CN100446749C - 头发化妆品、氨基羧酸酰胺及其生产方法 - Google Patents

头发化妆品、氨基羧酸酰胺及其生产方法 Download PDF

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Abstract

可在头发润湿时赋予头发以柔韧性、光滑性和油性感并在头发干燥之后赋予光滑性、柔软性和易梳理性的头发化妆品，该头发化妆品包含一种由结构式(I)表示的胺，其中R1，R2，R3，R4，p，q和r的定义同权利要求1。另外，该胺(I)可通过将伯胺与氨基羧酸进行酰胺化反应而高选择性地和高度经济地制成。本发明还提供了一种由结构式(1)表示的胺、其酸盐或季铵盐。

Description

头发化妆品、氨基羧酸酰胺及其生产方法
本发明的技术领域
本发明涉及一种可在头发润湿时赋予头发以足够的柔韧性、光滑性和油性感并在头发干燥之后赋予光滑性、柔软性和易梳理性且环境上高度安全的头发化妆品。
本发明涉及一种高度选择性生产可用于表面活性剂或用作其中间体的氨基羧酸酰胺的方法，这些表面活性剂能够表现出对纤维的优异柔韧性并赋予头发以优异的柔韧性和光滑性，而且在生物降解特性、对鱼类和对藻类的毒性和类似方面具有优异的环境安全性。
本发明还涉及一种新的胺，其酸盐或其季铵盐。
现有技术
头发化妆品需要在头发润湿时赋予头发以足够的柔韧性、光滑性和油性感并在头发干燥之后赋予光滑性、柔软性和易梳理性。这种要求目前导致具有长链烷基的季铵盐如硬脂基三甲基氯化铵和二硬脂基二甲基氯化铵作为表面活性剂的应用。但这些化合物在头发润湿时和在头发干燥之后不能充分地满足使用感。
JP-A Nos.5-271035和5-271036以及日本专利申请国家出版物No.2000-501430公开了叔胺型酰氨基胺的盐作为头发化妆品基料的应用。但该盐不能满足以上要求且缺陷在于它不能在例如在头发干燥之后的触感与头发润湿时的光滑性和油性感之间满足兼容性。
作为氨基羧酸酰胺的合成例子，JP-A No.55-143944和WO98/03472公开了其中将氨基羧酸盐与胺反应的方法和其中将胺与卤代羧酸酰胺反应的方法。这些使用氨基羧酸盐或卤代羧酸酰胺的方法的问题在于，在合成这些原料和氨基羧酸酰胺时需要大量的反应溶剂且反应选择性低。因此难以轻易地生产酰胺。
各种阳离子表面活性剂和胺的酸盐已用作纤维和头发的调理剂。这时需要的性能是例如，在纤维软化剂情况下的修饰感和柔软性，以及在头发化妆品情况下自头发润湿至头发干燥之后赋予头发的油性感、柔韧性和光滑性。
基于这些功能要求，具有长链烷基的季铵盐如硬脂基三甲基氯化铵和二硬脂基二甲基氯化铵目前用作表面活性剂。
但前述季铵盐存在涉及环境安全的问题，例如这些盐不生物降解而是聚集，并在将处理后留下的残余物排放到自然界如河流中时对水生有机体如鱼类和藻类产生不利影响。作为以上季铵盐的改进产物，市场上投放有甲基二(氢化牛油烷酰基氧基乙基)-2-羟基乙基铵甲基硫酸盐和二甲基二(烷酰基氧基乙基)氯化铵和叔胺的酸盐如二甲基氨基丙基-十八烷酰胺之类的季铵盐。然而，这些化合物虽然具有改进的生物降解特性，但没有描述为能够充分满足柔韧性和环境安全性要求的基料。
JP-A 9-118606给出了一种作为头发化妆品基料的具有烷基或链烯基的季铵盐的有机酸和/或胺中和产物，它具有被中断的酯或酰胺基团。JP-A 2000-302651给出了一种作为头发化妆品基料的具有甘氨酰胺基团的季铵盐。
本发明的公开内容
本发明的一个目的是提供一种可在头发润湿时赋予头发以足够的柔韧性、光滑性和油性感并在头发干燥之后赋予光滑性、柔软性和易梳理性的头发化妆品。
本发明提供了一种包含具有结构式(I)的胺化合物(I)的头发化妆品以及一种制备该胺化合物(I)的方法。
本发明随后提供了一种具有结构式(1)的胺化合物(1)、(1)的酸盐和(1)的季铵盐。具有结构式(2)的胺化合物(2)是优选的。本发明随后提供了一种生产胺化合物(1)或(2)的方法以及胺化合物(1)或(2)在头发化妆品中的应用。以下解释这些发明。对(I)的头发化妆品的解释适用于(1)或(2)的头发化妆品。对(I)的生产的解释适用于(1)或(2)的生产。
本发明提供了一种包含由结构式(I)表示的胺(以下称作胺(I))的头发化妆品。
Figure C0210666600071
其中R1表示具有8-40个碳原子的直链或支链烷基或链烯基或者由结构式R5O-(AO)n-CmH2m-表示的基团(R5表示具有8-40个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，A表示具有2-3个碳原子的亚烷基，n表示平均为0-30的数且m表示整数2或3，其中n个A可以相同或不同)，R2表示具有1-5个碳原子的直链或支链亚烷基，R3表示氢原子、具有1-24个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，R4表示氢原子、具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、亚烷基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，前提是R3和R4可独立地或结合构成一个环，p表示1-3的整数，q和r表示0-2的整数且p+q+r等于3，前提是p个R1、p个R2、q个R3和r个R4可分别相同或不同。
另外，本发明的一个目的是提供一种高选择性高产率地生产氨基羧酸酰胺而没有复杂精制操作的高度经济的方法，该氨基羧酸酰胺可用作表面活性剂以使纤维具有高柔韧性，可赋予头发以高柔韧性和光滑性并在生物降解特性、对鱼类和藻类的毒性等方面具有高环境安全性，或用作该表面活性剂的中间体。
本发明提供了一种生产由结构式(I)表示的氨基羧酸酰胺(以下也称作氨基羧酸酰胺(I))的方法：
其中R1、R2、R3、R4、p、q和r分别具有以上的相同含义，
该方法包括，将由结构式(II)表示的伯胺(以下称作伯胺(II))
R1-NH2(II)
其中R1与以上定义相同，
与由结构式(III)表示的氨基羧酸(以下也称作氨基羧酸(III))反应以进行酰胺化：
其中R2、R3、R4、p、q和r分别与以上相同。
本发明的一个目的是提供一种使得纤维具有高柔韧性，可赋予头发以柔韧性和光滑性并在生物降解特性、对鱼类和藻类的毒性等方面具有高环境安全性的化合物。
本发明提供了一种由结构式(1)表示的胺(以下称作胺(1))、其酸盐或季铵盐，尤其是由结构式(2)表示的季铵盐(以下称作季铵盐(2))以及包含这些化合物的表面活性剂：
Figure C0210666600083
其中R1表示具有8-40个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，A表示具有2-3个碳原子的亚烷基，n表示平均为0-30的数且m表示整数2或3，R2表示具有1-5个碳原子的直链或支链亚烷基，可相同或不同的R3和R4各自表示氢原子、具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，前提是R3和R4可独立地或结合构成一个环，p表示1-3的整数，q和r表示0-2的整数且p+q+r等于3，前提是n×p个A、p个R1、p个n、p个m、p个R2、q个R3和r个R4可分别相同或不同。
Figure C0210666600091
其中R1、A、n、m、R2、R3、R4、p、q和r分别具有以上的相同含义，R5表示具有1-5个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基且X-表示阴离子基团。
在酰胺胺化合物的结构式(1)中，R1不是R5O-(AO)n-CmH2m-且R3不具有对于烷基、链烯基和羟烷基的1-24个碳原子，而是1-5个。
本发明关于胺(I)和头发化妆品的实施方案
