JP2023528246A - 混合ｃ１３～ｃ１４アルコールを含む組成物及び界面活性剤 - Google Patents

Abstract

本開示は、組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む。アルコール（１）は構造（１）を有し、アルコール（２）は構造（２）を有し、式中、ａは、１又は２の整数であり、Ｒ１及びＲ２は、各々独立して、水素及びアルキル基からなる群から選択され、ただし、Ｒ１及びＲ２の炭素原子の総数は７であり、Ｒ３は、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、及びイソペンチル基からなる群から選択される。【選択図】図１

Description

パージされた炭化水素種の再生利用は、大規模なポリオレフィン生成が直面している最大の課題のうちの１つである。例えば、エチレン／オクテンコポリマーの重合生成におけるオクテンコモノマーの転化率は、一般に非常に低く、例えば、１０～２０％である。これは、オクテンの８０～９０％がポリマーに転化されることなく反応器を通過できるということを意味する。

したがって、当該技術分野では、単なる廃棄を回避する、パージ流の炭化水素種、特にオクテン／アルカンの工業パージ流を利用するための方法についての継続的な必要性が認識されている。パージ流に存在するオクテンモノマーを利用することが更に必要とされている。加えて、生分解性が容易で、高性能な界面活性剤材料を生成するために、費用対効果の高い軽度に分岐状の洗剤範囲アルコールを開発する必要性が存在する。

出願人は、オクテン／アルカンの工業パージ流のヒドロホルミル化によって、Ｃ_９アルデヒド、未反応Ｃ_８オレフィン、及び炭化水素溶媒の混合物が生成されることを見出した。次いで、このヒドロホルミル化生成物を、ブチルアルデヒド及び／又はバレルアルデヒドと交差アルドール反応させて、Ｃ_８～Ｃ_１８アルデヒドを生成し得る。後続の水素添加によって、これらのＣ_８～Ｃ_１８アルデヒドは、次いで、Ｃ_８～Ｃ_１８アルコールを生成するために使用され得る。次いで、Ｃ_１３～Ｃ_１４アルコールは、Ｃ_８～Ｃ_１８アルコールから分離される。Ｃ_１３～Ｃ_１４アルコールは、例えば、界面活性剤などの最終用途のための高需要の出発材料である。

本開示は、組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む。アルコール（１）は、構造（１）を有し、

アルコール（２）は、構造（２）を有し、

式中、ａは、１又は２の整数であり、
Ｒ_１及びＲ_２は、各々独立して、水素及びアルキル基からなる群から選択され、ただし、Ｒ_１及びＲ_２の炭素原子の総数は７であり、
Ｒ_３は、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、及びイソペンチル基からなる群から選択される。

本開示の一実施形態による、ヒドロホルミル化条件を提供するためのヒドロホルミル化反応器システムの概略図である。 本開示の実施形態による、スピニングバンド蒸留カラム（spinning band distillation column、ＳＢＤＣ）の概略図である。 本開示の一実施形態による、オーバーヘッド留出物分離の温度－時間のグラフである。 本開示の一実施形態による、オーバーヘッド留出物分離の温度－時間のグラフである。

定義
元素周期表への任意の参照は、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．，１９９０－１９９１によって出版されたものへの参照である。この表での元素群への参照は、群に番号を付けるための新しい表記法によるものである。

米国特許実務の目的のために、任意の参照される特許、特許出願又は公開の内容は、特に定義の開示（具体的に本開示で提供されるいずれの定義とも矛盾しない範囲）及び当該技術分野での一般知識に関して、参照によりそれらの全体が組み込まれる（か、又はその同等の米国版がそのように参照により組み込まれる）。

本明細書に開示される数値範囲は、下限値及び上限値を含む、下限値及び上限値のすべての値を含む。明示的な値（例えば、１又は２、若しくは３～５、若しくは６、若しくは７）を含有する範囲の場合、任意の２つの明示的な値の間のあらゆるサブ範囲が含まれる（例えば、上記の１～７の範囲には、１～２、２～６、５～７、３～７、５～６などのサブ範囲が含まれる）。

別段その逆が記載されるか、文脈から暗示されるか、又は当該技術分野での慣習ではない限り、すべての部及びパーセントは、重量に基づき、すべての試験方法は、本開示の出願日時点で最新のものである。

「アルコール」は、炭化水素ラジカルに結合したヒドロキシル基（－ＯＨ）を有する化合物である。

「アルデヒド」は、１つの炭化水素ラジカル及び水素原子に結合したカルボニル官能基（Ｃ＝Ｏ）を有する化合物である。

「アルケン」は、炭素－炭素二重結合を含有する炭化水素である。

本明細書で使用される「ブレンド」又は「ポリマーブレンド」という用語は、２つ以上のポリマーのブレンドである。そのようなブレンドは、混和性（分子レベルで相分離しない）であってもなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離していても、していなくてもよい。このようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱、Ｘ線散乱、及び当技術分野において既知の他の方法から決定される、１つ以上のドメイン構成を含んでいても、いなくてもよい。

「組成物」という用語は、組成物を含む材料の混合物、並びに組成物の材料から形成された反応生成物及び分解生成物を指す。

「含む（comprising）」」、「含む（including）」、「有する」という用語、及びそれらの派生語は、それが具体的に開示されているかどうかにかかわらず、任意の追加の成分、ステップ、又は手順の存在を除外することを意図しない。疑義を回避するために、「含む（comprising）」という用語の使用を通じて特許請求されるすべての組成物は、反対の記載がない限り、ポリマーであろうとなかろうと、任意の追加の添加剤、アジュバント、又は化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、あらゆる続く記述の範囲からあらゆる他の成分、ステップ、又は手順を除く。「からなる」という用語は、明確に描写又は列挙されていない任意の成分、ステップ、又は手順を除外する。「又は」という用語は、特に明記しない限り、列挙されたメンバーを個別に、並びに任意の組み合わせで指す。単数形の使用は複数形の使用を含み、その逆もまた同様である。

「エナール」は、炭素－炭素二重結合を含有するアルデヒド化合物である。エナールは、アルデヒドのアルドール（又は交差アルドール）縮合、その後に続く得られた中間化合物の脱水によって形成され得る。エナールの非限定的な例は、２－エチルヘキセナールであり、これは、以下に示されるようなＣ_４アルデヒドの自己縮合から生じる。

「エノール」は、炭素－炭素二重結合を含有するアルコールである。エノールは、エナールの部分的水素添加によって形成され得る。

「エチレン系ポリマー」は、（重合性モノマーの総量に基づいて）５０重量パーセント（重量％）を超える重合エチレンモノマーを含有し、任意選択的に、少なくとも１つのコモノマーを含有し得るポリマーである。エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマー、及びエチレンコポリマー（エチレン及び１つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する）を含む。「エチレン系ポリマー」及び「ポリエチレン」という用語は、交換可能に使用され得る。

「炭化水素」は、水素原子及び炭素原子のみを含有する化合物である。「ヒドロカルボニル」（又は「ヒドロカルボニル基」）は、原子価（典型的には一価）を有する炭化水素である。「アルキル基」という用語は、「ヒドロカルボニル基」と互換的に称される。

本明細書で使用される場合、「１－オクテン」という用語は、分子式Ｃ_８Ｈ_１６を有する不飽和炭化水素α－オレフィンであり、かつ不飽和がアルファ位にある。１－オクテンは、以下に示すような分子構造（Ａ）を有する。

本明細書で使用される場合、「オクテンの異性体」という用語は、分子式Ｃ_８Ｈ_１６を有する不飽和炭化水素であり、かつ不飽和（二重結合）が、アルファ位にない。言い換えれば、「オクテンの異性体」という用語は、１－オクテンを除外して任意のオクテンである。オクテンの異性体の非限定的な例としては、シス－２－オクテン、トランス－２－オクテン、シス－３－オクテン、トランス－３－オクテン及びそれらの組み合わせ並びにシス－４－オクテン、トランス－４－オクテン、分岐オクテン異性体及びそれらの組み合わせが挙げられる。

本明細書で使用される場合、「直鎖状内部オクテン異性体」という用語は、炭素数８の鎖から構成される直鎖状不飽和炭化水素であり、不飽和（二重結合）は、アルファ位置にはない。直鎖状内部オクテン異性体としては、シス－２－オクテン、トランス－２－オクテン、シス－３－オクテン、トランス－３－オクテン、シス－４－オクテン、トランス－４－オクテン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。本明細書で使用される場合、「分岐状Ｃ_８オレフィン」という用語は、分子式Ｃ_８Ｈ_１６及び７個以下の炭素原子の主鎖長さを有する不飽和炭化水素である。構造Ａの直鎖状性質とは対照的に、分岐状Ｃ_８オレフィンは、主鎖に直接結合した少なくとも１つの炭化水素ラジカルを含有する。分岐状Ｃ_８オレフィンの非限定的な例としては、３－メチル－２－ヘプテン、３－メチル－３－ヘプテン、５－メチル－２－ヘプテン、５－メチル－３－ヘプテンなどのメチルヘプテンが挙げられる。分岐状Ｃ_８オレフィンの追加の非限定的な例としては、３，４－ジメチル－２－ヘキセン、３，４－ジメチル－３－ヘキセン、２，３－ジメチル－３－ヘキセンなどのジメチルヘキセンが挙げられる。更なる非限定的な例としては、２－エチル－１－ヘキセンなどのエチルヘキセンが挙げられる。

「オレフィン」は、炭素－炭素二重結合を有する不飽和脂肪族炭化水素である。

「ポリマー」は、同一のタイプ又は異なるタイプであるかに関わらず、重合形態でポリマーを構成する複数の及び／若しくは繰り返しの「単位」又は「ｍｅｒ単位」を提供するモノマーを重合することによって調製される化合物である。したがって、一般的なポリマーという用語は、ただ１つのタイプのモノマーのみから調製されるポリマーを指すために通常使用されるホモポリマーという用語と、少なくとも２つのタイプのモノマーから調製されるポリマーを指すために通常使用されるコポリマーという用語と、を包含する。ポリマーはまた、例えば、ランダム、ブロックなどのすべての形態のコポリマーを包含する。「エチレン／α－オレフィンポリマー」及び「オクテン／α－オレフィンポリマー」という用語は、それぞれ、エチレン又はオクテンと、１つ以上の追加の重合性α－オレフィンモノマーとを重合することから調製された上述のコポリマーを意味している。ポリマーは、多くの場合、１つ以上の特定のモノマー「で作製され」、特定のモノマー又はモノマータイプに「基づいて」、特定のモノマー含有量を「含有する」などとして言及されるが、この文脈では、「モノマー」という用語は、特定のモノマーの重合残基を指し、非重合種を指すものではないと理解されることに留意されたい。一般に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものとして、言及される。

試験方法
ガスクロマトグラフィー（Gas Chromatography、ＧＣ）。

使用済み溶媒及びヒドロホルミル化反応生成物の組成は、以下の条件を使用するガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって決定される。

表１（以下の実施例の項中）及び実施例の項の項Ａのデータの定量は、既知の濃度で標準溶液に由来する応答係数を使用した重量パーセントに基づく。

交差アルドール反応生成物及び粗アルコール生成物の組成は、以下の条件を使用してＧＣ及びガスクロマトグラフィー／質量分析（Gas Chromatography/Mass Spectrometry、ＧＣ／ＭＳ）の両方によって決定される。

実施例の項の項Ｂ～Ｅの定量は、ＦＩＤ信号からのＧＣ面積パーセント（「ＧＣ面積」又は「ＧＣ」と互換的に称される）に基づく。ピーク同一性／成分構造の確認は、米国国立標準試験所（National Institute of Standards and Testing）ライブラリに一致する電子イオン化質量選択検出器（Electron Ionization Mass Selective Detector）信号に基づく。

Ｎ：Ｉ比率。３個以上の炭素原子を有するオレフィンのヒドロホルミル化反応は、直鎖状及び分岐状異性体の両方の混合物を生成する。本明細書で使用される場合、「Ｎ：Ｉ比率」という用語は、直鎖状又はノルマル（Ｎ）アルデヒド異性体と分岐状又はイソアルデヒド（Ｉ）異性体との比率である。Ｎ：Ｉ比率は、ノルマルアルデヒドの濃度（重量％）をイソアルデヒドの濃度（重量％）で除算することによって計算される。各アルデヒド異性体の重量パーセント濃度は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって決定される。

詳細な説明
本開示は、組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む。アルコール（１）は、構造（１）を有し、

アルコール（２）は、構造（２）を有し、

式中、
ａは、１又は２の整数であり、
Ｒ_１及びＲ_２は、各々独立して、水素及びアルキル基から選択され、ただし、Ｒ_１及びＲ_２の炭素原子の総数は７であり、
Ｒ_３は、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、及びイソペンチル基から選択される。

一実施形態では、本組成物は、オクテン異性体から構成されるパージ流の反応生成物であるか、又はさもなければパージ流から誘導される。パージ流は、一連の化学反応、すなわちヒドロホルミル化反応、交差アルドール縮合反応、及び水素添加に供されて、本組成物を生成する。

パージ流は、オクテン異性体を含む。本明細書で使用される場合、「パージ流」は、重合反応が発生した後に重合反応器を出る流出物から分離されるか、又はその他の方法で回収されるいくつかの画分のうちの１つである。重合反応器を出る液体流出物は、固体（粒状）ポリマー生成物を含有し、この生成物は除去される。流出物からは再循環流も除去されるが、これは更に処理され、重合反応器に戻される。パージ流は、（ｉ）ポリマー生成物が流出物から回収された後、かつ（ｉｉ）再循環流が流出物から分離された後、に残る流れである。パージ流は、重合反応中に利用される、オクテン異性体を含む未反応のオレフィンモノマー及び他の炭化水素を含有する。パージ流は、その中に固体ポリマー生成物を含まないか、又は実質的に含まないということが理解されよう。

一実施形態では、パージ流は、エチレンがオクテンと共重合される重合反応器からの流出物である。パージ流は、未反応のオクテン異性体及び他の炭化水素を含む。

一実施形態では、パージ流は、次のものを含む：
（ｉ）２０重量％～５５重量％、又は２５重量％～５０重量％の１－オクテン、
（ｉｉ）２０重量％～６０重量％の直鎖状内部オクテン異性体、
（ｉｉｉ）２重量％～８重量％の分岐状Ｃ_８オレフィン、及び
（ｉｖ）５重量％～６０重量％の炭化水素溶媒、そこで、重量パーセントは、パージ流の総重量に基づく。成分（ｉ）～（ｉｖ）を合計すると、パージ流の１００重量％になるということが理解されよう。

一実施形態では、パージ流は、ヒドロホルミル化反応器システムに供給される。ヒドロホルミル化反応器システムでは、ヒドロホルミル化反応は、ホルミル基（－ＣＨ＝Ｏ）及び水素原子をアルケン（すなわち、オレフィン）の炭素－炭素二重結合に結合させて、アルデヒドを生成する。パージ流がオクテン異性体を含有するため、パージ流をヒドロホルミル化条件に供することによって、ノナナールから構成される反応生成物が形成される。「ノナナール」は、９個の炭素原子を含有するアルデヒドである。パージ流は、アルケン（主にオクテン異性体）とアルカンとの混合物であり、その結果、ヒドロホルミル化反応からの反応生成物は、ノナナールに加えて他の成分を含む。ヒドロホルミル化反応生成物中の他の成分の非限定的な例としては、Ｃ_８オレフィン、Ｃ_７～Ｃ_９アルカン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。

Ｃ_４アルデヒド、Ｃ_５アルデヒド、及びそれらの組み合わせ（以下、「Ｃ_４／Ｃ_５アルデヒド」）から選択されるアルデヒドは、ノナナールから構成される反応生成物（以下、「ノナナール生成物」）に添加されて、混合物である混合物Ａを形成する。混合物Ａの交差アルドール縮合は、交差アルドール生成物を形成する。交差アルドール生成物は、アルコール、溶媒、水、及びＣ_８エナール、Ｃ_１０エナール、Ｃ_１３エナール、Ｃ_１４エナール、Ｃ_１８エナールから選択される成分、並びにそれらの組み合わせから構成される。

一実施形態では、Ｃ_４アルデヒドは、ノナナールから構成される反応生成物（以下、「ノナナール生成物」）に添加されて、混合物である混合物Ａ４を形成する。混合物Ａ４の交差アルドール縮合は、交差アルドール生成物を形成する。交差アルドール生成物は、アルコール、溶媒、水、及びＣ_８エナール、Ｃ_１３エナール、Ｃ_１８エナールから選択される成分、並びにそれらの組み合わせから構成される。

一実施形態では、Ｃ_５アルデヒドは、ノナナールから構成される反応生成物（以下、「ノナナール生成物」）に添加されて、混合物である混合物Ａ５を形成する。混合物Ａ５の交差アルドール縮合は、交差アルドール生成物を形成する。交差アルドール生成物は、アルコール、溶媒、水、及びＣ_１０エナール、Ｃ_１４エナール、Ｃ_１８エナールから選択される成分、並びにそれらの組み合わせから構成される。

交差アルドール生成物は、水素添加されている。交差アルドール生成物は、Ｃ_８エナール、Ｃ_１０エナール、Ｃ_１３エナール、Ｃ_１４エナール、Ｃ_１８エナール、及びそれらの組み合わせを含む。交差アルドール生成物の水素添加は、粗アルコール生成物を形成する。粗アルコール生成物は、Ｃ_８アルコール、Ｃ_１０アルコール、Ｃ_１３アルコール、Ｃ_１４アルコール、Ｃ_１８アルコール、アルカン成分、他の種、及びそれらの組み合わせから構成される。本明細書で使用される場合、「種」という用語は、アルコール、エナール、エノール、及びアルデヒドの混合物であり、そこで、種中の各アルコール、エナール、エノール、及びアルデヒドは、同じ数の炭素原子を有する。

「Ｃ_８種」は、Ｃ_８アルコール、Ｃ_８エナール、Ｃ_８エノール、及びＣ_８アルデヒドの混合物である。「Ｃ_１０種」は、Ｃ_１０アルコール、Ｃ_１０エナール、Ｃ_１０エノール、及びＣ_１０アルデヒドの混合物である。「Ｃ_１３種」は、Ｃ_１３アルコール、Ｃ_１０エナール、Ｃ_１３エノール、及びＣ_１３アルデヒドの混合物である。「Ｃ_１４種」は、Ｃ_１４アルコール、Ｃ_１４エナール、Ｃ_１４エノール、及びＣ_１４アルデヒドの混合物である。「Ｃ_１８種」は、Ｃ_１８アルコール、Ｃ_１８エナール、Ｃ_１８エノール、及びＣ_１８アルデヒドの混合物である。

一実施形態では、交差アルドール生成物は、Ｃ_８エナール、Ｃ_１３エナール、Ｃ_１８エナール、及びそれらの組み合わせから構成される。交差アルドール生成物の水素添加は、粗アルコール生成物を形成する。粗アルコール生成物は、Ｃ_８アルコール、Ｃ_１３アルコール、Ｃ_１８アルコール、アルカン成分、他の種、及びそれらの組み合わせから構成される。アルカン成分の粗アルコール生成物からの分離によって、Ｃ_８アルコール、Ｃ_１３アルコール、Ｃ_１８アルコール、及びそれらの組み合わせから構成される残留生成物が残る。

一実施形態では、Ｃ_１３アルコールは、Ｃ_８、Ｃ_１３、及びＣ_１８アルコールの混合物から、分離、精製される。

一実施形態では、交差アルドール生成物は、Ｃ_１０エナール、Ｃ_１４エナール、Ｃ_１８エナール、及びそれらの組み合わせから構成される。交差アルドール生成物の水素添加は、粗アルコール生成物を形成する。粗アルコール生成物は、Ｃ_１０アルコール、Ｃ_１４アルコール、Ｃ_１８アルコール、アルカン成分、他の種、及びそれらの組み合わせから構成される。アルカン成分の粗アルコール生成物からの分離によって、Ｃ_１０アルコール、Ｃ_１４アルコール、Ｃ_１８アルコール、及びそれらの組み合わせから構成される残留生成物が残る。

一実施形態では、Ｃ_１４アルコールは、Ｃ_８、Ｃ_１４、及びＣ_１８アルコールの混合物から、分離、精製される。

一実施形態では、分離、精製されたＣ_１３アルコール及び／又はＣ_１４アルコールは、ノニオン性界面活性剤としてエトキシル化される。

一実施形態では、分離、精製されたＣ_１３アルコール及び／又はＣ_１４アルコールは、硫酸化又はリン酸化されて、アルキルサルフェート又はアルキルホスフェートアニオン性界面活性剤となる。

一実施形態では、分離、精製されたＣ_１３アルコール及び／又はＣ_１４アルコールは、ノニオン性界面活性剤としてランダム又はブロックコポリマー中のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、及び／又はブチレンオキサイドと反応させることによって、アルコキシル化される。

一実施形態では、Ｃ_１３アルコールエトキシレート及び／又はＣ_１４アルコールアルコキシレートは、硫酸化又はリン酸化されて、アルキルエーテルサルフェート又はアルキルエーテルホスフェートアニオン性界面活性剤となる。

１．混合アルコール組成物
本組成物は、アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む。アルコール（１）は、構造（１）を有し、

アルコール（２）は、構造（２）を有し、

式中、ａは、１又は２の整数であり、
Ｒ_１及びＲ_２は、各々独立して、水素及びアルキル基から選択され、ただし、Ｒ_１及びＲ_２の炭素原子の総数は７であり、
Ｒ_３は、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、及びイソペンチル基から選択される。

一実施形態では、アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む組成物は、１である「ａ」を含み、Ｒ_３は、ブチル基及びイソブチル基から選択される。

一実施形態では、アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む組成物は、２である「ａ」を含み、Ｒ_３は、ペンチル基及びイソペンチル基から選択される。

一実施形態では、組成物は、アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む。アルコール（１）は、構造（１ａ）を有し、

アルコール（２）は、構造（２）を有し、

式中、
ａは、１又は２の整数であり、
Ｒ_３は、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、及びイソペンチル基から選択される。

一実施形態では、構造（１ａ）を有するアルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む組成物は、１である「ａ」を含み、Ｒ_３は、ブチル基及びイソブチル基から選択される。

一実施形態では、構造（１ａ）を有するアルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含む組成物は、２である「ａ」を含み、Ｒ_３は、ペンチル基及びイソペンチル基から選択される。

２．界面活性剤組成物
本開示は、別の組成物、すなわち界面活性剤組成物を提供する。本明細書で使用される場合、「界面活性剤」は、疎水性基（テール）及び親水性基（ヘッド）の両方を含有する化合物である。したがって、界面活性剤は、水不溶性成分及び水溶性成分の両方を含有する化合物である。組成物は、構造（３）を有する成分を含み、

式中、
Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせから選択され、
Ｒ_５は、メチル基及びエチル基から選択され、
Ｍは、水素、ＳＯ_３ ^－、ＰＯ_３ ^－２、及びポリグルコシドから選択され、
ｍは、０～３０の整数であり、
ｎは１～７０、又は３～４０、又は３～１５の整数である。ポリグルコシドの酸化物単位は、ランダム構造、又はブロック構造であり得る。ポリグルコシドの酸化物単位がブロック構造である場合、ブロック構造は、異なる配置であり得る。

一実施形態では、構造（３）を有する組成物は、２－エチルウンデカニル基及び２－ブチルノナニル基を含むＲを有する。組成物は、１．２：１である２－エチルウンデカニルと２－ブチルノナニルとの比率を有する。

３．エトキシレート組成物
本開示は、別の組成物、すなわちエトキシレート組成物を提供する。組成物は、構造（４）を有するエトキシレートを含み、

式中、
Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせから選択され、
ｎは１～７０、又は３～４０、又は３～１５の整数である。

一実施形態では、構造（４）を有する組成物は、２－エチルウンデカニル基及び２－ブチルノナニル基を含むＲを有する。組成物は、１．２：１である２－エチルウンデカニルと２－ブチルノナニルとの比率を有する。

４．アルキルサルフェート組成物
本開示は、別の組成物、すなわちアルキルサルフェート組成物を提供する。組成物は、構造（５）を有するアルキルサルフェートを含み、

式中、
Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせから選択される。

５．アルキルエチルサルフェート組成物
本開示は、別の組成物、すなわちアルキルエチルサルフェート組成物を提供する。組成物は、構造（６）を有するアルキルエチルサルフェートを含み、

式中、
Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせから選択され、
ｎは、１～２０の整数である。

限定ではなく例として、ここで、本開示のいくつかの実施形態を、以下の実施例で詳細に説明する。

エチレン／オクテン重合生成プロセスから回収されたパージ流の組成を以下の表１に提供する。重量パーセントは、パージ流の総重量に基づく。

本発明の実施例（inventive example、ＩＥ）で使用されるヒドロホルミル化触媒の配位子を以下の表２に提供する。

Ａ．パージ流をヒドロホルミル化条件に供する
ヒドロホルミル化条件は、図１に示されるような反応器システム中に提供される。反応器システムは、直列に接続された３つの１リットルのステンレス鋼撹拌槽反応器（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３）からなる。各反応器には、垂直方向に取り付けられた撹拌機と、オレフィン及び／又は合成ガスを反応器に供給するための底部付近の円筒形スパージャーが装備されている。スパージャーは、液体本体に、所望のガス流を提供するのに十分な大きさの複数の穴を含有する。各反応器は、反応器温度を制御するための方法としてシリコーン油シェルを有する。反応器１～２及び反応器２～３は、未反応ガスを移送し、アルデヒド生成物及び触媒を含有する液体溶液の一部が、反応器１から反応器２へ、かつ反応器２から反応器３へ（例えば、圧力差又はポンプによって）流れるように、ラインを介して更に接続されている。したがって、反応器１の未反応オレフィンは、反応器２において、続いて反応器３において更にヒドロホルミル化される。代替の構成では、反応器３（Ｒｘ３）は、２つの反応器のみが用いられるようにバイパスされ得る。

各反応器はまた、反応器内で所望の液体レベルを維持するための空気圧液面制御器も含有する。反応器１は、オレフィン、一酸化炭素、及び水素を、スパージャーを通して導入するためのラインを更に含有する同時に、構成された一酸化炭素及び水素は、反応器１から反応器２へ、かつ反応器２から反応器３へ未反応ガスも運ぶ移送ラインを介して反応器２及び３に送られる。各反応器はまた、必要に応じて、未反応ガスの制御された除去のための吹き出し口も含む。液体反応溶液の一部は、直列の最終反応器から気化器に連続的にポンプ移送され、気化器は、加熱ゾーンからなり、そこで、流動ガス（ストリップガス）の流れを利用して、揮発性成分の一部を水冷式凝縮器に掃引し、そこで、液体として生成物レシーバーに収集され得る（粗製品）。非揮発性物質は、接触領域及び分離ゾーンからなる水性抽出ゾーンを通過する。水性抽出の目的は、酸性副生成物を抽出し、それによって、米国特許第５７４１９４４号に記載されるように、ホスファイト配位子の追加の加水分解を防止することである。水性抽出後、有機非揮発性物質を再循環ラインを通して反応器１にポンプで戻す。

パージ流を反応器１に導入する（図１の「オレフィン」は、パージ流を表す）。パージ流は、エチレン－オクテン重合生成プロセスからのものである。パージ流の組成を上記の表１に提供する。

ヒドロホルミル化反応（すなわち、パージ流のヒドロホルミル化条件への曝露は、２つの反応器（Ｒｘ１及びＲｘ２、Ｒｘ３はバイパスされる）を使用して行われる。ロジウムジカルボニルアセチルアセトネート（３９４ｐｐｍロジウム）、配位子Ａ（上記の表２）（０．７重量％、ロジウム１モル当たり２．０モル当量の配位子Ａ）、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（約１５重量％）、及び混合Ｃ_４アルデヒド（約８５重量％、Ｃ_４アルデヒドの総重量に基づいて約３０：１のｎ－ブチルアルデヒドとイソ－ブチルアルデヒドとの比率）から構成される２リットルの触媒溶液を、図１に示される反応器システムに充填する。次いで、反応器を流動合成ガス（Ｈ_２：ＣＯ比率＝１：１）下で７０℃に加熱する。反応器１及び反応器２の圧力は、それぞれ２４４ｐｓｉｇ及び２２０ｐｓｉｇに維持される。使用済み溶媒は、１３８グラム／時間の速度で反応器１に供給される。気化器システムは、７９０ｓＬｐｈの流量で１：１の合成ガスから構成されるストリップガスで操作され、気化器圧力は、１０１℃の触媒温度で７ｐｓｉｇに維持される。

連続操作の数日後、ブチルアルデヒド及びテトラエチレングリコールジメチルエーテルは、オーバーヘッドで除去され、ノナナール、アルデヒド重質分（インサイチュアルドール縮合の副生成物）、未反応オレフィン、及び炭化水素溶剤（使用済み溶媒の一部として継続的に導入）から構成される反応プロセス流体が残る。ノナナールから構成される反応生成物（ノナナール反応生成物）は、１５５グラム／時の速度で収集される。パージ流ヒドロホルミル化反応生成物（「ノナナール生成物」と互換的に称される）の組成が以下の表３に示される。

表３．ノナナール生成物の組成。表３の重量パーセントは、ノナナール生成物の総重量に基づく。

Ｂ．交差アルドール縮合
イソプロパノール（ＩＰＡ：３７．５ｇ）、水（４．７ｇ）、及びＮａＯＨ（１．２ｇ）の溶液を、３００ｍＬのＰａｒｒ反応器に充填し、窒素で３回パージし、封止する。溶液を激しく撹拌しながら６０℃に加熱する。（ｉ）Ｃ_４アルデヒド（２５．２ｇ、０．３５モル）及び（ｉｉ）ノナナール生成物（上記の表３）（３８．２ｇ、０．１７５モルのｎ－ノナナール）の混合物を、４０ｍＬ／分の供給速度で小さなラボポンプでＰａｒｒ反応器に導入する。添加後、温度を１時間撹拌しながら６０℃に維持し、交差アルドール縮合反応を完了し、Ｃ_８エナール、Ｃ_１３エナール、Ｃ_１８エナール、及び他の種から構成される交差アルドール生成物を形成する。次いで、交差アルドール生成物を４０℃に冷却し、０．９当量の酢酸でクエンチする。

交差アルドール生成物を分液ロートに移し、３０分間分離させる。少量の水相（底相）を除去する。交差アルドール縮合反応（上記段落に記載）を３回繰り返し、混合された有機相（３２０．５ｇ）を、５０℃、１４６ｍｂａｒのロータリーエバポレーターで濃縮する。残渣（２０８ｇ）を水（１０４ｇ）で洗浄し、有機相を３．５８重量％の水含有量で残す。水の共沸除去を促進するために、追加のＩＰＡ（６０ｇ）を有機相に添加する。混合物を、ロータリーエバポレーターで、５０℃、１４６ｍｂａｒで２回濃縮して、交差アルドール生成物（１８７．８ｇ）を得る、交差アルドール生成物の組成を、以下の表４に示す。

Ｃ_４アルデヒド及び粗Ｃ_９アルデヒド生成物の転化率は、それぞれ９７．２及び９３．５％である。

Ｃ．交差アルドール生成物の水素添加（連続）
水素添加反応は、水素で活性化された８ｍｌのＮｉ－３２８８で充填された３／８インチのステンレス鋼チューブの８インチ部分を含むチューブ反応器内で行われる。Ｎｉ－３２８８は、ＢＡＳＦから入手可能な６０重量％のニッケル含有トリローブ押出物から構成される水素添加固定床触媒である。交差アルドール生成物（表４）を水素と混合し、水素飽和液相としてＮｉ－３２８８触媒床を通してポンプ移送する。水素添加反応を、１４０℃、５００ｐｓｉｇ、２．２ｈｒ^－１の液体時間空間速度（liquid hourly space velocity、ＬＨＳＶ）、６００ｈｒ^－１の気体時間空間速度（gas hourly space velocity、ＧＨＳＶ）で行い、混合アルコール／アルカン生成物を生成する。粗混合アルコール／アルカン生成物を、冷却したキャッチポットに収集する。供給物及び混合アルコール／アルカン生成物組成物を、以下の表５に示す。

表５．連続水素添加からの交差アルドール生成物（供給物）及び粗アルコール生成物。表５のデータは、連続水素添加プロセスにおけるアルデヒドのアルコールへの有効な単一パス転化率を示す。

Ｄ．Ｃ_１３アルコール混合物の分離
Ｃ_１３アルコールを、表５の粗混合アルコール生成物から、図２に示されるようなスピニングバンド蒸留カラム（ＳＢＤＣ）を使用して分離した。ＳＢＤＣの主要成分としては、真空ジャケット付きカラム、スピニングバンド、スピニングバンドモーター、オーバーヘッド凝縮器、反応釜、加熱マントル、及びオーバーヘッド留出物画分収集器が挙げられる。合計７０３グラムの粗アルコール生成物混合物を、１Ｌの反応釜に充填した。混合物がひとたび充填されると、反応釜をスピンニングバンドカラムの底部に接続し、加熱マントルに入れた。磁気撹拌子を使用して、良好な混合及び均一な沸騰を達成した。

軽質画分を粗アルコール混合物から最初に除去した。カラム圧力を１００ｍｍＨｇに設定し、８：１の還流比率を確立した。反応釜内の液体の温度は、６２．０℃（蒸留の開始）～１５３．７℃（軽質分カット完了）の範囲であり、オーバーヘッド蒸気温度は、この同時期間中、３２．９～５７．５℃の範囲であった。軽質画分（７２．４ｇ）をオーバーヘッド留出物カット＃１として収集した。

オーバーヘッド蒸気の温度が上昇すると（図３の蒸気温度）、２－ＥＨが、オーバーヘッドに集まり始める。カラム圧力及び留出物と還流との比を同じに保った。２つの２－ＥＨカットを採取する。オーバーヘッド蒸気温度は、第１の２ＥＨカット（カット＃２）中で９６．５～１０６．４℃の範囲であり、第２の２ＥＨカット（カット＃３）の終了に近づくと約８０℃に低下した。合計１３１．６グラムの２ＥＨを収集し、その純度は、カット＃２において９２．３％～カット＃３において９４．８％の範囲であった。

２ＥＨ分離後に蒸留を停止し、Ｃ_１３アルコールを、蒸留圧力を２０ｍｍＨｇに下げ、一方で還流比率を８：１に維持した翌日の実行において、残りの反応釜液体混合物から分離した。図４は、Ｃ_１３アルコール分離実験中の、反応釜液体、オーバーヘッド蒸気、及び加熱マントルの温度履歴を示す。

１つの小さな一過性カット（カット＃４）を最初に取り出して、オーバーヘッド留出物としてのＣ_１３アルコールを収集する前に、任意の残りの２ＥＨ及び同様の成分を除去した。３つのＣ_１３アルコールカットを取り出した（カット＃５～７）。合計２４４．８グラムのＣ_１３アルコール生成物を収集し、これらのカットにおいて、Ｃ１３濃度は、６７％～８８％の範囲であった。Ｃ_１３アルコールを分離した後、２つの小さな一過性カット（カット＃８及び９）を取り出して、反応釜中でＣ_１８画分を更に濃縮した。

Ｅ．Ｃ_１３混合アルコール／アルカン生成物からのＣ_１３のエトキシル化
エトキシル化反応を、磁気駆動式インペラを装備したジャケット付きバッフル付き９ＬのＳＳオートクレーブ反応器内で行った。各供給の前に、エチレンオキシドを、計量セル上に位置付けられた指定された供給物（designated feed、ＤＦ）タンクに充填した。エチレンオキシドを、１３０℃の反応温度で流量計を通してＤＦタンクから反応器に移送した。固体ペレット形態の水酸化カリウム（８５％）を触媒として使用し、その後に続くカールフィッシャー滴定によって測定される水のレベルが１０００ｐｐｍ未満になるまで脱水ステップを行った。

Ｃ_１３アルコール試料（２０９．２ｇ）及び水酸化カリウムペレット（５．０２ｇ、８５％最小純度）を、事前に窒素パージされた９Ｌ反応器に充填した。混合物を撹拌及び窒素スパージしながら１００℃に加熱した。反応器圧力が１００ｍｍＨｇになるまで、真空を２時間徐々に適用した。反応器試料を取り出し、カールフィッシャー滴定（５１３ｐｐｍ）によって水を測定した。反応器を加圧して、次いで、７回通気して、大気酸素を除去し、次いで、周囲温度で窒素で１６～２０ｐｓｉａに加圧した。残りの１９１．０ｇの触媒作用が及ぼされた脱水アルコールを撹拌しながら１３０℃に加熱し、次いで、エチレンオキシド（合計２８２ｇ）を１３０℃で約４時間にわたって反応器に計量供給した。ＥＯ供給が完了した後、反応器の内容物を反応温度で更に２時間撹拌して、未反応の酸化物（消化物）を消費し、次いで、６０℃に冷却した。曇り点測定のための酢酸による中和のために、反応器の内容物の一部（５０グラム）を取り出した。曇り点（１重量％水溶液で測定）は、２５℃未満であった。反応器を撹拌しながら１３０℃に加熱した。エチレンオキシド（合計２００ｇ）を、１３０℃で約４時間にわたって反応器に計量供給した。ＥＯ供給が完了した後、反応器の内容物を反応温度で更に２時間撹拌して、未反応の酸化物（消化物）を消費し、次いで、６０℃に冷却した。４．６ｇの酢酸を添加することによって反応を中和し、最終的なエトキシル化界面活性剤生成物を得る。曇り点（１重量％水溶液中）は、６９℃と測定された。

本開示は、本明細書に含まれる実施形態及び例示に限定されず、実施形態の一部、及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含むそれらの実施形態の変更された形態を、以下の特許請求の範囲に該当する範囲で含むことが特に意図されている。

Claims (15)

1. 組成物であって、
   アルコール（１）とアルコール（２）との混合物を含み、
   アルコール（１）が、構造（１）を有し、
   

   

   アルコール（２）が、構造（２）を有し、
   

   

   式中、ａは、１又は２の整数であり、
   Ｒ_１及びＲ_２は、各々独立して、水素及びアルキル基からなる群から選択され、ただし、Ｒ_１及びＲ_２の炭素原子の総数は７であり、
   Ｒ_３は、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、及びイソペンチル基からなる群から選択される、組成物。
2. ａが、１であり、Ｒ_３が、ブチル基及びイソブチル基からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
3. ａが、２であり、Ｒ_３が、ペンチル基及びイソペンチル基からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
4. 構造（１ａ）を有するアルコール（１）と、
   

   

   構造（２）を有するアルコール（２）と、を含み、
   

   

   式中、
   ａは、１又は２の整数であり、
   Ｒ_３は、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、及びイソペンチル基からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
5. ａが、１であり、
   Ｒ_３が、ブチル基及びイソブチル基からなる群から選択される、請求項４に記載の組成物。
6. ａが、２であり、
   Ｒ_３が、ペンチル基及びイソペンチル基からなる群から選択される、請求項４に記載の組成物。
7. 組成物であって、
   構造（３）を有する界面活性剤を含み、
   

   

   式中、
   Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、
   Ｒ_５は、メチル基及びエチル基からなる群から選択され、
   Ｍは、水素、ＳＯ_３ ^－、ＰＯ_３ ^－２、及びポリグルコシドからなる群から選択され、
   ｍは、０～３０の整数であり、
   ｎは、１～７０の整数である、組成物。
8. Ｒが、前記２－エチルウンデカニル基及び前記２－ブチルノナニル基を含み、前記組成物が、１．２：１の２－エチルウンデカニルと２－ブチルノナニルとの比率を有する、請求項７に記載の組成物。
9. ｎが、３～４０の整数である、請求項７又は８に記載の組成物。
10. ｎが、３～１５の整数である、請求項７又は８に記載の組成物。
11. 組成物であって、
    構造（４）を有するエトキシレートを含み、
    

    

    式中、
    Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、
    ｎは、１～７０の整数である、組成物。
12. ｎが、３～４０の整数である、請求項１１に記載の組成物。
13. ｎが、３～１５の整数である、請求項１１に記載の組成物。
14. 組成物であって、
    構造（５）を有するアルキルサルフェートを含み、
    

    

    式中、
    Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、組成物。
15. 組成物であって、
    構造（６）を有するアルキルエチルサルフェートを含み、
    

    

    式中、
    Ｒは、２－エチルウンデカニル基、２－ブチルノナニル基、２－ペンチルノナニル基、２－プロピルウンデカニル基、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、
    ｎは、１～２０の整数である、組成物。
    

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