CZ20001222A3 - Vodný kapalný detergentní prostředek, určený pro lehké pracovní podmínky - Google Patents
Vodný kapalný detergentní prostředek, určený pro lehké pracovní podmínky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20001222A3 CZ20001222A3 CZ20001222A CZ20001222A CZ20001222A3 CZ 20001222 A3 CZ20001222 A3 CZ 20001222A3 CZ 20001222 A CZ20001222 A CZ 20001222A CZ 20001222 A CZ20001222 A CZ 20001222A CZ 20001222 A3 CZ20001222 A3 CZ 20001222A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- integer
- branched
- group
- surfactant
- surfactants
- Prior art date
Links
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Vodný kapalný detergentní prostředek, určený pro lehké
pracovní podmínky, je užitečný pro mytí zašpiněného nádobí
ve velmi tvrdé vodě o nízké teplotě. Tento prostředek
obsahuje povrchově aktivní činidla, látky podporující tvorbu
pěny/stabilizátory, polymerní povrchově aktivní činidlo,
enzymy, organický nízkomolekulámí diamin a vodný kapalný
nosič. Detergentní prostředky vykazují výbornou fázovou
stabilitu při nízkých teplotách a lze je velmi dobře smísit s
vodou při nízkých teplotách a/nebo smísit s velmi tvrdou
vodou
Description
Oblast techniky
Předmětný vynález se týká kapalných nebo gelových detergentových prostředků na mytí nádobí, které jsou vhodné pro manuální mytí nádobí. Tyto kapalné detergentové prostředky obsahují systém povrchově aktivních činidel, který obsahuje povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce. Tyto prostředky dále mohou příležitostně obsahovat jiná povrchově aktivní činidla, činidla, zvyšující tvorbu pěny, Činidla, regulující viskozitu a další přísady, jejichž kombinace umožňuje poskytnout takové detergentové produkty na mytí nádobí, které jsou pro spotřebitele výhodnější z pohledu čištění skvrn od potravin i z hlediska pěnivých charakteristik.
Dosavadní stav techniky
Kapalné (LDL) nebo gelové detergentové prostředky, určené pro lehké pracovní podmínky, které jsou užitečné pro manuální mytí nádobí, jsou v dané oblasti techniky dobře známé. Tyto produkty jsou obecně formulovány tak, aby pracovaly různým odlišným způsobem a aby poskytovaly různé estetické vlastnosti a charakteristiky. Kapalné nebo gelové produkty na mytí nádobí musí být formulovány především s takovými typy a množstvími povrchově aktivních činidel a jiných čistících činidel, aby poskytovaly přijatelné rozpouštění a odstraňování skvrn od potravin, zejména mastných skvrn, z nádobí, které je tímto prostředkem nebo vodnými roztoky, vytvořenými z těchto prostředků, čištěno.
Velmi zašpiněné nádobí může v průběhu manuálního mytí působit speciální problémy. Nádobí jako talíře, mísy, hrnce, pánve, porcelán apod. mohou být velmi zašpiněny v tom smyslu, že na nádobí může být zjištěno relativně velké množství skvrn od potravin a zbytků a to v době, kdy je takto zašpiněné nádobí ručně umyto. Nádobí může být velmi zašpiněné také v tom smyslu, že zbytky skvrn od potravin jsou pevně přilnuty nebo přilepeny na povrchy umývaného nádobí. Toto může být důsledkem typu přítomných potravinových skvrn nebo to může záviset na povaze povrchů nádobí. Pevně přilnuté zbytky skvrn od potravin mohou být také výsledkem typu operací, používaných při vaření, kterým bylo zašpiněné nádobí podrobeno. Aby bylo takovéto nádobí vyčištěno, musí být použita vhodná kombinace povrchově aktivních činidel.
• ·
Dále, aby byly LDL nebo gelové prostředky pro čištění nádobí vhodné, musí také mít další žádoucí vlastnosti, které zvyšují estetiku nebo dojem související s účinností ručního mytí nádobí, který spotřebitel získá. Užitečné kapalné nebo gelové prostředky, určené pro ruční mytí, by tedy měly také obsahovat látky, které zvyšují pěnivé charakteristiky roztoků těchto produktů. Pěnivé chování zahrnuje jak tvorbu vhodného množství pěny ve vodě na počátku tak i tvorbu pěny během mytí.
Kapaliny nebo gely, určené pro ruční mytí nádobí, by také měly obsahovat látky, které zvyšují fázovou stabilitu výrobku při nízkých teplotách. Nízká fázová stabilita může vést k nepřijatelným Teologickým a estetickým vlastnostem a ke špatnému výslednému účinku. Tyto nízké teploty se mohou vyskytnout ve skladech zboží, v garáži spotřebitele, v automobilu spotřebitele, během prodeje na ulici, na parapetu kuchyňského okna apod. Kapaliny a gely, určené pro ruční mytí nádobí, by měly dále obsahovat látky, které zvyšují rozpouštění ve vodě nebo rychlost smíchání produktu s vodou. Kapaliny a gely, určené pro ruční mytí nádobí, by měly obsahovat látky, které zvyšují odolnost systému vůči tvrdosti, zejména proto, aby byla vyloučena precipitace vápenatých solí aniontových povrchově aktivních činidel. Je známo, že precipitace vápenatých solí aniontových povrchově aktivních činidel způsobuje potlačení tvorby pěny a podráždění pokožky.
Na základě výše uvedených faktů je zřejmé, že je třeba formulovat kapaliny a gely, určené pro manuální mytí nádobí tak, aby poskytovaly přijatelnou a žádoucí vyváženost mezi čistícím účinkem a estetikou výrobku. Proto je předmětem předmětného vynálezu poskytnout takové kapalné nebo gelové prostředky na mytí nádobí, určené pro lehké pracovní podmínky, které jsou účinné zejména při odstraňování potravinových skvrn ze špinavého nádobí a to tehdy, jsou-li tyto prostředky použity v kontextu manuálního mytí nádobí.
Dále bylo zjištěno, že povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce, poskytují významně vyšší odolnost vůči tvrdosti, významně vyšší stabilitu konečného produktu při nízkých teplotách a významně vyšší rychlosti smíchání produktu s vodou.
Dalším předmětem vynálezu je poskytnout takové prostředky, jejichž reologické charakteristiky jsou žádoucí pro použití jak při přímé aplikaci na nádobí tak i při použití vodných roztoků.
Dalším předmětem předmětného vynálezu je realizovat tyto prostředky tak, aby poskytovaly vhodné a žádoucí pěnivé chování.
Bylo zjištěno, že mohou být připraveny určité vybrané systémy povrchově aktivních činidel, které obsahují níže definovaná povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce, dále činidla, podporující tvorbu pěny, činidla pro regulaci viskozity a další činidla. Systémy jsou • · ··· ··· · · · · o ··· ····· · · · · · ···· ·· ·· · · · ·· · • · ···· · · · · ··· · ·· ♦· ·· ·· připraveny tak, aby poskytly takové prostředky na mytí nádobí, které splňují předchozí cíle. Jednotlivé složky těchto vybraných kombinací přísad jsou popsány dále.
Podstata vynálezu
Předmětný vynález se týká vodných kapalných nebo gelových prostředků, určených pro lehké pracovní podmínky, které, jestliže jsou použity pro čištění velmi zašpiněného nádobí, žádoucím způsobem odstraňují zejména skvrny a mají žádoucí pěnivé charakteristiky. Tyto prostředky obsahují až 70 hmotn. % systému povrchově aktivních činidel, který obsahuje směs větvených povrchově aktivních činidel, obsahujících sloučeniny rozvětvené uprostřed řetězce a lineární povrchově aktivní činidla.
Systém povrchově aktivních činidel obsahuje alespoň asi 10 hmotn. %, výhodněji alespoň asi 20 hmotn. %, ještě výhodněji alespoň asi 30 hmotn. %, nejvýhodněji alespoň asi 50 hmotn. % směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel, přičemž zmíněná směs rozvětvených povrchově aktivních činidel obsahuje povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce a lineární povrchově aktivní činidla. Zmíněné lineární sloučeniny obsahují méně než 25 hmotn. %, výhodněji méně než asi 15 hmotn. %, ještě výhodněji méně než asi 10 hmotn. % a nejvýhodněji méně než asi 5 hmotn. % směsi větvených povrchově aktivních činidel a sloučeniny, rozvětvené uprostřed řetězce, mají obecný vzorec:
Ab-B (1) kde Ab je hydrofobní alkylová skupina s celkovým počtem uhlíků C9 až Cis, výhodněji od asi C10 do asi C15, rozvětvená uprostřed řetězce, která má: (1) nejdelší lineární uhlíkový řetěezc připojený k -B skupině v rozmezí od 8 do 17 atomu uhlíku; (2) jednu nebo více Ci až C3 alkylových skupin, větvících se z tohoto nejdelšího lineárního uhlíkového řetězce; (3) alespoň jednu z větvících alkylových skupin připojenou přímo na uhlík nejdelšího lineárního uhlíkového řetězce v pozici, která se nachází v rozmezí od pozice 3 uhlíku, počítaného od uhlíku #1, který je připojen ke skupině -B, do pozice ω-2, což je koncový uhlík minus 2 uhlíky; a (4) prostředek, obsahující povrchově aktivní činidlo, má průměrný celkový počet atomů uhlíku ve skupině Ab ve výše uvedeném obecném vzorci (1) v rozmezí více než 12 až asi 14,5.
B je hydrofilní skupina, vybraná ze skupiny, kterou tvoří OSO3M, (EO/PO)mOSC>3M, (EO/PO)mOH a jejich směsi. EOZPO jsou alkoxy skupiny, vybrané ze skupiny, kterou tvoří ethoxy, propoxy skupiny a jejich směsi a m je alespoň asi 0,01 až asi 30. Průměrný celkový • · počet atomů uhlíku v Ab skupině ve směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel, které jsou definovány výše, by měl být v rozmezí od více než asi 12 do asi 14,5, výhodněji od více než asi do asi 14 a nej výhodněj i od více než asi 12 do asi 13,5.
Systém povrchově aktivních činidel kapalných detergentových prostředků předmětného vynálezu může příležitostně obsahovat také další povrchově aktivní činidla jako jsou aniontová a neionogenní. Je-li přítomna aniontová složka povrchově aktivního činidla, pak v podstatě obsahuje alkyléthersulfáty, obsahující v alkylové skupině od asi 9 do 18 atomů uhlíku. Tyto alkyléthersulfáty také obsahují od 1 do 12 molů ethylenoxidu na 1 molekulu. Jestliže je přítomna neionogenní složka povrchově aktivního činidla, pak v podstatě obsahuje amidy Cg-Cig polyhydroxymastných kyselin. V neionogenních složkách povrchově aktivního činidel mohou být tyto amidy polyhydroxymastných kyselin kombinovány s asi 0,2 % až 2 % prostředku, obsahujícího neionogenní pomocné povrchově aktivní činidlo. Toto pomocné povrchově aktivní činidlo je vybráno z Cs až Cis alkoholethoxylátů, které mají od asi 1 do 30 molů ethylenoxidu, z povrchově aktivních činidel na bázi blokového kopolymerů ethylenoxid - propylenoxid a z kombinací těchto neionogenních pomocných povrchově aktivních činidel.
Prostředky předmětného vynálezu mohou také příležitostně obsahovat činidlo, podporující tvorbu pěny/stabilizátor, které jsou vybrány z betainových povrchově aktivních činidel, alkanolamidů mastných kyselin, aminoxidových semipolárních neionogenních povrchově aktivních činidel a z Cg až C22 alkylpolyglykosidů. Mohou být využity také kombinace těchto činidel, podporujících tvorbu pěny/stabilizátorů.
Prostředky předmětného vynálezu mohou také příležitostně obsahovat pufrující činidla, vybraná z organických diaminů a alkanolaminů. Rovněž mohou být využity kombinace těchto diaminů a alkanolaminů.
Předcházející hlavní složky, stejně tak jako řada dalších doplňkových přísad, mohou být odpovídajícím způsobem kombinovány s cílem vytvořit kapalný nebo gelový detergentový prostředek na mytí nádobí, určený pro lehké pracovní podmínky, který je předmětem tohoto vynálezu.
Kapalné nebo gelové detergentové prostředky na mytí nádobí, určené pro lehké pracovní podmínky, které jsou předmětem vynálezu, obsahují systém povrchově aktivních činidel, který obsahuje určitá alkylová povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce, určitá neionogenní povrchově aktivní činidla a vodný kapalný nosič. Rovněž může být přidána řada příležitostných přísad pro zlepšení účinku a Teologických a/nebo estetických charakteristik zde uvedených prostředků.
·· ·· ·· ·· • · · · Λ fe · • · · · · · · · · • ·· fefefe ·· · • fefe · · ·· · fefe fefe fefe ··
Hlavní a příležitostné složky předmětných kapalných nebo gelových detergentů na mytí nádobí, určených pro lehké pracovní podmínky, jsou detailněji popsány spolu s přípravou a použitím prostředku níže. Při popisování prostředků předmětného vynálezu by mělo být uvedeno, že termín „detergentový prostředek na mytí nádobí, určený pro lehké pracovní podmínky“, který je zde používán, se vztahuje na takové prostředky, které jsou používány pro manuální (tzn. ruční) mytí nádobí. Tyto prostředky obecně tvoří hodně mydlin nebo velmi pění. Při popisu prostředků předmětného vynálezu by mělo být také uvedeno, že pokud není jinak specifikováno, jsou všechny koncentrace a poměry vztaženy na hmotnost.
Směs rozvětvených povrchově aktivních činidel
Systém povrchově aktivních činidel, který je obsažen v předmětných kapalných detergentových prostředcích, obsahuje alespoň asi 10 hmotn. %, výhodněji alespoň asi 20 hmotn. %, ještě výhodněji alespoň asi 30 hmotn, %, nejvýhodněji alespoň asi 50 hmotn. % směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel, přičemž zmíněná směs rozvětvených povrchově aktivních činidel, obsahuje povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce a lineární povrchově aktivní činidla, zmíněné lineární sloučeniny, obsahují méně než 25 hmotn. %, výhodněji méně než asi 15 hmotn. %, ještě výhodněji méně než asi 10 hmotn. % a nejvýhodněji méně než asi 5 hmotn. % směsi větvených povrchově aktivních činidel. Zmíněné sloučeniny, rozvětvené uprostřed řetězce mají obecný vzorec:
Ab-B (1) kde:
Ab je hydrofobni alkylová skupina s celkovým počtem uhlíků C9 až Cis, výhodněji od asi C10 do asi C15, rozvětvená uprostřed řetězce, která má: (1) nejdelší lineární uhlíkový řetězec připojený k -B skupině v rozmezí od 8 do 17 atomu uhlíku; (2) jednu nebo více Ci až C3 alkylových skupin, větvících se z tohoto nejdelšího lineárního uhlíkového řetězce; (3) alespoň jednu z větvících alkylových skupin připojenou přímo na uhlík nejdelšího lineárního uhlíkového řetězce v pozici, která se nachází v rozmezí od pozice 3 uhlíku, počítaného od uhlíku #1, který je připojen ke skupině -B, do pozice ω-2, což je koncový uhlík minus 2 uhlíky; a (4) prostředek, obsahující povrchově aktivní činidlo, má průměrný celkový počet atomů uhlíku ve skupině Ab ve výše uvedeném obecném vzorci (1) v rozmezí více než 12 až asi 14,5.1 • · · • · · · · * • · fefe • · • fefefe • · • fefe ·· fefe • · · fefe · • · · • fefe · fefe fefe
B je hydrofilní skupina, vybraná ze skupiny, kterou tvoří OSO3M, (EO/PO)mOSO3M, (EO/PO)mOH a jejich směsi, EO/PO jsou alkoxy skupiny, vybrané ze skupiny, kterou tvoří ethoxy, propoxy skupiny a jejich směsi a m je alespoň asi 0,01 až asi 30. Průměrný celkový počet atomů uhlíku v Ab skupině ve směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel, které jsou definovány výše, by měl být v rozmezí od více než asi 12 do asi 14,5, výhodněji od více než asi 12 do asi 14 a nejvýhodněji od více než asi 12 do asi 13,5. Pod pojmem „celkový“ počet atomů uhlíku, který je zde používán, je míněn celkový počet atomů uhlíku v nejdelším řetězci tzn. v páteři molekuly, plus počet atomů uhlíku ve všech krátkých řetězcích tzn. ve větvících řetězcích.
Ab skupina povrchově aktivního činidla, rozvětveného uprostřed řetězce, které je předmětem nároků, je výhodněji rozvětvená alkylová skupina, která má obecný vzorec:
R R1 R2
I I I (2)
CH3 CH2 (CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)z ch2 kde se celkový počet atomů uhlíku v rozvětvené alkylové skupině včetně R, R1 a R2 větvení, pohybuje v rozmezí od 10 do 17. R, R1 a R2 jsou každý nezávisle vybrán z vodíku a Ci až C3 alkylu, výhodněji methylu a to za předpokladu, že R, R1 a R2 nejsou všechno vodíky. Dále, jestliže je z rovno 0, pak alespoň R nebo R1 není vodík. Kromě toho w je celé číslo od 0 do 10; x je celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je od 3 do 10.
V jiném výhodnějším provedení předmětných nároků je Ab skupinu povrchově aktivního činidla, rozvětveného uprostřed řetězce, rozvětvená alkylová skupina, která má obecný vzorec vybraný ze skupiny, kterou tvoří:
CH3
I (3)
CH3(CH2)aCH(CH2)bCH2CH3 ch3
I I (4)
CH3(CH2)dCH(CH2)BCHCH2nebo jejich směsi.
• · ·
0000 0 0
00 00 00 • 0 0 0 0 0
9990 0 00 9
090 00 0
9 0 0 9 99 9
0·0 0 99 90 99 99
Ve vzorcích jsou a, b, dae celá čísla, a+b je od 6 do 13, d+e je od 4 do 11. Dále jestliže a+b=6, pak a je celé číslo od 2 do 5 a b je celé číslo od 1 do 4 jestliže a+b-7, pak a je celé číslo od 2 do 6 a b je celé číslo od 1 do 5 jestliže a+b=8, pak a je celé číslo od 2 do 7 a b je celé číslo od 1 do 6 jestliže a+b=9, pak a je celé číslo od 2 do 8 a b je celé číslo od 1 do 7 jestliže a+b=10, pak a je celé číslo od 2 do 9 a b je celé číslo od 1 do 8 jestliže a+b=ll, pak a je celé číslo od 2 do 10 a b je celé číslo od 1 do 9 jestliže a+b=12, pak a je celé číslo od 2 do 11 a b je celé číslo od 1 do 10 jestliže a+b=13, pak a je celé číslo od 2 do 12 a b je celé číslo od 1 do 11 jestliže d+e=4, pak d je celé číslo od 2 do 3 a e je celé číslo od 1 do 2 jestliže d+e=5, pak d je celé číslo od 2 do 4 a e je celé číslo od 1 do 3 jestliže d+e=6, pak d je celé číslo od 2 do 5 a e je celé číslo od 1 do 4 jestliže d+e=7, pak d je celé číslo od 2 do 6 a e je celé číslo od 1 do 5 jestliže d+e=8, pak d je celé číslo od 2 do 7 a e je celé číslo od 1 do 6 jestliže d+e=9, pak d je celé Číslo od 2 do 8 a e je celé číslo od 1 do 7 jestliže d+e=10, pak d je celé číslo od 2 do 9 a e je celé číslo od 1 do 8 jestliže d+e=l 1, pak d je celé číslo od 2 do 10 a e je celé číslo od 1 do 9.
Povrchově aktivní činidla na bázi primárního alkylsulfátu, rozvětvená uprostřed řetězce
Prostředky předmětného vynálezu, obsahující povrchově aktivní činidlo, rozvětvené uprostřed řetězce, mohou obsahovat jedno nebo více povrchově aktivních činidel na bázi primárního alkylsulfátu, rozvětveného uprostřed řetězce, který má obecný vzorec
R R1 R2
III (5)
CH3 CH2 (CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)vCH(CH2)z ch2oso3m
Přesněji, směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu obsahují molekuly, které mají jako páteř lineární řetězec primárního alkylsulfátu (to znamená nejdelší lineární uhlíkový řetězec, který zahrnuje sulfatovaný atom uhlíku). Tyto alkylové řetězce obsahují od asi 9 do asi 18 atomů uhlíku. Molekuly dále obsahují primární rozvětvenou alkylovou skupiny nebo skupiny, které mají alespoň asi 1, ale ne více než 3 atomy uhlíku. Směs povrchově aktivních činidel má dále průměrný celkový počet atomů uhlíku v rozvětvených
4 44 4« 4» ·· • 4 · 4 4 4 4 4 4 4
Ο 4 4 4 4 4 44* 4 44 · δ 4 4444 44 44 4*4 44 ·
4 4444 4444 • 44 4 44 44 44 44 primárních alkylových skupinách menší než asi 14,5, výhodněji v rozmezí od asi 12 do asi 14,5. Směsi předmětného vynálezu tedy obsahují alespoň jedno povrchově aktivní činidlo na bázi primárního rozvětveného alkylsulfátu, jehož nejdelší lineární uhlíkový řetězec není kratší než 8 atomů uhlíku nebo delší než 17 atomů uhlíku a průměrný celkový počet atomů uhlíku v rozvětvených řetězcích primárních alkylů je v rozmezí více než 12 až asi 14,5, výhodněji více než asi 12 až asi 14 a nejvýhodněji více než asi 12 až asi 13,5.
Například povrchově aktivní činidlo na bázi primárního alkylsulfátu s celkovým počtem uhlíků Ci4, u kterého 11 uhlíkových atomů tvoří páteř, musí mít 1, 2 nebo 3 větvící jednotky (tzn. R, R1 a/nebo R2), přičemž celkový počet atomů uhlíku v molekule je 14. V tomto případě může být požadavek 14 celkových uhlíků splněn také např. prostřednictvím jedné propylové větvící jednotky nebo tří methylových větvících jednotek.
R, R1 a R2 je každý nezávisle vybrán z vodíku a Ci až C3 alkylu (výhodněji vodíku nebo Ci až C2 alkylu, ještě výhodněji vodíku nebo methylu a nejvýhodněji methylu) a to za předpokladu, že R, R1 a R2 nejsou všechno vodíky. Dále jestliže z je 0, pak alespoň R nebo R1 není vodík.
Ačkoliv pro účely prostředků, které obsahují povrchově aktivní činidlo a které jsou předmětem předmětného vynálezu, nezahrnuje výše uvedený obecný vzorec (5) takové molekuly, kde jsou jednotky R, R1 a R2 všechno vodíky (tzn. lineární nevětvené primární alkyl sulfáty), mělo by být zřejmé, že prostředky předmětného vynálezu mohou dále ještě obsahovat určité množství lineárního nevětveného primárního alkylsulfátu. Toto povrchově aktivní činidlo na bázi lineárního nevětveného primárního alkylsulfátu může být přítomno buď v důsledku procesu, používaného pro výrobu směsi povrchově aktivních činidel, majících jeden nebo více potřebných primárních alkylsulfátů, rozvětvených uprostřed řetězce nebo pro účely formulování detergentových prostředků může být také do konečného produktu přimíšeno určité množství lineárního nerozvětveného primárního alkylsulfátu.
Podobně by mělo být dále zřejmé, že nesulfatované alkoholy, rozvětvené uprostřed řetězce, mohou obsahovat určité množství prostředků předmětného vynálezu. Tyto materiály mohou být přítomny buď v důsledku neúplné sulfatace alkoholu, používaného pro přípravu povrchově aktivního činidla na bázi alkylsulfátu nebo mohou být tyto alkoholy spolu s povrchově aktivním činidlem na bázi alkylsulfátu, rozvětveným uprostřed řetězce, které je předmětem předmětného vynálezu, samostatně přidány do detergentových prostředků předmětného vynálezu.
• · toto ·· ·· «ί toto «·· to··* * · toto* e to« « <· « · » · · to* · • *··· to···
V závislosti na způsobu syntézy je M vodík nebo sůl, tvořící kation. Příkladem solí, které tvoří kationty, je lithium, sodík, draslík, vápník, hořčík a kvartemí alkylaminy, které mají obecný vzorec
R3
R6-N+-R4 (6)
R5 kde R3, R4, R5 a R6 jsou nezávisle vodík, Ci až C22 alkylen, C4 až C22 větvený alkylen, Ci až alkanol, Ci až C22 alkenylen, C4 až C22 větvený alkenylen a jejich směsi. Výhodnější kationty jsou amoniový kation (R3, R4, R5 a R6 je vodík), sodík, draslík, mono-, di- a trialkanolamoniový kation a jejich směsi. Monoalkanolamoniové sloučeniny předmětného vynálezu mají R3 rovno Ci až Có alkanolu, R4, R5 a R6 rovno vodíku; dialkanolamoniové sloučeniny předmětného vynálezu mají R3 a R4 rovno Ci až Ce alkanolu, R5 a R6 rovno vodíku; trialkanolamoniové sloučeniny předmětného vynálezu mají R3, R4a R5 rovno Ci až Ce alkanolu a R6 rovno vodíku. Výhodnějšími alkanolamoniovými solemi předmětného vynálezu jsou mono-, di- a tri- kvartemí amoniové sloučeniny, které mají obecné vzorce:
H3N+CH2CH2OH, H2N+(CH2CH2OH)2, HN/CHoCHíOkOa (7)
M je výhodněji sodík, draslík a C2 alkanolamoniové soli, uvedené výše; M je nejvýhodněji sodík.
Dále pokud jde o výše uvedený obecný vzorec (5), je w celé číslo od 0 do 10; x je celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je celé číslo od 2 do 11.
Směsi povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu mají výhodněji alespoň asi 10 hmotn. %, ještě výhodněji alespoň asi 20 hmotn. %, ještě více výhodněji alespoň asi 30 hmotn. % a nejvýhodněji alespoň asi 50 hmotn. % směsi jednoho nebo více rozvětvených primárních alkylsulfátů, které mají obecný vzorec
R1 R2
CH3CH2(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2OSO3M (8) kde se celkový počet atomů uhlíku včetně větvení pohybuje od 10 do 16 a kde se průměrný celkový počet atomů uhlíku ve větvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedený obecný vzorec (8), pohybuje v rozmezí více než 12 až asi 14. R1 a R2 jsou nezávisle vodíky nebo Ci až C3 alkyl. M je ve vodě rozpustný kation, x je od 0 do 10; y je od 0 do 10; z je od 0 do 10 a x+y+z je od 4 do 10. Dále R a R nejsou oba vodíky. Ještě výhodnější jsou prostředky, které mají alespoň 5 % směsi, obsahující jeden nebo více primárních alkylsulfátů větvených uprostřed řetězce, ve kterých je x+y rovno 6 a z je alespoň 1.
