DE69914228T2

DE69914228T2 - Verfahren zur herstellung von salzfreien amphotheren mit hohem mono-amphopropionatgehalt

Info

Publication number: DE69914228T2
Application number: DE69914228T
Authority: DE
Inventors: Shiming Wo; Ji Li; Mohamed Hashem; Rastko Vukov
Original assignee: Rhodia Inc
Current assignee: Solvay USA Inc
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2019-08-10
Also published as: BR9917446B1; ATE257819T1; MXPA02001407A; DE69914228D1; BR9917446A; ES2214041T3; WO2001010820A1; JP2003506430A; AU5343199A; EP1208080B1; EP1208080A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Tenside und Reinigungszusammensetzungen, die in kosmetischen und Körperpflege-Anwendungen, zum Beispiel in Seifen, Shampoos, Toilettenartikeln und dergleichen, einsetzbar sind. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung dieser Zusammensetzungen und ein verbessertes Verfahren, das sowohl verbraucherfreundlich als auch umweltfreundlich ist.
Hintergrund der Erfindung
Tenside oder grenzflächenaktive Mittel sind in Reinigungszusammensetzungen nützlich, da sie die intermolekulare Anziehung zwischen einer Verbindung oder einem Material und einer/einem anderen verringern. Mit anderen Worten, sie reduzieren die Oberflächenspannung, die zwischen Schmutz, Öl oder Fett und der Haut, dem Haar oder einem anderen inerten Material, zum Beispiel Porzellan, Gewebe, harte Oberflächen und dergleichen, besteht. Dabei wird der Schmutz oder das Fett von der Oberfläche des zweiten Materials freigesetzt, welches folglich gereinigt wird.
Es gibt drei Grundtypen an Tensiden und viele unterschiedliche Species bei jedem Typ. Detergenzien reduzieren die Oberflächenspannung von Wasser und üben insbesondere eine emulgierende Wirkung bei Öl-Wasser-Grenzflächen auf und fungieren auf diese Weise zur Entfernung von Schmutz. Emulgatoren sind grundsätzlich ein Detergenstyp und halten zwei oder mehrere Flüssigkeiten in Suspension. Netzmittel reduzieren die Oberflächenspannung von Wasser, wodurch es fähig ist, einfacher einzudringen oder sich über die Oberfläche eines anderen Materials auszubreiten.
Tenside können auch bezüglich ihrer Ladung klassifiziert werden. Anionische Tenside sind negativ geladen, kationische sind positiv geladen, nichtionische besitzen keine Ladung, während amphotere Tenside in Abhängigkeit von ihrer Umgebung positiv oder negativ geladen sein können und die Fähigkeit haben, in Abhängigkeit vom pH der umgebenden Lösung als Säure oder Base zu wirken. Auch hier gibt es viele verschiedene Species in jeder Gruppe und jede kann in anderer Art und Weise wirken. Amphotere Tenside, die von Imidazolin abgeleitet sind, sind im Allgemeinen durch ihre relative Milde charakterisiert, die sie für Anwendungen in Körperpflegezusammensetzungen, wie zum Beispiel Babyshampooformulierungen, ideal macht. Darüber hinaus tendieren sie dazu, über einen weiten pH-Bereich stabil und wirksam zu sein, und dies ist für viele alkalische und saure Reiniger, die in speziellen Reinigeranwendungen eingesetzt werden, eine nützlich Eigenschaft.
Das US-Patent Nr. 3,187,003 von McBride offenbart ein Verfahren zur Herstellung von 1-(2-Amino-ethylimidazolin)-Zwitterionen, die als Ölstabilisatoren, Fettadditive, antistatische Mittel für Gewebe und dergleichen einsetzbar sind. Ein Imidazolin mit einem Aminoethylsubstituenten wird mit einer α,β-ungesättigen Säure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen umgesetzt.
Das US-Patent Nr. 2,820,043 von Rafney et al. beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Imidazolinpropionsäurederivaten, die von Natur aus amphotere Tenside sind und als Netzmittel, Penetrierungsmittel, Emulgiermittel, Dispergiermittel und Reinigungsmittel einsetzbar sind. Sie sind angeblich über einen weiten pH-Bereich einsetzbar und werden durch Umsetzung eines in 2-Stellung mit einem Kohlenwasserstoff substituierten Imidazolin mit einem Niedrigalkylacrylat in Gegenwart von Wärme, wodurch der Niedrigalkylester von 2-substituierter Imidazolinpropionsäure erhalten wird, der dann hydrolysiert wird, hergestellt.
