(57)【要約】【解決手段】  一般式（１）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩。（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なる炭素数２〜４のアルキレン基を示し、Ｒ3〜Ｒ6の少なくとも１つは、同一又は異なる炭素数２〜４の２−ヒドロキシアルキル基を示し、かつ残余は同一又は異なる炭素数１〜１８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）    【化２９】2005213193.tif 000031【効果】  本発明の新規なスルホン酸４級アンモニウム塩は、１分子中に３個以上の水酸基を有しており、界面活性剤原料、医薬中間体、有機薬品中間体、ポリウレタン原料、ポリエステル原料などに有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩。
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なる炭素数２〜４のアルキレン基を示し、Ｒ3〜Ｒ6の少なくとも１つは、同一又は異なる炭素数２〜４の２−ヒドロキシアルキル基を示し、かつ残余は同一又は異なる炭素数１〜１８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）
【化１】
2005213193.tif 000020
【請求項２】
一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2が共にエチレン基であり、Ｒ3〜Ｒ6の少なくとも１つは２−ヒドロキシエチル基であり、残余はメチル基、エチル基又はベンジル基である請求項１に記載のＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩。
【請求項３】
式（２）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化２】
2005213193.tif 000021
【請求項４】
式（３）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸ジメチルジ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化３】
2005213193.tif 000022
【請求項５】
式（４）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化４】
2005213193.tif 000023
【請求項６】
式（５）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸テトラ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化５】
2005213193.tif 000024
【請求項７】
式（６）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化６】
2005213193.tif 000025
【請求項８】
式（７）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミノエチルスルホン酸ジメチルジ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化７】
2005213193.tif 000026
【請求項９】
式（８）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシブチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化８】
2005213193.tif 000027
【請求項１０】
式（９）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシブチル）アミノエチルスルホン酸テトラ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化９】
2005213193.tif 000028
【請求項１１】
式（１０）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸ジメチルベンジルモノ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩。
【化１０】
2005213193.tif 000029
【請求項１２】
式（１１）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシプロピル４級アンモニウム塩。
【化１１】
2005213193.tif 000030
【請求項１３】
４級アンモニウム塩側に少なくとも１つの２−ヒドロキシアルキル基を有する２−アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩とアルキレンオキシドを反応させてＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩を製造するに当たり、水を反応媒体として２０〜９０℃でアルキレンオキシドを連続的又は間欠的に供給することを特徴とするＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なスルホン酸４級アンモニウム塩に関するものである。詳しくは本発明は界面活性剤原料、医薬中間体、有機薬品中間体、ポリウレタン原料、ポリエステル原料などに有用なスルホン酸４級アンモニウム塩に関する。