説明

アミノ酸基含有化合物及びその製造方法

【課題】安全性の高い原料から、簡便な方法により、高収率で製造される新規アミノ酸基含有化合物を提供する。
【解決手段】下式(1)で表されるアミノ酸基含有化合物。


〔式中、Rは炭素数6〜32の1価炭化水素基等を表し、R1は水素原子等を表し、Xは酸素原子等を表し、Yは炭素数2〜8の2価炭化水素基を表し、Zは下式(2)で表される有機基を表し、mは0又は1、nは0又は1を表す。〕


〔式中、R2は水素原子、アルカリ金属原子等を表し、R3は互い独立して水素原子、または酸素原子等を含有していてもよい炭素数1〜10の1価炭化水素基を表す。〕

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は新規アミノ酸基含有化合物、及びその製造方法に関する。該アミノ酸基含有化合物は、界面活性剤やゲル化剤、特に、洗剤、化粧品、医薬部外品などの香粧品分野で使用されるものである。
【背景技術】
【0002】
長鎖アルキル基や脂肪酸がアミノ酸に結合した誘導体として、酸性アミノ酸と脂肪酸ハライドを反応させてN−長鎖アシル酸性アミノ酸を製造する方法が知られている(特許文献1:特開平11−140032号公報)。また、ホスゲンを使用して中性アミノ酸−N−カルボン酸無水物を製造する方法(特許文献2:特開昭63−301854号公報)も知られている。アミノ酸無水物の製造方法、及びその誘導体の製造方法は特許文献3(特開2000−44554号公報)に示されている。特許文献1で示されるアミノ酸基含有化合物はアミノ基を酸クロライドと反応させるため、生成物の親水基はカルボキシル基だけになる。また、脂肪酸クロライド由来の塩素化合物が生成物中に残ってしまう問題がある。特許文献2,3に示されるアミノ酸基含有化合物はホスゲンを使用するなど、危険であり、生成物を安価に製造できない。
【0003】
なお、これまで、脂肪族アミン、高級脂肪族アミン、ヒドロキシ脂肪族アミン等とピログルタミン酸誘導体からアミド結合を介してこれらを連結させる方法、及び本方法によって得られる、親水基としてアミノ基、カルボキシル基の両方を持つアミノ酸基含有化合物は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11−140032号公報
【特許文献2】特開昭63−301854号公報
【特許文献3】特開2000−44554号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように、親油基として炭化水素基を有し、親水基として、カルボキシル基及びアミノ基を有し、安全性が高い原料から、簡便かつ高収率で製造できる新規アミノ酸基含有化合物が求められている。
【0006】
本発明は、新規アミノ酸基含有化合物を提供することと、安全性の高い原料から、簡便な方法で、高い収率にて新規アミノ酸基含有化合物を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、新規アミノ酸基含有化合物が、アミノ基を有する脂肪族アミン等とピログルタミン酸誘導体等の安全性の高い原料から、副生成物がなく、簡便かつ高収率に得られることを知見し、本発明をなすに至った。
【0008】
従って、本発明は、下記のアミノ酸基含有化合物、及び該化合物の製造方法を提供する。
請求項1:
下記一般式(1)で表されるアミノ酸基含有化合物。
【化1】


〔一般式(1)において、Rは炭素数6〜32の1価の炭化水素基、又はヒドロキシ基を一つ含有する炭素数8〜32の1価の炭化水素基であり、R1は水素原子又は炭素数1〜8の1価の炭化水素基であり、Xは硫黄原子、酸素原子、又は−NR4−で表される有機基であり、ここで、R4は水素原子、炭素数1〜6の1価の炭化水素基、又は下記一般式(2)で表される有機基であり、Yは炭素数2〜8の2価の炭化水素基であり、Zは一般式(2)で表される有機基であり、mは0又は1であり、nは0又は1である。〕
【化2】


〔一般式(2)において、R2は水素原子、炭素数1〜18の1価の炭化水素基、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属であり、R3は互いに独立に、水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1〜10の酸素原子、硫黄原子、もしくは窒素原子を含有してもよい1価の炭化水素基である。〕
請求項2:
下記一般式(3)で表されるアミノ基を有する化合物と下記一般式(4)で表される化合物とを反応させる請求項1記載のアミノ酸基含有化合物の製造方法。
【化3】


〔一般式(3)において、R、Y、R1、nは請求項1で定義したものと同じ意味を示し、Aは硫黄原子、酸素原子、又は−NR5−で表される有機基であり、ここで、R5は水素原子、又は炭素数1〜6の1価の炭化水素基であり、pは0又は1である。〕
【化4】


〔一般式(4)において、R2、R3は請求項1で定義したものと同じ意味を示す。〕
請求項3:
一般式(3)で表される化合物が炭素数6〜32の脂肪族アミンである請求項2記載の製造方法。
請求項4:
一般式(3)で表される化合物が炭素数12〜32の高級脂肪族アミンである請求項2記載の製造方法。
請求項5:
一般式(3)で表される化合物が炭素数6〜32のヒドロキシ脂肪族アミンである請求項2記載の製造方法。
請求項6:
一般式(4)で表される化合物がピログルタミン酸である請求項2〜5のいずれか1項記載の製造方法。
【発明の効果】
【0009】
本発明は、新規アミノ酸基含有化合物を提供し、安全性の高い原料から、簡便な方法で、高い収率にて新規アミノ酸基含有化合物を製造する方法を提供する。該アミノ酸基含有化合物は、界面活性剤、特に、洗剤、化粧品、医薬部外品などの香粧品分野で使用されるものである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、下記一般式(1)で表されるアミノ酸基含有化合物である。
【化5】

【0011】
一般式(1)において、Rで表される炭素数6〜32の1価の炭化水素基としては、炭素数6〜32の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜32の芳香族炭化水素基が好ましく、更に好ましくは炭素数12〜32の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族飽和炭化水素基であり、ヒドロキシ基を一つ含有する炭素数8〜32の1価の炭化水素基としては、ヒドロキシ基を一つ含有する炭素数8〜32の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族炭化水素基、又はヒドロキシ基を一つ含有する炭素数8〜32の芳香族炭化水素基が好ましく、更に好ましくはヒドロキシ基を一つ含有する炭素数10〜32の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族飽和炭化水素基である。R1で表される水素原子又は炭素数1〜8の1価の炭化水素基は、水素原子、炭素数1〜8の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族炭化水素基であり、更に好ましくは、水素原子、炭素数1〜8の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族飽和炭化水素基が好ましく、更に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基である。Xは、硫黄原子、酸素原子、−NR4−で表される有機基であり、R4で表される水素原子、炭素数1〜6の1価の炭化水素基、又は一般式(2)で表される有機基は、水素原子、炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族飽和炭化水素基、一般式(2)で表される有機基が好ましく、より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、一般式(2)で表される有機基である。Yで表される炭素数2〜8の2価の炭化水素基は、炭素数2〜8の直鎖又は分岐鎖の2価脂肪族炭化水素基が好ましく、更に好ましくは炭素数2〜8の直鎖又は分岐鎖の2価脂肪族飽和炭化水素基であり、更に好ましくは炭素数2〜4の直鎖の2価脂肪族飽和炭化水素基である。Zは一般式(2)で表される有機基であり、mは0又は1であり、nは0又は1であり、好ましくはmは0であり、nは0である。
【0012】
【化6】

【0013】
一般式(2)において、R2で表される水素原子、炭素数1〜18の1価の炭化水素基、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属は、水素原子、炭素数1〜18の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族炭化水素基、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属が好ましく、より好ましくは、水素原子、炭素数1〜18の1価の1価脂肪族飽和炭化水素基、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属であり、更に好ましくは水素原子、炭素数1〜12の直鎖の1価脂肪族飽和炭化水素基、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムである。R3で表される水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜10の酸素原子、硫黄原子、もしくは窒素原子を含有してもよい1価の炭化水素基は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族炭化水素基又は炭素数6〜10の1価芳香族炭化水素基、酸素原子、硫黄原子、もしくは窒素原子を含有する炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族飽和炭化水素基又は酸素原子、硫黄原子、もしくは窒素原子を含有する炭素数6〜10の1価芳香族炭化水素基が好ましく、より好ましくは水素原子、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、へプチル基、ヘキシル基である。更に好ましくは水素原子である。
【0014】
本発明は、一般式(3)で表されるアミノ基を有する化合物と一般式(4)で表される化合物とを反応させる、アミノ酸基含有化合物の製造方法である。
【0015】
【化7】

【0016】
一般式(3)において、R、Y、R1、nは上記と同じ意味を示し、Aは硫黄原子、酸素原子、又は−NR5−で表される有機基であり、R5で表される水素原子、炭素数1〜6の1価の炭化水素基は、水素原子、炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖の1価脂肪族炭化水素基が好ましく、pは0又は1である。
【0017】
【化8】

【0018】
一般式(4)において、R2、R3は上記と同じ意味を示す。一般式(4)で示される化合物は、より好ましくは市場で手に入り易いピログルタミン酸、ピログルタミン酸ナトリウムである。更に好ましくはピログルタミン酸である。一般式(4)の化合物は不斉炭素を持っており、特に限定されないが、光学活性体、ラセミ体のいずれのものも使用し得る。
【0019】
本発明の炭素数6〜32の脂肪族アミンの具体例としては、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、1,5−ジメチルへキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、9−ヘキサデセニルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、9−オクタデセニルアミン、11−オクタデセニルアミン、9,12−オクタデカジエニルアミン、ノナデシルアミン、イコシルアミン、ドコシルアミン、テトラドコシルアミン、ヘキサドコシルアミン、オクタドコシルアミン、3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン等が挙げられ、また、これらのアミンを二級化した誘導体を用いてもよい。
【0020】
本発明の炭素数12〜32の高級脂肪族アミンの具体例としてはドデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、9−ヘキサデセニルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、9−オクタデセニルアミン、11−オクタデセニルアミン、9,12−オクタデカジエニルアミン、ノナデシルアミン、イコシルアミン、ドコシルアミン、テトラドコシルアミン、ヘキサドコシルアミン、オクタドコシルアミン等が挙げられ、また、これらのアミンを二級化した誘導体を用いてもよい。
【0021】
本発明の炭素数6〜32のヒドロキシ脂肪族アミンの具体例としては、12−アミノ−1−ドデカノール、12−ヒドロキシオクタデシルアミン等のアミン類が挙げられ、また、これらのアミンを二級化した誘導体を用いてもよい。
【0022】
本発明の一般式(3)で表される化合物と一般式(4)で表される化合物は定量的に反応するが、使用割合は、一般式(3)で表される化合物中のアミノ基1当量に対して一般式(4)で表される化合物を0.3〜1.5当量であり、好ましくは0.8〜1.1当量であり、より好ましくは1.0当量である。
【0023】
本発明の反応工程の反応温度としては0〜160℃が好ましい。高温で反応させた場合、着色することがあるため、より好ましくは20〜80℃である。反応時間は特に限定されないが、1〜10時間が好ましく、より好ましくは3〜5時間である。
【0024】
本発明の反応工程は、無溶剤でも反応は進行するが、有機溶剤中で反応させてもよい。有機溶剤としては、特に限定されず、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド及びN−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶剤、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶剤が挙げられる。特にメタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、1−ブタノールが好ましい。本発明の反応工程は反応が定量的に進み、副生成物も出ないため、特に精製する必要はない。一般式(3)と一般式(4)の化合物の使用当量から、過剰な残存原料を完全に取り除く必要が出る場合は、水、メタノール、トルエン等所望の溶剤で洗浄すればよい。
【0025】
本発明のアミノ酸基含有化合物は、界面活性剤、特に、洗剤、化粧品、医薬部外品などの香粧品分野で使用することができる。
【実施例】
【0026】
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【0027】
実施例1
反応器にオクタデシルアミン200質量部、DL−ピログルタミン酸95質量部、エタノール80質量部を入れ、75℃にて5時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧下、90℃でストリップすることにより、エタノールを除去し、271質量部の白色固体を92%収率で得た。下記表1に示す13C−NMRの結果、及びIRスペクトル測定により1685cm-1(アミド結合由来)に吸収が観測されたことから、この生成物が下記構造のアミノ酸化合物であることを確認した。
【化9】

【0028】
【表1】

【0029】
実施例2
反応器に1,5−ジメチルへキシルアミン150質量部、DL−ピログルタミン酸ナトリウム175質量部を140℃にて5時間撹拌した。得られた反応物を冷却すると淡黄色固体となった。この生成物は312質量部、96%収率で得られた。下記表2に示す13C−NMRの結果、及びIRスペクトル測定により1685cm-1(アミド結合由来)に吸収が観測されたことから、この生成物が下記のアミノ酸化合物であることを確認した。
【化10】

【0030】
【表2】

【0031】
実施例3
反応器に3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン180質量部、DL−4,4−ジメチルピログルタミン酸180質量部、メタノール100質量部を加え、70℃にて3時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧下、90℃でストリップすることにより、メタノールを除去し、335質量部の白色固体を93%収率で得た。下記表3に示す13C−NMRの結果、及びIRスペクトル測定により1685cm-1(アミド結合由来)に吸収が観測されたことから、この生成物が下記構造のアミノ酸化合物であることを確認した。
【化11】

【0032】
【表3】

【0033】
実施例4
反応器に12−アミノ−1−ドデカノール260質量部、L−ピログルタミン酸メチル184質量部、1,4−ジオキサン120質量部を入れ、75℃で4時間撹拌した。この反応物を110℃で減圧ストリップすることにより、1,4−ジオキサンを除去した。この結果、408質量部の白色固体を92%収率で得た。下記表4に示す13C−NMRの結果、及びIRスペクトル測定により1685cm-1(アミド結合由来)に吸収が観測されたことから、この生成物が下記構造のアミノ酸化合物であることを確認した。
【化12】

【0034】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)で表されるアミノ酸基含有化合物。
【化1】


〔一般式(1)において、Rは炭素数6〜32の1価の炭化水素基、又はヒドロキシ基を一つ含有する炭素数8〜32の1価の炭化水素基であり、R1は水素原子又は炭素数1〜8の1価の炭化水素基であり、Xは硫黄原子、酸素原子、又は−NR4−で表される有機基であり、ここで、R4は水素原子、炭素数1〜6の1価の炭化水素基、又は下記一般式(2)で表される有機基であり、Yは炭素数2〜8の2価の炭化水素基であり、Zは一般式(2)で表される有機基であり、mは0又は1であり、nは0又は1である。〕
【化2】


〔一般式(2)において、R2は水素原子、炭素数1〜18の1価の炭化水素基、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属であり、R3は互いに独立に、水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1〜10の酸素原子、硫黄原子、もしくは窒素原子を含有してもよい1価の炭化水素基である。〕
【請求項2】
下記一般式(3)で表されるアミノ基を有する化合物と下記一般式(4)で表される化合物とを反応させる請求項1記載のアミノ酸基含有化合物の製造方法。
【化3】


〔一般式(3)において、R、Y、R1、nは請求項1で定義したものと同じ意味を示し、Aは硫黄原子、酸素原子、又は−NR5−で表される有機基であり、ここで、R5は水素原子、又は炭素数1〜6の1価の炭化水素基であり、pは0又は1である。〕
【化4】


〔一般式(4)において、R2、R3は請求項1で定義したものと同じ意味を示す。〕
【請求項3】
一般式(3)で表される化合物が炭素数6〜32の脂肪族アミンである請求項2記載の製造方法。
【請求項4】
一般式(3)で表される化合物が炭素数12〜32の高級脂肪族アミンである請求項2記載の製造方法。
【請求項5】
一般式(3)で表される化合物が炭素数6〜32のヒドロキシ脂肪族アミンである請求項2記載の製造方法。
【請求項6】
一般式(4)で表される化合物がピログルタミン酸である請求項2〜5のいずれか1項記載の製造方法。

【公開番号】特開2011−121902(P2011−121902A)
【公開日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−281099(P2009−281099)
【出願日】平成21年12月11日(2009.12.11)
【出願人】(000002060)信越化学工業株式会社 (3,361)
【Fターム(参考)】