ES2200250T3

ES2200250T3 - Procedimiento para la fabricacion de una amina terciaria de gran calidad.

Info

Publication number: ES2200250T3
Application number: ES98118924T
Authority: ES
Inventors: Hideki Taniguchi; Yasuyuki Mimura; Hiroshi Abe
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2004-03-01
Anticipated expiration: 2018-10-07
Also published as: US6054620A; JPH11116539A; DE69815983D1; EP0908444B1; JP3553335B2; EP0908444A3; EP0908444A2; DE69815983T2

Abstract

LA PRESENTE INVENCION PROPORCIONA UN PROCESO PARA PRODUCIR UNA AMINA ALIFATICA TERCIARIA QUE TIENE UNA ELEVADA CALIDAD, CON POCOS PRODUCTOS NO AMINADOS, TALES COMO ESTERES Y ALCOHOLES, CON MENOS COLOR, Y QUE PUEDE CONVERTIRSE EN UN DERIVADO SIN TURBIDEZ. LA PRESENTE INVENCION PROPORCIONA, PUES, EL PROCESO QUE INCLUYE LAS ETAPAS DE AÑADIR AL MENOS UNA SUSTANCIA ALCALINA A BASE DE HIDROXIDO POTASICO E HIDROXIDO SODICO O UNA SOLUCION ACUOSA DE LAS MISMAS A LA MEZCLA BRUTA DE PRODUCTO DE AMINA TERCIARIA, DESTILANDOSE LA MEZCLA A FIN DE OBTENERSE LA AMINA TERCIARIA CON EXCELENTE CALIDAD. ADEMAS, LA AMINA TERCIARIA TIENE LA FORMULA: R 1 R 2 R 3 , EN LA QUE R 1 Y R 2 SON UN HIDROCARBURO, SATURADO O INSATURADO, CON 6 A 28 ATOMOS DE CARBONO, R 3 ES UN HIDROCARBURO SATURADO O INSATURADO DE 1 A 5 ATOMOS DE CARBONO.

Description

Procedimiento para la fabricación de una amina terciaria de gran calidad.

Descripción detallada de la invención Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un proceso para la producción de una amina terciaria de una alta calidad y que tiene pocas no-aminas tales como ésteres y alcoholes, asimismo es menos coloreada, y puede ser convertida en un derivado sin turbidez.

Técnicas anteriores

Una amina alifática terciaria, preparada a partir de sebo, aceite de coco, aceite de palma y similares, es un intermediario importante para productos del hogar e industriales, que se utiliza en muchas aplicaciones que incluyen un suavizante para ropa, un agente antiestático, un aditivo para gasolinas, un champú, un acondicionador, un microbicida y un detergente.

Son conocidos como procesos para la producción de una amina alifática terciaria, un proceso para la producción de la misma a partir de una grasa a través de un ácido alifático y un proceso para la producción de la misma a partir de una grasa a través de un alcohol alifático superior. Sin embargo, la amina alifática terciaria producida mediante estos procesos presenta problemas ya que es muy coloreada en la conversión en derivados, y que se vuelve turbia en almacenamientos por largo tiempo proporcionando productos desfavorables en aspecto.

La Patente DE-A 1 768 743 da a conocer la adición de un álcali a un producto de amina, ya sea primaria, secundaria o terciaria, que tiene un peso molecular de 80 o superior, y la destilación de la mezcla para eliminar ésteres y alcoholes alifáticos que no han reaccionado.

Sin embargo, la Patente DE-A 1 768 743 sólo da a conocer extensamente que la amina se trata con un álcali, pero no da a conocer que la amina que se representa con la fórmula siguiente (I) se trata con NaOH o KOH con el fin de eliminar éster o alcohol alifático que no ha reaccionado;

1

en la que R_{1} y R_{2} son un hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de 6 a 28 átomos de carbono, siendo R_{3} un hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.

La patente JP-A 4-266 858, correspondiente a la Patente EP-A 500038, da a conocer que un producto crudo de amina alifática terciaria se pone en contacto con un adsorbente en presencia de un álcali inorgánico, pero el álcali añadido se elimina a través de un adsorbente antes de la etapa de destilación subsiguiente.

Sin embargo, cuando se produce una amina alifática terciaria a partir de una grasa a través de un alcohol alifático superior, en particular, el proceso presenta problemas tales como que las no-aminas impuras como ésteres (cera), alcoholes, y similares contaminan la amina alifática terciaria, que las no-aminas impuras no pueden ser eliminadas completamente, y que los derivados producidos a partir de dicha amina alifática terciaria se enturbian cuando se almacenan por largo tiempo proporcionando productos desfavorables en aspecto.

Descripción de la invención

La presente invención, para solucionar dichos problemas, da a conocer un proceso para la producción de una amina alifática terciaria a partir de una grasa a través de un alcohol alifático superior, en el que la amina alifática terciaria contiene pocas no-aminas tales como ésteres y alcoholes, es menos coloreada, y se convierte en derivados para proporcionar alta calidad sin turbidez durante almacenamiento por largo tiempo.

La presente invención da a conocer un proceso, según la reivindicación 1, para la producción de una amina terciaria de alta calidad, que comprende la adición de una mezcla que contiene una amina alifática terciaria en crudo representada por la fórmula (I) a una hidróxido sódico y/o hidróxido potásico, y la destilación de la mezcla para obtener la amina terciaria de alta calidad;

2

en la que R_{1} y R_{2} son un hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de 6 a 28 átomos de carbono, siendo R_{3} un grupo metilo.

La presente invención da a conocer, más preferentemente, el proceso que se reivindica, en el que R_{1} y R_{2} tienen de 8 a 22 átomos de carbono y R_{3} es un metilo.

La presente invención da a conocer el proceso que se reivindica, en el que la mezcla de producto de amina terciaria se ha obtenido mediante la reacción de dos moléculas de un alcohol alifático primario que tiene de 6 a 28 átomos de carbono con una molécula de metilamina.

La presente invención da a conocer, preferentemente, el proceso que se reivindica, en el que se añade de 0,05 al 5 por ciento en peso de la sustancia alcalina por mezcla de producto de amina terciaria.

Más preferentemente, la presente invención da a conocer el proceso que se reivindica, en el que la substancia alcalina es hidróxido potásico.

De manera preferente, la presente invención da a conocer el proceso que se reivindica, en el que ésteres, ceras y el alcohol que no ha reaccionado se eliminan de la mezcla de producto de amina terciaria.

La realización preferente para llevar a cabo la presente invención se describirá, a continuación, en detalle.

Primeramente, una proporción molar (a/b) de alcohol alifático primario (a) y metil amina (b) se encuentra en el intervalo de aproximadamente 2,0 a 10,0. Es decir, de 1,0 a 5,0 equivalentes de la metilamina corresponden en relación con el alcohol alifático primario cuando se prepara la amina terciaria. El catalizador utilizado en la preparación de la amina terciaria es el que principalmente consiste en Cu o Ni. Ejemplos del catalizador incluyen Cu-Ni, Cu-Zn, Cu-Co, y catalizadores preparados mediante adición de, como mínimo, un metal seleccionado del grupo consistente en Pd, Pt, Ru, y Rh entre el Grupo VIII, metales de platino. La cantidad de catalizador que debe ser utilizado es de 0,1 a 5% en peso, basado en el alcohol alifático primario. La temperatura de reacción está generalmente dentro del intervalo de 150 a 230ºC, y la presión es desde presión atmosférica a 10 Mpa (presión manométrica).

A saber, dos moléculas de un alcohol alifático primario se hacen reaccionar con una molécula de metilamina para producir una amina terciaria alifática.

El alcohol alifático primario utilizado en la presente invención es un alcohol alifático primario saturado o insaturado que tiene de 6 a 28 átomos de carbono, preferentemente de 8 a 22 átomos de carbono. Un ejemplo de la reacción mencionada anteriormente se representa mediante la siguiente fórmula:

3

en la que R es un hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de 5 a 27 átomos de carbono.

La amina alifática terciaria obtenida mediante la presente invención contiene una amina terciaria que tiene de 13 a 61 átomos de carbono, preferentemente de 17 a 49 átomos de carbono en total. Como ejemplos de amina terciaria, se citan N-metildidodecilamina, N-metildioctadecilamina, N-dodecil-N-metil-octadecilamina y similares.

En la presente invención, una conducción siguiente es una destilación de una amina representada por la fórmula (I) después de la adición de hidróxido sódico y/o hidróxido potásico.

Entre los mismos, es preferible el hidróxido potásico. Una forma del álcali añadido a la amina es variable y de cualquiera del grupo consistente en polvo, solución acuosa, copos, y similares.

En la presente invención, una cantidad de un álcali es preferentemente de 0,05 al 5%, más preferentemente de 0,3 a 2%, en peso en relación con la amina alifática terciaria en la mezcla resultante.

Después de la adición del álcali, el producto resultante se calienta a una temperatura de 150 a 250ºC durante 0 a 5 horas, preferentemente de 1 a 3 horas, a presión atmosférica, y se destila a la presión de 0,1 a 50 Torr (correspondiente a aproximadamente 0,05 a 7 kPa), preferentemente a una presión de 1 a 20 Torr, que es menor que la presión atmosférica, a una temperatura de 150 a 250ºC durante 3 a 10 horas, preferentemente de 5 a 8 horas.

Una amina alifática terciaria producida mediante dicho proceso en la presente invención presenta pocas no-aminas tales como ésteres (cera) y alcoholes que no han reaccionado a causa de la eliminación de aminas no volátiles y amidas, y es menos coloreada, y tiene tan alta calidad que puede ser convertida en un derivado sin turbidez, cuando el derivado está almacenado por largo tiempo. Es decir, la presente invención puede proporcionar dicha amina alifática terciaria con alta calidad.

Ejemplos

A continuación, a no ser que se especifique lo contrario, los porcentajes en los ejemplos siguientes se proporcionan en peso.

Ejemplos 1 a 3

Se introducen 600 g de alcohol dodecílico (un producto de Kao Corporation; Kalcohl 20) y 3 g (correspondientes a un 0,5% en peso basado en el alcohol utilizado como materia prima) de un catalizador de cobre-níquel, en un balón de cuatro bocas de 1 litro. El sistema se purgó con nitrógeno mientras se agitó y la temperatura del sistema se empezó a calentar. Cuando la temperatura del sistema alcanzó los 100ºC, se burbujeó hidrógeno gaseoso en el sistema a una velocidad de flujo de 40 litros/hora medida con un flujómetro y la temperatura del sistema se elevó a una temperatura de reacción, es decir, 200ºC. A dicha temperatura, se inició la introducción de metilamina gas y se produjo una reacción durante 7 horas. Después de completarse la reacción, la reacción resultante se filtró para eliminar el catalizador, obteniéndose, de este modo, el crudo de N-metildidodecilamina.

Se introdujeron 200 g del crudo de N-metildidodecilamina en un balón de Hertz de 500 ml. Utilizando el otro balón, se pesó un hidróxido potásico para ser un 0,2%, 0,5% ó 1,0% en relación con el crudo de N-metildidodecilamina y se disolvió mediante 1 g de agua desionizada. La disolución del hidróxido sódico se introdujo en el balón de Hertz antes mencionado. Después de acoplar un aparato para una destilación (destilación capilar), se condujo una mezcla al balón de Hertz mediante burbujeo con nitrógeno gaseoso a presión atmosférica, a una temperatura de 200ºC, durante 2 horas. Y entonces, la presión en el balón de Hertz se redujo de 5 a 10 Torr, y la mezcla en el balón de Hertz se calentó a una temperatura de 250ºC. Además, la mezcla se destiló y se separó a dicha temperatura durante 5 horas para obtener N-metildidodecilamina.

Se midieron el valor de ácido y la cantidad de no-aminas (tales como ésteres y alcoholes) contenidos en la amina, y se observó la turbidez del derivado de la misma de la siguiente manera 1. La Tabla 1 muestra los resultados.

A continuación, se midió la cantidad de no-aminas mediante un método de adsorción en resina. Es decir, una mezcla, en la que 2 g de la amina obtenida se disolvieron en 50 ml de alcohol isopropílico, se condujo mediante una adsorción en 30 ml de una resina catiónica de intercambio iónico. Para pesar una cantidad de un residuo que no se había adsorbido en la resina de intercambio iónico y que estaba en el alcohol isopropílico, el alcohol isopropílico se sustituyó por hexano finalmente y se secó. Además, un porcentaje del residuo en peso se midió en relación con la amina, para calcular el porcentaje de no-aminas.

Ejemplo comparativo 1

Se obtuvo una N-metildidodecilamina de la misma manera del ejemplo 1 excepto que no se utilizó un hidróxido potásico. Se midieron el valor de ácido y la cantidad de no-aminas del mismo para observar la turbidez del derivado de la misma de la misma manera que en el ejemplo 1. La Tabla 1 muestra los resultados.

Ejemplo comparativo 2

Después de obtener un crudo de N-metildidodecilamina de la misma manera que en los ejemplos 1 a 3, se añadieron al crudo de amina 0,5% en relación con la amina, de cada una de: una solución de hidróxido sódico al 48%, un carbón activado, y Kyoward 600S (un producto de Kyowa Chemical Industry Co.). La mezcla resultante se agitó a una temperatura de 90ºC durante 2 horas bajo atmósfera de nitrógeno. Después de filtrar el carbón activo y Kyoward 600S, se separó una N-metildidodecilamina y se obtuvo mediante destilación.

Se midieron el valor de ácido y la cantidad de no-aminas (ésteres y alcoholes) contenidos en la amina, y se observó la turbidez del derivado de la misma de la misma manera que en el Ejemplo 1. La Tabla 1 muestra los resultados.

TABLA 1

	Cantidad de hidróxido	valor ácido	ésteres (%)	alcoholes (%)	turbidez de un derivado
	potásico añadido				(30ºC/3meses)
Ejemplo	ninguna	0,9	0,9	0,3	turbio
comparativo 1
Ejemplo 1	0,2	0,2	0,1	<0,1	claro
Ejemplo 2	0,5	0,1	<0,1	<0,1	claro
Ejemplo 3	1,0	<0,1	<0,1	<0,1	claro
Ejemplo	-	0,1	0,9	0,3	turbio
comparativo 2

Ejemplo 4

Se obtuvo una N-metildidodecilamina de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto que un hidróxido sódico se substituyó por un hidróxido potásico y el hidróxido sódico se pesó para ser un 1,0% en relación con el crudo de N-metildidodecilamina. Se midieron el valor de ácido y la cantidad de no-aminas del mismo, y se observó la turbidez del derivado de la misma de la misma manera que en el ejemplo 1. La Tabla 2 muestra los resultados.

Ejemplo comparativo 3

Se obtuvo una N-metildidodecilamina de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto que un hidróxido cálcico se substituyó por un hidróxido potásico y el hidróxido cálcico se pesó para ser un 1,0% en relación con el crudo de N-metildidodecilamina. Se midieron el valor de ácido y la cantidad de no-aminas del mismo, y se observó la turbidez del derivado de la misma de la misma manera que en el ejemplo 1. La Tabla 2 muestra los resultados.

TABLA 2

	tipo de álcali añadido	valor ácido	ésteres (%)	alcoholes (%)	turbidez de un derivado
					(30ºC/3meses)
Ejemplo 4	NaOH	<0,1	<0,1	0,1	claro
Ejemplo	Ca(OH)_{2}	<0,1	0,4	0,3	claro
comparativo 3

Claims

1. Proceso para la producción de una amina terciaria de fórmula R_{1}R_{2}N-R_{3}, en la que R_{1} y R_{2} son un hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de 6 a 28 átomos de carbono, R_{3} es un grupo metilo, que comprende las etapas de añadir, como mínimo, una sustancia alcalina seleccionada entre hidróxido potásico e hidróxido sódico a la mezcla de producto crudo de la amina terciaria obtenida mediante reacción de dos moléculas de un alcohol alifático primario que tiene de 6 a 28 átomos de carbono con una molécula de metilamina, y la destilación de la mezcla en presencia de la sustancia alcalina a una presión de 0,1 a 50 Torr a una temperatura de 150 a 250ºC durante 3 a 10 horas.

2. Proceso, según la reivindicación 1, en el que R_{1} y R_{2} tienen de 8 a 22 átomos de carbono.

3. Proceso, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se añade de un 0,05 a un 5% en peso de la sustancia alcalina por mezcla de producto de amina terciaria.

4. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la sustancia alcalina es hidróxido potásico.

5. Utilización del proceso, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para la eliminación de ésteres, ceras y alcohol que no ha reaccionado de la mezcla de producto de amina terciaria.