JP4460769B2 - カチオン界面活性剤、その製造法および利用 - Google Patents
カチオン界面活性剤、その製造法および利用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4460769B2 JP4460769B2 JP2000539928A JP2000539928A JP4460769B2 JP 4460769 B2 JP4460769 B2 JP 4460769B2 JP 2000539928 A JP2000539928 A JP 2000539928A JP 2000539928 A JP2000539928 A JP 2000539928A JP 4460769 B2 JP4460769 B2 JP 4460769B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- represented
- cationic surfactant
- formula
- amino
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 title claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- -1 halogen atom anion Chemical class 0.000 claims description 45
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- MBBZMMPHUWSWHV-BDVNFPICSA-N N-methylglucamine Chemical compound CNC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBBZMMPHUWSWHV-BDVNFPICSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 11
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 10
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 7
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 150000005691 triesters Chemical class 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 7
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N hexadecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(Cl)=O ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 6
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- NQGIJDNPUZEBRU-UHFFFAOYSA-N dodecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCC(Cl)=O NQGIJDNPUZEBRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 4
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 3
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- RNHWYOLIEJIAMV-UHFFFAOYSA-N 1-chlorotetradecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCl RNHWYOLIEJIAMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 2-cyanobenzohydrazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=CC=C1C#N TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021360 Myristic acid Nutrition 0.000 description 2
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N Myristic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- UTOPWMOLSKOLTQ-UHFFFAOYSA-N octacosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UTOPWMOLSKOLTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 2
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical class CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- YAYNEUUHHLGGAH-UHFFFAOYSA-N 1-chlorododecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCl YAYNEUUHHLGGAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 description 1
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical group [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000005211 alkyl trimethyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 125000001204 arachidyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- 231100000209 biodegradability test Toxicity 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M dimethyldioctadecylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003676 hair preparation Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000006038 hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 1
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- WTBAHSZERDXKKZ-UHFFFAOYSA-N octadecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(Cl)=O WTBAHSZERDXKKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002255 pentenyl group Chemical group C(=CCCC)* 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006268 reductive amination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003497 tellurium Chemical class 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C215/00—Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
- C07C215/02—Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C215/40—Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton with quaternised nitrogen atoms bound to carbon atoms of the carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C219/00—Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
- C07C219/02—Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having esterified hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C219/04—Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having esterified hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
- C07C219/06—Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having esterified hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having the hydroxy groups esterified by carboxylic acids having the esterifying carboxyl groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
- C09K23/18—Quaternary ammonium compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
技術分野
本発明は、カチオン界面活性剤、その製造法および利用に関する。さらに詳しくは、6炭糖から誘導される生分解性に優れた新規なカチオン界面活性剤及びその製造法と利用に関するものである。
【0002】
従来の技術
従来、カチオン界面活性剤は柔軟剤やリンス剤として衣料用や毛髪洗浄剤あるいはトリートメント剤、さらには殺菌剤などとして使用されているが、これらはいずれも4級アンモニウム塩構造を有する化合物で生物分解性に劣る事が大きな欠点として挙げられている。特に、良く使用されるアルキルトリメチルアンモニウムクロリドやジアルキルジメチルアンモニウムクロリドなどが生分解性が悪いという理由で欧州、特にオランダにおいてその使用が禁止されるようになってきた。欧米では、基本骨格上に少なくとも一つは分解基であるエステル基が入った物を使用するように規制が進みつつある。このような社会情勢の下、より生分解性の容易な構造を有するカチオン界面活性剤を開発することは、安全面(皮膚刺激性など)だけでなく、環境保護の観点からも重要なことである。
【0003】
従来のカチオン界面活性剤の開発動向としては、分子中のアルキル鎖中にエステル基を導入した構造の物が主流であるが、生物分解性を考慮すると天然に存在する糖を原料とした化合物を開発することが有利であると考えられる。そこで本発明ではグルコースの還元糖あるいは6炭糖の還元アルコールである6炭糖アルコールのアミン誘導体をカチオン界面活性剤に誘導することを検討した。その結果グルコースや他の6炭糖(還元糖)とアンモニアあるいは第一アミンとの反応(還元アミノ化反応)により得られる1−アミノ−6炭糖アルコールを4級塩とし、その後、脂肪酸にてエステルにすることにより得られるカチオン性化合物が生分解性に優れることを発見した。
【0004】
発明の開示
本発明の目的は、それ故、生分解性の良好な、天然物を原料とした、新規なカチオン界面活性剤を提供することにある。
本発明の他の目的は、本発明の上記カチオン界面活性剤を製造する工業的に有利な製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、本発明の上記カチオン界面活性剤で処理された、良好な吸水性と静電防止性および低い摩擦性を持つ繊維を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明らかになろう。
