Способ получения длинноцепочечной n-ацилированной кислой аминокислоты

Способ получения длинноцепочечной n-ацилированной кислой аминокислоты

Реферат

 

Изобретение относится к способу получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты (I), включающему стадию (стадия промывки) удаления примесей разделением смеси длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты, получаемой в результате выполнения нижеследующих стадий, которая содержит неорганические соли в качестве примесей, и среды, состоящей в основном из воды и третичного бутанола, на водный слой и органический слой, содержащий длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, при температуре от 35 до 80^oС: 1) стадии (стадия ацилирования) конденсации кислой аминокислоты и галогенангидрида длинноцепочечной жирной кислоты в смешанном растворителе, содержащем в основном воду и третичный бутанол, в присутствии щелочи и 2) стадии (стадия разделения осаждением кислотой) доведения рН полученной реакционной жидкости до 1-6 минеральной кислотой для разделения смеси на органический слой и водный слой, в результате чего получают органический слой, содержащий длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, к трем вариантам длинноцепочечных N-ацилированных аминокислот или их солей, к двум видам жидкой и твердой косметической композиции и двум видам детергентной композиции. Предлагаемый способ позволяет упростить процесс получения соединения I и при этом получать его практически без запаха при введении в жидкий детергент или косметическую композицию, содержащую соединение I, которая не мутнеет, не образует осадка в течение продолжительного времени хранения, особенно при низких температурах. 8 с. и 11 з.п.ф-лы, 7 табл., 2 ил.

Область техники Настоящее изобретение относится к длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте или ее соли и к простому способу получения указанного вещества. В частности, настоящее изобретение относится к длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте или ее соли, которые практически не имеют запаха и могут быть использованы в областях, не допускающих наличия запаха, которые содержат незначительное количество водорастворимых примесей, таких как неорганические соли и побочные продукты реакции свободной жирной кислоты, и пригодны в качестве химического реактива для получения детергентной или косметической композиции, при этом в детергенте, полученном введением указанного вещества в жидкий детергент, не происходит образования осадка и помутнения.

Предпосылки изобретения Амин или соль щелочного металла длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты находит широкое применение в качестве поверхностно-активного вещества и антибактериального средства благодаря своей поверхностной активности. Указанное вещество, в частности, широко используется в детергентах и косметических средствах, таких как квазилекарственные средства и косметические препараты, которые во многих случаях непосредственно соприкасаются с телом человека. Поэтому недопустимо, чтобы пользователи испытывали неприятные ощущения. Обычным требованием в таких областях является отсутствие помутнения конечных продуктов, при этом запах таких продуктов также имеет важное значение. Таким образом, при использовании длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты или ее соли в таких областях желательно уменьшить количество примесей, вызывающих помутнение конечных продуктов и оказывающих неблагоприятное воздействие на их запах.

В патенте США 3758525 описан способ получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты, в котором кислую аминокислоту и галогенангидрид длинноцепочечной жирной кислоты конденсируют в присутствии щелочи с использованием смешанного растворителя, содержащего 15-80 об.% гидрофильного органического растворителя и 85-20 об.% воды, и после окончания указанной реакции реакционную жидкость доводят до рН 1, в результате чего происходит осаждение сырых кристаллов длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты, которые отделяют фильтрованием и промывают для удаления гидрофильного органического растворителя, получая при этом требуемую длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту. Однако длинноцепочечная N-ацилированная кислая аминокислота, полученная указанным способом, содержит неорганические соли вследствие недостаточно полного их удаления, и, кроме того, описанный способ отделения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты непригоден для промышленного применения с точки зрения оборудования и технологического процесса.

В JP-A-51-13717 описан способ, в котором реакционную жидкость, полученную в результате взаимодействия между кислой аминокислотой и галогенангидридом длинноцепочечной жирной кислоты в смешанном растворителе, содержащем воду и гидрофильный органический растворитель, в присутствии щелочи, доводят до рН 1-6, используя минеральную кислоту, при температуре от 40^oС до температуры кипения указанного гидрофильного органического растворителя, в результате чего происходит разделение смеси на водный слой и органический слой, содержащий требуемый продукт, после чего из органического слоя удаляют гидрофильный растворитель, получая при этом длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту. Однако при осуществлении описанного способа содержание неорганических солей уменьшается только на 1-2% и происходит недостаточное удаление пахучих веществ, образующихся в указанном растворителе. В примерах, приведенных в данном документе, особо указано, что большую часть ацетона удаляют из органического слоя нагреванием в вакууме, после чего оставшийся ацетон удаляют, добавляя к остатку воду и продувая воздухом поверхность жидкости, перемешивая ее при 65^oС. Однако таким методом удаления растворителя, как продувка воздухом поверхности жидкости, трудно полностью удалить оставшийся ацетон или высококипящие пахущие вещества, описанные ниже.

