JP2007510726A

JP2007510726A - ヒドロキシアルキルアミドを精製する方法

Info

Publication number: JP2007510726A
Application number: JP2006539616A
Authority: JP
Inventors: フォックス，ブライアン，イー．; ランバート，ティモシー，エル．
Original assignee: ケムチュアコーポレーション
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2024-11-01
Also published as: CN1898195A; EP1682490B1; WO2005049551A1; JP5234713B2; US20050097813A1; EP1682490A1; CN100457717C; US7312346B2

Abstract

【課題】
【解決手段】
非極性溶媒、酸性ｐＨ、塩溶液及び高温を用いることによって残留アルカノールアミンのヒドロキシアルキルアミドを精製する方法。
【選択図】
なし

Description

本発明の背景
１．本発明の技術分野
この発明は、低下したレベルの反応剤成分を含む摩擦調整用燃料又は潤滑油添加剤組成物を製造するための方法に関する。

２．関連技術の説明
連邦政府によって命じられた燃料経済性基準は、自動車の燃費を強化するための自動車産業による努力をもたらし、自動車の燃費を改善した。燃料消費量を削減する一つの方法は、エンジンの特定の部分、例えばベアリング、バルブトレイン、ピストン、リング、ウォーターポンプ及びオイルポンプにおける摩擦を低減することによる。これらの成分の摩擦の適度な低減は、対応する燃費改善に反映されるであろう。従って、これらの重要な部分における摩擦を低減し、燃費を改善する摩擦調整剤成分についての調査が行われてきた。

様々なタイプの添加剤が、摩擦調整剤として使用されてきた。より商業的にまた、従来から使用されている摩擦調整剤のいくつかは、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド及び脂肪酸エステルアミドである。米国特許第４，９６０，５３０号には、摩擦を減らすことが出来る潤滑油添加剤及び組成物の実施例が開示されている。

ヒドロキシアルキルアミドは、摩擦調整剤として広く使用されてきた。米国特許第４，７２９，７６９号には、Ｃ_６からＣ_２０脂肪酸エステル及びモノ−又はジ−（ヒドロキシヒドロカルボニル）アミンの反応生成物である脂肪酸アミド洗浄添加剤が開示されている。

米国特許第４，２０８，２９３号には、摩擦低減用容量の脂肪酸アミド又はジエタノールアミンのエステルを含む、内部燃焼機関でのクランクケース潤滑剤としての使用に適した潤滑油が開示されている。

特に、燃料添加剤用の摩擦調整剤としての、ヒドロキシアルキルアミドの生成物が非常に多数あるが、ヒドロキシアルキルアミドを生成するためのほとんどのプロセスは、他の不必要な残留物を伴ってあるパーセンテージの未反応アルカノールアミンを保持した組成物を生成する。ある最終ユーザーは、低減したレベル及び／又は検出不能なレベルのアルカノールアミン及び／又は残留触媒を伴う摩擦調整用燃料添加剤としてヒドロキシアルキルアミドを希望している。従って、低いレベル又は検出できないレベルのアルカノールアミン及び／又は残留触媒を伴うヒドロキシアルキルアミドを生成するプロセスを提供することは、利点がある。

ヒドロキシアルキルアミドを精製する最も一般的で簡単な方法は、混合物を有機相及び水性相へ分離させる水性相の水洗浄及び段階的除去によって行われる。

通常、ヒドロキシアルキルアミド組成物の水洗浄は、低度の不純物除去をもたらす一方で、同時に所望しない量の廃液を作る。加えて、水洗浄は、低減されたレベルの水性相分離をもたらす。出来る限り大きいレベルの水性相分離を行うことが重要であり、従って、保留水のレベルが高いために、有機相に保存される水が少ないほど、有機相内により多くの不純物が保持され、増加した質量の水が除去されるため、生成物を乾燥するためのより大きいエネルギーが必要となり、この結果、乾燥ステップの間に生成物が形成され、より多くの廃液が出てしまう。

従って、上記の問題を避け、しかもなお有機相及び水性相に良好に分離出来る水洗浄の使用を通じてヒドロキシアルキルアミドを精製する方法を提供することは、利点があろう。

本発明の要約
本発明の目的は、低減されたレベルのアルカノールアミンでヒドロキシアルキルアミド組成物を作る方法を提供することである。

本発明の更なる目的は、低減されたレベルの残留触媒でヒドロキシアルキルアミド組成物を作る方法を提供することである。

本発明の更なる目的は、低減されたレベルの残留アルカノールアミン及び／又は残留触媒を持つ、摩擦調整又は潤滑性を発揮する量を含むヒドロキシアルキルアミド組成物を含む液体エンジン燃料又は潤滑剤組成物を提供することである。

本発明のこれらの及び他の目的に沿って、少なくとも一のアルカノールアミン及び少なくとも一のエステル及び／又は脂肪族天然物質の反応生成物混合物を、選択的に触媒の存在下で精製する方法であって、前記反応生成物混合物が有意の量の残留アルカノールアミン及び／又は残留触媒を含有する方法が、前記反応生成物混合物を提供するステップと、同時或いは逐次的に、いずれかの特定の順序で：
ａ）少なくとも一の非極性溶媒を前記反応生成物混合物に加えるステップと；
ｂ）前記反応生成物混合物を加熱して所望の抽出温度にするステップと；
ｃ）塩水溶液を前記反応生成物混合物に提供するステップと；
ｄ）反応生成物混合物のｐＨを７．０以下に調整するステップと；
ｅ）ステップ（ａ）から（ｄ）の完了後に、前記反応生成物混合物を有機相と水性相に分離させるステップと；及び
ｆ）水性相を除去し、低減されたレベルの残留アルカノールアミン及び／又は残留触媒を伴うヒドロキシアルキルアミド組成物を生成するステップと
を具える。

更には、本発明によれば、前述のプロセスによって得られた低減されたレベルの残留アルカノールアミン及び／又は残留触媒を伴う主要量の液体炭化水素燃料及び少量のヒドロキシアルキルアミド組成物から成る液体エンジン燃料又は潤滑油組成物が提供される。

本発明の詳細な説明
本発明の第１級及び／又は第２級アルカノールアミンは、一般式ＲＮＨＲ’を有し、式中、Ｒは２から約１０個の炭素原子を有するヒドロキシアルキルであり、Ｒ’は水素、１から約１０の炭素原子のアルキル又は２から約１０個の炭素原子を有するヒドロキシアルキルである。その他の第１級及び第２級アルカノールアミンを使用できるが、好ましくは、アルカノールアミンはジアルカノールアミンであり、最も好ましくはジエタノールアミンである。同様に、種々の第１級及び第２級アルカノールアミンの混合物を使用することも出来る。第１級及び第２級アルカノールアミンの例は、エタノールアミン、プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ブタノールアミン、イソブタノールアミン、メチルエタノールアミン、ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブタノールアミン、ジイソブタノールアミン、及びこれらの混合物である。

第１級及び／又は第２級アルカノールアミンの量は、所望のヒドロキシアルキルアミドに依存するが、一般的に、エステルに対する第１級及び第２級アルカノールアミンのモル比は、好ましくは約０．７５：１から約１．２５：１であり、より好ましくは約０．９０：１から約１．１０：１であり、最も好ましくは約０．９５：１から約１．０５：１である。

エステルの元の酸は、キャノーラ油、ヒマシ油、カカオ脂、ココナッツ油、綿実油、オリーブ油、パーム核油、パーム核（オレイン）、パーム核（ステアリン）、ピーナッツ油、菜種油、紅花油、大豆油、ヒマワリ油、トール油、コーン油、バター、ラード、獣脂、黄色グリース、鯨油、ニシン油、メンハーデン油、鰯油、ババッソ油及びこれらの混合油等の天然物質から誘導した脂肪酸であってよい。上記の天然物質のいずれかのメチルエステルを使用できるが、前記エステルは、脂肪酸メチルエステル又は脂肪酸メチルエステルの混合物であることが好ましく、エステルの元の酸は、ココナッツ油から誘導した脂肪酸であることが好ましく、エステルの元のアルカノールは、メタノールであることが好ましい。加えて、前記エステル及びアルカノールアミンの代わりに、又は、前記エステル及びアルカノールアミンと組み合わせて、脂肪酸を使用することが出来る。単独で、又は、エステルと組み合わせて使用出来る脂肪酸の例は、エステルの元の酸である脂肪酸と同じものであっても異なるものであってもよい。脂肪酸が単独、又は、エステル、脂肪族天然物質及びアルカノールアミンと組み合わせて使用される場合、反応生成物は、水と同様に脂肪酸アミドであってよい。本発明のプロセスは、好ましくは、酸及びアルコール又はアミンに対するエステル及びアミドの加水分解等の不要な副反応を避けるために水を除去して実施される。

加えて、前記エステル及びアルカノールアミンの代わりに、又は、前記エステル及びアルカノールアミンと組み合わせて、脂肪族天然物質自体を使用してもよい。単独で、又はエステルと組み合わせて使用出来る脂肪族天然物質の例は、例えば上述の、ココナッツ油、パーム油キャノーラ油及び上述した他の天然物質といった直鎖脂肪族油などの上述のエステルの元の酸に対する源と同じである。脂肪族天然物質が単独で、又は、前記エステル及びアルカノールアミンと組み合わせて使用される場合、反応生成物は、グリセリンと同様に脂肪酸アミドであってよい。本発明のプロセスは、好ましくは、グリセリンなしに実施される。前記エステルの元の酸は、約４から約２２個の炭素原子を含み、前記エステルの元のアルカノールは、１から約１０の炭素原子を含む。

脂肪酸エステルは、エステル化された直鎖カルボン酸と同様に、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド等のエステル化されたカルボン酸を包含することが知られている。また、重合脂肪酸エステルは脂肪酸エステルと考えられる。重合脂肪酸エステルの例は、ＡｒｉｚｏｎａＣｈｅｍｉｃａｌＣｅｎｔｕｒｙ１１５６、及びＵｎｉｄｙｎｅ１４並びにＵｎｉｄｙｎｅ６０、及びＵｎｉｑｅｍａ’ｓＰｒｉｐｏｌ１０１７又は１００６等のジマー及びトリマー酸のエステルである。上記の天然物の種々の組み合わせ及び混合物を使用することが出来る。

エステル及び／又は脂肪族天然物質の量は、上記のエステルに対する前記アルカノールアミンの量と同じモル比で存在する。

本発明で使用される前記エステルの前記元の酸は、一般的に脂肪酸から作られる。前記脂肪酸エステル、及び好ましくは前記脂肪酸メチルエステルを作るために使用される前記脂肪酸は、前記所望の脂肪酸エステルに依存して変えられるが、ブタン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、デセン酸、ラウリン酸、ｃｉｓ−９−ドデセン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、ｃｉｓ−９−テトラデセン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ｃｉｓ−９−ヘキサデセン酸、ヘプタデカン酸、ヘプタデセン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、ジヒドロキシステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ｃｉｓ−９−エイコセン酸、ｃｉｓ−１１−エイコセン酸、エイコサジエン酸、エイコサトリエン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ベヘン酸、エルカ酸、ドコサジエン酸、４，８，１２，１５，１９−ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リグノセリン酸、テトラコセン酸及びこれらの混合物等の酸を含むことが出来る。

選択的に触媒の存在下で、アルカノールアミン及びエステルを反応させることが出来る。触媒は、高濃度で又は溶媒中で存在することが出来る。触媒用の好ましい溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、直鎖又は分岐ペンタノール及び直鎖又は分岐ヘキサノール等の最大約６個の炭素原子を含んでいるいずれかの揮発性アルコールを挙げることが出来る。溶媒を使用する場合、前記触媒を溶媒和するのに必要な任意の量で存在することが出来、これは、溶媒中の触媒濃度が、好ましくは約１から約１００重量％未満であり、より好ましくは、約１０から約５０重量％であり、最も好ましくは約２０から約３０重量％の溶液である。一般的に、アルコキシド及び／又は炭酸塩触媒、好ましくは金属アルコキシド及び／又は金属炭酸塩触媒等の塩基性触媒を使用する。好ましい金属アルコキシド及び金属炭酸塩触媒の例には、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリウム又はカリウムブトキシド、ナトリウム又はカリウムペントキシド、ヘキサン酸ナトリウム又はカリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム及びこれらの混合物を挙げることが出来、ナトリウムメトキシドが最も好ましい。金属アルコキシド又は金属炭酸塩触媒は、大きく変化できる触媒的に効果的な量であるが、反応生成物混合物の約０．０５から約１．００重量％が好ましく、より好ましくは約０．２５から約０．７５重量％であり、最も好ましくは約０．４から約０．６重量％である。加えて、エチルイソプロピルアミン、ヒューニッヒ塩基（ジイソプロピルエチルアミン）、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、ＤＢＮ（１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン、グアニジン、ペンタメチルグアニジンと同様に水酸化テトラアルキルアンモニウム等の有機触媒を使用することが出来る。有機触媒の量は大きく変えられるが、好ましくは反応生成物混合物の約０．０５から約１．００重量％であり、より好ましくは０．２５から約０．７５重量％であり、最も好ましくは約０．４０から約０．６０重量％である。

本発明は、４つの要因を組み合わせることによって、ヒドロキシアルキルアミド組成物中のアルカノールアミン及び／又は触媒のレベルを低減することが出来る。

先ず第１に、非極性溶媒をアルカノールアミン、エステル及び／又は脂肪族天然物質の反応生成物混合物と選択的に触媒に供給することによって、非極性溶媒にヒドロキシアルキルアミド組成物を暴露することが出来る。非極性溶媒は、有機相及び水性相への反応生成物混合物の分離を容易にする。非極性溶媒はベンゼン及びトルエン等の少なくとも一つであってよく、また、キシレン、芳香族混合溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、及び石油の蒸留留分から成る群より選択されたいずれかの非極性溶媒であってよい。芳香族混合溶液の例は、Ａｒｏｍａｔｉｃ１００、Ａｒｏｍａｔｉｃ１５０、Ａｒｏｍａｔｉｃ１５０ＮＤ、アルキルナフタレン、クメン、アルキルベンゼンであってよい。Ａｒｏｍａｔｉｃ１５０が好ましい。石油留分の例は、石油エーテル、リグロイン、ナフサ、ガソリン留分、灯油及びこれらの混合物であってよい。非極性溶媒の量は、好ましくは反応生成物混合物の約９５から約５重量％であり、より好ましくは約５０から約１０重量％であり、最も好ましくは約３０から約１５重量％であってよい。

