采用三氯乙酰亚胺酯法，以D-木糖为原料，经全乙酰化、C1位选择性脱乙酰基，转化成三氯乙酰亚胺酯，以一系列醇为受体与之进行偶联反应及脱保护，选择性地合成9种不同碳链长度的烷基-β-D-吡喃木糖苷。目标化合物经核磁共振技术对结构进行表征，利用偏光显微镜、热分析仪等对其性能进行测试。研究结果表明：正辛基和正壬基-β-D-吡喃木糖苷在低浓度时能使表面张力下降到较低值，且具有较好的发泡性，正壬基-β-D-吡喃木糖苷有较好的乳化性；当烷基链长≤9时，烷基β吡喃木糖苷的溶解熵都随温度升高呈下降趋势；当为7和8时，其糖苷具有较大的溶解焓；目标化合物均具有液晶现象。

糖类化合物及其衍生物不仅为生物体的生命活动提供必要的能量，而且在核酸、蛋白质、糖类化合物、脂质四大类生命分子中地位独特，起着联系核酸、蛋白质和脂质生物分子的枢纽作用。糖类化合物作为生物缀合物中结构各异的亲水性结构砌块，与蛋白质和脂类化合物等结合成糖蛋白和糖脂等影响着它们的折叠和功能响应。木糖是被子植物细胞壁成分中含量居第2的以木聚糖(xylan)方式存在的最丰富的糖。木聚糖属于杂多糖，由1,4-β-D-木糖残基组成主链，侧链上连有α-L-阿拉伯糖等，在农业残留物玉米的穗轴、棉籽壳等中质量分数较高，易于通过酸解法高效生产相应的木糖。糖类化合物廉价及丰富，羟基众多，具有优异的亲水性，通过结构改造，在其还原端与脂肪链的醇相连，形成高表面活性的双亲类型O-糖苷分子，符合表面活性剂的结构要求，从而可开发成糖苷类表面活性剂。由于这种糖苷所用的主要原料为糖类化合物和脂肪链的醇，具有可再生性，在结构生物学、医学、洗涤剂、环保等领域具有广阔的应用价值。

基于糖苷具有来源丰富、生态相容性好、配伍性良好、无毒性、稳定酶在水溶液中的催化功能作用，符合可持续发展要求，成为新型的表面活性剂。烷基-β-D-吡喃木糖苷可采用酶催化法或化学合成法合成。尽管酶催化法选择性好、收率高、制备条件温和，但存在酶的筛选、活性的差别、溶剂的筛选、酶促反应的平衡与时间监控及复杂的分离纯化等问题。采用一锅法，以酸为催化剂使D-木糖或木聚糖与醇发生Fischer糖苷化反应，存在操作温度较高和反应时间较长、产物构型非单一、精制困难等问题；转糖苷法得到的也为精制困难的混合型糖苷；离子液体的引入虽然使反应效率提高，但存在离子液体污染产品等问题。Koenigs−Knorr法为一种经典的立体选择性合成糖苷的方法，溴代木糖稳定性较差，特别容易分解，且主要采用银盐和汞盐等重金属的盐类为偶联反应的催化剂，容易造成重金属废液累积，严重污染环境，并存在反应的有效性与保护基团的选择性问题；虽然PETROVIĆ等采用维生素B12为偶联反应的催化剂，但存在成本过高的问题。

采用全乙酰化的木糖(2)在四氯化锡催化下与一系列脂肪醇发生偶联反应，对时间要严格控制，否则有部分转化成α-异构体，当时间过长时，还会形成以α-糖苷为主的产物和少量2-位脱保护的糖苷副产物。参考烷基-β-D-葡萄糖苷等合成与性能研究成果，按照Scheme1所示的路线，以D-木糖(1)为原料通过乙酰化、脱1-位乙酰基、与三氯乙腈反应，得到相应的三氯乙酰亚胺酯(4)。采用易于构筑1,2-反式糖苷键的三氯乙酰亚胺酯法，以三氟化硼乙醚作糖苷化偶联反应的催化剂，使得具有邻基参与效应的三氯乙酰亚胺酯(4)与相应的脂肪醇反应及相应的脱乙酰基保护，合成一系列烷基-β-D-吡喃木糖苷，如图1所示。本文作者对其溶解性、表面张力、乳化性能、液晶性能、热稳定性等理化性质进行研究。

1实验

1.1试剂与仪器

仪器为：DM-LM-P型偏光显微镜(德国leiea公司)；BRUKER-AVANCE-400型核磁共振仪(瑞士Bruker公司)；X-4数字显示显微熔点测定仪(河南巩义市英峪仪器厂)；TGAQ50型热分析仪(美国PE公司)；DP-A精密数字压力温度计(南京桑力电子设备厂)；表面张力测定使用芬兰Kibron公司生产的Delta-8全自动高通量表面张力仪；TLC分析使用青岛海洋化工厂分厂的涂层厚度为0.20~0.25 mm的HF254型硅胶板。

试剂为：显色观察体积分数为30%的硫酸甲醇溶液；使用青岛海洋化工厂的0.075~0.150μm硅胶进行柱色谱分离。所用试剂均为市售化学纯或分析纯，实验用水均为蒸馏水。

1.2正辛基-β-D-吡喃木糖苷(6e)的合成

往100 mL的圆底烧瓶中依次加入2.20 g(5.23 mmol)化学物4(见图1)、10 mL二氯甲烷(4×10−10 m分子筛干燥)和2.48 mL(15.69 mmol)正辛醇，搅拌下冰水浴冷却至0℃左右，滴加0.65 mL(5.23 mmol)三氟化硼乙醚溶液，搅拌反应5 h，TLC(石油醚与乙酸乙酯体积比即(石油醚):(乙酸乙酯)=2:1)监测反应完全。反应液依次经饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水溶液洗涤，采用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液浓缩，柱层析((石油醚)：(乙酸乙酯)=10:1)分离，得到白色固体化合物5e(1.12 g，产率55%)，用于下一步脱保护反应。

图1 6a~6i目标化合物的合成路线

往100 mL的圆底烧瓶中加入5.00 g(12.87 mmol)化合物5e和40 mL无水甲醇，搅拌溶解，用甲醇钠的甲醇稀溶液(甲醇钠质量与甲醇稀体积为1:5 g/mL)调节溶液的pH至约10.0，室温反应5 h，TLC(乙酸乙酯)监测反应完全。用732型阳离子树脂调节反应液的pH=7，过滤，滤液浓缩，柱层析(乙酸乙酯)分离，得到白色固体化合物6e(2.74 g，产率81%)。

其他烷基吡喃木糖苷(化合物6a~6d和6f~6i)的合成，分别用相应的醇代替，合成方法同上。