JP6671490B2 - 高級エチレンアミンおよびエチレンアミン誘導体を調製する方法 - Google Patents
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Description
のエチレンアミンまたはその前駆体を調製する方法であって、反応は、水を含む液体中で行われる、方法を提供する。
25.48g(1.18モル)のPIPおよび21.78g(1モル)のCMEAを、撹拌および内部温度モニターを備える300mLのオートクレーブに入れた。反応を、200℃で2時間行った。結果として得られた反応混合物を、GC−FID(炎イオン化検出器を用いるガスクロマトグラフィー)を用いて分析した。GCの結果は、面積%として報告される。
比較例Aと同様のPIPとCMEAのモル比1.18:1で、PIPおよびCMEAを、各種量の水(PIPの量に対し、0.25から24モル当量の水)と共に、撹拌および内部温度モニターを備える300mLのオートクレーブに入れた。次いで反応を、200℃で30分間行った。結果として得られた反応混合物を、GC−FIDを用いて分析した。GCの結果は、面積%として下記表1に報告される。
200℃における反応時間を30〜150分で変化させた以外は、実施例1〜9について記載されたものと同じ実験設定を用いた。反応は、水を添加しないか、またはPIPのモル量に対し0.5モル当量の水を用いて行われた。結果として得られた反応混合物を、GC−FIDを用いて分析した。GCの結果は、面積%として下記表2に報告される。
反応温度を120〜200℃で変化させた以外は、実施例1〜9について記載されたものと同じ実験設定を用いた。反応は、水を添加しないか、またはPIPの量に対し4.8モル当量の水を用いて行われた。反応時間は、一定の2時間とした。結果として得られた反応混合物を、GC−FIDを用いて分析した。GCの結果は、面積%として下記表3に報告される。
1モルのAEPおよび1モルのCMEAを、水を添加しないか、またはAEPの量に対し0.5、1、または2モル当量の水を用いて、200℃で1時間反応させた以外は、実施例1〜9について記載されたものと同じ実験設定を用いた。結果として得られた反応混合物を、GC−FIDを用いて分析した。GCの結果は、面積%として下記表4に報告される。
水を添加しないか、またはPIPの量に対し2.5モル当量の水を用いて、200℃で30分間、1モルのPIPを1モルのUAEEAと反応させた以外は、実施例1〜9について記載されたものと同じ実験設定を用いた。結果として得られた反応混合物を、GC−FIDを用いて分析した。GCの結果は、面積%として下記表5に報告される。
本願発明には以下の態様が含まれる。
[1]
酸化炭素誘導剤の存在下でエタノールアミン官能性化合物、アミン官能性化合物を反応させることによって、式NH 2 −(C 2 H 4 −NH−) p H(式中、pは少なくとも2であり、1つまたは複数の−NH−C 2 H 4 −NH−単位はピペラジン単位
のエチレンアミンまたはその前駆体を調製する方法であって、
前記アミン官能性化合物または前記エタノールアミン官能性化合物の少なくとも1つが、ピペラジン単位を含有し、前記反応が水を含む液体中で行われる、方法。
[2]
前記アミン官能性化合物が、ピペラジン(PIP)、アミノエチルピペラジン(AEP)、もしくはジアミノエチルピペラジン(DAEP)、ピペラジノエチルエチレンジアミン(PEEDA)、またはそれらの直鎖状尿素誘導体である、上記[1]に記載の方法。
[3]
前記エタノールアミン官能性化合物が、モノエタノールアミン(MEA)もしくはアミノエチルエタノールアミン(AEEA)またはそれらの環状もしくは直鎖状カルバメートもしくは尿素誘導体である、上記[1]または[2]に記載の方法。
[4]
前記液体が、液体の総重量に対して、少なくとも75重量%の水を含む、上記[1]から[3]のいずれか一項に記載の方法。
[5]
水と前記アミン官能性化合物のモル比が、0.2:1より大きく、好ましくは0.5:1より大きく、最も好ましくは1:1より大きい、上記[1]から[4]のいずれか一項に記載の方法。
[6]
エタノールアミン官能性化合物とアミン官能性化合物のモル比が、少なくとも0.7:1である、上記[1]から[5]のいずれか一項に記載の方法。
[7]
酸化炭素誘導剤とアミン官能性化合物のモル比が、少なくとも0.2:1である、上記[1]から[6]のいずれか一項に記載の方法。
[8]
エタノールアミン官能性化合物とアミン官能性化合物のモル比が、0.8から5:1の間であり、酸化炭素誘導剤とアミン官能性化合物のモル比が、0.5:1から20:1の間である、上記[1]から[7]のいずれか一項に記載の方法。
[9]
エタノールアミン官能性化合物とアミン官能性化合物のモル比が、0.7:1から2:1の間であり、酸化炭素誘導剤とアミン官能性化合物のモル比が、0.7:1から3:1の間である、上記[1]から[8]のいずれか一項に記載の方法。
[10]
前記エタノールアミン官能性化合物および前記酸化炭素誘導剤が、カルバメート付加物を用いて、少なくとも部分的に1つの化合物として添加される、上記[1]から[9]のいずれか一項に記載の方法。
[11]
前記エタノールアミン官能性化合物が、モノエタノールアミン(MEA)、MEAの環状カルバメート(CMEA)またはそれらの混合物であり、
前記アミン官能性化合物が、PIP、または、PIP、エチレンジアミン(EDA)およびEDAの環状尿素(EU)の混合物である、上記[1]から[10]のいずれか一項に記載の方法。
[12]
MEA+CMEAとEDA+EU+PIPのモル比が、2より大きい、好ましくは3より大きい、上記[11]に記載の方法。
[13]
次に、得られたエチレン尿素化合物をそれらの対応するエチレンアミンへ転換するステップが行われる、上記[1]から[12]のいずれか一項に記載の方法。
Claims (17)
- 酸化炭素誘導剤の存在下で第一の化合物と第二の化合物を反応させることによって、
式NH2−(C2H4−NH−)pH
(式中、pは少なくとも2であり、1つまたは複数の−NH−C2H4−NH−単位はピペラジン単位
のエチレンアミンまたはその前駆体を調製する方法であって、
前記第一の化合物が、エチレン基を介してアミン基に連結されるヒドロキシ基を含有するエタノールアミン官能性化合物、
エチレン基を介してアミン基に連結されるヒドロキシ基を含有するエタノールアミン官能性化合物のカルバメートもしくは環状カルバメート、または、
下記式(1)で示されるUAEEA(アミノエチルエタノールアミンの尿素化合物)であり、
前記第二の化合物が、アルコール基を含有せず、1つまたは複数のアミン基を含有するアミン官能性化合物か、または、エチレンジアミンの環状尿素(EU)であり、
前記酸化炭素誘導剤が、二酸化炭素、または、
尿素、直鎖状および環状アルキレン尿素、一置換または二置換アルキレン尿素、アルキルおよびジアルキル尿素、直鎖状および環状カルバメート、並びに、下記式(2)で示される有機カーボネート
(式中、R1およびR2の少なくとも1つは有機基である)
、有機炭酸塩、有機重炭酸塩、カルバミン酸およびカルバミン酸塩からなる群から選択される前駆体化合物から選択される有機化合物であり、前記前駆体化合物が、反応条件下でCO 2 または直鎖状もしくは環状アルキレンカルバメートまたは直鎖状もしくは環状アルキレン尿素化合物に変換されうるものであり、
前記第二の化合物または前記第一の化合物の少なくとも1つが、ピペラジン単位を含有し、前記反応が水を含む液体中で行われる、方法。 - 前記第一の化合物が、式HO−(C2H4−NH−)qH(式中、qは少なくとも1である)のものであり、
前記アミン官能性化合物が、式NH2−(C2H4−NH−)rH(式中、rは少なくとも1である)のものであって、
qまたはr単位の少なくとも1つは、ピペラジン単位として存在し、任意選択的に1つまたは複数のqまたはr単位は、環状エチレン尿素、環状エチレンカルバメートまたはさらなるピペラジン単位として存在してもよい、
請求項1に記載の方法。 - 前記第二の化合物が、ピペラジン(PIP)、アミノエチルピペラジン(AEP)、もしくはジアミノエチルピペラジン(DAEP)、ピペラジノエチルエチレンジアミン(PEEDA)、またはそれらの直鎖状尿素化合物である、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第一の化合物が、モノエタノールアミン(MEA)、もしくはアミノエチルエタノールアミン(AEEA)、またはそれらの環状もしくは直鎖状カルバメートもしくは尿素化合物である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記液体が、液体の総重量に対して、少なくとも75重量%の水を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第二の化合物1モルに対する水のモル比が、0.2より大きい、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第二の化合物1モルに対する水のモル比が、0.5より大きい、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第二の化合物1モルに対する水のモル比が、1より大きい、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- アミン官能性化合物1モルに対する第一の化合物のモル比が、少なくとも0.7である、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 第二の化合物1モルに対する酸化炭素誘導剤のモル比が、少なくとも0.2である、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 第一の化合物と第二の化合物のモル比が、0.8:1から5:1の間であり、酸化炭素誘導剤と第二の化合物のモル比が、0.5:1から20:1の間である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 第一の化合物と第二の化合物のモル比が、0.7:1から2:1の間であり、酸化炭素誘導剤と第二の化合物のモル比が、0.7:1から3:1の間である、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第一の化合物および前記酸化炭素誘導剤が、カルバメート付加物を用いて、少なくとも部分的に1つの化合物として添加される、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第一の化合物が、モノエタノールアミン(MEA)、MEAの環状カルバメート(CMEA)またはそれらの混合物であり、
前記第二の化合物が、PIP、または、PIP、エチレンジアミン(EDA)およびEDAの環状尿素(EU)の混合物である、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。 - EDA+EU+PIPの1モルに対するMEA+CMEAのモル比が、2より大きい、請求項14に記載の方法。
- EDA+EU+PIP1モルに対するMEA+CMEAのモル比が3より大きい、請求項14に記載の方法。
- 請求項1から16のいずれか一項に記載の方法により得られたエチレン尿素化合物をそれらの対応するエチレンアミンへ転換するステップが行われる、方法。
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