一種相轉移催化制備油脂酰賴氨酸鈉和包含這種表面活性劑的組合物的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及油脂酰賴氨酸鈉和包含這種表面活性劑的組合物的制備方法，具體地 說是在相轉移催化劑聚乙二醇8000 (PEG8000)存在條件下，利用油脂和賴氨酸鈉反應合成 油脂酰賴氨酸鈉類表面活性劑，屬于精細化工技術領域。
【背景技術】
[0002] 表面活性劑是一種重要的功能性精細化學品，由于具有特殊的功能，被廣泛應用 于各工業部門和領域。脂肪酰基氨基酸類表面活性劑是通過對普通皂類進行結構改造而 制得的一種類蛋白質的溫和型陰離子表面活性劑，它除了具有表面活性劑的乳化、洗滌、分 散、發泡、滲透、增溶等基本性能外，與普通皂類表面活性劑相比，由于引入了酰胺基團和氨 基酸部分，因而具有更加優良的抗硬水性、低刺激性、低毒性、良好生物降解性和對人體較 好的親和性等優點，可廣泛用于洗滌劑、化妝品、醫藥、食品、生物、材料、環保、能源等領域。 隨著人們越來越關注表面活性劑產品的安全性、溫和性以及對環境保護要求的提高，該類 表面活性劑將越來越受到人們的重視，應用領域會越來越廣泛，具有很好的研宄價值和應 用前景。
[0003] 脂肪酰基氨基酸類表面活性劑的合成方法主要有酰氯法、脂肪酸酐法、脂肪腈水 解法、酰胺羰基化法、酶法等。脂肪酸酐法、脂肪腈水解法、酰胺羰基化法、酶法這四種方法 雖然研宄較早，但由于種種原因均未取得工業上應用。目前在工業上應用的方法是酰氯法， 是采用Schotten-Baumann反應，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，如三氯化磷、亞硫酰氯或光氣及脂肪酰氯，存在環境污染問題，并且用脂肪酰氯作原料 成本高、工藝設備要求高，如在酰胺化反應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，而且還有含鹽量高、副產物多、產品 色澤差并有異味等缺點，使該工藝生產的產品在應用方面受到了一定的限制。
[0004] 對酰氯法改進的技術是在有機溶劑存在的情況下進行制備，如丙酮、異丙醇、異丁 醇或叔丁醇等，需要回收有機溶劑，會使該方法成本提高，并且因有機溶劑殘留，影響產品 質量。
[0005] 專利ZL 200110162138. 8中描述了一種油脂制備脂肪酰基氨基酸類表面活性劑 的方法。然而ZL 200110162138. 8中描述的方法的缺點在于，所用催化劑為金屬氧化物及 載體4A沸石，該催化劑為非均相催化劑，在水中溶解性差，因此仍然存在改進的可能性，此 夕卜，所得表面活性劑的性質仍然需要進一步改進。
[0006] 因此本發明的目的是提供用于制備油脂酰賴氨酸鈉和包含這種表面活性劑的組 合物的方法，所述方法不具有上述缺點或者至少弱化這些缺點，并且特別具有如下優點：所 述方法可以使用廉價和市售天然油脂，相轉移催化劑PEG8000是洗滌劑、化妝品、醫藥等基 質原料及活性成分，且不使用有機溶劑，并且提供具有高活性物含量和高表面活性的油脂 酰賴氨酸鈉和包含這種表面活性劑的組合物的制備方法。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是以油脂和賴氨酸鈉為原料，制備油脂酰賴氨酸鈉類表面活性劑。 本發明的油脂酰賴氨酸鈉類表面活性劑的化學結構式如下：
[0008]
【主權項】
1. 一種制備椰油酰賴氨酸鈉表面活性劑的方法，其特征在于在配有攪拌、溫度計、分 水器、回流冷凝管的反應瓶中加入0,1mol椰子油和35. lgPEGSOOO,升溫至KKTC攪拌融化 后加入0. 3mol賴氨酸鈉，加熱至150°C，恒定溫度反應10小時，得到辛酰基賴氨酸鈉含量 1. 6 %、癸酰基賴氨酸鈉含量2. 1 %、月桂酰基賴氨酸鈉含量32. 2 %、肉豆蔻酰基賴氨酸鈉 含量12. 8%、棕櫚酰基賴氨酸鈉含量7. 1%、亞油酰基賴氨酸鈉含量1. 5%、油酰基賴氨酸 鈉含量11. 6%、硬脂酰基賴氨酸鈉含量1. 6%、賴氨酸鈉含量0. 4%、脂肪酸鈉含量0. 9%、 PEG8000含量22. 6%、甘油含量為5. 6%的椰油酰賴氨酸鈉表面活性劑組合物。
2. -種制備棕櫚仁油酰賴氨酸鈉表面活性劑的方法，其特征在于在配有攪拌、溫度計、 分水器、回流冷凝管的反應瓶中加入0,1mol棕櫚仁油和35. 5gPEG8000,升溫至100°C攪拌 融化后加入0. 3mol賴氨酸鈉，加熱至160°C，恒定溫度反應8小時，得到己酰基賴氨酸鈉含 量0. 1 %、辛酰基賴氨酸鈉含量1. 6%、癸酰基賴氨酸鈉含量2. 1 %、月桂酰基賴氨酸鈉含量 31. 1%、肉豆蔻酰基賴氨酸鈉含量12. 7%、棕櫚酰基賴氨酸鈉含量7. 1%、亞油酰基賴氨酸 鈉含量1. 6%、油酰基賴氨酸鈉含量12. 3%、硬脂酰基賴氨酸鈉含量1. 6%、花生酰基賴氨 酸鈉含量〇. 1%、賴氨酸鈉含量0.4%、脂肪酸鈉含量1.0%、PEG8000含量22. 6%、甘油含 量為5. 7%的棕櫚仁油酰賴氨酸鈉表面活性劑組合物。
3. -種制備橄欖油酰賴氨酸鈉表面活性劑的方法，其特征在于在配有攪拌、溫度計、 分水器、回流冷凝管的反應瓶中加入0,1mol橄欖油和41. 7gPEG8000,升溫至100°C攪拌融 化后加入0. 3mol賴氨酸鈉，加熱至160°C，恒定溫度反應8小時，得到棕櫚酰基賴氨酸鈉含 量7. 3%、棕櫚油酰基賴氨酸鈉含量0. 5%、油酰基賴氨酸鈉含量60. 1%、硬脂酰基賴氨酸 鈉含量2. 4 %、花生酰基賴氨酸鈉含量0. 2 %、賴氨酸鈉含量0. 5 %、脂肪酸鈉含量I. 0 %、 PEG8000含量22. 5%、甘油含量為5. 5%的橄欖油酰賴氨酸鈉表面活性劑組合物。
4. 一種制備氫化牛油酰賴氨酸鈉表面活性劑的方法，其特征在于在配有攪拌、溫度計、 分水器、回流冷凝管的反應瓶中加入0,1mol氫化牛油和43. 6gPEG8000,升溫至100°C攪拌 融化后加入0. 3mol賴氨酸鈉，加熱至150°C，恒定溫度反應9小時，得到肉豆蔻油酰基賴 氨酸鈉含量〇. 2 %、肉豆蔻酰基賴氨酸鈉含量2. 1 %、十五碳酰基賴氨酸鈉含量0. 7%、棕 櫚油酰基賴氨酸鈉含量1. 5%、棕櫚酰基賴氨酸鈉含量19. 6%、十七碳烯酰基賴氨酸鈉含 量0. 3%、十七碳酰基賴氨酸鈉含量1. 4%、亞油酰基賴氨酸鈉含量1. 9%、油酰基賴氨酸鈉 含量24. 9%、硬脂酰基賴氨酸鈉含量17. 7%、賴氨酸鈉含量0. 7%、脂肪酸鈉含量I. 1%、 PEG8000含量23. 2%、甘油含量為4. 7%的氫化牛油酰賴氨酸鈉表面活性劑組合物。
【專利摘要】本發明公開了一種制備油脂酰賴氨酸鈉和包含這種表面活性劑的組合物的方法，屬于精細化工技術領域。本發明提供的合成油脂酰賴氨酸鈉類表面活性劑的技術，利用油脂和賴氨酸鈉在相轉移催化劑PEG8000存在條件下反應生成油脂酰賴氨酸鈉。該法收率高，原料利用率高，所用相轉移催化劑是PEG8000是洗滌劑、化妝品、醫藥等基質原料及活性成分，具有調節粘度、穩定、保濕等作用，產物不用分離提純即可直接使用，產物為不同碳鏈酰基賴氨酸鈉同系物的組合物，符合表面活性劑復配原則，可發揮協同增效作用、活性物含量高、表面活性高、且合成路線簡單、無污染物產生，是一種綠色合成方法。還描述了包含油脂酰賴氨酸鈉的表面活性劑組合物。
【IPC分類】B01F17-22, B01F17-28
【公開號】CN104607097
【申請號】CN201510047055
【發明人】徐寶財, 張桂菊, 周雅文, 劉紅芹, 韓富, 趙莉, 張華濤, 王楠
【申請人】北京工商大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月30日