CN113166022A - 制备脂肪酰氯和n-酰基氨基酸盐的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备脂肪酰氯的方法。在随后的步骤中，脂肪酰氯可用于制备N‑酰基氨基酸盐。所述方法包括在脂肪酸与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯的胺催化反应中形成脂肪酰氯。制备N‑酰基氨基酸盐的方法还包括使脂肪酰氯与氨基酸或氨基乙烷磺酸反应。

Description

制备脂肪酰氯和N-酰基氨基酸盐的方法
发明领域
本发明涉及制备脂肪酰氯的方法。在随后的步骤中，所述脂肪酰氯可用于制备N-酰基氨基酸盐。该方法包括在脂肪酸与三氯化磷，亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯的胺催化反应中形成脂肪酰氯。制备N-酰基氨基酸盐的方法还包括使脂肪酰氯与氨基酸或氨基乙烷磺酸反应。
发明背景
N-酰基氨基酸盐在许多应用中被广泛用作表面活性剂。已知它们是用于个人护理应用的特别温和的阴离子表面活性剂。例如，表面活性剂例如月桂酰肌氨酸钠，肉豆蔻酰肌氨酸钠，椰油酰甘氨酸钠，椰油酰N-甲基牛磺酸钠在商业上用于洁面产品，沐浴露中，因为它们显示出良好的清洁能力，并且与其他阴离子表面活性剂相比对皮肤和头发更温和。烷酰基肌氨酸盐通常由于其抑菌活性而可用于漱口水和洁牙剂中。
在制造N-酰基氨基酸盐时，在Schotten Baumann条件下，脂肪酸或脂肪酸的混合物经由脂肪酰氯中间体与氨基酸的氨基官能团反应。脂肪酰氯与氨基酸之间的SchottenBaumann缩合反应通常在碱性水性条件下进行，任选地在包含有机溶剂和水的混合溶剂体系中进行(US 6,703,517，US 6,569,829和US 2005/0085651)。
该方法的中间体即脂肪酰氯，可以通过使脂肪酸与卤化试剂例如三氯化磷、光气或亚硫酰氯反应而制造。氯化反应通常由N,N-二甲基甲酰胺(DMF)催化。DMF或类似取代的甲酰胺可与酸的氯化中的实际催化物质COCl2或SOCl2(US 5,430,186；US 5,623,082；US 5,200,560；US 5,278,328和US 5,166,427)形成络合物(Vilsmeier络合物)。
该方法的缺点和复杂性归因于产品中存在深色的Vilsmeier络合物以及将所述络合物与产品完全分离的困难性。已经进行了许多为改善“相分离”，即，将络合物相与产物相分离的尝试。虽然通过允许各相分离可在反应完成时将大部分的Vilsmeier化合物和剩余的DMF分离出，但通过相分离或分馏/蒸馏将其完全除去，则必须进行额外的处理，且损失了有价值的产物的收率。使用其他甲酰胺和乙酰胺也会产生相同的问题。
另一个严重的问题是与甲酰胺，特别是DMF有关的毒性和健康危害。因此对于在个人护理应用中的使用，需要确保完全去除。因此，通过使用甲酰胺、乙酰胺或任何其他类似物作为催化剂，将脂肪酸用三氯化磷、光气或亚硫酰氯卤化而制成的脂肪酰氯，需要额外的纯化步骤，从而导致产率的显著损失，较高的能耗和导致生产率降低的较长的批处理周期时间。
尽管有本领域已知的方法，例如从EP 2 888 226 B1中已知的避免使用DMF作为催化剂的方法，但是这些方法在最终产物的纯度、转化率和颜色方面是不足的。
结果，需要显著改进脂肪酰氯的制造工艺，以改进产物质量和定量收率，提高产物纯度和转化率，改进产物的颜色性质，减少反应和批处理周期时间，并最小化由于纯化步骤而造成的产物损失。
本发明涉及生产高质量和定量产率的脂肪酰氯的方法。根据本发明的方法以显著减少的批处理时间，低能耗，最小浪费和高成本效益(低能耗，最少的纯化步骤)进行，并且是有效的(更快的催化速率)。根据本发明的方法进一步避免使用有毒的催化剂，并且适用于制备用于个人护理应用的表面活性剂。
发明概述
本发明涉及制备式R-COCl的脂肪酰氯的方法，其中R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基。
其中所述方法包括：
i.提供式R-COOH的脂肪酸，和
ii.使步骤i的脂肪酸在催化剂的存在下与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯反应，以形成式R-COCl的脂肪酰氯，其中催化剂为胺。
本发明进一步涉及制备式(I)的N-酰基氨基酸盐的方法
Figure BDA0003086352260000031
其中
R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基，
R1选自天然α-氨基酸的α-碳上的残基，
R2为H或碳原子数为1至4的烷基，
R3选自COOQ和CH2-SO3Q，并且
Q代表一种阳离子或两个或更多种不同的阳离子，
其中所述方法包括：
i.提供式R-COOH的脂肪酸，
ii.使步骤i的脂肪酸在催化剂的存在下与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯反应，以形成式R-COCl的脂肪酰氯，其中催化剂为胺；和
