KR20200056836A - Di-alkyl glycerol based nonionic surfactants and preparation method thereof - Google Patents

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KR20200056836A
KR20200056836A KR1020180141036A KR20180141036A KR20200056836A KR 20200056836 A KR20200056836 A KR 20200056836A KR 1020180141036 A KR1020180141036 A KR 1020180141036A KR 20180141036 A KR20180141036 A KR 20180141036A KR 20200056836 A KR20200056836 A KR 20200056836A
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박수열
강은경
이은호
김기호
안범석
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Abstract

The present invention relates to a dialkyl glycerol-based nonionic surfactant and a method for preparing the same. More particularly, the present invention relates to an eco-friendly nonionic surfactant that exhibits excellent properties even without a phenyl group and has a 1-O-alkyl-3-O-alkyl group based on a glycerol form; and to an efficient method for preparing the same.

Description

디알킬 글리세롤형 비이온성 계면활성제 및 이의 제조방법 {Di-alkyl glycerol based nonionic surfactants and preparation method thereof} Dialkyl glycerol type nonionic surfactant and preparation method thereof {Di-alkyl glycerol based nonionic surfactants and preparation method thereof}

본 발명은 디알킬 글리세롤형 비이온성 계면활성제 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 구체적으로 글리세롤 형태를 기반으로 하여 1-Ο-알킬-3-Ο-알킬기를 갖는 비이온성 계면활성제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a dialkyl glycerol type nonionic surfactant and a method for preparing the same, and specifically, a nonionic surfactant having a 1- O -alkyl-3- O -alkyl group based on a glycerol form and a method for manufacturing the same will be.

비이온성 계면활성제는 이온 계면활성제에 비해 낮은 임계 마이셀 농도와 큰 회합 수, 높은 가용화력, 낮은 기포력, 경도와 전해질농도에 덜 민감한 성질을 갖는다. 비이온성 계면활성제의 다양한 응용분야 중 세제 산업은 생산량의 50% 이상을 차지한다. 세제 산업에서는 에너지 절약이 가능한 낮은 온도에서의 세정(washing)이 중요하며, 낮은 온도에서도 용해도가 우수한 비이온성 계면활성제에 대한 개발이 요구되고 있다. Nonionic surfactants have lower critical micelle concentrations and greater association numbers, higher solubility, lower foaming force, hardness and less sensitivity to electrolyte concentrations than ionic surfactants. Of the various applications of nonionic surfactants, the detergent industry accounts for over 50% of production. In the detergent industry, washing at a low temperature, which is energy-saving, is important, and development of a nonionic surfactant having excellent solubility even at a low temperature is required.

알킬페놀에톡시레이트(APE, Alkylphenol Ethoxylate)는 세정력이 좋고 가격이 저렴하여 국내와 해외에서 다양한 산업 분야로 널리 사용되는 비이온성 계면활성제이다. APE의 종류로 옥틸페놀에톡실레이트(OPE, Octyl Phenol Ethoxylate)와 노닐페놀에톡실레이트(NPE, Nonyl Phenol Ethoxylate)가 있으며, 세정제, 도료, 제초제, 살충제, 화장품에 이르기까지 다양한 산업분야에 사용되었다. 하지만 APE 또한 수생에서 분해가 되지 않고, 그 잔류물이 하천으로 방출되어 해저 생물에 강한 독성을 가지며, 또한 먹이 사슬로 전이되어 결과적으로 인체에 축적되게 된다.Alkylphenol Ethoxylate (APE) is a nonionic surfactant widely used in various industries in Korea and abroad due to its good cleaning power and low cost. Types of APE include octyl phenol ethoxylate (OPE) and nonyl phenol ethoxylate (NPE), and have been used in various industries ranging from detergents, paints, herbicides, pesticides and cosmetics. . However, APE also does not decompose in aquatic water, and its residue is released into rivers, which has strong toxicity to submarine organisms, and is also transferred to the food chain, resulting in accumulation in the human body.

국내특허 10-1675787에서는 NPEs 등의 종래 계면활성제의 대체 계면활성제로서 독성 및 환경호르몬 활성이 저감된 비이온성 계면활성제를 개발하여 보고하였으며 알킬페놀의 독성문제를 해결하기 위해 대체 계면활성제로서 생분해성 천연 계면활성제에 대한 연구도 진행중이다. (B. K. Jung, Kor. J. Ori. Med. Physiol. Pathol., 24, 837 (2010); K. Shweta, J. Nat. Prod. Plant Resour., 1, 24 (2011)) Domestic patent 10-1675787 has developed and reported a non-ionic surfactant with reduced toxicity and environmental hormone activity as a substitute surfactant for conventional surfactants such as NPEs, and biodegradable natural as an alternative surfactant to solve the toxicity problem of alkylphenol. Research into surfactants is also ongoing. (B. K. Jung, Kor. J. Ori. Med. Physiol. Pathol., 24, 837 (2010); K. Shweta, J. Nat. Prod. Plant Resour., 1, 24 (2011))

이에 본 발명은 알킬페놀에톡시레이트를 대체하기 위해 구조 내에 페닐기를 가지지 않으면서도 성능이 우수하고 가격적인 면에서도 경쟁력이 있으며, 친환경적인 디알킬 글리세롤형 비이온성 계면활성제 및 이를 효과적으로 제조하는 방법을 발명하고자 하였다. Accordingly, the present invention invents a phenyl group in the structure to replace the alkylphenol ethoxylate, and has excellent performance and is competitive in terms of price, and is an environmentally friendly dialkyl glycerol type nonionic surfactant and a method for effectively manufacturing the same. I wanted to.

한국등록특허 제10-1675787호(2016.11.15.)Korean Registered Patent No. 10-1675787 (2016.11.15.)