Směsi povrchově aktivních činidel výhodněji obsahují alespoň 5 % primárního alkylsulfátů, větveného uprostřed řetězce, který má R1 a R2 nezávisle vodík nebo methyl a to za předpokladu, že R1 a R2 nejsou oba vodíky. Dále se předpokládá, že x+y je rovno 5, 6 nebo 7 a z je alespoň 1. Ještě výhodnější směsi povrchově aktivních činidel obsahují alespoň 20 % primárního alkylsulfátů větveného uprostřed řetězce, který má R1 a R2 nezávisle vodík nebo methyl, za předpokladu, že R1 a R2 nejsou oba vodíky, x+y je rovno 5, 6 nebo 7 a z je alespoň 1.
Povrchově aktivní činidla na bázi primárních alkylsulfátů rozvětvených uprostřed řetězce, které jsou výhodnější pro použití do detergentových prostředků, které jsou zde definovány, jsou vybrány ze skupiny sloučenin, které mají obecný vzorec:
CH3
I (9)
CH3(CH2)aCH(CH2)bCH2OSO3M
CH3 ch3
I I (10)
CH3(CH2)dCH(CH2)eCHCH2OSO3M nebo jejich směsi.
Ve vzorcích jsou a, b, d a e celá čísla, a+b je od 6 do 13, d+e je od 4 do 11. Dále jestliže a+b=6, pak a je celé číslo od 2 do 5 a b je celé číslo od 1 do 4 jestliže a+b=7, pak a je celé číslo od 2 do 6 a b je celé číslo od 1 do 5 jestliže a+b=8, pak a je celé číslo od 2 do 7 a b je celé číslo od 1 do 6 jestliže a+b=9, pak a je celé číslo od 2 do 8 a b je celé číslo od 1 do 7 jestliže a+b=10, pak a je celé číslo od 2 do 9 a b je celé číslo od 1 do 8 jestliže a+b=l 1, pak a je celé číslo od 2 do 10 a b je celé číslo od 1 do 9 jestliže a+b=12, pak a je celé číslo od 2 do 11 a b je celé číslo od 1 do 10 jestliže a+b=13, pak a je celé číslo od 2 do 12 a b je celé číslo od 1 do 11
jestliže d+e=4, pak d je celé číslo od 2 do 3 a e je celé číslo od 1 do 2 jestliže d+e=5, pak d je celé číslo od 2 do 4 a e je celé číslo od 1 do 3 jestliže d+e=6, pak d je celé číslo od 2 do 5 a e je celé číslo od 1 do 4 jestliže ά+&~Ί, pak d je celé číslo od 2 do 6 a e je celé číslo od 1 do 5 jestliže d+e=8, pak d je celé číslo od 2 do 7 a e je celé číslo od 1 do 6 jestliže d+e=9, pak d je celé číslo od 2 do 8 a e je celé číslo od 1 do 7 jestliže d+e=10, pak d je celé číslo od 2 do 9 a e je celé číslo od 1 do 8 jestliže d+e=l 1, pak d je celé číslo od 2 do 10 a e je celé číslo od 1 do 9
Průměrný celkový počet atomů uhlíku v rozvětvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedené obecné vzorce (9, 10), se pohybuje v rozmezí od více než 12 do asi 14,5.
Zejména výhodnější jsou taková povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce, která obsahují směs sloučenin, které mají obecné vzorce (9) a (10), a kde je molární poměr sloučenin podle vzorce (9) ku sloučeninách podle vzorce (10) vyšší než 4:1, výhodněji vyšší než 9:1a nejvýhodněj i vyšší než 20:1.
Dále prostředek předmětného vynálezu, obsahující povrchově aktivní činidlo, může obsahovat směs lineárních a rozvětvených povrchově aktivních činidel, přičemž rozvětvené primární alkylsulfáty mají obecný vzorec:
R R1 R2 i I I (11)
CH3 CH2 (CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2 OSO3M kde je celkový počet atomů uhlíku v molekule včetně větvení od 10 do 17 a průměrný celkový počet atomů uhlíku ve větvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedený obecný vzorec (11), se pohybuje v rozmezí více než 12 až asi 14,5. R, R a R jsou nezávisle vybrány z vodíku a Ci až C3 alkylu a to za předpokladu, že R, R1 a R2 nejsou všechno vodíky. M je ve vodě rozpustný kation, w je celé číslo od 0 do 10; x je celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je od 3 do 10. Za předpokladu, že, jestliže R je Ci až C3 alkyl, pak poměr povrchově aktivních činidel, která mají z rovno 0 ku povrchově aktivním činidlům, která mají z rovno 1 nebo vyšší je alespoň asi 1:1, výhodněji alespoň asi 1:5, ještě výhodněji alespoň asi 1:10 a nejvýhodněji alespoň asi 1:20. Rovněž výhodnější jsou prostředky, obsahující povrchově aktivní činidlo, kde R2 je Ci až C3 alkyl, obsahující méně než asi 20 %, výhodněji méně než 10 %, ještě výhodněji méně než 5 %, nejvýhodněji méně než 1 % rozvětvených primárních alkylsulfátů, které mají výše uvedený obecný vzorec (11), ve kterém je z rovno 0.
• ·
Výhodnější primární alkylsulfáty, větvené jednou methylovou skupinou, jsou vybrány ze skupiny, kterou tvoří: 3-methyldodekanolsulfát, 4-methyldodekanolsulfát, 5-methyldodekanolsulfát, 6-methyldodekanolsulfát, 7-methyldodekanolsulfát, 8-methyldodekanoísulfát,
9-methyldodekanolsulfát, 10-methyldodekanolsulfát, 3-methyltridekanolsulfát, 4-methyltridekanolsulfát, 5-methyltridekanoísulfát, ó-methyltridekanolsulfát, 7-methyltridekanolsulfát, 8-methyltridekanolsulfát, 9-methyltridekanolsulfát, 10-methyltridekanolsulfát, 11-methyltridekanolsulfát a jejich směsi.
Následující větvené primární alkylsulfáty, obsahující 13 atomů uhlíku a mající jednu větvící jednotku, jsou příkladem výhodnějších rozvětvených povrchově aktivních činidel, které jsou užitečné pro prostředky předmětného vynálezu:
5-methyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
(12)
6-methyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
(13)
7-methyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
(14) (15) (16)
9-methyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
ch3
10-methyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
CH.
OSO3M
(17) kde M je výhodněji sodík.
Výhodnější primární alkylsulfáty, větvené dvěma methylovými skupinami, jsou vybírány ze skupiny, kterou tvoří: 2,3-dimethylundekanolsulfát, 2,4-dimethylundekanolsulfát, 2,5-di-methylundekanolsulfát, 2,6-dimethylundekanolsulfát, 2,7-dimethylundekanolsulfát, 2,8-di— methylundekanolsulfát, 2,9-dimethylundekanolsulfát, 2,3-dimethyldodekanolsulfát, 2,4-di— methyldodekanolsulfát, 2,5-dimethyldodekanolsulfát, 2,6-dimethyldodekanolsulfát, 2,7-di— methyldodekanol sulfát, 2,8-dimethyldodekanolsuIfát, 2,9-dimethyldodekanolsulfát, 2,10-di— methyldodekanolsulfát a jejich směsi.
Následující větvené primární alkylsulfáty, které obsahují 14 atomů uhlíku a mají dvě větvící jednotky, jsou příkladem výhodnějších rozvětvených povrchově aktivních činidel podle předmětného vynálezu:
(18) • 9
9 • · ·· • · · · 9 9 9 9
9 9 9999 9 99 · ···· 99 99 999 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9
99 9· 99 99
2,6-dimethyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
(19)
2,7-dimethyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
2,8-dimethyídodecylsuífát, který má obecný vzorec:
(21)
2,9-dimethyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
(22)
2,10-dimethyldodecylsulfát, který má obecný vzorec:
(23) kde M je výhodněji sodík.
«· ·· • fefe fe • · · · ·
Povrchově aktivní činidla na bázi primárního alkylalkoxylovaného sulfátu, rozvětvená uprostřed řetězce
Povrchově aktivní činidla předmětného vynálezu, rozvětvená uprostřed řetězce, mohou obsahovat jeden nebo více (výhodněji směs dvou nebo více) primárních alkylalkoxylováných sulfátů, rozvětvených uprostřed řetězce, které mají obecný vzorec:
R R1 R2
I I I (24)
CH3 CH2 (CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO),nOSO3M
Směsi povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu obsahují molekuly, které mají jako páteř lineární řetězec primárního alkoxylovaného sulfátu (to znamená nejdelší lineární uhlíkový řetězec, který zahrnuje alkoxy-sulfatovaný atom uhlíku). Tyto alkylové řetězce obsahují od asi 9 do asi 18 atomů uhlíku. Molekuly dále obsahují rozvětvenou primární alkylovou skupinu nebo skupiny, mající alespoň asi 1, ale ne více než 3 atomy uhlíku. Směs povrchově aktivních činidel má dále průměrný celkový počet atomů uhlíku v rozvětvených primárních alkylových skupinách menší než asi 14,5, výhodněji v rozmezí od asi 12 do asi 14,5. Směsi předmětného vynálezu tedy obsahují alespoň jednu sloučeninu povrchově aktivního činidla na bázi rozvětveného primárního alkylsulfátu, jejíž nejdelší lineární uhlíkový řetězec není kratší než 9 atomů uhlíku nebo není delší než 17 atomů uhlíku a průměrný celkový počet atomů uhlíku pro rozvětvené řetězce primárních alkylů je v rozmezí od více než asi 12 do asi 14,5, výhodněji od více než 12 do asi 14 a nej výhodněj i od více než asi 12 do asi 13,5.
Například povrchově aktivní činidlo na bázi primárního alkylsulfátu s celkovým počtem uhlíků Ch, kde 11 uhlíkových atomů tvoří páteř řetězce, musí mít 1, 2 nebo 3 větvící jednotky (tzn. R, R1 a/nebo R2), přičemž celkový počet atomů uhlíku v molekule je 14. V tomto příkladu může být požadavek celkových 14 atomů uhlíku splněn prostřednictvím např. jedné propylové větvící jednotky nebo 3 methylových větvících jednotek.
R, R1 a R2 je každý nezávisle vybrán z vodíku a Ci až C3 alkylu (výhodněji vodíku nebo Ci až C2 alkylu, ještě výhodněji vodíku nebo methylu a nejvýhodněji methylu) a to za předpokladu, že R, R a R nejsou všechno vodíky. Dále, jestliže z je 0, pak alespoň R nebo R není vodík.
Ačkoliv pro účely předmětného vynálezu, nezahrnují složky povrchově aktivních činidel, jejichž obecný vzorec je uveden výše, takové molekuly, kde jsou jednotky R, R1 a R2 všechno • · vodíky (tzn. lineární nevětvené primární alkoxylované sulfáty), mělo by být zřejmé, že prostředky předmětného vynálezu mohou dále ještě obsahovat určité množství lineárního, nevětveného primárního alkoxylovaného sulfátu. Toto povrchově aktivní činidlo na bázi lineárního nevětveného primárního alkoxylovaného sulfátu může být dále přítomno buď jako důsledek procesu, který se používá pro výrobu směsi povrchově aktivních činidel s potřebnými primárními alkoxylovanými sulfáty, rozvětvenými uprostřed řetězce, podle předmětného vynálezu, nebo pro účely formulování detergentových prostředků může být do konečného produktu přimíšeno určité množství lineárního nerozvětveného primárního alkoxylovaného sulfátu.
Rovněž by mělo být zřejmé, že v prostředcích může být přítomno určité množství alkylsulfátu, rozvětveného uprostřed řetězce. Toto je většinou výsledkem sulfatace nealkoxylovaného alkoholu, který zůstává po neúplné alkoxylaci alkoholu, rozvětveného uprostřed řetězce, který se používá pro přípravu zde užitečného alkoxylovaného sulfátu. Mělo by být však také pochopeno, že prostředky předmětného vynálezu berou v úvahu také oddělený přídavek těchto alkylsulfátů, rozvětvených uprostřed řetězce.
Podobně by mělo být dále zřejmé, že nesulfatovaný alkohol, rozvětvený uprostřed řetězce (včetně polyoxyalkylenových alkoholů), může obsahovat určité množství prostředků předmětného vynálezu, obsahujících alkoxylováný sulfát. Tyto látky mohou být přítomny buď v důsledku neúplné sulfatace alkoholu (alkoxylovaného nebo nealkoxylovaného), používaného pro přípravu povrchově aktivního činidla na bázi alkoxylovaného sulfátu nebo mohou být spolu s povrchově aktivním činidlem na bázi alkoxylovaného sulfátu větveného uprostřed řetězce, který je předmětem předmětného vynálezu, samostatně přidány do detergentových prostředků předmětného vynálezu.
M je stejné jako bylo popsáno dříve.
Dále pokud jde o výše uvedený obecný vzorec (24), je w celé číslo od 0 do 10; x je celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je celé číslo od 2 do 11.
EO/PO jsou alkoxy skupiny, vybrané výhodněji z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin, kde m je alespoň asi 0,01, výhodněji v rozmezí od asi 0,1 do asi 30, ještě výhodněji od asi 0,5 do asi 10 a nejvýhodněji od asi 1 do asi 5. Skupina (EO/PO)m může být buď uspořádání s průměrným stupněm alkoxylace (např. ethoxylace a/nebo propoxylace), odpovídajícím m nebo to může být jednoduchý specifický řetězec s alkoxylaci (např. ethoxylací a/nebo propoxylací), kteráje rovna právě počtu jednotek, odpovídajících m.
·· » · * » · · · · • 9 9 « » · · I · · · «· ·· • · ♦ · • · · · • · 9 9 9
9 9 9
99
Výhodné směsi povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu mají alespoň asi 10 hmotn. %, ještě výhodněji alespoň asi 20 hmotn. %, ještě více výhodněji alespoň asi 30 hmotn.
% a nejvýhodněji alespoň asi 50 hmotn. % směsi jednoho nebo více primárních alkylalkoxylovaných sulfátů, rozvětvených uprostřed řetězce, které mají obecný vzorec
R1 R2 i I (25)
CH3CH2(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOSO3M kde je celkový počet atomů uhlíku včetně větvení od 10 do 16a průměrný celkový počet atomů uhlíku ve větvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedený obecný vzorec (25), se pohybuje v rozmezí více než 12 až asi 14. R1 a R2 jsou každý nezávisle vodík nebo Cj až C3 alkyl; M je ve vodě rozpustný kation; xje od 0 do 10; y je od 0 do 10; z je od 0 do 10 a x+y+z je od 4 do 10. Dále, R1 a R2 nejsou oba vodík a EOZPO jsou alkoxy skupiny, vybrané z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin. Ve vzorci je m alespoň asi 0,01, výhodněji v rozmezí od asi 0,1 do asi 30, ještě výhodněji od asi 0,5 do asi 10 a nejvýhodněji od asi 1 do asi 5. Ještě výhodnější jsou prostředky, které mají alespoň 5 % směsi, obsahující jeden nebo více primárních alkylalkoxylovaných sulfátů větvených uprostřed řetězce, kde x+y je rovno až 6 a z je alespoň 1.
Směsi povrchově aktivních činidel obsahují výhodněji alespoň 5 % primárního alkylsulfátu rozvětveného uprostřed řetězce, který má R1 a R2 nezávisle vodík nebo methyl a to za předpokladu, že R1 a R2 nejsou oba vodíky. Dále x+y je rovno až 5, 6 nebo 7 a z je alespoň 1. Ještě výhodnější směsi povrchově aktivních činidel obsahují alespoň 20 % primárního alkylsulfátu rozvětveného uprostřed řetězce, který má R1 a R2 nezávisle vodík nebo methyl a to za předpokladu, že R1 a R2 nejsou oba vodíky, x+y je rovno 5, 6 nebo 7 a z je alespoň 1.
Výhodnější směsi primárních alkylalkoxylovaných sulfátů rozvětvených uprostřed řetězce a povrchově aktivních činidel na bázi lineárních alkylalkoxylovaných sulfátů obsahují alespoň asi 5 hmotn. % jednoho nebo více alkylalkoxylovaných sulfátů větvených uprostřed řetězce, které mají obecný vzorec:
ch3
I (26)
CH3(CH2)aCH(CH2)bCH2(EOZPO)raOSO3M
CH3 ch3 ί I (27)
CH3(CH2)dCH(CH2)eCHCH2(EOZPO)mOSO3M
4 4
4444 4 4 · 44 44 44
4 4 4 4 4
444 4 44 4
444 44 4 • 4 4 4 4 4 4 ·· ·4 44 44 nebo jejích směsi. Ve vzorcích jsou a, b, d a e celá čísla, a+b je od 6 do 13, d+e je od 4 do 11. Dále jestliže a+b=6, pak a je celé číslo od 2 do 5 a b je celé číslo od 1 do 4 jestliže a+b=7, pak a je celé číslo od 2 do 6 a b je celé číslo od 1 do 5 jestliže a+b=8, pak a je celé číslo od 2 do 7 a b je celé číslo od 1 do 6 jestliže a+b=9, pak a je celé číslo od 2 do 8 a b je celé číslo od 1 do 7 jestliže a+b-10, pak a je celé číslo od 2 do 9 a b je celé číslo od 1 do 8 jestliže a+b=l 1, pak a je celé číslo od 2 do 10 a b je celé číslo od 1 do 9 jestliže a+b=12, pak a je celé číslo od 2 do 11 a b je celé číslo od 1 do 10 jestliže a+b=13, pak a je celé číslo od 2 do 12 a b je celé číslo od 1 do 11 jestliže d+e=4, pak d je celé číslo od 2 do 3 a eje celé číslo od 1 do 2 jestliže d+e=5, pak d je celé číslo od 2 do 4 a eje celé číslo od 1 do 3 jestliže d+e=6, pak d je celé číslo od 2 do 5 a eje celé číslo od 1 do 4 jestliže d+e=7, pak d je celé číslo od 2 do 6 a eje celé číslo od 1 do 5 jestliže d+e=8, pak d je celé číslo od 2 do 7 a eje celé číslo od 1 do 6 jestliže d+e=9, pak d je celé číslo od 2 do 8 a eje celé číslo od 1 do 7 jestliže d+e=10, pak dje celé číslo od 2 do 9 a eje celé číslo od 1 do 8 jestliže d+e=l 1, pak d je celé číslo od 2 do 10 a eje celé číslo od 1 do 9.
Průměrný celkový počet atomů uhlíku v rozvětvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedené obecné vzorce (26, 27), se pohybuje v rozmezí od více než asi 12 do asi
14,5 a EO/PO jsou alkoxy skupiny, vybrané z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin, kde m je alespoň asi 0,01, výhodněji v rozmezí od asi 0,1 do asi 30, ještě výhodněji od asi 0,5 do asi 10 a nejvýhodněji od asi 1 do asi 5.
Zejména výhodnější jsou taková povrchově aktivní činidla, rozvětvená uprostřed řetězce, která obsahují směs sloučenin, které mají obecné vzorce (26) a (27) a molární poměr sloučenin podle vzorce (26) ku sloučeninám podle vzorce (27) je vyšší než 4:1, výhodněji vyšší než 9:1 a nejvýhodněji vyšší než 20:1.
Dále může prostředek předmětného vynálezu, obsahující povrchově aktivní činidlo, obsahovat směs lineárních a rozvětvených povrchově aktivních činidel, kde primární alkyl alkoxy lo vaně sulfáty mají obecný vzorec:
R R1 R2
CH3CH2(CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOSO3M (28)
9· ··· 9 9 9 0 0 0 0
1Λ 000 90000 *000
IV 0 *000 · · 00 000 00 · • * 9 9 9 9 0000 **· 9 ·· 90 0· 0· kde je celkový počet atomů uhlíku v molekule včetně větvení od 10 do 17 a průměrný celkový počet atomů uhlíku ve větvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedený obecný vzorec (28), se pohybuje v rozmezí od více než asi 12 do asi 14,5. R, R1 a R2 je každý nezávisle vybrán z vodíku a Ci až C3 alkylu a to za předpokladu, že R, R1 a R2 nejsou všechno vodíky. M je ve vodě rozpustný kation; w je celé číslo od 0 do 10; x je celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je od 3 do 10. EO/PO jsou alkoxy skupiny, výhodněji vybrané z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin a kde m je alespoň asi 0,01, výhodněji v rozmezí od asi 0,1 do asi 30, ještě výhodněji od asi 0,5 do asi 10 a nejvýhodněji od asi 1 do asi 5. Jestliže R2 je Ci až C3 alkyl, pak poměr povrchově aktivních činidel, která mají z rovno 0 ku povrchově aktivním činidlům, která mají z rovno 1 nebo vyšší je alespoň asi 1:1, výhodněji alespoň asi 1:5, ještě výhodněji alespoň asi 1:10 a nejvýhodněji alespoň asi 1:20. Výhodnější jsou rovněž prostředky, obsahující povrchově aktivní činidla, ve kterých R2 je Ci až C3 alkyl, obsahující méně než asi 20 %, výhodněji méně než asi 10 %, ještě výhodněji méně než asi 5 %, nej výhodněj i méně než asi 1 % primárního větveného alkylalkoxylovaného sulfátu, který má výše uvedený obecný vzorec (28), ve kterém je z rovno 0.
Výhodnější primární alkylethoxylované sulfáty, větvené jednou methylovou skupinou, jsou vybrány ze skupiny, kterou tvoří: 3-methyIdodekanolethoxylováný sulfát, 4-methyldodekanolethoxylovaný sulfát, 5-methyldodekanolethoxylovaný sulfátu, 6-methyldodekanolethoxylovaný sulfát, 7-methyldodekanolethoxylovaný sulfát, 8-methyldodekanolethoxylovaný sulfát,
9-methyldodekanolethoxylovaný sulfát, 10-methyldodekanolethoxylovaný sulfát, 3-methyItridekanolethoxylovaný sulfát, 4-methyltridekanolethoxylovaný sulfát, 5-methyltridekanolethoxylovaný sulfát, 6-methyltridekanolethoxylovaný sulfát, 7-methyltridekanolethoxylovaný sulfát, 8-methyltridekanolethoxylovaný sulfát, 9-methyltridekanolethoxylovaný sulfát, 10-methyltridekanolethoxylovaný sulfát, 11-methy ltridekanolethoxylo váný sulfát a jejich směsi, přičemž sloučeniny jsou ethoxylovány s průměrným stupněm ethoxylace od asi 0,1 do asi 10.
Výhodnější primární alkylethoxylované sulfáty, větvené dvěma methylovými skupinami, jsou vybírány ze skupiny, kterou tvoří: 2,3-dimethylundekanolethoxylovaný sulfát, 2,4-dimethylundekanolethoxylovaný sulfát, 2,5-dimethylundekanolethoxylovaný sulfát, 2,6-dimethylundekanolethoxylovaný sulfát, 2,7-dimethylundekanolethoxylovaný sulfát, 2,8-dimethylundekanolethoxylovaný sulfát, 2,9-dimethylundekanolethoxylovaný sulfát, 2,3-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát, 2,4-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát, 2,5-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát, 2,6-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát, 2,7-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát, 2,8-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát, 2,9-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát, • ·
0· 00 00 000 000 0000 ~n 000 00000 0000
2U 0000000 00 000 000
0 0000 0000 000 0 00 0· 00 *0
2,10-dimethyldodekanolethoxylovaný sulfát a jejich směsi, přičemž sloučeniny jsou ethoxylovány s průměrným stupněm ethoxylace od asi 0,1 do asi 10.
Povrchově aktivní činidla na bázi primárního alkylpolyoxyalkylenu, rozvětvená uprostřed řetězce
Prostředky podle předmětného vynálezu, obsahující rozvětvené povrchově aktivní činidlo, mohou obsahovat jedno nebo více povrchově aktivních činidel na bázi primárního alkylpolyoxyalkylenu, rozvětvených uprostřed řetězce, který má obecný vzorec
R R1 R2
I I i (29)
CH3CH2(CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOH
Směsi povrchově aktivních činidel podle předmětného vynálezu obsahují molekuly, které mají jako páteř lineární řetězec primárního polyoxyalkylenu (to znamená nejdeiší lineární uhlíkový řetězec, který zahrnuje alkoxylovaný atom uhlíku). Tyto aikylové řetězce obsahují od 9 do 18 atomů uhlíku. Molekuly dále obsahují rozvětvenou primární alkylovou skupinu nebo skupiny, které mají alespoň asi 1, ale ne více než 3 atomy uhlíku. Směs povrchově aktivních činidel má průměrný celkový počet atomů uhlíku v rozvětvených primárních alkylových skupinách v rozmezí od více než asi 12 do asi 14,5. Směsi předmětného vynálezu tedy obsahují alespoň jednu polyoxyalkylenovou sloučeninu, jejíž nejdeiší lineární uhlíkový řetězec není kratší než 9 atomů uhlíku nebo není delší než 17 atomů uhlíku a průměrný celkový počet atomů uhlíku u rozvětvených řetězců primárního alkyluje v rozmezí od více než 12 do asi 14,5, výhodněji od více než asi 12 do asi 14 a nej výhodněji od více než asi 12 do asi 13,5.
Například povrchově aktivní činidlo na bázi primárního polyoxyalkylenu s celkovým počtem uhlíků Ch, z čehož 11 atomů uhlíku tvoří páteř řetězce, musí mít 1, 2 nebo 3 větvící jednotky (tzn. R, R1 a R2), přičemž celkový počet atomů uhlíku v molekule je 14. V tomto příkladu může být požadavek celkových 14 atomů uhlíku také splněn prostřednictvím např. jedné propylové větvící jednotky nebo 3 methylových větvících jednotek.
R, R1 a R2 jsou nezávisle vybrány z vodíku a Ci až C3 alkylu (výhodněji vodíku nebo Ci až C2 alkylu, ještě výhodněji vodíku nebo methylu a nejvýhodněji methylu) a to za předpokladu, že R, R1 a R2 nejsou všechno vodíky. Dále, jestliže z je 0, pak alespoň R nebo R1 není vodík.
Ačkoliv pro účely prostředků předmětného vynálezu, obsahujících povrchově aktivní činidlo, výše uvedený obecný vzorec (29) nezahrnuje takové molekuly, ve kterých jsou jednotky • 0 0000 • 9 « 0 · « 0
0 000 0 0 0 0 «0 00 000 · 0 t
0 00 0 0 00 0
000 0 00 ·0 ♦ · ··
R, R1 a R2 všechno vodíky (tzn. lineární nevětvené primární polyoxyalkyleny), mělo by být zřejmé, že prostředky předmětného vynálezu mohou dále ještě obsahovat určité množství lineárního, nevětveného primárního polyoxyalkylenu. Toto povrchově aktivní činidlo na bázi lineárního nevětveného primárního polyoxyalkylenu může být dále přítomno buď jako důsledek procesu, který se používá pro výrobu směsi povrchově aktivních činidel, které mají potřebné primární polyoxyalkyleny podle předmětného vynálezu, rozvětvené uprostřed řetězce a nebo může být pro účely formulování detergentových prostředků do konečného produktu přimíšeno určité množství lineárního nerozvětveného primárního polyoxylkylenu.
Podobně by mělo být dále zřejmé, že nealkoxylované alkoholy, rozvětvené uprostřed řetězce, mohou obsahovat určité množství prostředků předmětného vynálezu, obsahujících polyoxyalkylen. Tyto látky mohou být přítomny buď v důsledku neúplné alkoxylace alkoholu, používaného pro přípravu povrchově aktivního činidla na bázi polyoxyalkylenu nebo mohou být tyto alhoholy spolu s povrchově aktivním činidlem na bázi polyoxyalkylenu rozvětveného uprostřed řetězce, které je předmětem předmětného vynálezu, přidány do detergentových prostředků předmětného vynálezu.
Pokud jde dále o výše uvedený obecný vzorec (29), je w celé číslo od 0 do 10; x je celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je celé číslo od 2 do 11.
EO/PO jsou alkoxy skupiny, výhodněji vybrané z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin, ještě výhodněji ethoxy skupin, kde m je alespoň asi 1, výhodněji v rozmezí od asi 3 do asi 30, ještě výhodněji od asi 5 do asi 20 a nejvýhodněji od asi 5 do asi 15. Skupina (EO/PO)m může být buď uspořádání s průměrným stupněm alkoxylace (např. ethoxylace a/nebo propoxylace), odpovídajícím m nebo to může být jednoduchý specifický řetězec s alkoxylací (např. ethoxylací a/nebo propoxylací), která je rovna právě počtu jednotek, odpovídajících m.
Výhodnější směsi povrchově aktivních Činidel předmětného vynálezu obsahují alespoň asi 10 hmotn. %, ještě výhodněji alespoň asi 20 hmotn. %, ještě více výhodněji alespoň asi 30 hmotn. % a nejvýhodněji alespoň 50 hmotn. % směsi jednoho nebo více primárních alkylpolyoxyalkylenů rozvětvených uprostřed řetězce, které mají obecný vzorec
R1 R2 (30)
CH3CH2(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOH fe • · • fefefe fe· fefe fefe fefe • fefe fefefefe • · fefefe · · · · • fe fefe fefefe fefe · • fefefefe fefefefe • fefe fefe ♦♦ fefe kde se celkový počet atomů uhlíku včetně větvení pohybuje od 10 do 16 a průměrný celkový počet atomů uhlíku ve větvených primárních alkylových skupinách se pohybuje v rozmezí více než 12 až asi 14. R1 a R2 jsou každý nezávisle vodík nebo Ci až C3 alkyl; x je od 0 do 10; y je od 0 do 10; zje od 0 do 10 a x+y+z je od 4 do 10. Předpokladem je, že R1 a R2 nejsou oba vodíky. EO/PO jsou alkoxy skupiny, vybrané z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin, ještě výhodněji ethoxy skupin, kde m je alespoň asi 1, výhodněji v rozmezí od asi 3 do asi 30, ještě výhodněji od asi 5 do asi 20 a nejvýhodněji od asi 5 do asi 15. Ještě výhodnější jsou prostředky, které mají alespoň 5 % směsi, která obsahuje jeden nebo více primárních polyoxyalkylenů rozvětvených uprostřed řetězce, kde z je alespoň 1.
Směsi povrchově aktivních činidel obsahují alespoň 5 %, výhodněji alespoň asi 20 % primárního alky Ipolyoxy alky lénu rozvětveného uprostřed řetězce, který má R1 a R2 nezávisle vodík nebo methyl. Předpokladem je, že R1 a R2 nejsou oba vodíky; x+y je rovno 5, 6 nebo 7 a zje alespoň 1.
Výhodné detergentové prostředky podle předmětného vynálezu, například takové, které se používají při praní látek, obsahují od asi 0,001 % do asi 99 % směsi povrchově aktivních činidel na bázi primárních alkylpolyoxyalkylenů, větvených uprostřed řetězce. Zmíněná směs obsahuje alespoň asi 5 hmotn. % jednoho nebo více alkylpolyoxyalkylenů větvených uprostřed řetězce podle obecného vzorce:
CH3 i (31)
CH3(CH2)aCH(CH2)bCH2(EO/PO)niOH
CH3 ch3
I I (32)
CH3(CH2)dCH(CH2)eCHCH2(EO/PO)mOH a jejich směsi.
Ve vzorcích jsou a, b, d a e celá čísla, a+b je od 6 do 13, d+e je od 4 do 11. Dále jestliže a+b=6, pak a je celé číslo od 2 do 5 a b je celé číslo od 1 do 4 jestliže a+b=7, pak a je celé číslo od 2 do 6 a b je celé číslo od 1 do 5 jestliže a+b=8, pak a je celé číslo od 2 do 7 a b je celé číslo od 1 do 6 jestliže a+b=9, pak a je celé číslo od 2 do 8 a b je celé číslo od 1 do 7 jestliže a+b=10, pak a je celé číslo od 2 do 9 a b je celé číslo od 1 do 8 jestliže a+b=l 1, pak a je celé číslo od 2 do 10 a b je celé číslo od 1 do 9 jestliže a+b=12, pak a je celé číslo od 2 do 11 a b je celé číslo od 1 do 10 ·· ·· • ·« · • ·· · ·· ·· · to ·· · • to ·· • to «φ · • to to • totototo to to · • •to · • to toto • >· • to··· • to* · • to· to • to ·· jestliže a+b=13, pak a je celé číslo od 2 do 12 a b je celé číslo od 1 do 11 jestliže d+e= 4, pak d je celé číslo od 2 do 3 a e je celé číslo od 1 do 2 jestliže d+e=5, pak d je celé číslo od 2 do 4 a e je celé číslo od 1 do 3 jestliže d+e=6, pak d je celé číslo od 2 do 5 a e je celé číslo od 1 do 4 jestliže d+e=7, pak d je celé číslo od 2 do 6 a e je celé číslo od 1 do 5 jestliže d+e=8, pak d je celé číslo od 2 do 7 a e je celé číslo od 1 do 6 jestliže d+e=9, pak d je celé číslo od 2 do 8 a e je celé číslo od 1 do 7 jestliže d+e=10, pak d je celé číslo od 2 do 9 a e je celé číslo od 1 do 8 jestliže d+e=l 1, pak d je celé číslo od 2 do 10 a e je celé číslo od 1 do 9.
Dále, průměrný celkový počet atomů uhlíku v rozvětvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedené obecné vzorce (31, 32), se pohybuje v rozmezí více než asi 12 až asi 14,5. EO/PO jsou alkoxy skupiny, vybrané z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin. Ve vzrorcí je m alespoň asi 1, výhodněji v rozmezí od asi 3 do asi 30, ještě výhodněji od asi 5 do asi 20 a nejvýhodněji od asi 5 do asi 15.
Dále prostředek předmětného vynálezu, obsahující povrchově aktivní činidlo, může obsahovat směs rozvětvených primárních alkylpolyoxyalkylenů, které mají obecný vzorec:
R R1 R2
I I I (33)
CH3CH2(CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOH kde je celkový počet atomů uhlíku v molekule včetně větvení od 10 do 17 a průměrný celkový počet atomů uhlíku ve větvených primárních alkylových skupinách, které mají výše uvedený obecný vzorec (33), se pohybuje v rozmezí více než asi 12 až asi 14,5. R, R1 a R2 je každý nezávisle vybrán z vodíku a Ci až C3 alkylu, za předpokladu, že R, R a R nejsou všechno vodíky, w je celé číslo od 0 do 10; xje celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je od 3 do 10. EO/PO jsou alkoxy skupiny, výhodněji vybrané z ethoxy, propoxy a směsných ethoxy/propoxy skupin, kde m je alespoň asi 1, výhodněji v rozmezí od asi 3 do asi 30, ještě výhodněji od asi 5 do asi 20 a nejvýhodněji od asi 5 do asi 15. Předpokladem je, že, jestliže R2 je Ci až C3 alkyl, pak poměr povrchově aktivních činidel, která mají z rovno 2 nebo vyšší ku povrchově aktivním činidlům, která mají z rovno 1, je alespoň asi 1:1, výhodněji alespoň asi 1,5:1, ještě výhodněji alespoň asi 3:1 a nejvýhodněji alespoň asi 4:1. Rovněž výhodnější jsou prostředky, obsahující povrchově aktivní činidlo, kde R2 je Cj až C3 alkyl, obsahující méně než asi 50 %, výhodněji méně než asi 40 %, ještě výhodněji méně než asi · 0 0
9 0 0
0 0 0 0
0 0 0
00 • 0 ·· · ·* 99 • · · • · 000 • 0 · 0 • 0 0 · • 9 «· %, nejvýhodněji méně než asi 20 % primárních větvených alkylpolyoxyalkylenů, které mají výše uvedený obecný vzorec (33), ve kterém se z rovná 0.
Výhodnější primární alkylethoxyláty, větvené jednou methylovou skupinou, jsou vybrány ze skupiny, kterou tvoří: 3-methyldodekanoíethoxylát, 4-methyldodekanolethoxylát, 5-methy 1dodekanolethoxylát, 6-methyldodekanolethoxylát, 7-methyldodekanolethoxylát, 8-methyldodekanolethoxylát, 9-methyldodekanolethoxylát, 10-methyldodekanolethoxylát, 3-methyltridekanolethoxylát, 4-methyltridekanolethoxylát, 5-methyltridekanolethoxylát, 6-methyltridekanoíethoxylát, 7-methyltridekanolethoxylát, 8-methyítridekanolethoxyiát, 9-methyltridekanolethoxylát, 10-methyltridekanolethoxylát, 11-methyltridekanolethoxylát a jejich směsi, přičemž sloučeniny jsou ethoxylovány s průměrným stupněm ethoxylace od asi 5 do asi 15.
Výhodnější primární alkylethoxyláty, větvené dvěma methylovými skupinami, jsou vybírány ze skupiny, kterou tvoří: 2,3-dimethylundekanolethoxylát, 2,4-dimethylundekanolethoxylát, 2,5-dimethylundekanolethoxylát, 2,6-dimethylundekanolethoxylát, 2,7-dimethylundekanolethoxylát, 2,8-dimethylundekanolethoxylát, 2,9-dimethylundekanolethoxylát, 2,3-dimethyldodekanolethoxylát, 2,4-dimethyldodekanolethoxylát, 2,5-dimethyldodekanolethoxylát, 2,6-dimethyldodekanolethoxylát, 2,7-dimethyi-dodekanolethoxyIát, 2,8-dimethyldodekanolethoxylát, 2,9-dimethyldodekanolethoxylát, 2,10-dimethyldodekanolethoxylát a jejich směsi, přičemž sloučeniny jsou ethoxylovány s průměrným stupněm ethoxylace od asi 1 do asi 15.
Příprava povrchově aktivních činidel rozvětvených uprostřed řetězce
Následující reakční schéma naznačuje obecný přístup k přípravě primárního alkoholu rozvětveného uprostřed řetězce, který je užitečný pro alkoxylaci a/nebo sulfataci a pomocí kterého se připravují povrchově aktivní činidla na bázi primárních alkylů rozvětvených uprostřed řetězce, která jsou předmětem předmětného vynálezu.
RX
OAc
Mg CI(CH2)3_LcH3 rhri ?H Ac2 o „ „ —L- RMgX --- it_C_<CH2)3 Cl _- R_Č-(CH2)3C1
ČH3
ČH3 — HOAc
R-CH-(CH2)5 OH ČH3 /°\
CH2-.CH2
RMsCl
Mg
R-CB-(CH2)4 0H <5h3
HCHO
H2 cat r_ch-(ch2)3 α
ČH3 • · « 0 9 0 0 • 0000 0 00 *
00 000 0· · • 0909 0999
00 00 00 90 • 0 0000
Alkylhalogenid je přeměněn na Grignardovo činidlo, které dále reaguje s haloketonem. Po běžné kyselé hydrolýze, acetylaci a termické eliminaci kyseliny octové vzniká meziprodukt olefín (ve schématu není ukázán), který je okamžitě hydrogenován za pomoci jakéhokoliv vhodného hydrogenačního katalyzátoru jako je Pd/C.
Tato cesta je oproti jiným výhodnější proto, že větvení, v tomto schématu 5-methylové větvení, je začleněno na počátku sledu reakcí.
Výsledkem formulace alkylhalogenidu, který vzniká v prvním hydrogenačním kroku, je alkohol, což je ukázáno ve schématu. Ten může být alkoxylován pomocí standartních technik a/nebo sulfatován pomocí běžného sulfatačního činidla např. kyselina chlorsírová, SO3/vzduch nebo oleum, za vzniku výsledného povrchově aktivního činidla na bázi rozvětveného primárního alkylu. Existuje určitá flexibilita prodloužení větvení o jeden přídavný uhlík dále, čehož lze dosáhnout jednoduchou formulací. Toto prodloužení může být uskutečněno např. reakcí s ethylenoxidem, což lze najít např. v „Grignard Reactions of Nonmetallic Substances“, M. S. Kharasch a O. Reinmuth, Prentice-Hall, N.Y., 1954; J. Org. Chem., J. Cason a W. R. Winans, Šv. 15 (1950), str. 139 až 147; J. Org. Chem., J. Cason a kol., Sv. 13 (1948), str. 239 až 248; J Org. Chem., J. Cason a kol., Sv. 14 (1949), str. 147 až 154 a J. Org. Chem., J. Cason a kol., Sv.
(1950), str. 135 až 138. Všechny uvedené publikace jsou zde začleněny jako odkaz.
V různých úpravách výše uvedeného postupu mohou být použity jiné varianty haloketonů nebo Grignardových činidel. K dosažení opakovaného prodlužování řetězce mohou být použity halogenace pomocí PBr3 alkoholu z formulace nebo ethoxylace.
Výhodnější primární alkylalkoxylované sulfáty, rozvětvené uprostřed řetězce (stejně tak jako polyoxyalkyleny a alkylsulfáty, výběrem pouze alkoxyláty nebo sulfáty produkovaného meziproduktu alkoholu), které jsou předmětem předmětného vynálezu, mohou být rovněž snadno připravený'následujícím postupem.
Br(Ph)3P + Brs
CHgCN
Reflux (Ph)3R+
2N«H
DMSO*
THF (Ph)3P<
(Ph)3Po
DMSO
THF
ri alkoxylace/sulfatace (EO/PO)mOSO 3 Na + • · ···· ·· ·· 99 99
9 9 9 9 9 9
9999 9 » · 9 • · 9 9 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9
999 9 99 99 99 99
Běžný bromalkohol reaguje s trifenylfosfínem, následuje reakce s hydridem sodným, vhodně v prostředí dimethylsulfoxid/tetrahydrofuran, a vzniká Wittigova adiční sloučenina. Ta dále reaguje s alfa-methylketonem za vzniku vnitřně nenasyceného alkoholátu, rozvětveného methylem. Po hydrogenací následuje alkoxylace a/nebo sulfatace a vzniká žádoucí povrchově aktivní činidlo na bázi primárního alkylu, větvené uprostřed řetězce. Ačkoliv postup podle Wittiga nedovoluje prodloužit uhlovodíkový řetězec jako to dovoluje postup pomocí Grignardova činidla, poskytuje většinou postup podle Wittiga vyšší výtěžky viz např. Agricultural and Biological Chemistry, M. Horiike a kol., Sv. 42 (1978), str. 1963 až 1965, který je zde začleněn jako odkaz.
Pro přípravu povrchově aktivních činidel na bázi větvených primárních alkylů mohou být použity jakékoliv alternativní syntetické postupy, které jsou v souladu s předmětným vynálezem. Povrchově aktivní činidla na bázi primárních alkylů rozvětvená uprostřed řetězce mohou být dále syntetizována nebo formulována v přítomnosti běžných homologů např. v přítomnosti jakéhokoliv z takových činidel, která mohou být vytvářena v průmyslovém procesu, kdy vzniká jako výsledek hydroformylace 2-alkyíové větvení.
V určitých výhodnějších provedeních směsí povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu, zejména takových, které pocházejí z komerčních procesů, zahrnujících zdroje fosilních paliv, obsahují zmíněné směsi povrchově aktivních činidel alespoň 1 povrchově aktivní činidlo na bázi primárního alkylu rozvětveného uprostřed řetězce, výhodněji alespoň 2, ještě výhodněji alespoň 5, nejvýhodněji alespoň 8. Pro přípravu určitých směsí povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu jsou konkrétně vhodné „oxo“ reakce, ve kterých je olefín s rozvětveným řetězcem podroben před alkoxylací a/nebo sulfatací katalytické izomeraci a hydroformylaci. Výhodnější postupy, jejichž výsledkem jsou tyto směsi, zpracovávají jakožto základní surovinu fosilní paliva.Výhodnější procesy využívají oxo reakce na oleftnech (alfa nebo vnitřních) s omezeným množstvím větvení. Vhodné olefiny mohou být připraveny dimerizací lineárních alfa nebo vnitřních olefínů, řízenou oligomerizací nízkomolekulárních lineárních olefínů, přeskupením skeletu olefínů detergentového rozsahu, dehydrogenací/přeskupením skeletu parafínů detergentového rozsahu nebo Fischer-Tropschovou reakcí. Tyto reakce budou obecně zaměřeny na:
1) zisk velkého podílu olefínů v žádoucím detergentovém rozsahu (ačkoliv bere v úvahu přídavek atomu uhlíku v následující oxo reakci),
2) zisk omezeného počtu větvení, výhodněji uprostřed řetězce,
3) zisk větvení Ci až C3 řetězcem, ještě výhodněji ethylem, nejvýhodněji methylem • 0 00
0 0 0
0 i 0 * 0 0 0 0 • 0 0 0
00 ·· · • · · « ··»· · • ·
0 * • · 9 « 9 999
0 0 0
0 0 0 « 0 ·0
4) omezení nebo vyloučení geminálního dialkylového větvení tzn. vyvarovat se tvorby kvarterních atomů uhlíku.
Vhodné olefiny mohou být podrobeny oxo reakci, kdy vznikají primární alkoholy a to bud’ přímo nebo nepřímo přes odpovídající aldehydy. Jestliže je použit vnitřní olefín, je běžně používán takový katalyzátor oxo reakce, který je schopný nejdříve izomerovat vnitřní olefiny na alfa-olefiny. Ačkoliv může být uskutečněna odděleně katalyzovaná (tzn. ne oxo) izomerace vnitřních olefinů na alfa-olefiny, je to příležitostné. Na druhé straně, jestliže samotný krok, ve kterém se tvoří olefín, vede přímo ke vzniku alfa-olefinu (např. u olefinů detergentového rozsahu, získaných Fischer-Tropschovou reakcí za vysokého tlaku), potom je použití neizomerizujících katalyzátorů oxo reakce nejen možné, ale i výhodné.
Výše popsaný proces, který je uskutečněn stridecenem, poskytuje výhodnější 5methyltridecylalkohol a tudíž i povrchově aktivní činidla ve vyšších výtěžcích než méně výhodnější 2,4-dimethyldodecylové materiály. Tato směs je žádoucí v takových měřítkách a vazbách předmětného vynálezu, kdy každý produkt obsahuje celkem 14 atomů uhlíku s lineárními alkylovými řetězci, které mají alespoň 12 atomů uhlíku.
Následující příklady poskytují způsoby syntézy různých sloučenin, které jsou užitečné v prostředcích předmětného vynálezu.
Následující 2 analytické způsoby charakterizace větvení v prostředcích předmětného vynálezu, obsahujících povrchově aktivní činidlo, jsou užitečné.
1) Separace a identifikace složek v alkoholech, odvozených od mastných kyselin (před alkoxylací nebo po hydrolýze aíkoholsulfátu pro analytické účely). Pozice a délka větvení, nalezená v prekurzorových alkoholech mastných kyselin, jsou stanoveny technikami GC/MS [viz D. J. Harvey, Biomed, Environ. Mass Spectrom (1989). 18(9), 719 až 23; D. J. Harvey, J. M. Tiffany, J. Chromatogr. (1984), 301(1), 173 až 87; K. A. Karlsson, Β. E. Samuelsson, G. O. Steen, Chem. Phys. Lipids (1973), 11(1), 17 až 38].
2) Identifikace separovaných složek alkoxysulfátů alkoholů mastných kyselin pomocí MS/MS. Pozici a délku větvení je také možno stanovit technikami Ion Spray-MS/MS nebo FABMS/MS u předem izolovaných složek sulfátů alkoholů mastných kyselin.
Průměrný celkový počet atomů uhlíku povrchově aktivních činidel na bázi větvených primárních alkylů může být spočítán z hydroxylové hodnoty směsi prekurzorových alkoholů mastných kyselin nebo z hydroxylové hodnoty alkoholů, znovu získaných extrakcí po hydrolýze směsi alkohol sulfátů s použitím běžných postupů, jako je nastíněno v „Bailey's Industrial Oil and Fat Products“, Sv. 2, Fourth Edition, vydáno Danielem Swernem, str. 440 až 441.
• · 44» 4* 44 44
4 4 4 4 4 4 4 4 • · · · · ··· · · € · • 4444 4 · 4 4 4*4 · · · • · «444 4 4 · 4
444 · 44 44 44 44
Vodný kapalný nosič
Detergentové prostředky na mytí nádobí, určené pro lehké pracovní podmínky, dále obsahují od asi 30 % do 95 % vodného kapalného nosiče, ve kterém jsou rozpuštěny, dispergovány nebo suspendovány další nezbytné a příležitostné složky prostředků. Ještě výhodněji bude vodný kapalný nosič tvořit od asi 50 % do 65 % prostředků, které jsou zde uváděny.
Jednou nepostradatelnou složkou vodného kapalného nosiče je samozřejmě voda. Vodný kapalný nosič však může obsahovat další látky, které jsou kapalné nebo jsou při laboratorní teplotě rozpuštěny v kapalném nosiči a které mohou kromě těch, které plní samotná náplň, plnit některé další funkce. Tyto látky mohou zahrnovat např. hydrotropy a rozpouštědla. Zejména díky vlastnostem povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu, větvených uprostřed řetězce, může být tvrdost vody ve vodném kapalném nosiči alespoň asi 15 gpg nebo vyšší („gpg“ je míra tvrdosti vody, která je odborníkům v dané oblasti techniky dobře známá a znamená „grains per gallon“ resp. „zrnka na gallon“).
a) Hydrotropy
Vodný kapalný nosič může obsahovat jednu nebo více látek, které jsou hydrotropy. Hydrotropy, které jsou vhodné pro použití v prostředcích předmětného vynálezu, zahrnují Ci až C3 alkylarylsulfonáty, Cg až Ct2 alkanoly, sulfáty a sulfonáty Ci až C6 karboxylových kyselin, močovinu, Ci až Cg hydrokarboxyláty, Ci až C4 karboxyláty, C2 až C4 organické dikyseliny a směsi těchto hydrotropních látek. Kapalný detergentový prostředek předmětného vynálezu výhodněji obsahuje od asi 0,5 hmotn. % do 8 hmotn. % hydrotropu, vybraného ze sulfonátů alkalického kovu, xylensulfonátu vápenatého a toluensulfonátů.
Mezi vhodné Ci až C3 alkylarylsulfonáty patří sodné, draselné, vápenaté a amonné xylensulfonáty; sodné, draselné, vápenaté a amonné toluensulfonáty, sodné, draselné, vápenaté a amonné kumensulfonáty a sodné, draselné, vápenaté a amonné substituované nebo nesubstituované naftalensulfonáty a jejich směsi.
Vhodné sulfáty nebo sulfonáty Ct až Cx karboxylových kyselin jsou jakékoliv ve vodě rozpustné soli nebo organické sloučeniny, obsahující 1 až 8 atomů uhlíku (bez skupin substituentu), které jsou substituovány sulfátem nebo sulfonátem a mají alespoň jednu karboxylovou skupinu. Substituované organické sloučeniny mohou být cyklické, acyklické nebo aromatické tzn. deriváty benzenu. Výhodnější alkylové sloučeniny mají od 1 do 4 atomů uhlíku • · • · · · · · · · ·· · • ••<•4 44 4 4 · 44 4
4444 4444 · · ·· ·· · · substituovaných sulfátem nebo sulfonátem a mají 1 až 2 karboxylové skupiny. Příklady tohoto typu hydrotropu zahrnují soli sulfosukcinátů, sulfoftalátů, sulfoacetátů, soli m-sulfobenzoové kyseliny a diestery sulfosukcinátů, výhodněji sodné a draselné soli, což je odhaleno v US patentu 3915903.
Ci až C4 hydrokarboxyláty a Ci až C4 karboxyláty, které jsou vhodné pro použití v předmětném vynálezu, zahrnují acetáty, propionáty a citráty. Mezi C2 až C4 dikyseliny, které jsou vhodné pro použití v předmětném vynálezu, patří kyselina jantarová, gíutarová a adipová.
Ostatní sloučeniny, které dodávají hydrotropické účinky a které je vhodné použít v předmětném vynálezu jako hydrotropy, zahrnují Ce až C12 alkanoly a močovinu.
Hydrotropy, které jsou výhodnější pro použití v předmětném vynálezu, jsou sodné, draselné, vápenaté a amonné kumensulfonáty; sodné, draselné, vápenaté a amonné xylensulfonáty a sodné, draselné, vápenaté a amonné toluensulfonáty a jejich směsi. Nej výhodněj šíje kumensulfonát sodný a xylensulfonát vápenatý a jejich směsi. Tyto výhodnější hydrotropní materiály mohou být v prostředku přítomny do množství od asi 0,5 hmotn. % do 8 hmotn. %.
b) Rozpouštědla
Jako součást vodného kapalného nosiče může být použita řada s vodou mísitelných kapalin jako jsou nižší alkanoly, dioly, další polyoly, éthery, aminy a podobné. Konkrétně výhodnější jsou Ci až C4 alkanoly. Tato rozpouštědla mohou být v prostředcích předmětného vynálezu přítomna do množství od asi 1 % do 8 %.
