JPH04211640A - 新規分岐脂肪酸アミド及びその製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は毛髪及び皮膚化粧料の基
剤、乳化剤、潤滑剤等として有用な新規脂肪酸アミド及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリ
メチロールノナン等のトリメチロール化合物はアルキッ
ド樹脂、ポリウレタン、ポリエステルなどの工業用原料
等に利用されてきた。また、これら公知のトリメチロー
ル化合物は毛髪及び皮膚化粧料等の基剤、乳化剤、潤滑
剤等としても使用されている。しかし、これらは融点の
高い固体であったり、親水基と親油基のバランスが不適
当で水への均一な分散が困難であったり、各種溶剤との
相溶性が劣る等の欠点を有するため、後者の用途として
は性能的に満足できるものではなかった。

【０００３】従って、毛髪及び皮膚化粧料等の基剤、乳
化剤、潤滑剤等としての使用に良好な特性を有する新規
なトリメチロール化合物の開発が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは上記
課題を解決せんと鋭意研究した結果、下記一般式（１）
で表わされる化合物が、化粧料基剤、乳化剤、潤滑剤等
の要求特性を満足するものであること、しかも安価且つ
容易に入手可能な原料から簡単な操作で、高純度且つ高
収率で合成することができることを見出し、本発明を完
成した。

【０００５】すなわち、本発明は、次の一般式（１）

【
０００６】

【化５】

【０００７】〔式中、Ｒ１　は炭素数４〜２７の分岐鎖
アルキル基を示す〕で表わされる分岐脂肪酸アミド及び
その製造方法を提供するものである。

【０００８】前記一般式（１）において、Ｒ１　は炭素
数４〜２７の分岐鎖アルキル基であるが、水への均一な
分散性、各種溶剤との相溶性などの化粧料の基剤、乳化
剤及び潤滑剤としての特性を考慮すると、Ｒ１　は特に
次の一般式（２）

【０００９】

【化６】

【００１０】〔式中、ｍ及びｎはそれぞれ０〜２０の整
数を示し、ｍとｎの和は１〜２０である〕で表わされる
基であることが好ましい。

【００１１】一般式（２）においてｍとｎの和は１〜２
０であるが、好ましくは１０〜１６、特に好ましくは１
４である。また、一般式（２）の分岐メチル基がアルキ
ル主鎖の中心近くにあるもの、あるいはｍが１〜２４の
整数であり、且つｎが０であるものも好ましい。

【００１２】本発明の分岐脂肪酸アミド（１）は例えば
次の反応式に従って製造される。

【００１３】

【化７】

【００１４】〔式中、Ｒ１　は前記と同じ〕すなわち、
分岐脂肪酸（３）にトリス（ヒドロキシメチル）アミノ
メタン（４）を反応せしめて化合物（５）となし、これ
を加水分解することにより本発明化合物（１）が製造さ
れる。

【００１５】本反応に用いられる分岐脂肪酸（３）のう
ち、工業的に得られるものは、通常、アルキル基の合計
炭素数及び分岐メチル基の位置が一定の分布を持った混
合物であり、例えばオレイン酸ダイマー製造時の副産物
として得られるメチル分岐を有するイソステアリン酸は
、合計炭素数が１８（ｍとｎの和が１４）のものを約７
５％以上含有し、残部が合計炭素数が１４のもの、１６
のもの、２０のものであり、分岐メチル基はアルキル主
鎖のほぼ中央に位置している〔ジャーナル・オブ・アメ
リカン・オイル・ケミカル・ソサエティ（Ｊ．　Ａｍｅ
ｒ．　Ｏｉｌ　Ｃｈｅｍ．　Ｓｏｃ．　）Ｖｏｌ．５１
，　５２２，（１９７４）　；同Ｖｏｌ．　５６，　８
２３Ａ，（１９７９）〕。

【００１６】本反応の第一段階である分岐脂肪酸（３）
とトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（４）との
反応はオキサゾリン化反応であり、これらをほぼ等モル
用いて行うのが好ましい。この反応は無溶媒あるいはキ
シレン、メシチレン、キュメン、ヘキサン、デカンなど
の不活性溶媒中で、　１００〜２５０　℃、特に　１３
０〜２２０　℃、更に１５０　〜２００　℃の温度にて
生成する水を除去しながら行うのが好ましい。温度が低
いと反応が進行せず、高いと着色が激しく副反応が生じ
る。また窒素雰囲気下でも空気雰囲気下でもよい。反応
時間は種々の条件によって変りうるが通常１〜２４時間
が好ましい。

