JPH06508368A

JPH06508368A - 脂肪ケトンの製造方法

Info

Publication number: JPH06508368A
Application number: JP5501312A
Authority: JP
Inventors: ヴェストフェヒテル、アルフレート; ブロイッカー、クリストフ; グッシェ、ベルンハルト; イェローミン、ルッツ; アイエルダンツ、ホルスト; バウマン、ホルスト; シュミート、カール−ハインツ; ノンネンカンプ、ヴェルナー
Original assignee: ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1994-09-22
Also published as: US5416239A; WO1993000320A1; EP0591297A1; EP0591297B1; ES2100349T3; DE4121117A1; DE59208405D1

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】脂肪ケトンの製造方法発明の技術分野本発明は、脂肪酸のマグネシウム塩を熱分解することにより脂肪ケトンを製造する方法に関する。

従来技術脂肪酸をベースとする長鎖の対称および不斉ケトン、いわゆる「脂肪ケトン」は、直接、またはスルホン化もしくは４級化された後、繊維製品柔軟剤、頭髪用シャンプー、腐食防止剤または浮選助剤として使用される［ヒエミー・インゲニール・テヒニーク（Ｃｈｅｔ　Ｉｎｇ、−Ｔｅｃｈ、）第６２号、第４１６および５１２頁（１９９０年）］。

触媒量のカルシウム、鉄またはマンガン塩の存在下で脂肪酸塩を熱分解して脂肪ケトンを製造することは、１８５５年以来知られており、多くの文献に記載されている［ホウベンーヴアイル（Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ）、メトーデン・デア・オルガニッシエン・ヒエミー（Ｍｅｔｈｏｄｅｎ　ｄｅｒ　Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ　Ｃｈｅ＋ａｉｅ）、チーメーフエルラーク（Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ）、シュツットガルト（Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）、第７／２ａ巻、第６２２頁以下参照］。

近年、酸化マグネシウムが触媒として効果的に使用されている。ステアリン酸１モルおよび酸化マグネシウム０．５モルを３４０℃で反応させるステアロン（ｓｔｅａｒｏｎｅ）の実験室的製造方法が、例えばオーガニック・シンセシス（Ｏｒｇ、　５ｙｎｔｈ、）、第３３巻、第８５４頁以下に記載されている。後処理として、まず粗生成物を硫酸、水および炭酸水素ナトリウム溶液により洗浄し、２回結晶化させた後に、純粋なステアロンのみが得られる。更に、反応中に生じる泡を、機械的に破壊するか、あるいは抑泡剤により抑制することが推奨される。全体として、このようなプロセスを工業的に適用することは、後処理用の装置に過大なコストかがかるために不適当である。

脂肪酸のマグネシウム塩を熱分解することにより脂肪ケトンを製造する方法も、ジャーナル・オン・ソサイエティ・オン・ケミカル・インダストリー（Ｊ、　Ｓｏｃ、Ｃｈｅｍ、　Ｉｎｄ、）、第６６号、第４０２頁（１９４７年）により既知である。発泡の問題を解決するため、この文献では最初に、酸化マグネシウムに対して当量よりもはるかに少量の脂肪酸を導入し、反応混合物を加熱した後、引き続いて残りの脂肪酸を導入することが提案されている。このようにして発泡の問題を最小にすることはできても、完全に排除することはできないので、追加の手段を用いない場合には脂肪酸の一部が放出されて失われる。この方法のもう一つの欠点は、反応後、マグネシウム塩を濾過、沈殿または鉱酸処理により分離しなければならず、従ってマグネシウム塩を生成物から定量的に除去することができない点にある。

従って、本発明が解決しようとする課題は、上述したいずれの欠点をも有することのない脂肪ケトンの新しい製法を提供することにある。

発明の詳細な説明本発明は、脂肪酸のマグネシウム塩を熱分解することにより脂肪ケトンを製造する方法に関し、式（１）・ＲＩＣＯＯＨ（１）［式中、ＲＩＣＯは炭素数が１２〜２２であり、二重結合を０，１．２または３含む脂肪族アシル基である。］で示される脂肪酸を、酸化マグネ／ラムの存在下において３２０〜３６０℃の温度に加熱し、生成した脂肪ケトンを減圧下において反応混合物から蒸留する方法である。

脂肪酸のマグネ／ラム塩を熱分解して脂肪ケトンを製造することはこれまでに既知であるが、驚くべきことに、脂肪ケトンを反応混合物から減圧下、反応温度において蒸留すれば、製造工程において発泡およびそれに伴う問題を抑制しうるということが判明した。このようにして、出発物質の損失を回避し、従来技術に比べるとマグネシウムを最小限度でしか含まない生成物が得られる。蒸留を行う結果として、脂肪ケトンが熱い反応ゾーンに短時間しか滞留しないので、該脂肪ケトンはあまり高温に曝されず、驚Ｘべきことに淡色の生成物が得られ、発色団は蒸留プロセスの残留物中に残存する。本発明は、反応中に蓄積される残留物を脂肪酸と再度反応させるので、プロセスを半連続的に行うことができるという知見も含む。プロセスの他の利点は、プロセスを恒温条件および短いバッチ時間で行うことができることである。中間生成物として生成するマグネシウム石鹸が熱分解されず、残留物として残るので、熱分解を完結させる必要はない。

本発明において出発物質として使用できる脂肪酸は、式。

Ｒ’Ｃ０ＯＨ（Ｉ）［式中、Ｒ’ＣＯは炭素数が１２〜２２であり、二重結合を０．１．２または３含む脂肪族アシル基である。］で示される。典型的例は、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、リノール酸、リルン酸、アラキン酸、ガドレイン酸、ベヘン酸またはエルカ駿である。

式（１）で示される脂肪酸において、ＲＩＣＯはＣ＋Ｓ−＋Ｓアシル基、特にステアリル基であることが好ましい。

油脂化学において通常であるが、脂肪酸を、例えば油脂の加圧加水分解などによって得られる工業的留分の形態、例えば、パーム油、パーム核油、ココナツ油、ナタネ油、ヒマワリ油、コエンドロ油、綿実油、ピーナツ油、オリーブ油、アマニ油、大豆油または牛脂などの形態で使用することができる。

熱分解は２９０〜４５０℃の温度範囲で行うことができる。３２０〜３４５℃の範囲の温度が、高収率および淡色の生成物が得られる点で最適である。

脂肪酸および酸化マグネシウムを、１：０．５〜１：１０、好ましくは１：０゜６〜１：１のモル比で使用することができる。本プロセスの好ましい態様の一つでは、最初に酸化マグネシウムを脂肪酸の全量の５〜２０重量％に接触させて、この混合物を反応温度に加熱し、続いて脂肪酸の残部を導入する。

反応温度および１〜５０ｍｂａｒの減圧下において熱分解中に生成した脂肪ケトンを蒸留すれば、更に精製することなく、反応混合物から純粋な生成物が取り出される。

本発明のもう一つの好ましい態様においては、蒸留工程中に蓄積される残留物を、消費した脂肪酸に相当する量で反応中に再導入するので、反応を半連続的に行うことができる。

工業的用途得られた脂肪ケトンは、漂白をしないでも淡色であり、含有するマグネシウム分が極端に少ない。この脂肪ケトンは、繊維製品柔軟剤、頭髪用シャンプー、腐食防止剤または浮選助剤として適しており、その場合、各製剤基準で、０．１〜２５重量％、好ましくは１〜１０重量％の量で存在することができる。更に、これらの脂肪ケトンは、スルホン化または４級化することにより、界面活性剤物質に転化することができる。

以下の実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。

実施例実施例１：ペンタトリアコンタ−１８−ノン（ステアロン（ｓｔｅａｒｏｎｅ））の製造滴下ロートおよび蒸留器を備えた３０フラスコ中で、オクタデカン酸　５７ｇ（０，２モル）および酸化マグネシウム８１ｇ（２，０モル）の混合物を３４０℃に加熱した。６０分反応させた後、更に１０２６　ｇ（３，６モル）のオクタデカン酸を液加し、ＣＯ２および水は除去した。反応混合物を上記の温度に更に６０分間保持した後、残油から反応生成物を減圧（Ｐ＝１０＋ｂａｒ）下で蒸留した。ステアロン（蒸留生成物）の収率は理論値の７０％で、Ｍｇ含量は５０ｐｐｍ未満であった。

実施例２：実施例１の減圧下における残留物を更に処理した。まず、窒素を導入して減圧を中断した後、更にステアリン酸９１２ｇ（３，２モル）を３４０℃の温度で残留物に添加した。反応混合物を実施例１と同様に更に処理した。ここでも、ステアロンの収率は理論値の７０％であった。

このサイクルを１０回繰り返した。各サイクル毎の収率は一定して理論値のほぼ７０％であった。

フロントページの続き（７２）発明者　ブツシュ、ベルンハルトドイツ連邦共和国　デー−４０１０ヒルデン、レシンブシュトラアセ　５ア一番（７２）発明者　イエローミン、ルッッドイツ連邦共和国　デー−４０１０ヒルデン、アム・バンズブツシュ　８８番（７２）発明者　アイエルダンッ、ホルストドイツ連邦共和国　デー−４０１０ヒルデン、アム・アイヒエルカンプ　１１６番（７２）発明者　バウマン、ホルストドイツ連邦共和国　デー−５６５３ライヒリンゲン、フォーゲルヴアルテ　１７番（７２）発明者　シュミート、カールーハインッドイツ連邦共和国　デー−４０２０メットマン、シュティフテルシュトラアセ　１０番（７２）発明者　ノンネンカンプ、ヴエルナードイツ連邦共和国　デー−５４６０リンノ、アム・ゼーントヒエン　１３番

Claims

【特許請求の範囲】

１．脂肪酸のマグネシウム塩を熱分解することにより脂肪ケトンを製造する方法において、式（Ｉ）：Ｒ１ＣＯＯＨ（Ｉ）［式中、Ｒ１ＣＯは炭素数が１２〜２２であり、二重結合を０、１、２または３含む脂肪族アシル基である。］で示される脂肪酸を、酸化マグネシウムの存在下で３２０〜３６０℃の温度に加熱し、生成した脂肪ケトンを減圧下において反応混合物から蒸留する方法。
２．式（Ｉ）において、Ｒ１ＣＯがＣ１６−１８アシル基である脂肪酸を使用する請求の範囲１記載の方法。
３．反応を２９０〜４５０℃で行う請求の範囲１または２記載の方法。
４．脂肪酸と酸化マグネシウムを１：０．５〜１：１０のモル比で使用する請求の範囲１〜３のいずれかに記載の方法。
５．まず酸化マグネシウムを、脂肪酸の全量の５〜２０重量％に接触させ、この混合物を反応温度に加熱し、続いて脂肪酸の残部を添加する請求の範囲１〜４のいずれかに記載の方法。
６．熱分解中に生成する脂肪ケトンを、反応温度および１〜５０ｍｂａｒの減圧下で蒸留する請求の範囲１〜５のいずれかに記載の方法。
７．残留物を、消費する脂肪酸に相当する量で反応中に再導入する請求の範囲１〜６のいずれかに記載の方法。