JPH0319219B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0319219B2 JPH0319219B2 JP56132650A JP13265081A JPH0319219B2 JP H0319219 B2 JPH0319219 B2 JP H0319219B2 JP 56132650 A JP56132650 A JP 56132650A JP 13265081 A JP13265081 A JP 13265081A JP H0319219 B2 JPH0319219 B2 JP H0319219B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyisocyanate
- mixture
- weight
- represent
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C265/00—Derivatives of isocyanic acid
- C07C265/12—Derivatives of isocyanic acid having isocyanate groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
- C07C205/06—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton having nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/30—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
- C07C209/32—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
- C07C209/36—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
- C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本発明は、イソシアネート基が3,4′−位置、
および任意に3,2′−位置に存在するジフエニル
メタン系列のポリイソシアネートに関する。本発
明はまた、そのようなポリイソシアネートの製造
方法にも関する。 2官能性ジイソシアネート−トルエン異性体類
(TDI)および2官能性ジイソシアネート−ジフ
エニルメタン異性体類(特に、2,4′−および/
または4,4′−ジイソシアネート−ジフエニルメ
タン)は、ポリウレタン化学において、技術的に
も経済的にも、最も重要なポリイソシアネートの
部類に属する。アニリン/ホルムアルデヒドのホ
スゲン化により得ることができるジフエニルメタ
ン系列の高次ポリイソシアネート混合物は特に重
要な材料である。統計的平均でNCO官能性が2
より大きい、これらジフエニルメタン系列の高次
ポリイソシアネート混合物は、ポリウレタンフオ
ーム製造の出発材料として特に重要である。しか
し、この種の混合物は通常、蒸留可能な低官能性
のポリイソシアネートと、蒸留が不可能な、比較
的官能性の高い同族体との混合物であるため、不
都合である。混合物全体のNCO官能性を増大さ
せると、必らず高官能性ポリイソシアネートの分
子の大きさが増大し、したがつて混合物の粘度が
上昇する。比較的官能性の高い通常のジフエニル
メタンポリイソシアネート混合物の別の不利な点
は、低温で一部が晶出し易いことである。この晶
出のために、使用前に混合物を加熱し、または化
学的に処理して、液状にする必要がある。さら
に、NCO官能性が3で、実質的に純粋なポリイ
ソシアネートは、従来の方法で製造するのが非常
に困難である。理論的には、蒸留により3官能性
ポリイソシアネートをホスゲン化生成物から分離
することは可能であるが、官能性が3より大きい
ポリイソシアネートおよび、カルボジイミドとイ
ソシアヌレート基を含んだ副生物の両方を含有す
る蒸留残渣がかなりの量蓄積する。これらの蒸留
残渣は粘度が高く、そして望ましくない副生物が
存在するために、高品質ポリウレタンプラスチツ
クの製造においては余り価値がない。 本発明の目的は、イソシアネート基が3,4′−
位置に存在するジフエニルメタン系列の新規なポ
リイソシアネートを提供することである。 本発明の別の目的は、粘度が望ましくない程高
くない高イソシアネート官能性のポリイソシアネ
ートまたはポリイソシアネートの混合物を提供す
ることである。 本発明のさらに別の目的は、ポリウレタンの製
造に使用する前に、液化する、または化学的に処
理する必要のないポリイソシアネートまたはポリ
イソシアネートの混合物を提供することである。 本発明のさらにまた別の目的は、高品質ポリウ
レタンプラスチツクを大量に製造するために有用
な、イソシアネート官能性の高いポリイソシアネ
ートまたはポリイソシアネートの混合物を提供す
ることである。 また、ポリウレタンの製造において特に有利な
出発材料であるポリイソシアネートまたはポリイ
ソシアネートの混合物の製造方法を提供すること
も本発明の目的である。 これらの目的および当業者には明らかであるそ
のほかの目的は次の一般式に相当するポリイソシ
アネートにより達成される: 〔式中、R1,R2,R3,m,n,oおよびpは
以下に定義する通りである〕。 このようなポリイソシアネートは、ハロゲン化
4−ニトロベンジル、ハロゲン化3−ニトロベン
ジル、ハロゲン化ベンジル、ベンジルアルコール
または塩化ニトロベンジル異性体混合物を、ニト
ロベンゼン、アルキル置換ニトロベンゼン、アル
キルベンゼンまたはベンゼンと、後で詳細に記載
する触媒の存在下で反応させることにより製造す
ることができる。この反応生成物を次いでニトロ
化し、このニトロ基の還元または水素化によりア
ミノ基に変換し、アミノ化合物をホスゲン化して
ポリイソシアネートを生成させるのである。生成
物ポリイソシアネートの純度は、ホスゲン化の前
および/または後に、副生物を留去することによ
り向上させることができる。 本発明は、次式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み、R1,R2およびR3
