JP2013522296A - アミノアルコール化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

アミノアルコール化合物の製造方法を提供する。該方法は、アルデヒドとニトロアルカンとの間で過剰量の脂肪族アルデヒドを縮合ステップで用いること、および還元的水素化ステップにおいてアルデヒド捕捉剤を用いることを含む。該方法は、色および臭気が低減されたアミノアルコール化合物を与える。

Description

発明の分野
本発明は、アミノアルコール化合物の製造方法に関する。該方法は、低減された色および臭気を示すアミノアルコール化合物を提供する。

発明の背景
アミノアルコール化合物は、種々の商業製品および消費者製品において重要な役割を演じる。例えば、これらは塗料およびコーティングにおける、またはパーソナルケア製品における中和剤として使用できる。

アミノアルコール化合物は一般的に、商業スケールでは２ステッププロセスで製造される。第１のステップはニトロアルカン化合物を脂肪族アルデヒド，例えばホルムアルデヒドと縮合させてニトロアルコール化合物を形成することである。第２は、ニトロアルコールのアミノアルコール化合物への還元的水素化である。

公知の商業プロセスは多くの不都合を被り、これらの主なものは、所望物質の色および臭気に影響する不所望の副生成物の形成である。従って、公知のプロセスの不都合に対処した新たなプロセスが開発されれば当該分野で有利である。

発明の簡単な要約
本発明は、アミノアルコール化合物の製造方法を提供する。該方法は：ニトロアルカン化合物を過剰の脂肪族アルデヒドと、塩基性触媒の存在下で縮合させて中間生成物混合物を形成し、該中間生成物混合物は遊離脂肪族アルデヒドおよびニトロアルコール化合物を含むこと；ならびに該中間生成物混合物を水素化触媒およびアルデヒド捕捉剤の存在下で水素化してアミノアルコール化合物を形成すること；を含む。

発明の詳細な説明
上記の通り、本発明は、従来のプロセスによって製造される物質に亘る種々の利点を示すアミノアルコール化合物の製造方法を提供する。本発明の方法は、ニトロアルカンを過剰量の脂肪族アルデヒドと縮合させて中間生成物混合物を形成すること、続いて該中間生成物混合物の、アルデヒド捕捉剤の存在下での還元的水素化を含む。本発明に係る、縮合ステップにおける過剰のアルデヒドと還元的水素化ステップにおけるアルデヒド捕捉剤との使用の組合せは、含有される不純物のレベルが低減された、従って従来の物質よりも低い臭気および色を示す、アミノアルコール生成物を与える。

該方法のニトロアルカンは、下記式ＩＶ：

（式中、ＲおよびＲ¹は独立にＨまたはＣ₁−Ｃ₆アルキル（直鎖または分岐）である）
で表すことができる。

本発明の幾つかの態様において、ＲおよびＲ¹の両者はＨであり、従って化合物はニトロメタンである。

幾つかの態様において、ＲはＨであり、Ｒ¹はＣ₁−Ｃ₆アルキル、代替としてＣ₁−Ｃ₅アルキル、代替としてＣ₁−Ｃ₃アルキルである。幾つかの態様において、化合物はニトロエタンまたは１−ニトロプロパンである。特定の態様において、化合物は１−ニトロプロパンである。

幾つかの態様において、ＲおよびＲ¹は独立にＣ₁−Ｃ₆アルキル、代替としてこれらはＣ₁−Ｃ₃アルキル、または代替としてこれらはＣ₁−Ｃ₂アルキルである。幾つかの態様において、化合物は２−ニトロプロパンである。

プロセスで用いる脂肪族アルデヒドは、式（ＩＩＩ）：

（式中、Ｒ²はＨであり、またはＣ₁−Ｃ₆アルキル（直鎖または分岐）である）
で表すことができる。幾つかの態様において、Ｒ²はＨである。幾つかの態様において、Ｒ²はＣ₁−Ｃ₄アルキルである。幾つかの態様において、化合物は、ホルムアルデヒド、代替としてアセトアルデヒド、代替としてプロピオンアルデヒド、または代替としてこれはブチルアルデヒドである。特定の態様において、化合物はホルムアルデヒドである。

