JP2001206868A - ベタイン化合物及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生分解性に優れ、界面活性剤、殺菌剤、帯電防
止剤、柔軟仕上げ剤、防錆剤、樹脂改質剤、中間体原料
等に有用な水酸基含有ベタイン化合物及び長鎖アルキル
基含有ベタイン化合物並びにそれらの製造方法を提供す
る。 【解決手段】下記一般式（１）； 【化１】 （式中、Ｒ¹ 及びＲ² は、同一若しくは異なって、水素
原子又は炭素数１〜８の炭化水素基又は水酸基を有する
炭素数１〜８の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ¹及びＲ²
が両方とも水素原子である場合を除く。また、Ｒ¹ 及
びＲ² がともに水素原子でない場合には、Ｒ¹ 及びＲ²
は、単結合により互いに結合するか、又は、Ｏ、Ｓ及び
Ｎからなる群より選択される少なくとも１種の元素を介
することにより互いに結合してもよい。Ｒ³ は、水素原
子、メチル基又はヒドロキシメチル基を表す。Ａは、炭
素数２〜２５の炭化水素基を表す。）で表される水酸基
含有ベタイン化合物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水酸基含有ベタイ
ン化合物及び長鎖アルキル基含有ベタイン化合物並びに
それらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベタイン化合物は、１分子内に陽イオン
部と陰イオン部とを有する化合物であり、その化学構造
上の特徴から、近年、両性活性剤として注目されてい
る。このような両性活性剤は、耐硬水性が極めて優れて
いること、毒性が極めて少ないこと等の各種の優れた性
質を有し、界面活性剤、殺菌剤、帯電防止剤、柔軟仕上
げ剤、防錆剤等の用途に好適に用いられている。

【０００３】特開平５−３２６００号公報では、脂肪族
第１級アミンと特定構造を有する第４級アンモニウム化
合物とをｐＨ６以上８未満で反応させ、得られた反応生
成物を特定のハロゲン化低級カルボン酸とｐＨ６以上８
未満で反応させることによりベタイン化合物を製造する
方法が開示されている。このような製造方法により製造
されてなるベタイン化合物は、起泡力、洗浄力等を有す
るため、頭髪や身体洗浄用界面活性剤として用いること
ができるものである。しかしながら、このようなベタイ
ン化合物は、起泡力、洗浄力等以外の各種の性質を付与
したり、また、それによって用途を広めたりするため
に、更に類縁化合物について研究する余地があった。

【０００４】特開平５−２９４９０５号公報では、カル
ボベタイン化合物及びその製造方法が開示されている。
このカルボベタイン化合物の製造方法は、特定のアミノ
化合物とハロゲン原子を有する塩とを反応させる方法で
ある。このような製造方法により製造されてなるカルボ
ベタイン化合物は、毛髪や皮膚に対して保湿性を有する
ため、毛髪や皮膚化粧料等の保湿剤等として用いること
ができるものである。しかしながら、このようなカルボ
ベタイン化合物も、保湿性以外の各種の性質を付与した
り、また、それによって用途を広めたりするために、更
に類縁化合物について研究する余地があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みてなされたものであり、生分解性に優れ、界面活性
剤、殺菌剤、帯電防止剤、柔軟仕上げ剤、防錆剤、樹脂
改質剤、中間体原料等に有用な水酸基含有ベタイン化合
物及び長鎖アルキル基含有ベタイン化合物並びにそれら
の製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
（１）；

【０００７】

【化９】

【０００８】（式中、Ｒ¹ 及びＲ² は、同一若しくは異
なって、水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基又は水
酸基を有する炭素数１〜８の炭化水素基を表す。ただ
し、Ｒ¹及びＲ² が両方とも水素原子である場合を除
く。また、Ｒ¹ 及びＲ² がともに水素原子でない場合に
は、Ｒ¹ 及びＲ² は、単結合により互いに結合するか、
又は、Ｏ、Ｓ及びＮからなる群より選択される少なくと
も１種の元素を介することにより互いに結合してもよ
い。Ｒ³ は、水素原子、メチル基又はヒドロキシメチル
基を表す。Ａは、炭素数２〜２５の炭化水素基を表
す。）で表される水酸基含有ベタイン化合物である。本
発明はまた、下記一般式（１）；

【０００９】

【化１０】

【００１０】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 及びＡは、上記
と同じ。）で表される水酸基含有ベタイン化合物を製造
する方法であって、下記一般式（２）；

【００１１】

【化１１】

【００１２】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³ は、上記と同
じ。）で表されるβ−アラニン誘導体と、モノオキシラ
ン化合物とを反応させる工程を含む水酸基含有ベタイン
化合物の製造方法でもある。本発明はまた、下記一般式
（３）；

【００１３】

【化１２】

【００１４】（式中、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ は、同一若しくは異
なって、水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を表
す。ただし、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ が両方とも水素原子である場
合を除く。また、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ がともに水素原子でない
場合には、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ は、単結合により互いに結合す
るか、又は、Ｏ、Ｓ及びＮからなる群より選択される少
なくとも１種の元素を介することにより互いに結合して
もよい。Ｒ³ 及びＡは、上記と同じ。Ｒ⁴ 及びＲ⁵ は、
どちらか１つが水素原子を表し、残りの１つが炭素数５
〜３０の炭化水素基を表す。Ｘは、水素原子又は−ＣＯ
ＯＭを表す。Ｍは、水素原子、金属原子又はアンモニウ
ム基を表す。）で表される長鎖アルキル基含有ベタイン
化合物でもある。本発明は更に、下記一般式（３）；

【００１５】

【化１３】

【００１６】（式中、Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ 、Ｒ³ 、Ａ、Ｒ⁴ 、Ｒ
⁵ 及びＸは、上記と同じ。）で表される長鎖アルキル基
含有ベタイン化合物を製造する方法であって、下記一般
式（６）；

【００１７】

【化１４】

【００１８】（式中、Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ 、Ｒ³ 及びＡは、上記
と同じ。）で表される水酸基含有ベタイン化合物と、下
記一般式（４）；

【００１９】

【化１５】

【００２０】（式中、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 及びＸは、上記と同
じ。）で表される長鎖アルキル基含有カルボン酸、又
は、下記一般式（５）；

【００２１】

【化１６】

【００２２】（式中、Ｒ⁴ 及びＲ⁵ は、上記と同じ。）
で表される長鎖アルキル基含有カルボン酸無水物とを反
応させる工程を含む長鎖アルキル基含有ベタイン化合物
の製造方法でもある。以下に、本発明を詳述する。

【００２３】本発明の水酸基含有ベタイン化合物は、上
記一般式（１）で表される。上記一般式（１）中、Ｒ¹
及びＲ² における炭素数１〜８の炭化水素基としては特
に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチ
ル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等の
アルキル基が挙げられ、また、Ｒ¹ 及びＲ² における水
酸基を有する炭素数１〜８の炭化水素基としては特に限
定されず、例えば、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒド
ロキシプロピル基、２−ヒドロキシプロピル基、２−ヒ
ドロキシブチル基、２−ヒドロキシヘキシル基、２−ヒ
ドロキシオクチル基等が挙げられる。また、Ｒ¹ 及びＲ
² がともに水素原子でないときに、単結合により互いに
結合するか、又は、Ｏ、Ｓ及びＮからなる群より選択さ
れる少なくとも１種の元素を介することにより互いに結
合する場合の基としては特に限定されず、例えば、テト
ラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、
エチレンオキシエチレン基、エチレンイミノエチレン基
等が挙げられる。上記一般式（１）中、Ａにおける炭素
数２〜２５の炭化水素基としては特に限定されず、例え
ば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロ
ピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチル基、
オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、
ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、ドコ
シル基、ペンタコシル基等が挙げられる。