は各々、水素または、炭素原子を1〜12個含む飽
和アルキル基(好ましくはメチルまたはエチル
基)を表わし、ただし、基R1,R2およびR3のう
ちの少なくとも2つは水素を表わし;そして m,n,oおよびpは各々、0または1を表わ
し、ただし、m,n,oおよび/またはpが0の
場合、自由原子価は水素原子で満たされ、そして
m+n+o+pの和は統計的平均で1より大き
い〕に相当するポリイソシアネートの混合物であ
つて、40重量%(全組成物を基準)までの他のポ
リイソシアネート−ジフエニルメタン異性体と混
合して存在していてもよいポリイソシアネートの
混合物に関する。これらのポリイソシアネートは
イソシアネート重付加法によるポリウレタンプラ
スチツクの製造に特に有用である。 本発明はまた、特に一般式 および 〔式中、R2は水素、メチル基またはエチル基
を表わし;そして R1はメチル基またはエチル基を表わす〕 に相当するポリイソシアネートにも関する。これ
らのポリイソシアネートはしばしば、本発明の好
適なポリイソシアネート混合物中の主成分として
存在する。 本発明はまた、後で詳細に記載する、これらの
ポリイソシアネート混合物の製造方法にも関す
る。 本明細書に記載した、本発明の混合物、出発材
料および中間生成物の各組成はガスクロマトグラ
フイで測定できる値に基づいている。 本発明のポリイソシアネート混合物は炭素原子
を1〜12個もつたアルキル置換基を含むジフエニ
ルメタン系列のポリイソシアネートである。本発
明の好適なアルキル置換化合物は、アルキル置換
基が炭素原子を1個または2個含む、すなわち、
メチル基またはエチル基である化合物である。 本発明のポリイソシアネート混合物を製造する
1つの方法では、フリーデル−クラフツ触媒の存
在下、ハロゲン化4−ニトロベンジルをニトロベ
ンゼンと、そして/または1−アルキル−2−ニ
トロベンゼンと、そして/または1−アルキル−
4−ニトロベンゼンと、そして/またはこれらの
ニトロベンゼン異性体の工業的混合物(ここで、
アルキル基は炭素原子を1〜12個含む)と反応さ
せて次の一般式に相当するジニトロ化合物または
ジニトロ化合物の混合物を生成する: 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通り
である〕。反応体材料として使用されるアルキル
ニトロベンゼン異性体の工業的混合物は、1−ア
ルキル−3−ニトロベンゼンを15重量%(全混合
物を基準)まで含んでもよい。生成物のジニトロ
化合物は異性ジニトロ−ジフエニレンメタンを20
重量%まで含んでもよい。この反応後、生成物は
触媒を除去される。こうして得られた反応生成物
をニトロ化反応させて、次の一般式に相当するニ
トロ化合物を生成させる: 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通り
であり、mとpは各々0または1を表わし、ただ
しmまたはpが0の場合、自由原子価は水素原子
で満たされ、そしてm+pの和は統計的平均で0
より大きい〕。式()で表わされる反応生成物
を次にニトロ基の還元または水素化により反応す
る芳香族ポリアミノ化合物に転化する。次いでこ
れらのポリアミノ化合物をホスゲン化によりポリ
イソシアネートに転化する。ポリアミン混合物中
のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応の前
に副生物を蒸留により除去すると増大させること
ができる。ポリイソシアネート混合物中のトリイ
ソシアネート異性体含量も、ホスゲン化反応の生
成物から、沸点のより低いまたは高い副生物を留
去することにより増大させることができる。 本明細書で使用されている「ハロゲン化ニトロ
ベンジル」および「ハロゲン化ベンジル」は塩化
ベンジルおよび臭化ベンジル、特に塩化ベンジル
を含むと理解されるべきである。 ハロゲン化4−ニトロベンジルと、ニトロベン
ゼンおよび/または1−アルキル−2−ニトロベ
ンゼンおよび/または1−アルキル−4−ニトロ
ベンゼンおよび/またはこれらの異性体の工業的
混合物(1−アルキル−3−ニトロベンゼンを全
混合物を基準にして15重量%まで含んでいてもよ
い)との間で起こるフリーデル−クラフツ縮合に
おいて、使用できる反応体の量は、ハロゲン化ニ
トロベンジル1モルに対してニトロベンゼンおよ
び/またはアルキルニトロベンゼン1.0〜20モル
(好ましくは2〜10モル)が利用できるような量
である。過剰に使用される反応体は溶剤としても
作用する。この縮合反応に使用できる触媒には通
常のフリーデル−クラフツ触媒、たとえば塩化ア
ルミニウム、塩化鉄、四塩化チタンおよび四塩化
錫が含まれる。好適な触媒は三塩化鉄である。触
媒は一般に、ハロゲン化ベンジルを基準にして、
1〜100モル%、好ましくは5〜50モル%の量で
使用すべきである。フリーデル−クラフツ縮合反
応は一般に、室温ないし反応混合物の沸点、すな
わち、約+20℃〜約200℃(好ましくは30〜120
℃)の温度で実施される。縮合反応後、触媒は除
去(好ましくは水および必要に応じて希塩酸で洗
浄して)され、過剰の未反応出発材料は留去され
る。 触媒を含まない縮合生成物は次いで、当業者に
は公知の手順に従つてニトロ化反応をさせる。こ
のニトロ化反応は、塩化メチレンのような適当な
溶剤の存在下で行なうことができる。「ニトロ化
酸」、すなわち、濃硫酸と硝酸、好ましくは高濃
度(約98%)硝酸の混合物がニトロ化に使用され
る。このニトロ化酸は、ジニトロ化合物1モル当
り少なくとも0.1モル、好ましくは0.1〜2.1モル、
最も好ましくは0.2〜1.2モルの硝酸が利用できる
ような量で使用される。このような量で使用され
る場合、少なくとも0.1、好ましくは0.1〜1個
(統計的平均で)のニトロ基がニトロ化の間にさ
らにジニトロ化合物に導入され、これによつて、
NO2官能性が2より大、好ましくは2.1〜3、最
も好ましくは2.2〜2.7に増大する。ニトロ化反応
は一般に、−20〜+100℃、好ましくは+20〜+70
℃の温度で行なわれる。ニトロ化反応の完了後に
存在する有機相は相分離、すなわち、水および炭
酸ナトリウム溶液のような塩基による洗浄によ
り、酸が除去される。次いで、使用したいずれの
