JPH0122268B2

JPH0122268B2 -

Info

Publication number: JPH0122268B2
Application number: JP55157838A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yasuda; Kyoshi Dobashi; Toshiro Nishimura
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1980-11-10
Publication date: 1989-04-25
Also published as: US4431672A; JPS5781468A; DE3144341A1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般式（）：（式中、R₁はC₆〜C₂₀のアルキル基又はアルケ
ニル基を、R₂はC₁〜C₄のアルキル基を表わす。）で表わされる、新規な２（―α―置換アルキル）―
２―イミダゾリン及びその製造法に関するもので
ある。イミダゾリンとアクリル酸エステルとの反応
は、従来より、アミドアミン型両性化合物を製造
する方法として利用されてきた。例えば、特開昭
53―68721号公報に示される、反応方法としてイ
ミダゾリンとアクリル酸エステルを水の共存下で
反応させ、次の一般式で示される構造を有するア
ミドアミン型化合物を得ている。（式中Ｒはアルキル基又はアルケニル基を表わ
す。）この方法では、共存する水のために、イミダゾ
リン環が開環し、相当するアミドアミンにアクリ
ル酸エステルが付加反応したために、アミドアミ
ン型化合物が得られる。本発明者らは、イミダゾリンとアクリル酸エス
テルとの反応について、研究を重ねた結果、ある
種の２―アルキル―２―イミダゾリンにおいて
は、その２―アルキル基のα位にアクリル酸エス
テルが付加するという、類似反応が全く見られな
い新規な反応を見出し、さらに詳細に検討した結
果、前記一般式（）で表わされる新規な２―
（α―置換アルキル）―２―イミダゾリンを見出
し本発明を完成させた。本発明の前記一般式（）で表わされる化合物
は、これに水、1.0〜5.0モル及び必要に応じてア
クリル酸エステルを全添加量が5.0モルを越えな
い割合で添加し、反応温度40〜90℃で反応させ、
さらにこの反応生成物をアルカリ水溶液でケン化
することにより、アミド結合のα位メチレン基に
カルボキシエチル基を有する特願昭55―157837号
（特公昭59―38942号公報）記載の新規なカルボン
酸アミドアミン型両性化合物に誘導され、これら
は、皮膚、眼、等に対して温和な性質を有し、従
来公知のアミドアミン型両性活性剤に比べて高温
保存時の着色が少ないという特徴をもつた両性活
性剤として有用である。このように、一般式
（）で表わされる化合物は、各種の有用物質の
中間体化合物として重要である。前記、一般式（）で示される、本発明の化合
物の例としては、例えば、１―（２―ヒドロキシエチル）―２―（α―メ
トキシカルボニルエチルウンデシル）―２―イ
ミダゾリン、１―（２―ヒドロキシエチル）―２―（α―エ
トキシカルボニルエチルウンデシル）―２―イ
ミダゾリン、１―（２―ヒドロキシエチル）―２―（α―エ
トキシカルボニルエチルオクタデシル）―２―
イミダゾリン、１―（２―ヒドロキシエチル）―２―（α―エ
トキシカルボニルエチルオレイル）―２―イミ
ダゾリン、１―（２―ヒドロキシエチル）―２―（α―エ
トキシカルボニルエチル―ヤシアルキル）―２
―イミダゾリン等が挙げられる。前記、一般式（）で示される本発明の化合物
は、次の方法によつて製造することができる。即
ち、一般式（―１）：（式中のR₁は、前記、一般式（）と同じ意
味を表わす。）で表わされるイミダゾリンに、実質的に無水の状
態で、一般式（―２）：CH₂＝CH―CO₂R₂（式
中のR₂は前記一般式（）と同じ意味を表わ
す。）で表わされるアクリル酸エステルを反応さ
せることを特徴とする方法である。この製造法を更に詳細に説明すると、まず、前
記、一般式（―１）で示されるイミダゾリン１
モルに対して、アクリル酸エステル0.5〜10.0モ
ル、好ましくは、1.0〜4.0モルを加え、反応系中
に水を加えることなく、実質的に無水の状態で、
40〜90℃、好ましくは、50〜80℃の温度で0.5〜
６時間、好ましくは２〜４時間反応させた後、20
〜80℃、好ましくは、30〜50℃の温度で、減圧蒸
留により過剰の未反応アクリル酸エステルを取り
除くことにより、前記、一般式（）で示される
新規な２―（α―置換アルキル）―２―イミダゾ
リンが得られる。この化合物は、イミダゾリン環
に基づく、UVスペクトル（エタノール溶媒）の
232mμの吸収極大及びIRスペクトルの1605cm^-1の
吸収を有しており、又、アルカリ並びに酸分解に
より脂肪酸成分を取り出し、その酸価及び脂肪酸
成分のメチルエステルのGC―MSスペクトル分
析より、その脂肪酸成分は、一般式（）：（式中のR₁は前記一般式（）と同じ意味を
表わす。）で示される二塩基酸であることを確認し、前記一
般式（）で表わされる構造であることを同定し
た。なお、本反応において、一般式（）又は
（―１）で示される化合物のヒドロキシル基に
アクリル酸エステルが付加反応したものも一部副
生している。アクリル酸エステルの量が、前記イミダゾリン
１モルに対して、0.5モルよりも少ないと一般式
（）の本発明の化合物の収率が低下する。又、
アクリル酸エステルの量が10モルよりも多いと、
未反応アクリル酸エステルの量が増加し、経済
上、不利である。反応系中の水分に関しては、実
質的に無水の状態で、反応させる必要がある。実質的に無水の状態とは、原料中に混入してく
る微量の水分の存在は差支えないが、特に水を加
えることなく反応させることを言い、もつと具体
的には、反応系中の水分が0.3％以下が好ましい。
水分の量が増加するとイミダゾリン環の開環が起
こり本発明の化合物の収率が低下する。本発明で使用される一般式（―１）で示され
るイミダゾリンとしては、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、エルカ酸、オレイン酸、
リノール酸、ヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸など、或
いはそのエステルと、アミノエチルエタノールア
ミンとを脱水縮合して得られるイミダゾリンが挙
げられる。又、アクリル酸エステルとしてはアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プ
ロピル、アクリル酸ブチルが挙げられる。さらに、本発明で使用される一般式（―１）
で示されるイミダゾリンが、他のイミダゾリン誘
導体に比べて、アクリル酸エステルに対して高反
応性を有していることを説明する。例えば、脂肪酸又はそのエステルとエチレンジ
アミンより得られる一般式（）：（R₁は一般式（）と同じ意味を表わす。）で示される２―アルキル―２―イミダゾリン、脂
肪酸又はそのエステルとジエチレントリアミンよ
り得られる、一般式（）：（式中のR₁は一般式（）と同じ意味を表わ
す。）で示される１―（２―アミノエチル）―２―アル
キル―２―イミダゾリンと、アクリル酸エステル
の反応を行なつたところ、２―アルキル基のα―
位メチレン基へのアクリル酸エステルの付加反応
性は小さく、２―（α―置換アルキル）―２―イ
ミダゾリンの収率が低いことがわかつた。このこ
とより、本発明で使用した一般式（―１）で示
されるイミダゾリンの２―アルキル基のα―位メ
チレン基が、特異な高反応性を有していることが
わかる。次に実施例により、本発明を更に詳細に説明す
る。例中の％は特に注記のない限り重量％であ
る。実施例１１―（２―ヒドロキシエチル）―２―ウンデシ
ル―２―イミダゾリン53.7g（0.2モル）を溶融さ
せた後、アクリル酸エチル60g？0.6モル）を加
え、実質的に無水の状態で60〜65℃の温度で、４
時間反応を行なつた。反応後40℃まで冷却し、過
剰のアクリル酸エチルを30〜40℃の温度で減圧ト
ツピングにより取り除くことにより、微黄色粘稠
液体として、１―（２―ヒドロキシエチル）―２
―（α―エトキシカルボニルエチル―ウンデシ
ル）―２―イミダゾリン73.5g、を得た。尚、ここで、用いた原料イミダゾリン及びアク
リル酸エチル中の水分は夫々0.02％及び0.10％で
あつた。この粘稠液体のUVスペクトルをエタノール中
で測定したところ232mμに吸収極大を示し、IR
スペクトルでは1605cm^-1にＣ＝Ｎ結合に基づく吸
収及び1740cm^-1にエステルＣ＝０結合に基づく吸
収を示した。このことから、上記、反応生成物は
Ｃ＝Ｎの存在、つまりイミダゾリン環構造の存在
が確認された。また、アルカリ分解、さらに酸分解により脂肪
酸成分を取り出したところ、その酸価（AV）は
410を示し、さらに、脂肪酸成分を、そのメチル
エステルに誘導し、メチルエステルのGC―MS
スペクトル分析を行なうと、その主成分のマスス
ペクトルはｍ／ｅ（相対強度）、269（19.7，Ｍ―
31）、236（13.1，Ｍ―64）、227（8.2，Ｍ―73）と
なり、この脂肪酸メチルの構造は

【式】（理論分子量300）であることが確認された。以上の分析結果に基づき、前記粘稠液体の構造
を同定した。また、その純度は、97.0％であつ
た。実施例２実施例１と同様の条件下で１―（２―ヒドロキ
シエチル）―２―ウンデシル２―イミダゾリンに
対するアクリル酸エチルのモル比を変化させて反
応を行なつた。前記モル比と１―（２―ヒドロキ
シエチル）―２―（α―エトキシカルボニルエチ
ル―ウンデシル）―２―イミダゾリンの収率の関
係を実施例１の結果とあわせて表１に示した。

【表】実施例３ヤシ酸（AV 256、平均分子量219）とアミノ
エチルエタノールアミンより合成した１―（２―
ヒドロキシエチル）―２―ヤシアルキル―２―イ
ミダゾリン57.4g（0.2モル）を使用した以外は実
施例１と同様の方法で１―（２―ヒドロキシエチ
ル）―２―（α―エトキシカルボニルエチル―ヤ
シアルキル）―２―イミダゾリンを95.2％の収率
で得た。実施例４オレイン酸（AV 200、平均分子量280.5）とア
ミノエチルエタノールアミンより合成した１―
（２―ヒドロキシエチル）―２―オレイル―２―
イミダゾリン69.7g（0.2モル）を使用した以外は
実施例１に準じて行ない、１―（２―ヒドロキシ
エチル）―２―（α―エトキシカルボニルエチル
―オレイル）―２―イミダゾリンを93.8％の収率
で得た。実施例５アクリル酸メチル51.6g（0.6mol）を用いる以外
は、実施例１と同様の方法で１―（２―ヒドロキ
シエチル）―２―（α―メトキシカルボニルエチ
ル―ウンデシル）―２―イミダゾリンを97.2％の
収率で得た。比較例１原料イミダゾリンとして、２―ウンデシル―２
―イミダゾリン44.9g（0.2モル）、１―（２―アミ
ノエチル）―２―ウンデシル―２―イミダゾリン
53.5g（0.2モル）、を使用した以外は、実施例１と
同様の条件で反応を行なつた。各種イミダゾリン
と２―（α1―置換アルキル）―２―イミダゾリ
ンの収率との関係を実施例１の結果とあわせて、
表２に示した。

【表】表２より、本発明で使用した、１―（２―ヒド
ロキシエチル）―２―アルキル―２―イミダゾリ
ンを原料とすると高収率で、２―（α―置換アル
キル）―２―イミダゾリン誘導体が得られること
がわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（）：（式中のR₁はC₆〜C₂₀のアルキル基又はアルケ
ニル基を、R₂はC₁〜C₄のアルキル基を表わす。）で表わされる新規な２―（α―置換アルキル）―
２―イミダゾリン。２一般式（―１）：（式中のR₁はC₆〜C₂₀のアルキル基又はアルケ
ニル基を表わす）で表わされるイミダゾリンに、実質的に無水の状
態で、一般式（―２）： CH₂＝CH―CO₂R₂ （―２）（式中のR₂はC₁〜C₄のアルキル基を表わす）で表わされるアクリル酸エステルを反応させるこ
とを特徴とする一般式（）（式中、R₁，R₂は前記と同じ）で表わされる
新規な２―（α―置換アルキル）―２―イミダゾ
リンの製造方法。