JP2017526708A - トリアジンカーバメートを製造するためのプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
アルカリ金属(a=1)及び土類アルカリ金属(a=2)からなる群から選択される金属MのアルコキシドM(OR1)a、又はさらなるアルコキシドM(OR0)aとその混合物(式中R0及びR1は互いに異なる)である、塩基Bを、
脂肪族炭化水素溶媒、芳香族炭化水素溶媒、脂肪族−芳香族混合型炭化水素溶媒、脂肪族グリコール、脂肪族グリコールのモノアルキルエーテル、脂肪族グリコールのジアルキルエーテル、及び、直鎖状、分岐鎖状、若しくは環状の脂肪族エーテルからなる群から選択される溶媒か、又は、
一価アルコール溶媒R2OHである溶媒か、又は、
溶媒の混合物であって、少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR2OHを、
一価アルコールR3OH(式中R2及びR3は互いに異なる)であるさらなる溶媒か、若しくは、
脂肪族炭化水素溶媒、芳香族炭化水素溶媒、脂肪族−芳香族混合型炭化水素溶媒、脂肪族グリコール、脂肪族グリコールのモノアルキルエーテル、脂肪族グリコールのジアルキルエーテル、及び、直鎖状、分岐鎖状、若しくは環状の脂肪族エーテルからなる群から選択されるさらなる溶媒と共に含む、溶媒の混合物
である溶媒と一緒に使用すること、によって低減され得ることが発見され、
式中R0、R1、R2、及びR3からなる群から選択される少なくとも1つのアルキル基Ri(iは、0、1、2、及び3のうちの1つである)が存在し、これに関して、次の関係:
i≠jという条件で、0、1、2、及び3からなる群から選択されるすべてのjに関して、Ri≠Rj、並びに
n(Ri)≧[n(R0)+n(R1)+n(R2)+n(R3)]・0.02
が、
iのすべての値に関して個別に当てはまり、n(R)は、R0、R1、R2、及びR3のいずれかを表すアルキル基RiのSI単位「モル」による物質量である。換言すると、反応混合物中のアルキル基R0、R1、R2、及びR3の各々の物質量分率x(Ri)=n(Ri)/[n(R0)+n(R1)+n(R2)+n(R3)](iは、0、1、2、及び3のうちのいずれか1つである)は、iのすべての値に関して、少なくとも0.02mol/mol、すなわち2%である。
− 分子1つ当たり少なくとも2つのアミノ基を有するアミノ−1,3,5−トリアジンAと、
− 有機カーボネートCと、
− アルカリ金属であっても土類アルカリ金属であってもよい金属Mのアルコキシド及びアリールアルコキシドからなる群から選択される塩基B
との混合物を溶媒Sと反応させることによるプロセスであり、
− 塩基Bが、アルカリ金属(a=1)及び土類アルカリ金属(a=2)からなる群から選択される金属MのアルコキシドM(OR1)a、又はさらなるアルコキシドM(OR0)aとその混合物(式中R0及びR1は互いに異なる)である場合は、
前記溶媒Sは、
− 一価アルコール溶媒R2OHであるか、又は、
− 少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR2OHと、一価アルコール溶媒R3OHとを含む、溶媒の混合物であるか、又は、
− 少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR2OHを、エーテル及び炭化水素溶媒からなる群から選択されるさらなる溶媒と共に含む、溶媒の混合物であるか、又は、
− 少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR3OHを、エーテル及び炭化水素溶媒からなる群から選択されるさらなる溶媒と共に含む、溶媒の混合物であり、
式中R0及びR1及びR2及びR3は各々独立して1〜20個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択され、各々は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状であってもよく、
R0、R1、R2、及びR3からなる群から選択される少なくとも1つのアルキル基Riが存在し、ここで、iは、0、1、2、及び3のうちの1つであり、これに関して、次の関係:
i≠jという条件で、0、1、2、及び3からなる群から選択されるすべてのjに関して、Ri≠Rj、並びに
n(Ri)≧[n(R0)+n(R1)+n(R2)+n(R3)]・0.02
(式中n(R)は、R0、R1、R2、及びR3のいずれかを表すアルキル基RのSI単位「モル」による物質量である)が当てはまり、
− 前記塩基が、アルカリ金属(a=1)及び土類アルカリ金属(a=2)からなる群から選択される金属MのアリールアルコキシドM(OR6)aである場合(式中R6は式Ar−Alk−(式中Ar−は5〜14個の炭素原子を有するアリール基であり、−Alk−は、1〜12個の炭素原子を有するアルカンジイル基である)のアリール−アルキレン残基、好ましくはPh−CH2−、Ph−CH2−CH2−(式中Phは、1個の水素原子の除去によりベンゼンから誘導される残基か、又は1つ以上のメトキシ、エトキシ、メチル、エチル、プロピル、若しくはイソプロピル基を置換基として有する置換ベンゼンから誘導される残基である)からなる群から選択されるものである)には、
前記溶媒Sは、一価アルコール溶媒R2OHと、一価アルコール溶媒R3OH(式中R3はR2とは異なり、各々は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択され、各々は直鎖状、分岐鎖状、又は環状であってもよい)、分子1つ当たり2つ以上のヒドロキシル基及び2〜12個の炭素原子を有する多官能アルコール溶媒、エーテル、並びに炭化水素溶媒からなる群から選択され得る、さらなる溶媒との混合物を含む。
− 一価アルコール溶媒R2OHであるか、又は、
− 一価アルコールR2OHと、少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR3OHとを含み、式中R3及びR2は互いに異なり、R3は好ましくは、tert.−ブチル若しくはtert.−ペンチルなどの第三級アルキル基である、溶媒の混合物であるか、又は、
− 一価アルコールR2OHを、分子1つ当たり1つを超えるヒドロキシル基を有するアルコール、エーテル、及び炭化水素溶媒からなる群から選択される、少なくとも2%の質量分率のさらなる溶媒と共に含む、溶媒の混合物である、溶媒Sが使用される。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、
