JPH03188056A - アミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類の精製方法 - Google Patents

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、クロロエチルスルホン酸アルカリ金属塩と、
アンモニアまたはＮ−置換アミンとの反応液よりアミノ
エチルスルホン酸アルカリ金属塩またはＮ−置換アミノ
エチルスルホン酸アルカリ金属塩（以下、両者を合わせ
てアミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類という）を
効率よく分離精製する方法に関する。

アミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類は、染色助剤
、農薬界面活性剤用素材として工業的に有用である。

［従来の技術］ Ｎ−メチルエチルスルホン酸アルカリ金属塩は、通常、
精製されたＮ−メチルエチルスルホン酸にアルカリ金属
水酸化物を加えることにより得られている。ドイツ特許
第１１５７２３４号ではイセチオン酸とメチルアミンと
の反応により得られた粗反応液に対し硫酸を加え水素イ
オン濃度を調整した後、Ｎ−メチルエチルスルホン酸を
晶出により精製し、反応液より取り出し、その後精製さ
れたＮ−メチルエチルスルホン酸に各種アルカリ金属水
酸化物を添加することにより、そのアルカリ金属塩を純
化された製品として得ている。

即ち、粗反応液中の芒硝や未反応イセチオン酸ナトリウ
ム等の無機塩や有機スルホン酸塩のような化学的・物理
的性質の異なる多様な不純物塩類を除去するため、Ｎ−
メチルエチルスルホン酸として一旦精製している。この
分離精製法は、更なる芒硝の副生をまねき新たに芒硝の
晶出分離工程を付加する必要がある。またＮ−メチルエ
チルスルホン酸晶出後の濾過母液を大量にリサイクルし
なければならない。即ち、精製工程の複雑化と精製設備
の肥大化が避けられない。

［発明が解決しようとする課題］ 反応により精製するアミノエチルスルホン酸アルカリ金
属塩類を一旦フリーの酸に戻すことなく簡便な操作にて
精製分離し製品化する技術の開発が強く望まれている。

例えば、原料として用いられるクロロエチルスルホン酸
アルカリ金属塩には通常、アルカリ金属塩化物、アルカ
リ金属硫酸塩。

アルカリ金属スルホン酸塩などの無機塩や有機塩が含有
されており、これらの不純物が反応系内に持ち込まれる
。またクロロエチルスルホン酸アルカリ金属塩とアンモ
ニアまたはＮ−置換アミンとの反応及び中和処理の過程
で大量のアルカリ金属塩化物が副生ずる。これらの無機
・有機の不純物を効率的に除去し優れた品質のアミノエ
チルスルホン酸アルカリ金属塩類を製造しうる分離精製
技術が課題であった。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果
、クロロエチルスルホン酸アルカリ金属塩とアンモニア
又はＮ−置換アミンとの反応および中和処理後の反応液
を所定の水濃度となるよう濃縮し、次いでアルコールを
添加し、析出固体を除去する一連の分離操作を実施する
ことにより、アミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類
と共存する無機塩・有機塩等の不純物を高度に除去しう
る新規な事実を見出し本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、 ■　クロロエチルスルホン酸のアルカリ金属塩とアンモ
ニアまたはＮ−置換アミンとを反応させたのち、アルカ
リ金属水酸化物を加えて中和反応を行い、 ■　工程■で得られた反応液中の水濃度が全重量に対し
３０重量％以下となるまで濃縮し、■　工程■で得られ
た濃縮液中に存在するアミノエチルスルホン酸アルカリ
金属塩またはＮ−置換アミノエチルスルホン酸アルカリ
金属塩の重量の０．５倍重量以上のアルコール類を添加
し、 ■　工程■で得られたスラリー液より析出固体を分離除
去し、 ■　工程■で得られた分離液よりアルコール類を除去す
る。

上記■〜■または■〜■の工程からなることを特徴とす
るアミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類の精製方法
を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明は、クロロエチルスルホン酸アルカリ金属塩とア
ンモニアまたはＮ−置換アミンを反応させて得られたア
ミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類を精製する方法
である。クロロエチルスルホン酸アルカリ金属塩（以下
、ＣＥＳと略す。）は、通常亜硫酸アルカリ金属塩とジ
クロロエタンとの反応により得られ、副生物としてのア
ルカリ金属塩化物やエタンジスルホン酸アルカリ金属塩
を含有している。本発明の原料としては、精製されたＣ
ＥＳであっても、副生物を多く含有するＣＥＳであって
も何ら差し支えはない。アルカリ金属としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム。

セシウム等が挙げられるが、工業的にはナトリウム、カ
リウムが一般的である。他方の原料であるアミン類は下
記化学式で表わされる。

Ｒ２ （Ｒ，−ＨまたはＣ１〜１８のアルキル基、シクロへキ
シル基、ベンジル基、 Ｒ−ＨまたはＣのアルキル基、シクロへ２　　　　　　
１−１８ キシル基、ベンジル基） 即ち、具体的にはアンモニア、メチルアミン。

エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン。

オクチルアミン、ラウリルアミン、ジメチルアミン、ジ
エチルアミン、ジブチルアミン、シクロヘキシルアミン
、ベンジルアミン等が例示される。

ＣＥＳとアミン類の反応は、通常行われている方法で行
う。得られるアミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類
としては、アミノエチルスルホン酸ナトリウム、アミノ
エチルスルホン酸カリウム。

Ｎ−メチルアミノスルホン酸ナトリウムとそのカリウム
塩、Ｎ、Ｎ−ジメルアミノエチルスルホン酸カリウム、
Ｎ−エチルアミノエチルスルホン酸ナトリウム、Ｎ−ブ
チルアミノエチルスルホン酸ナトリウム、Ｎ−シクロへ
キシルアミノエチルスルホン酸ナトリウム、Ｎ−ベンジ
ルアミノエチルスルホン酸カリウムやＮ−オクチルアミ
ノエチルスルホン酸ナトリウム等が例示されるが、本発
明は、これらの化合物のみに限定されるものではない。

ＣＥＳとアミン類との反応により塩酸が生成するため、
反応終了後アルカリ金属水酸化物により中和を行なう。

そのため該反応液中には、相当量のアルカリ金属塩化物
の塩が共存することとなる。

アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム。

水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等
が用いられるが、特に水酸化ナトリウム。

水酸化カリウムが工業的に有用である。

反応および中和により得られた副生物としての無機塩・
有機塩を含有するアミノエチルスルホン酸アルカリ金属
塩類の水溶液を濃縮し、水濃度が全重量に対し３０重量
％以下、好ましくは２６重量％以下のスラリー液を得る
。濃縮方法は、特に限定されるものではないが、蒸留操
作による水除去が工業的に有利である。水濃度３０重量
％以下に達しない濃縮度では最終的に取得する目的物中
の不純物共存量が多くなり精製面で不利である。

特に好ましくは水濃度２６重量％以下となるまで濃縮す
ることにより最終的に不純物含有量の少ない目的物を取
得でき有利である。このスラリー液へ添加するアルコー
ル類は、下記化学式で表わされる脂肪族アルコールであ
る。

−０Ｈ （Ｒ−Ｃのアルキル基、シクロヘキシル基）２〜６ 具体的には、エタノール、ｎ−プロパツール。

イソプロパツール、ブタノール、ペンタノール。

ヘキサノール、シクロヘキサノールが例示される。

中テモ、エタノール、プロパツールが有用である。

アルコール類の使用に当っては、精製の対象となるアミ
ノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類の種類によって変
化する。また該アミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩
類の相溶性を有するアルコールが適宜選択される。アル
コール添加量は、濃縮液中に存在するアミノエチルスル
ホン酸金属塩類の重量に対し０．５倍重量以上である。

０．５倍重量以下では、最終的に取得される目的物中の
好ましくない不純物共存量が多くなり精製の観点から適
当でない。通常０．５〜５倍重量添加されるが、５倍重
量以上でも何ら差し支えはない。但し、５倍重量以上加
えても操作性、不純物除去率の面で有利とはならない。

添加方法は濃縮スラリー液へアルコール類を加えてもよ
く、またその逆であっても構わない。添加時間は通常０
．１〜１０時間が適当であり、使用する装置や操作性面
から適宜決定される。アルコールの添加により、各種無
機塩・有機塩の不純物が析出し、系はスラリー状態とな
るので、このスラリー液を固体と液体とに分離する。分
離方法としては、濾過や遠心分離等が適用される。濾過
方法としては、加圧濾過、真空濾過、いずれを適用して
もよく、また、フィルタープレス、ベルトプレス等の装
置を用いてもよい。基本的にはスラリーから固液を分離
することができ、好ましくは分離後のケークに付着した
母液の含有量ができる限り低くなる分離手段が選ばれる
。分離に供されるスラリー温度は、０〜９０℃好ましく
は、１０〜７０℃であるが、対象となるアミノエチルス
ルホン酸アルカリ金属塩類やアルコールの種類により変
化する。通常、使用するアルコールの沸点以下で操作を
行なうことが望まれる。

上記分離操作にて回収された分離液は、主として目的と
するアミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩類と、アル
コール類から成っており当初共存していた無機塩・有機
塩等の不純物含有量は著しく低減化されている。そのた
め回収液そのものを製品化できるし、また必要に応じて
アルコール類を更に分離回収し、再使用してもよい。ア
ルコール類の回収にあたっては、いかなる方法をとって
も横わないが、工業的には蒸留操作が最も簡単で有利で
ある。アルコール類回収後のアミノエチルスルホン酸ア
ルカリ金属塩類と水の均−液を製品化してもよいし、更
に水を除去したアミノエチルスルホン酸アルカリ金属塩
類固体を製品化してもよい。

［発明の効果］ 本発明の方法は、反応により生成した有機スルホン酸塩
を酸型に迂回し精製することなく、スルホン酸塩の形態
を維持しつつ副生物を一段分離操作で除去する極めて簡
便な分離精製法である。不純物の無機塩および有機塩を
同時に且つ選択的に除けるため、工程数が少なく、また
高収率にて目的物を回収できる。酸型精製にみられるよ
うなリサイクル液の発生も無く、必要とする設備装置数
も少なく且つコンパクト化が可能である。本発明に示さ
れる条件下で精製を行なうことにより高品質のアミノエ
チルスルホン酸アルカリ金属塩類の取得が可能であり、
本発明の方法は、工業的、経済的に優れた分離法といえ
る。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ クロロエチルスルホン酸ソーダとモノメチルアミンとを
反応後、遊離塩酸を苛性ソーダにより中和した、Ｎ−メ
チルアミノエチルスルホン酸ソーダ１９．６％、Ｎ−メ
チル−ビス（２−エチルスルホン酸ソーダ）アミン０．
５％、１，２−エタンジスルホン酸ソーダ１．３％、芒
硝１，１％。

塩化ナトリウム１４．５％、その他の有機スルホン酸ソ
ーダ０．６％及び水６２．４％の混合物から成る粗反応
液１２１０ｇをガラス製エバポレーターにセットした。

湯浴温度９０℃、アスピレータ−減圧下、水６４３ｇを
蒸発除去し濃縮した。

得られた濃縮液５６７ｇを６５℃に加温し、撹拌下、エ
タノール３７０ｇを３０分間で徐々に加えた。この反応
濃縮液とエタノールから成るスラリーを室温で撹拌下２
時間放冷した。２５℃のスラリー液を遠心分離器（バス
ケット直径１２ｃｍ。

回転速度２００Ｏｒｐｍ）へ移し、２０分間にわたり固
液分離操作を行なった。得られた分離濾液に水６５ｇを
添加した液を２０ｃｍ高さのガラスカラムを取付けた２
１容量のガラス製蒸留釜に入れ、常圧力にて油浴加熱し
、エタノール蒸留回収を行なった。流出液は、エタノー
ル３６８ｇと水２５ｇであった。エタノール蒸留回収後
の釜残液をイオンクロマトグラフ分析にて定量した。

その結果、Ｎ−メチルアミノエチルスルホン酸ソーダ５
９．４％、Ｎ−メチル−ビス（２−エチルスルホン酸ソ
ーダ）アミン１．４％、１．２−エタンジスルホン酸ソ
ーダ０．１３％、塩化ナトリウム０．８％、芒硝０．１
％、その他の有機スルホン酸ソーダ類０．１３％、エタ
ノール１．０％及び水３８，１％であった。各種有機ス
ルホン酸ソーダ類、塩化ナトリウム、芒硝等の不純物含
有量の著しい低下が確認された。

実施例２ 撹拌機、温度計挿入管及びリービッヒ冷却管を付帯した
１０ｃＩ１１高さのガラスカラムを取り付けた２１ガラ
ス製３つ目フラスコに、実施例１と同一の組成を有する
粗反応液１２１０ｇを入れた。油浴温度１２０〜１４０
℃にて常圧下、水の蒸留除去を行なった。水６２０ｇを
系外へ除去し、スラリー５９０ｇを得た。蒸留用カラム
部位を滴下ロートに交換し滴下ロートよりイソプロパツ
ール４２０ｇを１時間で徐々に滴下した。その際、釜内
容液温度は、６０℃に維持した。内容物を室温まで冷却
したのち、実施例１と同一の遠心分離にて１５分間固液
分離操作を行なった。分離液をイオンクロマトグラフ分
析及びカールフィッシャー水分分析を行ない組成定量を
行なった。その結果、イソプロパツール以外の組成物を
百分率表示すると、Ｎ−メチルアミノエチルスルホン酸
ソーダ６０．９％、Ｎ−メチル−ビス（２−エチルスル
ホン酸ソーダ）アミン１，５％、１，２−エタンジスル
ホン酸ソーダ０，２％、塩化ナトリウム０．８％、芒硝
０．１％、その他の有機スルホン酸ソーダ類０．２％及
び水３６，２％であった。

実施例３ 実施例２と同一の２１ガラス製フラスコにアミノエチル
スルホン酸ソーダ２１．２％、ビス（２−エチルスルホ
ン酸ソーダ）アミン０．７％、１゜２−エタンジスルホ
ン酸ソーダ１．２％、塩化ナトリウム８．１％、芒硝１
．１％、その他の有機スルホン酸ソーダ類０，２％、水
６７．５％組成の粗反応液１１１１ｇを入れた。水６６
３ｇを油浴温度１２０〜１４０℃にて常圧下、３時間で
系外へ蒸留除去した。

蒸留用カラム部位を滴下ロートに交換し、滴下ロートよ
り１−プロパツール４７０ｇを１５分間で濃縮スラリー
液へ滴下した。操作は、撹拌下、スラリー液温度８５℃
で実施した。滴下終了後、３時間放冷し、室温まで冷却
した。実施例１と同一の遠心分離器にて、該スラリーを
３０分間遠心分離操作した。分離回収液をイオンクロマ
トグラフ分析及びカールフィッシャー水分分析にて組成
分析を行なった。その結果、１−プロパツール以外の組
成物を百分率表示するとアミノエチルスルホン酸ソーダ
６３．８％、ビス（２−エチルスルホン酸ソーダ）アミ
ン１．９％、１，２−エタンジスルホン酸ソーダ０．３
％、塩化ナトリウム０．７％、芒硝０，１％、その他の
有機スルホン酸類０．２％及び水３３％であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）クロロエチルスルホン酸のアルカリ金属塩とアン
   モニアまたはＮ−置換アミンとを反応させたのち、アル
   カリ金属水酸化物を加えて中和反応を行い、 （２）工程（１）で得られた反応液中の水濃度が全重量
   に対し３０重量％以下となるまで濃縮し、（３）工程（
   ２）で得られた濃縮液中に存在するアミノエチルスルホ
   ン酸アルカリ金属塩またはＮ−置換アミノエチルスルホ
   ン酸アルカリ金属塩の重量の０．５倍重量以上のアルコ
   ール類を添加し、 （４）工程（３）で得られたスラリー液より析出固体を
   分離除去し、 （５）工程（４）で得られた分離液よりアルコール類を
   除去する。 上記（１）〜（４）または（１）〜（５）の工程からな
   ることを特徴とするアミノエチルスルホン酸アルカリ金
   属塩類の精製方法。