JP7319898B2 - イミダゾリン化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
そのため、ジアミド化合物の多いイミダゾリン化合物をシャンプー等の最終製品の原料として用いた場合には、製品の濁りや貯蔵安定性の低下を引き起こすケースが多々ある。
即ち本発明は、一般式(1)で表されるジアミンモノアミド化合物、N-アセチルエチレンジアミン、N-トリフルオロアセチルエチレンジアミン又はN-(1-ヒドロキシプロピオニル)エチレンジアミンから選ばれるジアミンモノアミド化合物(A)を用いるイミダゾリン化合物(B)の製造方法であって、ジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合工程とイミダゾリン化合物(B)の蒸留工程とを含み、前記脱水縮合工程はジアミンモノアミド化合物(A)からイミダゾリン化合物(B)への変換率が55%から70%となるまでの工程時間の50%以上の時間でジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合反応の温度が100℃~160℃であり、かつジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合反応の温度における気相の圧力が下記条件1を満たすP1である工程であり、
前記蒸留工程はイミダゾリン化合物(B)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間の50%以上の時間でジアミンモノアミド化合物(A)及びイミダゾリン化合物(B)を含む液体の温度が100℃~190℃であり、かつ蒸留工程の気相におけるイミダゾリン化合物(B)の圧力が下記条件2を満たすP2である工程であるイミダゾリン化合物の製造方法。
条件1:P(B)<P1<0.3P(B)+0.7P(水)
条件2:0.8P(A)+0.2P(B)<P2<0.1P(A)+0.9P(B)
[P(B)はイミダゾリン化合物(B)の飽和蒸気圧(Pa)、P(水)は水の飽和蒸気圧(Pa)、及びP(A)はジアミンモノアミド化合物(A)の飽和蒸気圧(Pa)をそれぞれ表す。]
R4及びR7において炭素数1~12のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、1-プロぺニル基、2-プロぺニル基、1-ブテニル基及び1-ヘキセニル基等が挙げられる。これらのうち、脱水縮合反応の反応性及び副反応の抑制の観点から好ましくはビニル基、1-プロぺニル基、2-プロぺニル基及び1-ブテニル基であり、更に好ましくはビニル基、1-プロぺニル基及び2-プロぺニル基であり、特に好ましくはビニル基である。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
炭素数1~4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。これらのうち、脱水縮合反応の反応性及び副反応の抑制の観点から好ましくはメトキシ基及びエトキシ基であり、更に好ましくはメトキシ基である。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
炭素数1~4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基等が挙げられる。これらのうち、脱水縮合反応の反応性及び副反応の抑制の観点から好ましくはメトキシ基及びエトキシ基であり、更に好ましくはメトキシ基である。
N-プロピオニルエチレンジアミン、N-プロピオニル-1,2-ジアミノプロパン、N-プロピオニル-2,3-ジアミノブタン、N-プロピオニル-1,2-ジアミノヘキサン、N-プロピオニル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン、N-プロピオニル-2,3-ジアミノ-2,3-ジメチルブタン、N-プロピオニル-N’-メチルエチレンジアミン、N-プロピオニル-2,3-ジアミノ-1-プロパノール、N-プロピオニル-3,4-ジアミノ-1-ブタノール、N-プロピオニル-2,3-ジアミノ-1-メトキシプロパン、N-プロピオニル-2,3-ジアミノ-1-エトキシプロパン、
N-ブタノイルエチレンジアミン、N-ブタノイル-1,2-ジアミノプロパン、N-ブタノイル-2,3-ジアミノブタン、N-ブタノイル-1,2-ジアミノヘキサン、N-ブタノイル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン、N-ブタノイル-2,3-ジアミノ-2,3-ジメチルブタン、N-ブタノイル-N’-メチルエチレンジアミン、N-ブタノイル-2,3-ジアミノ-1-プロパノール、N-ブタノイル-3,4-ジアミノ-1-ブタノール、N-ブタノイル-2,3-ジアミノ-1-メトキシプロパン、N-ブタノイル-2,3-ジアミノ-1-エトキシプロパン、N-ヘキサノイルエチレンジアミン、N-ヘキサノイル-1,2-ジアミノプロパン、N-ヘキサノイル-2,3-ジアミノブタン、N-ヘキサノイル-1,2-ジアミノヘキサン、N-ヘキサノイル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン、N-ヘキサノイル-2,3-ジアミノ-2,3-ジメチルブタン、N-デカノイルエチレンジアミン、N-デカノイル-1,2-ジアミノプロパン、N-デカノイル-2,3-ジアミノブタン、N-デカノイル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン、N-ドデカノイルエチレンジアミン、N-ドデカノイル-1,2-ジアミノプロパン、N-ドデカノイル-2,3-ジアミノブタン、N-ドデカノイル