B. K. Jung, Kor. J. Ori. Med. Physiol. Pathol., 24, 837 (2010)B. K. Jung, Kor. J. Ori. Med. Physiol. Pathol., 24, 837 (2010) K. Shweta, J. Nat. Prod. Plant Resour., 1, 24 (2011)K. Shweta, J. Nat. Prod. Plant Resour., 1, 24 (2011)

비이온성 계면활성제는 전기적으로 중성이기 때문에 전해질에 덜 민감하고 pH영향을 적게받아 사용이 쉽다는 특징을 가지고 있어 다양한 생활용품, 산업분야에서 사용되고 있다. 그러나 대표적인 비이온성 계면활성제인 알킬페놀에톡시레이트(APE)는 수생에서 분해가 잘 되지 않을 뿐 아니라 미반응된 알킬페놀(AP)은 환경호르몬에 영향을 끼치게 되어 어류, 기타 수산물등을 거쳐 결과적으로 인체에 축적되게 된다. 이를 대체할 수 있는 물질로 고급알코올에 에틸렌 옥사이드를 부가한 고급 알코올 에톡실레이트 화합물이 개발되었으나 환경적으로는 알킬페놀 에톡실레이트보다 우수하나, 직쇄상의 분자구조와 분자 내에 페닐기가 없어 성능 측면에서 한계를 가졌다.Since nonionic surfactants are electrically neutral, they are less susceptible to electrolytes and have a characteristic of being easy to use because they are less affected by pH and are used in various household goods and industrial fields. However, a typical nonionic surfactant, alkylphenol ethoxylate (APE), does not decompose well in aquatic life, and unreacted alkylphenol (AP) affects environmental hormones, resulting in fish and other aquatic products. It accumulates in the human body. As a material that can replace this, a higher alcohol ethoxylate compound in which ethylene oxide is added to higher alcohol was developed, but environmentally, it is superior to alkylphenol ethoxylate, but has no linear molecular structure and no phenyl group in the molecule. In the limit.

따라서 본 발명의 목적은 페닐기를 포함하지 않아도 물성을 우수하게 나타내는 친환경적인 비이온성 계면활성제 및 이의 효율적인 제조방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an environmentally friendly nonionic surfactant that exhibits excellent physical properties even without a phenyl group, and an efficient method for manufacturing the same.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a dialkyl glycerol-type nonionic surfactant represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에 있어서, In Chemical Formula 1,

R1 및 R2는 각각 선형 혹은 분지형의 알킬 혹은 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 선형 혹은 분지형의 알케닐로서, 직쇄 및 측쇄의 탄소수의 총합이 2 ~ 18개, 바람직하게는 2 ~ 12개, 더욱 바람직하게는 2~8개이고, 가장 바람직하게는 6개이다. 또한 R1 및 R2는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 2 내지 20의 상수, 바람직하게는 5 내지 15의 상수이고, m은 0 내지 15의 상수, 바람직하게는 0 내지 10의 상수이다.R 1 and R 2 are each linear or branched alkyl or linear or branched alkenyl having at least one double bond, wherein the total number of carbons in the straight chain and the side chain is 2 to 18, preferably 2 to 12 , More preferably 2 to 8, and most preferably 6. Also R 1 And R 2 may be the same or different; n is a constant of 2 to 20, preferably a constant of 5 to 15, m is a constant of 0 to 15, preferably a constant of 0 to 10.

또한, 본 발명은 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 반응시켜 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 제조하는 1단계 반응; 및 상기 1단계 반응에서 제조된 하기 화학식 4로 표시되는 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 2단계 반응; 및 상기 2단계 반응에서 제조된 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 3단계 반응;을 포함하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention, as shown in Scheme 1, a one-step reaction to prepare a compound represented by the formula (4) by reacting the compound represented by the formula (2) with the compound represented by the formula (3); And a two-step reaction for preparing a compound represented by the following formula 6 by reacting the compound represented by the following formula 4 and the compound represented by the following formula 5 prepared in the first step reaction; And a three-step reaction for preparing a compound represented by the following formula 1 by reacting a compound represented by the following formula 6 and a compound represented by the following formula 7 prepared in the two-step reaction; Provides a method for preparing an active agent.

디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제는 하기 반응식 1에 따라 제조될 수 있다. The dialkylglycerol-type nonionic surfactant can be prepared according to the following Reaction Scheme 1.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 반응식 1에서, R1 및 R2, n,m은 상기에서 정의한 바와 같다. In Reaction Scheme 1, R 1 and R 2, n, m are as defined above.

또한 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 1단계 반응에서는 상기 화학식 2의 화합물 1몰당 화학식 3의 화합물을 0.9 ~ 1.5몰의 비로 반응시키며, 탄산칼륨 혹은 탄산나트륨, 또는 이들의 혼합물이 화학식 2 화합물 1몰당 0.9~1.5 몰이 사용될 수 있다.In a preferred embodiment, in the first step reaction, the compound of Formula 3 is reacted at a ratio of 0.9 to 1.5 mol per mol of the compound of Formula 2, and potassium carbonate or sodium carbonate, or a mixture thereof is 0.9 per mol of the compound of the Formula 2 ~ 1.5 moles can be used.

또한 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 2단계 반응에서는 수산화 칼륨, 수산화 나트륨, 수산화 리튬, 수산화 칼슘 중 어느 하나 이상의 염기가 화학식 4로 표시되는 화합물 1몰당 0.001 ~ 0.1몰이 사용될 수 있다.In addition, in a preferred embodiment, in the two-step reaction, any one or more bases of potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, and calcium hydroxide may be used in an amount of 0.001 to 0.1 mol per mol of the compound represented by Chemical Formula 4.

또한 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 3단계 반응에서는 수산화 칼륨, 수산화 나트륨, 수산화 리튬, 수산화 칼슘 중 어느 하나 이상의 염기가 화학식 6으로 표시되는 화합물 1몰당 0.001 ~ 0.1몰이 사용될 수 있다.In addition, in a preferred embodiment, in the three-step reaction, any one or more bases of potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, and calcium hydroxide may be used in an amount of 0.001 to 0.1 mol per mol of the compound represented by Chemical Formula 6.

또한 바람직한 일 실시예에 있어서, 제1단계 반응은 90 ~ 125℃, 6 ~ 24시간 동안 실시되며, 2단계 반응 및 3단계 반응은 100 ~ 150℃, 6 ~ 24시간 동안 실시될 수 있다.In addition, in a preferred embodiment, the first step reaction is carried out for 90 to 125 ° C., 6 to 24 hours, and the second step reaction and third step reaction can be carried out for 100 to 150 ° C., 6 to 24 hours.

또한 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 1단계 내지 3단계 반응에서 반응용매를 사용하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in a preferred embodiment, it may be characterized in that a reaction solvent is not used in the first to third step reactions.

또한 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 1단계 반응에서는 아민계 화합물 또는 암모늄염계의 상전이 촉매를 사용할 수 있다.In addition, in a preferred embodiment, in the one-step reaction, an amine-based compound or an ammonium salt-based phase transfer catalyst may be used.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 디알킬 글리세롤형 비온성 계면활성제는 낮은 표면장력과 낮은 임계 미셀농도(CMC)를 구현하고, 물에 대한 높은 용해성을 겸비하면서도 계면활성제로서의 성능이 우수하다. The dialkyl glycerol-type nonionic surfactant according to the present invention realizes low surface tension and low critical micelle concentration (CMC), and combines high solubility in water and has excellent performance as a surfactant.

