JP2015526460A - 触媒としてn−アシルアミノ酸界面活性剤またはその対応する無水物を使用するn−アシルアミノ酸界面活性剤を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高品質で定量的収率のある中間体を合成するための触媒としてアミノ酸系界面活性剤と同じ界面活性剤を使用する当該アミノ酸系界面活性剤の製造のための費用効率のよい2段階の工程に関する。さらに、特に、本発明は、製造されるN−アシルアミノ酸界面活性剤と同じ界面活性剤により脂肪酸塩化物の合成を触媒することによって当該N−アシルアミノ酸界面活性剤を生成する工程に関する。
〔発明の背景および先行技術〕
N−アシルアミノ酸界面活性剤は、産業の利用に加え個人生活の利用にも広く使われている。それらは陰イオン界面活性剤の分類に入り、他の陰イオン界面活性剤に比べて非常にマイルドである。例えば、ラウロイルサルコシンナトリウム、ミリストイルサルコシンナトリウム、ココイルグリシンナトリウム、ココイルN−メチルタウリンナトリウムのような界面活性剤は、他の陰イオン界面活性剤と比べて十分な清浄力を示し、肌と髪に優しいので、商業的に洗顔やボディソープ中に使用されている。アルカノイルサルコシンは、概して、静菌作用による口内洗浄液、歯磨剤に応用される。N−アシル化アミノ酸は、商業的に、潤滑油のような石油製品、金属加工および浮遊選鉱などに使用されるようなたくさんの他の分野がある(N−acylated amino acid as surfactants, J.D. Spivack, Chapter 16, in ‘Anionic surfactants, Vol 7, Surfactant Science Series, Edited by W. M. Linfield)。商業的に、それらは、脂肪酸と、グリシン、サルコシン、N−メチルタウリン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン及びアルギニンなどのさまざまなアミノ酸とを含む2段階の合成から製造される。これらのアミノ酸は、N−アシルアミノ酸界面活性剤を製造するために使われる最も一般的に使用されるアミノ酸である。しかしながら、キラルあるいはラセミ、天然あるいは合成の、実質的にはすべてのアミノ酸は、N−アシルアミノ酸界面活性剤の製造において使用されうる。また、界面活性剤の製造において使用されるアミノ酸は、α―アミノ酸である必要はない。また、これらのアミノ酸における酸性基(acid group)は、カルボン酸基以外の酸性基(acidic group)でありうる。アミノスルホン酸(例えば、N−メチルタウリン)は、脂肪酸塩化物と縮合し、N−メチル−N−ココイルタウリンナトリウムなどの商業的界面活性剤を作り出す。N−アシルアミノ酸界面活性剤の製造において、脂肪酸あるいは脂肪酸の混合物は、スキーム1に示したように典型的なショッテン・バウマン条件下で、脂肪酸塩化物の仲介を介して、アミノ酸のアミノ官能性に反応する(米国特許第2.790,7799号明細書(1953)、米国特許第2,790,779号明細書(1957)、及び米国特許第3,945,931号明細書(1974))。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、先行技術の欠点を克服することである。
〔発明の概要〕
本発明は、式IのN−アシルアミノ酸系界面活性剤を製造する方法に関する。
当該N−アシルアミノ酸系界面活性剤の製造方法は、
A)式IのN−アシルアミノ酸系界面活性剤と同じ、あるいは、他のN−アシルアミノ酸界面活性剤、あるいは、当該N−アシルアミノ酸系界面活性剤と同じ界面活性剤の無水物であって式IIで示すものの触媒量の存在下において、ホスゲンかあるいは塩化チオニルによって脂肪酸をハロゲン化することにより脂肪酸塩化物を生成し、
B)典型的な水溶媒のショッテン・バウマン条件下で塩基の存在下において、A)段階の脂肪酸塩化物とアミノ酸とを反応する段階と
を含み、当該方法は精製の段階を利用しない。
〔発明の詳細な説明〕
本発明は、高品質で定量的収率のある中間体を合成するための触媒としてアミノ酸系界面活性剤と同じ界面活性剤を使用する当該アミノ酸系界面活性剤の製造のための費用効率のよい製造工程に関する。
したがって、得られたこの無水物である触媒I(式IV、R=C11、R2=H)は、0.13モル%レベルでラウロイル塩化物の合成のための触媒として用いられた(スキーム5、実施例1)。得られたラウロイル塩化物は、実際、良好な転化率で、無色であった(実験1中の表1)。このラウロイル塩化物は、精製することなしに使用され、等量の塩基の存在下で10から15℃の水中にグリシンの化学量論的量と反応させた(実験1)。ラウロイル塩化物中に存在する残渣触媒I(式IV、R=C11、R2=H)は、ラウロイルグリシンナトリウムの2つの分子を提供するために、ショッテン・バウマン反応の次の段階で、グリシンによって求核攻撃を受け得る。競合する求核試薬の水(アルカリ性pH)は、無水物を加水分解することができ、ラウロイルグリシンナトリウムとラウリン酸ナトリウムを産出する。30%固形分を有するラウロイルグリシンナトリウムの水溶液である最終産物は、無水物触媒の加水分解によって産出された0.0002モル%のsodラウリン酸を持つであろう。グリシンの形態でよりよい求核試薬の存在において、ラウロイル塩化物中の残渣触媒(式IV、R=C11、R2=H)は、アルカリ加水分解を全く受けないであろう。
