RU2657243C2 - Method for producing sarcosinates of fatty acids - Google Patents
Method for producing sarcosinates of fatty acids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657243C2 RU2657243C2 RU2016129075A RU2016129075A RU2657243C2 RU 2657243 C2 RU2657243 C2 RU 2657243C2 RU 2016129075 A RU2016129075 A RU 2016129075A RU 2016129075 A RU2016129075 A RU 2016129075A RU 2657243 C2 RU2657243 C2 RU 2657243C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sarcosine
- sodium salt
- fatty acids
- cocoyl
- coconut oil
- Prior art date
Links
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 title abstract description 10
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 title abstract description 10
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 title abstract description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 title abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 8
- FSYKKLYZXJSNPZ-UHFFFAOYSA-N sarcosine Chemical compound C[NH2+]CC([O-])=O FSYKKLYZXJSNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 108010077895 Sarcosine Proteins 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229940043230 sarcosine Drugs 0.000 claims abstract description 26
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ZUFONQSOSYEWCN-UHFFFAOYSA-M sodium;2-(methylamino)acetate Chemical compound [Na+].CNCC([O-])=O ZUFONQSOSYEWCN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 claims description 14
- 229940071089 sarcosinate Drugs 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 30
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 8
- -1 methyl fatty acid ester Chemical class 0.000 abstract description 8
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 abstract description 5
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 abstract description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 abstract description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 23
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 12
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 8
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004165 Methyl ester of fatty acids Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 4
- CKPXLKWANYQNBL-WCCKRBBISA-N (2s)-pyrrolidine-2-carboxylic acid;sodium Chemical compound [Na].OC(=O)[C@@H]1CCCN1 CKPXLKWANYQNBL-WCCKRBBISA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 3
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 3
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000016444 Benign adult familial myoclonic epilepsy Diseases 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKJIRPAQVSHGFK-UHFFFAOYSA-N N-acetylglycine Chemical compound CC(=O)NCC(O)=O OKJIRPAQVSHGFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 208000016427 familial adult myoclonic epilepsy Diseases 0.000 description 2
- ZGNITFSDLCMLGI-UHFFFAOYSA-N flubendiamide Chemical compound CC1=CC(C(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F)=CC=C1NC(=O)C1=CC=CC(I)=C1C(=O)NC(C)(C)CS(C)(=O)=O ZGNITFSDLCMLGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004442 acylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007098 aminolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 229960002449 glycine Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004704 methoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000003346 palm kernel oil Substances 0.000 description 1
- 235000019865 palm kernel oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N pentane-1,1-diol Chemical class CCCCC(O)O UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002523 polyethylene Glycol 1000 Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- VILYDVYHBMHOSG-UHFFFAOYSA-M potassium;2-(methylamino)acetate Chemical compound [K+].CNCC([O-])=O VILYDVYHBMHOSG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
- C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C233/00—Carboxylic acid amides
- C07C233/01—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
- C07C233/45—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups
- C07C233/46—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom
- C07C233/47—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom having the carbon atom of the carboxamide group bound to a hydrogen atom or to a carbon atom of an acyclic saturated carbon skeleton
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области органической химии и химии поверхностно-активных веществ, а именно к способу получения натриевых солей N-ацилсаркозиновой кислоты, которые являются биологически разлагаемыми пенообразователями, и находят применение в мягких, «зеленых» композициях косметических и моющих средств.The invention relates to the field of organic chemistry and chemistry of surfactants, and in particular to a method for producing sodium salts of N-acylsarcosinic acid, which are biodegradable blowing agents, and are used in soft, “green” compositions of cosmetics and detergents.
Уровень техникиState of the art
Производные аминокислот, молекулы которых включают пептидную и карбоксильную группы вызывают постоянный интерес благодаря своему широкому спектру действия. Наличие в молекуле ацильного фрагмента придает этим соединениям гидрофобные свойства и позволяет проявлять поверхностно-активные свойства. Они являются биологически мягкими, легко разлагающимися в природных условиях. К вышеназванным производным аминокислот относятся N-ацилсаркозинаты ("саркозин" - это N-метил-аминоуксусная кислота).Derivatives of amino acids whose molecules include peptide and carboxyl groups are of constant interest due to their wide spectrum of action. The presence of an acyl moiety in the molecule gives these compounds hydrophobic properties and allows them to exhibit surface-active properties. They are biologically soft, easily decomposed in natural conditions. The above derivatives of amino acids include N-acyl sarcosinates ("sarcosine" is N-methyl-aminoacetic acid).
N-ацилсаркозинаты находят широкое применение в качестве пенообразователей в различных косметических средствах (см. патенты и заявки на патенты ЕР 2153816 В1, CN 103893087 A, ЕР 0505129 В1), обладают хорошими моющими и эмульгирующими свойствами, не раздражают кожу и глаза, легко биоразлагаемы.N-acyl sarcosinates are widely used as foaming agents in various cosmetics (see patents and patent applications EP 2153816 B1, CN 103893087 A, EP 0505129 B1), have good washing and emulsifying properties, do not irritate the skin and eyes, are easily biodegradable.
N-ацилсаркозинаты могут быть получены путем реакции Шоттен-Баумана (Schotten-Bauman), когда натриевая соль саркозина вступает в реакцию с соответствующим хлорангидридом жирной кислоты при тщательно контролируемых условиях реакции:N-acyl sarcosinates can be obtained by the Schotten-Bauman reaction, when the sarcosine sodium salt reacts with the corresponding fatty acid chloride under carefully controlled reaction conditions:
По завершении реакции неочищенную натриевую соль подкисляют для высвобождения N-ацил-саркозиновой кислоты, которую отделяют от водных побочных продуктов. Затем ее нейтрализуют до соли (см. статью J.Am. Chem. Soc. 78 (1956) 172).Upon completion of the reaction, the crude sodium salt is acidified to release N-acyl-sarcosinic acid, which is separated from the aqueous by-products. It is then neutralized to salt (see J. Am. Chem. Soc. 78 (1956) 172).
В патенте US 86703517 получают N-ациламинокислоты из хлорангидридов с использованием гидрофильных органических растворителей. В этих случаях процесс является дорогостоящим, кроме того побочный продукт - эквимолярное количество хлорида натрия, который загущает смесь, вызывая необходимость использования растворителей. При этом большим недостатком технологии является использование таких веществ как: фосген или трихлорид фосфора, используемые для получения хлорангидрида кислоты, которые загрязняют окружающую среду.US 86703517 produces N-acylamino acids from acid chlorides using hydrophilic organic solvents. In these cases, the process is expensive, in addition, the by-product is an equimolar amount of sodium chloride, which thickens the mixture, necessitating the use of solvents. At the same time, a big drawback of the technology is the use of such substances as phosgene or phosphorus trichloride, used to produce acid chloride, which pollute the environment.
Более экологичный способ состоит во взаимодействии амидов жирных кислот, которые получают путем аминолиза прямо из природных жирных кислот или жиров, с формальдегидом и СО в присутствии катализатора. Согласно этой реакции из ацетамида, параформальдегида и СО получают N-ацетилглицин, однако с выходом только 26% (см. патент DE 2115985 А1).A more environmentally friendly method consists in the interaction of fatty acid amides, which are obtained by aminolysis directly from natural fatty acids or fats, with formaldehyde and CO in the presence of a catalyst. According to this reaction, N-acetylglycine is obtained from acetamide, paraformaldehyde and CO, but with a yield of only 26% (see patent DE 2115985 A1).
В некоторых патентных документах описывается получение N-ациламинокислот из жирных кислот, как например, в заявке на патент ЕР 1672055 А1. Недостатками данной работы являются использование больших температур 180-190°C, что приводит к образованию ди-трипептидов, загустеванию смеси с уменьшением выхода продукта.Some patent documents describe the preparation of N-acylamino acids from fatty acids, such as, for example, in patent application EP 1672055 A1. The disadvantages of this work are the use of high temperatures of 180-190 ° C, which leads to the formation of di-tripeptides, thickening of the mixture with a decrease in product yield.
В заявке WO 2013014268 описывается способ получения N-ациламинокислот из масел и глицина с использованием растворителей, выбранных из глицерина и пропиленгликоля, и использованием катализаторов, выбранных из тринатрийфосфата, оксида кальция и оксида магния. Кроме того в данной заявке предлагается использовать буферные растворы. Недостатком является незначительное ускорение скорости реакции при введении данных катализаторов. Использование буфера не влияет на выход продукта. Главным недостатком данного способа является необходимость использования инертной атмосферы (сухого азота), что усложняет использование данного способа в промышленности. Кроме того, реакционная смесь в данной заявке должна обладать определенной константой кислотности, чтобы обеспечить приемлемые выходы.WO 2013014268 describes a process for the preparation of N-acylamino acids from oils and glycine using solvents selected from glycerol and propylene glycol and using catalysts selected from trisodium phosphate, calcium oxide and magnesium oxide. In addition, this application proposes the use of buffer solutions. The disadvantage is a slight acceleration of the reaction rate with the introduction of these catalysts. Using a buffer does not affect product output. The main disadvantage of this method is the need to use an inert atmosphere (dry nitrogen), which complicates the use of this method in industry. In addition, the reaction mixture in this application must have a certain acidity constant in order to provide acceptable yields.
Так же известен наиболее близкий по решаемой задаче способ получения N-ациламинокислот из метиловых эфиров жирных кислот описывается в заявке WO 2014008103, который выбран в качестве прототипа. В качестве растворителя используется полиолы, что позволяет сохранять смесь в жидком состоянии. В качестве катализатора используется растворы метоксидов в метаноле. Недостатком данного способа является использование дорогих катализаторов, более длительное время взаимодействия эфиров и соли саркозина, что приводит к получению продукта с неудовлетворительными органолептическими свойствами и снижению выхода продукта. Другим недостатком данного способа является не всегда удовлетворительная степень конверсии реагентов в продукты.Also known is the closest to the problem being solved method for producing N-acylamino acids from methyl esters of fatty acids is described in the application WO 2014008103, which is selected as a prototype. Polyols are used as a solvent, which allows you to keep the mixture in a liquid state. As a catalyst, solutions of methoxides in methanol are used. The disadvantage of this method is the use of expensive catalysts, a longer reaction time of the esters and salt of sarcosine, which leads to a product with unsatisfactory organoleptic properties and a decrease in the yield of the product. Another disadvantage of this method is not always a satisfactory degree of conversion of the reactants into products.
В патенте RU 2540867 предлагается способ получения N-ацилпролинов, содержащих остатки жирных кислот, который осуществляют взаимодействием метиловых эфиров жирных кислот растительных масел, выбранных из подсолнечного, соевого, пальмоядрового или кокосового масла, и пролината натрия, осуществляют прибавление водного раствора пролината натрия к нагретым при перемешивании до 160°C метиловым эфирам жирных кислот растительного масла в течение 2,0-2,5 ч, выдерживание реакционной смеси при 190°C в течение 2 часов и очистку путем перевода натриевых солей N-ацилпролина в соответствующие нерастворимые кислоты, причем мольное соотношение реагентов пролинатнатрия: метиловые эфиры жирных кислот растительных масел составляет 1,1:1. Недостатком данного способа является использование высокой температуры для синтеза саркозинатов, что приводит к олигомеризации продуктов и снижению общего выхода продуктов. Другим недостатком данного способа является использование водного раствора соли аминокислоты и избыток в 1,1 раза соли аминокислоты к метиловым эфирам, поскольку это приводит к обильному пенообразованию и не позволяет данный способ синтеза применять в промышленности.Patent RU 2540867 proposes a method for producing N-acylproline containing fatty acid residues, which is carried out by the interaction of methyl esters of fatty acids of vegetable oils selected from sunflower, soybean, palm kernel or coconut oil, and sodium proline, add an aqueous solution of sodium proline to heated when stirring to 160 ° C methyl esters of fatty acids of vegetable oil for 2.0-2.5 hours, keeping the reaction mixture at 190 ° C for 2 hours and purification by conversion of sodium salts N-acylproline to the corresponding insoluble acids, moreover, the molar ratio of proline sodium reagents: methyl esters of fatty acids of vegetable oils is 1.1: 1. The disadvantage of this method is the use of high temperature for the synthesis of sarcosinates, which leads to oligomerization of products and a decrease in the total yield of products. Another disadvantage of this method is the use of an aqueous solution of the amino acid salt and a 1.1-fold excess of the amino acid salt to methyl esters, since this leads to abundant foaming and does not allow this synthesis method to be used in industry.
В заявке CN 104741031 в предлагается получать N-ацилсаркозинаты посредством взаимодействия метиловых эфиров жирных кислот с солью аминокислоты в присутствии ПЭГ 1000. В данной заявке ставят цель получить композицию в ПЭГ 1000 продуктов реакции метиловых эфиров жирных кислот с солью аминокислоты. N-ацилсаркозинаты непосредственно не выделяют, а также не определяют эффективность превращения эфиров жирных кислот в N-ацилсаркозинаты. Недостатками способа по данной заявке является использование высоких температур, что приводит к олигомеризации продукта, а также неприемлемые выходы и степень конверсии.CN 104741031 proposes to obtain N-acyl sarcosinates by reacting fatty acid methyl esters with an amino acid salt in the presence of PEG 1000. This application aims to obtain a composition in PEG of 1000 reaction products of fatty acid methyl esters with an amino acid salt. N-acyl sarcosinates do not directly isolate, nor do they determine the effectiveness of the conversion of fatty acid esters to N-acyl sarcosinates. The disadvantages of the method according to this application is the use of high temperatures, which leads to oligomerization of the product, as well as unacceptable yields and degree of conversion.
Все вышеперечисленные недостатки в уровне техники показывают, что по-прежнему существует необходимость в разработке более эффективных способов получения N-ацилсаркозинатов.All of the above disadvantages in the prior art show that there is still a need to develop more effective methods for producing N-acyl sarcosinates.
Задачей настоящего изобретения является разработка эффективного промышленного способа получения N-кокоилсаркозинатов, характеризующейся экономичностью, экологичностью, высокими выходом и чистотой продукта, а также практически полной конверсией реагентов в продукты. При этом получаемые N-кокоилсаркозинаты должны обладать как отличными органолептическими свойствами, так и прекрасными пенообразующими свойствами.The objective of the present invention is to develop an effective industrial method for producing N-cocoyl sarcosinates, characterized by efficiency, environmental friendliness, high yield and purity of the product, as well as almost complete conversion of the reagents into products. Moreover, the resulting N-cocoyl sarcosinates should have both excellent organoleptic properties and excellent foaming properties.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Вышеуказанная задача изобретения решается за счет способа получения N-кокоилсаркозинатов по настоящему изобретению, который можно проиллюстрировать следующей схемой:The above objective of the invention is solved by a method for producing N-cocoyl sarcosinates of the present invention, which can be illustrated by the following scheme:
где R - остатки жирных кислот кокосового масла, содержащие от 6 до 22 атомов углерода.where R is the residues of coconut oil fatty acids containing from 6 to 22 carbon atoms.
Названный способ получения N-кокоилсаркозинатов формулы:The named method for producing N-cocoyl sarcosinates of the formula:
где R - остатки жирных кислот кокосового масла, содержащие от 6 до 22 атомов углерода, включает взаимодействие натриевой соли саркозина с метиловыми эфирами жирных кислот кокосового масла формулыwhere R is the residues of coconut oil fatty acids containing from 6 to 22 carbon atoms, includes the interaction of sarcosine sodium salt with methyl esters of coconut oil fatty acids of the formula
где R такой как определено выше, в среде низкомолекулярного полиола при температуре от 100 до 180°C, при этом к смеси натриевой соли саркозина и метилового эфира жирной кислоты добавляют в качестве катализатора водный раствор гидроксида по меньшей мере одного щелочного металла для поддержания рН более 13.where R is as defined above, in a medium of low molecular weight polyol at a temperature of from 100 to 180 ° C, while an aqueous solution of at least one alkali metal hydroxide is added to the mixture of sarcosine sodium salt and fatty acid methyl ester to maintain a pH of more than 13 .
Техническим результатом изобретения является создание эффективного промышленного способа получения N-кокоилсаркозинатов, характеризующейся экономичностью, экологичностью, высокими выходом и чистотой продукта, а также практически полной конверсией реагентов в продукты. Причем полученные саркозинаты имеют отличные органолептические свойства и обладают хорошей пенообразующей способностью.The technical result of the invention is the creation of an effective industrial method for producing N-cocoyl sarcosinates, characterized by efficiency, environmental friendliness, high yield and purity of the product, as well as almost complete conversion of the reagents into products. Moreover, the resulting sarcosinates have excellent organoleptic properties and have good foaming ability.
В одном варианте изобретения поддерживают рН не менее 13,5, предпочтительно не менее 13,8.In one embodiment of the invention, a pH of at least 13.5, preferably at least 13.8, is maintained.
В одном варианте изобретения гидроксид щелочного металла может быть выбран из гидроксидов калия или натрия.In one embodiment of the invention, the alkali metal hydroxide may be selected from potassium or sodium hydroxides.
В одном варианте изобретения низкомолекулярный полиол выбирают из глицерина, пропиленгликоля, этиленгликоля.In one embodiment of the invention, the low molecular weight polyol is selected from glycerol, propylene glycol, ethylene glycol.
В еще одном варианте изобретения взаимодействие натриевой соли саркозина с метиловыми эфирами жирных кислот кокосового масла осуществляют при температуре от 140 до 160°C.In another embodiment of the invention, the interaction of the sodium salt of sarcosine with methyl esters of coconut oil fatty acids is carried out at a temperature of from 140 to 160 ° C.
В еще одном варианте изобретения взаимодействие натриевой соли саркозина с метиловыми эфирами жирных кислот кокосового масла осуществляют в течении 2-4 часов.In another embodiment of the invention, the interaction of the sodium salt of sarcosine with methyl esters of coconut oil fatty acids is carried out for 2-4 hours.
В более предпочтительном варианте изобретения метиловые эфиры жирных кислот кокосового масла используют в мольном соотношении с натриевой солью саркозина от 0,8:1 до 1:1.In a more preferred embodiment of the invention, coconut oil fatty acid methyl esters are used in a molar ratio with the sarcosine sodium salt of from 0.8: 1 to 1: 1.
В еще одном предпочтительном варианте изобретения полученный N-кокоилсаркозинат дополнительно очищают посредством переведения его в соответствующую кислоту.In another preferred embodiment of the invention, the obtained N-cocoyl sarcosinate is further purified by converting it to the corresponding acid.
В еще одном предпочтительном варианте изобретения полученный N-кокоилсаркозинат дополнительно может быть переведен в подходящие соли N-кокоилсаркозината. Наиболее предпочтительными солями являются калиевая, аммониевая и триэтаноламиниевая.In a further preferred embodiment of the invention, the obtained N-cocoyl sarcosinate can be further converted into suitable salts of N-cocoyl sarcosinate. The most preferred salts are potassium, ammonium and triethanolamine.
В еще одном варианте изобретения натриевую соль саркозина получают предварительным взаимодействием саркозина и гидроксида натрия в подходящем полярном растворителе. Наиболее предпочтительными растворителями могут быть глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, этанол, метанол, вода и их смесь.In yet another embodiment of the invention, sarcosine sodium salt is prepared by pre-reacting sarcosine and sodium hydroxide in a suitable polar solvent. The most preferred solvents may be glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, ethanol, methanol, water, and a mixture thereof.
В предпочтительном варианте изобретения взаимодействие саркозина и гидроксида натрия осуществляют при мольном соотношении от 1:1,01 до 1:1,2, более предпочтительно при мольном соотношении от 1:1,03 до 1:1,08.In a preferred embodiment of the invention, the interaction of sarcosine and sodium hydroxide is carried out in a molar ratio of from 1: 1.01 to 1: 1.2, more preferably in a molar ratio of from 1: 1.03 to 1: 1.08.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Настоящее изобретение направлено на получение N-кокоилсаркозинатов из метиловых эфиров жирных кислот кокосового масла и натриевой соли саркозина, причем в качестве каталитических количеств используется водный раствор гидроксида натрия, как представлено на схеме ниже:The present invention is directed to the preparation of N-cocoyl sarcosinates from methyl esters of coconut oil fatty acids and sarcosine sodium, moreover, an aqueous solution of sodium hydroxide is used as catalytic amounts, as shown in the diagram below:
где R - остатки жирных кислот кокосового масла, содержащие от 6 до 22 атомов углерода.where R is the residues of coconut oil fatty acids containing from 6 to 22 carbon atoms.
Более подробно способ получения N-кокоилсаркозинатов формулы:In more detail, the method of obtaining N-cocoyl sarcosinates of the formula:
где R - остатки жирных кислот кокосового масла, содержащие от 6 до 22 атомов углерода, включает взаимодействие натриевой соли саркозина с метиловыми эфирами жирных кислот кокосового масла формулыwhere R is the residues of coconut oil fatty acids containing from 6 to 22 carbon atoms, includes the interaction of sarcosine sodium salt with methyl esters of coconut oil fatty acids of the formula
где R такой как определено выше, в среде низкомолекулярного полиола при температуре от 100 до 180°C, при этом к смеси натриевой соли саркозина и метилового эфира жирной кислоты добавляют в качестве катализатора водный раствор гидроксида по меньшей мере одного щелочного металла для поддержания рН более 13.where R is as defined above, in a medium of low molecular weight polyol at a temperature of from 100 to 180 ° C, while an aqueous solution of at least one alkali metal hydroxide is added to the mixture of sarcosine sodium salt and fatty acid methyl ester to maintain a pH of more than 13 .
Настоящее изобретение основано на неожиданном открытии того, что гидроксиды щелочных металлов прекрасно катализируют реакцию натриевой соли саркозина с метиловыми эфирами жирных кислот кокосового масла, причем поддержание высоких значений рН (более 13, например, 13,5 или 13,8) позволяет получить хороший выход продукта, практически полную конверсией реагентов в продукты и очень чистый продукт.The present invention is based on the unexpected discovery that alkali metal hydroxides perfectly catalyze the reaction of sarcosine sodium salt with coconut oil fatty acid methyl esters, while maintaining high pH values (greater than 13, for example 13.5 or 13.8) allows a good yield of the product almost complete conversion of reagents into products and a very pure product.
Использование метилового эфира делает способ синтеза N-кокоилсаркозинатов по изобретению очень экологичным.The use of methyl ester makes the process for the synthesis of N-cocoyl sarcosinates according to the invention very environmentally friendly.
Наконец, сам способ достаточно экономичен, поскольку не требует специальных условий (например, инертную атмосферу) и дорогих реагентов, также не имеет ограничений на масштабирование (например, при синтезе отсутствует излишняя пенистость реакционной смеси).Finally, the method itself is quite economical because it does not require special conditions (for example, an inert atmosphere) and expensive reagents, it also has no restrictions on scaling (for example, during synthesis there is no excessive foaminess of the reaction mixture).
N-кокоилсаркозинаты, полученные по настоящему изобретению имеют отличные органолептические свойства (например, цветность по гарднеру всего 2) и обладают хорошей пенообразующей способностью (например, ККМ менее 0, 5 г на литр).N-cocoyl sarcosinates obtained according to the present invention have excellent organoleptic properties (for example, gardner color only 2) and have good foaming ability (for example, CMC less than 0.5 g per liter).
Используемые в изобретении гидроксиды щелочных металлов могут быть выбраны из всех известных гидроксидов, а именно, гидроксидов лития, натрия, калия, рубидия, цезия и франция. Гидроксиды щелочных металлов хорошо растворяются в полярных, протонных органических растворителях, что очень важно для получения гомогенной реакционной смеси.The alkali metal hydroxides used in the invention can be selected from all known hydroxides, namely, hydroxides of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and France. Alkali metal hydroxides dissolve well in polar, protic organic solvents, which is very important for obtaining a homogeneous reaction mixture.
В настоящем изобретении в качестве растворителя используют низкомолекулярный пол иол, он может быть выбран и C1-C10диолов, триолов, поскольку они хорошо растворяют реагенты и превосходно выдерживают температуры, используемые в способе синтеза по изобретению. Наиболее предпочтительными низкомолекулярными полиолами могут быть глицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль, бутандиол-1,2, бутандиол-1,4, пентандиолы.In the present invention, a low molecular weight field iol is used as a solvent, and C 1 -C 10 diols, triols can be selected, since they dissolve the reagents well and withstand temperatures used in the synthesis method of the invention. The most preferred low molecular weight polyols can be glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol-1,2, butanediol-1,4, pentanediols.
Для эффективного синтеза N-кокоилсаркозинатов с наилучшими свойствами необходимо поддерживать температуру от 100 до 180°C. Нагрев выше 180°C приводит к олигомеризации продукта (ди- и тримеры). Наиболее предпочтительной температурой является 140-160°C. Данная температура позволяет быстро осуществить взаимодействие с высокой конверсией реагентов, причем полученный продукт из-за краткосрочности нагрева не успевает олигомеризоваться.For the efficient synthesis of N-cocoyl sarcosinates with the best properties, it is necessary to maintain a temperature of 100 to 180 ° C. Heating above 180 ° C leads to oligomerization of the product (di- and trimers). The most preferred temperature is 140-160 ° C. This temperature allows you to quickly interact with a high conversion of reagents, and the resulting product does not have time to oligomerize due to the short-term heating.
При этом наиболее предпочтительно не нагревать реакционную смесь дольше 4 часов, чтобы исключить олигомеризации и осмоления продукта. Опытным путем было обнаружено, что нагрев реакционной массы в течение 2 часов является достаточным для полного протекания реакции.In this case, it is most preferable not to heat the reaction mixture for longer than 4 hours in order to exclude oligomerization and resinification of the product. Empirically, it was found that heating the reaction mass for 2 hours is sufficient for the full course of the reaction.
При синтезе N-кокоилсаркозинатов важно правильно выбрать соотношение между метиловыми эфирами жирных кислот кокосового масла и натриевой солью саркозина, чтобы уменьшить пенообразование реакции. Более предпочтительно использовать метиловые эфиры жирных кислот кокосового масла в мольном соотношении с натриевой солью саркозина от 0,8:1 до 1:1, наиболее предпочтительно в соотношении 1:1.In the synthesis of N-cocoyl sarcosinates, it is important to choose the right ratio between the methyl esters of coconut oil fatty acids and the sarcosine sodium salt in order to reduce the foaming of the reaction. It is more preferable to use coconut oil fatty acid methyl esters in a molar ratio with sarcosine sodium salt of 0.8: 1 to 1: 1, most preferably in a 1: 1 ratio.
Для получения более чистых N-кокоилсаркозинатов их можно дополнительно переводить в соответствующую кислоту обработкой раствором более сильной кислоты, например, соляной кислоты. Полученный N-кокоилсаркозин можно промыть водой от неорганических примесей, а затем вновь перевести его в N-кокоилсаркозинат обработкой раствором щелочи.To obtain purer N-cocoyl sarcosinates, they can be further converted to the corresponding acid by treatment with a solution of a stronger acid, for example, hydrochloric acid. The obtained N-cocoylsarcosine can be washed with water from inorganic impurities, and then again transferred to N-cocoylsarcosinate by treatment with an alkali solution.
Способ по настоящему изобретению не ограничивается получением только натриевой соли N-кокоилсаркозинатов. Данную соль можно переводить в другие подходящие соли (например, калиевую, аммониевую, аминиевые), предварительно переведя натриевую соль N-кокоилсаркозинатов в соответствующую кислоту - N-кокоилсаркозин.The method of the present invention is not limited to obtaining only the sodium salt of N-cocoyl sarcosinates. This salt can be converted to other suitable salts (for example, potassium, ammonium, and aluminum), after converting the sodium salt of N-cocoyl sarcosinates to the corresponding acid, N-cocoyl sarcosine.
Используемуемую в синтезе N-кокоилсаркозинатов натриевую соль саркозина можно предварительно получить взаимодействием саркозина и гидроксида натрия в подходящем полярном растворителе. Наиболее предпочтительными растворителями могут быть глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, этанол, метанол, вода и их смесь. При этом взаимодействие саркозина и гидроксида натрия осуществляют при мольном соотношении от 1:1,01 до 1:1,2, более предпочтительно при мольном соотношении от 1:1,03 до 1:1,08.The sarcosine sodium salt used in the synthesis of N-cocoyl sarcosinates can be preliminarily prepared by reacting sarcosine and sodium hydroxide in a suitable polar solvent. The most preferred solvents may be glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, ethanol, methanol, water, and a mixture thereof. The interaction of sarcosine and sodium hydroxide is carried out in a molar ratio of from 1: 1.01 to 1: 1.2, more preferably in a molar ratio of from 1: 1.03 to 1: 1.08.
Настоящее изобретение может быть использовано при синтезе N-кокоилсаркозинатов из саркозина, который осуществляют в три этапа. На первом этапе получается натривая соль саркозина из гидроксида натрия и саркозина, соотношение от 1,01:1 до 1,2:1 наиболее предпочтительно от 1,03:1 до 1,08:1. В течение 0,5-1,5 часов. В качестве растворителей используется метанол и глицерин, метанол в последующем удаляется из смеси, смесь просушивается для удаления образующейся влаги при пониженном давлении.The present invention can be used in the synthesis of N-cocoyl sarcosinates from sarcosine, which is carried out in three stages. In a first step, a sodium salt of sarcosine from sodium hydroxide and sarcosine is obtained, a ratio of from 1.01: 1 to 1.2: 1, most preferably from 1.03: 1 to 1.08: 1. Within 0.5-1.5 hours. Methanol and glycerin are used as solvents, methanol is subsequently removed from the mixture, the mixture is dried to remove the moisture that forms under reduced pressure.
На втором этапе в смесь приливаются метиловые эфиры кокосового масла (МЭЖК КМ) в мольном соотношении к саркозину от 0,8:1 до 1: 1, с периодической подачей водного раствора гидроксида натрия для поддержания необходимого рН в смеси (выше 13). Как было замечено при проведении экспериментов, реакция с добавлением катализатора только на начальной стадии замедляется достигая конверсии 50-60%, что значительно увеличивает время синтеза и цветность продукта. В данном случае при добавлении катализатора во время синтеза в смеси достигается необходимый рН (выше 13), что ускоряет реакцию и максимально увеличивает выход продукта с низкой цветностью. Для получения конечного продукта смесь выдерживается при температуре от 130 до 180°C, наиболее предпочтительно от 140 до 160°C, в течении 2-4 часов, до получения необходимой конверсии.At the second stage, coconut methyl esters (FAME KM) are poured into the mixture in a molar ratio to sarcosine from 0.8: 1 to 1: 1, with a periodic supply of an aqueous solution of sodium hydroxide to maintain the required pH in the mixture (above 13). As was noted during the experiments, the reaction with the addition of a catalyst only at the initial stage slows down reaching a conversion of 50-60%, which significantly increases the synthesis time and color of the product. In this case, when the catalyst is added during synthesis, the required pH is reached in the mixture (above 13), which accelerates the reaction and maximizes the yield of the product with low color. To obtain the final product, the mixture is aged at a temperature of from 130 to 180 ° C, most preferably from 140 to 160 ° C, for 2-4 hours, until the desired conversion is obtained.
При использовании данного способа получения N-ациламинокислот в отличие от патента RU 2540867 удается избежать обильного пенообразования. В названном патенте из-за добавления водного раствора аминокислоты в соотношение к метиловым эфирам от 1,3:1 до 1:1 происходит обильное пенообразование, что значительно усложняет процесс синтеза. В способе по настоящему изобретению соотношение воды к метиловым эфирам составляет от 0,07:1 до 0,1:1, что позволяет практически исключить пенообразование и значительно уменьшить время синтеза ациламинокислот.When using this method of producing N-acylamino acids, in contrast to the patent RU 2540867, it is possible to avoid copious foaming. In the said patent, due to the addition of an aqueous solution of the amino acid to the ratio of methyl esters from 1.3: 1 to 1: 1, profuse foaming occurs, which greatly complicates the synthesis process. In the method of the present invention, the ratio of water to methyl esters is from 0.07: 1 to 0.1: 1, which virtually eliminates foaming and significantly reduces the synthesis time of acylamino acids.
На третьем этапе проходит очистка продукта от растворителя и примесей, например, незначительных остатков непрореагировавшего саркозина. Для этого в смесь приливается минеральная кислота (соляная, серная), очищенный органический слой отделяется. После чего полученная кокоилсаркозиновая кислота переводится в натриевую форму взаимодействием с водным раствором гидроксида натрия с концентрацией от 50% до 5%. В данном случае использование более концентрированного раствора позволяет уменьшить гидролиз N-кокоилсаркозината до натриевых мыл соответствующих жирных кислот, но при этом загущает смесь и требует применения более высоких температур, для поддержания смеси в виде жидкого расплава, при использовании же более разбавленных растворов возможно получения продукта без дополнительного нагрева, но при этом рН в конечном продукте больше, что косвенно указывает на увеличение натриевых мыл в смеси. Данные по влиянию концентрации щелочного раствора от конечного pHN-кокоилсаркозинатов натрия представлены в таблице.At the third stage, the product is purified from solvent and impurities, for example, minor residues of unreacted sarcosine. To do this, mineral acid (hydrochloric, sulfuric) is poured into the mixture, and the purified organic layer is separated. After that, the obtained cocoyl sarcosinic acid is converted into the sodium form by reaction with an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of from 50% to 5%. In this case, the use of a more concentrated solution can reduce the hydrolysis of N-cocoyl sarcosinate to the sodium soaps of the corresponding fatty acids, but it thickens the mixture and requires the use of higher temperatures to maintain the mixture in the form of a liquid melt, while using more dilute solutions it is possible to obtain the product additional heating, but the pH in the final product is greater, which indirectly indicates an increase in sodium soaps in the mixture. Data on the effect of alkaline solution concentration on the final sodium pHN-cocoyl sarcosinate are presented in the table.
Разница при увеличении концентрации щелочного раствора для нейтрализации с 5 до 50% составила более 0,3 единиц.The difference with an increase in the concentration of alkaline solution for neutralization from 5 to 50% was more than 0.3 units.
Ниже представлены примеры осуществления настоящего изобретения, который лишь демонстрируют его преимущества и никоим образом его не ограничивают.Below are examples of the implementation of the present invention, which only demonstrate its advantages and in no way limit it.
Пример 1. Синтез N-кокоилсаркозинатов натрия с использованием глицерина.Example 1. Synthesis of sodium N-cocoyl sarcosinates using glycerol.
В четырехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, насадкой Дина-Старка, верхнеприводной мешалкой с затвором и термодатчиком помещают 54 г гидроксида натрия 114 г саркозина и метиловый спирт в качестве растворителя. Приливают глицерин 180 г и выдерживают при 120°C в течении 1 часа. Приливают МЭЖК 280 г и выдерживают смесь в течении 3 часов при 160°C, прикапывая р-р гидроксида натрия 22 г для поддержания рН смеси около 13,5. Пары выделяющегося метанола собирают в приемной емкости, контролируя ход процесса. Смесь охлаждают до 80°C и приливают соляную кислоту 190 г, к органическому слою добавляют 40 г гидроксида натрия, 670 г воды для получения конечного продукта. Выход продукта составил 92%, конверсия натриевой соли саркозина, согласно результатам титрования, более 95%.In a four-necked flask equipped with a reflux condenser, a Dean-Stark nozzle, an overhead stirrer with a shutter and a temperature sensor, 54 g of sodium hydroxide 114 g of sarcosine and methyl alcohol as a solvent are placed. Glycerin is poured 180 g and kept at 120 ° C for 1 hour. Pour FAME 280 g and maintain the mixture for 3 hours at 160 ° C, dropping 22 g of sodium hydroxide solution to maintain the pH of the mixture at about 13.5. Vapors of methanol released are collected in a receiving vessel, monitoring the progress of the process. The mixture is cooled to 80 ° C and 190 g of hydrochloric acid are added, 40 g of sodium hydroxide and 670 g of water are added to the organic layer to obtain the final product. The product yield was 92%, the conversion of sarcosine sodium salt, according to the titration results, more than 95%.
Результаты анализа готового продукта приведены в таблице 3.The results of the analysis of the finished product are shown in table 3.
Ниже в таблице 2 представлено сравнение способа по настоящему изобретению с известными способами из WO 2014/008103 и RU 2540867.Table 2 below compares the method of the present invention with known methods from WO 2014/008103 and RU 2540867.
Как видно из вышеприведенной таблицы, способ по настоящему изобретению способствует достижению более высоких выходов саркозината при практически полной конверсии натриевой соли саркозина, чего не удавалось добиться известными в уровне техники способамиAs can be seen from the above table, the method of the present invention helps to achieve higher yields of sarcosinate with almost complete conversion of the sodium salt of sarcosine, which could not be achieved by methods known in the prior art
Пример 2. Синтез N-кокоилсаркозинатов натрия с использованием пропиленгликоля.Example 2. Synthesis of sodium N-cocoyl sarcosinates using propylene glycol.
Синтез N-кокоилсаркозинатов проводят согласно способу, описанному в примере 1, где в качестве полиола используется пропиленгликоль. Выход продукта составил 90,9%, конверсия натриевой соли саркозина около 94%.The synthesis of N-cocoyl sarcosinates is carried out according to the method described in example 1, where propylene glycol is used as the polyol. The product yield was 90.9%, the conversion of sarcosine sodium salt was about 94%.
Пример 3. Синтез N-кокоилсаркозинатов натрия при низкой температуре.Example 3. Synthesis of sodium N-cocoyl sarcosinates at low temperature.
Синтез N-кокоилсаркозинатов проводят согласно способу, описанному в примере 1, где температура синтеза установлена 140°C, а время увеличено до 4 часов. Выход продукта составил 88,3%. Конверсия натриевой соли саркозина около 92%.The synthesis of N-cocoyl sarcosinates is carried out according to the method described in example 1, where the synthesis temperature is set at 140 ° C and the time is increased to 4 hours. The product yield was 88.3%. The conversion of sarcosine sodium salt is about 92%.
Пример 4. Синтез N-кокоилсаркозинатовкалия.Example 4. Synthesis of N-cocoyl sarcosinate potassium.
Синтез N-кокоилсаркозинатов проводят согласно способу, описанному в примере 1, где органический слой обрабатывают гидроксидом калия. Выход продукта составил 89%, конверсия натриевой соли саркозина около 93%.The synthesis of N-cocoyl sarcosinates is carried out according to the method described in example 1, where the organic layer is treated with potassium hydroxide. The product yield was 89%, the conversion of sarcosine sodium salt was about 93%.
Результаты анализа готового продукта приведены в таблице 3.The results of the analysis of the finished product are shown in table 3.
Пример 5. Синтез N-кокоилсаркозинатов аммония.Example 5. Synthesis of ammonium N-cocoyl sarcosinates.
Синтез N-кокоилсаркозинатов проводят согласно способу, описанному в примере 1, где для нейтрализации кокоилсаркозиновой кислоты использовался гидроксид аммония. Выход продукта составил 87%, конверсия натриевой соли саркозина около 92%.The synthesis of N-cocoyl sarcosinates is carried out according to the method described in example 1, where ammonium hydroxide was used to neutralize the cocoyl sarcosinic acid. The yield of the product was 87%, the conversion of sarcosine sodium salt was about 92%.
Результаты анализа готового продукта приведены в таблице 3.The results of the analysis of the finished product are shown in table 3.
Пример 6. Синтез N-кокоилсаркозинатовтриэтаноламиния.Example 6. Synthesis of N-cocoyl sarcosinates of triethanolamine.
Синтез N-ацилсаркозинатов проводят согласно способу, описанному в примере 1, где для нейтрализации кокоилсаркозиновой кислоты использовался триэтаноамин. Выход продукта составил 86,6%, конверсия натриевой соли саркозина около 90%.The synthesis of N-acyl sarcosinates is carried out according to the method described in example 1, where triethanoamine was used to neutralize cocoyl sarcosinic acid. The product yield was 86.6%, the conversion of sarcosine sodium salt was about 90%.
Результаты анализа готового продукта приведены в таблице 3.The results of the analysis of the finished product are shown in table 3.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016129075A RU2657243C2 (en) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | Method for producing sarcosinates of fatty acids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016129075A RU2657243C2 (en) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | Method for producing sarcosinates of fatty acids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657243C2 true RU2657243C2 (en) | 2018-06-09 |
Family
ID=62560799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016129075A RU2657243C2 (en) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | Method for producing sarcosinates of fatty acids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657243C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022261634A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | The Procter & Gamble Company | N-acyl amino acid surfactants and derivatives thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172587C2 (en) * | 1995-07-19 | 2001-08-27 | Хэмпшир Кемикал Корп. | Herbicide composition and method of inhibition of weed growth |
| WO2014008103A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Stepan Company | Process for preparing n-acyl amino acid salts |
| CN103664665A (en) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 天津天成制药有限公司 | Solid sodium sarcosine preparation method |
-
2016
- 2016-07-15 RU RU2016129075A patent/RU2657243C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172587C2 (en) * | 1995-07-19 | 2001-08-27 | Хэмпшир Кемикал Корп. | Herbicide composition and method of inhibition of weed growth |
| WO2014008103A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Stepan Company | Process for preparing n-acyl amino acid salts |
| CN103664665A (en) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 天津天成制药有限公司 | Solid sodium sarcosine preparation method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Э. Е. НИФАНТЬЕВ И ДР., Циклофосф(III)орилированные производные пролина и саркозина, ЖУРН. ОБЩЕЙ ХИМИИ, 1995, Т. 65, ВЫП. 8, стр. 1400-1401. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022261634A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | The Procter & Gamble Company | N-acyl amino acid surfactants and derivatives thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102311359B (en) | Method for preparing N-fatty acyl amino acid surfactant from methyl ester | |
| EP2888226B2 (en) | Method to produce n-acyl amino acid surfactants using n-acyl amino acid surfactants or the corresponding anhydrides as catalysts | |
| EP3081551B1 (en) | Preparation method and use of n-acyl acidic amino acid or salt thereof | |
| EP0713860A1 (en) | Process for the preparation of amphoacetate surfactants | |
| EP2870136B1 (en) | Process for preparing n-acyl amino acid salts | |
| EP0647469B1 (en) | Process for the preparation of imidazoline derived amphoacetates surfactants of higher purity | |
| BR112016003494A2 (en) | process for the preparation of n-acylamino acid salts | |
| EA023748B1 (en) | Method for preparing fatty acyl amido carboxylic acid based surfactants | |
| CN114133344A (en) | Method for preparing N-fatty acyl amino acid surfactant by high-temperature melting direct condensation | |
| KR19980071015A (en) | Process for producing N-long-chain acyl acidic amino acids or salts thereof | |
| US5416239A (en) | Process for the production of fatty ketones | |
| RU2657243C2 (en) | Method for producing sarcosinates of fatty acids | |
| JPH08503707A (en) | Synthesis of sulfated polyhydroxy fatty acid amide surfactant | |
| JPH10330338A (en) | Production of n-alkylamidoalkanol | |
| CN112812031B (en) | Preparation method of N-acyl amino acid type surfactant | |
| CN105541652A (en) | Preparation method of cocoyl glutamate acid | |
| CN104741032A (en) | Method for preparing fatty acyl sodium methionine and composition comprising surfactant | |
| JP3948094B2 (en) | Method for producing N-long chain acyl acidic amino acid or salt thereof | |
| RU2540867C1 (en) | Method of obtaining n-acylprolines containing residues of fatty acids | |
| KR100194519B1 (en) | Process for preparing N-acyl-N-alkyl polyhydroxy fatty acid amide | |
| JPH09157234A (en) | Production of fatty acid alkanolamide | |
| CN104741031B (en) | A kind of fatty acyl group sodium sarcosinate and comprise the preparation method of compositions of this surfactant | |
| CN115703716A (en) | Process for producing amino acid-based surfactant | |
| JP2023511462A (en) | Ester compound production method based on eco-friendly high-efficiency esterification reaction using salt ion exchange method and the compound | |
| KR100194525B1 (en) | Process for preparing ethoxylated N-acyl-N-alkyl polyhydroxy fatty acid amide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200716 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20211217 |