Кроме того, в JP-A-3-284685 того же заявителя, что и патент США 3758525, а также в патенте Японии JP-A-51-13717 указано, что ацетон и его продукты альдольной конденсации, такие как диацетоновый спирт и мезитилоксид, остаются в длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте и являются причиной запаха конечных продуктов. В указанном документе также отмечено, что даже при использовании способа, описанного в JP-A-51-13717, невозможно полностью удалить указанные пахучие вещества, вследствие чего они остаются в длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте и вызывают запах конечных продуктов. В связи с этим предлагается удалять указанные пахучие вещества и их соли из водного раствора соли длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты при помощи обратноосмотической мембраны. Однако указанный метод является невыгодным из-за необходимости применения дорогостоящего оборудования для мембранного разделения, кроме того, данный метод является сложным с промышленной точки зрения, так как требует строгого контроля за производственным процессом, в частности за концентрациями компонентов и мембранами.

В JP-A-50-5305 описан способ, в котором аминокислоту и галогенангидрид длинноцепочечной жирной кислоты конденсируют в присутствии щелочи, используя в качестве растворителя реакционной смеси водный раствор низшего спирта, причем в документе указано ограниченное количество таких спиртов, в частности метанола, этанола, н-пропанола, изопропанола, н-бутанола, изобутанола и втор-бутанола. Однако все вышеуказанные спирты являются первичными или вторичными, и поэтому на стадии получения кислого показателя рН жидкости между образовавшейся длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислотой и указанным спиртовым растворителем происходит реакция дегидратации-конденсации, в результате чего образуется сложный эфир. Кроме того, реакция дегидратации-конденсации происходит также между указанным спиртовым растворителем и свободной жирной кислотой, являющейся побочным продуктом, вследствие гидролиза сырого галогенангидрида длинноцепочечной жирной кислоты, вызывая образование сложного эфира. Образовавшийся сложный эфир трудно отделить и удалить из длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты.

В JP-A-7-2747 также предложен способ отделения при помощи мембраны, который, однако, является невыгодным, как и способ, описанный в JP-A-3-284685. В сравнительном примере, приведенном в JP-A-7-2747, раскрывается проведение прямой конденсации органического слоя, содержащего полученную длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, и показано, что содержание свободной жирной кислоты существенно увеличивается в результате такой конденсации и гидрофильный органический растворитель плохо поддается удалению.

В JP-A-3-279354 описан способ, в котором использован смешанный растворитель, содержащий воду и гидрофильный органический растворитель, состоящий из ацетона и изопропанола, чтобы предотвратить образование пахучих компонентов, таких как диацетоновый спирт и мезитилоксид, которые образуются в больших количествах, когда в качестве растворителя используют только ацетон. В указанном документе описан также способ разделения, в котором подкисленную реакционную жидкость разделяют кристаллизацией, получая при этом кристаллы, которые затем растворяют в гидрофильном органическом растворителе, и к полученной смеси добавляют водный раствор с высокой концентрацией сульфата натрия, в результате чего происходит разделение на органический слой и водный слой. Однако при осуществлении указанного способа возникает несколько проблем, в частности, при повторном растворении кристаллов, отделенных кристаллизацией, происходит неизбежное загрязнение конечного продукта сульфатом натрия из-за использования его в большом количестве и необходимо производить обработку отработанной жидкости, содержащей большое количество сульфата натрия. Кроме того, даже при использовании смешанного растворителя, содержащего ацетон и изопропанол, в качестве гидрофильного органического растворителя не всегда удается уменьшить содержание диацетона и мезитилоксида до такой степени, когда не требуется их дополнительного удаления, вследствие чего сохраняется проблема удаления указанных пахучих компонентов. Для удаления органического растворителя из органического слоя в примере указанного JP-A предложено использовать нагревание в вакууме и отмечено, что продукт конденсации ацетона присутствует в длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте в следовых количествах. При этом неясно, удален ли данный продукт до такой степени, при которой он не влияет на запах конечного продукта.

