一種含亞砜基氨基酸型表面活性劑及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于表面活性劑的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合型表面活性劑，特別涉及一種 含亞砜基氨基酸型表面活性劑及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 表面活性劑是一類品種繁多、用途廣泛、需求量巨大的化學(xué)品，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā) 展和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)表面活性劑的品質(zhì)的追求也在逐漸提高。因此，環(huán)境友好、功 能性強(qiáng)的表面活性劑越來越受到青睞。
[0003] 氨基酸型表面活性劑是由氨基酸與脂肪酸為原料合成的N-?；被嵯盗斜砻?活性劑，由于它具有低刺激性、柔和性、低毒性、抗菌性及生物降解性等優(yōu)良性能，越來越受 到人們的重視，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。常見的氨基酸型表面活性劑主要有谷氨酸、絲氨 酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、肌氨酸等，但蛋氨酸系列的表面活性劑尚不見報(bào)道，主要是因 為蛋氨酸側(cè)鏈含有硫醚基，當(dāng)末端接上長碳鏈后水溶性很差，應(yīng)用范圍很窄。
[0004] 亞砜類化合物具有很好的生物活性，它們作為殺菌劑、殺螨劑、殺蟲劑和抗腫瘤藥 物在醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。將蛋氨酸系列表面活性劑氧化后，它的抑菌性 能得到明顯的提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種含亞砜基氨基 酸型表面活性劑，由于這類表面活性劑含有氨基酸和亞砜基團(tuán)，具有氨基酸和亞砜表面活 性劑的優(yōu)異性能，具有對(duì)環(huán)境和生物體的安全性高、低毒、潤濕性好、起泡力強(qiáng)、易生物降解 和抑菌等特點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述含亞砜基氨基酸型表面活性劑的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述含亞砜基氨基酸型表面活性劑的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0009] 一種含亞砜基氨基酸型表面活性劑，為N-脂肪?；琢虬彼醽嗧炕騈-脂肪酰基 甲硫氨酸亞砜的鈉鹽；所述N-脂肪?；琢虬彼醽嗧康慕Y(jié)構(gòu)式如下所示：
[0010]
[0011] 其中RCO為Cs~C 18的飽和或不飽和脂肪?；?。
[0012] 所述N-脂肪?；琢虬彼醽嗧康拟c鹽的結(jié)構(gòu)式為
其中RCO為Cs~C 1S的飽和或不飽和脂肪?；?br>[0013] 本發(fā)明的含亞砜基氨基酸型表面活性劑是一種直鏈環(huán)保型的氨基酸類表面活性 劑。
[0014] 所述含亞砜基氨基酸型表面活性劑的制備方法，具體包括以下步驟：
[0015] (1)向反應(yīng)容器中加入脂肪酸和有機(jī)酰胺催化劑，升溫至60°C~90°C，然后緩慢 滴加二氯亞砜，滴加完畢繼續(xù)升溫至90°C~120°C，反應(yīng)1~10h，反應(yīng)完畢，真空蒸餾，得到 脂肪酰氯；
[0016] (2)將蛋氨酸溶于無水乙酸中，向其中緩慢滴加雙氧水，反應(yīng)溫度為15°C~35°C， 反應(yīng)時(shí)間為1~IOh ;反應(yīng)結(jié)束后，去除溶劑，重結(jié)晶，得到甲硫氨酸亞砜；
[0017] (3)將步驟（2)中甲硫氨酸亞砜配成甲硫氨酸亞砜的水-丙酮溶液，然后采用調(diào)節(jié) 劑調(diào)節(jié)PH為8~13,得到堿性溶液；向堿性溶液中滴加步驟（1)的脂肪酰氯進(jìn)行反應(yīng)，在 滴加的過程中采用調(diào)節(jié)劑控制反應(yīng)液的pH為8~13,滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)1~5h，后續(xù)處 理，得到N-脂肪?；琢虬彼醽嗧浚?br>[0018] (4)將步驟⑶的N-脂肪?；琢虬彼醽嗧坑萌軇┮掖既芙?，加入氫氧化鈉的乙 醇溶液，攪拌反應(yīng)2~5h，冷卻結(jié)晶，抽濾，烘干，得到N-脂肪酰甲硫氨酸亞砜的鈉鹽。
[0019] 步驟⑴中所述的有機(jī)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-二甲基丁酰胺中的一種以上，優(yōu)選的催化劑為N，N-二甲基甲酰胺。
[0020] 步驟（1)中所述脂肪酸為cs~C 18的飽和或不飽和脂肪酸，所述脂肪酸的結(jié)構(gòu)式 為RC00H，即R為C7~C 17的飽和脂肪烴或不飽和烴基；所述脂肪酸優(yōu)選為月桂酸、棕櫚酸、 羊脂酸、硬脂酸、癸酸或肉豆蔻酸。
[0021] 步驟⑴中所述脂肪酸、SOCl2和催化劑的物質(zhì)的量之比為I :(1. 1~2.5): (0. 02~0. 1)，優(yōu)選的脂肪酸、SOCl2和催化劑的物質(zhì)的量之比為I :1. 5 :0. 02。
[0022] 步驟（1)中所述升溫的溫度優(yōu)選為75°C~90°C ;繼續(xù)升溫的溫度優(yōu)選為100°C~ ll〇°C ;反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為3~5h。步驟（1)中所述滴加速度為1滴八1~5秒）
[0023] 步驟（2)中所述蛋氨酸、雙氧水中過氧化氫和乙酸的物質(zhì)的量之比為I : (I. 0~ L 5) : (3. 0~5. 0)，優(yōu)選的物質(zhì)的量之比為I : (I. 1~L 3) : (3. 0~4. 0)。
[0024] 步驟⑵中所述雙氧水中過氧化氫的質(zhì)量百分比濃度為30%。
[0025] 步驟⑵中所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為20°C~30°C;所述反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為2~5h ;所述 重結(jié)晶的溶劑為水和丙酮的混合溶劑，其中水和丙酮的體積比為（1:2)~（1:3)。
[0026] 步驟⑵中所述滴加的速度1滴八2~5)秒。
[0027] 步驟（3)中所述甲硫氨酸亞砜的水-丙酮溶液是將甲硫氨酸亞砜溶于水和丙酮的 混合溶液中制備得到；其中水和丙酮的體積比為I : (1~3)，所述甲硫氨酸亞砜與水的質(zhì)量 體積比為Ig: (2~3)mL。
[0028] 步驟（3)中所述甲硫氨酸亞砜和脂肪酰氯的物質(zhì)的量之比I : (I. 0~2. 0)，優(yōu)選 的物質(zhì)的量之比為I : (1. 2~1. 5)。
[0029] 步驟（3)中所述反應(yīng)溫度為0~30°C，優(yōu)選為15°C~25°C ;步驟（3)中所述調(diào)節(jié) 劑為I. 5mol/L的氫氧化鈉水溶液。
[0030] 步驟（3)中所述pH值優(yōu)選控制在9. 5~10. 5;所述繼續(xù)反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為2~ 3h ;所述脂肪酰氯滴加的速度1滴八1~5秒）。
[0031] 步驟（3)中所述后續(xù)處理是指反應(yīng)結(jié)束后用鹽酸將反應(yīng)后混合液的pH值調(diào)至 1~2,混合液中出現(xiàn)油狀物或白色沉淀；當(dāng)有白色沉淀出現(xiàn)時(shí)，待白色沉淀全部析出后，過 濾，干燥，使用石油醚洗去游離脂肪酸，得到純凈的N-脂肪?；琢虬彼醽嗧?；當(dāng)有油狀物 出現(xiàn)時(shí)，將已經(jīng)酸化的混合液進(jìn)行低溫放置，待油狀物凝固，過濾，烘干，使用石油醚洗去游 離脂肪酸，得到純凈的N-脂肪?；琢虬彼醽嗧浚凰鳆}酸的濃度為1. 5~4mol/L ;所述 干燥的條件為于60°C干燥4~8h ;所述低溫放置的條件為于5°C~15°C低溫放置Ih ;所述 烘干的條件為于60 °C烘干4~8h。
[0032] 步驟（4)中所述N-脂肪酰基甲硫氨酸亞砜用溶劑乙醇溶解時(shí)，溶劑乙醇的用量為 N-脂肪?；琢虬彼醽嗧抠|(zhì)量的1~5倍，優(yōu)選為2~3倍；所述N-脂肪?；琢虬彼醽?砜與氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為I : (I. 〇~1. 5)，優(yōu)選為I : (I. 0~I. 1)，冷卻結(jié)晶的溫度 為0~10°C ;所述氫氧化鈉的乙醇溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為10% ;所述烘干的 條件為于60°C烘干4~8h。
[0033] 以飽和的脂肪酸為例，所述N-脂肪?；琢虬彼醽嗧康闹苽溥^程用以下方程式 表不：
[0035] 其中，n為6~16的整數(shù)。
[0036] 本發(fā)明的含亞砜基氨基酸型表面活性劑主要應(yīng)用于洗滌劑、食品、飲料、醫(yī)藥衛(wèi) 生、礦物浮選、石油燃料、金屬清洗加工、紡織印染、農(nóng)藥調(diào)配等，尤其適用于制備化妝品、牙 膏和漱口水。
[0037] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0038] (1)本發(fā)明將蛋氨酸側(cè)鏈的硫醚結(jié)構(gòu)氧化成亞砜，不僅提高了蛋氨酸衍生物的親 水性，而且亞砜基團(tuán)作為非離子型的親水基團(tuán)，使氨基酸離子型表面活性劑同時(shí)具有非離 子型表面活性劑的一些特征，形成性能優(yōu)良、優(yōu)勢互補(bǔ)的復(fù)合型表面活性劑。
[0039] (2)本發(fā)明制備的含亞砜基氨基酸型表面活性劑水溶性好，不僅具有亞砜類表面 活性劑的良好的抑菌活性，而且具有對(duì)環(huán)境和生物體的安全性高，低毒，潤濕性好，起泡力 強(qiáng)，易生物降解等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0040] 圖1為實(shí)施例1~4制備的的含亞砜基氨基酸型表面活性劑的抑菌效果的測試 圖；其中C 12G為市售常見的氨基酸型表面活性劑一月桂酰谷氨酸，CwMSO為實(shí)施例2制備的 的含亞砜基氨基酸型表面活性劑，C 12MSO為實(shí)施例1制備的的含亞砜基氨基酸型表面活性 劑，C14MSO為實(shí)施例3制備的的含亞砜基氨基酸型表面活性劑，C16MSO為實(shí)施例4制備的的 含亞砜基氨基酸型表面活性劑。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)