JP3266314B2 - 水性のヒドロキシルアミン溶液の安定化 - Google Patents
水性のヒドロキシルアミン溶液の安定化Info
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Description
部分的に中和されたヒドロキシルアミン塩の安定化され
た溶液及びその安定化法に関する。
定で、内部酸化還元により分解してアンモニア及び窒素
又は窒素酸化物を生成する。この分解は高pH及び触媒
量のカチオン例えばFe(II)、Ni(II)、及び
Cu(II)の存在によって加速される。その水溶液は
普通ヒドロキシルアミン塩、例えば塩酸塩又は硫酸塩
の、アルカリ金属水酸化物又はアンモニアでの少くとも
部分的な中和によって製造される。これらの溶液は広く
合成用途に使用されるが、これらの溶液中の遊離のヒド
ロキシルアミンの不安定性は貯蔵が必要な場合にその用
途を制限する。
シルアミン又は少くとも部分的に中和されたヒドロキシ
ルアミン塩の溶液を安定化させる多くの試みが報告され
ている。そのような溶液に対する安定剤として報告され
ている化合物は、種々のキレート剤例えばエチレンジア
ミン四酢酸四ナトリウム(米国特許第3145082
号)、アミドオキシム(米国特許第3480391
号)、ヒドロキサム酸(米国特許第3480392
号)、ヒドロキシ尿素及びヒドロキシチオ尿素(米国特
許第3544270号)、ヒドロキシルアルキリデンジ
ホスホン酸(米国特許第3647449号)、ビシナル
多価フェノール(特公昭48/78099号)、ヒドロ
キシキノリン(特公昭57/100908号)、1,1
0−フェナトリン(特公昭58/69841号)、ジピ
リジル化合物(特公昭58/69842号)、チオカル
ボン酸(特公昭58/69843号)、キノリン誘導体
(特公昭58/69844号)、ヒドロキシ置換フラボ
ン(独国特許第3343597号)、アントシアニド
(米国特許第4551318号)、ヒドロキシ置換フラ
バン(独国特許第3343599号)、スズ酸(特公昭
60/260541号)、ヒドロキシ置換アンスラキノ
ン(米国特許第4576804号)、8−ヒドロキシキ
ナリジン(米国特許第4629613号)、及び2,3
−ジヒドロヘキサノ−1,4−ラクトン(米国特許第4
634584号)を含む。
小にすることにより長期間にわたって安定であるヒドロ
キシルアミン又は少くとも部分的に中和されたヒドロキ
シルアミン塩の安定化された溶液を提供する。これは少
量のメルカプトチアゾール、チオサルフェート塩、メル
カプトチアゾリン、チウラムジスルフィド、チオ尿素又
はメルカプトアルカノールの添加によって達成される。
のチオサルフェート例えばアルカリ金属チオサルフェー
トであり、その例はチオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリ
ウムなど、チオ硫酸アンモニウム、アルカリ土類金属チ
オサルフェート例えばチオ硫酸カルシウム、チオ硫酸マ
グネシウムなどを含む。好適なチオサルフェートはチオ
硫酸ナトリウムである。
あり或いは一緒になって置換又は未置換のアリール又は
シクロアルキル基を形成し、Xは水素又は1価のカチオ
ンであり、そして各R2は独立にC1〜C4アルキル、又
は水素である〕を有する化合物を含む。
ル、即ち上述のR及びR1がアリール又はシクロアルキ
ル基を形成するものは、式
基を表わし、Xは上述の通りであり、そしてQはアリー
ル又はシクロアルキルである〕によって表わされる。適
当な低級炭化水素基の例はC1〜C4アルキルを含み、一
方ナトリウム、カリウム及びアンモニウムのような1価
のカチオンは例示である。 例示化合物は2−メルカプ
トベンゾチアゾール、2−メルカプトシクロヘキシルチ
アゾール、2−メルカプト−4−メチルベンゾチアゾー
ルナトリウム、2−メルカプト−6−t−ブチル−シク
ロヘキシルチアゾールなどを含む。
メルカプトチアゾリンは
である。
5−ジメチルチアゾリン、2−メルカプトチアゾリンナ
トリウム、2−メルカプト−5−t−ブチルチアゾリン
などを含む。
素、C1〜C10アルキル基又はアリ を有する化合物である。
nが1の上式IVのものであり、式
最も好ましくは水素である〕によって表わされる。R4
