2.2.4反應體系pH的影響

縮合反應需在堿性條件下進行，堿性太弱，不利于反應進行，但堿性太強又會加速酰氯水解，使產品不純，因此必須嚴格控制反應體系的pH。還有一個原因就是當氨基酸的羧基變成鈉鹽后，羧基的化學反應性能即被掩蔽或者說羧基被保護，而氨基的化學反應性能得到加強或說氨基活化，容易和酰基結合。因此體系的pH選取在8～12。在n（天冬氨酸）∶n（十四酰氯）=1.1∶1.0、反應時間3.5h、反應溫度5℃的條件下，考察不同反應體系pH對反應的影響，其結果如表2所示。由表2可知，體系在pH為10～11時收率最高。故選擇pH為10～11。

表2反應體系pH對反應收率的影響

2.2.5原料配比的影響

采用天冬氨酸稍過量，一方面可以抑制酰氯的水解，另一方面又有利于提純。選取n（天冬氨酸）∶n（十四酰氯）=1.0～1.2∶1.0。在反應體系pH=10～11、反應時間3.5h、反應溫度5℃條件下，考察不同原料配比對反應的影響，結果如表3所示。

表3原料配比對反應收率的影響

2.2.6反應時間的影響

反應時間過短，則反應不完全，過長也無益于反應，因此適當的反應時間對反應收率也很重要。根據同類反應的情況，將反應時間選在2.5～5h。在反應體系pH=10～11、n（天冬氨酸）∶n（十四酰氯）=1.1∶1.0、溫度5℃條件下，考察不同反應時間對反應的影響，其結果如表4所示。由表4可知，反應時間3.5h反應收率達到最佳。

表4反應時間對反應收率的影響

由以上研究得到合成N-十四酰基天冬氨酸的較佳工藝條件為:反應溫度5℃，pH為10～11，n（天冬氨酸）∶n（十四酰氯）=1.1∶1.0，反應時間3.5h，收率為83.49%。

2.3產物的提純處理

反應之后，體系為淺黃色透明均一溶液，減壓蒸餾回收有機溶劑丙酮，然后用1.2mol·L-1鹽酸調節體系pH值為5～6，可看到有白色物質析出，用石油醚萃取，可看到上層變渾濁，而下層為澄清淺黃色透明溶液。取出下層萃取液，繼續調酸至pH值為1～2，可觀察到在調酸過程中，剛開始滴加時溶液不變渾濁，說明棕櫚酸已大部分在pH值為5～6之前析出，而產物在這個pH值下并不會析出，隨著pH值的降低，又有白色物質析出，應為N-十四酰基天冬氨酸，過濾真空干燥可得N-十四酰基天冬氨酸。用0.5mol·L-1氫氧化鈉/乙醇溶液中和至pH=7，冷卻析出物烘干，即為N-十四酰基天冬氨酸鈉鹽產品。用高效液相色譜儀測得產品的純度為97.06%。

圖1為提純后最終產品的HPLC圖，圖2為原料天冬氨酸的液相色譜圖，圖3為副產物棕櫚酸的液相色譜圖。

圖1 N-十四酰基天冬氨酸的HPLC圖

圖2天冬氨酸的HPLC圖

圖3副產物棕櫚酸的HPLC圖

2.4表面性能的對比分析

對N-十四酰基天冬氨酸鈉鹽的幾項表面性能進行了測定，并與其他表面活性劑進行了對比，結果見表5。

表5幾種表面活性劑的表面性能對比

注：OAB為油酰胺基丙基甜菜堿，cmc和γcmc均在25℃條件下測定，泡沫高度為20℃、250×10-6硬水中0min測定，滲透時間為0.1%水溶液在20℃測定，乳化時間為20℃測定0.10%水溶液對液體石蠟的乳化時間

由表5可知，N-十四酰基天冬氨酸鈉的cmc和γcmc均低于LAS、OAB和N-十烷基天冬氨酸鈉，因此其具有優異的表面活性；在硬水中的發泡性也優于其他3種表面活性劑，滲透性在4種表面活性劑中也最佳，對液體石蠟的乳化性不如其它3種表面活性劑，可能是由于其HLB值與油相不匹配。

表6 40℃不同硬水中不同表面活性劑溶液的鈣皂分散指數

鈣皂分散的混合膠束機理認為，一個有效的鈣皂分散劑分子結構中必須包含一個大的極性親水頭基，這種“大”除了強度大外，也指體積龐大，這樣才能將肥皂分子有效隔開，使之不易形成鈣皂。N-十酰基天冬氨酸鈉和N-十四酰基天冬氨酸鈉都具有類似結構，而LAS及OAB并不具有類似結構。由表6可知，N-脂肪酰基天冬氨鈉具有優良的鈣皂分散性，N-十四酰基天冬氨酸鈉更為突出，尤其是在高硬度水中，其鈣皂分散性能更為突出，說明其在硬水中具有良好的應用前景。

3結論

1）通過對N-十四酰基天冬氨酸鈉合成工藝的研究，得到了以十四酰氯和天冬氨酸為原料的優化的合成工藝路線。

2）通過單因素考察法，得到了合成N-十四酰基天冬氨酸鈉的較佳工藝條件為:以水-丙酮［V（水）∶V（丙酮）=1∶1］混合溶劑為反應介質，采用十四酰氯與氫氧化鈉溶液同時滴加的方式，反應溫度5℃，pH為10～11，n（天冬氨酸）∶n（十四酰氯）=1.1∶1.0，反應時間3.5h，收率為83.49%。

3）表面性能測試表明，產品具有優異的表面活性和滲透性，尤其以在硬水中的鈣皂分散性為最佳，因此在高硬度水質中有著廣闊的開發應用價值。