一種制備n-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備N-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒ǎ瑢儆谟袡C(jī)化合物合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著可持續(xù)發(fā)展思想的深入和人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，部分緩蝕劑由于其毒性大，生物降解能力差等原因，在使用時(shí)會(huì)受到越來(lái)越多的限制，因此，研究開發(fā)高效、低毒、環(huán)境友好的緩蝕劑是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。氨基酸類化合物具有來(lái)源廣泛、無(wú)毒、易降解的特點(diǎn)，已成為緩蝕劑研究開發(fā)的重要方向。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，表面活性劑的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用不斷深入和擴(kuò)大，新的表面活性劑不斷問(wèn)世。氨基酸類表面活性劑主要是由氨基酸與脂肪酸合成的N-?；被嵯盗械谋砻婊钚詣?。由于氨基酸型表面活性劑屬于以生物物質(zhì)為基礎(chǔ)的表面活性劑，除了具有優(yōu)良的表面性能外，還可以用作防腐劑，并且具有較好的抗菌，抗病毒性能。因此對(duì)氨基酸系列表面活性劑進(jìn)行研究開發(fā)具有很重要的意義。
[0004]目前，N-脂肪?；被嵯盗斜砻婊钚詣┑暮铣煞椒ㄓ絮Ｂ确?、脂肪酸酐法、月旨肪腈水解法、酰胺羰基化法、酶法等。脂肪酸酐法、脂肪腈水解法、酰胺羰基化法、酶法這四種方法雖然提出較早，但由于種種原因均未取得工業(yè)上應(yīng)用。其中，最常用的是酰氯法合成方法，在其合成中先將不同鏈長(zhǎng)的溴代脂肪酸酯化，以防止在下一步與酚的醚化過(guò)程中其自身發(fā)生反應(yīng)生成副產(chǎn)物。然后將不同鏈長(zhǎng)的溴代脂肪酸酯與不同取代基的酚進(jìn)行醚化，接著進(jìn)行水解制備一系列具有不同剛性結(jié)構(gòu)和鏈長(zhǎng)的脂肪酸。再通過(guò)Schotten-Baumann反應(yīng)制備N-酰基氨基酸。所合成的化合物均經(jīng)過(guò)HNMR，MS，IR等驗(yàn)證。在氨基酸的N-?；^(guò)程中，通過(guò)嘗試不同的實(shí)驗(yàn)條件，最終確定了比較理想的合成路線:采用水與THF混合溶劑法:采用滴加酰氯的方式，以便讓剛滴加進(jìn)去的酰氯能充分、及時(shí)與氨基酸反應(yīng)，盡量避免酰氯的水解等副反應(yīng)；反應(yīng)溫度要控制在零度左右。同時(shí)為了盡量避免酰氯的水解，通過(guò)同時(shí)滴加10% KOH水溶液的方式，維持反應(yīng)液PH值在10左右。
[0005]但該法主要問(wèn)題是合成中使用有強(qiáng)腐蝕性及刺激性的原料，在縮合時(shí)對(duì)酰氯質(zhì)量要求很高，必須隔絕濕氣貯存，以減少其水解，否則水解產(chǎn)物引入產(chǎn)品后，除去非常困難，而且還有其他副產(chǎn)物多、產(chǎn)品色澤差并有異味等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種制備N-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒ǎ祥g比例合適，基本沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，且產(chǎn)物合成率高達(dá)87%以上，純度高，克服了傳統(tǒng)酰氯法中的問(wèn)題，符合綠色化學(xué)原則。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種制備N-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒?，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:以脂肪酸甲酯和氨基酸鈉為原料，在金屬氧化物催化劑的作用下，采用一步合成法，合成N-脂肪?；被徕c表面活性劑，所述原料脂肪酸甲酯和氨基酸鈉的摩爾比為1.2?1.8:0.7?I。
[0008]進(jìn)一步的,所述金屬氧化物催化劑為氧化鉀和氧化鎂的混合物,氧化鉀和氧化鎂的混合摩爾比例為I?2:1。
[0009]進(jìn)一步的，所述催化劑的添加量為反應(yīng)物總量的0.05?0.08wt%。
