DE10352691A1

DE10352691A1 - Überführung von Lanolin in ein Gemisch aus gesättigten Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE10352691A1
Application number: DE2003152691
Authority: DE
Inventors: Christian Dr. Pelzer; Lothar Friesenhagen; Ulrich Ruigk; Günter Schröter; Alfred Dr. Westfechtel; Norbert Hübner
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-23

Abstract

Gegenstand der Erfindung sind Gemische aus gesättigten Kohlenwasserstoffen hergestellt aus Lanolin sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Diese Gemische können aufgrund ihrer signifikant verbesserten Eigenschaften in kosmetischen Mitteln enthalten sein. Auch wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Gemische zur Herstellung von kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen beansprucht.

Description

Gebiet der Erfindung
Gegenstand der Erfindung sind Gemische aus gesättigten Kohlenwasserstoffen hergestellt aus Lanolin, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Diese Gemische können aufgrund ihrer signifikant verbesserten Eigenschaften in kosmetischen Mitteln enthalten sein. Auch wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Gemische zur Herstellung von kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen beansprucht.

Stand der Technik

In der Kosmetik bzw. Pharmazie besteht ein großer Bedarf an Produkten, die sich aufgrund ihrer Materialeigenschaften problemlos in kosmetische bzw. pharmazeutische Zubereitungen einarbeiten lassen. Ein angenehmer Geruch, gute Hautgängigkeit aber auch ein geringes Irritationspotential sind wichtige Aspekte für diese Produkte.

Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich zu bereits bestehenden Produkten Alternativen bereitzustellen, die diese Eigenschaften erfüllen. Darüber hinaus zeigen die erfindungsgemäßen Gemische eine hohe Farbstabilität und sind in hoher Reinheit herzustellen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind Gemische aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit einer Verseifungszahl (VZ) < 1, einer Jodzahl (IZ) < 0.2 und einer Hydroxylzahl (OHZ) < 1 dadurch erhältlich, dass Lanolin in Gegenwart von Cu/Zn-Katalysatoren und/oder Ni-Katalysatoren hydriert wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit einer Verseifungszahl (VZ) < 1, einer Jodzahl (IZ) < 0.2 und einer Hydroxylzahl (OHZ) < 1 durch Hydrierung von Lanolin in Gegenwart von Cu/Zn-Katalysatoren und/oder Ni-Katalysatoren.

Die Verseifungszahl (VZ) gibt an, wie viel Milligramm Kaliumhydroxid zur völligen Verseifung von 1 g Substanz sowie zur Neutralisation ggf. vorliegender freier Säuren erforderlich sind.

Die Jodzahl (IZ) ist eine Maßzahl für den Grad der Ungesättigtheit in einer Verbindung. Nach Wijs titriert man die im Molekül vorhandene Doppelbindungen mit elementarem Brom und rechnet auf den Verbrauch an Iod um. Bei der Hydrier-Jodzahl erfolgt die Bestimmung über die Wasserstoff-Aufnahme.

Die Hydroxylzahl (OHZ) gibt an, wie viel Milligramm Kaliumhydroxid der Essigsäure-Menge äquivalent sind, die von 1 g Substanz bei der Acetylierung gebunden werden. Im allgemeinen wird die Probe mit Essigsäureanhydrid-Pyridin gekocht und die entstehende Säure mit KOH-Lösung titriert.

Im Rahmen dieser Erfindung ist unter dem Begriff Lanolin u.a. rohes Lanolin (Wollwachs oder Wollfett) zu verstehen, welches ein Gemisch von Estern, Alkoholen, Sterolen, Fettsäuren und den sogenannten Wollwachsalkoholen ist. Lanolin enthält einen hohen Anteil von endständig verzweigten Fettsäuren und Fettalkoholen sowie α-Hydroxyfettsäuren. Das rohe Lanolin kann durch Oxidation aufgereinigt werden. Das bereits aufgereinigte Lanolin kann ebenfalls im Sinne dieser Erfindung eingesetzt werden.

Auch verestertes Lanolin, bzw. veresterte Wollwachsalkohole des Lanolins sind im Sinne dieser Erfindung als Edukte zu betrachten.

So werden in einer bevorzugten Ausführungsform, veresterte Wollwachsalkohole, vorzugsweise Isopropyl-Ester und/oder Hexyl-octylester des Lanolins eingesetzt.

Insbesondere bevorzugt ist der Einsatz von Lanesta L^® (Croda Chemicals Ltd.) oder Lanesta S^® (Croda Chemicals Ltd.).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Verfahren beansprucht, bei dem das Lanolin, gegebenenfalls in Methanol gelöst, in Gegenwart eines Cu/Zn-Katalysators bei einem Wasserstoff-Druck von 240 bis 300 bar, vorzugsweise 250 bis 260 bar und einer Reaktionstemperatur von 240 bis 270°C, vorzugsweise 250 bis 260°C, zu einem Alkoholgemisch hydriert wird und anschließend, gegebenenfalls nach Abtrennung von Methanol, in Gegenwart eines Ni-Katalysators bei einem Wasserstoff-Druck von 50 bis 100 bar, vorzugsweise 60 bis 90 bar, und einer Reaktionstemperatur von 240 bis 260°C, vorzugsweise 250°C dehydratisiert wird.

Insbesondere bevorzugt ist, dass die erste Stufe der Hydrierung bei einer Wasserstoffentspannung von 8 Nm³/h (Normkubikmeter pro Stunde) und einer LHSV (Liquid hourly space velocity) von 0.4 bis 0.6 stattfindet.

Weiterhin bevorzugt ist, dass die zweite Stufe der Hydrierung bei einer Wasserstoffentspannung von 2 Nm³/h (Normkubikmeter pro Stunde) und einer LHSV (Liquid hourly space velocity) von 0.3 bis 0.4 stattfindet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Verfahren beansprucht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ausschließlich Ni-Katalysatoren eingesetzt werden und die Hydrierung bei einem Wasserstoff-Druck von 240 bis 300 bar, vorzugsweise 50 bis 100 bar, vorzugsweise 60 bis 90 bar und einer Reaktionstemperatur von 240 bis 260°C, vorzugsweise 250 stattfindet, wobei die Hydrierung optional mehrfach durchgeführt wird.

Überraschend wurde gefunden, dass sich das Produkt bereits nach zweimaligem Durchsatz herstellen lässt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird deshalb die Hydrierung mit mindestens zweimaligem Durchsatz beansprucht.

Weiterhin bevorzugt wird die Hydrierung bei einer Wasserstoffentspannung von 2 Nm³/h und einer Liquid hourly space velocity (LHSV) von 0.3 bis 0.4 durchgeführt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind kosmetische Mittel, welche das erfindungsgemäße Gemisch aus gesättigten Kohlenwasserstoffen enthalten.

Ebenso ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Gemisches aus gesättigten Kohlenwasserstoffen zur Herstellung von kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen.

Das Gemisch aus gesättigten Kohlenwasserstoffen weist einen leichten typischen Wachsgeruch auf und kann so hervorragend in kosmetische und/oder pharmazeutische Zubereitungen eingearbeitet werden. Durch den angenehmen Geruch bzw. die guten sensorischen Eigenschaften des Produkts kann das erfindungsgemäße Gemisch vorzugsweise zur Herstellung von Lippenstiften oder Deostiften eingesetzt werden. Des weiteren findet das erfindungsgemäße Gemisch Anwendung als Perlglanzmittel oder Ölverdicker.

Beispiel 1: Hydrierung des Lanolins zum Alkohol und anschließende Dehydratisierung
Lanolin (Lanesta L^®, Croda Chemicals Ltd.) wird in Methanol gelöst und anschließend hydriert. Die Hydrierung des Lanolin-Methanol-Gemisches erfolgt bei einem Anlagendruck von 250 bar H₂-Druck, bei einer Reaktionstemperatur von 250°C und eine Wasserstoff-Entspannung von 8 Nm³/h, sowie einer Liquidhourly space velocity (LHSV) von 0,5. Zur Katalyse wird eine Cu/Zn Katalysator (Cognis^®) eingesetzt.
Methanol wird abgetrennt und das hydrierte Produkt dann über einen Ni-Katalysator (Fa. Engelhard) bei einer Reaktionstemperatur von 250°C, einem Anlagendruck von 50 bis 100 bar H₂-Druck, einer Wasserstoff-Entspannung von 2 Nm³/h und einer LHSV von 0,3 dehydratisiert.
Beispiel 2: Direkte Umsetzung des Lanolins – über zwei Stufen mittels eines Ni-Festbettkatalysators
Lanolin (Lanesta L^®, Croda Chemicals Ltd.) wird in Methanol gelöst und anschließend mittels Ni-Kontakt (Fa. Engelhard) bei einer Reaktionstemperatur von 250°C, einem Anlagendruck von 50 bis 100 bar H₂-Druck, einer Wasserstoff-Entspannung von 2 Nm³/h und einer LHSV von 0,35 hydriert.
Unter den gleichen Reaktionsbedingungen erfolgt ein zweiter Durchsatz.
Als Reaktor diente bei beiden Beispielen ein Einzelrohr, das mantelseitig mit Thermalöl beaufschlagt wurde und so eine isotherme Fahrweise ermöglicht.

Claims

Gemisch aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit einer Verseifungszahl (VZ) < 1, einer Jodzahl (IZ) < 0.2 und einer Hydroxylzahl (OHZ) < 1 dadurch erhältlich, dass Lanolin in Gegenwart von Cu/Zn-Katalysatoren und/oder Ni-Katalysatoren hydriert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit einer Verseifungszahl (VZ) < 1, einer Jodzahl (IZ) < 0.2 und einer Hydroxylzahl (OHZ) < 1, durch Hydrierung von Lanolin in Gegenwart von Cu/Zn-Katalysatoren und/oder Ni-Katalysatoren.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass veresterte Wollwachsalkohole eingesetzt werden, vorzugsweise Iso-propyl-Ester und/oder Hexyl-octylester des Lanolins.
Verfahren nach Anspruch 2 und/oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass Lanesta L^® (Croda Chemicals Ltd.) oder Lanesta S^® (Croda Chemicals Ltd.) eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Lanolin, gegebenenfalls in Methanol gelöst, in Gegenwart eines Cu/Zn-Katalysators bei einem Wasserstoff-Druck von 240 bis 300 bar, vorzugsweise 250 bis 260 bar, und einer Reaktionstemperatur von 240 bis 270°C, vorzugsweise 250 bis 260°C, zu einem Alkoholgemisch hydriert wird und anschließend, gegebenenfalls nach Abtrennung von Methanol, in Gegenwart eines Ni-Katalysators bei einem Wasserstoff-Druck von 50 bis 100 bar, vorzugsweise 60 bis 90 bar, und einer Reaktionstemperatur von 240 bis 260°C, vorzugsweise 250°C dehydratisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe der Hydrierung bei einer Wasserstoffentspannung von 8 Nm³/h (Normkubikmeter pro Stunde) und einer LHSV (Liquid hourly space velocity) von 0.4 bis 0.6 stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe der Hydrierung bei einer Wasserstoffentspannung von 2 Nm³/h (Normkubikmeter pro Stunde) und einer LHSV (Liquid hourly space velocity) von 0.3 bis 0.4 stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, das zur Hydrierung ausschließlich Ni-Katalysatoren eingesetzt werden und die Hydrierung bei einem Wasserstoff-Druck von 240 bis 300 bar, vorzugsweise 50 bis 100 bar, vorzugsweise 60 bis 90 bar und einer Reaktionstemperatur von 240 bis 260°C, vorzugsweise 250 stattfindet, wobei die Hydrierung optional mehrfach durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrierung mit mindestens zweimaligem Durchsatz durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 und/oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrierung bei einer Wasserstoffentspannung von 2 Nm³/h (Normkubikmeter pro Stunde) und einer LHSV (Liquid hourly space velocity) von 0.3 bis 0.4 stattfindet.
Kosmetische Mittel, enthaltend das Gemisch aus gesättigten Kohlenwasserstoffen gemäß Anspruch 1.
Verwendung des Gemisches aus gesättigten Kohlenwasserstoffen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen.