JP4260296B2 - アミドアミン化合物の製造法 - Google Patents
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、副生成物であるジアミド含量が少ない高品質のアミドアミン化合物を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
イミダゾリン環構造を有し、一位をヒドロキシアルキル基により置換された、一般式(1)
【０００３】
【化３】
【０００４】
（式中、R は炭素数７〜23のアルキル基あるいはアルケニル基、又はヒドロキシアルキル基を示し、X は炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基を示す。）
で表されるイミダゾリン化合物を加水分解して得られる、一般式(2) で表されるアミドアミン化合物及び一般式(3) で表されるアミドアミン化合物はイミダゾリン型界面活性剤等の有用な中間体として知られている。
【０００５】
【化４】
【０００６】
（式中、R 及びX は前記と同じ意味を有する。）
イミダゾリン型界面活性剤は優れた起泡力、洗浄力に加え、目や皮膚に対する刺激が極めて低い特徴があり、近年低刺激シャンプー等の主要成分としてその使用量が増加している。
このように、アミドアミン化合物は種々のイミダゾリン型界面活性剤の中間体として有用であり、アミドアミン化合物の品質に要求される点は、副生成物であるジアミドの含量が低いこと、および色相の良好なこと等が挙げられる。
【０００７】
ジアミドは高級脂肪酸とジアミンから脱水縮合によりイミダゾリン化合物を製造する際副生することが知られている。かかるジアミドは、水に対する溶解性は乏しく、ジアミド含量の多いイミダゾリン化合物をシャンプー等の最終製品に原料として用いた場合には、製品系での濁りの原因となるばかりではなく、各種添加剤の溶解性を阻害し、商品の外観あるいは商品が本来有する性能をも著しく損ねるケースが多々ある。
【０００８】
低ジアミド含量のイミダゾリン化合物の製造法として、例えば特開平５−59013 号ではリン酸を添加する方法が開示されている。これらの方法によればジアミドの含量を約 0.5重量％まで低下させることが可能であった。
しかし、このようにして合成したイミダゾリン化合物であっても加水分解によりアミドアミン化合物を製造する際、触媒としてアルカリ化合物を用いるとジアミド化合物が加水分解時にも副生してしまう。
【０００９】
本発明の課題は、ジアミド含量が少ない高品質のアミドアミン化合物を製造する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記一般式(1) で表されるイミダゾリン化合物（以下イミダゾリン化合物(1) と略記する）を、リン酸、第一リン酸塩、又は亜リン酸もしくはその塩（以下リン酸化合物と略記する）の存在下に加水分解する、前記一般式(2) で表されるアミドアミン化合物及び前記一般式(3) で表されるアミドアミン化合物の製造法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるイミダゾリン化合物(1) として、例えば１−ヒドロキシエチル−２−ウンデシルイミダゾリン、１−ヒドロキシエチル−２−トリデシルイミダゾリン、１−ヒドロキシエチル−２−ヘプタデシルイミダゾリン、１−ヒドロキシエチル−２−ココイルイミダゾリン等が挙げられる。
【００１２】
本発明において、リン酸化合物は単独でも２種類以上を混合して用いても良い。第一リン酸塩として、リン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩が好ましく、具体的にはNaH2PO4 、KH2PO4、(NH4)H2PO4等が挙げられる。また亜リン酸もしくはその塩として、一般式(4)
M2PHO3 (4)
（式中、M は水素原子又は１価の陽イオンを示し、２個のM は同一でも異なっていてもよい。）
で表されるものが挙げられ、M で示される１価の陽イオンとして、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、具体的にはNa、K 、NH4 等が好ましい。
【００１３】
本発明において、リン酸化合物の系内存在量は、ジアミドの副生を十分に抑制し、またコストを抑える観点から、イミダゾリン化合物(1) に対して0.05〜５モル％が好ましく、 0.5〜５モル％が更に好ましい。
【００１４】
本発明の方法では、イミダゾリン化合物(1) をリン酸化合物の存在下、イミダゾリン化合物(1) に対して１〜20モル倍の水を用いて70〜100 ℃で１〜24時間攪拌加熱すれば反応が終了し、その後常法に従い後処理を行えば良い。要すれば、再結晶を行い精製することも出来る。なお、必要であればアルコール類等を反応溶媒として使用することもできる。
【００１５】
【作用】
本発明の方法においては、アミドアミン化合物を製造する際に、リン酸化合物を添加することにより通常ジアミド化合物が副生するのを抑制できる。この理由の詳細は不明な部分が多いが次のように推測される。すなわち、ジアミド化合物は脂肪酸とアミドアミン化合物から生成するが、この脂肪酸はアミドアミン化合物が更に加水分解を受けることにより生成する。この時、酸性であるリン酸化合物がアミドアミン化合物のアミド基に作用し、アミド基の加水分解を抑制するためであると推定される。
このように本発明は高純度なアミドアミン化合物の製造法として有用である。
【００１６】
【実施例】
実施例１
４つ口フラスコに１−ヒドロキシエチル−２−トリデシルイミダゾリン 296.5ｇ（１モル）、水54ｇおよびNaH2PO4 3.6 ｇ（0.03モル）を入れ、攪拌しながら85℃まで昇温し、そのままの温度で２時間攪拌を続け熟成を行いアミドアミンを得た。反応の終了は赤外スペクトルのイミダゾリン N＝C 振動のピークの消失（1600cm-1付近）により確認した。ジアミドの含量は、高速液体クロマトグラフィーを用いて分析を行った。その結果を表１に示す。
【００１７】
実施例２
実施例１のNaH2PO4 の代わりにKH2PO4 4.1ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００１８】
実施例３
実施例１のNaH2PO4 の代わりに(NH4)H2PO4 3.5ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００１９】
実施例４
実施例１のNaH2PO4 の代わりにH3PO4 2.9 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２０】