補助溶剤も蒸留により除去され、必要に応じてさ
らに蒸気蒸留により溶剤残渣が除かれる。 この反応生成物中に存在するニトロ基は次いで
対応する芳香族結合したアミノ基に還元される。
還元は、ラニーニツケルまたはパラジウムのよう
な触媒を用いる接触水素化により行なうのが好ま
しい。水素化反応は一般にアルコール性溶液中で
行なわれる。メタノール、エタノールおよびイソ
プロパノールは、使用できる溶剤の例である。水
素化されるべきニトロ化合物は一般に10〜50重量
%溶液として用いられる。水素化は加圧下、20〜
150℃、好ましくは30〜110℃の温度で行なうこと
ができる。鉄、亜鉛または錫のような還元剤を用
いて、公知の還元法によりニトロ基を対応するア
ミノ基に転化することもできる。ニトロ基が対応
するアミノ基に転化した後、触媒は除去され(た
とえば過により)、そして溶剤は留去される。
所望なら、ホスゲン化の前に、より低沸点または
より高沸点の副生物を留去してポリアミン混合物
中の3官能性ポリアミン含量を増大させることが
できる。 ポリアミン混合物は次に、当業者に公知の手順
に従つてホスゲン化により対応するポリイソシア
ネートに転化される。クロルベンゼン、ジクロル
ベンゼンまたはトルエンはこのホスゲン化におけ
る溶剤として使用することができる。ホスゲン化
反応が完了すると、いずれの補助溶剤も留去さ
れ、そして本発明の生成物が残留物として後に残
る。この生成物のトリイソシアネート含量は、ポ
リイソシアネート含有残留物から、トリイソシア
ネートより沸点が低いまたは高い副生物を留去す
ることにより増大させることができる。 本発明の前記方法および後記方法により、最終
的に得られる生成物の官能性が広い範囲で変化し
得るポリイソシアネート混合物を製造することが
可能となる。生成物の官能性はニトロ化の程度、
および/または、ホスゲン化の前および/または
後における蒸留による副生物の除去により決定さ
れる。 フリーデル−クラフツ縮合後のニトロ化反応
が、ジニトロ基1モル当り統計的平均でさらに1
モルのニトロ基が導入されるように行なわれる場
合、前記方法において生成する主生成物は一般式
()に相当するポリイソシアネート混合物であ
る。これらのポリイソシアネート混合物中には、
そのほかの任意にアルキル置換したトリイソシア
ネート−ジフエニルメタン異性体が40重量%ま
で、好ましくは25重量%まで(全組成物を基準)
存在することができる。基R1,R2またはR3の1
つがメチル基またはエチル基で、m+n+o+p
の和が2であることが好ましい。このような好適
な化合物は次の一般式に相当する: および これらの化合物は対応する3,2′,4′−トリイ
ソシアネート異性体と混合して存在し得る。 既に論じたように、本発明の生成物の官能性
は、ニトロ化の程度と、またホスゲン化の前およ
び/または後の蒸留による副生物の除去により影
響を受ける。したがつて、ニトロ化の程度を変え
ること、および/または蒸留により副生物を除去
することにより、同じ出発材料から、同じNCO
官能性を有しながら性質の異なるアルキル置換ポ
リイソシソシアネートを製造することができる。
この性質の変化は、たとえば、1種より多い異性
体が存在(ジニトロ段階においてさえ)する場合
に生ずる。ニトロベンゼン、すなわち、1−アル
キル−4−ニトロベンゼンを出発材料として使用
すると、ジニトロ段階では1種の異性体のみしか
存在しないので、このような変化は生じない。し
かし、1−アルキル−2−ニトロベンゼンをハロ
ゲン化4−ニトロベンゼンと反応させる場合、2
種の異性体がジニトロ段階で存在する。一般に、
異種のジニトロ異性体はその後のニトロ化におい
て異なつた反応性を示し、その結果、ニトロ化が
進行すると、残りのジニトロ化合物の組成が連続
的に変化する。 本発明のポリイソシアネート混合物を製造する
第2の方法では、フリーデル−クラフツ触媒の存
在下で、ハロゲン化4−ニトロベンジルが、アル
キル基に炭素原子を1〜12個有するアルキルベン
ゼンと反応して次の一般式に相当するモノニトロ
化合物の混合物を生成する: 〔式中、R1,R2およびR3は以下に定義した通
りである〕。触媒は次いで反応生成物から除去さ
れる。次いで、フリーデル−クラフツ縮合による
反応生成物はニトロ化反応を受けて、次の一般式
に相当するポリニトロ化合物が生成される: 〔式中、R1,R2およびR3は各々、水素、メチ
ル基またはエチル基を表わし、ただし、これらの
基の1つはメチル基またはエチル基を表わし、そ
して、ほかの2つの基は水素を表わし:そして mとpは各々、0または1を表わし、ただし、
mまたはpが0を表わすとき、自由原子価は水素
原子で満たされ、m+pの和は統計的平均で0よ
り大きい〕。 こうして得られたポリニトロ化合物は次に、ア
ミノ基の水素化、または還元により対応する芳香
族ポリアミン化合物に転化される。これらのポリ
アミノ化合物は、ホスゲン化により対応するポリ
イソシアネートに転化される。ポリアミン混合物
のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応の前
に副生物を除去(たとえば蒸留により)すること
により増大させることができる。ポリイソシアネ
ート混合物中の、対応するトリイソシアネート異
性体の含量も、沸点のより低いまたはより高い副
生物を蒸留除去することにより増大させることが
できる。 この第2の方法の第1段階は、第1の方法のニ
トロベンゼンまたはハロゲン化ニトロベンジルで
はなく、アルキルベンゼンを出発材料として使用
した以外は、前記第1の方法の第1段階に一致す
る。この第2の方法において、過剰に使用される
アルキルベンゼンの沸点は、温度範囲の上限を表
わす。触媒が除かれた縮合生成物は次に公知の方
法でニトロ化されて、一般式()に相当する異
性ポリニトロ化合物の混合物が生成する。ニトロ
化反応は、適当な溶剤、たとえば塩化メチレンの
存在下、「ニトロ化酸」、すなわち、濃硫酸と硝酸
(好ましくは高濃度の、約98%硝酸)の混合物を
用いて行なうことができる。ニトロ化酸は、ニト
ロ化生成物が1分子当り統計的平均で2個以上、
好ましくは2.1〜3個のニトロ基を含有するよう
に、モノニトロ化合物1モル当り、約1.1〜3.1モ
ル(好ましくは1.2〜2.2モル)の硝酸が利用でき