iii.使步骤ii的脂肪酰氯与式(II)的化合物反应
Figure BDA0003086352260000032
以形成式(I)的N-酰基氨基酸盐，其中步骤iii.在水中进行，并在提供阳离子Q的碱的存在下进行，
本发明进一步涉及制备个人护理组合物的方法，其包括：
A)根据本发明的方法制备式(I)的N-酰基氨基酸盐；和
B)将式(I)的N-酰基氨基酸盐配制入包含美容上可接受的载体和至少一种美容有益剂的组合物中以形成个人护理组合物。
本发明进一步涉及根据本发明的方法获得的式(I)的N-酰基氨基酸盐。
发明详述
本发明涉及制备式R-COCl的脂肪酰氯的方法，其中R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基，
其中所述方法包括：
i.提供式R-COOH的脂肪酸，和
ii.使步骤i的脂肪酸在催化剂的存在下与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯反应，以形成式R-COCl的脂肪酰氯，其中催化剂为胺。
本发明进一步涉及制备式(I)的N-酰基氨基酸盐的方法
Figure BDA0003086352260000041
其中
R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基，
R1选自天然α-氨基酸的α-碳上的残基，
R2为H或碳原子数为1至4的烷基，
R3选自COOQ和CH2-SO3Q，和
Q是一种阳离子或多于一种阳离子的组合，
其中所述方法包括：
i.提供式R-COOH的脂肪酸，
ii.使步骤i的脂肪酸在催化剂的存在下与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯反应，以形成式R-COCl的脂肪酰氯，其中催化剂为胺；和
iii.使步骤ii的脂肪酰氯与式(II)的化合物反应
Figure BDA0003086352260000051
以形成式(I)的N-酰基氨基酸盐，其中步骤iii.在水中进行，并且在提供阳离子Q的碱的存在下进行。
以下描述和优选实施方案，特别是关于化合物和方法步骤i.和ii.的，适用于并适合于制备脂肪酰氯的方法和制备式(I)的N-酰基氨基酸盐的方法。
式(I)
根据本发明形成的为式(I)的N-酰基氨基酸盐
Figure BDA0003086352260000052
R为具有6至30个碳原子，优选8至22个碳原子，更优选12至18个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子，优选8至22个碳原子，更优选12至18个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基。
R优选为直链的。
烷基或烯基可以衍生自天然存在的脂肪酸，例如以动物脂肪或植物油的形式。
不饱和烯基可以具有1至6个双键，优选1至3个双键，更优选1个双键或两个双键或三个双键。所述不饱和烯基优选衍生自油酸，蓖麻油酸，亚油酸，亚麻酸，桐酸(elaeostericacid)，二十碳烯酸，芥酸，二十二碳二烯酸和十一碳烯酸或其组合。
饱和烷基优选衍生自棕榈/棕榈仁油或椰子油。优选地，饱和烷基为偶数的。它们优选在辛酸(C8)至硬脂酸(C18)的范围内。具有更高碳数的脂肪酸(C18至C22)优选衍生自芥子油，桐油和菜籽油。可以优选的是，R衍生自月桂酸，十三烷酸，肉豆蔻酸，十五烷酸，棕榈酸，十七烷酸，硬脂酸或其组合。更优选地，R衍生自月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸和硬脂酸或其组合。
R1选自天然α-氨基酸的α-碳上的残基。
天然氨基酸是以下氨基酸：甘氨酸，丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，蛋氨酸，脯氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，精氨酸，赖氨酸，组氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，丝氨酸，苏氨酸，天冬酰胺和谷氨酰胺。
R1优选选自H、-CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3、-(CH2)2SCH3、-CH2SH,
Figure BDA0003086352260000061
-(CH2)3NHC(NH)(NH2)、-(CH2)4NH2、-CH2COOH、-(CH2)2COOH、-CH2OH、-CH(OH)CH3、-CH2CONH2、-(CH2)2CONH2。更优选地，R1为H。
Q是一种阳离子或多于一种阳离子的组合，优选为单价阳离子或多于一种单价阳离子的组合。根据本发明，Q可以例如选自碱金属阳离子和铵阳离子。优选的碱金属阳离子是Li+、Na+和K+。合适的铵阳离子可以为式[HNR2 3]+，其中各个R2彼此独立地选自H和具有1至6个碳原子的烷基，例如H，甲基和乙基，优选NH4 +。根据本发明的最优选的阳离子Q是Na+和K+。
步骤i.
