技术领域
本发明涉及新型多支链单不饱和或多不饱和功能材料。更具体地,提 供了某些新型不饱和支化官能组合物,所述组合物经由来自天然或合成来 源的类异戊二烯和/或类异戊二烯衍生物制得。还公开了它们的用途或改型 以用于消费品中,所述消费品如包含所述官能组合物或改性组合物的衣物 洗涤产品、个人护理产品、盘碟护理产品、洗发剂产品和硬质表面清洁产 品等。
背景技术
即使到今天,表面活性剂仍是衣物洗涤和家庭清洁产品中一种最重要 的清洁成分。作为一个类别,阴离子表面活性剂在世界消费方面是最大 的,并且通常以占洗涤剂制剂的高达30至40%的含量使用。用于消费品中 的其它重要的表面活性剂包括氧化胺、阳离子表面活性剂、两性离子表面 活性剂、皂和织物软化阳离子表面活性剂。这些表面活性剂提供远大于阴 离子表面活性剂所提供清洁有益效果的额外的清洁有益效果,以及其它有 益效果如增强发泡、增强皮肤温和及织物软化。仍需要增强的冷水清洁性 能、增强的总体性能、以及加工和流变优势。此外,高度期望此类材料易 于生物降解,并且基本上来源于生物材料,以制备具有更好可持续性特征 的消费品。本文公开的新型表面活性剂中间体和表面活性剂解决了许多上 述需求,可用于消费品如个人护理产品、衣物洗涤产品和清洁产品的配制 中。
发明内容
在本发明的一个实施例中,提供了某些无环类异戊二烯的新型多支链 单不饱和或多不饱和衍生物。这些新型化合物可用作中间体以进一步转变 成各种表面活性剂或不改性使用,这取决于用于制备所述化合物的特定共 复分解剂。因此,一些化合物为表面活性剂;未改性时的其它化合物为调 理剂,从而可按原样用于消费品中。这些新型化合物具有与传统直链表面 活性剂和调理剂相比改善了的特性。所述新型多支链单不饱和或多不饱和 化合物具有以下由式I描述的组成。
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH1+bR2)(CH1+cCH1+c)R1
式I
其中x=1-5;a=0或1;b=0或1;c=0或1;并且R1和R2独立地 选自:
H和
(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、OSO3Y、SO3Y、 NHvZw、COOY、芳基、芳基磺酸、或卤化物;其中
i.Y=H、Na、K、或NH4;
ii.Z为烷基基团;
iii.p=0-20;
iv.r=0-4;
v.v=0或1,w=1或2,并且
其中R1和R2不均为H,b+c=0或1,当v=0时,则w=2,并且当 v=1时,则w=1。
在一个实施例中,具有式I的本发明化合物由以下组成描述:
R1=(CH2)rQ并且R2=H,其中:
i.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
ii.p=0;
iii.r=1;
iv.a=1;
v.b=1;并且
vi.c=0。
在另一个实施例中,具有式I的本发明化合物由以下描述:
其中R1=H并且R2=(CH2)rQ,其中:
i.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
ii.p=0;
iii.r=1;
iv.a=1;
v.b=0;并且
vi.c=1。
上述两种组合物的混合物也是可行的,并且可能是所期望的。
在一个实施例中,所述组合物具有大于50%的生物基含量。在另一个 实施例中,所述组合物具有基本上100%的生物基含量。
在本发明的另一个实施例中,由以下方法制备和/或改性式I的组合 物:包含多支链单烯烃或聚烯烃的组合物(方法1):
a.用纯复分解催化剂或溶剂中的复分解催化剂使类异戊二烯和第二 化合物共复分解,其中
i.所述类异戊二烯具有下式的结构:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH2+b)(CH1+cCH2+c);
并且a=0或1,b=0或1,c=0或1,并且b+c=0或1;
ii.所述第二化合物具有式CH2=CHR1的结构 或式R1CH=CHR1的结构,其中:
R1为(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、 OSO3Y、SO3Y、COOY、NHvZw、芳基、芳基磺酸、或卤化 物,其中x=1-5;Y=H、Na、K或NH4;p=0-20,r=0- 4;Z=烷基基团,v=0或1,w=1或2,并且当v=0时, 则w=2,并且当v=1时,则w=2;
b.经由复分解移除任何挥发性副产物;以及
c.将所述表面活性剂和/或表面活性剂中间体与所述复分解催化剂分 离。
在本发明的另一个实施例中,可将所述组合物掺入到多种消费品如洗 发剂和调理剂以及各种清洁产品中,形成新型洗发剂组合物和清洁组合 物。
在本发明的另一个实施例中,将方法1中的表面活性剂组合物掺入到 清洁组合物中,如衣物洗涤剂、洗发剂、盘碟洗涤剂或硬质表面清洁组合 物。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中,提供了某些无环类异戊二烯的新型多支链 单不饱和或多不饱和衍生物。这些新型化合物可用作中间体以进一步转变 成各种表面活性剂或不改性使用,这取决于用于制备所述化合物的特定共 复分解剂。因此,一些化合物为表面活性剂;未改性时的其它化合物为调 理剂,从而可按原样用于消费品中。这些新型化合物具有与传统直链表面 活性剂和调理剂相比改善了的特性。所述新型多支链单不饱和或多不饱和 化合物具有以下由式I描述的组成。
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH1+bR2)(CH1+cCH1+c)R1
式I
其中x=1-5;a=0或1;b=0或1;c=0或1;并且R1和R2独立地 选自:
H和
(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、OSO3Y、SO3Y、 NHvZw、COOY、芳基、芳基磺酸、或卤化物;其中
i.Y=H、Na、K、或NH4;
ii.Z为烷基基团;
iii.p=0-20;
iv.r=0-4;
v.v=0或1,w=1或2,并且
其中R1和R2不均为H,b+c=0或1,当v=0时,则w=2,并且当 v=1时,则w=1。
在一个实施例中,具有式I的本发明化合物由以下组成描述:
R1=(CH2)rQ并且R2=H,其中:
vii.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
viii.p=0;
ix.r=1;
x.a=1;
xi.b=1;并且
xii.c=0。
在另一个实施例中,具有式I的本发明化合物由以下描述:
其中R1=H并且R2=(CH2)rQ,其中:
vii.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
