JPH06172280A

JPH06172280A - 脂肪酸アミドの精製方法

Info

Publication number: JPH06172280A
Application number: JP5200840A
Authority: JP
Inventors: Norbert Doerpinghaus; ノルベルト・デルピンクハウス; Siegbert Rittner; ジークベルト・リットナー
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1992-08-15
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1994-06-21
Also published as: EP0583685A1; BR9303373A; DE59302733D1; US5419815A; ES2089654T3; EP0583685B1

Abstract

(57)【要約】【構成】脂肪酸アミドの精製方法を - アルカリ性水溶液を添加することによって脂肪酸を中
和し、次いで - その中和された混合物を蒸留する工程段階から構成する。【効果】不純物の含有量が高い脂肪酸アミドでも好都
合に精製することができ、ニトリル含有量が低い高純度
の脂肪酸アミドが高収率で得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は脂肪酸アミドの精製方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】脂肪酸アミドは脂肪酸エステルのアンモ
ノリシスによってまたは脂肪酸の脱水アミド化によって
製造され、それらの主な不純物は一般に遊離の脂肪酸及
びニトリル並びに出発材料中に存在する不純物である。

【０００３】遊離の脂肪酸及びニトリルの含有割合がで
きるだけ少なく、粘着性またはグリース様の稠度を持た
ず、わずかな変色 (ヨウ素- またはガードナー色番号)
しか示さず、そして腐敗臭を持たない精製された脂肪酸
アミドがしばらく必要とされてきた。

【０００４】特公昭46-105 33 号公報 (特願昭43-36844
号, 出願人ニットー化学工業株式会社) には、燐酸
ナトリウムまたは燐酸カリウムの存在下で脂肪酸アミド
を減圧蒸留する、高級脂肪酸アミドの精製方法が開示さ
れている。この方法では、 4重量% のニトリル含有量で
出発して、0.7 〜3 重量% のニトリル含有量を有する脂
肪酸アミドが 90 〜97% の収率で得られる。使用した粗
アミドの着色度は 6〜7 番 (ガードナースケール) であ
る。この方法の不利な点は、着色不純物を少量しか含ま
ない粗アミドしか使用できないこと及び生成物が高過ぎ
るニトリル含有量を有することである。

【０００５】不純物として遊離の脂肪酸を含み、14〜22
個の炭素原子を脂肪酸の所に有する中和された脂肪酸ア
ミドを減圧下で分子蒸留にかけて精製する方法が、米国
特許明細書第 3920523号に開示されている。使用する粗
- または未精製の脂肪酸アミドは、反応混合物に基づき
未反応の脂肪酸を 2〜7 重量% 、そしてニトリルを 0.5
〜1 重量% 含んでいる。この方法の好ましい実施態様
は、メタノール中で、2〜6 重量% のオレイン酸を含む
反応混合物を、6 〜20% 過剰の塩基を用いて、アルカリ
金属水酸化物またはナトリウムメトキシドのアルコール
溶液で中和することよりなる。中和後、アルコール性溶
液は蒸留によって取り除かれ、そして中和された混合物
は分子蒸留にかけられる。粗アミドの遊離オレイン酸含
有量が3.4重量% であるのに対し、留出物の遊離オレイ
ン酸の含有量は0.06〜0.6 重量% である。留出物の収率
は70〜93.5重量% である。ニトリルは 0.5〜1 重量% の
含有量で変わらずに残っており、そして出発材料中の着
色物質は少量存在していて、ガードナースケールで 4〜
8 番の着色を与える。この方法において減圧蒸留は 1番
未満 (ガードナースケール) へのアミドの減少変色を導
く。

【０００６】この方法の不利な点はニトリル含有量を減
らすことができないことと、比較的少なく、かつ厳密に
限定された遊離オレイン酸含有量及び少ない着色物質含
有量を有する脂肪酸アミドしか使用できないことであ
る。更に、溶媒として低級アルコールを使用することは
2段階の蒸留を必要とする。加えて、有機溶媒による廃
気の問題を制御しなければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、6 重
量% を超す遊離オレイン酸含有量を有する脂肪酸アミド
さえ使用でき、留出物が 0.4重量% よりも少ないニトリ
ル及び 0.5重量% よりも少ない遊離オレイン酸を含有
し、2 段階蒸留を必ずしも必要とすることなく、そして
着色物質の高い含有量によって非常に濃色な(15 〜18の
ガードナー色番号)脂肪酸アミドを精製できる方法を利
用できるようにすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、 - アルカリ性水溶液を添加することによって脂肪酸を中
和し、次いで - その中和された混合物を蒸留する工程段階からなる、遊離の脂肪酸との混合物または遊離
の脂肪酸と別の不純物との混合物の形にある脂肪アミド
を精製する方法を提供する。

【０００９】使用する粗- または未精製脂肪酸アミド
は、脂肪酸アミド、好ましくはオレオアミドの混合物─
──但し若干の飽和- 及び不飽和C₁₄-C₁₆-アミド及びC
₁₈-ポリ不飽和アミドをも含むこともできる───から
なる、一般に工業等級の飽和- 、不飽和- またはポリ飽
和C₁₄-C ₂₂脂肪酸アミド、好ましくはオレオアミドであ
る。加えて、他の脂肪酸アミド、例えばエルカアミド及
びステアロアミドを使用することができる。オレオアミ
ド及びステアロアミドは一般に若干のC₁₆-脂肪酸アミド
を含む。該アミドは対応する脂肪酸とアンモニアとを反
応させることによって、経済的規模で簡単に製造するこ
とができる。得られた反応混合物は 1重量%よりも少な
い、好ましくは 0.1〜0.5 重量% のニトリル含有量を有
する。脂肪酸は、一般に粗アミド混合物の15重量% 以
下、好ましくは10重量% 未満、特に好ましくは 2〜6 重
量% の量で存在する。加えて、様々な量の着色物質も存
在することができる。これらは一般に着色剤と簡略して
記載される。これらは、精製される脂肪酸アミドにガー
ドナースケールで18番よりも大きい着色を与える様な濃
度で、この使用される混合物中に存在する。精製される
脂肪酸アミドの水含有量は通常 5重量% よりも低い。更
に少量の、即ち 1重量% よりも少ないエステル、ケトン
及び/ または炭化水素などの共存物が存在することがで
きる。この組成の粗アミド反応混合物は、酸の含有量を
減少させる本発明方法に最適である。この方法は、通常
2段階蒸留によって 1番 (ガードナースケール) へのア
ミドの減少変色を導き、また 1段階蒸留によって 2〜6
番へのそれを導く。出発材料中のニトリル含有量を超え
るニトリル含有量の増大は検出できない。

【００１０】本発明方法を遂行するに当たっては、15重
量% までのオレイン酸を含み得る粗アミド混合物を、水
酸化ナトリウムまたは水酸化カルシウムの様なアルカリ
金属水酸化物及び/ またはアルカリ土類金属水酸化物の
水溶液でまず中和する。中和に使用する塩基の種類は臨
界的でない。実際、実験は無機塩基に制限されるが、他
の塩基、例えば有機第四アンモニウム水酸化物、例えば
水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラメチル
アンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム
及び水酸化ベンジルトリエチルアンモニウムも使用する
ことができる。

【００１１】粗アミド混合物中のオレイン酸を中和する
には、アルカリ性水溶液は、次いで除去される水量をで
きるだけ少なくする様に濃縮されるべきである。同時
に、易ポンプ搬送性稠度のアルカリ処理された水性粗ア
ミド混合物を作ることは、次いで好適な蒸留装置に導入
することができるので望ましいことである。遊離脂肪酸
の含有量及び選択された過剰のアルカリ溶液に依存し
て、5 〜60重量% 濃度のアルカリ性水溶液が使用されま
た粗アミド混合物対アルカリ水の重量比は10:0.5〜3 、
好ましくは10:1である。過剰のアルカリ性水溶液を使用
することが有利であることは明らかとなった。アルカリ
性水溶液の過剰分は、オレイン酸含有量に基づいて一般
に0.2 〜1.8mol、好ましくは1.0molである。0.2mol過剰
のアルカリ性水溶液によって既に十分な純度が達成でき
るけれども、1molの過剰分が実際上最適であることがわ
かった。

【００１２】脂肪酸の中和において、粗アミド混合物は
溶融され、アルカリ水が加えられ次いで80 〜100 ℃に
おいて攪拌しながら混合される。加えて、その溶融物に
は、約0.05重量% の酸化防止剤、例えば次亜燐酸ナトリ
ウム、ヒドロキノンまたは2,6-ジ- 第三ブチル-4- メチ
ルフェノールを加えることができる。

【００１３】オレイン酸の中和に続き、蒸留による水の
除去、そして脂肪酸アミドの蒸留抽出を行う。水の除去
及び脂肪酸アミドの蒸留抽出は 1段階または 2段階方法
によって可能である。精製しようとする粗アミドの酸含
有量が 3〜4 重量% で、かつNaOHの過剰分が1.0 〜1.2m
olを超えない場合は 1段階蒸留が有利である。酸含有量
またはNaOH過剰分がそれよりも高い場合は 2段階蒸留が
推奨される。

【００１４】1 段階方法においては、水と脂肪酸アミド
は同時に蒸留される。蒸留は好ましくは薄膜蒸発器、例
えばNormag-Rotafilm(登録商標) 装置 (System Canzle
r) 中で行われ、脂肪酸アミドはその頂部から水と同時
に留出し、冷却トラップ中に集められる。

【００１５】2 段階方法では、水と脂肪酸アミドは連続
的に蒸留にかけられる。蒸留は好ましくは薄膜蒸発器中
で進行し、ここでは水が120 〜140 ℃の温度で少し減圧
した状態(300〜400mbar)でまず留出し、有機成分は底部
において濃縮物として集められる。続いてこの濃縮物は
高度に減圧された状態(0.01 〜0.1mbar)で蒸留にかけら
れ、精製されたオレオアミドが頂部として生ずる。酸化
に対する防護のため、留出物には約0.05重量% の酸化防
止剤が加えられる。

【００１６】2 段階方法においては、2 つの蒸留装置を
直列に配置するのが有利であり、この場合の配置は、2
つの薄膜蒸発器かまたは、水を留出させる 1つの薄膜蒸
発器と脂肪酸アミドを留出させる、例えばNormag-Rotaf
ilm(登録商標) ショートパス蒸発器の様な 1つのショー
トパス蒸発器からなることができる。

【００１７】不純度の高い生成物 (酸含有量が 4重量%
より大きく、ガードナー番号が 6よりも大きい) を使用
するときには、2 つの薄膜蒸発器を直列に配列して使用
するのが好適であることがわかった。

【００１８】このようにして得られる脂肪酸アミドは、
高収率で、しかもニトリル含有量の低い高純度で生じ
る。留出物の着色はガードナースケールに基づき、1 段
階蒸留の場合は 2〜6 番、または 2段階蒸留の場合は 1
番である。

【００１９】低いニトリル含有量のため、生成物は固体
- 及び硬質稠度を有利に有し、そして価値の高い微小粒
状物、フレークまたは粉砕粉末としてばかりでなく、単
に金型中の“注型物" としての販売要件に相応した、直
ちに使用できる形に製造することができる。

【００２０】この様なオレオアミドは、離型剤、プラス
チックフィルム生産における潤滑剤、撥水剤及び化粧品
生産用の原料として利用するのが好ましい。この方法の
有利な点は、遊離の脂肪酸と着色不純物を多く含有する
粗アミド混合物を使用できることである。中和段階で
は、水酸化物を溶解するために水が使用されているの
で、有機溶媒に通常の廃気浄化は必要でなくなる。蒸留
精製においては薄膜蒸発器またはフラッシュ蒸発器のど
ちらかを使用することができる。ドイツ特許明細書(DE)
第 2355856号に示される分子蒸留装置は必ずしも必要で
ない。

【００２１】本発明方法は、以下の実施例によって説明
される。実施例 1(1段階蒸留): 実験 A:粗オレオアミド200gを溶融し、そして水 20g中
に固体NaOH 0.96gを含む水酸化ナトリウム水溶液と混合
する。このアルカリの量は、粗アミド中の遊離酸全部を
中和し、そして付加的な0.2molの過剰分を与えるのに十
分である。0.1gの酸化防止剤を添加した後、粗アミド混
合物を100 ℃において 1時間十分に混合する。使用する
粗アミド混合物は以下の組成を有する: 第一オレオアミド : 86.7 % オレイン酸及びその塩 : 2.8 % オレオニトリル : < 0.5 % 水 : 4.6 % エステル、ケトン及び炭化水素の合計 : < 1.5 % 他の不純物 : 3.6 % 凝固点 : 70.4 ℃ ガードナー色番号 : > 18 番中和されたアルカリ含有- 粗アミド溶融物を実験室用の
薄膜蒸発器(System Canzler, 蒸留器の表面積が0.03
m²) に導入し、次いで190 ℃の蒸発器表面温度及び0.01
mbarの圧力において減圧蒸留にかける。オレオアミドを
90℃で集めて、酸化防止剤と反応させる。その供給物を
100 ℃に維持する。

【００２２】実施例 Aと同様の方法で、粗オレオアミド
200gを、水20g 中に溶解した固体NaOH 1.60g(B) 及び1.
76g(C,D)で処理する。次いで薄膜蒸発器中で蒸留する。
蒸留後のオレオアミドの精製の結果を表 1に示す。実験 Dにおいては、中和と蒸留からなる精製段階をもう
一度繰り返した。投入量は実験 Cに等しい。留出物のガ
ードナー色番号は 2〜6 番である。実施例 2(2段階蒸留) 実施例 1に記載した通りに、水 20g中に溶解した固体Na
OH 8.8g(1.8mol過分)で粗オレオアミド200gを中和す
る。使用した粗アミド混合物は以下の組成を有する: 第一オレオアミド : 87.1 % オレイン酸及びそれの塩 : 11.1 % オレオニトリル : 0.1 % 水 : 1.2 % エステル、ケトン及び炭化水素の合計 : < 0.3 % 凝固点 : 63.7℃ ガードナー色番号 : > 18 番最初の蒸発器段階においては、 140度及び 350mbarの圧
力下で薄膜蒸発器により水を分離する。

【００２３】続いて、脱水した粗アミド溶融物を再び蒸
発器に導入する。215 ℃の蒸発器表面温度及び0.01mbar
の圧力下でアミドの蒸留が進行する。装入物は 140℃に
維持され、そしてアミドは90℃で凝縮する。この精製さ
れたアミドの特性を表 2に示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脂肪酸アミドの精製方法において、 - アルカリ性水溶液を添加することによって脂肪酸を中
和し、次いで - その中和された混合物を蒸留する工程段階からなる上記方法。
【請求項２】アルカリ金属水酸化物、好ましくは水酸
化ナトリウム、及び/ またはアルカリ土類金属水酸化物
の水溶液を使用する請求項 1の方法。
【請求項３】 5〜60重量% 濃度のアルカリ性水溶液を
使用する請求項 1または 2の方法。
【請求項４】脂肪酸の含有量に基づいて過剰の、好ま
しくは 0.2〜1.8mol分過剰のアルカリ性水溶液を使用す
る請求項 1〜3 のいずれかの方法。
【請求項５】精製されていない脂肪酸アミドの溶融物
にアルカリ性水溶液を加え、次いで80〜100 ℃の温度で
攪拌することによって中和が達成される請求項 1〜4 の
いずれかの方法。
【請求項６】溶融物を酸化防止剤と混合する請求項 5
の方法。
【請求項７】 1段階で、好ましくは薄膜蒸留器を用い
て、蒸留を遂行する請求項 1〜6 の方法。
【請求項８】 2段階で、好ましくは連続で、特に好ま
しくは 2つの薄膜蒸発器を直列に配列するか、または 1
つの薄膜蒸発器と 1つのフラッシュ蒸発器とを直列に配
列して蒸留を遂行する請求項 1〜6 のいずれかの方法。