JPH02160749A - 脂肪族カルボン酸アミド類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、脂肪族カルボン酸アミド類の製造方法の改良
に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、
原料として脂肪族カルボン酸エステルとアンモニア又は
アルコール性水酸基をもたない有機アミン類とを用い、
穏和な反応条件で収率よく脂肪族カルボン酸アミド類を
製造するための工業的方法に関するものである。

従来の技術 脂肪族カルボン酸アミド類は、例えばプラスチックの滑
剤やアンチブロッキング剤、シェルモード用滑剤、粉末
冶金用滑剤、ゴム用表面光沢剤、ペイント・エナメル・
ラフカーの添加剤などとして、あるいは界面活性剤や繊
維油剤などの中間原料として極めて重要な化合物であり
、幅広く用いられている。

この脂肪族カルボン酸アミド類は、通常脂肪族カルボン
酸とアンモニア又は有機アミン類との加熱脱水反応によ
って製造されている。しかしながら、このような製造方
法は、一般に反応温度が１５０°Ｃ以上と高（、原料と
してアンモニアや低級アミン類を用いる場合には、加圧
下で反応を行ったり、それらを循環させながら反応を行
うことが要求され、しかも反応時間が比較的に長いなど
、必ずしも工業的に有利な方法とはいえず、また、原料
の脂肪族カルボン酸の中には融点が高く、取り扱いにく
いものもあるなどの欠点を有している。

一方、脂肪族カルボン酸エステルは、対応する脂肪族カ
ルボン類よりも通常融点がかなり低く、取り扱いやすい
という長所を有しており、これまで、この脂肪族カルボ
ン酸エステルにアンモニア又は有機アミン類を反応させ
て、脂肪族カルボン酸アミド類を製造する方法について
も二、三の検討がなされている。例えば、触媒としてメ
タノールやグリコールを用い、脂肪族カルボン酸エステ
ルを加アンモニア分解することにより、脂肪族カルボン
酸アミドを製造する方法【［ジャーナル・オブ・アメリ
カン・ケミカル・ソサエティ（Ｊ、Ａｍ。

Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、）Ｊ第７１巻、第１２４５ページ（
１９４９年）］、触媒として、塩化アンモニウムを用い
、油脂に液体アンモニアを加圧下で反応させて、種々の
脂肪族アミドを得る方法〔工業化学雑誌、第３７巻、第
６４４ページ（１９３４年）〕などが報告されている。

しかしながら、前者のメタノールやグリコールを触媒と
して用いる方法は、反応温度が高く、かつ反応時間が長
い割には、反応率が低すぎて実用的でないという欠点を
有しており、また、後者の塩化アンモニウムを触媒とす
る方法は、反応温度が高＜、シかも油脂の加アンモニア
分解には有効であるが、通常の脂肪族カルボン酸エステ
ルから脂肪族カルボン酸アミドを製造するには、必ずし
も有効ではなく、また、この油脂の加アンモニア分解に
よると、種々の脂肪酸アミドが生成するため、それらの
精製分離が困難であ、るという欠点を有している。

他方、分子内に水酸基とアミノ基とを有する脂肪族アル
コールアミン類、例えばジェタノールアミンなどを原料
に用い、これと脂肪酸カルボン酸エステルとを、水酸化
ナトリウムやナトリウムメトキシドなどのアルカリ触媒
の存在下に反応させて脂肪族カルボン酸アルコールアミ
ド類を製造する方法が報告されている〔［ジャーナル・
オプ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ（Ｊ、Ａｍ、
Ｃｋｅｍ。

Ｓｅｅ、）　Ｊ第３９巻、第０３ページ（１９８年）、
同第４８巻、第６１４ページ（１９７１年）〕。この方
法によると、反応温度が低く、かつ高収率で脂肪族カル
ボン酸アルコールアミド類が得られる。

しかしながら、脂肪族カルボン酸エステルとアンモニア
又はアルコール性水酸基をもたない有機アミン類との反
応において、アルカリ触媒を用いた例はこれまで見あた
らず、従来の脂肪族カルボン酸エステルとアンモニア又
はアルコール性水酸基をもたない有機アミン類との反応
により、対応する脂肪族カルボン酸アミド類を製造する
方法は、前記したような欠点を有することから、工業的
に実施されている例は少ないのが現状である。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような事情のもとで、脂肪族カルボン酸
エステルとアンモニア又はアルコール性水酸基をもＩ；
ない有機アミン類を原料として用い、穏和な反応条件で
収率よく脂肪族カルボン酸アミド類を製造するだめの工
業的方法を提供することを目的としてなされｔこもので
°ある。

課題を解決するための手段 本発明者らは、脂肪族カルボン酸エステルとアンモニア
又はアルコール性水酸基をもたない有機アミン類を原料
として用い、脂肪族カルボン酸アミド類を工業的に製造
する方法について鋭意研究を重ねた結果、アルカリ触媒
が脂肪族カルボン酸エステルとアンモニア又はアルコー
ル性水酸基をもたない有機アミン類との反応に極めて有
効であり、該アルカリ触媒を用いることにより、前記目
的を達成しうろことを見い出し、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、触媒の存在下、脂肪族カルボン酸
エステルにアンモニア又はアルコール性水酸基をもたな
い有機アミン類を反応させて、脂肪族カルボン酸アミド
類を製造するに当り、該触媒としてアルカリ触媒を用い
ることを特徴とする脂肪族カルボン酸アミド類の製造方
法を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明方法において、原料として用いられる脂肪族カル
ボン酸エステルとしては、カルボキシル基を除く残基の
炭素数が好ましくは１〜３０、より好ましくは６〜２４
の脂肪族カルボン酸の低級アルキルエステルが好適であ
る。該脂肪族カルボン酸は直鎖状のものであってもよい
し、分枝鎖を有するものであってもよく、また飽和脂肪
族カルボン酸であってもよいし、不飽和脂肪族カルボン
酸であってもよい。さらに、これらの脂肪族カルボン酸
の低級アルキルエステルとしては、例えばメチル、エチ
ル、ｌ−プロピル、イングロビル、ｍ−ブチル、インブ
チル、５ｅｅ−ブチルエステルなどが挙げられるが、こ
れらの中でメチルエステルはアミド化反応の際に副生ず
るメタノールを容易に系外へ除去しうるので好適である
。

前記脂肪族カルボン酸エステルを構成する脂肪族カルボ
ン酸の具体例としては、ヘプチル酸、オクチル酸、ノニ
ル酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エイコ酸、ベヘ
ニン酸などの飽和脂肪族カルボン酸、オレイン酸、リノ
ール酸、リルイン酸などの不飽和脂肪族カルボン酸など
を挙げることができる。

一方、アルコール性水酸基をもたない有機アミン類とし
ては、例えばモノメチルアミン、ジメチルアミン、モノ
エチルアミン、ジエチルアミン、七ノー鳳−プロピルア
ミン、ジー１−プロピルアミン、モノイソプロピルアミ
ン、ジイソプロピルアミン、モノ−１−ブチルアミン、
シーａ−７’チルアミン、モノイソブチルアミン、ジイ
ソブチルアミン、モノ−５ｅｃ−ブチルアミン、’；−
５ｅｅ−フチルアミン、モノ−２−エチルヘキシルアミ
ン、ジ・２−エチルヘキシルアミン メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジア
ミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン
、テトラエチレンペンタミン、ジメチルアミノエチルア
ミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプ
ロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミンなどのト
アルキル置換又は無置換のアルキレンポリアミン類など
が挙げられる。

本発明におけるアミド化反応の触媒として用いられるア
ルカリ触媒としては、例えばナトリウム、カリウム、リ
チウムなどのアルカリ金属の水酸化物や、メトキシド、
エトキシド、−−プロポキシド、イソプロポキシドなど
のアルコキシドが挙げられるが、これらの中でアルカリ
金属のアルコキシド、特にナトリウムメトキシドが好適
である。

これらのアルカリ触媒は１種用いてもよいし、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。

本発明方法におけるアミド化反応は、通常溶媒の不在下
で行われるが、所望に応じ適当な手薄性溶媒の存在下に
行うこともできる。前記アルカリ夢媒の使用量は、通常
脂肪族カルボン酸エステルに対し、０．１〜ｌＯモル％
、・好ましくは１〜５モル％の範囲で選ばれる。この量
が０．１モル％未満では触媒を用いｔ；効果が十分に発
揮されないし、１０モル％を超えると量の割には効果の
向上は認められず、むしろ経済的に不利となり、好まし
くない。

また、脂肪族カルボン酸エステルとアンモニア又は有機
アミン類との使用割合については、アンモニアなどのよ
うに、副生ずるメタノールより沸点の低いものの場合に
は、脂肪酸エステルよりも過剰（１．１倍モル〜数倍モ
ル）に用い、有機アミンのように、副生ずるメタノール
より沸点の高いものの場合には、脂肪酸カルボン酸エス
テルに対し、０．９５−　１．２当量倍、好ましくは１
．０−１．１当量倍の割合で用いることが望ましい。さ
らに、反応温度は、使用するアミン類の種類によって異
なるが、通常５０−１１０’ｏ．好ましくは１０〜１６
１１℃の範囲で選ばれる。一方、反応圧力については特
に制限はなく、常圧で反応を行ってもよいし、加圧下で
反応を行ってもよいが、通常使用するアミン類の種類や
反応温度に応じて、常圧から１０ｋｇ／ｃｔａ”・Ｇ程
度までの範囲で適宜選ばれる。本発明によると、反応温
度を適当に調整することにより、原料として脂肪族カル
ボン酸を用いる方法に比べて、一般に低圧下で反応を行
うことができる。反応時間は反応温度や使用するアミン
類の種類により左右され一概に定めることができないが
、通常は３０分ないしｌＯ時間程度で十分である。

このアミド化反応においては、原料の脂肪族カルボン酸
エステルから由来するアルコールが副生ずるので、反応
をスムースに進行させるためには、この副生アルコール
を系外に除却しながら反応を行うことが望ましい。

発明の効果 本発明方法によると、原料の脂肪族カルボン酸エステル
とアンモニア又はアルコール性水酸基を−もたない有機
アミン類とから、穏和な反応条件で収率よく脂肪族カル
ボン酸アミド類を製造することができる。また、本発明
方法は、原料として、一般に対応する脂肪族カルボン酸
よりも融点の低い脂肪族カルボン酸エステルを用いるの
で、従来の脂肪族カルボン酸法に比べて、その取り扱い
が容易であるというメリットも有している。このように
、本発明方法は、極めて工業的に有利な方法といえる。

本発明方法で得られた脂肪族カルボン酸アミド類は、例
えばプラスックの滑剤やアンチブロッキング剤、シェル
モード用滑剤、粉末冶金用滑剤、ゴム用表面光沢剤、ペ
イント・エナメル・ラッカーの添加剤などとして、ある
いは界面活性剤や繊維油剤などの中間原料として好適に
用いられる。

実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

比較例１ １１１のオートクレーブ中に、市販のパルミチン酸メチ
ル２Ｎ、５９（１モル）とグリセリン＋４１９を仕込ん
だのち加熱して、液温を１１０℃に、かつ圧力を７　ｋ
ｇ／　ｃｍ”・Ｇに保ちながら、液体アンモニアを６１
１ｒｍｌ／ｖ＊ｏｌ・鳳ｉの割合で流して、１５時間反
応させ　ｌこ。

反応終了後、冷却して反応液をサンプリングし、パルミ
チン酸アミドへの転化率を求めたところ、１％であった
〇 実施例１ １１ｍのオートクレーブに、市販のパルミチン酸メチル
２ｇ２．５ｙ（１モル）とナトリウムメトキシド粉末０
．９６９（エステルに対して５ｍｅ１％）を仕込んだの
ち、加熱して、液温を１１０℃に、かつ圧力を６＆９／
ｃｒｓ”・Ｇに保ちながら、液体アンモニアを比較例１
と同様に６７７ｍ１／ｍｏｉｍｉ＠の割合で流し、４時
間反応を行った。反応終了後、冷却して反応液をサンプ
リングし、パルミチン酸アミドへの転化率を求めｔ；と
ころ、９９．９％であった。

実施例１は、比較例１に比べて反応率が高く、しかも低
温において短時間で反応することが分かる。

比較例２ １１のオートクレーブに、市販のステアリン酸Ｈｓｇ（
１モル）を仕込み、温度を１８０℃に保ちながら、エチ
レンジアミン３１．５５ｇ（０，５ｍｏｌＸ　１．Ｏ５
）を少量ずつ加え、生成する水を系外に捕集した。エチ
レンジアミン添加終了後、反応温度を１６０°Ｃに保持
して、熟成を行い、全反応時間７時間で反応を！了した
。エチレンビスステアロアミドへの転化率は９７％であ
った。

実施例、２ １１四つロフラスコに、エチレンジアミン３１．５５９
（０，５Ｉ１１１１Ｘ　１．０５）を仕込み、１１０℃
まで加温しｔ；のち、触媒としてナトリウムメトキシド
＋、ａｇ（ステアリン酸メチルに対して３１１％）を加
え、さらにステアリン酸メチルＨ８，５ｇ（１モル）を
少量ずつ加えながら、”徐々に加熱し、昇温を行っＩ；
。昇温は、ステアリン酸メチル＋４９９（０，５モル）
を加えた時点で約１３ｓ℃に、！９１．５９（１％ル）
を加えた時点で１６０℃になるような速度で行った。ス
テアリン酸メチル滴下と同時に生成するメタノールは系
外に除去し、２時間で反応を終了した。エチレンビスス
テアロアミドへの転化率は９８％であった・ この方法は、比較例２の脂肪族カルボン酸法に比べて短
時間で反応することが分かる。

実施例３ Ｉｔ四つロフラスコに、ジメチルアミノプロピルアミン
１２４９（１，０５モル）と、ナトリウムメトキシド２
８重量％メタノール溶液をナトリウムメトキシド換算で
１．６９（ラウリン酸メチルに対して３モル％）を仕込
んだ。次いで、液温を約１３０℃に保持しながら、ラウ
リン酸メチルＨ４，３９（１モル）を徐々に滴下した。

反応と同時に生成するメタノールを系外に除去し、１時
間で反応を終了した。（Ｎ−ジメチルアミノプロピル）
ラウリルアミドへの転化率は９８％であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　触媒の存在下、脂肪族カルボン酸エステルにアンモ
   ニア又はアルコール性水酸基をもたない有機アミン類を
   反応させて、脂肪族カルボン酸アミド類を製造するに当
   り、該触媒としてアルカリ触媒を用いることを特徴とす
   る脂肪族カルボン酸アミド類の製造方法。 ２　アルカリ触媒がアルカリ金属アルコキシドである請
   求項１記載の製造方法。 ３　アルカリ金属アルコキシドがナトリウムメトキシド
   である請求項２記載の製造方法。 ４　脂肪族カルボン酸エステルが、カルボキシル基を除
   く残基の炭素数が６〜２４の脂肪族カルボン酸のメチル
   エステルである請求項１、２又は３記載の製造方法。 ５　アルコール性水酸基をもたない有機アミン類がアル
   キルアミン類又は、アルキレンポリアミン類である請求
   項１、２、３又は４記載の製造方法。