JPH05148203A - 新規ｎ−置換カルボン酸又はその塩、該化合物からなる界面活性剤、並びに該化合物の製造方法及び製造中間体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式（Ｉ）で表わされるＮ−置換カルボン
酸又はその塩。 【化１】 〔式中 Rは炭素数１〜21の直鎖または分岐鎖のアルキル
基若しくはアルケニル基、M は水素原子、アルカリ金属
イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオ
ン、総炭素数２〜９のアルカノールアンモニウムイオ
ン、炭素数１〜５のアルキル置換アンモニウムイオン、
又は塩基性アミノ酸基、nは１〜２の数を示す。〕 【効果】 優れた界面活性能を有すると共に、皮膚に対
してはマイルドで、良好な耐硬水性を示す、新規アミノ
カルボン酸及びその塩を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は界面活性剤として有用
な、新規Ｎ−置換カルボン酸又はその塩に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】界面活性
剤は疎水部と親水部からなり、水と油、水と汚れ、水と
金属の分散を効率的に行い、これらの乳化・懸濁状態を
利用して、種々の工業的・家庭的効能を得ようとするも
のである。しかし、特に、汚れの分散による洗浄の場
合、硬水中のアルカリ土類金属の影響を受け、起泡性・
洗浄力の低下が問題となる。上記の状況下で、従来の洗
浄剤に比べ、界面活性剤として耐硬水性・起泡性の面で
優れた洗浄剤を提供することが、本発明の課題である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、特定の新規Ｎ−置換カルボン酸又はその塩
が上記目的を大いに達成し得ることを見出し、本発明を
完成した。即ち、本発明は、界面活性剤として有用な、
一般式（Ｉ）で表わされる新規Ｎ−置換カルボン酸又は
その塩、及び該化合物の製造方法、並びに一般式（IV）
又は (VI) で表わされる製造中間体を提供するものであ
る。

【０００４】

【化８】

【０００５】〔式中 R：炭素数１〜21の直鎖または分岐
鎖のアルキル基若しくはアルケニル基を示す。 M：水素原子、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属
イオン、アンモニウムイオン、総炭素数２〜９のアルカ
ノールアンモニウムイオン、炭素数１〜５のアルキル置
換アンモニウムイオン、又は塩基性アミノ酸基を示す。 n：１〜２の数を示す。〕

【０００６】

【化９】

【０００７】〔式中 Eは同一又は異なって炭素数１〜５
のアルキル基を示し、n は前記の意味を示す。〕

【０００８】

【化１０】

【０００９】〔式中 R, E 及びn は前記の意味を示
す。〕前記一般式（Ｉ）で表わされる本発明化合物にお
いて、

【００１０】

【化１１】

【００１１】アセチル基、プロピオニル基、ブチリル
基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ヘ
キサノイル基、オクタノイル基、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、リノレオイル基、イソステアロイル基、２−エチル
ヘキサノイル基、２−ヘプチルウンデカノイル基、ネオ
デカノイル基などが挙げられる。

【００１２】またM としては、水素原子、ナトリウムも
しくはカリウムなどのアルカリ金属、カルシウムもしく
はマグネシウムなどのアルカリ土類金属、アンモニウム
イオン、トリメチルアンモニウムもしくはトリエチルア
ンモニウムなどの炭素数１〜５のアルキル置換アンモニ
ウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオンもしく
はジエタノールアンモニウムイオンもしくはトリエタノ
ールアンモニウムイオンなどの総炭素数２〜９のアルカ
ノールアンモニウムイオン、又はリジンもしくはアルギ
ニンなどの塩基性アミノ酸基が挙げられる。

【００１３】前記一般式（Ｉ）で表わされる本発明化合
物は次の反応式に示すような工程によって製造される。

【００１４】

【化１２】

【００１５】〔式中 R, E, M, n は前記の意味を示し、
X は水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルコキシ
基又は−O−CO−R 基を示す。〕上記反応式で示すよう
に、一般式（II）で表わされる化合物と一般式(III) で
表わされるマレイン酸ジエステルとをまず反応させて、
一般式（IV）で表わされる化合物を得、次いでこれを一
般式（Ｖ）で表わされる化合物と反応させて一般式（V
I）で表わさる化合物を得、最後に、これを加水分解
し、必要に応じて塩交換して、一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物を得る。

【００１６】

【化１３】

【００１７】本化合物（IV）は一般式（II）で表わされ
るアスパラギン酸ジエステル又はグルタミン酸ジエステ
ルと一般式(III) で表わされるマレイン酸ジエステルを
反応させることによって得られる。反応はマイケル型付
加反応であるが、本化合物（IV）は立体的に嵩高い分子
のため反応性が低いので、マレイン酸ジエステル(III)
をアスパラギン酸ジエステル又はグルタミン酸ジエステ
ル（II）に対して、過剰に用いる必要がある。化合物(I
II) ／化合物（II）のモル比としては２：１〜10：１が
好ましく、更に好ましくは２：１〜５：１である。ま
た、加熱することによって反応は促進されるが、あまり
温度を上げすぎると、マレイン酸ジエステル(III) がフ
マル酸ジエステルへ異性化してしまうので好ましくな
い。従って望ましい温度としては30〜80℃、好ましくは
40〜60℃である。反応終了後、過剰のマレイン酸ジエス
テル(III) 及び副生するフマル酸ジエステルは減圧留去
によって除くことができる。こうして、高純度の化合物
（IV）を得ることができる。尚、本化合物（IV）は、新
規化合物であり、一般式（Ｉ）で表されるＮ−置換カル
ボン酸又はその塩を得るための中間体として重要な化合
物である。

【００１８】

【化１４】

【００１９】一般式（Ｖ）で表わされる脂肪酸又はその
反応性誘導体と前述の化合物（IV）を反応させることに
より、一般式（VI）で表わされる化合物を合成すること
ができる。

【００２０】本反応に用いられる一般式（Ｖ）で表わさ
れる化合物としては、炭素数２〜22の脂肪酸、又はその
炭素数１〜６の低級アルコールエステル、酸ハライド、
酸無水物、もしくは混合酸無水物等が挙げられる。

【００２１】本反応は、無溶媒、又はジエチルエーテ
ル、1,4 −ジオキサン、トルエン、キシレン等の不活性
溶媒中で行なう。反応温度は脂肪酸の場合は100 〜230
℃、好ましくは120 〜200 ℃、更に好ましくは140 〜18
0 ℃であり、脂肪酸の低級アルコールエステルの場合は
50〜200 ℃、好ましくは70〜180℃、更に好ましくは100
〜160 ℃であり、酸ハライド、酸無水物の場合は０〜17
0℃、好ましくは０〜150℃、更に好ましくは20〜130 ℃
である。また、本反応には、トリエチルアミンなどの３
級アミンを反応系内に存在させると収率向上のために効
果的である。尚、本化合物（VI）は新規化合物であり、
一般式（Ｉ）で表されるＮ−置換カルボン酸又はその塩
を得るための中間体として重要な化合物である。

【００２２】

【化１５】

【００２３】上記で得られた化合物（VI）をアルカリ性
条件下に加水分解し、次に必要に応じ対イオン交換する
ことによって所望の本発明化合物（Ｉ）が得られる。化
合物（VI）の加水分解は０〜110 ℃、特に20〜100 ℃、
更に40〜80℃の温度にて、塩基の存在下に行なうのが好
ましい。塩基は、化合物（VI）に対して４倍当量以上、
特に4.0 〜4.5 倍当量用いるのが好ましい。また、反応
は水、水−メタノール、水−エタノール、水−プロパノ
ール等の溶媒中で行なったあと溶媒を除けば、本発明化
合物（Ｉ）がアルカリ金属塩の形で得られる。又、アル
カリ土類金属、アンモニウム、アルキルアンモニウム、
アルカノールアンモニウム、塩基性アミノ酸とイオン交
換させて塩交換を行えばこれらの塩が得られる。

【００２４】本発明で得られたＮ−置換カルボン酸又は
その塩（Ｉ）はその製造工程で、無機塩及び／又は有機
塩を含有するが、これらを電気透析などによって精製し
て使用してもよいが、目的によってはこれらを含有した
ままで使用することができる。また本発明で得られる化
合物は、従来公知のアニオン、カチオン又はノニオン界
面活性剤と併用し得る。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
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。

【００２６】実施例１Ｎ−(1,2−ジカルボキシエチル）−Ｎ−ラウロイル−グ
ルタミン酸・４ナトリウム塩（Ｉ−１）

【００２７】

【化１６】

【００２８】(1) Ｎ−（１−メトキシカルボニル−２−
メトキシカルボニル−エチル）−グルタミン酸ジエチル
（IV−１）の合成

【００２９】

【化１７】

【００３０】グルタミン酸ジエチル22.55 ｇ(0.126モ
ル) とマレイン酸ジメチル72.50 ｇ（0.504 モル）を仕
込み、50℃で12時間撹拌した。反応物からマレイン酸ジ
メチルとフマル酸ジメチルを85℃で、３torr以下で６時
間にわたって留去させた。こうして、37.7ｇのＮ−（１
−メトキシカルボニル−２−メトキシカルボニル−エチ
ル）−グルタミン酸ジエチル（IV−１）を得た。収率8
6.3％ (2) Ｎ−（１−メトキシカルボニル−２−メトキシカル
ボニル−エチル）−Ｎ−ラウロイル−グルタミン酸ジエ
チル（VI−１）の合成