Zvláštní přísady
Mezi výhodnější zvláštní přísady prostředků na mytí nádobí, které jsou zde uváděny, patří aniontová a neionogenní povrchově aktivní činidla, pomocná povrchově aktivní činidla, vápenaté a/nebo hořečnaté ionty, enzymy jako je proteáza a stabilizační systém pro enzymy. Tyto a další zvláštní přísady jsou popsány dále.
Aniontové povrchově aktivní činidlo
Kromě směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel, které jsou odhaleny výše, mohou prostředky předmětného vynálezu obsahovat od asi 5 % do 40 % aniontové složky ··· · ·· · · · · · · povrchově aktivního činidla. Ještě výhodněji aniontová složka povrchově aktivního činidla tvoří od asi 15 % do 35 % zde uvedených prostředků.
Aniontové povrchově aktivní činidlo výhodněji obsahuje alkylsulfáty a alkyléthersulfáty, odvozené od běžných zdrojů alkoholů např. přirozených alkoholů, synthetických alkoholů jako jsou alkoholy, prodávané pod obchodním názvem NEODOL™, ALFOL™, LIAL™, LUTENSOL™ apod. Alkyléthersulfáty jsou rovněž známé jako alkylpolyethoxysulfáty. Tyto ethoxylované alkylsulfáty jsou takové, které vyhovují obecnému vzorci:
R'-O-(C2H4O)nSO3M (34) kde R je Cs až Cis alkylová skupina, n je od asi 0,01 do 6 a M je kation, tvořící sůl. Výhodněji je R' Cio až 16 alkyl, n je od asi 0,01 do 4 a M je sodík, draslík, amoniový, alkyiamoniový nebo alkanolamoniový ion. Nejvýhodněji je R' Ci2 až Cr„ n je od asi 0,01 do 3 a M je sodík. Alkyléthersulfáty budou většinou používány ve formě směsí, obsahujících různě dlouhé R' řetězce, které mají různé stupně ethoxylace. Běžně budou tyto směsi bezpodmínečně obsahovat také určité neethoxylované alkylsulfátové látky, např. povrchově aktivní činidla podle výše uvedeného obecného vzorce (34) pro ethoxylované alkylsulfáty, ve kterém bude n = 0.
V prostředcích mohou být začleněna také další povrchově aktivní činidla, která jsou užitečná za účelem přípravy detersivních prostředků. Mezi tato povrchově aktivní činidla patří soli mýdla (včetně např. sodných, draselných, amonných a substituovaných amonných solí jako jsou mono-, di- a triethanolaminové soli), lineární C? až Cis alkylbenzensulfonáty, Cs až C22 primární nebo sekundární alkansulfonáty, Cg až C22 olefínsulfonáty, sulfonované polykarboxylové kyseliny, připravené sulfonací pyrolyzovaného produktu citrátů kovů alkalických zemin, což je popsáno např. v GB patentu č. 1082179, Cg až C22 alkylglycerosulfonáty, acylglycerolsulfonáty mastných kyselin, glycerolsulfáty kyseliny olejové, sekundární Cu až 16 mýdla, alkylfenolethyíenoxidéthersulfáty, parafínsulfonáty, alkylfosfáty, isethionáty jako jsou acylisethionáty, N-acyltauráty, amidy mastných kyselin a methyltauridu, alkylsukcinamáty a sulfosukcináty, monoestery sulfosukcinátu (zejména nasycené a nenasycené Ci2 až Cis monoestery), diestery sulfosukcinátu (zejména nasycené a nenasycené Ce až C14 diestery), N-acylsarkosináty, sírany alkylpolysacharidů jako jsou sírany alkylpolyglukosidu (neionogenní nesulfatované sloučeniny budou popsány níže), rozvětvené primární alkylsulfáty, Ci2až 16 alkylpolyalkoxykarboxyláty jako jsou ty, které mají obecný vzorec
RO(CH2CH2O)kCH2COO74+ (35) « · ·· ·· ·· · · • · · ··· · · · · • · · · ···· · · · · • ···· ·· ·· ··· ·· · • · · · · · ···· ··· · ·· ·· ·· ·· kde Rje Cs až C22 alkyl, kje celé číslo od 0 do 10 a Mje rozpustný kation, tvořící sůl a dále mastné kyseliny esterifíkované kyselinou isethionovou a neutralizované hydroxidem sodným. Rovněž vhodné jsou pryskyřicové kyseliny a hydrogenované pryskyřicové kyseliny jako je kalafuna, hydrogenovaná kalafuna, pryskyřicové kyseliny a hydrogenované pryskyřicové kyseliny, které jsou buď přítomné v taliovém oleji nebo jsou z něj odvozené. Další příklady jsou uvedeny v „Surface Active Agents and Detergents“, Sv. I a Π (Schwartz, Perry a Berch), Řada těchto povrchově aktivních činidel je také obecně odhalena v US patentu 3929678, vydaném 30. prosince 1975 (Laughlin a kol.), v oddílu 23, řádka 58 až oddílu 29, řádka 23.
Jeden typ aniontového povrchově aktivního činidla, který může být použit, zahrnuje alkylestersulfonáty. Tyto látky jsou žádoucí, protože je možno je připravit z obnovitelných neropných zdrojů. Příprava povrchově aktivního činidla na bázi alkylestersulfonátu může být provedena podle známých postupů, které jsou odhaleny v technické literatuře. Např. lineární estery Cs až C20 karboxylových kyselin mohou být sulfonovány plynným SO3 a to postupem, který je popsán v „The Journal of the American Oil Chemists Society“, 52 (1975), str. 323 až 329. Vhodným výchozím materiálem mohou být přirozené mastné látky, jako např. odvozené od tallowého, palmového a kokosového oleje atd. Vhodné soli zahrnují soli kovů jako jsou sodné, draselné a lithné soli a substituované nebo nesubstituované amonné soli jako je methyl-, dimethyl-, trimethyl- a kvartemí amoniový kation např. tetramethylamoniový a dimethylpiperidiniový ion a kationty, odvozené od alkanolaminů např. monoethanolamin, diethanolamin a triethanolamin. Výhodnější jsou zejména methylestery sulfonátů, kde je alkylová skupina C12 až Cjg.
Sekundární povrchově aktivní činidla
Sekundární detersivní povrchově aktivní činidla mohou být vybrána ze skupiny, kterou tvoří neionogenní, kationtová, amfolytická, zwitterionová povrchově aktivní činidla a jejich směsi. Na základě výběru typu a množství detersivního povrchově aktivního činidla mohou být detergentové prostředky předmětného vynálezu spolu s dalšími doplňkovými přísadami, které jsou zde uvedeny, formulovány tak, aby bylo možno je použít napraní prádla nebo při jiných čistících aplikacích, konkrétně včetně mytí nádobí. Konkrétní použitá povrchově aktivní činidla mohou tedy velmi různě záviset na představě konkrétního konečného použití. Vhodná sekundární povrchově aktivní činidla jsou popsána níže.
Neionogenní povrchově aktivní činidla
Kromě směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel, které jsou odhaleny výše, mohou také prostředky předmětného vynálezu obsahovat od asi 3 % do 10 % určitého typu neionogení složky povrchově aktivního činidla. Ještě výhodněji bude neionogenní povrchově aktivní činidlo tvořit od asi 4 % do 6 % zde uvedených prostředků. Vhodná neionogenní detergentová povrchově aktivní činidla jsou obecně odhalena v US patentu 3929678 (Laughlin a koti), vydaném 30. prosince 1975, v oddíle 13, řádka 14 až v oddíle 16, řádka 6, který je zde zahrnut jako odkaz. Např. nelimitující třídy užitečných neionogenních povrchově aktivních činidel zahrnují: alkyl-dialkylaminoxidy, alkylethoxyláty, alkanoylglukoamidy, alkylbetainy a jejich směsi.
Jeden nepostradatelný typ neionogenního povrchově aktivního činidla, který je přítomen v prostředcích předmětného vynálezu, tvoří amidy Cg až Cis, výhodněji Cio až Ci6 polyhydroxymastných kyselin. Tyto látky jsou podrobněji popsány v Pan/Gosselink; US patent 5332528, vydaném 26. července 1994, který je zde začleněn jako odkaz. Tyto amidy polyhydroxymastných kyselin mají strukturu podle obecného vzorce.
O R1
I
R2 - C — N- Z (36) kde R1 je H, Ci až C4 hydrokarbyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl nebo jejich směsi; R2 je Cg až Cis hydrokarbyl a Z je polyhydroxylhydrokarbyl, který má lineární hydrokarbylový řetězec s alespoň 3 hydroxyly přímo připojenými k řetězci nebo jejich alkoxylované deriváty. Příkladem těchto povrchově aktivních činidel jsou C10 až Cig N-methyl nebo N-hydroxypropylglukamidy. N-propyl až N-hexyl C12 až Cu> glukamidy mohou být použity pro snížení pěnivosti. Amidy polyhydroxymastných kyselin budou tvořit výhodněji od asi 1 % do 5 % zde uvedených prostředků.
V neionogením povrchově aktivním činidle zde uváděných prostředků, mohou být dříve zmíněné amidy polyhydroxymastných kyselin kombinovány s určitými jinými typy neionogenních pomocných povrchově aktivních činidel. Tyto jiné typy zahrnují ethoxylované alkoholy, povrchově aktivní činidla na bázi kopolymerů ethylenoxid-propylenoxid a kombinace těchto pomocných neionogenních povrchově aktivních činidel.
Ostatní neionogenní povrchově aktivní činidla, která mohou být použita, zahrnují: polyethylen, polypropylen a polybutylenoxidové kondenzáty alkylfenolů. Obecně jsou výhodnější to ··· · · · · ·· · ···· · ·· · ···· ·· ·· · · · #· · • ···· ···· ♦ · ·· ·· ·« «· polyethylenoxidové kondenzáty. Tyto sloučeniny zahrnují kondenzační produkty alkyl fenolů, které mají alkylovou skupinu, obsahující od asi 6 do asi 12 atomů uhlíku buď v lineární nebo rozvětvené konfiguraci s alkylenoxidem. Ve výhodnějším provedení je ethylenoxid přítomen v množství, které je rovno od asi 5 do asi 25 molů ethylenoxidu na 1 mol alkylfenoíu. Komerčně dostupná neionogenní povrchově aktivní činidla tohoto typu jsou Igepal® CO-630, distribuovaný firmou GAF Corporation a Triton® X-45, X-114, X-100 a X-102, které jsou distribuovány firmou Rohm & Haas Company. Tyto sloučeniny jsou běžně označované jako alkylfenolalkoxyláty (např. alkylfenolethoxyláty).
Povrchově aktivní činidla na bázi ethoxylovaného alkoholu, která jsou užitečná jako neionogenní povrchově aktivní činidla, vyhovují obecnému vzorci.
R1-O-(C2H4O)„H (37) kde R1 je Cg až Cjg alkylová skupina a n se pohybuje v rozmezí od asi 5 do 15. R1 je výhodněji alkylová skupina, která může být primární nebo sekundární a která obsahuje od asi 9 do 15 atomů uhlíku, ještě výhodněji od asi 9 do 12 atomů uhlíku. Ethoxylované alkoholy mastných kyselin budou výhodněji obsahovat od asi 2 do 12 ethylenoxidových skupin na 1 molekulu, ještě výhodněji od asi 8 do 12 ethylenoxidových skupin na 1 molekulu. Neionogenní pomocné povrchově aktivní činidlo na bázi ethoxylovaného alkoholu mastné kyseliny bude mít běžně takovou hydrofilně-lipofilní rovnováhu (HLB), že se její hodnoty budou pohybovat v rozmezí od asi 6 do 15, ještě výhodněji od asi 10 do 15.
Mezi příklady ethoxylátů alkoholů mastných kyselin, které jsou užitečné jako neionogenní pomocná povrchově aktivní činidla zde uváděných prostředků, patří takové, které jsou připravené z alkoholů s 12 až 15 atomy uhlíku a které obsahují asi 7 molů ethylenoxidu. Tyto látky jsou komerčně prodávány pod obchodními názvy Neodol 25-7 a Neodol 23-6.5 firmou Shell Chemical Company. Další užitečné Neodoly zahrnují Neodol 1-5, což je ethoxylovaný alkohol mastné kyseliny s průměrným počtem atomů uhlíku v alkylovém řetězci 11 a s asi 5 moly ethylenoxidu; Neodol 23-9, což je ethoxylovaný primární Ci2 až Cn alkohol, který má asi 9 molů ethylenoxidu a Neodol 91-10, což je ethoxylovaný C9 až Cn primární alkohol, který má asi 10 molů ethylenoxidu. Alkoholethoxyláty tohoto typu jsou také prodávány firmou Shell Chemical Company pod obchodním názvem Dobanol. Dobanol 91-5 je ethoxylovaný C9 až Cn alkohol mastné kyseliny průměrně s 5 moly ethylenoxidu a Dobanol 257 je ethoxylovaný Ci2 až C15 alkohol mastné kyseliny průměrně se 7 moly ethylenoxidu na 1 mol alkoholu mastné kyseliny.
• · • · • · · · • ·
Další příklady vhodných neionogenních povrchově aktivních činidel na bázi ethoxylovaných alkoholů zahrnují Tergitol 15-S-7 a Tergitol 15-S-9, což jsou oba ethoxyláty sekundárního alkoholu, které jsou komerčně distribuovány firmou Union Carbide Corporation. Původně byl reakci podroben směsný ethoxylační produkt lineárního Cn až C15 sekundárního alkanolu se 7 moly ethylenoxidu a později to byl podobný produkt ale s 9 moly ethylenoxidu.
Další typy neionogenních povrchově aktivních činidel na bázi alkoholethoxylátů, které jsou užitečné pro prostředky předmětného vynálezu, jsou neionogenní činidla s vyšší molekulovou hmotností jako je Neodol 45-11, který je podobný produktům kondenzace ethylenoxidu a alkoholů vyšších mastných kyselin, přičemž alkohol vyšší mastné kyseliny má 14 až 15 atomů uhlíku a počet ethylenoxidových skupin připadajících na 1 mol je asi 11. Tyto produkty jsou rovněž komerčně distribuovány firmou Shell Chemical Company.
Neionogenní pomocná povrchově aktivní činidla na bázi ethoxylovaných alkoholů budou většinou tvořit asi 0,2 % až 0,4 % zde uváděných prostředků. Ještě výhodněji budou tyto ethoxylované alkoholy tvořit od asi 0,5 % do 1,5 % prostředků.
Další typ neionogenního pomocného povrchově aktivního činidla, který je vhodné použít v kombinaci s neionogenním povrchově aktivním činidlem, obsahuje blokové kopolymery ethylenoxid-propylenoxid, čímž má stejnou funkci jako polymerní povrchově aktivní činidlo. Tyto blokové kopolymery obsahují jednu nebo více skupin, které jsou hydrofobní a které obsahují většinou ethylenoxidové skupiny a jednu nebo více hydrofobních skupin, které obsahují většinou propylenoxidové skupiny. Tyto skupiny jsou připojeny ke zbytku sloučeniny, která obsahovala jednu nebo více hydroxylových skupin nebo aminoskupin. Molekulová hmotnost těchto polymerních povrchově aktivních činidel se pohybuje v rozmezí od asi 400 do 60000.
Výhodnější jsou taková povrchově aktivní činidla na bázi polymeru ethylenoxidpropylenoxid, ve kterých je propylenoxid kondenzován s aminem, zejména diaminem, s cílem poskytnout bázi, která poté kondenzuje s ethylenoxidem. Látky tohoto typu jsou prodávány pod obchodním názvem Tetronic®. Podobné struktury, ve kterých je ethylendiamin nahrazen polyolem jako je propylenglykol, jsou prodávány pod obchodním názvem „Pluronic®“. Výhodnější povrchově aktivní činidla na bázi polymeru ethylenoxid-propylenoxid (EO-PO) mají HLB v rozmezí od asi 4 do 30, ještě výhodněji asi 10 až 20.
Blokové kopolymery ethylenoxid-propylenoxid, které jsou používány v předmětném vynálezu, jsou detailněji popsány v Pancheri/Mao; US patent 5167872, vydaný 2. prosince 1992, Tento patent je zde začleněn jako odkaz.
···· · · · * ··· ·· · • ···· 4··· • ·· 44 44 44
Blokové kopolymery ethylenoxid-propylenoxid budou běžně přítomny v množství od asi 0,1 % do 2 %. Ještě výhodněji budou tyto materiály, obsahující polymerní povrchově aktivní činidlo, tvořit od asi 0,2 % do 0,8 % zde uvedených prostředků.
Alkylpolysacharidy, odhalené v US patentu 4565647 (Llenado), vydaném 21. ledna 1986, mají hydrofobní skupinu, obsahující od asi 6 do asi 30 atomů uhlíku, výhodněji od asi 10 do asi 16 atomů uhlíku a polysacharid např. polyglykosid, hydrofilní skupinu, obsahující od asi 1,3 do asi 10, výhodněji od asi 1,3 do asi 3, nejvýhodněji od asi 1,3 do asi 2,7 sacharidových jednotek. Může být použit jakýkoliv redukující sacharid, obsahující 5 nebo 6 atomů uhlíku např. glukóza, galaktóza a galaktosylové skupiny mohou nahrazovat glukosylové skupiny. Hydrofobní skupina je případně připojena v 2-, 3-, 4- atd. pozici, čímž vzniká glukóza nebo galaktóza oproti glukosidu nebo galaktosidu. Mezisacharidové vazby mohou existovat mezi např. jednou pozicí dalších sacharidových jednotek a 2-, 3-, 4- a/nebo 6- pozicí předcházející sacharidové jednotce.
Příležitostně, což je však méně žádoucí, tam může být polyalkylenoxidový řetězec spojující hydrofobní skupinu a polysacharid. Výhodnější alkylenoxidem je ethylenoxid. Mezi typické hydrofobní skupiny patří nasycené nebo nenasycené, rozvětvené nebo nerozvětvené alkylové skupiny, obsahující od asi 8 do asi 18, výhodněji od asi 10 do asi 16 atomů uhlíku. Vhodněji je alkylová skupina lineární řetězec nasyceného alkylu. Alkylová skupina může obsahovat až asi 3 hydroxy skupiny a/nebo polyalkylenoxidový řetězec může obsahovat až asi 1, výhodněji méně než 5 alkylenoxidových skupin. Vhodné alkylpolysacharidy jsou oktyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl a oktadecyl, di-, tri-, tetra-, penta- a hexaglukosidy, galaktosidy, laktosidy, glukózy, fruktosidy, fruktózy a/nebo galaktózy. Mezi vhodné směsi patří kokosové alkyl, di-, tri-, tetra- a pentaglukosidy a tallylalkyltetra-, penta- a hexaglukosidy.
Výhodnější alkylpolyglykosidy mají obecný vzorec
R2O(C„H2nOXglykosyl)x (38) kde R2 je vybráno ze skupiny, kterou tvoří alkyl, alkylfenyl, hydroxyalkyl, hydroxyalkylfenyl a jejich směsi, přičemž alkylové skupiny obsahují od asi 10 do asi 18, výhodněji od asi 12 do asi 14 atomů uhlíku; n je 2 nebo 3, výhodněji 2, t je od 0 do asi 10, výhodněji 0 a xje od asi 1,3 do asi 10, výhodněji od asi 1,3 do asi 3, nejvýhodněji od asi 1,3 do asi 2,7. Glykosyl je výhodněji odvozen od glukózy. Aby byly tyto sloučeniny připraveny, je nejdříve vytvořen alkohol nebo alkylpolyethoxyalkohol, který poté reaguje s glukózou nebo zdrojem glukózy za vzniku glukosidu (připojení v pozici 1-). Další glykosylové jednotky mohou být poté připojeny mezi > ·· 00 00 00 • · ♦ · 000· · 0 000 0 00 0
0··0 0· ·· 0 » » 0 0 · • «000 0 0 0 0 * 00 00 00 00 jejich 1-pozicí a 2-, 3-, 4- a/nebo 6- pozicí předcházejících glykosylo vých jednotek, výhodněji převážně 2-pozicí.
Látky zvyšující tvorbu pěny/stabilizátory
Prostředky předmětného vynálezu mohou dále obsahovat od asi 2 % do 8 %, výhodněji od asi 3 % do 6 % látek, zvyšujících tvorbu pěny nebo stabilizačních složek jako jsou betainová povrchově aktivní činidla, alkanolamidy mastných kyselin, aminoxidová semipolární neionogenní povrchově aktivní činidla a C« až C22 alkylpolyglykosidy. Rovněž mohou být použity kombinace těchto látek podporujících tvorbu pěny/stabilizátorů.
Betainová povrchově aktivní činidla, která lze použít jako činidla podporující tvorbu pěny, mají obecný vzorec:
(+) (-)
R-N(R!)2-R2COO (39) kde R je hydrofobní skupina vybraná z alkylových skupin, obsahujících od asi 10 do asi 22 atomů uhlíku, výhodněji od asi 12 do asi 18 atomů uhlíku, z alkylarylových a arylalkylových skupin, obsahujících podobný počet atomů uhlíku, přičemž benzenové jádro je považováno za ekvivalent k asi 2 atomům uhlíku a z podobných struktur, přerušených amino nebo étherovými vazbami; každé R1 je alkylová skupina, obsahující od 1 do asi 3 atomů uhlíku a R2 je alkylenová skupina, obsahující 1 až asi 6 atomů uhlíku.
Příkladem výhodnějších betainů jsou dodecyldimethylbetain, cetyldimethylbetain, dodecylamidopropyldimethylbetain, tetradecyldimethylbetain, tetradecylamidopropyldimethylbetain a dodecyldimethylamoniumhexanoát. Další vhodné amidoalkylbetainy jsou uvedeny v US patentech č. 3950417, 4137191 a 4375421 a v GB patentu č. 2103236. Všechny tyto patenty jsou zde začleněny jako odkaz.
Povrchově aktivní činidla na bázi alkanolamidů, která jsou užitečná jako činidla, podporující tvorbu pěny, zahrnují amoniové monoethanol a diethanolamidy mastných kyselin, které mají acylovou skupinu, obsahující od asi 8 do asi 18 atomů uhlíku. Tyto látky jsou reprezentovány obecným vzorcem:
Ri - C0-N(H)m.i (R2OH)3.m (40) • 0 00 00 00 00 • 00 0 0 0 0 0 00
000 0 0000 0 00 0
0000 00 00 000 00 0
0 0000 0000
000 0 00 00 00 00 kde Ri je nasycená nebo nenasycená alifatická uhlovodíková skupina bez hydroxy skupin, která má od asi 7 do 21, výhodněji od asi 11 do 17 atomů uhlíku; R2 reprezentuje methylenovou nebo ethylenovou skupinu a m je 1, 2 nebo 3, výhodněji 1. Specifickým příkladem těchto amidů je monoethanolamin amidu mastných kyselin kokosového oleje a diethanolamin amidu dodecyl mastné kyseliny. Tyto acylové skupiny mohou pocházet z přirozeně se vyskytujících glyceridů např. kokosového oleje, palmového oleje, sojového oleje a tallátu, ale mohou být derivovány syntheticky např. oxidací ropy nebo hydrogenací monooxidu uhlíku podle Fischer-Tropsche. Výhodnější jsou monoethanolamidy a diethanolamidy C12 až 14 mastných kyselin.
Semipolární neionogenní povrchově aktivní činidla na bázi aminoxidů, užitečná jako činidla, podporující tvorbu pěny/stabilizátory, obsahují sloučeniny a směsi sloučenin, které mají obecný vzorec:
R2
Ri-^fLOjn-N----------O (41)
R3 kde Ri je alkyl, 2-hydroxyalkyl, 3-hydroxyalkyl nebo 3-alkoxy-2-hydroxypropylový radikál, ve kterém alkyl a alkoxyl obsahují od asi 8 do asi 18 atomů uhlíku, R2 a R3 jsou každý methyl, ethyl, propyl, isopropyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl nebo 3-hydroxypropyl a n je od 0 do asi 10. Konkrétně jsou výhodnější aminoxidy, které mají obecný vzorec:
R2
Ri-N----------o (42) r3 kde Ri je C12 až ie alkyl a R2 a R3 jsou methyl nebo ethyl. Výše uvedené amidy, které neobsahují hydroxy skupiny, a aminoxidy jsou podrobně popsány v US patentu 4316824, který je začleněn jako odkaz.
Další povrchově aktivní činidla, která jsou vhodná pro použití jako činidla podporující tvorbu pěny/stabilizátory v prostředcích předmětného vynálezu, jsou neionogenní alkylpolyglykosidy. Tyto materiály mají obecný vzorec:
R2O(CnH2nO)y(Z)x (43) kde Z je odvozeno od glukózy, R je hydrofobni skupina vybraná z alkylu, aíkylfenylu, hydroxyalkyífenylu a jejich směsí, ve které zmíněné alkylové skupiny obsahují od 8 do 22, výhodněji od 12 do 14 atomů uhlíku; n je 2 nebo 3, výhodněji 2, y je od 0 do 10, výhodněji 0; x je od 1,5 do 8, výhodněji od 1,5 do 4, nejvýhodněji od 1,6 do 2,7. US patenty 4393203 a 4732704, které jsou zde začleněny jako odkaz, popisuji tato povrchově aktivní činidla na bázi alkylpolyglykosidů.
Zahušťovadlo
Detergentové prostředky na mytí nádobí, které jsou zde uváděné, mohou také obsahovat od asi 0,2 % do 5 % zahušťovacího činidla. Ještě výhodněji budou tato zahušťovadía tvořit od asi 0,5 % do 2,5 % prostředků, které jsou předmětem předmětného vynálezu. Zahušťovadía jsou většinou vybírána ze třídy derivátů celulózy. Mezi vhodná zahušťovadía patří hydroxyethylcelulóza, hydroxyethylmethylcelulóza, karboxymethylcelulóza, Quatrisoft LM200 a podobné. Výhodnější zahušťovací činidlo je hydroxypropylmethylcelulóza.
Hydroxypropylmethylcelulózový polymer má průměrnou molekulovou hmotnost asi 50000 až 125000 a viskozitu 2 hmotn. %ního vodného roztoku při 25 °C (ADTMD2363) asi 50000 až asi 100000 cps. Obzvlášť výhodnější polymer hydroxypropylcelulózy je Methocel® J75MS-N, který má viskozitu 2 hmotn. %ního vodného roztoku při 25 °C asi 75000 cps. Zejména výhodnější hydroxypropylcelulózové polymery jsou povrchově upravené polymery a to tak, aby byl hydroxypropylcelulózový polymer snadno dispergovatelný při 25 °C do vodného roztoku, jehož pH je alespoň asi 8,5.
Jestliže jsou do detergentových prostředků na mytí nádobí, které jsou předmětem předmětného vynálezu, formulovány polymery hydroxypropylmethylcelulózy, měl by polymer udělit prostředku Brookfieldovu viskozitu při 25 °C od asi 500 do 3500 cps. Ještě výhodněji bude hydroxypropylmethylcelulóza udělovat viskozitu při 25 °C od asi 1000 do 3000 cps. Pro účely předmětného vynálezu je viskozita měřena pomocí Brookfieldova viskozimetru LVTDV11 pomocí RV#2 při 12 rpm.
Vápenaté a/nebo hořečnaté ionty
Přítomnost vápenatých a/nebo hořečnatých (divalentních) iontů zvyšuje u různých prostředků, tzn. prostředků obsahujících alkylethoxysulfáty a/nebo amidy polyhydroxymastných kyselin, účinnost čištění mastných skvrn. Toto je pravda zejména tehdy, když jsou prostředky • fe · · · fefefefe • · fefe fefe fefe fefe používány ve změkčené vodě, která obsahuje málo divalentních iontů. Předpokládá se, že vápenaté a/nebo hořečnaté ionty zvyšují shlukování povrchově aktivních činidel na rozhraní olej/voda, čímž dochází ke snížení mezifázového napětí a ke zlepšení čištění mastnoty.
Prostředky předmětného vynálezu, které obsahují hořečnaté a/nebo vápenaté ionty, vykazují dobrou schopnost odstraňovat mastnotu, jsou jemné vůči kůži a vykazují dobrou stabilitu během skladování. Tyto ionty mohou být ve zde uváděných prostředcích přítomny v účinném množství od asi 0,1 hmotn. % do hmotn. 4 %, výhodněji od asi 0,3 hmotn. % do 3,5 hmotn. %, ještě výhodněji od asi 0,5 hmotn. % do 1 hmotn. %.
Výhodněji jsou hořečnaté nebo vápenaté ionty přidávány do prostředků předmětného vynálezu ve formě hydroxidu, chloridu, octanu, mravenčanu, oxidu nebo dusičnanu. Vápenaté ionty mohou být také přidány jako soli hydrotropu.
Množství vápenatých nebo hořečnatých iontů, které je přítomné v prostředcích předmětného vynálezu, bude záviset na celkovém množství přítomného povrchově aktivního činidla. Jestliže jsou v prostředcích předmětného vynálezu přítomné vápenaté ionty, měl by být molární poměr vápenatých iontů ku celkovému aniontovému povrchově aktivnímu činidlu od asi 0,25:1 do asi 2:1.
Vzhledem k neslučitelnosti divalentních iontů, konkrétně hořečnatých, s hydroxidovými ionty, může být formulování prostředků, obsahujících tyto divalentní ionty, do matricí alkalického pH, obtížné. Jestliže jsou u směsí povrchově aktivních činidel předmětného vynálezu kombinovány jak divalentní ionty tak i alkalické pH, je dosaženo lepšího vyčištění mastnoty než je tomu v případě použití buď samotného alkalického pH nebo samotných divalentních iontů. Během skladování je však v důsledku tvorby hydroxidových sraženin stabilita těchto prostředků nízká. Proto může být nezbytná také přítomnost chelatačních činidel, která budou diskutována později.
Proteáza a/nebo jiné enzymy
Detergentové prostředky předmětného vynálezu mohou dále obsahovat jeden nebo více enzymů, které jsou prospěšné z hlediska čistícího procesu. Mezi zmíněné enzymy patří enzymy, vybrané z celuláz, hemiceluláz, peroxidáz, proteáz, glukoamyláz, amyláz, lipáz, kutináz, pektináz, xylanáz, reduktáz, oxidáz, fenoloxidáz, íipoxygenáz, lignináz, pullulanáz, tannáz, pentosanáz, malanáz, β-glukanáz, arabinosidáz a jejich směsí. Výhodnější kombinací je detergentový prostředek, který obsahuje směs odpovídajících aplikovatelných enzymů jako jsou proteázy, amylázy, lipázy, kutinázy a/nebo celulázy.
• ·· «0 00 00 • 000 0000 • · 0 0 000 0 0 0 0
0 0 0 0 0 00 000 00 0 • 0000 0000 • ·· 0· 00 00
Prostředky předmětného vynálezu mohou také příležitostně obsahovat od asi 0,0001 hmotn. % do asi 5 hmotn. %, ještě výhodněji od asi 0,003 hmotn. % do asi 4 hmotn. %, nejvýhodněji od asi 0,005 hmotn. % do asi 3 hmotn. % aktivní proteázy tzn. proteolytiekého enzymu. Proteázová aktivita může být vyjádřena v jednotkách Anson (AU) na kilogram detergentového prostředku. Jako přijatelné byly pro prostředky předmětného vynálezu stanoveny aktivity od 0,01 do asi 150, výhodněji od asi 0,05 do asi 80, nejvýhodněji od asi 0,1 do asi 40 AU na 1 kilogram.
Zdrojem užitečných proteolytických enzymů mohou být zvířata, rostliny nebo výhodněji mikroorganismy. Ještě výhodnější je serinový proteolytický enzym bakteriálního původu. Mohou být použity purifikované nebo nepurifikované formy tohoto enzymu. Proteolytické enzymy, produkované chemicky nebo geneticky modifikovanými mutanty, jsou zde zahrnuty prostřednictvím definice, jakožto strukturálně podobné enzymové varianty. Proteázy, použité zde v detergentových prostředcích, zahrnují (ale nejsou nijak limitující) trypsin, subtilisin, chymotrypsin a proteázy elastázového typu. Výhodné pro použití v předmětném vynálezu jsou proteolytické enzymy subtilisinového typu. Konkrétně výhodnější je bakteriální serinový proteolytický enzym, získaný z Bacillus subtilis a/nebo Bacillus lichenforniis.
Mezi vhodné proteolytické enzymy patří komerčně dostupné Alcalase® (výhodnější) od Novo Industrii A/S, Esperase®, Savinase® (Kodaň, Dánsko), Maxatase®, Maxacal® a Maxapem 15® (proteinovým inženýrstvím modifikovaný Maxacal®) od Gist-brocades'(Delft, Nizozemsko) a subtilisin BPN a BPN'(výhodnější). Výhodnějšími proteolytickými enzymy jsou rovněž modifikované bakteriální šeřino vé proteázy jako jsou proteázy, vyrobené firmou Genencor International, lne. (San Francisko, Kalifornie), které jsou popsány v EU patentu EP-B-251446, uděleném 28. prosince 1994 a publikovaném 7. ledna 1998 (konkrétně str. 17, 24 a 98) a které jsou zde také označovány jako „Protease B“. US patent 5030378 (Venegas), vydaný 9. července 1991, se vztahuje k modifikovanému bakteriálnímu serinovému proteolytickému enzymu (Genencor International), který je zde označován jako „Protease A“ (stejné jako BPN'). Úplný popis včetně aminokyselinové sekvence Protease A a jejích variant lze konkrétně nalézt v oddíle 2 a 3 v US patentu 5030378. Výhodnější proteolytické enzymy jsou pak vybrány ze skupiny, kterou tvoří Alcalase® (Novo Industri A/S), BPN', Protease A, Protease B (Genencor) a jejich směsi. Protease B je nej výhodnější.
Předmětem konkrétního zájmu z hlediska použití v předmětném vynálezu jsou proteázy, popsané v US patentu č. 5470733. Do detergentových prostředků předmětného vynálezu mohou být také začleněny proteázy, popsané v ještě nevyřízené přihlášce USSN 08/136797.
9 9 9 • 4 4 4
9 9 9
4 4 4 • 4 ····
99
9 9
9 9 · 9
9 9
44
Jinou výhodnější proteázou, označovanou jako „Protease D“, je varianta karbonylhydrolázy, která má aminokyselinovou sekvenci, která se přirozeně nevyskytuje a která je odvozena od prekursorové karbonylhydrolázy substitucí odlišné aminokyseliny řadou aminokyselinových zbytků v pozici, která ve zmíněné karbonylhydroláze odpovídá pozici +76, výhodněji také v kombinaci s pozicemi jednoho nebo více aminokyselinových zbytků, které jsou ekvivalentní pozicím, vybraným ze skupiny, kterou tvoří +99, +101, +103, +104, +107, +123, +27, +105, +109, +126, +128, +135, +156, +166, +195, +197, +204, +206, +210, +216, +217, +218, +222, +260, +265 a/nebo +274 podle číslování subtilisinu z Bacilhis amyloliquefaciens, jak je popsán v WO 95/10615, publikovaném 20. dubna 1995 (Genencor International).
Užitečné proteázy jsou také popsány v PCT publikacích: WO 95/30010, publikované 9. listopadu 1995 (The Procter & Gamble Company), WO 95/30011, publikované 9. listopadu 1995 (The Procter & Gamble Company), WO 95/29979, publikované 9. listopadu 1995 (The Procter & Gamble Company).
Do prostředků předmětného vynálezu mohou být pro další zlepšení čistícího účinku příležitostně přidány také další enzymy jako je lipáza a/nebo amyláza.
Celulázy - mezi celulázy, které lze použít v předmětném vynálezu, patří jak bakteriální tak i plisňové celulázy. Vhodné celulázy jsou uvedeny v US patentu 4435307 (Barbesgoard a kol.), který odhaluje plísňovou celulázu, produkovanou plísní Humicola insolens. Vhodné celulázy jsou také odhaleny v GB-A-2.075.028, GB-A-2.095.275 a DE-OS-2.247.832.
Příkladem těchto celuláz jsou celulázy, produkované kmenem Humicola insolens (Humicola grisea var. thermoidea), konkrétně Humicola kmen DSM 1800. Ostatní vhodné celulázy jsou celulázy, které pocházejí z Humicola insolens a mají molekulovou hmotnost asi 50 kDa, isoelektrický bod 5,5 a obsahují 415 aminokyselin. Zejména vhodné jsou celulázy, které jsou prospěšné z hlediska působení na barvu. Příklady takovýchto celuláz jsou popsány vEP přihlášce ě. 91202879.2, podané 6. listopadu 1991 (Novo).
Peroxidázové enzymy jsou používány v kombinaci se zdroji kyslíku např. peroxouhličitan, peroxoboritan, peroxosíran, peroxid vodíku atd. Tyto enzymy jsou používány pro „vybělení roztoku“ tzn. k prevenci přesunu barev nebo barviv, odstraněných ze substrátů během praní, na jiné substráty v pracím roztoku. Peroxidázové enzymy jsou vdané oblasti techniky známé a zahrnují např. křenovou peroxidázu, ligninázu a haloperoxidázu jako je chloroa bromoperoxidáza. Detergentové prostředky, obsahující peroxidázu, jsou uvedeny např. v PCT přihlášce WO 89/099813 a v EP přihlášce č. 91202882.6, podané 6. listopadu 1991.
Zmíněné celulázy a/nebo peroxidázy jsou běžně v detergentových prostředcích obsažené v množství od 0,0001 hmotn. % do 2 hmotn. % aktivního enzymu.
00
0 0 0
0 0 0
0000 0 0 0 0
0
0 0* 0 0 0 0 *0 0«
Lipáza
Mezi vhodné lipázové enzymy patří takové enzymy, které jsou produkovány mikroorganismy Pseudomonas jako je Pseudomonas stutzeri .AICL 19.154, který je odhalen v britském patentu 1372034. Vhodné lipázy jsou takové, které vykazují pozitivní imunologickou křížovou reakci s protilátkou lipázy, produkovanou mikroorganismem Pseudomonas fluorescens IAM 1057. Tato lipáza je dostupná od firmy Amano Pharmaceutical Co., Ltd., Nagoya, Japonsko pod obchodním názvem Lipase P „Amano“, která je zde dále označována jako „Amano-P“. Další vhodné lipázy jsou např. Ml Lipase® a Lipomax® (Gist-Brocades). Mezi další vhodné komerční lipázy patří Amano-CES, lipázy z Chromobacter viscosum např. Chromobacter viscosum var. Lipolyticum NRRLB 3673 od Toyo Jozo Co., Tagata, Japonsko; lipázy z Chromobacter viscosum od U.S. Biochemical Corp., USA a Disoynth Co., Nizozemsko a lipázy zPseudomonas gladioli. Pro použití v předmětném vynálezu je výhodnější enzym LIPOLASE®, pocházející z Humicola lanuginosa a komerčně je dostupný od firmy NOVO, viz také EP 341947. Varianty lipáz a amyláz, které jsou stabilizovány proti peroxidázám jsou popsány vWO 9414951 A (Novo) nebo v WO 9205249 a RD 94359044.
Velmi výhodné jsou lipázy D96L, což je lipolytická enzymová varianta nativní lipázy, pocházející z Humicola lanuginosa, která je popsána v US periodiku č. 08/341826. Toto je také uvedeno v patentové přihlášce WO 92/05249, kde je v nativní lipáze z Humicola lanuginosa změněn zbytek kyseliny asparágové (D) v pozici 96 na leucin (L). Podle tohoto názvosloví je zmíněná substituce kyseliny asparágové na leucin v pozici 96 ukázána jako : D96L. Výhodněji je používán Humicola lanuginosa kmen DSM4106.
Navzdory velkému počtu publikací o lipázách nacházejí širokou aplikaci pouze lipázy, pocházející z Humicola lanuginosa a produkované v Aspergillus oryzae jako hostiteli, a to jako aditiva pracích prostředků. Jsou dostupné od firmy Novo Nordisk pod obchodním názvem Lipolase® a Lipolase Ultra®, které jsou uvedeny výše. Pro optimalizování účinku Lipolase pri odstraňování skvrn, připravila firma Novo Nordisk řadu variant. Jak je popsáno v WO 92/05249 varianta D96L nativní lipázy z Humicola lanuginosa zlepšuje účinek odstranění mastné skvrny s faktorem 4,4 v porovnání s běžnou lipázou (enzymy jsou srovnávané v množstvích od 0,075 do 2,5 mg proteinu/1). Výzkumné sdělení č. 35944, publikované 10. března 1994 (Novo Nordisk) odhaluje, že varianta lipázy (D96L) může být přidána v množstvích, odpovídajících 0,001 až 100 mg (5 až 500000 LU/1) varianty na 1 litr pracího roztoku.
• » 0# 00 0» 00 ··· 000 0000
000 0·0<· 0000
T-Á 0 000000 00 0 00 0 « 0 • · 0000 0000 • •0 · 0» 00 00 00
Rovněž vhodné jsou kutinázy (EC 3.1.1.50), které mohou být považovány za specielní druh lipázy, jmenovitě lipáz, které nevyžadují mezifázovou aktivaci. Přídavek kutináz do detergentových prostředků byl popsán např. v WO-A-88/09367 (Genencor).
Lipázy a/nebo kutinázy jsou běžně v detergentovém prostředku obsaženy v množství od 0,0001 hmotn. % do 2 hmotn. % aktivního enzymu.
Amyláza
Amylázy (a a/nebo β) mohou být začleněny z důvodu odstranění skvrn na bázi sacharidů. Vhodné amylázy jsou Termamyl® (Novo Nordisk), Fungamyl® a BAN® (Novo Nordisk). Enzymy mohou pocházet z jakýkoliv vhodných zdrojů jako je rostlina, zvíře, bakterie, plíseň a kvasinka. Amylázy jsou běžně v detergentových prostředcích obsaženy v množství od 0,0001 hmotn. % do 2 hmotn. % aktivního enzymu.
Mezi amylázy také patří takové, které jsou popsány vWO 95/26397 a v nevyřízené přihlášce PCT/DK96/00056, podané firmou Novo Nordisk. K dalším specifickým amylázám, které se používají v detergentových prostředcích předmětného vynálezu, tedy patři:
(a) α-amylázy, charakterizované tím, že mají specifickou aktivitu alespoň o 25 % vyšší než je specifická aktivita Termamylu® při teplotě v rozmezí 25 °C až 55 °C a při pH v rozmezí 8 až 10, přičemž aktivita α-amylázy byla měřena pomocí soupravy na stanovení aktivity aamylázy Phadebas®. Stanovení aktivity α-amylázy pomocí Phedebas® je popsáno na str. 9 až 10, WO 95/26397.
(b) α-amylázy podle (a), obsahující aminokyselinovou sekvenci, která je ukázána v seznamu SEQ ID ve výše citovaných odkazech nebo α-amyláza, která vykazuje alespoň 80 % homologii s aminokyselinovou sekvencí, uvedenou v seznamu SEQ ID.
(c) α-amylázy podle (a), obsahující na N-konci následující aminokyselinovou sekvenci: His-His-Asn-Gly-Thr-Asn-Gly-Thr-Met-Met-Gln-Tyr-Phe-Glu-Trp-Tyr-Leu-Pro-Asn-Asp.
Polypeptid vykazuje X %ní homologii s rodičovskou amylázou tehdy, když porovnání odpovídajících aminokyselinových sekvencí, které je provedeno pomocí algoritmu jako je např. popsáno Lipmanem a Pearsonem v Science 227, 1985, str. 1435 , vykazuje X %ní identitu.
(d) α-amylázy podle (a-c), kde α-amyláza je získatelná z alkalofilních druhů Bacillus a konkrétně z jakéhokoliv kmene z NCIB 12289, NCIB12512, NCIB 12513 a DSM 935.
V kontextu předmětného vynálezu není pod pojmem „získatelný z“ míněno pouze nalezení amylázy produkované kmenem Bacillus, ale také amylázy, kódované DNA sekvencí, to • toto «to toto e» • · to to to to « to • · toto tototo · toto · ···· ·· t · ··· to · · • ···· ···· to· ·· ·* «« t· izolovanou z tohoto kmene Bacillus a produkovanou v hostitelském organismu, který je touto DNA sekvencí transformován.
(e) α-amyláza, vykazující pozitivní imunologickou křížovou reaktivitu s protilátkami proti α-amyláze, mající aminokyselinovou sekvenci odpovídající příslušným sekvencím aamyláz u (a-d).
(f) Varianty následujících rodičovských α-amyláz, které (i) mají jednu z aminokyselinových sekvencí, která odpovídá a-amylázám v (a-e) nebo (ii) vykazují alespoň 80 %ní homologii s jednou nebo více zmíněnými aminokyselinovými sekvencemi a/nebo vykazují imunologickou křížovou reaktivitu s protilátkou proti α-amyláze, která má jednu ze zmíněných aminokyselinových sekvencí a/nebo je kódována DNA sekvencí, která hybridizuje se stejnou próbou jako DNA sekvence, kódující α-amylázu, mající jednu z uvedených aminokyselinových sekvencí. Ve variantách byl:
1. odstraněn alespoň jeden aminokyselinový zbytek zmíněné rodičovské α-amylázy a/nebo
2. alespoň jeden aminokyselinový zbytek zmíněné rodičovské α-amylázy nahrazen jiným aminokyselinovým zbytkem a/nebo
3. inzertován alespoň jeden aminokyselinový zbytek podobný zmíněné rodičovské a-amyláze; varianta, mající α-amylázovou aktivitu a vykazující alespoň jednu z následujících vlastností, související s rodičovskou α-amylázou: zvýšená termostabilita, zvýšená stabilita vůči oxidaci, snížená závislost na Ca iontech, zvýšená stabilita a/nebo α-amylolytická aktivita při neutrálním až poměrně vysokém pH, zvýšená α-amyíolytická aktivita při relativně vysokých teplotách a zvýšení nebo snížení isoelektrického bodu (pl) tak, aby bylo dosaženo lepší shody pl pro aamylázovoz variantu s pH media.
Varianty jsou popsány v patentové přihlášce PCT/DK96/00056.
Další α-amylázy, vhodné pro použití v předmětném vynálezu, zahrnují např. a-amylázy, popsané v GB 1296839 (Novo); RAPIDASE® (International Bio-Synthetics, lne.) a TERMAMYL® (Novo). Obzvlášť užitečný je FUNGAMYL® od firmy Novo. Jsou známé modifikace enzymů, jejichž cílem je zvýšit enzymovou stabilitu např. oxidační stabilitu. Toto lze nalézt např. vJ. Biological Chem., Vol. 260, č. 11, červen 1985, str. 6518 až 6521. Určitá výhodnější provedení předmětných prostředků mohou používat amylázy, které mají zvýšenou stabilitu v detergentech jako jsou detergenty, určené pro automatické mytí nádobí, zejména pak zvýšenou stabilitu vůči oxidaci, což bylo měřeno proti referenční hodnotě pro TERMAMYL pn komerčním použití v roce 1993. Tyto výhodnější amylázy se zde podílejí na charakteristikách, pro které jsou označovány jako amylázy se „zvýšenou stabilitou“, a které jsou charakterizované
minimálně měřitelným zvýšením jednoho nebo více z následujících parametrů: oxidační stabilita např. vůči pufrovánému roztoku peroxid vodíku/tetraacetylethylendiamin při pH 9 až 10, teplotní stabilita např. při běžných teplotách praní jako je asi 60 °C nebo alkalická stabilita např. při pH od asi 8 do asi 11. Tyto parametry jsou měřené proti výše identifikované referenční a-amyláze. Stabilita může být měřena pomocí jakéhokoliv technického testu, který je v dané oblasti techniky znám viz např. odkazy, uvedené v WO 9402597. Amylázy se zvýšenou stabilitou je možno získat od firmy Novo nebo od Genencor International. Pro jednu třídu obzvlášť výhodných amyláz je podstatné to, že jsou odvozené pomocí místně-řízené mutageneze od jedné nebo více amyláz z mikroorganismu rodu Bacillus, zejména to jsou α-amylázy z Bacillus, bez ohledu na to, zda jsou bezprostředními prekurzory jeden, dva nebo více α-amylázových kmenů. Amylázy, které mají zvýšenou stabilitu vůči oxidaci jsou oproti výše identifikovaným referenčním amylázám výhodnější z hlediska použití, zejména při bělení, ještě výhodněji při bělení účinkem kyslíku, jako odlišné od bělících detergentových prostředků na bázi chloru. Tyto výhodnější amylázy zahrnují (a) amylázu podle zde výše uvedeného patentu WO 9402597 (Novo), 3. únor 1994 , která je dále objasněna pomocí mutantu, ve kterém je provedena substituce methioninového zbytku, umístěného v α-amyláze z B. licheniformis, známé jako TERMAMYL®, v pozici 197 nebo v homologní pozici varianty podobné rodičovské amylázy jako je z B. amyloliquefaciens, B. subtilis nebo B. stearothermophilus, alaninem nebo threoninem, výhodněji threoninem; (b) amylázy se zvýšenou stabilitou, které jsou popsány v článku firmy Genencor International nazvaném „Oxidatively Resistant alpha-Amylases“, který byl C. Mitchinsonem prezentován na 207. mezinárodním setkání American Chemical Society, 13. až 17. března 1994. Bylo tam uvedeno, že bělicí činidla detergentů, používaných při automatickém mytí nádobí, inaktivují aamylázy, ale že firma Genencor připravila amylázy se zvýšenou oxidační stabilitou z B. licheniformis NCIB8061. Methionin (Met) byl identifikován jako zbytek, který lze nejsnáze modifikovat. Met byl substituován současně v pozicích 8, 15, 197, 256, 304, 366 a 438 což vedlo ke specifickým mutantům, přičemž důležité jsou konkrétně M197L a M197T a varianta M197T je nej stabilněji exprimovaná varianta. Stabilita byla měřena v CASCADE® a SUNLICHT® (c) konkrétně výhodnější amylázy zde zahrnují amylázové varianty, které obsahují vnejbližším rodiči další modifikace jako je popsáno vWO 9510603 A a jsou dostupné od Novo jako DURAMYL®. Další konkrétně výhodnější amylázy se zvýšenou stabilitou vůči oxidaci jsou popsány v WO 9418314 (Genencor International) a WO 9402597 (Novo). Mohou být použity jakékoliv jiné amylázy se zvýšenou stabilitou vůči oxidaci např. modifikované místně řízenou mutagenezí ze známých chimérických, hybridních nebo jednoduše mutovaných rodičovských • · • · • fe fe fe forem dostupných enzymů. Jsou možné také jiné výhodnější enzymové modifikace viz. např. WO 9509909 A (Novo).
Enzymový stabilizační systém
Výhodnější prostředky předmětného vynálezu mohou také dále obsahovat od asi 0,001 hmotn.% do asi 10 hmotn. %, výhodněji od asi 0,005 hmotn. % do asi 8 hmotn. %, nejvýhodněji od asi 0,01 hmotn. % do asi 6 hmotn. % enzymového stabilizačního systému. Enzymový stabilizační systém může být jakýkoliv stabilizační systém, který je slučitelný s proteázou nebo jinými enzymy, které jsou použity v prostředcích předmětného vynálezu. Tyto stabilizační systémy mohou zahrnovat vápenaté ionty, kyselinu boritou, propylenglykol, krátké karboxylové kyseliny, polyhydroxylové sloučeniny a jejich směsi, popsané v US patentech 4261868 (Hora a kol), vydaném 14. dubna 1981, 4404115 (Tai), vydaném 13. září 1983, 4318818 (Letton rz kol), 4243543 (Guildert a kol), vydaném 6. ledna 1981, 4462922 (Boskamp), vydaném 31. července 1984, 4532064 (Boskamp), vydaném 30. července 1985 a 4537707 (Severson Jr.), vydaném 27. srpna 1985. Všechny tyto patenty jsou zde začleněny jako odkaz.
Jedním přístupem ke stabilizaci je použití ve vodě rozpustných zdrojů vápenatých a/nebo hořečnatých iontů, které poskytují tyto ionty enzymům, jako součástí konečných prostředků. Vápenaté ionty jsou obecně účinnější než hořečnaté ionty a v případě, že má být použit pouze jeden typ iontu, jsou výhodnější. Typické detergentové prostředky, zejména kapaliny, budou obsahovat od asi 1 do asi 30, výhodněji od asi 2 do asi 20, ještě výhodněji od asi 8 do asi 12 milimolů vápenatých iontů na 1 litr konečného detergentového prostředku, nicméně v závislosti na faktorech včetně multiplicity, typu a množství zahrnutých enzymů, je možná určitá změna. Výhodněji jsou použity ve vodě rozpustné vápenaté nebo hořečnaté soli včetně např. chloridu vápenatého, hydroxidu vápenatého, mravenčanu vápenatého, malátu vápenatého, maleátu vápenatého, hydroxidu vápenatého a octanu vápenatého, ještě obecněji mohou být použity síran vápenatý nebo hořečnaté soli odpovídající uvedeným vápenatým solím. Dále mohou být samozřejmě použity zvýšené hladiny vápníku a/nebo hořčíku např. pro podpoření procesu rozrušení mastnoty určitými typy povrchově aktivních činidel.
