專利名稱：一種月桂?；被徕c的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面活性劑領(lǐng)域的一種月桂?；被徕c的合成方法，特別涉及一種用光氣法合成的月桂酰氯制備月桂酰基氨基酸鈉的合成方法。
背景技術(shù)：
月桂?；被徕c是一類氨基酸型陰離子表面活性劑，具有良好洗滌、分散、乳化、滲透、增溶等特性；其潤濕性優(yōu)于脂肪醇聚氧乙烯醚(AE);有優(yōu)越的發(fā)泡性，并且泡沫細(xì)膩、持久，優(yōu)于牙膏中常用的發(fā)泡劑十二烷基硫酸鈉(K12);具有抗菌殺菌性和抗蝕、抗靜電能力；配伍性好，能與陽離子表面活性劑形成透明溶液，不產(chǎn)生對抗性沉淀，且保留了陽離子表面活性劑的特性；它的酸堿度與人體皮膚基本一致，感覺舒服，無刺激；作肥皂的改質(zhì)劑，抗垢能力好，有抗鈣、抗鎂離子的功能，使肥皂的耐硬水性提高，發(fā)泡和洗凈力增強(qiáng)；作為洗衣粉的添加劑，它與直鏈烷基苯磺酸鈉復(fù)配的洗衣粉，不但能緩解皮 膚的刺激性，去垢能力也特別好；月桂?；被徕c生物降解性好，比直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)和十二烷基磺酸鈉(SDS)容易降解。在本發(fā)明給出之前，現(xiàn)有技術(shù)中月桂酰氯制備多是采用由氯化亞砜、三氯化磷、三氯氧磷等酰氯化，三氯化磷，三氯氧磷法得到的酰氯中含有較多的副產(chǎn)磷酸，氯化亞砜法得到的酰氯中含有較多的硫化物，由其生產(chǎn)的月桂酰基氨基酸鈉中殘留的磷、硫，將影響高端表面活性劑應(yīng)用性能，無法滿足高端市場對產(chǎn)品質(zhì)量的要求。同時，三氯化磷作為氯代試劑產(chǎn)生大量含磷廢水，氯化亞砜法工藝產(chǎn)生的二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染嚴(yán)重。EP0508147提出了由月桂酸在氬氣保護(hù)下，用N-乙烯基酰胺聚合物作催化劑，與光氣反應(yīng)制備月桂酰氯的方法；CN1995003A報道了月桂酸與固體光氣合成月桂酰氯的方法。未見由光氣法生產(chǎn)月桂酰氯，再由所得酰氯制備月桂?；被徕c的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，由光氣法生產(chǎn)月桂酰氯，不會因三氯化磷作為氯代試劑產(chǎn)生大量含磷廢水，氯化亞砜法產(chǎn)生的二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染嚴(yán)重，光氣法所產(chǎn)生氯化氫可制成鹽酸銷售，二氧化碳可用于制備碳酸鈉。再由所得酰氯制備月桂?；被徕c，工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，可廣泛用于高端表面活性劑的生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
第一步，以月桂酸和光氣為原料，在有機(jī)酰胺催化劑作用下，60 100°C融熔狀態(tài)下反應(yīng)I 20小時，反應(yīng)完畢，真空蒸餾得到所述酰氯。第二步，將上述月桂酰氯滴加入氨基酸堿性溶液中反應(yīng)，反應(yīng)液的pH值控制在8 10，反應(yīng)溫度15 20°C，反應(yīng)時間4 5 h，反應(yīng)結(jié)束后，靜置冷卻，反應(yīng)液用鹽酸溶液酸化至PH為I 2，反應(yīng)液中出現(xiàn)白色沉淀，過濾后，分別用水洗滌干凈，干燥，得到月桂酰
基氨基酸。
第三步，制得的月桂?；被嵊靡掖既芙?，加入等摩爾氫氧化鈉的乙醇溶液，冷卻后結(jié)晶，抽濾烘干后得到月桂酰基氨基酸鈉。反應(yīng)方程式為
CH3 (CH2) 10COOH + COCl2-> CH3 (CH2) 10C0C1 + HCl + CO2
NH2CH(R)COOH + CH3 (CH2) 10COCl+2NaOH-、NaOOCCH (R) NHCO (CH2) 10CH3 + NaCl +
2H20
NaOOCCH (R) NHCO (CH2) 10CH3 + HCl -、HOOCCH (R) NHCO (CH2) 10CH3 + NaCl
HOOCCH (R) NHCO (CH2) 10CH3 + NaOH-> NaOOCCH (R) NHCO (CH2) 10CH3 + H2O 其中，氨基酸為谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、纈氨酸、絲氨酸或肌氨酸中任一種。所述的有機(jī)酰胺催化劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、吡啶或N，N-二甲基丁酰胺，優(yōu)選的催化劑為N，N- 二甲基甲酰胺。所述的一種月桂?；被徕c的合成方法，第一步所用的月桂酸、光氣和催化劑的摩爾比為1:1. I 2. 