季二烷醇胺酯的製作方法

2023-06-02 08:46:06 1

專利名稱：季二烷醇胺酯的製作方法
技術領域：
本發明提供了酯季銨化合物型(ester quat type)的新穎季銨化合物及其製備方法和其在製劑中的用途。
背景技術：
在過去，在分子中分別具有I或2個長烷基鏈的單烷基和二烷基季銨化合物形式的季銨化合物(「quat」)被廣泛地用於多種應用領域中。這些領域包括紡織品的織物柔軟劑、抗靜電製劑、清潔組合物、護膚組合物、護髮素和緩蝕劑、紙的印刷油墨去除劑和許多其他產品。在護膚組合物領域中，在工業中大規模使用的單烷基季銨化合物包括例如西曲氯銨(INCI)(例如可作為 VARiSOFl'1'3 00 從 Evonik GoldschmidtGmbH 商購得到)和山箭 基三甲基氯化銨(behentrimonium chloride) (INCI)(例如可作為BT 85 球從Evonik Goldschmidt GmbH商購得到),而且,所用的二燒基季銨化合物包括二鯨臘基二甲基氯化銨(INCI)(例如可作為 VARISOI"廠1 432 PPG 從 Evonik Goldschmidt GmbH 商購得到)。但是，除了它們作為護髮素的良好性質以外，這些烷基銨陽離子也具有一些缺點。這些缺點包括不充分的生物可降解性和不利的生態毒理學性質。特別地，在護膚和護髮組合物領域中，除了常規烷基季銨化合物以外，多年來也已經確定了哪些被稱為酯季銨化合物，例如可作為VARISOFTeEQ 65球(EvonikGoldschmidt GmbH)商購得到的二硬脂醯氧乙基二甲基氯化銨(INCI),或可作為DehyquartF 75 (Cognis)商購得到的二硬脂醯氧乙基羥乙基甲基銨甲基硫酸鹽(INCI)。一般術語「酯季銨化合物」通常理解為表示用脂肪酸酯化的二或三烷醇胺，其為鹽的形式。這些季銨化的脂肪酸烷醇胺酯鹽是已知物質，其可通過製備有機化學的適當方法得到。通常，酯季銨化合物的製備是基於多級過程，其中首先使用烷醇胺與羧酸或對應的衍生物的反應製備酯化的叔烷醇胺，然後接著用合適的試劑將其季銨化。在該情況下，參考EP0483195，根據該文獻，在次磷酸的存在下，用脂肪酸部分地酯化三乙醇胺，通入空氣，然後用硫酸二甲酯或環氧乙烷實現季銨化。其中例舉的化合物充當紡織品的柔軟劑。DE4308794描述了通過在合適的分散劑(優選脂肪醇)的存在下進行三乙醇胺酯的季銨化製備固體的酯季銨化合物。關於該主題的綜述可以參見例如，R. Puchta等人，Tens. Surf.Det. , 30, 186 (1993), Μ. Brock, Tens. Surf. Det. , 30, 394 (1993), R. Lagerman 等人，J.Am. Chem. Soc.，71，97 (1994)，或 I. Shapiro, Cosm. Toil.，109，77 (1994)。與烷基季銨化合物相比，酯季銨化合物具有更有利的生態毒理學特性譜，且由於酯鍵的存在，還具有比烷基季銨化合物提高的生物可降解性。製劑及其成分的環境相容性正在變得日益重要，首先是由於相應的立法，但是特別是由於消費者意識的變化。消費者非常重視對環境沒有不良作用的產品上。因此，諸如生態毒性或生物可降解性等性質越來越成為公眾注意的中心。良好的生物可降解性由物質通過生物過程的轉化來確保，所述生物過程通常在廢水處理中進行。形成的碎片甚至具有比原料更低的環境損害風險，且非常易於在廢水和固體廢物的常規處理過程中進行處理。在生物可降解性不充分的情況下，水生群落的功能可以隨著時間受到損害。目前在市場上可得到眾多的柔軟劑或護髮素的生物可降解性已經提高了，但是與常規產品相比，其效力有所下降。例如，目前可得到的酯季銨化合物的應用性質同樣是在高水平，但是在延長的衝洗時間的情況下，不如山嵛基三甲基氯化銨(INCI)的應用性質。在現有技術的酯季銨化合物的情況下，由於衝洗過程，期望的護理性質更快速地下降。由於迄今為止的常規產品缺少有效的性能或良好的環境相容性，所以仍然非常需要這樣的化合物所述化合物通過將作
為護理產品的優良性質和高環境相容性組合到一起而覆蓋兩個方面。在護髮領域中，護髮素起重要作用。它們的任務是，保護頭髮和修復現有的損傷。頭髮的大量損傷源自下述事實頭髮日常暴露於多種環境應激因素，包括溫度、溼度、日光或空氣汙染。另外，化學頭髮處理(諸如漂白、著色、染色、拉直或永久性捲髮劑的使用)會導致對頭髮結構的不良作用。例如，在永久性捲髮劑的情況下，頭髮的皮質和角質層會受到侵襲。胱氨酸的二硫鍵會通過還原步驟被破壞，並在隨後的氧化步驟中部分地氧化成磺基丙氨酸。在輕度漂白的情況下，漂白不僅會破壞黑色素，而且還氧化大約15-25%的胱氨酸二硫鍵。在過度漂白的情況下，甚至可能高達45%氧化(K. F. de Polo, A Short Textbookof Cosmetology, 2000, Verlag fiir chemischelndustrie, H. Ziolkowsky GmbH)。並且，即使是頭髮的日常清洗、梳理和吹乾，也會留下痕跡。不希望的後果表現為，例如，粗糙的頭髮表面、降低的機械穩定性和靜電荷升高。後果是斷髮、發端分叉的形成、難以梳理和喪失天然光澤。護髮素具有保護頭髮免於這些不良作用的功能，但是如果可能的話，應當對環境沒有不良作用。為此目的，護髮素必須能夠被吸收在頭髮上。由於頭髮表面上的陰離子部位(基於蛋白結構)，陽離子化合物形成護髮劑中的優選產品類別，因為它們能確保對頭髮的必要親和力。在存在頭髮損傷的情況下，陰離子基團的數量由於氧化的蛋白結構(例如上述的磺基丙氨酸)的存在而實際上增加。特別地，在這些受損的區域中，陽離子護髮素可以表現出它們完全的效力。本發明的目的是彌補現有技術的至少一個缺點或至少減小該缺點，更具體地，是提供這樣的活性成分其甚至在長衝洗時間的情況下也會保留在靶表面上，且仍然表現出它們的效力。

發明內容
已經令人驚奇地發現，根據下文描述的權利要求I的通式(I)的化合物、其製備方法和所述的組合物和製劑能夠實現所述目的。
因此，本發明提供了特定的季二烷醇胺酯。本發明另外提供了它們的製備方法和它們在製劑中的用途。本發明的一個優點是，本發明化合物甚至在小量使用的情況下也已經表現出良好效力。另一個優點是，從生態學觀點看，本發明化合物不是非常麻煩的。另一個優點是，在較長的衝洗時間的情況下，本發明化合物在角蛋白纖維上表現出比迄今為止已知的季酯化合物提高的護理作用。因而，通式(I)的季二烷醇胺酯為在開頭所述的問題的解決做出了貢獻
權利要求
1.通式(I)的季二烷醇胺酯
2.如權利要求I所述的季二烷醇胺酯，其特徵在於，來自組(a)的醯基選自 C5HnC0-、C7H15CO-> C9H19CO-, C11H23CO-和 C13H27CO-,來自組(b)的醯基選自 C15H29C0-、C17H33C0-、C17H31C0-、C17H29C0-、C19H37C0-、C19H31CO-和 C19H29CO-,來自組(c)的醯基選自 C19H39C0-、C21H43CO-和 C23H47CO-,且來自組⑷的醯基選自另外存在於決定所述來自組(a)、(b)和(c)的醯基的羧酸的工業混合物中的羧酸的醯基。
3.如權利要求I或權利要求2所述的季二烷醇胺酯，其特徵在於，來自組(a)的醯基選自C11H23CO-,來自組(b)的醯基選自重量比為 3-7:68-76:5-13:1-3:0-2 的 C15H29C0_、C17H33CO, C17H31CO-, C17H29CO-和 C19H37CO-,來自組(c)的醯基選自重量比為 4-8:85-99:0-3 的 C19H39CO-、C21H43CO-、C23H47CO-。
4.如權利要求1-3中的至少一項所述的季二烷醇胺酯，其特徵在於，所述來自組(a)-(d)的醯基取決於由下述物質組成的混合物的醯基工業月桂酸，工業油酸，和工業山嵛酸。
5.如權利要求1-4中的至少一項所述的季二烷醇胺酯，其特徵在於，來自組(a)和組(b)的醯基的總和與來自組(c)的醯基的摩爾比的數值平均值是1:0. 67-4。
6.用於製備季二烷醇胺酯的方法，所述方法包括下述工藝步驟A)使烷基二烷醇胺與羧酸混合物反應，在所述烷基二烷醇胺中，兩個烷醇基團選自-CH20H、-C2H40H、-C3H6OH和-C4H8OH,且所述烷基選自具有1_6個碳原子的烷基，所述羧酸混合物由下述羧酸組成(e)含有6-14個碳原子的羧酸，(f)含有15-20個碳原子和至少一個碳-碳雙鍵的羧酸，和(g)含有20-24個碳原子的羧酸，和任選存在的(h)含有3-28個碳原子且未包括在組(e)、(f)和(g)中的羧酸，B)使來自工藝步驟A)的產物與季銨化劑反應，所述季銨化劑選自包括二烷基硫酸酯、 滷代烷和苄基滷的組，和/或C)用酸中和反應混合物，條件是，以來自組(e)、(f)、(g)和(h)的所有羧酸計，使用0-10mol%的來自組(h)的羧酸。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，對於每摩爾的在工藝步驟(A)中使用的烷基二烷醇胺，使用O.30-1. 50mol的來自組(e)的羧酸，O.10-1. 30mol的來自組(f)的羧酸，和O.40-1. 60mol的來自組(g)的羧酸。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特徵在於，對於每摩爾的烷基二烷醇胺，以I.80-2. 5mol的總量使用來自組(e)、(f)、(g)和任選存在的組(h)的羧酸。
9.如權利要求6-8中的至少一項所述的方法，其特徵在於，在工藝步驟B)中，使用至少一種選自短鏈醇、脂肪醇、多元醇和碳酸酯的溶劑。
10.組合物，其包含如權利要求1-5中的至少一項所述的季二烷醇胺酯，和/或可通過如權利要求6-9中的至少一項所述的方法得到的季二烷醇胺酯，至少一種溶劑，和任選存在的至少一種羧酸，所述羧酸選自組(e)、(f)、(g)和(h)中的至少一組，以所述組合物的總重量計，所述至少一種溶劑優選地佔O. 5重量％-50重量％。
11.如權利要求10所述的組合物，其特徵在於，所述溶劑是異丙醇或碳酸異丙烯酯。
12.如權利要求1-5中的至少一項所述的季二烷醇胺酯和/或可通過如權利要求6-9 中的至少一項所述的方法得到的季二烷醇胺酯和/或至少一種如權利要求10或11所述的組合物用於製備製劑、特別是化妝品製劑或藥物製劑以及用於家庭和工業場合中的護理和清潔製劑的用途。
13.製劑、特別是化妝品製劑或藥物製劑以及用於家庭和工業場合中的護理和清潔製劑，其包含如權利要求1-5中的至少一項所述的季二烷醇胺酯和/或可通過如權利要求6-9中的至少一項所述的方法得到的季二烷醇胺酯和/或至少一種如權利要求10或11所述的組合物，特別地，以整個製劑計，其量為O. 1-5重量％、優選O. 5-4重量％、更優選1-3重量％， 所述製劑特別地是優選地具有3. 5-5的pH的含水製劑。
14.如權利要求1-5中的至少一項所述的季二烷醇胺酯和/或可通過如權利要求6-9 中的至少一項所述的方法得到的季二烷醇胺酯和/或至少一種如權利要求10或11所述的組合物和/或至少一種如權利要求13所述的製劑作為護理組合物的用途，特別是作為護膚和護髮組合物的用途，和/或用於護髮的用途，和/或作為織物柔軟劑的用途。
全文摘要
本發明涉及酯季銨化合物型的新穎季銨化合物及其製備方法和其在製劑中的用途。
文檔編號C07C219/08GK102933543SQ201180027062
公開日2013年2月13日 申請日期2011年5月2日 優先權日2010年6月2日
發明者S·赫爾韋特, B·格裡寧, H-J·克勒, I·烏爾裡希-布雷姆 申請人:贏創高施米特有限公司