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为解决传统石油基表面活性剂的环境问题，研究人员开展碳水化合物基表面活性剂（CBS）合成研究。综述其利用纤维素等原料的创新合成策略，发现 CBS 具独特 amphiphilic 性，可形成稳定自组装体系，对绿色可持续技术意义重大。
在全球对环境友好材料需求日益增长的背景下，传统石油基表面活性剂因不可再生及潜在环境危害的问题日益凸显，开发可持续、生物相容性好的替代材料成为迫切需求。碳水化合物作为丰富的可再生资源，其分子结构中富含羟基等活性基团，具备形成两亲性分子的天然优势，有望通过结构设计构建新型表面活性剂。然而，如何高效利用碳水化合物的结构多样性，开发出兼具优异性能与可扩展性的表面活性剂体系，仍面临分子设计、合成工艺及功能匹配等多方面的挑战。
为探索这一领域的突破，相关研究人员开展了碳水化合物基表面活性剂（Carbohydrate-Based Surfactants, CBS）的合成与性能研究。从文中致谢信息可知，该研究得到了印度多个科研机构的支持，如 Council of Scientific & Industrial Research（CSIR）、Savitribai Phule Pune University 等，研究成果发表在《Carbohydrate Research》。
主要关键技术方法
研究主要围绕 CBS 的分子设计与合成展开，采用化学合成策略构建两亲结构。以碳水化合物（如葡萄糖、蔗糖等）为亲水头部，通过糖苷键、酯键、酰胺键等化学键连接脂肪酸链作为疏水尾部。在合成过程中，运用线性合成与收敛合成等策略，例如在含氟 O - 烷基糖苷的制备中，分别从烃链或氟代烷基链出发构建分子骨架，同时通过氧化、取代等反应实现官能团修饰，无需对仲羟基进行额外保护，简化合成步骤。部分合成路径涉及中间体的逐步构建，如硫代醚类 CBS 的合成中，通过溴化、硫代反应及氧化反应分步制备目标产物。
研究结果
含硫糖表面活性剂：硫醚类
Lubineau 及其团队以甲基 α-D - 糖苷（1）为起始反应物，在二氯甲烷中通过溴化反应得到中间体糖（2），再经硫代硫酸钠处理生成 6 - 烷硫基糖苷（3），最后利用间氯过苯甲酸（mCPBA）氧化 6 - 烷硫基糖苷（3），在不保护仲羟基的条件下成功获得 6 - 烷基磺酰基 - 6 - 脱氧糖苷化合物（4）。该合成路径展现了硫醚类 CBS 的高效构建方式，为含硫官能团的引入提供了可行策略。
含氧糖表面活性剂：醚类（含氟 O - 烷基糖苷）
合成含氟 O - 烷基糖苷主要采用两种策略：一是线性合成，从带有双键的烃链出发合成糖苷，再引入氟代烷基链；二是收敛合成，先制备氟代烷基链，再进行糖基化反应作为最后一步。通常在氟代烷基与糖基之间引入间隔基，以优化分子的空间结构与性能，该方法为赋予 CBS 特殊界面活性提供了新方向。
含氮糖表面活性剂：酰腙类
Wang 及其团队展示了一种新型含 Gemini 表面活性剂的合成，即 N,N'（N - 十二烷基 - 2-D - 氨基葡萄糖基乙酰）乙二胺（Glu (12)-(AA)-Glu (12)）间隔基的合成。在氯仿溶剂中，溴甲基溴（174）与乙二胺（175）反应生成第一中间体（162），第一中间体 N,N’- 双 (2 - 十二烷酰基) 乙二胺（176）经十二烷基胺处理得到第二中间体（177）。该合成过程通过多步反应构建含氮官能团的 CBS，拓展了含氮类两亲分子的结构多样性。
研究结论与讨论
本综述全面阐述了 CBS 在合成、结构多样化及应用方面的最新进展，证实其作为传统石油基表面活性剂的环境友好型替代品的潜力。CBS 独特的两亲结构（亲水头部由糖单元构成，含多个羟基；疏水尾部为脂肪酸链）使其在水溶液中能形成稳定的乳液、胶束、脂质体等自组装体系，在食品、化妆品、洗涤剂、医药等工业及生物医学领域展现出广泛用途。其天然来源与可生物降解性契合循环生物经济理念，符合全球对低毒、环保材料的需求。
尽管 CBS 在性能与应用上具有显著优势，但仍面临生产成本较高、市场接受度缓慢等挑战。未来研究需聚焦于优化合成工艺以降低成本、提升性能，同时加强对消费者与行业的教育，推动 CBS 的广泛应用。随着生物技术与化学研究的不断进步，CBS 作为绿色多功能材料，有望在可持续技术中占据重要地位，为解决环境问题与推动产业升级提供新的解决方案。
