Двойная соль триэтаноламина и натрия ациламидо-n- гидроксиэтил-n-этилсульфоянтарной кислоты в качестве анионного поверхностно-активного вещества для косметических моющих средств

 

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 ненасьщенный углеводородный радикал фракции С,5--С, с количеством двойньк связей О -3, в качестве анионного поверхностноактивного вещества для косметических моющих средств. а е (Л G

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ВСР. (.ОМЗ " Я

13, 13

ИЬММОТИА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 2919111/23-04 (22) 28.03.80 (46) 23.06.86 Бюл. Ф 23 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии АН ЭССР и Ордена

Трудового Красного Знамени опорнопоказательный-рыболовецкий колхоз им. С.M.Кирова (72) Я.Х.Йыерс, Х.П.Урбель и А.А.Ууккиви (53) 547.453(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II - 770001, кл. С 07 С 143/16, 28.05.79. (54) ДВОЙНАЯ СОЛЬ ТРИЭТАНОЛАМИНА

И НАТРИЯ АЦИЛАМИДΠ— N-ГИДРОКСИЭТИЛХ-ЭТИЛСУЛЬФОЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ АНИОННОГО ПОВЕРХНОСТНО.-АКТИВ„„SU„„12 1 1 А1 (51) 4 С 07 С 143/155 С 11 D 3/34

НОГО ВЕЩЕСТВА ДЛЯ КОСЩТИЧЕСКИХ MOIOЩИХ СРЕДСТВ (57) Двойная соль триэтаноламина и натрия ациламидо-N-rWpozc zv zN-этилсульфоянтарной кислоты общей формулы

0 .ХН2 СН М SO KG

8-С- i 3

СИ -CH g-О-С- CH-CHg- С- 0 МН(С Н ОИ)

0 0 где R — нормальный насьпценный или ненасыщенный углеводородный радикал фракции С -С„ с количеством двойных связей 0 -3, ж в качестве анионного поверхностноактивного вещества для косметических моющих средств. С::

12391

Изобретение относится к новому соединению — двойной соли триэтаноламина (T3A) и натрия ациламидо-N-гидроксиэтил-И-этилсульфоянтарной кислоты формулы 5

С11;Сн;Он Д 1 1 1 ) СЦ -СН -0 r -CH-СЦ2-С-0 hH(CIHg0%

Снг 7. М г 6

1.0 0 0 где К вЂ” нормальный насьпценный или ненасьпценный углеводородный радикал фракции С, — Сп с количеством двойных связей Π— 3, 15 которая обладает поверхностно-активньпы свойствами и может найти применение в рецептурах косметических моющих средств:

Известно поверхностно-активное вещество близкое по структуре и по

-свойствам к предлагаемому соединению, например двойная соль ТЭА и натрия ацнлампдоэтилсульфоянтарной кислоты (препарат ДТН), которая может быть

25 использована в производстве косметических моющих средств.

Однако известный препарат ДТН обладает более низкой поверхностной активностью, так как его критическая Зв концелтрацня мицеллообразования (ККМ) равна 0,122 мас.%, à JIoBepxностное натяжение б„„„ =29,6 дин/см.

Целью изобретения является новое

ПАВ, используемое в косметических моющих средствах, которое .бы обладало повышенной 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

КИЯМ=0,055 мас.%, а б „ =27,7 дин/см.

Соединение формулы 1 получают 45 из диэтаноламидов жирных KHcJIoT отходных жиров рыбоконсервной промышленпости, которые при 60-65 С в течео ние 3 ч этерифицируют малеиновым ангидридом при определенном молярном избытке последнего по отношению к ди.этаноламиду с последующим выдерживакием ациламидо-N-гидроксиэтил-N-моноэтилмалеината в течение 12 ч при комнатной температуре. Полученный кисльп1 малеинат сульфируют H нейтрализуют путем дозирования его в водный раствор, содержащий эквимолярные ко31 а лччества бисульфита натрия и триэтаноламина (последние в избытке по кислому эфиру — 1 !5% от теоретического) .

Процесс сульфирования и нейтрализации занимают 20 мин.

В результате получают препарат, хорошо растворимый в холодной воде (40%-ный раствор прозрачен и хорошо течет при 20 С, не мутнеет при храо ненни), обладающий низкой температурой помутнения (О С), высокой пеноустойчивостью и пенообразующей способностью, а также термостабильностью (замороженный до -25 С 357.-ный раствор после расплавления при комнатной температуре снова превращается в прозрачный раствор) .

Существенным преимуществом полученного препарата является возможность наряду с насьпценными производными применять смесь насьпценйых и ненасьпценных дизтаноламидав. При наличии в смеси до 207. насьпценных гроизводных свойства получаемого препарата нисколько не изменяются.

Для синтеза препарата ДТН-Г (двой- ной соли триэтаноламина и натрия ациламидо-N-гидроксиэтил-N-этилсульфоянтарной кислоты) используют диэтаноламид, синтезированный из фракции метиловых эфиров жирных кислот, которая по ГЖХ вЂ анали обладает приведенным в табл. 1 составом.

Таким образом, полученный диэтаноламид, а также синтезированный 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 707. — ненасьпценными.

Пример. В колбу емкостью

250 мл, снабженную термометром и мешалкой, помещают 100 г диэтаноламида (0,259 г/моль по основному веществу), о нагревают,цо 60 С и по порциям в течение 30 мин при перемешивании добавляют 26,0 г (0,265 r-моль) малеинового ангидрида. Раствор перемешивают. при 65 С в течение 3 ч и оставляют стоять при комнатной температуре на 12 ч. В другой колбе емкостью

1000 мл, снабженной термометром, мешалкой и делительной воронкой, приго . тавляют раствор из 272 мл воды, 79,4 r (0,305 моль) 407.-ного раствора бисульфата натрия и 36,0 г технического триэтаноламина с эквивалент1239131 образовательной способностью, хорошо растворяется в холодной воде, имеет низкую темйературу помутнения, не чувствительно к жесткости воды и является стабильным при рН 6,0-6,9.

Установлено, что препарат ДТН-Г зна-, чительно превышает пеноустойчивостью и более низкой точкой помутнения известные вещества типа ДНС-А, а также обладает более слабым обезжиривающим действием.

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

Таблица1

Ненасыщенные

С!8

Насыщенные

Жирные кислоты

С14 С!6 С 18 С го

Содержание кислот, мас.%

0,25 6,18 22,24 0,20

0,40 69,52 . 1,19

Таблица 2

Концентрация раст,вора, мас.X

Высота столба

Пе оустойчивость

Точка помутнения

ДТН-Г

0,5

185 163

0,88

35Х-ный раствор, С

0,25

173 155

0>89

О, 125 165 146

0,88

0,62

148 130

0,88

0,031

108

0,89

0,5

270

ДНС-an Джк

196

0,76

35Х-ный раствор при комнатной температуре пастообрааный

0,78

0 25

235 179

0 5!

77,5 122,5 122,5

152,0 102,0 101,5 .

ДНС-А иа СЖК фРакции Сы -С,а

0,25

207,5 157,0 157,0

0,5

ДНС-А из CIK фРакЦИи Сп -С >

0,25

174,0 129,0 129,0 растворов сохраняется также при охлаждении. Так, замороженный до

-250С 35Х-ный раствор после расплав ления при комнатной температуре снова превращается в прозрачный раствор.

40Х-ный раствор ДТН-Г не мутнеет при хранении в течение 10 мес.

В результате испытаний установлено, что новое вещество — двойная 10 соль триэтаноламина и натрия ациламидоN-гидроксиэтил-И-этилсульфоянтарной кислоты (ДТН-Г) выгодно отличается от известных препаратов типа динатриевых солей ациламидоэтилсуль- !5 фоянтарной кислоты (ДНС-А), обладает высокой .поверхноетной активностью, высокой пеноустойчивостью и пеноПоверхностно-активное вещество

0,69 0,69 . 202-ный раствор>

+гг c

0,67 0,67

0,75 0,75 20Х-ный раствор, + 25 С

0,74 0,74

1239131 нйм весом Э=118. Полученный раствор нагревают до 80 С, и при этой температуре в течение 20-25 мин через делительную воронку вливают в него кислый эфир малеиновой кислоты для суль- 5 финирования и нейтрализации.

Выход двойной соли триэтаноламина и натрия ациламидо-N-гидроксиэтилN-этилсульфоянтарной кислоты 98-99% от теоретического. 10

Используют следующие реагенты: о жидкий при 20 С прозрачный, желтого цвета диэтаноламид жирных кислот отходных жиров рыбоконсервной промышленности с гидроксильным числом 1

294 мг KOH и содержанием амина

0,021 .мг-экв/г, малеиновый ангидрид, 40% — ный раствор бисульфита натрия,, изготовленный из метабисульфита натрия, и передистиллированный триэта- 20 ноламин с содержанием диэтаноламина

64,1%, триэтаноламина 64,1% и Э=118.

Получают 35%-ный прозрачный, желтый, густоватый водный раствор двойной соли триэтаноламина и натрия 25 ациламидо-N-гидроксиэтил-N-этилсульфоянтарной кислоты с удельным весом

1,089, рН 6,5, температура помутнения О С, мол. масса активного вещества 694.

Полученное соединение может быть использовано в качестве ПАВ дпя кос-метических моющих средств.

Для установления качественных показателей ДТН-Г определялись высота столба пены, пеноустойчивость, точка помутнения, растворимость и стабильность препарата и поверхностное натяжение (табл. 2 и. 3) .

При сравнении двух образцов ДТН-Г установлено, что препарат, полученный из диэтаноламида ОРЖ с примесью

207. диэтаноламида стеариновой кислоты, по всем показателям не отличает.ся от образца, полученного только из ненасьиценных ОРЖ. Таким образом, в отличие от известных препаратов типа

ДНС-А и ДТН, новый препарат ДТН-Г может быть применен также при утилизации животных отходных жиров, 1Я содержащих, главным образом, насыщенные жирные кислоты.

Сравнительные данные столба пены и пеноустойчивости в жесткой воде

5,35 мг-экв/л при 40 С, определенные по методу Росс-Иайлса,, приведены в табл. 2, где указаны показатели предлагаемого препарата типа динатриевых солей ациламидоэтилсульфоянтарной кислоты (ДНС-А), полученных на основе алкилоламидов дистиллированных ненасьиценных жирных кислот хлопкового соапстока (ДНС-АД) и насыщенных синтетических жирных кислот

С<„-С1 и С„ -С (ДНС-A из СЖК}, которые выпускаются отечественным производством ПАВ.

Согласно приведенным в табл. 2 данным пеноустойчивость нового вещества (при 0,57. Н;/Н =0,88, при 0,257.

H /Н =0,89) значительно превышает известные препараты типа ДНС-А, пеноустойчивость которых лежит в пределах

0,67-0,78. При этсм следует подчеркнуть высокую устойчивость пены, даже при малых концентрациях препарата

ДТН-Г. По высоте столба пены через

5 мин (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 427 †но раствора ДТН-Г высота столба пены предлагаемого вещества (3 г/л Н„=165 мм, Н>-=146 мм) соответствует норме, установленной для пенообразователей.

Препарат ДТН вЂ” Г хорошо растворим. в холодной жесткой воде и при концентрации 40% дает прозрачный, светложелтый, хорошо текучий при 20 С раствор, С увеличением концентрации вязкость раствора увеличивается, но раствор не мутнеет. о

Результаты сталагмометрического измерения поверхности натяжения растворов препаратов ДТН и ДТН-Г в дио стиллированной воде при 20 С приведены в табл. 3.

Помутнение, измеряемое визуально при охлаждении 35%-ного раствора со скоростью 0,2 С мин, начинается при о

-5 С. По этому показателю предлагаемьял ДТН-Г имеет значительное преимущество перед всеми приведенными в табл. 1 препаратами типа ДНС-А, растворы которых при 20 С мутные или пастообразные. Низкая точка помутнения делает ДТН-Г особенно выгодным при холодной стирке.

Стабильность предлагаемого вещества испытана путем вьщерживания проб

17. †. ного раствора с рН 6,0 — 6,9 при

«О С в течение 1 ч. При этом рН раст- i воров не изменился. Термостабильность

1239131

Та блица 3

Поверхностное натяжение О, дин/см

Концентрация активного вещества, мас .Z

Препарат ДТН (известный) Препарат ДТН-Г (предлагаемый) 33,42

31, 78

30, 96

30, 04

29,80

29,64

30,37

30,95

0,160

31,86

29,44

29,80

О, 200

0,250

32,76.

0,500

34, 73

38,02

1, 000

31,63

ККМ 0,055 мас.Z б„„„27,7 дин/см

ККИ 0,122 мас.Z бц,„29,6 дин/см Составитель Т.Власова

Редактор Н.Егорова Tezpåä В.Кадар Корректор M.Èàêñèìèøèíåö.

Заказ 3353/20 Тираи 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

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

0,020

0,030

0,050

0,055

0,065

0i070

0,080

О, 100

0,110

О, 125

О, 140

28,49

27, 92

27,69

27,88

27, 98

28, 16

28э42

28,58

28,67