JPH08500086A

JPH08500086A - ニトロソアミン生成の阻害

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Publication number: JPH08500086A
Application number: JP5519507A
Authority: JP
Inventors: エスシーハッド，ノエル
Original assignee: ソルベイインテロックス
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1996-01-09
Also published as: US5324857A; CA2134332A1; MX9302502A; EP0647216A4; UY23573A1; EP0647216A1; WO1993022273A1; BR9306296A

Abstract

(57)【要約】アミン含有基質と過酸化水素の反応はいくつかの問題を抱えており、特に遷移金属の存在が問題となる。これらの問題として、不純物、特に発癌性があるとされるニトロソアミンの現場生成と、損なわれた生成物の製造を挙げることができる。これらの問題は反応混合物中で遊離基スカベンジャー（特にフェノール類およびポリヒドロキシ置換芳香族化合物を含む）を使用することによって改善される。該スカベンジャーは有利にはポリカルボン酸や有機ポリホスホン酸のような金属キレート剤とともに用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】ニトロソアミン生成の阻害本発明は、アミン官能基を含む化合物（特に第二アミンまたは第三アミン）の反応においてニトロソアミンの生成を阻害する方法に関するものである。発明の背景アミン官能基を含む化合物は過酸化水素を用いて酸化することができ、その際基質の反応性に応じて酸化反応を促進するために、ある時は触媒のような添加剤の存在下で、またある時は触媒の不存在下で酸化する。アミンと過酸化水素との反応にはいろいろな変法のあることが多くの文献または特許明細書に記載されている。例えば、ニッサン化学工業株式会社の米国特許第4,247,480号明細書は、ＥＤＴＡまたはスズ酸塩から選ばれたキレート剤を炭酸あるいは炭酸塩とともに添加することを提起している。しかし、困ったことに、アミン（特に第二アミンまたは第三アミン）と過酸化水素を含有する反応混合物中では副生物としてニトロソアミンが生成されやすい。これはこれら２つの反応剤間の反応において必然的に生じる場合であるが、それはこの種のアミン自体が反応生成物または中間体である場合にも起こり得る。例えば、過酸化水素との反応によって第三アミンをアミンオキシドに変換しようとする場合、副生物としてニトロソアミン類が製造されるというはっきりした傾向が見られる。ニトロソアミンの生成はいくつかの理由のために好ましくなく、そのうちこれまでに分かっていることで最も重大なことは、多くのニトロソアミン類が発癌性を有するという事実である。少なくとも一部のニトロソアミンは非常に揮発性であり、それゆえ、反応の過程で、あるいはその後の主生成物の貯蔵または使用中に、揮発性のニトロソアミンが大気中に放出されて、近辺にいる人達によって吸い込まれることになる。また、それらは皮膚接触によって経皮的にも吸収される。このことはアミンオキシドのようなある種のアミノ誘導体にとっては特に問題になる。なんとなれば、それらの主な用途のーつがシャンプーやクレンジングローションといった個人的な衛生用品にあり、これらは皮膚と接触する製品であるからである。その結果、化学的プロセスに従事している人達やかかる製品を使用する人達の健康を守るために、このような発癌性のある副生物の生成を阻害する方法を見いだすことが非常に望まれている。２番目の難点として、それほど重要ではないが、多くのニトロソアミン副生物は鮮やかな色をしており、それらの存在は、たとえ少量であっても、主生成物に色を付与する傾向がある。アミンオキシドの場合のように、生成物はさもなくば白色であるのに、その生成物は副生物が存在するために色の規格に合わず、商品上好ましいものではなくなってしまう。過酸化物／アミン反応は、副反応を促進し得る多くの妨害物質（金属を含む）の存在に影響されやすいことが観察されている。このような物質は、反応剤中の不純物として、おそらくはその製造方法の結果として、存在していたり、反応混合物中に希釈剤として添加された水により導入されたり、反応容器や保持タンクのパイプまたは壁面から抽出されたり、あるいはほこりのような異物の偶然の侵入によってもたらされたりする。かかる物質の濃度はニトロソアミン生成の度合とかなりの程度に相関している。本明細書中では、このような妨害物質が高レベルで存在している場合、実際にはまだかかる物質に遭遇し得る範囲内であっても、この状態をときどき「ストレス状態」と記載する。米国特許第5,023,376号（Shehadら）および対応するEP-A-0,409,043(lnterox America)には、アミン／過酸化水素反応を特別に選択されたアミノポリメチレンホスホネート化合物の存在下で実施することがすでに報告されている。適切な濃度で該化合物を添加すると、他の有利な効果とともに、ニトロソアミン生成の速度および／または度合が測定可能なほどに低下することが見いだされた。従って、そこに記載されたデータから、少なくとも一部の遷移金属イオンがニトロソアミン生成のメカニズムに何らかの方法で関与していると推論することができた。この課題は選択されたホスホネートとのキレート化によって改善されたが、選択されたホスホネート以外の他の有機ホスホネートを用いてもあまり改善されないか、認めうる程度に改善されなかった。前述のことから、ニトロソアミンを生成するために何らかの別のメカニズムが働いているか、あるいは、既存の金属イオンにより触媒されるニトロソアミン生成経路内に、副生物の生成に関与しているこれまでのところ未確認の何らかの要因が存在していると推論された。発明の目的本発明の目的は、アミンと過酸化水素を含有する反応混合物においてニトロソアミンの生成を阻害する代替手段または追加手段を見つけることにある。発明の概要本発明によると、過酸化水素と第二または第三アミンを含有する反応混合物中に有効量の遊離基スカベンジャーを加えることを特徴とする、該混合物中でのニトロソアミン生成の阻害方法が提供される。本発明の関連する面によると、ニトロソアミン生成を阻害するのに有効な濃度で遊離基スカベンジャーを加えてある、反応濃度の第二または第三アミンおよび反応濃度の過酸化水素を含有する反応混合物が提供される。本明細書中で、遊離基の濃度または量に関する「有効な」という用語は、反応混合物中の測定可能な全二トロソアミン濃度を検出できる程度に低下させる量または濃度を意味している。「阻害」という用語はニトロソアミン生成の速度または程度の少なくとも部分的な抑制を指している。発明の詳細な説明遊離基スカベンジャーは有機合成の分野で公知であり、特にその機能のために多くの商品が市販されている。一般に、該スカベンジャーはフェノール類、ポリオール類、あるいはチオール類の中から選ばれる。限定するものではないが、ヒドロキシル基を掃去する能力があると認められたスカベンジャーを選択することが概して望ましい。フェノールそれ自体を使用することができる。特に好ましいスカベンジャーの多くは一般式ｉ）：〔式中、Ｒはアルキル、エーテル、ヒドロキシル、カルボン酸および脂肪族カルボン酸エステル基から選ばれる少なくとも１個の置換基を表す〕で表されるフェノール類より選ばれる。通常、式ｉ）中のＲは１〜４個の置換基を表す。フェノール系化合物の掃去作用における有効性は、現在のところ、少なくとも部分的にはヒドロキシル基へのベンゼン核の接近に由来し、これによって遊離基とスカベンジャーとの相互作用の後で電荷の非局在化を利用すると考えられる。それにもかかわらず、本発明は、ここに記載した所定の物質がどのようにしてなぜ機能するのかについて、ここに示したいかなる理論、信念または解釈にも左右されず、その代わりに、得られた結果をその根拠にするものである。式ｉ）で示されるいくつかのフェノール系スカベンジャーにおいて、Ｒは複数のアルキル置換基、特にメチルからブチルまでの低級基を表し、とりわけヒドロキシル基に対してオルト位および／またはパラ位にある置換基を表す。かかるスカベンジャーでは、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールのように、オルトおよびパラの３つの位置がすべてアルキル置換されていることが好ましい。本発明で用いるのに特に適した多くのスカベンジャーにおいて、式ｉ）のＲは１または２個のヒドロキシル置換基、および場合により少なくとも１個の別の非ヒドロキシル置換基を表す。Ｒが複数の置換基を表す式ｉ）のスカベンジャーでは、それぞれの置換基が同一であっても異なっていてもよい。いくつかの例において、Ｒは少なくとも１個のヒドロキシル基を表すほかにアルキル、カルボン酸／エステルまたはエーテル置換基を表す。フェノール系スカベンジャーの一つの適当なサブクラスはポリヒドロキシ安息香酸またはそのアルキルエステル誘導体を含み、そのベンゼン核は場合により１個以上のアルキル置換基でさらに置換されていてもよい。通常は、せいせい１個のカルボン酸／エステル置換基が存在する。このサブクラスに含まれるものはジヒドロキシ安息香酸、没食子酸、ピロ没食子酸、およびこれらのエステル誘導体である。他の適当なサブクラスはポリヒドロキシアルキルベンゼンまたはそのエーテル誘導体を含む。このサブクラスの代表例としてはアルキルレゾルシノールおよびアルキルヒドロキノンを挙げることができる。Ｒがそれ自体の置換基としてあるいはエステルまたはエーテル置換基の一部としてアルキル基を含む場合、該アルキル部分は６個までの炭素原子を含むことが好ましく、直鎖状であっても、プロピルないしヘキシルについては分枝鎖状であってもよく、ブチルないしヘキシルについては第三級基であってもよい。前記アルキル基が複数存在する場合、各アルキル基は同一であっても異なっていてもよい。前述の変形として、適当なフェノール化合物のいくつかは、ヒドロキシフェニル置換基で置換された、Ｃ３−Ｃ６アルカンのような、多くの場合は直鎖状のアルカン類からなる。このようなスカベンジャーでは、複数のヒドロキシフェニル置換基、例えば４個までが存在し得る。かかるヒドロキシフェニル置換基はしばしば式ii）：〔式中、Ｒ^*は水素または一般式ｉ）中のＲの場合と同じ範囲のアルキル基から選ばれる少なくとも１個のアルキル基を表し、ｎは１〜３の整数を表す〕に従う。式ii）に従う化合物において、Ｒ^*は好ましくは２個のアルキル基を表し、例えば一方がメチルで、他方がブチル（特にｔ−ブチル）である。望ましくは、１個のヒドロキシル置換基が、例えば２,５−ジアルキル−４−ヒドロキシフェニル置換基のように、ベンゼン核の４位に存在する。スカベンジャーはチオール類やジスルフィド類から選ぶこともできる。代表的なチオールとしてはチオカルボン酸があり、特に１または２個の脂肪族カルボン酸置換基を含む低分子量の化合物を含み、各置換基は約８個までの炭素原子を有する。いくつかの好ましい化合物には、例えばチオジブタン酸のようなチオジ脂肪族カルボン酸が含まれる。かかる化合物において、２個の脂肪族酸は、限定するものではないが、例えばチオジプロピオン酸やチオジ酢酸のように同一であることが多い。その他のチオールとしては芳香族または複素環式チオール、例えば２−ベンズイミダゾールチオールおよびその関連化合物が含まれる。ジスルフィドにはアルキルチウラムジスルフィドならびにビス（ジメチルチオカルバモイル）ジスルフィドが含まれる。また、２種類以上の前記スカベンジャーの混合物（明確には２以上のサブクラスから得られるスカベンジャーの混合物を含む）も使用できることが理解されよう。特定の組合せはアルキル化ヒドロキシアニソールと没食子酸アルキルまたはアルキルクレゾールとの組合せからなり、特に２−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソールと没食子酸プロピルまたは２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールのいずれかとの組合せを含む。第二または第三脂肪族アルコールもまた、ある場合には、ニトロソアミン生成の程度および／または速度を改善することが判明し、このようなアルコールとして、例えば少なくとも３個、特に４〜６個の炭素原子を含むものを使用することが便利である。一つの有利な使用法において、かかるアルコールはフェノール系スカベンジャー（そのうちの一部はいくつかの反応媒体に難溶性である）のための溶媒として作用し、それによって該スカベンジャーを反応媒体中にあるいは少なくとも１つの反応剤（例えば過酸化水素）中に比較的容易に分散させることが可能になる。実際に反応混合物中で用いるスカベンジャーの濃度は、その固有の掃去能力ならびに反応混合物中で生成される遊離基の予想レベルに左右される。後者は、他の要因もあるが、特に汚染の程度ならびに汚染物質（広範な金属イオンを含む）の性質によるものと考えられる。多くの遷移金属イオンが過酸化水素（すなわち共反応剤）との相互作用によって遊離基の生成を誘導することができる。他の遊離基は放射線と過酸化水素または反応混合物の他の成分との相互作用によって生成し得る。実際には、添加するスカベンジャーの量を反応混合物中のアミンの量に関係づけることが有利である。アミン１モルあたりスカベンジャー少なくとも１０^-5モルのモル比、多くの場合には少なくとも１０^-4：１のモル比を採用することが望ましい。上限はユーザーの判断に任され、そして予想された汚染物質の最大侵入を考慮に入れる。モル比は通常アミン１モルあたりスカベンジャー１０^-1モルより大きくなく、多くの場合、約１０^-2：１より小さいスカベンジャー：アミンのモル比を採用すると有利な効果が得られる。スカベンジャーは反応混合物に直接導入することも、少なくともその一部を２つの試薬（すなわち、アミンまたは過酸化水素溶液）の一方または両方を介して導入することもできることが理解されよう。当然のことながら、試薬溶液のいずれか一方を介してスカベンジャーを導入する場合は、通常、スカベンジャーの総量が反応混合物中で上記範囲内に入るように、試薬溶液中のスカベンジャーの濃度を算出する。所望により、アミンおよび過酸化水素の反応剤を一緒に混合するときに全部のスカベンジャーを存在させることができ、また、適宜に、スカベンジャーの一部（例えば、約半分まで）を反応の進行中に導入することもできる。多くの反応では、過酸化水素をアミンに対してわずかに過剰のモル量で用いる。このような状況において、スカベンジャーの所望濃度は、アミンに対して望まれるモル比とほぼ同じ過酸化水素に対するモル比でそれを溶解することにより得ることができる。過酸化水素溶液中にスカベンジャーの全量を供給し得るか否かは、当然、過酸化水素溶液へのスカベンジャーの溶解度に係わってくる。脂肪族アルコールの場合に、これは有意な抑制なしに容易に達成されるが、いくつかの高分子量の芳香族化合物の場合には、その溶解度がこのようにして導入し得る最大量を抑制することになる。このような難溶性のスカベンジャーにあっては、全量のうちの少なくとも一部を反応混合物中に分けて添加するか、アミン反応剤の溶液中に添加することが好ましい。好適には、スカベンジャーはポリアミノカルボン酸または有機ポリホスホン酸もしくはそれらの塩のような金属キレート剤と共に使用される。ポリアミノカルボン酸の多くは一般式：Ｘ₂Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＸ）_x−Ｘ〔式中、Ｘは−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｈまたはその塩を表し、そしてｘは０〜２の整数を表す〕で表すことができ、ＥＤＴＡおよびＤＴＰＡが含まれる。スカベンジャーとともに使用できる有機ホスホネートにはヒドロキシアルキレンホスホン酸、例えばヒドロキシエチレン−１，ｌ−ジホスホン酸およびポリアミノメチレンホスホン酸が含まれる。多くの有機ホスホネートは一般式：または〔式中、Ｙは式−ＣＨ₂−ＰＯ₃Ｍ₂の基を表し、ここでＭはＨまたは水溶性を付与する非遷移金属カチオンを表し、Ｒ’は炭素原子数２〜６、好ましくは炭素原子数２または３の鎖長の脂肪族ジラジカルまたは２〜６個の炭素原子を含む脂環式ジラジカルを表し、ｙは０〜４、好ましくは１〜４から選ばれる整数を表し、そしてｚは４〜６から選ばれる整数を表す〕のいずれかに従うアルキレンアミノメチレンホスホン酸またはその水溶性塩から選ばれる。特に好ましい金属キレート剤をスカベンジャーとともに選択することによって、ニトロソアミン生成の阻害に及ぼすスカベンジャーの有利な効果を、所定のキレート剤から得られるニトロソアミン生成の阻害および生成物の収量の増加に対する有利な効果と組み合わせることが可能である。これら２つの成分は互いに補い合っている。本発明の方法における式１に含まれる有機ホスホン酸化合物の範囲内で、ｎは特に好ましくは１または２であり、式２の化合物において、ｍは好ましくは４または６である。双方の式において、隣接するアミノ基は好ましくは２個の直鎖炭素原子によって分離されており、これらの炭素原子は単に水素原子のみをもっていても、メチル基で置換されていても、あるいは６または５員の炭素環の一部を形成していてもよい。このような化合物では、ジラジカルの長さは２炭素原子になることが理解されよう。Ｍはしばしば水素原子またはアルカリ金属、アンモニウムもしくはマグネシウムイオンを表すことができる。式１の範囲内で特に好ましい化合物として、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタキス（メチレンホスホン酸）および１，２−シクロヘキサン−ジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）ならびにこれらの対応する完全中和または部分中和ナトリウム、カリウムもしくはアンモニウム塩を挙げることができる。その他の適当なアミノホスホン酸化合物は式２の範囲内の環式化合物であり、テトラサイクレンテトラキス（メチレンホスホン酸）およびヘキササイクレンヘキサキス（メチレンホスホン酸）ならびにこれらの対応する完全中和または部分中和ナトリウム、カリウムもしくはアンモニウム塩が含まれる。通常、選ばれたホスホン酸化合物のようなキレート剤の量はアミン１モルにつき少なくとも１０^-5モル、しばしばアミン１モルにつき５×１０^-5〜１０^-3モルである。キレート剤の量を選定するための一つの簡単な基準は反応混合物の総重量である。選ばれたホスホン酸化合物のようなキレート剤の濃度は好ましくは１５ｐｐｍ、望ましくは５０〜５００ｐｐｍの範囲であり、ここでｐｐｍは反応混合物１００万部あたりの重量部を意味する。濃度が１５ppmから５０ppmに上昇するにつれて、キレート剤特に好ましいホスホン酸化合物のレベルは次第に増加する高比率の遷移金属汚染に対して所望の反応の反応効率を維持できる公算が増し、かつスカベンジャーとキレート剤の併用はニトロソアミンの生成を阻害することが理解されよう。ホスホン酸化合物のようなキレート剤化合物は別個の成分として反応混合物中に導入することができ、また、便利であるならば、それらを反応混合物の他の成分の１つ、好ましくは過酸化水素原料の水溶液とともに加えることができる。アミノホスホン酸化合物を含有する、少なくとも２,３日間貯蔵した濃厚な過酸化水素溶液を使用することが特に望ましい。そうすることによって、アミノホスホン酸と過酸化水素との間で生じる相互作用がホスホン酸の構造に有利な変化（おそらく、窒素原子での酸化を伴う）を引き起こすと考えられる。当然のことながら、過酸化水素溶液中のホスホン酸化合物の濃度は、使用しようとする過酸化水素の量ならびに原料溶液中の過酸化水素の濃度を考慮して選択される。従って、ある程度まで、反応混合物中のホスホン酸化合物の濃度は、酸化しようとするアミンの選択に応じて変化させることができ、そして試薬の使用量を見込んで過酸化水素溶液中のその濃度を前もって調節しておき、適当な濃度のホスホネートが反応混合物中で確実に用いられるようにすることができる。スカベンジャーとキレート剤は反応混合物中に一緒に導入しても、別々に導入してもよいことが理解されよう。かくして、例えば、一つの実施態様において、キレート剤とスカベンジャーの両方を、供給会社から得られた過酸化水素溶液と、または希釈工程で過酸化水素溶液と予備混合する。また、他の実施態様では、スカベンジャーの全部または一部を、アミン溶液を介してまたは直接、反応混合物中に導入し、そしてキレート剤を過酸化水素溶液を介して導入する。本発明は、第二または第三アミン基を含む基質の酸化に用いるのに特に適している。このような反応はしばしば、限定するものではないが、水性条件（すなわち、水が主な溶媒となる）で行われ、そして一部の水は過酸化水素とともに導入されたために、あるいは過酸化水素の反応から生成するために常に存在している。特定の反応は次の反応式： (1)ＲＲ’Ｒ″Ｎ＋Ｈ₂Ｏ₂，＝ＲＲ′Ｒ″ＮＯ＋Ｈ₂Ｏに従うアミンオキシドの生成を含み、また次の反応式： (2)ＲＲ’ＮＨ＋Ｈ₂Ｏ₂＝ＲＲ′ＮＯＨ＋Ｈ₂Ｏで表されるヒドロキシルアミンを製造する反応において用いられる。本発明は、さらに、第三の反応剤を含む反応にも適しており、この反応はもちろんアミンと過酸化水素との２成分相互作用を可能にするものである。その一つの特定例はスルフェンアミドの製造からなり、反応は次のとおりである： (3)ＲＳＨ＋ＨＮＲ′Ｒ″＋Ｈ₂Ｏ₂＝ＲＳ−ＮＲ′Ｒ″＋２Ｈ₂Ｏアミン含有基質が過酸化水素の存在下で反応する別の官能基をさらに含む場合、これも望ましくない副生物としてニトロソアミンを生成し得る。一つの例は次の反応からなる： (4)２ＲＲ′Ｎ−ＣＳ₂Ｈ＋Ｈ₂Ｏ₂＝ＲＲ′Ｎ−ＣＳ₂−Ｓ₂Ｃ−ＮＲＲ′ ＋２Ｈ₂Ｏ本発明は過酸化水素を使って酸化することができるどのような第二または第三アミンにも適用できる。こうして、特に、それはアミンの窒素置換基Ｒ、Ｒ’およびＲ″がそれぞれ少なくとも１個、しばしば１〜３０個の炭素原子を含む同一または異なるアルキル基を表し、アルキル基の少なくとも１つがシクロアルキル基でありうるアミンに適用される。２つの基ＲおよびＲ’は窒素原子および互いと結合して少なくとも４個の炭素原子を含む複素環式アミンを形成することができ、これ自体が酸素原子で核置換されていてもよい。ｌ個またはそれ以上のアルキル基が芳香族置換基、例えばジメチルアニリンをもっていてもよい。脂肪族アミン基質はまた１〜１５単位を含むエトキシレートまたはプロポキシレート鎖を含むこともできる。通常、脂肪族または複素環式アミン基質は２個から５０個までの炭素原子を含有する。多くの場合、アミン基質の分子量は８０〜３２５の範囲内にあり、その多くは６〜２２個の炭素原子を含んでいる。適当な低分子量のアミン基質としてはジメチルアミンおよびｎ−またはイソブチルジメチルアミン、ならびに対応するジエチルアミン化合物を挙げることができる。そのほかにはジ−およびトリブチルアミン、ならびにシクロペンチルジメチルアミンが含まれる。多くの望ましい出発物質において、アミンの置換基Ｒ、Ｒ′およびＲ″の少なくとも１つは６個以上、例えば８〜１８個の炭素原子を含む置換基からなる。このような出発物質のあるものでは、ＲＮ、Ｒ′およびＲ″のうちただ１つの置換基が６個以上の炭素原子を含み、その他の出発物質では２つの置換基がそれぞれ６個以上の炭素原子を含有する。かかる置換基は長鎖アルキルまたはシクロアルキル基であり得る。長鎖アルキル置換基は直鎖状または分技鎖状であってよく、シクロアルキル基でさらに置換されていても、その構造の内部にシクロアルキル基を含んでいてもよい。特に、直鎖状のＣ８〜Ｃ１６アルキル基を挙げることかできる。シクロアルキル置換基は短鎖または長鎖アルキル基で置換されていてもよい。Ｒ、Ｒ′およびＲ″の残りの１つまたは２つの置換基はしばしば１〜５個の炭素原子を含む短鎖アルキル基であり、多くの場合メチルまたはエチル置換基が有利である。かくして、一つのサブセットの適当なアミンにおいて、Ｒおよび場合によりＲ′は直鎖状のＣ８〜Ｃ１６アルキル基またはシクロヘキシル基であり、Ｒ′およびＲ″は、存在する場合そしてまだ記載されていない場合、メチルまたはエチルである。このようなアルキルアミンの例として、ヘキシルジメチルアミン、２−エチルヘキシルジメチルアミン、オクチルジメチルアミン、デシル −ジメチルアミン、ドデシルジメチルアミン、テトラデシル−ジメチルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、およびオクタデシル−ジメチルアミンがある。その他の例にはデシルブチルエチル−アミン、ヘキサデシルヘキシルメチルアミン、トリオクチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、およびシクロドデシルジメチルアミンが含まれる。適当な複素環式アミンとしては、ピペリジンおよびモルホリンならびにそれらのアルキルＮ−置換誘導体、特にＲ″がメチルまたはエチルであるものを挙げることができる。本発明の方法は、しばしば濃厚な水溶液の形で導入される過酸化水素を少なくとも化学量論量で使用することが好ましい。実際の応用面では、「理想的」条件下で同一の基質と反応させるために当業界でこれまでに提唱されてきた量と類似した量の過酸化水素を非理想的反応条件（すなわち、有意な汚染が発生した条件）下で使用することが往々にして可能である。遊離基スカベンジャーの使用によりもたらされる利益は、特に汚染された条件下で、非理想的条件下でさえも基質の高い転化率の維持を可能にする所定のホスホネート化合物とともに、ニトロソアミンによる汚染の程度を抑制することによって実証される。その結果、例えば、反応（１）における過酸化物対脂肪族または複素環式第三アミンのモル比は一般に４：１より大きくなく、しばしば２：１より小さく、多くの実際的な場合では１.０５：１〜１.２：１の範囲で選ばれる。反応（２）、（３）および(4)の場合は、第二アミンに対する過酸化水素の量が一般に化学量論量の１０倍より少なく、好ましくは化学量論量の約２〜４倍である。すなわち、反応(2)または(3) ではモル比が２：１〜約４：１で、反応(4)では１：１〜２：１であることが好ましい。本発明の方法は一般に周囲温度以上の温度で行われ、しばしば約８０℃までの温度で行われる。反応のすべてもしくは大半を４０〜７５℃の範囲内の温度で行うことが有利である。反応時間は一般に反応温度とそれが方法（１）、（２）または（３）のどれかを考慮して選択される。多くの場合、反応時間は２〜１０時間の範囲内で選ばれる。反応時間は過酸化水素が反応混合物中に導入される時間を含むものである。この導入にはしばしば２０分以上を要し、通常約１００分より長くはない。多くの場合、それは約３０〜６０分である。本発明について一般的に述べてきたので、その特定の実施態様を例として以下により詳しく記載することにする。比較例１および実施例２〜５比較例ならびに実施例はそれぞれ次の一般方法を用いて行った。ドデシルジメチルアミン(0.2012モル、42.94 g)および150gとするのに十分な純水（すなわち、約106.9g）を、周囲温度で、下記のストック金属溶液（0.01１ミリモルの遷移金属不純物を導入することによりストレス状態を作りだすための溶液）0.16gとともに、不動態化した250mL反応フラスコに装填した。次に、キレート剤ＤＴＰＡ（つまり、ジエチレントリアミンペンタカルボン酸）0.043ミリモルをこの混合物に導入して金属に対するモル比を約４：１とした。ストック金属溶液は、10w/w%硫酸溶液20mLを含有する脱イオン水500mL中に0.39 3gのCuS0₄.5H₂0、0.1475gのMnS0₄.H₂0、0.0935gのK₂Cr0₄、3.5106gのFe(NH₄)₂.( SO₄)₂.6H₂0、および8.791gのAIK(SO₄)₂.12H₂0を溶解することにより得られた。これは合計２３５０ｐｐｍの金属濃度を含んでいた。従って、反応混合物中の金属の濃度は約２.３ｐｐｍとなった。その後、反応混合物を６０゜Ｃの温度へ加熱し、攪拌した。次いで、50 w/w%過酸化水素水溶液（PO₄として計算して７０ｐｐｍのピロリン酸ナトリウムにより安定化した溶液）15.03gを遅い一定速度で４５分かけて反応混合物に導入した。実施例においては、過酸化水素溶液がさらに２.０ミリモルの遊離基スカベンジャー（以下に明記）を含んでいたが、比較例では含んでいなかった。すべての過酸化水素を導入した時点で、反応温度を７５゜Ｃに上げ、この反応を合計４時間継続させた。反応混合物を冷却した後、アミンオキシドの収量について、そして副生物の揮発性ニトロソアミン、特にメチルドデシルニトロソアミン（ＭＤＮＡ）およびニトロソジメチルアミン（ＮＤＭＡ）の生成について分析した。遊離基スカベンジャーはそれぞれ、実施例２では２，６−ジ−ｔ−ブチル−４ −メチルフェノール（ＢＨＴ）、実施例３ではブチル化ヒドロキシアニソール、２−ｔ−ブチルメトキシアニソールと３−ｔ−ブチルメトキシアニソールの混合物（ＢＨＡ）、実施例４では没食子酸エチル（ＥｔＧ）、そして実施例５では没食子酸プロピル（ＰｒＧ）であった。反応混合物の各ニトロソアミン含量および全ニトロソアミン含量の結果を以下に示す。上記の結果から、カルボキシレート系キレート剤をすでに含んでいた反応混合物への遊離基スカベンジャーの添加は、特に没食子酸エチルまたは没食子酸プロピルを使用したときに、ニトロソアミン生成を著しく低下させたことがわかる。比較例６および実施例７〜１２比較例１および実施例２〜５の手順を繰り返したが、ＤＴＰＡの代わりにシクロヘキサン−１，２−ジアミノテトラメチレンホスホン酸（ＣＤＴＭＰＡ）を同じ金属に対するモル比４. ３：１で使用した。これらの実施例では２.０ミリモルの次のスカベンジャーを反応混合物中に導入した：実施例７ではＢＨＴ、実施例８ではＢＨＡ、実施例９ではＥｔＧ、実施例１０ではＰｒＧ、実施例１１ではチオジプロピオン酸（ＴＰＡ）、そして実施例１２では２−ブタノール（ＢｕＬ）。上記の結果から、ホスホン酸系キレート剤をすでに含んでいた反応混合物への遊離基スカベンジャーの添加は、特に没食子酸エチルまたは没食子酸プロピルを使用したときに、ニトロソアミン生成を著しく低下させたことがわかる。ホスホン酸キレート剤とヒドロキシ安息香酸遊離基スカベンジャーの併用は反応中のニトロソアミン副生物の生成を阻害するのに特に効果的であることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１．過酸化水素および第二または第三アミンを含有する反応混合物においてニトロソアミンの生成を阻害する方法であって、該混合物に有効量の遊離基スカベンジャーを加えることを特徴とする方法。２．スカベンジャーが別の置換基を含んでいてもよいフェノール類またはポリオール類もしくはチオール類の中から選ばれる、請求項１記載の方法。３．スカベンジャーが一般式ｉ）：〔式中、Ｒはアルキル、エーテル、ヒドロキシル、カルボン酸およびカルボン酸エステル基から選ばれる少なくとも１個の置換基を表す〕で表されるフェノールからなる、請求項２記載の方法。４．スカベンジャーに関する式ｉ）中のＲが１〜４個の置換基を表す、請求項３記載の方法。５．式ｉ）中のＲが少なくとも１個のヒドロキシル置換基および場合により少なくとも１個のアルキル置換基を表す、請求項３記載の方法。６．スカベンジャーがジヒドロキシ安息香酸、没食子酸およびピロ没食子酸から選ばれる酸化合物、または該酸化合物のエステルもしくはエーテル誘導体である、請求項５記載の方法。７．スカベンジャーが式ii）：〔式中、Ｒ^*は６個までの炭素原子を含む少なくとも１個のアルキル基を表し、ｎは１〜３の整数を表す〕に従う４個までのヒドロキシフェニル置換基で置換されたＣ３−Ｃ６アルカンからなる、請求項４記載の方法。８．スカベンジャーが８個までの炭素原子を含むチオジカルボン酸である、請求項２記載の方法。９．スカベンジャーがアミンに対するモル比１０^-5：１〜１０^-1：１で用いられる、請求項２記載の方法。 10．スカベンジャーが反応混合物中の遷移金属不純物をキレート化するのに少なくとも十分な有機キレート剤とともに用いられる、請求項１記載の方法。 11．キレート剤がアミノポリカルボン酸または有機ポリホスホン酸である、請求項１０記載の方法。 12．キレート剤がアミンに対するモル比１０^-5：１〜１０^-1：１で用いられる、請求項１１記載の方法。 13．遊離基スカベンジャーをニトロソアミンの生成を阻害するのに有効な濃度で加えてある、反応濃度のａ）第二または第三アミンおよびｂ）過酸化水素を含有する反応混合物。 14．新規な特徴または新規な特徴の組合せに関して本明細書中に実質的に記載したとおりの、過酸化水素および第二または第三アミンを含有する反応混合物、あるいは遊離基スカベンジャーを含有する該反応混合物におけるニトロソアミン生成の阻害方法。