采用三氯乙酰亞胺酯法，以D-木糖為原料，經(jīng)全乙?；?、C1位選擇性脫乙?；?，轉化成三氯乙酰亞胺酯，以一系列醇為受體與之進(jìn)行偶聯(lián)反應及脫保護，選擇性地合成9種不同碳鏈長(cháng)度的烷基-β-D-吡喃木糖苷。目標化合物經(jīng)核磁共振技術(shù)對結構進(jìn)行表征，利用偏光顯微鏡、熱分析儀等對其性能進(jìn)行測試。研究結果表明：正辛基和正壬基-β-D-吡喃木糖苷在低濃度時(shí)能使表面張力下降到較低值，且具有較好的發(fā)泡性，正壬基-β-D-吡喃木糖苷有較好的乳化性；當烷基鏈長(cháng)≤9時(shí)，烷基β吡喃木糖苷的溶解熵都隨溫度升高呈下降趨勢；當為7和8時(shí)，其糖苷具有較大的溶解焓；目標化合物均具有液晶現象。

糖類(lèi)化合物及其衍生物不僅為生物體的生命活動(dòng)提供必要的能量，而且在核酸、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)化合物、脂質(zhì)四大類(lèi)生命分子中地位獨特，起著(zhù)聯(lián)系核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)生物分子的樞紐作用。糖類(lèi)化合物作為生物綴合物中結構各異的親水性結構砌塊，與蛋白質(zhì)和脂類(lèi)化合物等結合成糖蛋白和糖脂等影響著(zhù)它們的折疊和功能響應。木糖是被子植物細胞壁成分中含量居第2的以木聚糖(xylan)方式存在的最豐富的糖。木聚糖屬于雜多糖，由1,4-β-D-木糖殘基組成主鏈，側鏈上連有α-L-阿拉伯糖等，在農業(yè)殘留物玉米的穗軸、棉籽殼等中質(zhì)量分數較高，易于通過(guò)酸解法高效生產(chǎn)相應的木糖。糖類(lèi)化合物廉價(jià)及豐富，羥基眾多，具有優(yōu)異的親水性，通過(guò)結構改造，在其還原端與脂肪鏈的醇相連，形成高表面活性的雙親類(lèi)型O-糖苷分子，符合表面活性劑的結構要求，從而可開(kāi)發(fā)成糖苷類(lèi)表面活性劑。由于這種糖苷所用的主要原料為糖類(lèi)化合物和脂肪鏈的醇，具有可再生性，在結構生物學(xué)、醫學(xué)、洗滌劑、環(huán)保等領(lǐng)域具有廣闊的應用價(jià)值。

基于糖苷具有來(lái)源豐富、生態(tài)相容性好、配伍性良好、無(wú)毒性、穩定酶在水溶液中的催化功能作用，符合可持續發(fā)展要求，成為新型的表面活性劑。烷基-β-D-吡喃木糖苷可采用酶催化法或化學(xué)合成法合成。盡管酶催化法選擇性好、收率高、制備條件溫和，但存在酶的篩選、活性的差別、溶劑的篩選、酶促反應的平衡與時(shí)間監控及復雜的分離純化等問(wèn)題。采用一鍋法，以酸為催化劑使D-木糖或木聚糖與醇發(fā)生Fischer糖苷化反應，存在操作溫度較高和反應時(shí)間較長(cháng)、產(chǎn)物構型非單一、精制困難等問(wèn)題；轉糖苷法得到的也為精制困難的混合型糖苷；離子液體的引入雖然使反應效率提高，但存在離子液體污染產(chǎn)品等問(wèn)題。Koenigs?Knorr法為一種經(jīng)典的立體選擇性合成糖苷的方法，溴代木糖穩定性較差，特別容易分解，且主要采用銀鹽和汞鹽等重金屬的鹽類(lèi)為偶聯(lián)反應的催化劑，容易造成重金屬廢液累積，嚴重污染環(huán)境，并存在反應的有效性與保護基團的選擇性問(wèn)題；雖然PETROVI?等采用維生素B12為偶聯(lián)反應的催化劑，但存在成本過(guò)高的問(wèn)題。

采用全乙?；哪咎?2)在四氯化錫催化下與一系列脂肪醇發(fā)生偶聯(lián)反應，對時(shí)間要嚴格控制，否則有部分轉化成α-異構體，當時(shí)間過(guò)長(cháng)時(shí)，還會(huì )形成以α-糖苷為主的產(chǎn)物和少量2-位脫保護的糖苷副產(chǎn)物。參考烷基-β-D-葡萄糖苷等合成與性能研究成果，按照Scheme1所示的路線(xiàn)，以D-木糖(1)為原料通過(guò)乙?；?、脫1-位乙?；?、與三氯乙腈反應，得到相應的三氯乙酰亞胺酯(4)。采用易于構筑1,2-反式糖苷鍵的三氯乙酰亞胺酯法，以三氟化硼乙醚作糖苷化偶聯(lián)反應的催化劑，使得具有鄰基參與效應的三氯乙酰亞胺酯(4)與相應的脂肪醇反應及相應的脫乙?；Ｗo，合成一系列烷基-β-D-吡喃木糖苷，如圖1所示。本文作者對其溶解性、表面張力、乳化性能、液晶性能、熱穩定性等理化性質(zhì)進(jìn)行研究。

1實(shí)驗

1.1試劑與儀器

儀器為：DM-LM-P型偏光顯微鏡(德國leiea公司)；BRUKER-AVANCE-400型核磁共振儀(瑞士Bruker公司)；X-4數字顯示顯微熔點(diǎn)測定儀(河南鞏義市英峪儀器廠(chǎng))；TGAQ50型熱分析儀(美國PE公司)；DP-A精密數字壓力溫度計(南京桑力電子設備廠(chǎng))；表面張力測定使用芬蘭Kibron公司生產(chǎn)的Delta-8全自動(dòng)高通量表面張力儀；TLC分析使用青島海洋化工廠(chǎng)分廠(chǎng)的涂層厚度為0.20~0.25 mm的HF254型硅膠板。

試劑為：顯色觀(guān)察體積分數為30%的硫酸甲醇溶液；使用青島海洋化工廠(chǎng)的0.075~0.150μm硅膠進(jìn)行柱色譜分離。所用試劑均為市售化學(xué)純或分析純，實(shí)驗用水均為蒸餾水。

1.2正辛基-β-D-吡喃木糖苷(6e)的合成

往100 mL的圓底燒瓶中依次加入2.20 g(5.23 mmol)化學(xué)物4(見(jiàn)圖1)、10 mL二氯甲烷(4×10?10 m分子篩干燥)和2.48 mL(15.69 mmol)正辛醇，攪拌下冰水浴冷卻至0℃左右，滴加0.65 mL(5.23 mmol)三氟化硼乙醚溶液，攪拌反應5 h，TLC(石油醚與乙酸乙酯體積比即(石油醚):(乙酸乙酯)=2:1)監測反應完全。反應液依次經(jīng)飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，采用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，濾液濃縮，柱層析((石油醚)：(乙酸乙酯)=10:1)分離，得到白色固體化合物5e(1.12 g，產(chǎn)率55%)，用于下一步脫保護反應。

圖1 6a~6i目標化合物的合成路線(xiàn)

往100 mL的圓底燒瓶中加入5.00 g(12.87 mmol)化合物5e和40 mL無(wú)水甲醇，攪拌溶解，用甲醇鈉的甲醇稀溶液(甲醇鈉質(zhì)量與甲醇稀體積為1:5 g/mL)調節溶液的pH至約10.0，室溫反應5 h，TLC(乙酸乙酯)監測反應完全。用732型陽(yáng)離子樹(shù)脂調節反應液的pH=7，過(guò)濾，濾液濃縮，柱層析(乙酸乙酯)分離，得到白色固體化合物6e(2.74 g，產(chǎn)率81%)。

其他烷基吡喃木糖苷(化合物6a~6d和6f~6i)的合成，分別用相應的醇代替，合成方法同上。