viii.p=0;
ix.r=1;
x.a=1;
xi.b=0;并且
xii.c=1。
上述两种优选的组合物的混合物也是可行的,并且可能是所期望的。
在一个实施例中,所述组合物具有大于50%的生物基含量。在另一个 实施例中,所述组合物具有基本上100%的生物基含量。
在本发明的另一个实施例中,由以下方法制备和/或改性式I的组合 物:包含多支链单烯烃或聚烯烃的组合物(“方法1”):
a.用纯复分解催化剂或溶剂中的复分解催化剂使类异戊二烯和第二 化合物共复分解,其中
i.所述类异戊二烯具有下式的结构:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH2+b)(CH1+cCH2+c);
并且a=0或1,b=0或1,c=0或1,并且b+c=0或1;
ii.所述第二化合物具有式CH2=CHR1的结构 或式R1CH=CHR1的结构,其中:
R1为(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、 OSO3Y、SO3Y、COOY、NHvZw、芳基、芳基磺酸、或卤化 物,其中x=1-5;Y=H、Na、K或NH4;p=0-20,r=0-4; Z=烷基基团,v=0或1,w=1或2,并且当v=0时,则w =2,并且当v=1时,则w=2;
b.经由复分解移除任何挥发性副产物;以及
c.将所述表面活性剂和/或表面活性剂中间体与所述复分解催化剂分 离。
在本发明的另一个实施例中,可将所述组合物掺入到多种消费品如洗 发剂和调理剂以及各种清洁产品中,形成新型洗发剂组合物和清洁组合 物。
在本发明的另一个实施例中,将“方法1”中的表面活性剂组合物掺 入到清洁组合物中,如衣物洗涤剂、洗发剂、盘碟洗涤剂或硬质表面清洁 组合物。
定义
如本文所用,以下术语应具有下文指定的含义:
“金合欢烯”是指一组六个均为倍半萜烯的密切相关的化合物。α-金 合欢烯和β-金合欢烯是异构体,差异在于一个双键的位置。α-金合欢烯 (上文结构(b))为3,7,11-三甲基-1,3,6,10-十二烷四烯,而β-金合欢烯 (上文结构(a))为7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二烷三烯。所述α形 式可以四种立体异构体形式存在,它们的差异在于其三个内部双键中两个 的几何结构(第三个内部双键的立体异构体是等同的)。所述β异构体由 于其中心双键的几何结构,可以两种立体异构体形式存在。据报导,α-金 合欢烯立体异构体中的两种存在于自然中。(E,E)-α-金合欢烯是最常见的异 构体。它存在于苹果和其它水果的果皮中。(Z,E)-α-金合欢烯已从紫苏油中 分离出来。β-金合欢烯具有一种天然存在的异构体。E异构体是多种精油中 的一种组分。已示出,多种植物(包括马铃薯品种)合成该异构体。
“生物基含量”是指如ASTMD6866-10方法B所确定的为材料中总 有机碳质量百分比形式的材料中来自可再生资源的碳含量。需注意,在确 定材料的生物基含量时,不包括来自无机来源如碳酸钙的任何碳。
“可再生的”是指可由自然资源产生或衍生出的材料,所述自然资源 通过陆地植物,水域或海洋生态系统(例如农业作物、可食用和不可食用 的草、林业产品、海草或藻类)或微生物(如细菌、真菌或酵母菌)的作 用周期性(例如每年一次或常年)补充。
“可再生资源”是指在100年时帧内可补足的天然资源。所述资源可 天然或者通过农业技术再补充。可再生资源包括植物、动物、鱼类、细 菌、真菌、以及林业产品。它们可为天然存在的、杂交的、或遗传工程化 的生物体。花费比100年更长的时间来形成的天然资源例如原油、煤炭和 泥炭不被认为是可再生资源。
“磺酸根”是指磺酸的阴离子(即共轭碱)。根据亨德森-哈塞巴赫方 程{pH=pKa+log([A-]/[HA]},其中pKa为–log(Ka),产物溶液的pH决定制 剂中磺酸根对磺酸的相对量。Ka为磺酸的酸离解常数。例如,水中对甲苯 磺酸的pKa为-2.8。因此,在或接近中性pH下,对甲苯磺酸将主要以其磺 酸根阴离子形式存在。如本文所用,“磺酸”和“磺酸根”均旨在涵盖彼 此。
在随后的方法详述中,将多支链聚烯烃疏水结构指定为化合物i。
在一个实施例中,本发明的新型组合物衍生自类异戊二烯原料。这些 可由下式描述:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH2+b)(CH1+cCH2+c);
并且a=0或1,b=0或1,c=0或1,并且b+c=0或1
另一个要素在于,衍生自类异戊二烯或直接制得的某些多不饱和原料 可提供用于消费品的新型表面活性剂中间体和后续表面活性剂组合物的疏 水基础。为更好地示出新型且优选的本发明表面活性剂中间体的可能复杂 性,下文示出结构(a)至(j)。这些仅是组成可行类异戊二烯原料的数百 可能优选结构中的一些,并且不应作为本发明的限制。
化合物(a)、(b)、(c)和(e)可源自:
i.从现有植物和生物体中提取出的天然源金合欢烯;
ii.通过基因修饰生物体获得的金合欢烯;
iii.合成来源的异戊二烯三聚物;
iv.它们的混合物。
示出的多支链聚烯烃的其它示例不源自上文i、ii、iii或iv。这些示例 是次优选的。
用于转变成新型中间体的一些优选的多支链单烯烃或聚烯烃由结构 k、l、m和n示出。
i.从现有植物和生物体中提取出的天然源金合欢烯:
天然源金合欢烯和示出的可能其它结构的示例可来自称为萜烯的一类 天然物质。萜烯是庞大并且多样化的一类烃,主要由多种植物,尤其是针 叶树和其它松树产生,然而也可由某些昆虫如燕尾蝶产生。由于从植物和 其它天然生物体中分离出的许多这些物质通常呈现为粗混合物,因此期望 在用于本发明方法中之前,纯化所述组分。参见U.S.4,605,783。
ii.经由基因修饰的生物体获得的金合欢烯:
当前,若干个最近的示例能够经由基因修饰的生物体提供金合欢烯和 其它异戊二烯衍生物。此类来源的示例可见于美国专利7,399,323B2中。 该参考文献描述了经由遗传工程的金合欢烯衍生的法呢烷作为燃料的潜在 用途。遗传工程的金合欢烯和异戊二烯的另一种来源公开于美国专利 6,872,556B2中。
iii.合成来源的异戊二烯三聚物:
合成来源的三聚物可得自多种来源,其中两种示于专利JP52031841 和JP48040705中。JP48040705提出了制备如上所示的化合物(b)的方 法。所述方法涉及在二价Ni、膦衍生物和有机镁化合物的存在下低聚异戊 二烯,以获得高收率即75%的化合物(b)。存在衍生三聚物的其它合成方 法。
上文公开的任何非限制性原料以及异构体形式的混合物可用于本发明 方法中。
表面活性剂中间体、表面活性剂和后续的表面活性剂组合物
