JP2017525723A - アルカノールアミド合成のための改善されたプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
この手順は、高温、すなわち150℃で、脂肪酸メチルエステルをジエタノールアミンと反応させることを伴う。この手順の欠点は、生成物がジエタノールアミドとエステルアミンとの間で平衡であることである。長期の反応が、生成物の大部分が所望の生成物であるジエタノールアミドである状態まで、反応を推進することはない。むしろ、平衡状態は、好ましくないレベルで相対的に未変化のままである。エステルアミンは有害な問題を引き起こし、加水分解および非活性種の形成に対して不安定かつ易変性である。その一方で、約4〜7%のジエタノールアミンが生成物中に残る。これは、腐食および他の有害な問題を引き起こし得る。
a)混合物を提供するステップであって、
この混合物が、
i.脂肪アルキルエステルとアルカノールアミンとのアミド反応生成物、および
ii.脂肪アルキルエステルとアルカノールアミンとのエステル反応生成物を含むステップ、ならびに、
b)(a)からの混合物を、アミド反応生成物のエステル反応生成物に対する比を少なくとも5%増加させるのに十分な時間にわたって70℃〜90℃の温度に維持するステップを含む。
(a)脂肪酸アルキルエステル、アルカノールアミン、および脂肪酸アルキルエステルとアルカノールアミンとの反応生成物を含む、反応混合物を提供するステップであって、該反応生成物が、
i.アミド反応生成物、および
ii.エステル反応生成物を含むステップ、ならびに、
(b)(a)からの混合物を、アミド反応生成物のエステル反応生成物に対する比を少なくとも5%増加させるのに十分な時間にわたって70℃〜90℃の温度に維持するステップを含む。
以下の用語は、本明細書全体にわたって使用され、別段の記載がない限り、以下の意味を有するものとする。
一般的に、組成物を熟成させるための方法が本明細書に提供され、本方法は、
(a)混合物を提供するステップであって、
この混合物が、
i.脂肪アルキルエステルとアルカノールアミンとのアミド反応生成物、および
ii.脂肪アルキルエステルとアルカノールアミンとのエステル反応生成物を含むステップ、ならびに
(b)(a)からの混合物を、アミド反応生成物のエステル反応生成物に対する比を少なくとも5%増加させるのに十分な時間にわたって70℃〜90℃の温度に維持するステップを含む。
(a)脂肪酸アルキルエステル、アルカノールアミン、および脂肪酸アルキルエステルとアルカノールアミンとの反応生成物を含む、反応混合物を提供するステップであって、該反応生成物が、
i.アミド反応生成物、および
ii.エステル反応生成物を含むステップ、ならびに
(b)(a)からの混合物を、アミド反応生成物のエステル反応生成物に対する比を少なくとも5%増加させるのに十分な時間にわたって70℃〜90℃の温度に維持するステップを含む。
本明細書に開示される潤滑油組成物は、一般的に、少なくとも1種の潤滑粘度の油を含む。当業者に知られている基油のいずれもが、本明細書に開示される潤滑粘度の油として使用され得る。潤滑油組成物の調製に好適ないくつかの基油が、Mortier et al.,“Chemistry and Technology of Lubricants,”2nd Edition,London,Springer,Chapters 1 and 2(1996)、およびA.Sequeria,Jr.,“Lubricant Base Oil and Wax Processing,”New York,Marcel Decker,Chapter 6,(1994)、およびD.V.Brock,Lubrication Engineering,Vol.43,pages 184−5,(1987)に記載されており、これらはすべて、参照により本明細書に組み込まれる。一般的に、潤滑油組成物中の基油の量は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約70〜約99.5重量%であり得る。一部の実施形態では、潤滑油組成物中の基油の量は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約75〜約99重量%、約80〜約98.5重量%、または約80〜約98重量%である。
任意選択で、本発明の潤滑油組成物は、潤滑油組成物の任意の望ましい特性を付与するかまたはそれを向上させることができる、少なくとも1種の添加剤または改質剤(以降、「添加剤」と表記する)をさらに含んでもよい。当業者に知られているいずれの添加剤も、本明細書に開示される潤滑油組成物中に使用され得る。いくつかの好適な添加剤が、Mortier et al.,“Chemistry and Technology of Lubricants,”2nd Edition,London,Springer,(1996)、およびLeslie R.Rudnick,“Lubricant Additives:Chemistry and Applications,”New York,Marcel Dekker(2003)に記載されており、これらの両方が参照により本明細書に組み込まれる。
式中、各R9は、独立して、ポリオレフィン由来基などのヒドロカルビル基である。典型的には、ヒドロカルビル基は、ポリイソブテニル基などのアルケニル基である。代替的に表現すると、R9基は、約40個〜約500個の炭素原子を含有することができ、これらの原子は脂肪族形態で存在してもよい。R10は、アルキレン基、一般にエチレン(C2H4)基であり、pは、1〜11である。スクシンイミド分散剤の例としては、例えば、米国特許第3,172,892号、同第4,234,435号、および同第6,165,235号に記載されているものが挙げられる。
N,N−ビス(ジアルカノール)アミド類の調製のための一般的手順:
1.0当量の脂肪メチルエステルを、0.9当量のジアルカノールアミンと共に、1気圧で、約4時間、150℃に加熱し、次いで、400mm Hgにて1時間、100℃に保持した。この手順は、一般に、約5%のジアルカノールアミン含有量を有する、手順表に記載されたとおりのN,N−ビス(ジアルカノール)脂肪アミドのアミノエステルに対する比の混合物をもたらす。
実施例1の手順に従って、1.0当量のメチルココアート(cocoate)を、0.9当量のジエタノールアミンと共に150℃に加熱する。
実施例1の手順に従って、1.0当量のメチルオレアート(oleate)を、0.9当量のジエタノールアミンと共に150℃に加熱する。
実施例1の手順に従って、1.0当量のメチルステアラート(stearate)を、0.9当量のジエタノールアミンと共に150℃に加熱する。
実施例4をココアートのトリグリセリドから製造した。0.9のDEA:エステルCMR比に達するために、余剰のDEAを添加して、トリグリセリドとさらに反応させた。
実施例6は、70℃、80℃、90℃、100℃、および110℃における実施例2の熟成、ならびにこれらの様々な温度が様々な時間間隔でアミド/エステル比に及ぼす作用を示す(図1)。
実施例7は、70℃、80℃、90℃、100℃、および110℃における実施例2の熟成、ならびにこれらの様々な温度が様々な時間間隔でピペラジン(BHEP)含有量比に及ぼす作用を示す(図2)。
未希釈の実施例2の80℃の熟成の概要:
未希釈(neat)の実施例2は、通常、生成後に約1%のDEA含有量および4超のアミド/エステル比に達するために周囲温度で3〜5か月かかる。生成物を80℃に保持すると、劣化を伴わずにこの熟成期間が3〜4日間に低減する。
比較例1は、室温で149日間にわたる実施例2の熟成を示す。これを、DEA%およびA/E比について同様の値に達するのに約4日間しかかからない実施例8と比較されたい(表3)。
実施例9は、80℃における実施例5の熟成を示す。この混合物は80℃に保持され、未希釈の実施例8の熟成と同様のプロセスを経た。A/E比およびDEA%プロファイルもまた、実施例8のものに似ていた。
実施例10は、80℃における実施例3の熟成を示す。実施例10は、メチルオレアートから製造されている。実施例10はまた、80℃で熟成させ、これは、A/E比の増加およびDEA%の減少に反映されている。実施例10の熟成プロファイル(表5)は実施例8のものと同様であった。80℃熟成ありなし両方の実施例10が、3か月の貯蔵期間の間に周囲温度で熟化し続けた。
実施例11は、80℃における実施例4の熟成を示す。実施例11は、メチルステアラートから製造されている。実施例11の80℃熟成プロファイルは、実施例8および10のものと同様であったが、ただし、A/E比が、80℃熟成の開始時および終了時の両方で相対的に低かったことを除く。DEA%は5か月の室温熟成後に約1%まで減少したが、A/E比は、80℃熟成を行った試料と行わなかった試料のいずれについても3に達しなかった(表6)。
実施例12は、実施例8、10、および11の熟成プロファイルの比較を示す(表7)。
よりアミドに向かって平衡を推進するという観点では高温反応の効果がないことが、以下の例によって実証される。
ココメチルエステルとジイソプロパノールアミンとの反応:
1.0当量、10グラムのメチルココアートを、0.9当量、5.26グラムのジエタノールアミンと、150℃で5時間反応させた。熟成結果を室温と80℃とで比較した(表9)。
ココメチルエステルとエタノールアミンとの反応:
1.0当量、15グラムのココメチルエステルを、0.9当量、3.6グラムのエタノールアミンと、120℃で5時間反応させ、A/E比2.11の生成物を得た(表10)。
Claims (12)
- 組成物を熟成させるための方法であって、
a.混合物を提供するステップであって、
この混合物が、
i.脂肪アルキルエステルとアルカノールアミンとのアミド反応生成物、および、
ii.前記脂肪アルキルエステルと前記アルカノールアミンとのエステル反応生成物を含むステップ、ならびに、
b.前記(a)からの混合物を、前記アミド反応生成物の前記エステル反応生成物に対する比を少なくとも5%増加させるのに十分な時間にわたって70℃〜90℃の温度に維持するステップを含む方法。 - 前記混合物が、アルカノールアミンおよび脂肪アルキルエステルをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アルカノールアミンが、モノアルカノールミンまたはジアルカノールアミンである、請求項1に記載の方法。
- 前記アミド反応生成物が、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデカンアミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オレアミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアルアミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)ドデカンアミド、およびN−(2−ヒドロキシエチル)ドデカンアミドからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記混合物中の前記ジアルカノール脂肪アミドの前記アルキルエステルに対する比が、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも100%、少なくとも110%、少なくとも120%、少なくとも130%、少なくとも140%、または少なくとも150%増加する、請求項1に記載の方法。
- 前記アミド反応生成物が、C6〜C18カルボン酸に由来するものである、請求項1に記載の方法。
- 前記脂肪アルキルエステルが、メチルエステルまたはエチルエステルである、請求項1に記載の方法。
- 前記熟成された生成物に含まれるアルカノールアミドのエステルに対する比が、少なくとも0.1:1.0である、請求項1に記載の方法。
- 前記熟成された生成物に含まれるアルカノールアミドのエステルに対する比が、少なくとも0.1:1.0〜12:1である、請求項1に記載の方法。
- 前記熟成された生成物におけるアルカノールアミンの低減が、20〜70%である、請求項1に記載の方法。
- 前記熟成時間が、10〜96時間である、請求項1に記載の方法。
- 組成物を熟成させるための方法であって、
a.脂肪酸アルキルエステル、アルカノールアミン、および脂肪酸アルキルエステルとアルカノールアミンとの反応生成物を含む、反応混合物を提供するステップであって、
前記反応生成物が、
i.アミド反応生成物、および
ii.エステル反応生成物を含むステップ、ならびに、
b.ステップ(a)からの混合物を、前記アミド反応生成物の前記エステル反応生成物に対する比を少なくとも5%増加させるのに十分な時間にわたって70℃〜90℃の温度に維持するステップを含む方法。
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