JP4870995B2 - Method for producing amine oxide - Google Patents
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Description
本発明はアミンオキシドの製造方法に関し、更に詳しくは、ハンドリング性、pH安定性、及び色調安定性に優れた高品質のアミンオキシドを、短い反応時間で効率的に製造可能な、アミンオキシドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an amine oxide, and more specifically, production of an amine oxide capable of efficiently producing a high quality amine oxide excellent in handling property, pH stability and color tone stability in a short reaction time. Regarding the method.
アミンオキシドは、皮膚に対する刺激が少ない界面活性剤として、従来から台所用洗剤や住居用洗剤、シャンプー、ボディシャンプーなどの身体用洗浄剤、香粧品、化粧品などに幅広く利用されている。 Amine oxide has been widely used as a surfactant with little irritation to the skin for body detergents such as kitchen detergents, residential detergents, shampoos and body shampoos, cosmetics and cosmetics.
アミンオキシドの製造方法としては、例えば、第3級アミンと過酸化水素とを反応させる方法が知られているが、このようなアミンオキシドの製造方法においては、反応時間を長く要したり、また、得られたアミンオキシドの分解などによる、匂いや色調の悪化が欠点となっていた。 As a method for producing an amine oxide, for example, a method of reacting a tertiary amine and hydrogen peroxide is known. In such a method for producing an amine oxide, a long reaction time is required. Deterioration of odor and color tone due to decomposition of the obtained amine oxide has been a drawback.
このような欠点に対して、様々な検討がなされている。例えば、匂いの良好なアミンオキシドを製造する技術として、第3級アミンと過酸化水素を反応させた後、アルカリ及びキレート剤を添加して反応後のpHを9〜13に調整する技術が提案されている(特許文献1参照)。しかし、これは色調を改善したものではなく、また、反応時間を長く要するという欠点があった。
また、色調の悪化を防ぐ技術としては、二酸化炭素存在下、かつ反応混合物の50質量%以下の液体溶媒中(溶媒/反応混合物<1/2)で、アミンと過酸化水素を反応させてアミンオキシドを製造する際に、二酸化酸素の量に少なくとも等しい不活性ガス存在下に反応を行って変色を最小にする技術が提案されている(特許文献2参照)。しかし、これは高固体(高濃度品)の作成に関する技術であり、有機溶媒の使用を必須とするものであった。
また、高品質のアミンオキシドを得る技術として、クエン酸、水、過酸化水素中に二酸化炭素を吹き込みながら、ステアリルジメチルアミンを滴下することで、反応中のゲル化を抑制する技術も提案されている(特許文献3参照)。しかし、これは反応後の常温下での溶液の粘度が上昇し、特に高濃度の領域では、液性が悪くなることがあり、その結果、ハンドリング性や製造効率が悪くなるという欠点があった。
Various studies have been made on such drawbacks. For example, as a technique for producing amine oxides with a good odor, a technique is proposed in which a tertiary amine and hydrogen peroxide are reacted and then the pH after the reaction is adjusted to 9 to 13 by adding an alkali and a chelating agent. (See Patent Document 1). However, this does not improve the color tone, and has the disadvantage of requiring a long reaction time.
Further, as a technique for preventing the deterioration of the color tone, amine and hydrogen peroxide are reacted in a liquid solvent (solvent / reaction mixture <1/2) in the presence of carbon dioxide and 50% by mass or less of the reaction mixture. There has been proposed a technique for minimizing discoloration by producing an oxide in the presence of an inert gas at least equal to the amount of oxygen dioxide (see Patent Document 2). However, this is a technique related to the production of a high solid (high concentration product), which requires the use of an organic solvent.
In addition, as a technique for obtaining high-quality amine oxide, a technique for suppressing gelation during the reaction by dropping stearyldimethylamine while blowing carbon dioxide into citric acid, water, and hydrogen peroxide has also been proposed. (See Patent Document 3). However, this increases the viscosity of the solution at room temperature after the reaction, and particularly in a high concentration region, the liquidity may be deteriorated. As a result, the handling property and the production efficiency are deteriorated. .
したがって、色調安定性に優れたアミンオキシドを、短い反応時間で効率的に製造可能なアミンオキシドの製造方法の開発は、未だ望まれているのが現状である。 Therefore, the development of an amine oxide production method capable of efficiently producing an amine oxide having excellent color tone stability in a short reaction time is still desired.
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、ハンドリング性、pH安定性、及び色調安定性に優れた高品質のアミンオキシドを、短い反応時間で効率的に製造可能な、アミンオキシドの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a method for producing an amine oxide capable of efficiently producing a high quality amine oxide excellent in handling property, pH stability and color tone stability in a short reaction time. To do.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、第3級アミンと過酸化水素との反応時に二酸化炭素を用いることによって、短時間で反応を進行させることができ、反応中に発生する反応熱の除去を行うことにより、生成物の色調の劣化を抑制できること、また、反応中に伝熱性媒体の温度をコントロールすることによって、反応時のゲル化を抑制して、反応熱の除熱効率の低下を防ぐことができることを見出した。
更に、本発明者らは、必要に応じて、第3級アミンと過酸化水素との反応後溶液を希釈し、粘度を下げて液性を向上させた後に、酸を添加して中性付近のpHに調整することによって、得られるアミンオキシドのハンドリング性が向上すると共に、溶解していた重炭酸イオンが炭酸ガスとなって抜けていくことにより、pH安定性及び色調安定性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors can proceed the reaction in a short time by using carbon dioxide during the reaction between the tertiary amine and hydrogen peroxide. By removing the reaction heat generated during the reaction, deterioration of the color tone of the product can be suppressed, and by controlling the temperature of the heat transfer medium during the reaction, gelation during the reaction is suppressed, It has been found that a reduction in heat removal efficiency of reaction heat can be prevented.
Furthermore, the present inventors dilute the solution after the reaction of the tertiary amine and hydrogen peroxide as necessary, improve the liquidity by lowering the viscosity, and then add an acid to near neutrality. By adjusting the pH of the solution, the handleability of the resulting amine oxide is improved, and the dissolved bicarbonate ion is released as carbon dioxide gas, thereby improving the pH stability and color stability. As a result, the present invention has been completed.
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 下記一般式(I):
Aは、
で表されるアミンオキシドの製造方法であって、
(A)下記一般式(II):
Aは、
で表される第3級アミンと過酸化水素とを、二酸化炭素存在下で反応させる工程、及び
(B)前記(A)工程により得られた反応後溶液に酸を添加して、前記反応後溶液のpHを調整する工程、
を含むことを特徴とするアミンオキシドの製造方法である。
<2> (A)工程の反応が、第3級アミンを含む原料アミン溶液に対して二酸化炭素を添加した後、過酸化水素を添加することにより行われる<1>に記載のアミンオキシドの製造方法である。
<3> (A)工程の反応が、30〜80℃で行われる<1>から<2>のいずれかに記載のアミンオキシドの製造方法である。
<4> (A)工程の反応が、冷却ジャケットを備えてなる反応器内で行われ、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を制御することにより反応温度が制御される<1>から<3>のいずれかに記載のアミンオキシドの製造方法である。
<5> 過酸化水素の全添加量に対する添加率が0〜50質量%であるときに、冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を25〜50℃とする<4>に記載のアミンオキシドの製造方法である。
<6> (B)工程が、(A)工程により得られた反応後溶液のpHを6.6〜7.4に調整する工程である<1>から<5>のいずれかに記載のアミンオキシドの製造方法である。
<7> (A)工程と(B)工程との間に、更に
(C)(A)工程により得られた反応後溶液に溶媒を添加して、前記反応後溶液を希釈する工程、
を含む<1>から<6>のいずれかに記載のアミンオキシドの製造方法である。
<8> (C)工程が、(A)工程により得られた反応後溶液を、粘度が30〜150mPa・sとなるように希釈する工程である<7>に記載のアミンオキシドの製造方法である。
<9> 製造されたアミンオキシドにおける重炭酸イオン濃度が、0〜300ppmである<1>から<8>のいずれかに記載のアミンオキシドの製造方法である。
<10> <1>から<9>のいずれかに記載のアミンオキシドの製造方法により製造されたことを特徴とするアミンオキシドである。
This invention is based on the said knowledge by this inventor, and as a means for solving the said subject, it is as follows. That is,
<1> The following general formula (I):
A is
A process for producing an amine oxide represented by
(A) The following general formula (II):
A is
A step of reacting a tertiary amine represented by the following formula with hydrogen peroxide in the presence of carbon dioxide; and (B) adding an acid to the post-reaction solution obtained by the step (A), Adjusting the pH of the solution;
It is a manufacturing method of the amine oxide characterized by including.
<2> The amine oxide production according to <1>, wherein the reaction in the step (A) is performed by adding hydrogen peroxide after adding carbon dioxide to a raw material amine solution containing a tertiary amine. Is the method.
<3> The method for producing an amine oxide according to any one of <1> to <2>, wherein the reaction in the step (A) is performed at 30 to 80 ° C.
<4> The reaction in step (A) is performed in a reactor equipped with a cooling jacket, and the reaction temperature is controlled by controlling the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket. <1> To <3>. The method for producing an amine oxide according to any one of <3>.
<5> The amine oxide according to <4>, wherein the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket is set to 25 to 50 ° C. when the addition ratio with respect to the total amount of hydrogen peroxide is 0 to 50% by mass. It is a manufacturing method.
<6> The amine according to any one of <1> to <5>, wherein step (B) is a step of adjusting the pH of the post-reaction solution obtained in step (A) to 6.6 to 7.4. It is a manufacturing method of an oxide.
<7> A step of further diluting the post-reaction solution by adding a solvent to the post-reaction solution obtained by the step (C) (A) between the step (A) and the step (B),
The method for producing an amine oxide according to any one of <1> to <6>.
<8> The method for producing an amine oxide according to <7>, wherein the step (C) is a step of diluting the post-reaction solution obtained in the step (A) so that the viscosity becomes 30 to 150 mPa · s. is there.
<9> The method for producing an amine oxide according to any one of <1> to <8>, wherein a bicarbonate ion concentration in the produced amine oxide is 0 to 300 ppm.
<10> An amine oxide produced by the method for producing an amine oxide according to any one of <1> to <9>.
本発明によれば、ハンドリング性、pH安定性、及び色調安定性に優れた高品質のアミンオキシドを、短い反応時間で効率的に製造可能な、アミンオキシドの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of an amine oxide which can manufacture efficiently the high quality amine oxide excellent in handling property, pH stability, and color tone stability in a short reaction time can be provided.
以下に、本発明のアミンオキシドの製造方法について詳細に説明する。 Below, the manufacturing method of the amine oxide of this invention is demonstrated in detail.
(アミンオキシドの製造方法)
本発明のアミンオキシドの製造方法は、下記反応式によりアミンオキシドを製造する方法であって、(A)第3級アミンと過酸化水素とを、二酸化炭素存在下で反応させる工程、及び、(B)前記(A)工程により得られた反応後溶液に酸を添加して、前記反応後溶液のpHを調整する工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、(C)前記(A)工程と前記(B)工程との間に、前記(A)工程により得られた反応後溶液に溶媒を添加して、前記反応後溶液を希釈する工程を含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
(Method for producing amine oxide)
The method for producing an amine oxide of the present invention is a method for producing an amine oxide according to the following reaction formula: (A) a step of reacting a tertiary amine and hydrogen peroxide in the presence of carbon dioxide; B) It includes at least a step of adjusting the pH of the post-reaction solution by adding an acid to the post-reaction solution obtained in the step (A), and, if necessary, (C) the step (A) and Between the step (B), the method includes a step of adding a solvent to the post-reaction solution obtained in the step (A) to dilute the post-reaction solution, and further includes other steps as necessary. .
前記反応式中、R1は、エステル基、アミド基及びエーテル基のいずれかが挿入されていてもよい、炭素数6〜22の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を表し、R2及びR3は、それぞれ炭素数1〜3のアルキル基及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Aは、
<(A)第3級アミンと過酸化水素とを、二酸化炭素存在下で反応させる工程>
前記(A)工程では、第3級アミンと過酸化水素とを、二酸化炭素存在下で反応させる。二酸化炭素が存在することにより、第3級アミンと過酸化水素との反応が促進され、短い反応時間で効率的にアミンオキシドを製造することができる。
前記反応を行う方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、第3級アミンを含む原料アミン溶液に対して、二酸化炭素を添加して混合した後、得られた混合液に過酸化水素を添加することにより、行われることが好ましい。
<(A) Step of reacting tertiary amine and hydrogen peroxide in the presence of carbon dioxide>
In the step (A), a tertiary amine and hydrogen peroxide are reacted in the presence of carbon dioxide. By the presence of carbon dioxide, the reaction between the tertiary amine and hydrogen peroxide is promoted, and the amine oxide can be efficiently produced in a short reaction time.
The method for performing the reaction is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, after adding and mixing carbon dioxide with a raw material amine solution containing a tertiary amine, It is preferable to carry out by adding hydrogen peroxide to the obtained mixed solution.
−第3級アミン−
前記第3級アミンは、下記一般式(II)で表される。
-Tertiary amine-
The tertiary amine is represented by the following general formula (II).
前記一般式(II)中、R1は、エステル基、アミド基及びエーテル基のいずれかが挿入されていてもよい、炭素数6〜22の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を表し、R2及びR3は、それぞれ炭素数1〜3のアルキル基及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、
Aは
A is
前記第3級アミンの具体例としては、前記一般式(II)で表されるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ジメチルドデシルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルテトラデシルアミン、ジメチルヘキサデシルアミン、ジメチルオクタデシルアミン、ジメチルココアルキルアミン、ジメチル硬化牛脂アルキルアミン、ジエチルドデシルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデシルアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルオクチルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルデシルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルドデシルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルテトラデシルアミド、ドデシロキシプロピルジメチルアミン、テトラデシロキシプロピルジメチルアミン、デシロキシプロピルジメチルアミン、ヘキサデシロキシプロピルジメチルアミン、ジメチルアミノエチルドデシルエステル、ジメチルアミノエチルテトラデシルエステル、ジメチルアミノエチルデシルエステル、ジメチルアミノエチルヘキサデシルエステルなどが挙げられる。 Specific examples of the tertiary amine are not particularly limited as long as they are represented by the general formula (II), and can be appropriately selected according to the purpose. For example, dimethyldodecylamine, dimethyloctyl Amine, dimethyldecylamine, dimethyltetradecylamine, dimethylhexadecylamine, dimethyloctadecylamine, dimethylcocoalkylamine, dimethyl-cured tallow alkylamine, diethyldodecylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) dodecylamine, N , N-dimethylaminopropyloctylamide, N, N-dimethylaminopropyldecylamide, N, N-dimethylaminopropyldodecylamide, N, N-dimethylaminopropyltetradecylamide, dodecyloxypropyldimethylamine, tetradecyloxy B pills dimethylamine, de siloxy dimethylamine, hexadecene siloxy dimethylamine, dimethylaminoethyl dodecyl ester, dimethylaminoethyl tetradecyl ester, dimethylaminoethyl decyl ester, such as dimethyl aminoethyl hexadecyl ester.
前記第3級アミンは、(A)工程の終了後に得られる反応後溶液中に、反応生成物であるアミンオキシドが、20〜40質量%含有されるような量で使用することが好ましく、25〜36質量%含有されるような量で使用することがより好ましく、30〜35質量%含有されるような量で使用することが特に好ましい。 The tertiary amine is preferably used in such an amount that 20 to 40% by mass of the amine oxide as a reaction product is contained in the post-reaction solution obtained after completion of the step (A). More preferably, it is used in such an amount that it is contained in an amount of ˜36% by mass, particularly preferably in an amount that is contained in an amount of 30-35% by mass.
−原料アミン溶液−
ここで、前記したように、前記第3級アミンは、溶媒との混合溶液である原料アミン溶液として使用されることが好ましい。
前記溶媒としては、一般的に水が使用されるが、前記原料アミン溶液の粘度を調整する目的で、更に水溶性溶媒を使用してもよい。前記水溶性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等の低級アルコールなどが挙げられる。
-Raw material amine solution-
Here, as described above, the tertiary amine is preferably used as a raw material amine solution which is a mixed solution with a solvent.
As the solvent, water is generally used, but a water-soluble solvent may be further used for the purpose of adjusting the viscosity of the raw material amine solution. Examples of the water-soluble solvent include lower alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, and propylene glycol.
前記原料アミン溶液における前記第3級アミンと前記溶媒との質量比は、第3級アミン/溶媒=10/1〜2/3であることが好ましく、10/3〜5/6であることがより好ましく、2/1〜1/1であることが特に好ましい。
前記溶媒の使用量が、前記第3級アミンの使用量に対して、質量比で1/10倍未満であると、過酸化水素との反応においてゲル化が生じてしまい、反応の継続が困難となることがあり、質量比で3/2倍を超えると、過酸化水素との反応において相対的に過酸化水素濃度が高くなるために、反応生成物の色調や臭気の劣化、及び水添加量の減少に伴う反応温度の上昇を生じることがある。一方、前記溶媒の使用量が、前記第3級アミンの使用量に対して、質量比で1/2〜1/1倍の範囲内であると、反応時のゲル化を抑制して、よりスムーズに反応を進行させることができ、また、反応生成物の色調や臭気の劣化なども抑制することができる点で、有利である。
The mass ratio of the tertiary amine to the solvent in the raw material amine solution is preferably tertiary amine / solvent = 10/1 to 2/3, and preferably 10/3 to 5/6. More preferred is 2/1 to 1/1.
If the amount of the solvent used is less than 1/10 times the amount of the tertiary amine used, gelation occurs in the reaction with hydrogen peroxide, making it difficult to continue the reaction. If the mass ratio exceeds 3/2 times, the hydrogen peroxide concentration will be relatively high in the reaction with hydrogen peroxide, so the color and odor of the reaction product will deteriorate, and water will be added. The reaction temperature may increase with decreasing amount. On the other hand, when the amount of the solvent used is within a range of 1/2 to 1/1 times by mass ratio with respect to the amount of tertiary amine used, the gelation during the reaction is suppressed, and more This is advantageous in that the reaction can proceed smoothly and the color tone and odor deterioration of the reaction product can be suppressed.
−過酸化水素−
前記過酸化水素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、過酸化水素を3質量%以上含有する過酸化水素水を使用することができ、中でも、一般的に入手が容易な点で、過酸化水素を30〜60質量%含有する過酸化水素水が好ましく、過酸化水素を35〜50質量%含有する過酸化水素水がより好ましい。
また、前記第3級アミンとの反応におけるゲル生成を回避する目的で、前記過酸化水素を更に水又は有機溶媒で希釈して使用することもできる。前記有機溶媒としては、例えば、エタノール、2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。
-Hydrogen peroxide-
There is no restriction | limiting in particular as said hydrogen peroxide, According to the objective, it can select suitably. For example, a hydrogen peroxide solution containing 3% by mass or more of hydrogen peroxide can be used. Among them, a hydrogen peroxide solution containing 30 to 60% by mass of hydrogen peroxide is generally easy to obtain. The hydrogen peroxide solution containing 35 to 50% by mass of hydrogen peroxide is more preferable.
Further, for the purpose of avoiding gel formation in the reaction with the tertiary amine, the hydrogen peroxide can be further diluted with water or an organic solvent. Examples of the organic solvent include ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol and the like.
前記過酸化水素の使用量は、前記第3級アミン1モルに対して、1.00〜1.50モルが好ましく、1.00〜1.30モルがより好ましく、1.00〜1.10モルが特に好ましい。
前記過酸化水素の使用量が、前記第3級アミン1モルに対して、1.00モル未満であると、反応が完結しないことがあり、1.50モルを超えると、反応生成物中に未反応の過酸化水素が多量に残存し、回収した反応生成物の保存中に過酸化水素の分解による色調等の劣化が生じることがある。一方、前記過酸化水素の使用量が、前記第3級アミン1モルに対して、1.00〜1.10モルの範囲内であると、第3級アミンとの反応がより十分に行われ、未反応の過酸化水素による色調などの劣化も抑制することができる点で、有利である。
The amount of the hydrogen peroxide used is preferably 1.00 to 1.50 mol, more preferably 1.00 to 1.30 mol, and 1.00 to 1.10 with respect to 1 mol of the tertiary amine. Mole is particularly preferred.
If the amount of hydrogen peroxide used is less than 1.00 mol with respect to 1 mol of the tertiary amine, the reaction may not be completed. If it exceeds 1.50 mol, A large amount of unreacted hydrogen peroxide remains, and deterioration of color tone or the like due to decomposition of hydrogen peroxide may occur during storage of the recovered reaction product. On the other hand, when the amount of hydrogen peroxide used is in the range of 1.00 to 1.10 moles with respect to 1 mole of the tertiary amine, the reaction with the tertiary amine is more sufficiently performed. This is advantageous in that deterioration of color tone due to unreacted hydrogen peroxide can also be suppressed.
−二酸化炭素存在下−
前記の通り、前記(A)工程では、第3級アミンと過酸化水素とを、二酸化炭素存在下で反応させる。前記反応を二酸化炭素存在下で行う方法としては、特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができるが、前記したように、第3級アミンと過酸化水素との反応に先立ち、第3級アミンを含む前記原料アミン溶液に対して、二酸化炭素を添加する方法が好ましい。
-In the presence of carbon dioxide-
As described above, in the step (A), the tertiary amine and hydrogen peroxide are reacted in the presence of carbon dioxide. The method for performing the reaction in the presence of carbon dioxide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, as described above, prior to the reaction between a tertiary amine and hydrogen peroxide, A method of adding carbon dioxide to the raw material amine solution containing a tertiary amine is preferred.
前記原料アミン溶液に対して、二酸化炭素を添加する方法としては、特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、反応器内の気相を二酸化炭素で置換する方法、前記原料アミン溶液中に二酸化炭素を供給する方法、前記水又は有機溶媒中に二酸化炭素を供給する方法、加圧により二酸化炭素を添加する方法などが挙げられる。二酸化炭素を添加する対象としては、気相及び液相のいずれであってもよい。
ここで、二酸化炭素は、前記原料アミン溶液の下記式(1)で表されるアミン換算酸価が1.6〜15(mg・KOH/g−アミン)となるように、原料アミン溶液中に添加されることが好ましく、2.0〜10.0(mg・KOH/g−アミン)となるように添加されることがより好ましく、3.0〜6.0(mg・KOH/g−アミン)となるように添加されることが特に好ましい。
前記アミン換算酸価が、1.6(mg・KOH/g−アミン)未満であると、第3級アミンと過酸化水素との反応が遅くなることがあり、15(mg・KOH/g−アミン)を超えると、二酸化炭素の過剰供給による経済的損失や時間的損失が大きくなり、また、大過剰の二酸化炭素が反応液に溶存してしまうため、発泡の原因となることがある。一方、前記アミン換算酸価が3.0〜6.0(mg・KOH/g−アミン)の範囲内にあると、第3級アミンと過酸化水素との反応がより速やかに行われ、かつ、望ましくない発泡も抑制される点で、有利である。
なお、二酸化炭素の添加は、発泡が激しくならない範囲内で、後述する第3級アミンと過酸化水素との反応中にも継続して行われてもよい。
The method for adding carbon dioxide to the raw material amine solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, a method of substituting the gas phase in the reactor with carbon dioxide, Examples thereof include a method of supplying carbon dioxide into the raw material amine solution, a method of supplying carbon dioxide into the water or organic solvent, and a method of adding carbon dioxide by pressurization. The target to which carbon dioxide is added may be either a gas phase or a liquid phase.
Here, carbon dioxide is contained in the raw material amine solution so that the amine-converted acid value represented by the following formula (1) of the raw material amine solution is 1.6 to 15 (mg · KOH / g-amine). It is preferable to be added, more preferably 2.0 to 10.0 (mg · KOH / g-amine), and 3.0 to 6.0 (mg · KOH / g-amine). It is particularly preferable to add such that
If the amine-converted acid value is less than 1.6 (mg · KOH / g-amine), the reaction between the tertiary amine and hydrogen peroxide may be slow, and 15 (mg · KOH / g- If it exceeds (amine), economic loss and time loss due to excessive supply of carbon dioxide increase, and large excess of carbon dioxide dissolves in the reaction solution, which may cause foaming. On the other hand, when the amine-equivalent acid value is in the range of 3.0 to 6.0 (mg · KOH / g-amine), the reaction between the tertiary amine and hydrogen peroxide is performed more rapidly, and This is advantageous in that undesirable foaming is also suppressed.
Carbon dioxide may be continuously added during the reaction between a tertiary amine and hydrogen peroxide, which will be described later, within a range where foaming does not become intense.
前記式(1)に示されるように、前記原料アミン溶液のアミン換算酸価は、前記原料アミン溶液の酸価を測定することにより求めることができる。
ここで、前記原料アミン溶液の酸価は、例えば、前記原料アミン溶液1〜5gを秤量し、200〜300mLのビーカーに入れ、2−プロパノール約100mlを加えて、スターラーで撹拌する。次いで、0.1N・KOH水溶液を用いて、自動滴定装置にて滴定し、変曲点から、サンプル1g当たりのKOH(mg)数を算出することにより測定することができる。
As shown in the formula (1), the amine-equivalent acid value of the raw material amine solution can be obtained by measuring the acid value of the raw material amine solution.
Here, as for the acid value of the raw material amine solution, for example, 1 to 5 g of the raw material amine solution is weighed, put into a 200 to 300 mL beaker, about 100 ml of 2-propanol is added, and the mixture is stirred with a stirrer. Subsequently, it can be measured by titrating with an automatic titration apparatus using a 0.1 N · KOH aqueous solution and calculating the number of KOH (mg) per 1 g of the sample from the inflection point.
前記原料アミン溶液に二酸化炭素を添加する際の温度は、15〜65℃が好ましく、20〜50℃がより好ましく、25〜40℃が特に好ましい。
前記温度が、15℃未満であると、前記原料アミン溶液における二酸化炭素吸収率が大きくなる反面、過剰に溶存した二酸化炭素によって、その後の反応において発泡やゲル化が生じることがあり、65℃を超えると、二酸化炭素が溶解し難くなるために、過剰の二酸化炭素が必要となり、また、二酸化炭素の導入とともに前記原料アミン溶液が、反応系外に流出してしまうことがある。一方、前記温度が25〜40℃の範囲内であると、前記原料アミン溶液中に、二酸化炭素をより適度に溶解させ、アミン重炭酸塩を形成させることができ、その後の反応にも悪影響を与えない点で、有利である。
前記温度を調整する方法としては、例えば、前記原料アミン溶液に対する二酸化炭素の添加が冷却ジャケットや冷却コイルを備えてなる反応器内で行われる場合、前記冷却ジャケットや冷却コイル内を循環する伝熱性媒体の温度を、所望の温度に調整し、容器内温度及び前記原料アミン溶液の液温を、前記伝熱性媒体と略同一の温度とする方法が挙げられる。
The temperature at which carbon dioxide is added to the raw material amine solution is preferably 15 to 65 ° C, more preferably 20 to 50 ° C, and particularly preferably 25 to 40 ° C.
When the temperature is less than 15 ° C., the carbon dioxide absorption rate in the raw material amine solution is increased, but excessively dissolved carbon dioxide may cause foaming or gelation in the subsequent reaction. If it exceeds, carbon dioxide is difficult to dissolve, so that excess carbon dioxide is required, and the raw material amine solution may flow out of the reaction system with the introduction of carbon dioxide. On the other hand, when the temperature is in the range of 25 to 40 ° C., carbon dioxide can be more appropriately dissolved in the raw material amine solution to form an amine bicarbonate, which adversely affects the subsequent reaction. This is advantageous in that it is not given.
As a method for adjusting the temperature, for example, when carbon dioxide is added to the raw material amine solution in a reactor provided with a cooling jacket or a cooling coil, heat transfer properties circulating in the cooling jacket or the cooling coil are used. There is a method in which the temperature of the medium is adjusted to a desired temperature, and the temperature in the container and the temperature of the raw material amine solution are set to substantially the same temperature as the heat transfer medium.
−第3級アミンと過酸化水素との反応−
前記第3級アミンと前記過酸化水素とを反応させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記のようにして二酸化炭素が添加された、好ましいアミン換算酸価を有する前記原料アミン溶液に対して、前記過酸化水素を少量ずつ添加し、温度制御を行いながら攪拌する方法が好ましい。
-Reaction of tertiary amine and hydrogen peroxide-
The method for reacting the tertiary amine and the hydrogen peroxide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, carbon dioxide is preferably added as described above. A method in which the hydrogen peroxide is added little by little to the raw material amine solution having an amine equivalent acid value and stirred while temperature control is preferred.
前記第3級アミンと前記過酸化水素との反応温度は、30〜80℃が好ましく、35〜75℃がより好ましく、40〜70℃が特に好ましい。前記反応温度が、30℃未満であると、反応速度が遅くなるために、製造効率が低下することがあり、80℃を超えると、反応液の着色や臭気の劣化、及び過酸化水素の分解が生じることがある。一方、前記反応温度が、40〜70℃の範囲内であると、反応がより速やかに進行するために、より製造効率に優れ、かつ、過酸化水素の分解が生じない点で、有利である。
前記反応温度を所望の範囲内に調整する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記反応を冷却ジャケットや冷却コイルを備えてなる反応器内で行い、冷却ジャケットや冷却コイル内を循環する伝熱性媒体の温度を調整することによって、過酸化水素の添加によって生じた反応熱を除熱することにより、反応温度を調整することが好ましい。
The reaction temperature between the tertiary amine and the hydrogen peroxide is preferably 30 to 80 ° C, more preferably 35 to 75 ° C, and particularly preferably 40 to 70 ° C. When the reaction temperature is less than 30 ° C., the reaction rate becomes slow, and thus the production efficiency may be lowered. When the reaction temperature exceeds 80 ° C., coloring of the reaction solution, deterioration of odor, and decomposition of hydrogen peroxide. May occur. On the other hand, when the reaction temperature is in the range of 40 to 70 ° C., the reaction proceeds more rapidly, which is advantageous in that the production efficiency is excellent and the decomposition of hydrogen peroxide does not occur. .
The method for adjusting the reaction temperature within a desired range is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.However, the reaction is performed in a reactor equipped with a cooling jacket and a cooling coil. It is preferable to adjust the reaction temperature by removing the heat of reaction caused by the addition of hydrogen peroxide by adjusting the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket or cooling coil.
前記冷却ジャケットを備えてなる反応器としては、例えば、反応槽の外側に、少なくとも冷却ジャケットに伝熱性媒体を循環可能な循環手段、及び前記伝熱性媒体の温度制御手段が接続されてなる反応器が挙げられ、公知のジャケット付反応器から適宜選択することができる。
また、前記冷却コイルを備えてなる反応器としては、例えば、反応槽の内部の冷却コイルに伝熱性媒体を循環可能な循環手段、及び前記伝熱性媒体の温度制御手段が接続されてなる反応器が挙げられ、公知の冷却コイル付反応器から適宜選択することができる。
なお、前記反応器には、更に、過酸化水素を滴下して添加する手段、反応液を攪拌する手段、温度計などが備えられていることが好ましい。前記反応液を攪拌する手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、タービン翼、オーバル3枚後退翼、フルゾーン翼、パドル翼などが挙げられる。
As the reactor provided with the cooling jacket, for example, a reactor in which a circulation means capable of circulating the heat transfer medium at least in the cooling jacket and a temperature control means of the heat transfer medium are connected to the outside of the reaction tank. And can be appropriately selected from known jacketed reactors.
Moreover, as a reactor provided with the said cooling coil, the reactor by which the circulation means which can circulate a heat transfer medium to the cooling coil inside a reaction tank, and the temperature control means of the said heat transfer medium are connected, for example And can be appropriately selected from known reactors with cooling coils.
The reactor is preferably further provided with a means for adding hydrogen peroxide dropwise, a means for stirring the reaction solution, a thermometer, and the like. There is no restriction | limiting in particular as a means to stir the said reaction liquid, According to the objective, it can select suitably, For example, a turbine blade, three oval retreating blades, a full zone blade, a paddle blade, etc. are mentioned.
前記伝熱性媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、エチレングリコールなどが挙げられ、これらの中でも、水が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as said heat conductive medium, According to the objective, it can select suitably, For example, water, ethylene glycol, etc. are mentioned, Among these, water is preferable.
ここで、前記伝熱性媒体の温度が高くなると、前記伝熱性媒体の除熱能力が低くなり、過酸化水素の添加を停止して反応液を冷却する必要が生じるため、反応時間が長くなり、製造効率の低下とともに、反応生成物の色調や臭気の劣化の原因となることがある。一方、前記伝熱性媒体の温度が低すぎると、反応液の冷却部分に局部的なゲル化を生じ、伝熱効率が低下し、その結果、除熱効率が低下してしまうことがある。
したがって、前記除熱は、反応の進行度合いに応じて、すなわち、下記のように、過酸化水素の全添加量に対する添加率に応じて、前記伝熱性媒体の温度を制御しながら行うことが好ましい。
Here, when the temperature of the heat transfer medium becomes high, the heat removal ability of the heat transfer medium becomes low, and it becomes necessary to stop the addition of hydrogen peroxide and cool the reaction solution, so the reaction time becomes long, Along with a decrease in production efficiency, it may cause deterioration of the color tone and odor of the reaction product. On the other hand, if the temperature of the heat transfer medium is too low, local gelation occurs in the cooled portion of the reaction solution, resulting in a decrease in heat transfer efficiency, resulting in a decrease in heat removal efficiency.
Therefore, the heat removal is preferably performed while controlling the temperature of the heat transfer medium according to the progress of the reaction, that is, according to the addition rate with respect to the total amount of hydrogen peroxide as described below. .
前記過酸化水素の全添加量に対する添加率が、0〜50質量%であるとき、前記冷却ジャケット及び/又は冷却コイル内を循環する前記伝熱性媒体の温度は、25〜50℃が好ましく、30〜45℃がより好ましい。前記温度が、25℃未満であると、反応液の冷却部分に局部的なゲル化を生じ、伝熱効率が低下し、その結果、除熱効率が低下してしまうことがあり、50℃を超えると、前記伝熱性媒体の除熱能力が低くなり、過酸化水素の添加を停止して反応液を冷却する必要が生じるため、反応時間が長くなり、製造効率の低下とともに、反応生成物の色調や臭気の劣化の原因となることがある。一方、前記温度が、前記より好ましい範囲内であると、ゲルの生成を回避して除熱効率の低下を回避し、かつ、効率よく高品質のアミンオキシドを製造することができる点で有利である。 When the addition rate with respect to the total amount of hydrogen peroxide is 0 to 50% by mass, the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket and / or the cooling coil is preferably 25 to 50 ° C., 30 -45 ° C is more preferred. When the temperature is less than 25 ° C., local gelation occurs in the cooling portion of the reaction solution, heat transfer efficiency is lowered, and as a result, heat removal efficiency may be lowered, and when it exceeds 50 ° C. Since the heat removal capability of the heat transfer medium is reduced and the reaction solution needs to be cooled by stopping the addition of hydrogen peroxide, the reaction time becomes longer, the production efficiency decreases, the color tone of the reaction product and May cause odor degradation. On the other hand, when the temperature is within the more preferable range, it is advantageous in that the formation of a gel is avoided to avoid a decrease in heat removal efficiency, and a high-quality amine oxide can be efficiently produced. .
一方、前記過酸化水素の全添加量に対する添加率が50質量%を超えた後は、反応熱の発生は小さくなるため、前記冷却ジャケット内及び/又は冷却コイル内を循環する前記伝熱性媒体の温度には、特に制限はなく、例えば、前記反応器内の前記第3アミンと前記過酸化水素との反応温度が前記した所望の範囲内となるように、適宜選択することができる。 On the other hand, after the addition rate of the hydrogen peroxide exceeds 50% by mass, the generation of reaction heat becomes small, so that the heat transfer medium circulating in the cooling jacket and / or the cooling coil is reduced. The temperature is not particularly limited, and can be appropriately selected so that, for example, the reaction temperature between the tertiary amine and the hydrogen peroxide in the reactor is within the desired range described above.
以上、前記(A)工程において、前記第3アミンと前記過酸化水素とを二酸化炭素存在下で反応させることにより、反応生成物であるアミンオキシドを含有する反応後溶液を得ることができる。前記アミンオキシドの製造方法において、得られた反応後溶液は、下記(B)工程に供される。 As described above, in the step (A), the post-reaction solution containing the amine oxide as a reaction product can be obtained by reacting the tertiary amine and the hydrogen peroxide in the presence of carbon dioxide. In the amine oxide production method, the obtained post-reaction solution is subjected to the following step (B).
<(B)酸を添加してpHを調整する工程>
前記(B)工程では、前記(A)工程により得られた反応後溶液に酸を添加して、前記反応後溶液のpHを調整する。pHを調整することによって、溶解していた二酸化炭素を反応後溶液から抜くことができ、得られたアミンオキシドのpH安定性及び色調安定性を向上させることができる。
<(B) Step of adjusting pH by adding acid>
In the step (B), an acid is added to the post-reaction solution obtained in the step (A) to adjust the pH of the post-reaction solution. By adjusting the pH, dissolved carbon dioxide can be removed from the solution after the reaction, and the pH stability and color stability of the resulting amine oxide can be improved.
−酸−
前記酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硫酸、塩酸、鉱酸、p−トルエンスルホン酸、クエン酸、乳酸、コハク酸、酒石酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸等の有機酸、アスパラギン酸、グルタミン酸等の酸性アミノ酸などが挙げられる。これらの中でも、汎用性の点で、硫酸、塩酸、クエン酸、乳酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸が好ましい。
前記酸の形態にも、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水溶液、エタノール等の有機溶媒溶液、粉末などが挙げられる。
-Acid-
The acid is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, sulfuric acid, hydrochloric acid, mineral acid, p-toluenesulfonic acid, citric acid, lactic acid, succinic acid, tartaric acid, hydroxyethane diphosphone Examples thereof include organic acids such as acids, and acidic amino acids such as aspartic acid and glutamic acid. Among these, sulfuric acid, hydrochloric acid, citric acid, lactic acid, and hydroxyethane diphosphonic acid are preferable from the viewpoint of versatility.
There is no restriction | limiting in particular also in the form of the said acid, According to the objective, it can select suitably, For example, organic solvent solutions, such as aqueous solution and ethanol, powder, etc. are mentioned.
前記酸は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用しても良い。
前記酸の使用量としては、特に制限はなく、例えば、前記酸によるpH調整後の前記反応後溶液のpHが、後述のような所望の範囲内となるように、適宜選択することができる。
The said acid may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
There is no restriction | limiting in particular as the usage-amount of the said acid, For example, it can select suitably so that pH of the said solution after the reaction after pH adjustment with the said acid may exist in the desired range as mentioned later.
−酸の添加方法(pHの調整方法)−
前記酸の、前記反応後溶液への添加方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記反応後溶液を撹拌しながら前記酸を徐々に添加する方法、前記酸を撹拌しながら前記反応後溶液を添加する方法、前記反応後溶液と酸とを同時に容器中に添加し、撹拌する方法などが挙げられる。
-Acid addition method (pH adjustment method)-
The method for adding the acid to the post-reaction solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the method for gradually adding the acid while stirring the post-reaction solution, Examples thereof include a method of adding the post-reaction solution while stirring the acid, a method of adding the post-reaction solution and the acid into a container at the same time, and stirring.
前記酸を添加してpH調整する際の、前記反応後溶液の温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、15〜75℃が好ましい。前記温度が、15℃未満であると、冷却するために時間がかかったり、増粘してゲル化したりすることがあり、75℃を超えると、溶媒が蒸発してアミンオキシドの濃度が高くなってしまったり、色調や臭気が劣化してしまうことがある。
中でも、前記反応後溶液が35質量%以上の高濃度で、反応生成物であるアミンオキシドを含有する場合には、pH調整する際の前記反応後溶液の温度は、15〜30℃及び40〜60℃のいずれかの範囲内であることがより好ましく、15〜30℃の範囲内であることが特に好ましい。前記温度が、30℃を超え、かつ40℃未満の範囲内であると、前記反応後溶液の粘度が上昇し、ゲルが生成してしまうことがある。一方、前記pH調整温度が、15〜30℃の範囲内であると、より前記反応後溶液の粘度を低く保つことができる点で、有利である。
前記温度を調整する方法としては、前記第3アミンと前記過酸化水素との反応時の温度調整方法と同様に、例えば、前記反応器における前記冷却ジャケットや冷却コイル内を循環する伝熱性媒体の温度を、所望の温度に調整し、前記反応後溶液の液温を、前記伝熱性媒体と略同一の温度とする方法などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular in the temperature of the said post-reaction solution at the time of adjusting the pH by adding the said acid, Although it can select suitably according to the objective, 15-75 degreeC is preferable. If the temperature is less than 15 ° C., it may take time to cool or thicken and gel, and if it exceeds 75 ° C., the solvent evaporates and the concentration of amine oxide increases. And the color tone and odor may deteriorate.
In particular, when the post-reaction solution has a high concentration of 35% by mass or more and contains an amine oxide as a reaction product, the temperature of the post-reaction solution when adjusting pH is 15 to 30 ° C. and 40 to 40 ° C. It is more preferably within a range of 60 ° C., and particularly preferably within a range of 15 to 30 ° C. When the temperature is in the range of more than 30 ° C. and less than 40 ° C., the viscosity of the post-reaction solution may increase and a gel may be generated. On the other hand, when the pH adjustment temperature is in the range of 15 to 30 ° C., it is advantageous in that the viscosity of the post-reaction solution can be kept lower.
As a method for adjusting the temperature, for example, as in the temperature adjusting method at the time of the reaction between the tertiary amine and the hydrogen peroxide, for example, a heat transfer medium circulating in the cooling jacket or cooling coil in the reactor is used. Examples include a method of adjusting the temperature to a desired temperature, and setting the temperature of the solution after the reaction to substantially the same temperature as that of the heat transfer medium.
前記酸によりpH調整された後の前記反応後溶液のpHは、6.6〜7.4が好ましく、6.8〜7.3がより好ましく、7.0〜7.3が特に好ましい。前記pHが、7.4を超えると、色調安定性が悪くなることがあり、6.6未満であると、粘度が上昇し、液性が悪くなることがある。一方、前記pHが、7.0〜7.3の範囲内であると、液性が良く、より色調安定性に優れる点で、好ましい。 The pH of the post-reaction solution after pH adjustment with the acid is preferably 6.6 to 7.4, more preferably 6.8 to 7.3, and particularly preferably 7.0 to 7.3. When the pH exceeds 7.4, the color tone stability may be deteriorated, and when it is less than 6.6, the viscosity may be increased and the liquidity may be deteriorated. On the other hand, when the pH is in the range of 7.0 to 7.3, it is preferable in that the liquid property is good and the color tone stability is more excellent.
<(C)反応後溶液を希釈する工程>
前記アミンオキシドの製造方法は、必要に応じて、前記(A)工程と前記(B)工程との間に、(C)前記(A)工程により得られた反応後溶液に溶媒を添加して、前記反応後溶液を希釈する工程を含む。前記反応後溶液を希釈することにより、前記反応後溶液の粘度を下げることができ、ハンドリング性を高めることができる。
<(C) Step of diluting solution after reaction>
In the production method of the amine oxide, a solvent is added to the post-reaction solution obtained in the step (A) between the step (A) and the step (B) as necessary. And diluting the solution after the reaction. By diluting the post-reaction solution, the viscosity of the post-reaction solution can be lowered, and handling properties can be improved.
−溶媒−
前記溶媒としては、一般的に水が使用されるが、前記反応後溶液の粘度をより低下させる目的で、更に水溶性溶媒を使用してもよい。前記水溶性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等の低級アルコールなどが挙げられる。
前記溶媒の使用量としては、特に制限はなく、例えば、前記溶媒により希釈した後の前記反応後溶液の粘度が、後述のような所望の範囲内となるように、適宜選択することができる。
-Solvent-
As the solvent, water is generally used, but a water-soluble solvent may be further used for the purpose of further reducing the viscosity of the solution after the reaction. Examples of the water-soluble solvent include lower alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, and propylene glycol.
There is no restriction | limiting in particular as the usage-amount of the said solvent, For example, it can select suitably so that the viscosity of the said post-reaction solution after diluting with the said solvent may become in the desired range as mentioned later.
前記希釈後の前記反応後溶液の粘度は、30〜150mPa・sであることが好ましく、40〜100mPa・sであることがより好ましく、50〜80mPa・sであることが特に好ましい。
前記粘度が、30mPa・s未満であると、溶媒量が多くなってアミンオキシド濃度が低下することがあり、150mPa・sを超えると、前記(B)工程におけるpH調整の際に、中和反応が進行しにくくなり、pH調整時間を長く要したり、前記反応溶液に溶解していた炭酸ガスが気泡となって発生する際に、消えにくくなったりすることがある。一方、前記粘度が、50〜80mPa・sであると、pH調整をより速やかに行うことができ、かつ、望ましくない気泡が消滅しやすい点で、有利である。
The viscosity of the post-reaction solution after the dilution is preferably 30 to 150 mPa · s, more preferably 40 to 100 mPa · s, and particularly preferably 50 to 80 mPa · s.
If the viscosity is less than 30 mPa · s, the amount of solvent may increase and the amine oxide concentration may decrease. If the viscosity exceeds 150 mPa · s, a neutralization reaction may occur during pH adjustment in the step (B). May become difficult to proceed, and it may take a long time for pH adjustment, or may be difficult to disappear when carbon dioxide dissolved in the reaction solution is generated as bubbles. On the other hand, when the viscosity is 50 to 80 mPa · s, it is advantageous in that the pH can be adjusted more rapidly and undesirable bubbles are likely to disappear.
希釈後の前記反応後溶液における、アミンオキシドの含有量は、20〜35質量%が好ましく、25〜34質量%がより好ましい。前記含有量が、20質量%未満であると、経済的に不利となることがあり、35質量%を超えると、液面付近にゲル層が生成し、濃度が不均一となることがある。一方、前記含有量が、前記より好ましい範囲内であると、液性が良好で、ハンドリング性に優れる点で有利である。 The content of amine oxide in the post-reaction solution after dilution is preferably 20 to 35% by mass, and more preferably 25 to 34% by mass. If the content is less than 20% by mass, it may be economically disadvantageous, and if it exceeds 35% by mass, a gel layer may be formed near the liquid surface and the concentration may be non-uniform. On the other hand, when the content is within the more preferable range, it is advantageous in that the liquid property is good and the handling property is excellent.
<その他の工程>
前記アミンオキシドの製造方法は、必要に応じて、前記(A)〜(C)以外のその他の工程を更に含む。前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミンオキシド熟成工程、未反応の第3級アミンを低減させる工程、残存した過酸化水素を分解する工程などが挙げられる。
<Other processes>
The manufacturing method of the said amine oxide further includes other processes other than said (A)-(C) as needed. There is no restriction | limiting in particular as said other process, According to the objective, it can select suitably, For example, an amine oxide ripening process, the process of reducing an unreacted tertiary amine, and the residual hydrogen peroxide are decomposed | disassembled. The process etc. are mentioned.
−アミンオキシド熟成工程−
前記アミンオキシド熟成工程は、前記(A)工程で前記過酸化水素の前記原料アミン溶液への添加が終了した後も、更に反応を継続することによって、未反応の第3級アミン及び過酸化水素の量を低減させる工程である。前記アミンオキシド熟成工程を行う方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記過酸化水素の前記原料アミン溶液への添加が終了した後も、前記したような前記第3級アミンと前記過酸化水素との好ましい反応温度を保ちながら、攪拌を継続して行う方法などが挙げられる。
-Amine oxide ripening process-
In the amine oxide ripening step, after the addition of the hydrogen peroxide to the raw material amine solution in the step (A) is completed, the reaction is further continued, whereby an unreacted tertiary amine and hydrogen peroxide. This is a step of reducing the amount of. The method for performing the amine oxide ripening step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, as described above even after the addition of the hydrogen peroxide to the raw material amine solution is completed. And a method in which stirring is continued while maintaining a preferable reaction temperature between the tertiary amine and the hydrogen peroxide.
−未反応の第3級アミンを低減させる工程−
前記未反応の第3級アミンを低減させる工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記(A)工程により得られた反応後溶液に、更に過酸化水素を添加して、反応を継続させる方法などが挙げられる。
-Step of reducing unreacted tertiary amine-
The step of reducing the unreacted tertiary amine is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the post-reaction solution obtained in the step (A) is further peroxidized. Examples include a method of adding hydrogen to continue the reaction.
−残存した過酸化水素を分解する工程−
前記残存した過酸化水素を分解する工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記(A)工程により得られた反応後溶液に、還元剤、又は過酸化水素を分解する物質(例えば、過酸化水素分解酵素等)を添加して、前記過酸化水素を分解する方法、更に前記第3級アミンを添加して、反応を継続させる方法などが挙げられる。
-Decomposing the remaining hydrogen peroxide-
The step of decomposing the remaining hydrogen peroxide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a reducing agent or excess is added to the post-reaction solution obtained in the step (A). Examples include a method of decomposing hydrogen peroxide by adding a substance that decomposes hydrogen oxide (for example, hydrogen peroxide decomposing enzyme), and a method of continuing the reaction by adding the tertiary amine. .
<アミンオキシド>
前記工程(A)及び前記工程(B)、必要に応じて前記工程(C)、並びに必要に応じて更に前記その他の工程を含む前記アミンオキシドの製造方法により、下記一般式(I)で表されるアミンオキシドを得ることができる。ここで得られるアミンオキシドは、アミンオキシド水溶液の状態にある。
<Amine oxide>
It is represented by the following general formula (I) by the method for producing an amine oxide including the step (A) and the step (B), the step (C) as necessary, and the other step as necessary. Can be obtained. The amine oxide obtained here is in the state of an aqueous amine oxide solution.
前記一般式(I)中、R1は、エステル基、アミド基及びエーテル基のいずれかが挿入されていてもよい、炭素数6〜22の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を表し、R2及びR3は、それぞれ炭素数1〜3のアルキル基及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Aは、
前記アミンオキシドの製造方法における、前記第3級アミンのアミンオキシドへの反応率(転化率)としては、98モル%以上であることが好ましく、99モル%以上であることがより好ましい。
また、前記アミンオキシドの製造方法により得られたアミンオキシド水溶液中の未反応の前記第3級アミンの含有量としては、得られたアミンオキシド水溶液全量に対し、0.5質量%未満であることが好ましく、0.3質量%未満であることがより好ましく、0.2質量%未満であることが特に好ましい。前記含有量が0.5質量%以上であると、アミンオキシドの洗浄力を低下させ、色調及び臭気等を劣化させたり、皮膚刺激性を強めてしまったりすることがある。一方、前記含有量が0.2質量%未満であると、より色調及び匂いに優れた、高品質なアミンオキシドとなる点で、有利である。
また、前記アミンオキシド水溶液中の未反応の前記過酸化水素の含有量としては、得られたアミンオキシド水溶液全量に対し、0.10質量%未満であることが好ましく、0.05質量%未満であることがより好ましい。前記含有量が0.10質量%以上であると、アミンオキシド溶液を用いて組成物を調製した場合、他の成分を分解したり、変質させることがある。一方、前記含有量が0.05質量%未満であると、組成物として用いた場合に、他の成分へ影響を及ぼさず、自己分解した場合でも酸素発生量が少ない点で、有利である。
In the method for producing amine oxide, the reaction rate (conversion rate) of the tertiary amine to amine oxide is preferably 98 mol% or more, and more preferably 99 mol% or more.
In addition, the content of the unreacted tertiary amine in the amine oxide aqueous solution obtained by the method for producing amine oxide is less than 0.5% by mass with respect to the total amount of the obtained amine oxide aqueous solution. Is preferable, it is more preferable that it is less than 0.3 mass%, and it is especially preferable that it is less than 0.2 mass%. When the content is 0.5% by mass or more, the detergency of amine oxide may be reduced, the color tone, odor, etc. may be deteriorated, or skin irritation may be increased. On the other hand, when the content is less than 0.2% by mass, it is advantageous in that it becomes a high-quality amine oxide having more excellent color tone and odor.
Further, the content of the unreacted hydrogen peroxide in the aqueous amine oxide solution is preferably less than 0.10% by mass and less than 0.05% by mass with respect to the total amount of the obtained aqueous amine oxide solution. More preferably. When the content is 0.10% by mass or more, when a composition is prepared using an amine oxide solution, other components may be decomposed or altered. On the other hand, when the content is less than 0.05% by mass, it is advantageous in that when used as a composition, it does not affect other components and the amount of oxygen generated is small even when self-decomposing.
また、二酸化炭素存在下で第3級アミンと過酸化水素の反応を行う場合、二酸化炭素は、アミンオキシド溶液に溶解し、溶存炭酸ガス→炭酸→重炭酸イオン(及び炭酸イオン)へと変化する。そして、アミン水溶液の中性〜弱アルカリ性領域では、主に重炭酸イオンになっていると考えられる。
ここで、前記アミンオキシドの製造方法により得られたアミンオキシド(アミンオキシド水溶液)における重炭酸イオン濃度としては、300ppm以下であることが好ましく、150ppm以下であることがより好ましく、50ppm以下であることが特に好ましい。
前記重炭酸イオン濃度が、300ppmを超えると、色調安定性が悪くなったり、pH安定性が悪くなりpH調整に時間がかかったりすることがある。一方、前記重炭酸イオン濃度が50ppm以下であると、色調安定性やpH安定性により優れる点で、有利である。
なお、前記重炭酸イオン濃度は、例えば、キャピラリー電気泳動法により測定することができる。
When the reaction between a tertiary amine and hydrogen peroxide is performed in the presence of carbon dioxide, the carbon dioxide dissolves in the amine oxide solution and changes from dissolved carbon dioxide gas to carbon dioxide to bicarbonate ions (and carbonate ions). . And it is thought that it is mainly bicarbonate ion in the neutral to weak alkaline region of the aqueous amine solution.
Here, the bicarbonate ion concentration in the amine oxide (amine oxide aqueous solution) obtained by the amine oxide production method is preferably 300 ppm or less, more preferably 150 ppm or less, and 50 ppm or less. Is particularly preferred.
If the bicarbonate ion concentration exceeds 300 ppm, color tone stability may deteriorate, pH stability may deteriorate, and pH adjustment may take time. On the other hand, when the bicarbonate ion concentration is 50 ppm or less, it is advantageous in that it is more excellent in color tone stability and pH stability.
The bicarbonate ion concentration can be measured by, for example, capillary electrophoresis.
<効果・用途>
前記アミンオキシドの製造方法は、前記第3級アミンと過酸化水素との反応を、二酸化炭素存在下で行うことから、短い反応時間で効率的にアミンオキシドを製造することができる。また、反応後に酸を添加してpHを適正化することから、pH安定性及び色調安定性に優れた、高品質なアミンオキシドを得ることができる。また、前記アミンオキシドの製造方法は、必要に応じて、反応後に溶媒を添加して希釈することから、液性を改善し、ハンドリング性を高めることができる。
また、前記アミンオキシドの製造方法は、好ましくは、前記第3級アミンと過酸化水素とを反応させる際に、反応温度を低下させることから、得られるアミンオキシドの色調の劣化を抑制することができ、また、反応の進行度合いに応じて、反応器に備えられた冷却ジャケット中の伝熱性媒体の温度制御を行うことから、反応におけるゲル化も抑制することができる。
従って、前記アミンオキシドの製造方法は、高品質なアミンオキシドを効率よく製造することができることから、工業的なアミンオキシドの製造方法として極めて有用である。
また、本発明のアミンオキシドの製造方法により得られたアミンオキシドは、高品質であり、皮膚に対する刺激性が低く、台所用洗剤や住居用洗剤、シャンプー、ボディシャンプー等の身体用洗浄剤、香粧品、化粧品などの幅広い用途に好適に用いることができる。
<Effect / Use>
Since the reaction of the tertiary amine and hydrogen peroxide is performed in the presence of carbon dioxide, the amine oxide can be efficiently produced in a short reaction time. Moreover, since acid is added after reaction and pH is optimized, the high quality amine oxide excellent in pH stability and color tone stability can be obtained. Moreover, since the manufacturing method of the said amine oxide adds and dilutes a solvent after reaction as needed, it can improve liquid property and can improve handling property.
The amine oxide production method preferably reduces the reaction temperature when the tertiary amine and hydrogen peroxide are reacted, thereby suppressing deterioration of the color tone of the resulting amine oxide. In addition, since the temperature of the heat transfer medium in the cooling jacket provided in the reactor is controlled according to the progress of the reaction, gelation in the reaction can also be suppressed.
Therefore, the method for producing amine oxide is extremely useful as an industrial method for producing amine oxide because high-quality amine oxide can be efficiently produced.
In addition, the amine oxide obtained by the method for producing amine oxide of the present invention is of high quality and has low irritation to the skin, and is used for detergents for the body such as kitchen detergents, residential detergents, shampoos and body shampoos, perfumes. It can be suitably used for a wide range of applications such as cosmetics and cosmetics.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
なお、以下の実施例及び比較例を通して、アミンオキシドの含有量の測定方法、粘度測定方法、色調の測定方法、重炭酸イオンの測定方法は、それぞれ以下の通りである。
<ジメチルドデシルアミンオキシドおよびジメチルココアルキルアミンオキシドの含有量の測定方法>
サンプル1〜2gを秤量し、2-プロパノール100mLに溶解させた後、自動滴定装置(平沼産業株式会社製)を用いて、0.1N塩酸―2-プロパノール溶液で滴定し、変曲点から求めた。
<粘度測定方法>
サンプル300gを500mLビーカーに入れ、B型粘度計(東京計器製造所製)で測定した。ローターはNo.2を用い、回転数60rpmで、回転開始1分後の粘度を測定した。粘度が高い場合には、回転数を30rpm、15rpmに変えて測定した。
<色調の測定方法>
サンプルに対して、色差計(日本電色工業株式会社製)にて測定した。
<重炭酸イオンの測定方法>
重炭酸イオン濃度はキャピラリー電気泳動法で測定した。
キャピラリー電気泳動装置:CAPI−3100(大塚電子株式会社)
有機酸分析用泳動液:20mMキノリン酸(和光純薬株式会社製)、0.25mM ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキサイド(和光純薬株式会社製)溶液に、1Mトリスヒドロキシメチルアミノメタン水溶液を添加し、pH6.0に調整した。
キャピラリー:内径75μm、全長725mm(有効長600mm)
泳動温度:25℃
泳動時間:10min
検出法:インダイレクトUV法
電圧:−15kV
なお、標準溶液は炭酸水素ナトリウム(関東化学株式会社製)の水溶液を用いた。
Through the following examples and comparative examples, the amine oxide content measurement method, viscosity measurement method, color tone measurement method, and bicarbonate ion measurement method are as follows.
<Method for Measuring Content of Dimethyldodecylamine Oxide and Dimethyl Coco Alkylamine Oxide>
After weighing 1 to 2 g of sample and dissolving in 100 mL of 2-propanol, titrate with 0.1N hydrochloric acid-2-propanol solution using an automatic titrator (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) and obtain from the inflection point. It was.
<Viscosity measurement method>
A 300 g sample was placed in a 500 mL beaker and measured with a B-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Seisakusho). The rotor is no. 2 was used, and the viscosity was measured 1 minute after the start of rotation at 60 rpm. When the viscosity was high, the measurement was performed by changing the number of rotations to 30 rpm and 15 rpm.
<Measurement method of color tone>
The sample was measured with a color difference meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
<Measurement method of bicarbonate ion>
The bicarbonate ion concentration was measured by capillary electrophoresis.
Capillary electrophoresis apparatus: CAPI-3100 (Otsuka Electronics Co., Ltd.)
Electrophoresis solution for organic acid analysis: 1M trishydroxymethylaminomethane aqueous solution was added to a solution of 20 mM quinolinic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.25 mM hexadecyltrimethylammonium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), The pH was adjusted to 6.0.
Capillary: inner diameter 75 μm, total length 725 mm (effective length 600 mm)
Electrophoresis temperature: 25 ° C
Running time: 10 min
Detection method: Indirect UV method Voltage: -15 kV
The standard solution used was an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.).
(実施例1)
ジメチルドデシルアミン(表1〜3中、C12)(商品名:アーミンDM12D、ライオン・アクゾ(株)製)450g(2.09モル)、及び蒸留水450gを、反応器内に投入して、原料アミン溶液(ジメチルドデシルアミン水溶液)を調製した。前記反応器内の気相中に二酸化炭素を流しながら、前記原料アミン溶液を30℃で撹拌することにより、前記原料アミン溶液への二酸化炭素の添加を行った。
なお、前記反応器としては、冷却ジャケット、過酸化水素溶液滴下装置、攪拌装置、温度計、冷却管、イカリ型羽根を備え、保温材を巻いた容量2Lのセパラブルフラスコを用い、二酸化炭素の添加中は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体(水)の温度を31℃とした。また、冷却管には20℃の水道水を流した。
Example 1
450 g (2.09 mol) of dimethyldodecylamine (in Tables 1 to 3, C12) (trade name: Armin DM12D, manufactured by Lion Akzo Co., Ltd.) and 450 g of distilled water were charged into the reactor, An amine solution (dimethyldodecylamine aqueous solution) was prepared. Carbon dioxide was added to the raw material amine solution by stirring the raw material amine solution at 30 ° C. while flowing carbon dioxide into the gas phase in the reactor.
In addition, as the reactor, a 2 L separable flask equipped with a cooling jacket, a hydrogen peroxide solution dropping device, a stirring device, a thermometer, a cooling tube, and a squid type blade and wound with a heat insulating material was used. During the addition, the temperature of the heat transfer medium (water) circulating in the cooling jacket was 31 ° C. Moreover, 20 degreeC tap water was poured into the cooling pipe.
原料アミン溶液への二酸化炭素の添加終了後、前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.2(mg・KOH/g)であり、下記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、4.4(mg・KOH/g−アミン)であった。 After the addition of carbon dioxide to the raw material amine solution, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured and found to be 2.2 (mg · KOH / g), which was determined according to the following formula (1) The converted acid value was 4.4 (mg · KOH / g-amine).
前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体を51℃まで加熱し、前記原料アミン溶液の温度を50℃まで加熱した後、前記伝熱性媒体を抜き、前記冷却ジャケット内部を一旦空にした。
次いで、前記過酸化水素と前記ジメチルドデシルアミンとのモル比が過酸化水素/ジメチルドデシルアミン=1.010となるように、16.0質量%の過酸化水素含有過酸化水素水450.5g(2.11モル)を、前記過酸化水素滴下装置を用いて、前記原料アミン溶液中に2時間かけて滴下し、反応させた。
前記反応器中の反応液の温度が60〜65℃を維持するように、過酸化水素の添加量が全添加量に対して50質量%となるまでの間は、前記伝熱性媒体の温度を25〜35℃に制御した。過酸化水素の添加量が全添加量に対し50質量%以上となった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃とし、反応器中の反応液の温度を65℃に保った。
The heat transfer medium circulating in the cooling jacket was heated to 51 ° C., the temperature of the raw material amine solution was heated to 50 ° C., the heat transfer medium was removed, and the inside of the cooling jacket was once emptied.
Next, 450.5 g of hydrogen peroxide containing 16.0% by mass of hydrogen peroxide so that the molar ratio of hydrogen peroxide to dimethyldodecylamine is hydrogen peroxide / dimethyldodecylamine = 1.010 ( 2.11 mol) was dropped into the raw material amine solution over 2 hours using the hydrogen peroxide dropping device, and reacted.
The temperature of the heat transfer medium is kept until the added amount of hydrogen peroxide is 50% by mass with respect to the total added amount so that the temperature of the reaction solution in the reactor is maintained at 60 to 65 ° C. Controlled to 25-35 ° C. After the addition amount of hydrogen peroxide reached 50% by mass or more with respect to the total addition amount, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C., and the temperature of the reaction liquid in the reactor was maintained at 65 ° C.
過酸化水素を原料アミン溶液中に全量滴下した後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維持しながら2.5時間攪拌を続け、反応を継続した。 After all hydrogen peroxide was dropped into the raw material amine solution, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.25質量%、残存過酸化水素含有量0.08質量%のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
また、ジメチルドデシルアミンのジメチルドデシルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.2モル%であり、反応後溶液中のアミンオキシドの含有量を測定したところ、36.2質量%であった。
Analysis of the resulting post-reaction solution revealed that an aqueous dimethyldodecylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.25% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.08% by mass was obtained. I understood.
Moreover, the reaction rate (conversion rate) of dimethyldodecylamine to dimethyldodecylamine oxide was 99.2 mol%, and the content of amine oxide in the solution after the reaction was measured. As a result, it was 36.2 mass%. .
得られた反応後溶液の外観を観察したところ、液の粘度が高いため、やや濁っており、液中に気泡が巻き込まれていた。撹拌しながら反応後溶液の温度を下げていくと粘度が上昇した。50℃で静置すると、液面付近にゲル層ができて不均一系となり、撹拌してゲルを分散させると泡が絡み、粘度を測定できなかった。また、pH調整することはできなかった。しかし、さらに温度を下げていくと逆に粘度が低下していった。30℃における粘度を測定したところ、168mPa・sと高かった。 When the appearance of the obtained solution after the reaction was observed, it was slightly turbid because of the high viscosity of the liquid, and bubbles were entrained in the liquid. When the temperature of the solution after the reaction was lowered while stirring, the viscosity increased. When allowed to stand at 50 ° C., a gel layer was formed near the liquid surface, resulting in a heterogeneous system. When the gel was dispersed by stirring, bubbles were entangled and the viscosity could not be measured. Further, the pH could not be adjusted. However, when the temperature was further lowered, the viscosity decreased. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as high as 168 mPa · s.
得られた反応後溶液400gに水20.9gを加えて撹拌・混合し、ジメチルドデシルアミンオキシドの含有量34.4質量%の希釈液を得た。得られた希釈液について、30℃の粘度を測定したところ、65mPa・sであり、粘度が低下していた。液の粘度が低下したため、液中の気泡は少なくなり、液は透明となった。 20.9 g of water was added to 400 g of the resulting post-reaction solution and stirred and mixed to obtain a diluted solution having a dimethyldodecylamine oxide content of 34.4% by mass. When the viscosity of 30 degreeC was measured about the obtained dilution liquid, it was 65 mPa * s and the viscosity was falling. Since the viscosity of the liquid decreased, bubbles in the liquid decreased and the liquid became transparent.
得られた希釈液400gに、22℃の条件下で硫酸(関東化学製、水を加えて50質量%に希釈して使用した)を加え、pH7.40に調整した。得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の液性は良好であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、132ppmであった。20時間後にpHを測定すると、pH7.42とほとんど変化していなかった。 To 400 g of the obtained diluted solution, sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., used by diluting to 50% by mass with water) was added to adjust the pH to 7.40. The liquid property of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was good. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 132 ppm. When the pH was measured after 20 hours, there was almost no change to pH 7.42.
また、得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、30(APHA)であった。反応条件及び結果を表1に示す。 Moreover, the color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 30 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The reaction conditions and results are shown in Table 1.
(実施例2)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例1と同量のジメチルドデシルアミン及び蒸留水を投入、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を26℃に保ち、原料アミン溶液を25℃とした以外は、実施例1と同様にして行った。
原料アミンへの二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.7(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、5.4(mg・KOH/g−アミン)であった。
(Example 2)
Using the same reactor as in Example 1, the same amount of dimethyldodecylamine and distilled water as in Example 1 were added to the reactor to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket was kept at 26 ° C. and the raw material amine solution was 25 ° C.
After completion of the addition of carbon dioxide to the raw material amine, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1. The result was 2.7 (mg · KOH / g), and the formula ( The amine-converted acid value determined according to 1) was 5.4 (mg · KOH / g-amine).
次いで、実施例1と同様にして、実施例1と同量の過酸化水素を2時間かけて滴下した。
反応容器中の反応液の温度が60〜65℃となるように、過酸化水素水の添加量が全添加量に対して50質量%となるまでの間は、前記伝熱性媒体の温度を25〜35℃に制御した。過酸化水素水の添加量が50質量%以上となった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の反応液の温度を65℃に保った。
Then, in the same manner as in Example 1, the same amount of hydrogen peroxide as in Example 1 was added dropwise over 2 hours.
The temperature of the heat transfer medium is kept at 25 until the amount of hydrogen peroxide added reaches 50% by mass with respect to the total amount so that the temperature of the reaction solution in the reaction vessel is 60 to 65 ° C. Controlled to ~ 35 ° C. After the added amount of hydrogen peroxide water reached 50% by mass or more, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C., and the temperature of the reaction liquid in the reactor was maintained at 65 ° C.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維持しながら2.5時間攪拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.22質量%、残存過酸化水素含有量0.07質量%のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
また、ジメチルドデシルアミンのジメチルドデシルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.3モル%であり、反応後溶液中のジメチルドデシルアミンオキシドの含有量は36.3質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
Analysis of the resulting post-reaction solution revealed that an aqueous dimethyldodecylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.22% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.07% by mass was obtained. I understood.
The reaction rate (conversion rate) of dimethyldodecylamine to dimethyldodecylamine oxide was 99.3 mol%, and the content of dimethyldodecylamine oxide in the solution after the reaction was 36.3% by mass.
得られた反応後溶液の外観を観察したところ、液の粘度が高いため、やや濁っており、液中に気泡が巻き込まれていた。撹拌しながら反応後溶液の温度を下げていくと粘度が上昇した。30℃における粘度を測定したところ、172mPa・sと高かった。 When the appearance of the obtained solution after the reaction was observed, it was slightly turbid because of the high viscosity of the liquid, and bubbles were entrained in the liquid. When the temperature of the solution after the reaction was lowered while stirring, the viscosity increased. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as high as 172 mPa · s.
得られた反応後溶液400gに水20.9gを加えて撹拌・混合し、ジメチルドデシルアミンオキシドの含有量が34.5質量%の希釈液を得た。得られた希釈液について、30℃の粘度を測定すると67mPa・sであった。液の粘度が下がったため、気泡量が少なくなり、液は透明となった。 20.9 g of water was added to 400 g of the resulting post-reaction solution and stirred and mixed to obtain a diluted solution having a dimethyldodecylamine oxide content of 34.5% by mass. With respect to the obtained diluted solution, the viscosity at 30 ° C. was 67 mPa · s. Since the viscosity of the liquid decreased, the amount of bubbles decreased and the liquid became transparent.
得られた希釈液400gに、22℃の条件下で、硫酸(関東化学製、水を加えて50質量%に希釈して使用した)を加え、pH7.20に調整した。液性は良好であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、45ppmであった。20時間後にpHを測定するとpH7.21とほとんど変化していなかった。 To 400 g of the obtained diluted solution, sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., used by diluting to 50 mass% by adding water) was added to adjust the pH to 7.20. The liquidity was good. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 45 ppm. When the pH was measured after 20 hours, the pH was almost unchanged at 7.21.
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、20(APHA)であった。反応条件及び結果を表1に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 20 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The reaction conditions and results are shown in Table 1.
(実施例3)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例1と同量のジメチルドデシルアミン及び蒸留水を投入、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を36℃に保
ち、原料アミン溶液を35℃とした以外は、実施例1と同様にして行った。
原料アミンへの二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.1(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、4.2(mg・KOH/g−アミン)であった。
(Example 3)
Using the same reactor as in Example 1, the same amount of dimethyldodecylamine and distilled water as in Example 1 were added to the reactor to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket was maintained at 36 ° C and the raw material amine solution was set at 35 ° C.
After the addition of carbon dioxide to the raw material amine was completed, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1. The result was 2.1 (mg · KOH / g), and the formula ( The amine-converted acid value determined according to 1) was 4.2 (mg · KOH / g-amine).
次いで、前記過酸化水素と前記ジメチルドデシルアミンとのモル比が過酸化水素/ジメチルドデシルアミン=1.010となるように、14.9質量%の過酸化水素含有過酸化水素水481.3g(2.11モル)を、前記過酸化水素滴下装置を用いて、前記原料アミン溶液中に2時間かけて滴下し、反応させた。
反応容器中の反応液の温度が60〜65℃となるように、過酸化水素水の添加量が全添加量に対して50質量%となるまでの間は、前記伝熱性媒体の温度を25〜35℃に制御した。過酸化水素水の添加量が50質量%以上となった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の反応液の温度を65℃に保った。
Next, 481.3 g of hydrogen peroxide solution containing 14.9% by mass of hydrogen peroxide so that the molar ratio of hydrogen peroxide to dimethyldodecylamine is hydrogen peroxide / dimethyldodecylamine = 1.010 ( 2.11 mol) was dropped into the raw material amine solution over 2 hours using the hydrogen peroxide dropping device, and reacted.
The temperature of the heat transfer medium is kept at 25 until the amount of hydrogen peroxide added reaches 50% by mass with respect to the total amount so that the temperature of the reaction solution in the reaction vessel is 60 to 65 ° C. Controlled to ~ 35 ° C. After the added amount of hydrogen peroxide water reached 50% by mass or more, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C., and the temperature of the reaction liquid in the reactor was maintained at 65 ° C.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維
持しながら2.5時間攪拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.24質量%、残存過酸化水素含有量0.06質量%のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
また、ジメチルドデシルアミンのジメチルドデシルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.3モル%であり、反応後溶液中のジメチルドデシルアミンオキシドの含有量は35.3質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
Analysis of the resulting post-reaction solution revealed that an aqueous dimethyldodecylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.24% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.06% by mass was obtained. I understood.
The reaction rate (conversion rate) of dimethyldodecylamine to dimethyldodecylamine oxide was 99.3 mol%, and the content of dimethyldodecylamine oxide in the solution after the reaction was 35.3 mass%.
反応後溶液の外観を観察したところ、実施例1、2よりも液の粘度が低いため、透明で、液中の気泡量は少なかった。撹拌しながら反応後溶液の温度を下げていくとわずかに粘度が上昇した。30℃における粘度を測定したところ、82mPa・sと低かった。 When the appearance of the solution after the reaction was observed, it was transparent because the viscosity of the liquid was lower than in Examples 1 and 2, and the amount of bubbles in the liquid was small. When the temperature of the solution after the reaction was lowered while stirring, the viscosity slightly increased. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as low as 82 mPa · s.
得られた反応後溶液400gに水15.3gを加えて撹拌・混合し、ジメチルドデシルアミンオキシドの含有量が34.0質量%の希釈液を得た。得られた希釈液について、30℃の粘度を測定すると56mPa・sと液の粘度は低く、ハンドリングし易い液性であった。 To 400 g of the obtained post-reaction solution, 15.3 g of water was added and stirred and mixed to obtain a diluted solution having a dimethyldodecylamine oxide content of 34.0% by mass. When the viscosity of the obtained diluted solution was measured at 30 ° C., the viscosity of the solution was as low as 56 mPa · s and it was easy to handle.
得られた希釈液400gに、22℃の条件下で、硫酸(関東化学製、水を加えて50質量%に希釈して使用した)を加え、pH7.00に調整した。液の粘度が上昇したが、液は透明であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、0ppmであった。20時間後にpHを測定するとpH7.01とほとんど変化していなかった。 Sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., used by diluting to 50% by mass of water) was added to 400 g of the obtained diluted solution under the condition of 22 ° C. to adjust to pH 7.00. Although the viscosity of the liquid increased, the liquid was transparent. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 0 ppm. When the pH was measured after 20 hours, there was almost no change to pH 7.01.
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、20(APHA)であった。反応条件及び結果を表1に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 20 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The reaction conditions and results are shown in Table 1.
(実施例4)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例1と同量のジメチルドデシルアミン及び蒸留水を投入し、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を31℃に保ち、原料アミン溶液を30℃として、実施例1と同様にして行った。
原料アミン溶液への二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内のジメチルドデシルアミン水溶液の酸価を測定したところ、2.5(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、5.0(mg・KOH/g−アミン)であった。
Example 4
Using the same reactor as in Example 1, the same amounts of dimethyldodecylamine and distilled water as in Example 1 were added to the reactor to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 while maintaining the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket at 31 ° C. and the raw material amine solution at 30 ° C.
When the acid value of the aqueous dimethyldodecylamine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1 after the addition of carbon dioxide to the raw material amine solution, it was 2.5 (mg · KOH / g), The amine-converted acid value determined according to the formula (1) was 5.0 (mg · KOH / g-amine).
次いで、前記過酸化水素と前記ジメチルドデシルアミンとのモル比が過酸化水素
/ジメチルドデシルアミン=1.010となるように、13.8質量%の過酸化水素含有過酸化水素水521.4g(2.11モル)を、前記過酸化水素滴下装置を用いて、前記原料アミン溶液中に2時間かけて滴下し、反応させた。
反応容器中の反応液の温度が60〜65℃となるように、過酸化水素水の添加量が全添加量に対して50質量%となるまでの間は、前記伝熱性媒体の温度を25〜35℃に制御した。過酸化水素水の添加量が50質量%以上となった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の反応液の温度を65℃に保った。
Next, 521.4 g of hydrogen peroxide solution containing 13.8% by mass of hydrogen peroxide so that the molar ratio of hydrogen peroxide to dimethyldodecylamine is hydrogen peroxide / dimethyldodecylamine = 1.010 ( 2.11 mol) was dropped into the raw material amine solution over 2 hours using the hydrogen peroxide dropping device, and reacted.
The temperature of the heat transfer medium is kept at 25 until the amount of hydrogen peroxide added reaches 50% by mass with respect to the total amount so that the temperature of the reaction solution in the reaction vessel is 60 to 65 ° C. Controlled to ~ 35 ° C. After the added amount of hydrogen peroxide water reached 50% by mass or more, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C., and the temperature of the reaction liquid in the reactor was maintained at 65 ° C.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維
持しながら2.5時間攪拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.21質量%、残存過酸化水素含有量0.06質量%のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
また、ジメチルドデシルアミンのジメチルドデシルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.3モル%であり、反応後溶液中のジメチルドデシルアミンオキシドの含有量は34.2質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
Analysis of the obtained post-reaction solution revealed that an aqueous dimethyldodecylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.21% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.06% by mass was obtained. I understood.
The reaction rate (conversion rate) of dimethyldodecylamine to dimethyldodecylamine oxide was 99.3 mol%, and the content of dimethyldodecylamine oxide in the solution after the reaction was 34.2 mass%.
反応後溶液の外観を観察したところ、液の粘度が低いため、液中の気泡量は少なかった。30℃における粘度を測定したところ、58mPa・sと低かった。
得られた反応後溶液400gに、22℃の条件下で、硫酸(関東化学製、水を加えて50質量%に希釈して使用した)を加え、pH6.80に調整した。液の粘度が上昇したが、液は透明であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、0ppmであった。
20時間後にpHを測定するとpH6.79とほとんど変化していなかった。
When the appearance of the solution after the reaction was observed, the amount of bubbles in the liquid was small because the viscosity of the liquid was low. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as low as 58 mPa · s.
To 400 g of the obtained post-reaction solution, sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., used after being diluted to 50% by mass with water) was added to adjust the pH to 6.80. Although the viscosity of the liquid increased, the liquid was transparent. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 0 ppm.
When the pH was measured after 20 hours, the pH was almost unchanged at 6.79.
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、20(APHA)であった。反応条件及び結果を表1に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 20 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The reaction conditions and results are shown in Table 1.
(実施例5)
実施例4で、アミンオキシド熟成工程後に得られた反応後溶液400gに、22℃の条件下で、硫酸(関東化学製、水を加えて50質量%に希釈して使用した)を加え、pH6.50に調整した。液の粘度が上昇し、気泡が絡んでいた。30℃での粘度を測定したところ、997mPa.sと高かった。
そこで、実施例4で得られた反応後溶液400gに、水8.4gを加えて撹拌・混合し、ジメチルドデシルアミンオキシドの含有量が33.5質量%の希釈液を得た。得られた希釈液について、30℃の粘度を測定すると51mPa・sと液の粘度は低下し、気泡が少なく、ハンドリングし易い液性であった。
(Example 5)
In Example 4, sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., diluted with water to 50% by mass) was added to 400 g of the post-reaction solution obtained after the amine oxide ripening step under the condition of 22 ° C., and pH 6 Adjusted to .50. The viscosity of the liquid increased and air bubbles were entangled. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was 997 mPa.s. It was high with s.
Therefore, 8.4 g of water was added to 400 g of the post-reaction solution obtained in Example 4 and stirred and mixed to obtain a diluted solution having a dimethyldodecylamine oxide content of 33.5% by mass. When the viscosity of the obtained diluted solution was measured at 30 ° C., the viscosity of the solution was reduced to 51 mPa · s, the number of bubbles was small, and the solution was easy to handle.
得られた希釈液400gに、22℃の条件下で、硫酸(関東化学製、水を加えて50質量%に希釈して使用した)を加え、pH6.50に調整した。液の粘度が上昇したが、液は透明であった。30℃での粘度を測定したところ、277mPa.sと低下していた。
重炭酸イオン濃度を測定すると、0ppmであった。20時間後にpHを測定するとpH6.48とほとんど変化していなかった。
To 400 g of the obtained diluted solution, sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., used by diluting to 50 mass% by adding water) was added to adjust the pH to 6.50. Although the viscosity of the liquid increased, the liquid was transparent. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was 277 mPa.s. s.
The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 0 ppm. When the pH was measured after 20 hours, there was almost no change to pH 6.48.
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、20(APHA)であった。反応条件及び結果を表1に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 20 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The reaction conditions and results are shown in Table 1.
(実施例6)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例1と同じジメチルドデシルアミン242.5g、ジメチルテトラデシルアミン(商品名:アーミンDM14D、ライオンアクゾ(株)製)125.0g、ジメチルヘキサデシルアミン(商品名:アーミンDM16D、ライオンアクゾ(株)製)32.5gからなる、擬ヤシ組成のジメチルココアルキルアミン(表1〜3中、Coco)400g(1.76モル)及び蒸留水500.0gを投入し、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を31℃に保
ち、原料アミン溶液を30℃として、実施例1と同様にして行った。
原料アミンへの二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.3(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、5.0(mg・KOH/g−アミン)であった。
(Example 6)
Using the same reactor as in Example 1, 242.5 g of dimethyldodecylamine as in Example 1 and 125.0 g of dimethyltetradecylamine (trade name: Armin DM14D, manufactured by Lion Akzo Co., Ltd.) 400 g (1.76 mol) of dimethylcocoalkylamine (in Tables 1 to 3, Coco) having a pseudo-palm composition consisting of 32.5 g of dimethylhexadecylamine (trade name: Armin DM16D, manufactured by Lion Akzo Co., Ltd.) and distillation 500.0 g of water was added to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 while maintaining the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket at 31 ° C. and the raw material amine solution at 30 ° C.
After completion of the addition of carbon dioxide to the raw material amine, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1. The result was 2.3 (mg · KOH / g), and the formula ( The amine-converted acid value determined according to 1) was 5.0 (mg · KOH / g-amine).
次いで、前記過酸化水素と前記ジメチルココアルキルアミンとのモル比が過酸化水素/ジメチルココアルキルアミン=1.010となるように、16.9質量%の過酸化水素含有過酸化水素水358.7g(1.78モル)を、前記過酸化水素滴下装置を用いて、前記原料アミン溶液中に2時間かけて滴下し、反応させた。
反応容器中の反応液の温度が60〜65℃となるように、過酸化水素水の添加量が全添加量に対して50質量%となるまでの間は、前記伝熱性媒体の温度を25〜35℃に制御した。過酸化水素水の添加量が50質量%以上となった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の反応液の温度を65℃に保った。
Then, 16.9% by mass of hydrogen peroxide-containing hydrogen peroxide solution 358.% so that the molar ratio of hydrogen peroxide to dimethylcocoalkylamine is hydrogen peroxide / dimethylcocoalkylamine = 1.010. 7 g (1.78 mol) was dropped into the raw material amine solution over 2 hours using the hydrogen peroxide dropping device, and reacted.
The temperature of the heat transfer medium is kept at 25 until the amount of hydrogen peroxide added reaches 50% by mass with respect to the total amount so that the temperature of the reaction solution in the reaction vessel is 60 to 65 ° C. Controlled to ~ 35 ° C. After the added amount of hydrogen peroxide water reached 50% by mass or more, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C., and the temperature of the reaction liquid in the reactor was maintained at 65 ° C.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維
持しながら2.5時間攪拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.26質量%、残存過酸化水素含有量0.08質量%のジメチルココアルキルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
また、ジメチルココアルキルアミンのジメチルココアルキルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.3モル%であり、反応後溶液中のジメチルココアルキルアミンオキシドの含有量は35.1質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
The obtained post-reaction solution was analyzed, and an aqueous dimethylcocoalkylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.26% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.08% by mass was obtained. I understood it.
The reaction rate (conversion rate) of dimethylcocoalkylamine to dimethylcocoalkylamine oxide was 99.3 mol%, and the content of dimethylcocoalkylamine oxide in the solution after the reaction was 35.1% by mass. It was.
反応後溶液の外観を観察したところ、液の粘度が高いため、液中の気泡量は多く、液面にわずかにゲルが見られた。撹拌しながら反応後溶液の温度を下げていくと徐々に粘度が上昇していった。30℃における粘度を測定したところ、153mPa・sと高かった。 When the appearance of the solution after the reaction was observed, the viscosity of the liquid was high, so that the amount of bubbles in the liquid was large and a slight gel was observed on the liquid surface. When the temperature of the solution after the reaction was lowered while stirring, the viscosity gradually increased. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as high as 153 mPa · s.
得られた反応後溶液400gに水33.2gを加えて撹拌・混合し、ジメチルココアルキルアミンオキシドの含有量が32.5質量%の希釈液を得た。得られた希釈液について、30℃の粘度を測定すると76mPa・sと液の粘度は低く、ハンドリングし易い液性であった。 33.2 g of water was added to 400 g of the obtained solution after the reaction, and the mixture was stirred and mixed to obtain a diluted solution having a dimethylcocoalkylamine oxide content of 32.5% by mass. When the viscosity of the obtained diluted solution was measured at 30 ° C., the viscosity of the solution was as low as 76 mPa · s and it was easy to handle.
得られた希釈液400gに、22℃の条件下で、硫酸(関東化学製、水を加えて50質量%に希釈して使用した)を加え、pH7.30に調整した。液の粘度が上昇したが、液は透明であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、85ppmであった。20時間後にpHを測定するとpH7.30と変化していなかった。 To 400 g of the obtained diluted solution, sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., used by diluting to 50% by mass by adding water) was added to adjust the pH to 7.30. Although the viscosity of the liquid increased, the liquid was transparent. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 85 ppm. When the pH was measured after 20 hours, it was not changed to pH 7.30.
得られたpH調整後のジメチルココアルキルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、20(APHA)であった。反応条件及び結果を表1に示す。 The color tone of the obtained pH-adjusted dimethylcocoalkylamine oxide aqueous solution was 5 (APHA). It was 20 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The reaction conditions and results are shown in Table 1.
(実施例7)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例1と同量のジメチルドデシルアミン及び蒸留水を投入、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を26℃に保
ち、原料アミン溶液を25℃とした以外は、実施例1と同様にして行った。
原料アミンへの二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.3(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、4.6(mg・KOH/g−アミン)であった。
(Example 7)
Using the same reactor as in Example 1, the same amount of dimethyldodecylamine and distilled water as in Example 1 were added to the reactor to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket was kept at 26 ° C. and the raw material amine solution was 25 ° C.
After completion of the addition of carbon dioxide to the raw material amine, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1. The result was 2.3 (mg · KOH / g), and the formula ( The amine-converted acid value determined according to 1) was 4.6 (mg · KOH / g-amine).
次いで、実施例1と同様にして、実施例1と同量の過酸化水素を2時間かけて滴下した。
反応容器中の反応液の温度が60〜65℃となるように、過酸化水素水の添加量が全添加量に対して50質量%となるまでの間は、前記伝熱性媒体の温度を25〜35℃に制御した。過酸化水素水の添加量が50質量%以上となった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の反応液の温度を65℃に保った。
Then, in the same manner as in Example 1, the same amount of hydrogen peroxide as in Example 1 was added dropwise over 2 hours.
The temperature of the heat transfer medium is kept at 25 until the amount of hydrogen peroxide added reaches 50% by mass with respect to the total amount so that the temperature of the reaction solution in the reaction vessel is 60 to 65 ° C. Controlled to ~ 35 ° C. After the added amount of hydrogen peroxide water reached 50% by mass or more, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C., and the temperature of the reaction liquid in the reactor was maintained at 65 ° C.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維持しながら2.5時間攪拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.24質量%、残存過酸化水素含有量0.06質量%のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
また、ジメチルドデシルアミンのジメチルドデシルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.3モル%であり、反応後溶液中のジメチルドデシルアミンオキシドの含有量は36.4質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
Analysis of the resulting post-reaction solution revealed that an aqueous dimethyldodecylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.24% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.06% by mass was obtained. I understood.
The reaction rate (conversion rate) of dimethyldodecylamine to dimethyldodecylamine oxide was 99.3 mol%, and the dimethyldodecylamine oxide content in the solution after the reaction was 36.4% by mass.
得られた反応後溶液の外観を観察したところ、液の粘度が高いため、やや濁っており、液中に気泡が巻き込まれていた。撹拌しながら反応後溶液の温度を下げていくと粘度が上昇した。30℃における粘度を測定したところ、173mPa・sと高かった。 When the appearance of the obtained solution after the reaction was observed, it was slightly turbid because of the high viscosity of the liquid, and bubbles were entrained in the liquid. When the temperature of the solution after the reaction was lowered while stirring, the viscosity increased. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as high as 173 mPa · s.
得られた反応後溶液800gに水56.4gを加えて撹拌・混合し、ジメチルドデシルアミンオキシドの含有量が34.0質量%の希釈液を得た。得られた希釈液について、30℃の粘度を測定すると56mPa・sであった。液の粘度が下がったため、気泡量が少なくなり、液は透明となった。 56.4 g of water was added to 800 g of the obtained solution after the reaction, and the mixture was stirred and mixed to obtain a diluted solution having a dimethyldodecylamine oxide content of 34.0% by mass. With respect to the obtained diluted solution, the viscosity at 30 ° C. was 56 mPa · s. Since the viscosity of the liquid decreased, the amount of bubbles decreased and the liquid became transparent.
得られた希釈液150gに、22℃の条件下で、塩酸(関東化学製)を加え、pH7.20に調整した。液性は良好であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、52ppmであった。 Hydrochloric acid (manufactured by Kanto Chemical) was added to 150 g of the obtained diluted solution under the condition of 22 ° C. to adjust the pH to 7.20. The liquidity was good. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 52 ppm.
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、20(APHA)であった。反応条件及び結果を表2に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 20 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The reaction conditions and results are shown in Table 2.
(実施例8)
実施例7で、反応後溶液に水を加えて得られた希釈液150gに、22℃の条件下で、クエン酸(和光純薬製、無水クエン酸に水を加えて50質量%に調整して使用)を加え、pH7.20に調整した。液性は良好であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、0ppmであった。
(Example 8)
In Example 7, 150 g of diluted solution obtained by adding water to the solution after the reaction was adjusted to 50% by mass of citric acid (manufactured by Wako Pure Chemicals, water added to anhydrous citric acid under the condition of 22 ° C. Used) and adjusted to pH 7.20. The liquidity was good. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 0 ppm.
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、15(APHA)であった。結果を表2に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 15 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The results are shown in Table 2.
(実施例9)
実施例7で、反応後溶液に水を加えて得られた希釈液150gに、22℃の条件下で、ヒドロキシエタンジホスホン酸(表2中、HEDP)(和光純薬製、60%溶液)を加え、pH7.20に調整した。液性は良好であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、0ppmであった
Example 9
In Example 7, hydroxyethanediphosphonic acid (in Table 2, HEDP) (60% solution, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 150 g of the diluted solution obtained by adding water to the solution after the reaction under the condition of 22 ° C. Was adjusted to pH 7.20. The liquidity was good. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 0 ppm
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、10(APHA)であった。結果を表2に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 10 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The results are shown in Table 2.
(実施例10)
実施例7で、反応後溶液に水を加えて得られた希釈液150gに、22℃の条件下で、乳酸(和光純薬製)を加え、pH7.20に調整した。液性は良好であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、0ppmであった
(Example 10)
In Example 7, lactic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 150 g of a diluted solution obtained by adding water to the post-reaction solution at 22 ° C. to adjust the pH to 7.20. The liquidity was good. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 0 ppm
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、20(APHA)であった。結果を表2に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 20 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The results are shown in Table 2.
(実施例11)
実施例7で、反応後溶液に水を加えて得られた希釈液150gに、22℃の条件下で、酒石酸(和光純薬製、水を加えて50質量%に調整して使用)を加え、pH7.20に調整した。液性は良好であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、0ppmであった
(Example 11)
In Example 7, 150 g of diluted solution obtained by adding water to the solution after the reaction was added with tartaric acid (manufactured by Wako Pure Chemicals, adjusted to 50% by mass using water) at 22 ° C. PH was adjusted to 7.20. The liquidity was good. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 0 ppm
得られたpH調整後のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、25(APHA)であった。結果を表2に示す。 The color tone of the obtained aqueous dimethyldodecylamine oxide solution after pH adjustment was 5 (APHA). It was 25 (APHA) when it preserve | saved for 8 days at 70 degreeC with a 50 mL screw mouth bottle, and the color tone after a preservation | save was measured. The results are shown in Table 2.
(比較例1)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例1と同量のジメチルドデシルアミン及び蒸留水を投入し、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を26℃に保ち、原料アミン溶液を25℃とした以外は、実施例1と同様にして行った。
原料アミン溶液への二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.8(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、5.6(mg・KOH/g−アミン)であった。
(Comparative Example 1)
Using the same reactor as in Example 1, the same amounts of dimethyldodecylamine and distilled water as in Example 1 were added to the reactor to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket was kept at 26 ° C. and the raw material amine solution was 25 ° C.
After completion of the addition of carbon dioxide to the raw material amine solution, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1. The result was 2.8 (mg · KOH / g), The amine-converted acid value determined according to (1) was 5.6 (mg · KOH / g-amine).
次いで、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体を51℃まで加熱し、原料アミン溶液の温度を50℃まで昇温した後、前記伝熱性媒体を抜き、前記冷却ジャケット内部を一旦空にした。次いで、前記反応容器内に、実施例1と同量の過酸化水素を滴下した。
過酸化水素の添加とともに、反応液の温度が上昇したため、前記反応液の温度が65℃以下となるように、前記伝熱性媒体の温度を15〜20℃に制御したところ、反応容器内の冷却ジャケットとの接触面にはゲルが形成され、除熱効率が低下し、前記反応液の温度が65℃を超えた。そこで、冷却水を一旦抜き、過酸化水素の滴下を前記反応液の温度が62℃になるまで中断し、その後、過酸化水素の添加および前記伝熱性媒体の循環を再開した。反応温度が65℃になったら過酸化水素の添加を停止し、前記伝熱性媒体を抜く操作を繰り返しながら、前記反応液の温度を60〜65℃に保った。前記反応液の温度上昇が見られなくなった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の温度を65℃に保った。このため、過酸化水素の滴下終了するまでに3.4hかかった。
Next, the heat transfer medium circulating in the cooling jacket was heated to 51 ° C., the temperature of the raw material amine solution was raised to 50 ° C., the heat transfer medium was removed, and the inside of the cooling jacket was emptied once. Next, the same amount of hydrogen peroxide as in Example 1 was dropped into the reaction vessel.
Since the temperature of the reaction solution increased with the addition of hydrogen peroxide, the temperature of the heat transfer medium was controlled to 15 to 20 ° C. so that the temperature of the reaction solution became 65 ° C. or less. A gel was formed on the contact surface with the jacket, the heat removal efficiency was lowered, and the temperature of the reaction solution exceeded 65 ° C. Therefore, the cooling water was once drained, and the dropwise addition of hydrogen peroxide was interrupted until the temperature of the reaction solution reached 62 ° C., and then the addition of hydrogen peroxide and the circulation of the heat transfer medium were resumed. When the reaction temperature reached 65 ° C, the addition of hydrogen peroxide was stopped, and the temperature of the reaction solution was maintained at 60 to 65 ° C while repeating the operation of removing the heat transfer medium. After the temperature rise of the reaction liquid was not observed, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C, and the temperature in the reactor was kept at 65 ° C. For this reason, it took 3.4 hours to finish dropping hydrogen peroxide.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維持しながら2.5時間撹拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.22質量%、残存過酸化水素含有量0.07質量%のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
得られたジメチルドデシルアミンのジメチルドデシルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.3モル%であり、反応後溶液中のジメチルドデシルアミンオキシドの含有量は36.4質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
Analysis of the resulting post-reaction solution revealed that an aqueous dimethyldodecylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.22% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.07% by mass was obtained. I understood.
The reaction rate (conversion rate) of the obtained dimethyldodecylamine to dimethyldodecylamine oxide was 99.3 mol%, and the content of dimethyldodecylamine oxide in the solution after the reaction was 36.4% by mass.
得られた反応後溶液の外観を観察したところ、液面にゲルが浮遊し、液中に気泡が巻き込まれていた。撹拌しながら反応後溶液の温度を下げていくと粘度が上昇した。30℃における粘度を測定したところ、173mPa・sと高かった。 When the appearance of the obtained solution after the reaction was observed, the gel floated on the liquid surface and bubbles were entrained in the liquid. When the temperature of the solution after the reaction was lowered while stirring, the viscosity increased. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as high as 173 mPa · s.
得られた反応後溶液のpHは7.65であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、435ppmであった。20時間後にpHを測定するとpH7.75と変化していた。 The pH of the obtained post-reaction solution was 7.65. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 435 ppm. When the pH was measured after 20 hours, it was changed to pH 7.75.
得られたpH未調整のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、35(APHA)と劣化していた。反応条件及び結果を表3に示す。 The color tone of the obtained pH-unadjusted dimethyldodecylamine oxide aqueous solution was 5 (APHA). When it was stored in a 50 mL screw cap bottle at 70 ° C. for 8 days and the color tone after storage was measured, it was deteriorated to 35 (APHA). The reaction conditions and results are shown in Table 3.
(比較例2)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例1と同量のジメチルドデシルアミン及び蒸留水を投入し、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を31℃に保ち、原料アミン溶液を30℃として、実施例1と同様にして行った。
原料アミン溶液への二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.9(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、5.8(mg・KOH/g−アミン)であった。
(Comparative Example 2)
Using the same reactor as in Example 1, the same amounts of dimethyldodecylamine and distilled water as in Example 1 were added to the reactor to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 while maintaining the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket at 31 ° C. and the raw material amine solution at 30 ° C.
After completion of the addition of carbon dioxide to the raw material amine solution, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1. The result was 2.9 (mg · KOH / g), and the above formula The amine-converted acid value determined according to (1) was 5.8 (mg · KOH / g-amine).
次いで、前記過酸化水素と前記ジメチルドデシルアミンとのモル比が過酸化水素/ジメチルドデシルアミン=1.010となるように、13.8質量%の過酸化水素含有過酸化水素水521.4g(2.11モル)を、前記過酸化水素滴下装置を用いて、前記原料アミン溶液中に2時間かけて滴下し、反応させた。
反応容器中の反応液の温度が60〜65℃となるように、過酸化水素水の添加量が全添加量に対して50質量%となるまでの間は、前記伝熱性媒体の温度を25〜35℃に制御した。過酸化水素水の添加量が50質量%以上となった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の反応液の温度を65℃に保った。
Next, 521.4 g of hydrogen peroxide solution containing 13.8% by mass of hydrogen peroxide so that the molar ratio of hydrogen peroxide to dimethyldodecylamine is hydrogen peroxide / dimethyldodecylamine = 1.010 ( 2.11 mol) was dropped into the raw material amine solution over 2 hours using the hydrogen peroxide dropping device, and reacted.
The temperature of the heat transfer medium is kept at 25 until the amount of hydrogen peroxide added reaches 50% by mass with respect to the total amount so that the temperature of the reaction solution in the reaction vessel is 60 to 65 ° C. Controlled to ~ 35 ° C. After the added amount of hydrogen peroxide water reached 50% by mass or more, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C., and the temperature of the reaction liquid in the reactor was maintained at 65 ° C.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維持しながら2.5時間攪拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.20質量%、残存過酸化水素含有量0.05質量%のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
また、ジメチルドデシルアミンのジメチルドデシルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.3モル%であり、反応後溶液中のジメチルドデシルアミンオキシドの含有量は34.2質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
Analysis of the resulting post-reaction solution revealed that an aqueous dimethyldodecylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.20% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.05% by mass was obtained. I understood.
The reaction rate (conversion rate) of dimethyldodecylamine to dimethyldodecylamine oxide was 99.3 mol%, and the content of dimethyldodecylamine oxide in the solution after the reaction was 34.2 mass%.
反応後溶液の外観を観察したところ、液の粘度が低いため、液中の気泡量は少なかった。30℃における粘度を測定したところ、58mPa・sと低かった。
得られた反応後溶液のpHは7.68であった。重炭酸イオン濃度を測定すると、440ppmであった。20時間後にpHを測定するとpH7.76と変化していた。
When the appearance of the solution after the reaction was observed, the amount of bubbles in the liquid was small because the viscosity of the liquid was low. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as low as 58 mPa · s.
The pH of the obtained post-reaction solution was 7.68. The bicarbonate ion concentration was measured and found to be 440 ppm. When the pH was measured after 20 hours, it was changed to pH 7.76.
得られたpH未調整のジメチルドデシルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、35(APHA)と劣化していた。反応条件及び結果を表3に示す。 The color tone of the obtained pH-unadjusted dimethyldodecylamine oxide aqueous solution was 5 (APHA). When it was stored in a 50 mL screw cap bottle at 70 ° C. for 8 days and the color tone after storage was measured, it was deteriorated to 35 (APHA). The reaction conditions and results are shown in Table 3.
(比較例3)
実施例1と同じ反応器を用い、該反応器中に、実施例6と同量のジメチルココアルキルアミン400g及び蒸留水500gを投入し、原料アミン溶液を調製した。
二酸化炭素の添加は、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体の温度を31℃に保ち、原料アミン溶液を30℃とした以外は、実施例1と同様にして行った。
原料アミン溶液への二酸化炭素の添加終了後、実施例1と同様にして前記反応器内の原料アミン溶液の酸価を測定したところ、2.3(mg・KOH/g)であり、前記式(1)に従って求めたアミン換算酸価は、5.2(mg・KOH/g−アミン)であった。
(Comparative Example 3)
Using the same reactor as in Example 1, 400 g of dimethylcocoalkylamine and 500 g of distilled water in the same amounts as in Example 6 were added to the reactor to prepare a raw material amine solution.
Carbon dioxide was added in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the heat transfer medium circulating in the cooling jacket was kept at 31 ° C. and the raw material amine solution was changed to 30 ° C.
After completion of the addition of carbon dioxide to the raw material amine solution, the acid value of the raw material amine solution in the reactor was measured in the same manner as in Example 1. The result was 2.3 (mg · KOH / g), The amine-converted acid value determined according to (1) was 5.2 (mg · KOH / g-amine).
次いで、前記冷却ジャケット内を循環する伝熱性媒体を51℃まで加熱し、原料アミン溶液の温度を50℃まで昇温した後、前記伝熱性媒体を抜き、前記冷却ジャケット内部を一旦空にした。次いで、前記反応容器内に、実施例1と同量の過酸化水素を滴下した。
過酸化水素の添加とともに、反応液の温度が上昇したため、前記反応液の温度が65℃以下となるように、前記伝熱性媒体の温度を15〜20℃に制御したところ、反応容器内の冷却ジャケットとの接触面にはゲルが形成され、除熱効率が低下し、前記反応液の温度が65℃を超えた。そこで、冷却水を一旦抜き、過酸化水素の滴下を前記反応液の温度が62℃になるまで中断し、その後、過酸化水素の添加および前記伝熱性媒体の循環を再開した。反応温度が65℃になったら過酸化水素の添加を停止し、前記伝熱性媒体を抜く操作を繰り返しながら、前記反応液の温度を60〜65℃に保った。前記反応液の温度上昇が見られなくなった後は、前記伝熱性媒体の温度を55〜65℃として、反応器中の温度を65℃に保った。このため、過酸化水素の滴下終了するまでに3.2hかかった。
Next, the heat transfer medium circulating in the cooling jacket was heated to 51 ° C., the temperature of the raw material amine solution was raised to 50 ° C., the heat transfer medium was removed, and the inside of the cooling jacket was emptied once. Next, the same amount of hydrogen peroxide as in Example 1 was dropped into the reaction vessel.
Since the temperature of the reaction solution increased with the addition of hydrogen peroxide, the temperature of the heat transfer medium was controlled to 15 to 20 ° C. so that the temperature of the reaction solution became 65 ° C. or less. A gel was formed on the contact surface with the jacket, the heat removal efficiency was lowered, and the temperature of the reaction solution exceeded 65 ° C. Therefore, the cooling water was once drained, and the dropwise addition of hydrogen peroxide was interrupted until the temperature of the reaction solution reached 62 ° C., and then the addition of hydrogen peroxide and the circulation of the heat transfer medium were resumed. When the reaction temperature reached 65 ° C, the addition of hydrogen peroxide was stopped, and the temperature of the reaction solution was maintained at 60 to 65 ° C while repeating the operation of removing the heat transfer medium. After the temperature rise of the reaction liquid was not observed, the temperature of the heat transfer medium was set to 55 to 65 ° C, and the temperature in the reactor was kept at 65 ° C. For this reason, it took 3.2 hours to complete the dropwise addition of hydrogen peroxide.
過酸化水素の滴下終了後、アミンオキシド熟成工程として、反応液の温度を65℃に維持しながら2.5時間撹拌を続け、反応を継続した。
得られた反応後溶液の分析を行ったところ、未反応の第3級アミン含有量0.25質量%、残存過酸化水素含有量0.09質量%のジメチルココアルキルアミンオキシド水溶液が得られたことがわかった。
得られたジメチルココアルキルアミンのジメチルココアルキルアミンオキシドへの反応率(転化率)は99.2モル%であり、反応後溶液中のジメチルココアルキルアミンオキシドの含有量は34.9質量%であった。
After completion of the dropwise addition of hydrogen peroxide, stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the temperature of the reaction solution at 65 ° C. as an amine oxide ripening step, and the reaction was continued.
The obtained post-reaction solution was analyzed to obtain an aqueous dimethylcocoalkylamine oxide solution having an unreacted tertiary amine content of 0.25% by mass and a residual hydrogen peroxide content of 0.09% by mass. I understood it.
The reaction rate (conversion rate) of the obtained dimethylcocoalkylamine to dimethylcocoalkylamine oxide was 99.2 mol%, and the content of dimethylcocoalkylamine oxide in the solution after the reaction was 34.9% by mass. there were.
得られた反応後溶液の外観を観察したところ、液面にゲルが浮遊し、液中に気泡が巻き込まれていた。撹拌しながら反応後溶液の温度を下げていくと粘度が上昇した。30℃における粘度を測定したところ、151mPa・sと高かった。 When the appearance of the obtained solution after the reaction was observed, the gel floated on the liquid surface and bubbles were entrained in the liquid. When the temperature of the solution after the reaction was lowered while stirring, the viscosity increased. When the viscosity at 30 ° C. was measured, it was as high as 151 mPa · s.
得られた反応後溶液150gに、22℃の条件下で、アルカリである25%苛性ソーダ(関東化学製、水を加えて25質量%に調整して使用)を加え、pH7.80に調整した。液の粘度は高く、液面付近いゲルが浮遊していた。重炭酸イオン濃度を測定すると、393ppmであった。20時間後にpHを測定するとpH7.72へと変化していた。 To 150 g of the obtained post-reaction solution, alkaline 25% sodium hydroxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., adjusted to 25 mass% by adding water) was added under a condition of 22 ° C. to adjust the pH to 7.80. The viscosity of the liquid was high, and the gel near the liquid surface was floating. The bicarbonate ion concentration was measured to be 393 ppm. When the pH was measured after 20 hours, the pH had changed to 7.72.
得られたpH未調整のジメチルココアルキルアミンオキシド水溶液の色調は、5(APHA)であった。50mLネジ口瓶にて、70℃、8日間保存し、保存後の色調を測定したところ、45(APHA)と劣化していた。反応条件及び結果を表3に示す。 The color tone of the obtained pH-unadjusted dimethylcocoalkylamine oxide aqueous solution was 5 (APHA). When it was stored in a 50 mL screw mouth bottle at 70 ° C. for 8 days and the color tone after storage was measured, it was deteriorated to 45 (APHA). The reaction conditions and results are shown in Table 3.
なお、以下の表1〜3において、※1〜5は以下のような基準で評価した。
※1:液性を、下記の基準に基づき、評価した。
○:気泡量が少なく、ゲルが観察されない
△:気泡量がやや多く、わずかにゲルが観察される
×:気泡量が多く、静置すると、ゲルが浮遊する
※2:液性を、下記の基準に基づき、評価した。
○:気泡量が少なく、ゲルが観察されない
△:気泡量がやや多く、わずかにゲルが観察される
×:気泡量が多く、静置すると、ゲルが浮遊する
※3:pH安定性を、下記の基準に基づき、評価した。
○:保存中にpHの変動がほとんどない(0.03未満)
△:保存中にpHがわずかに変動する(0.03以上0.06未満)
×:保存中にpHが変動する(0.06以上)
※4:色調安定性を、下記の基準に基づき、評価した。
○:色調の劣化がわずかである(APHA変化:20未満)
△:色調の劣化が少ない(APHA変化:20以上、30未満)
×:色調の劣化が大きい(APHA変化:30以上)
※5:総合評価として、上記※1〜4の評価結果について、×:0点、△:1点、○:2点とした時の※1〜4の評価結果の合計点を、下記の基準に基づき、評価した。
○:6〜8点
△:3〜5点
×:0〜2点
In Tables 1 to 3 below, * 1 to 5 were evaluated according to the following criteria.
* 1: Liquidity was evaluated based on the following criteria.
○: The amount of bubbles is small and no gel is observed Δ: The amount of bubbles is slightly large and the gel is slightly observed ×: The amount of bubbles is large and the gel floats when left standing * 2: Evaluation was made based on criteria.
○: The amount of bubbles is small and gel is not observed Δ: The amount of bubbles is slightly large and the gel is slightly observed ×: The amount of bubbles is large and the gel floats when left standing * 3: The pH stability is shown below Based on the criteria of the evaluation.
○: Almost no change in pH during storage (less than 0.03)
Δ: pH slightly fluctuates during storage (0.03 or more and less than 0.06)
X: pH fluctuates during storage (0.06 or more)
* 4: Color stability was evaluated based on the following criteria.
○: slight deterioration in color tone (APHA change: less than 20)
Δ: Little deterioration in color tone (APHA change: 20 or more, less than 30)
X: Deterioration of color tone is large (APHA change: 30 or more)
* 5: As a comprehensive evaluation, for the above evaluation results of * 1 to 4, x: 0 points, Δ: 1 point, ○: 2 points, the total points of the evaluation results of * 1 to 4 are as follows: Based on the evaluation.
○: 6 to 8 points Δ: 3 to 5 points ×: 0 to 2 points
表1及び3の結果から、第3級アミンと過酸化水素とを反応させて得られる反応後溶液を、必要に応じて希釈してハンドリング性を高めた後に、酸を添加して、好ましくはpH6.6〜7.4の範囲内にpH調整することで、pH未調整の場合や酸以外でpHを調整した場合と比べて、pH安定性及び色調安定性が向上することがわかった。
さらに、重炭酸イオン濃度を300ppm以下にすることで、pH未調整の場合や重炭酸イオン濃度が300ppmより高い場合より、色調安定性が向上することがわかった。
また、第3級アミンと過酸化水素との反応時の温度上昇を抑えるため、過酸化水素の添加量が50質量%となるまで、冷却ジャケット内の伝熱性媒体の温度を25℃未満の低温として除熱を行うとゲル化が生じ、反応効率を低下させることがあることがわかった。また、反応後の粘度(30℃)が150mPa・s以上では液性が悪くなることがあり、pH調整後のpHの値の変動が見られることがあるが、150mPa・s未満にすることで液性が向上し、pH調整後のpHの値の変動がほとんどなく、より効率的に製造できることがわかった。
また、表2の結果から、pH調整用の酸として、クエン酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸、乳酸等の有機酸が、色調安定性に優れ、重炭酸イオンを減少させる効果が高いことがわかった。
From the results of Tables 1 and 3, the post-reaction solution obtained by reacting a tertiary amine and hydrogen peroxide was diluted as necessary to improve the handling property, and then an acid was added. It has been found that adjusting the pH within the range of pH 6.6 to 7.4 improves the pH stability and the color tone stability as compared with the case where the pH is not adjusted or the case where the pH is adjusted with a non-acid.
Furthermore, it was found that by adjusting the bicarbonate ion concentration to 300 ppm or less, the color tone stability was improved as compared with the case where the pH was not adjusted or the bicarbonate ion concentration was higher than 300 ppm.
Moreover, in order to suppress the temperature rise at the time of reaction with a tertiary amine and hydrogen peroxide, the temperature of the heat transfer medium in the cooling jacket is kept at a low temperature of less than 25 ° C. until the amount of hydrogen peroxide added becomes 50% by mass. It was found that when heat is removed, gelation occurs and the reaction efficiency may be lowered. In addition, when the viscosity after reaction (30 ° C.) is 150 mPa · s or more, the liquid property may be deteriorated, and the pH value after pH adjustment may be changed, but by making it less than 150 mPa · s. It was found that the liquidity was improved and there was almost no fluctuation in the pH value after pH adjustment, and the production was more efficient.
Further, from the results in Table 2, it was found that organic acids such as citric acid, hydroxyethanediphosphonic acid, and lactic acid are excellent in color tone stability and highly effective in reducing bicarbonate ions as pH adjusting acids. .
本発明のアミンオキシドの製造方法は、ハンドリング性、pH安定性、及び色調安定性に優れた高品質なアミンオキシドを、効率よく製造することができるため、工業的なアミンオキシドの製造方法として好適である。 また、本発明のアミンオキシドの製造方法により製造されたアミンオキシドは、高品質であり、皮膚に対する刺激性が低く、台所用洗剤や住居用洗剤、シャンプー、ボディシャンプーなど等の身体用洗浄剤、香粧品、化粧品等の幅広い用途に好適に用いることができる。
The amine oxide production method of the present invention is suitable as an industrial amine oxide production method because it can efficiently produce a high-quality amine oxide excellent in handling properties, pH stability, and color tone stability. It is. In addition, the amine oxide produced by the method for producing amine oxide of the present invention is high quality, has low irritation to the skin, and is a body cleaner such as a kitchen detergent, a household detergent, a shampoo, a body shampoo, It can be suitably used for a wide range of applications such as cosmetics and cosmetics.
Claims (9)
Aは、
で表されるアミンオキシドの製造方法であって、
(A)下記一般式(II):
Aは、
で表される第3級アミンと過酸化水素とを、二酸化炭素存在下で反応させる工程、及び
(B)前記(A)工程により得られた反応後溶液に酸を添加して、前記反応後溶液のpHを調整する工程、
を含むことを特徴とするアミンオキシドの製造方法。 The following general formula (I):
A is
A process for producing an amine oxide represented by
(A) The following general formula (II):
A is
A step of reacting a tertiary amine represented by the following formula with hydrogen peroxide in the presence of carbon dioxide; and (B) adding an acid to the post-reaction solution obtained by the step (A), Adjusting the pH of the solution;
A process for producing an amine oxide, comprising:
(C)(A)工程により得られた反応後溶液に溶媒を添加して、前記反応後溶液を希釈する工程、
を含み、
前記溶媒が、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、エチレングリコール、及びプロピレングリコールから選択される少なくともいずれかである請求項1から6のいずれかに記載のアミンオキシドの製造方法。 A step of further diluting the post-reaction solution by adding a solvent to the post-reaction solution obtained by the step (C) (A) between the step (A) and the step (B);
Only including,
The method for producing an amine oxide according to any one of claims 1 to 6, wherein the solvent is at least one selected from water, methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, and propylene glycol .
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