JPH0920733A - 色安定性ジアルキルアミノエタノールの製造方法 - Google Patents

色安定性ジアルキルアミノエタノールの製造方法

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JPH0920733A
JPH0920733A JP7172209A JP17220995A JPH0920733A JP H0920733 A JPH0920733 A JP H0920733A JP 7172209 A JP7172209 A JP 7172209A JP 17220995 A JP17220995 A JP 17220995A JP H0920733 A JPH0920733 A JP H0920733A
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C213/00Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C213/04Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton by reaction of ammonia or amines with olefin oxides or halohydrins

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジアルキルアミノエタノールの変褪色を防止
する方法というよりは、むしろ色安定性ジアルキルアミ
ノエタノールを製造する方法を提供すること。 【構成】 以下の一般式(I) 【化1】 で表わされ、かつ式中のR1 とR2 が、相互に無関係
に、それぞれC1 −C20アルキルを意味する場合の色安
定性ジアルキルアミノエタノールを、以下の一般式(I
I) 【化2】 で表わされ、かつ式中のR1 、R2 が上記の意味を有す
る場合のジアルキルアミンとエキレンオキシドとを、9
5から170℃の温度で、2.5から50重量%の水の
存在下に反応させ、水と高沸点成分を40から90℃で
蒸留により塔底において分離することにより製造する方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明はジアルキルアミンとエチレンオキ
シドから色安定性ジアルキルアミノエタノールを製造す
る方法に関する。
【0002】アルキルアミノエタノールは、化学、医薬
工業における重要な中間生成物である。ジメチルアミノ
エタノールは、例えば塩、鹸化物、エーテル、エステル
などの形態で、乳化剤、表面活性剤として、またポリウ
レタン化学における触媒として使用される。医薬工業に
おいては、医薬的有効化合物(トランキライザー、抗ヒ
スタミン剤、鎮痛剤)を合成するために使用される。多
くの用途において、その変褪色は好ましくない。
【0003】
【従来技術】エチレンオキシドへのアミンの付加(アン
モニアの場合)は、水の添加により著しく促進される。
従って、水の不存在下にエチレンオキシドをジメチルア
ミンと反応させる場合、150℃において長時間加熱す
る必要があるが、ジメチル水溶液を使用すると、加熱し
なくても、これら両材料化合物は結合してジメチルアミ
ノエタノールをもたらす。この水の作用と同様の作用
を、メタノールまたはエタノールのようなアルコールが
示す(ホウベン/ワイルのメトーデン、デル、オルガニ
ッシェン、ヘミー11/1巻、1957、311−35
0頁参照)。
【0004】またアルカノールアミンはさらに反応し
て、ヒドロキシルのエトキシル化により、高いエトキシ
ル化度の生成物をもたらすことも公知である。この追加
的反応は、水により有利な影響を受けるといわれてお
り、これは過剰量のアミン(1.1:1から4:1)を
使用することにより抑止され得る。(西独特願公開23
57076号、東独同203534号各公報、米国特許
2337004号、同2373199号各明細書)。
【0005】さらに、ジメチルアミノエタノールのよう
な3級アミンは80℃以下において、水の存在下でも不
存在下でも、オキシランと反応して、90℃以上で可成
り迅速に分解する、熱的に不安定な4級アンモニウム化
合物をもたらすことも知られている(Helv.Chi
m.Acta 52、1969、408−418頁にお
けるE.トブラーらの論稿参照)。
【0006】ヨーロッパ特願公開70978号公報は、
過剰量のジメチルアミン(2.2当量)と、エチレンオ
キシドを、水の存在下(0.2から0.5当量)に15
0℃で連続的に反応させ、次いで一定量のナトリウムボ
ロヒドリドを添加して蒸留により後処理することを開示
している。
【0007】米国特許3131132号明細書は、過剰
量のジメチルアミン(1から2当量)とエチレンオキシ
ドとを、50から100℃で、水(3から15当量)の
存在下に50から100℃でバッチ式に反応させること
および次いでpH値を11.5に調整した後に蒸留処理
(190ミリバール)することが開示されている。
【0008】特開平1−160947号公報は、水を触
媒的に使用するジメチルエタノールアミンの合成および
高沸点成分の蒸留除去(100ミリバール)、留出物の
Ru/Cによる水素化、100ミリバールにおける精留
を開示している。
【0009】東独特願公開203534号公報には、極
めて穏和な反応条件下(50から90℃)、蝕媒的量の
水(0.02から0.15当量)の存在下における、過
剰量のジメチルアミン(1.1から3.5:1)とエチ
レンオキシドの反応および依然として90℃を超えない
温度での蒸留後処理が記載されている。
【0010】Helv.Chim.Acta 52、1
969、408−418頁によれば、4級塩基形成の際
の90℃以下への反応温度の低減は、収率の低減をもた
らすとされている。
【0011】また、米国特許3567779号明細書
は、ジメチルエタノールアミンへのモノもしくはジエタ
ノールアミンの添加により、変褪色を阻止し得ることを
開示している。
【0012】しかしながら、上述した色安定性(変褪色
しない)ジアルキルエタノールアミン製造方法もしくは
変褪色防止方法はいずれも、ジアルキルエタノールアミ
ンを汚染する異物的安定化剤を使用するという不利点、
または純化物質(還元剤ないし酸)の量的除去が高コス
トを要するという不利点を有する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの技術分野に
おける課題ないし本発明の目的は、従来技術の不利点を
もたらすことなく、ジアルキルアミノエタノールの変褪
色を防止する方法というよりは、むしろ色安定性ジアル
キルアミノエタノールを製造する方法を提供することで
ある。
【0014】
【課題を解決するための手段】しかるに上述の課題ない
し目的は、以下の一般式(I)
【0015】
【化3】 で表わされ、かつ式中のR1 とR2 が、相互に無関係
に、それぞれC1 −C20アルキルを意味する場合の色安
定性ジアルキルアミノエタノールを、以下の一般式(I
I)
【0016】
【化4】 で表わされ、かつ式中のR1 、R2 が上記の意味を有す
る場合のジアルキルアミンとエキレンオキシドとを、9
5から170℃の温度で、2.5から50重量%の水の
存在下に反応させ、水と高沸点成分を40から90℃で
蒸留により塔底において分離することにより製造する方
法により解決ないし達成されることが本発明者らにより
見出された。
【0017】本発明方法は以下のようにして実施され得
る。すなわち、式IIで表わされ、式中のR1 、R2
相互に無関係にそれぞれC1 −C20アルキル、好ましく
はC1 −C8 アルキル、ことにC1 −C4 アルキル、そ
の中でも特にメチルまたはエチル、なかんずくメチルを
意味する場合のジアルキルアミンと、エチレンオキシド
との反応は、90から160℃、ことに100から14
0℃の温度、1.5から100バール、好ましくは5か
ら70バール、ことに10から40バールの圧力で、反
応混合物に対して2.5から50重量%、好ましくは5
から35重量%、ことに8から25重量%の水の存在下
に行なわれる。
【0018】ジアルキルアミンIIのエチレンオキシド
に対する使用モル割合は、1:1から50:1、好まし
くは1.1:1から20:1、ことに1.2:1から1
0:1の範囲である。
【0019】過剰量のジアルキルアミンは蒸留により除
去し、再循環使用するのが好ましい。水と高沸点副生成
物(4級塩基、ジアルキルアミノジグリコール)の蒸留
分離は、塔底において、40から90℃、好ましくは5
5から90℃、ことに60から85℃の温度、5から1
50ミリバール、好ましくは25から150ミリバー
ル、ことに50から150ミリバールの圧力下で行なわ
れる。
【0020】本発明方法により得られるジアルキルエタ
ノールアミンは、99から99.999%、好ましくは
99.5から99.9%、ことに99.8から99.9
%の純度を有し、不活性ガス(窒素、アルゴン)雰囲気
下で貯蔵する場合、数ケ月にわたり変褪色に対する安定
性を示す。
【0021】(実施例)実施例1 V2Aグレードスチール製の、圧力、温度計を具備す
る、300ミリリットルの内容積の撹拌反応器中に、9
9g(2.2モル)のジメチルアミンと1.1g(0.
06モル)の水を装填し、65℃に予熱した。撹拌器の
作動下に、この液相に対しまず5gのエチレンオキシド
を計量、添加し、数分後に温度上昇が始まり、これによ
り反応開始が確認された。次いで全量48g(1.1モ
ル)のエチレンオキシドの残量を60分間にわたり、計
量、添加し、外部冷却により反応混合物の温度を74か
ら80℃に維持した。計量、添加終了後、なお5分間撹
拌を継続してから、反応混合物を50℃まで冷却し、反
容器を注意深く非作動化し、過剰のDMAを50℃にお
いてN2 ストリッピングにより除去して、以下の組成
の、エチレンオキシドを含有しない反応生成物93.0
gを得た。
【0022】 ジメチルエタノールアミン 80.52% ジメチルアミノジアルコール 5.28% 4級塩基 10.00% その他の副生成物 3.10% 水 1.10%
【0023】50−100ミリバールの減圧下に、35
cmの密閉カラムを使用して粗生成物を蒸留し、カラー
ナンバー5APHAのDMEAを得た。この純粋DME
Aを窒素雰囲気下において60℃に6時間加熱した後、
再度カラーナンバーを測定したところ、依然5APHA
の結果を得た。これにより色安定性において秀れている
ことが実証された。
【0024】実施例2 上記と同じ反応器に同じく99g(2.2モル)のジメ
チルアミンと1.1g(0.06モル)の水を装填し、
65℃に予備加熱した。撹拌器の作動下に、この液相に
対しまず5gのエチレンオキシドを計量、添加し、数分
後の温度上昇により反応開始を確認した。次いで全量4
8g(1.1モル)のエチレンオキシドの残量を、本例
では120分間にわたり計量、添加し、外部冷却により
反応混合物の温度を74から80℃に維持した。計量、
添加終了後、なお5分間撹拌を継続してから、反応混合
物を50℃まで冷却し、反応器を注意深く非作動化し、
過剰のDMAを50℃においてN2 ストリッピングによ
り除去して、エチレンオキシドを含有しない以下の組成
の反応生成物95.0gを得た。
【0025】 ジメチルエタノールアミン 87.17% ジメチルアミノジグリコール 3.28% 4級塩基 5.63% その他の副生成物 2.82% 水 1.10%
【0026】50−100ミリバールの減圧下に、35
cm密閉カラムを使用して粗生成物を蒸留し、カラーナ
ンバー5APHAのDMEAを得た。この純粋DMEA
を60℃に6時間加熱した後に、あらためて測定された
カラーナンバーは依然5APHAであった。
【0027】実施例3 500ミリリットル内容積の同様の反応器に、ジメチル
アミン(3350g/h、74.5モル/h)と、水
(840g/h、46.7モル/h)から成り、75℃
に予熱された混合物を装填し、エチレンオキシド(60
0g/h、13.6モル/h)と連続的に反応させた。
反応熱を消散させるために外部冷却し、110℃を超え
ないように留意した。過剰量のジメチルアミン(3−4
バール/塔底温度130−140℃)と水(ジメチルエ
タノールアミンとの共沸混合物として600ミリバール
/塔底温度100−105℃)を蒸留除去し、循環使用
した。これによりエチレンオキシドを含まない以下の組
成の反応生成物(125g/h)を得た。
【0028】 ジメチルエタノールアミン 82.64% ジメチルアミノジグリコール 2.40% 4級塩基 3.67% その他の副生成物 3.55% 残留水分 7.74%
【0029】50ミリバール(塔底温度65−75℃)
で蒸留後処理し、高沸点成分と残留水分を除去し、純度
99.8−99.9%、カラーナンバー5APHAのジ
メチルエタノールアミンを得た。60℃に6時間加熱し
た後のカラーナンバーも依然として5APHAであっ
た。窒素雰囲気下、室温において3ケ月貯蔵後のカラー
ナンバーは10APHAであった。
【0030】実施例4 90g(2モル)のジメチルアミンと、22.5g
(2.5モル)の水を、実施例1と同じ反応器に装填
し、120℃に予備加熱した。次いで撹拌器の作動下
に、22g(0.5モル)のエチレンオキシドを10分
間にわたり計量、添加した。その間に温度は140℃に
上昇し、計量、添加終了後、この140℃でさらに5分
間撹拌した。次いで反応混合物を50℃に冷却し、反応
器を注意深く非作動化し、N2 ストリッピングにより過
剰量のジメチルアミンと若干量の水を除去し、エチレン
オキシドを含まず、以下の組成を示す反応生成物50.
8gを得た。
【0031】 ジメチルエタノールアミン 84.45% ジエチルアミノジグリコール 1.00% 4級塩基 0.10% その他の副生成物 1.55% 残留水分 13.00%
【0032】50ミリバールの減圧下に、35cm密閉
カラムを使用して、上記粗生成物を精製し、カラーナン
バー5APHAのDMEAを得た。この精製DMEAを
60℃に6時間加熱した後にカラーナンバーをあらため
て測定したところ同じく5APHAを示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トム、ヴィッツェル ドイツ、67069、ルートヴィヒスハーフェ ン、クリームヒルトシュトラーセ、34 (72)発明者 カール−ハインツ、ロス ドイツ、67269、グリューンシュタット、 アム、ビルトシュトック、2 (72)発明者 ギュンター、ベトガー ドイツ、67098、バート、デュルクハイム、 ランガー、ヴィンゲルト、16ベー

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の一般式(I) 【化1】 で表わされ、かつ式中のR1 とR2 が、相互に無関係
    に、それぞれC1 −C20アルキルを意味する場合の色安
    定性ジアルキルアミノエタノールを、 以下の一般式(II) 【化2】 で表わされ、かつ式中のR1 、R2 が上記の意味を有す
    る場合のジアルキルアミンとエキレンオキシドとを、9
    5から170℃の温度で、2.5から50重量%の水の
    存在下に反応させ、水と高沸点成分を40から90℃で
    蒸留により塔底において分離することにより製造する方
    法。
  2. 【請求項2】 R1 、R2 がC1 −C8 アルキルである
    ことを特徴とする、請求項(1)による方法。
  3. 【請求項3】 R1 、R2 がC1 −C4 アルキルである
    ことを特徴とする、請求項(1)による方法。
  4. 【請求項4】 R1 、R2 がメチルまたはエチルである
    ことを特徴とする、請求項(1)による方法。
  5. 【請求項5】 R1 、R2 がメチルであることを特徴と
    する、請求項(1)による方法。
  6. 【請求項6】 水と高沸点成分を、5から150ミリバ
    ール、40から90℃で、蒸留により塔底で分離するこ
    とを特徴とする、請求項(1)による方法。
  7. 【請求項7】 水と高沸点成分を、25から150ミリ
    バール、40から90℃で、蒸留により塔底で分離する
    ことを特徴とする、請求項(1)による方法。
  8. 【請求項8】 ジアルキルアミンIIとエチレンオキシ
    ドとを、100から140℃温度で反応させることを特
    徴とする、請求項(1)による方法。
  9. 【請求項9】 ジアルキルアミンIIを、55から90
    ℃で蒸留により塔底で分離することを特徴とする、請求
    項(1)による方法。
  10. 【請求項10】 水と高沸点成分を、60から85℃で
    蒸留により塔底において分離することを特徴とする、請
    求項(1)による方法。
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