[發明專利]一種環硅氧烷改性谷氨酸及其制備方法

在審

• 申請號: 201911225529.2
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN111004274A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 曾小君;陳鶴銘;李國宇;胡武茜林;羅渲童
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: C07F7/21
• 分類號: C07F7/21
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明公開了一種環硅氧烷改性谷氨酸及其制備方法，其步驟為：在攪拌下，在谷氨酸的水溶液中加入氫氧化鈉溶液進行中和，中和結束后，將烯丙基縮水甘油醚滴加至反應體系中，滴加完后繼續反應一定時間，反應完畢，將所得溶液進行減壓蒸餾去除水分，得到2?羥基?3?烯丙氧基谷氨酸雙鈉鹽；將所述2?羥基?3?烯丙氧基谷氨酸雙鈉鹽與七甲基環四硅氧烷與催化劑加入反應釜中，在低碳醇溶劑存在下反應，反應完成后，蒸除低碳醇溶劑，得到所述的改性谷氨酸。本發明提供的環硅氧烷改性谷氨酸作為一種新的改性谷氨酸，比現有烷烴改性谷氨酸具有更高的表面活性，其工藝過程簡而不煩，且成本低廉。

技術領域

本發明屬于化學化工技術領域，具體涉及一種環硅氧烷改性谷氨酸及其制備方法。

背景技術

谷氨酸是世界上產量最大的氨基酸，因其具有良好的增鮮性能、滋補性能、改善智力發育等性能，廣泛的應用于食品、醫療、化妝品等領域。谷氨酸由于具有良好的親水性，可以用于表面活性劑的合成，目前，合成的主要是N-脂肪酰基谷氨酸表面活性劑，所用的疏水鏈是烷烴，而利用環硅氧烷對谷氨酸進行改性未見報道。

由于有機硅表面活性劑具有低的表面張力，良好的鋪展和潤濕性及熱穩定等特點，使其在聚氨酯泡沫產品、紡織、油漆和涂料、化妝品以及農藥領域獲得了廣泛的應用。按照分子結構，有機硅表面活性劑可分為三硅氧烷型，梳型，ABA嵌段型和環型結構。

現有制備的改性谷氨酸主要是通過烷烴改性，由于其表面張力在30mN/m以上，影響其應用范圍，因此需要開發一種高表面活性的改性谷氨酸。

發明內容

本發明首要任務在于提供一種比現有烷烴改性谷氨酸表面活性更高的環硅氧烷改性谷氨酸。

本發明的另一個任務在于提供一種環硅氧烷改性谷氨酸的制備方法。

為實現本發明的目的，本發明提供的具體技術方案是：一種環硅氧烷改性谷氨酸，其結構式如下：

在本發明的一個具體實施例中，該環硅氧烷改性谷氨酸的水溶液的最低表面張力為29mN/m；在水溶液中臨界膠束濃度為350mg/L。

為實現本發明的另一個目的，本發明提供的技術方案是：一種環硅氧烷改性谷氨酸的制備方法，包括以下步驟：

(1)2-羥基-3-烯丙氧基谷氨酸雙鈉鹽的制備

將谷氨酸稱量至反應釜中，加入去離子水溶解，在攪拌下加入氫氧化鈉溶液進行中和，中和結束后，在一定溫度下，將烯丙基縮水甘油醚滴加至反應體系中，滴加完后繼續反應一定時間，反應完畢，將所得溶液進行減壓蒸餾去除水分，得到2-羥基-3-烯丙氧基谷氨酸雙鈉鹽；

(2)環硅氧烷改性谷氨酸的制備

以步驟(1)得到2-羥基-3-烯丙氧基谷氨酸雙鈉鹽與七甲基環四硅氧烷及催化劑加入反應釜中，在低碳醇溶劑存在下反應，并且控制低醇溶劑存在下的反應溫度和反應時間，反應完成后，蒸除低碳醇溶劑，得到環硅氧烷改性谷氨酸。

在本發明的一個優選方式中，所述步驟(1)中，谷氨酸與氫氧化鈉及烯丙基縮水甘油醚的摩爾比為1:2:1；控制反應溫度為20～80℃；控制滴加時間為0.5～4h，控制滴加后反應時間為1～20h。

在本發明的一個優選方式中，所述步驟(1)中，氫氧化鈉溶液的質量濃度為10～40％。

在本發明的一個優選方式中，所述步驟(2)中，2-羥基-3-烯丙氧基谷氨酸雙鈉鹽與七甲基環四硅氧烷的摩爾比為1：1，控制低碳醇溶劑存在下的反應溫度和反應時間是將反應溫度控制為低碳醇溶劑的回流溫度，將反應時間控制為1～40h；所述低碳醇溶劑為甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇中任意一種。