(57)【要約】  本発明は、ベタイン水溶液を連続的に調製する方法に関するものであり、前記方法は、水および塩基の存在下でのアミンとω-ハロカルボン酸との反応を含む。前記方法は、少なくとも2個の連続した反応器(R1)および(R2)からなる装置で実施され、反応器(R2)が管型反応器であることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式(I)：
【化１】
2013522348.tif 000021
[式中：
-nは、1、2または3に等しく；
-R1は、1〜3個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状アルキル基、好ましくはメチル基を表し；
-R2は、1〜3個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状アルキル基、好ましくはメチル基を表し；
-Rは、
3〜30個の炭素原子、特に3〜20個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状炭化水素鎖、好ましくはアルキル基を表すか、または
-A-NH-CO-R3基(R3は、3〜30個の炭素原子、特に3〜20個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状炭化水素鎖、好ましくはアルキル基を表し、Aは、場合によりヒドロキシル基で置換されていてもよい、好ましくは-CH2-CH2-CH2-および-CH2-CHOH-CH2-の基の中から選択される、1〜6個の炭素原子を含む直鎖状または分枝状の二価の炭化水素基を表す)を表すかのいずれかである]
のベタイン水溶液を調製するための連続法であって、
水および塩基、特にアルカリ金属水酸化物、より具体的にはKOHまたはNaOHの存在下における、式：NRR1R2のアミン(式中、R、R1およびR2は上述により定義した通りである)と、式：X-(CH2)n-COOHのω-ハロカルボン酸(式中、Xはハロゲン原子を表し、nは上述により定義した通りである)との反応を含み、
前記方法が、少なくとも2個の連続した反応器(R1)および(R2)で構成されており、反応器(R2)が管型反応器である装置で実施されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
a)反応器(R1)の入口に、水、塩基、アミン、およびω-ハロカルボン酸を導入する工程と、
b)反応器(R1)の出口でベタイン、アミン、およびω-ハロカルボン酸を含む水性反応性混合物(M)を得るための、反応器(R1)中でのアミンとω-ハロカルボン酸との反応工程と、
c)アミンとω-ハロカルボン酸との前記反応を継続させるために、反応器(R2)の入口に前記水性反応性混合物(M)を導入する工程と、
d)少なくとも20質量％、好ましくは少なくとも30質量％のベタイン；2.5質量％未満、好ましくは1.65質量％未満のアミン；および1.5質量％未満、特に1質量％未満、好ましくは0.7質量％未満の酸を含むベタイン水溶液(M')を、反応器(R2)の出口で回収する工程と
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
工程a)の間、一方ではアミンを塩基と一緒に導入し、他方では酸を水と一緒に導入することを特徴とする、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
反応器(R1)の出口で、反応器(R2)に前記混合物を導入する前に、前記反応性混合物(M)に塩基を添加することからなる追加の工程b')を含むことを特徴とする、請求項2または3に記載の方法。
【請求項５】
前記ベタイン水溶液(M')の一部分を反応器(R2)の出口で回収して、反応器(R1)の入口にアミンと一緒に注入することを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ベタイン水溶液をベースとするインライン製剤を調製するために、反応器(R2)の出口が、水、グリセリン、消泡剤またはそれらの混合物を含む、1個または複数個のミキサーに接続されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
反応器(R1)内の温度が、80℃〜110℃、好ましくは90℃〜100℃に含まれ、好ましくは95℃に等しい、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