在胺(I)中，R1优选为具有10-28个碳原子的直链或支链烷基或链烯基或者由结构式R5O-(AO)n-CmH2m-表示的基团，其中R5是具有10-28个碳原子的直链或支链烷基或链烯基且A、n和m优选具有与以上相同的含义，更优选为具有12-24个碳原子的直链或支链烷基或链烯基或者由结构式R5O-(AO)n-CmH2m-表示的基团，其中R5是具有12-24个碳原子的直链或支链烷基或链烯基且A、n和m优选具有与以上相同的含义，且特别优选为具有12-24个碳原子的直链烷基或者由结构式R5O-(AO)n-CmH2m-表示的基团，其中R5是具有12-24个碳原子的直链烷基且A、n和m具有与以上相同的含义。前述n都优选为0-20，更优选5或更低。R2优选为具有1-3个碳原子的直链或支链亚烷基，更优选具有1-3个碳原子的直链亚烷基，最优选亚甲基。R3优选为具有1-22个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，更优选为具有1-3个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基或者具有6-10个碳原子的芳基或芳烷基。R4优选为具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，更优选为具有1-3个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基、苯基或苄基。当R3和R4相互结合以构成一个环时，R3和R4的总碳数优选为4-28，更优选4-10，且R3和R4分别特别优选为五元环或六元环。p优选为整数1或2。q和r分别优选为0或1，尤其叔胺是优选的。
至于生产胺(I)的方法，胺(I)可通过其中根据情况使用催化剂将由结构式(II)表示的胺(以下称作胺(II))：
R1-NH2(II)
其中R1具有以上的相同含义，
与羧酸卤化物或其低级烷基酯或酰基卤反应，并随后将反应产物与相应的胺进行反应的方法，或通过其中将氨基酸或其衍生物与胺(II)进行反应的方法而得到。
本发明的头发化妆品优选包含至少一种选自无机酸和有机酸的酸。无机酸的例子包括氢氯酸、硫酸和磷酸。至于有机酸，具有1-5个碳原子的有机酸是优选的且可以例举乙酸、乙醇酸、乳酸、谷氨酸、苹果酸和琥珀酸。在这些酸中，氢氯酸、硫酸、乳酸、谷氨酸和苹果酸是特别优选的。
如果制备本发明的头发化妆品，胺(I)和酸可单独配混或可配混事先形成的胺(I)的酸盐。
本发明的头发化妆品优选包含具有10-30个碳原子的高级醇。至于用于本发明的高级醇，给出了包含具有10-30个碳原子的直链或支链烷基或链烯基的高级醇，优选给出包含具有12-26个碳原子的直链烷基或链烯基的高级醇，更优选给出诸如鲸蜡醇、十六烷醇、硬脂醇、芳烷基醇、二十二醇、二十四醇和蜡醇这样的高级醇。
为了赋予头发以良好的触感并考虑到产品在储存过程中涉及沉淀、凝固、层分离等方面的稳定性，胺(I)在本发明头发化妆品中的含量优选为0.1-15％重量，特别优选0.3-8％重量。另外，酸的含量优选为相对胺(I)的0.3-10摩尔当量，特别优选0.5-5摩尔当量。另外，为了表现出柔韧性和湿感并考虑到产物稳定性，高级醇的含量优选为0.5-15％重量，特别优选1-10％重量。
在本发明的头发化妆品中，一部分或所有的胺(I)在使用时通过调节组合物中的pH而转化成盐形式。考虑到良好的发感和产品稳定性，该头发化妆品优选在2-8，尤其是3-6的pH范围内使用。
在本发明的头发化妆品中，只要本发明的目的不受损害，可以适当地配混其它表面活性剂如阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂、硅氧烷、烃、羊毛脂衍生物、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸、油和脂肪、甘油、润湿剂、阳离子聚合物、多糖、多肽、珠光剂、溶剂、液晶形成剂、芳族磺酸、染料、香料、喷射剂、螯合剂、pH调节剂、防腐剂和去头屑剂。
本发明的头发化妆品可制成所需制剂形式如水溶液、乙醇溶液、乳液、悬浮液、凝胶、液晶和气溶胶。
本发明的头发化妆品可用于护发素、头发调理剂、滋发剂、发膜(hair pack)、发乳、调理摩丝、头发摩丝、发胶、洗发剂和存留型护发品(leave-on-treatment)。
本发明的头发化妆品使得油性试剂(如感觉改进剂)乳化良好且该乳化凝胶长时间非常稳定。另外，本发明的头发化妆品可在头发润湿时赋予头发以良好的浓厚感、浓厚感耐久性、柔韧性和光滑性并在头发干燥之后赋予柔软性和易梳理性。
本发明关于生产酰胺胺(I)的实施方案
使用以上给出的伯胺(II)。
伯胺(II)的例子包括烷基或链烯基胺如十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、二十烷基胺、二十二烷基胺、二十四烷基胺、十八烯基胺、二十二烯基胺(dococenylamine)、以及通过使用丙烯腈将长链醇如十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十二烷醇和二十四烷醇、这些醇的氧化乙烯和/或氧化丙烯加成物转化成氰基乙基并随后使用催化剂氢化该氰基乙基而得到的那些、或通过卤化长链醇的前述氧化乙烯和/或氧化丙烯加成物的端羟基并随后将产物与氨反应而得到的N-烷基聚氧乙烯胺、N-烷基聚氧丙烯胺和类似物。
在氨基羧酸(III)中，R2优选为具有1-3个碳原子的直链或支链亚烷基，更优选具有1-3个碳原子的直链亚烷基，特别优选亚甲基。R3优选为具有1-22个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，更优选为具有1-3个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基或者具有6-10个碳原子的芳基或芳烷基。R4优选为具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，更优选为具有1-3个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基、苯基或苄基。如果R3和R4相互结合以构成一个环，R3和R4的总碳数优选为4-28，更优选4-10，且R3和R4分别特别优选为五元环或六元环。p优选为整数1或2。q和r分别优选为0或1，尤其叔胺是优选的。
氨基羧酸(III)的例子包括N，N-二甲基甘氨酸、3-(二甲基氨基)丙酸、4-(二甲基氨基)丁酸、N，N-二乙基甘氨酸、3-(二乙基氨基)丙酸、4-(二乙基氨基)丁酸、N-(2-羟乙基)-N-甲基甘氨酸、3-(N-(2-羟乙基)-N-甲基氨基)丙酸、N，N-二(2-羟乙基)甘氨酸、甲基亚氨基二乙酸、乙基亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸、吡咯烷基乙酸、N-甲基-N-苯基氨基乙酸和N-甲基-N-甲苯基氨基乙酸。
氨基羧酸(III)可使用任何方法制成。相应的氨基羧酸或其碱金属盐可使用例如，其中将卤代羧酸与胺在碱金属氢氧化物如氢氧化钠或氢氧化钾存在下使用(如果需要)溶剂如水进行反应的方法，其中使用醛化合物如福尔马林、氰化钠或类似物和胺在特定氨基羧酸的情况下进行斯特雷克尔氨基酸反应的方法，或其中使用氧化催化剂和氧化剂将氨基醇氧化的方法而得到。氨基羧酸的碱金属盐通过酸如硫酸、氢氯酸或磷酸中和，溶剂根据需要蒸馏并去除或减少沉淀的无机盐和类似物，这样得到氨基羧酸。
在本发明的生产方法中，在酰胺化包含无机盐的氨基羧酸(III)和不含无机盐的氨基羧酸(III)时几乎没有发现对反应性和选择性的任何影响。具体地说，可以使用两者中的任何一种。但得到根本不含无机盐的氨基羧酸(III)需要高成本的设备和复杂的操作。因此，包含无机酸的氨基羧酸(III)在经济角度上可用作起始原料且无机盐可在未反应起始原料在酰胺化之后去除的同时被去除。另外，氨基羧酸(III)的碱金属盐可用以上酸中和，酰胺化反应可照原样进行，且无机盐可在反应完成之后去除。
如果进行按照本发明的酰胺化，氨基羧酸(III)以相对1当量伯胺(II)优选0.5-3当量，更优选0.9-1.5当量的量反应。
酰胺化时的反应温度优选为120-250℃，更优选140-230℃。反应时间优选为1-30小时，更优选3-20小时。
另外，为了抑制酰胺化过程中的色彩退化，氨基羧酸(III)和伯胺(II)可使用硼氢化钠进行还原处理且可根据需要在酰胺化过程中置换或引入惰性气体如氮气和水蒸汽。
