来自天然油复分解的脂肪酰胺及衍生物制造技术

公开了脂肪酰胺组合物及其衍生物。所述脂肪酰胺包含复分解生成的C10-C17单不饱和酸、十八碳烯-1,18-二酸、或它们的酯衍生物与伯胺或仲胺的反应产物。也包括了通过对脂肪酰胺进行还原、季铵化、磺化、烷氧基化、硫酸化、和亚硫酸化而制备的衍生物。胺反应物可以是二乙烯三胺或（2-氨基乙基）乙醇胺，所述二乙烯三胺或（2-氨基乙基）乙醇胺分别提供咪唑啉酰胺或酯。在一个方面中，C10-C17单不饱和酸或十八碳烯-1,18-二酸的酯衍生物为低级烷基酯。在其它方面中，酯衍生物为通过天然油的自复分解而制备的改性的甘油三酯，或通过天然油与烯烃的交叉复分解而制备的不饱和甘油三酯。组合物对清洁剂、织物处理、头发护理、个人护理、抗微生物组合物、农业用途、以及油田应用是有价值的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】来自天然油复分解的脂肪酰胺及衍生物专利
本专利技术涉及源自可再生资源的脂肪酰胺和衍生物组合物，特别是源自天然油及其复分解产物的脂肪酰胺和衍生物组合物。专利技术背景脂肪酰胺是脂肪酸或酯(包括油和甘油三酯)与胺的反应产物。胺可以是氨或者伯胺或仲胺(例如，二甲基胺、乙醇胺、异丙醇胺或二乙醇胺)。另一类重要的脂肪酰胺产品是通过将脂肪酸或酯与二亚乙基三胺(DETA)、(2-氨基乙基)乙醇胺(AEEA)等反应而制备的咪唑啉。咪唑啉是特别有意义的，因为它们可以被季铵化以提高水溶性并扩展其适用性。脂肪酰胺包括咪唑啉及其季铵盐化合物，在多种最终用途应用中是有用的，所述最终用途包括柔软织物(参见第7,304,026号美国专利和第2007/0054835号美国专利申请)、头发护理(第3,642,977号和第6,306,805号美国专利，以及第2006/0128601号美国专利申请)、洗涤剂(第3,696,043号、第3,759,847号、和第6,057,283号美国专利)、洗手皂(第4,668,422号美国专利)、农业助剂(第5,622,911号美国专利和第2011/0124505号美国专利申请)、和官能化的单体(第2009/0143527号美国专利申请)。用于制备脂肪酰胺的脂肪酸或酯通常是由甘油三酯的水解或酯交换制备的，所述甘油三酯通常为动物或植物脂肪。因此，酸或酯的脂肪酸部分通常具有6-22个碳，具有饱和和内部不饱和链的混合。根据来源，脂肪酸或酯的C16至C22组分通常是占优势的。例如，豆油的甲醇分解提供了饱和的棕榈酸(C16)和硬脂酸(C18)的甲酯，和不饱和的油酸(C18单不饱和)、亚油酸(C18双不饱和)和α-亚麻酸(C18三不饱和)的甲酯。在这些酸中的不饱和基仅为或主要为顺式构型。近来复分解催化剂的改进（参见J.C.Mol,GreenChem.4(2002)5）提供了由富C16至C22天然油如豆油或棕榈油来生成链长度降低的单不饱和原料的机会，所述单不饱和原料对于制备洗涤剂和表面活性剂是有价值的。豆油和棕榈油可以比例如椰子油更加经济，所述椰子油是用于制备洗涤剂的传统的起始原料。如Mol教授所说明的，复分解依赖于通过由过渡金属卡宾复合物引起的碳-碳双键的断裂和重整，将烯烃转化为新产物。不饱和脂肪酸酯的自复分解可以提供起始原料、内部不饱和的烃、和不饱和二酯的平衡混合物。例如，油酸甲酯（顺式-9-十八碳烯酸甲酯）部分转化为9-十八碳烯和9-十八碳烯-1,18-二酸二甲酯，两种产物均主要由反式异构体组成。复分解有效地使油酸甲酯的顺式双键异构化以在“未转化的”起始原料和复分解产物中得到顺式和反式异构体的平衡混合物，以反式异构体为主。不饱和脂肪酸酯与烯烃的交叉复分解生成新的烯烃和具有降低的链长度和可能难以制备的新的不饱和酯。例如，油酸甲酯和3-己烯的交叉复分解提供了3-十二碳烯和9-十二碳烯酸甲酯（也参见第4,545,941号美国专利）。