JP3229683B2

JP3229683B2 - 分岐脂肪酸アミドの製造方法

Info

Publication number: JP3229683B2
Application number: JP34680992A
Authority: JP
Inventors: 庄次中川; 智勝楠見
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JPH06192192A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は精製された分岐脂肪酸を
原料とする高純度の分岐脂肪酸アミドを簡便に製造する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】分岐脂
肪酸は、疎水性基部分の分岐に由来する結晶構造の乱れ
に起因する優れた融点降下性、潤滑性、各種溶剤との相
溶性等を有する。そして、該化合物から導びかれる各種
誘導体も同様の特徴を有することが知られている。

【０００３】しかし、分岐脂肪酸は、通常、その製造方
法に由来する各種の不純物を含有しているため、これか
ら導びかれる各種誘導体は、着色や臭気を帯びてしま
う。例えば、分岐脂肪酸の誘導体である分岐脂肪酸アミ
ドは、毛髪又は皮膚化粧料の基剤、乳化剤、潤滑剤等と
して有用であることが知られている（特開平４−２１１
６４０号、特開平４−６９３２１号、特開平４−６９３
２０号）が、分岐脂肪酸とトリス（ヒドロキシメチル）
アミノメタンとを反応させてオキサゾリン化合物とし、
これを加水分解して得られる分岐脂肪酸アミドは、しば
しば反応中に着色したり、保存中に悪臭が発生したりす
る（特開平４−２１１６４０号）。そして、このような
弊害を除去するには、カラムクロマトグラフィー、晶析
等の煩雑な操作が必要となるため、多大の労力及び費用
がかかることとなる。

【０００４】そこで、分岐脂肪酸を簡便かつ安価に精製
する方法及び高純度の分岐脂肪酸アミドを工業的規模で
簡便に製造する方法の開発が望まれていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
情に鑑み鋭意検討した結果、通常入手可能な分岐脂肪酸
を水素添加処理したものを原料とすることにより、化粧
料の基剤等として有用な高純度の分岐脂肪酸アミドが工
業的規模で簡便に得られることを見出し、本発明を完成
するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、第一に、下記一般式
（１）

【０００７】

【化４】

【０００８】（式中、ｍ、ｎはそれぞれ０〜２０の整数
を示し、かつｍとｎとの和が１〜２０である）で表わさ
れる分岐脂肪酸を水素添加処理することを特徴とする分
岐脂肪酸の精製方法を提供するものである。

【０００９】本発明は、第二に、上記水素添加処理によ
り得られた分岐脂肪酸（１）とトリス（ヒドロキシメチ
ル）アミノメタン（３）とを反応せしめ、下記一般式
（４）

【００１０】

【化５】

【００１１】（式中、ｍ、ｎは前記と同義である）で表
わされるオキサゾリン化合物を得た後、該オキサゾリン
化合物（４）を加水分解することを特徴とする下記一般
式（２）

【００１２】

【化６】

【００１３】（式中、ｍ、ｎは前記と同義である）で表
わされる分岐脂肪酸アミドの製造方法を提供するもので
ある。

【００１４】一般式（２）中のｍ及びｎは、それぞれ０
〜２０の整数を示し、かつｍとｎとの和は１〜２０、好
ましくは１０〜１６である。これらのうち、上記一般式
（１）の分岐メチル基がアルキル主鎖の中心近くに位置
するものがさらに好ましい。また、ｍが１〜２０の整数
であり、かつｎが０であるものも好ましい。

【００１５】上記一般式（１）で表わされる分岐脂肪酸
は、単一物でも、また混合物を使用してもよい。

【００１６】特に好ましい例としては、イソステアリン
酸が挙げられる。これは、例えばオレイン酸からダイマ
ー酸製造時の副産物、クラフトパルプ廃液を硫酸で分解
して得られるトール油からダイマー酸製造時の副産物等
として得られる。

【００１７】イソステアリン酸は、通常、その炭素数及
び分岐メチル基の位置が一定の分布を有する混合物であ
って、合計炭素数が１８（ｍとｎとの和が１４）のもの
を約７５％以上、残部として合計炭素数が１４のもの、
１６のもの、２０のもの等を含有するものであり、かつ
分岐メチル基がアルキル主鎖の中央近傍に分布している
ものである（Ｊ．Ａｍｅｒ．ＯｉｌＣｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．，５１巻、５２２頁１９７４年；同５６巻、８２３
Ａ頁、１９７９年）。

【００１８】本発明における分岐脂肪酸（１）の水素添
加処理は、パラジウム、ニッケル、白金、コバルト等、
通常の水素化触媒を分岐脂肪酸（１）に対し５〜３００
０ｐｐｍ添加し、水素圧を常圧〜２５０kg／cm²、温度
を１００〜２５０℃とし、１〜１５時間反応させればよ
い。上記水素化触媒は、これらをカーボン、アルミナ、
シリカ、ケイソウ土等に０．５〜２０％担持させたもの
を使用してもよい。なお、水素化触媒としては、パラジ
ウム及び／又はニッケルが特に好ましい。

【００１９】上記水素添加処理を施こすことにより、分
岐脂肪酸（１）を、好ましくは沃素価５以下のものとす
る。そして、上記の処理により、分岐脂肪酸（１）は、
色相及び臭気が顕著に改善されたものとなる。当該分岐
脂肪酸（１）は、必要に応じ、さらに蒸留精製すること
が好ましい。

【００２０】次に本発明の分岐脂肪酸アミド（１）の製
造方法について説明する。まず、前記水素添加処理によ
り精製された分岐脂肪酸（１）に対し０．８〜１．２倍
モルのトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（３）
を、無溶媒下に、又はキシレン、メシチレン、キュメ
ン、ヘキサン、デカン等の不活性溶媒中で、１００〜２
５０℃、好ましくは１５０〜２００℃の温度にて、生成
する水を系外に除去しながら、１〜２４時間反応を行
い、オキサゾリン化合物（４）を得る。ここで、水を系
外に除去する手段としては、減圧脱水、溶媒との共沸脱
水、Ｎ₂等の不活性気体の流通による脱水などが挙げら
れる。これらの手段は単独でも、２種以上を併用しても
よい。

【００２１】上記反応においては、反応温度が１００℃
未満の場合、反応速度が遅いため時間効率が低下し、一
方、２５０℃を超える場合、副反応が生じやすく、また
生成物がしばしば着色されてしまう。

【００２２】かくして得られるオキサゾリン化合物を加
水分解することにより目的の分岐脂肪酸アミド（２）を
得る。上記加水分解は、オキサゾリン化合物（４）に対
し１〜３倍モル、好ましくは１．２〜２倍モル、さらに
好ましくは１．４〜１．６倍モルの水及び、必要に応
じ、炭素数１〜６の低級アルコールを添加し、５０〜１
５０℃、好ましくは７０〜１００℃にて１〜３０時間反
応せしめる。

【００２３】ここで、使用される低級アルコールとして
は、メタノール、エタノール、プロパノール、２−プロ
パノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−
ブタノール、アミルアルコール、ｔ−アミルアルコー
ル、ネオペンチルアルコール、ヘキシルアルコール等が
挙げられる。

【００２４】温度が５０℃未満では加水分解反応が実質
上進行せず、一方、１５０℃を超えると副反応が生起さ
れ、さらに生成物が着色されやすい。

【００２５】なお、上記加水分解反応においては、水及
び低級アルコールに加え、通常の加水分解に使用される
アルカリ性物質又は酸性物質を共存させてもよい。

【００２６】かくして得られる分岐脂肪酸アミド（２）
は、その色相がＧ≦１、かつ沃素価が１〜５であって、
そのまま又は溶媒除去のうえ種々の用途に使用できる。
さらに、pH調整、白土処理、溶剤洗浄、活性炭処理等を
適宜施すことができる。また、再結晶、クロマトグラフ
ィー等の手段によりさらなる高純度品とすることもでき
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は水素添加処理によって精製され
た分岐脂肪酸を原料として用いることにより、着色及び
臭気がなく、保存安定性に優れる高純度の分岐脂肪酸ア
ミドを簡便に得ることができる。そして、本発明の分岐
脂肪酸アミドの製造方法により、毛髪及び／又は皮膚化
粧料の基剤、乳化剤、潤滑剤等に極めて有用な該化合物
を工業的規模で簡便に得ることができる。

【００２８】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２９】実施例１ Pd／Ｃ触媒を用いるイソステア
リン酸（１−１）の精製１ｌのオートクレーブにトール油由来イソステアリン酸
（ユニオンキャンプ社製「Ｃｅｎｔｕｒｙ１１０
５」）（色相；Ｇ３、沃素価；７．７）５１７ｇ（１．
６９モル）及び５％Pd／Ｃ（５０％含水品）（エヌ．イ
ー．ケムキャット社製「５％Pdカーボン粉末含水品」）
１０．３ｇ（１重量％）を仕込んだ。撹拌しながら昇温
し、１９０℃にて水素圧５０kg／cm²で２時間反応させ
た。反応終了後、濾過助剤としてラジオライトスペシャ
ルフローを用い、加圧濾過により触媒を除去し、５０７
ｇの無色透明液体を得た（色相；ＡＰＨＡ６０、沃素
価；１．８）。このものを蒸留してさらに色相及び保存
安定性が良好で沃素価の低減されたイソステアリン酸
（１−１）４６８ｇを得た（収率９０．５％）。ｂ．
ｐ．；１８３〜２０２℃／２〜３mmHg、色相；ＡＰＨＡ
５０、沃素価；１．８、酸価；１８５．８、平均分子
量；３０２．０。

【００３０】実施例２安定化Ｎｉ触媒を用いるイソス
テアリン酸（１−１）の精製２０ｌのオートクレーブにトール油由来イソステアリン
酸（ユニオンキャンプ社製「Ｃｅｎｔｕｒｙ１１０
５」）（色相；Ｇ３、沃素価；９．７）１０kg（３２．
６９モル）及び安定化Ｎｉ（日揮化学製「Ｎ−１０
３」）１００ｇ（１重量％）を仕込んだ。撹拌しながら
昇温し、１９０℃にて水素圧５０kg／cm²で１０時間反
応した。反応終了後、濾過助剤としてラジオライトスペ
シャルフローを用いて加圧濾過により触媒を除去し、９
８００ｇの無色透明液体を得た（色相；ＡＰＨＡ；２０
０、沃素価；４．６）。このものを蒸留して色相及び保
存安定性が良好で沃素価の低減されたイソステアリン酸
（１−１）９０００ｇを得た（収率９０％）。ｂ．
ｐ．；１９２〜２１２℃／３〜７mmHg、色相；ＡＰＨＡ
５０、沃素価；３．８、酸価；１８０．３、平均分子
量；３１１．２。

【００３１】実施例３Ｎ−トリス（ヒドロキシメチ
ル）メチル−イソステアリン酸アミド（２−１）の製造（イ）２−ヘプタデシル−４，４−ビス（ヒドロキシメ
チル）−２−オキサゾリン（４−１）の製造温度計、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、窒素
導入管及び撹拌器を備えた容量５００mlの反応容器に実
施例１で得たイソステアリン酸２５０ｇ（０．８２８モ
ル）を仕込んだ後窒素置換してトリス（ヒドロキシメチ
ル）アミノメタン（アンガスケミカル社製「トリスアミ
ノクリスタル」）１００．３ｇ（０．８２８モル）を仕
込んだ。窒素流量３０〜５０ｌ／hrにて撹拌しながら昇
温し、１６０℃にて６時間反応させた後、計算量の水を
留去し、標記化合物（４−１）３１４ｇを得た（収率９
８％、色相；Ｇ１）。このものは、１４０℃では粘稠な
液体であるが、室温ではワックス状に固化した。ｍ．
ｐ．；５３−５８℃、ガスクロマトグラフィー純度；９
２．１％。

【００３２】（ロ）化合物（２−１）の製造温度計、還流冷却器、及び撹拌器を備えた容量５００ml
の反応容器に（イ）で得た化合物（４−１）２５９ｇ
（０．６６８モル）及びエタノール３６mlを仕込んだ。
撹拌しながら昇温し、８０℃にて水３６ｇを滴下した。
８９〜９２℃で６時間還流撹拌を行った後室温に冷却
し、液晶状の化合物（２−１）３２３ｇを得た。色相；
ＡＰＨＡ２００、沃素価；１．２、水分；８．０％、エ
タノール；８．７％、ガスクロマトグラフィー純度；８
７．５％（対固形分）。このものは、長期保存しても、
着色したり異臭を発生したりすることなく、そのまま化
粧料用基剤として使用可能であった。

【００３３】実施例４化合物（２−１）の製造（イ）化合物（４−１）の製造温度計、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、窒素
導入管及び撹拌器を備えた容量５ｌの反応容器に実施例
２で得たイソステアリン酸２６００ｇ（８．３５モル）
を仕込んだ後窒素置換して、トリス（ヒドロキシメチ
ル）アミノメタン（アンガスケミカル社製「トリスアミ
ノクリスタル」）１０１１．５ｇ（８．３５モル）を仕
込んだ。窒素流量３０〜５０ｌ／hrにて撹拌しながら昇
温し、１６０℃にて８時間反応させて、計算量の水を留
去し、標記化合物（４−１）３２８９ｇを得た（収率９
９％、色相；ＡＰＨＡ１５０）。このものは、１４０℃
では粘稠な液体であるが、室温ではワックス状に固化し
た。ｍ．ｐ．；５３−５８℃、ガスクロマトグラフィー
純度；９１．１％。

【００３４】（ロ）化合物（２−１）の製造温度計、還流冷却器及び撹拌器を備えた容量１ｌの反応
容器に（イ）で得た化合物（４−１）６０２ｇ（１．５
１モル）及びエタノール８２mlを仕込んだ。撹拌しなが
ら昇温し、８０℃にて水８１．７ｇを滴下した。９０℃
で８時間還流撹拌を行った後、室温に冷却し、液晶状の
化合物（２−１）７４８ｇを得た。色相；ＡＰＨＡ１５
０、沃素価；２．１、水分；７．７％、エタノール；
９．２％、ガスクロマトグラフィー純度；８６．５％
（対固形分）。このものは、長期保存しても、着色した
り異臭を発生したりすることなく、そのまま化粧料用基
剤として使用が可能であった。さらに、このもの５００
ｇにエタノールを加えて蒸発を繰り返し、４４２ｇの脱
溶媒品を得て、４倍量のヘキサン／エタノール（重量比
で９５／５）から再結晶し、ヘキサン洗浄の後５０〜６
０℃にて減圧乾燥し、化合物（２−１）２１８．４ｇを
得た（収率５２％）。色相；ＡＰＨＡ２００、沃素価；
１，１，ガスクロマトグラフィー純度；９９．８％。こ
のものは、室温で無色のペースト状固体であった。酸
価；０．３３、水酸基価；４２９．０（理論値；４３
４．２６）。

【００３５】比較例１化合物（２−１）の製造（イ）化合物（４−１）の製造温度計、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、窒素
導入管及び撹拌器を備えた容量５００mlの反応容器にト
ール油由来イソステアリン酸（ユニオンキャンプ社製
「Ｃｅｎｔｕｒｙ１１０５」）（色相；Ｇ３、沃素
価；７．７）２５０ｇ（０．８２８モル）を仕込んだ
後、窒素置換してトリス（ヒドロキシメチル）アミノメ
タン（アンガスケミカル社製「トリスアミノクリスタ
ル」）１００．３ｇ（０．８２８モル）を仕込んだ。窒
素流量３０〜５０ｌ／hrにて撹拌しながら昇温し、１６
０℃にて６時間反応せしめ、計算量の水を留去し、標記
化合物（４−１）３０８ｇを得た（収率９６％、色相；
Ｇ４〜５）。このものは、１４０℃では粘稠な液体であ
るが、室温ではワックス状に固化した。ｍ．ｐ．；５３
−５８℃、ガスクロマトグラフィー純度；９０．１％。

【００３６】（ロ）化合物（２−１）の製造温度計、還流冷却器及び撹拌器を備えた容器５００mlの
反応容器に（イ）で得た化合物（４−１）２５９ｇ
（０．６６８モル）及びエタノール３６mlを仕込んだ。
撹拌しながら昇温し、８０℃にて水３６ｇを滴下した。
８９〜９２℃にて、６時間還流撹拌を行った後、室温ま
で冷却し、液晶状の化合物（２−１）３２０ｇを得た。
色相；Ｇ４、沃素価；５．７、水分；７．７％、エタノ
ール；８．４％、ガスクロマトグラフィー純度；８７．
０％（対固形分）。このものは、色相が悪く、さらに長
時間保存により、着色が増すとともに、異臭が発生した
ことから、そのまま化粧料基剤として使用することには
難があった。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０７Ｃ 53/126 Ｃ０７Ｃ 233/18 233/18 Ｂ０１Ｊ 23/74 ３２１Ｘ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C07C 231/10 C07C 51/487 C07C 53/126 C07C 233/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水素添加処理によって精製された下記一
般式（１）【化１】（式中、ｍ、ｎはそれぞれ０〜２０の整数を示し、かつ
ｍとｎとの和が１〜２０である）で表わされる分岐脂肪
酸（１）とトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン
（３）とを反応せしめ、下記一般式（４）【化２】（式中、ｍ、ｎは前記と同義である）で表わされるオキ
サゾリン化合物を得た後、該オキサゾリン化合物（４）
を加水分解することを特徴とする下記一般式（２）【化３】（式中、ｍ、ｎは前記と同義である）で表わされる分岐
脂肪酸アミドの製造方法。
【請求項２】水素添加処理において、触媒としてパラ
ジウム及び／又はニッケルを用いる請求項１記載の分岐
脂肪酸アミドの製造方法。
【請求項３】分岐脂肪酸（１）として、沃素価が５以
下になるように精製されたものを使用することを特徴と
する請求項１記載の分岐脂肪酸アミドの製造方法。