另外，优选进行水洗和固液分离以在酰胺化之后去除未反应氨基羧酸(III)和杂质如无机酸。在水洗情况下，水的量优选为基于酰胺的5-300％重量，更优选10-150％重量。水洗温度在酰胺的熔点之上且优选为50-95℃。水洗优选进行大约1-3次。相分离和分离之后的脱水有可能去除未被去除的水。在固液分离的情况下，可使用压滤机、Nutsche型过滤器或离心机通过已知方法来进行。
另外，可以进行除臭操作如蒸气处理以降低所得氨基羧酸酰胺(I)的气味。
本发明关于胺(1)的实施方案
在结构式(1)和(2)中，R1优选为具有10-28个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，更优选具有12-24个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，特别优选具有12-24个碳原子的直链烷基。n表示氧化烯的加成摩尔数且优选平均为0-20，更优选5或更低。R2优选为具有1-3个碳原子的直链或支链亚烷基，更优选具有1-3个碳原子的直链亚烷基，特别优选亚甲基。
R3和R4分别优选为具有1-3个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基或者具有6-10个碳原子的芳烷基，特别优选为具有1-2个碳原子的直链烷基或羟烷基。如果R3和R4相互结合以构成一个环，总碳数优选为4-10，其中五元环或六元环是特别优选的。p优选为整数1或2，特别优选1。R5优选为具有1-3个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基，更优选甲基或乙基。
表示阴离子基团的X-优选为卤素离子、硫酸根离子、其离子可被羟基取代的具有1-4个碳原子的羧酸盐离子、或具有1-4个碳原子的烷基硫酸盐离子，更优选Cl-、CH3SO4 -或CH3CH2SO4 -。
至于胺(1)，例如给出以下化合物。
Figure C0210666600151
(n＝平均加成摩尔数2)
(n＝平均加成摩尔数3)
胺(1)的酸盐可通过使用选自无机酸和有机酸的一种中和该胺(1)而得到。无机酸的例子包括氢氯酸、硫酸和磷酸。有机酸的例子包括短链酸如乙酸和丙酸；长链单羧酸如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、二十二烷酸、芥酸；二羧酸如丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸和邻苯二甲酸；羟基羧酸如乙醇酸、乳酸、羟基丙烯酸、甘油酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸；多羧酸如聚谷氨酸；酸性氨基酸如谷氨酸和天冬氨酸；烷基硫酸盐、烷基磺酸盐和烷基磷酸盐。在这些化合物中，无机酸、短链单羧酸、二羧酸、羟基羧酸和酸性氨基酸是优选的，且氢氯酸、硫酸、乙酸、琥珀酸、乙醇酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸和谷氨酸更优选。
至于季铵盐(2)，例如可以例举以下化合物。
Figure C0210666600161
Figure C0210666600171
胺(1)、其酸盐或季铵盐可通过以下生产方法1、2和3而制成。
<生产方法1>
生产方法1-1
使用(如果需要)催化剂，将由结构式(3)表示的伯胺(以下称作伯胺(3))与由结构式(4)表示的氨基化合物(以下称作氨基化合物(4))反应以进行酰胺化，这样得到胺(1)：
R1-O-(AO)n-CmH2m-NH2(3)
(其中R1、A、n和m分别具有以上的相同含义。)
Figure C0210666600172
(其中R6表示氢原子或具有1-4个碳原子的直链或支链烷基，且R2、p、R3、R4、q和r分别具有以上相同含义。)
生产方法1-2
一种其中将在生产方法1-1中所得的胺(1)用酸中和得到相应胺的酸盐的方法。
生产方法1-3
一种其中将在生产方法1-1中所得的胺(1)与结构式(5)所示季化试剂(以下称作季化试剂(5))反应并根据需要进行盐交换操作以得到季铵盐的方法。
R5-X    (5)
(其中R5和X分别具有以上的相同含义。)
<生产方法2>
生产方法2-1
这样一种方法：其中，使用(如果需要)醇化物催化剂，将伯胺(3)与由结构式(6)表示的卤代酯(以下称作卤代酯(6))反应以进行酰胺化：
Figure C0210666600181
(其中R7表示具有1-4个碳原子的直链或支链烷基，Y表示卤素原子且R2具有以上的相同含义。)
这样得到一种由结构式(7)表示的卤代酰胺化合物(以下称作卤代酰胺化合物(7))：
Figure C0210666600182
(其中R1、A、n、m、R2和Y分别具有以上的相同含义。)
进一步通过加入(如果需要)碱性试剂将该卤代酰胺化合物和由结构式(8)表示的胺(以下称作胺(8))进行酰胺化反应，并根据需要进一步进行脱盐处理，得到胺(1)：
Figure C0210666600191
(其中s＝3-q-r且R3、R4、q和r分别具有以上的相同含义。)
生产方法2-2
一种其中按照生产方法1-2的相同方式将在生产方法2-1中所得的胺(1)用酸中和得到相应胺的酸盐的方法。
生产方法2-3
一种其中按照生产方法1-3的相同方式将在生产方法2-1中所得的胺(1)转化成季化合物以得到相应季铵盐的方法。
<生产方法3>
这样一种方法：其中，通过加入(如果需要)碱性试剂，将卤代酰胺化合物(7)与由结构式(9)表示的胺(以下称作胺(9))反应，并进一步根据需要将所得产物进行盐交换操作以得到季铵盐：
Figure C0210666600192
(其中z＝2-q-r且R3、R4、R5、q和r分别具有以上的相同含义。)
以下详细解释生产胺(1)以及相应酸盐和季铵盐的每种方法。
在生产方法1-1中，首先，通过使用伯胺(3)和相对伯胺(3)0.5-3当量，优选0.9-1.5当量的氨基化合物(4)，酰胺化反应在50-250℃，优选70-230℃下使用(如果需要)催化剂进行0.5-20小时，这样得到胺(1)。
作为在此使用的伯胺(3)的例子，可以给出通过使用丙烯腈将长链醇如十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十二烷醇和二十四烷醇、这些醇的氧化乙烯和/或氧化丙烯加成物转化成氰基乙基并随后使用催化剂氢化所得氰基乙基而得到的那些、或通过卤化长链醇的前述氧化乙烯和/或氧化丙烯加成物的端羟基并随后将产物与氨反应而得到的N-烷基聚氧乙烯胺、N-烷基聚氧丙烯胺和类似物。
氨基化合物(4)的例子包括N，N-二甲基甘氨酸、3-(二甲基氨基)丙酸、4-(二甲基氨基)丁酸、N，N-二乙基甘氨酸、3-(二乙基氨基)丙酸、4-(二乙基氨基)丁酸、N-(2-羟乙基)-N-甲基甘氨酸、3-(N-(2-羟乙基)-N-甲基氨基)丙酸、N，N-二(2-羟乙基)甘氨酸、甲基亚氨基二乙酸、乙基亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸、吡咯烷基乙酸、N-甲基-N-苯基氨基乙酸、N-甲基-N-甲苯基氨基乙酸和类似物、以及这些化合物的甲基酯、乙基酯和异丙基酯。
作为酰胺化催化剂，可在前述甲基酯、乙基酯和异丙基酯的情况下使用常规的醇化物催化剂，并可例举甲醇钠和乙醇钠。
在生产方法1-2中，通过使用按照以上相同方式得到的胺(1)和相对胺(1)0.5-3当量，优选0.9-1.5当量的例如以上给出的酸，这些组分在0-100℃，优选20-95℃下通过使用(如果需要)溶剂如水、低级醇如甲醇、乙醇或异丙醇、或丙酮进行中和，得到相应胺(1)的酸盐。
在生产方法1-3中，通过使用按照以上相同方式得到的胺(1)和相对胺(1)0.5-3当量，优选0.9-1.5当量的季化试剂，胺(1)在20-140℃，优选40-120℃下在0.5-20小时内在无溶剂的情况下或在溶剂中转化成季化合物，随后按照常规方法进行后处理，并进一步根据需要使用离子交换树脂或类似物进行盐交换操作，这样可得到具有所需抗衡离子的季铵盐。
作为在此使用的季化试剂(5)的例子，可以给出低级烷基卤化物如甲基氯或二-低级烷基硫酸如二甲基硫酸和二乙基硫酸。
在形成季化合物的反应中使用的溶剂的例子包括水、甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮。
