TW502011B - Process for producing n-long-chain acyl acidic amino acids or salts thereof - Google Patents

Description

502011 A7 _B7 五、發明説明（1 ) 〔本發明的範圍〕 本發明與製造N-長鏈醯基酸性胺基酸或其鹽之方法 有關。更明確的說，本發明與利用一種酸性胺基酸（如： 各胺酸、門冬胺酸或其類似物）或其鹽類與一種長鏈脂肪 酸鹵化物反應來製造N-長鏈醯基酸性胺基酸的方法有關 〔先前技藝〕 N -長鏈醯基酸性胺基酸（如：N -長鏈醯基各胺酸 、N -長鏈醯基門冬胺酸）或其鹽類（如：鈉鹽、鉀鹽、 三乙醇胺鹽或其類似物），因爲它們具界面活化作用、消 毒作用及其類似作用，在過去曾被用做不同的試劑，如： 淸潔劑、分散劑、乳化劑、抗菌劑及類似的試劑。特別重 要的是，這些試劑較少刺激皮膚和頭髮，因此廣泛地被用 於洗潔劑的組成物中，如：洗髮精、沐浴乳及其類似物。 經滴部中央標準局員工消費合作社印製 此種用來形成N -長鏈醯基酸性胺基酸（如：N -長 鏈醯基各胺酸）的方法是使各胺酸在一種鹼的存在下，於 溶劑中與一種長鏈脂肪酸鹵化物產生縮合作用（例如：參 看參考實施例，此例於日本專利公開公報第 35，058/1973號中之第七欄的開頭）。然而， 這個先前技藝的方法由於產量低，因此，在做爲工業上的 製造方法時並不能令人滿意。 可做爲製造高產量之N-長鏈醯基酸性胺基酸的已知 方法是：利用一種三級胺或季銨鹽做爲催化劑（曰本專利 -4- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 502011 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 公開公報號35’058/1973)，於一種溶劑中進 行反應。但是，因爲這些催化劑會牽涉到安全問題（如： 對皮膚及其類似部位的刺激性），及催化劑或其類似物的 氣味問題，所以，必須有一種儀器或步驟來去除在所要的 產品中之剩餘的催化劑。因此，此方法並非工業上令人滿 意的方法。 另一個增加產量的方法是：利用一種由有機溶劑（如 :丙酮、甲基乙基甲酮、二噁烷、四氫呋喃或其類似物） 和水構成的混合溶劑來做爲反應溶劑（日本專利公開公報 第8，685/1971號）。然而，在使用這些有機溶 劑時，必須考慮到可能會發生影響到工作環境的問題，尤 其是在顧及安全時，爲了達到防火管理規則的標準，必須 由廠方提供一種安全防護所需的儀器。另外，鑑於跟皮膚 刺激性有關的安全問題以及溶劑的味道問題，必須有儀器 和步驟來去除這些殘留在所要的產品中的溶劑。 同樣的，還有一種已知的方法是利用含水的低醇類來 做爲反應溶劑以增加產量（日本專利公開公報第 3 8，6 8 1 / 1 9 7 6號）。但是這個方法也牽涉到低 醇或其類似物的味道殘留在想要的產品中，因此，也需要 有步驟和儀器來去除上述問題。 本發明的目的是提供一種製造高產量之N-長鏈醯基 酸性胺基酸的方法，此方法可自一種酸性胺基酸和一種長 鏈的脂肪酸鹵化物製出N-長鏈醯基酸性胺基酸而又不會 伴隨上述的問題。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） •5- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 502011 A7 _______B7 五、發明説明（3 ) 〔解決問題的方法〕 在這些情況下，本發明者很努力地進行硏究，結果發 現上述目的可以經由下列方法達到：在一種鹼的存在下， 以一種由多元醇和水構成的混合溶劑做爲反應溶劑，將一 種酸性胺基酸或其鹽類與一種長鏈脂肪酸鹵化物產生縮合 作用來製造N -長鏈醯，基酸性胺基酸。 也就是，本發明與製造N -長鏈醯基酸性胺基酸或其 鹽類的過程有關，其特徵在於：當一種酸性胺基酸或其鹽 類與一種含8至2 2個碳原子的脂肪酸鹵化物在一種鹼的 存在下，於水中進行反應時，有一個反應是在一種多元醇 的存在下進行的。 〔進行本發明的模型〕 當該酸性胺基酸或其鹽是做爲本發明之方法中的起始 物質時，它可選自如下之群體中：各胺酸、門冬胺酸及其 鹽類。這些物質可以是光學上的活性物質或外消旋化合物 。鹼金屬鹽類如：鈉鹽、鉀鹽及其類似物可做爲此類鹽的 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實施例。 可與酸性胺基酸或其鹽類產生縮合作用的長鏈脂肪酸 鹵化物爲一種含有8至2 2個碳原子的飽和或不飽和脂肪 酸鹵化物。