一种合成脂肪酰基甘氨酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机化合物合成技术领域，具体涉及一种合成脂肪酰基甘氨酸的方法。
【背景技术】
[0002]脂肪酰基氨基酸类化合物目前主要应用于表面活性剂产品，由于增加了酰胺基团和氨基酸部分，与普通皂类表面活性剂相比，具有更加优良的抗硬水性、低刺激、低毒性、柔和性、缓蚀防锈性、良好生物降解性和对人体较好的亲和性等，可用于洗涤剂、食品、医药、抗菌剂、废水处理和化妆品等领域。同时脂肪酰基氨基酸类化合物及其衍生物作为内源性大麻素的新型类似物，通过干预内源性大麻素系统的代谢发挥神经保护作用，以及其他生理性功能也日益受到研究者重视。此外花生四烯酰氨基酸在牛和大鼠脑中被发现，并被证明在哺乳动物体内具有抑制炎症的生理活性;硬脂酰氨基酸具有抗菌、抗病毒以及抗氧化作用等药理活性，可用作为预防及治疗抗流感病毒药物的先导化合物。
[0003]到目前为止，脂肪酰基氨基酸化合物的合成方法有酰氯法、脂肪酸酐法、酰胺羰基化法、脂肪腈水解法等。脂肪酸酐法需要加入大量且过量的脂肪酸酐用来保证产品的产率以及控制副产物氨基皂，从而导致成本上升和分离困难;酰胺羰基化法以羰基钴络合物为催化剂，使用一氧化碳在的高压高温下反应，该催化剂存在活性不高，且设备条件要求较高；脂肪腈水解法对设备要求高，原料需使用剧毒的HCN或NaCN，平时操作和管理必须十分严格。
[0004]目前在工业上应用的方法是酰氯法，但该法主要问题是合成中使用有强腐蚀性及刺激性的原料，在缩合时对酰氯质量要求很高，必须隔绝湿气贮存，以减少其水解，否则水解产物引入产品后，除去非常困难，而且还有副产物多、产品色泽差有异味等缺点。因此，限制了产品在食品、医药和化妆品等领域中的应用。
【发明内容】
[0005]本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有合成脂肪酰基甘氨酸的方法中存在的问题，提出了本发明。
[0007]因此，本发明其中一个目的是，克服现有常规方法合成的不足，提供一种一步法直接氧化脂肪酸单乙醇酰胺中合成脂肪酰基甘氨酸的方法。
[0008]为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案:一种合成脂肪酰基甘氨酸的方法，其包括，将氧化剂、助催化剂和碱液混合成的水溶液加入至脂肪酸单乙醇酰胺与催化剂混合于有机溶剂形成的有机溶剂体系中，在保持整个混合体系的pH为6.0?12.0、温度为20?40°C的条件下反应0.5?3h，然后搅拌反应0.5?2h，得到含有脂肪酰基甘氨酸的产物，其中，所述脂肪酸单乙醇酰胺与所述催化剂的摩尔比为100:0.1?10;所述脂肪酸单乙醇酰胺与所述氧化剂的摩尔比为1:1?10;所述脂肪酸单乙醇酰胺与所述助催化剂的摩尔比为100:0.1?10。
[0009]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述脂肪酸单乙醇酰胺为饱和脂肪酸单乙醇酰胺，为月桂酸单乙醇酰胺、棕榈酸单乙醇酰胺、硬脂酸单乙醇酰胺或肉豆寇酸单乙醇酰胺中的一种或几种。
[0010]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述脂肪酸单乙醇酰胺为不饱和脂肪酸单乙醇酰胺，为油酸单乙醇酰胺、亚麻酸单乙醇酰胺、花生四烯酸单乙醇酰胺、二十碳五烯酸单乙醇酰胺或二十二碳六烯酸单乙醇酰胺中的一种或几种。
[0011]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述氧化剂为次氯酸盐、三氯异氰尿酸、次溴酸盐、N-溴代琥珀酰亚胺或过氧化氢中的一种或几种。
[0012]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述催化剂为氮氧自由基，为2，2，6，6_四甲基哌啶1-氧基、4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基、4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基、4-乙氧基2-2，6，6四甲基哌啶-1-氧基、4-氨基甲酰基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基或3-羧基2，2，5，5-四甲基吡咯烷_1_氧基中的一种或几种。
[0013]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述助催化剂为碱金属或碱土金属元素的卤化物或四硼酸钠中的一种或几种。
[0014]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述有机溶剂为四氢呋喃THF、二氧戊烷、I，2_二甲氧基乙烷、二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、2-甲氧基乙醚、环己烷、庚烷、己烷或甲苯中的一种或几种。
[0015]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述脂肪酸单乙醇酰胺为油酸单乙醇酰胺，所述催化剂为4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基，所述有机溶剂为环己烷，所述助催化剂为氯化钠，所述氧化剂为次氯酸钠，其中，所述油酸单乙醇酰胺与所述4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基的摩尔比为100:7;所述油酸单乙醇酰胺与所述氯化钠的摩尔比为100:8;所述油酸单乙醇酰胺与所述次氯酸钠的摩尔比为1:8;保持整个混合体系的pH为7.9?12.8、温度为30?40°C的条件下反应I?2h，然后搅拌反应I?2h。
[0016]作为本发明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一种优选方案，其中:所述脂肪酸单乙醇酰胺为棕榈酸单乙醇酰胺，所述催化剂为4-2-2，6，6四甲基哌啶-1-氧基，所述有机溶剂为甲苯，所述助催化剂为氯化钠，所述氧化剂为次氯酸钠，其中，所述棕榈酸单乙醇酰胺与所述4-2-2，6，6四甲基哌啶-1-氧基的摩尔比为100:2.5;所述油酸单乙醇酰胺与所述氯化钠的摩尔比为100:7;所述油酸单乙醇酰胺与所述次氯酸钠的摩尔比为1:7;保持整个混合体系的pH为7.3?12.4、温度为30?35°C的条件下反应2?3h，然后搅拌反应I?2h。
[0017]本发明的有益效果:
[0018]1、本发明采用一步法直接氧化脂肪酸单乙醇酰胺制备脂肪酰基甘氨酸，通过选择合适的氧化剂及有机溶剂-水混合体系，氧化剂主要处于富水相部分，有效的避免了富溶剂相中脂肪酸单乙醇酰胺的酰胺键及脂肪酸中的双键键被氧化剂氧化而产生大量副产物，从而保证了工艺的高产率，产品质量得到提高；
[0019]2、本发明采用一步法直接氧化脂肪酸单乙醇酰胺制备脂肪酰基甘氨酸，通过使用合适催化剂及助催化剂，反应在常温常压下进行，反应条件温和易控制，产品安全性能高；
[0020]3、本发明具采用一步法直接氧化脂肪酸单乙醇酰胺制备脂肪酰基甘氨酸，工艺简单，得率高，避免使用剧毒物，无环境污染问题符合绿色化学的原则。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
[0022]图1为实施例1的棕榈酸单乙醇酰胺氧化反应合成棕榈酰甘氨酸的反相液相色谱图，使用TOA二极管阵列检测器，色谱条件下棕榈酰甘氨酸的保留时间为13.144min，前5min出峰为溶剂峰。
[0023]图2为实施例4的花生四烯酸单乙醇酰胺氧化反应合成花生四烯酰甘氨酸的反相液相色谱图，使用PDA二极管阵列检测器，色谱条件下花生四烯酰甘氨酸的保留时间为13.239min，前5min出峰为溶剂峰。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0027]实施例1:
[0028]1.5g棕榈酸单乙醇酰胺(PMEA)、31ml四氢呋喃溶剂和23.4mg2，2，6，6-四甲基哌啶1-氧基催化剂混合搅拌。33mg KCl溶解在6ml水中，加入23.5ml的质量百分比为11.5%的NaClO水溶液和2.3ml的2molNa0H水溶液混合。将混合水溶液缓慢逐渐滴加到PMEA和催化剂的有机体系中，整个过程持续1.5小时。体系出现分层，滴加3ml时，下层富水相pH层是12.3。低温冷却循环冷却，使体系温度保持保持在30°C。滴加结束后，将反应物搅拌0.5小时。反应结束时PH为7.6。调节pH，分离两相，下层富水