[发明专利]基于脂肪酰氨基的表面活性剂浓缩物

说明书

发明背景。

发明领域

本发明涉及基于脂肪酰氨基的表面活性剂浓缩物。

相关领域

脂肪酰氨基盐是合意的表面活性剂。它们具有良好的水溶性、良好的去污性和发泡性。最特别的是，它们对皮肤温和。不幸的是，它们的使用量与程度因其生产昂贵而受到限制。

获得脂肪酰氨基羧酸盐的最传统和目前商业化的途径见于美国专利US 6,703,517（Hattori等人）。通过使氨基酸与活化的脂肪酸衍生物，尤其是脂肪酰氯反应实现合成，这种方法要求摩尔当量的碱以去除该反应的氯化氢副产物。与副产物一起存在明显的废弃物处理问题，并且增加的氯化物成本不能完全回收。再一个问题是不饱和脂肪酸与苛刻的反应条件不相容。不饱和物分解并形成颜色体。

直接酯化和酯交换是此前也已经研究过的途径。美国专利申请公开号2006/0239952 A1（Hattori）描述了通过碱性物质如氢氧化钠或氢氧化钾催化的在中性氨基酸与长链脂肪酸之间的反应。例如，甘氨酸与月桂酸之间的反应制造酰化产物月桂酰甘氨酸和月桂酰甘氨酰甘氨酸。显著副产物包括非酰化形式，如甘氨酰甘氨酸和甘氨酰二酮哌嗪（glycyldiketopiperazine），以及未反应的甘氨酸。该反应据称是高效的（酰化形式的产率），但是这样的结果是由于月桂酸原材料对甘氨酸的比极高。

DE 44 08 957 A1（BASF AG）报道了通过氨基羧酸的固体无水碱金属盐的悬浮液和适当的羧酸或酯的反应制备N-酰基氨基羧酸。向悬浮液中添加催化量的强碱以促进该反应。示例是在摩尔当量的氢氧化钠的存在下一起加热在200℃下熔融的等摩尔量（equimolar）的月桂酸和无水肌氨酸钠的反应。尽管产率高，但是所得产物高度着色。

已知的酯化或酯交换方法均存在缺点。许多方法要求相对高的温度和/或强碱以促进反应。这些条件促进了氨基酸与其本身的副反应而不是与脂肪酰化试剂的反应。这些竞争反应浪费了昂贵的氨基酸起始反应物并需要去除清理步骤。也不利地影响了产率。此外，已知领域中反应的必要条件对于较为简单的氨基酸来说太过苛刻。

常见于由已知方法制造的大多数酰氨基化合物的问题是反应所得浓缩物的变色（discoloration）。少量有色副产物具有显著的视觉影响。

发明概述

提供了通过包括以下步骤的方法制备的C₈-C₂₂酰氨基化合物的浓缩物：

（i）使具有结构（I）的氨基化合物或其盐与脂肪酸酯在多元醇介质中反应，

          (I)

其中R²是氢、CH₂COOX或C₁-C₅烷基；R³是氢；R⁴选自(CH₂)_mCO₂X、(CH₂)_mSO₃X、CH₂NR²(CH₂)_mOH和葡糖基；R⁵选自氢、羟基苯基、C₁-C₆羟基烷基、C₁-C₁₀烷基、苄基、羟基苄基、烷基脲基、硫代烷基和羧酸基团；X选自氢、金属离子和C₁-C₄烷基；m为0至6；和

（ii）加热来自步骤（i）的反应物以形成具有结构（II）的C₈-C₂₂酰氨基化合物并从该过程中回收浓缩物：

         (II)

其中R是由该脂肪酸酯提供的C₇-C₂₁饱和或不饱和的烃基；并且该浓缩物具有70至100不等的Hunter Lab Color Scale值L，该浓缩物包含：

a）40至90重量%的结构（II）的C₈-C₂₂酰氨基化合物；

b）10至60重量%的多元醇；和

c）1至20重量%的C₈-C₂₂脂肪酸。

发明详述