JPS60100545A - ニトリロトリ酢酸塩の製造方法 - Google Patents

ニトリロトリ酢酸塩の製造方法

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JPS60100545A
JPS60100545A JP58208246A JP20824683A JPS60100545A JP S60100545 A JPS60100545 A JP S60100545A JP 58208246 A JP58208246 A JP 58208246A JP 20824683 A JP20824683 A JP 20824683A JP S60100545 A JPS60100545 A JP S60100545A
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zirconium
hydroxide
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Hideyuki Nishibayashi
秀幸 西林
Hiromi Yokoyama
博美 横山
Takakiyo Goto
後藤 隆清
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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (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1〜リエタノールアミンからニトリロトリ酢酸
塩をlit造する新規な方法に関りる。
さらに詳しくはトリエタノールレノフミンをアルカリ金
属および/また&31ノフルカリ十類金属の水酸化物の
存在下、反応さけで、ニトリLl +〜り酢酸塩を製造
するに際しての特徴ある反応釜イ′[、添加物おJ、び
触媒に関する。
トリエタノールアミンより二i〜リロトリ酢酸ソーダの
生成はたとえば次に示t Jζうな反応式〔1〕に従っ
て進み、ニトリロトリ耐酸ソーダJ:リ−1−リロトリ
酢酸の生成は反応式〔2〕に従って進む。
N(CH2CH20H) 3 + 3 NaOH”−!
!!!’−→N(CH2CH20Ha)、、 + 6I
−I2−−−−−− filN(CH2COONa)3
−1−3/2H2SO,−−→N(CH2COOH)、
 + 3/2NazSCL +++e++ iz(ニト
リロ1−り酢酸塩はその優れた手し−1〜能から、硬水
軟化剤、精練助剤、染色助剤、ペーパーコーティング剤
、スケール防止剤、洗剤ピルター、石ケンの変り9防止
剤等の広い分野で使用されている。
ニトリ1」1〜り酢酸塩の工業的製法として、今日、青
酸とホルムアルデヒドを主1京料としたストレッカー法
が一般的に知られている。しかしながら、肖n(lは猛
馬ガスで′あるため製造設備、取扱い、立地面で大きな
制約を受け、しかb青酸の大半がアクリロニトリル製造
面の副生物としてtfられるため原料の安定確保の面で
し大きな問題があった。
一方、1〜リコ−タノールアミンをR7fMツノフルカ
リ中酸化的1112水素してニトリ【」1〜り酢酸塩を
IIる方法は、米国性n第2,384.8+G号、米国
特許第3、535.373号、米国狛、l′]第3.5
78.709号、米国性iri 3,739,021@
lニIfn示c”!’L’Uイル。米国特r1第2,3
84,816@の実施例5には1〜りエタノールアミン
と水酸化カリウムを無触媒−1・で反応させる方法が開
示されているが、反応時間は長く、しかも転化率が低い
。米国特許第3,535,373号、米国性r[第3.
578.709′i3、および米国特許第3.739,
021号には酸化カドミウムを触媒とする方法が開示ざ
の最高収率は87.8%である。まIζ、水口、!特g
r1第3.578.709号の実施例6には酸化亜11
)を触媒とした方法が開示されているが、反応時間(よ
長く、ニトリロトリ酢酸の収率も77.3%で酸化7J
ドミウムに比べ触媒活性は劣っ”(いる。
このように、従来技術は無触媒あるいは酸化!I■町鉛
を触媒とした反応では収率が低すぎるし、酸化カドミウ
ムを触媒どする反応(−・は右汚物であるカドミウム化
合物が反応生成物中に混入する危険性があるため用途に
J:っでは全く使用でさり”、また廃水として河川に流
出した場合にも31太きなネ」全問題を弓1き起こづ1
こめ、これまでストレッノJ−ン人と競合しうる技術に
はなりえなかった。
本発明者らは、このストレッカー法ど代台しつるニトリ
ロトリ酢酸塩の製造方法としで、(〜す]−タノールア
ミンの酸化的脱水素法について、鋭意研究した結果、毒
性面で問題のあるカドミウム化合物を使用せずに高収率
でニトリII l〜り耐rial塩を製造する新規な方
法を見い出し、本願発明を完成した。
本発明はトリエタノールアミンをアルカリ金属63 J
ニーび/まIごはアルカリ土類金属の水酸化物、水J3
よび銅とジルー]ニウ11含右触媒の共存下で反応させ
ることを特徴とするニトリD l−り酢酸塩の製造方法
に関りるーbのである。
本発明の特徴は、1〜リエタノールアミンからニトリロ
トリ01酸」温を製造するに際し、カドミウム触媒を使
用ヒずに、安全な銅とジル″:lニウムを含有する触媒
を使用りる点にある。
銅含イ1触媒は酸化ジルコニウムに担持しなくとも、1
40〜220 ’Cという非常に温和な条件で使用づる
ことにより二1−リロトり酢酸塩収率をトす]ニタノー
ルアミン1% j%l−?’ 89〜93’Eル%とす
ることができる。しかし、銅どジルコニウムを含有Jる
触媒【、1耐熱性が向上し、触媒のノI命が長くなると
いう効果だ1ノでなく、選択率及び触媒活性が向上し、
ニドす【コ1〜り酢酸塩収率で0′1〜94モル%、反
応温瓜で10〜20℃下げることが可能となった。木願
梵明の実施ににす、従来法と比較して、ニトリロトリ酢
酸塩の収率向上、反応11.1間の短縮、温和な反応条
件等が可能どなった。−ぞの結果、ニトリロ1へり酢酸
塩の人11Jな製造−」ストの削減が可能となり、工業
的実施が容易な1・りエタノールアミンの酸化的nQ水
素法にJ、る画1υJ的な二1〜リロトり酢酸塩製造法
を完成しI、:bの(・ある。
本発明の一実施態様を示Iば、本発明のyJd、に用い
れる触媒は銅およびジルコニウムを必須成ブχとして含
有するものである。触媒は、イのまま、または耐アルカ
リ竹の担体に担狛し【使用りることができる。触媒の使
用聞は1−りエタノール)7ミンに対して1〜70f!
倶%、りfましくは100−3ON%の範囲である。
本発明の銅およびジルコニウム含イラ触媒【、1、銅j
、たはジルコニウムの原料化合物として硝’b2 j2
□1.11t酸塩、炭酸塩、酸化物、ハ[」グン化物、
水酸化物等の無機塩および酢酸塩、シ1つ酸」n、り」
−ン酸塩、乳酸塩等の有111IJF1などが挙げられ
る。特に水溶性の大きい塩が好ましい。
触媒の形態は特に限定づるもので【、1ないが、14 
(ヒ合物とジ′ルニ1ニウム化合物を水に溶解した溶液
へアルカリ水溶液を添加し、水酸化物を沈殿せしめ、こ
の沈殿物を水洗し、乾燥後空気中まICは酸素中で酸化
した後、水素雰囲気中で還元処理した銅およびジル−1
ニウl\含イiM!I!媒が好適である。また、酸化ジ
ル」ニウムに銅化合物水溶液を含浸させ、乾燥後空気中
または耐水中で酸化した後水素雰囲気中で)甲元処理し
た銅を酸化ジルコニウムに担持した触媒が好適に用いら
れる。
触媒は通7’l1反応による活1り低下が低いので、く
り返し使用が1り能Cあるが、−過で使用Jることもで
きる。
水元1!IIの反応での水は、[〜す1タノールアミン
とフルカリ金屈A3よび/ま1.:はアルカリ土類金属
の水酸化物を均−系とりるため、反応条(!]を温和に
′づることができ′、畠収率の二1−リ1」i〜り酢酸
塩を得るために不iiJ欠t、c t)のである。反応
に用いられる水石はトリエタノールアミンに対し10重
量%以上、好ましくは100〜500重量%の範囲であ
る。
本発明で使用でるアルカリ金属の水酸化物としては、水
酸化リチウム、水酸化ノトリウム、水酸化カリウム、水
酸化ルビジウl\、水酸化レシウムを含む。またアルカ
リ土類金属の水fl(21ヒ物は水酸化ベリリウム、水
酸化マグネシラl\、水酸化カルシウム、水酸化バリウ
ム哲を含む。これらの中て゛特に水酸化ナトリウムおJ
、び水酸化カリウ11がIT適に使用される。)1ルカ
リ金fil J5よび/ ’J、/= <よ7フルカリ
土類金属の水酸化物の使用ωは反応に使用Jるトリエタ
ノールアミンの転化率相当当fi1以上、好ましくは1
.0へ・2.0当母の範囲である。アルカリ金属および
/またはノ1ルカリ1−類金屈の水酸化物はフレーク、
粉末、ペレッI−等おJ、びそれらの水溶液のいずれも
用いることがl−きるが、般に取扱い面で有利なアルノ
jり金属の水浴液が好適に使用される。
トリエタノールアミンは二1〜り口l−リljl I’
t9 J、Vへの不純物の混入を避(ブるため8純Iα
のものがりrましい。純度について特に限定−するもの
ひはないか、通常96重徂%以上、好ましくは99重f
f1%以Jのものが用いられる。
反応温)哀はトリエタノールアミンのC−N結合、ニト
リ[11−リIII酸塩のC−N結合の熱分解及び水素
化分解を防ぐlこめ220℃以下の渇1良、通常1/I
Oへ一220℃、好ましくは150〜200℃の潟瓜範
囲で行なわれる。まl〔、銅およびジルコニウム触媒は
220℃を越えた温1立から一部表面がシンタリングを
起し、表面積が減少して触媒活性が低下しlitじめる
ため、触媒をくり返し使用する場合には220 ’C以
下の温j良がより好ましい。
反応仕方は、酸化的脱水素反応であるため、できるだ(
J反応11−力をドげる力が反応′JjM頂の面からり
Iましい。通7;1、反応を液相で進めるisめの最低
圧以上、&rましくは0〜20にう/alGさらに好ま
しくは5〜・15に′J/ff1Gの範囲である。
反応時間は適宜に選べるが、反応編+Q、触媒量、反応
圧力によって決まる。 例えば、反応温度180℃、反
応圧力10に910(G、1〜リエタノールアミンに対
し10i[i1n%の触媒Φの場合には5〜7時間であ
る。
反応形式はバッチ、けミバップへ連わ°C反応いり゛れ
の方法も用いることができる。
以下、実施例をあげて、本発明の実施の態4Il;を具
体的に例示して説明する。本発明(まこれらの実施例に
限定されるものではない。
ここでトリエタノールアミンの転1シ?ぐ、二1−リロ
トリ酢酸塩の選択率は次の式から導き出される。
トリエタノールアミンの転化率(%) ニトリロ1へり酢a塩の選択率(%) 実施例 1 トリエタノールアミン74.jig、水酸化ノ″1〜リ
ウム63.O(1、水137.5すd5よび触媒どして
オキシ塩化ジルコニウム24.89とbrl 1ift
銅4.0gを水300 lIl、0に溶解した溶δにへ
水酸化ナトリウム水溶液を添加し水酸化物を沈殿せしめ
、この沈殿を水洗し乾燥後、空気中500℃、3時間加
熱処理し、水素気流中230℃、6時間遅元処理して得
られた銅J3J、びジルコ1ニウム含有触媒7.5りを
芝500 m、llのJ−トクレープに仕込み、水素ガ
ス′C−3回内部昭換した後、反応温1哀180℃、反
応圧力9KLJ/1fflGで、水素の発生がなくなる
まで反応を行なった。反応に要した時間は180℃にR
)品後5.55時間であった。反応終了後、反応液を取
り出し分析を?−14I:つ/コところ、トリエタノー
ルアミンの転化率は98.4モル%、二I〜す01〜す
l!i+酸塩の選択率は95./Iモル%であつIこ。
実施例 2 トリエタノールアミン715(1、水酸化ナトウリムロ
3,0す、水137.5(IJ3よび触媒として、醸化
ジルJ1−ウム10gに硝酸銅4.2gを含む水溶液を
含浸さU、乾燥後、空気中500℃、3時間加熱処理し
、水素気流中230℃、6時間遅元処理しく1りられた
銅を酸化ジルニ゛1ニウムに担持した触W7.5uを5
0 OntoのA−1−クレープに仕込み、水素ガスで
3同内部置換した後、反応温麿180°C1反応IJ−
力5)にう/” aK G ’t”、水素の発生がなく
なるまで反応を?J/、(・)だ。反応にすした時間は
180℃に臂渇後6時間で(’i−,)だ。反応終了後
、反応液を取り出し分析を(jなったどころトリエタノ
ールアミンの転化率9と3.0しル96、ニトリロトリ
酢酸塩の選択率は94 、2 tル(3で、(あった。
実施例 3 触媒のくり返し活性をみるため、実施例1と同様の反応
条イ′1で、くり返し実馳を行<’K −) /ことこ
ろ10回目に要した反応時間ハ?? ffa il 6
 、 b IIFi li!I C′あった。反応終了
後、反応液を取り出し分IJrを行なったところ、1〜
リエタノールjjミンの転化棒′は97.3モル%、ニ
トリ[11−り耐酸塩の選択イ′は93.5モル%であ
った。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 0〕トリJタノールアミンをノ’)レカリ金屈および/
    またはアルカリ土類金属の水酸化物、水および銅とジル
    コニウム金石触媒の共存下で反応さけることを特徴とJ
    る二1〜リロ1〜り酢酸塩の製造り法。 〔2〕 反応を140〜220 ℃の温度で行なう特z
    ′1菌求の範囲第〔1〕項記載の方法。 〔3〕 反応を0〜20に9/cy#Gの圧力で行なう
    特許請求の範囲第〔1〕項記載の方法。 @) アルカリ金属の水酸化物が水酸化すトリウムであ
    る特ri11請求の範囲第(1)lrJ記載の方法。 (5) 7’ルカリ金属の水酸化物が水酸化カリウムで
    ある特許請求の範囲第〔1〕項記載の方法。
JP58208246A 1983-10-05 1983-11-08 ニトリロトリ酢酸塩の製造方法 Granted JPS60100545A (ja)

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US06/863,718 US4782183A (en) 1983-10-05 1986-05-16 Method for manufacture of amino-carboxylic acid salts

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992009559A1 (en) * 1990-11-27 1992-06-11 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing amino carboxylic acid salt
US5220055A (en) * 1990-10-23 1993-06-15 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing aminocarboxylic acid salts

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WO1992009559A1 (en) * 1990-11-27 1992-06-11 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing amino carboxylic acid salt
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