第２に、上記の反応生成物混合物を特定の抽出温度に加熱することが出来る。抽出温度は、ヒドロキシアルキルアミド組成物中の特定のヒドロキシアルキルアミドに依存する。抽出温度は、以前にほとんど一様であった反応生成物混合物が、水性相及び有機相を具え、有機相がヒドロキシアルキルアミドを含む不均一系に壊れ始めることが分かる辺りの温度である。好ましくは、抽出温度は、約５０℃以上であり、より好ましくは約６０℃以上であり、最も好ましくは約７０℃以上であってよい。

第３に、塩溶液の塩が鉱酸の少なくとも一の１価又は２価塩である反応生成物混合物に対して、塩水溶液を供給することが出来る。好ましい鉱酸の例は、塩酸、硫酸及び硝酸、リン酸である。加えて、塩溶液は、いずれかの公知又は市販の塩、例えば、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＨＳＯ_４、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＨＳＯ_４、ＫＨ_２ＰＯ_４、ＮａＨ_２ＰＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４、ＣａＳＯ_４、ＭｇＳＯ_４、ＣａＣｌ_２を含んでよい。水性塩水溶液は、好ましくは反応生成物混合物の約９０から約０．１重量％であり、より好ましくは約５０から約５重量％であり、最も好ましくは約３０から約１０重量％である。塩水溶液は、本発明で使用されることが出来る段階的水洗浄用の水を提供する材料の一つである。また、水性物質のその他の源を、いずれかの精製水源と同様に純水、蒸留水、水道水等の塩水溶液と併用して使用してよい。それは、４ステップ総ての蓄積効果であり、最も純粋なヒドロキシアルキル組成物を生成する水洗浄を含み、これらのステップの総てのいずれか１つを必要に応じて繰り返すことが出来、又は更なる不純物除去効果を望むことが出来る。

第４に、溶液の前記ｐＨを、例えばｐＨ８未満といったアルカノールアミンのｐＫａ以下に調整することによって、反応生成物混合物を効果的に前記相に分離することが出来る。好ましくは前記ｐＨを約７未満に、最も好ましくは約６．５未満に調整することが出来る。これは、塩酸、硫酸、リン酸、又は硝酸、約６以下のｐＫａを有する有機酸等の１又はそれ以上の酸を使用することによって達成することが出来る。残留アルカノールアミン及び使用された特定の酸の量に従って、酸の量は変わる。一般的に、上述したレベルにｐＨを下げるために十分な酸を加えることが好ましい。

４つの前記要因のいずれか１つ単独では、相の分離及び残留アルカノールアミン及び／又は残留触媒及びその他の不純物の大幅な除去のいくらかのレベルを提供することが出来るが、それは、本発明における残留アルカノールアミン、残留触媒及びその他の不純物の劇的な減少をもたらす段階的な水洗浄による前記４つの要因総ての蓄積効果である。

好ましくは、溶媒の提供、加熱、塩水溶液の提供及びｐＨの調整の各ステップを、必要に応じて、ヒドロキシアルキルアミド組成物の精製を更に強化するために所望であれば段階的水洗浄によって１度又はそれ以上繰り返すことが出来る。ヒドロキシアルキルアミド組成物を生成するために、いずれかの特定の順序で又は同時に、これらのステップを実施することが出来る。これは、次のステップに進む前に、１度又はそれ以上一のステップを繰り返すことを含む。

更に、本発明は、少なくとも一の金属シリケート吸収剤の存在下で、ヒドロキシアルキルアミド組成物を生成するために上記反応物質を用いるステップ、又は上記の反応物質によって生成したヒドロキシアルキルアミド組成物を金属シリケート吸収剤で処理するステップを含むことが出来る。金属シリケート吸収剤の好ましい例は、前記金属が周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族又はＩＩＩＡ族から成るいずれかの金属シリケート吸収剤を含む。好ましい金属の例は、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、バリウム及びナトリウムを含み、マグネシウムが最も好ましい金属である。好ましい金属シリケート吸収剤は、一般式ｘＭＯ：ｙＳｉＯ_２：ｚＨ_２Ｏから成り、ここで、上述のように、ＭはＩＡ族、ＩＩＡ族又はＩＩＩＡ族のいずれかの金属であり、ｘ及びｙは１：１．５から１：３．６のモル比であり、ｚはｘに等しい。最も好ましい金属シリケート吸収剤は、上記式のマグネシウムシリケート吸収剤であり、ここで、ｘは１であり、ｙは２．６であり、ｚは１である。金属シリケート吸収剤は、好ましくはヒドロキシアルキルアミド組成物の約２０乃至約０重量％、より好ましくは約１０乃至１重量％、最も好ましくは約５乃至約２重量％から提供されることが出来る。

有機相が乾燥するまで、約５０乃至１１０℃までの温度で約１００ｍｍＨｇ以下の圧力で反応剤ヒドロキシアルキルアミド組成物を残留水に対して真空ストリッピングすることが出来る。不活性ガスに対する暴露及び分子篩等の真空ストリッピングの代わりに、又は加えて、他の乾燥ステップを使用することが出来る。

第１級及び／又は第２級アルカノールアミン及びエステル及び／又は脂肪族天然物質の反応によって生成するヒドロキシアルキルアミドは、単官能性又は二官能性ヒドロキシアルキルアミド等のどのようなアミドであってよいが、好ましくはヒドロキシアルキル脂肪酸アミドであり、より好ましくはＮ，Ｎ，−ビス（２−ヒドロキシエチル）脂肪酸アミドであり、最も好ましくはＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ココアミドである。

上記のように、攪拌単独及び／又は減圧の真空と組み合わせてアルカノールアミン、エステル及び／又は脂肪族天然物質及び触媒のヒドロキシアルキルアミド反応生成物を金属シリケートと反応させることが出来る。デカント、ろ過、蒸留、再結晶等の任意の公知のプロセスによって、反応剤ヒドロキシアルキルアミド反応生成物を分離することが出来る。前記分離をろ過によって行う場合、従来の又は公知のろ過プロセスを使用することが出来る。これは、反応生成物をろ過することによって、フィルター上の補助フィルター、好ましくは例えば１ミクロンフィルター等の小さいミクロンサイズのフィルターで、精製ヒドロキシアルキルアミド組成物を得ることが出来る。フィルター助剤は、セライト（登録商標）５４５（９５％ＳｉＯ_２）、珪藻土、珪藻岩、多孔質珪藻土、焼成ソーダ灰フラックス等が好ましい。フィルター助剤の量は、大きく変動するが、好ましくは約０乃至約１０重量％、より好ましくは約１乃至約５重量％、及び最も好ましくは約２乃至約３重量％である。アルカノールアミン、エステル及び／又は脂肪族天然物質及び触媒の反応生成物と混合すると、金属シリケート吸収剤は、好ましくは固相状態で残留する。ヒドロキシアルキルアミド組成物は、残留エステルと共に前記フィルターを通過することが出来る。残留アルカノールアミンは、固体金属シリケート吸収剤と共に残留する。

上述のヒドロキシアルキルアミド組成物が、脂肪酸エステル、脂肪酸エステルアミド、未反応反応物質、遊離脂肪酸、グリセロール及びグリセロールの部分的脂肪酸エステル（換言すれば、モノ−及びジ−グリセリド）と同様に、脂肪酸アミドを含む化合物の複雑な混合物を構成することは、当業者によって理解されるであろう。第１級及び第２級脂肪酸アミドの双方を、本発明によって製造することが出来る。好ましくは、この発明によって生成されたヒドロキシアルキルアミド組成物は、約１０乃至約９９重量％、より好ましくは４０乃至９０重量％、最も好ましくは約７０乃至約８０重量％の単官能性又は二官能性ヒドロキシアルキルアミドを含むことが出来る。

本発明に従ってヒドロキシアルキルアミドを生成すると、未反応アルカノールアミンを有利に低いレベル、例えば、好ましくは約０．５重量％、より好ましくは０．２重量％以下、最も好ましくは約０．１重量％以下の前記ヒドロキシアルキルアミド組成物に低減することが分かった。更には、本発明に従ってヒドロキシアルキルアミドを生成すると、残留触媒レベルを有利に低いレベル、例えば、好ましくは約０．３重量％以下、より好ましくは約０．１５重量％以下、最も好ましくは約０．０５重量％以下のヒドロキシアルキルアミド組成物に低減することが分かった。別の言い方をすれば、少なくとも、好ましくは５０％、より好ましくは７５％、最も好ましくは９９％までヒドロキシアルキルアミド組成物における残留触媒のレベルが減少する。その特別な低残留レベルのアルカノールアミン及び／又は触媒のために、この発明のヒドロキシアルキルアミド組成物は、エンジン燃料用摩擦調整用添加剤又は潤滑補助剤、特にガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ジェットエンジン等、又は潤滑油として、特に有益である。

上記のように製造されたヒドロキシアルキルアミド組成物は、エンジン燃料用摩擦低減添加剤又は潤滑補助剤、例えばガソリン及びディーゼル燃料、又は潤滑油として使用することが出来る。好ましくは、摩擦調整用又は潤滑補助用容量で液体エンジン燃料組成物又は潤滑油に加えることが出来る。摩擦調整用又は潤滑補助用容量は、その意図された使用により、非常に変化する。摩擦調整用又は潤滑補助用容量は、好ましくは、燃料中約１０乃至約１０００ｐｐｍ、より好ましくは約２５乃至約５００ｐｐｍ、最も好ましくは約５０乃至１００ｐｐｍの範囲であるのに対して、一般的により高い添加処理を要求する潤滑剤は、好ましくは０．１乃至約１．０重量％、又はより好ましくは０．２０乃至０．７５重量％、最も好ましくは約０．２５乃至約０．５重量％で使用される。上記ヒドロキシアルキルアミド組成物を加えることが出来る燃料は、例えば、ガソリン、ディーゼル、灯油、ジェット燃料及びその類似物を含む。上記ヒドロキシアルキルアミド組成物を加えることが出来る潤滑剤は、種々のＡＰＩベース油カテゴリー、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ又はグループＶからの塩基流動体を使用する合成物及び無機物の双方を基礎とした潤滑剤を含む。これらの追加の構成成分は、当業者に知られており、本明細書では議論しない。

この発明のプロセスは、好ましくは約４０℃から約１５０℃、より好ましくは約５０℃から約９０℃、最も好ましくは約６０℃から約７０℃の広範囲で実施することが出来る。その上、前記反応の継続時間も広範囲に実施することが出来る。好ましくは、本発明を約３０分乃至２４時間、より好ましくは約３乃至約１２時間、最も好ましくは約４乃至８時間実施することが出来る。前記反応を任意の圧力で、しかし好ましくは減圧下で実施することが出来る。好適な減圧は、約０．５乃至約５００ｔｏｒｒ、好ましくは約１０乃至約１００ｔｏｒｒに及んでよい。この減圧は前記反応中間体からのメタノールの同時除去という効果をもたらし、前記反応のスピードを助ける。

本発明のプロセスで使用される前記反応容器は、従来の又は公知のどのような容器であってもよく、好ましくは攪拌槽であり、より好ましくは攪拌槽型反応器である。本発明のプロセスを、バッチで又は継続的プロセスで実施することが出来る。

次の表は、アルカノールアミン及び水を除去するために上記の非極性溶媒、塩溶液、ｐＨ調整及び増加温度を使用した効果を例示する（例１４）。対照的に、非極性溶媒、塩溶液、ｐＨ調整及び増加温度の組み合わせに暴露されたヒドロキシアルキルアミド中のアルカノールアミン及び水の存在を例示する（比較例１−３）。

表１

次の実施例は、本発明を例示するものであり、この結果が、上記の表１に列挙されている。

実施例１
１６７．３５ｇの粗ココアミドを、攪拌、ｐＨ測定、及び真空ストリッピング機能及び底部バルブを有する攪拌槽型反応器に入れた。３４．２２ｇのａｒｏｍａｔｉｃ１５０をココアミドに加えた。この混合物を攪拌下で９０分間加熱し、次いで、１４７．５ｇの脱イオン化水を加えてｐＨプローブを前記反応器内に挿入した。示されたｐＨは１０．５であった。ｐＨを３．８に調整し、８０℃に混合物を加熱した。次いで、攪拌を中止して、混合物を沈降させた。１２７．５ｇの水性相を回収した。１１２．０３ｇのＮａＣｌを加えて、攪拌下で混合物を８０℃に再加熱した。次いで、混合物を再び沈降させた。１２７．５ｇの水性相を回収した。１１２．０３ｇのＮａＣｌを加えて、攪拌下で８０℃に前記混合物を再加熱した。前記混合物を再び沈降させた。１２４．７５ｇの水性相を回収した。前記分離有機相に１０１．６２ｇの１０％ＮａＣｌ溶液を加え、攪拌した。攪拌を止め、前記混合物を沈降させた。９９．１ｇの水性相を回収し、分離した。攪拌下で３．３ｇの合成マグネシウムシリケート吸収剤を加えた。１０５分間、前記反応剤混合物を真空ストリッピングし、次いで、前記真空を中断し、１．２ｇのセライト５４５（９５％ＳｉＯ_２）を加えた。前記反応剤混合物をろ過して１３２．２６ｇのサンプルを得た。表１に示すように、前記サンプルで保有水、残留ジエタノールアミン及び残留ナトリウムを試験した。

実施例２
１１１．４ｇの粗ココアミドを、攪拌、ｐＨ測定、及び真空ストリッピング機能及び底部バルブを有する攪拌槽型反応器に入れた。攪拌下で２３．１１ｇの１０％ＮａＣｌ水溶液を加えた。ｐＨプローブを前記反応器内に挿入し、９．７のｐＨを測定した。攪拌下で１０分間に渡って、前記ｐＨを４．４に調整した。攪拌下で２１．９ｇのａｒｏｍａｔｉｃ１５０溶液を加えた。攪拌を中止して、２つの区別できる相に混合物を沈降させた。１９．２３ｇの水性相を回収した。攪拌下で２０分間に渡って、２２．４５ｇの１０％ＮａＣｌ水溶液を加え、次いで攪拌を停止し、反応混合物から２０．４ｇの水性相を除去した。攪拌下で１０分間に渡って、２３．１２ｇの１０％ＮａＣｌ水溶液を加え、次いで攪拌を停止し、前記反応混合物を沈降させて、２２．３７ｇの水性相を回収した。攪拌下で４０分間に渡って１．９９ｇの合成マグネシウムシリケートを加えた。３７分間、反応剤混合物を真空ストリッピングし、次いで、真空を中断し、１ｇのセライト５４５（９５％ＳｉＯ_２）を加え、１００℃で混合し、次いで、１ミクロンフィルターを通してろ過して８３．４８ｇのサンプルを得た。表１で示すように、前記サンプルで保有水、残留ジエタノールアミン及び残留ナトリウムを試験した。

実施例３
１６２．５ｇの粗ココアミドを、攪拌、ｐＨ測定、及び真空ストリッピング機能及び底部バルブを有する攪拌槽型反応器に入れた。攪拌下で５２．６ｇの純水及び５０ｇのトルエンを加えた。ｐＨプローブを前記反応器内に挿入し、１０．６のｐＨを測定した。攪拌下で１０分間に渡って、前記ｐＨを５．７に調整した。攪拌を中止して、２つの区別できる相に混合物を沈降させた。２９．９ｇの水性相を回収した。攪拌下で１０分間に渡って、３４．０ｇの純水を加え、次いで攪拌を停止し、反応混合物から３１．３５ｇの水性相を除去した。攪拌下で１０分間に渡って、２９．９１ｇの純水を加え、次いで攪拌を停止し、前記反応混合物を沈降させて、３５．１ｇの水性相を回収した。最大温度の９５℃で９２分間、反応剤混合物を真空ストリッピングした。１ミクロンのフィルターを通して反応生成物をろ過した。表１で示すように、前記サンプルで保有水、残留ジエタノールアミン及び残留ナトリウムを試験した。

実施例４
１１８．２ｇの粗ココアミドを、攪拌、ｐＨ測定、及び真空ストリッピング機能及び底部バルブを有する攪拌槽型反応器に入れた。攪拌下で４６．１１ｇの１０％Ｎａ_２ＳＯ_４水溶液及び４０．４３ｇのトルエンを加えた。ｐＨプローブを前記反応器内に挿入し、１２．４のｐＨを測定した。攪拌下で１０分間に渡って、前記ｐＨを５．０に調整した。攪拌を中止して、２つの区別できる相に混合物を沈降させた。５３．８５ｇの水性相を回収した。攪拌下で１０分間に渡って、２４．４ｇの１０％Ｎａ_２ＳＯ_４水溶液を加え、次いで攪拌を中止し、前記反応混合物を沈降させて、前記反応混合物から２１．０９ｇの水性相を除去した。攪拌下で１０分間に渡って、２１．３８ｇの１０％Ｎａ_２ＳＯ_４水溶液を加え、次いで、攪拌を中止し、前記反応混合物を沈降させ、２０．９３ｇの水性相を回収した。最大温度の９５℃で７２分間、反応剤混合物を真空ストリッピングし、次いで、１ミクロンのフィルターを通してろ過した。前記サンプルで保有水、残留ジエタノールアミン及び残留ナトリウムを試験した。

比較例１
１１５．８ｇの粗ココアミドを、攪拌、ｐＨ測定、及び真空ストリッピング機能及び底部バルブを有する攪拌槽型反応器に入れた。前記ココアミドを３０分間に渡って８０℃に加熱した。１１５ｍｌの蒸留水を前記反応器に加え、ｐＨプローブを挿入すると、ｐＨプローブは１０．７のｐＨを示した。攪拌下で８５℃に前記混合物を加熱し、３モルのＨＣｌ酸で、ｐＨを７に中和した。攪拌を中止して、分離有機相と水性相に混合物を沈降させた。５８．３ｇの水性相を除去した。次いで、６０ｍｍ及び９５℃で３０分間、前記有機相を真空ストリッピングした。表１で示すように、反応剤混合物で保有水、残留ジエタノールアミン及び残留ナトリウムを試験した。

比較例２
攪拌下で、比較例１の反応剤混合物に９３ｍｌの蒸留水を加えた。前記混合物を８５℃に加熱し、前記攪拌を中止し、前記混合物を沈降させた。９０ｍｌの蒸留水を加え、前記ｐＨを６．６に調整し、１３０．５ｇの水性相を回収した。前記ｐＨを６に再調整し、追加の１２ｍｌの水性相を回収した。５ｍｌの飽和ＮａＣｌ溶液を加えて、追加の２８ｍｌの水性相を回収した。追加の５ｍｌの飽和ＮａＣｌ溶液を加えた。５０分間真空ストリッピングしながら、攪拌下で前記混合物を加熱した。真空を破壊し、０．９ｇの合成マグネシウムシリケートを１ｇのセライト５４５（９５％ＳｉＯ_２）と一緒に加えた。前記攪拌を中止し、１００℃で前記反応剤混合物を１ミクロンのフィルターを通してろ過した。６７．８５ｇのサンプルを回収した。表１で示すように、前記サンプルで保有水、残留ジエタノールアミン及び残留ナトリウムを試験した。

比較例３
１２８．２４ｇの粗ココアミドを、攪拌、ｐＨ測定、及び真空ストリッピング機能及び底部バルブを有する攪拌槽型反応器に入れた。２５分間に渡って、前記ココアミドを８５℃に加熱し、１２９ｇの純水を加えて、ｐＨプローブを挿入すると、ｐＨプローブは９．８のｐＨを示した。３モルのＨＣｌ酸で、前記ｐＨを３．５に調整した。前記攪拌を中止し、前記混合物を有機相と水性相に分離した。７８．７５ｇの水性相を除去した。攪拌下で、３．６ｇの合成マグネシウムシリケートを加えた。反応剤混合物を３３０ｍｍで真空ストリッピングし、６０分間に渡って４８ｍｍまで徐々に減少させた。１００℃で前記反応剤混合物を１ミクロンフィルターを通してろ過し、１０３．０５ｇの生成物を得た。前記反応物で保有水、残留ジエタノールアミン及び残留ナトリウムを試験した。

Claims

少なくとも一のアルカノールアミン及び少なくとも一のエステル及び／又は脂肪族天然物質の反応生成物混合物を、選択的に触媒の存在下で精製する方法であって、有意量の前記残留アルカノールアミン及び／又は残留触媒を含有する前記反応生成物混合物を精製する方法において、前記反応生成物混合物を提供するステップと、同時或いは逐次的に、いずれかの特定の順序で：
ａ）少なくとも一の非極性溶媒を前記反応生成物混合物に加えるステップと；
ｂ）前記反応生成物混合物を加熱して所望の抽出温度にするステップと；
ｃ）塩水溶液を前記反応生成物混合物に提供するステップと；
ｄ）反応生成物混合物のｐＨを７．０以下に調整するステップと；
ｅ）ステップ（ａ）から（ｄ）の完了後に、反応生成物混合物を有機相及び水性相に分離させるステップと；
ｆ）水性相を除去し、残留アルカノールアミン及び／又は残留触媒を用いてヒドロキシアルキルアミド組成物を生成するステップと；
を具えることを特徴とする精製方法。
請求項１記載の方法において、前記アルカノールアミンが一般式ＲＮＨＲ’を有し、ここで、Ｒは２から１０個の炭素原子を有するヒドロキシアルキルであり、Ｒ’は水素、１から１０個の炭素原子を有するアルキル、又は２から１０個の炭素原子を有するヒドロキシアルキルであることを特徴とする方法。
請求項１又は２のいずれかに記載の方法において、前記エステルの元の酸が４から２２個の炭素原子を含み、前記エステルの元のアルカノールが１から１０個の炭素原子を含むことを特徴とする方法。
請求項１から３のいずれかに記載の方法において、前記脂肪族天然物質がキャノーラ油、ヒマシ油、カカオ脂、ココナッツ油、綿実油、オリーブ油、パーム核油、パーム核油（オレイン）、パーム核油（ステアリン）、ピーナッツ油、菜種油、紅花油、大豆油、ヒマワリ油、トール油、コーン油、バター、ラード、牛脂、黄色グリース、鯨油、ニシン油、メンハーデン油、鰯油、ババッソ油及びこれらの混合油から成る群より選択されることを特徴とする方法。
請求項１から４のいずれかに記載の方法において、前記触媒が金属アルコキシド、金属炭酸塩触媒、及び／又は有機触媒から成る群より選択された塩基性触媒であることを特徴とする方法。
請求項１から５のいずれかに記載の方法において、前記非極性溶媒が、ベンゼン、トルエン、キシレン、芳香族混合溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、及び石油蒸留留分から成る群より選択された１又はそれ以上の溶媒であることを特徴とする方法。
請求項１から６のいずれかに記載の方法であって、塩水溶液の塩が、鉱酸の少なくとも一の１価又は２価の塩であることを特徴とする方法。
請求項１から７のいずれかに記載の方法であって、前記反応生成物混合物のｐＨが、塩酸、硫酸、硝酸及びリン酸から成る群より選択された少なくとも一つの酸で７以下に調整されていることを特徴とする方法。
請求項１から８のいずれかに記載の方法が更に、金属シリケート吸収剤を前記分離有機相に加えるステップを含み、前記金属シリケート吸収剤が、一般式ｘＭＯ：ｙＳｉＯ_２：ｚＨ_２Ｏであり、Ｍが周期表のＩＡ、ＩＩＡ又はＩＩＩＡ族のいずれかの金属であり、ｘ及びｙが１：１．５から１：３．６のモル比であり、ｚがｘに等しいことを特徴とする方法。
主要量の液体炭化水素燃料又は潤滑油及び請求項１から９のいずれかに記載の方法によって製造された少量のヒドロキシアルキルアミド組成物から成る液体エンジン燃料又は潤滑油組成物。
請求項１０記載の液体エンジン燃料組成物であって、ヒドロキシルアミドを含むヒドロキシアルキルアミン組成物から成り、前記ヒドロキシアルキルアミドが０．５重量パーセント以下の残留アルカノールアミンから成ることを特徴とする組成物。