[发明专利]作为表面活性剂的杂环两性化合物

说明书

公开了各种具有杂环季氮基的两性化合物。所述杂环包括吡啶类、哌啶类和吡咯烷类，并通过酰胺或酯键连接至疏水烃基。这些杂环两性化合物可以有利地通过两步化学酶法以高产率和纯度制备并具有优异的表面活性剂性质。

发明领域

本发明一般涉及杂环两性化合物。更具体地，本发明涉及杂环季铵羧酸盐、此类化合物的组合物、此类化合物的用途和用于制备它们的方法。本文中公开或要求保护的发明依照Eastman Chemical Company和Johnson Johnson Consumer Personal ProductsWorldwide（Johnson Johnson Consumer Companies Inc.的一个部门）之间的共同研究协议（Joint Research Agreement）完成。

发明背景

工业和社会上越来越需要更安全和更环保的配料和用于制备那些配料的方法。具体地，高度期望提供降低或减少使用刺激性或过敏性起始原料、使用生物相容性试剂和最佳地使用获自天然来源的起始原料或为“自然等价物”的方法。这是面对消费者的工业例如个人护理和居家护理急迫需求的。

可能接近“更绿色”方式的一种类型的材料为表面活性剂。具体地，需要避免使用刺激性或过敏性起始原料并以更环保方式制备的新型两性表面活性剂。

在整个个人和居家护理工业中使用两性（或两性离子）表面活性剂。将它们分类成补充初级表面活性剂(primary surfactants)性能的专门的助表面活性剂。这些助表面活性剂还通过降低与纯离子表面活性剂相关的刺激而提高制剂的温和性。

最普通的两性离子表面活性剂为从椰子或棕榈仁油和N,N-二甲基氨基-3-丙胺(DMAPA)通过多步法制备的基于酰胺基-胺的材料。多个专利(US 3,280,179; US 4,259,191)和公开文件(Parris等人, J. Am. Oil Chem. Soc., 第54卷, 第294-296页 (1977))详述了用于这些类型材料的常用的制备方法。这些方法一般涉及在高温下(150-175℃)采用DMAPA酰胺化脂肪酸。然后，中间体脂肪氨基-酰胺与亲水物质例如氯乙酸钠反应以生产甜菜碱。

这些方法具有一些缺陷。例如，典型的酰胺化方法需要用于转换和蒸馏的高温以除去未反应的起始原料。这些高反应温度可能产生副产物和赋予产品颜色，需要额外的步骤以除去副产物和颜色。

此外，DMAPA为已知的敏化剂，如为相应的酰胺基-胺。两者都以痕量存在于最终的制剂中。

因此，需要可以在更温和条件下而不使用DMAPA或DMAPA酰胺制备并且能够保持或改善传统两性离子表面活性剂性能的两性/两性离子表面活性剂。

本发明提出了这个和其他的需要，这从下文的说明书和所附的权利要求书变得明显。

发明概述

本发明在所附的权利要求书中阐述。

简言之，一方面，本发明提供具有式1的化合物：

其中

R为C₃-C₂₃烃基；

R¹为C₁-C₈烃基；

HETN为选自哌啶、吡啶、吡咯烷、喹啉、四氢喹啉、吲哚、吲哚啉、八氢吲哚、吖啶、八氢吖啶和十四氢吖啶的杂环基团；

X为O或NH；

n为0或1；和

m为0或1并选择其以提供季杂环氮。