前述基于无环类异戊二烯制备表面活性剂中间体和表面活性剂的方法 可见于以下公布的专利中:(US8,299,308;US8,232,432和 US8,044,249)。本文使用的方法如加氢甲酰化技术可能需要大型工厂,以 高性价比地用于洗涤剂应用。本发明的优点之一为无需大型制造工厂即可 制备新型化合物和组合物(包括上文发明内容中公开的那些)的能力,从 而具有位于生产产品的地理区域而没有向各个场所运输的花费的实用性。 如下文方法I中所详细描述的,这通过采用复分解化学将各表面活性剂的 头部基团连接至无环类异戊二烯原料而成为可能。
制备表面活性剂中间体、表面活性剂和后续表面活性剂组合物(“方法1”):
本发明的方法实施例为表面活性剂、表面活性剂中间体或表面活性剂 组合物的制备。方法1包括以下步骤:
a.用纯复分解催化剂或溶剂中的复分解催化剂使类异戊二烯和第二 化合物共复分解,其中
iii.所述类异戊二烯具有下式的结构:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH2+b)(CH1+cCH2+c);
并且a=0或1,b=0或1,c=0或1,并且b+c=0或1;
iv.所述第二化合物具有式CH2=CHR1的结构 或式R1CH=CHR1的结构,其中:
R1为(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、 OSO3Y、SO3Y、COOY、NHvZw、芳基、芳基磺酸、或卤化 物,其中x=1-5;Y=H、Na、K或NH4;p=0-20,r=0-4; Z=烷基基团,v=0或1,w=1或2,并且当v=0时,则w =2,并且当v=1时,则w=2;
b.经由复分解移除任何挥发性副产物;以及
c.将所述表面活性剂和/或表面活性剂中间体与所述复分解催化剂分 离。
该方法实施例可由以下方法方案I示出,作为非限制性示例,所述方 法方案I使用β-金合欢烯作为原料。
方法方案I:
工艺步骤a的共复分解化合物:
用于工艺步骤b中的共复分解化合物为CH2=CHR1或R1CH=CHR1, 其中:R1为(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、OSO3Y、 SO3Y、COOY、NHvZw、芳基、芳基磺酸、或卤化物,其中x=1-5;Y= H、Na、K或NH4;p=0-20,r=0-4;Z=烷基基团,v=0或1,w=1或 2,并且当v=0时,则w=2,并且当v=1时,则w=2;
合适共复分解化合物的非限制性示例示于下文中。
优选的化合物为:
这些优选的化合物材料也可由相应的前体烯丙醇和乙酸烯丙酯,通过 自身复分解制得,或在某些情况下,在与无环类异戊二烯共复分解期间原 位生成。
烯丙基OH和乙酸烯丙酯以及上述优选材料的另一方面在于,在US 8,273,926中,它们现可经由可再生碳工艺,由甘油获得。这使得能够形成 基本上100%的可再生式I产品。因此,如果与100%生物基含量的类异戊 二烯一起使用,则本发明的组合物可具有基本上100%的生物基含量。
用于工艺步骤a的复分解催化剂
复分解反应步骤b中所用的催化剂可为可用于催化本发明复分解反应 至所期望程度的任何复分解催化剂或催化剂体系。可单独使用或与一种或 多种附加催化剂组合使用任何已知的或预计的复分解催化剂。在一些实施 例中,在使用前将催化剂淬火并且蒸馏。可通过甲基乙烯基醚或通过吸附 到例如粘土上移除催化剂,来实施淬火。合适复分解催化剂的示例包括基 于过渡金属如例如钌、铬、铼、钨/锡、钼、锇、钛、以及它们混合物的金 属卡宾催化剂。优选的复分解催化剂可基于过渡金属,选自钌催化剂、钼 催化剂、钨/锡催化剂、铼催化剂、钛催化剂、以及它们的混合物。
适于制备具有式I的组合物的催化剂的非限制性具体示例包括Tebbe 配合物(二羰基钨配合物)(例如W(CO)5CPhOCH3、W(CO)5CPh2)、 Grubbs第一代催化剂[Ru(Cl)2(PCy3)2CHPh]、Grubbs第二代催化剂 [Ru(Cl)2(PCy3)2(NHC)CHPh](其中NHC为大体积N-杂环碳烯配体 H2IMes)、Schrock碳烯配合物(例如Ta=CH-t-Bu(CH2-t-Bu)3、 [W(O)(=CH-t-Bu)(PEt3)2Cl2])、或Vougioukalakis和Grubbs在Chem.Rev. 110(3):1746-1787(2010)中所述的以及美国专利申请2009/0217568和 2010/0145086中所述的任何催化剂,将所述文献各自以引用的方式并入本 文。合适催化剂的其它示例包括SASOL的Ru-烷叉基催化剂,其包含含磷 配体如磷杂二环壬烷,如美国专利7,671,224、美国专利申请公布 2008/0221345和PCT专利申请公布2007/010453中所述,将所述文献各自 以引用的方式并入本文,其示例示于下文中。
Hoveyda-Grubbs催化剂也是适用于本发明的催化剂,如Marvey等人 的“RutheniumCarbeneMediatedMetathesisofOleate-TypeFatty Compounds”(Int.J.Mol.Sci.9,615-625(2008))和WO2010/062958中 所述,将所述文献各自以引用的方式并入本文。Hoveyda-Grubbs催化剂的 示例示于下文中。
聚合物结合的催化剂也可用于本发明的复分解反应中,其示例描述于 Buchmeiser的“Polymer-SupportedWell-DefinedMetathesisCatalysts” (Chem.Rev.,109,303-321,2009)中,将所述文献以引用的方式并入本 文。
在一些实施例中,复分解反应在苯酚化合物(例如苯酚、取代的苯 酚)的存在下实施,如美国专利申请公布2006/0211905中所述,将所述文 献以引用的方式并入本文。苯酚化合物增强了催化剂的利用率,这减缓了 催化剂的钝化。
工艺步骤a的复分解反应条件
复分解反应可在纯态下或有机溶剂中进行。溶剂的存在改善了混合, 并且如果加入到类异戊二烯和/或共复分解剂中并且在反应前部分蒸馏出, 则有助于移除痕量的水,水可能毒化一些复分解催化剂(例如六氯化 钨)。然而,溶剂也可认为是任选的。复分解反应中最常用的溶剂包括脂 族溶剂(例如饱和烃)和芳族溶剂(例如苯、氯苯和甲苯)。脂族溶剂由 于与反应物相互作用的趋势降低,因此比芳族溶剂优选。在一些优选的实 施例中,所述溶剂为在约50℃至约120℃范围内沸腾的饱和烃(例如商业 己烷)。
在一些实施例中,在约20℃至约260℃,优选约50℃至约120℃的温 度下实施复分解反应。在低于约20℃的温度下,所述反应不进行至显著程 度。反应速率随着温度升高而增加。然而,高于约260℃的温度是不可取 的,因为原料开始降解。
工艺步骤b
经由标准途径完成复分解反应后,通过适当真空或通过单独的更高真 空柱,实现挥发性化合物和副产物的移除。
工艺步骤c
通过用漂白粘土(BASF)标准处理,实现催化剂的移除。如果使用过量的共复分解剂,则可通过标准真空蒸馏移除。如果需要,可经由层析(硅胶柱)实现最终纯化。经由真空蒸馏,移除所用的任何溶剂。
就需要将工艺步骤c的产品进一步处理的实施例而言,可采用以下方 法:
加氢详情
使用硅藻土载镍、二氧化硅载铑、硅藻土载钯范围内的多种催化剂实 施氢化,所述催化剂是可用于还原步骤d产物的催化剂的其它示例。反应 条件从20℃变至约130℃,氢气压力在100psig至约2000psig氢气范围 内,并且催化剂载量相对于步骤d的产物通常在基底的1至5%范围内。反 应时间根据催化剂比率、所选温度和氢气压力而变化。典型的条件是在100 ℃和1000psig下,以间歇模式进行5-16小时。所述方法不限于间歇反应, 并且连续反应也可应用于本发明。
氢化产物的进一步处理可包括以下这些:
乙氧基化、乙氧基化和硫酸盐化、以及中和、或硫酸盐化和中和是本 领域技术人员熟知的。大多数工业乙氧基化使用碱催化剂,在高温下以间 歇模式进行。工业上,硫酸盐化通常使用SO3作为硫酸盐化试剂,在降膜 反应器体系上完成。在经由复分解工艺步骤添加的官能团为胺的情况下, 使用多种季铵化试剂如硫酸二甲酯、氯甲烷、溴甲烷,经由工艺步骤f季 铵化,也认为是本领域技术人员熟知的。
符合式I的新型多支链单不饱和的和多不饱和的官能中间体、洗涤剂 醇和表面活性剂:
本发明式I的化合物、多支链单不饱和的和多不饱和的中间体、洗涤 剂醇和表面活性剂的示例性非限制性示例示于下文中。
化合物aaa-fff是可用于洗发剂、盘碟洗涤和/或硬质表面清洁剂中的非 限制性示例,在一些情况下无需进一步改性,或由方法I和其它方法如乙 氧基化、或乙氧基化和硫酸盐化、或硫酸盐化转变成各种表面活性剂结 构。这些中间体和表面活性剂的一些其它非限制性示例示于下文中。
方法I的产物的一些优选的示例以及对表面活性剂的进一步处理经由 lll至ppp示于下文中:
另一个实施例是符合式I的新型多支链单不饱和的和多不饱和的官能 中间体、洗涤剂醇和表面活性剂可具有不同程度的生物基含量。生物基含 量可大于50%。在一些情况下,生物基含量可基本上为100%。
生物基含量:
如本文所用,以下术语应具有下文指定的含义:
“生物基含量”是指如ASTMD6866-10方法B所确定的为材料中总 有机碳质量百分比形式的材料中来自可再生资源的碳含量。需注意,在确 定材料的生物基含量时,不包括来自无机来源如碳酸钙的任何碳。
“可再生的”是指可由自然资源产生或衍生出的材料,所述自然资源 通过陆地植物,水域或海洋生态系统(例如农业作物、可食用和不可食用 的草、林业产品、海草或藻类)或微生物(如细菌、真菌或酵母菌)的作 用周期性(例如每年一次或常年)补充。
“可再生资源”是指在100年时帧内可补足的天然资源。所述资源可 天然或者通过农业技术再补充。可再生资源包括植物、动物、鱼类、细 菌、真菌、以及林业产品。它们可为天然存在的、杂交的、或遗传工程化 的生物体。花费比100年更长的时间来形成的天然资源例如原油、煤炭和 泥炭不被认为是可再生资源。
对材料中的可再生基碳的评测可通过标准测试方法来进行。通过使用 放射性碳和同位素比率质谱仪分析,能够确定材料的生物基含量。ASTM International(正式称为美国材料与试验协会)已建立了用于评测材料的生 物基含量的标准方法。所述ASTM方法被命名为ASTMD6866-10。
用以导出“生物基含量”的ASTMD6866-10的应用建立在与放射性碳 年代测定法相同的概念上,但未使用年龄方程。所述分析通过导出未知样 品中有机放射性碳(14C)的量与现代参考标准品中放射性碳的量的比率来 进行。将该比率以百分比报告,以“pMC”(现代碳百分比)作为单位。
放射性碳年代测定法中所用的现代参考标准为NIST(NationalInstitute ofStandardsandTechnology)标准,具有已知的放射性碳含量,相当于大约 公元1950年。选择公元1950年是由于它代表在热核武器测试之前的时 间,所述测试随着每次爆炸(术语“碳爆炸”)向大气中引入了大量的过 量放射性碳。公元1950年的基准表示为100pMC。
测试显示,在热核武器测试结束之前,由于“碳爆炸”作用大气中的 放射性碳含量在1963年达到峰值,达到正常水平的近两倍。大气中的放射 性碳含量达到峰值后就大致保持不变,使得在公元1950年之后,植物和动 物中的生物放射性碳含量都超过100pMC。随着时间的推移,其被逐渐减 小,现在的值接近107.5pMC。这意味着,诸如玉米之类的新鲜生物质材料 可给出接近107.5pMC的放射性碳标记。
将化石碳与现代碳结合到一种材料中将降低当代pMC值。将 107.5pMC的当代生物质材料和0pMC的石油衍生物混合,测得的材料的 pMC值将反映两种组分的比例。100%源自当代大豆的材料显示接近 107.5pMC的放射性碳测量结果。如果将该材料用例如50%石油衍生物稀 释,则其将给出接近54pMC的放射性碳标记(假定石油衍生物具有与大豆 相同的碳百分比)。
通过设定100%等于107.5pMC且0%等于0pMC来导出生物质含量的 结果。在这方面,测量值为99pMC的样品将给出92%的等同生物基含量 值。
本文所述材料的评测是根据ASTMD6866进行的。在该报告中引用的 平均值涵盖绝对范围6%(在生物基含量值任一侧上±3%)以包括最终组分 放射性碳标记的变化。假定所有材料在当代提供或为初始状态的化石,并 且假定期望的结果是“存在于”材料中的生物基组分的量,不是在制造过 程中“使用”的生物基材料的量。
多支链表面活性剂
本发明的其它实施例包括衍生自多支链单不饱和的和多不饱和的洗涤 剂醇的表面活性剂组合物。所述表面活性剂可经由工业界已知的任何醇至 表面活性剂的衍生方法形成。
多支链单不饱和的和多不饱和的洗涤剂醇可转变成其它可用的多支链 表面活性剂,如阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、氧化胺表面活 性剂、烷基多苷表面活性剂、皂、脂肪酸、和二烷基阳离子表面活性剂。 由母体多支链醇获得这些材料的合成方法可见于“KirkOthmer EncyclopediaofChemicalTechnology”或化学领域内的其它文献。
上述阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、氧化胺表面活性剂、 皂、脂肪酸也可与衍生自上述多支链醇的非离子(AE)和阴离子(AS, AES)表面活性剂组合。这些AE、AS和AES材料描述于US8,299,308、 US8,232,432和US8,044,249中,并且涉及用亚乙基氧处理上述多支链醇, 然后任选硫酸盐化。
多支链阳离子表面活性剂、氧化胺表面活性剂和甜菜碱表面活性剂.
阳离子表面活性剂可衍生自上述洗涤剂醇。上述多支链醇可经由与仲 胺如单乙醇胺(提供多支链甲基羟乙基叔胺)或二甲基胺(提供多支链二 甲基叔胺)的反应直接胺化而转变成叔胺。这些方法通过在230℃和大气压 (0.1-0.5MPa)下使用亚铬酸铜催化剂(得自多支链醇)或贵金属、铜螯合 物或羧酸铜催化剂(得自多支链醛),在胺存在下直接胺化。然后所得多 支链叔胺通过与氯甲烷或硫酸二甲酯反应,转变成羟烷基季铵盐或三甲基 季铵盐。
另选地,为制备以下氧化胺,用具有碳酸氢盐缓冲剂的过氧化氢水溶 液氧化上述多支链叔胺。
另选地,为制备以下两性离子甜菜碱表面活性剂,通常在丙酮中,使 上述多支链叔胺与1,3-丙磺酸内酯反应。
所述氧化胺因它们的油脂清洁和发泡能力而是高度合适的,并且这些 性能通过本发明的支化而增强:
多支链两性离子表面活性剂
甜菜碱类表面活性剂也可用于增强主要表面活性剂的性能,并且使它 们衍生自天然金合欢烯或类异戊二烯来源,提供了附加的可持续性有益效 果以及增强的冷水性能和制剂易于配制性。
多支链脂肪酸和皂
皂和脂肪酸有时作为助表面活性剂或作为添加剂用于衣物洗涤剂中, 以提供温和性和其它感觉有益效果。当皂和脂肪酸包含上述多支链部分 时,它们在溶解度方面获得重要的优势。以下多支链脂肪酸和皂通过由多 种氧化剂中的任一种氧化上述多支链醇而制得,所述氧化剂如高锰酸钾、 Jones试剂、或本领域已知的其它技术。(X=Na或其它抗衡离子,或 氢。)
多支链二烷基阳离子表面活性剂(织物软化剂活性物质)
织物软化剂活性物质可衍生自上述多支链醇,并且在相稳定性和致密 性以及优异的织物软化性方面具有优势。所述二(多支链烷基)-二甲基季铵 盐可通过在高温下与甲胺反应[使用亚铬酸铜催化剂(得自多支链醇)或贵 金属、铜螯合物或羧酸铜催化剂(得自多支链醛)],由上述多支链醇直接 胺化,然后用氯甲烷或硫酸二甲酯季胺化制得。二(多支链)二酯季铵盐通过 用多种氧化剂中的任一种氧化上述多支链醇或醛,然后用N-甲基二乙醇胺 与所得多支链羧酸二酯化,接着用氯甲烷或硫酸二甲酯季胺化而制得,所 述氧化剂如高锰酸钾、Jones试剂、或本领域已知的其它技术。
表面活性剂组合物和产物
包含一种或多种洗涤剂醇衍生物的多支链表面活性剂组合物尤其适合 作为衣物洗涤和其它清洁组合物的促进污垢脱离和悬浮的添加剂,所述洗 涤剂醇选自阴离子、非离子、阳离子、氧化胺、和/或两性离子、它们的混 合物。所述二烷基或二酯季铵盐尤其适用于软化剂组合物。
根据本发明的多支链表面活性剂组合物可加入到衣物洗涤剂、清洁组 合物、和织物软化剂组合物中,其量以具体总组合物计一般为0.05至70重 量%,优选0.1至40重量%,并且更优选0.25至10重量%。
此外,所述衣物洗涤剂和清洁组合物一般包含表面活性剂以及(如果 适合的话)作为洗涤物质的其它聚合物、助洗剂和其它常规成分,例如共 助洗剂、清洁聚合物(改性和未改性的聚羧酸盐、乙氧基化胺及其衍生 物)、配合剂、漂白剂、标准化剂、泛灰抑制剂、染料转移抑制剂、酶和 香料。
本发明的新型表面活性剂组合物可用于包含表面活性剂体系的衣物洗 涤剂或清洁组合物中,所述表面活性剂体系包含C10-C15烷基苯磺酸盐 (LAS)以及一种或多种助表面活性剂,所述助表面活性剂选自非离子、 阳离子、阴离子、或它们的混合物。助表面活性剂的选择可取决于所期望 的有益效果。在一个实施例中,所述助表面活性剂选择为非离子表面活性 剂,优选C12-C18烷基乙氧基化物。在另一个实施例中,所述助表面活性剂 选择为阴离子表面活性剂,优选C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(AExS),其中 x为1-30。在另一个实施例中,所述助表面活性剂选择为阳离子表面活性 剂,优选二甲基羟乙基月桂基氯化铵。如果所述表面活性剂体系包含C10- C15烷基苯磺酸盐(LAS),则LAS的用量按所述组合物的重量计在约9% 至约25%,或约13%至约25%,或约15%至约23%的范围内。
所述表面活性剂体系可包含按所述组合物的重量计0%至约7%,或约 0.1%至约5%,或约1%至约4%的助表面活性剂,所述助表面活性剂选自 非离子助表面活性剂、阳离子助表面活性剂、阴离子助表面活性剂、以及 它们的任何混合物。
非离子助表面活性剂的非限制性示例包括:C12-C18烷基乙氧基化物,如购自Shell的非离子表面活性剂;C6-C12烷基酚烷氧基化物,其中烷氧基化物单元为乙烯氧基和丙烯氧基单元的混合物;C12-C18醇和C6-C12烷基酚与环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚合物的缩合物,如得自BASF的C14-C22中链支化的醇BA,如US6,150,322中所论述;;C14-C22中链支化的烷基烷氧基化物BAEx,其中x为1-30,如US6,153,577、US6,020,303和US6,093,856中所述;烷基多醣,如1986年1月26日公布的Llenado的U.S.4,565,647中所述;特别是如U.S.4,483,780和US4,483,779中论述的烷基聚葡糖苷;如US5,332,528中论述的多羟基洗涤剂酸酰胺;和如US6,482,994和WO01/42408中论述的醚封端的聚(烷氧基化)醇表面活性剂。
半极性的非离子助表面活性剂的非限制性示例包括:包含一个具有约 10至约18个碳原子的烷基部分和2个选自含有约1至约3个碳原子的烷基 部分和羟烷基部分的部分的水溶性氧化胺;包含一个具有约10至约18个 碳原子的烷基部分和2个选自含有约1至约3个碳原子的烷基部分和羟烷 基部分的部分的水溶性氧化膦;以及包含一个具有约10至约18个碳原子 的烷基部分和选自具有约1至约3个碳原子的烷基部分和羟烷基部分的部 分的水溶性亚砜(参见WO01/32816、US4,681,704、和US4,133,779)。
阳离子助表面活性剂的非限制性示例包括:可具有最多26个碳原子的 季铵表面活性剂,其包括:如US6,136,769中论述的烷氧基化季铵 (AQA)表面活性剂;如6,004,922中论述的二甲基羟乙基季铵;二甲基羟 乙基月桂基氯化铵;如WO98/35002、WO98/35003、WO98/35004、WO 98/35005和WO98/35006中论述的多胺阳离子表面活性剂;如美国专利 4,228,042、4,239,660、4,260,529和US6,022,844中论述的阳离子酯表面活 性剂;和如US6,221,825和WO00/47708中论述的氨基表面活性剂,具体 地讲为酰氨基丙基二甲基胺(APA)。
可用于本发明的阴离子助表面活性剂的非限制性示例包括:C10-C20伯 链、支链和无规烷基硫酸盐(AS);C10-C18仲(2,3)烷基硫酸盐;C10-C18烷 基烷氧基硫酸盐(AExS),其中x为1至30;包含1至5个乙氧基单元的 C10-C18烷基烷氧基羧酸盐;如US6,020,303和US6,060,443中论述的中链 支化的烷基硫酸盐;如US6,008,181和US6,020,303中论述的中链支化的 烷基烷氧基硫酸盐;如WO99/05243、WO99/05242和WO99/05244中论 述的改性烷基苯磺酸盐(MLAS);甲酯磺酸盐(MES);以及α-烯烃磺 酸盐(AOS)。
