70445-33-9 / 乙基己基甘油的應(yīng)用

背景及概述^[1]

日化產(chǎn)品用傳統(tǒng)防腐劑有一定毒性，易對(duì)環(huán)境及人體健康造成一些傷害。2014年1月，歐盟宣布禁止三氯生在化妝品中的使用，該禁令還附帶部分不常用的尼泊金酯類；媒體報(bào)道的包括國(guó)際著名日化企業(yè)生產(chǎn)的嬰幼兒衛(wèi)浴產(chǎn)品含有甲醛的消息，警示了傳統(tǒng)防腐劑的使用風(fēng)險(xiǎn)增大，引起世界范圍的恐慌。中國(guó)新實(shí)施的《2015化妝品安全技術(shù)規(guī)范》（代替《2007化妝品衛(wèi)生規(guī)范》），防腐劑的安全性引起高度重視。

在法規(guī)不斷變化的情況下以及消費(fèi)者恐慌的氛圍中，開(kāi)發(fā)新的低毒防腐劑體系、“無(wú)添加”防腐劑及天然防腐劑成為持久發(fā)展的重要途徑。乙基己基甘油是重要的“無(wú)添加”防腐劑的代表品種，是一種全球認(rèn)可的多功能的化妝品添加劑。乙基己基甘油與具有防腐作用的物質(zhì)的混合增效研究和應(yīng)用，已有國(guó)際國(guó)內(nèi)專業(yè)的防腐劑生產(chǎn)商及著名的化妝品生產(chǎn)公司申請(qǐng)了多項(xiàng)專利，其中有和傳統(tǒng)防腐劑配伍使用的，更多的則是與多元醇配合形成“無(wú)添加”防腐體系。

至于乙基己基甘油能顯著改善化妝品的皮膚感覺(jué)，增加香味的擴(kuò)散能力也有專門(mén)文獻(xiàn)報(bào)道。乙基己基甘油(Ethylhexylglycerin，CAS編號(hào)：70445-33-9)是一種廣泛使用的防腐增效劑，有保濕作用，可賦予配方令人愉快的膚感。它能對(duì)很多傳統(tǒng)防腐劑(如苯氧乙醇)廣譜性有很大的改善。乙基己基甘油通過(guò)降低微生物細(xì)胞壁表面張力，降低細(xì)菌的活性使防腐體系更有效、更快。

已證明乙基己基甘油與EDTA-二鈉復(fù)配，對(duì)一些難防腐的體系特別有效(如高SPF值防曬產(chǎn)品和高油相的乳液)。一般用量0.5%～2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。專利文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng)與乙基己基甘油和辛甘醇復(fù)配時(shí)，紅味藥醇對(duì)扁柏酚有增效作用。在高含量時(shí)，扁柏酚可能不穩(wěn)定。如果含有紅沒(méi)藥醇和乙基己基甘油，扁柏酚用量可減少100倍。

應(yīng)用^[2]

苯乙醇是天然香料的組分之一，具有一定的抑菌功效。乙基己基甘油可以增強(qiáng)苯乙醇的防腐功能。二者都不在法規(guī)規(guī)定的防腐劑列表中，也不是化妝品禁用的物質(zhì)，其組合物具有一定的防腐功效，常稱其為“無(wú)添加”防腐劑或“零添加”防腐劑。采用乙基己基甘油與苯乙醇質(zhì)量比為3：7的復(fù)配物對(duì)洗發(fā)香波（組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：去離子水4.05，乙二胺四乙酸二鈉0.05，羥丙基三甲基氯化銨0.5，聚氧乙烯月桂基醚硫酸銨13.0，月桂基硫酸銨6.0，椰油?；掖及?.2，十八醇0.4，聚二甲基硅氧烷3.0，乙基己基甘油與苯乙醇復(fù)合物0.8，香精0.3，增稠劑0.2，氯化鈉0.5)進(jìn)行混合微生物挑戰(zhàn)性試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表。

混合物在加入量0.8%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)性很好，能通過(guò)微生物挑戰(zhàn)試驗(yàn)。而單獨(dú)使用1%的苯乙醇或1%的乙基己基甘油分別作為防腐劑，則不能通過(guò)在洗發(fā)香波中的微生物挑戰(zhàn)試驗(yàn)。

制備^[2]

1）中間體2-乙基己基縮水甘油醚的合成方法

在500mL三口燒瓶中，依次加入氫氧化鈉固體、甲苯、2-乙基己醇、相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨，室溫?cái)嚢?5min，使溶液混合均勻。升溫45?50°C，30?50min內(nèi)滴入環(huán)氧氯丙烷，投料比42-乙基己醇）：（環(huán)氧氯丙烷）：（氫氧化鈉）=1：1.1?1.2：1，攪拌反應(yīng)4h，冷至室溫。抽濾，濾液轉(zhuǎn)入分液漏斗中分出水相，油相減壓蒸餾。當(dāng)堿濃度約為50%時(shí)，2-乙基己基縮水甘油醚的收率可達(dá)90%以上。

2）乙基己基甘油制備

以三氟化硼乙醚為催化劑，按催化劑與2-乙基己基縮水甘油醚摩爾質(zhì)量比1：40，2-乙基己基縮水甘油醚與丙酮的摩爾質(zhì)量比1：6，在丙酮中加入2-乙基己基縮水甘油醚及催化劑，在20°C反應(yīng)3h，生成4-烷氧基甲基-1，3-二氧代烷溶液。按終止劑與2-乙基己基縮水甘油醚摩爾質(zhì)量比1：8加入終止劑甲胺水溶液，保持10?20min，減壓蒸出過(guò)量丙酮。加入甲酸及水進(jìn)行水解反應(yīng)，在55°C反應(yīng)3h。水解產(chǎn)物分液后，油相用堿中和，洗滌至中性后，加入穩(wěn)定劑。進(jìn)行分子蒸餾，溫度135?145〇C，真空度40?50Pa，最終得到高純度乙基己基甘油。

反應(yīng)過(guò)程：

主要參考資料

[1] 現(xiàn)代化妝品科學(xué)與技術(shù)·上冊(cè)

[2] 乙基己基甘油的制備及應(yīng)用