其實施例包括：單一組成物的飽和或不飽和脂 肪酸氯化物如：壬醯氯、十一醯氯、月桂醯氯、十三醯氯 、肉豆蔻醯氯、棕櫚醯氯、硬脂醯氯及油醯氯；還有混合 脂肪酸氯化物，如··椰子油脂肪酸氯化物、牛脂脂肪酸氯 -6- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 502011 A7 B7 五、發明説明（5 ) 到完成整個反應。所能使用的鹼並沒有特別的限制。包括 :氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和氨。而以氫氧化鈉特別 實用。 本發明的反應試劑中所用的多元醇可以有很廣的濃度 範圍，在加上脂肪酸鹵化物之前，最佳的濃度範圍在5 % 至8 0 % (以重量計）間，更合適的爲5 %至5 0 %之間 。當濃度小於5 %時，反應產量增加的比較少，當濃度超 過8 0%時，做爲起始物質的酸性胺基酸幾乎不溶於反應 溶劑中。 本發明的反應溫度並沒有特別的限制，反應通常是在 從0 °C到5 0 °C的溫度範圍內進行。但是爲了在高產量的 反應範圍內進行，較佳的溫度爲從0 °C至4 0 °C，最爲合 適的爲從5 °C至3 0 °C。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 關於酸性胺基酸或其鹽類和長鏈脂肪酸氯化物間的比 例爲：使用相同莫耳數或較大量的前者可得到較高產量的 所想要的產品，在這個範圍內，有較大量的前者，就有較 大的產量。實用上較佳的酸性胺基酸或其鹽類和長鏈脂肪 酸氯化物間的相對比例（莫耳比例）在1 · 0和1 · 5之 間。 酸性胺基酸或其鹽類的濃度沒有特別的限制，如果考 慮到增加反應產量則是在加入脂肪酸鹵化物之前，胺基酸 的濃度在以重量計的百分比1 0 %至6 0 %間較爲合適， 特別合適爲在1 5 %到5 0 %之間。在反應中，從增加反 應產量的觀點來看，較佳的方法爲先將酸性胺基酸或其鹽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 502011 A7 B7 五、發明説明（6 ) 類溶劑於由水和和多元醇所構成的混合溶劑中，然後一邊 攪拌一邊慢慢將脂肪酸鹵化物加至水溶液中。反應所需的 時間視情況而有不同。加入脂肪酸鹵化物的時間通常是在 1至6小時之間，加完脂肪酸鹵化物後的反應時間，通常 是在1 0分鐘到4小時。 在反應完成之後，此反應混合物以無機酸（如：硫酸 、鹽酸或其類似物）進行酸化，然後經由過濾法，將N -長鏈醯基酸性胺基酸沈澱物分離出。經由過濾分離的N -長鏈醯基酸性胺基酸以氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液 或其類似物中和，接著在減壓的情況下蒸餾去掉水分，以 得到一種N -長鏈醯基酸性胺基酸鹽。 .〔實施例〕 本發明特別參照下列實施例做說明，但是本發明並非 侷限於此。 實施例1 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將L 一谷胺酸鈉一水化合物（175克，0 · 93莫 耳）懸浮於2 3 0毫升的1 3 % (以重量計）二丙二醇水 溶液中，接著加入1 4 5克的2 5 % (以重量計）氫氧化 鈉水溶液以製備一種p Η値1 2的水溶液（二丙二醇的濃 度爲9 w t % )。然後，將ρ η値維持在1 2，溫度維持 在1 0°C ’ 一邊攬拌，一邊在上述的水溶液中同時加入 158克（0 · 72莫耳）的月桂醯氯和25% (以重量 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X 297公釐) q 502011 A7 B7 五、發明説明（7 ) 計）的氫氧化鈉水溶液，以上的物質在2小時過程中加完 ’最後，讓此反應進行2小時。當反應完成時，以1 5 % (以重量計）的硫酸將反應混合物的p Η値調至1，然後 加入冷水以得到結晶沈澱。這些結晶體經由過濾收集，在 2 5 °C下乾燥2 4小時，結果可得2 2 0克的結晶。經由 HP L C的分析，N —月桂醯谷胺酸鹽的產量爲8 9 mol% (相對於月桂醯氯）。 實施例2 將L —谷胺酸鈉一水化合物（175克，0 · 93莫 耳）懸浮於2 3 0毫升的1 3 % (以重量計）聚乙二醇水 溶液中，加入1 4 5 g 2 5 w t %氫氧化鈉水溶液而製 成PH12之水溶液（聚乙二醇之濃度爲9wt%)。接 著實施例1的方法進行反應。經由過濾收集結晶體並且在 2 5 °C下乾燥2 4小時。結果所得的結晶體產量爲2 2 0 克。經由HP L C的分析，N —月桂醯谷胺酸鹽的產量爲 85m〇l% (相對於月桂醯氯）。 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 貫施例3 將L 一谷胺酸鈉一水化合物（175克，0 · 93莫 耳）懸浮於2 5 0毫升的2 0 % (以重量計）聚乙二醇水 溶液中，加入1 4 5 g 2 5 w t %氫氧化鈉水溶液而製 成pH 12之水溶液（聚乙二醇之濃度爲14wt%)。 接著實施例1的方法進行反應。經由過濾收集結晶體並且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10· 502011 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（？） 實施例6 將L 一谷胺酸鈉一水化合物（175克，0 · 93莫 耳）懸浮於2 4 0毫升的1 5 % (以重量計）乙二醇水溶 液中，加入1 4 5 g 2 5 w t %氫氧化鈉水溶液而製成 PH12之水溶液（聚乙二醇之濃度爲10wt%)。接 著以實施例1的方法進行反應。經由過濾法收集結晶體並 且在2 5 °C下乾燥2 4小時。結果所得的結晶產量爲 200克。經由HPLC的分析，N —月桂醯谷胺酸鹽的 產量爲8 lmo 1% (相對於月桂醯氯） 實施例7 將丙二醇加至2 0 0毫升的水中，同時準備數種與丙 二醇不同濃度的反應溶劑。將L -谷胺酸鈉一水化合物（ 1 7 5克，0 · 9 3莫耳）懸浮於上述的每一種反應溶劑 中，然後以實施例1的方法使用1 6 0 · 9克（0 · 7 2 莫耳）的椰子油脂肪酸氯化物進行反應。在加入椰油脂肪 酸氯化物之前丙二醇的濃度與N—椰基谷胺酸產量的關係 列於表1中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210Χ297公釐） -12- 502011 A7 B7 五、發明説明（β ) 表1 在加入椰油脂肪酸氯化物之 前丙二醇的濃度（重量％) N-椰基谷胺酸的產量（mol%) 0 74 5 79 9 88 10 91 12 92 40 94 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4

、tT f 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13- 502011 A7 B7 五、發明説明（11 ) 實施例8 器官感覺對氣味的評估 本反應是以實施例1的方法利用一種13%的乙醇水 溶液做爲反應溶劑來進行反應，以得到N -月桂醯谷胺酸 鹽。將這些結晶體拿來做爲比較硏究實施例。將從實施例 1、2、3、4、5和6以及比較硏究實施例得來的 1 0 0克的N —月桂醯谷胺酸鹽，溶於2 5%氫氧化鈉水 溶液中，以製備成P Η値爲7 · 3的界面活性劑水溶液 4 5 0 克。 將此界面活性劑水溶液的氣味在2 5 °C下進行評估。 此界面活性劑水溶液的評估成績是由十位評審，根據下列 標準而給的，其平均値列於表2中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 分數 完全沒有氣味 0 一·點點氣味 1 有氣味 2 很強的氣味 3 經滴部中央標準局員工消費合作社印製 -14- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 502011 五、發明説明（12 ) 表2 實施例1 實施例2 實施例3 分數 1 . 0 0 . 6 0 . 8 實施例4 實施例5 實施例6 比較實施例 0 . 6 0 . 8 0 . 8 3 . 0 〔本發明的作用〕 根據本發明可以製造出高產量的醯基酸性胺基酸或其 鹽類’並且可以不考慮到防火措施方面（Fire Services Act )的安全及其他類似的問題，而用來除掉剩餘的溶劑，催 化劑或其類似物的步驟和過多的儀器也可以簡化。因此， 這個方法很有利於工業上的應用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 502011 公舌本 A8 B8 C8 D8 / 六、申請專利範圍 第87100561號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國91年2;月修正 1 . 一種製造N -長鏈醯基酸性胺基酸或其鹽之方法 ，其特徵在於：當一酸性胺基酸或其鹽類在一鹼的存在下 ，於水中與一含有8至2 2個碳原子的脂肪酸鹵化物進行 反應時，反應是在含量佔反應溶劑5 %至8 0 %重量之選 自下列族群的多元醇存在下進行的：丙三醇、乙二醇、丙 1，3 — 丁二醇、山梨糖醇· 甘露糖醇、赤藻糖醇、異戊四醇以及上列各者之聚合物 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 縮貳（ 醇） 醇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）