るような量で使用される。一般に−20〜+100℃、
好ましくは0〜70℃の温度で行なわれるニトロ化
反応は1段または2段で行なうことができる。ニ
トロ化反応後に存在する酸は次いで相分離により
有機相から除去される。この分離は、水および炭
酸ナトリウムのような溶液で洗浄することにより
行なうことができる。いずれの補助溶剤も蒸留に
より除去され、必要に応じて、さらに蒸気蒸留に
より溶剤残渣が除去される。次いでポリニトロ化
合物は、前記方法と同じやり方でアミノ化合物お
よびポリイソシアネートに転化される。 この第2の方法では、生成された本発明のポリ
イソシアネート混合物は一般に、約70〜90重量%
のジ−およびポリイソシアネート−2−、−4−
または−6−アルキルジフエニルメタンと、10〜
30重量%のそのほかの、分析的に同定されないア
ルキル−置換ポリイソシアネート−ジフエニルメ
タン異性体を含有する混合物である。この方法で
製造されるポリイソシアネートは実質的に次の一
般式に相当する: 〔式中、R1,R2,R3,mおよびpは式()
について定義した通りである〕。 本発明のポリイソシアネート混合物は、フリー
デル−クラフツ触媒の存在下でハロゲン化3−ニ
トロベンジルをベンゼンと反応させて3−ニトロ
−ジフエニルメタンを生成する第3の方法で製造
することができる。反応完了後、触媒は反応生成
物から除去される。こうして得られたニトロ化合
物は次にニトロ化反応を受け、次の一般式に相当
するポリニトロ化合物を生成する: 〔式中、m,n,oおよびpは一般式()に
ついて定義した通りである〕。次にこれらのニト
ロ化合物は、ニトロ基の水素化または還元によ
り、対応する芳香族ポリアミンに転化される。こ
うして得られたポリアミノ化合物は次いでホスゲ
ン化により対応するポリイソシアネートに転化さ
れる。前述の方法におけると同様、ポリアミン混
合物のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応
の前に副生物を除去することにより増大させるこ
とができる。ポリイソシアネート混合物中の対応
するトリイソシアネート異性体の含量も、沸点の
より低いまたは高い副生物を蒸留除去することに
より増大せしめることができる。 異なる出発材料を使用した点は別にして、本発
明の第3の方法は、前記の初めの2つの方法と全
く一致する。しかしながら、この第3の方法と次
に述べる方法では、生成物としてたまる混合物は
(任意にアルキル−置換された)3,5,2′−ト
リイソシアネート−ジフエニルメタン(初めの2
つの方法の生成物中には存在しない)も含有す
る。 本発明のポリイソシアネートを製造するのに適
した第4の方法では、フリーデル−クラフツ触媒
の存在下で、工業的塩化ニトロベンジル異性体混
合物が、アルキル基に1〜12個の炭素原子を有す
るアルキルベンゼンと反応して縮合物を生成す
る。適当な工業的塩化ニトロベンジル混合物は塩
化ベンジルのニトロ化により得ることができる。
そのような異性体混合物は10〜50重量%(全混合
物を基準)の塩化2−ニトロベンジルと50〜90重
量%(全混合物を基準)の塩化4−ニトロベンジ
ルと、少量の塩化3−ニトロベンジルを含有す
る。こうして生成されたフリーデル−クラフツ縮
合物は次の一般式に相当するモノニトロ化合物を
含有する: および 〔式中、R1,R2およびR3は式()について
前に定義した通りである〕。 次に、フリーデル−クラフツ触媒は縮合物から
除去される。この縮合物は次いでニトロ化反応を
受けて、次の一般式に相当するニトロ化合物を含
有する芳香族ポリニトロ化合物の混合物を生成す
る: 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のニトロ基を含有し;R1,R2.R3,m,n,o
およびpは一般式()について前に定義した通
りであるが、ただし、基R1,R2およびR3のうち
の1つはアルキル基を表わさねばならない〕。こ
うして得られたニトロ化合物は、ニトロ基の水素
化、または還元により、対応する芳香族ポリアミ
ンに転化される。これらのポリアミンは次いでホ
スゲン化により対応するポリイソシアネートに転
化される。ポリアミン混合物のトリアミノ異性体
含量は、ホスゲン化の前に副生物を除去(たとえ
ば蒸留により)することにより増大せしめること
ができる。ポリイソシアネート混合物の対応トリ
イソシアネート異性体の含量も、沸点がより低い
または高い副生物を蒸留して除去することにより
増大せしめることができる。 この第4の方法は、ハロゲン化4−ニトロベン
ジルの代わりに工業的塩化ニトロベンジル異性体
混合物を出発材料として使用した以外は、前記第
2の方法と同じように行なわれる。適当な異性体
混合物は、10〜50重量%、好ましくは30〜40重量
%の塩化2−ニトロベンジル、50〜90重量%、好
ましくは50〜60重量%の塩化4−ニトロベンジ
ル、および少量の塩化3−ニトロベンジルを含有
することができる。ここで「少量」とは最大20重
量%、好ましくは最大15重量%(全重量を基準)
の量のことである。 この第4の方法により得られる主生成物は次の
一般式は相当するポリイソシアネートである: 〔式中、R1,R2,R3,m,n,oおよびpは
式()について定義した通りである〕。 生成物の2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含有する。全体としての
生成物の混合物は少なくとも60重量%、好ましく
は少なくとも70重量%の、これらのポリイソシア
ネートを含有する。前述の通り、m,n,oおよ
びpの値は、ニトロ化の程度および/またはアミ
ンまたはイソシアネート段階で蒸留して副生物を
除去することにより調節(前記の範囲内で)する
ことができる。 本発明の第5の方法では、フリーデル−クラフ
ツ触媒または酸触媒の存在下で、塩化ベンジルま
たはベンジルアルコールがアルキル基に1〜12個
の炭素原子を含むアルキルベンゼンと反応して縮
合物を生成する。この縮合物は次の一般式に相当
する炭化水素から構成される: 〔式中、基R1,R2およびR3の1つはアルキル
基を表わし、ほかの2つは水素を表わす〕。一般
式()に相当するアルキルジフエニルメタン異
