甜菜堿酯及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了如式1所示的多種甜菜堿酯，包括二烷基氨基烷基椰油甜菜堿，其中A選自基團(tuán)包括C1-C10二價烴基，C3-C8亞環(huán)烷基，C6-C10碳環(huán)亞芳基，和C4-C10二價雜環(huán)基，其中雜原子選自硫、氮、和氧原子并且R、R1和R2在權(quán)利要求1中式1進(jìn)行限定。這些甜菜堿通過三步化學(xué)酶法制備，具有高收率和高純度的優(yōu)點(diǎn)。這些甜菜堿具有極好的表面活性劑特性。
【專利說明】甜菜堿酯及其制備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甜菜堿酯及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]制備可以降低或消除有機(jī)溶劑和刺激物的生產(chǎn)原料，使用的試劑自身具有生物友好性和優(yōu)選的使用原料從自然資源提取或相當(dāng)于自然的，是日益增長的工業(yè)和社會的需要。這是面向個人及家居護(hù)理等行業(yè)中，消費(fèi)者迫切的興趣。表面活性劑為一類可以接近“更綠色”的方式的材料。尤其是以更加環(huán)境友好的方式制備新的甜菜堿的需求。甜菜堿作為兩性離子表面活性劑被用于個人護(hù)理、家居護(hù)理及其它行業(yè)中。它們作為特別的共表面活性劑用來填補(bǔ)主要表面活性劑的效果。這些共表面活性劑通過降低純離子表面活性劑所造成的刺激性來提高配方的溫和度。
[0003]甜菜堿通?；谝突蜃貦坝屯ㄟ^多步反應(yīng)制得。例如典型的甜菜堿-脂肪酸氨基丙基甜菜堿的制備方法，用3- 二甲氨基丙胺(DMAPA)在高溫下(150-175°C )對脂肪酸進(jìn)行酰胺化。隨后中間體脂肪氨基酰胺與氯乙酸鈉進(jìn)行反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。酰胺化需要高溫來轉(zhuǎn)化并且需要回流來去除未反應(yīng)的原料。這些高的反應(yīng)溫度可以產(chǎn)生副產(chǎn)物和染上顏色，需要額外的步驟來去除副產(chǎn)物和顏色。DMAPA也是已知的光敏劑并且發(fā)現(xiàn)在最終配方中痕量的存在。因此，在溫和且無DMAPA的條件下制備甜菜堿引起了人們極大的興趣。
[0004]人們非?？释跍睾蜅l件下高收率的制備甜菜堿。該方法在低溫下進(jìn)行，具有更少的制備步驟和副產(chǎn)物并且對環(huán)境的影響更小。
`0005]發(fā)明概述
[0006]本發(fā)明的第一個實(shí)施方案涉及如通式I所示化合物:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.如通式I所示化合物:
2.權(quán)利要求1所述化合物，其中: R選自下述基團(tuán)組成的組:C「C22烷基，C2-C22烯基，C4-C22 二烯基，C6-C22三烯基，和其混合物；并且 A選自下述基團(tuán)組成的組=C1-C8亞烷基，C2-C8亞烯烴基，和其混合物。
3.權(quán)利要求1所述化合物，其中R1和R2連接形成環(huán)。
4.權(quán)利要求1所述化合物，其中R為C9到C17烴基基團(tuán)的混合物，R1和R2為甲基，A為I,2-亞乙基，I, 2-亞丙基,或1，3-亞丙基。
5.包含權(quán)利要求1化合物的表面活性劑。
6.包含權(quán)利要求1化合物的配方產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的產(chǎn)品，其中所述化合物存在量為0.001wt%到20wt%，0.01wt%到15wt%,或甚至 0.lwt% 到 10wt%o
8.制備甜菜堿的方法，包括: a)制備式2中的酷:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其中在低級醇和堿、酸或酶催化劑的存在下溶劑分解三酸甘油酯制備酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求 9所述方法，其中所述低級醇為C1-C4醇。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述方法，其中所述低級醇為甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、或異丁醇。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其中酶為蛋白酶、脂酶、或酯酶。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其中甜菜堿在水、低級醇、或低級二醇中制備。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其中低級醇為異丙醇。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其中低級二醇為1，3-丙二醇。
【文檔編號】C07C229/12GK103619804SQ201280019069
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月28日
【發(fā)明者】克里斯多夫·哈倫·博爾卡, 斯蒂芬妮·凱·克倫德寧, 尼爾·沃倫·波阿斯 申請人:伊士曼化工公司