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン、N-トリフルオロアセチルエチレンジアミン、N-トリフルオロアセチル-1,2-ジアミノプロパン、N-トリフルオロアセチル-2,3-ジアミノブタン、N-トリフルオロアセチル-1,2-ジアミノヘキサン、N-トリフルオロアセチル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン、N-トリフルオロアセチル-2,3-ジアミノ-2,3-ジメチルブタン、N-トリフルオロアセチル-2,3-ジアミノ-1-プロパノール、N-トリフルオロアセチル-3,4-ジアミノ-1-ブタノール、N-トリフルオロアセチル-2,3-ジアミノ-1-メトキシプロパン、N-トリフルオロアセチル-2,3-ジアミノ-1-エトキシプロパン、N-ヒドロキシアセチルエチレンジアミン、N-ヒドロキシアセチル-1,2-ジアミノプロパン、N-ヒドロキシアセチル-2,3-ジアミノブタン、N-ヒドロキシアセチル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン、N-メトキシアセチルエチレンジアミン、N-メトキシアセチル-1,2-ジアミノプロパン、N-メトキシアセチル-2,3-ジアミノブタン、N-メトキシアセチル-1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン等が挙げられる。
装置:島津(株)製 GC-17A
カラム:J&W Scientific社製 DB-5
キャリアガス He流量: 98kPa(1.0kg/cm2)(定圧)
メイクアップガスN2流量: 50ml/min
H2流量: 59kPa(0.6kg/cm2)(低圧)
Air流量: 49kPa(0.5kg/cm2)(低圧)
カラム流量: 1.16ml/min(1.0kg/cm2での流量)
スプリット流量: 34.8ml/min
パージ流量: 20ml/min
スプリット比: 10
INJ Temp: 300℃
DET Temp: 300℃
カラム温度: 100℃から260℃まで10℃/minで昇温し、260℃で25分保持する。
サンプル:反応後のイミダゾリン化合物(B)と特級メタノール(東京化成(株))とを体積比1対1で混合し、分析用試料とする。分析用試料を1.0μl注入し測定する。
ジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合工程は、ジアミンモノアミド化合物(A)がイミダゾリン化合物(B)に変換する脱水縮合反応を伴い、ジアミンモノアミド化合物(A)からイミダゾリン化合物(B)への変換率が55%から70%となるまでの工程時間の50%以上の時間でジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合反応の温度が100℃~160℃であり、かつジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合反応の温度における気相の圧力が下記条件1を満たすP1である脱水縮合工程である。
条件1:P(B)<P1<0.3P(B)+0.7P(水)
[P(B)はイミダゾリン化合物(B)の飽和蒸気圧(Pa)、P(水)は水の飽和蒸気圧(Pa)をそれぞれ表す。]
装置:島津(株)製 GC-17A
カラム:J&W Scientific社製 DB-5
キャリアガス He流量: 98kPa(1.0kg/cm2)(定圧)
メイクアップガスN2流量: 50ml/min
H2流量: 59kPa(0.6kg/cm2)(低圧)
Air流量: 49kPa(0.5kg/cm2)(低圧)
カラム流量: 1.16ml/min(1.0kg/cm2での流量)
スプリット流量: 34.8ml/min
パージ流量: 20ml/min
スプリット比: 10
INJ Temp: 300℃
DET Temp: 300℃
カラム温度: 100℃から260℃まで10℃/minで昇温し、260℃で25分保持する。
サンプル:反応容器中の反応混合物と特級メタノール(東京化成工業(株))とを体積比1対1で混合し、分析用試料とする。分析用試料を1.0μl注入し測定する。
イミダゾリン化合物(B)及びジアミンモノアミド化合物(A)をそれぞれアルミナカラムクロマトグラフィーを用いて精製する。精製したイミダゾリン化合物(B)を標品(B)、精製したジアミンモノアミド化合物(A)を標品(A)として、標品(A)、標品(B)と特級メタノールとを体積比で2対10対10、6対6対10、10対2対10をそれぞれ混合し、検量線用試料とする。検量線用試料を1.0μl注入し測定し、検量線を作成し、反応容器中のイミダゾリン化合物(B)(mol)とジアミンモノアミド化合物(A)(mol)を計算する。
触媒としては、塩化アルミニウム、トリメチルアルミニウム等のルイス酸触媒が挙げられる。
本発明のジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合工程で、ジアミンモノアミド化合物(A)からイミダゾリン化合物(B)への変換率が55%から70%となるまでの工程時間の50%以上の時間で、イミダゾリン化合物の含有量の観点から、ジアミンモノアミド化合物(A)とイミダゾリン化合物(B)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計が好ましくは1000ppm以下であり、更に好ましくは50ppm以下である。
金属及び有機金属化合物の含有量は、原子吸光分析、誘導結合プラズマ発行分析装置(ICP-AES)、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP‐AES)で測定することができる。本発明においてはICP-AESを用いて測定したものである。
