RU2809166C2 - Method of obtaining organosulphate salts of amino acids esters - Google Patents
Method of obtaining organosulphate salts of amino acids esters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809166C2 RU2809166C2 RU2021123412A RU2021123412A RU2809166C2 RU 2809166 C2 RU2809166 C2 RU 2809166C2 RU 2021123412 A RU2021123412 A RU 2021123412A RU 2021123412 A RU2021123412 A RU 2021123412A RU 2809166 C2 RU2809166 C2 RU 2809166C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydroxy group
- lactam
- sulfuric acid
- alcohol
- alkyl alcohol
- Prior art date
Links
- -1 amino acids esters Chemical class 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 98
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 claims abstract description 69
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 65
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 150000003955 ε-lactams Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 33
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 25
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 15
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 12
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 5
- 150000004028 organic sulfates Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- BWGPWVDETPHQPC-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl 6-aminohexanoate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CCCCCN BWGPWVDETPHQPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHGOKSLTIUHUBF-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl sulfate Chemical class CCCCC(CC)COS(O)(=O)=O MHGOKSLTIUHUBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-VMNATFBRSA-N methanol-d1 Chemical compound [2H]OC OKKJLVBELUTLKV-VMNATFBRSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000006413 ring segment Chemical group 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 6-aminohexanoic acid Chemical compound NCCCCCC(O)=O SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008206 alpha-amino acids Nutrition 0.000 description 2
- 229960002684 aminocaproic acid Drugs 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- YLQLIQIAXYRMDL-UHFFFAOYSA-N propylheptyl alcohol Chemical compound CCCCCC(CO)CCC YLQLIQIAXYRMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 2-phenoxyethanol Chemical compound OCCOC1=CC=CC=C1 QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCQCHGYLTSGIGX-GHXANHINSA-N 4-[[(3ar,5ar,5br,7ar,9s,11ar,11br,13as)-5a,5b,8,8,11a-pentamethyl-3a-[(5-methylpyridine-3-carbonyl)amino]-2-oxo-1-propan-2-yl-4,5,6,7,7a,9,10,11,11b,12,13,13a-dodecahydro-3h-cyclopenta[a]chrysen-9-yl]oxy]-2,2-dimethyl-4-oxobutanoic acid Chemical compound N([C@@]12CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@H]5C(C)(C)[C@@H](OC(=O)CC(C)(C)C(O)=O)CC[C@]5(C)[C@H]4CC[C@@H]3C1=C(C(C2)=O)C(C)C)C(=O)C1=CN=CC(C)=C1 QCQCHGYLTSGIGX-GHXANHINSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001371 alpha-amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000003950 cyclic amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical class CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N hexadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCO BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000005359 phenoxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229960005323 phenoxyethanol Drugs 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 150000003952 β-lactams Chemical class 0.000 description 1
- 150000003953 γ-lactams Chemical class 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения органосульфатных солей сложных эфиров аминокислот.The invention relates to a method for producing organosulfate salts of amino acid esters.
Известно, что органосульфатные соли, такие как алкилсульфатные соли и простые алкилэфирсульфатные соли, являются водорастворимыми солями, которые используются в качестве моющих веществ или смачивающих средств.It is known that organosulfate salts such as alkyl sulfate salts and alkyl ether sulfate salts are water-soluble salts that are used as detergents or wetting agents.
Сложные эфиры аминокислот из аминокислот с 3 или более чем тремя атомами углерода могут быть синтезированы из соответствующих лактамов. Этот синтез включает в себя в качестве первой стадии раскрытие цикла лактама для получения аминокислоты в присутствии кислоты, а в качестве второй стадии - реакцию этерификации с помощью спирта.Amino acid esters of amino acids with 3 or more carbon atoms can be synthesized from the corresponding lactams. This synthesis involves, as a first step, ring opening of the lactam to produce an amino acid in the presence of an acid, and as a second step, an esterification reaction with an alcohol.
Французский патент FR 2977585 В1 раскрывает способ синтеза сложных эфиров α-аминокислот со спиртами с 7-36 атомами углерода из аминокислоты или ее соли в присутствии кислотного катализатора, такого как серная кислота, в присутствии воды, исходя из аминокислот или их солей.French patent FR 2977585 B1 discloses a method for the synthesis of α-amino acid esters with alcohols of 7-36 carbon atoms from an amino acid or its salt in the presence of an acid catalyst such as sulfuric acid, in the presence of water, starting from amino acids or their salts.
Международная заявка WO 2015172158 раскрывает соли этансульфоновой кислоты и сложных эфиров альфа- и высших аминокислот.International application WO 2015172158 discloses salts of ethanesulfonic acid and esters of alpha and higher amino acids.
Международная заявка WO 2011002746 раскрывает получение сложных эфиров аминокислот с серной кислотой.International application WO 2011002746 discloses the preparation of amino acid esters with sulfuric acid.
TRIVEDI, T.J. et al. ChemSusChem 2011, number 4, страницы 604-608 описывают путь синтеза с получением солей из сложных эфиров альфа-аминокислот с 3-4 атомами углерода и лаурилсульфата, который включает образование сложного эфира аминокислоты в виде соли гидрохлорида с последующим ионным обменом с лаурилсульфатом натрия.TRIVEDI, T.J. et al. ChemSusChem 2011, number 4, pages 604-608 describe a synthetic route for the preparation of salts from esters of alpha-amino acids with 3-4 carbon atoms and lauryl sulfate, which involves the formation of an amino acid ester as a hydrochloride salt followed by ion exchange with sodium lauryl sulfate.
Патент СССР SU 1276661 раскрывает соли из протонированных сложных эфиров аминокислот и анионных алкилсульфатов. Их получают из аминокислот с помощью 2 моль гексадеканола и избытка серной кислоты в диоксане.USSR patent SU 1276661 discloses salts from protonated amino acid esters and anionic alkyl sulfates. They are prepared from amino acids using 2 mol hexadecanol and excess sulfuric acid in dioxane.
Японские патенты JP 49076822 и JP 51036735 раскрывают способ получения солей сложных эфиров аминокислот с алкилсульфатами путем нагревания 1 моль аминокислоты с по меньшей мере 3 моль лаурилового спирта в присутствии серной кислоты. Синтез проводят в толуоле в качестве растворителя.Japanese patents JP 49076822 and JP 51036735 disclose a method for preparing alkyl sulfate salts of amino acid esters by heating 1 mol of amino acid with at least 3 mol of lauryl alcohol in the presence of sulfuric acid. The synthesis is carried out in toluene as a solvent.
