２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法
【課題】メチルイソブチルケトンの副生を抑制し、大スケール反応においても収率よく２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造する方法を提供することを課題とする。
【解決手段】水素化触媒の存在下に、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造するにあたり、反応系内にアセトンを供給しながら反応させることを特徴とする２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法。
【解決手段】水素化触媒の存在下に、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造するにあたり、反応系内にアセトンを供給しながら反応させることを特徴とする２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法としては、貴金属触媒の存在下、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて定量的に製造する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
本発明者は、非特許文献１の方法について、製造プラントでの大スケール反応を検討するにあたり、かかる大スケール反応ではオートクレーブへの原料仕込みにかなりの時間を要するので、この影響を調べるために、原料仕込み時間を１時間と想定して実験室規模での反応、すなわち貴金属触媒、アセトン及び２−アミノエタノールをオートクレーブに仕込み、仕込み終了後１時間放置した後に水素を導入、昇温して反応を行った。その結果、触媒濾過後の反応終了液は、２−（イソプロピルアミノ）エタノール５２．９％、２−アミノエタノール６．５％及びメチルイソブチルケトン１７．０％を含有しており、メチルイソブチルケトンが大量に副生し、非特許文献１の実験例（収率９４〜９５％）に比べ、２−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率が大きく低下していることがわかった（後述の比較例１）。
【非特許文献１】Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，１９４６年，２６巻，３６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、メチルイソブチルケトンの副生を抑制し、大スケール反応でも収率よく２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上述の大スケール反応を想定した実験におけるメチルイソブチルケトンの大量副生の原因について検討を行った。その結果、想定実験では、アセトン及び２−アミノエタノールをオートクレーブに仕込んだ１時間後に水素を導入、昇温し反応を行ったため、その１時間の間にオートクレーブに仕込まれたアセトン同士の２分子縮合が生じることによって、メチルイソブチルケトンが大量に副生したものと推察した。かかる推察に基づいて、上記の課題を解決すべく本発明者が鋭意検討した結果、アセトンを反応系内に供給しながら反応を実施することによって、アセトン同士の２分子縮合によるメチルイソブチルケトンの副生が抑制できるため、２−（イソプロピルアミノ）エタノールを大スケール反応でも収率よく製造できる方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち本発明は、水素化触媒の存在下に、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造するにあたり、アセトンを反応系内に供給しながら反応させることを特徴とする２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の製造方法によれば、原料の仕込みに時間のかかる大スケール反応においてもメチルイソブチルケトンの副生を抑制できるため、本発明は、２−（イソプロピルアミノ）エタノールを大スケールで収率よく製造することができる方法である。よって、当該製造方法は工業的に有益なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の製造方法は、水素化触媒の存在下にアセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させるものであり、反応系内にアセトンを供給しながら反応を行う。このようにすれば、メチルイソブチルケトンの副生が抑制できるため、２−（イソプロピルアミノ）エタノールを大スケールで収率よく製造することができる。
【０００８】
本発明の反応は、通常、オートクレーブに予め水素化触媒、２−アミノエタノール及び必要に応じて溶媒を仕込み、水素を導入して所定の水素圧にした後、所定の反応温度に昇温し、アセトンをオートクレーブに所定の速度で連続的又は断続的に供給しながら行う。水素は反応の進行とともに消費されるので適宜供給しながら反応を実施する。
【０００９】
アセトンの使用量は、２−アミノエタノール１モルに対して、通常１．０モル以上、好ましくは１．０〜２．０モルである。アセトンの供給速度は、反応スケール等により適宜決定すればよいが、水素化触媒１ｇ及び１時間当たりの供給速度として、通常２０．０ｇ／（ｈｒ・ｇ−ｃａｔ）以下、好ましくは２．０〜１０．０ｇ／（ｈｒ・ｇ−ｃａｔ）である。
【００１０】
２−アミノエタノールは、そのまま用いても良いし、水溶液或いは有機溶媒溶液として用いることもできる。水溶液或いは有機溶媒溶液として用いる場合、その濃度は特に制限されず、反応スケールにより適宜決定すればよい。
【００１１】
水素化触媒としては、公知の水素化触媒を用いることができ、例えば、白金触媒（例えば、白金−アルミナ触媒、白金−カーボン触媒）、パラジウム触媒（例えば、パラジウム−カーボン触媒）等の貴金属触媒、還元ニッケル、これを安定化処理したもの（いわゆる、安定化ニッケル）、ラネーニッケル等のニッケル触媒、還元コバルト、ラネーコバルト等のコバルト触媒等が挙げられる。水素化触媒の使用量は、２−アミノエタノール１重量部に対して、通常０．００１〜０．２重量部、好ましくは０．０１〜０．１重量部である。
【００１２】
本発明の製造方法では、必要に応じて溶媒を用いることもできる。溶媒としては、ケトン或いはアミンに対し不活性な溶媒であれば特に制限されず、例えばメタノール、エタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、水、或いはこれらの混合溶媒が挙げられる。溶媒の使用量は特に制限されないが、２−アミノエタノール１重量部に対して、通常２．０重量部以下、好ましくは０．２〜１．０重量部である。-
【００１３】
反応温度は、通常５０〜２００℃、好ましくは１１０〜１５０℃である。また、反応における水素圧は、通常１．０〜１０．０ＭＰaであり、好ましくは３．０〜６．０ＭＰａである。反応による水素の消費に応じて水素を導入しながら上記水素圧に保ち、上記反応温度にて反応を行う。
【００１４】
反応終了後、得られた反応混合物を濾過して触媒を濾別した後、蒸留等の所望の分離操作により１−（イソプロピルアミノ）エタノールを得ることができる。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。なお、下記の実施例におけるガスクロマトグラフィー（以下、ＧＣという。）分析の条件は次の通りであり、各化合物の含有量は面積百分率法により算出し、その含有量をもとに２−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率を算出した。
【００１６】
［ＧＣ分析条件］
カラム；Ｊ＆Ｗ社製ＤＢ−５、長さ３０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚さ０．２５μｍ
キャリアガス；ヘリウム
カラム温度；４０℃から２８０℃に５℃／ｍｉｎで昇温
検出器；ＦＩＤ
検出器温度；３００℃
注入口温度；２５０℃
分析時間；３０分
スプリット比；５０／１
【００１７】
実施例１
オートクレーブに、２−アミノエタノール２３３ｇ（３．８１モル）、５０重量％含水５重量％パラジウム−カーボン１１．７ｇ（２−アミノエタノールに対して５重量％）及びメタノール１１５ｇを仕込み、水素圧を４．５ＭＰａとして、１３０℃に昇温した。同温度、同水素圧下でオートクレーブへの水素の導入及び攪拌をしながら、且つ高圧定量ポンプによりアセトン２６３ｇ（４．５２モル）を４時間かけてオートクレーブに供給しながら反応を行った。このときのアセトンの供給速度は５．９ｇ／（ｈｒ・ｇ−ｃａｔ）であった。その後、同温度、同水素圧下でオートクレーブへの水素の導入しながら３時間撹拌し、反応液の冷却後、触媒を濾過し、濾液を得た。得られた濾液をＧＣ分析した結果、１−（イソプロピルアミノ）エタノール７９．２％、２−アミノエタノール不検出、アセトン０．９％及びメチルイソブチルケトン２．８％を含有しており、１−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率は８７％（２−アミノエタノール基準）であった。
【００１８】
比較例１
オートクレーブに、２−アミノエタノール２３３ｇ（３．８１モル）、５０重量％含水５重量％パラジウム−カーボン１１．７ｇ（２−アミノエタノールに対して５重量％）、メタノール１１５ｇ及びアセトン２６３ｇ（４．５２モル）を仕込み、１時間放置後に水素圧を４．５ＭＰａとして、１３０℃に昇温した。同温度、同水素圧下でオートクレーブへの水素の導入及び攪拌をしながら反応を行った。反応液の冷却後、触媒を濾過し、濾液を得た。得られた濾液をＧＣ分析した結果、１−（イソプロピルアミノ）エタノール５２．９％、２−アミノエタノール６．５％、アセトン不検出及びメチルイソブチルケトン１７．０％を含有しており、１−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率は５３％（２−アミノエタノール基準）であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法としては、貴金属触媒の存在下、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて定量的に製造する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
本発明者は、非特許文献１の方法について、製造プラントでの大スケール反応を検討するにあたり、かかる大スケール反応ではオートクレーブへの原料仕込みにかなりの時間を要するので、この影響を調べるために、原料仕込み時間を１時間と想定して実験室規模での反応、すなわち貴金属触媒、アセトン及び２−アミノエタノールをオートクレーブに仕込み、仕込み終了後１時間放置した後に水素を導入、昇温して反応を行った。その結果、触媒濾過後の反応終了液は、２−（イソプロピルアミノ）エタノール５２．９％、２−アミノエタノール６．５％及びメチルイソブチルケトン１７．０％を含有しており、メチルイソブチルケトンが大量に副生し、非特許文献１の実験例（収率９４〜９５％）に比べ、２−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率が大きく低下していることがわかった（後述の比較例１）。
【非特許文献１】Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，１９４６年，２６巻，３６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、メチルイソブチルケトンの副生を抑制し、大スケール反応でも収率よく２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上述の大スケール反応を想定した実験におけるメチルイソブチルケトンの大量副生の原因について検討を行った。その結果、想定実験では、アセトン及び２−アミノエタノールをオートクレーブに仕込んだ１時間後に水素を導入、昇温し反応を行ったため、その１時間の間にオートクレーブに仕込まれたアセトン同士の２分子縮合が生じることによって、メチルイソブチルケトンが大量に副生したものと推察した。かかる推察に基づいて、上記の課題を解決すべく本発明者が鋭意検討した結果、アセトンを反応系内に供給しながら反応を実施することによって、アセトン同士の２分子縮合によるメチルイソブチルケトンの副生が抑制できるため、２−（イソプロピルアミノ）エタノールを大スケール反応でも収率よく製造できる方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち本発明は、水素化触媒の存在下に、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造するにあたり、アセトンを反応系内に供給しながら反応させることを特徴とする２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の製造方法によれば、原料の仕込みに時間のかかる大スケール反応においてもメチルイソブチルケトンの副生を抑制できるため、本発明は、２−（イソプロピルアミノ）エタノールを大スケールで収率よく製造することができる方法である。よって、当該製造方法は工業的に有益なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の製造方法は、水素化触媒の存在下にアセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させるものであり、反応系内にアセトンを供給しながら反応を行う。このようにすれば、メチルイソブチルケトンの副生が抑制できるため、２−（イソプロピルアミノ）エタノールを大スケールで収率よく製造することができる。
【０００８】
本発明の反応は、通常、オートクレーブに予め水素化触媒、２−アミノエタノール及び必要に応じて溶媒を仕込み、水素を導入して所定の水素圧にした後、所定の反応温度に昇温し、アセトンをオートクレーブに所定の速度で連続的又は断続的に供給しながら行う。水素は反応の進行とともに消費されるので適宜供給しながら反応を実施する。
【０００９】
アセトンの使用量は、２−アミノエタノール１モルに対して、通常１．０モル以上、好ましくは１．０〜２．０モルである。アセトンの供給速度は、反応スケール等により適宜決定すればよいが、水素化触媒１ｇ及び１時間当たりの供給速度として、通常２０．０ｇ／（ｈｒ・ｇ−ｃａｔ）以下、好ましくは２．０〜１０．０ｇ／（ｈｒ・ｇ−ｃａｔ）である。
【００１０】
２−アミノエタノールは、そのまま用いても良いし、水溶液或いは有機溶媒溶液として用いることもできる。水溶液或いは有機溶媒溶液として用いる場合、その濃度は特に制限されず、反応スケールにより適宜決定すればよい。
【００１１】
水素化触媒としては、公知の水素化触媒を用いることができ、例えば、白金触媒（例えば、白金−アルミナ触媒、白金−カーボン触媒）、パラジウム触媒（例えば、パラジウム−カーボン触媒）等の貴金属触媒、還元ニッケル、これを安定化処理したもの（いわゆる、安定化ニッケル）、ラネーニッケル等のニッケル触媒、還元コバルト、ラネーコバルト等のコバルト触媒等が挙げられる。水素化触媒の使用量は、２−アミノエタノール１重量部に対して、通常０．００１〜０．２重量部、好ましくは０．０１〜０．１重量部である。
【００１２】
本発明の製造方法では、必要に応じて溶媒を用いることもできる。溶媒としては、ケトン或いはアミンに対し不活性な溶媒であれば特に制限されず、例えばメタノール、エタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、水、或いはこれらの混合溶媒が挙げられる。溶媒の使用量は特に制限されないが、２−アミノエタノール１重量部に対して、通常２．０重量部以下、好ましくは０．２〜１．０重量部である。-
【００１３】
反応温度は、通常５０〜２００℃、好ましくは１１０〜１５０℃である。また、反応における水素圧は、通常１．０〜１０．０ＭＰaであり、好ましくは３．０〜６．０ＭＰａである。反応による水素の消費に応じて水素を導入しながら上記水素圧に保ち、上記反応温度にて反応を行う。
【００１４】
反応終了後、得られた反応混合物を濾過して触媒を濾別した後、蒸留等の所望の分離操作により１−（イソプロピルアミノ）エタノールを得ることができる。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。なお、下記の実施例におけるガスクロマトグラフィー（以下、ＧＣという。）分析の条件は次の通りであり、各化合物の含有量は面積百分率法により算出し、その含有量をもとに２−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率を算出した。
【００１６】
［ＧＣ分析条件］
カラム；Ｊ＆Ｗ社製ＤＢ−５、長さ３０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚さ０．２５μｍ
キャリアガス；ヘリウム
カラム温度；４０℃から２８０℃に５℃／ｍｉｎで昇温
検出器；ＦＩＤ
検出器温度；３００℃
注入口温度；２５０℃
分析時間；３０分
スプリット比；５０／１
【００１７】
実施例１
オートクレーブに、２−アミノエタノール２３３ｇ（３．８１モル）、５０重量％含水５重量％パラジウム−カーボン１１．７ｇ（２−アミノエタノールに対して５重量％）及びメタノール１１５ｇを仕込み、水素圧を４．５ＭＰａとして、１３０℃に昇温した。同温度、同水素圧下でオートクレーブへの水素の導入及び攪拌をしながら、且つ高圧定量ポンプによりアセトン２６３ｇ（４．５２モル）を４時間かけてオートクレーブに供給しながら反応を行った。このときのアセトンの供給速度は５．９ｇ／（ｈｒ・ｇ−ｃａｔ）であった。その後、同温度、同水素圧下でオートクレーブへの水素の導入しながら３時間撹拌し、反応液の冷却後、触媒を濾過し、濾液を得た。得られた濾液をＧＣ分析した結果、１−（イソプロピルアミノ）エタノール７９．２％、２−アミノエタノール不検出、アセトン０．９％及びメチルイソブチルケトン２．８％を含有しており、１−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率は８７％（２−アミノエタノール基準）であった。
【００１８】
比較例１
オートクレーブに、２−アミノエタノール２３３ｇ（３．８１モル）、５０重量％含水５重量％パラジウム−カーボン１１．７ｇ（２−アミノエタノールに対して５重量％）、メタノール１１５ｇ及びアセトン２６３ｇ（４．５２モル）を仕込み、１時間放置後に水素圧を４．５ＭＰａとして、１３０℃に昇温した。同温度、同水素圧下でオートクレーブへの水素の導入及び攪拌をしながら反応を行った。反応液の冷却後、触媒を濾過し、濾液を得た。得られた濾液をＧＣ分析した結果、１−（イソプロピルアミノ）エタノール５２．９％、２−アミノエタノール６．５％、アセトン不検出及びメチルイソブチルケトン１７．０％を含有しており、１−（イソプロピルアミノ）エタノールの収率は５３％（２−アミノエタノール基準）であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素化触媒の存在下に、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造するにあたり、反応系内にアセトンを供給しながら反応させることを特徴とする２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法。
【請求項２】
水素化触媒が、パラジウム−カーボンである請求項１に記載の製造方法。
【請求項１】
水素化触媒の存在下に、アセトンを２−アミノエタノール及び水素と反応させて２−（イソプロピルアミノ）エタノールを製造するにあたり、反応系内にアセトンを供給しながら反応させることを特徴とする２−（イソプロピルアミノ）エタノールの製造方法。
【請求項２】
水素化触媒が、パラジウム−カーボンである請求項１に記載の製造方法。
【公開番号】特開２００９−１７３５５３（Ｐ２００９−１７３５５３Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１０１７（Ｐ２００８−１１０１７）
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（０００１６７６４６）広栄化学工業株式会社 (114)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（０００１６７６４６）広栄化学工業株式会社 (114)
【Ｆターム（参考）】
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