Как указывалось выше, до настоящего времени была неизвестна длинноцепочечная N-ацилированная кислая аминокислота, которая по существу не имеет запаха и содержит незначительное количество водорастворимых примесей, таких как неорганические соли и свободные жирные кислоты, которая представляет собой химический реактив высокой степени чистоты, точно так же, как неизвестен простой способ получения указанного вещества.

Из вышеизложенного следует, что любая длинноцепочечная N-ацилированная кислая аминокислота или ее соль, полученная известным способом, всегда имеет запах из-за наличия побочных продуктов, образующихся из растворителей реакционной смеси, и содержит примеси, такие как неорганические соли и свободные жирные кислоты, вследствие чего возникают проблемы, связанные с тем, что полученное вещество нельзя использовать в системах без запаха, и при введении указанного вещества в конечные продукты, такие как детергент, происходит помутнение или образование осадка, особенно при хранении при низкой температуре.

Описание изобретения С учетом вышеизложенного целью настоящего изобретения является длинноцепочечная N-ацилированная кислая аминокислота - химический реактив, который не влияет на запах конечных продуктов и характеризуется высокой стабильностью при низкой температуре, и другой целью настоящего изобретения является способ получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты.

Используя смешанный растворитель, содержащий гидрофильный органический растворитель и воду в качестве растворителя реакционной смеси, кислую аминокислоту и галогенангидрид длинноцепочечной жирной кислоты конденсируют в присутствии щелочи, получая при этом длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту (реакция ацилирования), и полученную таким образом реакционную жидкость доводят до рН 1-6 для разделения смеси на органический слой и водный слой, в результате чего получают органический слой, содержащий длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту (стадия разделения осаждением кислотой). Однако из полученной длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты в недостаточной степени удалены неорганические соли.

Авторы настоящего изобретения провели всесторонние исследования, чтобы решить существовавшие ранее проблемы, в результате чего обнаружили, что смешанную жидкость, состоящую из длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты и среды, содержащей, по крайней мере, третичный бутанол и воду, можно разделить на водный слой и органический слой, содержащий длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, используя определенный состав указанных трех компонентов, при этом неорганические соли, оставшиеся в длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте, могут быть перенесены в удаляемый водный слой (далее эта операция именуется промывкой). Таким образом, к длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте, содержащей неорганические соли, добавляют трет-бутанол и воду для получения трехкомпонентной системы, состав которой выбирают соответствующим образом, и выполняют эту обработку разделения-удаления несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое содержание неорганических солей.

Авторы настоящего изобретения далее обнаружили, что указанный третичный бутанол, применяемый на вышеописанной стадии промывки, можно успешно использовать в качестве растворителя реакционной смеси на стадии ацилирования для получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты. Другими словами, установлено, что при осуществлении реакции ацилирования с использованием смешанного растворителя, содержащего трет-бутанол/воду, не происходит образования пахучих веществ, таких как продукты конденсации альдоля, которые образуются при использовании в качестве растворителя реакционной смеси смешанного растворителя, содержащего ацетон/воду, как это имело место до сих пор.

В том случае, когда полученную длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту применяют как поверхностно-активное вещество, желательно как можно эффективнее удалять органический растворитель, используемый для получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты, и примеси, образующиеся из органического растворителя. Однако значительные следовые количества указанных примесей все же остаются. На практике диацетоновый спирт и мезитилоксид, которые, по-видимому, образуются из ацетонового растворителя, можно обнаружить в промышленно производимой длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте или ее соли. Как указывалось выше, диацетоновый спирт и мезитилоксид даже в следовых количествах вызывают неприятный запах. Кроме того, даже в тех случаях, когда удается максимально удалить указанные пахучие вещества, в полученной длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте или ее соли сохраняется запах, вызываемый оставшимися жирными кислотами, поэтому возникают трудности с введением указанных продуктов в косметические средства, не имеющие запаха, или подобные средства.

При использовании трет-бутанола в качестве растворителя реакционной смеси не образуются продукты конденсации альдоля, получаемые при использовании ацетона, поэтому трет-бутанол можно считать единственным пахучим веществом, остающимся в указанных продуктах. Порог появления запаха трет-бутанола намного выше по сравнению с аналогичным параметром продуктов конденсации ацетона, таких как диацетоновый спирт и мезитилоксид, поэтому с точки зрения контролирования запаха удаление пахучего вещества является менее обременительным, если сравнивать трет-бутанол с ацетоном.

Помутнение и образование осадка при введении длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты или ее соли в жидкий детергент или подобное вещество, особенно в том случае, когда жидкую композицию хранят при низкой температуре, например около 5^oС, вызывают в основном свободные жирные кислоты и неорганические соли, содержащиеся в длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте, которые присутствуют в исходных веществах или образуются в процессе получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты. В частности, свободные жирные кислоты образуются в результате разложения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты, и образовавшиеся свободные жирные кислоты трудно отделить от длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты или ее соли, поэтому важно предотвратить их образование на стадии получения. В процессе получения длинноцепочечной N-ацилированной аминокислоты увеличение содержания свободных жирных кислот происходит на стадии, характеризующейся изменением температуры, например во время удаления гидрофильного органического растворителя стадии прямой конденсации органического слоя, содержащего длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, как описано в данной области.

Это происходит потому, что жидкость во время удаления растворителя перегонкой из органического слоя, содержащего длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, находится в плохом состоянии, то есть жидкость характеризуется плохой текучестью, кроме того, она барботируется и является очень неустойчивой.

В том случае, когда длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту отделяют от смешанной жидкости, удаляя перегонкой гидрофильный органический растворитель, содержащийся в смешанном растворителе, состоящем из воды и гидрофильного органического растворителя, такую перегонку обычно осуществляют при пониженном давлении, чтобы уменьшить подачу тепла. Однако, когда перегонку гидрофильного органического растворителя из смешанной жидкости производят при пониженном давлении, обычно увеличивается вязкость жидкости, в результате чего образуется паста, которая почти не обладает текучестью. Установлено, что удаление перегонкой органических веществ в таких условиях характеризуется очень низкой эффективностью, при этом почти невозможно удалить пахучие вещества, такие как ацетон и продукты конденсации ацетона, включая диацетоновый спирт и мезитилоксид.

Как указывалось выше, когда удаление перегонкой гидрофильного органического растворителя, содержащегося в смешанном растворителе, состоящем из воды и гидрофильного органического растворителя, продолжают до отделения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты от смешанной жидкости, концентрация жидкости увеличивается, сопровождаясь повышением вязкости. Чтобы продолжить перегонку, сохраняя при этом требуемую текучесть жидкости, необходимо повысить температуру жидкости. При последующей перегонке в жидкости иногда образуется много диспергированных пузырьков, т.е. возникает барботаж, делающий систему очень неустойчивой. В таком случае перегонку необходимо производить в течение длительного периода времени. Например, барботаж периодически регулируют, для чего повышают или понижают давление системы во избежание пульсирующего кипения или существенно уменьшают количество образующегося пара.

Таким образом, в том случае, когда гидрофильный органический растворитель конденсируют для удаления вышеуказанным способом, длинноцепочечная N-ацилированная кислая аминокислота подвергается сильному воздействию изменения температуры, в результате чего она разлагается, образуя продукты разложения свободных жирных кислот. Когда такую соль длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты вводят в жидкий детергент, то вследствие высокого содержания свободных жирных кислот в длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте содержащая ее косметическая композиция мутнеет при низкой температуре, в результате чего значительно ухудшаются свойства, имеющие важное значение для такого продукта.

Авторы настоящего изобретения провели всесторонние исследования, целью которых является удаление гидрофильного органического растворителя без образования свободной жирной кислоты. В результате этого было обнаружено, что, регулируя состав жидкости и температуру во время удаления гидрофильного органического растворителя из содержащего длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту смешанного раствора, состоящего из воды и гидрофильного органического растворителя, можно значительно улучшить текучесть жидкости в процессе удаления растворителя перегонкой, при этом вязкость жидкости во время перегонки можно сохранить в приемлемом диапазоне, поддерживая температуру жидкости на низком уровне, благодаря чему перегонку можно производить до такой степени, когда в конечных продуктах будет полностью отсутствовать запах. То есть авторы данного изобретения нашли, что при удалении гидрофильного органического растворителя из органического слоя, содержащего длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, указанную кислоту необходимо превратить в ее соль щелочного металла и сохранять при постоянной температуре в заранее определенном диапазоне концентрацию твердых веществ жидкости во время перегонки, или соотношение между длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислотой и водой в смешанной жидкости, при условии, что содержание органического растворителя в смешанной жидкости не превышает 5 мас.%.