Доступные в настоящее время способы синтеза органосульфатных солей сложных эфиров аминокислот используют аминокислоты в качестве исходных материалов, проводятся в органических растворителях и часто включают анионный обмен после синтеза сложного эфира аминокислоты, заменяя анион, присутствующий в реакции этерификации, на органосульфат.Currently available methods for synthesizing organosulfate salts of amino acid esters use amino acids as starting materials, are carried out in organic solvents, and often involve anion exchange after amino acid ester synthesis, replacing the anion present in the esterification reaction with an organosulfate.
Существует постоянная потребность в улучшенном способе получения органосульфатных солей сложных эфиров аминокислот с высоким выходом, при коротком времени реакции, без работы с органическими растворителями и без работы с газообразными коррозионными кислотами. Также существует потребность в способе получения органосульфатов и сложных эфиров аминокислот в одной реакции с высоким выходом, уменьшающем время реакции и сложность синтеза. Также существует потребность в способе, который позволяет количественно вступать в реакцию аминокислотам и предшественникам аминокислот, таким как лактамы, со спиртами, которые имеют низкую растворимость в воде и поэтому могут быть только диспергированы в воде, с получением органосульфатных солей сложных эфиров аминокислот.There is a continuing need for an improved process for producing organosulfate salts of amino acid esters in high yield, with short reaction times, without handling organic solvents and without handling gaseous corrosive acids. There is also a need for a method for producing organosulfates and amino acid esters in a single reaction in high yield, reducing reaction time and complexity of synthesis. There is also a need for a process that allows amino acids and amino acid precursors, such as lactams, to be quantitatively reacted with alcohols that have low solubility in water and therefore can only be dispersed in water to produce organosulfate salts of amino acid esters.
Существует постоянная потребность в солях сложных эфиров аминокислот, которые объединяют сложный эфир аминокислоты, активный в составе моющих композиций, с органосульфатным моющим средством, для включения в улучшенные композиции моющих средств для тканей и применения в быту, такого как чистка твердых поверхностей.There is a continuing need for amino acid ester salts that combine the amino acid ester active in detergent compositions with an organosulfate detergent for inclusion in improved detergent compositions for fabrics and household applications such as hard surface cleaning.
Задачей настоящего изобретения было предоставить способ, который соответствует указанным выше целям и потребностям.The object of the present invention was to provide a method that meets the above objectives and needs.
Эта цель была достигнута с помощью настоящего изобретения, как описано ниже данном документе и как отражено в формуле изобретения.This object has been achieved by the present invention, as described below herein and as reflected in the claims.
На протяжении данного описания и формулы изобретения, которая следует ниже, если контекст не требует иного, слово «содержать» и варианты, такие как «содержит» и «содержащий», будут пониматься как подразумевающие включение указанного целого числа, стадии или группы целых чисел или стадий, но не исключение любого другого целого числа, стадии или группы целых чисел или стадий. При использовании в данном документе, термин «содержащий» может быть заменен термином «включающий» или «включающий в себя», а иногда, при использовании в данном документе, термином «имеющий».Throughout this specification and the claims that follow, unless the context otherwise requires, the word “comprise” and variations such as “comprises” and “comprising” will be understood to include the specified integer, stage or group of integers or stages, but not to the exclusion of any other integer, stage or group of integers or stages. As used herein, the term "comprising" may be replaced by the term "including" or "including" and sometimes, as used herein, by the term "having."
При использовании в данном документе, термин «состоящий из» исключает любой элемент, стадию или ингредиент, не указанные в элементе формулы изобретения. При использовании в данном документе, термин «состоящий в основном из» не исключает материалы или стадии, которые существенно не влияют на основные и новые характеристики пункта формулы изобретения.As used herein, the term “consisting of” excludes any element, step or ingredient not specified in the claim element. As used herein, the term “consisting essentially of” does not exclude materials or steps that do not significantly affect the essential and novel characteristics of the claim.
В каждом случае в данном документе, любой из терминов «содержащий», «состоящий в основном из» и «состоящий из» может быть заменен любым из двух других терминов.In each case herein, any of the terms “comprising,” “consisting essentially of,” and “consisting of” may be replaced by any of the other two terms.
Как правило, используемый в данном документе термин «получаемый путем» означает, что соответствующие продукты не обязательно должны быть произведены (то есть, получены) с помощью соответствующего метода или способа, описанного в соответствующем конкретном контексте, но также включает продукты, которые демонстрируют все характеристики продукта, произведенного (полученного) путем указанного соответствующего метода или способа, при этом указанные продукты не были в действительности произведены (получены) таким методом или способом. Однако термин «получаемый путем» также включает в себя более ограничивающий термин «полученный путем», то есть, продукты, которые были в действительности произведены (получены) с помощью метода или способа, описанного в соответствующем конкретном контексте.Generally, as used herein, the term “manufactured by” means that the respective products do not necessarily have to be produced (i.e., obtained) by the relevant method or method described in the relevant specific context, but also includes products that exhibit all of the characteristics a product produced (obtained) by a specified corresponding method or method, while the specified products were not actually produced (obtained) by such method or method. However, the term "produced by" also includes the more limiting term "produced by", that is, products that were actually produced (obtained) by the method or method described in the relevant specific context.
При использовании в данном документе любого определения, требующего, чтобы соединение или заместитель в соединении состояли из «по меньшей мере некоторого числа атомов углерода», число атомов углерода относится к общему числу атомов углерода в указанном соединении или заместителе в соединении. Например, для заместителя, описанного как «простой алкиловый эфир с по меньшей мере 8 атомами углерода, содержащий алкиленоксидные группы», общее количество, составляющее по меньшей мере 8 атомов углерода, должно быть суммой количества атомов углерода алкильного фрагмента и количества атомов углерода фрагментов алкиленоксида.When used herein, any definition that requires a compound or substituent on a compound to consist of “at least a number of carbon atoms,” the number of carbon atoms refers to the total number of carbon atoms in the specified compound or substituent on the compound. For example, for a substituent described as “an alkyl ether of at least 8 carbon atoms containing alkylene oxide groups,” the total number of at least 8 carbon atoms would be the sum of the number of carbon atoms of the alkyl moiety and the number of carbon atoms of the alkylene oxide moieties.
Термин «содержащий одну гидроксигруппу» означает, что присутствует только одна группа -ОН. Любая функционализированная группа, производная от гидроксигруппы, такая как группа простого эфира, не считается группой -ОН.The term "containing a single hydroxy group" means that only one -OH group is present. Any functionalized group derived from a hydroxy group, such as an ether group, is not considered an -OH group.
Настоящее изобретение относится к способу синтеза органосульфатных солей сложных эфиров аминокислот, включающему стадии:The present invention relates to a method for the synthesis of organosulfate salts of amino acid esters, comprising the steps of:
(i) взаимодействия по меньшей мере одного лактама с по меньшей мере 3 атомами углерода в лактамном кольце с серной кислотой в водном растворе;(i) reacting at least one lactam with at least 3 carbon atoms in the lactam ring with sulfuric acid in aqueous solution;
(ii) этерификации продукта реакции стадии (i) с помощью по меньшей мере 200% мольн. по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, феноксиалканолов, содержащих одну гидроксигруппу, и их смесей;(ii) esterifying the reaction product of step (i) with at least 200 mol%. at least one alcohol selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a branched alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a linear ether of an alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a branched ether of an alkyl alcohol containing a single hydroxy group, phenoxyalkanols, containing one hydroxy group, and mixtures thereof;
(iii) при желании удаления воды и/или удаления избытка спирта из стадии (ii).(iii) optionally removing water and/or removing excess alcohol from step (ii).
Органосульфаты представляют собой сложные эфиры, являющиеся производными из спиртов и серной кислоты. Органосульфаты R-SO4 - содержат ядро из SO4 и группу R, которая может быть выбрана из группы, состоящей из линейного алкила, разветвленного алкила, линейного простого алкилового эфира, разветвленного простого алкилового эфира и феноксиалкила.Organosulfates are esters derived from alcohols and sulfuric acid. Organosulfates R-SO 4 - contain an SO 4 core and an R group, which can be selected from the group consisting of linear alkyl, branched alkyl, linear alkyl ether, branched alkyl ether and phenoxyalkyl.
Лактамы представляют собой циклические амиды, начиная с а-лактама (три атома в кольце), за которым следует *β-лактам (четыре атома в кольце), γ-лактам (пять атомов в кольце) и так далее. При гидролизе лактамы образуют соответствующую α-, β-, γ-аминокислоту. Все лактамы, содержащие по меньшей мере три атома углерода в лактамном кольце, могут быть использованы в процессе синтеза органосульфатных солей аминокислот. В одном варианте осуществления настоящего изобретения используются лактамы, содержащие от четырех до двенадцати атомов углерода в лактамном кольце. В другом варианте осуществления настоящего изобретения используются лактамы, содержащие от пяти до семи атомов углерода в лактамном кольце. В еще одном варианте осуществления используется лактам с шестью атомами углерода в лактамном кольце, ε-лактам.Lactams are cyclic amides, starting with α-lactam (three ring atoms), followed by *β-lactam (four ring atoms), γ-lactam (five ring atoms), and so on. Upon hydrolysis, lactams form the corresponding α-, β-, γ-amino acid. All lactams containing at least three carbon atoms in the lactam ring can be used in the synthesis of organosulfate salts of amino acids. In one embodiment of the present invention, lactams containing from four to twelve carbon atoms in the lactam ring are used. In another embodiment of the present invention, lactams containing from five to seven carbon atoms in the lactam ring are used. In yet another embodiment, a lactam with six carbon atoms in the lactam ring, an ε-lactam, is used.
Реакция лактамного кольца происходит при взаимодействии по меньшей мере одного лактама с серной кислотой. Реакцию лактамного кольца с серной кислотой проводят в водном растворе. В одном варианте осуществления настоящей заявки реакция лактамного кольца происходит путем взаимодействия по меньшей мере одного лактама с серной кислотой в водном растворе, содержащем только воду.The lactam ring reaction occurs when at least one lactam reacts with sulfuric acid. The reaction of the lactam ring with sulfuric acid is carried out in an aqueous solution. In one embodiment of the present application, the reaction of the lactam ring occurs by reacting at least one lactam with sulfuric acid in an aqueous solution containing only water.
Термин «не содержащий воды» означает, что композиция содержит не более 5% масс, воды, в пересчете на общее количество растворителя, в другом варианте осуществления не более 1% масс, воды, в пересчете на общее количество растворителя, в другом варианте осуществления растворитель совсем не содержит воды.The term “water-free” means that the composition contains no more than 5 wt% water, based on the total amount of solvent, in another embodiment, no more than 1 wt% water, based on the total amount of solvent, in another embodiment, solvent contains no water at all.
Термин «водный раствор» означает, что растворитель содержит более 50% масс, воды, в пересчете на общее количество растворителя. В другом варианте осуществления этот термин означает, что растворитель содержит более 80% масс, воды, в пересчете на общее количество растворителя. В другом варианте осуществления этот термин означает, что растворитель содержит более 95% масс, воды, в пересчете на общее количество растворителя. В другом варианте осуществления этот термин означает, что растворитель содержит более 99% масс, воды, в пересчете на общее количество растворителя. В еще одном варианте осуществления этот термин означает, что растворитель содержит только воду.The term "aqueous solution" means that the solvent contains more than 50% by weight water, based on the total amount of solvent. In another embodiment, the term means that the solvent contains more than 80% by weight water, based on the total amount of solvent. In another embodiment, the term means that the solvent contains more than 95% by weight water, based on the total amount of solvent. In another embodiment, the term means that the solvent contains more than 99% by weight water, based on the total amount of solvent. In yet another embodiment, the term means that the solvent contains only water.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения на стадии (i) способа не присутствует никакого дополнительного растворителя, кроме воды.In one embodiment of the present invention, no additional solvent other than water is present in step (i) of the method.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения лактам выбирают из группы, состоящей из лактама с пятью атомами углерода в лактамном кольце и лактама с шестью атомами углерода в лактамном кольце, и реакцию с серной кислотой проводят в водном растворе. В другом варианте осуществления настоящего изобретения лактам имеет пять атомов углерода в лактамном кольце, и реакция с серной кислотой проводится в водном растворе.In one embodiment of the present invention, the lactam is selected from the group consisting of a lactam with five carbon atoms in the lactam ring and a lactam with six carbon atoms in the lactam ring, and the reaction with sulfuric acid is carried out in an aqueous solution. In another embodiment of the present invention, the lactam has five carbon atoms in the lactam ring, and the reaction with sulfuric acid is carried out in an aqueous solution.
В одном варианте осуществления лактам либо растворен в воде, либо диспергирован в водной фазе. Типичная концентрация лактама в воде находится в диапазоне от 50% массовых до 99% массовых, в пересчете на общую массу лактама и воды. В одном варианте осуществления настоящего изобретения концентрация лактама в воде находится в диапазоне от 55 до 90% массовых, в пересчете на общую массу лактама и воды. В другом варианте осуществления концентрация лактама в воде находится в диапазоне от 65 до 80% массовых, в пересчете на общую массу лактама и воды.In one embodiment, the lactam is either dissolved in water or dispersed in an aqueous phase. Typical concentrations of lactam in water range from 50% by weight to 99% by weight, based on the total weight of lactam and water. In one embodiment of the present invention, the concentration of lactam in water is in the range of 55 to 90% by weight, based on the total weight of lactam and water. In another embodiment, the concentration of lactam in water is in the range of 65 to 80% by weight, based on the total weight of lactam and water.
В одном варианте осуществления серную кислоту используют в виде концентрированной серной кислоты. В другом варианте осуществления серную кислоту используют в виде раствора серной кислоты в воде с концентрацией от 96 до 98% масс. В другом варианте осуществления серную кислоту используют в виде раствора серной кислоты в воде с концентрацией 80% масс.In one embodiment, the sulfuric acid is used in the form of concentrated sulfuric acid. In another embodiment, sulfuric acid is used in the form of a solution of sulfuric acid in water with a concentration of from 96 to 98% by weight. In another embodiment, sulfuric acid is used in the form of a solution of sulfuric acid in water with a concentration of 80% by weight.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения общее количество серной кислоты добавляют к по меньшей мере одному лактаму в начале реакции. В другом варианте осуществления серную кислоту добавляют по меньшей мере к одному лактаму по каплям в течение времени от 0,1 до 10 ч.In one embodiment of the present invention, the total amount of sulfuric acid is added to the at least one lactam at the beginning of the reaction. In another embodiment, sulfuric acid is added dropwise to the at least one lactam over a period of 0.1 to 10 hours.
Молярное соотношение серной кислоты и лактама находится в диапазоне от 90 до 200% мольн. В одном варианте осуществления настоящего изобретения молярное соотношение серной кислоты и лактама находится в диапазоне от 90 до 150% мольн. В другом варианте осуществления молярное соотношение серной кислоты и лактама находится в диапазоне от 95 до 125% мольн. В другом варианте осуществления молярное соотношение серной кислоты и лактама составляет 100% мольн.The molar ratio of sulfuric acid and lactam is in the range from 90 to 200% mol. In one embodiment of the present invention, the molar ratio of sulfuric acid to lactam is in the range of 90 to 150 mole percent. In another embodiment, the molar ratio of sulfuric acid to lactam is in the range of 95 to 125 mole%. In another embodiment, the molar ratio of sulfuric acid to lactam is 100 mole%.
Взаимодействие по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят при температурах от 50 до 150°С. В одном варианте осуществления изобретения реакцию проводят при температуреах от 80 до 140°С. В другом варианте осуществления изобретения реакцию проводят при температуреах от 90 до 130°С. В одном варианте осуществления настоящего изобретения температуру поддерживают постоянной на протяжении реакции. В другом варианте осуществления температуру варьируют в пределах температурного диапазона в течение реакции. Реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят в течение времени от 0,1 до 15 часов. В другом варианте осуществления настоящего изобретения продолжительность составляет от 1 до 10 часов. В другом варианте осуществления продолжительность составляет от 2 до 5 часов. В одном варианте осуществления настоящего изобретения реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят при атмосферном давлении. В другом варианте осуществления реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят в закрытом сосуде под давлением от 1 до 10 бар. В другом варианте осуществления реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят в закрытом сосуде под давлением от 1 до 5 бар. В другом варианте осуществления реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят в закрытом сосуде под давлением от 1 до 4 бар. В одном варианте осуществления для проведения реакции используется защитная атмосфера, например газообразный азот или газообразный аргон. В другом варианте осуществления реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят при температуре от 50 до 150°С, при атмосферном давлении, в течение времени от 0,1 до 10 ч. В другом варианте осуществления настоящего изобретения реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят при температуре от 90 до 130°С, в течение 3 часов, при атмосферном давлении. В другом варианте осуществления настоящего изобретения реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят при температуре от 50 до 150°С, в течение времени от 0,1 до 10 часов, в закрытом сосуде, под давлением от 1,0 до 10 бар.The interaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out at temperatures from 50 to 150°C. In one embodiment of the invention, the reaction is carried out at temperatures from 80 to 140°C. In another embodiment of the invention, the reaction is carried out at temperatures from 90 to 130°C. In one embodiment of the present invention, the temperature is maintained constant throughout the reaction. In another embodiment, the temperature is varied within a temperature range during the reaction. The reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out for a period of time from 0.1 to 15 hours. In another embodiment of the present invention, the duration is from 1 to 10 hours. In another embodiment, the duration is from 2 to 5 hours. In one embodiment of the present invention, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out at atmospheric pressure. In another embodiment, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out in a closed vessel under a pressure of from 1 to 10 bar. In another embodiment, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out in a closed vessel under a pressure of 1 to 5 bar. In another embodiment, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out in a closed vessel under a pressure of 1 to 4 bar. In one embodiment, a protective atmosphere, such as nitrogen gas or argon gas, is used to conduct the reaction. In another embodiment, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out at a temperature of from 50 to 150°C, at atmospheric pressure, for a time of from 0.1 to 10 hours. In another embodiment of the present invention, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out at temperatures from 90 to 130°C, for 3 hours, at atmospheric pressure. In another embodiment of the present invention, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out at a temperature of from 50 to 150°C, for a time of from 0.1 to 10 hours, in a closed vessel, under a pressure of from 1.0 to 10 bar.