実施例５
実施例１のNaH2PO4 の代わりにNa2PHO3 3.8 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２１】
実施例６
実施例１のNaH2PO4 の代わりにH2PHO3 2.5ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２２】
比較例１
実施例１のNaH2PO4 の代わりにNa2HPO4 4.3 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２３】
比較例２
実施例１のNaH2PO4 の代わりに36％HCl 3.0 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２４】
比較例３
実施例１のNaH2PO4 の代わりにNaOH 1.2ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表１より明らかなように実施例１〜６の場合には、反応終了品中の副生成物であるジアミドの含量が低い。これに対して比較例１〜３の様に第二リン酸塩、リン酸以外の酸、塩基の添加ではジアミドが多く副生していることが明らかである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来極めて困難と考えられていた高品質のアミドアミン化合物の製造が極めて簡単な工業的操作で達成できる。本発明の製造法によって得られたアミドアミン化合物はジアミド含量が低いために高品質のアミドアミン化合物として各種の用途に後処理を要せずにそのまま使用できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、副生成物であるジアミド含量が少ない高品質のアミドアミン化合物を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
イミダゾリン環構造を有し、一位をヒドロキシアルキル基により置換された、一般式(1)
【０００３】
【化３】
（式中、R は炭素数７〜23のアルキル基あるいはアルケニル基、又はヒドロキシアルキル基を示し、X は炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基を示す。）
で表されるイミダゾリン化合物を加水分解して得られる、一般式(2) で表されるアミドアミン化合物及び一般式(3) で表されるアミドアミン化合物はイミダゾリン型界面活性剤等の有用な中間体として知られている。
【０００５】
【化４】
（式中、R 及びX は前記と同じ意味を有する。）
イミダゾリン型界面活性剤は優れた起泡力、洗浄力に加え、目や皮膚に対する刺激が極めて低い特徴があり、近年低刺激シャンプー等の主要成分としてその使用量が増加している。
このように、アミドアミン化合物は種々のイミダゾリン型界面活性剤の中間体として有用であり、アミドアミン化合物の品質に要求される点は、副生成物であるジアミドの含量が低いこと、および色相の良好なこと等が挙げられる。
【０００７】
ジアミドは高級脂肪酸とジアミンから脱水縮合によりイミダゾリン化合物を製造する際副生することが知られている。かかるジアミドは、水に対する溶解性は乏しく、ジアミド含量の多いイミダゾリン化合物をシャンプー等の最終製品に原料として用いた場合には、製品系での濁りの原因となるばかりではなく、各種添加剤の溶解性を阻害し、商品の外観あるいは商品が本来有する性能をも著しく損ねるケースが多々ある。
【０００８】
低ジアミド含量のイミダゾリン化合物の製造法として、例えば特開平５−59013 号ではリン酸を添加する方法が開示されている。これらの方法によればジアミドの含量を約 0.5重量％まで低下させることが可能であった。
しかし、このようにして合成したイミダゾリン化合物であっても加水分解によりアミドアミン化合物を製造する際、触媒としてアルカリ化合物を用いるとジアミド化合物が加水分解時にも副生してしまう。
【０００９】
本発明の課題は、ジアミド含量が少ない高品質のアミドアミン化合物を製造する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記一般式(1) で表されるイミダゾリン化合物（以下イミダゾリン化合物(1) と略記する）を、リン酸、第一リン酸塩、又は亜リン酸もしくはその塩（以下リン酸化合物と略記する）の存在下に加水分解する、前記一般式(2) で表されるアミドアミン化合物及び前記一般式(3) で表されるアミドアミン化合物の製造法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるイミダゾリン化合物(1) として、例えば１−ヒドロキシエチル−２−ウンデシルイミダゾリン、１−ヒドロキシエチル−２−トリデシルイミダゾリン、１−ヒドロキシエチル−２−ヘプタデシルイミダゾリン、１−ヒドロキシエチル−２−ココイルイミダゾリン等が挙げられる。
【００１２】
本発明において、リン酸化合物は単独でも２種類以上を混合して用いても良い。第一リン酸塩として、リン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩が好ましく、具体的にはNaH2PO4 、KH2PO4、(NH4)H2PO4等が挙げられる。また亜リン酸もしくはその塩として、一般式(4)
M2PHO3 (4)
（式中、M は水素原子又は１価の陽イオンを示し、２個のM は同一でも異なっていてもよい。）
で表されるものが挙げられ、M で示される１価の陽イオンとして、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、具体的にはNa、K 、NH4 等が好ましい。
【００１３】
本発明において、リン酸化合物の系内存在量は、ジアミドの副生を十分に抑制し、またコストを抑える観点から、イミダゾリン化合物(1) に対して0.05〜５モル％が好ましく、 0.5〜５モル％が更に好ましい。
【００１４】
本発明の方法では、イミダゾリン化合物(1) をリン酸化合物の存在下、イミダゾリン化合物(1) に対して１〜20モル倍の水を用いて70〜100 ℃で１〜24時間攪拌加熱すれば反応が終了し、その後常法に従い後処理を行えば良い。要すれば、再結晶を行い精製することも出来る。なお、必要であればアルコール類等を反応溶媒として使用することもできる。
【００１５】
【作用】
本発明の方法においては、アミドアミン化合物を製造する際に、リン酸化合物を添加することにより通常ジアミド化合物が副生するのを抑制できる。この理由の詳細は不明な部分が多いが次のように推測される。すなわち、ジアミド化合物は脂肪酸とアミドアミン化合物から生成するが、この脂肪酸はアミドアミン化合物が更に加水分解を受けることにより生成する。この時、酸性であるリン酸化合物がアミドアミン化合物のアミド基に作用し、アミド基の加水分解を抑制するためであると推定される。
このように本発明は高純度なアミドアミン化合物の製造法として有用である。
【００１６】
【実施例】
実施例１
４つ口フラスコに１−ヒドロキシエチル−２−トリデシルイミダゾリン 296.5ｇ（１モル）、水54ｇおよびNaH2PO4 3.6 ｇ（0.03モル）を入れ、攪拌しながら85℃まで昇温し、そのままの温度で２時間攪拌を続け熟成を行いアミドアミンを得た。反応の終了は赤外スペクトルのイミダゾリン N＝C 振動のピークの消失（1600cm-1付近）により確認した。ジアミドの含量は、高速液体クロマトグラフィーを用いて分析を行った。その結果を表１に示す。
【００１７】
実施例２
実施例１のNaH2PO4 の代わりにKH2PO4 4.1ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００１８】
実施例３
実施例１のNaH2PO4 の代わりに(NH4)H2PO4 3.5ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００１９】
実施例４
実施例１のNaH2PO4 の代わりにH3PO4 2.9 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２０】
実施例５
実施例１のNaH2PO4 の代わりにNa2PHO3 3.8 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２１】
実施例６
実施例１のNaH2PO4 の代わりにH2PHO3 2.5ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２２】
比較例１
実施例１のNaH2PO4 の代わりにNa2HPO4 4.3 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２３】
比較例２
実施例１のNaH2PO4 の代わりに36％HCl 3.0 ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２４】
比較例３
実施例１のNaH2PO4 の代わりにNaOH 1.2ｇ（0.03モル）を用いる以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。ジアミドの含量を表１に示す。
【００２５】
【表１】
表１より明らかなように実施例１〜６の場合には、反応終了品中の副生成物であるジアミドの含量が低い。これに対して比較例１〜３の様に第二リン酸塩、リン酸以外の酸、塩基の添加ではジアミドが多く副生していることが明らかである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来極めて困難と考えられていた高品質のアミドアミン化合物の製造が極めて簡単な工業的操作で達成できる。本発明の製造法によって得られたアミドアミン化合物はジアミド含量が低いために高品質のアミドアミン化合物として各種の用途に後処理を要せずにそのまま使用できる。
Claims (3)
- 一般式(1)
で表されるイミダゾリン化合物を、リン酸、第一リン酸塩、又は亜リン酸もしくはその塩の存在下に加水分解する、一般式(2) で表されるアミドアミン化合物及び一般式(3) で表されるアミドアミン化合物の製造法。
- 第一リン酸塩及び亜リン酸塩が、アルカリ金属又はアンモニウムの塩である請求項１記載の製造法。
- リン酸、第一リン酸塩、又は亜リン酸もしくはその塩の系内存在量が一般式(1) で表されるイミダゾリン化合物に対し0.05〜５モル％である請求項１記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20904899A JP4260296B2 (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | アミドアミン化合物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20904899A JP4260296B2 (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | アミドアミン化合物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001031634A JP2001031634A (ja) | 2001-02-06 |
| JP4260296B2 true JP4260296B2 (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=16566397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20904899A Expired - Fee Related JP4260296B2 (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | アミドアミン化合物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4260296B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2017007700A (es) * | 2014-12-19 | 2017-10-27 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Dispersante universal. |
| US11632952B2 (en) | 2014-12-19 | 2023-04-25 | Nouryon Chemicals International B.V. | Universal dispersant |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP20904899A patent/JP4260296B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001031634A (ja) | 2001-02-06 |
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