CN111601786A - 支链三烷基胺前体、中间体、由其制成的产物和制备方法 - Google Patents

支链三烷基胺前体、中间体、由其制成的产物和制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于生产具有比直链疏水物改进的性质的表面活性剂的支链疏水物。本发明还提供了支链C10‑12烯醛和醛,其被氧化为支链脂肪酸或氢化为支链脂肪醇,并进一步通过乙氧基化或酯化和其它或后续反应衍生为表面活性剂。本发明还提供了由支链三烷基胺中间体制备的表面活性剂,其包括两性、阳离子和非离子表面活性剂。

Description

支链三烷基胺前体、中间体、由其制成的产物和制备方法
发明领域
本发明大致涉及有机化学领域。其特别涉及支链三烷基胺、由其制成的产物和相关制备方法。其还涉及由支链三烷基胺制成的表面活性剂及其最终用途。
发明背景
对于具有以下所需性质的新颖表面活性剂存在商业需求:例如低起泡、有效去除油性污渍、冷水中的性能、与清洁配制物中其他成分的相容性、对皮肤的温和性以及有利的环境与安全特性。
用于制备表面活性剂的常规三烷基胺疏水物是由C12和C14脂肪醇与二甲基胺反应制成的二甲基烷基胺,有时称作二甲基月桂胺或DIMLA。DIMLA、其三烷基胺中间体或由其制成的表面活性剂都不含支链。
某些石油化学清洁剂醇也可以用作表面活性剂疏水物。最常规的合成清洁剂醇由乙烯低聚,例如根据Shell Higher Olefin Process (SHOP)方法或Ziegler 醇方法生产。也可以通过Fischer-Tropsch方法从合成气获得烯烃。生产清洁剂醇的加工使得能量和设备使用以及因此的生产成本显著增加。另外,所得疏水物通常超过85%为直链。
还已描述了C14支链疏水物的某些混合物,一些疏水物混合物含有单个分支点。当使用疏水物的混合物制备表面活性剂时,混合物中的各疏水物不被知晓具有与混合物一样好的表现。
在工业上仍存在对于可以用于生产具有以下所需性质的新颖表面活性剂的新颖组合物的需求,所述所需性质为例如低起泡、对皮肤的温和性、有效去除油性污渍和/或污迹(特别在冷水中)、在水中的高溶解度、无胶凝化、易于配制、与配制物中其他成分的相容性或稳定性、相比直链疏水物保持良好的疏水性、对极端pH的耐受性、和/或有利的环境和/或安全特性。在工业上还存在着对于以较少的反应副产物、较少的反应步骤和/或减少的一种或多种反应溶剂制备支链表面活性剂和对应的表面活性剂中间体的有效的反应物和方法的需求。
发明概述
鉴于以上本领域中的商业缺点,本公开解决了对于具有一种或多种以下所需性质的新颖组合物(例如表面活性剂)的需求:(1)低起泡,例如根据ASTM E2407,(2)对皮肤的温和性,例如通过玉米醇溶蛋白溶解测试或贴片(patch)测试预测,(3)有效去除油性污渍和/或污迹,特别是在冷水中,例如根据ASTM 4265,(4)与清洁配制物中其他成分的相容性,和(5)有利的环境特性,(6)在水中的高溶解度;(7)无胶凝化,(8)易于配制,和(9)与配制物中其他成分的相容性或稳定性,(10)相比直链疏水物保持良好的疏水性,(11)对极端pH的耐受性,(12)抗微生物活性,(13)可生物降解性,例如根据OECD 301B和/或(14)改善的安全特性。本发明的组合物可以提供用于各种应用的所需性质。
本发明以发明领域、发明概述、描述、实施例、所附权利要求和摘要进行说明。
为了易于参考,但不意图以任何方式限制,对本公开的某些方面进行如下连续编号:
在方面1,本发明提供了具有下式的三烷基胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中R1和R2各自独立地选自具有1至8个碳原子的直链或支链或环状烃基团;其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种或其组合;并且
其中R5和R6不同时为H。
在方面2,本发明提供方面1的三烷基胺,其中(a)R1和R2各自独立地被选自以下的基团取代:-OR3;羧基;-NHCOR4;-CONHR4;氰基;-CO2R3;-OCOR3;羟基;芳基;杂芳基;氯或其组合,(b)R3选自C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基或其组合且(c)R4选自C1-C4烷基或取代的C1-C15烷基。
在方面3,本发明提供方面1或2的三烷基胺,其选自烷基二甲基胺或N,N-二甲基烷基胺。
在方面4,本发明提供了方面1-3中任一项的三烷基胺,其中R1可以是CH3或C2H5和/或R2可以是CH3或C2H5。
在方面5,本发明提供了方面4的三烷基胺,其中R1是CH3。
在方面6,本发明提供了方面4或5的三烷基胺,其中R2是CH3。
在方面7,本发明提供了方面4或6的三烷基胺,其中R1可以是C2H5。
在方面8,本发明提供了方面4、5或7的三烷基胺,其中R2可以是C2H5。
在方面9,本发明提供了方面1-4中任一项的三烷基胺,其中R1是CH3或C2H5并且R2是碳水化合物或氨基酸。
在方面10,本发明提供了方面1-9中任一项的三烷基胺,其中R5和R6可以是C3H7、C2H5、CH3中的一种或其组合;并且其中R7是C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或其组合。
在方面11,本发明提供了方面10的三烷基胺,其中R5是CH3或C2H5和/或R6是CH3或C2H5。
在方面12,本发明提供了方面10或11的三烷基胺,其中R5是CH3。
在方面13,本发明提供了方面10-12的三烷基胺,其中R6是CH3。
在方面14,本发明提供了方面11或13的三烷基胺,其中R5可以是C2H5。
在方面15,本发明提供了方面11、12或14的三烷基胺,其中R6可以是C2H5。
在方面16,本发明提供了方面1-2中任一项的三烷基胺,其中R1是CH3或C2H5并且R2是碳水化合物或氨基酸。
在方面17,本发明提供了方面1-16中任一项的三烷基胺,其具有1至3个分支点。
在方面18,本发明提供了方面1-17中任一项的三烷基胺,其具有1至3个分支点,所述分支点中的任一个可以在R5和/R6的位置。
在方面19,本发明提供了方面1-18中任一项的三烷基胺,其具有两个分支点,所述分支点在R5和R6位置。
在方面20,本发明提供了方面1-19中任一项的三烷基胺,其中在R5位置的烷基取代基的碳原子数可以是1至3。
在方面21,本发明提供了方面1-20中任一项的三烷基胺,其中在R6位置的烷基取代基的碳原子数可以是1至3。
在方面22,本发明提供了方面1-21中任一项的三烷基胺,其中在R5位置的烷基取代基的碳原子数可以是1至2。
在方面23,本发明提供了方面1-22中任一项的三烷基胺,其中在R6位置的烷基取代基的碳原子数可以是1至2。
在方面24,本发明提供了选自以下的至少一种三烷基胺:4-乙基-N,N,2-三甲基辛-1-胺、4-乙基,2-甲基,N,N-二甲基己-1-胺或2,4-二乙基,N,N-二甲基辛-1-胺。
在方面25,本发明提供了包含选自方面1至24中任一项的至少一种三烷基胺的组合物,但所述组合物不含有任何异构化合物或混合物,其中所述混合物含有若干异构化合物,并且其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有以下结构的那些:
Figure DEST_PATH_IMAGE004
在R(R')CHCH2-部分具有10至18个碳原子,其中R具有5至9个碳原子,并且R'具有3至7个碳原子,所述化合物中的大多数具有另外的甲基或乙基支链,并且其中R'和R'''是烷基或羟烷基或氢并且X-是阴离子。
在方面26,本发明提供了包含至少一种三烷基胺的组合物,所述组合物不含有方面25的任何异构化合物或异构体混合物,其中所述混合物含有若干种异构化合物,其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有特征在于具有10至18个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2位置的含有3至7个碳原子的烷基支链,和在多数异构体中的另外的支链的叔胺,多数另外的支链是甲基。
在方面27,本发明提供了包含至少一种三烷基胺的组合物,所述组合物不含有方面25的任何异构体或异构体混合物,其中所述混合物含有若干种异构化合物,并且其中所述异构化合物可以选自具有特征在于具有12个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2位置的含有5个或更多个碳原子的烷基支链的叔胺,不论是否具有多数异构体中的另外的支链,不论多数另外的支链是甲基和/或乙基。
在方面28,本发明提供了包含选自方面1-24中任一项的至少一种三烷基胺的组合物,但是所述组合物不含有除本文中描述的那些(即在发明概述方面中或在本发明范围内描述的)之外的任何三烷基胺或三烷基胺的混合物。
在方面29,本发明提供了具有下式的羧基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE006
其中R5、R6和R7是C3H7、C2H5、CH3或H,其中R6和R7不同时为H。
在方面30,本发明提供了方面29的羧基内铵盐,其中R5和R6是C3H7、C2H5、CH3或其组合;并且其中R7是C3H7、C2H5、H中的一种或其组合。
在方面31,本发明提供了方面30的羧基内铵盐,其中R5是CH3或C2H5和/或R6是CH3或C2H5。
在方面32,本发明提供了方面30或31的羧基内铵盐,其中R5是CH3。
在方面33,本发明提供了方面30-32中任一项的羧基内铵盐,其中R6是CH3。
在方面34,本发明提供了方面30、31或33中任一项的羧基内铵盐,其中R5可以是C2H5。
在方面35,本发明提供了方面30-32或34中任一项的羧基内铵盐,其中R6可以是C2H5。
在方面36,本发明还提供了具有下式的羧基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE008
在方面37,本发明提供了方面36的羧基内铵盐,其包括2-(2,4-二乙基辛基)二甲基铵基)乙酸盐。
在方面38,本发明提供了具有下式的羟基磺基内铵盐(sultaine):
Figure DEST_PATH_IMAGE010
其中R5、R6和R7是C3H7、C2H5、CH3或H其中R6和R7不能都为H。
在方面39,本发明提供了方面38的至少一种羟基磺基内铵盐,其中R5是CH3。
在方面40,本发明提供了方面39的至少一种羟基磺基内铵盐,其中R5是CH3且R6是C2H5。
在方面41,本发明提供了方面38或39的至少一种羟基磺基内铵盐,其中R6是C2H5。
在方面42,本发明提供了方面38的至少一种羟基磺基内铵盐,其中R5和R6各自独立地为C2H5。
在方面43,本发明提供至少一种具有下式的羟基磺基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE012
在方面44,本发明提供了方面43的至少一种羟基磺基内铵盐,其包括3-(4-乙基-2-甲基辛基)二甲基铵基)-2-羟基丙-1-磺酸盐。
在方面45,本发明提供了包含方面29-37中的至少一种羧基内铵盐的至少一种表面活性剂。
在方面46,本发明提供了包含方面38-44中的至少一种羟基磺基内铵盐的至少一种表面活性剂。
在方面47,本发明提供了包含方面38-44中的一种或多种羟基磺基内铵盐和方面29至37中的一种或多种羧基内铵盐的一种或多种表面活性剂。
在方面48,本发明提供了包含方面29-37中的一种或多种羧基内铵盐的组合物。
在方面49,本发明提供了包含方面38-44中的一种或多种羟基磺基内铵盐的组合物。
在方面50,本发明提供了包含方面38-44中的一种或多种羟基磺基内铵盐和方面29-37的一种或多种羧基内铵盐的组合物。
在方面51,本发明提供了不含有由方面25-27中任一项的三烷基胺的混合物制成的羧基内铵盐的组合物。
在方面52,本发明提供了不含有由方面25-27中任一项的三烷基胺的混合物制成的羟基磺基内铵盐的组合物。
在方面53,本发明提供了方面48的组合物,其不含有除本发明的羧基内铵盐之外的羧基内铵盐。
在方面54,本发明提供了方面49的组合物,其不含有除本发明的羟基磺基内铵盐之外的羟基磺基内铵盐。
在方面55,本发明提供了包括以下中的任一种的至少一种产品:餐具清洁剂、车辆清洗清洁剂、洗发水、洁面乳、沐浴露;织物去污剂或织物清洗剂,其分别包含方面29-37的羧基内铵盐或方面45-54的组合物或表面活性剂或它们的组合。
在方面56,本发明的至少一种产品分别包含以下中的任一种:(1)方面29-37的至少一种羧基内铵盐,(2)方面38-44的至少一种羟基磺基内铵盐,(3)方面45-54的组合物或表面活性剂,或(4)本方面的(1)-(3)的任何组合。
在方面57,本发明提供了用于制备方面29-37中的任一项的烷基内铵盐的方法,所述方法包括使支链C10-12N,N-二甲基烷基胺与一元卤代羧酸或其盐、至少一种碱金属氢氧化物或碳酸盐以及C1-C4醇和水反应,其中C1-C4醇的量多于水的量,其中所述反应可以在60℃至95℃,或70℃至85℃的温度下发生。
在方面58,本发明提供了用于制备方面38-44中任一项的烷基羟基磺基内铵盐的方法,所述方法包括使支链C10-12N,N-二甲基烷基胺与1-氯-2-羟基丙磺酸钠、至少一种碱金属氢氧化物或碳酸盐、C1-C4醇和水反应,其中所述C1-C4醇的量多于水的量,并且其中所述反应可以在60℃至95℃或70℃至85℃的温度下发生。
在方面59,本发明提供了方面55或56的去污剂,用基于组合物的总重量的3重量%的所述去污剂对沉积在织物上的牛脂肪污迹进行预处理并且随后通过完整的洗衣机循环清洗后,所述去污剂相比含有直链羧基内铵盐的可预处理去污剂显示了所述织物的至少两倍的重量减少百分比。
在方面60,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE014
其中R5、R6和R7是C3H7、C2H5、CH3或H,并且Z是在还原胺化反应中衍生自还原糖的多羟基烃基部分;
其中所述还原糖是葡萄糖、甘露糖、果糖、山梨糖、阿拉伯糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽酮糖、异麦芽酮糖、海藻酮糖、乳糖、甘油醛、半乳糖、木糖、核糖、纤维二糖、木二糖或它们的组合。
在方面61,本发明提供了方面60的至少一种N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中R5、R6和R7和/或分支点如方面1-8、10-15或17-23中任一项对于本发明的三烷基胺所定义,但是将那些方面中的词语“三烷基胺”用词语“N-烷基-N-甲基葡糖胺” 替代。
在方面62,本发明提供了方面60的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中R5和R6可以是C3H7、C2H5、CH3或它们的组合。
在方面63,本发明提供了方面60-62中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中R6是CH3或C2H5。
在方面64,本发明提供了方面60-62中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中R5和R6各自独立地为C2H5或其中R5和R6各自独立地为CH3。
在方面65,本发明提供了方面60-63中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中R5是CH3或C2H5。
在方面66,本发明提供了方面60-65中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中N-烷基-N-葡糖胺具有一至三个分支点。
在方面67,本发明提供了方面60-66中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中N-烷基-N-葡糖胺具有可以在R5和/或R6位置的一至两个分支点。
在方面68,本发明提供了方面60-67中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其在R5和R6位置具有两个分支点。
在方面69,本发明提供了方面60-68中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中在R5位置的烷基取代基的碳原子数可以是1至3。
在方面70,本发明提供了方面60-69中任一项的N-烷基-N-甲基葡糖胺,其中在R6位置的烷基取代基的碳原子数可以是1至3。
在方面71,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE016
在方面72,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE018
在方面73,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE020
在方面74,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE022
其中Z是在还原胺化反应中衍生自还原糖的多羟基烃基部分;其中所述还原糖是葡萄糖、甘露糖、果糖、山梨糖、阿拉伯糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽酮糖、异麦芽酮糖、海藻铜糖、乳糖、蔗糖、半乳糖、木糖、核糖、纤维二糖、木二糖或它们的组合。
在方面75,本发明提供了方面60的至少一种N-烷基-N-葡糖胺,其为N-(2-乙基己基)-N-甲基葡糖胺。
在方面76,本发明提供了方面60-75中任一项的至少一种N-烷基-N-葡糖胺,其为表面活性剂。
在方面77,本发明提供了包含方面60-76中任一项的N-烷基-N-葡糖胺的产品,所述产品选自:涂料、墨水、粘合剂、农用配制物、润版液(fountain solution)、光阻剂剥离剂(photoresist stripper)和显影剂、洗发水和清洁剂与清洁组合物。
在方面78,本发明提供了包含方面60-76中任一项的N-烷基-N葡糖胺的产品,所述产品选自个人护理产品或皮肤清洁配制物。
在方面79,本发明提供了用于制备方面60-75中任一项的N-烷基-N葡糖胺的方法。
在方面80,本发明提供了使用可用于本发明的支链烯醛和醛制备本发明的三烷基胺、本发明的N-烷基-N葡糖胺和/或烷基-N-肌氨酸的方法。
在方面81,本发明提供了可用于制备可用于本发明的三烷基胺、N-烷基-N-葡糖胺和/或烷基-N-肌氨酸的支链烯醛和醛。
在方面82,可用于制备本发明的三烷基胺、N-烷基-N葡糖胺和/或烷基-N-肌氨酸的醛可以含有支链、饱和或不饱和的包含2至30个碳原子的脂族烃链。
在方面83,分别可用于制备例如方面1-82中任一项的本发明的三烷基胺和/或N-烷基-N-葡糖胺和/或烷基-N-肌氨酸的醛可以为2-乙基己醛、2-丙基-戊醛、2-丙基-己醛、2-丙基-庚醛、2-丙基-辛醛、2,4-二乙基辛醛、2-乙基-4-甲基-壬醛、2-乙基-4-甲基辛醛或2-丁基-4-乙基辛醛或它们的组合。
在方面84,分别可用于制备例如方面1-84中任一项的本发明的三烷基胺和/或N-烷基-N-葡糖胺和/或烷基-N-肌氨酸中的任一种的烯醛或醛的实例包括但不限于以下:C10至C12烯醛的实例,包括但不限于:4-乙基-2-甲基辛-2-烯醛(C11烯醛)、2,4-二乙基-2-辛烯醛(C12烯醛)、2-丙基-庚烯醛(C10 烯醛)或2-乙基-4-甲基庚烯醛(C10烯醛);C10至C12醛的实例包括但不限于:醛-4-乙基-2-甲基辛醛(C11醛)、2,4-二乙基-2-辛醛(C12醛);2-丙基-庚醛(C10醛)和2-乙基-4-甲基庚醛(C10醛)。
在方面85,方面80的方法,其中通过使可用于本发明的C10至C12支链烯醛和支链醛与N-甲基葡糖胺反应制备N-烷基-N-葡糖胺。
在方面86,方面80或85的方法,其中可以用支链脂族醛制备N-烷基-N-甲基葡糖胺。
在方面87,本发明提供了通过使可用于本发明的C10至C12支链烯醛和支链醛与N-甲基氨基酸反应制备本发明的基于氨基的表面活性剂的方法;本发明还包括通过此方法制备的任何产物。
在方面88,本发明提供了通过使可用于本发明的C10至C12支链烯醛和支链醛与N-甲基甘氨酸反应制备本发明的烷基-N-肌氨酸的方法;本发明还包括通过此方法制备的任何产物。
在方面89,方面80-86中任一项的制备N-烷基-N-葡糖胺的方法,其包括还原胺化反应步骤,其中用于还原胺化反应的催化剂可以选自雷尼(Raney)镍、钯、铑、钌、铂或它们的组合。
在方面90,方面89的方法,其中催化剂负载在非均相载体上以便易于从反应介质中移除。代表性载体可以包括碳、氧化铝、二氧化硅或它们的混合物等。
在方面91,方面79-86或89-90中任一项的方法,其在水性介质或有机溶剂中实施。
在方面92,方面80-91中任一项的方法,其中醛可以含有支链、饱和或不饱和的包含2至30个碳原子的脂族烃链。
在方面93,方面80-92中任一项的方法,其中醛是支链C8-C20醛,例如2-乙基己醛、2-丙基-戊醛、2-丙基-己醛、2-丙基-庚醛、2-丙基-辛醛、2,4-二乙基辛醛、2-乙基-4-甲基-壬醛、2-乙基-4-甲基辛醛或2-丁基-4-乙基辛醛或它们的组合。
在方面94,方面80-93中任一项的方法,其中醛可以限制为本发明的C10-C12醛。
在方面95,方面79-86或89-94中任一项的方法,其中在不超过100℃或70℃或60℃的温度下实现糖例如葡萄糖的还原胺化。
在方面96,方面80-86或89-95的制备方法,其中可以在50至170℃,或75至145℃或100至120℃的温度下实施N-单烷基葡糖胺和醛之间的反应。
