JPH03240765A

JPH03240765A - 新規な両性化合物及びその製造方法並びにそれを含有する界面活性剤

Info

Publication number: JPH03240765A
Application number: JP2035907A
Authority: JP
Inventors: Shoji Nakagawa; 中川　庄次; Yukinaga Yokota; 行永横田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1991-10-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は新規な両性化合物、更に詳しくは耐硬水性及び
起泡力の優れた界面活性剤として有用な両性化合物及び
その製造方法並びにそれを含有する界面活性剤に関する
。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕界面活
性剤は分子内に疏水性基及び親水性基を有する化合物で
あり、その湿潤、洗浄、乳化、分散、起泡などの基本性
能を生かして化粧品、洗剤原料、医薬品、塗料、繊維処
理剤、乳化剤等に広く使用されている。

また、界面活性剤はその使用用途によってさまざまな性
質が要求され、特にシャンプーや身体洗浄剤に使用する
場合には、起泡性及び耐硬水性に優れ、皮膚に対してマ
イルドで、且つ生分解性が良く無公害であることが望ま
れている。しかしながら、耐硬水性及び起泡力の点で充
分に満足し得るものは未だ提供されていない。

〔課題を解決するための手段〕

斯かる実情１こおいて、本発明者らは鋭意研究を行なっ
た結果、後記−数式（Ｉ）で表わされる新規な両性化合
物が優れた界面活性能を有すると共に、耐硬水性及び起
泡力に優れ、且つ生分解性も良好であり、しかも安価且
つ容易に入手可能な原料から簡単な操作で高純度且つ高
収率で合成することができることを見出し、本発明を完
成した。

すなわち、本発明は次の一般式（Ｉ）〔式中、Ｒ１は直鎮又は分岐鎖の炭素数１〜２１ののア
ルキル又はアルケニル基を示し、Ｒ２及びＲ３はは同−
又は異なって炭素数１〜６のアルキル基を叶し、ｎは１〜６の数を示す〕で表わされる両性化合物及びその製造方法並びにそれを
含有する界面活性剤を提供するものである。

本発明の両性化合物（Ｉ）において、Ｒ１のアルキル又
はアルケニル基は直鎮でも分岐鎖でもよく、これらの具
体例としては、例えばＲ’Ｃ−基として、アセチル基、
プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリ
ル基、イソバレリル基、ヘキサノイル基、オクタノイル
基、デカノイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、バ
ルミトイル基、ステアロイル基、アラキジノイル基、ベ
ヘノイル基、オレオイル基、リルオイル基、イソステア
ロイル基、２−エチル−ヘキサノイル基、２−オクチル
−デカノイル基、ネオデカノイル基などが挙げられる。

また、Ｒ２及びＲ３としては、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。

本発明の両性化合物（Ｉ）は例えば次の反応式に従って
、３−［Ｎ−アシル−Ｎ−（ジアルキルアミノアルキル
）アミノコプロピオニトリル（Ｉ［）に、ハロゲン化合
物（Ｉ１１）を反応させ、次いで、脱塩することにより
製造される。

（ｎ）２（Ｉ）〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は前記と同じ意味を
有し、Ｘはハロゲン原子を示し、Ｒ４′は−ＣＨ，ＣＯ
Ｏ−又は−ＣＨ２ＣＨＣＬ３口、−を示し、Ｍは水素原
子又はアルＨカリ金属原子を示す〕本方法におい−て、ハロゲン化合物（［［）は、モノハ
ロゲノ酢酸若しくはそのアルカリ金属塩又は３−ハロゲ
ン−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸若しくは
そのアルカリ金属塩であり、Ｘとしてはフッ素、塩素、
シュウ素、ヨウ素が挙げられ、またＭとしては、ナトリ
ウム、カリウム等が挙げられる。

原料化合物（ＩＩ）とハロゲン化合物（川）の反応は、
水、メタノール、エタノール、イソプロパツールなどの
溶媒中で原料化合物（ｎ）をハロゲン化合物（Ｉ［Ｉ）
と共に加熱することによって行なわれる。この両性化反
応は２０〜１５０℃、更には４０〜１３０℃、特に６０
〜１１０℃の反応温度で行うことが好ましい。また、反
応時間は原料化合物（ＩＩ）の反応性によっても異なる
が、通常２〜４８時間である。原料化合物（ＩＩ）に対
するハロゲン化合物（Ｉ［Ｉ）のモル比は０．８〜５モ
ル、更には０．９〜２モル、特に１〜１．２モルである
ことが好ましい。

反応終了後、溶媒を除いた後、電気透析法で脱塩した後
脱水〈脱溶媒）するか、又は脱水（脱溶媒）した後濾過
により脱塩し、更に必要に応じて溶媒より再結晶あるい
はカラムクロマトグラフィーなどによって精魁を行えば
、本発明の両性化合物（Ｉ）が得られる。

斯くして得られた本発明の両性化合物（Ｉ）はそれ白身
優れた界面活性作用を有するので単独でも界面活性剤と
して用いることができるが、通常使用されている他の界
面活性剤と併用することもできる。ここで用いられる他
の界面活性剤としては、セッケン、硫酸エステル塩系界
面活性剤、スルホン酸塩系界面活性剤、ＭＡＰ系界面活
性剤等のアニオン性界面活性剤；逆性セッケン等のカチ
オン性界面活性剤；アミノ酸型界面活性剤、ベタイン型
界面活性剤等の両性界面活性剤；ステアリン酸グリセリ
ンエステル系界面活性剤、５ｐａｎ系界面活性剤、ｉｗ
ｅｅｎ系界面活性剤等の非イオン性界面活性剤などが挙
げられる。

本発明において、両性化合物（Ｉ）は合計で界面活性剤
中に０．１〜１００重量％配合されることが好ましい。

〔発明の効果〕

斯くして得られる本発明の両性化合物（Ｉ）は、分子内
に二）　ＩＪル基及びアミド基を持った新規な両性型界
面活性剤であり、起泡力及び耐硬水性に優れ、生分解性
及び水への溶解性も極めて良好で皮膚に対する作用も温
和である−ど′いう優れた特徴を有し、化粧品、各種洗
浄剤、医薬品、塗料、繊維処理剤、乳化剤等の各分野に
幅広く使用することができるものである。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定
されるものではない。

実施例１３−［：（シアノエチル）（ラウロイル）アミノ］−Ｎ
、Ｎ−ジメチルーＮ−カルボキシメチル１−プロパナミ
ニウム　ベタイン（Ｉ　ａ）の合成：２００−の４つロフラスコに３−〔Ｎ−ラウロイル−Ｎ
−（３’−ジメチルアミノプロピル）アミノコプロピオ
ニトリル（ＩＩａ）３０．０ｇ　　（０，０８８ｍｏｌ
）、エタノール４４ｍ１！、モノクロル酢酸ナトリウム
１２ＪＯｇ　（０，１０６ｍｏｌ）　、水２０−を仕込
み、８０℃で１４時間還流攪拌して反応させた後、冷却
し、溶媒を減圧下にエバボレートして得られた残渣にエ
タノール２００ｒｎｌを加えて加熱溶解した。不溶物を
濾過により除去した後、エタノールをエバボレートシて
３６．２１ｇの固型物を得た。これをヘキサン／アセト
ンより再結晶して、３５．３３ｇの粗結晶を得た。更に
アセトン／メタノールより再結晶して無色結晶物質とし
て３−〔（シアノエチル）（ラウロイル）アミノ）−Ｎ
、Ｎ−ジメチル−Ｎ−カルボキシメチル−１−プロパナ
ミニウム　ベタイン（Ｉ　ａ）　１水塩２３．６１ｇを
得た（収率６４．９％）。