反応器(R2)内の温度が、95℃〜110℃、好ましくは100℃〜105℃に含まれ、好ましくは105℃に等しい、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
反応器(R2)内の圧力が、1〜10バール、好ましくは1.5バール〜5バール、好ましくは2〜3バールに含まれる、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
反応器(R1)が管型反応器である、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
反応器(R1)中のアミンおよび酸の滞留時間が、30分〜5時間、好ましくは30分〜3時間、好ましくは40分〜80分に含まれる、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
反応器(R2)中のアミンおよび酸の滞留時間が、30分〜5時間、好ましくは30分〜3時間、好ましくは40分〜120分に含まれることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
酸がモノクロロ酢酸である、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
アミンがラウリルジメチルアミンである、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベタイン水溶液（betaine aqueous solution）を製造するための連続法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グリホサート(N-(ホスホノメチル)グリシン、C3H8NO5P)は、当業者によく知られている除草剤である。この除草剤を含むさまざまな製剤が存在する。特に、すぐに利用可能な組成物を最終使用者(特に農業従事者)が利用できるようにすることがとりわけ興味深い。
【０００３】
この除草剤は特に、グリホサート、水、および少なくとも1種の界面活性剤を含む組成物の形態で存在する。
【０００４】
現在、グリホサートとエトキシ化脂肪アミン類由来の界面活性剤とを含む組成物が主として知られている。しかし、これらの界面活性剤は、生態毒性、刺激性、および弱い生分解性を有することが知られている。
【０００５】
したがって、これらの界面活性剤は現在、他の界面活性剤、特にベタイン類由来の第四級アンモニウム化合物に取って代わられている。
【０００６】
水相中で第三級アミンをω-ハロカルボン酸および塩基と反応させることによるベタイン水溶液の調製は、当業者によって、特に米国特許第3 819 539号および米国特許第4 497 825号から、よく知られている。
【０００７】
得られる水溶液は、本質的にベタイン、形成されたアルカリ金属ハロゲン塩、および水を含む。
【０００８】
これらの溶液は、その状態で使用可能である。しかし、それらが含有するアミン残留量が高すぎる場合、これらの溶液の特性は低下する。
【０００９】
米国特許第5 292 942号は、連続法を用いて少なくとも2個の撹拌反応器中でベタイン水溶液を調製する方法について記載している。しかし、この方法は、10時間を越える試薬の過剰な滞留時間を伴う長時間の方法であり、最終生成物の迅速な回収を可能にしない。この特許で採用されている撹拌反応器は、滞留時間の分布が広いことを特徴としており、流速、生成するベタインの性質などについて製造に変更がある場合には、各反応器が許容できる品質の生成物を達成するために滞留時間の少なくとも3倍の時間待機させる必要がある。また、引用したこの特許では、上質な生成物を生成させるためには少なくとも50時間待機させる必要があり、変更操作（campaign）の間の製造では品質が低下し、使えなくなる。長い滞留時間を採用すると、所与の流速について、構成単位が大容量となるため、輸送できず、投下資本の観点から見ると高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第3 819 539号
【特許文献２】米国特許第4 497 825号