【００２４】本発明の水酸基含有ベタイン化合物は、１
分子内に陽イオン部であるＮ⁺ と陰イオン部であるＣＯ
Ｏ^- とを有し、Ｎ⁺ には特定の炭化水素基等が結合し、
また、水酸基を有した特定の構造をもつベタイン化合物
であり、生分解性に優れ、界面活性剤、殺菌剤、帯電防
止剤、柔軟仕上げ剤、防錆剤、樹脂改質剤、中間体原料
等に有用である。

【００２５】本発明の水酸基含有ベタイン化合物を製造
する方法としては特に限定されず、例えば、上記一般式
（２）で表されるβ−アラニン誘導体と、モノオキシラ
ン化合物とを反応させる工程を含む水酸基含有ベタイン
化合物の製造方法を好適に適用することができる。この
ような水酸基含有ベタイン化合物の製造方法もまた本発
明の一つである。本明細書中において、上記工程をモノ
オキシラン化合物付加工程ともいう。

【００２６】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
て用いる一般式（２）で表されるβ−アラニン誘導体と
しては特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸、
２−ヒドロキシメチルアクリル酸等のアクリル酸類に１
級アミン又は２級アミンを付加させることにより簡便に
合成されるものを用いることができる。本発明の水酸基
含有ベタイン化合物の製造方法においては、このような
一般式（２）で表されるβ−アラニン誘導体を合成する
工程を含んでもよい。本明細書中において、上記工程を
β−アラニン誘導体合成工程ともいう。

【００２７】上記１級アミンとしては特に限定されず、
例えば、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、
ヘプチルアミン、ヘキシルアミン、ペンチルアミン、ｎ
−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｎ−プロピルアミ
ン、イソプロピルアミン、エチルアミン、メチルアミ
ン、２−ヒドロキシエチルアミン、２−ヒドロキシプロ
ピルアミン、２−ヒドロキシヘキシルアミン、２−ヒド
ロキシオクチルアミン等の直鎖状又は分岐状の１級アル
キルアミンや１級ヒドロキシアルキルアミン等が挙げら
れる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用し
てもよい。

【００２８】上記２級アミンとしては特に限定されず、
例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プ
ロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチル
アミン、ジイソブチルアミン、ジ−ｎ−ペンチルアミ
ン、メチルエチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチ
ルアミン、エチレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、
ヘキサメチレンイミン、モルホリン、ピペラジン、Ｎ−
メチルピペラジン、ジ−（２−ヒドロキシ）エチルアミ
ン、ジ−（２−ヒドロキシ）プロピルアミン、ジ−（２
−ヒドロキシ）オクチルアミン等の直鎖状、分岐状又は
環状の２級アルキルアミンや２級ヒドロキシアルキルア
ミン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２
種以上を併用してもよい。

【００２９】上記β−アラニン誘導体合成工程におい
て、アクリル酸類と、１級アミン又は２級アミンとの混
合方法としては特に限定されず、例えば、混合により発
生する中和熱を抑制し、また、温度制御を容易にするた
めにも、いずれか一方を反応容器中に仕込んでおき、他
方を連続添加又は逐次添加することが好ましい。つま
り、アクリル酸類を反応容器中に仕込んで、１級アミン
若しくは２級アミンを連続添加又は逐次添加してもよ
く、１級アミン若しくは２級アミンを反応容器中に仕込
んで、アクリル酸類を連続添加又は逐次添加してもよ
い。

【００３０】上記β−アラニン誘導体合成工程において
は、無溶媒でも行なうことができるが、必要に応じて溶
媒を用いてもよい。また、特に触媒を必要としないが、
反応促進や副反応を抑制することを目的として触媒を用
いてもよい。

【００３１】上記溶媒としては、原料となる酸やアミン
等と反応せず、かつ、反応を阻害しないものであれば特
に限定されず、例えば、ヘキサン、オクタン等の脂肪族
炭化水素類；シクロヘキサン等の脂環式飽和炭化水素
類；シクロヘキセン等の脂環式不飽和炭化水素類；ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；ジクロロメタ
ン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素
類；ジエチルエーテル、ジオキサン、ジオキソラン等の
エーテル類；メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ブタノール等のアルコール類や水；ジメチルホルム
アミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホ
キシド類、アセトニトリル等のニトリル類等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用して
もよい。

【００３２】上記触媒としては特に限定されず、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシ
ウム、ナトリウムメチラート、リチウムメチラート、ナ
トリウムエチラート、３級アミン化合物、４級アンモニ
ウム化合物等の塩基性触媒等が挙げられる。これらは単
独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【００３３】上記β−アラニン誘導体合成工程におい
て、アクリル酸類の重合を防止するために重合禁止剤を
用いてもよい。使用する重合禁止剤としては特に限定さ
れず、例えば、ハイドロキノン、メトキシハイドロキノ
ン、ベンゾキノン等のフェノール系重合禁止剤、ジラウ
リル−３，３′−チオジプロピオネート、２−メルカプ
トベンゾイミダゾール、フェノチアジン等の硫黄系重合
禁止剤、トリス（イソデシル）フォスファイト、ジフェ
ニルイソデシルフォスファイト等のリン系重合禁止剤等
が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上
を併用してもよい。

【００３４】上記β−アラニン誘導体合成工程における
反応温度としては特に限定されず、例えば、原料となる
酸やアミン等の沸点以下の温度範囲とすることが好まし
い。より好ましくは、反応温度の制御の容易さという点
から、０〜２５０℃である。更に好ましくは、過剰な加
熱による副反応を抑制し、高選択率でβ−アラニン誘導
体を得ることができることから、２０〜１５０℃であ
る。また、反応圧力としては特に限定されず、例えば、
１０ａｔｍ以下で行うことが好ましい。

【００３５】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
て用いるモノオキシラン化合物としては特に限定され
ず、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
ブチレンオキシド、１，２−エポキシオクタン、１，２
−エポキシデカン、１，２−エポキシドデカン、１，２
−エポキシペンタデカン、１，２−エポキシオクタデカ
ン、１，２−エポキシエイコサン、１，２−エポキシペ
ンタコサン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を併用してもよい。上記モノオキシラン化
合物付加工程において、β−アラニン誘導体とモノオキ
シラン化合物との混合方法としては特に限定されず、例
えば、モノオキシラン化合物の反応性等を考慮して、β
−アラニン誘導体とモノオキシラン化合物との混合方法
を決定することが好ましい。通常、反応容器中にβ−ア
ラニン誘導体を仕込み、モノオキシラン化合物を連続添
加又は逐次添加することが好ましいが、反応条件によっ
てはβ−アラニン誘導体とモノオキシラン化合物とを一
括混合することもできる。

【００３６】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
ては、モノオキシラン化合物が爆発性を有することか
ら、不活性ガス雰囲気下で反応を行うことが好ましい。
上記不活性ガスとしては特に限定されず、例えば、窒
素、ヘリウム、ネオン等が挙げられ、通常、窒素ガスが
用いられる。

【００３７】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
ては、加圧条件下で反応を行う場合、モノオキシラン化
合物の爆発範囲を避けるために、反応容器を予め上記不
活性ガスにより加圧状態にしておくことが好ましい。上
記不活性ガスによる加圧状態は、使用するモノオキシラ
ン化合物の反応性と反応温度、及び、使用する反応容器
の耐圧性を考慮して決定することが好ましい。また、反
応圧力としては特に限定されず、例えば、１０ａｔｍ以
下で行なうことが好ましい。