Das US-Patent Nr. 3,555,041 von Katz beschreibt eine Klasse amphoterer Imidazolintenside, die über einen weiten Bereich des pH-Werts wirksame Tensideigenschaften haben. Diese Tenside werden durch Umsetzung langkettiger Imidazolinverbindungen, die Amin-, Alkyl- oder Hydroxyalkyl-Substitutionsgruppen enthalten, mit Acrylonitril, Methylacrylat oder beta-Propiolacton hergestellt. Vorzugsweise wird Methylacrylat verwendet.
EP 0 244 796 offenbart Detergenszusammensetzungen, die ein Phosphattensid und ein Amido-Amin-Tensid umfassen.
EP 0 640 334 offenbart eine wässrige Zweikomponenten-Haarfärbezusammensetzung, die amphotere Tenside einschließlich Amphopropionate umfasst.
EP 0 595 383 offenbart Detergenszusammensetzungen, die kurzkettige Amphocarboxylat-Detergens-Tenside enthalten.
JP 10-008086 bezieht sich auf Schmiermittelzusammensetzungen, die eine Amidoaminsäure umfassen.
DE 36 39 752 bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von amphoteren Tensiden, aber insbesondere auf die Herstellung von Imidazolinverbindungen, die als amphotere Tenside nützlich sind.
EP 0 269 939 beschreibt Detergenszusammensetzungen, die als aktiven Hauptbestandteil als Detergens eine sekundäre Amidoaminsäure oder ihre Salze enthalten.
Schließlich beschreibt das UK-Patent Nr. 1,078,101 von Arndt eine Klasse amphoterer Imidazoline, die als 2-R-Imidazolin-1-ethylen-2-oxy-propansäuren bekannt sind und durch Kondensationreaktion von Aminoethylethanolamin und einer Fettsäure unter Erhalt eines Imidazolinzwischenproduktes, das dann mit Acrylsäure zum Endprodukt umgesetzt wird, hergestellt werden. Von den Verbindungen wird behauptet, dass sie als Emulgatoren, Detergenzien, Netzmittel und oberflächenaktive Mittel über einen weiten pH-Bereich einsetzbar sind.
Amphotere Tenside auf Imidazolinbasis können in zwei Gruppen eingeteilt werden: salzenthaltende und salzfreie. Salzenthaltende amphotere Imidazolintenside, die die allgemeine Struktur, wie sie dargestellt ist [unmittelbar unten], haben, werden üblicherweise durch eine Kondensationsreaktion von Imidazolin und Natriummonochloracetat hergestellt, wobei Natriumchlorid als Nebenprodukt produziert wird.
Salzenthaltendes Amphoacetat
Salzfreie amphotere Substanzen, zum Beispiel Monoamphopropionat, wie es in 2 dargestellt ist, haben gegenüber den salzenthaltenden Gegenstücken in industriellen Anwendungen einige Vorteile. Salzfreie amphotere Substanzen können durch die Michael-Additionsreaktion zwischen Imidazolin und entweder Methylacrylat oder Acrylsäure unter wasserfreien Bedingungen, gefolgt von einer alkalischen Hydrolyse, hergestellt werden. Unglücklicherweise ergeben die Reaktionen üblicherweise komplexe Gemische, wie es durch NMR, Kapillar elektrophorese und HPLC nahe gelegt wird. Alternativ können die Reaktionen in wässrigem Medium durchgeführt werden, allerdings ist die Umwandlung gering. Es wäre daher in hohem Maße wünschenswert, ein salzfreies amphoteres Tensid aus Imidazolin und Acrylsäure mit hohen Mengen an Monoamphopropionat, wie es nachfolgend dargestellt ist, herzustellen.
Salzfreies Amphopropionat worin R = C₁₁-C₁₇-Alkan
Die Verwendung von Acrylsäure als Reaktant anstelle von Methylacrylat liefert eine Reihe von Vorzügen. Acrylsäure beispielsweise hat einen höheren Flammpunkt und ist daher sicherer und einfacher zu handhaben. Die Verbindung hat auch einen weitaus weniger unangenehmen Geruch.
Vielleicht von größerem Wert im erfindungsgemäßen Verfahren ist die Tatsache, dass die Produktion von salzfreien amphoteren Tensiden, zum Beispiel Monoamphopropionat, kein Methanol als Nebenprodukt bildet. Methanol wird von der Environmental Protection Agency (EPA) als gefährlich Chemikalie aufgeführt. Die meisten Amphopropionat-Tenside, die unter Verwendung von Methylacrylat produziert werden, enthalten 2,0% bis über 5,0% Methanol als Nebenprodukt. Die Lagerung von Methylacrylat erfordert teure Tanks wie auch wirksame Belüftungs- und Absorptionsanlagen zur Entfernung des Dampfs.
Ein anderes Hauptproblem bei der Produktion von salzfreien Amphopropionaten unter Verwendung der auf dem Fachgebiet be kannten Verfahren sind die relativ niedrigen Ausbeuten an Monoamphopropionaten, die erreichbar sind. Die Umsetzung eines Imidazolincoco-Kondensats mit Methylacrylat produziert salzfreies Monoamphopropionat in Ausbeuten von gerade 20% bis 25%. Dies ist außerdem ein sehr unreines Produkt mit bis zu sieben (7) verschiedenen produzierten Verbindungen im Reaktionsgemisch.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von salzfreien amphoteren Tensiden in hohen Ausbeuten umfasst die Kondensationsreaktion von Imidazolin mit einem Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat in einem molaren Verhältnis von etwa 1 : 3. Die Reaktion wird in einem wässrigen Medium bei erhöhten Temperaturen von etwa 85°C bis 100°C durchgeführt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Es ist gut bekannt, dass Imidazolin mit Methylacrylat oder Acrylsäure unter wasserfreien Bedingungen leicht Michael-Additionsreaktionen eingeht. Kohlenstoff-13-NMR-Analysen legen nahe, dass das Reaktionsprodukt nach Hydrolyse mit Natriumhydroxid eher viele Komponenten als eine einzige Verbindung, das gewünschte Amphopropionat, enthält, was in 2 dargestellt ist. Eine mögliche Erklärung, warum Michael-Additionsreaktionen komplexe Gemische liefern, ist in Schema 1 dargestellt. Im ersten Schritt erfolgt eine Michael-Addition am sp²-Stickstoff unter Erhalt des Zwischenprodukts 2a, das durch Bildung von 2b durch den Resonanzmechanismus stabilisiert ist.
Schema 1
Eine Hydrolyse des Adduktes (2a) und (2b) durch Natriumhydroxid liefert zwei Monopropionate (3) und (4) nach Spaltung von einer der zwei C-N-Bindungen. In Gegenwart eines Überschusses an Alkylierungsreagenzien können (3) und (4) weiter in Dipropionate (5) bzw. (6) umgewandelt werden. Es wurde festgestellt, dass im Fall von Methylacrylat außer den Stickstoffatomen im Imidazolinring die Hydroxylgruppe ebenfalls eine Michael-Additionsreaktion eingeht. Dies wird durch das Auftreten von Kohlenstoff-13-Signalen in den Regionen von 67 ppm deutlich.
Schema 1b
Es ist möglich, dass die Alkylierung auch am sp³-Stickstoffatom auftritt. Allerdings ist das resultierende Zwischenprodukt (7), wie es in Schema 2 gezeigt ist, weniger stabil als das Zwischenprodukt (2), das durch Resonanzstrukturen stabilisiert ist. Folglich ist das gewünschte Amphopropionattensid eine im Gemisch in geringerer Menge vorkommende Komponente.
Schema 2
Von dem Produkt, das durch Ablaufen der Reaktion in wässrigem Medium erhalten wird, wird erwartet, dass es mehr (8) enthält, da Imidazolin bekanntermaßen durch Wasser eine Hydrolyse erleidet, wobei Amidoamin (9) mit einer geringen Menge an 10 erhalten wird, welches dann mit einem Alkylierungsreagens am Aminstickstoff unter Erhalt von (8) bzw. (11) reagiert (siehe Schema 3). Die Umwandlung von Imidazolin zu dem Produkt ist niedrig und das Endprodukt enthält deutliche Mengen an nicht umgesetzten Amidoamin (9).
Schema 3
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines salzfreien amphoteren Tensids mit einem hohen Gehalt an Monoamphopropionat (8) aus der leicht erhältlichen Acrylsäure und coco-Imidazolin. Genauer ausgedrückt, es muss eine Michael-Additionsreaktion verwendet werden, um aus Acrylsäure und coco-Imidazolin Amphopropionat (8) herzustellen. Allerdings würde eine direkte Behandlung von Imidazolin mit Acrylsäure durch eine typische Säure-Base-Reaktion, die mit der Michael-Additonsreaktion in Wettbewerb treten kann, ein Salz liefern. Ein Weg, um dieses Problem zu überwinden, besteht in der Verwendung von Natriumacrylat.
Die Michael-Addition mit Amidoamin (9) würde zuerst das Zwischenprodukt (12) geben, wie es in Schema 4 dargestellt ist, welches dann eine Umlagerung unter Erhalt von (8) in relativ hohen Ausbeuten eingeht.
Schema 4
Die vorliegende Erfindung umfasst dann die Herstellung eines salzfreien Amphopropionat-Tensids mit hohen Ausbeuten an Monoamphopropionaten bei geringen Verunreinigungen und anderen unerwünschten Nebenprodukten. Das Verfahren umfasst ganz allgemein eine Umsetzung eines Imidazolins mit einem Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat in einem wässrigen Medium bei erhöhten Temperaturen. Die Verwendung von Acrylsäure anstelle von Methylacrylat ermöglicht, dass die Reaktion ohne Bildung von Methanol, ein gefährliches Nebenprodukt, abläuft. In der Vergangenheit wurde Methanol in Mengen bis zu 2,0% bis 5,0 Gew.-% des gesamten Endproduktgemisches produziert.
Durch Entfernung von Methanol als Nebenprodukt können salzfreie amphotere Tenside produziert werden, die in Körperpflegeartikel und insbesondere kosmetische Zusammensetzungen eingearbeitet werden können, wo sie eine überlegene Reinigungswirksamkeit mit geringer Reizung oder ohne Reizung erreichen. Diese Tenside können auch in hypoallergene Zusammensetzungen formuliert werden, für die die Nachfrage weltweit im Wachsen ist.
Die Michael-Reaktion verläuft im wässrigen Medium bei erhöhten Temperaturen. Das Imidazolin und das Acrylsäure/Natriumacrylat-Gemisch werden in einem molaren Verhältnis von 1 : 1, d. h. in gleichen Teilen an Imidazolin und Säure/Acrylat-Gemisch, kombiniert. Das Gemisch selbst besteht aus Acrylsäure und Natriumacrylat in Molekulargewichtsverhältnissen von etwa 1 : 6 bis etwa 1 : 3. Vorzugsweise werden die zwei Verbindungen in einer Menge von 25 Teilen Acrylsäure zu 75 Teilen Natriumacrylat vermischt. Die Verbindungen werden vor Zusatz des Imidazolins miteinander vermischt. Imidazolinderivate, die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, werden aus 2-(2-Aminoethylamino)ethanol und Fettsäuren hergestellt. Beispiele für Fettsäuren können Kokosnussöl-Fettsäuren, Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin- und Stearinsäure umfassen.
Als Laurinimidazolin (Struktur 1; R = C₁₁H₂₃) mit Natriumacrylat, das aus Acrylsäure und Natriumhydroxid in wässrigem Medium bei 70°C hergestellt worden war, behandelt wurde, trat die gewünschte Michael-Additionsreaktion nach fünf Stunden nicht auf. Kohlenstoff-13-NMR zeigte, dass Imidazolin unter den angewendeten Reaktionsbedingungen nach einer Stunde zu Amidoamin hydrolysiert worden war. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 90°C erwärmt und die Temperatur wurde für 20 Stunden gehalten. Ein Kohlenstoff-13-NMR-Spektrum des Reaktionsproduktes zeigte, dass die gewünschte Michael-Additionsreaktion aufgetreten war und dass das Amphopropionat-Tensid (Struktur 8) in einer Ausbeute von 37%, bezogen auf Imidazolin, gebildet worden war. Die Strukturzuordnung für 8 basierte auf dem Vergleich seines ¹³C-NMR-Spektrums mit dem des gut bekannten Amphoacetats, das in 1 dargestellt ist.
Die folgenden Beispiele werden zur besseren Offenbarung der Erfindung insbesondere mit dem Ziel, die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis besser zu ermöglichen, angeführt. Sie dienen allerdings nur zur Erläuterung und es wird einzusehen sein, dass geringere Veränderungen und Modifikationen, die hier nicht berücksichtigt sind, durchgeführt werden. Es ist einzusehen, dass Veränderungen oder Modifikationen, die das endgültige Reaktionsprodukt oder die Reaktionsresultate nicht substantiell beeinträchtigen, in den Schutzumfang der Erfindung, wie sie in den folgenden Beispielen definiert ist, fallen sollen.
Beispiel I
In einen Vierhalsrundkolben, der mit einem Rührer, Thermometer und Tropftrichter ausgestattet war, wurden 268 g (1,0 mol) coco-Imidazolin, 400 g Wasser und ein Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat, das vorher in einem getrennten Gefäß durch Zusatz von 72 g (1,0 mol) Acrylsäure zu 24 g 50%-igem NaOH (0,3 mol) in 200 g Wasser unter Rühren und Kühlung hergestellt worden war, gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf 90°C erwärmt und für 20 Stunden dort gehalten.
Das analysierte Produkt hatte einen Feststoffgehalt von 38,0. Eine Analyse durch Kohlenstoff-13-NMR zeigte, dass die Reaktion Monoamphopropionat (8) in einer Ausbeute von 40%, bezogen auf die Menge an coco-Imidazolin, und 20% nicht umgesetztes Amidoamin (9) produzierte.
Beispiel II
Diese Beispiel erläutert, dass die Ausbeute an Monoamphopropionat (8) verbessert werden kann, indem das Verhältnis von Acrylsäure zu Natriumacrylat verändert wird.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei ein Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat verwendet wurde, welches aus 72 g (1,0 mol) Acrylsäure und 60 g 50%-igem Natriumhydroxid (0,75 mol) in 200 g Wasser hergestellt worden war. Die Ausbeute an Monoamphopropionat (8) wurde, bezogen auf die Menge an coco-Imidazolin, auf 52% verbessert.
Beispiel III
Dieses Beispiel beweist, dass die alleinige Verwendung von Natriumacrylat die Ausbeute an Monoamphopropionat (8) nicht erhöht.
Es wurde dem Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, wobei Natriumacrylat, hergestellt aus 72 g (1,0 mol) Acrylsäure und 80 g 50%-igem Natriumhydroxid (1,0 mol) in 200 g Wasser, verwendet wurde. Die Ausbeute an Amphopropionat (8) war, bezogen auf die Menge an coco-Imidazolin, 37%.
Beispiel IV
Dieses Beispiel beschreibt das Verfahren, bei dem das Imidazolin zuerst durch Natriumhydroxid in das Amidoamin umgewandelt wird und dann durch ein Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat alkyliert wird. Es zeigt auch, dass die Ausbeute an Amphopropionat (8) weiter erhöht werden kann, indem eine Überschussmenge eines Gemisches aus Acrylsäure und Natriumacrylat verwendet wird.
In einen Vierhalsrundkolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter ausgestattet war, wurden 268 g (1,0 mol) coco-Imidazolin, 4 g einer 50%-igen wässrigen NaOH-Lösung (0,05 mol) und 200 g Wasser gegeben. Das Gemisch wurde für eine Stunde unter Rühren bei 85°C erwärmt. In einem getrennten Behälter wurde ein Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat hergestellt, indem 90 g (1,25 mol) Acrylsäure zu 71 g 50%-iger NaOH (0,89 mol) in 200 g Wasser unter Rühren und Kühlen gegeben wurden. 200 g Wasser wurden in den Reaktionskolben gegeben, anschließend wurde das Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat zugesetzt. Das Erwärmen wurde für weitere 16 Stunden fortgeführt und die Reaktionstemperatur wurde bei 85°C gehalten.
Das analysierte Produkt hatte einen Feststoffgehalt von 38,4%. Eine Analyse durch Kohlenstoff-13-NMR zeigte an, dass eine 80%-ige Ausbeute an Monoamphopropionat (8), basierend auf der Imidazolinmenge, zusammen mit weniger als 10% nicht umgesetzten Amidoamin (9) und etwa 10% nicht identifizierten Komponenten, vermutlich Dipropionaten, wie zum Beispiel (5) und (6), erhalten worden war. Der hohe Gehalt an Monoamphopropionat (8) in dem Produkt verglichen mit einem handelsüblichen Produkt, zum Beispiel Miranol C2M SF von Rhone-Poulenc, Inc., wurde durch Kapillarelektrophorese bestätigt. Unter diesen Bedingungen wurde die Reaktionsausbeute bezüglich des Amidoamins mit 90% festgestellt. Etwa 25% des Acrylatgemisches war am Ende der Reaktion unverbraucht, was sowohl durch NMR als auch durch Flüssigkeitschromatographie festgestellt wurde. Obgleich es möglich ist, eine höhere Reaktionsumwandlung durch Verwendung eines größeren Überschusses des Acrylatgemisches zu erreichen, ist es sicherlich nicht wünschenswert, einen großen Überschuss an nicht ungesättigtem Acrylat im Endprodukt zu haben. Das Endprodukt kann bis zu 10% Dipropionate, zum Beispiel mit den Strukturen (5) und (6), enthalten.
Das nicht verbrauchte Acrylat kann, wenn es gewünscht ist, in einfacher Weise durch Behandlung mit einer stöchiometrischen Menge an Natriumbisulfit bei 85°C für eine Stunde entfernt werden. Die mögliche Acrylsäureneubildung über eine umgekehrte Michael-Additionsreaktion erfolgt über einen dreimonatigen Zeitraum nicht mit merklicher Geschwindigkeit. Dies wird von der Tatsache unterstützt, dass das Endprodukt weniger als 100 ppm Acrylsäure enthält, nachdem es mit Natriumbisulfit behandelt wurde, und dass es noch weniger als 100 ppm Acrylsäure nach drei Monaten bei Raumtemperatur enthielt. Vorzugsweise wird die Reaktion in Gegenwart von Luft durchgeführt, andernfalls kann das fertiggestellte Produkt trübe werden, was der Polymerisation von Acrylsäure oder Natriumacrylat zugeschrieben wird.
Beispiel V
Die funktionellen Tensidcharakteristika der salzfreien amphoteren Tenside der vorliegenden Erfindung wurden mit denen eines im Handel verfügbaren amphoteren Tensids, Miranol C2M SF^® (Rhone-Poulenc Inc., Monmouth Jct, N. J.), ein Natriumcoco-Amphopropionat, verglichen. Die oberflächenaktiven Eigenschaften des salzfreien Amphoacetats wurden sowohl vor als auch nach Behandlung des amphoacetats mit Natriumbisulfit verglichen. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1: Tensideigenschaften von Miranol SF und salzfreiem Amphopropionat
Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, ist das salzfreie Amphopropionat im Vergleich zu Miranol C2M SF, das entweder mit Natriumbisulfat behandelt war oder unbehandelt war, bei der Reduzierung der Oberflächenspannung und der Mizellenbildung wirksamer. Das neue amphotere Tensid weist auch bessere Schaumbildungs- und Benetzungseigenschaften auf als Miranol C2M SF.
Beispiel VI
Dieses Beispiel demonstriert ein zu dem in Beispiel I ausgeführten alternatives Verfahren. Imidazolin wurde zu Natriumacrylat gegeben, so dass ein getrennter Behälter für die Herstellung eines Acrylsäure/Natriumacrylat-Gemisches vermieden werden kann.
In einen Vierhalsrundkolben, der 75 g 50% NaOH (0,94 mol) und 300 g Wasser enthielt, wurden 63,9 g (0,89 mol) Acrylsäure und danach 268 g coco-Imidazolin gegeben. Das resultierende Gemisch wurde für eine Stunde unter Rühren bei 65°C erwärmt und dann wurden 26,1 g (0,36 mol) Acrylsäure zugesetzt. Die Reaktionstemperatur wurde auf 90°C steigen gelassen und für 20 Stunden bei dieser Temperatur gehalten.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines verbesserten salzfreien Amphoproprionattensids mit der folgenden Struktur:
wobei R = C₇ bis C₁₇ Alkan ist, umfassend das Reagieren einer Imidazolinverbindung mit der folgenden Struktur:
mit einem Gemisch aus Acrylsäure und Natriumacrylat in einem wässrigen Medium bei erhöhten Temperaturen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die genannte Imidazolinverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Laurinimidazolin, Caprylimidazolin, Caprinimidazolin, Myristinimidazolin, Palmitinimidazolin, Stearinimidazolin, ihren Derivaten und Gemischen davon.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die genannte Acrylsäure und das genannte Natriumacrylat jeweils in dem genannten Gemisch in einem Molverhältnis zwischen 1 : 6 und 1 : 3 aufgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die genannte Imidazolinverbindung mit dem genannten Acrylsäure/Natriumacrylat-Gemisch in einem Molverhältnis zwischen 1 : 1 und 1 : 1,25 reagiert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die genannte Reaktion bei einer Temperatur zwischen 80°C und 100°C abläuft.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die genannte Reaktion bei einer Temperatur zwischen 85°C und 95°C abläuft.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend die nachfolgende Zugabe von Natriumbisulfit in einer Menge, die ausreicht, um überschüssige Acrylsäure zu entfernen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die genannte Reaktion ohne Methanolproduktion durchgeführt wird.