ニトロアルカン化合物と脂肪族アルデヒドとの縮合において、アルデヒドは、ニトロアルカンのニトロ結合炭素原子に結合している水素原子と反応し、各々のそのような水素をアルカノール置換基に置換する。本発明の方法に従い、過剰量の脂肪族アルデヒドを縮合反応において用いる。過剰の脂肪族アルデヒドの使用は、不所望の副生成物，例えばより低置換の、所望生成物の同族体の形成を低減する。

脂肪族アルデヒドに関して本開示で用いる「過剰」または「過剰量」は、アルデヒドの量を、中間生成物混合物が、縮合反応が完了した時点で、遊離（未反応）脂肪族アルデヒドを含有するように用いることを意味する。典型的には、そのような過剰を実現するために、脂肪族アルデヒドの量は、ニトロアルカン分子のニトロ結合炭素上の水素原子の全てとストイキオメトリー的に反応するのに必要であるよりも多く用いる。例えば、ニトロ結合炭素原子が３つの水素原子を含有する（すなわち、これがニトロメタンである）場合、３当量より多いアルデヒドを、典型的に、プロセスにおいてニトロアルカンの各当量について用いる。更なる例として、ニトロ結合炭素が２つの水素原子を含有する（例えば１−ニトロプロパン）場合、２当量より多い脂肪族アルデヒドを用いる。同様に、ニトロアルカンが、ニトロ結合炭素に１つの水素原子を含有する（例えば２−ニトロプロパン）場合、１当量よりも多い脂肪族アルデヒドを用いる。

本発明の方法の幾つかの態様において、中間生成物混合物は、縮合反応の完了後に、少なくとも約０．３質量％、代替として少なくとも約０．４質量％、代替として少なくとも約０．５質量％、代替として少なくとも約１質量％、代替として少なくとも約１．５質量％、または代替として少なくとも約２質量％の遊離脂肪族アルデヒド（中間生成物混合物中に存在するニトロアルコールの質量基準）を含む。幾つかの態様において、中間生成物混合物中の遊離脂肪族アルデヒドの量は、約６質量％以下、代替として約４質量％以下、または代替として約３質量％以下（ニトロアルコールの質量基準）である。幾つかの態様において、遊離脂肪族アルデヒドの量は、約１．５〜約４質量％、代替として約２〜約３質量％である。幾つかの態様において、量は約２.５質量％である。

縮合反応は、典型的には、塩基性触媒の存在下で行う。種々の塩基性触媒を使用でき、例えば、無機塩基（例えば水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム）または有機３級アミンが挙げられる。３級アミン、特にトリエチルアミンは好ましい。塩基性触媒の濃度は、例えば、０．２〜２．０質量％の範囲（ニトロアルカンの質量基準）であることができる。

縮合反応は高温、例えば３０〜８０℃、代替として４０〜５０℃で実施できる。特定の態様において、温度は約５０℃である。反応は、所望量の生成物を形成するのに十分な時間継続させる。好ましくは、反応はこれが完了するまで、典型的には４〜８時間継続させる。

縮合反応は、上記したように、ニトロアルコール化合物および遊離脂肪族アルデヒドを含む中間生成物混合物を与える。ニトロアルコール化合物は、下記式ＩＩ：

（式中、Ｒ³およびＲ⁴は独立に、Ｃ₁−Ｃ₆アルキルまたは−ＣＨＯＨ−Ｒ²であり、そしてＲ²は上記の通りである）
で表すことができる。

本発明の方法に従い、アルデヒド捕捉剤は、中間生成物混合物と組合せ、該組合せは次いで還元的水素化反応に供する。水素化反応は、ニトロアルコール化合物をアミノアルコール化合物に転化する。アルデヒド捕捉剤は有利に作用して、中間生成物混合物中に存在する遊離アルデヒドが水素化ステップ中に不所望の副反応，例えばアミノアルコールのメチル化（すなわちアルキル化）を起こすのを防止または軽減する。結果として、従来の物質よりも純粋な生成物を実現できる。

幾つかの態様において、アルデヒド捕捉剤は、アルキルアミン化合物，例えばＣ₁−Ｃ₆アルキルアミンであることができる。例としては、エチルアミン、プロピルアミン、およびブチルアミンが挙げられる。好ましくは、１−プロピルアミンである。幾つかの態様で、アルデヒド捕捉剤は、ニトロアルカン化合物であることができる。典型的なニトロアルカン化合物は、Ｃ₁−Ｃ₆ニトロアルカン，例えばニトロエタン、ニトロプロパン、またはニトロブタンであることができる。中間生成物混合物と組合せるアルデヒド捕捉剤の量は、少なくとも約５モル％、代替として少なくとも約１０モル％、または代替として少なくとも１５モル％であることができる。幾つかの態様において、該量は、約４０モル％以下、代替として約３３モル％以下、または代替として約２８モル％以下（中間生成物混合物中に存在するニトロアルコール化合物のモル基準）である。幾つかの態様において、アルデヒド捕捉剤の濃度は、約１５モル％〜約２８モル％である。更なる態様において、濃度は約１６〜約２０モル％である。更に別の態様において、濃度は約１８モル％（中間生成物混合物中のニトロアルコールのモル基準）である。

水素化反応は、水素ガスと水素化触媒，例えばラネーニッケル、または白金もしくはパラジウム系触媒（ＰｔまたはＰｄは、元素形または酸化物として、支持体（例えば炭素）を伴いまたは伴わず）との組合せの存在下で行う。好ましくはラネーニッケルである。ニトロ基の水素化のための条件は周知であり、例えば温度範囲約２０〜８０℃で圧力約１００〜１０００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ〜６９００ｋＰａ）が典型的であるが、これらは当業者により容易に調整できる。触媒の濃度は変動でき、そして典型的には約１〜２５質量％（ニトロアルコール基準）である。溶媒，例えばメタノールを使用できる。水素化反応は、所望量の生成物が形成されるまで、好ましくは完了されるまで、継続し、これは典型的には１〜１２時間である。

反応後、アミノアルコール生成物をろ過してこれを触媒から分離できる。追加の作業，例えば過剰の溶媒の減圧除去、および／またはアミノアルコールの蒸留を行ってもよい。

任意に、水素化ステップの反応生成物を、更なる精製ステップとして活性化炭素で処理できる。この任意のステップは、例えば、低沸点溶媒および副生成物を水素化反応生成物から除去し、残渣を例えば水希釈し、希釈された生成物を活性化炭素と組合せ、次いで混合物を例えば１〜３時間撹拌することによって実現できる。次いで炭素を従来技術，例えばろ過により生成物から分離できる。この様式で炭素を用いることは、生成物アミノアルコールの色および臭気を更に低減することに作用する。この任意のステップのために好ましい物質は、有効サイズ０．６〜０．８５ｍｍを有する活性化炭素である。このような物質は例えばＳｉｅｍｅｎｓ，Ｃａｌｇｏｎ，またはＣｈｅｍｖｉｒｏｎから得ることができる。

本発明の方法に従って製造されるアミノアルコールは、下記式Ｉ：

（式中、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は上記定義の通りである）
で表すことができる。

本発明の方法の特定の態様において、出発ニトロアルカン化合物はニトロメタンであり、脂肪族アルデヒドはホルムアルデヒドであり、そして縮合触媒はトリエチルアミンである。更に、幾つかの態様において、中間生成物混合物中に存在する遊離ホルムアルデヒドの量は、約２〜約３質量％、代替として約２．５質量％（ニトロアルコールの質量基準）である。

加えて、幾つかの態様において、水素化ステップのホルムアルデヒド捕捉剤は、好ましくは１−アミノプロパン（濃度約１５〜約２０モル％、代替として約１８モル％（中間生成物混合物中に存在するニトロアルコール化合物のモル基準）で）である。この態様によって得られるニトロアルコール化合物は、２−（ヒドロキシメチル）−２−ニトロプロパン−１,３−ジオールであり、アミノアルコールは、２−アミノ−２−（ヒドロキシメチル）プロパン−１，３−ジオールである。

本発明の方法の更に特別な態様において、出発ニトロアルカン化合物はニトロエタンであり、脂肪族アルデヒドはホルムアルデヒドであり、縮合触媒はトリエチルアミンである。更に、幾つかの態様において、中間生成物混合物中の遊離ホルムアルデヒドの量は、約２〜約３質量％、代替として、約２．５質量％（ニトロアルコールの質量基準）である。加えて、水素化ステップのホルムアルデヒド捕捉剤は、好ましくは１−アミノプロパン（濃度約１５〜約２０モル％、代替として約１８モル％（中間生成物混合物中に存在するニトロアルコール化合物のモル基準で）。この態様によって得られるニトロアルコール化合物は、２−ニトロ−２−メチルプロパン−１，３−ジオールであり、アミノアルコールは２−アミノ−２−メチルプロパン−１，３−ジオールである。

本発明の方法の更に特別な態様において、出発ニトロアルカン化合物は１−ニトロプロパンであり、脂肪族アルデヒドはホルムアルデヒドであり、縮合触媒はトリエチルアミンである。更に、幾つかの態様において、中間生成物混合物中の遊離ホルムアルデヒドの量は、約２〜約３質量％、代替として、約２．５質量％（ニトロアルコールの質量基準）である。加えて、水素化ステップのホルムアルデヒド捕捉剤は、好ましくは１−アミノプロパン（濃度約１５〜約２０モル％、代替として約１８モル％（中間生成物混合物中に存在するニトロアルコール化合物のモル基準で）。この態様によって得られるニトロアルコール化合物は、２−ニトロ−２−エチル−１，３−プロパンジオールであり、アミノアルコールは２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールである。

本発明の方法の別の特別な態様において、出発ニトロアルカン化合物は２−ニトロプロパンであり、脂肪族アルデヒドはホルムアルデヒドであり、縮合触媒はトリエチルアミンである。更に、幾つかの態様において、中間生成物混合物中の遊離ホルムアルデヒドの量は、約０．４〜約３質量％、代替として、約０．５質量％（ニトロアルコールの質量基準）である。加えて、水素化ステップのホルムアルデヒド捕捉剤は、好ましくは１−アミノプロパン（濃度約５〜約１５モル％、代替として約１０モル％（中間生成物混合物中に存在するニトロアルコール化合物のモル基準で）。この態様によって得られるニトロアルコール化合物は、２−ニトロ−２−メチル−１，３−プロパノールであり、アミノアルコールは２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールである。

本発明に従って製造されるアミノアルコールは、多様な用途，例えば塗料およびコーティングにおいて、またはパーソナルケア製品において、中和剤として使用できる。

本明細書で用いる数値範囲は、範囲を規定する数値の端点を含む。特記がない限り、比、パーセント、部等は質量基準である。

以下の例は発明の例示であるが、その範囲の限定を意図しない。

例
例１〜８：２−アミノ−２−エチル−３−プロパンジオール
例１〜８は、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール（ＡＥＰＤ）（これは１−ニトロプロパンおよびホルムアルデヒドから製造できる）に関する。
例において用いる分析（特性化）方法は以下の通りである。

ＧＣ分析．ＨＰ ５８９０シリーズＩＩ ガスクロマトグラフ（Ｊ＆Ｗ ＤＢ−５カラムを有する）、３０ｍ×０．２５ｍｍ×１．０μｍを用いて、ＧＣ面積％に対するプロセス変化の効果を監視する。ＦＩＤ検出器を２５０℃に、インジェクターを１８０℃に設定する。オーブン温度プログラム：６０℃を４分間、ランプを３０℃／分で２２０℃まで、７分間保持、ランプを２０℃／分で２８０℃まで、２分間保持。インジェクション体積は１μＬ、スプリット比は１００：１とし、キャリアガスはヘリウムとした。

ＨＰＬＣ分析．２−ニトロブタノール（２−ＮＢ）の濃度、縮合反応の不所望の副生成物、および２−ニトロ−２−エチル−１，３−プロパンジオール（ＮＥＰＤ）を、ＨＰＬＣ分析によって評価する。Ｗａｔｅｒｓ ２６９５ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ Ｍｏｄｕｌｅを用い、ＨＰＬＣ分析をＡｌｌｔｅｃｈ ＯＡ− １０００サイズ排除カラムで行う。移動相は０．０１Ｎ Ｈ₂ＳＯ₄溶液である。検出は、Ｗａｔｅｒｓ ９９６ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ Ｄｅｔｅｃｔｏｒを、波長２７３ｎｍで用いて実現する。２−ＮＢおよびＮＥＰＤの両者を含有する５つの標準溶液を較正用に調製する。

滴定パラメータ：遊離ホルムアルデヒドパーセント．遊離ホルムアルデヒドの量を、反応および滴定によって評価する。ヒドロキシアンモニウムクロリド（ＮＨ₂ＯＨ ＨＣ１）は、ホルムアルデヒドと反応して塩酸を形成する。塩酸を水酸化ナトリウムで滴定し、これから遊離ホルムアルデヒドパーセントを決定する。Ａｕｔｏｔｉｔｒａｔｏｒ ７２６ Ｔｉｔｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（Ｍｅｔｒｏｈｍ Ｌｔｄ．より）を滴定用に用いる。滴定前に、機器をｐＨ標準溶液で４，７および１０で較正する。０．１Ｎ ＮａＯＨを滴定剤として用い、溶媒として脱イオン水を用いる。サンプルと同じ様式でブランクを分析する。

カールフィッシャーによる水パーセント．サンプル中の水含有量を、定量カールフィッシャー（ＫＦ）滴定を用いた電位差測定により評価する。Ｈｙｄｒａｎａｌ−Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ５を滴定剤として用い、メタノールを溶媒として用いる。

例１〜８で用いた実験手順を以下に説明する。

ニトロアルコール調整（変動レベルの遊離ホルムアルデヒドでのＮＥＰＤ）．これらの検討のために、市販のＮＥＰＤ濃縮物をＮＥＰＤ、２−ＮＢ、および遊離ホルムアルデヒドの質量％（ｗｔ／ｗｔ）について分析する。ＮＥＰＤ生成物の組成に対する過剰のホルムアルデヒドの効果を理解するために、以下の検討を行う。ＮＥＰＤ溶液の１０ｇのサンプルに、０．２７、０．５４、０．８１、および１．０８ｇの３７％水性ホルムアルデヒドを添加する。サンプルを４０℃の水浴に２時間入れ、分析する。分析結果を表１に示す。

この情報で、ＮＥＰＤ濃縮物は、特定量の３７％水性ホルムアルデヒドを入れ、混合し、４０℃に２時間加熱することによって所望のホルムアルデヒドレベルに調整される。

水素化（ＮＥＰＤからＡＥＰＤへの還元）．これらの実験のために用いる反応器は、２リットルＰａｒｒ ３１６ステンレススチールオートクレーブ（Ｐａｒｒモデル４８４２コントローラーを備える）である。系に内部冷却コイルおよび外部加熱マントルを温度制御のために取り付ける。反応器に磁気駆動撹拌器軸（３ピッチブレードタービン翼を有する）を取付ける。

オートクレーブに２４０ｇのメタノール、ＲＡＮＥＹ（登録商標）３１１１（モリブデン開始ＲＡＮＥＹ（登録商標）型ニッケル触媒）を５％量（ニトロアルコール供給物基準）、ならびに１−プロピルアミンを０〜２８モル％（ニトロアルコール供給物基準）および遊離ホルムアルデヒドレベル、を入れる。オートクレーブを封鎖し、圧力を３回窒素（Ｎ²）で、３回水素（Ｈ₂）でパージし、次いで約７００ｐｓｉｇＨ₂に加圧してここで管理する。撹拌を開始して６００ｒｐｍで設定する。オートクレーブ温度が３５℃に到達するまで加熱を適用する。冷却水ソレノイドを設定して反応温度を５５℃で制御する。

ニトロアルコール供給物を反応器に、Ｅｌｄｅｘ ＤｕｒｏｓモデルＣＣ−１００− Ｓ高圧移送式ポンプでポンプ送りする。ポンプの供給側をメスシリンダーに接続し、送達側にリリーフ装置を取り付ける。ＮＥＰＤ溶液中の遊離ホルムアルデヒドの量（０．０５〜５．０％）に応じ、９００〜１０００ｇのＮＥＰＤ溶液をオートクレーブにポンプ送りする。オートクレーブ内容物をＧＣ分析のためにＮＥＰＤ供給の２５、５０および７５％でサンプル採取する。供給の完了に続き、内容物を１０分間、一定温度で水素圧下で保持する。次いでオートクレーブを２５℃に冷却し、ベントし、Ｎ₂でパージする。反応生成物（最終サンプル）をガラスマイクロファイバーフィルターでろ過して触媒を除去し、ガラス瓶に移し、ＧＣで分析する。

濃度．Ｂｕｅｃｈｉロータリーエバポレーター、モデル０１１を実験室内で用いてメタノール、プロピルアミン、および十分な水を除去して２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール（ＡＥＰＤ）を８５濃度で生成する。Ｂｕｅｃｈｉ系内の圧力は、Ｊ−ＫＥＭ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ デジタル減圧レギュレーター、モデル２００を用いて９０ｍｍＨｇに設定および制御する。底部温度（水浴）をゆっくり６６℃まで上げる。オーバーヘッド流がほぼ止まるまで系をこれらの条件で保持する。カールフィッシャー滴定は、生成物濃度が１３〜１４％の水を、処理した各サンプルにおいて含有することを示す。これらの条件で、プロセスは目的濃度で自動的に止まる。

下記例１〜８は、ホルムアルデヒドおよびプロピルアミン（捕捉剤）の量を変えることの、ＡＥＰＤ生成物の色および臭気に対する効果を示す。

例１．９００．３ｇのＮＥＰＤ溶液をこの例（対照）のために用いる。プロピルアミンはオートクレーブ後部に添加しない。１１６９．３ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例２．９００．１ｇのＮＥＰＤ溶液をこの例のために用いる。５モル％のプロピルアミン（１４．１ｇ）をオートクレーブ後部に添加する。１１３８．３ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例３．４８．７ｇの３７％水性ホルムアルデヒドを９０１．３ｇのＮＥＰＤ溶液に添加することで、ＮＥＰＤを約１．２５％の遊離ホルムアルデヒドに調整する。プロピルアミンはオートクレーブ後部に添加しない。１１９２．４ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例４．４８．６ｇの３７％水性ホルムアルデヒドを９００．２ｇのＮＥＰＤ溶液に添加することで、ＮＥＰＤを約１．２５％の遊離ホルムアルデヒドに調整する。５モル％のプロピルアミン（１４．０ｇ）をオートクレーブ後部に添加する。１２０１．７ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例５．６２．５ｇの３７％水性ホルムアルデヒドを９００．０ｇのＮＥＰＤ溶液に添加することで、ＮＥＰＤを約１．８％の遊離ホルムアルデヒドに調整する。７モル％のプロピルアミン（２１．０ｇ）をオートクレーブ後部に添加する。１２５０．２ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例６．７２．９ｇの３７％水性ホルムアルデヒドを９００．０ｇのＮＥＰＤ溶液に添加することで、ＮＥＰＤを約４％の遊離ホルムアルデヒドに調整する。２０モル％のプロピルアミン（４９．６ｇ）をオートクレーブ後部に添加する。１２７０．０ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例７．１０２．６ｇの３７％水性ホルムアルデヒドを９００．３ｇのＮＥＰＤ溶液に添加することで、ＮＥＰＤを約５％の遊離ホルムアルデヒドに調整する。２８モル％のプロピルアミン（６９．８ｇ）をオートクレーブ後部に添加する。１３２２．９ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例８．１２．６ｇの３７％水性ホルムアルデヒドを９００．０ｇのＮＥＰＤ溶液に添加することで、ＮＥＰＤを約２％の遊離ホルムアルデヒドに調整する。プロピルアミンはオートクレーブ後部に添加しない。１１７０．０ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例１〜８からのＧＣ結果を表２に一覧にする。表において、ＡＢは２−アミノブタノールを意味する。ＭＭはモノメチル化誘導体を意味し、ＤＭはジメチル化誘導体を意味する。ＡＢは、所望物質のより低い置換度の同族体である。これは、不十分な量のホルムアルデヒドを用いることに起因する場合がある縮合反応の不所望の副生成物である。全てのＭＭおよびＤＭの誘導体はまた、ニトロアルコールの還元的水素化中に過剰のホルムアルデヒドが存在する場合に生じる場合がある不所望副生成物である。

結果は、過剰のホルムアルデヒドを用いない場合に高レベルの不所望ＡＢ化合物が観察されることを示す（表１および２参照）。オートクレーブ内に過剰のホルムアルデヒドを有するがホルムアルデヒド捕捉剤を有さないと高量のメチル化が起こる、例３および８。過剰のホルムアルデヒドおよび適切量のホルムアルデヒド捕捉剤を有すると解離およびメチル化は顕著に低減する、例４，５，６および７。

例９：炭素を用いる更なる精製
この例は、アミノアルコール生成物の更なる精製のための炭素の任意の使用を示す。

上記例で説明したような、オートクレーブ生成物からのメタノールおよび低沸点アミンの除去に続き、物質を水中で希釈し、活性化炭素（Ｗｅｓｔｓｔａｔｅｓブランド Ａｑｕａｃａｒｂ １２３０Ｃ，Ｓｉｅｍｅｎｓより）と、色および残留臭気を除去するのに適切な時間接触させる。ＡＥＰＤ生成物を、水中４０％、５６．１％および８６．４％活性成分に希釈し、６０ｇの希釈されたＡＥＰＤを３つの１２５ｍｌ Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅフラスコ（磁気撹拌棒を備える）の各々に移す。１０ｇの上記活性化炭素を対応するフラスコ１，２および３に添加する。フラスコを磁気撹拌板上に置き、２時間室温で混合し、ろ過し、そして４オンスガラス瓶に移す。色とともに、残留臭気を炭素処理で除去する。そして有効性は希釈の関数である。色除去結果は、物理的観測によって得る。残留臭気は、ＡＥＰＤ中の微量の高沸点ジアミンと関連すると考えられる。従って臭気除去は、ジアミン不純物の量の低減でＧＣによって測定できる（表３に示す通り）。

例１０〜１２：２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール
例１０〜１２は、２−アミノー２−メチル−プロパノール（ＡＭＰ）に関する。これは２−ニトロプロパンおよびホルムアルデヒドから得ることができる。反応において、１モルのホルムアルデヒドは１モルの２−ニトロプロパンと反応して２−ニトロ−２−メチル−プロパノール（ＮＭＰ）を形成し、これは、上記条件下で２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）に還元される。

これらの例のＮＭＰは、０．５７ｗｔ％の遊離ホルムアルデヒドを含有する。水素化手順は、１−プロピルアミンを０〜１０モル％（ニトロアルコール供給物基準）で用いる他は上記と同様である。

例１０．９５０．０ｇのＮＭＰ溶液をこの例（対照）のために用いる。プロピルアミンはオートクレーブ後部に添加しない。１１３１．２ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例１１．９２０．０ｇのＮＭＰ溶液をこの例について用いる。５モル％のプロピルアミン（２７．５ｇ）をオートクレーブ後部に添加する。１２６９．０ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例１２．９２０．０ｇのＮＭＰ溶液をこの例について用いる。１０モル％のプロピルアミン（５５．０ｇ）をオートクレーブ後部に添加する。１３１６．１０ｇのオートクレーブろ液を回収する。

例１０〜１２からのＧＣ結果を表４に一覧にする。イソプロピルアミン、メチルイソプロピルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、ＭＭＡＭＰ、ＤＭＡＭＰ、ＡＢ、ＡＭＰＤ（２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール）、およびＡＥＰＤはこの例における不所望副生成物であり、これを最小化することが有利である。

結果は、不所望のメチル化は、ホルムアルデヒド捕捉剤の存在で顕著に低減されることを示す。予期しないことに、解離（総イソプロピルアミンで測定される）もまた低減される、例１１および１２。

本発明をその好ましい態様に従って上記してきたが、これは本開示の精神および範囲の中で改変できる。従って本件は、ここに開示される一般原理を用いた本発明の任意の変更、使用または調整を意図する。更に本件は、本発明が属する分野の公知または慣用的な実施の範囲内となるような本開示からの逸脱であって特許請求の範囲の限定の範囲内となるものを網羅することを意図する。

本発明をその好ましい態様に従って上記してきたが、これは本開示の精神および範囲の中で改変できる。従って本件は、ここに開示される一般原理を用いた本発明の任意の変更、使用または調整を意図する。更に本件は、本発明が属する分野の公知または慣用的な実施の範囲内となるような本開示からの逸脱であって特許請求の範囲の限定の範囲内となるものを網羅することを意図する。
以下もまた開示される。
［１］ アミノアルコール化合物の製造方法であって：
（ａ）式ＩＶ：

のニトロアルカン化合物を、式ＩＩＩ：

の過剰の脂肪族アルデヒドと、塩基性触媒の存在下で縮合させて中間生成物混合物を形成し、該中間生成物混合物が、式ＩＩＩの遊離脂肪族アルデヒドおよび式ＩＩ：

（式中、Ｒ，Ｒ ¹ およびＲ ² は独立に、ＨまたはＣ ₁ −Ｃ ₆ アルキルであり、そしてＲ ³ およびＲ ⁴ は独立にＣ ₁ −Ｃ ₆ アルキルまたは―ＣＨＯＨ−Ｒ ² である）
のニトロアルコール化合物を含むこと；ならびに
（ｂ）該中間生成物混合物を、水素化触媒およびアルデヒド捕捉剤の存在下で水素化してアミノアルコール化合物を形成すること、
を含む、方法。
［２］ ＲおよびＲ ¹ の両者がＨである、上記［１］に記載の方法。
［３］ ＲがＨであり、かつＲ ¹ がＣ ₁ −Ｃ ₆ アルキルである、上記［１］に記載の方法。
［４］ ＲおよびＲ ¹ が独立にＣ ₁ −Ｃ ₆ アルキルである、上記［１］に記載の方法。
［５］ 式ＩＶのニトロアルカン化合物がニトロメタン、ニトロエタン、１−ニトロプロパン、または２−ニトロプロパンである、上記［１］に記載の方法。
［６］ 中間生成物混合物が、中間生成物混合物中に存在するニトロアルコールの質量基準で少なくとも約０．３質量％で約６質量％以下の遊離脂肪族アルデヒドを含む、上記［１］〜［５］のいずれかに記載の方法。
［７］ アルデヒド捕捉剤がアルキルアミン化合物またはニトロアルカン化合物である、上記［１］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［８］ アルデヒド捕捉剤が、中間生成物混合物中に存在するニトロアルコール化合物のモル基準で少なくとも約５モル％で約４０モル％以下含まれる、上記［１］〜［７］のいずれかに記載の方法。
［９］ アミノアルコールを活性化炭素で処理することをさらに含む、上記［１］〜［８］のいずれかに記載の方法。
［１０］ アミノアルコール化合物が、２−アミノ−２−（ヒドロキシメチル）プロパン−１，３−ジオール、２−アミノ−２−メチルプロパン−１，３−ジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、または２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールである、上記［１］に記載の方法。

Claims (10)

1. アミノアルコール化合物の製造方法であって：
   （ａ）式ＩＶ：
   

   

   のニトロアルカン化合物を、式ＩＩＩ：
   

   

   の過剰の脂肪族アルデヒドと、塩基性触媒の存在下で縮合させて中間生成物混合物を形成し、該中間生成物混合物が、式ＩＩＩの遊離脂肪族アルデヒドおよび式ＩＩ：
   

   

   （式中、Ｒ，Ｒ¹およびＲ²は独立に、ＨまたはＣ₁−Ｃ₆アルキルであり、そしてＲ³およびＲ⁴は独立にＣ₁−Ｃ₆アルキルまたは―ＣＨＯＨ−Ｒ²である）
   のニトロアルコール化合物を含むこと；ならびに
   （ｂ）該中間生成物混合物を、水素化触媒およびアルデヒド捕捉剤の存在下で水素化してアミノアルコール化合物を形成すること、
   を含む、方法。
2. ＲおよびＲ¹の両者がＨである、請求項１に記載の方法。
3. ＲがＨであり、かつＲ¹がＣ₁−Ｃ₆アルキルである、請求項１に記載の方法。
4. ＲおよびＲ¹が独立にＣ₁−Ｃ₆アルキルである、請求項１に記載の方法。
5. 式ＩＶのニトロアルカン化合物がニトロメタン、ニトロエタン、１−ニトロプロパン、または２−ニトロプロパンである、請求項１に記載の方法。
6. 中間生成物混合物が、中間生成物混合物中に存在するニトロアルコールの質量基準で少なくとも約０．３質量％で約６質量％以下の遊離脂肪族アルデヒドを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. アルデヒド捕捉剤がアルキルアミン化合物またはニトロアルカン化合物である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. アルデヒド捕捉剤が、中間生成物混合物中に存在するニトロアルコール化合物のモル基準で少なくとも約５モル％で約４０モル％以下含まれる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. アミノアルコールを活性化炭素で処理することをさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. アミノアルコール化合物が、２−アミノ−２−（ヒドロキシメチル）プロパン−１，３−ジオール、２−アミノ−２−メチルプロパン−１，３−ジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、または２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールである、請求項１に記載の方法。