JP5323258B2 - N,n,n’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルおよびn,n,n’,n’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方とn,n−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルとを含む混合物から、n,n−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離する方法 - Google Patents

N,n,n’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルおよびn,n,n’,n’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方とn,n−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルとを含む混合物から、n,n−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離する方法 Download PDF

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Description

本発明は、N,N−2−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを、第二アミンまたは第三アミンの少なくとも一方(例えば、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方)をさらに含む混合物から、あるいは1種以上のこのようなN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルとの混合物から分離もしくは回収することに関する。
特に本発明は、式R1112NR13NHを有する第一アミンを、該第一アミンと、式R2122NR23NHR24を有する第二アミンおよび式R3132NR33NR3435を有する第三アミンの少なくとも一方とを含む混合物から、あるいは1種以上のこのような第二アミンおよび1種以上のこのような第三アミンとの混合物から分離もしくは回収する方法に関し、ここで、
11、R21、及び/又はR31のそれぞれ、ならびにR12、R22、及び/又はR32のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基;
24及び/又はR34とR35のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基;
13、R23、及び/又はR33のそれぞれは、エトキシエチル、エトキシ−n−プロピル、およびn−プロポキシ−n−プロピルからなる群から選択されるアルコキシアルキル基;
であってよい。
このような混合物の1つの例が、N,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル(T2MBAEE)、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(T3MBAEE)、及び/又はN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(T4MBAEE)の混合物であり、本発明にしたがって、この混合物からN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテルを分離もしくは回収することができる。
種々のN,N−2−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテル、およびN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルが化合物として知られている。
特に、式R1112NR13NHを有する第一アミン、式R2122NR23NHR24を有する第二アミン、および式R3132NR33NR3435を有する第三アミン、ここで、
11、R21、R31、R12、R22、およびR32のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
24、R34、およびR35のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
13、R23、およびR33のそれぞれは、エトキシエチル、エトキシ−n−プロピル、およびn−プロポキシ−n−プロピルからなる群から選択されるアルコキシアルキル基である;
の少なくとも幾つかは既知化合物であり、混合物にて存在することが多い。
一般には、R11とR21とR31がR12と同一であり、R22とR32が同一であり、R13とR23とR33が同一であり、そしてR24とR34が同一である。
上記アミンの一部は公知であり、ポリウレタン触媒として、あるいはポリウレタン触媒をもたらすための前駆体として使用されている。
一般に、第一アミン、第二アミン、または第三アミンを得るための工業プロセスにおいては、こうした第一アミンと第二アミンと第三アミンのブレンドもしくは混合物が得られることが非常に多い。
具体的には、第一アミンであるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル〔例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル(T2MBAEE)〕、第二アミンであるN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテル〔例えばN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(T3MBAEE)〕、及び/又は第三アミンであるN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテル〔例えばN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(T4MBAEE)〕の混合物を得ることができる。
例えば、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(T3MBAEE)は重要な化合物であり、触媒を製造するための前駆体として使用することができる。
次いで、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(T4MBAEE)は公知のポリウレタン触媒であり、Huntsman International LLCからJEFFCAT(登録商標)ZF20の商品名で市販されている。
N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(T3MBAEE)とN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(T4MBAEE)は、一般には、同じプロセスにおいて同時に得られ、それらの割合は、a.o.プロセスの設定と使用される物質に依存する。N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(T3MBAEE)とN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(T4MBAEE)は、かなり近い沸点を有し、蒸留によって分離することはできない。
一般に、N,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル(T2MBAEE)はさらに、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(T3MBAEE)とN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(T4MBAEE)とのブレンド中に不純物として存在し、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルおよびN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルの沸点にかなり近い。T2MBAEEは、このブレンドから蒸留によって分離することはできない。
しかしながら、品質上の理由から、高度に精製されたN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルを顧客に提供することが重要であり、同様に、T2MBAEEとT3MBAEEを回収するという高い経済的関心がある。なぜなら、これらの物質は、他の高価な化学成分に対する出発物質として使用することができるからである。
さらに、現時点では、T2MBAEEを得るための経済的に許容しうる製造方法がなく、また高純度の化合物を得るべく、T2MBAEEとT3MBAEEとT4MBAEEの混合物からT2MBAEEを経済的に分離することを可能にする方法もない。
さらに一般には、現在、この第一アミン、第二アミン(例えばN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテル)、及び/又は第三アミン(例えばN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテル)の混合物から第一アミン(例えばN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル)を分離するための方法が求められている。
さらに、現時点では、T2MBAEEは、T2MBAEEとT3MBAEEとT4MBAEEの混合物中に不純物として存在するにすぎないので、N,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルが最終生成物として実質的な量にてもたらされるという、T2MBAEEを得るための製造方法が求められている。
本発明の目的は、N,N−2−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを、第二アミンまたは第三アミンの少なくとも一方(例えば、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方)をさらに含む混合物から、あるいは1種以上のこのようなN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルとの混合物から分離もしくは回収するための方法を提供することであり、この方法は、該第一アミンを、実質的に純粋な形態にて、そして工業的に許容しうる収率でもたらす。
上記の目的は、本発明の方法によって達成される。
本発明の第1の態様によれば、該第一アミンと、第二アミンであるN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルおよび第三アミンであるN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方とを含む混合物から、第一アミンであるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離する方法が提供される。この方法は、
(α)ケトンおよびアルデヒドの少なくとも一方と前記混合物とを混合して、ケトンおよびアルデヒドの前記少なくとも一方と前記第一アミンとを反応させて、シッフ塩基反応によって第一アミンベースのイミンを得る工程;
(β)第二アミンまたは第三アミンの前記少なくとも一方から第一アミンベースイミンを蒸留によって分離する工程;
(γ)第一アミンベースイミンから第一アミンを、第一アミンベースイミンの加水分解によって回収する工程;
を含む。
N,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルはN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル(T2MBAEEとも呼ぶ)であるのが好ましく、前記混合物はさらに、第二アミンN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(T3MBAEEとも呼ぶ)と第三アミンN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(T4MBAEEとも呼ぶ)の少なくとも一方を含むのが好ましい。
第一アミンであるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル、および第二アミンであるN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルと第三アミンであるN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方は、一般には、水や有機媒体に対する溶解性が高い。ケトンまたはアルデヒド(好ましくは、脂肪族ケトンまたは脂肪族アルデヒド)を使用してイミンを形成させる場合、一般にはこれらのイミンも、水や有機媒体に対する溶解性が高い。
しかしながら、得られるイミンは、第二アミンまたは第三アミンの前記少なくとも一方から蒸留によって、すなわち、第二アミンまたは第三アミンの前記少なくとも一方と第一アミンベースイミンとの混合物から蒸留によって分離することができる、ということが見出された。この場合も特に、第一アミンをベースとするイミンを形成するシッフ塩基反応に対して、脂肪族ケトン及び/又は脂肪族アルデヒドが使用される。
本発明の幾つかの実施態様によれば、第一アミンの沸点と、第二アミンおよび第三アミンの少なくとも一方の沸点との最大差が10℃未満であってよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、第一アミンベースイミンの沸点と、第一アミンの沸点、および第二アミンと第三アミンの少なくとも一方の沸点との最小差が10℃より高くてよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、第一アミンが式R1112NR13NHを有し、第二アミンが式R2122NR23NHR24を有し、及び/又は、第三アミンが式R3132NR33NR3435を有し、ここで、
11、R21、及び/又はR31のそれぞれ、ならびにR12、R22、及び/又はR32のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
24及び/又はR34とR35のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
13、R23、及び/又はR33のそれぞれは、−CHCHOCHCH−(エトキシエチルとも呼ばれる)、−CHCHOCHCHCH−(エトキシ−n−プロピルとも呼ばれる)、および−CHCHCHOCHCHCH−(n−プロポキシ−n−プロピルとも呼ばれる)からなる群から選択されるアルコキシアルキル基である。
第一アミンから第一アミンベースイミンをもたらすことによって、物理的特性を、分離を果たすのがより容易になる程度にまで変えることができる、ということが見出された。例えば、一般には、第一アミンベースイミンの沸点は、該第一アミン自体の沸点より高い。沸点を高めることにより、第一アミンベースイミンと、第二アミン及び/又は第三アミンとの沸点差が、第一アミンベースイミンからの第二アミン及び/又は第三アミンの蒸留が可能になるよう充分に広がることがある。第一アミンベースイミンを単に加水分解することによって第一アミンを得ることができる。
理解しておかねばならないことは、本発明は、式R1112NR13NHを有する第一アミンを、式R2122NR23NHR24を有する第二アミン、及び/又は、式R3132NR33NR3435を有する第三アミンから分離するのに特に有用である、という点である。必要に応じて(好ましい場合さえあるが)、第一アミンの基R11、R12、およびR13は、第二アミン及び/又は第三アミンの対応する基(すなわち、それぞれR21、R22、およびR23、ならびに、R31、R32、およびR33)と同一であってよい。混合物が第二アミンと第三アミンの両方を含む場合、第二アミンの基R24は、第三アミンの対応する基R34と同一である。
本発明の幾つかの実施態様によれば、R11は、R21及び/又はR31と同一であってよく、R12は、R22及び/又はR23と同一であってよく、そしてR13は、R23及び/又はR33と同一であってよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、混合物は、第一アミン、式R2122NR23NHR24を有する第二アミン、および式R3132NR33NR3435を有する第三アミン(R24はR34と同一である)を含んでよい。
必要に応じて、R11は、R21およびR31と同一であってよく、R12は、R22およびR32と同一であってよく、R13は、R23およびR33と同一であってよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、混合物は、第二アミンと第三アミンを含んでよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、本発明の方法はさらに、
(a)N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルをアミド化してN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースのアミドを得ること;
(b)N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースアミドからN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離すること;
(c)アンモニア、第一アミン、及び/又は第二アミンからなる群から選択されるアミド基転移剤を使用してN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースアミドをアミド基転移させること、但しアミド基転移剤は、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルではない;
(d)前記アミド基転移によって得られる反応混合物からN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルを、必要に応じて分別共沸蒸留(fractionated azeotropic distillation)及び/又は分別非共沸蒸留(fractionated non-azeotropic distillation)によって分離すること;
によってN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルからN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離することを含んでよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、混合物は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルの少なくとも一方を含んでよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、N,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルはN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテルであってよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、混合物は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル、またはN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルの両方、を含んでよい。
N,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルからのN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルの分離は、一般には、
(a)N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルをアミド化してN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースのアミドを得ること;
(b)N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースアミドからN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離すること;
(c)アンモニア、第一アミン、及び/又は第二アミンからなる群から選択されるアミド基転移剤を使用してN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースアミドをアミド基転移させること、但しアミド基転移剤は、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルではない;
(d)前記アミド基転移によって得られる反応混合物からN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルを、必要に応じて分別共沸蒸留及び/又は分別非共沸蒸留によって分離すること;
によって果たすことができる。
以後、このプロセスは、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとのブレンドからのN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルの分離に関して説明するが、当業者であれば、この原理が、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルとのブレンドに対しても適用できることがわかる。
一般には、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルは、ポリウレタンフォームの製造において使用される触媒であるN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルを得るための製造プロセスにおける副生物として存在する。N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとのブレンドは、モノメチルアミンとジメチルアミンとトリメチルアミンとの混合物を含むメチルアミンを、銅クロマイト触媒上にてジエチレングリコールと反応させるときに形成される。これらの物質の比率は、メチルアミンの組成に応じて広範囲で変わる(ジメチルアミン対モノメチルアミンの比)。N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルが、互いにわずかだけ異なる沸点を有するという事実のために、いかなる蒸留による精製も極めて困難である。
T3MBAEEの誘導体化は、合成用の高純度のT3MBAEEが得られないことから、技術的に困難及び/又は非経済的である。先行技術は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルが必要とされる場合に、技術的な問題を引き起こすブレンドを提供するにすぎない。これは、蒸留によって分離しても、同じ物質のブレンド(異なる組成を有するが)をもたらすからである。
N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルからN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルを分離する方法は、Huntsman International LCCによる同時係属中の特許出願WO 2008 140957(該特許出願の全開示内容を参照により本明細書に含める)に提供されている。
これらの第二アミンを、第三アミン(例えばN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル)から、あるいは少なくとも1種の第三アミンまたは第三アミノアルキルエーテルを含む混合物から分離する方法における第1の工程は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルをアミド化してN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルベースのアミドを得ることである。
第三アミノアルキルエーテルの代表的な例は、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル〔すなわちビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル〕である。原理的には、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル〔IUPAC名:N,N−ジメチル−2−[2’−(メチルアミン)エトキシ]エタンアミン〕のアミド化は、当業者に公知の任意の方法によって行うことができる。N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルのアミド化は、カルボン酸、及び/又は、ハロゲン化アシル、無水物、カルボン酸エステル、およびカルボン酸アミドからなる群から選択されるカルボン酸誘導体を使用して行うのが好ましい。好適なカルボン酸誘導体の例としては、ハロゲン化アセチル(例えば、塩化アセチルや臭化アセチル)、無水酢酸、ギ酸エステル、酢酸エステル、およびアセトアミドなどがある。アミド化工程は、低分子量カルボン酸(好ましくはC1−6カルボン酸、さらに好ましくは酢酸もしくはギ酸)を使用して行うのが好ましい。特に、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルの対応するホルムアミドを形成させるのが好ましい。
N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルのアミド化を行った後、アミド化されていない第三アミンまたは第三アミノアルキルエーテルを、アミド化工程において得られたアミドから分離することができる。少なくとも1種の第三アミン及び/又は第三アミノアルキルエーテルを含む混合物からのアミドの分離は、原理的には、公知の任意の分離方法によって行うことができる。この分離工程は、好ましくは50〜250℃の温度にて、そして1ミリバール〜1バール(好ましくは5ミリバール〜1バール)の圧力にて蒸留によって行うのが好ましい。
T3MBAEEをギ酸でアミド化することによって得られるT3MBAEEのホルムアミドは、該ホルムアミドがより高い沸点を有することから、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルを蒸留することによって、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルから分離することができる(該ホルムアミドが蒸留残留物中に留まる)。引き続き、高純度のT3MBAEEを得るために、残留ホルムアミドをさらに蒸留することができる。さらに、該アミドからN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルを回収することは、
(a)アンモニア、第一アミン、及び/又は第二アミンからなる群から選択されるアミド基転移剤を使用して該アミドをアミド基転移させる工程、但しアミド基転移剤は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルではない;
(b)上記工程において得られる反応混合物からN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルを、分別共沸蒸留及び/又は分別非共沸蒸留よって分離する工程;
によって果たすことができる。
アミド基転移剤は、アンモニア、第一アミン、及び/又は第二アミンからなる群から選択することができる。
好ましいアミド基転移剤は、式(I)
Figure 0005323258
[式中、Rは、
Figure 0005323258
であり、
=−H、−CH、エチル、プロピル、イソプロピル、直鎖C4−12アルキル、または分岐鎖C4−12アルキル;R=R、−OH、−NH、−OCH、または−N(CH;X=Y=−O−、−NH−、または−N(CH)−;k=0〜35(好ましくは1〜20、さらに好ましくは2〜10)の整数;l=0〜5の整数;m=0または1;n=0〜30(好ましくは1〜24、さらに好ましくは10〜18)の整数;o=0または1;a=0または1;b=0または1;但し、アミド基転移剤が少なくとも1つの窒素−水素結合(N−H)を含み、アミド基転移剤がN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルではない]
で示される。
式(I)のアミド基転移剤は、k=1およびn=10〜30の整数であるのが好ましい。n=0または1である場合、式(I)におけるkは1〜35の整数であるのが好ましく、2〜20の整数であるのがさらに好ましい。
特に好ましいアミド基転移剤は、ポリアルコキシレンアミンまたは脂肪アミンである。
好ましいアミド基転移剤は、第一または第二アルカノールアミンである。第一アルカノールアミンは、モノエタノールアミン、1,3−プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、およびC4−8アルカノールアミンからなる群から選択するのが好ましい。第二アルカノールアミンは、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−イソプロピルエタノールアミン、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−イソプロピルイソプロパノールアミン、N−C1−6アルキル−N−C2−6アルカノールアミン、およびN,N−ジ−C2−6アルカノールアミンからなる群から選択するのが好ましい。
特に好ましいのは、モノエタノールアミン、2−(2−アミノエトキシ)−エタノール、N−メチルエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、アミノプロパン−3−オール、N−エチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、アミノブタン−4−オール、N−2−ヒドロキシエチルアニリン、およびN−ヒドロキシエチルピペラジンからなる群から選択されるアルカノールアミンである。
本発明のさらなる好ましい実施態様では、アミド基転移剤は、置換された第一及び/又は第二アルキルアミン、置換された第一及び/又は第二アリールアミン、未置換の第一及び/又は第二アルキルアミン、ならびに未置換の第一及び/又は第二アリールアミンからなる群から選択される。
第一アルキルアミンは、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロペンチルアミン、C−C18アルキルアミン、およびC−Cシクロアルキルアミンからなる群から選択するのが好ましい。
第二アルキルアミンは、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、C−Cアルキル−C−Cアルキルアミン、および環中に少なくと1つの窒素原子を含む脂環式化合物(例えば、ピロリドン、ピペラジン、イミダゾリン、およびモルホリン)からなる群から選択するのが好ましい。
特に好ましいのは、モノメチルアミン、イソプロピルアミン、アミノブタン、アミノオクタン、アミノドデカン、アミノオクタデカン、シクロヘキシルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジシクロヘキシルアミン、シクロペチルアミン、N−メチルシクロペンチルアミン、エチルシクロペンチルアミン、ピペリジン、ピロリジン、アニリン、1,2−ジアミノエタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ビス−[3−(ジメチルアミノ)−プロピル]−アミン、N−アミノエチルピペラジン、1,3−ジメチルアミノプロパンアミン、1−メトキシプロパン−3−アミン、ブトキシプロパン−3−アミン、(2−ジメチルアミノエトキシ)−3−プロパンアミン、モルホリン、N−アミノプロピルモルホリン、およびアミノエトキシエチルモルホリンからなる群から選択されるアミド基転移剤である。
さらに、アンモニア(好ましくはアンモニア水)が好適なアミド基転移剤である。
本発明のこの第1の態様による方法は、95重量%より高い〔さらには97.5重量%より高い(例えば99重量%より高い)〕純度を有するN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)を得ることができる、という利点を有する。これらの純度は、N,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)が経済的に許容しうる条件にてもたらされるときに、そして工業規模で行われるときに得ることができる。
本発明の幾つかの実施態様によれば、本発明の第1の態様による方法のシッフ塩基反応工程(α)は、ケトン(好ましくはMIBK)を使用して行うことができる。
シッフ塩基反応は、種々のケトン及び/又はアルデヒドを使用して行うことができるが、脂肪族ケトンまたは脂肪族アルデヒド〔最も好ましくはメチルイソブチルケトン(4−メチル−2−ペンタノンおよびMIBKとしても知られている)〕が好ましい。
例えば、シクロヘキサノン、バレルアルデヒド、2−メチルシクロペンタノン、シクロペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサノン、イソバレルアルデヒド、3−メチルシクロヘキサノン、トリメチルアセトアルデヒド、3,3−ジメチルブタン−2−オン、イソブチルアルデヒド、2−ブタノン(MEKとして知られている)、2−メチルブチルアルデヒド、4−メチル−2−ペンタノン、ジエチルケトン、メチルブチルケトン、およびメチルイソプロピルケトン等の脂肪族ケトンまたは脂肪族アルデヒドを使用することができる。
これとは別に、好ましさの程度は下がるが、フルフリルアルデヒドやベンズアルデヒドも使用することができる。これらの芳香族アルデヒドは、第一アミンベースイミンの加水分解後に、第一アミンから分離するのがより困難である。
使用されるケトン及び/又はアルデヒド(好ましくは、脂肪族ケトンまたは脂肪族アルデヒド)は、水との共沸混合物をもたらすのが好ましい。これにより、第一アミンベースイミンに水(好ましくは過剰の水)を加えることによって第一アミンベースイミンを加水分解させた後に、第一アミンからのケトン及び/又はアルデヒドの除去が可能となる。水、第一アミン、ならびに、ケトン及び/又はアルデヒドの混合物が得られる。共沸蒸留によってケトン及び/又はアルデヒドを除去した後に、第一アミンと水との混合物が得られる。
本発明の幾つかの実施態様によれば、得られる第一アミンベースイミンは、蒸留によって、第二アミンまたは第三アミンの少なくとも一方から分離することができる。
本発明の幾つかの実施態様によれば、第一アミンベースイミンからの第一アミンの回収は、第一アミンベースイミンに過剰の水を加えることを含んでよい。
本発明の幾つかの実施態様によれば、第一アミンベースイミンからの第一アミンの回収は、第一アミンベースイミンに過剰の水を加え、これによって第一アミン、水、およびケトンとアルデヒドの少なくとも一方をもたらすことを含んでよい。必要に応じて(例えば、ケトンMIBKを使用する場合のように)、ケトンとアルデヒドの少なくとも一方と水との共沸混合物を供給することもできる。水を除去するために、必要に応じてさらなる溶媒を加えることもできる。
ケトン(例えばMIBK)と水は、蒸留によって第一アミン(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)から分離することができ、これによりケトンとアルデヒド少なくとも一方と水とのストリーム〔必要に応じて水/ケトン共沸混合物(例えば水/MIBK共沸混合物)〕が得られる。従って、蒸留は共沸蒸留である。共沸蒸留は、特にMIBKを使用する場合に適用される。MIBKは、シッフ塩基反応において再循環・再利用することができる。さらに、形成された第一アミンベースイミンから第一アミン(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)を回収するために、水も再循環・再利用することができる。
得られる第一アミン(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)を、蒸留によってさらに精製することができ、最終的には、99重量%よりさらに高い純度を有する第一アミン(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)が得られることがある。
本発明の第2の態様によれば、N,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)が得られる。このN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルは、微量の同伴溶媒(必要に応じてMIBK)、あるいは微量のN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル、もしくはN,N−2−ジメチルアミノエトキシエタノールを含むことがある。
本発明の第1の態様に従って得ることのできるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルが提供される。
本発明の第3の態様によれば、本発明の第1の態様に従って得られるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを、ポリウレタンの製造における触媒として使用することができる。
本発明による第一アミンを分離するための方法は、式R1112NR13NHを有する第一アミン〔例えばN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテル(例えばN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテル)〕を、高純度にて、そして経済的に許容しうる仕方でもたらすことができる、という利点を有する。
本発明の第4の態様によれば、第一アミンであるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを、該第一アミンと、第二アミンであるN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルおよび第三アミンであるN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方とを含む混合物から製造する方法が提供される。この方法は、
(α)N,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルと、第二アミンであるN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルおよび第三アミンであるN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方とを含む混合物を供給する工程;および、
本発明の第1の態様に従った方法により、該第一アミンを該混合物から分離する工程;
を含む。
本発明の幾つかの実施態様によれば、第一アミンが式R1112NR13NHを有し、第二アミンが式R2122NR23NHR24を有し、及び/又は、第三アミンが式R3132NR33NR3435を有し、ここで、
11、R21、及び/又はR31のそれぞれ、ならびにR12、R22、及び/又はR32のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
24及び/又はR34とR35のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
13、R23、及び/又はR33のそれぞれは、−CHCHOCHCH−、−CHCHOCHCHCH−、および−CHCHCHOCHCHCH−からなる群から選択されるアルコキシアルキル基である。
本発明の幾つかの実施態様によれば、該混合物は、ジアルキルアミノアルコキシアルカノールとアンモニアとを反応させることによって得ることができる。
本発明の幾つかの実施態様によれば、ジアルキルアミノアルコキシアルカノールとアンモニアとの反応は、触媒の存在下で行うことができる。
本発明の幾つかの実施態様によれば、該混合物は、アンモニア、モノアルキルアミン、およびジアルキルアミンからなる群から選択される少なくとも1つとジアルキレングリコールとを反応させることによって得ることができる。
本発明の幾つかの実施態様によれば、該混合物からビス−(N,N−ジアルキルアミノアルコキシアルキル)アミンを分離してから、必要に応じて該混合物から第一アミンを分離することができる。
ケトンまたはアルデヒドとN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルとのシッフ塩基反応を果たすために、該混合物にケトンまたはアルデヒドを加える前に、該混合物を蒸留することによってこうしたダイマーの分離を行うことができる。
アンモニアとジアルキルアミノアルコキシアルカノールとを反応させることによってビス−(N,N−ジアルキルアミノアルコキシアルキル)アミンを含む混合物がもたらされる場合は、ビス−(N,N−ジアルキルアミノアルコキシアルキル)アミンの相当量のストリームが得られる。
独立クレームと従属クレームは、本発明の特定の特徴と好ましい特徴を説明している。従属クレームからの特徴は、必要に応じて、独立クレームや他の従属クレームの特徴と組み合わせることができる。
本発明の上記の特性、特徴、および利点、ならびに他の特性、特徴、および利点は、本発明の原理を例として示している添付図面と併せてなされている以下の詳細な説明から明らかとなろう。この説明は、例として示すためだけになされているのであって、この例によって本発明が限定されることはない。下記に引用されている参照図面は添付図面を表わしている。
図1は、式R1112NR13NHを有する第一アミンを、該第一アミンと、第二アミン及び/又は第三アミンの少なくとも一方との混合物から分離するための、本発明の方法の反応スキーム、ならびに該第一アミンを製造するための方法を概略的に示す。
本発明を、特定の実施態様に関して以下に説明する。注意しておかなければならないことは、クレームにおいて使用されている「含む(comprising)」という用語は、そのあとに記載の手段に限定されると解釈すべきではなく、他の要素もしくは工程を除外しない、という点である。したがって、言及されている特徴、工程、または成分の存在を明示しているが、1つ以上の他の特徴、工程、成分、またはこれらの群の存在もしくは付加を除外しない、と解釈すべきである。したがって、「手段AとBを含む装置」という表現の範囲は、成分AとBだけからなる装置に限定すべきではない。それは、本発明に関して、装置の単なる関連した成分がAとBである、ということを意味している。
本明細書全体を通じて、「1つの実施態様(one embodiment)」または「ある実施態様(an embodiment)」という言及がなされている。このような言及は、該実施態様に関して記載の特定の特徴が、本発明の少なくとも1つの実施態様中に含まれる、ということを示している。したがって、本明細書の全体にわたる種々の場所において「1つの実施態様では」または「ある実施態様では」というフレーズが現われても、必ずしも全てが同じ実施態様に言及しているわけではない(そういうこともありあるが)。さらに、本明細書の開示内容から当業者には明らかなように、特定の特徴または特性は、1つ以上の実施態様において任意の適切な仕方で組み合わせることができる。
下記の用語は、単に本発明を理解する上での助けになるように与えられている。
「アルキルエーテル」という用語は、炭素と少なくとも1つの(必要に応じて1つより多い)エーテル結合とを含む直鎖または分岐鎖脂肪族基として理解すべきである。エーテル結合を1つだけ有するアルキルエーテルが好ましい。
沸点もしくは沸騰温度に言及する場合、特に明記しない限り、沸点もしくは沸騰温度は、大気圧下での沸点もしくは沸騰温度を示す。特に明記しない限り、ある成分の百分率は、個々の成分が存在している該物質の総重量に対する重量%を表わす。
本発明の種々の態様を、T2MBAEEとT3MBAEEとT4MBAEEとの混合物からのT2MBAEEの分離に関して、1つ以上の例によってさらに詳細に説明する。しかしながら当業者は、式R2122NR23NHR24を有する第二アミンと式R3132NR33NR3435を有する第三アミンからの、式R1112NR13NHを有する第一アミンの分離に対しても同じ原理が適用できる、ということを理解しており、ここで、
11、R21、及び/又はR31のそれぞれ、ならびにR12、R22、及び/又はR32のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
24及び/又はR34とR35のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
13、R23、及び/又はR33のそれぞれは、エトキシエチル、エトキシ−n−プロピル、およびn−プロポキシ−n−プロピルからなる群から選択されるアルコキシアルキル基である。
さらに一般的には、第二アミンと第三アミンの少なくとも一方(例えば、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方)をさらに含む混合物からの、あるいは1種以上のこのようなN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルとの混合物からの、N,N−2−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルの分離もしくは回収に対してもこの例を適用することができる、ということを当業者は理解している。
本発明の方法は特に、R11とR21とR31が同一であり、R12とR22とR32が同一であり、R13とR23とR33が同一であり、そしてR24とR34が同一である場合の、第一アミン、第二アミン、及び/又は第三アミンの混合物に対して有用である。
本発明のある態様によれば、N,N−2−ジメチル−アミノエトキシとアンモニアとを銅クロマイト触媒上で反応させることによってN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン(N,N−ジメチルアミノエトキシエチルアミン、T2、またはT2MBAEEとも呼ばれる)が合成された。この反応スキームは下記のようなものであろう。
Figure 0005323258
ここでT3は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(またはT3MBAEE)を表わし、T4は、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル〔T4MBAEEまたはJEFFCAT(登録商標)ZF−20としても知られている〕を表わす。N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエタノールは、JEFFCAT(登録商標)ZR−70としても知られている。
反応器流出物において下記の物質が確認された。
Figure 0005323258
また、反応器流出物中に、T2の二量化形であるビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)アミン(以後、「T22」または「T2−ダイマー」とも呼ぶ):
Figure 0005323258
が主成分として検出された。T22は247の分子量を有する。T22は、N,N−ビス(2−アミノエトキシエチル)−アミンのテトラメチル化誘導体であると見なすことができる。
さらに他の成分が、ビス−(N,N−2−ジメチルアミノ−エトキシ−エチル)−アミンと構造的に類似した種々の化合物〔例えば、N,N,−ビス(2−アミノエトキシエチル)−アミンのメチル化誘導体〕として確認された。該メチル化誘導体は、
Figure 0005323258
という構造を有していて、ビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル−1)メチルアミン(「TM22」とも呼ぶ、IUPAC命名法:2,8,14−トリアザ−5,11−ジオキサ−2,8,14−トリメチル−ペンタデカン、分子量261)である。
T22と類似の構造を有するさらなる成分は、以下である。
Figure 0005323258
反応器流出物を、蒸留によって以下の3つのフラクションに分けた。
・ 水とモルホリンからなる軽質フラクション
・ N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンとN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとN,N−2−ジメチルアミノエトキシエタノールとのブレンドを主として含有する中間フラクション
・ 主としてビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)アミンと幾らかの他の副生物〔例えば、上記のビス−(N,N−2−ジメチルアミノ−エトキシ−エチル)アミンと構造的に類似した種々の化合物〕からなる重質フラクション
中間フラクション中には、生成物T2、T3、およびT4が見出されたが、重質フラクション中には、ビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)アミンが約85重量%(重質フラクション総量を基準とした重量%)含有されていた。重質フラクション中には、他の2種の副生物(合計して約15重量%)が見出された。GC/MS分析によれば、これらの物質はT22と極めて類似した構造を有している。
N,N−2−ジメチルアミノエトキシエタノールとアンモニアとのアミノ化の反応条件に依存するが、中間フラクションにおいては広範囲のT2/T3/T4比が得られる。実施した全ての実験において、T2、T3、およびT4が存在した。例えば、T2/T3/T4の比は3.6/1/1.3である。
N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンとN,N,N’−トリメチルビス−アミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとの生成物混合物を蒸留によって分けることを試みたが、これらの化合物を分離することは不適切であることがわかった。蒸留供給物(distillation feed)と蒸留物は、分析上の誤差範囲内にて、実質的に同等の組成を示した。成分の沸点が実質的に同等であることから見て、蒸留は、工業規模で行うことはできない。T2の沸点は約191℃であり、T3の沸点は約190℃であり、T4の沸点は約189℃である。
混合物中のN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンの含量はかなりの量である。第一アミンを第二アミンと第三アミンから分離するための本発明の方法と、N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエタノールとアンモニアとを触媒(例えば銅クロマイト触媒)上で反応させることによってT2を生成させるための方法とを組み合わせると、T2を生成させるための経済的に許容しうる方法が得られる。
T2とT3とT4を含む混合物を得るための別の方法は、ジエチレングリコールと、下記の表1に記載のような出発アミンとを反応させることに基づく方法である。
Figure 0005323258
当然のことながら、T2:T3:T4の比は、ジエチレングリコールと反応させる出発アミンに応じてかなり変わる。出発アミンは、合成しようとする生成物の機能という観点から選択できることは言うまでもない。
表1に示すグループは、いずれも同じ成分を含有するが、その濃度が異なる。
グループ1
N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルを合成する場合は、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンの含量が低い(通常は0.1重量%未満)。技術的には可能であるが、混合物からN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを取り除く上で特定の分離上の手間は必要とされない。N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルの含量を減らすために必要な操作が1つだけ存在し、これは、前述したような方法に従って、アミド化とアミド基転移によって行うことができる。
グループ2
N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルを合成する場合は、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルが、副生物としてかなりの量で得られる。N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルからN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルを分離するのに前述したアミド化とアミド基転移を使用すると、実質的に純粋なN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルが得られる。
N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンが対応するホルムアミドに変換されることは明らかである。後続するアミド基転移反応において、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルと同じ様に、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンも、モノエタノールアミンとの共沸混合物を形成することができる。回収されるN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルは、最大で5%のN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを含有することがある。したがってアミド化工程とアミド基転移工程は、両方の物質を個別に分離・回収するのに満足できるものではない。N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル中に存在するN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンは、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルのさらなる利用において厄介な問題を引き起こすことがあるので、極めて望ましくない物質である。
グループ3
N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを合成する場合は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルが副生物として生成する。N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンをさらに利用するためには、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンの単離と精製を強力に果たす必要がある。
N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル、及び/又はN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルの混合物からN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを分離し、そして含まれている成分を実質的に純粋な生成物として単離することは、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを適切なカルボニル化合物でキャップしてシッフ塩基を形成させることにより、本発明にしたがって行うことができる。キャップされていないN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル及び/又はN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルを蒸留によって除去した後、該カルボニル化合物とN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンが、加水分解によって実質的に純粋な物質として回収される。
N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとのさらなる分離は、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとのブレンドのアミド化とアミド基転移によって行うことができ、これによりN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルが得られる。
N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンの場合は、反応器流出物中に含まれているN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンの実質的に全てが回収された。生成物混合物の分離は、特に、MIBKを使用することによりシッフ塩基の形成を介して、下記の反応スキームにしたがって果たすことができた。
Figure 0005323258
MIBK: T2のシッフ塩基である{2−[2−(1,3−ジメチル−ブチリデンアミノ)−エトキシ]−エチル}−ジメチル−アミン。
このT2ベースイミンは、推定で300℃以上の沸点を有する。1ミリバールの減圧にて160〜161℃の沸点が測定された。
このように、脱水によってシッフ塩基が形成させた後、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルとの混合物を、真空蒸留によって高沸点のシッフ塩基から除去する。その後、残留シッフ塩基を大過剰の水によって加水分解すると同時に、形成されたMIBKを共沸蒸留によって除去する。実質的に純粋なN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンが蒸留フラスコ中に残り、必要に応じて引き続き精留(fine fractionation)を行って、精製されたN,N−2−ジメチルビスアミノエチルエーテルを得る。
Figure 0005323258
回収されたN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンは、蒸留後に99重量%以上の純度を示し、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル/N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル混合物は、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを実質的に含有しなかった。
シッフ塩基反応に対しては、MIBK(メチルイソブチルケトン)を他の種々のカルボニル化合物で置き換えることができる。他のカルボニル化合物としては、例えば、シクロヘキサノンやイソバレルアルデヒド等がある。MIBKの場合、同伴する共沸剤を使用する必要はない。なぜならMIBKは、シッフ塩基形成のための試剤としてだけでなく、同伴剤(entraining agent)としても作用するからである。他のカルボニル化合物を選択した場合は、通常は適切な同伴溶媒(好ましくは、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、またはキシレン異性体のブレンド等の炭化水素)が必要とされる。
以下に実施例1〜4を挙げて、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル、およびビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)アミンの生成と分離について詳細に説明する。
実施例1:ジメチルアミノエトキシエタノールとアンモニアとを反応させることによるT2/T3/T4混合物の作製
1000mlのステンレス鋼製反応器に、2000gの市販の2CuOxCr触媒(CAS#99328−50−4、Aldrich社から市販)を装入した。連続反応器システムのヘッドを、別の入口ラインおよび液体アンモニアとジメチルアミノエトキシエタノールのための供給ポンプに接続した。アンモニアとN,N−2−ジメチルアミノエトキシエタノールを、表2に示すような異なる反応条件にて反応器中に装入した。反応器流出物を反応器の底部にて取り出し、減圧して脱気し、そして分析とさらなる使用のために捕集した。反応器流出物の全ての操作条件と組成を表2に示す。
Figure 0005323258
全ての反応器流出物を合わせ(8500gの粗製物質が得られる)、バッチタイプの蒸留塔(構造化充填物を収容し、全体の充填長さが100cmである)により分留した。合わせた反応器流出物を3つのフラクションに分けるべく、主要な分割を行った。フラクション#1とフラクション#2はオーバーヘッド生成物として捕集したが、フラクション#3は残留ストリームとして採取した。
フラクション#1は、全ての反応水と種々の低沸点成分(例えば、モルホリンやN−メチルモルホリン等)を含有した。フラクション#2は、主として、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル、およびN,N−2−ジメチルアミノエトキシエタノールを含有した。主要分割蒸留(main split distillation)の操作条件と結果を表3に示す。
Figure 0005323258
ボトムフラクションは、残留フラクション#3として保持された。この残留フラクション#3のGC分析により、フラクション#3は、主として、ビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)アミンと他の幾つかの成分からなることがわかった。さらなる試験と分析により、これら他の成分は、ビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)アミンに構造的に類似していることがわかった。幾つかは、以下であることが確認された。
Figure 0005323258
T22中に他の微量の不純物が存在する兆候が見られ、これは以下であることが確認された。
Figure 0005323258
実施例2:実施例1のフラクション#2から出発し、分別蒸留によるN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン(T2MBAEE)の単離と精製
実施例1のフラクション2の蒸留を、100ミリバールの圧力および20:1の還流/テイクオフ比にて慎重に繰り返した。その結果、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエタノールはボトム生成物として残留したが、N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン(A)、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(B)、およびN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(C)は、2つのフラクション(すなわち、実施例2のフラクション#1と実施例2のフラクション#2)にて捕集された。
表4に示す結果は、選定された条件による細かな分別が、アミノエーテルであるN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン(A)、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(B)、およびN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(C)を純粋な単一成分に分けるのに充分ではないようであることを示している。
Figure 0005323258
実施例3: 実施例1のフラクション#2から出発し、メチルイソブチルケトンを使用することによるN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミン(T2MBAEE)の単離と精製
2リットルの反応フラスコに、700gの実施例1のフラクション#2と238.6gのメチルイソブチルケトンを装入した。反応フラスコを、構造化充填物を詰めた充填蒸留塔(充填長さ1m)に接続した。蒸留塔ヘッドにディーン−シュタルク・トラップ(水相用の出口と溶媒用の還流ラインを有する)を接続した。
反応混合物を加熱還流すると、ただちに水が生成し始めた。水の生成が終了した後、合計して39.5gの水相(KF滴定によると98.5重量%の含水量である)が捕集された。
反応混合物を冷却し、真空蒸留にかけた。過剰のメチルイソブチルケトンを100ミリバールの圧力で完全に除去した後、未反応の全てのN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(B)とN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(C)を、135℃/100ミリバールにて、そしてヘッド温度が大幅に上昇し始めるまで、合わせたオーバーヘッド生成物として捕集した。
蒸留物(全てのN,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテル(B)とN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテル(C)を含有する)をGC分析にかけ、N,N−2−ジメチルアミノエトキシ−エチルアミンを含有していないことがわかった。GC分析とGC/MS分析から、ボトム生成物が実質的に純粋なシッフ塩基であること、およびJEFFCAT ZR70が実質的にエーテルアミンを含有しないことがわかった。微量のT4MBAEE、T3MBAEE、およびT2MBAEEが見出され、いずれも0.1重量%未満の量にて存在した。
次いで、反応容器に1リットルの水を加え、シッフ塩基を加水分解した。ここでディーン−シュタルク・トラップから水を再循環させたが、メチルイソブチルケトン(MIBK)が凝縮液から分離した。MIBKの形成が終わった後、反応生成物を脱水し、さらに、混合物中の他の成分からN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを減圧にて蒸留した。
このようにして、99.6重量%の純度(GC分析による)を有する102gのN,N−2−ジメチルアミノエトキシエチルアミンを捕集した。他の成分は、水、同伴溶媒(MIBK)、T3MBAEE、およびT4MBAEEであった。生成物の構造はGC/MSによって確認した。推定大気圧沸点は190℃であり、20℃での液体密度は0.86g/mlと測定された。
実施例4: 実施例1のフラクション#3から出発し、ビス−(N,N−2−ジメチルアミノ−エトキシエチル)アミンの単離と精製
実施例1の残留フラクション#3を、バッチタイプの蒸留塔(構造化充填物を収容し、全体として100cmの充填長さを有する)により、異なる減圧・温度条件にて蒸留した。わずかな移行フラクション(フラクション#4)の後に、2つの生成物フラクション(フラクション#5とフラクション#6)を採取した。
実施例1の残留フラクション#3の蒸留に対する操作条件と結果を表5に示す。
Figure 0005323258
868gの実施例1のフラクション#5を、構造化充填物を収容するバッチタイプ蒸留塔(充填長さ=1m)の2リットル蒸留フラスコ中に装入した。
慎重な精留により、87.7重量%のビス−(N,N−2−ジメチルアミノ−エトキシエチル)アミンを含有する470.2gの生成物(表6のフラクション#2)が得られた。条件と結果を表6に示す。
Figure 0005323258
ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンの構造は、GC/MS分光法によって確認した。他の成分は、N,N−ビス(2−アミノエトキシエチル−)アミンの別のメチル化誘導体〔ビス−(N,N−2−ジメチルアミノ−エトキシ−エチル)−アミンに構造的に類似した化合物〕であると同定した。
ビス−(N,N−2−ジメチルアミノ−エトキシ−エチル)アミンは、必要に応じて精製後に、触媒の存在下にて、ビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)アミンとホルムアルデヒドおよび水素とを反応させることによって、さらにアルキル化(好ましくはメチル化)することができる。このようにしてビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)メチルアミンが得られる。このようなビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)メチルアミンについては、99%以上の純度を得ることができる。
T22とTM22は300℃以上の沸点を有すると推定される。7ミリバールの減圧においては、150〜152℃の沸点が測定される。
図1に、第二アミンと第三アミンの少なくとも一方(例えば、N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方)をさらに含む混合物から、あるいは1種以上のこのようなN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルとN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの混合物から、一般にはN,N−2−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを製造するための反応スキームを示す。
このようなプロセスの1つの例は、式R1112NR13NHを有する第一アミン、式R2122NR23NHR24を有する第二アミン、および式R3132NR33NR3435を有する第三アミンを含む混合物からスタートして、式R1112NR13NHを有する第一アミンを得ることであり、ここで、
11、R21、及び/又はR31のそれぞれ、ならびにR12、R22、及び/又はR32のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
24及び/又はR34とR35のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
13、R23、及び/又はR33のそれぞれは、エトキシエチル、エトキシ−n−プロピル、およびn−プロポキシ−n−プロピルからなる群から選択されるアルコキシアルキル基である。
第1の反応工程(反応器100として概略的に示されている)では、出発物質P1とP2から、第一アミン、第二アミン、及び/又は第三アミンを含む混合物P3が供給される。この反応は、適切な触媒を使用して触媒作用を起こさせることができる。例えば、銅クロマイト触媒(例えば、バリウムで促進されるCuCr触媒)上で、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール(P1)とアンモニア(P2)とを反応させることができる。この触媒の代わりに、2CuOCrも使用することができる。
いわゆる銅クロマイト触媒は、元素周期表の第IB族/第VIB族の一般的な酸化物触媒の例であり、これらは第1の反応工程用に適している。第IA族、第IIA族、第IVB族、第IVA族、または第VIIIB族の元素を主として含む多くの促進剤を使用することができる。アルコールのアミノ化反応用の他の適切な触媒は、第VIIIB族元素の担持触媒または非担持触媒である。第VIIIB族金属のための担体は、Al、SiO、TiO、または活性炭等である。さらに、主として第IA族、第IIA族、第IVB族、または第IVA族元素のこのような触媒に、異なる促進剤を加えることも一般的である。
Al、SiO、またはTiO等の担体が、アルコールのアミノ化反応に対してかなりの活性を示すことがある。広範囲の成分を有効範囲に含む促進剤を加えることができる。
N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール(P1)ガス、アンモニア(P2)ガス、および他のガスの分圧は、1〜150バール(好ましくは5〜15バール)の範囲であってよい。反応温度は、150℃〜350℃の範囲〔好ましくは170℃〜250℃(例えば170℃〜210℃)の範囲〕であってよい。
アンモニア/N,N−ジメチルアミノエトキシエタノールのモル比は、0.5〜20の範囲(好ましくは1〜6の範囲)であってよい。N,N−ジメチルアミノエトキシエタノールの供給量を基準としたLHSV(=リットル/リットル*h−1)の表示にて0.01〜2.0(好ましくは0.1〜1)の触媒挿入量が用いられる。混合物P3は、第一アミンT2MBAEE、第二アミンT3MBAEE、および第三アミンT4MBAEEのほかに、アンモニア、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール、及び水を含む。
次いで混合物P3を、分離手段110において種々のフラクションP4、P5、およびP6に分ける。この分離手段は、バッチ式蒸留ユニットであっても、あるいは連続式蒸留ユニットであってもよい。
例えば、第一アミンT2MBAEE、第二アミンT3MBAEE、および第三アミンT4MBAEEのほかに、アンモニア、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール、及び水を含む混合物P3を、軽質フラクションP4、中間フラクションP5、および重質フラクションP6に分ける。バッチタイプの蒸留塔を使用することができる。
軽質フラクションP4を除去するためには、ポット中の混合物の温度を92℃〜143℃の範囲に選定し、蒸留塔のヘッドの温度を48℃〜98℃の範囲に選定するのが好ましい。圧力は100ミリバールであってよい。蒸留塔は、15〜30トレーの構造化充填物を含んでよい。
中間フラクションP5を除去するためには、ポット中の混合物の温度を143℃〜145℃の範囲に選定し、蒸留塔のヘッドの温度を98℃〜133℃の範囲に選定するのが好ましい。圧力は100ミリバールであってよい。蒸留塔は、15〜30トレーの構造化充填物を含んでよい。
P4は、全ての反応水と低沸点成分(例えば、モルホリン、N−メチルモルホリン、及び他の化合物)を含む。中間フラクションP5は、第一アミンT2MBAEE、第二アミンT3MBAEE、第三アミンT4MBAEE、およびN,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを含む。重質フラクションP6は、ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンを含む。ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンを80重量%以上の純度にて得ることができる。重質フラクションは、ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンのほかに、さらにJEFFCAT ZR70を0.2重量%未満の量にて、ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル−1)メチルアミン(「TM22」とも呼ばれる;あるいはIUPAC命名法によれば2,8,14−トリアザ−5,11−ジオキサ−2,8,14−トリメチル−ペンタデカン、分子量261)を0.1〜18重量%の量にて、[2−(2−ジメチルアミノ−エトキシ)−エチル]−[2−(2−メチルアミノ−エトキシ)−エチル]−アミン(あるいはIUPAC命名法によれば2,8,14−トリアザ−5,11−ジオキサ−2−メチル−ペンタデカン)を0.1〜18重量%の量にて、および[2−(2−アミノ−エトキシ)−エチル]−[2−(2−ジメチルアミノ−エトキシ)−エチル]−メチルアミン(あるいはIUPAC命名法によれば2,8,14−トリアザ−5,11−ジオキサ−2,8−ジメチル−テトラデカン、分子量233)を0.1〜18重量%の量にて含む。
重質フラクションはさらに、他の不明の高沸点成分を含むことがある。
重質フラクションP6は、清浄手段180において精製処理に付すことができる。
清浄により2つの生成物ストリーム〔すなわち、実質的にビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンである生成物ストリームP24と残留廃棄物ストリームP25〕が得られる。
例えば、ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンを含む重質フラクションP6は、構造化充填物を含むバッチ式蒸留ユニットでの蒸留によって精製した。生成物ストリームP24は、ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンのほかに、さらにビス−(N,N−2−ジメチルアミノエトキシエチル)メチルアミン、[2−(2−ジメチルアミノ−エトキシ)−エチル]−[2−(2−メチルアミノ−エトキシ)−エチル]−アミン、および[2−(2−アミノ−エトキシ)−エチル]−[2−(2−ジメチルアミノ−エトキシ)−エチル]−メチルアミンを含む。さらに、他の不明の高沸点成分が得られることもある。
清浄された生成物ストリームにおいて、ビス−(N,N−2−ジメチル−アミノエトキシエチル)アミンを85重量%以上の純度にて得ることができる。
バッチタイプの蒸留塔を使用することができる。
重質フラクションP6を精製するためには、混合物の温度を170℃〜175℃の温度に選定し、ヘッド温度を151℃〜152℃の温度に選定するのが好ましい。圧力は7ミリバールである。蒸留塔は、15〜30トレーの構造化充填物を含んでよい。
第一アミンと第二アミンと第三アミンを含む分離手段110のフラクション(例えば、実施例では、第一アミンT2MBAEEと第二アミンT3MBAEEと第三アミンT4MBAEEとN,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを含む中間フラクションP5)を、第一アミンと第二アミンと第三アミンを主として含む混合物P8を分離手段110のフラクションP5中の他の成分から分離するために、必要に応じて分離ユニット120によってさらに分離することができる。
図1の例に示すように、第一アミンT2MBAEEと第二アミンT3MBAEEと第三アミンT4MBAEEとN,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを含む分離手段110の中間フラクションP5を、必要に応じて、分離ユニット120によって混合物P8と重質フラクションP7とに分ける。
重質フラクションP7(分離ユニット120が使用される場合)はN,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを含む。この生成物ストリームP7は、反応器100のインプットに再循環することができる。フラクションP8は、反応器100における反応によってもたらされる実質的に全ての第一アミンT2MBAEE、第二アミンT3MBAEE、および第三アミンT4MBAEEを含む。
分離ユニット120が使用されない場合は、P8が生成物ストリームP5であり、P8は、反応器100における反応によってもたらされる全ての第一アミンT2MBAEE、第二アミンT3MBAEE、および第三アミンT4MBAEEのほかに、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを含む。
次の工程では、反応器130において、第一アミン、第二アミン、及び/又は第三アミン、ならびに必要に応じて対応するアルカノールを含む混合物(P8)とアルデヒドまたはケトン(P9)とを反応させ、第一アミンとアルデヒドまたはケトンとのシッフ塩基反応によって第一アミンベースのイミン(反応生成物P10の一部である)を得る。反応を完了させるために、反応器130の流出物P10を蒸留塔140において処理することができ、ここで蒸留塔ヘッドの蒸気ストリームP11をディーン−シュタルク・トラップ141に接続する。ディーン−シュタルク・トラップ凝縮液は、トラップ141から除去される水(P13)と、蒸留塔140に還流するケトンまたはアルデヒド(P12)とに分けられる。蒸留塔140の流出物は、第一アミンベースのイミン、第二アミン、及び/又は第三アミン、ならびにアルデヒドもしくはケトンを含む。
図1に示す例では、第一アミンT2MBAEE、第二アミンT3MBAEE、および第三アミンT4MBAEEを含む混合物(P8)とメチルイソブチルケトン(P9)とを反応器130にて反応させる。
反応を完了させるために、反応器130の流出物P10を蒸留塔140において処理することができ、ここで蒸留塔ヘッドの蒸気ストリームP11をディーン−シュタルク・トラップ141に接続する。ディーン−シュタルク・トラップ凝縮液を、トラップ141から除去される水(P13)と蒸留塔140に還流するMIBK(P12)に分ける。バッチタイプの蒸留塔を使用することができる。
イミンの形成を完全なものにするために、反応混合物の温度を、70℃〜180℃(好ましくは90℃〜140℃)の範囲の温度に選定することができる。圧力は、250ミリバール〜大気圧である。蒸留塔は、15〜30トレーの構造化充填物を含んでよい。ヘッド温度は、250ミリバール〜大気圧の圧力にて50℃〜120℃の範囲であってよい。
塔140の流出物P14は、T2MBAEEベースのイミン〔{2−[2−(1,3−ジメチル−ブチリデンアミノ)−エトキシ]−エチル}ジメチルアミン〕、T3MBAEE、T4MBAEE、およびMIBKを含む。分離ユニット120が使用されない場合は、流出物P14はさらにN,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを含む。
次いで流出物P14を、分離手段150において種々のフラクションP15、P16、およびP17に分ける。この分離手段は、バッチ式蒸留ユニットであっても、あるいは連続式蒸留ユニットであってもよい。
例えば、T2MBAEEベースのイミン、T3MBAEE、T4MBAEE、およびMIBKを含む流出物P14を、軽質フラクションP15、中間フラクションP16、および重質フラクションP17に分ける。バッチ式蒸留塔を使用することができる。
軽質フラクションP15を除去するためには、混合物の温度を70℃〜180℃の範囲に選定するのが好ましく、90℃〜140℃の範囲の温度に選定するのがさらに好ましい。圧力は、250ミリバール〜大気圧の範囲である。塔のヘッドにおける温度は、250ミリバール〜大気圧の圧力にて50℃〜120℃の範囲であってよい。塔は、15〜30トレーの構造化充填物を含んでよい。
中間フラクションP16を除去するためには、混合物の温度を50℃〜170℃の範囲に選定し、塔のヘッドの温度を30℃〜150℃の範囲に選定するのが好ましい。塔のヘッドにおける圧力は、1ミリバール〜250ミリバールの範囲に選定することができる。
P15はMIBKを含み、これは反応器130に、生成物ストリームP9の一部として戻すことができる。中間フラクションP16は、T3MBAEEと第三アミンT4MBAEEを含む。重質フラクションP17は、T2MBAEEベースのイミンを含む。
フラクションP16は、適切な一連のプロセス順序(図示せず)での前述したアミド化とアミド基転移によって、さらにT3MBAEEとT4MBAEEに分けることができる。
第一アミンベースのイミン(例P17における)を含むフラクションを加水分解手段160に送り、そこで該イミンを再び、アルデヒドもしくはケトンと第一アミンに分ける。この操作は、過剰の水(P18)〔一部は、ディーン−シュタルク・トラップ141から除去される水(P13)であってよい〕を供給することによって行うことができる。
加水分解手段160の蒸気ストリームP19を、ディーン−シュタルク・トラップ161に接続する。ディーン−シュタルク・トラップ凝縮液を、加水分解手段160に戻される水(P21)と、トラップ161から除去されるケトンもしくはアルデヒド(P20)とに分ける。このケトンもしくはアルデヒド(P20)は、生成物ストリームP9によって反応器130に供給されるアルデヒドもしくはケトンの一部として再使用することができる。加水分解手段160の流出物P22は第一アミンを含む。バッチ式蒸留塔を使用することができる。
P17のイミンを加水分解するためには、反応混合物の温度を50℃〜170℃の範囲に選定するのが好ましい。ヘッド温度は50℃〜102℃の範囲に選定することができる。圧力は、250ミリバールから大気圧の範囲に選定することができる。蒸留塔は15〜30トレイの構造化充填物を含んでよい。
実施例では、T2MBAEEベースのイミンP17を含むフラクションを加水分解手段160に送って、イミンをもとのMIBKとTMBAEEに分ける。この操作は、過剰の水P18(一部は、ディーン−シュタルク・トラップ141から除去される水であってよい)を供給することによって行われる。
加水分解手段160の蒸気ストリームP19(水とMIBKを含む)をディーン−シュタルク・トラップ161に接続する。ディーン−シュタルク・トラップ凝縮液を、水(P21)(加水分解手段160に戻される)とMIBK(P20)(トラップ161から除去され、反応器130に供給されるMIBKの一部として再使用される)とに分ける。分離手段120が使用される場合は、加水分解手段160の流出物P22は、既に比較的純粋である〔例えば純度99重量%以上(例えば99.6重量%)〕T2MBAEEを含む。分離ユニット120が使用されない場合は、流出物P22は、さらにN,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを含む。
流出物P22はさらに精製手段170(例えば、バッチ式もしくは連続式の蒸留ユニット)に送るのが最適である。
清浄化により、2つの生成物ストリーム(すなわち、清浄化生成物P24と二次的生成物ストリームP23)が生じることがある。流入混合物(P22)の温度は50℃〜220℃であるのが好ましく、塔のヘッドの温度は、50℃〜190℃の範囲(好ましくは75℃〜125℃の範囲)に選定することができる。塔のヘッドの圧力は、1ミリバール〜大気圧の範囲(さらに好ましくは10ミリバール〜100ミリバールの範囲)に選定することができる。塔は、15〜30トレーの構造化充填物を含んでよい。
T2MBAEEの製造の例によって説明されている図1の上記スキームは、他の第一アミンが生成物である場合の、あるいは他の第一アミンを、付随する第二アミン及び/又は第三アミンから分離しなければならない場合のニーズに順応させるよう、当業者によって適合させるか又は変更できることは言うまでもない。
本発明による実施態様を提供するために好ましい実施態様及び/又は物質について説明してきたけれども、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良や変更を行ってよいことは言うまでもない。

Claims (19)

  1. 第一アミンであるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルと、第二アミンであるN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルと第三アミンであるN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルの少なくとも一方とを含む混合物から、第一アミンであるN,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離するための方法であって、
    (α)ケトンおよびアルデヒドの少なくとも一方と該混合物とを混合して、ケトンおよびアルデヒドの少なくとも一方と第一アミンとを反応させ、シッフ塩基反応によって第一アミンベースのイミンを得る工程;
    (β)第二アミンまたは第三アミンの少なくとも一方から第一アミンベースのイミンを蒸留によって分離する工程;
    (γ)第一アミンベースイミンの加水分解によって、第一アミンベースイミンから第一アミンを回収する工程;
    を含む上記方法。
  2. ケトンとアルデヒドの少なくとも一方が、脂肪族ケトンまたは脂肪族アルデヒドである、請求項1に記載の方法。
  3. ケトンとアルデヒドの少なくとも一方が、シクロヘキサノン、バレルアルデヒド、2−メチルシクロペンタノン、シクロペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサノン、イソバレルアルデヒド、3−メチルシクロヘキサノン、トリメチルアセトアルデヒド、3,3−ジメチルブタン−2−オン、イソブチルアルデヒド、2−ブタノン、2−メチルブチルアルデヒド、4−メチル−2−ペンタノン、ジエチルケトン、メチルブチルケトン、およびメチルイソプロピルケトンからなる群から選択される、請求項1または2に記載の方法。
  4. シッフ塩基反応工程(α)を、ケトンを使用して行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. ケトンが4−メチル−2−ペンタノンである、請求項4に記載の方法。
  6. ケトンとアルデヒドの少なくとも一方が水との共沸混合物を形成する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の分離方法。
  7. 第一アミンベースのイミンから第一アミンを回収する工程が、第一アミンベースのイミンに過剰の水を加えることを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 第一アミンベースのイミンから第一アミンを回収する工程が、第一アミンベースのイミンに過剰の水を加えて、第一アミン、水、および、ケトンとアルデヒドの少なくとも一方を得ることを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 第一アミンベースのイミンから第一アミンを回収した後に、少なくとも1種のケトンもしくはアルデヒドを第一アミンおよび水から共沸蒸留によって除去する、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 第一アミンの沸点と、第二アミンおよび第三アミンの少なくとも一方の沸点との最大差が10℃未満である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 第一アミンベースのイミンの沸点と、第一アミンの沸点および第二アミンと第三アミンの少なくとも一方の沸点との最小差が10℃より大きい、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記第一アミンが式R1112NR13NHを有し、前記第二アミンが式R2122NR23NHR24を有し、及び/又は、前記第三アミンが式R3132NR33NR3435を有し、
    11、R21、及び/又はR31のそれぞれ、ならびにR12、R22、及び/又はR32のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
    24及び/又はR34とR35のそれぞれは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびn−プロピル基からなる群から選択されるアルキル基であり;
    13、R23、及び/又はR33のそれぞれは、−CHCHOCHCH−、−CHCHOCHCHCH−、および−CHCHCHOCHCHCH−からなる群から選択される基である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 11がR21及び/又はR31と同一であり、R12がR22及び/又はR32と同一であり、R13がR23及び/又はR33と同一である、請求項12に記載の方法。
  14. 前記混合物が、前記第一アミン、式R2122NR23NHR24を有する第二アミン、および式R3132NR33NR3435を有する第三アミンを含み、R24がR34と同一である、請求項12〜13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記混合物が第二アミンと第三アミンを含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
  16. (a)N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルをアミド化してN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースのイミドを得ること;
    (b)N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースのイミドからN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離すること;
    (c)アンモニア、第一アミン、及び/又は第二アミンからなる群から選択されるアミド基転移剤を使用してN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルベースのイミドをアミド基転移させること、但しアミド基転移剤はN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルではない;
    (d)前記アミド基転移によって得られる反応混合物からN,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離すること;
    によってN,N,N’,N’−テトラアルキルビスアミノアルキルエーテルから前記N,N,N’−トリアルキルビスアミノアルキルエーテルを分離することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
  17. 前記N,N−ジアルキルビスアミノアルキルエーテルがN,N−ジメチルビスアミノエチルエーテルである、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記混合物が、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルの少なくとも一方を含む、請求項17に記載の方法。
  19. 前記混合物が、N,N,N’−トリメチルビスアミノエチルエーテルとN,N,N’,N’−テトラメチルビスアミノエチルエーテルを含む、請求項17〜18のいずれか一項に記載の方法。
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