末端烯烃是特别希望的合成目标，并且ElevanceRenewableSciences,Inc.最近描述了通过内烯烃和α-烯烃在钌亚烷基催化剂的存在下的交叉复分解反应制备末端烯烃的改进的方式（参见第2010/0145086号美国专利申请公开）。描述了涉及α-烯烃和不饱和脂肪酸酯（作为内烯烃来源）的各种交叉复分解反应。因此，例如豆油与丙烯反应接着水解得到（其中包括）1-癸烯、2-十一碳烯、9-癸烯酸、和9-十一碳烯酸。尽管具有降低的链长度和/或主要具有反式构型的不饱和基的不饱和脂肪酸酯是可得的（来自天然油和烯烃的交叉复分解），但是由这些原料制备的脂肪酰胺及其衍生物似乎是未知的。此外，脂肪酰胺及其衍生物还没有由C18不饱和二酯制备过，所述C18不饱和二酯可以容易地通过天然油的自复分解制备。总之，用于制备脂肪酰胺及其衍生物的脂肪酸和酯的传统来源通常主要（或仅）具有顺式异构体，并且相对缺少短链（例如，C10或C12）不饱和脂肪酸部分。复分解化学提供了生成具有更短的链和主要具有反式异构体的前体的机会，当前体转化为下游组合物(例如，在表面活性剂中)时，可以使其具有改进的性能。新的C18双官能脂肪酰胺及其衍生物也可能由油或C10不饱和酸或酯的自复分解得到。除了扩展的各种前体外，存在于前体中的不饱和基允许例如通过磺化或亚硫酸化进一步官能化。专利技术概述在一个方面中，本专利技术涉及脂肪酰胺组合物。所述酰胺包含复分解生成的C10-C17单不饱和酸、十八碳烯-1,18-二酸、或它们的酯衍生物与氨或者伯胺或仲胺的反应产物。本专利技术包括通过对脂肪酰胺进行还原、季铵化、磺化、烷氧基化、硫酸化和亚硫酸化中的一种或多种而制备的衍生物。在特定的方面中，胺的反应物是二亚乙基三胺或(2-氨基乙基)乙醇胺，所述二亚乙基三胺或(2-氨基乙基)乙醇胺分别提供咪唑啉酰胺或酯。在一个方面中，C10-C17单不饱和酸或十八碳烯-1,18-二酸的酯衍生物为低级烷基酯。在其它方面中，酯衍生物为通过天然油的自复分解而制备的改性的甘油三酯，或通过天然油与烯烃的交叉复分解而制备的不饱和甘油三酯。脂肪酰胺及其衍生物对多种最终使用是有价值的，所述最终使用包括清洁剂、织物处理、头发护理、个人护理(液体清洁产品、护理皂、口腔护理产品)、抗微生物组合物、农业用途、以及油田应用。专利技术详述在一个方面中，本专利技术涉及脂肪酰胺组合物，所述组合物包含复分解生成的C10-C17单不饱和酸、十八碳烯-1,18-二酸、或其酯衍生物与氨或者伯胺或仲胺的反应产物。用作反应物的C10-C17单不饱和酸、十八碳烯-1,18-二酸、或其酯衍生物来自天然油的复分解。传统地，这些物质，特别是短链酸及衍生物(例如，9-癸烯酸或9-十二碳烯酸)是难以获得的，除了以实验室规模的量获得，并且费用相当高之外。然而，由于最近在复分解催化剂中的发展，这些酸及其酯衍生物目前能够以合理的成本大量得到。因此，C10-C17单不饱和酸和酯通过天然油与烯烃的交叉复分解来便利地生成，所述烯烃优选α-烯烃，特别是乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。当C18二酸或二酯是希望的产物时，天然油或C10酸或酯前体（例如，9-癸烯酸甲酯）的自复分解以最佳的收率提供C18二酸或二酯。优选地，至少一部分的C10-C17单不饱和酸具有“Δ9”的不饱和基，即，在C10-C17酸中的碳碳双键在相对于酸羰基的9-位上。换言之，在酸羰基和C9和C10处的烯烃基之间优选地有七个碳。对于C11至C17酸而言，1至7个碳的烷基链分别连接于C10。优选地，不饱和基至少为1摩尔%的反式-Δ9，更优选地至少为25摩尔%的反式-Δ9，更优选地至少为50摩尔%的反式-Δ9，甚至更优选地至少为80摩尔%的反式-Δ9。不饱和基可以为大于90摩尔%，大于95摩尔%，或甚至为100%的反式-Δ9。相反地，具有Δ9不饱和基的天然来源的脂肪酸，例如油酸，通常具有～100%的顺式异构体。虽然高比例的反式几何构形（特别是反式-Δ9的几何构形）在本专利技术的复分解生成的脂肪酰胺和衍生物中可能是希望的，但技术人员将认识到碳碳双键的构型和确切的位置将取决于反应条件、催化剂选择和其它因素。复分解反应通常伴随着异构化，这可能是希望或不希望的。参见，例如，G.Djigoué和M.Me本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.25 US 61/406,570;2010.10.25 US 61/406,556;1.组合物，其包含选自9-癸烯酸、9-十一碳烯酸、9-十二碳烯酸、9-十三碳烯酸、9-十四碳烯酸、9-十五碳烯酸、9-十六碳烯酸、9-十七碳烯酸、9-十八碳烯-1,18-二酸的单不饱和酸或其酯与氨或者伯胺或仲胺的脂肪酰胺反应产物，其中所述伯胺或仲胺具有一个或两个连接到氨基的氢并且其余的基团为C1-C10烷基、C2-C4羟烷基、或烷氧基化C2-C4羟烷基；其中，9-癸烯酸或其酯具有末端Δ9的不饱和基,和9-十一碳烯酸、9-十二碳烯酸、9-十三碳烯酸、9-十四碳烯酸、9-十五碳烯酸、9-十六碳烯酸、9-十七碳烯酸、9-十八碳烯-1,18-二酸或其酯具有至少1摩尔％的反式-Δ9的不饱和基。2.包含权利要求1所述的脂肪酰胺的烷氧基化、硫酸化和/或磺化的衍生物的组合物。3.权利要求1所述的组合物，其中所述9-十一碳烯酸、9-十二碳烯酸、9-十三碳烯酸、9-十四碳烯酸、9-十五碳烯酸、9-十六碳烯酸、9-十七碳烯酸、9-十八碳烯-1,18-二酸的单不饱和酸或其酯具有至少50摩尔％的反式-Δ9的不饱和基。4.权利要求1所述的组合物，其中所述伯胺或仲胺的至少一个N或O原子连接于胺的N原子的β或γ位的碳上。5.权利要求1所述的组合物，其中所述伯胺或仲胺选自乙醇胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺。6.权利要求1所述的组合物，所述脂肪酰胺具有式：R1CO-NR2R3其中R1为R4-C9H16-或R5O2C-C16H30-；R4为氢或C1-C7烷基；R5为取代或未取代的烷基、芳基、烯基、氧化亚烷基、聚氧化亚烷基、甘油酯、或单价或二价阳离子；并且R2和R3各自独立地为H、C1-C6烷基或-CH2CH2OR6，其中R6为H或C1-C6烷基。7.权利要求1的组合物，其中所述单不饱和酸或其酯包含(i)C10和C12单不饱和酸或其酯；(ii)C10和C14单不饱和酸或其酯；或(iii)C10和C16单不饱和酸或其酯。8.组合物，其包含二亚乙基三胺、(2-氨基乙基)乙醇胺(AEEA)、或烷氧基化AEEA与两当量的选自9-癸烯酸、9-十一碳烯酸、9-十二碳烯酸、9-十三碳烯酸、9-十四碳烯酸、9-十五碳烯酸、9-十六碳烯酸、9-十七碳烯酸、9-十八碳烯-1,18-二酸的单不饱和酸或其酯的咪唑啉酰胺或酯反应产物，其中9-癸烯酸或其酯具有末端Δ9的不饱和基，和9-十一碳烯酸、9-十二碳烯酸、9-十三碳烯酸、9-十四碳烯酸、9-十五碳烯酸、9-十六碳烯酸、9-十七碳烯酸、9-十八碳烯-1,18-二酸具有至少1摩尔％的反式-Δ9的不饱和基。9.组合物，其包含权利要求8所述的咪唑啉酰胺或酯的季铵化和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·艾伦，M·阿隆索，R·J·伯恩哈特，A·布朗，K·布彻克尔，S·甘古利敏克，B·霍兰德，G·吕贝克，R·鲁卡，A·D·马莱克，R·A·马斯特斯，D·S·墨菲，I·夏皮罗，P·斯克尔顿，B·苏克，M·R·特里，G·华莱士，L·L·惠特洛克，M·韦斯特，P·S·沃尔弗，L·逖泰福斯基，
申请(专利权)人：斯特潘公司，
类型：
国别省市：