JP5295763B2 - ポリエーテルアミン製造方法 - Google Patents
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Description
従来技術は、ポリエーテルアミンを製造する種々のプロセスについて開示している。
HO-R-(OR)n-OH (I)
Z[(OR)n-OH]m (II)
(式中、Rは、炭素原子2-4個を有する脂肪族ラジカルであり, Z は、 二価〜六価の脂肪族, アラリファチック(araliphatic), 芳香族または脂環式ラジカル(これらは、エーテルまたはアミノ基が一度以上割り込んでよい)、カーボンアミド, ウレタンまたは尿素基であり, n は、1〜50 の整数でありおよびZの価数に従ってm = 2〜6)を, 水および水素の存在下において、主に第8遷移族の元素からなる水素化-脱水素化触媒上でアンモニアと200-280℃, 好ましくは220-250℃, 加圧下で反応させることを特徴とする、ポリエーテルアミンを製造するプロセスについて開示している。
R2-OH
と、水素の存在下において、金属性の触媒であって、それの金属含有率がコバルト少なくとも80重量%程度からなる触媒を用いて結合させることによって、式 I:
のアミンを製造する方法を提供する。
-(CH2-CH(CH3)-O)a-(CH2-CH2-O)b-(CH2-CH(CH3)-O)c- (4)
式中、
aは、0〜 300であり, 0〜80であるのが好ましい。
bは、3〜 300であり, 3〜200であるのが好ましい。
cは、0〜 300であり, 0〜80であるのが好ましい。
更に好適な実施態様では、式 (1)のアミンは、式 11のポリアミンである:
R7(NR9R8)n (11)
式中、R7 は、炭素原子2〜400個を有しおよびまた、酸素, 窒素, リンまたはイオウのようなヘテロ原子を含有してもよいn-価の有機ラジカルであり、 R8 および R9は、各々がR3についてのラジカルであり、および nは、2〜20の整数である。
−一官能価のアミン, 例えば、
アルキルポリアルキレングリコールアミン, 例えば、メチルトリエチレン グリコールアミン, ビス(メチルトリエチレングリコール) アミン, ブチルトリエチレングリコールアミン, ラウリルポリプロピレングリコールアミン, メチルトリプロピレングリコールアミン, フェノールポリプロピレングリコールアミン, イソトリデシルポリプロピレングリコールアミン, ビス(メチルトリプロピレングリコール) アミン, N-メチルメチルポリプロピレングリコールアミン, メチルポリプロピレングリコールアミン, ビス(メチルポリプロピレングリコール) アミン, トリス(メチルジグリコール) アミン, エチレングリコールおよびプロピレングリコール単位のランダムもしくはブロック式の分布を有するメチルポリアルキレングリコールアミン,
−二官能価のアミン, 例えば、
トリエチレングリコールジアミン, トリプロピレングリコールジアミン, ポリエチレングリコールジアミン, ポリプロピレングリコールジアミン, エチレングリコールおよびプロピレングリコール単位のランダムもしくはブロック式の分布を有するポリアルキレングリコール, ブタンジオールポリアルキレングリコールジアミン, レソルシノールポリアルキレングリコールジアミン,
−三官能価のアミン, 例えば、
エチレングリコールおよびプロピレングリコール単位のランダムもしくはブロック式の分布を有するグリセロールポリアルキレングリコールトリアミン, ビス(トリエチレングリコールアミン) アミン, ビス(ポリアルキレングリコールアミン) アミン,
−四官能価のアミン, 例えば、
エチレングリコールおよびプロピレングリコール単位のランダムもしくはブロック式の分布を有するペンタエリトリトールポリアルキレングリコールテトラアミン, N,N’-ビス(ポリプロピレングリコールアミン) ポリアルキレングリコールジアミン。
平均モル質量2000 g/モルを有するメチルポリアルキレングリコール1.5 kg, 担持された触媒であって、それの金属含有率が90%よりも多い程度のコバルトからなるもの300 gおよびアンモニア (液体) 800 mlを、容量4.5 リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、10 バールの水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、8 時間攪拌しながら加熱して190℃にした。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、対応するアミンへの転化度 85% を測定することを可能にした。
平均モル質量2000 g/モルを有するメチルポリアルキレングリコール1 kg, 担持された触媒であって、それの金属含有率が90%よりも多い程度のコバルトからなるもの200 gおよびアンモニア (液体) 540 mlを、容量2 リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、30 バールの水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、7 時間攪拌しながら加熱して190℃にした。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、対応するアミンへの転化度 95%を測定することを可能にした。
平均モル質量2000 g/モルを有するメチルポリアルキレングリコール1 kg, ラネータイプのコバルト触媒180 gおよびアンモニア (液体) 540 mlを、容量2 リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、10 バールの水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、6 時間攪拌しながら加熱して190℃にした。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、対応するアミンへの転化度 95%を測定することを可能にした。
エチレングリコールおよびプロピレングリコール単位からなりおよび平均モル質量600 g/モルを有するポリアルキレングリコール750 g, 担持された触媒であって、それの金属含有率が90%よりも多い程度のコバルトからなるもの150 gおよびアンモニア (液体) 800 mlを、容量4.5リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、10 バールの水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、6 時間攪拌しながら加熱して190℃にした。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、対応するアミンへの転化度 95%を測定することを可能にした。
エチレングリコールおよびプロピレングリコール単位からなりおよび平均モル質量4000 g/モルを有するポリアルキレングリコール1 kg, 担持された触媒であって、それの金属含有率が80%よりも多い程度のコバルトからなるもの200 gおよびアンモニア (液体) 540 mlを、容量2リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、10 バールの水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、5 時間攪拌しながら加熱して190℃にした。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、対応するアミンへの転化度 95%を測定することを可能にした。
平均モル質量2000 g/モルを有するメチルポリアルキレングリコール1.5 kg, ラネータイプのコバルト触媒100 gおよびアンモニア (液体) 800 mlを、容量4.5 リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、10 バール水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、12時間攪拌しながら加熱して190℃にし、更に水素を注入することによって、圧力180 バールを維持した。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、対応するアミンへの転化度 85%を測定することを可能にした。
平均モル質量310 g/モルを有する脂肪アルコールオキシプロピラート1 kg、担持された触媒であって、それの金属含有率が90%よりも多い程度のコバルトからなるもの200 gおよびアンモニア (液体) 540 mlを、容量2リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、5 バールの水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、8 時間攪拌しながら加熱して190℃にした。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、第一アミンへの転化度 80%を測定することを可能にした。sec-およびtert-アミンの含有率は、検出できなかった。
平均モル質量310 g/モルを有する脂肪アルコールオキシプロピラート1 kg、担持された触媒であって、それの金属含有率が95%よりも多い程度のコバルトからなるもの50 gおよびアンモニア (液体) 540 mlを、容量2リットルの攪拌式オートクレーブ中に計量して入れた。その後に、5 バールの水素を注入しそしてオートクレーブを閉じた。混合物を、24時間攪拌しながら加熱して190℃にした。冷却した後に, アンモニアおよび水素を除くために、オートクレーブの圧力をゆっくり減じた。残留する反応混合物から減圧下で残留揮発性構成成分を取り除きおよび濾過した。アミン価の定量は、対応する第一アミンへの転化度 75%を測定することを可能にした。sec-およびtert-アミンの含有率は、< 1 モル%であった。
直径5 cmおよび長さ2.5 mを有する固定床反応装置に、担持された触媒であって、それの金属含有率が90%よりも多い程度のコバルトからなるものを投入しそして触媒を減圧条件下で活性化した。その後に、平均モル質量310 g/モルを有する脂肪アルコールプロポキシラート1 kg/時, アンモニア2.5 kg/時および水素50 リットル/時を、反応装置中に温度 190℃および圧力 100 バールで供給した。反応装置内で、一旦安定な反応条件が確立されたら、生成物流出物のサンプルを採取した。アミン価の定量は、98%よりも大きい転化率を測定することを可能にした。
例 9に記載する通りにして, 固定床反応装置に触媒を投入しそして状態調節した。その後に、平均モル質量310 g/モルを有する脂肪アルコールプロポキシラート1 kg/時, アンモニア2.5 kg/時および水素50 リットル/h を、反応装置中に温度 195℃および圧力 190バールで供給した。反応装置内で、一旦安定な反応条件が確立されたら、生成物流出物のサンプルを採取した。アミン価の定量は、95%よりも大きい転化率を測定することを可能にした。
例 9に記載する通りにして, 固定床反応装置に触媒を投入しそ状態調節した。その後に、平均モル質量2000g/モルを有するメチルポリアルキレングリコール1 kg/時, アンモニア1.5 kg/時および水素100 リットル/時を、反応装置中に温度 195℃および圧力 190バールで供給した。反応装置内で、一旦安定な反応条件が確立されたら、生成物流出物のサンプルを採取した。アミン価の定量は、95%よりも大きい転化率を測定することを可能にした。
Claims (4)
- 式(1)のアミンが、式11:
R7(NHR8)n (11)
(式中、R7は、炭素原子2〜400個を有するn−価の有機ラジカルであり、R8は、R1のようなラジカルであり、およびnは、2〜20の整数である)
のポリアミンである、請求項1記載の方法。 - 反応温度が50〜250℃である、請求項1または2のいずれか一に記載の方法。
- 圧力が1バール〜300バールである、請求項1〜3のいずれか一に記載の方法。
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