【特許文献３】米国特許第5 292 942号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、滞留時間が低減された、ベタイン水溶液の調製方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明はまた、柔軟かつ簡易であって、品質を補正する工程を含まずに一定の品質のベタイン水溶液を得ることを可能にする調製方法を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明はまた、ベタインを連続的に調製する工程を実施し、それによってあらゆる非連続的な後続の混合工程および貯蔵を排除することができることを特徴とする、ベタイン水溶液の調製方法を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明はまた、高ベタイン濃度のベタイン水溶液を調製するための迅速で容易な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以下の式(I)：
【００１６】
【化１】
2013522348.tif 000002
【００１７】
[式中：
-nは、1、2または3に等しく；
-R1は、1〜3個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状アルキル基、好ましくはメチル基を表し；
-R2は、1〜3個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状アルキル基、好ましくはメチル基を表し；
-Rは、
3〜30個の炭素原子、特に3〜20個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状炭化水素鎖、好ましくはアルキル基を表すか、または
-A-NH-CO-R3基(R3は、3〜30個の炭素原子、特に3〜20個の炭素原子を含む、直鎖状または分枝状炭化水素鎖、好ましくはアルキル基を表し、Aは、場合によってはヒドロキシル基で置換され、好ましくは-CH2-CH2-CH2-および-CH2-CHOH-CH2-の基の中から選択される、1〜6個の炭素原子を含む直鎖状または分枝状の二価の炭化水素基を表す)
を表すかのいずれかである]
のベタイン水溶液を調製するための連続法であって、
水および塩基、特にアルカリ金属水酸化物、より具体的にはKOHまたはNaOHの存在下における、式NRR1R2のアミン(R、R1およびR2は前記で定義した通りである)と式X-(CH2)n-COOHのω-ハロカルボン酸(Xはハロゲン原子を表し、nは前記で定義した通りである)との反応を含み、
前記方法が、少なくとも2個の連続した反応器（consecutive reactors）(R1)および(R2)で構成されており、反応器(R2)が管型反応器である装置中で実施されることを特徴とする、方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明によれば、「炭化水素鎖」という用語は、炭素原子および水素原子を含む基を示し、より具体的にはアルキル基を示す。
【００１９】
本発明によれば、「アルキル」基は、例えば1〜3個の炭素原子、または3〜30個、好ましくは3〜20個の炭素原子を含む直鎖または分枝鎖の飽和炭化水素基を表す(それらはnが炭素原子の数を表す式CnH2n+1によって通常表すことができる)。例には、特に、それらが直鎖状の場合、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニルおよびデシル基が含まれる。例には、特に、それらが分枝状または1個または複数個のアルキル基によって置換されている場合、イソプロピル、tert-ブチル、2-エチルヘキシル、2-メチルブチル、2-メチルペンチル、1-メチルペンチルおよび3-メチルへプチル基が含まれる。
【００２０】
式(I)では、R1およびR2基は、同一であっても異なっていてもよい。
【００２１】
好ましくは、式(I)では、Rは、12または14個の炭素原子を含むアルキル基を表す。
【００２２】
Xを定義するためハロゲン原子の例には、より具体的には、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素原子が含まれる。Xが塩素原子を表すことが好ましい。
【００２３】
本発明による方法は、したがって、ベタイン水溶液、すなわち少なくとも(上記式(I)を満たす)ベタインと水とを含む溶液を調製することからなる。
【００２４】
ベタイン溶液の調製にしばしば使用される方法は非連続法(すなわちバッチ法)であるが、本発明の方法は、実際に連続的である。したがって、本発明による方法は、すべての工程を連続的に実施することからなる。
【００２５】
例えば、試薬、すなわち特にアミンおよび酸は、装置に連続的に導入され、非連続法におけるように一度に導入されない。
【００２６】
本発明による方法は特に、式(I)のアミンをω-ハロカルボン酸と反応させることからなり、この反応は、当業者によってよく知られている。
【００２７】
この反応は、適切なpH条件を実現することを可能にする塩基の存在下で行われ、したがってω-ハロカルボン酸はカルボン酸塩の形態になる。
【００２８】
アミンと酸の反応に使用する塩基には特に、KOHもしくはNaOH、またはLiOH、CsOHもしくはCa(OH)2などの任意の強塩基が含まれる。使用する塩基は、好ましくは水酸化カリウムである。
【００２９】
本発明の方法において使用するアミンは、いくつかのアミンの混合物の形態をとっていてよい。
【００３０】
同様に、本発明の方法において使用される酸は、いくつかの酸の混合物の形態をとっていてよい。
【００３１】
したがって、本発明において実装される装置は、少なくとも2個の反応器、好ましくは2個の反応器(R1)および(R2)を含む。
【００３２】
これら2個の連続した反応器は、段階的に、すなわち一方がもう一方に続くように配置されている。このように、反応器(R1)の出口は反応器(R2)の入口に接続されている。
【００３３】
上流に位置する反応器(R1)は、任意の性質の反応器、すなわち撹拌反応器または管型反応器であってよく、反応器(R2)は、管型反応器である。
【００３４】
本発明の方法によれば、アミンおよびω-ハロカルボン酸は、反応器(R1)に連続的に導入され、互いに反応して、反応器(R2)の出口で回収可能なベタイン水溶液を形成する。同様に、反応器(R1)の出口で回収された反応性混合物(M)は、すなわち反応の進行中に、反応器(R2)の入口に連続的に導入される。
【００３５】
好ましい一実施形態によれば、本発明による方法は：
a)反応器(R1)の入口に、水、塩基、アミン、およびω-ハロカルボン酸を導入する工程と、
b)反応器(R1)の出口でベタイン、アミンおよびω-ハロカルボン酸を含む水性反応性混合物(M)を得るための、反応器(R1)中でのアミンとω-ハロカルボン酸の反応工程と、
c)アミンとω-ハロカルボン酸との反応を続けるために、反応器(R2)の入口に水性反応性混合物(M)を導入する工程と、
d)少なくとも30質量％のベタイン；2.5質量％未満、好ましくは1.65質量％未満のアミン；および1.5質量％未満、特に1質量％未満、好ましくは0.7質量％未満の酸を含むベタイン水溶液(M')を、反応器(R2)の出口で回収する工程と
を含む。
【００３６】
反応性混合物(M)は、大部分を占めるベタイン、好ましくは、混合物の全質量に関して30質量％超の割合のベタインを含む。反応性混合物(M)はまた、残留したアミンおよびω-ハロカルボン酸を含む。アミンは、3質量％〜6質量％、好ましくは5質量％の割合で混合物(M)中に存在し、酸は、2質量％〜5質量％、好ましくは2質量％の割合で存在する。
【００３７】
この混合物はまた、二次反応で得られるいくつかの生成物、特にグリコール酸を含有する。
【００３８】
特定の一実施形態によれば、混合物(M)は、5質量％のアミン、2質量％の酸、1質量％のグリコール酸および26質量％のベタインを含む。
【００３９】
反応性混合物(M')は、少なくとも30質量％、好ましくは30質量％〜50質量％の割合でベタインを含む。特定の一実施形態によれば、この混合物(M')中のベタインの量は、組成物の全質量に関して約34質量％である。
【００４０】
本方法のすべての工程は、連続的に実施される。
【００４１】
工程a)の間、水は、酸の希釈によって導入することもできる。その場合には、この導入工程は、3種類の入口流、すなわちアミン、希酸、および塩基の入口流を用いて行われる。
【００４２】
反応器(R1)の出口で得られ、反応器(R2)に導入される水性反応性混合物(M)は、水、式(I)のアミン、ω-ハロカルボン酸、および反応器(R1)中で形成されたベタインを含む。
【００４３】
この反応性混合物は、過剰量の残留アミンおよび酸に起因して、この状態では使用できない。
【００４４】
反応の進行によって、ベタイン濃度は、時間が経つにつれて反応器(R2)中で増大する。
【００４５】
特に好ましい一実施形態によれば、本発明の方法の工程a)の間、一方ではアミンを塩基と一緒に、他方では酸を水と一緒に導入する。
【００４６】
例えばミキサーまたはマイクロミキサーによってアミンと塩基とを混合し、一緒に導入することが好ましい。
【００４７】
例えばミキサーまたはマイクロミキサーによって酸と水を混合し、一緒に導入することが好ましい。
【００４８】
この実施形態は、酸と塩基との間に起こる発熱中和反応を防ぐことを可能にする。実際に、この発熱反応は、温度によっては溶解度が低い塩に関連する結晶化問題の原因になり得る。この実施形態は、その生成反応が温度増加によって活性化される副産物が大量に生成されることを防ぐことも可能にする。
【００４９】
特に好ましい一実施形態によれば、本発明による方法は、反応器(R1)の出口で、反応器(R2)に反応性混合物(M)を導入する前に、この混合物(M)に塩基を加えることからなる追加の工程b')を含んでいてよい。したがってこの工程は、工程b)と工程c)の間に実施する。この塩基の添加は、反応器(R2)中で直接行うこともできる。
【００５０】
この塩基は、反応器(R1)で使用した塩基と同じであってよいが、異なっていてもよい。
【００５１】
この追加の工程は、このように(R1)および(R2)における反応中のpHをモニターすること、したがって反応速度を増大させ、かつ二次反応を制限することを可能にする。反応器(R1)の出口におけるpHは、7より高いことが好ましい。
【００５２】
本発明の方法は、反応器の出口における媒体のpHが7〜8に含まれるため、溶液(M')に塩酸を加えるための追加の工程を必要としないという利点を有する。
【００５３】
((R1)と(R2)との間での塩基の二次的な注入による調整によって、)必要とされる正確な量の塩基を加えることによって、(R2)の出口でpHを補正する必要がなくなり、(R2)の出口でのpHは7〜8に含まれる。比較として、バッチ反応器では、HClを加える前のpHは、約10〜11である。
【００５４】
本発明の別の好ましい実施形態は、反応器(R1)の入口にベタイン水溶液(M')の一部分を再注入し、アミンおよび塩基と混合することからなる。したがって、反応器(R2)の出口でベタイン水溶液(M')を回収して、反応器(R1)の入口に再導入することが好ましくは可能である。1質量％の溶液(M')は、全流速に関して再注入することが好ましい。
【００５５】
この実施形態は、アミンの可溶化の促進を可能にし、初めは二相である反応性媒体を反応容器に移さなければならい問題の回避を可能にする。
【００５６】
本方法の別の実施形態によれば、反応器(R2)の出口を、連続しているかまたは並列している1個または複数個のミキサーに接続することができ、このミキサーにより、ベタインをベースとするインライン製剤(in-line formulations)を調製するために、添加剤、例えば水、グリセリン、プロピレン、ソルビトール、グリコール、任意の非還元糖、消泡剤、もしくは製剤に必要な任意の他の液体添加剤、またはそれらの混合物を、連続的に添加および混合することが可能になる。
【００５７】
本発明の方法は、特に除草組成物の製剤、より具体的にはグリホサート系製剤のための、その状態で使用できる、すなわち製剤を調製するのに直接使用できる、ベタイン水溶液を得ることを可能にする。
【００５８】
そのためには、本発明において実装される装置は、所望の製剤を調製するのに適切な化合物を含むミキサーに接続することができる。すなわち、反応器(R2)の出口は、例えば、水を含むミキサー、およびグリセリンを含むミキサーに接続することができる。
【００５９】
次いで、製剤は、トラックでユーザーに直接運ぶことができる。これにより、異なる施設の使用が回避される。すなわち、エンドユーザーに製剤を運ぶために使用するトラックに本発明の装置を直接接続することができる。
【００６０】
本発明の方法によって得られる、水溶液から調製される製剤は、他の界面活性剤、消泡剤、溶媒、好ましくは水混和性溶媒を含んでいてもよい。
【００６１】
好ましくは、反応器(R1)内の温度は、80℃〜110℃、好ましくは90℃〜100℃に含まれ、好ましくは約95℃と等しい。
【００６２】
これらの温度範囲の選択は、一次反応を迅速に促進しながら、同時に二次反応の制限を試みることの歩み寄りを考慮して行う。
【００６３】
好ましくは、反応器(R2)内の温度は、95℃〜110℃、好ましくは100℃〜105℃に含まれ、好ましくは約105℃と等しい。
【００６４】
(R2)の温度を高めて、一次反応も促進しながら、二次反応に有利になるようにすることを、残留酸およびアミンを、仕様の範囲内、すなわち、最終ベタイン水溶液中の酸およびアミンの所望の含有量レベルの範囲内とすることを最終目的として行うこともできる。
【００６５】
好ましくは、反応器(R2)内の圧力は、1〜10バール、好ましくは1.5バール〜5バール、好ましくは2〜3バールに含まれる。
【００６６】
圧力は、反応性媒体の沸点が使用温度よりも高いように選択し、その結果として媒体は液体および均一なままである。圧力は、使用温度での媒体の飽和蒸気圧より高くなるように選択することもできる。
【００６７】
特に好ましい一実施形態によれば、反応器(R1)は、管型反応器である。
【００６８】
したがって、本発明による方法は、好ましくは2個の管型反応器(R1)および(R2)で構成される装置中で実施する。
【００６９】
本発明の方法の好ましい一実施形態によれば、反応器(R1)中のアミンおよび酸の滞留時間は、30分〜5時間、好ましくは30分〜3時間、好ましくは40分〜80分に含まれる。
【００７０】
本発明の方法の好ましい一実施形態によれば、反応器(R2)中のアミンおよび酸の滞留時間は、30分〜5時間、好ましくは30分〜3時間、好ましくは40分〜120分に含まれる。
【００７１】
特に好都合には、本発明の調製方法において使用する酸は、モノクロロ酢酸である。
【００７２】
特に好都合には、本発明の調製方法において使用するアミンは、ラウリルジメチルアミンである。
【００７３】
したがって、特に好都合な方法は、2個の管型反応器で構成される装置中、水酸化カリウムおよび水の存在下で、ラウリルジメチルアミンをモノクロロ酢酸と反応させることからなる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、連続して並べられた、すなわち互いに接続された2個の反応器(1)および(2)で構成された装置を示す図である。  反応器(1)の出口は、(4)を用いて反応器(2)の入口に接続されている。反応器(2)の出口(5)では、本発明の方法によるベタイン水溶液を回収することができる。出口(5)は、必要に応じて、前記溶液を運ぶためのトラックに積むために設計された手段に直接接続されていてよく、あるいは、ベタイン水溶液をベースとする製剤を調製するために設計された手段(例えばミキサー)に接続されていてもよい。  試薬は、(3)に導入され、反応器(1)に入り、形成された反応性混合物(M)は、反応器(1)の出口で(4)で回収されて、反応器(2)に再注入される。
【図２】図２は、図1の装置の代替物を示す図である。  この装置は、(4)によって互いに接続された2個の反応器(1)および(2)で構成されている(反応器(1)の出口が反応器(2)の入口と接続されている)。試薬は、反応器(1)の入口(3)に導入される。一方では酸(6)および水(7)が一緒に導入され、他方ではアミン(8)および塩基(9)が一緒に導入される。  反応器(2)の出口は、ベタイン水溶液(5)および他の化合物(11、13、15)を含む製剤を調製するために、1個または複数個のミキサー(12、14、16)に接続されている。  この装置はまた、反応器(1)の出口と反応器(2)の入口の間の中間塩基添加口(10)を含む。
【図３】図３は、図1の装置の代替物を示す図である。  一方では水(1)および酸(2)が、他方ではアミン(3)および塩基(4)が、ミキサーを用いて加熱手段(7)を含む第1の管型反応器(5)に導入される。第1の反応器の出口および第2の管型反応器(6)の入口は、互いに接続されている(9)。第2の反応器(6)は、加熱手段(8)を備えている。ベタイン水溶液(10)は、反応器(6)の出口で回収される。
【図４】図４は、図1の装置の別の代替物を示す図である。  この装置は、第1の撹拌反応器(D)および第2の管型反応器(E)で構成されている。さまざまな試薬(A、B、C)(酸、アミンおよび塩基)が、撹拌手段(F)を備える反応器(D)に連続的に直接導入される。
【図５】図５は、管型反応器の詳細な図を示す図である。  試薬(A)が、管型反応器に導入され、最終生成物、特にベタイン水溶液が、出口(B)で回収される。  この反応器は、冷却液を用いる加熱手段(C)を備えている。
【実施例】
【００７５】
本方法の概要
本発明の方法は、ポンプを始動させ、それらを所望の流速に調節し、反応器を一定温度に保持するために浴の加熱を開始させることからなる。反応器が一定温度になった後、設備を安定化させるために、合計滞留時間の2倍、約4時間待機させ、試料採取(一般に、30分ずつ間隔をあけて4種類)を行って、測定の再現性を確認した。
【００７６】
2つの管型反応器(R1)および(R2)を実装する場合には、LDMAアミンを、ベタインを1%含有する水酸化カリウムと混合した。次いで、得られた混合物をモノクロロ酢酸と混合させてから、反応器(R1)、次いで反応器(R2)に入れた。
【００７７】
撹拌反応器(R1)と管型反応器(R2)との組合せの場合には、撹拌反応器に各成分を別々に注入した。各注入部は、十分に混合されるように撹拌機の近くに生成物を放出するディップチューブと同様のものである。流出流は、オーバーフローによって流れ、小さなバッファートレイに収集され、このバッファートレイによって、液体を管型反応器(R2)中に吐出するポンプに供給される。
【００７８】
さまざまな試薬(アミン、酸、塩基および水)は、ギルソン(Gilson)のクロマトグラフィーポンプを用いて反応器に導入した。
【００７９】
本発明の装置のミキサーは、IMM製のマイクロミキサーである。
【００８０】
使用した管型反応器は、内径が1/8"（1/8インチ：3.18 mm）または1/16"（1/16インチ：1.59 mm）のクロマトグラフィー管であり、それらの長さは、滞留時間に応じて調節した。この管は、実質的に隣接した屈曲部およびコンパクトな巻管(winding)が得られるように巻かれていた。この巻管は、冷却液が循環する閉鎖容器内に封入されており、それが管の加熱/冷却を可能にしている。冷却液の循環およびその温度のモニタリングは、循環恒温槽を用いて行った。各閉鎖容器は、閉鎖容器の外側の三方弁によって互いに接続された2本の巻管を含有し、これらの三方弁が試料採取または注入の実施を可能にしている。
【００８１】
(実施例1)
この実施例は、2個の管型反応器で構成された装置で行った(図3の図に基づく)。
【００８２】
ラウリルジメチルアミン(LDMA)を、流速(Q1)0.41mL/分で導入し、1%ベタインに関連する水酸化カリウム(塩基)(30%濃度)を流速(Q2)0.26mL/分で導入した。同時に、モノクロロ酢酸(MCA)(28%濃度)を流速(Q3)0.505mL/分で導入した。
【００８３】
これらの試薬すべてを、第1の管型反応器に連続的に導入した。水酸化カリウム(30%)は、第1の反応器の出口と第2の反応器の入口の間にも流速(Q4)0.08mL/分で導入した。
【００８４】
第1の管型反応器は、95℃に等しい温度T1に保持し、試薬の滞留時間(t1)は41分であった。第2の管型反応器は、105℃に等しい温度T2に保持し、試薬の滞留時間(t2)は82分であった。
【００８５】
こうして、0.4質量％の残留MCA、1.5質量％の残留アミン、および1.6質量％のグリコール酸を含むベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた。
【００８６】
このような水溶液は、除草組成物に使用するための仕様を満たしている。
【００８７】
(実施例2)
この実施例は、実施例1のものと同じ装置で行った。
【００８８】
条件は、流速については同一であったが、温度条件は異なっていた：
【００８９】
【表１】
2013522348.tif 000003
【００９０】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【００９１】
【表２】
2013522348.tif 000004
【００９２】
(実施例3)
この実施例は、実施例1のものと同じ装置で行った。
【００９３】
条件は、流速については同一であったが、温度条件は異なっていた：
【００９４】
【表３】
2013522348.tif 000005
【００９５】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【００９６】
【表４】
2013522348.tif 000006
【００９７】
(実施例4)
この実施例は、実施例1のものと同じ装置で行った。
【００９８】
条件は、流速については同一であったが、温度条件は異なっていた：
【００９９】
【表５】
2013522348.tif 000007
【０１００】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【０１０１】
【表６】
2013522348.tif 000008
【０１０２】
(実施例5)
この実施例は、実施例1のものと同じ装置で行った。
【０１０３】
条件は、流速については同一であったが、温度および滞留時間の条件は異なっていた：
【０１０４】
【表７】
2013522348.tif 000009
【０１０５】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【０１０６】
【表８】
2013522348.tif 000010
【０１０７】
したがって、反応器の温度が最も高い(110℃を超える)場合には、高残留アミン含有量のベタイン溶液が得られることが分かる。
【０１０８】
かかる溶液は、除草組成物における使用には適合していない。
【０１０９】
(実施例6)
この実施例は、以下の条件下で実施例1のものと同じ装置で行った：
【０１１０】
【表９】
2013522348.tif 000011
【０１１１】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【０１１２】
【表１０】
2013522348.tif 000012
【０１１３】
(実施例7)
この実施例は、以下の条件下で実施例1のものと同じ装置で行った：
【０１１４】
【表１１】
2013522348.tif 000013
【０１１５】
したがって、この実施例は、中間で(第1の反応器の出口と第2の反応器の入口の間で)水酸化カリウムを添加して行った。
【０１１６】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【０１１７】
【表１２】
2013522348.tif 000014
【０１１８】
したがって、中間の水酸化カリウム添加によって、最終ベタイン溶液中の残留アミン含有量の低減が可能になることがわかり得る。
【０１１９】
このような添加を含む方法によって得た溶液は、除草組成物で使用するのにより興味深い特徴を有する。
【０１２０】
(実施例8)
この実施例は、図4の装置、すなわち撹拌反応器と管型反応器とを含む装置で行った。
【０１２１】
ラウリルジメチルアミン(LDMA)を、流速(Q1)1.3mL/分で導入し、水酸化カリウム(塩基)(45%濃度)を流速(Q2)0.55mL/分で導入した。同時に、モノクロロ酢酸(MCA)(19.9%濃度)を流速(Q3)2.24mL/分で導入した。
【０１２２】
第1の反応器(撹拌反応器)を、95℃に等しい温度T1に保持し、試薬の滞留時間(t1)は140分であった。第2の管型反応器を、95℃に等しい温度T2に保持し、試薬の滞留時間(t2)は60分であった。
【０１２３】
こうして、1.4質量％の残留MCA、0.9質量％の残留アミン、および2.31質量％のグリコール酸を含むベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた。
【０１２４】
(実施例9)
この実施例は、以下の条件下で実施例8のものと同じ装置で行った：
【０１２５】
【表１３】
2013522348.tif 000015
【０１２６】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【０１２７】
【表１４】
2013522348.tif 000016
【０１２８】
(実施例10)
この実施例は、以下の条件下で実施例8のものと同じ装置で行った：
【０１２９】
【表１５】
2013522348.tif 000017
【０１３０】
次いで、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【０１３１】
【表１６】
2013522348.tif 000018
【０１３２】
(実施例11)
この実施例は、以下の条件下で実施例8のものと同じ装置で行った：
【０１３３】
【表１７】
2013522348.tif 000019
【０１３４】
こうして、以下の特徴を有するベタイン水溶液が、第2の反応器の出口で得られた：
【０１３５】
【表１８】
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【０１３６】
このような水溶液は、除草組成物に使用するための仕様を満たしている。
【符号の説明】
【０１３７】
図1
1  反応器
2  反応器
5  出口
図2
1  反応器
2  反応器
3  入口
5  ベタイン水溶液
6  酸
7  水
8  アミン
9  塩基
10  中間塩基添加
11  化合物
12  ミキサー
13  化合物
14  ミキサー
15  化合物
16  ミキサー
図3
1  水
2  酸
3  アミン
4  塩基
5  第1の管型反応器
6  第2の管型反応器
7  加熱手段
8  加熱手段
10  ベタイン水溶液
図４
A  試薬(酸)
B  試薬(アミン)
C  試薬(塩基)
D  第1の撹拌反応器
E  第2の管型反応器
F  撹拌手段
図５
A  試薬
B  出口
C  加熱手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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