在生产方法2-1中，首先，通过使用伯胺(3)和相对伯胺(3)0.5-3当量，优选0.95-1.5当量的卤代酯(6)，酰胺化反应在-10℃至100℃，优选0-70℃下使用(如果需要)醇化物催化剂和(如果需要)溶剂进行1-40小时，这样得到卤代酰胺化合物(7)。
然后，通过使用相对卤代酰胺化合物(7)0.5-20当量，优选0.9-5当量的胺(8)，将卤代酰胺化合物(7)在0-120℃，优选10-80℃下通过加入(如果需要)碱性试剂并使用(如果需要)溶剂进行酰胺化反应1-40小时并随后根据需要将所得产物进行脱盐处理，这样可得到胺(1)。
在此使用的卤代酯(6)的例子包括一氯乙酸、3-氯丙酸、4-氯丁酸和类似物的甲基酯、乙基酯和异丙基酯。
另外，胺(8)的例子包括二甲基胺、一甲基胺、氨、二乙基胺、一乙基胺、二乙醇胺、单乙醇胺、甲基乙基胺、甲基乙醇胺、吡咯烷、N-甲基苯胺和甲基甲苯基胺。
醇化物催化剂的例子包括甲醇钠和乙醇钠。溶剂的例子包括甲醇、乙醇和异丙醇。碱性试剂的例子包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠。
在生产方法2-2中，按照以上方式得到的胺(1)使用酸以生产方法1-2中的相同方式进行中和，这样可得到相应胺(1)的酸盐。
在生产方法2-3中，按照以上方式得到的胺(1)按照生产方法1-3中的相同方式转化成季化合物，这样可得到季铵盐。
在生产方法3中，如果使用卤代酰胺化合物(7)和相对该卤代酰胺化合物0.5-20当量，优选0.9-5当量的胺(9)，两者在20-140℃，优选30-120℃下通过加入(如果需要)碱性试剂并使用(如果需要)溶剂相互反应0.5-20小时，并将所得产物根据需要进行脱盐处理，随后按照常规方法进行后处理并随后根据需要使用离子交换树脂进行盐交换操作，这样可得到一种具有所需抗衡离子的季铵盐。
在此使用的胺(9)的例子包括三甲基胺、三乙基胺、三乙醇胺、二甲基胺、一甲基胺、二乙基胺、一乙基胺、二乙醇胺、单乙醇胺、甲基乙基胺、甲基乙醇胺、吡咯烷、N-甲基苯胺和甲基甲苯基胺。
溶剂的例子包括水、甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮。碱性试剂的例子包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠。
按照本发明的胺(1)及其酸盐和季铵盐的每种结构可通过核磁共振光谱和红外吸收光谱进行确认。
按照本发明的胺(1)及其酸盐和季铵盐是新的表面活性剂，能够赋予纤维以高柔韧性并赋予头发以高柔韧性和光滑性，而且可用作在生物降解特性、对鱼类和对藻类的毒性和类似方面具有高环境安全性的基料。具体地说，按照本发明的胺(1)及其酸盐和季铵盐可用作纤维柔软剂和头发化妆品如护发素和滋发剂。
关于胺(I)和头发化妆品的实施方案
除非另有所指，实施例中的“％”表示“％重量”。
合成实施例1
将801.9克Firmine 80(烷基伯胺，由Kao公司制造)和413.2克N，N-二甲基甘氨酸乙酯装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶，其中加入了11.6克28％甲醇钠的甲醇溶液作为催化剂。该混合物在100℃下反应3小时，同时蒸馏所生成的乙醇。然后，加入21.3克Kyoward 600S(Kyowa化学工业有限公司制造)，随后吸附催化剂并过滤去除，得到1036.1克在表1中给出的胺A。
合成实施例2
将325.6克Ni ssan Amine VBS(烷基伯胺，由NOF公司制造)、900克甲醇和3.9克作为催化剂的28％甲醇钠甲醇溶液装入配有搅拌器、温度计、脱水管和滴液漏斗的四颈烧瓶。将113.9克氯乙酸甲酯在1小时内滴加至该混合物，同时将该混合物保持在15-20℃下，并将混合物反应30小时。在反应完成之后，过滤出沉淀晶体并用300克甲醇洗涤，随后干燥得到378.0克相应的氯乙酰胺。
然后，将201.0克的上述氯乙酰胺、219.4克二乙基胺和500克异丙醇装入配有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶，并将该混合物在50℃下反应5小时。反应完成之后，将41.7克48％氢氧化钠水溶液和100克离子交换水加入反应混合物。然后，减压蒸馏出过量的二乙基胺和溶剂。另外，将残余物脱盐并使用丙酮进行结晶，随后干燥得到201.8克在表1中给出的胺B。
合成实施例3
将370.7克Firmine 20(烷基伯胺，由Kao公司制造)和147.1克N-甲基亚氨基二乙酸装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶。该混合物在180℃下反应10小时，同时蒸馏掉所生成的水。然后，将反应溶液使用丙酮进行结晶，随后干燥得到476.4克在表1中给出的胺C。
合成实施例4
使用与合成实施例2相同的起始原料和条件，只是使用258.2克Firmine 86T(烷基伯胺，由Kao公司制造)替代Nissan VBS，得到316.0克氯乙酰胺。
然后，将167.3克的上述氯乙酰胺、187.8克甲基乙醇胺和500克甲醇装入配有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶，并将该混合物在35-45℃下反应13小时。反应完成之后，将41.7克48％氢氧化钠水溶液加入反应混合物。然后，减压蒸馏出过量的甲基乙醇胺和溶剂。另外，将残余物脱盐并使用丙酮进行结晶，随后干燥得到328.5克在表1中给出的胺D。
表1
Figure C0210666600241
实施例1-8以及对比例1和2
通过常规方法，使用在按照本发明的合成实施例1-4中得到的胺A-D或在表2中给出的对比化合物Y(三甲基硬脂基氯化铵，由TokyoKasei Kogyo有限公司制造)或对比化合物Z(NIKKOL酰胺胺MPS，由Nikko化学有限公司制造)生产具有表3和4所示组成的头发漂洗剂。这些头发漂洗剂通过以下方法评估。结果在表3和4中给出。
表2
Figure C0210666600251
<评估方法>
可乳化性
按照以下标准评估头发漂洗剂在其生产并在25℃下放置3小时之后的乳化状态。
○：乳化凝胶保持稳定
△：轻微分离
×：分离
乳液的储存稳定性
作为加速储存试验，将头发漂洗剂在50℃下储存3周，根据以下标准评估凝胶的乳化状态。
○：乳化凝胶保持稳定
△：轻微分离
×：分离
漂洗剂在其施用到头发上并漂洗头发时和在头发干燥之后的性能
将20克尚未进行化学处理如冷烫(cold perm)的日本妇女头发(长度：20厘米，平均直径：60μm)系成束并用5克洗发剂洗涤。该洗发剂的组成如下：聚氧乙烯烷基(12碳)醚硫酸钠(氧化乙烯的平均加成摩尔数：2.5)：15％，二乙醇酰胺：3％和水：余量。
在此之后，将2.0克已在50℃下储存3周的头发漂洗剂产品施用到发束上，然后用约40℃的流动水漂洗30秒。按照以下标准，由5个专家组成员功能上评估施用漂洗剂和漂洗时头发的浓厚感及其耐久性、柔韧性和光滑性、以及在头发干燥之后的柔软感和梳理感。
A：4个或更多小组成员对效果的回答是存在效果。
B：3个小组成员对效果的回答是存在效果。
C：2个小组成员对效果的回答是存在效果。
D：1个或更少的小组成员对效果的回答是存在效果。
表3
Figure C0210666600261
*：KF96A-5000cs，由Shin-Etsu化学有限公司制造
表4
Figure C0210666600271
*KF96A-5000cs，由Shin-Etsu化学有限公司制造
合成实施例5
将256.5克Kalcohol 6850(高级醇，由Kao公司制造)和0.1克氢氧化钾装入配有搅拌器和温度计的高压釜中，并将该混合物在120℃下在2.6kPa真空下脱水1小时。然后，将混合物冷却至60℃并在1小时内向高压釜中加入58.4克丙烯腈，然后原样保持1小时以完成反应。然后，将1.9克阮内镍、0.3克氢氧化钠和16.1克离子交换水加入高压釜，然后在130℃下氢化还原3小时。然后，将反应混合物进行过滤以去除催化剂并通过蒸馏进行精制，得到288.5克相应的醚伯胺。
然后，将156.8克的上述醚伯胺和61.9克N，N-二甲基甘氨酸装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶。将该混合物的温度升至180。该混合物在相同温度下反应8小时，同时蒸馏掉所生成的水。反应混合物随后使用丙酮进行结晶并干燥得到159.5克在表5中给出的胺E。
