CN105001111A

CN105001111A - 低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法

Info

Publication number: CN105001111A
Application number: CN201510378992.6A
Authority: CN
Inventors: 李泽勇; 陈磊; 雷秋芬; 刘雅婷; 宋吾燕
Original assignee: Jiujiang Tianci High & New Material Co Ltd; Guangzhou Tinci Materials Technology Co Ltd
Current assignee: Jiujiang Tianci High & New Material Co Ltd; Guangzhou Tinci Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2015-10-28

Abstract

本发明公开了一种低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法，包括反应阶段、分液阶段、脱溶剂阶段以及中和阶段。本发明的制备方法通过控制反应后的分液次数以及分液的工艺参数可得到低无机盐含量的终产物，且可使终产物月桂酰基丙氨酸盐溶液中的乙酯类副产物含量低于0.1％。

Description

低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别是涉及一种低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法。

背景技术

月桂酰基丙氨酸钠是一类新型的表面活性剂，它的pH值为接近中性略呈酸性，与人类的皮肤的pH值很接近，能够使皮肤感到舒适柔润且低毒无刺激，因此作为个人护理洗涤用品及日用化妆品的原料来使用，效果十分良好。酸性条件下具有抗静电、杀菌能力、配伍性好、耐硬水的特性，可被广泛应用于各种液体、膏霜类洗面奶、面膜、皮肤护理品、牙膏、洗涤类用品，洗发、沐浴露及各种香皂等日化产品中，非常适宜配制非“硫酸盐”体系配方，尤其适用于儿童的安全洗涤卫生用品以及瓜果、蛋白质类纤维、餐具的洗涤剂。

目前在工业上合成月桂酰基丙氨酸及其盐用得最多的制备方法是肖顿～鲍曼(Schotten-Baunmann)缩合法，也就是月桂酰氯与丙氨酸反应工艺，即月桂酰氯和丙氨酸在碱性水/亲水有机溶剂混合相中一次反应完成制得月桂酰基丙氨酸盐，然后经无机酸酸化分离得月桂酰基丙氨酸粗品，再加碱中和而成为较纯的月桂酰基丙氨酸盐。常用的亲水有机溶剂包括四氢呋喃、二氧六环、乙腈、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮等等，工业上用得最多的是丙酮与乙醇。

但对于水/丙酮混合相制备工艺会产生具有严重气味的二丙酮醇及异丙叉丙酮，这些副产物在后处理过程中很难除去，因此工业上生产月桂酰基丙氨酸盐类表面活性剂多采用水/乙醇混合相法，成本方面乙醇也更具优势。而水/乙醇混合相制备工艺则在后处理的分液过程中会产生乙酯类副产物，大大影响产品的应用性能。此外，现有工艺得到的月桂酰基丙氨酸盐通常为液体产品，其固含量通常在30％左右，其无机盐含量通常高于1％，对产品的质量如低温稳定性、透明性、结膏能力等影响较大。为此人们致力于寻求高纯度月桂酰基谷氨酸盐的工业化制备方法，有尝试通过重结晶的方法来获得，但操作费时、且仅能得到酸类产品。在本发明中，我们通过控制反应的后处理工艺(主要是分液参数的调整)来降低终产品的无机盐含量，经过三次分液后产物无机盐含量低于0.005％。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法。

具体的技术方案如下：

一种低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将丙氨酸溶解于碱性水溶液中，加入乙醇，控制水与乙醇的体积比为3～1:1，然后在搅拌条件下，滴加月桂酰氯，丙氨酸与月桂酰氯的摩尔比为1.2～1.4:1，并控制体系温度在15～25℃，pH值在11～12，滴加时间为1.5～2h，然后再反应0.5～1h；

(2)将步骤(1)得到的反应液进行分液操作，分液操作的工艺参数为：温度为55～60℃，pH为2.3～3.0；

(3)调节步骤(2)分液得到的油层的pH值至3.4～3.8，减压浓缩得到白色固体；

(4)将步骤(3)得到的白色固体加入到去离子水中，控制温度为65～75℃，然后在搅拌的条件下加入碱溶液中和至pH为8～10，即得所述低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述分液操作包括3次分液：第一次分液控制温度为55～60℃，pH为2.5～3.0；将第一次分液得到的油层中加入体积浓度为25～35％的乙醇溶液，控制温度为55～60℃，pH为2.4～2.9进行第二次分液；将第二次分液得到的油层中加入体积浓度为25～35％的乙醇溶液，控制温度为55～60℃，pH为2.3～2.8进行第三次分液。

