Двойная соль триэтаноламина и натрия ациламидо-N-гидроксиэтил-N-этилсульфоянтарной кислоты в качестве анионного поверхностно-активного вещества для косметических моющих средств Советский патент 1986 года по МПК C07C143/155 C11D3/34 

Изобретение относится к новому соединению - двойной соли триэтанол- амина (ТЭА) и натрия ациламидо-Н-гид- роксиэтил М-этилсульфоянтарной кислоты формулы

О

I

, i . -- SOjNo.

4Hi-CH7,-o-C-CH-CHrC-o-i vncjVHon)j о о

где R - нормальный насьщенный или . ненасыщенный углеводородный радикал фракции С, с количеством двойных связей 0-3 которая обладает поверхностно-активными свойствами и может найти применение в рецептурах косметич ских моюищх средств.Известно поверхностно-активное вещество близкое по структуре и по свойствам к предлагаемому соединеЕшю например двойная соль ТЭЛ и натрия ациламидоэтилсульфоянтарной кислоты (препарат ДТП), Которая может быть использована в производстве косметических МОЮП1ИХ средств.

Однако известный препарат ДТН обладает более низкой поверхностной йктиБностью, так как его критическая

концентрация мнцеллообразования (KIOl) равна 0,122 мас,%, а поверхностное натяжение б,(, 29,б дин/см.

Целью изобретения является новое ПАВ, используемое в косметических МОЮП1ИХ средствах, которое .бы обладало повьпяенной поверхностной активностью

Поставленная цель достигается новым соединением формулы 1, (препарат ДТН-Г),которое может быть исполь- .зовано в качестве ПАВ для косметических моющих средств и обладает высокой поверхностной активностью, так ,055 мас.%, аб 27, 7 дин/см.

Соединение формулы 1 получают из диэтаноламидов жирных кислот ходных жиров рыбоконсервной промьш- ленности, которые при бО-бЗ С в течение 3 ч этерифицируют малеиновым ангидридом при определенном молярном избытке последнего по отношению к ди- этаноламиду с последующим выдерживанием ацш1ам1едо-Ы-гидроксиэтил-Ы-моно- этипмалеината в течение 12 ч при комнатной температуре, Полученньй кис- льй малеинат сульфируют и нейтрализуют путем дозирования его в водный раствор, содержащий эквимолярные ко-

5

O

5

0

5

0 5

личества бисульфита натрия и триэта- (последние в избытке по кислому эфиру - 115% от теоретического). Процесс сульфирования и нейтрализации занимают 20 мин.

В результате получают препарат, хорошо растворимый в холодной воде (40%7ный раствор прозрачен и хорошо течет при 20 с, не мутнеет при хранении), обладающий низкой температурой помутнения (0°С), высокой пено- устойчивостью и пенообразующей способностью, а также термостабильностью (замороженный до -25°С 35%-ный раствор после расплавления при комнатной температуре снова превращается в прозрачный раствор) .

Существенным преимуществом полученного препарата является возможность наряду с насьщенными производ- нь№и применять смесь насьш(енйых и ненасыщенных диэтаноламидов. При наличии в смеси до 20% насьщ5енных производных свойства получаемого препарата нисколько не изменяются.

Для синтеза препарата ДТН-Г (двой - ной соли триэтаноламина и натрия aцилaмидo-N-гидpoкcизтил-N-зтилcyль- фоянтарной кислоты) использ5 ют ди- этаноламид, синтезированный из фракции метиловых зфиров жирных кислот, которая по ШХ-анализу обладает приведенным в табл, 1 составом.

Таким образом, полученный диэта- нолаыид, а также синтезированнь1й на.его основе препарат ДТН-Г, имеют углеводородный радикал с длиной, в основном, 15 и 17 углеродных атомов. Как. видно из табл. 1, примерно 30% из радикалов являются насыщенными, а 70% - ненасьщенными.

Пример, В колбу емкостью 250 мл, снабженную термометром и мешалкой, помещают 100- г диэтаноламида (0,259 г/моль по основному веществу), нагревают до и по порциям в течение 30 мин.при перемешивании добавляют 26,0 г (0,265 г-моль) мапеиновр- го ангщ ;рида. Раствор перемешивают. при в течение 3 ч и оставляют стоять при комнатной температуре на 12ч. В другой колбе емкостью 1000 мл, снабженной термометром, мешалкой и делительной воронкой, приго - тавляют раствор из 272 мл воды, 79,4 г (0,305 моль) 40%-ного раствора бисульфата натрия и 36,0 г технического триэтаноламина с эквивалентрастворов сохраняется также при охлаждений. Так, замороженный до 35%-ный раствор после расплавления при комнатной TeNmepaType снова превращается в прозрачный раствор, 40%-ный pacTBOj5 iTTH-r не мутнеет при хранении в течение 10 мес.

В результате испытаний установлено, что новое вещество - двойная соль триэтаноламина и натрия ациламидо- Ы-гидроксиэтйл-Ы-этилсульфоянтар- ной кислоты tflTH-r) выгодно отличается от известных препаратов типа ди- натриевых солей ациламидоэтилсуль- фоянтарной кислоты (), обладает высокой поверхностной активностью, высокой пеноустойчивостью и пеноТ а б л и ц .а 1

Жирные кислотыНасыщенныеНенасыщенные

14 I С,6 I C,g Сгс, С,4 J I C,g I

Содержание кис- -1

лот, мас.%0,25 6,18 22,24 0,20 - 0,40 69,52 .1,19

Таблииа2,

Поверхностно-активное вещество Концентра- Высота столба пены, м Пе1 оустойчивость Точка помутнения

ция раст,- 7г1f

.«5 «HT/H, Н,„/Н„

Г.: ILL...J1..„...

и-г

не-АД из ДЖК.

НС-А из СЖК фракции С„ -С,,

ИС-А из СЖК фракции С -Cjj

0,5 . 0,25 0,125 0,62 0.031. ,0.5 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25

185 173 165 148 108 270 235

163 155 146 130 96 196 179

0,88 0,89 0,88 0,88 0,89 0,76 0,78

177,5122,5122,50,690,69

152,0102,0101,50,670,67

207,5157,0157,00,750,75

174,0129,0129,00,740,74

образовательной способностью, хорошо растворяется в холодной воде, имеет низкую температуру помзтнения, не чувствительно к жесткости воды и является стабильным при рН 6,0-6,9. Установлено, что препарат ДТН-Г значительно превьшает пеноустойчивостью и более низкой точкой помутнения известные вещества типа ДНС-А, а также обладает более слабым обезжиривающим действием.

Препарат ДТН-Г может быть приме- нен для получения качественных косметических моющих средств как из ненасыщенных, так и насыщенных производных кислот.

0,88 0,89 0,88 0,88 0,89 0,76 0,78

35Я;-ный раствор, с

122,50,690,69

101,50,670,67

35%-ный раствор при комнатной температуре пастообразный

раствор, +22°С

201-ный раствор, + 25 С

31

ныйГ весом Э 1|8. Полученный раствор нагревают до 80°С, и при этой температуре в течение 20-25 мин через де- лительную воронку вливают в него кислый эфир малеиновой кислоты для суль фин ирования и нейтрализации.

Выход двойной соли триэтаноламина и натрия ацнпамндо-Н-гидроксиэтил- N-этилсульфоянтарной кислоты 98-99% от теоретического.

Используют следующие реагенты; жидкий при 20 С прозрачный, желтого цвета диэтаноламид жирных кислот отходных жиров рыбоконсервной промьпп- ленности с гидроксильным числом 294 мг КОН и содержанием амина 0,021 .мг-экв/г, малеинрвьш ангидрид, 40%-ный раствор бисульфита натрия,, изготовленный из метабисульфита натрия, и передистиллированный триэта- ноламин с содержанием диэтаноламина 64,1%, триэтаноламина 64,1% и .

Получают 35%-ный прозрачный, желтый, густоватьш водный раствор двойной соли триэтаноламина и натрия aцилaмндo-N-гидpoкcиэтил-N-эт.илcyль- фоянтарной-кислоты с удельным весом 1,, рН 6,5, температура помутнения 0°С, мол. масса активного ве- щества 694.

Полученное соединение может быть использовано в качестве ПАВ дпя косметических моющих средств.

Для установления :качественных показателей ДТН-Г определялись высота столба пены, пеноустойчивость, точка помутнения, растворимость и стабильность препарата и поверхностное на- тяженде (табл. 2 и.З).

При сравнении двух образцов ДТН-Г установлено, что препарат, полученный из диэтаноламида ОРЖ с примесью 20% диэтаноламида стеариновой кислоты, по всем показателям не отличается от образца,,полученного только из ненасыщенных ОРЖ. Таким образоМу в отличие от известных препаратов типа дне-А и ДТН, новый препарат ДТН-Г может быть применен также при

утилизации животных отходных жиров 5

содержащих, главным образом насьщен ные жирные кислоты.

Сравнительные данные столба пены и пеноустойчивости в жесткой воде 5,35 мг-экв/л при 40 С, опр.еделенные по методу Росс-Майлса,, приведены в табл. 2, где указаны показатели предлагаемого препарата типа динат

s

О

5 0

5

Q j

5

0

5

314

риевых солей ациламидоэтилсульфоян- тарной кислоты (ДНС-А), полученных на основе алкилоламидов дистиллированных ненасыщенных жирных кислот хлопкового соапстока (ДНС-АД) и насыщенных синтетических жирных кислот C, (ДНС-А из СЖК), которые выпускаются отечественным производством ПАВ,

Согласно приведенным в табл. 2 данным пеноустойчивость нового веще, ства (при 0,5% Н5/Нд 0,88, при 0,25% Н5-/Нр 0,89) значительно превьшает известные препараты типа ДНС-А, пеноустойчивость которых лежит в пределах 0,67-0,78. При этом следует подчеркнуть высокую устойчивость пены, даже при малых концентрациях препарата ДТН-Г. По высоте столба пены через 5 1ЖН (0,5% - 185 мм, 0,25% - 170 мм) новый препарат ДТН-Г лучше препаратов ДНС-А из СЖК,

В случае использования в качестве продажного продукта 42%-ного раствора ДТН-Г высота столба пены предлагаемого вещества (3 г/л мм, мм) соответствует норме, установленной для пенообразователей.

Препарат ДТН-Г хорошо растворим, в холодной жесткой воде и при концент- 1)ации 40% дает прозрачный, светло- желтый, хорошо текучий при 20°С раствор. С Увеличением концентрации вязкость раствора увеличивается, но раствор не мутнеет.

Результаты сталагмометрического измерения поверхности натяжения растворов препаратов ДТН и ДТН-Г в дистиллированной воде при 20 С приве- дены в табл, 3.

Помутнение, измеряемое визуально при охлаждении 35%-ного раствора со скоростью 0,2 С/минр начинается при -5 С. По этому показателю предлагае- Mbiii ДТН-Г имеет значительное преимущество перед всеми приведенными в табл.1 препаратами типа- ДНС-А, растворы которых при мутные или пастообразные. Низкая точка помутнения делает ДТН-Г особенно выгодным при холодной стирке.

Стабильнос ть предлагаемого вещест- ва испытана путем вьвдерживания проб 1%гного раствора с рН 6,0 - 6,9 при 90 С в течение 1 ч. При этом рН раст- воров не jjSMeHmicH. Термостабильность

Составитель Т.Власова Редактор Н.Егорова Техр ед В.Кадар Корректор М.Наксимишияец

Заказ 3353/20 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного ко о1тета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, yjl.Проектная, 4

ТаблицаЗ

Двойная соль триэтаноламнна инатрия ациламидо-Н-гидроксиэтил- N-этилсульфоянтарной кислоты общей формулы О II R-C-N СН -СНгШ CH -CHj-O-C- Ш-СН -С- о №(СгЬЦОН)з о о где R - нормальный насьщенный или не- насьщенный углеводородный радикал фракции С,5--С, с количеством двойньк связей О -3, в качестве анионного поверхностно- активного вещества для косметических моющих средств. а е (Л G