一种降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法技术

本发明专利技术提供了一种降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法，涉及精细化学品合成技术领域。本发明专利技术提供的降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法以传统的生产椰油酰甘氨酸钠的方法所采用的肖顿

【技术实现步骤摘要】
一种降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法


[0001]本专利技术涉及精细化学品合成
，特别涉及一种降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法。

技术介绍

[0002]近年来，氨基酸类表面活性剂发展迅速，主要得益于其安全性、温和性、功能性和环保性等方面的优势。目前最常见的氨基酸类表面活性剂主要分四类，分别为肌氨酸类、甘氨酸类、丙氨酸类、谷氨酸类。其中，需求量最大的为甘氨酸类和谷氨酸类，这两类表面活性剂主要应用在洁面膏、洗面奶、洗发水、沐浴露等产品中。现行业中甘氨酸类表面活性剂主要包括以下4种，分别为月桂酰甘氨酸钠、月桂酰甘氨酸钾、椰油酰甘氨酸钠和椰油酰甘氨酸钾，其中以椰油酰甘氨酸钠最为常见。现行业中生产椰油酰甘氨酸钠的方法基本采用肖顿
‑
鲍曼缩合反应原理，以水作溶剂，将椰油酰氯与甘氨酸在碱性条件下反应生成椰油酰甘氨酸钠，对应的反应方程式如式(Ⅰ)所示。式(Ⅰ)中的R为脂肪链(C6
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C18的单一脂肪酸或混合脂肪酸)。此法在水相中利用强碱进行催化反应，工艺简单，为一步反应，无需进行浓缩、酸化、水洗等操作，即可得到固含量为30％左右的椰油酰甘氨酸钠，其中氯化钠含量为4.5％左右，为市面上常规的高盐产品。
[0003][0004]但是，采用上述方法制备的氨基酸类表面活性剂氨味均较重，气味来源主要是产品中残留的低分子胺类副产物(如氨气、二甲胺等)，研究发现二甲胺的残留只要在10ppm以上，即有很明显的氨味，而目前的工艺并没有针对其做相应的处理。
[0005]低分子胺类副产物的残留与椰油酰甘氨酸钠制备过程中的反应原料具有直接关系。甘氨酸作为合成椰油酰甘氨酸钠的反应原料之一，目前市面上基本采用氯乙酸氨解法生产甘氨酸，具体反应方程式如式(Ⅱ)所示。由式(Ⅱ)可知，氨气作为合成甘氨酸的主要原料，甘氨酸合成过程中不可避免的会残留少许氨气和氯化铵，而甘氨酸在参与椰油酰甘氨酸钠合成反应过程中，里面残留的氯化铵受热会分为为氨气，溶解在水中，形成氨味。
[0006][0007]酰氯作为合成椰油酰甘氨酸钠的反应原料之一，酰氯的生产通常使用DMF(N,N二甲基甲酰胺)作为催化剂，而DMF通常会残留在酰氯中，且无法除去，而在酰氯的使用过程中，残留的DMF会在酸性作用下，转化为二甲胺和甲酸，具体反应方程式如式(Ⅲ)所示。二甲
胺的氨味很重，且微量的二甲胺便可产生明显的氨味，所以其是氨味产生的最主要来源。
[0008]
技术实现思路

[0009]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法。
[0010]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提出了一种降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法，包括以下步骤：
[0011](1)将甘氨酸、氢氧化钠、水在室温下混合搅拌均匀，发生酸碱中和反应后得到pH值为12
‑
13.5的溶液A，将溶液A的温度调节至40
‑
60℃，并在真空度不低于
‑
0.095MPa的条件下保持0.5
‑
2h；
[0012](2)将溶液A的温度调节至10
‑
30℃后，往溶液A中滴加酰氯，当pH值为8
‑
11时，同步开始滴加氢氧化钠溶液得到溶液B，并调节溶液B的pH值为8
‑
11；
[0013](3)滴加完成后，往溶液B中加入氯乙酸得到溶液C；
[0014](4)往溶液C中加入氢氧化钠至pH值为9
‑
12，反应结束。
[0015]本专利技术技术方案中，以传统的生产椰油酰甘氨酸钠的方法所采用的肖顿
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鲍曼缩合反应原理为基础，首先，在步骤(1)中利用酸碱中和发热，并在真空条件下将由反应原料(甘氨酸)中引入的氨气排出溶液体系；其次，在步骤(3)中，针对DMF催化剂产生的二甲胺等副产物，通过加入氯乙酸与其进行反应，形成N,N
‑
二甲基甘氨酸，该反应对应的反应方程式如式(Ⅳ)所示；
[0016][0017]并且，由于氯乙酸是合成甘氨酸的原料，因而步骤(1)中残留的氨气还可以与氯乙酸形成甘氨酸，最后残余的氯乙酸再通过加入液碱进行水解的到羟基乙酸，对应的水解反应方程式如式(
Ⅴ
)所示，水解产物羟基乙酸对安全性无影响。
[0018][0019]采用本专利技术上述制备方法制备表面活性剂，通过严格控制步骤(1)中酸碱中和反应阶段的pH值，以及步骤(3)中氯乙酸的添加量，可使制备的表面活性剂产品中氨气和二甲胺的含量大幅降低，无刺激性气味。
[0020]作为本专利技术所述降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法的优选实施方式，
所述步骤(3)中氯乙酸的添加量为步骤(1)中甘氨酸的2
‑
6wt％。
[0021]专利技术人经过大量实验发现，当步骤(3)中氯乙酸的添加量为步骤(1)中甘氨酸质量的2
‑
6％时，制备的表面活性剂产品中二甲胺的含量可进一步降低。
[0022]作为本专利技术所述降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法的优选实施方式，所述步骤(3)中溶液C的pH值为7
‑
9。
[0023]步骤(3)中溶液C的pH值是氯乙酸添加后的结果，在实际制备过程中，步骤(3)中氯乙酸在添加前需提前按比例称量，在这种情况下，氯乙酸添加进反应体系后，测得反应体系(即溶液C)的pH值通常情况下在7
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9范围内。反过来讲，实验人员可以在实验过程中边添加氯乙酸，边监测溶液C的pH值变化情况，根据监测的pH值调整氯乙酸的添加量。这两个方法不存在矛盾。
[0024]专利技术人经过大量实验发现，步骤(3)中溶液C的pH值对产品中二甲胺残留量具有较大的影响，当控制步骤(3)中溶液C的pH值为7
‑
9，制备的表面活性剂产品中二甲胺的含量可维持在极低的水平。
[0025]作为本专利技术所述降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法的优选实施方式，所述步骤(3)中溶液C的温度为50
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80℃，保温时间为2
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5h。
[0026]作为本专利技术所述降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的氢氧化钠为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的溶质质量分数为32％。
[0027]作为本专利技术所述降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的氢氧化钠溶液的溶质质量分数为32％，氢氧化钠溶液的滴加时间为1
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5h。
[0028]作为本专利技术所述降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法的优选实施方式，所述步骤(4)中溶液C的温度为90
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95℃，反应时间为2
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5h。
[0029]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0030]本专利技术技术方案以传统的生产椰油酰甘氨酸钠的方法所采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘氨酸、氢氧化钠、水在室温下混合搅拌均匀，发生酸碱中和反应后得到pH值为12
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13.5的溶液A，将溶液A的温度调节至40
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60℃，并在真空度不低于
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0.095MPa的条件下保持0.5
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2h；(2)将溶液A的温度调节至10
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30℃后，往溶液A中滴加酰氯，当pH值为8
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11时，同步开始滴加氢氧化钠溶液得到溶液B，并调节溶液B的pH值为8
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11；(3)滴加完成后，往溶液B中加入氯乙酸得到溶液C；(4)往溶液C中加入氢氧化钠至pH值为9
‑
12，反应结束。2.如权利要求1所述的降低甘氨酸类表面活性剂中胺类副产物的方法，其特征在于，所述步骤(3)中氯乙酸的添加量为步骤(1)中甘氨酸的2
‑
6wt％。3.如权利要求1所述的降低甘氨酸类表...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振华，王定培，陈胜环，张涌，
申请(专利权)人：广州花语精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：