На стадии (ii) имеют место две параллельные реакции этерификации. Одна реакция этерификации представляет собой образование сложного эфира из карбоксильной группы, образованной в результате раскрытия цикла лактама с помощью серной кислоты, и по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, феноксиалканолов, содержащих одну гидроксигруппу, и их смесей. Другая реакция этерификации представляет собой образование сложного эфира из серной кислоты и по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и их смесей.In step (ii) two parallel esterification reactions take place. One esterification reaction is the formation of an ester from a carboxyl group formed by ring opening of a lactam with sulfuric acid and at least one alcohol selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol containing one hydroxy group, a branched alkyl alcohol containing one hydroxy group, linear alkyl alcohol ether containing one hydroxy group, branched alkyl alcohol ether containing one hydroxy group, phenoxyalkanols containing one hydroxy group, and mixtures thereof. Another esterification reaction is the formation of an ester from sulfuric acid and at least one alcohol selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a branched alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a linear ether alkyl alcohol containing a single hydroxy group, branched alkyl alcohol ether containing one hydroxy group, and mixtures thereof.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой проводят как отдельную стадию процесса (i). В другом варианте осуществления реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой и по меньшей мере одним спиртом проводят в одну единственную стадию, то есть, стадию (i) проводят в комбинации со стадией (ii), реакцией этерификации с помощью по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, феноксиалканолов, содержащих одну гидроксигруппу, и их смесей. В другом варианте осуществления реакцию по меньшей мере одного лактама с серной кислотой и реакцию по меньшей мере с одним спиртом проводят в одну стадию в водном растворе, содержащем только воду, то есть, стадию (i) проводят в комбинации со стадией (ii), реакцией этерификации с помощью по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и их смесей.In one embodiment of the present invention, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid is carried out as a separate step in process (i). In another embodiment, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid and at least one alcohol is carried out in one single step, that is, step (i) is carried out in combination with step (ii), an esterification reaction with at least one alcohol , selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol containing one hydroxy group, a branched alkyl alcohol containing one hydroxy group, a linear ether alkyl alcohol containing one hydroxy group, a branched ether alkyl alcohol containing one hydroxy group, phenoxyalkanols containing one hydroxy group, and mixtures of them. In another embodiment, the reaction of at least one lactam with sulfuric acid and the reaction with at least one alcohol is carried out in one step in an aqueous solution containing only water, that is, step (i) is carried out in combination with step (ii), reaction esterification with at least one alcohol selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a branched alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a linear ether alkyl alcohol containing a single hydroxy group, a branched ether alkyl alcohol containing a single hydroxy group , and their mixtures.
Если стадия (ii) имеет место как отдельная стадия, следующая за стадией (i) способа, то реакцию стадии (i) проводят до тех пор, пока не завершится гидролиз лактамного кольца. Термин «завершится» следует понимать в том смысле, что гидролиз больше не может происходить либо потому, что все лактамные кольца гидролизованы, либо потому, что гидролиз больше не возможен, учитывая химическую природу участников реакции и их количества.If step (ii) occurs as a separate step following step (i) of the process, then the reaction of step (i) is carried out until hydrolysis of the lactam ring is complete. The term "complete" should be understood to mean that hydrolysis can no longer occur, either because all lactam rings have been hydrolyzed or because hydrolysis is no longer possible given the chemical nature of the reaction participants and their quantities.
Спирт на стадии (ii) добавляют либо в виде вещества без дополнительного растворителя, либо растворенным в воде. В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один спирт выбирают из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, феноксиалканолов, содержащих одну гидроксигруппу, и их смесей.The alcohol in step (ii) is added either as a substance without additional solvent or dissolved in water. In one embodiment of the present invention, the at least one alcohol is selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol containing one hydroxy group, a branched alkyl alcohol containing one hydroxy group, a linear ether alkyl alcohol containing one hydroxy group, a branched ether alkyl alcohol containing one hydroxy group, phenoxyalkanols containing one hydroxy group, and mixtures thereof.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения используют по меньшей мере один линейный или разветвленный спирт с 2-36 атомами углерода, содержащий одну гидроксигруппу. В другом варианте осуществления используют по меньшей мере один жирный спирт с 8-22 атомами углерода, содержащий одну гидроксигруппу. В другом варианте осуществления используют смесь жирных спиртов с 16 и 18 атомами углерода, каждый из которых содержит одну гидроксигруппу. В другом варианте осуществления используют смесь жирных спиртов с 18 и 22 атомами углерода, каждый из которых содержит одну гидроксигруппу. В одном варианте осуществления используют по меньшей мере один разветвленный спирт с 9-17 атомами углерода. В другом варианте осуществления используют линейные или разветвленные моноспирты с 8-10 атомами углерода, содержащие одну гидроксигруппу. В другом варианте осуществления используют 2-пропилгептанол или 2-этилгексанол. В еще одном варианте осуществления используют 2-этилгексанол.In one embodiment of the present invention, at least one linear or branched alcohol with 2-36 carbon atoms containing one hydroxy group is used. In another embodiment, at least one 8-22 carbon fatty alcohol containing one hydroxy group is used. In another embodiment, a mixture of 16 and 18 carbon fatty alcohols, each containing one hydroxy group, is used. In another embodiment, a mixture of 18 and 22 carbon fatty alcohols, each containing one hydroxy group, is used. In one embodiment, at least one branched alcohol with 9-17 carbon atoms is used. In another embodiment, linear or branched monoalcohols with 8-10 carbon atoms containing one hydroxy group are used. In another embodiment, 2-propylheptanol or 2-ethylhexanol is used. In yet another embodiment, 2-ethylhexanol is used.
В другом варианте осуществления используют простые эфиры алкиловых спиртов. Простые эфиры алкиловых спиртов представляют собой, например, алкиловые спирты, алкоксилированные этиленоксидом и/или пропиленоксидом и/или бутиленоксидом. В одном варианте осуществления настоящего изобретения используют по меньшей мере один линейный или разветвленный спирт с 2-36 атомами углерода, содержащий одну гидроксигруппу, алкоксилированный этиленоксидом и/или пропиленоксидом и/или бутиленоксидом. В другом варианте осуществления используют по меньшей мере один спирт с 8-22 атомами углерода, содержащий одну гидроксигруппу, алкоксилированный этиленоксидом и/или пропиленоксидом и/или бутиленоксидом. Алкоксилирование спирта проводят либо с помощью только одного алкиленоксида, либо с помощью более чем одного алкиленоксида. Если используется более одного алкиленоксида, то полученные простые эфиры алкиловых спиртов содержат либо статистически распределенные структурные единицы алкиленоксида, либо блок одного алкиленоксида, за которым следует блок другого алкиленоксида. В одном варианте осуществления настоящего изобретения используют алкиловые спирты, алкоксилированные только одним алкиленоксидом. В другом варианте осуществления используют алкиловые спирты, алкоксилированные первым алкиленоксидом с последующим алкоксилированием вторым алкиленоксидом, тем самым образуя блочную структуру из различных блоков алкиленоксида. В еще одном варианте осуществления используют алкоксилированный 2-пропилгептанол.In another embodiment, alkyl alcohol ethers are used. Alkyl alcohol ethers are, for example, alkyl alcohols alkoxylated with ethylene oxide and/or propylene oxide and/or butylene oxide. In one embodiment of the present invention, at least one linear or branched alcohol with 2-36 carbon atoms containing one hydroxy group is used, alkoxylated with ethylene oxide and/or propylene oxide and/or butylene oxide. In another embodiment, at least one alcohol with 8-22 carbon atoms containing one hydroxy group is used, alkoxylated with ethylene oxide and/or propylene oxide and/or butylene oxide. Alkoxylation of an alcohol is carried out either with only one alkylene oxide or with more than one alkylene oxide. If more than one alkylene oxide is used, the resulting alkyl alcohol ethers contain either randomly distributed alkylene oxide units or a block of one alkylene oxide followed by a block of another alkylene oxide. In one embodiment of the present invention, alkyl alcohols that are alkoxylated with only one alkylene oxide are used. In another embodiment, alkyl alcohols are used that are alkoxylated with a first alkylene oxide followed by alkoxylation with a second alkylene oxide, thereby forming a block structure of various alkylene oxide blocks. In yet another embodiment, alkoxylated 2-propylheptanol is used.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения используют по меньшей мере один феноксиалканол. В другом варианте осуществления используют феноксиэтанол.In another embodiment of the present invention, at least one phenoxyalkanol is used. In another embodiment, phenoxyethanol is used.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения молярное соотношение спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и лактама с по меньшей мере 3 атомами углерода находится в диапазоне от 200 до 400% мольн. В другом варианте осуществления молярное соотношение спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и лактама с по меньшей мере 3 атомами углерода находится в диапазоне от 200 до 300% мольн. В другом варианте осуществления молярное соотношение спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и лактама с по меньшей мере 3 атомами углерода находится в диапазоне от 200 до 250% мольн.In one embodiment of the present invention, the molar ratio of alcohol containing one hydroxy group and lactam with at least 3 carbon atoms is in the range from 200 to 400 mole%. In another embodiment, the molar ratio of alcohol containing one hydroxy group and lactam with at least 3 carbon atoms is in the range from 200 to 300 mole%. In another embodiment, the molar ratio of alcohol containing one hydroxy group and lactam with at least 3 carbon atoms is in the range of 200 to 250 mole%.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения молярное соотношение спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и серной кислоты находится в диапазоне от 200 до 400% мольн. В другом варианте осуществления молярное соотношение спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и серной кислоты находится в диапазоне от 200 до 300% мольн. В другом варианте осуществления молярное соотношение спирта, содержащего одну гидроксигруппу, и серной кислоты находится в диапазоне от 200 до 250% мольн.In another embodiment of the present invention, the molar ratio of alcohol containing a single hydroxy group and sulfuric acid is in the range of 200 to 400 mole%. In another embodiment, the molar ratio of hydroxy alcohol to sulfuric acid is in the range of 200 to 300 mole%. In another embodiment, the molar ratio of hydroxy alcohol to sulfuric acid is in the range of 200 to 250 mole%.
Реакцию этерификации на стадии (ii) проводят при температурах в диапазоне от 80 до 200°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения реакцию этерификации проводят при температурах в диапазоне от 120 до 140°С. В одном варианте осуществления настоящего изобретения температуру поддерживают постоянной на протяжении реакции. В другом варианте осуществления температуру варьируют в пределах температурного диапазона в течение реакции. Продолжительность реакции этерификации на стадии (ii) составляет от 1 до 30 часов. В другом варианте осуществления настоящего изобретения продолжительность реакции этерификации составляет от 2 до 5 часов. В другом варианте осуществления этерификацию проводят в закрытом сосуде, под давлением от 1 до 10 бар. В другом варианте осуществления этерификацию проводят в закрытом сосуде, под давлением от 1 до 5 бар.The esterification reaction in step (ii) is carried out at temperatures ranging from 80 to 200°C. In another embodiment of the present invention, the esterification reaction is carried out at temperatures ranging from 120 to 140°C. In one embodiment of the present invention, the temperature is maintained constant throughout the reaction. In another embodiment, the temperature is varied within a temperature range during the reaction. The duration of the esterification reaction in step (ii) ranges from 1 to 30 hours. In another embodiment of the present invention, the duration of the esterification reaction is from 2 to 5 hours. In another embodiment, the esterification is carried out in a closed vessel, under a pressure of 1 to 10 bar. In another embodiment, the esterification is carried out in a closed vessel, under a pressure of 1 to 5 bar.
В другом варианте осуществления этерификацию проводят в закрытом сосуде, под давлением от 1 до 4 бар. В одном варианте осуществления для проведения реакции используется защитная атмосфера, например, газообразный азот или газообразный аргон. В другом варианте осуществления этерификацию проводят при температуре от 80 до 200°С, при атмосферном давлении, в течение времени от 0,1 до 10 часов. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этерификацию проводят при температуре от 90 до 130°С, в течение 3 часов, при атмосферном давлении. В другом варианте осуществления настоящего изобретения реакцию этерификации проводят при температуре от 80 до 200°С, в течение времени от 0,1 до 30 часов, в закрытом сосуде, под давлением от 1,0 до 10 бар.In another embodiment, the esterification is carried out in a closed vessel, under a pressure of 1 to 4 bar. In one embodiment, a protective atmosphere, such as nitrogen gas or argon gas, is used to conduct the reaction. In another embodiment, the esterification is carried out at a temperature of from 80 to 200°C, at atmospheric pressure, for a time of from 0.1 to 10 hours. In another embodiment of the present invention, the esterification is carried out at a temperature of from 90 to 130°C, for 3 hours, at atmospheric pressure. In another embodiment of the present invention, the esterification reaction is carried out at a temperature of from 80 to 200°C, for a time of from 0.1 to 30 hours, in a closed vessel, under a pressure of from 1.0 to 10 bar.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения объединенные стадии (i) и (ii) проводят путем смешивания по меньшей мере одного лактама с по меньшей мере 3 атомами углерода в водном растворе и по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, феноксиалканолов, содержащих одну гидроксигруппу, и их смесей, добавления серной кислоты с последующей герметизацией сосуда для взаимодействия этой смеси при температуре от 80 до 200°С в течение времени от 1 до 30 часов. В другом варианте осуществления настоящего изобретения объединенные стадии (i) и (ii) проводят путем смешивания по меньшей мере одного лактама с по меньшей мере 3 атомами углерода и по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из линейного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, линейного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, разветвленного простого эфира алкилового спирта, содержащего одну гидроксигруппу, феноксиалканолов, содержащих одну гидроксигруппу, и их смесей, добавления серной кислоты с последующей герметизацией сосуда для взаимодействия этой смеси при температуре от 80 до 200°С, в течение времени от 1 до 30 ч, при давлении от 1,0 до 10 бар.In one embodiment of the present invention, the combined steps (i) and (ii) are carried out by mixing at least one lactam with at least 3 carbon atoms in an aqueous solution and at least one alcohol selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol, containing one hydroxy group, branched alkyl alcohol containing one hydroxy group, linear ether of alkyl alcohol containing one hydroxy group, branched ether of alkyl alcohol containing one hydroxy group, phenoxyalkanols containing one hydroxy group, and mixtures thereof, adding sulfuric acid followed by sealing the vessel for interaction of this mixture at temperatures from 80 to 200°C for a period of time from 1 to 30 hours. In another embodiment of the present invention, the combined steps (i) and (ii) are carried out by mixing at least one lactam with at least 3 carbon atoms and at least one alcohol selected from the group consisting of a linear alkyl alcohol containing one hydroxy group , a branched alkyl alcohol containing one hydroxy group, a linear ether of an alkyl alcohol containing one hydroxy group, a branched ether of an alkyl alcohol containing one hydroxy group, phenoxyalkanols containing one hydroxy group, and mixtures thereof, adding sulfuric acid followed by sealing the vessel to react this mixture at a temperature from 80 to 200°C, for a time from 1 to 30 hours, at a pressure from 1.0 to 10 bar.
После стадии (ii) или после объединенных стадий (i) и (ii) можно удалить воду и/или избыток спирта. Удаление воды и спирта может осуществляться всеми способами, известными в данной области техники, например, путем применения вакуума. В одном варианте осуществления настоящего изобретения стадия (iii), имеющееся при желании удаление воды и/или избытка спирта, осуществляется с применением вакуума в диапазоне от 0,1 мбар до 800 мбар. В другом варианте осуществления применяют вакуум в диапазоне от 1 мбар до 500 мбар. В другом варианте осуществления применяют вакуум в диапазоне от 10 мбар до 100 мбар.After step (ii) or after the combined steps (i) and (ii), water and/or excess alcohol can be removed. Removal of water and alcohol can be accomplished by all methods known in the art, for example by applying a vacuum. In one embodiment of the present invention, step (iii), optionally removing water and/or excess alcohol, is carried out using a vacuum in the range of 0.1 mbar to 800 mbar. In another embodiment, a vacuum in the range of 1 mbar to 500 mbar is used. In another embodiment, a vacuum in the range of 10 mbar to 100 mbar is used.
ПримерыExamples
МетодыMethods
Измерения 1Н-ЯМР проводили в MeOD на спектрометре Bruker Avance 400 МГц. 1 H-NMR measurements were carried out in MeOD on a Bruker Avance 400 MHz spectrometer.
Гидроксильные числа определяли в соответствии со стандартом DIN 53240-1 по состоянию на 2016 г.Hydroxyl numbers were determined according to DIN 53240-1 as of 2016.
Пример 1: Сложный диэтиленгликоль-С12/С14-алкиловый эфир 6-аминогексановой кислоты в виде соли диэтиленгликоль-С12/С14-алкилсерной кислотыExample 1: Diethylene glycol-C12/C14-alkyl ester of 6-aminohexanoic acid in the form of diethylene glycol-C12/C14-alkyl sulfuric acid salt
В четырехгорлый сосуд с термометром, обратным холодильником, впускным отверстием для азота, капельной воронкой и мешалкой помещают 28,3 г капролактама (водный раствор с концентрацией 80% масс.) и 11,5 г воды и в течение 5 минут добавляют 20,8 г концентрированной серной кислоты. Во время этого добавления температура повышается от комнатной температуры до 60°С. Смесь кипятят с обратным холодильником и перемешивают 4 часа. Загружают 130,7 г жирного спирта с 12/14 атомами углерода, этоксилированного 2 моль этиленоксида (гидроксильное число 185 мг KOH/г), и нагревают до 115°С. Дают воде отогнаться из реакционной смеси. В этих условиях реакционную смесь перемешивают 4 часа. Получают 155,0 г грязно-белого мягкого воска. 1Н-ЯМР в MeOD указывает на полное превращение в сложный диэтиленгликоль-С12/С14-алкиловый эфир 6-аминогексановой кислоты в виде соли диэтиленгликоль-С12/С14-алкилсерной кислоты.Place 28.3 g of caprolactam (80 wt% aqueous solution) and 11.5 g of water in a four-neck vessel equipped with a thermometer, reflux condenser, nitrogen inlet, dropping funnel and stirrer, and add 20.8 g over 5 minutes. concentrated sulfuric acid. During this addition, the temperature is raised from room temperature to 60°C. The mixture is refluxed and stirred for 4 hours. Load 130.7 g of 12/14 carbon fatty alcohol, ethoxylated with 2 mol ethylene oxide (hydroxyl value 185 mg KOH/g), and heat to 115°C. Allow the water to distill away from the reaction mixture. Under these conditions, the reaction mixture is stirred for 4 hours. 155.0 g of off-white soft wax are obtained. 1 H-NMR in MeOD indicates complete conversion to the diethylene glycol-C12/C14 alkyl ester of 6-aminohexanoic acid as the diethylene glycol-C12/C14 alkyl sulfuric acid salt.
Пример 2: Сложный 2-этилгексиловый эфир 6-аминогексановой кислоты в виде соли 2-этилгексилсерной кислотыExample 2: 6-Aminohexanoic acid 2-ethylhexyl ester as 2-ethylhexylsulfuric acid salt
В четырехгорлый сосуд с термометром, обратным холодильником, впускным отверстием для азота, капельной воронкой и мешалкой помещают 99,0 г капролактама (водный раствор с концентрацией 80% масс), 40,3 г воды и 227,9 г 2-этилгексанола. В течение 15 минут добавляют 72,9 г концентрированной серной кислоты. Во время этого добавления температура повышается от комнатной температуры до 50°С. Смесь нагревают с обратным холодильником и перемешивают в течение 3 часов при кипении с обратным холодильником. Обратный холодильник заменяют насадкой для перегонки и дают возможность воде отогнаться из реакционной смеси при температуре 107-130°С. В этих условиях реакционную смесь перемешивают 4 часа. Получают 310,0 г светло-желтого масла. 1Н-ЯМР в MeOD указывает на 92% превращения в сложный 2-этилгексиловый эфир 6-аминогексановой кислоты в виде соли 2-этилгексилсерной кислоты.Place 99.0 g of caprolactam (80 wt% aqueous solution), 40.3 g of water and 227.9 g of 2-ethylhexanol into a four-neck vessel equipped with a thermometer, reflux condenser, nitrogen inlet, dropping funnel and stirrer. 72.9 g of concentrated sulfuric acid are added over 15 minutes. During this addition, the temperature is raised from room temperature to 50°C. The mixture is heated to reflux and stirred for 3 hours at reflux. The reflux condenser is replaced with a distillation nozzle and water is allowed to distill away from the reaction mixture at a temperature of 107-130°C. Under these conditions, the reaction mixture is stirred for 4 hours. 310.0 g of light yellow oil are obtained. 1 H-NMR in MeOD indicates 92% conversion to 6-aminohexanoic acid 2-ethylhexyl ester as the 2-ethylhexylsulfuric acid salt.