【００３１】

【化１８】

【００３２】Ｎ−（１−メトキシカルボニル−２−メト
キシカルボニル−エチル）−グルタミン酸ジエチル（IV
−１）7.11ｇ(20ミリモル)、ラウロイルクロライド7.22
ｇ（33ミリモル）及びジエチルエーテル14mlを加え、25
℃で13時間反応した。トリエチルアミン4.46ｇ (44ミリ
モル) を加え、25℃で22時間更に反応した。不溶物を濾
過した後、エーテル50mlで洗浄した。濾液と洗液を合わ
せ、水20mlで３回洗い、その後無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。ロータリーエバポレーターでエーテルを留去、
更に150 ℃、0.35torrで、未反応の原料、副生するラウ
リン酸及びラウリルケテンダイマーを留去した。こうし
てＮ−（１−メトキシカルボニル−２−メトキシカルボ
ニル−エチル）−Ｎ−ラウロイル−グルタミン酸ジエチ
ル（VI−１）5.18ｇを得た。

【００３３】(3) Ｎ−(1,2−ジカルボキシエチル）−Ｎ
−ラウロイル−グルタミン酸・４ナトリウム塩（Ｉ−
１）の合成 Ｎ−（１−メトキシカルボニル−２−メトキシカルボニ
ル−エチル）−Ｎ−ラウロイル−グルタミン酸ジエチル
（VI−１）5.18ｇ（9.74ミリモル) 、４％水酸化ナトリ
ウム水溶液49.28 ｇ (49ミリモル) 及びメタノール49.2
ｇを仕込み、２時間30分の間還流させた。塩化メチレン
15mlで３回洗浄した後、水を留去させ、固形分を得た。
これをメタノール90ｇで洗浄し、真空乾燥して、4.16ｇ
のＮ−（1,2 −ジカルボキシエチル）−Ｎ−ラウロイル
−グルタミン酸・４ナトリウム塩（Ｉ−１）を得た。収
率39.0ｇ。酸価、窒素及びナトリウムの分析値は表１に
示す通りであり、理論値とよく一致した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、優れた界面活性能を有
すると共に、皮膚に対してはマイルドで、良好な耐硬水
性を示す、新規アミノカルボン酸及びその塩を得ること
ができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ）で表わされるＮ−置換カル
   ボン酸又はその塩。 【化１】 〔式中 R：炭素数１〜21の直鎖または分岐鎖のアルキル
   基若しくはアルケニル基を示す。 M：水素原子、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属
   イオン、アンモニウムイオン、総炭素数２〜９のアルカ
   ノールアンモニウムイオン、炭素数１〜５のアルキル置
   換アンモニウムイオン、又は塩基性アミノ酸基を示す。 n：１〜２の数を示す。〕
2. 【請求項２】 一般式（II） 【化２】 〔式中 Eは同一又は異なって炭素数１〜５のアルキル基
   を示し、n は前記の意味を示す。〕で表わされる化合物
   と、一般式（ＩＩＩ） 【化３】 〔式中 Ｅは前記の意味を示す。〕で表わされるマレイ
   ン酸ジエステルとを反応させて、一般式（IV） 【化４】 〔式中 E，n は前記の意味を示す。〕で表わされる化合
   物を得、次いで化合物（IV）と、一般式（Ｖ） RCOX （Ｖ） 〔式中 Xは水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアル
   コキシ基又は−O−COR基を示し、R は前記の意味を示
   す。〕で表わされる化合物とを反応させて、一般式（V
   I） 【化５】 〔式中 R, E, nは前記の意味を示す。〕で表わされる化
   合物を得、更にこれを加水分解することを特徴とする請
   求項１記載のＮ−置換カルボン酸又はその塩の製造方
   法。
3. 【請求項３】 一般式（IV）で表わされる化合物。 【化６】 〔式中 E及びn は前記の意味を示す。〕
4. 【請求項４】 一般式（VI）で表わされる化合物。 【化７】 〔式中 R, E 及びn は前記の意味を示す。〕
5. 【請求項５】 請求項１記載のＮ−置換カルボン酸又は
   その塩からなる、界面活性剤。