專利名稱：有機硅改性的脂肪酸、其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及有機硅改性的脂肪羧酸化合物。更特別地，本發明涉及低分子量的，即短鏈的、有機硅改性的脂肪羧酸，它們的用途以及其制備方法。
背景技術：
在個人護理、藥物和零售工業中越來越傾向于使用基于天然的產品。植物油和蠟的用途是本領域熟知的；但是，對于個人護理產品而言它們通常具有令人不舒適的感官性質。因此，配方設計師通常在他們的制劑中使用低濃度的這些物質。配方設計師也經常引入成分以增強皮膚護理和毛發護理產品的感官性能。有機硅是本領域熟知用于增強個人護理產品的感官性質的一類材料。通常，配方設計師可以分別添加植物油或蠟和有機硅到個人護理產品中以達到所需的感官要求。本領域已知多種有機硅改性的脂肪羧酸。這些現有技術化合物的制備包括幾種方法，例如，含羥基基團的硅氧烷和脂肪酸的羧基基團之間的縮合反應。另一種通常使用的方法包括烯烴類酯在金屬催化劑的存在下的氫化硅烷化反應。另一種現有技術方法使用氨基改性的硅氧烷到脂肪羧酸的羧基基團上的氨基加成反應。這些化合物和反應的實例公開于，例如，0’ Lenick, Jr.的美國專利5，051，489，其公開了由用于毛發、皮膚和紡織品組合物的硅烷醇蠟制備的蠟狀光滑固體。該專利的化合物通過使硅烷醇化合物與脂肪羧酸和/ 或多羧酸、酯或酐反應制備。0' Lenick, Jr.的另一篇美國專利5，136，063陳述了適宜用于處理紡織品和纖維的一系列有機硅脂肪酯。這些化合物經由含羥基的硅氧烷聚合物和脂肪羧酸、酯或酐之間的縮合反應制備。美國專利5，115，049公開了有機官能的硅氧烷胺 (silicone amine)的脂肪羧酸鹽。這些化合物的合成經氨基加成反應進行，其中硅氧烷胺通過脂肪羧酸中和。EP 0955340公開了經由用于個人護理和紡織品軟化組合物的氫化硅烷化反應制備的液體有機硅酯或共混物。美國專利4，912，242公開了通過使用金屬絡合物催化劑的烯丙基酯的氫化硅烷化制備硅酯的方法。Thayer等人的美國專利4，725，658公開了有機硅酯，其通過脂肪酯而非脂肪酸的氫化硅烷化制備。有機硅改性的脂肪酸的另一篇公開文獻是美國專利3，563，941，其陳述了將含環氧基團的硅氧烷環氧加成至巴西棕櫚蠟中存在的游離羥基基團合成的有機硅-巴西棕櫚共聚物。該專利的方法利用包含未反應的羥基基團的巴西棕櫚蠟。該羥基基團與含硅化合物的環氧基團反應形成有機硅-巴西棕櫚蠟共聚物。但是，在本發明中，已經發現存在多種益處，這些益處可以通過首先使有機硅與脂肪羧酸反應，然后將該物質引入到如下組合物中而獲得個人、毛發和皮膚(即，化妝品組合物)、汽車、硬表面、或紡織品增強組合物。
因此，本發明的目的是提供有機硅改性的脂肪羧酸，S卩，有機硅脂肪酯，這些物質能夠賦予例如皮膚或毛發上的改善的感官觸覺。

發明內容
本發明提供改性的有機硅化合物，其包括以下組分的反應產物a)至少一種具有下式的環狀醚有機硅MaMAbDcDBdTeTcfQg其中M = R1R2R3SiOl72# = R4R5R6SiOl72D = R7R8SiO272Db = R9R10SiO272T = R11SiO372Tc = R12SiO372 ；Q = SiO472 ；R\R2,R3,R5,R6,R7,R8,R10和R11各自獨立地為具有1至6個碳原子的一價烴基團； R4> R9和R12各自獨立地為包含3至25個碳原子并且具有至少一個環氧基團或氧雜環丁烷基團的一價烴基團；其中下標a、b、c、d、e、f和g為0或正數，并且它們的和不大于25，條件是下標b、d和f中的至少一個為正數；和，至少一種基本上純的脂肪羧酸。本發明還提供制備改性的有機硅化合物的方法，包括i)使至少一種具有下式的環狀醚有機硅與至少一種基本上純的脂肪羧酸在至少一種催化劑的存在下反應MaMAbDcDBdTeTcfQg其中M = R1R2R3SiOl72# = R4R5R6SiOl72D = R7R8SiO272Db = R9R10SiO272T = R11SiO372Tc = R12SiO372 ；Q = SiO472 ；R\R2,R3,R5,R6,R7,R8,R10和R11各自獨立地為具有1至6個碳原子的一價烴基團； R4> R9和R12各自獨立地為包含3至25個碳原子并且具有至少一個環氧基團或氧雜環丁烷基團的一價烴基團；其中下標a、b、c、d、e、f和g為0或正數，并且它們的和不大于25，條件是下標b、d和f中的至少一個為正數。本發明的新型脂肪羧酸改性的有機硅可以，例如，改善皮膚或毛發上的感官觸覺， 降低粘度和降低相對于原料脂肪酸的顏色和氣味。這些有機硅改性的脂肪酸，即，有機硅脂肪酯，可以乳液、作為與植物油的共混物、和/或純的狀態等形式添加到化妝品制劑中。
具體實施例方式除了在工作實施例或其它指出的地方之外，應該認為在說明書和權利要求書中陳述的所有表示物質的量、反應條件、持續時間、物質的定量性質等的數值在所有的情況下都由術語“約”修飾。也應該理解的是，本申請陳述的任何數值范圍意在包括該范圍內的任何子范圍和這些范圍或子范圍的各端點的任何組合。還應該理解的是，在說明書中明白地或暗示地公開的和/權利要求書中陳述的作為屬于結構上、組成上和/或功能上相關的化合物、材料或物質的集合的任何化合物、材料或物質包括該集合的單獨代表及其所有組合。還應該理解的是，本申請使用的術語"產品"包括在說明書中明白地或暗示地公開的和/權利要求書中陳述的任何化合物、材料或物質的每一種可能的用途，這包括但不限于，藥物、醫療制劑和/或組合物、護膚面霜、潤膚液、保濕液、面部處理產品、面部清潔產品、沐浴液、香水、古龍水、香粉、防曬霜、須前水、須后水、液體皂、身體洗滌劑、皂條(bar soaps)、剃須皂、剃須泡沫、洗發香波、頭發調理劑、染發劑、發膠、摩絲、定型物 (permanents)、脫毛劑、指甲油、化妝品、色彩化妝品、粉底(foundations)、腮紅、口紅、唇膏、眼線膏、睫毛膏、眼影、除油劑(oil removers)、卸妝用品、用于可溶于油和水的物質的輸送系統以及眾所周知這些含有機硅的組合物、混合物或混配物的產品通常需要使用的所有現有技術已知的用途。在本申請描述和/或要求保護的各通用結構化學式中，其中兩個或更多個取代基 (包括術語如“基”、“官能團”、“基團”和“部分”)分別定義為幾種指定成員中的任何一種， 應該認為該結構式包括限定所有這些取代基(亞類)的成員的所有可能組合，并認為公開了每個組合(亞類)，如同對其單獨列出。可以與脂肪羧酸反應的本發明的環狀醚有機硅是包含通過硅-碳鍵鍵接于硅原子的含環氧基的有機基團的那些。環氧基是熟知的有機基團，用于本發明的含環氧基的有機基團的實例可以參見文獻，例如參見，美國專利3，563，941，其全部內容通過參考并入本申請°本發明的環狀醚改性的有機硅化合物具有以下通式MaMAbDcDBdTeTcfQg其中M = R1R2R3SiOl72# = R4R5R6SiOl72D = R7R8SiO272Db = R9R10SiO272T = R11SiO372Tc = R12SiO372 ；Q = SiO472 ；R\R2,R3,R5,R6,R7,R8,R10和R11各自獨立地為具有1至6個碳原子的一價烴基團； R4> R9和R12各自獨立地為包含3至25個碳原子并且具有至少一個環氧基團或氧雜環丁烷基團的一價烴基團；其中下標a、b、c、d、e、f和g為0或正數，并且它們的和不大于25，條件是下標b、d和f中的至少一個為正數。根據本發明的實施方式，本發明的環氧改性的有機硅(S卩，通式α))，! 1、! 2、! 3、! 5、 R6>R7>R8>R10和R11各自獨立地為具有1至3個碳原子的一價烴基團。在本發明的另一種實施方式中，本發明的環氧改性的有機硅(即，通式⑴)，R1、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R10和R11各自獨立地為具有1個碳原子的一價烴基團。根據本發明的實施方式，通式(1)的下標a、b、 c、d、e、f和g的和不大于10。根據本發明的另一種實施方式，下標b為0，下標a為2，下標c、e和g為0或小于3，以及下標d和f中的至少一個為正數。根據本發明的又一種實施方式，下標b為0，下標a為2，下標c、e、f和g為0且d為1。根據又一種實施方式，本發明提供個人護理產品，其包含本發明的改性的有機硅化合物和至少一種個人護理產品成分。并且進一步根據又一種實施方式，本發明提供個人護理產品，其包含本發明的改性的有機硅化合物(不含由薩帕卡因油(sapucainha oil)制備的有機硅化合物)和至少一種個人護理產品成分。本發明的另一種實施方式提供藥物組合物，其包含源自至少一種環狀有機硅和薩帕卡因油的羧酸的改性的有機硅化合物和至少一種可藥用載體。這些環狀醚有機硅化合物可以通過環氧官能的烯烴與氫化物官能的有機硅的氫化硅烷化反應制備。實例可以見于，例如，美國專利4，083，856，6，365，696和5，258，480，其全部內容通過參考并入本申請。以下實例包括但不限于用于本發明的環狀醚有機硅化合物根據特定實施方式，用于制備本發明改性的有機硅化合物的特定的環狀醚有機硅化合物包括下列
權利要求
1.改性的有機硅化合物，包括以下組分的反應產物a)至少一種具有下式的環狀醚有機硅 MaMAbDcDBdTeTcfQg其中M = R1R2R3SiOl72 # = R4R5R6SiOl72 D = R7R8SiO272 Db = R9R10SiO272 T = R11SiO372 Tc = R12SiO372 ； Q = SiO472 ；R1、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R10和R11各自獨立地為具有1至6個碳原子的一價烴基團；R4、 R9和R12各自獨立地為包含3至25個碳原子并且具有至少一個環氧基團或氧雜環丁烷基團的一價烴基團；其中下標a、b、c、d、e、f和g為0或正數，并且它們的和不大于25，條件是下標b、d和f中的至少一個為正數；和，b)至少一種基本上純的脂肪羧酸。
2.權利要求1的有機硅化合物，其中R1HHmci和R11各自獨立地為具有1至3個碳原子的一價烴基團。
3.權利要求1的有機硅化合物，其中R1Hmutl和R11各自獨立地為具有1個碳原子的一價烴基團。
4.權利要求1的有機硅化合物，其中下標a、b、c、d、e、f和g的和不大于20。
5.權利要求4的有機硅化合物，其中下標b為0，下標a為1至3，下標c、e和g為 或小于3，以及下標d和f中的至少一個為正數。
6.權利要求4的有機硅化合物，其中下標b為0，下標a為2，下標c、e、f和g為 且 d為1。
7.權利要求1的有機硅化合物，其中所述環狀醚有機硅是選自下列物質中的至少一種3，4-環氧基環己基-1-乙烷七甲基三硅氧烷；1，1，1，3，5，5，5-七甲基-3-[2-(7-氧雜-雙環[4. 1.0]庚-3-基)-乙基]-三硅氧烷；1，1，3，3，5，5，5-七甲基-1-[2-(7-氧雜-雙環W. 1. 0]庚-3-基)-乙基]-三硅氧烷；雙乙基環己基氧化物聚硅氧烷；1，1，1，3， 5，5，5_七甲基-3-[2-(l-甲基-7-氧雜-雙環[4. 1.0]庚_3_基)-丙基]-三硅氧烷；和 1，1，1，3，5，5，5-七甲基-3_環氧乙基甲氧基-丙基-三硅氧烷。
8.權利要求1的有機硅化合物，其中所述脂肪羧酸是選自下列中的至少一種物質天然來源的脂肪羧酸和合成的脂肪羧酸。
9.權利要求1的有機硅化合物，其中所述脂肪羧酸是包含至少一個羧酸基團并且具有 2至34個碳原子的烴基團。
10.權利要求1的有機硅化合物，其中所述脂肪羧酸是選自下列中的至少一種物質油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、大風子油酸、環戊烯十一烷酸、大風子烯酸、沒食子酸、蓖麻油酸、山崳酸、錦葵酸、蘋婆酸、2-羥基-蘋婆酸和辛酸。
11.權利要求1的有機硅化合物，其中用于反應的環狀醚有機硅化合物的量為約化學計量當量，其中每1個羧酸基團存在至多1個環氧基團或氧雜環丁烷基團。
12.權利要求1的有機硅化合物，其中用于反應的環狀醚有機硅化合物的量為約1 1 至1 10的環狀醚有機硅/脂肪酸化學計量比。
13.包含權利要求1的改性的有機硅化合物和至少一種產品成分的產品。
14.權利要求13的產品，其中所述產品成分為選自下列中的至少一種酯蠟、動物或植物來源的油和脂肪、脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸的烷基酯、烴油和蠟、水、有機溶劑、表面活性齊U、可溶于油的維生素、可溶于水的維生素、可溶于油的藥物、可溶于水的藥物、活性物、可藥用載體和藥物化合物。
15.包含權利要求1的有機硅化合物的產品，選自藥物組合物、藥用目的的醫療組合物、和用于可溶于油和水的物質的輸送系統。
16.制備改性的有機硅化合物的方法，包括i)使至少一種具有下式的環狀醚有機硅與至少一種基本上純的脂肪羧酸在至少一種催化劑的存在下反應 MaMAbDcDBdTeTcfQg 其中M = R1R2R3SiOl72 # = R4R5R6SiOl72 D = R7R8SiO272 Db = R9R10SiO272 T = R11SiO372 Tc = R12SiO372 ； Q = SiO472 ；R1、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R10和R11各自獨立地為具有1至6個碳原子的一價烴基團；R4、 R9和R12各自獨立地為包含3至25個碳原子并且具有至少一個環氧基團或氧雜環丁烷基團的一價烴基團；其中下標a、b、c、d、e、f和g為0或正數，并且它們的和不大于25，條件是下標b、d和f中的至少一個為正數。
17.權利要求16的方法，其中！^！^！^^！^儼和！？“各自獨立地為具有丄至 3個碳原子的一價烴基團。
18.權利要求16的方法，其中！^！^！^^！^儼和！？“各自獨立地為具有丄個碳原子的一價烴基團。
19.權利要求16的方法，其中所述下標a、b、c、d、e、f和g的和不大于20。
20.權利要求19的方法，其中下標b為0，下標a為1至3，下標c、e和g為0或小于 3，下標d和f中的至少一個為正數。
21.權利要求19的方法，其中下標b為0，下標a為2，下標c、e、f和g為0且(!為1。
22.權利要求16的方法，其中所述環狀醚有機硅是選自下列物質中的至少一種3， 4-環氧基環己基-1-乙烷七甲基三硅氧烷；1，1，1，3，5，5，5-七甲基_3-[2-(7_氧雜-雙環[4. 1.0]庚-3-基)-乙基]-三硅氧烷；1，1，3，3，5，5，5-七甲基-1-[2-(7-氧雜-雙環 [4. 1.0]庚-3-基)-乙基]-三硅氧烷；雙乙基環己基氧化物聚硅氧烷；1，1，1，3，5，5，5-七甲基-3-[2-(l-甲基-7-氧雜-雙環[4. 1.0]庚-3-基)-丙基]-三硅氧烷；和1,1,1,3,.5，5，5-七甲基-3-環氧乙基甲氧基-丙基-三硅氧烷。
23.權利要求16的方法，其中所述脂肪羧酸是選自下列中的至少一種物質天然來源的脂肪羧酸和合成的脂肪羧酸。
24.權利要求16的方法，其中所述脂肪羧酸是包含至少一個羧酸基團并且具有2至34 個碳原子的烴基團。
25.權利要求16的方法，其中所述脂肪羧酸是選自下列中的至少一種物質油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、大風子油酸、環戊烯十一烷酸、大風子烯酸、沒食子酸、蓖麻油酸、山崳酸、錦葵酸、蘋婆酸、2-羥基-蘋婆酸和辛酸。
26.權利要求16的方法，其中所述催化劑是選自下列中的至少一種物質叔胺、季銨氫氧化物、堿金屬氫氧化物和路易斯酸。
27.權利要求16的方法，其中所述催化劑是選自下列中的至少一種物質四氯化錫、三氯化鋁和鈦酸四異丙酯。
28.權利要求16的方法，其中催化劑的量為全部反應物組分的0.001至0. Iwt%。
29.權利要求16的方法，其中所述催化劑為全部反應物組分的0.001至0. Olwt%。
30.權利要求16的方法，其中所述用于反應的環狀醚有機硅化合物的量為約化學計量當量，其中每1個羧酸基團存在至多1個環氧基團或氧雜環丁烷基團。
31.權利要求16的方法，其中所述用于反應的環狀醚有機硅化合物的量為約1 1至 1 10的環狀醚有機硅/脂肪酸化學計量比。
32.—種產品，包含通過權利要求16的方法制備的有機硅化合物和至少一種產品成分。
33.權利要求32的產品，其中所述產品成分為選自下列中的至少一種酯蠟、動物或植物來源的油和脂肪、脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸的烷基酯；烴油和蠟；水、有機溶劑、表面活性齊U、可溶于油的維生素、可溶于水的維生素、可溶于油的藥物、可溶于水的藥物、活性物和藥物化合物。
34.包含通過權利要求16的方法制備的有機硅化合物的產品，選自藥物組合物、藥用目的的醫療組合物、和用于可溶于油和水的物質的輸送系統。
35.包含權利要求1的改性的有機硅化合物的藥物組合物，其中所述至少一種基本上純的脂肪羧酸源自薩帕卡因油和至少一種可藥用載體。
36.藥物組合物，其包含根據權利要求16的方法制備的改性的有機硅化合物，其中所述至少一種基本上純的脂肪羧酸源自薩帕卡因油和至少一種可藥用載體。
37.權利要求13的產品，其中用于制備所述改性的有機硅的所述至少一種基本上純的脂肪羧酸不包括源自薩帕卡因油的羧酸。
38.權利要求32的產品，其中用于制備通過權利要求16的方法制備的所述改性的有機硅化合物的所述至少一種基本上純的脂肪羧酸不包括源自薩帕卡因油的羧酸。
39.權利要求1的改性的有機硅化合物，其中所述基本上純的脂肪羧酸源自薩帕卡因油。
40.權利要求16的制備改性的有機硅化合物的方法，其中所述基本上純的脂肪羧酸源自薩帕卡因油。
全文摘要
本發明涉及有機硅改性的脂肪羧酸化合物。更特別地，本發明涉及低分子量的，即，短鏈的、有機硅改性的脂肪羧酸，它們的用途及其制備方法。本發明提供部分源于用于化妝品制劑的天然產物的有機硅化合物。
文檔編號C08G77/38GK102482424SQ200980161149
公開日2012年5月30日 申請日期2009年10月23日 優先權日2009年9月2日
發明者B.福爾克, J.A.諾伊 申請人:莫門蒂夫性能材料股份有限公司