在方面97,在方面80-86或89-96的方法中,醛与N-单烷基葡糖胺的摩尔比可以至少为化学计量或在一个实施方案中为1至1.5或在另一实施方案中为1至1.2。
在方面98,本发明提供了由方面1-24的任一种三烷基胺制备的至少一种三烷基氧化胺。
在方面99,本发明提供了至少一种具有下式的三烷基氧化胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE024
其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种或它们的混合物;并且其中R5和R6不同时为H。
在方面100,本发明提供了方面99的至少一种具有下式的三烷基氧化胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE026
其中R5和R6是C3H7、C2H5、CH3或它们的混合物;并且其中R7是C3H7、C2H5、CH3H、H中的一种或它们的组合。
在方面101,本发明提供了方面99或100中任一项的至少一种三烷基氧化胺,其中R6是CH3或C2H5。
在方面102,本发明提供了方面101的至少一种三烷基氧化胺,其中R5和R6独立地为C2H5。
在方面103,本发明提供了方面102的至少一种三烷基氧化胺,其为2,4-二乙基-N, N-二甲基辛基-1-氧化胺。
在方面104,本发明提供了方面99-101的任一项中的至少一种三烷基氧化胺,其中R5是CH3或C2H5。
在方面105,本发明提供了方面104的至少一种三烷基氧化胺,其中R5是CH3,且R6是C2H5。
在方面106,,本发明提供了方面105的至少一种三烷基氧化胺,其为4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺。
在方面107,本发明提供了方面98-106中任一项的至少一种三烷基氧化胺,其中当根据修改的ASTM方法E2407测试时起泡没有持续多于5分钟,其中方法修改是用至少一种所述氧化胺替代月桂基醚硫化钠和不使用消泡剂。
在方面108,本发明提供了方面98-107中任一项的至少一种三烷基氧化胺,所述三烷基氧化胺在使用玉米醇溶蛋白溶解测试标准化至直链醇乙氧基化物(LAE 10)时的玉米醇溶蛋白值(Zein Score)小于1.0。
在方面109,本发明提供了方面98-108中任一项的至少一种三烷基氧化胺,所述三烷基氧化胺在使用玉米醇溶蛋白溶解测试标准化至直链醇乙氧基化物(LAE 10)具有小于0.50、或小于0.40、或小于0.30、或小于0.20、或小于0.10、或小于0.05、或小于0.02的玉米醇溶蛋白值。
在方面110,本发明提供了方面98-109中任一项的至少一种三烷基氧化胺,其在去离子水(1500ml)中包含0.05重量%的氧化胺,其根据Draves润湿测试或ASTM方法D2281-68具有多于33秒的以秒计的Draves润湿时间(WOT)。
在方面111,本发明提供了方面110的至少一种三烷基氧化胺,其根据Draves润湿测试或ASTM D2281-68具有多于300秒的以秒计的Draves润湿时间(WOT)。
在方面112,本发明提供了包含方面98-111中任一项的至少一种三烷基氧化胺的组合物。
在方面113,本发明提供了包含方面98-112中任一项的至少一种三烷基氧化胺的组合物,其中将除方面98-112中任一项的那些以外的氧化胺从组合物中排除。
在方面114,本发明提供了方面112或113中任一项的组合物,所述组合物包含至少一种非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或它们的组合。
在方面115,本发明提供了方面112-114中任一项的组合物,其包含基于等于100重量%的组合物总重量的0.01重量%至30重量%的三烷基氧化胺或氧化胺的混合物。
在方面116,本发明提供了选自方面112-115中任一项的组合物,其中用于制备一种或多种氧化胺的一种或多种三烷基胺不含有任何异构化合物或混合物,其中所述混合物可以含有若干种异构化合物,并且其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有以下结构的那些:
Figure DEST_PATH_IMAGE028
在R(R')CHCH2-部分中具有10至18个碳原子,其中R具有5至9个碳原子,并且R'具有3至7个碳原子,多数化合物具有另外的甲基或乙基支链,并且其中R’和R'''是烷基或羟烷基或氢,并且X-是阴离子。
在方面117,本发明提供了方面112-116中任一项的组合物,其中用于制备一种或多种氧化胺的一种或多种三烷基胺不含有方面116的任何异构化合物或异构体的混合物,其中所述混合物可以含有若干种异构化合物,其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有特征在于具有10至18个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2-位置的含有3至7个碳原子的烷基支链,和在多数异构体中的另外的支链的叔胺,多数另外的支链为甲基。
在方面118,本发明提供了选自方面112-117中任一项的组合物,其中用于制备本发明的一种或多种三烷基氧化胺的一种或多种三烷基胺不含有方面116或117中任一项的任何异构体或异构体的混合物,其中所述混合物含有若干种异构化合物,并且其中所述异构化合物可以选自具有特征在于具有12个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2-位置的含有5个或更多个碳原子的烷基支链的叔胺,不论是否具有在多数异构体中的另外的支链,不论多数另外的支链是否是甲基和/或乙基。
在方面119,本发明提供了包含选自方面98-111中任一项的至少一种三烷基氧化胺的组合物,但是所述组合物不含有除本文中所描述的在本发明范围内的那些以外的任何氧化胺或氧化胺的混合物。
在方面120,本发明提供了方面112-119中任一项的组合物,其包含至少一种漂白化合物、过氧化氢化合物或它们的组合。
在方面121,本发明提供了方面112-120中任一项的组合物,所述组合物在去离子水中包含1.4重量%的方面98-111的任一项的三烷基氧化胺,还包含2.5重量%的NaCl、4.3重量%的月桂基硫酸钠、4.3重量%的月桂基醚硫酸钠,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于4000厘泊的Brookfield粘度。
在方面122,本发明提供了方面121的组合物,其在去离子水中包含3.0重量%的NaCl,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于3500厘泊的Brookfield粘度。
在方面123,本发明提供了方面122的组合物,其在去离子水中包含3.5重量%的NaCl,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于2100厘泊的Brookfield粘度。
在方面124,本发明提供了方面123的组合物,其在去离子水中包含4.0重量%的NaCl,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于1500或小于1000或小于700厘泊的Brookfield粘度。
在方面125,本发明提供了包含方面112-124中任一项的组合物和/或方面98-111中任一项的三烷基氧化胺的家庭护理产品、工业清洗剂、农用化学配制物、涂料、燃料处理剂、油清洗剂、油回收剂、油分散剂、消毒剂、水处理剂、漂白剂、清洁剂、去污剂、肥皂、油性污渍清洗剂、强力去油脂剂(grease cutter)、软表面清洗剂或硬表面清洗剂。
在方面126,本发明提供了包含方面112-124中任一项的组合物和/或方面98-111中任一项的三烷基氧化胺的餐具清洁剂、厨房表面清洗剂、浴室表面清洗剂、室内装潢清洗剂、衣物去污剂、地毯清洗剂、地毯污点去除剂或衣物清洁剂。
在方面127,本发明提供了方面125的强力去油脂剂,其对于油性污渍例如皮脂、棕榈油或椰油或动物脂肪有效。
在方面128,本发明提供了包含98-111中任一项的至少一种的三烷基氧化胺的衣物清洁剂,其根据ASTM方法D4265的总污渍去除指数增加至少1%或2%或3%或4%或5%或6%或7%或8%或9%或10%或11%或12%或13%或15%,例如根据ASTM方法D4265的总污渍去除指数增加例如2%至11%或3至11%。
在方面129,本发明提供了方面128的衣物清洁剂,其包括商售洗衣液,所述商售洗衣液包含乙氧基化月桂醇、月桂基(聚氧乙烯)醚硫酸钠、碳酸纳、亚氨基琥珀酸四钠、丙烯酸类聚合物和二苯乙烯二磺酸三嗪增白剂,但是不含有酶、染料或香料,例如清洁剂可以是由Henkel Corporation USA制造的ALL FREE CLEAR。
在方面130,本发明提供了用于制备方面98-111中任一项的任何三烷基氧化胺的方法。
在方面131,本发明提供了方面130的方法,其包括在包含极性质子溶剂的溶剂体系中氧化支链C10-12 N,N-二甲基烷基胺
在方面132,本发明提供了方面131的方法,其中极性质子溶剂是醇。
在方面133,本发明提供了方面132的方法,其中溶剂体系包含醇和水。
在方面134,本发明提供了方面132-133中任一项的方法,其中醇是乙醇或异丙醇。
在方面135,本发明提供了方面133-134中任一项的方法,其中水与醇的体积比为1:1至10:1、或2:1至5:1、或3:1或4:1。
在方面136,本发明提供了方面131-135中任一项的方法,其中使用过氧化氢将所述支链N,N-二甲基烷基胺,例如C10-C12支链N,N-二甲基烷基胺氧化为三烷基氧化胺。
在方面137,本发明提供了方面136的方法,其中过氧化氢与可用于本发明的叔胺以约10:1至约1:1或约5:1至约1:1、或约4:1至约1:1、或约3:1至约1:1摩尔过氧化氢/摩尔叔胺存在,或其中过氧化氢与叔胺的摩尔比为10:1、或9:1、或8:1、或7:1、或6:1、或5:1、或4:1、或3:1、或2:1、或1:1。
在方面138,本发明提供了方面137的方法,其中过氧化氢与三烷基胺以约3:1至约1:1摩尔过氧化氢/摩尔叔胺存在。
在方面139,本发明提供了方面138的方法,其中过氧化氢和三烷基胺以约1-3:1摩尔过氧化氢/摩尔叔胺存在。
在方面140,本发明提供了由方面1-24的三烷基胺中的任一种制成的至少一种季铵化合物。
在方面141,本发明提供了具有下式的至少一种季铵化合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE030
其中R8是甲基、乙基、丁基或苄基,并且X是卤离子或烷基硫酸根(alkosulfate),其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种;并且其中R5和R6不同时为H。
在方面142,本发明提供了方面141的具有下式的季铵化合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE032
其中R5和R6是C3H7、C2H5、CH3或它们的混合物;并且其中R7是C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或它们的混合物。
在方面143,本发明提供了方面140-142中任一项的季铵化合物,其中R6是CH3或C2H5。
在方面144,本发明提供了方面140-143中任一项的季铵化合物,其中R5和R6独立地为C2H5。
在方面145,本发明提供了方面140-143的季铵化合物,其中R5是CH3或CH2H5。
在方面146,本发明提供了方面140-143或145的季铵化合物,其中R5是CH3并且R6是C2H5。
在方面147,本发明提供了方面140-146中任一项的季铵化合物,其中R8是苄基或丁基。
在方面148,本发明提供了方面141-147中任一项的季铵化合物,其中X-是卤离子。
在方面149,本发明提供了方面148的季铵化合物,其中卤离子选自氯离子、溴离子或碘离子。
在方面150,本发明提供了方面148-149中任一项的季铵化合物,其选自N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵或N-丁基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-溴化铵。
在方面151,本发明提供了包含方面140-150中任一项的至少一种季铵化合物的组合物。
在方面152,本发明提供了包含方面151的至少一种季铵化合物的组合物,其中排除了除方面140-150中任一项的那些以外的季铵化合物。
在方面153,本发明提供了方面151-152中任一项的组合物,所述组合物包含至少一种非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂或它们的组合。
在方面154,本发明提供了方面151-153中任一项的组合物,所述组合物包含基于等于100重量%的组合物总重量的0.01重量%至30重量%的所述季铵化合物。
在方面155,本发明提供了选自方面151-154中任一项的组合物,其中用于制备一种或多种季铵化合物的一种或多种三烷基胺不含有任何异构化合物或混合物,其中所述混合物可以含有若干种异构化合物,并且其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有以下结构的那些:
Figure DEST_PATH_IMAGE034
在R(R')CHCH2-部分中具有10至18个碳原子,其中R具有5至9个碳原子,并且R'具有3至7个碳原子,多数化合物具有另外的甲基或乙基支链,并且其中R'和R'''是烷基或羟烷基或氢,并且X-是阴离子。
在方面156,本发明提供了方面155的组合物,其中用于制备一种或多种季铵化合物的一种或多种三烷基胺不含有方面156的任何异构化合物或异构体的混合物,其中所述混合物可以含有若干中异构化合物,其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有特征在于具有10至18个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2-位置的含有3至7个碳原子的烷基支链,和多数异构体中的另外的支链的叔胺,多数另外的支链为甲基。
在方面157,本发明提供了选自方面151-155中任一项的组合物,其中用于制备本发明的一种或多种季铵化合物的一种或多种三烷基胺不含有方面155或156中任一项的任何异构体或异构体混合物,其中所述混合物含有若干种异构化合物,并且其中所述异构化合物可以选自具有特征在于具有12个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2-位置的含有5个或更多个碳原子的烷基支链的叔胺,不论是否具有在多数异构体中的另外的支链,不论多数另外的支链是否是甲基和/或乙基。
在方面158,本发明提供了包含至少一种选自方面151-154中的任一项的季铵化合物的组合物,但是其不含有除方面151-154中描述的那些或是在本发明范围内描述的那些之外的任何季铵化合物或季铵化合物的混合物。
在方面159,本发明提供了至少一种季铵化合物(例如方面140-150的任一项的化合物)或包含所述化合物的一种或多种组合物(例如,方面151-158的组合物),其为消毒剂。
在方面160,本发明提供了方面159的至少一种季铵化合物,当以少于200ppm、或小于150ppm、或小于100ppm、或小于75ppm、或小于65ppm的浓度使用时,其具有抵抗至少一种选自以下的微生物的最低致死浓度:革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、和/或酵母菌。
在方面161,本发明提供了方面160的至少一种季铵化合物,当以小于200ppm、或小于150ppm、小于100ppm、或小于75ppm、或小于65ppm的浓度使用时,其具有抵抗大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和/或白色念珠菌的最低致死浓度。
在方面162,本发明提供了方面161的至少一种季铵化合物,当以小于200ppm、或小于150ppm、小于100ppm、或小于75ppm的浓度使用时,其具有抵抗大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和/或白色念珠菌的最低致死浓度,其中季铵化合物是N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵。
在方面163,本发明提供了一种或多种相转移催化剂,所述催化剂包含方面140-150或159-162中任一项的至少一种季铵化合物。
在方面164,本发明提供了使用方面140-160或159-162中任一项的至少一种季铵化合物的至少一种方法。
在方面165,本发明提供了使用方面140-160或159-162中任一项的至少一种季铵化合物作为相转移催化剂的至少一种方法。
在方面166,本发明提供了方面的至少一种方法,其中所述相转移催化剂在用于制备以下物质的方法中使用:烯醛或醛,不论是否支化,例如可用于制备本发明的任何产物,例如包括但不限于本发明的三烷基胺(包括支链或非支链三烷基胺)、氨基酸、肌氨酸产物、N-烷基-N-甲基葡糖胺、三烷基氧化胺、季铵化合物、羧基内铵盐和/或羟基磺基内铵盐的产物的任何烯醛或醛。
在方面167,本发明提供了制备季铵化合物的至少一种方法。
在方面168,本发明提供了方面164-167中任一项的方法,其中选择制备季铵化合物的烷基化剂选自以下中的至少一种:C1-C4烷基氯、C1-C4烷基溴或C1-C4烷基碘、苄基氯、苄基溴、苄基碘或它们的混合物。
在方面169,本发明提供了方面168的季铵化合物,其中烷基化剂可以选自以下中的至少一种:甲基氯、乙基氯、丙基氯、丁基氯、甲基溴、乙基溴、丙基溴、丁基溴、苄基氯、苄基溴或它们的混合物。
在方面170,本发明提供了方面168-169的季铵化合物,其中卤化物是C1-C4烷基溴。
在方面171,本发明提供了方面170的季铵化合物,其中烷基溴是丁基溴或其任何异构体。
在方面172,提供了用于合成C10-C12烯醛(例如方面84中列出的烯醛以及例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)的方法,其中相转移催化剂例如四丁基溴化铵与醛(例如正丁醛)的比率可以为0.05至0.10Mmol,碱(例如氢氧化钠)与醛(例如正丁醛)的比率可以为1.2至1.6Mmol,并且烯醛(例如,2-乙基己醛)与(醛)正丁醛的比率可以为1.8至2.2Mmol。
在方面173,提供了用于合成C10-C12烯醛(例如方面84中列出的烯醛和例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)的方法,其中相转移催化剂(例如四丁基溴化铵)与醛(例如正丁醛)的比率可以为0.05至0.10Mmol,碱(例如氢氧化钠)与醛(例如正丁醛)的比率可以为1.2至1.6Mmol,并且烯醛(例如2-乙基己醛)与(醛)正丁醛的比率可以为1.8至2.2Mmol。在此方面,C10-C12烯醛的产率可以是50%或更高,或55%或更高。
在方面174,提供了用于合成C10-C12烯醛(例如方面84中列出的烯醛,例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)的方法,其中醛(例如正丁醛)的量可以为450至600、或475至565、或500至540、或510至530Mmol,碱(例如NaOH)可以以570至670Mmol的量存在,并且碱与醛的比率为1.0至1.5、或高于1.0至1.5、或1.05至1.5、或1.05至1.35、或1.05至1.30。
在方面175,提供了方面174的方法,其中C10-C12烯醛的产率可以为38%或更高、或39%或更高、或40%或更高。
在方面176,提供了用于合成烯醛(例如在方面84中列出的烯醛,例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)的连续方法,其中碱(例如NaOH)与醛(例如正丁醛)的比率可以为1.30至1.80、或1.35至1.75、或1.35至1.65、或1.35至1.60、或1.35至1.55、或1.38至1.54Mmol,相转移催化剂与醛(例如正丁醛)的比率可以为0.03至0.1、或0.03至0.09、或0.03至0.08、或0.03至0.07、或0.03至0.06、或0.04至0.1、或0.04至0.09、或0.04至0.08、或0.04至0.07、或0.04至0.06或0.045至0.055Mmol,其中停留时间可以为50至120分钟,并且其中温度可以为45至80分钟或50至75分钟,其中丁醛的转化率可以为90%至100%或90%至99%。
在方面177,提供了用于氢化C10-C12烯醛(例如在方面84中列出的烯醛,例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)的方法,其中氢化期间的压力(kPa)可以为6500或更高、或6600或更高、或6700或更高、或6800或更高、或6850或更高、或6880或更高。
在方面178,提供了用于氢化C10-C12烯醛的方法,其中可以使用氢气将至少一种烯醛(例如在方面84中列出的烯醛例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)和至少一种溶剂(例如C4至C10的任何烃、或醇例如异丙醇)的压力达到300至400kPa、或325至375kPa、或340至350kPa,并且加热至120℃至180℃、或130℃至170℃、或140℃至160℃、或145℃至155℃,并且其中可以随后将压力升高至6500kPa或更高、或6600kPa或更高、或6700kPa或更高、或6800kPa或更高、或6850kPa或更高、或6880kPa或更高。
在方面179,提供了氢化烯醛的方法,其中烯醛(例如在方面84中列出的烯醛例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)与至少一种溶剂(例如C4至C10的任何烃或醇例如异丙醇)的重量比可以为0.80至1.2或1:1,其中Pd载量可以为0.01至1.5、或0.05至1.2、或0.07至1.0,并且使用碳载体(例如细碎的碳)。
在方面180,提供了方面179的方法,其中产率可以高于50%、高于60%、高于70%、高于75%、高于78%。
在方面181,提供了氢化烯醛的方法,其中一种或多种烯醛(例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)与至少一种溶剂(例如C4至C10的任何烃、或醇例如异丙醇或乙醇)的重量比可以为1:1,其中Pd载量可以为0.01至1.5、或0.05至1.2或0.07至1.0,使用碳载体(例如细碎的碳),其中催化剂(例如从Evonik Corporation获得的Noblyst催化剂),并且其中催化剂可以以约4.8重量%存在,其中催化剂、烯醛和醇的总重量等于100重量%,并且其中产率可以高于50%、高于60%、高于70%、高于75重量%、高于78%。
在方面182,提供了方面181的方法,其中烯醛转化率可以为70%或更高、75%或更高、80%或更高、85%或更高、或90%或更高、或95%或更高、并且其中烯醛产率可以为60%或更高、或65%或更高、或70%或更高、或75%或更高。
在方面183,提供了方面177-182的方法,其中溶剂可以是本领域技术人员所知的任何非反应性溶剂。
发明详述
可以通过参考本发明的某些实施方案的以下详细描述和实施例更充容易地理解本发明。根据本发明的一个或多个目的,本发明的某些实施方案在发明概述中描述,并在下文中进行了进一步描述。此外在本文中还描述了其他实施方案。
除非另有说明,否则在说明书和权利要求中使用的表达成分的量、性质(例如分子量)、反应条件等的所有数值将被理解为在所有情况下都以术语“约”修饰。除非做出相反指示,否则以下说明书和所附权利要求中列举的数值参数都是近似值,所述近似值可以根据通过本发明试图获得的所需性质而变化。但至少,应当根据报告的有效数字的数值和通过应用普通舍入技术来解释各个数值参数。另外,本公开和权利要求中陈述的范围意在包括整个范围的参数而不只是一个或多个端点。例如规定为0至10的范围意在公开0至10之间的全部整数,例如1、2、3、4等,0至10之间的所有分数,例如1.5、2.3、4.57、6.1113等,以及端点0和10。
虽然阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值,但是具体实例中陈述的数值是尽可能精确报告的。然而,任何数值都固有地含有由其各自测试测量中的标准偏差所必然导致的一定误差。
除非在上下文中清楚地另有说明,否则在说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”和“这种”包括它们的复数形式。除非权利要求中明确排除,术语“含有”或“包括”意在与术语“包含”同义,表示组合物或制品或方法中至少存在所指定的化合物、要素、颗粒或方法步骤等,并且不排除其他化合物、催化剂、材料、颗粒、方法步骤等的存在,即使其他这样的化合物、材料、颗粒、方法步骤等与所指定的具有相同功能。
另外,应当理解提及一种或多种方法步骤不排除在组合的叙述步骤之前或之后的另外的方法步骤或明确指定的那些步骤之间的中间方法步骤的存在。
在一个实施方案中,本发明提供了可用于生产新颖表面活性剂的新颖组合物。本发明还提供了以较少反应副产物、较少反应步骤和/或减少的反应溶剂制备支链表面活性剂和对应的表面活性剂中间体的有效反应物和方法。
本文中使用的术语“疏水物”表示可以用作表面活性化合物或表面活性剂的疏水或非极性链段的分子。本发明的支链C10-C12疏水物和它们的表面活性剂衍生物在室温下通常是液体,表面活性剂通常低起泡并且可以对皮肤温和。由支链疏水物制得的表面活性剂可以在水中具有改善的溶解度,并且可以与配制物中的其他成分具有不同的相互作用。它们还可以具有可提供有益活性的改变的生物活性(例如抗微生物、抗真菌和/或抗病毒活性)或安全性(例如降低的生物毒性、降低的皮肤刺激、降低的对眼睛和黏膜的刺激、降低的造成接触皮炎的变应原性或趋势)。因此,衍生自支链三烷基胺疏水物的表面活性剂可以具有良好地适合于在个人和家庭护理应用中使用的性质,所述性质衡量了在表面活性剂的配制、使用和处理上的这些品质。
在一个实施方案中,本分明提供了新颖的组合物,所述组合物可以用于生产新颖的组合物,例如具有一种或多种以下所需性质的表面活性剂:(1)低起泡,例如根据ASTME2407,(2)对皮肤的温和性,例如通过玉米醇溶蛋白溶解测试或贴片测试预测,(3)有效的油性污渍和/或污迹去除,特别是在冷水中,例如根据ASTM 4265,(4)与清洁配制物中的其他成分的相容性,和(5)有利的环境特性,(6)在水中的高溶解度,(7)无胶凝化,(8)易于配制和(9)配制物中的其他成分的相容性或稳定性,(10)相比直链疏水物保持良好的疏水性,(11)对极端pH的耐受性,(12)抗微生物活性,(13)可生物降解性例如根据OECD 301B和/或(14)改善的安全特性。本发明还提供了以较少的反应副产物、较少的反应步骤和/或减少的反应溶剂制备支链表面活性剂和对应的表面活性剂中间体的有效的反应物和方法。
在一个实施方案中,本发明的组合物可以提供一种或多种以下性质:(1)低起泡,(2)有效的油性污渍和/或污迹去除,特别是在冷水中,(3)在水中的高溶解度,(4)无胶凝化,(5)易于配制和(6)配制物中的其他成分的相容性或稳定性,(7)对极端pH的耐受性,(8)可生物降解性和/或(9)改善的安全特性。
对于衣物和餐具清洗配制物,低起泡特性与改善的清洁性能例如更有效的污渍和/或污迹去除的组合是重要的,其中低起泡导致洗碗机、洗衣机、室内装潢和地毯清洗器或其他使用它们的设备的较高的效率和耐久性。另外,在水中的较高溶解度和/或无胶凝化使得本发明的组合物能够在用于反应和配制的转移、运输之前处于更浓缩的液体形式中。支链表面活性剂还可以降低其所在的一种或多种配制物的粘度,其可以提供益处,例如易于分配并且减少在配制物中对于加水的需求。
本发明提供了用于生产表面活性剂的与典型直链疏水物相比具有改变的性质的新颖的支链疏水物。在一个实施方案中,本发明提供了三烷基胺疏水物。在另一实施方案中,本发明提供了可用于制备本发明的三烷基胺、N-烷基-N-葡糖胺和/或烷基-N-肌氨酸的支链烯醛和醛。本发明的三烷基胺可用于制备本发明的季铵盐或“quats”、烷基内铵盐或烷基羟基磺基内铵盐和/或三烷基氧化胺。
在另一实施方案中,本发明提供了减少或消除副产物的形成,减少方法步骤或反应溶剂的用于制备支链烯醛和醛、表面活性剂中间体或表面活性剂的方法。
在另一实施方案中,本发明提供了支链烯醛和醛,其被氧化为支链脂肪酸或被氢化为支链脂肪醇并且通过乙氧基化或酯化以及其他或后续反应进一步衍生成表面活性剂。本发明还提供了由支链三烷基胺中间体制成的表面活性剂,其包括两性、阳离子和非离子表面活性剂。
在本发明中,可以由加氢甲酰化和羟醛缩合的组合产生具有多于一个分支点的烯醛和醛。在一个实施方案中,烯醛和醛具有两个分支点。例如,2-乙基己醛可以与丙醛或正丁醛在交叉羟醛反应中反应以生成C11或C12烯醛。或者,丙醛的自缩合产物可以与正丁醛反应以生成具有两个分支点的C10烯醛。在以下描述了反应和产物的实例。
可以使用任何本领域已知的方法制备本发明的C10-C12烯醛。在一个实施方案中,提供了一种用于合成可用于本发明的C10-C12烯醛的方法,其中相转移催化剂(例如本发明中描述的任何相转移催化剂,例如四丁基溴化铵)与醛(例如正丁醛)的比率可以为0.05至0.10Mmol,碱(例如氢氧化钠)与醛(例如正丁醛)的比率可以为1.2至1.6Mmol,并且烯醛(例如2-乙基己醛)与(醛)正丁醛的比率可以为1.8至2.2Mmol。
在一个实施方案中,提供了用于合成可用于本发明的C10-C12烯醛的方法,其中相转移催化剂(例如本发明中描述的任何相转移催化剂,例如四丁基溴化铵)与醛(例如正丁醛)的比率可以为0.05至0.10Mmol,碱(例如氢氧化钠)与醛(例如正丁醛)的比率可以为1.2至1.6Mmol,并且烯醛(例如2-乙基己醛)与(醛)正丁醛的比率可以为1.8至2.2Mmol,并且其中C10-C12烯醛的产率可以为50%或更高,或55%或更高。
在一个实施方案中,提供了用于合成可用于本发明的C10-C12烯醛的方法,其中醛(例如正丁醛)的量可以为450至600、或475至565、或500至540、或510至530Mmol,碱(例如NaOH)可以以570至670mMol的量存在,并且碱与醛的比率可以为1.0至1.5、或大于1.0至1.5、或1.05至1.5、或1.05至1.35、或1.05至1.30Mmol。在此实施方案中,C10-C12烯醛的产率可以为38%或更高、或39%或更高、或40%或更高。
在一个实施方案中,提供了用于合成可用于本发明的烯醛的连续方法,其中碱(例如NaOH)与醛(例如正丁醛)的比率可以为1.30至1.80、或1.35至1.75、或1.35至1.65、或1.35至1.60、或1.35至1.55、或1.38至1.54Mmol,相转移催化剂与醛(例如正丁醛)的比率可以为0.03至0.1、或0.03至0.09、或0.03至0.08、或0.03至0.07、或0.03至0.06、或0.04至0.1、或0.04至0.09、或0.04至0.08、或0.04至0.07、或0.04至0.06、或0.045至0.055Mmol,其中停留时间可以为50至120分钟,并且其中温度可以为45至80分钟或50至75分钟,其中丁醛的转化率可以为90%至100%或90%至99%。
C10至C12烯醛可以进一步被氢化为对应的醛或醇。
Figure DEST_PATH_IMAGE036
在一个实施方案中,提供了用于氢化可用于本发明的C10-C12烯醛的方法,其中在氢化期间的压力(kPa)可以为6500或更高、或6600或更高、或6700或更高、或6800或更高、或6850或更高、或6880或更高。
在一个实施方案中,提供了用于氢化C10-C12烯醛的方法,其中可以用氢气将可用于本发明的至少一种烯醛(例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)和至少一种溶剂(例如C4至C10的任何烃、或醇例如异丙醇)的压力达到300至400、或325至375、或340至350kPa,并加热至120℃至180℃、或130℃至170℃、或140℃至160℃或145℃至155℃,并且其中随后可以将压力升高到6500kPa或更高、或6600kPa或更高、或6700kPa或更高、或6800kPa或更高、或6850kPa或更高、或6880kPa或更高。
在一个实施方案中,提供了氢化烯醛的方法,其中可用于本发明的烯醛与至少一种溶剂(例如C4至C10的任何烃、或醇、例如正丙醇)的重量比为0.80至1.2、或1:1,其中Pd载量为0.01至1.5、或0.05至1.2、或0.07至1.0,并且使用碳载体(例如细碎的碳)。在此实施方案中,C10-C12烯醛的产率可以大于50%、大于60%、大于70%、大于75%、大于78%。
在一个实施方案中,提供了氢化烯醛的方法,其中一种或多种烯醛(例如2,4-二乙基-2-辛烯醛)与至少一种溶剂(例如C4至C10的任何烃,或醇,例如异丙醇或乙醇)的重量比可以为0.80至1.2、或1:1,其中Pd载量为0.01至1.5、或0.05至1.2、或0.07至1.0,使用碳载体(例如细碎的碳),其中催化剂(例如从Evonik Corporation获得的Noblyst催化剂)以等于100重量%的催化剂、一种或多种烯醛和溶剂的总重量的约4.8重量%存在,并且其中C10-C12烯醛的产率大于50%、大于60%、大于70%、大于75%、大于78%。在本实施方案中,烯醛转化率可以为70%或更高、75%或更高、80%或更高、85%或更高、或90%或更高、或95%或更高、并且其中烯醛产率可以为60%或更高、或65%或更高、或70%或更高、或75%或更高。
在本发明的C10-C12烯醛的氢化方法中,溶剂可以是本领域技术人员所知的任何非反应性溶剂。
羟醛缩合反应、或羟醛化反应是本领域已知的。经常遇到的两种羟醛缩合反应是自羟醛缩合(羟醛I)和交叉羟醛缩合(羟醛II)反应。在羟醛I反应中,相同醛起始材料的两个分子反应,以形成反应产物。或者在羟醛II反应中,两种不同的醛起始材料反应,以形成反应产物。
两个相同的醛分子之间的反应是平衡远远向右的经典情况。实际中,形成羟醛的相同醛的两个分子缩合(羟醛I)之后可以立刻脱水以形成具有两倍原始碳原子数的不饱和醛。
在羟醛II反应中,然而,不同醛的两个分子的缩合形成羟醛,并且在脱水后进一步形成了具有两种不同醛的碳原子总数的不饱和醛。羟醛I和羟醛II反应都是本领域公知的,影响它们的缩合所需要的条件也是本领域公知的。
通过使至少一种醛起始材料在碱性催化剂的存在下反应以形成羟醛缩合产物来形成C10至C12醛。
在一个实施方案中,醛起始材料可以包括但不限于C2至C8醛,其选自乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、戊醛、2-乙基丁醛、2-甲基戊醛、2-乙基己醛或它们的混合物。尽管其它醛也可以是适合的。
可以在单个步骤中实施羟醛缩合,如在正丁醛和2-乙基己醛的交叉羟醛反应中,或在多于一个的步骤中实施,如在丙醛的羟醛缩合以形成2-甲基-2-戊烯醛,然后氢化为2-甲基戊醛,然后通过2-甲基戊醛和正丁醛间的交叉羟醛反应以形成2,4-二甲基-2-庚烯醛中。Godwin等的美国专利6,090,986 公开了由缩合2-甲基-戊醛和丙醛形成2,4-二甲基-2-庚烯醛的羟醛II的实例。
可以通过加入碱催化利用本发明进行的交叉羟醛或相同羟醛(homoaldol)反应。可以以许多方式定义碱,例如在水中溶解后释放氢氧根离子(OH-)的任何物质或接受质子的物质(布朗斯台德-洛里理论)。碱还可以是给出电子对的任何物质(路易斯理论)[Whitten and Gailey,1981]。
在本发明中,可以通过符合本文中所描述的任何定义的任何一种或多种物质或本领域的碱催化羟醛反应。在本发明中,可以通过符合本文中所描述的任何定义的任何一种或多种物质或本领域的碱催化羟醛反应。在一个实施方案中,碱可以是第I族或第II族金属的任何氢氧化物、碳酸氢盐或碳酸盐;NaOH;KOH;NaHCO3;Na2CO3;LiO;CsOH;甲醇钠;乙醇钠;丙醇钠;甲醇钾;丁醇钾;甲醇铯等、或它们的混合物。在一个实施方案中,催化剂可以包括NaOH、NaHCO3、KOH或K2CO3
在一个实施方案中,碱可以是第I族或第II族金属的氢氧化物、碳酸氢盐或碳酸盐。在另一实施方案中,碱可以是选自NaOH、KOH、NaHCO3、Na2CO3、LiOH、CsOH等的一种或多种。在另一实施方案中,碱性催化剂还可以选自甲醇钠、乙醇钠、丙醇钠、甲醇钾、丁醇钾、甲醇铯等。在另一实施方案中,碱是NaOH。当碱为NaOH时,使用1.15至1.25的NaOH:nHbu比率可以提供至少40%的烯醛产率。
催化剂还可以是其他有机或无机碱,并且可以例如为碱金属的碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、焦磷酸盐、和磷酸氢盐,和/或它可以包括季铵化合物、叔胺、离子交换树脂、胍衍生物、脒类化合物和它们的组合。在一个实施方案中,叔胺可以是催化剂。在另一实施方案中,催化剂可以是NaOH。碱性催化剂的浓度可以改变,但是可以使用相似摩尔或浓度的碱金属氢氧化物并且所选的浓度将通常为约1至50重量%、或1至30重量%、或1至25重量%、或5至50重量%、或5至30重量%、或5至25重量%。碱溶液相比醛反应物的量也可以改变,例如约15体积%的碱溶液至约75体积%的碱溶液。在一个实施方案中,碱溶液相比醛反应物的量也可以改变,例如约20体积%的碱溶液至约45体积%的碱溶液。在再另一实施方案中,碱溶液相比醛反应物的量也可以改变,例如约25体积%的碱溶液至约35体积%的碱溶液。
将碱性催化剂,特别是最常用的碱NaOH、KOH、NaHCO3等作为水溶液引入反应混合物中。由于原材料醛或酮的链长度增加,碱在有机反应介质中的溶解度可以降低。例如两个具有4个碳的正丁醛分子在碱溶液中容易反应,但是一个正丁醛分子与一个具有8个碳的2-乙基己醛分子在同样的碱性溶液中可能不反应。为了增加较长链分子的溶解度,使用相转移催化剂(PTC)。
相转移催化剂使得离子在有机和水相的边界穿梭。相转移催化剂(PTC)对于改善此步骤中的转化率有效。在许多情况中,相转移催化剂是季铵盐。PTC可以是能够穿过相边界传送有机和水性组分的任何季铵盐。季铵盐可以是纯组分或盐的混合物。典型季铵盐由四烷基或四芳族铵阳离子和抗衡阴离子组成。抗衡阴离子包括卤离子或多原子离子例如BF4、PF6、SO2、SO4等。常规PTC包括四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四甲基氯化铵和苄烷基氯化铵。还可以使用助溶剂(例如甲醇或二元醇)。PTC的浓度可以改变。
为了避免由PTC例如四丁基铵盐或烷基苄基铵盐的混合物形成副产物(例如霍夫曼消除副产物),本发明提供了使用衍生自可用于本发明的醛(例如C10、C11或C12醛)的胺的相转移催化剂。例如通过正丁醛和2-乙基己醛的交叉羟醛反应产生的2,4-二乙基-辛烯醛可以与N,N-二乙基胺在铜催化剂上组合,以产生2,4-二乙基-N,N-二甲基辛-1-胺。然后可以使得产物胺与苄基氯反应以形成优秀产率的PTC。类似地,产物胺可以与烷基氯(乙基氯、丙基氯、丁基氯)反应以产生PTC。在一个实施方案中,本发明的一种季铵盐是N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基-辛基氯化铵。
所得的相转移催化剂与混合物烷基二甲基苄基氯化铵的任何组分在结构上相似,但是由单一分子组成。其在交叉羟醛反应中的所得用途可以得到与BAC和与本领域中所描述的其他PTC相似或更优秀的产率,并具有产生气相色谱分析确定的单一高沸点组分的附加优点。羟醛产物容易通过蒸馏与此单一高沸点组分分离。
本发明的或可用于本发明的PTC可以用于正丁醛和2-乙基己醛的交叉羟醛反应,以产生合理产率的2,4-二乙基辛烯醛。还可以在涉及含有1-20个碳的碳链的任何两种醛化合物的任何羟醛缩合中使用PTC。此类醛包括甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、2-甲基-丙醛、正戊醛(1-戊醛)、异戊醛(2-甲基-丁醛)、己醛、2-乙基己醛、1-辛醛、1-壬醛等。使用本发明的反应可以含有两种或更多种的不同的醛(交叉羟醛)或相同醛的两个或更多个分子(相同羟醛)。
可以在水溶液、有机溶剂、或水和有机溶剂的混合物中实施羟醛缩合反应。此类有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、乙腈、戊烷、己烷、庚烷、环己烷。溶剂还可以是可用于本发明的任何起始醛或产物醛。
用于形成羟醛缩合产物的反应通常可以在约1atm(大气压)至约1000atm(升高的压力)、或约1atm至约500atm、或约1至约300atm、或约1至约100atm、或约1至约50atm、或约1至约20atm的压力下实施。反应可以在广泛的温度范围内实施,并且没有特别限制。反应温度可以在约-20℃至300℃的范围内,例如在20℃至100℃的范围内。
可以在环境温度和压力下进行反应。可以通过在较高的温度或压力下进行实现转化率的增加。在一个实施方案中,反应可以在20℃至70℃的温度下进行。在另一实施方案中,反应可以在50℃至70℃进行。
可以通过在较高的压力下进行反应提高反应温度。在一个实施方案中,反应可以在100kPa至2000kPa的任何压力下进行。在另一实施方案中,反应可以在100至1000kPa下进行。在再另一实施方案中,反应可以在环境(大气)压力下进行。
羟醛反应可以进行足够长的时间,以获得所需的转化率。羟醛缩合反应可以进行约1至10小时或1至3小时。它们可以作为间歇或连续反应进行。当作为连续反应进行时,停留时间可以基本少于3小时,例如少于2小时、少于1小时、少于30分钟、少于10分钟、或少于5分钟。在一个实施方案中,间歇反应可以进行约30分钟至约3小时、或约1小时至约3小时。
可以通过允许反应混合物冷却,并且将有机反应相与碱溶液相分离终止反应。可以将饱和或不饱和的醛在进一步转化之前纯化,或可以直接使用。可以通过倾析、提取、蒸馏、过滤或色谱分离实施饱和或不饱和的醛的纯化。
在羟醛缩合步骤之后,不饱和的产物可以被氢化以产生饱和的醛,其可以被进一步氢化以形成醇,或者可以被氧化以形成羧酸。可以直接使用不饱和的醛或烯醛作为用于还原胺化的底物。
在本发明的方法中生成的或可用于本发明的支链C10至C12烯醛和醛可以特别适合用于转化为其他有用的组合物。本发明提供了不饱和或饱和的醛,其可以转化为对应的饱和或不饱和的醇或酸,并且进一步衍生以形成表面活性剂,例如醇乙氧基化物或脂肪酸酯、或这些分子的硫化或磺化形式。可以在烯醛阶段或利用饱和的醛实施反应。
可用于本发明的C10至C12烯醛的实例包括但不限于:4-乙基-2-甲基辛-2-烯醛(C11烯醛)、2,4-二乙基-2-辛烯醛(C12烯醛)、2-丙基-庚烯醛(C10烯醛)、或2-乙基-4-甲基庚烯醛(C10烯醛);C10至C12醛的实例包括但不限于:醛-4-乙基-2-甲基辛醛(C11醛)、2,4-二乙基-2-辛醛(C12醛);2-丙基-庚醛(C10醛)和2-乙基-4-甲基庚醛(C10醛)。