또한, 본 발명은 상기 비이온성 계면활성제는 분해가 어려운 페닐기등을 포함하지 않아 친환경적이면서도 세정력이 우수하므로, 환경에 유해한 기존의 비이온성 계면활성제인 알킬페놀에톡시레이트를 대체할 수 있다.In addition, the present invention, since the nonionic surfactant does not contain a phenyl group, which is difficult to decompose, is environmentally friendly and has excellent cleaning power, it can replace the existing nonionic surfactant, alkylphenol ethoxylate, which is harmful to the environment.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위에 기재된 사항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to embodiments described below. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the items described in the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 디알킬 글리세롤형 비이온성 계면활성제를 제공한다.The present invention provides a dialkyl glycerol type nonionic surfactant represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 각각 선형 혹은 분지형 알킬 혹은 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 선형 혹은 분지형의 알케닐로서, 직쇄 및 측쇄의 탄소수의 총합이 2 ~ 18개이고, 상기 R1 및 R2는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 2 내지 20의 상수이고, m은 0 내지 15의 상수이다. In Chemical Formula 1, R 1 and R 2 are linear or branched alkyl or linear or branched alkenyl having at least one double bond, and the total number of carbon atoms in the straight and branched chains is 2 to 18, and R 1 and R 2 may be the same or different; n is a constant from 2 to 20, m is a constant from 0 to 15.

보다 바람직하게는 상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 직쇄 또는 측쇄의 탄소수가 2 ~ 12개의 선행 혹은 분지형의 알킬 또는 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 직쇄 및 측쇄의 탄소수가 2개 내지 12의 선형 또는 분지형의 알케닐이며, 두 개는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 5 내지 15의 상수이고, m은 0 내지 10의 상수이다. More preferably, in Chemical Formula 1, R 1 and R 2 have 2 to 12 carbons in the straight or branched chain or 2 or 12 carbons in the straight or branched chain having at least one double bond or a linear or branched alkyl having 2 to 12 carbons. Linear or branched alkenyl, the two may be the same or different; n is a constant from 5 to 15, m is a constant from 0 to 10.

본 발명의 다른 구현예에서, 또한, 본 발명은 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 화학식 2로 표시되는 화합물을 화학식 3으로 표시되는 화합물과 반응시켜 화학식 4로 표시되는 화합물인 중간체 알코올을 제조하는 1단계 반응; 및 In another embodiment of the present invention, the present invention also, as shown in Scheme 1 below, by reacting a compound represented by Formula 2 with a compound represented by Formula 3 to prepare an intermediate alcohol that is a compound represented by Formula 4 1 Step reaction; And

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4로 표시되는 화합물과 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 2단계 반응; 및A two-step reaction to prepare a compound represented by formula (6) by reacting the compound represented by formula (4) prepared in step 1 with a compound represented by formula (5); And

상기 2단계 반응에서 제조된 화학식 6으로 표시되는 화합물과 화학식 7로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 3단계 반응;을 포함하는 상기 비이온성 계면활성제의 제조방법을 제공한다. It provides a method for producing the non-ionic surfactant comprising a; three-step reaction to prepare a compound represented by formula (1) by reacting the compound represented by formula (6) and the compound represented by formula (7) prepared in the two-step reaction .

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 반응식에서 각 화학식 밑의 숫자는 화학식 번호를 의미하며, R1 및 R2, n, m은 위에서 정의한 바와 같다.The numbers below each formula in the above scheme refer to the formula number, and R 1 and R 2 , n, m are as defined above.

상기 반응식 1에서 1단계 반응은 화학식 2로 나타내어지는 알코올과 화학식 3으로 나타내어지는 글리시딜에테르를 반응시켜 화학식 4로 나타내어지는 중간체 알코올을 생성하는 단계이다.In step 1, the reaction in step 1 is a step of generating an intermediate alcohol represented by formula 4 by reacting an alcohol represented by formula 2 with glycidyl ether represented by formula 3.

상기 1단계 반응에서는 화학식 2의 알코올과 화학식 3의 글리시딜에테르의 비는 1 : 0.9 ~ 1.5 몰 범위인 것이 바람직하다.In the first step reaction, the ratio of the alcohol of Formula 2 and the glycidyl ether of Formula 3 is preferably in the range of 1: 0.9 to 1.5 moles.

상기 1단계 반응에서는 염기가 사용될 수 있다. 사용되는 염기는 알칼리 금속 화합물로서, 바람직하게는 금속 탄산염이고, 보다 바람직하게는 탄산칼륨, 탄산나트륨이며, 더욱 바람직하게는 탄산칼륨이다. 상기 염기는 고체 염기일 수 있으며, 상기 염기의 사용량은 화학식 2의 알코올 1몰 대비 0.9 ~ 1.5몰로 사용될 수 있다. 0.9 몰비 미만으로 사용할 경우 반응이 미미하고 수율이 좋지 않으며, 1.5 몰비 초과로 사용할 경우 1.5 몰비 이하의 양으로 첨가된 것과 동등 수준 이상의 효과가 나타나지 않으므로 경제적이지 못한 문제점이 있다.In the one-step reaction, a base may be used. The base used is an alkali metal compound, preferably a metal carbonate, more preferably potassium carbonate, sodium carbonate, and more preferably potassium carbonate. The base may be a solid base, and the amount of the base used may be 0.9 to 1.5 mol compared to 1 mol of the alcohol of Formula 2. When used at less than 0.9 molar ratio, the reaction is insignificant and the yield is not good, and when used at more than 1.5 molar ratio, there is no economic problem since it does not exhibit an effect equal to or higher than that added in an amount of 1.5 molar ratio or less.

또한 상기 반응은 헥산, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름 등의 일반적인 유기용매의 존재하에서도 진행될 수 있으나, 보다 바람직하게는 용매를 사용하지 않는다. 용매를 사용하는 경우 사용한 용매 제거를 위한 추가 공정 및 추가 비용이 발생하게 되며, 본 발명에서는 용매를 사용하지 않아도 반응이 진행되므로 용매를 사용하지 않는 것이 보다 바람직하다.In addition, the reaction may be carried out in the presence of a general organic solvent such as hexane, toluene, xylene, chloroform, but more preferably, no solvent is used. In the case of using a solvent, an additional process and additional cost for removing the used solvent occur, and in the present invention, it is more preferable not to use a solvent because the reaction proceeds without using a solvent.

