JPH0341057A - β―ヒドロキシアミノ化合物の精製方法 - 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］ 本発明の精製方法によって製造される純度の高いβ−ヒ
ドロキシアミノ化合物は工業的に重要な化合物であり、
例えば、１−アミノプロパンジオールや、１−（メチル
アミノ）−プロパジオールは、近年需要の伸びているＸ
線造影剤の原料として注目を浴びている。

［従来技術］ これまでに、β−ヒドロキシアミノ化合物の製造方法は
、良く知られている。

例えば、下記反応式に示したように、１−アミノプロパ
ンジオールの製造方法としてグリシドールとアンモニア
とを反応させる方法がある（例えば、■Ｌ　、Ｋｎｏｒ
ｒら、”Ｂｅｒ、ｄｅｕｔｓｃｈ、Ｃｈｅｍ、Ｇｅｓ、
”　、Ｖ。

１．３２，７５０．１８９９　、■に、Ｂａｕｍら、”
Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、”、Ｖ。

１．２７，２２３１．１９８２、■”公開特許公報”昭
５６−１６１３５７、■同町５６−１６１３５５、■同
町５６−１６１３５６等）。

反応機構的には、グリシドールのエポキシ環の電子不足
の炭素原子への、アンモニアの求核攻撃による開環付加
反応と考えられる。

ＯＯＨ ／　＼ ＮＨ＋　　Ｈ−Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｈ １ ＨＨＨ Ｈ０ＨＯＨ 呻Ｈ−Ｎ−Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｈ １１１ ＨＨＨＨ ［発明が解決しようとする課題］ しかし、これら従来技術では上記反応式で示される主反
応の他に、下記反応式で示される副反応も多く、したが
って目的物の収率は低く、十分なものではなかった。

ＨＨ ＼　　　　Ｉ −Ｃ−Ｈ ；　　　Ｉ ＨＨ ＯＯＨ ／　　＼ →　　　）（Ｃｊｌ　　　　＋　　　Ｈ−Ｃ−Ｃ−Ｃ−
ＨＨＨＨ 副生する塩化水素の量は最大でも仕込んだ原料のグリセ
リン−α−モノクロルヒドリンと当モル量に過ぎない。

この程度の量では１−アミノプロパンジオールの収率は
改善されていない。

したがって、この方法は、エポキシ化合物とアミンとか
らβ−ヒドロキシアミノ化合物を製造するにあたり、Ｈ
Ｃρの存在が収率を高めることをなんら示唆していない
。

また、この方法は本発明に比べて反応速度が小さいとい
う欠点も有している。

そこで、本発明者はエポキシ化合物とアミンとの反応に
よってβ−ヒドロキシアミノ化合物を製造する際に、原
料のエポキシ化合物よりも過剰量（モル基準）のハロゲ
ン化水素またはそのアンモニウム塩の存在下に反応を行
うとβ−ヒドロキシアミノ化合物の反応収率が向上する
ことを見出だし、別途特許出願した。

しかしながら、得られた反応液から純度の高いβ−ヒド
ロキシアミノ化合物を得るために一般的な精製方法でも
ある蒸留を試みたが、収率良くβ−ヒドロキシアミノ化
合物を得ることができなかった。

その理由は反応収率を向上させるために添加したハロゲ
ン化水素またはそのアンモニウム塩が反応粗液中にその
まま残存しているためであると考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような状況に鑑み本発明者は、鋭意検討した結果
、上記反応粗液をそのまま蒸留するのではなく、反応粗
液中に残存するハロゲン化水素またはそのアンモニウム
塩をアルカリで中和した後に蒸留することによって、収
率良くかつ、純度の高いβ−ヒドロキシアミノ化合物力
得られることを見出だし本発明を完成させた。

［発明の構成コ すなわち、本発明は、 「下記一般式Ａ−１または、一般式Ａ−２で示されるエ
ポキシ化合物 ／　＼ Ｒ１−Ｃ−Ｃ−Ｒ４（式Ａ−１） １ Ｒ２Ｒ３ ／　＼ Ｒ，−Ｃ−Ｃ−Ｒ４（式Ａ−２） ＼　／ ［但し、上記一般式Ａ−１および一般式Ａ−２中、Ｒ１
１Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アリール基、アルコキシ基または、アリールオキ
シ基の中から選ばれる同一または異なるいづれの組み合
わせも取り得る置換基を示し、２は主鎖炭素数３または
４のアルキレン基を示す］と、下記一般式Ｂで示される
アミン５−Ｎ−Ｈ （式Ｂ） ［但し、一般式Ｂ中、Ｒ５は、水素原子、アルキル基ま
たは、アリール基から選ばれる置換基を示す］との反応
により、下記一般式Ｃ−１または、一般式Ｃ−２で示さ
れるヒドロキシアミノ化合物ＲＩ　　　ＯＨ Ｒ−Ｎ−Ｃ−Ｃ−Ｒ（式Ｃ−１） ４ ＨＲＲ ３ ＲＯＨ Ｒ−Ｎ−Ｃ−Ｃ−Ｒ（式Ｃ−２） ４ ＼　　／ を含む反応粗液から、蒸留によって該β−ヒドロキシア
ミノ化合物を精製するにあたり、該反応粗液中のハロゲ
ン化水素またはそのアンモニウム塩をアルカリで中和し
た後に蒸留することを特徴とするβ−ヒドロキシアミノ
化合物の精製方法」である。

以下に本発明のβ−ヒドロキシアミノ化合物の精製方法
について詳細に説明する。

（エポキシ、化合物〉 本発明の精製方法に供する反応粗液は以下の手順で製造
される。

原料のエポキシ化合物は、下記一般式Ａ−１または、一
般式Ａ−２で示されるエポキシ化合物／　＼ Ｒ−Ｃ−Ｃ−Ｒ（式Ａ−１） ４ Ｒ２Ｒａ ／　　＼ Ｒ−Ｃ−Ｃ−Ｒ（式Ａ−２） ４ ＼　　／ ［但し、上記一般式Ａ−１および一般式Ａ−２中、ＲＳ
Ｒ、Ｒ、Ｒは水素原子、ハロゲン原ｔ　　２　３　４ 子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基または、ア
リールオキシ基の中から選ばれる同一または異なるいづ
れの組み合わせも取り得る置換基を示し、Ｚは主鎖炭素
数３または４のアルキレン基を示す］である。

具体的なエポキシ化合物の例としてはグリシドール、エ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、具体的なエポキ
シ化合物の例としてはグリシドール、エチレンオキシド
、プロピレンオキシド、エポキシ化大豆油、エポキシ化
アマニ油、アリルグリシジルエーテル、ブ・チルグリシ
ジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、２−エチ
ルへキシルグリシジルエーテル、トリメチロールプロパ
ンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジ
ルエーテル、エチレングリコールポリグリシジルエーテ
ル、シクロヘキセンモノエポキシド、ビニルシクロヘキ
センモノエポキシドなどがあげられ、これらのエポキシ
化合物には、反応に支障のない範囲でさらに置換基があ
っても良い。

（アミン） 本発明で使用されるアミンは下記一般式Ｂで示されるア
ミン ５−Ｎ−Ｈ １（式Ｂ） ［但し、一般式Ｂ中、Ｒ５は、水素原子、アルキル基ま
たは、アリール基から選ばれる置換基を示す］である。

具体的なアミンの例としては、アンモニア、メチルアミ
ン、エチルアミン、エタノールアミン、ベンジルアミン
、シクロヘキシルアミンなどがあげられ、これらのアミ
ンには、反応に支障のない範囲でさらに置換基があって
も良い。

これらは、反応系内では、その一部または殆どが、原料
であるアミンおよび／または生成物であるβ−ヒドロキ
シアミノ化合物との塩（アンモニウム塩）として存在す
ると考えられ、また、このようなアンモニウム塩の形態
でもβ−ヒドロキシアミノ化合物の収率向上には有効で
ある。

したがって、反応系に添加する際の形態としては、上述
したハロゲン化水素の形態だけでなく、原料であるアミ
ンとのアンモニウム塩または、他のアミン（アンモニア
を含む）とのアンモニウム塩の形態であっても良い。

本発明で使用されるフッ化水素、塩化水素、臭化水素、
沃化水素などは単独で使用しても良いしまた、数種を併
用しても良い。

価格を考慮すると塩化水素酸、臭化水素酸、沃化水素酸
が好ましく、とくに塩化水素酸がより好ましい。

これらはいずれも無水または水溶液の状態いずれでも使
用し得る。

以上のように反応収率を向上させるために添加したハロ
ゲン化水素またはそのアンモニウム塩は反応によって消
費されるものではないので反応粗液中にそのまま残存す
る。

これをそのまま蒸溜装置に供給して蒸溜しても純度の高
い製品は得られない。

（濃度比） 上述した、エポキシ化合物、アミンおよび、ハロゲン化
水素またはそのアンモニウム塩の濃度比は、モル比率で
下記の序列にする必要がある。

エポキシ化合物くハロゲン化水素またはそのアンモニウ
ム塩くアミン エポキシ化合物の濃度がハロゲン化水素またはそのアン
モニウム塩の濃度と等しいかまたはそれより大なる場合
は、参考例に示すように収率向上効果がほとんどない。

したがって、ハロゲン化水素またはそのアンモニウム塩
の必要量は、エポキシ化合物の１．１モル倍以上、好ま
しくは２倍以上である（いずれもモル比）。

また、アミンは、エポキシ化合物に対して当モル以上必
要なことは反応式から容易にわかるが、系に存在するハ
ロゲン化水素またはそのアンモニウム塩に対しても過剰
でなければ、１）反応が完全には進行しない、また、２
）系内が酸性に片寄ることに起因する副反応が増加する
などの不都合がある。

したがって、アミンは、ハロゲン化水素またはそのアン
モニウム塩よりも過剰量で使用されるべきである。

具体的な各成分の濃度比は一概に限定できないが、ハロ
ゲン化水素またはそのアンモニウム塩／エポキシ化合物
モル比は１．１倍以上、好ましくは２モル倍以上である
。

１００モル倍以上使用することは、精製コストが大きく
なる（中和、アミンの回収）ので好ましくない。アミン
／エポキシ化合物モル比は、２倍以上、好ましくは、５
倍以上である。

大きいはどβ−ヒドロキシアミノ化合物の収率が大きく
なる傾向にあるが、１００モル倍以上の使用は、やはり
精製コスト（アミンの回収）が大きくなり不都合である
。

（溶媒） 本発明のβ−ヒドロキシアミノ化合物の製造方法には、
溶媒を使用してもしなくても良い。

溶媒を使用する場合、当然のことながら、反応に不活性
であることが必要である。

好ましい溶媒の例としては、水、アルコール、エーテル
、炭化水素などである。

（反応温度） 本発明のβ−ヒドロキシアミノ化合物の製造方法を実施
する場合の反応温度には、とくに限定的範囲はないが、
通常、−５０〜１５０℃、好ましくは、０〜１００℃の
範囲で行われる。

（圧力） 本発明のβ−ヒドロキシアミノ化合物の製造方法を実施
する場合の反応圧力には、とくに限定的範囲はないが、
通常、５０ｍｍＨｇ　〜２００ａ　ｔｍ１好ましくは、
常圧〜５０ａ　ｔｍの範囲で行われる。

（反応の形式〉 本発明の製造方法における反応は液相反応で行われるが
、その形式にはとくに限定的なものはない。連続流通式
、回分式、半回分式、いずれの反応形式でも良い。

（アルカリ） 中和に使用するアルカリは、工業的に入手容易で安価な
水酸化ナトリウムまたは、水酸化カリウムが好ましく、
水酸化ナトリウムがより好ましい。

これらのアルカリは、固形のままでも良いし、適当な溶
媒に溶解された形態で用いられても良い。

水、低級アルコールなどは適した溶媒である。

（中和時期） 酸を中和する時期は、反応粗液段階でも良いし、反応粗
液からアミンや、溶媒等の低沸成分をある程度蒸留除去
した脱低沸粗液段階でも良い。

しかしながら、中和前に低沸成分を蒸留除去する際、粗
液を高温にすることは好ましくなく、通常１２０℃以下
で、好ましくは１００℃以下、より好ましくは６０℃以
下の温度で低沸成分を蒸留除去することが望ましい。

（中和形式） 中和の方法に限定的なものはない。

連続流通式、回分式、半回分式、いずれの中和形式でも
良い。

本発明のβ−ヒドロキシアミノ化合物の精製方法を実施
する場合の具体的な実施態様としては以下のものが考え
られる。

（ａ）ハロゲン化水素またはそのアンモニウム塩の存在
量が、一方の原料であるエポキシ化合物に対して１．１
モル倍以上である請求の範囲記載の方法。

（ｂ）ハロゲン化水素またはそのアンモニウム塩の存在
量が、一方の原料であるエポキシ化合物に対して２モル
倍以上である請求の範囲記載の方法。

（Ｃ）アミンが、アンモニアまたはメチルアミンである
請求の範囲記載の方法。

（ｄ）エポキシ化合物がグリシドールである請求の範囲
記載の方法。

（ｅ）中和に用いられるアルカリが、水酸化ナトリウム
である請求の範囲記載の方法。

（実施例〉 以下に本発明の効果を実施例を用いて説明するが、本発
明はこれらの実施例に制限されるものではない。

［実施例１］ 攪拌機、コンデンサー、温度計を具備する容積８Ｄのジ
ャケット付きガラス製反応器に塩化アンモニウム［ＮＨ
４ＣＮ　１１４６６ｇ　（２７，４モル）を添加し、ア
ンモニア（２８％）水を５０００ｋｇ　（内、ＮＨとし
て８２．２モル）張り込んだ。

反応液を攪拌しながら、ジャケットを循環する温水の温
度を調節して、反応液温度を３０℃に昇温した。

次いで、グリシドール４０６ｇ　（５，４８モル）を３
時間かけて滴下した。

グリシドールの滴下と同時に反応液温度が上昇し以降反
応液温度を３３℃に保ち、合計５時間反応を続けた（ア
ンモニアは、グリシドールに対して１５．０モル倍使用
）。

反応終了後、反応液が５０℃以上に上昇しないように反
応液から主としてアンモニアをアスピレータ−の減圧下
留去したところ、４０４０ｇの脱アンモニア粗液が得ら
れた。

この脱アンモニア粗液をイオンクロマトグラフィーにて
分析した結果、１０．１％の１−アミノプロパンジオー
ルが含まれていた。

これはグリシドールに対して、８１．７モル％の反応収
率で１−アミノプロパンジオールが生成したことを示す
。

上記脱アンモニア粗液１０００ｇ　（内、１−アミノプ
ロパンジオール１０１ｇ）に５０％ＮａＯＨ水溶液５４
３ｇを、粗液が５０℃以上に上昇しないように冷却しな
がらゆっくりと加え、中和した。中和液は、１１．４の
ＰＨを示していた。

この中和液をロータリー・エバポレーターにてアスピレ
ータ−の減圧下、アンモニアおよび水を留去させ、湿ケ
ーキ状の蒸発残渣を得た。

この蒸発残渣にメタノール２００ｍＮを加え、４０℃で
十分攪拌し可溶分をメタノールに溶解させた。次いで、
１０℃に冷却し一日静置させた。

この静置液中の固形物を濾過により除去し、さらに１０
０ｍ１１の冷メタノールで濾物を洗浄し、洗浄液を先の
濾液と合わせた。

こうして得られたメタノール溶液を、容積５００ｍＮの
蒸発缶を持つガラス製単蒸留装置に張り込み、アスピレ
ータ−の減圧下、メタノールを留出させた後、高真空下
での単蒸留を行った。

その結果、沸点１４６〜１５１℃（６〜７Ｔ。

ｒｒ）を有する精製された１−アミノプロノくンジオー
ル留分８０．１ｇを得た。

これは、７９．３％の精製収率に相当する。

また、この留分をＨ１！で滴定した結果、純度は９９．
５％であった。

［比較例１］ 実施例１で得られた脱アンモニア粗液を中和せずに精製
を行った。

すなわち、脱アンモニア粗液１０００ｇをそのまま、ロ
ータリー・エバポレーターにてアスピレータ−〇減圧下
、アンモニアおよび水を留去させた。その結果、オイル
状の蒸発残渣を得た。

この蒸発残渣にメタノール３００ｍＪ）を加え、４０℃
で十分攪拌したところ、均一な溶液が得られた。

こうして得られたメタノール溶液を、容積５００ｍＮの
蒸発缶を持つガラス製単蒸留装置に張り込み、アスピレ
ータ−の減圧下、メタノールを留出させた後、実施例１
と同様に高真空下での単蒸留を試みた。

しかし、缶温度が約１２０℃付近になった時点から、留
出液が着色し、次第に缶液の粘度が上昇した。缶温度が
約１３５℃になった時点で缶液は非常に高粘度のタール
状となり、もはや蒸留を続けることができなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式Ａ−１または、一般式Ａ−２で示されるエポ
   キシ化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（式Ａ−１） ▲数式、化学式、表等があります▼（式Ａ−２） ［但し、上記一般式Ａ−１および一般式Ａ−２中、Ｒ＿
   １、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４は水素原子、ハロゲン原子
   、アルキル基、アリール基、アルコキシ基または、アリ
   ールオキシ基の中から選ばれる同一または異なるいづれ
   の組み合わせも取り得る置換基を示し、Ｚは主鎖炭素数
   ３または４のアルキレン基を示す］と、下記一般式Ｂで
   示されるアミン▲数式、化学式、表等があります▼（式
   Ｂ） ［但し、一般式Ｂ中、Ｒ＿５は、水素原子、アルキル基
   または、アリール基から選ばれる置換基を示す］との反
   応により、下記一般式Ｃ−１または、一般式Ｃ−２で示
   されるヒドロキシアミノ化合物▲数式、化学式、表等が
   あります▼（式Ｃ−１） ▲数式、化学式、表等があります▼（式Ｃ−２） を含む反応粗液から、蒸留によって該β−ヒドロキシア
   ミノ化合物を精製するにあたり、該反応粗液中のハロゲ
   ン化水素またはそのアンモニウム塩をアルカリで中和し
   た後に蒸留することを特徴とするβ−ヒドロキシアミノ
   化合物の精製方法。