JP2015506350A - エトキシ化アミン化合物の改良製造プロセス - Google Patents
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Abstract
エタノールアミンなどのエトキシ化アミン化合物の改良製造プロセス。本改良は、エトキシ化アミン化合物を調製する反応器へのエチレンオキシドの添加に先立つアミン化合物への酸の添加を含む。本改良は、エトキシ化アミン化合物の望ましくない特性、例えば、着色および発泡の一因となり得る、望ましくないグリコールエーテルおよび／またはビニルエーテルエトキシレート副生成物の濃度を低下させる。【選択図】なし
Description
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１１年１２月２１日に出願された米国特許仮出願第６１／５７８，３８８号の優先権を主張するものであり、該仮出願は、その全体が参照により本明細書に援用されている。
本願は、２０１１年１２月２１日に出願された米国特許仮出願第６１／５７８，３８８号の優先権を主張するものであり、該仮出願は、その全体が参照により本明細書に援用されている。
本発明は、一般に、エタノールアミンなどのエトキシ化アミン化合物の改良製造プロセスに関する。この改良は、より高純度の生成物をもたらし、ならびにエトキシ化アミン化合物に付随する着色、発泡および他の製品品質問題の一因となり得る望ましくないグリコールエーテル副生成物の濃度を低下させる。
エトキシ化アミン化合物の製造の際の一般的副生成物としては、グリコールエーテルアミン副生成物、ビニルエーテルエトキシレート、およびアセトアルデヒドとアミンの縮合から誘導されるオリゴマーが挙げられる。グリコールエーテルアミン副生成物の望ましくなさは公知であり、例えば、二酸化炭素を添加することによるモノ−、ジ−およびトリエタノールアミンの生産の際のエトキシ化またはグリコールエーテルアミン副生成物の低減を開示している米国特許第５，３３４，７６３号および米国特許第５，３９５，９７３号を参照されたし。二酸化炭素の使用は、二酸化炭素が周囲条件で気体であり、したがって取り扱いがより難しいため、およびアミンと二酸化炭素の併用が腐食問題につながり得るためを含めて、多数の理由のため望ましくない。加えて、副生成物として形成されるアミン／炭酸塩は熱安定性でないことがあり、このことが、望ましくないグリコールエーテルアミン副生成物の低減に対するそれらの使用を制限することがある。
上記副生成物は、エトキシ化アミン配合物における好ましくない着色の一因となり得、ならびに／または使用中の、例えば硬質表面清浄化、腐食抑制およびこれらに類することなどの用途での使用中の、泡の発生の一因となり得る。かかる副生成物は、エトキシ化アミン化合物の一定の商業的利用にも望ましくないので、より高純度、より良好な（例えば、より少ない）色、およびより低い発泡傾向を有するエトキシ化アミン化合物の製造プロセスを有することは、改良になるだろう。
本発明は、望ましくない副生成物が形成される、エチレンオキシドとアミン化合物の反応からエトキシ化アミン化合物を製造するためのプロセスにおけるおよび条件下での改良であり、この改良は、前記エトキシ化アミン化合物を調製する反応器へのエチレンオキシドの添加前にまたは添加と同時に、アンモニア、第一級アミン、第二級アミン、およびそれらの２つ以上の混合物から選択されるアミン化合物を含む反応混合物に酸を添加する工程を含むが、但し、前記エトキシ化アミン化合物がピペラジンまたはピペラジン誘導体でないことを条件とする。
前記改良プロセスの一部の実施形態では、前記酸を、前記反応混合物に、前記反応器へのエチレンオキシドの添加前に添加する。
本発明の改良プロセスの一部の実施形態において、前記反応混合物は、無水物である。
前記改良プロセスの一部の実施形態において、前記酸は、前記反応混合物の総重量に基づき０．００１から５重量パーセントの量で存在する。
前記改良プロセス一部の実施形態において、前記酸は、１３以下のｐＫａを有する無機酸または有機酸である。
一部の実施形態において、前記酸は、リン酸、硫酸、塩酸、ホウ酸、硝酸、またはカルボン酸、例えば酢酸である。
一部の実施形態において、エチレンオキシドは、アミン化合物の量に基づき、各アミン水素（ＮＨ）に対して０．５から１．１ｍｏｌ当量のエチレンオキシドの量で存在する。
一部の実施形態では、前記プロセスを２５０℃未満の反応温度で行う。
一部の実施形態では、前記酸をエタノールアミンの製造プロセスにおける反応器に添加する。
一部の実施形態では、前記酸をモノエタノールアミンの製造プロセスにおける反応器に添加する。
一部の実施形態では、前記酸をジエタノールアミンの製造プロセスにおける反応器に添加する。
一部の実施形態では、前記酸をトリエタノールアミンの製造プロセスにおける反応器に添加する。
一部の実施形態では、前記酸を再循環モノエタノールアミン（ＭＥＡ）もしくはジエタノールアミンのエトキシ化それぞれによるまたは再循環モノエタノールアミンと再循環ジエタノールアミンの混合物のエトキシ化によるジエタノールアミン（ＤＥＡ）またはトリエタノールアミン（ＴＥＡ）の製造プロセスにおける反応器に添加する。
別段の指示がない限り、例えば「２から１０」の場合のような数値範囲は、その範囲を定義する数（例えば、２および１０）を含む。
別段の指示がない限り、比率、百分率、部およびこれらに類するものは、重量による。
本明細書において用いる場合の「アルキル」は、直鎖および分岐鎖脂肪族基を包含する。一部の実施形態において、アルキルは、１から１０個、代替的に１から８個、または代替的に１から６個の炭素原子を含有する。好ましいアルキル基としては、限定ではないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチルおよびヘキシルが挙げられる。
用語「シクロアルキル」は、３から１２個の炭素、好ましくは３から８個の炭素、およびさらに好ましくは３から７個の環炭素原子を有する、飽和および部分不飽和環式炭化水素基を指す。好ましいシクロアルキル基としては、限定ではないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘプチルおよびシクロオクチルが挙げられる。
「アリール」基は、１から３個の芳香族環を含むＣ６−Ｃ１２芳香族部分である。好ましくは、前記アリール基は、Ｃ６−Ｃ１０アリール基である。好ましいアリール基としては、限定ではないが、フェニル、ナフチル、アントラセニルおよびフルオレニルが挙げられる。フェニルは、より好ましい。
「ヘテロシクロアルキル」基は、非芳香族３〜１２原子環系であって、少なくとも１個の窒素ヘテロ原子を含有し、および窒素、酸素および硫黄から選択される１個以上の追加のヘテロ原子を場合によっては含有する環系を指す。前記ヘテロシクロアルキル環は、場合により、他のヘテロシクロアルキル環および／または非芳香族炭化水素環に縮合または別様に結合していることがある。好ましいヘテロシクロアルキル基は、３から７員を有する。ヘテロシクロアルキル基の非限定的な例としては、ピペリジンおよびモルホリンが挙げられる。
本発明は、望ましくない副生成物、例えばグリコールエーテルアミン、ビニルエーテルエトキシレートおよび／またはオリゴマーが形成される、エタノールアミンなどのエトキシ化アミン化合物を製造するためのプロセスにおいておよび条件下で、かかるエトキシ化アミン化合物を調製する反応器に非常に少量（例えば、一部の実施形態では１重量パーセント以下）であっても酸を添加することにより、これらの望ましくない副生成物の１つ以上についてのレベル、好ましくは、グリコールエーテル副生成物のレベルもしくはビニルエーテルエトキシレートのレベルもしくは両方を低下させることができる、またはかかる副生成物を実質的に除去することができるという発見に基づく。
前記望ましくない副生成物は、第四級アンモニウム化合物および／またはホフマン型分解の結果として生ずると考えられる。例えば、エタノールアミンの製造プロセスにおいて、これらのプロセスの一般的副生成物は、ＭＥＡＧＥ（モノエタノールアミングリコールエーテル）、ＤＥＡＧＥ（ジエタノールアミングリコールエーテル）およびＴＥＡＧＥ（トリエタノールアミングリコールエーテル）と一般に呼ばれる、対応するエトキシ化またはグリコールエーテルアミンを含む。これらの副生成物は、精製エタノールアミン中に存在することがあり、最終用途での利用の際に所望のエタノールアミンの性能に悪影響を及ぼすことがある。加えて、これらの副生成物の形成は、エタノールアミンの製造中に一部のプロセス変量を制限することがある。例えば、反応器へのＭＥＡまたはＤＥＡ再循環の量、またはＤＥＡの直接エトキシ化は、副生成物形成のために制限されることがある。これらの副生成物は、エチレンオキシドのＴＥＡへの付加から形成される２−（トリス（２−ヒドロキシエチル）アンモニオ）エタノレート（Ｉ）などの中間体第四級アンモニウム化合物の、および該中間体第四級アンモニウム化合物のホフマン型分解の、結果であると考えられる。
エトキシ化またはグリコールエーテルアミン副生成物に加えて、他の副生成物がＭＥＡまたはＤＥＡのエトキシ化から形成されることもある。
例えば、前記第四級アンモニウム中間体の分解は、アセトアルデヒドに至ることがあり、このアセトアルデヒドは、縮合してクロトンアルデヒドをもたらし、そのクロトンアルデヒドは、そのプロセス中に任意の遊離ＭＥＡと反応してシッフ塩基をもたらすことがあり、その場合、そのシッフ塩基は、さらなる反応に付されてオリゴマーをもたらすことがあり、それらのオリゴマーは、最終生成物混合物中の着色生成物の原因となり得る。
加えて、前記第四級アンモニウム中間体が、エトキシ化された場合、その除去は、ビニルエーテルエトキシレートオリゴマー、例えば、２−（２−（２−（ビニルオキシ）エトキシ）エトキシ）エタノールをもたらし得る。
理論により拘束されることを望まないが、アミンのエトキシ化のための反応混合物への酸の添加は、結果としてその酸と中間体第四級アンモニウム化合物との反応を生じさせ、したがって、製品品質に悪影響を及ぼし得るポリエーテル形成、および製品品質に悪影響を及ぼし得る副生成物をもたらすホフマン型分解を抑制すると考えられる。
前記第四級アンモニウム中間体の分解が、プロセスの構成、濃度および温度に依存することになることは、当業者には明らかであろう。結果として、アミンのタイプ、オキシドの供給速度、反応混合物の温度および濃度などの変量は、副生成物の形成を軽減するような酸レベルの調整を果たすことができる。
本発明の一部の実施形態では、前記アミン化合物を式：
によって表すことができ、式中のＲ、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｈ（この式中のｎは、１から８の整数である）、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基である、またはＲと、Ｒ１と、それらが結合している窒素とがヘテロシクロアルキル基を形成するが、但し、Ｒ、Ｒ１およびＲ２のうちの少なくとも１つは水素であることを条件とする。
一部の実施形態において、Ｒ、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、水素、アルキル基、または−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｈ（この式中のｎは、１から８の整数である）であるが、但し、Ｒ、Ｒ１およびＲ２のうちの少なくとも１つは水素であることを条件とする。
一部の実施形態において、Ｒ、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、水素または−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨであるが、但し、Ｒ、Ｒ１およびＲ２のうちの少なくとも１つは水素であることを条件とする。
一部の実施形態において、前記アミン化合物は、ピペリジンまたはモルホリンである。
一部の実施形態において、前記アミン化合物は、アンモニアである。
一部の実施形態において、前記アミン化合物は、モノエタノールアミンである。
一部の実施形態において、前記アミン化合物は、ジエタノールアミンである。
本発明において、前記アミン化合物は、ピペラジンまたはピペラジン誘導体ではない。したがって、エトキシ化ピペラジン（ピペラジン誘導体を含む）は、本発明から除外される。
本発明の利点は、エチレンオキシドとアミン化合物の反応を、グリコールエーテルアミンおよびビニルエーテルエトキシレート副生成物のレベルの有意な低下またはそれらの実質的除去を伴って進行させる点である。一部の実施形態において、望ましくないグリコールエーテルアミン副生成物の量は、各ＮＨ官能基に対するエチレンオキシドの化学量論的当量に基づき、０．５面積パーセント以下、好ましくは０．１面積パーセント以下である。望ましくないグリコールエーテル副生成物の量は、ガスクロマトグラフィーまたは当業者に公知の他の方法によって判定することができる。
本発明のプロセスでは、前記アミン化合物のエトキシ化を無水および／またはニート（添加溶剤なし）条件下で遂行することができる。溶剤を使用する場合には水が好ましい。好ましくは、少量、例えば、反応混合物の総重量に基づき２重量パーセント以下、代替的に１重量パーセント以下の添加溶剤、例えば水を用いて、または用いずに前記反応を行う。
好ましくは、アミン化合物と、反応混合物の総重量に基づき０．００１から５重量パーセントの酸と、アミン化合物の量に基づきＮＨあたり０．５から１．１ｍｏｌ当量、好ましくは０．９から１モル当量のエチレンオキシドとを含む反応混合物を調製することによって、前記アミン化合物のエトキシ化を遂行する。好ましくは、前記酸を、前記アミン化合物に、エチレンオキシドの添加前に添加する。
好ましくは、前記反応温度は、２５０℃以下、好ましくは２００℃以下、さらに好ましくは１７０℃以下、さらに好ましくは１５０以下である。好ましくは前記反応温度は、４０℃以上、好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１２０℃以上である。一部の実施形態において、前記反応温度は、８０℃と１５０℃の間である。
所望のレベルのアミンが、エトキシ化アミン化合物に転化されるまで、好ましくは、エトキシ化アミン化合物へのアミン化合物の転化率５０％以上、さらに好ましくは転化率６０％以上、さらに好ましくは転化率７０％以上、さらに好ましくは転化率８０％以上、さらに好ましくは転化率９０％以上、および最も好ましくは転化率９５％以上になるまで、エトキシ化反応を進行させる。
前記反応混合物が水溶液である場合、好ましくは、前記アミン化合物は、前記反応混合物の総重量に基づき７０重量パーセント以下、前記反応混合物の総重量に基づき好ましくは６０重量パーセント以下、さらに好ましくは５０重量パーセント以下の量で存在する。前記反応混合物が水溶液である場合、好ましくは、前記アミン化合物は、前記反応混合物の総重量に基づき１重量パーセント以上、前記反応混合物の総重量に基づき好ましくは１０重量パーセント以上、さらに好ましくは２０重量パーセント以上の量で存在する。
本発明者らは、本明細書で酸、例えば、有機酸または無機酸と呼ぶプロトンドナー化合物の添加が、エトキシ化アミン化合物の調製中のグリコールエーテル副生成物の形成を軽減することを発見した。好ましい酸は、１３以下のｐＫａ、さらに好ましくは１１以下のｐＫａ、さらに好ましくは９以下のｐＫａ、およびさらに好ましくは５以下のｐＫａを有するプロトンドナー化合物である。適する無機酸の例は、リン酸、硫酸、塩酸、ホウ酸、硝酸、およびこれらに類するものである。適する有機酸の例は、カルボン酸、例えば酢酸（しかしこれに限定されない）である。
好ましくは、前記酸を、前記反応混合物に、前記反応混合物の総重量に基づき１０重量パーセント以下、前記反応混合物の総重量に基づき好ましくは５重量パーセント以下、好ましくは２．５重量パーセント以下、さらに好ましくは２重量パーセント以下、さらにいっそう好ましくは１．５重量パーセント以下、およびさらにいっそう好ましくは１重量パーセント以下の量で添加する。好ましくは、前記酸を、前記反応混合物に、前記反応混合物総重量に基づき０．００１重量パーセント以上、前記反応混合物の総重量に基づき好ましくは０．０１重量パーセント以上、およびさらに好ましくは０．１重量パーセント以上の量で添加する。
好ましくは、エチレンオキシドを、前記反応混合物に、アミン化合物の量に基づき、各ＮＨに対して０．７５ｍｏｌ当量以上、各ＮＨに対して好ましくは１ｍｏｌ当量以上、好ましくは１．１ｍｏｌ当量以下の量で添加する。
本発明のプロセスの好ましい利用は、エタノールアミン、詳細にはモノエタノールアミン、ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンの生産のための利用である。エタノールアミン、例えば、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）およびトリエタノールアミン（ＴＥＡ）は、様々な条件下でエチレンオキシドおよびアンモニアから商業生産されている。ある生成物に対して別のものより有利に働くように、市場の要求に合うようなＭＥＡ：ＤＥＡ：ＴＥＡ比の調整を行うことができる。個々のエタノールアミンの相対量は、アンモニア−エチレンオキシド供給比を調整することによって、ＭＥＡおよび／もしくはＤＥＡを再循環させて反応器のいずれかの地点に戻すことによって、または選択性触媒を用いることによって制御することができる。例えば、エチレンオキシドに対して大過剰のアンモニアによってＭＥＡを優先的に生成させることができ、ならびに低いアンモニア対エチレンオキシドモル比で実行することによって、またはＭＥＡおよびもしくはＤＥＡを再循環させて反応器のいずれかの地点に戻すことによって、ＴＥＡを優先的に形成することができる。
ＤＥＡおよびＴＥＡへの別のルートとしては、ＭＥＡおよび／またはＤＥＡとエチレンオキシドを別個の反応器で反応させるルートが挙げられる。得られた混合物を蒸留によって個々の成分に分離する。
さて、本発明の一部の実施形態を以下の実施例で説明することにしよう。
磁気駆動インペラを装備したジャケット付き、バッフル付き９リットルステンレス鋼オートクレーブ反応器においてエトキシ化反応を行う。
実施例１（比較例）
ジエタノールアミンおよびエチレンオキシド（ＥＯ）からのトリエタノールアミンの調製
この実施例は、０．７５のＥＯ／ＤＥＡの公称モル当量を有する試料を調製するためのジエタノールアミンのエトキシ化を含む。予め窒素バージした９Ｌ反応器にジエタノールアミン（１８０６ｇ）を投入する。その反応器を加圧して７回ガス抜きして、大気酸素を除去し、その後、窒素を用いて周囲温度で１１０から１４０ｋＰａに加圧する。反応器内容物を撹拌しながら１２０℃で加熱し、その後、エチレンオキシド（合計５６５ｇ）を１２０℃でおおよそ５０分にわたってその反応器に計量供給し、結果として３４０から４１５ｋＰａの動作圧を得る。ＥＯ供給が完了した後、反応器内容物を反応温度でさらに２時間撹拌して未反応オキシドを消費し（消化し）、その後、３０℃に冷却する。ガスクロマトグラフィー分析によって分析したその反応混合物は、０．１４面積パーセントの２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノエタノール（望ましくない副生成物）および０．１４面積パーセントの２−（２−（２−（ビニルオキシ）−エトキシ）エトキシエタノール（望ましくない副生成物）が形成されたことを示す。それらの望ましくない副生成物を電子衝撃質量分析によって確認する。
ジエタノールアミンおよびエチレンオキシド（ＥＯ）からのトリエタノールアミンの調製
この実施例は、０．７５のＥＯ／ＤＥＡの公称モル当量を有する試料を調製するためのジエタノールアミンのエトキシ化を含む。予め窒素バージした９Ｌ反応器にジエタノールアミン（１８０６ｇ）を投入する。その反応器を加圧して７回ガス抜きして、大気酸素を除去し、その後、窒素を用いて周囲温度で１１０から１４０ｋＰａに加圧する。反応器内容物を撹拌しながら１２０℃で加熱し、その後、エチレンオキシド（合計５６５ｇ）を１２０℃でおおよそ５０分にわたってその反応器に計量供給し、結果として３４０から４１５ｋＰａの動作圧を得る。ＥＯ供給が完了した後、反応器内容物を反応温度でさらに２時間撹拌して未反応オキシドを消費し（消化し）、その後、３０℃に冷却する。ガスクロマトグラフィー分析によって分析したその反応混合物は、０．１４面積パーセントの２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノエタノール（望ましくない副生成物）および０．１４面積パーセントの２−（２−（２−（ビニルオキシ）−エトキシ）エトキシエタノール（望ましくない副生成物）が形成されたことを示す。それらの望ましくない副生成物を電子衝撃質量分析によって確認する。
実施例２（本発明の実施例）
酢酸の添加を伴うジエタノールアミンおよびエチレンオキシドからのトリエタノールアミンの調製
この実施例は、０．７５のＥＯ／ＤＥＡの公称モル当量を有する試料を調製するための氷酢酸の存在下でのジエタノールアミンのエトキシ化を含む。予め窒素パージした９Ｌ反応器にジエタノールアミン（１７９９ｇ）と氷酢酸（１８．０ｇ）の混合物を投入する。その反応器を加圧して７回ガス抜きして、大気酸素を除去し、その後、窒素を用いて周囲温度で１１０〜１４０ｋＰａに加圧する。反応器内容物を撹拌しながら１２０℃で加熱し、その後、エチレンオキシド（合計５６０ｇ）を１２０℃でおおよそ５０分にわたってその反応器に計量供給し、結果として３４０〜４１５ｋＰａの動作圧を得る。ＥＯ供給が完了した後、反応器内容物を反応温度でさらに３．５時間撹拌して未反応オキシドを消費し（消化し）、その後、３０℃に冷却する。ガスクロマトグラフィー分析によって分析したその反応混合物は、０．０３面積パーセントの２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノエタノール（望ましくない副生成物）および０．０７面積パーセントの２−（２−（２−（ビニルオキシ）−エトキシ）エトキシエタノール（望ましくない副生成物）が形成されたことを示す。それらの望ましくない副生成物を電子衝撃質量分析によって確認する。
酢酸の添加を伴うジエタノールアミンおよびエチレンオキシドからのトリエタノールアミンの調製
この実施例は、０．７５のＥＯ／ＤＥＡの公称モル当量を有する試料を調製するための氷酢酸の存在下でのジエタノールアミンのエトキシ化を含む。予め窒素パージした９Ｌ反応器にジエタノールアミン（１７９９ｇ）と氷酢酸（１８．０ｇ）の混合物を投入する。その反応器を加圧して７回ガス抜きして、大気酸素を除去し、その後、窒素を用いて周囲温度で１１０〜１４０ｋＰａに加圧する。反応器内容物を撹拌しながら１２０℃で加熱し、その後、エチレンオキシド（合計５６０ｇ）を１２０℃でおおよそ５０分にわたってその反応器に計量供給し、結果として３４０〜４１５ｋＰａの動作圧を得る。ＥＯ供給が完了した後、反応器内容物を反応温度でさらに３．５時間撹拌して未反応オキシドを消費し（消化し）、その後、３０℃に冷却する。ガスクロマトグラフィー分析によって分析したその反応混合物は、０．０３面積パーセントの２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノエタノール（望ましくない副生成物）および０．０７面積パーセントの２−（２−（２−（ビニルオキシ）−エトキシ）エトキシエタノール（望ましくない副生成物）が形成されたことを示す。それらの望ましくない副生成物を電子衝撃質量分析によって確認する。
実施例３（本発明の実施例）
硫酸／水の添加を伴うジエタノールアミンおよびエチレンオキシドからのトリエタノールアミンの調製
硫酸／水（全反応混合物に対して１．１重量％／９．８重量％）を酢酸の代わりにジエタノールアミンに添加したことを除き、実施例２で説明したとおりの反応条件を用いて、０．７５のＥＯ／ＤＥＡの公称モル当量を有する試料を調製する。ガスクロマトグラフィー分析によって分析したその反応混合物は、検出可能な量の２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノエタノール（望ましくない副生成物）および２−（２−（２−（ビニルオキシ）−エトキシ）エトキシエタノール（望ましくない副生成物）が形成されなかったことを示す。
硫酸／水の添加を伴うジエタノールアミンおよびエチレンオキシドからのトリエタノールアミンの調製
硫酸／水（全反応混合物に対して１．１重量％／９．８重量％）を酢酸の代わりにジエタノールアミンに添加したことを除き、実施例２で説明したとおりの反応条件を用いて、０．７５のＥＯ／ＤＥＡの公称モル当量を有する試料を調製する。ガスクロマトグラフィー分析によって分析したその反応混合物は、検出可能な量の２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノエタノール（望ましくない副生成物）および２−（２−（２−（ビニルオキシ）−エトキシ）エトキシエタノール（望ましくない副生成物）が形成されなかったことを示す。
ＧＣ分析は、本質的に同じ条件下での１％酢酸のジエタノールアミン（ＤＥＡ）への添加が、０．７５当量のエチレンオキシドを添加すると、ＤＥＡのグリコールエーテル（２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノエタノール）および２−２−（２−ヒドロキシ−エトキシ）−エチルアミノエタノールがより少なく形成されるという結果となることを示す。１２．５％水および１．４％硫酸をジエタノールアミンに添加すると、検出可能な（２−２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノエタノール）および２−２−（２−ヒドロキシ−エトキシ）−エチルアミノエタノールは形成されなかった。
ＤＥＡエトキシ化に関して可能性のあるアミングリコールエーテル不純物としては、次のものが挙げられる：
加えて、ＤＥＡをエトキシ化する際にビニルエーテルエトキシレート、例えば、２−（２−（２−（ビニルオキシ）エトキシ）エトキシ）エタノールが形成されることがある。
Claims (8)
- 望ましくないアミングリコールエーテル副生成物および／またはビニルエーテルエトキシレートが形成される、エチレンオキシドとアミン化合物の反応からエトキシ化アミン化合物を製造するためのプロセスにおけるおよび条件下での改良であって、前記エトキシ化アミン化合物を調製する反応器へのエチレンオキシドの添加前にまたは添加と同時に、アンモニア、第一級アミンおよび第二級アミンから選択されるアミン化合物を含む反応混合物に酸を添加する工程を含むが、但し、前記エトキシ化アミン化合物がピペラジンまたはピペラジン誘導体でないことを条件とする、改良プロセス。
- 前記酸が、前記反応混合物の総重量に基づき０．００１から１０重量パーセントの量で存在する、請求項１に記載の改良プロセス。
- 前記酸が、１３以下のｐＫａを有する無機酸または有機酸である、請求項１〜２のいずれか一項に記載の改良プロセス。
- 前記酸が、リン酸、硫酸、塩酸、ホウ酸、硝酸またはカルボン酸である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の改良プロセス。
- エチレンオキシドが、アミン化合物の量に基づき各ＮＨに対して０．９から１．０ｍｏｌ当量の量で存在する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の改良プロセス。
- ２５０℃以下の反応温度で行われる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の改良プロセス。
- 酸が、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンの製造プロセスにおける反応器に添加される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の改良プロセス。
- 酸が、再循環モノエタノールアミンもしくはジエタノールアミンのエトキシ化それぞれによる、または再循環モノエタノールアミンと再循環ジエタノールアミンの混合物のエトキシ化によるジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンの製造プロセスにおける反応器に添加される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の改良プロセス。
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