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タイトル:公開特許公報(A)_第4級アンモニウムアルキル炭酸塩および第4級アンモニウムカルボン酸塩の製造方法
出願番号:2013216868
年次:2015
IPC分類:C07C 68/06,C07C 211/63,C07C 209/68,C07C 69/96,C07C 59/125


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古賀 悠子 藤田 悠介 佐久川 周子 JP 2015083545 公開特許公報(A) 20150430 2013216868 20131018 第4級アンモニウムアルキル炭酸塩および第4級アンモニウムカルボン酸塩の製造方法 広栄化学工業株式会社 000167646 古賀 悠子 藤田 悠介 佐久川 周子 JP 2013195886 20130920 C07C 68/06 20060101AFI20150403BHJP C07C 211/63 20060101ALI20150403BHJP C07C 209/68 20060101ALI20150403BHJP C07C 69/96 20060101ALI20150403BHJP C07C 59/125 20060101ALI20150403BHJP JPC07C68/06C07C211/63C07C209/68C07C69/96 ZC07C59/125 A 5 OL 11 4H006 4H006AA02 4H006AC52 4H006BS10 4H006BS70 4H006KA57 本発明は、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩および第4級アンモニウムカルボン酸塩の製造方法に関する。 第4級アンモニウムカルボン酸塩は、電解液、帯電防止剤や溶媒等、様々な用途で用いられている。第4級アンモニウムカルボン酸塩の製造方法としては、炭酸ジアルキルと第3級アミンを反応させて第4級アンモニウムアルキル炭酸塩とし、この第4級アンモニウムアルキル炭酸塩にカルボン酸を反応させて第4級アンモニウムカルボン酸塩とする方法が知られている(特許文献1)。特開昭63−280045号公報 本発明者らは特許文献1を参考に、0.3〜0.4MPaの圧力下、炭酸ジメチルとN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)アミンからN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネートを得、さらにN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネートをメトキシ酢酸でアニオン交換してN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテートを製造した。得られたN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテートを1H−NMRで分析したところ、N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテートとアンモニウムカチオン部が異なる副生成物との59:41(モル比)の混合物であることが判明した。このように、特許文献1の方法では、副生成物由来の不純物含有量の少ないN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテートを得ることができなかった(後述の比較例参照)。 本発明は、前記従来法の問題点を解決し得る方法、すなわち、不純物含有量の少ない第4級アンモニウムアルキル炭酸塩および第4級アンモニウムカルボン酸塩を製造する方法を提供することを課題とするものである。 本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、1MPa以上の加圧下で炭酸ジアルキルと第3級アミンを反応させることにより、不純物含有量の少ない第4級アンモニウムアルキル炭酸塩が得られること、得られた第4級アンモニウムアルキル炭酸塩をカルボン酸と反応させることで、不純物含有量の少ない第4級アンモニウムカルボン酸塩が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 即ち本発明は、1MPa以上の加圧下で、式(1):(式中、R1およびR2は炭素数1〜6のアルキル基を示す。)で表される炭酸ジアルキル(以下、炭酸ジアルキル(1)という。)と、式(2):(式中、R3〜R5はそれぞれヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基を示す。)で表される第3級アミン(以下、第3級アミン(2)という。)を反応させることを特徴とする式(3):(式中、R1〜R5は前記に同じ。)で表される第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(以下、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)という。)の製造方法、および 第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)を、さらに式(4):(式中、R6はヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル基を示す。)で表されるカルボン酸(以下、カルボン酸(4)という)と反応させることを特徴とする式(5):(式中、R2〜R6は前記に同じ。)で表される第4級アンモニウムカルボン酸塩(以下、第4級アンモニウムカルボン酸塩(5)という。)の製造方法に関する。 本発明によれば、炭酸ジアルキル(1)と第3級アミン(2)から不純物含有量の少ない第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)および第4級アンモニウムカルボン酸塩(5)を製造することができる。よって、本発明は工業的に有用である。 以下、本発明を具体的に説明する。まず、炭酸ジアルキル(1)と第3級アミン(2)から第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)を製造する反応(以下、四級化反応という)について説明する。 式(1)中、R1およびR2は炭素数1〜6のアルキル基を示し、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜2のアルキル基である。具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基であり、特に好ましくはメチル基およびエチル基である。炭酸ジアルキル(1)の具体例としては、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジブチル、炭酸ジペンチル、炭酸ジヘキシル等が挙げられ、好ましくは炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピルおよび炭酸ジブチルであり、特に好ましくは炭酸ジメチルおよび炭酸ジエチルである。 式(2)中、R3〜R5はそれぞれヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基を示し、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基およびエトキシエチル基であり、特に好ましくはメチル基、エチル基およびメトキシエチル基である。 第3級アミン(2)の具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、エチルジメチルアミン、ジエチルメチルアミン、 N,N−ジメチル−N−(メトキシメチル)アミン、N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジメチルアミン、N−(エトキシメチル)−N,N−ジメチルアミン、N−(2−エトキシエチル)−N,N−ジメチルアミン、N−エチル−N−メチル−N−(メトキシメチル)アミン、N−(エトキシメチル)−N−エチル−N−メチルアミン、N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアミン、N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N−メチルアミン、N−(メトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアミン、N−(エトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアミン、N−(2−メトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアミン、N−(2−エトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアミン、N−ブチル−N−(メトキシメチル)−N−メチルアミン、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N−メチルアミン、N−ブチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアミン、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−メチルアミン、 N,N−ジエチル−N−(メトキシメチル)アミン、N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)アミン、N−(エトキシメチル)−N,N−ジエチルアミン、N−(2−エトキシエチル)N,N−ジエチルアミン、N−エチル−N−(メトキシメチル)−N−プロピルアミン、N−(エトキシメチル)−N−エチル−N−プロピルアミン、N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N−プロピルアミン、N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N−プロピルアミン、N−ブチル−N−エチル−N−(メトキシメチル)アミン、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N−エチルアミン、N−ブチル−N−エチル−N−(2−メトキシエチル)アミン、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−エチルアミン、 N−(メトキシメチル)−N,N−ジプロピルアミン、N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジプロピルアミン、N−(エトキシメチル)−N,N−ジプロピルアミン、N−(2−エトキシエチル)−N,N−ジプロピルアミン、N−(メトキシメチル)N,N−ジブチルアミン、N−ブチル−N−(メトキシメチル)−N−プロピルアミン、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N−プロピルアミン、N−ブチル−N−(2−メトキシエチル)−N−プロピルアミン、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−プロピルアミン、 N,N−ジブチル−N−(メトキシメチル)アミン、N,N−ジブチル−N−(2−メトキシエチル)アミン、N,N−ジブチル−N−(エトキシメチル)アミン、N,N−ジブチル−N−(2−エトキシエチル)アミン等が挙げられ、好ましくはN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)アミンである。 式(3)中、R1〜R5は前記に同じである。第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)の具体例としては、テトラメチルアンモニウム=メチルカーボネート、トリエチルメチルアンモニウム=メチルカーボネート、メチルトリプロピルアンモニウム=メチルカーボネート、トリブチルメチルアンモニウム=メチルカーボネート、メチルトリペンチルアンモニウム=メチルカーボネート、トリヘキシルメチルアンモニウム=メチルカーボネート、トリヘプチルメチルアンモニウム=メチルカーボネート、トリオクチルメチルアンモニウム=メチルカーボネート、メチルトリノニルアンモニウム=メチルカーボネート、トリデシルメチルアンモニウム=メチルカーボネート、エチルトリメチルアンモニウム=メチルカーボネート、ジエチルジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、 N,N,N−トリメチル−N−(メトキシメチル)アンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−メトキシエチル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(エトキシメチル)N,N,N−トリメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−エトキシエチル)N,N,N−トリメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−エチル−N,N−ジメチルN−(メトキシメチル)アンモニウム=メチルカーボネート、N−(エトキシメチル)−N−エチル−N,N−ジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N,N−ジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(メトキシメチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(エトキシメチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−エトキシエチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(メトキシメチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メチルカーボネート、 N,N−ジエチル−N−(メトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(エトキシメチル)−N,N−ジエチル−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−エトキシエチル)N,N−ジエチル−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−エチル−N−(メトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(エトキシメチル)−N−エチル−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−エチル−N−(メトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N−エチル−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、 N−(メトキシメチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−メトキシエチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(エトキシメチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(2−エトキシエチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−(メトキシメチル)−N−メチル−N,N−ジブチルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(メトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メチルカーボネート、 N,N−ジブチル−N−(メトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N,N−ジブチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N,N−ジブチル−N−(エトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート、N,N−ジブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート等が挙げられ、好ましくはN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネートである。 炭酸ジアルキル(3)の使用量は、第3級アミン(2)1モルに対して通常0.5モル以上、好ましくは1.0〜6.0モルである。 四級化反応では、溶媒を使用してもしなくてもよい。溶媒を使用する場合、使用する溶媒は反応に影響を与えないものであれば特に制限されない。溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール等が挙げられ、好ましくは、好ましくはメタノール、エタノール、プロパノールおよびブタノールであり、特に好ましくはメタノールおよびエタノールである。溶媒の使用量は、第3級アミン(2)1重量部に対して、通常50重量部以下、好ましくは10重量部以下である。 反応温度は、使用する原料、溶媒等によって最適な温度が異なるが、通常、室温以上であり、好ましくは20〜200℃である。 反応圧力は、通常1MPa以上であり、好ましくは1〜5MPa、より好ましくは1〜2MPaである。反応圧力が1MPa未満では、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)のアンモニウムカチオン部分の構造が異なる副生成物が多量に生成し、不純物として第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)中に残存するため、好ましくない。 四級化反応は、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウム等の反応に影響を与えない不活性ガス雰囲気下で反応させてもよい。 四級化反応後は、反応液を濃縮して、溶媒、炭酸ジアルキル(1)、第3級アミン(2)等を留去して、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)を単離することができる。また、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)を単離せずに、四級化の反応液をそのまま第4級アンモニウムカルボン酸塩(5)の製造に用いることもできる。 次に、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)から第4級アンモニウムカルボン酸塩(5)を製造する反応(以下、アニオン交換反応という)について説明する。アニオン交換反応では、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)のアルキル炭酸アニオンとカルボン酸(4)との交換が起こり、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)のアンモニウムカチオン部分はアニオン交換反応による影響を受けない。 式(4)中、R6はヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル基を示し、好ましくはアルコキシアルキル基である。カルボン酸(4)の具体例としては、メトキシ酢酸、エトキシ酢酸、プロポキシ酢酸、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸、2−(2−エトキシエトキシ)酢酸、2−(2−プロポキシエトキシ)酢酸、3−メトキシプロパン酸、3−エトキシプロパン酸、3−(2−メトキシエトキシ)プロパン酸、3−(2−エトキシエトキシ)プロパン酸、3−(2−プロポキシエトキシ)プロパン酸、3−(3−メトキシプロポキシ)プロパン酸、3−(3−エトキシプロポキシ)プロパン酸、3−(3−プロポキシプロポキシ)プロパン酸等が挙げられ、好ましくはメトキシ酢酸、エトキシ酢酸、3−(2−メトキシエトキシ)プロパン酸、3−(2−エトキシエトキシ)プロパン酸、3−(3−メトキシプロポキシ)プロパン酸および3−(3−エトキシプロポキシ)プロパン酸であり、特に好ましくはメトキシ酢酸である。カルボン酸(4)の使用量は、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)1モルに対して、通常0.8モル以上、好ましくは0.9〜1.3モル、より好ましくは1.0〜1.1モルである。 式(5)中、R2〜R6は前記に同じである。第4級アンモニウムカルボン酸塩(5)の具体例としては、テトラメチルアンモニウム=メトキシアセテート、トリエチルメチルアンモニウム=メトキシアセテート、メチルトリプロピルアンモニウム=メトキシアセテート、トリブチルメチルアンモニウム=メトキシアセテート、メチルトリペンチルアンモニウム=メトキシアセテート、トリヘキシルメチルアンモニウム=メトキシアセテート、トリヘプチルメチルアンモニウム=メトキシアセテート、トリオクチルメチルアンモニウム=メトキシアセテート、メチルトリノニルアンモニウム=メトキシアセテート、トリデシルメチルアンモニウム=メトキシアセテート、エチルトリメチルアンモニウム=メトキシアセテート、ジエチルジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、 N,N,N−トリメチル−N−(メトキシメチル)アンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−メトキシエチル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(エトキシメチル)N,N,N−トリメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−エトキシエチル)N,N,N−トリメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−エチル−N,N−ジメチルN−(メトキシメチル)アンモニウム=メトキシアセテート、N−(エトキシメチル)−N−エチル−N,N−ジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N,N−ジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(メトキシメチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(エトキシメチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−エトキシエチル)−N,N−ジメチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(メトキシメチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(2−メトキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム=メトキシアセテート、 N,N−ジエチル−N−(メトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(エトキシメチル)−N,N−ジエチル−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−エトキシエチル)N,N−ジエチル−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−エチル−N−(メトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(エトキシメチル)−N−エチル−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−エチル−N−(メトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N−エチル−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−エチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−エチル−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、 N−(メトキシメチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−メトキシエチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(エトキシメチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(2−エトキシエチル)−N−メチル−N,N−ジプロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−(メトキシメチル)−N−メチル−N,N−ジブチルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(メトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(エトキシメチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、N−ブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−メチル−N−プロピルアンモニウム=メトキシアセテート、 N,N−ジブチル−N−(メトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N,N−ジブチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N,N−ジブチル−N−(エトキシメチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート、N,N−ジブチル−N−(2−エトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート等が挙げられ、好ましくはN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテートである。 アニオン交換反応では、溶媒を使用してもしなくてもよい。溶媒を使用する場合、使用する溶媒は反応に影響を与えないものであれば特に制限されない。溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトニトリル等が挙げられ、好ましくはメタノールおよびエタノールである。これらは、2種以上を混合して使用してもよい。溶媒の使用量は、第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)1重量部に対して、通常50重量部以下、好ましくは10重量部以下である。 反応温度は、特に制限されないが、通常10℃以上、好ましくは10〜60℃、特に好ましくは10〜40℃である。 アニオン交換反応後は、反応液を濃縮して副生するアルコールおよび溶媒を留去することにより、第4級アンモニウムカルボン酸塩(5)を得ることができる。また、得られた第4級アンモニウムカルボン酸塩(5)は、再結晶等の方法により精製することができる。 次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はなんらこれらに限定されるものではない。実施例中、1H−NMRはブルカー・バイオスピン株式会社製の「AV400」を使用し、重ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)を用いて400MHzで測定した。実施例1 100mLオートクレーブに、N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)アミン10.2g(0.08mol)、炭酸ジメチル20.8g(0.23mol)およびメタノール5.0gを入れ、130℃まで昇温するとオートクレーブ内の圧力が1.0MPaとなった。昇温終了後、130℃、1.0〜1.2MPaで20時間反応させ、得られた反応液を室温まで冷却してN,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メチルカーボネート(以下、DEME=MCと略記する)のメタノール溶液29.7gを得た。得られたDEME=MCを1H−NMR分析したところ、DEME=MCの他にアンモニウムカチオン部分の異なる副生成物が観測された。以下にDEME=MCの1H−NMRデータを示す。 1H−NMR δ(ppm):3.73(br,2H)、3.50(t,2H)、3.38(q,4H)、3.30(s,3H)、3.18(s,3H)、2.99(s,3H)、1.22(t,6H)実施例2 実施例1で得たDEME=MCのメタノール溶液29.7gにメトキシ酢酸6.9g(0.08mol)を滴下し、室温で1時間反応させた。この反応液を濃縮乾燥し、N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)−N−メチルアンモニウム=メトキシアセテート(以下、DEME=MAと略記する)を15.4g得た(N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)アミンからの収率85%)。得られたDEME=MAを1H−NMRで分析した結果、DEME=MAとアンモニウムカチオン部の構造が異なる副生成物のモル比率は、88:12であった。以下にDEME=MAのH−NMR分析データを示す。 1H−NMR δ(ppm):3.72(br,2H)、3.53(t,2H)、3.38(s,2H)、3.35(q,4H)、3.28(s,3H)、3.18(s,3H)、3.01(s,3H)、1.19(t,6H)比較例1 500mLオートクレーブに、N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)アミン49.8g(0.38mol)、炭酸ジメチル102.8g(1.14mol)およびメタノール24.2gを入れ、130℃でオートクレーブ内の圧力が0.3〜0.4MPaとなるようにオートクレーブ内のガスを抜くことにより圧力を調整しながら、30時間反応させた。この反応液を室温まで冷却し、DEME=MCのメタノール溶液118.6gを得た。得られたDEME=MCを1H−NMR分析したところ、DEME=MCの他にアンモニウムカチオン部分の異なる副生成物が観測された。比較例2 比較例1で得たDEME=MCのメタノール溶液118.6gにメトキシ酢酸34.0g(0.38mol)を滴下し、室温で1時間反応させた。この反応液を濃縮乾燥し、DEME=MA89.0gを得た(N,N−ジエチル−N−(2−メトキシエチル)アミンからの収率99%)。得られたDEME=MAを1H−NMRで分析した結果、DEME=MAとアンモニウムカチオン部の構造が異なる副生成物のモル比率は、59:41であった。1MPa以上の加圧下で、式(1):(式中、R1およびR2は炭素数1〜6のアルキル基を示す。)で表される炭酸ジアルキルと、式(2):(式中、R3〜R5はそれぞれヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基を示す。)で表される第3級アミンを反応させることを特徴とする式(3):(式中、R1〜R5は前記に同じ。)で表される第4級アンモニウムアルキル炭酸塩の製造方法。R3〜R5の少なくとも1つがアルコキシアルキル基である請求項1に記載の第4級アンモニウムアルキル炭酸塩の製造方法。R2がメチル基である請求項1または2に記載の第4級アンモニウムアルキル炭酸塩の製造方法。前記第4級アンモニウムアルキル炭酸塩を、さらに式(4):(式中、R6はヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル基を示す。)で表されるカルボン酸と反応させることを特徴とする式(5):(式中、R2〜R6は前記に同じ。)で表される第4級アンモニウムカルボン酸塩の製造方法。R6がアルコキシアルキル基である請求項4に記載の第4級アンモニウムカルボン酸塩の製造方法。 【課題】不純物含有量の少ない標題化合物を製造する方法を提供する。【解決手段】1MPa以上の加圧下で、炭酸ジアルキルと第3級アミンを反応させることを特徴とする化合物(3)で表わされる4級アンモニウムアルキル炭酸塩の製造方法。(R1およびR2は炭素数1〜6のアルキル基、R3〜R5はそれぞれヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基を示す)前記第4級アンモニウムアルキル炭酸塩(3)を、カルボン酸と反応させることを特徴とする化合物(5)で表わされる第4級カルボン酸塩の製造方法。(R6はヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル基、特にアルコキシアルキル基)【選択図】なし


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