Способ получения амидосодержащих гидроксисульфобетаинов

Способ получения амидосодержащих гидроксисульфобетаинов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: продукт - амидосодержащие гидроксисульфобетаины формулы RC(0)NH(CH2)3N + (СНз)2СН2СН(ОН)СН250з , где R - С6-С17-алкил. Выходы с90-97%. Реагент 1: третичный амидоамин. Реагент 2: 3-хлоргидроксипропансульфонат натрия. Условия реакции: в водной среде при молярном соотношении амидоамин:сульфонат:вода, равном 1:(1,1- 1,3):(22-35), температуре 95-100°С с последующим добавлением к реакционной массе концентрированного едкого натра. 1 з.п. флы, 3 табл.

дгф % ; !ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г; « "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4902555/04 (22) 16.11.90 (46) 07.01.93. Б юл. N. 1 (71) И.нститут химии АН Эстонии и Производственное обьединение "Флора" (72) В.О.Алликмаа, Т.К,Метсмаа, А.Э.Кууск, М,И.Якушкин, Ю.Х.Сооне, Л.П.Кюппар и

И,А.Макаровский (56) 1, N. Parris ec al. Soap Вазед Detergent

Formulation: XXlV Sulfobetaine Derivatives

of Fatty Amides, — J, Am. Oil Chem. Soc. (1977), v. 54, М 7, р. 294 — 296; (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОСОДЕРЖАЩИХ ГИДРОКСИСУЛЬФОБЕТАИНОВ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения амидосодержащих гидроксисульфобетаинов общей формулы l

®! О

RCNHCH CHtCHtNCH)CHCH SP ! си он где R — СБ — С17-алкил, которые обладают поверхностно-активными свойствами и используются в производстве моющих и очищающих средств в косметической и фармацевтической отраслях промышленности.

Известен способ получения производных сульфобетаинов (СБ) формулы 1, заключающийся во взаимодействии

N,N-диметил-3-(N-алка нкарбоксамидо)-и р опиламина(амидоамин) с 3-хлор-2-гидроксипропансульфонатом натрия (Na-ХГПС) при 1,5-кратном избытке последнего в изопропаноле при кипячении с обратным холодильником в течение 9 ч. Выход после

„„Я2 „„1 786025 А1 (5!)5 С 07 С 309/14. С 11 0 3/34

2 (57) Сущность изобретения: продукт— амидосодержащие гидроксисульфобетаины формулы ВС(О)МН(СН2)зй (СНз) СН2СН(ОН)СН $0з, где R — СБ-С!7 — алкил, Выходы,90 — 97%. Реагент 1: третичный амидоамин. Реагент 2: 3-хлор- гидроксипропансульфонат натрия. Условия реакции: в водной среде при молярном соотношении амидоамин:сульфонат:вода, равном 1;(1,1—

1,3):(22 — 35), температуре 95 — 100 С с последующим добавлением к реакционной массе концентрированного едкого натра. 1 з,п. флы, 3 табл, кристаллизации составляет 62% (1). Недостатки указанного способа — большая продолжительность процесса, низкий выход продукта и использование большого избытка Na-ХГПС, !

Цель изобретения — уменьшение продолжительности процесса, повышение выхода и расширение ассортимента целевых продуктов.

Цель достигается предлагаемым способом, заключающимся в том, что реакцию между амидоамином (АА) и Na-ХГПС проводят в водной среде при 1,1 — 1,3-кратном избытке Na-ХГП С при 90-100 С. По достижении степени конверсии АА 65 — 80% к реакционной массе добавляют гидроксид натрия в количестве, равном избытку NaХГПС, и ведут реакцию до степени конверсии АА 90 — 97%. Способ может быть реализован также следующим образом: Na1786025

ХГПС получают в том же реакторе непосредственно перед реакцией с АА, Ниже приводятся примеры синтеза СБ известным и предлагаемым способами.

Пример 1 (прототип), В реактор за гружа ют 18,4 N, N-ди метил-3-(N-стеарамидо)-пропиламина (0.05 моль), 100 мл изопропанола, 42 мл 1,2 М раствора Na-ХГПС (0,05 моль). При кипячении в течение 3 ч достигается конверсия трет-АА48/. Добавляют еще 22 мл (0,026 моль) раствора NaХГПС и кипятят с обратным холодильником еще 3 ч. Реакционную массу охлаждают, добавляют 0,6 r карбоната натрия (0,006 моль) и кипятят смесь еще 3 ч. Непрореагировавший AA (1,3 г, 7/,) экстрагируют петролейным эфиром и водную фазуупаривают досуха. Сухой остаток растворяют в:200 мл абсолютного этанола и выделяют нерастворимые неорганические соли фильтрацией.

Продукт выкристаллизовывают при С. Вы ход целевого продукта составляет 62 / от теоретического, т.е. 15,6 г (0,031 моль).

Пример ы 2 — 11 (предлагаемые, условия проведения даны в табл, 1, примеры 2, 10 и 11 — сравнительные).

В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, погруженный в. водяную баню, загружают АА и воду (на 1 моль AA 400 — 600 мл воды). При постоянном перемешивании нагревают до 95 С и добавляют Na-ХГПС при малярном соотношении с АА 1:(1,1-1,3). Реакционную смесь нагревают при 95 — 100 С еще 0,5 ч (конверсия АА в СБ составляет к этому времени 65 — 80 o)

В смесь вливают 45%-ный раствор гидроксида натрия (количество последнего равно избытку Na-ХГПС) и нагревают еще 3 ч.

Выход целевого продукта (СБ) 90-97 Д.

Пример ы 12-16 (предлагаемые условия проведения даны в табл. 1, пример

12 — сравнительный).

В стеклянный реактор, описанный в примере 2, снабженный системой охлаждения и нагревания, загружают пиросульфит натрия, сульфит натрия и воду. При 25 — 30 С и постоянном перемешивании медленно добавляют эпихлоргидрин (ЭХГ). Реакционную смесь перемешивают еще 1 ч. Затем температуру поднимают до 95 — 100 С и добавляют АА, нагревают еще 0,5 ч, затем приливают раствор гидроксида натрия и продолжают нагрев еще 3 ч. Малярное соотношение пиросульфита натрия, сульфита натрия, воды, ЭХГ, АА и гидроксида натрия

5 сл еду ю щее 0,55. 0,2:(22,0-30,0):1,0:(0.70,75):(0,075 — 0,085).

Выход целевого продукта (СБ) 90-947,.

Коллоидно-химические свойства водных растворов некоторых полученных СБ

10 приведены в табл. 2 и 3.

По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ позволяет; уменьшить продолжительность процесса в2 — 3 раза;

15 повысить выход СБ с 62 до 90 — 97 /о, упростить процесс, используя в качестве растворителя воду вместо изопропилового спирта; расширить ассортимент целевых про20 дуктов (СБ).

Формула изобретения

1. Способ получения амидосодержащих

25 гидроксисульфобетаинов общей формулы

В1 О, Всмнсн2си2СН2ыси2снси280з

СН 0Н где R — Св-C

40 сульфонат:вода, равном 1,0:(1,1-1,3):(22,035,0), и температуре 95-100 С с последующим добавлением к реакционной массе концентрированного раствора едкого натрия в количестве, равном избытку исходно45 го сульфоната по отношению к амидоамину..

2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, раствор 3-хлор-2-гидроксипропансульфоната натрия изготовляют непосредственно пе50 ред реакцией с амидоамином в том же реакторе из пиросульфита натрия, сульфита натрия и эпихлоргидрина, 1786025

Таб ица 1

Загружено, ноль

Тип

АА

Приноля рное соотношение Ne-ХГПС:

:АА или

ЭХГ:AA

Проведение реакции иер

АА !»а-ХГПС Ha NaOH

Г

СБ, время выход реакции % мин

2 А 0,1 0,2 (сравн. ) 180

97,4

0,1

76,3

66,0

1,3

3 A 01 013

0,03

91,0

77,6

90,9

4 А 0,1 0,12

50 О 01 1 2

240

95,1

95,9

360

96,2

250 0,06 1,2

5 A 0,5 0,6

8b,О

92,0

240

94,0

30 78 9

60 89,5

120 92>1

120

93,0

76,2

86,0

91>5 67, О

81,3

45

70

35,5

240

97,2

68,0

83,0

91,0

92,0

10 В 0,05 0,05 (срази.) 67,0

5о o,0В5 1,0

180 . 82,0

84,0

72,0

76,0

50 0,005 1>0

11 Г О 05 О 05 (срази.) 180

83,0

12 А (сравн.) 0,0664 0,123 0,025 52 0,011 1,1

0,111

О > O664 0,13 0,026 55 0,01 1,35

0,096

13 А

14 A

0 74 1,33 0,27 530 0 II 1,33

87,0

90,2

92,7

1,0

0,09

0,07

1,35

1,33

15 Я 0,39

16 Е 0,692

0,27 0,53

0,51 0>923

90;5

93,2

0,I1 210

0,19 370 г« х

В ОПЫтам ИСПОЛЬЗОВаЛИ СЛЕдухщИЕ амндОаИИНЫ (АА) КСОННСНьСНЬСНЬН(СНЗ)В >

Л) R C I>÷» @Q» Б) R смесь С»ЬНЗ», С„уНЬВ> С»ТНзз, с»тНа»! В) R — С»зНКЬ

Г) К-С»З Н»т, Д) R — СЗН»Ъ-С»а НЗ» Е) Р-С»»НЬЬ. хх

К раствору 3-хлор-2-гидроксипропансульфоната натрия пр>» 95-100 С добавлен АА.

Ь ххх . АА синтезирован из метиловых эфиров синтетических мирных кислот> дополнительно гидрированных на лабораторной установке, взв4

Очень вязкий продукт, Условия синтеза аиидосодержащих гндроксисульфобетаинов

6 А 0,1 0,11 . - - 40 0,01 1,1

7 А 0>1 0,11 - - - 50 0,015 1>1

Хх

8 А 0,0870 0,0966 - - - 44 0,01 1,1

9, Б 0,1 0,11 - . - - 50 0,008 1,1 вз»к.

240

72,6

78,0

80,0

73,о

91,2

91,8

1786025

Таблнца2

Поверхмостное натяменне н критическая концентрация мицеппообразовення синтеэировенных супьфобетаинов (СБ) Критическая концентрация иицеллообразования, .г/л

Поверхностное нвтяяение на границе раствор/воздух, мН/и

Опыт

Целевой продукт

Концентрация вещества, г/л

3-(N,Ì -Диметмл, М-додеканкарбоксанидопропиламмонио)-2гидроксипропан-1сульфонат

0,06

1-

-(М,М»Диметил, -тридеканкарбоксамидопропиламмонио)-2-гидроксипро-. пан-1-сульфонат

3-(N„N-Диметил

N-алхан(Св-Сзв кврбоксвмидопропиламнонио) 2-гидрокси-. пропан-1-сульфонат

То ве

0,014

34,2 33,6 32,9

34,8 34,6 34,4

37э6 36,8 36,0

0,04

0,03

0,05

31,9 32,6

34,6 36,3

35,7 36,2

36,2 45,2 53,1 60,5 65,8

36,9 42,0 49.1 56,5 66,1

38,2 46,2 54,7 58 ° 2 63,4

»

" Р " м е " а н м е Продукты опытов 10 и ll выделены и очищены аналогично примеру 1; продукты опытов 5 8 и 13 использованы беэ очистки I

Таблица3

Фенообрвзулщая способность сульфобетаина Се-Стк (пример 5, табл.l) при различных температурах в дистиллированной и щесткой воде по .методике Росс-Найпса

Высота столбе пены, мн, вначале (Нд) и через 5 иин (Нг);. устойчивость пены У » Нг/Не при концентрации . --- -раствора, г/л

Температура рвствора и местность воды

» б»

0,87

2,5

1,25

Нв Ht

Не "0 У

Но НБ

0,88

180 161 0,89 174 152

163 142 0,87 !43 !26 б»

Редактор

Заказ 225 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С

ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ф

20 С; диет. воде

4 20 С; 5,35 мг-экв/л

Р вь

Са иИО

40 С; дист. вода

40еС; 5,3> иг-экв/л сва" и Йвс

1 0,5 Оу25 О,! 0,05 0,025 0,01 Os005 0>0025 0,001

40,4 40,4 40 ° 4 39,6 41,9 46,9 52,0 55,4 60,8 68,5

40,0 40,3 40,3 40,3 40,1 40,4 43,1 50i8 56,5 65,3

178 157 0,88 174 153 0,08 161 142 . 0,88 148 128 0,86

183 160 0,87 183 163 O,а9 174 156 0,89 155 136 0 88

183 163 0,89 180 160 0,09 176 154 0,88 165 146 0,88

Составитель В,Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор С,Шекмар