JPH073262A - ニトロソアミン形成抑制剤 - Google Patents
ニトロソアミン形成抑制剤Info
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- JPH073262A JPH073262A JP6009833A JP983394A JPH073262A JP H073262 A JPH073262 A JP H073262A JP 6009833 A JP6009833 A JP 6009833A JP 983394 A JP983394 A JP 983394A JP H073262 A JPH073262 A JP H073262A
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- C09K15/04—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change containing organic compounds
- C09K15/32—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change containing organic compounds containing two or more of boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium or a metal
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C291/02—Compounds containing carbon and nitrogen and having functional groups not covered by groups C07C201/00 - C07C281/00 containing nitrogen-oxide bonds
- C07C291/04—Compounds containing carbon and nitrogen and having functional groups not covered by groups C07C201/00 - C07C281/00 containing nitrogen-oxide bonds containing amino-oxide bonds
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ニトロソアミンとナイトライトの新規な相乗
形成抑制剤の提供。 【構成】 (i)次式: RyN(O)x(CH2PO3M2)(3-y)
[式中、yは1または2であり、xは1または0であ
り、Rは6までの炭素原子を有するアルキル基または2
から6までの炭素原子を有するヒドロキシアルキル、カ
ルボキシアルキルまたはポリオキセチレン基であり、か
つMは水素または本化合物を水溶性となすカチオンであ
る]で表される化合物、および(ii) 次の一般式:
(M2O3PCH2)2N(O)x[(CH2)mN(O)xCH2PO3M2]nCH2PO3M2
[式中、nは独立して0から8までであり、mは2また
は3であり、そしてxおよびMは前記定義と同じ意味で
ある]で表される化合物の相乗量を含む、ニトロソアミ
ンおよび/またはナイトライトの相乗形成抑制剤。
形成抑制剤の提供。 【構成】 (i)次式: RyN(O)x(CH2PO3M2)(3-y)
[式中、yは1または2であり、xは1または0であ
り、Rは6までの炭素原子を有するアルキル基または2
から6までの炭素原子を有するヒドロキシアルキル、カ
ルボキシアルキルまたはポリオキセチレン基であり、か
つMは水素または本化合物を水溶性となすカチオンであ
る]で表される化合物、および(ii) 次の一般式:
(M2O3PCH2)2N(O)x[(CH2)mN(O)xCH2PO3M2]nCH2PO3M2
[式中、nは独立して0から8までであり、mは2また
は3であり、そしてxおよびMは前記定義と同じ意味で
ある]で表される化合物の相乗量を含む、ニトロソアミ
ンおよび/またはナイトライトの相乗形成抑制剤。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ニトロソアミンおよび
ナイトライトの新規な相乗形成抑制剤;ニトロソアミン
およびナイトライトの形成、特にアミンオキシドおよび
アルカノールアミド等のニトロソアミン前駆体の調製、
貯蔵および/または加熱中における形成抑制方法;アミ
ンオキシドの改善された製法;並びにニトロソアミン前
駆体およびニトロソアミンとナイトライトの形成抑制剤
を含有する組成物に関する。
ナイトライトの新規な相乗形成抑制剤;ニトロソアミン
およびナイトライトの形成、特にアミンオキシドおよび
アルカノールアミド等のニトロソアミン前駆体の調製、
貯蔵および/または加熱中における形成抑制方法;アミ
ンオキシドの改善された製法;並びにニトロソアミン前
駆体およびニトロソアミンとナイトライトの形成抑制剤
を含有する組成物に関する。
【0002】
【従来技術】ここ数年の間に、潜在的に有害であると広
く認められているニトロソアミンおよびニトロソアミン
の前駆体となり得るナイトライトが、多くのアミン類と
その誘導体の、少量ではあるが非常に望ましくない痕跡
汚染物として普通に存在することが認識されてきた。例
えば、これら汚染物は双方共に、典型的には200〜1
000ppb(十億分率)の間の低レベルで市販のアミ
ンオキシド中に存在する。近年までは、そのようなレベ
ルは信頼し得る検出の限界レベルであるかそれを下回っ
ていた。しかし現在では、改善された分析方法が、例え
ば化学発光に基づき10ppbまたはそれより低いレベ
ルまで総ニトロソアミン(以下、“総NO”と略記す
る)およびナイトライトを検出することを可能にした。
このレベルは、しばしば周囲雰囲気におけるレベルより
も低い。現在、ニトロソアミン前駆体生成物中の総NO
含量で50ppb未満であることが要求されている。実
際、もしそれが達成可能であるならば、そのような製品
中の総NOは、それよりも低いレベルであることを要求
されるであろう。
く認められているニトロソアミンおよびニトロソアミン
の前駆体となり得るナイトライトが、多くのアミン類と
その誘導体の、少量ではあるが非常に望ましくない痕跡
汚染物として普通に存在することが認識されてきた。例
えば、これら汚染物は双方共に、典型的には200〜1
000ppb(十億分率)の間の低レベルで市販のアミ
ンオキシド中に存在する。近年までは、そのようなレベ
ルは信頼し得る検出の限界レベルであるかそれを下回っ
ていた。しかし現在では、改善された分析方法が、例え
ば化学発光に基づき10ppbまたはそれより低いレベ
ルまで総ニトロソアミン(以下、“総NO”と略記す
る)およびナイトライトを検出することを可能にした。
このレベルは、しばしば周囲雰囲気におけるレベルより
も低い。現在、ニトロソアミン前駆体生成物中の総NO
含量で50ppb未満であることが要求されている。実
際、もしそれが達成可能であるならば、そのような製品
中の総NOは、それよりも低いレベルであることを要求
されるであろう。
【0003】アミンオキシド等の潜在的なニトロソアミ
ン前駆体に関して問題が持ち上がっているが、それは、
形成抑制剤の不存在下においては、総NOの低い初期濃
度で調製され得る生成物であっても放置中に総NOレベ
ルの持続的な急速かつ充分な増加を示すからである。例
えば、前記前駆体を紫外線照射処理して予め存在するニ
トロソアミンおよびナイトライト汚染物を分解すること
により、低い初期総NOレベルでニトロソアミン前駆体
を調製することは可能である。しかし、この製法は汚染
物の低い初期レベルで生成物を提供するが、紫外線処理
は貯蔵中におけるニトロソアミンおよびナイトライトへ
のさらなる分解からこの生成物を防御するものではな
い。
ン前駆体に関して問題が持ち上がっているが、それは、
形成抑制剤の不存在下においては、総NOの低い初期濃
度で調製され得る生成物であっても放置中に総NOレベ
ルの持続的な急速かつ充分な増加を示すからである。例
えば、前記前駆体を紫外線照射処理して予め存在するニ
トロソアミンおよびナイトライト汚染物を分解すること
により、低い初期総NOレベルでニトロソアミン前駆体
を調製することは可能である。しかし、この製法は汚染
物の低い初期レベルで生成物を提供するが、紫外線処理
は貯蔵中におけるニトロソアミンおよびナイトライトへ
のさらなる分解からこの生成物を防御するものではな
い。
【0004】アミンオキシドの調製において、理論的に
は、調製中にアミンに対する過酸化水素の比率を注意深
く調節し、かつ確実に非常に高純度の試薬のみを用いる
ことで総NOの非常に低いレベルを得る事が可能であ
る。これは、過酸化水素の分解を援助または加速し、そ
れにより生成物中に望ましくない高レベルの遊離アミン
を齎し得る溶解した多価金属イオンの存在を可能な限り
排除する。しかし、現実には、条件が敏感であるので、
通常の工業的実施においてこの製法により常に総NOの
低レベルを得ることは不可能である。産業的に許容し得
る時間内に反応を完了させるためには反応混合物を加熱
すること、および/または触媒を採用することが必要で
ある。過剰な加熱は過酸化物の分解およびニトロソアミ
ンとナイトライトの形成を引き起こす(または加速す
る)ので、触媒およびより穏やかな温度の使用が好まし
い。しかし、そのようにして製造されたアミンオキシド
生成物は貯蔵中のNOの蓄積に対して安定ではない。
は、調製中にアミンに対する過酸化水素の比率を注意深
く調節し、かつ確実に非常に高純度の試薬のみを用いる
ことで総NOの非常に低いレベルを得る事が可能であ
る。これは、過酸化水素の分解を援助または加速し、そ
れにより生成物中に望ましくない高レベルの遊離アミン
を齎し得る溶解した多価金属イオンの存在を可能な限り
排除する。しかし、現実には、条件が敏感であるので、
通常の工業的実施においてこの製法により常に総NOの
低レベルを得ることは不可能である。産業的に許容し得
る時間内に反応を完了させるためには反応混合物を加熱
すること、および/または触媒を採用することが必要で
ある。過剰な加熱は過酸化物の分解およびニトロソアミ
ンとナイトライトの形成を引き起こす(または加速す
る)ので、触媒およびより穏やかな温度の使用が好まし
い。しかし、そのようにして製造されたアミンオキシド
生成物は貯蔵中のNOの蓄積に対して安定ではない。
【0005】炭酸水素塩の高レベルがアミンオキシドの
調製および貯蔵中におけるニトロソアミンの形成を、特
にある種のホスホネートの存在下に、抑制し得ることが
知られている。それにより達成される抑制の程度は、し
かしながら、最も厳しい要求に実際に適合し得ないでい
る。さらに、炭酸水素塩等の無機金属の高レベルは幾ら
かの顧客に受け入れられない可能性がある。
調製および貯蔵中におけるニトロソアミンの形成を、特
にある種のホスホネートの存在下に、抑制し得ることが
知られている。それにより達成される抑制の程度は、し
かしながら、最も厳しい要求に実際に適合し得ないでい
る。さらに、炭酸水素塩等の無機金属の高レベルは幾ら
かの顧客に受け入れられない可能性がある。
【0006】英国特許第2 252 320号明細書は、比較的
高濃度の炭酸塩および/または炭酸水素塩を使用してア
ミンの酸化中におけるニトロソアミンの形成を抑制し、
かつ貯蔵時にそのような汚染に対しアミンオキシド生成
物を安定させることが開示されている。欧州特許第0 40
9 043号明細書はアミンオキシドの調製における触媒と
してのある種のアミノホスホネートの使用を開示してい
る。英国特許出願第9301761.4号は、アミノホスホン酸
と達成されかつ維持される総NOの非常に低いレベルを
可能にする炭酸水素塩および/または比較的低いレベル
の炭酸塩との間の相乗作用を記載している。
高濃度の炭酸塩および/または炭酸水素塩を使用してア
ミンの酸化中におけるニトロソアミンの形成を抑制し、
かつ貯蔵時にそのような汚染に対しアミンオキシド生成
物を安定させることが開示されている。欧州特許第0 40
9 043号明細書はアミンオキシドの調製における触媒と
してのある種のアミノホスホネートの使用を開示してい
る。英国特許出願第9301761.4号は、アミノホスホン酸
と達成されかつ維持される総NOの非常に低いレベルを
可能にする炭酸水素塩および/または比較的低いレベル
の炭酸塩との間の相乗作用を記載している。
【0007】
【発明が解決すべき課題】従って本発明の目的は、従来
よりもニトロソアミン形成を強く抑制し得る、好ましく
は無機塩類の非常に高いレベルを必要としない、形成抑
制剤を提供することである。
よりもニトロソアミン形成を強く抑制し得る、好ましく
は無機塩類の非常に高いレベルを必要としない、形成抑
制剤を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ある種の
アルキルアミンとアルカノールアミン(メチレンホスホ
ン)酸、それらのN−オキシド(N-oxides)、同等物、
水溶塩または前駆体が、例えばアミンオキシドの調製中
に、ニトロソアミン形成抑制に効果的であることを見い
だした。特に、本発明者らはそのような化合物が、ポリ
アルキレンアミンポリメチレンホスホン酸およびそのN
−オキシド、同等物、水溶塩または前駆体と共に、潜在
的なニトロソアミン前駆体の貯蔵中にニトロソアミンと
ナイトライトの相乗形成抑制剤として作用することを見
いだし、本発明を完成するに至った。
アルキルアミンとアルカノールアミン(メチレンホスホ
ン)酸、それらのN−オキシド(N-oxides)、同等物、
水溶塩または前駆体が、例えばアミンオキシドの調製中
に、ニトロソアミン形成抑制に効果的であることを見い
だした。特に、本発明者らはそのような化合物が、ポリ
アルキレンアミンポリメチレンホスホン酸およびそのN
−オキシド、同等物、水溶塩または前駆体と共に、潜在
的なニトロソアミン前駆体の貯蔵中にニトロソアミンと
ナイトライトの相乗形成抑制剤として作用することを見
いだし、本発明を完成するに至った。
【0009】本発明は、(i) 次式: RyN(O)x(CH2PO3
M2)(3-y) [式中、yは1または2であり、xは1また
は0であり、Rは6までの炭素原子を有するアルキル基
または2から6までの炭素原子を有するヒドロキシアル
キル、カルボキシアルキルまたはポリオキシエチレン基
であり、かつMは水素または本化合物を水溶性となすカ
チオンである]で表される化合物、および(ii) 次の
一般式: (M2O3PCH2)2N(O)x[(CH2)mN(O)xCH2PO3M2]nCH
2PO3M2 [式中、nは独立して0から8までであり、m
は2または3であり、そしてxおよびMは前記で定義し
た通りである]で表される化合物の相乗量を含む、ニト
ロソアミンおよび/またはナイトライトの相乗形成抑制
剤を提供する。
M2)(3-y) [式中、yは1または2であり、xは1また
は0であり、Rは6までの炭素原子を有するアルキル基
または2から6までの炭素原子を有するヒドロキシアル
キル、カルボキシアルキルまたはポリオキシエチレン基
であり、かつMは水素または本化合物を水溶性となすカ
チオンである]で表される化合物、および(ii) 次の
一般式: (M2O3PCH2)2N(O)x[(CH2)mN(O)xCH2PO3M2]nCH
2PO3M2 [式中、nは独立して0から8までであり、m
は2または3であり、そしてxおよびMは前記で定義し
た通りである]で表される化合物の相乗量を含む、ニト
ロソアミンおよび/またはナイトライトの相乗形成抑制
剤を提供する。
【0010】第二の態様において、本発明は潜在的なニ
トロソアミン前駆体のニトロソアミンおよび/またはナ
イトライトへの転化を前記前駆体の調製、貯蔵および/
または加熱中において抑制する方法において、前記相乗
形成抑制剤の有効量を該前駆体に添加することを包含す
る転化抑制方法を提供する。第三の態様において、本発
明は、(i)アルカノールアミン(メチレンホスホン)
酸、そのN−オキシド、またはその水溶塩、および(i
i)ポリアルキレンアミンポリ(メチレンホスホン)
酸、そのN−オキシド、またはその水溶塩を含む相乗形
成抑制剤を提供する。第四の態様において、本発明は、
アミン、特に第三アミンを過酸化水素と、ヒドロキシエ
チレアミンビス(メチレンホスホン)酸またはそのN−
オキシドまたは塩を含む形成抑制剤の十分量の存在下に
反応させることを含む、アミンオキシドの改善された製
法を提供する。前記ニトロソアミン形成抑制剤は、付加
的にアルカリ炭酸水素塩および/または炭酸塩を含むこ
とが好ましい。
トロソアミン前駆体のニトロソアミンおよび/またはナ
イトライトへの転化を前記前駆体の調製、貯蔵および/
または加熱中において抑制する方法において、前記相乗
形成抑制剤の有効量を該前駆体に添加することを包含す
る転化抑制方法を提供する。第三の態様において、本発
明は、(i)アルカノールアミン(メチレンホスホン)
酸、そのN−オキシド、またはその水溶塩、および(i
i)ポリアルキレンアミンポリ(メチレンホスホン)
酸、そのN−オキシド、またはその水溶塩を含む相乗形
成抑制剤を提供する。第四の態様において、本発明は、
アミン、特に第三アミンを過酸化水素と、ヒドロキシエ
チレアミンビス(メチレンホスホン)酸またはそのN−
オキシドまたは塩を含む形成抑制剤の十分量の存在下に
反応させることを含む、アミンオキシドの改善された製
法を提供する。前記ニトロソアミン形成抑制剤は、付加
的にアルカリ炭酸水素塩および/または炭酸塩を含むこ
とが好ましい。
【0011】ニトロソアミン前駆体 本明細書中における“ニトロソアミン前駆体”という語
は、ニトロソアミンとナイトライトによる汚染に対して
敏感な化合物を含む全てのアミンを包含し、かつ第二ア
ミンと第三アミンならびにアミド(例えばアルカノール
アミド)、第三アミンオキシドおよび第四アミン化合物
(例えば脂肪性第四アミン、ベタイン)等のそれらの誘
導体を包含する。あるいはまた、これらのアミンは、イ
ミダゾリン、ピリジン、N置換されたピペラジン、また
はN置換されたモルホリン(例えばN−メチルモルホリ
ン)等の環状アミンを含むことができる。本発明の特に
好ましい態様において、ニトロソアミン前駆体はアミン
オキシドである。ニトロソアミンとナイトライトの相乗
形成抑制剤を前記ニトロソアミン前駆体の調製中に存在
させ総NOの低い初期レベルを有する生成物を製造する
ことも、あるいは代替的に前記前駆体の調製後に前記相
乗形成抑制剤を添加して貯蔵中の総NOの低いレベルを
維持することも可能である。
は、ニトロソアミンとナイトライトによる汚染に対して
敏感な化合物を含む全てのアミンを包含し、かつ第二ア
ミンと第三アミンならびにアミド(例えばアルカノール
アミド)、第三アミンオキシドおよび第四アミン化合物
(例えば脂肪性第四アミン、ベタイン)等のそれらの誘
導体を包含する。あるいはまた、これらのアミンは、イ
ミダゾリン、ピリジン、N置換されたピペラジン、また
はN置換されたモルホリン(例えばN−メチルモルホリ
ン)等の環状アミンを含むことができる。本発明の特に
好ましい態様において、ニトロソアミン前駆体はアミン
オキシドである。ニトロソアミンとナイトライトの相乗
形成抑制剤を前記ニトロソアミン前駆体の調製中に存在
させ総NOの低い初期レベルを有する生成物を製造する
ことも、あるいは代替的に前記前駆体の調製後に前記相
乗形成抑制剤を添加して貯蔵中の総NOの低いレベルを
維持することも可能である。
【0012】相乗形成抑制剤 相乗形成抑制剤の化合物(i)は、下記一般式(1): (1) RyN(O)x(CH2PO3M2)(3-y) [式中、yは1または2であり、xは1または0であ
り、Rは6までの炭素原子を有するアルキル基あるいは
は2から6までの炭素原子を有するヒドロキシアルキ
ル、カルボキシアルキルまたはポリオキシエチレン基で
あり、かつMは水素または本化合物を水溶性となすカチ
オンである]で表されるアルキル、ヒドロキシアルキル
またはカルボキシアルキルアミン(メチレンホスホネー
ト)である。この化合物は、エタノールアミンビス(メ
チレンホスホネート)またはそのN−オキシド、即ち、
Rがヒドロキシエチル基であり、Mが水素原子あるいは
ナトリウムまたはカリウム等のアルカリ金属、特にナト
リウムであり、yが1である化合物であることが好まし
い。好ましくは、(i)の化合物はヒドロキシエチルア
ミンビス(メチレンホスホン)酸またはその塩としてニ
トロソアミン前駆体に添加される。
り、Rは6までの炭素原子を有するアルキル基あるいは
は2から6までの炭素原子を有するヒドロキシアルキ
ル、カルボキシアルキルまたはポリオキシエチレン基で
あり、かつMは水素または本化合物を水溶性となすカチ
オンである]で表されるアルキル、ヒドロキシアルキル
またはカルボキシアルキルアミン(メチレンホスホネー
ト)である。この化合物は、エタノールアミンビス(メ
チレンホスホネート)またはそのN−オキシド、即ち、
Rがヒドロキシエチル基であり、Mが水素原子あるいは
ナトリウムまたはカリウム等のアルカリ金属、特にナト
リウムであり、yが1である化合物であることが好まし
い。好ましくは、(i)の化合物はヒドロキシエチルア
ミンビス(メチレンホスホン)酸またはその塩としてニ
トロソアミン前駆体に添加される。
【0013】成分(i)は典型的には、第三アミン、例
えばヒドロキシエチルアミンビス(メチレンホスホン)
酸として反応混合物に添加されるが、本発明者らは、そ
のような第三アミンは、酸化化合物が存在する場合(例
えばアミンオキシドを製造する反応中に過酸化水素が存
在する場合)には、対応するアミンオキシドに速やかに
転化されると考えている。相乗形成抑制剤の成分(ii)
は、下記一般式(2): (2) (M2O3PCH2)2N(O)x[(CH2)mN(O)xCH2PO3M2]nCH2PO3M2 [式中、nは独立して0から8までであり、mは2また
は3であり、そしてxおよびMは前記成分(i)につい
て定義した通りである]で表されるポリアルキレンアミ
ンポリメチレンホスホネートであり、形成抑制剤の成分
(ii)も、一般式(2)の化合物のN−オキシド、酸、
同等物または前駆体であってもよい。
えばヒドロキシエチルアミンビス(メチレンホスホン)
酸として反応混合物に添加されるが、本発明者らは、そ
のような第三アミンは、酸化化合物が存在する場合(例
えばアミンオキシドを製造する反応中に過酸化水素が存
在する場合)には、対応するアミンオキシドに速やかに
転化されると考えている。相乗形成抑制剤の成分(ii)
は、下記一般式(2): (2) (M2O3PCH2)2N(O)x[(CH2)mN(O)xCH2PO3M2]nCH2PO3M2 [式中、nは独立して0から8までであり、mは2また
は3であり、そしてxおよびMは前記成分(i)につい
て定義した通りである]で表されるポリアルキレンアミ
ンポリメチレンホスホネートであり、形成抑制剤の成分
(ii)も、一般式(2)の化合物のN−オキシド、酸、
同等物または前駆体であってもよい。
【0014】成分(ii)は、nの値が2から7であるポ
リアルキレンアミノポリ(メチレンホスホン)酸である
ことが特に好ましい。本発明の特に好ましい態様におい
ては、成分(ii)はnが2から5である化合物、例えば
ジエチレントリアミンペンタキス(メチレンホスホネー
ト)またはそのN−オキシドである。双方の成分につい
て、形成抑制剤がニトロソアミン前駆体生成物中に存在
しているとき、例えばニトロソアミン前駆体の調製中に
酸化条件が存在する場合には、最初から第三アミンの形
態で添加されていてもオキシドは前駆体調整反応中に形
成されるので、形成抑制剤は生成物中でx=1を有す
る。生成物に安定剤を後添加した場合には、xは0また
は1となり得る。通常、未酸化第三アミンとして組成物
中に存在するように、安定剤の少なくとも一部は調製後
に生成物に添加されることが好ましい。相乗形成抑制剤
の成分同士が異なる段階に添加される場合、即ち成分
(i)が調製中に、そして成分(ii)がニトロソアミン
前駆体生成物の調製完了時にそれぞれ添加される場合に
は、相乗形成抑制剤は一つの成分をオキシドの形態で、
そして一つの成分を第三アミンの形態で含むことができ
る。
リアルキレンアミノポリ(メチレンホスホン)酸である
ことが特に好ましい。本発明の特に好ましい態様におい
ては、成分(ii)はnが2から5である化合物、例えば
ジエチレントリアミンペンタキス(メチレンホスホネー
ト)またはそのN−オキシドである。双方の成分につい
て、形成抑制剤がニトロソアミン前駆体生成物中に存在
しているとき、例えばニトロソアミン前駆体の調製中に
酸化条件が存在する場合には、最初から第三アミンの形
態で添加されていてもオキシドは前駆体調整反応中に形
成されるので、形成抑制剤は生成物中でx=1を有す
る。生成物に安定剤を後添加した場合には、xは0また
は1となり得る。通常、未酸化第三アミンとして組成物
中に存在するように、安定剤の少なくとも一部は調製後
に生成物に添加されることが好ましい。相乗形成抑制剤
の成分同士が異なる段階に添加される場合、即ち成分
(i)が調製中に、そして成分(ii)がニトロソアミン
前駆体生成物の調製完了時にそれぞれ添加される場合に
は、相乗形成抑制剤は一つの成分をオキシドの形態で、
そして一つの成分を第三アミンの形態で含むことができ
る。
【0015】本発明の特に好ましい態様において、相乗
形成抑制剤混合物は(i)アルカリ金属ヒドロキシエチ
ルアミンビス(メチレンホスホネート)またはそのN−
オキシド、および(ii)アルカリ金属ジエチレントリア
ミンペンタキス(メチレンホスホネート)を含む。相乗
形成抑制剤における成分(i)と(ii)との重量比は、
成分(i):(ii)が15:1〜1:15の範囲内であ
り、好ましくは10:1〜1:10、より好ましくは
7:1〜1:7、特には5:1〜1:5である。本発明
の特に好ましい態様において、相乗形成抑制剤は、
(i)の方が多いかまたは(i)と(ii)が等しい重量割
合で、前記二成分を含む。
形成抑制剤混合物は(i)アルカリ金属ヒドロキシエチ
ルアミンビス(メチレンホスホネート)またはそのN−
オキシド、および(ii)アルカリ金属ジエチレントリア
ミンペンタキス(メチレンホスホネート)を含む。相乗
形成抑制剤における成分(i)と(ii)との重量比は、
成分(i):(ii)が15:1〜1:15の範囲内であ
り、好ましくは10:1〜1:10、より好ましくは
7:1〜1:7、特には5:1〜1:5である。本発明
の特に好ましい態様において、相乗形成抑制剤は、
(i)の方が多いかまたは(i)と(ii)が等しい重量割
合で、前記二成分を含む。
【0016】本発明の相乗形成抑制剤は、混合物とし
て、あるいは二成分の別々の添加物として、ニトロソア
ミン前駆体に投与されることができる。完全な相乗形成
抑制剤は、低レベルの総NOを含むニトロソアミン前駆
体に添加して貯蔵中の総NOの低レベルを維持するのが
よい。例えば前記生成物はNOのレベルを減少させるた
めに紫外線処理を受けたものであっても、あるいは本来
低NO生成物を生ずる方法により生産されたものであっ
てもよい。あるいはまた、完全な相乗形成抑制剤をニト
ロソアミン前駆体、例えばアミンオキシドの調製中に存
在させて調製中におけるニトロソアミンとナイトライト
の形成を抑制し、それにより総NOに関して低い初期値
を有するニトロソアミン前駆体を生産することができ
る。さらに、相乗形成抑制剤の添加は、調製後に必要が
あれば、生成物に対してなされることもできる。相乗形
成抑制剤のそれぞれの成分はまた、ニトロソアミン前駆
体に対して別々に添加することもできる。例えば、どち
らかの成分の必要量をニトロソアミン前駆体の調製中に
存在させてニトロソアミンとナイトライトの初期形成を
抑制し、形成抑制剤の残部を調製後にニトロソアミン前
駆体に添加することができる。本発明の好ましい態様に
おいては、完全な相乗形成抑制剤がアミンオキシドの調
製中に存在するか、あるいはまた成分(i)がアミンオ
キシドの調製中に存在し、そしてその後に成分(ii)が
添加される。完全な相乗形成抑制剤は、効果的に抑制す
るに充分な量で、例えばニトロソアミン前駆体を含む生
成物の総重量に基づいて0.01〜0.5重量%の量で使
用することができる。この相乗形成抑制剤の使用量は、
好ましくは0.05〜2.5重量%、より好ましくは0.
1〜1.5重量%、例えば0.15〜1.0重量%であ
る。
て、あるいは二成分の別々の添加物として、ニトロソア
ミン前駆体に投与されることができる。完全な相乗形成
抑制剤は、低レベルの総NOを含むニトロソアミン前駆
体に添加して貯蔵中の総NOの低レベルを維持するのが
よい。例えば前記生成物はNOのレベルを減少させるた
めに紫外線処理を受けたものであっても、あるいは本来
低NO生成物を生ずる方法により生産されたものであっ
てもよい。あるいはまた、完全な相乗形成抑制剤をニト
ロソアミン前駆体、例えばアミンオキシドの調製中に存
在させて調製中におけるニトロソアミンとナイトライト
の形成を抑制し、それにより総NOに関して低い初期値
を有するニトロソアミン前駆体を生産することができ
る。さらに、相乗形成抑制剤の添加は、調製後に必要が
あれば、生成物に対してなされることもできる。相乗形
成抑制剤のそれぞれの成分はまた、ニトロソアミン前駆
体に対して別々に添加することもできる。例えば、どち
らかの成分の必要量をニトロソアミン前駆体の調製中に
存在させてニトロソアミンとナイトライトの初期形成を
抑制し、形成抑制剤の残部を調製後にニトロソアミン前
駆体に添加することができる。本発明の好ましい態様に
おいては、完全な相乗形成抑制剤がアミンオキシドの調
製中に存在するか、あるいはまた成分(i)がアミンオ
キシドの調製中に存在し、そしてその後に成分(ii)が
添加される。完全な相乗形成抑制剤は、効果的に抑制す
るに充分な量で、例えばニトロソアミン前駆体を含む生
成物の総重量に基づいて0.01〜0.5重量%の量で使
用することができる。この相乗形成抑制剤の使用量は、
好ましくは0.05〜2.5重量%、より好ましくは0.
1〜1.5重量%、例えば0.15〜1.0重量%であ
る。
【0017】アミンオキシドの改善された製法 本発明の特定の態様によれば、炭酸塩および/または炭
酸水素塩触媒と本発明の相乗形成抑制剤またはその成分
(i)のどちらか一方の存在下に第三アミンを過酸化水
素と反応させて総NOの極めて低いレベルを有するアミ
ンオキシドを製造し、このアミンオキシド調製時に成分
(i)を使用した場合には好ましくはその後に成分(ii)
を添加する、アミンオキシドの改善された製法が提供さ
れる。
酸水素塩触媒と本発明の相乗形成抑制剤またはその成分
(i)のどちらか一方の存在下に第三アミンを過酸化水
素と反応させて総NOの極めて低いレベルを有するアミ
ンオキシドを製造し、このアミンオキシド調製時に成分
(i)を使用した場合には好ましくはその後に成分(ii)
を添加する、アミンオキシドの改善された製法が提供さ
れる。
【0018】本発明の改善された方法に用いられ得る第
三アミンは、典型的には下記一般式: R1R2R3N [式中、R1、R2およびR3は、同一または異なって、
直鎖または枝別れ鎖のアルキル基、アルケニル基または
アラルキル基を示す]で表されるアミンである。これら
は低級アルキル基、即ち1〜7、好ましくは1〜4の炭
素原子のアルキル基であってもよいが、本発明の好まし
い態様においては、第三アミンは、下記一般式: (R)m(R1)nN [式中、Rは同一または異なって、炭素数8〜24のア
ルキル−またはアルケニル−ポリアルキレンオキシ基;
炭素数7〜23のエステルアルキルまたはアルケニル
基;あるいはアミドアルキルまたはアルケニル基を示
し、R1は、同一または異なって、炭素数1〜4のアル
キル、アルコキシまたはヒドロキシアルキル基;あるい
はポリアルキレンオキシ基を示し、mは1または2であ
り、nは(3−m)である]により表される。
三アミンは、典型的には下記一般式: R1R2R3N [式中、R1、R2およびR3は、同一または異なって、
直鎖または枝別れ鎖のアルキル基、アルケニル基または
アラルキル基を示す]で表されるアミンである。これら
は低級アルキル基、即ち1〜7、好ましくは1〜4の炭
素原子のアルキル基であってもよいが、本発明の好まし
い態様においては、第三アミンは、下記一般式: (R)m(R1)nN [式中、Rは同一または異なって、炭素数8〜24のア
ルキル−またはアルケニル−ポリアルキレンオキシ基;
炭素数7〜23のエステルアルキルまたはアルケニル
基;あるいはアミドアルキルまたはアルケニル基を示
し、R1は、同一または異なって、炭素数1〜4のアル
キル、アルコキシまたはヒドロキシアルキル基;あるい
はポリアルキレンオキシ基を示し、mは1または2であ
り、nは(3−m)である]により表される。
【0019】アルキレンオキシ基は好ましくは1〜20
の間のエチレンオキシおよび/またはプロピレンオキシ
基を含むポリエチレンオキシ基またはポリプロピレンオ
キシ基またはエチレンオキシとプロピレンオキシの混合
基である。アミドアルキル基は好ましくは炭素数7〜2
3のアルキル−またはアルケニル−アミドプロピル基で
ある。本発明の特に好ましい態様におけるアミンは、例
えばラウリル/ミリスチルジメチルアミン等のアルキル
ジメチルアミンである。炭酸水素塩および/または炭酸
塩は、重炭酸ナトリウム等の炭酸水素塩を適切に含むこ
とができる。あるいはまた、例えば重炭酸カリウムまた
は重炭酸リチウム等のアルカリ金属の炭酸水素塩あるい
はマグネシウムまたはカルシウムの炭酸水素塩等のアル
カリ土類金属の炭酸水素塩などの、他の水溶性炭酸水素
塩が存在することもできる。好ましくは、触媒はアルカ
リ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウムの炭酸塩
等の炭酸塩、例えばナトリウム、マグネシウムまたはカ
ルシウムの炭酸塩、あるいは炭酸水素塩と炭酸塩の混合
物を含むことができる。
の間のエチレンオキシおよび/またはプロピレンオキシ
基を含むポリエチレンオキシ基またはポリプロピレンオ
キシ基またはエチレンオキシとプロピレンオキシの混合
基である。アミドアルキル基は好ましくは炭素数7〜2
3のアルキル−またはアルケニル−アミドプロピル基で
ある。本発明の特に好ましい態様におけるアミンは、例
えばラウリル/ミリスチルジメチルアミン等のアルキル
ジメチルアミンである。炭酸水素塩および/または炭酸
塩は、重炭酸ナトリウム等の炭酸水素塩を適切に含むこ
とができる。あるいはまた、例えば重炭酸カリウムまた
は重炭酸リチウム等のアルカリ金属の炭酸水素塩あるい
はマグネシウムまたはカルシウムの炭酸水素塩等のアル
カリ土類金属の炭酸水素塩などの、他の水溶性炭酸水素
塩が存在することもできる。好ましくは、触媒はアルカ
リ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウムの炭酸塩
等の炭酸塩、例えばナトリウム、マグネシウムまたはカ
ルシウムの炭酸塩、あるいは炭酸水素塩と炭酸塩の混合
物を含むことができる。
【0020】炭酸水素塩:炭酸塩のモル比は、0.0
1:1〜1:0.01、特には1:1の範囲内として、
組成物のpHはアミンオキシドの調製中に過酸化水素の
顕著な分解を引き起こす程に充分高くないようにするこ
とが好ましい。この反応は、好ましくはアミンの重量に
基づいて0.2〜20重量%量の、英国特許第2 252 320
号明細書に記載の炭酸水素塩および/または炭酸塩から
なる触媒の存在下に行われる。炭酸塩または炭酸水素塩
の量は、アミンの初期重量に基づいて0.5〜5重量%
であることが好ましく、0.75〜2重量%、例えば0.
8〜1.5重量%であることがより好ましい。
1:1〜1:0.01、特には1:1の範囲内として、
組成物のpHはアミンオキシドの調製中に過酸化水素の
顕著な分解を引き起こす程に充分高くないようにするこ
とが好ましい。この反応は、好ましくはアミンの重量に
基づいて0.2〜20重量%量の、英国特許第2 252 320
号明細書に記載の炭酸水素塩および/または炭酸塩から
なる触媒の存在下に行われる。炭酸塩または炭酸水素塩
の量は、アミンの初期重量に基づいて0.5〜5重量%
であることが好ましく、0.75〜2重量%、例えば0.
8〜1.5重量%であることがより好ましい。
【0021】好ましくは、アミンオキシドの調製中の反
応混合物のpHは10未満、例えば9.8未満、典型的
には9.5未満であるべきである。しかし、調製後に相
乗形成抑制剤が生成物に添加されるときにはそのような
拘束はなく、従って、所望の最終用途次第でより高いp
H値も許容され得る。本発明の特定の態様において、相
乗形成抑制剤は、(i)ナトリウムヒドロキシエチルア
ミンビス(メチレンホスホネート)および(ii)ナトリ
ウムジエチレントリアミンペンタキス(メチレンホスホ
ネート)を5:1〜1:2の重量比で含む。この相乗形
成抑制剤は、総アミン組成物の重量に基づいて0.01
〜5重量%、好ましくは0.25〜1.25重量%の総量
で、前記アミンオキシド中に存在することが好ましい。
応混合物のpHは10未満、例えば9.8未満、典型的
には9.5未満であるべきである。しかし、調製後に相
乗形成抑制剤が生成物に添加されるときにはそのような
拘束はなく、従って、所望の最終用途次第でより高いp
H値も許容され得る。本発明の特定の態様において、相
乗形成抑制剤は、(i)ナトリウムヒドロキシエチルア
ミンビス(メチレンホスホネート)および(ii)ナトリ
ウムジエチレントリアミンペンタキス(メチレンホスホ
ネート)を5:1〜1:2の重量比で含む。この相乗形
成抑制剤は、総アミン組成物の重量に基づいて0.01
〜5重量%、好ましくは0.25〜1.25重量%の総量
で、前記アミンオキシド中に存在することが好ましい。
【0022】アミンの改善された調製法は、典型的には
水溶液中で実施される。過酸化水素の分解を引き起こす
(または加速する)傾向を有する多価アニオンによる汚
染を避けるため、超高純度試薬が使用されることが好ま
しい。生成物の必要濃度は出発物質とした特定の第三ア
ミンに依存するが、この理由は、本発明の本態様にとっ
て好ましいアミンは界面活性剤特性を備えた酸化物を生
成し、まさにその科学的性質のために、反応混合物の総
重量に基づいた重量で約30重量%までの濃度では可動
なL1相を形成するからである。より高濃度では、アミ
ンオキシド生成物は不動なM相を形成する傾向がある。
好ましくは、最終濃度のアミンオキシド、例えば(反応
混合物の総重量に基づいて)60〜80%のアミンオキ
シドが可動なG相を形成する濃度となるように、過酸化
水素水の形態で反応容器に水を添加することが好まし
い。しかしながらこの選択態様は、通常G相の形成され
る濃度範囲は限られているから工業規模での生産はしば
しば実用的ではなく、従って最も好ましい態様は通常L
1相を形成し得る最も高い濃度、典型的には反応混合物
の総重量に基づいて約30%である。しかし、より高い
濃度は、溶媒、共界面活性剤、ヒドロトロープまたは電
解質塩等の、L1相からM相への境界を引き上げたりま
たはG相の濃度範囲の幅を広げたりし得る相改変剤の存
在下に、達成することができる。大規模生産において
は、条件が小規模生産のときよりも一層断熱的となり反
応中の温度上昇が問題となることがあるので、前記生産
操作の反応釜残のアミンオキシド生成物を使用すること
は、これが2相から1相へ通過するときの誘導時期を排
除することにより発熱程度を限定するので好ましい。
水溶液中で実施される。過酸化水素の分解を引き起こす
(または加速する)傾向を有する多価アニオンによる汚
染を避けるため、超高純度試薬が使用されることが好ま
しい。生成物の必要濃度は出発物質とした特定の第三ア
ミンに依存するが、この理由は、本発明の本態様にとっ
て好ましいアミンは界面活性剤特性を備えた酸化物を生
成し、まさにその科学的性質のために、反応混合物の総
重量に基づいた重量で約30重量%までの濃度では可動
なL1相を形成するからである。より高濃度では、アミ
ンオキシド生成物は不動なM相を形成する傾向がある。
好ましくは、最終濃度のアミンオキシド、例えば(反応
混合物の総重量に基づいて)60〜80%のアミンオキ
シドが可動なG相を形成する濃度となるように、過酸化
水素水の形態で反応容器に水を添加することが好まし
い。しかしながらこの選択態様は、通常G相の形成され
る濃度範囲は限られているから工業規模での生産はしば
しば実用的ではなく、従って最も好ましい態様は通常L
1相を形成し得る最も高い濃度、典型的には反応混合物
の総重量に基づいて約30%である。しかし、より高い
濃度は、溶媒、共界面活性剤、ヒドロトロープまたは電
解質塩等の、L1相からM相への境界を引き上げたりま
たはG相の濃度範囲の幅を広げたりし得る相改変剤の存
在下に、達成することができる。大規模生産において
は、条件が小規模生産のときよりも一層断熱的となり反
応中の温度上昇が問題となることがあるので、前記生産
操作の反応釜残のアミンオキシド生成物を使用すること
は、これが2相から1相へ通過するときの誘導時期を排
除することにより発熱程度を限定するので好ましい。
【0023】本発明の方法において、アミンと過酸化水
素とは、典型的には1:0.9〜1:1.1の範囲であり
得るアミン:過酸化水素のモル比で混合される。最も好
ましい比率は、理論量で1:1である。過酸化水素の理
論上の相当の過剰の存在、例えば0.05%を越える過
剰は低レベルの総NOを得ることを困難にし、かつ50
ppb未満のニトロソアミンレベルを達成するために安
定化剤のより高いレベルを必要とする。一般的には、ア
ミン:過酸化水素の重量比が1:1〜1.09の間であ
ることが好ましい。適宜、エチレンジアミン四酢酸(E
DTA)等の非ホスホネート金属イオン封鎖剤が調製中
に使用されて、組成物中に存在しかつ過酸化水素の分解
を触媒する金属イオンをキレートしてもよい。代替的な
金属イオン封鎖剤は、ピロホスフェート等のキレート剤
を包含する。ホスホネートが調製開始後に添加される場
合には、好ましくは、このような遷移金属キレート剤ま
たは金属イオン封鎖剤を存在させるべきである。これら
は反応を加速するが、ニトロソアミンレベルに対しては
有意な効果をまったく有しない。
素とは、典型的には1:0.9〜1:1.1の範囲であり
得るアミン:過酸化水素のモル比で混合される。最も好
ましい比率は、理論量で1:1である。過酸化水素の理
論上の相当の過剰の存在、例えば0.05%を越える過
剰は低レベルの総NOを得ることを困難にし、かつ50
ppb未満のニトロソアミンレベルを達成するために安
定化剤のより高いレベルを必要とする。一般的には、ア
ミン:過酸化水素の重量比が1:1〜1.09の間であ
ることが好ましい。適宜、エチレンジアミン四酢酸(E
DTA)等の非ホスホネート金属イオン封鎖剤が調製中
に使用されて、組成物中に存在しかつ過酸化水素の分解
を触媒する金属イオンをキレートしてもよい。代替的な
金属イオン封鎖剤は、ピロホスフェート等のキレート剤
を包含する。ホスホネートが調製開始後に添加される場
合には、好ましくは、このような遷移金属キレート剤ま
たは金属イオン封鎖剤を存在させるべきである。これら
は反応を加速するが、ニトロソアミンレベルに対しては
有意な効果をまったく有しない。
【0024】本発明者らは、既述の割合で炭酸水素塩お
よび/または炭酸塩が存在する場合、および/またはホ
スホネートが存在する場合には、副生成物としてのニト
ロソアミンの形成を限定することに関して、温度が従来
技術により示されているような重要な因子である必要は
ないことを見いだした。欧州特許出願第88306270.3号
は、ニトロソアミンの形成を抑制する為には、アミンオ
キシドの調製が45℃またはそれより低い温度、最も好
ましくは30℃未満で実施されねばならないと記述して
いる。従って、この反応は遅い反応速度を促進するため
に促進剤の使用を必要とする。本発明の方法によれば、
ニトロソアミンとナイトライトの形成に対する相乗形成
抑制剤の作用は、アミンオキシドの調製、貯蔵および/
または加熱中において温度を最小化することの重要性を
減少させる。従って、触媒の存在下に本発明方法を実施
中の反応容器の温度は、初期には2〜85℃であっても
よく、最も好ましい温度範囲は30〜50℃であり、典
型的な操業温度は約40℃である。
よび/または炭酸塩が存在する場合、および/またはホ
スホネートが存在する場合には、副生成物としてのニト
ロソアミンの形成を限定することに関して、温度が従来
技術により示されているような重要な因子である必要は
ないことを見いだした。欧州特許出願第88306270.3号
は、ニトロソアミンの形成を抑制する為には、アミンオ
キシドの調製が45℃またはそれより低い温度、最も好
ましくは30℃未満で実施されねばならないと記述して
いる。従って、この反応は遅い反応速度を促進するため
に促進剤の使用を必要とする。本発明の方法によれば、
ニトロソアミンとナイトライトの形成に対する相乗形成
抑制剤の作用は、アミンオキシドの調製、貯蔵および/
または加熱中において温度を最小化することの重要性を
減少させる。従って、触媒の存在下に本発明方法を実施
中の反応容器の温度は、初期には2〜85℃であっても
よく、最も好ましい温度範囲は30〜50℃であり、典
型的な操業温度は約40℃である。
【0025】アミンオキシド調製の反応時間は採用され
る条件に依存するが、典型的には、0.1〜24時間、
好ましくは0.25〜6時間、より好ましくは1〜3.5
時間である。前記アミンオキシドの調製および分析の改
善された方法は、実施例1においてさらに詳細に説明さ
れる。本発明はさらに以下の実施例により説明される
が、特に記載の無い限り、実施例中の百分率は生成物ま
たは反応混合物の総重量に基づいた重量%である。
る条件に依存するが、典型的には、0.1〜24時間、
好ましくは0.25〜6時間、より好ましくは1〜3.5
時間である。前記アミンオキシドの調製および分析の改
善された方法は、実施例1においてさらに詳細に説明さ
れる。本発明はさらに以下の実施例により説明される
が、特に記載の無い限り、実施例中の百分率は生成物ま
たは反応混合物の総重量に基づいた重量%である。
【0026】
【実施例】例1:ニトロソアミン/ナイトライト形成抑制剤の存在
下での(第三)アミンオキシドの調製 30重量/重量%の活性アミンオキシド生成物で造
るのに充分な量の非安定化(アルキルジメチル)アミン
[例えばエンピジエン(EMPIGEN)AB]、形成抑制剤、
触媒(例えば炭酸ナトリウム)および水をフラスコ中で
互いに混合し、得られた反応混合物を撹拌し、水浴を使
用して40℃に加温した。 上記アミンからアミンオキシドを造るのに必要な過
酸化水素(35重量/重量%)全重量の約20重量/重
量%を最初に前記フラスコに添加し、得られた反応混合
物をさらに約30分間反応による発熱が静まるまで撹拌
した。 残りの過酸化水素を反応混合物に撹拌を続けながら
30〜45分間に亙って添加した。全必要量の過酸化水
素が添加し終わったら、反応混合物から採取したサンプ
ルの分析値により反応が完了したことを示す時まで反応
を続けた。 反応混合物が≦0.3重量/重量%の遊離アミンと
≦0.1重量/重量%の過酸化水素を含むのに過ぎない
ことを採取したサンプルが示した時に反応は完了し、ア
ミンオキシドが生成したと見なされる。 反応混合物中に過酸化水素量の含有量は少ないが、
遊離アミンの含有量が高いことをサンプルの分析値が示
した時には、更に少量の過酸化水素を添加して反応を更
に短時間、例えば30分間進行させ、その後でサンプル
を更に採取して分析を行う。この操作を、反応混合物か
ら採取したサンプル中の遊離アミン及び過酸化水素含有
量が上記した量になるか、またはそれ以下になり、反応
が完了してアミンが完全にアミンオキシドに転化したこ
とを示すまで繰り返した。 上記方法によって調製したアミンオキシドをニトロ
ソアミン及びナイトライトの存在の有無について分析し
た。分析はニトロソアミンおよびナイトライトを有機溶
媒中で臭化水素および酢酸で分解して窒素酸化物(Nitr
ic oxide)を生成させ、分析は化学発光法を用いて行っ
た。ニトロソアミンは例えば別のサンプルからナイトラ
イトをスルファミン酸で分解後に測定される。結果をN
O(PPb)として示す。上記エンピジエン(EMPIGEN)A
Bとは、アルブライト・エンド・ウィルソン社の登録商
標名である。
下での(第三)アミンオキシドの調製 30重量/重量%の活性アミンオキシド生成物で造
るのに充分な量の非安定化(アルキルジメチル)アミン
[例えばエンピジエン(EMPIGEN)AB]、形成抑制剤、
触媒(例えば炭酸ナトリウム)および水をフラスコ中で
互いに混合し、得られた反応混合物を撹拌し、水浴を使
用して40℃に加温した。 上記アミンからアミンオキシドを造るのに必要な過
酸化水素(35重量/重量%)全重量の約20重量/重
量%を最初に前記フラスコに添加し、得られた反応混合
物をさらに約30分間反応による発熱が静まるまで撹拌
した。 残りの過酸化水素を反応混合物に撹拌を続けながら
30〜45分間に亙って添加した。全必要量の過酸化水
素が添加し終わったら、反応混合物から採取したサンプ
ルの分析値により反応が完了したことを示す時まで反応
を続けた。 反応混合物が≦0.3重量/重量%の遊離アミンと
≦0.1重量/重量%の過酸化水素を含むのに過ぎない
ことを採取したサンプルが示した時に反応は完了し、ア
ミンオキシドが生成したと見なされる。 反応混合物中に過酸化水素量の含有量は少ないが、
遊離アミンの含有量が高いことをサンプルの分析値が示
した時には、更に少量の過酸化水素を添加して反応を更
に短時間、例えば30分間進行させ、その後でサンプル
を更に採取して分析を行う。この操作を、反応混合物か
ら採取したサンプル中の遊離アミン及び過酸化水素含有
量が上記した量になるか、またはそれ以下になり、反応
が完了してアミンが完全にアミンオキシドに転化したこ
とを示すまで繰り返した。 上記方法によって調製したアミンオキシドをニトロ
ソアミン及びナイトライトの存在の有無について分析し
た。分析はニトロソアミンおよびナイトライトを有機溶
媒中で臭化水素および酢酸で分解して窒素酸化物(Nitr
ic oxide)を生成させ、分析は化学発光法を用いて行っ
た。ニトロソアミンは例えば別のサンプルからナイトラ
イトをスルファミン酸で分解後に測定される。結果をN
O(PPb)として示す。上記エンピジエン(EMPIGEN)A
Bとは、アルブライト・エンド・ウィルソン社の登録商
標名である。
【0027】例2:ニトロソアミン/ナイトライト相乗
形成抑制剤の不在下でのアミンオキシドの貯蔵安定性
(45℃) 例1の方法に従い、形成抑制剤の不在下で2個のアミン
オキシドサンプルを造り、45℃で貯蔵前にはサンプル
に形成抑制剤を添加しなかった。下記に示す表1は45
℃で8週間貯蔵中に測定したアミンオキシドサンプル中
のニトロソアミンおよびナイトライトの汚染量を示す。
サンプルは例1に説明した方法によってニトロソアミン
およびナイトライト含量について分析した。サンプルA
およびBは超高純度水と1重量/重量%の炭酸水素ナト
リウムを使用して造り、0.1重量/重量%および0.2
5重量/重量%のEDTAをそれぞれ存在させた。
形成抑制剤の不在下でのアミンオキシドの貯蔵安定性
(45℃) 例1の方法に従い、形成抑制剤の不在下で2個のアミン
オキシドサンプルを造り、45℃で貯蔵前にはサンプル
に形成抑制剤を添加しなかった。下記に示す表1は45
℃で8週間貯蔵中に測定したアミンオキシドサンプル中
のニトロソアミンおよびナイトライトの汚染量を示す。
サンプルは例1に説明した方法によってニトロソアミン
およびナイトライト含量について分析した。サンプルA
およびBは超高純度水と1重量/重量%の炭酸水素ナト
リウムを使用して造り、0.1重量/重量%および0.2
5重量/重量%のEDTAをそれぞれ存在させた。
【0028】
【表1】
【0029】結果は全てNO(PPb)として示した。本
発明による相乗形成抑制剤の不在下ではサンプルAとB
ともに45℃でニトロソアミンおよびナイトライトによ
り速やかに汚染させることを示した。ナイトライトによ
る汚染が特に迅速であった。
発明による相乗形成抑制剤の不在下ではサンプルAとB
ともに45℃でニトロソアミンおよびナイトライトによ
り速やかに汚染させることを示した。ナイトライトによ
る汚染が特に迅速であった。
【0030】例3:相乗形成抑制剤の存在下で調製した
アミンオキシドサンプルのニトロソアミンおよびナイト
ライトによる汚染(貯蔵温度45℃) 所定の形成抑制剤を工程中に添加して、すなわち前添
加して、例1に記載の方法に準じてアミンオキシドサン
プルを造った。添加した形成抑制剤の詳細は下記表2に
示す。45℃で貯蔵する前にアミンオキシドに更に形成
抑制剤を添加すること、すなわち形成抑制剤の後添加は
行わなかった。貯蔵期間中例1に述べた方法でニトロソ
アミンおよびナイトライトの汚染量を測定し、結果を下
記表2に記載した。超高純度水および1重量/重量%の
炭酸水素ナトリウムをアミンオキシドの調製に使用し
た。
アミンオキシドサンプルのニトロソアミンおよびナイト
ライトによる汚染(貯蔵温度45℃) 所定の形成抑制剤を工程中に添加して、すなわち前添
加して、例1に記載の方法に準じてアミンオキシドサン
プルを造った。添加した形成抑制剤の詳細は下記表2に
示す。45℃で貯蔵する前にアミンオキシドに更に形成
抑制剤を添加すること、すなわち形成抑制剤の後添加は
行わなかった。貯蔵期間中例1に述べた方法でニトロソ
アミンおよびナイトライトの汚染量を測定し、結果を下
記表2に記載した。超高純度水および1重量/重量%の
炭酸水素ナトリウムをアミンオキシドの調製に使用し
た。
【0031】
【表2】
【0032】*これらの結果の精度は実験誤差の程度に
より保証はできない。しかし、大体の傾向は観察でき
る。 形成抑制剤1=ヒドロキシエチルアミンビスメチレンホ
スホン酸ナトリウム塩[ブリケスト(Briquest)221] 形成抑制剤2=ペンタキスジエチレントリアミンメチレ
ンホスホネート[ブリケスト(Briquest)543] 上記「ブリケスト(Briquest)」とはアルブライト・エン
ド・ウィルソン社の登録商標名である。
より保証はできない。しかし、大体の傾向は観察でき
る。 形成抑制剤1=ヒドロキシエチルアミンビスメチレンホ
スホン酸ナトリウム塩[ブリケスト(Briquest)221] 形成抑制剤2=ペンタキスジエチレントリアミンメチレ
ンホスホネート[ブリケスト(Briquest)543] 上記「ブリケスト(Briquest)」とはアルブライト・エン
ド・ウィルソン社の登録商標名である。
【0033】サンプル1、2および3の結果を例2のサ
ンプルAおよびBについて得た結果と比較すると、形成
抑制剤の存在によりニトロソアミンおよびナイトライト
による汚染が減少したことを示す。サンプル3は、形成
抑制剤の濃度としてはサンプル3の全濃度と同じ濃度の
それぞれ単一の形成抑制剤だけを含有するサンプル1お
よびサンプル2に比してニトロソアミンおよびナイトラ
イトの汚染が顕著に抑制された改善を示している。形成
抑制剤1は、特にナイトライトによる汚染に比して、ニ
トロソアミン前駆体の生成に対する有効な形成抑制剤で
ある。しかし、貯蔵に際してのその効果は形成抑制剤2
より劣る。もし、各形成抑制剤を50/50の割合で含
むサンプル3におけるニトロソアミンとナイトライトと
の抑制作用が個々の形成抑制剤のそれぞれの形成抑制作
用だけによるものであったとすれば、すべてのサンプル
は同じ全重量の形成抑制剤を含むものであるから、単一
種の形成抑制剤を含有するタイプのサンプルの抑制作用
より低いことは期待できないであろう。しかし、結果は
サンプル3により示された通りである。すなわち、形成
抑制剤1または2をそれぞれ単独に使用した場合には、
個々の形成抑制剤の全量を単独の形成抑制剤の量と同量
とした本発明の相乗形成抑制剤の使用により達成でき
る、アミンオキシド中のニトロソアミンおよびナイトラ
イトの量までには減少しない。サンプル3の新規な相乗
作用をもつ形成抑制剤はニトロソアミンおよびナイトラ
イトの両者の生成、特にニトロソアミンを生成を減少さ
せるのに極めて有効である。
ンプルAおよびBについて得た結果と比較すると、形成
抑制剤の存在によりニトロソアミンおよびナイトライト
による汚染が減少したことを示す。サンプル3は、形成
抑制剤の濃度としてはサンプル3の全濃度と同じ濃度の
それぞれ単一の形成抑制剤だけを含有するサンプル1お
よびサンプル2に比してニトロソアミンおよびナイトラ
イトの汚染が顕著に抑制された改善を示している。形成
抑制剤1は、特にナイトライトによる汚染に比して、ニ
トロソアミン前駆体の生成に対する有効な形成抑制剤で
ある。しかし、貯蔵に際してのその効果は形成抑制剤2
より劣る。もし、各形成抑制剤を50/50の割合で含
むサンプル3におけるニトロソアミンとナイトライトと
の抑制作用が個々の形成抑制剤のそれぞれの形成抑制作
用だけによるものであったとすれば、すべてのサンプル
は同じ全重量の形成抑制剤を含むものであるから、単一
種の形成抑制剤を含有するタイプのサンプルの抑制作用
より低いことは期待できないであろう。しかし、結果は
サンプル3により示された通りである。すなわち、形成
抑制剤1または2をそれぞれ単独に使用した場合には、
個々の形成抑制剤の全量を単独の形成抑制剤の量と同量
とした本発明の相乗形成抑制剤の使用により達成でき
る、アミンオキシド中のニトロソアミンおよびナイトラ
イトの量までには減少しない。サンプル3の新規な相乗
作用をもつ形成抑制剤はニトロソアミンおよびナイトラ
イトの両者の生成、特にニトロソアミンを生成を減少さ
せるのに極めて有効である。
【0034】例4:サンプル1の組成物への形成抑制剤
の後添加(貯蔵温度45℃) サンプル1(0.25%の形成抑制剤1を含有)の一部に
それぞれ下記表3に記載のように形成抑制剤2をアミン
オキシドの調製直後に添加した。こうして得られたサン
プルを45℃で貯蔵した。貯蔵期間中のサンプルのニト
ロソアミンおよびナイトライト含有量の分析結果を下記
表3に掲げる。汚染物の分析は例1に記載の通り行っ
た。超高純度水および1重量/重量%の炭酸水素ナトリ
ウム触媒をアミンオキシドの調製中に使用した。
の後添加(貯蔵温度45℃) サンプル1(0.25%の形成抑制剤1を含有)の一部に
それぞれ下記表3に記載のように形成抑制剤2をアミン
オキシドの調製直後に添加した。こうして得られたサン
プルを45℃で貯蔵した。貯蔵期間中のサンプルのニト
ロソアミンおよびナイトライト含有量の分析結果を下記
表3に掲げる。汚染物の分析は例1に記載の通り行っ
た。超高純度水および1重量/重量%の炭酸水素ナトリ
ウム触媒をアミンオキシドの調製中に使用した。
【0035】
【表3】
【0036】形成抑制剤1の存在下で形成抑制剤2の濃
度を0.1〜0.5%の範囲で増大してもアミンオキシド
中にニトロソアミンおよびナイトライトの形成抑制を改
善するのにほとんど効果がないことがサンプル4、サン
プル5およびサンプル6からわかる。このことは、ま
た、本発明の抑制剤混合物の相乗作用を説明している。
度を0.1〜0.5%の範囲で増大してもアミンオキシド
中にニトロソアミンおよびナイトライトの形成抑制を改
善するのにほとんど効果がないことがサンプル4、サン
プル5およびサンプル6からわかる。このことは、ま
た、本発明の抑制剤混合物の相乗作用を説明している。
【0037】例5:例4中の形成抑制剤1の効果 形成抑制剤2だけ(0.5重量/重量%)の存在下で、す
なわちサンプル5と同じ全形成抑制剤量で例1の方法に
準じてアミンオキシド(サンプル8)を造った。下記表4
にサンプル5とサンプル8との比較を示す。サンプル5
は45℃で貯蔵し、サンプル8は40℃で貯蔵した。サ
ンプル5の調製に際しては超高純度水および1重量/重
量%炭酸水素ナトリウムを使用し、サンプル8の調製に
は前記触媒1%と、水道水を使用した。
なわちサンプル5と同じ全形成抑制剤量で例1の方法に
準じてアミンオキシド(サンプル8)を造った。下記表4
にサンプル5とサンプル8との比較を示す。サンプル5
は45℃で貯蔵し、サンプル8は40℃で貯蔵した。サ
ンプル5の調製に際しては超高純度水および1重量/重
量%炭酸水素ナトリウムを使用し、サンプル8の調製に
は前記触媒1%と、水道水を使用した。
【0038】
【表4】
【0039】表4の結果は、形成抑制剤2に加えて形成
抑制剤1が存在するとサンプル5における効果を示すか
ら、例4(サンプル5)のアミンオキシド中のニトロソ
アミンおよびナイトライト汚染の減少は形成抑制剤2の
単独の効果によるものでないことを示す。サンプル5は
形成抑制剤1と形成抑制剤2との相乗効果を説明してい
る。サンプル8の貯蔵条件はサンプル5の貯蔵条件ほど
厳しくない。すなわち、前者の貯蔵温度は後者の貯蔵温
度より5℃低い。45℃というより高い貯蔵温度ではサ
ンプル8の汚染度は増大するものと予想され、従って、
サンプル5の相乗形成抑制作用はさらに大きいことが説
明されよう。
抑制剤1が存在するとサンプル5における効果を示すか
ら、例4(サンプル5)のアミンオキシド中のニトロソ
アミンおよびナイトライト汚染の減少は形成抑制剤2の
単独の効果によるものでないことを示す。サンプル5は
形成抑制剤1と形成抑制剤2との相乗効果を説明してい
る。サンプル8の貯蔵条件はサンプル5の貯蔵条件ほど
厳しくない。すなわち、前者の貯蔵温度は後者の貯蔵温
度より5℃低い。45℃というより高い貯蔵温度ではサ
ンプル8の汚染度は増大するものと予想され、従って、
サンプル5の相乗形成抑制作用はさらに大きいことが説
明されよう。
【0040】例6:(a)アミンオキシド調製の工程で
の形成抑制剤2の添加および (b)貯蔵前に形成抑制剤2
の添加 表5に示すサンプル7は、相乗形成抑制剤1および2を
アミンオキシド調製の工程で添加して例1の方法に準
じて造った(形成抑制剤2の前添加)。表5のサンプル5
は、アミンオキシドの調製の工程で形成抑制剤1を添
加し、アミンオキシドの調製が完了した後で形成抑制剤
2を添加することによりアミンオキシドを調製した(形
成抑制剤2の後添加)。両方のサンプル共に形成抑制剤
1を0.25重量/重量%と形成抑制剤2を0.25重量
/重量%ずつ、すなわち、全形成抑制剤として0.5重
量/重量%を含有した。サンプル5とサンプル7とは4
5℃で8週間貯蔵した。両者のサンプルのニトロソアミ
ン含量とナイトライト含量とを例1に記載の方法により
測定した。超高純度水および1重量/重量%の炭酸水素
ナトリウム触媒をアミンオキシドの調製に際し使用し
た。
の形成抑制剤2の添加および (b)貯蔵前に形成抑制剤2
の添加 表5に示すサンプル7は、相乗形成抑制剤1および2を
アミンオキシド調製の工程で添加して例1の方法に準
じて造った(形成抑制剤2の前添加)。表5のサンプル5
は、アミンオキシドの調製の工程で形成抑制剤1を添
加し、アミンオキシドの調製が完了した後で形成抑制剤
2を添加することによりアミンオキシドを調製した(形
成抑制剤2の後添加)。両方のサンプル共に形成抑制剤
1を0.25重量/重量%と形成抑制剤2を0.25重量
/重量%ずつ、すなわち、全形成抑制剤として0.5重
量/重量%を含有した。サンプル5とサンプル7とは4
5℃で8週間貯蔵した。両者のサンプルのニトロソアミ
ン含量とナイトライト含量とを例1に記載の方法により
測定した。超高純度水および1重量/重量%の炭酸水素
ナトリウム触媒をアミンオキシドの調製に際し使用し
た。
【0041】
【表5】
【0042】サンプル5とサンプル7とは45℃で8週
間の貯蔵期間にわたり、それらサンプル中のニトロソア
ミン汚染量とナイトライト汚染量とについて極めて似た
結果を示した。従って、形成抑制剤1と形成抑制剤2と
からなる相乗形成抑制剤混合物は、反応混合物に添加し
ても、相乗形成抑制剤混合物の存在下で調製したアミン
オキシドに添加してもよい。あるいはまた、形成抑制剤
1をアミンオキシドの調製前に添加し(すなわち、例1
の工程で添加し)、相乗形成抑制剤混合物の第2の成
分(ここでは抑制剤2)をアミンオキシドの調製直後で、
貯蔵前に添加してもよい。相乗形成抑制剤の第2の成分
の前添加および後添加の両者ともにニトロソアミン前駆
体中のニトロソアミンおよびナイトライト汚染物を減少
させるのに有効である。
間の貯蔵期間にわたり、それらサンプル中のニトロソア
ミン汚染量とナイトライト汚染量とについて極めて似た
結果を示した。従って、形成抑制剤1と形成抑制剤2と
からなる相乗形成抑制剤混合物は、反応混合物に添加し
ても、相乗形成抑制剤混合物の存在下で調製したアミン
オキシドに添加してもよい。あるいはまた、形成抑制剤
1をアミンオキシドの調製前に添加し(すなわち、例1
の工程で添加し)、相乗形成抑制剤混合物の第2の成
分(ここでは抑制剤2)をアミンオキシドの調製直後で、
貯蔵前に添加してもよい。相乗形成抑制剤の第2の成分
の前添加および後添加の両者ともにニトロソアミン前駆
体中のニトロソアミンおよびナイトライト汚染物を減少
させるのに有効である。
【0043】例7:形成抑制剤1と相乗形成抑制作用を
示すのに必要な形成抑制剤2の最少量 アミンオキシド調製の工程中に0.25重量/重量%
の形成抑制剤1を添加し、例1の方法に準じてアミンオ
キシドを調製した。形成抑制剤2の添加は45℃で貯蔵
の直前にアミンオキシドに添加した(すなわち、形成抑
制剤2の後添加)。表6に45℃で4週間の期間貯蔵中
のアミンオキシドサンプルのニトロソアミン汚染物とナ
イトライト汚染物とに対する分析結果を表6に示す。表
6のアミンオキシドサンプルのニトロソアミンおよびナ
イトライト量は例1に記載の分析法により測定した。超
高純度水および1重量/重量%炭酸水素ナトリウム触媒
をアミンオキシドの調製に際して使用した。
示すのに必要な形成抑制剤2の最少量 アミンオキシド調製の工程中に0.25重量/重量%
の形成抑制剤1を添加し、例1の方法に準じてアミンオ
キシドを調製した。形成抑制剤2の添加は45℃で貯蔵
の直前にアミンオキシドに添加した(すなわち、形成抑
制剤2の後添加)。表6に45℃で4週間の期間貯蔵中
のアミンオキシドサンプルのニトロソアミン汚染物とナ
イトライト汚染物とに対する分析結果を表6に示す。表
6のアミンオキシドサンプルのニトロソアミンおよびナ
イトライト量は例1に記載の分析法により測定した。超
高純度水および1重量/重量%炭酸水素ナトリウム触媒
をアミンオキシドの調製に際して使用した。
【0044】
【表6】
【0045】サンプル11とサンプル12とはニトロソ
アミンとナイトライトとの両者について極めてよく似た
分析値を示し、形成抑制剤混合物の相乗形成抑制作用は
0.05重量/重量%〜0.225重量/重量%の濃度範
囲に亙って形成抑制剤2の濃度範囲に事実上無関係であ
ることを示唆している。このことは例4の結果と一致す
る。形成抑制剤1の0.25重量/重量%の存在下では
形成抑制剤2の0.025重量/重量%の濃度レベル(す
なわち、形成抑制剤1:形成抑制剤2の10:1重量/
重量混合物)に低くなるまで形成抑制剤の相乗形成抑制
作用を示した。この10:1(形成抑制剤1:形成抑制
剤2)での相乗形成抑制効果はサンプル11とサンプル
12とにおけるより高い比(すなわち4.5:1および
1.1:1)における抑制効果より抑制作用の顕著さは少
し低くなる。
アミンとナイトライトとの両者について極めてよく似た
分析値を示し、形成抑制剤混合物の相乗形成抑制作用は
0.05重量/重量%〜0.225重量/重量%の濃度範
囲に亙って形成抑制剤2の濃度範囲に事実上無関係であ
ることを示唆している。このことは例4の結果と一致す
る。形成抑制剤1の0.25重量/重量%の存在下では
形成抑制剤2の0.025重量/重量%の濃度レベル(す
なわち、形成抑制剤1:形成抑制剤2の10:1重量/
重量混合物)に低くなるまで形成抑制剤の相乗形成抑制
作用を示した。この10:1(形成抑制剤1:形成抑制
剤2)での相乗形成抑制効果はサンプル11とサンプル
12とにおけるより高い比(すなわち4.5:1および
1.1:1)における抑制効果より抑制作用の顕著さは少
し低くなる。
【0046】例8:別の相乗形成抑制剤 アミンオキシドを例1の方法により調製し、例1の方法
に従って分析した。すべてのサンプルは1%の炭酸水素
ナトリウム触媒と超高純度水を使用した。サンプルを4
5℃で4週間貯蔵した。表7に各形成抑制剤の添加量と
添加方法を掲げる。
に従って分析した。すべてのサンプルは1%の炭酸水素
ナトリウム触媒と超高純度水を使用した。サンプルを4
5℃で4週間貯蔵した。表7に各形成抑制剤の添加量と
添加方法を掲げる。
【0047】
【表7】
【0048】これらのサンプルは同じ全重量の形成抑制
剤を含むものではないが、抑制剤混合物の相乗形成抑制
効果を観察することができる。例7では相乗形成抑制効
果は第2成分の温度に無関係であることが示されてい
る。
剤を含むものではないが、抑制剤混合物の相乗形成抑制
効果を観察することができる。例7では相乗形成抑制効
果は第2成分の温度に無関係であることが示されてい
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年4月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】 アミンの改善された調製法は、典型的に
は水溶液中で実施される。過酸化水素の分解を引き起こ
す(または加速する)傾向を有する多価カチオンによる
汚染を避けるため、超高純度試薬が使用されることが好
ましい。生成物の必要濃度は出発物質とした特定の第三
アミンに依存するが、この理由は、本発明の本態様にと
って好ましいアミンは界面活性剤特性を備えた酸化物を
生成し、まさにその科学的性質のために、反応混合物の
総重量に基づいた重量で約30重量%までの濃度では可
動なL1相を形成するからである。より高濃度では、ア
ミンオキシド生成物は不動なM相を形成する傾向があ
る。好ましくは、最終濃度のアミンオキシド、例えば
(反応混合物の総重量に基づいて)60〜80%のアミ
ンオキシドが可動なG相を形成する濃度となるように、
過酸化水素水の形態で反応容器に水を添加することが好
ましい。しかしながらこの選択態様は、通常G相の形成
される濃度範囲は限られているから工業規模での生産は
しばしば実用的ではなく、従って最も好ましい態様は通
常L1相を形成し得る最も高い濃度、典型的には反応混
合物の総重量に基づいて約30%である。しかし、より
高い濃度は、溶媒、共界面活性剤、ヒドロトロープまた
は電解質塩等の、L1相からM相への境界を引き上げた
りまたはG相の濃度範囲の幅を広げたりし得る相改変剤
の存在下に、達成することができる。大規模生産におい
ては、条件が小規模生産のときよりも一層断熱的となり
反応中の温度上昇が問題となることがあるので、前記生
産操作の反応釜残のアミンオキシド生成物を使用するこ
とは、これが2相から1相へ通過するときの誘導時期を
排除することにより発熱程度を限定するので好ましい。
は水溶液中で実施される。過酸化水素の分解を引き起こ
す(または加速する)傾向を有する多価カチオンによる
汚染を避けるため、超高純度試薬が使用されることが好
ましい。生成物の必要濃度は出発物質とした特定の第三
アミンに依存するが、この理由は、本発明の本態様にと
って好ましいアミンは界面活性剤特性を備えた酸化物を
生成し、まさにその科学的性質のために、反応混合物の
総重量に基づいた重量で約30重量%までの濃度では可
動なL1相を形成するからである。より高濃度では、ア
ミンオキシド生成物は不動なM相を形成する傾向があ
る。好ましくは、最終濃度のアミンオキシド、例えば
(反応混合物の総重量に基づいて)60〜80%のアミ
ンオキシドが可動なG相を形成する濃度となるように、
過酸化水素水の形態で反応容器に水を添加することが好
ましい。しかしながらこの選択態様は、通常G相の形成
される濃度範囲は限られているから工業規模での生産は
しばしば実用的ではなく、従って最も好ましい態様は通
常L1相を形成し得る最も高い濃度、典型的には反応混
合物の総重量に基づいて約30%である。しかし、より
高い濃度は、溶媒、共界面活性剤、ヒドロトロープまた
は電解質塩等の、L1相からM相への境界を引き上げた
りまたはG相の濃度範囲の幅を広げたりし得る相改変剤
の存在下に、達成することができる。大規模生産におい
ては、条件が小規模生産のときよりも一層断熱的となり
反応中の温度上昇が問題となることがあるので、前記生
産操作の反応釜残のアミンオキシド生成物を使用するこ
とは、これが2相から1相へ通過するときの誘導時期を
排除することにより発熱程度を限定するので好ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルコム・トーマス・サージェント イギリス国、ウースターシャー、キダーミ ンスター、ブロンティ・ドライブ 8
Claims (62)
- 【請求項1】 (i) 次式: RyN(O)x(CH2PO3M2)
(3-y) [式中、yは1または2であり、xは1または
0であり、Rは6までの炭素原子を有するアルキル基ま
たは2から6までの炭素原子を有するヒドロキシアルキ
ル、カルボキシアルキルまたはポリオキシエチレン基で
あり、かつMは水素または本化合物を水溶性となすカチ
オンである]で表される化合物、および(ii) 次の一
般式: (M2O3PCH2)2N(O)x[(CH2)mN(O)xCH2PO3M2]nCH2P
O3M2 [式中、nは独立して0から8までであり、mは
2または3であり、そしてxおよびMは前記で定義した
通りである]で表される化合物の相乗量を含む、ニトロ
ソアミンおよび/またはナイトライトの相乗形成抑制
剤。 - 【請求項2】 前記式中のRが HOCH2CH2 であり、かつ
yが1である、請求項1記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項3】 前記式中のnが1〜4であり、かつmが
2である、請求項1または2記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項4】 前記式中のnが2または3である、請求
項3記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項5】 前記相乗形成抑制剤中の化合物(i):
(ii)の重量比が15:1〜1:15の範囲内にある、
請求項1〜4のいずれかひとつに記載の相乗形成抑制
剤。 - 【請求項6】 前記化合物(i):(ii)の重量比が
5:1〜1:5である、請求項5記載の相乗形成抑制
剤。 - 【請求項7】 前記化合物(i):(ii)の重量比が少
なくとも1である、請求項6記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項8】 前記相乗形成抑制剤が炭酸水素塩および
/または炭酸塩を含んでなる、請求項1〜7のいずれか
ひとつに記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項9】 前記炭酸水素塩:炭酸塩のモル比が0.
01:1〜1:0.01である、請求項8記載の相乗形
成抑制剤。 - 【請求項10】 前記炭酸水素塩および/または炭酸塩
が形成抑制剤の全重量に基づいて5〜95重量%の割合
で存在する、請求項9記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項11】 前記炭酸水素塩および/または炭酸塩
がアルカリ金属塩である、請求項10記載の相乗形成抑
制剤。 - 【請求項12】 前記炭酸水素塩および/または炭酸塩
が炭酸水素ナトリウムおよび/または炭酸ナトリウムで
ある、請求項11記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項13】 前記化合物(i)がN−オキシドのア
ルカリ金属塩である、請求項1〜12のいずれかひとつ
に記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項14】 前記化合物(ii)がN−オキシドのア
ルカリ金属塩である、請求項1〜13のいずれかひとつ
に記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項15】 化合物(i)アルカノ−ルアミンビス
(メチレンホスホン)酸またはそのN−オキシドまたは
それらの水溶性塩; および化合物(ii)ポリアルキレ
ンアミンポリ(メチレンホスホン)酸またはそのN−オ
キシドまたはそれらの水溶性塩の相乗形成抑制割合量を
含んでなるニトロソアミンおよび/またはナイトライト
相乗形成抑制剤。 - 【請求項16】 前記相乗形成抑制剤中の化合物
(i):(ii)の重量比が15:1〜1:15の範囲内
にある、請求項15記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項17】 前記化合物(i):(ii)の重量比が
5:1〜1:5である、請求項16記載の相乗形成抑制
剤。 - 【請求項18】 前記化合物(i):(ii)の重量比が
少なくとも1である、請求項17記載の相乗形成抑制
剤。 - 【請求項19】 前記相乗形成抑制剤が炭酸水素塩およ
び/または炭酸塩を含んでなる、請求項15〜18のい
ずれかひとつに記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項20】 前記炭酸水素塩:炭酸塩のモル比が
0.01:1〜1:0.01である、請求項19記載の相
乗形成抑制剤。 - 【請求項21】 前記炭酸水素塩および/または炭酸塩
が形成抑制剤の全重量に基づいて5〜95重量%の割合
で存在する、請求項20記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項22】 前記炭酸水素塩および/または炭酸塩
がアルカリ金属塩である、請求項21記載の相乗形成抑
制剤。 - 【請求項23】 前記炭酸水素塩および/または炭酸塩
が炭酸水素ナトリウムおよび/または炭酸ナトリウムで
ある、請求項22記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項24】 前記化合物(i)がN−オキシドのア
ルカリ金属塩である、請求項15〜23のいずれかひと
つに記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項25】 前記化合物(ii)がN−オキシドのア
ルカリ金属塩である、請求項15〜24のいずれかひと
つに記載の相乗形成抑制剤。 - 【請求項26】 ニトロソアミン前駆体の調製中、貯蔵
中および/または加熱中における潜在的ニトロソアミン
前駆体のニトロソアミンおよび/またはナイトライトへ
の転化抑制方法において、該潜在的ニトロソアミン前駆
体に請求項1〜25のいずれかひとつに記載のニトロソ
アミンおよび/またはナイトライトの相乗形成抑制剤
を、前記転化を抑制する有効割合で添加することからな
る、潜在的ニトロソアミン前駆体のニトロソアミンおよ
び/またはナイトライトへの転化抑制方法。 - 【請求項27】 前記ニトロソアミン前駆体がアミン、
アミンオキシドまたはアルカノ−ルアミドである、請求
項26記載の転化抑制方法。 - 【請求項28】 前記アミン前駆体が第二アミンもしく
は第三アミンまたはアミンオキシドである、請求項27
記載の転化抑制方法。 - 【請求項29】 アミンを、ヒドロキシエチルアミンビ
ス(メチレンホスホン)酸、そのN−オキシドまたはそ
れらの水溶性塩のニトロソアミン形成を抑制するのに充
分量の存在下で過酸化水素と反応させることを包含す
る、アミンオキシドの製法。 - 【請求項30】 前記アミンと過酸化水素との反応を炭
酸水素塩および/または炭酸塩の存在下で行う、請求項
29記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項31】 前記アミンが一般式: R1R2R3N
[式中、R1、R2およびR3は、同一または異なっ
て、それぞれ1〜7個の炭素原子の直鎖もしくは枝分れ
鎖アルキル、アルケニル基、もしくはアラルキル基を示
す]で表されるアミンであるか、または一般式: (R)
m(R1)nN [式中、Rは同一または異なって、炭素数
8〜24のアルキル−またはアルケニル−ポリアルキレ
ンオキシ基、炭素数7〜23のエステルアルキルもしく
はアルケニル基またはアミドアルキルもしくはアルケニ
ル基を示し、R1は、同一または異なって、炭素数1〜
4のアルキル、アルコキシもしくはヒドロキシアルキル
もしくはポリオキシアルキレンオキシ基を示し、mは1
または2で、nは(3−m)である]で表わされるアミ
ンである、請求項29または30記載のアミンオキシド
の製法。 - 【請求項32】 前記アミンが一般式: R(m)R1 (n)
N [式中、mは1で、nは2である]で表されるアミ
ンである、請求項31記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項33】 前記アミンがアルキルジメチルアミン
である、請求項32記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項34】 前記化合物(ii)をアミンオキシドの
調製後にアミンオキシドに添加する、請求項29〜33
のいずれかひとつに記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項35】 前記アミンオキシドの調製中に使用し
たアミンの初期重量に基づいて0.01〜5重量%の全
割合量で相乗形成抑制剤が存在する、請求項29〜34
のいずれかひとつに記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項36】 前記相乗形成抑制剤がアミンオキシド
の調製に使用したアミンの初期重量に基づいて0.25
〜1.25重量%の割合で存在する、請求項35記載の
アミンオキシドの製法。 - 【請求項37】 前記アミンオキシドの最終濃度が生成
した混合物の全重量の80重量%までの濃度である、請
求項29〜36のいずれかひとつに記載のアミンオキシ
ドの製法。 - 【請求項38】 前記アミンオキシドがG相またはL1
相として存在する、請求項37記載のアミンオキシドの
製法。 - 【請求項39】 前記アミン:過酸化水素のモル比が
1.09:1〜1:1.1である請求項29〜38のいず
れかひとつに記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項40】 前記アミンオキシドをエチレンジアミ
ン四酢酸またはその水溶性塩の存在下で調製する、請求
項29〜39のいずれかひとつに記載のアミンオキシド
の製法。 - 【請求項41】 前記アミンを、請求項1〜15のいず
れかひとつに記載の相乗形成抑制剤の少なくとも成分
(i)を含む反応混合物中で過酸化水素と反応させ、前
記相乗形成抑制剤の成分(ii)を前記反応前、反応中ま
たは反応後に反応混合物中に添加することを包含する、
アミンオキシドの製法。 - 【請求項42】 前記アミンと過酸化水素との反応を炭
酸水素塩および/または炭酸塩の存在下で行う、請求項
41記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項43】 前記アミンが一般式: R1R2R3N
[式中、R1、R2およびR3は、同一または異なっ
て、それぞれ1〜7個の炭素原子の直鎖もしくは枝分れ
鎖アルキル、アルケニル、もしくはアラルキル基を示
す]で表されるアミンであるか、または一般式: (R)
m(R1)nN [式中、Rは同一または異なって、炭素数
8〜24のアルキル−またはアルケニル−ポリアルキレ
ンオキシ基、炭素数7〜23のエステルアルキルもしく
はアルケニル基またはアミドアルキルもしくはアルケニ
ル基を表わし、R1は、同一または異なって、炭素数1
〜4のアルキル、アルコキシもしくはヒドロキシアルキ
ルもしくはポリオキシアルキレン基を示し、mは1また
は2で、nは(3−m)である]で表わされるアミンで
ある、請求項41または42記載のアミンオキシドの製
法。 - 【請求項44】 前記アミンが一般式: R(m)R1 (n)
N [式中、mは1で、nは2である]で表されるアミ
ンである、請求項43記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項45】 前記アミンがアルキルジメチルアミン
である、請求項44記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項46】 前記化合物(ii)をアミンオキシドの
調製後にアミンオキシドに添加する、請求項41〜45
のいずれかひとつに記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項47】 前記アミンオキシドの調製中に使用し
たアミンの初期重量に基づいて0.01〜5重量%の全
割合量で相乗形成抑制剤が存在する、請求項41〜46
のいずれかひとつに記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項48】 前記相乗形成抑制剤がアミンオキシド
の調製に使用したアミンの初期重量の0.25〜1.25
重量%の割合で存在する、請求項47記載のアミンオキ
シドの製法。 - 【請求項49】 前記アミンオキシドの最終濃度が生成
した混合物の全重量の80重量までの濃度である、請求
項41〜48のいずれかひとつに記載のアミンオキシド
の製法。 - 【請求項50】 前記アミンオキシドがG相またはL1
相として存在する、請求項49記載のアミンオキシドの
製法。 - 【請求項51】 前記過酸化水素のモル比が1.09:
1〜1:1.1である、請求項41〜50のいずれかひ
とつに記載のアミンオキシドの製法。 - 【請求項52】 前記アミンオキシドをエチレンジアミ
ン四酢酸またはその水溶性塩の存在下で調製する、請求
項41〜51のいずれかひとつに記載のアミンオキシド
の製法。 - 【請求項53】 潜在的ニトロソアミン前駆体を処理し
てニトロソアミンおよびナイトライトの初期レベルを低
下させることからなる潜在的ニトロソアミン前駆体のニ
トロソアミンへの転化抑制方法であつて、請求項1〜1
5のいずれかひとつに記載の相乗形成抑制剤を前記処理
の後に前記前駆体に添加することを包含する、潜在的ニ
トロソアミンのニトロソアミンへの転化抑制方法。 - 【請求項54】 前記ニトロソアミンおよびナイトライ
トの初期レベルを低下させる処理が紫外線の照射からな
る、請求項53記載の転化抑制方法。 - 【請求項55】 前記ニトロソアミン前駆体および請求
項1〜15のいずれかひとつに記載の相乗形成抑制剤を
ニトロソアミンの生成を抑制するのに有効割合で含有し
てなる組成物。 - 【請求項56】 前記組成物がアミンオキシドを含む、
請求項55記載の組成物。 - 【請求項57】 前記組成物が、組成物の全重量を基準
として0.01〜5重量%の相乗形成抑制剤を含んでな
る、請求項55または56記載の組成物。 - 【請求項58】 前記組成物が、組成物の全重量を基準
として0.1〜1.5重量%の相乗形成抑制剤を含んでな
る、請求項57記載の組成物。 - 【請求項59】 前記組成物中の成分(i)と(ii)と
の合計割合が生成物の全重量を基準として0.01〜5
重量%である、請求項55〜58のいずれかひとつに記
載の組成物。 - 【請求項60】 前記組成物中の成分(i)と(ii)と
の合計割合が生成物の全重量を基準として0.1〜1.5
重量%である、請求項59記載の組成物。 - 【請求項61】 前記組成物がアミンの初期重量に基づ
いて0.5〜5重量%の炭酸水素アルカリ金属塩および
/または炭酸アルカリ金属を含んでなる、請求項55〜
60のいずれかひとつに記載の組成物。 - 【請求項62】 前記組成物がアミンの初期重量に基づ
いて0.75〜2重量%の炭酸水素ナトリウムおよび/
または炭酸ナトリウムを含んでなる、請求項61記載の
組成物。
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