200745. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületaktív szerek előállítására citromsavból, valamint ezeket tartalmazó detergenstartalmú folyékony kozmetikai készítmények és folyékony detergens készítmények
1 HU 200745 B 2 A találmány tárgya nemtoxikus, biológiai úton lebomló felületaktív anyagok előállítása citromsavból, valamint ezeket tartalmazó detergenstartalmú folyékony kozmetikai készítmények, előnyösen sampon és habfürdő készítmények és folyékony detergens készítmények. A felületaktív szerek és detergensek széleskörűen ismertek, ezeket többek között a Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3. kiadás, 22. kötet 332—427. oldal, 1983 szakirodalmi helyen ismertetik. A találmány szerint előállított felületaktív szerhez legközelebbi ismert felületaktív szer a közönséges szappan, amely különböző zsírsavak nátriumsóinak elegye. Ennek hiányossága, hogy a szemet, eseténként a bőrt, és orálisan a szervezetbejutva a nyálkahártyát irritálja. A felületaktív anyagok nagy részénél nehézséget jelent, hogy a különböző kívánatos jellemzőket, így a biológiai úton való lebonthatóságot, a toxicitásmentességet, a bőr irritáló hatástól való mentességet, a vízben való jó oldhatóságot és a kiváló detergens hatást - amely jellemzők a terméket sokoldalúan alkalmazhatóvá teszik - egy termékben egyesítsék. A legfőbb felhasználási területek például a detergensként való alkalmazás általában, a piperecikkek és szépségápolószerek előállítása, az élelmiszeripar, a textilipar, az emulzióban való polimerizálás, stb. Fentieknek megfelelően a találmány célja olyan felületaktív anyagok előállítása, amelyek biológiai úton lebonthatók, nem toxikusak, nem irritáló hatásúak, vízben jól oldhatók, ennek folytán sokoldalúan, többek között kozmetikumok készítésére és az élelmiszeripar területén is felhasználhatók. Olyan citromsavból származó felületaktív anyagokat, pontosabban citromsav alifás polialkilezett alkoholokkal alkotott észtereiből, valamint szervetlen vagy szerves bázisokkal alkotott sóiból álló felületaktív szereket találtunk, amelyek az előzőekben felsorolt követelményeket kielégítik, ezért széles alkalmazási területen használhatóak. A fentieknek megfelelően a találmány tárgya az (I) általános képletű citromsav-észterek előállítása, a képletben R, R1 és R- közül legalább kettő azonos, jelentésük hidrogénatom, alkálifém- vagy alkáliföldfématom, vagy (II) általános képletű csoport, amelyben- A jelentése oxi-(2-4- szénatomos)alkilén-csoport,- n értéke 5 és 10 közötti egész szám és- R3 jelentése 10-18 szénatomos alkilcsoport, azzal a megkötéssel, hogy R, R1 és R2 közül legalább az egyik (II) általános képletű csoport, és az (I) általános képletű vegyület hidroxilcsoportja szokásos eljárásokkal észterezhető. Az alkálifématom előnyösen nátrium- vagy káliumatom, az alkáliföldfématom előnyösen magnéziumatom. Az A oxi-alkilén-csoport előnyösen oxi-etilén-csoport (-CH2-CH2-O-) és n előnyös értéke 5-8. Az (I) általános képletű vegyöleteket a találmány szerint úgy állítjuk elő, hogy citromsavat (III) általános képletű alifás, poli(oxi-alkilezett) alkohollal- a képletben R-\ A és n jelentése az előzőekben megadott - 150-190 °C reakcióhőmérsékleten észterezünk. a reakció során keletkező vizet folyamatosan ■> kidesztilláljuk és kívánt esetben a kapott termékből alkálifém- vagy alkáliföldfém-tartalmú bázissal sót képzünk. Az ismertetett eljárással a (IVa), (IVb), (Va), (Vb) és/vagy (VI) általános képletű mono-, di- és triésztereket nyerjük. Az alkalmazott reakciókörülményektől, különösen pedig a citromsavnak a poli(oxi-alkilezett) alkoholhoz való moláris arányától függően főként mono-, di- vagy triésztereket állíthatunk elő. A (IV) általános képletű monoészter előállítására a citromsavat és a poli(oxi-alkilezett) alkoholt lényegében ekvimoláris arányban használjuk, míg az (V) általános képletű diészter előállítására ezeket a reagenseket 1:2 mólarányban reagáltatjuk. Nagyobb mólarány alkalmazása jelentős mennyiségű (VI) általános képletű triészter képződéséhez vezet. A diésztemek poli(oxi-etilezett) alkohollal való előállítását az 1. reakcióvázlatban mutatjuk be. A (ül) általános képletű poli(oxi-alkilezett) alkoholok ismert vegyületek, kereskedelmi forgalomban kaphatók. Különösen jól ismertek az etoxilált alkoholok, amelyek alkoholnak etilén-oxiddal, alkálifém bázis katalizátorok jelenlétében való reagáltatásával állíthatók elő. Az etoxilált alkoholok közül előnyösek az R3-(OCH2CH2)n-OH általános képletű alkoholok - ahol R3 jelentése 12-16 szénatomos egyenes- vagy elágazóláncú alkilcsoport, n értéke 5 és 8 közötti, valamint ezen alkoholok elegyei. A találmány szerint előállított észterek - különösképpen az etoxilált alkoholokkal képzett mono- és diészterek -, sóik és elegyeik igen hatásos felületaktív szerek, amelyek igen kis százalékos arányban használva is a felületi feszültség jelentős csökkenését eredményezik, ennek folytán emulgeálószerként, diszpergálószerkén, általában detergensként használhatóak. A találmány szerint előállított vegyületek kiváló detergens tulajdonságaik mellett bőrre vagy szemre hatva nem toxikusak és nem irritáló hatásúak, orálisan a szervezetbe jutva nem fejtenek ki akut toxikus hatást. Ezek a vegyületek biológiai úton igen jól lebonthatók, biológiai lebonthatóságuk 90 % fölötti. Hőstabilitásuk igen jó, 100 °C hőmérsékletig stabilak. A hosszú ideig alacsony hőmérsékleten tárolt, majd szobahőmérsékletre hozott vegyületekben nem észlelhető semmiféle kiválás. A találmány szerint előállított vegyületek nedvesíthetősége jó, de nem túlzott, habképző képességük jó. Vízben való oldhatóságuk mérsékelt és kiváló közötti. Oldhatóságuk különösen az alkil-éter-láncban lévő etilén-oxid mólszámának növekedésével nő. Például, ha az etilén-oxid mólszáma 3, az észter nem nagyon oldható, míg ha az etilén-oxid mólszáma 7, az észter igen jól oldódik. A találmány szerint előállított észterek a legtöbb ismert felületaktív anyaggal kompatibilisek, ezért azokkal együtt formálhatók. Összes jellemzőjüket figyelembe véve a találmány szerint előállított észterek igen flexibilisen alkalmazhatók a felületaktív anyagok különböző felhasználási területein. Jó detergens hatásuk folytán, és mert a bőrre, hajra, szemre jutva nem toxikusak, a találmány szerint előállított észterek különösen alkalmasak kozmetikai ké5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
