JPS5945666B2 - アミノカルボン酸類の製造方法 - Google Patents
アミノカルボン酸類の製造方法Info
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- JPS5945666B2 JPS5945666B2 JP51150296A JP15029676A JPS5945666B2 JP S5945666 B2 JPS5945666 B2 JP S5945666B2 JP 51150296 A JP51150296 A JP 51150296A JP 15029676 A JP15029676 A JP 15029676A JP S5945666 B2 JPS5945666 B2 JP S5945666B2
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- Japan
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- reaction
- aminocarboxylic acids
- catalyst
- triethanolamine
- diethanolamine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ジエタノールアミンまたはトリエタノールア
ミンを水溶液中で酸化して、アミノカルボン酸類を得る
方法に関するものである。
ミンを水溶液中で酸化して、アミノカルボン酸類を得る
方法に関するものである。
ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンを酸化
してアミノカルボン酸類を得る方法には、これらのアミ
ノアルコールを苛性アルカリとともに酸化カドミウムを
触媒として２５０〜３５０℃に加熱する、いわゆるアル
カリ酸化による方法が知られている（ＵＳＰ３８４２０
８１）Ｏしかし、このアルカリ酸化は、濃厚なアルカリ
を３００℃前後の高温に加熱するために反応器材質に高
価なニッケル鋼を必要とすること、および触媒に用いた
カドミウムが微量ではあるが生成物に混入してくること
が避けられないこと、などの欠点があつた。
してアミノカルボン酸類を得る方法には、これらのアミ
ノアルコールを苛性アルカリとともに酸化カドミウムを
触媒として２５０〜３５０℃に加熱する、いわゆるアル
カリ酸化による方法が知られている（ＵＳＰ３８４２０
８１）Ｏしかし、このアルカリ酸化は、濃厚なアルカリ
を３００℃前後の高温に加熱するために反応器材質に高
価なニッケル鋼を必要とすること、および触媒に用いた
カドミウムが微量ではあるが生成物に混入してくること
が避けられないこと、などの欠点があつた。
本発明者は、このような欠点のないアミノアルコールの
酸化方法に関して種々研究した結果、ジエタノールアミ
ンまたはトリエタノールアミンを水溶液中で、パラジウ
ムまたは白金を含有する触媒と苛性アルカリの共存下に
含酸素ガスで酸化すれば、温和な反応条件下で、収率よ
くアミノカルボン酸類を与えることを見い出し、本発明
を完成するに至つた。すなわち、本発明は、アルカリ金
属の水酸化物またはアルカリ土類金属の水酸化物を含有
する水溶液中で、パラジウムまたは白金含有触媒の存在
ｌ 下に、ジエタノールアミンまたはトリエタノールア
ミンを含酸素ガスと反応させ、高収率でアミノカルボン
酸類を製造するものである。
酸化方法に関して種々研究した結果、ジエタノールアミ
ンまたはトリエタノールアミンを水溶液中で、パラジウ
ムまたは白金を含有する触媒と苛性アルカリの共存下に
含酸素ガスで酸化すれば、温和な反応条件下で、収率よ
くアミノカルボン酸類を与えることを見い出し、本発明
を完成するに至つた。すなわち、本発明は、アルカリ金
属の水酸化物またはアルカリ土類金属の水酸化物を含有
する水溶液中で、パラジウムまたは白金含有触媒の存在
ｌ 下に、ジエタノールアミンまたはトリエタノールア
ミンを含酸素ガスと反応させ、高収率でアミノカルボン
酸類を製造するものである。
本発明の方法では、反応温度も低く、反応条件が極めて
温和であるために、反応器材質は通常のステンレススチ
ールで十分で、場合によつては、塩化ビニールなどの安
価な材料も使用可能である、また、触媒にはカドミウム
化合物のような有毒物を含有しない、などの従来法の欠
点もなく、工業的に有利にアミノカルボン酸類を製造す
ることができる。本発明の方法で得られるアミノカルボ
ン酸類は、分子内にアルコール、アミンおよびカルボキ
シル基を有する化合物であつて、種々な有機合成原料、
乳化剤、界面活性剤、殺菌消毒剤、洗滌剤およびビルダ
ーなどに用いられる極めて有用な化合物である。本発明
の方法で用いられる原料は、ジエタノールアミンまたは
トリエタノールアミンであつて、エチレンオキサイドと
アンモニアとの反応により、工業的に大量に生産されて
いる物質である。
温和であるために、反応器材質は通常のステンレススチ
ールで十分で、場合によつては、塩化ビニールなどの安
価な材料も使用可能である、また、触媒にはカドミウム
化合物のような有毒物を含有しない、などの従来法の欠
点もなく、工業的に有利にアミノカルボン酸類を製造す
ることができる。本発明の方法で得られるアミノカルボ
ン酸類は、分子内にアルコール、アミンおよびカルボキ
シル基を有する化合物であつて、種々な有機合成原料、
乳化剤、界面活性剤、殺菌消毒剤、洗滌剤およびビルダ
ーなどに用いられる極めて有用な化合物である。本発明
の方法で用いられる原料は、ジエタノールアミンまたは
トリエタノールアミンであつて、エチレンオキサイドと
アンモニアとの反応により、工業的に大量に生産されて
いる物質である。
エチ’ レンオキサイドとアンモニアとの反応により、
モノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリ
エタノールアミンの３種のアミンが生成するが、意外な
ことにモノエタノールアミンは、本発明の方法により酸
化反応が進行せず、本発明の方・ 法で酸化反応が進行
するのは、ジエタノールアミンおよびトリエタノールア
ミンである。反応は、水溶媒中で行なわれる。
モノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリ
エタノールアミンの３種のアミンが生成するが、意外な
ことにモノエタノールアミンは、本発明の方法により酸
化反応が進行せず、本発明の方・ 法で酸化反応が進行
するのは、ジエタノールアミンおよびトリエタノールア
ミンである。反応は、水溶媒中で行なわれる。
水以外の溶媒としては、アミノアルコールを溶解するも
のであれば使用できるが、水溶媒が反応速度の面および
経済性から最適である。
のであれば使用できるが、水溶媒が反応速度の面および
経済性から最適である。
アミノアルコールの水溶媒に対する濃度は、通常、５〜
４０ｗｔ％、好ましくは、１０〜３０ｗｔ（！）の範囲
である。
４０ｗｔ％、好ましくは、１０〜３０ｗｔ（！）の範囲
である。
アミノアルコールの濃度が、上記範囲より高いと、反応
後の反応液が若干着色したり、また、反応速度の低下が
認められ、一方、上記範囲より低濃度であると、生成物
の濃縮コストが増大し好ましくない。本発明の方法で用
いられる触媒は、パラジウムまたは白金を含有するもの
であつて、本発明の目的が達せられる限りにおいて他の
成分を含んでいても何ら差し支えない。
後の反応液が若干着色したり、また、反応速度の低下が
認められ、一方、上記範囲より低濃度であると、生成物
の濃縮コストが増大し好ましくない。本発明の方法で用
いられる触媒は、パラジウムまたは白金を含有するもの
であつて、本発明の目的が達せられる限りにおいて他の
成分を含んでいても何ら差し支えない。
触媒は、通常、パラジウムまたは白金を適当な担体に担
持させたものを反応に供する。担体としては、活性炭ま
たはアルミナゲルなどが用いられる。担体上へのパラジ
ウムまたは白金の担持量は、０．５〜１０ｗｔ％、好ま
しくは、１〜５ｗｔ％の範囲である。触媒は、たとえば
、塩化パラジウムの水溶液を活性炭に浸漬させ、ホルマ
リンもしくはヒドラジン、または水素ガスで還元して調
製する。また、市販の活性炭もしくはアルミナに担持し
た触媒を使用してもよい。触媒の使用量は、とくに制限
はないが反応液の量に対して、０．１〜１０ｗｔ％の範
囲が、通常、用いられる。本発明の方法は、アルカリ金
属の水酸化物またはアルカリ土類金属の水酸化物の存在
下に反応を行なう。
持させたものを反応に供する。担体としては、活性炭ま
たはアルミナゲルなどが用いられる。担体上へのパラジ
ウムまたは白金の担持量は、０．５〜１０ｗｔ％、好ま
しくは、１〜５ｗｔ％の範囲である。触媒は、たとえば
、塩化パラジウムの水溶液を活性炭に浸漬させ、ホルマ
リンもしくはヒドラジン、または水素ガスで還元して調
製する。また、市販の活性炭もしくはアルミナに担持し
た触媒を使用してもよい。触媒の使用量は、とくに制限
はないが反応液の量に対して、０．１〜１０ｗｔ％の範
囲が、通常、用いられる。本発明の方法は、アルカリ金
属の水酸化物またはアルカリ土類金属の水酸化物の存在
下に反応を行なう。
これらのアルカリ物質を使用しないときには、反応速度
は、実用的に十分なほどに達しないが、アルカリ物質を
使用すると、反応が速みやかに進行し、反応の速度は、
無添加のときにくらべ約１０倍に上昇する。たとえば、
バツチ式の反応の場合、通常、アルカリ物質を添加した
系では、５〜１０時間で反応が完了するが、アルカリ物
質が存在しないと、反応が完了するのに５０〜１００時
間を要する。アルカリ物質としては、苛性アルカリのう
ちの水酸化ナトリウムが多用される。
は、実用的に十分なほどに達しないが、アルカリ物質を
使用すると、反応が速みやかに進行し、反応の速度は、
無添加のときにくらべ約１０倍に上昇する。たとえば、
バツチ式の反応の場合、通常、アルカリ物質を添加した
系では、５〜１０時間で反応が完了するが、アルカリ物
質が存在しないと、反応が完了するのに５０〜１００時
間を要する。アルカリ物質としては、苛性アルカリのう
ちの水酸化ナトリウムが多用される。
アルカリ物質の添加量は、原料のアミノアルコールおよ
び目的生成物のアミノカルボン酸の種類により変える。
び目的生成物のアミノカルボン酸の種類により変える。
たとえば、ジエタノールアミン１モルに対して、１モル
の水酸化ナトリウムを用いると、１ケのアルコールだけ
が酸化されたβ−ヒドロキシエチルグリシンが得られ、
２モルの水酸化ナトリウムを用いると、２ケのアルコー
ルが両方とも酸化されたイミノジ酢酸が得られる。
の水酸化ナトリウムを用いると、１ケのアルコールだけ
が酸化されたβ−ヒドロキシエチルグリシンが得られ、
２モルの水酸化ナトリウムを用いると、２ケのアルコー
ルが両方とも酸化されたイミノジ酢酸が得られる。
またトリエタノールアミンの場合も同様であり、トリエ
タノールアミンの１モルに対して３モルの水酸化ナトリ
ウムを用いると３ケのアルコールが酸化された、ニトリ
ロトリアセテートが得られ、水酸化ナトリウムが３モル
より少ないと、３ケのアルコールが完全に酸化されない
生成物が得られる。アルカリ物質が水酸化バリウムのと
きは、その使用量は水酸化ナトリウムの１／２モルを使
用すれば良い。
タノールアミンの１モルに対して３モルの水酸化ナトリ
ウムを用いると３ケのアルコールが酸化された、ニトリ
ロトリアセテートが得られ、水酸化ナトリウムが３モル
より少ないと、３ケのアルコールが完全に酸化されない
生成物が得られる。アルカリ物質が水酸化バリウムのと
きは、その使用量は水酸化ナトリウムの１／２モルを使
用すれば良い。
本発明の方法では、このようにアルカリ物質を使用する
ので目的生成物は、それぞれのアルカリ物質に対応する
アミノカルボン酸の金属塩として得られる。
ので目的生成物は、それぞれのアルカリ物質に対応する
アミノカルボン酸の金属塩として得られる。
アルカリ物質は、反応の開始時に一度に添加してもよい
し、反応の進行にあわせて逐次添加してもよい。
し、反応の進行にあわせて逐次添加してもよい。
本発明の方法の反応温度は、室温ないし１００℃の範囲
であり、好ましくは、４０〜８０℃である。
であり、好ましくは、４０〜８０℃である。
１００℃以上の温度では、副反応が増加し、生成物が着
色する。
色する。
反応圧力は、常圧ないし１０ｋｇ／Ｃｌｌｌの範囲が用
いられる。含酸素ガスとしては、空気もしくは酸素ガス
が用いられる。以下、実施例および比較例により本発明
を具体的に説明する。
いられる。含酸素ガスとしては、空気もしくは酸素ガス
が用いられる。以下、実施例および比較例により本発明
を具体的に説明する。
実施例−１および比較例１
ジエタノールアミン１０．５９を水１００ｄに加へ、パ
ラジウム２ｗｔ％を炭素に担持した触媒３９を用いて、
水酸化ナトリウムを加・＼た系と加えない系とについて
、酸素の吸収速度を比較した。
ラジウム２ｗｔ％を炭素に担持した触媒３９を用いて、
水酸化ナトリウムを加・＼た系と加えない系とについて
、酸素の吸収速度を比較した。
酸素の吸収速度は、ガスビユレツトにより測定した。反
応温度は４０℃、酸素の圧力は、１気圧である。水酸化
ナトリウムを、４．０ｇ加へた系では、酸素の吸収速度
は０．３５ｔ／Ｈｒであり、反応は、７時間で完了した
。一方、水酸化ナトリウムを加へない系では、酸素の吸
収速度は、０．０３ｔ／Ｈｒであり、反応の完了に９０
時間以上を要した。
応温度は４０℃、酸素の圧力は、１気圧である。水酸化
ナトリウムを、４．０ｇ加へた系では、酸素の吸収速度
は０．３５ｔ／Ｈｒであり、反応は、７時間で完了した
。一方、水酸化ナトリウムを加へない系では、酸素の吸
収速度は、０．０３ｔ／Ｈｒであり、反応の完了に９０
時間以上を要した。
水酸化ナトリウムを加へた系の反応終了液から触媒を済
別し、得られた溶液を３５ｄに濃縮しメタノールを加へ
て、白色の沈殿を得た。
別し、得られた溶液を３５ｄに濃縮しメタノールを加へ
て、白色の沈殿を得た。
白色沈殿の赤外吸収スペクトルは、β−ヒドロキシエチ
ルグリシンのナトリウム塩の標品のそれとよく一致した
。生成物の収率は、７０％である。実施例−２ ジエタノールアミン１０．５９を水１５０ＷＩＩに溶か
し、白金２ｗｔ％を担持した活性炭４．５９を用いて、
空気により酸化反応を行なつた。
ルグリシンのナトリウム塩の標品のそれとよく一致した
。生成物の収率は、７０％である。実施例−２ ジエタノールアミン１０．５９を水１５０ＷＩＩに溶か
し、白金２ｗｔ％を担持した活性炭４．５９を用いて、
空気により酸化反応を行なつた。
反応器は、５００ｍ１の四ツロフラスコを用いて下部か
らマグネチツクスタラ一で撹拌し、湯浴により６０℃に
加熱した。
らマグネチツクスタラ一で撹拌し、湯浴により６０℃に
加熱した。
空気は、シンタードグラスの付いた吹込管により吹き込
み、蒸発した反応液は還流冷却器で捕集した。反応の進
行にあはせて、水酸化バリウムを逐時添加した。水酸化
バリウムの添加量は、合計１７．１９である。反応の完
了に１４時間を要した。
み、蒸発した反応液は還流冷却器で捕集した。反応の進
行にあはせて、水酸化バリウムを逐時添加した。水酸化
バリウムの添加量は、合計１７．１９である。反応の完
了に１４時間を要した。
触媒を済別した反応液を濃縮しイソプロピルアルコール
を加へて白色の沈殿を得た。白色沈殿の赤外吸収スペク
トルはイミノジ酢酸のバリウム塩のそれとよく一致した
。生成物の収率、６９％である。実施例−３ 実施例−２と同じ反応器を用い、トリエタノールアミン
１５９、水酸化ナトリウム８．０９を用い、他は実施例
−２と同様の方法で反応させた。
を加へて白色の沈殿を得た。白色沈殿の赤外吸収スペク
トルはイミノジ酢酸のバリウム塩のそれとよく一致した
。生成物の収率、６９％である。実施例−３ 実施例−２と同じ反応器を用い、トリエタノールアミン
１５９、水酸化ナトリウム８．０９を用い、他は実施例
−２と同様の方法で反応させた。
生成物はビス一β−ヒドロキシエチル−グリシンのナト
リウム塩であり、収率は７０％であつた。実施例−４実
施例−２と同じ反応器を用い、トリエタノールアミン１
５９、水酸化ナトリウム１２．０９を用い、他は実施例
−２と同様の方法で反応させた。
リウム塩であり、収率は７０％であつた。実施例−４実
施例−２と同じ反応器を用い、トリエタノールアミン１
５９、水酸化ナトリウム１２．０９を用い、他は実施例
−２と同様の方法で反応させた。
Claims (1)
- １ ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンを
水溶液中で含酸素ガスで酸化し、アミノカルボン酸類を
製造するに際し、パラジウムまたは白金を含有する触媒
とアルカリ金属の水酸化物またはアルカリ土類金属の水
酸化物の共存下に反応させることを特徴とするアミノカ
ルボン酸類の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51150296A JPS5945666B2 (ja) | 1976-12-16 | 1976-12-16 | アミノカルボン酸類の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51150296A JPS5945666B2 (ja) | 1976-12-16 | 1976-12-16 | アミノカルボン酸類の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5377009A JPS5377009A (en) | 1978-07-08 |
| JPS5945666B2 true JPS5945666B2 (ja) | 1984-11-07 |
Family
ID=15493886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51150296A Expired JPS5945666B2 (ja) | 1976-12-16 | 1976-12-16 | アミノカルボン酸類の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945666B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0369931U (ja) * | 1989-11-08 | 1991-07-12 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5895823A (en) * | 1998-01-30 | 1999-04-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for the preparation of aqueous solutions of betaine |
| US6046356A (en) * | 1998-01-30 | 2000-04-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Preparation of solutions of betaine |
| US6624327B1 (en) * | 1999-08-06 | 2003-09-23 | Akzo Nobel N.V. | Process for preparing betaines |
| JP2012184213A (ja) * | 2010-04-06 | 2012-09-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 含硫アミノ酸の製造方法 |
| JP2012184215A (ja) * | 2010-06-01 | 2012-09-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | メチオニンの製造方法 |
| JP2024504619A (ja) * | 2021-01-15 | 2024-02-01 | ベーアーエスエフ・エスエー | カルボン酸の製造方法 |
-
1976
- 1976-12-16 JP JP51150296A patent/JPS5945666B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0369931U (ja) * | 1989-11-08 | 1991-07-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5377009A (en) | 1978-07-08 |
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