作為漂白活化劑的酯類化合物的製備方法
2023-12-08 08:08:16 1
專利名稱:作為漂白活化劑的酯類化合物的製備方法
技術領域:
本發明涉及漂白活化劑用酯類化合物的製備方法。
背景技術:
使用無機過氧化物例如四水合過硼酸鈉、一水合過硼酸鈉、過碳酸鈉、水合過氧化脲或過氧化鈉的漂白方法能夠更有效地清除汙染物,例如源自果汁、咖啡、葡萄酒或體液的汙跡,即各種沾汙。但是,無機過氧化物漂白能力會根據溫度而顯著不同。例如,過硼酸鈉在高於80℃的溫度時顯示最佳效果,而過碳酸鈉是在高於60℃,但是在夏天20-25℃的溫度或在冬天約5℃的冷水中使用效果不佳。因此,採用向無機過氧化物中引入漂白活化劑的方法,以便即使在低溫下也能提供可比的漂白效果。
儘管TAED(四乙醯乙二胺)是最常用的用於漂白活化的化合物,但是在清除皮脂和血跡等油漬時不是很有效。USP 4,412,934,USP 4,483,778,USP4,606,838和USP 4,671,891公開了用醯基化合物做為漂白活化劑的漂白劑,但是由於其需要較大的耗費量因而成本效率是不合算的。USP 4,686,061,USP 5,043,089和EP 0210674公開了碳酸鹽衍生物類漂白活化劑,但是由於其分子結構會在洗衣水中改變,會產生漂白氣味。另外,USP 4,179,390,USP4,259,201,USP 5,098,598,USP 5,520,844,和USP 5,575,947公開了多種有機過氧羧酸作為漂白活化劑用於洗滌劑中,但是這些漂白活化劑是熱不穩定的,因而有失去它們的活性氧的傾向。為了解決這類問題,引入了將有機過氧羧酸進行塗層和造粒的技術(參見EP 396,341和EP 256,443)。但是這種技術經濟性方面不理想,而且降低了水溶性,致使這種漂白活化劑留在衣物中。
基於以上原因,優選酯類漂白活化劑,因為它能夠僅在洗衣水中與無機過氧化物一起釋放起活化漂白劑作用的過氧羧酸,特別是甚至在低溫下釋放過氧羧酸,它具有可能進行長期儲存的儲存穩定性,它顯示優異的疏水汙跡及親水汙跡漂白能力,而且幾乎不產生漂白氣味。
USP 5,705,091公開了這種酯類漂白活化劑或化合物。但是,該酯類漂白活化劑化合物是在如下條件下製造的1)當為了反應加入光氣時,使用氬氣,而且應當控制反應溫度低至約-78℃,和2)把羥基苯、其衍生物或其鹽加入其中,並且在有機溶劑,例如甲基氰(CH3CN)中反應。這樣,以上技術非常不利地需要非常複雜的生產工序,並顯示至多約50%的低產率。
發明內容
構思本發明用於解決現有技術的問題,因此本發明的目的是提供一種製備酯類化合物的方法,該酯類化合物作為漂白活化劑有許多優點,其使用方式簡單而且經濟。
為了實現上述目的,本發明提供一種具有以下化學式1結構的酯類漂白活化劑化合物的製備方法,該方法包括(A)製備一種脂肪酸單酯;(B)在鹼存在下,使所述脂肪酸單酯與光氣、雙光氣和三光氣中的至少一種反應製備氯甲酸酯;和(C)在溶劑中使所述氯甲酸酯與羥基苯、其衍生物或其鹽反應。
化學式1 在化學式1中,R1是1-19個碳原子的直鏈或支鏈烷基,1-19個碳原子的直鏈或支鏈烯基,或者它們中至少兩種的混合物;n是1-10的整數;並且L是下列離去基團中的一種
在以上離去基團中,R2為具有1-20個碳原子的烷基或具有1-20個碳原子的烯基,Y為選自由氫、氯、溴、SO3M、CO2M和OSO2M所組成的組中的一種,並且M為選自由氫、鹼金屬離子、銨離子和等價鹼土金屬離子所組成的組中的一種。
在本發明的酯類漂白活化劑化合物的製備方法中,製造氯甲酸酯的步驟(B)在鹼存在下進行,並且該鹼可以是有機或無機的鹼,且尤其可以使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙胺、N,N-二異丙基乙胺等。步驟(B)的反應溫度優選保持在10-40℃的範圍內。
此外,在本發明的酯類漂白活化劑化合物的製備方法中,步驟(C)的溶劑優選是水。
具體實施例方式
下面將詳細描述本發明酯類漂白活化劑的製備方法。
首先,製備具有下列化學式2結構的脂肪酸單酯。
化學式2 在化學式2中,R1是1-19個碳原子的直鏈或支鏈烷基,1-19個碳原子的直鏈或支鏈烯基,它們當中選出的至少兩種的混合物,且n是1-10的一個整數。
化學式2的化合物可由脂肪酸與乙二醇或環氧乙烷的酯化反應獲得。更具體地,向脂肪酸中加入過量的乙二醇或環氧乙烷,然後在酸催化劑及常壓下加熱進行反應。這時隨著移除生成水,其被酯化。所加乙二醇或環氧乙烷的量優選是該脂肪酸的1.0-10.0當量,並且可用佔總重量0.0-0.5重量%的對甲苯磺酸鹽、硫酸或鹽酸作為酸催化劑。該反應的溫度優選在60-150℃的範圍內,並且反應時間優選在2-10小時的範圍內。
除此之外,可如美國專利USP 5,705,091公開的那樣,通過烷醯基氯化物化合物與乙二醇或環氧乙烷反應獲取化學式2的化合物,並且也可使用其它熟知的方法。
然後,通過將脂肪酸單酯在鹼存在下與光氣、雙光氣或三光氣反應,製造具有下列化學式3結構的氯甲酸酯。
化學式3 在化學式3中,R1是1-19個碳原子的直鏈或支鏈烷基,1-19個碳原子的直鏈或支鏈烯基,或者它們中選出的至少兩種的混合物,且n是1-10中的一個整數。
現在更詳細描述前述的氯甲酸酯生成步驟。將所製備的脂肪酸單酯和一種合適的鹼與無機溶劑一起放入反應器中,然後例如在-10至10℃範圍的溫度下,向其中緩慢加入光氣、雙光氣或三光氣。所加的脂肪酸單酯的量優選是光氣化合物的1.0至4.0當量。同時,該鹼可為有機或無機鹼,且尤其是可以使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、三乙胺、N,N-二異丙基乙胺等等。然後,在合適溫度下攪拌進行反應之後,用水分離出有機層。優選的反應溫度是10-40℃。然後,用例如無水硫酸鎂等脫溼劑除去水分,並真空蒸餾掉該有機溶劑以製造氯甲酸酯。
最後,將按照前述方式製造的氯甲酸酯與羥基苯、其衍生物或其鹽反應,製造出下列化學式1所示的酯類漂白活化劑化合物。
化學式1 在化學式1中,R1是1-19個碳原子的直鏈或支鏈烷基,1-19個碳原子的直鏈或支鏈烯基,或者它們中選出的至少兩種的混合物,n是1-10中的一個整數,且L是選自具有下列化學式4結構的組中的一種,化學式4 在化學式4中,R2是1-20個碳原子的烷基或1-20個碳原子的烯基,Y是選自由氫、氯、溴、SO3M、CO2M和OSO2M所組成的組中的一種,並且M為選自由氫、鹼金屬離子、銨離子和等價鹼土金屬離子所組成的組中的一種。
現在更詳細描述由氯甲酸酯製造具有化學式1結構的酯類漂白活化劑的方法。將氯甲酸酯和羥基苯、其衍生物或其鹽加熱以在合適的溶劑中反應,然後冷卻到室溫。該溶劑優選是水,而且考慮到便於反應和反應物過濾,該水的含量優選是包括氯甲酸酯、水和羥基苯、其衍生物或其鹽的反應體系總重量的10-60重量%。在水用做這種溶劑的情形中,合適的反應溫度和時間分別是20-100℃和0.1-5小時。通過過濾或噴霧以上工序所產生的沉澱物除去這種溶劑。然後經乾燥獲得最終的酯類漂白活化劑化合物。
以下,將詳細描述本發明的優選實施方式。描述前,應當理解,本發明的實施方式可能有各種改變,而且應當理解,本發明的範圍不限於以下實施方式。舉這些實施方式的目的僅僅是為了更好地向本領域的普通技術人員解釋本發明。
實施方式(A)製備癸酸2-羥基乙基酯將172克(1.0摩爾)癸酸和過量的186克(3.0摩爾)乙二醇放入帶攪拌器、溫度計、冷凝器和蒸餾器的4-頸燒瓶中,然後在常壓下用0.4克對甲苯磺酸鹽作催化劑於90℃反應2小時,接著於30乇的壓力下酯化2小時,反應期間除去生成的水。這一反應之後,採用A.O.C.S.分析法(官方標準方法Te 2a-64,1987)分析反應物以便測量酸值。脂肪酸的含量不超過1.0%。向獲得的反應物中加入100克蒸餾水,然後攪拌10分鐘,接著除去分層的下層。然後,向其中加入150克蒸餾水,接著攪拌20分鐘,接著再次除去分層的下層。為了消除其中所含的水分,在75℃和30乇壓力下處理反應物20分鐘,由此製成具有下列化學式5結構的脂肪酸單酯。
化學式5 在該反應物中,脂肪酸單酯的含量為93%或更高,脂肪酸的含量為1%或更低,水分含量為0.5%或更低,並且二酯的含量為5%或更低。將此反應物保持原狀地應用到以下製取氯甲酸酯的反應中。
(B)製備癸酸2-氯羰基氧乙基酯將以上方法製備的化學式5的化合物(癸酸2-羥基乙基酯)33克和17.16克雙光氣加入並熔融到50毫升0-4℃的二氯甲烷中,然後在胺存在下於室溫反應2小時。接著,用水分離出有機層,然後用無水硫酸鎂除去水分。接著,採用真空蒸餾法除去溶劑,然後通過乾燥獲得具有下列化學式6結構的41.7克褐色液體化合物。
化學式6 (C)製備癸醯基氧基乙氧基羰基氧基苯基磺酸鹽將10.55克NaOH和61.24克二水合4-羥基苯磺酸鈉鹽充分溶解在120毫升0-30℃的水中。然後,向其中加入73.45克上述化合物(癸酸2-氯羰基氧乙基酯),接著在60℃攪拌2小時。隨後,將其冷卻到室溫並接著過濾以便除去溶劑和鹽,然後進行乾燥,獲得109.43克具有下列化學式7結構的白色固體產物。
化學式7 工業實用性如上所述,本發明方法是簡單和經濟的,所以其可有利地應用於製造化學式1所示的酯類漂白活化劑化合物,該活化劑有許多優點。
權利要求
1.一種下列化學式1所示的酯類漂白活化劑化合物的製備方法,該方法包括(A)製備具有下列化學式2結構的脂肪酸單酯;(B)通過將所述脂肪酸單酯與選自光氣、雙光氣和三光氣組成的組中的至少一種在鹼存在下反應製造具有下列化學式3結構的氯甲酸酯;和(C)將所述氯甲酸酯與羥基苯、其衍生物或其鹽在溶劑中反應,化學式1 化學式2 化學式3 其中,在化學式1、2和3中,R1是1-19個碳原子的直鏈或支鏈烷基,1-19個碳原子的直鏈或支鏈烯基,或者它們中選出的至少兩種的混合物,n是1-10中的一個整數,並且L是選自具有下列化學式4結構的組中的一種,化學式4 其中,在化學式4中,R2是1-20個碳原子的烷基或1-20個碳原子的烯基,Y是選自由氫、氯、溴、SO3M、CO2M和OSO2M所組成的組中的一種,並且M為選自由氫、鹼金屬離子、銨離子和等價鹼土金屬離子所組成的組中的一種。
2.權利要求1所述的酯類漂白活化劑化合物的製備方法,其中步驟(A)的脂肪酸單酯是由脂肪酸與乙二醇或環氧乙烷反應而製備的。
3.權利要求1所述的酯類漂白活化劑化合物的製備方法,其中步驟(B)的反應溫度保持在10-40℃的範圍內。
4.權利要求1所述的酯類漂白活化劑化合物的製備方法,其中步驟(C)的溶劑是水。
5.權利要求4所述的酯類漂白活化劑化合物的製備方法,其中基於水、氯甲酸酯和羥基苯、其衍生物或其鹽的總重量,水的含量為10-60重量%。
6.權利要求4所述的酯類漂白活化劑化合物的製備方法,其中步驟(C)的反應溫度和反應時間分別在20-100℃和0.1-5小時的範圍內。
全文摘要
公開了一種製備酯類漂白活化劑化合物的方法。該方法包括(A)製備脂肪酸單酯;(B)通過脂肪酸單酯與選自光氣、雙光氣和三光氣組成的組中的至少一種在鹼存在下反應製造氯甲酸酯;和(C)使氯甲酸酯與羥基苯、其衍生物或其鹽在溶劑中反應。按照此方法,能以簡單且經濟的方式製造這種酯類漂白活化劑化合物。
文檔編號C07C303/32GK1676591SQ20041004638
公開日2005年10月5日 申請日期2004年6月8日 優先權日2004年3月31日
發明者李昌雨, 趙完九, 玄鎮榮, 吳京熹 申請人:Lg生活健康株式會社