsorb more effectively at the air-water interface. The micellization process is primarily driven by the entropic contribution in the studied temperature range of 298.15 K-313.15 K. Mo

41、reover, the aggregation trend is enhanced by increasing temperature. The star-shaped gluconamide-type cationic surfactants exhibit unique aggregation behavior in aqueous solution, aggregate of CnDBGB surfactants increases firstly, and then decreases with continually increasing the surfactant concent

42、ration, and its causes were discussed.4. The impacts of added amount of borax on solubility of C12-DGA were investigated. Surface activities and aggregation behavior in aqueous solution of mixed C12-DGA-borax were investigated by surface tension measurements, DLS and TEM. It is found that boraxIVwas

43、 a good solubilizing agent for C12-DGA, and surface tension and cmc of the C12-DGA has smaller influence when the molar ratio of C12-DGA and borax was higher than 20:1. Interestingly, morphology transformation from necklace-like micelles to rod-like structure and spherical micelle was observed durin

44、g the incubation procedure, and its dissolution mechanism is discussed.5. In this part, complex solution stability with anionic surfactant and antibacterial activity of three types of gluconamide-type cationic surfactants were studied. The results show that apart from surfactant C14DGPB and CnMHGPB,

45、 complex system of other surfactants were very stable and most transmittance rate above 90 %. Saccharide-amide cationic surfactants with an alkyl chain length of 12 carbon atoms showed the higher efficiency as antimicrobial agents, and the antibacterial effects of C12DBGB was the best; the inhibitio

46、ns of cell viability are 100 % at the concentration of 50 ppm.Key words: Gluconamide ； Cationic ； Surface activity ； Aggregation behavior ；Antibacterial activityV第一章 绪论1.1 引言表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质1。 随着对表面活性剂研究的深入，一般认为在较低浓度下能显著改变表（界）面性质 或与此相关、由此派生的性质的物质，都可以划归到表面活性剂的范畴。表面活性 剂一般是由憎水基团与亲水基团两部分

47、组成的一种两亲分子。由于分子中这两部分 分别相对于两相的亲和使得两相均将其看作是本相的组成部分，其分子排列在两相 之间，两相的表面相当于转入分子的内部，从而表面张力被降低。两相都将被看作 本相的一个组成部分，相当于表面活性剂分子与两个相之间都没有形成界面，通过 这种方式两个相之间的界面部分被抵消了，就降低了表面自由能和表面张力 2。表 面活性剂的结构有很多种如：传统型、Gemini 型、AB 嵌段型、Bola 型、Dendrimer 型等（图 1.1）。表面活性剂的结构不同应用范围不同，如：AB 型嵌段高分子表面 活性剂主要应用在高分子分散剂中3, 4，Dendrimer 型表面活性剂主要应用

48、在分散 剂、交联剂和专用树脂等方面5, 6。图 1.1 表面活性剂的结构示意图从 20 世纪 50 年代开始随着石油化工行业的飞速发展，表面活性剂是兴起的一 种新型的化学品，享有“工业味精”的美称。表面活性剂几乎渗透到所有的经济技术 部门7。然而当今的表面活性剂产量大，品种多达上万种。随着科学技术领域的开 拓以及世界经济的发展，表面活性剂行业的发展更加迅猛，其应用领域从日用化学 工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、材料等各行各业8, 9。近来表面活性 剂在能源科学、信息材料、生命科学以及现代高效技术发展中也发挥了其重要的作 用，已经成为许多技术部门共同关心的行业10, 11。但是在表面活性

49、剂给人们的生活1和工农业生产等方面带来极大方便的同时，随之也带来了环境污染等问题。因此新 一代的表面活性剂应该具备包括环保安全、节能以及其它相应的需求。表面活性剂 的发展趋势要实现原料可再生并易于生物降解，大量使用后对人、畜安全温和且对 环境无污染12等方面作出努力，要大力发展多功能、天然化和多样化的表面活性剂13 ,14。糖类物质是由天然可再生资源淀粉制备而来，具有来源丰富、价格便宜等优点。 而且在表面活性剂中以糖基作为亲水基团还具有很多优点。（1）赋予表面活性剂非 常好的生物降解性能和毒理学性质，对皮肤和眼睛温和无刺激。在无氧和有氧的条 件下都易于生物降解15。（2）糖基中含有多个羟基，这

50、使其物理化学性质与传统的 聚氧乙烯醚表面活性剂将发生很大的改变，具有更强的憎油性和亲水性，仲羟基的 憎油性是聚氧乙烯的 4.5 倍。在油水体系中，使得糖基表面活性剂具有更好的界面 化学性质16。（3）糖基具有更强的抗硬水能力，因为糖基能与 Ca2+等金属离子络合 形成水溶性的络合离子。（4）糖基还使得表面活性剂具有杀虫除草或抗菌活性17, 18。 由该类物质开发出的各种新型的表面活性剂符合绿色环保、原料天然可再生、易生 物降解、多功能、对人体安全温和等多种优点，因此成为了国内外被广泛研究的热 点19, 20。1.2 糖基表面活性剂的研究进展目前，一些糖基表面活性剂在市场上已经开始大量应用，而且

51、不断有新的糖基 表面活性剂被研究开发出来。目前糖基表面活性剂主要分为非离子型、阴离子型、 阳离子型和两性型这四大类。1.2.1 糖基非离子型表面活性剂的研究进展目前糖基非离子表面活性剂以葡萄酰胺、蔗糖酯、烷基糖苷的应用最为广泛， 被称为新一代的绿色表面活性剂，此表面活性剂具有对人体温和、易生物降解、安 全无毒等优良的特性。因此在市场上被大量应用，在 1998 年时糖基类非离子表面活性剂产量就达到 15 万吨/年21，其中葡萄酰胺约 4 万吨/年，烷基多苷约 8 万吨/年，山梨醇酯约 2 万吨/年，蔗糖酯约 4000 吨/年22。 糖基酰胺类非离子表面活性剂的研究进展 糖基酰胺类表

52、面活性剂的研究和开发从上世纪 30 年代就开始了23，1934 年Piggott H. A.等人24提出了葡萄糖与甲胺的水溶液在一定的反应条件下能发生脂肪 酸缩合生成 R-CONR-CH(CHOH)4-CH2OH 的生产工艺。1935 年，Robert B. F.等人252报道了葡萄糖还原的胺化工艺。1955 年 Schwartz 等人发现 N-烷基葡萄糖胺与脂肪 酸缩合反应后的产物为复杂的混合物，含有氨基酯和酯酰胺等许多副产物，影响了 产品的性能26。而且，Schwartz 对此方法进行了改进，得到了活性物较高的烷基葡 萄糖酰胺。1961 年，Zech J. D.27提出 N-甲基葡萄糖胺与

53、脂肪物在高温条件下反应 会生成环状化合物，而且还会影响产品的气味和色泽。在 1982 年，Hildreth 报道了28使用吡啶氯甲酸乙酯作为溶剂制备葡糖酰胺，使用重结晶的方法进行提纯，得到了高纯度的产品。但是从安全、环保、经济等角度考虑，此方法不能实现工业化。 在 20 世纪 80 年代，美国 P&G 公司和德国的 Clariant 公司29, 30经过努力研发出了 两步加氢还原胺化法生产烷基葡萄糖酰胺（MEGA）的生产技术（如图 1.2），使得 此产品实现了工业化生产。并对其不同取代基产品的熔点、Krafft 点、表面张力等 进行了详细的研究。Laughlin R. G.等人对 MEGA-1

54、2 的相反应动力学和相平衡，及 MEGA-12 的亲水性等进行了研究31。研究表明，烷基葡萄糖酰胺表面活性剂性能 温和，小白鼠半数的致死量为 LD50mg/g2000，对环境的安全性大大提高32。而且 酰胺键具有良好的耐碱、耐酸、耐热性能，现在 MEGA 已逐步被应用到化妆品、 洗涤剂、农业、食品、制药等领域33-35。图 1.2 烷基葡萄糖酰胺（MEGA）的反应路线Zerong Daniel Wang 等36用 Ritter 反应合成了葡萄糖酰胺，并对反应可能的机理进 行了推测(图 1.3)。在路易斯酸（TMSOTf）的存在下，糖类化合物被转化成氧鎓阳 离子，由于环底部 2-OH 基团的阻碍，腈基优选添加到糖环顶部的氧鎓双键上。图 1.3 葡萄糖酰胺表面活性剂反应的机理3新型结构的糖基酰胺类非离子表面活性剂也在不断的研究报道中，结构的变化 主要在于疏水基团、亲水基团与组合方式的不同，分子结构的不同导致表面活性剂 的性能也会发生变化使其应用在不同的领域。Monsan P.等人用 Lipozyme 酶催化的 方法催化糖的氨基衍生物和脂肪酸合成了葡萄糖酰胺表面活性剂，但转化率低于 50%37。李和平等人用酶法水解淀粉，胺化还原和酰化反应合成了 N-羟乙基葡萄糖 酰胺和 N-十二酰基氨乙基葡萄糖酰胺表面活性剂（图 1.4）。图 1.4 （A）N-羟乙基葡萄糖酰胺和