JPH02288847A - 線状ポリアルキレンポリアミンの製造方法 - Google Patents
線状ポリアルキレンポリアミンの製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
- C07D295/04—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
- C07D295/12—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms
- C07D295/125—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms with the ring nitrogen atoms and the substituent nitrogen atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings
- C07D295/13—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms with the ring nitrogen atoms and the substituent nitrogen atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings to an acyclic saturated chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/04—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups
- C07C209/14—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of hydroxy groups or of etherified or esterified hydroxy groups
- C07C209/16—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of hydroxy groups or of etherified or esterified hydroxy groups with formation of amino groups bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は線状ポリアルキレンポリアミン、例えばジエチ
レントリアミン、並びに線状及び分子鎖トリエチレンテ
トラアミンの製造方法に関する。
レントリアミン、並びに線状及び分子鎖トリエチレンテ
トラアミンの製造方法に関する。
線状ポリアルキレンポリアミンはアルコール延長ピペラ
ジン、例えばN−(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジ
ン、及びアミン延長ピペラジン、例えばN−(2−アミ
ノエチル)ピペラジンを含む。
ジン、例えばN−(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジ
ン、及びアミン延長ピペラジン、例えばN−(2−アミ
ノエチル)ピペラジンを含む。
線状ポリアルキレンポリアミンはポリウレタンにおける
分散剤、界面活性剤、キレート化剤、触媒、硬化剤、増
量剤として、並びに農薬、動物用駆虫薬、及び高温潤滑
油の製造における出発物質もしくは中間体として有効性
が見い出されている。
分散剤、界面活性剤、キレート化剤、触媒、硬化剤、増
量剤として、並びに農薬、動物用駆虫薬、及び高温潤滑
油の製造における出発物質もしくは中間体として有効性
が見い出されている。
アルキルハリドとアンモニアもしくはアζンとの反応に
より非環式ポリアルキレンポリアミンが製造されること
は公知である。生成物はポリアルキレンポリアミンヒト
ロバリド塩であり、価値のあるポリアルキレンポリアミ
ン生成物を回収するために塩基で中和しなければならな
い。中和により金属塩の廃棄流を生じ、これは除去しな
ければならない。さらに、この方法はかなりの量の環式
化合物を形成する。
より非環式ポリアルキレンポリアミンが製造されること
は公知である。生成物はポリアルキレンポリアミンヒト
ロバリド塩であり、価値のあるポリアルキレンポリアミ
ン生成物を回収するために塩基で中和しなければならな
い。中和により金属塩の廃棄流を生じ、これは除去しな
ければならない。さらに、この方法はかなりの量の環式
化合物を形成する。
水素及び水素化触媒の存在下エチレンアミンをエタノー
ルアミンと反応させることにより塩を含まない線状ポリ
エチレンポリアミンが直接製造されることは公知である
。例えば、米国特許第3.714,259号はクロム、
銅、ニッケル、及びコバルトの酸化物由来の好ましい触
媒によるそのような方法を開示している。
ルアミンと反応させることにより塩を含まない線状ポリ
エチレンポリアミンが直接製造されることは公知である
。例えば、米国特許第3.714,259号はクロム、
銅、ニッケル、及びコバルトの酸化物由来の好ましい触
媒によるそのような方法を開示している。
さらに最近、非還元条件下、すなわち水素の非存在下、
アルカノールアミンをアルキレンアミンと反応させるこ
とにより非環式ポリアルキレンポリアミンを直接製造す
ることが公知である。多くの非還元アミノ化は燐含有触
媒を用いることが公知である。例えば、米国特許第4,
036,881号はアルカノールアミンとアルキレンア
ミンとの反応において酸性金属ホスフェート、燐酸化合
物、及び有機ホスフェートの使用を教示している。米国
特許第4,448,997号はアルミナ及び燐酸より製
造されたアルミニウムホスフェート触媒を用いることを
除いて同じ方法を教示している。この燐含有触媒はアミ
ンに可溶である。従って、触媒は触媒損失及び分離問題
をおこす。
アルカノールアミンをアルキレンアミンと反応させるこ
とにより非環式ポリアルキレンポリアミンを直接製造す
ることが公知である。多くの非還元アミノ化は燐含有触
媒を用いることが公知である。例えば、米国特許第4,
036,881号はアルカノールアミンとアルキレンア
ミンとの反応において酸性金属ホスフェート、燐酸化合
物、及び有機ホスフェートの使用を教示している。米国
特許第4,448,997号はアルミナ及び燐酸より製
造されたアルミニウムホスフェート触媒を用いることを
除いて同じ方法を教示している。この燐含有触媒はアミ
ンに可溶である。従って、触媒は触媒損失及び分離問題
をおこす。
他の非還元法は燐含有触媒を用いることが公知である。
例えば、米国特許第4,463,193号は稀土類ラン
タニド金属を含むIIIB族金属族金属酸二スフエート
下アルカノールアミンをアルキレンアミン及びアンモニ
アと反応させることによる非環式ポリアルキレンポリア
ミンの製造を開示している。
タニド金属を含むIIIB族金属族金属酸二スフエート
下アルカノールアミンをアルキレンアミン及びアンモニ
アと反応させることによる非環式ポリアルキレンポリア
ミンの製造を開示している。
米国特許第4,578,518号は、その上に付着した
燐を有するチタニアを含んでなる触媒を用いるエチレン
ジアミン及びモノエタノールアミンから線状ポリエチレ
ンポリアミンの製造を示す特許の例である。この燐含有
触媒はアミノ化反応の副生成物である水の存在下、その
物理的結合性を失なう。
燐を有するチタニアを含んでなる触媒を用いるエチレン
ジアミン及びモノエタノールアミンから線状ポリエチレ
ンポリアミンの製造を示す特許の例である。この燐含有
触媒はアミノ化反応の副生成物である水の存在下、その
物理的結合性を失なう。
さらに、この触媒は水と反応し遊離燐酸又はアミンホス
フェート塩を放出する。従って、この触媒はその燐成分
を失ない、触媒損失及び分離問題をおこす。
フェート塩を放出する。従って、この触媒はその燐成分
を失ない、触媒損失及び分離問題をおこす。
英国特許第2.147.896B号は、エチレンジアミ
ン及びVB金属ホスフェートの存在下モノエタノールア
ミンをアンモニアと反応させることによるジエチレント
リアミンの製造方法を開示している。
ン及びVB金属ホスフェートの存在下モノエタノールア
ミンをアンモニアと反応させることによるジエチレント
リアミンの製造方法を開示している。
VB族金属に対する燐のモル比は、バナジウムに対し1
、ニオブに対し1.5及びタンタルに対し3であると開
示されている。不利なことに、この触媒は反応混合物中
で分解し、触媒寿命が短くなり、上記と同じ問題をおこ
す。
、ニオブに対し1.5及びタンタルに対し3であると開
示されている。不利なことに、この触媒は反応混合物中
で分解し、触媒寿命が短くなり、上記と同じ問題をおこ
す。
E、P、256516は、触媒としてニオブ含有化合物
を用いることによるアルキレンアミンの製造方法を開示
している。この特許も、水の存在下触媒の活性サイトを
高温に暴露した場合に燐タイプ支持固体触媒が担体の表
面から分離し時の経過と共に触媒の活性が低下すること
を開示している。
を用いることによるアルキレンアミンの製造方法を開示
している。この特許も、水の存在下触媒の活性サイトを
高温に暴露した場合に燐タイプ支持固体触媒が担体の表
面から分離し時の経過と共に触媒の活性が低下すること
を開示している。
米国特許第3,364,218号は水素及び固体酸触媒
、例えばシリカ−アルミナ、アルミナ、タングステンオ
キシド、アルミニウムホスフェート、及び酸クレイの存
在下ポリ−1,4−エチレンピペラジンへのN−(2−
ヒドロキソイエチル)ピペラジンの自己縮合を教示して
いる。この方法において重合度を調節することは困難で
ある。従って、高収率のN−(2−アミノエチル)ピペ
ラジン、1゜2−ビス−(ピペラジニル)エタン、トリ
ス(ピペラジニルエタン)、又は他の低級オリゴ(ピペ
ラジニルエタン)を得ることは困難である。さらに、環
式化合物、例えば1.4−ジアザ−(2,2゜2〕−ビ
シクロオクタンが望ましくない副生成物として形成され
る。さらに、この方法に用いられる触媒はアミン及び水
の存在下その物理的結合性を失い、従ってこの方法は触
媒損失及び分離問題により妨げられる。
、例えばシリカ−アルミナ、アルミナ、タングステンオ
キシド、アルミニウムホスフェート、及び酸クレイの存
在下ポリ−1,4−エチレンピペラジンへのN−(2−
ヒドロキソイエチル)ピペラジンの自己縮合を教示して
いる。この方法において重合度を調節することは困難で
ある。従って、高収率のN−(2−アミノエチル)ピペ
ラジン、1゜2−ビス−(ピペラジニル)エタン、トリ
ス(ピペラジニルエタン)、又は他の低級オリゴ(ピペ
ラジニルエタン)を得ることは困難である。さらに、環
式化合物、例えば1.4−ジアザ−(2,2゜2〕−ビ
シクロオクタンが望ましくない副生成物として形成され
る。さらに、この方法に用いられる触媒はアミン及び水
の存在下その物理的結合性を失い、従ってこの方法は触
媒損失及び分離問題により妨げられる。
米国特許第4,552.961号は、燐アミドの触媒の
存在下ピペラジンをアルキレングリコール又はアルカノ
ールアミンと反応させることを含んでなるポリアルキレ
ンポリピペラジンの製造方法を開示している。不利なこ
とに、この触媒は均質であり、生成物より分離しなけれ
ばならない。
存在下ピペラジンをアルキレングリコール又はアルカノ
ールアミンと反応させることを含んでなるポリアルキレ
ンポリピペラジンの製造方法を開示している。不利なこ
とに、この触媒は均質であり、生成物より分離しなけれ
ばならない。
多量の水素及び高価な金属を必要としないポリアルキレ
ンポリアミンへの脂肪族アルコールの直接アミノ化法を
有することが有利である。そのような方法が線状生成物
に対する選択性が高く、望ましくない環式物質に対する
選択性が低いことがさらに有利である。そのような方法
の触媒が液体反応体アミンに不溶であることがさらに有
利である。そのような方法の触媒が水の存在下その物理
的結合性を保つことが最も有利である。そのような方法
はヒトロバリド塩を中和すること及び廃棄塊法を廃棄す
ることの必要性を排除する。またそのような方法は触媒
浸出、反応器閉塞、及び触媒分離に関する問題を排除す
る。従って、そのようなアミノ化法は工業的方法に好適
である。
ンポリアミンへの脂肪族アルコールの直接アミノ化法を
有することが有利である。そのような方法が線状生成物
に対する選択性が高く、望ましくない環式物質に対する
選択性が低いことがさらに有利である。そのような方法
の触媒が液体反応体アミンに不溶であることがさらに有
利である。そのような方法の触媒が水の存在下その物理
的結合性を保つことが最も有利である。そのような方法
はヒトロバリド塩を中和すること及び廃棄塊法を廃棄す
ることの必要性を排除する。またそのような方法は触媒
浸出、反応器閉塞、及び触媒分離に関する問題を排除す
る。従って、そのようなアミノ化法は工業的方法に好適
である。
−態様において、本発明はVB金属化合物を含む触媒の
存在下二官能価脂肪族アルコールを反応体アミンと接触
させることを含んでなる線状ポリアルキレンポリアミン
の製造方法である。VB金属化合物は(a)VB金属酸
化物、(b)ニオブホスフェート及びタンクルホスフェ
ート(ニオブ又はタンタルに対する燐のモル比は約1.
3以下である)、及び(c)それらの混合物より選ばれ
る。
存在下二官能価脂肪族アルコールを反応体アミンと接触
させることを含んでなる線状ポリアルキレンポリアミン
の製造方法である。VB金属化合物は(a)VB金属酸
化物、(b)ニオブホスフェート及びタンクルホスフェ
ート(ニオブ又はタンタルに対する燐のモル比は約1.
3以下である)、及び(c)それらの混合物より選ばれ
る。
二官能価脂肪族アルコール及び反応体アミンと触媒との
接触は線状生成物中ポリアルキレンポリアミンが豊富な
混合物が形成される反応条件下で行なわれる。本発明の
方法において「線状生成物」とは二官能価脂肪族アルコ
ール及びアミン反応体の縮合より生ずるアミン生成物と
規定される。非環式生成物は直鎖及び分枝鎖同族体を含
む。線状生成物はアルコールとアミン反応体が縮合しそ
の後内部環化し窒素含有複素環を形成することより生ず
る環式生成物と区別すべきである。
接触は線状生成物中ポリアルキレンポリアミンが豊富な
混合物が形成される反応条件下で行なわれる。本発明の
方法において「線状生成物」とは二官能価脂肪族アルコ
ール及びアミン反応体の縮合より生ずるアミン生成物と
規定される。非環式生成物は直鎖及び分枝鎖同族体を含
む。線状生成物はアルコールとアミン反応体が縮合しそ
の後内部環化し窒素含有複素環を形成することより生ず
る環式生成物と区別すべきである。
有利には、本発明の方法は高収率の価値のある線状ポリ
アルキレンポリアミン、及び低収率の望ましくない環式
生成物を達成できる。さらに有利には、本発明の方法は
金属塩の廃棄流を形成しない。さらに有利には、本発明
の触媒は液体アミンに不溶であり、従って触媒損失は最
小であり、触媒からのポリアミン生成物の分離は比較的
容易である。最も有利には、本発明の触媒は水の存在下
その物理的結合性を保っている。従って、触媒は長い寿
命を有し、工業的使用に好適である。
アルキレンポリアミン、及び低収率の望ましくない環式
生成物を達成できる。さらに有利には、本発明の方法は
金属塩の廃棄流を形成しない。さらに有利には、本発明
の触媒は液体アミンに不溶であり、従って触媒損失は最
小であり、触媒からのポリアミン生成物の分離は比較的
容易である。最も有利には、本発明の触媒は水の存在下
その物理的結合性を保っている。従って、触媒は長い寿
命を有し、工業的使用に好適である。
他の態様において、本発明は(a)耐火性酸化物上にV
B族金属塩化物を支持し、(b)燐酸の存在下耐火性酸
化物上に支持されたVB族金属ボスフェートを含む触媒
が形成する条件下で支持されたVB族金属塩化物を加熱
することを含んでなる、耐火性酸化物上に支持されたV
B族金属ホスフェートを含む触媒組成物の製造方法であ
る。
B族金属塩化物を支持し、(b)燐酸の存在下耐火性酸
化物上に支持されたVB族金属ボスフェートを含む触媒
が形成する条件下で支持されたVB族金属塩化物を加熱
することを含んでなる、耐火性酸化物上に支持されたV
B族金属ホスフェートを含む触媒組成物の製造方法であ
る。
本発明の線状ポリアルキレンポリアミン生成物は分散剤
、界面活性剤、キレート化剤、硬貨剤、及び触媒として
有効であり、また尿素、ウレタンポリマー、及び殺虫剤
の形状で有効である。
、界面活性剤、キレート化剤、硬貨剤、及び触媒として
有効であり、また尿素、ウレタンポリマー、及び殺虫剤
の形状で有効である。
本発明の方法に用いられる二官能価脂肪族アルコールは
(a)−級炭素原子に結合した少なくとも1個のヒドロ
キシル成分、及び(b)ヒドロキシル、−級アミン又は
二級アミン官能基からなる群より選ばれる少なくとも1
個の追加成分を含むあらゆる脂肪族アルコールを含む。
(a)−級炭素原子に結合した少なくとも1個のヒドロ
キシル成分、及び(b)ヒドロキシル、−級アミン又は
二級アミン官能基からなる群より選ばれる少なくとも1
個の追加成分を含むあらゆる脂肪族アルコールを含む。
好適な二官能価脂肪族アルコールの例は、ジオール、例
えば工チレングリコール及びプロピレングリコール、ト
リオール、例えばグリセロール、及び高級ポリオール;
ポリエーテルポリオール、例えばジエチレングリコール
、エチレンオキシド末端ポリプロピレングリコール、及
び高級同族体;アルカノールアミン、例えばモノエタノ
ールアミン及びN(2−アミノエチル)エタノールアミ
ン;ポリエーテルアミノアルコール、例えば2−(β−
アミノエトキシ)エタノール;ヒドロキシアルキル置換
ピペラジン、例えばN−(2−ヒドロキソイエチル)ピ
ペラジン、N、N’−ビス(2−ヒドロキソイエチル)
ピペラジン、及びN−(2−ヒドロキソイエチル)ビス
ピペラジンを含む。二官能価アルコールは前記例に限定
されず、他の好適な二官能価アルコールも用いてよい。
えば工チレングリコール及びプロピレングリコール、ト
リオール、例えばグリセロール、及び高級ポリオール;
ポリエーテルポリオール、例えばジエチレングリコール
、エチレンオキシド末端ポリプロピレングリコール、及
び高級同族体;アルカノールアミン、例えばモノエタノ
ールアミン及びN(2−アミノエチル)エタノールアミ
ン;ポリエーテルアミノアルコール、例えば2−(β−
アミノエトキシ)エタノール;ヒドロキシアルキル置換
ピペラジン、例えばN−(2−ヒドロキソイエチル)ピ
ペラジン、N、N’−ビス(2−ヒドロキソイエチル)
ピペラジン、及びN−(2−ヒドロキソイエチル)ビス
ピペラジンを含む。二官能価アルコールは前記例に限定
されず、他の好適な二官能価アルコールも用いてよい。
好ましくは、ポリオール、ポリエーテルアミノアルコー
ル、又はアルカノールアミンである二官能価アルコール
は下式、 (上式中、AはOH又はN HRであり;各Bは独立に
NR又はOであり;各Rは独立に水素、ヒドロキシル、
アミノ(Nllz) 、C+〜CI□炭素原子のアルキ
ル成分、例えばメチル、エチルもしくはプロピル、01
〜C1□炭素原子のヒドロキシアルキルもしくはアミノ
アルキル成分、又は一環式芳香族成分、例えばフェニル
もしくはトリルであり;Xは2〜約12の正の整数であ
り;には0〜約150の正の整数であり;Zは0〜約1
2の正の整数である) で表わされる。好ましくは、各Rは水素である。
ル、又はアルカノールアミンである二官能価アルコール
は下式、 (上式中、AはOH又はN HRであり;各Bは独立に
NR又はOであり;各Rは独立に水素、ヒドロキシル、
アミノ(Nllz) 、C+〜CI□炭素原子のアルキ
ル成分、例えばメチル、エチルもしくはプロピル、01
〜C1□炭素原子のヒドロキシアルキルもしくはアミノ
アルキル成分、又は一環式芳香族成分、例えばフェニル
もしくはトリルであり;Xは2〜約12の正の整数であ
り;には0〜約150の正の整数であり;Zは0〜約1
2の正の整数である) で表わされる。好ましくは、各Rは水素である。
より好ましくは、各Rは水素であり、Xは2であり、Z
は1である。最も好ましくは、各Rは水素であり、Aは
Nil。であり、kはOであり、Zば1であり、二官能
価脂肪族アルコールはモノエタノールアミンである。
は1である。最も好ましくは、各Rは水素であり、Aは
Nil。であり、kはOであり、Zば1であり、二官能
価脂肪族アルコールはモノエタノールアミンである。
官能価アルコールがピペラジン成分を含むこの反応にお
いて、好ましい二官能価アルコールは下式、 □H (上式中、各Bば独立にNR又はOであり;各Rは独立
に水素、ヒ1口キシ、アミノ(Nil2) 、C〜C1
□炭素原子のアルキル成分、例えばメチル、エチルもし
くはプロピル、C8〜C1□炭素原子のヒドロキシアル
ギルもしくはアミノアルキル成分、又は一環式芳香族成
分、例えばフェニルもしくはトリルであり;各yは独立
に0〜約12の整数であり、jは1〜約6の整数であり
;hは0〜約6の整数である) で表わされる。この式を満足する二官能価アルコールの
例は、N−(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジン、N
−(2−ヒドロキソイエチル)ビスピペラジン、N、N
’−ビス(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジン、及び
N 、 N’−ビス(2−ヒドロキソイエチル)ビスピ
ペラジンである。好ましくは、各Rは水素である。より
好ましくは、各Rは水素であり、各yは独立に1又は2
であり、jは1又は2であり、hは0.1、又は2であ
り、BはNRである。最も好ましくは、各Rは独立に水
素であり、yは1であり、jは0であり、化合物はN−
(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジンである。
いて、好ましい二官能価アルコールは下式、 □H (上式中、各Bば独立にNR又はOであり;各Rは独立
に水素、ヒ1口キシ、アミノ(Nil2) 、C〜C1
□炭素原子のアルキル成分、例えばメチル、エチルもし
くはプロピル、C8〜C1□炭素原子のヒドロキシアル
ギルもしくはアミノアルキル成分、又は一環式芳香族成
分、例えばフェニルもしくはトリルであり;各yは独立
に0〜約12の整数であり、jは1〜約6の整数であり
;hは0〜約6の整数である) で表わされる。この式を満足する二官能価アルコールの
例は、N−(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジン、N
−(2−ヒドロキソイエチル)ビスピペラジン、N、N
’−ビス(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジン、及び
N 、 N’−ビス(2−ヒドロキソイエチル)ビスピ
ペラジンである。好ましくは、各Rは水素である。より
好ましくは、各Rは水素であり、各yは独立に1又は2
であり、jは1又は2であり、hは0.1、又は2であ
り、BはNRである。最も好ましくは、各Rは独立に水
素であり、yは1であり、jは0であり、化合物はN−
(2−ヒドロキソイエチル)ピペラジンである。
本発明の方法において用いられる反応体アミンは二官能
価脂肪族アルコールをアミン化できる一級もしくは二級
脂肪族アミン及びアンモニアを含む。好適な反応体アミ
ンの例は脂肪族モノアミン、例えばエチルアミン、プロ
ピルアミン、N−ブチルアミン、ヘキシルアミン、オク
チルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブ
チルアミン、ジエチルアミン、ジシクロヘキシルアミン
、ジオクチルアミン、メチルエチルアミン、及びエチル
プロピルアミン;直鎖及び分枝鎖アルキレンジアミン及
びポリアミン、例えばエチレンジアミン、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ア
ミン、及びテトラエチレンペンタアミン;アルキレンエ
ーテルポリアミン、例えば2−(β−アミノエトキシ)
エチルアミン;及び上記アミンの混合物を含む。上記ア
ミンは本発明の方法に好適であるものの具体例であるが
、ここに示していない他のアミンも同様に好適である。
価脂肪族アルコールをアミン化できる一級もしくは二級
脂肪族アミン及びアンモニアを含む。好適な反応体アミ
ンの例は脂肪族モノアミン、例えばエチルアミン、プロ
ピルアミン、N−ブチルアミン、ヘキシルアミン、オク
チルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブ
チルアミン、ジエチルアミン、ジシクロヘキシルアミン
、ジオクチルアミン、メチルエチルアミン、及びエチル
プロピルアミン;直鎖及び分枝鎖アルキレンジアミン及
びポリアミン、例えばエチレンジアミン、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ア
ミン、及びテトラエチレンペンタアミン;アルキレンエ
ーテルポリアミン、例えば2−(β−アミノエトキシ)
エチルアミン;及び上記アミンの混合物を含む。上記ア
ミンは本発明の方法に好適であるものの具体例であるが
、ここに示していない他のアミンも同様に好適である。
本発明の方法に好ましい簡単な一級及び二級反応体アミ
ンは式R4(NH)(式中、各R′は独立に水素又は0
1〜CI2アルキル成分である)で表わされる。好まし
くは、本発明の方法に好適である反応体アルキレンポリ
アミン及びアルキレンエーテルポリアミンは下式、 (上式中、各Bは独立にNR又は0であり;各Rは独立
に水素、ヒドロキシル、アミノ、C1〜C1□炭素原子
のアルキル成分、例えばメチル、エチル、もしくはプロ
ピル、C1〜C1□炭素原子のヒドロキシアルギルもし
くはアミノアルキル成分、又は一環式芳香族成分、例え
ばフェニルもしくはトリルであり;各yは独立に2〜約
12の正の整数であり;nはO〜約15’Oの正の整数
である)で表わされる。好ましくは、各BはNRであり
、アミンはアルキレンポリアミンである。より好ましく
は、アミンはアルキレンポリアミンであり、各Rは水素
である。さらにより好ましくは、各BはNRであり、各
Rは水素であり、各yは2であり、アミンはエチレンポ
リアミンである。最も好ましくは、反応体アミンはエチ
レンジアミンである。
ンは式R4(NH)(式中、各R′は独立に水素又は0
1〜CI2アルキル成分である)で表わされる。好まし
くは、本発明の方法に好適である反応体アルキレンポリ
アミン及びアルキレンエーテルポリアミンは下式、 (上式中、各Bは独立にNR又は0であり;各Rは独立
に水素、ヒドロキシル、アミノ、C1〜C1□炭素原子
のアルキル成分、例えばメチル、エチル、もしくはプロ
ピル、C1〜C1□炭素原子のヒドロキシアルギルもし
くはアミノアルキル成分、又は一環式芳香族成分、例え
ばフェニルもしくはトリルであり;各yは独立に2〜約
12の正の整数であり;nはO〜約15’Oの正の整数
である)で表わされる。好ましくは、各BはNRであり
、アミンはアルキレンポリアミンである。より好ましく
は、アミンはアルキレンポリアミンであり、各Rは水素
である。さらにより好ましくは、各BはNRであり、各
Rは水素であり、各yは2であり、アミンはエチレンポ
リアミンである。最も好ましくは、反応体アミンはエチ
レンジアミンである。
反応体アミンがピペラジン成分を含む反応において、好
ましいピペラジン又はアミノアルキル置換ピペラジンは
下式、 (上式中、各Rは独立に水素、ヒドロキシ、アミノ、C
5〜C1□炭素原子のアルキル成分、例えばメチル、エ
チルもしくはプロピル、01〜CI□炭素原子のヒドロ
キシアルギルもしくはアミノアルキル成分、又は一環式
芳香族成分、例えばフェニルもしくはトリルであり;各
yは独立に0〜約12」 の整数であり、各lは独立に0〜約6の整数であり;j
は1〜約6の整数である) で表わされる。この式を満足する反応体アミンの例はピ
ペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N、
N’−ビス(2−アミノエチル)ピペラジン、ビス(ピ
ペラジニル)エタン、及びN(2−アミノエチル)ビス
ピペラジンを含む。
ましいピペラジン又はアミノアルキル置換ピペラジンは
下式、 (上式中、各Rは独立に水素、ヒドロキシ、アミノ、C
5〜C1□炭素原子のアルキル成分、例えばメチル、エ
チルもしくはプロピル、01〜CI□炭素原子のヒドロ
キシアルギルもしくはアミノアルキル成分、又は一環式
芳香族成分、例えばフェニルもしくはトリルであり;各
yは独立に0〜約12」 の整数であり、各lは独立に0〜約6の整数であり;j
は1〜約6の整数である) で表わされる。この式を満足する反応体アミンの例はピ
ペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N、
N’−ビス(2−アミノエチル)ピペラジン、ビス(ピ
ペラジニル)エタン、及びN(2−アミノエチル)ビス
ピペラジンを含む。
好ましくは、各Rは水素である。より好ましくは、各R
は水素であり、yはl又は2であり、jは1又は2であ
り、Pは0.1又は2である。最も好ましくは、各Rは
水素であり、yは0であり、jは1であり、各rは0で
あり、化合物はピペラジンである。
は水素であり、yはl又は2であり、jは1又は2であ
り、Pは0.1又は2である。最も好ましくは、各Rは
水素であり、yは0であり、jは1であり、各rは0で
あり、化合物はピペラジンである。
本発明の方法に従い、所望の線状ポリアルキレンポリア
ミン生成物へのアミノ化反応を可能にする二官能価脂肪
族アルコールに対する反応体アミンのあらゆるモル比が
好適である。典型的には、アルコールは少なくとも約1
モル当量の反応体アミンと反応するが、有利には過剰の
反応体アミンが用いられる。好ましくは、二官能価脂肪
族アルコールに対する反応体アミンのモル比は0.1〜
20である。より好ましくは、二官能価脂肪族アルコー
ルに対する反応体アミンのモル比は1〜15であり、さ
らにより好ましくは1〜10であり、最も好ましくは2
〜10である。
ミン生成物へのアミノ化反応を可能にする二官能価脂肪
族アルコールに対する反応体アミンのあらゆるモル比が
好適である。典型的には、アルコールは少なくとも約1
モル当量の反応体アミンと反応するが、有利には過剰の
反応体アミンが用いられる。好ましくは、二官能価脂肪
族アルコールに対する反応体アミンのモル比は0.1〜
20である。より好ましくは、二官能価脂肪族アルコー
ルに対する反応体アミンのモル比は1〜15であり、さ
らにより好ましくは1〜10であり、最も好ましくは2
〜10である。
好ましくは、アミノ化反応において溶剤は用いられない
が、所望により溶剤を用いることも本発明の範囲内であ
る。(1)二官能価アルコール及び反応体もしくは生成
物アミンと反応せず、並びに(2)反応条件下で分解し
ない限りあらゆる溶剤が許容される。好適な溶剤の例は
水、飽和脂肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、
ヘプタン、オクタン、ノナン、及びデカン、並びに芳香
族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン、及びキシレン
を含む。用いられる溶剤の量は特定の反応体及び反応条
件により異なる。使用目的にあうあらゆる量の溶剤が許
容される。溶剤を用いる場合、溶剤は典型的には供給流
の5〜95重量パーセントを構成する。好ましくは、溶
剤は供給流の10〜80重量パーセントを構成する。
が、所望により溶剤を用いることも本発明の範囲内であ
る。(1)二官能価アルコール及び反応体もしくは生成
物アミンと反応せず、並びに(2)反応条件下で分解し
ない限りあらゆる溶剤が許容される。好適な溶剤の例は
水、飽和脂肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、
ヘプタン、オクタン、ノナン、及びデカン、並びに芳香
族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン、及びキシレン
を含む。用いられる溶剤の量は特定の反応体及び反応条
件により異なる。使用目的にあうあらゆる量の溶剤が許
容される。溶剤を用いる場合、溶剤は典型的には供給流
の5〜95重量パーセントを構成する。好ましくは、溶
剤は供給流の10〜80重量パーセントを構成する。
本発明の方法において用いられる触媒はVB金属を含む
組成物である。VB金属はバナジウム、ニオブ、及びタ
ンタルを含む。好ましくは、触媒組成物は(a)VB金
属酸化物、(b)ニオブホスフェートもしくはタンクル
ホスフェート、又は(c)それらの混合物を含む。好適
なVB金属酸化物の例は、酸化バナジウム、例えばvo
、 vo□。
組成物である。VB金属はバナジウム、ニオブ、及びタ
ンタルを含む。好ましくは、触媒組成物は(a)VB金
属酸化物、(b)ニオブホスフェートもしくはタンクル
ホスフェート、又は(c)それらの混合物を含む。好適
なVB金属酸化物の例は、酸化バナジウム、例えばvo
、 vo□。
VZO3,V2O3,V30S、 VSO9,V6O1
3−酸化ニオブ、例えばNbO,Nb0z、 NbzO
s :酸化タンタル、例えばTa、05;並びにハナデ
ートを含む水和酸化物、例えばH3VO,、ニオブ酸、
例えばNb2O5’XH2O1HeNbbO+ q・x
H2O,及び(HzNb60+ b ]ヨ、タンタル酸
;■B族金属酸塩、例えばKVO3,NaVO3,Na
3VO4+KNbO3+ NaNbO3,KTaO:+
、並びにVB金属酸化物、水和金属酸化物及び/又は金
属酸塩の混合物を含む。非化学量論酸化物も好適である
。好ましくは、VB金属酸化物はニオブもしくはタンタ
ルの酸化物もしくは水和酸化物である。より好ましくは
、VB金属酸化物はニオブの酸化物もしくは水和酸化物
である。最も好ましくは、VB金属酸化物は水和酸化ニ
オブである。
3−酸化ニオブ、例えばNbO,Nb0z、 NbzO
s :酸化タンタル、例えばTa、05;並びにハナデ
ートを含む水和酸化物、例えばH3VO,、ニオブ酸、
例えばNb2O5’XH2O1HeNbbO+ q・x
H2O,及び(HzNb60+ b ]ヨ、タンタル酸
;■B族金属酸塩、例えばKVO3,NaVO3,Na
3VO4+KNbO3+ NaNbO3,KTaO:+
、並びにVB金属酸化物、水和金属酸化物及び/又は金
属酸塩の混合物を含む。非化学量論酸化物も好適である
。好ましくは、VB金属酸化物はニオブもしくはタンタ
ルの酸化物もしくは水和酸化物である。より好ましくは
、VB金属酸化物はニオブの酸化物もしくは水和酸化物
である。最も好ましくは、VB金属酸化物は水和酸化ニ
オブである。
好適なニオブもしくはタンクルホスフェ−1〜の例は2
NbzOs・P2O5・6H20,2Nb205・P2
O5,Nb0POJNbOPOn ・xHzO,PNb
、Ozs+ 2TazOs ・PzOs ’ 6Hz
O2Ta20s ・Pz05. Ta0PO4及びTa
0PO4・XH2Oを含む。
NbzOs・P2O5・6H20,2Nb205・P2
O5,Nb0POJNbOPOn ・xHzO,PNb
、Ozs+ 2TazOs ・PzOs ’ 6Hz
O2Ta20s ・Pz05. Ta0PO4及びTa
0PO4・XH2Oを含む。
ニオブもしくはタンクルメタ−ホスフェート、フルオロ
ホスフェート、水和ホスフェート、シリコホスフェート
及び非化学量論ホスフェート化合物もニオブもしくはタ
ンタル水素ホスフェートと同様好適である。好ましくは
、ニオブもしくはタンクルホスフェートは約1.3以下
のP/Nb又はP/Taモル比を有する。より好ましく
は、ニオブもしくはタンクルホスフェートは0.01〜
1.3のP /Nb又はP /Tbモル比を有する。好
ましくは、ホスフェートはニオブホスフェートである。
ホスフェート、水和ホスフェート、シリコホスフェート
及び非化学量論ホスフェート化合物もニオブもしくはタ
ンタル水素ホスフェートと同様好適である。好ましくは
、ニオブもしくはタンクルホスフェートは約1.3以下
のP/Nb又はP/Taモル比を有する。より好ましく
は、ニオブもしくはタンクルホスフェートは0.01〜
1.3のP /Nb又はP /Tbモル比を有する。好
ましくは、ホスフェートはニオブホスフェートである。
より好ましくは、ホスフェートはNb0PO4及びNb
0PO4の水和形である。
0PO4の水和形である。
前記例は触媒の種々の形状の具体例であるが、触媒はこ
れらの例に必ずしも限定されない。本発明の目的に好適
な他のVB金属酸化物及びニオブもしくはタンクルホス
フェートも得られる。例えば、VB金属酸化物、ニオブ
ホスフェート、及び/又はタンクルホスフェートの混合
物も用いてよい。
れらの例に必ずしも限定されない。本発明の目的に好適
な他のVB金属酸化物及びニオブもしくはタンクルホス
フェートも得られる。例えば、VB金属酸化物、ニオブ
ホスフェート、及び/又はタンクルホスフェートの混合
物も用いてよい。
通常、VB金属酸化物は市販入手可能であるが、それほ
ど−船釣でない酸化物は当該分野において公知の方法、
例えばComprehensive Inorgani
cChemistry % 3巻、J、C,Ba1la
r Jr、、 H,J、EmeleusR,Nyhol
m、及びA、F、Trotman−Dickenson
編、Pergamon Press Ltd、、 0x
ford、 1973+ 510〜524頁及び592
〜599頁にみられる方法により製造される。
ど−船釣でない酸化物は当該分野において公知の方法、
例えばComprehensive Inorgani
cChemistry % 3巻、J、C,Ba1la
r Jr、、 H,J、EmeleusR,Nyhol
m、及びA、F、Trotman−Dickenson
編、Pergamon Press Ltd、、 0x
ford、 1973+ 510〜524頁及び592
〜599頁にみられる方法により製造される。
ニオブもしくはタンクルホスフェートは比較的製造容易
である。この製造法はComprehens iveI
norganic Chemistry、 1bid、
+ 612〜613頁に記載されている。好ましくは、
ニオブもしくはタンタルホスフェートはニオブもしくは
タンクルホスフェートを発生するに十分な条件下でニオ
ブもしくはタンタルを含む触媒前駆体化合物を燐含有化
合物、例えば燐酸と反応させることにより製造される。
である。この製造法はComprehens iveI
norganic Chemistry、 1bid、
+ 612〜613頁に記載されている。好ましくは、
ニオブもしくはタンタルホスフェートはニオブもしくは
タンクルホスフェートを発生するに十分な条件下でニオ
ブもしくはタンタルを含む触媒前駆体化合物を燐含有化
合物、例えば燐酸と反応させることにより製造される。
塩素化もしくは弗素化燐酸、又は塩素化もしくは弗素化
燐含有化合物と同様無水もしくは水性燐酸を用いてよい
。出発物質として用いてよい典型的触媒前駆体化合物は
ニオブもしくはタンタルオキシド、水和金属オキシド、
ハリド、アルコキシド、及びカルボン酸塩を含む。好ま
しくは、前駆体化合物はニオブもしくはタンタル水和金
属オキシドである。さらに特に、触媒前駆体を燐酸と共
に大気圧及び約130〜約200°Cの温度において加
熱する。前駆体化合物に対する燐酸の重量比は好ましく
は約5〜約20、より好ましくは約7〜約15、最も好
ましくは約10である。燐酸は典型的には85重量パー
セント水溶液として用いられるが、より表面積の広いホ
スフェート触媒を得るため水を加えてよい。加熱時間は
前駆体化合物の量及び加熱の際蒸発する水もしくは他の
揮発物の量により異なる。しかし典型的には、混合物を
約1〜2時間加熱するが、より長い時間を用いてよい。
燐含有化合物と同様無水もしくは水性燐酸を用いてよい
。出発物質として用いてよい典型的触媒前駆体化合物は
ニオブもしくはタンタルオキシド、水和金属オキシド、
ハリド、アルコキシド、及びカルボン酸塩を含む。好ま
しくは、前駆体化合物はニオブもしくはタンタル水和金
属オキシドである。さらに特に、触媒前駆体を燐酸と共
に大気圧及び約130〜約200°Cの温度において加
熱する。前駆体化合物に対する燐酸の重量比は好ましく
は約5〜約20、より好ましくは約7〜約15、最も好
ましくは約10である。燐酸は典型的には85重量パー
セント水溶液として用いられるが、より表面積の広いホ
スフェート触媒を得るため水を加えてよい。加熱時間は
前駆体化合物の量及び加熱の際蒸発する水もしくは他の
揮発物の量により異なる。しかし典型的には、混合物を
約1〜2時間加熱するが、より長い時間を用いてよい。
加熱後、液相及び固体相を含んでなる混合物を冷却する
。液体を固体からデカントし、固体を水で洗い濾過する
。洗浄及び濾過は過剰の酸及び望まないイオンの除去を
確実にするため数回繰り返す。
。液体を固体からデカントし、固体を水で洗い濾過する
。洗浄及び濾過は過剰の酸及び望まないイオンの除去を
確実にするため数回繰り返す。
濾過した固体を大気中約80〜約150 ”Cにおいて
2〜50時間乾燥し、本発明の触媒を得る。典型的には
、触媒を使用前に加熱処理又は焼成する。好ましくは焼
成は200〜500℃において2〜50時間行なわれる
。
2〜50時間乾燥し、本発明の触媒を得る。典型的には
、触媒を使用前に加熱処理又は焼成する。好ましくは焼
成は200〜500℃において2〜50時間行なわれる
。
好ましくは、VB族金属酸化物並びにニオブホスフェー
ト及びタンタルホスフェート化合物はアミノ化反応混合
物に不溶であり、それにより不均質触媒として作用する
。所望により、あらゆるVB族酸化物もしくは金属ホス
フェートは(a)支持物質への付着、又は(b)金属酸
化物もしくは支持前駆体との結合により溶解性が低くな
る。
ト及びタンタルホスフェート化合物はアミノ化反応混合
物に不溶であり、それにより不均質触媒として作用する
。所望により、あらゆるVB族酸化物もしくは金属ホス
フェートは(a)支持物質への付着、又は(b)金属酸
化物もしくは支持前駆体との結合により溶解性が低くな
る。
本発明の方法において望ましくない環式生成物の形成を
高めない限りあらゆる支持もしくは結合物質が許容され
る。好適な支持体又は結合体は炭素及びあらゆる耐火性
酸化物、例えばアルミナ(水和及び脱水形状)、ジルコ
ニア、ボリア、トリア、マグネシア、チタニア、タンタ
ラ、クロミア、シ(2日) リカ、多孔質珪藻土、及びこれらの混合物を含む。
高めない限りあらゆる支持もしくは結合物質が許容され
る。好適な支持体又は結合体は炭素及びあらゆる耐火性
酸化物、例えばアルミナ(水和及び脱水形状)、ジルコ
ニア、ボリア、トリア、マグネシア、チタニア、タンタ
ラ、クロミア、シ(2日) リカ、多孔質珪藻土、及びこれらの混合物を含む。
好ましくは、支持体又は結合体はアルミナ、シリカ、又
はチタニアである。より好ましくは、支持体又は結合体
はアルミナもしくは水和アルミナ、例えばボーマイトも
しくは疑似ボーマイトアルミナ(アルミニウムオキシヒ
ドロキシド)である。
はチタニアである。より好ましくは、支持体又は結合体
はアルミナもしくは水和アルミナ、例えばボーマイトも
しくは疑似ボーマイトアルミナ(アルミニウムオキシヒ
ドロキシド)である。
支持体は典型的には少なくとも約0.1rd/gの表面
積を有する。好ましくは、支持体は約5nf/g〜約6
00nf/g、最も好ましくは約50〜約200 nf
/gの表面積を有する。この表面積はR,B、Ande
rsonによりEx erimental Metho
ds in Catal ticReserch、 A
cademic Press、 1968+ 48〜6
6頁に記載されたBrunauer−Emmett−T
eller (BET)法により測定される。
積を有する。好ましくは、支持体は約5nf/g〜約6
00nf/g、最も好ましくは約50〜約200 nf
/gの表面積を有する。この表面積はR,B、Ande
rsonによりEx erimental Metho
ds in Catal ticReserch、 A
cademic Press、 1968+ 48〜6
6頁に記載されたBrunauer−Emmett−T
eller (BET)法により測定される。
VB金属ホスフェート及び酸化物はあらゆる公知の方法
、例えば含浸により又は触媒製造反応からの現場沈殿に
より支持体に付けてよい。この製造において、ホスフェ
ート又は酸化物は支持体上に吸着される。この他に、V
B金属酸化物は相当するアルコキシドから支持体と共に
共沈殿してよい。例えば、ニオブエトキシド及びアルミ
ニウムエトキシドの溶液を加水分解しニオブオキシド及
びアルミナを共沈殿する。この他に、VB金属酸化物及
び支持体を塩基性溶液に溶解し共沈殿させてもよい。例
えば、ニオブ酸及びアルミナを水酸化カリウム水溶液に
溶解し、次いでpHを下げることにより共沈殿させてよ
い。VB金属酸化物及びホスフェート触媒を支持する他
の方法も許容され、例えば米国特許箱4,337,17
5号に記載されている。
、例えば含浸により又は触媒製造反応からの現場沈殿に
より支持体に付けてよい。この製造において、ホスフェ
ート又は酸化物は支持体上に吸着される。この他に、V
B金属酸化物は相当するアルコキシドから支持体と共に
共沈殿してよい。例えば、ニオブエトキシド及びアルミ
ニウムエトキシドの溶液を加水分解しニオブオキシド及
びアルミナを共沈殿する。この他に、VB金属酸化物及
び支持体を塩基性溶液に溶解し共沈殿させてもよい。例
えば、ニオブ酸及びアルミナを水酸化カリウム水溶液に
溶解し、次いでpHを下げることにより共沈殿させてよ
い。VB金属酸化物及びホスフェート触媒を支持する他
の方法も許容され、例えば米国特許箱4,337,17
5号に記載されている。
好ましい製造方法において、VB金属ホスフェートもし
くは酸化物は支持体に化学的に反応又は結合する。この
製造において、触媒前駆体化合物は支持体のヒドロキシ
ル官能基と反応し支持体に化学的に結合した触媒前駆体
を形成する。例えば、塩化ニオブはシリカのヒドロキシ
ル成分と反応し酸素を介し珪素に結合した塩化ニオブを
与える。
くは酸化物は支持体に化学的に反応又は結合する。この
製造において、触媒前駆体化合物は支持体のヒドロキシ
ル官能基と反応し支持体に化学的に結合した触媒前駆体
を形成する。例えば、塩化ニオブはシリカのヒドロキシ
ル成分と反応し酸素を介し珪素に結合した塩化ニオブを
与える。
典型的には、塩化ニオブもしくはVB族金属塩化物は溶
剤に溶解し溶液を与える。金属塩化物又は支持された金
属塩化物と反応しない限りあらゆる溶剤が許容される。
剤に溶解し溶液を与える。金属塩化物又は支持された金
属塩化物と反応しない限りあらゆる溶剤が許容される。
許容される溶剤は飽和炭化水素、例えばペンタン及びヘ
キサン、並びに芳香族炭化水素、例えばヘンゼン及びト
ルエン、さらにアセトン、アセ1−二トリル、塩素化炭
化水素等を含む。典型的には、金属塩化物を熔解するた
めに最小量の溶剤が用いられる。約0.0005〜約0
.60の金属酸化物/耐火性酸化物重量比で耐火性酸化
物が得られる溶液に加えられる。次いでこの混合物を回
転蒸発させ溶剤を除去し耐火性酸化物上に支持されたV
B金属塩化物の固体を残す。この固体を約50〜約15
0°Cの温度で約1〜約5時間加熱し、耐火性酸化物に
結合したVB金属塩化物を得る。
キサン、並びに芳香族炭化水素、例えばヘンゼン及びト
ルエン、さらにアセトン、アセ1−二トリル、塩素化炭
化水素等を含む。典型的には、金属塩化物を熔解するた
めに最小量の溶剤が用いられる。約0.0005〜約0
.60の金属酸化物/耐火性酸化物重量比で耐火性酸化
物が得られる溶液に加えられる。次いでこの混合物を回
転蒸発させ溶剤を除去し耐火性酸化物上に支持されたV
B金属塩化物の固体を残す。この固体を約50〜約15
0°Cの温度で約1〜約5時間加熱し、耐火性酸化物に
結合したVB金属塩化物を得る。
結合した触媒前駆体は加水分解又は加熱によりVB族酸
化物触媒に転化される。好ましくは、支持された酸化物
触媒はアルミナ、シリカ、もしくはチクニア上に支持さ
れた酸化ニオブである。より好ましくは、支持された酸
化物触媒は、水和酸化ニオブ及びボーマイト又は疑似ボ
ーマイトアルミナの混合物を脱水することQこより製造
されるアルミナ上に支持された酸化ニオブである。同様
に、結合した触媒前駆体は燐酸との反応により本発明の
VB族ホスフェ−1・触媒に転化する。例えば、耐火性
酸化物に結合したVB族金属塩化物を約130〜約20
0’Cの温度において約1〜約5時間過剰の85重量パ
ーセント燐酸と共に加熱し、耐火性酸化物上に支持され
たニオブもしくはタンクルホスフェートを与える。好ま
しくは、支持されたホスフェート触媒はアルミナ、シリ
カ、又はチタニア上のニオブホスフェートである。より
好ましくは、支持されたポスフェート触媒はシリカ上の
ニオブホスフェートである。
化物触媒に転化される。好ましくは、支持された酸化物
触媒はアルミナ、シリカ、もしくはチクニア上に支持さ
れた酸化ニオブである。より好ましくは、支持された酸
化物触媒は、水和酸化ニオブ及びボーマイト又は疑似ボ
ーマイトアルミナの混合物を脱水することQこより製造
されるアルミナ上に支持された酸化ニオブである。同様
に、結合した触媒前駆体は燐酸との反応により本発明の
VB族ホスフェ−1・触媒に転化する。例えば、耐火性
酸化物に結合したVB族金属塩化物を約130〜約20
0’Cの温度において約1〜約5時間過剰の85重量パ
ーセント燐酸と共に加熱し、耐火性酸化物上に支持され
たニオブもしくはタンクルホスフェートを与える。好ま
しくは、支持されたホスフェート触媒はアルミナ、シリ
カ、又はチタニア上のニオブホスフェートである。より
好ましくは、支持されたポスフェート触媒はシリカ上の
ニオブホスフェートである。
本発明の方法において用いられる触媒の量は所望の非環
式ポリアルキレンポリアミン生成物を形成するに有効な
量である。触媒の量は用いる反応条件及び特定の反応体
により異なる。典型的には、ハツチ反応器において、触
媒の量は反応体アミンの重量を基準として約0.1〜約
20重量パーセントである。好ましくは、触媒の量は反
応体アミンの重量を基準として約1〜約15重量パーセ
ントである。
式ポリアルキレンポリアミン生成物を形成するに有効な
量である。触媒の量は用いる反応条件及び特定の反応体
により異なる。典型的には、ハツチ反応器において、触
媒の量は反応体アミンの重量を基準として約0.1〜約
20重量パーセントである。好ましくは、触媒の量は反
応体アミンの重量を基準として約1〜約15重量パーセ
ントである。
本発明の方法は、ハツチ反応器、連続固定層反〔32〕
応器、スラリー反応器、流動層反応器、及び触媒蒸留反
応器を含むあらゆる好適な反応器内で行なってよい。好
ましくは、反応器は連続固定層反応器である。
応器を含むあらゆる好適な反応器内で行なってよい。好
ましくは、反応器は連続固定層反応器である。
反応体は本発明のアミノ化を促進し及び所望の線状ポリ
アルキレンポリアミン生成物を生ずる操作温度において
触媒と接触される。典型的には、温度は200〜400
°Cである。好ましくは、温度は250〜400°Cで
ある。より好ましくは、温度は270〜320°Cであ
る。好ましい温度以下では二官能価アルコールの転化率
は低い。好ましい温度以上では非環式ポリアルギレンポ
リアミンに対する選択性が低下する。
アルキレンポリアミン生成物を生ずる操作温度において
触媒と接触される。典型的には、温度は200〜400
°Cである。好ましくは、温度は250〜400°Cで
ある。より好ましくは、温度は270〜320°Cであ
る。好ましい温度以下では二官能価アルコールの転化率
は低い。好ましい温度以上では非環式ポリアルギレンポ
リアミンに対する選択性が低下する。
同様に、本発明のアミノ化工程を促進し及び所望の線状
ポリアルキレンポリアミン生成物を形成する操作可能な
圧力において二官能価脂肪族アルコール及びアミン反応
体を触媒と接触させる。典型的には、この圧力は反応の
温度において液体状態に反応体を保つに十分な圧力であ
る。好ましくは、圧力は大気圧〜4000ps ig
(28MPa)である。より好ましくは、圧力は500
psig〜3000psjg (3〜21MPa)であ
る。最も好ましくは、圧力は11000psi〜200
0psig (7〜14MPa)である。バッチ反応器
において圧力は自然発生であり、反応体及び生成物の蒸
気圧、並びに反応の温度により異なる。
ポリアルキレンポリアミン生成物を形成する操作可能な
圧力において二官能価脂肪族アルコール及びアミン反応
体を触媒と接触させる。典型的には、この圧力は反応の
温度において液体状態に反応体を保つに十分な圧力であ
る。好ましくは、圧力は大気圧〜4000ps ig
(28MPa)である。より好ましくは、圧力は500
psig〜3000psjg (3〜21MPa)であ
る。最も好ましくは、圧力は11000psi〜200
0psig (7〜14MPa)である。バッチ反応器
において圧力は自然発生であり、反応体及び生成物の蒸
気圧、並びに反応の温度により異なる。
本発明の方法を連続流反応器で行なう場合、反応体の流
速はまちまちであってよい。通常、二官能価アルコール
及び反応体アミンを予備混合し、主に線状ポリアルキレ
ンポリアミン生成物を生ずる流速で反応器に供給する供
給流を形成する。流速は液体時間空間速度(L)IsV
)で表わされ、時間あたり総反応器体積m里あたりの総
反応体のダラムのユーット(g ml −’ hr −
+ > で与えられる。0.1grn1.−’hr−’
〜]−0.0 g m−’br−’、より好ましくは0
、5 g d−’hr−’ 〜4. Og mfl−’
hr−’の反応体の液体時間空間速度を用いることが好
ましい。空間速度は連続流反応器内の反応体の滞留時間
を調節することを理解すべきである。
速はまちまちであってよい。通常、二官能価アルコール
及び反応体アミンを予備混合し、主に線状ポリアルキレ
ンポリアミン生成物を生ずる流速で反応器に供給する供
給流を形成する。流速は液体時間空間速度(L)IsV
)で表わされ、時間あたり総反応器体積m里あたりの総
反応体のダラムのユーット(g ml −’ hr −
+ > で与えられる。0.1grn1.−’hr−’
〜]−0.0 g m−’br−’、より好ましくは0
、5 g d−’hr−’ 〜4. Og mfl−’
hr−’の反応体の液体時間空間速度を用いることが好
ましい。空間速度は連続流反応器内の反応体の滞留時間
を調節することを理解すべきである。
本発明の方法をハツチ反応器で行なう場合、反応時間は
反応体と触媒の間の接触の長さを決定する。所望の線状
ポリアルキレンポリアミン生成物を生ずるあらゆる反応
時間が許容される。反応時間は反応体の量、触媒の量、
反応の温度及び所望の転化度により異なる。好ましくは
、バッチ反応器での反応時間は1時間〜20時間である
。
反応体と触媒の間の接触の長さを決定する。所望の線状
ポリアルキレンポリアミン生成物を生ずるあらゆる反応
時間が許容される。反応時間は反応体の量、触媒の量、
反応の温度及び所望の転化度により異なる。好ましくは
、バッチ反応器での反応時間は1時間〜20時間である
。
二官能価脂肪族アルコール及び反応体アミンを本発明の
方法に従い接触させる場合、ポリアルキレンポリアミン
生成物を形成するよう反応がおこる。特に、二官能価ア
ルコールのヒドロキシル成分は反応体アミンと反応しポ
リアルキレンポリアミン生成物を形成し、水は副生成物
として排除される。二官能価アルコールが2個以上のヒ
ドロキシル成分を含む場合、反応体アミンは各ヒドロキ
シルと反応する。好ましくは、生成物は線状生成物の豊
富なポリアルキレンポリアミンの混合物、例えば直鎖又
は分枝鎖化合物である。例えば、反応体がモノエタノー
ルアミン及びエチレンジアミンである場合、ポリアルキ
レンポリアミン生成物は好ましくはジエチレントリアミ
ン並びに直鎖及び分枝鎖テトラエチレンテトラアミンで
ある。
方法に従い接触させる場合、ポリアルキレンポリアミン
生成物を形成するよう反応がおこる。特に、二官能価ア
ルコールのヒドロキシル成分は反応体アミンと反応しポ
リアルキレンポリアミン生成物を形成し、水は副生成物
として排除される。二官能価アルコールが2個以上のヒ
ドロキシル成分を含む場合、反応体アミンは各ヒドロキ
シルと反応する。好ましくは、生成物は線状生成物の豊
富なポリアルキレンポリアミンの混合物、例えば直鎖又
は分枝鎖化合物である。例えば、反応体がモノエタノー
ルアミン及びエチレンジアミンである場合、ポリアルキ
レンポリアミン生成物は好ましくはジエチレントリアミ
ン並びに直鎖及び分枝鎖テトラエチレンテトラアミンで
ある。
ピペラジン成分を含まない好ましい線状ポリアルキレン
ポリアミンは下式、 (上式中、各Bは独立にNR又は0であり;各Rは独立
に水素、ヒドロキシル、アミノ、輸〜C1□炭素原子の
アルキル成分、C,−c、□炭素原子のアミノアルキル
もしくはヒドロキシアルキル成分、又は一環式芳香族成
分であり;各X及びyは独立に2〜約12の正の整数で
あり;2は1〜約12の正の整数であり:k及びnは各
々独立に0〜約150の正の整数であり;AIはOHも
しくはNHR又は である) で表わされる。好ましくは、各Rは水素である。
ポリアミンは下式、 (上式中、各Bは独立にNR又は0であり;各Rは独立
に水素、ヒドロキシル、アミノ、輸〜C1□炭素原子の
アルキル成分、C,−c、□炭素原子のアミノアルキル
もしくはヒドロキシアルキル成分、又は一環式芳香族成
分であり;各X及びyは独立に2〜約12の正の整数で
あり;2は1〜約12の正の整数であり:k及びnは各
々独立に0〜約150の正の整数であり;AIはOHも
しくはNHR又は である) で表わされる。好ましくは、各Rは水素である。
より好ましくは、各Rは水素であり、AI はNl+!
であり、kはOであり、yは2であり、2は1である。
であり、kはOであり、yは2であり、2は1である。
最も好ましくは、各Rは水素であり、A’ばN11□で
あり、kはOであり、yは2であり、2は1であり、n
は1.2、又は3であり、従ってポリアルキレンポリア
ミンはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミ
ン、及びテトラエチレンペンタアミンである。
あり、kはOであり、yは2であり、2は1であり、n
は1.2、又は3であり、従ってポリアルキレンポリア
ミンはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミ
ン、及びテトラエチレンペンタアミンである。
好ましいアルコール延長及びアミン延長ピペラジン生成
物は下式、 (上式中、各Bは独立にN R又は0であり;各Rは独
立に水素、ヒドロ−1−シ、アミノ(N11□)、cI
〜CI!炭素原子のアルキル成分、例えばメチル、エチ
ルもしくはプロピル、C3〜C1□炭素原子のヒドロキ
シアルキルもしくはアミノアルキル成分、又は一環式芳
香族成分、例えばフェニルもしくはトリルであり;各y
は独立にO〜約12の整数であり;h及びh′は各々独
立に0〜約6の整数であり;j′はO〜6の整数である
) で表わされる。この式を満足する生成物の例はN(2−
アミノエチル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキソイエ
チル〕ピペラジン、1,2−ビス(ピペラジニル)エタ
ン(すなわちビスピペラジン)及びピペラジンの高級オ
リゴマーを含む。
物は下式、 (上式中、各Bは独立にN R又は0であり;各Rは独
立に水素、ヒドロ−1−シ、アミノ(N11□)、cI
〜CI!炭素原子のアルキル成分、例えばメチル、エチ
ルもしくはプロピル、C3〜C1□炭素原子のヒドロキ
シアルキルもしくはアミノアルキル成分、又は一環式芳
香族成分、例えばフェニルもしくはトリルであり;各y
は独立にO〜約12の整数であり;h及びh′は各々独
立に0〜約6の整数であり;j′はO〜6の整数である
) で表わされる。この式を満足する生成物の例はN(2−
アミノエチル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキソイエ
チル〕ピペラジン、1,2−ビス(ピペラジニル)エタ
ン(すなわちビスピペラジン)及びピペラジンの高級オ
リゴマーを含む。
好ましくは、各Rは水素である。より好ましくは、各R
は水素であり、yは1又は2であり、j′は1又は2で
あり、h及びh′は各々独立に0〜2であり、各BはN
Rである。最も好ましくは、各BはNRであり、各Rは
独立に水素であり、yは2であり、hは1であり、j′
及びh′は各々0であり、生成物はN−(2−アミノエ
チル)ピペラジンである。
は水素であり、yは1又は2であり、j′は1又は2で
あり、h及びh′は各々独立に0〜2であり、各BはN
Rである。最も好ましくは、各BはNRであり、各Rは
独立に水素であり、yは2であり、hは1であり、j′
及びh′は各々0であり、生成物はN−(2−アミノエ
チル)ピペラジンである。
本発明において、「転化率」とは反応の結果として損失
した二官能価脂肪族アルコールの重量パーセントと規定
する。転化率は反応体、触媒の形状、工程条件、例えば
温度、圧力、及び流速によりかなり異なる。好ましい温
度範囲において、温度が上昇するほど転化率は通常低下
する。好ましい空間速度範囲において、空間速度が増す
ほど転化率は通常低下する。典型的には、二官能価アル
コールの転化率は少なくとも約3重量パーセントである
。好ましくは、転化率は少なくとも約10重量パーセン
トであり、より好ましくは少なくとも約20重量パーセ
ントであり、さらにより好ましくは少なくとも約35重
量パーセントであり、最も好ましくは少なくとも約50
重量パーセントである。
した二官能価脂肪族アルコールの重量パーセントと規定
する。転化率は反応体、触媒の形状、工程条件、例えば
温度、圧力、及び流速によりかなり異なる。好ましい温
度範囲において、温度が上昇するほど転化率は通常低下
する。好ましい空間速度範囲において、空間速度が増す
ほど転化率は通常低下する。典型的には、二官能価アル
コールの転化率は少なくとも約3重量パーセントである
。好ましくは、転化率は少なくとも約10重量パーセン
トであり、より好ましくは少なくとも約20重量パーセ
ントであり、さらにより好ましくは少なくとも約35重
量パーセントであり、最も好ましくは少なくとも約50
重量パーセントである。
同様に本発明において「選択率」とは特定のポリアルキ
レンポリアミン生成物を形成する転化した二官能価アル
コールの重量パーセントと規定される。典型的には、選
択率も反応体、触媒の形状、及び工程条件により異なる
。典型的には、本発明の方法は線状ポリアルキレンポリ
アミンに対する高い選択率を達成する。好ましい温度範
囲において、温度が上昇するほど線状ポリアルキレンポ
リアミンに対する選択率は通常低下する。好ましい空間
速度範囲において、空間速度が増すほど線状ポリアルキ
レンポリアミンに対する選択率は増す。
レンポリアミン生成物を形成する転化した二官能価アル
コールの重量パーセントと規定される。典型的には、選
択率も反応体、触媒の形状、及び工程条件により異なる
。典型的には、本発明の方法は線状ポリアルキレンポリ
アミンに対する高い選択率を達成する。好ましい温度範
囲において、温度が上昇するほど線状ポリアルキレンポ
リアミンに対する選択率は通常低下する。好ましい空間
速度範囲において、空間速度が増すほど線状ポリアルキ
レンポリアミンに対する選択率は増す。
好ましくは、すべての線状ポリアルキレンポリアミンに
対する合わせた選択率は少なくとも約50重量パーセン
トであり、より好ましくは少なくとも約60重量パーセ
ントであり、最も好ましくは少な(とも約70重量パー
セントである。好ましくは、アルキル延長、アルコール
延長及び/又はアミン延長ピペラジンに対する合わせた
選択率は少なくとも約40重量パーセント、より好まし
くは少なくとも約60重量パーセント、最も好ましくは
少なくとも約80重量パーセントである。ピペラジンに
よるモノエタノールアミンの特定のアミノ化において、
生成物N−(2−アミノエチル)ピペラジンが少な(と
も約25重量パーセント、より好ましくは少なくとも約
45重量パーセント、最も好ましくは少なくとも約60
重量パーセントの選択率で形成される。
対する合わせた選択率は少なくとも約50重量パーセン
トであり、より好ましくは少なくとも約60重量パーセ
ントであり、最も好ましくは少な(とも約70重量パー
セントである。好ましくは、アルキル延長、アルコール
延長及び/又はアミン延長ピペラジンに対する合わせた
選択率は少なくとも約40重量パーセント、より好まし
くは少なくとも約60重量パーセント、最も好ましくは
少なくとも約80重量パーセントである。ピペラジンに
よるモノエタノールアミンの特定のアミノ化において、
生成物N−(2−アミノエチル)ピペラジンが少な(と
も約25重量パーセント、より好ましくは少なくとも約
45重量パーセント、最も好ましくは少なくとも約60
重量パーセントの選択率で形成される。
線状ポリアルキレンポリアミンの形成におけるアミノ化
反応の効率はピペラジンに対するジエチレントリアミン
の重量比、DETA/PIPにより測定される。この比
の値が高いほど生成物混合物中により多くの非環式(N
C)ポリアルキレンポリアミンが存在する。より好まし
くは〜DETA/PIP重量比は少なくとも約10であ
り、最も好ましくは少なくとも約20である。非環式生
成物の形成の効率の他の測定は非環式であるトリエチレ
ンテトラアミンの重量パーセント、%NCTETAであ
る。好ましくは、%NCTETAは少なくとも約50重
量パーセントである。より好ましくは、%NCTETΔ
は少なくとも約75重量パーセントであり、最も好まし
くは少なくとも約90重量パーセントである。
反応の効率はピペラジンに対するジエチレントリアミン
の重量比、DETA/PIPにより測定される。この比
の値が高いほど生成物混合物中により多くの非環式(N
C)ポリアルキレンポリアミンが存在する。より好まし
くは〜DETA/PIP重量比は少なくとも約10であ
り、最も好ましくは少なくとも約20である。非環式生
成物の形成の効率の他の測定は非環式であるトリエチレ
ンテトラアミンの重量パーセント、%NCTETAであ
る。好ましくは、%NCTETAは少なくとも約50重
量パーセントである。より好ましくは、%NCTETΔ
は少なくとも約75重量パーセントであり、最も好まし
くは少なくとも約90重量パーセントである。
以下の例は本発明を説明するものであるが、限定するも
のではない。すべてのパーセントは特に示すもの以外重
量パーセントである。ある例において、反応体及び生成
物を示すため以下の略語を用いる。
のではない。すべてのパーセントは特に示すもの以外重
量パーセントである。ある例において、反応体及び生成
物を示すため以下の略語を用いる。
晋EA
DA
八EEA
TETA
TETA
EPA
IP
^EP
モノエタノールアミン
エチレンジアミン
N−(2−アミノエチル)エタノー
ルアミン
ジエチレントリアミン
トリエチレンテトラアミン
テトラエチレンペンタアミン
ピペラジン
N−(2−アミノエチル)ピペラジン
DABCO
1,4−ジアザ−C2,2,2,:lビシクロオクタン
N、N’−ビス(2−アミノエチル)
ピペラジン
(ピペラジニルエチル)エチレンジ
アミン
1.2−ビス(ピペラジニル)エタ
ン又はビスピペラジン
(N−アミノエチルピベ−7’j 二)Ltエチル)エ
チレンジアミン (ピペラジニルエチル)ジエチレン トリアミン N−(2−ヒドロキソイエチル)ビス ピペラジン TRl5PIP N、N’−ビス(2−ピペラジニル
エチル)とペラジン又はトリスピペ ラジン N−(2−ヒドロキソイエチル)トリ スピペラジン エチレングリコール IAEP EEDA AEPEEIIA EBIS EDETA l5PIP G ItETRIS 孤−よ (a)ニオブホスフェート触媒の製造 ニオブ酸、NbzOs ・xHzO(60,33g
; 0.211−E/l/;Niobium Pro
ducts Corp、AD−460)及び85パーセ
ント燐酸(602,20g ; 5.22モル)を含む
混合物を製造した。この混合物を撹拌しなから150’
Cに加熱した。酸化ニオブが溶解しピンク色の溶液を形
成し、加熱すると沈殿が形成する。沈殿を燐酸巾約2時
間沸騰させた。沸騰した混合物を室温に冷却し、液体相
を固体からデカントした。沈殿を水500dと共に撹拌
するごとにより洗浄し、その後水性混合物を濾過した。
チレンジアミン (ピペラジニルエチル)ジエチレン トリアミン N−(2−ヒドロキソイエチル)ビス ピペラジン TRl5PIP N、N’−ビス(2−ピペラジニル
エチル)とペラジン又はトリスピペ ラジン N−(2−ヒドロキソイエチル)トリ スピペラジン エチレングリコール IAEP EEDA AEPEEIIA EBIS EDETA l5PIP G ItETRIS 孤−よ (a)ニオブホスフェート触媒の製造 ニオブ酸、NbzOs ・xHzO(60,33g
; 0.211−E/l/;Niobium Pro
ducts Corp、AD−460)及び85パーセ
ント燐酸(602,20g ; 5.22モル)を含む
混合物を製造した。この混合物を撹拌しなから150’
Cに加熱した。酸化ニオブが溶解しピンク色の溶液を形
成し、加熱すると沈殿が形成する。沈殿を燐酸巾約2時
間沸騰させた。沸騰した混合物を室温に冷却し、液体相
を固体からデカントした。沈殿を水500dと共に撹拌
するごとにより洗浄し、その後水性混合物を濾過した。
洗浄及び濾過を5回繰り返した。濾過した固体を大気中
110’Cにおいて2.5日乾燥し、ニオブホスフェー
トの触媒を得た。
110’Cにおいて2.5日乾燥し、ニオブホスフェー
トの触媒を得た。
この触媒の元素分析及びX線回折はNbOPO4と一致
した。中性子活性化分析及びX線蛍光により測定したP
/Nbモル比は1.03であった。触媒は使用前に3
00°Cで焼成した。
した。中性子活性化分析及びX線蛍光により測定したP
/Nbモル比は1.03であった。触媒は使用前に3
00°Cで焼成した。
(b)バッチ反応器でのアミノ化
2/1のEDA/MEAモル比のエチレンジアミン及び
モノエタノールアミンの混合物を上記で製造したニオブ
ホスフェート触媒(2,0g)と共に300−オートク
レーブ内に入れた。オートクレーブを密閉し、窒素ガス
で3回パージした。オートクレーブの温度を265°C
に上げ、600分間保った。冷却した反応生成物を気相
クロマトグラフィーにより分析した。総アミンの分析用
にCA’M (carbowaxamine deac
tivated)キャピラリーカラムを用いた。
モノエタノールアミンの混合物を上記で製造したニオブ
ホスフェート触媒(2,0g)と共に300−オートク
レーブ内に入れた。オートクレーブを密閉し、窒素ガス
で3回パージした。オートクレーブの温度を265°C
に上げ、600分間保った。冷却した反応生成物を気相
クロマトグラフィーにより分析した。総アミンの分析用
にCA’M (carbowaxamine deac
tivated)キャピラリーカラムを用いた。
SE −54キヤピラリーカラム(30m’X直径0.
25+am)において異性体分布を測定した。生成物及
び異性体の分析用にDB−5(15mX直径0.25m
m)カラムを用いた。MEAの転化率は60パーセント
であり、選択率は以下のとおりであった: ’DETA
、84.1パーセント、 TETA、 7.1パーセン
ト;へEEA、5.5パーセント、PIF、 1.9パ
ーセント;八EP、 1.4パーセント。DETA/P
IP重量比は44.2であり、非環式TETAの割合(
%NCTETIII)は94.7パーセントであった。
25+am)において異性体分布を測定した。生成物及
び異性体の分析用にDB−5(15mX直径0.25m
m)カラムを用いた。MEAの転化率は60パーセント
であり、選択率は以下のとおりであった: ’DETA
、84.1パーセント、 TETA、 7.1パーセン
ト;へEEA、5.5パーセント、PIF、 1.9パ
ーセント;八EP、 1.4パーセント。DETA/P
IP重量比は44.2であり、非環式TETAの割合(
%NCTETIII)は94.7パーセントであった。
このデータはモノエタノールアミンが支持されていない
ニオブホスフェート触媒の存在下エチレンジアミンによ
り主に非環式であるポリエチレンポリアミンの混合物ヘ
アミノ化されることを示す。
ニオブホスフェート触媒の存在下エチレンジアミンによ
り主に非環式であるポリエチレンポリアミンの混合物ヘ
アミノ化されることを示す。
(c)連続流反応器てのアミノ化
上記で製造したニオブホスフェート触媒(Log)を長
さ約6インチ×直径0.5インチ(153+nm X
13mm)のステンレススチール、チューブ状、固定層
連続流反応器に入れた。2/1のEDA/MEAモル比
のモノエタノールアミン及びエチレンジアミンを含んで
なる供給流を種々の温度、圧力、及び流速において数日
間触媒を通して上方へ供給した。工程条件及び結果を表
■に示す。
さ約6インチ×直径0.5インチ(153+nm X
13mm)のステンレススチール、チューブ状、固定層
連続流反応器に入れた。2/1のEDA/MEAモル比
のモノエタノールアミン及びエチレンジアミンを含んで
なる供給流を種々の温度、圧力、及び流速において数日
間触媒を通して上方へ供給した。工程条件及び結果を表
■に示す。
ニオブホスフェートが、ジエチレントリアミン及びトリ
エチレンテ)・ラアミンを含む主に非環式ポリエチレン
ポリアミンへのエチレンジアミンによるモノエタノール
アミンのアミノ化を触媒することがわかる。
エチレンテ)・ラアミンを含む主に非環式ポリエチレン
ポリアミンへのエチレンジアミンによるモノエタノール
アミンのアミノ化を触媒することがわかる。
別j−蝕ビΣL戸
ニオブホスフェート触媒の製造
触媒2(a−d)
1.35未満のP /Nbモル比を有する4種のニオブ
ホスフェート触媒を以下のようにして製造した。
ホスフェート触媒を以下のようにして製造した。
あらかじめ決めた量の85重量パーセント燐酸を30d
に水で稀釈した。この燐酸水溶液(30mQ)をニオブ
酸(Log ; Nbz05・xlhO; Niobi
um ProductsCorp、 CBMMナンバー
AD222)に注ぎ、この混合物を室温(約23°C)
で1時間撹拌した。撹拌後、この混合物を大気中室温に
おいて一晩乾燥した。この混合物をさらに130°Cで
4時間乾燥し次いで300°Cで一晩乾燥しニオブホス
フェ−I・触媒を得た。
に水で稀釈した。この燐酸水溶液(30mQ)をニオブ
酸(Log ; Nbz05・xlhO; Niobi
um ProductsCorp、 CBMMナンバー
AD222)に注ぎ、この混合物を室温(約23°C)
で1時間撹拌した。撹拌後、この混合物を大気中室温に
おいて一晩乾燥した。この混合物をさらに130°Cで
4時間乾燥し次いで300°Cで一晩乾燥しニオブホス
フェ−I・触媒を得た。
この製造の詳細及びP、’Nbモル比は表Hに示す。
触媒2(e)
ニオブ酸、NbzOs ・XI+20 (10g i
NiobiumProducts Corp、CBM
MナンバーΔD222)を85重量パーセント燐酸10
0g中185°Cで2時間加熱した。室温に冷却後、水
100 dと共に撹拌した。この混合物を濾過し、次い
で水200戒で洗浄し3回以上濾過した。洗浄した物質
を130°Cで4時間乾燥し、次いで300°Cで一晩
乾燥しニオブホスフェート触媒を得た。
NiobiumProducts Corp、CBM
MナンバーΔD222)を85重量パーセント燐酸10
0g中185°Cで2時間加熱した。室温に冷却後、水
100 dと共に撹拌した。この混合物を濾過し、次い
で水200戒で洗浄し3回以上濾過した。洗浄した物質
を130°Cで4時間乾燥し、次いで300°Cで一晩
乾燥しニオブホスフェート触媒を得た。
触媒2(f)
ニオブ酸粉末、NbzOs ・xHzO(120g
;NiobiumProducts Corp、CBM
Mナンバー八(1460)及び燐酸(1200g ;
85重量パーセント)を撹拌し、加熱し沸騰させた。1
45°Cでニオブ酸は溶解した。この溶液をさらに加熱
し154°Cで固体が沈殿した。さらに加熱すると、約
165°Cで混合物はペースト又は粘性スラリーを形成
した。このスラリーを165°Cで1時間加熱し、次い
で室温に一晩冷却した。
;NiobiumProducts Corp、CBM
Mナンバー八(1460)及び燐酸(1200g ;
85重量パーセント)を撹拌し、加熱し沸騰させた。1
45°Cでニオブ酸は溶解した。この溶液をさらに加熱
し154°Cで固体が沈殿した。さらに加熱すると、約
165°Cで混合物はペースト又は粘性スラリーを形成
した。このスラリーを165°Cで1時間加熱し、次い
で室温に一晩冷却した。
この冷却した混合物に水を500cc加えた。この混合
物を濾過し、次いで水500ccで洗浄し濾過した。
物を濾過し、次いで水500ccで洗浄し濾過した。
この洗浄した物質を120°Cで一晩乾燥し、次いで3
00°Cで一晩焼成しニオブホスフェート触媒を得た。
00°Cで一晩焼成しニオブホスフェート触媒を得た。
触媒2(a−f)を中性子活性化分析及びX線蛍光によ
り分析しP /Nbモル比を測定した。表■に示すよう
に、P /Nbモル比は0,28〜1.35であること
がわかった。
り分析しP /Nbモル比を測定した。表■に示すよう
に、P /Nbモル比は0,28〜1.35であること
がわかった。
(g)モノエタノールアミンのアミノ化上記ニオブホス
フェート触媒2(a−f)の各々を以下の方法に従いエ
チレンジアミンによるモノエタノールアミンのアミノ化
においてテストした。
フェート触媒2(a−f)の各々を以下の方法に従いエ
チレンジアミンによるモノエタノールアミンのアミノ化
においてテストした。
2/1のED八/MEAモル比のモノエタノールアミン
及びエチレンジアミンを含んでなる混合物(45,0g
)を機械撹拌機を取り付けた300#ll! Par
r圧力反応器に入れた。テストするニオブホスフェート
触媒(1g)を反応器に入れ、反応器を密閉した。この
密閉した反応器を窒素ガスで3回フラッジした。この後
、反応器の温度を1時間かけ290°Cに上げた。反応
混合物を撹拌しながら290°Cに300分間又は60
0分間保った。次いで反応混合物を室温に冷却した。3
00分及び600分における用いた触媒のサンプルを中
性子活性化分析及びX線蛍光により分析し、結果を表■
に示す。
及びエチレンジアミンを含んでなる混合物(45,0g
)を機械撹拌機を取り付けた300#ll! Par
r圧力反応器に入れた。テストするニオブホスフェート
触媒(1g)を反応器に入れ、反応器を密閉した。この
密閉した反応器を窒素ガスで3回フラッジした。この後
、反応器の温度を1時間かけ290°Cに上げた。反応
混合物を撹拌しながら290°Cに300分間又は60
0分間保った。次いで反応混合物を室温に冷却した。3
00分及び600分における用いた触媒のサンプルを中
性子活性化分析及びX線蛍光により分析し、結果を表■
に示す。
初期ニオブホスフェート触媒は0.28〜1.35のP
/Nbモル比を有していることがわかる。さらに用い
た触媒のP /Nbモル比が初期の触媒のモル比に近い
こともわかる。この結果はニオブホスフェート触媒がア
ミノ化反応の間その組成を実質的に保つことを示してい
る。触媒2(c)を除きすべての例2 (a 、 b
、 d−f)は300分又は600分において残留物を
示さなかった。1つのサンプル(2c)において、60
0分で触媒から白い毛状の残留物が分離し、2.53の
P /Nbモル比を有することがわかった。この残留物
は触媒2(c)の分解がおこり、かなり燐の豊富な物質
を形成することを示している。
/Nbモル比を有していることがわかる。さらに用い
た触媒のP /Nbモル比が初期の触媒のモル比に近い
こともわかる。この結果はニオブホスフェート触媒がア
ミノ化反応の間その組成を実質的に保つことを示してい
る。触媒2(c)を除きすべての例2 (a 、 b
、 d−f)は300分又は600分において残留物を
示さなかった。1つのサンプル(2c)において、60
0分で触媒から白い毛状の残留物が分離し、2.53の
P /Nbモル比を有することがわかった。この残留物
は触媒2(c)の分解がおこり、かなり燐の豊富な物質
を形成することを示している。
用いた触媒の分析に加え、アミノ化反応の生成物の分析
を例1 (b)に記載したようにして5E54キヤピラ
リーカラムでの気相クロマトグラフィーにより行った。
を例1 (b)に記載したようにして5E54キヤピラ
リーカラムでの気相クロマトグラフィーにより行った。
各実験の生成物は表■の例2(a)及び2(f)に示さ
れるようにジエチレントリアミン並びに直鎖及び分枝鎖
トリエチレンテトラアミンを含む主に線状ポリエチレン
ポリアミンであることがわかった。
れるようにジエチレントリアミン並びに直鎖及び分枝鎖
トリエチレンテトラアミンを含む主に線状ポリエチレン
ポリアミンであることがわかった。
此fil津L
1.35以上のP /Nbモル比を有する4種のニオブ
ホスフェート物質を下記のようにして製造した。
ホスフェート物質を下記のようにして製造した。
比較物質CBI(a−d)を中性子活性化分析及びX線
蛍光により分析しそのP /Nbモル比を測定し表■に
示す。
蛍光により分析しそのP /Nbモル比を測定し表■に
示す。
比較物質cEt(a)
燐酸(11,82g ;85重量パーセント)を水で3
0−に稀釈した。この燐酸水溶液をニオブ酸(10,0
g ;Niobium Products Corp、
CBMMナンバーAD222)に注ぎ、この混合物を例
2(a−d)の方法に従い撹拌し乾燥し、1.41のP
/Nbモル比を有するニオブホスフェートを得た。
0−に稀釈した。この燐酸水溶液をニオブ酸(10,0
g ;Niobium Products Corp、
CBMMナンバーAD222)に注ぎ、この混合物を例
2(a−d)の方法に従い撹拌し乾燥し、1.41のP
/Nbモル比を有するニオブホスフェートを得た。
比較物質CEI(b)
ピロ燐酸、H4P2O7(210g )を約70゛Cで
融解し、ニオブ酸(19,4g)に注いだ。得られる混
合物を210℃の温度に加熱し、この際ニオブ酸は溶解
した。加熱を230°Cまで続け、沈殿が形成した。さ
らに270°Cになるまで加熱を続け、15分間この温
度を保った。加熱した混合物を室温に冷却した。
融解し、ニオブ酸(19,4g)に注いだ。得られる混
合物を210℃の温度に加熱し、この際ニオブ酸は溶解
した。加熱を230°Cまで続け、沈殿が形成した。さ
らに270°Cになるまで加熱を続け、15分間この温
度を保った。加熱した混合物を室温に冷却した。
冷却した混合物を水200威で洗浄し、濾過した。
洗浄した物質を150″Cで1時間及び300°Cで一
晩乾燥し、1,74のP /Nbモル比を有するニオブ
ピロボスフェートを得た。
晩乾燥し、1,74のP /Nbモル比を有するニオブ
ピロボスフェートを得た。
比較物質CEI(c)
燐酸(15,76g ; 85重量パーセント)を水で
30−に稀釈した。この燐酸水溶液をニオブ酸(10,
0g;Niobium Products Corp、
CBMMナンバー八D2へ2)に注ぎ、この混合物を例
2(a−d)の方法に従い撹拌し乾燥し、2.22のP
/Nbモル比を有するニオブホスフェートを得た。
30−に稀釈した。この燐酸水溶液をニオブ酸(10,
0g;Niobium Products Corp、
CBMMナンバー八D2へ2)に注ぎ、この混合物を例
2(a−d)の方法に従い撹拌し乾燥し、2.22のP
/Nbモル比を有するニオブホスフェートを得た。
比較物質CEI(d)
85重量パーセント燐酸の量が23.64gであること
を除き比較実験CEI(’C)と同様にして、3.74
のP/Nbモル比を有するニオブホスフェートを製造し
た。
を除き比較実験CEI(’C)と同様にして、3.74
のP/Nbモル比を有するニオブホスフェートを製造し
た。
(e)モノエタノールアミンのアミノ化上記のニオプホ
スフヱート比較物質CEI(a〜d)の各々を例2(g
)の方法に従いエチレンジアミンによるモノエタノール
アミンのアミノ化においてテストした。300分及び6
00分における用いた比較物質のサンプルを中性子活性
化分析及びX線蛍光により分析した。
スフヱート比較物質CEI(a〜d)の各々を例2(g
)の方法に従いエチレンジアミンによるモノエタノール
アミンのアミノ化においてテストした。300分及び6
00分における用いた比較物質のサンプルを中性子活性
化分析及びX線蛍光により分析した。
用いた比較物質CEI(a)及びCEI(d)が相当す
る初期の物質より実質的に低いP /Nbモル比を示す
ことがわかる。さらに、各比較例において初期の触媒よ
り少なくとも2倍のP /Nbモル比を有する白い湿っ
た残留物が得られる。この残留物は触媒から生じ及び燐
含量の高い物質である。この物質の燐の濃度は初期の触
媒のP /Nbモル比が増すほど増すとみられる。この
比較物質はアミノ化反応において分解すると結論される
。
る初期の物質より実質的に低いP /Nbモル比を示す
ことがわかる。さらに、各比較例において初期の触媒よ
り少なくとも2倍のP /Nbモル比を有する白い湿っ
た残留物が得られる。この残留物は触媒から生じ及び燐
含量の高い物質である。この物質の燐の濃度は初期の触
媒のP /Nbモル比が増すほど増すとみられる。この
比較物質はアミノ化反応において分解すると結論される
。
比較例の残留物(600分)中の燐の濃度を例2(c)
の残留物(600分)と比較する場合、比較例の残留物
が例2(c)の残留物より燐濃度が少な(とも約6〜約
76倍大きいことを示すことがわかる。さらに、比較例
CEI(a−d)を例2(a〜f)と比較する場合、約
1.35未満のP /Nbモル比を有する初期の触媒が
約1,4以上のP /Nbモル比を有する初期の比較物
質より長い間アミノ化反応においてその物理的結合性を
保つことがわかる。
の残留物(600分)と比較する場合、比較例の残留物
が例2(c)の残留物より燐濃度が少な(とも約6〜約
76倍大きいことを示すことがわかる。さらに、比較例
CEI(a−d)を例2(a〜f)と比較する場合、約
1.35未満のP /Nbモル比を有する初期の触媒が
約1,4以上のP /Nbモル比を有する初期の比較物
質より長い間アミノ化反応においてその物理的結合性を
保つことがわかる。
前記分析に加え、アミノ化反応の生成物を各比較実験に
ついて気相クロマトグラフィーにより分析した。反応生
成物はジエチレントリアミン並びに直鎖及び分枝鎖トリ
エチレンテトラアミンを含む主に線状及び非環式ポリエ
チレンポリアミンであることがわかった。しかし、比較
実験CEI(c)を表■に示しである例2(a)及び2
(f)と比較した場合、比較物質(P /Nbモル比、
2.22)の環式生成物に対する線状非環式生成物の重
量比が例(P /Nbモル比0.28及び1.25)の
環式生成物に対する線状非環式生成物の重量比よりがな
り低いことがわかる。
ついて気相クロマトグラフィーにより分析した。反応生
成物はジエチレントリアミン並びに直鎖及び分枝鎖トリ
エチレンテトラアミンを含む主に線状及び非環式ポリエ
チレンポリアミンであることがわかった。しかし、比較
実験CEI(c)を表■に示しである例2(a)及び2
(f)と比較した場合、比較物質(P /Nbモル比、
2.22)の環式生成物に対する線状非環式生成物の重
量比が例(P /Nbモル比0.28及び1.25)の
環式生成物に対する線状非環式生成物の重量比よりがな
り低いことがわかる。
貫−主
エチレングリコールのアミノ化
ピペラジン(51,6g ; 0.60モル)、エチレ
ングリコール(12,4g ; 0.20モル)、及び
例1 (a)の触媒(1,0g)を300戚の撹拌オー
トクレーブに入れた。反応器を密閉し窒素でフラッジし
た。
ングリコール(12,4g ; 0.20モル)、及び
例1 (a)の触媒(1,0g)を300戚の撹拌オー
トクレーブに入れた。反応器を密閉し窒素でフラッジし
た。
内容物を300’Cに4時間加熱した。室温に冷却し、
ガスクロマトグラフィーにより生成物を分析し以下の結
果を得た。EGの転化率、98パーセント;HEPへの
選択率、11.4パーセント、 BISPIP。
ガスクロマトグラフィーにより生成物を分析し以下の結
果を得た。EGの転化率、98パーセント;HEPへの
選択率、11.4パーセント、 BISPIP。
52.5パーセント、 DABCO,5,2パーセント
、 HEBIS。
、 HEBIS。
6.2パーセント; TRl5PIP 、 15パーセ
ント、 HETRIS。
ント、 HETRIS。
1.4パーセント;及び高級オリゴマー、8.3パーセ
ント。アミノ化生成物が主に線状ピペラジンであるこ≧
がわかる。さらに、形成した望ましくない内部環化した
生成物、例えばDABCOの量は低い。
ント。アミノ化生成物が主に線状ピペラジンであるこ≧
がわかる。さらに、形成した望ましくない内部環化した
生成物、例えばDABCOの量は低い。
■−土
ヒドロキシエチルピペラジンのアミノ化ピペラジン、ヒ
ドロキシエチルピペラジン、溶剤、及び例1(a)の触
媒を表Vに示す割合で300威の撹拌オートクレーブに
入れた。反応器を密閉し、窒素でフラッジし、内容物を
表Vに示すように加熱した。室温に冷却し、ガスクロマ
トグラフィーにより生成物混合物を分析し結果を表Vに
示す。
ドロキシエチルピペラジン、溶剤、及び例1(a)の触
媒を表Vに示す割合で300威の撹拌オートクレーブに
入れた。反応器を密閉し、窒素でフラッジし、内容物を
表Vに示すように加熱した。室温に冷却し、ガスクロマ
トグラフィーにより生成物混合物を分析し結果を表Vに
示す。
表■
1tO1=トルエン
表 ■ 続き
2他番お【豐ETA、例えばDIAEP及びPEEDA
、環式花PA、並びに未同定化合物を含む このデータはニオブホスフェートの触媒の存在下ヒドロ
キシエチルピペラジンがピペラジンによりアミン延長ピ
ペラジンであるビスピペラジンにアミノ化されることを
示している。さらに、望ましくない生成物、例えばDA
BCOの量は低い。
、環式花PA、並びに未同定化合物を含む このデータはニオブホスフェートの触媒の存在下ヒドロ
キシエチルピペラジンがピペラジンによりアミン延長ピ
ペラジンであるビスピペラジンにアミノ化されることを
示している。さらに、望ましくない生成物、例えばDA
BCOの量は低い。
■−i
モノエタノールアミンのアミノ化
例1(a)の触媒にオブホスフェート触媒)の4種のサ
ンプルを使用前に以下の温度:(a)300°C1(b
)700°C1(c ) 1000°Cで焼成した。以
下の方法に従うアミノ化反応において各触媒を用いた。
ンプルを使用前に以下の温度:(a)300°C1(b
)700°C1(c ) 1000°Cで焼成した。以
下の方法に従うアミノ化反応において各触媒を用いた。
モノエタノールアミン(20,3g 、 0.33モル
)、ピペラジン(28,7g ; 0.34モル)、及
び触媒(1,0g)を300dの撹拌バッチ反応器に入
れた。反応器を窒素で3回フラッジし、次いで300℃
に加熱した。この反応混合物を300°Cに5時間保ち
、次いで室温に冷却し、ガスクロマトグラフィーにより
分析した。総アミン生成物を測定するためCAM(ca
rboslax amine deactivated
)キャピラリーカラムI30mx直径0.25mm)を
用いた。
)、ピペラジン(28,7g ; 0.34モル)、及
び触媒(1,0g)を300dの撹拌バッチ反応器に入
れた。反応器を窒素で3回フラッジし、次いで300℃
に加熱した。この反応混合物を300°Cに5時間保ち
、次いで室温に冷却し、ガスクロマトグラフィーにより
分析した。総アミン生成物を測定するためCAM(ca
rboslax amine deactivated
)キャピラリーカラムI30mx直径0.25mm)を
用いた。
SE −30キヤピラリーカラム(30mx直径0.2
5mm)で異性体分布を測定した。総アミン含量及び異
性体分布の分析にSE −54キヤピラリーカラム(3
0m×直径0.25mm)も用いた。結果を表■に示す
。
5mm)で異性体分布を測定した。総アミン含量及び異
性体分布の分析にSE −54キヤピラリーカラム(3
0m×直径0.25mm)も用いた。結果を表■に示す
。
ニオブホスフェート触媒の存在下ピペラジンによりアミ
ノエチルピペラジンにアミノ化されることがわかる。モ
ノエタノールアミンの転化率は触媒を使用前に300’
Cで焼成した場合に最大である。
ノエチルピペラジンにアミノ化されることがわかる。モ
ノエタノールアミンの転化率は触媒を使用前に300’
Cで焼成した場合に最大である。
さらに、望ましくない生成物、例えばDABCOの量は
低い。
低い。
開−度
(a)ニオブホスフェート触媒の製造
シリカ(Shell 5ilica balls、 1
5.10g)を300°Cで一晩乾燥し、次いで塩化ニ
オブ、NbCj2s(4,25g、 15.7ミリモル
)と共にフラスコに入れた。ポールをカバーし及び塩化
ニオブを溶解するに十分な量のアセトニトリルを撹拌し
ながらフラスコに加えた。その後、回転蒸発によりアセ
トニトリルを除去した。蒸発の間、ポールを塩化ニオブ
で均一にコートするためフラスコを回転させた。
5.10g)を300°Cで一晩乾燥し、次いで塩化ニ
オブ、NbCj2s(4,25g、 15.7ミリモル
)と共にフラスコに入れた。ポールをカバーし及び塩化
ニオブを溶解するに十分な量のアセトニトリルを撹拌し
ながらフラスコに加えた。その後、回転蒸発によりアセ
トニトリルを除去した。蒸発の間、ポールを塩化ニオブ
で均一にコートするためフラスコを回転させた。
コートしたポールを真空中50°Cで約2時間加熱し、
次いで室温に冷却しシリカ上の塩化ニオブの組成物を得
た。この組成物をす(に160’Cで85パーセント燐
酸150dに加えた。得られる混合物を195゛Cに加
熱し、5分間保った。加熱した混合物を室温に冷却し、
水を400戚加えた。得られる混合物を撹拌し濾過した
。濾過した固体を水で洗浄し、再び濾過した。洗浄及び
濾過を2回以上繰り返した。洗浄した固体を150°C
で3時間乾燥し次いで300°Cで一晩焼成しシリカに
結合したニオブホスフェートの触媒を得た。
次いで室温に冷却しシリカ上の塩化ニオブの組成物を得
た。この組成物をす(に160’Cで85パーセント燐
酸150dに加えた。得られる混合物を195゛Cに加
熱し、5分間保った。加熱した混合物を室温に冷却し、
水を400戚加えた。得られる混合物を撹拌し濾過した
。濾過した固体を水で洗浄し、再び濾過した。洗浄及び
濾過を2回以上繰り返した。洗浄した固体を150°C
で3時間乾燥し次いで300°Cで一晩焼成しシリカに
結合したニオブホスフェートの触媒を得た。
(b)モノエタノールアミンのアミノ化モノエタノール
アミン(20,5g i O,34モル)、ピペラジン
(29,5g ; 0.34モル)、及び上記のシリカ
支持ニオブホスフェート触媒(1,0g)を300m1
!の撹拌バッチ反応器に入れた。反応器を3回窒素でフ
ラッジし、次いで300°Cに加熱した。
アミン(20,5g i O,34モル)、ピペラジン
(29,5g ; 0.34モル)、及び上記のシリカ
支持ニオブホスフェート触媒(1,0g)を300m1
!の撹拌バッチ反応器に入れた。反応器を3回窒素でフ
ラッジし、次いで300°Cに加熱した。
反応を300°Cに以下の時間、(a)5分、(b)2
.5時間、(c)5時間、(d)15時間保ち、次いで
室温に冷却し分析した。結果を表■に示す。
.5時間、(c)5時間、(d)15時間保ち、次いで
室温に冷却し分析した。結果を表■に示す。
シリカ支持ニオブホスフェート触媒の存在下モノエタノ
ールアミンがピペラジンによりアミノエチルピペラジン
にアミノ化され、一方はんの少量の望ましくない生成物
、例えばDABCOが形成するこ(6B) とがわかる。
ールアミンがピペラジンによりアミノエチルピペラジン
にアミノ化され、一方はんの少量の望ましくない生成物
、例えばDABCOが形成するこ(6B) とがわかる。
■−1
モノエタノールアミンのアミノ化
ニオブ酸、Nb2O5−xHgO(Niobiu+a
ProductsCorp、 CBMMナンバーAD2
22)を直径1インチ(25閣)高さ1インチ(25n
mm)の円筒形ペレットに20.000psi(140
MPa)の圧力で圧縮した。このペレットは各々約25
gのニオブ酸を含んでいた。圧縮したペレットを120
℃で4時間乾燥し、次いで(a)300°C,(b)5
00℃、(c)700°C又は(d)1000°Cの焼
成温度にゆっくり加熱し、−晩保った。
ProductsCorp、 CBMMナンバーAD2
22)を直径1インチ(25閣)高さ1インチ(25n
mm)の円筒形ペレットに20.000psi(140
MPa)の圧力で圧縮した。このペレットは各々約25
gのニオブ酸を含んでいた。圧縮したペレットを120
℃で4時間乾燥し、次いで(a)300°C,(b)5
00℃、(c)700°C又は(d)1000°Cの焼
成温度にゆっくり加熱し、−晩保った。
焼成したペレットを冷却し、粉砕し、14〜20メツシ
ユサイズ(1,18mm〜850n)にふるいにかけた
。
ユサイズ(1,18mm〜850n)にふるいにかけた
。
例5のようにこの触媒をピペラジンによるモノエタノー
ルアミンのアミノ化に用い、結果を表■に示す。酸化ニ
オブの触媒の存在下モノエタノールアミンがピペラジン
により主にアミノエチルピペラジン及び他のアミン延長
ピペラジンにアミノ化されることがわかる。望ましくな
い生成物、例えばDABCOの収率は低い。また500
℃以上の温度に焼成した場合、ニオブ酸もしくは酸化ニ
オブ触媒はほとんど活性がなく、一方ニオブホスフエー
ト触媒はすぐれた活性を与えることがわかる。
ルアミンのアミノ化に用い、結果を表■に示す。酸化ニ
オブの触媒の存在下モノエタノールアミンがピペラジン
により主にアミノエチルピペラジン及び他のアミン延長
ピペラジンにアミノ化されることがわかる。望ましくな
い生成物、例えばDABCOの収率は低い。また500
℃以上の温度に焼成した場合、ニオブ酸もしくは酸化ニ
オブ触媒はほとんど活性がなく、一方ニオブホスフエー
ト触媒はすぐれた活性を与えることがわかる。
U
モノエタノールアミンのアミノ化
ニオブ酸、NbgOs ・xHzO(Niobium
ProductsCorp、 CBMMナンバーAD
460)を直径1インチ、高さ1インチの円筒形のペレ
ットに20.OOOpsig(140MPa)で圧縮し
た。圧縮したペレットを120°Cで4時間乾燥し、次
いで300°Cの焼成温度にゆっくり加熱し、−晩保っ
た。焼成したペレットを粉砕し、反応器での使用前に1
4〜20メツシユサイズ(1,18mm〜8507+1
11)にふるいにかけた。この触媒を例5のようにして
ピペラジンによるモノエタノールアミノ化に例8(a)
において用い、結果を表■に示す。このデータはモノエ
タノールアミンがニオブ酸の存在下ピペラジンより主に
アミノエチルピペラジンにアミノ化されることを示して
いる。この結果は例7(a)の結果に匹敵する。またこ
の結果は300℃で焼成した場合、ARPに対するニオ
ブ酸触媒の選択率がニオブホスフェート触媒より低いこ
とを示している。
ProductsCorp、 CBMMナンバーAD
460)を直径1インチ、高さ1インチの円筒形のペレ
ットに20.OOOpsig(140MPa)で圧縮し
た。圧縮したペレットを120°Cで4時間乾燥し、次
いで300°Cの焼成温度にゆっくり加熱し、−晩保っ
た。焼成したペレットを粉砕し、反応器での使用前に1
4〜20メツシユサイズ(1,18mm〜8507+1
11)にふるいにかけた。この触媒を例5のようにして
ピペラジンによるモノエタノールアミノ化に例8(a)
において用い、結果を表■に示す。このデータはモノエ
タノールアミンがニオブ酸の存在下ピペラジンより主に
アミノエチルピペラジンにアミノ化されることを示して
いる。この結果は例7(a)の結果に匹敵する。またこ
の結果は300℃で焼成した場合、ARPに対するニオ
ブ酸触媒の選択率がニオブホスフェート触媒より低いこ
とを示している。
Lu
(a)タンタルホスフェート触媒の製造↑acj!s
(100,0g、0.28モル)を85パ一セント燐酸
600gに撹拌しながら加えた。この混合物を185°
Cに加熱し1時間保ち、次いで一晩冷却した。
(100,0g、0.28モル)を85パ一セント燐酸
600gに撹拌しながら加えた。この混合物を185°
Cに加熱し1時間保ち、次いで一晩冷却した。
冷却後、水5001111をこの混合物に撹拌しながら
加え、濾過した。洗浄及び濾過を3回繰り返した。
加え、濾過した。洗浄及び濾過を3回繰り返した。
濾過した固体を120°Cで一晩乾燥し、次いで大気中
300°Cで二晩以上焼成しタンタルホスフェート触媒
を得た。
300°Cで二晩以上焼成しタンタルホスフェート触媒
を得た。
(b) ピペラジンによるモノエタノールアミンのアミ
ノ化 モノエタノールアミン(20,3g ; 0.33モル
)、ピペラジン(28,7g ; 0.34モル)、及
び上記のタンクルホスフェート触媒(1,0g)を30
0dの撹拌バッチ反応器に入れた。反応器を3回窒素で
フラッジし、次いで300℃に加熱した。反応混合物を
300°Cに5時間保ち、次いで室温に冷却し分析し以
下の結果を得た。MEAの転化率、11パーセント、A
RPへの選択率、77.6パーセント; DIARP、
3.5パーセント、 PEHDA、 11.4パーセ
ント; BISPIP。
ノ化 モノエタノールアミン(20,3g ; 0.33モル
)、ピペラジン(28,7g ; 0.34モル)、及
び上記のタンクルホスフェート触媒(1,0g)を30
0dの撹拌バッチ反応器に入れた。反応器を3回窒素で
フラッジし、次いで300℃に加熱した。反応混合物を
300°Cに5時間保ち、次いで室温に冷却し分析し以
下の結果を得た。MEAの転化率、11パーセント、A
RPへの選択率、77.6パーセント; DIARP、
3.5パーセント、 PEHDA、 11.4パーセ
ント; BISPIP。
7.5パーセント。検出可能なりABCO又は高級オリ
ゴマーは存在しない。このデータはモノエタノールアミ
ンがタンクルホスフェート触媒の存在下ピペラジンによ
り主にアミン延長ピペラジンにアミノ化されることを示
している。
ゴマーは存在しない。このデータはモノエタノールアミ
ンがタンクルホスフェート触媒の存在下ピペラジンによ
り主にアミン延長ピペラジンにアミノ化されることを示
している。
■−刊
(a)ニオブシリコ−ホスフェート触媒の製造ヒユーム
ドシリカ(10,0g ; Cabosil M5)及
び85パーセント燐酸aoo、ogを含む第1の混合物
を製造し165’Cに加熱した。ニオブ酸(60,26
g ;Niobium Products Inc、)
及び85パーセント燐酸soo、o gを含む第2の混
合物を製造し145℃に加熱した。ニオブ酸がすべて燐
酸に溶解した際、第1の混合物を第2の混合物に加えた
。合わせた混合物を176°Cに加熱し、この際沈殿が
形成した。
ドシリカ(10,0g ; Cabosil M5)及
び85パーセント燐酸aoo、ogを含む第1の混合物
を製造し165’Cに加熱した。ニオブ酸(60,26
g ;Niobium Products Inc、)
及び85パーセント燐酸soo、o gを含む第2の混
合物を製造し145℃に加熱した。ニオブ酸がすべて燐
酸に溶解した際、第1の混合物を第2の混合物に加えた
。合わせた混合物を176°Cに加熱し、この際沈殿が
形成した。
沈殿及び母液を200°Cに加熱し、次いで室温に冷却
した。冷却した混合物を撹拌しながら水500IIdl
で稀釈し、濾過した。濾過した沈殿を3回水500戚で
洗浄し濾過した。洗浄した沈殿を120″Cで一晩乾燥
し、次いで300″Cで二晩乾燥しニオブシリコ−ホス
フェート触媒を得た。
した。冷却した混合物を撹拌しながら水500IIdl
で稀釈し、濾過した。濾過した沈殿を3回水500戚で
洗浄し濾過した。洗浄した沈殿を120″Cで一晩乾燥
し、次いで300″Cで二晩乾燥しニオブシリコ−ホス
フェート触媒を得た。
(b)ピペラジンによるモノエタノールアミンのアミノ
化 触媒が上記のニオブシリコ−ホスフェートであることを
除いて例5のようにしてピペラジンによるモノエタノー
ルアミンのアミノ化を行った。結果は以下のとおりであ
る。MEAの転化率、67.9パーセント;DABco
への選択率、1.04パーセント;AEP、65.5ハ
−セ7 ) ; DIAEP、 10.1ハ−セ”J
ト;PEEDA 、 10.9パーセント; BISP
IF、 3.9 ハーセ7ト;高級オリゴマー、8.6
パーセント。このデータはモノエタノールアミンがニオ
ブシリコ−ボスフェート触媒の存在下ピペラジンにより
主にアミン延長ピペラジンにアミノ化されることを示し
ている。
化 触媒が上記のニオブシリコ−ホスフェートであることを
除いて例5のようにしてピペラジンによるモノエタノー
ルアミンのアミノ化を行った。結果は以下のとおりであ
る。MEAの転化率、67.9パーセント;DABco
への選択率、1.04パーセント;AEP、65.5ハ
−セ7 ) ; DIAEP、 10.1ハ−セ”J
ト;PEEDA 、 10.9パーセント; BISP
IF、 3.9 ハーセ7ト;高級オリゴマー、8.6
パーセント。このデータはモノエタノールアミンがニオ
ブシリコ−ボスフェート触媒の存在下ピペラジンにより
主にアミン延長ピペラジンにアミノ化されることを示し
ている。
媒より非環式エチレンアミンへの高い選択率を有するこ
とを示す。
とを示す。
モノエタノールアミンのアミノ化
ニオブホスフェート触媒11(c)を以下の方法に従い
エチレンジアミンによるモノエタノールアミンのアミノ
化においてテストした。
エチレンジアミンによるモノエタノールアミンのアミノ
化においてテストした。
2/1のEDA/MEAモル比のモノエタノールアミン
及びエチレンジアミンを含んでなる混合物(45,0g
)を機械撹拌装置を取り付けた300d Parr圧
力反応器に入れた。テストするニオブホスフェート触媒
を反応器に加え、この反応器を密閉した。
及びエチレンジアミンを含んでなる混合物(45,0g
)を機械撹拌装置を取り付けた300d Parr圧
力反応器に入れた。テストするニオブホスフェート触媒
を反応器に加え、この反応器を密閉した。
この密閉した反応器を3回窒素ガスでフラッジした。フ
ラッジした後、反応器の温度を1時間かけ290“Cに
上げた。反応混合物を撹拌しながら290°Cに600
分間保った。次いでこの反応混合物を室温に冷却した。
ラッジした後、反応器の温度を1時間かけ290“Cに
上げた。反応混合物を撹拌しながら290°Cに600
分間保った。次いでこの反応混合物を室温に冷却した。
結果を表■に示す。
2種の異なるニオブ酸触媒11(a)及び11(b)も
上記方法に従いエチレンジアミンによるモノエタノール
アミンのアミノ化においてテストした。
上記方法に従いエチレンジアミンによるモノエタノール
アミンのアミノ化においてテストした。
結果を表■に示す。示された転化率において、ニオブホ
スフェート触媒のTETA及びTEPA中の非環式の割
合及びDETA/PIP比はニオブ酸触媒より高い。
スフェート触媒のTETA及びTEPA中の非環式の割
合及びDETA/PIP比はニオブ酸触媒より高い。
U
(a)アルミナ支持触媒の製造
ボーマイトもしくは疑イ以ボーマイトアルミナ(60,
Og)及びニオブ酸(60,0g ; NbzOs
・xHzO)を混合した。この混合物を直径1インチ×
高さ1インチの円筒形のペレット(ペレットあたり約2
0gの混合物を含む)に20.000ps i (13
8MPa)において圧縮した。このペレットを120″
Cで5時間乾燥し、400°Cの焼成温度にゆっくり加
熱し、400°Cで一晩焼成した。焼成したペレットを
冷却し、破砕し、14〜20メツシユサイズ(1,8M
〜850p)にふるいにかけボーマイト支持ニオブ酸触
媒を得た。
Og)及びニオブ酸(60,0g ; NbzOs
・xHzO)を混合した。この混合物を直径1インチ×
高さ1インチの円筒形のペレット(ペレットあたり約2
0gの混合物を含む)に20.000ps i (13
8MPa)において圧縮した。このペレットを120″
Cで5時間乾燥し、400°Cの焼成温度にゆっくり加
熱し、400°Cで一晩焼成した。焼成したペレットを
冷却し、破砕し、14〜20メツシユサイズ(1,8M
〜850p)にふるいにかけボーマイト支持ニオブ酸触
媒を得た。
(b)モノエタノールアミンのアミノ化上記ボーマイト
支持ニオブ酸触媒を、1:1のMEA/^EPモル比の
モノエタノールアミン及びNアミノエチルピペラジン、
さらに約18重量パーセント水を含む供給流で例12(
b)の連続流反応器に用いた。工程条件及び結果を表■
に示す。
支持ニオブ酸触媒を、1:1のMEA/^EPモル比の
モノエタノールアミン及びNアミノエチルピペラジン、
さらに約18重量パーセント水を含む供給流で例12(
b)の連続流反応器に用いた。工程条件及び結果を表■
に示す。
表■において、ボーマイト支持ニオブ酸がN−アミノエ
エチピベラジンによるアミン延長ピペラジンへのモノエ
タノールアミンのアミノ化を触媒することがわかる。さ
らに、この反応が3/1のDIAEP/PEEDA重量
比のDIAEP及びPEED八並びに約4/1のAEP
EEDA/PEDET八重量比のAEPEEDAへびP
EI)ETAを形成することがわかる。
エチピベラジンによるアミン延長ピペラジンへのモノエ
タノールアミンのアミノ化を触媒することがわかる。さ
らに、この反応が3/1のDIAEP/PEEDA重量
比のDIAEP及びPEED八並びに約4/1のAEP
EEDA/PEDET八重量比のAEPEEDAへびP
EI)ETAを形成することがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、線状ポリアルキレンポリアミンの製造方法であって
、線状生成物が豊富なポリアルキレンポリアミンの混合
物が形成する反応条件下で触媒の存在下二官能価脂肪族
アルコール及び反応体アミンを接触させることを含んで
なり、触媒が(a)VB金属酸化物、(b)ニオブもし
くはタンタルに対する燐のモル比が約1.3以下である
ニオブホスフェート又はタンタルホスフェード、又は(
c)それらの混合物を含む方法。 2、二官能価脂肪族アルコールが下式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式中、AはOH又はNHRであり;各Bは独立にN
R又はOであり;各Rは独立に水素、ヒドロキシル、ア
ミノ、C_1〜C_1_2炭素原子のアルキル成分、C
_1〜C_1_2炭素原子のヒドロキシアルキルもしく
はアミノアルキル成分、又は一環式芳香族成分であり;
xは2〜約12の正の整数であり;には0〜約150の
正の整数であり;zは0〜約12の正の整数である) で表わされる、請求項1記載の方法。 3、反応体アミンが下式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式中、各Bは独立にNR又はOであり;各Rは独立
に水素、ヒドロキシル、アミノ、C_1〜C_1_2炭
素原子のアルキル成分、C_1〜C_1_2炭素原子の
ヒドロキシアルキルもしくはアミノアルキル成分、又は
一環式芳香族成分であり;各yは独立に2〜約12の正
の整数であり;nは0〜約150の正の整数である) で表わされるアルキレンポリアミンである、請求項1記
載の方法。 4、各BがNRであり、各Rが水素であり、各yが2で
あり、アルキレンポリアミンがエチレンポリアミンであ
る、請求項3記載の方法。 5、脂肪族アルコールが下式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式中、各Bは独立にNR又はOであり;各Rは独立
に水素、ヒドロキシ、アミノ、C_1〜C_1_2炭素
原子のアルキル成分、C_1〜C_1_2炭素原子のヒ
ドロキシアルキルもしくはアミノアルキル成分、又は一
環式芳香族成分であり;各yは独立に0〜約12の整数
であり、jは1〜約6の整数であり;nは0〜約6の整
数である) で表わされる、請求項1記載の方法。 6、各RがHであり、yが1であり、jが1であり、n
が0であり、脂肪族アルコールがN−(2−ヒドロキソ
イエチル)ピペラジンである、請求項5記載の方法。 7、反応体アミンが下式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式中、各Rは独立に水素、ヒドロキシ、アミノ、C
_1〜C_1_2炭素原子のアルキル成分、C_1〜C
_1_2炭素原子のヒドロキシアルキルもしくはアミノ
アルキル成分、又は一環式芳香族成分であり;各yは独
立に0〜約12の整数であり、各lは独立に0〜約6の
整数であり;jは1〜約6の整数である) で表わされる、請求項1記載の方法。 8、線状ポリアルキレンポリアミンが下式、▲数式、化
学式、表等があります▼ (上式中、各Bは独立にNR又はOであり;各Rは独立
に水素、ヒドロキシ、アミノ、C_1〜C_1_2炭素
原子のアルキル成分、C_1〜C_1_2炭素原子のヒ
ドロキシアルキルもしくはアミノアルキル成分、又は一
環式芳香族成分であり;各yは独立に0〜約12の整数
であり;h及びh′は各々独立に0〜約6の整数であり
;j′は0〜6の整数である)で表わされるアルコール
延長もしくはアミン延長ピペラジンである、請求項1記
載の方法。 9、少なくとも約40重量パーセントの選択率で1,2
−ビス(ピペラジニル)エタンを製造するに有効な条件
下でニオブホスフェートを含む触媒の存在下ヒドロキシ
エチルピペラジンをピペラジンと接触させることを含ん
でなる、1,2−ビス(ピペラジニルエタン)の製造方
法。 10、少なくとも約50重量パーセントの選択率で非環
式ポリエチレンポリアミンが形成する条件下でニオブホ
スフェートを含む触媒の存在下モノエタノールアミンを
エチレンジアミンと接触させることを含んでなる主に非
環式ポリエチレンポリアミンの製造方法。 11、触媒がニオブホスフェート又は支持されたニオブ
ホスフェートを含む、請求項1記載の方法。 12、ニオブホスフェートがNbOPO_4又は水和N
bOPO_4である、請求項11記載の方法。
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