包含醚化合物的表面活性剂组合物以及用于其制造的催化方法_4

文档序号:9871323阅读:来源:国知局
未脂性分子部分,并且起降 低在乳液中分散相与连续相之间的界面张力的作用。如将理解的,表面活性剂可以分类为 离子型(阴离子型、阳离子型、以及两性型)或非离子型。如在此使用的,术语"基本上不含" 当参照在本发明的介质中不存在表面活性剂使用时是指该乳液值得注意地在该反应开始 时、并且优选地在该反应的过程中,包括基于该介质的总重量低于0.1%wt的表面活性剂。 如在此使用的,术语"完全不含"当参照在本发明的介质中不存在表面活性剂使用时是指该 乳液根本不含表面活性剂。
[0073 ]该方法发明的具体实施例包括以下步骤: a) 混合该至少一种醇(I)、该至少一种多元醇(Π )、以及该催化剂(X); b) 通过设定温度(T)继续进行该醚化合物的反应;并且 c) 分离该醚化合物。
[0074] 在步骤a)中,将醇(I)和多元醇(Π )反应物以及该催化剂(X)典型地在反应器内组 合并且搅拌以构成反应混合物。
[0075] 在步骤b)中,该醚化反应通过设定合适的温度(T)来引导。合适的温度(T)的选择 与醇(I)和多元醇(II)的性质关联,并且一般包括在50 °C与250 °C之间、优选在100 °C与200 °C之间、更优选在130°C与170°C之间。
[0076] 在步骤b)中,可以在反应过程中使用若干种搅拌方法;优选在这个步骤中保持连 续搅拌。在步骤b)期间中,反应可在大气压下或,优选地,100毫巴至600毫巴的真空压力下 进行。所述反应可在惰性气体或空气中进行。
[0077] 对于步骤b)的示例性反应时间是在1至72小时之间,优选地12至48小时。
[0078]在步骤c)中,该醚化合物的分离可以通过本领域中已知的任何分离方法来实现, 例如但不限于萃取、蒸馏和/或结晶。
[0079] 值得注意的是,当本发明的反应允许获得MAGE作为醚化合物时,分离步骤c)可以 根据以下步骤进行: c 1)将乙醇、水或其混合物加入该从步骤b)获得的反应混合物中; c2)中和步骤c 1)的所得的溶液并过滤以获得滤液; c3)用极性溶剂洗涤该从步骤c2)获得的滤液; c4)浓缩从步骤c3)获得的洗涤过的滤液以获得浓缩液;并且, c5)干燥该来自步骤c4)的浓缩液并且获得粗MAGE化合物。
[0080] 优选地,在如上所述的步骤C5)中,该干燥是在真空压力下进行。
[0081] 在第二方面中,本发明还涉及易于通过如前面所描述的醚化方法获得的产品。 [0082]从前面描述的醚化方法获得的最终产物的GC、HPLC/MS分析显示如此生成的混合 物是组合物,该组合物的特征为包括: (i) 多于一种具有式(3)的醚化合物[醚(E1)],
其中:P是从1至36的整数,并且基团R\R2和R3,相同或不同的,独立地是氢原子或具有1 至36个碳原子并且任选地含有氧原子的烃基,其条件是R2和R3不同时为氢,并且其中R 2任选 地与R1或R3连接在一起以形成至少一个具有3至7个碳原子的含氧环状基团; (ii) 至少一种由通式(2)表示的多元醇(II)化合物: R2-(0H)m (2) 其中此表示该多元醇的骨架部分并且m是从2到20的整数;并且, (ii)任选地,至少一种具有式(4)的单烷基甘油醚(MAGE)化合物:
其中a是从1至20的整数,并且基团是具有1至36个碳原子的烃基,如以上定义的。
[0083] 优选地,在前述组合物中,醚(Ml)组分含有至少一种具有式(5)的醚化合物[醚 (E1-A)]:
其中:η是从0至36的整数,并且基团R4、R5和R6,相同或不同的,独立地是氢原子或具有1 至36个碳原子并且任选地含有氧原子的烃基,其中R5任选地与R4或R6连接在一起以形成至 少一个具有3至7个碳原子的含氧环状基团。
[0084]已经出人意料地发现,未经进一步纯化,如去除多余的、未反应的多元醇(II)化合 物或从醚组分(E1)分离MAGE化合物,通过前述醚化方法获得的组合物产品具有优异的表面 活性剂特性并且可方便地用于非常多的工业应用。
[0085] 因此,在本发明的又另一个方面中,本发明是针对表面活性剂组合物[组合物 (S)],该表面活性剂组合物包含: (i) 多于一种具有式(3)的醚化合物[醚(E1)],
其中:P是从1至36的整数,并且基团R\R2和R3,相同或不同的,独立地是氢原子或具有1 至36个碳原子并且任选地含有氧原子的烃基,其条件是R2和R3不同时为氢,并且其中R 2任选 地与R1或R3连接在一起以形成至少一个具有3至7个碳原子的含氧环状基团; (ii) 至少一种由通式(2)表示的多元醇(II)化合物: R2-(0H)m (2) 其中此表示该多元醇的骨架部分并且m是从2到20的整数;并且, (ii)任选地,至少一种具有式(4)的单烷基甘油醚(MAGE)化合物:
其中a是从1至20的整数,并且基团是具有1至36个碳原子的烃基,如以上定义的。
[0086] 优选地,在组合物(S)中,醚(Ml)组分含有至少一种如以上定义的具有式(5)的醚 (E1-A)化合物。
[0087] 此外,组合物(S)可以进一步包含至少一种可商购的阴离子表面活性剂成分,或其 他添加剂例如甜菜碱和季铵盐以定制组合物(S)的表面活性剂性能。
[0088] 在本发明的还另一个方面中,本发明是针对所述组合物(S)在用于家庭护理或个 人护理的应用中、或其他需要表面活性剂活性的工业应用中的用途。所述应用的非限制实 例包括衣物洗涤剂,织物调理,化妆品成分,洗漱用品包括洗发剂、液体皂、乳膏、洗剂、香 膏、软膏、防腐剂、牙膏和收敛剂(styptic),以及其他个人护理配制品或农业添加剂。 实施方式的说明
[0089] 将参考以下实例来进一步说明本发明。 实例
[0090] 原料 NAFION" W50聚合物:从奥德里奇公司(Aldrich)可商购的TFE/PSEPVE共聚物。 Aquivi〇n_?D66-20BSX聚合物:呈粒料形式的TFE/SFVE共聚物,从意大利苏威特种聚 合物公司(Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A.)可获得的。 732阳离子交换树脂:来自国药集团化学试剂有限公司(Sinopharm Chemical Reagent Co,Ltd)的磺化的苯乙稀-二乙烯基苯共聚物 AE07:来自罗地亚公司(Rhodia)的脂肪醇聚氧乙稀(7)醚,Rhodasurf L-7/90。 MAGE4:来自大赛璐化学工业公司(Daicel Chemical Industries Ltd)的十二烷基聚 甘油醚。
[0091] 醚组合物的制备和表征
[0092] 实例1.使用TFE/PSEPVE共聚物作为催化剂的甘油和十二烷醇的醚化 在配备有内部水收集器的20mL施兰克(Schlenk)管中,加入十二烷醇(1.60g)、甘油 (3.16g)和Nafion? NR50 (0.58g,6 %当量,相对于十二烷醇)。将该反应混合物在静态真空 下在150 °C下剧烈搅拌持续24小时。在混合物冷却之后,加入吡啶以中和催化剂,然后使其 在大量过量的THF/二乙醚(1:1)中沉淀。将所获得的溶液通过旋转蒸发仪浓缩。在通过高真 空下蒸馏除去大部分十二烷醇后,将残余物溶解在甲醇/H 20(10:1V:V)溶液中,进一步用庚 烷洗涤。将剩余的溶液通过旋转蒸发仪浓缩并在50°C的真空烘箱中进一步干燥过夜。获得 1.92g的粘性产物。 GC分析wt% :C120H = 0.75;MAGE1=0.31;DE = 0.15;MAGE2 = 2.28<31H MMR(CDC13): 0 · 9ppm( t,3H,十二烷基团的-CH3),1 · 3ppm( s,17 · 99H,十二烷基团的CH3-CH2-CH2-), 1 · 65ppm(六重峰,2 · 77H,十二烷基团的CH3-CH2-CH2-),3 · 25-4 · 20ppm(m, 14 · 77H, -CH2-0和〉 CH0-甘油基单元以及十二烷基)。
[0093]实例2.使用TFE/SFVE共聚物作为催化剂的甘油和十二烷醇的醚化 [0094]在配备有磁力搅拌棒和在一个颈上的水收集器的250mL两颈圆底烧瓶中,加入十 二烷醇(24.1g)、甘油(47.8g)和 Aquivi〇n? D66-20BSX(4.44g,6% 当量,相对于十二烷 醇)。将该反应混合物在静态真空下在150 °C下剧烈搅拌持续24小时。在混合物冷却之后,加 入吡啶以中和催化剂,然后使其在大量过量的THF/二乙醚(1:1)中沉淀。将所获得的溶液通 过旋转蒸发仪浓缩。在通过高真空下蒸馏除去大部分十二烷醇后,将残余物溶解在甲醇/ H20(10 : IV: V)中,进一步用庚烷洗涤。将剩余的溶液通过旋转蒸发仪浓缩并在50°C的真空 烘箱中进一步干燥过夜。获得23.Og的粘性产物。将所获得的产物通过1Η匪R、GC和HPLC表 征以得到在表1中列出的平均组成。
[0095]实例3.使用TFE/SFVE共聚物作为催化剂的甘油和十二烷醇的醚化
[0096]在配备有磁力搅拌和在一个颈上的水收集器的250mL夹套反应器中,加入十二烷 醇(16 · 0g)、甘油(32 · 6g)和 Aquivi〇n?:D66-20BSX(2 · 94g,6% 当量,相对于十二烷醇)。将 该反应混合物在中等真空(200毫巴)下在150°C下剧烈搅拌持续18小时。在混合物冷却之 后,加入吡啶以中和催化剂,然后使其在大量过量的THF/二乙醚(1:1)中沉淀。将所获得的 溶液通过旋转蒸发仪浓缩。在通过高真空下蒸馏除去大部分十二烷醇后,将残余物溶解在 甲醇/H 20( 10: IV: V)中,进一步用庚烷洗涤。将剩余的溶液通过旋转蒸发仪浓缩并在50°C的 真空烘箱中进一步干燥过夜。获得20.0g的粘性产物。将所获得的产物通过 1Η匪R、GC和 HPLC表征以得到在表1中列出的分析结果。
[0097]实例4.使用TFE/SFVE共聚物作为催化剂的三甘油和十二烷醇的醚化
[0098]在配备有磁力搅拌棒和在一个颈上的水收集器的250mL两颈圆底烧瓶中,加入十 二烷醇(20.0g)、三甘油(39.5g)和 Aquivi〇n?D66-20BSX(2.11g,3% 当量,相对于十二烷 醇)。将该反应混合物在静态真空下在156 °C下剧烈搅拌持续23小时。将该混合物冷却后,用 THF稀释并通过吡啶中和,然后离心以除去不溶性的聚甘油和催化剂。将来自溶液的浓缩的 混合物在90mL的MeOH和30mL的水中稀释,将产物用30mL的庚烷萃取两次,然后浓缩并在烘 箱中干燥过夜,获得38.92g的产物(以高粘性油状物形式)。将如此获得的产物通过 1H NMR、 GC和HPLC表征以得到在表1中列出的分析结果。
[0099]实例5.使用TFE/SFVE共聚物作为催化剂的三甘油和十二烷醇的醚化
[0?00]在配备有磁力搅拌棒和在一个颈上的水收集器的250mL两颈圆底烧瓶中,加入十 二烷醇(15.0g)、三甘油(44.5g)和 Aquivi〇nfeD66-20BSX(1.59g,3% 当量,相对于十二烷 醇)。将该反应混合物在静态真空下在156 °C下剧烈搅拌持续34.5
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