CN1141624A - 用于清洁剂组合物的牛磺酸衍生物 - Google Patents

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Abstract

式(1和4)代表的牛磺酸衍生物以及包含该牛磺酸衍生物的清洁剂组合物，其中R是含5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此相同或不同，各自独自地是氢原子、碱金属原子、1/2(碱土金属原子)、铵基等，它们具有优异的发泡能力、去污能力及使用舒适性、可漂清性、安全性及生物降解能力，且被用作头发、身体和餐具的清洁剂。

Description

用于清洁剂组合物的牛磺酸衍生物
发明背景
发明领域
本发明涉及新的牛磺酸衍生物，其生产方法，和含有该牛磺酸衍生物的清洁剂组合物。另外，本发明涉及在合成上述牛磺酸衍生物中用作中间体而且本身可作为清洁剂使用的其它牛磺酸衍生物，本发明还涉及它们的生产方法和含有这种牛磺酸衍生物的清洁剂组合物。本发明还涉及用该牛磺酸衍生物洗头发或皮肤的方法。
背景讨论
近几年，人们要求用作清洁剂的表面活性剂具有良好的性质如生物降解能力，对皮肤、眼睛和头发安全，发泡能力，使用舒适性，和可漂洗性以及表面活性。酰化的氨基酸表面活性剂，咪唑啉表面活性剂，烷基磷酸盐，糖类表面活性剂如烷基糖苷作为满足以上要求的表面活性剂已经被广泛使用。
通常，这些表面活性剂是昂贵的，而且在作为清洁剂使用时特别重要的发泡能力和去污能力方面是不能令人满意的，但是这些表面活性剂的其他性质如安全性是良好的。因此，这些表面活性剂本身很少单独用作清洁剂如身体清洁剂和洗发剂的主要成份。这些表面活性剂通常与常见的阴离子表面活性剂如烷基硫酸盐，烷基醚硫酸盐和脂肪酸皂一起使用。因此，在该领域中人们强烈要求开发出一种清洁剂，它具有低成本，良好的发泡能力和去污能力，使用舒适性和确保高度安全。
发明概要
因此，本发明的目的之一是提供新的表面活性剂。
本发明的另一目的是提供具有良好的生物降解能力，对皮肤、眼睛和头发的安全性，使用舒适性，良好的发泡能力、可漂洗性和表面活性的表面活性剂。
本发明的另一目的是提供生产该表面活性剂的新方法。
本发明的另一目的是提供制备该表面活性剂的新的中间体。
本发明的另一目的是提供含有该表面活性剂的新的组合物。
本发明的另一目的是提供用该组合物洗头发或皮肤的新方法。
本发明的另一目的是提供用该表面活性剂洗头发或皮肤的新方法。
这些和其他目的将在下列的详细描述中变得明显，并且根据本发明人的发现已经得以实现，该发现即为具有磺酸基和羧基作为离子基团和由牛磺酸衍生得到的酰胺类阴离子表面活性剂具有良好的发泡性、去污能力、可漂洗性、安全性和生物降解能力并且使用舒适。
因此，本发明提供了用下列式(1)表示的牛磺酸衍生物，其可以以低成本得到，具有良好的发泡能力和去污能力，并且使用舒适和确保高度安全，本发明还提供了生产该衍生物的方法。其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2可以彼此相同或不同，分别是氢，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四烷醇基铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基团具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
而且，本发明提供了用下列式(4)，(5)和(6)表示的牛磺酸衍生物及其生产方法：和
Figure A9519174500112
和
Figure A9519174500121
其中R，M1和M2分别如上述定义。
用上面的式(4)、(5)和(6)表示的牛磺酸衍生物可作为生产用上面的式(1)表示的牛磺酸衍生物的中间体使用。
另外，本发明提供了含有用上面的式(1)或(4)表示的牛磺酸衍生物的清洁剂组合物。
此外，本发明提供了一种洗头发或皮肤的方法，该方法包含将头发或皮肤与含有用上面的式(1)或(4)表示的牛磺酸衍生物的组合物接触，本发明还提供了一种洗头发或皮肤的方法，该方法包括使用用上面的式(1)表示的牛磺酸衍生物。
已知酰基甲基牛磺酸[RCON(CH3)(CH2)2SO3Na，其中R是，例如，用式：CH3(CH2)10-表示的基团]可以用作头皮和头发的清洁剂〔参见Kiyoshi Miyazawa等，Yukagaku(Oil Chemistry)，Vol.38，No.4，第297页(1989)〕。但是，本发明牛磺酸衍生物的化学结构与上面的酰基甲基牛磺酸的结构不同。优选实施方案的详细描述