根据本发明，在步骤i中提供式R-COOH的脂肪酸。其中，基团R如以上对于式(I)的化合物所定义的。
优选的不饱和脂肪酸是油酸，蓖麻油酸，亚油酸，亚麻酸，桐酸，二十碳烯酸，芥酸，二十二碳二烯酸和十一碳烯酸或其组合。
优选的饱和脂肪酸衍生自棕榈/棕榈仁油或椰子油。优选的饱和脂肪酸是偶数的。它们优选在辛酸(C8)至硬脂酸(C18)的范围内。具有更高碳数的脂肪酸(C18至C22)优选衍生自芥子油，桐油和菜籽油。例如，脂肪酸选自月桂酸，十三烷酸，肉豆蔻酸，十五烷酸，棕榈酸，十七烷酸，硬脂酸或其组合。更优选地，脂肪酸是月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸和硬脂酸或其组合。
步骤ii.
根据本发明，步骤i中提供的式R-COOH的脂肪酸在催化剂的存在下与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯反应，以形成式R-COCl的脂肪酰氯。
脂肪酰氯R-COCl的基团R如以上对于式(I)的化合物所定义的。
根据本发明，催化剂是胺。
适用于本发明的胺是具有伯氨基或仲氨基的化合物。胺可以任选地具有至少一个另外的官能团。
优选地，胺具有至少一个酸性官能团。根据本发明的酸性官能团包括酸基团和该基团的相应的去质子化形式，即其盐。例如，酸性官能团为羧酸基，基于硫的酸性基团，例如–SO3H，-SO2H，和基于磷的酸性基团，例如–PO3H2、-PO2H、-O–PO3H2、-O-PO2H、以及相应的盐，例如，-COOX、SO3X、SO2X、-PO3HX、-PO2X、-O-PO3HX、-O-PO2X，其中X为阳离子，优选选自碱金属阳离子，碱土金属阳离子和铵阳离子，更优选X为Q。根据本发明，具有氨基和羧酸官能团或其盐的胺是氨基酸。
氨基酸可以是天然和非天然氨基酸。天然氨基酸是以下氨基酸：丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，蛋氨酸，脯氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，精氨酸，赖氨酸，组氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，丝氨酸，苏氨酸，天冬酰胺和谷氨酰胺，均在α-碳上具有L立体化学，和甘氨酸。非天然氨基酸是不属于天然氨基酸类的氨基酸。优选的非天然氨基酸是天然氨基酸的D-异构体，或天然氨基酸的立体异构体的混合物。
优选地，步骤ii中使用的胺选自氨基酸和氨基乙烷磺酸。在步骤ii中使用的可以优选的胺是式(II)的化合物
Figure BDA0003086352260000081
其中R1，R2和R3如以上所定义。
根据本发明，优选在步骤ii.中使用的胺选自天然氨基酸，牛磺酸和N-甲基牛磺酸，及其盐。更优选地，步骤ii.中使用的胺选自甘氨酸，牛磺酸和N-甲基牛磺酸。
根据本发明，在所要求保护的方法的步骤ii.中使用的胺可以是两种或更多种胺的组合。优选地，所述胺是甘氨酸，牛磺酸，N-甲基牛磺酸，或其组合。例如，所述胺是甘氨酸和牛磺酸的组合，或甘氨酸和N-甲基牛磺酸的组合，或牛磺酸和N-甲基牛磺酸的组合，或甘氨酸、牛磺酸和N-甲基牛磺酸的组合。
根据本发明，优选在所述方法的步骤iii.中使用的式(II)的化合物与在步骤ii.中用作催化剂的胺相同。由此，可以进一步改进产物的纯度、颜色特性和产率中的至少一种。
该方法，特别是步骤ii.,是在不存在DMF，优选不存在甲酰胺和乙酰胺的情况下进行的。根据本发明，术语“不存在”某种化合物是指无意将所述化合物加入到所述方法中，而所述化合物可以在进行所述方法时作为中间体或副产物形成。在所述方法中，可能会形成痕量的甲酰胺和乙酰胺。优选地，基于脂肪酸的总重量，在所述方法中，在任何时间，包含不超过1重量％的甲酰胺和乙酰胺。例如，基于脂肪酸的总重量，在所述方法中，在任何时间，包含不超过1重量％或0.001至0.8重量％或0.01至0.5重量％或0.01至0.1重量％或0至0.1重量％或0至0.01重量％的甲酰胺和乙酰胺。优选地，术语“不存在”某种化合物是指在进行所述方法时，无意将所述化合物添加到所述方法中，并且不作为中间体或副产物形成。
步骤i.的脂肪酸通过用三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯处理将其转化为相应的酰氯。
根据本发明，基于脂肪酸的化学计量计，步骤ii.用至少过量5％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行。优选地，步骤ii.用过量5至25％，例如6至20％，或7至15％，更优选7至10％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行，百分比基于脂肪酸的化学计量计。
根据本发明，基于脂肪酸的总重量，步骤ii.在大于0.5％的催化剂的存在下进行。优选地，步骤ii.在大于0.5至10％的催化剂，例如1至7％，或2.1至5％，或2.3至4％，更优选2.5至3％的催化剂存在下进行，百分比基于脂肪酸的总重量。
根据本发明，用三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯卤化脂肪酸是在30℃至65℃的温度下，优选在40℃至65℃的温度下，更优选在50℃至60℃的温度下，最优选在55至60℃下进行的。高的反应温度(卤化温度)提供了快速的反应和批处理周期时间。所述方法是温度稳定的。
优选地，步骤ii.在30℃至65℃的温度下，用基于脂肪酸的总重量至少过量5％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，且在基于脂肪酸的总重量，大于0.5％的催化剂的存在下进行。
可以优选的是在较低的温度下，例如在20℃至50℃的温度下，或在25℃至40℃的温度下，将三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯添加到脂肪酸中。在这种情况下，优选仅在完全加入三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯之后，才将反应混合物加热至如上定义的卤化温度。
维持卤化温度直至反应完成。卤化的完成可以通过气相色谱法确定。
所述方法的步骤ii.优选在惰性气体条件下，例如在氮气或氩气覆盖层(blanket)下进行。
为了避免副反应，需要从反应体系中除去气态副产物HCl和SO2。例如，步骤ii.在惰性气体条件结合用于吸收HCl和SO2的净化系统下进行。随后还可以采用“闭环”技术，其中将SO2和HCl从反应混合物中分离出来并转化为SOCl2。
步骤iii。
根据本发明，步骤ii.的脂肪酰氯与式(II)的化合物反应以形成式(I)的N-酰基氨基酸盐。
步骤iii.中的反应是在Schotten-Baumann条件下进行的Schotten-Baumann反应。通常，Schotten-Baumann反应是胺与有机酰氯在水中并在碱的存在下生成相应酰胺的反应。因此，步骤iii.在水中并在碱的存在下进行。
在本发明的步骤iii.中使用的碱是提供Q作为阳离子的碱。所述碱可以选自水溶性无机碱和水溶性有机胺碱。合适的碱是例如碱金属和碱土金属的氢氧化物，碱金属和碱土金属的碳酸盐，和胺；例如碱金属氢氧化物，碱金属碳酸盐，和胺。优选的碱金属氢氧化物是LiOH、NaOH和KOH。优选的碱金属碳酸盐是Li2CO3、Na2CO3和K2CO3。优选的胺为式N(R2)3，其中R2彼此独立地选自H和具有1至6个碳原子的烷基，例如NH3、NMe3、和NEt3，优选NH3。根据本发明，优选的碱为碱金属氢氧化物，更优选为NaOH，KOH或其组合。
在步骤iii.中使用的式(II)的化合物中
Figure BDA0003086352260000111
R1，R2和R3如上所定义。
因此步骤iii.中使用的合适的式(II)化合物是氨基酸和氨基乙烷磺酸，例如天然氨基酸和非天然氨基酸，牛磺酸和N-甲基牛磺酸。天然氨基酸是以下氨基酸：丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，蛋氨酸，脯氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，精氨酸，赖氨酸，组氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，丝氨酸，苏氨酸，天冬酰胺和谷氨酰胺，均在α-碳上具有L-立体化学和甘氨酸。适用于本发明的非天然氨基酸选自在α-碳上具有D-立体化学的相应氨基酸，即D-丙氨酸，D-缬氨酸，D-亮氨酸，D-异亮氨酸，D-蛋氨酸，D-脯氨酸，D-半胱氨酸，D-苯丙氨酸，D-酪氨酸，D-色氨酸，D-精氨酸，D-赖氨酸，D-组氨酸，D-天冬氨酸，D-谷氨酸，D-丝氨酸，D-苏氨酸，D-天冬酰胺和D-谷氨酰胺。在本发明的步骤iii.中，也可以使用式(II)化合物的组合，例如氨基酸和氨基乙烷磺酸的组合。根据本发明，优选在步骤iii.中使用的式(II)的化合物是甘氨酸，牛磺酸或N-甲基牛磺酸。
同样优选的是，在步骤iii.中使用两种或更多种式(II)的化合物的组合，例如，使用两种或更多种氨基酸的组合，氨基酸和氨基乙烷磺酸的组合，或两种或更多种氨基乙烷磺酸的组合。例如，在步骤iii.中使用两种或更多种天然氨基酸，非天然氨基酸，牛磺酸，N-甲基牛磺酸的组合。优选地，在步骤iii.中使用甘氨酸，牛磺酸，N-甲基牛磺酸或其两种或更多种的组合。
根据本发明，脂肪酰氯与氨基酸的摩尔比可以在1：1至1：1.1的范围内。摩尔比可以优选在1：1至1：1.05的范围内，更优选在1：1至1：1.03的范围内。
根据本发明，步骤iii.可以在pH 9至13下进行。优选pH在10至13，更优选12至13的范围内。步骤iii.也可以优选在pH 10至11，例如10.3至10.6下进行。
根据本发明，步骤iii.可以在25至50℃的温度下进行，优选在30℃至35℃的温度下进行。
步骤iii中使用的化合物可以以任何顺序组合。可以优选的是将氨基酸溶解在水和碱中，并将脂肪酰氯加入到氨基酸溶液中。优选地，在搅拌的同时将脂肪酰氯逐渐添加到氨基酸溶液中。
根据本发明，优选所述方法在不存在有机溶剂的情况下进行。
本发明进一步涉及制备个人护理组合物的方法。所述方法包括A)制备式(I)的N-酰基氨基酸盐，和B)将式(I)的N-酰基氨基酸盐配制入包含美容上可接受的载体以及至少一种美容有益剂的组合物中以形成个人护理组合物。
步骤A)，即制备式(I)的N-酰基氨基酸盐，是根据上述方法。所描述的优选实施方案也适用。
通过根据本发明的制备式(I)的N-酰基氨基酸盐的方法，可以制备具有低副产物(例如脂肪酸盐)含量的式(I)的N-酰基氨基酸盐的高浓度含盐溶液，其是单相的，并且在40℃时粘度低。由于无需进行任何分离步骤，因此该溶液易于处理且具有成本效益。此外，不需要必须被去除并且可以被处置的有机反应溶剂。
该溶液包含如上定义的式(I)的N-酰基氨基酸盐，一种或多种式QCl的化合物，其中Q如对于式(I)所定义的，任选地一种或多种式R-COOQ的脂肪酸盐，其中R和Q如对于式(I)所定义的，和水。优选地，所述溶液不含有机溶剂。优选地，式(I)的N-酰基氨基酸盐的含量为溶液总重量的20至30重量％，例如23至27重量％。优选地，QCl的含量为溶液总重量的1至8重量％，例如2至7重量％或4至6重量％。优选地，脂肪酸的含量为溶液总重量的0至3重量％，例如0.01至2％或0.1至1.5％。
步骤B)包括将式(I)的N-酰基氨基酸盐配制入包含美容上可接受的载体和至少一种美容有益剂的组合物以形成个人护理组合物。配制个人护理组合物的方法是技术人员通常已知的。配制个人护理组合物的任何已知方法都是合适的，例如，通过搅拌将各组分混合。
个人护理组合物是旨在局部施用于皮肤或头发的组合物。它们可以是免洗型配方(即其中将产品局部施用于皮肤或头发上并放置一段时间)，也可以是漂洗型配方(即其中将产品局部施用于皮肤或头发上，然后用水在几分钟之内从皮肤或头发上冲洗掉，或者用沉积有一部分组合物的基质将其擦掉)。美容上可接受的载体和美容有益剂是技术人员通常已知的。任何已知的美容上可接受的载体都适用于本发明，例如水。美容有益剂可以是对消费者的皮肤和/或头发有益处的化合物。这样的益处可能是清洁、护理或美学上的益处，
本发明进一步涉及根据本发明的方法获得的式(I)的N-酰基氨基酸盐。