合成实施例6
使用与合成实施例5相同的起始原料和条件，只是使用407.1克十八烷醇氧化乙烯(平均3.1摩尔)加成物替代Kalcohol 6850且没有进行蒸馏精制，得到445.6克相应的醚伯胺。
然后，将232.1克的上述醚伯胺和72.2克N，N-二甲基甘氨酸装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶并将该混合物的温度升至190℃。该混合物在相同温度下反应8小时，同时蒸馏掉所生成的水。反应混合物用水洗涤以去除过量的N，N-二甲基甘氨酸，这样得到297.1克在表5中给出的胺F。
合成实施例7
使用与合成实施例2相同的起始原料和条件，只是使用267.3克Firmine 80(烷基伯胺，Kao公司制造)替代Nissan VBS，得到323.2克氯乙酰胺。
然后，将138.4克的上述氯乙酰胺、170.69克吡咯烷和400克异丙醇装入配有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶并将该混合物在40℃下反应6小时。反应完成之后，向反应混合物中加入33.1克48.3％氢氧化钠水溶液和50克离子交换水。然后，过量的吡咯烷和溶剂在减压下蒸馏掉。另外，将残余物脱盐并使用丙酮进行结晶，随后干燥得到108.3克在表5中给出的胺G。
合成实施例8
然后，将138.4克按照合成实施例7的相同方式得到的氯乙酰胺、257.2克N-甲基苯胺和395克异丙醇装入配有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶并将该混合物在60-70℃下反应30小时。反应完成之后，向反应混合物中加入33.1克48.3％氢氧化钠水溶液和80克离子交换水。然后，过量的N-甲基苯胺和溶剂在减压下蒸馏掉。另外，将残余物脱盐并使用丙酮进行结晶，随后干燥得到132.7克在表5中给出的胺H。
表5
Figure C0210666600301
实施例9-12和对比例3
通过常规方法，使用在按照本发明的合成实施例5-8中得到的胺E-H和类似于对比例2的对比例Z来生产具有表6所示组成的头发漂洗剂。这些头发漂洗剂按照实施例1的相同方式评估。结果在表6中给出。
表6
Figure C0210666600311
*1：Cetanol是鲸蜡醇/硬脂醇(重量比7/3)的混合物。以下相同。
*2：KF96A-5000cs，由Shin-Etsu化学有限公司制造
实施例13
生产具有以下组成的头发漂洗剂。
胺A                                                    3.0％
乳酸                                                   2.0％
Cetanol                                                4.0％
棕榈酸异丙基                                           2.0％
二甲基聚硅氧烷(平均分子量：9000)                       1.0％
聚醚改性硅氧烷(KF6015，由Shin-Etsu 化学有限公司制造)   2.0％
丙二醇                                                 1.5％
50％柠檬酸水溶液                                       0.2％
香料，对羟基苯甲酸甲酯                                 适量
纯化水                                                 余量
(pH：3.5)
该漂洗剂以凝胶方式乳化且该乳液具有良好的储存稳定性。另外，漂洗剂在漂洗剂施用和漂洗时具有优异的头发浓厚感及其耐久性、柔韧性和光滑性、以及在头发干燥之后的柔软感和梳理感。
实施例14
生产具有以下组成的滋发剂。
胺B                                        2.5％
35％氢氯酸水溶液                           0.7％
Cetanol                                    6.5％
二甲基聚硅氧烷(平均分子量：9000)           5.0％
聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯(氧化          0.5％
乙烯的平均加成摩尔数：20)
二十二烷酸                                 0.1％
一缩二丙二醇                               6.0％
甘油                                       8.0％
50％柠檬酸水溶液                           0.2％
香料，对羟基苯甲酸甲酯                     适量
纯化水                                     余量
(pH：3.5)
该滋发剂以凝胶方式乳化且该乳液具有良好的储存稳定性。另外，该滋发剂在漂洗剂施用和漂洗时具有优异的头发浓厚感及其耐久性、柔韧性和光滑性、以及在头发干燥之后的柔软感和梳理感。
实施例15
生产具有以下组成的滋发剂。
胺E                                    2.5％
90％乳酸                               0.9％
Cetanol                                4.0％
二甲基聚硅氧烷*1                       3.0％
氨基改性硅氧烷*2                       0.5％
聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯(氧化      0.5％
乙烯的平均加成摩尔数：20)
液体石蜡                               2.0％
一缩二丙二醇                           3.0％
甘油                                   7.0％
50％柠檬酸水溶液                       0.2％
羟乙基纤维素*3                         0.1％
香料，对羟基苯甲酸甲酯                 适量
纯化水                                 余量
(pH：3.7)
*1：KF96A-5000cs，由Shin-Etsu化学有限公司制造
*2：氨基烷基硅氧烷乳液SM8702C，由Dow Corn ing Toray Silicone有限公司制造
*3：SE-850，由Daicel化学工业公司制造
该滋发剂以凝胶方式乳化且该乳液具有良好的储存稳定性。另外，该滋发剂在漂洗剂施用和漂洗时具有优异的头发浓厚感及其耐久性、柔韧性和光滑性、以及在头发干燥之后的柔软感和梳理感。
关于胺(I)的生产的实施例
除非另有所指，实施例中的“％”表示“％重量”。
实施例16
将134.1克N，N-二甲基甘氨酸和325.6克Nissan Amine VBS(烷基伯胺，由NOF公司制造)装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶，并将该混合物在200℃下反应6小时，同时将氮气引入烧瓶并蒸馏掉反应水。然后，将102.7克水在反应混合物冷却至80℃之后加入烧瓶中。所得混合物在80℃下搅拌30分钟并随后进行相分离，然后去除水相。该洗涤操作进行两次以去除未反应的N，N-二甲基甘氨酸和类似物。在此之后，将该混合物在3.9kPa真空下在80℃下脱水1小时。然后，将8.2克水蒸汽在180℃下在1.3kPa真空下在2小时内引入烧瓶中以除臭，这样得到402.5克目标氨基羧酸酰胺，一种浅黄色固体。