発明の利点
1)N−アシルアミノ酸界面活性剤の製造において、重要な段階(前駆体)を触媒するために同じN−アシルアミノ酸界面活性剤の使用。
4)N−アシル界面活性剤の触媒は、2つの工業的ハロゲン化剤とともに、同じようにうまくはたらく。これらの触媒は、脂肪酸塩化物を生み出す場合、ホスゲンと塩化チオニルとともにとてもよくはたらく。ホスゲン化の副産物はCO2であり、一方、塩化チオニルの副産物はSO2であり、十分に確立された「クローズドループ」化学により塩化スルフリルと、続いて、塩化チオニルに変えることができる(米国特許第5,489,400号明細書)。
7)本特許出願の工程は、生物分解可能で非毒性の触媒である。それは、化学工業での単位操作(unit operation)がより少なく、定量的転化率と定量的収率を有する高い処理能力を提供する。これにより、費用効率がよいだけでなく、環境に配慮した、持続可能な方法が提供される。
〔実施例〕
本発明は、限定的な実施例について説明される。次の実施例は詳細な説明として示されるが、発明はその実施例に制限されるものではない。
実施例1
ラウロイルグリシンナトリウムの生成:
a)触媒Iの生成:N−ラウロイルグリセニックラウリン酸無水物(N−lauroyl glycenic lauric anhydride)(式IV、RCO=ラウロイル、R=C11)、b)触媒Iを使ったラウロイル塩化物の生成、c)ラウロイルグリシンナトリウムの生成:塩基の存在下、グリシンとラウロイル塩化物のショッテン・バウマン反応、の3段階から構成される。
触媒Iの生成:N−ラウロイルグリセニックラウリン酸無水物(N−lauroyl glycenic lauric anhydride)(式IV、RCO=ラウロイル、R=C11):
25℃、窒素ブランケット下で、ジクロロメタン中(25mL)に攪拌したラウロイル塩化物(6.0g、0.027gmol)に対して、オーブンで乾燥させたばかりのラウロイルグリシンナトリウム(7.50g、0.027gmol)をゆっくり加え、反応物を12時間攪拌した。反応物を濾過し、ロータリーエバポレーターを使って真空下で溶媒を取り除き、白い個体の残留物(9.4g)を産出した。この残留物は、125から130℃の融解範囲をもつ。
NMR:(CDCl3):δ0.86から0.89(ラウリル基の2つのメチル基の6H)、1.25から1.29(34H、アルキル基のメチレン基)、1.63から1.67(4H)、2.46(2H)。融解範囲は75−78℃である。
触媒I、N−ラウロイルグリセニックラウリン酸無水物(N−lauroyl glycenic lauric anhydride)(式IV、RCO=ラウロイル、R=C11)を使ったラウロイル塩化物の生成
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したラウリン酸(200g、0.999gmol)と段階IのN−ラウロイルグリセニックラウリン酸無水物(N−lauroyl glycenic lauric anhydride)(式IV、RCO=ラウロイル、R=C11)(0.6g、0.0013gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.03gmol)を大気圧下、25℃でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、断続的に、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。反応の進行を、塩化アルカノイルの形成と残渣遊離脂肪酸を測定することにより、観察した(シドニー・シギア(Sidney Siggia)及びジェイ・ゴードン・ハンナ(J.Gordon Hanna)編、「官能基を介した有機定量分析(Quantitative Organic Analysis Via Functional Groups)」、第4版、ジョン・ウィリー アンド サン(John Wiley & Sons)、1979年、p.223−230)。微量残渣の二酸化硫黄ガス、塩化水素ガス、未反応の塩化チオニルを取り除くために、窒素ガスを3時間かけて反応物から除去した。この手順の終わりに、実質的に無色の生成物としてラウロイル塩化物(214g、98.0%)を得た。詳細な分析を表1に示す。
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(300mL)攪拌したグリシン溶液(35g、0.47gmol)に対して、ラウロイル塩化物(100g、0.45gmol)と水酸化ナトリウム(60mL水中36.5g、〜40%溶液、0.91gmol)を、pH10.3から10.6を2時間にわたり維持しながら、同時に加えた。反応を、25から30℃でさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持し、最終的に、ラウロイルグリシンナトリウムの水溶液を得るために、水を加えて、全量を510gに調整した。分析を表2に示す。
N−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウムの生成:
a)触媒IIの生成:N−ラウロイル、N−メチルタウリニックラウリン酸混合無水物(N−lauroyl,N−methyl taurinic lauric mix anhydride)(式VI、RCO=ラウロイル、R=C12)、b)触媒IIを使ったラウロイル塩化物の生成、c)N−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウムの生成:塩基の存在下、N−メチルタウリンナトリウムとラウロイル塩化物のショッテン・バウマン反応、の3段階から構成される。
触媒IIの生成:N−ラウロイル、N−メチルタウリニックラウリン酸混合無水物(N−lauroyl,N−methyl taurinic lauric mix anhydride)(式VI、RCO=ラウロイル、R=C11):
25℃、窒素ブランケット下で、ジクロロメタン(25mL)に攪拌したラウロイル塩化物(6.0g、0.027gmol)に対して、オーブンで乾燥させたばかりのN−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウム(9.28g、0.027gmol)をゆっくり加え、反応物を12時間攪拌した。反応物を濾過し、ロータリーエバポレーターを使って真空下で溶媒を取り除き、白い個体の残留物(14g)を産出した。
触媒II:N−ラウロイル、N−メチルタウリニックラウリン酸混合無水物(N−lauroyl,N−methyl taurinic lauric mix anhydride)(式VI、RCO=ラウロイル、R=C12)を使ったラウロイル塩化物の生成:
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したラウリン酸(200g、0.999gmol)と段階IのN−ラウロイル、N−メチルタウリニックラウリン酸混合無水物(N−lauroyl,N−methyl taurinic lauric mix anhydride)(式V、RCO=ラウロイル、C12)(0.6g、0.0012gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.03gmol)を大気圧下、25℃でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、連続的に、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。最後の段階において、反応の進行を、塩化アルカノイルの形成を測定することにより、観察した。微量残渣の二酸化硫黄ガス、塩化水素ガス、未反応の塩化チオニルを取り除くために、窒素ガスを3時間かけて、反応物から除去した。この手順の終わりに、実質的に無色の生成物としてラウロイル塩化物(212g、97%)を得た。詳細な分析を表3に示す。
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(450mL)攪拌したN−メチルタウリンナトリウム溶液(74g、0.46mmol)に対して、ラウロイル塩化物(100g、0.45gmol)と水酸化ナトリウム(30mL水中18g、〜40%溶液、0.45gmol)を、pH10.3から10.6を4時間にわたって維持しながら、同時に加えた。反応を、25から30℃でさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持した。最終的に、N−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウムの水溶液を産出するために、全量を640gに調整した。分析を表4に示す。
ココイルグリシンナトリウムの生成:
a)触媒Iの生成:N−ココイルグリセニックココイック無水物(N−cocoyl glycenic cocoyic anhydride)(式IV、RCO=ココイル、R=C6からC18)、b)触媒Iを使ったココイル塩化物の生成、c)ココイルグリシンナトリウムの生成:塩基の存在下、グリシンとココイル塩化物のショッテン・バウマン反応、の3段階から構成される。
C8(カプリル酸)―5.38%
C10(カプリン酸)―5.78%
C12(ラウリン酸)―61.37%
C14(ミリスチン酸)―20.77%
C16(パルミチン酸)―4.7%及び
C18(ステアリン酸)―2.0%
触媒Iの生成:N−ココイルグリセニックココイック無水物(N−cocoyl glycenic cocoic anhydride)(式IV、RCO=ココイル、C8〜C18)
25℃、窒素ブランケット下で、ジクロロメタン中(50mL)に攪拌したココイル塩化物(10g、0.045gmol)に対して、オーブンで乾燥させたばかりのココイルグリシンナトリウム(12.5g、0.045gmol)をゆっくり加え、反応物を12時間攪拌した。反応物を濾過し、ロータリーエバポレーターを使って真空下で溶媒を取り除き、白い個体の残留物(20g)として無水物を産出した。
触媒I、N−ココイルグリセニックココイック無水物(N−cocoyl glycenic cocoyic anhydride)(式IV、RCO=ココイル、R=C6からC18)を使ったココイル塩化物の生成
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したココ脂肪酸(coco fatty acid)(200g、0.99gmol)と段階IのN−ココイルグリセニックココイック無水物(N−cocoyl glycenic cocoyic anhydride)(式IV、RCO=ココイル、R=C6からC18)(0.6g、0.0013gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.03gmol)を大気圧下で、25℃でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、連続的に、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。反応の進行を、塩化アルカノイルの形成を測定することにより観察した。微量残渣の二酸化硫黄ガス、塩化水素ガス、未反応の塩化チオニルを取り除くために、窒素ガスを3時間かけて、反応物から除去した。この手順の終わりに、実質的に無色の生成物としてココイル塩化物(212g、97%)を得た。詳細な分析を表5に示す。
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(300mL)攪拌したグリシン溶液(35.0g、0.47gmol)に対して、ココイル塩化物(100g、0.45gmol)と水酸化ナトリウム(60mL中36.5g、〜40%溶液、0.91gmol)を、pH10.3から10.6を4時間にわたって維持しながら、同時に加えた。反応をさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持し、最終的に重さを、ココイルグリシンナトリウムの水溶液を得るために、510gに調整した。分析を表6に示す。
ココイルグリシンナトリウムの生成:2段階の手順:原位置での(In−situ)触媒生成:
a)ココイルグリシンナトリウムの触媒量の存在下において、ココ脂肪酸(coco fatty acid)と塩化チオニルによるココイル塩化物の生成、b)水溶媒中おいて、段階(a)からのココイル塩化物とグリシンによるココイルグリシンナトリウムの生成、から構成される2段階の手順によるココイルグリシンナトリウムの生成。
ココイルグリシンナトリウムの触媒量の存在下において、ココ脂肪酸(coco fatty acid)と塩化チオニルによるココイル塩化物の生成
触媒I(N−ココイルグリセニックココイック無水物(N−cocoyl glycenic cocoyic anhydride)(式IV、RCO=ココイル、C6からC18)を作るために使われ、同様に、ココイル塩化物を作るために使われるココ脂肪酸(coco fatty acid)は、次の組成からなる。
C8(カプリル酸)―5.38%
C10(カプリン酸)―5.78%
C12(ラウリン酸)―61.37%
C14(ミリスチン酸)―20.77%
C16(パルミチン酸)―4.7%及び
C18(ステアリン酸)―2.0%
触媒I、N−ココイルグリセニックココイック無水物(N−cocoyl glycenic cocoyic anhydride)(式IV、RCO=ココイル、R=C6からC18)の原位置での(in−situ)生成によるココイル塩化物の生成
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したココ脂肪酸(coco fatty acid)(200g、0.99gmol)とココイルグリシンナトリウム(0.6g、0.002gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.03gmol)を大気圧下で、25℃でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、連続的に、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。反応の進行を、塩化アルカノイルの形成を測定することにより観察した。微量残渣の二酸化硫黄ガス、塩化水素ガス、未反応の塩化チオニルを取り除くために、窒素ガスを3時間かけて、反応物から除去した。この手順の終わりに、実質的に無色の生成物としてココイル塩化物(218g、98.8%)を得た。詳細な分析を表7に示す。
ココイルグリシンナトリウムの生成:
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(300mL)攪拌したグリシン溶液(35g、0.47gmol)に対して、ココイル塩化物(100g、0.45gmol)と水酸化ナトリウム(60mL水中36.5g、〜40%溶液、0.91gmol)を、pH10.3から10.6を4時間にわたって維持しながら、同時に加えた。反応をさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持した。最終的に、ココイルグリシンナトリウムの水溶液(510g)を得るために、重さを調整した。分析を表8に示す。
ラウロイルサルコシンナトリウムの生成:
a)ラウロイルサルコシンナトリウムを使ったラウロイル塩化物の生成、b)ラウロイルサルコシンナトリウムの生成:塩基の存在下、サルコシンナトリウムとラウロイル塩化物のショッテン・バウマン反応、の2段階から構成される。
触媒としてラウロイルサルコシンナトリウムを使ったラウロイル塩化物の生成
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したラウリン酸(200g、1.0gmol)とN−ラウロイルサルコシンナトリウム(0.6g、0.002gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.03gmol)を大気圧下、25℃でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。添加が完了した後、反応の進行を、塩化アルカノイルの形成を測定することにより観察した。