ｍ、ｐ、：９４−９６℃ ＨＰＬＣ：純度９７，６％元素分析（％）：　分析値Ｃ６３，６２８１０，３２Ｎ　　　９．８９０　１５．４０ＩＲ（ＫＢｒ、　ｃ＋ａ−’）　　：’３４６０．３２
５５゜２２５０、１６４０゜１３８５、１３２５゜１２２０、１１８０゜計算値６３、８９１０、４８１０、１６１５、４７２９１０、２８４０゜１４６０、１４２０゜１３００、１２６５゜１１４０、１０７５゜１０３５．９７０，９２５，８９０，７５０゜７２０．
　５９ＯＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ、、δｐｐｍ）　：　０．　ＴＯ
〜１．７７　（２３Ｈ，ｍ）　。

１．７７〜２．１５（２Ｈ，ｍ）、　　２．３３（２Ｈ
，ｓ）　、　　２．８２　（２Ｈ，ｔ、　Ｊ＝７．０Ｈ
ｚ）、　　３．１３（６Ｈ，ｓ）。

３、３０〜４．２７　（６１１，ｍ）　、　　３．４７
（２ｆｌ、　ｔ、　Ｊ＝７．０１ｌｚ）実施例２３−〔（シアノエチル）（ラウロイル）アミノ）−Ｎ、
Ｎ−ジメチル−Ｎ−（３’　−スルホ−２′−ヒドロキ
シ−プロピル）−１−プロパナミニウム　ベタイン（Ｉ
　ｂ）の合成：２００−の４つ目フラスコに３−〔Ｎ−ラウロイル−Ｎ
−（３’−ジメチルアミノプロピル）アミノコプロピオ
ニトリル（■ａ）　２０．０　ｇ　　（０，０５７５ｍ
ｏ　Ｉ）、エタノール３０ｍ１，３−クロロ−２−ヒド
ロキシ−１−プロパンスルホン酸ナトリウム１４．４２
ｇ（０，０６９０ｍｏ１）、水３０ｍ１を仕込み８０℃
で４３時間還流攪拌して反応させた後、冷却し、溶媒を
減圧下にエバボレートして得られた残渣にエタノール２
００−を加えて加熱溶解した。不溶物を濾過により除去
した後、エタノールをエバポレートして３０．２７ｇの
固型物を得た。これをアセトンより再結晶して２２．６
５　ｇの粗結晶を得た。更にアセトン／エタノールより
再結晶して無色結晶物質として３−〔（シアノエチル）
（ラウロイル）アミノ〕−Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ−（３
’　−スルホ−２′−ヒドロキシーブロビル）−１−プ
ロバナミニウム　ベタイン（Ｉ　ｂ）２１．０３ｇを得
た（収率７６．９％）。

ｍ、ｐ、　：　１７９−１８１ｔ１１ＰＬｃ　：純度９９．４％元素分析（％）：計算値５８、０？９．５４８．８３１６、８２６．７４２８６０、２２５６゜分析値Ｃ５７，８３Ｈ９，３２Ｎ　　　８．６８０　１６．７２Ｓ　　　６．４９ｃｍ−’）　　：　３４６０．２９２８゜ＩＲ（にＢｒ
。

１６４５、　１４７２．　１４３６．　１３８４゜１１
９８．１０４４．９７６．９１８，８０４゜７５２、　
７２２．　６２０．　５２８ＮＭＲ（ＤＭｓｏ−ｄｓ、
δｐｐｍ）：　０，７１−１．８１（２３Ｈ，ｍ）。

１．８１〜２．１７（２Ｈ，ｍ）、２Ｊ２（２Ｈ，ｄ、
　Ｊ＝７．叶ｚ）、　２．７４（２Ｈ，ｔ、Ｊ＝５，０
Ｈｚ）、　３．３１（６Ｈ，ｓ）、３Ｊ７〜４．１１（
８Ｈ。

ｍ）、　　４．１１〜４．６１（ＩＨ，ｍ）。

５、６０　（ＩＨ，ｄ、　Ｊ＝４．０Ｈｚ）試験例１実施例１及び２で得られた本発明化合物（Ｉ　ａ）及び
（Ｉｂ）ｆｉびにＳＯＳ　（ドデシル硫酸ナトリウム）
について常法によりＣＭＣ（臨界ミセル濃度）及びクラ
フト点の測定を行った。その結果を表１に示す。

以下余白表１の結果から明らかな如く、本発明化合物（Ｉ　ａ）
及び（Ｉｂ）は、従来、優れた界面活性剤として知られ
ているＳＯ３に比して低いｃＭｃ及びクラフト点を有し
ている。これはより低濃度でミセル形成能が有り、また
水に対する溶解性もより大きいことを意味し、このこと
より、本発明化合物（Ｉ　ａ）及び（Ｉ　ｂ）は界面活
性剤として優れたものであることがわかる。

試験例２本発明化合物及び比較化合物について起泡力を反転攪拌
法０により、試験化合物０．２％、ラノリン０．３％、
ｐＨ１，４°ＯＨ，４０℃の条件で測定した。

起泡力は従来、皮膚に対して温和であり、且つ起泡力が
優れていることが知られているモノラウリルホスフェー
ト　トリエタノールアミン塩を試験化合物として用いた
場合の泡量を１．００としたときの相対値で表した。こ
の結果を表２に示す。尚、起泡力は数値が大である程、
大きい。

零反転攪拌法：平型プロペラを回転数１１００Ｏｒｐで
６秒毎反転して５分間シリンダー内で試料溶液を攪拌し、攪拌終了後、３０秒後の泡量を測定する。

以下余白表２の結果から明らかな如く、本発明化合物（Ｉ　ａ）
及び（Ｉ　ｂ）は非常に優れた起泡力を有している。

試験例３本発明化合物及び比較化合物について、その耐硬水性を
試験化合物１．０％を含有するｐＨ７の水溶液に徐々に
ＣａＣ１＊を添加し、溶液が白濁した時のＣａＣ１ｗ濃
度（ｐｐｍ）として求めた。この結果を表３に示す。尚
、耐硬水性は数値が大である程大きい。

以下余白表３の結果から明らかな如く、本発明化合物（Ｉ　ａ）及び（Ｉｂ）は非常に優れた耐硬水性を示す。

以上

Claims

【特許請求の範囲】１、次の一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）〔式中、Ｒ＾１は直鎖又は分岐鎖の炭素数１〜２１のア
ルキル又はアルケニル基を示し、Ｒ＾２及びＲ＾３は同
一又は異なって炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ＾
４は基−ＣＨ＿２ＣＯＯ又は基−ＣＨ＿２ＣＨＣＨ＿２
ＳＯ＿３を示し、ｎは１〜６の数を示す〕で表わされる両性化合物。２、次の一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＾１は直鎖又は分岐鎖の炭素数１〜２１のア
ルキル又はアルケニル基を示し、Ｒ＾２及びＲ＾３は同
一又は異なって炭素数１〜６のアルキル基を示し、ｎは
１〜６の数を示す〕で表わされる化合物に、次の一般式（III）ＸＲ＾４＾′Ｍ（III）〔式中、Ｒ＾４＾′は−ＣＨ＿２ＣＯＯ−又は−ＣＨ＿
２ＣＨＣＨ＿２ＳＯ＿３−を示し、Ｘはハロゲン原子を
示し、Ｍは水素原子又はアルカリ金属原子を示す〕で表わされるハロゲン化合物を反応させ、次いで脱塩す
ることを特徴とする請求項１記載の両性化合物の製造方
法。３、請求項１記載の両性化合物を含有する界面活性剤。