以下结构和组成由1H-NMR光谱、IR光谱、气相色谱、原子吸收分光光度法等确定。
Figure C0210666600341
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a    3.27ppm(q，2H)
b    7.13ppm(   1H)
c    2.93ppm(s.2H)
d    2.26ppm(s，6H)
IR光谱(溴化钾片)
1648cm-1，1525cm-1
纯度98.6％
(其它：伯胺：0.1％，二甲基甘氨酸：0.1％)
由R5CH2-表示的烷基的组成C18H37/C20H41/C22H45/C24H49＝4％/12％/82％/2％
实施例17
前述胺A按照实施例16的相同方式得到。
实施例18
将其中已加入98％硫酸至pH值5.7的282.4克50％N，N-二-甲基甘氨酸钾盐水溶液装入配有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶。然后，将该反应混合物冷却至25℃以去除沉淀的硫酸钾，这样得到188.3克包含2.7％硫酸钾的41.1％N，N-二甲基甘氨酸水溶液。
然后，将l51.8克以上得到的包含2.7％硫酸钾的41.1％N，N-二甲基甘氨酸水溶液和147.0克Firmine 80(烷基伯胺，由Kao公司制造)放入烧瓶中。将该混合物在180℃下反应8小时，同时将氮气引入烧瓶并蒸馏掉反应水。然后，将反应混合物冷却至70℃并随后加入97.0克水，然后在70℃下搅拌所得混合物30分钟。将分离相进行洗涤操作以去除未反应的N，N一二甲基甘氨酸、硫酸钾和类似物。所得混合物在80℃下在3.9kPa真空下脱水1小时，得到191.1克目标氨基羧酸酰胺，一种浅黄色固体。
以下结构和组成由1H-NMR光谱、IR光谱、气相色谱、原子吸收分光光度法等确定。
Figure C0210666600351
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3．2 7  ppm  (q，  2H)
b  7．2 3 ppm  (    1H)
c  2.94ppm  (s，2H)
d  2.27ppm(s，6H)
IR光谱(溴化钾片)
1649cm-1，1526cm-1
纯度97.8％
(其它：伯胺：0.4％，二甲基甘氨酸：0.1％，硫酸钾：0.1％或更低)
由R7CH2-表示的烷基的组成C16H33/C17H35/C18H37/C19H39/C20H41＝4.5％/2.1％/92.0％/0.5％/0.9％
实施例19
将168.5克N，N-二乙基甘氨酸钠盐和800.0克水装入用于实施例16的相同四颈烧瓶，然后将该混合物用111.4克36％氢氯酸水溶液中和。所得溶液的pH值为6.5。然后，将该混合物在110℃下浓缩至70％，同时向溶液中吹入氮气。然后，将267.6克Firmine 80(烷基伯胺，由Kao公司制造)加入烧瓶并将该混合物在170℃下反应12小时，同时将氮气引入并蒸馏掉反应水。然后，将反应混合物冷却至80℃并随后向烧瓶中加入380克水。在80℃下搅拌所得混合物30分钟，并进行洗涤该分离相的操作两次以去除未反应的N，N-二乙基甘氨酸、氯化钠和类似物。所得溶液在80℃下在3.9kPa真空下脱水1小时，得到369.3克目标氨基羧酸酰胺，一种浅黄色固体。
以下结构和组成由1H-NMR光谱、IR光谱、气相色谱、原子吸收分光光度法等确定。
Figure C0210666600361
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.25ppm  (q，2H)
b  7.41ppm  (   1H)
c  3.01ppm  (s，2H)
d  2.54ppm  (q，4H)
e  1.03ppm  (q，6H)
IR光谱(溴化钾片)
1649cm-1，1525cm-1
纯度97.9％
(其它：伯胺：0.6％，二乙基甘氨酸：0.2％，氯化钠：0.1％)
由R8CH2-表示的烷基的组成C16H33/C17H35/C18H37/C19H39/C20H41＝5.2％/2.3％/91.3％/0.3％/0.9％
实施例20
将270.5克十八烷醇和0.1克氢氧化钾装入配有搅拌器和温度计的高压釜中，并将该混合物在120℃下在2.6kPa真空下脱水1小时。然后，将混合物冷却至60℃并在1小时内向高压釜中加入58.4克丙烯腈，然后原样保持1小时以完成反应。然后，将1.9克阮内镍、0.3克氢氧化钠和16.1克离子交换水加入高压釜，然后在130℃下氢化还原3小时。然后，将反应混合物进行过滤以去除催化剂，蒸馏并精制，得到294.3克相应的3-十八烷基氧基丙基胺。
然后，将262.1克3-十八烷基氧基丙基胺和220.8克按照实施例3的相同方式得到的包含2.7％硫酸钾的41.1％N，N-二甲基甘氨酸水溶液装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶。将该混合物的温度升至190℃。该混合物在相同温度下反应7小时，同时蒸馏掉所生成的水，然后将所得混合物冷却至80℃。然后，将该混合物进行Nut sche型过滤器过滤以去除未反应的N，N-二甲基甘氨酸、硫酸钾和类似物，得到316.9克目标氨基羧酸酰胺，一种浅黄色固体。
以下结构和组成由1H-NMR光谱、IR光谱、气相色谱、原子吸收分光光度法等确定。
Figure C0210666600381
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.40ppm  (t，2H)
b  3.48ppm  (t，2H)
c  1.78ppm  (m，2H)
d  3.38ppm  (m，2H)
e  2.94ppm  (s，2H)
f  2.28ppm  (s，6H)
IR光谱(溴化钾片)
1655cm-1，1529cm-1，1122cm-1
纯度95.3％
(其它：C18H37-OH：2.7％，C18H37-O-CH2CH2CH2-NH2：0.8％，二甲基甘氨酸：0.1％，硫酸钾：0.1％或更低)
对比例1
将325.6克Ni ssan Amine VBS(烷基伯胺，由NOF公司制造)、1000克作为溶剂的甲醇和9.3克作为催化剂的28％甲醇钠甲醇溶液装入用于实施例1的相同四颈烧瓶。将113.9克氯乙酸甲酯在1小时内滴加至该混合物，同时将该混合物保持在30-40℃下，并将所得混合物反应6小时，得到2-氯乙酰胺反应产物。然后，将120.2克二甲基胺在3小时内加入烧瓶，同时将该混合物保持在50-60℃下，并将所得混合物反应3小时。向反应溶液中加入83.3克48％氢氧化钠。在此之后，溶剂甲醇在80℃下蒸馏，将443克水加入残余物中，然后在80℃下搅拌30分钟以进行相分离并去除水相。该洗涤操作进行两次。在此之后，将该混合物在80℃下在3.9kPa真空下脱水1小时。然后，将8.2克水蒸汽在180℃下在1.3kPa真空下在2小时内加入烧瓶中进行除臭，这样得到390.3克氨基羧酸酰胺，一种浅棕色固体。
由1H-NMR光谱、IR光谱、气相色谱、原子吸收分光光度法等确认，该产物具有与实施例1氨基羧酸酰胺相同的结构且由R5CH2-表示的烷基的组成也相同。产物纯度为82％。
该方法需要大量的反应溶剂，因此生产成本高。另外，该方法的反应选择性低。因此，如果要得到高纯度产物，它需要一个精制操作如使用有机溶剂的结晶，这也降低产率。
关于胺(1)的实施例
实施例21
将270.5克十八烷醇和0.1克氢氧化钾装入配有搅拌器和温度计的高压釜中，并将该混合物在120℃下在2.6kPa真空下脱水1小时。然后，将混合物冷却至60℃并在1小时内向高压釜中加入58.4克丙烯腈，然后原样保持1小时以完成反应。然后，将1.9克阮内镍、0.3克氢氧化钠和16.1克离子交换水加入高压釜，然后在130℃下氢化还原反应3小时。然后，将反应混合物进行过滤以去除催化剂，蒸馏并精制，得到294.3克相应的3-十八烷氧基丙基胺。
