KR100194529B1 - N-아실-n-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천연계 비이온성 계면활성제인 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 카르복실화시켜 새로운 음이온 계면활성제인 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 하기 화학식 2 로 표시되는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 알카리 촉매의 존재하에서 하기 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트와 반응시켜 우수한 분산성 및 저온에서의 우수한 용해성을 가지며, 특히 인체에 대한 자극성이 현저히 낮은 우수한 계면물성을 나타내는 신규한 음이온 계면활성제인 화학식 1 의 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 제조하는 방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
상기식에서,
R 은 탄소수 7 내지 17 의 직쇄 또는 측쇄 알킬 또는 알케닐이고,
R'는 탄소수 1 내지 4 의 알킬 또는 하이드록시알킬이며,
Y 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬렌옥시이고,
Z 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬이며,
M 은 알칼리금속 또는 알카리토금속이고,
Hal 은 할로겐 원자를 나타내며,
n 은 1 내지 5 의 정수이다.
Description
본 발명은 천연계 비이온 계면활성제인 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 카복실화시킴으로써 제조되는 신규한 계면활성제인 N-아실-N-알킬 아미도폴리올 카르복시알킬 에테르의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 하기 화학식 2 의 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 알카리 촉매의 존재하에서 하기 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트와 반응시켜 우수한 분산성 및 저온에서의 우수한 용해성을 가지며, 특히 인체에 대한 자극성이 현저히 낮은 우수한 계면물성을 나타내는 신규한 음이온 계면활성제인 화학식 1 의 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기식에서,
R 은 탄소수 7 내지 17 의 직쇄 또는 측쇄 알킬 또는 알케닐이고,
R'는 탄소수 1 내지 4 의 알킬 또는 하이드록시알킬이며,
Y 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬렌옥시이고,
Z 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬이며,
M 은 알칼리금속 또는 알카리토금속이고,
Hal 은 할로겐 원자를 나타내며,
n 은 1 내지 5 의 정수이다.
일반적으로 종래의 계면활성제는 환경을 오염시키고 인체에 대해서도 높은 자극성을 나타내기 때문에, 수요량이 증가함에 따라 석유계 자원의 한계성이 대두되었고 천연유지 산업의 성장으로 인하여 천연계 계면활성제에 대한 관심이 크게 고조되고 있는 실정이다. 따라서 계면활성제 분야에서는 생분해성이 좋고 환경 및 인체에 대한 자극성이 매우 적고 안전하며 성능이 우수한 계면활성제의 개발에 많은 노력을 투자하고 있으며 특히 자연계에 많이 존재하는 포도당을 이용한 계면활성제, 그중에서도 알킬 폴리글루코시드와 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드가 차세대 비이온성 계면활성제로서 큰 주목을 받고 있다. 그러나 아직까지, 음이온 계면활성제로는 포도당을 이용하여 제조된 천연계 계면활성제는 없기 때문에, 본 발명은 이와 같이 차세대 계면활성제로 주목받고 있는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 카르복실화시킴으로써 제조되는 새로운 음이온 계면활성제인 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르에 관한 것이다.
천연계 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르는 기존의 비누와 같은 카르복실레이트계 계면활성제가 갖고 있는 경수에서의 용해도 문제와 2 가 알칼리토금속 또는 알칼리금속과의 치환에 의해 생성되는 스컴(scum)이 피부나 모발, 의류 등에 흡착되어 야기되는 세척력의 저하나 세정 후에 나타나는 뻣뻣한 감이 전혀 없으며, 또한 경수에서도 용해성이 매우 우수하기 때문에 우수한 계면물성을 나타낸다. 즉 이 천연계 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르는 생분해성이 좋으며, 또한 다른 음이온 계면활성제 보다 기포력 및 세정력이 우수하고 특히 인체에 대한 자극성이 현저히 낮기 때문에 인체와의 접촉이 많은 제품인 비누, 전신용 세제, 유아용 제품, 샴푸, 주방용 제품, 분말세제, 화장품 등에서 기존의 계면활성제에 대한 대용품으로 사용할수 있다.
본 발명에서 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르의 제조를 위한 출발물질로 사용되는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드는 공지의 계면활성제로서 일반적으로 N-알킬 폴리하이드록시 아민과 지방산 알킬 에스테르의 아미드화 반응에 의해 수득되며, 그의 용도는 다수의 특허에 기재되어 있다. 예를들어 미국특허 제 2,965,576 호(1960)에는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 사용하는 세제조성물이 기술되어 있으며, 미국특허 제 3,654,166 호(1972)에는 세제조성물의 유연제로써의 용도가 기술되어 있고, 미국특허 제 4,021,539 호(1977)에는 스킨 케어나 스킨 보호제로 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 25 중량% 까지 포함하는 화장품 조성물이 기술되어 있다.
최근에도 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드의 제조방법에 관한 특허가 다수 나왔는데, 예를들어 WO 94-06754 호에서 콘노르(Connor) 등은 잔류 알킬 폴리하이드록시 아민을 무수아세트산(acetic anhydride)으로 처리하는 방법을 제시하였다. 그러나, 이 방법은 미반응의 N-알킬 폴리하이드록시 아민을 효과적으로 처리할 수는 있으나, 반응 후에 사용된 무수아세트산의 당량비 만큼의 아세트산염이 생성되고 오히려 아세트산의 냄새가 나는 단점이 있다.
이외에도 N-알킬 폴리하이드록시 아민과 지방산 알킬 에스테르를 용매의 부재하에서 알카리 촉매하에 직접 반응시켜 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 제조하는 방법도 다수의 미국특허나 국제특허에 기술되어 있다.
이와 같이 N-아실-N-아킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 제조하는 다양한 선행기술의 방법이 제시되었지만 이러한 선행기술의 방법에 의해 제조된 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드는 생성물의 색상도 좋지 않을 뿐 아니라 생성물중에 반응물로 사용된 지방산 알킬 에스테르 및 N-알킬 폴리하이드록시 아민의 잔류로 인한 용해성 문제, 지방산 알킬 에스테르 및 N-알킬 폴리하이드록시 아민의 잔류로 인한 냄새 등으로 인해 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드가 가지고 있는 우수한 계면물성 및 환경친화성을 감소시켜 제품에 사용하기 어려운 단점이 있다.
본 발명자들은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 N-알킬 폴리하이드록시 아민과 지방산 알킬 에스테르를 알카리 촉매의 존재하에서 반응시켜 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 제조한 후에 반응혼합물에 ω-할로알카노에이트를 첨가함으로써 잔류하는 미반응 N-알킬 폴리하이드록시 아민을 제거하여 아민의 냄새를 제거하고, 또한 잔류하는 지방산 알킬 에스테르는 촉매로 사용된 알카리 촉매에 의해 가수분해시켜 미반응 잔류물과 그로 인한 냄새가 전혀 없는 지방산 아마이드를 제조하는 방법을 개발하여 특허출원 한바 있다.
이러한 과정에서 본 발명자들은 상기한 바와 같이 하여 생성된 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아미드를 후술하는 방법에 따라 ω-할로알카노에이트와 반응시킴으로써 우수한 계면물성을 갖는 신규한 음이온성 계면활성제인 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 제조할 수 있음을 밝혀내고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 하기 화학식 2 로 표시되는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 알카리 촉매의 존재하에서 하기 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트와 반응시켜 우수한 분산성 및 저온에서의 우수한 용해성을 가지며, 특히 인체에 대한 자극성이 현저히 낮은 우수한 계면물성을 나타내는 신규한 음이온 계면활성제인 화학식 1 의 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 제조하는 방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
상기식에서,
R 은 탄소수 7 내지 17 의 직쇄 또는 측쇄 알킬 또는 알케닐이고,
R'는 탄소수 1 내지 4 의 알킬 또는 하이드록시알킬이며,
Y 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬렌옥시이고,
Z 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬이며,
M 은 알칼리금속 또는 알카리토금속이고,
Hal 은 할로겐 원자를 나타내며,
n 은 1 내지 5 의 정수이다.
본 발명에 따라 상기 화학식 1 의 신규한 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르의 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 방법에 따르면 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 알카리 촉매의 존재하에서 ω-할로알카노에이트와 반응시켜 카르복실화시킴으로써 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 제조한다. 이 카르복실화 반응은 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드와 알카리 촉매를 포함하고 있는 반응혼합물에 ω-할로알카노에이트 수용액을 적가하면서 반응시키는 방법과 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드와 ω-할로알카노에이트가 있는 반응물에 알카리 촉매 수용액을 적가하면서 반응시키는 방법중의 어느 방식에 의해서나 수행할 수 있다. 이렇게 하여 색상이 가드너 1 이하인 새로운 음이온성 계면활성제로서 고순도의 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 20~80 중량% 의 농도로 제조할 수 있다.
본 발명에 따르는 방법에서 출발물질로 사용되는 상기 화학식 2 에 따르는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드는 예를들면 N-알킬 폴리하이드록시 아민과 지방산 알킬 에스테르를 알카리 촉매의 존재하에서 반응시켜 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 제조한 후에 반응혼합물에 ω-할로알카노에이트를 첨가함으로써 잔류하는 미반응 N-알킬 폴리하이드록시 아민을 제거하여 아민의 냄새를 제거하고, 또한 잔류하는 지방산 알킬 에스테르는 촉매로 사용된 알카리 촉매에 의해 가수분해시켜 미반응 잔류물과 그로 인한 냄새가 전혀 없도록 하는 방법에 의해 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 방법에서 사용할 수 있는 화학식 2 의 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드의 바람직한 예로는 N-옥타노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드 등이 포함된다.
본 발명의 방법에서 또 다른 반응물로 사용되는 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트의 바람직한 예로는 나트륨 2-클로로아세테이트, 나트륨 3-클로로프로피오네이트, 칼륨 2-클로로아세테이트, 칼륨 3-클로로프로피오네이트 등이 포함된다. 본 반응에서 ω-할로알카노에이트는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드 1 당량에 대해 0.2~3.0 당량, 바람직하게는 0.5~2.0 당량의 비로 사용하는 것이 적합하다.
ω-할로알카노에이트에 의한 카르복실화 반응은 알카리 촉매의 존재하에서 수행한다. 이러한 목적을 위해 사용되는 알카리 촉매의 바람직한 예로는 나트륨하이드록사이드, 칼륨하이드록사이드, 나트륨카보네이트, 칼륨카보네이트, 나트륨메톡사이드 등이 있다. 본 반응에서 알카리 촉매는 ω-할로알카노에이트 1 당량당 1.0~1.2 당량의 비로 사용하는 것이 바람직하다.
반응용매로는 물을 사용하는 것이 바람직하며, 그의 사용량은 반응혼합물의 총중량의 30~200 중량%, 바람직하게는 50~120 중량% 인 것이 적합하다.
N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르의 제조시에 반응온도는 일반적으로 30~100℃, 바람직하게는 60~90℃ 로 하는 것이 적합하며, 반응은 1~6 시간, 바람직하게는 2~3 시간 동안 수행한다. 본 발명의 방법에 따르면 반응을 종결한 후에 반응혼합물중의 목적하는 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르의 농도는 일반적으로 20~80 중량% 가 된다.
상기한 바와 같은 방법에 의해 제조된 화학식 1 의 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르는 경수에서도 용해성이 매우 우수하기 때문에 우수한 계면물성을 나타내며, 생분해성이 좋고, 또한 다른 음이온 계면활성제 보다 기포력 및 세정력이 우수하고 특히 인체에 대한 자극성이 현저히 낮기 때문에 인체와의 접촉이 많은 제품에 사용하기에 적합하다.
본 발명은 하기 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명되나, 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
기계식 교반기, 온도계, 컨덴서 및 적가깔대기가 설치된 4 구 플라스크에 하기 화학식 4 의 N-도데카노일-N-메틸 글루카마이드 377g 과 25 중량% 의 나트륨하이드록사이드 수용액 88g 및 증류수 490g 을 가하고 80∼90℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-클로로아세테이트 58g 을 증류수 150g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 80∼90℃ 에서 서서히 적가하였다.
나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후, 반응을 중지시키고 목적하는 하기 화학식 5 의 N-도데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물증의 약 40 중량%의 농도로 수득하였다.
실시예 2
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 4 의 N-도데카노일-N-메틸 글루카마이드 377g 과 44 중량% 의 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액 266g 을 가하고 70∼80℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨하이드록사이드 44g 을 증류수 46g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 70∼80℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨하이드록사이드 수용액을 모두 적가한 다음 1~2 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 5 의 N-도데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 70% 중량의 농도로 수득하였다.
실시예 3
실시예 1 에서와 동일한 장치에 하기 화학식 6 의 N-테트라데카노일-N-메틸 글루카마이드 405g 과 40 중량% 의 나트륨하이드록사이드 수용액 88g 및 증류수 525g 을 가하고 60∼70℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-클로로아세테이트 93g 을 증류수 150g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 60∼70℃ 에서 서서히 적가하였다.
나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시켜 목적하는 하기 화학식 7 의 N-테트라데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 40 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 4
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 6 의 N-테트라데카노일-N-메틸 글루카마이드 405g 과 40 중량% 의 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액 350g 을 가하고 80∼90℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨하이드록사이드 53g 을 증류수 113g 에 녹여 적가깔때기에 넣은 다음 80∼90℃ 에서 서서히 적가하였다. 수산화나트륨 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 7 의 N-테트라데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 60 중량%의 농도로 수득하였다.
실시예 5
실시예 1 에서와 동일한 장치에 하기 화학식 8 의 N-헥사데카노일-N-메틸 글루카마이드 433g 과 50 중량% 의 나트륨하이드록사이드 수용액 88g 및 증류수 999g 을 가하고 70∼80℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-클로로아세테이트 116.5g 을 증류수 150g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 70∼80℃ 에서 서서히 적가하였다.
나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 2∼3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 하기 화학식 9 의 N-헥사데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 30 중량%의 농도로 수득하였다.
실시예 6
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 8 의 N-헥사데카노일-N-메틸 글루카마이드 433g 과 50 중량% 의 나트룸 2-클로로아세테이트 수용액 437g 및 증류수 408g 을 가하고 80∼90℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨하이드록사이드 66g 을 증류수 100g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 80∼90℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨하이드록사이드 수용액을 모두 적가한 다음 2∼3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 9 의 N-헥사데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 40 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 7
실시예 1 에서와 동일한 장치에 하기 화학식 10 의 N-옥타데카노일-N-메틸 글루카마이드 461g 과 30 중량% 의 나트륨하이드록사이드 수용액 190g 및 증류수 1781g 을 가하고 70∼80℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-클로로아세테이트 151.5g 을 증류수 250g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 70∼80℃ 에서 서서히 적가하였다.
나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 3∼4 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 하기 화학식 11 의 N-옥타데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 20 중량%의 농도로 수득하였다.
실시예 8
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 10 의 N-옥타데카노일-N-메틸 글루카마이드 461g 과 40 중량% 의 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액 583g 및 증류수 362g 을 가하고 80∼90℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨하이드록사이드 88g 을 증류수 100g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 80∼90℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨하이드록사이드 수용액을 모두 적가한 다음 1~2 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 11 의 N-옥타데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물의 약 40 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 9
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 4 의 N-도데카노일-N-메틸 글루카마이드 377g 과 25 중량% 의 나트륨하이드록사이드 수용액 53g 및 증류수 1688g 을 가하고 80∼90℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-클로로아세테이트 35g 을 증류수 100g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 80∼90℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 5 의 N-도데카노일아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 20 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 10
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 6 의 N-테트라데카노일-N-메틸 글루카마이드 404g 과 40 중량% 의 나트륨하이드록사이드 수용액 66g 및 증류수 538g 을 가하고 60∼70℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-클로로아세테이트 70g 을 증류수 150g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 60∼70℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 7 의 N-테트라데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 40 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 11
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 6 의 N-테트라데카노일-N-메틸 글루카마이드 404g 과 40 중량% 의 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액 291g 및 증류수 210g 을 가하고 80∼90℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨하이드록사이드 44g 을 증류수 100g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 80∼90℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨하이드록사이드 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 7 의 N-테트라데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 50 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 12
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 8 의 N-헥사데카노일-N-메틸 글루카마이드 433g 과 50 중량%의 나트륨하이드록사이드 수용액 106g 및 증류수 517g 을 가하고 70∼80℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-클로로아세테이트 140g 을 증류수 200g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 70∼80℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 9 의 N-헥사데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 40 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 13
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 8 의 N-헥사데카노일-N-메틸 글루카마이드 433g 과 40 중량% 의 모노클로로아세테이트 수용액 524g 및 증류수 100g 을 가하고 80∼90℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨하이드록사이드 79g 을 증류수 100g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 80∼90℃ 에서 서서히 적가하였다. 나트륨하이드록사이드 수용액을 모두 적가한 다음 2~3 시간 동안 반응시킨 후에 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 9 의 N-헥사데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 50 중량% 의 농도로 수득하였다.
실시예 14
실시예 1 에서와 동일한 장치에 상기 화학식 10 의 N-옥타데카노일-N-메틸 글루카마이드 461g 과 30 중량% 의 나트륨하이드록사이드 수용액 220g 및 증류수 1710g 을 가하고 70∼80℃ 로 가열하여 반응물이 투명해진 후에, 나트륨 2-모노클로로아세테이트 175g 을 증류수 300g 에 용해시켜 적가깔때기에 넣은 다음 70∼80℃에서 서서히 적가하였다. 나트륨 2-클로로아세테이트 수용액을 모두 적가한 다음 3~4 시간 동안 반응시킨 후에, 반응을 중지시키고 목적하는 상기 화학식 11 의 N-옥타데카노일 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 반응혼합물중의 약 20 중량% 의 농도로 수득하였다.
본 발명의 방법에 의해 제조되는 신규한 화학식 1 의 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르는 경수에서도 용해성이 매우 우수하기 때문에 우수한 계면물성을 나타내며, 생분해성이 좋고, 또한 다른 음이온 계면활성제 보다 기포력 및 세정력이 우수하고 특히 인체에 대한 자극성이 현저히 낮기 때문에 인체와의 접촉이 많은 제품에 사용하기에 적합한 음이온성 계면활성제이다.
Claims (12)
- 하기 화학식 2 로 표시되는 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드를 알카리 촉매의 존재하에서 하기 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트와 반응시킴을 특징으로 하여 화학식 1 의 N-아실-N-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르를 제조하는 방법:[화학식 1][화학식 2][화학식 3]상기식에서,R 은 탄소수 7 내지 17 의 직쇄 또는 측쇄 알킬 또는 알케닐이고,R'는 탄소수 1 내지 4 의 알킬 또는 하이드록시알킬이며,Y 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬렌옥시이고,Z 는 3 개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 직쇄 폴리하이드록시알킬이며,M 은 알칼리금속 또는 알카리토금속이고,Hal 은 할로겐 원자를 나타내며,n 은 1 내지 5 의 정수이다.
- 제 1 항에 있어서, 화학식 2 의 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드가 N-옥타노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타데카노일-N-메틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타데카노일-N-에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타데카노일-N-프로필 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-옥타노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-도데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-테트라데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드, N-헥사데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드 및 N-옥타데카노일-N-하이드록시에틸 폴리하이드록시 지방산 아마이드로 구성된 그룹중에서 선택되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트가 나트륨 2-클로로아세테이트, 나트륨 3-클로로프로피오네이트, 칼륨 2-클로로아세테이트 또는 칼륨 3-클로로프로피오네이트인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트를 화학식 2 의 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드 1 당량에 대하여 0.2~3.0 당량의 비로 사용하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 알카리 촉매가 나트륨카보네이트, 칼륨카보네이트, 나트륨메톡사이드, 칼륨하이드록사이드 및 나트륨하이드록사이드로 구성된 그룹중에서 선택되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 알카리 촉매를 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트 1 당량에 대하여 1.0~1.2 당량의 비로 사용하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 반응을 용매로서 물의 존재하에서 수행하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 물을 반응혼합물 총량의 30~200 중량% 의 비로 사용하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 반응을 화학식 2 의 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드와 알카리 촉매를 함유하는 반응혼합물에 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트 수용액을 적가하여 수행하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 반응을 화학식 2 의 N-아실-N-알킬 폴리하이드록시 지방산 아마이드와 화학식 3 의 ω-할로알카노에이트의 반응혼합물에 알카리 수용액을 적가하여 수행하는 방법.
- 제 9 항 또는 10 항에 있어서, 반응을 30~100℃ 의 온도에서 1~6 시간 동안 수행하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, 반응을 60~90℃ 의 온도에서 2~3 시간 동안 수행하는 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100511429B1 (ko) * | 1997-11-25 | 2005-11-08 | 주식회사 엘지생활건강 | N-아실-n-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르계 음이온성 계면활성제의 제조방법 |
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1996
- 1996-12-26 KR KR1019960072559A patent/KR100194529B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| KR100511429B1 (ko) * | 1997-11-25 | 2005-11-08 | 주식회사 엘지생활건강 | N-아실-n-알킬 아미도 폴리올 카르복시알킬 에테르계 음이온성 계면활성제의 제조방법 |
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