在式(1)和(4)中，R是具有5至21个碳原子，优选7至19个碳原子，更优选9至13个碳原子的直链或支链烷基或链烯基。上述烷基和链烯基的具体实例包括正戊基，正庚基，正壬基，正十一碳烷基，正十三碳烷基，正十五碳烷基，正十七碳烷基，甲基十六碳烷基和十七碳烯基。其中，正壬基，正十一碳烷基和正十三碳烷基是优选的。
在式(1)，(4)，(5)和(6)中，M1和M2可以彼此相同或不同，分别是氢原子、碱金属，1/2(碱土金属)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四烷醇基铵基，在N-烷基中有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸(谷氨酰胺，精氨酸，组氨酸或赖氨酸)。其中，氢原子，钠原子，钾原子，铵基，三乙醇铵基，二乙醇铵基和单乙醇铵基是优选的，特别优选氢原子，钠原子，钾原子和铵基。
下列化合物和它们的盐在用上面的式(1)表示的本发明的牛磺酸衍生物中是优选的。
用式(1)表示的本发明牛磺酸衍生物(以后简单地称为“牛磺酸衍生物(1)”)可以经过下列合成路线合成。其中R，M1和M2分别如上述定义。
牛磺酸衍生物(1)可以容易通过，例如，下列的方法1或2生产。(方法1)
将用式(2)表示的牛磺酸或其盐(以后简单地称为“牛磺酸或其盐(2)”)与丙烯腈反应由此得到用式(5)表示的牛磺酸衍生物(以后简单地称为“牛磺酸衍生物(5)”)。然后，将牛磺酸衍生物(5)与用式(7)RCOX(7)(以后简单地称为“酰化试剂(7)”)表示的酰化试剂反应，其中R如上述定义和X表示的氯原子、羟基、用式RCOO-〔其中R如上述定义〕表示的基团或用R’O-(其中R’表示(C1-4)低级烷基)表示的基团，优选将牛磺酸衍生物(5)与用式(3)表示的酰氯(以后简单地称为“酰氯(3)”)反应以确保高的反应速率从而得到用式(4)表示的牛磺酸衍生物(以后简单地称为“牛磺酸衍生物(4)”)。将由此得到的牛磺酸衍生物(4)的氰基水解，该水解优选在碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物存在下进行。接着任选地进行盐交换。(方法2)
根据与方法1中相同的方式制备牛磺酸衍生物(5)。将由此得到的牛磺酸衍生物(5)的氰基水解，该水解优选在碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物中进行，接着任选地进行盐交换，由此得到用式(6)表示的牛磺酸衍生物(以后简单地称为“牛磺酸衍生物(6)”)。将由此得到的牛磺酸衍生物(6)与酰化试剂(7)反应，优选与酰氯(3)反应。
本发明中使用的酰氯(3)不受限制，只要它是用式(3)表示的化合物。其实例包括己酰氯，辛酰氯，癸酰氯，十二酰氯，十四酰氯，十六酰氯，十八酰氯，异硬脂酰氯和油酰氯。其中，癸酰氯，十二酰氯和十四酰氯是优选的。这些酰氯容易从其相应的脂肪酸根据任何常规的方法，如光气法和三氯化磷法生产。虽然所生产的酰氯可以原样使用，但是，根据质量要求，在使用之前可以将其蒸馏。
在本发明上面提到的方法1中，将1当量牛磺酸或其盐(2)与0.5至10，优选0.75至5当量的丙烯腈反应，该反应在10至100℃，优选在20至75之间的适当温度下，在水存在下进行1至20小时，优选2至10小时。由此得到牛磺酸衍生物(5)。在该反应中，优选将丙烯腈逐渐加入反应体系中以提高产率。
然后，将1当量得到的牛磺酸衍生物(5)与0.8至1.5，优选0.9至1.2当量的酰氯(3)反应，反应在0至100℃，优选10至50℃之间的适当温度下，在水和必要时一种极性溶剂如丙酮，甲醇，乙醇和异丙醇存在下进行1至20小时，优选2至10小时。由此得到牛磺酸衍生物(4)。在该反应中，优选使用碱性物质如氢氧化钠，氢氧化钾和氨水中和产生的氯化氢。
然后，将1当量得到的牛磺酸衍生物(4)与优选1至2当量的碱金属氢氧化物，如氢氧化钠和氢氧化钾，或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钙反应，反应在40至100℃之间的适当温度下在水和必要时一种极性溶剂如丙酮，甲醇，乙醇和异丙醇存在下进行1至100小时，优选2至50小时，同时通过将反应混合物蒸馏除去产生的氨。该反应之后任选地进行盐交换。由此得到牛磺酸衍生物(1)。
在含有根据上述方法得到的牛磺酸衍生物(1)的反应混合物中，含有不同于牛磺酸衍生物(1)的碱金属盐和碱土金属盐，脂肪酸，烷酰基牛磺酸，等等。虽然反应混合物可以根据用途就这样使用，但是必要时可以将其经过电渗析，溶剂提取和/或重结晶以得到高度纯化的产物。可以将酸性物质如盐酸和磷酸加入到得到的牛磺酸衍生物(1)中以调节其pH值至所需pH值。
在本发明的方法2中，将1当量根据与上述方法1中描述的相同方式得到的牛磺酸衍生物(5)与优选1至2当量的碱金属氢氧化物，如氢氧化钠和氢氧化钾，或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钙，在40至100℃之间的适当温度下反应，该反应在水和必要时一种极性溶剂如丙酮，甲醇，乙醇和异丙醇存在下进行1至100小时，优选2至50小时。反应之后任选地进行盐交换。由此得到牛磺酸衍生物(6)。优选在进行上述反应的同时，通过将反应混合物蒸馏除去产生的氨。
然后，将1当量得到的牛磺酸衍生物(6)与0.8至1.5，优选0.9至1.2当量的酰氯(3)反应，反应在0至100℃，优选在20至50℃之间的适当温度下，在水和必要时一种极性溶剂，如丙酮，甲醇，乙醇和异丙醇存在下进行1至20小时，优选2至10小时，同时用碱性物质如氢氧化钠，氢氧化钾和氨水中和产生的氯化氢。由此得到牛磺酸衍生物(1)。
由方法2得到的含有牛磺酸衍生物(1)的反应混合物，如方法1得到的含有牛磺酸衍生物(1)的反应混合物那样，可以根据上述方法提纯和/或调节pH值。
本发明的牛磺酸衍生物(1)是新的化合物，具有作为身体清洁剂或洗发剂的表面活性剂的良好性质，并且其刺激性低。因此，本发明的牛磺酸衍生物适用于制备用于清洗身体和头发等的清洁剂组合物。
同样，本发明的牛磺酸(4)，(5)和(6)是新化合物。它们可作为合成牛磺酸衍生物(1)的中间体使用。尤其是，牛磺酸衍生物(4)本身具有作为身体清洁剂或洗发剂的表面活性剂的良好性质，并且其刺激性低。因此，本发明的牛磺酸衍生物(4)适用于制备用于清洗身体和头发等的清洁剂组合物。
本发明的清洁剂组合物含有牛磺酸衍生物(1)或(4)。其数量优选占总组合物重量的0.5％至70％，更优选5％至50％。该组合物一般也应含有水。
本发明的清洁剂组合物可以含有身体和头发清洁剂的其他常见组分，只要该组分的存在对本发明的效果没有不利影响。这些其他组分的实例包括阴离子表面活性剂如酰基牛磺酸盐、酰基甲基牛磺酸盐、脂肪酸皂、C8-22烷基硫酸盐和C8-22烷基磷酸盐，非离子表面活性剂如聚氧乙烯C8-22烷基醚、聚氧丙烯C8-22烷基醚、脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸单乙醇酰胺和脱水山梨醇酯，两性表面活性剂如月桂基二甲基乙酸甜菜碱，阳离子表面活性剂，硅氧烷衍生物，水溶性阳离子聚合物，湿润剂，消毒剂，乳化剂和香料。
本发明的组合物可以用于洗涤头发和/或身体以及物品如餐具。在该方法中，将本发明的组合物施用于头发，皮肤或物品上足够长时间以便进行头发、皮肤或物品的清洗，然后用水漂洗头发，皮肤或物品。尽管头发和皮肤优选是人的，但本发明组合物也可以用于洗涤动物如猫和狗等的毛发或皮肤。
换句话说，本发明包括洗涤头发或皮肤的方法，该方法包含将所说的头发或皮肤与上述本发明的组合物接触，换言之，洗涤头发或皮肤的方法包含使用上述本发明的牛磺酸衍生物(1)或(4)。
本发明的其他特征在下列列举实施方案的描述过程中会变得明显，这些实施方案是用于说明本发明而不是用于限制本发明。
                        实施例
除非另有说明，下列实施例中给出的所有百分比是重量百分比。实施例1氰乙基牛磺酸钾盐
将500ml去离子水放入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的2升圆底烧瓶中，向其中加入250.0g(2.0mol)牛磺酸和112.2g(2.0mol)氢氧化钾并让其溶解。将烧瓶中的物料温度升至约50℃，然后用约1小时向其中滴入106.0g(2.0mol)丙烯腈并且同时搅拌。在滴加过程中，由于有反应热，物料温度会升高，但是直到滴加完全时温度被保持在约60℃。在滴加完全之后，将反应混合物在60℃继续搅拌1小时。之后，通过减压蒸馏除去溶剂由此得到残余物(白色固体)。将残余物在干燥器中干燥。由此得到408.5g氰乙基牛磺酸的钾盐(产率：99.1％)。其红外吸收光谱如下：红外吸收光谱(KBr压片方法)
3100-2000(N-H拉伸振动)，
2254(C≡N拉伸振动)，
1190，1055(S＝0拉伸振动)cm-1实施例2N-月桂酰-N-氰乙基牛磺酸钾盐