5: O. 02 O. 1，優(yōu)選的月桂酸、光氣和催化劑的摩爾比為1:1. I I. 5: O. 02 O. 05，反應(yīng)溫度為60 100°C，優(yōu)選為70 80°C，反應(yīng)時間為I 20小時，優(yōu)選為5 10小時，反應(yīng)完畢真空蒸餾得月桂酰氯，蒸餾條件120 180°C (1333Pa)。所述的一種月桂酰基氨基酸鈉的合成方法，第二步所用的氨基酸是將氨基酸配成25%水溶液，常溫下攪拌使其全部溶解后制得的氨基酸溶液；氨基酸與月桂酰氯的摩爾比為1:1. O I. 5，優(yōu)選的摩爾比為1:1. O I. I ;在冰水浴中控制溫度為O 50°C之間，優(yōu)選為15 20°C ;在攪拌下加入月桂酰氯，同時加入25%的氫氧化鈉水溶液,使反應(yīng)液一直處于pH=8 13之間，優(yōu)選pH值控制在8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)I 5 h，優(yōu)選4 5 h。反應(yīng)后，用6N鹽酸將pH值調(diào)至I 2，則有大量白色結(jié)晶析出，待產(chǎn)品全部析出后，過濾、干燥，得到月桂?；被?。所述的一種月桂酰基氨基酸鈉的合成方法，將所得的月桂酰基氨基酸用乙醇溶解，溶劑乙醇的量為月桂酰基氨基酸質(zhì)量的I 5倍，優(yōu)選為2 3倍，加入20%氫氧化鈉的乙醇溶液，月桂?；被崤c氫氧化鈉的摩爾比為I: I. O I. 5，優(yōu)選的摩爾比為1:1. O I. I ;冷卻-10 50°C之間，優(yōu)選-5 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到月桂?；被徕c。本發(fā)明由光氣法生產(chǎn)月桂酰氯，再由所得酰氯制備月桂?；劝彼徕c，工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，基本無三廢，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，可廣泛用于高端表面活性劑的生產(chǎn)，具有較大的實用價值及社會、經(jīng)濟(jì)效益。
具體實施例方式以下以具體的實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于此。實施例I
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入月桂酸200g (Imol)，N, N- 二甲基甲酰胺I. 5g (O. 02mol)，升溫至60°C，控制反應(yīng)溫度為70 80°C，5 10小時內(nèi)，通入光氣110g(l. lmol)，反應(yīng)完畢，真空蒸餾，收集140 160°C (1333Pa)餾分，得月桂酰氯196. 5g，收率90%。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入谷氨酸191g (lmol),溶于570g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將月桂酰氯240g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入月桂酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5ho反應(yīng)后，用6N鹽酸將pH值調(diào)至I 2，則有大量白色結(jié)晶析出，待產(chǎn)品全部析出后，過濾、干燥，得到月桂?；劝彼?13g，收率95%。將月桂?；劝彼?29g (Imol)溶解于乙醇658g中，加入20%氫氧化鈉(2mol)的乙醇溶液400g，冷卻-5 5°C，析出片狀結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到月桂?；劝彼徕c337g，收率96%。實施例2 月桂酰氯合成同實施例I。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入肌氨酸Illg(Imol)，溶于333g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將月桂酰氯240g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入月桂酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5 h。反應(yīng)后，用6N鹽酸將pH值調(diào)至I 2，則有大量白色結(jié)晶析出，待產(chǎn)品全部析出后，過濾、干燥，得到月桂酰基肌氨酸260g，收率96%。將月桂酰基肌氨酸271g(Imol)溶解于乙醇608g中，加入20%氫氧化鈉(Imol)的乙醇溶液200g，冷卻-5 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到月桂?；“彼徕c284g，收率97%。實施例3
月桂酰氯合成同實施例I。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入甘氨酸97g (lmol)，溶于291g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將月桂酰氯240g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入月桂酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5 h。反應(yīng)后，用6N鹽酸將pH值調(diào)至I 2，則有大量白色結(jié)晶析出，待產(chǎn)品全部析出后，過濾、干燥，得到月桂?；拾彼?44g，收率95%。將月桂?；拾彼?57g (Imol)溶解于乙醇458g中，加入20%氫氧化鈉(Imol)的乙醇溶液200g，冷卻O 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到月桂?；拾彼徕c268g，收率96%。實施例4
月桂酰氯合成同實施例I。在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入纈氨酸139g，溶于417g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將月桂酰氯240g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入月桂酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10,直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5 ho反應(yīng)后，用6N鹽酸將pH值調(diào)至I 2，則有大量白色結(jié)晶析出，待產(chǎn)品全部析出后，過濾、干燥，得到月桂?；i氨酸284g，收率95%。將月桂?；i氨酸299g (Imol)溶解于乙醇558g中，加入20%氫氧化鈉(Imol)的乙醇溶液200g，冷卻-5 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到月桂酰基纈氨酸鈉308g，收率96%。實施例5
月桂酰氯合成同實施例I。 在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌的IOOOmL四口燒瓶中，加入丙氨酸Illg(Imol)，溶于333g水中，常溫下攪拌使其全部溶解后，配成25%水溶液，將月桂酰氯240g (I. lmol)放入干燥的滴液漏斗中，在冰水浴中控制溫度為15 20°C，在攪拌下加入月桂酰氯，同時滴加25%的氫氧化鈉水溶液，使反應(yīng)液一直處于pH= 8 10，直到加完；再繼續(xù)反應(yīng)4 5 h。反應(yīng)后，用6N鹽酸將pH值調(diào)至I 2，則有大量白色結(jié)晶析出，待產(chǎn)品全部析出后，過濾、干燥，得到月桂?；彼?55g，收率94%。將月桂?；彼?71g(Imol)溶解于乙醇608g中，加入20%氫氧化鈉(Imol)的乙醇溶液200g，冷卻O 5°C，析出結(jié)晶，抽濾，烘干后，得到月桂?；彼徕c278g，收率95%。實施例6
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入月桂酸200g(Imol)，吡啶I. 6g(0. 02mol),升溫至65°C，控制反應(yīng)溫度為70 80。。，5 10小時內(nèi)，通入光氣120g (I. 2mol)，反應(yīng)完畢，真空蒸餾，收集140 160°C (1333Pa)餾分，得月桂酰氯186. 5g，收率85%。月桂酰基氨基酸鈉合成同實施例I。對比實施例I
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入月桂酸200g(Imol)和三氯化磷151g(l. lmol)，在反應(yīng)溫度為7(T80°C下反應(yīng)2 3小時。反應(yīng)后，用干燥的分液漏斗，分去下層的亞磷酸，上層清液倒入干燥的蒸餾瓶中，進(jìn)行減壓蒸餾，收集140 1600C (1333Pa)餾分，得月桂酰氯191. 5g，收率88%。月桂?；被徕c合成同實施例I。對比實施例2
在裝有溫度計、回流冷凝管、導(dǎo)氣管、攪拌的500mL四口燒瓶中，加入月桂酸200g(Imol)和氯化亞砜143g(1.2mol)，在反應(yīng)溫度為6(T70°C下反應(yīng)2 3小時。反應(yīng)后，加熱回流4 h。減壓蒸餾除去過量的氯化亞砜，減壓蒸餾，收集140 160°C (1333Pa)餾分，得月桂酰氯194. 2g，收率89%。月桂?；被徕c合成同實施例I。采用本發(fā)明方法制備月桂?；被徕c，工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，基本無三廢，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，現(xiàn)將本發(fā)明合成方法與現(xiàn)有技術(shù)合成方法所制備的月桂?；被徕c中殘留的磷、硫?qū)Ρ热缦?br> 表I 月桂酰基氨基酸鈉中硫、磷含量對比 另桂?；被峒{中硫、磷含量I實施例1-6 I對比實施例I I對比實施例2
