JPH0674511B2 - 両性界面活性剤の製造方法 - Google Patents

両性界面活性剤の製造方法

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JPH0674511B2
JPH0674511B2 JP61235231A JP23523186A JPH0674511B2 JP H0674511 B2 JPH0674511 B2 JP H0674511B2 JP 61235231 A JP61235231 A JP 61235231A JP 23523186 A JP23523186 A JP 23523186A JP H0674511 B2 JPH0674511 B2 JP H0674511B2
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和彦 岡部
雅信 谷垣
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は両性界面活性剤の製造方法に関し、更に詳しく
はアミン化合物および両性化剤を含む溶液を電気透析に
かけることにより、アルカリを使用せずに反応を進行さ
せてアミノ酸型両性界面活性剤を得る方法に関する。
〔従来の技術およびその問題点〕
近年、アミノ酸型両性界面活性剤は低刺激性の界面活性
剤の1つとして広汎に利用されている。
アミノ酸型両性界面活性剤としては、例えば下記のもの
が挙げられる。
R−NHCH2COOM (I) R−NHCH2CH2SO3M (II) (式中、Rはアルキル基、Mはアルカリ金属原子を示
す) 式(I)で表わされる化合物の製法としては、アルキル
アミンにモノクロロ酢酸を反応させる方法が考えられ
る。
(式中、Rは前記と同じ) しかし、この方法では得られるものはアルキルグリシン
の酸付加物(III)であり、しかも収率も低く原料を多
量に含む混合物しか得られない。
従つて、この場合収率を上げるためには過剰のモノクロ
ロ酢酸及び等モル以上のアルカリ(例えばNaOH水溶液)
を用いる必要がある。
(式中、Rは前記と同じ) しかし、この場合においても上記アルキルグリシンの酸
付加物(III)の他にアルキルグリシンの塩(IV)及び
その酸付加物(V)が主として得られ、酸型のアルキル
グリシン(VI)は殆んど得られないと共に対イオンは使
用するアルカリ種によつて定まつてしまう。
また、高収率を得るために過剰のモノクロロ酢酸及びそ
の2倍モルのアルカリ(例えばNaOH水溶液)を用いる
と、反応は更に進んで次に示すN−アルキルイミノジ酢
酸ソーダが多量に生成するため、これを分離するための
工程が必要となる。
(式中、Rは前記と同じ) この様にアルカリを使用する方法には上記の如き種々の
難点が存在し、またこの方法によると無機塩が副生する
ため、使用用途によつては使用量の制限あるいは安定性
の低下等、種々の弊害が生ずる。
従つて、酸型のアミノ酸型両性界面活性剤を高純度に工
業的に製造する方法が望まれていた。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究
を行なつた結果、アミノ酸の酸付加物(III)又はアミ
ノ酸塩の酸付加物(V)を電気透析により脱酸又は/及
び脱塩すれば酸型アミノ酸を製造し得ることを見い出
し、既に特許出願した(特願昭60−179103号)。しか
し、今回更にアミン化合物を両性化剤との混合物の段階
で電気透析を用いて反応すれば工業的に簡便で効率よ
く、かつアルカリを使用せずに両性界面活性剤を製造す
ることができることを見い出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明はアミン化合物および両性化剤を含む
溶液を電気透析にかけて反応を進行させることを特徴と
する両性界面活性剤の製造方法を提供するものである。
本発明に用いられるアミン化合物としては、下記一般式
(VII)で表わされる化合物が挙げられる。
〔式中、R1は水素原子、炭素数1〜22のアルキル基、ア
ルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基ある
いは (但し、R3炭素数1〜22のアルキル基、アルケニル基、
アラルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、R4は水
素原子、メチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基を
示す)を示し、R2は水素原子、炭素数1〜22のアルキル
基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル
基、 あるいは (但し、mは1〜10の整数をnは1〜5の整数を示す)
を示す〕 また両性化剤としてはモノハロ酢酸又はモノハロスルホ
ン酸あるいはそれらの塩を用いることができ、例えばモ
ノクロロ酢酸、モノブロム酢酸、モノヨード酢酸、モノ
クロロエタンスルホン酸、モノブロムエタンスルホン
酸、3−クロロ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸及
びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム又はアルカノ
ールアミン塩が挙げられる。
本発明を実施するには、先ずアミン化合物と両性化剤と
の混合物溶液を調製する。具体的には、アミン化合物の
水又は/及び低級アルコール溶液中に、温度50〜90℃で
撹拌しながら、両性化剤を適下すればよい。この場合、
逆に、両性化剤の当該溶液にアミン化合物を適下しても
よく、あるいはアミン化合物と両性化剤を一緒に仕込ん
だ後50〜90℃で撹拌する方法をとつてもよい。また、完
全な混合物とするために加熱撹拌を行うこともできる。
斯くして得られた混合物を電気透析にかけて反応を進行
させれば、酸型のアミノ酸型両性界面活性剤を得ること
ができる。
また、別方法として、電気透析槽に、両性化剤を水又は
/及び低級アルコール溶媒と一緒に仕込んだ後、電気透
析を行いながら、アミン化合物を連続的に滴下するか、
又はその逆にアミン化合物の当該溶液に両性化剤を滴下
することによつても目的物を得ることが可能である。
アミン化合物に対する両性化剤の仕込みモル比は少なく
とも1.0倍以上であり、特に1.0〜3.0倍が好ましい。仕
込みのモル比がこれより低いとアミン化合物の両性化率
が低くなるので好ましくない。
また、電気透析にかける混合物の溶液濃度は電気透析中
に生成物が析出しない濃度に設定することが必要であ
る。
本発明において電気透析とは、陽イオン交換膜と陰イオ
ン交換膜に挾まれた隔室(有機物室)アミン化合物およ
び両性化剤を含む溶液を存在せしめ、膜を界して隣り合
う室(電解質室)には電解質溶液を存在せしめ、直流電
流を通電することにより、有機物質から電解質室へ、ハ
ロゲンイオンとH+他はアルカリ金属塩を移動させること
を意味し、これにより酸型のアミノ酸型両性界面活性剤
が得られる。
実際の実施に当つては、陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜を交互に配列し、この2種の膜に挾まれた隔室(有機
物室)にアミン化合物及び両性化剤を含む溶液を存在せ
しめ膜を界して隣り合う室(電解質室)には電解質溶液
を存在せしめて直流電流を通電する(第1図参照)。
第1図はかかる電気透析に使用される槽の一例を模式的
に図示したものであり、これにより本発明を更に詳しく
説明する。第1図のように陰イオン交換膜(A)と陽イ
オン交換膜(C)を交互に配列し、これを多数組セツト
し、これら2枚の膜に挾まれた隔室にアミン化合物と両
性化剤の混合物を存在させる。一方該隔室に隣り合う隔
室には電解室溶液を存在させ直流電流を通電させる。使
用する電解質は特に限定するものではなく、水中あるい
は電位勾配下で電離する物質であればどのようなもので
も使用可能であるが、一般的には、食塩、ボウ硝、塩化
カリウム、硫酸カリウム、塩化アンモニウム、硫酸アン
モニウム等の無機塩が好適に使用される。また極板に接
する室には極液として上述の電解質水溶液等用いれば良
い。これらの各溶液はポンプ等で循環通液するのが好ま
しい。また与える電流値は限界電流密度以下が好ましい
がこの限界電流密度は溶液の種類、濃度、透析槽の形態
等により大きく変わる。従つて電流密度は特に限定する
ものではないが、一般には0.1〜10アンペア/dm2程度が
適当である。
このような電気透析を用いて本発明は実施されるが、こ
の場合有機物室内に電位勾配下で解離し、その解離イオ
ンとして水素イオンを含む物質が存在する必要がある。
この物質としては、例えば水、あるいは酢酸、ギ酸、グ
リコール酸、プロピオン酸等の有機酸類;硫酸、塩酸、
リン酸などの鉱酸類が挙げられ、特に好ましくは水の存
在が適している。この水あるいは酸類はアミン化合物及
び両性化剤混合物の単独溶媒として存在しても良いし、
またアルコール類などの他の溶媒との混合溶媒として存
在しても良い。
〔発明の効果〕
本発明方法によれば、アミン化合物と両性化剤との反応
で従来アルカリを使用しなければ得ることの出来なかつ
た両性活性剤が、簡単な操作で高収率かつ高品質で得る
ことが可能となり、しかも工業的に安全かつ容易に製造
することが出来る。
更に、両性界面活性剤は、原料の両性化剤及びこの加水
分解により生ずる不純物を系内に含んでいるが、本発明
の方法によれば、これら不純物の大部分も電気透析によ
り系外に除去され、精製も同時に行えるという利点も有
している。
〔実施例〕 以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 撹拌機、冷却管、滴下漏斗、温度計を付した34つ口
フラスコに、モノクロロ酢酸ソーダ174.8g(1.5モ
ル)、水672.2g及びエタノール168gを入れ、50℃に昇温
し撹拌を行つた。モノクロロ酢酸ソーダが完全に溶解し
たことを確認し、更にこの温度でラウリルアミン185g
(1モル)を約2時間かけて滴下した。滴下後冷却し混
合物を取り出した。この混合物は無色透明で粘稠な液体
でありその1%水溶液のpHは7であつた。
以上の操作でラウリルアミンとモノクロロ酢酸ソーダと
の混合溶液が得られた。
この様にして得られた混合物を電気透析にかけた。
電気透析法は、第1図において、陰イオン交換膜(A)
と陽イオン交換膜(C)に挾まれた隔室(有機物室)
に、先に得られた混合溶液を、また隣り合う隔室(電解
質室)には、1%食塩水を、更にまた極液としては3%
芒硝水をそれぞれ循環通液し、直流電流を印加する方法
で行つた。なお、本実施例で用いた電気透析装置は、1
枚0.02m2の陰、陽両イオン交換膜を各10枚ずつ配したも
のである。また、与えた電流は初期電流密度1アンペア
/dm2であり、9時間通電を行つた。9時間後の最終電流
密度は0.1アンペア/dm2であつた。
9時間通電を行つて得た溶液から、水及びエタノールを
蒸発せしめて白色の粉末を得た。この生成物のアミン