将405.5g(1.98mol)在实施例1中合成的氰乙基牛磺酸的钾盐溶于2升去离子水中。将得到的水溶液放入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的5升圆底烧瓶中，然后将437.5g(2.0mol)月桂酰氯在搅拌条件下用约2小时加入到该水溶液中。在滴加过程中，随着反应的进行生成了作为副产物的氯化氢并因此降低了反应体系的pH值。因此，将20％的氢氧化钾水溶液与月桂酰氯一起加入其中以保持反应体系的pH为碱性。在滴加月桂酰氯和氢氧化钾水溶液过程中将反应体系的温度保持在20℃至30℃。在滴加月桂酰氯和氢氧化钾水溶液过程中反应体系的粘度增加，因此向反应体系中加入1升去离子水和500ml丙酮作为溶剂。滴加完全之后，将反应混合物在25℃继续搅拌约2小时。之后，在减压下经蒸馏除去溶剂由此得到774.9gN-月桂酰-N-氰乙基牛磺酸的钾盐(产率：98.0％)。其红外吸收光谱如下：红外吸收光谱(KBr压片方法)
2926，2860(C-H拉抻振动)，
2254(C≡N拉抻振动)，
1632(C＝0拉抻振动)，
1191，1047(S＝0拉抻振动)cm-1。实施例3N-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸钾盐
将约3升去离子水放入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的5升圆底烧瓶中。向其中加入770g(1.93mol)在实施例2中合成的N-月桂酰-N-氰乙基牛磺酸的钾盐和134.7g(2.4mol)氢氧化钾并让其溶解。将水溶液的温度升至95℃，在氮气流下继续进行搅拌约15小时，同时除去产生的氨气进行反应。反应完全之后，将烧瓶中的物料冷却至室温，然后向其中加入5％的盐酸溶液以调节物料的pH至2。将得到的混合物在室温下静止放置约1小时，经过滤回收沉淀的白色结晶。将由此得到的结晶溶于热乙醇中进行重结晶。将得到的白色结晶在减压下干燥由此得到628.9g N-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸的单钾盐(分离产率：78.0％)。其红外吸收光谱，1H-NMR光谱和元素分析结果如下。红外吸收光谱(KBr压片方法)
2926，2860(C-H拉伸振动)，
1728，1617(C＝0拉伸振动)，
1194，1056(S＝0拉伸振动)cm-1 1H-NMR光谱(在D2O)中
Figure A9519174500191
     a：0.60ppm(t，3H)，b：1.02ppm(m，16H)，
     c：1.32ppm(m，2H)，d：2.12ppm(t，2H)，
     e：2.41ppm(t，2H)，f：2.87ppm(t，2H)，
     g：3.41ppm(m，4H)元素分析(C17H32O6NSK＝417.59)
计算值(％)    C48.90，H7.72，O22.99，N3.35
测定值(％)    C48.79，H7.73，O23.05，N3.34实施例4N-羧乙基牛磺酸二钠盐
将300ml去离子水放入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的3升圆底烧瓶中。向其中加入125.0g(1.0mol)牛磺酸和40.g(1.0mol)氢氧化钠并让其溶解。将烧瓶中的物料的温度升至约50℃，然后用约1小时向其中滴加53.0g(1.0mol)丙烯腈并且同时搅拌。在滴加过程中，由于反应放热物料温度升高，但是将温度保持在约60℃直至滴完。在滴加完全之后，将反应混合物60℃下继续搅拌1小时以完成反应和老化。在反应完全和老化之后，在搅拌下向反应混合物中加入60.0g(1.5mol)氢氧化钠。然后，将得到的混合物在95℃下搅拌5小时。向烧瓶中引入氮气，将在搅拌过程中产生的氨气除去。经减压蒸馏从反应混合物中除去溶剂由此得到240.5gN-羧乙基牛磺酸的二钠盐(产率：99.8％)。其红外吸收光谱如下：红外吸收光谱(KBr压片法)
3100-2000(N-H拉伸振动)，
1580，1405(C＝0拉伸振动)，
1190，1055(S＝0拉伸振动)cm-1。实施例5N-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸钠盐
将1升去离子水放入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的3升圆底烧瓶中。向其中加入240.0g(1.0mol)在实施例4中合成的N-羧乙基牛磺酸的二钠盐并让其溶解。用约2小时将218.8g(1.0mol)月桂酰氯滴加到得到的水溶液中并且同时搅拌。在滴加过程中，随着反应的进行生成了作为副产物的氯化氢并因此降低了反应体系的pH值。因此，将20％的氢氧化钠水溶液与月桂酰氯一起加入其中以保持反应体系的pH为碱性。在滴加月桂酰氯和氢氧化钠水溶液过程中将反应体系保持在20至30℃温度。在滴加月桂酰氯和氢氧化钠水溶液过程中反应体系的粘度增加，因此向反应体系中加入300ml离子水和150ml丙酮作为溶剂。滴加完全之后，将反应混合物在25℃继续搅拌2小时以完成反应。在反应完全之后，向其中加入5％盐酸溶液以调节混合物的pH值至2。将得到的混合物在室温下静止放置约1小时，经过滤回收沉淀的白色结晶。将由此得到的结晶溶于热乙醇中进行重结晶。将由此得到的白色结晶在减压下干燥由此得到345.3gN-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸的单钠盐(分离产率：86.0％)。其红外吸收光谱，1H-NMR光谱和元素分析的结果如下：红外吸收光谱(KBr压片法)
2926，2854(C-H拉伸振动)，
1731，1611(C＝0拉伸振动)，
1203，1059(S＝0拉伸振动)cm-1。
1H-NMR光谱(在D2O中)
Figure A9519174500211
         a：0.61ppm(t，3H)，b：1.02ppm(m，1 6H)，
         c：1.30ppm(m，2H)，d：2.10ppm(t，2H)，
         e：2.39ppm(t，2H)，f：2.87ppm(t，2H).，
         g：3.40ppm(m，4H)元素分析(C17H32O6NSNa＝401.48)
计算值(％)    C50.86，H8.03，O23.91，N3.49
测定值(％)    C50.90，H7.99，O23.68，N3.50实施例6N-癸酰-N-羧乙基牛磺酸钠盐
将503.8g(1.15mol)氰乙基牛磺酸钠盐的45.7％水溶液放入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的2升圆底烧瓶中。用约2小时向其中加入220.4g(1.16mol)癸酰氯并且同时搅拌。在滴加过程中，随着反应的进行生成了作为副产物的氯化氢并因此降低了反应体系的pH值。因此，将20％的氢氧化钠水溶液与癸酰氯一起加入其中以保持反应体系的pH为碱性(pH9至11)。在滴加癸酰氯和氢氧化钠水溶液过程中将反应体系的温度保持在20至30℃，在滴加癸酰氯和氢氧化钠水溶液过程中反应体系的粘度增加，因此向反应体系中加入100ml丙酮作为溶剂。滴加完成之后，将反应混合物在25℃继续搅拌2小时。随后进行氰基水解。即，将69.0g(1.73mol)氢氧化钠加入得到的反应混合物中，将得到的反应混合物的温度升高同时蒸除丙酮。在混合物温度达95℃之后，在氮气流下继续搅拌该混合物约3小时，同时除去产生的氨气以进行反应。在反应完全之后，将反应混合物冷却至室温，然后向其中加入5％盐酸溶液以调节混合物的pH值至1。将得到的混合物在室温下静止放置约1小时，经过滤回收沉淀的白色结晶，将得到的结晶溶于热乙醇中进行重结晶。将由此得到的白色结晶在减压下干燥得到409.6gN-癸酰-N-羧乙基牛磺酸单钠盐(分离产率：95.4％)。其红外吸收光谱，1H-NMR光谱和元素分析结果如下：红外吸收光谱(KBr压片法)
2926，2860(C-H拉伸振动)
1730，1615(C＝0拉伸振动)
1198，1057(S＝0拉伸振动)cm-1。1H-NMR光谱(在D2O中)
Figure A9519174500221
     a：0.65ppm(t，3H)，b：1.10ppm(m，12H)，
     c：1.30ppm(m，2H)，d：2.15ppm(t，2H)，
     e：2.43ppm(t，2H)，f：2.90ppm(t，2H)，
     g：3.43ppm(m，4H)元素分析(C15H28O6NSNa＝373.41)
计算值(％)C48.25，H7.55，O25.71，N3.75
测定值(％)C48.40，H7 61，O25.63，N3.79实施例7N-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸铵盐