〜R7はアルキルの場合好ましくはC1〜C4アルキル例
えばメチル、エチル、n−ブチル、t−ブチルなどであ
る。
ラ−n−ブチルチウラムジスルフィド、N,N′−ジエ
チルチウラムジスルフィド、テトラフェニルチウラムジ
スルフィド、チウラムジスルフィドなどは代表的な化合
物である。
ものであり、式
素である〕によって表わされる。この例はチオ尿素、
N,N′−ジフェニルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿
素、エチレンチオ尿素などである。
あり、そしてa及びbは1〜3の整数であり且つa及び
bの合計が4を越えない〕によって表わされるメルカプ
トアルカノールである。この適当な化合物の例は2−メ
ルカプトエタノール、2−メルカプトプロパノール、
2,11−ジメルカプト−1,12−ドデカンジオール
などを含む。
中和されたヒドロキシルアミン塩溶液を安定化させるた
めに使用しうる安定剤の量は、ヒドロキシルアミン塩に
基づいて約0.001〜約100モル%の範囲である。
好ましくは安定剤の量は、同一の基準で約0.1〜約1
0モル%の範囲である。遊離のヒドロキシルアミン即ち
完全に中和された塩の水溶液は、ヒドロキシルアミンの
塩(例えば塩酸塩、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩など)の、
アルカリ金属水酸化物(例えば水酸化ナトリウム)又は
アンモニアと反応させることによって製造することがで
きる。ヒドロキシルアミン又は少くとも部分的に中和さ
れたヒドロキシルアミン塩は、普通その水溶液の少くと
も約1重量%であり、飽和又はそれ以上までの範囲であ
ってよいが、一般に約3〜約30重量%である。安定剤
は塩基での中和前にヒドロキシルアミン塩溶液に添加す
ることが最良であるが、安定剤は少くとも部分的に中和
されたヒドロキシルアミン塩溶液に添加してもよい。安
定剤の添加中の温度は有利には約5〜約40℃に維持さ
れる。安定化された溶液は温度<40℃、好ましくは<
25℃で貯蔵されるべきである。
は、pH7.0以上で、即ち気体副生物の中間的発生を
与える過剰の塩基の存在下において全く速い。化合物
の、ヒドロキシルアミン溶液を安定化する能力は、気体
の経時的発生量を監視することによって試験するのが簡
便である。安定化された溶液はヒドロキサメート化重合
体例えばアクリルアミド重合体の製造に有用である。
て、特許請求の範囲を除いて本発明を限定するものはな
いとして見なすべきである。すべての部及びパーセント
は断らない限り重量によるものとする。
撹拌棒及び水を満した逆目盛りつきシリンダーに連結し
た気体出口を装備した。この容器中に、30%水性ヒド
ロキシルアミン硫酸塩溶液39.3部(0.144モ
ル)を仕込んだ。温度を25℃以下に保ちながら、50
%水性水酸化ナトリウム溶液23.0部(0.288モ
ル)を添加した。容器をしっかりと閉じた。激しい気体
の発生が見られ、水が目盛りつきシリンダーから追い出
された。気体920mlが4.5時間にわたって発生し
た。この気体は赤外吸収スペクトルにより主に窒素酸化
物として同定され、ヒドロキシルアミンの分解を示し
た。
0.23部(0.00145モル)をヒドロキシルアミ
ン硫酸塩溶液に添加する以外実施例1の方法に従った。
16時間後に測定しうる量の気体(<10ml)はシリ
ンダーに捕集されなかった。これはヒドロキシルアミン
が安定化されたことを示す。
ドロキシルアミン硫酸塩溶液に添加する以外実施例1の
方法を繰返した。16時間後に測定しうる量の気体はシ
リンダー中に集められなかった。これはヒドロキシルア
ミンが安定化されたことを示す。
ヒドロキシルアミン硫酸塩溶液39.3部(0.144
モル)を、種々の安定剤化合物1モル%の存在下に50
%水性水酸化ナトリウム23.0部(0.288モル)
で処理し、気体の発生を経時的に監視した。
ウム、6)チオ硫酸アンモニウム、7)チオ硫酸カルシ
ウム及び8)チオ硫酸マグネシウム、を用いる以外再び
実施例2の方法に従った。各の場合、14時間後に測定
しうる量の気体は捕集できなかった。
の安定剤をチオ尿素の代り使用した。各の場合、安定剤
の不存在下のヒドロキシルアミン溶液と比べて、安定剤
を添加したとき、24時間にわたる気体の発生量はかな
り減少した。安定剤を下表IIに示す。
和されたヒドロキシルアミン塩、並びに水溶性のアルカ
リ金属、アルカリ土類金属、又はアンモニウムチオサル
フェート、及び式
あり或いは一緒になって置換又は未置換のアリール又は
シクロアルキル基を形成し、Xは水素又は1価のカチオ
ンであり、そして各R2は独立にC1〜C4アルキル、又
は水素である〕又は
素、C1〜C10アルキル基又はアリ 又は
あり、そしてa及びbは1〜3の整数であり且つa及び
bの合計が4を越えない〕を有する化合物からなる群か
ら選択される化合物の有効安定化量を含有する安定化さ
れた溶液。
素基を表わし、Xは上述した通りであり、そしてQはア
リール又はシクロアルキルである〕で表わされる上記1
の安定化された溶液。
ムである上記1の溶液。
る〕で表わされる上記1の安定化された溶液。
で表わされる上記1の安定化された溶液。
上記1の安定化された溶液。
される上記1の安定化された溶液。
的に中和されたヒドロキシルアミン塩の水溶液に、水溶
性のアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はアンモニウ
ムチオサルフェート、及び式
あり或いは一緒になって置換又は未置換のアリール又は
シクロアルキル基を形成し、Xは水素又は1価のカチオ
ンであり、そして各R2は独立にC1〜C4アルキル、又
は水素である〕又は
素、C1〜C10アルキル基又はアリ 又は
あり、そしてa及びbは1〜3の整数であり且つa及び
bの合計が4を越えない〕を有するものからなる群から
選択される化合物の有効安定化量を添加することを含ん
でなる該ヒドロキシルアミン又は該水溶液の分解を禁止
する方法。
基を表わし、Xは上述した通りであり、そしてQはアリ
ール又はシクロアルキルである〕によって表わされる上
記8の方法。
る〕によって表わされる上記8の方法。
によって表わされる上記8の方法。
によって表わされる上記8の方法。
て表わされる上記8の方法。
ウムである上記8の方法。
Claims (2)
- 【請求項1】 水中のヒドロキシルアミン又は少くとも
部分的に中和されたヒドロキシルアミン塩、並びに水溶
性のアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はアンモニウ
ムチオサルフェート、及び式 【化1】 〔式中、R及びR1はそれぞれCHR2基であり或いは一
緒になって置換又は未置換のアリール又はシクロアルキ
ル基を形成し、Xは水素又は1価のカチオンであり、そ
して各R2は独立にC1〜C4アルキル、又は水素であ
る〕又は 【化2】 〔式中、R4、R5、R6及びR7は独立に水素、C1〜C
10アルキル基又はアリ 又は 【化3】 (HS)a―R8―(OH)b VII 〔式中、R8は炭素数2〜20の多価のアルキレン基で
あり、そしてa及びbは1〜3の整数であり且つa及び
bの合計が4を越えない〕を有する化合物からなる群か
ら選択される化合物の有効安定化量を含有する安定化さ
れた溶液。 - 【請求項2】 ヒドロキシルアミン又は少くとも部分的
に中和されたヒドロキシルアミン塩の水溶液に、水溶性
のアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はアンモニウム
チオサルフェート、及び式 【化4】 〔式中、R及びR1はそれぞれCHR2基であり或いは一
緒になって置換又は未置換のアリール又はシクロアルキ
ル基を形成し、Xは水素又は1価のカチオンであり、そ
して各R2は独立にC1〜C4アルキル、又は水素であ
る〕又は 【化5】 〔式中、R4、R5、R6及びR7は独立に水素、C1〜C
10アルキル基又はアリ 又は 【化6】 (HS)a―R8―(OH)b VII 〔式中、R8は炭素数2〜20の多価のアルキレン基で
あり、そしてa及びbは1〜3の整数であり且つa及び
bの合計が4を越えない〕を有するものからなる群から
選択される化合物の有効安定化量を含有する安定化量を
添加することを含んでなる該ヒドロキシルアミン又は該
水溶液の分解を禁止する方法。
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