JPH03163052A - 新規な第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩及びその製造方法 - Google Patents

新規な第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩及びその製造方法

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JPH03163052A
JPH03163052A JP1302214A JP30221489A JPH03163052A JP H03163052 A JPH03163052 A JP H03163052A JP 1302214 A JP1302214 A JP 1302214A JP 30221489 A JP30221489 A JP 30221489A JP H03163052 A JPH03163052 A JP H03163052A
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中川 庄次
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小池 豊美
Yukinaga Yokota
行永 横田
Junichi Sugita
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩
、更に詳細には低刺激性で、起泡力及び耐硬水性に優れ
、かつ良好な生分解性を有する界面活性剤として有用な
第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩及びその製造方
法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕界面活
性剤は分子内に疎水性基及び親水性基を有する化合物で
あり、湿潤、洗浄、乳化、分散、起泡などの基本性能を
生かして化粧品、洗剤原料、医薬品、塗料、繊維処理剤
及び乳化剤等に広く使用されている。
また、近年界面活性剤はその用途によって更にさまざま
な性質が要求されてきており、特にシャンプー、身体洗
浄剤に使用する場合には起泡性及び耐硬水性に優れ、皮
膚に対してマイルドで且つ生分解性が良く無公害である
ことが要求されている。
そこで最近では斯かる界面活性剤として、モノアルキル
ホスフェー} (MAP)、アシルグルタミン酸ナトリ
ウム(AGS)、イミダゾリン系活性剤等の低刺激性の
ものが用いられており、またブースター(増泡剤)とし
てアシル化アミノ酸等も使用されているが、未だ上記要
求のすべてを充分に満足し得るものは存在しなかった。
〔課題を解決するための手段〕
斯かる実情において、本発明者らは鋭意研究を行った結
果、後記一般式(I)で表わされる化合物が特に関^P
系界面活性剤に対して優れたブースター効果を発揮する
と共に、皮膚に対してもマイルドで耐硬水性に優れ、生
分解性も良く、また容易に人手可能な原料から簡単な摸
作で高純度且つ高収率で製造することが出来ることを見
出し、本発明を完威した。
すなわち、本発明は次の一般式(I) 〔式中、R’は炭素数1〜21のアルキル基又はアルケ
ニル基を示し 1<2及びR3は同一又は異なって炭素
数1〜6のアルキル基を示し、R4は炭素数1〜22の
アルキル基、アルヶニル基又はアリールアルキル基を示
し、nは1〜6の数を示す〕で表わされる第4級アンモ
ニウム型カルボン酸内部塩及びその製造方法を提供する
ものである。
本発明化合物(I)において、R1は炭素数1〜2lの
アルキル基又はアルケニル基であるが、0 11 R1C一としてその具体例を示すと、例えばアセチル基
、プロピ才二ル基、ブチリル基、インブチリル基、バレ
リル基、イソバレリル基、ヘキサノイル基、才クタノイ
ル基、デカノイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、
パルミトイル基、ステアロイル基、アラキジノイル基、
ベヘノイル基、オレオイル基、リノレ才イル基、インス
テアロイル基、2−エチルーヘキサノイル基、2−オク
チルーデカノイル基、ネオデカノイル基などが挙げられ
る。
また、R2及びR3としては、メチル基、エチル基、プ
ロビル基、イソプロビル基、ブチル基、イソブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。更に、R4
としてはメチル基、エチル基、プロビル基、イソプロビ
ル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペン
チル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、
オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、
ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、ドコ
シル基などが挙げられる。
斯かる本発明の第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩
は、例えば下記反応式に従って製造される。
(■) (IV) (I) c式中、RI%R2、R3、R4及び0は前記と同じ意
味を示し、Xはハロゲン原子を示す〕 すなわち、3−(N−アシルーN一(ジアルキルアミノ
アルキル)アミノ〕プロビオニトリル(II)を原料と
し、これにハロゲン化合物(lI[)を反応させ、次い
