PL172930B1

PL172930B1 - Sposób wytwarzania N,N-dwualkiloglukaminy i N,N-dwualkiloglukamina PL PL PL PL

Info

Publication number: PL172930B1
Application number: PL93298895A
Authority: PL
Inventors: Brynley M Phillips; Ajit Kumar; Alan Smithson
Original assignee: Albright & Wilson
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1997-12-31
Also published as: HU219982B; AU657219B2; CN1086739A; DE69309341T2; NO931716D0; HU9301355D0; DK0569904T3; SK45593A3; PH30986A; HUT67753A; US5523478A; NO931716L; EP0569904A2; GB2266889B; GB9309668D0; IN186296B; MY109032A; US5710332A; JPH06100505A; EP0569904A3

Abstract

1 . Sposób wytwarzania N,N-dwualkiloglukaminy o ogól- nym wzorze 1, w którym R1 oznacza grupe alkilowa lub alkeny- y l owa o lancuchu prostym lub rozgalezionym zawierajaca 8-24 atomów wegla, R2 oznacza grupe alkilowa lub hydroksyalkilowa o lancu- chu prostym lub rozgalezionym zawierajaca 1-4 atomów wegla, a R3 oznacza ugrupowanie monosachatydowe takie jak ugrupowanie cukrowe pochodzace z heksozy, znamienny tym, ze drugorzedowa amine o wzorze 2, w którym R2 i R3 maja wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji z siarczanem litowcowo- lub wapniowcowo-alifatycznym o wzorze R1SO 4M, przy czym reakcje prowadzi sie w roztworze alkalicznym, w temperaturze wystarczajacej do podtrzymania reakcji, lecz nizszej od tempera- tury, w której zachodzi znaczacy rozklad ugrupowania weglo- wodanowego 10 Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje wytwarzania zwiazku o wzorze 1 prowadzi sie w temperaturze wystarczajacej do utrzymania odpowiedniej szybkosci, lecz niz- szej od takiej, przy której nastepuje rozklad reszty weglowoda- nowej, przy czym temperatura ta lezy w zakresie od temperatury otoczenia do 200°C. 20 Sposób wytwarzania pochodnej N,N-dwualkilo- glukaminy o ogólnym wzorze 3, w którym R1 oznacza grupe alkilowa lub alkenylowa o lancuchu prostym lub rozgalezionym zawierajaca 8-24 atomów wegla, R2 oznacza grupe alkilowa lub hydroksyalkilowa o lancuchu prostym lub rozgalezionym zawierajaca 1-4 atomów wegla, a R3 oznacza ugrupowanie monosacharydowe takie jak ugrupowanie cukrowe pochodzace z heksozy, R4 oznacza CH2CO lub CH 2CHOHCH 2SO 2 i n oznacza 1 lub 0, znamienny tym, ze a) zwiazek o wzorze 1 poddaje sie N-karboksymetylowamu otrzymujac . Wzór 1 Wzór 3 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pochodzących od węglowodanów środków powierzchniowo czynnych i ich prekursorów. W bardziej specyficznym ujęciu, przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania związków N,N-dwualkiloglukaminowych posiadających co najmniej jedez łańcuch alkilowy, stanowiących wartościowe związki przejściowe przy wytwarzaniu różnych semipolarzych, amfoteryczzych i kationowych środków powierzchniowo czynnych, oraz ich pewze zowe pochodne. N-utlenione, N-karboksymetylowane oraz N-sulfoalkilowaze· pochodne omówionych wyżej związków przejściowych, to jest tlezki, betainy i sulfobetainy, odpowiednio, są zowymi związkami, które są szczególnie korzystne w aspekcie niniejszego wynalazku.

Takie zowe związki są szczególnie łagodne w działaniu na skórę i oczy i wykazują ziską toksyczność, a równocześnie przejawiają bardzo wysoką skuteczność jako łagodne środki powierzchniowo czynne, zwłaszcza w środowiskach obojętnych lub słabo kwaśnych. Związki wytwarzane sposobem według wynalazku są pochodnymi materiałów wyjściowych występujących w przyrodzie i odnawialnych, takich jak węglowodany oraz naturalne tłuszcze i oleje, co jest korzystnym z punktu widzenia ochrony naturalnego środowiska oraz z przyczyn toksykologicznych. Środki powierzchniowo czyzze będące pochodnymi amin opartymi za mozosacharydach są szczególnie dobrze tolerowane fizjologicznie.

EP 0 396 871 A2 ujawnia karboksymetylowane pochodne N-alkiloglukamizy. Dwualkilowaze glukaminy opisane są w literaturze przez Yekslera i iz., Zhur. Obshch. Khim.,

172 930

Tom 44, Nr 10, str. 2328-2329, lecz nie został ujawniony w użytecznej postaci zadowalający sposób ich wytwarzania. Powyższe źródło literaturowe opisuje syntezę N-alkilo-N-metylo-D-glukaminy, przy zastosowaniu halogenku alkilu, będącego toksycznym, kosztownym odczynnikiem, w charakterze środka alkilującego. W powyższej syntezie wytwarzane są w reakcji również kationowe czwartorzędowe sole amonowe. Takie związki kationowe mogą działać drażniąco na skórę lub oczy i dlatego stanowią niepożądane produkty uboczne w odniesieniu do wytwarzania amfoterycznego środka powierzchniowo czynnego. Z tych powodów związki N,N-dwualkiloglukaminowe nie były dotychczas rozpatrywane jako odpowiednie produkty przejściowe dla amfoteiycznych lub semipolarnych środków powierzchniowo czynnych, jakie są szeroko stosowane w przemyśle kosmetycznym.

Niniejszy wynalazek dostarcza nowy sposób wytwarzania związków N,N-dwualkiloglukaminowych o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową lub alkenylową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym posiadającą od 8 do 24 atomów węgla, R2 oznacza grupę alkilową lub hydroksyalkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym posiadająca od 1 do 4 atomów węgla oraz R3 oznacza resztę nochodna

C.’ C J i J t «, — V x V od monosacharydu, taką jak ugrupowanie cukrowe pochodzące z heksozy, obejmujący prowadzenie reakcji między drugorzędną aminą o ogólnym wzorze 2: w którym R2 i R3 posiadają opisane powyżej znaczenie, z siarczanem alifatyczno-litowcowym lub- wapniowcowym o wzorze R1SO4M w roztworze alkalicznym, w temperaturze wystarczającej dla wytwarzania związku N,N-dwualkiloglukaminy.

Proporcje mogą być stechiometryczne. Nadmiar któregokolwiek z odczynników jest dopuszczalny, ponieważ są one rozpuszczalne w wodzie i mogą być usunięte z produktu przez przemywanie. Siarczan, ze względu na aktywność powierzchniową, jest trudniejszy do usunięcia niż amina. Ze względu na to korzystny jest niewielki nadmiar aminy.

W typowym przypadku, przy realizacji sposobu według wynalazku, omówioną aminę drugorzędową, na przykład N-metylo-D-glukaminę, oraz omówiony siarczan, na przykład siarczan sodowo-Cs-24-alkilowy lub -alkenylowy, a w szczególności siarczan sodowo-laurylowy, wprowadza się w odpowiedni sposób do naczynia reakcyjnego, na przykład autoklawu, w stosunku molowym od 5:1 do 1:1,5 (stosunek wagowy amina:siarczan), w szczególności od 4:1 do 1:1,1, korzystniej od 3:1 do 1:1, na przykład 2:1 do 1,1:1, w obecności wystarczającej ilości odpowiedniego środka alkalicznego, na przykład wodorotlenku litowcowego lub wodorotlenku wapniowcowego, zwłaszcza wodorotlenku sodowego, dla zobojętnienia wszelkich wytworzonych kwasów, na przykład przy wartości pH nie mniejszej niż 12.

Naczynie reakcyjne korzystnie jest ogrzewać do temperatury wystarczającej dla utrzymania odpowiedniej prędkości reakcji, lecz równocześnie zapobiegającej nadmiernemu rozkładowi reszty węglowodanowej. W zależności od typu stosowanego reaktora, odpowiedni zakres może obejmować wartości od temperatury pokojowej do 200°C na przykład, 120^oC do 170°C, na przykład 140°C do 160°C, takie jak 150°C.

Typowy czas reakcji wynosi od 0,5 do 24 godzin, na przykład 1,5 do 10 godzin, w zależności od temperatury.

Otrzymaną tym sposobem w charakterze produktu N,N-dwualkiloglukaminę można wyodrębniać znanymi sposobami, na przykład przez przemywanie wodą i/lub organicznym rozpuszczalnikiem, na przykład metanolem. Normalnie niepotrzebny jest etap dodatkowego oczyszczania.

Niniejszy wynalazek obejmuje również nowe pochodne związków N,N-dwualkiloaminowych o wzorze 1, jakimi są związki o wzorze 3.

Przedmiotem wynalazku są więc również nowe pochodne N,N-dwualkiloglukaminy o ogólnym wzorze 3, w którym R1, R2, R3 posiadają zdefiniowane powyżej znaczenie, oraz R4 oznacza grupę CH2CO lub CH2CHOHCH2SO2, oraz n oznacza liczbę 1 lub 0,

172 930 to znaczy octan N,N-dwualkiloglukaminy, N,N-dwualkiloglukamino-2-hydroksy-3-sulfopropan lub tlenek N,N-dwualkiloglukaminy, odpowiednio. .

W pochodnych N,N-dwualkiloglukaminy o wzorze 3, Ri posiada korzystnie od 8 do 24 atomów węgla, na przykład 10 do 22, w szczególności 12 do 14 i oznacza w typowym przypadku tłuszczową resztę alkilową lub alkenylową, taką jaka wywodzi się na przykład od kwasu oleinowego, linolowego, mirystynowego, stearowego, taurynowego, laurynowego lub undekanokarboksylowego, R2 oznacza grupę alkilową lub hydroksyalkilową, korzystnie o 1 do 4 atomach węgla i w typowym przypadku oznacza grupę metylową, oraz R3 może odpowiednio wywodzić się od cukrów heksoz, takich jak D-glukoza, D-galaktoza, D-mannoza i D-fruktoza, oznaczając wskutek tego grupę dezoksyheksytylową, taką jak grupa o wzorze 4, wzorze 5 lub wzorze 6, ma przykład

1-dezoksy-1-glucytyl, 2-dezoksy-2-glucytyl i 3-dezoksy-3-glucytyl, a zwłaszcza 1-dezoksy1-glucytyl, i przede wszystkim 1-dezoksy-1-D-glucytyl.

Typowymi przykładami nowych pochodnych związków N,N-dwualkiloglukaminowych o wzorze 3 według niniejszego wynalazku są octan N-dodecylo-N-metylo-D-glukaminy i N-tlenek N-dodecvlo-N-metylo-D-glukaminv, oraz N-dodecylo-N-metylo-D-glukamino^-hydroksy^-sulfopropan.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest również sposób wytwarzania związków o wzorze 3 stanowiących pochodne związków o wzorze 1 wytworzonych sposobem według wynalazku, który to sposób obejmuje:

- N-karboksymetylowanie N,N-dwualkiloglukaminy o wzorze 1, dla wytworzenia octanu N,N-dwualkiloglukaminy;

albo:

- kontaktowanie N,N-dwualkiloglukaminy o wzorze 1 z kwasem 3-chloro-2-hydroksypropanosulfonowym lub jego solami dla utworzenia odpowiedniego hydroksypropanosulfonianu; albo

- kontaktowanie N,N-dwualkiloglukaminy ze środkiem utleniają cym dla wytworzenia odpowiedniego N-tlenku.

W etapach pierwszym i drugim sposobu według wynalazku, mających na celu wytworzenie octanu N,N-dwualkiloglukaminy, lub hydroksy-propano-sulfonianu tej dwualkiloglukaminy, w typowym przypadku poddaje się na przykład N-dodecylo-N-metylo-D-glukaminę reakcji z odpowiednim środkiem N-karboksymetylującym lub środkiem N-sulfoalkilującym, odpowiednio, z zastosowaniem takich samych warunków, jakie są konwencjonalnie stosowane w technice karboksymetylowania lub sulfoalkilowania aminowych środków powierzchniowo czynnych lub prekursorów środków powierzchniowo czynnych.

Do odpowiednich reagentów należy kwas 3-chloro-2-hydroksvpropa.no-sulfonowv, do sulfoalkilowania oraz chlorooctan litowcowy, i w szczególności chlorooctan sodowy do karboksymetylowania. Karboksymetylowanie zazwyczaj przeprowadza się w środowisku wodnym, jakkolwiek stosować można organiczne lub inne obojętne rozpuszczalniki, jak to jest znane z dotychczasowego stanu techniki.

W najkorzystniejszej wersji realizacji etapu pierwszego sposobu według niniejszego wynalazku, dodaje się dostateczną ilość chlorooctanu sodowego dla zapewnienia zasadniczo całkowitej karboksymetylacji tej N,N-dwualkiloglukaminy, na przykład przy zastosowaniu stosunku molowego od 0,9:1 do 1,5:1, korzystnie stosunków stechiometrycznych (chlorooctan sodowy:glukamina) lub niewielkiego nadmiaru chlorooctanu. Temperatura i wartość pH są następnie utrzymywane na takim poziomie, że grupa hydroksy reszty monosacharydowej, na przykład grupa dezoksyheksytylową, nie reaguje, oraz chlorooctan nie ulega nadmiernej hydrolizie na glikolan, przy mieszaniu w ciągu od 1 do 30 godzin, na przykład 15 godzin, w zależności od temperatury. W typowym przykładzie mieszaninę można utrzymywać w granicach od temperatury pokojowej do temperatury, przy której następuje rozkład reszty monosacharydowej lub chlorooctanu, na przykład do 100°C, korzystnie 40-90°C, tak jak 70°C, a wartość pH może być na przykład wyższa

172 930 niż 7, taka jak 8 do 9. Nadmiar chlorooctanu może być hydrolizowany na glikolan przez ogrzewanie produktu w warunkach alkalicznych.

Stanowiący produkt octan N,N-dwualkiloglukaminy, na przykład octan N-dodecyloN-metylo-D-glukaminy o wzorze 3, w którym R4 oznacza grupę CH2CO, może być wyodrębniany znanymi sposobami, lecz zazwyczaj jest stosowany w roztworze wodnym, w wytworzonej postaci.

W korzystnej wersji realizacji drugiego etapu sposobu według wynalazku, omówioną N,N-dwualkiloglukaminę poddaje się reakcji z tym środkiem N-sulfoalkilującym, w stosunku molowym dostatecznym dla zapewnienia zasadniczo całkowitej przemiany tej glukaminy w odpowiedni sulfonian hydroksypropanu. Stosowane są typowe stosunki molowe od 1:1 do 1,5:1, korzystnie 1:1 do 1,05:1 (3-chloro-2-hydroksypropan:kwas sulfonowy). Następnie utrzymywana jest taka temperatura i wartość pH, aby grupa hydroksy reszty monosacharydowej nie wchodziła w reakcję, przy czym mieszanie kontynuuje się w ciągu od 1 do 30 godzin, na przykład 20 godzin, w zależności od temperatury. W typowym przypadku temperaturę można utrzymywać w zakresie od temperatury ookoiowei do temperatury przy której następuje rozkład reszty monoX J X J «Ζ 1. J i. J «/ J J sacharydowej lub środka N-sulfoalkilującego, na przykład do 80°C, korzystnie do 60°C, oraz wartość pH może być na przykład wyższa od pH 8.

Nadmiar kwasu 3-chloro-2-hydroksy-propano-sulfonowego, lub jego soli może być usuwany drogą hydrolizy przy zastosowaniu wodorotlenku sodowego.

Produkt, N,N-dwualkiloglukamino-hydroksypropanosulfonian, na przykład N,Ndwualkiloglukamino-2-hydroksy-3-sulfopropan, o wzorze 3, w którym R4 oznacza grupę CH2CHOHCH2SO2, może być w przypadku potrzeby wyodrębniany znanymi sposobami.

W etapie trzecim sposobu według niniejszego wynalazku, prowadzącego do wytworzenia tlenku N,N-dwualkiloglukaminy, w typowym przypadku tę N,N-dwualkiloglukaminę, na przykład N-dodecylo-N-metylo-D-glukaminę poddaje się reakcji z odpowiednim środkiem utleniającym, takim, że następuje selektywne N-utlenianie, na przykład przez mieszanie w obecności wodnego roztworu nadtlenku wodoru.

W najkorzystniejszej wersji realizacji etapu trzeciego sposobu według niniejszego wynalazku, do tej N,N-dwualkiloglukaminy dodaje się nadtlenek wodom w takim stosunku, że przy zakończeniu reakcji utleniania, nie pozostaje się nadmiar ilości glukaminy. Na przykład, dopuszczalny jest stosunek molowy od 1:1 do 1,5:1, (wagowy, nadtlenek wodoru:glukamina), na przykład od 1:1 do 1,1:1, jakkolwiek zazwyczaj korzystne są ilości stechiometryczne. Jakikolwiek nadmiar glukaminy pociągałby za sobą konieczność dalszego oczyszczania. Nadmiar nadtlenku wodoru może być usuwany przy użyciu siarczynu sodowego.

Reakcję przeprowadza się zazwyczaj w obecności niewielkiej ilości środka chelatującego jon metalu przejściowego takiego jak EDTA, w temperaturze wystarczającej do utrzymania odpowiedniej prędkości utleniania, lecz tym nie mniej pozwalającej unikać reakcji grupy hydroksy reszty monosacharydowej. Dla przyspieszenia reakcji stosować można takie katalizatory jak kwaśny węglan sodowy i/lub węglan i/lub dwutlenek węgla.

Obecność fosfonianów takich jak acetodwuifosfoniany, amino-tris(metyleno-fosfonian), etyleno-dwuamino-tetrakis(metyleno-fosfoniany), dwuetyleno-trójamino-pentakis(metyleno-fosfonian) i wyższe człony tej samej serii, oraz glicyno-bis(metyleno-fosfonian) jest korzystna dla dalszego przyspieszenia reakcji oraz inhibitowania powstawania niepożądanych dla naturalnego środowiska produktów. Typowe wartości temperatury mogą osiągać 100°C, na przykład od 40°C do 90°C, takie jak 60°C, przy czym temperatura utrzymywana jest w ciągu od 2 do 6 godzin, na przykład 4 godzin, w zależności od temperatury'.

Produkt, tlenek N,N-dwualkiloglukaminy, na przykład N-tlenek N-dodecylo-N-metylo-D-glukaminy o wzorze 3, w którym grupa R4 nie jest obecna, może być wyodrębniany znanymi sposobami, lecz zazwyczaj stosowany jest w takiej postaci, w jakiej został wytworzony.

172 930

Sposobem według wynalazku otrzymuje się też pochodne N,N-dwualkiloglukaminy wytwarzane przy pomocy dwuetapowej syntezy, w której wyjściowy związek o wzorze 1 jest następnie poddawany reakcji metodami pierwszą, lub drugą lub trzecią, dla wytworzenia związku o wzorze 3.

Ponadto, osiąga się możliwość stosowania pochodnych N,N-dwualkiloglukaminowych o wzorze 3 jako środków powierzchniowo czynnych, włącznie z tymi, które wytworzone są sposobem według niniejszego wynalazku.

W typowym przypadku, te pochodne N,N-dwualkiloglukaminy mogą być przetwarzane w kompozycje środków powierzchniowo czynnych, które mogą dodatkowo zawierać, na przykład, inne środki powierzchniowo czynne lub synergetyki, środki przeciwpotowe, dezodoranty, lanolinę lub inne preparaty zmiękczające lub nawilżające skórę, środki przeciwbólowe, antyseptyki, emulsyfikatory, dyspergatory, mydła, polimeryczne środki zagęszczające, środki zwilżające, środki kontrolujące pienienie się, wyroby perfumeryjne oraz środki barwiące.

Wykazane zostało, iż pochodne N,N-dwualkiloglukaminy według niniejszego wynalazku łatwo pięnią się dą Hrr. nrzv tvm łagodne dla skóry i oczu. Co więcej oosiadaią r ~c~ r j j * * o * j j «.

one zdolność ulegania rozkładowi biologicznemu i w szczególności mogą wywodzić się z zasobów odnawialnych, na przykład pochodnej glukozy i alkoholu tłuszczowego.

Wynalazek zilustrowany jest dokładniej przy pomocy następujących przykładów:

Przykład I. Synteza N-laurylo-N-metylo-D-glukaminy. 90% (wag.) siarczan sodowolaurylowy (493,4 g, 1,67 m), N-metylo-D-glukaminę (611,1 g, 3,15 m) i wodorotlenek sodowy (60 g, 1,5 m) w 1055,7 g wody wprowadza się do naczynia autoklawu o pojemności 5 litrów. Po próbie ciśnieniowej przy pomocy azotu pod ciśnieniem 14,1 atn, autoklaw następnie ogrzewa się w ciągu 2 godzin w temperaturze 160°C (maksymalne ciśnienie wytwarzanej pary wynosiło 6,2 atn). Mieszaninę reakcyjną następnie schładza się, uzyskując biały gąbczasty materiał, który przemywa się wodą i metanolem w celu usunięcia zanieczyszczeń, oraz suszy w eksykatorze uzyskując biały proszek. Wartość podstawowa = 96% czystości.

Wsady:	Siarczan sodowolaurylowy 90% (wag.): 493,4 g 1,67 mola
	N-me.iylo-D-glukamina: 611,1 g, 3,15 moli
	Woda: 1055,7 g
	Wodorotlenek sodowy: 60 g, 1,5 mola
Warunki:	Temperatura: 160°C
	Czas: 2 godziny

Schemat reakcji

Analiza: Wartość podstawowa: 149,4 mg KOH/g (97%)

Widmo masowe FAB: 336(M+H), 364(M+H), 392(M+H), 420(M+H) Temperatura topnienia: 88-90°C

1'C-MRJ w dó-DMSO: 14 (CH₃-CH2)n), 23-31 (CH₂)n), 42 (CH3-N), 60 (N-CH2), 64 (CH2OH), 70-72 ((CHOH)4).

Ή-MRJ w d6-DMSO: 0,8 (-CH3, t, 3H) 1,3 (-CH2, s, 22H), 2,2 (-N-CH3, d, 3H),

3,4-3,7 (CH2 + CH, m, 8H), 4,3-4,6 (OH, bm, 5H).

Przykład II. Synteza octanu N-laurylo-N-metylo-D-glukaminy. Chlorooctan sodowy (20,7 g, 0,177 m) rozpuszcza się w wodzie (212 g) i dodaje stopniowo w małych porqach, mieszając N-]aurylo-N-metylo-D-gluka.minę (64,5 g, 0,177 m)

172 930 i temperatura mieszaniny reakcyjnej wzrasta przy tym do 60°C. Po zakończeniu dodawania, wartość pH koryguje się do pH 9,0 przy pomocy 0,5 g wodorotlenku sodowego o stężeniu 20% wagowych. Mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do temperatury 70°C w ciągu 12 godzin, dodając dalsze 4,41 g chlorooctanu sodowego co pewien czas w małych porcjach. Otrzymuje się produkt w postaci klarownego pieniącego się roztworu.

Wsady:	chlorooctan sodowy	25,11 g, 0,216 mol
N-laurylo-N-metylo-glukamina	64,5 g, 0,177 mol
Woda	212 g
wodorotlenek sodowy 20% wag.	1,4 g

Przykład III. Synteza N-laurylo-N-metylo-D-glukamino-2-hydroksy-1-propano-sulfonianu.

Sól sodową kwasu 3-chloro-2-hydroksy-1-propanosulfonowego (34,8 g, 0,177 m) rozpuszcza się w wodzie (212 g) i mieszając dodaje stopniowo w małych porcjach Nlaurylo-N-metylo-D-glukaminę i mieszanina reakcyjna ogrzewa się przy tym do temperatury 60°C. Po zakończeniu dodawania, wartość pH koryguje się do pH 9,0 przy pomocy 1,5 g 20% wag. wodorotlenku sodowego. Mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do temperatury 80°C w ciągu 20 godzin. Otrzymuje się produkt w postaci klarownego pieniącego się roztworu.

Przykład IV. Synteza N-tlenku N-laurylo-N-metylo-D-glukaminy.

Z N-laurylo-N-metylo-D-glukaminy (393,63 g, 1,06 m) sporządza się zawiesinę w wodzie (1050 g) w wyposażonym w płaszcz naczyniu o pojemności 2 litrów w temperaturze 50°C. EDTA (1,7 g, 0,1% stęż. wag. w przeliczeniu na wagę całkowitą kompozycji) przeprowadza się w zawiesinę w 30 g ciepłej wody, i dodaje mieszając do sporządzonej poprzednio zawiesiny, a następnie dodaje kwaśny węglan sodowy (17 g, 1% stęż. wag. w przeliczeniu na wagę całkowitą kompozycji) rozpuszczony w ciepłej wodzie (50 g). Następnie odważa się do wkraplacza nadtlenek wodoru (34,75 %) (104,35 g, 1,06 m). Mieszając zawiesinę glukaminy w temperaturze 50°C, dodaje się w jednej porcji około 20 g nadtlenku wodoru. Po 30 minutach wkrapla się pozostały nadtlenek wodoru w ciągu 30 minut. Po dalszych 20 minutach mleczna zawiesina nabiera przejrzystości i staje się mniej lepka. Całkowity czas ogrzewania wynosi 5 godzin w temperaturze 50°C. Przy ochładzaniu produktu finalny ulega przemianie na białą pastę.

Próba przy pomocy nadtlenku wodoru wykazuje, że osiągana wydajność wynosi 99%.

172 930 —Ν—R₂ r₃

Wzór 1

H

-N— R₃

Wzór 2 ' N⁺— R₂ r₃

Wzór 3

172 930

I ch₂	CH2OH	CH0H
ch-	CHOH
(CHOhjk, I CH-flH — · -_Λ-. .	(choh)₃	1 CH- \|
I /M 1 0» · υι-ψι-ι	(CHOH© γ· ·~· y Z
Wzór 4	Wzór 5	CI4,0H Wzór 6

ch₃nh

CH₂ ⁺ CH/CH^OSO/ta (CHOH>

i

CH£H ci-^Kch^ ch₂ (CHOH);

CRUH n- 11,13,15,17

Schemat

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4.00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania N,N-dwualkiloglukaminy o ogólnym wzorze 1, w którym Ri oznacza grupę alkilową lub alkenylową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą 8-24 atomów węgla, R2 oznacza grupę alkilową lub hydroksyalkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą 1-4 atomów węgla, a R3 oznacza ugrupowanie monosacharydowe takie jak ugrupowanie cukrowe pochodzące z heksozy, znamienny tym, że drugorzędową aminę o wzorze 2, w którym R2 i R3 mają wyżej podane znaczenie, poddaje się reakcji z siarczanem litowcowo- lub wapniowcowo-alifatycznym o wzorze R1SO4M, przy czym reakcję prowadzi się w roztworze alkalicznym, w temperaturze wystarczającej do podtrzymania reakcji, lecz niższej od temperatury, w której zachodzi znaczący rozkład ugrupowania węglowodanowego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się drugorzędową aminę o wzorze 2, w którym R2 oznacza grupę alkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą 1-4 atomów węgla.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się siarczan litowcowolub wapniowcowo-alifatyczny o wzorze R1SO4M, w którym R1 oznacza grupę alkilową zawierającą 8-24 atomów węgla.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 2, w którym R2 oznacza grupę metylową.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 2, w którym R3 oznacza ugrupowanie cukrowe pochodzące z heksozy, np. D-glukozy, D-galaktozy, D-mannozy lub D-fruktozy.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 2, w którym R3 oznacza ugrupowanie 1 -dezoksy-1-glucytylowe, 2-dezoksy-2-glucytylowe lub 3-dezoksy-3-glucytylowe.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że drugorzędową aminę i siarczan kontaktuje się w stosunku molowym od 5:1 do 1:1,5.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wspomniany stosunek utrzymuje się od 3:1 do 1:1.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję wytwarzania związku o wzorze 1 prowadzi się przy odczynie pH wynoszącym co najmniej 12.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym', że reakcję wytwarzania związku o wzorze 1 prowadzi się w temperaturze wystarczającej do utrzymania odpowiedniej szybkości, lecz niższej od takiej, przy której następuje rozkład reszty węglowodanowej, przy czym temperatura ta leży w zakresie od temperatury otoczenia do 200°C.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że wspomnianą temperaturę utrzymuje się w zakresie 100-200°C, korzystnie 120-170°C, na przykład 150°C.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako drugorzędową aminę stosuje się N-metylo-D-glukaminę.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako siarczan stosuje się siarczan litowcowo- lub wapniowcowo-Cs-C24 alkilowy lub alkenylowy.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że jako siarczan stosuje się siarczan litowcowo- lub wapniowcowo-Cs-C^. alkilowy.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jako siarczan stosuje się siarczan sodowo-laurylowy.
16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję wytwarzania związku o wzorze 1 prowadzi się stosując czas reakcji 0,5-24 godzin.

172 930
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, ze stosuje się czas reakcji 0,5-10 godzin.
18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że stosuje się czas reakcji 0,5-5 godzin.
19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że stosuje się czas reakcji 0,5-3 godzin.
20. Sposób wytwarzania pochodnej N,N-dwualkiloglukaminy o ogólnym wzorze 3, w którym R1 oznacza grupę alkilową lub alkenylową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą 8-24 atomów węgla, R2 oznacza grupę alkilową lub hydroksyalkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą 1-4 atomów węgla, a R3 oznacza ugrupowanie monosacharydowe takie jak ugrupowanie cukrowe pochodzące z heksozy, R4 oznacza CH2CO lub CH2CHOHCH2SO2 i n oznacza 1 lub 0, znamienny tym, że a) związek o wzorze 1 poddaje się N-karboksymetylowaniu otrzymując octan N,N-dwualkiloglutaminy, albo b) związek o wzorze 1 poddaje się reakcji ze środkiem utleniającym otrzymując odpowiedni N-tlenek, albo c) związek o wzorze 1 poddaje się N-sulfoalkilowaniu otrzymując 2-hydroksy-3-»ulfopropano-N,N-dwualkiloglukammę.
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że związek o wzorze 1, w którym R2 oznacza grupę alkilową zawierającą 1-4 atomów węgla, a R1 i R3 oznaczają wyżej podane grupy, poddaje się N-karboksymetylowaniu otrzymując octan N,N-dwualkiloglutaminy, albo związek o wzorze 1 poddaje się reakcji ze środkiem utleniającym otrzymując odpowiedni N-tlenek.
22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową zawierającą 8-24 atomów węgla.
23. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 1, w którym R1 oznacza resztę alkilo- lub alkenylotłuszczową pochodzącą z kwasu oleinowego, linolowego, mirystynowego, stearynowego, laurynowego, taurynowego lub undekanokarboksylowego.
24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 1, w którym R1 oznacza resztę alkilotłuszczową pochodzącą z kwasu mirystynowego, stearynowego, laurynowego, taurynowego lub undekanokarboksylowego.
25. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 1, w którym R2 oznacza grupę metylową.
26. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 1, w którym R3 oznacza ugrupowanie cukrowe pochodzące z heksozy, np. D-glukozy, D-galaktozy, D-mannozy lub D-fruktozy.
27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze 1, w którym R3 oznacza ugrupowanie 1 -dezoksy-1-glucytylowe, 2-dezoksy2-glucytylowe lub 3-dezoksy-3-glucytylowe.
28. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że N,N-dwualkiloglukaminę o wzorze 1 poddaje się N-karboksymetylowaniu otrzymując octan N,N-dwualkiloglukaminy.
29. Sposób według zastrz. 28, znamienny tym, że jako środek karboksymetylujący stosuje się chlorooctan sodowy, przy czym N,N-dwualkiloglukaminę o wzorze 1 i chlorooctan sodowy poddaje się reakcji w takim stosunku, że po zakończeniu reakcji nie pozostaje nadmiarowa ilość glukaminy.
30. Sposób według zastrz. 28 lub 29, znamienny tym, że reakcję N,N-dwualkiloglukaminy o wzorze 1 ze środkiem karboksymetylującym prowadzi się w zakresie temperatury od temperatury otoczenia aż do temperatury, w której zachodzi rozkład ugrupowania monosacharydowego lub chlorooctanu, przy czym utrzymuje się temperaturę az do 100°C.
31. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że utrzymuje się temperaturę w zakresie 40-90°C.
32. Sposób według zastrz. 28 albo 29, albo 31, znamienny tym, że wartość odczynu pH reakcji utrzymuje się w zakresie 7-11.

172 930
33. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że poddaje się reakcji N,N-dwualkilogiukaminę o wzorze 1 ze środkiem utleniającym otrzymując N-tlenek N,N-dwualkiloglukaminy.
34. Sposób według zastrz. 33, znamienny tym, że jako środek utleniający stosuje się nadtlenek wodoru.
35. N,N-dwualkilogłukamina o ogólnym wzorze 3, w którym R1 oznacza grupę alkilową lub alkenylową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą 8-24 atomów węgla, R2 oznacza grupę akilową lub hydroksyalkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą 1-4 atomów węgla, a R 3 oznacza ugrupowanie monosachaiydowe takie jak ugrupowanie cukrowe pochodzące z heksozy, R4 oznacza CH2CO lub CH2CHOHCH2SO2 i n oznacza 1 lub 0.
36. Związek według zastrz. 35, znamienny tym, że R2 oznacza grupę alkilową zawierającą 1-4 atomów węgla a R4 oznacza grupę CH2CO.
37. Związek według zastrz. 35, znamienny tym, że Ri oznazza guupę ałkiiową zawierającą 8-24 atomów węgla.
38. Związek weriłup zastrz. 35. znamienny tvm. że R1 oznacza prune alkilowa.

“ ~ ' i. Cj ' / - O x t- t/

R4 oznacza grupę CH2CO, n oznacza 1 i jest nim octan N,N-dwualkiloglukaminy.
39. Związek według zastrz. 35, znamienny tym, że Ri oznacza grupę alkenylową, R4 oznacza grupę CH2CO, n oznacza 1 i jest nim octan N,N-dwualkenyloglukamizy.
40. Związek według zastrz. 35, znamienny tym, że z oznacza liczbę 0 i jest nim N-tlenek N,N-dwunlkilozlukaminy.
41. Związek według zastrz. 35, znamienny tym, że n oznacza liczbę 0 i jest nim N-tlezek N,N-dwualkenyloglukaminy.
42. Octaz N-(C1()-2()alkilo)-N-metyloglukamizy.
43. Octan N-(C10-2oalkenylo)-N-metyloglukamizy.
44. 2-hydroksy-3-sulfopropazo-N-(C10-2oalkilo- lub C10-2oalkezylo)-N-metyloglukamina.
45. N-tlezek N-(Clo-2oalkilo)-N-metylozlukamizy.
46. N-tlezek N-(C10-2oalkenylo)-N-metyloglukaminy.