具有高烷氧基化度的烷氧基化的磷酸三酯转让专利

申请号 : CN200880101583.X

文献号 : CN101790554A

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发明人 : P·克卢格F-X·舍尔W·希姆舍A·奥波豪塞尔

申请人 : 科莱恩金融(BVI)有限公司

摘要 :

本发明涉及一种式(I)的烷氧基化的磷酸三酯,其中x、y和z各自表示51~200的数。特别地,所述式(I)的烷氧基化的磷酸三酯的特征在于其具有有利的增稠性质。

权利要求 :

1.式(I)的磷酸三酯

其中

R1、R2和R3可相同或不同,为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的饱和烷基;为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基;或者为芳基,尤其是苯基,所述芳基可被1~3个支化的烷基所取代,所述烷基每种情况下彼此独立地具有3~18个,优选4~12个碳原子;

各个基团(OA1)x、(A2O)y和(A3O)z每种情况下彼此独立地由选自CH2CH2O、C3H6O和C4H8O的单元组成,其中在各个基团(OA1)x、(A2O)y和(A3O)z内的单元CH2CH2O、C3H6O和C4H8O可以嵌段状或无规分布方式排列;并且x、y和z每种情况下彼此独立地为51~200,优选55~150,特别优选60~100的数。

2.如权利要求1所述的磷酸三酯,其特征在于,残基R1、R2和R3可相同或不同,为具有

6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的饱和烷基;或者为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基。

3.如权利要求1或2所述的磷酸三酯,其特征在于,单元OA1、OA2和OA3是CH2CH2O。

4.如权利要求1~3中一项或多项所述的磷酸三酯,其特征在于,残基R1-(OA1)x、R2-(OA2)y和R3-(OA3)z衍生自选自如下组的脂肪醇乙氧基化物:具有51~200个EO单元(EO=CH2CH2O),优选具有55~150个EO单元,特别优选具有60~100个EO单元的脂肪醇乙氧基化物,其中相应的脂肪醇残基R1O-、R2O-和R3O-衍生自选自如下组的醇:辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十二醇,具有碳链片段8~22的脂肪醇,优选C10/C12脂肪醇、C12/C14脂肪醇、C12/C15脂肪醇和C16/C18脂肪醇,特别优选具有

80个氧化乙烯单元的C16/18脂肪醇乙氧基化物,支化的脂肪醇,优选格尔伯特醇,以及单不饱和的脂肪醇,优选δ-9-顺式-十六烷醇、δ-9-顺式-十八烷醇、反式-9-十八烷醇和顺式-δ-11-十八烷醇。

5.如权利要求1或2所述的磷酸三酯,其特征在于,基团(OA1)x、(OA2)y和(OA3)z每种情况下由CH2CH2O和C3H6O单元构成,其中在各个基团(OA1)x、(OA2)y和(OA3)z内的单元CH2CH2O和C3H6O可以嵌段状或无规分布方式排列,并且每种情况下含有51~199个,优选55~150个,特别优选60~100个CH2CH2O单元和1~20个,优选1~10个,特别优选为2~5个C3H6O单元。

6.如权利要求1~5中一项或多项所述的磷酸三酯,其特征在于,所述磷酸三酯是不含氯的。

7.含有一种或多种权利要求1~6中一项或多项所述的式(I)的磷酸三酯和一种或多种式(II)的磷酸酯的混合物:其中

R1为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的饱和烷基;为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基;或者为芳基,尤其是苯基,所述芳基可被1~3个支化的烷基所取代,所述烷基每种情况下彼此独立地具有3~18个,优选4~12个碳原子,+ + + ++ ++ +++ + a b c + a b c

R4为H、Li、Na、K、Mg 、Ca 、Al 、NH4 或者季铵离子[HNRRR],其中R、R 和R 彼此独立地为氢,具有1~22个碳原子的线性或支化的烷基,具有2~22个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基,具有2~10个碳原子的线形单羟基烷基,优选单羟基乙基或单羟基丙基,或者具有3~10个碳原子的线性或支化的二羟基烷基,R5具有R1或R4的含义,

各个基团(OA1)x和(A2O)w每种情况下彼此独立地由选自CH2CH2O、C3H6O和C4H8O的单元构成,其中在各个基团(OA1)x和(A2O)w内的单元CH2CH2O、C3H6O和C4H8O可以嵌段状或无规分布方式排列,x是51~200,优选55~150,特别优选60~100的数,以及

w是0或者51~200,优选55~150,特别优选60~100的数。

8.如权利要求7所述的混合物,其特征在于,所述混合物由式(I)和(II)的化合物组成。

9.如权利要求7或8所述的混合物,其特征在于,式(I)的磷酸三酯的量为大于80.0重量%,优选82.0~95.0重量%,特别优选85.0~89.0重量%,基于式(I)和(II)的磷酸酯的总重计。

10.如权利要求7~9中一项或多项所述的混合物,其特征在于,所述混合物含有一种或多种式(II)的磷酸酯,其中R5具有R1的含义,并且w为51~200,优选55~150,特别优选60~100的数,其以5.0~18.0重量%,优选10.0~17.0重量%,特别优选11.0~

15.0重量%的量存在,基于式(I)和(II)的磷酸酯的总重计。

11.如权利要求7~10中一项或多项所述的混合物,其特征在于,所述混合物是不含氯的。

说明书 :

具有高烷氧基化度的烷氧基化的磷酸三酯

[0001] 本发明涉及衍生自具有大于50个烷氧基的烷氧基化的脂肪醇的磷酸三酯。
[0002] 从毒物学和生态毒物学的角度而言,磷酸酯是无可争议的,由于其中性pH水平,其是适于皮肤的,并且良好地适于用于化妆品配方。
[0003] 烷基和烯基磷酸酯通常通过如下方法制备:使脂肪醇与五氧化二磷或正磷酸缩合,其中得到单/二/三酯,大部分是单酯和二酯。
[0004] JP 09-268193描述了一种制备磷酸三酯的方法,其中使磷酰氯与脂肪醇或者烷氧基化的脂肪醇,在选自TiCl4、MgCl2或AlCl3的催化剂的存在下,进行反应。获得可具有最多50个-CH2CH2O单元(EO)的磷酸三酯。这些乙氧基化的磷酸酯可有利地被用作增稠剂。但是,其缺点在于,它们的水溶性低并且难以加工成水性配制剂。
[0005] 此外,寻找这样的磷酸三酯,其丝毫不含由制备方法带来的含氯杂质。
[0006] 因此,本发明的目的在于提供磷酸三酯,其不仅表现出良好的增稠性质,同时还能容易地掺混到水基组合物中,并且具有与化妆品成分的良好相容性。
[0007] 令人惊讶地发现,该目标能通过烷氧基化度>50的磷酸三酯而实现。这些磷酸三酯的特征在于在水性组合物中具有良好的增稠效果,具有良好的水溶性,并且可以容易地加工成水性配制剂。
[0008] 因此,本发明提供了式(I)的磷酸三酯:
[0009]
[0010] 其中
[0011] R1、R2和R3可相同或不同,为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的饱和烷基;为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基;或者为芳基,尤其是苯基,所述芳基可被1~3个支化的烷基所取代,所述烷基每种情况下彼此独立地具有3~18个,优选4~12个碳原子;
[0012] 各个基团(OA1)x、(A2O)y和(A3O)z每种情况下彼此独立地由选自CH2CH2O、C3H6O和C4H8O的单元组成,其中在各个基团(OA1)x、(A2O)y和(A3O)z内的单元CH2CH2O、C3H6O和C4H8O可以嵌段状或无规分布方式排列;并且
[0013] x、y和z每种情况下彼此独立地为51~200,优选55~150,特别优选60~100的数。
[0014] 优选地,式(I)的磷酸酯的残基R1、R2和R3可相同或不同,为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的饱和烷基;或者为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基。
[0015] 进一步优选地,在式(I)的磷酸酯中,单元OA1、OA2和OA3为CH2CH2O。
[0016] 特别优选地,在式(I)的磷酸酯中,残基R1-(OA1)x、R2-(OA2)y和R3-(OA3)z衍生自选自如下组的脂肪醇乙氧基化物:具有51~200个EO单元(EO=CH2CH2O),优选具有55~150个EO单元,特别优选具有60~100个EO单元的脂肪醇乙氧基化物,其中相应的脂肪醇残基R1O-、R2O-和R3O-衍生自选自如下组的醇:辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十二醇,具有碳链片段8~22的脂肪醇,优选C10/C12脂肪醇、C12/C14脂肪醇、C12/C15脂肪醇和C16/C18脂肪醇,特别优选具有80个氧化乙烯单元的C16/18脂肪醇乙氧基化物(例如 T 800),支化的脂肪醇,优选格尔伯特醇,以及单不饱
和的脂肪醇,优选δ-9-顺式-十六烷醇、δ-9-顺式-十八烷醇、反式-9-十八烷醇和顺式-δ-11-十八烷醇。
[0017] 进一步优选地,在式(I)的磷酸三酯中,基团(OA1)x、(OA2)y和(OA3)z每种情况下由CH2CH2O和C3H6O单元构成,其中在各个基团(OA1)x、(OA2)y和(OA3)z内的单元CH2CH2O和C3H6O可以嵌段状或无规分布方式排列,并且每种情况下都具有51~199个,优选55~150个,特别优选60~100个CH2CH2O单元和1~20个,优选1~10个,特别优选为2~5个C3H6O单元。
[0018] 式(I)的磷酸三酯可优选通过如下方式制备:使磷酸或磷酸衍生物与烷氧基化的脂肪醇反应,其中所述烷氧基化的脂肪醇具有至少51个烷氧基。
[0019] 特别优选地,式(I)的磷酸酯通过如下方式制备:使磷酸或磷酸衍生物与脂肪醇烷氧基化物,在150~250℃,优选180~240℃,特别优选地200~230℃下反应,所述磷酸或磷酸衍生物选自如下组:正磷酸、十氧化四磷、多磷酸、磷酰氯或五氯化磷。
[0020] 尤其优选地,式(I)的磷酸酯通过如下方式制备:使正磷酸、多磷酸或十氧化四磷,极其优选地使正磷酸,与脂肪醇烷氧基化物反应。根据所述方法的该具体实施方案获得不含氯的式(I)的磷酸三酯。特别地,这意味着它们不含任何氯杂质。
[0021] 在本发明的另一个具体实施方案中,式(I)的磷酸酯是不含氯的。
[0022] 式(I)的磷酸三酯也可有利地与其他磷酸酯一起存在于混合物中。
[0023] 因此,本发明进一步提供的是含有一种或多种式(I)的磷酸三酯和一种或多种式(II)的磷酸酯的混合物:
[0024]
[0025] 其中
[0026] R1为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的饱和烷基;为具有6~30个,优选8~22个,特别优选12~18个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基;或者为芳基,尤其是苯基,所述芳基可被1~3个支化的烷基所取代,所述烷基每种情况下彼此独立地具有3~18个,优选4~12个碳原子,
[0027] R4为H、Li+、Na+、K+、Mg++、Ca++、Al+++、NH4+或者季铵离子[HNRaRbRc]+,其中Ra、Rb和cR 彼此独立地为氢,具有1~22个碳原子的线性或支化的烷基,具有2~22个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基,具有2~10个碳原子的线形单羟基烷基,优选单羟基乙基或者单羟基丙基,或者具有3~10个碳原子的线性或支化的二羟基烷基,
[0028] R5具有R1或R4的含义,
[0029] 各个基团(OA1)x和(A2O)w每种情况下彼此独立地由选自CH2CH2O、C3H6O和C4H8O的单元构成,其中在各个基团(OA1)x和(A2O)w内的单元CH2CH2O、C3H6O和C4H8O可以嵌段状或无规分布方式排列,
[0030] x是51~200,优选55~150,特别优选60~100的数,以及
[0031] w是0或者51~200,优选55~150,特别优选60~100的数。
[0032] 本发明的优选的混合物由式(I)和(II)的化合物组成。
[0033] 在本发明的含有式(I)和(II)的磷酸酯的混合物中,式(I)的磷酸三酯的量优选为大于80.0重量%,特别优选82.0~95.0重量%,尤其优选85.0~89.0重量%,基于式(I)和(II)的磷酸酯的总重计。
[0034] 在式(II)的磷酸酯中,未酯化的磷价态(P-OH)的中和度可为0~100%。
[0035] 所述磷原子上的其余自由价态可为酸基,以及选自如下组的抗衡离子:Li+、Na+、+ ++ ++ +++ + a b c + a b cK、Mg 、Ca 、Al 、NH4、季铵离子[HNRRR],其中R、R 和R 彼此独立地为氢,具有1~22个碳原子的线性或支化的烷基,具有2~22个碳原子的线性或支化的单或多不饱和烯基,具有2~10个碳原子的线形单羟基烷基,优选单羟基乙基或者单羟基丙基,或者具有3~
10个碳原子的线性或支化的二羟基烷基。
[0036] 在本发明的另一个优选的具体实施方案中,式(II)的磷酸酯被中和,中和度为0~20.0%。
[0037] 在本发明的又一个优选的具体实施方案中,式(II)的磷酸酯被中和,中和度为20.1~100%。
[0038] 本发明的混合物可含有一种或多种式(II)的磷酸酯,其中R5具有R4的含义,并且w为0。这些化合物是单磷酸酯。在本发明的混合物中,它们优选以<3.0重量%,特别优选<1.0重量%,尤其优选<0.1重量%的量存在,基于式(I)和(II)的磷酸酯的总重计。在式(II)的单磷酸酯中,R4和R5可相同或不同。
[0039] 在本发明的另一个优选的具体实施方案中,本发明的混合物含有一种或多种式(II)的磷酸酯,其中R5具有R1的含义,并且w为51~200,优选55~150,特别优选60~100的数。这些化合物是焦磷酸酯。在本发明的混合物中,它们优选以5.0~18.0重量%,特北优选10.0~17.0重量%,尤其优选11.0~15.0重量%的量存在,基于式(I)和(II)的磷酸酯的总重计。在式(II)的焦磷酸酯中,R1和R5可相同或不同。
[0040] 式(I)和(II)的磷酸酯的混合物优选通过如下方式制备:使选自正磷酸、十氧化四磷和多磷酸的磷酸或磷酸衍生物,特别优选使正磷酸,与脂肪醇的烷氧基化物,在150~250℃,优选180~240℃,特别优选200~230℃的温度下反应。
[0041] 根据该方法获得了不含氯的式(I)和(II)的磷酸酯的混合物。特别地,这意味着式(I)和(II)的这些磷酸酯不含氯杂质。