【００１７】第２段階のオキサゾリンの加水分解反応は
、炭素数１〜６の低級アルコールと水との混合溶媒中で
行うのが好ましい。直鎖のアルキル基を有するオキサゾ
リンの加水分解を水のみを溶媒として行う方法は、米国
特許第　２，８７７，２４２号に開示されている。しか
しながら、この方法ではオキサゾリンに対して約２０重
量倍という大過剰の水が必要であり、水の量が少ないと
反応収率が低いという問題があった。本発明によれば、
上記混合溶媒を使用することにより、少ない溶媒量で高
収率にてオキサゾリンの加水分解が可能となる。低級ア
ルコールと水との比率は体積比で１：１０〜１０：１、
特に２：５〜５：２、更に１：２〜２：１が好ましい。 この範囲を超える時には系内の水が少なくなり、下まわ
る時には系内の不均一性のために加水分解が遅くなる。 また、この混合溶媒の化合物（５）に対する比率は重量
比で　０．１：１〜２０：１が好ましい。この範囲を超
える時には生産性が悪く現実的でなく、下まわる時には
加水分解反応が遅くなる。ここで用いられる低級アルコ
ールとしては例えば、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、プロパノール、ブタノール、イソブタノー
ル、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、アミルアル
コール、ｔ−アミルアルコール、ネオペンチルアルコー
ル、ヘキシルアルコールなどが挙げられる。

【００１８】反応は、窒素雰囲気下でも空気雰囲気下で
もよく５０〜１５０　℃、特に６０〜１３０　℃、更に
７０〜１２０　℃の温度にて行うのが好ましい。温度が
低いと反応が実質上進行せず、高いと着色が激しく副反
応が生じる。反応時間は反応温度等によって異なるが通
常１〜３０時間が好ましい。また、この加水分解反応に
は、アルカリ性物質又は酸性物質を共存させてもよい。

【００１９】反応混合物から本発明化合物を単離するに
は、常法、例えば溶媒留去、再結晶、クロマトグラフィ
ー等を単独又は組み合せて行うことができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の分岐脂肪酸アミドは、水存在下
において室温でライオトロピック液晶であり、非常に潤
滑性に優れ、ほとんどの溶剤に対し優れた相溶性を示し
、且つ水と混合したときほとんど均一に分散する等の特
性を持ち、毛髪及び化粧料の基剤、乳化剤、潤滑剤とし
て極めて有用である。また、本発明によれば、加水分解
時に低級アルコールと水との混合溶媒を使用することに
より、大量の水を必要とせず、且つゲル化を生じること
なく反応が円滑に進行するので、脂肪酸アミドが工業的
に有利に製造できる。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を挙げ、更に詳細に説明するが
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２２】実施例１ Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−イソステアリ
ン酸アミド〔本発明化合物（１ａ）〕の合成：

【００２
３】（１）　　２−ヘプタデシル−４，４−ビス（ヒド
ロキシメチル）−２−オキサゾリン〔化合物（５ａ）〕 温度計、還流冷却器、ディーン−スタークトラップ及び
攪拌器を備えた容量１ｌの反応容器に、イソステアリン
酸（エメリー社製，商品名Ｅｍｅｒｓｏｌ　８７５　）
３００ｇ（１．０５５　モル）及びトリス（ヒドロキシ
メチル）アミノメタン１２７．７５ｇ（１．０５５　モ
ル）を仕込んだ。攪拌しながら昇温し、　１４０〜１６
０　℃で３時間、更に１６０　〜１９６　℃で３時間反
応を行い、計算量の水を留去し、標記化合物（５ａ）３
８６．２５ｇを得た（収率９９．１％）。このものは１
４０℃では粘稠な黄色液体であるが室温ではワックス状
に固化する。ｍ．ｐ．５３−５８℃。 ガスクロマトグラフィー：純度９０．７％

【００２４】
（２）　　Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−イ
ソステアリン酸アミド〔本発明化合物（１ａ）〕 温度計、還流冷却器及び攪拌器を備えた、容量１ｌの反
応容器に、（１）で得た化合物（５ａ）１５０ｇ（０．
３６８　モル）及びエタノール　３００ｍｌを仕込んだ
。攪拌しながら昇温し、７６℃にて、水　４５０ｍｌを
１５分間で滴下した。反応液は白濁する。８３〜８４℃
で５時間還流攪拌を行ったのち室温に冷却した。この時
、反応液はほとんど透明となる。 エタノールを加えてエバポレートを数回くり返し、脱水
したのち、粗本発明化合物（１ａ）１５７．６７ｇを得
た。このものはガスクロマトグラフィーより８７．６％
の純度であった。クロロホルム１０００ｍｌに溶解し、
不溶物を除去したのちエバポレートした残渣をヘキサン
　５００ｍｌより再結晶し、ヘキサン洗浄ののち、得た
固体を５０℃にて減圧乾燥し、本発明化合物（１ａ）７
９．６２ｇを得た（収率５５．８％）。 ガスクロマトグラフィー純度：９５．２％このものは室
温で無色のペースト状固体であった。 酸価：１．４２ 水酸基価：４１４．１　（理論値　４３４．２６　）Ｉ
Ｒ（ＫＢｒ，　ｃｍ−１）（図１）：３３８０（Ｏ−Ｈ
　伸縮），３３００（Ｎ−Ｈ　伸縮），２９２８，　２
８６０（Ｃ−Ｈ　伸縮），１６２６（Ｃ＝Ｏ　伸縮），
１５３６（Ｎ−Ｈ変角），１４６８，　１３８０（Ｃ−
Ｈ　変角），１０５０，　１０２６（Ｃ−Ｏ　伸縮），
７２２（ＣＨ２　横ゆれ），６６８（Ｎ−Ｈ　面外変角
）

【００２５】

【化８】

【００２６】実施例２ Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−α−メチルス
テアリン酸アミド〔本発明化合物（１ｂ）〕の合成：

【
００２７】（１）　　２−（１′−メチルヘプタデシル
）−４，４−ビス（ヒドロキシメチル）−２−オキサゾ
リン〔化合物（５ｂ）〕 温度計、還流冷却器、ディーン−スタークトラップ及び
攪拌器を備えた容量３００ｍｌ　の反応容器に、α−メ
チルステアリン酸１０３．２ｇ（０．３４６　モル）及
びトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン４２．４ｇ
（０．３５０　モル）を仕込んだ。攪拌しながら昇温し
、　１６０℃で１５時間反応を行い、計算量の水を留去
し、標記化合物（５ｂ）１３１．４０ｇを得た（収率９
９．０％）。ｍ．ｐ．４４−４５℃。 ＩＲ（ＫＢｒ，　ｃｍ−１）：３４０４（Ｏ−Ｈ　伸縮
），２９２４，　２８５６（Ｃ−Ｈ　伸縮），１６６４
（Ｃ＝Ｎ　伸縮），１４７０，　１３８２（Ｃ−Ｈ　変
角），１１４２（Ｃ−Ｏ−Ｃ　伸縮），１０２８（Ｃ−
Ｏ　伸縮），７２４（ＣＨ２　横ゆれ）

【００２８】

【化９】

【００２９】（２）　　Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル
）メチル−α−メチルステアリン酸アミド〔本発明化合
物（１ｂ）〕 温度計、還流冷却器及び攪拌器を備えた容量　２００ｍ
ｌの反応容器に（１）で得た化合物（５ｂ）１０５．２
ｇ（０．２７４　モル）を仕込んだ。攪拌しながら昇温
し、９０℃にて、水１４．７ｇ（０．８１７　モル）を
４０分間で滴下した。反応液は白濁する。９０〜１１０
　℃で１３時間還流攪拌を行ったのち室温に冷却した。 クロロホルム　５００ｍｌに加熱溶解し、不溶物を除去
したのち、再結晶し、クロロホルム洗浄ののち、得た固
体を４０℃にて減圧乾燥し、本発明化合物（１ｂ）３９
．１ｇを得た（収率３５．５％）。ｍ．ｐ．１０８〜１
１１℃。 ガスクロマトグラフィー純度：９３．６％酸価：５．１
　 水酸基価：４０６．２（理論値４３４．２６）ＩＲ（Ｋ
Ｂｒ，　ｃｍ−１）　：３３２４（Ｏ−Ｈ　伸縮，Ｎ−
Ｈ　伸縮），２９２０，　２８５２（Ｃ−Ｈ　伸縮），
１６２８（Ｃ＝Ｏ　伸縮），１５２８（Ｎ−Ｈ　変角）
，１４６８，　１３７８（Ｃ−Ｈ　変角），１０４８，
　１０２４（Ｃ−Ｏ　伸縮），７２０（ＣＨ２　横ゆれ
），６７０（Ｎ−Ｈ　面外変角）