获得式(I)的N-酰基氨基酸盐的方法是根据上述方法。所述方法和式(I)的N-酰基氨基酸盐的所描述的优选实施方案也适用。
方法
气相色谱法
将1g样品转移到装有5mL二氯甲烷的10mL容量瓶中。然后在容量瓶中装入二氯甲烷。将样品注入气相色谱仪：
仪器：Agilent的7890系列气相色谱仪
色谱柱：DB-5毛细管色谱柱，30m，内径0.32mmm，膜厚0.5μm
烘箱温度：120℃-保持2分钟-以10℃/min的速率加热到260℃-保持15分钟
进样口温度：270℃
探测器温度：270℃
检测器：火焰电离检测器(FID)
载气：氮气
分配比例：1：25
进样量：1μL
补充气体：氮气
燃烧气体：氢气和空气
实施例
根据实施例Ex 1至Ex 4，月桂酸在表1所示的条件下，在甘氨酸存在下与亚硫酰氯(TC)反应。
根据实施例CE 1，月桂酸在表1所示的条件下，在DMF存在下与亚硫酰氯(TC)反应。
根据CE 2，月桂酸在表1所示的条件下，在作为催化剂的N-月桂酰甘氨酸月桂酸酐(酸酐)存在下与亚硫酰氯(TC)反应。
根据CE 3，月桂酸在表1所示的条件下，在N-月桂酰甘氨酸月桂酸酐存在下与亚硫酰氯(TC)反应。根据CE3，使用月桂酰甘氨酸钠原位生成N-月桂酰甘氨酸月桂酸酐。
CE 1-3是比较例。
量以克为单位，百分数以月桂酸的重量计，温度以℃为单位。
表1
Figure BDA0003086352260000141
Figure BDA0003086352260000151
1+：APHA颜色小于185；-：APHA颜色超过185；APHA颜色根据ASTM D1209确定
所述方法是温度稳定的。在较高的反应温度(例如55或60℃)下，周期时间比在室温(25℃)下的更快，同时获得相当的或者甚至更好的转化率和纯度。当附加化合物的量从CE2和CE3中的0.3％增加至Ex1-4中的1-3％时，反应时间缩短，颜色改进，纯度和转化率增加。
结果表明，当用甘氨酸替代DMF时，可实现高纯度的产物。同时，对于Ex1-4，实现了非常好的产物颜色性能。相反，CE1的产物(其经由深色的与DMF的Vilsmeier络合物形成)要颜色深得多。
结果表明，与CE2和CE3中所用相比，当在更高的反应温度下，以更高的亚硫酰氯过量和更高的附加组分量进行反应时，式(I)产物的纯度得到了显著改进，同时实现期望的颜色性能。
本发明的优选实施方案
A.制备式R-COCl的脂肪酰氯的方法，其中R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基，
其中所述方法包括：
i.提供式R-COOH的脂肪酸，和
ii.使步骤i的脂肪酸在催化剂的存在下与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯反应，以形成式R-COCl的脂肪酰氯，其中所述催化剂为胺。
B.实施方案A的方法，其中所述胺选自氨基酸和氨基乙烷磺酸。
C.实施方案A或B任一者的方法，其中所述胺为甘氨酸，牛磺酸或N-甲基牛磺酸。
D.前述实施方案任一者的方法，其中基于脂肪酸的化学计量计，步骤ii.用过量至少5重量％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行。
E.前述实施方案任一者的方法，其中基于脂肪酸的化学计量计，步骤ii.用过量5至25％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行。
F.前述实施方案任一者的方法，其中基于脂肪酸的化学计量计，步骤ii.用过量7至10％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行。
G.前述实施方案任一者的方法，其中基于脂肪酸的总重量，步骤ii.在0.5重量％至10重量％的催化剂的存在下进行。
H.前述实施方案任一者的方法，其中基于脂肪酸的总重量，步骤ii.在2.5重量％至3重量％的催化剂的存在下进行。
I.前述实施方案任一者的方法，其中步骤ii.在25℃至65℃，优选30℃至40℃的温度下进行。
J.前述实施方案任一者的方法，其中所述方法在不存在甲酰胺和乙酰胺的情况下进行。
