DE4307709C2 - Hochkonzentrierte Lösungen von amphoteren Glycinverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Hochkonzentrierte Lösungen von amphoteren Glycinverbindungen und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft hochkonzentrierte Lösungen von
Glycinverbindungen in organischen Lösungsmitteln und gege
benenfalls Wasser mit < ca. 70 Gew.-%, bezogen auf Gesamt
mischung, an Glycinverbindungen der allgemeinen Formel I
und II
bzw. deren undissozierte Formen, in denen R der Alkylrest
einer natürlichen oder synthetischen einbasischen Fettsäure
oder eines Fettsäuregemisches mit 5-19, vorzugsweise 11 -
17, Kohlenstoffatomen, M das Kation eines Alkali- oder Erd
alkalimetalls, insbesondere von Na, Ca ist und der Gehalt
an anorganischen Salzen unter 1 Gew.-%, vorzugsweise unter
ca. 0,5 Gew.-%, liegt.
Unter den verschiedenen oberflächenaktiven amphoteren
Tensiden haben die sogenannten Glycinderivate oder Glyci
nate wegen ihrer besonders guten Umweltfreundlichkeit,
vielseitigen Anwendbarkeit und Verträglichkeit ein beson
deres Interesse gefunden. Aufgrund ihrer ausgezeichneten
Hautverträglichkeiten, geringen Augenirritationen, verbun
den mit guten Reinigungseigenschaften, finden sie einen
wachsenden Markt bei den Körperpflege- und Körperreini
gungsmitteln.
Die Herstellung der Glycinate ist Gegenstand einer Vielzahl
von Patenten und allgemeiner Fachveröffentlichungen wie
beispielsweise den US-PSen 2 781 354, 3 231 580, 3 408 361,
3 941 817 H. Hoffmann, Seifen - Öle - Fette - Wachse, 95, 3
[1969] D. Boss, Manufacturing Chemist & Aerosol News, 229
[1977]; H. Hein, Fette - Seifen - Anstrichsmittel, 448
[1978]; U. Ploog, Fette - Seifen - Anstrichsmittel, 154
[1979).
Gemäß dieser Literatur erfolgt die Herstellung in zwei
Reaktionsstufen:
- 1. Die Herstellung des 2-Alkylimidazolins und
- 2. Die Herstellung des Glycinats durch weitere Umsetzung mit Natriumchloracetat.
In der ersten Stufe werden die Fettsäuren mit Aminoethyl
ethanolamin (AEEA) bei Temperaturen von 170-220°C und
Drücken von 10-50 · 10² Pa zu den entsprechenden Imidazolin
verbindungen umgesetzt.
In der zweiten Stufe werden durch Zugabe von wäßriger
alkalischer Chloressigsäure- oder Alkalichloracetat-Lösung
bei 80-90°C unter Ringöffnung die Glycinate hergestellt.
Diese Lösungen, welche überwiegend die Verbindungen der
allgemeinen Formeln I und II und daneben noch geringe Men
gen an Diamiden und Esteramiden enthalten, kommen als 10 -
30 Gew.-%ige Lösungen ohne weitere Aufbereitung in den Han
del, das heißt mit den bei der Reaktion entstehenden Alka
lisalzen.
Diese Lösungen entsprechen sowohl hinsichtlich ihrer nied
rigen Konzentration als auch ihres hohen Wassergehaltes und
ihres Anteils an anorganischen Salzen nicht mehr den Anfor
derungen der Praxis.
Ihre niedrige Konzentration erhöhen sowohl Lagerungs- als
auch Transportkosten; ihr hoher Wassergehalt ist uner
wünscht bei einer Vielzahl von kosmetischen Pflegeprodukten
und insbesondere ihr Anteil an anorganischen Salzen und
schränkt die Verwendungsmöglichkeiten zum Teil drastisch
ein.
Letzteres ist der Fall in z. B. viskosen Haarshampoos, in
denen der Gehalt an Natriumchlorid die Viskosität in einem
unerwünschten Maße erniedrigt oder in Badeölen, in denen
die natürlichen Öle ausgesalzt werden können, in wachshal
tigen Formulierungen, in denen
die Stabilität der Endprodukte nachteilig beeinträchtigt
wird.
Aufgrund der bekannten korrodierenden Eigenschaften, insbe
sondere des Natriumchlorids, sind diese Lösungen nicht ge
eignet für Aluminiumreiniger, Autoshampoos und andere
Metallreinigungs- und -pflegemittel.
Zu den angeführten nachteiligen Effekten wird auch die Kom
binationsfähigkeit mit anderen aktiven Ingredientien beein
flußt, da der Gehalt an anorganischen Salzen sich emulsi
onsbrechend auswirken kann.
Es bestand daher ein Bedarf an Glycinaten, welche diese
Nachteile nicht aufweisen und den gesteigerten Anforderun
gen der Praxis gerecht werden, das heißt, welche sowohl
kostengünstig gelagert und transportiert werden können und
welche mit einer Vielzahl von zusätzlichen Komponenten zu
brauchbaren Formulierungen in den gewünschen Anwendungsge
bieten kombiniert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Glycinver
bindungen entsprechender Eigenschaften bereit zustellen und
ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu finden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch hochkonzentrierte Lösungen
von Glycidylverbindungen in organischen Lösungsmitteln mit
Gehalten an Glycidylverbindungen von <70 Gew.-% und Antei
len von anorganischen Salzen von <1 Gew.-%.
Gegenstand der Erfindung sind daher hochkonzentrierte
Lösungen mit Gehalten von 70 Gew.-%, bezogen auf die Ge
samtlösung, an Glycinverbindungen der allgemeinen Formeln
in denen R der Alkylrest einer natürlichen oder syntheti
schen einbasischen Fettsäure oder eines Fettsäureesters mit
5-19 Kohlenstoffatomen und M das Kation eines Alkali-
oder Erdalkalimetalls ist, erhältlich durch Umsetzung in
erster Stufe von einbasischen Fettsäuren mit 6-20 C-Atomen, oder deren Ester mit niedrigen monofunktionellen Alkoholen oder deren Triglyceride oder deren Mischungen unter Rühren und in Inertgasatmosphäre mit 0,5-2 molaren Überschüssen Aminoethylethanolamin (AEEA) bei 150-250°C, wobei das entstehende Kondensat und das überschüssige AEEA kontinuierlich abdestilliert werden und in
zweiter Stufe das auf <100°C abgekühlte Reaktionsprodukt mit organischen Lösungsmitteln auf ca. 30-60 Gew.-% verdünnt und mit der zur Ringöffnung benötigten stöchiome trischen Menge an Wasser hydrolysiert wird und in
dritter Stufe zu der Reaktionsmischung bei 20-50°C die Halogencarbonsäure bzw. deren Salze in äquivalenten Mengen gegeben, die Reaktionsmischung auf 50-100°C erwärmt und/ über 6-12 Stunden bei dieser Temperatur belassen wird, wobei der pH-Wert der Reaktionsmischung durch kontinuierli che oder portionsweise Zugabe von Basen in fester Form oder als alkoholische Lösungen im Bereich von ca. 8-11 gehal ten und anschließend das aus der Reaktionslösung ausfal lende anorganische Salz durch übliche technische Trennver fahren abgetrennt wird.
erster Stufe von einbasischen Fettsäuren mit 6-20 C-Atomen, oder deren Ester mit niedrigen monofunktionellen Alkoholen oder deren Triglyceride oder deren Mischungen unter Rühren und in Inertgasatmosphäre mit 0,5-2 molaren Überschüssen Aminoethylethanolamin (AEEA) bei 150-250°C, wobei das entstehende Kondensat und das überschüssige AEEA kontinuierlich abdestilliert werden und in
zweiter Stufe das auf <100°C abgekühlte Reaktionsprodukt mit organischen Lösungsmitteln auf ca. 30-60 Gew.-% verdünnt und mit der zur Ringöffnung benötigten stöchiome trischen Menge an Wasser hydrolysiert wird und in
dritter Stufe zu der Reaktionsmischung bei 20-50°C die Halogencarbonsäure bzw. deren Salze in äquivalenten Mengen gegeben, die Reaktionsmischung auf 50-100°C erwärmt und/ über 6-12 Stunden bei dieser Temperatur belassen wird, wobei der pH-Wert der Reaktionsmischung durch kontinuierli che oder portionsweise Zugabe von Basen in fester Form oder als alkoholische Lösungen im Bereich von ca. 8-11 gehal ten und anschließend das aus der Reaktionslösung ausfal lende anorganische Salz durch übliche technische Trennver fahren abgetrennt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Herstellung hochkonzentrierter Lösungen mit Gehalten von
70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtlösung, an Glycinverbin
dungen der allgemeinen Formeln
in denen R der Alkylrest einer natürlichen oder syntheti
schen einbasischen Fettsäure oder eines Fettsäureesters mit
5-19 C-Atomen, M das Kation eines Alkali- oder Erdalkali
metalls ist durch Umsetzung in
erster Stufe von einbasischen Fettsäuren mit 6-20
C-Atomen, oder deren Ester mit niedrigen monofunktionellen
Alkoholen oder deren Triglyceride oder deren Mischungen
unter Rühren und in Inertgasatmosphäre mit 0,5-2 molaren
Überschüssen Aminoethylethanolamin (AEEA) bei 150-250°C,
wobei das entstehende Kondensat und das überschüssige AEEA
kontinuierlich abdestilliert werden und in
zweiter Stufe das auf <100°C abgekühlte Reaktionsprodukt
mit organischen Lösungsmitteln auf ca. 30-60 Gew.-%,
verdünnt und mit der zur Ringöffnung benötigten stöchiome
trischen Menge an Wasser, gegebenenfalls unter Mitverwen
dung von basischen Katalysatoren, hydrolysiert wird und in
dritter Stufe zu der Reaktionsmischung bei 20-50°C die
Halogencarbonsäure bzw. deren Salz in äquivalenten Mengen
gegeben, die Reaktionsmischung auf 50-100°C erwärmt und
über 6-12 Stunden bei dieser Temperatur belassen wird,
wobei der pH-Wert der Reaktionsmischung durch kontinuierli
che oder portionsweise Zugabe von Basen in fester Form oder
als alkoholische Lösungen im Bereich von ca. 8-11 gehal
ten und anschließend das aus der Reaktionslösung ausfal
lende anorganische Salz durch übliche technische Trennver
fahren abgetrennt wird.