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(330mL)攪拌したサルコシンナトリウム溶液(52g、0.47mmol)に対して、ラウロイル塩化物(100g、0.45mmol)と水酸化ナトリウム(60mL中18.0g、〜40%溶液、0.455mmol)を、pH10.3から10.6を2時間にわたって維持しながら、同時に加えた。反応を25から30℃でさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持し、サルコシンナトリウムの水溶液(540g)を得るために、最終的な重さを調整した。分析を表10に示す。
ラウロイルグリシンナトリウムの生成:2段階の手順:原位置での(In−situ)触媒生成:
a)ラウロイルグリシンナトリウムの触媒量の存在下において、ラウリン酸と塩化チオニルによるラウロイル塩化物の生成、b)水溶媒中おいて、段階(a)のラウロイル塩化物とグリシンによるラウロイルグリシンナトリウムの生成、から構成される2段階の手順によるラウロイルグリシンナトリウムの生成。
触媒I、N−ラウロイルグリセニックラウリン酸無水物(N−lauroyl glycenic lauric anhydride)(式IV、RCO=ラウロイル、R=C11)の原位置での(in−situ)生成によるラウロイル塩化物の生成
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したラウリン酸(200g、1.0gmol)とラウロイルグリシンナトリウム(0.6g、0.002gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.03gmol)を大気圧下、25℃でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、連続的に、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。反応の進行を、塩化アルカノイルの形成を測定することにより観察した。微量残渣の二酸化硫黄ガス、塩化水素ガス、未反応の塩化チオニルを取り除くために、窒素ガスを3時間かけて、反応物から除去した。この手順の終わりに、実質的に無色の生成物としてラウロイル塩化物(218g、99.8%)を得た。詳細な分析を表11に示す。
ラウロイルグリシンナトリウムの生成:
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(300mL)攪拌したグリシン溶液(35g、0.47gmol)に対して、ラウロイル塩化物(100g、0.457gmol)と水酸化ナトリウム(60mL水中36.5g、〜40%溶液、0.91gmol)を、pH10.3から10.6を4時間にわたって維持しながら、同時に加えた。反応を室温に戻し、25−30℃でさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持し、ラウロイルグリシンナトリウムの水溶液(520g)を得るために、重さを調整した。分析を表12に示す。
N−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウムの生成:2段階の手順:原位置での(In−situ)触媒生成:
a)N−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウムの存在下において、ラウリン酸と塩化チオニルによるラウロイル塩化物の生成、b)塩基の存在下において、N−メチルタウリンナトリウムと段階(a)のラウロイル塩化物のショッテン・バウマン反応、から構成される2段階の手順によるN−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウムの生成。
触媒II、N−ラウロイル、N−メチルタウリニックラウリン酸混合無水物(N−lauroyl,N−methyl taurinic lauric mix anhydride)(式VI、RCO=ラウロイル、R=C11)の原位置での(in−situ)生成によるラウロイル塩化物の生成:
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したラウリン酸(200g、0.999gmol)とN−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウム(0.6g、0.0017gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.03gmol)を25℃、大気圧下でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、連続的に、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。最後の段階において、反応の進行を、塩化アルカノイルの形成を測定することにより観察した。微量残渣の二酸化硫黄ガス、塩化水素ガス、未反応の塩化チオニルを取り除くために、窒素ガスを3時間かけて、反応物から除去した。この手順の終わりに、実質的に無色の生成物としてラウロイル塩化物(212g、97%)を得た。詳細な分析を表13に示す。