【００３０】

【化１０】

【００３１】試験例１ 実施例１で得られたＮ−トリス（ヒドロキシメチル）メ
チル−イソステアリン酸アミド（１ａ）並びに類似構造
を有し、公知化合物であるＮ−トリス（ヒドロキシメチ
ル）メチル−直鎖脂肪酸アミド及びトリメチロールアル
カンの室温での性状及び水との相溶性について調べた。 試験化合物と水との混合系の全濃度範囲に於いて表１に
示す結果を得た。

【００３２】

【表１】

【００３３】試験例２ 実施例１で製造した本発明化合物を用いて、表２に表す
組成のヘアリンス剤を調製し、そのリンス性能を調べた
。

【００３４】 （製造法） ７０℃に加熱した水に、同温度に加熱して溶解した表２
に示す成分を加え、攪拌して混合させた後、攪拌しなが
ら室温まで冷却し、ヘアリンス剤組成物を得た。 （リンス性能の評価方法） 今までにコールドパーマ、ブリーチ等の美容処理を行っ
たことのない日本人女性の毛髪２０ｇ（長さ１５ｃｍ）
を束ね、この毛髪束をアニオン界面活性剤を主成分とす
る市販シャンプーで洗浄処理し、表２に示すヘアリンス
剤２ｇを均一に塗布し、次いで３０秒流水ですすぎ洗い
した後、タオルドライを行った。この湿潤状態の毛束に
ついて、柔軟性、平滑性及び油性感を官能評価した。評
価基準は特に優れている場合は◎、良好なものは○、同
等なものは△、劣るものは×として示した。結果を表２
に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】本発明のＮ−トリス（ヒドロキシメチル）
メチル−イソステアリン酸アミドを配合したヘアリンス
剤組成物は、柔軟性及び平滑性に優れ、しかも油性感が
少ないものであった。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例１で得られたＮ−トリス（ヒドロキ
シメチル）メチル−イソステアリン酸アミドの赤外吸収
スペクトルを示す図面である。

【図２】　　実施例１で得られたＮ−トリス（ヒドロキ
シメチル）メチル−イソステアリン酸アミドの核磁気共
鳴スペクトルを示す図面である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　次の一般式（１） 【化１】 〔式中、Ｒ１　は炭素数４〜２７の分岐鎖アルキル基を
   示す〕で表わされる分岐脂肪酸アミド。
2. 【請求項２】　　一般式（１）において、Ｒ１　が次の
   一般式（２） 【化２】 〔式中、ｍ及びｎはそれぞれ０〜２０の整数を示し、ｍ
   とｎの和は１〜２０である〕で表わされる基である請求
   項１記載の分岐脂肪酸アミド。
3. 【請求項３】　　一般式（２）においてｍとｎの和が１
   ０〜１６である請求項２記載の分岐脂肪酸アミド。
4. 【請求項４】　　一般式（２）においてｍとｎの和が１
   ４である請求項２記載の分岐脂肪酸アミド。
5. 【請求項５】　　一般式（２）においてｍが１〜２４の
   整数で、ｎが０である請求項２記載の分岐脂肪酸アミド
   。
6. 【請求項６】　　次の一般式（３） Ｒ１　−ＣＯＯＨ　　　　　　　　（３）〔式中、Ｒ１
   　は炭素数４〜２７の分岐鎖アルキル基を示す〕で表わ
   される分岐脂肪酸に次の式（４）【化３】 で表わされるトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン
   を反応させて次の一般式（５） 【化４】 〔式中、Ｒ１　は前記と同じ〕で表わされる化合物を得
   、次いでこの化合物を炭素数１〜６の低級アルコールと
   水との混合溶媒中で加水分解することを特徴とする請求
   項１記載の分岐脂肪酸アミドの製造方法。