【００３８】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
ては、無溶媒でも行なうことができるが、必要に応じて
溶媒を用いてもよい。また、特に触媒を必要としない
が、反応促進や副反応を抑制することを目的として触媒
を用いてもよい。上記溶媒としては、反応を阻害しない
ものであれば特に限定されず、例えば、上述した溶媒と
同様のもの等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を併用してもよい。

【００３９】上記触媒としては特に限定されず、例え
ば、上述した塩基性触媒；塩酸、硫酸、硝酸、メタンス
ルホン酸、ゼオライト等の酸触媒等が挙げられる。これ
らは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記モノオキシラン化合物付加工程における反応温度と
しては特に限定されず、例えば、反応温度の制御の容易
さという点から、０〜２００℃であることが好ましい。
より好ましくは、副反応の抑制という点から、２０〜１
５０℃である。本発明の水酸基含有ベタイン化合物の製
造方法は、上述したモノオキシラン化合物付加工程を含
むことにより、一般式（１）で表される水酸基含有ベタ
イン化合物を、効率よく高収率で製造することができる
ものである。

【００４０】本発明の長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物は、上記一般式（３）で表される。上記一般式（３）
中、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ における炭素数１〜８の炭化水素基；
Ｒ⁶ 及びＲ⁷ がともに水素原子でないときに、単結合に
より互いに結合するか、又は、Ｏ、Ｓ及びＮからなる群
より選択される少なくとも１種の元素を介することによ
り互いに結合する場合の基；Ａにおける炭素数２〜２５
の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、上述し
たものと同様のもの等が挙げられる。

【００４１】上記一般式（３）中、Ｒ⁴ 及びＲ⁵ におけ
る炭素数５〜３０の炭化水素基としては、該炭化水素基
中の水素原子の１個若しくは２個以上がフッ素原子又は
塩素原子で置換されたものであってもよく、特に限定さ
れず、例えば、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデ
シル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシ
ル基、エイコシル基、ドコシル基、テトラコシル基、ト
リアコンチル基、２−エチルヘキシル基等の直鎖状又は
分岐状のアルキル基；オクテニル基、デセニル基、ドデ
セニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オク
タデセニル基、エイコセニル基、ドコセニル基、テトラ
コセニル基、トリアコンテセニル基等のアルケニル基；
これらの基が複合された基等が挙げられる。

【００４２】上記一般式（３）中、Ｘが−ＣＯＯＭで表
される場合において、長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物は、Ｍが水素原子であるカルボキシル基のときには、
酸型となり、Ｍが金属原子であるときには、金属塩型と
なり、Ｍがアンモニウム基であるときには、アンモニウ
ム塩型となる。

【００４３】本発明の長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物は、１分子内に陽イオン部であるＮ ⁺ と陰イオン部で
あるＣＯＯ^- とを有し、Ｎ⁺ には特定の炭化水素基等が
結合し、また、エステル結合を介して長鎖アルキル基を
有した特定の構造をもつベタイン化合物であり、生分解
性に優れ、界面活性剤、殺菌剤、帯電防止剤、柔軟仕上
げ剤、防錆剤、樹脂改質剤、中間体原料等に有用であ
る。

【００４４】本発明の長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物を製造する方法としては特に限定されず、例えば、上
記一般式（６）で表される水酸基含有ベタイン化合物
と、上記一般式（４）で表される長鎖アルキル基含有カ
ルボン酸、又は、上記一般式（５）で表される長鎖アル
キル基含有カルボン酸無水物とを反応させる工程を含む
長鎖アルキル基含有ベタイン化合物の製造方法を好適に
適用することができる。このような長鎖アルキル基含有
ベタイン化合物の製造方法もまた本発明の一つである。
本明細書中において、上記工程を長鎖アルキル基導入工
程ともいう。

【００４５】上記長鎖アルキル基導入工程において用い
る一般式（６）で表される水酸基含有ベタイン化合物と
しては特に限定されず、例えば、上述した水酸基含有ベ
タイン化合物の製造方法により製造されてなるものを用
いることが好ましい。この場合には、本発明の長鎖アル
キル基含有ベタイン化合物の製造方法は、上記モノオキ
シラン化合物付加工程を含むことが好ましい。

【００４６】上記長鎖アルキル基導入工程において用い
る一般式（４）で表される長鎖アルキル基含有カルボン
酸は、Ｘが水素原子であるモノカルボン酸型であっても
よく、Ｘが−ＣＯＯＭで表されるジカルボン酸型であっ
てもよい。ただし、上記ジカルボン酸型である場合に
は、Ｍが金属原子又はアンモニウム基であることが好ま
しい。Ｘがカルボキシル基又は−ＣＯＯＲ（Ｒは、炭化
水素基等を表す。）で表されるアルコキシカルボニル基
であると、一般式（４）で表される長鎖アルキル基含有
カルボン酸１モルと、一般式（６）で表される水酸基含
有ベタイン化合物２モルとが反応する場合があることか
ら、所望する一般式（３）で表される長鎖アルキル基含
有ベタイン化合物が高収率で得られないおそれがある。
また、Ｒ⁴ 及びＲ⁵ における炭素数５〜３０の炭化水素
基は、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和炭化水素
基であってもよい。

【００４７】上記一般式（４）で表される長鎖アルキル
基含有カルボン酸としては、上述したようなものであれ
ば特に限定されず、例えば、カプリル酸、カプリン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、ベヘニン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸
等のモノカルボン酸型；ドデセニルコハク酸、テトラデ
セニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸等のジカルボ
ン酸型が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２
種以上を併用してもよい。

【００４８】上記一般式（６）で表される水酸基含有ベ
タイン化合物と、上記一般式（４）で表される長鎖アル
キル基含有カルボン酸との反応は、脱水縮合反応により
行うことができる。上記脱水縮合反応に使用される触媒
としては、通常、脱水縮合反応に使用されるものであれ
ば特に限定されず、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、ｐ−ト
ルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ゼオライト等の
酸触媒が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２
種以上を併用してもよい。

【００４９】上記脱水縮合反応においては、無溶媒でも
行なうことができるが、反応温度の制御や副生する水の
除去を容易にするために、適当な溶媒を用いることが好
ましい。上記溶媒としては、原料となる水酸基含有ベタ
イン化合物や長鎖アルキル基含有カルボン酸と反応せ
ず、かつ、反応を阻害しないものであれば特に限定され
ず、例えば、上述した溶媒と同様のもの等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用して
もよい。ただし、アルコール類や水、エステル系溶媒は
反応に関与し、所望する長鎖アルキル基含有ベタイン化
合物を収率良く得ることができないため好ましくない。

【００５０】上記脱水縮合反応における反応温度として
は特に限定されず、例えば、原料となる水酸基含有ベタ
イン化合物や長鎖アルキル基含有カルボン酸等の沸点以
下の温度範囲とすることが好ましい。より好ましくは、
反応温度の制御の容易さという点から、２０〜２５０℃
である。更に好ましくは、過剰な加熱による副反応を抑
制し、高選択率で長鎖アルキル基含有ベタイン化合物を
得ることができることから、５０〜２００℃である。ま
た、反応圧力としては特に限定されず、例えば、１０ａ
ｔｍ以下で行うことが好ましい。

【００５１】上記長鎖アルキル基導入工程において用い
る一般式（５）で表される長鎖アルキル基含有カルボン
酸無水物は、Ｒ⁴ 及びＲ⁵ における炭素数５〜３０の炭
化水素基が、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和炭
化水素基であってもよい。上記一般式（５）で表される
長鎖アルキル基含有カルボン酸無水物としては、上述し
たようなものであれば特に限定されず、例えば、ドデセ
ニルコハク酸無水物、テトラデセニルコハク酸無水物、
オクタデセニルコハク酸無水物等が挙げられる。これら
は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【００５２】上記一般式（６）で表される水酸基含有ベ
タイン化合物と、上記一般式（５）で表される長鎖アル
キル基含有カルボン酸無水物との反応の場合、一般式
（３）で表される長鎖アルキル基含有ベタイン化合物
は、Ｘがカルボキシル基である酸型となる。

【００５３】上記反応においては、水酸基含有化合物と
カルボン酸無水物との反応のため特に触媒を必要としな
い。上記反応においては、無溶媒でも行なうことができ
るが、必要に応じて、溶媒を用いてもよい。上記溶媒と
しては、原料となる水酸基含有ベタイン化合物や長鎖ア
ルキル基含有カルボン酸無水物と反応せず、かつ、反応
を阻害しないものであれば特に限定されず、例えば、上
述した溶媒と同様のもの等が挙げられる。これらは単独
で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。ただし、
アルコール類や水は長鎖アルキル基含有カルボン酸無水
物と反応してしまうため好ましくない。

【００５４】上記反応における反応温度としては特に限
定されず、例えば、原料となる水酸基含有ベタイン化合
物や長鎖アルキル基含有カルボン酸無水物等の沸点以下
の温度範囲とすることが好ましい。より好ましくは、−
５０〜３００℃である。更に好ましくは、過剰な加熱に
よる副反応を抑制し、高選択率で長鎖アルキル基含有ベ
タイン化合物を得ることができることから、０〜２００
℃である。また、反応圧力としては特に限定されず、例
えば、１０ａｔｍ以下で行うことが好ましい。

【００５５】本発明の長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物の製造方法は、上述した長鎖アルキル基導入工程によ
り製造されてなる長鎖アルキル基含有ベタイン化合物に
おけるＸが−ＣＯＯＭで表される場合には、Ｍを変換す
るために、例えば、Ｘがカルボキシル基である酸型の場
合には、それを中和して金属塩型やアンモニウム塩型と
する工程を含んでもよい。本発明の長鎖アルキル基含有
ベタイン化合物の製造方法は、上述した長鎖アルキル基
導入工程を含むことにより、一般式（３）で表される長
鎖アルキル基含有ベタイン化合物を、効率よく高収率で
製造することができるものである。

【００５６】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００５７】参考例１ Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−β−
アラニンの合成 攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた３００
ｍｌの４つ口フラスコに、ジ−ｎ−ブチルアミン１００
ｇ（０．７７３８モル）を仕込み、氷水浴で系内の温度
を３０℃以下に攪拌しながら維持しつつ、アクリル酸５
５．７ｇ（０．７７３０モル）とフェノチアジン０．１
ｇとの混合物を３０分間かけて滴下した。滴下終了後、
８０℃の油浴で加熱して４時間反応させた。反応終了
後、ガスクロマトグラフィーにより、アクリル酸及びジ
−ｎ−ブチルアミンを定量したところ、アクリル酸の転
化率は９８％、ジ−ｎ−ブチルアミンの転化率は９８％
であり、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−β−アラニン１５
２．５ｇ（収率９８％）を得た。

【００５８】参考例２ Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチル−β
−アラニンの合成 攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた１００
ｍｌの４つ口フラスコに、ジ−ｎ−ペンチルアミン５０
ｇ（０．３１７９モル）を仕込み、氷水浴で系内の温度
を３０℃以下に攪拌しながら維持しつつ、アクリル酸２
２．９ｇ（０．３１７８モル）とフェノチアジン０．０
５ｇとの混合物を３０分間かけて滴下した。滴下終了
後、８０℃の油浴で加熱して４時間反応させた。反応終
了後、ガスクロマトグラフィーにより、アクリル酸及び
ジ−ｎ−ペンチルアミンを定量したところ、アクリル酸
の転化率は９５％、ジ−ｎ−ペンチルアミンの転化率は
９５％であり、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチル−β−アラニ
ン６９．２ｇ（収率９５％）を得た。

【００５９】参考例３ Ｎ，Ｎ−ジ−（２−ヒドロキ
シ）エチル−β−アラニンの合成 攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた１００
ｍｌの４ツ口フラスコに、ジ−（２−ヒドロキシ）エチ
ルアミン５０ｇ（０．４７５６モル）を仕込み、氷水浴
で系内の温度を３０℃以下に攪拌しながら維持しつつ、
アクリル酸３４．２ｇ（０．４７５１モル）とフェノチ
アジン０．０２ｇとの混合物を１時間かけて滴下した。
滴下終了後、８０℃の油浴で加熱して３時間反応させ
た。反応終了後、ガスクロマトグラフィーにより、アク
リル酸及びジ−（２−ヒドロキシ）エチルアミンを定量
したところ、アクリル酸の転化率は９９％、ジ−（２−
ヒドロキシ）エチルアミンの転化率は９９％であり、
Ｎ，Ｎ−ジ−（２−ヒドロキシ）エチル−β−アラニン
８３．３ｇ（収率９９％）を得た。

【００６０】実施例１ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル
−Ｎ−（２−ヒドロキシ）プロピル）アンモニオプロパ
ノエート〔水酸基含有ベタイン化合物１〕の合成 攪拌機及び温度計を備えた１００ｍｌ簡易オートクレー
ブに、参考例１で得られたＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−β
−アラニン３０ｇ（０．１４９０モル）、モノオキシラ
ンとしてプロピレンオキサイド８．６６ｇ（０．１４９
１モル）、溶媒としてイソプロピルアルコール２０ｇ及
び水１ｇを仕込み、室温においてオートクレーブ内を窒
素ガスにより３回置換した後、３ａｔｍの内圧がかかる
ように窒素ガスを充填した。その後、８０℃の油浴で加
熱しつつ、攪拌しながら８時間反応させた。反応初期で
は内圧は３．６ａｔｍを示したが、６時間後には内圧は
３．４ａｔｍに低下した。得られた反応液を室温まで冷
却した後、充填した窒素ガスを排気し、次いで、反応液
を５００ｍｌのナスフラスコに移し、イソプロピルアル
コールと水をロータリーエバポレーターで留去すること
により、本発明の水酸基含有ベタイン化合物である、３
−（Ｎ，Ｎ―ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）
プロピル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタ
イン化合物１〕約３８．５ｇ（収率：９９．５％）を得
た。

【００６１】得られた水酸基含有ベタイン化合物１の ¹
Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図１に、赤外線吸収スペク
トルを図２に示した。図１を見ると、４．０ｐｐｍにプ
ロピレンオキサイド由来のメチン基のピークが観測さ
れ、該ピークは未反応の場合に観測されるプロピレンオ
キサイドのメチン基のピーク（３．０ｐｐｍ）よりも約
１．０ｐｐｍシフトしていた。また、図２を見ると、原
料であるＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−β−アラニンのアミ
ノ基由来の吸収（２５５０〜２６００ｃｍ^-1）が消失し
ていた。更に、８４０ｃｍ^-1付近、９５０ｃｍ^-1付近、
１１４０ｃｍ^-1付近、１２００ｃｍ^-1付近に新しく生成
した−ＣＨ₂ −Ｎ⁺ 、−ＣＨ−ＯＨ由来の吸収が見ら
れ、３３００〜３４００ｃｍ^-1にはＯＨ基の伸縮振動吸
収が見られた。これらのことから、下記式（７）で表わ
される水酸基含有ベタイン化合物１が得られていること
が確認できた。

【００６２】

【化１７】

【００６３】実施例２ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル
−Ｎ−（２−ヒドロキシ）エチル）アンモニオプロパノ
エート〔水酸基含有ベタイン化合物２〕の合成 攪拌機及び温度計を備えた１００ｍｌ簡易オートクレー
ブに、参考例１で得られたＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−β
−アラニン３０ｇ（０．１４９０モル）、溶媒として
１，２−ジメトキシエタン２５ｇ及び水２ｇを仕込み、
室温においてオートクレーブ内を窒素ガスにより３回置
換した後、５ａｔｍの内圧がかかるように窒素ガスを充
填した。その後、８０℃の油浴を用いてオートクレーブ
内が一定温度になるように加熱した。内温が一定になっ
た時点で、モノオキシラン化合物としてエチレンオキサ
イド７．５ｇ（０．１７０３モル）を、オートクレーブ
内の圧力が８ａｔｍを超えないように、１０分間かけて
逐次添加した。添加終了後、８０℃の油浴で加熱しなが
ら攪拌しつつ６時間反応させた。エチレンオキサイド添
加直後では内圧は８ａｔｍを示したが、６時間後には内
圧は５．１ａｔｍに低下した。得られた反応液を室温ま
で冷却した後、充填した窒素ガス、及び、残存している
エチレンオキサイドを排気し、次いで、反応液を５００
ｍｌのナスフラスコに移し、１，２−ジメトキシエタン
と水をロータリーエバポレーターで留去することによ
り、本発明の水酸基含有ベタイン化合物である、３−
（Ｎ，Ｎ―ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）エ
チル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタイン
化合物２〕約３６．２ｇ（収率：９９％）を得た。

【００６４】得られた水酸基含有ベタイン化合物２の ¹
Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図３に、赤外線吸収スペク
トルを図４に示した。図３を見ると、４．２ｐｐｍにエ
チレンオキサイド由来のメチレン基のピークが観測さ
れ、該ピークは未反応の場合に観測されるエチレンオキ
サイドのメチレン基のピーク（２．５ｐｐｍ）よりも約
１．７ｐｐｍシフトしていた。また、図４を見ると、原
料であるＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−β−アラニンのアミ
ノ基由来の吸収（２５５０〜２６００ｃｍ^-1）が消失し
ていた。更に、８３０ｃｍ^-1付近、９５０ｃｍ^-1付近、
１２００ｃｍ^-1付近に新しく生成した−ＣＨ₂ −Ｎ⁺ 、
−ＣＨ−ＯＨ由来の吸収が見られ、３２００〜３４００
ｃｍ^-1にはＯＨ基の伸縮振動吸収が見られた。これらの
ことから、下記式（８）で表わされる水酸基含有ベタイ
ン化合物２が得られていることが確認できた。

【００６５】

【化１８】

【００６６】実施例３ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチ
ル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）プロピル）アンモニオプロ
パノエート〔水酸基含有ベタイン化合物３〕の合成 攪拌機及び温度計を備えた１００ｍｌ簡易オートクレー
ブに、参考例２で得られたＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチル−
β−アラニン２５ｇ（０．１０９０モル）、モノオキシ
ランとしてプロピレンオキサイド７ｇ（０．１２０５モ
ル）、溶媒として１，２−ジメトキエタン２０ｇ及び水
２ｇを仕込み、室温においてオートクレーブ内を窒素ガ
スにより３回置換した後、３ａｔｍの内圧がかかるよう
に窒素ガスを充填した。その後、８０℃の油浴で加熱し
つつ、攪拌しながら８時間反応させた。反応初期では内
圧は４．１ａｔｍを示したが、６時間後には内圧は３．
４ａｔｍに低下した。得られた反応液を室温まで冷却し
た後、充填した窒素ガスを排気し、次いで、反応液を５
００ｍｌのナスフラスコに移し、１，２−ジメトキエタ
ンと水をロータリーエバポレーターで留去することによ
り、本発明の水酸基含有ベタイン化合物である、３−
（Ｎ，Ｎ―ジ−ｎ−ペンチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）
プロピル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタ
イン化合物３〕約３１ｇ（収率：９９％）を得た。

【００６７】得られた水酸基含有ベタイン化合物３の ¹
Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図５に、赤外線吸収スペク
トルを図６に示した。図５を見ると、４．０ｐｐｍにプ
ロピレンオキサイド由来のメチン基のピークが観測さ
れ、該ピークは未反応の場合に観測されるプロピレンオ
キサイドのメチン基のピーク（３．０ｐｐｍ）よりも約
１．０ｐｐｍシフトしていた。また、図６を見ると、原
料であるＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチル−β−アラニンのア
ミノ基由来の吸収（２５５０〜２６００ｃｍ^-1）が消失
していた。更に、８４０ｃｍ^-1付近、９６０ｃｍ^-1付
近、１１５０ｃｍ^-1付近、１２００ｃｍ^-1付近に新しく
生成した−ＣＨ₂ −Ｎ⁺ 、−ＣＨ−ＯＨ由来の吸収が見
られ、３３００〜３４００ｃｍ ^-1にはＯＨ基の伸縮振動
吸収が見られた。これらのことから、下記式（９）で表
わされる水酸基含有ベタイン化合物３が得られているこ
とが確認できた。

【００６８】

【化１９】

【００６９】実施例４ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル
−Ｎ−（２−（３−カルボキシル−３−ドデセニル−１
−オキソ）プロポキシ）プロピル）アンモニオプロパノ
エート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物１〕の合成 攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた１００
ｍｌの４つ口フラスコに、実施例１で得られた３−
（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）プ
ロピル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタイ
ン化合物１〕２０ｇ（０．０７７１モル）と、溶媒とし
てトルエン３０ｇとを仕込み、攪拌しながら８０℃の油
浴で加熱しつつ、ドデセニルコハク酸無水物２０．５４
ｇ（０．０７７１モル）を５分間かけて滴下した。滴下
終了後、８０℃の油浴で加熱して３時間反応させた。反
応終了後、反応液を５００ｍｌのナスフラスコに移し、
トルエンをロータリーエバポレーターで留去することに
より、本発明の長鎖アルキル基含有ベタイン化合物であ
る、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−（３−
カルボキシル−３−ドデセニル−１−オキソ）プロポキ
シ）プロピル）アンモニオプロパノエート〔長鎖アルキ
ル基含有ベタイン化合物１〕４０．５ｇ（収率９９．９
％）を得た。

【００７０】得られた長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物１の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図７に、赤外吸収
スペクトルを図８に示した。図７を見ると、４．１〜
４．２ｐｐｍにプロピレンオキサイド由来のメチンのピ
ークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測される
ピーク（４．０ｐｐｍ付近）よりも約０．１ｐｐｍシフ
トしていた。また、ドデセニルコハク酸無水物が開環し
て生成したカルボキシル基のプロトン由来のピークが
９．６〜９．８ｐｐｍに観測された。更に、図８を見る
と、３３００〜３４００ｃｍ^-1に観測されたＯＨ基の伸
縮振動吸収が消失し、代わって、２５００〜２６００ｃ
ｍ^-1に、ドデセニルコハク酸無水物が開環して生成した
カルボキシル基のＣＯ₂ −Ｈの伸縮振動吸収が観測され
た。これらのことから、下記式（１０）で表わされる長
鎖アルキル基含有ベタイン化合物１が得られていること
が確認できた。

【００７１】

【化２０】

【００７２】実施例５ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル
−Ｎ−（２−ココカルボキシ）プロピル）アンモニオプ
ロパノエート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物２〕
の合成 攪拌機、冷却管、温度計及びＤｉｅｎ−Ｓｔａｒｋ管を
備えた１００ｍｌの４つ口フラスコに、実施例１で得ら
れた３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−ヒドロ
キシ）プロピル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含
有ベタイン化合物１〕１５ｇ（０．０５７８モル）、ヤ
シアルキルカルボン酸１３ｇ（０．０５７９モル）、溶
媒としてトルエン２０ｇ、及び、触媒としてｐ−トルエ
ンスルホン酸０．２ｇを仕込み、攪拌しながら１４０℃
の油浴で加熱しつつ、１８時間反応させた。反応終了
後、脱水量は０．９８ｇであり、理論脱水量が１．０４
ｇであることから、脱水反応の転化率は９４％であるこ
とが分かった。得られた反応液を５００ｍｌのナスフラ
スコに移し、ロータリーエバポレーターによりトルエン
を留去することにより、本発明の長鎖アルキル基含有ベ
タイン化合物である、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−
Ｎ−（２−ココカルボキシ）プロピル）アンモニオプロ
パノエート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物２〕約
２５．２ｇ（収率：９４％）を得た。

【００７３】得られた長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物２の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図９に、赤外吸収
スペクトルを図１０に示した。図９を見ると、４．１〜
４．２ｐｐｍにプロピレンオキサイド由来のメチンのピ
ークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測される
ピーク（４．０ｐｐｍ付近）よりも約０．１ｐｐｍシフ
トしていた。また、図１０を見ると、３３００〜３４０
０ｃｍ^-1に観測されたＯＨ基の伸縮振動吸収が消失して
いた。更に、未反応のヤシアルキルカルボン酸のカルボ
キシル基に由来する、２５５０〜２６００ｃｍ^-1付近の
ＣＯ₂ −Ｈの伸縮振動吸収も観測されなかった。これら
のことから、下記式（１１）で表わされる長鎖アルキル
基含有ベタイン化合物２が得られていることが確認でき
た。式中、Ｒｃは、ココアルキル基（Ｃｏｃｏａｌｋｙ
ｌ）を表す。

【００７４】

【化２１】

【００７５】実施例６ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル
−Ｎ−（２−（３−カルボキシル−３−ドデセニル−１
−オキソ）プロポキシ）エチル）アンモニオプロパノエ
ート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物３〕の合成 攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた１００
ｍｌの４つ口フラスコに、実施例２で得られた３−
（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）エ
チル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタイン
化合物２〕２０ｇ（０．０８１５モル）と、溶媒として
トルエン３０ｇとを仕込み、攪拌しながら８０℃の油浴
で加熱しつつ、ドデセニルコハク酸無水物２１．７ｇ
（０．０８１５モル）を５分間かけて滴下した。滴下終
了後、８０℃の油浴で加熱して３時間反応させた。反応
終了後、反応液を５００ｍｌのナスフラスコに移し、ト
ルエンをロータリーエバポレーターで留去することによ
り、本発明の長鎖アルキル基含有ベタイン化合物であ
る、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−（３−
カルボキシル−３−ドデセニル−１−オキソ）プロポキ
シ）エチル）アンモニオプロパノエート〔長鎖アルキル
基含有ベタイン化合物３〕４１．５ｇ（収率９９．５
％）を得た。

【００７６】得られた長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物３の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図１１に、赤外吸
収スペクトルを図１２に示した。図１１を見ると、４．
３〜４．４ｐｐｍにエチレンオキサイド由来のメチレン
のピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測さ
れるピーク（４．２ｐｐｍ付近）よりも約０．１ｐｐｍ
シフトしていた。また、ドデセニルコハク酸無水物が開
環して生成したカルボキシル基のプロトン由来のピーク
が９．１ｐｐｍ付近に観測された。更に、図１２を見る
と、３３００〜３４００ｃｍ^-1付近に観測されたＯＨ基
の伸縮振動吸収が消失し、代わって、２５００〜２６０
０ｃｍ^-1付近にＣＯ₂ −Ｈの伸縮振動吸収が観測され
た。これらのことから、下記式（１２）で表わされる長
鎖アルキル基含有ベタイン化合物３が得られていること
が確認できた。

【００７７】

【化２２】

【００７８】実施例７ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル
−Ｎ−（２−ココカルボキシ）エチル）アンモニオプロ
パノエート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物４〕の
合成 攪拌機、冷却管、温度計及びＤｉｅｎ−Ｓｔａｒｋ管を
備えた１００ｍｌの４つ口フラスコに、実施例２で得ら
れた３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−（２−ヒドロ
キシ）エチル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有
ベタイン化合物２〕１３．５（０．０５５１モル）、ヤ
シアルキルカルボン酸１２．３ｇ（０．０５５０モ
ル）、溶媒としてトルエン２０ｇ、及び、触媒としてｐ
−トルエンスルホン酸０．２ｇを仕込み、攪拌しながら
１４０℃の油浴で加熱しつつ、１９時間反応させた。反
応終了後、脱水量は０．９５ｇであり、理論脱水量が
０．９９ｇであることから、脱水反応の転化率は９６％
であることが分かった。得られた反応液を５００ｍｌの
ナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターにより
トルエンを留去することにより、本発明の長鎖アルキル
基含有ベタイン化合物である、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−
ブチル−Ｎ−（２−ココカルボキシ）エチル）アンモニ
オプロパノエート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物
４〕約２４．８ｇ（収率：９６％）を得た。

【００７９】得られた長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物４の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図１３に、赤外吸
収スペクトルを図１４に示した。図１３を見ると、４．
２〜４．４ｐｐｍにエチレンオキサイド由来のメチレン
のピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測さ
れるピーク（４．１〜４．２ｐｐｍ付近）よりも約０．
２ｐｐｍシフトしていた。また、図１４を見ると、３３
００〜３４００ｃｍ^-1に観測されたＯＨ基の伸縮振動吸
収が消失していた。更に、未反応のヤシアルキルカルボ
ン酸のカルボキシル基に由来する、２５５０〜２６００
ｃｍ^-1付近のＣＯ₂ −Ｈの伸縮振動吸収も観測されなか
った。これらのことから、下記式（１３）で表わされる
長鎖アルキル基含有ベタイン化合物４が得られているこ
とが確認できた。式中、Ｒｃは、上記と同じ。

【００８０】

【化２３】

【００８１】実施例８ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチ
ル−Ｎ−（２−（３−カルボキシル−３−ドデセニル−
１−オキソ）プロポキシ）プロピル）アンモニオプロパ
ノエート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物５〕の合
成 攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた１００
ｍｌの４つ口フラスコに、実施例３で得られた３−
（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）
プロピル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタ
イン化合物３〕１３ｇ（０．０４５２モル）と、溶媒と
してトルエン３０ｇとを仕込み、攪拌しながら８０℃の
油浴で加熱しつつ、ドデセニルコハク酸無水物１２ｇ
（０．０４５１モル）を５分間かけて滴下した。滴下終
了後、８０℃の油浴で加熱して３時間反応させた。反応
終了後、反応液を５００ｍｌのナスフラスコに移し、ト
ルエンをロータリーエバポレーターで留去することによ
り、本発明の長鎖アルキル基含有ベタイン化合物であ
る、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチル−Ｎ−（２−（３
−カルボキシル−３−ドデセニル−１−オキソ）プロポ
キシ）プロピル）アンモニオプロパノエート〔長鎖アル
キル基含有ベタイン化合物５〕２４．８ｇ（収率９９．
２％）を得た。

【００８２】得られた長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物５の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図１５に、赤外吸
収スペクトルを図１６に示した。図１５を見ると、４．
１〜４．２ｐｐｍにプロピレンオキサイド由来のメチン
のピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測さ
れるピーク（４．０ｐｐｍ付近）よりも約０．１ｐｐｍ
シフトしていた。また、ドデセニルコハク酸無水物が開
環して生成したカルボキシル基のプロトン由来のピーク
が８．４ｐｐｍに観測された。更に、図１６を見ると、
３３００ｃｍ^-1付近に観測されたＯＨ基の伸縮振動吸収
が消失し、代わって、２５００〜２５５０ｃｍ^-1付近に
ＣＯ₂ −Ｈの伸縮振動吸収が観測された。これらのこと
から、下記式（１４）で表わされる長鎖アルキル基含有
ベタイン化合物５が得られていることが確認できた。

【００８３】

【化２４】

【００８４】実施例９ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチ
ル−Ｎ−（２−ココカルボキシ）プロピル）アンモニオ
プロパノエート〔長鎖アルキル基含有ベタイン化合物
６〕の合成 攪拌機、冷却管、温度計及びＤｉｅｎ−Ｓｔａｒｋ管を
備えた１００ｍｌの４つ口フラスコに、実施例３で得ら
れた３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ペンチル−Ｎ−（２−ヒド
ロキシ）プロピル）アンモニオプロパノエート〔水酸基
含有ベタイン化合物３〕１３．５ｇ（０．０４７０モ
ル）、ヤシアルキルカルボン酸１０．５ｇ（０．０４６
９モル）、溶媒としてトルエン２０ｇ、及び、触媒とし
てｐ−トルエンスルホン酸０．２ｇを仕込み、攪拌しな
がら１４０℃の油浴で加熱しつつ、１６時間反応させ
た。反応終了後、脱水量は０．８１ｇであり、理論脱水
量が０．８５ｇであることから、脱水反応の転化率は９
５％であることが分かった。得られた反応液を５００ｍ
ｌのナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターに
よりトルエンを留去することにより、本発明の長鎖アル
キル基含有ベタイン化合物である、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−
ｎ−ペンチル−Ｎ−（２−ココカルボキシ）プロピル）
アンモニオプロパノエート〔長鎖アルキル基含有ベタイ
ン化合物６〕約２２ｇ（収率：９５％）を得た。

【００８５】得られた長鎖アルキル基含有ベタイン化合
物６の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図１７に、赤外吸
収スペクトルを図１８に示した。図１７を見ると、４．
１〜４．２ｐｐｍにプロピレンオキサイド由来のメチン
のピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測さ
れるピーク（４．０ｐｐｍ付近）よりも約０．１ｐｐｍ
シフトしていた。また、図１８を見ると、３３００〜３
４００ｃｍ^-1に観測されたＯＨ基の伸縮振動吸収が消失
していた。更に、未反応のヤシアルキルカルボン酸のカ
ルボキシル基に由来する、２５５０〜２６００ｃｍ^-1付
近のＣＯ₂ −Ｈの伸縮振動吸収も観測されなかった。こ
れらのことから、下記式（１５）で表わされる長鎖アル
キル基含有ベタイン化合物が得られていることが確認で
きた。式中、Ｒｃは、上記と同じ。

【００８６】

【化２５】

【００８７】実施例１０ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチ
ル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）ドデシル）アンモニオプロ
パノエート〔水酸基含有ベタイン化合物４〕の合成 攪拌機、冷却管及び温度計を備えた１００ｍｌの４ツ口
フラスコに、参考例１で得られたＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチ
ル−β−アラニン１２ｇ（０．０５９６モル）、モノオ
キシランとして１，２−エポキシドデカン１１ｇ（０．
０５９６モル）、溶媒としてトルエン３０ｇを仕込み、
室温において４ツ口フラスコ内を窒素ガスにより１０分
間置換した。その後、１２０℃の油浴で加熱しつつ、攪
拌しながら６時間反応させた。反応中も窒素ガスをフロ
ーさせて、窒素ガス雰囲気下で反応を行った。得られた
反応液を室温まで冷却した後、反応液を３００ｍｌのナ
スフラスコに移し、トルエンをロータリーエバポレータ
ーで留去することにより、本発明の水酸基含有ベタイン
化合物である、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−Ｎ−
（２−ヒドロキシ）ドデシルアンモニオプロパノエート
〔水酸基含有ベタイン化合物４〕約２２．７ｇ（收率：
９８．７％）を得た。

【００８８】得られた水酸基含有ベタイン化合物４の ¹
Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図１９に、赤外線吸収スペ
クトルを図２０に示した。図１９を見ると、４．２ｐｐ
ｍに１，２−エポキシドデカン由来のメチン基のピーク
が観測され、該ピークは未反応の場合に観測される１，
２−エポキシドデカンのメチン基のピーク（３．０ｐｐ
ｍ）よりも約１．２ｐｐｍシフトしていた。また、図２
０を見ると、原料であるＮ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−β−
アラニン基由来の吸収（２５５０〜２６００ｃｍ^-1）が
消失していた。更に、９５０ｃｍ^-1、１０９０ｃｍ^-1、
１２００ｃｍ^-1付近に新しく生成した−ＣＨ₂ −Ｎ⁺ 、
−ＣＨ−ＯＨ由来の吸収が見られ、３３００〜３５００
ｃｍ^-1にはＯＨ基の伸縮振動吸収が見られた。これらの
ことから、下記式（１６）で表される水酸基含有ベタイ
ン化合物４が得られていることが確認できた。

【００８９】

【化２６】

【００９０】実施例１１ ３−（Ｎ，Ｎ−ジ−（２−ヒ
ドロキシ）エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）オクチル）
アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタイン化合物
５〕の合成 攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた１００
ｍｌの４ツ口フラスコに、参考例３で得られたＮ，Ｎ−
ジ−（２−ヒドロキシ）エチル−β−アラニン１０ｇ
（０．０５６４モル）、溶媒としてメタノール２０ｇ、
及び、触媒としてトリエチルアミン０．６ｇを仕込み、
室温において４ツ口フラスコ内を窒素ガスにより１０分
間置換した。その後、８０℃の油浴でメタノールが還流
するまで内温を上げた。内温が一定になった後、モノオ
キシランとして１，２−エポキシオクタン７．２４ｇ
（０．０５６４モル）とメタノール１０ｇとの混合物を
２０分間かけて滴下した。滴下終了後、メタノールが還
流した状態で攪拌しながら１０時間反応させた。反応中
も窒素ガスをフローさせて、窒素ガス雰囲気下で反応を
行った。得られた反応液を室温まで冷却した後、反応液
を３００ｍｌのナスフラスコに移し、溶媒としてのメタ
ノールと触媒としてのトリエチルアミンとをロータリー
エバポレーターで留去することにより、本発明の水酸基
含有ベタイン化合物である、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−（２−
ヒドロキシ）エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ）オクチ
ル）アンモニオプロパノエート〔水酸基含有ベタイン化
合物５〕約１６．４ｇ（収率：９５．１％）を得た。

【００９１】得られた水酸基含有ベタイン化合物５の ¹
Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを図２１に、赤外線吸収スペ
クトルを図２２に示した。図２１を見ると、４．１ｐｐ
ｍに１，２−エポキシオクタン由来のメチン基のピーク
が観測され、該ピークは未反応の場合に観測される１，
２−エポキシオクタンのメチン基のピーク（２．９ｐｐ
ｍ）よりも約１．２ｐｐｍシフトしていた。また、図２
２を見ると、原料であるＮ，Ｎ−ジ−（２−ヒドロキ
シ）エチル−β−アラニンのアミノ基由来の吸収（２５
５０〜２６００ｃｍ^-1）が消失していた。更に、１０４
０ｃｍ^-1、１０８０ｃｍ^-1、１２００ｃｍ^-1付近に新し
く生成した−ＣＨ₂ −Ｎ⁺ 、−ＣＨ−ＯＨ由来の吸収が
見られ、３３００〜３４００ｃｍ ^-1にはＯＨ基の伸縮振
動吸収が見られた。これらのことから、下記式（１７）
で表される水酸基ベタイン化合物５が得られていること
が確認できた。

【００９２】

【化２７】

【００９３】

【発明の効果】本発明の水酸基含有ベタイン化合物及び
長鎖アルキル基含有ベタイン化合物は、上述の構成より
なるので、生分解性に優れ、界面活性剤、殺菌剤、帯電
防止剤、柔軟仕上げ剤、防錆剤、樹脂改質剤、中間体原
料等に有用なものである。本発明のベタイン化合物の製
造方法は、水酸基含有ベタイン化合物及び長鎖アルキル
基含有ベタイン化合物を、効率よく高収率で製造するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得られた水酸基含有ベタイン化合物
１の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。

【図２】実施例１で得られた水酸基含有ベタイン化合物
１の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図３】実施例２で得られた水酸基含有ベタイン化合物
２の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。

【図４】実施例２で得られた水酸基含有ベタイン化合物
２の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図５】実施例３で得られた水酸基含有ベタイン化合物
３の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。

【図６】実施例３で得られた水酸基含有ベタイン化合物
３の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図７】実施例４で得られた長鎖アルキル基含有ベタイ
ン化合物１の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すもので
ある。

【図８】実施例４で得られた長鎖アルキル基含有ベタイ
ン化合物１の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図９】実施例５で得られた長鎖アルキル基含有ベタイ
ン化合物２の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すもので
ある。

【図１０】実施例５で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物２の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図１１】実施例６で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物３の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すもの
である。

【図１２】実施例６で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物３の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図１３】実施例７で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物４の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すもの
である。

【図１４】実施例７で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物４の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図１５】実施例８で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物５の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すもの
である。

【図１６】実施例８で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物５の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図１７】実施例９で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物６の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すもの
である。

【図１８】実施例９で得られた長鎖アルキル基含有ベタ
イン化合物６の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図１９】実施例１０で得られた水酸基含有ベタイン化
合物４の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すものであ
る。

【図２０】実施例１０で得られた水酸基含有ベタイン化
合物４の赤外吸収スペクトルを示すものである。

【図２１】実施例１１で得られた水酸基含有ベタイン化
合物５の ¹Ｈ−核磁気共鳴スペクトルを示すものであ
る。

【図２２】実施例１１で得られた水酸基含有ベタイン化
合物５の赤外吸収スペクトルを示すものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１）； 【化１】 （式中、Ｒ¹ 及びＲ² は、同一若しくは異なって、水素
   原子又は炭素数１〜８の炭化水素基又は水酸基を有する
   炭素数１〜８の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ¹及びＲ²
   が両方とも水素原子である場合を除く。また、Ｒ¹ 及
   びＲ² がともに水素原子でない場合には、Ｒ¹ 及びＲ²
   は、単結合により互いに結合するか、又は、Ｏ、Ｓ及び
   Ｎからなる群より選択される少なくとも１種の元素を介
   することにより互いに結合してもよい。Ｒ³ は、水素原
   子、メチル基又はヒドロキシメチル基を表す。Ａは、炭
   素数２〜２５の炭化水素基を表す。）で表されることを
   特徴とする水酸基含有ベタイン化合物。
2. 【請求項２】 下記一般式（１）； 【化２】 （式中、Ｒ¹ 及びＲ² は、同一若しくは異なって、水素
   原子又は炭素数１〜８の炭化水素基又は水酸基を有する
   炭素数１〜８の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ¹及びＲ²
   が両方とも水素原子である場合を除く。また、Ｒ¹ 及
   びＲ² がともに水素原子でない場合には、Ｒ¹ 及びＲ²
   は、単結合により互いに結合するか、又は、Ｏ、Ｓ及び
   Ｎからなる群より選択される少なくとも１種の元素を介
   することにより互いに結合してもよい。Ｒ³ は、水素原
   子、メチル基又はヒドロキシメチル基を表す。Ａは、炭
   素数２〜２５の炭化水素基を表す。）で表される水酸基
   含有ベタイン化合物を製造する方法であって、下記一般
   式（２）； 【化３】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³ は、前記と同じ。）で表さ
   れるβ−アラニン誘導体と、モノオキシラン化合物とを
   反応させる工程を含むことを特徴とする水酸基含有ベタ
   イン化合物の製造方法。
3. 【請求項３】 下記一般式（３）； 【化４】 （式中、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ は、同一若しくは異なって、水素
   原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ
   ⁶ 及びＲ⁷ が両方とも水素原子である場合を除く。ま
   た、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ がともに水素原子でない場合には、Ｒ
   ⁶ 及びＲ⁷ は、単結合により互いに結合するか、又は、
   Ｏ、Ｓ及びＮからなる群より選択される少なくとも１種
   の元素を介することにより互いに結合してもよい。Ｒ³
   は、水素原子、メチル基又はヒドロキシメチル基を表
   す。Ａは、炭素数２〜２５の炭化水素基を表す。Ｒ⁴ 及
   びＲ⁵ は、どちらか１つが水素原子を表し、残りの１つ
   が炭素数５〜３０の炭化水素基を表す。Ｘは、水素原子
   又は−ＣＯＯＭを表す。Ｍは、水素原子、金属原子又は
   アンモニウム基を表す。）で表されることを特徴とする
   長鎖アルキル基含有ベタイン化合物。
4. 【請求項４】 下記一般式（３）； 【化５】 （式中、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ は、同一若しくは異なって、水素
   原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ
   ⁶ 及びＲ⁷ が両方とも水素原子である場合を除く。ま
   た、Ｒ⁶ 及びＲ⁷ がともに水素原子でない場合には、Ｒ
   ⁶ 及びＲ⁷ は、単結合により互いに結合するか、又は、
   Ｏ、Ｓ及びＮからなる群より選択される少なくとも１種
   の元素を介することにより互いに結合してもよい。Ｒ³
   は、水素原子、メチル基又はヒドロキシメチル基を表
   す。Ａは、炭素数２〜２５の炭化水素基を表す。Ｒ⁴ 及
   びＲ⁵ は、どちらか１つが水素原子を表し、残りの１つ
   が炭素数５〜３０の炭化水素基を表す。Ｘは、水素原子
   又は−ＣＯＯＭを表す。Ｍは、水素原子、金属原子又は
   アンモニウム基を表す。）で表される長鎖アルキル基含
   有ベタイン化合物を製造する方法であって、下記一般式
   （６）； 【化６】 （式中、Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ 、Ｒ³ 及びＡは、前記と同じ。）で
   表される水酸基含有ベタイン化合物と、下記一般式
   （４）； 【化７】 （式中、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 及びＸは、前記と同じ。）で表され
   る長鎖アルキル基含有カルボン酸、又は、下記一般式
   （５）； 【化８】 （式中、Ｒ⁴ 及びＲ⁵ は、前記と同じ。）で表される長
   鎖アルキル基含有カルボン酸無水物とを反応させる工程
   を含むことを特徴とする長鎖アルキル基含有ベタイン化
   合物の製造方法。