K.前述实施方案任一者的方法，其中R为衍生自月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，棕榈油，棕榈仁油或椰子油的烷基基团或烯基基团。
L.制备式(I)的N-酰基氨基酸盐的方法：
Figure BDA0003086352260000171
其中
R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基，
R1选自天然α-氨基酸的α-碳上的残基，
R2为H或碳原子数为1至4的烷基，
R3选自COOQ和CH2-SO3Q，和
Q是一种阳离子或多于一种阳离子的组合，
其中所述方法包括根据前述实施方案任一者的制备式R-COCl的脂肪酰氯的方法，还包括：
iii.使步骤ii.的脂肪酰氯与式(II)的化合物反应
Figure BDA0003086352260000172
以形成式(I)的N-酰基氨基酸盐，其中步骤iii.在水中进行，并且在提供阳离子Q的碱的存在下进行。
M.实施方案L的方法，其中所述式(II)的化合物选自天然和非天然氨基酸，以及氨基乙烷磺酸。
N.实施方案L或M中任一者的方法，其中所述式(II)的化合物为甘氨酸，牛磺酸或N-甲基牛磺酸。
O.实施方案L至N中任一者的方法，其中所述式(II)的化合物与所述步骤ii.中使用的催化剂相同。
P.实施方案L至O中任一者的方法，其中所述方法在不存在甲酰胺和乙酰胺的情况下进行。
Q.实施方案L至P中任一者的方法，其中R为衍生自月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，棕榈油，棕榈仁油或椰子油的烷基或烯基基团。
R.实施方案L至Q中任一者的方法，其中Q为Na+，K+或其组合。
S.实施方案L至R中任一者的方法，其中R1为H。
T.实施方案L至S中任一者的方法，其中R2为H。
U.实施方案L至T中任一者的方法，其中R3为COOQ。
V.实施方案L至U中任一者的方法，其中R1为H，R2为H，并且R3为COOQ。
W.实施方案L至V中任一者的方法，其中步骤iii.中使用的碱是氢氧化钠，氢氧化钾，或其组合。
X.实施方案L至W中任一者的方法，其中脂肪酰氯与式(II)的化合物的摩尔比在1：1至1：1.1的范围内。
Y.实施方案L至X中任一者的方法，其中步骤iii.在pH 9-13下进行。
Z.实施方案L至Y中任一者的方法，其中步骤iii.在25至50℃的温度下进行。
AA.制备个人护理组合物的方法，其包括：
A)根据实施方案L至Z中任一者制备式(I)的N-酰基氨基酸盐；和
B)将式(I)的N-酰基氨基酸盐配制入包含美容上可接受的载体以及至少一种美容有益剂的组合物中以形成个人护理组合物。
BB.由根据实施方案L至Z中任一者的方法获得的式(I)的N-酰基氨基酸盐。

Claims (28)

1.制备式R-COCl的脂肪酰氯的方法，其中R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基，
其中所述方法包括：
i.提供式R-COOH的脂肪酸，和
ii.使步骤i的脂肪酸在催化剂的存在下与三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯反应，以形成式R-COCl的脂肪酰氯，其中所述催化剂为胺。
2.权利要求1所述的方法，其中所述胺选自氨基酸和氨基乙烷磺酸。
3.权利要求1或2任一项所述的方法，其中所述胺为甘氨酸，牛磺酸或N-甲基牛磺酸。
4.前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于脂肪酸的化学计量计，步骤ii.用过量至少5重量％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行。
5.前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于脂肪酸的化学计量计，步骤ii.用过量5至25％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行。
6.前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于脂肪酸的化学计量计，步骤ii.用过量7至10％的三氯化磷、亚硫酰氯或光气，优选亚硫酰氯进行。
7.前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于脂肪酸的总重量，步骤ii.在0.5重量％至10重量％的催化剂的存在下进行。
8.前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于脂肪酸的总重量，步骤ii.在2.5重量％至3重量％的催化剂的存在下进行。
9.前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤ii.在25℃至65℃，优选30℃至40℃的温度下进行。
10.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法在不存在甲酰胺和乙酰胺的情况下进行。
11.前述权利要求中任一项所述的方法，其中R为衍生自月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，棕榈油，棕榈仁油或椰子油的烷基基团或烯基基团。
12.制备式(I)的N-酰基氨基酸盐的方法
Figure FDA0003086352250000021
其中
R为具有6至30个碳原子的直链或支链的饱和烷基，或具有6至30个碳原子的直链或支链的单或多不饱和烯基，
R1选自天然α-氨基酸的α-碳上的残基，
R2为H或碳原子数为1至4的烷基，
R3选自COOQ和CH2-SO3Q，和
Q是一种阳离子或多于一种阳离子的组合，
其中所述方法包括根据前述权利要求中任一项所述的制备式R-COCl的脂肪酰氯的方法，还包括：
iii.使步骤ii.的脂肪酰氯与式(II)的化合物反应
Figure FDA0003086352250000031
以形成式(I)的N-酰基氨基酸盐，其中步骤iii.在水中进行，并且在提供阳离子Q的碱的存在下进行。
13.权利要求12所述的方法，其中所述式(II)的化合物选自天然和非天然氨基酸，以及氨基乙烷磺酸。
14.权利要求12或13中任一项所述的方法，其中所述式(II)的化合物为甘氨酸、牛磺酸或N-甲基牛磺酸。
15.权利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述式(II)的化合物与所述步骤ii.中使用的催化剂相同。
16.权利要求12至15中任一项所述的方法，其中所述方法在不存在甲酰胺和乙酰胺的情况下进行。
17.权利要求12至16中任一项所述的方法，其中R为衍生自月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，棕榈油，棕榈仁油或椰子油的烷基基团或烯基基团。
18.权利要求12至17中任一项所述的方法，其中Q为Na+，K+或其组合。
19.权利要求12至18中任一项所述的方法，其中R1为H。
20.权利要求12至19中任一项所述的方法，其中R2为H。
21.权利要求12至20中任一项所述的方法，其中R3为COOQ。
22.权利要求12至21中任一项所述的方法，其中R1为H，R2为H，并且R3为COOQ。
23.权利要求12至22中任一项所述的方法，其中步骤iii.中使用的碱是氢氧化钠，氢氧化钾，或其组合。
24.权利要求12至23中任一项所述的方法，其中脂肪酰氯与式(II)的化合物的摩尔比在1：1至1：1.1的范围内。
25.权利要求12至24中任一项所述的方法，其中步骤iii.在pH9-13下进行。
26.权利要求12至25中任一项所述的方法，其中步骤iii.在25至50℃的温度下进行。
27.制备个人护理组合物的方法，其包括：
A)根据权利要求12至26中任一项制备式(I)的N-酰基氨基酸盐，和
B)将式(I)的N-酰基氨基酸盐配制入包含美容上可接受的载体以及至少一种美容有益剂的组合物中以形成个人护理组合物。
28.由根据权利要求12至26中任一项所述的方法获得的式(I)的N-酰基氨基酸盐。
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