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表面活性剂组合物,其制备方法,以及包含所述组合物的化妆品制作方法

  • 专利名称
    表面活性剂组合物,其制备方法,以及包含所述组合物的化妆品制作方法
  • 发明者
    J-P·安东尼, J·马西洛, M·勒夫赫, D·普鲁斯盖勒克, T·班弗努, F·戈尔索德, B·帕兰特
  • 公开日
    2007年7月11日
  • 申请日期
    2005年5月3日
  • 优先权日
    2004年5月4日
  • 申请人
    雷恩国立高等化学学院
  • 文档编号
    C11D3/20GK1997729SQ200580020491
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种表面活性剂组合物,其包含至少一种式(1)化合物X-(CH3)3N+-CH2-CO-Z-R(1)和至少一种选自式(2)、(3)和(4)化合物的化合物RZH (2)XH (3)X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH (4)X是磺酸根基团,R是式C2nH2(2n-m)+1的单价基团,包含2n个碳原子和m个双键,且9≤n≤11,如果n=9则0≤m≤3,并且如果n>9则0≤m≤1,并且Z选自氧原子和-NH-基团,式XH的化合物在需要时与至少一种式RNH2的化合物结合,以形成至少一种式X-RN+H3的化合物2.权利要求1的组合物,其几乎只包含所述式(1)、(2)、(3)和(4)的化合物3.权利要求1或2的组合物,其中m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R50±10ROH 19±10XH 23±10X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-184.权利要求1或2的组合物,其中m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R72±10ROH 0-20XH 0-18X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-205.权利要求1或2的组合物,其中m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R80±10ROH 20±106.权利要求1或2的组合物,其中m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R70±10ROH 26±10XH 0-147.权利要求1或2的组合物,其中m>0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R48±10ROH 36±10XH 14±10X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-128.权利要求1或2的组合物,其中m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-NH-R 58±10X-RN+H335±10X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-209.权利要求1或2的组合物,其中m>0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-NH-R 56±10X-RN+H331±10RNH20-18X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-1510.根据前述权利要求中任一项的组合物,其中,X选自甲磺酸根、对甲苯磺酸根和樟脑磺酸根基团11.权利要求1或2的组合物的制备方法,其中,在没有其它溶剂的情况下,让甘氨酸甜菜碱与磺酸和式ROH的化合物反应,其中磺酸与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为2-3,化合物ROH与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为1-1.512.权利要求11的方法,其中,反应在130-140℃的温度下进行6-8小时13.权利要求11或12的方法,其中,反应在减压下进行,优选为50-100毫巴14.权利要求11-13中任一项的方法,其中,m=0,并且用能够优先溶解反应混合物中所含的不同于X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R的化合物的有机溶剂处理该反应混合物,从而得到富含X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R的沉淀物15.权利要求14的方法,其中,所述有机溶剂选自二乙醚、乙醇和正丁醇16.权利要求1或2的组合物的制备方法,其中,在没有其它溶剂的情况下,甘氨酸甜菜碱与磺酸和正丁醇反应,磺酸与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为1-1.3,正丁醇与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为2-4,从而形成水和甘氨酸甜菜碱的正丁基酯磺酸盐,在去除水和正丁醇之后,得到的甘氨酸甜菜碱的正丁基酯磺酸盐与式RNH2的化合物反应,这种化合物与该甘氨酸甜菜碱的摩尔比为1-1.217.权利要求16的方法,其中,甘氨酸甜菜碱与磺酸和正丁醇的反应在130-140℃,回流正丁醇,大气压下进行3-5小时,以实现共沸脱水18.权利要求16或17的方法,其中,在式RNH2的化合物添加之前,添加受阻有机强碱,尤其是二丁胺,所述碱与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为0.1-0.419.权利要求16至18之一的方法,其中,m=0,并且用能够优先溶解化合物RNH2的有机溶剂处理反应混合物,从而得到富含X-(CH3)3N+-CH2-CO-NH-R的沉淀物20.权利要求19的方法,其中,所述有机溶剂是二乙醚21.权利要求11-20中任一项的方法,其中,所述磺酸选自甲磺酸、对甲苯磺酸和樟脑磺酸22.化妆品,尤其是液体皂、泡沫浴液、淋浴凝胶或洗发剂,并且尤其是酸性洗发剂,其包含0.2-60重量%,优选10-45重量%的权利要求1-10之一的组合物,和99.8-40重量%,优选90-55重量%的适于美容学的赋形剂23.权利要求22的化妆品,其中,赋形剂选自增稠剂、结构改进剂、调理剂、软化剂、配位剂、香料、珠光剂、防腐剂、酸化剂和净化水24.权利要求23的化妆品,其中,赋形剂包含作为结构改进剂的脂肪酸二乙醇酰胺,尤其是干椰肉的二乙醇酰胺,且其含量不超过化妆品的10重量%
  • 技术领域
    本发明涉及表面活性剂组合物
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:表面活性剂组合物,其制备方法,以及包含所述组合物的化妆品的制作方法 从洗涤剂到化妆品配制剂,通过乳化作用,表面活性剂化学提供了目前对于我们的日常生活来说必不可少的种类极其繁多的产品。虽然市场上的阳离子两亲物的量要小于阴离子或非离子两亲物的量,全世界产量百分比小于10%,但其仍然广泛地应用于各种用途。由于自身的毒性,一些表面活性剂(如存在于大多数纺织品调理剂中的二甲基二烷基铵盐)在应用中受到了限制,并且在一些欧洲国家如德国和荷兰已经被弃用。在环境原因的压力下,表面活性剂的制造商不得不提出不仅与这些新要求相容的方法,而且要得到较少污染的产品,并且该产品是更易生物降解的,从而尽可能地降低环境污染。在环境限制中增加了重要的商业理由“天然的”。为了响应消费者的需求并且尽力寻找具有“绿色标志(image verte)”的产品,制造商们目前正在研究新的结构,并且自然地转向使用农业来源的原料。如果对于这些分子的亲脂部分来说在石油化学物质和油脂化学物质之间建立了竞争,则当涉及这些分子的亲水部分时其还并没有被真正地涉及。通过直接使用天然三酸甘油酯如蓖麻油酸三甘油酯[US4857 310(The Gillette Company)]可以很容易地获得阳离子两亲化合物。但结构的多样化还受到极性头的变化的影响。已经提出了尤其衍生自葡糖醛酸和半乳糖醛酸[DE195 39 845(Henkel KgaA)]或具有包含衍生自烷基聚糖苷(APG)的糖实体的淀粉基体[WO90 15809(HenkelKgaA)]的阳离子表面活性剂。正在出现另一种类型的表面活性剂。这涉及在脂肪链和季铵官能团如氯化铵之间具有可皂化酯官能团的分子[US 5 527 477(Lever Brothers Company)]。由于易于水解,甜菜碱的酯目前引起了大家的极大兴趣。已经合成了各种衍生物[WO 96 09276(The Procter and Gamble Company)],[US5 527477(Lever BrothersCompany)],它们被应用于诸如纺织品调理剂。甘氨酸甜菜碱(1a glycine béta ne)是一种便宜的天然物质,已经成为生产表面活性剂的可选原材料。其占糖一甜菜糖蜜的27重量%,在蔗糖萃取后得到,目前是制糖业的副产物。通过在甘氨酸甜菜碱上接枝脂肪醇和脂肪酸([US2 888 383(International Minerals andChemical Corporation)],[EP0 750 904 A1(wella-AG)]可以获得两亲阳离子分子,而不需要常规的叔胺的季铵化步骤,该季铵化步骤使用通常有毒的甲基化剂。
本发明的目的在于提供一种快速获得其组成完全确定的混合物的方法,该混合物基于甘氨酸甜菜碱的酯或者酰胺,其以反应粗料(bruts réactionnels)的形式或者通过用有机溶剂洗涤该反应粗料来获得。使用的合成方法非常简单、有效、尊重环境,没有溶剂或污染废物,很容易转化为大规模生产,提高了制糖业副产物和本地产植物油(例如油菜和向日葵)的价值,相对于富含辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸或棕榈酸链的热带来源的油料植物资源(例如棕榈、卷心菜或干椰肉),富含具有高碳缩合的脂肪链(硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、鳕油酸、二十二烷酸、芥酸链)的本地产植物油很少被再利用。由本地产植物油得到的具有18个碳原子的脂肪链的乳化性能是众所周知的,并且本发明的组合物覆盖了乳化作用领域中的大范围的潜在应用,包括汽油工业,采矿业,油漆、颜料和清漆工业或者建筑和土木工程工业。本发明还涉及上述混合物以洗涤剂、乳化剂或发泡剂的形式应用于化妆品领域中的用途。
本发明具体地涉及一种表面活性剂组合物,其包含至少一种式(1)化合物X-(CH3)3N+-CH2-CO-Z-R(1)和至少一种选自式(2)、(3)和(4)化合物的化合物RZH (2)XH (3)X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH (4)X是磺酸根基团,R是式C2nH2(2n-m)+1的单价基团,包含2n个碳原子和m个双键,且9≤n≤11,如果n=9则0≤m≤3,如果n>9则0≤m≤1,并且Z选自氧原子和-NH-基团,式XH的化合物在需要时与至少一种式RNH2的化合物结合,以形成至少一种式X-RN+H3的化合物。
有利地,本发明的组合物几乎只包含所述式(1)、(2)、(3)和(4)的化合物。
本发明的任选的附加或者替代特征表示如下-m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R 50±10ROH 19±10XH23±10X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-18。
-m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R 72±10ROH 0-20XH0-18X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-20。
-m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R 80±10ROH 20±10。
-m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R 70±10ROH 26±10XH0-14。
-m>0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R 48±10ROH 36±10XH14±10X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-12。
-m=0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-NH-R58±10X-RN+H335±10X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-20。
-m>0,且形成组合物的化合物如下所示,以重量%表示X-(CH3)3N+-CH2-CO-NH-R56±10X-RN+H331±10RNH20-18X-(CH3)3N+-CH2-CO-OH 0-15。
-X选自甲磺酸根、对甲苯磺酸根和樟脑磺酸根基团。
本发明还有一个目的是如上述定义的组合物的制备方法,其中,在没有其它溶剂的情况下,让甘氨酸甜菜碱与磺酸和式ROH的化合物反应,其中磺酸与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为2-3,化合物ROH与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为1-1.5。
根据本发明的方法可包括下列特征中的至少一些-反应在130-140℃的温度下进行6-8小时。
-反应在减压下进行,优选为50-100毫巴。
-m=0,并且用能够优先溶解反应混合物中所含的不同于X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R的化合物的有机溶剂处理该反应混合物,从而得到富含X-(CH3)3N+-CH2-CO-O-R的沉淀物。
-所述有机溶剂选自二乙醚、乙醇和正丁醇。
-在没有其它溶剂的情况下,甘氨酸甜菜碱与磺酸和正丁醇反应,磺酸与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为1-1.3,正丁醇与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为2-4,从而形成水和甘氨酸甜菜碱的正丁基酯磺酸盐,在去除水和正丁醇之后,得到的甘氨酸甜菜碱的正丁基酯磺酸盐与式RNH2的化合物反应,这种化合物与该甘氨酸甜菜碱的摩尔比为1-1.2。
-甘氨酸甜菜碱与磺酸和正丁醇的反应在130-140℃,回流正丁醇,大气压下进行3-5小时,以实现共沸脱水。
-在式RNH2的化合物添加之前,添加受阻(encombré)有机强碱,尤其是二丁胺,所述碱与甘氨酸甜菜碱的摩尔比为0.1-0.4。
-m=0,并且用能够优先溶解化合物RNH2的有机溶剂处理反应混合物,从而得到富含X-(CH3)3N+-CH2-CO-NH-R的沉淀物。
-所述有机溶剂是二乙醚。
-所述磺酸选自甲磺酸、对甲苯磺酸和樟脑磺酸。
本发明的目的还在于提供化妆品,尤其是液体皂、泡沫浴液、淋浴凝胶或洗发剂,尤其是酸性洗发剂,其中包含0.2-60重量%,优选10-45重量%的如上述定义的组合物,以及99.8-40重量%,优选90-55重量%的适于美容学的赋形剂。
有利地,在根据本发明的化妆品中,该赋形剂选自增稠剂、结构改进剂(texturant)、调理剂、软化剂、配位剂、香料、珠光剂、防腐剂、酸化剂和净化水,并且包含作为结构改进剂的脂肪酸二乙醇酰胺,尤其是干椰肉的二乙醇酰胺,其含量不超过化妆品的10重量%。
根据本发明的第一类组合物基于甘氨酸甜菜碱的脂肪酸酯。
这些混合物的制备方法在于让甘氨酸甜菜碱与2-3摩尔当量的磺酸和1-1.5摩尔当量的C18∶0、C20∶0或C22∶0类型的饱和脂肪醇或C18∶1、C18∶2、C18∶3、C20∶1或C22∶1类型的不饱和脂肪醇起反应,符号“∶”前后的数字分别表示碳原子的数目和碳-碳双键的数目。两性离子形式的甘氨酸甜菜碱的酯化反应需要预先将它的羧酸根官能团质子化。在过量酸的存在下,让甜菜碱的酸与脂肪醇起反应,以获得相应的酯。该反应在没有任何溶剂的情况下进行,该脂肪醇既用作反应剂,又用作反应介质。
优选地,反应在130-140℃的温度下进行6-8小时。在减压下,优选为50-100毫巴下,连续地除去反应形成的水。
通过由执行所述方法得到的反应粗料可以获得由甘氨酸甜菜碱的脂肪酸酯、残余的脂肪醇、残余的磺酸和残余的以质子化形式存在的甘氨酸甜菜碱所形成的混合物,这些组分分别具有系数a、b、c和d,它们的值可以通过RMN1H光谱测定。
当在反应中使用饱和脂肪醇时,基于脂肪醇与合成的酯之间的溶解度差值的快速的部分提纯在于在反应结束时通过有机溶剂如二乙醚、乙醇或正丁醇来回收反应粗料。不溶于溶剂如二乙醚或乙醇或部分地可溶于丁醇的该酯形成沉淀物,而该脂肪醇部分地溶解。通过过滤可以得到主要由酯形成的粉末,该酯的质量组成可以通过RMN1H光谱测定。
系数a、b、c和d随用于洗涤反应粗料的有机溶剂的不同而变化。当使用短碳链醇时,获得的混合物的系数c和d约等于零,当使用二乙醚时,获得的混合物具有饱和脂肪醇(b)的低残余率。在有机溶剂中具有优良溶解性的不饱和脂肪醇及其相应的酯是不能应用于所述方法的,否则只能得到反应粗料形式的混合物。
可以通过在硅胶柱中利用乙酸乙酯/异丙醇/水类型的三元极性洗脱液来层析本发明的混合物,从而对甘氨酸甜菜碱的脂肪酸酯进行提纯。
该甘氨酸甜菜碱的脂肪酸酯在脂肪链和季铵之间具有可水解官能团。通过在含水介质中研究它们的性能可以得到涉及它们的生物降解性的重要信息。通过气相色谱法计量在不同pH值含水缓冲液中水解反应产生的脂肪醇来测试衍生物的稳定性。
表面张力和临界胶束浓度的测量表明,合成的衍生物具有两亲性能,这使得能够使用所提出的混合物作为表面活性剂(尤其是作为乳化剂)。
根据本发明的另一类混合物基于甘氨酸甜菜碱的脂肪酰胺。
这些混合物的制备方法首先是让甘氨酸甜菜碱与1-1.3摩尔当量的磺酸和2-4摩尔当量的正丁醇反应,以形成以中间体磺酸盐形式存在的正丁基酯,其中该正丁醇既用作反应剂,又用作反应介质。优选地,第一步是在130-140℃,正丁醇回流,大气压下进行3-5小时。通过缓慢蒸馏正丁醇可以共沸除去反应中形成的水。冷却混合物至室温,然后添加1-1.2摩尔当量的C18∶0、C20∶0或C22∶0类型的饱和脂肪胺或C18∶1、C18∶2、C18∶3、C20∶1或C22∶1类型的不饱和脂肪胺。在减压下加热反应介质以去除正丁醇,并在130℃,50-100毫巴下进行2-4小时的氨解。
通过在脂肪胺之前加入的0.1-0.4摩尔当量的受阻有机强碱如二丁胺可以限制由过量酸质子化胺而导致的脂肪胺的盐的形成。
通过由执行所述方法得到的反应粗料可以获得由甘氨酸甜菜碱的脂肪酰胺、氨解中使用的脂肪胺的磺酸盐、低残余的脂肪酸和残余的以质子化形式存在的甘氨酸甜菜碱所形成的混合物,这些组分分别具有系数e、f、g和h,它们的值可以通过RMN1H光谱测定。
当在反应中使用饱和脂肪胺时,基于脂肪胺与合成的酰胺之间的溶解度差值的快速的部分提纯在于在反应结束时通过二乙醚来回收反应粗料。不溶于该溶剂的酰胺和脂肪胺的盐形成沉淀物,而该脂肪胺溶解。通过过滤可以得到主要由酰胺形成的粉末,该酰胺的质量组成可以通过RMN1H光谱测定。通过使用二乙醚可以得到饱和脂肪胺(g)的残余比例大约为零的混合物。通过使用短碳链醇如乙醇或正丁醇回收反应粗料可以溶解残余物。
在有机溶剂中具有优良溶解性的不饱和脂肪胺及其相应的酰胺是不能应用于所述方法的,否则只能得到反应粗料形式的混合物。
可以通过在硅胶柱中利用乙酸乙酯/异丙醇/水类型的三元极性洗脱液来层析本发明的混合物,从而对甘氨酸甜菜碱的脂肪酰胺进行提纯。
表面张力和临界胶束浓度的测量表明,合成的酰胺衍生物同样具有两亲性能,这使得能够使用所提出的混合物作为表面活性剂(尤其是作为乳化剂)。
所述甘氨酸甜菜碱的酯和酰胺衍生物具有良好的表面活性剂性能,其具有相对低的表面张力和临界胶束浓度。根据本发明的这些衍生物与广泛用于工业中的参比表面活性剂如烷基聚葡糖苷或十二烷基硫酸钠(以注册商标SDS而闻名)具有相同数量级的表面张力。相比这些商业衍生物,其主要的优点是具有较低的临界胶束浓度。这是因为,较少产品需要获得胶束溶液。
在水的存在下,根据链中碳的缩合,这些衍生物水合至不同的程度。它们由此可以通过同时对亲水(表面活性剂/水)和亲油(表面活性剂/油)相互作用起作用来均化水-油混合物。它们使得能够得到非常稳定乳化的配制剂,其中包括低浓度表面活性剂、可变的水/表面活性剂/油比率和不同类型的油(尤其是脂肪酸甲基酯)。
已发现这些单链表面活性剂是非常有利的,这归因于它们的发泡能力和所形成的泡沫的稳定性,因为它们与SDS(注册商标)具有相同的效果,因此它们被用于发泡产品的配制剂中,如洗发剂、液体皂、淋浴凝胶和泡沫浴液。
因此,本发明提供包含0.2-60重量%,优选10-45重量%本发明表面活性剂组合物以及99.8-40重量%,优选90-55重量%赋形剂的化妆品。
这种化妆品可以是液体皂、泡沫浴液、淋浴凝胶或洗发剂,尤其是酸性洗发剂,其具有优异的发泡性能,并结合有优异的丰盈(volumateur)性能,使得能够提供至用户的毛发。酸性洗发剂例如由10-45重量%基于甘氨酸甜菜碱的脂肪酸酯的本发明表面活性剂组合物和90-55重量%的添加剂组成。该添加剂可以是增稠剂、结构改进剂、调理剂、软化剂、配位剂以及最终地香料、珠光剂、防腐剂、足量酸化剂和净化水,其中该结构改进剂例如是脂肪酸的二乙醇酰胺,尤其是干椰肉的二乙醇酰胺,其以0-10重量%的量引入到配制剂中。

通过下列实施例进一步描述本发明。
实施例1甜菜碱十八烷基酯甲磺酸盐(mésylate de béta nated,octadécyle)的合成,以及相应混合物的制备。
向甘氨酸甜菜碱(25g,0.213摩尔)在甲磺酸(53.3g,0.555摩尔)的悬浮液中添加十八醇(69.3g,0.256摩尔)。在减压(50-60毫巴)下,逐渐将由此得到的混合物加热到130℃,以去除酯化反应中形成的水。在相同的温度下搅拌1-2小时后,混合物变得均匀。7小时以后,冷却介质至室温。
方法A得到的反应粗料(143g)形成根据本发明的第一类组合物。
方法B用二乙醚(600ml)洗涤得到的反应粗料,直到完全回收残余物。然后在布氏漏斗上过滤得到的沉淀物,并用相同的溶剂(2□.200ml)冲洗若干次。真空干燥产物,最后得到96g的白色粉末。
方法C用乙醇(80Oml)洗涤得到的反应粗料,直到完全回收残余物。然后在布氏漏斗上过滤得到的沉淀物,并用相同的溶剂(2□.20Oml)冲洗若干次。真空干燥产物,最后得到87g的白色粉末。
方法D用正丁醇(900ml)洗涤得到的反应粗料,直到完全回收残余物。然后在布氏漏斗上过滤得到的沉淀物,并用相同的溶剂(2□.200ml)冲洗若干次。真空干燥产物,最后得到42g的浅灰色粉末。
通过用质子RMN测定不同组分之间的积分比来评价各个混合物的组成。在Bruker ARX-400装置上记录RMN谱。在400MHz得到RMN1H谱(s=单峰,d=双峰,t=三重峰,m=多重峰,I=宽峰)。以质子去偶模式在100MHz得到RMN13C谱。相对于内部TMS(δ刻度)的化学位移以ppm给出,偶合常数(J)以Hz给出。
反应粗料的RMN1H(CDCl3+CD3OD,1/1)δ0.84(t,CH3酯+CH3醇,3J 6.7 Hz),1.22(s1,(CH2)15CH3酯+(CH2)15CH3醇),1.51(m,CH2CH2O醇),1.65(m,CH2CH2O酯),2.73(s,CH3SO3-酯+CH3SO3-酸+CH3SO3-甘氨酸甜菜碱),3.29(s,(CH3)3酯+(CH3)3甘氨酸甜菜碱),3.51(t,CH2CH2O醇,3J 6.7Hz),4.20(t,CH2CH2O酯,3J 6.8 Hz),4.25(s,CH2CO甘氨酸甜菜碱),4.33(s,CH2CO酯)。
混合物的组成

a、b、c和d以质量%表示。
在硅胶柱中层析(乙酸乙酯-异丙醇-水(6.2∶3∶0.8))通过处理方法B得到的反应粗料或产品,以提供约70g的甜菜碱十八烷基酯甲磺酸盐。

C24H51NO5S;M=465.74g/mole白色固体;产率≌70%CCMRf 0.39(乙酸乙酯-异丙醇-水(6∶3∶1))IR(Nujol)v(cm-1)1755(C=O)RMN1H(CDCl3+CD3OD,1/1)δ0.83(t,3H,CH3,3J 6/7Hz),1.22(s1,30H,(CH2)15CH3),1.65(m,2H,CH2CH2O),2.70(s,3H,CH3SO3-),3.29(s,9H,(CH3)3),4.20(t,2H,CH2CH2O,3J 6.7Hz),4.34(s,2H,CH2CO)。
RMN13C(CDCl3+CD3OD,1/1)δ14.33(CH3),23.17,26.22,28.82,29.71,29.88,30.02,30.08,30.19,32.45(CH2脂族),39.50(CH3SO3-),54.18((CH3)3),63.46(CH2CH2O),67.27(CH2CO)165.24(CH2CO)。
实施例2甜菜碱-9-十八碳烯基酯甲磺酸盐的合成,以及相应混合物的制备。
向甘氨酸甜菜碱(30g,0.256摩尔)在甲磺酸(61.523g,0.64摩尔)的悬浮液中添加油醇(96.25g,0.359摩尔)。在减压(50-100毫巴)下,逐渐将由此得到的混合物加热到130℃,以去除酯化反应中形成的水。在相同的温度下搅拌1-2小时后,混合物变得均匀。7小时以后,冷却介质至室温。得到的反应粗料(210g)形成根据本发明的组合物。
反应粗料的RMN1H(CDCL3)δ0.83(t,CH3酯+CH3醇,3J 6.8Hz),1.22(s1,CH3(CH2)6CH2CH=CH CH2(CH2)5CH2CH2O酯+醇),1.50(m,CH2CH2O醇),1.64(m,CH2CH2O酯)1.94(m,CH2CH=CHCH2酯+CH2CH=CHCH2醇),2.74(s,CH3SO3-酯+CH3SO3-酸+CH3SO3-甘氨酸甜菜碱),3.30(s,(CH3)3酯+(CH3)3甘氨酸甜菜碱),3.51(t,CH2CH2O醇,3J 6.7Hz),4.19(t,CH2CH2O酯,3J 6.8Hz),4.24(s,CH2CO甘氨酸甜菜碱),4.32(s,CH2CO酯),5.30(m,CH2CH=CHCH2酯+CH2CH=CHCH2醇)。
混合物的组成

a、b、c和d以质量%表示。
在硅胶柱中层析(乙酸乙酯-异丙醇-水(6.2∶3∶0.8然后6∶3∶1))反应粗料,以提供约100g的甜菜碱-9-十八碳烯基酯甲磺酸盐。

C24H49NO5S;M=463.72g/mol黄色粘性油;产率;≌85%CCMRf 0.4(乙酸乙酯-异丙醇-水(6∶3∶1))IR(Nujol)v(cm-1)1755(C=O);1650(C=C)RMN-1H(CDCl3)
δ0.83(t,3H,CH3,3J 6.8Hz),1.22(s1,22H,CH3(CH2)6CH2CH=CH CH2(CH2)5CH2CH2O),1.64(m,2H,CH2CH2O),1.94(m,4H,CH2CH=CHCH2),2.71(s,3H,CH3SO3-),3.30(s,9H,(CH3)3),4.19(t,2H,CH2CH2O,3J 6.8 Hz),4.32(s,2H,CH2CO),5.31(m,2H,CH2CH=CHCH2)。
RMN13C(CDCl3)δ14.21(CH3),22.90,25.89,27.40,28.49,29.38,29.52,29.62,29.73,29.86,29.91,29.96,32.13,32.81(CH2脂族),39.27(CH3SO3-),54.09((CH3)3),63.22(CH2CH2O),67.09(CH2CO),129.93,130.24(CH2CH=CHCH2),164.88(CH2CO)。
实施例3甜菜碱基氨基十八烷甲磺酸盐的合成,以及相应混合物的制备。
在甲磺酸(22.56g,0.235摩尔)的存在下,形成甘氨酸甜菜碱(25g,0.213摩尔)在正丁醇(59ml,0.64摩尔)中的悬浮液。将反应混合物升温至正丁醇的回流点140℃。搅拌3-4小时后,介质变得均匀。冷却混合物至室温,添加二丁胺(8.27g,0.064摩尔),并搅拌反应介质约15分钟。然后添加十八胺(69g,0.256摩尔),然后在减压下除去正丁醇。在130℃,减压(50-100毫巴)下进行氨解。3小时以后,冷却介质至室温。用二乙醚(1600ml)洗涤得到的反应粗料,直到完全回收残余物。然后在布氏漏斗上过滤得到的沉淀物,并用相同的溶剂(2□.200ml)冲洗若干次。真空干燥产物,最后得到98g具有根据本发明的表面活性剂组合物的白色粉末。
获得的混合物的RMN1H(CDCL3+CD3OD,1/1)δ0.90(t,CH3酰胺+CH3胺盐,3J 6.7 Hz),1.29(s1,(CH2)15CH3酰胺+(CH2)15CH3胺盐),1.56(m,CH2CH2NH酰胺),1.67(m,CH2CH2NH3+胺盐),2.78(s,CH3SO3-酰胺+CH3SO3-胺盐+CH3SO3-甘氨酸甜菜碱),2.91(m,CH2CH2NH3+胺盐),3.26(m,CH2CH2NH酰胺),3.30(s,(CH3)3甘氨酸甜菜碱),3.35(s,(CH3)3酰胺),3.82(s,CH2CO甘氨酸甜菜碱),4.10(s,CH2CO酰胺)。
混合物的组成

e、f、g和h以混合物的质量%表示。
在硅胶柱中层析(乙酸乙酯-异丙醇-水(6∶3∶1然后5∶3∶2))由处理方法B得到的产物,以提供约58g的甜菜碱基氨基十八烷甲磺酸盐。

C24H52N2O4S;M=464.75g/mol白色固体;产率≌60%CCMRf 0.5(乙酸乙酯-异丙醇-水(5∶3∶2))IR(Nujol)v(cm-1)1680(Amide I);1578(Amide II)RMN1H(DMSO)δ0.86(t,3H,CH3,3J 6.8Hz),1.25(s1,30H,(CH2)15CH3),1.45(m,2H,CH2CH2NH),2.37(s,3H,CH3SO3-),3.10(m 2H,CH2CH2NH),3.21(s,9H,(CH3)3,4.05(s,2H,CH2CO),8.64(5,1H,NH)。
RMN13C(DMSO)δ13.40(CH3) 21.63,24.22,26.01,28.27,28.59,30.88(CH2脂族),38.50,(CH2NH),39.42(CH3SO3-),53.35((CH3)3),64.24(CH2CO),162.66(CH2CO)。
实施例4甜菜碱基氨基十八碳烯基甲磺酸盐的合成,以及相应混合物的制备。
在甲磺酸(22.56g,0.235摩尔)的存在下,形成甘氨酸甜菜碱(25g,0.213摩尔)在正丁醇(59ml,0.64摩尔)中的悬浮液。将反应混合物升温至正丁醇的回流点140℃。搅拌3-4小时后,介质变得均匀。冷却混合物至室温,添加油胺(68.5g,0.256摩尔),然后在减压下除去正丁醇。在130-140℃,减压(50-100毫巴)下进行氨解。3小时以后,冷却介质至室温。得到的反应粗料(114g)形成根据本发明的表面活性剂组合物。
反应粗料的RMN1H(CDCl3)δ0.86(t,CH3酰胺+CH3胺盐+CH3胺,3J 6.7Hz),1.29(s1,CH3(CH2)6CH2CH=CHCH2(CH2)5CH2CH2N酰胺+胺盐+胺+CH2CH2NH2胺),1.52(m,CH2CH2NH酰胺),1.61(m,CH2CH2NH3+胺盐),1.98(m,CH2CH=CHCH2酰胺+胺盐+胺),2.67(t,CH2CH2NH2胺,3J 6.8Hz),2.73(s,CH3SO3-酰胺+CH3SO3-胺盐+CH3SO3-甘氨酸甜菜碱),2.87(m,CH2CH2NH3+胺盐),3.21(m,CH2CH2NH酰胺),3.27(s,(CH3)3甘氨酸甜菜碱),3.31(s,(CH3)3酰胺),3.77(s,CH2CO甘氨酸甜菜碱),4.08(s,CH2CO酰胺),5.30(m,CH2CH=CHCH2酰胺+胺盐+胺)。
混合物的组成

e、f、g和h以混合物的质量%表示。
在硅胶柱中层析(乙酸乙酯-异丙醇-水(6∶3∶1然后5∶3∶2))反应粗料,以提供约64g的甜菜碱基氨基十八碳烯基甲磺酸盐。

C24H50N2O4S;M=462.74g/mol白色固体;产率≌65%CCMRf 0.52(乙酸乙酯-异丙醇-水(5∶3∶2))IR(Nujol)v(cm-1)1678(Amide I);1576(Amide II)1640(C=C)RMN1H(DMSO)δ0.84(t,3H,CH3,3J 6.7Hz),1.23(s1 22H,CH3(CH2)6CH2CH=CHCH2(CH2)5CH2CH2NH),1.40(m,2H,CH2CH2NH),1.97(m,4H,CH2CH=CHCH2),2.33(s,3H,CH3SO3-),3.08(m,2H,CH2CH2NH),3.20(s,9H,(CH3)3),4.07(s,2H,CH2CO),5.31(m,2H,CH2CH=CHCH2),8.61(s,1H,NH)。
RMN13C(DMSO)δ14.08(CH3),22.20,26.43,26.65,26.69,28.69,28.73,28.80,28.92,29.96,29.17,29.22,31.38,32.04(CH2脂族),38.66(CH2NH),39.78(CH3SO3-),53.25((CH3)3),63.86(CH2CO),129.74,129.75(CH2CH=CHCH2),163.19(CH2CO)。
下面给出根据本发明的某些衍生物的物理化学性能。
表面张力和临界胶束浓度的测量用液滴张力计进行张力测量,通过涨起液滴的方法操作液滴张力计(TRACKER张力计,I.T.CONCEPT)。

甘氨酸甜菜碱的脂肪酸酯在含水介质中的稳定性观察甜菜碱十八烷基酯甲磺酸盐在含水缓冲液中的稳定性,该缓冲液的pH值被固定在3-9之间的各个值。表面活性剂在缓冲样品中的起始浓度为3.4·10-2mole/l。用二乙醚萃取水解反应释放的脂肪醇。在每次萃取以后,将样品进行离心处理(10,000rpm,10分钟)以“破碎”所形成的乳液。然后在非极性柱AT1(聚二甲基硅氧烷)中通过气相色谱法分析醚化的溶液,其中使用十二烷醇作为内标物。应用的条件如下注射器在320℃,检测器在330℃,炉的温度梯度200℃(3分钟),30℃/分钟(4分钟),320℃(5分钟)。唯一的附图
显示了所获得的结果。
实施例5使用基于甜菜碱-9-十八碳烯基酯甲磺酸盐的混合物的酸性洗发剂的配方在实施例2中得到的混合物32干椰肉的二乙醇酰胺 4羟苯甲酯 0.1羟苯丙酯 0.1摩洛哥洋蔷薇(rosa centifolia) 0.5蒸馏水 适量100柠檬酸 适量pH5实施例6使用基于甜菜碱十八烷基酯甲磺酸盐的混合物的酸性洗发剂的配方在实施例1中得到的混合物,处理C18.75干椰肉的二乙醇酰胺 4羟苯甲酯 0.1羟苯丙酯 0.1摩洛哥洋蔷薇(rosa centifolia) 0.5蒸馏水 适量100柠檬酸 适量pH

本发明涉及一种基于甘氨酸甜菜碱的酯或酰胺的表面活性剂组合物,它通过甘氨酸甜菜碱与磺酸和醇或衍生自植物油的脂肪链胺反应制得。本发明还涉及包含所述表面活性剂组合物的化妆品,尤其是液体皂、泡沫浴液、淋浴凝胶或洗发剂。



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