一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法。其方法步驟為：首先將摩爾比為1:1.5～5的油脂與氨基酸鹽，或摩爾比為1:1.05～1.5的脂肪酸與氨基酸鹽加入到帶有加熱、攪拌和調溫裝置的常壓反應器中；其次加入催化劑在充分攪拌后升溫將反應溫度控制在130℃～190℃，反應進行2～8小時，最后將反應溫度降溫至60～90℃，加入中和劑，調節pH值至7～8，得到產品。本發明具有合成工藝綠色簡捷，操作方便、收率高、產品純度高，所用原料易得，不污染環境等特點；而且產物的表面活性好，生物降解度高，性能穩定，是一種應用前景廣闊的合成新方法。
【專利說明】一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于有機化合物合成【技術領域】，具體涉及一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法。
技術背景
[0002]油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑是由氨基酸酰胺化得到的一類化合物，由于分子結構中增加了酰胺基團和氨基酸部分，具有良好的表面活性、發泡性能、乳化性能、去污性能、溫和性能、低毒低刺激、抑蝕防銹性、突出的易生物降解性能和對人體的安全親和性等。廣泛用作發泡劑、潤滑劑、乳化劑、分散劑、緩蝕劑等，可用于洗滌劑、醫藥、抗菌劑、廢水處理、化妝品、金屬加工等領域。
[0003]目前，工業上普通采用的制備方法是酰氯法，采用的是肖頓一鮑曼(Schotten—Banmann)縮合反應方法，其先由脂肪酸進行酰氯化，再由脂肪酸酰氯和氨基酸在添加催化劑、有機溶劑后，在170°C — 190°C和氮氣的保護下制得N-脂肪酰基氨基酸，然后經無機酸中和分離，再加堿中和而成。此法的優點是設備不復雜，反應過程不需高壓，生產條件便于操作，但該方法的產率和產品純度均不高(一般產率為75%左右)。另外在實際生產過程中，首先酰氯的制備需要采用PCL3或SOCL2等對環境污染較大的物質，這就要求生產車間設備具有較高的耐酸性，同時在反應的第二步需要將脂肪酰氯緩慢加入氨基酸的溶液中，為保證反應能都順利進行且不因酰氯水解產生較多的脂肪酸，需要在反應體系中加入少量有機溶劑，在不均相反應條件下減少酰氯的水解。由于第二步反應是放熱反應，而溫度升高加快了副反應酰氯的水解，因此需要控制反應溫度還要控制酰氯的滴加速度，避免因加入過快造成增加副反應。而且反應在進行過程中溶液PH有明顯變化，過堿或過酸的環境都不利于產物的生產，因此還要調節PH值。以上條件增加了酰氯方法制備油脂基氨基酸鹽表面活性劑的難度。盡管Schotten—Banmann反應由脂肪酰氯和氨基酸縮合的方法在工業上獲得了廣泛應用，并經過不斷的改進，但是單該工藝從酰氯的制備起就流程而言是相當長的。
[0004]而且采用此工藝，在工藝合成中會使用有強腐蝕性及強刺激性的原料，產生大量廢酸需要處理，操作工藝復雜、存在環境污染。而且在縮合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，而且還有副產物多、產品色澤差并有異味等缺點，限制了產品在食品、醫藥和化妝品等領域中的應用。
【發明內容】
[0005]本發明目的就在于針對現有技術的不足而提供一種油脂基氨基酸鹽的制備方法，具有工藝綠色簡捷、 反應條件溫和、常壓反應操作方便、易于實現工業化生產，產品純度高、成本低和生態環境友好，且表面活性好，合成所用原料易得，生產過程清潔無污染等優勢，是一種很有應用前景的合成新方法。
[0006]實現本發明上述目的的技術方案為:
本發明一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑，是以油脂或脂肪酸和氨基酸鹽在催化劑的作用下，經過酰胺化反應、分離、后處理等步驟制成油脂基氨基酸鹽，其中油脂與氨基酸鹽摩爾比1: 1.5~5 ;脂肪酸與氨基酸鹽摩爾比1: 1.05~1.5。
[0007]本發明所述合成的油脂基氨基酸鹽有以下形式:
【權利要求】
1.一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法，其特征在于方法步驟如下: 首先將摩爾比為1: 1.5~5的油脂與氨基酸鹽，或摩爾比為1: 1.05~1.5的脂肪酸與氨基酸鹽加入到帶有加熱、攪拌和調溫裝置的常壓反應器中；其次加入催化劑在充分攪拌后升溫將反應溫度控制在130°C~190°C，反應進行2~8小時，最后將反應溫度降溫至60~90°C，加入中和劑，調節pH值至7~8，得到產品；測定油脂基氨基酸鹽含量，產品收率； 所述的催化劑為甲基磺酸、甲基磺酸鹽的單一或混合物；催化劑的加入量為反應物的0.lwt%-0.5wt% ;所述的中和劑為檸檬酸、乙二胺四乙酸、磷酸中的一種或兩種以上混合物。
2.根據權利要求1所述的一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法，其特征在于: 所述油脂為植物油脂，或者為動物油脂；植物油脂有豆油、玉米油、棉籽油、椰子油、棕櫚油、棕桐仁油、蓖麻油、米糠油、橄欖油或果香油；動物油脂有牛油、羊油、豬油、皮油或骨油； 所述脂肪酸為月桂酸、椰子油酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸、硬脂酸； 所述氨基酸鹽可以為肌氨酸、谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸、賴氨酸、絲氨酸、精氨酸的金屬鹽或有機氨離子鹽。
3.根據權利要求2所述的一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法，其特征在于:所述油脂基氨基酸鹽`為鈉鹽、鉀鹽或有機氨鹽。
【文檔編號】C07C233/47GK103772227SQ201410012744
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】劉雪玲, 崔靜, 高揚 申請人:石家莊菠莉亞日用化工有限公司