一種合成脂肪酰基甘氨酸的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于有機化合物合成技術領域，具體涉及一種合成脂肪酰基甘氨酸的方法。
【背景技術】
[0002]脂肪酰基氨基酸類化合物目前主要應用于表面活性劑產品，由于增加了酰胺基團和氨基酸部分，與普通皂類表面活性劑相比，具有更加優良的抗硬水性、低刺激、低毒性、柔和性、緩蝕防銹性、良好生物降解性和對人體較好的親和性等，可用于洗滌劑、食品、醫藥、抗菌劑、廢水處理和化妝品等領域。同時脂肪酰基氨基酸類化合物及其衍生物作為內源性大麻素的新型類似物，通過干預內源性大麻素系統的代謝發揮神經保護作用，以及其他生理性功能也日益受到研究者重視。此外花生四烯酰氨基酸在牛和大鼠腦中被發現，并被證明在哺乳動物體內具有抑制炎癥的生理活性;硬脂酰氨基酸具有抗菌、抗病毒以及抗氧化作用等藥理活性，可用作為預防及治療抗流感病毒藥物的先導化合物。
[0003]到目前為止，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過量的脂肪酸酐用來保證產品的產率以及控制副產物氨基皂，從而導致成本上升和分離困難;酰胺羰基化法以羰基鈷絡合物為催化劑，使用一氧化碳在的高壓高溫下反應，該催化劑存在活性不高，且設備條件要求較高；脂肪腈水解法對設備要求高，原料需使用劇毒的HCN或NaCN，平時操作和管理必須十分嚴格。
[0004]目前在工業上應用的方法是酰氯法，但該法主要問題是合成中使用有強腐蝕性及刺激性的原料，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、產品色澤差有異味等缺點。因此，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]本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。
[0006]鑒于上述和/或現有合成脂肪酰基甘氨酸的方法中存在的問題，提出了本發明。
[0007]因此，本發明其中一個目的是，克服現有常規方法合成的不足，提供一種一步法直接氧化脂肪酸單乙醇酰胺中合成脂肪酰基甘氨酸的方法。
[0008]為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了如下技術方案:一種合成脂肪酰基甘氨酸的方法，其包括，將氧化劑、助催化劑和堿液混合成的水溶液加入至脂肪酸單乙醇酰胺與催化劑混合于有機溶劑形成的有機溶劑體系中，在保持整個混合體系的pH為6.0?12.0、溫度為20?40°C的條件下反應0.5?3h，然后攪拌反應0.5?2h，得到含有脂肪酰基甘氨酸的產物，其中，所述脂肪酸單乙醇酰胺與所述催化劑的摩爾比為100:0.1?10;所述脂肪酸單乙醇酰胺與所述氧化劑的摩爾比為1:1?10;所述脂肪酸單乙醇酰胺與所述助催化劑的摩爾比為100:0.1?10。
[0009]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述脂肪酸單乙醇酰胺為飽和脂肪酸單乙醇酰胺，為月桂酸單乙醇酰胺、棕櫚酸單乙醇酰胺、硬脂酸單乙醇酰胺或肉豆寇酸單乙醇酰胺中的一種或幾種。
[0010]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述脂肪酸單乙醇酰胺為不飽和脂肪酸單乙醇酰胺，為油酸單乙醇酰胺、亞麻酸單乙醇酰胺、花生四烯酸單乙醇酰胺、二十碳五烯酸單乙醇酰胺或二十二碳六烯酸單乙醇酰胺中的一種或幾種。
[0011]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述氧化劑為次氯酸鹽、三氯異氰尿酸、次溴酸鹽、N-溴代琥珀酰亞胺或過氧化氫中的一種或幾種。
[0012]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述催化劑為氮氧自由基，為2，2，6，6_四甲基哌啶1-氧基、4-羥基-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_氧基中的一種或幾種。
[0013]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述助催化劑為堿金屬或堿土金屬元素的鹵化物或四硼酸鈉中的一種或幾種。
[0014]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述有機溶劑為四氫呋喃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、環己烷、庚烷、己烷或甲苯中的一種或幾種。
[0015]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述脂肪酸單乙醇酰胺為油酸單乙醇酰胺，所述催化劑為4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基，所述有機溶劑為環己烷，所述助催化劑為氯化鈉，所述氧化劑為次氯酸鈉，其中，所述油酸單乙醇酰胺與所述4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基的摩爾比為100:7;所述油酸單乙醇酰胺與所述氯化鈉的摩爾比為100:8;所述油酸單乙醇酰胺與所述次氯酸鈉的摩爾比為1:8;保持整個混合體系的pH為7.9?12.8、溫度為30?40°C的條件下反應I?2h，然后攪拌反應I?2h。
[0016]作為本發明所述合成脂肪酰基甘氨酸的方法的一種優選方案，其中:所述脂肪酸單乙醇酰胺為棕櫚酸單乙醇酰胺，所述催化劑為4-2-2，6，6四甲基哌啶-1-氧基，所述有機溶劑為甲苯，所述助催化劑為氯化鈉，所述氧化劑為次氯酸鈉，其中，所述棕櫚酸單乙醇酰胺與所述4-2-2，6，6四甲基哌啶-1-氧基的摩爾比為100:2.5;所述油酸單乙醇酰胺與所述氯化鈉的摩爾比為100:7;所述油酸單乙醇酰胺與所述次氯酸鈉的摩爾比為1:7;保持整個混合體系的pH為7.3?12.4、溫度為30?35°C的條件下反應2?3h，然后攪拌反應I?2h。
[0017]本發明的有益效果:
[0018]1、本發明采用一步法直接氧化脂肪酸單乙醇酰胺制備脂肪酰基甘氨酸，通過選擇合適的氧化劑及有機溶劑-水混合體系，氧化劑主要處于富水相部分，有效的避免了富溶劑相中脂肪酸單乙醇酰胺的酰胺鍵及脂肪酸中的雙鍵鍵被氧化劑氧化而產生大量副產物，從而保證了工藝的高產率，產品質量得到提高；
[0019]2、本發明采用一步法直接氧化脂肪酸單乙醇酰胺制備脂肪酰基甘氨酸，通過使用合適催化劑及助催化劑，反應在常溫常壓下進行，反應條件溫和易控制，產品安全性能高；
[0020]3、本發明具采用一步法直接氧化脂肪酸單乙醇酰胺制備脂肪酰基甘氨酸，工藝簡單，得率高，避免使用劇毒物，無環境污染問題符合綠色化學的原則。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0022]圖1為實施例1的棕櫚酸單乙醇酰胺氧化反應合成棕櫚酰甘氨酸的反相液相色譜圖，使用TOA二極管陣列檢測器，色譜條件下棕櫚酰甘氨酸的保留時間為13.144min，前5min出峰為溶劑峰。
[0023]圖2為實施例4的花生四烯酸單乙醇酰胺氧化反應合成花生四烯酰甘氨酸的反相液相色譜圖，使用PDA二極管陣列檢測器，色譜條件下花生四烯酰甘氨酸的保留時間為13.239min，前5min出峰為溶劑峰。
【具體實施方式】
[0024]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合說明書附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0026]其次，此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發明至少一個實現方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
[0027]實施例1:
[0028]1.5g棕櫚酸單乙醇酰胺(PMEA)、31ml四氫呋喃溶劑和23.4mg2，2，6，6-四甲基哌啶1-氧基催化劑混合攪拌。33mg KCl溶解在6ml水中，加入23.5ml的質量百分比為11.5%的NaClO水溶液和2.3ml的2molNa0H水溶液混合。將混合水溶液緩慢逐漸滴加到PMEA和催化劑的有機體系中，整個過程持續1.5小時。體系出現分層，滴加3ml時，下層富水相pH層是12.3。低溫冷卻循環冷卻，使體系溫度保持保持在30°C。滴加結束后，將反應物攪拌0.5小時。反應結束時PH為7.6。調節pH，分離兩相，下層富水