또한 상기 반응식 1의 1단계 반응에서는 상전이 촉매를 포함할 수 있는데, 상기 상전이 촉매로는 이에 제한되지는 않으나, 아민계 화합물 또는 암모늄염계일 수 있으며, 바람직하게는 테트라부틸 암모늄 브로마이드(TBAB)일 수 있다.In addition, in the one-step reaction of Reaction Scheme 1, a phase change catalyst may be included, but the phase change catalyst is not limited thereto, and may be an amine compound or an ammonium salt system, and preferably tetrabutyl ammonium bromide (TBAB). .

상기 화학식 4을 제조함에 있어 반응온도는 90 ~ 125℃이고, 반응시간은 6 ~ 24시간인 것이 바람직하다. 이보다 반응온도가 낮거나 반응시간이 적으면 반응이 제대로 이루어지지 않고 반응온도가 이보다 높거나 반응시간이 길어지면 부반응물의 생성이 많아져 수율이 낮아지게 된다. In preparing the formula 4, the reaction temperature is 90 ~ 125 ℃, the reaction time is preferably 6 ~ 24 hours. When the reaction temperature is lower or the reaction time is less than this, the reaction is not properly performed, and when the reaction temperature is higher than this or the reaction time is longer, the production of side reactants increases and the yield is lowered.

이렇게 제조된 화학식 4의 중간체 알코올은 적절한 분리 수단을 사용하여 반응혼합물로부터 분리되어 회수될 수 있다. 상기 분리수단에는 용매를 사용한 추출이나 증류 등의 통상적인 분리수단을 사용할 수 있다.The intermediate alcohol of Chemical Formula 4 thus prepared may be separated and recovered from the reaction mixture using an appropriate separation means. As the separation means, conventional separation means such as extraction or distillation using a solvent may be used.

상기 반응식 1의 2단계 반응은 화학식 4의 중간체 알코올과 화학식 5의 에틸렌 옥사이드화합물을 반응시켜 화학식 6의 화합물을 제조하는 단계이다. 이때, 화학식 4와 반응하는 에틸렌옥사이드의 몰수는 부가하고자 하는 몰수에 따라 결정한다. The two-step reaction of Scheme 1 is a step of preparing a compound of Formula 6 by reacting an intermediate alcohol of Formula 4 with an ethylene oxide compound of Formula 5. At this time, the number of moles of ethylene oxide reacting with Formula 4 is determined according to the number of moles to be added.

또한, 2단계 반응에서도 염기가 사용될 수 있으며, 염기의 사용량은 화학식 4의 중간체 알코올 1몰당 0.001 ~ 0.1몰의 비율로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 0.01 ~ 0.05 몰이다. 상기 염기는 알칼리 금속 화합물로서, 바람직하게는 금속 수산화물이고, 보다 바람직하게는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼슘이며, 더욱 바람직하게는 수산화칼륨이다. 상기 염기는 고체 염기일 수 있다.In addition, a base may also be used in the two-step reaction, and the amount of the base used may be used in a ratio of 0.001 to 0.1 mol per 1 mol of the intermediate alcohol of Formula 4, and preferably 0.01 to 0.05 mol. The base is an alkali metal compound, preferably a metal hydroxide, more preferably potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, and more preferably potassium hydroxide. The base can be a solid base.

상기 2단계 반응의 반응은 헥산, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름 등 일반적인 유기용매의 존재하에서 진행될 수 있으나, 용매를 사용하지 않는 것이 수율을 올릴 수 있어 더욱 바람직하다. The reaction of the two-step reaction may be carried out in the presence of a general organic solvent such as hexane, toluene, xylene, and chloroform, but the use of a solvent is more preferable because the yield can be increased.

상기 화학식 6을 제조함에 있어 반응온도는 100 ~ 150℃이고, 반응시간은 6 ~ 24시간인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 반응온도는 120 ~ 130℃이고 반응시간은 10 ~ 15시간이다. 반응온도가 100℃ 미만에서는 반응성이 떨어져 반응시간이 늘어나며, 150℃ 초과되면 반응품이 변색될 확률이 높아지며, 부반응이 증가한다. 반응시간이 6hr 보다 적으면 발열을 제어하기 힘들며, 24hr 이상이면 부반응이 증가되어 생성물의 수율이 낮아지게 된다. In preparing the formula (6), the reaction temperature is 100 to 150 ° C, and the reaction time is preferably 6 to 24 hours. More preferably, the reaction temperature is 120 to 130 ° C and the reaction time is 10 to 15 hours. When the reaction temperature is less than 100 ° C, the reactivity decreases and the reaction time increases. When the temperature exceeds 150 ° C, the probability of discoloration of the reactant increases, and side reactions increase. If the reaction time is less than 6 hr, it is difficult to control the exotherm, and if it is more than 24 hr, the side reaction increases, resulting in a lower product yield.

상기 반응식 1의 3단계 반응은 화학식 6의 화합물에 상기 화학식 7의 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1의 화합물을 생성하는 단계이다. 화학식 7의 몰수는 부가하고자 하는 몰수에 따라 결정되며, 0몰일 경우에는 화학식 6과 동일하게 된다. The three-step reaction of Scheme 1 is a step of reacting the compound of Formula 6 with the compound of Formula 7 to produce the compound of Formula 1. The number of moles of the formula (7) is determined according to the number of moles to be added.

또한, 3단계 반응에서 사용되는 염기의 양은 화학식 6의 화합물 1몰당 0.001 ~ 0.1몰이며, 바람직하게는 0.01 ~ 0.05 몰이다.In addition, the amount of the base used in the three-step reaction is 0.001 to 0.1 mol per mol of the compound of Formula 6, preferably 0.01 to 0.05 mol.

상기 염기는 알칼리 금속 화합물로서, 바람직하게는 금속 수산화물이고, 보다 바람직하게는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼슘이며, 더욱 바람직하게는 수산화칼륨이다. 상기 염기는 고체 염기일 수 있다.The base is an alkali metal compound, preferably a metal hydroxide, more preferably potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, and more preferably potassium hydroxide. The base can be a solid base.

상기 3단계 반응 역시 헥산, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름 등 일반적인 유기용매의 존재하에서 진행될 수 있으나, 용매를 사용하지 않는 것이 수율 측면에서 바람직하다. The three-step reaction may also be carried out in the presence of a general organic solvent such as hexane, toluene, xylene, and chloroform, but it is preferable in terms of yield not to use a solvent.

상기 화학식 1을 제조함에 있어 반응온도는 100 ~ 150℃이고, 반응시간은 6 ~ 24시간인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 반응온도는 120~130℃이고 반응시간은 10 ~ 18시간이다. 반응온도가 100℃ 미만에서는 반응성이 떨어져 반응시간이 늘어나며, 150℃가 초과되면 목적물이 변색될 확률이 높아지며, 부반응이 증가한다. 반응시간이 6hr 보다 적으면 발열을 제어하기 힘들며, 24hr 이상이면 부반응이 증가되어 생성물의 수율이 낮아지게 된다. In preparing Formula 1, the reaction temperature is 100 to 150 ° C, and the reaction time is preferably 6 to 24 hours. More preferably, the reaction temperature is 120 to 130 ° C and the reaction time is 10 to 18 hours. When the reaction temperature is less than 100 ° C, the reactivity decreases and the reaction time increases. When the temperature exceeds 150 ° C, the probability of discoloration of the target increases, and side reactions increase. If the reaction time is less than 6 hr, it is difficult to control the exotherm, and if it is more than 24 hr, the side reaction increases, resulting in a lower product yield.

상기 3단계 반응은 계면활성제에 부여하고자 하는 특성에 따라 반응을 하지 않을수도 있다. The three-step reaction may not be reacted depending on the properties to be imparted to the surfactant.

상기 단계 1 내지 단계 3의 반응은 0.5 ~ 5.0 atma, 바람직하게는 1 ~ 1.5atma의 압력하에서 진행될 수 있다.The reaction of steps 1 to 3 may be performed under a pressure of 0.5 to 5.0 atma, preferably 1 to 1.5 atma.

상기 반응식 1에 따라서, 화학식 1로 표시되는 디알킬 글리세롤형 비이온성 계면활성제를 수득할 수 있다.According to Reaction Scheme 1, a dialkyl glycerol type nonionic surfactant represented by Chemical Formula 1 can be obtained.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention are presented. However, the examples described below are only for specifically illustrating or explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto.

<실시예 1 ><Example 1>

1) 중간체 알코올의 제조(C2-C6-OH 제조)1) Preparation of intermediate alcohol (C2-C6-OH)

교반기, 히터, 냉각기, 온도계가 부착된 반응기에 헥산올 1 mol과 TBAB(tetrabutyl ammonium bromide) 0.0625 mol을 투입하였다. 100℃로 승온하여 교반하면서 탄산칼륨 1 mol을 천천히 투입하고 30분 동안 교반하였다. 에틸 글리시딜 에테르(Ethyl glycidyl ether) 1.4 mol을 드로핑 깔때기(dropping funnel)을 이용하여 반응 온도가 100℃를 유지하도록 천천히 적가한 후 100℃에서 12시간 반응시켰다. 반응 종결 후 분액깔때기(separatory funnel)에 생성물을 넣고 톨루엔 100ml를 넣고 물 200ml를 추가하고 교반한 뒤 물층과 유기층으로 분리된 다음, 물 층을 제거하였으며, 다시 물 200ml를 추가/교반/물층의 제거 과정을 2회 더 반복한 뒤에 유기층은 마그네슘 설페이트(magnesium sulfate) 10 g을 사용하여 잔여 수분을 제거하였다. 감압증류를 하여 톨루엔을 제거한 후 순수한 중간체 알코올(1-ethoxy-3-(hexyloxy)propan-2-ol)을 얻었다.1 mol of hexanol and 0.0625 mol of tetrabutyl ammonium bromide (TBAB) were added to a reactor equipped with a stirrer, heater, cooler, and thermometer. While heating to 100 ° C. and stirring, 1 mol of potassium carbonate was slowly added and stirred for 30 minutes. Ethyl glycidyl ether (1.4 mol) was slowly added dropwise to maintain the reaction temperature at 100 ° C using a dropping funnel, and then reacted at 100 ° C for 12 hours. After completion of the reaction, the product was added to a separatory funnel, 100 ml of toluene was added, 200 ml of water was added, stirred, separated into a water layer and an organic layer, and then the water layer was removed, and then 200 ml of water was added / stirring / removal of the water layer After repeating the procedure two more times, the organic layer was removed residual moisture using 10 g of magnesium sulfate. After distillation under reduced pressure, toluene was removed to obtain pure intermediate alcohol (1-ethoxy-3- (hexyloxy) propan-2-ol).

2) 비이온성 계면활성제 제조((C2-C6-10EO 제조)2) Nonionic surfactant production ((C2-C6-10EO production)

교반기, 히터, 냉각기, 온도계가 부착된 반응기에 중간체 알코올로서 1-ethoxy-3-(hexyloxy)propan-2-ol 1 mol과 KOH 0.025 mol을 투입하고 반응기 내부를 125℃로 맞춘다. 에틸렌 옥사이드(Ethylene oxide) 10 mol을 반응기로 투입한 뒤 100 ~ 125 ℃에서 12시간 반응시켜 비이온성 계면활성제인 1-ethoxy-3-(hexyloxy)propan-2-ol 10mole ethoxylate을 얻었다. 1-ethoxy-3- (hexyloxy) propan-2-ol 1 mol and 0.025 mol KOH as intermediate alcohols are added to the reactor equipped with a stirrer, heater, cooler, and thermometer, and the inside of the reactor is adjusted to 125 ° C. 10 mol of ethylene oxide (Ethylene oxide) was introduced into the reactor and reacted at 100 to 125 ° C. for 12 hours to obtain 1-ethoxy-3- (hexyloxy) propan-2-ol 10mole ethoxylate, a nonionic surfactant.

<실시예 2><Example 2>

1) 중간체 알코올의 제조(C4-C4-OH 제조) 1) Preparation of intermediate alcohol (C4-C4-OH)

실시예 1의 1단계 반응에서 헥산올 대신 부탄올을, 에틸 글리시딜 에테르(ethyl glycidyl ether) 대신 부틸 글리시딜 에테르(butyl glycidyl ether)를 사용한 것을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 제조하여 1,3-bis (butoxy)propan-2-ol을 얻었다. Prepared in the same manner as in Example 1 except that butanol instead of hexanol and ethyl glycidyl ether were used in the first step reaction of Example 1, but butyl glycidyl ether was used. 1 , 3-bis (butoxy) propan-2-ol.

2) 비이온성 계면활성제 제조(C4-C4-10EO(PO)2 제조)2) Nonionic surfactant production (C4-C4-10EO (PO) 2 production)

교반기, 히터, 냉각기, 온도계가 부착된 반응기에 1,3-bis(butoxy)propan-2-ol 1 mol과 KOH 0.01 mol을 투입하고 반응기 내부를 125℃로 맞춘다. Ethylene oxide 10 mol을 반응기로 투입한 뒤 100 - 125℃에서 12시간 반응시키고, soaking를 3hr 진행하여, 미반응 Ethylene oxide를 제거하기 위해 125℃에서 30분간 진공을 실시한다. 125℃에서 Propylene oxide 2 몰을 2 ~ 4hr 동안 반응시켜 비이온성 계면활성제인 1,3-bis(butoxy)propan-2-ol alkoxylate을 얻었다. 1 mol of 1,3-bis (butoxy) propan-2-ol and 0.01 mol of KOH are added to a reactor equipped with a stirrer, heater, cooler, and thermometer, and the inside of the reactor is adjusted to 125 ° C. After 10 mol of ethylene oxide was introduced into the reactor, the reaction was performed at 100-125 ° C for 12 hours, soaking was performed for 3 hours, and vacuum was performed at 125 ° C for 30 minutes to remove unreacted ethylene oxide. 2 mol of Propylene oxide was reacted at 125 ° C. for 2 to 4 hr to obtain 1,3-bis (butoxy) propan-2-ol alkoxylate, a nonionic surfactant.

<실시예 3><Example 3>

1) 중간체 알코올의 제조(C6-C6-OH 제조) 1) Preparation of intermediate alcohol (C6-C6-OH)

실시예 1의 1단계 반응에서 에틸 글리시딜 에테르(ethyl glycidyl ether) 대신 헥실 글리시딜 에테르(hexyl glycidyl ether)를 사용한 것을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 제조하여 1,3-bis(hexyloxy)propan-2-ol을 얻었다. Prepared in the same manner as in Example 1, except that hexyl glycidyl ether was used instead of ethyl glycidyl ether in the first step reaction of Example 1, 1,3-bis (hexyloxy ) propan-2-ol.

2) 비이온성 계면활성제 제조((C6-C6-10EO 제조)2) Nonionic surfactant production ((C6-C6-10EO production)

실시예 1의 비이온계면활성제 제조 과정에서 상기 1,3-bis(hexyloxy) propan-2-ol을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the 1,3-bis (hexyloxy) propan-2-ol was used in the preparation of the nonionic surfactant of Example 1.

<실시예 4><Example 4>

1) 중간체 알코올의 제조(C8-C8-OH 제조) 1) Preparation of intermediate alcohol (C8-C8-OH)

실시예 1의 1단계 반응에서 헥산올 대신 옥탄올을, 에틸 글리시딜 에테르(ethyl glycidyl ether) 대신 옥틸 글리시딜 에테르(octyl glycidyl ether)를 사용한 것을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 제조하여 1,3-bis(octyloxy)propan-2-ol을 얻었다. Prepared in the same manner as in Example 1, except that octanol was used instead of hexanol and octyl glycidyl ether was used instead of ethyl glycidyl ether in the first step reaction of Example 1 1,3-bis (octyloxy) propan-2-ol was obtained.

2) 비이온성 계면활성제 제조((C8-C8-8EO 제조)2) Nonionic surfactant production ((C8-C8-8EO production)

실시예 1의 비이온계면활성제 제조 과정에서 상기 1,3-bis(octyloxy) propan-2-ol을 사용하고 에틸렌옥사이드(ethylene oxide)를 8몰 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.The same method as in Example 1, except that 1,3-bis (octyloxy) propan-2-ol was used and 8 moles of ethylene oxide was used in the process of preparing the nonionic surfactant of Example 1 Was prepared.

<비교예 1> polyoxyethylene lauryl ether 9 <Comparative Example 1> polyoxyethylene lauryl ether 9

시판중인 대표적인 비이온성 계면활성제로 Polyoxyethylene lauryl ether 9를 시그마 알드리치에서 구매하여 사용하였다. As a representative nonionic surfactant on the market, Polyoxyethylene lauryl ether 9 was purchased from Sigma Aldrich and used.

<비교예 2> Oleyl dioleylamidoamine methosulfate <Comparative Example 2> Oleyl dioleylamidoamine methosulfate

시판중인 대표적인 양이온성 계면활성제로 Oleyl dioleylamidoamine methosulfate를 동남합성에서 구매하여 사용하였다. As a representative cationic surfactant on the market, Oleyl dioleylamidoamine methosulfate was purchased from Southeast Synthesis and used.

<비교예 3> dodecylbenzene sulfonic acid 96%<Comparative Example 3> 96% dodecylbenzene sulfonic acid

시판중인 대표적인 음이온성 계면활성제로 Dodecylbenzene sulfonic acid 96%를 시그마알드리치에서 구매하여 사용하였다. As a representative commercially available anionic surfactant, Dodecylbenzene sulfonic acid 96% was purchased from Sigma Aldrich and used.

<비교예 4> SH-8<Comparative Example 4> SH-8

대표적인 실리콘계 계면활성제인 SH-8을 합성하여 사용하였다. 상기 합성은 Heptatrimethylsiloxane에 Allyl Alcohol Ethoxylate를 백금촉매를 이용하여 진행하였으며, Heptatrimethylsiloxane과 allyl alcohol 백금촉매 등은 시그마 알드리치에서 구매하였다.SH-8, a typical silicone surfactant, was synthesized and used. The synthesis was carried out using Heptatrimethylsiloxane and Allyl Alcohol Ethoxylate in platinum catalyst, and Heptatrimethylsiloxane and allyl alcohol platinum catalyst were purchased from Sigma Aldrich.

<비교예 5> Nonylphenol ethoxylate <Comparative Example 5> Nonylphenol ethoxylate

시판중인 대표적인 아릴계 비이온 계면활성제로 Nonylphenol ethoxylate 10를 한농화성에서 구매하여 사용하였다. Nonylphenol ethoxylate 10, a typical aryl-based nonionic surfactant on the market, was purchased and used at Hannong Chemical.

< 실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 및 비교예 1 내지 4에 따라 얻어진 화합물을 다음과 같은 방법으로 평가하였다.The compounds obtained according to Examples and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated in the following manner.

1. 표면장력 측정1. Surface tension measurement

표면장력은 KRUSS사의 PROCESSOR Tensionmeter K100을 사용하여 백금링을 이용하여 1% 수용액을 만들어 측정하였다. The surface tension was measured by making a 1% aqueous solution using a platinum ring using KRUSS PROCESSOR Tensionmeter K100.

2. CMC측정2. CMC measurement

CMC는 KRUSS사의 PROCESSOR Tensionmeter K100을 사용하여 백금링을 이용하여 각 성분의 몰 농도에 따른 표면장력을 측정하여 CMC를 결정하였다. CMC was determined by measuring the surface tension according to the molar concentration of each component using a platinum ring using KRUSS 'PROCESSOR Tensionmeter K100.

표면장력과 CMC은 하기 표 1과 같으며 값이 낮을수록 성능이 우수한 것이다. The surface tension and CMC are as shown in Table 1 below, and the lower the value, the better the performance.

표면장력(mN/m)Surface tension (mN / m) CMC(mmol/L)CMC (mmol / L) 실시예 1Example 1 30.4530.45 4.874.87 실시예 2Example 2 29.9729.97 5.925.92 실시예 3Example 3 26.0726.07 0.450.45 실시예 4Example 4 25.6425.64 0.010.01 비교예 1Comparative Example 1 31.1331.13 0.210.21 비교예 2Comparative Example 2 37.2437.24 5.865.86 비교예 3Comparative Example 3 32.2532.25 6.206.20 비교예 4Comparative Example 4 21.5021.50 0.180.18 비교예 5Comparative Example 5 32.0132.01 0.060.06

상기 <표 1>의 결과로 보면, 본원 발명에 따른 비이온성 계면활성제는 현재 시판중인 대표적인 비이온성, 양이온성, 음이온성, 노닐페놀계 계면활성제보다 그 표면장력이 더 낮게 나타난다. 또한 임계미셀농도(CMC)는 실시예1 내지 4 모두 시판중인 양이온이나, 음이온 계면활성제 보다는 낮게 나타나며, 특히 실시예4의 경우에는 비교예1~5의 어떤 것보다도 낮게 나타난다.As a result of <Table 1>, the nonionic surfactant according to the present invention exhibits a lower surface tension than typical nonionic, cationic, anionic, and nonylphenol surfactants currently on the market. In addition, the critical micelle concentration (CMC) is lower than that of commercially available cations or anionic surfactants in Examples 1 to 4, and in particular, in Example 4, it is lower than that of Comparative Examples 1 to 5.

<실험예 2><Experimental Example 2>

상시 실시예 및 비교예 1내지 4에 따라 얻어진 화합물을 다음과 같은 방법으로 세정력 시험을 수행하였다. 사용기기는 와류식 세탁기를 모방하여 Terg-O-Tometer를 사용하였고 반사율을 측정한 오염포를 사용기기에 투입한 뒤 동일한 농도(1.33g/L)의 세정제를 투입하고 (30 ± 2)℃로 물의 온도를 맞춘 뒤 (120 ± 5) r/min의 교반속도로 10 분간 세척 후 3 분씩 2회 반복하여 행굼을 한 뒤 반사율을 측정하여 세척력을 평가하는 것으로 한국의류시험연구원에 의뢰하여 측정하였으며 그 값이 클수록 세척력이 좋은 것이다.The compounds obtained according to the Examples and Comparative Examples 1 to 4 were tested for cleaning power in the following manner. The used device used a Terg-O-Tometer by imitating a vortex-type washing machine, and after introducing the pollutant measuring the reflectance into the used device, the cleaning agent of the same concentration (1.33 g / L) was added (30 ± 2) ℃. After washing the water for 10 minutes at a stirring speed of (120 ± 5) r / min, after washing for 2 minutes every 3 minutes, the reflectance was measured and the cleaning power was evaluated. The higher the value, the better the cleaning power.

시험
항목
exam
Item
실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5
세척력Washing power 8.08.0 6.46.4 52.952.9 24.824.8 44.444.4 3.53.5 37.537.5 37.437.4 51.351.3

상기 실시예 1내지 4에 따라 얻어진 화합물의 세정력은 부가되는 소수성기의 탄소수에 따라 달라지나 대체적으로 현재 시판중인 대표적 양이온성 계면활성제 보다는 세척력이 높게 나타났으며, 특히 실시예 3의 경우에는 기존의 시판 계면활성제보다 매우 우수한 세척력을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. The cleaning power of the compounds obtained according to Examples 1 to 4 varies depending on the number of carbon atoms of the hydrophobic groups to be added, but generally, the cleaning power is higher than the typical cationic surfactants currently on the market, especially in the case of Example 3. It was confirmed that it shows a very excellent cleaning power than the surfactant.

따라서 본 발명에 따른 비이온성 계면활성제는 알킬페놀에톡시레이트(Alkyl Phenol Ethoxylate, APE)를 함유하지 않아, 친환경적이면서도 시판중인 계면활성제와 동등 혹은 동등 이상의 세척력을 지님으로써, APE계의 비이온성 계면활성제를 대체할 수 있을 것이다.Therefore, the nonionic surfactant according to the present invention does not contain an alkylphenol ethoxylate (APE), and is environmentally friendly and has a cleaning power equal to or greater than that of a commercially available surfactant, and thus APE-based nonionic surfactant. Will be able to replace

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.One embodiment of the present invention described above should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the items described in the claims, and a person having ordinary knowledge in the technical field of the present invention can improve and modify the technical spirit of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as it is apparent to those skilled in the art.

Claims (11)

비이온성 계면활성제에 있어서,
하기 화학식1로 표현되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제.
[화학식 1]
Figure pat00005

상기 화학식 1에 있어서,
R1 및 R2는 각각 선형 혹은 분지형의 알킬 혹은 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 선형 혹은 분지형의 알케닐로서, 직쇄 및 측쇄의 탄소수의 총합이 2 ~ 18개이고, 두 개는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 2 내지 20의 상수이고, m은 0 내지 15의 상수이다.
In the nonionic surfactant,
Dialkyl glycerol type nonionic surfactant, characterized in that it comprises a compound represented by the formula (1).
[Formula 1]
Figure pat00005

In Chemical Formula 1,
R 1 and R 2 are each linear or branched alkyl or linear or branched alkenyl having at least one double bond, wherein the total number of carbons in the straight chain and the side chain is 2 to 18, and the two are the same or different. Can; n is a constant from 2 to 20, m is a constant from 0 to 15.
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 선형 혹은 분지형의 알킬 혹은 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 선형 혹은 분지형의 알케닐로서, 직쇄 및 측쇄의 탄소수가 2 ~ 12개이고, 상기 R1 및 R2는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 5 내지 15의 상수이고, m은 0 내지 10의 상수인 것임을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제.
According to claim 1,
R 1 and R 2 in Formula 1 are linear or branched alkyl or linear or branched alkenyl having at least one double bond, respectively, having 2 to 12 carbons in straight and branched chains, and R 1 and R 2 may be the same or different; n is a constant of 5 to 15, m is a dialkylglycerol type nonionic surfactant, characterized in that a constant of 0 to 10.
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 선형 혹은 분지형의 알킬 혹은 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 선형 혹은 분지형의 알케닐로서, 직쇄 및 측쇄의 탄소수가 2 ~ 8개이고, 상기 R1 및 R2는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 5 내지 15의 상수이고, m은 0 내지 10의 상수인 것임을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제.
According to claim 1,
R 1 and R 2 in Formula 1 are linear or branched alkyl or linear or branched alkenyl having at least one double bond, and have 2 to 8 carbon atoms in straight and branched chains, and R 1 and R 2 may be the same or different; n is a constant of 5 to 15, m is a dialkylglycerol type nonionic surfactant, characterized in that a constant of 0 to 10.
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 선형 혹은 분지형의 알킬 혹은 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 선형 혹은 분지형의 알케닐로서, 직쇄 및 측쇄의 탄소수가 6개이고, 상기 R1 및 R2는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 8 내지 10 상수이고, m은 0인 것임을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제.
According to claim 1,
R 1 and R 2 of Formula 1 are linear or branched alkyl or linear or branched alkenyl having at least one double bond, respectively, having 6 carbons in straight and branched chains, and R 1 and R 2 are May be the same or different; n is a constant of 8 to 10, m is a dialkyl glycerol-type nonionic surfactant, characterized in that one.
하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 반응시켜 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 제조하는 1단계 반응; 및
상기 1단계 반응에서 제조된 하기 화학식 4로 표시되는 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 2단계 반응; 및
상기 2단계 반응에서 제조된 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 3단계 반응;을 포함하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법.
Figure pat00006

상기 화학식 1 내지 7에 있어서,
R1 및 R2는 각각 선형 혹은 분지형의 알킬 혹은 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 선형 혹은 분지형의 알케닐로서, 직쇄 및 측쇄의 탄소수의 총합이 2 ~ 18개이고, 두 개는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며; n은 2 내지 20의 상수이고, m은 0 내지 15의 상수이다.
A one step reaction to prepare a compound represented by the following formula 4 by reacting a compound represented by the following formula 2 with a compound represented by the following formula 3; And
A two-step reaction to prepare a compound represented by the following formula 6 by reacting a compound represented by the following formula 4 and a compound represented by the following formula 5 prepared in the first step reaction; And
Dialkylglycerol-type nonionic surfactant comprising; a three-step reaction to prepare a compound represented by the formula (1) by reacting the compound represented by the formula (6) and the compound represented by the formula (7) prepared in the two-step reaction Method of manufacturing.
Figure pat00006

In Chemical Formulas 1 to 7,
R 1 and R 2 are each linear or branched alkyl or linear or branched alkenyl having at least one double bond, wherein the total number of carbons in the straight chain and the side chain is 2 to 18, and the two are the same or different. Can; n is a constant from 2 to 20, m is a constant from 0 to 15.
제 5항에 있어서,
상기 1단계 반응에서는 상기 화학식 2의 화합물 1몰당 화학식 3의 화합물을 0.9 ~ 1.5몰의 비로 반응시키며, 탄산칼륨 혹은 탄산나트륨, 또는 이들의 혼합물이 화학식 2 화합물 1몰당 0.9 ~ 1.5 몰이 사용되는 것을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법.
The method of claim 5,
In the first step reaction, a compound of Formula 3 is reacted at a ratio of 0.9 to 1.5 moles per mole of the compound of Formula 2, and potassium carbonate or sodium carbonate or a mixture thereof is used at 0.9 to 1.5 moles per mole of the compound of Formula 2 Method for producing a dialkyl glycerol-type nonionic surfactant.
제 5항에 있어서,
상기 2단계 반응에서는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼슘 중 어느 하나 이상의 염기가 화학식 4로 표시되는 화합물 1몰당 0.001 ~ 0.1몰이 사용됨을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법.
The method of claim 5,
In the two-step reaction, a method for producing a dialkylglycerol-type nonionic surfactant, characterized in that 0.001 to 0.1 mol per mol of the compound represented by Formula 4 is used in any one or more bases of potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, and calcium hydroxide.
제 5항에 있어서,
상기 3단계 반응에서는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼슘 중 어느 하나 이상의 염기가 화학식 6으로 표시되는 화합물 1몰당 0.001 ~ 0.1몰이 사용됨을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법.
The method of claim 5,
In the three-step reaction, a method for producing a dialkylglycerol-type nonionic surfactant, characterized in that 0.001 to 0.1 mol per mol of the compound represented by Formula 6 is used in any one or more bases of potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, and calcium hydroxide.
제 5항에 있어서,
상기 제1단계 반응은 90 ~ 125℃, 6 ~ 24시간 동안 실시되며, 상기 2단계 반응 및 3단계 반응은 100 ~ 150℃, 6 ~ 24시간 동안 실시되는 것을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법.
The method of claim 5,
The first step reaction is carried out for 90 ~ 125 ℃, 6 ~ 24 hours, the second step reaction and the third step reaction is 100 ~ 150 ℃, dialkyl glycerol type nonionic, characterized in that carried out for 6 ~ 24 hours Method for the preparation of surfactants.
제 5항에 있어서,
상기 1단계 내지 3단계 반응에서 반응용매를 사용하지 않는 것을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법.
The method of claim 5,
Method of producing a dialkyl glycerol-type nonionic surfactant, characterized in that a reaction solvent is not used in the first to third reactions.
제 5항에 있어서,
상기 1단계 반응에서는 아민계 화합물 또는 암모늄염계의 상전이 촉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 디알킬글리세롤형 비이온성 계면활성제의 제조방법.
The method of claim 5,
In the one-step reaction, a method for producing a dialkylglycerol-type nonionic surfactant, characterized in that an amine-based compound or an ammonium salt-based phase transfer catalyst is used.
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