将100g(0.25mol)在实施例5中合成的N-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸钠盐溶于500ml去离子水中。将由此得到的水溶液放入电渗析离子交换器中(Microacylizer EX3，小型脱盐器由Asahi Chemical Co.，Ltd.生产)，由此将N-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸的钠盐的反离子交换成铵离子。具体而言，电渗析进行5小时，同时通过使用微管泵用约3小时向N-月桂酰-N-羧乙基牛磺酸的钠盐水溶液中加入1升1N硫酸。在完成电渗析之后，用10％氨水中和得到的水溶液，以此调节溶液的pH值至7。用Epton方法测量在得到的水溶液中所含的阴离子表面活性剂的数量，由此发现该量为15.3％。其中的Na含量的测量显示该量为0.01％或更低。试验实施例1
用下列方法测量列在表1中的每一种牛磺酸衍生物和对比化合物的发泡能力。结果列于表1中。<发泡能力试验>
将0.3％(重量)的羊毛脂和0.1％(重量)的表面活性剂在40℃下加入4°DH硬水中，根据逆流搅拌方法将由此得到的混合物搅拌30秒。在搅拌停止之后10秒和120秒分别测量泡沫的体积。
                       表1
Figure A9519174500241
试验实施例2
对于列于表2中的本发明牛磺酸衍生物和对比化合物，用下列四次累计刺激试验方法评价其皮肤刺激性。其结果也列于表2中。<四次累计刺激试验方法>
将含10％(重量)的每种表面活性剂的水溶液在五只豚鼠的每一只的健康皮肤上施用四次。在第四次施用溶液之后根据下列标准评价皮肤的反应。评价的平均值列于表2中。<评价标准>
0：没有观察到任何反应；
1：观察到稍有红斑；
2：明显观察到红斑；
3：明显的红斑伴有水肿；和
4：明显的红斑伴有坏死或窒息。
                     表2
Figure A9519174500251
制剂实施例1
制备具有下列配方的洗发剂。得到的洗发剂不仅发泡能力和去污能力良好，而且在洗涤和漂洗头发过程中具有良好感觉。
Figure A9519174500252
   15％(重量)月桂酰二乙醇酰胺                            3％(重量)月桂基二甲胺氧化物                          0.5％(重量)羟乙基纤维素(SE-850K，由Daicel Chemical Industries，Ltd.生产)   0.1％(重量)苯甲酸钠                                    适量着色剂                                      适量香料                                        适量NaOH                                        适量水                                          足量至100
                      pH6.5制剂实施例2
制备具有下列配方的洗发剂。得到的洗发剂不仅发泡能力和去污能力良好，而且在洗涤和漂洗头发过程中具有良好感觉。
Figure A9519174500261
   15％(重量)
月桂酰二乙醇酰胺                           3％(重量)
月桂基二甲基乙酸甜菜碱                      0.5％(重量)
羟乙基纤维素(SE-850K，
由Daicel Chemical Industries，Ltd.生产)    0.1％(重量)
苯甲酸钠                                   适量
着色剂                                     适量
香料                                       适量
NaOH                                       适量
水                                         足量至100
                     pH6.5制剂实施例3
制备具有下列配方的洗澡剂。得到的洗澡剂具有良好的发泡能力和去污能力，可以被迅速漂净，并且在漂洗过程中和洗涤之后具有清新和良好感觉。
Figure A9519174500262
      15％(重量)
月桂基二甲基乙酸甜菜碱                      3％(重量)
月桂酸                                     0.5％(重量)
蔗糖脂肪酸酯                               0.1％(重量)
羟苯甲酸甲酯                               适量
着色剂                                     适量
香料                                       适量
NaOH                                       适量
水                                         足量至100
                    pH6.0制剂实施例4
制备具有下列配方的洗澡剂。得到的洗澡剂具有良好的发泡和去污能力，可以迅速被漂净，并且在漂洗过程中和洗涤之后具有清新和良好感觉。
Figure A9519174500271
     15％(重量)
月桂酸的三乙醇胺盐                         3％(重量)
蔗糖脂肪酸酯                               0.5％(重量)
月桂基二甲基胺氧化物                        0.1％(重量)
羟苯甲酸甲酯                               适量
着色剂                                     适量
香料                                       适量
NaOH                                       适量
水                                         足量至100
                       pH7.0
本申请是根据1994年2月22日递交的日本专利中请No.6-24443，该份专利申请作为一个整体被本文引用作为参考。
显然，根据上面的描述，可以对本发明进行多种修改和变更。因此，应该理解的是，在本说明书所附加的权利要求的范围之内，本发明可以以不同于本文具体描述的方式来实施。

Claims (21)

1.一种用下列式(1)表示的牛磺酸衍生物：
Figure A9519174500021
其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，彼此独立地是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
2.根据权利要求1的牛磺酸衍生物，其中R是具有7至19个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，彼此独立地是氢原子，钠原子，钾原子，铵基，三乙醇铵基，二乙醇铵基，或单乙醇铵基。
3.根据权利要求1的牛磺酸衍生物，其中R是具有9至13个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，彼此独立地是氢原子，钠原子，钾原子或铵基。
4.一种生产用下列式(1)表示的牛磺酸衍生物的方法：其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，彼此独立地是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸，该方法包括水解用下列式(4)表示的牛磺酸衍生物的氰基，接着任选地进行盐交换：
Figure A9519174500031
其中R和M1分别如上述定义。
5.根据权利要求4的方法，其中水解是在碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物存在下进行。
6.一种生产用下面的式(1)表示的牛磺酸衍生物的方法：
Figure A9519174500032
其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，彼此独立地是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸，该方法包括将用下列式(6)表示的牛磺酸衍生物：
Figure A9519174500033
其中M1和M2分别如上定义，与用下列式(3)表示的酰氯反应：
            RCOCl                   (3)其中R如上定义。
7.一种清洁剂组合物，其中包含用下列式(1)表示的牛磺酸衍生物：
Figure A9519174500041
