JPH0383955A - 第3級アミノアルコール及びその製造方法 - Google Patents
第3級アミノアルコール及びその製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
であり、第3級アミノアルコールはそれ自体で乳化剤、
エポキシ硬化剤、ウレタン触媒、浮選薬剤、抽出剤、潤
滑油添加剤等に用いられ、また例えば第4級アンモニウ
ム塩、ベンザルコニウム塩、カルボベタイン、アミンオ
キサイド等の誘導体に導くことによりそれぞれ種々の用
途に応用が可能である。更に末端がアルコールであると
いう特徴を生かし、これを修飾すること、例えばエステ
ル化、サルフェート化、ホスフェート化、アミノ化、ハ
ロゲン化することによっても様々な誘導体にすることが
可能である。
ルコール及びその製造方法は従来公知の刊行物には見当
たらない。
するポリアミンを製造する方法として特開昭61−27
8528号(テキサコ■)、特開昭62−51646号
(ダブり二一、アール、ブレイスアンドカンパニー)に
記載があり、またジ−2級アミノとジ−ヨウ化アリール
化合物との縮合反応により第3級アもンを製造する方法
が特公平1−29182号(ゼロックス・コーポレーシ
ゴン)等に記載がある。また、低級ジアミンとへキサメ
チレンシアもンとの共縮合によりポリアルキレンポリア
ミンを製造する方法が特公昭62−31009号(日本
石油■)等に記載がある。また、ポリアミンの誘導体と
して、ジ第3級アミンとジハロゲン化物との反応により
ポリカチオンを得る方法が特公昭61−37242号、
特公昭61−37243号(ロレアル)に記載がある。
中へ組み込み、しかも末端がヒドロキシル基である第3
級アミノアルコールは全く新規であり、その製造方法も
従来知られていなかった。
ミノアルコール及びその製造方法に関しては未だ開示が
なされていない。このような第3級アミノアルコールを
製造することが可能ならば従来のアミノ及びアミン誘導
体とは異なった用途開発が可能であり、またアミンをオ
リゴマー或いはポリマー化することにより単分子では得
られない独自の特徴が生まれ、新しいアミン用途の分野
を開拓することが期待される。
発明を完成するに至った。
基、脂環式アルキレン基、アラルキレン基、又は(C1
(zCHzO)7(CHzCHz)v−(但しpは0又
は正数であり、qは正数である)を示し、Roは炭素数
1〜24の直鎖又は分岐アルキル基、アラルキル基を示
し、nは2〜50の正数を示す、j で表される第3級アミノアルコール、及び該第3級アミ
ノアルコールを、ジオール又はジアルデヒドと第1級ア
ミン又はピペラジンとを反応させることにより製造する
にあたり、銅−第4周期遷移金属元素−第8族白金族元
素からなり、且つアルカリ金属あるいはアルカリ土類金
属を含んでいてもよい組成からなる触媒を使用する第3
級アミノアルコールの製造方法を提供するものである。
直鎖状又は分岐状の炭素数2〜24を有するものが用い
られ、例えば1.3−ブタンジオール、1,4−ブタン
ジオール、1.5−ベンタンジオール、l、6−ヘキサ
ンジオール、1.9−ノナンジオール、1.10−デカ
ンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、テトラメチレングリコール、1.4=シクロヘ
キサンジメタツール、ビスフェノ−7L/Aエチレンオ
キサイド付加物等及びこれらに対応するジアルデヒド等
が挙げられる。
又は分岐状の炭素数1〜24の第1級アミンあるいは芳
香族アミンが挙げられ、例えばメチルアミン、プロピル
アミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、2−エチ
ルヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、
デシルアミン、ドデシルアミン、セチルアミン、ステア
リルアミン、トコジルアミン、オレイルアミン、ベンジ
ルアミン、フェネチルアミン等を挙げることができる。
ミン又あるいはピペラジンを反応させて第3級アミノ化
を進めることにまり主鎖に第3級アミノ基を有し、両末
端にヒドロキシル基を有する新規な第3級アミノアルコ
ールを提供し、且つこれを製造する方法を提供するもの
である。
公昭59−12106号、特開昭57−55704号、
特公昭60−1297号(Hoecha t)、特公昭
60−48499号(Shell)、米国特許明細書第
4404403号、同第4404404号、同第440
9399号(Onyx)、特開昭61−60636号(
Shering)、特開昭59−14457号(テキサ
コ)及び特公昭62−28947号(新日本理化)等が
開示されているが、これらの方法では充分ではない。な
ぜならば、これらに記載の触媒では充分な反応性がなく
充分な収率にて目的物が得られないからである。
移金属元素−第8族白金族元素からなり、且つアルカリ
金属或いはアルカリ土類金属を含んでいてもよい組成か
らなる触媒であり、これを使用する製造方法で初めて所
望する第3級アくノアルコールを充分な収率にて得るこ
とができる。
媒を構成する第4周期遷移金属元素はクロム、マンガン
、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛からなる群から選ばれ
る1種以上であり、第8族白金族元素は白金、パラジウ
ム、ルテニウム、ロジウムからなる群から選ばれる1種
以上である。また、銅−第4周期遷移金属元素−第8族
白金族元素触媒の銅と第4周期遷移金属元素の金属原子
のモル比はw4:第4周期遷移金属元素で1:9ないし
9:1であり、かつ第8族白金族元素は銅と第4周期遷
移金属元素の合計に対しモル比で0.001ないし0.
1である。
遷移金属元素と白金族元素が必須であるが、この他アル
カリ金属あるいはアルカリ土類金属を含んでいてもよく
、本発明に適合する触媒は種々の形態を選択することが
できる。
、第8族白金族元素の3e、分又はアルカリ金属あるい
はアルカリ土類金属(以下第4戒分と記述)を含めた4
戒分が触媒組成として反応系内に存在するとき初めてこ
れら成分間の相互作用による効果が発揮される。
a分の組成が本質的な触媒機能を有し、ジオール又はジ
アルデヒドとアミンを反応させるにあたって、水素雰囲
気下での各金属成分の還元操作によって初めて触媒活性
が発現する。
の状態の相違は本発明において限定されるものではなく
、水素雰囲気下での還元操作によって銅と第4周期遷移
金属元素と第8族白金族元素、あるいはこれらと第41
′li、分間の相互作用が発揮される形態であればよい
。
属の形態としては、 1)銅と第4周期遷移金属元素と第8族白金族元素ある
いはこれらと第4威分の金属又はその酸化物あるいは水
酸化物、及びこれらの混合物等のように反応媒体中で分
散するような形態のもの。
金族元素の3威分あるいは第4tc分を含めた4威分が
、同一の担体上に支持されて反応媒体中で分散するよう
な形態のもの。
分あるいは第4戒分を含めた4威分の脂肪族カルボン酸
塩又は適当な配位子により安定化された錯体のように反
応媒体中で金属コロイド状となり、均一系となるような
形態のもの。
と、3)のように反応媒体中で均一となるような形態の
ものとの混合物、あるいは水素還元前は分散状で水素還
元後は均一な形態となるようなもの。
触媒の本質となる3成分あるいは4威分の金属が水素雰
囲気下での操作によって成分間の相互作用が発現されれ
ばよい。
触媒金属の安定化、すなわち活性表面の固定化の面及び
触媒被毒物質に対する耐久性の面から適当な担体上に上
記成分金属を均一に担持させたものがよい。
の3威分金属あるいは第4戒分を含めた4tc分金属を
担体に支持させる場合、適合する担体としては一般の触
媒担体として使用されているもの、例えばアルミナ、シ
リカアルミナ、ケイソウ土、シリカ、活性炭、天然及び
人工ゼオライト等を使用することができる。触媒金属の
担体への担持量は任意に決めることができるが、通常は
5〜70重量%の範囲がよい。
させる方法も種々選ぶことができる。
移金属元素、第8族白金族元素及び第4tc分の酸化物
、水酸化物あるいはそれらの各種金属塩が使用できる。
族白金族元素及び第4戒分の塩化物、硫酸塩、硝酸塩、
酢酸塩、脂肪族カルボン酸塩等が挙げられる。また、こ
れらの金属錯体、例えば銅、第4周期遷移金属元素、第
8族白金族元素のアセチルアセトン錯体やジメチルグリ
オキシム錯体等、更に第8族白金族元素に関してはカル
ボニル錯体、アミン錯体、ホスフィン錯体等も使用でき
る。
方法で触媒を製造する場合には、例えば銅、第4周期遷
移金属元素、第8族白金族元素及び第41分の適当な塩
の溶液に担体を入れ、充分に含浸させた後乾燥・焼成さ
せる方法(含浸法)や、担体と銅、第4周期遷移金属元
素、第8族白金族元素の適当な塩の水溶液を充分混合し
た後、炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウムあるいはアン
モニア水等のアルカリ水溶液を加えて金属塩を担体上に
沈澱させ、あるいは担体の水スラリーに銅、第4周期遷
移金属元素、第8族白金族元素の適当な塩の水溶液を充
分混合した後、炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウムある
いはアンモニア水等のアルカリ水溶液を、スラリーのp
Hが一定(例えばpH=7で一定)になるように同時に
加え、金属塩を担体上に沈澱させ、乾燥・焼成して、ま
ず銅−第4周期遷移金属元素−第8族白金族元素を調製
し、4成分系の触媒を得る場合には、得られた3威分系
触媒をアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属水溶液に入
れ、充分含浸させた後、乾燥・焼成させて4成分系触媒
を得る方法(以上共沈法と含浸法の組み合わせ)や、ゼ
オライト中に含まれる水素あるいは金属とイオン交換さ
せる方法(イオン交換法)等、従来公知のいずれの方法
を用いても良い、共沈法の場合には、金属の沈着後充分
に水洗いし、100℃付近で乾燥後300〜700°C
で焼成して触媒を得る。
遷移金属元素のみを担体上に担持させ反応に供する前に
第8族白金族元素あるいは第4威分の担持物又は脂肪族
カルボン酸塩や錯体を添加し、反応媒体中水素雰囲気下
で銅、第4周期遷移金属元素、第8族白金族元素及び第
4成分との複合化を図る方法も有効である。
は同一担体上に均一に3威分あるいは4rli、分が支
持されているような形態であ−るものがよい。
、第8族白金族元素の31分が本質的に不可欠である。
に詳述する。
と、第1級アミン又はピペラジンとを反応させ第3級ア
ミノアルコールを製造するに際し、銅−ニッケルー第8
族白金族元素、銅−クロム−第8族白金族元素、銅−亜
鉛−第8族白金族元素、銅−マンガン−第8族白金族元
素、銅−鉄一第8族白金族元素、銅−コバルト−第8族
白金族元素等の組成からなる触媒及びこれらの触媒が更
に第4戒分を含んだ触媒を使用し、これら触媒の存在下
の反応により生成する水を連続的に又は断続的に反応系
外に除去しながら大気圧又は加圧下で150〜250℃
の温度で反応させることで目的が達成させる。
加えてもあるいは最初から仕込んでもあるいは一定量を
分割して仕込んでもよい。
断続的に吹き込むか、あるいは加圧子所定量を一度に仕
込んでもよい、第1級アミンが液体の場合には連続的に
吹き込むか、あるいは最初から所定量を仕込んでもよい
。
比は0.7倍モル以上、好ましくは1倍モル必要であり
、ガス状アミンの場合には水素と共に過剰に仕込んだガ
スを回収し循環再使用してもよい。
と、第1級アミン又はピペラジンとの反応で生成する水
は反応系外へ取り出すのが好ましい、生成水を系外に取
り出さない場合には触媒活性及び選択性が低下する場合
が多い。
ンの不均化物が多くなったり、アルデヒド縮金物が多量
に生成し目的とする第3級アミノアルコールの収率が低
下してしまう。
く、生成した水が長時間反応系中に存在せず適宜除去さ
れればよいが、生成水をその都度連続的に除去すること
が望ましい、具体的には反応中に適当量の水素ガスを反
応系に導入し、生成水を水素ガスと共に留出させること
が一般的であり、凝縮器で生成水を濃縮分離することで
水素ガスを循環使用することもできる。
媒との共沸により留出することもできるし、不活性溶媒
を生成物の粘度を下げる目的で加えてもよい。
用いてもよいが、反応原料であるジオール又はジアルデ
ヒドと一緒に還元前の触媒を反応器に入れ、水素ガス又
は反応するアミンがガス状アミンである場合には水素ガ
スとガス状アミンの混合ガスを導入しながら反応温度ま
で昇温することによって触媒を還元することができる。
を簡単に説明する。
管と、反応で生成した水と過剰のアミン及び留出してく
る油状物質を凝縮・分離するための凝縮器及び分離器を
備えた反応容器に原料となるジオール又はジアルデヒド
と触媒を仕込む、触媒は任意の量を仕込むことができる
が、通常は仕込みジオール又はジアルデヒドに対し重量
で1〜10%の範囲である。
のガス状アミンの混合ガスを導入しなから昇温を開始す
る。液状アミンを用いる場合は一定温度に達した後−括
にアミンを加えるか、あるいは少ずつ滴下により反応系
内に加える。
よってこの範囲以外の温度を取ることができる。触媒は
この昇温中に還元され活性状態の触媒となる。所定温度
に到達後、アミンを導入あるいは滴下し反応を開始する
。
ス状アミン)及び少量の油状物質と一緒に反応系外に排
出され、凝縮器及び分離器を経て油状物と分離される0
分離された油状物は反応容器に戻される。またガス状物
質(過剰の水素ガス状アミン)を分析した結果、これら
のガス状物質には殆ど副生酸物(例えばハイドロカーボ
ン等)が含まれておらず、循環器を使用することにより
これらガス状物質を特別な精製工程なしに再使用するこ
とができる。
する。
はこれらの実施例に限定されるものではない。
−第8族白金族元素の3元触媒を以下のように調製した
。
と硝酸ニッケル及び塩化パラジウムを各金属原子のモル
比でCu : Ni : Pd謬4:1:0.1となる
ように水に溶かしたものを入れ、攪拌しながら昇温した
。90°Cで10%NatCO1水溶液を徐々に滴下し
た。1時間の勢威の後、沈澱物を濾過・水洗し80℃、
10時間乾燥後、400°Cで3時間焼成した。得られ
た金属酸化物の担体に対する担持量は50%である。
:0.1組成の触媒を調製した。
1組組成触媒を同様に調製した後、得られた3元系触媒
を炭酸リチウム水溶液(モル比HNi:Li−1: 0
.05)に充分浸し、再び80″C110時間乾燥後、
300℃で1時間焼成しCu/Ni/Ru/Liの4元
系触媒を得た。上記と同様に担持量は50%である。
行った。
のフラスコに1,6−ヘキサンジオール600gと上記
触媒(Cu/Ni/Pd触媒4/110.1モル比、以
下実施例7.9以外は全てCu/Ni/Pd触媒を使用
)2.4g(対原料ジオール4重量%)を仕込み、攪拌
しながら系内を窒素で置換し昇温を開始した。系内の温
度が100℃に達したら、水素ガスを流量計を用いて1
0f!/Hrの流速で系内に吹き込み180℃まで昇温
した。
04!/Hrの流速で反応系内に吹き込み、反応はアξ
ン価とヒドロキシル価で追跡した。
、淡褐色な粘稠液体を得た。
アミノアルコールがn=1〜8まで存在することが確認
された。
0MHz NMR(JNM−GX270WB)でIff
(スペクトルを測定した。この面積比からの計算による
と末端の94%がアルコール[下記式■1であり、6%
がジメチル体(下記式■l(モノメチルアミンの不均化
により生成したジメチルアミンとの反応で生tc>であ
った +3にスペクトルを図−2に示す。
定では分子量は425であり、n−2,7であった。1
Cスペクトルからの計算値では石は約2.4であり、実
測値とよく一致した。
3級アミン価353.7であり、M−2,7の時の理論
値355とよく一致し、本発明の主鎖に第3級アミノ基
を有するアミノアルコールが得られていることを確認し
た。
以下の実施例についても同様)とした以外は実施例1と
同様の条件で反応を約15時間行い、vpoから分子量
2170、M−18,2の実施例1と同じ構造の第3級
アミノアルコールを得た。
ジオールを使用し、触媒を2重量%とした以外は実施例
1と同様な条件で反応を約8時間行った。
ールを用いて触媒量4%で約20時間反応を行った。
) 38H3 実施例5 アルコールとして1.6−ヘキサンジオールを、アミン
としてn−ブチルアミンを用いた。
応巾約30時間かけて滴下し、185°Cで約40時間
反応を行った。
としてベンジルアミンを用いた。また、触媒量は4%で
、実施例5同様にジオールと等モルのアミンを反応巾約
30時間かけて滴下し、180″Cで約30時間反応を
行った。
s 実施例7 アルコールとして1.6−ヘキサンジオールを、アミン
としてステアリルアミンを用いた。
4/110.1モル比)を8%使用した。実施例5と同
様にジオールと等モルのアミンを反応巾約30時間かけ
て滴下し、200℃で約40時間反応を行った。
t 実施例8 アルコールとして1,4−シクロヘキサンジメタツール
を、アミンとしてモノメチルアミンを用いた。触媒はC
u/Ni/Pd触媒を2%使用しその他は実施例1と同
様で210″C123時間反応を行った。
zcHzOHCl。
MG、ル= 650)を用い、アミンとしてモノメチル
アごンを用いた。触媒は上記で調製したCu/ Ni
/ Ru/ Li触媒を2%使用し、その他は実施例1
と同様で210’C118時間反応を行った。
HIO) −HCH。
ンとして等モルのピペラジンを用いた。触媒は上記で調
製したCu/Ni/Pd触媒を4%使用した。水素10
kg/clGの加圧下、200℃で約15時間反応を行
った。
、反応条件、生成物の分子量、n等を表−1に示す。
Massスペクトルを示す図、図−2はその13cスペ
クトルを示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式(1)又は(2) ▲数式、化学式、表等があります▼(1) ▲数式、化学式、表等があります▼(2) [式中、Rは炭素数2〜24の直鎖又は分岐アルキレン
基、脂環式アルキレン基、アラル キレン基、又は▲数式、化学式、表等があります▼ (但しpは0又は正数であり、qは正数である)を示し
、R’は炭素数1〜24の直鎖又は分岐アルキル基、ア
ラルキル基を示し、n は2〜50の正数を示す。] で表される第3級アミノアルコール。 2 R’がベンジル基又はフェネチル基である請求項1
記載の第3級アミノアルコール。 3 Rが▲数式、化学式、表等があります▼であり、p
が 0〜3、qが1〜10である請求項1記載の第3級アミ
ノアルコール。 4 一般式(1)又は(2) ▲数式、化学式、表等があります▼(1) ▲数式、化学式、表等があります▼(2) [式中、Rは炭素数2〜24の直鎖又は分岐アルキレン
基、脂環式アルキレン基、アラル キレン基、又は▲数式、化学式、表等があります▼ (但しpは0又は正数であり、qは正数である)を示し
、R’は炭素数1〜24の直鎖又は分岐アルキル基、ア
ラルキル基を示し、n は2〜50の正数を示す。] で表される第3級アミノアルコールを、ジオール又はジ
アルデヒドと第1級アミン又はピペラジンとを反応させ
ることにより製造するにあたり、銅−第4周期遷移金属
元素−第8族白金族元素からなり、且つアルカリ金属あ
るいはアルカリ土類金属を含んでいてもよい組成からな
る触媒を使用する第3級アミノアルコールの製造方法。 5 第4周期遷移金属元素がクロム、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、亜鉛からなる群から選ばれる1種以
上であり、第8族白金族元素が白金、パラジウム、ルテ
ニウム、ロジウムからなる群から選ばれる1種以上であ
る請求項4記載の第3級アミノアルコールの製造方法。 6 銅−第4周期遷移金属元素−第8族白金族元素触媒
の銅と第4周期遷移金属元素の金属原子のモル比が銅:
第4周期遷移金属元素で1:9ないし9:1であり、か
つ第8族白金族元素は銅と第4周期遷移金属元素の合計
に対しモル比で0.001ないし0.1である請求項4
記載の第3級アミノアルコールの製造方法。
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