EA027529B1 - Способ получения пав на основе жирных ациламидов - Google Patents

Способ получения пав на основе жирных ациламидов Download PDF

Info

Publication number
EA027529B1
EA027529B1 EA201490360A EA201490360A EA027529B1 EA 027529 B1 EA027529 B1 EA 027529B1 EA 201490360 A EA201490360 A EA 201490360A EA 201490360 A EA201490360 A EA 201490360A EA 027529 B1 EA027529 B1 EA 027529B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reaction
earth metal
alkaline earth
salt
group
Prior art date
Application number
EA201490360A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201490360A1 (ru
Inventor
Бижан Харичиан
Ван Ау
Original Assignee
Унилевер Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=46581995&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA027529(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US13/192,490 external-priority patent/US8853447B2/en
Application filed by Унилевер Н.В. filed Critical Унилевер Н.В.
Publication of EA201490360A1 publication Critical patent/EA201490360A1/ru
Publication of EA027529B1 publication Critical patent/EA027529B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/02Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
    • C07C303/22Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof from sulfonic acids, by reactions not involving the formation of sulfo or halosulfonyl groups; from sulfonic halides by reactions not involving the formation of halosulfonyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/02Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения жирных ациламидных ПАВ, который включает взаимодействие композиции реагента, содержащей: (i) от 1 до 90 мас.% соли щелочного или щелочно-земельного металла формулы (I)и (ii) от 10 до 99 мас.% глицерина или пропиленгликоля; с C-Салкиловым эфиром С-Сжирной кислоты или его триглицеридным предшественником, где для осуществления указанного взаимодействия применяют катализатор, выбранный из оксидов щелочно-земельных металлов.

Description

Предпосылки изобретения Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим соли аминокислот и щелочных или щелочно-земельных металлов в полиолах, а также к общему способу применения этих композиций для получения ПАВ на основе жирных ациламидов.
Уровень техники
Соли жирных ациламидов (ациламидов, включающих заместитель жирного ряда) являются ПАВ с желаемыми свойствами. Они обладают хорошей растворимостью в воде, хорошей моющей способностью и пенообразованием. Наиболее важной особенностью этих ПАВ является мягкое действие на кожу. К сожалению, объем и широта их применения ограничены высокой стоимостью производства.
Наиболее традиционный и применяемый в коммерческих целях способ получения солей жирных ациламидокарбоновых кислот раскрыт в патенте США 6703517 (Найой е! а1.). Синтез осуществляют взаимодействием аминокислоты с активированными производными жирных кислот, в частности жирными ацилхлоридами. В данной реакции необходим мольный эквивалент щелочи для связывания побочного продукта реакции - хлористого водорода. Очевидно, что в реакции образуется большое количество побочных продуктов, уходящих в отходы, и дополнительное увеличение расходов связано с высокой стоимостью хлорангидрида.
В патенте США 7439388 В2 (НайсЫаи е! а1.) описан способ, в котором первичный амидоспирт с высоким выходом окисляют до соответствующей амидокарбоновой кислоты. Примером указанной реакции является превращение кокомоноэтаноламида в Ν-кокоилглицин, которое осуществляют с применением пространственно затрудненного нитроксидного катализатора.
В \νϋ 2008/019807 А1 (С1айап1 1шегпайопа1 Ый.) описан способ получения ацилглицинатов путем окисления моноэтаноламидов жирных кислот с использованием катализатора на основе переходного металла, в частности золота на наночастицах диоксида титана.
Другими ранее исследованными способами синтеза являются прямая этерификация и переэтерификация. В опубликованной заявке на патент США № 2006/0239952 А1 (Найой) описана реакция между нейтральной аминокислотой и жирной кислотой с длинной цепью, катализируемая щелочью, например гидроксидом натрия или гидроксидом калия. Например, взаимодействие между глицином и лауриновой кислотой приводит к получению ацилированных продуктов лауроилглицина и лауроилглицилглицина. Важные побочные продукты включают неацилированные формы, например глицилглицин и глицилдикетопиперазин, а также не вступивший в реакцию глицин. Указано, что реакция является высокоэффективной (учитывая выход ацилированных форм), но этот результат достигается благодаря чрезвычайно высокому отношению количества исходной лауриновой кислоты к глицину.
В ОБ 1337782 (Койт ОтЬй) описан способ переэтерификации для получения солей Νациламинокарбоновых кислот. Карбоновую кислоту или ее амид вводят в реакцию с аминокарбоновой кислотой, содержащей как минимум три атома углерода, причем реакцию проводят в присутствии как минимум стехиометрического количества (исходя из количества аминокарбоновой кислоты) солеобразующих катионов. Указано, что из аминокарбоновых кислот неприменим только глицин, поскольку в этом случае реакция приводит к образованию значительного количества смолы. При этом сообщается, что гомологи глицина большей молекулярной массы можно с успехом применять в данной реакции; эти гомологи включают аланин, β-аланин, саркозин, валин, лейцин, фенилглицин и фенилаланин. Указано, что необходимо применять растворители, например воду или органические растворители, такие как диметилформамид.
В ΌΕ 4408957 А1 (ВА8Р АО) описано получение Ν-ациламинокарбоновых кислот взаимодействием суспензии твердых безводных солей щелочных металлов и аминокарбоновых кислот с подходящей карбоновой кислотой или ее эфиром. Для содействия реакции к суспензии добавляли каталитические количества сильных оснований. Примером указанной реакции является взаимодействие эквимолярных количеств лауриновой кислоты и безводного саркозината натрия при нагревании в расплаве при 200°С в присутствии мольного эквивалента гидроксида натрия. Хотя выходы реакции являются высокими, образующийся продукт имеет сильную окраску.