価、AV、IR、NMR分析からラウリルグリシンが生成して
いることを確認した。また、Cl、Naの分析より酸型とし
ての純度は98%であることを確認した。これを更にエタ
ノール−アセトンで再結晶を行い元素分析した結果、N
−ラウリルグリシン(C12H25NHCH2COOH)であることを
確定した。第1表に元素分析結果を示す。
実施例2 撹拌機、冷却管、滴下漏斗、温度計を付した4つ口フラ
スコに、1−ヒドロキシエチル−2−ラウリルイミダゾ
リン268g(1モル)、水90g及び水酸化ナトリウム2gを
入れ、撹拌しながら80℃まで昇温し、そのままの温度で
約2時間撹拌を続け、イミダゾリンの開環を行つた。次
に別に調製したモノクロロ酢酸ソーダ233g(2モル)と
水2832gの溶液をこの容器内に約1時間かけて滴下し
た。滴下後冷却し、取り出した溶液を高速液体クロマト
グラフイー(HPLC)を用いて分析を行つたところ、一部
次式 で表わされるN−ラウロイル−N′−2−ヒドロキシエ
チル−N′−ナトリウムカルボキシメチルエチレンジア
ミン塩酸塩を含むN−ラウロイル−N′−2−ヒドロキ
シエチルエチレンジアミン及びモノクロロ酢酸ソーダの
混合溶液(3425g)であることを確認した。
この溶液は淡褐色の粘稠な液体で、その1%水溶液のpH
は6.8であつた。
この溶液を実施例1と同様の電気透析設備で、15時間電
気透析を行つた。なお電解質溶液、極液共、実施例1に
同じである。印加した電流値は初期1.5アンペア/dm2、1
5時間後の最終値0.1アンペア/dm2であつた。
このようにして電気透析を行つた後、減圧乾燥して水を
完全に除去して白色粉末結晶を得た。この生成物のアミ
ン価、AV、IR、NMR分析からN−ラウロイウ−N′−2
−ヒドロキシエチル−N′−カルボキシメチルエチレン
ジアミンが生成していることを確認した。酸型としての
純度は、Na、Clの分析より97%であつた。更にこの結晶
をエタノール−アセトンで再結晶を行い元素分析した結
果次式、 で表わされる目的物であることを確定した。
第2表に元素分析結果を示す。
実施例3 重亜硫酸ソーダとエピクロルヒドリンより合成した(例
えば米国特許第3,304,349号の実施例−1と同じ方法)
3−クロロ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸ソーダ
を水−エタノール溶媒にて、再結晶し精製を行つた。
撹拌機、冷却管、滴下漏斗、温度計を付した、24つ
口フラスコに、上記精製した3−クロロ−2−ヒドロキ
シプロパンスルホン酸ソーダ295g(1.5モル)と水600g
及びエタノール400gを入れ50℃に昇温し撹拌を行つた。
3−クロロ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸ソーダ
が完全に溶解したことを確認し更に温度を70℃まで昇温
した。この溶液にラウリルアミン185g(1モル)を2時
間かけて滴下した。滴下後冷却して混合物を取り出し
た。この混合物は無色透明な液体であり、その1%水溶
液のpHは7であった。
以上の操作でラウリルアミンと3−クロロ−2−ヒドロ
キシプロパンスルホン酸ソーダの混合溶液が得られた。
このようにして得られた溶液1480gを電気透析にかけ
た。
電気透析法は、実施例1と同様の電気透析設備で8時間
電気透析を行つた。なお、電解質溶液、極液共実施例1
と同じである。印加した電流値は初期1.0アンペア/d
m2、8時間後の最終値0.1アンペア/dm2であつた。この
ようにして電気透析を行つた後、減圧乾燥して水及びエ
タノールを完全に除去して白色粉末結晶を得た。この生
成物のアミン価、AV、IR、NMR分析から下式で示される
3−(N−アウリルアミノ)−2−ヒドロキシプロパン
スルホン酸が得られていることを確認した。酸型として
の純度はNa、Clの分析より98%であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で使用する電気透析槽の一例を示す模式
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 227/08 8930−4H 229/00 8930−4H 301/00 X 7419−4H 303/22 7419−4H 309/14 7419−4H C11D 1/88 (56)参考文献 特開 昭60−193954(JP,A) 特開 昭61−33222(JP,A) 特公 昭56−54069(JP,B2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アミン化合物および両性化剤を含む溶液を
    電気透析にかけて反応を進行させることを特徴とする両
    性界面活性剤の製造方法。
  2. 【請求項2】両性化剤がハロゲノカルボン酸又はハロゲ
    ノスルホン酸あるいはそれらの塩である特許請求の範囲
    第1項記載の両性界面活性剤の製造方法。
JP61235231A 1986-10-02 1986-10-02 両性界面活性剤の製造方法 Expired - Lifetime JPH0674511B2 (ja)

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CN111111550B (zh) * 2019-12-27 2021-11-30 江门市华熊新材料有限公司 含氟表面活性剂及其制备方法与应用
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