化学において、脂肪族アミンは、8個以上の炭素原子からなる直鎖状の炭化水素鎖を主成分とするアミンと大まかに定義されています。これらは通常、より豊富な脂肪酸から製造され、植物油や種子油が最終的な出発原料となります。[1]そのため、これらはC22程度までの鎖長の混合物であることが多いです。これらは油脂化学物質に分類できます。商業的に重要なものとしては、ココアミン、オレイルアミン、獣脂アミン、大豆アミンなどがあります。これらの化合物とその誘導体は、柔軟剤、浮選剤（鉱石の精製）、腐食防止剤、潤滑剤、摩擦調整剤として使用されます。また、様々な化粧品処方のベースにもなります。[2]
生産と反応
脂肪族アミンは、一般的に脂肪酸から製造されます。脂肪酸自体は天然資源、典型的には種子油から得られます。この反応全体はニトリルプロセス[3]と呼ばれることもあり、金属酸化物触媒（例えば、アルミナや酸化亜鉛）の存在下、高温（250℃以上）で脂肪酸とアンモニアを反応させることで脂肪族ニトリルが得られます。
- RCOOH + NH 3 → RC≡N + 2H 2 O
脂肪族アミンは、これらの脂肪族ニトリルから、ラネーニッケル[4]やコバルト、亜クロム酸銅触媒などの様々な試薬を用いた水素化によって得られる。過剰のアンモニア存在下で水素化を行うと、第一級アミンが得られる。
- RCN + 2 H 2 → RCH 2 NH 2
アンモニアが存在しない場合は、第二級アミンと第三級アミンが生成される。[5]
- 2 RCN + 4 H 2 → (RCH 2 ) 2 NH + NH 3
- 3 RCN + 6 H 2 → (RCH 2 ) 3 N + 2 NH 3
脂肪族第二級および第三級アミン
あるいは、脂肪族アルコールおよび脂肪族アルキル臭化物と（ジ）アルキルアミンとの反応によって、第二級および第三級脂肪族アミンを生成することもできる。例えば、1-ブロモドデカンはジメチルアミンと反応する。
- RBr + HNMe 2 → RNMe 2 + HBr
長鎖アルキル臭化物は第三級アミンと反応して第四級アンモニウム塩を与え、これが相間移動触媒として使用されます。[6]
ロイカルト反応によっても、第二級アミンおよび第三級アミンが生成されることがあります。この反応では、還元剤としてギ酸を用い、ホルムアルデヒドと反応させてN-メチル化反応が起こります。これらの第三級アミンは、様々な用途に使用される 第四級アンモニウム塩の前駆体です。
アプリケーションと派生製品
脂肪族アミンの主な用途は、対応する第四級アンモニウム塩の製造であり、これらは柔軟剤やヘアコンディショナー（例：塩化ベヘントリモニウム）として使用されます。脂肪族アミンは、様々な鉱石の選鉱のためのフロス浮選にも使用されます。脂肪族アミンは特定の鉱物の表面に結合し、アミンが結合していない鉱物から容易に分離することができます。また、アスファルトの製造における添加剤としても使用されます。[2]
参考文献
- ^ 「Adogen 脂肪族窒素化学物質」. Chemical & Engineering News Archive . 39 (13): 56. 1961-03-27. doi : 10.1021/cen-v039n013.p056 . ISSN 0009-2347.
- ^ ab エラー、カルステン;ヘンケス、エアハルト。ロスバッハー、ローランド。ホーケ、ハルトムート (2000)。 「アミン、脂肪族」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a02_001。ISBN 978-3-527-30673-2。
- ^ Foley, Patrick; Kermanshahi pour, Azadeh; Beach, Evan S.; Zimmerman, Julie B. (2012). 「再生可能な界面活性剤の誘導と合成」. Chem. Soc. Rev. 41 ( 4): 1499– 1518. doi :10.1039/C1CS15217C. PMID 22006024.
- ^ フランクリン、ラルフ (2010). 「2. 天然油脂の窒素誘導体」. ミカエル・ケリン、インゲガード・ヨハンソン編. 『再生可能資源由来の界面活性剤』 . チチェスター、ウェスト・サセックス: Wiley. pp. 21-43. doi :10.1002/9780470686607.ch2. ISBN 9780470686607。
- ^ Barrault, J.; Pouilloux, Y. (1997年8月). 「脂肪族アミンの合成．多機能触媒存在下での選択性制御」. Catalysis Today . 37 (2): 137– 153. doi :10.1016/S0920-5861(97)00006-0.
- ^ Dagani, MJ; Barda, HJ; Benya, TJ; Sanders, DC (2012). 「臭素化合物」. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a04_405. ISBN 978-3-527-30673-2。