特に本発明は、水性又は水溶性のポリマー成分として効果的にスルホン酸基を導入することのでき、ポリウレタン合成反応等において有機溶媒に可溶であり、さらに液状で取り扱いのしやすい新規スルホン酸基含有成分として有用なＮ，Ｎ‐ビス（２‐ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水性ポリウレタンを製造する方法として重合体中にスルホン酸基を導入する方法が知られている。例えば、ポリオール成分としてＮ，Ｎ‐ビス（２‐ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸テトラアルキル４級アンモニウム塩を使用する方法である（特許文献１参照）。しかしながらビス（２‐ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸テトラメチル４級アンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウム塩は、常温固体の形状であって、反応原料として使用するためには粉体化等の特別な工程が必要であり、取り扱いにくい。また溶媒への溶解度もそれほど高くないため、実用上の問題があった。さらには４級アンモニウム塩の製法が電解法など特殊な製法によるため高価でもあった。また、１分子中に存在する水酸基の個数は２個に限定され、生成する重合体の分子設計の自由度にいま一つの欠点があった。
【特許文献１】特開２００１−３５４７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、常温液体の形状であって取扱いやすく、アルキレンオキシドの付加反応で容易に製造でき、かつ１分子中に３個以上の水酸基を有する
機能的で多方面の応用が期待できるＮ，Ｎ‐ビス（２‐ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、種々検討を行った結果、アミノ基側に２個の水酸基を導入することに加えて、アンモニウム塩側にも少なくとも１個の２−ヒドロキシアルキル基を導入することにより１分子中に少なくとも３個の水酸基を有し、常温液体の形状であって取扱いやすい新規なＮ，Ｎ‐ビス（２‐ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩及びその製造方法を見出し本発明に到達した。
【０００５】
すなわち、本発明の要旨は、一般式（１）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩に存する。
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なる炭素数２〜４のアルキレン基を示し、Ｒ3〜Ｒ6の少なくとも１つは、同一又は異なる炭素数２〜４の２−ヒドロキシアルキル基を示し、かつ残余は同一又は異なる炭素数１〜１８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）
【０００６】
【化１２】
2005213193.tif 000002
また、本発明は、一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2が共にエチレン基であり、Ｒ3〜Ｒ6の少なくとも１つは２−ヒドロキシエチル基であり、残余はメチル基、エチル基又はベンジル基である請求項１に記載のＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩にも存する。
【０００７】
更に、本発明は、式（２）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【０００８】
【化１３】
2005213193.tif 000003
更に、本発明は、式（３）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸ジメチルジ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【０００９】
【化１４】
2005213193.tif 000004
更に、本発明は、式（４）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１０】
【化１５】
2005213193.tif 000005
更に、本発明は、式（５）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸テトラ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１１】
【化１６】
2005213193.tif 000006
更に、本発明は、式（６）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１２】
【化１７】
2005213193.tif 000007
更に、本発明は、式（７）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミノエチルスルホン酸ジメチルジ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１３】
【化１８】
2005213193.tif 000008
更に、本発明は、式（８）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシブチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１４】
【化１９】
2005213193.tif 000009
更に、本発明は、式（９）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシブチル）アミノエチルスルホン酸テトラ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１５】
【化２０】
2005213193.tif 000010
更に、本発明は、式（１０）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸ジメチルベンジルモノ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１６】
【化２１】
2005213193.tif 000011
更に、本発明は、式（１１）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシプロピル４級アンモニウム塩にも存する。
【００１７】
【化２２】
2005213193.tif 000012
更に、本発明は、４級アンモニウム塩側に少なくとも１つの２−ヒドロキシアルキル基を有する２−アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩とアルキレンオキシドを反応させてＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩を製造するに当たり、水を反応媒体として２０〜９０℃でアルキレンオキシドを連続的又は間欠的に供給することを特徴とするＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩の製造方法にも存する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アミノ基側に２個、アンモニウム塩側に少なくとも１個の２−ヒドロキシアルキル基を導入することにより１分子中に少なくとも３個の水酸基を有し、常温液体の形状であって取扱いやすい新規なＮ，Ｎ‐ビス（２‐ヒドロキシアルキル）アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩及びその製造方法が提供される。界面活性剤原料、医薬中間体、有機薬品中間体、ポリウレタン原料、ポリエステル原料などに有用なスルホン酸４級アンモニウム塩である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なる炭素数２〜４のアルキレン基を示す。具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。Ｒ3〜Ｒ6の少なくとも１つは、同一又は異なる炭素数２〜４の２−ヒドロキシアルキル基を示す。かかる２−ヒドロキシアルキル基としては、具体的には、２−ヒドロキシエチル基、２−メチル−２−ヒドロキシエチル基、２−エチル−２−ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
【００２０】
本発明のスルホン酸４級アンモニウム塩は、一般式（１）のＲ3〜Ｒ6の少なくとも１個が２−ヒドロキシアルキル基である必要がある。Ｒ3〜Ｒ6の４個全てが
２−ヒドロキシアルキル基であるテトラヒドロキシアンモニウム塩でもよく、３個が
２−ヒドロキシアルキル基で残余の１個が炭素数１〜１８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であってもよく、２個が２−ヒドロキシアルキル基で残余の２個が同一又は異なる炭素数１〜１８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であってもよい。前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、ドデシル基、ステアリル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基などが挙げられる。
【００２１】
以上のようなスルホン酸アンモニウム塩の好ましい具体例としては、前述の式（２）〜（１１）で示した各種の化合物が例示できるが、更に式（１２）〜（１３）の化合物も挙げられる。
【００２２】
【化２３】
2005213193.tif 000013
一般式（１）で示されるスルホン酸４級アンモニウム塩は、対応するアミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドのようなアルキレンオキシドを反応させ、アミノ基をビス（２−ヒドロキシアルキル）アミノ基に変換することにより製造される。反応条件としては、アミノ基１モルに対してアルキレンオキシドを２．０〜３．０モル、好ましくは２．０〜２．８モル、反応温度としては２０〜９０℃、好ましくは３０〜８０℃程度が用いられる。
【００２３】
アルキレンオキシドとしてはエチレンオキシドが反応性が高く、生成物中の水酸基の活性も高いので好ましく使用される。アルキレンオキシドは２種以上混合して使用することもできる。反応温度が高すぎると副反応が多くなり、またアルキレンオキシドが３倍モルを超えて使用された場合もホフマン分解反応などの副反応が多くなるので、通常上記の範囲から選択される。
【００２４】
上記反応において、エチレンオキシドを使用する場合は、全てが２−ヒドロキシ体となり１級アルコール性ＯＨ基が生成する。一方、プロピレンオキシドやブチレンオキシドを使用する場合は、殆ど２−メチルまたは２−エチルの２−ヒドロキシ体となり２級アルコール性ＯＨ基が生成するが、１級アルコール性ＯＨ基も少量副生する。
少量副生して混合物になることは、本発明の４級アンモニウム塩をポリウレタン原料などに使用するに当たって特別の支障になるものではない。
【００２５】
上記の反応は無触媒でも進行するが、必要に応じて第３級アミンや水酸化アルカリなど開環付加反応触媒を使用することができる。触媒を使用することによりアルキレンオキシドの付加反応する選択性を高めることができる。反応溶媒としては通常水が用いられるが、必要に応じてメタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエンなどを混合し、溶解性を制御することもできる。
【００２６】
アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩は、溶媒（水）１００重量部に対して、通常２０〜２５０重量部、好ましくは４０〜２００重量部用いられる。上記以下の少量では反応効率が悪いだけではなく、水とアルキレンオキシドからの反応副生成物が多量に生成し好ましくない。一方、多すぎては反応が不均一になり、また粘度が高くなり、円滑な反応に支障が出る恐れがある。
【００２７】
反応の実施態様を述べると、まず所定量の反応媒体（水）にアミノエチルスルホン酸塩（タウリン塩）を添加しアルキレンオキシドを所定の反応温度下、連続的又は間欠的に添加する。この間の反応圧力には特に限定はないが、通常０．５ＭＰａ以下で充分である。また、反応時間は用いる原料の種類及び反応温度によって異なるが、アルキレンオキシドの添加によって発生する反応圧力が大気圧に戻った時点以降の反応時間も含めて通常１〜５時間で充分である。反応終了後は未反応アルキレンオキシドが残存するならば、反応系を減圧にすることによってこれを除去し、目的物を得ることができる。目的物の形態が水溶液であればこのまま製品化することができ、必要に応じて濃縮することもでき、また有機溶媒などにとって希釈ないし濃度を調整することもできる。
【００２８】
なお、アミノエチルスルホン酸４級アンモニウム塩は、アミノエチルスルホン酸（タウリン：Ｈ2ＮＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ）と、モノアルキルトリ−２−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド、ジアルキルジ−２−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド、トリアルキルモノ−２−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド等との中和反応により合成することができる。また、モノアルキルトリ−２−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシドは、例えば、モノメチルアミン水溶液に３倍モルのエチレンオキシドを反応させることによって製造することができる。
【００２９】
また、タウリンナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等のタウリン塩を原料として、これに２倍モルのエチレンオキシドを付加させてＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸塩とし、しかる後、イオン交換法によって、該スルホン酸塩をモノアルキルトリ−２−ヒドロキシエチルアンモニウム塩、ジアルキルジ−２−ヒドロキシエチルアンモニウム塩とすることもできる。しかし、このイオン交換法は前述した中和法に比較してイオン交換膜等の特別な装置が必要なので経済的にあまり有利ではない。
【００３０】
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノスルホン酸塩は、ビニルスルホン酸塩にジエタノールアミンを付加させて製造することができる。また、塩化タウリン塩とジエタノールアミンを脱塩酸反応して製造することもできる。
【実施例】
【００３１】
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限りこれら実施例によって制約を受けるものではない。なお、化学分析及び機器分析は下記の方法に従った。
（１）水酸基価
ピリジン溶媒中、微沸下で所定量のサンプルを過剰の無水酢酸と反応させ、生成する酢酸と残存する酢酸を自動滴定装置（京都電子工業社製、ＡＴ−４２０）を使用し、Ｎ／２の水酸化カリウム水溶液で滴定する。ブランクとの差より水酸基価を計算し、ｍｇＫＯＨ／ｇの単位で表示した。
（２）酸価
所定量のサンプルを自動滴定装置（京都電子工業社製、ＡＴ−４２０）を使用しＮ／１０ＨＣｌ水溶液で滴定する。その後、同様にＮ／１０ＫＯＨ水溶液でスルホン酸基を逆滴定する。滴定値より酸価を計算し、ｍｇＫＯＨ／ｇの単位で表示した。
（３）アルカリ価
所定量のサンプルを自動滴定装置（京都電子工業社製、ＡＴ−４２０）を使用しＮ／１０ＨＣｌ水溶液で滴定する。滴定値よりアルカリ価を計算し、ｍｇＫＯＨ／ｇの単位で表示した。
（４）赤外線吸収スペクトル分析
日本分光社製、ＦＴ−ＩＲ−６１０を使用し測定した。
（５）核磁気共鳴分析
日立製作所社製、ＲＳ−ＮＭＲ、Ｒ−１２００を使用し測定した。
【００３２】
［実施例１］
（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩）
（１）タウリン４級アンモニウム塩の製造
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブにモノメチルアミン水溶液（４０％）２００ｇと水３２４ｇとを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド３６４ｇを４．５時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行い、４級アンモニウム塩水溶液８７９ｇが得られた。
【００３３】
次に、得られた４級アンモニウム水溶液５７９ｇとタウリン２００ｇを容量１Ｌの４つ口フラスコで中和させ、水１４２ｇを添加し、固形分５０％のタウリン４級アンモニウム塩水溶液９１２ｇが得られた。
【００３４】
（２）アルキレンオキシドとの反応
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブに上記で製造したタウリン４級アンモニウム塩水溶液６００ｇを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド９６ｇを３時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行った。なお、タウリン塩とアルキレンオキシドとの反応は固形分５０％のタウリン４級アンモニウム塩水溶液６００ｇ（固形分３００ｇ、水３００ｇ）を用いて行われたので、表１中、反応媒体は水３００ｇであると表示した。
【００３５】
その後、反応物中の水分を１１０℃、減圧下（１．３ｋＰａ・ａｂｓ）で脱水し取り除き、常温で液体の製品３８４ｇが得られた。
【００３６】
製品を化学分析したところ水分０．２％  水酸基価７２３、酸価１４４、アルカリ価１４４であり、化学分析の結果から計算された純度は９７％であった。
【００３７】
また、赤外吸収スペクトルと１Ｈ−ＮＭＲから、下記式（４）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩の構造が同定された。
【００３８】
ＩＲ（ＫＢｒ）２９４８ｃｍ-1，１１７４ｃｍ-1，１０３８ｃｍ-1，９５１ｃｍ-1，７４１ｃｍ-1
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ）δ＝３．２〜３．５（ｍ，４Ｈ，−ＳＯ2−ＣＨ2−ＣＨ2−）δ＝３．３（ｓ，３Ｈ，Ｎ+  −ＣＨ3  ）
結果を表１に示した。
【００３９】
【化２４】
2005213193.tif 000014
【００４０】
［実施例２］
（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸ジメチルジ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩）
（１）タウリン４級アンモニウム塩の製造
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブにジメチルアミン水溶液（５０％）２００ｇと水２００ｇとを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド２００ｇを３時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行い、４級アンモニウム塩水溶液５９４ｇが得られた。
【００４１】
次に、得られた４級アンモニウム水溶液４８３ｇとタウリン２００ｇを容量１Ｌの４つ口フラスコで中和させ、水１４２ｇを添加し、固形分５０％のタウリン４級アンモニウム塩水溶液８１７ｇが得られた。
【００４２】
（２）アルキレンオキシドとの反応
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブに上記で製造したタウリン４級アンモニウム塩水溶液６００ｇを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド１０７ｇを３時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行った。
【００４３】
その後、反応物中の水分を１１０℃、減圧下（１．３ｋＰａ・ａｂｓ）で脱水し取り除き、常温で液体の製品３９５ｇが得られた。
【００４４】
製品を化学分析したところ水酸基価６３３、酸価１５９、アルカリ価１５９であり、化学分析の結果から計算された純度は９９％であった。
【００４５】
また、赤外吸収スペクトルと１Ｈ−ＮＭＲから、下記式（３）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸ジメチルジ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩の構造が同定された。
【００４６】
ＩＲ（ＫＢｒ）３０３９ｃｍ-1，２９４４ｃｍ-1，１１７２ｃｍ-1，１０３７ｃｍ-1，９５９ｃｍ-1  、７３９ｃｍ-1
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ）δ＝３．２〜３．５（ｍ，４Ｈ，−ＳＯ2−ＣＨ2−ＣＨ2−）δ＝３．３（ｓ，６Ｈ，Ｎ+  −ＣＨ3  ）
結果を表１に示した。
【００４７】
【化２５】
2005213193.tif 000015
【００４８】
［実施例３］
（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩）
（１）タウリン４級アンモニウム塩の製造
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブにトリメチルアミン水溶液（３０％）４００ｇを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド８９ｇを１．５時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は１．５気圧以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行い、４級アンモニウム塩水溶液４８５ｇが得られた。
【００４９】
次に、得られた４級アンモニウム水溶液４５３ｇとタウリン２００ｇを容量１Ｌの４つ口フラスコで中和させ、水７７ｇを添加し、固形分５０％のタウリン４級アンモニウム塩水溶液７２２ｇが得られた。
【００５０】
（２）アルキレンオキシドとの反応
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブに上記で製造したタウリン４級アンモニウム塩水溶液６００ｇを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド１２２ｇを３時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行った。
【００５１】
その後、反応物中の水分を１１０℃、減圧下（１．３ｋＰａ・ａｂｓ）で脱水し取り除き、常温で液体の製品４０９ｇが得られた。
【００５２】
製品を化学分析したところ水酸基価５４０、酸価１７３、アルカリ価１７３であり、化学分析の結果から計算された純度は９８％であった。
【００５３】
また、赤外吸収スペクトルと１Ｈ−ＮＭＲから、下記式（２）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩の構造が同定された。
【００５４】
ＩＲ（ＫＢｒ）３０３４ｃｍ-1，２９４８ｃｍ-1，１１７６ｃｍ-1，１０３８ｃｍ-1，９５７ｃｍ-1  、７４２ｃｍ-1
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ）δ＝３．２〜３．５（ｍ，４Ｈ，−ＳＯ2−ＣＨ2−ＣＨ2−）δ＝３．３（ｓ，９Ｈ，Ｎ+  −ＣＨ3  ）
結果を表１に示した。
【００５５】
【化２６】
2005213193.tif 000016
【００５６】
［実施例４］
（Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩）
（１）タウリン４級アンモニウム塩の製造
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブにモノメチルアミン水溶液（４０％）２００ｇと水３２４ｇとを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド３６４ｇを４．５時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行い、４級アンモニウム塩水溶液８７９ｇが得られた。
【００５７】
次に、得られた４級アンモニウム水溶液５７９ｇとタウリン２００ｇを容量１Ｌの４つ口フラスコで中和させ、水１４２ｇを添加し、固形分５０％のタウリン４級アンモニウム塩水溶液９１２ｇが得られた。
【００５８】
（２）アルキレンオキシドとの反応
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブに上記で製造したタウリン４級アンモニウム塩水溶液６００ｇを入れ、密封した後、温度を５０〜５５℃に保ちながらプロピレンオキシド１２７ｇを６時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。プロピレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で２時間熟成反応を行った。
【００５９】
その後、反応物中の水分を１１０℃、減圧下（１．３ｋＰａ・ａｂｓ）で脱水し取り除き、常温で液体の製品４１４ｇが得られた。
【００６０】
製品を化学分析したところ水分０．２％  水酸基価７２０、酸価１４５、アルカリ価１４６であり、化学分析の結果から計算された純度は９６％であった。
【００６１】
また、赤外吸収スペクトルと１Ｈ−ＮＭＲから、下記式（６）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩の構造が同定された。
【００６２】
ＩＲ（ＫＢｒ）２９６０ｃｍ-1，１１８０ｃｍ-1，１０４１ｃｍ-1，９４８ｃｍ-1  、７４０ｃｍ-1
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ）δ＝３．２〜３．５（ｍ，４Ｈ，−ＳＯ2−ＣＨ2−ＣＨ2−）δ＝３．３（ｓ，３Ｈ，Ｎ+  −ＣＨ3  ）δ＝２．８（ｄ，６Ｈ，−Ｎ−Ｃ（ＣＨ3）−）
結果を表１に示した。
【００６３】
【化２７】
2005213193.tif 000017
【００６４】
［実施例５］
（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシプロピル４級アンモニウム塩）
（１）タウリン４級アンモニウム塩の製造
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブにトリメチルアミン水溶液（３０％）４００ｇを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらプロピレンオキシド１１８ｇを２時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。プロピレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で２時間熟成反応を行い、４級アンモニウム塩水溶液５１３ｇが得られた。
【００６５】
次に、得られた４級アンモニウム水溶液４７０ｇとタウリン２００ｇを容量１Ｌの４つ口フラスコで中和させ、水１０４ｇを添加し、固形分５０％のタウリン４級アンモニウム塩水溶液７６７ｇが得られた。
【００６６】
（２）アルキレンオキシドとの反応
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブに上記で製造したタウリン４級アンモニウム塩水溶液６００ｇを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド１１５ｇを３時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行った。
【００６７】
その後、反応物中の水分を１１０℃、減圧下（１．３ｋＰａ・ａｂｓ）で脱水し取り除き、常温で液体の製品４０２ｇが得られた。
【００６８】
製品を化学分析したところ水酸基価５２５、酸価１６４、アルカリ価１６４であり、化学分析の結果から計算された純度は９７％であった。
【００６９】
また、赤外吸収スペクトルと１Ｈ−ＮＭＲから、下記式（１１）で示されるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシプロピル４級アンモニウム塩の構造が同定された。
【００７０】
ＩＲ（ＫＢｒ）３０３３ｃｍ-1，２９３７ｃｍ-1，１１７３ｃｍ-1，１０３６ｃｍ-1，９７７ｃｍ-1  、７３７ｃｍ-1
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ）δ＝３．２〜３．５（ｍ，４Ｈ，−ＳＯ2−ＣＨ2−ＣＨ2−）δ＝３．３（ｓ，９Ｈ，Ｎ+  −ＣＨ3  ）δ＝１．３（ｄ，３Ｈ，−Ｎ−Ｃ（ＣＨ3）−）
結果を表１に示した。
【００７１】
【化２８】
2005213193.tif 000018
［比較例１］
（Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸テトラメチル４級アンモニウム塩）
（１）タウリン４級アンモニウム塩の製造
４級アンモニウム水溶液（２５％）５８３ｇとタウリン２００ｇを容量１Ｌの４つ口フラスコで中和させ、固形分４１％のタウリン４級アンモニウム塩水溶液７７５ｇが得られた。
【００７２】
（２）アルキレンオキシドとの反応
容量１．５Ｌの金属製オートクレーブに上記で製造したタウリン４級アンモニウム塩水溶液７４１ｇを入れ、密封した後、温度を４５〜５０℃に保ちながらエチレンオキシド１４０ｇを３時間かけて連続的にフィードし反応を行った。この間、圧力は０．１５ＭＰａ以下に保たれた。エチレンオキシドのフィード終了後、更に同一温度で３０分間熟成反応を行った。
【００７３】
その後、反応物中の水分を１１０℃、減圧下（１．３ｋＰａ・ａｂｓ）で脱水し取り除き、常温で液体の製品４２７ｇが得られた。
【００７４】
製品を化学分析したところ水分０．２％  水酸基価３８５、酸価１９２、アルカリ価１９０であり、化学分析の結果から計算された純度は９９％であった。
【００７５】
反応生成物は融点約７５℃であり、常温固体の形状であった。
【００７６】
［参考例１］
撹拌機、温度計、冷却管のついた容量１Ｌの反応容器にポリプロピレングリコール（平均分子量２０００）９０ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１５．１ｇ、溶媒（Ｎ−メチルピロリドン）２４４ｇ、および錫系触媒を仕込み、撹拌下６０℃で１２時間反応した。
【００７７】
次に、実施例１で製造した液状のＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩１６．９ｇを加え、撹拌下６０℃で１２時間反応した。次いで、反応液を３５℃に冷却した後、蒸留水を添加し、さらに３０分撹拌した。
【００７８】
これにより、分散安定性が良好なポリウレタンディスパージョンが得られた。
また、得られたポリウレタンディスパージョンを基材に塗布し、これを乾燥して塗膜が形成することを確認した。
【００７９】
［参考例２］
参考例１において使用した、液状のＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩１６．９ｇの代わりに、実施例２で製造したＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸ジメチルジ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩１５．６ｇを使用した以外は参考例１と同様にして分散安定性が良好なポリウレタンディスパージョンが得られた。また、得られたポリウレタンディスパージョンを基材に塗布し、これを乾燥して塗膜が形成することを確認した。
【００８０】
［参考例３］
参考例１において使用した、液状のＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩１６．９ｇの代わりに、実施例３で製造したＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸トリメチルモノ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩１１．４ｇを使用した以外は参考例１と同様にして分散安定性が良好なポリウレタンディスパージョンが得られた。また、得られたポリウレタンディスパージョンを基材に塗布し、これを乾燥して塗膜が形成することを確認した。
【００８１】
［参考例４］
参考例１において使用した、液状のＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸モノメチルトリ−２−ヒドロキシエチル４級アンモニウム塩１６．９ｇの代わりに、比較例１で製造した常温固体のＮ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）アミノエチルスルホン酸テトラメチル４級アンモニウム塩１２．９ｇを使用した以外は同様にして、ポリウレタンディスパージョンを得た。ポリウレタン製造反応時に、原料として固体のアンモニウム塩を取り扱う難点があるうえに、溶媒（Ｎ−メチルピロリドン）への溶解性が不足して塗布操作にも難点があった。
【００８２】
【表１】
2005213193.tif 000019
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の新規なスルホン酸４級アンモニウム塩は、１分子中に３個以上の水酸基を有しており、界面活性剤原料、医薬中間体、有機薬品中間体、ポリウレタン原料、ポリエステル原料などに利用可能である。