性体混合物は次に縮合物の蒸留により精製され、
ニトロ化反応を受ける。ニトロ化反応は、各炭化
水素分子当り、統計的平的で2より大、好ましく
は2.1〜3個のニトロ基が導入される程度に行な
われる。これらのポリニトロ化合物は次いで、ニ
トロ基の水素化、または還元により対応するポリ
アミンに転化される。ポリアミンは次にホスゲン
化により対応するポリイソシアネートに転化され
る。前記の諸方法におけるように、ポリアミン混
合物のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応
の前に副生物を除去(たとえば蒸留)することに
より増大せしめることができる。ポリイソシアネ
ート混合物の対応トリイソシアネート異性体含量
も、沸点がより低いまたは高い副生物を蒸留して
除去することにより増大せしめることができる。 この第5の方法の第1段階においては、前記諸
方法で使用したハロゲン化ニトロベンジルの代わ
りに、未置換のハロゲン化ベンジルまたはベンジ
ルアルコールが使用される。 ハロゲン化ベンジルを使用する場合、フリーデ
ル−クラフツ縮合反応条件は、反応体間の量比も
含めて、前記第1と第2の方法のそれと同じであ
る。しかし、アルキルベンゼンと塩化ベンジルの
モル比は5:1〜20:1を使用することが好まし
く、8:1〜15:1のモル比が特に好ましい。し
かし、極端な場合は、縮合反応は、300℃までの
温度で気相で行なうことができる。しかしなが
ら、フリーデル−クラフツ縮合を行なうための最
も好ましい温度は使用するアルキルベンゼンの沸
点か、またはそれ以下である。 ベンジルアルコールを出発材料として使用する
場合、使用できる触媒には、実質的に不揮発性の
強酸(たとえば、硫酸、アリールまたはアルキル
スルホン酸、リン酸)、スルホン酸基を含有する
固定床触媒(たとえば、スルホン酸基を含有する
イオン交換体)、または酸中心を含有する無機固
体触媒(たとえば、トンシル(Tonsils)、ゼオラ
イト等)がある。 フリーデル−クラフツ縮合をハロゲン化ベンジ
ルとアルキルベンゼンを用いて行なう場合、反応
体の量比は、塩化ベンジル1モル当り5〜20モル
(好ましくは8〜15モル)のアルキルベンゼンが
利用できるようなものであり、すなわち、アルキ
ルベンゼンは過剰に使用される。塩化ベンジルを
出発材料として使用する場合、反応温度は一般
に、−20〜+300℃、好ましくは20〜110℃とすべ
きである。蓄積する縮合物は、水で洗い取る(均
一触媒反応の場合)か、過する(不均一触媒反
応の場合)ことにより触媒を除去することができ
る。過剰のアルキルベンゼンは蒸留により除去す
ることができる。この蒸留により、ニトロ化され
るべき材料から、分子量のより高い、少量の縮合
物も除去される。 この第5の方法でフリーデル−クラフツ縮合物
をニトロ化する場合、この縮合物は、前記諸方法
と同じように処理されるが、ただしこの方法で
は、ニトロ化酸は、ニトロ化されるべき炭化水素
1モル当り2モルより多い(好ましくは2.2〜3.2
モル)硝酸が利用できるような量で使用される点
だけが異なる。このような量で使用すると、ニト
ロ化生成物中の1分子当り統計的平均で2個より
多い(好ましくは2.1〜3個の)ニトロ基を含有
する混合物が得られる。ニトロ化反応は1段また
は2段で行なうことができる。このことは、ニト
ロ化酸を反応混合物へ分割して投入することがで
きることを意味している。ニトロ化が2段で行な
われる場合、第2の付加的ニトロ基を導入するた
めの第2段階に蓄積する残留酸は第1段階で再使
用することができる。 こうして得られたアルキル置換ポリニトロ−ジ
フエニルメタン異性体は、第1または第2の方法
に関して前記したと同じやり方でさらに処理され
る。 本発明のポリイソシアネートの製造に適した第
5の方法において、ポリイソシアネートは次の一
般式に相当する: 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含有し、基R1,R2,R3
およびm,n,oおよびpは式()について前
に定義した通りである〕。これらのポリイソシア
ネートは一般に、分析的には十分に同定されない
そのほかのアルキル置換ポリイソシアネート−ジ
フエニルメタン異性体30重量%(全混合物を基
準)までと混合して得られる。 本発明の方法により、NCO官能性を特定の利
用目的に合うように広い範囲にわたつて適応させ
得る、ジフエニルメタン系列の新規なポリイソシ
アネート混合物を製造することが可能となる。
NCO官能性は、ニトロ化の程度およびアミンま
たはイソシアネート段階における蒸留の両方によ
り調節することができる。本発明の第1の方法の
説明において前述したように、官能性は同じであ
るが、反応性は異なるポリイソシアネートを製造
することが可能である。本発明の方法により、ポ
リイソシアネートの平均分子量を有意に増大させ
ないで、平均NCO官能性が2より大きい、そし
て、極端な場合には3より大きいポリイソシアネ
ート混合物を製造することができる。好ましい本
発明の混合物の平均NCO官能性は2.1〜3、好ま
しくは2.2〜2.7である。従つて、本発明の一般式
中のm+n+o+pの和は好ましくは1.1〜2、
最も好ましくは1.2〜1.7(平均)となる。 本発明のポリイソシアネート混合物の特徴は、
平均NCO官能性が同じアニリン/ホルムアルデ
ヒド縮合物のホスゲン化生成物より粘度がかなり
低いことである。本発明のポリイソシアネート混
合物はまた、低温で部分晶出を起こす傾向がかな
り小さい点で、アニリン/ホルムアルデヒド縮合
物のホスゲン化生成物とははつきり区別される。
本発明のアルキル−置換ポリイソシアネート混合
物の製造において、生成物の諸性質(特に、ポリ
ウレタン製造の出発材料として使用される場合の
安定性)は、アルキル置換基の位置によつて、ま
たは、アルキル置換基の位置で区別される各異性
体の特定の含量%によつては影響を受けない。本
発明の混合物は、分析(特に、ガスクロマトグラ
フイ)ではつきり同定できない成分を少量、すな
わち、30重量%まで含有することが多い工業的混
合物を表わす。これらの未同定成分は一般に、
NCO基のうちの2つが2,4′−,4,4′−または
3,3′−位置にある、任意にアルキル置換基を含
有するポリイソシアネート−ジフエニルメタン異
