JP3071917B2 - Method for producing nitrogen-containing fatty acid ester and method for producing quaternary ammonium salt containing ester group - Google Patents
Method for producing nitrogen-containing fatty acid ester and method for producing quaternary ammonium salt containing ester groupInfo
- Publication number
- JP3071917B2 JP3071917B2 JP3342254A JP34225491A JP3071917B2 JP 3071917 B2 JP3071917 B2 JP 3071917B2 JP 3342254 A JP3342254 A JP 3342254A JP 34225491 A JP34225491 A JP 34225491A JP 3071917 B2 JP3071917 B2 JP 3071917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fatty acid
- catalyst
- ester
- producing
- quaternary ammonium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、含窒素脂肪酸エステル
の製造方法およびエステル基を含有する第4級アンモニ
ウム塩の製造方法に関するものである。The present invention relates to a method for producing a nitrogen-containing fatty acid ester and a method for producing a quaternary ammonium salt containing an ester group.
【0002】[0002]
【従来の技術およびその問題点】従来、洗濯後の衣料に
柔軟性および帯電防止性を付与するために各種の柔軟剤
組成物が使用されている。これら柔軟剤組成物は、ジ長
鎖アルキルジ短鎖アルキル第4級アンモニウム塩を主成
分としたものが一般的である。このジ長鎖アルキルジ短
鎖アルキル第4級アンモニウム塩は、生分解性に劣るた
め、河川に排出されると、環境汚染の原因となる。一
方、エステル基を含有する第4級アンモニウム塩は、そ
のエステル基に基づく生分解性を有している。このエス
テル基を有する第4級アンモニウム塩の製造方法として
は、一般的には、牛脂由来の脂肪酸とトリエタノールア
ミンなどのアルカノールアミン類とを反応させた後に、
塩化メチル、ジメチル硫酸などの四級化剤で四級化する
方法が採用されている。例えば、特開昭53−5108
号公報では脂肪酸を触媒を使用しないでアルカノールア
ミンと反応後四級化している。特開昭56−18946
号報では脂肪酸を触媒としてp−トルエンスルホン酸を
使用してアルカノールアミンと反応後四級化している。
さらに、特開昭56−18946号報では脂肪酸を触媒
として錫粉末を使用してアルカノールアミンと反応後四
級化している。しかし、これらの方法では、アルカノー
ルアミンとのエステル化物は高収率で得られるものの、
そのエステル化物は着色が著しく、しかも不快臭を生じ
るという欠点があり、それから誘導される第4級アンモ
ニウム塩も同様にその品質の劣ったものであった。2. Description of the Related Art Conventionally, various softener compositions have been used to impart flexibility and antistatic properties to clothes after washing. These softener compositions generally contain a di-long-chain alkyl di-short-chain alkyl quaternary ammonium salt as a main component. This di-long-chain alkyl di-short-chain alkyl quaternary ammonium salt is inferior in biodegradability, and when discharged into a river, causes environmental pollution. On the other hand, a quaternary ammonium salt containing an ester group has biodegradability based on the ester group. As a method for producing a quaternary ammonium salt having this ester group, generally, after reacting a fatty acid derived from tallow with an alkanolamine such as triethanolamine,
A method of quaternizing with a quaternizing agent such as methyl chloride or dimethyl sulfate is employed. For example, JP-A-53-5108
In the publication, fatty acids are quaternized after reaction with alkanolamine without using a catalyst. JP-A-56-18946
In the report, quaternization is carried out after reaction with alkanolamine using p-toluenesulfonic acid with fatty acid as a catalyst.
Further, in JP-A-56-18946, quaternization is carried out after reaction with alkanolamine using tin powder with a fatty acid as a catalyst. However, in these methods, although an esterified product with an alkanolamine can be obtained in a high yield,
The esterified product has the drawback that it is extremely colored and produces an unpleasant odor, and the quaternary ammonium salt derived therefrom also has poor quality.
【0003】脂肪酸低級アルキルエステルは、脂肪酸よ
りも精製が安価でかつ容易に実施できる長所があるの
で、この脂肪酸低級アルキルエステルを使用して反応す
れば、色調にすぐれ、かつ不快臭のない高品質の第4級
アンモニウム塩を工業的に有利に得ることができる。し
かし、脂肪酸低級アルキルエステルとアルカノールアミ
ンとのエステル交換反応は、無触媒系では反応速度が遅
く、また一般的なアルカリ触媒を使用してもエステル化
物の収率が高くならないという欠点がある。さらに、特
開昭55−45898号報では、この反応の触媒とし
て、アルミニウムトリイソプロポキシドを使用している
が、エステル化物の反応率が低く、満足できるものでは
ない。[0003] Fatty acid lower alkyl esters have the advantage of being cheaper and easier to purify than fatty acids. Therefore, if the fatty acid lower alkyl ester is used for the reaction, it is excellent in color tone and of high quality without unpleasant odor. Can be industrially advantageously obtained. However, the transesterification reaction between a lower alkyl ester of a fatty acid and an alkanolamine has the disadvantage that the reaction rate is slow in a non-catalytic system, and the yield of the esterified product does not increase even when a general alkali catalyst is used. Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-45898, aluminum triisopropoxide is used as a catalyst for this reaction, but the reaction rate of the esterified product is low and is not satisfactory.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、脂肪酸低級
アルキルエステルとアルカノールアミンとの反応におい
て、色調にすぐれかつ不快臭のない高品質のエステル化
物を高収率で製造する方法を提供するとともに、そのエ
ステル化物を原料として高品質の第4級アンモニウム塩
を製造する方法を提供することをその課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing a high-quality esterified product having excellent color tone and no unpleasant odor in a high yield in a reaction between a lower alkyl fatty acid ester and an alkanolamine. It is an object of the present invention to provide a method for producing a high-quality quaternary ammonium salt using the esterified product as a raw material.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の固体触
媒を用いて脂肪酸低級アルキルエステルとアルカノール
アミンとを反応させることにより、高収率でかつ高品質
のエステル化物を製造し得ることを見出し、本発明を完
成するに至った。すなわち、本発明によれば、炭素数6
〜22の飽和または不飽和脂肪酸低級アルキルエステル
とアルカノールアミンとを触媒の存在下でエステル交換
反応させるに際し、該触媒として、アルミニウムとマグ
ネシウムを含む固体触媒を用いることを特徴とする含窒
素脂肪酸エステルの製造方法が提供される。また、本発
明によれば、炭素数6〜22の飽和または不飽和脂肪酸
低級アルキルエステルとアルカノールアミンとを触媒の
存在下でエステル交換反応させるに際し、該触媒とし
て、固体亜鉛化合物を用いることを特徴とする含窒素脂
肪酸エステルの製造方法が提供される。さらに、本発明
によれば、前記の方法で得られた含窒素脂肪酸エステル
に四級化剤を反応させて、該窒素原子を四級化すること
を特徴とするエステル基を含む第4級アンモニウム塩の
製造方法が提供される。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by reacting a fatty acid lower alkyl ester with an alkanolamine using a specific solid catalyst, The present inventors have found that a high-yield and high-quality ester can be produced, and have completed the present invention. That is, according to the present invention, carbon number 6
, A lower alkyl ester of a saturated or unsaturated fatty acid and an alkanolamine in the presence of a catalyst in the presence of a catalyst, wherein a solid catalyst containing aluminum and magnesium is used as the catalyst. A manufacturing method is provided. Further, according to the present invention, when performing a transesterification reaction between a lower alkyl ester of a saturated or unsaturated fatty acid having 6 to 22 carbon atoms and an alkanolamine in the presence of a catalyst, a solid zinc compound is used as the catalyst. A method for producing a nitrogen-containing fatty acid ester is provided. Furthermore, according to the present invention, a quaternary ammonium containing an ester group is characterized in that a quaternizing agent is reacted with the nitrogen-containing fatty acid ester obtained by the above method to quaternize the nitrogen atom. A method for producing a salt is provided.
【0006】本発明において原料として用いる脂肪酸低
級アルキルエステルは、直鎖または分岐した炭素数6〜
22の飽和または不飽和脂肪酸と低級アルコールとのエ
ステルである。脂肪酸低級アルキルエステルにおける低
級アルキル基(アルコール残基)は、炭素数1〜4のア
ルキル基であることが好ましい。また、脂肪酸は一価又
は多価脂肪酸であることができる。これらの脂肪酸低級
アルキルエステルは、単独あるいは2種以上混合物とし
て使用することができる。本発明で用いられる脂肪酸低
級アルキルエステルの具体的例としては、例えば、カプ
リン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、ジメチルオクタン
酸、ブチルヘプチルノナン酸、メチルヘンエイコサン
酸、ヘキセン酸、オクテン酸、デセン酸、ドデセン酸、
オクタデセン酸(オレイン酸)、エイコセン酸、ドコセ
ン酸(エルカ酸)、アジピン酸、スベリン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、デカメチレンジカルボン酸、オクタ
デカメチレンジカルボン酸、エイコサメチレンジカルボ
ン酸、牛脂由来の脂肪酸、パーム油由来の脂肪酸などの
メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステ
ル、n−プロピルエステル、イソブチルエステル、n−
ブチルエステル、t−ブチルエステルなどが挙げられ
る。なお、不飽和脂肪酸としては立体異性構造がシス体
またはトランス体であっても、あるいは両者の混合物で
あっても良いが、特にシス体/トランス体の比率が(2
5〜100)/(0〜75)であることが好ましい。[0006] The fatty acid lower alkyl ester used as a raw material in the present invention is a straight-chain or branched C6-C6 alkyl ester.
22 esters of saturated or unsaturated fatty acids with lower alcohols. The lower alkyl group (alcohol residue) in the fatty acid lower alkyl ester is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Also, the fatty acid can be a mono- or polyhydric fatty acid. These fatty acid lower alkyl esters can be used alone or as a mixture of two or more. Specific examples of the fatty acid lower alkyl ester used in the present invention include, for example, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachiic acid, behenic acid, dimethyloctanoic acid, butylheptylnonanoic acid, and methylphenic acid. Eicosanoic acid, hexenoic acid, octenoic acid, decenoic acid, dodecenoic acid,
Octadecenoic acid (oleic acid), eicosenoic acid, docosenoic acid (erucic acid), adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decamethylenedicarboxylic acid, octadecamethylenedicarboxylic acid, eicosamethylenedicarboxylic acid, fatty acid derived from tallow Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, n-propyl ester, isobutyl ester, n-
Butyl ester, t-butyl ester and the like. The unsaturated fatty acid may have a cis or trans stereoisomeric structure, or may be a mixture of both. Particularly, when the ratio of cis / trans is (2)
(5-100) / (0-75).
【0007】本発明で用いるアルカノールアミンとして
は、従来公知のもの、例えば、次の一般式で表わされる
のが好ましく用いられる。As the alkanolamine used in the present invention, conventionally known ones, for example, those represented by the following general formula are preferably used.
【0008】[0008]
【化1】 Embedded image
【0009】[0009]
【化2】 Embedded image
【0010】前記式中、R1、R3、R4は低級アルキル
であり、その炭素数は、通常1〜4である。R2は水素
又はメチル基である。mは1〜10、nは1〜3の整数
である。アルカノールアミンの具体例としては、例え
ば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミ
ン、メチルジエタノールアミン、メチルジイソプロパノ
ールアミン、エチルジエタノールアミン、エチルジイソ
プロパノールアミン、プロピルジエタノールアミン、ブ
チルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、
ジメチルイソプロパノールアミン、ジエチルエタノール
アミン、ジエチルイソプロパノールアミン、ジプロピル
エタノールアミン、ジイソプロピルエタノールアミン、
ジブチルエタノールアミン、ジイソブチルエタノールア
ミン、ジ(sec−ブチル)エタノールアミン、ジ(t
−ブチル)エタノールアミン、3−(ジメチルアミノ)
−1,2−プロパンジオール、3−(ジエチルアミノ)
−1,2−プロパンジオール、3−(メチルエチルアミ
ノ)−1,2−プロパンジオール、3−(ジイソプロピ
ルアミノ)−1,2−プロパンジオール、3−(ジブチ
ルアミノ)−1,2−プロパンジオールなどが挙げられ
る。In the above formula, R 1 , R 3 and R 4 are lower alkyl, and usually have 1 to 4 carbon atoms. R 2 is hydrogen or a methyl group. m is an integer of 1 to 10, and n is an integer of 1 to 3. Specific examples of alkanolamines include, for example, triethanolamine, triisopropanolamine, methyldiethanolamine, methyldiisopropanolamine, ethyldiethanolamine, ethyldiisopropanolamine, propyldiethanolamine, butyldiethanolamine, dimethylethanolamine,
Dimethylisopropanolamine, diethylethanolamine, diethylisopropanolamine, dipropylethanolamine, diisopropylethanolamine,
Dibutylethanolamine, diisobutylethanolamine, di (sec-butyl) ethanolamine, di (t
-Butyl) ethanolamine, 3- (dimethylamino)
-1,2-propanediol, 3- (diethylamino)
-1,2-propanediol, 3- (methylethylamino) -1,2-propanediol, 3- (diisopropylamino) -1,2-propanediol, 3- (dibutylamino) -1,2-propanediol And the like.
【0011】本発明で用いる触媒は、アルミニウムとマ
グネシウムを含む固体触媒または固体亜鉛化合物であ
る。触媒の形状は、粉末状や、ペレット状等の任意の形
状であることができる。アルミニウムとマグネシウムを
含む固体触媒において、アルミニウム成分とマグネシウ
ム成分は、単なる混合物であってもよく、あるいはイオ
ン的に結合していても良い。また、固体触媒中に存在す
るアルミニウム成分およびマグネシウム成分は、水酸化
物、酸化物、脂肪酸塩、アルコキシド、ケイ酸塩、固溶
体等の種々の形態であることができる。固体触媒の具体
例を示すと、例えば、アルミナ・マグネシア、水酸化ア
ルミニウムと水酸化マグネシウムからなる共沈体、水酸
化アルミニウムと水酸化マグネシウムとの混合物、酢酸
アルミニウムと酢酸マグネシウムとの混合物、アルミニ
ウムメトキシドとマグネシウムメトキシドとの混合物、
アルミニウムエトキシドとマグネシウムエトキシドとの
混合物、合成ハイドロタルサイト、アルミナとマグネシ
アとの固溶体、アルミニウムとマグネシウムの複合酸化
物、マグネシウム置換アルミノシリケート、マグネシア
含有アルミノシリケート、アルミニウムマグネシウムシ
リケート等が挙げられる。固体触媒中のアルミニウムと
マグネシウムとの割合は、原子比(Al/Mg)で、1
/9〜8/2の範囲に規定するのがよい。固体亜鉛化合
物触媒としては、従来公知の固体状の亜鉛塩、例えば、
炭酸亜鉛、ほう酸亜鉛の他、酢酸亜鉛、アジピン酸亜鉛
等の脂肪酸亜鉛、さらに、酸化亜鉛、水酸化亜鉛等を例
示することができる。これらのものは単独または混合物
の形で用いることができる。The catalyst used in the present invention is a solid catalyst containing aluminum and magnesium or a solid zinc compound. The shape of the catalyst can be an arbitrary shape such as a powder or a pellet. In the solid catalyst containing aluminum and magnesium, the aluminum component and the magnesium component may be a simple mixture or may be ionically bonded. Further, the aluminum component and the magnesium component present in the solid catalyst can be in various forms such as hydroxide, oxide, fatty acid salt, alkoxide, silicate, solid solution and the like. Specific examples of the solid catalyst include, for example, alumina / magnesia, a coprecipitate of aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, a mixture of aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, a mixture of aluminum acetate and magnesium acetate, and aluminum methoxy. Mixture of magnesium and methoxide,
Examples thereof include a mixture of aluminum ethoxide and magnesium ethoxide, a synthetic hydrotalcite, a solid solution of alumina and magnesia, a composite oxide of aluminum and magnesium, a magnesium-substituted aluminosilicate, a magnesia-containing aluminosilicate, and aluminum magnesium silicate. The ratio of aluminum and magnesium in the solid catalyst is 1 in atomic ratio (Al / Mg).
It is preferable to define the range of / 9 to 8/2. As the solid zinc compound catalyst, conventionally known solid zinc salts, for example,
In addition to zinc carbonate and zinc borate, zinc fatty acids such as zinc acetate and zinc adipate, as well as zinc oxide and zinc hydroxide can be exemplified. These can be used alone or in the form of a mixture.
【0012】本発明の含窒素脂肪酸エステルの製造方法
は、反応容器に脂肪酸低級アルキルエステルとアルカノ
ールアミンを入れて撹拌して、触媒の存在下でエステル
交換反応させることによって実施される。触媒は粉末状
で使用するのが好ましい。反応は、窒素ガスの如き不活
性ガスの雰囲気下(存在下)で行い、かつ副生するアル
コール(低沸点分)を減圧下で留去しながら行う。全触
媒使用量は、通常、脂肪酸低級アルキルエステルとアル
カノールアミンの総量に対して、0.05〜2.0重量
%、好ましくは、0.1〜1.0重量%である。触媒使
用量が0.05重量%未満であると、反応速度が極端に
遅くなり、一方、2.0重量%を越えても、効果は変わ
らないが、反応終了後に沈殿した触媒を濾過して除去す
る際に沈殿物が多すぎるため、生成物の歩留まりが低下
するので好ましくない。反応温度は、原料の種類にもよ
るが、通常、120〜220℃であり、好ましくは15
0〜200℃である。反応温度が120℃未満であると
反応速度が極端に遅くなり、また220℃を越えると副
反応がおこり、得られるエステル化物に不快臭が生じる
ようになるとともに、その色調も悪化する。反応時間
は、通常5〜15時間程度である。反応終了後、エステ
ル化物を濾過して触媒を除去した後、このエステル化物
を常法に従って、有機溶媒に溶解させてから、四級化
剤、例えば塩化メチルやアルキル硫酸により四級化し
て、第4級アンモニウム塩を得ることができる。The process for producing a nitrogen-containing fatty acid ester according to the present invention is carried out by placing a fatty acid lower alkyl ester and an alkanolamine in a reaction vessel, stirring the mixture, and performing a transesterification reaction in the presence of a catalyst. The catalyst is preferably used in powder form. The reaction is carried out under an atmosphere (in the presence) of an inert gas such as nitrogen gas, and while distilling off by-product alcohol (for a low boiling point) under reduced pressure. The total amount of the catalyst used is usually 0.05 to 2.0% by weight, preferably 0.1 to 1.0% by weight, based on the total amount of the lower alkyl fatty acid ester and the alkanolamine. If the amount of the catalyst used is less than 0.05% by weight, the reaction rate becomes extremely slow. On the other hand, if the amount exceeds 2.0% by weight, the effect is not changed. When removing, the amount of the precipitate is too large, and the yield of the product is lowered, which is not preferable. The reaction temperature is usually from 120 to 220 ° C., preferably from 15 to 20 ° C.
0-200 ° C. If the reaction temperature is lower than 120 ° C., the reaction rate becomes extremely slow, and if it exceeds 220 ° C., a side reaction occurs, resulting in an unpleasant odor in the obtained esterified product and its color tone is also deteriorated. The reaction time is usually about 5 to 15 hours. After completion of the reaction, the esterified product is filtered to remove the catalyst, and the esterified product is dissolved in an organic solvent according to a conventional method, and then quaternized with a quaternizing agent, for example, methyl chloride or alkyl sulfate. A quaternary ammonium salt can be obtained.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明によれば、不快臭(異臭)が極度
に少なく、色調も良好な高品質の含窒素脂肪酸エステル
を高収率で製造することができる。従って、本発明で得
られた含窒素脂肪酸エステルを四級化したものは、特別
の精製処理を要することなく、中間原料や、繊維用柔軟
剤、繊維処理剤、頭髪用リンス等の基材として有利に利
用される。According to the present invention, a high-quality nitrogen-containing fatty acid ester having extremely low unpleasant odor (offensive odor) and good color tone can be produced in high yield. Therefore, the quaternized nitrogen-containing fatty acid ester obtained in the present invention can be used as a base material for an intermediate material, a fabric softener, a fiber treatment agent, a hair rinse, etc., without requiring any special purification treatment. It is advantageously used.
【0014】[0014]
【実施例】次に、本発明を実施例および比較例を示して
具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限され
るものではない。なお、製品の色調および臭気の評価は
下記方法で行った。 (1)色調の評価 ガードナー試験管に試料をとり、ガードナー比色計によ
り標準色と比較して測定した。試料は、原液で40℃で
測定した。 (2)臭気の評価 100mlビーカーに試料10gをとり、80℃の湯浴
上で1時間放置し、室温に30分間放置した後、臭気を
評価した。別に100mlビーカーに0.5gの牛脂脂
肪酸(日本油脂社製、商品名「牛脂脂肪酸0号」)をと
り、比較対照した。 ◎…比較対照品よりも非常に臭気が弱い。 ○…比較対照品よりも臭気が弱い。 △…比較対照品と臭気が同等である。 ×…比較対照品よりも臭気が強い。EXAMPLES Next, the present invention will be described specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. The color tone and odor of the product were evaluated by the following methods. (1) Evaluation of Color Tone A sample was taken in a Gardner test tube and measured with a Gardner colorimeter in comparison with a standard color. The sample was measured at 40 ° C. in the stock solution. (2) Evaluation of odor 10 g of a sample was placed in a 100 ml beaker, left on a water bath at 80 ° C. for 1 hour, left at room temperature for 30 minutes, and then evaluated for odor. Separately, 0.5 g of tallow fatty acid (trade name “Tallow fatty acid No. 0” manufactured by NOF CORPORATION) was placed in a 100 ml beaker and compared. ◎: Very weak odor than comparative product. …: The odor is weaker than the comparative product. Δ: Odor equivalent to that of the comparative product. ×: Stronger odor than comparative product.
【0015】実施例1 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管および副生アルコール
留去装置を備えた四つ口フラスコ中に、ステアリン酸メ
チルエステル597.0g、N−メチルジエタノールア
ミン119.2gおよび触媒として水酸化アルミニウム
・水酸化マグネシウム共沈物(2.5MgO・Al2O3
・XH2O)3.6gを窒素ガス雰囲気下で仕込み、反
応温度を180℃に保ちながら徐々に減圧度を高めるこ
とによって副生メチルアルコールを留去させつつ13時
間反応させてエステル交換反応を行った。次に、この反
応物を濾過して触媒を除去した後、イソプロピルアルコ
ール350mlに溶解して、ステンレス製のオートクレ
ーブに仕込み、窒素ガス雰囲気下で置換した後、塩化メ
チル(CH3Cl)を101g導入して90℃でその系
内の圧力を4.5〜5.0気圧(ゲージ圧)に保ちなが
ら8時間反応させて四級化を行い、黄色で臭気の良好な
第4級アンモニウム塩を得た。反応結果を表1に示す。EXAMPLE 1 597.0 g of stearic acid methyl ester, 119.2 g of N-methyldiethanolamine and a catalyst were placed in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube and a by-product alcohol distillation apparatus. Aluminum hydroxide / magnesium hydroxide coprecipitate (2.5MgO · Al 2 O 3
XH 2 O) was charged in a nitrogen gas atmosphere, and the reaction temperature was maintained at 180 ° C. while gradually increasing the degree of vacuum to allow a by-product to react for 13 hours while distilling off by-product methyl alcohol to carry out a transesterification reaction. went. Next, the reaction product was filtered to remove the catalyst, dissolved in 350 ml of isopropyl alcohol, charged in a stainless steel autoclave, replaced under a nitrogen gas atmosphere, and then 101 g of methyl chloride (CH 3 Cl) was introduced. Then, the mixture was reacted at 90 ° C. for 8 hours while maintaining the pressure in the system at 4.5 to 5.0 atm (gauge pressure) to perform quaternization to obtain a quaternary ammonium salt which was yellow and had a good odor. Was. Table 1 shows the reaction results.
【0016】実施例2 脂肪酸低級アルキルエステルとしてオレイン酸メチルエ
ステルとステアリン酸メチルエステルの混合物(重量比
=90/10)を593.4g、触媒として合成ハイド
ロタルサイト(Mg6・Al2(OH)16CO3・4H
2O)を3.6g使用した以外は、実施例1と同様にエ
ステル交換反応を行った。次に、この反応物を濾過して
触媒を除去した後、エチルアルコール350mlに溶解
して、四つ口フラスコに仕込み、ジメチル硫酸123.
6gを50℃で1時間かけて滴下し、さらに3時間熟成
・反応させて四級化を行い、黄色で臭気の良好な第4級
アンモニウム塩を得た。反応結果を表1に示す。Example 2 As a fatty acid lower alkyl ester, 593.4 g of a mixture of oleic acid methyl ester and stearic acid methyl ester (weight ratio = 90/10) was used, and as a catalyst, synthetic hydrotalcite (Mg 6 .Al 2 (OH)) was used. 16 CO 3 · 4H
A transesterification reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3.6 g of 2O) was used. Next, the reaction product was filtered to remove the catalyst, dissolved in 350 ml of ethyl alcohol, and charged in a four-necked flask.
6 g was added dropwise at 50 ° C. over 1 hour, and the mixture was aged and reacted for further 3 hours to perform quaternization, thereby obtaining a quaternary ammonium salt having a yellow color and a good odor. Table 1 shows the reaction results.
【0017】実施例3 脂肪酸低級アルキルエステルとしてパルミチン酸メチル
エステルを541g、触媒として水酸化アルミニウム・
水酸化マグネシウム共沈物(Al2O3・MgO固溶体)
3.3gを使用した以外は、実施例1と同様にエステル
交換反応を行った。次に、この反応物を実施例1と同様
にして四級化反応を行い、黄色で臭気の良好な第4級ア
ンモニウム塩を得た。反応結果を表1に示す。Example 3 541 g of palmitic acid methyl ester was used as a lower alkyl ester of a fatty acid, and aluminum hydroxide was used as a catalyst.
Magnesium hydroxide coprecipitate (Al 2 O 3 .MgO solid solution)
A transesterification reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3.3 g was used. Next, this reaction product was subjected to a quaternization reaction in the same manner as in Example 1 to obtain a quaternary ammonium salt which was yellow and had a good odor. Table 1 shows the reaction results.
【0018】実施例4 触媒として水酸化アルミニウム1.8gと水酸化マグネ
シウム1.8gの混合物を用いた以外は、実施例1と同
様に反応を行い、黄色で臭気の良好な第4級アンモニウ
ム塩を得た。反応結果を表1に示す。Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 1.8 g of aluminum hydroxide and 1.8 g of magnesium hydroxide was used as a catalyst. I got Table 1 shows the reaction results.
【0019】実施例5 実施例1において、触媒として炭酸亜鉛3.6gを用い
た以外は同様にして実験を行った。得られた第4級アン
モニウム塩は黄色で臭気の良好なものであった。反応結
果を表1に示す。Example 5 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that 3.6 g of zinc carbonate was used as a catalyst. The obtained quaternary ammonium salt was yellow and had a good odor. Table 1 shows the reaction results.
【0020】実施例6 実施例2において、触媒としてほう酸亜鉛(2ZnO・
3B2O3・3.5H2O)3.6gを用いた以外は同様
にして実験を行った。得られた第4級アンモニウム塩は
黄色で臭気の良好なものであった。反応結果を表1に示
す。Example 6 In Example 2, zinc borate (2ZnO ·
Except using 3B 2 O 3 · 3.5H 2 O ) 3.6g was experimented in the same manner. The obtained quaternary ammonium salt was yellow and had a good odor. Table 1 shows the reaction results.
【0021】実施例7 実施例3において、触媒として酢酸亜鉛3.3gを用い
た以外は同様にして実験を行った。得られた第4級アン
モニウム塩は、黄色で臭気の良好なものであった。Example 7 An experiment was conducted in the same manner as in Example 3, except that 3.3 g of zinc acetate was used as a catalyst. The obtained quaternary ammonium salt was yellow and had a good odor.
【0022】比較例1 触媒としてアルミニウムトリイソプロポキサイド3.6
gを使用した以外は、実施例2と同様にエステル交換反
応を行った。この場合の原料脂肪酸エステルの反応率は
79%と低いものであった。Comparative Example 1 3.6 aluminum triisopropoxide as catalyst
A transesterification reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that g was used. In this case, the conversion of the raw material fatty acid ester was as low as 79%.
【0023】比較例2 触媒として重炭酸ナトリウム3.6gを使用した以外
は、実施例2と同様にエステル交換反応を行った。この
場合の原料脂肪酸エステルの反応率は83%と低いもの
であった。Comparative Example 2 A transesterification reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that 3.6 g of sodium bicarbonate was used as a catalyst. In this case, the conversion of the raw material fatty acid ester was as low as 83%.
【0024】比較例3 触媒として水酸化アルミニウム3.6gを使用した以外
は、実施例2と同様にエステル交換反応を行った。この
場合の原料脂肪酸エステルの反応率は83%と低いもの
であった。Comparative Example 3 A transesterification reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that 3.6 g of aluminum hydroxide was used as a catalyst. In this case, the conversion of the raw material fatty acid ester was as low as 83%.
【0025】比較例4 触媒として水酸化マグネシウム3.6gを使用した以外
は、実施例2と同様にエステル交換反応を行った。この
場合の原料脂肪酸エステルの反応率は83%と低いもの
であった。Comparative Example 4 A transesterification reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that 3.6 g of magnesium hydroxide was used as a catalyst. In this case, the conversion of the raw material fatty acid ester was as low as 83%.
【0026】比較例5 触媒を使用しないで、牛脂由来の脂肪酸(酸価:20
3.3、沃素化:86.1)552gを使用した以外
は、実施例1と同様にエステル化反応次いで四級化反応
を行った。脂肪酸の反応率は97%と良好であったが、
第4級アンモニウム塩の色調は著しく悪く褐色であり、
かつ臭気も著しく悪かった。Comparative Example 5 A fatty acid derived from tallow (acid value: 20) was used without using a catalyst.
3.3, iodination: 86.1) An esterification reaction and then a quaternization reaction were carried out in the same manner as in Example 1 except that 552 g was used. The reaction rate of fatty acids was as good as 97%,
The color of the quaternary ammonium salt is remarkably bad and brown,
And the odor was remarkably bad.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 213/06 C07C 213/06 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (56)参考文献 特開 昭60−233035(JP,A) 特開 平3−181449(JP,A) 特開 平1−180861(JP,A) 特開 昭48−91008(JP,A) 特開 昭56−18946(JP,A) 特開 昭51−11706(JP,A) 特開 平5−310654(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 219/06 B01J 21/10 B01J 23/06 B01J 27/232 B01J 31/04 C07C 213/06 C07B 61/00 300 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI C07C 213/06 C07C 213/06 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (56) JP, A) JP-A-3-181449 (JP, A) JP-A-1-180861 (JP, A) JP-A-48-91008 (JP, A) JP-A-56-18946 (JP, A) JP-A-51-11706 (JP, A) JP-A-5-310654 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 219/06 B01J 21/10 B01J 23/06 B01J 27 / 232 B01J 31/04 C07C 213/06 C07B 61/00 300
Claims (5)
酸低級アルキルエステルとアルカノールアミンとを触媒
の存在下でエステル交換反応させるに際し、該触媒とし
て、アルミニウムとマグネシウムを含む固体触媒を用い
ることを特徴とする含窒素脂肪酸エステルの製造方法。(1) When a transesterification reaction is carried out between a lower alkyl ester of a saturated or unsaturated fatty acid having 6 to 22 carbon atoms and an alkanolamine in the presence of a catalyst, a solid catalyst containing aluminum and magnesium is used as the catalyst. A method for producing a nitrogen-containing fatty acid ester, which is characterized in that:
酸低級アルキルエステルとアルカノールアミンとを触媒
の存在下でエステル交換反応させるに際し、該触媒とし
て、固体亜鉛塩を用いることを特徴とする含窒素脂肪酸
エステルの製造方法。2. A transesterification reaction between a lower alkyl ester of a saturated or unsaturated fatty acid having 6 to 22 carbon atoms and an alkanolamine in the presence of a catalyst, wherein a solid zinc salt is used as the catalyst. A method for producing a nitrogen fatty acid ester.
エステルとアルカノールアミンとの総量に対して、0.
05〜2.0重量%である請求項1または2の方法。3. The amount of the catalyst to be used is in a range of 0.
3. The method according to claim 1, wherein the amount is from 0.5 to 2.0% by weight.
基を示し、nは1〜3、mは1〜10の整数を示す)又
は一般式 【化2】 (式中、R3、R4は低級アルキル基を示す)で表わされ
るものである請求項1〜3のいずれかの方法。4. An alkanolamine having the general formula: (Wherein, R 1 represents a lower alkyl group, R 2 represents a hydrogen or a methyl group, n represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 1 to 10) or a general formula: (Wherein R 3 and R 4 each represent a lower alkyl group).
た含窒素脂肪酸エステルに四級化剤を反応させて、該窒
素原子を四級化することを特徴とするエステル基を含有
する第4級アンモニウム塩の製造方法。5. An ester group comprising an ester group characterized by reacting a nitrogen-containing fatty acid ester obtained by the method according to claim 1 with a quaternizing agent to quaternize the nitrogen atom. For producing a quaternary ammonium salt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3342254A JP3071917B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Method for producing nitrogen-containing fatty acid ester and method for producing quaternary ammonium salt containing ester group |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3342254A JP3071917B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Method for producing nitrogen-containing fatty acid ester and method for producing quaternary ammonium salt containing ester group |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05148198A JPH05148198A (en) | 1993-06-15 |
JP3071917B2 true JP3071917B2 (en) | 2000-07-31 |
Family
ID=18352301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3342254A Expired - Lifetime JP3071917B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Method for producing nitrogen-containing fatty acid ester and method for producing quaternary ammonium salt containing ester group |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3071917B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014201921A (en) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 岡部株式会社 | Slope frame form |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6022844A (en) * | 1996-03-05 | 2000-02-08 | The Procter & Gamble Company | Cationic detergent compounds |
JP2002069047A (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-08 | Kao Corp | Method for producing monoalkanolamide |
JP2002167366A (en) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Lion Corp | Cationic surface active agent and its producing method |
WO2009047905A1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Takasago International Corporation | Acylation reaction of hydroxyl group |
JP5394215B2 (en) * | 2008-12-11 | 2014-01-22 | 花王株式会社 | Softener composition |
EP2536814B1 (en) * | 2010-02-15 | 2020-04-29 | Stepan Company | Improved catalyst for esteramine production |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3342254A patent/JP3071917B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014201921A (en) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 岡部株式会社 | Slope frame form |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05148198A (en) | 1993-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5869716A (en) | Process for the production of esterquats | |
JPH05505560A (en) | Hydrotalcite catalyst for ethoxylation or propoxylation | |
JP2001515021A5 (en) | ||
JP3071917B2 (en) | Method for producing nitrogen-containing fatty acid ester and method for producing quaternary ammonium salt containing ester group | |
CN114096513A (en) | Novel quaternary ammonium compounds | |
AU2011286605B2 (en) | Fabric softener and method for preparing same | |
CN112334443B (en) | Preparation method of oil-based esterquat | |
JP3338874B2 (en) | Method for producing amines having ester group | |
JP4446296B2 (en) | Cationic surfactant composition containing ester bond and method for preparing the same | |
JP4357656B2 (en) | Quaternary ammonium salt | |
JPH08198827A (en) | Production of quaternary ammonium salt | |
JP3465084B2 (en) | Method for producing quaternary ammonium salt of alkanolamine ester | |
EP2536814B1 (en) | Improved catalyst for esteramine production | |
JP4686197B2 (en) | Method for producing carboxylic acid amide, carboxylic acid amide derivative and method for producing the same | |
JPH10168043A (en) | Production of alkanolamine ester | |
JP4336919B2 (en) | Process for producing fatty acid monoalkanolamide | |
JP2995036B2 (en) | Method for producing fatty acid amide ether | |
JP2001303443A (en) | Surfactant composition | |
JP3476555B2 (en) | Method for producing quaternary ammonium salt | |
WO2019119293A1 (en) | New cationic quaternary ammonium compounds and compositions comprising same and processes for their manufacture | |
JP2000273073A (en) | Production of fatty acid alkylolamide with low amine value | |
JPH0881414A (en) | Production of polyol ester of fatty acid | |
JPH09255773A (en) | Production of polyoxyalkylene fatty acid alkanolamide | |
JPH06101173A (en) | Softening agent free from sensitization to skin | |
JP2001181973A (en) | Cationic surfactant composition containing ester bond and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110526 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526 Year of fee payment: 12 |