JPS6167783A - グリシジル第4級アンモニウム塩の製造法 - Google Patents

グリシジル第4級アンモニウム塩の製造法

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JPS6167783A
JPS6167783A JP59187713A JP18771384A JPS6167783A JP S6167783 A JPS6167783 A JP S6167783A JP 59187713 A JP59187713 A JP 59187713A JP 18771384 A JP18771384 A JP 18771384A JP S6167783 A JPS6167783 A JP S6167783A
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谷垣 雅信
Masaharu Yamanishi
山西 正治
Takehiro Imanaka
今中 健博
Yukinaga Yokota
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグリシジル第4級アンモニウム塩の製造におい
て、電気透析法を用いてエピハロヒドリン付加化合物か
ら、脱ハロゲン化水素を行って閉環反応せしめることを
特徴とするグリシジル化合物製造法に関する。
〔従来の技術〕
グリシジル第4級アンモニウム塩はでん粉、七ルロース
、ポリアミンなどの種々の化合物のカチオン化剤として
広く使用されており工業上極めて重要な化合物であるが
、その製造方法は一般に第3級アミンハロゲン化水素師
塩水溶液にエピクロルヒドリン等に代表されるエピハロ
ヒドリンを反応させてエピハロヒドリン付加物全得、こ
れに水酸化ナトリウムなどのアルカリを加えて閉環を行
うことにより製造される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このようにしてアルカリにより閉環するに際し
ては、必ずアルカリの金属とエビノ・ロゲン由米のハロ
ゲンからハロゲン化水素酸塩が副生ずる。例えば、エピ
クロルヒドリン付加物に水酸化ナトリウム全作用させた
場合には食塩が副生ずる。副生ずるハロゲン化水素酸塩
は得られるグリシジル化合物と等モル化成し、その量は
非常に多量となる。従ってこれらハロゲン化水素酸塩を
除去する必要があるが、この除去は困難な場合が多く、
多(の弊害を伴う。例えば、グリシジル第4級アンモニ
ウム塩を得る反応においては、水溶液中での反応である
ことから、多d゛のハロゲン化水素酸塩が水に溶解して
いる。これを除去するには、グリシジル第4級アンモニ
ウム塩が熱に不安定なことから蒸留等による方法は採用
できず従って、グリシジル第4級アンモニウム塩と相溶
性全もつ有機溶剤、例えばイングロビルアルコール等ヲ
多麺に加えて、ハロゲン化水素酸塩を析出させるなどの
方法がとられるが、この方法では加えた多量の有機溶剤
を再び回収しなくてはならず、工業上非常なデメリット
となる。また回収の際、熱によりグリシジル第4級アン
モニウム塩が分解し、その収率が低下する可能性もある
址だ、アルカリ?加えて閉環後、副生じた)10ゲン化
水素酸塩全電気透析により脱塩する方法も考えられるが
、この方法では陰イオン交換膜、陽イオン交換膜を交互
に配した透析膜にてハロゲン化水素酸塩の透析を行わな
くてはならない。かかる方法では陽イオン交換膜にエピ
ハロヒドリン付加物がイオン的に付着し、膜を汚染する
。従ってこの方法での脱塩は不可能である。
このように副生じたハロゲン化水素酸塩を除去するには
、非常に不利な要素をもつ工程を必要とし工業上大きな
欠点となる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らはこれら欠点ff1M消するために鋭意検討
の結果、電気透析法を用いて該グリシジル化合物系内に
ハロゲン化水素酸塩を副生させずに、閉環させ目的のグ
リシジル化合物を得る方法を完成するに至った。
すなわち本発明は3級アミンノ・ロゲン化水累酸塩又は
ポリアミンハロゲン化水素酸塩とエピハロヒドリンとの
付加反応物から脱ハロゲン化水素を行ってグリシジル化
合物全製造するに際(〜て、電気透析法を用いることを
特徴とするグリシジル第4級アンモニウム塩の製造法を
+’Fe供するく)のである。
本発明による方法はノ・ロゲン化水素酸塩を副生さセて
しまうとその除去に多大のエネルギー、コストヲ必要と
することからこれを副生させずに目的のグリシジル化合
物を得る方法である。
更に詳しくは、陰イオン交換膜をもって構成された電気
透析槽音用い、該透析槽内の隔室(有機物室)に、公知
の方法によって第3級アミンハロゲン化水素酸塩とエピ
ノ・ロヒドリンとを反応せしめ得られたエピノ・ロヒド
リン付加物を供給し、一方該隔室の陽極側(アルカリ室
)にアルカリを供給せしめて、直流電流を通電するこに
より閉環させる方法である。
第1図はかかる電気透析槽の1例全模式的に図示したも
のであるが、図面によって更に詳しく説明する。直流電
流奮通電することによジアルカリ(MOH)のOH−イ
オンは4の陰イオン交換膜f 再過して有機物室に移行
しようとする。一方アルカリの金属イオン(M+)は陰
イオン交換膜に遮られて移動できない。有機物室に移行
したOH−イオンは有機物室に存在するエピハロヒドリ
ン付加物と反応しオキシラン環を作る。第3級アミン塩
酸塩のエピクロルヒドリン付加物金側にすると以下の反
応が行われる。
OH H20+O/− ここで生成したCZ−は陰イオン交換膜を通過して陽1
 fllllのアルカリ室に移動する。(アルカリ室で
Nap/が副生ずる。)従って反応としては見掛上脱ハ
ロゲン化水素が行われて閉環し、有機室ではハロゲン塩
の副生は行われない。このため、従来の方法で行われて
いるようなノ10ゲン塩の除去工程は不必要で、電気透
析終了時点でハロゲン塩を含まない尚純度のグリシジル
化合物が得られる。
本発明で対象とするグリシジル航4級アンモニウム塩と
しては、ジメチルモノアルキルアミンハロゲン化水素酸
塩、或いは低級ポリアミンハロゲン化水素酸塩を出発原
料とし、これに公知の方法でエピハロヒドリンを付加さ
せた後、′電気透析にて閉環したものであり、原料アミ
ンハロゲン化水累酸塩のアルキル基は炭素数として1〜
22會もつもので、直鎖状、分岐状、環状、いずれでも
使用可能である。また、ハロゲン化水素酸塩としては塩
酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、7ソ化水素酸塩
のいずれでも使用可能である。
また低級ポリアミンハロゲン化水素酸塩は、次の(り〜
(Ill)の一般式で表せるものが使用可能である。
〔■〕
また本発明で使用できるエピハロヒドリンとしては、エ
ピクロルヒドリン、エビブロムヒドリン、エビフルオル
ヒドリン、エビヨードヒドリンが挙げられる。
また電気透析槽のアルカリ室に存在せしめるアルカリと
しては、水に溶けるとアルカリ性を呈す化合物であれば
良く、特にその柚@全限定するものではないが、例えば
水酸−化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウム、水酸化アンモニウム、アルミン酸
ナトリウム、アルミン酸カリウム、水酸化アルミニウム
と水酸化アンモニウム混合物等、或いはこれらの混合物
等が使用できる。
アルカリ室にはこれらアルカリ性物質の水溶液を存在せ
しめて電気透析を行えば良いが、有機室に存在するエビ
へロヒドリン付加物の濃度が高い場合には水が有機物室
に移行し、電気透析終了時点では目的物の濃度が低下す
る場合がある。また、グリシジル第4級アンモニウム塩
は水の濃度が高くなると加水分Mをうけて収率が低下す
る恐れがある。これを防ぐためアルカリ室に存在させる
アルカリ溶液として水溶液ではなく有機溶剤とアルカリ
との混合溶液或いは、有機溶剤と水とアルカリとの混合
液を存在させるのが好ましい。使用できる有機溶剤とし
ては、水溶性で且つ溶剤或いはその水溶液がアルカリを
溶解させるものが好ましく、これには例えばメチルアル
コール ロビルアルコール、i−7’ロビルアルコール、ブチル
アルコール等の低級脂肪族モノアルコール類、或いは、
グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル等の低N 多価アルコール類、ジオキサ/、メチルセ
ロンルプ、エチルアルコルプ、テトラヒドロフラン、ジ
メチルスルホキシド、ジメルホルムアミド等が使用でき
る。
このようにアルカリ室にはアルカリ水溶液、或いは有機
溶剤とアルカリとの混合液、壕だ或いは有機溶剤と水と
アルカリとの混合液を供給し、電気透析を行うが、これ
ら有機溶剤或いは水が有機物室へ移動し、グリシジル第
4級アンモニウム塩の濃度會下げる場合には、必要に応
じて蒸留寺の操作によりこれら有機溶剤、或いは水を除
去すれば良い。有機済剤全アルカリ室に使用する場合に
は、この有機溶剤が有機物室に移動しても、前述したよ
うにグリシジル第4級アンモニウム塩の加水分解を惹起
しないメリットをもつ。
電気透析において印加する電流密度は、電気透析槽に供
給される物質の限界電流密度以下が好せしい。該限界電
流密度は透析装置の種類、溶液の種類、溶液の濃度、溶
液の流動方法等によって非常に異なるが、一般に印加さ
れる電流密度は1へ10アンペア/dm 程度でおる。
以上述べてきたように本発明はグリシジル第4級アンモ
ニウム埋金製造するに際して、電気透析を用いることに
より?Jグリシジル化合物系内にハロゲン化水素酸塩を
副生セずに高純度のグリシジル第4vjアンモニウム塩
を製造すること’(i=%徴とする反応方法である。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について述べるが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
実施例−1 ジメチルラウリルアばン塩酸塩の52.0重量%水浴液
10009に、エピクロルヒドリン193、!ii’に
加え、温度80℃に保ったまま4時間かくはんしながら
反応させて、60重量%のジメチルラウリルアミン塩酸
塩のエピクロルヒドリン付加物水溶液1193gを得た
一方、1枚0.021 m2  の大きさの陰イオン交
換膜17枚全第1図に示した。【うにセットし、極室側
には同じ大きさの陽イオン交換3枚を陽極側に2枚、陰
極側に1枚セットした電気透析槽全用意した。第1図に
おいて1は陽極、2は陰極であり、6は陽イオン交換膜
、4は陰イオン交換膜である。
一ヒ述のようにして得られた60重量%のジメチルラウ
リルアミンJfi7塩エピクロルヒドリン付加物水溶液
1kP’に上述の如くセットした電気透析の隔室にポン
プで循環送液した。また一方、エタノール7oi−m%
、水酸化ナトリウム5重量%、水255重量の組成から
成るアルカリ溶液5.4ktYc透析槽の陰極側の隔室
にポンプで循環送液した。
また接液として、同じ組成のエタノール、水、アルカリ
の混合物を用い、この溶液1kgを循環送液した。
このように各液を循環送液後、初期電流密度5アンペア
/dm2、印加電圧14ボルトで電圧全一定に保ったま
ま通電し、電気透析を行った。
時間の経過とともに電流値は下がり、15時間後の電流
密度は0.5アンペア/ 0m2であった。
15時間の平均電流密度は1.05アンペア/dm2で
あった。このようにして15時間電気透析を行い、得ら
れた有機物を分析測定したところ以下のとう9であった
エタノール含有水     42  B量%塩化ナトリ
ウム       o、I M量%以下その他    
      6 重量%なおジメチルラウリルアミン塩
酸塩エピクロルヒドリン付加物に対するグリシジルジメ
チルラウリルアンモニウムクロライドの収率は82%で
あった。
このように塩化ナトリウムを副生ぜず、80%以上の高
い反応率でグリシジル第4級アンモニウム塩が合成でき
ることがわかった。
比較例 電気透析を行わ・ずにジメチルラウリルアミン塩酸塩エ
ピクロルヒドリン付加物に水酸化ナトリウム水溶液を加
えて反応させた場合、以下の結果が得られた。
実施例−1と同様の方法で合成した600重量のジメチ
ルラウリルアくン塩酸塩エピク四ルヒドリン付加物1k
yに40重量%水酸化ナトリウム水溶液175.9’e
加えかくはんしながら2時間閉環反応させた。
反応終了後、多量の塩化ナトリウムが副生じ、これが析
出し、沈殿することから、これをろ紙でろ別して後、ろ
液について分析測定した。その結果は以下の如くであっ
た。
水                       4
5N量%塩化ナトリウム          5重量%
その他              4重量%なおグリ
シジルジメチルラウリルアンモニウムクロライドのジメ
チルラウリルアミン塩酸塩エピクロルヒドリン付加物に
対する収率は80%であった。尚塩化ナトリウムの濾過
の際、濾過ケーク中に反応生成物であるグリシジルジメ
チルラウリルアンモニウムクロライドが含まれ、それが
製品のロスとなる。このロス量は生成した全グリシジル
ジメチルラウリルアンモニウムクロライドの4%に上が
った。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の模式図を示す。 1・・・陽極、2・・・陰極、6・・・陽イオン交換膜
(図中Gで表示)、4・・・陰イオン交換膜(図中Aで
表示)。 出願人代理人 古 谷    馨 手続補正書(目障 昭和59年11月14日 1 事件の表示 特願昭59−187713号 2、発明の名称 グリシジル第4級アンモニウム用の 製造法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 (081)花王石鹸株式会社 4、  代  理  人 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)同2頁下から3行、3頁1行、同3行〜4行、同
8行、同14行、3頁末行〜4頁1行、4頁4行、同9
行、同15行、5頁5行、及び11頁11行「ハロゲン
化水素酸塩」を夫々「ハロゲン塩」と訂正 (1)  同6頁下から6行〜5行、及び9頁8行〜9
行「有機室」を「有機物室」と訂正 (1)同11頁7行「1〜10」をro、I 〜IOJ
と訂正 (1)同13頁15行「(未反応)」を「(未反応物)
」と訂正 (1)  同13頁18行「ニウムクライト」を「ニウ
ムクロライド」と訂正 (1)  同14頁6行「わかった。」の次に改行し、
以下の実施例−2を挿入 「1旋■二」 実施例−■と同様の方法で合成した60重量%のジメチ
ルラウリルアミン塩酸塩エピクロルヒドリン付加物1k
gを、実施例−1の如くセットした電気透析槽の隔室に
ポンプで循環送液した。一方、透析槽の陰極側の隔室に
は20重量%の水酸化すトリウム水溶液0.7 kgを
ポンプで循環送液した。 また極液として9重量%の硫酸ナトリウム水溶液1kg
を同様に循環送液した。 各液を循環送液後、初期電流密度6アンペア/dm2.
電圧14ポルトで、ここでは電流値を一定に保ったまま
電気透析を行った。時間の経過と共に電圧は下り、1.
5時間後の電圧は10.8ボルトであった。 このようにして1.5時間電気透析を行い。 得られた有機物を分析測定したところ以下のとうりであ
った。 グリシジルジメチルラウリルアンモニウムクロライド4
2重量% 水                    42重量
%塩化ナトリウム              0.1
重量%以下その他                 
  3重置%ジメチルラウリルアミン塩酸用エピクロル
ヒドリン付加物に対するグリシジルジメチルラウリルア
ンモニウムクロライドの収率は79%であった。 水酸化ナトリウム水溶液を使用した場 合、実施例−1で使用したエタノール溶液と比較すると
、液の電気抵抗が小さく、短時間で反応を行うことがで
きた。」 −手続祁j正書(自発) 昭和59年12月511

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 3級アミンハロゲン化水素酸塩又はポリアミンハロ
    ゲン化水素酸塩とエピハロヒドリンとの付加反応物から
    脱ハロゲン化水素を行つてグリシジル化合物を製造する
    に際して、電気透析法を用いることを特徴とするグリシ
    ジル第4級アンモニウム塩の製造法。 2 陰イオン交換膜をもつて構成された隔室に、エピハ
    ロヒドリン付加反応物を存在せしめ、また該隔室の陰極
    側にアルカリ溶液を存在せしめて電気透析することによ
    りグリシジル化合物を製造することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の製造法。
JP59187713A 1984-09-07 1984-09-07 グリシジル第4級アンモニウム塩の製造法 Granted JPS6167783A (ja)

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Cited By (3)

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