21%の固形物質量分率を有する240gのナトリウムn−ブトキシドn−ブタノール溶液と、15.8gのメラミンと、36.0gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ14%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。90℃で30分以内に、反応混合物は極度に粘性かつペースト状になった。この濃いスラリーをさらに1時間90℃に保ち、その後、11.0gの試料をBrookfield粘度測定のために取り出し、0.5min−1の回転速度で90℃において340Pa・s、及び同じ回転速度で80℃において500Pa・sという結果を得た。次いで、この反応混合物を15℃〜20℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、23.4gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、37gの脱気したn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中20℃に保った。ブタノール性硫酸(butanolic sulfuric acid)の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、必要に応じて、さらなる濃硫酸n−ブタノール溶液でおよそ5.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、97%の2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンと、3%のビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンとから構成されていることが示された。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、21%の固形物質量分率を有する240gのナトリウムn−ブトキシドn−ブタノール溶液と、15.8gのメラミンと、36.0gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ14%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。90℃で30分以内に、反応混合物は極度に粘性かつペースト状になった。この濃いスラリーをさらに1時間90℃に保ち、その後、11.0gの試料をBrookfield粘度測定のために取り出し、90℃において340Pa・s、及び80℃において500Pa・sという結果を得た。次いで、この反応混合物を57℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、23.4gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、37gの脱気したn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中およそ65℃未満に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、必要に応じて、さらなる濃硫酸n−ブタノール溶液でおよそ5.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、84%の質量分率のトリス置換生成物(2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、及び混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン)と、16%の質量分率のビス置換生成物(ビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、ビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、及び混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン)とから構成されていることが示された。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、21%の固形物質量分率を有する240gのナトリウムn−ブトキシドn−ブタノール溶液と、15.8gのメラミンと、36.0gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ14.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。90℃で30分以内に、反応混合物は極度に粘性かつペースト状になった。この濃い反応スラリーをさらに1時間90℃に保ち、次いで、37gのtert.−ブタノールを添加し、この混合物を30分間撹拌し、10.5gの試料をBrookfield粘度の測定のために取り出し、次の結果:90℃において39Pa・s、及び43℃において500Pa・sを得、次いで、この反応混合物をおよそ26℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、29.6gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、49.1gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中25℃〜30℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、必要に応じて、上記の通り調製したさらなる濃硫酸n−ブタノール溶液で4.5〜6.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含み、少量のビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んで、大部分が2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンであることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の98%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら30分間かけて、次の順で、86%の質量分率のn−ブタノールと14%のtert.−ブタノールとの混合物中に、このブタノール混合物とのナトリウム金属の反応によりナトリウム金属から調製されたナトリウムn−ブトキシド及びナトリウムtert.−ブトキシドを含む、18%の固形物質量分率を有する473gの溶液と、26.9gのメラミンと、62gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ18.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この中程度に軽い反応スラリーを96分間90℃に保ち、反応混合物の10.8gの試料をBrookfield粘度測定のために取り出して、90℃において9Pa・s、及び17℃において500Pa・sの値を得、次いで、この反応混合物を27℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、42gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、69.7gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中27℃〜33℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、上述の通り調製したさらなる濃硫酸n−ブタノール溶液でおよそ5.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、94%の質量分率の2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンと、6%のビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンとから構成されていることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の90%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、600gの無水n−ブタノールと、76gのナトリウムtert.−ブトキシドと、25gのメラミンと、57.5gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ14.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この中程度に粘性のスラリーを100分間90℃に保ち、10.9gの試料をBrookfield粘度測定のために取り出し、90℃において7Pa・s、及び21℃において500Pa・sの値を得、その後、この反応混合物を57℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、42gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率を有する)を、70gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中20℃〜25℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、上述の通り調製したさらなる濃硫酸n−ブタノール溶液でおよそ5.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、90%の質量分率の2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンと、10%のビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンとから構成されていることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の97%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、444gの無水n−ブタノールと、96gのナトリウムtert.−ブトキシドと、31.5gのメラミンと、72.5gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ24.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この中程度に粘性のスラリーを60分間90℃に保ち、11.0gの試料をBrookfield粘度測定のために取り出し、90℃において300Pa・s、及び69℃において500Pa・sの値を得、次いで、この反応混合物を18℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、46gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、76gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中9℃〜25℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、上述の通り調製したさらなる濃硫酸n−ブタノール溶液でおよそ5.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、90%の2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンと、10%のビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンとから構成されていることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の98%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、555gの無水n−ブタノールと、73.5gのナトリウムtert.−ペントキシドと、20gのメラミンと、46gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ14.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この軽い粘性のスラリーを102分間90℃に保ち、10.6gの試料をBrookfield粘度測定のために取り出し、90℃において33Pa・s、及び28℃において500Pa・sの値を得、次いで、この反応混合物を26℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、33gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、55gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中26℃〜37℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、上述の通り調製したさらなる無水硫酸n−ブタノール溶液でおよそ5.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、96%の2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンと、4%のビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンとから構成されていることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の98%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素雰囲気の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、333gの無水n−ブタノールと、67gのキシレンと、76gのナトリウムtert.−ブトキシドと、25gのメラミンと、58gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ22.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この中程度に粘性のスラリーを88分間90℃に保ち、11.3gの試料をBrookfield粘度測定のために取り出し、90℃において36Pa・s、及び20℃未満において500Pa・sの値を得、次いで、この反応混合物を36℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、40gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、66gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中36℃〜39℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、上述の通り調製したさらなる無水硫酸n−ブタノール溶液でおよそ5.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、93%の2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンと、7%のビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンとから構成されていることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の96%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、21%の固形物質量分率を有する207gのナトリウムn−ブトキシドn−ブタノール溶液と、70gの無水n−ブタノールと、27.5gのtert−ブタノールと、2.4gのナトリウムtert−ブトキシドと、15gのメラミンと、34.5gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ14.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この軽い粘性のスラリーを91分間90℃に保ち、11gの試料をBrookfield粘度の測定のために取り出し、次の結果:90℃において32Pa・s、32℃において500Pa・sを得、次いで、この反応混合物を33℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、24gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、39gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中33℃〜39℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、必要に応じて、さらなる無水硫酸n−ブタノール溶液で4.5〜6.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、93%の質量分率のトリス置換生成物(2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及び2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、並びに混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジン)と、7%のビス置換生成物(ビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、ビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、及び混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン)とから構成されていることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の97%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、21%の固形物質量分率を有する227gのナトリウムn−ブトキシドn−ブタノール溶液と、30gのtert.−ブタノールと、3gのナトリウムtert.−ブトキシドと、16.5gのメラミンと、38gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ19.5%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この軽い粘性のスラリーを102分間90℃に保ち、10gの試料をBrookfield粘度の測定のために取り出し、次の結果:90℃において111Pa・s、48℃において500Pa・sを得、次いで、この反応混合物を33℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、25gの濃硫酸(96%のH2SO4の質量分率)を、42gのn−ブタノールにゆっくりと添加し、この間、溶液調製中に温度が13℃を超えないように十分に冷却した(氷水)。反応器2内のn−ブタノールに硫酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中33℃〜39℃に保った。ブタノール性硫酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、必要に応じて、さらなる無水硫酸n−ブタノール溶液で4.5〜6.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を濾過して塩を除去し、次いでこの生成物の溶液をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、90%の質量分率のトリス置換生成物(2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、及び混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン)と、10%の質量分率のビス置換生成物(ビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、ビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、及び混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン)とから構成されていることが示された。この生成物の質量回収率は、計算値の94%であった。
ドライアイス冷却器、等圧添加漏斗、1つの傾斜翼を含みU字型アンカー翼で終わるステンレス鋼撹拌軸に取り付けられたオーバーヘッド機械撹拌器、加熱マントル、及び乾燥窒素の注入口を備えた、1Lの四つ口樹脂ケトル(「反応器1」)に、撹拌しながら1時間かけて、次の順で、21%の固形物質量分率を有する207gのナトリウムn−ブトキシドn−ブタノール溶液と、50gの無水n−ブタノールと、28gのtert.−ブタノールと、2.4gのナトリウムtert.−ブトキシドと、15gのメラミンと、34.5gのジメチルカーボネートとを添加し、この間、乾燥窒素をスパージした。全試薬添加後の反応固形物の総質量分率は、およそ16%であった。撹拌を継続しながら、結果として生じた白色のスラリーを、次いで90℃に加熱した。この軽い粘性のスラリーを70分間90℃に保ち、次いで、この反応混合物を64℃に冷却した。第2の反応器(「反応器2」)に、十分に撹拌しながら、34gの氷酢酸(99%のCH3COOHの質量分率)を、18℃で49gのn−ブタノールにゆっくりと添加した。反応器2内のn−ブタノールに氷酢酸を完全に添加した後、酸性ブタノール溶液を、少量に分けて反応器1にゆっくりと移し、この間、十分な撹拌及び冷却により、反応器1内の温度を添加中60℃〜64℃に保った。ブタノール性酢酸の添加が完了した後、反応混合物の最終pH(3gの水中の3gの反応混合物試料の希釈液で上記の通り測定)を、必要に応じて、さらなる酢酸n−ブタノール溶液で4.5〜6.5のpH値に調整した。次いでこの反応混合物を数回分の水で洗浄し、生成物を含有する有機溶媒層をHPLC及び13C NMRによって分析したところ、微量のモノ−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン及びモノ−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジンを含んだ、およそ90%の質量分率のトリス置換生成物(2,4,6−トリス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、及び混合された2,4,6−トリス−n−ブチル−メチルカルバモイル−1,3,5−トリアジン)と、およそ10%のビス置換生成物(ビス−n−ブチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、ビス−n−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン、及び混合されたn−ブチル−メチル−カルバモイル−1,3,5−トリアジン)とから構成されていることが示された。
Claims (17)
- トリアジンカーバメートを製造するためのプロセスであって、
− 分子1つ当たり少なくとも2つのアミノ基を有するアミノトリアジンAと、
− 有機カーボネートCと、
− アルカリ金属であっても土類アルカリ金属であってもよい金属Mのアルコキシド及びアリールアルコキシドからなる群から選択される塩基B
との混合物を溶媒Sと反応させることによるプロセスであり、
− 前記塩基Bが、アルカリ金属(a=1)及び土類アルカリ金属(a=2)からなる群から選択される金属MのアルコキシドM(OR1)a、又はさらなるアルコキシドM(OR0)aとその混合物(式中R0及びR1は互いに異なる)である場合は、
前記溶媒Sは、
− 一価アルコール溶媒R2OHであるか、又は、
− 少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR2OHと、一価アルコール溶媒R3OHとを含み、式中R2及びR3が互いに異なる、溶媒の混合物であるか、又は、
− 少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR2OHを、分子1つ当たり2つ以上のヒドロキシル基及び2〜12個の炭素原子を有する多官能アルコール、エーテル、並びに炭化水素溶媒からなる群から選択されるさらなる溶媒と共に含む、溶媒の混合物であるか、又は、
− 少なくとも2%の質量分率の一価アルコールR3OHを、エーテル及び炭化水素溶媒からなる群から選択されるさらなる溶媒と共に含む、溶媒の混合物であり、
式中R0及びR1及びR2及びR3は各々独立して1〜20個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択され、各々は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状であってもよく、
R0、R1、R2、及びR3からなる群から選択される少なくとも1つのアルキル基Riが存在し、ここで、iは、0、1、2、及び3のうちの1つであり、これに関して、次の関係:
i≠jという条件で、0、1、2、及び3からなる群から選択されるすべてのjに関して、Ri≠Rj、並びに
n(Ri)≧[n(R0)+n(R1)+n(R2)+n(R3)]・0.02
(式中n(R)は、R0、R1、R2、及びR3のいずれかを表すアルキル基RのSI単位「モル」による物質量である)が当てはまり、
− 前記塩基が、アルカリ金属(a=1)及び土類アルカリ金属(a=2)からなる群から選択される金属MのアリールアルコキシドM(OR6)aである場合(式中R6は式Ar−Alk−(式中Ar−は5〜14個の炭素原子を有するアリール基であり、−Alk−は1〜12個の炭素原子を有するアルカンジイル基である)のアリール−アルキレン残基、好ましくはPh−CH2−、Ph−CH2−CH2−(式中Phは、1個の水素原子の除去によりベンゼンから誘導される残基か、又は1つ以上のメトキシ、エトキシ、メチル、エチル、プロピル、若しくはイソプロピル基を置換基として有する置換ベンゼンから誘導される残基である)からなる群から選択されるものである)には、
前記溶媒Sは、一価アルコール溶媒R2OHと、一価アルコール溶媒R3OH(式中R3はR2とは異なり、各々は、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択され、各々は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状であってもよい)、分子1つ当たり2つ以上のヒドロキシル基及び2〜12個の炭素原子を有する多官能アルコール溶媒、エーテル、並びに炭化水素溶媒からなる群から選択され得る、さらなる溶媒との混合物を含む、
プロセス。 - R1は、第三級アルキル基である、請求項1に記載のプロセス。
- R3は、第三級アルキル基である、請求項1に記載のプロセス。
- R1及びR3は、第三級アルキル基である、請求項1に記載のプロセス。
- 前記アミノトリアジンAは、少なくとも2つの第一級アミノ基を有しており、メラミン、ホルモグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、及びカプリノグアナミンからなる群、並びにN−アルキルメラミン、及びN,N−ジアルキルメラミンから選択されてもよく、前記アルキル基は、同じであってもよいし互いに異なっていてもよく、前記アルキル基は、個別に、1〜20個の炭素原子を有してもよく、炭素原子の数が3以上の場合、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、又は、炭素原子の数が3以上の場合、環状であってもよい、請求項1〜4のいずれかに記載のプロセス。
- 前記塩基は、金属の混合物又は金属化合物を、1〜20個の炭素原子を有するアルコールと共に、場合により同伴剤の存在下で、加熱することによって対応する金属又は金属化合物からインサイチューで調製される金属アルコキシドを含み、前記金属化合物は、個別に、金属水素化物、金属酸化物、金属水酸化物、金属アミド、金属アルコキシド、及び有機金属化合物からなる群から選択される、請求項1〜5のいずれかに記載のプロセス。
- 前記有機カーボネートCは、構造R4O−CO−OR5を有し、式中R4及びR5は同じであってもよいし互いに異なっていてもよく、個別に1〜20個の炭素原子を有するアルキルラジカルからなる群から選択され、炭素原子の数が3以上の場合、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、又は、炭素原子の数が3以上の場合、環状であってもよく、あるいは一緒に2〜20個の炭素原子を有するアルカンジイルラジカルを形成してもよく、炭素原子の数が3以上の場合、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、又は、炭素原子の数が3以上の場合、環状であってもよい、請求項1〜6のいずれかに記載のプロセス。
- 前記アミノトリアジンAは、メラミン、アセトグアナミン、及びベンゾグアナミンからなる群から選択される、請求項1〜7のいずれかに記載のプロセス。
- − 分子1つ当たり少なくとも2つのアミノ基を有するアミノトリアジンAと、
− 有機カーボネートCと、
− アルカリ金属であっても土類アルカリ金属であってもよい金属Mのアルコキシド及びアリールアルコキシドからなる群から選択される塩基B
との前記混合物の、前記溶媒(単数又は複数)S中での反応後、
酸、若しくは、溶媒(単数又は複数)Sと同じであってもよいしそれと異なっていてもよい溶媒S‘中に酸を含む溶液を、前記反応の生成物に添加するか、又は、溶媒(単数又は複数)Sと同じであってもよいしそれと異なっていてもよい溶媒S‘中に酸を含む溶液に、前記反応の生成物を添加する、追加のステップを含む、請求項1〜8のいずれかに記載のプロセス。 - 前記塩基はアルカリ金属のtert.−ブトキシドである、請求項1〜9のいずれかに記載のプロセス。
- 前記アルカリ金属はリチウム、ナトリウム、及びカリウムからなる群から選択される、請求項10に記載のプロセス。
- 前記塩基はアルカリ金属のn−ブトキシドとtert.−ブトキシドとの混合物である、請求項1〜9のいずれかに記載のプロセス。
- 前記溶媒Sはn−ブタノールを含む、請求項1〜12のいずれかに記載のプロセス。
- 前記溶媒Sはtert.−ブタノールをさらに含む、請求項13に記載のプロセス。
- 前記溶媒Sはキシレンをさらに含む、請求項13に記載のプロセス。
- 前記酸は硝酸、硫酸、リン酸、ギ酸、及び酢酸からなる群から選択される、請求項1〜9のいずれかに記載のプロセス。
- 前記酸はn−ブタノール、tert.−ブタノール、及び水からなる群から選択される溶媒S‘中に溶解される、請求項16に記載のプロセス。
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