Jiný přístup ke stabilizaci zahrnuje použití boritanů viz např. Severson, US 4537706. Jestliže jsou použity boritanové stabilizátory, mohou se vyskytovat v množstvích až do 10 hmotn. % nebo více, ačkoliv pro kapalné detergenty jsou typičtější množství až do asi 3 hmotn. % kyseliny borité nebo jiných boritých sloučenin jako je borax nebo orthoboritan. Místo kyseliny borité mohou být použity substituované borité kyseliny jako je fenylboritá kyselina, • ··· ····
0 · 0 0 0 0 · ·· 0 ······ 0 0 0 · · · · 0
0000 00·0
00 00 0· 00 butanboritá kyselina, p-bromfenylboritá kyselina apod.. Použitím těchto substituovaných derivátů horuje také možné snížit hladiny celkového boru v detergentových prostředcích.
Dále mohou být do prostředků předmětného vynálezu přidány látky, vychytávací bělicí činidla na bázi chloru nebo kyslíku a to v množstvích od 0 hmotn. % do asi 10 hmotn. %, výhodněji od asi 0,01 hmotn. % do asi 6 hmotn. %. Tyto látky zabraňují bělidlům na bázi chloru, přítomným v řadě vodních zdrojů, napadat a inaktivovat enzymy zejména v alkalických podmínkách. Ačkoliv množství chloru ve vodě může být nízké, většinou v rozmezí od asi 0,5 ppm do asi 1,75 ppm, je obvykle množství chloru v celkovém objemu vody, které přichází během mytí nádobí do kontaktu s enzymem, velké a tudíž může být stabilita enzymu během používání problematická.
Mezi vhodné anionty, vychytávající chlor, patří soli, obsahující amonné kationty. Ty mohou být vybrány ze skupiny, kterou tvoří redukční látky jako je siřičitan, hydrogensiřičitan, thiosiřičitan, thíosíran, jodid atd., antioxidanty jako uhličitan, askorbát atd., organické aminy jako je ethylendiamintetraoctová kyselina (EDTA) nebo její soli s alkalickými kovy a monoethanolamin (MEA) a jejich směsi. Mohou být použity také další běžné vychytávací anionty jako síran, hydrogensíran, uhličitan, hydrogenuhličitan, peroxouhličitan, dusičnan, chlorid, boritan, peroxoboritan sodný tetrahydrát, peroxoboritan sodný monohydrát, peroxouhličitan, fosfát, kondenzovaný fosfát, acetát, benzoát, citrát, mravenčan, laktát, malát, vinan, salicylát apod. a jejich směsi.
Různé zvláštní přísady
Mezi další zvláštní přísady, které jsou obvykle používány v množstvích nižších než 5 %, patří látky, zajišťující neprůhledný vzhled, antioxidanty, baktericidní látky, barvy, parfémy a podobné. V prostředcích předmětného vynálezu mohou být také přítomny stavební složky detergentu a to v množstvích od 0 % do asi 50 %, výhodněji od asi 2 % do asi 30 %, nejvýhodněji od asi 5 % do asi 15 %. Pro kapalné nebo gelové detergentové prostředky na mytí nádobí, určené pro lehké pracovní podmínky, je typické, že neobsahují žádné detergentové stavební látky. Avšak některé prostředky, obsahující hořečnaté nebo vápenaté ionty, mohou vyžadovat přítomnost malého množství, výhodněji od 0 do asi 10 %, ještě výhodněji od asi 0,5 % do asi 3 % chelatačních činidel, vybraných ze skupiny, kterou tvoří bicin/bis(2ethanol)blycin), citrát-N-(2-hydroxyethyl)iminodioctová kyselina (HIDA), N-(2,3dihydroxypropyl)diethanolamin, l,2-diamino-2-propanol N,N'-tetramethyl-l,3-diamino-2propanol, N,N-bis(2-hydroxyethyl)glycin (a.k.a. bicin) a výhodnější je rovněž N-tris • · • · · fe · · · · • fe · · · · · · fefe · ······ fefe fefe· ·· · • fefefefe ···· • fe fefe fefe fefe ·· (hydroxymethyl)methylglycin (a.k.a. tricin). Přijatelné jsou také jakékoliv směsi výše uvedených látek.
Prostředek pH
Prostředky předmětného vynálezu, určené na mytí nádobí, budou obecně poskytovat pH 10 %ního vodného roztoku od asi 4 do 11. Ještě výhodněji budou prostředky předmětného vynálezu alkalické, s hodnotou pH pro 10 % vodný roztok od asi 7 do 10,5.
Prostředky předmětného vynálezu, určené na mytí nádobí, budou během aplikace (tzn. naředěné a aplikované na zašpiněné nádobí) vystaveny zátěži kyselosti, která bude vytvořena prostřednictvím zašpinění nádobí od potravin. Aby byl prostředek s pH vyšším než 7 účinnější, měl by obsahovat pufrovací činidlo, které je schopné poskytnout obecně alkaličtější pH prostředku a zředěného roztoku, tzn. asi 0,1 hmotn. %ního až 0,4 hmotn. %ního vodného roztoku prostředku. Hodnota pKa tohoto pufrovacího činidla by měla být asi o 0,5 až 1,0 jednotku pH nižší než je žádoucí hodnota pH prostředku (stanoveno postupem, popsaným níže). Výhodněji by měla být pKa pufrovacího činidla od asi 7 do asi 9,5. Za těchto podmínek pufrovací činidlo nejúčinněji reguluje pH, ačkoliv je použito jeho minimální množství.
Pufrovací činidlo může být sám aktivní detergent nebo to může být nízkomolekulární organická nebo anorganická látka, která je v tomto prostředku použita pouze pro udržení alkalického pH. Pufrovací činidla, která jsou pro prostředky tohoto předmětného vynálezu výhodnější, jsou látky, obsahující dusík. Příkladem jsou např. aminokyseliny nebo aminy nižších alkoholů jako mono-, di- a triethanolamin. Mezi užitečné anorganické pufry/zdroje alkality patří uhličitany alkalických kovů např. uhličitan sodný.
V případě, že je použito pufrovací činidlo, je v prostředcích předmětného vynálezu přítomno v množství od asi 0,1 hmotn. % do 15 hmotn. %, výhodněji od asi 1 hmotn. % do 10 hmotn. % a nejvýhodněji od asi 2 hmotn. % do 8 hmotn. % .
Obzvlášť výhodnější pufrovací činidlo zahrnuje třída látek, známých jako organické diaminy. Výhodnější jsou takové organické diaminy, jejichž pKl a pK2 jsou v rozmezí od asi 8,0 do asi 11,5, výhodněji v rozmezí asi 8,4 až asi 11, ještě výhodněji od asi 8,6 do asi 10,75. Látky, které jsou výhodnější z hlediska účinnosti a aplikace, jsou 1,3-propandiamin (pKl=10,5; pK2=8,8), 1,6-hexandiamin (pKl=ll; pK2=10), 1,3-pentandiamin (Dytek EP) (pKl=10,5; pK2=8,9), 2-methyl-l,5-pentandiamin (Dytek A) (pKl=ll,2; pK2=10,0). Mezi další výhodnější látky patří primární/primární diaminy s alkylenovými raménky, jejichž délka je od C4 do Cs. Obecně se předpokládá, že primární diaminy jsou výhodnější než sekundární a terciární diaminy.
• Φ
0
Definice pKl a pK2
Zde používané „pKl“ a „pK2“ jsou veličiny, obecně známé odborníkům v dané oblasti techniky jako „pKa“. pKa je zde používáno ve stejném smyslu jako je všeobecně známo odborníkům v oblasti chemie. Hodnoty, na které je zde odkazováno, mohou být nalezeny v literatuře jako např. v „Critical Stability Constants: Volume 2, Amines“ autorů Smith a Martel, Plenům Press, NY a Londýn, 1975. Další informace o pKa mohou být získány v příslušné firemní literatuře jako jsou např. informace firmy Dupont, kteráje dodavatelem diaminů.
V pracovní definici je pKa diaminů specifikována pro vodný roztok při 25 °C a pro iontovou sílu mezi 0,1 a 0,5 M. pKa je rovnovážná konstanta, která se může měnit s teplotou a iontovou silou. Proto se hodnoty, uváděné v literatuře, mohou někdy lišit v závislosti na použité metodě měření a podmínkách. Aby byla eliminována nejednoznačnost jsou příslušné podmínky a/nebo reference, používané pro pKa předmětného vynálezu, definovány zde nebo v „Critical Stability Constants: Volume 2, Amines“. Jednou typickou metodou měření je potenciometrická titrace kyseliny hydroxidem sodným a stanovení pKa pomocí vhodných metod, které jsou popsány a je na ně odkazováno v „The Chemisťs Ready Reference Handbook“ od Shugar a Dean, McGraw Hill, NY, 1990.
Bylo stanoveno, že substituenty a strukturální modifikace, které snižují pKl a pK2 pod hodnotu asi 8,0, jsou nežádoucí a způsobují ztráty účinnosti. Sem mohou být zařazeny substituce, vedoucí k ethoxylovaným diaminům, diaminům substituovaných hydroxyethylem, diaminům s kyslíkem v β-pozici (a méně pak gama) vzhledem k dusíku vraménku (např. Jeťfamine EDR 148). Dále nejsou vhodné látky na bázi ethylendiaminů.
Diaminy, které jsou užitečné v předmětném vynálezu, mohou být definovány následující strukturou:
RK /Cx xCy /R3 > Ά <
R2 R4 (44) kde Riaž 4 jsou nezávisle vybrány z vodíku, methylu, -CH3CH2 a ethylenoxidů; Cx a Cy jsou nezávisle vybrány z methylenových skupin nebo rozvětvených alkylových skupin, kde x+y je od asi 3 do asi 6 a A je případně přítomno a je vybráno ze skupin, které vystupují jako donor nebo akceptor elektronů a které byly určeny pro úpravu pKa diaminů do žádoucího rozmezí. Jestliže je A přítomno, pak x i y musí být 1 nebo vyšší.
Příklady výhodnějších diaminů jsou následující:
00
0 0 0
0 0 0 « 0
0
Dimethylaminopropylamin
1,6-hexandiamin
(45)
H2N nh2 (46)
1,3-propandiamin
Η2Ν/'χΖΧΝΗ2 (47)
2-methyl-1,5-pentandiamin
H2N
(48)
1,3-pentandiamin, dostupný pod obchodním názvem DytekEP nh2 (49)
-methyl-diaminopropan
(50)
JeffaminEDR 148
H2N
nh2
fefe · · ·· ·· • fefe · · · · • fefe·· · fefe fe • fefe ··· fe· · • fefe · · fefe · • fe fefe fefe fefe (51) a jejich směsi.
Pouze v případě, když jsou organické diaminy jako přibližně ekvimolámí náhrada k Ca/Mg testovány v oblasti blízké neutrálnímu pH (7 až 8), poskytují stejný účinek čištění mastnoty jako Ca/Mg. Tohoto nelze dosáhnout při použití Ca/Mg nebo při použití organických diaminů při pH nižším než 8 nebo při použití solí organických diaminodikyselin pod pH 8.
Diaminy, používané v předmětném vynálezu, jsou výhodněji čisté nebo bez obsahu nečistot. Pod pojmem „čistý“ je míněno to, že čistota diaminů je více než 97 % tzn. neobsahují nečistoty výhodněji z 98 %, ještě výhodněji z 99 % a ještě více výhodněji z 99,5 %. Příkladem nečistot, které mohou být přítomné v komerčně dodávaných diaminech, je 2-methyl-l,3diaminobutan a alkylhydropyrimidin. Dále se předpokládá, že diaminy by neměly obsahovat oxidační reaktanty, aby nedocházelo k degradaci diaminu a tvorbě amoniaku. Dále, jestliže jsou přítomny aminoxidy a/nebo jiná povrchově aktivní činidla, neměly by aminoxid nebo povrchově aktivní činidlo obsahovat peroxid vodíku. Množství peroxidu vodíku vaminoxidu nebo aminoxidové pastě je výhodněji 0 až 40 ppm, ještě výhodněji 0 až 15 ppm. Jestliže jsou přítomny aminové nečistoty v aminoxidu a betainech, měly by být minimalizovány na hladiny, uvedené výše pro peroxid vodíku. Zde uváděné prostředky mohou dále obsahovat antioxidanty, jejichž úkolem je zabránit tvorbě amoniaku během stárnutí v důsledku zachycování kyslíku ze vzduchu a následné oxidace diaminů.
Příprava prostředku
Kapalné nebo gelové detergentové prostředky předmětného vynálezu, určené na mytí nádobí, mohou být připraveny kombinací nezbytných a nepovinných přísad za pomoci jakéhokoliv vhodného míchání, jejichž cílem je vytvořit homogenní produkt. Výhodnější způsoby přípravy detergentových prostředků zde odhaleného typu a způsoby přípravy různých složek těchto prostředků jsou podrobně popsány v Ofosu-Asante: US 5474710, vydaném 12. prosince 1995. Do značné míry díky chemickým vlastnostem povrchově aktivních činidel • 00 00 00 00 • · · · 0 · 0 0
0· 0 0000 0 00 0
00·· 00 00 0 0 0 0· 0 ς 0000000000
000 0 00 00 00 00 rozvětvených uprostřed řetězce, které jsou předmětem předmětného vynálezu, jsou zde definované kapalné detergentové prostředky při teplotách vyšších než asi 10 °C v jedné fázi a během používání mohou být naředěny vodou, jejíž tvrdost je alespoň asi 40 gpg, přičemž nedochází k žádnému nebo pouze malému snížení účinnosti.
Způsob mytí nádobí
Zašpiněné nádobí může přijít do styku s účinným množstvím detergentového prostředku, který je předmětem předmětného vynálezu, které je většinou od asi 0,5 ml do asi 20 ml (na 25 kusů umývaného nádobí), výhodněji od asi 3 ml do asi 10 ml. Aktuální množství použitého kapalného detergentového prostředku bude záležet na spotřebiteli a většinou bude záviset na faktorech jako je konkrétní formulace prostředku včetně koncentrace účinné přísady v prostředku, počtu zašpiněného nádobí, které má být umyto, na stupni zašpinění nádobí apod. Konkrétní formulace produktu bude také záviset na mnoha faktorech jako je výběr trhu pro daný prostředek (tzn. US, Evropa, Japonsko atd.). Následující příklady jsou příklady typických způsobů, ve kterých mohou být použity pro mytí nádobí detergentové prostředky předmětného vynálezu. Tyto příklady jsou pouze ilustrativní a není úmyslem, aby byly jakýmkoliv způsobem limitující.
Při aplikaci, typické pro US, je v dřezu, jehož objemová kapacita je v rozmezí od asi 5000 ml do asi 20000 ml, typičtěji od asi 10000 ml do asi 15000ml, kombinováno od asi 3 ml do asi 15 ml, výhodněji od asi 5 ml do asi 10 ml kapalného detergentového prostředku s od asi 1000 ml do asi 10000 ml, ještě typičtěji od asi 3000 ml do asi 5000 ml vody. Koncentrace směsi povrchově aktivních činidel v detergentovém prostředkuje od asi 21 hmotn. % do asi 44 hmotn.
%, výhodněji od asi 25 hmotn. % do asi 40 hmotn. %. Zašpiněné nádobí je ponořeno do nádoby, obsahující detergentový prostředek a vodu, kde je nádobí vyčištěno tím, že se zašpiněný povrch nádobí dostane do kontaktu s hadrem, houbou nebo podobným předmětem. Hadr, houba nebo podobný předmět mohou být ponořeny do směsi detergentového prostředku a vody ještě předtím, ’ než dojde k jejich kontaktu s povrchem nádobí. Doba, po kterou jsou v kontaktu s povrchem nádobí, se většinou pohybuje v rozmezí od asi 1 do asi 10 s, ačkoliv aktuální doba bude záviset na každé jednotlivé aplikaci a spotřebiteli. Kontakt hadru, houby nebo podobného předmětu s povrchem nádobí je výhodněji doprovázen souběžným drhnutím povrchu nádobí.
Při aplikaci, typické pro evropský trh, je ve dřezu, jehož objemová kapacita je v rozmezí od asi 5000 ml do asi 20000 ml, typičtěji od asi 10000 ml do asi 15000 ml, kombinováno od asi ml do asi 15 ml, výhodněji od asi 3 ml do asi 10 ml kapalného detergentového prostředku s od • 4 ♦ · 44 44 44
444 4 4 4 4444
4 · 4 4444 4 · · 4
444· ·· 44 · · · 44 ·
4 4444 4444
444 4 ·· 44 44 44 así 1000 ml do asi 10000 ml, ještě typičtěji od asi 3000 ml do asi 5000 ml vody. Koncentrace směsi povrchově aktivních činidel v detergentovém prostředku je od asi 20 hmotn. % do asi 50 hmotn. %, výhodněji od asi 30 hmotn. % do asi 40 hmotn. %. Zašpiněné nádobí je ponořeno do dřezu, obsahujícího detergentový prostředek a vodu, kde je vyčištěno tím, že se zašpiněný povrch nádobí dostane do kontaktu s hadrem, houbou nebo podobným předmětem. Hadr, houba nebo podobný předmět mohou být ponořeny do směsi detergentového prostředku a vody ještě předtím, než dojde k jejich kontaktu s povrchem nádobí. Doba, po kterou jsou v kontaktu s povrchem nádobí se většinou pohybuje v rozmezí od asi 1 do asi 10 s, ačkoliv aktuální doba bude záviset na každé jednotlivé aplikaci a spotřebiteli. Kontakt hadru, houby nebo podobného předmětu s povrchem nádobí je výhodněji doprovázen souběžným drhnutím povrchu nádobí.
Během aplikace, která je typická pro Latinskou Ameriku, je v míse, jejíž objemová kapacita je v rozmezí od asi 500 ml do asi 5000 ml, typičtěji od asi 500 ml do asi 2000 ml, kombinováno od asi 1 ml do asi 50 ml, výhodněji od asi 2 ml do asi 10 ml detergentového prostředku s od asi 50 ml do asi 2000 ml, ještě typičtěji od asi 100 ml do asi 1000 ml vody. Koncentrace směsi povrchově aktivních činidel v detergentovém prostředku je od asi 5 hmotn. % do asi 40 hmotn. %, výhodněji od asi 10 hmotn. % do asi 30 hmotn. %. Zašpiněné nádobí je čištěno tím, že se zašpiněný povrch nádobí dostane do kontaktu s hadrem, houbou nebo podobným předmětem. Hadr, houba nebo podobný předmět mohou být ponořeny do směsi detergentového prostředku a vody ještě předtím, než dojde k jejich kontaktu s povrchem nádobí. Doba, po kterou jsou v kontaktu s povrchem nádobí, se většinou pohybuje v rozmezí od asi 1 do asi 10 s, ačkoliv aktuální doba se bude lišit u každé jednotlivé aplikace a spotřebitele. Kontakt hadru, houby nebo podobného předmětu s povrchem nádobí je výhodněji doprovázen souběžným drhnutím povrchu nádobí.
Jiný způsob mytí nádobí, který je používán na celém světě, zahrnuje přímou aplikaci zde uvedeného detergentového prostředku, buď neředěného nebo zředěného v zásobní láhvi, na zašpiněný povrch, který má být umyt. Umytí může být dosaženo pomocí předmětu pro absorbování kapalného detergentu na mytí nádobí jako je houba nebo hadr na nádobí, které jsou umístěny přímo do odděleného množství neředěného nebo nějakým způsobem zředěného kapalného prostředku na mytí nádobí a to po dobu, která se většinou pohybuje v rozmezí od asi 1 do asi 5 s. Absorbující předmět a tudíž i neředěný nebo nějakým způsobem zředěný kapalný prostředek na mytí nádobí mohou být dány do kontaktu s povrchem jednotlivých zašpiněných kusů nádobí s cílem odstranit zašpinění od potravin. Absorbující předmět je většinou uveden do kontaktu s každým povrchem jednotlivého nádobí po dobu od asi 1 do asi 10 s, ačkoliv aktuální doba aplikace bude záviset na faktorech jako je stupeň zašpinění nádobí. Kontakt absorbujícího • · ♦ to·· • · · · • · · • to · to · to * « to to ·· · • · ·· ·· ·· • · to • · · • · · to ·· · toto toto předmětu s povrchem nádobí je doprovázen výhodněji současným drhnutím. Před tím, než dojde ke kontaktu nádobí s detergentem a před drhnutím může ještě tento způsob zahrnovat ponoření zašpiněného nádobí do vody, která neobsahuje žádný kapalný detergent na mytí nádobí. Po drhnutí může být nádobí opláchnuto pod tekoucí vodou.
Následující příklady ilustrují předmětný vynález a usnadňují jeho pochopení, ale není úmyslem, aby byly jakýmkoliv způsobem limitující nebo jinak definující rozsah vynálezu. Pokud není jinak specifikováno, jsou všechny části, procenta a poměry, které jsou zde používány, vyjádřeny jako hmotnostní.
Příklady provedení vynálezu
Příklad I Příprava 7-methyltridecylethoxylováného (E2) sulfátu
Syntéza (ó-hydroxyhexyl)trifenylfosfoniumbromidu
Do tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 5 1, opatřené přívodem dusíku, kondenzátorem, teploměrem, mechanickým míchadlem a výstupem pro dusík, je pod atmosférou dusíku dán 6-bromo-l-hexanol (500 g, 2,76 molů), trifenylfosfin (768 g, 2,9 molů) a acetonitril (1800 ml). Reakční směs je poté zahřívána pod zpětných chlazením 72 hod. Reakční směs je poté ochlazena na laboratorní teplotu a převedena do kádinky o objemu 5 1. Produkt je rekrystalizován z bezvodého ethylétheru (1,5 1) při 10 °C. Po vakuové filtraci, po které následuje promytí ethylétherem a vysušení ve vakuové sušárně při 50 °C po dobu 2 hod., je získáno 1140 g žádoucího produktu ve formě bílých krystalů.
Syntéza 7-methyltridecen-l-olu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 5 1, která je opatřena mechanickým mícháním, přívodem dusíku, přikapávací nálevkou, teploměrem a výstupem pro dusík, je dáno 70,2 g 60 %ního hydridu sodného (1,76 molů) v minerálním oleji. Minerální olej je odstraněn promytím hexanem. Do baňky je poté přidán bezvodý dimethylsulfoxid (500 ml) a směs je zahřívána na 70 °C tak dlouho, dokud se uvolňuje vodík. Poté je reakční směs ochlazena na laboratorní teplotu a následuje přídavek 1 1 bezvodého tetrahydrofuranu.(6-hydroxyhexyl) trifenylfosfoniumbromid (443,4 g, 1 mol) je suspendován do horkého bezvodého dimethylsulfoxidu (50 °C, 500 ml), a suspenze je pomocí přikapávací nálevky pomalu přidávána • 0 00 00 90 00
000 000 0 · 0 ·
000 0 0000 0 00 0
9000 00 09 090 00 0
9 0900 0009
990 9 99 99 90 99 do reakční směsi, jejíž teplota je udržována na 25 až 30 °C. Směs je 30 min. míchána pří laboratorní teplotě, a poté je pomocí přikapávací nálevky pomalu přidáván 2-oktanon (140,8 g, 1,1 mol). Reakce je mírně exotermní aje třeba ji chladit na teplotu 25 až 30 °C. Směs je 18 hod. míchána a poté je přelita do kádinky o objemu 5 1, která obsahuje 1 1 purifikované vody, která je míchána. Olejovou fázi (vrchní) je možno odddělit v dělicí nálevce a vodná fáze je odebrána. Vodná fáze je promyta hexanem (500 ml) a organická fáze je odddělena a smíchána s olejovou fází z předchozího promytí vodou. Organická směs je poté 3 krát extrahována vodou (500 ml každá extrakce), následuje vakuová destilace, jejíž cílem je získat čirý, olejový produkt (110 g) při 140 °C a tlaku 1 mm Hg.
Hydrogenace 7-methyltridecen-1 -olu
Do rotačního autoklávu o objemu 3 1 je dán 7-methyltridecen-l-ol (108 g, 0,508 mol), methanol (300 ml) a platina na uhlíku (10 hmotn. %, 35 g). Směs je hydrogenována při 180 °C při přetlaku vodíku 8,3 MPa po dobu 13 hod., poté je ochlazena a vakuově zfíltrována přes Celíte 545, přičemž Celíte 545 je promyt, výhodněji methylenchloridem. Jestliže je to třeba, může být filtrace opakována, aby byly odstraněny stopy platinového katalyzátoru a pro vysušení produktu může být použit síran hořečnatý. Aby byl získán čistý olej (104 g), je roztok produktu zahuštěn na rotační odparce.
Alkoxylace 7-methyltridekanolu
Do trihrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 1 1, která je opatřena přívodem dusíku, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán alkohol z předcházejícího kroku. Aby byla odstraněna stopová množství vlhkosti, je alkohol probubláván dusíkem po dobu asi 30 min., při teplotě 80 až 100 °C. Při pokračujícím prohánění dusíku je přidán kovový sodík jako katalyzátor a při teplotě 120 až 140 °C a za stálého míchání je ponechán, aby se roztavil. V průběhu 140 min. je za intenzivního míchání přidán plynný ethylenoxid a teplota reakce je udržována na 120 až 140 °C. Poté co je přidáno správné množství (rovné 2 ekvivalentům ethylenoxidu), je aparaturou 20 až 30 min. proháněn dusík, aby byl vzorek ochlazen. Poté je získán žádoucí produkt 7-methyltridecylethoxylát (průměrně se 2 ethoxyláty na 1 molekulu).
• • 00 00 00 • 0 0 0 0 0 0 • 0000 0 00 0
00 000 00 0
0 0 0 0 ···· • 00 00 ·0 ·0 • 0 0000
Sulfatace 7-methyltridecylethoxylátu (E2)
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 11, která je opatřena přívodem dusíku, přikapávací nálevkou, teploměrem, mechanickým mícháním a výstupem pro dusík, je dán chloroform a 7-methyltridecylethoxylát (E2) z předcházejícího kroku. Za stálého míchání je do směsi přidána chlorsírová kyselina a teplota je pomocí ledové lázně udržována na 25 až 30 °C. Jakmile skončí uvolňování HC1, je pomalu přidáván methoxid sodný (25 % roztok v methanolu), teplota je udržována na 25 až 30 °C. Methoxid je přidáván tak dlouho, až je při koncentraci ve vodě 5 %, udržováno pH na hodnotě 10,5. Do směsi je přidán horký ethanol (55 °C) a směs je ihned vakuově zfiltrována. Filtrát je zahuštěn na suspenzi na rotační odparce, poté je ochlazen a přelit do ethylétheru. Směs je ochlazena na 5 °C a vakuově zfiltrována. Poté je získána sodná sůl žádoucího produktu 7-methyltridecylethoxy (průměrně 2 ethoxyláty na 1 molekulu) sulfátu.
Přikladli Příprava Cl2,13 a Cl4,15 alkoholsulfátu sodného, rozvětveného uprostřed řetězce, alkoholethoxylátu a alkoholethoxy(El)sulfátu sodného z experimentálních vzorků klatrátů alkoholů od firmy Sasol Chemical Industries Prop. Ltd. („Sasol“).
Experimentální testovací vzorky alkoholů, rozvětvených uprostřed řetězce, jsou derivovány prostřednictvím tvorby klatrátů Cl2,13 a Cl4,15 alkoholů od firmy Sasol (Sasol alkoholy) s močovinou. Z experimentálních alkoholů byly připraveny alkoholsulfáty, alkoholethoxyláty a alkoholethoxysulfáty. K oddělení alkoholů rozvětvených uprostřed řetězce od vyšších množství (35 až 45 hmotn. %) běžných lineárních alkoholů, přítomných v alkoholových vzorcích od Sasol, bylo použito tvorby klatrátů s močovinou. Při separaci byly použity molární poměry močoviny ku alkoholu 10:1 až 20:1. Tvorba klatrátů s močovinou je popsána v knize Advanced Organic Chemistry, J. March, 4. vydání, Wiley and Sons, 1992, str. 87 až 88 a v Takemoto; Sonoda, v Atwood; Davis; MacNicol nazvaném Inclusion Compounds, Sv. 2, str. 47 až 67. Původní alkoholové vzorky Sasol byly připraveny hydroformylací alfaolefínů, připravených pomocí Fischer-Tropschovy reakce, která je popsána v patentech WO 97/01521 a podle sborníku technických produktů Sasol R&D, datovaného 1. října 1996 a pojmenovaného SASOL DETERGENT ALCOHOLS. Tvorba klatrátů snížila obsah lineárních alkoholů z 35 až 45 hmotn. %, v závislosti na vzorku, na méně než asi 5 hmotn. %, za vzniku 02,13 a 04,15 alkoholů tak, že obsahovaly asi 95 % rozvětvených alkoholů. Asi 70 % z rozvětvených alkoholů byly alkoholy rozvětvené uprostřed řetězce a zbývajících 30 % byly alkoholy rozvětvené v pozici 2-uhlíku, počítaného od kyslíku v alkoholu. Pro experimentální
9 9 9 9 9 99
9 9 9 9 9 9
9 99 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9
99 99 99 99
Cl2,13 i Cl4,15 alkoholy rozvětvené uprostřed řetězce byly syntetizovány sodné formy alkylsulfátů a alkylethoxy(l)sulfátů. Dále byly připraveny alkoholethoxyláty s ethoxylací v rozmezí od 5 do 9 molů.
Tvorba klatrátu Sasol 02,13 alkoholu s močovinou
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 12 1, opatřené mechanickým míchadlem, je dán Sasol 02,13 alkohol (399,8 g, 2,05 mol), močovina (2398,8 g, 39,98 mol) a methanol (7 1). Reaktanty byly míchány při laboratorní teplotě po dobu 20 hod.. Během této doby močovina tvoří komplex s lineárními složkami Sasol alkoholu, ale nikoliv s rozvětvenými složkami. Po asi 20 hod. byla suspenze přefiltrována přes střední fritu. Po vakuovém odpaření methanolu, promytí močoviny hexanem a vakuovém odpaření hexanu bylo získáno 189 g většinou bezbarvé kapaliny. GC analýza ukázala, že získaný alkohol je z 5,4 % lineární a 94, 6 % rozvětvený. 67,4 % rozvětvených alkoholů je rozvětveno uprostřed řetězce a 32,6 % je rozvětveno v pozici 2-uhlíku, počítaného od kyslíku v alkoholu.
Sulfatace klatrátu Sasol Cl2,13 alkoholu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 500 ml, opatřené přívodem plynu, přikapávací nálevkou, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán klatrát Sasol 02,13 alkoholu (76,8 g, 0,4 mol) a diethyléter (75 ml). Za stálého míchání je do směsi pomalu přidávána chlorsírová kyselina (48,9 g, 0,42 mol) a reakční teplota je udržována pomocí ledové vodní lázně na 5 až 15 °C. Po ukončení přidávání kyseliny chlorsírové se začne pomalu odstraňovat HCI pomocí přiváděného dusíku a tlaku (250 až 375 mm Hg). Reakce je také zahřívána na 30 až 40 °C v horké vodní lázni. Po asi 45 min. je tlak zvýšen na 625 až 750 mm Hg a udržován takto dalších 45 min. Kyselá reakční směs je pomalu přelita do kádinky s intenzivně míchaným 25 % rozotkem methoxidu sodného (97,2 g, 0,45 mol) a methanolem (300 ml), kteráje chlazena v ledové vodní lázni. Poté co je pH roztoku > 12 je roztok dalších 30 min. míchán a poté je přelit do čisté misky. Většina rozpouštědla se odpaří přes noc v digestoři. Druhý den je vzorek převeden do skleněné nádoby a umístěn ve vakuové sušárně. Vzorek je sušen celý den a noc při 40 až 60 °C a při tlaku 625 až 750 mm Hg. Po převedení 120 g žluté mazlavé pevné látky do lahvičky bylo pomocí cat SO3 analýzy zjištěno, že vzorek je asi z 94 % aktivní. pH vzorku je asi 11,9.
• ♦ · fe* fefe ·· • fefefe fefefefe • fe fe «fefefe · fefe fe • fefefe fefe fefe fefefe fefe · fe fefefefe fefefefe ·· fefe fefe fefe fefe
Ethoxylace klatrátu Sasol Cl2,13 alkoholu na El
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 500 ml, opatřené přívodem plynu, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán klatrát Sasol 02,13 alkoholu (134,4 g, 0,7 mol). Aby byly odstraněny stopy vlhkosti, je alkohol 30 min. při 60 až 80 °C probubláván dusíkem. Při pokračujícím přivádění dusíku je jako katalyzátor přidán kovový sodík (0,8 g, 0,04 mol) a ponechán za neustálého míchání při teplotě 120 až 140 °C, aby se roztavil. Za stálého intenzivního míchání je v průběhu 60 min. přidáván plynný ethylenoxid (30,8 g, 0,7 mol), reakční teplota je udržována na 120 až 140 °C. Poté co je přidáno správné množství ethylenoxidu, je po dobu 20 až 30 min. aparaturou proháněn dusík až je vzorek ochlazen. Žlutohnědý kapalný produkt (164,0 g, 0,69 mol) je pod dusíkem převeden do lahvičky.
Sulfatace ethoxylátu klatrátu Sasol Cl2,13 alkoholu (El)
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 2 1, opatřené přívodem plynu, přikapávací nálevkou, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán ethoxylát klatrátu Sasol 02,13 alkoholu (El) (160,5 g, 0,68 mol) a diethyléter (150 ml). Za stálého míchání je do směsi pomalu přidávána chlorsírová kyselina (82,7 g, 0,71 mol) a reakční teplota je pomocí ledové vodní lázně udržována na 5 až 15 °C. Po ukončení přidávání kyseliny chlorsírové se začne pomalu odstraňovat HCI pomocí přiváděného dusíku a tlaku (250 až 375 mm Hg). Reakce je také zahřívána na 30 až 40 °C v horké vodní lázni. Po asi 45 min. je tlak zvýšen na 625 až 750 mm Hg a udržován takto dalších 45 min. Kyselá reakční směs je pomalu přelita do kádinky s intenzivně míchaným 25 % roztokem methoxidu sodného (164,2 g, 0,76 mol) a methanolu (500 ml), která je chlazena v ledové vodní lázni. Poté co je pH roztoku > 12 je roztok dalších 30 min. míchán a poté je přelit do čisté misky. Většina rozpouštědla se odpaří přes noc v digestoři. Druhý den je vzorek převeden do skleněné nádoby a umístěn ve vakuové sušárně. Vzorek je sušen celý den a noc při 40 až 60 °C a při tlaku 625 až 750 mm Hg. Po převedení 239 g žluté mazlavé pevné látky do lahvičky bylo pomocí cat SO3 analýzy zjištěno, že vzorek je asi z 87 % aktivní. pH vzorkuje asi 12,6.
Tvorba klatrátu Sasol C l 4,15 alkoholu s močovinou
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 12 1, opatřené mechanickým míchadlem je dán Sasol Cl4,15 alkohol (414,0 g, 1,90 mol), močovina (2220,0 g, 37,0 mol) a » · 0« 00 »0 00 0 · 0 0 0 0 0 0 · · 0 0 000 0 0 0 0
CQ 0 0000 00 00 000 C0 0
J? 0000000000 • 00 0 »0 00 00 »· methanol (3,5 1). Reaktanty byly míchány při laboratorní teplotě po dobu 48 hod.. Během této doby močovina tvoří komplex s lineárními složkami Sasol alkoholu, ale nikoliv s rozvětvenými složkami. Po asi 48 hod. byla suspenze přefiltrována přes střední fritu. Po vakuovém odpaření methanolu, promytí močoviny hexanem a vakuovém odpaření hexanu bylo získáno 220 g většinou bezbarvé kapaliny. GC analýza ukázala, že získaný alkohol je z 2,9 % lineární a z 97,1 % rozvětvený. 70,4 % rozvětvených alkoholů je rozvětveno uprostřed řetězce a 29,6 % je rozvětveno v pozici 2-uhlíku, počítaného od kyslíku v alkoholu,
Sulfatace klatrátu Sasol Cl4,15 alkoholu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 250 ml, opatřené přívodem plynu, přikapávací nálevkou, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro ' plyn, je dán klatrát Sasol 04,15 alkoholu (43,6 g, 0,2 mol) a diethyléter (50 ml). Za stálého míchání je do směsi pomalu přidávána chlorsírová kyselina (24,5 g, 0,21 mol) a reakční teplota je pomocí ledové vodní lázně udržována na 5 až 15 °C. Po ukončení přidávání kyseliny chlorsírové je pomalu odstraňována HCl pomocí přiváděného dusíku a tlaku (250 až 375 mm Hg). Reakce je také zahřívána na 30 až 40 °C v horké vodní lázni. Po asi 45 min. je tlak zvýšen na 625 až 750 mm Hg a udržován takto dalších 45 min. Kyselá reakční směs je pomalu přelita do kádinky s intenzivně míchaným roztokem 25 % methoxidu sodného (49,7 g, 0,23 mol) a methanolu (200 ml), která je chlazena v ledové lázni. Poté co je pH roztoku >12 je roztok dalších 30 min. míchán a poté je přelit do čisté misky. Většina rozpouštědla se odpaří přes noc v digestoři. Druhý den je vzorek převeden do skleněné nádoby a umístěn ve vakuové sušárně. Vzorek je sušen celý den a noc při 40 až 60 °C a při tlaku 625 až 750 mm Hg. Po převedení 70 g žlutohnědé mazlavé pevné látky do lahvičky bylo pomocí cat SO3 analýzy zjištěno, že vzorek je asi ze 79 % aktivní. pH vzorkuje asi 13,1.
Ethoxylace klatrátu Sasol Cl4,15 alkoholu na El
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 500 ml, opatřené přívodem plynu, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán klatrát Sasol Cl4,15 alkoholu (76,3 g, 0,35 mol). Aby byla odstraněna stopová množství vlhkosti, je alkohol 30 min. při 60 až 80 °C probubláván dusíkem. Při pokračujícím přivádění dusíku je jako katalyzátor přidán kovový sodík (0,4 g, 0,02 mol) a ponechán za neustálého míchání při teplotě 120 až 140 °C, aby se roztavil. Za stálého intenzivního míchání je 35 min. přidáván plynný • · ethylenoxid (15,4 g, 0,35 mol) a reakční teplota je udržována na 120 až 140 °C. Poté co je přidáno správné množství ethylenoxidu, je po dobu 20 až 30 min. aparaturou proháněn dusík až je vzorek ochlazen. Žlutohnědý kapalný produkt (90 g, 0,34 mol) je pod dusíkem převeden do lahvičky.
Sulfatace ethoxylátu klatrátu Sasol 04,15 alkoholu (El)
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 500 ml, opatřené přívodem plynu, přikapávací nálevkou, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán ethoxylát klatrátu Sasol 04,15 alkoholu (El) (86,5 g, 0,33 mol) a diethyléter (100 ml). Za stálého míchání je do směsi pomalu přidávána chlorsírová kyselina (40,8 g, 0,35 mol) a reakční teplota je pomocí ledové vodní lázně udržována na 5 až 15 °C. Po ukončení přidávání kyseliny chlorsírové se začne pomalu odstraňovat HCI pomocí přiváděného dusíku a tlaku (250 až 375 mm Hg). Reakce je také zahřívána na 30 až 40 °C v horké vodní lázni. Po asi 45 min. je tlak zvýšen na 625 až 750 mm Hg a udržován takto dalších 45 min. Kyselá reakční směs je pomalu přelita do kádinky s intenzivně míchaným 25 % roztokem methoxidu sodného (82,1 g, 0,38 mol) a methanolem (300 ml), kteráje chlazena v ledové lázni. Poté co je pH roztoku > 12 je roztok dalších 30 min. míchán a poté je přelit do čisté misky. Většina rozpouštědla se odpaří přes noc v digestoři. Druhý den je vzorek převeden do skleněné nádoby a umístěn ve vakuové sušárně. Vzorek je sušen celý den a noc při 40 až 60 °C a při tlaku 625 až 750 mm Hg. Po převedení 125 g žlutohnědé mazlavé pevné látky do lahvičky bylo pomocí cat SO3 analýzy zjištěno, že vzorek je asi z 85 % aktivní. pH vzorkuje asi 11,9.
Příklad III Příprava 7-methylundecylsulfátu sodného
Syntéza 7-methylundecen-l-olu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 5 1, která je opatřena mechanickým mícháním, přívodem dusíku, přikapávací nálevkou, teploměrem a výstupem pro dusík, je dáno 70,2 g 60 %ního hydridu sodného (1,76 molů) v minerálním oleji. Minerální olej je odstraněn promytím hexanem. Do baňky je poté přidán bezvodý dimethylsulfoxid (500 ml) a směs je zahřívána na 70 °C tak dlouho, dokud se uvolňuje vodík. Poté je reakční směs ochlazena na laboratorní teplotu a následuje přídavek 1 1 bezvodého tetrahydrofuranu. (6-hydroxyhexyl) trifenylfosfoniumbromid (443,4 g, 1 mol, připraven stejně jako je popsáno výše) je suspendován • · do horkého bezvodého dimethylsulfoxidu (50 °C, 500 ml), a suspenze je pomocí přikapávací nálevky pomalu přidávána do reakční směsi, jejíž teplota je udržována na 25 až 30 °C. Směs je 30 min. míchána při laboratorní teplotě, a poté je pomocí přikapávací nálevky pomalu přidáván 2-hexanon (110 g, 1,1 mol). Reakce je mírně exotermní a je třeba ji chladit na teplotu 25 až 30 °C. Směs je 18 hod. míchána a poté je přelita do kádinky o objemu 5 1, která obsahuje 1 1 purifikované vody, která je míchána. Olejovou fázi (vrchní) je možno odddělit v dělicí nálevce a vodná fáze je odebrána. Vodná fáze je promyta hexanem (500 ml) a organická fáze je odddělena a smíchána s olejovou fází z předchozího promytí vodou. Organická směs je poté 3 krát extrahována vodou (500 ml každá extrakce), následuje vakuová destilace, jejichž cílem je získat čirý, olejový produkt při 140 °C a tlaku 1 mm Hg.
Hydrogenace 7-methylundecen-1 -olu
Do rotačního autoklávu o objemu 3 1 je dán 7-methylundecen-l-ol (93,5 g, 0,508 mol), methanol (300 ml) a platina na uhlíku (10 hmotn. %, 35 g). Směs je hydrogenována při 180 °C a při přetlaku vodíku 8,3 MPa po dobu 13 hod., poté je ochlazena a vakuově zfiltrována přes Celíte 545, přičemž Celite 545 je promyt, výhodněji methylenchloridem. Jestliže je to třeba, může být filtrace opakována, aby byly odstraněny stopy platinového katalyzátoru a pro vysušení produktu může být použit síran hořečnatý. Aby byl získán čistý olej, je roztok produktu zahuštěn na rotační odparce.
Sulfatace 7-methylundekanolu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 11, která je opatřena přívodem dusíku, přikapávací nálevkou, teploměrem, mechanickým mícháním a výstupem pro dusík, je dán chloroform (300 ml) a 7-methylundekanol (93 g, 0,5 mol). Za stálého míchání je do směsi přidána chlorsírová kyselina (60 g, 0,509 mol) a teplota je pomocí ledové lázně udržována na 25 až 30 °C. Jakmile skončí uvolňování HCI (1 hod.), je pomalu přidán methoxid sodný (25 %ní roztok v methanolu) a teplota je udržována na 25 až 30 °C. Methoxid je přidáván tak dlouho, až bude při koncentraci ve vodě 5 % pH udržováno na hodnotě 10,5. Do směsi je přidán horký ethanol (55 °C, 21). Směs je ihned vakuově zfiltrována. Filtrát je zahuštěn na suspenzi na rotační odparce, poté je ochlazen a přelit do 21 ethylétheru. Směs je ochlazena na 5 °C, při které probíhá krystalizace a vakuově zfiltrována. Krystaly jsou sušeny ve vakuové sušárně při 50 °C, 3 hod. a poté je získána bílá pevná látka.
• · • · • · • · ··· · · · • · · · · · · • · · · · ·
Příklad IV Příprava 7-methyldodecylsulfátu sodného
Syntéza 7-methyldodecen-1-olu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 5 1, která je opatřena mechanickým mícháním, přívodem dusíku, přikapávací nálevkou, teploměrem a výstupem pro dusík, je dáno 70,2 g 60 %ního hydridu sodného (1,76 molů) v minerálním oleji. Minerální olej je odstraněn promytím hexanem. Do baňky je poté přidán bezvodý dimethylsulfoxid (500 ml) a směs je zahřívána na 70 °C tak dlouho, dokud se uvolňuje vodík. Poté je reakční směs ochlazena na laboratorní teplotu a následuje přídavek 1 1 bezvodého tetrahydrofuranu. (6-hydroxyhexyl) trifenylfosfoniumbromid (443,4 g, 1 mol, připravený stejně jako je popsáno výše) je suspendován do horkého bezvodého dimethylsulfoxidu (50 °C, 500 ml), a suspenze je pomocí přikapávací nálevky pomalu přidávána do reakční směsi, jejíž teplota je udržována na 25 až 30 °C. Směs je 30 min. míchána při laboratorní teplotě, a poté je pomocí přikapávací nálevky pomalu přidáván 2-heptanon (125,4 g, 1,1 mol). Reakce je mírně exotermní aje třeba ji chladit na teplotu 25 až 30 °C. Směs je 18 hod. míchána a poté je přelita do kádinky o objemu 5 1, která obsahuje 1 1 purifikované vody, která je míchána. Olejovou fázi (vrchní) je možno odddělit v dělicí nálevce a vodná fáze je odebrána. Vodná fáze je promyta hexanem (500 ml) a organická fáze je odddělena a smíchána s olejovou fází z předchozího promytí vodou. Organická směs je poté 3 krát extrahována vodou (500 ml každá extrakce), následuje vakuová destilace, jejichž cílem je získat čirý, olejový produkt při 140 °C a tlaku 1 mm Hg.
Hydrogenace 7-methyldodecen-1 -olu
Do rotačního autoklávu o objemu 3 1 je dán 7-methyldodecen-l-ol (100,6 g, 0,508 mol), methanol (300 ml) a platina na uhlíku (10 hmotn. %, 35 g). Směs je hydrogenována při 180 °C při přetlaku vodíku 8,3 MPa po dobu 13 hod., poté je ochlazena a vakuově filtrována přes Celite 545, přičemž Celite 545 je třeba promýt, výhodněji methylenchloridem. Jestliže je to třeba, může být filtrace opakována, aby byly odstraněny stopy platinového katalyzátoru a pro vysušení produktu může být použit síran hořečnatý. Aby byl získán čistý olej, je roztok produktu zahuštěn na rotační odparce.
• · ·· ·· • · · · · · · · • · · · · · · · · · · •••fe·· fefe fefefe fefe · • ···· ···· • ·· ·· ····
Sulfatace 7-methyldodekanolu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 11, která je opatřena přívodem dusíku, přikapávací nálevkou, teploměrem, mechanickým mícháním a výstupem pro dusík, je dán chloroform (300 ml) a 7-methyldodekanol (100 g, 0,5 mol). Za stálého míchání je do směsi přidána chlorsírová kyselina (60 g, 0,509 mol) a teplota je pomocí ledové lázně udržována na 25 až 30 °C. Jakmile skončí uvolňování HCI (1 hod.), je pomalu přidán methoxid sodný (25 %ní roztok v methanolu) a teplota je udržována na 25 až 30 °C. Methoxid je přidáván tak dlouho, až je při koncentraci ve vodě 5 % udržováno pH na hodnotě 10,5. Do směsi je přidán horký ethanol (55 °C, 2 1). Směs je ihned vakuově zfiltrována. Filtrát je zahuštěn na rotační odparce, poté je ochlazen a přelit do 2 1 ethylétheru. Směs je ochlazena na 5 °C, při které dochází ke krystalizací a vakuově zfiltrována. Krystaly jsou sušeny ve vakuové sušárně při 50 °C, 3 hod. a poté je získána bílá pevná látka (119 g, z 92 % aktivní, zjištěno pomocí cat SO3 titrace).
Příklad V Syntéza 7-methyltridecylsulfátu sodného
Sulfatace 7-methyltridekanolu
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 11, která je opatřena přívodem dusíku, přikapávací nálevkou, teploměrem, mechanickým mícháním a výstupem pro dusík, je dán chloroform (300 ml) a 7-methyltridekanol (107 g, 0,5 mol), připravený jako meziprodukt v příkladu I. Za stálého míchání je do směsi pomalu přidávána chlorsírová kyselina (61,3 g, 0,52 mol) a teplota je pomocí ledové lázně udržována na 25 až 30 °C. Jakmile skončí uvolňování HCI (1 hod.), je pomalu přidán methoxid sodný (25 %ní roztok v methanolu) a teplota je udržována na 25 až 30 °C. Methoxid je přidáván tak dlouho, až je při koncentraci ve vodě 5 % udržováno pH na hodnotě 10,5. Do směsi je přidán methanol (1 1) a 300 ml 1-butanolu. Pomocí vakua je odfiltrována sraženina anorganických solí a methanol je odstraněn z filtrátu na rotační odparce. Po ochlazení na laboratorní teplotu je přidán 1 1 ethylétheru a směs je ponechána stát 1 hod. Sraženina je shromážděna pomocí vakuové filtrace. Produkt je sušen ve vakuové sušárně při 50 °C 3 hod. a poté je získána bílá pevná látka (76 g, z 90 % aktivní, zjištěno pomocí cat SO3 titrace).
• · • · ·· ·· ·· ··· · · · · · · • · · · · · · · « · · · rj ··········»····
D-+ · · ···· · · · · ··· · ·· ·· ·· ··
Příklad VI Syntéza 7-methyldodecylethoxylátu (E5) sodného
Alkoxylace 7-methyldodekanolu
Do tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 1 1, která je opatřena přívodem dusíku, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán Ίmethyldodekanol, syntetizovaný postupem popsaným v příkladu IV. Aby byla odstraněna stopová množství vlhkosti, je alkohol probubláván dusíkem po dobu asi 30 min. při teplotě 80 až 100 °C. Při pokračujícím prohánění dusíkem je přidán kovový sodík jako katalyzátor a při teplotě 120 až 140 °C a za stálého míchání je ponechán, aby se roztavil. V průběhu 140 min. je za intenzivního míchání přidáván plynný ethylenoxid a teplota reakce je udržována na 120 až 140 °C. Poté co je přidáno správné množství (rovné 5 ekvivalentům ethylenoxidu), je aparaturou 20 až 30 min. proháněn dusík, aby byl vzorek ochlazen. Poté je získán žádoucí produkt 7methyldodecylethoxylát (v průměru 5 ethoxylátů na 1 molekulu).
Příklad VII Příprava 03 alkoholsulfátu sodného, rozvětveného uprostřed řetězce, alkoholethoxylátu a alkoholethoxy(El)sulfátu sodného z experimentálních vzorků alkoholů od firmy Shell Research.
Experimentální testovací vzorky 03 alkoholů od firmy Shell Research jsou použity pro výrobu alkoholsulfátů, alkoholethoxylátů a alkoholethoxysulfátů. Tyto experimentální alkoholy jsou ethoxylovány a/nebo sulfatovány podle následujících postupů. V tomto případě jsou experimentální alkoholy vyrobené z 02 alfa-olefínů. Aby byly získány rozvětvené řetězce olefinů, jsou skelety 02 alfa-olefínů přeskupeny. Skeletální přeskupení vytváří omezený počet větvení, výhodněji větvení uprostřed řetězce. Přeskupením jsou získána Ci až C3 rozvětvení, ještě výhodněji ethylová, nejvýhodněji methylová rozvětvení. Směs olefinů s rozvětveným řetězcem je podrobena katalytické hydroformylaci s cílem získat žádoucí směs rozvětvených alkoholů.
Sulfatace experimentálního 03 alkoholu od firmy Shell
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 100 ml, opatřené přívodem plynu, přikapávací nálevkou, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán experimentální 03 alkohol od firmy Shell (14,0 g, 0,07 mol) a diethyléter (20 ml).
