KR100458669B1 - 이미도-알칸퍼카르복실산중의물과극성불순물을감소시키는방법 - Google Patents

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Abstract

물중의 이미도-알칸퍼카르복실산의 현탁액을 완전한 고체 용융점까지 가열한 다음, 수상으로부터 유기상을 분리하고 이미도-알칸퍼카르복실산을 함유한 유기상을 회수하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산중의 수분 함량을 감소시키는 방법.

Description

이미도-알칸퍼카르복실산중의 물과 극성 불순물을 감소시키는 방법{PROCESS FOR REDUCING WATER AND POLAR IMPURITIES IN IMIDO-ALKANPERCARBOXYLIC ACID}
본 발명은 수성 슬러리로부터 이미도-알칸퍼카르복실산, 즉 세제 조성물의 표백제, 소독제의 주 성분 또는 산화제 조성물로 이용되는 공지의 화합물을 회수하는 방법에 관한 것이다. 이들 제품은 우수한 표백 특성과 보관 안정성을 함께 가지고 있다.
상기 이미도-알칸퍼카르복실산의 제조 방법은 문헌에 잘 알려져 있는 것으로, 그 방법은 과산화수소와 강산의 존재하에서 이미도-알칸카르복실산 전구체를 산화 반응시키는 것이다.
프탈이미도-알칸카르복실산의 경우, 상기 전구체는 물의 존재하에 또는 부재하에 100 내지 250 ℃의 온도와 1 내지 30 바의 압력하에 5 내지 20 시간동안 프탈산 무수물, 혹은 프탈산과 아미노산 또는 락탐을 축합 반응시킴으로써 수득된다.
참고, 예컨대 유럽 특허 EP 325,289, EP 325,288, EP 349,940. 참고 예컨대 고수율의 퍼카르복실산의 제조 공정은, 특정 용매, 예를 들면 CH2Cl2및 CHCl3의 존재하에 수행되는 것으로 기술된 EP 490,409.
이후 용매중의 퍼카르복실산의 용액은 이후 황산과 과산화수소를 함유한 수상으로부터 분리된다.
퍼카르복실산을 함유한 용액은 유용한 생성물을 회수하기 위해 용매의 제거 공정을 거치게된다. 참고, 예컨대, 유기 용매, 예컨대 20 중량%의 잔류 수와 50 내지 2500 ppm 의 잔류 용매를 갖는 CH2Cl2또는 에틸 아세테이트의 불순한 수성 슬러리를 여과 또는 원심분리시킴으로써 습윤 결정성 분말(케이크) 형태의 퍼카르복실산(PAP)를 수득하는, 물과 상기 용액의 처리 방법이 기술되어 있는 EP 560,155.
일반적으로, 알칸퍼카르복실산의 배합물에 허용된 클로로 함유 용매의 함량이 아주 낮기 때문에, 다른 비 염소화 용매, 예컨대 에틸아세테이트에 의한 연속적인 정제 처리가 추가로 수행되어야 한다. 참고, 예컨대 EP 556,769.
그러나, 이 경우, 알칸퍼카르복실산은 에틸아세테이트와 같은 측정가능한 량의 다른 용매를 함유하게된다.
이러한 모든 처리후, 알칸퍼카르복실산에 존재하는 수분의 함량은 항상 20 중량% 또는 그이상이다.
알칸퍼카르복실산의 배합물을 제조하기위해서는, 이러한 함량의 수분은 너무 높아서 과산화 화합물과 조작할 때 아주 빈번한 폭발을 피할 수 있도록 아주 느리게 수행되는 건조 공정에 의해 감소시켜야 한다.
이러한 공정은 그 위험성과 낮은 생산성에 인해 산업 공정에서 심각한 단계이다.
더욱이, 이들 공정에 의해 고체상으로 상기 제조 공정에 요구되는 감소된 일정한 수분 함량에 도달해야 한다.
수분의 함량이 약 10 중량%로 감소된 알칸퍼카르복실산을 수득할 수 있으며, 산업적인 관점에서 아주 느리고 위험한 건조 공정을 피함으로써 연속적으로 제조할 수 있는 이용가능하고 산업성 있는 공정에 대한 요구가 있어왔다.
본 발명의 목적은 물중의 이미도-알칸퍼카르복실산의 현탁액을 완전한 고체 용융점까지 가열한 다음, 수상으로부터 유기상을 분리하고 이미도-알칸퍼카르복실산을 함유하고 있는 유기상을 회수하는 것을 포함하는, 12 중량% 이상의 수분을 함유하고 있는 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량을 감소시키는 방법이다.
더욱 구체적으로, 본 발명의 목적은 이미도-알칸퍼카르복실산이 프탈이미도-퍼옥시헥산산인 상기에 기재된 것과 같은 수분의 감소 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 방법에 따라 처리될 수 있는 상기 이미도-알칸퍼카르복실산은 하기 화학식 1의 구조를 가지고 있으며:
(상기에서, A와 X는 하기에서 정의된 의미를 가지고 있다),
과산화수소와 강산의 존재하에서 일반적으로 5 내지 50℃의 온도에서 하기의 반응에 의해 수득가능한 이미도-알칸카르복실산 전구체의 공지의 과산화 반응에 의해 제조된다:
A) a1) 하기식의 무수물
또는 그에 대응하는 산과
b1) 하기식의 아미노산과
c1) 물을;
혹은
a1)과 b2) 하기식의 락탐
과
c1) 물을;
100 내지 250℃에서, 1 내지 30바의 불활성 기체의 압력하, 2 내지 20 시간 동안 반응시킴.
상기에서, A는 하기 일반식들을 나타낸다.
또는,
상기에서, n은 0, 1, 또는 2의 정수이고,
R1은 수소, 염소, 브롬, 알킬 C1-C20, 알케닐 C2-C20, 아릴 또는 알킬아릴이고,
R2는 수소, 염소, 브롬 또는 -SO3M, -CO2M, -CO3M, -OSO3M의 군에서 선택되며,
M은 수소, 알칼리 금속, 또는 암모늄 이온 또는 알칼리토금속 이온의 등가물이고, X는 알킬렌 C1-C19또는 아릴렌이며;
Y는 =X이고, 바람직하게는 알킬렌 C3-C19이다.
a1/(b1 또는 b2)/c1 사이의 일반적인 몰비는 1/0.8:1.2/0.5-3 이다. 바람직한 a1/(b1 또는 b2)/c1 의 몰비는 1/1.01:1.1/0.5:2.5이며, 더욱 바람직하게는 1/1.05:1.1/1-2이다.
유형 b)의 바람직한 화합물은 b2) 유형의 것이다.
유형 a1)의 화합물로는 하기 무수물 또는 그에 대응하는 산을 예로 들 수 있다.
숙신, 글루타르, 말레, 트리멜리트, 프탈, 피로메리트 및 알킬- 또는 알케닐-숙신 산 무수물. 프탈산 무수물 또는 프탈산이 바람직하게 사용된다.
유형 b1)의 화합물로는 오메가-아미노부탄산, 오메가-아미노펜탄산, 오메가-아미노카프린산 및 오메가-아미노라우린산을 들 수 있다.
유형 b2)의 화합물중에서 바람직한 것으로는, 감마-피롤리돈, 델타-피페리돈, 엡실론-카프로락탐 및 오메가-라우로락탐을 들수 있으며, 엡실론-카프로락탐(CPL)이 특히 바람직하다.
바람직하게는 단계 A)에서 온도는 130 내지 180℃이며, 압력은 4 내지 8 바이다.
바람직하게는 단계 A)는 용매, 바람직하게는 CH2Cl2및 CHCl3, 더욱 바람직하게는 CH2Cl2의 존재하에서 수행된다.
이들 용매는 사실상 EP 490,409에 기재되어 있는 것으로, 후속 과산화 반응을 수행하는 데 가장 적합하다.
이미도-알칸퍼카르복실산중에서 프탈이미도-퍼아세트산, 프탈이미도 퍼옥시헥산산, 3-프탈이미도-퍼프로피온산, 4-프탈이미도-퍼부탄산, 2-프탈이미도-디퍼글루타르산, 2-프탈이미도-디퍼숙신산, 3-프탈이미도-퍼부탄산, 2-프탈이미도-퍼프로피온산, 3-프탈이미도-디퍼아디프산, 나프탈이미도-퍼아세트산, 2-프탈이미도-모노퍼숙신산을 들 수 있다.
이론에 매이는 것 없이, 본 발명은 예컨대 유기 용액으로부터 결정화에 의해 수득된 순수한 이미도-알칸퍼카르복실산의 융점이 분해온도에 가까운 한편, 놀랍게도 물의 존재하에 이미도-퍼카르복실산은 공융 혼합물의 형성함으로써 용융점 보다 아주 낮은 온도에서 용융될 수 있다는 사실에 기초한 것이다. 더욱이, 상기 공융 혼합물은 실질적으로 수상에서 불용성이며, 물로부터 쉽게 분리될 수 있는 그러한 점도와 밀도를 가지고 있다.
본 발명은 프탈이미도-퍼옥시헥산산을 위한 실시예에 상세히 기술되어 있다.
예컨대, 프탈이미도-퍼옥시헥산산의 경우, 물과 공융 혼합물의 형성 온도는 약 72℃인 반면, 순수한 산의 분해 온도는 약 92℃이다. 공융 혼합물은 75℃에서 1.229 g/ml의 밀도를 가지고 있으며, 75℃에서 점도는 15 cPoise이다.
이러한 사실은 전혀 예측하지 못한 것으로, 예컨대 상 분리기에서 간단한 기울여따르기로 수상으로부터 공융 혼합물을 쉽게 분리할 수 있도록 해준다.
더욱 놀라운 사실은 공융 조성물에서 수분 함량이 약 11.5 중량%로, 이 양은 상기 고상 퍼카르복실산을 기초로 각종 배합물을 제조할 수 있는 산업적으로 유용한 수분 함량이라는 것이다.
그러한 놀라운 현상을 관찰한 결과 하기와 같은 사항을 주목할 수 있었다.
- 상기 언급된 공융 혼합물을 형성하기위한 72 내지 73℃에서 상기 프탈이미도퍼옥시헥산산(PAP)에 결합된 수분 함량은 그 형성을 수행하는 데 이용된 물의 함량과 별개로 일정하며, 퍼옥시산 1몰당 약 2몰로 약 11.5 중량%에 해당한다.
더욱이, 공융 혼합물이 예컨대 플래킹-벨트(a flaking-belt)상에서 하기에 정의한 것과 같이 고화된다면 수분 함량이 더 감소될 수 있음을 알 수 있다.
- 공융 혼합물에 놓인 수상내 축척된 과산의 양이 아주 낮다.
- 72 내지 90℃, 바람직하게는 75 내지 80℃로 구성되는 온도에서 조작하였을 때 상기 공융 조성물에 대한 프탈이미도-퍼옥시헥산산의 안정성이 높다.
더욱이, 예측치 못하게도 72 내지 90℃ 사이에 공융 조성물에 대한 과산의 안정성은 용융시 소량의, 일반적으로 100 내지 10000 ppm의 금속 이온 봉쇄제 (sequestering substances)이 사용된다면 더욱 개선될 수 있다는 것을 발견하였다.
예컨대 히드록시카르복실산이 언급될 수 있으며, 그들중에 시트르산; 아미노-폴리카르복실산, 그중 에틸렌디아미노테트라메틸포스폰산(EDTMP)이 언급될 수 있으며; 피리딘카르복실산, 그중 디피콜린산이 언급될 수 있으며; 또는 폴리포스폰산, 그중 HEDP로 약기되는 1-히드록시-에틸리덴-1,1-디포스폰산이 언급될 수 있다.
공융 혼합물로부터 상기에 서술된 것과 같이, 72℃ 보다 낮은 온도에서 공융 혼합물의 고화, 예컨대 냉각된 플래킹 벨트에 용융체를 따름으로써 이미도-알칸퍼카르복실산의 고상 생성물을 쉽게 수득할 수 있다. 이 경우, 분말이 아닌 과산 생성물을 수득할 수 있고, 그결과 배합 및/또는 운송 과정에서 보다 쉽게 연속적으로 조작할 수 있도록 생성물을 입상화시키지 않아도 되는 장점을 가지게된다. 이 경우, 실질적으로 일정한 함량, 일반적으로 8 내지 10 중량%의 수분을 가진 습윤 플레이크(wet flakes) 형태로 생성물이 수득되는데, 이 양은 공융 조성물의 수분 함량 보다 아주 낮다.
최종 과산에서 수분 함량의 균일성은 제품 연속 정제 처리를 위해 아주 중요한 인자이다.
상기 언급된 공융 혼합물의 형성은 또한 불순물, 예컨대 카르복실산의 전구체 제조에 사용된 반응물, 산 전구체와 같은 생성물내 존재하는 가능한 극성 물질, 그리고 특히 과산화물 합성에 이용되거나, 또는 상기에 기재된 정제처리시와 최종 제품에 바람직하지 않은 미량의 용매로부터 이미도-알칸퍼카르복실산을 정제하는 부가적인 효과를 가지고 있다.
이러한 목적으로, 용융된 공융물을 다량의 예컨대 15℃의 강하게 교반된 냉수에 첨가함으로써 불규칙한 입상 형태로 과산을 수득할 수 있는 다른 고화 방법이 언급될 수 있다.
이 경우, 새롭게 수득된 슬러리로부터 여과 또는 원심분리에 의해 분리될 수 있는 일정한 수분 퍼센트를 가진 제품이 수득되지 않지만, 상기에 언급된 용매로부터 유도된 것과 같은 극성 불순물로부터 과산의 정제 효과만을 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 클로로 함유 용매를 제거하기 위해 다른 용매로 세정하지 않고, 상기에 언급한 것과 같이 예컨대, 감압하에 증기로 용융된 공융 혼합물을 스트립핑 처리, 예컨대 에틸아세테이트로 처리하는 용매, 예컨대 유럽 특허 EP 490,409의 클로로 함유 용매의 분리후 과산화 합성에 의해 직접 수득될 수 있는 과산/물 슬러리의 직접 정제 방법을 제공하는 데 있다.
예컨대, 스트립핑은 72 내지 75℃에서 진공하, 예컨대 280 내지 300 mmHg하에 용융된 공융 혼합물상에 증기로 이루어진다.
본 발명의 또다른 목적은 스트립핑 온도에서 증기의 존재하 과산은 분해되는 것으로 알고 있기 때문에 전혀 예측치 못한 것이다.
상기 방법들은 연속적인 산업공정에 이용가능하고, 과산화 반응에서 공융 혼합물로의 용융 과정 그리고 언급된 불순물로부터 추가 정제를 위한 공융 혼합물의 연속적인 스트립핑으로부터 유도된 원료의 새로운 슬러리를 수득하기위해 공융 혼합물과 평형 상태에 있는 용융된 수상을 재이용할 수 있도록 해준다.
이러한 방법으로, 상기에서 언급한 것과 같이 수상에서 축척된 과산의 소량의 손실을 피할 수 있다.
이러한 방법에서, 스트립핑 방법에 의해 정제된 과산은 가스 크로마토그래피에 의해 측정된 분석 한계치 보다 낮아, 용매, 예컨대 클로로 함유 용매에서 자유롭다.
감압하에 증기와 바람직하게는 역류 방향의 스트립핑은 예컨대 라시그 링(Rashig ring)으로 채워진 자켓식 칼럼에서 수행되며, 정제될 공융 혼합물에 역류 방향인 증기는 72 내지 75℃에서, 280 내지 300 mmHg의 진공하에 칼럼의 하부로부터 유입된다. 용융 상태의 과산/H2O 공융 혼합물은 칼럼 상부로부터 바람직하게는 증기 보다 낮은 유속으로 공급되며, 이때 공융 혼합물/증기 중량비는 일반적으로 2:1 내지 1:2 이다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하기위해 주어진 것이며, 본 발명의 범위를 제한 하기위해 주어진 것은 아니다.
실시예 1 내지 7
98.1 중량%의 순도를 가진 프탈이미도-퍼옥시헥산산(PAP) 50 g을 탈미네랄수 244 g과 함께 하부에 출구가 있는 500 ml 자켓식 원통형 유리 반응기에 도입한다.
연속적으로 교반하면서, 수성 매질에서 비혼화성이며, 1.229 g/ml의 밀도를 갖는 공융 혼합물의 형성과 함께 과산의 용융이 완결되는 온도인 75℃로 상기 슬러리를 가열한다.
표 1에 기재된 잔류 시간후, 교반을 중지하고, 5분간의 기울려따르기후, 수성 매질로부터 분리된 소량의 용융체를 하부 출구로부터 방출하고, 이것을 PAP의함량을 측정을 위한 선택된 분석 방법(HPLC)와 호환성이 있는 적당량의 용매, 예컨대, 아세토니트릴 또는 디옥산으로 즉시 희석시킨다.
이 시험을 표 1에 기재된 안정제를 함유하고 있는 동일한 량의 물을 사용하여 반복한다.
표 1로부터, 소량의 안정제가 1 시간 내지 3 시간동안 조작할 때 75℃의 온도에서 공융 혼합물에 함유된 PAP의 분해를 어떻게 방지하는가 하는 것을 알 수 있다.
하나는 사실 1 시간의 잔류 시간으로 조작되는 금속이온 봉쇄제가 첨가된 물을 사용함으로써 수득된 공융 혼합물에서 나타난 1.0 내지 2.0 중량%의 감소에 대해 그와 같은 탈미네랄수로부터 출발하여 형성된 공융 혼합물의 75℃에서 1시간의 잔류시간후, 42% 활성 산소가 손실되었다.
또한 3 시간의 잔류 시간에 의해서 과산의 과산화물 산소의 함량의 손실은 단지 물로 조작함으로서 수득된 72%의 감소에 비해, 2.5 내지 5.6 %의 범위이다.
실시예 8 내지 10
실시예 1 내지 7에 기재된 것과 같이 수행함으로써 98.1 중량%의 순도를 가진 PAP의 용융 시험을 500 ppm의 HEDP를 함유하고 있는 수성 매질에서 75℃, 85℃ 및 90℃에서 수행하였으며, 상기 온도에서 PAP/H2O 공융 혼합물의 30분간 잔류후, 활성 산소의 감소로서 과산에 의한 분해도를 나타냈다. 그 데이터를 표 2에 나타냈다.
표 2로부터 알 수 있는바와 같이, 75℃에서 90℃로 상승된 온도에서 H2O중의 PAP의 용융을 수행함으로써 산업적인 안정성의 측면에서 적당하다고 여겨지는 분해가 나타났다.
실시예 11 내지 14
실시예 1 내지 7의 조작 형식에 따라, 상이한 고상 농도와 상이한 순도를 가진 500 ppm의 HEDP가 첨가된 0.5 내지 5 kg의 수성 슬러리가 10 리터 자켓식 유리 반응기에서 75℃의 온도에서 용융되었다.
30분의 기울려 따르기후 4 m의 벨트 길이와 30 cm의 벨트 넓이를 가진 플레킹 벨트상에 용융된 공융 혼합물을 따름으로써, 수득된 플레이크에서 형성된 공융 혼합물에서의 H2O의 함량은 칼피셔 분석에 의해 측정하였다.
표 3으로부터 알 수 있는 것과 같이, 75℃에서 공융 혼합물중의 H2O의 양은 약 11 중량%로 일정하였다.
또한, 플레킹 벨트상에서 용융체를 냉각함으로써 수득된 두께가 1 내지 2 mm인 PAP 플레이크에서 잔류 수분은 약 9 중량%로 일정하였으며, 공융 혼합물의 수분 함량보다 낮았다.
실시예 15 내지 19
실시예 11 내지 14에 기재된 방법에 따라, 상이한 순도, CH2Cl2또는 에틸 아세테이트(ET. AC.) 불순물을 가진 PAP를 사용하여 상이한 고상 함량을 가지고 있는 수성 슬러리가 제조되었다.
이들 슬러리를 500 ppm의 HEDP의 존재하에서 융융시킨 다음, 표 3의 실시예에 표시된 것과 같은 플레이크 또는 15℃에서 교반 냉수에서 용융 캐스팅함으로써 수득된 습윤 PAP의 입자를 수득하는 방식으로 조작함으로써, 30 내지 68%에 달하는 상기 언급된 불순물의 높은 감소가 최종 제품에서 나타났다.
실시예 20
순도가 97.2%이며, 2000 ppm의 CH2Cl2를 함유하고 있는 고상 PAP 2.31 g과 500 ppm의 Sequion 10H를 함유한 탈미네랄 H2O 469 g을 함께 스트립핑 칼럼의 상부에 위치한 용융기/분리기 용기에 도입시킨다.
연속 교반하에 슬러리의 온도를 75℃로 맞춘 다음, 고상물이 용융될 때, 교반을 중지하고, 5분간 정지한 다음, 75℃, 288 mmHg의 절대 감압하에서, 350 g/시간의 증기 유속과 250 g/시간의 용융체 유속으로 역류 방향의 증기와 스트립핑 칼럼에 형성된 공융물을 약 1시간 접촉시킨다.
스트립핑으로부터 유출되는 생성물을 15℃의 온도를 갖는 1 리터의 냉수에 칼럼의 하부로부터 용융 상태로 연속적으로 배출하고, 교반하에 유지시킨다.
순도가 97.5%이며, 5 ppm의 잔류 CH2Cl2를 함유하고 있는 입상 PAP 228 g은 슬러리를 여과시키고, 40℃의 공기 순환 스토브내에서 고상 입자를 건조시킴으로써 수득한다.
CH2Cl2의 함량은 가스 크로마토그래피로 측정하였다.
실시예 21
순도가 95.2%이며, 0.2 %의 CH2Cl2를 함유하고 있는 결정형 고상물 PAP 236 g을 500 ppm의 Sequion 10H(금속이온 봉쇄제)가 첨가된 수성 매질에서 75℃로 융융시킨다. 데칸터(decanter)/배춰(batcher)에서 분리한 후, 약 1600 ppm의 CH2Cl2를 함유하고 있는 254 g의 공융 혼합물을 수득하였다.
용융된 공융 혼합물을 1시간 동안 스트립핑 칼럼에 공급하여, 246 g의 습윤 플레이크를 수득하였으며, 정제된 PAP의 수분이 약 8 중량%이며, 플레이크의 두께는 1.4 mm이고, 8 ppm의 잔류 CH2Cl2와 프탈이미도-퍼옥시헥산산 89.24%를 함유하고 있다.
실시예 22
실시예 21에 기재된 시험으로부터 용융수 400 g을 순도가 97.2%이며, 불순물인 CH2Cl2의 함량이 2000 ppm인 PAP 200 g을 용융시키는 데 사용하였다.
형성된 PAP/H2O 공융 혼합물을 288 mmHg의 절대 감압하에서 350 g/시간의 유속의 역류 방향의 증기와 스트립핑 칼럼에서 처리하여, 208 g의 습윤 플레이크를 수득하였으며, 40℃의 온도에서 2시간 동안 공기순환 스토브에서 건조후 96.8%의 프탈이미도-퍼옥시헥산산과 10 ppm의 CH2Cl2를 함유하고 있었다.
실시예 23
1000 ppm의 Sequion 10H가 첨가된 10 리터의 탈미네랄수와, 97.5%의 프탈이미도-퍼옥시헥산산과 890 ppm 의 CH2Cl2를 함유하고 있는 정제할 결정성 고체 생성물 3%에 의해 형성된 슬러리를 40℃, 8 내지 10 리터/시간의 유속으로 교반하에 75℃로 PAP가 용융 상태로 통과하는 코일 교환기를 연속적으로 통과시킨 다음, 형성된 공융물을 스트립핑 칼럼의 상부에 위치한 배춰/분리기에 수집한다.
분리기에서 분리된 수상을 정제될 250 g/시간의 PAP가 항상 연속적으로 첨가되는 출발 슬러리의 연속 유출에 의해 수송된다.
항상 연속적으로 용융된 PAP/H2O 공융 혼합물을 250 ml/시간의 유속으로 350 g/시간의 유속으로 역류 방향으로 진행하는 증기와 스트립핑 칼럼에 회분시킨다. 4시간 후, 약 940 g의 습윤 플레이크를 수득하였으며, 수분은 8 중량%이고, 88.8%의 프탈이미도-퍼옥시헥산산과 12 ppm의 CH2Cl2를 함유하고 있었다.
안정제의 존재 및 부재하에 수성 매질에서 75℃에 과산(PAP)/H2O 공융 혼합물의 안정성
실시예번호 사용된 PAP 98.1 중량% 수성 매질 PAP/H2O 공융 혼합물에서 함유된 PAP내 과산화물 감소%
g 안정제 5'후 1시간후 3시간후
유형 농도 중량%
1 50 244 - - 1.6 42 72
2 ‥ ‥ 시트르산 1 - 2.08 5.1
3 ‥ ‥ HEDP 0.05 - 1.05 2.6
4 ‥ ‥ HDDP 0.025 - 0.97 2.5
5 ‥ ‥ ATMP 0.05 - 1.28 3.06
6 ‥ ‥ EDTMP 0.05 - 2.58 5.43
7 ‥ ‥ 디피콜린산 0.01 - 2.09 5.6
HEDP = CH3COH (H2PO3)2
HDDP = CH3(CH2)11COH(H2PO3)2
ATMP = N(CH2PO3H2)3
EDTMP = (H2PO3CH2)2NC2H4N(CH2PO3H2)2
안정제가 첨가된 수성 매질에서 75℃ 내지 90℃에서 과산(PAP)/H2O 공융 혼합물의 안정성
실시예번호 사용된 PAP 98.1 중량%(g) 수성 매질 PAP 공융 혼합물에서 함유된 PAP내 과산화물 감소%
g 안정제 수성매질에서 정체 온도℃ 감소 중량%
유형 중량%
8 50 244 HEDP 0.05 30' 75 0.6
9 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ 85 2.1
10 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ 90 3.4
상이한 PAP 농도에서 수성 슬러리를 용융시킴으로써 수득된 PAP/H2O 공융 혼합물 및 플레이크에서 분리된 생성물의 수분 함량
실시예 번호 PAP 수성 슬러리 용융 온도(℃) 공융 혼합물내 수분(중량%) 플레이크내수분(중량%)
PAP(중량%) PAP순도(중량%)
11 5 98.1 75 11.24 8.7
12 17 96.4 ‥ 11.34 9.4
13 17 94.7 ‥ 11.36 9.1
14 33 94.7 ‥ 11.42 8.9
상이한 농도에서 수성 슬러리의 용융 과정으로부터 플레이크 또는 입상 PAP의 정제
실시예 번호 슬러리에서 사용된 PAP조성물 슬러리고상농도(중량%) 75℃에서 슬러리 용융과 공융 혼합물의 고화
PAP(중량%) CH2Cl2(ppm) ET.AC.(ppm) 플레이크 입상
무수 고상물 무수 고상물
PAP(중량%) CH2Cl2(ppm) ET.AC.(ppm) PAP(중량%) CH2Cl2(ppm) ET.AC.(ppm)
15 98.1 66 - 5 98.7 23 - 98.8 24 -
16 96.1 - 100 5 97.7 - 5
17 96.4 150 - 5 97.8 48 -
18 96.4 150 - 17 97.8 68 - 97.7 70 -
19 94.7 250 - 33 96.1 165 -
공융 혼합물의 형성과 같은 본 발명 방법에 의해 이미도-알칸퍼카르복실산중의 수분 함량을 일정하게 감소시킬 수 있으며, 불순물을 정제할 수 있는 산업적으로 적용 가능한 정제 방법이 제공된다.

Claims (18)

  1. 물중의 이미도-알칸퍼카르복실산의 현탁액을 완전한 고체 용융점까지 가열한 다음, 수상으로부터 유기상을 분리하고 이미도-알칸퍼카르복실산을 함유하고 있는 유기상을 회수하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 12 중량% 이상의 수분을 함유하고 있는 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 이미도-알칸퍼카르복실산이 하기 화학식 1로 표시되는 것임을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법:
    [화학식 1]
    [상기에서, A는 하기 일반식중의 하나를 나타냄;
    또는
    (상기에서, n은 0, 1, 또는 2의 정수이고,
    R1은 수소, 염소, 브롬, 알킬 C1-C20, 알케닐 C2-C20, 페닐 또는 C1-C20알킬페닐이고,
    R2는 수소, 염소, 브롬 또는 -SO3M, -CO2M, -CO3M, -OSO3M의 군에서 선택되며,
    M은 수소, 알칼리 금속, 또는 암모늄 이온 또는 알칼리토금속 이온의 등가물이고, X는 C1-C19알킬렌이며,
    Y는 =X 임)].
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 산이 프탈이미도-퍼옥시헥산산인 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 이미도-알칸퍼카르복실산이 과산화수소와 강산의 존재하에서 하기의 반응에 의해 수득가능한 이미도-알칸카르복실산 전구체의 과산화 반응에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의수분 함량 감소 방법:
    A) a1) 하기식의 무수물
    또는 그에 대응하는 산과
    b1) 하기식의 아미노산과
    c1) 물을;
    혹은
    a1)과
    b2) 하기식의 락탐과
    c1) 물을;
    100 내지 250℃의 온도에서, 1 내지 30바의 불활성 기체의 압력하, 2 내지20 시간 반응시킴 (부호의 의미는 상기에 정의된 것과 동일함).
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 이미도-알칸퍼카르복실산이 프탈이미도-퍼아세트산, 3-프탈이미도-퍼프로피온산, 4-프탈이미도-퍼부탄산, 2-프탈이미도-디퍼글루타르산, 2-프탈이미도-디퍼숙신산, 3-프탈이미도-퍼부탄산, 2-프탈이미도-퍼프로피온산, 3-프탈이미도-디퍼아디프산, 나프탈이미도-퍼아세트산, 또는 2-프탈이미도-모노퍼숙신산인 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 과산화 반응이 용매중에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 용매가 CH2Cl2와 CHCl3에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 산이 프탈이미도-퍼옥시헥산산이고 공융 혼합물의 온도가 약 72℃인 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 금속이온 봉쇄제가 첨가되는 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 금속이온 봉쇄제가 히드록시카르복실산, 아미노-폴리카르복실산, 피리딘-카르복실산, 폴리포스포닉산에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 용융물의 유기상이 냉각된 벨트에서 고화되는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 용융된 유기상이 감압된 증기로 스트립핑 처리되는 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 증기가 역류 방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
  14. 물중의 이미도-알칸퍼카르복실산의 현탁액을 완전한 고체 용융점까지 가열한 다음, 수상으로부터 유기상을 분리하고 이미도-알칸퍼카르복실산을 함유하고 있는 유기상을 회수하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 극성 불순물로부터 이미도-알칸퍼카르복실산의 정제 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 물중의 이미도-알칸퍼카르복실산의 현탁액을 완전한 고체 용융점까지 가열한 다음, 수상으로부터 유기상을 분리하고 이미도-알칸퍼카르복실산을 함유하고 있는 유기상을 회수하는 것을 포함하는 극성 불순물로부터 이미도-알칸퍼카르복실산의 정제 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 용융물의 유기상을 냉수에서 고화시키는 것을 특징으로 하는 극성 불순물로부터 이미도-알칸퍼카르복실산의 정제 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 용융물의 유기상을 냉수에서 고화시키는 것을 특징으로 하는 극성 불순물로부터 이미도-알칸퍼카르복실산의 정제 방법.
  18. 제 2 항에 있어서, 화학식 1 의 Y 가 알킬렌 C3-C19인, 이미도-알칸퍼카르복실산의 수분 함량 감소 방법.
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