JPS58135841A - ジエチレントリアミンの製造方法 - Google Patents

ジエチレントリアミンの製造方法

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JPS58135841A
JPS58135841A JP57017585A JP1758582A JPS58135841A JP S58135841 A JPS58135841 A JP S58135841A JP 57017585 A JP57017585 A JP 57017585A JP 1758582 A JP1758582 A JP 1758582A JP S58135841 A JPS58135841 A JP S58135841A
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diethylenetriamine
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Muneaki Kanamaru
金丸 宗昭
Chikashi Tono
東野 親思
Yoshitaro Naganuma
長沼 由太郎
Tadashi Komiyama
小味山 忠志
Kenji Yoshida
吉田 研治
Tadashi Kojima
小島 忠
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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】 本発明は、ジェタノールアミンのアンモノリシスによる
ジエチレントリアミンの製造方法に関する。更に詳しく
は、リン酸化合物または亜リン酸化合物の存在下に、ジ
ェタノールアミンとアンモニアとをアンモニア過剰にお
いて液相で反応させて、ジエチレントリアミンを製造す
る方法に関する。
ジエチレントリアミンは紙力増強剤、ポリアミド樹脂原
料、エポキシ樹脂硬化剤、キレート剤、防食剤、界面活
性剤などに広い用途をもつ有用な化学製品のひとつであ
る。
このようなジエチレントリアミンは、工業的には1.2
−ジクロルエタンとアンモニアとの反応によるエチレン
ジ;アミン製造の副生成物として、また、モノエタノー
ルアミンとアンモニアとの反応によるエチレンジアミン
製造の副生成物として得られる。
このような方法ゼは、前者の場合には、エチレンジアミ
ンの2倍モルに相当する多量の食塩が副生じ、しかも、
塩化ビニルモノマーが混入するため、廃液の際多(の処
理費を必要とする。更に、塩素イオンによる装置の腐食
が著しいなどの欠点がある。また、いずれの場合も、ジ
エチレントリアミンの生産量がエチレンジアミンの市況
に左右されるという欠点をもっている。
そのほか、ジエチレントリアミンの製造方法として、リ
ン酸などのリン含有化合物を触媒として用い、モノエタ
ノールアミンとエチレンジアミンを接触的に反応させる
方法(特開昭51−147600号)、やアルミナまた
はシリカを主成物とする無機化合物を触媒とし、モノエ
タノールアミンまたはエチレングリコールとエチレンジ
アミンを液相において反応させる方法(特開昭55−3
8329号)等がある。これらの方法は、エチレンジア
ミンが比較的高価である上に、そのエチレンジアミンの
転化率が低くく、更にジエチレントリアミンの選択率が
低いなど、まだ満足すべき域に達していない。
本発明者らは、このような実情を考慮し、ジェタノール
アミンとアンモニアとの反応を鋭意検討したところ、リ
ン酸化合物ま、たは亜リン酸化合物の存在下、選択され
た反応条件下で極めて高い選択率でジエチレントリアミ
ンが生成することを知り、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、リン酸化合物または亜リン酸化合
物を触媒として用い、ジェタノールアミンとアンモニア
を1=5〜1:350モル比で、反応剤を液相に保つに
十分な圧力のもとで反応させてジエチレントリアミンを
製造する方法である。
この方法において、反応温鹸を260〜290°Cとし
、反応系に5〜40重量%の水を含有せしめる ると、特に好ましい結果が得られ〆。
本発明の方法によれば、ジェタノールアミンな液相でア
ンモノリシスすることにより高い選択率でジエチレント
リアミンが製造できる。従来、ジアルカノールアミンと
アンモニアを高い温度、高い圧力条件下で反応させると
ピペラジン化合物を主体とした環状のアミン化合物が多
く生成し′(特開昭51−149290号)、ジエチレ
ントリアミンは殆んど生成しないことしか知られていな
かった。
また、本発明の方法によれば、生成物のジエチレントリ
アミンの沸点(208°0)と原料のジェタノールアミ
ン沸点(278°0)とに大きく差があり、その分離が
容易となり、単純な繰作で実施できる。したがって、通
常の分離繰作、例えば、フラッシュ、ストリッピングま
たは蒸留などで容易に分離され、残りの未反応ジェタノ
ールアミンは回収されそのまま使用できる。
すなわち、ジェタノールアミンからジエチレントリアミ
ンを製造する本発明の方法は、目的物が良好な収率で得
られ、その分離が容易であると共に、触媒の分離繰作を
必要としないので、工業的に実施する際非常に有利とな
る。゛ 本発明の方法には、触媒としてリン酸化合物または亜リ
ン酸化合物が用いられる。リン酸化合物$0 としては、リン酸、オリリン酸、周期律表第1゜族、第
18族、第■4族、第■b族、第1族等の金属原子との
リン酸塩、リン酸エステル、リン酸アンモニウム、リン
酸ヤシガンであり、また、亜リン酸化合物としては、亜
リン酸、周期律表第1゜族、第14族、第■4族、第■
6族、第■族金属原子との亜リン酸塩、亜リン酸エステ
ル、亜リン酸アンモニウムである。
具体・的には、亜リン酸水素アンモニウム、亜リン酸、
亜リン酸アンモニウム、亜リン酸水素カリウム、亜リン
酸水素ナトリウム、亜すン酸銅、亜リン酸銀、亜リン酸
マグネシウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸亜鉛、亜
リン酸コバルト、亜リン酸ニッケル、リン酸水素アンモ
ニウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、
リン酸銀、リン酸銀、リン酸マグネシウム、リン酸カル
シウム、リン酸亜鉛、リンrv!コバルト、リン酸ニッ
ケル、リン酸、リン酸ジエチル、リン酸トリアリル、リ
ン酸トリイソプロピル、υ/酸ジーれ−ブチル、トリポ
リリン酸ナトリウム、トリメタリン酸ナトリウム、亜リ
ン酸トリメチル、亜リン酸トリーループチルなどが挙げ
られる。これらの中で、唾リン酸水素アンモニウム、リ
ン酸水素アンモニウム、リン酸銀、リン酸マンガン、亜
リン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、リン酸、亜
リン酸が好適である。これらの化合物は単独でも、2種
以上を混合して使用してもよい。
これらの触媒の使用量は、ジェタノールアミンに対し、
0.01〜10モル比が適当である。
この範囲より少い量では、十分な触媒活性が得られず、
反応速度が低下する。一方、多いと、ジェタノールアミ
ンの分解、重合反応が促進されるので好ましくない。と
くに0.05〜0.5モル比の範囲が好ましい。
使用する触媒は、分離操作を必要としないため、その使
用針の多少による経済性についてはとくに考慮する必要
がなく、前記の範囲で適当量を使用する。
本発明の方法に用いられるアンモニアは液体アンモニア
、ガス状のアンモニア、または含水アンモニアがいずれ
も使用できる。とくに液体アンモニアが好適である。
反応に必要なアンモニアの量は、ジエチレントリアミン
を収率よく得るためには、過剰のアンモニアが存在する
ほど好ましく、ジェタノールアミンに対してアンモニア
が5〜35モル比の範囲である。この範囲よりアンモニ
゛アが少なすぎると、環状アミンなどの副生成物が多く
なり、逆に多すぎると多量のアンモニアを回収せねばな
らず、経済的に不利となる。とくに10〜20モル比の
範囲が好適である。
また、反応系に水を5〜40重tチとなるように添加し
て反応を行なうのが好ましい。
反応系に含有される水の量が5重量%より少(なると、
液中のアンモニア濃度が低下し反応速度が遅くなる。更
にジェタノールアミンの分子内縮合が進みピペラジンが
増加する。一方、40重量%より多くなるとジェタノー
ルアミンの加水分解反応が顕著となり、・ジエチレント
リアミンの選択率が低下する。
本発明の方法の反応温度は260〜290°0の範囲、
好ましくは270〜280°0の範囲である。
260°C未満の温度では、反応速度が極端に遅くなり
実用的でない。一方、290°0を越える温度では、ピ
ペラジン等の環状アミンの生成、またはジェタノールア
ミンの分解、重合反応などの副反応が著しくなり、ジエ
チレントリアミンの収率は低下する。
反応圧力は、反応剤が液状で存在する圧力以上であれば
よい。十分な反応速度を得るには150〜!15019
7d Gの圧力が適当である。とくに200〜500k
g/7Gの圧力が好ましい。
本発明の方法は公知の回分式、または、連続式反応装置
を用いて実施することができる。
例えば、このような反応袋1置を用い触媒を含有する均
一または懸濁状態の原料液を反応器に供給し、そこで、
ジェタノールアミンとアンモニアを接触的に反応させた
後、出てきた反応液を通常の蒸留や抽出操作などにより
、反応生成物を分離する。触媒を含む未反応原料は回収
され、再び反応器へ戻し、触媒を分離することなくその
ま〜繰り返し使用することができる。
以下、本発明を実施例および比較例により具体的に説明
する。
実施例1 内容積14のステンレス製オートクレーブにジェタノー
ルアミン75.59、水157.3g、リン酸ニアンモ
ニウム47.59を仕込み、空間部の空気なN2ガスで
置換した後、液体アンモニアを667.2g圧入した。
攪拌しながら急速に加熱・昇温させ、温度27000で
5・時間反応背た。この時の圧力は27 o*9/cd
Gであった。
冷却後、未反応のアンモニアガスを抜いて、常圧にもど
し、反応液480.4.pを回収した。この操作を合計
5回繰り返した。この3回分の反応液を混ぜ合せ、溶解
しているアンモニアと大半の水を単蒸留でストリッピン
グさせた。残った反応液を500 ml丸底フラスコに
入れ、高さ50cmのウィドマー蒸留塔で減圧蒸留した
。最初、水、エチレンジアミン、モノエタノールアミン
、ピペラジンなどの低沸分を留出させた後、圧力100
m5<)(p。
ナD    42 塔頂温度19−f1〜1ト1Cの留分を55.0gを得
た。
この留分をガスクロマトグラフで分析したところジエチ
レントリアミン濃度が95 W、t %であり、ほかは
モノエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールア
ミンであった。
また、釜残の液を同様に分析したところ、ジェタノール
アミンが82W1%残っていた。この結果、ジェタノー
ルアミンの45チが反応し、ジエチレントリアミンの選
択率は55%であった。
実施例2 10[1ml振とう式ステンレス鋼製オートクレーブに
85チジエタノールアミン水溶液を115Iおよびリン
酸アンモヒウムをジェタノールアミンに対し01モル比
(1,2& )充填した。
オートクレーブ空間部の空気を窒素ガスで5回パージし
た後、液体アンモニアを20.5g(アンモニア:ジエ
タトリアミン=11=1モル比)圧入した。その後、オ
ートクレーブを急速に加熱、昇温させ、270°0,2
28#/(−111Gで4時間振とうした。オートクレ
ーブを急冷した後、反応液を抜き出し、ガスクロマトグ
ラフを用いて生成物の分析を行った。ジェタノールアミ
ン転化率55チ、ジエチレン) IJアミン選択率48
q6を得た。副生成物としてN−アミノエチルエタノー
ルアミンが多り、エチレンジアミン、モノエタノールア
ミンおよびピペラジンが少量生成した。
実施例3 100+++l振とう式ステンレス鋼製オートクレーブ
にジェタノールアミンを3.7g、H2Oを2.2gお
よびリン酸アンモニウムをジェタノールアミンに対し0
3モル(1,4、!i’ )充填した。
オートクレーブ空間部の空気を窒素ガスで3回パージし
た後、液体アンモニアを18.0g(アンモニア:ジェ
タノールアミン=6o:1モル比)圧入した。その後、
オートクレーブを急速に加熱昇温させ、270’O12
3s kq /ctiaで6時間振とうした。オートク
レーブを急冷した後、実施例2と同様に分析したところ
、ジェタノールアミン転化率41%、ジェタノールアミ
ン選択率56チを得た。副生成物とじてN−アミノエチ
ルエタノールアミンおよび少量のモノエタノールアミン
、ピペラジンが得られた。
実施例4 触媒および反応条件を変えた試験を実施例2と同様に実
施し、その結果を表−1に記載した。
比較例 10oml振とう式ステンレス鋼製オートクレーブに、
ジェタノールアミン、アンモニア、水および触媒(リン
酸水素アンモニウム)を実施例2で示した方法で仕込み
、表−2に示した条件で反応させたつ反応後、反応液を
抜き出し、ガスクロマトグラフで分析してその結果を同
じく表−2に記載した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ジェタノールアミンとアンモニアとを1:5〜1:
    65モル比で、リン酸化合物または亜リン酸化合物の存
    在下、液相で反応させることを特徴とするジエチレント
    リアミンの製造方法。 2)反応温度が260〜290°0である特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 6)反応圧力が150〜550#/CI/Iである特許
    請求の範囲第1項または第2項記載の方法。 4)反応な5〜40重量%の水を含有させて行なわせる
    特許請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の方法
JP57017585A 1982-02-08 1982-02-08 ジエチレントリアミンの製造方法 Granted JPS58135841A (ja)

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