在其中一个实施例中，所述乙醇溶液的添加量为：每100g月桂酰基丙氨酸添加250～350ml乙醇溶液。

在其中一个实施例中，步骤(3)中，减压浓缩操作包括：控制温度58～62℃，浓缩过程中补加1～2次去离子水，去离子水的添加量为：每100g月桂酰基丙氨酸添加90～110ml水。

在其中一个实施例中，所述丙氨酸选自D-丙氨酸、L-丙氨酸或DL-丙氨酸。

在其中一个实施例中，步骤(4)中的碱溶液为32wt％NaOH、32wt％KOH或三乙醇胺。

在其中一个实施例中，步骤(4)得到的产物的固含量为28～32％。

本发明的有益效果：

1、通过控制反应后的分液次数以及分液的工艺参数得到低无机盐含量的终产物；

2、采用本发明的制备方法，可使终产物月桂酰基丙氨酸盐溶液中的乙酯类副产物含量低于0.1％；

3、本发明的制备方法采用乙醇作为溶剂，生产过程中使用的乙醇均可通过精馏回收使用，节约成本。

具体实施方式

以下通过实施例对本申请做进一步阐述。

实施例1：

本实施例一种低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法，包括如下步骤：

(1)反应阶段：常温下，在1L四口烧瓶中，将48.2g丙氨酸分散在300mL去离子水中，滴加32％NaOH调控体系pH至11～12，再加入150mL乙醇搅拌均匀；将温度控制在20±1℃，同时pH 11～12，1.5～2h内均匀缓慢滴加91.2g月桂酰氯，滴加过程中控制pH 11～12、温度20±1℃。酰氯滴完后继续反应45min得到澄清溶液。

(2)分液阶段：停止反应，开始升温同时用6N盐酸酸化至pH 2.5～3.0，控温55～60℃剧烈搅拌10min后静置，10min后去掉水层得到透明澄清的油层。

(3)脱溶剂阶段：向油层中加入32％NaOH控制体系pH 3.4～3.8，控温60±1℃开始减压脱除溶剂，2h后向体系中补加100mL去离子水，然后继续60±1℃下脱溶剂。2h后第二次补加100mL去离子水，最后控温真空2h结束脱溶剂过程得到白色固体。

(4)中和阶段：加入一定量去离子水(具体量由快速水分仪测得的固含量折算得到)，将体系温度控制在70±1℃，剧烈搅拌条件下利用32％NaOH将产物中和至pH 8～10，整个中和搅拌时间不少于6h，最后体系pH波动应低于0.1/h。得到约380g月桂酰基丙氨酸钠溶液，固含量29.5％，无机盐含量1.1％，乙酯类副产物含量低于0.1％。

实施例2：

(2)分液阶段：停止反应，开始升温同时用6N盐酸酸化至pH 2.5～3.0，控温55～60℃剧烈搅拌10min后静置，10min后去掉水层得到透明澄清的油层。向上述油层中添加去离子水210mL、乙醇90mL，控制温度55～60℃、pH 2.4～2.9条件下剧烈搅拌10min，然后静置15min进行第二次分液。

(3)脱溶剂阶段：向二次分液得到的油层中加入32％NaOH控制体系pH3.4～3.8，控温60±1℃开始减压脱除溶剂，2h后向体系中补加100mL去离子水，然后继续60±1℃下脱溶剂。2h后第二次补加100mL去离子水，最后控温真空2h结束脱溶剂过程得到白色固体。

(4)中和阶段：加入一定量去离子水(具体量由快速水分仪测得的固含量折算得到)，将体系温度控制在70±1℃，剧烈搅拌条件下利用32％NaOH将产物中和至pH 8～10，整个中和搅拌时间不少于6h，最后体系pH波动应低于0.1/h。得到约367g月桂酰基丙氨酸钠溶液，固含量30.1％，无机盐含量0.08％，乙酯类副产物含量低于0.1％。

实施例3：

(2)分液阶段：停止反应，开始升温同时用6N盐酸酸化至pH 2.5～3.0，控温55～60℃剧烈搅拌10min后静置，10min后去掉水层得到透明澄清的油层。向上述油层中添加去离子水210mL、乙醇90mL，控制温度55～60℃、pH 2.4～2.9条件下剧烈搅拌10min，然后静置15min进行第二次分液。向上述二次分液所得油层中添加去离子水210mL、乙醇90mL，控制温度55～60℃、pH 2.3～2.8条件下剧烈搅拌10min，然后静置20min进行第三次分液。

(3)脱溶剂阶段：向三次分液得到的油层中加入32％NaOH控制体系pH3.4～3.8，控温60±1℃开始减压脱除溶剂，2h后向体系中补加100mL去离子水，然后继续60±1℃下脱溶剂。2h后第二次补加100mL去离子水，最后控温真空2h结束脱溶剂过程得到白色固体。

(4)中和阶段：加入一定量去离子水(具体量由快速水分仪测得的固含量折算得到)，将体系温度控制在70±1℃，剧烈搅拌条件下利用32％NaOH将产物中和至pH 8～10，整个中和搅拌时间不少于6h，最后体系pH波动应低于0.1/h。得到约346g月桂酰基丙氨酸钠溶液，固含量29.5％，无机盐含量低于0.005％，乙酯类副产物含量低于0.1％。

实施例4：

(3)脱溶剂阶段：向二次分液得到的油层中加入32％KOH控制体系pH3.4～3.8，控温60±1℃开始减压脱除溶剂，2h后向体系中补加100mL去离子水，然后继续60±1℃下脱溶剂。2h后第二次补加100mL去离子水，最后控温真空2h结束脱溶剂过程得到白色固体。

(4)中和阶段：加入一定量去离子水(具体量由快速水分仪测得的固含量折算得到)，将体系温度控制在70±1℃，剧烈搅拌条件下利用32％KOH溶液将产物中和至pH 8～10，最后体系pH波动应低于0.1/h。得到约357g月桂酰基丙氨酸钾溶液，固含量28.9％，无机盐含量低于0.005％，乙酯类副产物含量低于0.1％。

实施例5：

(3)脱溶剂阶段：向二次分液得到的油层中加入三乙醇胺控制体系pH3.4～3.8，控温60±1℃开始减压脱除溶剂，2h后向体系中补加100mL去离子水，然后继续60±1℃下脱溶剂。2h后第二次补加100mL去离子水，最后控温真空2h结束脱溶剂过程得到白色固体。

(4)中和阶段：加入一定量去离子水(具体量由快速水分仪测得的固含量折算得到)，将体系温度控制在70±1℃，剧烈搅拌条件下利用三乙醇胺将产物中和至pH 8～10，整个中和搅拌时间不少于6h，最后体系pH波动应低于0.1/h。得到约480g月桂酰基丙氨酸三乙醇胺溶液，固含量29.9％，无机盐含量低于0.005％，乙酯类副产物含量低于0.1％。

实施例6：

(1)反应阶段：常温下，在1L四口烧瓶中，将48.2g丙氨酸分散在225mL去离子水中，滴加32％NaOH调控体系pH至11～12，再加入225mL乙醇搅拌均匀；将温度控制在20±1℃，同时pH 11～12，1.5～2h内均匀缓慢滴加91.2g月桂酰氯，滴加过程中控制pH 11～12、温度20±1℃。酰氯滴完后继续反应45min得到澄清溶液。

(4)中和阶段：加入一定量去离子水(具体量由快速水分仪测得的固含量折算得到)，将体系温度控制在70±1℃，剧烈搅拌条件下利用32％KOH溶液将产物中和至pH 8～10，整个中和搅拌时间不少于6h，最后体系pH波动应低于0.1/h。得到约340g月桂酰基丙氨酸钾溶液，固含量30.1％，无机盐含量低于0.005％，乙酯类副产物含量低于0.1％。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种低无机盐含量的月桂酰基丙氨酸盐溶液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述分液操作包括3次分液：第一次分液控制温度为55～60℃，pH为2.5～3.0；将第一次分液得到的油层中加入体积浓度为25～35％的乙醇溶液，控制温度为55～60℃，pH为2.4～2.9进行第二次分液；将第二次分液得到的油层中加入体积浓度为25～35％的乙醇溶液，控制温度为55～60℃，pH为2.3～2.8进行第三次分液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇溶液的添加量为：每100g月桂酰基丙氨酸添加250～350ml乙醇溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，减压浓缩操作包括：控制温度58～62℃，浓缩过程中补加1～2次去离子水，去离子水的添加量为：每100g月桂酰基丙氨酸添加90～110ml水。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述丙氨酸选自D-丙氨酸、L-丙氨酸或DL-丙氨酸。

6.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的碱溶液为32wt％NaOH、32wt％KOH或三乙醇胺。

7.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)得到的产物的固含量为28～32％。