(57)【要約】本発明は、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン水溶液の製造方法であって、ホルムアルデヒドの溶液を、金属触媒の存在下、水素圧で、Ｎ−メチルグルカミンの溶液に計量供給する方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン水溶液の製造方法であって、ホルムアルデヒドの水溶液を、金属触媒の存在下で１０〜２００バール（ｂａｒ）の水素圧で、Ｎ−メチルグルカミンの水溶液に計量供給することを特徴とする前記方法。
【請求項２】
金属触媒がラネーニッケルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｎ−メチルグルカミンとホルムアルデヒドのモル比が１：１〜１：１．５、好ましくは１：１〜１：１．２、特に好ましくは１：１．０１〜１：１．０８である、請求項１および／または２に記載の方法。
【請求項４】
１０〜２００バール、好ましくは２０〜１８０バール、特に７０〜１２０バールの水素圧力で実施される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
反応温度Ｔが３０〜１００℃、好ましくは３５〜６５℃、特に好ましくは４０〜５０℃である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
水中のＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの得られた５０質量％溶液のハーゼン色数が８００未満、好ましくは＜４００、特に＜２３０である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
水素化触媒が５より多くの反応バッチに使用される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
反応が撹拌反応器またはループ反応器中で行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
残留Ｎ−メチルグルカミン含量が＜２質量％、好ましくは＜１質量％、特に＜０．２５質量％である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
残留ホルムアルデヒド含有量が＜０．１質量％である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記水素化に続いて、メタノールを除去するための蒸留工程が追加される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
３５〜６５℃でのホルムアルデヒド計量供給による水素化に続いて、７０〜１１０℃でのホルムアルデヒド計量供給を伴わないさらなる後水素化工程が追加される、請求項１〜１１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】
ここに記載されているＮ、Ｎ−ジメチルグルカミン（Ｄ−グルシトール、１−デオキシ−１−（ジメチルアミノ）−）は、多くの商業用途に適した価値の高い化合物である。これらには、例えば、湿潤剤、洗浄剤、可塑剤、流動促進剤および潤滑剤などの添加剤としての使用が含まれる。また、より最近の分野として、塗料やインクの製造、作物保護、医薬品、化粧品などの用途にも使用される。再生可能な原材料に基づいた製品は、穏やかな中和剤として、またはプロトン化された形で、親水性カチオンとしても使用できる。この幅広い多くの用途には、遵守すべき多くの品質要件があり、それらは、これまでに記載されたＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの製造方法には示されていない。
【０００２】
ここで示す工程では、使用に必要な品質要件を満たす容易に管理可能な単一ステップの方法を利用して、特に温和な条件下で容易に市販されているＮ−メチルグルカミンからのＮ、Ｎ−ジメチルグルカミン溶液の製造を行うことが可能となる。
【背景技術】
【０００３】
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの製造に関して、文献には多くの方法が記載されているが、１つ以上の欠点がある。
【０００４】
ＥＰ−０６１４８８１は、Ｎ−モノアルキルポリヒドロキシ化合物とアルデヒドの１：０．９〜１．５または１：１．１〜１．０３の比率での反応と、その後の金属水素化触媒、例えばラネーＮｉでの水素化による第三級ジアルキルポリヒドロキシアミンの生成について開示している。この反応には、１０〜１５０ｂａｒの水素圧と７０〜１５０°Ｃの温度が必要となる。より具体的には、反応は以下の２つの反応ステップで行われる。
ａ）最初に、第二級のＮ−モノアルキルポリヒドロキシアミン（例えば、Ｎ−メチルグルカミン）をアルデヒド（例えば、ホルムアルデヒド）とモル比１：０．９０〜１．５、好ましくは１：１．０３〜１．１で反応させ、溶媒としての水中で大気圧下で１５〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃で、Ｎ−モノアルキルポリヒドロキシアミン／アルデヒド付加物を生成し、
ｂ）反応生成物ステップａ）（および実質的に水と形成された付加物からなる）を、金属水素化触媒の存在下で、水素を１０〜１５０ｂａｒ、好ましくは３０〜１００ｂａｒの圧力、かつ７０〜１５０℃、好ましくは８０〜１３０℃の温度で水素化し、第三級ジアルキルポリヒドロキシアミン（例えば、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン）を得る。
【０００５】
ＥＰ−０６１４８８１は、この方法で高収率を達成する可能性について開示している。しかしながら、粗反応溶液の後処理に関する詳細は記載されていない。特許明細書には水溶液中での反応の実施が開示されているが、融点以外にジメチルグルカミンの品質パラメータに関する情報は記載されていない。これは、水性反応溶液からの結晶化があったに違いないことを意味し、良好な収率で生成物をもたらす。ただし、精製ステップなしで、含水媒体中のジメチルグルカミンの溶液に直接的に導入する合成条件を見つけることが有利であるため、ジメチルグルカミンの商業用途においては、融点が＞１００°Ｃの固体形態のジメチルグルカミンは液体よりも取り扱いが難しく、これは有利ではない。この場合、再結晶化ジメチルグルカミンの収率と融点に加えて、例えば反応溶液の色や、Ｎ−メチルグルカミン、ホルムアルデヒドまたは酸などの再結晶化せずに製品に残る副産物などの出発化合物の量など、さらなる品質パラメータが関連し、それが限定されてしまう。一方、ポリヒドロキシアミンとアルデヒドを組み合わせた後の発熱反応としての水素化は容易に制御できず、安全性に関連する問題を示すため、記載された工程は工業規模では有利ではない。
【０００６】
他の工程では単一段階の工程が記載さており、例えば、ＤＥ２１１８２８３では、Ａｇ−Ｐｄ触媒と同様に１００°Ｃから２５０°Ｃの高温が必要となる。高価な触媒を使用すると、生産コストが効果になる。
【０００７】
ＥＰ−Ａ−６６３３８９は、ヒドロキシカルボニル化合物を、触媒活性質量が５０〜１００質量％のルテニウムからなる触媒の存在下で０〜３００℃の温度および１〜４００バールの圧力で水素およびアンモニアまたは第一級または第二級アミンと反応させることを特徴とするアミノアルコールの製造方法を教示している。
【０００８】
さらに、ホルムアルデヒドと水素を用いた二級アミンからの三級アミンの製造において、達成可能な収率は、不十分であり、９０％未満でしかないことが既知である。ＥＰ−０１４２８６８Ｂ１は、活性炭上に最大１０質量％のＮｉ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、ＰｄまたはＰｔを含む担持触媒を使用することにより、より良い結果を達成する可能性を記載している。Ｒａｎｅｙ−ＮｉやＲａｎｅｙ−Ｃｏなどの通常の好ましい水素化触媒は、製品の品質を低下させる。この工程でも、ガスクロマトグラフィー純度のみが測定された。
【０００９】
それにも関わらず、これらの通常の触媒を使用するために、ＧＢ９０８２０３においては、１，３，４，６−テトラアセチル−Ｄ−グルコサミンから反応を開始すること、および／またはゼオライト、ＭｇＳＯ４またはＣａＣｌ２などの水分除去剤を使用することを提案している（ＵＳ−４１９０６０１）。
【００１０】
したがって、既知のプロセスは、Ｎ−メチルグルカミンからＮ、Ｎ−ジメチルグルカミン溶液を製造するための十分でない溶液しか提供しない。したがって、必要な品質パラメータ、特に反応溶液の色だけでなく、残留ニッケル含有量もしばしば保持できないことがあり（比較例を参照）、さらに収率が著しく低い。既知のプロセスは、多段階の合成、粗反応溶液の精製、または比較的高価な出発物質（例：１，３，４，６−テトラアセチル−Ｄ−グルコサミンまたは高純度Ｎ−メチルグルカミン）または高価な触媒を使用する必要があり、製造コストがより高価になる。同様に、コストを節約するための触媒のリサイクルは、既知のプロセスには記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＥＰ０６１４８８１
【特許文献２】ＤＥ２１１８２８３
【特許文献３】ＥＰ６６３３８９Ａ
【特許文献４】ＥＰ０１４２８６８Ｂ１
【特許文献５】ＧＢ９０８２０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、安価な、工業的または純粋なＮ−メチルグルカミンからＮ、Ｎ−ジメチルグルカミン溶液を製造するための安価な触媒プロセスを提供する必要がある。インクや塗料の生産、作物保護、医薬品、化粧品などの商業的応用分野への適合性のために、例えば、本発明の方法によって製造されたＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンとその水溶液は、色および定義された二次成分の最大量に関する特定の品質要件を満たすことができ、従来技術の方法では達成できないものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
驚くべきことに、出発物質であるホルムアルデヒドとＮ−メチルグルカミンを水素の存在下、圧力下、触媒とともに混合すると、改善された生成物が得られることがわかった。
【００１４】
本発明の主題は、ホルムアルデヒドの水溶液を、水素圧力１０〜２００ｂａｒ（バール）において、金属触媒の存在下で、Ｎ−メチルグルカミンの水溶液に添加（計量供給）することを特徴とする、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン水溶液の製造方法である。
【００１５】
単一段階プロセスは、すべての成分が中間体の除去または精製なしに１つの反応器で同時に反応することを特徴とする。
【００１６】
使用される触媒は、ニッケルまたはコバルト含有触媒、好ましくはニッケル含有触媒、特に好ましくはラネーニッケルである。
【００１７】
さらに、指定された圧力範囲内で圧力を一定に保つために、水素雰囲気下で水素を計量しながら反応を行う必要がある。使用されるＮ−メチルグルカミン水溶液の濃度は、好ましくは３０〜７０質量％、好ましくは３５〜６５質量％、特に好ましくは４０〜６０質量％の範囲である。ホルムアルデヒドは、好ましくは１０〜６０質量％、特に好ましくは３０〜４０質量％の濃度の水溶液として使用される。ここで好ましいのは、残留メタノール含有量の少ないホルムアルデヒド溶液である。
【００１８】
他のパーセンテージベースが示されていない限り、パーセンテージの数値はすべて質量パーセントである。
【００１９】
本発明の方法において、Ｎ−メチルグルカミン：ホルムアルデヒドのモル比は、好ましくは１：１〜１：１．５、より好ましくは１：１〜１：１．２、特に好ましくは１：１．０１〜１：１．０８である。
【００２０】
水素圧ｐは、好ましくは１０〜２００バール、より好ましくは２０〜１８０バール、特に好ましくは７０〜１２０バールである。
【００２１】
本発明の方法における反応温度Ｔは、好ましくは３０〜１００℃、より好ましくは３５〜６５℃、特に好ましくは４０〜５０℃である。
【００２２】
ジメチルグルカミン溶液が本発明の方法で製造される場合、得られる水中のＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの５０％溶液のハーゼン色数は８００未満、好ましくは４００未満（＜４００）、特に２３０未満（＜２３０）である。
【００２３】
触媒は、本発明の方法において繰り返し使用されてもよい。５回より多く再利用することが望ましい。
【００２４】
５０％ジメチルグルカミン溶液に基づいて、本発明の方法により製造された溶液は、２％未満、好ましくは１％未満、より好ましくは＜０．２５％（０．２５％未満）の初期Ｎ−メチルグルカミン物質を含む。
【００２５】
５０％ジメチルグルカミン溶液に基づいて、本発明の方法により製造された溶液は、好ましくは＜０．１％（０．１％未満）のホルムアルデヒドを含む。
【００２６】
水素化に続いて、本発明の方法の後に、過剰の水および得られたメタノール副生成物を除去するための蒸留工程が続いてもよい。この場合、好ましくは＜０．１％（０．１％未満）のメタノールの残留量が得られる。
【００２７】
さらなる実施形態では、本発明の方法に続いて、後水素化ステップが追加される。この目的のために、ホルムアルデヒド溶液を完全に添加し、水素吸収を終了した後、６０〜１１０℃で水素化を行う。本発明の方法から得られた生成物は、好ましくは後水素化の前に単離されない。
【００２８】
本発明の方法により製造された生成物は、以下の品質パラメータを生じる（水中のＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの５０％溶液に基づく）：
−製品のハーゼン色数は８００未満、できれば４００未満、より詳細には、２３０未満である。これは、例えば、化粧品または塗料およびインクでの使用にとって決定的である。
−残留Ｎ−メチルグルカミン含有量（ＧＣで測定）は２質量％未満、好ましくは１質量％未満、特に０．２５質量％未満である。値が高くなると、第二級アミンの割合が高くなり、ニトロソ化の可能性が生じ、これは、多数のアプリケーションや製剤にとって破壊的である。
−さらに、短鎖遊離（ｓｈｏｒｔ−ｃｈａｉｎ  ｆｒｅｅ）および化学的に結合したモノカルボン酸の存在は、例えば塩形成の結果として、さまざまな用途を混乱させる可能性があります。リード物質として、ここではギ酸含有量（イオンクロマトグラフィーで測定）について説明するが、これは本発明の方法では１質量％未満、好ましくは０．５質量％未満、特に０．１質量％未満である。
−記載された方法における遊離および化学結合ホルムアルデヒドの含有量は、０．５質量％未満、好ましくは０．１質量％未満、より具体的には０．０５質量％未満である。
−本発明の方法は、例えば、アルミニウム、コバルトまたはニッケルなどの望ましくない金属不純物を低レベルで含む製品を提供する（ＩＣＰ−ＯＥＳを介して決定される）。ニッケル含有量は、５０ｐｐｍ未満、好ましくは２０ｐｐｍ未満、特に１０ｐｐｍ未満である。
−同様に、例えばメタノールなどの揮発性有機化合物も、用途を乱すものであり、その量は、記載された方法においてに０．７質量％未満、好ましくは０．５質量％未満、特に好ましくは０．１質量％未満である。
【００２９】
本発明の方法は、好ましくは攪拌反応器または外部ポンプ循環および混合を伴うループ反応器で実施される。この反応器は、発生する発熱または吸熱の温度変化を遮断し、反応時間を通して温度を一定に保つために温度制御されている。反応中、ホルムアルデヒドは連続的または部分的に、好ましくは連続的に計量供給され、ホルムアルデヒドをさらに添加することなく、さらなる反応時間の有無にかかわらず実行される。正確な反応時間は、採取したサンプルおよび工程制御で決定できる。
【００３０】
記載された触媒（例えば、ラネーニッケル）は、ろ過後に反応器内に残り、さらなる合成に使用される。これにより、触媒を再利用できないか、生産コストにおいて大きな負担となる数回しか再利用できない他の方法に比べて格別な利点が得られる。ろ過による触媒材料の損失は、新しいバッチごとに補うことができる。
【００３１】
反応溶液中に存在する揮発性成分を除去するため、または所望の水の濃度を設定するために、得られた反応溶液をストリッピングまたは蒸留または当業者に知られている同様の方法により後処理することができる。ストリッピングは、対応する水の蒸気圧下で、２０〜１００℃、好ましくは３０〜８０℃、特に好ましくは４０〜６０℃の温度で窒素または水の添加により行われ得る。
【００３２】
したがって、本発明の方法は、例えば１：９９〜９９：１、好ましくは３０：７０〜９０：１０、特に好ましくは４５：５５〜８０：２０の割合のＮ−メチルグルカミンと水の混合物をもたらす。
【００３３】
製品の使用にさらに低濃度の金属が必要な場合は、イオン交換器を介して、または当業者に知られている同様の方法で後処理を行うことができる。
【００３４】
さらに、本発明の方法により製造されるＮ、Ｎ−ジメチルグルカミン溶液は、純粋な結晶性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの形態で製造することもできる。これは、当業者に知られている後処理方法によって行うことができ、例えば、水の蒸留除去および／または例えばアルコールまたはアルコール／水混合物などの様々な溶媒からの再結晶であり、医薬品および医療セクターでの使用においては重要である。
【００３５】
本発明の方法では、パラホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド水溶液が使用される。好ましいのは、３０〜４０％の活性含量を有するホルムアルデヒド水溶液、特に好ましくは低メタノール含量を含むものである。
【００３６】
使用されるＮ−メチルグルカミンは、高純度の再結晶生成物の形態で使用することができるが、工業的な品質が好ましい。工業的Ｎ−メチルグルカミンは、原則として、ＷＯ９２／０６０７３に従ってグルコースシロップから製造することができ、約６０％の水溶液としてさらに精製することなく得られる。
【００３７】
これは再結晶によりさらに精製することができる。ただし、色の良いＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの場合、再結晶は不要である。
【００３８】
本発明の方法により、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを安価で簡単な方法で製造することが可能になる。既存のプロセス（例：ＥＰ  ６１４８８１Ａ１）と比較すると、プロセスは制御が容易であり、生産コストの削減、製品品質の向上、したがってより広範な使用範囲につながる。
【００３９】
生産コストが低い理由は、単一段階操作では中間体を分離する必要がないからである。ＥＰ６１４８８１Ａ１と比較して、水素化の前に付加物を分離する必要がないため、プラントの占有時間が最小限に抑えられる。使用される安価なニッケル含有またはコバルト含有触媒は、Ｒｕ、Ａｇ−ＰｄまたはＰｔなどの高価な触媒の使用を必要とする他の方法と比較して、同様にコストの削減となる。同様に、多数の反応サイクルで触媒を再利用できるため、生産コストも大幅に削減される。
【００４０】
驚くべきことに、ＵＳ４１９０６０１とは対照的に、水の存在は反応を妨害しないことがわかった。したがって、水は溶媒として使用することができる。記載された適切な濃度が観察されると、これは、例えば、室温および／または反応温度での粘度の低下および生成物の結晶化の防止など、取り扱いに関連する多くの利点をもたらす。溶媒として水を使用すると、コストが削減され、危険の可能性が低くなり、有毒／有害廃棄物が回避される。
【００４１】
先行技術に記載されている既知の方法の場合、アプリケーションに必要な品質パラメータを観察することは適切に説明されておらず、および／またはプロセスは比較的低い品質をもたらす。比較例は、本発明の方法が品質パラメータ、特に製品の色の点で利点を有し、したがって高価な精製を回避できることを示している。
【実施例】
【００４２】
【表１】
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【００４３】
ガードナー色数とハーゼン色数：
気泡のない透明なジメチルグルカミン水溶液を１０ｍｍの長方形キュベットに導入した。色数は、Ｈａｃｈ  ＬａｎｇｅのＬＩＣＯ  ６９０比色計で室温で測定された。
【００４４】
酸塩基滴定による総アミン数：
分析天びんで正確に秤量したサンプルを氷酢酸に溶かし、Ｍｅｔｒｏｈｍの滴定装置を使用して氷酢酸中の０．１モルの過塩素酸で滴定した。
【００４５】
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：
正確に秤量されたサンプルを、水分の蒸発により１０５℃の乾燥キャビネットで２時間一定重量まで乾燥させ、乾燥後再び正確に秤量した。
【００４６】
水（カールフィッシャー滴定）：
正確に計量されたサンプルの含水量を、カールフィッシャー溶媒とカールフィッシャー滴定液を使用したカールフィッシャー滴定法によって測定した。
【００４７】
Ｎ−メチルグルカミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンおよびソルビトール（ＧＣ）：
サンプルは、８０℃で非常に大過剰の無水酢酸／ピリジンで完全にアセチル化された。Ｎ−メチルグルカミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンおよびソルビトールの含有量は、内部標準としてデカノールを使用し、ＦＩＤ検出器を使用して、６０ｍのＡｇｉｌｅｎｔ  ＨＰ−５カラムでのガスクロマトグラフィーにより測定した。
【００４８】
メタノール（ＧＣ）：
メタノール含有量は、内部標準としてイソブタノールを使用し、ＴＣＤ検出器を使用して、揮発性物質のガスクロマトグラフィー法で測定した。
【００４９】
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合）：
化学的に結合したホルムアルデヒドを放出するために、サンプルを２，４−ジニトロフェニルヒドラジンの存在下において硫酸水溶液で加熱した。ホルムアルデヒドと２，４−ジニトロフェニルヒドラジンとの反応により、２，４ジニトロフェニルヒドラゾンが形成された。続いて、２，４−ジニトロフェニルヒドラゾン含有量をＨＰＬＣ液体クロマトグラフィーにより測定した。遊離ホルムアルデヒドおよび化学結合されたホルムアルデヒド含有量は合計として捕捉された。
【００５０】
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：
サンプルは、ＡＴＮＣ（見かけの総ニトロソアミン含有量）メソッドに基づく方法で、総ニトロソアミン含有量について分析した。酸性媒体中での化学的脱ニトロ化により、ニトロソアミンから一酸化窒素が放出され、その後一酸化窒素に特化した非常に高感度な検出器を使用して定量的に測定された。含有量の計算と表示は、ＮＮＯ含有量の形で行った（モル質量４４ｇ／ｍｏｌで＞Ｎ−Ｎ＝Ｏ）。
【００５１】
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：
サンプルのニッケル含有量は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８８５に基づく方法でＩＣＰ−ＯＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析）によって測定した。
【００５２】
ギ酸（遊離および化学結合、ＩＣ）：
サンプルを加水分解によりギ酸を遊離させるために、水性アルカリ性媒体中で加熱して前処理し、エステルおよびアミドの形で化学的に結合させた。アルカリ加水分解の前にすでに存在するギ酸またはその塩の量、およびアルカリ加水分解によってのみ遊離したギ酸および／またはその塩の量は、イオンクロマトグラフィー（ＩＣ）によって合計として測定された。
【００５３】
比較例１：ＥＰ０６１４８８１の例２
攪拌機、温度計、および大気圧下での電気加熱装置を備えた２リットルの丸底ガラスフラスコにおいて、６０％Ｎ−メチルグルカミン溶液（ガードナーカラー番号１．７、ハーゼン色数２６３）により希釈することにより、１５００ｇの４３％のＮ−メチルグルカミン水溶液を調整した。４３％のＮ−メチルグルカミン水溶液を攪拌しながら３５℃に加熱した。滴下漏斗から、さらに攪拌しながら、合計２８８．７ｇの３６．５％ホルムアルデヒド水溶液を３５℃で半時間かけて滴下した。Ｎ−メチルグルカミン−ホルムアルデヒド付加物を与える反応はわずかに発熱性であった。淡黄色の透明なＮ−メチルグルカミン−ホルムアルデヒド付加物溶液のガードナー色数は０．８で、ハーゼン色数は１５１であった。
【００５４】
滴下終了直後に、１３００ｇに達するＮ−メチルグルカミン−ホルムアルデヒド付加物水溶液の一部を２リットルの丸底ガラスフラスコから取り出し、室温で２リットルの撹拌オートクレーブに導入した。
【００５５】
２リットルの攪拌オートクレーブには、攪拌機、加熱、冷却、水素と窒素の供給ライン、温度計、圧力計、安全弁が装備されていた。２０．４ｇのラネーニッケルを窒素下で２リットルの攪拌オートクレーブに導入した。
【００５６】
２リットルの攪拌オートクレーブを閉じた。３回、１０バールの窒素を注入し、毎回減圧した。その後、３回、毎回減圧しながら、１０バールの水素を注入した。漏れ試験と減圧後、攪拌速度を８００ｒｐｍに設定した。さらに攪拌しながら、１００℃まで加熱し、水素を供給した。発熱性水素化が行われ、消費された水素が新たに注入され、８００ｒｐｍ、１００°Ｃ、水素圧３０ｂａｒで行われた。水素の明らかな吸収が終了した後、撹拌を１００℃および３０バールの水素圧で２時間続けた。その後、３０℃に冷却し、減圧し、窒素でパージし、２リットルの攪拌オートクレーブを空にした。ラネーニッケル触媒は、窒素下での加圧濾過により分離された。液体濾液は暗褐色で、ガードナー色数は８であった。
【００５７】
この暗褐色の濾液を、２０ｍｂａｒの圧力下で６０℃のロータリーエバポレーターで初期蒸留にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留を受けた粘稠なＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンは、６０℃で完全に混合しながらＤＩ水を添加することにより、活性成分含有量５１％およびＤＩ水含有量４９％に調整された。この製品溶液を分析にかけた。オートクレーブを空にして溶液を処理することに伴う損失は別として、ＤＭＧ  ５０に溶解したＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００５８】
得られた生成物は次のように特徴付けられた：
２０°Ｃでの外観：透明、液体、暗褐色
ガードナー色数：９．４
ハーゼン色数：暗すぎるため、測定できず
総アミン数（滴定）：１３３ｍｇＫＯＨ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５１．４％（ｍ／ｍ）
水（カールフィッシャー滴定）：４９％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）：０．９１％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：４４．５％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：０．６％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０２６％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０ｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：３５ｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）０．７０％（ｍ／ｍ）
【００５９】
比較例２：ＥＰ０６１４８８１の例３に従って
攪拌機、温度計、および大気圧下での電気加熱装置を備えた２リットルの丸底ガラスフラスコで、６０％の脱イオン水による工業用Ｎ−メチルグルカミン溶液を希釈することにより、１５００ｇの４３％のＮ−メチルグルカミン水溶液を生成した（ガードナー色数１．７、ハーゼン色数２６３）。
【００６０】
４３％のＮ−メチルグルカミン水溶液を攪拌しながら３５℃に加熱した。滴下漏斗から、さらに攪拌しながら、合計２８８．７ｇの３６．５％のホルムアルデヒド水溶液を３５℃で半時間かけて滴下した。Ｎ−メチルグルカミン−ホルムアルデヒド付加物を与える反応はわずかに発熱性であった。その後、透明な淡黄色の反応混合物をさらに３５℃で１時間さらに撹拌した。この淡黄色のＮ−メチルグルカミン−ホルムアルデヒド付加物溶液のガードナー色数は０．８で、ハーゼン色数は１６２であった。
【００６１】
その後、１３００ｇに達するＮ−メチルグルカミン−ホルムアルデヒド付加物水溶液の一部を２リットルの丸底ガラスフラスコから取り出し、室温で２リットルの攪拌オートクレーブに導入した。
【００６２】
２リットルの攪拌オートクレーブには、攪拌機、加熱、冷却、水素と窒素の供給ライン、温度計、圧力計、安全弁が装備されてた。２０．４ｇのラネーニッケルを窒素下で２リットルの攪拌オートクレーブに導入した。
【００６３】
２リットルの攪拌オートクレーブを閉じた。３回、１０バールの窒素を注入し、毎回減圧した。その後、３回、毎回減圧しながら、１０バールの水素を注入した。漏れ試験と減圧後、攪拌速度を８００ｒｐｍに設定した。さらに攪拌しながら、１２５℃まで加熱し、水素を供給した。８００ｒｐｍ、１３０°Ｃ、１００ｂａｒの水素圧で、消費された水素を新たに注入して、発熱性水素化を行った。水素の明らかな吸収が終了した後、撹拌を１３０℃および水素圧１００バールで２時間続けた。その後、３０℃に冷却し、減圧し、窒素でパージし、２リットルの攪拌オートクレーブを空にした。ラネーニッケル触媒は、窒素下での加圧濾過により分離された。液体濾液は濃い暗褐色で、ガードナー色数は１３．４であった。
【００６４】
この深く暗褐色の濾液を、２０ｍｂａｒの圧力下で６０℃のロータリーエバポレーターで初期蒸留にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留を受けた粘稠なＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンは、６０℃で完全に混合しながらＤＩ水を添加することにより、活性成分含有量５１％およびＤＩ水含有量４９％に調整された。得られた生成物溶液を分析にかけた。オートクレーブを空にして溶液を処理することに伴う損失は別として、ＤＭＧ  ５０に溶解したＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００６５】
得られた生成物は次のように特徴付けられた：
２０°Ｃでの外観：透明、液体、濃い暗褐色
ガードナー色数：１６．９
ハーゼン色数：暗すぎるため、測定できず
総アミン数（滴定）：１３３ｍｇＫＯＨ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５２．６％（ｍ／ｍ）
水（カールフィッシャー滴定）：４９％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）：６．０％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：３５．９？？％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：０．６％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０１２％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：２９μｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）０．９０％（ｍ／ｍ）
【００６６】
例１
温度計、圧力計、安全弁、ガス導入撹拌機、浸漬管（Ｔａｕｃｈｒｏｈｒ）を装備されている１０リットル撹拌オートクレーブに、６０℃において水中で、５７．３パーセントのＮ−メチルグルカミン溶液の４．９５ｋｇを、（ガードナー色数：０．９、ハーゼン色数：１５８）及び水で湿った２００ｇのラネーニッケルを（４０％の水を含有）、窒素の向流の下で導入した。洗浄を、２００ｇのＤＩ水で行った。１０リットル撹拌オートクレーブを閉じた。３回、１０バールの窒素を注入し、毎回減圧した。その後、３回、毎回減圧しながら、１０バールの水素を注入した。漏れ試験の後、撹拌速度は１１００ｒｐｍで、６０℃の内部温度および２８バールの水素圧に設定した。４時間１０分かけて、１．２４５ｋｇのホルムアルデヒド水溶液（メタノールと水に溶解した３６．８％ホルムアルデヒド）を１０リットル撹拌オートクレーブ内に、ポンプを使用して、連続的に計量供給した。ホルムアルデヒド計量終了後のＮ−メチルグルカミンと総ホルムアルデヒドのモル比は１．００：１．０５であった。撹拌速度は１１００ｒｐｍで５９〜６４°Ｃの内部温度に保持した。消費された水素は、新鮮な水素を供給することによって置換し、このように１０リットル撹拌オートクレーブ内の水素圧力は、２５〜２８バールで保持される。水素の吸収が終了した後、６０℃、２８バールで３時間撹拌し、その後９０℃に加熱し、９０°Ｃ、２８バールでさらに３時間攪拌を続けた。その後、３０℃まで冷却し、攪拌機のスイッチを切った。１時間、ラネーニッケルを静置した。粗製の水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの大部分を１０リットルの攪拌オートクレーブからゆっくりと押し出し、浸漬管を介して基部に到達しないようにし、加圧濾過によって懸濁ラネーニッケルの小部分から分離した。次のバッチのために、ラネーニッケルの大部分は水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの小残留部ともに、１０リットルの攪拌オートクレーブ中の浸漬管の下に残った。
【００６７】
濾過された水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを、２０ミリバールの圧力下、６０℃でロータリーエバポレーターにより蒸留初期にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留された粘性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンは６０℃において脱イオン水の添加によって、５０％の活性成分含有量および５０％のＤＩ水（脱イオン水）に調整された。１０リットルの攪拌オートクレーブの浸漬管の下に残っている量および採取したサンプルとは別にして、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００６８】
得られた生成物は次のように特徴付けられた。
外観：透明、液体、黄色の外観
ガードナー色数：２．５
ハーゼン色数：３５０
総アミン価（滴定）：１２９ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５０．０％（ｍ／ｍ）
水（カールフィッシャー滴定）：５０％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）：０．０６％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−Ｄｉｍｅｔｈｙｌｇｌｕｃａｍｉｎｅ（ＧＣ）：４３．５％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：１．０％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．０１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０１５％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：２μｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）０．０２４％（ｍ／ｍ）
（アルカリ加水分解した後、イオンクロマトグラフィー、ＩＣ）
【００６９】
例２
水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを含む１０リットルの攪拌オートクレーブおよび以前のバッチ（例１）の浸漬チューブの下にある使用したラネーニッケルに、窒素の向流下で、液体４．９５ｋｇ、６０％の水中５７．３％Ｎ−メチルグルカミン溶液（ガードナー色数：０．９、ハーゼン色数：１５８）および３０ｇの新鮮な水で湿ったラネーニッケル（４０％の水を含む）を、６０℃で導入した。洗浄を、２００ｇのＤＩ水で行った。１０リットル撹拌オートクレーブを閉じた。３回、１０バールの窒素を注入し、毎回減圧した。その後、３回、毎回減圧しながら、１０バールの水素を注入した。漏れ試験の後、撹拌速度は１１００ｒｐｍで、６０℃の内部温度および２８バールの水素圧に設定した。３時間５０分かけて１．２４４ｋｇの水性ホルムアルデヒド（メタノールを含む水に溶解した３６．８％ホルムアルデヒド）を、ポンプを使用して１０リットルの攪拌オートクレーブに連続的に計量供給した。ホルムアルデヒドの計量終了後のＮ−メチルグルカミンと総ホルムアルデヒドのモル比は１．００：１．０５であった。攪拌速度は１１００ｒｐｍに、内部温度は５５〜６４℃に保たれた。消費された水素は新鮮な水素の供給に置き換えられ、このようにして１０リットルの攪拌オートクレーブ内の水素圧力は２５〜２８バールに保たれた。Ｎ−メチルグルカミン／ホルムアルデヒド付加物の連続形成と、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを形成するためのこの生成物の連続接触水素化が同時に生じた。水素の吸収が終了した後、６０℃、２８バールで３時間撹拌し、その後９０℃に加熱し、９０°Ｃ、２８バールでさらに３時間攪拌を続けた。その後、３０℃まで冷却し、攪拌機のスイッチを切った。１時間、ラネーニッケルを静置した。底まで届かない浸漬管を介して、粗製の水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの大部分を１０リットルの攪拌オートクレーブからゆっくりと押し出し、加圧濾過によって懸濁ラネーニッケルの小部分から分離した。次のバッチのために、ラネーニッケルの大部分は水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの小残留部ともに、１０リットルの攪拌オートクレーブ中の浸漬管の下に残った。
【００７０】
濾過された水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを、２０ミリバールの圧力下、６０℃でロータリーエバポレーターにより初期蒸留にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留された粘性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンは６０℃において脱イオン水の添加によって、５０％の活性成分含有量および５０％のＤＩ水（脱イオン水）に調整された。採取したサンプルとは別に、サンプルを採取したところ、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００７１】
得られた生成物は次のように特徴付けられた。
外観：透明、液体、黄色の外観
ガードナー色数：１．１
ハーゼン色数：２００
総アミン数（滴定）：１３９ｍｇＫＯＨ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５０．１％（ｍ／ｍ）
水（カールフィッシャー滴定）：４９．８％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）＊：０．０８％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：４６．７％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：１．１％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．０１％（ｍ／ｍ）の
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０２１％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：２μｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）
（アルカリ加水分解した後、イオンクロマトグラフィー、ＩＣ）
【００７２】
例３：
温度計、圧力計、安全弁、ガス導入撹拌機、浸漬管（Ｔａｕｃｈｒｏｈｒ）を装備されている１０リットル撹拌オートクレーブに、６０℃において水中で、５７．３パーセントのＮ−メチルグルカミン溶液の液体４．９７ｋｇ、（ガードナー色数：０．９、ハーゼン色数：１５８）及び水で湿った２００ｇのラネーニッケル（４０％の水を含有）とを窒素の向流の下に導入した。洗浄を、２００ｇのＤＩ水で行った。１０リットル撹拌オートクレーブを閉じた。３回、１０バールの窒素を注入し、毎回減圧した。その後、３回、毎回減圧しながら、１０バールの水素を注入した。漏れ試験の後、撹拌速度は１１００ｒｐｍで、６０℃の内部温度および９０バールの水素圧に設定した。３時間１５分かけて１．２４９ｋｇの水性ホルムアルデヒド（メタノールを含む水に溶解した３６．８％ホルムアルデヒド）を、ポンプを使用して１０リットルの攪拌オートクレーブに連続的に計量供給した。ホルムアルデヒドの計量終了後のＮ−メチルグルカミンと総ホルムアルデヒドのモル比は１．００：１．０５であった。攪拌速度は１１００ｒｐｍに、内部温度は５５〜６１℃に保たれた。消費された水素は新鮮な水素の供給に置き換えられ、このようにして１０リットルの攪拌オートクレーブ内の水素圧は９７〜１０１バールに保持された。Ｎ−メチルグルカミン／ホルムアルデヒド付加物の連続形成と、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを形成するためのこの生成物の連続接触水素化が同時に生じた。変換は、採取したサンプルと、ＧＣ、ＮＭＲ、およびアミン価を決定するための滴定によるサンプルの分析によってモニターされた。水素の吸収が終了した後、６０℃、１００バールで３時間撹拌し、その後９０℃に加熱し、９０°Ｃ、１０５バールでさらに３時間攪拌を続けた。その後、３０℃まで冷却し、攪拌機のスイッチを切った。１時間、ラネーニッケルを静置した。底まで届かない浸漬管を介して、粗製の水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの大部分を１０リットルの攪拌オートクレーブからゆっくりと押し出し、加圧濾過によって懸濁ラネーニッケルの小部分から分離した。次のバッチのために、ラネーニッケルの大部分は水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの小残留部ともに、１０リットルの攪拌オートクレーブ中の浸漬管の下に残った。
【００７３】
濾過された水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを、２０ミリバールの圧力下、６０℃でロータリーエバポレーターにより初期蒸留にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留された粘性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンは６０℃において脱イオン水の添加によって、５０％の活性成分含有量および５０％のＤＩ水（脱イオン水）に調整された。採取したサンプルとは別に、サンプルを採取したところ、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００７４】
得られた生成物は次のように特徴付けられた。
外観：透明、液体、淡黄色の外観
ガードナー色数：０．６
ハーゼン色数：１０５
総アミン数（滴定）：１３３．５ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５０．２
水（カールフィッシャー滴定）：４９．６％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）０．１０％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：４３．４％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：１．１％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．０１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０２４％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：２μｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）０．０１５％（ｍ／ｍ）、ＮＭＧグレードに応じて
（アルカリ加水分解した後、イオンクロマトグラフィー、ＩＣ）
【００７５】
例４
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン水溶液を含む１０リットルの攪拌オートクレーブおよび以前のバッチ（例３）の浸漬チューブの下に使用したラネーニッケルに、窒素の向流下で、液体４．９８ｋｇ、６０％の水中５７．３％Ｎ−メチルグルカミン溶液（ガードナー色数：０．９、ハーゼン色数：１５８）および３０ｇの新鮮な水で湿ったラネーニッケル（４０％の水を含む）を導入した。洗浄は、２００ｇのＤＩ水で行われた。１０リットル撹拌オートクレーブを閉じた。１０ｂａｒの窒素を３回注入し、各注入後に減圧した。その後、１０ｂａｒの水素を３回注入し、各注入後に減圧した。漏れ試験の後、撹拌速度は１１００ｒｐｍで、６０℃の内部温度および９０バールの水素圧に設定した。３時間５０分かけて１．２５２ｋｇの水性ホルムアルデヒド（メタノールを含む水に溶解した３６．８％ホルムアルデヒド）を、ポンプを使用して１０リットルの攪拌オートクレーブに連続的に計量供給した。ホルムアルデヒドの計量終了後のＮ−メチルグルカミンと総ホルムアルデヒドのモル比は１．００：１．０５であった。攪拌速度は１１００ｒｐｍに、内部温度は５７〜６２℃に保たれた。消費された水素は新鮮な水素の供給に置き換えられ、このようにして１０リットルの攪拌オートクレーブ内の水素圧は９６〜９９バールに保持された。Ｎ−メチルグルカミン／ホルムアルデヒド付加物の連続形成と、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを形成するためのこの生成物の連続接触水素化が同時に生じた。変換は、採取したサンプルと、ＧＣ、ＮＭＲ、およびアミン価を決定するための滴定によるサンプルの分析によってモニターされた。水素の吸収が終了した後、６０℃、１００バールで３時間撹拌し、その後９０℃に加熱し、９０°Ｃ、１０８バールでさらに３時間攪拌を続けた。その後、３０℃まで冷却し、攪拌機のスイッチを切った。１時間、ラネーニッケルを静置した。底まで届かない浸漬管を介して、粗製の水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの大部分を１０リットルの攪拌オートクレーブからゆっくりと押し出し、加圧濾過によって懸濁ラネーニッケルの小部分から分離した。次のバッチのために、ラネーニッケルの大部分は水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの小残留部ともに、１０リットルの攪拌オートクレーブ中の浸漬管の下に残った。
【００７６】
濾過された水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを、２０ミリバールの圧力下、６０℃でロータリーエバポレーターにより初期蒸留にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留された粘性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンは６０℃において脱イオン水の添加によって、５０％の活性成分含有量および５０％のＤＩ水（脱イオン水）に調整された。採取したサンプルとは別に、サンプルを採取したところ、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００７７】
得られた生成物は次のように特徴付けられた。
外観：透明、液体、淡黄色
ガードナー色数：０．６
ハーゼン色数：１１５
総アミン数（滴定）：１３２ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：４９．９％
水（カールフィッシャー滴定）：５０．３％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）＊：０．０５％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：４５．０％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：１．０％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：０．０１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０１２％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（合計ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ、ＮＭＧグレードに応じて
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：２μｇ／ｇ、ＮＭＧグレードに応じて
ギ酸（遊離および化学結合）０．０２４％（ｍ／ｍ）、ＮＭＧグレードに応じて
（アルカリ加水分解した後、イオンクロマトグラフィー、ＩＣ）
【００７８】
比較例３（低水素圧力）
温度計、圧力計、安全弁、ガス導入撹拌機、および浸漬チューブを装備した１０リットルの撹拌オートクレーブに、窒素の向流下で、５．０２４ｋｇの液体、５７．３％Ｎ−メチルグルカミン水溶液（６０°Ｃ）（ガードナーカラー数：０．９、ハーゼン色数：１５８）および２００ｇの水で湿ったラネーニッケル（４０％の水を含む）を充填した。洗浄は、２００ｇのＤＩ水で行われた。１０リットル撹拌オートクレーブを閉じた。１０ｂａｒの窒素を３回注入し、各注入後に減圧した。その後、１０ｂａｒの水素を３回注入し、各注入後に減圧した。漏れ試験の後、、攪拌速度を１１００ｒｐｍ、内部温度を６０℃、水素圧を３ｂａｒ絶対圧に設定した。２時間４５分の間に、１．２６３ｋｇの水性ホルムアルデヒド（メタノールを含む水に溶解した３６．８％ホルムアルデヒド）を、ポンプを使用して１０リットルの攪拌オートクレーブに連続的に計量供給した。ホルムアルデヒドの計量終了後のＮ−メチルグルカミンと総ホルムアルデヒドのモル比は１．００：１．０５であった。撹拌速度は１１００ｒｐｍに、内部温度は５４〜６３℃に保った。消費された水素は新鮮な水素の供給により置き換えられ、このようにして１０リットルの攪拌オートクレーブ内の水素圧力は２．９〜３．２絶対バールに保持された。Ｎ−メチルグルカミン／ホルムアルデヒド付加物の連続形成と、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを形成するためのこの生成物の連続接触水素化が同時に生じた。変換は、サンプルを採取し、ＧＣ、ＮＭＲ、およびアミン価を決定するための滴定によってこれらのサンプルを分析することによってモニターされた。水素の吸収が終了した後、撹拌を６０℃および絶対圧３．５バールで３時間続け、続いて９０℃に加熱し、さらに９０℃および絶対圧３．９バールで３時間撹拌した。その後、３０℃まで冷却し、攪拌機のスイッチを切った。１時間、ラネーニッケルを静置した。底まで届かない浸漬管を介して、粗製の水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの大部分を１０リットルの攪拌オートクレーブからゆっくりと押し出し、加圧濾過によって懸濁ラネーニッケルの小部分から分離した。次のバッチのために、ラネーニッケルの大部分は水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの小残留部ともに、１０リットルの攪拌オートクレーブ中の浸漬管の下に残った。
【００７９】
濾過された水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを、２０ミリバールの圧力下、６０℃でロータリーエバポレーターにより初期蒸留にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留された粘性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンは６０℃において脱イオン水の添加によって、５０％の活性成分含有量および５０％のＤＩ水（脱イオン水）に調整された。１０リットルの攪拌オートクレーブに浸漬したチューブの下に残っている量と、採取したサンプルは別として、溶解したＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００８０】
得られた生成物は次のように特徴付けられた。
外観：透明、液体、茶色
ガードナー色数：９
ハーゼン色数：＞１０００
総アミン数（滴定）：３．５４ｍｅｑ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５０．３
水（カールフィッシャー滴定）：４９．８％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）：０．１７％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：４４．３％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：０．８％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．０１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０２９％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：６２μｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）０．１５％（ｍ／ｍ）
（アルカリ加水分解した後、イオンクロマトグラフィー、ＩＣ）
【００８１】
比較例４（低水素圧力）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン水溶液を含む１０リットルの攪拌オートクレーブおよび以前のバッチ（例５６）の浸漬チューブの下に使用したラネーニッケルに、６０°Ｃにおいて、窒素の向流下で５．０２６ｋｇの液体、５７．３％Ｎ−メチルグルカミン水溶液（ガードナー色数：０．９、ハーゼン色数：１５８）および３０ｇの新鮮な水で湿ったラネーニッケル（４０％の水を含む）を導入した。洗浄は、２００ｇのＤＩ水で行われた。１０リットル撹拌オートクレーブを閉じた。１０ｂａｒの窒素を３回注入し、各注入後に減圧した。その後、１０ｂａｒの水素を３回注入し、各注入後に減圧した。漏れ試験に続いて、攪拌速度を１１００ｒｐｍ、内部温度を６０℃、水素圧を３ｂａｒ絶対圧に設定した。３時間３０分の間に、１．２６４ｋｇの水性ホルムアルデヒド（メタノールを含む水に溶解した３６．８％ホルムアルデヒド）を、ポンプを使用して１０リットルの攪拌オートクレーブに連続的に計量供給した。ホルムアルデヒドの計量供給終了後のＮ−メチルグルカミンと総ホルムアルデヒドのモル比は１．００：１．０５であった。撹拌速度は１１００ｒｐｍに、内部温度は５６〜６３℃に保った。消費された水素は新鮮な水素の供給に置き換えられ、このようにして１０リットルの攪拌オートクレーブ内の水素圧力は３．５〜３．９絶対バールに保持された。Ｎ−メチルグルカミン／ホルムアルデヒド付加物の連続形成と、Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを形成するためのこの生成物の連続接触水素化が同時に生じた。変換は、サンプルを採取し、ＧＣ、ＮＭＲ、およびアミン価を決定するための滴定によってこれらのサンプルを分析することによってモニターされた。水素の吸収が終了した後、撹拌を６０℃および絶対圧３．９バールで３時間続け、続いて９０℃に加熱し、さらに９０℃および絶対圧３．８バールで３時間撹拌した。その後、３０℃まで冷却し、攪拌機のスイッチを切った。１時間、ラネーニッケルを静置した。底まで届かない浸漬管を介して、粗製の水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの大部分を１０リットルの攪拌オートクレーブからゆっくりと押し出し、加圧濾過によって懸濁ラネーニッケルの小部分から分離した。次のバッチのために、ラネーニッケルの大部分は水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンの小残留部ともに、１０リットルの攪拌オートクレーブ中の浸漬管の下に残った。
【００８２】
濾過された水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンを、２０ミリバールの圧力下、６０℃でロータリーエバポレーターにより初期蒸留にかけた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていた。初期蒸留された粘性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンは６０℃において脱イオン水の添加によって、５０％の活性成分含有量および５０％のＤＩ水（脱イオン水）に調整された。採取したサンプルは別として、溶解したＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００８３】
得られた生成物は次のように特徴付けられた。
外観：透明、液体、茶色
ガードナー色数：８
ハーゼン色数：＞１０００
総アミン数（滴定）：３．５３ｍｅｑ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５０．５％
水（カールフィッシャー滴定）：４９．８％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）：０．９％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：４２．１％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：０．８％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．０１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．０３３％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：４５μｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）０．１３％（ｍ／ｍ）
（アルカリ加水分解した後、イオンクロマトグラフィー、ＩＣ）
【００８４】
例５
温度計、圧力計、安全弁、ガス導入撹拌機、および浸漬チューブを備えた窒素不活性化５０リットル撹拌オートクレーブに、１．９ｋｇの水で湿ったラネーニッケル（４０％の水を含む）を仕込んだ。次に、窒素雰囲気を水素雰囲気に置き換えた。その後、４０°Ｃにおいて、４０．０％Ｎ−メチルグルカミン水溶液（ガードナー色数：１．４、ハーゼン色数：２０２）の２０．０ｋｇを反応器に計量供給した。漏れ試験に続いて、反応器撹拌機を作動させ、内部温度を４０℃に、水素圧力を８５バールに調整した。３時間かけて、ホルムアルデヒド水溶液３．４９ｋｇ（最大１．５％のメタノールを含む３６．９％のホルムアルデヒドを水に溶解）を、ポンプを使用して、５０リットルの攪拌オートクレーブに連続的に計量供給した。ホルムアルデヒドの計量終了後のＮ−メチルグルカミンと総ホルムアルデヒドのモル比は１．０５であった。攪拌速度は４９０ｒｐｍに、内部温度は３９〜４３℃に保った。消費された水素は新鮮な水素の供給に置き換えられ、このようにして、５０リットルの攪拌オートクレーブ内の水素圧力は８０〜８５ｂａｒに保った。水素吸収が終了すると、後反応が開始された。この反応では、攪拌しながら、８５バールで、４０℃から９０℃まで１時間加熱し、その後９０℃で１時間撹拌を続け、１時間で９０℃から４０℃に冷却した。後反応の終了後、３０℃まで冷却し、攪拌機のスイッチを切った。１時間、ラネーニッケルを静置した。その後、４ｂａｒの圧力ろ過が行った。
【００８５】
濾過された水性Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミンは、ＤＭＧ溶液の強度が５０％（ＤＭＧ−５０）になるまで、６００ミリバールの圧力下、９０℃でバッチプロセスにより初期蒸留にかけられた。留出物には、主に水、少量のメタノール、およびその他の微量のボイラーが含まれていました。採取したサンプルとは別に、溶解したＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの収率は実質的に定量的であった。
【００８６】
得られた生成物は次のように特徴付けられた。
外観：透明、液体、淡黄色
ガードナー色数：０．５
ハーゼン色数：８１
総アミン数（滴定）：１３２ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ
固形分（１０５°Ｃ／２時間）：５０．２％
水（カールフィッシャー滴定）：５０．０％（ｍ／ｍ）
Ｎ−メチルグルカミン（ＧＣ）０．１３％（ｍ／ｍ）
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン（ＧＣ）：４５．３％（ｍ／ｍ）
ソルビトール（ＧＣ）：０．７％（ｍ／ｍ）
メタノール（ＧＣ）：＜０．０１％（ｍ／ｍ）
ホルムアルデヒド（遊離および化学結合、ＬＣ）：０．００５％（ｍ／ｍ）
ニトロソアミン（総ＮＮＯ）：＜５０μｇ／ｋｇ
ニッケル（ＩＣＰ−ＯＥＳ）：０．６μｇ／ｇ
ギ酸（遊離および化学結合）０．０４％（ｍ／ｍ）
（アルカリ加水分解後のイオンクロマトグラフィー、ＩＣ）
【００８７】
得られる生成物の色数に対する水素化圧力の影響は、本発明の実施例および比較例から明らかである。許容できるハーゼン色数の製品は、１０〜２００ｂａｒの水素圧力の圧力範囲でのみ得られる。
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月13日(2018.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ、Ｎ−ジメチルグルカミン水溶液の製造方法であって、ホルムアルデヒドの水溶液を、金属触媒の存在下で１０〜２００バール（ｂａｒ）の水素圧で、Ｎ−メチルグルカミンの水溶液に計量供給し、３５〜６５℃でのホルムアルデヒド計量供給による水素化に続いて、７０〜１１０℃でのホルムアルデヒド計量供給を伴わないさらなる後水素化工程が追加されることを特徴とする前記方法。
【請求項２】
金属触媒がラネーニッケルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｎ−メチルグルカミンとホルムアルデヒドのモル比が１：１〜１：１．５、好ましくは１：１〜１：１．２、特に好ましくは１：１．０１〜１：１．０８である、請求項１および／または２に記載の方法。
【請求項４】
１０〜２００バール、好ましくは２０〜１８０バール、特に７０〜１２０バールの水素圧力で実施される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
反応温度Ｔが４０〜５０℃である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
水中のＮ、Ｎ−ジメチルグルカミンの得られた５０質量％溶液のハーゼン色数が８００未満、好ましくは＜４００、特に＜２３０である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
水素化触媒が５より多くの反応バッチに使用される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
反応が撹拌反応器またはループ反応器中で行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
残留Ｎ−メチルグルカミン含有量が＜２質量％、好ましくは＜１質量％、特に＜０．２５質量％である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
残留ホルムアルデヒド含有量が＜０．１質量％である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記水素化に続いて、メタノールを除去するための蒸留工程が追加される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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