JPH05140055A - Ｎ−置換ジアミノジカルボン酸又はその塩及び該化合物からなる界面活性剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式（１）で表されるＮ−置換ジアミノジ
カルボン酸又はその塩及び該化合物からなる界面活性
剤。 【化１】 （式中、Ｒは炭素数８〜22の直鎖又は分岐鎖のアルキル
基又はアルケニル基を示し；Ｍ¹ 及びＭ² は同一又は異
なって水素原子、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金
属イオン、アンモニウムイオン、炭素数１〜５のアルキ
ルアンモニウムイオン、総炭素数２〜９のアルカノール
アンモニウムイオン又は塩基性アミノ酸基を示し；Ｙは
水酸基又はスルホン酸基で置換された炭素数１〜10のア
ルキル基を示し；ｍは１〜９の数を示し；ｎは２又は３
の数を示す） 【効果】 優れた界面活性能を有するとともに、耐硬水
性・起泡性が高いため、幅広い産業分野において有用な
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、界面活性剤として有用
なＮ−置換ジアミノジカルボン酸又はその塩に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】界面活
性剤は疎水部と親水部からなり、水と油、水と汚れ、水
と金属の分散を効率的に行い、これらの乳化・懸濁状態
を利用して、種々の工業的・家庭的効能を得ようとする
ものである。

【０００３】しかしながら、特に、汚れの分散による洗
浄の場合には、硬水中のアルカリ土類金属の影響を受
け、界面活性剤の起泡性や洗浄力が低下するという問題
があった。

【０００４】従って、界面活性剤として有用であり、し
かも硬水中においても、従来の界面活性剤に比べ、耐硬
水性・起泡性の面で優れた化合物が望まれていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を行った結果、特定のＮ−置換ジア
ミノジカルボン酸又はその塩が界面活性剤として耐硬水
性・起泡性に優れていることを見出し、本発明を完成し
た。

【０００６】すなわち、本発明は、一般式（１）

【０００７】

【化３】

【０００８】（式中、Ｒは炭素数８〜22の直鎖又は分岐
鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し；Ｍ¹ 及びＭ²
は同一又は異なって水素原子、アルカリ金属イオン、ア
ルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、炭素数１
〜５のアルキルアンモニウムイオン、総炭素数２〜９の
アルカノールアンモニウムイオン又は塩基性アミノ酸基
を示し；Ｙは水酸基又はスルホン酸基で置換された炭素
数１〜10のアルキル基を示し；ｍは１〜９の数を示し；
ｎは２又は３の数を示す）で表されるＮ−置換ジアミノ
ジカルボン酸又はその塩及び該化合物からなる界面活性
剤を提供するものである。

【０００９】本発明のＮ−置換ジアミノジカルボン酸又
はその塩は、前記一般式（１）で表されるものである
が、式中、Ｒで表される炭素数８〜22の直鎖又は分岐鎖
のアルキル基又はアルケニル基としては、例えばオクチ
ル基、デシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチ
ル基、ステアリル基、アラキジル基、ベヘニル基、オレ
イル基、リノール基、イソステアリル基、２−エチルヘ
キシル基、２−ヘプチルウンデシル基、ネオデシル基等
が挙げられる。

【００１０】また、Ｍ¹ 及びＭ² としては水素原子；ナ
トリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン；カルシウ
ム、マグネシウム等のアルカリ土類金属イオン；アンモ
ニウムイオン；トリメチルアンモニウムイオン、トリエ
チルアンモニウムイオン等の炭素数１〜５のアルキルア
ンモニウムイオン；モノ、ジ又はトリエタノールアンモ
ニウムイオン等の総炭素数２〜９のアルカノールアンモ
ニウムイオン；リジン、アルギニン等の塩基性アミノ酸
基が挙げられる。

【００１１】さらに、Ｙは水酸基又はスルホン酸基で置
換された炭素数１〜10のアルキル基を示すが、これらの
うち、水酸基で置換された炭素数１〜10のアルキル基と
しては、例えば一般式（２） -CH₂(CHOR')_pCH₂OR' （２） （式中、R'は水素原子を示すか又は（ｐ＋１）個のR'の
うち、１個は糖よりグリコシル性水酸基を除いたあとに
残る残基を示し、他のｐ個のR'は水素原子を示す。ｐは
３又は４の数を示す）で表される基が挙げられ、具体的
には、

【００１２】

【化４】

【００１３】等が挙げられる。また、Ｙのうち、スルホ
ン酸基で置換された炭素数１〜10のアルキル基として
は、例えば２−ヒドロキシ−３−スルホノプロピル基等
が挙げられる。

【００１４】本発明のＮ−置換ジアミノジカルボン酸
（１）は、例えば次の方法により、製造することができ
る。 〔製造方法１〕

【００１５】

【化５】

【００１６】（第１工程）まず、ジアミン（３）と糖ア
ルデヒド（４）とを水素雰囲気中、金属触媒存在下で反
応させることにより化合物（５）を製造する。ここで、
糖アルデヒド（４）としては、例えばグリセルアルデヒ
ド等の三単糖、エリスロース等の四単糖、アラビノース
等の五単糖、グルコース、マンノース等の六単糖、マル
トース、ラクトース、スクロース等の二糖からオリゴ糖
などが挙げられる。また、金属触媒としては、例えばラ
ネニッケル、安定化ニッケル等のニッケル系触媒；白
金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム等の貴金属触媒
などが挙げられ、これらは、カーボン、シリカ、アルミ
ナ等の担体に担持されたものでもよい。これら金属触媒
は、ジアミン（３）と糖アルデヒド（４）の合計量に対
し、0.05〜５重量％使用するのが好ましい。ジアミン
（３）と糖アルデヒド（４）の使用割合は、モル比で１
／0.8 〜 0.8／１が好ましい。反応は、室温〜140 ℃の
範囲で行うのが好ましく、活性と着色の観点より、特に
40〜80℃の範囲が好ましい。また、水素の圧力は、常圧
〜150気圧、特に30〜80気圧が好ましい。さらに、溶媒
として、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール等のアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等のエーテル類などを用いるのが好ましい。

【００１７】（第２−１工程）第１工程で得られた化合
物（５）と、ハロゲン化カルボン酸誘導体（６）をアル
カリ存在下に反応させることにより、本発明化合物（１
−１）を得ることができる。ここで、ハロゲン化カルボ
ン酸誘導体（６）としては、例えばω−モノクロロ脂肪
酸ナトリウム、ω−モノブロモ脂肪酸カリウム、ω−モ
ノクロロ脂肪酸エチルエステル、ω−モノブロモ脂肪酸
メチルエステル等が挙げられ、また、アルカリとして
は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。これらアルカ
リは、水溶液として予め反応系中に仕込んでおき、化合
物（５）とハロゲン化カルボン酸誘導体（６）の混合物
（溶媒を含有していてもよい）中へ滴下する。反応は、
溶媒として、水、水−メタノール、水−エタノール、水
−プロパノール等を使用することもでき、50〜110 ℃の
範囲で行うのが好ましい。反応後、副生する無機塩は、
電気透析等により、除去することができる。

【００１８】（第２−２工程）第１工程で得られた化合
物（５）と、アクリル誘導体（７）を反応させ、次いで
ニトリル基又はエステル基を加水分解することにより、
本発明化合物（１−１）を得ることができる。反応は、
前記第２−１工程と同様の条件で行えばよく、また、ニ
トリル基又はエステル基の加水分解は、通常の方法に従
って行えばよい。

【００１９】〔製造方法２〕

【００２０】

【化６】

【００２１】（第１工程）まず、ジアミン（３）と、３
−ハロ−２−ヒドロキシプロピルスルホン酸又はその塩
（８）とをアルカリ存在下で反応させることにより、２
−ヒドロキシ−３−スルホノプロピル基を導入した化合
物（９）を製造する。ここで、化合物（８）における、
Ｘで表されるハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ
素等が挙げられる。また、アルカリとしては、例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。ジア
ミン（３）は、化合物（８）に対して１〜10当量、特
に、２〜５当量用いるのが好ましい。過剰量が少なくな
ると、ジアミン（３）に化合物（８）が２モル付加した
ものが副生する。また、過剰のジアミン（３）は、反応
後、ジエチルエーテル等の溶媒で洗浄し、除去すること
ができる。反応は、室温〜120 ℃、特に40〜90℃の範囲
で行うのが好ましい。また、溶媒として、メタノール−
水、エタノール−水、プロパノール−水等を用いること
ができる。反応後副生する無機塩は、電気透析などによ
り、除去することができる。

【００２２】（第２工程）第２−１工程及び第２−２工
程は、製造方法１における、第２−１工程及び第２−２
工程と同様の条件により行うことができる。

【００２３】このようにして得られる本発明のＮ−置換
ジアミノジカルボン酸又はその塩（１）は、その製造工
程で有機塩又は無機塩を含有するが、これらを電気透析
などにより精製して使用しても良いが、目的によって
は、これらを含有したまま使用することもできる。ま
た、本発明のＮ−置換ジアミノジカルボン酸又はその塩
（１）は界面活性剤として、単独又は従来知られている
アニオン、カチオン若しくはノニオン界面活性剤と組み
合わせて使用することができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明のＮ−置換ジアミノジカルボン酸
又はその塩（１）は、新規化合物であり、優れた界面活
性能を有するとともに、耐硬水性・起泡性が高いため、
幅広い産業分野において有用なものである。

【００２５】

【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。 実施例１ (1) ３−（ラウリル−アミノ）−プロピル−グルカミン
の合成 ３−（ラウリル−アミノ）−プロピルアミン97.0ｇ（
0.4モル）、グルコース72.1ｇ（ 0.4モル）、エタノー
ル 250ｇ及び５％パラジウムカーボン 5.8ｇをオートク
レーブに仕込み、水素圧40kg／cmG 、60℃で７時間反応
させた。反応終了後、溶液を抜き出し、２ｌのエタノー
ルを加えて再結晶を行った。結晶を濾過し、アセトンで
洗浄した後、室温で一夜減圧乾燥し、３−（ラウリル−
アミノ）−プロピル−グルカミン96.7ｇ（収率58.1％）
を得た。分析値は表１に示すとおりであり、理論値とよ
く一致した。また、トリメチルシリル化した後、ガスク
ロマトグラフィーを行ったところ、単一のピークであっ
た。

【００２６】

【表１】

【００２７】(2) カルボキシメチル化 ３−（ラウリル−アミノ）−プロピル−グルカミン41.6
ｇ（ 0.1モル）、モノクロロ酢酸ナトリウム 121.1ｇ
（1.04モル）、エタノール38ｇ及び水61ｇを仕込み、80
℃で 7.5時間にわたり、48％水酸化ナトリウム水溶液8
6.7ｇ（1.04モル）を滴下し、その後、80℃で60時間熟
成させた。濾過をして不要分を除いた後、水で希釈し、
電気透析により、副生する食塩及びグリコール酸ナトリ
ウムを除去した。最後に、凍結乾燥を行い、Ｎ−〔３−
（Ｎ’−ラウリル−Ｎ’−カルボキシメチル−アミノ）
−プロピル〕−Ｎ−カルボキシメチル−グルカン・２ナ
トリウム塩45.3ｇ（収率80.0％）を得た。分析値は表２
に示すとおりであり、理論値とよく一致した。

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例２ (1) Ｎ−〔３−（Ｎ’−ラウリル−アミノ）−プロピ
ル〕−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホノ−プロピ
ル）−アミン・ナトリウム塩の合成 ３−（ラウリル−アミノ）−プロピルアミン52.5ｇ（
0.217モル）及びエタノール 200mlを仕込み、これに、
３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルスルホン酸ナトリ
ウム10.6ｇ（ 0.054モル）と水 200mlの溶液を80℃で１
時間にわたり滴下した。次に、同温度で水酸化ナトリウ
ム2.16ｇ（ 0.054モル）と水20mlの溶液を30分で滴下し
た。80℃で２時間30分熟成させた後、反応液を濃縮し、
固形分をエーテルで洗浄し、過剰の原料アミンを除い
た。真空乾燥した後、メタノールで抽出し、抽出液を水
に溶かし、さらに電気透析し、食塩を除いた。水を濃縮
し、減圧乾燥することにより、Ｎ−〔３−（Ｎ’−ラウ
リル−アミノ）−プロピル〕−Ｎ−（２−ヒドロキシ−
３−スルホノ−プロピル）−アミン・ナトリウム塩10.6
ｇ（収率38.5％）を得た。全アミン価（KOH mg/g）は 2
76.6であり、理論値278.9とよく一致した。

【００３０】(2) カルボキシメチル化 Ｎ−〔３−（Ｎ’−ラウリル−アミノ）−プロピル〕−
Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホノ−プロピル）−ア
ミン・ナトリウム塩 9.0ｇ（0.0177モル）及び水 200ml
を仕込み、これに、ブロム酢酸メチル 7.2ｇ（0.0470モ
ル）とメタノール 200mlの溶液を65℃で１時間にわたり
滴下した。次に、これに水酸化ナトリウム 3.8ｇ（0.09
40モル）と水20mlの溶液を同温度で１時間で滴下し、さ
らに、同温度で24時間熟成させた。反応後、濃縮して、
固形分をメタノールで洗浄し、水に溶解して電気透析に
よる脱塩を行った。水を濃縮した後、真空乾燥すること
により、Ｎ−〔３−（Ｎ’−ラウリル−Ｎ’−カルボキ
シメチル−アミノ）−プロピル〕−Ｎ−（２−ヒドロキ
シ−３−スルホノ−プロピル）−Ｎ−カルボキシメチル
−アミン・３ナトリウム塩 9.0ｇ（収率60.8％）を得
た。全アミン価（KOH mg/g）は 397.8であり、理論値 3
99.0とよく一致した。

【００３１】実施例１及び２で得られた本発明のＮ−置
換ジアミノジカルボン酸の表面張力、臨界ミセル濃度
（ＣＭＣ）及びカルシウム塩のクラフト点を測定した。
結果を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】表３から明らかなように、本発明のＮ−置
換ジアミノジカルボン酸は、カルシウム塩の水溶性も高
く、耐硬水性に優れた界面活性剤であることが認められ
た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒは炭素数８〜22の直鎖又は分岐鎖のアルキル
   基又はアルケニル基を示し；Ｍ¹ 及びＭ² は同一又は異
   なって水素原子、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金
   属イオン、アンモニウムイオン、炭素数１〜５のアルキ
   ルアンモニウムイオン、総炭素数２〜９のアルカノール
   アンモニウムイオン又は塩基性アミノ酸基を示し；Ｙは
   水酸基又はスルホン酸基で置換された炭素数１〜10のア
   ルキル基を示し；ｍは１〜９の数を示し；ｎは２又は３
   の数を示す）で表されるＮ−置換ジアミノジカルボン酸
   又はその塩。
2. 【請求項２】 一般式（１） 【化２】 （式中、Ｒは炭素数８〜22の直鎖又は分岐鎖のアルキル
   基又はアルケニル基を示し；Ｍ¹ 及びＭ² は同一又は異
   なって水素原子、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金
   属イオン、アンモニウムイオン、炭素数１〜５のアルキ
   ルアンモニウムイオン、総炭素数２〜９のアルカノール
   アンモニウムイオン又は塩基性アミノ酸基を示し；Ｙは
   水酸基又はスルホン酸基で置換された炭素数１〜10のア
   ルキル基を示し；ｍは１〜９の数を示し；ｎは２又は３
   の数を示す）で表されるＮ−置換ジアミノジカルボン酸
   又はその塩からなる界面活性剤。