JPH0246039B2 - - Google Patents

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JPH0246039B2
JPH0246039B2 JP59039042A JP3904284A JPH0246039B2 JP H0246039 B2 JPH0246039 B2 JP H0246039B2 JP 59039042 A JP59039042 A JP 59039042A JP 3904284 A JP3904284 A JP 3904284A JP H0246039 B2 JPH0246039 B2 JP H0246039B2
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Tomihiro Kurosaki
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は新規なリン酸エステル、更に詳細には
次の一般式()、 (式中、R1は炭素数8〜32の飽和又は不飽和
の直鎖又は分岐鎖の炭化水素基を示し、R2、R3
及びR4は同一又は異つて、炭素数1〜4のアル
キル基を示し、R5は水素原子又はメチル基を示
し、nは0〜50の整数を示す)で表わされるリン
酸エステル、並びにその製法に関する。 従来、同一分子内に四級アンモニウム塩を有す
るリン酸エステルとしては、天然のレシチンに代
表されるリン脂質が知られており、これらリン脂
質は、表面活性、乳化性、及び生理学的な特性を
示すため、多方面にわたつて使用されている。 一方洗浄剤として現在使用されているものは、
アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫
酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルフア
オレフインスルホン酸塩、モノアルキルリン酸
塩、及びアシルグルタミン酸塩などがあるが、こ
のような界面活性剤は皮膚荒れを起こすものが多
く、また低刺激性のものとしてはモノアルキルリ
ン酸塩、アシルグルタミン酸塩等が使用されてい
る。 ところで、生体内にはリン脂質等のリン酸エス
テル誘導体が多く存在していることが知られてい
るから、これらリン酸エステル誘導体と構造が類
似する物質、すなわち同一分子内に四級アンモニ
ウム塩を有するリン酸エステルは生体に対する刺
激性が低いであろうことが予想される。 しかしながら、一般にリン脂質の合成は困難を
きわめ、その合成は多くの場合多段階の反応を必
要とするため、目的物は低収率できか得られない
〔例えば、E.Baer et al:J.Amer.Chem.Soc.72
942(1950)、山川民夫編「脂質」共立出版
(1973)〕。 また、リン脂質と類似の構造を持つ化合物の合
成研究もいくつか報告されているが、それらの反
応も各段階の煩瑣な反応であると共に、合成が困
難な原料を必要としたり、或いは反応後の目的生
成物の分離が困難な場合が少なくなく、また収率
を低く、しかも得られる化合物の界面活性能も十
分ではないことが多い(例えば特公昭42−23330
号、特公昭48−1654号、米国特許3507937号)。 斯かる実情において、本発明者は鋭意研究を行
つた結価、安価かつ容易に入手可能な原料を使用
し、簡単な操作で高純度かつ高収率で合成するこ
とができる()式の新規なリン酸エステルが優
れた洗浄作用を有し、しかも生体に対する刺激性
が極めて低いことを見出し、本発明を完成した。 従つて、本発明は新規な()式で表わされる
リン酸エステルを提供するものである。更にま
た、本発明は、()式で表わされるリン酸エス
テルを製造するための新規な製法を提供するもの
である。 本発明のリン酸エステルにおいて、()式中、
R1で表わされる炭素数8〜32の飽和又は不飽和
の直鎖又は分岐鎖の炭化水素基としては、例えば
オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ウンデシ
ル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、
ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノ
ナデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシ
ル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、
ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノ
ナコシル、トリアコンチル、ヘントリアコンチ
ル、ドトリアコンチル、オクテニル、ノネニル、
デセニル、ドデセニル、ウンデセニル、トリデセ
ニル、テトラデセニル、ペンタデセニル、ヘキサ
デセニル、ヘプタデセニル、オクタデセニル、ノ
ナデセニル、エイコセニル、ヘンエイコセニル、
ドコセニル、トリコセニル、テトラコセニル、ペ
ンタコセニル、ヘキサコセニル、ヘプタコセニ
ル、オクタコセニル、ノナコセニル、トリアコン
テニル、ヘントリアコンテニル、ドトリアコンテ
ニル、オクタジエニル、ノナジエニル、デカジエ
ニル、ドデカジエニル、ウンデカジエニル、トリ
デカジエニル、テトラデカジエニル、ペンタデカ
ジエニル、ヘキサデカジエニル、ヘプタデカジエ
ニル、オクタデカジエニル、ノナデカジエニル、
エイコサジエニル、ヘンエイコサジエニル、ドコ
サジエニル、トリコサジエニル、テトラコサジエ
ニル、ペンタコサジエニル、ヘキサコサジエニ
ル、ヘプタコサジエニル、オクタコサジエニル、
ノナコサジエニル、トリアコンタジエニル、ヘン
トリアコンタジエニル、ドトリアコンタジエニ
ル、2―ヘキシルデシル、2―オクチルウンデシ
ル、2―デシルテトラデシル、2―ウンデシルヘ
キサデシル、2―テトラデシルオクタデシル基等
が挙げられる。また、R2、R3及びR4の炭素数1
〜4のアルキル基としては、例えばメチル、エチ
ル、プロピル、ブチル等が挙げられる。 本発明のリン酸エステル()は、例えば、次
の反応式に従つて、リン酸モノエステル()に
グリシジルトリアルキルアンモニウム塩()を
反応させることにより製造される。 (式中、Mはアルカリ金属を示し、Xは陰イオ
ンを示し、R1、R2、R3C、R4、R5及びnは前記
した意味を有する) 尚()式中、Xで表わされる陰イオンとして
は塩素、臭素等が挙げられる。 本発明方法を実施するには、式()で示され
るリン酸モノエステルに対し1ないし10倍モル
の、好ましくは1ないし5倍モルの式()で示
されるグリシジルトリアルキルアンモニウム塩を
反応させる。反応は不活性溶剤の存在下又は不存
在下において、30〜150℃、好ましくは40〜90℃
の温度で行なわれる。不活性溶剤としては、例え
ば水、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル等の極性溶剤が用いられる。 反応生成物には、本発明の目的たる一般式
()で表わされる新規リン酸エステルの他、副
生物としての無機塩、未反応のリン酸塩やグリシ
ジルトリアルキルアンモニウム塩あるいはそのエ
ポキシ開環物が含まれている。又、反応条件によ
つては、グリシジルトリアルキルアンモニウム塩
がβ位で解裂した場合に得られる、一般式()
で表わされるリン酸エステルが少量生成されるこ
とがある。 (式中、R1、R2、R3、R4、R5及びnは前記し
た意味を有する)この反応物中の各成分の割合
は、使用するリン酸モノエステルの種類、グリシ
ジルトリアルキルアンモニウム塩の種類、それら
の反応モル比、使用する溶剤の種類及び量、反応
温度等の条件に依存する。 従つて、使用目的によつては反応生成物をその
まま用いることも可能であるが、更に高純度品が
要とされる場合には、、本発明者らによつて同時
に開発されたイオン交換膜を用いる電気透析法に
よつて精製することにより、99%以上の高純度の
リン酸エステル()を得ることができる。すな
わち、市販のイオン交換膜、例えばC66−5T(徳
山曹達製)、CMV(旭硝子製)等の陽イオン交換
膜、またはACH―45T(徳山曹達製)、AMV(旭
硝子製)等の陰イオン交換膜を使用して電気的手
法でイオン性化合物を除去すると、上記反応生成
物中の両性のリン酸エステル()のみが残り、
他の不純物は除去されるので、その残留物から水
を留去すれば高純度のリン酸エステルが得られ
る。 以上の如くして得られる本発明のリン酸エステ
ル()は、表面張力、泡立ちが良好であり、皮
膚刺激性が極めて低いので、洗浄剤組成物、化粧
品組成物、乳化剤、分散剤及び帯電防止剤として
使用することができる。 次に本発明の実施例及び試験例を挙げて説明す
る。 実施例 1 反応器にモノラウリルリン酸500重量部を投入
し、1規定水酸化カリウム水溶液1950重量部を加
えてかくはんし、60℃に昇温して均一にする。次
に反応系を60℃付近に保ちながら、グリシジルト
リメチルアンモニウムクロライド1390重量部を
750重量部の水に溶解させた溶液を徐々に滴下し
た後、60℃で5時間反応させる。反応終了後ロ過
して浮遊性の不純物を除去する。この溶液を電気
透析装置(第1図)に通じイオン性の不純物を脱
塩し更に反応液から水を留去して、非常に吸湿性
の白色粉末状の化合物を得る。分析の結果は以下
の様であり、目的化合物であることを確認した。
尚純度は99%以上であつた。 元素分析値(重量%) 計算値C;56.7,H:10.6,N;3.7,P;
8.1 分析値C;56.6,H;10.4,N;3.6,P;
7.4 プロトンNMR(ppm)溶媒;D2O δ;0.6〜2.0 (m,2.5H) 3.27 (S,9H) 3.44〜4.20 (m,5H) 4.43 (br,s,1H) C13―NMR(ppm)溶媒;D2O a;14.13,22.98,30.29,31.19,32.41 b;66.35 c;65.70 d;65.22 e;67.49 f,g,h;54.50 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.73
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 151
( 〃 ) オキシラン価(KOHmg/g) −5.7
( 〃 ) 塩素陰イオン(wt%) 0.01
(Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.01
( 〃 ) 水 分 (wt%) 1.77 実施例 2 反応器にモノセチルリン酸500重量部を入れ、
1規定水酸化カリウム水溶液1650重量部を加えて
かくはんし60℃に昇温して溶液を均一にする。次
に反応系を60℃付近に保ちながら、グリシジルト
リメチルアンモニウムクロライド1170重量部を
630重量部の水に溶解させた溶液を徐々に滴下し
た後、60℃で、5時間反応させる。反応終了後ロ
過して、反応溶液を電気透析装置に通し精製した
後、水を留去して非常に吸湿性の白色結晶状の目
的化合物を得る。得られた化合物の純度は99%以
上であつた。 元素分析値(重量%) 計算値C;60.3,H;11.1,N;3.2,P;
7.1 分析値C;60.4,H;10.9,N;3.3,P;
6.913 C―NMP(ppm)溶媒;D2O a;31.92,30.62,30.05,22.74,14.13 b;70.66 c;65.42 d;65.15 e;67.32 f,g,h;54.51 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.51
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 128
( 〃 ) オキシラン価(KOHmg/g) −4.1
( 〃 ) 塩素陰イオン(wt%) 0.02
(Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.02
( 〃 ) 水 分 (wt%) 1.48 実施例 3 反応器にモノオクチルリン酸500重量部を投入
し、1規定水酸化カリウム水溶液を2520重量部を
加えてかくはんし、60℃に昇温して溶液を均一に
する。次に反応系を60℃付近に保つて、グリシジ
ルトリメチルアンモニウムクロライド1810重量部
を980重量部の水に溶解させた溶液を徐々に滴下
した後、60℃で5時間反応させ、反応終了後、実
施例1.2.と同様に精製して目的化合物を得た。純
度は99%以上であつた。 元素分析(重量%) 計算値C;51.7,H;9.9,N;4.3,P;9.5 分析値C;51.9,H;9.8,N;4.4,P;9.5 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.21
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 181
(自動滴定法) オキシラン価(KOHmg/g) −0.34
( 〃 ) 塩素陰イオン(wt%) 0.03 Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.03
( 〃 ) 水 分 (wt%) 1.56 実施例 4 反応器に2―デシルテトラデシルリン酸500重
量部を投入し、1153重量部の1規定水酸化カリウ
ムを加えて、60℃に昇温し、溶液を均一にする。
反応液を60℃付近に保ちながら、グリシジルトリ
メチルアンモニウムクロライド875重量部を水472
重量部に溶解させた水溶液を徐々に滴下し、滴下
終了後60℃で5時間反応させる。反応終了後実施
例1.2.と同様にして目的化合物を得た。純度は99
%以上であつた。 元素分析値(wt%) 計算値C;65.5,H;11.7,N;2.6,P;
5.6 分析値C;65.5,H;11.6,N;2.7,P;
5.413 C―NMR(ppm)溶媒;CD3OD a 76.99 b 71.21 c 70.04 d 69.00 e 57.04 f 38.74 g 38.25 h 34.82 i 29.73 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.25
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 102.04
( 〃 ) オキシラン価(KOHmg/g) −0.89
( 〃 ) 塩素陰イオン(wt%) 0.1
(Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.1
( 〃 ) 水 分 (wt%) 2.42 実施例 5 反応器にトリオキシエチレンラウリルエーテル
リン酸500重量部を投入し、1規定水酸化カリウ
ム水溶液1325重量部を加え、60℃に昇温して溶液
を均一にしてから、グリシジルトリメチルアンモ
ニウムクロライド950重量部を水515重量部に溶解
させた水溶液を反応系を60℃付近に保ちながら
徐々に滴下した後、60℃で5時間反応させた後、
実施例1.2.と同様にして目的化合物を得た。尚生
成物の純度は99%以上であつた。 元素分析(wt%) 計算値C;56.2,H;10.2,N;2.7,P;
6.0 分析値C;56.3,H;10.0,N;2.7,P;
5.9 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.14
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 109
( 〃 ) オキシラン価(KOHmg/g) −4.8
( 〃 ) 塩素陰イオン(wt%) 0.02 (Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.02 ( 〃 ) 水 分 (wt%) 1.85 実施例 6 反応器にエイコシルオキシエチレンラウリルエ
ーテルリン酸500重量部を投入し、1規定水酸化
カリウム水溶液210重量部を加えて60℃に昇温し
て溶液を均一にしてからグリシジルトリメチルア
ンモニウムクロライド330重量部を180重量部の水
に溶解させた水溶液を徐々に滴下した後、60℃で
5時間反応させ、その後実施例1.2.と同様にして
目的化合物を得た。得られた化合物の純度は99%
以上であつた。 元素分析(wt%) 計算値C;55.1,H;9.6,N;1.1,P;2.5 分析値C;55.0,H;9.6,N;1.1,P;2.3 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.08
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 44
( 〃 ) オキシラン価(KOHmg/g) −0.09
( 〃 ) 塩素陰イオン(wt%) 0.01 (Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.01 ( 〃 ) 水 分 (wt%) 2.21 実施例 7 反応器にモノオレイルリン酸500重量部を投入
し、1規定水酸化カリウム水溶液1491重量部を加
えてかくはんし、60℃に昇温して溶液を均一にす
る。次に反応系を60℃に保つてグリシジルトリエ
チルアンモニウムクロライド1390重量部を水750
重量部に溶解させた水溶液を徐々に滴下し、滴下
終了後60℃で5時間反応させる。反応終了後、実
施例1、2と同様にして目的化合物を得た。純度
は99%以上であつた。 元素分析(wt%) 計算値C;64.1,H;11.2,N;2.8,P;
6.1 分析値C;64.0,H;11.2,N;2.7,P;
6.1 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.10
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 111
(自動滴定法) オキシラン価(KOHmg/g) −0.10
(自動滴定法) 塩素陰イオン(wt%) 0.01 (Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.01 (Volhard法) 水 分 (wt%) 0.68 実施例 8 反応器にポリオキシプロピレンラウリルエーテ
ルリン酸(酸化プロピレン10モル付加物)500重
量部を投入し、1規定水酸化ナトリウム水溶液
613重量部を加え、60℃に昇温して溶液を均一に
して、グリシジルトリメチルアンモニウムクロラ
イド448重量部を242重量部の水に溶解させた水溶
液を徐々に滴下した後、60℃で5時間反応させ
る。その後、実施例1、2と同様にして目的化合
物を得た。純度は99%以上であつた。 元素分析(wt%) 計算値C;59.9,H;10.5,N;1.5,P;
3.2 分析値C;59.6,H;10.7,N;1.4,P;
3.1 一般分析 酸 価 (KOHmg/g) 0.06
(自動滴定法) 水酸基価 (KOHmg/g) 58
(自動滴定法) オキシラン価(KOHmg/g) −0.02
(自動滴定法) 塩素陰イオン(wt%) 0.00 (Volhard法) 全 塩 素 (wt%) 0.00 (Volhard法) 水 分 (wt%) 0.02 試験例 1 実施例1で得られた化合物の10%水溶液につい
て、モルモツトの背部皮膚における24時間クロー
ズドパツチテストを行ない1群5匹の平均値でそ
の皮膚刺激性を評価した。 評価については、パツチ除去一定時間後におけ
る皮膚反応の強さについてそれぞれの評価点を次
の様に与え、皮膚刺激性の尺度とした。 評価点 (−):反応は認められない 0 (±):わずかな紅斑 0.5 (+):明瞭な紅斑 1 ():浮腫を伴なつた紅斑 2 ():紅斑、浮腫にか皮または壊死を認める
3 また皮膚刺激性が少ないとされているモノアル
キルリン酸エステル塩のうちモノラワリルリン酸
の1―ナトリウム塩について比較例として挙げて
あるが、10%もの高濃度では、かなりの刺激反応
を示す。尚、モノアルキルリン酸エステル塩では
濃度5%までは刺激反応を示さず、また一般のア
ニオン活性剤の代表であるラワリル硫酸エステル
塩では、0.5%濃度で既に刺激反応が認められ、
2%濃度では強い刺激反応を示すことが知られて
いる。結果を表―1に示す。
【表】 試験例 2 下記組成からなる液状皮膚洗浄剤を調製した。
この洗浄剤は弱酸性であり、洗顔した場合、汚れ
がきれいに落ち、洗顔後もつつぱり感はなかつ
た。 液状皮膚洗浄剤(PH5.6) C12ホスホベタイン 25.0(重量%) ミラノール2CM 5.0 (ミラノール社製,両性活性剤) グリセリン 10.0 カルボキシビニルポリマー 0.6 水酸化カリウム 0.16 香料,色素,防腐剤 適 量 イオン交換水 バランス 100.0 試験例 3 下記組成からなる水中油型スキンクリームを調
製した。中性ないし弱酸性のクリームであつて、
乳化状態が良好で、べとつきがなく、なじみのよ
いクリームであつた。 水中油型スキンクリーム C16ホスホベタイン 1.2(重量%) モノステアリン酸グリセリン 2.4 セタノール 4.0 固型パラフイン 5.0 スクワラン 10.0 ミリスチン酸オクチルドデシル 6.0 グリセリン 6.0 香料,色素,防腐剤 適 量 イオン交換水 バランス 100.0
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の精製に使用した電気透析
装置の概略図である。 A:陰イオン、C:陽イオン、a:陰イオン交
換膜、c:陽イオン交換膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次の一般式()、 (式中、R1は炭素数8〜32の飽和又は不飽和
    の直鎖又は分岐鎖の炭化水素基を示し、R2、R3
    及びR4は同一又は異つて、炭素数1〜4のアル
    キル基を示し、R5は水素原子又はメチル基を示
    し、nは0〜50の整数を示す) で表わされるリン酸エステル。 2 一般式()、 (式中、R1は炭素数8〜32の飽和又は不飽和
    の直鎖又は分岐鎖の炭化水素基を示し、R5は水
    素原子又はメチル基を示し、nは0〜50の整数
    を、Mはアルカリ金属を示す) で表わされるリン酸モノエステルに一般式()、 (式中、R2、R3及びR4は同一又は異つて、炭
    素数1〜4のアルキル基を示し、Xは陰イオンを
    示す) で表わされるグリシジルトリアルキルアンモニウ
    ム塩を反応させることを特徴とする一般式()、 (式中、R1、R2、R3、R4、R5及びnは前記し
    た意味を有する) で表わされるリン酸エステルの製法。
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