磷(％)_^_O. 05_^_
硫(％)_^^_O. 02_
權(quán)利要求
1.一種月桂酰基氨基酸鈉的合成方法，其特征在于其合成方法包括如下步驟第一步，以月桂酸和光氣為原料，在有機(jī)酰胺催化劑作用下，60 100°C融熔狀態(tài)下反應(yīng)I 20小時，反應(yīng)完畢，真空蒸餾得到所述酰氯； 第二步，將上述月桂酰氯滴加入氨基酸堿性溶液中反應(yīng)，反應(yīng)液的pH值控制在8 10，反應(yīng)溫度15 20°C，反應(yīng)時間4 5 h，反應(yīng)結(jié)束后，靜置冷卻，反應(yīng)液用6N鹽酸溶液酸化至pH為I 2，反應(yīng)液中出現(xiàn)白色沉淀，過濾后，分別用水洗滌干凈，干燥，得到月桂?；被幔? 第三步，制得的月桂酰基氨基酸用乙醇溶解，加入等摩爾氫氧化鈉的乙醇溶液，冷卻后結(jié)晶，抽濾烘干后得到月桂?；被徕c。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種月桂?；被徕c的合成方法，其特征在于第一步中所用的有機(jī)酰胺催化劑為N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、吡啶或N， N- 二甲基丁酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種月桂?；被徕c的合成方法，其特征在于第二步中所用的氨基酸為谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、纈氨酸、絲氨酸或肌氨酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種月桂?；被徕c的合成方法，其特征在于月桂酸、光氣和催化劑的摩爾比為1:1. I 2.5: O. 02 O. 1，優(yōu)選的月桂酸、光氣和催化劑的摩爾比為1:1. I I. 5: O. 02 O. 05，反應(yīng)溫度為60 100°C，優(yōu)選為70 80°C，反應(yīng)時間為I 20小時，優(yōu)選為5 10小時，反應(yīng)完畢真空蒸餾得月桂酰氯，蒸餾條件120 180 0C (1333Pa)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種月桂?；被徕c的合成方法，其特征在于第二步所用的氨基酸是將氨基酸配成25%水溶液，常溫下攪拌使其全部溶解后制得的氨基酸溶液；氨基酸與月桂酰氯的摩爾比為1:1. O I. 5，優(yōu)選的摩爾比為1:1. O I. I ;在冰水浴中控制溫度為O 50°C之間，優(yōu)選為15 20°C ;所加入的氫氧化鈉水溶液濃度為25%，使反應(yīng)液一直處于pH=8 13之間，優(yōu)選pH值控制在8 10。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種月桂?；被徕c的合成方法，其特征在于第三步中將所得的月桂?；被嵊靡掖既芙鈺r，溶劑乙醇的量為月桂酰基氨基酸質(zhì)量的I 5倍，優(yōu)選為2 3倍，加入20%氫氧化鈉的乙醇溶液，月桂酰基氨基酸與氫氧化鈉的摩爾比為I: I. O I. 5，優(yōu)選的摩爾比為1:1.0 I. I ;冷卻溫度為-10 50°C之間，優(yōu)選-5 5°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種月桂?；被徕c的合成方法，特別涉及以月桂酸和光氣為原料，在有機(jī)酰胺催化劑作用下，60～100℃反應(yīng)1～20小時，反應(yīng)完畢真空蒸餾得到所述酰氯。將上述光氣法所得的月桂酰氯滴加入氨基酸堿性溶液中反應(yīng)，pH值控制在8～10，反應(yīng)溫度15～20℃，反應(yīng)時間4～5h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，反應(yīng)液用鹽酸溶液酸化至pH為1～2，白色沉淀過濾，洗滌，干燥，得到月桂?；被?。制得的月桂?；被嵊靡掖既芙猓尤氲饶枤溲趸c的乙醇溶液，冷卻后結(jié)晶，抽濾烘干，得到月桂?；被徕c。本發(fā)明工藝合理，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，基本無三廢，產(chǎn)品中不含殘留的磷、硫，可廣泛用于高端表面活性劑的生產(chǎn)，具有較大的實用價值及社會、經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C07C231/02GK102875409SQ20121032519
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者李耀蓮 申請人:長沙普濟(jì)生物科技有限公司