APG通常用天然淀粉及其水解产物与脂肪醇缩合来制备,淀粉的水解产物可以是葡萄糖,也可以是二糖、三糖等低聚糖。合成方法有多种,目前主要使用化学合成法。
在此介绍两种成熟的工业合成法。一种常称为一步法,它是采用C8~C16的脂肪醇与淀粉水解产物直接反应来生产烷基糖苷,通常需要加热,并需要催化剂。常用的催化剂为硫酸、对甲苯磺酸,也使用具有乳化性能的酸(如十二烷基苯磺酸),这些酸可使原料形成稳定的细小液滴,有助于糖苷化反应。以葡萄糖为原料的反应:
反应完成后除去脂肪醇,然后经过中和、漂白后,即得产物APG。这种方法相对简单,但由于高碳醇与糖的溶解度不好,所以反应时间长,同时需要仔细控制反应条件,否则极易形成结积的焦块。国外主要用此法合成烷基糖苷。
APG分子中没有强电离基团,属于非离子型表面活性剂,其表面活性居于高之列,比常见非离子型表面活性剂(例如脂肪醇聚氧乙烯醚)都强,并且在浓碱和电解质(如硅酸钠等)溶液中仍能保持较高的表面活性。表面活性剂形成胶团的低浓度称为临界胶束浓度(cmc),它是衡量表面活性剂表面活性的重要参数。cmc越小,表面活性越高。当烷基相同时,常用的阴离子型十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠的cmc分别为1.2×10-3mol/L和9.3×10-3mol/L,非离子型月桂醇聚氧乙烯醚C12H25O(OC2H4)9H为1.0×10-4mol/L,而各种APG可小至8.0×10-5mol/L~2.2×10-4mol/L。
APG还具有其他优点,包括泡沫丰富,起泡能力与阴离子表面活性剂差不多;与其他表面活性剂复配具有协同效应,能提高表面活性并减小刺激性表面活性剂的用量;手感温和,对皮肤刺激性小。由于它无毒,易于降解,并且100%用再生性天然原料生产,在能耗、生理、环境相容性等方面有其独到的优势,因而被誉为绿色表面活性剂。它的缺点是受水质的影响较大,随着水硬度增大,去污能力下降。