性体、またはそのような異性体の混合物である。
しかし、本発明の混合物中に、これらの副生物が
前記の量的範囲で存在しても、主生成物(すなわ
ち、最も多量に存在する、混合物成分を構成する
ポリイソシアネート)の好ましい性質に悪影響は
及ぼさない。本発明のポリイソシアネート混合物
はすべて、従来の、アニリン/ホルムアルデヒド
縮合物のホスゲン化生成物より優れた前述の利点
をもつている。これらのポリイソシアネート混合
物、特に、好適なアルキル置換化合物は、ポリウ
レタンプラスチツク製造の出発材料として特に有
用である。本発明の新規なポリイソシアネート混
合物は、ポリウレタンプラスチツク製造の当業者
には公知のいずれの方法においても、従来のポリ
イソシアネート(すなわち、トリレンジイソシア
ネート(TDI)および/またはMPI)の代わり
か、または混合して使用することができる。 以上の通り本発明を説明したので、以下の実施
例を具体例として示す。これらの実施例中の%は
特に示さない限り重量%である。 実施例 実施例1(第1の方法) 1(a):塩化4−ニトロベンジル171.6g(1モル)
を室温で、1−エチル−2−ニトロベンゼン
755g(5モル)に溶解した。次に無水塩化鉄
()16.2g(0.1モル)を加えた。反応混合物
を撹拌しながらゆつくり100〜110℃まで加熱
し、塩化水素の発生が弱まるまでこの温度に維
持した。反応は約5時間後に終つた。反応混合
物を室温まで冷却後、塩化メチレン500mlを加
えた。得られた混合物を次に希塩酸200mlで1
回、そして水500mlで3回洗浄した。乾燥後、
まず塩化メチレンを、次に過剰の1−エチル−
2−ニトロベンゼンを分離除去した。 ガスクロマトグラフイの結果、残留物(274
g)は揮発成分中に次のものを含有していた: 1−エチル−2−ニトロベンゼン 2重量% 未同定ジニトロ化合物 3.8重量% 3,4′−ジニトロ−2−エチルジフエニルメタ
ン 28.5重量% 3,4′−ジニトロ−4−エチルジフエニルメタ
ン 67.7重量% 1(b):1(a)の粗混合物200g(約0.7モル)をジク
ロルメタン400mlに溶解した。次いで、 98%HNO3 65g(1.0モル)および 98%H2SO4 100g(1.0モル) の混合物から成るニトロ化酸を、撹拌しながら20
℃でゆつくり加えた。加え終つたら、混合物を28
〜30℃でさらに約2時間撹拌し、その後、ニトロ
化酸を分離除去した。残つた有機相を水200mlで
2回、2%炭酸ナトリウム溶液で1回、そしてさ
らに水で2回洗浄した。得られた生成物(220g)
を90℃、12mmHgで、水流減圧下で脱水した。 1(c):1(b)の粗生成物200gをテトラヒドロフラ
ン600mlに溶解し、新しいラニーニツケル30g
を加え、この混合物を50℃、100バールにおい
て水素を用いて、圧力が一定になるまで還元し
た。発熱反応が終つたら、反応混合物を、100
バールの水素圧の下で、80℃に1時間維持し
た。次に圧力を解放し、触媒を別し、溶剤と
水を留去した。 残留物(145g)を油ポンプ真空により0.1ト
ルで蒸留した。初期留出物(11g)(80−140
℃)は低沸点混合物で、主にジアミノ−エチル
ベンゼンであつた。主留分(123g)(140−280
℃)は次のものから成つていた: 未同定ジアミノ化合物 0.4重量% 2−エチル−3,4′−ジアミノ−ジフエニルメ
タン 4.6重量% 4−エチル−3,4′−ジアミノ−ジフエニルメ
タン 22.6重量% 2−エチル−3,5,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタンおよび4−エチル−3,2,4′−ト
リアミノ−ジフエニルメタン(分離せず)
20.2重量% 4−エチル−3,5,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタン 4.38重量% 高沸点ポリアリールアミン 8.4重量% 残留物(約10g)。 1(d):1(c)の留出物122gをモノクロルベンゼン
1.25に溶解し、得られた溶液を、モノクロル
ベンゼン1にホスゲン500gを溶解した溶液
に撹拌しながらゆつくり滴下した。次いでこの
反応混合物をゆつくり加熱(さらにホスゲンを
通しながら)し、1時間還流させた。次にモノ
クロルベンゼンを水流ポンプ減圧下で留去し、
さらに減圧(0.4トル)下でイソシアネートを
蒸留した。約15g(70〜180℃)の初期留出物
の後、180〜210℃で113gが留出した。38gが
蒸留残渣として残つた。GC−分析の結果、留
出物(主留分)は 2−核ジイソシアネート 22.3重量%および 2−核トリイソシアネート 77.2重量% から成つていた。 この主留分を次に精密分留にかけた。この第2
次蒸留で集められた初期留出物は49g(160−175
℃、0.2トル)で、 2−核ジイソシアネート 34.9重量%および 2−核トリイソシアネート 61.1重量% から成つていた。 集められた第2留分は58g(175−178℃、0.2
トル)で、2−エチル−3,5,4′−トリイソシ
アネート−ジフエニルメタンと4−エチル−3,
5,4′−トリイソシアネート−ジフエニルメタン
から成る無色の液体(NCO含量39.4重量%)で
あつた。 実施例2(第1の方法) 2(a):塩化4−ニトロベンジル343.0g(2モル)
をp−ニトロトルエン1370g(10モル)と混合
した。この混合物を溶融し、無水の塩化鉄
()65g(0.4モル)と混合した。 反応混合物を撹拌しながらゆつくり120℃ま
で加熱し、塩化水素の生成がおとろえるまで、
この温度に保つた。その後、反応温度を120℃
にさらに1時間保つた。 反応混合物は、室温まで冷却後、ジクロルメ
タン1500mlに溶解し、次いで有機相を濃塩酸の
1/2濃度の水溶液500mlで抽出し、水500mlで3
回洗浄した。その後、塩化メチレンを留去し
た。 残留物(約450g)をエタノールで再結晶さ
せ、純度98%の6−メチル−3,4′−ジニトロ
−ジフエニル−メタンを得た。 2(b):2(a)による精製ジニトロ化合物272g(1
モル)をジクロルメタン1000mlに溶解した。98
%H2SO4150g(1.5モル)と98%NHO396g
((1.5モル)の混合物をこの溶液に撹拌下、そ
して外部冷却しながら25〜30℃で滴下した。水
性相を有機相から分離した。有機相を水250ml
で2回、次いで炭酸ナトリウム水溶液(2%濃
度)250mlで1回、そして最後に再び水250mlで
2回洗浄した。 この溶液から溶剤500mlを常圧下で留去した。
次に残留物を0℃まで冷却した。こうして生成
した結晶を過により分離した。 収率:146g(理論値の44.6%) 融点:129−131℃ GC−分析の結果、生成物は、ジニトロ化合物
6.1重量%とトリニトロ−メチル−ジフエニル−
メタン93.9重量%を含有していた。 2(c):2(b)のニトロ化合物100gをテトラヒドロ
フラン500mlに溶解した。ラニーニツケル触媒
10gを加えた。反応混合物を50℃の温度で50バ
ールの圧力下で水素にさらし、水素圧が一定に
なるまで維持した。次いで、100℃で水素圧を
100バールに1時間維持して最終水素化を行な
つた。こうして得られた溶液から過により触
媒を除去後、溶剤を留去した。粗アミン72gか
ら成る残留物が得られ、これはGC−分析の結
果、次のものから成つていた: 3,4′−ジアミノ−6−メチルジフエニルメタ
ン 4.8重量% 3,5,4′−トリアミノ−6−メチルジフエニ
ルメタン 89.6重量% および 3,2′,4′−トリアミノ−6−メチルジフエニ
ルメタン 5.6重量% この残留物を0.1トルで蒸留した。7gの初期
留出物(160−210℃)の後、沸点210−220℃の主
留分(53g)が得られ、これは(GC−分析の結
果)次の組成であつた: 3,4′−ジアミノ−6−メチル−ジフエニルメ
タン <0.5重量% 3,5,4′−トリアミノ−6−メチル−ジフエ
ニルメタン 93.5重量% 3,2′,4′−トリアミノ−6−メチル−ジフエ
ニルメタン 6.0重量% 2(d):2(c)の主留分をジクロルメタン200mlに溶
解した。この溶液をモノクロベンゼン1にホ
スゲン200gを溶解した溶液に、撹拌しながら
0℃で滴下した。次に、ホスゲンを通しなが
ら、この反応混合物をゆつくり加熱し、3時間
還流させた。真空下で過剰のホスゲンと溶剤を
除去後、残留物(69g)を得た。この残留物を
n−ヘキサン250mlで4回抽出を行なつた。一
緒にした抽出物からn−ヘキサンを除去後、残
留物(44g)が黄色い油として得られ、これを
0.1トルで蒸留した。NCO含量が41.2重量%の
無色の油40.5gが得られ、これはGC−分析の
結果、次のものから成つていた: 3,4′−ジイソシアネート−6−メチル−ジフ
エニルメタン <1.0重量% 3,2′,4′−トリイソシアネート−6−メチル
−ジフエニルメタン 5.8重量% 3,5,4′−トリイソシアネート−6−メチル
−ジフエニルメタン 93.3重量% 実施例3(第2の方法) 3(a):塩化4−ニトロベンジル343g(2モル)
を無水のトルエン920g(10モル)に溶解し、
無水の塩化鉄()32.4g(0.2モル)と混合
した。 この混合物を撹拌しながらゆつくり80℃まで
加熱し、この温度に5時間保ち、塩化水素の発
生がおさまつた後、最終的に還流温度まで加熱
した。室温まで冷却後、反応混合物を氷水と混
合した。有機相を最後に水500mlで3回洗浄し
た。 トルエン溶液の仕上げにより、0.5トルで沸
点が140〜150℃の低粘度黄色油398.4g(理論
収量の87.8%)が得られた。この混合物は主と
して2−,3−および4−メチル−4′−ニトロ
ジフエニルメタンから成つていた。 3(b):3(a)の留出物45.5g(0.2モル)を20−25
℃において83%H2SO4100gと混合した。撹拌
および冷却下、98%H2SO440gと98%
HNO325.5gの混合物を20〜25℃で滴下した。
次いで、反応混合物を20〜25℃で20分撹拌し
た。最後に硫酸を除去し、本質的にニトロ生物
物からなる有機相を水150mlと混合した。次に
この混合物を1時間加熱還流させ、約85℃まで
冷却し、トルエン100mlと混合した。水性相を
除去後、有機相を、炭酸ナトリウムの3%水溶
液で2回(各回50ml)、そして水50mlで2回洗
浄した。真空下でトルエンを除去した。残留物
(54g)を実施例1(c)に従つて水素化した。0.1
トルでアミン混合物を蒸留して、沸点180−245
℃の主留分30gを得た。これはGC−分析の結
果、次の組成であつた: 低沸点アミン 1.5重量% ジアミノ−メチル−ジフエニルメタン
64.9重量% トリアミノ−メチル−ジフエニルメタン
33.4重量% ジアミンは、2−,4−および6−メチル−
3,4′−ジアミノジフエニルメタン93重量%とそ
のほかの異性体7重量%から成つていた。 3(d):3(c)のアミン混合物のホスゲン化と、こう
して得られたポリイソシアネートの仕上げによ
り、主留分28.5gが得られた。この主留分は
0.1トルの下、158〜200℃において留出し、
NCO含量34.5重量%を示した。この組成は、 ジイソシアネートメチル−ジフエニルメタン
73重量% および トリイソシアネートメチル−ジフエニルメタン
27重量% であつた。 実施例4(第2の方法) 4(a):塩化4−ニトロベンジル171.5g(1モル)
をエチルベンゼン263g(2.5モル)に溶解し
た。この溶液を撹拌しながら40℃でエチルベン
ゼン800g(7.5モル)中3gの無水塩化鉄
()に加えた。 反応混合物も80℃まで加熱し、塩化水素の生
成がおさまるまでこの温度に維持した。次に、
この混合物を70〜80℃で2時間撹拌し、そして
仕上げを行なつた。最終的に、0.1トルで沸点
が135〜145℃の主留分として、低粘度の黄色油
227g(理論収量の94.2%)が得られた。 GC−分析の結果、この油の組成は 2−(および3−)エチル−4′−ニトロジフエ
ニルメタン 55重量% および 4−エチル−4′−ニトロジフエニルメタン
45重量% 4(b):4(a)の異性体混合物72.5gを、溶剤として
83%H2SO4100g、そしてニトロ化酸として、
98%H2SO460gと98%HNO338.6gの混合物を
用いて、3(b)に記載の通りにニトロ化した。こ
の反応混合物を3(b)に記載の通りに仕上げを行
なつた。粗ニトロ化生成物(78g)が得られ
た。 4(c):4(b)の粗ニトロ化生成物75gを実施例1(c)