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(400mL)攪拌したN−メチルタウリンナトリウム溶液(74g、0.46gmol)に対して、ラウロイル塩化物(100g、0.45gmol)と水酸化ナトリウム(30mL水中18g、〜40%溶液、0.45gmol)を、pH10.3から10.6を4時間にわたって維持しながら、同時に加えた。反応を室温に戻し、25−30℃でさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持し、最終的に、N−ラウロイル、N−メチルタウリンナトリウムの水溶液602gを得るために、重さを調整した。分析を表14に示す。
ココイルグリシンナトリウムの生成:2段階の手順:原位置での(In−situ)触媒生成:
a)N−ココイル、N−メチルタウリンナトリウムの触媒量の存在下において、ココ脂肪酸(coco fatty acid)と塩化チオニルによるココイル塩化物の生成、b)水溶媒中おいて、段階(a)のココイル塩化物とグリシンによるココイルグリシンナトリウムの生成、から構成される2段階の手順によるココイルグリシンナトリウムの生成。
N−ココイル、N−メチルタウリンナトリウムの触媒量の存在下において、ココ脂肪酸(coco fatty acid)と塩化チオニルによるココイル塩化物の生成
ココイル塩化物を作るために使われるココ脂肪酸(coco fatty acid)は、次の組成からなる。
C8(カプリル酸)―5.38%
C10(カプリン酸)―5.78%
C12(ラウリン酸)―61.37%
C14(ミリスチン酸)―20.77%
C16(パルミチン酸)―4.7%及び
C18(ステアリン酸)―2.0%
触媒II、N−ココイルタウリニックココイック無水物(N−cocoyl taurinic cocoyic anhydride)(式VI、RCO=ココイル、R=C6からC18、R 2 =メチル)の原位置での(in−situ)生成によるココイル塩化物の生成
25℃、窒素ブランケット下で、攪拌したココ脂肪酸(coco fatty acid)(200g、1.0gmol)とN−ココイル、N−メチルタウリンナトリウム(0.6g、0.0017gmol)とに対して、塩化チオニル(123g、1.029gmol)を25℃、大気圧下でゆっくりと加え、2時間にわたり25℃より下の温度に維持した。工程中産出される塩酸と二酸化硫黄は、連続的に、苛性ソーダを含んだガススクラバ中で取り除かれた。混合反応物を反応温度でさらに4時間攪拌した。反応の進行を、塩化アルカノイルの形成を測定することにより観察した。微量残渣の二酸化硫黄ガス、塩化水素ガス、未反応の塩化チオニルを取り除くために、窒素ガスを3時間かけて、反応物から除去した。この手順の終わりに、実質的に無色の生成物としてココイル塩化物(218g、100%)を得た。詳細な分析を表15に示す。
ココイルグリシンナトリウムの生成:
10−15℃、窒素ブランケット下で、水中に(300mL)攪拌したグリシン溶液(35g、0.47gmol)に対して、ココイル塩化物(100g、0.45gmol)と水酸化ナトリウム(60mL水中36.5g、〜40%溶液、0.91gmol)を、pH10.3から10.6を4時間にわたり維持しながら、同時に加えた。反応をさらに3時間続け、同じpHの範囲を維持した。最終的に、ココイルグリシンナトリウムの水溶液(520g)を得るために、重さを調整した。分析を表16に示す。
Claims (7)
- 式IのN−アシルアミノ酸系界面活性剤を製造する方法であって、
当該N−アシルアミノ酸系界面活性剤の製造方法は、
A)式IのN−アシルアミノ酸系界面活性剤と同じ、あるいは、他のN−アシルアミノ酸界面活性剤、あるいは、当該N−アシルアミノ酸系界面活性剤と同じ界面活性剤の無水物であって式IIで示すものの触媒量の存在下において、ホスゲンかあるいは塩化チオニルによって脂肪酸をハロゲン化することにより脂肪酸塩化物を生成し、
B)典型的な水溶媒のショッテン・バウマン条件下で塩基の存在下において、A)段階の脂肪酸塩化物とアミノ酸とを反応する段階
とを含み、当該方法は精製の段階を利用しない方法。 - 式Iと式IIの化合物の前記触媒量は、脂肪酸に基づいた重量で0.05〜0.5%である
請求項1に記載の方法。 - 式Iの化合物を合成するのに用いられるアミノ酸は、天然に存在するα―アミノ酸から選択される
請求項1に記載の方法。 - 天然に存在する前記α―アミノ酸は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、プロリン、システイン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アルギニン、リシン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、トレオニン、アスパラギン及びグルタミンから選択される
請求項1及び請求項3に記載の方法。 - 式Iの化合物を合成するのに用いられるアミノ酸は、非天然アミノ酸と、立体異性体の混合物とから選択される
請求項1に記載の方法。 - 前記非天然アミノ酸は、アミノプロピオン酸、N−メチルタウリン、サルコシンから選択される
請求項1及び請求項5に記載の方法。 - ホスゲンあるいは塩化チオニルによる脂肪酸のハロゲン化は、20〜45℃で行われる
請求項1に記載の方法。
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