Пример 3: Сложный 2-этилгексиловый эфир 6-аминогексановой кислоты в виде соли 2-этилгексилсерной кислоты (под давлением) В круглодонный стеклянный сосуд для работы под давлением объемом 50 мл, стабильный до 10 бар, оснащенный магнитной мешалкой, помещают 6,3 г капролактама (водный раствор с концентрацией 90% масс.) и 16,3 г 2-этилгексанола. В течение 15 минут добавляют 5,2 г концентрированной серной кислоты. Во время этого добавления температура повышается от комнатной температуры до 50°С. Сосуд герметизируют и помещают в масляную баню. Масляную баню нагревают до 135°С, и смесь перемешивают в этих условиях в течение 3 часов в закрытом сосуде. Смесь переносят в трехгорлую емкость с мешалкой, термометром и впускным отверстием для азота. При постоянным токе азота через жидкость реакционную смесь перемешивают в течение 6,5 часов при температуре масляной бани 135°С. Получают 21,0 г желтого масла. 1Н-ЯМР в MeOD указывает на 98% превращения в сложный 2-этилгексиловый эфир 6-аминогексановой кислоты в виде соли 2-этилгексилсерной кислоты.Example 3: 6-Aminohexanoic acid 2-ethylhexyl ester as 2-ethylhexylsulfuric acid salt (under pressure) Place 6.3 g of caprolactam into a 50 ml round bottom glass pressure vessel, stable to 10 bar, equipped with a magnetic stirrer (aqueous solution with a concentration of 90% by weight) and 16.3 g of 2-ethylhexanol. 5.2 g of concentrated sulfuric acid is added over 15 minutes. During this addition, the temperature is raised from room temperature to 50°C. The vessel is sealed and placed in an oil bath. The oil bath is heated to 135°C and the mixture is stirred under these conditions for 3 hours in a closed vessel. The mixture is transferred to a three-neck container equipped with a stirrer, thermometer and nitrogen inlet. With a constant flow of nitrogen through the liquid, the reaction mixture was stirred for 6.5 hours at an oil bath temperature of 135°C. 21.0 g of a yellow oil are obtained. 1 H-NMR in MeOD indicates 98% conversion to 6-aminohexanoic acid 2-ethylhexyl ester as the 2-ethylhexylsulfuric acid salt.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19150654.2 | 2019-01-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021123412A RU2021123412A (en) | 2023-02-09 |
| RU2809166C2 true RU2809166C2 (en) | 2023-12-07 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1276661A1 (en) * | 1983-02-17 | 1986-12-15 | Институт фармакологии АМН СССР | Amino acid hexadecylsulfates possessing neurotropic and nootropic activity |
| EP0847987A1 (en) * | 1996-12-10 | 1998-06-17 | Kao Corporation | Process for preparing amide derivatives, aminocarboxylic acid ester salts and their preparation |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1276661A1 (en) * | 1983-02-17 | 1986-12-15 | Институт фармакологии АМН СССР | Amino acid hexadecylsulfates possessing neurotropic and nootropic activity |
| EP0847987A1 (en) * | 1996-12-10 | 1998-06-17 | Kao Corporation | Process for preparing amide derivatives, aminocarboxylic acid ester salts and their preparation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| R.A. COX, Lactams in sulfuric acid. The mechanism of amide hydrolysis in weak to moderately strong aqueous mineral acid media, CAN. J. CHEM., 1998, Vol. 76, pp. 649-656. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3720838B1 (en) | Organic sulfonic acid salts of amino acid esters and process for their preparation | |
| CN101098851A (en) | Beta-alkoxypropionamides, solvents, detergents and liquid pharmaceutical compositions and process for preparing beta-alkoxypropionamides | |
| HU184618B (en) | Surface active materials containing carboxyl group stable in hard water | |
| FR3070162B1 (en) | POLYESTERAMINES AND POLYESTERQUATS | |
| US7550632B2 (en) | Methods of treating triethanolamine with acid components and basic components, and triethanolamine compositions containing the same | |
| US11739052B2 (en) | Process for the preparation of organosulfate salts of amino acids esters | |
| US5076847A (en) | Titanium compounds, composition containing them and their preparation | |
| EP0461419A1 (en) | Poly(oxyalkylene)aminoalkanol esters, their ammonium salts, methods for their preparation and their use in detergents, cleaning agents, disinfectants and preservatives | |
| RU2809166C2 (en) | Method of obtaining organosulphate salts of amino acids esters | |
| JP5565677B2 (en) | New dicarboxylic acid type compounds | |
| WO2001046114A1 (en) | Method for making hbed | |
| JPH03120284A (en) | Production of diacetal | |
| US3941817A (en) | Tertiary amide amphoteric surface active agents and process for their manufacture | |
| JP4104894B2 (en) | Method for producing quaternary ammonium salt having ester group | |
| US7314951B2 (en) | Process and composition for lower toxicity quaternary ammonium compounds | |
| WO1995001331A1 (en) | Preparation of ammonium hydroxyalkyl/alkanoylalkyl sulfonates | |
| JP3426785B2 (en) | Method for producing quaternary ammonium salt | |
| JP3974709B2 (en) | Method for producing malic acid monoamide composition | |
| JP2001181971A (en) | Cationic surfactant composition containing ester bond | |
| CN102134203B (en) | Beta-alkoxypropionamides, solvents, detergents and liquid pharmaceutical compositions and process for preparing beta-alkoxypropionamides | |
| FR3119395A1 (en) | POLYESTERAMINES AND POLYESTERQUATS | |
| RU2371432C1 (en) | Method of producing higher alkylamidoamines | |
| JP3563474B2 (en) | Novel quaternary ammonium salt and method for producing the same | |
| JPS5928599B2 (en) | Method for manufacturing surfactant | |
| SE469332B (en) | SETTING TO MANUFACTURE ETHANOLAMIDAL COXILATE |