本发明还涉及包含C8-C18直链烷基磺酸盐表面活性剂和助表面活性剂 的表面活性剂组合物。所述组合物可为任何形式,即,形式可以为液体、 固体(如粉末、颗粒、附聚物、糊剂、片剂、小袋、条块、凝胶)、乳 液、以双隔室容器递送的类型、喷雾或泡沫洗涤剂、预润湿的擦拭物 (即,与非织造材料相结合的清洁组合物,例如Mackey等人的US 6,121,165中论述的那种)、由消费者用水活化的干擦拭物(即,与非织造 材料相结合的清洁组合物,例如Fowler等人的US5,980,931中论述的那 种)、以及其它均相或多相的消费者清洁产品形式。
在另一个实施例中,本发明的清洁组合物为液体或固体衣物洗涤剂组 合物。在另一个实施例中,本发明的清洁组合物为硬质表面清洁组合物, 其中所述硬质表面清洁组合物优选浸透非织造基底。如本文所用,“浸 透”是指所述硬质表面清洁组合物被放置成与非织造基底接触,使得所述 硬质表面清洁组合物渗入所述非织造基底的至少一部分中,优选地所述硬 质表面清洁组合物使所述非织造基底饱和。所述清洁组合物也可用于汽车 护理组合物中,用于清洁各种表面如硬木、瓷砖、陶瓷、塑料、皮毛、金 属、玻璃。该清洁组合物也可设计用于个人护理和宠物护理组合物如洗发 剂组合物、沐浴剂、液体或固体皂以及其它清洁组合物(其中,表面活性 剂可与游离的硬度离子接触)中,以及用于所有需要耐硬度的表面活性剂 体系的组合物中,如石油钻探组合物。
在另一个实施例中,所述清洁组合物为盘碟清洁组合物,如液体手洗 盘碟洗涤组合物、固体自动盘碟洗涤组合物、液体自动盘碟洗涤组合物、 以及片剂/单位剂型的自动盘碟洗涤组合物。
非常典型地,本文的清洁组合物如衣物洗涤剂、衣物洗涤剂添加剂、 硬质表面清洁剂、合成的和皂基洗涤条皂、织物软化剂和织物处理液体、 织物处理固体以及各种多种处理制品,将需要若干助剂,虽然某些简单配 制的产品如漂白添加剂可能只需要例如氧漂白剂和本文所述的表面活性 剂。合适的衣物洗涤或清洁辅助材料的详尽列表可见于WO99/05242中。
常用的清洁助剂包括助洗剂、酶、以上未论及的聚合物、漂白剂、漂 白活化剂、催化材料等,不包括任何上文已定义的材料。本文其它的清洁 助剂可包括促泡剂、抑泡剂(消泡剂)等、除上述那些以外的各种活性成 分或专用物质如分散剂聚合物(例如得自BASFCorp.或Rohm&Haas)、 有色斑块、银器护理剂、防锈和/或防蚀剂、染料、填料、杀菌剂、碱度来 源、水溶助长剂、抗氧化剂、酶稳定剂、前香料、香料、增溶剂、载体、 加工助剂、颜料,而对于液体制剂而言,可包括溶剂、螯合剂、染料转移 抑制剂、分散剂、增白剂、抑泡剂、染料、结构增弹剂、织物软化剂、抗 磨蚀剂、水溶助长剂、加工助剂、以及其它织物护理剂、表面和皮肤护理 剂。此类其它清洁助剂的合适的示例和用量可见于美国专利5,576,282、 6,306,812B1和6,326,348B1中。
使用方法
本发明包括清洁目标表面的方法。如本文所用,“目标表面”可包括 这样的表面,例如织物、盘碟、玻璃制品、以及其它烹饪表面、硬质表 面、毛发或皮肤。如本文所用,“硬质表面”包括可见于典型家庭中的硬 质表面,例如硬木、瓷砖、陶瓷、塑料、皮革、金属、玻璃。此类方法包 括以下步骤:使包含改性的多羟基化合物的组合物(以纯的形式或稀释在 洗涤液体中)与目标表面的至少一部分接触,然后任选漂洗目标表面。优 选地,在上述任选漂洗步骤之前,使所述目标表面经历洗涤步骤。为了本 发明的目的,洗涤包括但不限于擦洗、擦拭和机械搅拌。
如本领域的技术人员将意识到的,本发明的清洁组合物理想地适用于 家用护理(硬质表面清洁组合物)和/或洗涤应用中。
在跨越约5至约11的广泛范围的pH中,选择所述组合物溶液pH, 以使其最适合待清洁的目标表面。对于个人护理如皮肤和毛发清洁,此类 组合物的pH优选具有约5至约8的pH,对于衣物清洁组合物,优选具有 约8至约10的pH。所述组合物优选以溶液中约150ppm至约10,000ppm的 浓度使用。水温优选在约5℃至约100℃的范围内。
为用于衣物清洁组合物中,所述组合物优选以溶液(或洗涤液体)中 约150ppm至约10000ppm的浓度使用。水温优选在约5℃至约60℃的范围 内。水与织物的比率优选为约1:1至约20:1。
所述方法可包括将浸透的非织造基底与本发明组合物的实施例接触的步骤。如本文所用的“非织造基底”可包括任何常见式样的非织造薄片或网,所述非织造薄片或网具有合适的基重、厚度、吸收性和强度特性。合适的可商购获得的非织造基底的示例包括由DuPont以商品名和JamesRiverCorp.以商品名出售的那些。
如本领域的技术人员将意识到的,本发明的洗涤剂组合物理想地适用 于液体盘碟清洁组合物。使用本发明的液体餐具组合物的方法包括使脏污 的餐具与有效量,通常约0.5mL至约20mL(每处理25个盘碟)水稀释的 本发明液体盘碟清洁组合物接触的步骤。
实例
实例1:制备8,12-二甲基-4-亚甲基十三烷-2,7,11-三烯-1-基乙酸酯(工 艺I步骤a、b和c)
1,2-二氯乙烷、乙酸烯丙酯和β-金合欢烯储存于分子筛上,并且在使用前用氩气脱气。将乙酸烯丙酯(50mL,0.093mol)和β-金合欢烯(22.3mL,0.46mol)加入到配备热电偶、冷凝器、搅拌棒、和橡胶隔膜的250mL圆底3颈烧瓶中,然后搅拌并加热至45℃。加热后,将溶于1,2-二氯乙烷(5mL)中的Hoveyda-Grubbs第二代催化剂(0.58g,0.93mmol)缓慢加入到金合欢烯/乙酸烯丙酯溶液中,并且对反应混合物设置氩气扫气10分钟。使其反应16小时。将反应混合物冷却至室温,并且用2×5.0克漂白粘土(BASF)处理反应混合物。未反应的乙酸烯丙酯经由真空蒸馏移除,并且所得产物经由层析(硅胶柱)纯化,以获得油状8,12-二甲基-4-亚甲基十三烷-2,7,11-三烯-1-基乙酸酯(0.51g)。MS(EI)m/z276.1(M)+。8,12-二甲基-4-亚甲基十三烷-2,7,11-三烯-1-基乙酸酯由下式表示:
实例2:制备8,12-二甲基-4-亚甲基十三烷-2,7,11-三烯-1-醇
将碳酸钾(0.33g,0.23mol)溶于5mL水中。将其加入到8,12-二甲基- 4-亚甲基十三烷-2,7,11-三烯-1-基乙酸酯(0.51g)的MeOH(10mL)溶液 中。加入后,加入MeOH、H2O和THF以获得透明溶液。将其搅拌1小 时,并且真空移除有机物。向剩余水层中加入10mL盐水,并且用2× 50mLEt2O和1×50mLEtOAc萃取。将有机层合并,用盐水洗涤,并且在 Na2SO4上干燥。真空移除溶剂,以获得粗产物,其经由柱层析纯化,以获 得油状8,12-二甲基-4-亚甲基十三烷-2,7,11-三烯-1-醇(30mg)。1HNMR (300MHz,氯仿-d)δppm1.61(s,6H)1.69(d,J=0.94Hz,3H)1.89-2.35 (m,8H)4.24(dd,J=5.85,1.32Hz,2H)5.02(d,J=8.31Hz,2H)5.06-5.21(m,2 H)5.89(m,1H)6.29(d,J=15.86Hz,1H);13CNMR(75MHz,氯仿-d)δ ppm16.05,17.67,25.67,26.59,26.69,32.10,39.68,63.75,115.83,123.86, 124.30,127.58,131.31,133.56,135.46,145.16;MS(EI)m/z234.2(M)+;GC 所得纯度95.4%。8,12-二甲基-4-亚甲基十三烷-2,7,11-三烯-1-醇由下式表 示:
实例3:制备4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-基乙酸酯
以下反应在烘箱干燥的玻璃器具中进行。将1,2-二氯乙烷、顺式-1,4- 二乙酰氧基-2-丁烯和3,7,11-三甲基十二烷-1-烯储存于4A分子筛上,使用 前用氩气脱气,并且在氩气下进行反应。将顺式-1,4-二乙酰氧基-2-丁烯 (19.6mL,0.135mol)和3,7,11-三甲基十二烷-1-烯(11.4g,0.054mol)加 入到配备有搅拌棒、热电偶、冷凝器和橡胶隔膜的250mL圆底烧瓶中。接 着加入1,2-二氯乙烷(20mL),并且将其搅拌并加热至60℃。加热后,将 溶于1,2-二氯乙烷(5mL)中的Hoveyda-Grubbs第2代催化剂(340mg, 0.54mmol)缓慢加入到反应混合物中。将反应混合物搅拌1小时,然后冷 却至室温,并且通过用BASFF-160漂白粘土(2×4g)处理来移除催化 剂。真空移除溶剂,以获得粗产物,其经由真空蒸馏纯化,以获得透明油 状4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-基乙酸酯(8.6克)。1HNMR(600MHz, 氯仿-d)δppm0.73-1.42(m,25H)1.44-1.63(m,1H)1.95-2.25(m,4H) 4.35-4.74(m,2H)5.35–5.56(m,1H)5.57-5.76(m,1H);13CNMR (151MHz,氯仿-d)δppm20.06,20.08,20.48,20.58,21.43,23.02,23.12, 25.01,25.02,25.21,28.38,33.11,36.78,37.33,37.48,37.49,37.68,37.73,39.75, 65.81,122.30,122.35,142.69,142.73,171.21;MS(EI)m/z222.3(M-60)+; GC所得纯度91.6%。4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-基乙酸酯由下式表示:
实例4:制备4,8,12-三甲基十三烷基乙酸酯
将5%碳载钯(0.225克)加入到60mL压力反应器中,然后加入 4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-基乙酸酯(2.9克,0.010mol)和i-PrOH (25mL)。然后,用3×5巴N2吹扫,然后用3×10巴H2吹扫,接着最 终充入12巴H2。将反应混合物以600RPM速率在25℃下搅拌60分钟。将 反应混合物排气,并且用3×10巴N2吹扫。将催化剂滤出并且真空移除溶 剂,以获得粗产物,其经由层析纯化(SGC,4%EtOAc的己烷溶液),以 获得透明无色油状4,8,12-三甲基十三烷基乙酸酯(1.05g)。1HNMR (600MHz,氯仿-d)δppm0.71-1.02(m,12H)1.03-1.82(m,19H)2.05(s, 3H)3.90-4.26(m,2H);13CNMR(151MHz,氯仿-d)δppm19.50,19.56, 19.64,19.71,21.00,22.60,22.70,24.37,24.39,24.77,24.79,26.14,26.15,27.95, 32.45,32.47,32.73,32.76,32.98,33.08,37.15,37.20,37.24,37.31,37.34,37.36, 39.33,64.96,171.20;MS(EI)m/z224.3(M-60)+;GC所得纯度100%。 4,8,12-三甲基十三烷基乙酸酯由下式表示:
实例5:制备4,8,12-三甲基十三烷-1-醇
将碳酸钾1.5水合物(0.42g,2.5mmol)溶于5mL水中。将其加入到 4,8,12-三甲基十三烷基乙酸酯(0.54g,1.8mmol)的MeOH(10mL)溶液 中。加入后,加入THF以获得透明的溶液。将其搅拌2小时,并且真空移 除有机物。剩余水层用3×40mLEtOAc萃取。将有机层合并,用盐水洗 涤,并且在MgSO4上干燥。真空移除溶剂以获得透明油状4,8,12-三甲基十 三烷-1-醇(0.45g)1HNMR(600MHz,氯仿-d)δppm0.79-0.98(m,12H) 1.02-1.73(m,20H)3.64(t,J=6.61Hz,2H);13CNMR(151MHz,氯仿-d)δ ppm19.58,19.65,19.66,19.73,22.61,22.71,24.41,24.42,24.78,24.80,27.96, 30.26,30.27,32.61,32.63,32.75,32.77,32.88,32.98,37.26,37.30,37.36,37.40, 39.34,63.46;MS(EI)224.3(M-18)+;GC所得纯度96.7%。4,8,12-三甲基 十三烷-1-醇由下式表示:
实例6:制备4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-醇
将碳酸钾1.5水合物(0.44g,2.6mmol)溶于5mL水中。将其加入到 4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-基乙酸酯(0.51g,1.8mmol)的MeOH (10mL)溶液中。加入后,加入THF以获得透明的溶液。将其搅拌2小 时,并且真空移除有机物。剩余水层用3×40mLEtOAc萃取。将有机层合 并,用盐水洗涤,并且在MgSO4上干燥。真空移除溶剂,以获得透明油状 4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-醇(0.42g)。
13CNMR(151MHz,氯仿-d)δppm19.67,19.69,20.31,20.42,22.61, 22.70,24.65,24.67,24.78,27.96,32.70,32.72,36.28,36.30,37.11,37.28,37.32, 39.33,63.91,126.91,126.95,139.33,139.38;MS(EI)222.3(M-18)+;GC所 得纯度89.9%。4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-醇由下式表示:
实例7:制备包含10摩尔环氧乙烷的4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-醇 的乙氧基化物
经由本领域技术人员已知的方法,将10摩尔环氧乙烷加入到实例6的 4,8,12-三甲基十三烷-2-烯-1-醇中,以提供非离子表面活性剂。
实例8:制备4,8,12-三甲基十三烷-1-醇的硫酸盐
如本领域已知的,通过在降膜反应器中标准加入SO3,将实例5中制 得的4,8,12-三甲基十三烷-1-醇硫酸盐化。
除非另有说明,否则所有组分或组合物含量均涉及那个组分或组合物 的活性物质含量,并且不包括可能存在于市售来源中的杂质,例如残余溶 剂或副产物。
除非另外指明,所有百分比和比率均按重量计。除非另外指明,所有 百分比和比率均基于总组合物计。
应该理解,在本说明书中给出的每一上限值包括每一下限值,如同该 下限值在本文中也被明确地表示。在本说明书中给出的每一下限值将包括 每一上限值,如该上限值一样在本文中也被明确地表示。在本说明书中给 出的每一数值范围将包括包含于该较大数值范围内的所有较小的数值范 围,如该较小的数值范围一样在本文中也被明确地表示。
应当了解,本文所公开的量纲和值不旨在严格限于所引用的精确值。 相反,除非另外指明,每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能 上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制,本文中引用的每一篇文献,包括 任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益 效果的任何专利申请或专利,均据此全文以引用方式并入本文。任何文献 的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有 技术,或其单独地或与任何其它参考文献的任何组合,或者参考、提出、 建议或公开任何此类发明的认可。此外,如果此文献中术语的任何含义或 定义与以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突, 将以此文献中赋予该术语的含义或定义为准。
虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施例,但是对于本领域的 技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作 出多个其它改变和变型。因此,权利要求书旨在包括本发明范围内的所有 此类改变和变型。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种组合物,所述组合物由以下通式表示:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH1+bR2)(CH1+cCH1+c)R1
其中x=1-5;a=0或1;b=0或1;c=0或1;并且R1和R2独立地选 自:
H和
(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、OSO3Y、SO3Y、 NHvZw、COOY、芳基、芳基磺酸、或卤化物;其中
i.Y=H、Na、K、或NH4;
ii.Z为烷基基团;
iii.p=0-20;
iv.r=0-4;
v.v=0或1,w=1或2,并且
其中R1和R2不均为H,b+c=0或1,当v=0时,则w=2,并且 当v=1时,则w=1。
其中R1=(CH2)r-Q并且R2=H,其中:
i.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
ii.p=0;
iii.r=1;
iv.a=1;
v.b=1;并且
vi.c=0。
或者其中R1=H并且R2=(CH2)rQ,其中:
i.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
ii.p=0;
iii.r=1;
iv.a=1;
v.b=0;并且
vi.c=1。
2.一种混合物,所述混合物包含第一组合物和第二组合物,其中所述第 一组合物由以下通式表示:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH1+bR2)(CH1+cCH1+c)R1
其中x=1-5;a=0或1;b=0或1;c=0或1;R1=(CH2)r-Q,并且R2=H,其中:
i.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
ii.p=0;
iii.r=1;
iv.a=1;
v.b=1;并且
vi.c=0;
并且其中所述第二组合物由以下通式表示:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH1+bR2)(CH1+cCH1+c)R1
其中x=1-5;a=0或1;b=0或1;c=0或1;R1=H并且R2= (CH2)rQ,其中:
vii.Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3,
viii.p=0;
ix.r=1;
x.a=1;
xi.b=0;并且
xii.c=1。
3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述生物基含量大于 50%。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述生物基含量基本 上为100%。
5.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物由以下方法衍生:
a.用纯复分解催化剂或溶剂中的复分解催化剂使类异戊二烯和第二化 合物共复分解,其中
i.所述类异戊二烯具有下式的结构:
H[CH2CH0+a(CH3)CH1+aCH2]xCH2CH0+b(CH2+b)(CH1+cCH2+c);
并且a=0或1,b=0或1,c=0或1,并且b+c=0或1;
ii.所述第二化合物具有式CH2=CHR1的结构
或式R1CH=CHR1的结构,其中:
R1为(CH2)rQ,其中Q=O(CH2CH2O)pH、OCOCH3、 OSO3Y、SO3Y、COOY、NHvZw、芳基、芳基磺酸、或卤化物, 其中x=1-5;Y=H、Na、K或NH4;p=0-20,r=0-4;Z=烷基 基团;v=0或1,w=1或2,并且当v=0时,则w=2,并且当 v=1时,则w=2;
b.经由复分解移除任何挥发性副产物;以及
c.将所述表面活性剂和/或表面活性剂中间体与所述复分解催化剂分 离。
6.根据权利要求5所述的组合物,其中所述生物基含量大于50%。
7.根据权利要求6所述的组合物,其中所述方法在所述分离步骤后还包 括氢化的步骤。
8.根据权利要求7所述的组合物,其中所述方法还包括经由一个或多个 步骤,诸如乙氧基化、或硫酸盐化和中和、或磺化和中和、或季胺 化,将所述氢化步骤的产物改性的步骤。
9.一种毛发处理组合物,所述组合物包含根据权利要求1所述的组合 物。
10.一种清洁组合物,所述组合物包含根据权利要求1所述的组合物。
11.一种清洁组合物,所述组合物包含根据权利要求8所述的表面活性剂 组合物。
12.根据权利要求10所述的毛发处理组合物,其中所述毛发处理组合物 为调理剂。
13.根据权利要求10所述的毛发处理组合物,其中所述毛发处理组合物 为洗发剂。