可以利用可用于本发明的C10至C12烯醛和/或醛制成的产物的实例为以下:(A.)N-烷基-N-甲基葡糖胺:可用于本发明的C10至C12烯醛和醛可以与N-甲基葡糖胺反应以生成基于糖的表面活性剂。例如C10至C12烯醛和醛可以与N-甲基葡糖胺反应以生成N-烷基-N-甲基葡糖胺。类似地,C10至C12烯醛和醛可以与N-甲基氨基酸反应,以提供基于氨基酸的表面活性剂;(B.)肌氨酸类:例如本文中所描述的C10至C12烯醛和醛可以与N-甲基甘氨酸反应以产生烷基-N-肌氨酸;(C.)三烷基胺:本文中所描述的C10至C12烯醛或醛可以与二烷基胺(例如二甲基胺)反应,以获得N,N-二甲基烷基胺作为表面活性剂中间体。类似地,C10至C12烯醛或醛可以与二乙醇胺、二丙基胺、二异丙基胺反应以获得对应的三烷基胺。本文中所描述的三烷基胺可以用于制备其它产物,例如(D.)两性表面活性剂:内铵盐、包含羧基内铵盐;和羟基磺基内铵盐;(E.)季铵化合物;和(F.)三烷基氧化胺;以及以下其他化合物:
A. N-烷基-N-甲基葡糖胺
可用于本发明的C10至C12烯醛和醛可以与葡糖胺或N-甲基葡糖胺反应以产生基于糖的表面活性剂。例如C10至C12烯醛和醛可以与N-甲基葡糖胺反应以产生N-烷基-N-甲基葡糖胺。在一个实施方案中,N-烷基-N-甲基葡糖胺可以是N-(2-乙基己基)-N-甲基葡糖胺或N-癸基-N-甲基葡糖胺。
N-烷基-N-甲基葡糖胺具有有前景的表面活性剂特性。此化合物可以用于以下应用,例如涂料、墨水、粘合剂、农用配制物、润版液、光阻剂剥离剂和显影剂、洗发水、和清洁剂和其他清洁组合物,以及对本领域普通技术人员显而易见的其他最终用途。在一个实施方案中,N-烷基-N-葡糖胺表面活性剂可以作为特别温和的表面活性剂用于涉及人体接触的应用,例如个人护理和清洁配制物。
在一个实施方案中,提供了用支链脂族醛制备的N-烷基-N-甲基葡糖胺。如果需要,可以在一锅法合成(one-pot synthesis)中实现以上所描述的目的。在一个实施方案中,用于还原胺化反应的催化剂可以选自雷尼镍、钯、铑、钌、铂或它们的混合物。通常,将催化剂负载在非均相载体上以便易于从反应介质中移除。代表性的载体可以包括碳、氧化铝、二氧化硅或它们的混合物等。可以在水性介质或有机溶剂中实施反应。在一个实施方案中,可用于制备本发明的N-烷基-N-葡糖胺的醛含有支链、饱和或不饱和的包含2至30个碳原子的脂族烃链。在另一实施方案中,可用于制备本发明的N-烷基-N-葡糖胺的醛是支链C8-C20醛,例如2-乙基己醛、2-丙基-戊醛、2-丙基-己醛、2-丙基-庚醛、2-丙基-辛醛、2,4-二乙基辛醛、2-乙基-4-甲基-壬醛、2-乙基-4-甲基辛醛或2-丁基-4-乙基辛醛或它们的组合。
通过下式显示代表性的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE038
其中R5、R6和R7可以各自独立地选自甲基(CH3)、乙基(C2H5)、丙基(C3H7)或氢(H)或它们的组合,并且Z是在还原胺化反应中衍生自还原糖的多羟基烃基部分。在一个实施方案中,各个R5、R6和R7可以全部为C3H7、或全部为C2H5、或全部为CH3、或全部为H。在另一实施方案中,各个R5、R6和R7可以为以下中的两种或更多种的混合物:C3H7与C2H5、和CH3与H。在再另一实施方案中,R5和R6是至少两个分支点。适合的还原糖的实例包括但不限于单糖、二糖或寡糖例如葡萄糖、甘露糖、果糖、山梨糖、阿拉伯糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽酮糖、异麦芽酮糖、海藻酮糖、乳糖、甘油醛、半乳糖、木糖、核糖、纤维二糖、和木二糖。
在一个实施方案中,N-烷基-N-甲基葡糖胺的R5和R6可以是C3H7、C2H5、CH3或它们的组合;并且其中R7可以是C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或它们的组合。在一个实施方案中,对于N-烷基-N葡糖胺,R6可以是C2H5或CH3、或R5和R6可以独立地为C2H5。在一个实施方案中,对于N-烷基-N葡糖胺,R5可以是C2H5或CH3。在一个实施方案中,对于N-烷基-N葡糖胺,R6可以是C2H5并且R5可以是CH3。在一个实施方案中,对于N-烷基-N葡糖胺,R5可以是C2H5并且R6可以是CH3。
在一个实施方案中,N-烷基-N葡糖胺可以具有一至三、或一至二、或仅有两个分支点。在一个实施方案中,N-烷基-N葡糖胺可以具有在R5或R6位置的一个分支点。在一个实施方案中,N-烷基-N葡糖胺可以具有在R5和R6位置的两个分支点。
在一个实施方案中,对于N-烷基-N葡糖胺,在R5位置的烷基取代基的碳原子数可以为1至3或1至2。
在一个实施方案中,对于N-烷基-N葡糖胺,在R6位置的烷基取代基的碳原子数可以为1至3或1至2。
在一个实施方案中,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE040
在一个实施方案中,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE042
在一个实施方案中,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE044
在一个实施方案中,本发明提供了具有下式的N-烷基-N-甲基葡糖胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE046
其中Z是在还原胺化反应中衍生自还原糖的多羟基烃基部分;其中所述还原糖是葡萄糖、甘露糖、果糖、山梨糖、阿拉伯糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽酮糖、异麦芽酮糖、海藻酮糖、乳糖、蔗糖、半乳糖、木糖、核糖、纤维二糖、木二糖或它们的组合。
有利地,可以在100℃或更低、或70℃或更低、或60℃或更低的温度下实施葡萄糖的还原胺化。N-单烷基葡糖胺与根据本发明的醛之间的反应适合地在50至170℃、或75至145℃、或100至120℃的温度下实施。醛与N-单烷基葡糖胺的摩尔比应至少为化学计量或1至1.5、或1至1.2。
在一个实施方案中,本发明提供了用于制备本发明的任何N-烷基-N葡糖胺的方法,其包括单独或组合的本文中所描述的任何步骤。
B.肌氨酸类
类似地,C10至C12烯醛和醛可以与氨基酸或N-甲基氨基酸反应以提供基于氨基酸的表面活性剂。例如,可用于本发明的C10至C12烯醛和醛可以与N-甲基甘氨酸(肌氨酸)反应以产生N-烷基肌氨酸;本发明还包括由这些方法制成的任何产物。
C.三烷基胺
C10至C12烯醛或醛还可以与二烷基胺例如二甲基胺反应以获得N,N-二甲基烷基胺,其可以用作例如表面活性剂中间体。类似地,C10至C12烯醛或醛可以与二乙基胺、二丙基胺或二异丙基胺反应以获得对应的三烷基胺。
在更多的多用途表面活性剂中间体之中有三烷基胺,也称作叔胺。在本发明中,C10至C12烯醛或醛与仲胺在还原条件下反应以生成三烷基胺。
还原胺化法在本领域公知用于伯胺、仲胺和叔胺的合成。术语“胺化”涉及反应部分,其中胺官能团并入底物中。当比较进料底物和还原胺化反应产物时,术语“还原”涉及观察到必然已发生还原。在化学中,还原反应指的是通常获得原子或分子的电子。在有机化学中,还原通常涉及不饱和官能团例如双键从底物分子中消失。酮或醛的还原胺化的最终结果是C=O双键向C-N单键的转化。
可以在一个或两个方法步骤中完成酮或醛向三烷基胺的还原胺化,其中第一步骤包括酮或醛与胺化试剂(例如二甲基胺)的反应,以形成中间亚胺或烯胺,然后进行第二方法步骤,其中中间亚胺或烯胺被氢化为所需的胺。可以在气相或液相方法中在还原剂、胺和(如果认为需要)适合的催化剂的存在下完成酮或醛的还原胺化反应。可以在包含溶剂的反应介质中实施还原胺化反应。在本发明的上下文中,溶剂是不参与化学反应,并且其能够降低任何其它化合物例如试剂、催化剂和反应产物在反应介质中的浓度的化合物。
至于其他氢化反应,化学计量试剂有时用作还原剂,例如甲酸或氢化物例如硼氢化物或氢化铝。在一个实施方案中,氢气可以用作还原剂。适合的催化剂可以是非均相或均相氢化催化剂。在一个实施方案中,氢化催化剂可以包含至少一种活性金属,其为单质形式或化合物形式,例如氧化物。含有单质形式的金属的催化剂的实例为雷尼镍和雷尼钴。在一个实施方案中,催化剂包含活性金属的混合物。金属可以以离子形式或以共价键合形式存在。当使用活性金属的氧化物时,所述方法可以包括氧化物向单质金属的还原,其通常在较高的温度下,例如300℃至700℃(所用的温度通常由金属决定,并且称作“煅烧”)并且例如在氢气的存在下。可用的氢化催化剂可以选自第IVb、Vb、VIb、VIIb、VIIIb、Ib或IIb族金属中的一种或多种。在一个实施方案中,可以使用含有镍、钯、铂、钴、铑、铱、铜、锰、锡、或钌的催化剂。
可以间歇或连续实施本反应。如果使用连续装置,其可以是连续搅拌釜反应器(CSTR)或活塞流反应器。温度可以为80至300℃,并且压力可以是1巴(bara)至100巴(bara)。如本文中所用,“巴”表示(绝压),相对于绝对真空的压力读数。
可以在过量的酮或醛、过量的胺化剂(例如二甲基胺)、或化学计量的量的两种试剂中实施反应。可以以基于烯醛或醛反应物的10:1至1:1的摩尔比、优选5:1至1:1、或4:1至1:1、或4:1至2:1、或3:1至4:1加入胺化剂。
在一个实施方案中,可用于本发明的C10至C12烯醛或醛可以与二甲基胺在还原条件下反应以获得烷基二甲基胺或N,N-二甲基烷基胺。在一个实施方案中,三烷基胺可以选自4-乙基-N,N,2-三甲基辛-1-胺、4-乙基,2-甲基,N,N-二甲基己-1-胺、或2,4-二乙基,N, N-二甲基辛-1-胺中的一种。
在一个实施方案中,本发明包括具有下式的三烷基胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE048
其中R1和R2各自独立地选自具有1至8个碳原子的直链或支链或环状烃基团;其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种或它们的组合;并且
其中R5和R6不同时为H。
在一个实施方案中,对于三烷基胺,(a)R1和R2可以各自独立地由选自以下的基团取代:-OR3;羧基;-NHCOR4;-CONHR4;氰基;-CO2R3;-OCOR3;羟基;芳基;杂芳基;氯;或它们的组合,(b)R3可以选自C1-C6烷基,取代的C1-C6烷基或它们的组合,并且(c)R4可以选自C1-C4烷基或取代的C1-C15烷基。
在一个实施方案中,对于三烷基胺,R1和R2可以是CH3。
在一个实施方案中,对于三烷基胺,R1可以是CH3或C2H5,并且R2可以是碳水化合物或氨基酸。
在一个实施方案中,对于三烷基胺,R5和R6可以是C3H7、C2H5、CH3或它们的组合,并且其中R7可以是C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或它们的组合。在一个实施方案中,对于三烷基胺,R5可以是CH3或C2H5;在一个实施方案中,R6可以是CH3或C2H5;在一个实施方案中,R5和R6可以独立地为CH3;在一个实施方案中,R5和R6可以独立地为C2H5。在一个实施方案中,对于三烷基胺,当R6为C2H5时,R5可以是CH3,或当R6为CH3时,R5可以是C2H5。
在一个实施方案中,三烷基胺可以具有1至3、或1至2、或仅有两个分支点。在一个实施方案中,三烷基胺可以具有在R5和/或R6位置的一个分支点。在一个实施方案中,三烷基胺可以具有在R5和R6位置的两个分支点。
在一个实施方案中,对于三烷基胺,在R5位置的烷基取代基的碳原子数可以为1至3,或1至2。
在一个实施方案中,对于三烷基胺,在R6位置的烷基取代基的碳原子数可以为1至3,或1至2。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基胺但不含有任何异构化合物或混合物的组合物,其中所述混合物含有若干种异构化合物,并且其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有以下结构的那些:
Figure DEST_PATH_IMAGE050
在R(R’)CHCH2-部分具有10至18个碳原子,其中R具有5至9个碳原子,并且R’具有3至7个碳原子,多数的化合物具有另外的甲基或乙基支链,并且其中R’和R’’ ’是烷基或羟烷基或氢,并且X-是阴离子。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基胺,但不含有先前段落中所描述的任何异构化合物或异构体的混合物的组合物,其中所述混合物含有若干种异构化合物,其中所述一种或多种异构化合物可以选自具有特征在于具有10至18个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2-位置的具有含有3至7个碳原子的烷基支链,和在多数异构体中的另外的支链的叔胺,多数另外的支链为甲基。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基胺,但不含有先前段落中所描述的任何异构体或异构体的混合物的组合物,其中所述混合物含有若干种异构化合物,并且其中所述异构化合物可以选自具有特征在于具有12个碳原子的高级支链烷基取代基,和在2-位置的含有5个或更多个碳原子的烷基支链的叔胺,不论是否具有在多数异构体中的另外的支链,不论多数另外的支链是否是甲基和/或乙基。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基胺,但不含有除本文中所描述的在本发明范围中的那些以外的任何三烷基胺或三烷基胺的混合物的组合物。
三烷基胺中间体可以进一步反应以形成可用于个人护理、家庭护理和工业应用的各种表面活性剂。基于支链三烷基胺疏水物的潜在表面活性剂(potential surfactant)包括非离子表面活性剂例如乙氧基化胺;两性表面活性剂例如咪唑啉类、烷基内铵盐和羟基磺基内铵盐和三烷基氧化胺、乙氧基化氧化胺和烷基二乙醇胺氧化物;和阳离子表面活性剂例如季铵盐、双季铵盐化合物和乙氧基化季铵盐。基于支链三烷基胺的表面活性剂可以包括但不限于烷基内铵盐、羟基磺基内铵盐、季铵盐和三烷基氧化胺。
D.两性表面活性剂(内铵盐和羟基磺基内铵盐)
包括在本发明的范围内的三烷基胺可以反应以形成本发明的两性表面活性剂烷基内铵盐或烷基羟基磺基内铵盐(磺基内铵盐)。例如,支链C10-12N,N-二甲基烷基胺可以通过分别与氯乙酸或1-氯-2-羟基丙磺酸钠(亲电试剂)反应而进一步转化为烷基内铵盐或烷基羟基磺基内铵盐。制备烷基内铵盐和羟基磺基内铵盐的方法的实例可见于US5,371,250和JP 02160757,其通常使用水作为该方法的主体溶剂。然而,使用这些支链胺底物,在水中的该反应可能不能提供所需产物的必要高转化率,即使使用过量的试剂。
将溶剂体系改变为主要溶剂是低级醇可以导致至所需产物的改善的转化率,即使由于不溶于反应混合物的亲电试剂有限,反应是多相的。低级醇可以选自C1-C4醇,例如乙醇或异丙醇。亲电试剂可以基于胺的约1至3摩尔当量,或1.1至2摩尔当量或1.1至1.6摩尔当量使用。
选自碱金属氢氧化物或碱金属碳酸盐的碱也用于该方法中。在一个实施方案中,碱可以选自氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾和碳酸钾或其混合物。在另一个实施方案中,碱是碳酸钠。可以以基于胺的约0.1至0.5摩尔当量或0.1至0.3摩尔当量使用碱。反应温度通常为约60℃至95℃,在一个实施方案中,为70℃至85℃。
本发明的羧基内铵盐或羟基磺基内铵盐可以用可用于本发明的任何三烷基胺制备。
在一个实施方案中,本发明提供了制备本发明的烷基内铵盐的方法,所述方法包括使支链C10-12N,N-二甲基烷基胺与单卤代羧酸或其盐、至少一种碱金属氢氧化物或碳酸盐、以及C1至C4醇和水反应,其中C1至C4醇的量大于水的量,其中所述反应可在60℃至95℃或70℃至85℃的温度范围内发生。
在一个实施方案中,本发明提供了制备本发明烷基羟基磺基内铵盐的方法,所述方法包括使支链C10-12N,N-二甲基烷基胺与1-氯-2-羟基丙磺酸钠、至少一种碱金属氢氧化物或碳酸盐、C1-C4醇和水反应,其中C1-C4醇的量大于水的量,其中所述反应可在60℃至95℃或70℃至85℃的温度范围内发生。
在一个实施方案中,本发明提供了具有下式的羧基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE052
其中R5、R6和R7为C3H7、C2H5、CH3或H,其中R6和R7不能同时为H。
在一个实施方案中,本发明提供了具有下式的羧基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE054
在一个实施方案中,本发明提供了羧基内铵盐,其为2-(2,4-二乙基辛基)二甲基铵基)乙酸盐。
一个实施方案中,本发明提供了具有下式的羟基磺基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE056
其中R5、R6和R7为C3H7、C2H5、CH3或H,其中R6和R7不能同时为H。
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种具有下式的羟基磺基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE058
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种羟基磺基内铵盐,其为3-(4-乙基-2-甲基辛基)二甲基铵基)-2-羟基丙-1-磺酸盐。
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种表面活性剂,其包含本发明的至少一种羧基内铵盐和/或本发明的至少一种羟基磺基内铵盐或其组合。
在一个实施方案中,本发明提供了不含有由除本发明的三烷基胺以外的三烷基胺的混合物制备的羧基内铵盐的组合物,或提供了不含有由除本发明的三烷基胺以外的三烷基胺的混合物制备的羟基磺基内铵盐的组合物。在另一个实施方案中,本发明的羧基内铵盐或羟基磺基内铵盐不使用除本发明的三烷基胺之外的三烷基胺制备。
在一个实施方案中,本发明提供了不含有除本发明羧基内铵盐以外的羧基内铵盐的组合物和/或提供了不含有除本发明羟基磺基内铵盐外的羟基磺基内铵盐的组合物。
在一个实施方案中,本发明提供了一种或多种产品,其包括但不限于分别包含本发明的至少一种羧基内铵盐或本发明的组合物或本发明的表面活性剂的餐具清洁剂、车辆清洗清洁剂、洗发水、洁面乳、沐浴露;织物去污剂或织物清洗剂。最终用途对于本领域普通技术人员也将是显而易见的。
在一个实施方案中,本发明提供了包括以下的产品:餐具清洁剂、车辆清洗清洁剂、洗发水、洁面乳、沐浴露;织物去污剂或织物清洗剂,其包含:本发明的至少一种羧基内铵盐,或(2)本发明的至少一种羟基磺基内铵盐,或(3)本发明的组合物或表面活性剂,或(4)该实施方案的(1) - (3)的任何组合。
在一个实施方案中,本发明提供了去污剂,其包含本发明的烷基内铵盐或羧基内铵盐或羟基磺基内铵盐中的至少一种,用3重量%的所述去污剂对沉积在织物上的牛脂肪污迹进行预处理并且随后通过完整的洗衣机循环清洗后,所述去污剂相比含有直链羧基内铵盐的可预处理去污剂显示了所述织物的至少两倍的重量减少百分比。
E. 季铵化合物(季铵盐)
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种由本发明的三烷基胺或三烷基胺组合或至少三烷基胺的组合物中的任何一种制备的季铵化合物。在另一个实施方案中,本发明提供了用于制备本发明的任何季铵化合物和/或含有至少一种季铵化合物的组合物的方法。
本发明的季铵盐可以对亲电试剂、氧化剂和酸稳定。它们可以用作消毒剂、表面活性剂、织物柔软剂,以及用作头发和纺织品的抗静电剂,例如在洗发水和织物柔软剂中。
在一个实施方案中,本发明提供至少一种具有下式的季铵化合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE060
其中R8为甲基、乙基、丁基或苄基,X为卤离子或烷基硫酸根,
其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种;并且
其中R5和R6不同时为H。
在一个实施方案中,本发明提供本发明的至少一种具有下式的季铵化合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE062
其中R5和R6为C3H7,C2H5,CH3,或其混合物;并且
其中R7为C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或其混合物。
在一个实施方案中,对于季铵化合物,R5可以是CH3或C2H5;在一个实施方案中,R6可以是CH3或C2H5;在一个实施方案中,R5和R6可以独立地为CH3;在一个实施方案中,R5和R6可以独立地为C2H5。在一个实施方案中,对于季铵化合物,当R6为C2H5时,R5可为CH3,或当R6为CH3时,R5可为C2H5;R8可为苄基或丁基;X-可以是卤离子,例如氯离子、溴离子或碘离子;在一个实施方案中,季铵化合物可以选自N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵或N-丁基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-溴化铵。
在一个实施方案中,本发明包括包含本发明的至少一种季铵化合物的组合物,其中可以排除除本发明的那些之外的季铵化合物。
在一个实施方案中,含有本发明的季铵化合物的组合物可以包含至少一种非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或其组合。
在一个实施方案中,本发明的组合物可包含基于等于100重量%的组合物的总重量的0.01重量%至30重量%的所述季铵化合物。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种季铵化合物并且不含有除了本发明的那些以外的任何季铵化合物或季铵化合物的混合物的组合物。
在一个实施方案中,本发明提供了本发明的至少一种季铵化合物或包含所述季铵化合物的一种或多种组合物,其为消毒剂。
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种季铵化合物(例如,N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵),当以小于200 ppm,或小于150 ppm,小于100 ppm,或小于75 ppm,或小于65 ppm的浓度使用时,其具有抵抗至少一种选自革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和/或酵母菌的微生物的最低致死浓度。
在一个实施方案中,本发明提供了本发明的至少一种季铵化合物(例如,N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵),当以小于200 ppm,或小于150 ppm,小于100ppm,或小于75 ppm,或小于65 ppm的浓度使用时,其具有抵抗大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和/或白色念珠菌的最低致死浓度。
在一个实施方案中,本发明提供了本发明的至少一种季铵化合物(例如,N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵),当以小于200 ppm,或小于150 ppm,小于100ppm,或小于75 ppm的浓度使用时,其具有抵抗大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和/或白色念珠菌的最低致死浓度,其中所述季铵化合物是N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵。
如本文所述,当用于制备季铵化合物的烷基化剂是苄基氯时,所得产物是苯扎氯铵,其与本发明的季铵化合物一起可具有抗微生物性质。
苯扎氯铵(BAC)是具有已证实的抗微生物活性的阳离子季铵盐(quat)。具有C8至C18烷基链长度的BAC在木材处理、水性方法中用作杀生物剂且在水基配制物中用作防腐剂。BAC由相应的烷基二甲基胺通过与苄基氯反应制备。USP级BAC杀生物剂和防腐剂的烷基组分由基于分级的椰子或棕榈仁脂肪酸的具有明确限定的C12-C18链分布的烷基链的共混物组成。其它级别的BAC也是可获得的,其具有更宽松限定的烷基链分布,或具有单一烷基链长度。随着替代三氯生的压力,BAC已经成为抗微生物洗手液中的主要活性成分。苯扎氯铵或其共混物也是许多抗微生物表面清洁剂,包括擦拭物中的活性成分。
可用于本发明的季铵化合物也可充当相转移催化剂(PTC)。
在一个实施方案中,本发明提供使用和/或制备本发明的至少一种季铵化合物的至少一种方法。
在一个实施方案中,本发明提供使用本发明的至少一种季铵化合物作为相转移催化剂的至少一种方法。在一个实施方案中,本发明提供至少一种方法,其中季铵化合物在制备烯醛或醛(无论是否支化) ,例如可用于制备本发明的任何产物的任何烯醛或醛的方法中用作相转移催化剂,所述产物例如包括但不限于本发明的三烷基胺(包括支链或非支链三烷基胺)、氨基酸、肌氨酸产物、N-烷基-N葡糖胺、三烷基氧化胺、季铵化合物、羧基内铵盐和/或羟基磺基内铵盐。
本发明还包括制备本发明的季铵化合物的方法。本发明的任何三烷基胺或其组合可以与烷基化剂如卤化物(例如甲基氯)或烷基硫酸盐(例如二甲基硫酸盐)反应,以形成本发明的阳离子季铵盐("quats")。可用于本发明的支链C10-12N,N-二甲基烷基胺可反应形成本发明的支链C10-C12季铵化合物。例如,支链BAC-b12 (N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵)和N-丁基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-溴化铵(支链C12-丁基季铵盐)是本发明的支链C10-C12季铵化合物的实例。
在一个实施方案中,本发明提供了本发明的至少一种季铵化合物,其中选择用于制备季铵化合物的烷基化剂可以选自C1-C4烷基氯、C1-C4烷基溴、C1-C4烷基碘、苄基氯、苄基溴、苄基碘或它们的混合物中的一种。
在一个实施方案中,本发明提供了本发明的至少一种季铵化合物,其中烷基化剂可以选自甲基氯、乙基氯、丙基氯、丁基氯、甲基溴、乙基溴、丙基溴、丁基溴、苄基氯、苄基溴或它们的混合物中的至少一种。在一个实施方案中,烷基化剂可以是C1-C4烷基溴。
在一个实施方案中,烷基化剂可以是本发明的季铵化合物,其中烷基溴是丁基溴或其任何异构体。
F.三烷基氧化胺
在一个实施方案中,本发明提供了由三烷基胺或三烷基胺的组合或包含本发明的至少一种三烷基胺的组合物中的任何一种制成的至少一种三烷基氧化胺。在另一实施方案中,本发明提供了用于制备本发明的三烷基氧化胺或三烷基氧化胺的组合物中的任一种的方法。
三烷基胺可以在氮气中氧化以形成叔胺-N-氧化物。可以通过本发明的三烷基胺和过氧化氢的反应生成本发明的脂族氧化胺(AO)。可以使用过氧化氢将本发明的支链C10-12N,N-二甲基烷基胺氧化为本发明的支链三烷基氧化胺。在一个实施方案中,过氧化氢与叔胺可以以约10:1至约1:1、或约5:1至约1:1、或约4:1至约1:1、或约3:1至约1:1的过氧化氢的摩尔数/叔胺的摩尔数存在,或过氧化氢与叔胺的摩尔比可以为10:1、或9:1、或8:1、或7:1、或6:1、或5:1、或4:1、或1-3:1、或3:1、或2:1、或1:1、或1-3:1摩尔过氧化氢/摩尔叔胺。
可以在US 6,037,497中发现用于由N,N-二甲基烷基胺生产氧化胺的方法的实例。本发明范围中的支链三烷基氧化胺的实例为:4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺(支链C11-氧化胺);和2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺(支链C12-氧化胺)。可以在水中实施由直链烷基二甲基胺例如二甲基月桂胺(DIMLA)合成氧化胺。支链C10-12N,N-二甲基烷基胺的低水溶解度和支化特性可以降低纯水溶液氧化反应的效率。使用水作为唯一的反应溶剂可以导致仅有痕量的产物。为了提高反应效率,可以在有或没有水的情况下使用极性质子溶剂用于氧化反应。在一个实施方案中,可以使用醇溶剂或醇和水的混合溶剂体系。在一个实施方案中,溶剂可以是醇/水的混合物,并且醇是乙醇。水与醇(例如乙醇或异丙醇)的比率可以是1:1至10:1、或2:1至5:1、或3:1至4:1。在反应之后,可以在低温下将醇从反应混合物中移除。可以在真空下实现醇例如乙醇的移除。
本发明的三烷基氧化胺由于其表面活性剂性质而可以是商业重要的,并且可以用于液体餐具清洁剂、液体衣物清洁剂和农用化学配制物中。根据pH,它们可以是非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。它们可以在家庭护理、涂料、燃料和漂白剂中用作表面活性剂。本发明的三烷基氧化胺可以在餐具和洗衣液体以及一些硬表面清洁剂中用作表面活性剂和泡沫促进剂。本发明的三烷基氧化胺可以在宽泛的pH范围内与配制物相容,包括高碱性配制物和含有漂白剂和氧化剂例如过氧化氢的配制物。它们可以是优秀的强力去油脂剂,能够从表面和织物上去除各种油性污渍。在室温或冷水清洁中为固体的油性污渍,例如身体污渍(皮脂)、棕榈油或椰油、动物脂肪和蜡特别难以去除。
节能高效(HE)洗衣机使用冷水和低水量用于清洗衣物。常规的热水清洗不高效节能,并且通常可以不利于一些敏感织物;因此可以期望更温和的条件以去除污渍。从织物有效去除污渍是取决于温度的,并且因此对于能够在较低温度下有效去除污渍的衣物洗涤剂具有增加的需求。长链氧化胺可以衍生自天然产生的直链C8-C14醇(其又最初由棕榈和椰子树获得)。由于这些天然资源的种殖和收获减少,这些醇的价格通常是难以预测的。因此,对于使用来自原材料的替代化学中间体合成可以在高效洗衣机中冷水清洗的氧化胺具有增加的需求。除了优秀的油性污渍去除,本发明的支链三烷基氧化胺相比它们的直链对应物还倾向于在配制物中产生更少的泡沫。在高效(HE)洗衣机中,过量的泡沫可延长漂洗周期,增加一定量衣物所用的水,使得电器的资源效率变差。
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种具有下式的三烷基氧化胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE064
其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种、或它们的混合物;并且其中R5和R6不同时为H。
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种具有下式的三烷基氧化胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE066
其中R5和R6可以是C3H7、C2H5、CH3或它们的组合;并且其中R7可以是C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或它们的组合物。
在一个实施方案中,对于三烷基氧化胺,R5可以是CH3或C2H5;在一个实施方案中,R6可以是CH3或C2H5;在一个实施方案中,R5和R6可以独立地为CH3;对于三烷基氧化胺,R5和R6可以独立地为C2H5。在一个实施方案中,对于三烷基氧化胺,当R6是C2H5时,R5可以是CH3,或当R6是CH3时,R5可以是C2H5。
在一个实施方案中,三烷基氧化胺可以具有一至三、或一至二、或两个分支点。在一个实施方案中,三烷基胺可以具有在R5和/或R6位置的一个分支点。在一个实施方案中,三烷基氧化胺可以具有在R5和R6位置的两个分支点。
在一个实施方案中,对于三烷基氧化胺,在R5位置的烷基取代基的碳原子数可以为1至3或1至2。
在一个实施方案中,对于三烷基氧化胺,在R6位置的烷基取代基的碳原子数可以为1至3或1至2。
在一个实施方案中,本发明提供了至少一种三烷基氧化胺,其为2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺或4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺。
在一个实施方案中,本发明提供了本发明的三烷基氧化胺中的任何一种,其中当根据修改的ASTM方法E2407测试时,起泡未持续多于5分钟,其中方法修改是用至少一种所述三烷基氧化胺替代月桂基醚硫酸钠,并且不使用消泡剂。
在一个实施方案中,本发明提供了本发明的三烷基氧化胺中的任何一种(例如2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺),当使用玉米醇溶蛋白溶解性测试标准化至直链醇乙氧基化物(LAE 10)时,其具有小于1.0的玉米醇溶蛋白值。在一个实施方案中,本发明提供了本发明的三烷基氧化胺中的任何一种(例如2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺),当使用玉米醇溶蛋白溶解性测试标准化至直链醇乙氧基化物(LAE 10)时,其具有小于0.50、或小于0.40、或小于0.30、或小于0.20、或小于0.10、或小于0.05、或小于0.02的玉米醇溶蛋白值。
在一个实施方案中,本发明提供了在去离子水(1500ml)中包含0.05重量%的三烷基氧化胺的本发明的三烷基氧化胺组合物中的任何一种,根据Draves润湿测试或ASTM方法D2281-68,所述组合物具有大于300秒、或大于200秒、或大于100秒、或大于33秒的以秒计的Draves润湿时间(WOT)。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的任何三烷基氧化胺的一种或多种的组合物。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基胺氧化物的组合物,其中将除本发明的那些之外的三烷基氧化胺排除在组合物之外。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基氧化胺的组合物,所述组合物包含至少一种非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或它们的组合。
在一个实施方案中,本发明提供了包含基于等于100重量%的组合物总重量的0.01%至30重量%的本发明的至少一种三烷基氧化胺的组合物。
在一个实施方案中,本发明提供了组合物,其中使用本发明的一种或多种三烷基胺或三烷基胺的混合物制备本发明的一种或多种三烷基氧化胺。在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基氧化胺的组合物,其不含有除本文中所描述的在本发明范围内的那些以外的任何氧化胺或氧化胺的混合物。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的至少一种三烷基氧化胺的组合物,所述组合物还包含至少一种漂白化合物、过氧化氢化合物或它们的组合。
在一个实施方案中,本发明提供了在去离子水中包含1.4重量%的本发明的至少一种三烷基氧化胺、2.5重量%的NaCl、4.3重量%的月桂基硫酸钠、4.3重量%的月桂基醚硫酸钠的组合物,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于4000厘泊的Brookfield粘度。
在一个实施方案中,本发明提供了在去离子水中包含1.4重量%的本发明的至少一种三烷基氧化胺(例如4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺)、3.0重量%的NaCl、4.3重量%的月桂基硫酸钠、4.3重量%的月桂基醚硫酸钠的组合物,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于3500厘泊的Brookfield粘度。
在一个实施方案中,本发明提供了在去离子水中包含1.4重量%的本发明的至少一种三烷基氧化胺(例如4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺)、3.5重量%的NaCl、4.3重量%的月桂基硫酸钠、4.3重量%的月桂基醚硫酸钠的组合物,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于2100厘泊的Brookfield粘度。
在一个实施方案中,本发明提供了在去离子水中包含1.4重量%的本发明的至少一种三烷基氧化胺(例如4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺)、4.0重量%的NaCl、4.3重量%的月桂基硫酸钠、4.3重量%的月桂基醚硫酸钠的组合物,其中所述组合物在3/s的剪切速率下具有小于1500、或小于1000、或小于700厘泊的Brookfield粘度。
在一个实施方案中,本发明提供了包含组合物并且还包含本发明的三烷基氧化胺或三烷基氧化胺的混合物中的任何一种的家庭护理产品、工业清洗剂、农用化学配制物、涂料、燃料处理剂、油清洗剂、油回收剂、油分散剂、消毒剂、水处理剂、漂白剂、清洁剂、去污剂、肥皂、油性污渍清洗剂、强力去油脂剂、软表面清洗剂或硬表面清洗剂。本发明的三烷基氧化胺或三烷基氧化胺的混合物或本发明的组合物可以是强力去油脂剂或可以存在于强力去油脂剂中,其可以对于油性污渍例如皮脂、棕榈油或椰油、或动物脂肪有效。
在一个实施方案中,本发明提供了还包含本发明的三烷基氧化胺或三烷基氧化胺的混合物中任何一种的餐具清洁剂、厨房表面清洗剂、浴室表面清洗剂、室内装潢清洗剂、衣物去污剂、地毯清洗剂、地毯污点去除剂或衣物清洁剂。
在一个实施方案中,本发明提供了包含本发明的任何三烷基氧化胺的衣物清洁剂,所述衣物清洁剂根据ASTM方法D4265的总污渍去除指数增长了至少1%或2%或3%或4%或5%或6%或7%或8%或9%或10%或11%或12%或13%或15%,例如根据ASTM方法的总污渍去除指数增长了2%至11%或3%至11%。本实施方案的衣物清洁剂可以包括市售洗衣液,所述市售洗衣液包含乙氧基化的月桂醇、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、碳酸钠、亚氨基琥珀酸四钠、丙烯酸类聚合物和二苯乙烯二磺酸三嗪增白剂,并且可以不含酶、染料或香料,例如所述清洁剂可以是由Henkel Corporation USA制造的ALL FREE CLEAR。
可以通过本发明的优选实施方案的以下实施例进一步举例说明本发明,尽管将理解仅以举例说明为目的包括这些实施例,并且所述实施例不意图限制本发明的范围,除非另有清楚地说明。
实施例
对于本文中的实施例,在下表中定义了本文中所用的一些缩写,且其他的则贯穿描述和实施例:
<u>缩写</u> <u>名称</u>
APG 烷基聚葡糖苷
BAC 苯扎氯铵
CSTR 连续搅拌釜反应器(CSTR)
ELSD 蒸发光散射检测器
EtOH 乙醇
<u>GC-FID</u> <u>气相色谱法-火焰离子化检测器</u>
<u>GC-MS</u> <u>气相色谱法-质谱测定法</u>
HEH 2-乙基己醛
LABS 直链烷基苯磺酸盐
LAE10 直链醇乙氧基化物,平均10摩尔EO
LAO <i>N,N-</i>二甲基月桂基氧化胺
meq/g <u>毫当量/克</u>
MilliQ <u>超纯水,18.2兆欧电阻率</u>
nHBu 正丁醛
NMG <i>N-</i>甲基葡糖胺
<u>Ru/C</u> <u>碳载钌</u>
SLES 月桂基醚硫酸钠
<u>SLS</u> <u>月桂基硫酸钠</u>
<u>SDS</u> 十二烷基硫酸钠
(TBABr) 四丁基溴化铵
<u>Wt</u> <u>重量</u>
实施例1.C11烯醛(4-乙基-2-甲基辛-2-烯醛)的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE068
向NaOH(250g, 3.12 mol)在水(303 mL)中的溶液中加入三丁基甲基氯化铵(49 g,0.156 mol)。在5小时内向此溶液中逐滴加入2-乙基己醛(500 g,3.90 mol)和丙醛(190 g,3.28 mol)的预混合溶液。维持此加入使得反应物的温度不超过55℃。在50℃搅拌反应内容物12小时。将反应物冷却至室温,并且将内容物转移至分液漏斗。分离水层,并且用水(500mL)、饱和NH4Cl水溶液(500 ml)和水(500mL)依次洗涤有机层。将有机层分离,用MgSO4干燥并且过滤。在4 mm的降低的压力、85℃(蒸气温度)下蒸馏本实施例的纯烯醛。
实施例2. C11烯醛的还原,4-乙基-2-甲基辛醛(C11-醛)
Figure DEST_PATH_IMAGE070
在120℃、氢气压力(400 psi)下,使用钯(Pd)-C(1 mol%)氢化实施例1中得到的C11烯醛。在80℃-85℃(蒸气温度)、3 mm的降低的压力下蒸馏在此实施例2中所得的醛,4-乙基-2-甲基辛醛。
实施例3. 2,4-二乙基-2-辛烯醛的合成
向1L(升)的三颈烧瓶中加入水(133 ml)、氢氧化钠(56.7g,1418 mmol)和四丁基氯化铵(25.0g,90 mmol)。使用磁力搅拌棒搅拌至溶解。连接装有丁醛(75.1g,1042 mmol)和2-乙基己醛(257.2g,2006 mmol)的500mL滴液漏斗。在2-3小时内将醛混合物滴加到容器(pot)中的水性混合物中。在醛添加完成后,将混合物倒入1L分液漏斗中。分离水层,并用盐水(1×100mL)和水(2×100mL)洗涤有机层。分离有机层,用MgSO4干燥,并过滤。粗反应混合物(190g)含有46%的2-乙基己醛和33%的2,4-二乙基辛-2-烯醛。这对应于正丁醛的100%转化率和2,4-二乙基辛烯醛的56.9%产率(基于丁醛的摩尔数)。
实施例4. 2,4-二乙基-2-辛烯醛的合成
向12L三颈烧瓶中加入水(1596ml)、氢氧化钠(680.4g)和四丁基溴化铵(348.12g)。使用磁力搅拌棒搅拌至溶解。连接装有丁醛(901.2g)和2-乙基己醛(3086.4g)的1L滴液漏斗。在2-3小时内将醛混合物滴加到水性混合物中。在醛添加完成之后,将混合物倒入分液漏斗中。分离水层,用盐水(300ml)和水(600ml)洗涤有机层。分离水层,并用5% HCl(200ml)和水(100ml)洗涤有机层。分离有机层,用MgSO4干燥,过滤,并通过气相色谱分析。粗反应混合物(2278g)含有44%的2-乙基己醛、1%的2-乙基-己-2-烯醛、1%的2-乙基己醇、2%的2-乙基己酸、44%的2,4-二乙基-辛烯醛,和余量的未确定重质组分(heavies)。这对应于2,4-二乙基辛烯醛的60%产率。
实施例5. 用苯扎氯铵作为相转移催化剂(PTC)合成2,4-二乙基-2-辛烯醛
向1L的三颈烧瓶中加入水(75ml)、氢氧化钠(28.3g,708mmol)和苯扎氯铵(8.84g,26mmol)。使用磁力搅拌棒搅拌至溶解。连接装有丁醛(37.5g,520mmol)和2-乙基己醛(133.4g,1040mmol)的1升滴液漏斗。在2-3小时内将醛混合物滴加到水性混合物中。在醛添加完成后,将混合物分批排入3L分液漏斗中。分离水层,并用盐水(50ml)和水(100ml)洗涤有机层。分离水层,并用5% HCl(50ml)和水(100ml)洗涤有机层。分离有机层,用MgSO4干燥,过滤,用气相色谱分析。粗反应混合物(167.03g)含有60%的2-乙基己醛、5.5%的2-乙基-己-2-烯醛、0.5%的2-乙基己醇、1.5%的2-乙基己酸、17%的2,4-二乙基-辛烯醛,和余量的未确定的重质组分。这对应于2,4-二乙基-2-辛烯醛的30%产率。
实施例6. 在没有PTC的情况下合成2,4-二乙基-2-辛烯醛
向1L的三颈烧瓶中加入水(133 ml)、氢氧化钠(56.7g,1418 mmol)。使用磁力搅拌棒搅拌至溶解。连接装有丁醛(75.1g,1042 mmol)和2-乙基己醛(257.2g,2006 mmol)的500mL滴液漏斗。如果可能,在2-3小时内将醛混合物滴加到容器中的水性混合物中。在醛添加完成后,将混合物倒入1L分液漏斗中。分离水层,并用盐水(1×100mL)和水(2×100mL)洗涤有机层。分离有机层,用MgSO4干燥,过滤,并通过气相色谱分析。粗反应混合物含有75%的2-乙基己醛、6.2%的2-乙基-己-2-烯醛、2.7%的2,4-二乙基辛-2-烯醛,且余量是沸点高于2,4-二乙基辛-2-烯醛的未确定物质(重质组分)。产率是3.2%。
实施例7-12. 采用变化的PTC合成2,4-二乙基-2-辛烯醛。
如实施例3中所述进行这些实施例,除了四丁基溴化铵(TBABr)相对于正丁醛(nHBu)的浓度如表1中所示变化。2HEH = 2-乙基己醛;C12 = 2,4-二乙基辛烯醛。
表1
实施例号 TBABr:nHBu NaOH:nHBu 2HEH:nHBu C12 产率
7 0.09 1.4 2.0 60%
8 0.07 1.4 2.0 60%
9 0.05 1.4 2.0 60%
10 0.04 1.4 2.0 40%
11 0.03 1.4 2.0 20%
12 0.02 1.4 2.0 38%
实施例13-16. 采用变化的NaOH当量合成2,4-二乙基-2-辛烯醛
按照实施例13-16所述的程序进行这些实施例,除了NaOH相对于正丁醛(nHBu)的当量如表2所示变化。表2中的数据表明,使用1.15-1.25的NaOH:nHbu的比率提供至少40%的烯醛产率。
表2
实施例号 Mmol nHBu Mmol NaOH NaOH:nHBu C12 产率
13 520 650 1.25 41%
14 520 598 1.15 42%
15 520 520 1.00 33%
16 520 260 0.5 28%
实施例17-24. 2,4-二乙基-2-辛烯醛的连续合成
3L的具有四个颈和包括停止旋塞的底部排水管的夹套玻璃圆底烧瓶用作连续搅拌釜反应器。中间的颈装配有由电动机控制的顶置式搅拌器。左颈装有Claisen管,两个垂直安装的2L玻璃进料罐与其连接。将每个进料罐与0-20mL的Eldex牌液体进料泵相连。将排水管连接到高速循环泵的入口。泵的排出物通过在线静态混合器并通过右颈返回CSTR。在静态混合器的下游侧,通过0-40mL的Eldex泵移出产物slip物流,并将其移入另一个垂直安装的2L玻璃罐中,该玻璃罐用作倾析器。CSTR的第四个颈含有与JKEM型温度指示器相连的J型热电偶。通过含有水和乙二醇的50/50混合物的循环浴提供加热。加热介质循环通过反应器上的玻璃夹套以保持反应器混合物在所需温度下。
在典型的羟醛实验中,向一个玻璃进料罐装入20% NaOH溶液,并向另一个进料罐装入60% HEH、35% nHBu和5% BAC的混合物。向反应器中加入1500mL粗材料和NaOH溶液的2:1混合物。将内容物在250rpm下搅拌并加热至55℃。启动循环泵,使材料通过静态混合器并返回CSTR。当达到目标温度时,有机进料泵以15.0 mL/min启动,并将苛性碱进料泵以6.0mL/min启动。产物排出泵以21.0 mL/min开始。在这些条件下,在反应器中的停留时间为约60分钟。启动一小时后,清空产物倾析器并丢弃该材料。在此时间之后,每小时收集样品。从产物罐中倾析出底部的水性材料并称重。倾析上层有机层,称重,并通过气相色谱分析。保留粗有机物用于蒸馏。7小时后,停止实验。以这种方法,每天得到大约3L粗有机物。
倾析后的粗有机材料在2''玻璃Oldershaw塔中进行蒸馏。塔的高度为10英尺,且约为24个塔板。该塔与底部的3L三颈玻璃圆底烧瓶和塔顶冷冻乙二醇冷凝器相连。塔的顶部塔板由“摆动门(swinging gate)”型出料控制器封顶,该出料控制器具有与电子计时器相连的回流控制磁铁。来自摆动门的馏出物在收集到玻璃馏分分馏器中之前通过第二乙二醇冷冻冷凝器。整个塔用Welch型真空泵保持在100托真空下。使用采用30个玻璃塔板的类似的1 ''Oldershaw塔。将材料从4L玻璃进料罐中恒定地进料到塔中。进料速率由隔膜泵控制,并通过设定为120℃的预热器。通过连接到乙二醇冷冻冷凝器的玻璃取样器除去底部(basepot)溢流。使用不锈钢电磁阀和不锈钢针阀来控制溢流速率。通过电子计时器控制螺线管,并将溢流产物罐保持在15托。
通过Agilent 6890N上的气相色谱研究有机样品。在Restek RTX-1熔融二氧化硅类#10126柱(长60m,直径250μm,膜25μm)上运行水性样品,通过火焰离子化检测器(GC-FID)分析。配置设置如下。首先将烘箱加热至50℃并保持3分钟,以12℃/分钟将温度升高至125℃,并保持3分钟。接着,将温度以7℃/分钟提高至165℃的温度。然后将温度以15℃/分钟提高至240℃的最终温度。将检测器设置保持在300℃。表3显示了改变反应物的比例、PTC载量、停留时间和温度,由连续方法获得的C12烯醛的产率。
表3. 在2:1 HEH:nHBu 乙基-己-2-烯醛下的3L CSTR结果
实施例号 OH:C4 PTC:C4 停留时间(分钟) 温度(°C) 丁醛转化率 C12产率(基于丁醛进料的摩尔数)
17 1.41 0.05 60 53.1 97.4% 50.1%
18 1.46 0.05 110 54.2 93.1% 60.8%
19 1.49 0.05 110 62.6 93.2% 57.6%
20 1.23 0.05 60 57.1 84.5% 43.6%
21 1.10 0.05 60 56.9 88.6% 50.1%
22 1.04 0.05 60 56.9 89.3% 55.8%
23 1.17 0.03 60 55.0 87.9% 41.2%
24 1.51 0.05 60 70.5 98.6% 51.9%
实施例25. 2,4-二乙基-2-辛烯醛的氢化
在2L Hastelloy Autoclave Engineer 高压釜中加入400g纯化的2,4-二乙基-2-辛烯醛和400g干燥异丙醇。将10.0g的在Al2O3载体上的0.75%Pd加入到钢网催化剂篮中。篮在叶轮上方连接到高压釜的搅拌轴。将高压釜密封并用氢气吹扫。用H2将高压釜加压至345kPa,并加热至150℃。然后用H2将高压釜加压至6895 kPa。使用气体贮存器系统,高压釜压力保持6小时。6小时后,将高压釜冷却并排气。反应消耗5.4 Gmol的氢气。粗反应混合物(782g)含有50%的异丙醇、45%的2,4-二乙基辛醛、2.37%的2,4-二乙基辛烯醛、7.7%的2,4-二乙基辛醇和3.5%的2,4-二乙基-辛-2-烯-1-醇。这对应于2,4-二乙基辛烯醛的98%的转化率和77%的产率。
实施例26-28. 2,4-二乙基-2-辛烯醛的氢化
以与上述实施例25相同的方式进行2,4-二乙基-2-辛醛的合成,除了氢气压力如表4所示进行变化。
表 4
实施例号 压力(kPa) 烯醛转化率 2,4-二乙基辛醛产率
26 6895 98% 77%
27 5171 66% 54%
28 3447 60% 55%
实施例29-32:催化剂比较
按以下方式测试一系列从Evonik Corporation获得的不同Pd载量和载体的催化剂:在300mL不锈钢Autoclave Engineers高压釜中加入50g纯化的2,4-二乙基-2-辛烯醛和50g干燥异丙醇。将5.0g由Evonik获得的催化剂加入到钢网催化剂篮中。篮在叶轮上方连接到高压釜的搅拌轴。将高压釜密封并用氢气吹扫。用H2将高压釜加压至345 kPa,并加热至150℃。然后用H2将高压釜加压至6895 kPa。使用气体贮存器系统,高压釜压力保持4小时。4小时后,将高压釜冷却并排气。结果列于表5。
表 5:
实施例号 催化剂 Pd 载量 载体 转化率 产率
29 Noblyst 1512 0.7% 92% 80%
30 Noblyst 1006 1.0% 91% 80%
31 Noblyst 1005 2.0% 二氧化硅 44% 33%
32 E 105 O/W 5.0% 62% 42%
实施例33.用Ru氢化2,4-二乙基-2-辛烯醛
在300mL不锈钢Autoclave Engineers高压釜中加入50g纯化的2,4-二乙基-2-辛烯醛和50g干燥异丙醇。将5.0g的获自Johnson-Matthey的2mm碳提取物载体上的3%Run加入到钢网催化剂篮中。篮在叶轮上方连接到高压釜的搅拌轴。将高压釜密封并用氢气吹扫。用H2将高压釜加压至345 kPa,并加热至150℃。然后用H2将高压釜加压至6895 kPa。使用气体贮存器系统,高压釜压力保持4小时。4小时后,将高压釜冷却并排气。反应消耗0.8 Gmol的氢气。粗反应混合物(85g)含有30%的异丙醇、12%的2-乙基己醇、3.4%的2,4-二乙基辛醛、14%的2,4-二乙基辛烯醛、18%的2,4-二乙基辛醇和21%的2,4-二乙基-辛-2-烯-1-醇。这对应于2,4-二乙基辛烯醛的76%转化率和7%产率。
实施例34.生物降解性-OECD 301B
实施例2的支链醛中间体(4-乙基-2-甲基辛醛)和实施例25的支链醛中间体(2,4-二乙基-2-辛烯醛)的生物降解性通过Ready Biodegradability-CO2演化测试-根据用于化学品CO2演化测试301B的OECD指南的测试化合物的降解来测定。
表6
Figure DEST_PATH_IMAGE072
实施例35、36和37证明N-单烷基葡糖胺和醛之间的反应可以由负载在碳上的雷尼镍或钌催化,由直链或支链脂族醛开始。
实施例35. N-(2-乙基己基)-N-甲基葡糖胺的合成
将10.0g N-甲基葡糖胺(NMG;51.2 mmol)、6.6g的2-乙基己醛(51.5 mmol)、0.850g的5重量% Ru/C催化剂和15.0g甲醇置于100 mL不锈钢高压反应器中,该反应器装有机械搅拌器、热电偶、电加热夹套以及用于进料、产物和取样的入口和出口。在反应之前,在室温下用氮气吹扫反应器三次,用氢气吹扫反应器三次。在60巴H2下反应230分钟后,将反应混合物冷却、排气并过滤。在真空下使用旋转蒸发器干燥后,得到约11g产物。产物的分析通过GC-FID和GC-MS完成。起始2-乙基己醛的转化率为99.5%,对所需的N-(2-乙基己基)-N-甲基葡糖胺的选择性为88.0%,2-乙基己醇是主要的副产物。最后,通过使用简单的酸-碱提取后处理分离N-(2-乙基己基)-N-甲基葡糖胺。
实施例36. N-癸基-N-甲基葡糖胺的合成
按照实施例35的程序,不同之处在于反应混合物含有10.1g的N-甲基葡糖胺(51.6mmol)、8.1g癸醛(51.6 mmol)、0.850g的5重量%Ru/C催化剂和15.0g甲醇。产物的分析通过GC-FID和GC-MS完成。起始癸醛的转化率为99.8%,对所需的N-癸基-N-甲基葡糖胺的选择性为93.7%。
实施例37. N-癸基-N-甲基葡糖胺的合成。
按照实施例36的程序,除了使用0.859g雷尼镍作为催化剂。产物的分析通过GC-FID和GC-MS完成。癸醛完全转化,对所需的N-癸基-N-甲基葡糖胺的选择性为93.8%。
实施例38-41.用Ru/C催化剂的支链醛的还原胺化
用不同的支链醛代替2-乙基己醛(即,4-乙基-2-甲基辛醛、2-乙基-4-甲基庚醛、2-乙基-4-甲基庚-2-烯醛和(E)-4-乙基-2-甲基辛-2-烯醛)重复实施例35。表7显示了反应条件和在110℃反应6小时后获得的GC-FID结果的概述。
表 7
Figure DEST_PATH_IMAGE074
实施例42. 用Ru/C催化剂通过支链醛的还原胺化合成支链C10和C12N-烷基-N-甲基葡糖胺
用不同的支链醛代替2-乙基己醛重复实施例35。分别由2,4-二乙基-辛烯醛和2-乙基-4-甲基庚醛开始制备N-烷基-N-甲基葡糖胺。反应条件如表8所示。
在指定条件下反应21小时后,将反应混合物冷却至80℃,用氮气吹扫,并通过2μm过滤器。然后,用0.1M HCl滴定混合物以定量胺浓度。通过将混合物溶解在1200g蒸馏水、1200g乙酸乙酯和0.6 mol HCl的溶液中进行酸-碱提取。通过用0.6 mol NaOH提取有机溶液,洗涤,并使用旋转蒸发器在150℃和30 mbara下干燥剩余的有机溶液,分离N-烷基-N-甲基葡糖胺。2,4-二乙基-辛烯醛和2-乙基-4-甲基庚醛的还原胺化反应分别得到142.0和95.3g浅黄色糊状产物。表9显示了通过GC-FID和通过用0.1N HCl滴定获得的结果。
表8:分别用于2-乙基-4-甲基庚醛和2,4-二乙基-辛烯醛的还原胺化的反应条件
条目 参数 2,4-二乙基-辛烯醛的还原胺化 2-乙基-4-甲基庚醛的还原胺化
1 NMG 79.0 g(0.405 mol) 92.9 g(0.476 mol)
2 84.1 g(0.445 mol) 81.1 g(0.519 mol)
3 (醛/NMG)摩尔比 1.10 1.09
4 5重量% Ru/C 1.7 g 1.7 g
5 甲醇 75.0 g 75.0 g
6 反应温度 110°C 110°C
7 反应器压力 80 barg 80 barg
8 搅拌速率 800 rpm 800 rpm
9 反应时间 21 h 21 h
表9:2-乙基-4-甲基庚醛和2,4-二乙基-辛烯醛的还原胺化的GC-FID和滴定结果
(N.D.未测定;N.A.不适用)
方法 结果 2,4-二乙基-辛烯醛的还原胺化 2-乙基-4-甲基庚醛的还原胺化
GC-FID <i>N</i>-烷基-<i>N</i>-甲基葡糖胺(面积%) 93.5 96.7
GC-FID 饱和/不饱和比率 22:78 100:0
GC-FID NMG(面积%) N.D. N.D.
滴定 总胺(meq/g) 2.71 N.A.
滴定 <i>N</i>-烷基-<i>N</i>-甲基葡糖胺(%) 97.9 N.A.
实施例43-45.支链C8-C12 N-烷基-N-甲基葡糖胺的溶解度
在纯MilliQ水和10重量%月桂基硫酸钠(SLS)溶液中研究三种N-烷基-N-甲基葡糖胺(即N-(2-乙基-己基)-N-甲基葡糖胺、N-癸基-N-甲基葡糖胺和N-(4-乙基-2-甲基辛基)-N-甲基葡糖胺)的溶解度。将混合物加热至80℃,超声处理,并冷却至室温。
表10显示,在纯MilliQ中,仅N-(2-乙基-己基)-N-甲基葡糖胺在大于1000 ppm的浓度下是可溶的。用MilliQ稀释含有1000 ppm的N-烷基-N-甲基葡糖胺的SLS配制物以获得澄清的0.05重量%表面活性剂溶液,表明葡糖胺在10重量% SLS溶液中的溶解度至高为1000ppm,即使在稀释到0.05重量%表面活性剂浓度之后。
表10:N-(2-乙基-己基)-N-甲基葡糖胺、N-癸基-N-甲基葡糖胺和N-(4-乙基-2-甲基辛基)-N-甲基葡糖胺在纯MilliQ和10重量% SLS溶液中的溶解度
(相应的pH值示于括号之间)
实施例号 产物 纯MilliQ中的溶解度 10重量% SLS中的溶解度 10重量% SDS中的溶解度
43 <i>N</i>-(2-乙基-己基)-<i>N</i>-甲基葡糖胺 >1000 ppm(pH 9-9.5) >1000 ppm(pH 10.8) ≥1%(pH 12.1)
44 <i>N</i>-癸基-<i>N</i>-甲基葡糖胺 <1000 ppm(pH 9-9.5) >1000 ppm(pH 11.1) ≥1%(pH 11.8)
45 <i>N</i>-(4-乙基-2-甲基辛基)-<i>N</i>-甲基葡糖胺 <1000 ppm(pH 9-9.5) >1000 ppm(pH 11.0) ≥1%(pH 12.0)
实施例46-49.支链C10 N-烷基-N-甲基葡糖胺的起泡行为
研究了直链和支链N-烷基-N葡糖胺的高剪切起泡行为,因为这可以对它们在家庭护理应用中的性能具有影响。表11显示了含有月桂基硫酸钠、N-(2-乙基-己基)-N-甲基葡糖胺、N-癸基-N-甲基葡糖胺和月桂基二甲基氧化胺(LDAO)的溶液在时间零和5分钟后的泡沫体积。使用MilliQ水作为溶剂,通过将1重量%的测试物质溶解在10重量%的十二烷基硫酸钠溶液中来制备溶液。将溶液加热至80℃,超声处理1小时,并冷却至室温。最后,用MilliQ水稀释所得溶液,以得到0.05重量%的表面活性剂溶液。与关于支链疏水物的文献一致,在市售混合器中进行的高剪切起泡测试表明,直链N-癸基-N-甲基葡糖胺(lC10 NMG)溶液比其支链对应溶液相对更多地起泡。对于所有溶液,初始泡沫体积为40至53 mL。月桂基氧化胺(LAO)看起来比N-烷基-N-甲基葡糖胺更易起泡。
表11:支链C10 N-烷基-N-甲基葡糖胺的起泡行为
实施例号 样品 以速度1搅拌5秒后的泡沫体积 (mL) 放置5分钟后的泡沫体积(mL)
46 空白 48 42
47 bC10 NMG 40 38
48 lC10 NMG 50 49
49 LAO 53 50
实施例50. C11醛至4-乙基-N,N,2-三甲基辛-1-胺(3)(C11-胺)的转化
Figure DEST_PATH_IMAGE076
向500 mL的厚壁Parr-摇瓶中加入雷尼-Ni(2g)。向该烧瓶中加入二甲胺(11%的乙醇溶液,193g,470 mmol)溶液。然后在该溶液中加入最后步骤中得到的C11-醛(2)(20g,117mmol),并使用H2气体(30 psi)将内容物氢化12小时。反应完成后,过滤催化剂并在减压下蒸发挥发物。用EtOAc(200 mL)和10% 的HCl水溶液(200 mL)稀释残余物。分离有机层并用另外的EtOAc(200 mL)洗涤产物水层。分离水层并使用饱和NaHCO3水溶液碱化。然后将该溶液转移至分液漏斗中,用EtOAc(3×300 mL)提取纯产物。分离有机层,用MgSO4干燥,在减压下浓缩,得到纯的C11胺(3)。
实施例51.通过4-乙基,2-甲基辛醛合成4-乙基,2-甲基,N,N-二甲基己-1-胺
Figure DEST_PATH_IMAGE078
在立式固定床反应器中加入50 ml(50g)片状CuO/ZnO/Al2O3催化剂。用氢气活化(180℃,环境压力,24小时)后,将连续气流进料至反应器,该气流由氢气、二甲胺和4-乙基,2-甲基辛醛(16)组成,在反应器中,压力为10 barg,温度为250℃。二甲胺与醛与氢气的比率设定在3/1/50,并且醛进料设定在0.15g/g催化剂/小时。从反应器下游的反应混合物中取出旁路高压样品,并且通过气相色谱分析。实验进行100小时,在稳态下,转化率为99.9%,对所需的4-乙基,2-甲基,N,N-二甲基己-1-胺(17)的产率为85.04%。不同副产物(4-乙基,2-甲基己醇(20);4-乙基,4-乙基,2-甲基,N-甲基己-1-胺(18);N-(4-乙基,2-甲基己基)-N-甲基己-1-胺(19)和双(4-乙基,2-乙基己基)胺)的产率分别为0.36%,8.15%,1.63%和0.18%。
实施例52. 通过2,4-二乙基-2-辛烯醛合成2,4-二乙基,N,N-二甲基辛-1-胺
Figure DEST_PATH_IMAGE080
在立式固定床反应器中装入50 ml(50g)片状CuO/ZnO/Al催化剂。在用氢气活化(180℃,环境压力,24小时)之后,将连续的气流进料至反应器,该气流由氢气、二甲胺和2,4-二乙基-2-辛烯醛(9)组成,在反应器中,压力为10 barg,温度为250℃,二甲胺与醛与氢气的比率设定在3/1/50,醛进料设定在0.15g醛/g催化剂/小时。从反应器下游的反应混合物中取出旁路高压样品,并通过气相色谱分析。实验进行100小时,并且在稳态下,转化率为99.9%,对所需的2,4-二乙基,N,N-二甲基辛-1-胺的产率为71.5%。不同副产物2,4-二乙基辛醇;2,4-二乙基,N-甲基辛-1-胺;2,4-二乙基,N,N-二甲基辛-2-烯-1-胺;N-(2,4-二乙基辛基)-N-甲基辛-1-胺和双(2,4-二乙基辛基)胺)的产率分别为2.13%、5.20%、11.14%、3.20%和1.25%。
实施例53. 支链C11羟基磺基内铵盐的合成
3-(4-乙基-2-甲基辛基)二甲基铵基)-2-羟基丙-1-磺酸盐(支链C11羟基磺基内铵盐) 的制备
将4-乙基-N,N,2-三甲基辛-1-胺(5.00g;25.08 mmol)、3-氯-2-羟基丙磺酸钠(95.5%;6.45g;31.35 mmol;1.25当量)和碳酸钠(0.425g;4.01 mmol;0.16当量)与20 mL异丙醇和5mL水组合。将混合物在85℃油浴中加热18小时以提供通过HPLC的胺向产物的92.5%的转化率。再加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(95.5%;0.77g;3.76 mmol;0.15当量)和碳酸钠(0.266g;2.51 mmol;0.1当量),将混合物在85℃油浴中再加热8小时以提供至所需支链C11羟基磺基内铵盐的97.0%的转化率。在减压下除去挥发物,加入水,且将混合物加热,以得到总重量为27.4g的均匀溶液,表明为3-((4-乙基-2-甲基辛基)二甲基铵基)-2-羟基丙-1-磺酸盐在水中的30重量%溶液。
1H NMR (DMSO-d6): δ4.4 (m, 1H); 3.34 (m, 2H); 3.26 (m, 1H); 3.11 (s,3H), 3.09 (s, 3H); 2.7 (m, 2H); 2.06 (m, 1H); 1.45-0.7 (m, 20H).
HPLC(150×4.6 mm Zorbax SB-C8柱,75:25(v:v)甲醇 : 水(含有0.1%三氟乙酸)10分钟,1分钟内升高至100%甲醇,保持100%甲醇9分钟,ELSD检测):tR3.2分钟(起始胺);3.5分钟(支链C11羟基磺基内铵盐)。
实施例54. 支链C12羧基内铵盐的合成
2-(2,4-二乙基辛基)二甲基铵基)乙酸盐(支链C12内铵盐)的制备
将2,4-二乙基-N,N-二甲基辛-1-胺(3.00g;14.06 mmol)、氯乙酸钠(1.80g;15.46mmol;1.10当量)和碳酸钠(0.149g;1.41 mmol;0.1当量)与9 mL异丙醇和1.5 mL水组合。将混合物在85℃油浴中加热24小时以提供通过HPLC的胺向产物的88%的转化率。再加入氯乙酸钠(0.25g;2.11 mmol;0.15当量)和碳酸钠(0.149g;1.41 mmol;0.1当量),并将混合物在85℃油浴中再加热8小时以提供得到至所需C12内铵盐的89%的转化率。加入另外两次氯乙酸钠(每次0.25g;2.11 mmol;0.15当量),每次加入后在85℃油浴中反应8小时,以提供通过HPLC的胺向支链C12内铵盐的95%的最终转化率。在减压下除去挥发物。加入水,使总重量为12.0g,即2-((2,4-二乙基辛基)二甲基铵基)乙酸盐在水中的30%均匀溶液。
HPLC(150×4.6 mm Zorbax SB-C8柱,75:25(v:v)甲醇 : 水(含有0.1%三氟乙酸)10分钟,1分钟内升高至100%甲醇,保持100%甲醇9分钟,ELSD检测):tR3.6分钟(起始胺);3.9分钟(支链C12内铵盐)。
实施例55.添加到市售预处理物中的支链C12羧基内铵盐的去污
将标准化的污渍样本(在聚/棉上的牛脂肪,CFT-PC-61;Lot 004,TestFabrics,WestPittston,PA)切成1英寸的正方形,精确称重,并用0.1 ml市售预处理物配制物,或者用补充有3重量%的月桂基甜菜碱(LB,直链)或实施例54的3重量%支链C12羧基内铵盐2-(2,4-二乙基辛基)二甲基铵基)乙酸盐的市售预处理物处理一式三份。5分钟后,将样品在200ml稀释的Tide中洗涤30分钟,在200ml去离子水中漂洗30分钟,然后空气干燥过夜。在预处理、洗涤和干燥之后的重量减少%(油性污渍去除的测量)报告在下表12中。LB =月桂基甜菜碱(直链)。
表 12
处理 预处理物中无添加剂 具有3% LB的预处理物 具有 3% 支链C12 羧基内铵盐的预处理物
没有预处理物 0.49
Zout 1.4 1.2 2.5
Spray ‘n Wash 4.6 5.3 7.4
OxiClean Max Force 2.2 2.1 7.8
实施例56. 支链BAC-b12(N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵)的合成
将2,4-二乙基-N,N-二甲基辛胺(3.00g;14.06 mmol)和苄基氯(1.78g;14.06 mmol;1.0当量)在带有磁力搅拌棒的40 mL小瓶中组合,将其在77℃加热块中搅拌加热6小时,此时混合物已经固化。加入水(1.59g),并将混合物在77℃下加热和搅拌另外6小时,以提供根据HPLC分析的胺向支链BAC-b12的99.3%的转化率。所得混合物为作为均匀液体的约75%的在水中的支链BAC-12。
1H NMR (DMSO-d6): δ7.7-7.4 (m, 5H); 4.65 (m, 2H); 3.44 (m), 1H); 3.15(t, J= 11.7 Hz); 3.0-2.9 (m, 6H); 1.55-1.05 (m, 14H); 0.95-0.7 (m, 9H)。
HPLC(150×4.6 mm Zorbax SB-C8柱,75:25(v:v)甲醇 : 水(含0.1%三氟乙酸)10分钟,1分钟内升高至100%甲醇,保持100%甲醇9分钟,ELSD检测):tR3.6分钟(起始胺);4.1分钟(支链BAC-b12)。
实施例57. BAC-b12的抗微生物筛选
使用微孔板稀释试验来测定化学品的最低抑制浓度(MIC)和最低致死浓度(MLC)。季铵盐作为水溶液提供,而三氯生和氯二甲苯酚作为粉末提供,将其首先以5重量%溶解于无水乙醇中。在96孔微量滴定板中,在20%标准浓度的胰酪胨大豆肉汤培养基(Trypticase SoyBroth)(TSB20)和20%标准浓度的沙氏葡萄糖肉汤培养基(Sabouraud Dextrose Broth)(SDB20)中制备每种测试化学品的两倍连续稀释系列。制备总共10个稀释液,并对每个稀释液进行四次重复测试。三氯生和氯二甲苯酚的高浓度配制物显示出未溶解的悬浮物质,但悬浮液足够稳定以制备稀释系列。每个板包括仅含有培养基的对照溶液。由在Butterfield磷酸盐稀释液中的一天龄琼脂平板培养物制备金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的悬浮液,浓度为约107-108个细胞/毫升。用稀释的培养悬浮液以103-104个细胞/孔的浓度接种每个测试孔,且然后在32℃下以150 rpm振荡培养大约24小时,之后用分光光度法在600nm下测定每个孔的光密度。在每个平板中包括含有无测试化学品的未接种培养基的孔作为阴性对照,而接种后则作为阳性对照。MIC值确定为测试化学品的最低浓度,对于该浓度,所有四个重复都显示低于阳性对照光密度的10%(MIC<10%)或50%(MIC<50%)。
通过将来自每个重复孔的三微升点样(spotting)在用于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的胰蛋白酶大豆琼脂上,或在用于白色念珠菌的Sabouraud葡萄糖琼脂上,测试在MIC或低于MIC的所选孔的MLC。将MLC确定为测试化学品的最低浓度,对于该浓度,四个重复中的至少三个显示在琼脂上不存在生长。
结果示于表13中。
表13:具有不同烷基链长度和分布的BAC的抗微生物效果。BAC =苯扎氯铵,C8-18;BAC50 =苯扎氯铵,C12-18;BAC-12直链=苯扎氯铵,C12;BAC-b12 = N-苄基-2,4-二乙基-N, N-二甲基辛基-1-氯化铵
Figure DEST_PATH_IMAGE082
(MIC =最低抑制浓度;MIC <10%和MIC <50%是测试化合物显示生长的一致降低分别低于对照水平的10%和50%的最低浓度。 MLC =最低致死浓度,通过处理后不存在任何存活细胞来判断)
(MIC =最低抑制浓度;MIC <10%和MIC <50%是测试化合物显示生长的一致降低分别低于对照水平的10%和50%的最低浓度。 MLC =最低致死浓度,通过处理后不存在任何存活细胞来判断)
实施例58. 用(支链BAC作为PTC)、NaOH、PTC、C4+C8合成支链C12烯醛
在100mL三颈圆底烧瓶中加入7.77g(194 mmol)NaOH颗粒。加入30mL水,并通过磁力搅拌棒搅拌混合物,直到NaOH溶解。加入3.14g的75重量%的N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵水溶液,并继续搅拌。将50mL滴液漏斗、乙二醇冷冻冷凝器和温度计连接到圆底烧瓶上。使整个装置为50℃。向滴液漏斗中加入正丁醛(10g,139mmol)和2-乙基己醛(35.6g,277mmol)的混合物,并将醛混合物缓慢滴加至碱性混合物中。三小时后,冷却混合物并倒入125mL分液漏斗中。分离底部水层。将上层有机相用水和盐水洗涤。将有机层用MgSO4干燥,过滤,并将滤液用GC分析。GC分析显示2,4-二乙基-辛-2-烯醛的产率为51%。
实施例59:用(支链BAC作为PTC)、NaOH、PTC、C8与C4合成支链C12烯醛
在100mL三颈圆底烧瓶中加入7.77g(194 mmol)NaOH颗粒。加入30mL水,并通过磁力搅拌棒搅拌混合物,直到NaOH溶解。加入3.14g的75重量%的N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵水溶液,并继续搅拌。加入2-乙基己醛(35.6g,277mmol)。将50mL滴液漏斗、乙二醇冷冻冷凝器和温度计连接到圆底烧瓶上。使整个装置为50℃,向滴液漏斗中加入正丁醛(10g,139mmol),并将醛混合物缓慢滴加到碱性混合物中。三小时后,冷却混合物并倒入125mL分液漏斗中。分离底部水层。将上层有机相用水和盐水洗涤。将有机层用MgSO4干燥,过滤,并将滤液用GC分析。GC分析显示2,4-二乙基-辛-2-烯醛的产率为52%。
实施例60.对比例
在3升三颈圆底烧瓶中加入20.8克(708 mmol)NaOH颗粒。加入75mL水,并通过磁力搅拌棒搅拌混合物,直到NaOH溶解。加入8.38g(26mmol)四丁基溴化铵。将500mL滴液漏斗、乙二醇冷冻冷凝器和温度计连接到圆底烧瓶上。使整个装置为50℃,向滴液漏斗中加入正丁醛(37.5g,520mmol)和2-乙基己醛(133g,1040mmol)的混合物,并将醛混合物缓慢滴加至碱性混合物中。三小时后,冷却混合物并倒入1L分液漏斗中。分离底部水层。将上层有机相用水和盐水洗涤。将有机层用MgSO4干燥,过滤,并用GC分析滤液。GC分析显示2,4-二乙基-辛-2-烯醛的产率为65%。GC分析还显示混合物含有3.5重量%三丁胺。
实施例61:对比例
烷基二甲基苄基氯化铵作为组分的半固体混合物购自Sigma Aldrich,其中烷基链可以从C8至C18变化。在烘箱中将该材料加热至65℃以获得可流动的组合物。在3升三颈圆底烧瓶中加入20.8克(708 mmol)NaOH颗粒。加入75mL水,并通过磁力搅拌棒搅拌混合物,直到NaOH溶解。加入8.84g烷基二甲基苄基氯化铵(20-30mmol)。将500mL滴液漏斗、乙二醇冷冻冷凝器和温度计连接到圆底烧瓶上。使整个装置为50℃。向滴液漏斗中加入正丁醛(37.5g,520mmol)和2-乙基己醛(133g,1040mmol)的混合物,并将醛混合物缓慢滴加至碱性混合物中。三小时后,冷却混合物并倒入1L分液漏斗中。分离底部水层。将上层有机相用水和盐水洗涤。将有机层用MgSO4干燥,过滤,并将滤液用GC分析。GC分析显示2,4-二乙基-辛-2-烯醛的产率为52%。
实施例62.支链C12丁基季铵盐的合成
向25mL密封烧瓶中加入2,4-二乙基-N,N-二甲基辛-1-胺(3.0g,14.06 mmol)和1-溴丁烷(1.51 mL,14.06 mmol)。使用Teflon螺帽将管紧密密封,并置于120℃的预热油浴中。在反应前放置爆炸防护罩。在120℃下搅拌该管的内容物12小时。将反应管从油浴中移出并使其冷却至室温。粗反应混合物的1H-NMR显示C12-二甲基胺完全转化为N-丁基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-溴化铵(支链C12-丁基季铵盐)。用水稀释反应混合物,使最终浓度为75%。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) ) δ3.75 – 3.47 (m, 6H), 3.47 – 3.32 (m, 12H),3.17 (ddd, J = 13.4, 9.2, 3.9 Hz, 2H), 1.91 - 1.62 (m, 6H), 1.52 (tq, J =7.1, 3.1 Hz, 4H), 1.48 – 1.07 (m, 28H), 1.05 – 0.73 (m, 29H) ppm. 13C NMR (126MHz, CDCl3) δ68.84, 68.77, 64.45, 51.42, 51.07, 37.89, 37.86, 36.06, 35.94,35.90, 32.85, 32.38, 31.69, 31.63, 28.78, 28.61, 25.99, 25.96, 25.77, 25.25,24.86, 23.11, 23.07, 19.64, 14.15, 14.11, 13.76, 10.73, 10.67, 10.46, 10.01,9.94 ppm。
实施例63.使用N-丁基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-溴化铵(支链C12-丁基季铵盐)作为PTC合成C12-烯醛:
向装有搅拌棒、回流冷凝器、加料漏斗和温度探针的100 mL三颈烧瓶中加入NaOH(10.0g,125 mmol,50%水溶液)、水(12.16 mL)和上一步骤中制备的N-丁基-2,4-二乙基-N, N-二甲基辛基-1-溴化铵(2.92g,6.25 mmol,75%水溶液)。将烧瓶置于油浴中,在50℃搅拌内容物。将2-乙基己醛(24.37 mL,156 mmol)和正丁醛(11.83 mL,131 mmol)的混合物加入到分液漏斗中,并滴加到搅拌的混合物中。保持加入速率使得反应物的内部温度不升高到高于55℃。完成添加后,继续加热过夜,且将粗反应混合物用GC分析,其显示38.9%(面积%)的C12烯醛。
实施例64:对比例
向装有搅拌棒、回流冷凝器、加料漏斗和温度探针的100 mL三颈烧瓶中加入NaOH(10.0g,125 mmol,50%水溶液)、水(12.16 mL)和甲基-三丁基氯化铵(1.96g,6.25 mmol,75%水溶液)。将烧瓶置于油浴中,在50℃搅拌内容物。将2-乙基己醛(24.37 mL,156 mmol)和正丁醛(11.83 mL,131 mmol)的混合物加入到分液漏斗中,并滴加到搅拌的混合物中。保持加入速率使得反应物的内部温度不升高到高于55℃。完成添加后,继续加热过夜,且将粗反应混合物用GC分析,其显示44.7%(面积%)的C12烯醛。
实施例65.4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺(4)(支链C11-氧化胺)的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE084
向C11-胺,4-乙基-N,N,2-三甲基辛-1-胺(25g,125 mmol)在EtOH(125 mL)中的溶液中加入过氧化氢(30%水溶液,42.6g,376 mmol)。在70℃下搅拌烧瓶的内容物5小时。反应完成后,用活性炭淬灭过量的过氧化物(阴性过氧化物试验纸检验)。将烧瓶的内容物通过1mm滤布过滤。用另外的EtOH(200 mL)洗涤滤布。将合并的滤液在减压下浓缩至干。用氮气吹扫除去残留的EtOH和水。避免使用加热除去任何残留溶剂,因为该材料在较高温度下通过COPE-消除引起分解。
实施例66.2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺(支链C12-氧化胺)的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE086
向C12-胺,2,4-二乙基,N,N-二甲基辛-1-胺(50g,234 mmol)在EtOH(234 mL)中的溶液中加入过氧化氢(30%水溶液,80g,703 mmol)。在70℃下搅拌烧瓶的内容物8小时。反应完成后,用活性炭淬灭过量的过氧化物(阴性过氧化物试验纸检验)。将烧瓶的内容物通过1mm滤布过滤。用另外的EtOH(300 mL)洗涤滤布。将合并的滤液在减压下浓缩。用氮气吹扫除去残留的EtOH和水。避免使用加热除去任何残留溶剂,因为该材料在较高温度下通过Cope消除引起分解。
实施例67.合成2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺(支链C12-氧化胺)的改进程序
Figure DEST_PATH_IMAGE088
向装有搅拌棒、回流冷凝器和热电偶的500 mL三颈圆底烧瓶中加入C12-胺、2,4-二乙基、N,N-二甲基辛-1-胺(50g,234 mmol)、EtOH(58 mL)和水(150 mL)。在60℃搅拌混合物,向其中滴加过氧化氢(34.5g,305 mmol,30%水溶液)。保持加入,使得内部温度不超过60-63℃(~30分钟)。在60℃下搅拌烧瓶的内容物12小时。反应完成后(如HNMR所证明的),用活性炭淬灭过量的过氧化氢(阴性过氧化物试验纸检验)。将烧瓶的内容物通过1mm滤布过滤。将滤床用水分几小部分彻底洗涤,以确保C12-氧化胺的完全过滤。将合并的滤液在减压下浓缩。通过HNMR监测EtOH的去除。如果需要,向烧瓶中加入额外的水以帮助除去EtOH。在从反应混合物中完全除去EtOH后,通过另外的水将氧化胺的最终重量调节至30%。
实施例68.表面润湿-Draves润湿时间
使用Draves润湿测试(ASTM D2281-68)比较实施例65-67的具有直链和支链疏水基的氧化胺的表面润湿能力。使用氧化胺在去离子(DI)水中的0.05重量%(基于活性物质)溶液以秒为单位测定Draves润湿时间(WOT)。将0.75g表面活性剂分散在1,500 mlDI水中。以秒为单位的润湿时间(WOT)记录在表14中(3次测量的平均值)。LAO是月桂基氧化胺(直链疏水物),Sigma目录号40236。结果示于表14。
表14
Figure DEST_PATH_IMAGE090
实施例69.泡沫高度:高剪切下
比较来自实施例65和66的具有直链和支链疏水物的氧化胺的表面泡沫体积和持久性。在去离子水中制备测试表面活性剂的0.05重量%(基于活性物质)的溶液。将250 ml测试溶液加入Waring混合器的烧杯中,加盖,然后在高处混合30秒并立即转移到1L量筒中。记录泡沫加液体的总体积以及单独的液体层。5分钟后再次记录泡沫和液体体积。仅泡沫体积(不包括液体体积)报告于表15中。
表15
Figure DEST_PATH_IMAGE092
实施例70.盐增稠
比较来自实施例65至66的具有直链和支链疏水物的氧化胺在配制物中的盐增稠。直链氧化胺倾向于以依赖剂量的方式增加含有NaCl的配制物的粘度。当盐浓度从0到5重量%变化时,测量简单配制物的粘度(cP;剪切速率3/s)。
表 16
成分 含量
SLS 4.3%
SLES 4.3%
氧化胺 1.4%
NaCl 如所说明
DI水 适量
表 17
Figure DEST_PATH_IMAGE094
实施例71.玉米醇溶蛋白溶解测试预测的温和性
在筛网中比较来自实施例65和66的具有直链和支链疏水物的氧化胺,以预测表面活性剂的温和性。表面活性剂使蛋白质变性的能力与该表面活性剂对皮肤刺激潜力之间存在相关性。该关系被认为是由表面活性剂与蛋白质如角蛋白结合,随后这些蛋白质变性,导致皮肤刺激而产生的。普通的筛网测试包括测量被表面活性剂溶液溶解的玉米醇溶蛋白(不溶于水的玉米蛋白)的量,玉米醇溶蛋白溶解测试(Moore等,2003及其中的参考文献)。
对于该测试,将0.0750g玉米醇溶蛋白转移至1.5mL离心管中。向其中加入1.5 mL的1%表面活性剂溶液,混合,并在30℃培养箱中在温和搅拌下放置30分钟。30分钟后,将管以3600 rpm离心30分钟。通过预先称重的8微米滤纸过滤溶液,然后在50℃烘箱中干燥过夜。然后称重不溶的玉米醇溶蛋白残留物,使用以下等式计算溶解的玉米醇溶蛋白的重量%。每种溶液分析三次。玉米醇溶蛋白值被标准化到包括在每组测试中的标准,在此情况下为LAE 10。
%溶解的玉米醇溶蛋白=(添加的总玉米醇溶蛋白-干燥后的总玉米醇溶蛋白÷添加的总玉米醇溶蛋白)X100
表 18
样品 标准化至LAE 10的玉米醇溶蛋白值
oxoC12氧化胺,(2,4-二乙基-<i>N,N-</i>二甲基辛基<i>-</i>1-氧化胺,实施例66) 0.018
APG,烷基聚葡糖苷 0.586
LAE10,直链醇乙氧基化物, EO10 1.000
SDS,十二烷基硫酸钠 2.470
SLES, 月桂基醚硫酸钠 3.488
LAO, <i>N,N-</i>二甲基月桂基氧化胺 4.212
LABS,直链烷基苯磺酸盐 4.670
实施例72.冷水中的去污
在筛网中比较具有直链和支链疏水物的氧化胺在冷水中的去污。制备仅包含表面活性剂和助洗剂的简单的洗衣液配制物。结果示于表19。
表 19
组分 重量%
柠檬酸钠 1.55
阴离子Steol CS-230 SLES 6
阴离子Biosoft S-101 LABS 6
非离子Biosoft EC-690 LAE7 12
去离子水 适量
标准污渍样本购自Testbrics, Inc.(West Pittston,PA)。STC/CFT PC-S-216是聚/棉(65/35)上的稀释的红色唇膏,STC/CFT PC-S-132是聚/棉上的具有颜料的高分辨皮脂(合成的),两者均由Center for Testmaterials BV(CFT;荷兰)制造。将样本预切割成2英寸正方形。用DI水将测试配制物稀释至0.06%的总表面活性剂以制备洗涤溶液。以洗涤溶液中的0.05%活性物的最终浓度添加添加剂。将沾污的织物样本加入到洗涤溶液中,在20℃洗涤和漂洗,并风干。重复3次,报告每次处理的平均样本亮度(L *)和标准偏差。最后一列中的不同小写字母表示彼此显著不同的处理(p<0.02)。所有处理均比未处理的污渍样本更亮。非离子表面活性剂NPE和LAE7除去唇膏和皮脂污渍至相同的亮度。在含12% LAE7的基础配制物中以0.05%包含的三种添加剂显著改进唇膏污渍的去除,但不改进合成皮脂污渍的去除。0.05%活性物质的标准月桂基氧化胺(Sigma LAO)在洗涤后产生明显更亮的样本。由支链C11醛制备的氧化胺(支链C11 AO)在除去唇膏污渍方面优于LAO,并且与LAO相比在洗涤溶液中产生非常少的泡沫。
表20:通过亮度(L *)估算的去污
Figure DEST_PATH_IMAGE096
实施例73.ASTM D4265用于冷水中的去污(支链C12 AO)
在洗衣机测试中比较具有直链和支链疏水物的氧化胺在冷水中的去污。ASTM 4265是用于评价家庭洗涤中去污性能的标准指南。使用市售的洗衣液作为基础配制物。市售洗衣液(all free clear)含有乙氧基化月桂醇、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、碳酸钠、亚氨基琥珀酸四钠、丙烯酸类聚合物和二苯乙烯二磺酸三嗪增白剂,但不含酶、染料或香料。单独测试基础配制物或用2%(体积,基于活性物质)氧化胺增强基础配制物。
在与城市水源连接的家用前装高效(HE)洗衣机中,以三个单独的加载量评价测试洗衣配制物。在机器上选择冷水洗涤选项。使用洗涤记录装置监测水温,并将水温在测试期间保持在15-20℃。每次装载含预沾污的织物样本和干净的压载织物。制造商推荐的洗衣液剂量为44ml /装载。
用于该测试的污渍/织物组合是标准Swissa Test EMPA102;具有15种不同污渍(3cm)的预先污染的棉-Jersey(23×19 cm):化妆品、咖喱、红酒、番茄酱、血液、巧克力点心、泥炭、茶、β-胡萝卜素、草、动物脂肪/红色染料、婴儿食品、粘土、黄油和废机油。这些样本可从TestFabrics,Inc. West Pittston PA获得。
用待比较的产品处理测试样本,并且用仪器评估污渍去除的相对程度。计算每种污渍类型的污渍去除指数(SRI),并且报告所有15种污渍的总SRI。SRI越高表明去污越好。还记录循环的持续时间。当LAO以2%加入时,激活了机器中的溢漏(oversuds)错误,并且漂洗循环无限地继续,或循环中止。
表 21
Figure DEST_PATH_IMAGE098
实施例74.加入到高阴离子洗衣液中的支链C12氧化胺的去污
制备高阴离子表面活性剂洗衣液配制物并稀释用于洗涤溶液中的最终表面活性剂浓度为0.06%。
Figure DEST_PATH_IMAGE100
将两英寸污渍样本(Tenside Stan Swissatest EMPA125(Lot03-04),TestFabres)在水中、稀释的" Lab Liquid A "清洁剂中或加入支链C12氧化胺(2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺,实施例66)的稀释的清洁剂中洗涤。洗涤和干燥后,用Konica Minolta色度计测量织物亮度。对三种独立处理的一式三份样本进行处理,并且计算每种处理的亮度(L *)平均值和标准偏差。三种处理彼此统计学上不同(p <0.02)。
表 22
Figure DEST_PATH_IMAGE102
实施例75.加入到市售洗衣液中的C12氧化胺的起泡
比较来自实施例25和26的具有直链和支链疏水物的氧化胺溶液的表面泡沫体积和泡沫持久性。根据剂量说明将市售的洗衣液在去离子水中稀释;4.2 ml Persil Original /L。向稀释的清洁剂中补充加入0%、2%、5%(基于洗衣液的重量)的LAO或支链C12 AO(2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺,实施例66),将溶液简单混合并立即使用。将250 ml每种测试溶液加入Waring混合器的烧杯中,加盖,然后在高处混合30秒,并立即转移到1L量筒中。记录泡沫加液体的总体积以及单独的液体层。5分钟后再次记录泡沫和液体体积。所有测试进行一式三份。仅平均泡沫体积(不包括液体体积)报告在下表23中。
表 23
样品 初始泡沫体积(ml) 5分钟后泡沫体积(ml) 差值
Persil Original 553 327 226
Persil 2% LAO 527 473 54
Persil 5% LAO 513 507 6
Persil 2% oxoC12 560 303 257
Persil 5% oxoC12 560 280 280
Persil 5% oxoC12 810 530 280
实施例76.唇膏污渍上的支链C12氧化胺预处理物
将不同的表面活性剂(6%)并入简单的预处理物配方:
标准预处理物(PT)配方
6%表面活性剂
6%丙二醇
2%柠檬酸三钠
2%聚(丙烯酸)钠盐,MW5,000
将标准化的污渍样本(在聚酯/棉织物上的唇膏,CFT PCS-216,Lot 110)切成2英寸的正方形,并将0.2 ml的标准PT配制物施加到每个样本的中心。5分钟后,在台式容器中,用冷水(20℃)在稀释的Tide中洗涤样本,漂洗并干燥。一式三份进行处理。洗涤后的织物亮度报告为(L *),并且处理、洗涤和干燥后的样本的颜色变化报告为ΔE,较高的值表示较好的去污。
表 24
Figure DEST_PATH_IMAGE104
实施例77.具有过氧化氢的去污剂中支链C12氧化胺的去污
用表面活性剂和过氧化氢配制去污剂。
过氧化氢预处理物(PT)配方
3%过氧化氢
3%氧化胺
1%直链烷基苯磺酸盐
用NaOH调节pH至9。
将标准化的污渍样本(在聚/棉上的牛脂肪,CFT-PC-61;Lot 004)切成1英寸的正方形,精确称重并用0.1 ml含有直链或支链氧化胺的过氧化氢预处理物配制物一式三份处理。5分钟后,将样本在200ml稀释的Tide中洗涤30分钟,在200ml去离子水中漂洗30分钟,然后空气干燥过夜。在预处理、洗涤和干燥之后的重量减少%(油性污渍去除的测量)报告在下表25中。
表 25
过氧化氢预处理物配制物中的氧化胺(3%) %重量减少
Lauramine氧化物(LAO) 9.7
支链C12氧化胺(2,4-二乙基-<i>N,N-</i>二甲基辛<i>-</i>1-氧化胺,实施例66) 13.4
实施例78.添加到市售预处理物中的直链和支链氧化胺的去污
使用市售去污剂预处理喷雾作为基础配制物。市售预处理喷雾(Zout)含有水;C14-15烷基聚氧乙烯(7)醚;C12-15烷基聚氧乙烯(3)醚;硼酸;氯化钙;氢氧化钠;丙二醇;氯化钠;蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶;聚二甲基硅氧烷;甲基异噻唑酮和香料。
将标准化的污渍样本(在聚/棉上的牛脂肪,CFT-PC-61;Lot 004)切成1英寸的正方形,精确称重并用0.1 ml市售预处理配制物,或用市售预处理物Zout或用补充有3重量%月桂基氧化胺或3重量%支链C12氧化胺,2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺的Zout一式三份处理。5分钟后,将样本在200ml稀释的Tide中洗涤30分钟,在200ml去离子水中漂洗30分钟,然后空气干燥过夜。在预处理、洗涤和干燥之后的重量减少%(油性污渍去除的测量)报告在下表26中。
表 26
Figure DEST_PATH_IMAGE106
实施例79. ASTM 4265冷水中的去污(加入到市售预处理物中的支链C12 AO)
在冷水中去污的洗衣机测试中比较了加入和不加入3重量%支链C12氧化胺的市售污渍预处理物的去污活性。ASTM4265是用于评价家庭洗涤中去污性能的标准指南。
使用市售去污剂预处理喷雾作为基础配制物。市售预处理喷雾(Zout)含有水;C14-15烷基聚氧乙烯(7)醚;C12-15烷基聚氧乙烯(3)醚;硼酸;氯化钙;氢氧化钠;丙二醇;氯化钠;蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶;聚二甲基硅氧烷;甲基异噻唑酮和香料。
单独测试基础配制物或用3重量%支链C12氧化胺增强基础配制物。将预处理物(0.3 ml)施加到污渍板(stain panel)上的每个污渍的中心,并在液体衣物洗涤剂中洗涤之前静置5分钟。污渍板是标准SwissaTest EMPA102;具有15种不同污渍(3cm)的预污染的棉-Jersey(23×19 cm),购自TestFabrics,Inc.,West Pittston PA。在与城市水源连接的家用前装高效(HE)洗衣机中以分别的装载评价测试洗衣配制物。在机器上选择冷水洗涤选项。使用洗涤记录装置监测水温,并在测试期间保持在15-20℃。每次装载包含预沾污的织物样本和干净的压载织物。将制造商推荐的洗衣液剂量用于每种清洁剂。
用仪器评价污渍去除的相对程度。计算每种污渍类型的污渍去除指数(SRI),并且报告所有15种污渍的平均和总SRI。SRI越高表明去污越好。
表 27
Figure DEST_PATH_IMAGE108
在说明书中,已经公开了本发明的某些实施方案,并且尽管采用了特定术语,但是它们仅以一般性和描述性意义使用,而不是为了限制的目的,本发明的范围在所附权利要求中阐述。

Claims (54)

1.具有下式的三烷基胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中R1和R2各自独立地选自具有1至8个碳原子的直链或支链或环状烃基团,
其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种,或其混合物;以及
其中R5和R6不同时为H。
2.根据权利要求1所述的三烷基胺,其中(a)R1和R2各自独立地被选自以下的基团取代:-OR3;羧基;-NHCOR4;-CONHR4;氰基;-CO2R3;-OCOR3;羟基;芳基;杂芳基;氯;或其组合,(b)R3选自C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基或其组合,和(c)R4选自C1-C4烷基或取代的C1-C15烷基。
3.根据权利要求1所述的三烷基胺,其中R1和R2为CH3。
4.根据权利要求1所述的三烷基胺,其中R1为CH3或C2H5,且R2为碳水化合物或氨基酸。
5.根据权利要求1所述的三烷基胺,其中R5和R6为C3H7、C2H5、CH3或其混合物;并且其中R7为C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或其混合物。
6.根据权利要求1所述的三烷基胺,其中R5为CH3或C2H5。
7.根据权利要求1所述的三烷基胺,其中R6为CH3或C2H5。
8.根据权利要求1所述的三烷基胺,其选自4-乙基-N,N,2-三甲基辛-1-胺、4-乙基,2-甲基,N,N,-二甲基己-1-胺或2,4-二乙基,N,N,-二甲基辛-1-胺。
9.具有下式的羧基内铵盐:
Figure 511822DEST_PATH_IMAGE002
其中R5、R6和R7为C3H7、C2H5、CH3或H,其中R6和R7不能同时为H。
10.根据权利要求9所述的羧基内铵盐,其中R5为CH3或C2H5。
11.根据权利要求9所述的羧基内铵盐,其中R6为CH3或C2H5。
12.组合物,其包含权利要求9所述的羧基内铵盐。
13.产品,其包括包含权利要求9所述的羧基内铵盐的餐具清洁剂、车辆清洗清洁剂、洗发水、洁面乳、沐浴露;织物去污剂或织物清洗剂中的至少一种。
14.具有下式的羟基磺基内铵盐:
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中R5、R6和R7为C3H7、C2H5、CH3或H,其中R6和R7不能同时为H。
15.根据权利要求14所述的羟基磺基内铵盐,其中R5为CH3或C2H5。
16.根据权利要求14所述的羟基磺基内铵盐,其中R6为CH3或C2H5。
17.组合物,其包含权利要求14所述的羟基磺基内铵盐。
18.产品,其包括包含权利要求14所述的羟基磺基内铵盐的餐具清洁剂、车辆清洗清洁剂、洗发水、洁面乳、沐浴露;织物去污剂或织物清洗剂中的至少一种。
19.具有下式的N-烷基-N-葡糖胺:
Figure 960121DEST_PATH_IMAGE004
其中R5、R6和R7为C3H7、C2H5、CH3或H,且Z为在还原胺化反应中衍生自还原糖的多羟基烃基部分;
其中所述还原糖为葡萄糖、甘露糖、果糖、山梨糖、阿拉伯糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽酮糖、异麦芽酮糖、海藻酮糖、乳糖、甘油醛、半乳糖、木糖、核糖、纤维二糖、木二糖或其组合。
20.包含权利要求19所述的N-烷基-N-葡糖胺的产品,其选自涂料、墨水、粘合剂、农用配制物、润版液、光阻剂剥离剂和显影剂、洗发水和清洁剂、个人护理产品、皮肤清洗剂和清洗组合物。
21.具有下式的三烷基氧化胺:
Figure DEST_PATH_IMAGE005
其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种,或其混合物;以及
其中R5和R6不同时为H。
22.具有下式的三烷基氧化胺:
Figure 536596DEST_PATH_IMAGE006
其中R5和R6为C3H7,C2H5,CH3,或其混合物;以及
其中R7为C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或其混合物。
23.根据权利要求21所述的三烷基氧化胺,其中R6为C2H5。
24.根据权利要求21所述的三烷基氧化胺,其中R5和R6独立地为C2H5。
25.根据权利要求24所述的三烷基氧化胺,其为2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氧化胺。
26.根据权利要求22所述的三烷基氧化胺,其中R5为CH3。
27.根据权利要求26所述的三烷基氧化胺,其中R5为CH3和R6为C2H5。
28.根据权利要求27所述的三烷基氧化胺,其为4-乙基-N,N-2-三甲基辛基-1-氧化胺。
29.组合物,其包含至少一种权利要求21所述的三烷基氧化胺。
30.根据权利要求29所述的组合物,其包含至少一种非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或其混合物。
31.根据权利要求29所述的组合物,其包含基于等于100重量%的组合物的总重量的0.01重量%至30重量%的所述三烷基氧化胺。
32.根据权利要求29所述的组合物,其包含至少一种漂白化合物、过氧化氢化合物或其混合物。
33.根据权利要求29所述的组合物,其用于家庭护理产品、工业清洗剂、农用化学配制物、涂料、燃料处理剂、油清洗剂、油回收剂、油分散剂、消毒剂、水处理剂、漂白剂、清洁剂、去污剂、肥皂、油性污渍清洗剂、强力去油脂剂、软表面清洗剂或硬表面清洗剂。
34.根据权利要求29所述的组合物,其包括餐具清洁剂、厨房表面清洗剂、浴室表面清洗剂、室内装潢清洗剂、衣物去污剂、地毯清洗剂、地毯污点去除剂或衣物清洁剂。
35.用于制备权利要求21所述的三烷基氧化胺的方法,其包括在包含极性质子溶剂的溶剂体系中氧化支链C10-12N,N-二甲基烷基胺。
36.根据权利要求35所述的方法,其中所述溶剂体系包含醇和水。
37.根据权利要求36所述的方法,其中水与醇的体积比为1:1至10:1。
38.根据权利要求35所述的方法,其中使用约3:1至约1:1摩尔过氧化氢/摩尔叔胺的过氧化氢将所述支链C10-12N,N-二甲基烷基胺氧化成三烷基氧化胺。
39.具有下式的季铵化合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE007
其中R8为甲基、乙基、丁基或苄基,且X为卤离子或烷基硫酸根,
其中R5、R6和R7独立地为C3H7、C2H5、CH3或H中的至少一种;以及
其中R5和R6不同时为H。
40.具有下式的季铵化合物:
Figure 462963DEST_PATH_IMAGE008
其中R5和R6为C3H7,C2H5,CH3,或其混合物;以及
其中R7为C3H7、C2H5、CH3、H中的一种或其混合物。
41.根据权利要求40所述的季铵化合物,其中R6为C2H5。
42.根据权利要求40所述的季铵化合物,其中R5和R6独立地为C2H5。
43.根据权利要求40所述的季铵化合物,其中R5为CH3。
44.根据权利要求43所述的季铵化合物,其中R5为CH3,且R6为C2H5。
45.根据权利要求40所述的季铵化合物,其中R8为苄基或丁基。
46.权利要求40所述的季铵化合物,其中X-为卤离子。
47.权利要求46所述的季铵化合物,其选自N-苄基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-氯化铵或N-丁基-2,4-二乙基-N,N-二甲基辛基-1-溴化铵。
48.组合物,其包含权利要求1所述的季铵化合物。
49.包含权利要求48所述的季铵化合物的组合物,其中所述组合物不含与其它季铵化合物的混合物。
50.根据权利要求40所述的季铵化合物,其为消毒剂。
51.根据权利要求40所述的季铵化合物,当以小于200 ppm的浓度使用时,其具有抵抗至少一种选自革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌或酵母菌的微生物的最低致死浓度。
52.使用至少一种权利要求40所述的季铵化合物作为相转移催化剂的方法。
53.根据权利要求52所述的方法,其中所述至少一种季铵化合物在烯醛或醛的制备方法中用作相转移催化剂。
54.根据权利要求52所述的方法,其中烷基化剂选自C1-C4烷基氯、C1-C4烷基溴或C1-C4烷基碘、苄基氯、苄基溴或苄基碘中的至少一种或其混合物。
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