Im Anschluß daran können die gegebenenfalls vorhandenen
niedrigsiedenden Lösungsmittel - falls erforderlich -
destillativ entfernt werden. In diesem Falle werden vorab
höhersiedende Lösungsmittel wie insbesondere Glycerin
und/oder Propylenglykol in Mengen zugesetzt, die einer 70-
95, vorzugsweise 80-90 Gew.-%igen Endlösung der Glycin
verbindung entsprechen.
Dieses Hochkonzentrat kann nunmehr problemlos gelagert oder
transportiert werden und - je nach dem gewünschten Einsatz
gebiet - direkt vor Ort mit den üblichen Lösungsmitteln auf
die erforderliche Konzentration eingestellt und mit den üb
lichen Zusatz- und Hilfsstoffen versetzt werden.
Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten
Glycinverbindungen sind technische Mischungen, welche neben
den Verbindungen der allgemeinen Formel I und II weitere
Verbindungen enthalten können. Dies sind unter anderem ge
ringe Anteile an Fettsäuren bzw. deren Derivate, AEEA,
Diamiden und Esteramiden sowie deren Reaktionsprodukte mit
den Halogencarbonsäuren oder deren Salze.
Soweit diese Reaktionsprodukte homogen in der konzentrier
ten organischen Lösung verbleiben, sind sie ebenfalls
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die Umsetzung der Fettsäuren (1 Mol) mit dem Aminoethyl
ethanolamin (1-2,5, vorzugsweise 1,8-2,2 Mol) in der
ersten Stufe wird nach den an sich bekannten Verfahren
durchgeführt. Unter Inertatmosphäre werden die Komponenten
gegebenenfalls unter Mitverwendung eines Katalysators auf
150-180°C aufgeheizt und das abgespaltene Kondensat wie
Wasser oder Alkohol kontinuierlich entfernt. Durch weiteres
Erhitzen des entstandenen Monoamids auf 180-250°C, vor
zugsweise 180-230°C, bildet sich unter Abspaltung eines
weiteren Mols Wassers unter Ringschluß die Imidazolinver
bindung. Bei konstanter Temperatur wird der Druck allmäh
lich auf 10-50 · 10² Pa reduziert, um im Laufe von 14-20
Stunden das gesamte Reaktionswasser sowie überschüssiges
Amin zu entfernen.
Die Reaktionsmischung kann - je nach Reaktionsbedingungen -
neben der Imidazolinverbindung (ca. 64-94 Gew.-%) noch
größere Anteile an sekundärem Monoamid (ca. 30-3 Gew.-%)
sowie geringe Mengen an tertiärem Monoamid, Diamid, Ester
amid und freiem Aminoethylethanolamin enthalten. Erfin
dungsgemäß werden die Reaktionsbedingungen so eingestellt,
daß Cyclisierungsgrade von 90 Gew.-% erzielt werden.
Als Fettsäuren können die handelsüblichen natürlichen oder
synthetischen einbasischen Säuren mit 6-20, vorzugsweise
12-18, C-Atomen eingesetzt werden, wie Capronsäure,
Caprinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Öl
säure, Linolsäure, Linolensäure sowie deren Methyl-,
Ethyl-, Propyl- oder Butylester. Erfindungsgemäß bevorzugt
sind die natürlich vorkommenden pflanzlichen und tierischen
Glycerinester wie Kokosöle, Ricinusöl, Palmkernöl, Palmöl,
Olivenöl, Erdnußöl, Rüböl, Maisöl.
Das Aminoethylethanolamin (AEEA) ist eines der normalen
handelsüblichen Produkte.
Aus der Reaktionsmischung der ersten Stufe können durch die
üblichen Reinigungsmethoden unerwünschte Bestandteile ent
fernt werden; in der Regel wird die Mischung jedoch direkt
in einer zweiten Stufe hydrolisiert, indem auf Temperaturen
<100°C abgekühlt und mit kurzkettigen Alkoholen wie
Ethanol, Propanol, iso-Propanol und/oder Glycerin, Ethylen
glykol, Propylenglykol eine 30-60 Gew.-%ige Lösung herge
stellt und dann mit der zur Reinigung benötigten stöchiome
trischen, höchstens aber der doppelten Menge an Wasser,
gegebenenfalls unter Mitverwendung basischer Katalysatoren
wie Alkoholaten, Alkalihydroxiden, Alkalicarbonaten, bei
Temperaturen von 20-90°C, vorzugsweise 50-80°C, die
Imidazolinverbindung zu den entsprechenden offenkettigen
Amiden hydrolisiert wird.
Überwiegend entstehen hierbei die Verbindungen der allge
meinen Formeln III und IV
worin R der Rest der eingesetzten Monocarbonsäure ist.
Zu dieser Mischung werden wasserfreie Halogencarbonsäuren
oder deren Alkalisalze gegeben und die Mischung 6-12
Stunden bei 50-100°C, vorzugsweise 60-80°C, unter
gutem Rühren mit Zugaben von Basen - in wasserfreier fester
Form oder als alkoholische Lösungen - der pH-Wert im
Bereich von 8-11, vorzugsweise 9-10, gehalten und an
schließend das aus der Reaktionsmischung ausfallende anor
ganische Salz durch die üblichen technischen Trennverfahren
wie Zentrifugieren und/oder Filtrieren entfernt.
Der Einsatz von Ionenaustauschern allein oder in Kombina
tion mit einem üblichen Trennverfahren ist ebenfalls mög
lich. Als Ionenaustauscher sind die handelsüblichen Pro
dukte verwendbar.
Bei Einsatz von überschüssigem Wasser bei der Ringspaltung
und technischen Alkoholen, welche geringe Mengen an Wasser
enthalten können, muß dieses vor der Salzabtrennung durch
geeignete azeotrope Mischungen destillativ entfernt werden.
Gegebenenfalls können auch geeignete Molekularsiebe einge
setzt werden.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Halogencarbonsäuren
sind insbesondere Monochloressigsäure, Monobromessigsäure,
Natriummonochloracetat, Kaliummonochloracetat, Natriummono
bromacetat, Kaliummonobromacetat.
Die Halogencarbonsäuren werden in mindestens stöchiometri
schen Mengen, bezogen aufreaktionsfähige Amingruppen,
üblicherweise in Mengen von 1-3 Mol, erfindungsgemäß
bevorzugt in Mengen von 1,0-1,1 Mol, eingesetzt.
Als Basen werden Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calcium
hydroxid in fester Form oder als alkoholische Lösungen
sowie Natrium oder Kaliumalkoholate wie Natriumethylat,
Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumbicarbonat, Kalium
bicarbonat mitverwendet.
Falls gewünscht, werden die gegebenenfalls vorhandenen
niedrigsiedenden Lösungsmittel ganz oder teilweise destil
lativ aus der Reaktionsmischung entfernt. In diesem Falle
können vorab anwendungstechnisch gewünschte und phy
siologisch unbedenkliche höhersiedende Lösungsmittel wie
Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Diethylengly
kol, Dipropylenglykol oder deren Mono- und Diether und ins
besondere Glycerin zugesetzt werden. Die Mengen werden so
bemessen, daß der Gehalt der Glycinverbindung in der
Gesamtmischung bei 70-97 Gew.-% liegt. Zur Einstellung
einer niedrigeren Viskosität kann gegebenenfalls Wasser in
Mengen bis zu ca. 10 Gew.-% mitverwendet werden. Der
Salzgehalt, ermittelt nach der üblichen potientiometrischen
Methode zur Chloridbestimmung (DGF-Methode H-III 9), liegt
unter 1 Gew.-%, überwiegend unter 0,5 Gew.-%.
Dieses Hochkonzentrat, welches ca. 70-95 Gew.-% an
Glycinverbindung, 5-25 Gew.-% an organischem Lösungsmit
tel und 0-10 Gew.-% an Wasser und Spuren an anorganischen
Salzen enthalten kann, ist problemlos lagerbar und kosten
günstig zu transportieren. Seine Viskosität entspricht den
Anforderungen der Praxis hinsichtlich der Weiterverarbei
tung mit den üblichen technischen Pumpen, Apparaturen und
Hilfsmitteln.
Anhand der nachfolgenden Beispiele wird das erfindungsge
mäße Verfahren näher erläutert.
650 g (2,98 Mol) Palmkernöl (oder die äquivalente Menge
eines anderen Fettes als Ester, Glycerid oder Fettsäure),
1 g Phosphorsäure (85%ig), 650 g (6,25 Mol) Amino
ethylethanolamin werden unter Rühren und N₂ auf 170°C
erwärmt und umgesetzt, bis im IR-Spektrum keine Esterbande
mehr nachzuweisen ist. Dabei destillieren Wasser bzw. Alko
hol ab.
Anschließend wird bei 170°C und 5 · 10² Pa Vakuum das über
schüssige Amin abdestilliert.
Es entstehen 906 g Imidazolin (Gesamtaminzahl (GAZ) = 185
bis 230. Tertiäre Aminzahl (TAZ) 175) und 394 g destillier
tes AEEA mit Reaktionswasser. TAZ-Gehalt: min. 90% (bezogen
auf Molekulargewicht).
518 g (1,7 Mol) Imidazolin gemäß Beispiel A), 35 g
(1,9 Mol) Wasser, 300 g Isopropanol werden unter Rühren mit
260 g (2,2 Mol) Natriumsalz der Monochloressigsäure (100%ig) versetzt
und auf 70°C erwärmt. Es werden nun ca. 68 g (1,7 Mol)
NaOH (100%ig) bei 70°C eingetragen. Das Reaktionsgut wird
nun so lange bei 70°C gerührt, bis die Alkalität der
Mischung konstant bleibt und die Analysenwerte
verseifbares Chlorid: <0,05%
freie Monochloressigsäure <20 ppm
unterschritten werden.
verseifbares Chlorid: <0,05%
freie Monochloressigsäure <20 ppm
unterschritten werden.
Das Reaktionsgut wird mit 300 g Isopropanol homogen
gerührt, dann das entstandene Kochsalz abfiltriert, der
Filterrückstand 3 × mit 100 ml Isopropanol gewaschen.
Die vereinigten Filtrate werden mit 130 g Propylenglykol
versetzt. Unter Vakuum (5 · 10² Pa erfolgt nun bei 70°C (68-
72) die Abdestillation des Isopropanols. Restliche
Isopropanolspuren werden durch Wasserdampfdestillation ent
sprechend 30 g Wasser entfernt. Nach Brechen des Vakuums
werden 77 g Wasser zugesetzt.
Es entstehen bei dem Reaktionsgang 131 g Kochsalz und 922 g
Produkt mit folgenden Analysendaten:
Stickstoffgehalt: 5,5% = 72% Aktivgehalt als
Natriumsalz
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 8,5%
Propylenglykol: 14
Glycerin: 5,5%
Viskosität: 4000-7000 mPa·s/20°C
Aussehen: gelbe, klare Flüssigkeit.
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 8,5%
Propylenglykol: 14
Glycerin: 5,5%
Viskosität: 4000-7000 mPa·s/20°C
Aussehen: gelbe, klare Flüssigkeit.
518 g (1,7 Mol) Imidazolin gemäß Beispiel A), 35 g Wasser,
300 g Butanol werden mit 260 g (2,20 Mol) Monochloressig
säure (80%ig) in H₂O versetzt und mit 178 g (2,20 Mol)
NaOH (50%ig) bei 68-70°C neutralisiert. Unter Vakuum
(5 · 10² Pa werden nur ca. 136 g (1,7 Mol) NaOH (50%ig) in H₂O
bei 68-70°C zudosiert und so lange bei 68-70°C ge
rührt, bis die Alkalität der Mischung konstant bleibt und
kein H₂O mehr destilliert und die Analysendaten
verseifbares Chlorid: <0,05%
freie Monochloressigsäure: <20 ppm
% H₂O: <0,1%
freie Monochloressigsäure: <20 ppm
% H₂O: <0,1%
unterschritten werden.
Das Reaktionsgut wird mit 100-400 g Butanol homogen ge
rührt, dann das entstandene Kochsalz abfiltriert, der Fil
terrückstand mit Butanol gewaschen.
Die vereinigten Filtrate werden mit 130 g Propylenglykol
versetzt. Unter Vakuum 5 · 10² Pa erfolgt nun die Ab
destillation des Butanols. Restliche Butanolspuren werden
durch Wasserdampfdestillation entsprechend 30 g Wasser ent
fernt. Nach Brechen des Vakuums werden 77 g Wasser bzw. das
gewünschte Lösungsmittel zugesetzt.
Es entstehen bei dem Reaktionsgang 131 g NaCl und 922 g
Produkt mit folgenden Analysendaten:
Stickstoffgehalt: 5,5 Gew.-% = 72% Aktivgehalt
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 8,5%
Propylenglykol: 14%
Glycerin 5,5%
Viskosität: 6000-7000 mPa·s/20°C
Aussehen: gelbe, klare Flüssigkeit
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 8,5%
Propylenglykol: 14%
Glycerin 5,5%
Viskosität: 6000-7000 mPa·s/20°C
Aussehen: gelbe, klare Flüssigkeit
518 g Imidazolin, 35 g H₂O, 300 g Isopropanol, 260 g Natri
umsalz der Monochloressigsäure, 68 g NaOH (100%ig) werden wie im Beispiel B1)
umgesetzt, das Reaktionsgut wird mit 100-400 g Isopropanol
homogen gerührt; es werden nun 63 g HCl-Gas eingeleitet und
nun das entstandene Kochsalz abfiltriert und gewaschen und
die vereinigten Filtrate wie in Beispiel 1 weiter verarbei
tet.
Es entstehen 230 g Kochsalz und 869 g Produkt mit folgenden
Analysendaten:
Stickstoffgehalt: 5,5% = 72% Aktivgehalt
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser bzw. LöMi: 7%
Propylenglykol: 15%
Glycerin: 6%
Viskosität: 30000 mPa·s/20°C
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser bzw. LöMi: 7%
Propylenglykol: 15%
Glycerin: 6%
Viskosität: 30000 mPa·s/20°C
Es wird wie in Beispiel 3 vorgegangen; statt 63 g HCl-Gas
werden 193 g wäßrige HCl 30%ig verwendet und das an
fallende Wasser durch aceotrope Destillation mit Butanol
entfernt, bevor das ausgefallene Salz filtriert wird.
Nach der Filtration werden die vereinigten Filtrate wie im
Beispiel B1) weiterverarbeitet.
Es entstehen 230 g Kochsalz und 869 g Produkt mit folgenden
Analysendaten:
Stickstoffgehalt: 5,5%
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser bzw. LöMi: 7%
Propylenglykol: 15%
Glycerin: 6%
Viskosität: 30000 mPa·s/20°C
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser bzw. LöMi: 7%
Propylenglykol: 15%
Glycerin: 6%
Viskosität: 30000 mPa·s/20°C
518 g (1,7 Mol) Imidazolin gemäß Beispiel A), 35 g (1,9
Mol) Wasser, 300 g Isopropanol werden unter Rühren mit
450 g (3,86 Mol) Natriumsalz der Monochloressigsäure (100%ig) versetzt
und auf 70°C erwärmt. Es werden nun ca. 126 g (3,15 Mol)
NaOH (100%ig) bei 70°C eingetragen. Das Reaktionsgut wird
nun so lange bei 70°C gerührt, bis die Alkalität der
Mischung konstant bleibt und die Analysenwerte
verseifbares Chlorid: <0,05%
freie Monochloressigsäure: < 20 ppm
freie Monochloressigsäure: < 20 ppm
unterschritten werden.
Das Reaktionsgut wird mit 300 g Isopropanol homogen
gerührt, dann das entstandene Kochsalz abfiltriert, der
Filterrückstand 3 × mit 100 ml Isopropanol gewaschen.
Die vereinigten Filtrate werden mit 255 g Propylenglykol
versetzt. Unter Vakuum (5 · 10² Pa erfolgt nun bei 70°C (68-
72) die Abdestillation des Isopropanols. Restliche Isopro
panolspuren werden durch Wasserdampfdestillation entspre
chend 30 g Wasser entfernt. Nach Brechen des Vakuums wird
kein Wasser zugesetzt.
Es entstehen bei dem Reaktionsgang 225 g Kochsalz und
1094 g Produkt mit folgenden Analysendaten:
Stickstoffgehalt: 5,2% = 72% Aktivgehalt als
Natriumsalz
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 0,2%
Propylenglykol: 23,3%
Glycerin: 4,7%
Viskosität: 10000-40000 mPa·s/20°C
1000-2000 mPa·s/45°C
Aussehen 20°C: viskose, gelbe, klare Flüssig keit
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 0,2%
Propylenglykol: 23,3%
Glycerin: 4,7%
Viskosität: 10000-40000 mPa·s/20°C
1000-2000 mPa·s/45°C
Aussehen 20°C: viskose, gelbe, klare Flüssig keit
518 g (1,7 Mol) Imidazolin gemäß Beispiel A), 35 g Wasser,
300 g Butanol werden mit 460 g (3,86 Mol) Monochloressig
säure (80%ig) in H₂O versetzt und mit 312 g (3,86 Mol)
NaOH (50%ig) bei 68-70°C neutralisiert. Unter Vakuum (5 · 10² Pa)
werden nun ca. 252 g (3,15 Mol) NaOH (50%ig) in H₂O
bei 68-70°C zudosiert und so lange bei 68-70°C
gerührt, bis die Alkalität der Mischung konstant bleibt und
kein H₂0 mehr destilliert und die Analysendaten
verseifbares Chlorid: <0,05%
freie Monochloressigsäure. <20 ppm
% H₂O: <0,1%
freie Monochloressigsäure. <20 ppm
% H₂O: <0,1%
unterschritten werden.
Das Reaktionsgut wird mit 100-400 g Butanol homogen
gerührt, dann das entstandene Kochsalz abfiltriert, der
Filterrückstand mit Butanol gewaschen.
Die vereinigten Filtrate werden mit 225 g Propylenglykol
versetzt. Unter Vakuum 5 · 10² Pa erfolgt nun die Abdestilla
tion des Butanols. Restliche Butanolspuren werden durch
Wasserdampfdestillation entsprechend 30 g Wasser entfernt.
Nach Brechen des Vakuums wird kein Wasser zugesetzt.
Es entstehen bei dem Reaktionsgang 226 g NaCl und 1094 g
Produkt mit folgenden Analysendaten:
Stickstoffgehalt: 4,7% = 72% Aktivgehalt
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 0,2%
Propylenglykol: 23,3%
Glycerin: 4,7%
Viskosität: 10000-40000 mPa·s/20°C
1000-2000 mPa·s/45°C
Aussehen: viskose, gelbe, klare Flüssigkeit
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 0,2%
Propylenglykol: 23,3%
Glycerin: 4,7%
Viskosität: 10000-40000 mPa·s/20°C
1000-2000 mPa·s/45°C
Aussehen: viskose, gelbe, klare Flüssigkeit
Gemäß Beispiel 5 oder 6 wird eine Glycinatlösung herge
stellt, das Kochsalz abfiltriert, der Filterrückstand 3 ×
mit 100 ml des entsprechenden Lösungsmittels gewaschen.
Die vereinigten Filtrate werden mit 30 g Propylenglykol
versetzt. Unter Vakuum (5 · 10² Pa) erfolgt nun bei 70°C (68-
72) die Abdestillation des Isopropanols. Restliche Isopro
panolspuren werden durch Wasserdampfdestillation entspre
chend 30 g Wasser entfernt. Nach Brechen des Vakuums werden
225 g Wasser zugesetzt.
Es entstehen bei dem Reaktionsgang 225 g Kochsalz und
1094 g Produkt mit folgenden Analysendaten:
Stickstoffgehalt: 4,7% = 72% Aktivgehalt als
Natriumsalz
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 20,6%
Propylenglykol: 2,7%
Glycerin: 4,7%
Viskosität: 7000-9000 mPa·s/20°C
Aussehen 20°C: gelbe, klare Flüssigkeit
Seife: 0,1%
Wasser: 20,6%
Propylenglykol: 2,7%
Glycerin: 4,7%
Viskosität: 7000-9000 mPa·s/20°C
Aussehen 20°C: gelbe, klare Flüssigkeit
518 g (2,13 Mol, bezogen auf GAZ 230) Imidazolin gemäß Bei
spiel A, 35 g (1,9 Mol) Wasser, 300 g Isopropanol werden
unter Rühren mit 360 g (2,62 Mol) Natriumsalz mit Monochloressigsäure
(100%ig) versetzt und auf 70°C erwärmt. Es werden nun ca.
80 g (2,05 Mol) NaOH (100%ig) bei 70°C eingetragen. Das
Reaktionsgut wird nun so lange bei 70°C gerührt, bis die
Alkalität der Mischung konstant bleibt und die Analysen
werte
verseifbares Chlorid: <0,05%
freie Monochloressigsäure: < 20 ppm
freie Monochloressigsäure: < 20 ppm
unterschritten werden.
Das Reaktionsgut wird mit 300 g Isopropanol homogen
gerührt, dann das entstandene Kochsalz abfiltriert, der
Filterrückstand 3 × mit 100 ml Isopropanol gewaschen.
Die vereinigten Filtrate werden mit 120 g Propylenglykol
versetzt. Unter Vakuum (5 · 10² Pa) erfolgt nun bei 70°C (68-
72) die Abdestillation des Isopropanols. Restliche Isopro
panolspuren werden durch Wasserdampfdestillation entspre
chend 30 g Wasser entfernt. Nach Brechen des Vakuums werden
100 g Wasser zugesetzt.
Es entstehen bei dem Reaktionsgang 154 g Kochsalz und 969 g
Produkt mit folgenden Analysendaten:
Stickstoff-Gehalt: 5,4% = 72% Aktivgehalt
als Natriumsalz
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 10,3%
Propylenglykol: 12,4%
Glycerin: 5,3%
Viskosität: 6000-8000 mPa·s/20°C
Aussehen: gelbe, klare Flüssigkeit
NaCl: 0,2-0,4%
Seife: 0,1%
Wasser: 10,3%
Propylenglykol: 12,4%
Glycerin: 5,3%
Viskosität: 6000-8000 mPa·s/20°C
Aussehen: gelbe, klare Flüssigkeit
Claims (10)
1. Hochkonzentrierte Lösungen mit Gehalten von 70 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtlösung, an Glycinverbindungen der
allgemeinen Formeln
in denen R der Alkylrest einer natürlichen oder synthe
tischen einbasischen Fettsäure oder eines Fettsäu
reesters mit 5-19 Kohlenstoffatomen und M das Kation
eines Alkali- oder Erdalkalimetalls ist, erhältlich
durch Umsetzung in
erster Stufe von einbasischen Fettsäuren mit 6-20 C-Atomen, oder deren Ester mit niedrigen monofunktionel len Alkoholen oder deren Triglyceride oder deren Mischungen unter Rühren und in Inertgasatmosphäre mit 0,5-2 molaren Überschüssen Aminoethylethanolamin (AEEA) bei 150-250°C, wobei das entstehende Kondensat und das überschüssige AEEA kontinuierlich abdestilliert werden und in
zweiter Stufe das auf <100°C abgekühlte Reaktionspro dukt mit organischen Lösungsmitteln auf ca. 30-60 Gew.-% verdünnt und mit der zur Ringöffnung benötigten stöchiometrischen Menge an Wasser hydrolysiert wird und in
dritter Stufe zu der Reaktionsmischung bei 20-50°C die Halogencarbonsäure bzw. deren Salz in äquivalenten Mengen gegeben, die Reaktionsmischung auf 50-100°C erwärmt und über 6-12 Stunden bei dieser Temperatur belassen wird, wobei der pH-Wert der Reaktionsmischung durch kontinuierliche oder portionsweise Zugabe von Basen in fester Form oder als alkoholische Lösungen im Bereich von ca. 8-11 gehalten und anschließend das aus der Reaktionslösung ausfallende anorganische Salz durch übliche technische Trennverfahren abgetrennt wird.
erster Stufe von einbasischen Fettsäuren mit 6-20 C-Atomen, oder deren Ester mit niedrigen monofunktionel len Alkoholen oder deren Triglyceride oder deren Mischungen unter Rühren und in Inertgasatmosphäre mit 0,5-2 molaren Überschüssen Aminoethylethanolamin (AEEA) bei 150-250°C, wobei das entstehende Kondensat und das überschüssige AEEA kontinuierlich abdestilliert werden und in
zweiter Stufe das auf <100°C abgekühlte Reaktionspro dukt mit organischen Lösungsmitteln auf ca. 30-60 Gew.-% verdünnt und mit der zur Ringöffnung benötigten stöchiometrischen Menge an Wasser hydrolysiert wird und in
dritter Stufe zu der Reaktionsmischung bei 20-50°C die Halogencarbonsäure bzw. deren Salz in äquivalenten Mengen gegeben, die Reaktionsmischung auf 50-100°C erwärmt und über 6-12 Stunden bei dieser Temperatur belassen wird, wobei der pH-Wert der Reaktionsmischung durch kontinuierliche oder portionsweise Zugabe von Basen in fester Form oder als alkoholische Lösungen im Bereich von ca. 8-11 gehalten und anschließend das aus der Reaktionslösung ausfallende anorganische Salz durch übliche technische Trennverfahren abgetrennt wird.
2. Hochkonzentrierte Lösungen gemäß Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein- und/oder mehr
wertige Alkohole verwendet werden.
3. Hochkonzentrierte Lösungen gemäß den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sie weniger als 1 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtlösung, an anorganischen Salzen
enthalten.
4. Verfahren zur Herstellung hochkonzentrierter Lösungen
mit Gehalten von 70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt
lösung, an Glycinverbindungen der allgemeinen Formeln
in denen R der Alkylrest einer natürlichen oder synthe
tischen einbasischen Fettsäure oder eines Fettsäure
esters mit 5-19 C-Atomen, M das Kation eines Alkali-
oder Erdalkalimetalls ist durch Umsetzung in
erster Stufe von einbasischen Fettsäuren mit 6-20 C-Atomen, oder deren Ester mit niedrigen monofunktionel len Alkoholen oder deren Triglyceride oder deren Mischungen unter Rühren und in Inertgasatmosphäre mit 0,5-2 molaren Überschüssen Aminoethylethanolamin (AEEA) bei 150-250°C, wobei das entstehende Kondensat und das überschüssige AEEA kontinuierlich abdestilliert werden und in
zweiter Stufe das auf <100°C abgekühlte Reaktionspro dukt mit organischen Lösungsmitteln auf ca. 30-60 Gew.-% verdünnt und mit der zur Ringöffnung benötigten stöchiometrischen Menge an Wasser hydrolysiert wird und in
dritter Stufe zu der Reaktionsmischung bei 20-50°C die Halogencarbonsäure bzw. deren Salz in äquivalenten Mengen gegeben, die Reaktionsmischung auf 50-100°C erwärmt und über 6-12 Stunden bei dieser Temperatur belassen wird, wobei der pH-Wert der Reaktionsmischung durch kontinuierliche oder portionsweise Zugabe von Basen in fester Form oder als alkoholische Lösungen im Bereich von ca. 8-11 gehalten und anschließend das aus der Reaktionslösung ausfallende anorganische Salz durch übliche technische Trennverfahren abgetrennt wird.
erster Stufe von einbasischen Fettsäuren mit 6-20 C-Atomen, oder deren Ester mit niedrigen monofunktionel len Alkoholen oder deren Triglyceride oder deren Mischungen unter Rühren und in Inertgasatmosphäre mit 0,5-2 molaren Überschüssen Aminoethylethanolamin (AEEA) bei 150-250°C, wobei das entstehende Kondensat und das überschüssige AEEA kontinuierlich abdestilliert werden und in
zweiter Stufe das auf <100°C abgekühlte Reaktionspro dukt mit organischen Lösungsmitteln auf ca. 30-60 Gew.-% verdünnt und mit der zur Ringöffnung benötigten stöchiometrischen Menge an Wasser hydrolysiert wird und in
dritter Stufe zu der Reaktionsmischung bei 20-50°C die Halogencarbonsäure bzw. deren Salz in äquivalenten Mengen gegeben, die Reaktionsmischung auf 50-100°C erwärmt und über 6-12 Stunden bei dieser Temperatur belassen wird, wobei der pH-Wert der Reaktionsmischung durch kontinuierliche oder portionsweise Zugabe von Basen in fester Form oder als alkoholische Lösungen im Bereich von ca. 8-11 gehalten und anschließend das aus der Reaktionslösung ausfallende anorganische Salz durch übliche technische Trennverfahren abgetrennt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hydrolyse der zweiten Stufe in ein- und/oder mehr
wertigen Alkoholen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatome in der
Kette, gegebenenfalls unterbrochen durch ein oder meh
rere Sauerstoffatome, durchgeführt wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
als Alkohole Ethanol, iso-Propanol, n-Propanol, Ethylen
glykol, Propylenglykol, Diethylenglykol und/oder Glyce
rin eingesetzt werden.
7. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Halogencarbonsäure Chloressigsäure oder Natrium
chloracetat eingesetzt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umsetzung in der ersten Stufe mit den natürlich vor
kommenden Triglyceriden und einem 2molaren Überschuß
Aminoethylethanolamin durchgeführt, die Hydrolyse der
zweiten Stufe in einer 30-60%igen alkoholischen
Lösung mit äquimolaren Mengen an Wasser durchgeführt
wird und in dritter Stufe der pH-Wert während der Reak
tion mit festem Natriumhydroxid bei 9,5-10,5 gehalten
wird.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 4-8,
dadurch gekennzeichnet, daß nach der Entfernung des an
organischen Salzes die Reaktionsmischungen mit Propylen
glykol und/oder Glycerin auf die gewünschte Endkonzen
tration eingestellt und die Anteile an niedrigsiedenden
organischen Lösungsmitteln destillativ entfernt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Stufe unter Verwendung von Katalysatoren und
bei reduzierten Drücken von 10-50 · 10²Pa die zweite
Stufe in Anwesenheit von basischen Katalysatoren durch
geführt wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4307709A DE4307709C2 (de) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | Hochkonzentrierte Lösungen von amphoteren Glycinverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
GB9404740A GB2278848B (en) | 1993-03-11 | 1994-03-10 | Solutions of glycine compounds and process for their preparation |
ES09400508A ES2077534B1 (es) | 1993-03-11 | 1994-03-11 | Soluciones muy concentradas de compuestos anfoteros de glicina y procedimiento para su preparacion. |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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DE4307709C2 true DE4307709C2 (de) | 1998-04-09 |
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ES (1) | ES2077534B1 (de) |
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IT1317863B1 (it) * | 2000-02-29 | 2003-07-15 | Vama Farmacosmetica S R L | Fabbricazione e utilizzo di amfoglicinati da oli e burri vegetali. |
US7122690B1 (en) | 2006-02-14 | 2006-10-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process to prepare metal complex of N,N-bis(2-hydroxyethyl)glycine |
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---|---|---|---|---|
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AU4674785A (en) * | 1984-11-01 | 1986-05-15 | Farrish, James H. | Disinfectant and cleansing compositions |
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-
1994
- 1994-03-10 GB GB9404740A patent/GB2278848B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-11 ES ES09400508A patent/ES2077534B1/es not_active Expired - Fee Related
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Hein,H., u.a.: Beitrag zur Struktur amphoterer Tenside. In: Fette-Seifen-Anstrichmittel, 1978, Jg.80, H.11, S.448-453 * |
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GB2278848A (en) | 1994-12-14 |
GB9404740D0 (en) | 1994-04-27 |
GB2278848B (en) | 1997-04-09 |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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