В заявке на патент Японии 57/058653 (О!а) описан способ получения Ν-ациламинокислоты взаимодействием соответствующей аминокислоты со сложным эфиром. Иллюстративные примеры сложных эфиров включают метиллаурат, метилстеарат, а также сложные эфиры глицерина и жирных кислот, такие как триацетин, трилаурин и тристеарин. Хотя указано, что растворитель необходим не во всех случаях, во всех примерах применяются полярные растворители, например ацетонитрил, диметилсульфоксид или Ν,Ν-диметилформамид.
Ни один из известных способов этерификации или переэтерификации не лишен недостатков. Во многих случаях для протекания реакции необходимы относительно высокие температуры и/или сильные щелочи. Эти условия способствуют побочным реакциям молекул аминокислот друг с другом вместо взаимодействия с ацилирующим реагентом. Эти конкурирующие реакции приводят к бесполезному расходованию дорогих исходных аминокислот и необходимости стадий очистки продукта. Кроме того, они
- 1 027529 оказывают неблагоприятное влияние на выходы продукта. Помимо этого, условия, требуемые для протекания реакции в способах известного уровня техники, являются слишком жесткими для незамещенных аминокислот.
В известных в настоящее время коммерческих способах получения солей амидокарбоновых кислот, например кокоилглицината, глицинат натрия обычно применяется в виде примерно 20% суспензии в воде. Взаимодействие ацилгалогенида с водной суспензией глицината натрия сопровождается рядом проблем. Необходимо тщательно регулировать скорость добавления, чтобы избежать перегревания реакционной смеси, которое приводит к разбрызгиванию и проблемам с безопасностью. Более подходящая форма введения глицината щелочного металла и, конечно, всех типов солей металлов и аминокислот в реакцию с ацилгалогенидами обеспечила бы существенные преимущества.
Сущность изобретения
Изобретение относится к композиции реагента для получения жирных ациламидных ПАВ, которая включает:
(ί) от 1 до 90 мас.% соли щелочного или щелочно-земельного металла и соединения, содержащего аминогруппу, формулы (I)
I
К2 — ΝΗ- с - К4
I
К5 (I) где К2 означает водород, СН2СООХ или С1-5 алкил; К3 означает водород; К4 выбран из группы, состоящей из (СН2)тСО2Х, (СН2)т§О3Х, СН2ПК2(СН2)тОН и глюкозила; К5 выбран из группы, состоящей из водорода, гидроксифенила, С1-С6 гидроксиалкила, С110 алкила, бензила, гидроксибензила, алкилкарбамидо, тиоалкила и карбоксила; Х представляет собой катион щелочного или щелочно-земельного металла; и т находится в диапазоне от 0 до 6;
(ίί) от 10 до 99 мас.% полиола с молекулярной массой в диапазоне от 76 до 300 и (ίίί) от 0 до 10 мас.% воды.
Подробное описание изобретения
Авторы изобретения обнаружили, что практически свободная от воды композиция, включающая соль щелочного или щелочно-земельного металла и соединения, содержащего аминогруппу (например, глицина), в среде полиола, является отличным реагентом в упомянутой выше реакции получения ациламидных ПАВ. При смешивании со сложными эфирами жирных кислот этот реагент может вступать во взаимодействие с образованием жирных ациламидных ПАВ.
Предпочтительно композиция реагента по настоящему изобретению, а также любая реакционная среда, в которой она применяется, могут быть практически свободны от воды. Под практически свободной от воды имеется в виду композиция, содержащая воду в количестве от 0 до 10 мас.%, предпочтительно от 0 до 5 мас.%, более предпочтительно от 0 до 3 мас.%, еще более предпочтительно от 0 до 1 мас.% и особенно предпочтительно от 0,05 до 1 мас.%. Вода, входящая в состав гидратов (например, присутствующая в моногидрате аминокарбоновой или аминосульфоновой кислоты), не считается частью воды, присутствующей в композиции по настоящему изобретению и/или любой реакционной среде.
Желательно, чтобы реакционная смесь для получения ациламидных ПАВ имела рКа при 25°С в диапазоне от 9,5 до 13 и предпочтительно от 10,5 до 11,5.
Предпочтительными солями щелочных или щелочно-земельных металлов являются соли натрия, калия, кальция и магния. Соль соединения, содержащего аминогруппу, может применяться в безводной или гидратированной форме.
Подходящими соединениями, содержащими аминогруппу, являются вещества, выбранные из группы, состоящей из аланина, валина, лейцина, изолейцина, фенилаланина, триптофана, метионина, пролина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, глицина, серина, треонина, цистеина, тирозина, аспарагинов, глутамина, лизина, аргинина, гистидина, саркозина, н-метилглюкамина, глюкамина и таурина. Особенно предпочтительными являются глицин, саркозин, таурин, Ν-метилглюкамин и глюкамин.
Термин жирная кислота в настоящей заявке относится к веществу, содержащему остаток карбоновой кислоты, включающий 8-22 атома углерода, который может быть насыщенным, ненасыщенным, разветвленным, неразветвленным или являться их комбинацией.
В качестве второго реагента, который вводят в реакцию с композицией реагента по настоящему изобретению, подходит целый ряд сложных эфиров жирных кислот. Наиболее предпочтительными в качестве второго реагента являются Ц-С3 алкиловые эфиры С822 жирных кислот. Иллюстративными примерами являются метиллаурат, метилолеат, метиллинолеат, метилмиристат, метилстеарат, метилпальмитат, этиллаурат, этилолеат, этиллинолеат, этилмиристат, этилстеарат, этилпальмитат, нпропиллаурат, н-пропилолеат, н-пропиллинолеат, изопропиллаурат, изопропилолеат, изопропиллинолеат, изопропилмиристат, изопропилстеарат, изопропилпальмитат и их смеси. Особенно подходящим является метилкокоат.
- 2 027529
С13 алкиловые эфиры С822 жирных кислот можно получать из триглицеридов путем сольволиза с использованием соответствующего С13 алканола. Наиболее подходящим алканолом является метанол. Подходящими триглицеридами, не исключая других примеров, являются кокосовое масло, кукурузное масло, пальмоядровое масло, пальмовое масло, соевое масло, масло семян подсолнечника, масло хлопчатника, рапсовое масло, масло канолы, касторовое масло и их смеси. Наиболее предпочтительным является кокосовое масло.
Альтернативными эфирами жирных кислот, подходящими в качестве второго реагента в способе по настоящему изобретению, являются сложные эфиры глицерина. Эти производные глицерина можно выбрать из моноглицеридов, диглицеридов, триглицеридов и их смесей. Иллюстративными примерами моноглицеридов являются моноглицерил лаурат, моноглицерил олеат, моноглицерил линолеат, моноглицерил миристат, моноглицерил стеарат, моноглицерил пальмитат, моноглицерил кокоат и их смеси. Иллюстративные примеры диглицеридов включают глицерил дилаурат, глицерил диолеат, глицерил дилинолеат, глицерил димиристат, глицерил дистеарат, глицерил диизостеарат, глицерил дипальмитат, глицерил кокоат, глицерил монолаурат мономиристат, глицерил монолаурат монопальмитат и их смеси. Иллюстративные, но не ограничивающие примеры триглицеридов включают масла и жиры, например кокосовое масло, кукурузное масло, пальмоядровое масло, пальмовое масло, соевое масло, масло хлопчатника, рапсовое масло, масло канолы, масло семян подсолнечника, кунжутное масло, рисовое масло, оливковое масло, жир, касторовое масло и их смеси. Наиболее предпочтительным является кокосовое масло. Применение моно-, ди- и триглицеридов в качестве второго реагента является предпочтительным по сравнению с применением С13 алкиловых эфиров С822 жирных кислот. Последние обычно получают расщеплением триглицеридов. Получение этих эфиров из триглицеридов добавляет дополнительную стадию к способу получения ациламидных ПАВ. Недостатком применения моно-, ди- и триглицеридов в качестве второго реагента являются хотя и хорошие, но несколько более низкие выходы конечного ацилглицинатного продукта.
Схематически способ получения С822 ациламидокарбоновых или сульфоновых кислот или их солей в результате реакции композиции по настоящему изобретению с С13 алкиловыми эфирами С822 жирных кислот (далее по тексту именуемый моноэфирным способом) соответствует приведенной ниже схеме реакции (в которую с иллюстративными целями необязательно включен триглицеридный предшественник)
где К представляет собой С721 насыщенный или ненасыщенный алкильный радикал; К1 означает С14 алкил; К2 означает водород, СН2СООХ или С1-5 алкил; К3 означает водород; К4 выбран из группы, состоящей из (СН2)тСО2Х, (СН2)т§О3Х, СН2ИК2(СН2)тОН и глюкозила; К5 выбран из группы, состоящей из водорода, гидроксифенила, С1-С6 гидроксиалкила, С110 алкила, бензила, гидроксибензила, алкилкарбамидо, тиоалкила и карбоксила; Х представляет собой катион щелочного или щелочно-земельного металла; и т находится в диапазоне от 0 до 6.
Схематически способ получения С8-С22 ациламидокарбоновых или сульфоновых кислот или их солей с применением непосредственно триглицерида в качестве второго реагента соответствует приведенной ниже схеме реакции
- 3 027529
СН2ОС(О)К
СНОС(О)К' * Кз
СН:ОС(О)Р, к3
ΝΗ - С к!
СН,ОН к1 | | СНОС<О)К с-к·· | | СН;ОС(О)К' к5 где К представляет собой С721 насыщенный или ненасыщенный алкильный радикал; К и К' независимо выбраны из С721 радикалов, которые могут быть одинаковыми или различными, водорода и их смесей; К2 означает водород, СН2СООХ или С1-5 алкил; К3 означает водород; К4 выбран из группы, состоящей из (СН2)тСО2Х, (СН2)т§О3Х, СН2ИК2(СН2)тОН и глюкозила; К5 выбран из группы, состоящей из водорода, гидроксифенила, С1-С6 гидроксиалкила, С110 алкила, бензила, гидроксибензила, алкилкарбамидо, тиоалкила и карбоксила; Х представляет собой катион щелочного или щелочно-земельного металла; и т находится в диапазоне от 0 до 6.
Соли амидокарбоновых или амидосульфоновых кислот, которые являются продуктами описанных реакций, предпочтительно выбраны из солей, включающих катионы натрия, калия или их смеси. В качестве группы К1 особенно предпочтительным является метильный радикал.
Преимущество композиции реагента по настоящему изобретению и его применения при получении жирных ациламидных ПАВ по сравнению мокрым способом, включающим традиционную реакцию Шоттен-Баумана с участием ацилгалогенида, заключается в том, что в реакцию по настоящему изобретению можно вводить эфиры ненасыщенных кислот, например эфиры олеиловой и линолеиловой кислот. Эти ненасыщенные кислоты не будут подвергаться разрушению или образовывать окрашенные частицы, что характерно для способов известного уровня техники. В способе по настоящему изобретению образуются минимальные количества побочных продуктов. Например, если реагентом являлась композиция глицината натрия по настоящему изобретению, авторам не удалось обнаружить свидетельств присутствия в реакционной смеси глицилглицина или глицилдикетопиперазина. Описанный способ не предполагает образования каких-либо потоков отходов. Как следует из приведенных выше схем реакций, если полиолом является глицерин, глицерин, высвобождающийся из триглицерида, может найти применение в качестве реакционной среды. Спирт (например, метанол), который отгоняется из основной реакции, можно подавать обратно в реакцию сольволиза триглицерида для получения новых порций метилового эфира жирной кислоты.
Относительные мольные количества соединения, содержащего аминогруппу, или его соли и эфира жирной кислоты, могут находиться в пределах от примерно 3:1 до примерно 1:3, предпочтительно от примерно 2:1 до примерно 1:1, более предпочтительно от 1,3:1 до 1,05:1.
Полиолы с молекулярной массой в пределах от 76 до 300, предпочтительно от 90 до 200 являются составной частью композиции реагента по настоящему изобретению, и, кроме того, они могут служить реакционной средой для проведения дальнейшей реакции со сложными эфирами жирных кислот. Отношение мольного количества полиола к соединению, содержащему аминогруппу, может находиться в пределах от примерно 8:1 до примерно 1:1, предпочтительно от примерно 6:1 до примерно 1:1 и более предпочтительно от примерно 2:1 до 1:1.
Наиболее предпочтительными полиолами являются глицерин, пропиленгликоль и их смеси. Как правило, общее количество полиола должно находиться в пределах от 10 до 99%, предпочтительно от 30 до 85% и оптимально от 50 до 75 мас.% от массы композиции реагента по настоящему изобретению.
Если композицию реагента по настоящему изобретению применяют для получения жирных ациламидов, температура проведения реакции может находиться в пределах от примерно 50 до примерно 150°С, предпочтительно от примерно 80 до примерно 140°С и оптимально от примерно 110 до примерно
130°С.
В реакции получения жирных ациламидов могут применяться катализаторы, включающие основные соли металлов, которые повышают скорость взаимодействия и улучшают степень превращения исходных веществ. Особенно подходят гидроксиды, фосфаты, сульфаты и оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, в том числе оксид кальция, оксид магния, оксид бария, оксид натрия, оксид калия, гидроксид кальция, гидроксид магния, фосфат кальция, фосфат магния и их смеси. Наиболее подходящими катализаторами являются оксид кальция и оксид магния, причем первый из них более предпочтителен. Количества каталитической основной соли металла могут находиться в пределах от примерно 1 до примерно 20%, предпочтительно от примерно 1 до примерно 10%, более предпочтительно от примерно 1,5 до 5 мас.% от массы исходного соединения, содержащего аминогруппу, в реакционной смеси.
В некоторых вариантах осуществления для улучшения степени превращения и времени реакции, в способе по настоящему изобретению могут также применяться буферные соединения. Подходящие буферные соединения включают тринатрийфосфат, динатрийгидрофосфат, цитрат натрия, карбонат натрия, бикарбонат натрия, борат натрия и их смеси. Особенно подходит тринатрийфосфат. Количество буфер- 4 027529 ного соединения может находиться в пределах от примерно 1 до примерно 30 мас.% от массы соединения, содержащего аминогруппу, или его соли, присутствующего в реакционной смеси. Предпочтительно это количество составляет от примерно 5 до примерно 15 мас.% от массы имеющегося в реакционной смеси соединения, содержащего аминогруппу, или его соли.
Отгонку алканола (например, метанола) в моноэфирном способе синтеза предпочтительно можно осуществлять при атмосферном давлении, а также в условиях пониженного давления.
Для многих целей продукты реакции получения ациламидов можно не разделять. Например, можно не отделять полиол, если жирные ациламиды предназначены для изготовления продуктов личной гигиены, например средств для мытья тела, туалетного мыла, шампуней или даже лосьонов. Некоторые полиолы, в том числе глицерин и пропиленгликоль, применяются в этих продуктах в качестве смачивателей. В случаях, когда нежелательно наличие глицерина, пропиленгликоля, не вступивших в реакцию исходных веществ или побочных продуктов, полученную реакционную смесь можно подвергнуть дополнительной обработке. Например, смесь можно обработать этанолом, который вызывает осаждение солей ациламинокарбоновых или сульфоновых кислот или при подкислении свободных кислот, причем полиол и остатки исходных веществ остаются растворенными в этаноле. После отделения продукта, т.е. ациламидокарбоновой или сульфоновой кислоты/соли, остатки исходных веществ и полиол можно выделить путем выпаривания (например, отгонки) этанола и повторно вернуть в реакционный цикл.
Способ по настоящему изобретению позволяет избежать образования окрашенных побочных продуктов, которые обычно образуются в способах получения солей ациламидокарбоновых или сульфоновых кислот известного уровня техники. В качестве подтверждения отсутствия окрашенных молекул, например, если исходным веществом является глицин, с помощью хроматографии и/или массспектрометрии не удалось подтвердить наличия в реакционной смеси глицилглицина и глицилдикетопиперазина. Тем не менее, возможно лучшим индикатором чистоты продукта, полученного способом по настоящему изобретению, является визуальное отсутствие темной окраски (например, желтокоричневой, коричневой или даже зеленой/голубой окраски, которая явно проявляется у продуктов других известных к настоящему времени путей синтеза глицинатов). После нагревания реакционной смеси, горячую жидкую массу продукта, содержащую ациламидокарбоновую или сульфоновую кислоту/ее соль и полиол, извлекают из реактора, после чего масса становится полутвердой. Цвет полученной массы оценивают по цветовой шкале Ниикег ЬаЬ Со1ог §са1е. Получаемая в результате реакции масса может иметь различный цвет в диапазоне от белого до слегка окрашенного. В шкале Ниикег основным параметром будет являться величина Ь, которая является мерой яркости. Величина Ь должна находиться в пределах от 70 до 100, предпочтительно от 75 до 100, оптимально от 90 до 100. Также желательно принимать во внимание величину Ь. Эта величина Ь может находиться в пределах от 0 до 20, предпочтительно от 0 до 15, оптимально от 0 до 3. Меньшее значение имеет величина а, которая может находиться в пределах от -2 до 8, предпочтительно от -1 до 5 и оптимально от 0 до 4. Указанные величины согласно настоящему изобретению определяют путем сравнения цвета полученного продукта (по окончании реакции) с Со1ог Мейтс Соиуейег, который доступен опПпе по адресу:
Ьйр://№№№.со1огрго. сот/тГо/Юой/сопуеП. Ыт.
Все документы, упомянутые в тексте заявки, включая все патенты, заявки на патенты и прочие публикации, включены в текст заявки посредством ссылки в полном объеме.
Имеется в виду, что термин включающий не ограничивается перечисленными после него элементами, но охватывает также и не указанные элементы, имеющие большее или меньшее функциональное значение. Другими словами, перечисленные стадии, элементы или возможности необязательно являются исчерпывающими. Во всех случаях использования слов содержащий или имеющий, подразумевается, что эти термины эквивалентны определенному выше термину включающий.
Исключая описание операций, сравнительные примеры или явно указанные случаи, все приведенные в описании величины, указывающие количества веществ, следует понимать, как снабженные термином примерно.
Следует отметить, что при описании любого диапазона концентраций или количеств, любая конкретная верхняя граница концентрации может быть объединена с любой конкретной нижней границей концентрации или количества.
Приведенные ниже примеры призваны более полно проиллюстрировать варианты осуществления настоящего изобретения. Все доли, процентные величины и соотношения, упомянутые в заявке и приложенной формуле изобретения, являются массовыми долями, процентными величинами и соотношениями, если не указано иное.
Примеры
Пример 1. Синтез композиции глицината натрия по настоящему изобретению.
В стеклянный реакционный сосуд помещали 25 г глицерина, 13,5 г глицина и 7,0 г гранулированного гидроксида натрия. Полученную смесь нагревали в течение 1 ч при 120°С. Из реакционной смеси непрерывно отгоняли воду. Полученная композиция реагента по настоящему изобретению включала глицинат натрия, полученный со 100% выходом, в глицерине. Композицию по настоящему изобретению можно получать в виде готовой смеси, как описано выше, и затем загружать в реактор вместе со слож- 5 027529 ным эфиром жирной кислоты для осуществления синтеза кокоилглицината. В качестве альтернативы суспензию глицината натрия в глицерине можно получать ίη δίΐιι. как описано в следующей схеме синтеза.
Получение кокоилглицината моноэфирным способом.
Для проведения серии сравнительных экспериментов использовали 250-мл 3-горлый стеклянный реакционный сосуд. Центральное горло оборудовали мешалкой с тефлоновой лопастью и мотором для ее вращения. Второе горло реактора снабжали обратным холодильником с водяным охлаждением. конденсат из которого попадал в ловушку Дина-Старка для сбора метанола, образующегося в реакции переэтерификации. Третье горло снабжали термометром, присоединенным к устройству для контроля за температурой. Нагревание реактора осуществляли с помощью внешнего нагревательного кожуха.
В эксперименте 1 в реактор помещали 25 г глицерина, 0,41 г оксида кальция, 17,5 г глицината натрия и 39 г кокоилметилового эфира. Вначале в реакторе присутствовали две фазы. Затем реагенты нагревали при 120°С в течение 2 ч при непрерывном перемешивании в атмосфере сухого азота. После этого содержимое реактора охлаждали до температуры, немного превышающей температуру затвердевания, и извлекали из реактора. Полученная масса представляла собой пасту белого цвета. Анализ продукта с помощью жидкостной хроматографии показал, что выход кокоилглицината натрия составил примерно 87% (исходя из количества глицина).
Полученный концентрат содержал 50,3% кокоилглицината натрия, 7,2% С8]8 жирных кислот, 34,1% глицерина, 1,6% глицина, менее 1% метилкокоата, небольшие количества оксида кальция и прочих второстепенных веществ.
Исследование с применением жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии показало, что в кокоилглицинате натрия имеется следующее распределение жирных кислот по длине цепей в % от общего количества в концентрате: 5,0% С8, 3,8% С10, 27,4% С12, 9,7% С14, 4,5% С16 и 6,9% С18. Глицинат С18 представлял собой смесь производных стеариновой, олеиновой и линолевой кислот. Ненасыщенные соединения С18 не подверглись разложению в условиях реакции, в противоположность отсутствию указанных соединений в продуктах реакции, проводимой альтернативным способом с применением ацилхлорида.
Проводили серию дополнительных экспериментов для оценки влияния катализатора, буфера, времени и температуры проведения реакции. Результаты этих экспериментов приведены в табл. 1. Реагенты и условия идентичны эксперименту 1, за исключением отличий, указанных в примечаниях к табл. 1.
Таблица 1
Экспери- Глицерин Оксид Буфер рКа Время Выход Темп. Цветовая шкала НипЪег ЬаЬ
мент № кальция реакц. смеси реакц. (часы) (») (°С) д а Ь
1 Да Да Нет 9,6 2 87 120 95,28 0,56 12, 98
2 Да Да Да1 9,6 2 95+ 120 93,12 -0, 52 2,41
3 Да Да' Нет 9,6 2 95+ 120 93,12 -0, 52 2, 41
4 Да Нет Нет 9,6 4-5 40-50 120-140 95,28 0,56 12, 98
5 Нет Нет Нет 9,6 5 <10 110-150 46,2 9,21 33, 05
6 Нет Да Нет 9,6 2 <5 120 46,2 9,21 33, 05
7 Нет Да Да 9,6 2 <5 120 46,2 9,21 33, 05
8 Да Да' Да 9,6 2 75 120 93,12 -0, 52 2,41
9 Да Да4 Да 9,6 2 30-50 110-120 93,53 -0, 12 6, 07
10 Да Да Нет 10,2 5 84 120 93,12 -0, 52 2,41
11 Да Да Дай 8,9 5 94 120 93,12 -0, 52 2,41
12 Да Да Да 9,74 2 89 120 93,12 -0, 52 2, 41
13 Да Да Да 7,6 2 0 120 68, 93 12, 44 36, 72
14 Да Да Да 7,7 2 0 120 69, 00 12, 50 37, 00
15 Да Да Да 8,9 2 0 120 69, 10 12, 60 37, 01
'Тринатрийфосфат в количестве 1,5 г;
2Количество СаО удваивали до 0,82 г;
3Вместо оксида кальция применяли оксид магния в количестве 0,41 г;
4Вместо оксида кальция применяли оксид цинка в количестве 0,41 г;
5Вместо глицерина применяли пропиленгликоль в количестве 25 г;
6Количество тринатрийфосфата удваивали до 3,0 г.
Эксперимент 4 в табл. 1 продемонстрировал, что в отсутствие оксида кальция выходы снижаются до 40-50%. Эксперимент 5 продемонстрировал, что в отсутствие глицерина кокоилглицинат натрия практически не образуется. Аналогичные результаты были получены в экспериментах 6 и 7, где для проведения реакции применяли только катализатор. Из этих экспериментов становится ясно, что среда полиола является решающим аспектом для достижения высоких выходов. Глицерин является лучшей средой, а пропиленгликоль приводит к несколько худшим результатам, но также применим.
- 6 027529
Эксперименты 13-15 продемонстрировали, что проведение реакции при рКа ниже 9,5 вообще не приводит к образованию глицината. Нулевые выходы отмечались при рКа 7,6, 7,7 и 8,9.
Пример 2.
Оценивали ряд различных реакционных сред. Проводили эксперименты с использованием реагентов и условий, идентичных эксперименту 1, за исключением отличий, указанных в примечаниях к табл. 2.
Таблица 2
Эксперимент № Среда' Оксид кальция Буфер рКа реакц. смеси Время реакц. (часы) Темп. (’С) Выход < % > Цветовая шкала НипЬег ДаЬ
д а Ь
16 Метанол Да” Нет 9, 6 2 120 <5 93, 39 2, 01 24, 30
17 Этанол Да Да 9, б 4-5 80 <5 93, 39 2, 01 24,30
18 Изопропил. спирт Да Да 9, б 5 90 <5 93, 39 2, 01 24, 30
19 Толуол Нет Нет 9, 6 5 110 <5 93, 39 2, 01 24,30
20 Изоамил. спирт Нет Да’ 9, 6 5 120 <5 93, 39 2, 01 24,30
21 Вода Да Нет 9, 6 3 100 <5 68, 93 12, 44 36, 72
7Количество среды составляло 100 г;
8Количество СаО удваивали до 0,82 г;
9Количество тринатрийфосфата удваивали до 3,0 г.
Исходя из результатов, приведенных в табл. 2, очевидно, что метанол, этанол, изопропиловый спирт, толуол и изоамиловый спирт оказались неэффективными для достижения разумной степени превращения реагентов в кокоилглицинат натрия. Только глицерин и, в несколько меньшей степени, пропиленгликоль, были эффективны для получения высокой степени превращения в данной реакции.
Пример 3.
Проводили серию экспериментов для оценки того, можно ли применять в способе по настоящему изобретению аминокислоты, отличающиеся от глицина, например аминосульфоновую кислоту и глюкозиламины. Эксперименты проводили с использованием реагентов и в условиях, идентичных эксперименту 1, за исключением того, что глицин заменяли саркозином, таурином или Ν-метилглюкамином. Все прочие изменения показаны в примечаниях к табл. 3.
Таблица 3
Эксп. № Амино Реагент Глице- рин Оксид каль- ция Бу- фер рКа реакц. смеси Время реакц. (часы) Выход (δ) Темп. ГС) Цветовая шкала НипЬег ЬаЬ
Ь а ь
22 Саркозин Да Да Да 9, 6 2 55-65 120 76, 75 5, 24 53, 64
23 Таурин Да Да Да1 9, 7 2 95 + 120 93,3 -0, 12 б, 07
24 Ν-метил- глюкамин Да Да Да 9, 6 2 92 120 92, 14 4, 4 32,75
'Тринатрийфосфат в количестве 1,5 г.
В экспериментах 22 и 23 были получены относительно высокие выходы кокоилсаркозината натрия и кокоилтаурата натрия. Амиды Ν-метилглюкамина также получали с хорошими выходами, как показал эксперимент 24.
Пример 4. Получение кокоилглицината с применением триглицеридов.
Для проведения серии сравнительных экспериментов использовали 250 мл 3-горлый стеклянный реакционный сосуд. Центральное горло оборудовали мешалкой с тефлоновой лопастью и мотором для ее вращения. Второе горло реактора снабжали обратным холодильником с водяным охлаждением, конденсат из которого попадал в ловушку Дина-Старка для сбора дистиллятов, образующихся в реакции переэтерификации. Третье горло снабжали термометром, присоединенным к устройству для контроля за температурой. Нагревание реактора осуществляли с помощью внешнего нагревательного кожуха.
В эксперименте 1 в реактор помещали 25 г глицерина, 17,5 г глицината натрия, 0,41 г оксида кальция, 3 г фосфата натрия (буфер) и 41,2 г кокосового масла. Первоначально в реакторе присутствовали две фазы. Затем реагенты нагревали при 130°С в течение 2 часов при непрерывном перемешивании. После этого содержимое реактора охлаждали до температуры, немного превышающей температуру затвердевания, и извлекали из реактора. Полученная масса представляла собой пасту белого цвета.
Исследование реакционной смеси жидкостной хроматографией показало, что выход кокоилглицината натрия (считая на исходный глицин) составлял примерно 92,7%. Этому эксперименту присвоен номер 25 в табл. 4. Эксперименты 26-28 проводили с использованием реагентов и в условиях, идентичных эксперименту 25, за исключением условий, отмеченных в таблице.
- 7 027529
Таблица 4
Эксп. № Глице- рин Оксид каль- ция Бу- фер Триглицерид рКа реакц смеси Время (часы) Выход ш Темп. (°С) Цветовая шкала НипЬег ЬаЬ
Ь а ь
25 Да Да Да Кокосовое масло 9, б 2 92, 7 130 95,20 0, 56 12,98
26 Да Да Да Кокосовое масло 9, б 5 72 120 95,06 -0, 27 11, 98
Да Да Нет Кокосовое масло 9, б 5 91, б 120- 130 93, 53 -0, 12 6, 07
28 Да Да Да Кукурузное масло 9, б 5 60 120 90, 10 1,34 39, 74
Пример 5.
Проводили серию экспериментов для оценки различных форм композиций глицината натрия по настоящему изобретению. Количество вещества в каждом из экспериментов и их тип идентичны использованным в эксперименте 1 примера 1. Результаты этих дополнительных экспериментов приведены в табл.
5.
Таблица 5
Эксп. № Глице- рин Оксид кальция Бу- фер Осно- вание Амино соед. Удал. воды ίη 5ίύΤ1 рКа реакц смеси Время (Ч) Вых т Темп. ГО Цветовая шкала Нцп1;ег ЬаЬ
Ь а Ь
29 Да Да Да ШОН Глицин Да (1 ч) 9, 6 4 92 120 92, 94 0, 84 31, 66
30 Да Да Да ШОН Глицин Нет 9, 6 4 74 120 94, 51 -0, 42 14, 23
31 Да Да Да КОН Глицин Да (1 ч) 9, 6 4 30 120 92, 94 0, 34 31,3
32 Да Да Нет ШОН Сарко- зин Да (1 ч) 10 4 55 120 76, 9 5, 2 53, б
33 Да Да Нет шон Таурин Да (1 ч) 9, 5 4 90 140 95, 6 -0, 75 9, 47
Хотя настоящее изобретение было подробно описано со ссылками на конкретные варианты его осуществления, специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в изобретение можно вносить различные изменения и модификации.

Claims (7)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ получения жирных ациламидных ПАВ, который включает взаимодействие композиции реагента, содержащей:
    (ί) от 1 до 90 мас.% соли щелочного или щелочно-земельного металла формулы (I)
    К3
    I
    К2- ΝΗ- С - К4
    I к5 (|) где К2 означает водород, СН2СООХ или С/СТ алкил; К3 означает водород; К4 выбран из группы, состоящей из (СН2)тСО2Х, (СН2)т§О3Х и СН2МК2(СН2)тОН; К5 выбран из группы, состоящей из водорода, гидроксифенила, С1-С6 гидроксиалкила, С110 алкила, бензила, гидроксибензила, алкилкарбамидо, тиоалкила и карбоксила; X представляет собой катион щелочного или щелочно-земельного металла; т находится в диапазоне от 0 до 6; или соли формулы (I), выбранной из солей щелочного или щелочноземельного металла триптофана, гистидина, лизина и аргинина; и (ίί) от 10 до 99 мас.% глицерина или пропиленгликоля; с С13 алкиловым эфиром С822 жирной кислоты или его триглицеридным предшественником, где для осуществления указанного взаимодействия применяют катализатор, выбранный из оксидов щелочноземельных металлов.
  2. 2. Способ по п.1, где композиция реагента дополнительно содержит до 10 мас.% воды.
  3. 3. Способ по п.1, где катион щелочного или щелочно-земельного металла выбран из группы, состоящей из катионов натрия, калия, кальция и магния.
  4. 4. Способ по п.1, где соль формулы (I) выбрана из группы, состоящей из солей щелочного и щелоч- 8 027529 но-земельного металлов аланина, валина, лейцина, изолейцина, фенилаланина, триптофана, метионина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, глицина, серина, треонина, цистеина, тирозина, аспарагинов, глутамина, лизина, аргинина, гистидина, саркозина и таурина.
  5. 5. Способ по п.1, где соль формулы (I) выбрана из группы, состоящей из солей щелочного и щелочно-земельного металла глицина, саркозина и таурина.
  6. 6. Способ по п.1, где соль формулы (I) представляет собой глицинат натрия.
  7. 7. Способ по п.2, где содержание воды находится в пределах от 0,05 до 1%.
EA201490360A 2011-07-28 2012-07-27 Способ получения пав на основе жирных ациламидов EA027529B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/192,490 US8853447B2 (en) 2011-07-28 2011-07-28 General method for preparing fatty acyl amido based surfactants
US13/343,728 US8981134B2 (en) 2011-07-28 2012-01-05 Amino acid salt containing compositions
PCT/EP2012/064769 WO2013014265A1 (en) 2011-07-28 2012-07-27 Amino acid salt containing compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490360A1 EA201490360A1 (ru) 2014-05-30
EA027529B1 true EA027529B1 (ru) 2017-08-31

Family

ID=46581995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490360A EA027529B1 (ru) 2011-07-28 2012-07-27 Способ получения пав на основе жирных ациламидов

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8981134B2 (ru)
EP (1) EP2736877B1 (ru)
CN (1) CN103946209B (ru)
AR (1) AR087323A1 (ru)
BR (1) BR112014001528B1 (ru)
EA (1) EA027529B1 (ru)
WO (1) WO2013014265A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8853433B2 (en) 2011-07-28 2014-10-07 Conopco, Inc. General method for preparing fatty acyl amido based surfactants
US9156777B2 (en) 2012-07-03 2015-10-13 Stepan Company Process for preparing N-acyl amino acid salts
BR112016003494B1 (pt) 2013-08-19 2021-02-09 Stepan Company processo para a preparação de sais de n-acilaminoácidos
CN105439882B (zh) * 2015-11-11 2018-02-09 成都惠恩精细化工有限责任公司 一种快速、高效的n‑脂肪酰氨基酸盐表面活性剂合成方法
WO2018001680A1 (de) 2016-06-29 2018-01-04 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur herstellung von tensiden

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194639A (en) * 1990-09-28 1993-03-16 The Procter & Gamble Company Preparation of polyhydroxy fatty acid amides in the presence of solvents
US5646318A (en) * 1995-04-26 1997-07-08 Akzo Nobel Nv Process for the preparation of hydroxyalkylamides
US5723673A (en) * 1995-06-07 1998-03-03 The Procter & Gamble Company Process for preparing amides of N-alkyl polyhydroxyalkyls
