[發明專利]一種制備脂肪酰甘氨酸鉀和包含這種表面活性劑的組合物的方法

有效

• 申請號: 201510047057.1
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104741033B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 徐寶財;張桂菊;周雅文;韓富;趙莉;劉紅芹;譚婷婷;柴晨星
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: B01F17/28
• 分類號: B01F17/28;C07C233/47;C07C231/02
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技術領域

本發明涉及制備脂肪酰甘氨酸鉀和包含這種表面活性劑的組合物的方法，具體地說是在相轉移催化劑聚乙二醇2000(PEG2000)存在條件下，利用脂肪酸甲酯和甘氨酸鉀反應合成脂肪酰甘氨酸鉀類表面活性劑，屬于精細化工技術領域。

背景技術

表面活性劑是一種重要的功能性精細化學品，由于具有特殊的功能，被廣泛應用于各工業部門和領域。脂肪酰基氨基酸類表面活性劑是通過對普通皂類進行結構改造而制得的一種類蛋白質的溫和型陰離子表面活性劑，它除了具有表面活性劑的乳化、洗滌、分散、發泡、滲透、增溶等基本性能外，與普通皂類表面活性劑相比，由于引入了酰胺基團和氨基酸部分，因而具有更加優良的抗硬水性、低刺激性、低毒性、良好生物降解性和對人體較好的親和性等優點，可廣泛用于洗滌劑、化妝品、醫藥、食品、生物、材料、環保等領域。隨著人們越來越關注表面活性劑產品的安全性、溫和性以及對環境保護要求的提高，該類表面活性劑將越來越受到人們的重視，應用領域會越來越廣泛，具有很好的研究價值和應用前景。

脂肪酰基氨基酸類表面活性劑的合成方法主要有酰氯法、脂肪酸酐法、脂肪腈水解法、酰胺羰基化法、酶法等。脂肪酸酐法、脂肪腈水解法、酰胺羰基化法、酶法這四種方法雖然研究較早，但由于種種原因均未取得工業上應用。目前在工業上應用的方法是酰氯法，是采用Schotten-Baumann反應，但該法主要問題是合成中使用有強腐蝕性及刺激性的原料，如三氯化磷、亞硫酰氯或光氣及脂肪酰氯，存在環境污染問題，在酰胺化反應時對酰氯質量要求很高，必須隔絕濕氣貯存，以減少其水解，否則水解產物引入產品后，除去非常困難，而且還有含鹽量高、副產物多、產品色澤差并有異味等缺點。

對酰氯法改進的技術是在有機溶劑存在的情況下進行制備，如丙酮、異丙醇、異丁醇或叔丁醇等，需要回收有機溶劑，會使該方法成本提高。

專利ZL?200110162146.2中描述了一種甲酯制備脂肪酰基氨基酸鈉類表面活性劑的方法。然而ZL?200110162146.2中描述的方法的缺點在于，沒有使用廉價的脂肪酸甲酯，因此仍然存在經濟改進的可能性。此外，所得表面活性劑的性質仍然需要進一步改進，也沒有涉及脂肪酰基氨基酸鉀類表面活性劑的制備方法。

因此本發明的目的是提供用于制備脂肪酰甘氨酸鉀和包含這種表面活性劑的組合物的方法，具有如下優點：所述方法可以使用廉價和市售的脂肪酸甲酯，如市售天然油脂來源的脂肪酸甲酯，且不使用有機溶劑，并且提供具有高活性物含量和高表面活性的脂肪酰甘氨酸鉀和包含這種表面活性劑的組合物的制備方法。

發明內容

本發明的目是以脂肪酸甲酯和甘氨酸鉀為原料，制備脂肪酰甘氨酸鉀類表面活性劑。本發明的脂肪酰甘氨酸鉀類表面活性劑的化學結構式如下：

RCONHCH₂COOK

式中：R為C₄～C₂₄飽和或不飽和、直鏈或支鏈的脂肪酸的烷基，如癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕櫚酸，硬脂酸，油酸，亞油酸等的烷基；

本發明的目的可通過如下的技術方案達到：

本發明的合成方法是利用脂肪酸甲酯和甘氨酸鉀在催化劑條件下反應生成脂肪酰甘氨酸鉀表面活性劑。合成路線如下：

本發明提供的甲酯為各種天然油脂來源的脂肪酸甲酯，包括椰子油脂肪酸甲酯、棕櫚仁油脂肪酸甲酯、棕櫚油脂肪酸甲酯、棉籽油脂肪酸甲酯、橄欖油脂肪酸甲酯、稻米油甲酯、菜籽油脂肪酸甲酯、大豆油脂肪酸甲酯、玉米油脂肪酸甲酯、花生油脂肪酸甲酯、牛油脂肪酸甲酯、氫化牛油脂肪酸甲酯、豬油脂肪酸甲酯等。

本發明提供的催化劑為PEG2000。

本發明提供的技術合成脂肪酰甘氨酸鉀表面活性劑，產物為不同碳鏈脂肪酰甘氨酸鉀同系物的組合物，符合表面活性劑復配原則，可發揮協同增效作用，具有產物性能優異、活性物含量高、表面活性高等優點，并可降低有毒副作用的雜質含量，使產物有更好的生物相容性和更高的安全性。

本發明提供的技術所采用的相轉移催化劑PEG2000是洗滌劑、化妝品、醫藥等基質原料及活性成分，起調節粘度、穩定、乳化、保濕等作用，在此特別有利的是，根據本發明的方法獲得的組合物，產物無需分離提純即可直接使用。

本發明的另一個主題涉及根據本發明的方法制備的組合物，含75-85wt％的不同碳鏈脂肪酰甘氨酸鉀同系物、15-25wt％PEG2000、0.2-2wt％甘氨酸鉀及0.2-3wt％脂肪酸鈉。