で得られた第4級塩型二トリル体(IV)を加水分解す
ることにより、第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩
(I)が魁造される。
原料化合物(If)とハロゲン化合物(III)の反応
は、水及びメタノール、エタノール、イソプロパノール
などの溶媒中で脱酸剤の存在下、ハロゲン化合物(II
I)と共に加熱することによって行われる。この4級化
反応は20〜150℃、更には40〜130℃、特に6
0〜110℃の反応温度で行うことが好ましい。また、
反応時間は原料化合物(n)の反応性によっても異なる
が、通常2〜48時間である。反応に使用するハロゲン
化合物(R’X)の対イオン(X)としては、フッ素、
塩素、シュウ素、ヨウ素などが挙げられ、原料化合物(
n)に対する該ハロゲン化合物のモル比は、0.8〜5
モル、更には0.9〜2モル、特にl〜1.1モルであ
ることが好ましい。また、脱酸剤としては炭酸ナトリウ
ムなどが挙げられ、その使用量は原料化合物(n)の1
〜5モル%、特に2〜4モル%であることが好ましい。
反応終了後、冷却してから不溶物を濾別し、次いで溶媒
を除いた後、必要であれば再結晶やカラムクロマトグラ
フイーなどの方法により精製することができる。
次いで、得られた第4級塩型二トリル体(IV)を加水
分解する。ここで加水分解反応はアルカリ条件下、60
〜105℃、特に80〜95℃の反応温度にて行われる
ことが好ましい。本発明!IIlI造方法においては、
加水分解反応をスムーズに進行させる目的で、最終生戊
物たる第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩(I)を
反応系中に添加することができる。この配合量は、第4
級塩型二トリル体(IV)の0.05〜10重量%、特
に0.5〜5重量%であることが好ましい。また、反応
をスムーズに進行させる目的でエタノールなどのアルコ
ール系溶媒を添加してもよい。アルカリとしては水酸化
ナ} IJウム等が挙げられ、その使用量は第4級塩型
二} IJル体(TV)に対して当量以上、特に1.2
〜2倍当量であることが好ましい。
反応終了後、塩酸等により各目的物の中和点にρHを調
整し、次いで電気透析法等で脱塩した後、脱水(脱溶媒
)するか又は脱水(脱溶媒)した後濾過により脱塩し、
更に必要に応じて溶媒より再結晶あるいはカラムクロマ
トグラフィーなどによって精製を行えば、本発明化合物
(I)が得られる。
〔発明の効果〕
斯くして得られる本発明の第4級アンモニウム型カルポ
ン酸内部塩(I)は、分子内に第4級アルキル置換アミ
ノ基とカルボキシル基を有し、内部塩を形成している新
規な両性型界面活性剤であり、皮膚に対してマイルドで
、起泡力及び耐硬水性に優れ、生分解性及び水への溶解
性も極めて良好であるという優れた特徴を有し、化粧品
、各種洗浄剤、医薬品、塗料、繊維処理剤、乳化剤等の
各分野に幅広く使用することができるものである。
〔実施例〕
次に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定
されるものではない。
実施例1 3− ( (カルボキシエチル)(ラウロイル)アミノ
]−N,N.N−}リメチル−1−プロパナミニウム内
部塩(I a)の合成: (I)3−[(シアノエチル)(ラウロイル)アミノ)
−N,N,N−}リメチルーl−プロパナミニウムクロ
ライド(Vl a )の合戊:500mj!のオートク
レープに3−〔N−ラウロイルーN− (3’−ジメチ
ルアミノプロビル)アミノ〕プロピ才二トリル(II 
a)  1 5 0 g  (0.444mol> 、
イソプロビルアルコール39.1g,水18.4g1炭
酸ナトリウム5. 7g (0. 0533mol)及
びメチルクロライド26. 9g (0. 533mo
j! )を仕込み、100℃で7時間反応させた。冷却
後、濾過により副生ずる食塩を除去した(アミンの反応
率98.4%)。次いで溶媒を減圧下にてエバボレート
し、138.6gの固型物を得た(粗収率80.4%)
。更に8倍量のアセトンより再結晶して3−〔(シアノ
エチル)(ラウロイル)アミノ) 一N,N.N−}リ
メチル−1−プロパナミニウムクロライド(VI a 
)100.52gを得た(収率58.3%)。
m.p.:9 9〜1 0 0℃ HPLC :純度99.0% 元素分析(%): 分析値  計算値 C    64.95   65.00H    10
,99   10.91N    10.76   1
0.830    4,23    4.12 Cl    9J5    9.14 IR(KBr.c+a−’)   :  3450. 
 3000.  2920.  2840.2250.
  1650.  1470.  1420.1385
,  1330,  1295.  1270.124
0.  1200,  1180.  1140.10
80.  1060,・1035.965,910,8
70,820,765.715 NMR (CDC/ 3,δppm) : 0. 66
 〜2. 00 (23H, m) .2. 00〜2
. 60 (2H, m) .2. 90 (2H. 
t, J=6. 0Hz) ,3. 43(9H. s
). 3.30〜4. 05 (611. m)(2) 3−
〔(力ルボキシエチル〉 (ラウロイル)アミノ)−N
.N.N−}リメチル−1−プロパナミニウム内部塩(
Ia)の合成: 300mj!の4つロフラスコに(I)で得た3一〔(
シアノエチル) (ラウロイル)アミノ] 一N.N.
N一トリメチルーl−プロパナミニウムクロライド(V
l a )  6 0 g (0. 155mof) 
、1 0%水酸化ナトリウム92.71g(0.232
mof) 、水55. 27gを仕込み、90〜95℃
で4時間反応させ、冷却後、36%塩酸でpH7に調整
した。得られた溶液にエタノールを加え共沸脱水したの
ち、不溶物を濾過により除去した。次いでエタノール溶
液を減圧下にエバボレートして56.71gの固型物を
得た(粗収率99.0%)。このもののII P L 
Cによる純度は90.1%であった。このうちの50g
をシリカゲル力ラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ク
ロロホルム/メタノール=2/1)にて精製し、溶媒を
完全に除去して淡黄色の非常に吸湿性の高い結晶として
、3−((カルボキシエチル)(ラウロイル)アミノ)
−N.N.N一トリメチル−1−プロパナミニウム内部
塩( I a ) 17.44gを得た。
m.p, : 1 5 ?〜1 5 9℃HPLC :
純度98.5% 元素分析(%): 分析値   計算値 C    67.79    68.06+1    
11. 56    11. 43N    7.28
     7.56ロ          13.17
            12.95IR(KBr,c
o+−’)  : 3450, 2910. 2850
. 1630.1575.  1480.  1400
.  1310.1265.  1240.  119
0.  1130.1070.  1040.  96
0,  920,  860,720.620 NMR (CDCj! 3.δppm) : 0. 6
7〜1. 87 (2111. m) .1. 87〜
2. 73 (611, m) .3. 30(9fl
, s), 3.03〜3. 93 (6H, m)実施例2 起泡力試験: 実施例1で得られた本発明化合物(I a)及び表1に
示す比較化合物について、起泡力を反転攪拌法中により
、試験化合物0.2%、ラノリン0.5%、pH7、4
゜D}l, 4 0℃の条件で測定した。尚、起泡力は
モノラウリルホスフエート  トリエタノールアミン塩
を試験化合物として用いた場合の泡量を1.00とした
ときの相対値で表した。この結果を表1に示す。
本反転攪拌法:平型プロペラを回転数100Orpmで
6秒毎反転して5分間シリン ダー内で試料溶液を攪拌し、搗 拌終了後、30秒後の泡量を汎・ 定する。
表  1 表1からも明らかな如く、本発明化合物は優れた起泡力
を有している。
実施例3 起泡力試験: 実施例工で得られた本発明化合物(I a)及び表2に
示す比較化合物について、起泡力を実施例lと同様の反
転攪拌法により、モノラウリルホスフエート トリエタ
ノールアミン塩0.15%、試験化合物0. 05%、
ラノリン0.5%、pH7、4゜El}l140℃の条
件で測定した。起泡力はモノラウリルホスフェート ト
リエタノールアミン塩を試験化合物として用いた場合の
泡量を1. 00としたときの相対値で表した。この結
果を表2に示す。
表  2 表2からも明らかな如く、本発明化合物は優れた起泡力
を有している。
実施例4 皮膚刺激性試験: 実施例lで得られた本発明化合物(I a>及び表3に
示す比較化合物について、その皮Ill ml ffi
性を調べた。すなわち、モルモッ}(I群5匹)を用い
た24時間閉鎖貼付法において、各被験化合物を蒸留水
で希釈して、5%濃度又は1%濃度としたものを使用し
、貼付除去48時間後において皮膚刺激無しをO点、わ
ずかな紅斑を示すものを1点、紅斑を示すものを2点、
明らかな紅斑を示すものを3点、落せつを伴なう紅斑を
示すものを4点として得点し、その加重平均値を皮膚刺
激性反応強度として求めた。この結果を表3に示す。
以下余白 表3から明らかな如く、本発明化合物は、低刺激性の界
面活性剤としてよく知られている比較化合物と同レベル
かそれよりも低刺激性の界面活性剤である。
実施例5 耐硬水性試験: 実施例1で得られた本発明化合物([a)及び表4に示
す比較化合物について、その耐硬水性を試験化合物1.
0%を含有するρ117の水溶液に徐々にCa(j!2
を添加し、溶液が白濁した時のCalJil度(ppm
)として求めた。この結果を表4に示す。
以下余白 表4から明らかな如く、 本発明化合物は非常に 優れた耐硬水性を示す。
以 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次の一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、R^1は炭素数1〜21のアルキル基又はアル
    ケニル基を示し、R^2及びR^3は同一又は異なって
    炭素数1〜6のアルキル基を示し、R^4は炭素数1〜
    22のアルキル基、アルケニル基又はアリールアルキル
    基を示し、nは1〜6の数を示す〕で表わされる第4級
    アンモニウム型カルボン酸内部塩。 2、次の一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔式中、R^1は炭素数1〜21のアルキル基又はアル
    ケニル基を示し、R^2及びR^3は同一又は異なって
    炭素数1〜6のアルキル基を示す〕 で表わされる3−〔N−アシル−N−(ジアルキルアミ
    ノアルキル)アミノ〕プロピオニトリルに次の一般式(
    III) R^4X(III) 〔式中、R^4は炭素数1〜22のアルキル基、アルケ
    ニル基又はアリールアルキル基を示し、Xはハロゲン原
    子を示す〕 で表わされるハロゲン化合物を反応させ、次いで得られ
    た第4級塩型ニトリル体を加水分解することを特徴とす
    る請求項1記載の第4級アンモニウム型カルボン酸内部
    塩の製造方法。
JP1302214A 1989-11-22 1989-11-22 新規な第4級アンモニウム型カルボン酸内部塩及びその製造方法 Expired - Fee Related JPH0825975B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336445A (en) * 1990-03-27 1994-08-09 The Procter & Gamble Company Liquid hard surface detergent compositions containing beta-aminoalkanols

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336445A (en) * 1990-03-27 1994-08-09 The Procter & Gamble Company Liquid hard surface detergent compositions containing beta-aminoalkanols

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