【0005】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第1に、
下記式(1)
R1−CH2−(CHR1)4−CH2−N+(R2)3X− …(1)
ここで、5つのR1は互いに独立に、水酸基または式RCOO−で表されるそのエステル基(ここでRは炭素数5〜28の直鎖もしくは分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、芳香族基を有していてもよい炭化水素基である)であり、3つのR2は、互いに独立に、水酸基を含有していてもよい、炭素数1〜6の炭化水素基であり、そしてX−はハロゲン原子アニオン、硫酸水素アニオンまたは有機酸アニオンである、但し5つのR1のうち少なくとも1つはエステル基である、
で表されるカチオン界面活性剤によって達成される。
【0006】
本発明の上記目的および利点は、第2に、
(A)下記式(2)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−NH2 …(2)
で表わされる1−アミノ6炭糖アルコールと下記式(3)
R2−X …(3)
ここで、R2およびXの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされるハライド化合物と反応せしめて下記式(4)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−N+(R2)3X− …(4)
ここで、R2およびXの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成せしめ、次いで
(B)上記N−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を酸ハライドと反応せしめて上記式(1)で表わされるカチオン活性化合物を生成せしめる、
ことを特徴とするカチオン界面活性剤の製造法(以下、本発明の第1製造法という)によって達成される。
【0007】
また、本発明の上記目的および利点は、第3に、
(A)上記式(2)で表わされる1−アミノ6炭糖アルコールと上記式(3)で表わされるハライド化合物と反応せしめて上記式(4)で表わされるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成せしめ、次いで
(B’)上記N−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を有機酸と脱水縮合反応せしめて上記式(1)で表わされるカチオン活性化合物を生成せしめる、
ことを特徴とするカチオン界面活性剤の製造法(以下、本発明の第2製造法という)によって達成される。
【0008】
さらに、本発明の上記目的および利点は、第4に、
(A’)下記式(5)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−NH・CH3 …(5)
で表わされるN−メチルグルカミンと上記式(3)で表わされるハライド化合物を反応せしめて、上記式(4)において3つのR2のうち1つがメチル基であり、残りの2つが水酸基を含有していてもよい炭化水素基であるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成せしめ、次いで
(B’’)上記N−炭化水素−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を酸ハライドと反応せしめて、上記式(1)において3つのR2のうちの1つがメチル基であり、残りの2つが水酸基を含有していてもよい炭化水素基であるカチオン活性化合物を生成せしめる、
ことを特徴とするカチオン界面活性剤の製造法(以下、本発明の第3製造法という)によって達成される。
【0009】
最後に、本発明の上記目的および利点は、第5に、本発明の上記カチオン界面活性剤で処理された繊維によって達成される。
【0010】
発明の好ましい実施態様
本発明のカチオン界面活性剤は上記式(1)で表わされる。式(1)中、5つのR1は、互いに独立に、水酸基(−OH)または式RCOO−で表されるエステル基である。ここでRは炭素数5〜28の直鎖もしくは分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、芳香族基を有していてもよい炭化水素基である。かかる炭化水素基としては、例えばペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ラウリル、ミリスチル、セチル、ステアリル、エイコサニル、ヘキサコサニルの如きアルキル基および相当するアルケニル基例えばペンテニル、ヘキセニル等を挙げることができる。
【0011】
また、式(1)中、3つのR2は、互いに独立に、水酸基を含有していてもよい炭素数1〜6の炭化水素基である。炭素数1〜6の炭化水素基は、直鎖もしくは分岐鎖であることができ、また飽和もしくは不飽和であることができる。かかる炭化水素基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルの如きアルキル基および炭素数2〜6の相当するアルケニル基、アルキニル基等を挙げることができる。
また、X−はハロゲン原子アニオン、硫酸水素アニオン(HSO4 −)または有機酸アニオン(RCOO−)である。ハロゲン原子アニオンとしては例えばフッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオンおよびヨードアニオンを好ましいものとして挙げることができる。また、有機酸アニオンとしては例えば酢酸アニオン、プロピオン酸アニオンの如き一塩基酸アニオン、シュウ酸、マロン酸の如き二塩基酸アニオンおよびクエン酸、リンゴ酸の如きオキシ酸アニオンなどの炭素数2〜12の有機酸アニオンが好ましい。
【0012】
上記式(1)で表わされるカチオン界面活性剤は、5つのR1のうちの少なくとも1つがエステル基である必要があり、モノエステル、ジエステル、トリエステル、テトラエステルおよびペンタエステルであることができる。
上記式(1)で表わされる化合物のうち、3つのR2が全てメチル基である下記式(6)
R1−CH2−(CHR1)4−CH2−N+(CH3)3・X− …(6)
ここで、R1およびX−の定義は上記式(1)に同じである、
