采用三氯乙酰亞胺酯法，以D-木糖為原料，經全乙酰化、C1位選擇性脫乙酰基，轉化成三氯乙酰亞胺酯，以一系列醇為受體與之進行偶聯反應及脫保護，選擇性地合成9種不同碳鏈長度的烷基-β-D-吡喃木糖苷。目標化合物經核磁共振技術對結構進行表征，利用偏光顯微鏡、熱分析儀等對其性能進行測試。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能使表面張力下降到較低值，且具有較好的發泡性，正壬基-β-D-吡喃木糖苷有較好的乳化性；當烷基鏈長≤9時，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，其糖苷具有較大的溶解焓；目標化合物均具有液晶現象。

糖類化合物及其衍生物不僅為生物體的生命活動提供必要的能量，而且在核酸、蛋白質、糖類化合物、脂質四大類生命分子中地位獨特，起著聯系核酸、蛋白質和脂質生物分子的樞紐作用。糖類化合物作為生物綴合物中結構各異的親水性結構砌塊，與蛋白質和脂類化合物等結合成糖蛋白和糖脂等影響著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，在農業殘留物玉米的穗軸、棉籽殼等中質量分數較高，易于通過酸解法高效生產相應的木糖。糖類化合物廉價及豐富，羥基眾多，具有優異的親水性，通過結構改造，在其還原端與脂肪鏈的醇相連，形成高表面活性的雙親類型O-糖苷分子，符合表面活性劑的結構要求，從而可開發成糖苷類表面活性劑。由于這種糖苷所用的主要原料為糖類化合物和脂肪鏈的醇，具有可再生性，在結構生物學、醫學、洗滌劑、環保等領域具有廣闊的應用價值。

基于糖苷具有來源豐富、生態相容性好、配伍性良好、無毒性、穩定酶在水溶液中的催化功能作用，符合可持續發展要求，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間監控及復雜的分離純化等問題。采用一鍋法，以酸為催化劑使D-木糖或木聚糖與醇發生Fischer糖苷化反應，存在操作溫度較高和反應時間較長、產物構型非單一、精制困難等問題；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品等問題。Koenigs?Knorr法為一種經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為偶聯反應的催化劑，容易造成重金屬廢液累積，嚴重污染環境，并存在反應的有效性與保護基團的選擇性問題；雖然PETROVI?等采用維生素B12為偶聯反應的催化劑，但存在成本過高的問題。

采用全乙酰化的木糖(2)在四氯化錫催化下與一系列脂肪醇發生偶聯反應，對時間要嚴格控制，否則有部分轉化成α-異構體，當時間過長時，還會形成以α-糖苷為主的產物和少量2-位脫保護的糖苷副產物。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，以D-木糖(1)為原料通過乙酰化、脫1-位乙酰基、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酰基保護，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進行研究。

1實驗

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數字顯示顯微熔點測定儀(河南鞏義市英峪儀器廠)；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)；表面張力測定使用芬蘭Kibron公司生產的Delta-8全自動高通量表面張力儀；TLC分析使用青島海洋化工廠分廠的涂層厚度為0.20~0.25 mm的HF254型硅膠板。

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

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)化學物4(見圖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。反應液依次經飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，采用無水硫酸鈉干燥，過濾，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

往100 mL的圓底燒瓶中加入5.00 g(12.87 mmol)化合物5e和40 mL無水甲醇，攪拌溶解，用甲醇鈉的甲醇稀溶液(甲醇鈉質量與甲醇稀體積為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型陽離子樹脂調節反應液的pH=7，過濾，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。