KR20200039719A - 환형 알킬렌 우레아의 제조 방법 - Google Patents

환형 알킬렌 우레아의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

식 I의 환형 알킬렌 우레아의 제조 방법으로서,
Figure pct00022
식 I
하나 이상의 카보닐 전달 화합물의 존재 하에, 식 II 및/또는 식 III의 화합물을 반응 구역 내에서 식 IV 및/또는 식 V의 화합물과 접촉시키고:
Figure pct00023
식 II
Figure pct00024
식 III
Figure pct00025
식 IV
Figure pct00026
식 V
상기 식에서, R1은
Figure pct00027
이고; R2는 각각 독립적으로, H, 및 OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬기이고; R3은 각각 독립적으로, H, 및 OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬기이고; A는 각각 독립적으로, 하나 이상의 C1 내지 C3 알킬기로 선택적으로 치환되는, C1 내지 C3 알킬렌 단위로부터 선택되고; X는 각각 독립적으로, -O-, -NR2-, 식 VI의 기, 및 식 VII의 기롤부터 선택되고:
Figure pct00028
식 VI
Figure pct00029
식 VII
및;
p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 8의 범위의 정수로부터 선택되고; 상기 식 II의 화합물 및/또는 식 III의 화합물은 식 IV의 화합물 및/또는 식 V의 화합물을 포함하는 반응 구역에 연속적으로, 반-연속적으로, 또는 2 이상의 배치로 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.

Description

환형 알킬렌 우레아의 제조 방법
본 발명은 환형 알킬렌 우레아의 제조 공정, 특히 다양한 알킬렌 아민의 생산에 사용될 수 있는, 환형 알킬렌 우레아 및 알킬렌 알콜-치환 우레아의 생산을 조절하는 방법에 관한 것이다.
알킬렌아민 및 알카놀아민의 수용액은 종종 가역적 CO2 흡착 공정에 사용된다. 흡착시, 카보네이트, 바이카보네이트, 카바메이트 및 알킬렌 우레아와 같은 다양한 화합물들이 형성된다. 원하는 생성물은 가열시 용이하게 CO2를 탈착하는 것들이다. 환형 카바메이트 및 우레아는 일반적으로 그들의 높은 안정성으로 인하여 바람직하지 않은 것으로 간주된다.
US 4 650 906 및 JP 60126248은 열처리 및 증류에 의한 에틸렌아민 카보네이트의 탈카르복시화를 개시한다. 개시되는 카보네이트의 예는 디에틸렌트리아민(DETA), 트리에틸렌테트라민(TETA), 테트라에틸렌펜타민(TEPA), 펜타에틸렌헥사민(PEHA) 및 피페라진(PIP)의 카보네이트이다. JP 60120842는 열 처리에 외에도, 히드록사이드-함유 염기의 첨가를 개시한다. 이들 문헌들 어떠한 것도 환형 알킬렌 우레아 또는 그의 상응하는 알킬렌아민으로의 전환을 개시하지 않는다.
US 4 683 337은 CO2와 반응시킨 후 이산화탄소 제거 및 탈수하여 아민을 회수함으로써, 에틸렌아민을 선형 카바메이트로 전환시킴을 개시한다. 이는 환형 알킬렌 우레아의 형성을 개시하지 않는다.
US 4 387 249는 에틸렌디아민(EDA), 에탄올아민(MEA) 및 우레아의 반응에 의하여 아미노에틸에틸렌우레아(UDETA) 및 에틸렌우레아(EU)를 제공하고, 이들을 가수분해하여 DETA 및 EDA를 제공함을 개시한다. 상기 가수분해는, 수산화나트륨만이 구체적으로 언급되어 있으나, 브론스테드 염기의 존재 하에 수행되는 것으로 기재된다.
US 4 503 250는 탄산 및 유도체의 존재 하에 아민 또는 암모니아와 알콜의 반응에 의하여 얻어지는 생성물 혼합물의 가수분해를 개시한다. 실시예에서, 반응 혼합물의 워크업은 밤새 환류 하에 50% KOH 수용액을 사용하여 수행된다. 반응 혼합물을 KOH 처리하여 얻어지는 알킬렌 아민의 수율은 낮다.
US 2014/0179931은 바람직하게 알칼리 또는 알칼리 토 금속 알콕사이드와 같은 염기 촉매의 존재 하에, 적어도 두 개의 아미노기를 가지는 다관능성 지방족 아민, 및 지방족 유기 카보네이트로부터 N-치환된 환형 알킬렌 우레아를 제조하는 방법을 기재한다.
US 4 405 794는 우레아 및 베타-히드록시에틸카바메이트를 반응시켜 2-옥사졸리디논(CMEA) 및 에틸렌우레아를 제조하는 방법에 관한 것이다.
US 2013/0023667은 디에틸렌트리아민(DETA)과 우레아를 반응시켜 아미노에틸이미다졸리디논(UDETA)를 형성함을 기재한다.
US 2 517 750는 EDA, DETA, 선형 TETA(L-TETA), 아미노에틸에탄올아민(AEEA) 및 아미노에틸 아닐린을 포함하는 에틸렌아민 및 우레아로부터 2-이미다졸리디논(EU) 및 N-치환된 유도체의 제조를 기재한다.
US 2 436 311은 에틸렌글리콜, 에틸렌디아민(EDA) 또는 에탄올아민(MEA)과 같은 알파-베타-치환 에틸렌성 화합물 및 우레아로부터 에틸렌우레아(EU)의 제조에 관한 것이다.
US 4 514 379는 촉매량의 아민, 바람직하게 옥사졸리디논에 대한 알카놀 아민 전구체의 존재 하에, 옥사졸리디논을 알카놀아민 및 CO2로 전환시킴을 기재한다.
US 2 812 333은 승온 및 가압 하에 2-아미노에탄올을 이산화탄소와 반응시켜 1-(2-히드록시에틸)이미다졸리돈-2를 제공한 다음, 이를 가수분해하여 N-(2-히드록시에틸)에틸렌 디아민을 형성함으로써, N-(2-히드록시에틸)에틸렌 디아민을 제조하는 공정을 기재한다.
예를 들어, 반응물 전환 및/또는 생성물 선택도의 조절을 개선할 수 있는 방식으로, 환형 아민을 제조하는 대안적 공정에 대한 요구가 남아 있다.
본 발명은 알킬렌아민 및/또는 환형 알킬렌 우레아 반응물 및 알카놀아민 및/또는 환형 알킬렌 카바메이트 반응물로부터 환형 알킬렌 우레아 생성물을 제조하는 공정으로서, 상기 환형 알킬렌 카바메이트 반응물 및/또는 상기 알카놀아민 반응물이 환형 알킬렌 우레아 반응물 및/또는 알킬렌 아민 반응물을 포함하는 반응 구역에 연속적으로, 반-연속적으로, 또는 2 이상의 배치로 첨가되는 공정에 관한 것이다.
상기 환형 알킬렌 우레아 생성물을 식 I의 것이다:
Figure pct00001
식 I
상기 환형 알킬렌 카바메이트 반응물은 식 II의 화합물들로부터 선택된다:
Figure pct00002
식 II
상기 알카놀아민 반응물을 식 III의 화합물들로부터 선택된다:
Figure pct00003
식 III
상기 환형 알킬렌 우레아 반응물을 식 IV의 화합물들로부터 선택된다:
Figure pct00004
식 IV
상기 알킬렌아민 반응물은 식 V의 화합물들로부터 선택된다:
Figure pct00005
식 V
상기 식에서,
R1은
Figure pct00006
이고;
R2는 각각 독립적으로, H, 및 OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬기로부터 선택되고;
R3은 각각 독립적으로, H, 및 OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬기로부터 선택되고;
A는 각각 독립적으로, 하나 이상의 C1 내지 C3 알킬기로 선택적으로 치환되는, C1 내지 C3 알킬렌 단위로부터 선택되고;
X는 각각 독립적으로, -O-, -NR2-, 식 VI의 기, 및 식 VII의 기로부터 선택되고:
Figure pct00007
식 VI
Figure pct00008
식 VII
및;
p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 8의 범위의 정수로부터 선택된다.
본 발명의 공정에서, 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물 및/또는 식 III의 환형 알카놀아민 반응물을 식 IV의 환형 알킬렌 우레아 반응물 및/또는 식 V의 알킬렌아민 반응물에 연속적으로 또는 반-연속적으로 일정 기간에 걸쳐 또는 간헐적으로 또는 2 이상의 배치로 첨가함으로써, 예를 들어 반응물 전환에 있어서 개선된 조절 및/또는 개선된 생성물 선택도가 달성된다. 따라서, 동일한 총량의 반응물을 사용하여도, 식 II 및/또는 III의 화합물을 일정 기간에 걸쳐 (연속적으로, 반-연속적으로 또는 배치로) 첨가하는 것은 개선된 전체 전환 및/또는 개선된 생성물 선택도를 달성할 수 있다. 후자의 특징은 특히 중요한 것일 수 있다. 배치들은 동일한 크기를 가지거나 다른 크기를 가질 수 있다. 분명하듯이, 반응 출발시에 존재하는 배치 또한 배치로서 카운트된다.
상기 반응은 적어도 하나의 카보닐 전달 화합물의 존재 하에 수행된다. 상기 카보닐 전달제는, 구현예들에서, 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물 또는 식 IV의 환형 알킬렌 우레아 반응물일 수 있다.
도 1은 명세서에 언급되는 화합물들의 구조를 도시한다.
구현예들에 대한 기재
상기 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물은 식 V의 알킬렌 아민 화합물과 접촉시 식 I의 환형 알킬렌 우레아 생성물의 생산에 사용될 수 있다.
상기 환형 알킬렌 카바메이트 반응물 화합물은 반응 구역에 직접 첨가되거나, 카보닐 전달제의 존재 하에 식 III의 알카놀 아민 반응물로부터 원위치에서 형성될 수 있다.
상기 식 V의 알킬렌 아민 반응물은 반응 구역에 직접 첨가되거나, 대안적으로 식 IV의 환형 알킬렌 우레아 반응물 화합물로부터 원위치에서 형성될 수 있다.
카보닐 전달제의 존재 하에, 식 III의 알카놀 아민 반응물은 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물을 형성할 수 있고, 식 V의 알킬렌 (디)아민 반응물은 식 IV의 환형 알킬렌 우레아 반응물을 형성할 수 있다.
구현예들에서, 상기 반응은 반응 구역에 첨가되는 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물 및 식 III의 알카놀 아민 반응물의 총량이 처음에 존재하는 식 IV의 반응물 및 식 V의 화합물의 양과 비교하여 (몰 기준으로) 미리결정된 수준을 초과하지 않음을 보증함으로써 조절된다. 반응이 일정 시간 진행된 후, 식 II 및/또는 식 III의 반응물들을 다시 첨가되는 양이 미리결정된 수준을 초과하지 않도록 두번째로 첨가될 수 있다. 추가 배치들을 유사하게 첨가할 수 있다. 구현예들에서, 초과되지 않는 미리결정된 수준은 0.60이다. 추가적인 구현예들에서, 초과되지 않는 미리결정된 수준은 0.45, 예를 들어 0.40 또는 0.35이다. 기타 구현예들에서, 초과되지 않는 미리결정된 수준은 0.30, 0.25, 0.20 또는 0.16이다.
구현예들에서, t 값은 30, 60 또는 90분이다. 이는 할당된 기간에 걸쳐 첨가되는 식 II 및/또는 식 III의 화합물의 총량이 반응 구역 내 존재하였던 식 IV 및/또는 V의 화합물의 초기 양을 기준으로 하여 미리결정된 수준을 초과하지 않도록, 미리결정된 수준이 계산됨을 의미한다.
미리결정된 수준이 초과되지 않는 조건 하에 작업은 원하는 (식 I의) 원하는 환형 알킬렌 우레아 생성물, 및 (식 IX의) 탈카르보닐화로부터 얻어지는 상응하는 알킬렌 아민의 수율을 더욱 개선할 수 있다.
상기 반응 구역은 적어도 하나의 카보닐 전달제를 포함한다. 상기 카보닐(CO) 전달제는 알카놀아민 또는 알킬렌 디아민 화합물에 전달되어 각각 환형 알킬렌 카바메이트 또는 환형 알킬렌 우레아의 형성을 초래할 수 있는 카보닐 부분을 함유하는 화합물이다. 카보닐 전달제의 에는 이산화탄소, 및 상기한 바와 같이 카보닐 부분이 전달될 수 있는 유기 화합물들을 포함한다. 카보닐 부분이 이용가능한 유기 화합물들은 우레아 및 이의 유도체; 선형 및 환형 알킬렌 우레아, 특히 환형 우레아, 일- 또는 이-치환 알킬렌 우레아, 알킬 및 디알킬 우레아, 선형 및 환형 카바메이트, 유기 카보네이트 및 이의 유도체 또는 전구체를 포함한다. 이러한 유도체 또는 전구체는 예를 들어, 일구 구현예에서 본 발명의 공정에서 원위치에서 그들의 비-이온성 대응물, 예를 들어, 선형 및 환형 카바메이트 또는 우레아 화합물로 전환될 수 있는, 탄산염 또는 중탄산염, 카르바민산과 같은 이온성 화합물을 포함할 수 있다. 그러한 이온성 화합물이 본 발명에 사용될 때, 이들은 유기 탄화수소계 탄산염 또는 중탄산염이다. 바람직하게, 상기 CO 전달제는 CO2 또는 산화탄소 전달제로서 사용하기에 적합한 유기 화합물, 예를 들어, 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물와 같은 환형 카바메이트, 또는 식 IV의 환형 알킬렌 우레아 반응물과 같은 환형 우레아이다. 구현예들에서, 상기 알킬렌은 에틸렌이다. 다른 구현예들에서, 상기 이산화탄소 전달제는 우레아 또는 에틸렌 카보네이트이다.
따라서, 구현예들에서, 카보닐 전달제는 이산화탄소; 무기 탄산염; 환형 및 비환형 탄산 에스테르; 우레아; 선택적으로 치환된 알킬 우레아; 선택적으로 치환된 환형 알킬렌 우레아; 카르바민산; 카르바민산 에스테르; 및 환형 및 비환형 카르바민산 에스테르로부터 선택될 수 있다.
추가적인 구현에들에서, 상기 카보닐 전달제는 이산화탄소, 우레아, 환형 알킬렌 카보네이트, 환형 알킬렌 카바메이트 및 환형 알킬렌 우레아로부터 선택된다. 바람직한 구현예들에서, 상기 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물 및/또는 식 IV의 환형 알킬렌 우레아 반응물이 카보닐 전달제로서 작용할 수 있다.
구현예들에서, 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물은 카보닐 전달제, 예를 들어, 식 IV의 환형 알킬렌 우레아의 존재 하에 가열함으로써 식 III의 알카놀아민 반응물로부터 생산될 수 있다.
식 IV 및/또는 식 V의 추가적인 반응물들은 그들의 초기양이 고갈되면 반응 구역에 첨가될 수 있다. 이 경우, 앞서 기재된 몰비 계산(즉, 식 IV 및/또는 V의 반응물들에 대한 식 II 및/또는 III의 반응물들의 미리결정된 수준, 및 식 IV 및/또는 식 V의 반응물들에 대한 카보닐 전달 화합물의 몰비)은 첨가되는 추가 반응물들의 양뿐 아니라, 새로운 반응물들의 첨가 전에 반응 구역 내에 존재하는 반응물들의 잔류양 또한 기준으로 한다. 따라서, 예로서, 반응 구역이 식 II의 반응물 0.1 몰, 식 III의 반응물 0.2 몰, 식 IV의 반응물 0.3 몰, 및 식 V의 반응물 0.4 몰, 및 식 IV의 반응물 추가 0.5 몰을 포함하는 경우, 미리결정된 비는 존재하는 식 IV 및 V의 반응물들 총 1.2 몰(즉, 0.3 + 0.4 + 0.5 몰)을 기준으로 하여 계산될 것이다. 또한, 첨가되는 임의의 추가적인 식 II 및/또는 식 III의 반응물들은 이들 반응물 0.3 몰이 반응 구역 내에 이미 존재함을 고려하여야 할 것이다.
따라서, 미리결정된 수준의 계산은 다음 식에 근거할 수 있다:
Figure pct00009
상기 식에서,
PL(t) = t 분의 기간에 걸친 미리결정된 수준,
N(II,III) = 기간 (t)에 걸쳐 첨가될 수 있는 식 II 및 식 III의 반응물들의 총 몰,
rN(II,III) = 식 IV 및/또는 식 V의 새로운 반응물들의 첨가 전 반응 구역 내에 존재하는 식 II 및 식 III의 반응물의 총 잔류 몰,
N(IV.V) = 반응 구역에 첨가되는 식 IV 및/또는 식 V의 반응물의 총 몰,
rN(IV,V) = 식 IV 및/또는 식 V의 새로운 반응물들의 첨가 전에 반응 구역 내에 존재하는 식 IV 및 식 V의 반응물의 총 잔류 몰이다.
상기한 바와 같이, 상기 공정은 특정 PL(t) 값을 초과하지 않도록 조작될 수 있다. 구현예들에서, PL은 0.45, 0.40, 0.35, 0.30, 0.25, 0.20 또는 0.16일 수 있고, t는 30분, 60분 또는 90분일 수 있다. 따라서, 구현예들에서, PL(30)은 0.45, 0.40, 0.35, 0.30, 0.25, 0.20 또는 0.16을 초과하지 않고; 또는 다른 구현예들에서, PL(60)은 0.45, 0.40, 0.35, 0.30, 0.25, 0.20 또는 0.16을 초과하지 않고; 또는, 추가적인 구현예들에서, PL(90)은 0.45, 0.40, 35, 0.30, 0.25, 0.20 또는 0.16을 초과하지 않는다.
분자식에 대하여, 구현예들에서, 기 A는 각각의 경우 독립적으로 선택적으로 치환된 C2-C3 알킬렌기로부터 선택된다. 추가적인 구현예들에서, A는 모든 경우 에틸렌기(즉, C2 알킬렌)이다.
구현예들에서, 각각의 R2는 H, 및 하나의 NH2 또는 OH 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬(예를 들어, C2 알킬)로부터 선택된다. 치환체가 있는 경우, 이는 바람직하게 NH2 기이다.
구현예들에서, 각각의 R3은 H, 및 하나의 NH2 또는 OH 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬(예를 들어, C2 알킬)로부터 선택된다. 치환체가 있는 경우, 이는 바람직하게 NH2 기이다. 구현예들에서, R3은 수소이다.
구현예들에서, p는 6 이하이다. 추가적인 구현에들에서, p는 0, 1 또는 2이다. 기타 구현예들에서, 상이한 p값을 가지는 생성물들의 혼합물을 형성할 수 있다.
구현예들에서, q는 6 이하이다. 추가적인 구현예들에서, q는 0, 1 또는 2, 바람직하게 0 또는 1이다.
구현예들에서, 1 이하의 X 기가 식 VI 및 식 VII의 기들로부터 선택되는 환형 부분이다.
구현예들에서, 상기 알카놀아민 반응물은 모노에탄올아민(MEA)이고 및/또는 상기 환형 알킬렌 카바메이트 반응물은 2-옥사졸리디논(CMEA)이다. 구현예들에서, 상기 알킬렌아민 반응물은 에틸렌디아민(EDA)이고 및/또는 상기 환형 알킬렌 우레아 반응물은 에틸렌 우레아(EU)이다. 이러한 반응물들이 사용되는 경우 생성물은 1-(2-아미노에틸)이미다졸리딘-2-온(UDETA)이고, 이는 탈카르보닐화되어 디에틸렌트리아민(DETA)을 형성할 수 있다. DETA와 식 II의 환형 알킬렌 카바메이트 반응물(예를 들어, CMEA) 및/또는 식 III의 알카놀아민 반응물의 반응을 통하여, 고급 에틸렌 아민을 형성할 수 있다. 식 II 및/또는 식 III의 화합물의 첨가 속도를 조절함으로써, 식 I의 환형 알킬렌 우레아 생성물의 수율을 개선할 수 것으로 밝혀졌다. 따라서, 환형 알킬렌 카바메이트 반응물 및/또는 알콜아민 반응물을 일정 기간에 걸쳐 연속적으로 또는 반응 동안 2 이상의 배치로 첨가함으로써, 반응을 개시할 때 식 II 및/또는 식 III의 모든 반응물들을 첨가하는 것에 비하여 수율을 개선할 수 있다.
수율은 또한 식 IV 및/또는 V의 반응물들의 양에 대한 식 II 및/또는 III의 반응물들의 비를 미리결정된 수준 아래로 조절함으로써 개선될 수 있다. 이론에 구애되고자 하지 않으나, 이는 식 II 및/또는 III의 반응물을 식 VIII의 2-히드록시알킬-치환 환형 알킬렌 우레아 생산으로 바꾸는, 경쟁 반응이 진행될 가능성을 감소시킴으로써 달성되는 것으로 믿어진다:
Figure pct00010
식 VIII
상기 반응 구역은 전형적으로 연속 교반 탱크 반응기, 파이프라인 반응기, 또는 관형 또는 다관 반응기를 포함하는 임의의 적합한 반응기이다. 상기 반응기는 단열이거나, 외부 또는 내부 가열 장치를 구비할 수 있다. 반응물들은 단일 지점을 통하여 공급되거나 복수 공급 지점들로 분할될 수 있다. 상기 반응 구역은 스테이지간 열 교환되는 복수 반응기 스테이지들로 구성될 수 있다.
상기 반응 구역은 바람직하게 적어도 100℃의 온도에서 유지된다. 상기 온도는 바람직하게 400℃보다 낮아야 한다. 더 바람직하게, 상기 온도는 200 내지 360℃이다. 더욱 더 바람직하게, 상기 온도는 230 내지 340℃, 예를 들어 230 내지 290℃이다. 가장 바람직하게, 상기 온도는 250 내지 310℃이다. 알카놀아민 반응물이 모노에탄올아민인 구현예들에서, 가장 바람직한 온도 범위는 230 내지 290℃이다.
상기 반응 구역은 바람직하게 1 내지 100 bar의 절대 압력에서 유지된다. 바람직하게, 상기 압력은 5 내지 70 bar, 예를 들어 10 내지 50 bar 절대 압력이다.
상기 공정 중 반응 시간은 구현예들에서, 5 분 내지 15 시간, 바람직하게 0.5 내지 10 시간, 더 바람직하게 1 내지 6 시간이다.
상기 공정은 하나 또는 복수 배치 반응기들 내에서, 및/또는 연속 작업 시스템 내에서, 선택적으로 복수 공급 지점을 가지는, 하나의 반응기 내에서 또는 연속 유동 반응기 내에서 수행될 수 있다. 상기 반응 및 분리는 별개의 단계들로 또는 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다. 상기 반응 및 분리는 그 사이에 분리 단계들을 가지는 복수 반응 단계들을 수반할 수 있다.
당업자는 총 수율, 에너지 소비 및 폐기물 생산을 결정함으로써 적절한 반응기 및 분리 장치를 선택할 수 있다.
상기 공정은 물 또는 알콜과 같은 용매의 존재 하에 수행될 수 있다. 용매가 사용되는 경우, 물이 바람직하다.
상기 공정은 환형 알킬렌 우레아 생성물을 탈카르보닐화하여 식 IX의 알킬렌아민을 생산하는 단계를 포함할 수 있다:
Figure pct00011
식 IX
상기 탈카르보닐화는 구체적인 탈카르보닐화 단계없이 어느 정도 원위치에서 일어날 수 있다. 따라서, 상기 반응 혼합물은 식 IV의 생성물을 포함할 수 있으나, 다른 구현예들에서, 식 I의 생성물이 별도의 반응 구역 내에서 별도의 반응에 의하여 탈카르보닐화될 수 있다. 일 구현예에서, 이는 환형 우레아 생성물(들)을 포함하는 공정 스트림을 물 내에서 승온, 및 선택적으로 가압 하에 가열함으로써 달성될 수 있다. 다른 구현예들에서, 이는 수산화나트륨 또는 칼륨과 같은 염기의 존재 하에, 선택적으로 170 내지 400℃, 예를 들어 200 내지 320℃의 범위와 같은 승온에서 가수분해에 의하여 달성될 수 있다.
본 발명의 공정에서, 추가적인 생성물들이, 예를 들어, 식 I의 환형 알킬렌 우레아 생성물과 반응 구역의 다른 성분들, 예를 들어, 존재하는 반응물들의 반응을 통하여 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 고급 알킬렌 아민이 생산될 수 있다 (선택적으로 탈카르보닐화 후). 예를 들어, 식 I의 환형 알킬렌 생성물은 반응하여 다른 알킬렌아민 단위를 추가로 포함할 수 있다.
구현예들에서, 원하는 생성물은 p가 복수 값들인 식 I의 화합물들의 혼합물, 예를 들어 0, 1 및 2인 혼합물을 포함한다. 예로서, 2-옥사졸린(CMEA) 및/또는 에탄올아민(EA)이 식 II 및/또는 식 III의 반응물로서 사용되고, 에틸렌 우레아(EU) 및/또는 디에틸아민(DEA)이 식 IV 및/또는 식 V의 반응물로서 사용되는 경우, 생성물은 1-(2-아미노에틸)-이미다졸리딘-2-온(UDETA), 상응하는 탈카르보닐화 디에틸트리아민(DETA), U-TETA, U1-TETA 및 U2-TETA(도 1 참조) 및 탈카르보닐화되어 상응하는 트리에틸-테트라민(TETA)을 형성할 수 있는 1,2-비스(에틸렌우레아)에탄 (DUTETA)을 포함할 수 있다. 이는 고급 아민 (및 카보닐 전달 화합물로 인하여 우레아(U) 기를 가지는 동등한 화합물), 예를 들어, 테트라에틸펜타민(TEPA) 및 펜타에틸헥사민(HEPA)을 초래할 수 있다.
생성물들의 혼합물은 선택적으로 탈카르보닐화 후, 증류와 같은 기술에 의하여 분리될 수 있다. 구현예들에서, 원치 않는 생성물들은 반응 구역에 재순환될 수 있다.
본 발명을 다음 실시예에 의하여 설명할 것이나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
실험
다음 실시예 1-4에서, 에틸렌 디아민(EDA) 및 에틸렌 우레아(EU)를 실온에서 반응 용기에 가하고 특정 반응 온도까지 가열하였다. 다음, 에탄올아민(EA) 또는 2-옥사졸리디논(CMEA)을 단일 주입으로 또는 복수 배치로 첨가하였다. GC-FID(기체 크로마토그래피 -불꽃 이온화 검출)를 이용하여 다양한 단계에서 반응 혼합물을 분석하고, 달리 명시하지 않는 한 양들을 중량 백분율로 표시한다.
반응을 Biotage 개시제 + 교반 막대 및 캡을 가지는, 5 ml Biotgae 유리 바이알을 사용하는 마이크로웨이브 반응기를 사용하여 수행하였다. 반응물들을 첨가한 후, 바이알을 2 분 동안 질소로 플러싱하고, 밀봉하고 반응 온도로 가열하였다.
반응 후반에, 반응기를 3-4분의 기간에 걸쳐 실온으로 다시 냉각하였다.
실시예 1
2-이미다졸리디논 (1.5 g, 17.42 mmol), 에틸렌디아민 (477 mg, 7.94 mmol), 및 2-아미노에탄올 (243 mg, 3.98 mmol)을 5ml 바이알에 첨가하였다. 상기 바이알을 뚜껑을 덮고, 250℃로 가열하기 전에 (2 분에 걸쳐) N2로 플러싱하였다. 90 분 후, 상기 바이알을 실온으로 냉각하고, 2-아미노에탄올 (243 mg, 3.98 mmol)을 첨가하였다. 상기 바이알을 다시 뚜껑을 덮고, N2로 플러싱하고, 실온으로 냉각하기 전에 추가로 120 분 동안 250℃까지 다시 가열하였다. 2-아미노에탄올(243 mg, 3.98 mmol)을 상기 반응 혼합물에 세번째로 첨가하였다. 뚜껑을 덮고 N2로 플러싱한 후, 상기 반응 혼합물을 RT로 냉각하기 전에 추가로 90 분 동안 250℃로 가열하였다. 결과 형성되는 반응 혼합물을 GC-FID에 의하여 분석하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2
바이알을 먼저 에틸렌디아민 (1.38 g, 22.96 mmol), 2-이미다졸리디논 (515 mg, 5.98 mmol) 및 2-옥사졸리디논 (400 mg, 4.59 mmol)으로 충전하고, 90 분 및 210 분에 추가의 2-옥사졸리디논 (400 mg, 4.59 mmol)을 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1의 절차를 따랐다. 반응 혼합물을 2-옥사졸리디논을 각각 첨가하기 전에 및 반응 후반에 GC-FID에 의하여 분석하였다. 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
실시예 3 (비교예)
자석 교반 막대를 구비하는 5 mL 마이크로웨이브 바이알을 에틸렌디아민 (1.38 g, 22.96 mmol), 2-이미다졸리디논 (515 mg, 5.74 mmol) 및 2-옥사졸리디논 (1.2 g, 13.78 mmol)으로 충전하였다. 상기 바이알을 뚜껑을 덮고, N2로 플러싱하고, Biotage 개시제 + 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 2 분에 걸쳐 250℃로 가열하였다. 330 분 후, 상기 반응기를 실온으로 다시 냉각하고, 내용물들을 GC-FID에 의하여 분석하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 1 및 2, 및 비교예3
실시예: 1 2 3
총 시간 (분) 330 330 330
반응물 (몰 당량)
EDA 0.40 1.00 1.00
EU 0.85 0.25 0.25
CMEA 0 3 x 0.20 1 x 0.60
MEA 3 x 0.20 0 0
CO : 아민 몰비1 0.68 0.68 0.68
반응 혼합물 조성 (wt%)
EDA 20.6 17.4 21.8
EU 17.7 14.0 23.6
MEA 5.6 6.3 3.1
CMEA n.d. n.d. n.d.
AEEA n.d. 0.3 0.4
UAEEA 2.8 5.9 4.7
UDETA 26.8 25.1 21.7
DETA 1.9 1.8 1.4
U2TETA 0.9 0.9 0.9
U1TETA 1.7 3.3 1.2
DUTETA 4.8 6.0 5.5
(U)DETA+(U)TETAs2,3 36.1 35.9 30.8
[(C)MEA] / {[EU] + [EDA]}4 0.16 0.16 0.48
1 CO = EU + CMEA. 아민 = EU + EDA. 반응 구역에 첨가되는 물질의 총량을 기준으로 함
2 (U)DETA = DETA 및 UDETA의 합
3 (U)TETAs = TETA, U1TETA, U2TETA 및 DUTETA의 합
4 EU 및 EDA의 조합된 양에 대한 MEA 또는 CMEA의 초기 주입의 몰비
반응 초기에 MEA 또는 CMEA 전량을 첨가하는 것과 비교하여, 동일한 양의 MEA 또는 CMEA를 주기적으로 분할 첨가하는 것이 원하는 고급 알킬렌아민/환형 알킬렌 우레아 생성물의 양(즉, ∑(U)DETA+(U)TETAs)을 개선한다.
다음 표 2는 각각의 다음 CMEA 배치를 첨가하기 직전에 개별 분석을 나타낸다.
실시예 2 및 3의 결과
실시예 2 & 3 2 2 2 3
CMEA 첨가 수 0 1 2 3 1
시간 (분) 0 90 210 330 330
온도 (°C) 250 250 250 250 250
CO : 아민 몰비1 0.20 0.36 0.52 0.68 0.68
반응 혼합물 조성 (wt%)
EDA 73.6 56.4 32.7 17.4 21.8
EU 26.4 17.7 15.9 14.0 23.6
MEA - 13.4 11.3 6.3 3.1
CMEA - n.d. n.d. n.d. n.d.
AEEA - n.d. n.d. 0.3 0.4
UAEEA - n.d. 2.8 5.9 4.7
UDETA - 1.6 14.3 25.1 21.7
DETA - n.d. 1.5 1.8 1.4
U2TETA - n.d. n.d. 0.9 0.9
U1TETA - n.d. 0.6 3.3 1.2
DUTETA - n.d. 1.1 6.0 5.5
(U)DETA+(U)TETAs2,3 - 1.6 17.5 35.9 30.8
[(C)MEA] / {[EU] + [EDA]}4 - 0.192 0.254 0.228 0.08
1 CO = EU + CMEA. 아민 = EU + EDA. 반응 구역에 첨가되는 물질의 총량을 기준으로 함
2 (U)DETA = DETA 및 UDETA의 합
3 (U)TETAs = TETA, U1TETA, U2TETA 및 DUTETA의 합
4 다음 CMEA 배치 첨가 직전 또는 실험 후반에 측정되는, 시간 t에서 (EU + EDA)에 대한 (MEA + CMEA)의 몰비
실시예 4
에틸렌디아민 (2.00 g, 33.28 mmol), 2-이미다졸리디논 (716 mg, 8.32 mmol) 및 2-옥사졸리디논 (580 mg, 6.66 mmol)을 5 ml 바이알에 먼저 충전하고, 반응 온도가 260℃이고, 2-옥사졸리디논 (580 mg, 6.66 mmol)을 90 분 및 210 분에 첨가한 것을 제외하고. 실시예 2의 절차를 따랐다. 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 4의 결과
CMEA 첨가 수 0 1 2 3
시간 (분) 0 90 210 330
온도 (°C) 260 260 260 260
CO : 아민 몰비 1 0.20 0.36 0.52 0.68
반응 혼합물 조성 (wt%)
EDA 73.6 45.8 30.3 18.8
EU 26.4 28.1 26.0 22.7
MEA - 7.6 6.2 3.7
CMEA - n.d. n.d. n.d.
AEEA - n.d. n.d. n.d.
UAEEA - 0.5 2.3 3.4
UDETA - 6.3 19.8 28.1
DETA - 0.5 1.4 1.5
U2TETA - n.d. n.d. 0.7
U1TETA - n.d. 0.7 1.4
DUTETA - n.d. 1.7 5.1
E2U - 5.8 4.1 2.3
Σ(U)DETAs + (U)TETAs2,3 - 6.7 23.6 36.8
[(C)MEA] / {[EU] + [EDA]}4 - 0.114 0.126 0.105
1 CO = EU + CMEA. 아민 = EU + EDA. 반응 구역에 첨가되는 물질의 총량을 기준으로 함
2 (U)DETA = DETA 및 UDETA의 합
3 (U)TETAs = TETA, U1TETA, U2TETA 및 DUTETA의 합
4 다음 CMEA 배치 첨가 직전 또는 실험 후반에 측정되는, 시간 t에서 (EU + EDA)에 대한 (MEA + CMEA)의 몰비
이러한 결과들은 임의의 시간에 첨가되는 양을 조절함으로써 낮은 (C)MEA 대 EU+EDA 몰비를 유지하는 것이 더 높은 환형 알킬렌 우레아 생성물 수율을 달성하는데에 유리하며, 이는 또한 탈카르보닐화 후 개선된 고급 알킬렌 아민 수율을 가져옴을 더욱 확인한다.
실시예 5
이 실시예에서는, 2-옥사졸리디논(CMEA) 및 1-(2-아미노에틸)-2-이미다졸리디논(UDETA)을 실온에서 반응 용기에 첨가하였다.
그 후, 상기 용기를 특정 반응 온도까지 가열하였다. CMEA(2-옥사졸리디논)를 단일 주입으로 또는 복수 배치로 첨가하였다. GC-FID(기체 크로마토그래피 - 불꽃 이온화 검출)를 이용하여 다양한 단계에서 반응 혼합물을 분석하였다.
Biotage 개시제 + 교반 막대기 및 캡을 가지는, 5 ml Biotage 유리 바이알을 이용하는 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 반응을 수행하였다. 반응물을 첨가한 후, 바이알을 2 분 동안 질소로 플러싱하고, 밀봉하고, 반응 온도까지 가열하였다
반응 후반에, 반응기를 3-4분에 걸쳐 다시 실온에서 냉각하였다.
결과
두 가지 실험을 수행하였다. 실험 5B는 비교 실험이다.
실험 5A에서, 2-옥사졸리디논(CMEA) 및 2-(1-아미노에틸)-2-이미다졸리디논(UDETA)을 0.4:1의 몰비로 혼합하여였다. 상기 혼합물을 2.39 g의 총 질량으로 5 ml 바이알에 첨가하였다. 280℃에서 1 시간 동안 반응 후, 0.4 몰 당량의 2-옥사졸리디논(CMEA)을 첨가하고, 상기 혼합물을 280℃에서 추가 1 시간 동안 반응시켰다. 이를 3회 더 반복하였다. 총 5 시간의 반응 시간 후, 샘플을 GC-FIC(기체 크로마토그래피 - 불꽃 이온화 검출)에 의하여 분석하였으며, 그 결과를 표 4에 나타낸다.
실험 5B에서, 2-옥사졸리디논(CMEA) 및 1-(2-아미노에틸)-2-이미다졸리디논(UDETA)을 2:1의 몰비로 혼합하였다. 이 혼합물을 4.41 g의 총 질량으로 5 ml 바이알에 첨가하였다. 총 3 시간의 반응 시간 후, 샘플을 GC-FIC(기체 크로마토그래피 - 불꽃 이온화 검출)에 의하여 분석하였으며, 그 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 5의 결과
실험 5A 5B
온도 280ºC 280ºC
반응 시간 5 h 5 h
주입 CMEA 4회 첨가 CMEA 동시 첨가
상대 수율 (%)
(U)AEEA 30% 20%
(U)TETA 45% 33%
(U)TEPA 14% 16%
(U)AEEA = AEEA 및 UAEEA의 합
(U)TETA = TETA 및 UTETA 화합물의 합
(U)TEPA = TEPA 및 U-TEPA 화합물의 합
이러한 결과들은 임의의 시간에 첨가되는 양을 조절함으로써 낮은 (C)MEA 대 UDETA 몰비를 유지하는 것이 더 높은 환형 알킬렌 우레아 생성물 수율을 달성하는데에 유리하며, 이는 또한 탈카르보닐화 후 개선된 고급 알킬렌 아민 수율을 가져옴을 더욱 확인한다.
실시예 6
이 실시예에서, 에틸렌 디아민(EDA) 및 에틸렌 우레아(EU)를 실온에서 반응 용기에 가하고 특정 반응 온도까지 가열하였다. 다음, 에탄올아민(EA) 또는 2-옥사졸리디논(CMEA)을 단일 주입으로 또는 복수 배치로 첨가하였다. GC-FID(기체 크로마토그래피 -불꽃 이온화 검출)를 이용하여 다양한 단계에서 반응 혼합물을 분석하였으며, 달리 명시하지 않는 한 양들을 중량 백분율로 표시한다.
반응을 Biotage 개시제 + 교반 막대 및 캡을 가지는, 5 ml Biotgae 유리 바이알을 사용하는 마이크로웨이브 반응기를 사용하여 수행하였다. 반응물들을 첨가한 후, 바이알을 2 분 동안 질소로 플러싱하고, 밀봉하고 반응 온도로 가열하였다.
반응 후반에, 반응기를 3-4분의 기간에 걸쳐 실온으로 다시 냉각하였다.
결과
두 가지 실험을 수행하였으며, 이들 중 실험 6B는 비교 실험이다.
실험 6A에서, 2-옥사졸리디논(CMEA), 에틸렌디아민(EDA) 및 2-이미다졸리디논(EU)을 1:1.5:1의 몰비로 혼합하였다. 상기 혼합물을 3.628 g의 총 질량으로 5 ml 바이알에 첨가하였다. 260℃에서 1 시간 동안 반응 후, 0.4 몰 당량의 2-옥사졸리디논(CMEA)을 첨가하고, 상기 혼합물을 260℃에서 추가 1 시간 동안 반응시켰다. 다음, 0.4 몰 당량의 2-옥사졸리디논(CMEA)을 첨가하고, 상기 혼합물을 260℃에서 추가 1 시간 동안 반응시켰다.
총 3 시간의 반응 시간 후, 샘플을 GC-FIC(기체 크로마토그래피 - 불꽃 이온화 검출)에 의하여 분석하였으며, 그 결과를 표 5에 나타낸다.
실험 6B에서, 2-옥사졸리디논(CMEA), 에틸렌디아민(EDA) 및 2-이미다졸리디논(EU)을 1.8:1.5:1의 몰비로 혼합하였다. 이 혼합물을 4.2 g의 총 질량으로 5 ml 바이알에 첨가하였다. 총 3 시간의 반응 시간 후, 샘플을 GC-FIC(기체 크로마토그래피 - 불꽃 이온화 검출)에 의하여 분석하였으며, 그 결과를 표 5에 나타낸다.
실험 2A 2B
온도 260ºC 260ºC
반응 시간 3 h 3 h
주입 CMEA 2회 첨가 CMEA 동시 첨가
상대 수율 (%)
(U)TETA 36% 32%
(U)DETA 43% 33%
(U)AEEA 20% 35%
(U)TEPA 1% 0%
(U)TETA = TETA 및 UTETA 화합물의 합
(U)AEEA = AEEA 및 UAEEA의 합
(U)DETA = DETA 및 UDETA의 합
(U)TEPA = TEPA 및 U-TEPA 화합물의 합
이러한 결과들은 임의의 시간에 첨가되는 양을 조절함으로써 낮은 (C)MEA 대 EU+EDA 몰비를 유지하는 것이 더 높은 환형 알킬렌 우레아 생성물 수율을 달성하는데에 유리하며, 이는 또한 탈카르보닐화 후 개선된 고급 알킬렌 아민 수율을 가져옴을 더욱 확인한다.
사용되는 약어
AEEA 아미노에틸에탄올아민, 또는 2-[(2-아미노에틸)아미노]에탄올
CMEA 1,3-옥사졸리딘-2-온 또는 2-옥사졸리디논
DETA 디에틸렌트리아민, 또는 N-(2-아미노에틸)-1,2-에탄디아민
DUTETA 1,2-비스(에틸렌우레아)에탄 또는 1,1'-(1,2-에탄디일)디(2-이미다졸리디논)
DUTEPA 두 개의 환형 우레아기를 함유하는 테트라에틸렌펜타민 - 도 1 참조
EDA 에틸렌디아민, 또는 1,2-디아미노에탄
E2U 1,3-디에틸우레아
EU 에틸렌우레아, 또는 2-이미다졸리디논
MEA 에탄올아민, 또는 2-아미노에탄올
PEHA 펜타에틸렌헥사민
PIP 피페라진
TEPA 테트라에틸렌펜타민
TETA 트리에틸렌테트라민 (L-TETA는 구체적으로 선형-TETA를 의미함)
UAEEA N-(2-히드록시에틸)-에틸렌우레아, 또는 1-(2-히드록시에틸)-이미다졸리딘-2-온
UDETA N-(2-히드록시에틸)-에틸렌우레아, 또는 1-(2-아미노에틸)-이미다졸리딘-2-온
UTETA 환형 우레아기를 함유하는 TETA - 도 1 참조
U1TETA 분자 말단에 환형 우레아기를 가지는 UTETA - 도 1 참조
U2TETA 분자 중심에 환형 우레아기를 가지는 UTETA - 도 1 참조
인용 목록
JP 60120842
JP 60126248
US 2 436 311
US 2 517 750
US 2 812 333
US 4 387 249
US 4 405 794
US 4 503 250
US 4 514 379
US 4 650 906
US 4 683 337
US 2013/0023667
US 2014/0179931

Claims (12)

  1. 식 I의 환형 알킬렌 우레아의 제조 방법으로서,
    Figure pct00012
    식 I
    하나 이상의 카보닐 전달 화합물의 존재 하에, 식 II 및/또는 식 III의 화합물을 반응 구역 내에서 식 IV 및/또는 식 V의 화합물과 접촉시키고:
    Figure pct00013
    식 II
    Figure pct00014
    식 III
    Figure pct00015
    식 IV
    Figure pct00016
    식 V
    상기 식에서,
    R1은
    Figure pct00017
    이고;
    R2는 각각 독립적으로, H, 및 OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬기로부터 선택되고;
    R3은 각각 독립적으로, H, 및 OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되는 C1 내지 C6 알킬기로부터 선택되고;
    A는 각각 독립적으로, 하나 이상의 C1 내지 C3 알킬기로 선택적으로 치환되는, C1 내지 C3 알킬렌 단위로부터 선택되고;
    X는 각각 독립적으로, -O-, -NR2-, 식 VI의 기, 및 식 VII의 기로부터 선택되고:
    Figure pct00018
    식 VI
    Figure pct00019
    식 VII
    및;
    p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 8의 범위의 정수로부터 선택되고;
    상기 식 II의 화합물 및/또는 식 III의 화합물은 식 IV의 화합물 및/또는 식 V의 화합물을 포함하는 반응 구역에 연속적으로, 반-연속적으로, 또는 2 이상의 배치로 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카보닐 전달 화합물은 이산화탄소; 무기 탄산염; 환형 및 비환형 탄산 에스테르; 우레아; 선택적으로 치환된 알킬 우레아; 선택적으로 치환된 환형 알킬렌 우레아; 카르바민산; 카르바민산 염; 및 환형 및 비환형 카르바민산 에스테르로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카보닐 전달 화합물은 이산화탄소, 우레아, 환형 알킬렌 카보네이트; 환형 알킬렌 카바메이트 및 환형 알킬렌 우레아로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카보닐 전달 화합물은 식 II의 화합물 또는 식 IV의 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식 II의 화합물 및/또는 식 III의 화합물의 첨가는 식 (IV) 및/또는 식 (V)의 화합물에 대한 상기 식 II의 화합물 및/또는 식 III의 화합물의 비가 다음 식에 따른 미리결정된 수준을 초과하지 않도록 선택되고,
    Figure pct00020

    상기 식에서,
    PL(t) = t 분의 기간에 걸치는 미리결정된 수준,
    N(II,III) = 기간 (t)에 걸쳐 첨가될 수 있는 식 II 및 식 III의 반응물의 총 몰,
    rN(II,III) = 식 IV 및/또는 식 V의 첨가 전 반응 구역 내에 존재하는 식 II 및 식 III의 반응물의 총 잔류 몰,
    N(IV.V) = 반응 구역에 첨가되는 식 IV 및/또는 식 V의 반응물의 총 몰,
    rN(IV,V) = 식 IV 및/또는 식 V의 첨가 전에 반응 구역 내에 존재하는 식 IV 및 식 V의 반응물의 총 잔류 몰이고,
    여기서 PL(t)는 0.6 이하, 특히 0.45 이하이고, t는 30 분 이상 90 분 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    t는 30 분, 60 분 또는 90 분인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 조건들 중 하나 이상이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법:
    (i) 기 A는 각각 독립적으로, 선택적으로 치환된 C2-C3 알킬렌기로부터 선택되고;
    (ii) 각각의 R2는 H, 및 하나의 NH2 또는 OH기로 선택적으로 치환되는 C1-C3 알킬 로부터 선택되고;
    (iii) 각각의 R3은 H, 및 하나의 NH2 또는 OH기로 선택적으로 치환되는 C1-C3 알킬 로부터 선택되고;
    (iv) p는 0, 1 또는 2이고;
    (v) q는 0, 1 또는 2이고;
    (vi) 1 이하의 X 기가 식 VI 및 식 VII의 군으로부터 선택되는 환형 부분임.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 조건들 중 하나 이상이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법:
    (i) 상기 알카놀아민 반응물이 모노에탄올아민(MEA)이고, 및/또는 상기 환형 알킬렌 카바메이트 반응물이 2-옥사졸리디논(CMEA)이고;
    (ii) 상기 알킬렌아민 반응물이 에틸렌디아민(EDA)이고, 및/또는 상기 환형 알킬렌 우레아 반응물이 에틸렌우레아(EU)이고;
    (iii) 상기 식 I의 환형 알킬렌 우레아 생성물이 1-2(-아미노에틸)이미다졸리딘-2-온(UDETA)임.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 초과의 식 I의 환형 알킬렌 우레아 생성물이 생산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    선택적으로 부가적인 별도의 탈카르보닐화 단계로, 하나 이상의 식 IX의 생성물이 생산되는 것을 특징으로 하는 방법:
    Figure pct00021
    식 IX
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 구역은 1 내지 100 bar 범위의 절대 압력에서 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 구역은 100 내지 400℃ 범위의 온도에서 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
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