イミダゾリン化合物(B)の蒸留工程は、イミダゾリン化合物(B)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間の50%以上の時間でジアミンモノアミド化合物(A)及びイミダゾリン化合物(B)を含む液体の温度が100℃~190℃であり、かつ蒸留工程の気相におけるイミダゾリン化合物(B)の圧力が下記条件2を満たすP2である蒸留工程である。
条件2:0.8P(A)+0.2P(B)<P2<0.1P(A)+0.9P(B)
[P(B)はイミダゾリン化合物(B)の飽和蒸気圧(Pa)、P(水)は水の飽和蒸気圧(Pa)、及びP(A)はジアミンモノアミド化合物(A)の飽和蒸気圧(Pa)をそれぞれ表す。]
P(B)及びP(A)は実験的及びアントワンの式やクラウジウス・クラペイロンの式を用いた計算的に求めることができる。本願においてはアントワンの式から得られる計算値を用いた。
1,2-ジアミノプロパン[東京化成工業(株)製]74重量部と酢酸エチル[東京化成工業(株)製]88重量部をオートクレーブに仕込み130℃、5時間撹拌した。アルミナカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、N-アセチル-1,2-ジアミノプロパン(A-2)を得た。
製造例1において、1,2-ジアミノプロパンと酢酸エチルに代えて、エチレンジアミン[東京化成工業(株)製]60重量部と吉草酸エチル[東京化成工業(株)製]130重量部を用いた以外は製造例1と同様にして行いN-ブタノイルエチレンジアミン(A-3)を得た。
製造例1において、1,2-ジアミノプロパンと酢酸エチルに代えて、エチレンジアミン[東京化成工業(株)製]60重量部とウンデカン酸エチル[東京化成工業(株)製]214重量部を用いた以外は製造例1と同様にして行いN-デカノイルエチレンジアミン(A-4)を得た。
製造例1において、1,2-ジアミノプロパンと酢酸エチルに代えて、1,2-ジアミノメチルプロパン[東京化成工業(株)製]88重量部と酢酸エチル[東京化成工業(株)製]88重量部を用いた以外は製造例1と同様にして行いN-アセチル-2-メチル-1,2-ジアミノプロパン(A-5)を得た。
製造例1において、1,2-ジアミノプロパンと酢酸エチルに代えて、エチレンジアミン[東京化成工業(株)製]60重量部とトリフルオロ酢酸エチル[東京化成工業(株)製]142重量部を用いた以外は製造例1と同様にして行いN-トリフルオロアセチルエチレンジアミン(A-6)を得た。
製造例1において、1,2-ジアミノプロパンと酢酸エチルに代えて、エチレンジアミン[東京化成工業(株)製]60重量部と乳酸エチル[東京化成工業(株)製]118重量部を用いた以外は製造例1と同様にして行いN-(1-ヒドロキシプロピオニル)エチレンジアミン(A-7)を得た。
製造例1において、1,2-ジアミノプロパンと酢酸エチルに代えて、エチレンジアミン[東京化成工業(株)製]60重量部と3-メトキシプロピオン酸エチル[東京化成工業(株)製]132重量部を用いた以外は製造例1と同様にして行いN-(2-メトキシプロピオニル)エチレンジアミン(A-8)を得た。
計算ソフト「HansenSolubility Parameters in Practice (HSPiP) Version 4.1.03」(Steven Abbott 、Charles M . Hansen 、Hiroshi Yamamoto著) を使用し、ジアミンモノアミド化合物(A)又はイミダゾリン化合物(B)の化学構造式を入力し、分散項、極性項、水素結合項からなる、三次元ベクトル量であるハンセン溶解度パラメータ(HSP)とHSPから計算されるアントワン定数を求めた。アントワン定数から各温度での蒸気圧を求めた。実施例で用いた化合物のアントワン定数を表1に示す。
N-アセチルエチレンジアミン(A-1)[東京化成工業(株)製]を500mlのコルベンに300g仕込、100℃、65kPaを中心値として15時間かけて脱水縮合工程を行った。脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は6時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に100℃、65kPaであった。その後、100℃、2kPaを中心値として12時間かけて蒸留工程を行った。蒸留工程のうち2-メチルイミダゾリン(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は9時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に100℃、2kPaであった。蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。得られた2-メチルイミダゾリン(B-1)の純度はガスクロマトグラフィーを用いて測定した。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
装置:島津(株)製 GC-17A
カラム:J&W Scientific社製 DB-5
キャリアガス He流量: 98kPa(1.0kg/cm2)(定圧)
メイクアップガスN2流量: 50ml/min
H2流量: 59kPa(0.6kg/cm2)(低圧)
Air流量: 49kPa(0.5kg/cm2)(低圧)
カラム流量: 1.16ml/min(1.0kg/cm2での流量)
スプリット流量: 34.8ml/min
パージ流量: 20ml/min
スプリット比: 10
INJ Temp: 300℃
DET Temp: 300℃
カラム温度: 100℃から260℃まで10℃/minで昇温し、260℃で25分保持した。
サンプル:イミダゾリン化合物(B)と特級メタノール(東京化成(株))とを体積比1対1で混合し、分析用試料とした。分析用試料を1.0μl注入し測定した。
イミダゾリン化合物(B)をアルミナカラムクロマトグラフィーを用いて精製したイミダゾリン化合物(B)、ジアミンモノアミド化合物(A)、ジアミド化合物(C)を標品、内部標準物質としてブロモベンゼンを用いて、標品のイミダゾリン化合物(B)、ジアミンモノアミド化合物(A)、ジアミド化合物(C)と内部標準物質を90対0.1対0.1対10、95対1対1対10、100対2対10対10でそれぞれ混合し、検量線用試料とした。検量線用試料を特級メタノールで10倍希釈して1.0μl注入し測定し、検量線を作成し、組成比(%)を計算した。
本発明のイミダゾリン化合物(B)の収率(モル%)は以下の計算式(2)のように求めた。なお、計算式(2)中、反応後の生成物とは、蒸留工程後に得られた留分のことである。
N-アセチルエチレンジアミン(A-1)[東京化成工業(株)製]を500mlのコルベンに300g仕込、100℃、3kPaを中心値として10時間かけて脱水縮合工程を行った。脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は6時間であり、変換率55%の時点での条件が98℃、3kPaであり、その後0.2時間かけて100℃まで昇温し、変換率55%になってから0.2時間目から変換率70%となるまでは常に100℃、3kPaであった。その後、130℃、6.5kPaを中心値として8時間かけて蒸留工程を行い、蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は6時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出した時点での条件が130℃、9kPaであり、更に0.5時間維持した後、全留分の30%が留出してから0.5時間目から70%となるまでは常に130℃、6.5kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を130℃、10kPa中心値として7時間かけて行い、蒸留工程を130℃、6.5kPaを中心値として15時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は2時間であり、変換率55%から70%となるまででは常に130℃、10kPaであった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は12時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に130℃、6.5であった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を160℃、50kPaを中心値として4時間かけて行い、蒸留工程を190℃、20kPaを中心値として6時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は1時間であり、変換率55%から70%となるまででは常に160℃、50kPaであった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は4時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に190℃、20kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1においてN-アセチルエチレンジアミンをN-アセチル-1,2-ジアミノプロパン(A-2)に代えて、脱水縮合工程を130℃、10kPaを中心値として8時間かけて行い、蒸留工程を120℃、10kPaを中心値として8時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2,4-メチルイミダゾリン(B-2)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は2時間であり、変換率55%から70%となるまででは常に130℃、10kPaであった。蒸留工程において、(B-2)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は4時間であり、(B-2)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に120℃、10kPaであった。脱水縮合工程での(A-2)と(B-2)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は3ppmであった。
実施例1においてN-アセチルエチレンジアミンをN-ブタノイルエチレンジアミン(A-3)に代えて、脱水縮合工程で150℃、10kPaを中心値として6時間かけて行い、蒸留工程を150℃、2kPaを中心値として8時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-ブチルイミダゾリン(B-3)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は2時間であり、変換率55%から70%となるまででは常に150℃、10kPaであった。蒸留工程において、(B-3)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は6時間であり、(B-3)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に150℃、2kPaであった。脱水縮合工程での(A-3)と(B-3)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は8ppmであった。
N-デカノイルエチレンジアミン(A-4)を500mlのコルベンに300g仕込、脱水縮合工程を160℃、5kPaを中心値として5時間かけて行った。脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は1.5時間であり、変換率55%から70%となるまででは常に160℃、5kPaであった。その後、190℃、1kPaを中心値として10時間かけて蒸留工程を行い、蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2-デシルイミダゾリン(B-4)を得た。蒸留工程のうち、(B-4)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は7時間であり、(B-4)の全留分の30重量%が留出された時点から5.8時間目までは190℃、1kPaであり、その後193℃まで昇温した。6時間目から190℃を超え、全留分の90重量%が留出された時点では193℃、1kPaであった。脱水縮合工程での(A-4)と(B-4)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は100ppmであった。
N-アセチル-2-メチル-1,2-ジアミノプロパン(A-5)[東京化成工業(株)製]を500mlのコルベンに300g仕込、脱水縮合工程を150℃、20kPaを中心値として12時間かけて行った。脱水縮合工程のうち、変換率55%から70%となるまでの工程時間は3時間であり、変換率55%になった時点から1時間目までは150℃、20kPaであった。その後165℃まで昇温し、更に2時間目から165℃から150℃まで降温した。1.1時間目から2.1時間目までは160℃を超えており、気相の圧力は25kPaであった。2.1時間目に160℃、20kPaになり、変換率70%となる時点では150℃、20kPaであった。その後、160℃、4.5kPaを中心値として20時間かけて蒸留工程を行い、蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2,4,4-メチルイミダゾリン(B-5)を得た。蒸留工程のうち、(B-5)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は16時間であった。(B-5)の全留分の30重量%が留出された時点から5時間目までは160℃、4.5kPaであり、5時間目から11時間目までは160℃、15kPaであり、11時間目から全留分の90重量%が留出されるまでは160℃、4.5kPaであった。(B-5)の脱水縮合工程での(A-5)と(B-5)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は20ppmであった。
実施例1においてN-アセチルエチレンジアミンを合成したN-トリフルオロアセチルエチレンジアミン(A-6)に代えて、脱水縮合工程を100℃、10kPaを中心値として12時間かけて行い、蒸留工程を110℃、3kPaを中心値として8時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-トリフルオロメチルイミダゾリン(B-6)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は3時間であり、変換率55%から70%となるまででは常に100℃、10kPaであった。蒸留工程において、(B-6)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は7時間であり、(B-6)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまで常に110℃、3kPaであった。脱水縮合工程での(A-6)と(B-6)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
N-(1-ヒドロキシプロピオニル)エチレンジアミン(A-7)を500mlのコルベンに300g仕込、脱水縮合工程を160℃、10kPaを中心値として10時間かけて行った。脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は3時間であり、変換率55%になった時点から2.4時間目までは160℃、10kPaであった。その後165℃まで昇温した。2.5時間目から160℃を超えており3時間目では165℃であり、気相の圧力は13kPaであった。その後、190℃、5kPaを中心値として10時間かけて蒸留工程を行い、蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2-(1-ヒドロキシエチル)イミダゾリン(B-7)を得た。蒸留工程のうち、(B-7)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は7時間であり、(B-7)の全留分の30重量%が留出された時点から6時間目までは190℃、5kPaであり、その後200℃まで昇温し、6時間目から190℃を超え、全留分の90重量%が留出された時点では200℃、4.5kPaであった。脱水縮合工程での(A-7)と(B-7)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は30ppmであった。
N-(2-メトキシプロピオニル)エチレンジアミン(A-8)を500mlのコルベンに300g仕込、110℃、10kPaを中心値として15時間かけて脱水縮合工程を行った。脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は4時間であり、変換率55%になった時点から0.5時間目までは110℃、1kPaであった。0.5時間目から変換率70%となるまでは110℃、10kPaであった。その後、160℃、2kPaを中心値として6時間かけて蒸留工程を行い、蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2-(1-メトキシエチル)イミダゾリン(B-8)を得た。蒸留工程のうち、(B-8)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は4時間であり、(B-8)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に160℃、2kPaであった。脱水縮合工程での(A-8)と(B-8)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は80ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を80℃、5kPaを中心値として20時間かけて行い、蒸留工程を160℃、10kPaを中心値として5時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は8時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に80℃、5kPaであった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は3.5時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に80℃、5kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
N-アセチルエチレンジアミン(A-1)[東京化成工業(株)製]を500mlのコルベンに300g仕込、180℃、50kPaを中心値として脱水縮合工程を3時間かけて行った。脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は1時間であり、変換率55%から70%となるまでの工程時間は3時間であり、変換率55%となった時点から0.05時間目までは160℃、50kPa(気相の圧力(P1)が条件1を満たす)であった。その後180℃まで昇温し、0.05時間目から160℃を超え(圧力は50kPa)、変換率70%となった時点では180℃、50kPaであった。その後、160℃、10kPaを中心値として5時間かけて蒸留工程を行い、蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は3.5時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に160℃、10kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を100℃、101kPaを中心値として20時間かけて行い、蒸留工程を160℃、10kPaを中心値として5時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は7時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に100℃、101kPaであり、気相の圧力(P1)が条件1を満たさなかった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は3.5時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に160℃、10kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を130℃、3kPaを中心値として3時間かけて行い、蒸留工程を160℃、10kPaを中心値として5時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は1時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に130℃、3kPaであり、気相の圧力(P1)が条件1を満たさなかった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は3.5時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に160℃、10kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を130℃、10kPaを中心値として10時間かけて行い、蒸留工程の条件を80℃、1kPaを中心値に変更した以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は2時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に130℃、10kPaであった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は20時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に80℃、1kPaであり、気相の圧力(P2)が条件2を満たさなかった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
N-アセチルエチレンジアミン(A-1)[東京化成工業(株)製]を500mlのコルベンに300g仕込、脱水縮合工程を130℃、10kPaを中心値として10時間かけて行った。脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は2時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に130℃、10kPaであった。その後、210℃、30kPaを中心値として5時間かけて蒸留工程を行い、蒸留工程での留分を冷却管で水冷して凝縮させ、2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は4時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出された時点から1時間目までは190℃、415kPaであった。その後、210℃まで昇温した。1時間目から190℃を超え、全留分の90重量%が留出された時点では210℃、30kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を130℃、10kPaを中心値として10時間かけて行い、蒸留工程を160℃、20kPaを中心値として25時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は2時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に130℃、10kPaであった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は21時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に160℃、20kPaであり、気相の圧力(P2)が条件2を満たさなかった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を130℃、10kPaを中心値として10時間かけて行い、蒸留工程を160℃、2kPaを中心値として3時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。なお、脱水縮合工程のうち変換率55%から70%となるまでの工程時間は2時間であり、変換率55%から70%となるまでは常に130℃、10kPaであった。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は2時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に160℃、2kPaであり、(B-1)の圧力(P2)が条件2を満たさなかった脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
実施例1において脱水縮合工程を行わずに、蒸留工程を160℃、10kPaを中心値として10時間かけて行った以外は実施例1と同様にして行い2-メチルイミダゾリン(B-1)を得た。蒸留工程において、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間は7時間であり、(B-1)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでは常に160℃、10kPaであった。脱水縮合工程での(A-1)と(B-1)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計は5ppmであった。
不純物であるジアミンモノアミド化合物(A)、ジアミド化合物(C)及び水の組成比の合計が4%以下であり、イミダゾリン化合物(B)の組成比が96%以上であると良好である。また、イミダゾリン化合物(B)の収率は80モル%以上であると良好である。
Claims (3)
- 一般式(1)で表されるジアミンモノアミド化合物、N-アセチルエチレンジアミン、N-トリフルオロアセチルエチレンジアミン又はN-(1-ヒドロキシプロピオニル)エチレンジアミンから選ばれるジアミンモノアミド化合物(A)を用いるイミダゾリン化合物(B)の製造方法であって、ジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合工程とイミダゾリン化合物(B)の蒸留工程とを含み、前記脱水縮合工程はジアミンモノアミド化合物(A)からイミダゾリン化合物(B)への変換率が55%から70%となるまでの工程時間の50%以上の時間でジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合反応の温度が100℃~160℃であり、かつジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合反応の温度における気相の圧力が下記条件1を満たすP1である工程であり、
前記蒸留工程はイミダゾリン化合物(B)の全留分の30重量%が留出されてから90重量%が留出されるまでの工程時間の50%以上の時間でジアミンモノアミド化合物(A)及びイミダゾリン化合物(B)を含む液体の温度が100℃~190℃であり、かつ蒸留工程の気相におけるイミダゾリン化合物(B)の圧力が下記条件2を満たすP2である工程であるイミダゾリン化合物の製造方法。
条件1:P(B)<P1<0.3P(B)+0.7P(水)
条件2:0.8P(A)+0.2P(B)<P2<0.1P(A)+0.9P(B)
[P(B)はイミダゾリン化合物(B)の飽和蒸気圧(Pa)、P(水)は水の飽和蒸気圧(Pa)、及びP(A)はジアミンモノアミド化合物(A)の飽和蒸気圧(Pa)をそれぞれ表す。]
- 前記一般式(1)におけるR1及びR2が水素原子である請求項1に記載のイミダゾリン化合物の製造方法。
- 前記ジアミンモノアミド化合物(A)の脱水縮合工程で、ジアミンモノアミド化合物(A)からイミダゾリン化合物(B)への変換率が55%から70%となるまでの工程時間の50%以上の時間で、ジアミンモノアミド化合物(A)とイミダゾリン化合物(B)の合計重量に基づいて金属及び有機金属化合物の含有量の合計が1000ppm以下である請求項1又は2記載のイミダゾリン化合物の製造方法。
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