專利名稱：：含氨基有機(jī)硅化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅化合物，特別涉及一種用于化妝品中分散顏料顆粒的含氨基有機(jī)硅化合物。
背景技術(shù)：
：—般來講，化妝品中所用的油脂均屬于親油性物質(zhì)，其作用是使化妝品具有保濕性。而在某些化妝品(如彩妝)中，除了油脂外，為了達(dá)到不同的作用(如著色)，配方中還包括顏料。然而顏料顆粒通常不能溶解在介質(zhì)中，也不容易分散在油脂基底或載體中，為了得到穩(wěn)定的配方，經(jīng)常需要用分散劑來使顏料顆粒穩(wěn)定的分散在油脂相中。目前能用于化妝品中分散顏料顆粒的有機(jī)硅化合物主要有甲基含氫硅油和聚二甲基硅氧烷。前者用來處理顏料時(shí)，能使顏料具有高防水性，從而提高彩妝類化妝品的持久性，但是缺點(diǎn)在于用含氫硅油處理過的顏料，其Si-H鍵還存在于分子中，一段時(shí)間后可能會(huì)釋放出氫氣，此外這種含氫硅油不適用于處理熱敏性顏料如氧化鐵黃和普魯士藍(lán)。而對(duì)于后者聚二甲基硅氧烷處理的顏料雖然可以避免用含氫硅油處理時(shí)出現(xiàn)的缺點(diǎn)，但是由于聚二甲基硅氧烷分子中缺少反應(yīng)性基團(tuán)，在低溫下難以吸附在顏料表面上，而如果升高溫度，大約在20035(TC時(shí)，聚二甲基硅氧烷就會(huì)發(fā)生自聚，就不能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。EP1103581報(bào)道了一種經(jīng)含氟基團(tuán)改性的有機(jī)硅化合物，該有機(jī)硅化合物雖克服了上述甲基含氫硅油和聚二甲基硅氧烷在分散化妝品中顏料顆粒時(shí)存在的缺陷，但含氟有機(jī)硅化合物的制備成本較高，其應(yīng)用受到一定的限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種制備成本較低、且能用于分散化妝品中顏料顆粒的有機(jī)硅化合物。有機(jī)硅化合物其主鏈由柔軟的硅氧鍵組成，在介質(zhì)中能充分伸展，以保證分散在顏料顆粒表面形成足夠厚的保護(hù)層，同時(shí)在其側(cè)鏈上能夠接上一些錨固基團(tuán)，通過離子鍵、共價(jià)鍵、氫鍵及范德華力等相互作用，緊緊吸附在顏料顆粒上，防止分散劑脫附。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)吸附有分散劑的顏料顆粒因范德華力相互作用時(shí)，由于吸附層之間的空間障礙而使顆粒相互彈開，從而實(shí)現(xiàn)顆粒在非水介質(zhì)中的穩(wěn)定分散。除此之外，有機(jī)硅化合物還具有較低的表面張力，當(dāng)有機(jī)硅吸附在顏料顆粒表面時(shí)能降低顆粒與介質(zhì)之間的表面張力，從而具有更好的潤濕性。據(jù)此，發(fā)明人設(shè)計(jì)并制備了一種含氨基的有機(jī)硅化合物，實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明設(shè)計(jì)并制備的含氨基的有機(jī)硅化合物能作為化妝品顏料分散劑，該化合物在改善顏料分散性的同時(shí)，顏料顆粒粒徑變小，從而能使顆粒之間排列更加緊密，提高折光率，因此能使化妝品具有高光澤度。本發(fā)明所述的有機(jī)硅化合物具有式(1)所示結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式(1)中A和R2分別選自H、烷基或取代烷基中一種，其中所說的取代烷基中的取代基為羥基(-0H)或/和式(2)所示基團(tuán)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式(2)中13和14分別選自H或QC6烷基中一種；nj平均聚合度)為10200;n2(平均聚合度)為150。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，I^和R2分別選自Q(^。烷基或取代的QCe烷基中一種，其中所說的取代的dCe烷基中的取代基為羥基(-0H)或式(2)所示基團(tuán)；R3和R4分別選自H或QC6烷基中一種;最佳的Ri和R2分別選自CH3CH2-，H0CH2CH2-，CH3(CH2)wCH2-或(CH3)2NCH2CH2CH2-中一種。在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，&(平均聚合度)為10100。在本發(fā)明又一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，化(平均聚合度)為320。本發(fā)明所說的含氨基的有機(jī)硅化合物，其首先由含氫硅油和烯丙基縮水甘油醚反應(yīng)，所得產(chǎn)物再與仲胺[其結(jié)構(gòu)如式(3)所示]反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物[式(1)所示化合物]。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>NH(3)式(3)中和R2的含義與前文所述相同，在此不再贅述。合成路線如下所示(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>圖1為經(jīng)式(la)(le)所示化合物分散的分散體粒徑分布圖。具體實(shí)施例方式—種制備本發(fā)明所述含氨基的有機(jī)硅化合物的方法，包括如下步驟(1)將含氫硅油、烯丙基縮水甘油醚及溶劑按所需比例(其中含氫硅油與烯丙基縮水甘油醚的摩爾比1:(12)置于反應(yīng)器中，在催化劑及惰性氣體(如氮?dú)獾?存在的條件下，將反應(yīng)體系升溫至60°C80°C，并在此溫度下保持至少4個(gè)小時(shí)，冷卻，蒸除溶劑后加入適量的甲醇，靜置，除去雜質(zhì)相，得中間體[式(4)所示化合物]:其中所說的催化劑為濃度為1.Owt^的氯鉑酸的異丙醇溶液，催化劑的用量為反應(yīng)物總重量的0.05%0.10%。(2)將由步驟(1)所制得的中間體[式(4)所示化合物]和溶劑置于反應(yīng)器中，在惰性氣體(如氮?dú)獾?存在的條件下，將式(3)所示化合物滴加到反應(yīng)器中[中間體與式(3)所示化合物摩爾比為1:(13)]，控制溫度在20°C7(TC之間，反應(yīng)時(shí)間至少為8個(gè)小時(shí)，冷卻，旋蒸除去溶劑后加入適量的正己烷，靜置，除去雜質(zhì)相，得目標(biāo)產(chǎn)物[式(1)所示化合物]。本發(fā)明設(shè)計(jì)并制備的含氨基的有機(jī)硅化合物能作為化妝品(如口紅)顏料分散劑，該化合物在改善顏料分散性的同時(shí)，顏料顆粒粒徑變小，從而能使顆粒之間排列更加緊密，提高折光率，因此能使化妝品(如口紅)具有高光澤度。經(jīng)測試，本發(fā)明設(shè)計(jì)并制備的含氨基的有機(jī)硅化合物的折光率為1.45(—般化妝品中所用硅油的折光率為1.41)。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1結(jié)構(gòu)如式(la)所示的有機(jī)硅化合物的制備(1)將120g烯丙基縮水甘油醚，193g甲苯及0.15g催化劑氯鉑酸的異丙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%)放入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到7(TC，滴入193g的含氫硅油，進(jìn)行反應(yīng)6小時(shí)之后減壓蒸出溶劑及低沸物，加入適量甲醇洗滌，靜置除去雜質(zhì)相，得到環(huán)氧改性硅油。(2)將20g由步驟(1)制得的環(huán)氧改性硅油和四氫呋喃加入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加2.7g的N，N-二甲基-1，3-丙二胺，控制溫度在3(TC左右反應(yīng)8個(gè)小時(shí)，得氨基改性有機(jī)硅[式(la)所示化合物]。為10，n2為20IR(壓片法)3358.19(s，uN_H)，29602863(s，uC_H)，1575(w，SN_H)，1468(w，SC-H)，1260(s，SSi_C)，10881022(s，uSi-O)，802(s，uSi_C)。力-NMR(CDCl》(ppm):S0.08(_SiCH3，aH)，0.14(_SiCH3，bH)，1.31.5(_SiCH2CH2，cH禾PdH)，4.745.41(_SiCH2CH2CH20，eH)，3.52(_OCH2，fH)，3.784.01(_OCH2CH，gH)，2.0(OH，hH)，2.702.85(_OCH2CHCH2，iH)，1.962.00(-NH，jH)，2.513.77(_NHCH2，kH)，1.511.57(_NHCH2CH2，1H)，2.363.35(_NHCH2CH2CH2，mH)，2.27(-N(CH3)2，nH)。實(shí)施例2結(jié)構(gòu)如式(lb)所示的有機(jī)硅化合物的制備<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(lb)(1)將120g烯丙基縮水甘油醚，193g甲苯及0.15g催化劑氯鉑酸的異丙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%)放入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到7(TC，滴入193g的含氫硅油，進(jìn)行反應(yīng)6小時(shí)之后減壓蒸出溶劑及低沸物，加入適量甲醇洗滌，靜置除去雜質(zhì)相，得到環(huán)氧改性硅油。(2)將20g由步驟(1)制得的環(huán)氧改性硅油和四氫呋喃加入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加1.8g二乙胺，控制溫度在3(TC左右反應(yīng)8個(gè)小時(shí)，得氨基改性有機(jī)硅[式(lb)所示化合物]。r^為100，！12為5力-NMR(CDCl》(ppm):S0.08(_SiCH3，aH)，0.14(_SiCH3，bH)，1.31.5(_SiCH2CH2，cH和dH)，3.37(_SiCH2CH2CH20，eH)，3.52(_OCH2，fH)，3.78(_OCH2CH，gH)，2.0(OH，hH)，2.51(_OCH2CHCH2，iH)，2.40(_NCH2，jH)，1.00(_NCH2CH2，kH)實(shí)施例3結(jié)構(gòu)如式(lc)所示的有機(jī)硅化合物的制備<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(lc)(D將120g烯丙基縮水甘油醚，193g甲苯及0.15g催化劑氯鉑酸的異丙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%)放入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到7(TC，滴入193g的含氫硅油，進(jìn)行反應(yīng)6小時(shí)之后減壓蒸出溶劑及低沸物，加入適量甲醇洗滌，靜置除去雜質(zhì)相，得到環(huán)氧改性硅油。(2)將20g由步驟(1)制得的環(huán)氧改性硅油和四氫呋喃加入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加2.6g二乙醇，控制溫度在3(TC左右反應(yīng)8個(gè)小時(shí)，得氨基改性有機(jī)硅[式(lc)所示化合物]。&為200，n2為1。力-NMR(CDCl》(ppm):S0.08(_SiCH3，aH)，0.14(_SiCH3，bH)，1.31.5(_SiCH2CH2，cH和dH)，3.37(_SiCH2CH2CH20，eH)，3.52(_0CH2，fH)，3.78(_0CH2CH，gH)，2.0(0H，hH)，2.51(_0CH2CHCH2，iH)，2.40(_NCH2，jH)，1.00(_NCH2CH2，kH)實(shí)施例4結(jié)構(gòu)如式(Id)所示的有機(jī)硅化合物的制備<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(Id)(1)將120g烯丙基縮水甘油醚，193g甲苯及0.15g催化劑氯鉑酸的異丙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%)放入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到7(TC，滴入193g的含氫硅油，進(jìn)行反應(yīng)6小時(shí)之后減壓蒸出溶劑及低沸物，加入適量甲醇洗滌，靜置除去雜質(zhì)相，得到環(huán)氧改性硅油。(2)將20g由步驟(1)制得的環(huán)氧改性硅油和四氫呋喃加入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加12.9g雙十八胺，控制溫度在3(TC左右反應(yīng)8個(gè)小時(shí)，得氨基改性有機(jī)硅[式(Id)所示化合物]。為40，n2為10。力-NMR(CDCl》(ppm):S0.08(_SiCH3，aH)，0.14(_SiCH3，bH)，1.31.5(-SiCH2CH2，cH禾口dH)，3.37(_SiCH2CH2CH20，eH)，3.52(_OCH2，fH)，3.78(_OCH2CH，gH)，2.0(OH，hH)，2.51(_OCH2CHCH2，iH)，2.40(_NCH2，jH)，1.41(_NCH2CH2，kH)，1.29(_NCH2CH2CH2，1H)，1.33(_CH2CH3，mH)，0.96(_CH3，nH)實(shí)施例5結(jié)構(gòu)如式(le)所示的有機(jī)硅化合物的制備<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(1)將120g烯丙基縮水甘油醚，193g甲苯及0.15g催化劑氯鉑酸的異丙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%)放入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到7(TC，滴入193g的含氫硅油，進(jìn)行反應(yīng)6小時(shí)之后減壓蒸出溶劑及低沸物，加入適量甲醇洗滌，靜置除去雜質(zhì)相，得到環(huán)氧改性硅油。(2)將20g由步驟(1)制得的環(huán)氧改性硅油和四氫呋喃加入三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加4.6gN，N-四甲基二丙撐三胺，控制溫度在3(TC左右反應(yīng)8個(gè)小時(shí)，得氨基改性有機(jī)硅[式(le)所示化合物]。&為45，n2為9。力-NMR(CDCl》(ppm):S0.08(_SiCH3，aH)，0.14(_SiCH3，bH)，1.31.5(-SiCH2CH2，cH禾口dH)，3.37(_SiCH2CH2CH20，eH)，3.52(_OCH2，fH)，3.78(_OCH2CH，gH)，2.0(OH，hH)，2.51(_OCH2CHCH2，iH)，2.40(_NCH2，jH)，1.51(_NCH2CH2，kH)，2.36(_NCH2CH2CH2，1H)，2.27(_NCH3，mH)。實(shí)施例6(1)分散穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)將0.01份式(la)、式(lb)、式(lc)、式(Id)和式(le)所示化合物各自溶于10份乙醇中，強(qiáng)烈攪拌下，分別加入O.1份PR57:l(工業(yè)級(jí)，浙江百合化工控股集團(tuán))干粉，超聲30min后，靜置24小時(shí)，在各自液面下方lcm處，分別吸取0.5ml液體，分別稀釋到5ml，用UV755B分光光度計(jì)測定透過率T，用最大吸收波長處的透過率數(shù)值計(jì)算分散穩(wěn)定性(DE%)，計(jì)算式如下DE%=(1_10*100%，結(jié)果示于表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表1中DD5562為道康寧(DOWCORNING)提供的化妝品硅油(為商品硅油)[ooee](2)顏料顆粒粒徑測試將0.01份由式(la)、式(lb)、式(lc)、式(Id)和式(le)所示化合物各自溶于IO份乙醇，強(qiáng)烈攪拌下，分別加入O.1份PR57:l(工業(yè)級(jí)，浙江百合化工控股集團(tuán))干粉，超聲30min后，分散體粒徑用Mastersizer2000粒徑分析儀測定。結(jié)果如圖1所示實(shí)施例78本實(shí)施例中的唇膏由下述方法制得。把油脂、蠟類加入設(shè)有加熱和混合裝置的容器中，加熱至8595t:之間，使物料溶解且均勻混合，在另一個(gè)容器中將顏料與分散性油脂攪拌分散均勻后再加入油脂蠟中，經(jīng)攪拌混合均勻后，灌注到唇膏模具中并快速冷卻，然后脫模，制得成品唇膏。將制備的氨基硅油與商品硅油用于口紅配方中并進(jìn)行對(duì)比。具體配方如表2所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2中DC5562和有機(jī)硅蠟購于DOWCORNING公司；T.I.0、SALACOSDT_38、C0SM0L222、COSMOL168ARV、COSMOL43V這些油脂購于KALIN公司；油脂F(xiàn)L0RASUN90和791購于FLORATECH公司；油脂CORUM5041購于CORUM公司。根據(jù)以上兩個(gè)實(shí)施例配方所制備的唇膏外觀及性能比較如表3所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求一種有機(jī)硅化合物，其具有式(1)所示結(jié)構(gòu)式(1)中R1和R2分別選自H、烷基或取代烷基中一種，其中所說的取代烷基中的取代基為羥基或/和式(2)所示基團(tuán)，n1為10～200；n2為1～50；式(2)中R3和R4分別選自H或C1～C6烷基中一種。F2009101986159C0000011.tif,F2009101986159C0000012.tif2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅化合物，其特征在于，其中&和R2分別選自QC2。烷基或取代的QCe烷基中一種，其中所說的取代的QCe烷基中的取代基為羥基或式(2)所示基團(tuán)；其中R3和R4分別選自H或QC6烷基中一種。3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅化合物，其特征在于，ni為10100。4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅化合物，其特征在于，n2為320。5.如權(quán)利要求14中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)硅化合物，其特征在于，其中&和R2分別選自CH3CH2-，H0CH2CH2-，CH3(CH2)16CH2-或(CH3)2NCH2CH2CH2-中一種。6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)硅化合物，其特征在于，所述的有機(jī)硅化合物為式(la)、式(lb)、式(lc)、式(Id)或式(le)所示化合物:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>全文摘要本發(fā)明涉及一種用于化妝品中分散顏料顆粒的含氨基有機(jī)硅化合物。所述的含氨基有機(jī)硅化合物是由仲胺改性現(xiàn)有有機(jī)硅化合物而得。實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明設(shè)計(jì)并制備的含氨基的有機(jī)硅化合物能作為化妝品顏料分散劑，該化合物在改善顏料分散性的同時(shí)，顏料顆粒粒徑變小，從而能使顆粒之間排列更加緊密，提高折光率，因此能使化妝品具有高光澤度。文檔編號(hào)C07F7/10GK101709063SQ20091019861公開日2010年5月19日申請(qǐng)日期2009年11月11日優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日發(fā)明者屈蓓,方佩菲,王利民,田禾申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)