專利名稱：一種椰油?；被徕c的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面活性劑領(lǐng)域的一種椰油酰基氨基酸鈉的合成方法，特別涉及用光氣法合成的椰油酰氯制備椰油?；被徕c的合成方法。
背景技術(shù)：
椰油?；被徕c是一類氨基酸型陰離子表面活性劑，由于其優(yōu)良的表面活性及低刺激性、低毒性，被廣泛用于低刺激性洗滌劑、化妝品、牙膏和食品中，也可用于絲綢染整、防銹添加劑、金屬加工、礦物浮選與石油開采等工業(yè)。其表面張力及潤濕性與滲透劑JFC (聚氧乙烯醚)相仿；泡沫力優(yōu)于牙膏中常用發(fā)泡劑十二烷基硫酸鈉，泡沫豐富、穩(wěn)定且細膩，低毒低刺激，還兼有抗齲齒性；與其它配料具有廣泛配伍性，是其它現(xiàn)有表面活性劑所缺乏的。美國、日本和德國近10年來將其大量投入使用，并以高出原料成本多倍的售價 行銷中國。在本發(fā)明給出之前，現(xiàn)有技術(shù)中椰油酰氯制備多是采用由氯化亞砜、三氯化磷、三氯氧磷等酰氯化，三氯化磷等，無錫輕工大學(xué)學(xué)報1997 (16) 1，46-50報道了由椰油酸與三氯化磷制備椰油酰氯的方法J· CHEM.SOC., 31(1954)pl51報道了由椰油酸與氯化亞砜制備椰油酰氯的方法。三氯氧磷法得到的酰氯中含有較多的副產(chǎn)磷酸，氯化亞砜法得到的酰氯中含有較多的硫化物，由其生產(chǎn)的椰油?；被徕c中殘留的磷、硫，將影響高端表面活性劑應(yīng)用性能，無法滿足高端市場對產(chǎn)品質(zhì)量的要求。同時，三氯化磷作為氯代試劑產(chǎn)生大量含磷廢水，氯化亞砜法工藝產(chǎn)生的二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，由光氣法生產(chǎn)椰油酰氯，不會因三氯化磷作為氯代試劑產(chǎn)生大量含磷廢水，氯化亞砜法產(chǎn)生的二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染嚴重，光氣法所產(chǎn)生氯化氫可制成鹽酸銷售，二氧化碳可用于制備碳酸鈉。再由所得酰氯制備椰油?；劝彼徕c，工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，可廣泛用于高端表面活性劑的生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
首先，以椰油酸和光氣為原料，在有機酰胺催化劑作用下，椰油酸在60 100°C融熔狀態(tài)下通光氣反應(yīng)I 20小時，反應(yīng)完畢，真空蒸餾得到所述椰油酰氯。然后，將氨基酸鈉溶于水后置于被冰浴冷卻的三頸瓶中，在攪拌下，同時滴加椰油酰氯和氫氧化鈉的水溶液，滴加時間約O. 5 5小時,氫氧化鈉滴加速度及用量以體系pH值維持在8 12之間，反應(yīng)溫度15 20°C，滴加完，保溫反應(yīng)4 5 h，反應(yīng)結(jié)束后，靜置冷卻-10 50°C，結(jié)晶，抽濾烘干后得到椰油?；被徕c。反應(yīng)方程式為
CH3 (CH2) 16C00H + COCl2-^ CH3 (CH2) 16C0C1 + HCl +CO2
NH2CH (R) COONa+NaOH+ CH3(CH2)16COCl -、NaOOCCH (R) NHCO (CH2) 16CH3 + NaCl + H2O其中，所述的氨基酸鈉(NH2CH(R) COONa )為谷氨酸鈉、丙氨酸鈉、甘氨酸鈉、纈氨酸鈉、絲氨酸鈉或肌氨酸鈉等鈉鹽。所述的有機酰胺催化劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、吡啶或N，N-二甲基丁酰胺，優(yōu)選的催化劑為N，N- 二甲基甲酰胺。上述合成方法中，椰油酸、光氣和催化劑的摩爾比為1:1. I 2. 5: O. 02 0.1，優(yōu)選的椰油酸、光氣和催化劑的摩爾比為I: I. I I. 5: O. 02 O. 05，反應(yīng)溫度為60 100°C，優(yōu)選為70 80°C，反應(yīng)時間為I 20小時，優(yōu)選為5 10小時，反應(yīng)完畢真空蒸餾得椰油酰氯，蒸餾條件120 180°C (1333Pa)。所述的一種椰油酰基氨基酸鈉的合成方法，第二步所用的氨基酸鈉是將氨基酸鈉配成25%水溶液，常溫下攪拌使其全部溶解后制得的氨基酸鈉溶液；氨基酸鈉椰油酰氯的摩爾比為1:1. O I. 5，優(yōu)選的摩爾比為1:1. O I. I ;在冰水浴中控制溫度為O 50°C之間，優(yōu)選為15 20°C ;在攪拌下加入椰油酰氯，同時加入25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH=8 12之間，優(yōu)選pH值控制在8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)I 5 h，優(yōu)選 4 5 h。冷卻-10 50°C之間，優(yōu)選-5 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到椰油?；被峒{。本發(fā)明由光氣法生產(chǎn)椰油酰氯，再由所得酰氯制備椰油酰基谷氨酸鈉，工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，基本無三廢，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，可廣泛用于高端表面活性劑的生產(chǎn)，具有較大的實用價值及社會、經(jīng)濟效益。
具體實施例方式以下以具體的實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不僅限于此。實施例I
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入椰油酸284g (Imol)，N, N- 二甲基甲酰胺I. 5g (O. 02mol)，升溫至60°C，控制反應(yīng)溫度為70 80°C，5 10小時內(nèi)，通入光氣llOgd. lmol)，反應(yīng)完畢，真空蒸餾，收集160 200°C (533Pa)餾分，得椰油酰氯262g，收率87%。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入谷氨酸鈉191g(lmol)，溶于570g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將椰油酰氯331g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為20 25°C，在攪拌下加入椰油酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5h。反應(yīng)后，冷卻-5 5°C，析出片狀結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到椰油酰基谷氨酸鈉410g，收率90%。實施例2
椰油酰氯合成同實施例I。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入肌氨酸鈉Illg(Imol)，溶于333g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將椰油酰氯331g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入椰油酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5h。反應(yīng)后，冷卻-5 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到椰油酰基肌氨酸鈉342g，收率91%。實施例3
椰油酰氯合成同實施例I。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入甘氨酸鈉97g (lmol),溶于291g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將椰油酰氯331g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入椰油酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5h。反應(yīng)后，冷卻O 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到椰油酰基甘氨酸鈉322g，收率89%。實施例4
椰油酰氯合成同實施例I。 在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入纈氨酸鈉139g，溶于417g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將椰油酰氯331g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為20 25°C，在攪拌下加入椰油酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5 h。反應(yīng)后，冷卻-5 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到椰油酰基纈氨酸鈉351g，收率92%。實施例5
椰油酰氯合成同實施例I。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入丙氨酸鈉Illg(Imol)，溶于333g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將椰油酰氯331g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入椰油酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5h。反應(yīng)后，冷卻O 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到椰油?；彼徕c330g，收率88%。實施例6
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入椰油酸284g(Imol)，吡啶I. 6g(0. 02mol),升溫至65°C，控制反應(yīng)溫度為70 80。。，5 10小時內(nèi)，通入光氣120g(l. 2mol)，反應(yīng)完畢，真空蒸餾，收集160 200°C (533Pa)餾分，得椰油酰氯255g，收率85%。椰油?；被徕c合成同實施例I。對比實施例I
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入椰油酸284g(Imol)和三氯化磷151g(l. lmol)，在反應(yīng)溫度為7(T80°C下反應(yīng)2 3小時。反應(yīng)后，用干燥的分液漏斗，分去下層的亞磷酸，上層清液倒入干燥的蒸餾瓶中，進行減壓蒸餾，收集160 2000C (533Pa)餾分，得椰油酰氯267. 9g，收率88%。椰油酰基氨基酸鈉合成同實施例I。對比實施例2
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入椰油酸284g(Imol)和氯化亞砜143g(l. 2mol)，在反應(yīng)溫度為6(T70°C下反應(yīng)2 3小時。反應(yīng)后，加熱回流4 h。減壓蒸餾除去過量的氯化亞砜，減壓蒸餾，收集160 180°C (533Pa)餾分，得椰油酰氯258. 8g，收率86%。
椰油?；被徕c合成同實施例I。采用本發(fā)明方法制備椰油酰基谷氨酸鈉，工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，基本無三廢，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，現(xiàn)將本發(fā)明合成方法與現(xiàn)有技術(shù)合成方法所制備的椰油?；被徕c殘留的磷、硫?qū)Ρ热缦?br> 權(quán)利要求
1.一種椰油?；被徕c的合成方法，其特征在于制備方法包括如下步驟 第一步，以椰油酸和光氣為原料，在有機酰胺催化劑作用下，椰油酸在60 100°C融熔狀態(tài)下通光氣反應(yīng)I 20小時，反應(yīng)完畢，真空蒸餾得到所述椰油酰氯； 第二步，將氨基酸鈉溶于水后置于被冰浴冷卻的三頸瓶中，在攪拌下，同時滴加椰油酰氯和氫氧化鈉的水溶液，滴加時間約O. 5 5小時,氫氧化鈉滴加速度及用量以體系pH值維持在8 12之間，反應(yīng)溫度15 20°C，滴加完，保溫反應(yīng)4 5 h，反應(yīng)結(jié)束后，靜置冷卻-5 5°C，結(jié)晶，抽濾烘干后得到椰油?；被徕c。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種椰油?；被徕c的合成方法，其特征在于第一步中所用的有機酰胺催化劑為N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、吡啶或N，N- 二甲基丁酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種椰油?；被徕c的合成方法，其特征在于第二步中所用的氨基酸鈉為谷氨酸鈉、丙氨酸鈉、甘氨酸鈉、纈氨酸鈉、絲氨酸鈉或肌氨酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種椰油?；被徕c的合成方法，其特征在于椰油酸、光氣和催化劑的摩爾比為1:1. I 2. 5: O. 02 O. 1，反應(yīng)溫度為60 100°C，反應(yīng)時間為I 20小時；反應(yīng)完畢真空蒸餾得椰油酰氯，蒸餾條件120 180°C (1333Pa)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種椰油?；被徕c的合成方法，其特征在于椰油酸、光氣和催化劑的摩爾比為1:1. I 1.5: O. 02 O. 05，反應(yīng)溫度為70 80°C，反應(yīng)時間為5 10小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種椰油?；被徕c的合成方法，其特征在于第二步所用的氨基酸鈉是將氨基酸鈉配成25%水溶液，常溫下攪拌使其全部溶解后制得的氨基酸鈉溶液；氨基酸鈉椰油酰氯的摩爾比為1:1. O I. 5 ;在冰水浴中控制溫度為15 20°C之間；所加入氫氧化鈉水溶液濃度為25%，使反應(yīng)液一直處于pH控制在8 10之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種椰油?；被徕c的合成方法，特別涉及以椰油酸和光氣為原料，在有機酰胺催化劑作用下，60～100℃反應(yīng)1～20小時，反應(yīng)完畢真空蒸餾得到所述酰氯。將上述光氣法所得的椰油酰氯滴加入氨基酸鈉溶液中反應(yīng)，pH值控制在8～10，反應(yīng)溫度15～20℃，反應(yīng)時間4～5h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，結(jié)晶，抽濾烘干，得到椰油?；被徕c。本發(fā)明工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，基本無三廢，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，可廣泛用于高端表面活性劑的生產(chǎn)，具有較大的實用價值及社會、經(jīng)濟效益。
文檔編號C07C231/02GK102863352SQ201210325198
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者李耀蓮 申請人:長沙普濟生物科技有限公司