[0010]進(jìn)一步的，所述一步合成法的具體步驟為將氨基酸鈉自氨基酸鈉儲(chǔ)罐連續(xù)送入由一級(jí)和二級(jí)混合器串聯(lián)組成的混合反應(yīng)裝置中，按照配比量的原料比將脂肪酸甲酯連續(xù)加入一級(jí)和二級(jí)混合器中，反應(yīng)物料先在混合器中加熱至20?40度后，加入配比量的金屬氧化物催化劑，最后進(jìn)行混合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2?4h。
[0011]進(jìn)一步的，所述一級(jí)混合器的反應(yīng)溫度控制在20?30度之間，二級(jí)混合器的反應(yīng)溫度控制在30?40度之間。
[0012]進(jìn)一步的，所述一級(jí)混合器進(jìn)料口溫度控制在20?25度，一級(jí)混合器出料口溫度控制在25?30度。
[0013]進(jìn)一步的，所述二級(jí)混合器進(jìn)料口溫度控制在30?35度，二級(jí)混合器出料口溫度控制在35?40度。
[0014]進(jìn)一步的，所述一級(jí)混合器中的pH值維持在8?10 ;二級(jí)混合器中的pH值維持在10?13。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:
(I)本發(fā)明的制備N-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒ǎ灾舅峒柞ズ桶被徕c為原料，在金屬氧化物催化劑的作用下，采用一步合成法，原料脂肪酸甲酯和氨基酸鈉的摩爾比為1.2?1.8:0.7?1，原料間比例合適，基本沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，且產(chǎn)物合成率高達(dá)87%以上，純度高，克服了傳統(tǒng)酰氯法中產(chǎn)生大量廢酸需要處理、操作工藝復(fù)雜、原料PCl3刺激性大等問(wèn)題，符合綠色化學(xué)原則。
[0016](2)本發(fā)明的制備N-脂肪酰基氨基酸類化合物的方法，金屬氧化物催化劑選用氧化鉀和氧化鎂的混合物，且氧化鉀和氧化鎂的混合摩爾比例控制為I?2:1，催化劑的添加量為反應(yīng)物總量的0.05?0.08wt%，催化劑用量合理，利用該催化劑，使得制備過(guò)程中大大提高了生產(chǎn)效率，生產(chǎn)流程縮短，并且使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高，好的產(chǎn)品甚至可直接用于作制藥工業(yè)原料。
[0017](3)本發(fā)明的制備N-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒ǎ徊胶铣煞ǖ木唧w步驟為將氨基酸鈉自氨基酸鈉儲(chǔ)罐連續(xù)送入由一級(jí)和二級(jí)混合器串聯(lián)組成的混合反應(yīng)裝置中，按照配比量的原料比將脂肪酸甲酯連續(xù)加入一級(jí)和二級(jí)混合器中，反應(yīng)物料先加熱至20?40度后，加入配比量的金屬氧化物催化劑，最后進(jìn)行混合反應(yīng)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，反應(yīng)條件參數(shù)溫和易控制，產(chǎn)品的安全性高、溫和性好。
[0018](4)本發(fā)明的制備N-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒?，一級(jí)混合器的反應(yīng)溫度控制在20?30度之間，二級(jí)混合器的反應(yīng)溫度控制在30?40度之間，具體的，一級(jí)混合器進(jìn)料口溫度控制在20?25度，一級(jí)混合器出料口溫度控制在25?30度；二級(jí)混合器進(jìn)料口溫度控制在30?35度，二級(jí)混合器出料口溫度控制在35?40度，嚴(yán)格控制混合器中的反應(yīng)溫度，尤其是進(jìn)料口和出料口的溫度，可以有效減少副產(chǎn)物產(chǎn)生，并且使得反應(yīng)后的產(chǎn)品具有較好的表面活性和優(yōu)良的起泡穩(wěn)泡性能。
[0019](5)本發(fā)明的制備N-脂肪?；被犷惢衔锏姆椒?，還注意將一級(jí)混合器中的pH值維持在8?10 ;二級(jí)混合器中的pH值維持在10?13，有效控制反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)溶液表面張力的大小，為產(chǎn)品優(yōu)秀的性能提供優(yōu)良的先決條件。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例1
選擇原料月桂酸甲酯和甘氨酸鈉的摩爾比為1.2:0.7，以混合摩爾比例為1:1的氧化鉀和氧化鎂的混合物為金屬氧化物催化劑，催化劑的添加量為反應(yīng)物總量