其中n為2至8且包括8的整數。
[0076] 在根據無環實施方案的一些示例中,多徑基乳化劑為含氮表面活性劑并且可由下 式(II)表示:
[0077] Rl-Li-R2'-OfcOH (II)
[007引其中Rl如上參照式(I)定義,
[0079] R2 '為無環多徑基化脂族基團。R2 '可為無環的,且為直鏈或支鏈的,并且可包含3 至20個碳原子,并且具有直接鍵合到所述碳鏈的至少兩個優選相鄰徑基基團,其中所述鏈 還可插入有一個或多于一個懸鏈氧原子W引入酸或聚酸官能度。優選地,R2'包含單元-(C冊H)n-,其中n為2至8且包括8的整數。
[0080] Li表示包含一個或多個氮原子的連接基團。優選地,Li表示氨基(-N(R)-)基團或 酷胺基(-(C = O)N(R)-)基團,其中R表示氨或(直鏈或支鏈)烷基殘基,其中該烷基殘基可任 選地被一個或多個懸鏈氧原子(酸原子)取代。
[0081 ] 例如,可通過如例如描述于授予Connors等人的US 5,380,891(W引用方式并入本 文)中所描述的使糖原胺(glycoamine)(提供多徑基單元)與官能化烷基或締基(提供長鏈 單元)反應,便利地獲得如上所述的無環多徑基乳化劑。糖原胺可通過產生氨基官能化的開 環糖(糖原胺)的還原糖的還原胺化獲得。例如,可W運種方式將葡萄糖(圖1)轉化成相應的 糖原胺(或葡糖胺,圖2)
[0082
[0083
[0084
[0085
[0086] 糖原胺與被官能化W與糖原胺的胺基團反應的烷基(或締基)反應來形成含氮連 接基團,該含氮連接基團將烷基(或締基)鏈連接至糖衍生的多徑基鏈。官能化烷基(或締 基)的典型官能團包括但不限于酸基團、醋基團,該醋基團包括酸酢基團和酷面基團。合適 官能化烷基(或締基)的示例包括但不限于脂肪酸或脂肪酸醋。因此,式(I)和(II)中的殘基 Rl可對應于脂肪酸R'COOH的控部分R'。脂肪酸包括飽和的和不飽和的脂肪酸。飽和脂肪酸 的示例包括但不限于辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆違酸、棟桐酸、硬脂酸、花生酸、山齋酸、木蠟 酸和蠟酸。不飽和脂肪酸的示例包括但不限于肉豆違腦酸、棟桐油酸、十六碳締酸、油酸、反 油酸、異油酸、亞油酸、反式亞油酸、亞麻酸、花生四締酸、二十碳五締酸、芥酸、二十二碳六 締酸。Rl也可對應于官能化的脂族殘基R"X的殘基,其中X是W與糖原胺反應W形成連接基 團的官能團,并且R"可表示包含一個或多個懸鏈氧原子的烷基或締基殘基,如例如(聚)乙 氧基化物或(聚)丙氧基化物殘基或它們的組合。
[0087] 在糖的還原胺化中,糖通常在還原條件下(例如,在控的存在下,和任選地在如本 領域已知的催化劑(如,例如雷尼儀)的存在下)與氨或烷基胺或烷氧基或聚氧烷基胺 (RN此,其中R表示H或烷基、烷氧基或聚氧烷基基團)反應。典型示例描述于W引用方式并入 本文的US 5,380,891中。可用于上述的反應中W制備糖原胺的優選糖包括但不限于葡萄 糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、甘露糖和木糖W及甘油醒。在一些實施方案中,高右旋糖玉 米糖漿、高果糖玉米糖漿、高麥芽糖玉米糖漿也可用作原材料,但產生糖原胺的混合物。
[0088] 在本公開的一個優選的實施方案中,多徑基表面活性劑為酷胺基多徑化物。它們 可由W下通式(III)表示:
[0089] r1-C(=0)-N(r3)-Z (III)
[0090] 其中R3為H或包含I至8個碳原子的直鏈或支鏈脂族殘基,優選地,R3為H或C1-C4控 基或徑基控基,其中脂族殘基的碳鏈可任選地插入有一個或多于一個懸鏈氧(酸)原子。R3 可為直鏈或支鏈的。合適徑基控基基團的示例包括但不限于2-徑乙基、2-徑丙基、2-徑下 基、3-?丙基、3-?下基、4-?下基。在優選的實施方案中,R3表示烷基基團,更優選選自甲 基、乙基、下基和異下基的烷基基團。
[0091] 式(III)中的Ri如式(I)的Rl進行定義。一般來講,Ri表示包含5至31個碳原子的直 鏈或支鏈脂族殘基,優選C5-C31控基部分。在一些實施方案中,Ri表示直鏈Cs至C20烷基殘基 或締基殘基,優選C7-C19烷基部分或締基部分,優選直鏈C9-C17烷基部分或締基部分,并且更 優選直鏈Cii-Ci9烷基部分或締基部分。通常,Ri可為脂肪酸RCOOH的控部分R。脂肪酸包括飽 和的和不飽和的脂肪酸。飽和脂肪酸的示例包括但不限于辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆違酸、棟 桐酸、硬脂酸、花生酸、山齋酸、木蠟酸和蠟酸。不飽和脂肪酸的示例包括但不限于肉豆違腦 酸、棟桐油酸、十六碳締酸、油酸、反油酸、異油酸、亞油酸、反式亞油酸、亞麻酸、花生四締 酸、二十碳五締酸、芥酸、二十二碳六締酸。Ri還可表示如上所述的烷基殘基,該烷基殘基包 含一個或多個懸鏈氧原子,如例如乙氧基化物或丙氧基化物殘基或它們的組合。
[0092] 在式(III)中,Z表示具有至少2個或至少3個直接鍵合到所述碳鏈的徑基基團的多 徑基控基部分。Z為無環的,并且可為直鏈的,但也可為支鏈的。除徑基基團之外,Z也可包含 烷氧基或聚氧烷基基團,但優選僅包含徑基基團。Z可衍生自糖原胺(glycamine),例如經雙 還原胺化反應W產生開環氨基官能化糖的還原糖。還原糖的示例包括但不限于葡萄糖、果 糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、甘露糖、木糖和甘油醒,包括它們的組合。在一些實施方案中,高 右旋糖玉米糖漿、高果糖玉米糖漿、高麥芽糖玉米糖漿也可用作原材料,該原材料將產生糖 原胺的混合物。
[0093] 在優選的實施方案中,Z包含由通式-(CHOH)n-,更優選-(CHOH)n-C出OH表示的無環 單元,其中n表示2至8且包括8的整數。特定示例包括如下實施方案,其中Z選自由下列組成 的無環基團:
[0094] -CH2-(CH0H、-CH20H;
[00巧]-CH(邸2地)-(C冊H) n-廣邸2地;和
[0096] -CH2-(CH0H)2-(CH0R" )m-(CHOH)〇-CH2〇H;
[0097] 其中n為I至8且包括8,優選至5且包括5的整數;111和〇為整數且包括0,其中111和〇之 和等于n-2,并且R"表示選自相同或不同烷氧基、聚氧烷基和(聚婚基烷氧基或(聚巧圣基聚 氧烷基殘基的取代基。具體示例包括但不限于1-脫氧葡糖基、2-脫氧葡糖基、2-脫氧果糖 基、1-脫氧麥芽糖基、1-脫氧乳糖基、1-脫氧半乳糖基、1-脫氧甘露糖基、1-脫氧麥芽=糖 基、2,3-二徑基丙基(得自甘油醒)等等。在一個優選的實施方案中,Z為葡糖基,更優選地,Z 為
[009引-CH2-(0roH)^CH2-0H。
[0099] 在一些實施方案中,多徑化物為N-烷基葡糖胺(例如,N-甲胺)和脂肪酸或脂肪酸 烷基醋(如例如描述于US 5,380,891中)的反應的反應產物。
[0100] 根據本公開的另一個實施方案,多徑基表面活性劑作為若干多徑基表面活性劑的 共混物而存在。
[0具有環狀多徑基單元的多徑基乳化劑:
[0102]在本公開的另一個實施方案中,多徑基乳化劑包含至少一個環狀多徑基單元。此 類乳化劑可為糖基的。糖基乳化劑通常基于已改性W包含至少一個長鏈單元的糖。環狀乳 化劑的長鏈單元可為無環的,并且可為直鏈或支鏈的。在一個典型實施方案中,長鏈單元包 含4至26個碳原子,例如8至22個碳原子或10至16個碳原子。鏈可一次或多于一次插入有懸 鏈雜原子(包括〇(氧)和N(氮)原子)但優選懸鏈氧原子,W形成酸或聚酸殘基。長鏈單元通 常包括烷基鏈,其可任選地包含一個或多個懸鏈雜原子,優選氧原子,并且可任選地包含取 代基,包括烷氧基或聚氧烷基取代基。長鏈單元可經由連接基團直接地附接到多元醇單元。 連接基團的示例包括但不限于酸、醋或酷胺基W及它們的組合。
[0103] 在一個典型實施方案中,長鏈單元附接到其的環狀多元醇單元包含至少一個具有 5個碳原子和如上所述一個雜原子(優選氧原子)的六元環。在另一個典型實施方案中,長鏈 單元附接到其的環狀多元醇單元包含至少一個具有4個碳原子和如上所述一個雜原子(優 選氧原子)的五元環。在一個優選實施方案中,多元醇單元還包含至少兩個或至少=個鍵合 到碳環原子的相鄰徑基基團(-OH基團)。環狀多元醇單元最便利地為糖,并且乳化劑為糖基 乳化劑。糖基乳化劑可包含單個環狀多元醇(糖)單元或多個環狀多元醇(糖)單元。根據本 公開的運種實施方案的糖基乳化劑通常為糖,該糖經改性W包含長鏈單元,并且該糖形成 糖基乳化劑的多元醇單元。在一些實施方案中,糖經改性,使得鍵合到糖的碳環原子的徑基 基團的氨原子中的一個或多個被長鏈殘基取代,由此使得在該長鏈殘基和糖部分之間形成 酸鍵、醋鍵或酷胺鍵。
[0104] 糖基乳化劑可包含多于一個環狀多元醇單元,運些多元醇單元可為相同或不同 的。多元醇通常包含六元環,通常為化喃糖環(五個碳原子和一個氧原子的六元環)。合適的 糖基乳化劑包括但不限于烷基糖巧(其包括單糖巧和聚糖巧)。糖巧為經改性W包含非糖單 元的糖分子。例如,烷基糖巧為經改性W包含烷基單元的糖。糖巧的糖部分的示例包括但不 限于單糖和多糖。單糖包括戊糖和己糖。單糖的典型示例包括核糖、葡萄糖、半乳糖、甘露 糖、果糖、阿拉伯糖、木糖。聚糖巧包括低聚物,該低聚物包含2至10個糖單元,優選2至4個糖 單元的相同或不同單糖,并且包括低聚糖,該低聚糖包括但不限于薦糖、麥芽糖、乳糖、棉子 糖和異麥芽糖。
[0105] 糖基乳化劑的具體示例包括但不限于烷基葡糖巧。烷基葡糖巧包括單葡糖巧(即 具有經改性W包含烷基基團的單個葡萄糖部分的分子)、二葡糖巧(即具有兩個葡萄糖部分 的分子)和聚葡糖巧(即具有兩個或更多個葡萄糖部分并且通常至多4個或甚至至多10個葡 萄糖單元的分子)。
[0106] 糖巧可僅包含葡萄糖單元(在糖巧可被稱為葡糖巧的情況下)但也可W包含其它 糖的單元。糖部分可作為化喃糖或作為化喃糖的組合或化喃糖和巧喃糖的組合而存在。糖 部分也可作為巧喃糖或僅巧喃糖(巧喃糖是四個碳環原子和一個氧環原子的五元環)的組 合W及它們的混合物(例如但不限于化喃葡糖巧、巧喃葡糖巧、二-化喃葡糖巧、二-巧喃糖 巧、化喃葡糖巧-巧喃葡糖巧等)而存在。優選地,所述糖巧為烷基葡糖巧。所述烷基葡糖巧 可包含單個、多個、相同和不同的烷基殘基作為如上所述的長鏈單元。烷基殘基包括包含至 少6個碳原子,優選至少8個碳原子的直鏈或支鏈的無環殘基。在一個典型實施方案中,烷基 鏈包含6至26個碳原子,或8至16個碳原子。烷基鏈為被取代的,其中取代基包括例如面素 (氣化物之外)或懸鏈(酸)氧原子,例如,長鏈部分可為(聚)氧烷基。烷基鏈優選地未被取 代。葡糖巧可W是單葡糖巧、二葡糖巧或聚葡糖巧,即可包含一個、兩個或至少兩個葡萄糖 單元,優選1至4個葡萄糖單元。
[0107] 圖3表示(聚)糖巧的典型示例,其中m表示1且至多10的整數,優選地,m表示1、2、3 或4,并且R表示如上所述的長鏈單元。例如,R可表示直鏈或支鏈烷基、氧烷基、如上所述的 聚氧烷基鏈。在圖3中表示的糖單元是葡萄糖,并且所述化合物也可W被稱為葡糖巧。如果R 表示烷基基團,則在圖3中表示的化合物將是烷基(聚)葡糖巧。如上所述,代替葡萄糖,也可 使用其它糖或其它糖與葡萄糖的組合。
[010 引
[0109] 圖3;(聚)糖巧的示例
[0110] 根據本公開的一個具體實施方案,糖基乳化劑可作為糖基乳化劑的共混物而存 在。共混物可包含不同鏈長度的糖基乳化劑,即,糖基乳化劑為具有不同鏈長度的群體的至 少雙峰組合物。例如,第一群體可包含具有6至10個碳原子的鏈,并且第二群體包含具有10 至18個碳原子的鏈。此類多峰組合物可通過共混適當糖基乳化劑進行制備。共混物的示例 包括運樣的共混物,所述共混物包含約20重量%至50重量%的群體a)和20重量%至50重 量%的群體b),群體a)為包含具有6至10個碳原子的鏈長度的糖基乳化劑的群體,群體b)為 包含具有10至18個碳原子的鏈長度的糖基乳化劑的群體。
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