然后，将262.1克3-十八烷氧基丙基胺和82.5克N，N-二甲基甘氨酸装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶。将该混合物的温度升至180℃。该混合物在相同温度下反应8小时，同时蒸馏掉所生成的水。然后，该混合物使用丙酮进行结晶，随后干燥得到297.1克目标产物(以下称作胺i)，一种浅黄色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，胺i具有以下结构。
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.40ppm(t，2H)
b  3.48ppm(t，2H)
c  1.78ppm(m，2H)
d  3.38ppm(m，2H)
e  2.94ppm(s，2H)
f  2.28ppm(s，6H)
IR光谱(溴化钾片)
1655cm-1，1529cm-1，1122cm-1
实施例22
将82.5克按照实施例21的相同方法得到的胺i、36.0克50％乳酸水溶液和900克离子交换水装入2升烧杯中，并将该混合物在60℃下搅拌2小时进行中和。然后，将该中和混合物冷冻干燥得到100.4克目标产物(胺i的乳酸盐)，一种白色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，胺i的乳酸盐具有以下结构。
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.40ppm(t，2H)
b  3.49ppm(t，2H)
c  1.79ppm(m，2H)
d  3.36ppm(m，2H)
e  3.31ppm(s，2H)
f  2.57ppm(s，6H)
g  4.20ppm(q，1H)
h  1.41ppm(w，3H)
IR光谱(溴化钾片)
1684cm-1，1589cm-1，1122cm-1
实施例23
将82.5克按照实施例21的相同方法得到的胺i、12.1克甲基氯和41.3克异丙醇装入配有搅拌器和温度计的高压釜中，并将该混合物在90℃下反应7小时。然后，对该反应溶液使用丙酮进行结晶并将所得晶体干燥得到80.5克目标化合物(以下称作季铵盐i)，一种浅黄色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，该季铵盐i具有以下结构。
Figure C0210666600411
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.38ppm(t，2H)
b  3.45ppm(t，2H)
c  1.78ppm(m，2H)
d  3.30ppm(m，2H)
e  4.17ppm(s，2H)
f  3.36ppm(s，9H)
IR光谱(溴化钾片)
1682cm-1，1560cm-1，1120cm-1
实施例24
使用与实施例21相同的起始原料和条件而得到345.3克相应的3-二十二烷氧基丙基胺，只是326.6克二十二烷醇用于替代十八烷醇。
然后，将307.0克3-二十二烷氧基丙基胺和110.2克N，N-二甲基甘氨酸乙酯装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气加入管的四颈烧瓶中，随后向其中加入3.1克28％甲醇钠甲醇溶液，并将该混合物在100℃下反应3小时，同时蒸馏掉所生产的乙醇。对该反应溶液使用丙酮进行结晶并将所得晶体干燥得到348.8克目标化合物(以下称作胺ii)，一种浅黄色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，该胺ii具有以下结构。
Figure C0210666600421
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.39ppm(t，2H)
b  3.47ppm(t，2H)
c  1.78ppm(m，2H)
d  3.37ppm(m，2H)
e  2.94ppm(s，2H)
f  2.28ppm(s，6H)
I R光谱(溴化钾片)
1658cm-1，1531cm-1，1124cm-1
实施例25
将93.8克按照实施例4的相同方法得到的胺ii、36.0克50％乳酸水溶液和900克离子交换水装入2升烧杯中，并将该混合物在70℃下搅拌2小时进行中和，随后冷冻干燥得到111.8克目标化合物(胺ii的乳酸盐)，一种白色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，胺ii的乳酸盐具有以下结构。
Figure C0210666600431
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.41ppm(t，2H)
b  3.48ppm(t，2H)
c  1.78ppm(m，2H)
d  3.36ppm(m，2H)
e  3.30ppm(s，2H)
f  2.58ppm(s，6H)
g  4.19ppm(q，1H)
h  1.41ppm(w，3H)
IR光谱(溴化钾片)
1684cm-1，1591cm-1，1121cm-1
实施例26
将383.69克按照实施例24的相同方式得到的3-二十二烷氧基丙基胺、1000克甲醇和9.6克作为催化剂的28％甲醇钠甲醇溶液装入配有搅拌器、温度计、脱水管和滴液漏斗的四颈烧瓶。将113.9克氯乙酸甲酯在1小时内加至该混合物，同时将该混合物保持在20-30℃下，并将所得混合物反应24小时。在反应完成之后，过滤出沉淀晶体。该晶体用1000克甲醇洗涤并干燥得到432.6克2-氯-N-(3-二十二烷氧基丙基)-乙酰胺，一种白色粉末。
然后，将138.1克2-氯-N-(3-二十二烷氧基丙基)-乙酰胺、21.3克三甲基胺和69.1克异丙醇装入配有搅拌器和温度计的高压釜中，并将该混合物在65℃下反应5小时。反应完成之后，对该反应溶液使用丙酮进行结晶并将所得晶体干燥得到148.0克目标化合物(以下称作季铵盐ii)，一种白色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，该季铵盐ii具有以下结构。
Figure C0210666600441
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.39ppm(t，2H)
b  3.45ppm(t，2H)
c  1.78ppm(m.2H)
d  3.30ppm(m，2H)
e  4.17ppm(s，2H)
f  3.36ppm(s，9H)
IR光谱(溴化钾片)
1682cm-1，1561cm-1，1121cm-1
实施例27
将327.6克按照实施例21的相同方式得到的3-十八烷氧基丙基胺、900克甲醇和3.9克作为催化剂的28％甲醇钠甲醇溶液装入配有搅拌器、温度计、脱水管和滴液漏斗的四颈烧瓶。将113.9克氯乙酸甲酯在1小时内加至该混合物，同时将该混合物保持在15-25℃下，并将所得混合物反应30小时。在反应完成之后，过滤出沉淀晶体。该晶体用300克甲醇洗涤并干燥得到371.8克2-氯-N-(3-十八烷氧基丙基)-乙酰胺，一种白色粉末。
然后，将161.6克2-氯-N-(3-十八烷氧基丙基)-乙酰胺、170.69克吡咯烷和400克异丙醇装入配有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶中，并将该混合物在40℃下反应6小时。反应完成之后，将33.1克48.3％氢氧化钠水溶液和50克离子交换水加入反应溶液中。然后，过量吡咯烷和溶剂在减压下蒸馏。另外，将所得溶液脱盐并从丙酮中结晶。晶体干燥得到124.8克目标产物(以下称作胺iii)，一种白色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，该胺iii具有以下结构。
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.40ppm(t，2H)
b  3.47ppm(t，2H)
c  1.79ppm(m，2H)
d  3.33ppm(m，2H)
e  3.14ppm(s，2H)
f  2.60ppm(m，4H)
g  1.80ppm(m，4H)
IR光谱(溴化钾片)
1655cm-1，1522cm-1，1122cm-1
实施例28
将161.6克按照实施例27的相同方式得到的2-氯-N-(3-十八烷氧基丙基)-乙酰胺、257.2克N-甲基苯胺和395克异丙醇装入配有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶中，并将该混合物在60-70℃下反应30小时。反应完成之后，将33.1克48.3％氢氧化钠水溶液和80克离子交换水加入反应溶液中。然后，过量N-甲基苯胺和溶剂在减压下蒸馏。另外，将所得溶液脱盐并使用丙酮结晶。晶体干燥得到151.4克目标产物(以下称作胺iv)，一种白色粉末。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，该胺iv具有以下结构。
Figure C0210666600461
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.40ppm(t，2H)
b  3.49ppm(t，2H)
c  1.81ppm(m，2H)
d  3.35ppm(m，2H)
e  3.86ppm(s，2H)
f  3.00ppm(s，3H)
g  6.73ppm(w，2H)
h  7.27ppm(m，2H)
I  6.85ppm(t，1H)
IR光谱(溴化钾片)
1653cm-1，1523cm-1，1122cm-1
实施例29
使用与实施例21相同的起始原料和条件，只是使用407.1克十八烷醇的氧化乙烯(平均3.1摩尔)加成物替代十八烷醇且没有进行蒸馏精制，得到445.6克相应的醚伯胺。
然后，将232.1克的上述醚伯胺和72.2克N，N-二甲基甘氨酸装入配有搅拌器、温度计、脱水管和氮气引入管的四颈烧瓶并将该混合物的温度升至190℃。该混合物在相同温度下反应8小时，同时蒸馏掉所生成的水。反应混合物用水洗涤以去除过量的N，N-二甲基甘氨酸，这样得到297.1克目标化合物(以下称作胺v)，一种浅黄色固体。
由1H-NMR光谱和IR光谱确认，该胺v具有以下结构。
Figure C0210666600471
1H-NMR光谱(CDCl3，内标TMS)
a  3.40ppm(t，2H)
b  3.48ppm(t，2H)
c  1.79ppm(m，2H)
d  3.38ppm(m，2H)
e  2.94ppm(s，2H)
f  2.27ppm(s，6H)
g，h  3.50 to  3.65ppm(12.4H)
I R光谱(溴化钾片)
1655cm-1，1527cm-1，1120cm-1
实施例30-31、对比例1
通过常规方法，使用在实施例21和29中得到的胺i和v以及由结构式(10)表示的对比胺(NIKKOL酰胺胺MPS，由Nikko化学有限公司制造)生产具有表7所示组成的头发漂洗剂。这些头发漂洗剂通过以下方法评估。结果在表7中给出。
Figure C0210666600481
<评估方法>
可乳化性
按照以下标准评估头发漂洗剂在其生产并在环境温度(25℃)下放置3小时之后的乳化状态。
○：乳化凝胶保持稳定
△：轻微分离
×：分离
乳液的储存稳定性
作为加速储存试验，将头发漂洗剂在50℃下储存3周，根据以下标准评估凝胶的乳化状态。
○：乳化凝胶保持稳定
△：轻微分离
×：分离
漂洗剂在其施用到头发上并漂洗头发时和在头发干燥之后的性能
将20克尚未进行化学处理如冷烫的日本妇女头发(长度：20厘米，平均直径：60μm)系成束并用5克洗发剂洗涤。洗发剂的组成如下：聚氧乙烯烷基(12碳)醚硫酸钠(氧化乙烯的平均加成摩尔数：2.5)：15％，二乙醇酰胺：3％和水：余量。
在此之后，将2.0克已在50℃下储存3周的头发漂洗剂产品均匀施用到发束上，然后用约40℃的流动水漂洗30秒。按照以下标准，由5个专家组成员功能上评估施用漂洗剂和漂洗时头发的浓厚感及其耐久性、柔韧性和光滑性、以及在头发干燥之后的柔软感和梳理感。
A：4个或更多小组成员对效果的回答是存在效果。
B：3个小组成员对效果的回答是存在效果。
C：2个小组成员对效果的回答是存在效果。
D：1个或更少的小组成员对效果的回答是存在效果。
表7
Figure C0210666600491
*1：Cetanol是鲸蜡醇/硬脂醇(重量比7/3)的混合物。
*2：KF96A-5000cs，由Shin-Etsu化学有限公司制造

Claims (10)

1.由结构式(I)表示的胺化合物在头发化妆品组合物中的应用：
Figure C021066660002C1
其中R1表示具有8-40个碳原子的直链或支链烷基或链烯基或者由结构式R5O-(AO)n-CmH2m-表示的基团，其中R5表示具有8-40个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，A表示具有2-3个碳原子的亚烷基，n表示平均为0-30的数且m表示整数2或3，其中n个A可彼此相同或不同，R2表示亚甲基，R3表示氢原子、具有1-24个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，R4表示氢原子、具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，R3和R4可独立地或结合构成一个环，p表示1-3的整数，q和r表示0-2的整数且p+q+r等于3，p个R1、p个R2、q个R3和r个R4可彼此相同或不同。
2.根据权利要求1的应用，其中在结构式(I)中，R1表示具有12-24个碳原子的直链或支链烷基或链烯基或者由结构式R5O-(AO)n-CmH2m-表示的基团，其中R5表示具有12-24个碳原子的直链或支链烷基或链烯基且A、n和m具有与权利要求1中相同的含义，R2表示亚甲基，R3和R4表示具有1-3个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，其中R3和R4可独立地或结合构成一个环，p为1或2且q和r为0或1。
3.根据权利要求1的应用，其中所述组合物进一步包含至少一种选自无机酸和有机酸的酸。
4.根据权利要求1的应用，其中所述组合物进一步包含一种具有10-30个碳原子的醇。
5.根据权利要求1的应用，其中所述组合物进一步包含至少一种选自无机酸和有机酸的酸以及一种具有10-30个碳原子的醇，其中胺化合物(I)的含量为0.1-15％重量，酸的含量为相对胺(I)0.3-10摩尔当量，且具有10-30个碳原子的醇的含量为0.5-15％重量。
6.一种由结构式(1)表示的叔胺、其酸盐或其季铵盐：
Figure C021066660003C1
其中R1表示具有8-40个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，A表示具有2-3个碳原子的亚烷基，n表示平均为0-30的数且m表示整数2或3，R2表示亚甲基，可彼此相同或不同的R3和R4表示具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、链烯基或羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基，p表示1-3的整数，q和r表示0-2的整数且p+q+r等于3，前提是n×p个A、p个R1、p个n、p个m、p个R2、q个R3和r个R4可彼此相同或不同。
7.根据权利要求6的叔胺、其酸盐或其季铵盐，它是一种由结构式(2)表示的化合物：
结构式(2)
Figure C021066660003C2
其中R1、A、n、m、R2、R3、R4、p、q和r具有与权利要求6中相同的含义，R5表示具有1-5个碳原子的直链或支链烷基或羟烷基且X-表示阴离子基团。
8.根据权利要求6或7的叔胺、其酸盐或其季铵盐，其中R1表示具有10-28个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，R2表示亚甲基且p表示整数1或2。
9.根据权利要求6的叔胺、其酸盐或其季铵盐，其中彼此相同或不同的R3和R4表示具有1-3个碳原子的直链或支链烷基、羟烷基或者具有6-28个碳原子的芳基或芳烷基。
10.根据权利要求6的叔胺、其酸盐或其季铵盐，其中彼此相同或不同的R3和R4表示具有1-3个碳原子的直链或支链烷基、羟烷基或者具有6-10个碳原子的芳烷基。
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