其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，分别是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
8.根据权利要求7的清洁剂组合物，其中含有占组合物总重量O.5％至70％的牛磺酸衍生物。
9.用下列式(4)表示的牛磺酸衍生物：
Figure A9519174500042
其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
10.根据权利要求9的牛磺酸衍生物，其中R是具有9至13个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1是氢原子，钠原子，钾原子或铵基。
11.一种生产用下列式(4)表示的牛磺酸衍生物的方法：
Figure A9519174500051
其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸，该方法包括将用下列式(5)表示的牛磺酸衍生物：其中M1如上定义，与用下列式(3)表示的酰氯反应：
               RCOCl                        (3)其中R如上定义。
12.一种含有用下列式(4)表示的牛磺酸衍生物的清洁剂组合物：其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
13.根据权利要求12的清洁剂组合物，其中含有占组合物总重量0.5％至70％的牛磺酸衍生物。
14.一种用下列式(6)表示的牛磺酸衍生物：
Figure A9519174500061
其中M1和M2彼此可以相同或不同，分别是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
15.一种生产用下列式(6)表示的牛磺酸衍生物的方法：
Figure A9519174500062
其中M1和M2可以相同或不同，分别是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸，该方法包括水解用下列式(5)表示的牛磺酸衍生物的氰基，接着任选地进行盐交换：其中M1如上定义。
16.根据权利要求15的方法，其中水解在碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物存在下进行。
17.一种用下列式(5)表示的牛磺酸衍生物：
Figure A9519174500071
其中M1是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
18.一种生产用下列式(5)表示的牛磺酸衍生物的方法：其中M1是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸，该方法包括将用下列式(2)表示的牛磺酸或其盐与丙烯腈反应：
                 H2N(CH2)2SO3M1            (2)其中M1如上定义。
19.一种洗涤头发或皮肤的方法，包括将所说的头发或皮肤与含有用下列式(1)表示的牛磺酸衍生物的组合物接触：
Figure A9519174500081
其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，分别是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
20.一种洗涤头发或皮肤的方法，其中包括将所说的头发或皮肤与含有用下列式(4)表示的牛磺酸衍生物的组合物接触：
Figure A9519174500082
其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
21.一种洗涤头发或皮肤的方法，包括使用用下列式(1)表示的牛磺酸衍生物：其中R是具有5至21个碳原子的直链或支链烷基或链烯基，M1和M2彼此可以相同或不同，分别是氢原子，碱金属原子，1/2(碱土金属原子)，铵基，总共具有1至22个碳原子的单、二、三或四烷基铵基，总共具有2至22个碳原子的单、二、三或四链烯基铵基，总共具有2至8个碳原子的单、二、三或四链烷醇铵基，在N-烷基中具有1至18个碳原子的N-烷基吡啶鎓，在N-链烯基中具有2至18个碳原子的N-链烯基吡啶鎓或质子化的碱性氨基酸。
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