JPH03181448A - Preparation of polyoxyalkyleneglycolamine - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、アミノアルコールの製法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing aminoalcohols.
アミノアルコール類は、所望され、かつ周知である化合
物の種類である。米国特許筒3,231.619号は、
米国特許筒4.612.335号と同様、アミノアルコ
ール類の製法を記載している。Amino alcohols are a desirable and well known class of compounds. U.S. Patent No. 3,231.619 is
Similar to U.S. Pat. No. 4,612,335, it describes a method for producing amino alcohols.
各分子上に第一アミノ基及び第一ヒドロキシル基を含有
するアミノアルコール類を製造するための簡単な方法を
提供することが望ましい。It would be desirable to provide a simple method for producing amino alcohols containing primary amino and hydroxyl groups on each molecule.
構造:
R,R
(x=O〜50、R=H,CHs 、C2■6)を有し
、第一アミノ基及び第一ヒドロキシル基を有する分子量
200〜4,000のポリオキシアルキレン化合物の製
法は、式:
%式%
(式中、R,はHl−CHs又は−CHaCH−である
)の化合物を、エチレンオキシド、プロピレンオキシド
、及び/又は1.2−ブチレンオキシドあるいはそれら
の混合物と反応せしめ、該反応の生成物をアミノ化し、
モしてアミノ化された化合物の第3級ブチル基を酸性試
薬を用いて開裂することから成る。Method for producing a polyoxyalkylene compound having a structure: R, R (x=O~50, R=H, CHs, C2■6) and having a molecular weight of 200 to 4,000 and having a primary amino group and a primary hydroxyl group reacts a compound of the formula: % formula % (wherein R is Hl-CHs or -CHaCH-) with ethylene oxide, propylene oxide, and/or 1,2-butylene oxide or mixtures thereof, aminating the product of the reaction;
The process consists of cleaving the tertiary butyl group of the aminated compound using an acidic reagent.
本発明の方法は、各分子の一端に第一アミノ基及び他端
に第一ヒドロキシル基を有する分子量200〜4.00
0のポリオキシアルキレンポリマーの製造に関する。こ
れは、出発原料及び反応体の入念な選択により、公知で
ある三つの反応を利用することによって達成することが
できる。反応式を以下に示す:
CH。The method of the present invention is characterized in that each molecule has a primary amino group at one end and a primary hydroxyl group at the other end, and has a molecular weight of 200 to 4.00.
0 polyoxyalkylene polymer. This can be achieved by utilizing three known reactions, with careful selection of starting materials and reactants. The reaction formula is shown below: CH.
H R,R (R=H%CH,、C,H。H R,R (R=H%CH,,C,H.
R1= H、CHs 、CJ−
x=O〜50)
反応Iでは、ブロックされたエチレン、プロピレン又は
ブチレングリコールのアルコキシル化を示す。最終のア
ミノアルコール上に第一ヒドロキシル基を得るためには
、第3級ブチルエーテルが好ましい、エポキシドは、エ
チレンオキシド、プロピレンオキシド又はブチレンオキ
シドであることができる。アルコキシル化反応は、この
分野においては公知であり、水酸化カリウム又は水酸化
ナトリウムにより触媒される。例えば、米国特許筒3.
535,307号は、本発明において有用であり、引用
文献として本明細書に入れられる通常のアルコキシル化
技術を記載している。アルコキシル化の他の公知の方法
も本発明に利用することが鴫’4 L マー1五z1
−ルm徊#講(出出緬ハ八7凰を決定する。使用される
エポキシドの種類もまた、最終物質の溶解性の決定に影
響する。例えば、エチレンオキシド付加物は通常、プロ
ピレンオキシド付加物及びブチレンオキシド付加物と比
べてより水溶性であることは公知である。望ましい分子
量は、最終使用者の目的に沿うよう、添加されるエポキ
シドの量により決定されるであろう。したがって、当業
者は、反応Iの物質の水への溶解度及び分子量の双方を
調節することができるであろう。R1=H, CHs, CJ-x=O~50) Reaction I shows the alkoxylation of blocked ethylene, propylene or butylene glycol. In order to obtain primary hydroxyl groups on the final amino alcohol, tertiary butyl ether is preferred; the epoxide can be ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide. Alkoxylation reactions are known in the art and are catalyzed by potassium or sodium hydroxide. For example, US patent cylinder 3.
No. 535,307 describes common alkoxylation techniques that are useful in the present invention and are incorporated herein by reference. Other known methods of alkoxylation may also be utilized in the present invention.
The type of epoxide used also affects the determination of the solubility of the final material. For example, ethylene oxide adducts are usually replaced by propylene oxide adducts. and butylene oxide adducts.The desired molecular weight will be determined by the amount of epoxide added to meet the end user's objectives.Thus, one skilled in the art will would be able to control both the water solubility and the molecular weight of the substances of Reaction I.
反応■は、反応Iからのアルコキシル化された物質のア
ミノ化を示す。このポリオキシアルキレンアルコール類
のアミノ化は、例えば米国特許第3,654,370号
に記載されている。Reaction ▪ shows the amination of the alkoxylated material from reaction I. This amination of polyoxyalkylene alcohols is described, for example, in US Pat. No. 3,654,370.
次に1反応中から得られたアミノ化されたアルコールを
塩酸などの強酸と反応させる。アミンを中和するには充
分量の酸が必要であり、第3級ブチル基の開裂に必要な
酸性条件をもたらすには相当に過剰量の酸が必要である
。当業者は、開裂のための適切な条件を決定することが
できるであろう、この条件には、室温〜150℃までの
温度及び開裂したイソブチレンを反応中の混合物から揮
散せしめうるほどの低い圧力がある0例えば、大気圧を
利用することができるが、説明した結果が得られるなら
ばいかなる圧力でも利用することができる。その結果、
分子の第3級ブチル末端部が開裂され、第一ヒドロキシ
ル基により置換される。The aminated alcohol obtained from one reaction is then reacted with a strong acid such as hydrochloric acid. A sufficient amount of acid is required to neutralize the amine, and a significant excess of acid is required to provide the acidic conditions necessary for cleavage of the tertiary butyl group. Those skilled in the art will be able to determine appropriate conditions for cleavage, including temperatures from room temperature to 150°C and pressures low enough to drive the cleaved isobutylene from the reaction mixture. For example, atmospheric pressure can be used, but any pressure can be used if the described results are obtained. the result,
The tertiary butyl end of the molecule is cleaved and replaced by a primary hydroxyl group.
したがって、この反応式の結果、一端に第一ヒドロキシ
ル基及びもう一端に第一アミノ基を含有する分子量変動
性のポリオキアルキレンアミノアルコールが製造される
。開裂反応■に有用である酸類は、塩酸又は臭化水素酸
などの物質であるとこがわかった。その他の物質、例え
ば硫酸、 AmberlystO15(酸性イオン交換
樹脂)、Zeolite@ZM−8(燐酸アルミニウム
ナトリウム)ならびにポリエーテルアミン及びAmbe
rlyst@15の塩類では、同様には作用しないこと
がわかった。Thus, this reaction scheme results in the production of a polyoxyalkylene amino alcohol of variable molecular weight containing a primary hydroxyl group on one end and a primary amino group on the other end. Acids useful in cleavage reaction (1) have been found to be substances such as hydrochloric acid or hydrobromic acid. Other substances such as sulfuric acid, AmberlystO15 (acidic ion exchange resin), Zeolite@ZM-8 (sodium aluminum phosphate) and polyetheramines and Ambe
It was found that salts of rlyst@15 did not work as well.
以下の実施例で本発明方法を説明する。The following examples illustrate the method of the invention.
裏胤班よ
この実施例は、プロピレングリコール第3級ブチルエー
テル(Arcosolv PTB、 ARCOChem
icalCo、lの分子量550のプロピレンオキシド
付加物の調製を説明する。This example from the Uratane team uses propylene glycol tertiary butyl ether (Arcosolv PTB, ARCOChem
The preparation of a propylene oxide adduct of icalCo, 1 with a molecular weight of 550 is described.
プロピレングリコール第3級ブチルエーテル61bをl
Oガロンの反応容器に仕込んだ、そしてこの反応容器を
予め精製した窒素でパージした。さらに、反応容器を7
5℃に加熱し、フレーク状の水酸化カリウム45.4g
を加え、溶解するまで撹拌した。この時点では、仕込み
原料の含水率は0.295%であった。さらに、含水率
が0.1%らしくはそれ未満となるまで窒素ストリッピ
ングを行なった。次にプロピレンオキシド(21,31
b)を105〜115℃及び50psigにて反応させ
た。このプロピレンオキシドの添加には約4時間を要し
た。そして反応混合物を平衡圧まで2時間蒸解した。さ
らに、このアルカリ性生成物を、水性スラリーとして加
えたMagnesol 30/40270gとともに撹
拌することにより、95℃で中和した。そして中和した
生成物を、ジ第3級ブチルーp−クレゾール6.2gを
用いて安定化し、減圧ストリップ及び窒素ストリップし
、ろ過した。完成品は以下の特性を有した:惺立
酸価(mg KOH/g) 0.
003水酸基価(a+g KOH/g)
102水(重量%) 0.0
02イソプロパツール/水(10:6)中のpu 8
.1色(Pt−Cal 25ナトリウ
ム(ppm) 0.5カリウム(p
pml 0.3粘度(下、cs)
77 47、5
100 27、1X凰抗l
この実施例は、実施例1で調製したプロピレングリコー
ル第3級ブチルエーテルの分子量550のプロピレンオ
キシド付加物の還元的アミノ化を例証する。l of propylene glycol tertiary butyl ether 61b
An O gallon reaction vessel was charged and the reaction vessel was purged with prepurified nitrogen. Furthermore, the reaction vessel was
45.4 g of potassium hydroxide in flake form heated to 5°C
was added and stirred until dissolved. At this point, the moisture content of the raw material was 0.295%. Furthermore, nitrogen stripping was performed until the moisture content was less than 0.1%. Next, propylene oxide (21,31
b) was reacted at 105-115°C and 50 psig. This propylene oxide addition took approximately 4 hours. The reaction mixture was then cooked to equilibrium pressure for 2 hours. The alkaline product was further neutralized at 95° C. by stirring with 270 g of Magnesol 30/40 added as an aqueous slurry. The neutralized product was then stabilized with 6.2 g of di-tertiary-butyl-p-cresol, vacuum stripped and nitrogen stripped, and filtered. The finished product had the following properties: esteric acid value (mg KOH/g) 0.
003 Hydroxyl value (a+g KOH/g)
102 Water (wt%) 0.0
02 pu 8 in isopropanol/water (10:6)
.. 1 color (Pt-Cal 25 Sodium (ppm) 0.5 Potassium (p
pml 0.3 Viscosity (lower, cs) 77 47, 5 100 27, 1x exemplify the
酸化ニッケル/酸化銅/酸化クロムの触媒を充填した1
、250 dの管状反応容器に、ポリエーテル(0,8
lb/hrLアンモニアC1,201b/hr)%び氷
素(48Q /hrlを供給した。容器の温度を190
℃に維持し、圧力を2.000psigに維持した。そ
して容器からの粗流出液を70’C及び3.5 mnH
gにて30分間ストリップした。得られた生成物は以下
の特性を有した:
牲立
アミン総量(+++eg/gl 1.75
第−アミン量(meg/gl 1.75可ア
セチル化物総量(meg/g) 1.74丈五飢旦
撹拌器、温度計、水冷コンデンサー及び窒素吸入口を具
備した500−の三つロフラスコに、実施例2のアミノ
化ポリエーテル200g及び15%の塩酸水溶液93.
6gを仕込んだ0反応温度が即座に58℃に上昇し、そ
の時点で熱を加え、反応混合物を92〜100℃にて3
.75時間加熱した。そして生成物を15%の水酸化カ
リウム水溶液144gで中和した。1 filled with nickel oxide/copper oxide/chromium oxide catalyst
, 250 d of polyether (0,8
lb/hrL ammonia C1,201b/hr)% hydrogen hydrogen (48Q/hrl) was supplied.The temperature of the vessel was set to 190
℃ and the pressure was maintained at 2.000 psig. Then, the crude effluent from the container was heated to 70'C and 3.5 mnH.
The sample was stripped for 30 minutes at The product obtained had the following properties: Total amount of amines (+++eg/gl 1.75
Amount of secondary amine (meg/gl) 1.75Total amount of acetylatable substances (meg/g) 200 g of the aminated polyether of Example 2 and 93 g of a 15% aqueous hydrochloric acid solution.
The reaction temperature immediately rose to 58°C, at which point heat was added and the reaction mixture was heated at 92-100°C for 3
.. Heated for 75 hours. The product was then neutralized with 144 g of a 15% aqueous potassium hydroxide solution.
次に、中和された生成物を112℃で最低圧にて1時間
減圧ストリップし、Hyflo 5upercelを用
いてろ過した。ろ過された生成物は、暗黄色の液体であ
り、以下の特性を有した:
アミン総量(meg/gl
可アセチル化物質総量(meg/gl
この生成物の”CNMRスペク
造に対応していた:
2.0
3.3
トルは、
以下の構
X = 〜8
丈血班ユ
実施例1で説明した手法を用いて、ポリエーテルアルコ
ールを以下の反応式に従って調軸した:プロピレングリ
コール第3級ブチルエーテル+8モルEO+lOモルP
O
生成物は以下の特性を有した:
酸価(tag KOH/g) 0.
0耐水酸基価(tag KOH/g)
65水分(重量%) 0.13イ
ンプロパツール/水(10:6)中のpH7,9色(P
t−Co) 50ナトリウム(pp
m) 0.5カリウム(ppm)1
.3
粘度(F、cc)
77 108
100 61.3丈嵐旦亙
実施例4のポリエーテルアルコールを、実施例2で記載
したニッケル/銅/クロム触媒を用いて210℃、2.
000psig及び液空間速度0、75g/cc−ca
t/hrにて還元的にアミン化した。The neutralized product was then vacuum stripped at minimum pressure for 1 hour at 112° C. and filtered using Hyflo 5uppercel. The filtered product was a dark yellow liquid and had the following properties: Total amine content (meg/gl) Total acetylatable substances (meg/gl) corresponding to the CNMR spectroscopy of this product: 2.0 3.3 The following structure +8 mole EO + lO mole P
The O product had the following properties: Acid number (tag KOH/g) 0.
0 Hydroxy acid value (tag KOH/g)
65 Moisture (wt%) 0.13 pH 7,9 color in impropatur/water (10:6) (P
t-Co) 50 Sodium (pp
m) 0.5 potassium (ppm) 1
.. 3 Viscosity (F, cc) 77 108 100 61.3 The polyether alcohol of Example 4 was heated at 210° C. using the nickel/copper/chromium catalyst described in Example 2.
000 psig and liquid hourly velocity 0.75 g/cc-ca
Reductive amination was carried out at t/hr.
ポリオールの空間速度が0.30g/cc−cat/h
rとなるように、液状仕込み原料の60%をアンモニア
とした。アミノ化されたポリエーテルの特性は以下のと
おりであった:
惺立
可アセチル化物総量(+seg/gl 1.14ア
ミン総量(珊eg/g) t、 09第一
アミン量(meg/gl 1.09色(Pt
−Cot 20宜詔画Q甜G
この実施例は、実施例5のポリエーテルアミンを開裂す
ることによる、相当するアミノアルコールの生成を例証
する。さらに、”CNMRを用いてこの反応(第3級ブ
チル基の消滅)を観察することができることを示すであ
ろう。Space velocity of polyol is 0.30 g/cc-cat/h
60% of the liquid raw material was ammonia so that r. The properties of the aminated polyether were as follows: Total amount of acetylated substances (+seg/gl) 1.14 Total amount of amines (eg/g) t, 09 Amount of primary amines (meg/gl 1. 09 colors (Pt
-Cot 20YiyiYuYiPi QTianG This example illustrates the production of the corresponding amino alcohol by cleaving the polyether amine of Example 5. Furthermore, it will be shown that this reaction (annihilation of the tertiary butyl group) can be observed using CNMR.
撹拌器、温度計、水冷コンデンサー及び窒素吸入口を具
備した2I2の四つロフラスコに、ポリエーテルアミン
500g及び15%の塩酸水溶液139.5gを仕込ん
だ、そしてこの反応混合物を40分間105℃に加熱し
、その後3時間104〜197℃に維持した。100〜
105℃でイソブチレンが激しく発生した。15%の塩
酸水溶液6.6gを反応混合物にさらに添加し、それを
さらに1時間105℃で加熱した。A 2I2 four-neck flask equipped with a stirrer, thermometer, water-cooled condenser, and nitrogen inlet was charged with 500 g of polyetheramine and 139.5 g of 15% aqueous hydrochloric acid solution, and the reaction mixture was heated to 105° C. for 40 minutes. and then maintained at 104-197°C for 3 hours. 100~
Isobutylene was generated violently at 105°C. An additional 6.6 g of 15% aqueous hydrochloric acid solution was added to the reaction mixture, which was heated for an additional hour at 105°C.
”CNMR分析用に試料を1時間づつの間隔を置いて抜
き出した0反応終了時に、45%の水酸化カリウム水溶
液75g及びMagnesol 30/4034gとと
もに撹拌することにより、この生成物を中和した。そし
て、中和された生成物を125℃及び5m+nHgにて
減圧ストリップし、Hyflo 5upercelフイ
ルター2田いτス;昌1.?I−字成晶り寸i惑昔角の
鮎廂り辿汰であり、以下の特性を有した:
可アセチル化物総量(n+eg/g) 2.25ア
ミン総量(meg/gl 1.14水分
(重量%) 0.033この生成物の
”CNMRでのスペクトルは、の構造に対応していた:
以下
開裂の程度は、”CNMRでの観察によると、以下のと
おりであった:
症皿ユ垣工 3 ブチル %
0
1 59
2 61
3 72
4 98
%塁廻ユ
この実施例は、実施例5のポリエーテルアミンから第3
級ブチル基を除去することによる、アミノアルコールの
大量調製を例証する。Samples were withdrawn at 1 hour intervals for CNMR analysis. At the end of the reaction, the product was neutralized by stirring with 75 g of 45% aqueous potassium hydroxide solution and 34 g of Magnesol 30/40. The neutralized product was vacuum stripped at 125°C and 5m+nHg and passed through a Hyflo 5uppercel filter. , had the following properties: Total amount of acetylatable substances (n+eg/g) 2.25 Total amount of amines (meg/gl) 1.14 Water (wt%) 0.033 The CNMR spectrum of this product shows the structure of According to the CNMR observation, the degree of cleavage was as follows: An example is the third polyether amine from Example 5.
Figure 2 illustrates the bulk preparation of amino alcohols by removing the butyl group.
ポリエーテルアミン5.2 lbを、予め精製した窒素
でパージした3ガロンの反応容器に仕込んだ。5.2 lbs of polyetheramine was charged to a 3 gallon reaction vessel that had been previously purged with purified nitrogen.
そして15%の塩酸水溶液689.3gを該ポリエーテ
ルアミンに添加し、混合物を105〜110℃にて6時
間加熱した。その間、反応中にイソブチレンが遊離する
ので、反応容器からの排気をフレアへ流した。15%の
塩酸31.3gを反応容器にさらに加え、混合物を10
5〜110℃にてさらに2時間加熱した。そして反応混
合物を45%の水酸化カリウム水溶液369.9gで中
和し、水性スラリーとして添加したMagnesol@
30/40166.4gとともにさらに2時間撹拌した
。次にこの生成物を最低圧にて減圧ストリップし、窒素
ストリップし、そしてろ過酸を用いてろ過した。完成品
は、暗黄色の粘稠な液体であり、以下の特性を有した:
アミン総量(履eg/g1 1.102
可アセチル化物総量(meg/g1 2.232
水分〔重量%) 0.18イソプ
ロパツール/水(10:61中のpH11,5ナトリウ
ム(ppm) 5.8カリウム(p
pn+) 19粘度(T、cs)
77 139
100 72、にの生成物のNM
Rスペクトルは、第3級ブチル基の95%が除去されて
いたことを示した。Then, 689.3 g of a 15% aqueous hydrochloric acid solution was added to the polyetheramine, and the mixture was heated at 105-110° C. for 6 hours. Meanwhile, the exhaust from the reaction vessel was directed to a flare as isobutylene was liberated during the reaction. An additional 31.3 g of 15% hydrochloric acid was added to the reaction vessel and the mixture was
It was heated for an additional 2 hours at 5-110°C. The reaction mixture was then neutralized with 369.9 g of a 45% aqueous potassium hydroxide solution and added as an aqueous slurry.
The mixture was further stirred with 166.4 g of 30/40 for 2 hours. The product was then vacuum stripped at lowest pressure, nitrogen stripped, and filtered using filter acid. The finished product was a dark yellow viscous liquid with the following properties: Total amine content (eg/g1 1.102
Total amount of acetylatable substances (meg/g1 2.232
Water [wt%] 0.18 isopropanol/water (pH 11.5 in 10:61 Sodium (ppm) 5.8 Potassium (p
pn+) 19 Viscosity (T, cs) 77 139 100 72, NM of the product at
The R spectrum showed that 95% of the tertiary butyl groups had been removed.
Claims (6)
それぞれ、H、−CH_2又はC_2H_5であり、x
は0〜50である) を有するポリオキシアルキレン化合物の製法において、 式: ▲数式、化学式、表等があります▼ の化合物を、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
1,2−ブチレンオキシド又はそれらの混合物と反応せ
しめ、該反応の生成物をアミノ化し、そしてアミノ化さ
れた化合物の第3級ブチル基をハロゲン酸を用いて開裂
することを特徴とする方法。(1) Formula: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R and R_1 may be the same or different,
H, -CH_2 or C_2H_5, respectively, and x
is 0 to 50), the compound of the formula: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ is mixed with ethylene oxide, propylene oxide,
A process characterized in that the product of the reaction is reacted with 1,2-butylene oxide or a mixture thereof, the product of the reaction is aminated, and the tertiary butyl group of the aminated compound is cleaved with a halogen acid.
方法。(2) The method according to claim 1, wherein R is H and/or CH_3.
方法。(4) The method according to any one of claims 1 to 4, wherein x is 8.
生成物をアミノ化し、そしてアミノ化された化合物の第
3級ブチル基をハロゲン酸を用いて開裂することによっ
て、式: ▲数式、化学式、表等があります▼ の化合物を調製する請求項1記載の方法。Formula (5): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ The compound of ▼ is reacted with propylene oxide, the reaction product is aminated, and the tertiary butyl group of the aminated compound is converted using halogen acid. 2. The method of claim 1, wherein a compound of the formula: ▲ is prepared by cleavage.
反応させ、その反応生成物をアミノ化し、そしてアミノ
化された化合物の第3級ブチル基をハロゲン酸を用いて
開裂することにより、式:▲数式、化学式、表等があり
ます▼ の化合物を調製する請求項1記載の方法。Formula (6): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ The compound is reacted with propylene oxide and ethylene oxide, the reaction product is aminated, and the tertiary butyl group of the aminated compound is converted to a halogen acid. 2. The method according to claim 1, wherein a compound having the formula: ▲ has a mathematical formula, a chemical formula, a table, etc. ▼ is prepared by cleavage using
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JP1319086A JPH03181448A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Preparation of polyoxyalkyleneglycolamine |
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Cited By (4)
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WO2015098543A1 (en) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 花王株式会社 | Micro cellulose fiber complex |
WO2015098544A1 (en) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 花王株式会社 | Micro cellulose fiber complex |
WO2018123985A1 (en) | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 花王株式会社 | Resin composition |
WO2021246419A1 (en) | 2020-06-03 | 2021-12-09 | 花王株式会社 | Adhesive composition |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1319086A patent/JPH03181448A/en active Pending
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