US6958085B1 (en) * 2003-03-26 2005-10-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration High performance immobilized liquid membrane for carbon dioxide separations
US20060090644A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Sirkar Kamalesh K System and method for selective separation of gaseous mixtures using hollow fibers
US20060239952A1 (en) * 2003-10-03 2006-10-26 Ajinomoto Co., Inc. Cleaning composition and method for preparing the same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7100453A (ru) 1970-01-30 1971-08-03
JPS5758653A (en) 1980-09-26 1982-04-08 Sagami Chem Res Center Production of n-acylaminoacid
CA2114106C (en) * 1991-07-26 2002-05-28 Junan Kao Process for preparing n-alkyl polyhydroxyalkyl amines in aqueous/hydroxy solvents
AU3795193A (en) 1992-03-16 1993-10-21 Procter & Gamble Company, The Fluid compositions containing polyhydroxy fatty acid amides
US5188769A (en) 1992-03-26 1993-02-23 The Procter & Gamble Company Process for reducing the levels of fatty acid contaminants in polyhydroxy fatty acid amide surfactants
DE4235783A1 (de) 1992-10-23 1994-04-28 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von N-Alkanoyl-polyhydroxyalkylaminen
KR100286196B1 (ko) 1993-03-30 2001-04-16 에가시라 구니오 세제 조성물
DE4322874C2 (de) 1993-07-09 1995-07-20 Hoechst Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamiden aus N-Alkylpolyhydroxyaminen und Fettsäurealkylestern
DE4408957A1 (de) 1994-03-17 1995-09-21 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von N-Acylaminocarbonsäuren und N-Acylaminosulfonsäuren sowie deren Alkalimetallsalzen
US5710295A (en) 1995-06-06 1998-01-20 Hampshire Chemical Corp. Preparation of alkali metal acyl amino acids
CA2223981A1 (en) 1995-06-07 1996-12-19 The Procter & Gamble Company Process for preparing amides of n-alkyl polyhydroxyalkyl amines
JPH0967591A (ja) 1995-09-04 1997-03-11 Kao Corp 洗浄剤組成物
FR2786187B1 (fr) 1998-11-19 2001-11-09 Univ Paris Curie Composes du type 2-acylamino-2-deoxy-glucono-1,5-lactone, procede d'obtention, compositions les comportant et utilisations
WO2002057217A2 (de) 2001-01-18 2002-07-25 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung von acylaminosäuren
US6703517B2 (en) 2001-11-26 2004-03-09 Ajinomoto Co., Inc. Method for preparing N-long chain acyl neutral amino acid
KR20050013099A (ko) 2002-06-25 2005-02-02 가부시키가이샤 시세이도 세정제 조성물
JP4696507B2 (ja) 2004-09-13 2011-06-08 味の素株式会社 洗浄剤組成物
US20070299269A1 (en) 2006-06-27 2007-12-27 Conopco, Inc., D/B/A Unilever Process for converting primary amidoalcohols to amidocarboxylic acids in high yield
DE102006038853A1 (de) 2006-08-18 2008-02-21 Clariant International Limited Verfahren zur Herstellung von Acylglycinaten mittels Direktoxidation
US8853433B2 (en) 2011-07-28 2014-10-07 Conopco, Inc. General method for preparing fatty acyl amido based surfactants
US8658589B2 (en) 2011-07-28 2014-02-25 Conopco, Inc. Fatty acyl amido based surfactant concentrates

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194639A (en) * 1990-09-28 1993-03-16 The Procter & Gamble Company Preparation of polyhydroxy fatty acid amides in the presence of solvents
US5646318A (en) * 1995-04-26 1997-07-08 Akzo Nobel Nv Process for the preparation of hydroxyalkylamides
US5723673A (en) * 1995-06-07 1998-03-03 The Procter & Gamble Company Process for preparing amides of N-alkyl polyhydroxyalkyls
US6958085B1 (en) * 2003-03-26 2005-10-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration High performance immobilized liquid membrane for carbon dioxide separations
US20060239952A1 (en) * 2003-10-03 2006-10-26 Ajinomoto Co., Inc. Cleaning composition and method for preparing the same
US20060090644A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Sirkar Kamalesh K System and method for selective separation of gaseous mixtures using hollow fibers

Also Published As

Publication number Publication date
CN103946209B (zh) 2016-06-01
BR112014001528A2 (pt) 2017-02-14
EP2736877B1 (en) 2015-09-16
WO2013014265A1 (en) 2013-01-31
EA201490360A1 (ru) 2014-05-30
AR087323A1 (es) 2014-03-12
BR112014001528B1 (pt) 2019-10-29
EP2736877A1 (en) 2014-06-04
CN103946209A (zh) 2014-07-23
US8981134B2 (en) 2015-03-17
US20130030199A1 (en) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA023748B1 (ru) Способ получения пав на основе жирных ациламидокарбоновых кислот
JP5940664B2 (ja) 脂肪アシルアミドをベースとする界面活性剤を調製する一般的な方法
US9156777B2 (en) Process for preparing N-acyl amino acid salts
ES2670770T3 (es) Proceso para la preparación de sales de N-acil aminoácidos
US8653018B2 (en) Fatty acyl amido based surfactant concentrates
EA027529B1 (ru) Способ получения пав на основе жирных ациламидов
EA025795B1 (ru) Концентраты пав на основе жирных ациламидов
WO1995007882A1 (en) Synthesis of amido acids from carboxylic acid esters and amino acid salts
US8853447B2 (en) General method for preparing fatty acyl amido based surfactants
JP2008024672A (ja) α―スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法
CN114181118B (zh) 一种脂肪酰基牛磺酸盐的合成工艺
JP3003305B2 (ja) α−スルホ脂肪酸エステル塩の製造方法
Tao et al. Efficient preparation of L-cysteic acid and its esters

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU