(57)【要約】【課題】アルキレンオキシド付加炭化水素アミドを製造する方法において、アミン副生物含有量を２重量％以下にする方法を提供する。【解決手段】アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドを製造する下記の工程からなる方法：  ａ）Ｃ4〜Ｃ30の脂肪酸または脂肪酸の低級アルキルエステルをアンモニア、又はモノ或はジヒドロキシ炭化水素アミンと反応させて、炭化水素アミドを生成させる、  ｂ）炭化水素アミドをアルキレンオキシドと反応させる、そして  ｃ）工程ｂ）の生成物を、水、酸性の水または無機塩を含む水またはそれらの混合物を用いて約５℃乃至９５℃の温度で抽出して、アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドを生じさせる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドを製造するための、下記の工程からなる方法：
ａ）Ｃ4〜Ｃ30の脂肪酸または脂肪酸の低級アルキルエステルを、アンモニアまたはモノあるいはジヒドロキシ炭化水素アミンと反応させて、炭化水素アミドを生成させる工程、
ｂ）炭化水素アミドをアルキレンオキシドと反応させる工程、そして
ｃ）工程ｂ）の生成物を、水、酸性の水、または無機塩を含む水、またはそれらを組合せて用い、約５℃乃至９５℃の温度で抽出して、アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドを得る工程。
【請求項２】
脂肪酸がＣ6〜Ｃ24の脂肪酸である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
脂肪酸がＣ6〜Ｃ20の脂肪酸である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
脂肪酸がヤシ油脂肪酸である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
脂肪酸低級アルキルエステルの低級アルキル基が炭素原子数約１〜６である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
脂肪酸低級アルキルエステルの低級アルキル基が炭素原子数約１〜４である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
脂肪酸の低級アルキルエステルの低級アルキル基が炭素原子数約１〜２である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
低級アルキルエステルがメチルエステルである請求項７に記載の方法。
【請求項９】
モノ或はジヒドロキシ炭化水素アミンが、エタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミンおよびジプロパノールアミンからなる群より選ばれる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
炭化水素アミンがジヒドロキシ炭化水素アミンである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ジヒドロキシアミン炭化水素アミンがジエタノールアミンである請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
炭化水素アミドがヤシ油脂肪酸アミドである請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ヤシ油脂肪酸アミドが、ヤシ油脂肪酸またはその低級アルキルエステルとジエタノールアミンとの反応により得られるものである請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ペンチレンオキシド、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
アルキレンオキシドがプロピレンオキシドである請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、炭化水素アミド１モル当りアルキレンオキシド約１乃至３０モルを有する請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、炭化水素アミド１モル当りアルキレンオキシド約２乃至２０モルを有する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、炭化水素アミド１モル当りアルキレンオキシド約２乃至１０モルを有する請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、ヤシ油脂肪酸アミドとエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドとの反応から誘導されたものである請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
工程ｂ）の生成物を抽出する温度が約５℃乃至５０℃である請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
工程ｂ）の生成物を抽出する温度が約５℃乃至３０℃である請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、アミン副生物を１．５重量％以下で含む請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、アミン副生物を１．０重量％以下で含む請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
アミン副生物が、ジエタノールアミン、アルコキシル化ジエタノールアミンまたはそれらの混合物であってもよい請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
アルコキシル化ジエタノールアミンがプロポキシル化ジエタノールアミンである請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
下記の工程からなる方法により製造された生成物：
ａ）Ｃ4〜Ｃ30の脂肪酸または脂肪酸の低級アルキルエステルをモノ又はジヒドロキシ炭化水素アミンと反応させて、炭化水素アミドを生成させる工程、
ｂ）炭化水素アミドをアルキレンオキシドと反応させる工程、そして
ｃ）工程ｂ）の生成物を、水、酸性の水、または無機塩を含む水、またはそれらの組合せを用いて約５℃乃至９５℃の温度で抽出して、アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドを生じさせる工程。
【請求項２８】
脂肪酸がＣ6〜Ｃ24の脂肪酸である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項２９】
脂肪酸がＣ6〜Ｃ20の脂肪酸である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３０】
脂肪酸がヤシ油脂肪酸である請求項２９に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３１】
脂肪酸低級アルキルエステルの低級アルキル基が炭素原子数約１〜６である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３２】
脂肪酸低級アルキルエステルの低級アルキル基が炭素原子数約１〜４である請求項３１に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３３】
脂肪酸低級アルキルエステルの低級アルキル基が炭素原子数約１〜２である請求項３２に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３４】
低級アルキルエステルがメチルエステルである請求項３３に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３５】
モノ又はジヒドロキシ炭化水素アミンが、エタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミンおよびジプロパノールアミンからなる群より選ばれる請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３６】
炭化水素アミンがジヒドロキシ炭化水素アミンである請求項３５に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３７】
ジヒドロキシ炭化水素アミンがジエタノールアミンである請求項３６に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３８】
炭化水素アミドがヤシ油脂肪酸アミドである請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項３９】
ヤシ油脂肪酸アミドが、ヤシ油脂肪酸またはその低級アルキルエステルとジエタノールアミンとの反応により得られたものである請求項３８に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４０】
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ペンチレンオキシド、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４１】
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項４０に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４２】
アルキレンオキシドがプロピレンオキシドである請求項４１に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４３】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、炭化水素アミド１モル当りアルキレンオキシド約１乃至３０モルを有する請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４４】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、炭化水素アミド１モル当りアルキレンオキシド約２乃至２０モルを有する請求項４３に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４５】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、炭化水素アミド１モル当りアルキレンオキシド約２乃至１０モルを有する請求項４４に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４６】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、ヤシ油脂肪酸アミドとエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドとの反応から誘導されたものである請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４７】
工程ｂ）の生成物を抽出する温度が約５℃乃至５０℃である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４８】
工程ｂ）の生成物を抽出する温度が約５℃乃至３０℃である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項４９】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、アミン副生物含有量が１．５重量％以下である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項５０】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドが、アミン副生物含有量が１．０重量％以下である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項５１】
アミン副生物が、ジエタノールアミン、アルコキシル化ジエタノールアミンまたはそれらの混合物である請求項２７に記載の方法により製造された生成物。
【請求項５２】
アルコキシル化ジエタノールアミンがプロポキシル化ジエタノールアミンである請求項５１に記載の方法により製造された生成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドを製造する方法に関する。特には、本発明は、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造方法からアミン副生物を低減してアミン副生物を２重量％以下にする方法を包含するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドは、効力のある清浄性を示す。炭化水素燃料、例えばガソリンまたはディーゼル燃料の沸点範囲にある燃料におけるそれらの存在の有用性は、内燃機関の堆積物を防止し、オクタン要求値の増加を抑制し、更にはオクタン要求値を低減することでよく知られている。アルキレンオキシド付加炭化水素アミドを含む燃料を使用すると、車両の運転性が上がると考えられている。
【０００３】
特許文献１には、炭化水素水と乳化剤を含む燃料であって、乳化剤が非イオン性乳化剤で、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドと炭素原子数９〜２１のカルボン酸アミドとの付加物からなる燃料が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ポリエーテルアルコール含有モノアミド化合物を添加剤として燃料組成物に使用すること、およびこれら化合物を使用して吸入弁堆積物を減少させ、オクタン要求値の増加を抑制し、更にはオクタン要求値を低減することが開示されている。
【０００５】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造は、当該分野の熟練者には熟知されている如何なる方法でも行うことができる。例えば、脂肪酸エステルをモノ又はジヒドロキシ炭化水素アミンと反応させて、まず中間反応生成物としてヒドロキシル化脂肪酸アミドを生じさせることにより始めてもよい。次に、中間体をエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドと更に反応させることにより、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドを得ることができる。しかし、反応の過程で低分子量の副生物、特にアミン副生物、例えばプロポキシル化ジエタノールアミンなどのアルコキシル化アミンが生成して、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの特性とは正反対の不利益を与える。そのようなアミン副生物は、極性を持ち、塩基性で水溶性であり、その結果、燃料貯蔵タンクの水底および金属表面に蓄積する傾向がある。燃料タンクの水底は、多数の蓄積した化合物の隠れ場となることで悪名高い。適当な条件下では、ある種の低分子量アミンは存在するある種の別の化合物、例えば酸性腐食防止剤と反応して、おそらくは、ろ過器や流量計等のような分配系統内で潜在的に堆積物を形成しうる塩やガムが生成することがある。内燃機関内では、アミン副生物と燃料組成物中の他の添加剤成分との間で相互作用が生じることがあり、それがエンジン摩耗あるいはスラッジやワニスの蓄積を増加させるために、エンジン性能を更に悪化させうる。アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造から生じたアミン副生物の除去は、これら物質が水性抽出液と乳濁液を形成する傾向があるために煩雑である。よって、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドを含む添加剤パッケージからアミン副生物を最少にすることが強く望まれている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４２９７１０７号明細書、ボーンケ、１９８１年１０月２７日発行、
【特許文献２】米国特許第６３１２４８１号明細書、リン、外、２００１年１１月６日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造方法に関する。特には、本発明は、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造方法から、アミン副生物、特にプロポキシル化ジエタノールアミンなどのアルコキシル化アミンを低減して、アミン副生物含有量を２重量％以下にする方法を包含している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の方法は、下記の工程からなる：
ａ）Ｃ4〜Ｃ30の脂肪酸または脂肪酸の低級アルキルエステルを、アンモニア、またはモノあるいはジヒドロキシ炭化水素アミンと反応させて、炭化水素アミドを生成させる工程、
ｂ）炭化水素アミドをアルキレンオキシドと反応させる工程、そして
ｃ）工程ｂ）の生成物を、水、酸性水または無機塩を含む水またはそれらの組合せを用いて約５℃乃至９５℃の温度で抽出して、アミン副生物含有量が２重量％以下、好ましくは１．５重量％以下、より好ましくは１．０重量％以下としたアルキレンオキシド付加炭化水素アミドを生じさせる工程。
【０００９】
別の態様では、本発明は、本発明の方法により製造された、アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドに関する。
【発明の効果】
【００１０】
数ある要因のうちでも、本発明は、本明細書に記載する独特な方法を用いることによって、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造からアミン副生物、例えばプロポキシル化ジエタノールアミンなどのアルコキシル化アミンを有効に低減して、アミン副生物含有量を２重量％以下にすることができるという発見に基づいている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上述したように、本発明は、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造方法に関する。特には、本発明は、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造方法から、アルコキシル化アミン、特にプロポキシル化ジエタノールアミンなどのアルコキシル化アミンを低減して、アミン副生物含有量を２重量％以下にする方法に関する。
【００１２】
本発明について詳細に述べる前に、以下の用語は、特に断わらない限りは以下の意味を有する。
【００１３】
［定義］
「アミノ」は、−ＮＨ2基を意味する。
【００１４】
「炭化水素基」は、主として炭素と水素とからなる有機基を意味し、脂肪族、脂環式、芳香族またはそれらの組合せ、例えばアラルキルまたはアルカリールであってもよい。そのような炭化水素基は、脂肪族不飽和、すなわちオレフィン又はアセチレン不飽和を含んでいてもよいし、また少量のヘテロ原子、例えば酸素または窒素、または塩素などのハロゲンを含んでいてもよい。脂肪族カルボン酸と結合して用いられるなら、炭化水素基はオレフィン不飽和も含んでいる。
【００１５】
「アルキル」は、直鎖および分枝鎖両方のアルキル基を意味する。
【００１６】
「低級アルキル」は、炭素原子数１〜約６のアルキル基を意味し、第一級、第二級及び第三級アルキル基を包含する。代表的な低級アルキル基としては例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、およびｎ−ヘキシル等が挙げられる。
【００１７】
「アルケニル」は、不飽和があるアルキル基を意味する。
【００１８】
「アルキレンオキシド」は、下記式を有する化合物を意味する：
【００１９】
【化１】
2006143728.tif 000002
【００２０】
（ただし、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に、水素または炭素原子数１〜約６の低級アルキルである。）
【００２１】
［方法］
本発明のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドの製造方法について、これより以下に記載する。
【００２２】
本発明の第一工程は、下記構造を有する炭化水素アミドを製造することにある：
【００２３】
【化２】
2006143728.tif 000003
【００２４】
（ただし、Ｒは、炭素原子数約３〜２９、好ましくは約５〜２３、より好ましくは約５〜１９の炭化水素基であり、
Ｒ’は、炭素原子数約１〜１０、好ましくは約２〜５、より好ましくは約２〜３の二価アルキレン基であり、そして
ａは、０〜２の整数である。好ましくは、ａは０である。）
【００２５】
炭化水素アミドは一般に、脂肪酸または脂肪酸の低級アルキルエステルと、アンモニアまたはモノ又はジヒドロキシ炭化水素アミンとの反応生成物である。
【００２６】
炭化水素基Ｒは、アルキルまたはアルケニルであることが好ましく、より好ましくはアルキルである。
【００２７】
脂肪酸または脂肪酸の低級アルキルエステルの酸部は、ＲＣＯ−（Ｒは上に定義した通りである）であることが好ましく、その代表としては、カプリル、カプロン、カプリン、ラウリン、ミリスチン、パルミチン、ステアリン、オレイン、リノール等がある。酸は飽和であることが好ましいが、不飽和の酸が存在していてもよい。
【００２８】
酸部を保持する反応体は天然油であることが好ましい：ヤシ、ババスーヤシ、パーム核、パーム、オリーブ、ヒマシ、ピーナッツ、ナタネ、牛脂、豚脂、ラード油、鯨脂、ヒマワリ等。一般に、使用することができる油は数種類の酸部を含み、油の原料によってその数や種類が異なる。
【００２９】
脂肪酸低級アルキルエステルの低級アルキル基は、脂肪酸の低級アルキルエステルから誘導することができる。低級アルキルエステルは、炭素原子数が好ましくは約１〜６、より好ましくは約１〜４、最も好ましくは約１〜２の低級アルキル基を有し、例えばメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、およびヘキシルエステルがある。好ましくは、低級アルキルエステルはメチルエステルである。
【００３０】
酸部は、完全にエステル化した化合物もしくは完全にはエステル化していない化合物として供することができ、例えばグリセリルトリステアレート、グリセリルジラウレート、グリセリルモノオレエート等がある。ジオールおよびポリアルキレングリコールを含むポリオールのエステルも用いることができ、例えばマンニトール、ソルビトール、ペンタエリトリトール、ポリオキシエチレンポリオール等のエステルがある。
【００３１】
アンモニア、または第一級又は第二級アミン窒素を持つモノ又はジヒドロキシ炭化水素アミンが反応して、本発明の炭化水素アミドを生成させることができる。一般に、モノ又はジヒドロキシ炭化水素アミンは、下記式により特徴付けることができる：
ＨＮ（Ｒ’ＯＨ）2-bＨb
（ただし、Ｒ’は前に定義した通りであり、そしてｂは０または１である。）
【００３２】
代表的なアミンとしては、これらに限定されるものではないが、エタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ブタノールアミン等を挙げることができる。好ましくは、アミンは、エタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミンおよびジプロパノールアミンからなる群より選ばれる。ジエタノールアミンが最も好ましい。
【００３３】
反応は一般に、反応体を約１００℃乃至２００℃、好ましくは約１２０℃乃至１５５℃、より好ましくは約１４０℃乃至１５５℃で、１乃至約１０時間、好ましくは約４時間維持することにより遂行することができる。溶媒中で、好ましくは生成物が使用されることになる最終組成物と混合性がある溶媒中で反応を行うことができる。反応を加速したり、反応温度を下げたり、またピペラジンなどの副生成物を最少にするために、カリウムまたはナトリウムメトキシドなどの塩基触媒も使用することができる。触媒は、使用したなら、反応の最後に、中和／水抽出、中和／沈殿およびろ過またはこれら二つの方法の混合を含む熟練者には知られた好適な技術によって取り除くことができる。
【００３４】
本発明の実施に用いることができる代表的な反応生成物としては、下記の酸部を持つエステルとアルカノールアミンとから生成するものが挙げられる：
【００３５】
表  １
───────────────────────
エステルの酸部              アミン
───────────────────────
ラウリン酸          プロパノールアミン
ラウリン酸          ジエタノールアミン
ラウリン酸          エタノールアミン
ラウリン酸          ジプロパノールアミン
パルミチン酸        ジエタノールアミン
パルミチン酸        エタノールアミン
ステアリン酸        ジエタノールアミン
ステアリン酸        エタノールアミン
───────────────────────
【００３６】
その他の使用できるアルカノールアミンとの混合反応生成物は、次のような油の酸成分から生成させることができる：ヤシ、ババスーヤシ、パーム核、パーム、オリーブ、ヒマシ、ピーナッツ、ナタネ、牛脂、豚脂、鯨脂、トウモロコシ、タル、綿実等。
【００３７】
本発明の好ましい一観点では、（ｉ）脂肪酸の低級アルキルエステルと（ii）ジエタノールアミンとの反応により、所望の反応生成物を製造することができる。
【００３８】
代表的な脂肪酸低級アルキルエステルとしては、低級アルキル基が炭素原子約１〜６個、好ましくは約１〜４個、より好ましくは約１〜２個を含む、脂肪酸の低級アルキルエステルが挙げられる。低級アルキルエステルはメチルエステルであることが好ましい。これらの酸は、式ＲＣＯＯＨ（ただし、Ｒは、炭素原子約７〜１５個、好ましくは約１１〜１３個、より好ましくは約１１個を含むアルキル炭化水素基である）により特徴付けることができる。
【００３９】
用いることができる脂肪酸低級アルキルエステルの代表的なものとしては、トリラウレート、トリステアレート、トリパルミテート、ジラウレート、モノステアレート、ジラウレート、テトラステアレート、トリラウレート、モノパルミテート、ペンタステアレート、モノステアレートがある。
【００４０】
エステルとしては、酸部が次のような天然油により代表されるような混合物であるものを挙げることができる：ヤシ、ババスーヤシ、パーム核、パーム、オリーブ、ヒマシ、ピーナッツ、ナタネ、牛脂、豚脂（葉）、ラード油、鯨脂。
【００４１】
好ましいエステルは、次のような酸部を含むヤシ油の低級アルキルエステルである：
【００４２】
表  ２
──────────────
脂肪酸部       重量％
──────────────
カプリル         ８．０
カプリン         ７．０
ラウリル       ４８．０
ミリスチン     １７．５
パルミチン       ８．２
ステアリン       ２．０
オレイン         ６．０
リノール         ２．５
──────────────
【００４３】
本発明に適した所望のアルキルアミドの例としては、これらに限定されるものではないが、オクチルアミド（カプリルアミド）、ノニルアミド、デシルアミド（カプリンアミド）、ウンデシルアミドドデシルアミド（ラウリルアミド）、トリデシルアミド、テトラデシルアミド（ミリスチルアミド）、ペンタデシルアミド、ヘキサデシルアミド（パルミチルアミド）、ヘプタデシルアミド、オクタデシルアミド（ステアリルアミド）、ノナデシルアミド、エイコシルアミド（アルキルアミド）、またはドコシルアミド（ベヘニルアミド）を挙げることができる。所望のアルケニルアミドの例としては、これらに限定されるものではないが、パルミトオレインアミド、オレイルアミド、イソオレイルアミド、エライジルアミド、リノリルアミド、リノレイルアミドを挙げることができる。アルキル又はアルケニルアミドは、ヤシ油脂肪酸アミドであることが好ましい。
【００４４】
脂肪酸エステルとアルカノールアミンから炭化水素アミドを製造することについては、例えば米国特許第４７２９７６９号（シュリクト、外）に記載されていて、その開示内容も参照内容として本明細書の記載とする。
【００４５】
この方法の第二工程では、第一工程で生成した中間体の炭化水素アミドにアルキレンオキシドを付加する。炭化水素アミドに付加するアルキレンオキシドは、炭素原子数約２〜５のアルキレン基から誘導する。アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドおよびペンチレンオキシドからなる群より選ばれることが好ましい。エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドが特に好ましい。さらに、アルキレンオキシドの混合物も望ましく、例えばエチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合物を使用して、本発明のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドを生成させることができる。エチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合物の場合には、それぞれのモル比を約１：５乃至５：１で使用することができる。
【００４６】
炭化水素アミドに付加するアルキレンオキシドの所望のモル数は、炭化水素アミド１モル当りアルキレンオキシド約１乃至３０モルの範囲にある。より好ましくは、約２乃至２０モルの範囲が特に望ましい。最も好ましくは、炭化水素アミドモル当りアルキレンオキシドのモル範囲として、約２乃至１０モルの範囲が最も好ましい。
【００４７】
アルキレンオキシド付加炭化水素アミドは、ヤシ油脂肪酸アミドをエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドと反応させるアルキレンオキシド付加反応から誘導することが好ましい。しかし、本発明で燃料添加剤として使用できるアルキレンオキシド付加炭化水素アミドはまた、様々な種類および種々のモル数のアルキレンオキシドが様々な種類の炭化水素アミドに付加した混合生成物であってもよい。最も好ましくは、ヤシ油脂肪酸アミドをプロピレンオキシドと反応させるアルキレンオキシド付加反応から、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドを誘導する。
【００４８】
本発明の方法の最終工程は、アミン副生物含有量を低減することにある。上述した反応の過程では、前記の背景技術で述べたように燃料分配系統に悪影響を及ぼすような種々のアミン副生物が生成しうる。これらアミン副生物は、ジエタノールアミンまたはアルコキシル化ジエタノールアミンまたはそれらの混合物の形を取っていると考えられる。特に配慮すべきなのはプロポキシル化ジエタノールアミンである。アミン副生物は、水、酸性水または無機塩を含む水、またはそれらの混合物を用いた抽出により、有効に除去することができる。無機塩を含む水の無機塩は、ナトリウム、リチウム、カリウム、臭素、塩素、ヨウ素、酢酸、アンモニウムおよび硫酸塩の誘導体であることが好ましく、より好ましくはナトリウム、カリウム、塩素、アンモニウムおよび硫酸塩であり、そして最も好ましくは塩化ナトリウムである。この抽出操作は、酸性アルミナ、シリカゲルまたはケイ酸マグネシウム（商品名：フロリシル(Florisil)、マグネソル(Magnesol)）などの酸性の固体担体に通すろ過を使用するよりもずっと効果がある。本発明の方法は、水、無機塩を含む水、またはそれらの組合せを用いた抽出を利用することが好ましい。抽出の有効性は、洗浄回数、洗浄毎に使用する抽出剤、すなわち水または無機塩を含む水の量、温度、抽出時間等により影響される。一般に、アルキレンオキシド付加炭化水素アミドは、水／塩化ナトリウム溶液を用いて、約５℃乃至９５℃で、好ましくは約５℃乃至５０℃で、より好ましくは約５℃乃至３０℃の範囲の温度で、約１０乃至１２０分の範囲の時間をかけて抽出される。この抽出工程後に得られる最終アルキレンオキシド付加炭化水素アミドは、アミン副生物の含有量が、特にプロポキシル化ジエタノールアミンなどのアルコキシル化アミンが、一般に２重量％以下で、好ましくは１．５重量％以下で、より好ましくは１．０重量％以下となる。
【００４９】
［アルキレンオキシド付加炭化水素アミド］
本発明は更に、上述したように本発明の方法により製造された、炭化水素アミドモル当りアルキレンオキシドを約１乃至３０モル、好ましくは約２乃至２０モル、より好ましくは約２乃至１０モル有し、アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドにも関する。アミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドは、下記の構造を有する：
【００５０】
【化３】
2006143728.tif 000004
【００５１】
（ただし、Ｒは、炭素原子数約３〜２９、好ましくは約５〜２３、より好ましくは約５〜１９の炭化水素基であり、
Ｒ’は、炭素原子数約１〜１０、好ましくは約２〜５、より好ましくは約２〜３の二価アルキレン基であり、
Ｒ”は、炭素原子数約２〜５、好ましくは約２〜３の二価アルキレン基であり、
ｃおよびｄは独立に、０または１、好ましくは両方とも１であり、そして
ｅおよびｆは独立に、約０〜２０の整数であって、ｅとｆの総和は約１〜４０の範囲にある。）
【００５２】
炭化水素基Ｒは、アルキルまたはアルケニルであることが好ましく、より好ましくはアルキルである。ｅおよびｆは独立に約０〜１５の整数であって、ｅとｆの総和は約１〜３０の範囲にあることが好ましい。より好ましくは、ｅおよびｆは独立に約０〜１０の整数であって、ｅとｆの総和は約１〜２０の範囲にある。
【実施例】
【００５３】
本発明について以下の実施例により更に説明するが、これらは特に有利な方法の態様を示すものである。実施例は、本発明を説明するために記されるのであって、本発明を限定しようとするものではない。
【００５４】
［実施例１］
次の実施例では、本発明のアミン副生物含有量が２重量％以下のアルキレンオキシド付加炭化水素アミドの代表的な製造方法を説明する。
【００５５】
１ａ）ココアミド−ＤＥＡの製造
機械的撹拌器と温度計を備えたフラスコに、メチルココエート、すなわちヤシ油のメチルエステル２０００グラム（ｇ）を、グリセロール０．０５重量％以下と共に入れた。次いで、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）９２６ｇを加えた。混合物を約１５０℃で約４時間加熱した。反応時間の終わりに混合物を約９５℃まで冷却し、そして約４５０ｍｍＨｇの減圧下でストリップしてメタノールを除去した。生成物のＤＥＡ含有量は、２．０重量％以下であった。
【００５６】
１ｂ）プロポキシル化ココアミド−ＤＥＡの製造
代表的なプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡの製造では、機械的撹拌器と温油冷却ジャケットを備えたオートクレーブに、実施例１ａのココアミド−ＤＥＡ２０００ｇを充填する。次いで、水酸化カリウム３７ｇを加える。オートクレーブを約１２０℃に加熱し、３０ｍｍＨｇ以下の減圧にして生成した水を除去する。オートクレーブを窒素を用いて大気圧にした後、プロピレンオキシド１５４８ｇを約４時間かけて加える。プロピレンオキシドの充填が終了したのち約６時間で反応が完了する。オートクレーブを約９５℃まで冷却し、そしてフロリシル、水およびろ過助剤で処理することにより触媒を取り除く。混合物をブフナーロートでろ過する。ガスクロマトグラフィーで測定すると、生成物は一般に、プロポキシル化−ＤＥＡ（ＰＯ−ＤＥＡ）を約２乃至２５重量％含んでいる。
【００５７】
［実施例２（水／ＮａＣｌによる２回洗浄、トルエン、８０℃）］
機械的撹拌器と温度計を備えたフラスコに、実施例１に記載した操作と同様にして製造したＰＯ−ＤＥＡ含有量が約２３．２重量％のプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡ２００ｇ、およびトルエン１１０ｇを入れた。混合物に、約８０℃の水２００ｇおよび飽和塩化ナトリウム溶液２６．８ｇを加えた。約８０℃で３０分間混合した後、混合を止めた。相を３０分で分離させた。底部の水性相を取り除いた。有機相を水と飽和塩化ナトリウムでもう１回洗浄し、相分離させた。二回目の水性相を取り除いて、一回目の水性相と一緒にした。有機相を約９５−１００℃、＜３０ｍｍＨｇの減圧下で３０分間、あるいは有機相中のトルエンと水が全部除去されるまで、回転式で蒸発させた。ストリップした生成物を計量し、分析した。水性相中の水溶性部分も、液／液抽出器具を用いて酢酸エチルで抽出した。ガスクロマトグラフィーで測定したところ、ＰＯ−ＤＥＡ含有量が約２３．２重量％から約１．６重量％に効率良く減少した。
【００５８】
［実施例３（水／ＮａＣｌによる２回洗浄、２０−３０℃、溶媒無し）］
機械的撹拌器と温度計を備えたフラスコに、実施例１に記載した操作と同様にして製造したＰＯ−ＤＥＡ含有量が約２３．２重量％のプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡ２００ｇ、水２００ｇ、および飽和塩化ナトリウム溶液２６．８ｇを入れた。２０−３０℃で３０分間混合した後、混合を止めた。相を３０分で分離させた。底部の水性相を取り除いた。頂部の有機相を水と飽和塩化ナトリウムでもう１回洗浄し、相分離させた。有機相を約９５−１００℃、＜３０ｍｍＨｇの減圧下で３０分間、回転式で蒸発させた。ストリップした生成物を計量し、ガスクロマトグラフィーで分析した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、約２３．２重量％から約１．４重量％に効率良く減少した。
【００５９】
［実施例４（低ＰＯ−ＤＥＡ含有量、ＮａＣｌ無し、溶媒有り）］
ＮａＣｌを使用しなかったこと以外は、実施例２に記載したようにして実施例４の操作を行った。ＰＯ−ＤＥＡ２．８重量％を含むプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡを水で洗浄した。しかし、水洗は溶媒を用いたが、ＮａＣｌは用いないで行った。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．８重量％から１．０重量％に効率良く減少した。
【００６０】
［実施例５（低ＰＯ−ＤＥＡ含有量、ＮａＣｌ無し、溶媒無し）］
実施例２に記載したようにして実施例５の操作を行ったが、溶媒もＮａＣｌも使用しなかった。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．８重量％から０．９重量％に効率良く減少した。
【００６１】
［比較例Ａ（ケイ酸マグネシウムによる除去）］
機械的撹拌器と温度計を備えたフラスコに、ＰＯ−ＤＥＡ含有量が約２．８重量％のプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡ１００グラム、ケイ酸マグネシウム（ダラス・カンパニーのマグネソルHMR-LS）１５ｇ、ろ過助剤（セライト503）１．５ｇ、および水５ｇを入れた。９５℃で２時間混合したのち混合を止め、そして生成物をろ過し、ガスクロマトグラフィーで分析した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．３重量％にしか減少しなかった。
【００６２】
［比較例Ｂ（ケイ酸マグネシウムによる水無しでの除去）］
水を加えないで、比較例Ａを繰り返した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．０重量％に減少した。
【００６３】
［比較例Ｃ（ケイ酸マグネシウムによる低温、水無しでの除去）］
水を加えないで５０℃で、比較例Ａを繰り返した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．２重量％に減少した。
【００６４】
［比較例Ｄ（シリカゲルによる除去）］
機械的撹拌器と温度計を備えたフラスコに、ＰＯ−ＤＥＡ含有量が約２．８重量％のプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡ７５ｇ、シリカゲル１１．３ｇ、および水３．８ｇを入れた。９５℃で２時間混合したのち混合を止め、そして生成物をろ過し、ガスクロマトグラフィーで分析した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．１重量％にしか減少しなかった。
【００６５】
［比較例Ｅ（シリカゲルによる低温での除去）］
５０℃で、比較例Ｄを繰り返した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．５重量％に減少した。
【００６６】
［比較例Ｆ（シリカゲルによる低温、水なしでの除去）］
５０℃で水を用いないで、比較例Ｄを繰り返した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．２重量％に減少した。
【００６７】
［比較例Ｇ（酸性アルミナによる除去）］
機械的撹拌器と温度計を備えたフラスコに、ＰＯ−ＤＥＡ含有量が約２．８重量％のプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡ７５ｇ、および酸性アルミナ（アルドリッチ・アクティベイテッド・ブロックマン１）１１．３ｇを入れた。９５℃で２時間混合したのち混合を止め、そして生成物をろ過し、ガスクロマトグラフィーで分析した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．２重量％にしか減少しなかった。
【００６８】
［比較例Ｈ（酸性アルミナによる低温での除去）］
５０℃で、比較例Ｇを繰り返した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．２重量％に減少した。
【００６９】
［比較例Ｉ（オレイン酸による除去）］
フラスコに、プロポキシル化ジエタノールアミン（ＰＯ−ＤＥＡ）含有量が約２．８重量％のプロポキシル化ココアミド−ＤＥＡ５０ｇ、およびオレイン酸５．０ｇを入れた。混合物を１００℃で１時間混合した。終了後、混合物をガスクロマトグラフィーで分析した。処理後のＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．７重量％であった。
【００７０】
［比較例Ｊ（オレイン酸による低温での除去）］
５０℃で、比較例Ｉを繰り返した。ＰＯ−ＤＥＡ含有量は、２．５重量％に減少した。