·· ·· ·· «· • · 0 0 « 9 0 ·
9· · • 9 0 9
09
Za stálého míchání je do směsi pomalu přidávána chlorsírová kyselina (8,6 g, 0,07 mol) a reakční teplota je pomocí ledové vodní lázně udržována na 5 až 15 °C. Po ukončení přidávání kyseliny chlorsírové se začne pomalu odstraňovat HCI pomocí přiváděného dusíku a tlaku (250 až 375 mm Hg). Reakce je také zahřívána na 30 až 40 °C v horké vodní lázni. Po asi 45 min. je tlak zvýšen na 625 až 750 mm Hg a udržován takto dalších 45 min. Kyselá reakční směs je pomalu přelita do kádinky s intenzivně míchaným 25 % roztokem methoxidu sodného (16,8 g, 0,8 mol) a methanolem (50 ml), která je chlazena v ledové lázni. Poté co je pH roztoku > 12, je roztok dalších 30 min. míchán a poté je přelit do čisté misky. Většina rozpouštědla se odpaří přes noc v digestoři. Druhý den je vzorek převeden do skleněné nádoby a umístěn ve vakuové sušárně. Vzorek je sušen celý den a noc při 40 až 60 °C a při tlaku 625 až 750 mm Hg. Po převedení 21 g mazlavé pevné látky barvy slonové kosti do lahvičky bylo pomocí cat SO3 analýzy zjištěno, že vzorek je asi z 86 % aktivní. pH vzorkuje asi 11,5.
Ethoxylace experimentálního 03 alkoholu od firmy Shell na El
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 250 ml, opatřené přívodem plynu, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán experimentální 03 alkohol od firmy Shell (50,0 g, 0,25 mol). Aby byly odstraněny stopy vlhkosti, je alkohol 30 min. při 60 až 80 °C probubláván dusíkem. Při pokračujícím přivádění dusíku je jako katalyzátor přidán kovový sodík (0,3 g, 0,01 mol) a ponechán za neustálého míchání při teplotě 120 až 140 °C, aby se roztavil. Za stálého intenzivního míchání je v průběhu 35 min. přidáván plynný ethylenoxid (11,0 g, 0,25 mol) a reakční teplota je udržována na 120 až 140 °C. Poté co je přidáno správné množství ethylenoxidu, je po dobu 20 až 30 min. aparaturou proháněn dusík, až je vzorek ochlazen. Žlutý kapalný produkt (59,4 g, 0,24 mol) je pod dusíkem převeden do lahvičky.
Sulfatace experimentálního 03 alkoholethoxylátu od firmy Shell (El)
Do suché tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 250 ml, opatřené přívodem plynu, přikapávací nálevkou, mechanickým míchadlem, trubicí ve tvaru y s teploměrem a výstupem pro plyn, je dán experimentální 03 ethoxylát od firmy Shell (El) (48,8 g, 0,20 mol) a diethyléter (50 ml). Za stálého míchání je do směsi pomalu přidávána chlorsírová kyselina (24,5 g, 0,21 mol) a reakční teplota je pomocí ledové vodní lázně udržována na 5 až 15 °C. Po ukončení přidávání kyseliny chlorsírové se začne pomalu odstraňovat HCI pomocí přiváděného dusíku a • » ·· ·· ♦ · · · • · · · · · · • · · · • · ·· tlaku (250 až 375 mm Hg). Reakce je také zahřívána na 30 až 40 °C v horké vodní lázní. Po asi 45 min. je tlak zvýšen na 625 až 750 mm Hg a udržován takto dalších 45 min. Kyselá reakční směs je pomalu přelita do kádinky s intenzivně míchaným 25 % methoxidem sodným (48,8 g, 0,23 mol) a methanolem (100 ml), kteráje chlazena v ledové lázni. Poté co je pH roztoku >12, je roztok dalších 30 min. míchán a poté je přelit do čisté misky. Většina rozpouštědla se odpaří přes noc v digestoři. Druhý den je vzorek převeden do skleněné nádoby a umístěn ve vakuové sušárně. Vzorek je sušen celý den a noc při 40 až 60 °C a při tlaku 625 až 750 mm Hg. Po převedení 64,3 g mazlavé pevné látky barvy slonové kosti do lahvičky bylo pomocí cat SO3 analýzy zjištěno, že vzorek je asi z 92 % aktivní. pH vzorkuje asi 10,8.
Příklad VIII
Jsou připraveny kapalné detergentové prostředky na mytí nádobí, určené pro lehké pracovní podmínky, které obsahují povrchově aktivní činidla podle předmětných nároků, rozvětvené uprostřed řetězce:
Tabulka VIII
Přísada | hmotn. % A | hmotn. % B | hmotn. % C | hmotn, % D |
C12 až 15 alkylethoxy (0,6) sulfát sodný, rozvětvený uprostřed řetězce | 5 | 10 | 20 | 30 |
C12 až η alkylethoxylát (9 molů EO), rozvětvený uprostřed řetězce | 1 | 1 | 1 | 1 |
Ci2až i3 alkylethoxy (1-3) sulfát sodný | 25 | 20 | 10 | 0 |
Ci2aži4glukoamid | 4 | 4 | 4 | 4 |
Kokosový aminoxid | 4 | 4 | 4 | 4 |
Blokový kopolymer EO/PO Tetronic®704 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Ethanol | 6 | 6 | 6 | 6 |
Xylensulfonát vápenatý | 5 | 5 | 5 | 5 |
Hořčík ++ (přidaný jako chlorid) | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
Voda, zahušťovadla a ostatní minoritní složky | do 100% | do 100 % | do 100 % | do 100 % |
pH 10 % roztoku (jak připraven) | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 |
• 0
Byly připraveny následující kapalné detergentové prostředky:
· « ·
0 0 ·
0 0 0 *
0 0 0
0 00
Příklad IX
Tabulka IX
A | B | C | |
pH 10% roztoku | 9 | 10 | 10 |
Alkoholethoxy (0,6) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 0 | 28 | 25 |
Alkoholethoxy (1) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 30 | 0 | 0 |
Aminoxid (Cn & m) | 5 | 3 | 7 |
Betain | 3 | 0 | 1 |
Amid polyhydroxymastné kyseliny (Cm) | 0 | 1,5 | 0 |
AE neionogenní | 2 | 0 | 4 |
Diamin | 1 | 5 | 7 |
Mg++ (jako MgCl2) | 0,25 | 0 | 0 |
Citrát (cit2K3) | 0,25 | 0 | 0 |
Celkově (parfémy, barvy, voda, ethanol atd. | do 100 % |
D | E | F | |
pH 10 % roztoku | 9,3 | 8,5 | 11 |
Alkoholethoxy (0,6) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 10 | 15 | 10 |
Parafínsulfonát | 10 | 0 | 0 |
Lineární alkylbenzensulfonát | 5 | 15 | 12 |
• · • fefefe ·« fefe fe · · ♦ • fefe · • · fefe · • fefe fe • ♦ fefe
Betain | 1 | 0 | |
Amid polyhydroxymastné kyseliny (C12) | 3 | 0 | 1 |
AE neionogenní | 0 | 0 | 20 |
DTPA | 0 | 0,2 | 0 |
Citrát (jako Cit2K3) | 0,7 | 0 | 0 |
Diamin | 1 | 5 | 7 |
Mg++ (jakoMgCh) | 1 | 0 | 0 |
Ca++ (jako Ca(XS)2) | 0 | 0,5 | 0 |
Proteáza | 0,01 | 0 | 0,05 |
Amyláza | 0 | 0,05 | 0,05 |
Hydrotrop | 2 | 1,5 | 3 |
Celkově (parfémy, barvy, voda, ethanol atd. | do 100% |
Diamin je vybrán ze skupiny: dimethylaminopropylamin; 1,6-hexandiamin; 1,3 propandiamin; 2-methyl-l,5-pentandiamin; 1,3-pentandiamin; 1-methyldiaminopropan.
Amyláza je vybrána ze skupiny: Termamyl®; Fungamyl®; Duramyl®; BAN® a aamylázy, popsané vWO95/26397 a stím související nevyřízené přihlášce PCT/DK96/00056, podané firmou Novo Nordisk.
Lipáza je vybrána ze skupiny: Amano-P; Ml Lipase®; Lipomax®; Lipolase®; D96Llipolytická enzymová varianta nativní lipázy, pocházející z Humicola lanuginosa, která je popsána v US periodiku č. 08/341826 a z Humicola lanuginosa kmen DSM4106.
Proteáza je vybrána ze skupiny: Savinase®; Maxatase®; Maxacal®; Maxapen 15®; subtilisin BPN a BPN'; Protease B; Protease A; Primase®; Durazym®; Opticlean® a Optimase® a Alcalase®.
Hydrotropy jsou vybrány ze skupiny: sodík, draslík, amonné nebo ve vodě rozpustné substituované amonné soli kyseliny toluensulfonové, naftalensulfonové, kumensulfonové a xylensulfonové.
DTPA je diethylentriaminpentaacetátový chelát.
00
0 · · · 0 ·
0009 0 ·0 ·
00 ·90 ♦ 0 0
00 · 0 ·0 0 00 ·· 0* 00
0
0 0 0
Příklad X
Tabulka X
A | B | C | D | |
pH 10% roztoku | 8,5 | 9 | 9,0 | 9,0 |
Alkoholethoxy (0,6) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 0 | 0 | 0 | 15 |
Alkoholethoxy (1) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 0 | 30 | 0 | 0 |
Alkoholethoxy (1,4) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 30 | 0 | 27 | 0 |
Alkoholethoxy (2,2) sulfát rozvětvený uprostřed řetězce | 0 | 0 | 0 | 15 |
Aminoxid | 5 | 5 | 5 | 3 |
Betain | 3 | 3 | 0 | 0 |
AE neionogenní | 2 | 2 | 2 | 2 |
Diamin | 1 | 2 | 4 | 2 |
Mg++ (jako MgCl2) | 0,25 | 0,25 | 0 | 0 |
Ca+T (jako Ca(XS)2) | 0 | 0,4 | 0 | 0 |
Celkově (parfémy, barvy, voda, ethanol atd. | do 100 % |
E | F | G | H | I | J | |
pH 10 % roztoku | 9,3 | 8,5 | 11 | 10 | 9 | 9,2 |
Alkoholethoxy (0,6) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 10 | 15 | 10 | 27 | 27 | 20 |
4 ♦ 4·
4444
4 *4 4
4 ·
4 4
4 4
4
4 4 4
4 444 4
4 4 4 · 4
4 4 4 4 ·4
Parafínsulfonát | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Lineární alkylbenzensulfonát | 5 | 15 | 12 | 0 | 0 | 0 |
Betain | 3 | 1 | 0 | 2 | 2 | 0 |
Aminoxid | 0 | 0 | 0 | 2 | 5 | 7 |
Amid polyhydroxymastné kyseliny (CJ2) | 3 | 0 | 1 | 2 | 0 | 0 |
AE neionogenní | 0 | 0 | 20 | 1 | 0 | 2 |
Hydrotrop | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 |
Diamin | 1 | 5 | 7 | 2 | 2 | 5 |
Mg++(jako MgCl2) | 1 | 0 | 0 | 0,3 | 0 | 0 |
Ca++ (jako Ca(XS)2) | 0 | 0,5 | 0 | 0 | 0,1 | 0,1 |
Proteáza | 0,1 | 0 | 0 | 0,05 | 0,06 | 0,1 |
Amyláza | 0 | 0,07 | 0 | 0,1 | 0 | 0,05 |
Lipáza | 0 | 0 | 0,025 | 0 | 0,05 | 0,05 |
DTPA | 0 | 0,3 | 0 | 0 | 0,1 | o,i |
Citrát (Cit2K3) | 0,65 | 0 | 0 | 0,3 | 0 | 0 |
Celkově (parfémy, barvy, voda, ethanol atd. | do 100 % |
Diamin je vybrán ze skupiny: dimethylaminopropylamin; 1,6-hexandiamin; 1,3 propandiamin; 2-methyl-l,5-pentandiamin; 1,3-pentandiamin; 1-methyldiaminopropan.
Amyláza je vybrána ze skupiny: Termamyl®; Fungamyl®; Duramyl®; BAN® a aamylázy, popsané v WO95/26397 a v s tím související nevyřízené přihlášce PCT/DK96/00056, podané firmou Novo Nordisk.
Lipáza je vybrána ze skupiny: Amano-P; Ml Lipase®; Lipomax®; Lipolase®; D96L- lipolytická enzymová varianta nativní lipázy pocházející z Humicola lanuginosa, která je popsána v US periodiku č. 08/341826 a z Humicola lanuginosa kmen DSM4106.
Proteáza je vybrána ze skupiny: Savinase®; Maxatase®; Maxacal®; Maxapem 15®; subtilisin BPN a BPN'; Protease B; Protease A; Protease D; Primase®; Durazym®; Opticlean® a Optimase® a Alcalase®.
Hydrotropy jsou vybrány ze skupiny: sodík, draslík, amonné nebo ve vodě rozpustné substituované amonné soli kyseliny toluensulfonové, kyseliny naftalensulfonové, kumensulfonové, xylensulfonové.
• ·
DTPA je diethylentriaminpentaacetátový chelát.
Příklad XI
Tabulka XI
A | B | C | D | E | |
pH 10% roztoku | 8,5 | 9 | 10 | 10 | 10 |
Alkoholethoxy (0,6) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 |
Alkoholethoxy (1) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 0 | 30 | 0 | 0 | 33 |
Alkoholethoxy (1,4) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 30 | 0 | 27 | 0 | 0 |
Alkoholethoxy (2,2) sulfát, rozvětvený uprostřed řetězce | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 |
Aminoxid | 5 | 5 | 5 | 3 | 6 |
Betain | 3 | o J | 0 | 0 | 0 |
AE neionogenní | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 |
Diamin | 1 | 2 | 4 | 4 | 5 |
K citrát | 0,25 | 0,5 | 0 | 3,5 | 2 |
Kyselina maleinová | 0,5 | 1 | 3 | 0 | 2 |
Mg++ (jako MgCl2) | 0,25 | 0,25 | 0 | 0 | 0 |
Ca++ (jako Ca(XS)2) | 0 | 0,4 | 0 | 0 | 0 |
Celkově (parfémy, barvy, voda, ethanol atd. | do 100 % |
Diamin je vybrán ze skupiny: dimethylaminopropylamin; 1,6-hexandiamin; 1,3 -propandiamin; 2-methy 1-1,5-pentandiamin; 1,3-pentandiamin; 1-methyldiaminopropan.
Amyláza je vybrána ze skupiny: Termamyl®; Fungamyl®; Duramyl®; BAN® a a— amylázy, popsané v WO95/26397 a v s tím související nevyřízené přihlášce PCT/DK96/00056, podané firmou Novo Nordisk.
0 1 ** a a · 00 0 0 ♦· · ··· 0 00 00 00 00
Lipáza je vybrána ze skupiny: Amano-P; Ml Lipase®; Lipomax®; Lipolase®; D96Llipolytická enzymová varianta nativní lipázy pocházející z Humicola lanuginosa, která je popsána v US periodiku č. 08/341826 a z Humicola lanuginosa kmen DSM4106.
Proteáza je vybrána ze skupiny: Savinase®; Maxatase®; Maxacal®; Maxapem 15®; subtilisin BPN a BPN'; Protease B; Protease A; Protease D; Primase®; Durazym®; Optíclean® a Optimase® a Alcalase®.
Hydrotropy jsou vybrány ze skupiny: sodík, draslík, amonné nebo ve vodě rozpustné substituované amonné soli kyseliny toluensulfonové, naftalensulfonové, kumensulfonové a xylensulfonové.
DTPA je diethylentriaminpentaacetátový chelát.
Claims (11)
1 -methyl-diaminopropan (50)
Jeffamine EDR148 (51) a jejich směsi.
1,3-pentandiamin (49)
1,3-propandiamin
H2N' 'NH, (47)
1,6-hexandiamin (46)
1. Vodný kapalný detergentový prostředek, určený pro lehké pracovní podmínky, vyznačující se tím, zeje charakterizován:
2-methyl-1,5 -pentandiamin (48)
2. Kapalný detergentový prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že je dále charakterizován 1 hmot. % až 10 hmotn. % neionogenního povrchově aktivního činidla, které tvoří povrchově aktivní činidla, vybraná ze skupiny, kterou tvoří amidy Cg až Cig polyhydroxymastných kyselin, Cg až Cig alkoholethoxyláty a jejich kombinace.
TKc^oco• v *0 ·» ··
0 0 0 * 0 0 0 • · 000 0 0 0 9 . 0 0 00 ·00 00 ·
0 09 0 · ·· · • 0 »0 00 ·0
3. Kapalný detergentový prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že je dále charakterizován 1 hmotn. % až 10 hmotn. % látek, podporujících tvorbu pěny/stabilizátorů, vybraných ze skupiny, kterou tvoří betainová povrchově aktivní činidla, alkanolamidy mastných kyselin, Cg až C22 alkylpolyglykosidy a jejich kombinace.
4. Kapalný detergentový prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že je dále charakterizován 0,2 hmotn. % až 0,8 hmotn. % polymerního povrchově aktivního činidla, charakterizovaného ethylenoxidem a propylenoxidem, kondenzovanými s ethylendiaminem za vzniku blokového kopolymeru, který má molekulovou hmotnost od 4000 do 6000 a hodnotu HLB od 10 do 20.
5. Kapalný detergentový prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že je dále charakterizován detersivním množstvím enzymů.
5 hmotn. % až 70 hmotn. % systému povrchově aktivních činidel, který obsahuje alespoň 10 hmotn. % směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel, přičemž zmíněná směs rozvětvených povrchově aktivních činidel je charakterizována povrchově aktivními činidly, rozvětvenými uprostřed řetězce a lineárními povrchově aktivními činidly. Zmíněné lineární sloučeniny jsou charakterizovány méně než 25 hmotn. % směsi rozvětvených povrchově aktivních činidel a zmíněné sloučeniny, rozvětvené uprostřed řetězce, mají obecný vzorec:
Ab-B (1) kde:
Ab je hydrofobni alkylová skupina s celkovým počtem uhlíků C<> až Cis, rozvětvená uprostřed řetězce, která má: (1) nejdelší lineární uhlíkový řetězec, připojený k -B skupině, v rozmezí od 8 do 17 atomu uhlíku; (2) jednu nebo více Ci až C3 alkylových skupin, větvících se z tohoto nejdelšího lineárního uhlíkového řetězce; (3) alespoň jednu z větvících alkylových skupin připojenou přímo na uhlík nejdelšího lineárního uhlíkového řetězce v pozici, která se nachází v rozmezí od pozice 3 uhlíku, počítané od uhlíku #1, který je připojen ke skupině -B, do pozice ω-2, což je koncový uhlík minus 2 uhlíky; a (4) prostředek, obsahující povrchově aktivní činidlo, má průměrný celkový počet atomů uhlíku ve skupině Ab ve výše uvedeném obecném vzorci (1) v rozmezí více než 12 až 14,5; a
B je hydrofilní skupina, vybraná ze skupiny, kterou tvoří OSO3M, (EO/PO)mOSO3M, (EO/PO)mOH a jejich směsi, přičemž EO/PO jsou alkoxy skupiny, vybrané ze skupiny, kterou tvoří ethoxy, propoxy skupiny a jejich směsi a m je alespoň 0,01 až 30.
6. Kapalný detergentový prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že je dále charakterizován účinným množstvím nízkomolekulárního organického diaminů, jehož pKl i pK2 se nacházejí v rozmezí od 8,0 do 11,5 a kde pH detergentového prostředku, měřené pro 10 % vodný roztok, je v rozmezí od 8,0 do 12.
7. Detergentový prostředek pro ruční mytí nádobí podle nároku 6, vyznačující se tím, že zmíněný diamin je vybrán ze skupiny, kterou tvoří:
R1
R2 .Cx
N Ά
Cy /R3 R4 (44) kde Ri až R4 jsou nezávisle na sobě vybrány ze skupiny, kterou tvoří vodík, methyl, ethyl a ethylenoxidy; Cx a Cy jsou nezávisle na sobě vybírány z methylenových skupin nebo rozvětvených alkylových skupin, x+y je od 3 do 6, A je přítomné příležitostně a jestliže je přítomno, pak je vybráno ze skupin, vystupujících jako donor nebo akceptor elektronů. Předpokladem je, že jestliže je A přítomno, pak jak x tak y jsou vyšší nebo rovny 2.
8. Detergentový prostředek pro ruční mytí nádobí podle nároku 7, vyznačující se tím, že zmíněný diamin je vybrán ze skupiny, kterou tvoří:
(45) • 0» »0 • · · *
9. Kapalný detergentový prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že Ab skupina povrchově aktivního činidla, rozvětveného uprostřed řetězce, je rozvětvená alkylová skupina, která má obecný vzorec:
R R1 R2
CH3 CH2 (CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)z CH2 (2) kde se celkový počet atomů uhlíku v rozvětvené alkylové skupině včetně R, R1 a R2 větvení, pohybuje v rozmezí od 10 do 17. R, R1 a R2 jsou nezávisle na sobě vybrány z vodíku a Ci až C3 alkylu; w je celé číslo od 0 do 10; xje celé číslo od 0 do 10; y je celé číslo od 0 do 10; z je celé číslo od 0 do 10 a w+x+y+z je od 3 do 10 a to za předpokladu, že R, R1 a R2 nejsou všechno vodíky a, jestliže je z rovno 0, pak alespoň R nebo R1 nem vodík.
10. Kapalný detergentový prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že Ab skupina povrchově aktivního činidla, rozvětveného uprostřed řetězce, je rozvětvená alkylová skupina, která má obecný vzorec, vybraný ze skupiny, kterou tvoří:
CH3
I (3)
CH3(CH2)aCH(CH2)bCH2CH3 ch3
I I (4)
CH3(CH2)dCH(CH2)eCHCH2a jejich směsi.
Ve vzorcích jsou a, b, d a e celá čísla, a+b je od 6 do 13, d+eje od 4 do
11. Dále jestliže a+b-6, pak a je celé číslo od 2 do 5 a b je celé číslo od 1 do 4 jestliže a+b=7, pak a je celé číslo od 2 do 6 a b je celé ěíslo od 1 do 5 jestliže a+b=8, pak a je celé číslo od 2 do 7 a b je celé číslo od 1 do 6 jestliže a+b=9, pak a je celé číslo od 2 do 8 a b je celé číslo od 1 do 7 jestliže a+b=10, pak a je celé číslo od 2 do 9 a b je celé číslo od 1 do 8 jestliže a+b=l 1, pak a je celé číslo od 2 do 10 a b je celé číslo od 1 do 9 jestliže a+b=12, pak a je celé číslo od 2 do 11 a b je celé číslo od 1 do 10 jestliže a+b=13, pak a je celé číslo od 2 do 12 a b je celé číslo od 1 do 11 jestliže d+e=4, pak d je celé číslo od 2 do 3 a e je celé číslo od 1 do 2
ΊΊ
Tylovo ,· »· ·* ·· • »· · »» » • · »·· · · · · • · k · * · · · ( · ···· * * » · ; ·· «. »· “ jestliže d+e=5, pak d je celé číslo od 2 do 4 a e je celé číslo od 1 do 3 jestliže d+e=6, pak d je celé číslo od 2 do 5 a e je celé číslo od 1 do 4 jestliže d+e^7, pak d je celé číslo od 2 do 6 a e je celé číslo od 1 do 5 jestliže d+e=8, pak d je celé číslo od 2 do 7 a e je celé číslo od 1 do 6 jestliže d+e=9, pak d je celé číslo od 2 do 8 a e je celé číslo od 1 do 7 jestliže d+e=10, pak d je celé číslo od 2 do 9 a e je celé číslo od 1 do 8 jestliže d+e-11, pak d je celé číslo od 2 do 10 a e je celé číslo od 1 do 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20001222A CZ20001222A3 (cs) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | Vodný kapalný detergentní prostředek, určený pro lehké pracovní podmínky |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20001222A CZ20001222A3 (cs) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | Vodný kapalný detergentní prostředek, určený pro lehké pracovní podmínky |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20001222A3 true CZ20001222A3 (cs) | 2001-07-11 |
Family
ID=5470192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20001222A CZ20001222A3 (cs) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | Vodný kapalný detergentní prostředek, určený pro lehké pracovní podmínky |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ20001222A3 (cs) |
-
1998
- 1998-10-09 CZ CZ20001222A patent/CZ20001222A3/cs unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4069968B2 (ja) | 中鎖分枝鎖界面活性剤を包含する軽質液体またはゲル食器洗浄用洗剤組成物 | |
US8129328B2 (en) | Compositions comprising sulfonated estolides and alkyl ester sulfonates, methods of making them, and compositions and processes employing them | |
EP3152286B1 (en) | Detergents for cold-water cleaning | |
US10570352B2 (en) | Cold-water laundry detergents | |
EP2277860B1 (en) | Compositions comprising sulfonated estolides and alkyl ester sulfonates, methods of making them, and compositions and processes employing them | |
JP2020152757A (ja) | 食器用液体洗浄剤組成物 | |
WO2016160407A1 (en) | Detergents based on alpha-sulfonated fatty ester surfactants | |
JP2001522931A (ja) | 硬質表面上の汚れの軟化方法 | |
JP2001520264A (ja) | 中鎖分枝鎖界面活性剤を包含する軽質液体またはゲル食器洗浄用洗剤組成物 | |
WO2016196555A1 (en) | Cold-water cleaning method | |
JP7450518B2 (ja) | 食器用洗浄剤 | |
AU7071998A (en) | Light-duty liquid or gel dishwashing detergent compositions having controlled pH and desirable foood soil removal and sudsing characteristics | |
CZ20001222A3 (cs) | Vodný kapalný detergentní prostředek, určený pro lehké pracovní podmínky | |
CZ76196A3 (en) | Detergents comprising lipolytic and proteolytic enzymes intended for washing-up in wash machines | |
JP3568700B2 (ja) | 非イオン界面活性剤 | |
MXPA00003723A (en) | Light-duty liquid or gel dishwashing detergent compositions comprising mid-chain branched surfactants | |
JPH09501960A (ja) | リパーゼ酵素を含んでなる手作業食器洗い用組成物 | |
JP2021095530A (ja) | 食器用洗浄剤 | |
JPH09235588A (ja) | 液体洗浄組成物 | |
CZ9904412A3 (cs) | Vodný šetrný kapalný detergentní prostředek | |
CZ9904042A3 (cs) | Vodný, nízkoúěinný detergentní prostředek s regulovaným pH, který má vlastnosti spočívající v odstraňování ušpiňění a v pěnění | |
MXPA00004494A (en) | Method for softening soil on hard surfaces |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |