专利名称：二酯胺加合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及二酯胺加合物，这些化合物的制备方法和它们的用途。
本发明的二酯胺加合物具有下式
其中R1、R2、R3、R4彼此独立地是C4-C22烷基、C2-C22烯基或C5-C7环烷基；X1和X2彼此独立地是氢、C1-C4烷基、C2-C4羟基烷基或C2-C4羟基卤代烷基；Y是式(1b)的基团
A1是C2-C3亚烷基或2-羟基-正-亚丙基；X3是氢、C1-C4烷基、C2-C4羟基烷基或C2-C4羟基卤代烷基；
是R或S构型中的不对称碳原子，其中如果C1＝R，C2＝R；C1＝S，C2＝S；和C1＝R，C2＝S；m1是1或2；和n是1-4的整数；p是0或1；该加合物可以是游离碱、酸、酸式盐或季铵盐形式。
二酯胺加合物是(SS)、(RR)或(RS)构型的立体化学均匀化合物，即可由下式表示的化合物
C1-C22烷基是直链或支链烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基或叔戊基、庚基、辛基、异辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基或二十烷基。
C2-C22烯基是例如烯丙基、甲代烯丙基、异丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、异丁烯基、正戊-2，4-二烯基、3-甲基-丁-2-烯基、正辛-2-烯基、正十二碳-2-烯基、异十二碳烯基、正十二碳-2-烯基或正十八碳-4-烯基。
C5-C7环烷基通常是环戊基、环庚基或优选环己基。
C2-C4羟基烷基是例如2-羟基乙基或4-羟基-正丁基。
C2-C4羟基卤代烷基通常是1-氯-2-羟基乙基。
式(1)的优选二酯胺加合物是如下化合物，其中A1是C2-C3亚烷基；m是2；和p是0。
式(1)的尤其优选的二酯胺加合物是如下化合物，其中X1和X2是氢和非常尤其优选如下化合物，其中R1、R2、R3和R4是C4-C22烷基。
本发明的二酯胺加合物的实例是下式的化合物
对于C1和C2原子是立体化学均匀的新二酯胺加合物(参见式(1))由本身已知的方法通过使下式的氨基二羧酸
与过量的相关醇在气态HCl或亚硫酰氯作用下在一步反应中反应制备。该方法尤其在CA 62，11911g(1965)中公开。相应的二酯胺加合物可通过使生成的下式的氨基二羧酸酯
与下式的二卤素化合物(1f)Hal-(A1)m-1Hal反应转化为式(1)的相应二酯胺加合物。
整个反应过程可表示如下
关于氨基羧酸框架是立体化学均匀的四酯还通过使例如式(1g)的二氨基四羧酸或该酸的盐与亚硫酰氯和对应于式(1f)的酯化合物的醇反应得到
亚硫酰氯通常在-70-80℃，优选-10-30℃的温度范围中滴加。在反应的另一过程中，温度上升最高到200℃，优选的温度范围是40-80℃。
亚硫酰氯通常过量使用。原则上亚硫酰氯还可用气态氯化氢代替。
在反应完成后，如果需要，以结晶化合物的形式分离出四酯的盐酸盐，随后重结晶。
反应使用醇组分作为溶剂(高度过量)。
起始化合物可以是含水四羧酸，例如含水量约20％的EDDS。
氨基二羧酸的单酯可用通常已知的方法通过使羧酸与相应的醇反应高收率地获得。
式(1a)、(1b)和(1c)化合物的混合物通过首先用醇酯化马来酸酐成相应的二酯，随后使2摩尔各自的二酯与二胺反应得到。
对于许多应用，还可以用式(1a)、(1b)和(1c)的立体异构体的混合物代替立体化学均匀产物，所述混合物也以上述方法得到。
式(1)的立体化学均匀化合物和下式的二酯胺加合物
是具有明显配合物形成性质的化合物的前体。在生理条件下，酯基团可通过酯酶断裂。在OH-或H+离子存在下在含水介质中进行化学水解。得到其中R1＝R2＝R3＝R4＝H的化合物，例如N，N’-乙二胺二琥珀酸(EDDS)。该化合物因而能够有效结合重金属离子，例如铁、锌、镁或铜离子，并防止金属引发的氧化。
与游离酸或酸的盐(R1＝R2＝R3＝R4＝H)相反，式(1)化合物易溶于有机溶剂、脂肪和油中，因此获得了新的应用领域。所述化合物因此适合用作易受氧化和易于变质或变腐败的食品和饮料的添加剂。易于氧化的食品尤其是含有烯属双键的化合物或组合物。
由于其配合物形成性质，新二酯胺加合物还可用于除去不需要的钙沉积、锅垢和铁锈。它们通常在碱性除锈和脱钙浴中用于该用途。
此外，新化合物用作冷却水循环中的液体中的添加剂以防止和溶解钙沉积。
新加合物还用于个人护理产品，例如乳膏、洗液、身体护理产品，例如除臭剂、皂或洗发剂和软膏，以防止氧化、腐败、混浊等。
它尤其可以在头发上获得柔软处理效果。
此外，新二酯胺加合物在洗涤剂中或纺织品或纸漂白中用作例如过硼酸钠的漂白稳定剂。在洗涤剂配方中，在水和纺织品和纸材料中存在痕量重金属，例如铁、铜或镁，它们催化过硼酸钠以及洗涤剂中存在的其它漂白剂降解。新化合物结合这些金属离子，防止在相应的洗涤剂贮存以及洗涤液中漂白体系的不合适的降解。因此改善了漂白体系的有效性，防止了纤维损坏。此外，其它敏感的洗涤剂组分，例如酶、荧光增白剂和香料被有利地保护避免氧化降解。
新加合物还可用于清洁剂和洗涤剂中以除去金属离子和用作防腐剂。在液体清洁配方中，新化合物可以基于配方的总重量按重量计0.05-15％的浓度有利地使用。
新二酯胺加合物还可有利地用于纺织工业以除去在生产和在染色天然和合成纤维过程中的痕量重金属。它们避免了在纺织材料上的成斑和成条纹染色、差的润湿能力和不均匀染色。
新的式(1)二酯胺加合物还非常适合用作有机纤维材料，例如纸或，尤其是纺织纤维材料的柔软处理剂。在疏松纤维、纱线，尤其在天然纤维素，例如棉花或聚丙烯腈的机织或针织品的情况下获得了尤其良好的柔软处理效果。这些加合物还可用于柔软处理合成聚酰胺或再生纤维素的纤维材料。在0.1-1％，优选0.2-0.6％的纤维涂层中已获得了良好的柔软处理效果。
纤维的处理通过优选用含水制剂，例如用这些加合物的水溶液或乳状液处理纤维材料、将加合物施用于纤维随后干燥进行。这方便地使用基于要整理的纤维材料重量的0.5-5％，优选1-3％的约20％乳状液或溶液。含水制剂还可通过工业中通常使用的浸渍法施用于纤维(例如轧染法或耗尽法)。在有机溶剂中的溶液通常经喷洒使用。
同样它可通过喷洒或浸渍过程用新加合物处理纸幅。也获得了很好和柔顺的柔软处理。
式(1)的新二酯胺加合物还可用作纺织品，尤其是聚酯织物的抗静电剂。
在造纸工业中，新化合物可用于除去重金属/铁离子。铁在纸上的沉积在纤维素的氧化、催化降解开始时导致形成所谓的热斑。
新二酯胺加合物还适合用作有机合成的催化剂，例如用于链烷烃的空气氧化或加氢甲酰基化烯烃形成醇。
新二酯胺加合物可以任何所需的形式使用，例如粉末、颗粒、浆状、液体制剂、片、胶囊、丸剂、悬浮液或凝胶。
如果新加合物用作例如身体护理产品，则基于组合物的总重量该产品含有按重量计0.01-15，优选0.5-10％的式(1)或(2)的二酯胺加合物和化妆品相容的助剂。
根据现存身体护理产品的形式，除二酯胺加合物外，它还含有其它组分，例如螯合剂、着色剂、芳香油、增稠剂或稠度调节剂、润肤剂、UV吸收剂、皮肤保护剂、抗氧化剂、改善机械性能的添加剂，例如二羧酸和/或C14-C22脂肪酸的铝、锌、钙、镁盐。
由于其在油和醇中的良好溶解性，新二酯胺加合物可加入相应配方中，无任何困难。
例如皂具有如下组成按重量计0.01-5％式(1)或(2)化合物，按重量计0.3-1％二氧化钛，按重量计1-10％硬脂酸，和100％皂基，例如动物油脂肪酸和椰子油脂肪酸或甘油的钠盐。
例如洗发剂具有如下组成按重量计0.01-5％式(1)或(2)化合物，按重量计12.0％月桂基醚-2-硫酸钠，按重量计4.0％椰油酰氨基丙基甜菜碱，按重量计3.0％氯化钠，和至100％的水。
例如除臭剂具有如下组成按重量计0.01-5％式(1)或(2)化合物，按重量计60％乙醇，按重量计0.3％芳香油，和至100％的水。
如下非限制性实施例更详细地说明本发明。使用的SS-DDS具有约20％的含水量。实施例1[S，S]-乙二胺二琥珀酸四乙酯将乙醇(300g，6.5mol)和[S，S]-乙二胺二琥珀酸(21.92g，0.075mol)放置在容器中，在-5-5℃滴加亚硫酰氯(53.0g，0.45mol)。将反应混合物缓慢加热至室温，在室温下搅拌24小时。随后再加热12小时至60℃。悬浮液首先转化为溶液，在一定时间后，以白色结晶的形式分离四酯的盐酸盐。悬浮液用l00ml乙醇稀释，在60℃下在旋转蒸发器中浓缩。
将白色残余物悬浮在100g冰/氨溶液(25％)的1∶1混合物中。水相用甲基叔丁基醚(300ml)提取两次。合并有机相，随后用水洗涤至中性，用硫酸钠干燥。真空(60℃)除去溶剂，得到式(101)的轻微污染的四酯，为无色液体形式。
混合物可用柱色谱法(硅胶G60，乙酸乙酯/石油醚[40/60]8∶2)纯化。
收率20.4g，理论值的67％1H NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝1.15-1.25(m，CH3，6H)，2.0(s，NH，1H)，2.52-2.85(m，NCCH2COO and CH2N，4H)，3.6(t，NCH，1H)，4.07-4.25-(m，CH2CH3，4H).
13C NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝14.48(CH3)，14.54(CH3)，38.42(CH2)，47.52(CH2)。
57.79(CH)，60.98(CH2)，61.31(CH2)，171.19(Cq)，173.88(Cq). -构型实施例2[S，S]-乙二胺二琥珀酸四乙酯水解为EDDS将[S，S]-EDDS-四乙酯(1.00g，0.00247mol)悬浮在50ml水中，恒温至95℃。使用pH控制器，保持pH恒定在9.5-10(1N-NaOH)。在24小时后，另加入50ml水，在80℃下在旋转蒸发器中混合物被浓缩至约40ml。残余物转移到50ml容量瓶中，用水填充至校准标记，调节至pH＝9.5。水解物的旋光摩尔比量是[α]20D＝-14.5。
由L-天冬氨酸和二溴乙烷制备的[S，S]-EDDS-三钠盐溶液的旋光比量是[α]20D＝-15.9(pH＝9.5)。
在pH＝9.5-10恒温至95℃24小时后[S，S]-EDDS-三钠盐溶液的旋光比量是[α]20D＝-13.8(pH＝9.5)。
这些测量结果显示在EDDS结构中不对称碳原子的构型通过上述酯化过程几乎不改变。实施例3[S，S]-/[R，R]-/[R，S]-乙二胺二琥珀酸四异辛基酯(异构体混合物)混合马来酸酐(10.1g)、2-乙基-1-己醇(28.7g)和2，6-二(叔丁基)-对-甲酚(0.1g)，加热至90℃。2小时后，加入50ml苯和0.6g浓硫酸。通入氮气，共沸蒸馏出苯和水。冷却后，在混合物中加入2.6g粉末碳酸钠，搅拌30分钟。通过过滤除去反应混合物的未溶解组分，在真空下在旋转蒸发器中浓缩滤液，得到38g式(103)的粗二酯。在高真空下蒸馏以理论值90％的收率得到下式的二酯
元素分析 ％C ％H计算值 70.55 10.66实验值 70.7 10.9在式(103)的二酯(27.24g，0.08mol)中加入l00ml甲苯后，在20-25℃下滴加乙二胺(2.4g，0.04mol，溶解在5ml甲苯中)，加热混合物4小时至80℃。在真空下于旋转蒸发器中除去溶剂。残余物用柱色谱法(硅胶60，甲苯/乙酸乙酯7∶3)纯化。
收率9.0g，理论值的30％(淡黄色液体)元素分析％C ％H ％N计算值 68.07 10.88 3.78实验值 68.210.8 3.7 -、[S，R]-和[R，R]-异构体混合物实施例4[S，S]-乙二胺二琥珀酸四异辛基酯将2-乙基-1-己醇(100g，0.77mol)放置在容器中，在-5-5℃下滴加亚硫酰氯(28.4g，0.24mol)。在反应混合物中分批加入[S，S]-乙二胺二琥珀酸(11.689，0.04mol)。将反应混合物缓慢加热至室温，在室温下搅拌12小时。随后再加热混合物24小时至60℃，然后在室温下搅拌48小时。然后在搅拌下将反应混合物加入冰/氨溶液的混合物中，如实施例1中所述处理。为除去2-乙基-1-己醇，在高真空下浓缩有机相。
这得到了轻微污染的相应于式(104)的四酯，淡黄色油状物(21g，理论值的73％)。
产物可用柱色谱法(硅胶G60，乙酸乙酯/石油醚[40/60]1∶1)纯化。
1H NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝
，1.91(s，NH，1H)，2.49-2.80(m，NCCH2COO和CH2N，4H)，3.57(t，NCH，1H)，3.88-4.10(m，CH2O，4H).
13C NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝11.29，11.47，14.39，23.33，23.74，24.07，24.10，29.27，29.51，30.53，30.71，38.48，39.06，39.09，47.67，57.83(CH)，67.53(CH2)，67.72(CH2)，171.40(Cq)，174.08(Cq) -构型实施例5[S，S]-乙二胺二琥珀酸四异丙基酯将异丙醇(150.0g，2.5mol)放置在容器中，在-5-5℃下滴加亚硫酰氯(14.3g，0.12mol)。在反应混合物中分批加入[S，S]-乙二胺二琥珀酸(5.84g，0.02mol)。将反应混合物缓慢加热至室温，随后加热24小时至60℃。在冷却后形成式(105)的四酯盐酸盐的结晶，然后通过过滤收集，用50ml甲基叔丁基醚洗涤。
在将滤饼在冰/氨溶液的混合物中搅拌后，如实施例1中所述处理。在真空下(60℃)除去溶剂得到轻微污染的四酯，为淡黄色油状物形式(收率1.71g，理论值的19％)。
产物可用柱色谱法(硅胶G60，乙酸乙酯/石油醚[40/60]/乙醇9∶1∶0.5)纯化。
1H NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝1.15-1.38(m，CH3，12H)，1.99(s，NH，1H)，2.54-2.85NCCH2COO和CH2N，4H)，3.58(C，NCH，1H)，4.93-5.12(m，OCH，2H).
13C NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝22.11(CH3)，22.15(CH3)，22.21(CH3)，38.72(CH2)，47.60(CH2)，57.99(CH)，68.41(CH)，68.85(CH)，170.72(Cq)，173.41(Cq) -构型实施例6[S，S]-乙二胺二琥珀酸四丁基酯将正丁醇(200g，2.7mol)放置在容器中，在-5-5℃下滴加亚硫酰氯(14.3g，0.12mol)。在反应混合物中分批加入[S，S]-乙二胺二琥珀酸(5.84g，0.02mol)。将反应混合物缓慢加热至室温，随后再加热48小时至60℃。悬浮液首先转化为溶液，在一定时间后，分离出四酯的盐酸盐，为白色结晶形式。将混合物冷却至室温，在加入50ml甲基叔丁基醚后，过滤。滤饼用50ml甲基叔丁基醚洗涤，通过抽吸简单干燥。
将滤饼在冰/氨溶液中搅拌后，如实施例1中所述处理，得到式(106)的四酯，为淡黄色液体形式。收率5.0g(理论值的48.45％)。1H NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝0.80-0.95(m，CH3，6H)，1.22-1.41(m，烷基-CH2，4H)，1.48-1.65(m，烷基-CH2，4H)，1.94(s，NH，1H)，2.59-2.81(m，NCCH2COO和CH2N，4H)，3.57(t，NH，1H)，3.98-4.16(m，OCH2).13C NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝13.99(CH3)，19.42(CH2)，19.61(CH2)，30.94(CH2)，30.95(CH2)，38.44(CH2)，47.56(CH2)，57.79(CH)，64.88(CH2)，65.17(CH2)，171.26(Cq).173.94(Cq). -构型实施例7[S，S]-乙二胺二琥珀酸四(2-丁基)酯将2-丁醇(200g，2.7mol)放置在容器中，在-5-5℃下滴加亚硫酰氯(14.3g，0.12mol)。在反应混合物中分批加入[S，S]-乙二胺二琥珀酸(5.84g，0.02mol)。将反应混合物缓慢加热至室温，随后再加热48小时至60℃。混合物随后加热至80℃，在该温度下保持16小时。将透明，无色溶液冷却至2℃，分离出四酯的盐酸盐，为白色结晶形式。混合物在5℃下过滤，产物用50ml甲基叔丁基醚洗涤。
将滤饼在冰/氨溶液中搅拌后，如实施例1所述处理。得到式(107)的四酯，为淡黄色油状物形式，(收率0.9g，理论值的9％)，产物可用柱色谱法(硅胶G60，乙酸乙酯/石油醚[40/60]8∶2)纯化得到无色油状物。
1H NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝0.88-0.98(m，CH2Cl3，6H)，1.10-1.28(m，CHCH3，6H)，，1.42-1.68(m，CH2CH3，4H)，1.98(s，NH，1H)，2.52-2.88(m，NCCH2COO和CH2N，4H)，3.60(t，NCH，1H)，4.78-4.96(m，CH2N，2H).
13C NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝10.46(CH3)，10.51(CH3)，20.17(CH3)，20.28(CH3)，29.54(CH2)，29.56(CH2)，39.18(CH2)，48.1(CH2)，58.53(CH)，73.39(CH)，73.88(CH)，171.30(Cq)174.01(Cq). -构型实施例8[S，S]-乙二胺二琥珀酸四(异丁基)酯将异丁醇(200g，2.7mol)放置在容器中，在-5-5℃下滴加亚硫酰氯(14.3g，0.12mol)。在反应混合物中分批加入[S，S]-乙二胺二琥珀酸(5.84g，0.02mol)。将反应混合物缓慢加热至室温，随后再加热41小时至60℃。悬浮液首先转化为溶液，在一定时间后，分离出四酯的盐酸盐，为白色结晶形式。将混合物冷却至室温，过滤，滤饼用50ml甲基叔丁基醚洗涤。
将滤饼在冰/氨水溶液中搅拌后，如实施例1中所述处理混合物。得到式(108)的四酯，为淡黄色油状物形式，(收率6.8g，理论值的66％)，产物可用柱色谱法(硅胶G-60，乙酸乙酯/石油醚[40/60]8∶2)纯化得到无色油状物。
1H NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝0.84-1.01(m，CH3，12H)，1.84-2.08(m，NH和CH3CH，3H)，2.55-2.88(m，NCCH2COO和CH2N，4H)，3.65(t，NCH，1H)，3.84-3.96(m，OCH2，4H).
13C NMR(200MHz，CDCl3，TMS)δ＝18.39(CH3)，26.99，27.03，37.43(CH2)，46.61(CH2)，56.80(CH)，70.15(CH2)，70.41(CH2)，170.24(Cq)，172.92(Cq) -构型实施例9微生物试验培养基酪蛋白大豆粉胨琼脂(Merck)酪蛋白大豆粉胨肉汤(Merck)试验用细菌金黄色葡萄球菌ATCC 9144干燥棒状杆菌ATCC 373大肠杆菌NCTC 8196细菌悬浮液的制备将试验细菌在37℃在Caso-Broth(5ml试管)中培养过夜(约18小时)。采用螺旋计数(spiralometer)方法测定培养过夜的细菌数，细菌数必须在108-109KBE/ml之间。
用0.85％氯化钠溶液，pH7.2稀释培养物至约107KBE/ml。基层在陪替氏培养皿中加入约18ml无菌营养琼脂，使其固化。顶层将3.5ml在0.85％氯化钠中的细菌稀释液用移液管加入在水浴中冷却至47℃的500ml静止液体琼脂中，使其均匀。
将6ml细菌感染的琼脂均匀分布在固化的基层上。干燥后，在4℃贮存约24小时，将培养皿备用于试验。液滴数量将100微升式(104)四酯在无水乙醇中的1％溶液用移液管加入培养皿中心，在室温下干燥约30分钟(物质达到约20-30mm的区域)。琼脂扩散试验结果琼脂培养皿在37℃培养48小时后，估计液滴区域中试验物质的生长。<
发现对干燥棒状杆菌ATCC 373的选择性抑制。
权利要求
1.一种下式的二酯胺加合物
其中R1、R2、R3、R4彼此独立地是C4-C22烷基、C2-C22烯基或C5-C7环烷基；X1和X2彼此独立地是氢、C1-C4烷基、C2-C4羟基烷基或C2-C4羟基卤代烷基；Y是式(1b)的基团
A1是C2-C3亚烷基或2-羟基-正-亚丙基；X3是氢、C1-C4烷基、C2-C4羟基烷基或C2-C4羟基卤代烷基；
是R或S构型中的不对称碳原子，其中如果C1＝R，C2＝R；C1＝S，C2＝S；和C1＝R，C2＝S；m1是1或2；和n是1-4的整数；p是0或1；该加合物可以是游离碱、酸、酸式盐或季铵盐形式。
2.根据权利要求1的二酯胺加合物，其中在式(1)中A1是C2-C3亚烷基；m是2；和p是0。
3.根据权利要求1或2的二酯胺加合物，其中X1和X2是氢。
4.根据权利要求1-3的任何一项的二酯胺加合物，其中R1、R2、R3和R4是C4-C22烷基。
5.一种制备式(1)化合物的方法，其包括根据如下方案使式(1g)的二氨基四羧酸与亚硫酰氯和相应于式(1f)的酯化合物的醇反应
6.下式的二酯胺加合物作为配合物前体的用途
其中R1、R2、R3、R4、X1和X2、Y和n具有权利要求1中所述的含义。
7. 根据权利要求6的用途，其包括在食品和饮料中、在除锈和脱钙浴中使用式(2)化合物，在用于冷却水循环的液体中、在个人护理产品中用作添加剂、在清洁剂和洗涤剂中和在纺织和造纸工业中用作漂白稳定剂。
8.根据权利要求6的用途，其包括在体用护理产品中使用式(2)化合物。
9. 根据权利要求8的用途，其包括在除臭剂中使用式(2)化合物。
10.一种体用护理产品，其含有按重量计0.01-15％的式(1)或(2)的二酯胺加合物。
11.式(1)的二酯胺加合物作为有机纤维材料的柔软处理剂的用途。
全文摘要
本发明公开了式(1)的二酯胺加合物,其中R
文档编号C11D1/46GK1278243SQ98810815
公开日2000年12月27日 申请日期1998年10月27日 优先权日1997年11月6日
发明者T·埃利斯, P·范克豪泽, D·许格林 申请人:西巴特殊化学品控股有限公司