【実施例】
【0167】
アルキルエーテルアルコール(B)の製造:
使用される略語:
EO エチレンオキシ
PO プロピレンオキシ
BuO 1,2−ブチレンオキシ
【0168】
合成に関しては、以下のアルコールを使用した:
【0169】
【表1】
【0170】
アルキルエーテルアルコール1:C16C18−3PO−10EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R1=C16H33/C18H37、x=0、y=3およびz=10である、一般式(II)R1−O−(CH2C(R2)HO)x−(CH2C(CH3)HO)y−(CH2CH2O)z−Hの界面活性剤に相当する。
【0171】
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18アルコール384g(1.5mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液5.2g(KOH0.046mol、KOH2.6g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN2により3回、パージした。その後、この容器の圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に、圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、プロピレンオキシド262g(4.5mol)を2時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、4.0bar(絶対)とした。この混合物を130℃でさらに2時間、撹拌した。エチレンオキシド661g(15mol)を5時間以内に、130℃で計量して入れた。pmaxは、6.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN2により解除し、生成物をN2下、80℃でデカンテーションした。Ambosol(中和用のシリケート)3質量%を加え、この混合物を100℃および<10mbarで3時間、撹拌した。真空をN2により解除し、この反応混合物をSeitz K900フィルターにより加圧ろ過した。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18−3PO−10EO−Hが確認された。
【0172】
アルキルエーテルアルコール2:C16C18−3PO−10EO−H、KOH触媒作用による、酢酸により中和
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18アルコール384g(1.5mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液5.2g(KOH0.046mol、KOH2.6g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器の圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、プロピレンオキシド262g(4.5mol)を2時間以内に、130℃で計量して入れた。pmaxは4.0bar(絶対)とした。この混合物を130℃でさらに2時間、撹拌した。エチレンオキシド661g(15mol)を5時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、6.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2で解除し、生成物を80℃まで冷却し、酢酸2.8g(0.046mol)を加えた。次に、この生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18−3PO−10EO−Hが確認された。
【0173】
アルキルエーテルアルコール3:C16C18−3PO−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18アルコール384g(1.5mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液5.2g(KOH0.046mol、KOH2.6g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器の圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、プロピレンオキシド262g(4.5mol)を2時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは4.0bar(絶対)とした。この混合物を130℃でさらに2時間、撹拌した。エチレンオキシド661g(15mol)を5時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、6.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2で解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18−3PO−10EO−Hが確認された。
【0174】
アルキルエーテルアルコール4:C16C18−3PO−10EO−H、NaOH触媒作用による、塩基性
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18アルコール384g(1.5mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%NaOH水溶液5.2g(NaOH0.065mol、NaOH2.6g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器の圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、プロピレンオキシド262g(4.5mol)を2時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは5.0bar(絶対)とした。この混合物を130℃でさらに2時間、撹拌した。エチレンオキシド661g(15mol)を5時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、6.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2で解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18−3PO−10EO−Hが確認された。
【0175】
アルキルエーテルアルコール5:C16C18−7PO−10EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10である、一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤に相当する。
【0176】
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18アルコール256g(1.0mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液2.2g(KOH0.020mol、KOH1.1g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器の圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を140℃に加熱し、次に、圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、プロピレンオキシド407g(7mol)を5時間以内に、140℃で計量して入れた。p
maxは、6.0bar(絶対)とした。この混合物を140℃でさらに2時間、撹拌した。エチレンオキシド441g(10mol)を10時間以内に、140℃で計量して入れた。p
maxは、5.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2により解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。Ambosol(中和用のシリケート)3質量%を加え、この混合物を100℃および<10mbarで3時間、撹拌した。真空をN
2により解除し、この反応混合物をSeitz K900フィルターにより加圧ろ過した。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18−7PO−10EO−Hが確認された。
【0177】
アルキルエーテルアルコール6:C16C18−7PO−4EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=4である、一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤に相当する。
【0178】
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18アルコール308.7g(1.21mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液4.0g(KOH0.046mol、KOH2.0g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器の圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に、圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、プロピレンオキシド487g(8.44mol)を6時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、6.0bar(絶対)とした。この混合物を130℃でさらに2時間、撹拌した。エチレンオキシド211g(4.8mol)を4時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、5.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2により解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。Ambosol(中和用のシリケート)3質量%を加え、この混合物を100℃および<10mbarで3時間、撹拌した。真空をN
2により解除し、この反応混合物をSeitz K900フィルターにより加圧ろ過した。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18−7PO−4EO−Hが確認された。
【0179】
アルキルエーテルアルコール7:C16C18C20−ゲルベ−18EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=18である、一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤に相当する。
【0180】
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18C20ゲルベアルコール261g(1.01mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液4.2g(KOH0.038mol、KOH2.1g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器を圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に、圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、エチレンオキシド799g(18.2mol)を14時間以内に、130℃で計量して入れた。P
maxは、5.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2により解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。Ambosol(中和用のシリケート)3質量%を加え、この混合物を100℃および<10mbarで3時間、撹拌した。真空をN
2により解除し、この反応混合物をSeitz K900フィルターにより加圧ろ過した。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18C20ゲルベ−18EO−Hが確認された。
【0181】
アルキルエーテルアルコール8:C16C18C20−ゲルベ−10EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=10である、一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤に相当する。
【0182】
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18C20ゲルベアルコール396g(1.53mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液4.17g(KOH0.037mol、KOH2.1g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器を圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を140℃に加熱し、次に、圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、エチレンオキシド675g(15.3mol)を14時間以内に、140℃で計量して入れた。P
maxは、5.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2により解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。Ambosol(中和用のシリケート)3質量%を加え、この混合物を100℃および<10mbarで3時間、撹拌した。真空をN
2により解除し、この反応混合物をSeitz K900フィルターにより加圧ろ過した。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18C20ゲルベ−10EO−Hが確認された。
【0183】
アルキルエーテルアルコール9:2PH−14EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
10H
21、x=0、y=0およびz=14である、一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤に相当する。
【0184】
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、2−プロピルヘプタノール234g(1.5mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液4.6g(KOH0.041mol、KOH2.3g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器を圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に、圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、エチレンオキシド924g(21mol)を16時間以内に、130℃で計量して入れた。P
maxは、6.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2により解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。Ambosol(中和用のシリケート)3質量%を加え、この混合物を100℃および<10mbarで3時間、撹拌した。真空をN
2により解除し、この反応混合物をSeitz K900フィルターにより加圧ろ過した。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成2PH−14EO−Hが確認された。
【0185】
アルキルエーテルアルコール10:C16C18−7PO−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10である、一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤に相当する。
【0186】
アンカー撹拌器を備えた2Lの加圧用オートクレーブに、まず、C16C18アルコール304g(1.19mol)を投入し、撹拌器の電源を入れた。その後、50%KOH水溶液4.13g(KOH0.037mol、KOH2.07g)を加え、水を留去するため、25mbarの減圧を適用し、この混合物を100℃まで加熱し、120分間、ここで維持した。この混合物をN
2により3回、パージした。その後、この容器の圧力維持について試験し、1.0bar(ゲージ)(2.0bar(絶対))に設定し、この混合物を130℃に加熱し、次に、圧力を2.0bar(絶対)に設定した。1分あたり150回転数で、プロピレンオキシド482g(8.31mol)を6時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、6.0bar(絶対)とした。この混合物を130℃でさらに2時間、撹拌した。エチレンオキシド522g(11.9mol)を10時間以内に、130℃で計量して入れた。p
maxは、5.0bar(絶対)とした。圧力が一定になるまで、この混合物を1時間、反応させ、100℃に冷却して1.0bar(絶対)まで除圧した。<10mbarの真空を適用し、残留酸化物を2時間、取り除いた。真空をN
2により解除し、生成物をN
2下、80℃でデカンテーションした。分析(質量スペクトル、GPC、CDCl
3中の1H NMR、MeOD中の1H NMR)により、平均組成C16C18−7PO−10EO−Hが確認された。
【0187】
アルキルエーテルカルボキシレート(A)/アルキルエーテルアルコール(B)混合物の製造:
使用される略語:
EO エチレンオキシ
PO プロピレンオキシ
BuO 1,2−ブチレンオキシ
【0188】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物1a):C16C18−3PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−3PO−10EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0189】
三段階式ビーム撹拌器(three−level beam stirrer)を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−3PO−10EO−H(アルキルアルコキシレート1の製造例から、KOH触媒、脱塩)152.3g(0.175mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩22.9g(0.193mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、60℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.96g(0.0240mol、0.1375当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計7.7g(0.193mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、60℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物(experiment)をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0190】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は8.0であった。水分含有量は、反応の終了時に0.9%であった(反応中の水分含有量は、NaOHの第2の添加前は0.8%、NaOHの第3の添加前は0.9%、NaOHの第4の添加前は1.3%、NaOHの第5の添加前は1.1%、NaOHの第6の添加前は0.7%およびNaOHの第7の添加前は0.9%であった)。クロロ酢酸ナトリウム塩の転化率に関すると、NaCl含有量は、塩化物分析または1H NMRにより決定した。MeODの中の
1H NMRにより、クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比を決定する(3.92〜3.94ppmにおいて隔離されたシグナルを使用)。それは、クロロ酢酸ナトリウム塩が約0.01当量に相当する。NaClの割合は、約6.1質量%(有機結合している塩素の無機塩化物への変換率は、約99mol%に相当する)である。NMR分光法(
1Hおよび
13C)によって、所望の界面活性剤混合物の存在が確認され、二次化合物の割合を決定した。MeODの中の
1H NMRからのカルボキシメチル化レベルの直接的な決定は、約3.65〜3.80ppmにおけるアルキルエーテルカルボキシレートのシグナルが、二グリコール酸二ナトリウム塩のシグナルと重なる(カルボキシレート基に直接隣接している炭素原子上およびエーテル官能基中の酸素原子上のプロトン)ので、残念なことに、明確にするのは不可能である。したがって、カルボキシメチル化レベルは、以下の通り決定した。MeODの中の
1H NMRによって、グリコール酸ナトリウム塩のモル比を決定する(3.82〜3.84ppmにおける隔離されているシグナルを使用する:カルボキシレート基に直接隣接している炭素原子上およびエーテル官能基またはアルコール官能基中の酸素原子上のプロトン)。それは、約0.05当量のグリコール酸ナトリウム塩に相当する。次の段階として、反応混合物のOH数を決定する。それは、15.4mg KOH/gである。ここから、グリコール酸ナトリウム塩中のOH基に由来する割合を減算しなければならない(約2.7mg KOH/g)。これにより、補正OH数として、12.7mg KOH/gが得られる。アルキルアルコキシレートが、100%の程度で依然として存在する場合、補正されたOH数は、54.8mg KOH/g(もし減少していなければ、アルキルアルコキシレートは反応混合物中、85%の質量比を有していることになる)となる。12.7は、54.8の約23%になる。したがって、C16C18−3PO−10EO−Hのモル比は、約23mol%(および、アルキルエーテルカルボキシレート約77mol%の割合)である。したがって、カルボキシメチル化レベルは約77%である。さらに、このことは、MeOD中の
13C NMRによってさらに確認される。二グリコール酸二ナトリウム塩およびアルキルエーテルカルボキシレートに関する、ここでのシグナルは、互いに分離される(177〜178ppmにおけるカルボキシレート基の炭素原子のシグナル、シグナルは、スパイク実験により互いに区別することができる)。CDCl
3(TAIはシフト試薬であり、トリクロロアセチルイソシアネートを表す)中の
1H TAI NMRによる、C16C18−3PO−10EO−Hの割合の決定は、陰イオン性アルキルエーテルカルボキシレートが非イオン性アルキルアルコキシレートよりもCDCl
3中への溶解度に乏しいので、限定された程度でしか可能ではない。
【0191】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物1b):C16C18−3PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−3PO−10EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
実施例1a)の代替製造方法は、三段階式ビーム撹拌器および窒素流と組み合わせた約150mbarの真空を使用する代わり(30mbarの真空ではなく)に、一段式歯付きディスク型撹拌器(one−level toothed disk stirrer)の使用である。他には、この反応は、1a)において記載されている方法と同様に行われる。約80%のカルボキシメチル化レベルおよび二次構成成分の非常に類似したスペクトルが得られた。
【0192】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物2:C16C18−3PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−3PO−10EO−H、酢酸カリウムおよび水を含む
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、酢酸カリウム0.35g、水2.0gおよびクロロ酢酸ナトリウム塩26.2g(0.220mol、1.1当量)と混合したC16C18−3PO−10EO−H 174.0g(0.20mol、1.0当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、60℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)1.1g(0.0275mol、0.1375当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計8.8g(0.220mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、60℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0193】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は8.5であった。水分含有量は1.2%であった。分析は、前の実施例と同様に行った。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。NaCl含有量は、約6.1質量%である。反応混合物のOH数は、21.0mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約5mol%である。カルボキシメチル化レベルは72%である。
【0194】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物3:C16C18−3PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−3PO−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−3PO−10EO−H(C16C18−3PO−10EO−K(アルキルエーテルアルコール3の製造例から、KOH触媒、塩基性)を0.004mol含む)112.8g(0.13mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩17g(0.143mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、60℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.70g(0.0174mol、0.1338当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計5.56g(0.139mol、1.07当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、60℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をN
2下、デカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0195】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は7であった。水分含有量は1.0%であった。分析は、前の実施例と同様に行った。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約1mol%である。NaCl含有量は、約6.1質量%である。反応混合物のOH数は、16.7mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約4mol%である。カルボキシメチル化レベルは74%である。
【0196】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物4:C16C18−3PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−3PO−10EO−H、NaOH触媒作用による、塩基性
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−3PO−10EO−H(C16C18−3PO−10EO−Na(アルキルアルコキシレート4の製造例から、NaOH触媒、塩基性)を0.008mol含む)161.8g(0.186mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩24.4g(0.205mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、60℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.99g(0.0246mol、0.1324当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計7.88g(0.197mol、1.06当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、60℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0197】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は7であった。水分含有量は0.9%であった。分析は、前の実施例と同様に行った。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約1mol%である。NaCl含有量は、約6.1質量%である。反応混合物のOH数は、15.4mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約3mol%である。カルボキシメチル化レベルは75%である。
【0198】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物5:C16C18−7PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−7PO−10EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0199】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−7PO−10EO−H(アルキルアルコキシレート5の製造例から、KOH触媒、脱塩)143.3g(0.130mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩17.0g(0.143mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、45℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.72g(0.0179mol、0.1375当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計5.72g(0.143mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、45℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0200】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は8.5であった。水分含有量は1.5%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、44.6mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約5mol%である。NaCl含有量は、約4.8質量%である。反応混合物のOH数は、16.2mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約5mol%である。カルボキシメチル化レベルは70%である。
【0201】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物6:C16C18−7PO−4EO−CH
2CO
2Na/C16C18−7PO−4EO−H、KOH触媒作用による、脱塩
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=4、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0202】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−7PO−10EO−H(アルキルアルコキシレート6の製造例から、KOH触媒、脱塩)127.5g(0.15mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩19.6g(0.165mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、60℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.83g(0.0206mol、0.1375当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計6.6g(0.165mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、60℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0203】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は8.5であった。水分含有量は0.9%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、56.5mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約1mol%である。NaCl含有量は、約6.4質量%である。反応混合物のOH数は、23.2mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。カルボキシメチル化レベルは61%である。
【0204】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物7:C16C18C20−ゲルベ−18EO−CH
2CO
2Na/C16C18C20−ゲルベ−18EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=18、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0205】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18C20−ゲルベ−18EO−H(C16C18C20−ゲルベ−18EO−K(脱塩を行わず、アルコキシレートは塩基性のままであることを除くと、アルキルアルコキシレート7の製造例と同様)を0.006mol含む)159.3g(0.150mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩19.6g(0.165mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、45℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.80g(0.0199mol、0.1325当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計6.36g(0.159mol、1.06当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、45℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0206】
これにより、20℃で白色から黄色の固体が得られた。pH(水中、5%)は7であった。水分含有量は1.4%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、46.2mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約5mol%である。NaCl含有量は、約5.1質量%である。反応混合物のOH数は、10.2mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約8mol%である。カルボキシメチル化レベルは87%である。
【0207】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物8:C16C18C20−ゲルベ−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18C20−ゲルベ−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0208】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18C20ゲルベ−10EO−H(アルキルアルコキシレート8の製造例から)142.0g(0.200mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩26.2g(0.22mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、45℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)1.1g(0.0275mol、0.1375当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計8.8g(0.22mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、45℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0209】
これにより、20℃で白色から黄色の固体が得られた。pH(水中、5%)は7であった。水分含有量は1.5%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、64.9mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。NaCl含有量は、約7.3質量%である。反応混合物のOH数は、10.8mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。カルボキシメチル化レベルは85%である。
【0210】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物9:2PH−14EO−CH
2CO
2Na/2PH−14EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
10H
21、x=0、y=0およびz=14、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0211】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、2PH−14EO−H(2PH−14EO−K(脱塩を行わず、アルコキシレートは塩基性のままであることを除くと、アルキルアルコキシレート9の製造例と同様)を0.006mol含む)160.9g(0.208mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩27.2g(0.229mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、60℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)1.12g(0.0279mol、0.1340当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計8.92g(0.223mol、1.07当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、60℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0212】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は7であった。水分含有量は1.1%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より低い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、60.5mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約1mol%である。NaCl含有量は、約6.8質量%である。反応混合物のOH数は、19.2mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約12mol%である。カルボキシメチル化レベルは79%である。
【0213】
比較例のアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物C10(本発明ではない、(A)と(B)とのモル比が低すぎる):C16C18−3PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−3PO−10EO−H(酢酸カリウムを30mol%:70mol%の比で含む)
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−3PO−10EO−H(酢酸カリウム0.26gが混合)130.2g(0.15mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩19.6g(0.165mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、60℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.83g(0.0206mol、0.1375当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計6.6g(0.165mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、60℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0214】
これにより、20℃で褐色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は11であった。水分含有量は0.9%であった。分析は、前の実施例と同様に行った。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約38mol%である。NaCl含有量は、約4.4質量%である。反応混合物のOH数は、52.6mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。カルボキシメチル化レベルは30%である。
【0215】
比較例のアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物C11(本発明ではない、(A)と(B)とのモル比が高すぎる):C16C18−3PO−10EO−CH
2CO
2Na:C16C18−3PO−10EO−H(95mol%:5mol%の比)
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−3PO−10EO−H(アルキルアルコキシレート1の製造例から、KOH触媒、脱塩)173.6g(0.20mol、1.0当量)およびクロロ酢酸ナトリウム塩47.5g(0.40mol、2.0当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、50℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)2g(0.05mol、0.25当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計16g(0.40mol、2当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、50℃および30mbarで10時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、全実験物を1000mLの丸首フラスコに移送した。
【0216】
70℃で、撹拌しながら、水350mLおよび1−ペンタノール150gを加えた。32%HCl水溶液41.3gにより、pHを、pH=12〜pH=2に調節した。この混合物を90℃に加熱し、さらに1時間、撹拌した。続いて、この混合物を直ちに分液漏斗に移送し、熱相を互いに分離した。NaClおよび他の副生物を含む水相を廃棄した。有機相(アルキルエーテルカルボン酸およびアルキルアルコキシレートを含む)を除去し、1−ペンタノールを100℃および<10mbarで除去した。500mLの丸首フラスコにおいて、pHがpH=7となるよう、撹拌しながら、75℃で、アルキルエーテルカルボン酸/アルキルエーテルアルコール混合物を50%NaOH水溶液と混合した。
【0217】
MeOD中の
1H NMRおよびCDCl
3中の
1H TAI NMRにより、カルボキシメチル化レベルは約89%であり、その結果、11mol%のアルキルアルコキシレートが存在する。この混合物にさらなるカルボキシメチル化を施した。
【0218】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器中で、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物(11mol%のアルキルエーテルアルコールを含む)75g(アルキルアルコキシレート0.1mol、1.0当量を含む)を50℃および30mbarで30分間、撹拌した。真空を窒素により解除し、クロロ酢酸ナトリウム塩2.33g(0.02mol、2.0当量)を加え、この混合物を標準圧下、50℃で、1分あたり400回転数で15分間、撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.1g(0.0025mol、0.25当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計0.8g(0.02mol、2当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、50℃および30mbarで10時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、全実験物を500mLの丸首フラスコに移送した。
【0219】
60℃で、撹拌しながら、水110gおよび1−ペンタノール110gを加えた。32%HCl水溶液により、pHを、pH=11〜pH=3に調節した。この混合物を90℃に加熱し、さらに1時間、撹拌した。続いて、この混合物を直ちに分液漏斗に移送し、熱相を互いに分離した。NaClおよび他の副生物を含む水相を廃棄した。有機相(アルキルエーテルカルボン酸およびアルキルエーテルアルコールを含む)を除去し、1−ペンタノールを100℃および<10mbarで除去した。250mLの丸首フラスコにおいて、pHがpH=7となるよう、撹拌しながら、60℃でアルキルエーテルカルボン酸/アルキルエーテルアルコール混合物を50%NaOH水溶液と混合した。
【0220】
MeOD中の
1H NMRおよびCDCl
3中の
1H TAI NMRにより、カルボキシメチル化レベルは約95%であった。
【0221】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物12:C16C18−7PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−7PO−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0222】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−7PO−10EO−H(C16C18−7PO−10EO−K(アルキルアルコキシレート10の製造例から、KOH触媒、塩基性)165.3g(0.150mol、1.0当量)を0.005mol含む)およびクロロ酢酸ナトリウム塩(98%純度)19.6g(0.165mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、45℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.83g(0.0206mol、0.1375当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計6.6g(0.165mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、45℃および30mbarで4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0223】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は7.5であった。水分含有量は1.3%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、44.6mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。NaCl含有量は、約4.8質量%である。反応混合物のOH数は、10.4mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約5mol%である。カルボキシメチル化レベルは81%である。
【0224】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物13:C16C18−7PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−7PO−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0225】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−7PO−10EO−H(C16C18−7PO−10EO−K(アルキルアルコキシレート10の製造例から、KOH触媒、塩基性)165.3g(0.150mol、1.0当量)を0.005mol含む)およびクロロ酢酸ナトリウム塩(98%純度)19.6g(0.165mol、1.1当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、45℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)0.83g(0.0206mol、0.1375当量)を導入し、穏やかなN2流および約100mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計6.6g(0.165mol、1.1当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、穏やかにN2を流しながら、45℃および約100mbarで3時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0226】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は11.2であった。水分含有量は1.3%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、44.6mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約3mol%である。NaCl含有量は、約4.8質量%である。反応混合物のOH数は、12.4mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。カルボキシメチル化レベルは73%である。
【0227】
さらなる使用試験については、pHを少量の水性塩酸を添加することによって6〜8の範囲に調節した。
【0228】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物14:C16C18−7PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−7PO−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0229】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−7PO−10EO−H(C16C18−7PO−10EO−K(アルキルアルコキシレート10の製造例から、KOH触媒、塩基性)165.3g(0.150mol、1.0当量)を0.005mol含む)およびクロロ酢酸ナトリウム塩(98%純度)24.1g(0.203mol、1.35当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で15分間、45℃で撹拌した。その後、以下の手順を8回、行った:NaOHマイクロプリル(直径0.5〜1.5mm)1.02g(0.0253mol、0.1688当量)を導入し、30mbarの真空を適用して反応の水を除去し、この混合物を50分間、撹拌し、次に、N
2により真空を解除した。合計8.1g(0.203mol、1.35当量)のNaOHマイクロプリルを、約6.5時間かけて加えた。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。その後、45℃および30mbarで3時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0230】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は7.5であった。水分含有量は1.5%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、43.4mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約2mol%である。NaCl含有量は、約6.0質量%である。反応混合物のOH数は、8.0mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約3mol%である。カルボキシメチル化レベルは85%である。
【0231】
アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物15:C16C18−7PO−10EO−CH
2CO
2Na/C16C18−7PO−10EO−H、KOH触媒作用による、塩基性
R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−CH
2CO
2Mの界面活性剤と一般式(II)R
1−O−(CH
2C(R
2)HO)
x−(CH
2C(CH
3)HO)
y−(CH
2CH
2O)
z−Hの界面活性剤との界面活性剤混合物に相当する。
【0232】
三段階式ビーム撹拌器を備えた250mLフランジ反応器に、C16C18−7PO−10EO−H(C16C18−7PO−10EO−K(アルキルアルコキシレート10の製造例から、KOH触媒、塩基性)165.3g(0.150mol、1.0当量)0.005molを含む)および水性50%NaOH12g(0.150mol、1.0当量)を投入し、この混合物を標準圧下、1分あたり400回転数で撹拌した。この混合物を80℃に加熱し、30mbarおよびN
2 1.5L/時で8時間、反応の水を除去した。この期間の最初の1時間にわたり、回転速度を1分あたり約1000回転数に増加した。水分含有量は0.35%であった。
【0233】
次に、80℃、30mbarおよびN
2 1.5L/時で、7時間で、クロロ酢酸ナトリウム塩(98%純度)19.6g(0.165mol、1.1当量)を小分けにして加えた。その後、80℃および30mbarおよびN
2 1.5L/時で4時間、撹拌を継続した。真空をN
2により解除し、実験物をデカンテーションして取り出した(収率>95%)。
【0234】
これにより、20℃で白色から黄色の粘ちょうな液体が得られた。pH(水中、5%)は9.6であった。水分含有量は0.2%であった。分析は、前の実施例と同様に行った(0%の転化率では、より高い分子量となることを考慮すると、反応混合物の場合、44.6mg KOH/gのOH数となるであろう)。クロロ酢酸ナトリウム塩のモル比は、約1mol%である。NaCl含有量は、約4.8質量%である。反応混合物のOH数は、13.3mg KOH/gである。グリコール酸ナトリウム塩のモル比は、約12mol%である。カルボキシメチル化レベルは83%である。
【0235】
必要な場合、ブチルジエチレングリコールおよび水による希釈の後、水性塩酸を活用してpHをpH=7.75に調節することが可能であった。
【0236】
アルキルエーテルカルボキシレート(A)/アルキルエーテルアルコール(B)混合物の製造に関する注釈:
それぞれのカルボキシメチル化レベルからの混合物1〜15(C10およびC11を除く)の上記の実施例において分かる通り、カルボキシメチル化試薬の効率的な使用を考慮すると(例えば、<ClCH
2CO
2Na 1.3当量、そうでない場合、後の使用に有利ではない、多量の二次構成成分が生成する)、一般式(II)の非イオン性界面活性剤(B)中に存在しているプロピレンオキシ単位の数が増加するにつれて、>84%となるカルボキシメチル化レベルを実現するのは一層困難である(同じエトキシ化レベルを考慮されたい:例えば、混合物5(C16C18−7PO−10EOに基づく)におけるカルボキシメチル化レベル70%と比較した混合物4(C16C18−3PO−10EOに基づく)中のカルボキシメチル化レベルは75%である。これと比較した混合物8(C16C18C20−ゲルベ−10EOに基づく)におけるカルボキシメチル化レベルは85%である)。これは、予期しないことであった。
【0237】
例えば、95%という非常に高いカルボキシメチル化レベルは、2回行った反応によってのみ可能であった(こうして、費用がかかり、不便である)(比較混合物C11を参照されたい)。さらに、クロロ酢酸ナトリウム塩をかなり大過剰(例えば2.0当量)使用することが必要であった。この界面活性剤は、この場合、やはりC16C18−3PO−10EOに基づくものであった。
【0238】
驚くべきことに、中和されたアルコキシ化触媒、例えば、KOAcの存在により、カルボキシメチル化が妨害されることが分かった(比較混合物C10を参照されたい)。他は同様の反応条件であるにもかかわらず、カルボキシメチル化レベルはわずか30%(C10)であった一方、混合物1a)では77%であった(それぞれ、C16C18−3PO−10EOに基づく界面活性剤である)。
【0239】
KOAcの存在下での解決策に対する予期せぬ手法(KOAcは、手間をかけないと除去することができない)は、混合物2により実証される。その場合、少量の水をカルボキシメチル化の開始時に加え、結果として、72%という良好なカルボキシメチル化レベルが実現した。
【0240】
かなり単純かつ新規な手法(それは、各アルコキシ化の終わりに、中和工程または塩の除去を回避するので)は、カルボキシメチル化における塩基性アルコキシレートの使用である。混合物3および4は、それぞれ、74%および75%のカルボキシメチル化レベルを示している。この界面活性剤は、この場合、やはりC16C18−3PO−10EOに基づくものであった。アルコキシレートにより導入された塩基の量は計算に含まれており、NaOHマイクロプリルはそれに相応して減量した。脱塩物質を使用する場合、カルボキシメチル化レベルは77%(混合物1a)であった。
【0241】
混合物1b)により、歯付きディスク型撹拌器の驚くほど正の影響が示されている。この方法で、混合物1a)に比べて、カルボキシメチル化レベルが77%から約80%に向上させることが可能であった。アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物5に比べて、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物12または13の場合に、驚くべきことに観察される通り、81%(混合物12)または73%(混合物13)のカルボキシメチル化レベルは、混合物5(カルボキシメチル化レベル70%)よりも高い値を実現することができているので、クロロ酢酸ナトリウム塩に比べて小過剰の塩基(塩基性アルコキシレートおよびNaOHマイクロプリルの合計)が有利である。カルボキシメチル化レベルに関連する、混合物12と13との間の差異は、反応中のより小さな圧低下によって説明することができる。しかし、工業的規模の方法では、費用および不便さが非常に高い水準の場合しか、<20mbarという非常に低い圧を実現することができない(例えば、より高性能のもの、したがって、より多量のエネルギー集約型のポンプまたは高価なポンプ)。したがって、70%に比べて、73%というカルボキシメチル化レベルは、工業的規模の方法では一層容易に実現されるので、改善と見なすものである。クロロ酢酸ナトリウム塩およびNaOHの当量を増加させることにより、カルボキシメチル化レベルを85%まで向上することが、混合物14に示されている。混合物15は、所望の界面活性剤混合物を製造するための代替方法を示しており、この場合、カルボキシメチル化試薬の加水分解を低減するために、クロロ酢酸ナトリウム塩を添加する前に、形成する水の反応が除去されている。
【0242】
続く(例えば、表1)試験では、本方法のさらなる利点がさらに実証される。上記の混合物から、NaClが費用をかけず便利に除去することが必要とされる。したがって、酸性化、相分離およびアルキルエーテルカルボン酸の再中和などの、文献にある追加的な工程を必要としない。
【0243】
アルキルエーテルカルボキシレート(A)/アルキルエーテルアルコール(B)混合物の試験:
試験方法:
安定性の決定
アルキルエーテルカルボキシレート(A)/アルキルエーテルアルコール(B)混合物の濃縮物の安定性は、2週間、適切な温度で保管した後に、目視評価によって決定した。濃縮物は、水およびブチルジエチレングリコール、やはりまた製造例に記載されている、アルキルエーテルカルボキシレート(A)/アルキルエーテルアルコール(B)混合物を含んだ(必要な場合、水性塩酸の添加により、pHを6.5〜8の範囲に調節した)。濃縮物が均一のままであるかどうか、または均一なサンプリングを阻止する深刻な相分離が生じているかどうに関して、注意を払った。さらに、濃縮物(可能な場合)は、−18℃で凍結し、20℃で再度、解凍し、不可逆的な相分離が生じているかどうかに関する観察を行った。
【0244】
粘度の決定
アルキルエーテルカルボキシレート(A)/アルキルエーテルアルコール(B)混合物の濃縮物の動粘度は、Anton Parr RheolabQC粘度計を用いて決定した。濃縮物は、水およびブチルジエチレングリコール(BDG)、さらにまた製造例に記載されている、アルキルエーテルカルボキシレート(A)/アルキルエーテルアルコール(B)混合物を含んだ。粘度は、10、100、250および(任意に)1000s
−1のせん断速度、および(任意に、5)20および50℃の温度で行った。
【0245】
溶解度の決定
具体的な塩組成物を含む塩水中で、各場合において試験される濃度における界面活性剤を20〜30℃で30分間、撹拌した(あるいは、界面活性剤を水に溶解し、必要な場合、水性塩酸を加えることによりpHを6.5〜8の範囲に調節し、ここに具体的な塩の適量を20℃で溶解した)。その後、この混合物を、濁りまたは相分離が始まるまで、段階的に加熱した。この後に、注意深く冷却し、溶液に濁りがなくなった点または分散が再びわずかになった点を書き留めた。これは、曇り点として記録した。
【0246】
具体的な固定温度では、塩水中の界面活性剤溶液の外観を書き留めた。穏やかなせん断によって、濁りのない溶液、またはわずかな分散を有して、再度、色が薄くなった溶液(しかし、時間とともに泡立たない)を許容できるものと見なした。前記のわずかに分散している界面活性剤溶液を2μmの孔径を有するフィルターによりろ過した。除去物はまったく観察されなかった。
【0247】
界面張力の決定
塩水に対する原油の界面張力は、DataPhysics製のSVT20で回転油滴法によって、ある温度における界面活性剤溶液の存在下で決定した。この目的のために、温度において界面活性剤の塩水溶液を満たしたキャピラリーに油滴を注入し、1分あたり約4500回転数でこの油滴が広がるのを観察し、時間に伴う界面張力の発生を書き留めた。界面張力IFT(またはs
ll)は、以下の式(シリンダーの直径D
z、回転速度wおよび密度差):
によって、「Grenzflaechen und kolloid−disperse Systeme」においてHans−Dieter Doerflerによって記載されている通り、計算する[Interfaces and Colloidally Disperse Systems]、Springer Verlag Berlin Heidelberg 2002年:
(d
1−d
2):s
ll=0.25・d
z3・w2・(d
1−d
2)
API比重(米国石油協会比重度)は、米国において、原油に対して一般に使用される慣用的な密度の単位である。それは、原油の物性評価のため、および品質標準として、全世界で使用されている。API比重は、
API比重=(141.5/p
rel)−131.5を使用して、水を基準とする、60°F(15.56℃)における原油の相対密度P
relから算出される。
【0248】
試験結果:
以下の試験結果が達成した:
濃縮物の安定性および粘度に関する試験結果を表1に示している。
【0249】
【表2】
【0250】
a)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物1b);R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤80mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤20mol%との界面活性剤混合物に相当する。
b)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物5);R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤70mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤30mol%との界面活性剤混合物に相当する。
c)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物6);R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=4、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤61mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤39mol%との界面活性剤混合物に相当する。
d)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物8);R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤85mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤15mol%との界面活性剤混合物に相当する。
e)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物7);R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=18、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤87mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤13mol%との界面活性剤混合物に相当する。
【0251】
実施例1〜4からの表1において分かる通り、≧3質量%のNaClの存在下であるにも関わらず、(アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物から)安定に存在し続ける活性物含有量約55%(界面活性剤混合物)を含む濃縮物を得ることが可能である:相分離は電解質の存在のために起こらない。その結果、アルキルエーテルカルボキシレートの製造において、相分離によるNaClの錯体化除去のための工程を必要としない(例えば、酸性化、90℃への加熱、任意に溶媒を用いる相分離、有機相の再度の中和;アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルアルコキシレート混合物11も参照されたい)。このことは、より迅速な生成、化学品のより少ない消費、エネルギーのより少ない消費およびより低コストとなることを意味する。さらに、高い塩含有量を有する廃水が、地表水に送り込まれない(水処理プラントを介して)。むしろ、製造物からのNaClも、石油鉱床にポンプ注入される。鉱床では、それは、ポンプ注入される体積に比べて、膨大とも言える過剰な量のNaClを有する塩を含んだ地表水に出会う。
【0252】
こうした濃縮物の輸送(製造現場から鉱床への)は、不必要な輸送水の割合が少ないので(多数の陰イオン性界面活性剤溶液と同様に、70質量%の水ではなく、単に、例えば20〜30質量%となる)、環境汚染がより小さく、それ故に、空間とエネルギーの消費がより少ない。10年にわたる作業場の開発には大量の体積となるため(例えば、1年あたり10000トン(to)の界面活性剤)、非常に大量のエネルギーが輸送場所で削減されるので(船舶およびトラックにおけるディーゼル消費の低下)、容器の断熱または適度な加熱に関する消費もまた、濃縮物を約15〜20℃に維持するために価値があるものとなる。
【0253】
実施例5において示されている通り、実施例4からの濃縮物は、等量のBDGおよび水の添加により希釈して、非常に良好な冷却安定性を有する(−18℃において、実施例5の濃縮物は依然として液体である)、濃縮物に到達することができ、鉱床において一層容易に取り扱うことが可能となる(それほど集約的な加熱手段ではない。水およびBDGが個別に供給され得るか、入手可能であるので、現場における希釈手段が可能である)。
【0254】
実施例1〜5からの前記濃縮物は、それらの粘度が50℃において1000mPas未満であるので(10Hzという低せん断速度でさえ)、作業場において管理が容易であり、したがって、使用するポンプになんら問題を示さない。
【0255】
一部の濃縮物において観察される比較的少量の均一に分布している結晶でさえも、それらは、50℃に手早く加熱すると溶解するので、問題にはならない。あるいは、これらの濃縮物は、結晶と一緒に注入水に均一にポンプ注入され得るので、これらの濃縮物および結晶は直ちに溶解する。
【0256】
3時間後の安定性および界面張力に関する試験結果を表2に示している。
【0257】
【表3】
【0258】
a)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物1b)から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤80mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤20mol%との界面活性剤混合物に相当する。
b)ドデシルベンゼンスルホネートナトリウム塩(Lutensit A-LBN、活性物含有量50%)。
c)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物6から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=4、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤61mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤39mol%との界面活性剤混合物に相当する。
d)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物8)から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤85mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤15mol%との界面活性剤混合物に相当する。
e) R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10である、一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤に相当するアルキルエーテルアルコール1を0.0625%、ならびにR
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤80mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤20mol%との界面活性剤混合物に相当するアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物1b)0.0375%からなる混合物から生成。
f)R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=4である、一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤に相当するアルキルエーテルアルコール6を0.052%、ならびにR
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=4、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤61mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤39mol%との界面活性剤混合物に相当するアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物6を0.148%からなる混合物から生成。
g)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物5から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤70mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤30mol%との界面活性剤混合物に相当する。
【0259】
表2において分かり通り、様々なアルコキシ化レベルを有する様々なアルキルラジカルに基づいた、特許請求されているモル比のアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、>55℃において<0.1mN/mの界面張力および<0.5%の界面活性剤となる全界面活性剤濃度をもたらす。これは、とりわけ、ある種のカルボキシメチル化レベルが、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物中に存在する場合、驚くべき場合である。比較例C7およびC8により、25%または40%のカルボキシメチル化レベルでは、界面張力を<0.1mN/mまで低下させるには不十分であることを示している。しかし、実施例4を比較例C8と比較すると、同一条件下では、界面張力は、カルボキシメチル化レベルを40%から61%まで向上することにより、0.089mN/m(実施例4)まで低下したことが明らかである。使用されるアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、7当量のプロピレンオキシドおよび4当量のエチレンオキシドおよび対応するカルボキシレートを反応させた、線状一級C16C18脂肪アルコールに基づいている。
【0260】
実施例5および6は、10当量のエチレンオキシドと対応するカルボキシレートとを反応させた、一級C16C18C20ゲルベアルコール(および、したがって、分岐状アルコール)に基づく、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物を示している。カルボキシメチル化レベルは、85%である。難題となる試験条件(100℃の高温、25.9°APIを有する中質石油、および約6.5〜6.9%の塩含有量である中程度の塩分濃度)であるにも関わらず、0.072mN/m(実施例5)および0.021mN/m(実施例6)という界面張力を実現した。驚くべきことに、二価陽イオンの濃度が何倍も高い(2236ppm対273ppm)にも関わらず、実施例6における界面張力は、実施例5(0.072mN/m)におけるものよりも低い(0.021mN/m)。同様に、溶解度の差異は、二価陽イオンの存在下であるにも関わらず明白ではないので、良好な硬度耐性があることは驚くべきことである。三次石油産出において通常、使用される有機スルホネート、例えば、ドデシルベンゼンスルホネート(比較例C2およびC3)は、加水分解に安定であるが、選択した条件(塩含有量は、それぞれ、比較例C2およびC3では、60℃および80℃において、二価陽イオン3513ppmを含めて10.3%となる)下では、それ自体、不溶性である。
【0261】
同様に、実施例1と実施例9との比較により、驚くべき知見が示されている。使用されるアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、3当量のプロピレンオキシドおよび10当量のエチレンオキシドおよび対応するカルボキシレートを反応させた、線状一級C16C18脂肪アルコールに基づいている。カルボキシメチル化レベルは、80%であった。二価陽イオン4957ppmの場合、約15%および約14%の塩含有量では、超低界面張力(実施例9では0.007mN/m)を達成することは実に可能であった。水の硬度(実施例1では、二価陽イオン585ppm)はより低いが、他は同様の条件の場合、実施例1における界面張力はより高いが、依然として<0.1mN/mであった。驚くべきことに、実施例10において、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物を活用すると、軽質原油(38°API)の場合に、高温(92℃)で0.003mN/mという超低界面張力が実現された。使用されたアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、7当量のプロピレンオキシドおよび4当量のエチレンオキシドおよび対応するカルボキシレートを反応させた、線状一級C16C18脂肪アルコールに基づいている。カルボキシメチル化レベルは、70%である。3時間後の界面張力は、記載されている通り、0.003mN/mであった。30分間後、この界面張力は既に0.007mN/mであった。
【0262】
【表4】
【0263】
a)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物1b)から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤80mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤20mol%との界面活性剤混合物に相当する。
b)比較例のアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物C11から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤95mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤5mol%との界面活性剤混合物に相当する。
c)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物12から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤81mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤19mol%との界面活性剤混合物に相当する。
d)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物13から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤73mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤27mol%との界面活性剤混合物に相当する。
e)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物7から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37/C
20H
41、x=0、y=0およびz=18、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤87mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤13mol%との界面活性剤混合物に相当する。
【0264】
表3から推測される通り、特許請求されているアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、共溶媒(ブチルジエチレングリコールBDG)の存在下でさえも、>55℃において<0.1mN/mの界面張力および<0.5%の界面活性剤となる全界面活性剤濃度をもたらす。実施例1および2の比較により、共溶媒としてのブチルジエチレングリコールの寄与が示されている(同一条件:実施例1はBDGなし、実施例2はBDGあり)。界面張力をさらに0.079から0.035mN/mまで低下させることが可能であった。実施例3および比較例C4を参照すると、驚くべきことに、非常に高いカルボキシメチル化レベルが必ずしも有利ではないことが分かった。塩含有量約14.1%および二価陽イオン(水の硬度)がほぼ5000ppmの厳しい塩水条件下では、BDGの存在下で、3当量のプロピレンオキシドと10当量のエチレンオキシドとを反応させた、カルボキシメチル化レベル80%(実施例3)を有する、線状一級C16C18脂肪アルコールに基づいたアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、中質原油(25.9°API)の場合、60℃において0.019mN/mの界面張力をもたらす一方、同様の条件下では、本発明によらない、カルボキシメチル化レベル95%を有する対応する界面活性剤混合物は、0.109mN/mとなる界面張力しかもたらさない。
【0265】
超低界面張力は、実施例5および6に示されている、特許請求された界面活性剤配合物によって達成することができる。7当量のプロピレンオキシドおよび10当量のエチレンオキシドおよび対応するカルボキシレートを反応させた、線状一級C16C18脂肪アルコールに基づく、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物であって、ブチルジエチレングリコールとブレンドされている上記混合物は、0.001mN/m(実施例5)および0.002mN/m(実施例6)、すなわち超低界面張力になる。これらは、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物のカルボキシメチル化レベルがわずか81%(実施例5)、またはわずか73%にもなる(実施例6)ことを考慮すると、驚くほど低い値である。さらに、温度が高く(92℃、この温度では油−水の界面の変動が高いので、たった1種の界面活性剤または2種の非常によく似た界面活性剤を用いて低い界面張力を実現することは困難である)、かつアルカリの使用が、水の硬度のために推奨されないので(沈殿により、地層が閉塞されると思われる)、厳しい条件が存在している。
【0266】
実施例7は、18当量のエチレンオキシドと対応するカルボキシレートとを反応させた、一級C16C18C20ゲルベアルコール(および、したがって、分岐状アルコール)に基づく、アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物を示している。カルボキシメチル化レベルは、87%である。難題となる試験条件(100℃の高温、25.9°APIを有する中質石油、および約14.8%の塩含有量である高い塩分濃度)であるにも関わらず、ブチルジエチレングリコールの存在下では、0.041mN/mの界面張力を実現した。
【0267】
【表5】
【0268】
a)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物13から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤73mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤27mol%との界面活性剤混合物に相当する。
b)活性成分含有量68.3%を含むアルキルポリグルコシド(8〜10個の炭素原子を有するアルキルラジカルに基づく)
c)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物12から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤81mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤19mol%との界面活性剤混合物に相当する。
d)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物1b)から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=3およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤80mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤20mol%との界面活性剤混合物に相当する。
e)14〜17個の炭素原子および活性成分含有量を32.3%有する二級アルカンスルホネートナトリウム塩
【0269】
表4において分かり通り、特許請求されているアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、共界面活性剤の存在下でさえも(任意に、共溶媒のさらなる存在下でも)、>55℃において<0.1mN/mの界面張力および<0.5%の界面活性剤となる全界面活性剤濃度をもたらす。実施例1および2によって示されている通り、ブチルジエチレングリコールおよびC8C10をベースとするアルキルポリグルコシド(Glucopon DK225)の存在下で、7当量のプロピレンオキシドおよび10当量のエチレンオキシドおよび対応するカルボキシレートを反応させた、線状一級C16C18脂肪アルコールに基づいた、特許請求されているアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、それぞれ、0.009mN/mおよび0.007mN/mという超低界面張力さえもたらす。分かる通り、条件には個々の差異が存在する。実施例1では、非常に高い硬度(>10000ppmの二価陽イオン)、中質原油(29.6°API)および高温(67℃)で、高い塩分濃度(塩含有量約12.9%)が存在している。実施例2では、対照的に、塩分濃度および水の硬度は、EOR適用には適度であり(TDS30780ppmおよび二価陽イオン155ppm)、原油は軽質(30°API)であるが、温度は高い(92℃)。さらに、アルキルエーテルカルボキシレートとアルキルエーテルアルコールとの比は様々である(73:27および81:19mol%)。表4中の実施例2を表3中の実施例5と比較すると、条件が非常に類似しているが、Glucopon225DKが存在していると、濁りのない界面活性剤水溶液となることが分かる。一方、界面張力は、やや高いが、依然として超低の範囲にある。
【0270】
表4中の実施例3は、有機スルホネート、例えば二級C14C17パラフィンスルホネート(Hostapur SAS30)を共界面活性剤として使用することも可能であることを示している。しかし、実施例1と2とを比較すると、より低いプロポキシ化レベル(7プロポキシ単位ではなく3単位)を有するアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物を使用し、共溶媒は使用しなかった。0.045mN/mの界面張力は、0.1mN/m未満である。
【0271】
【表6】
【0272】
a)アルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール混合物13から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7およびz=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤73mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤27mol%との界面活性剤混合物に相当する。
【0273】
表5において分かり通り、ブチルジエチレングリコールとブレンドした、特許請求されているアルキルエーテルカルボキシレート/アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、幅広い温度範囲にわたり、<0.01mN/mとなる超低界面張力をもたらす。例えば、60℃における同じ塩水中の同一界面活性剤混合物は、0.004mN/mの界面張力(実施例1)および90℃では0.006mN/m(実施例2)の界面張力をもたらす。様々な塩水では、および様々な原油に対して、90℃における同一界面活性剤混合物は、0.005mN/m(実施例3)となる界面張力、および110℃では、0.006mN/m(実施例4)となる界面張力をもたらす。
【0274】
3〜8時間後の溶解度および界面張力に関する累積試験結果を表6に示している。
【0275】
【表7】
【0276】
a)アルキルエーテルカルボキシレート-アルキルエーテルアルコール(alkocol)混合物13から誘導;R
1=C
16H
33/C
18H
37、x=0、y=7および(und)z=10、M=Naである、一般式(I)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-CH
2CO
2Mの界面活性剤73mol%と一般式(II)R
1-O-(CH
2C(R
2)HO)
x-(CH
2C(CH
3)HO)
y-(CH
2CH
2O)
z-Hの界面活性剤27mol%との界面活性剤混合物に相当する。
【0277】
表6において分かり通り、ブチルジエチレングリコールとブレンドした、特許請求されているアルキルエーテルカルボキシレート−アルキルエーテルアルコール界面活性剤混合物は、幅広い範囲の石油および塩分濃度にわたり、<0.01mN/mとなる超低界面張力をもたらす。例えば、110℃において、および同一石油である各場合において、同一界面活性剤混合物は、2種の塩水中でそれぞれ、0.007mN/mとなる界面張力(実施例1)、0.009mN/mとなる界面張力(実施例2)をもたらす。どちらの塩水の塩分濃度も、同等(約49670ppm対46830ppmの塩含有量(contenz))であるが、実施2における二価陽イオンの割合は、実施例1におけるよりも(tha)8倍、高い(約195ppm対1600ppm)。実施例6により、塩含有量がやはり低く(約29780ppmの塩含有量)、二価陽イオンの割合が高い(約1500ppm)、同一界面活性剤混合物は0.002mN/mとなる低い界面張力となることが示されている。陰イオン性界面活性剤は、通常、多価陽イオンに非常に敏感であるので、これは非常に驚くべきことである。
【0278】
実施例1と比較した実施例3により、同等の温度において同一の塩水中の同一界面活性剤混合物もまた、様々な石油(実施例3では29°API、他の実施例はすべて、38°APIである)の場合に、低い界面張力:0.003mN/m(実施例3)となることが示されている。
【0279】
別の塩水中、および別の原油の場合の、90℃における同一界面活性剤混合物は、0.005mN/mとなる界面張力(実施例3)、および110℃では、0.006mN/m(実施例4)となる界面張力となる。
【0280】
実施例4および5により、80℃の同じ温度で、同じ石油の場合、同一界面活性剤混合物は、やはり異なる塩分濃度(塩含有量は約79450ppm対約64560ppm)の場合、<0.01mN/mとなる低い界面張力となる。