Другой находкой является то, что когда гидрофильный органический растворитель удаляют перегонкой в вышеуказанных условиях, можно улучшить текучесть жидкости, благодаря чему температура жидкости при перегонке понижается, что позволяет избежать изменения температуры и существенно устранить образование свободных жирных кислот вследствие разложения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты. Еще одной находкой является то, что полученная таким образом длинноцепочечная N-ацилированная кислая аминокислота, в которой содержание свободной жирной кислоты ограничено постоянным уровнем, обладает высокими рабочими характеристиками. Так было создано настоящее изобретение.

Настоящее изобретение заключается в нижеследующем.

Способ получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты характеризуется тем, что он включает стадию (стадия промывки) удаления нижеуказанных примесей путем разделения смеси, состоящей из длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты, содержащей неорганическую соль, и среды, состоящей в основном из воды и трет-бутанола, на водный слой и органический слой, содержащий длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, при температуре от 35 до 80^oС.

Вышеописанный способ получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты, в соответствии с которым вышеуказанную длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту получают, выполняя нижеследующие стадии: 1) стадию (стадия ацилирования) конденсации кислой аминокислоты и галогенангидрида длинноцепочечной жирной кислоты в смешанном растворителе, содержащем в основном воду и трет-бутанол, в присутствии щелочи и 2) стадию (стадия разделения осаждением кислотой) доведения рН полученной реакционной жидкости до 1-6 минеральной кислотой для разделения смеси на органический слой и водный слой, в результате чего получают органический слой, содержащий длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту.

Вышеописанный способ, в котором из органического слоя, содержащего длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, полученную на вышеуказанной стадии промывки, удаляют органический растворитель перегонкой, в процессе которой не менее 1/20 карбоксильных групп длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты превращается в ее соль щелочного металла, причем перегонку выполняют в условиях поддержания температуры полученной смешанной жидкости не выше 90^oС и добавления воды для сохранения концентрации твердых веществ в смешанной жидкости от 5 до 50 мас.%.

Вышеописанный способ, в котором из органического слоя, содержащего длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, полученную на вышеуказанной стадии промывки, удаляют органический растворитель перегонкой, которую выполняют в условиях поддержания температуры полученной смешанной жидкости не выше 90^oС и добавления воды для сохранения массового соотношения между длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислотой и водой в пределах от 35/65 до 65/35 при условии, что содержание органического растворителя в смешанной жидкости не превышает 5 мас.%.

Настоящее изобретение далее относится к длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте или ее соли, в которой содержание неорганической соли не превышает 1 мас.%, содержание трет-бутанола составляет от 0,1 до 750 ч/млн по массе и/или содержание свободной жирной кислоты составляет не более 3,0 мас. %, причем указанные количества даны в расчете на массу длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты. Настоящее изобретение далее относится к детергентной или косметической композиции, содержащей длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту.

Краткое описание рисунков На фиг.1 показан принцип очистки длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты по настоящему изобретению и показан состав, позволяющий производить разделение (область, очерченная линией), для композиций, содержащих вышеуказанную аминокислоту, т. е. N-кокоил-L-глутаминовую кислоту/трет-бутанол/воду (на фиг. 1 все величины, указанные на осях, представляют собой массовое соотношение).

На фиг.2 дано схематическое изображение испарителя с распылением жидкости.

Предпочтительный способ осуществления изобретения Способ получения длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты по настоящему изобретению включает нижеследующие стадии.

Стадия ацилирования в способе по настоящему изобретению представляет собой стадию, на которой кислую аминокислоту и галогенангидрид длинноцепочечной жирной кислоты конденсируют в смешанном растворителе, содержащем воду и гидрофильный органический растворитель (реакция ацилирования), получая при этом неочищенную длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту. Хотя настоящее изобретение рассмотрено со ссылкой на пример, в котором в качестве наиболее предпочтительного гидрофильного органического растворителя использован только трет-бутанол, можно использовать трет-бутанол в сочетании с небольшим количеством обычного гидрофильного органического растворителя, такого как ацетон, метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, изобутанол, метилэтилкетон, тетрагидрофуран, диоксан и тому подобные, так, чтобы это не повлияло на эффективность настоящего изобретения.

Как известно, в смешанном растворителе вода/ацетон, широко применяемом в настоящее время для конденсации кислой аминокислоты и галогенангидрида длинноцепочечной жирной кислоты, ацетон легко димеризуется в кислотных или щелочных условиях с образованием диацетонового спирта, который легко дегидратируется при дальнейшем нагревании с образованием мезитилоксида. В результате этого образуются продукты конденсации альдоля. Эти вещества вызывают неприятный запах даже при их следовых количествах. Например, при использовании 30 мас. % водного раствора монотриэтаноламинной соли длинно-цепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты необходимо уменьшить содержание диацетонового спирта и мезитилоксида в водном растворе до нескольких частей на миллион по массе или меньше.

Авторы настоящего изобретения выявили низший спирт, при использовании которого в качестве некетонного гидрофильного растворителя не происходит конденсации альдоля. В JP-B 51-38681 описано использование метанола, этанола, н-пропанола, изопропанола, н-бутанола, изобутанола и втор-бутанола. Однако авторы настоящего изобретения установили, что в смешанном растворителе вода/спирт в кислотных условиях спирт легко образует сложный эфир между продуктом ацилирования длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты и галогенангидридом длинноцепочечной жирной кислоты, что описано также в JP-A 7-2747. Несмотря на это, неожиданно было обнаружено, что вышеуказанный сложный эфир не образуется наряду с другими примесями, когда в качестве растворителя реакционной смеси использован смешанный растворитель вода/трет-бутанол в условиях, описанных в настоящем изобретении.

На основании вышеизложенного становится ясно, что при использовании смешанного растворителя вода/трет-бутанол в качестве растворителя в реакции ацилирования не образуются продукты конденсации альдоля, которые даже в следовых количествах вызывают неприятный запах, подобный кетону, а также сложный эфир между длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислотой и галогенангидридом длинноцепочечной жирной кислоты, как это имеет место при использовании первичного или вторичного спирта.

В органическом слое, полученном на стадиях разделения осаждением кислотой и ацилирования, неорганическая соль содержится в количестве, требующем удаления. Например, в примере, приведенном в JP-A 51-13717, указано, что длинноцепочечная N-ацилированная кислая аминокислота, полученная в результате удаления перегонкой органического растворителя из органического слоя, содержит неорганическую соль в количестве 1-2%. Когда длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту, содержащую такое большое количество неорганической соли, превращают, например, в 30 мас.% водный раствор соли триэтаноламина, при низкой температуре наблюдается помутнение и иногда образуется осадок. Что касается длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты или ее соли по настоящему изобретению, то содержание неорганических солей составляет не более 1 мас.%, предпочтительно не более 0,5 мас. %, более предпочтительно не более 0,1 мас.% в расчете на массу длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты.

При использовании в качестве растворителя реакционной смеси смешанного растворителя вода/трет-бутанол достигаются лучшие результаты. При использовании смешанного растворителя вода/ацетон и повторном использовании ацетона, выделенного из реакционной смеси, например ацетона, полученного перегонкой из органического слоя, как указывалось выше, необходима ректификация для отделения ацетона от продуктов конденсации альдоля. При использовании трет-бутанола полученный перегонкой из органического слоя трет-бутанол можно использовать как он есть, т.к. в этом случае не образуются вышеуказанные примеси. Это выгодно с точки зрения исключения технологической стадии процесса.

Кроме того, трет-бутанол является предпочтительным с точки зрения обращения с ним. Когда ректификацию выполняют с целью отделения продуктов конденсации альдоля для выделения и повторного использования ацетона, необходимо получить ацетон высокой чистоты с низким содержанием воды. Такой ацетон характеризуется сильной воспламеняемостью и горючестью и легко образует горючий газ с воздухом, поэтому необходимо соблюдать осторожность при его хранении и обращении во время повторного использования. В отличие от этого трет-бутанол образует азеотропную смесь с водой, поэтому при его выделении и повторном использовании невозможно конденсировать трет-бутанол до степени массового соотношения трет-бутанола/воды более 85/15. Таким образом, трет-бутанол используют в состоянии, когда содержание воды превышает 15 мас.%, поэтому его легче хранить и обращаться с ним по сравнению с ацетоном.

Использование в качестве растворителя реакционной смеси смешанного растворителя вода/трет-бутанол дает дополнительные большие преимущества. Т.е. при использовании в качестве растворителя реакционной смеси смешанного растворителя вода/трет-бутанол нужно только добавить воду и/или трет-бутанол к органическому слою, полученному на стадии разделения осаждением кислотой, чтобы довести композицию, состоящую из длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты/трет-бутанола/воды, до заранее определенных параметров, благодаря чему данный органический слой можно разделить на органический слой и водный слой для удаления неорганической соли, присутствующей в вышеуказанном органическом слое.

С другой стороны, при осуществлении взаимодействия в смешанном растворителе вода/ацетон невозможно двухфазовое разделение органического слоя, полученного на стадии разделения осаждением кислотой, на органический слой и водный слой независимо от состава органического слоя или температуры жидкости. Причина, по которой в системе растворителей вода/ацетон двухфазовое разделение на органический слой и водный слой может происходить при разделении смеси осаждением кислотой, по-видимому, связана с высаливанием большого количества неорганических солей, таких как NaCl и Nа₂SO₄. Поэтому при использовании смешанного растворителя вода/ацетон необходимо выполнить операцию, в процессе которой добавляют большое количество сульфата натрия для выполнения разделительного промывания органического слоя, как это описано в JP-A 3-279354. В этом случае многие соли неизбежно остаются в композиции.

Из органического слоя, полученного разделением смеси на водный слой и органический слой, удаляют трет-бутанол, получая при этом длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту. Когда длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту или ее соль используют в качестве поверхностно-активного вещества и т. п., желательно как можно полнее удалять трет-бутанол обычным способом, таким как перегонка, но он все же остается в следовых количествах. В промышленно произведенной длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоте или ее соли можно обнаружить диацетоновый спирт и мезитилоксид, которые, вероятно, образуются из ацетонового растворителя. Неудаленный диацетоновый спирт и мезитилоксид вызывают неприятный запах. В отличие от этого установлено, что трет-бутанол, остающийся в следовых количествах, способен маскировать запах, присущий жирной кислоте, который характерен для длинноцепочечной N-ацилированной кислой аминокислоты или ее соли. В последнее время в области косметики или подобных областях наблюдается тенденция изготовления продуктов без запаха, и в таком случае необходимо, чтобы смешиваемые вещества не имели запаха. До сих пор даже при наиболее полном удалении диацетонового спирта и мезитилоксида было невозможно избавить длинноцепочечную N-ацилированную кислую аминокислоту или ее соль от запаха, что создавало неразрешимую проблему при введении этого вещества в косметические продукты без запаха.

трет-Бутанол сам по себе имеет высокий порог появления запаха. Например, в случае 30 мас.% водного раствора N-кокоил-L-глутамата монотриэтаноламина, который является одной из длинноцепочечных N-ацилированных кислых аминокислот, порог появления запаха составляет 150 ч/млн по массе в указанном водном растворе. Другими словами, содержание трет-бутанола в этом случае соответствует 750 ч/млн по массе в расчете на массу N-кокоил-L-глутаминовой кислоты. В настоящем изобретении содержание трет-бутанола, позволяющего маскировать запах, присущий жирной кислоте, в N-ацилированной кислой аминокислоте составляет от 0,1 до 750 ч/млн по массе, предпочтительно от 0,1 до 300 ч/млн по массе, более предпочтительно от 0,1 до 150 ч/млн по массе в расчете на массу N-ацилированной кислой аминокислоты.

Для 30 мас.% водного раствора соли монотриэтаноламина вышеуказанные числовые значения соответственно составляют от 0,02 до 150 ч/млн по массе, от 0,02 до 60 ч/млн по массе и от 0,02 до 30 ч/млн по массе. Таким образом, указанный водный раствор практически не имеет запаха. Это является большим преимуществом с промышленной точки зрения.

Кислая аминокислота, используемая в способе по настоящему изобретению, является моноаминодикарбоново