摘要：以十四酸和氯化亚砜为原料合成十四酰氯中间体，在碱性条件下与天冬氨酸反应合成N-十四酰基天冬氨酸钠。通过单因素考察确定了酰基化反应的最佳工艺:5℃，pH为10～11，n（天冬氨酸）∶n（十四酰氯）=1.1∶1.0，时间3.5h，收率为83.49%。研究了提纯方法，得到纯度为97.06%的产品。性能研究表明，产品具有优异的表面活性、渗透性和钙皂分散性。

氨基酸表面活性剂由于其环境友好性和良好的生物降解性，近年来越来越受到人们的重视，成为众多研究者的兴趣所在。它们的原料是天然的氨基酸，无毒，生物降解性好，因此，在食品、制药和化妆品工业中有很大的应用前景。随着人们对其的关注，氨基酸表面活性剂的品种越来越多，其中有部分产品已经实现了工业化，目前较有影响的产品有美国的Hamposyl、德国的Medialan、日本的Amisoft等。氨基酸表面活性剂中研究最多的是N-酰基氨基酸表面活性剂，合成所采用的氨基酸主要有肌氨酸、谷氨酸、精氨酸、亮氨酸、丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、甘氨酸，其中肌氨酸最多，目前国内外的报道都很多。以天冬氨酸为原料合成N-脂肪酰基天冬氨酸表面活性剂的报道较少，目前只有N-十酰基天冬氨酸钠。研究表明，N-十酰基天冬氨酸钠具有优良的表面活性及在硬水中优异的钙皂分散性。本文在前期研究的基础上合成了N-十四酰基天冬氨酸钠，并对其合成工艺和性能进行了研究，以期为系列N-酰基天冬氨酸钠表面活性剂的研究和开发提供参考。

1实验

1.1合成路线

先合成十四酰氯和天冬氨酸钠，然后再将十四酰氯与天冬氨酸钠反应得到目标产物N-十四酰基天冬氨酸钠。

前两步反应为中间体的制备，最后一步为最终产物的制备。该反应属于SN2取代反应，在发生酰胺化反应的同时，十四酰氯很容易水解，十四酰氯与天冬氨酸钠也容易发生成酐反应，这是此反应的副反应。

由于氨基中氮的亲核性比羟基和羧基中氧的亲核性强，因此主反应是能够进行的，但副反应的存在会降低目的产物的收率和纯度，因此，要严格控制工艺条件，确保主反应的顺利进行。

1.2试剂与仪器

氯化亚砜（99.0%），棕榈酸（＞98.0%），天冬氨酸（＞99.0%），石油醚（30～60℃，分析纯），丙酮（99.5%）。

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1.3实验步骤

1.3.1十四酰氯的制备

称取一定量的棕榈酸于三颈烧瓶中，加热使其

1.3.2 N-十四酰基天冬氨酸及其钠盐的制备

在三颈烧瓶中加入一定量天冬氨酸，用2mol·L-1氢氧化钠溶液使其溶解，调节体系至一定pH值，加入一定量丙酮，置于冰浴中，待体系降至反应温度后，逐滴加入预先溶有适量丙酮的十四酰氯中，同时滴加2mol·L-1氢氧化钠溶液，维持体系pH值为定值，反应数小时后结束。经纯化得产品N-十四酰基天冬氨酸，用0.5mol·L-1氢氧化钠/乙醇溶液中和至pH=7，冷却析出物烘干即为N-十四酰基天冬氨酸的钠盐产品。

1.3.3分析方法

1）银量法测定脂肪酰氯的收率。从反应方程式可以看出，只有目的产物是液体，副产物都是气体，产品可用减压蒸馏法提纯。因为脂肪酰氯易水解，可用一定量氢氧化钠溶液与脂肪酰氯反应，使溶液呈中性，再用银量法滴定氯离子含量。

2）高效液相色谱法测定目标产物的收率。色谱条件:色谱柱Waters C18；色谱柱温度30℃；检测器:蒸发光散射（ELSD）；检测器温度115℃；流动相:甲醇/水（梯度洗脱）；流速:0.8mL·min-1。

由高效液相色谱可测得粗产品的表面活性剂含量X，然后通过下式可计算出产品的收率，计算公式如下式所示:

S=mX/W

式中:m为产品实际质量，W为产品理论质量，X为高效液相色谱测得的产品纯度。

1.3.4性能测定方法

表面张力测定采用参照Wilhelmy法；钙皂分散力测定采用参照分数指数法。泡沫性能的测定采用倾注法；渗透力的测定采用帆布沉降法；乳化性的测定采用静置实验。

2结果与讨论

2.1十四酰氯的合成工艺条件

由于脂肪酰氯合成工艺的研究已很成熟，经查阅文献，脂肪酰氯的合成工艺为:n（脂肪酸）∶n（氯化亚砜）=1.0∶1.3，氯化亚砜采用滴加的方式，反应温度65～70℃，反应时间5h。反应结束后，用银量法测定其收率均在95%以上，完全可以用于下一步酰基化反应。

2.2 N-十四酰基天冬氨酸钠合成的影响因素研究

根据合成原理，影响产物收率的因素有反应介质、加料方式、反应温度、反应体系pH值、原料配比及反应时间。

2.2.1反应介质的选择

由于十四酰氯易水解，应避免与水接触，而天冬氨酸难溶于有机溶剂却易溶于水，因此选择水与有机溶剂组成的混合溶剂作介质，并考虑将部分有机溶剂先用于溶解酰氯，以进一步抑制酰氯水解。要求所选溶剂沸点高于反应温度，易与产物分离，且在碱性条件下稳定，据此确定水-丙酮［V（水）∶V（丙酮）=1∶1］混合溶剂为反应介质。

4.药材规范化种植面积和认证情况。种植面积甘肃最大，达100万亩，其他省（区）几十万亩不等，GAP认证基地陕西最多，为7个。

2.2.2加料方式的选择

采用十四酰氯与氢氧化钠溶液同时滴加的方式，可使反应液中OH-的瞬间浓度不致过高，天冬氨酸的浓度与滴加的酰氯相比，处在大大过量的情况下，可以最大限度地抑制酰氯水解反应，以提高收率，故本实验采用滴加的方式。

2.2.3反应温度的影响

从反应活化能、溶剂沸点、体系黏度三个方面综合考虑，将反应温度选取在5～15℃。在n（天冬氨酸）∶n（十四酰氯）=1.1∶1.0、t=3.5h、pH=10～11条件下，考察不同温度对反应的影响，其结果如表1所示。

表1反应温度对反应收率的影响

由表1可见，5℃时，反应收率最高，但考虑到5℃以下实验室现有条件很难达到，因此不再做延伸实验，选择最佳反应温度为5℃。