で表わされる化合物は、生分解性がとりわけ優れており好ましい。
本発明の上記式(1)で表わされるカチオン界面活性剤は、本発明の上記第1製造法、第2製造法および第3製造法によって好適に製造することができる。
第1製造法において、工程(A)は式(2)で表わされる1−アミノ6炭糖アルコールと式(3)で表わされるハライド化合物とを反応させて式(4)で表わされるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成させる反応を実施する。
【0013】
式(3)のハライド化合物としては、例えば炭素数1〜6のアルキル、アルケニルおよびアルキニルの塩化物、臭化物および沃化物を好ましいものとして挙げることができる。
次いで、工程(B)において、工程(A)の上記生成物を酸ハライド(RCOX1)と反応せしめて式(1)で表わされるカチオン活性化合物を生成せしめる反応を実施する。
この反応は、工程(A)の生成物中の水酸基(−OH)と酸ハライド(RCOX1)が反応してエステル基(RCOO−)を生じる反応である。RCOO−は式(1)中のエステル基であるR1に相当する。
上記酸ハライドとしては、例えばカプロイルハライド、カプリロイルハライド、カプリルハライド、ラウロイルハライド、ミリストイルハライド、パルミトイルハライド、ステアロイルハライドの如き飽和脂肪酸ハライド並びこれらの相当する不飽和脂肪酸ハライドを挙げることができる。
工程(A)および(B)はそれぞれそれ自体公知のアミノ基の4級化反応およびエステル化反応である。
第2製造法において、工程(A)は第1製造法の工程(A)と同じである。工程(B’)は工程(A)の生成物を有機酸と脱水縮合せしめて式(1)で表わされるカチオン活性化合物を生成せしめる反応を実施する。
有機酸はRCOOHで表され、かかる化合物の例としてはカプロン酸、エナンチオ酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸の如き飽和脂肪酸並びにそれらの相当する不飽和脂肪酸を挙げることができる。
【0014】
脱水剤としては例えば硫酸、パラトルエンスルホン酸、塩酸、強酸性樹脂の酸触媒存在下、加熱脱水する方法を使用することができる。
また、第3製造法において、工程(A’)は、式(5)で表わされるN−メチルグルカミンと式(3)で表わされるハライド化合物とを反応させて下記式
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−N+(CH3)(R2)2X−
ここで、R2およびX−の定義は上記式に同じである、
で表わされる化合物、すなわち上記式(4)において3つのR2のうち1つがメチル基であり、残りの2つが水酸基を含有していてもよい炭化水素基であるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成せしめる反応を実施する。
【0015】
工程(B’’)では、工程(A’)の生成物を酸ハライドと反応せしめて、上記式(1)においてR2のうちの1つがメチル基であり、残りの2つが水酸基を含有していてもよい炭化水素基であるカチオン活性化合物を生成する。この際、酸ハライドとして炭素数12〜18の脂肪酸ハライドを用いてモノエステル、ジエステルおよびトリエステルを製造する反応では、数度C例えば5℃で数時間例えば3〜6時間実施するのが望ましい。
本発明のカチオン界面活性剤は、単独あるいは従来のカチオン界面活性剤を使用する公知の処方により繊維糸や繊維布を処理して(通常吸尽法やパッディング法で繊維に対して0.005〜3重量%付着させる)、柔軟性、帯電防止性、摩擦抵抗低減などを賦与することができる。また、植物油や流動パラフィンなど公知のオイル成分に添加したリンス、トリートメントなどの頭髪用化粧品は(通常1〜5重量%)、同様の作用・効果を奏する。
【0016】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
【0017】
実施例1
(A) N−メチルグルカミンの4級化反応
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−NH・CH3+ 2CH3I
→ HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−N+(CH3)3I− (7)
【0018】
(A1) 反応条件及び操作
合成反応条件を次に示した。
(1) N−メチルグルカミン(MW=195.22) 7.81g(0.04 mol)
(2) ヨードメチル(MW=141.94) 57g(0.40 mol)
(3) メタノール 40ml
(4) 炭酸ソーダ(MW=106) 21.2g(0.2 mol)
(5) 温 度(℃) 50〜55
(6) 時 間(hr) 12〜24
シリカゲル乾燥管を付けた冷却管を300mlフラスコにセットし、上記の試薬を入れ上記条件下で反応を行なう。冷却水に低温水を用いればヨウ化メチルの量はメチルグルカミンの2.5当量〜3当量でよい。
【0019】
(A2) 精製操作
反応終了後、約200mlのメタノールをフラスコに加え、同じ温度で30分間処理した後、ろ紙でろ過することにより、炭酸ソーダ等の無機物を除いた。ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮することにより溶媒と未反応の過剰添加のヨードメチルを除去し、約15g(反応収率100%)の粗製物を得た。この粗製物を約500mlのエタノールで溶かし、ろ紙でろ過することにより残留の無機塩等を更に除去した。
約400mlのエタノールで上記の粗製物を溶かし、再結晶を行なった。再結晶後約10〜11g(再結晶収率72〜79%)の精製物を得た。
【0020】
(A3) IRスペクトル分析
2960,2855cm−1:−CH3,−CH2−
1477cm−1 :−CH3,−CH2−
1082cm−1 :−C−O−
970,920cm−1 :−C−N−
3430cm−1 :−OH
1H NMRスペクトル分析(溶媒:重水,300MHz−NMR)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−N+(CH3)3I−
{ 6H }{2H} {9H}
(3.5〜3.9ppmおよび4.38ppm)(3.55ppm) (9H 3.22ppm)
【0021】
(B) ラウリン酸モノエステル誘導体の合成
H−CH2−(CH・OH)4−CH2−N+(CH3)3I−
+ CH3(CH2)10COCl
→ H3C(CH2)10COO−CH2−(CH・OH)4 −N+(CH3)3I−
【0022】
(B1) 合成条件及び操作
反応条件は次の通りである。
(1) N−メチルグルカミンの4級塩(7)(MW=351.2)
500mg(1.42mM , 1eq)
(2) C12H25COCl(MW=218.77) 405mg(1.85mM , 1.3eq)
(3) 無水ピリジン+無水DMF 3ml+5ml
(4) 温 度(℃) 室温(約25℃)
(5) 時 間(hr) 4
(6) 収 率(%,カラムクロマト単離後) 59
50mlの丸底フラスコに4級塩を入れ、更に無水ピリジンと無水DMFを入れて溶かした後、ラウロイルクロリドを素早く加え、空気中の湿気を遮断しながらよく攪拌し反応させた。
【0023】
(B2) 精製操作
反応終了後、5mlのエタノールを加え30分間攪拌した後、ロータリーエバポレターにて溶媒を除去した。
残留物をカラムクロマトグラフィを用い、メタノール/酢酸エチル(20〜100/80〜0 V/V%)の混合溶液を溶離剤として、生成物を単離した。
(C1) IRスペクトル分析
2957,2924,2855cm−1 :−CH3,−CH2
1468cm−1 :−CH3,−CH2
1379cm−1 :−CH3
721cm−1 :−(CH2)n−
1726cm−1 :−CO−O−
3430,1084cm−1 :−CH,−C−O−
970,920cm−1 :−C−N−
【0024】
(C2) 1H NMRスペクトル分析(溶媒:重水,300MHz−NMR)により、次に示す様に、ラウリン酸モノエステル誘導体であることを確認した。なお対アニオンはCl−であることをイオンクロマトグラフィーにより確認した。
CH3−(CH2)8−CH2−CH2−COO−CH2−(CHOH)4−
a b c d e f
CH2−N+(CH3)3Cl−
g h
a(3H,0.83ppm)、 e(2H,4.36ppm)、
b(16H,1.25ppm)、 f(4H,3.7〜4.1ppm)、
c(2H,1.58ppm)、 g(2H,3.55ppm)、
d(2H,2.37ppm)、 h(9H,3.20ppm)
【0025】
実施例2
ミリスチン酸モノエステル誘導体を次の合成条件で、実施例1と同様の反応装置と操作及び精製操作により合成し、収率47%で生成物を得た。
(1) N−メチルグルカミンの四級塩(MW=351.2) 500mg(1.42mM,leq)
(2) ミリスチルクロリド(MW=246.82) 457mg(1.85mM,l.3eq)
(3) 無水ピリジン+無水DMF 2ml+3ml
(4) 温度 × 時間 室温×4hr,50℃×2hr
(5) モル収率(%,カラム単離後) 47
【0026】
IRスペクトル分析
2957,2924,2855cm−1:−CH3,−CH2
1468cm−1 :−CH3,−CH2
1724cm−1 :−CO−O−
3430,1086cm−1 :−OH,−C−O−
972,922cm−1 :−C−N−
1H NMRスペクトル分析により、次に示す様に、ミリスチン酸モノエステル誘導体の構造式を確認した。
CH3−(CH2)10−CH2−CH2−COO−CH2−(CHOH)4−
a b c d e f
CH2−N+(CH3)3Cl−
g h
a(3H,0.83ppm)、 e(2H,4.34ppm)、
b(20H,1.25ppm)、 f(4H,3.65〜4.14ppm)、
c(2H,1.57ppm)、 g(2H,3.53ppm)、
d(2H,2.37ppm)、 h(9H,3.20ppm)
【0027】
実施例3
パルミチン酸モノエステル誘導体を、パルミトイルクロリド(MW=274.88)509mg(1.85mM,1.3eq)をミリスチルクロリドに代えて使用することにより、実施例2と同様に操作し、収率61%でモノエステルを得た。
【0028】
実施例4
ステアリン酸モノエステル誘導体を、ステアロイルクロリド(MW=302.93) 561mg(1.85mM,l.3eq)を用い、実施例2に従って、室温〜60℃で13時間反応させることにより収率65%でモノエステルを得た。
【0029】
実施例5
ラウリン酸エステル誘導体を、ラウリルクロリド(MW=218.77)0.748g(3.42mM,2.4eq)を用い、実施例1に従って室温〜80℃で14時間反応させることによりトリエステル、ジエステルの混合物を得た。
精製操作:
反応終了後、5mlのエタノールを加え、30分間攪拌した。ロータリーエバポレターで溶媒を完全に除去した後、カラムクロマトグラフィにより生成物を分離し、トリエステルとジエステルをそれぞれ単離した。トリエステル誘導体は660mg,とジエステル誘導体は345mg得られた。
【0030】
IRスペクトル分析
ラウリン酸ジエステル誘導体
2957,2920,2853cm−1:−CH3,−CH2
1468cm−1 :−CH3,−CH2
1379cm−1 :−CH3
1738cm−1 :−CO−O−
3430,1076cm−1 :−OH,−C−O−
968,920cm−1 :−C−N−
722cm−1 :−(CH2)n−,ラウリン酸モノエス
テル誘導体より吸収強い
ラウリン酸トリエステル誘導体
2955,2919,2851cm−1:−CH3,−CH2
1468cm−1 :−CH3,−CH2
1377cm−1 :−CH3
1743cm−1 :−CO−O−
3430,1076cm−1 :−OH,−C−O−
970,920cm−1 :−C−N−
722cm−1 :−(CH2)n−,吸収強い
1H NMRスペクトル分析により、以下の様に、それぞれの化合物のプロトン数を確認し、上記の2種類の生成物がそれぞれジエステル誘導体とトリエステル誘導体であることを確かめた。
ジエステル誘導体(C33H66O7NCl)
a(3H×2,0.88ppm)、b(16H×2,1.26ppm)、
c(2H×2,1.60ppm)、d(2H×2,2.39ppm)、
e(9H,3.41ppm)、 f(8H,3.79〜5.18ppm)、
トリエステル誘導体(C45H88O8NCl)
a(3H×3,0.88ppm)、b(16H×3,1.26ppm)、
c(2H×3,1.59ppm)、d(2H×3,2.36ppm)、
e(9H,3.46ppm)、 f(8H,3.86〜5.33ppm)
【0031】
実施例6
クラフト点、臨界ミセル濃度及び表面張力の測定
実験条件及び方法
1wt%の界面活性剤水溶液を調製し(純水溶液)、透明にとける温度であるクラフト点を目視により測定した。また種々の濃度の界面活性剤水溶液を純水で調製し、25℃での表面張力を測定した。
実験結果を表1、表2に示した。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
各誘導体の生分解性の測定
生分解性試験は分解度試験装置/閉鎖系酸素消費量測定装置を用い微生物等による化学物質の分解度試験方法(化審法及びOECD法)により測定を行った。14日間のデータを読み取り、生分解性を算出した。試験結果を表3に示した。
【0035】
【表3】
【0036】
ここで、分解率100%とは試料の化合物が全て炭酸ガスなどの無機物にまで分解した値を示す。上記の結果より、通常よく使用されるカチオン界面活性剤であるセチルトリメチルアンモニウムブロミドは分解率がマイナスを示し、分解が起こらないばかりか、活性汚泥の自然な成育をも阻害することが分かるが、一方、本発明のカチオン界面活性剤はいずれも良好な生分解性を示すことが判明した。
【0037】
実施例7
パルミチン酸モノエステルの合成
N−メチルグルカミンのトリメチルアンモニウム塩(ヨウ化物)(3.64mM)を無水ピリジン5mLと無水DMF10mLの混合溶剤に溶かし、5℃に冷却後パルミチン酸クロリド(3.64mM)を加え、5℃にて3時間反応させた後、エタノール約30mLを加え30分間室温下で攪拌した後、ロータリーエバポレーターにて溶剤を減圧除去した。反応残渣のTLC分析の結果、モノエステルがほぼ定量的に生成しているのを認めた。ピリジンの塩酸塩等の不純物を除去するためにシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、精製を行った。生成物のNMRスペクトルよりパルミチン酸モノエステルを確認した。
パルミチン酸クロリドに代えて、ラウリン酸クロリドを用いると、この場合もほぼ定量的にラウリン酸モノエステルを生成した。
【0038】
実施例8
N−メチルグルカミンのトリメチルアンモニウム塩(ヨウ化物)(2.85mM)を無水ピリジン4mLと無水DMF10mLの混合溶剤に溶かし、5℃に冷却後パルミチン酸クロリド(5.70mM)を加え、5℃にて6時間反応させた後、エタノール約20mLを加え30分間室温下で攪拌した後、ロータリーエバポレーターにて溶剤を減圧除去した。反応残渣のTLC分析の結果、ビスエステルがほぼ定量的に生成しているのを認めた。ピリジンの塩酸塩等の不純物を除去するためにシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、精製を行った。生成物のNMRスペクトルよりパルミチン酸モノエステルを確認した。
パルミチン酸クロリドに代えて、ラウリン酸クロリドを用いると、この場合もほぼ定量的にラウリン酸ビスエステルを生成した。
【0039】
実施例9
N−メチルグルカミンのトリメチルアンモニウム塩(ヨウ化物)(15mM)を無水ピリジン20mLと無水DMF50mLの混合溶剤に溶かし、5℃に冷却後ラウリン酸クロリド(49.5mM)を加え、5℃にて6時間反応させた後、エタノール約100mLを加え30分間室温下で攪拌した後、ロータリーエバポレーターにて溶剤を減圧除去した。反応残渣のTLC分析の結果、トリエステルが主要成分として生成しているのを認めた。ピリジンの塩酸塩等の不純物を除去するためにシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、精製を行った。生成物のNMRスペクトルよりラウリン酸トリエステルを確認した。
ラウリン酸クロリドに代えて、パルミチン酸クロリドを用いると、この場合も主要成分としてパルミチン酸トリエステルを生成した。パルミチン酸トリエステルの場合はシリカゲルカラムクロマトグラフィー精製をせずにエタノールから再結晶することにより精製を行うことができた。
【0040】
実施例10
実施例7、8で製造したC12−モノエステル、C12−ビスエステル、C16−モノエステル、C16−ビスエステルおよびジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド(DSDMAC)の0.005重量%水溶液1Lに3種類の試験布を同時に入れ、30分間放置した。その後、試験布を取り出し、軽く搾り風乾した。
(10A) 吸水性効果測定(吸水上昇距離法、JIS P−8141を参照)
上記の5種類の界面活性剤の水溶液で処理した試験布(寸法:2cm×10cm)をTLC分析用の展開槽内で純水によるぬれ性を評価した。3分後の液面よりの水の上昇高さ(cm)によりぬれ性を測定した(2回測定の平均値)。試験は恒温恒湿(25℃、40%)室で行った。
【0041】
【表4】
【0042】
(10B) 静電防止性試験
測定装置:NIPPON STATIC 社製 S−4104III STATIC METER
測定方法:上記の処理試験布に10kV静電気を30秒与えた後、時間とともに静電気が減衰し、Chartからその半減期(秒)を算出し、評価した。試験は恒温恒湿(25℃、55%)室で行った。
【0043】
【表5】
【0044】
(10C) 摩擦係数の測定
測定装置:新東科学株式会社製 表面性測定機 TYPE:HEIDON-14D
測定条件:引張り速度 300mm/min
荷 重 300g
上下共繊維 荷重面積(直径2.5cmの円)
試験は、上記の処理試験布を使用し、恒温恒湿(25℃、55%)室で行った。
【0045】
【表6】
【0046】
従来のカチオン界面活性剤の開発動向としては、分子中のアルキル鎖中にエステル基を導入した構造の物が主流であるが、生物分解性を考慮すると天然に存在する糖を原料とした化合物を開発することが有利であると考えられる。そこで本発明ではグルコースの還元糖あるいは6炭糖の還元アルコールである6炭糖アルコールのアミン誘導体をカチオン界面活性剤に誘導することを検討し、開発された1−アミノ−6炭糖アルコールを4級塩とし、その後、脂肪酸にてエステルにすることにより得られる化合物が生分解性に優れることを発見した。
また、本発明のカチオン界面活性剤で処理した繊維布は、良好な吸水性、静電防止性、低い摩擦性をも示した。
Claims (7)
- 下記式(1)
R1−CH2−(CHR1)4−CH2−N+(R2)3X− …(1)
ここで、5つのR1は互いに独立に、水酸基または式RCOO−で表されるそのエステル基(ここでRは炭素数5〜28の直鎖もしくは分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、芳香族基を有していてもよい炭化水素基である)であり、3つのR2は、互いに独立に、水酸基を含有していてもよい、炭素数1〜6の炭化水素基であり、そしてX−はハロゲン原子アニオン、硫酸水素アニオンまたは有機酸アニオンである、但し5つのR1のうち少なくとも1つはエステル基である、
で表されるカチオン界面活性剤。 - 少なくとも1つのR2がメチル基である請求項1に記載のカチオン界面活性剤。
- 活性汚泥による生分解率が30%以上である請求項1に記載のカチオン界面活性剤。
- (A)下記式(2)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−NH2 …(2)
で表わされる1−アミノ6炭糖アルコールと下記式(3)
R2−X …(3)
ここで、R2およびXの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされるハライド化合物と反応せしめて下記式(4)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−N+(R2)3X− …(4)
ここで、R2およびXの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成せしめ、次いで
(B)上記N−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を酸ハライドと反応せしめて上記式(1)で表わされるカチオン活性化合物を生成せしめる、
ことを特徴とするカチオン界面活性剤の製造法。 - (A)下記式(2)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−NH2 …(2)
で表わされる1−アミノ6炭糖アルコールと下記式(3)
R2−X …(3)
ここで、R2およびXの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされるハライド化合物と反応せしめて下記式(4)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−N+(R2)3X− …(4)
ここで、R2およびXの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成せしめ、次いで
(B’)上記N−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を有機酸と脱水縮合反応せしめて上記式(1)で表わされるカチオン活性化合物を生成せしめる、
ことを特徴とするカチオン界面活性剤の製造法。 - (A’)下記式(5)
HO−CH2−(CH・OH)4−CH2−NH・CH3 …(5)
で表わされるN−メチルグルカミンと上記式(3)で表わされるハライド化合物を反応せしめて、上記式(4)において3つのR2のうち1つがメチル基であり、残りの2つが水酸基を含有していてもよい炭化水素基であるN−炭化水素基−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を生成せしめ、次いで
(B’’)上記N−炭化水素−1−アミノ6炭糖アルコールのアンモニウム塩を酸ハライドと反応せしめて、上記式(1)において3つのR2のうちの1つがメチル基であり、残りの2つが水酸基を含有していてもよい炭化水素基であるカチオン活性化合物を生成せしめる、
ことを特徴とするカチオン界面活性剤の製造法。 - 請求項1〜3のいずれかのカチオン界面活性剤で処理された繊維。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1827498 | 1998-01-13 | ||
PCT/JP1999/000071 WO1999036167A1 (fr) | 1998-01-13 | 1999-01-12 | Tensioactifs cationiques, procede de production et emploi desdits tensioactifs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4460769B2 true JP4460769B2 (ja) | 2010-05-12 |
Family
ID=11967077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000539928A Expired - Lifetime JP4460769B2 (ja) | 1998-01-13 | 1999-01-12 | カチオン界面活性剤、その製造法および利用 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6359176B1 (ja) |
JP (1) | JP4460769B2 (ja) |
WO (1) | WO1999036167A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0922503D0 (en) * | 2009-12-23 | 2010-02-10 | Pilkington Group Ltd | Fire resistant glazings |
CN101972612B (zh) * | 2010-11-10 | 2012-11-21 | 郑州轻工业学院 | 一种糖基季铵盐双子表面活性剂及其合成方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2060850A (en) * | 1932-11-08 | 1936-11-17 | Du Pont | Quaternary ammonium compounds and process for the production thereof |
US3855290A (en) | 1971-03-03 | 1974-12-17 | Dyk & Co Inc Van | Quaternary halides of gluconamides |
CA1002534A (en) * | 1973-06-27 | 1976-12-28 | Donald E. Conner | Quaternary halides of gluconamides |
JPS59142299A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-15 | 味の素株式会社 | 新規なカチオン界面活性剤 |
JPH01280078A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-10 | Kanebo Ltd | 合成繊維構造物の耐久性吸水、帯電防止加工剤及び加工方法 |
JPH05148288A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-15 | Kao Corp | 新規ベタイン化糖化合物 |
DE4238211C2 (de) * | 1992-11-12 | 1997-11-13 | Henkel Kgaa | Verwendung von Detergensgemischen, enthaltend kationische Zuckertenside und weitere Tenside, zur Herstellung von Avivagemitteln |
JP2660983B2 (ja) * | 1993-05-07 | 1997-10-08 | 鐘紡株式会社 | 合成繊維構造物の制電防止ならびに撥水加工方法 |
US5399272A (en) | 1993-12-17 | 1995-03-21 | The Procter & Gamble Company | Clear or translucent, concentrated biodgradable quaternary ammonium fabric softener compositions |
-
1999
- 1999-01-12 WO PCT/JP1999/000071 patent/WO1999036167A1/ja active Application Filing
- 1999-01-12 US US09/582,869 patent/US6359176B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-01-12 JP JP2000539928A patent/JP4460769B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999036167A1 (fr) | 1999-07-22 |
US6359176B1 (en) | 2002-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS628427B2 (ja) | ||
EP0721936A1 (en) | Liquid softener composition and quaternary ammonium salt | |
EP0008839A1 (en) | Process for preparing compositions containing quaternary ammonium compounds | |
JP4460769B2 (ja) | カチオン界面活性剤、その製造法および利用 | |
US4118324A (en) | Fabric softeners | |
JP3007391B2 (ja) | 新規第4級アンモニウム化合物 | |
JP2002521492A (ja) | 分子内にエステル基を有する陽イオン界面活性剤の製造方法 | |
CN115724754A (zh) | 一种双酯基Gemini季铵盐及其制备方法和应用 | |
KR101187315B1 (ko) | 제미니-팬던트형 양이온 계면활성제 제조방법 | |
KR100785086B1 (ko) | 투명한 섬유유연제 제조용 양이온 계면활성제의 제조방법 | |
JP5912508B2 (ja) | 柔軟剤組成物 | |
DE69522377T2 (de) | Biologisch abbaubare Wäschenachbehandlungsmoleküle aus Glyceridsäure | |
JP3563505B2 (ja) | 新規な第4級アンモニウム塩及びその製造方法、並びにそれを含有する毛髪化粧料 | |
JP3871730B2 (ja) | 新規な第4級アンモニウム塩、その製造法及び界面活性剤組成物、並びにそれを含有する毛髪化粧料 | |
KR100828021B1 (ko) | 섬유유연제 조성물 | |
JP4752203B2 (ja) | 紙用柔軟剤 | |
JPS58501431A (ja) | 新規なn−オキシランメタンn,n,n−トリアルキルアンモニウムの誘導体、それらの製造方法およびポリヒドロキシル化およびポリアミノ化ポリマ−の処理のためのそれらの用途 | |
KR100500608B1 (ko) | 섬유유연제 조성물 | |
KR100649306B1 (ko) | 비대칭 알킬기 또는 알케닐기 함유 에스테르 아미드형암모늄염 화합물, 그 제조방법 및 이를 포함하는섬유유연제 조성물 | |
JP3476555B2 (ja) | 第4級アンモニウム塩の製造方法 | |
JP5815395B2 (ja) | 柔軟剤組成物 | |
KR101502443B1 (ko) | 히드록시기 함유 사차 암모늄 양이온 계면활성제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 섬유유연제 조성물 | |
JP3453472B2 (ja) | 第4級アンモニウム塩の製造方法 | |
KR100996262B1 (ko) | 4급 암모늄계 양이온 계면활성제 및 이의 제조방법 | |
JPH09255638A (ja) | 新規第4級アンモニウム塩及びその製造方法、並びにそれを含有する毛髪化粧料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051013 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090204 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100127 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140219 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |