CN106380420B - 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106380420B
CN106380420B CN201610799803.7A CN201610799803A CN106380420B CN 106380420 B CN106380420 B CN 106380420B CN 201610799803 A CN201610799803 A CN 201610799803A CN 106380420 B CN106380420 B CN 106380420B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acyl
lysine
surfactant
preparation
class surfactant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610799803.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106380420A (zh
Inventor
杨照
王志祥
方正
郭凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Pharmaceutical University
Original Assignee
China Pharmaceutical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Pharmaceutical University filed Critical China Pharmaceutical University
Priority to CN201610799803.7A priority Critical patent/CN106380420B/zh
Publication of CN106380420A publication Critical patent/CN106380420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106380420B publication Critical patent/CN106380420B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00—Carboxylic acid amides
    • C07C233/01—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C233/45—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups
    • C07C233/46—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom
    • C07C233/47—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom having the carbon atom of the carboxamide group bound to a hydrogen atom or to a carbon atom of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/12—Preparation of carboxylic acid amides by reactions not involving the formation of carboxamide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D223/00—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D223/02—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D223/06—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D223/08—Oxygen atoms
    • C07D223/10—Oxygen atoms attached in position 2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种Nα‑酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用。所述的Nα‑酰基赖氨酸类表面活性剂其结构通式如Ⅰ所示，其中，R为碳数6到16的烷基链。该类表面活性剂是以赖氨酸为基础环合制得α‑氨基‑ε‑己内酰胺，α‑氨基‑ε‑己内酰胺与双酰氯反应得到Nα‑酰基类氨基己内酰胺，碱性条件下开环，得到新型Nα‑酰基赖氨酸类表面活性剂。本发明目标产物临界胶束浓度低，拥有优良的表面活性，热稳定性强，绿色无毒，易于生物降解，可广泛用于药剂学、化妆品、生物医药等行业，具有广阔的市场前景。

Description

一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于表面活性剂领域，具体涉及一种新型Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用。
背景技术
表面活性剂是指在加入少量时就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质，一般具有亲水和亲油结构。表面活性剂具有润湿、渗透、增溶、乳化、分散，净洗、起泡、稳泡、柔软、抗静电等功能特性，在工业生产中具有重要的作用，素有“工业味精”之称。表面活性剂用途广泛，需求量巨大。表面活性剂品种繁多，但传统的石油基表面活性剂消耗不可再生的石化资源，且在应用的同时，危及环境和人体健康。
以生物质为基础的氨基酸类表面活性剂具有良好的润湿性、起泡性、耐硬水性、抗菌抗蚀性、抗静电等能力，是一类相当温和、刺激性较小、低毒性、水溶性良好、易生物降解的表面活性剂，目前己广泛用于个人护理清洗剂、化妆品、食品、饮料、医疗卫生、浮选矿物和农药调配等行业中。
赖氨酸含α氨基、ε氨基和羧基的特有结构决定了其可以合成各种不同结构的表面活性剂。专利US7977450B2以醇做溶剂将赖氨酸环合，制得氨基己内酰胺(ACL)。专利CN105001109A发现了一类新型Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂，表现出一定的表面活性性能，但相对于一般的表面活性剂并没有更大优势，但由于其生物来源，可降解，仍将具有一定的利用前景。本发明设计了一类新型Nα-酰基双赖氨酸类表面活性剂，在保证其结构中长链亲脂基团的条件，增加了亲水的羧酸钠和氨基基团，一定程度上调解了酯水分配，并改善了水溶性，使其具有更加广阔的应用前景。
这种新型表面活性剂具有提升赖氨酸类表面活性剂表面活性的巨大潜力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂，以克服现有技术存在的缺点与不足。
本发明还要解决的技术问题是提供上述新型Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂的制备方法。
本发明最后要解决的问题是提供上述新型Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂在表面活性剂领域的应用。
为解决上述问题，本发明以下技术方案：
一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂，结构式如下
式中：R为碳数6到16的烷基链，优选为碳数6到10的烷基链。
上述Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将赖氨酸环合制备得到α-氨基-ε-己内酰胺后，与双酰氯反应得到Nα-酰基氨基己内酰胺；
(2)将步骤(1)得到的Nα-酰基氨基己内酰胺加水搅拌，加入碱后回流开环10～48h；
(3)将步骤(2)得到的混合液过滤得滤液，滤液减压蒸馏浓缩溶剂，将浓缩液调 pH值至7～8，冰箱静置析出沉淀即为Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂。
步骤(1)中，将赖氨酸环合制备得到α-氨基-ε-己内酰胺为现有技术，具体方法可以参照专利CN105001109。
步骤(1)中，所述的双酰氯为碳数8到18的饱和或不饱和二酰氯，优选为碳数8 到12的饱和直链双酰氯，α-氨基-ε-己内酰胺与双酰氯摩尔比为2～3：1。
步骤(2)中，所述的碱为NaOH或KOH；其中，碱与Nα-酰基氨基己内酰胺的摩尔比为2～6：1，优选4～5：1。
步骤(2)中，水为溶剂，对用量没有特别要求。
步骤(3)中，减压蒸馏的压强为10～100mbar，温度为40～70℃，浓缩至粘稠溶液，调节pH所用的试剂为1mol/L盐酸水溶液和1mol/L氢氧化钠水溶液，静置时间为 10～20h。
步骤(3)中，冰箱静置析出沉淀可经过干燥处理。
上述制备方法制备得到的Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂也在本发明的保护范围之内。
上述Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂在表面活性剂领域的应用也在本发明的保护范围之内。
有益效果：与现有技术相比，本发明得到生物质新型Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂。该赖氨酸类表面活性剂合成简单，增加了Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂的亲水性基团，同时保持一定的脂水分配效应。本发明得到的表面活性剂临界胶束浓度低，表面活性显著提升，热稳定性强，绿色无毒，易于生物降解，对于药剂学、化妆品、生物医药等行业的应用将会更加有前景。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：Nα,Nα-辛二酰双赖氨酸钠的制备。
α-氨基-ε-己内酰胺12.8g(0.1mol)与辛二酰氯10.6g(0.05mol)反应得到辛二酰双氨基己内酰胺17.5g，产率89％。将1L的三口烧瓶中加入辛二酰双氨基己内酰胺11.8g(0.03mol)、氢氧化钠6.0g(0.15mol)和水600ml，回流搅拌，30h反应结束，过滤，滤液减压蒸馏浓缩后用酸调pH至7，冰箱静置14h析出沉淀，干燥得到Nα,Nα-辛二酰双赖氨酸钠9.5g，产率67％。ESI-MS m/z:(M+H)＝475.245。
实施例2：Nα,Nα-辛二酰双赖氨酸钠的制备。
α-氨基-ε-己内酰胺15.4g(0.12mol)与辛二酰氯10.6g(0.05mol)反应得到辛二酰双氨基己内酰胺17.6g，产率90％。将1L的三口烧瓶中加入辛二酰双氨基己内酰胺11.8g(0.03mol)、氢氧化钾8.4g(0.15mol)和水600ml，回流搅拌，33h反应结束，过滤，滤液减压蒸馏浓缩后用酸调pH至7，冰箱静置18h析出沉淀，干燥得到Nα,Nα-辛二酰双赖氨酸钠9.8g，产率69％。ESI-MS m/z:(M+H)＝475.245。
实施例3：Nα,Nα-癸二酰双赖氨酸钠的制备。
α-氨基-ε-己内酰胺12.8g(0.1mol)与癸二酰氯11.9g(0.05mol)反应得到辛二酰双氨基己内酰胺18.2g，产率85％。将1L的三口烧瓶中加入癸二酰双氨基己内酰胺12.7g(0.03mol)、氢氧化钾8.4g(0.15mol)和水600ml，回流搅拌，31h反应结束，过滤，滤液减压蒸馏浓缩后用酸调pH至7，冰箱静置14h析出沉淀，干燥得到Nα,Nα-辛二酰双赖氨酸钠9.0g，产率60％。ESI-MS m/z:(M+H)＝503.277。
实施例4：Nα,Nα-月桂二酰双赖氨酸钠的制备。
α-氨基-ε-己内酰胺12.8g(0.1mol)与月桂二酰氯13.3g(0.05mol)反应得到月桂二酰双氨基己内酰胺18.0g，产率80％。将1L的三口烧瓶中加入辛二酰双氨基己内酰胺13.5g (0.03mol)、氢氧化钠6.0g(0.15mol)和水600ml，回流搅拌，34h反应结束，过滤，滤液减压蒸馏浓缩后用酸调pH至7，冰箱静置14h析出沉淀，干燥得到Nα,Nα-辛二酰双赖氨酸钠8.75g，产率55％。ESI-MS m/z:(M+H)＝531.309。
实施例5：上述实施例1，3，4表面张力、临界胶束浓度(CMC)、热分解温度测试。
取一定量的上述表面活性剂，用去离子水配置成不同浓度的溶液，25℃下用Kruss-K100表面张力仪确定表面张力，得到临界胶束浓度CMC。上述表面活性剂进一步进行热重分析，结果如表1。
表1
实施例6：上述实施例1，3，4发泡力及泡沫稳定性测试
分别配制质量百分含量为10％的上述表面活性剂溶液3mL，置于50mL具塞量筒中，加蒸馏水稀释至15mL，加塞，剧烈震荡10次，立即记录泡沫体积(mL)，10min后再次记录泡沫体积，重复测定3次，取平均值，表面上述表面活性剂具有良好的发泡和稳泡能力，结果如表2。
表2
实施例编号 1 3 4
泡沫总体积/mL 42 47 45
10min后泡沫体积/mL 32 39 38

Claims (7)

1.一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂，结构式如下
式中：R为碳数6到16的烷基链。
2.根据权利要求1所述的Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将赖氨酸环合制备得到α-氨基-ε-己内酰胺后，与双酰氯反应得到Nα-酰基氨基己内酰胺；
(2)将步骤(1)得到的Nα-酰基氨基己内酰胺加水搅拌，加入碱后回流开环10～48h；
(3)将步骤(2)得到的混合液过滤得滤液，滤液减压蒸馏浓缩溶剂，将浓缩液调pH值至7～8，冰箱静置析出沉淀即为Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的双酰氯为碳数8到18的饱和或不饱和二酰氯，α-氨基-ε-己内酰胺与双酰氯摩尔比为2～3∶1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的碱为NaOH或KOH；其中，碱与Nα-酰基氨基己内酰胺的摩尔比为2～6∶1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，减压蒸馏的压强为10～100mbar，温度为40～70℃，调节pH所用的试剂为1mol/L盐酸水溶液和1mol/L氢氧化钠水溶液，静置时间为10～20h。
6.权利要求2～5中任意一项所述的制备方法制备得到的Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂。
7.权利要求1或6所述的Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂在表面活性剂领域的应用。
CN201610799803.7A 2016-08-31 2016-08-31 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用 Active CN106380420B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610799803.7A CN106380420B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610799803.7A CN106380420B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106380420A CN106380420A (zh) 2017-02-08
CN106380420B true CN106380420B (zh) 2018-08-17

Family

ID=57938866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610799803.7A Active CN106380420B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106380420B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109168887A (zh) * 2018-09-26 2019-01-11 安徽华冠食品科技有限公司 黄桃的绿色环保种植方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105001109A (zh) * 2015-06-25 2015-10-28 南京工业大学 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105001109A (zh) * 2015-06-25 2015-10-28 南京工业大学 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Odd-Even Effects in Supramolecular Assemblies of;Johannes Schneider et al.;《langmuir》;20001231;8575-8584 *
氨基酸型双子表面活性剂的合成与性能研究进展;武丽丽;《日用化学工业》;20150630;第45卷(第6期);342-346 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106380420A (zh) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102631864B (zh) 一种两性Gemini 表面活性剂及其制备方法
CN105315508B (zh) 一种改性石墨烯‑壳聚糖复合薄膜的制备方法
CN105315507B (zh) 一种制备改性石墨烯‑壳聚糖复合薄膜的方法
US20090253797A1 (en) Creatine oral supplementation using creatine hydrochloride salt
CN102030806A (zh) 一种茶皂苷高级脂肪酯及其制备方法与应用
CN103130675A (zh) 一种高纯度的n-月桂酰-l-丙氨酸表面活性剂的工业化生产方法
CN106380420B (zh) 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用
CN103071423A (zh) 吡啶氨基甲酰季铵盐表面活性剂及其制备方法
CN105903405B (zh) 一种Gemini季铵盐阳离子表面活性剂及其合成方法和应用
CN103752210A (zh) 官能化氨基的琥珀酸单酯氨基酸表面活性剂及其制备方法
CN105001109A (zh) 一种Nα-酰基赖氨酸类表面活性剂及其制备方法与应用
CN100404117C (zh) 一种α-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法
CN103894105A (zh) 一种n-长链酰基含羟基氨基酸表面活性剂及制造方法
CN106540631B (zh) 一种含酯基的阳离子双子表面活性剂及其制备方法和应用
Suzuki et al. New l-valine-based hydrogelators: formation of supramolecular hydrogels
CN105330562A (zh) 一种脂肪酰基氨基酸三乙醇胺盐的制备方法
CN104450836A (zh) 一种温和的氨基酸型表面活性剂及其制备方法与应用
CN105126698A (zh) 一种含亚砜基氨基酸型表面活性剂及其制备方法与应用
CN103306134B (zh) 一种类能改性蛋白质纤维的表面处理剂及其制备方法和用途
CN102397765B (zh) 一种表面活性剂、其制备方法和所涉及的中间体及其应用
KR102129965B1 (ko) 당류계 지방산 에스테르 제조방법
CN105199095A (zh) 一种基于巯基物质检测的两亲性分子探针及其合成方法
CN104741032A (zh) 一种制备脂肪酰基蛋氨酸钠和包含这种表面活性剂的组合物的方法
CN106582435B (zh) 一种双酰胺型甘氨酸表面活性剂的合成工艺
TWI488688B (zh) 綠色環保多功能胺基酸型界面活性劑、其製備方法及應用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant