JP2024504619A - カルボン酸の製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、一般式（ＩＩ）を有する化合物又はそれらそれぞれのアルカリ金属塩を合成する方法であって、一般式（Ｉ）の化合物を、【化１】JPEG2024504619000012.jpg46170元素周期表の第１０族の金属を含む不均一系触媒の存在下で、酸素で酸化することにより、合成する方法であり、Ｒ１及びＲ２及びＲ３が、同一又は異なり、Ｈ及びＣ１～Ｃ６－アルキルから選択され、非置換であるか又はＣＯＯＨ及びＯ－Ｒ４（Ｒ４は、Ｈ及びＣ１～Ｃ４アルキルから選択される）から選択される１つ又は複数の部分で置換される方法に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、一般式（ＩＩ）を有する化合物、又はそれらそれぞれのアルカリ金属塩を合成する方法であって、一般式（Ｉ）の化合物を
元素周期表の第１０族の金属を含む不均一系触媒の存在下で、酸素で酸化することにより合成する方法であり、
Ｒ１及びＲ２及びＲ３が、同一又は異なり、Ｈ及びＣ１～Ｃ６－アルキルから選択され、非置換であるか又はＣＯＯＨ及びＯ－Ｒ４（Ｒ４は、Ｈ及びＣ１～Ｃ４－アルキルから選択される）から選択される１つ又は複数の部分で置換され、触媒活性金属が好ましくはＰｔであり、好ましくは、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｐｂ及びＢｉから選択される少なくとも１種の助触媒が、不均一系触媒に存在し、酸化が、好ましくは－１０～＋４０℃の範囲の温度で実施される方法に関する。
Ｎ含有の置換カルボン酸の製造は、依然として一般的に関心のある題目である。塩基性のＮ含有アルコールの多くは、容易に入手できるが、結果として取得され得るカルボン酸は、受け入れられない、又は少なくとも望ましくない不純物を有する。
当今の洗浄組成物は、多くの要件を満たす必要がある。それらは、様々な条件下で、例えば様々な温度で機能する必要がある。それらは優れた結果をもたらす必要があり、硬質表面クリーナー、具体的には自動食洗機用製剤の場合、染みやフィルム形成に対して優れた結果を提供する必要がある。ガラスを洗浄する場合、ガラスの腐食を抑制するか、少なくとも大幅に軽減する必要がある。洗浄組成物は環境に優しく、所謂「硬水」、例えばＭｇ２＋及びＣａ２＋塩の含有量が比較的高い水だけが利用可能である条件下でも機能することが必要である。
国際公開第９４／２９４２１号パンフレットにおいては、環境に優しいキレート剤が開示されている。しかしながら、国際公開第９４／２９４２１号パンフレットに開示される製造方法は、特定の望まない不純物、例えばニトリロ三酢酸（「ＮＴＡ」）を排除しておらず、シアン化水素酸又はシアン化物を使用する必要がある。
国際公開第２０１２／１５９９５２号パンフレットにおいては、ＮＴＡの形成を回避する、特定のＮ含有カルボン酸を製造する方法が開示されている。アルコキシル化ステップは、便利であり、その後に接触酸化脱水素反応が、アルカリ金属水酸化物の存在下で続く。しかしながら、アルコキシル化ステップは、その後に容易にシュウ酸に変換されるエチレングリコールの形成をもたらすことがある。シュウ酸塩は、その後のカルボン酸の多くの用途、殊に自動食洗機の用途において望ましくない。
特開昭５３－０７７００９号公報（特開１９７８－０７７００９号公報）は、支持体上に（ドッティングされていない（ｕｎｄｏｔｅｄ））白金触媒を用いるアミノカルボン酸を製造する方法に関する。
特開２０００－０６３３３８号公報は、活性金属として金（Ａｕ）を用いる、ナトリウムＮ－メチルグリシン（サルコシン酸ナトリウム）を製造する方法を開示する。
米国特許第６０４６３５６号明細書は、ベタイン水溶液を調製する方法を記載する；実験的証拠は、パラジウム又は白金の使用を活性金属として７０℃～８０℃の範囲の温度で支持体上に制限している。
したがって、上述の望まない不純物を含まないＮ含有カルボン酸を提供することは、本発明の目的であった。上述の欠点を回避するプロセスを提供することは更なる目的であった。更に、十分な純度を有するＮ含有のカルボン酸を提供することは、目的であった。
それにより、最初に定義したプロセスが見出され、以下では、本発明のプロセス又は本発明によるプロセスとしても定義される。
本発明のプロセスは、一般式（Ｉ）
［式中、Ｒ１及びＲ２は、同一であり、又は好ましくは異なり、並びに
Ｈ及び
Ｃ１～Ｃ６－アルキルから選択され、非置換であるか又は好ましくはＣＯＯＨ及びＯ－Ｒ４（Ｒ４は、Ｈ及びＣ１～Ｃ４－アルキルから選択され、好ましくはＨである）から選択される１つ又は複数の部分で置換される］
による化合物から始まる。
Ｃ１～Ｃ６－アルキルの例は、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、イソ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソ－ペンチル、ｓｅｃ－ペンチル、ネオ－ペンチル、１，２－ジメチルプロピル、イソ－アミル、ｎ－ヘキシル、イソ－ヘキシル、及びｓｅｃ－ヘキシルであり、Ｃ２～Ｃ５－アルキルが好ましい。
好ましくは、Ｒ１とＲ２のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの部分で、例えば２級若しくは３級又は好ましくは１級ヒドロキシ基であり得るヒドロキシル基で置換されたＣ２～Ｃ５－アルキルである。具体的には、Ｒ２は、（ＣＨ２）２－ＯＨ、（ＣＨ２）３－ＯＨ及び（ＣＨ２）３－ＯＨから選択され、より好ましくは－ＣＨ２－ＣＨ２－ＯＨである。
好ましくは、Ｒ１は、１つ又は２つのＣＯＯＨ基で置換されたＣ１～Ｃ６－アルキルから選択される。具体的には、Ｒ１は、－ＣＨＲ５Ｒ６（Ｒ５とＲ６は、同一であるか又は好ましくは異なり、且つＨと、１つ又は複数のＣＯＯＨ基で置換されたＣ１～Ｃ６－アルキルとから選択され、ここでＲ５とＲ６は一緒に、ＣＯＯＨ基の部分である炭素原子を除いて５個以下の炭素原子を含む）から選択される。
より好ましくは、Ｒ１は、遊離酸としてのＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）又は（ＣＨ３）２ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ－ＣＯＯＨ又は（ＣＨ３）２ＣＨ－ＣＨ－ＣＯＯＨ又はＣ２Ｈ５－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ－ＣＯＯＨ又はＨＯ－ＣＨ２－ＣＨ－ＣＯＯＨ又はＨＯＯＣ－（ＣＨ２）２－ＣＨ－ＣＯＯＨであり、或いはアルカリ、例えばナトリウムで少なくとも部分的に中和され、更により好ましくは、Ｒ１は、遊離酸としてのＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）又はＨＯＯＣ－（ＣＨ２）２－ＣＨ－ＣＯＯＨであり、又はアルカリで少なくとも部分的に中和され、例えばナトリウムで完全に中和されている。
本発明の一実施形態においては、化合物（Ｉ）は、一般式（Ｉ ａ）の化合物から選択され、
及びＲ１は、上述のように定義される。
より好ましくは、化合物（Ｉ）は、一般式（Ｉ ａ）の化合物から選択され、及びＲ１は、ＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）又は（ＣＨ３）２ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ－ＣＯＯＨ又は（ＣＨ３）２ＣＨ－ＣＨ－ＣＯＯＨ又は
Ｃ２Ｈ５－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ－ＣＯＯＨ又はＨＯ－ＣＨ２－ＣＨ－ＣＯＯＨ又はＨＯＯＣ－（ＣＨ２）２－ＣＨ－ＣＯＯＨであり、及び更により好ましくは、Ｒ１は、ＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）又はＨＯＯＣ－（ＣＨ２）２－ＣＨ－ＣＯＯＨである。
Ｒ１がキラルである実施形態においては、化合物（Ｉ）は、Ｌ－鏡像異性体及びＤ－鏡像異性体から、並びにＬ－鏡像異性体を主に有する、例えば鏡像異性体過剰率（ｅｅ）１０～９５％である、鏡像異性体に富化した混合物から選択され得る。他の実施形態においては、このような実施形態において化合物（Ｉ）は、ラセミ混合物である。鏡像異性体過剰率は、ポーラログラフ測定により又はクロマトグラフィー、例えばＨＰＬＣ分光法により求めることができる。
一般式（Ｉ）による多くの化合物は、当技術分野では既知であり、それらは、一般式Ｒ１Ｒ２Ｎ－Ｈの化合物のエトキシ化により取得できる。一般式（Ｉ ａ）による化合物は、式ＨＯ－ＣＨ２ＣＨ２－ＮＨ－Ｒ１によるアミンをモノエトキシ化することにより、又は一般式Ｒ１－ＮＨ２の化合物を２回エトキシ化することにより生成できる。好ましくは、一般式Ｒ１－ＮＨ２の化合物は、モノアルコキシル化副生物の百分率ができるだけ低い、例えば１モル％未満であるビス－アルコキシル化化合物として提供される。
一般式（Ｉ）及び好ましくは（Ｉ ａ）による化合物は、バルクで又は好ましくは水性媒体中で本発明のプロセスに導入することができる。本発明の一実施形態においては、式（Ｉ）及び殊に式（Ｉ ａ）による化合物は、精製されている。別の実施形態においては、上述の化合物は、それらの製造に由来する不純物を含有し、そして殊に化合物が水性媒体中に導入されている場合に、それらは、未反応のエチレンオキシドの加水分解に由来するエチレングリコールを含有することがある。
殊に、式（Ｉ）、特に（Ｉ ａ）による化合物が、エチレンオキシドでのエトキシ化によって生成される場合には、化合物は、化合物（Ｉ）に対して０．０１～１０重量％、好ましくは１～５重量％のグリコールの不純物を含有することがある。このような不純物の例は、エチレングリコール及びジエチレングリコールである。一般的に、式（Ｉ）及び特に（Ｉ ａ）による化合物は、不純物としてジエチレングリコールよりもエチレングリコールを多く含有する。
本発明のプロセス自体は、一般式（Ｉ）及び殊に（Ｉ ａ）による化合物が水性媒体中、殊に水溶液中にある状態で実施することができる。前記水性媒体は、１０～１４、好ましくは１２～１４の範囲のｐＨ値を有することができる。本発明の一実施形態においては、前記水性媒体は、一般式（Ｉ）の化合物におけるヒドロキシル基１モル当たり、少なくとも０．９モル、例えば０．９～１．５モル、好ましくは０．９～１．１モルの塩基を含有する。
好適な塩基の例は、カルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ金属の水酸化物、例えばＮａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、好ましくは水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム並びにそれらの混合物である。本明細書においては、一般式（Ｉ）の化合物は塩基とみなされない。
本発明の明細書における水性媒体は、純水に限定されないが、周囲温度で液体であり、水と混和性の１種又は複数の溶媒、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、又はエチレングリコール、トルエン、ＴＨＦ、１，４－ジオキサンなどを含んでもよく、全溶媒の少なくとも５０体積％が水となり得る媒体を含むことができる。本発明のプロセスの過程で酸化されるいかなる有機溶媒も添加しないこと、例えばエチレングリコールを添加しないことは好ましい。いかなる有機溶媒も添加せず唯一の溶媒として水を使用することは、更に好ましい。
本発明の一実施形態においては、酸化は、－１０～＋４０℃、好ましくは０～３５℃、更により好ましくは２～２０℃の範囲の温度で実施される。
本発明の方法は、元素周期表の第１０族の金属を含む不均一系触媒の存在下で実施され、第１０族の金属は、例えばニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）若しくは白金（Ｐｔ）又はそれらの組み合わせであり、Ｐｔであるのが好ましい。前記不均一系触媒は、好ましくは酸化状態がゼロの第１０族の金属、例えばＰｔ０を含有する。好ましくは、前記不均一系触媒は、微細に分散した金属粉末の形態で、又はスポンジ金属触媒若しくは骨格触媒として使用される。
元素周期表の第１０族の前記金属を支持体上に堆積させるのが更により好ましい。好適な支持体は、シリカ、ジルコニア、チタニア、アルミナ、殊に例えば木炭としての炭素である。
前記支持体は、比表面積（「ＢＥＴ表面積」）が１ｍ２ｇ－１から６００ｍ２ｇ－１まで変わる。ＢＥＴ表面積は、ＤＩＮ ＩＳＯ ９２７７：２０１０に従って窒素吸収量により求めてよい。
前記支持体は、反応を妨げない不純物を含有することがある。本発明に使用される炭素支持体は、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及び上述のうちの少なくとも２つの組み合わせなどの不純物を含有する。
前記支持体は、テーブル、ペレット、スプリット、又は押出物などの様々な形状で存在することがある。前記支持体が、１μｍ～１ｍｍの範囲の平均粒子直径（Ｄ５０）を有する粉末として使用されるのが好ましい。
支持体上の触媒担持率は、０．１重量％から１０重量％まで変わることがある。触媒担持率が、１～５重量％であるのが好ましい。触媒担持率が、４～５重量％であるのが最も好ましい。
元素周期表の第１０族の前記金属の触媒活性は、助触媒により強化することができる。助触媒は、一般的に金属形態又は酸化物形態であり、元素の周期律表の第１０族の金属に対して、金属／助触媒が１０：１～１：４の範囲の金属／助触媒のモル比である。
本発明の一実施形態においては、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｐｂ及びＢｉから選択された少なくとも１種の助触媒が、不均一系触媒中に存在する。毒性上の理由から、Ｂｉが好ましい。
元素周期表の第１０族の前記金属を支持体上に堆積させる実施形態においては、助触媒も前記支持体上に堆積させるのが好ましい。
木炭上に担持されるＰｔ又はＰｄのような触媒は、市販されている。
助触媒の適用が望まれる実施形態においては、元素周期表の第１０族の金属の担持触媒に、前記助触媒の化合物の水溶液又はアルコール溶液を含浸させて、場合により水又はアルコールを除去した後、例えば水素又はアルカリ金属のギ酸塩、例えばギ酸ナトリウムで還元活性化することがある。前記助触媒の好適な化合物は、硝酸塩である。
他の実施形態においては、支持体に、元素周期表の第１０族の金属と助触媒との両方の化合物のアルコール溶液又は水溶液、例えば硝酸白金と硝酸ビスマスの水溶液を含浸させている。
本発明のプロセスは、酸素を含有する環境において実施される。例としては、純酸素、空気、酸素富化空気、酸素と窒素を１：４のモル比で混合した「合成空気」、及び例えば１：１００～１：３．９の比率において窒素で希釈した空気である。しかし、本発明のプロセスは、例えば１００：１～１：４．１の酸素：窒素のモル比における酸素富化空気の環境下でも、実施することができる。
本発明のプロセスは、減圧、例えば５０ミリバール～９９５ミリバール（絶対）で、又は雰囲気圧力下、又は昇圧で、例えば１．０５～１０気圧（絶対）の範囲の圧力で、実施することができる。好ましい一実施形態においては、酸素含有量及び圧力は、酸化中の酸素（Ｏ２）の分圧が０．０５～８バールの範囲になるように調節される。
本発明の一実施形態においては、本発明のプロセスの持続時間は、３０分～３日、好ましくは２時間～１２時間の範囲である。
本発明のプロセスは、液体と気体の良好な接触を可能にする様々なタイプの容器で実施できる。例は、Ｐｅｒｒｙ’ｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ‘Ｈａｎｄｂｏｏｋ，８ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｅｄｉｔｏｒ：Ｄｏｎ Ｗ．Ｇｒｅｅｎ，ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ，２００８，殊に頁１９－５３～頁１９－６１の項“Ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ Ｒｅａｃｔｏｒｓ”に記載されている。例としては、攪拌スラリー反応器、スラリー気泡塔反応器、特にジェットループ反応器、流動気液固反応器（ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｇａｓ－ｌｉｑｕｉｄ－ｓｏｌｉｄ ｒｅａｃｔｏｒ）、トリクルベッドリアクタ、及び充填気泡塔が挙げられる。
本発明の一実施形態においては、攪拌槽反応器は、殊にガッシングスターラー（ｇａｓｓｉｎｇ ｓｔｉｒｒｅｒ）を備えている場合に好適である。特に有用なガッシングスターラーは、ラシュトン（Ｒｕｓｈｔｏｎ）タービンスターラーなどのタービンガッシングスターラーである。実験室規模においては、ガラスフリットを介して酸素を導入するのが好ましい。
本発明のプロセスは、バッチ反応として実施しても、連続式で実施してもよい。
本発明の一実施形態においては、本発明のプロセスの反応生成物は、一般式（ＩＩ ａ）若しくは（ＩＩ ｂ）
［式中、Ｒ１は上述のように定義される］による化合物、又はそれらそれぞれのアルカリ金属塩との混合物を本質的に含む。本明細書においては、「本質的に含む」は、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも８５重量％の反応生成物が、一般式（ＩＩ ａ）及び（ＩＩ ｂ）による化合物から選択されることを意味する。したがって、本明細書においては、水だけでなく、水以外の溶媒も該当する場合は無視される。
本発明のプロセスの反応生成物の組成は、１Ｈ－ＮＭＲ分光法により求めることができる。
本発明の一実施形態においては、反応生成物は、一般式（ＩＩ ａ）による化合物と（ＩＩ ｂ）による化合物を２０：１～１：１、好ましくは２０：１～５：１の範囲のモル比で、グリコール酸を２～１５重量％、好ましくは２～６重量％の範囲で本質的に含む。シュウ酸の量が、０～０．１重量％の範囲であるのが好ましい。検出可能な量のシュウ酸が含まれていないのが更により好ましい。
反応生成物は、通常アルカリ性であり、百分率は、それぞれの場合において、それぞれのナトリウム塩を指し、全てのカルボン酸基は、完全に中和されている。
本発明の方法は、更なる任意のステップ、例えば、それらに限定されないが、触媒の除去、木炭若しくはシリカでの漂白又は濾過などの後処理ステップを備えることができる。例えば、濾過、遠心分離の方法、又はそれぞれの反応混合物が触媒を通過する反応器に触媒を設置することにより、触媒を除去することが好ましい。
更に、噴霧乾燥、噴霧造粒、又は晶析などの乾燥ステップも可能である。
本発明のプロセスを実施することにより、これらに限定されないがＮＴＡ及びシュウ酸又はそれぞれのシュウ酸塩などの望ましくない不純物を極少量、ほとんどの場合ＨＰＬＣで示される検出レベル未満しか含有しない式（ＩＩ）による化合物を得ることができる。本発明のプロセスによって製造される式（ＩＩ）による化合物は、家庭での用途に、例えば自動食洗機用製剤のビルダーとして、非常に好適である。
本発明の更なる態様は、混合物に関し、以下では本発明の混合物とも称する。本発明の混合物は、一般式（ＩＩ ａ）による化合物と（ＩＩ ｂ）による化合物
又はそれらそれぞれのアルカリ金属塩を２０：１～１：１、好ましくは２０：１～５：１の範囲のモル比で、グリコール酸を一般式（ＩＩ ａ）及び（ＩＩ ｂ）による化合物の総計に対して、２～１５重量％、好ましくは２～６重量％の範囲で、及びシュウ酸若しくはそれらそれぞれのアルカリ金属塩を０．１重量％未満含み、
式中、Ｒ１は、Ｈ及びＣ１～Ｃ６－アルキルから選択され、非置換であるか又はＣＯＯＨ及びＯ－Ｒ４（Ｒ４はＨ及びＣ１～Ｃ４－アルキルから選択される）から選択される１つ又は複数の部分で置換される。
Ｒ１及びＲ３は、上に更に詳細に定義されている。
好ましい本発明の混合物においては、Ｒ１は、ＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）若しくはＨＯＯＣ－（ＣＨ２）２－ＣＨ－ＣＯＯＨ、場合によりアルカリで部分的に若しくは完全中和されている。
本発明の一実施形態においては、一般式（ＩＩ ａ）による化合物と（ＩＩ ｂ）による化合物のモル比は、２０：１～１：１の範囲である。それぞれの場合におけるモル比は、遊離酸を指す。
本発明の一実施形態においては、本発明の混合物は、アルカリ金属以外のカチオンを微量含んでもよい。このように、アニオンを基準として、前記本発明の塩中の全てのキレート剤の０．００１～０．５モル％のような僅かな量は、Ｍｇ２＋若しくはＣａ２＋などのアルカリ土類金属カチオン、又はＦｅ２＋若しくはＦｅ３＋カチオンなどの遷移金属イオンを有することが可能である。このような僅かな量は、本明細書においては無視するのが望ましい。
Ｒ１がキラルである実施形態においては、化合物（ＩＩ）は、Ｌ－鏡像異性体及びＤ－鏡像異性体から、並びにＬ－鏡像異性体を主に有する、例えば鏡像異性体過剰率（ｅｅ）１０～９５％である、鏡像異性体に富化した混合物から選択され得る。他の実施形態においては、上述の実施形態における化合物（ＩＩ）は、ラセミ混合物である。鏡像異性体過剰率は、ポーラログラフ測定により又はクロマトグラフィー、例えばキラル固定相を用いたＨＰＬＣ分光法により求めることができる。
最後に、一般的には、反応が物質移動現象によって制限されないように、反応成分及び相（気体、液体、触媒を含む）がよく混合されるようにプロセスを実施することが好ましい。
本発明は、以下の実施例により更に例証されることとなる。
全般：
全ての酸化反応は、内部温度制御、４枚羽根のパドル撹拌機及びサブマージド式（ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ）ガス導入管（ガラスフリット）を備えた二重壁ガラス反応器で実施した。反応の温度制御は、反応器のマントルを介して冷却媒体（水／グリコール混合物）を循環させることにより達成される。
ＮＬ：標準リットル、２０１８－１１－１７のＩＳＯ標準ＮＦ Ｅ４９－３０１＊ＮＦ ＩＳＯ ８７７８に推奨されている１バール及び２０℃でのリットル。
Ｉ．エトキシ化
Ｉ．１ Ｎａで中和した化合物（Ｉ ａ．１）、Ｒ１＝ＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）の製造
２５１．９ｇ（２．８３モル）のＬ－アラニンを１５２ｇの水にスラリー化し、２２８．９ｇ（２．８３モル）の４９．４質量％水酸化ナトリウム溶液を添加した。取得した混合物を１リットルのオートクレーブ（材料：Ｖ２Ａ－Ｂｕｅｃｈｉ反応器）に導入し、適切な不活性化をした後、２バールの窒素で加圧した。その後、２７４ｇ（６．２２モル）のエチレンオキシドを２０～２５℃で８時間以内に計量供給し、この温度で更に４時間撹拌を続けた。
未変換のエチレンオキシドを除去した後、オートクレーブを空にした。この方法において、無色透明の粘性溶液として９０７ｇの水性反応混合物を得た。化合物（Ｉ ａ．１）を得た。それは、４．６重量％のエチレングリコール及び０．３重量％のジエチレングリコールを含有した。
ＩＩ．酸化
触媒として、Ｐｔ／Ｃ（活性炭担持Ｐｔ触媒）、５重量％のＰｔ担持率を有する市販の触媒を、助触媒としてのＢｉと共に選択した。
市販のＰｔ／Ｃ触媒にＢｉ（ＮＯ３）３の水溶液を３０分かけて含浸させた。Ｐｔ／Ｂｉのモル比は、４：１であった。濾過により上澄み液相から分離した中間生成物を取得し、更なる中間ステップを経ずに還元を施した。ギ酸ナトリウム水溶液（４モル／Ｌ）を還元剤として、ギ酸塩：Ｂｉを７．５のモル比で、温度６０℃で３０分間使用した。水から取り出し、蒸留水で洗浄し、乾燥させた触媒を得た。
ＩＩ．１ 化合物（Ｉ ａ．１）のＭＧＤＡ－Ｎａ３への酸化
水（１６１ｍＬ）中のＰｔ、Ｂｉ／Ｃ（１７．１６ｇ、１．３８ミリモル、４．０８重量％のＰｔ（乾燥）、Ｈ２Ｏ中で３５．０７重量％、Ｐｔ：Ｂｉのモル比は３．５７：１であった）を反応器１に投入し、－２℃まで冷却した。次に（Ｉ ａ．１）のナトリウム塩の水溶液（１７．１９ｇ、５５．２ミリモル、Ｈ２Ｏ中で６４重量％）を加えた。次に、水酸化ナトリウム（９．７２ｇ、１２１．５ミリモル、２．２当量、Ｈ２Ｏ中で５０重量％）を１０分以内に添加した。内部温度制御を５℃に設定した。５℃で、ガラスフリットを用いて酸素（２０ＮＬ／時）を反応混合物にバブリングした。機械式攪拌機を用いて混合物を撹拌した。５時間後、酸素流を止めて、濾過により触媒を取り除いた。化合物（Ｉ ａ．１）の完全な変換を観察した（１Ｈ ＮＭＲ）。（ＩＩ ａ．１）と（ＩＩ ｂ．１）（それぞれの場合において、Ｒ１＝ＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）である）のモル比は、１９：１であった（１Ｈ ＮＭＲにより測定）。更なる不純物は、両方とも（ＩＩ．ａ．１）と（ＩＩ ｂ．１）の合計に関して１重量％の酢酸ナトリウム及び２重量％のグリコール酸のナトリウム塩であった（ＨＰＬＣにより測定）。
比較例
ＩＩ．１．２ 化合物（Ｉ ａ．１）のＭＧＤＡ－Ｎａ３への酸化（比較例）
実施例ＩＩ．１．１を、内部温度制御を７０℃に設定したことを除いて、繰り返した。５時間の反応時間後に、化合物Ｉ ａ．１の完全な変換を観察した（１Ｈ ＮＭＲにより測定）。（ＩＩ ａ．１）及び（ＩＩ ｂ．１）の痕跡は観察されなかった（１Ｈ ＮＭＲにより測定）。以下の生成物を同定できたが、定量しなかった：シュウ酸、グリコール酸、アラニン－Ｎ－モノ酢酸、Ｎ－エタノールグリシン、酢酸。
ＩＩ．１．３ 化合物（Ｉ ａ．１）のＭＧＤＡ－Ｎａ３への酸化（比較例）
Ｐｔ、Ｂｉ／ＣをＰｔ／Ｃ（１１．２ｇ、１．３８ミリモル、５重量％Ｐｔ（乾燥）、Ｈ２Ｏ中で４７．６重量％）と置き換えたことを除いて、実施例ＩＩ．１．１を繰り返した。２４時間の反応時間後に、化合物Ｉ ａ．１の変換が観察されなかった（１Ｈ ＮＭＲにより測定）。
ＩＩ．１．４ 化合物（Ｉ ａ．１）のＭＧＤＡ－Ｎａ３への酸化（比較例）
Ｐｔ、Ｂｉ／ＣをＰｔ／Ｃ（１１．２ｇ、１．３８ミリモル、５重量％Ｐｔ（乾燥ベース）、Ｈ２Ｏ中で４７．６重量％）に置き換えたこと及び内部温度制御を７０℃に設定したことを除いて、実施例ＩＩ．１．１を繰り返した。７時間の反応時間後に、化合物Ｉ ａ．１の変換が観察されなかった（１Ｈ ＮＭＲにより測定）。
触媒（及びそのドッティング（ｄｏｔｉｎｇ））並びに温度の選択が製造プロセスにおいて重要な役割を果たすことがわかる。
ＩＩ．２ Ｎ－メチルエタノールアミン（Ｉ．２）のサルコシン酸ナトリウム（ＩＩ．２）への酸化
（Ｉ．２）に対して２．５モル％のＰｔに相当する、水（４００ｍＬ）中のＰｔ、Ｐｂ、Ｃｄ／Ｃ（６．５９ｇ、１．３２ミリモル、１０重量％Ｐｔ（乾燥）、モル比Ｐｔ：Ｐｂ：Ｃ＝６．５：５：１、Ｈ２Ｏ中で４２重量％）の懸濁液を反応器１に投入した。１２℃の温度で、（Ｎ－メチルエタノールアミン（４ｇ、５３ミリモル、１当量、Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ（Ｉ．２））を添加した。次に、水酸化ナトリウム（４．６９ｇ、５９ミリモル、１．１当量、Ｈ２Ｏ中で５０重量％）を１０分間かけて添加した。内部温度制御を２０℃に設定した。２０℃でガラスフリットを介して酸素（２０ＮＬ／時）を反応混合物にバブリングした。５２時間後、酸素流を止めて、濾過により触媒を取り除いた。１Ｈ ＮＭＲにより、９６％のＮ－メチルエタノールアミンの変換を観察した。サルコシン酸ナトリウム（ＩＩ．２）を９０％超の選択率で取得した（１Ｈ ＮＭＲ）。
ＩＩ．３ Ｎ－メチルジエタノールアミンのＮ－メチル－Ｎ，Ｎ－二酢酸（「Ｎａ２－ＭＩＤＡ」）への酸化
水（３８０ｍＬ）中のＰｔ、Ｂｉ／Ｃ（３２．６３ｇ、４．２ミリモル、２．５モル％、４重量％Ｐｔ（乾燥）、Ｈ２Ｏ中で６２．３重量％、モル比Ｐｔ：Ｂｉ＝３．５７：１）の懸濁液を反応器１に投入した。１０℃の温度で、Ｎ－メチルジエタノールアミン（２０ｇ、１６８ミリモル、１当量、Ｒ１＝ＣＨ３である（Ｉ ａ．３））を添加した。次に、水酸化ナトリウム（２９．５４ｇ、３６９ミリモル、２．２当量、Ｈ２Ｏ中で５０重量％）を１０分間かけて添加した。内部温度制御を２０℃に設定した。２０℃でガラスフリットを介して酸素（２０ＮＬ／時）を反応混合物にバブリングした。３０分後、酸素流を止めて、濾過により触媒を取り除いた。Ｎ－メチルジエタノールアミンの完全な変換を観察した（１Ｈ ＮＭＲ）。Ｎａ２ＭＩＤＡ（ＩＩ ａ．３）を９０％超の選択率で取得した（１Ｈ ＮＭＲ）。
ＩＩ．４ 化合物（Ｉ ａ．１）のＭＧＤＡ－Ｎａ３への酸化
水中のＰｔ、Ｂｉ／Ｃ（１２．８３ｇ、１．３８ミリモル、２．５モル％、４．９７重量％Ｐｔ（乾燥）、Ｈ２Ｏ中で４２重量％、モル比Ｐｔ：Ｂｉ＝３．５７：１）の懸濁液を反応器１に投入し、１５℃まで冷却した。次に、（Ｉ ａ．１）のナトリウム塩の水溶液（１７．３ｇ、５５．２ミリモル、１当量、Ｈ２Ｏ中で６３．６重量％）を（１６１ｍＬ）に添加した。次に、水酸化ナトリウム（９．７２ｇ、１２１．５ミリモル、２．２当量、Ｈ２Ｏ中で５０重量％）を１０分間かけて添加した。内部温度制御を２０℃に設定した。２０℃でガラスフリットを介して酸素（２０ＮＬ／時）を反応混合物にバブリングした。７時間後、酸素流を止めて、濾過により触媒を取り除いた。化合物（Ｉ ａ．１）の完全な変換を観察した（１Ｈ ＮＭＲ）。（ＩＩ ａ．１）と（ＩＩ ｂ．１）（それぞれの場合において、Ｒ１＝ＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）である）のモル比は、１．１４：１である（１Ｈ ＮＭＲにより測定）。更なる不純物は、両方とも（ＩＩ．ａ．１）と（ＩＩ ｂ．１）の合計に関して１重量％の酢酸ナトリウム及び２重量％のグリコール酸のナトリウム塩であった（ＨＰＬＣにより測定）。
ＩＩＩ．洗浄剤組成物の製造
表１に従って、好ましい例の自動食洗機用製剤を製造できる。
例示した自動食洗機用組成物では、優れた食器洗いの結果が得られる。

Claims (12)

  1. 一般式（ＩＩ）を有する化合物又はそれらそれぞれのアルカリ金属塩を合成する方法であって、一般式（Ｉ）の化合物を
    元素周期表の第１０族の金属を含む不均一系触媒の存在下で、酸素で酸化することにより合成する方法であり、
    Ｒ１及びＲ２及びＲ３が、同一又は異なり、Ｈ、及びＣ１～Ｃ６－アルキルから選択され、非置換であるか又はＣＯＯＨ及びＯ－Ｒ４（Ｒ４は、Ｈ及びＣ１～Ｃ４－アルキルから選択される）から選択される１つ又は複数の部分で置換され、触媒活性金属が、Ｐｔであり、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｐｂ及びＢｉから選択される少なくとも１種の助触媒が、前記不均一系触媒に存在し、前記酸化が、－１０～＋４０℃の範囲の温度で実施される方法。
  2. 前記酸化が、水性媒体中で実施される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記反応混合物が、一般式（Ｉ）の化合物中に１モルのヒドロキシル基当たり少なくとも０．９モル塩基を含有する、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記触媒活性金属を支持体上に堆積させる、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 前記酸化中に酸素の分圧が、０．０５～８バールの範囲である、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
  6. Ｒ１が、遊離酸としてのＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）若しくはＨＯＯＣ－（ＣＨ２）２－ＣＨ－ＣＯＯＨである、又はアルカリで少なくとも部分的に中和される、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 化合物（Ｉ）が、グリコールの不純物を化合物（Ｉ）に対して０．０１～１０重量％含有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 出発材料が、一般式（Ｉ ａ）
    ［式中、Ｒ１は、上述のように定義される］
    による化合物である、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 前記反応生成物が、一般式（ＩＩ ａ）又は（ＩＩ ｂ）
    ［式中、Ｒ１は上述のように定義される］による化合物、又はそれぞれのアルカリ金属塩を本質的に含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記反応生成物が、一般式（ＩＩ ａ）による化合物と（ＩＩ ｂ）による化合物を２０：１～１：１の範囲のモル比で、一般式（ＩＩ ａ）及び（ＩＩ ｂ）による化合物の合計に対して２～１５重量％の範囲でグリコール酸を本質的に含む、請求項９に記載の方法。
  11. 混合物であって、一般式（ＩＩ ａ）による化合物及び（ＩＩ ｂ）による化合物
    又はそれらそれぞれのアルカリ金属塩をモル比で、一般式（ＩＩ ａ）及び（ＩＩ ｂ）による化合物の合計に対して、２～１５重量％の範囲でのグリコール酸、並びに０．１重量％未満のシュウ酸、或いはそれらそれぞれのアルカリ金属塩を含み、
    Ｒ１が、Ｈ及びＣ１～Ｃ６－アルキルから選択され、非置換であるか又はＣＯＯＨ及びＯ－Ｒ４（Ｒ４はＨ及びＣ１～Ｃ４－アルキルから選択される）から選択される１つ又は複数の部分で置換され、
    並びに百分率が、それぞれのナトリウム塩を指す混合物。
  12. Ｒ１が、ＣＨ３－ＣＨ（ＣＯＯＨ）又はＨＯＯＣ－（ＣＨ２）２－ＣＨ－ＣＯＯＨであり、場合により、アルカリで部分的に若しくは完全に中和されている、請求項１１に記載の混合物。
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