に従つて水素化し、そして仕上げを行なつた。
この反応混合物の仕上げの後、粗アミン59.5g
が主留分として得られ、これはGC−分析の結
果、次の組成であつた: 低沸点アミン 7重量% ジアミノ−エチル−ジフエニルメタン 31重量% および トリアミノ−エチル−ジフエニルメタン
62重量% 4(d):4(c)の粗生成物56gを、溶剤として塩化メ
チレン200mlを用いてホスゲン化した。ホスゲ
ン化反応混合物を仕上げした後、0.1〜0.3トル
で蒸留して、沸点185〜205℃、NCO含量36.5
%の主留分(42g)を得た。GC−分析の結果、
この留分の組成は次の通りであつた: ジイソシアネート−エチル−ジフエニルメタン
34重量% および トリイソシアネート−エチル−ジフエニルメタ
ン 66重量% 実施例5(第3の方法) 5(a):塩化3−ニトロベンジル171.5g(1モル)
をベンゼン546g(7モル)に溶解した。無水
の塩化アルミニウム13g(0.1モル)を加えた。 反応混合物を還流温度までゆつくり加熱し
た。60℃で始まつた塩化水素の発生は1時間後
におさまつた。そこで反応混合物をさらに1時
間、還流温度に加熱し、最後に氷水を加えて冷
却した。有機相を水500mlで3回洗浄した。 有機相を仕上げして、0.1〜0.5トルにおける
沸点が95〜135℃の主留分182g(0.858モル)
を得た。これはGC−分析の結果、留分全量を
基準にして、3−ニトロ−ジフエニルメタン96
重量%を含有していた。 5(a)により得られた3−ニトロ−ジフエニルメ
タン213g(1.0モル)をイソドデカン200mlに溶
解した。次いで、98%H2SO4150gと98%
HNO396gの混合物を撹拌しながら20〜30℃で滴
下した。この反応混合物を室温で1時間撹拌し
た。結晶を形成したニトロ化合物を過により単
離し、水500ml中に懸濁させ、水の還流温度に1
時間加熱した。その後、トルエン400mlを80−90
℃で加えた。有機相を水性相から分離し、炭酸ナ
トリウムの3%水溶液200mlで2回、そして水250
mlで2回洗浄した。トルエンを除去後、ニトロ化
合物からなる粗物質267gが得られた。 GC−分析の結果、この粗物質のジニトロ部分
は、 2,3′−ジニトロジフエニルメタン 10.8重量% 3,3′−ジニトロジフエニルメタン 6.5重量% および 3,4′−ジニトロジフエニルメタン 82.6重量% を含有していた。 5(c):5(b)の粗物質を水素化して、粗ポリアミン
混合物173gが得られた。この主留分163gの沸
点は0.1トルにおいて175〜250℃であつた。こ
の主留分は次のものから成つていた: ジアミノ−ジフエニルメタン 78.4重量% トリアミノ−ジフエニルメタン 18.5重量% および テトラアミノ−ジフエニルメタン 3.1重量% 5(d):5(c)の主留分162gをホスゲン化し、ホス
ゲン化反応混合物を仕上げして、0.3トルにお
いて沸点が163−205℃の主留分188gが得られ、
このNCO含量は35.4重量%で、組成は次の通
りであつた: ジイソシアネートジフエニルメタン 81.7重量% および トリイソシアネートジフエニルメタン
18.3重量% 実施例6(第4の方法) 6(a):塩化ベンジル254g(2モル)と98%硫酸
295g(3モル)を−5℃で塩化メチレン400ml
に導入した。次に100%硝酸190g(3モル)
を、撹拌、冷却しながら−5〜0℃で1.5時間
で滴下した。添加終了後、混合物を0℃でさら
に1時間撹拌した。次いでこのニトロ化混合物
を氷水1.2中へ撹拌混合し、有機相を分離し、
水500mlで2回洗浄し、飽和炭酸ナトリウム溶
液300mlと共に振とうし、再び水で洗浄し、次
いで硫酸ナトリウムで脱水した。次に塩化メチ
レンを常圧下で留去した。残留物を減圧(0.1
トル)下で蒸留した。塩化モノニトロベンジル
の混合物328gが頭部温度80〜120℃で留出し
た。蒸留残渣は6gであつた。残渣がこのよう
に少量であつたので、さらに蒸留は行なわなか
つた。 こうして得られた塩化ニトロベンジル異性体
混合物257.3g(1.5モル)を乾燥トルエン690
g(7.5モル)に溶解した。次に、ニトロメタ
ン中無水塩化鉄()31g(0.2モル)の溶液
(70mlの溶液)を撹拌しながら室温で2時間滴
下し、その間は温度を20〜25℃(室温)に保つ
た。この暗色の反応溶液を次に水中に注ぎ、
過し、そして分離後の有機相を、中性反応を示
すまで洗浄した。トルエン溶液を次に固形
NaHCO3とケイソウ土と共に撹拌し、過し、
そして濃縮した。全収量は320g(理論収量の
94%)であつた。 GC−分析の結果、生成物の97%以上は、メ
チル基が主として4−または2−位置にあるメ
チル−モノニトロ−ジフエニルメタンの異性体
混合物から成つていた。 6(b):6(a)の粗生成物227g(1.0モル)を塩化メ
チレン400mlに溶解した。次の混合物 98%HNO3142g(2.2モル)および 98%H2SO4220g(2.2モル) から成るニトロ化酸を、撹拌、冷却しながら20
℃でゆつくり加えた。添加終了後、混合物を合
計5.5時間(20℃で1時間、30℃で2時間そし
て40℃で2.5時間)撹拌した。次いでニトロ化
酸を分離除去し、有機相を実施例1(b)と同様に
して仕上げた。残留物は287gであつた。 6(c):6(b)段階の残留物250gのメタノール600ml
に溶解し、ラニーニツケルBを20g加えた後、
実施例1(c)の場合と同じ様に還元した。仕上げ
により残留物180gが残り、これを0.1トルの下
で蒸留した。 初期留出物8g(110〜140℃)の後、主留分
(151g)が140〜280℃で留出した。残留物が16
g残つた。 ガスクロマトグラフイ分析の結果、主留分の
組成は次の通りであつた: 低沸点アミン(TDA) 約1.6重量% 2核ジアミン 約31.0重量% 2核トリアミン 約60.0重量% 高沸点アミン 約8.0重量% で、このうち、ジアミンとトリアミンの75重量%
は(i)各芳香族環に少なくとも1個のアミノ基:(ii)
非メチル置換環の2−および/または4−位置、
またはメチル置換環の3−および/または5−位
置のアミノ基;および(iii)2−,4−または6位置
に配置されたメチル置換基を含む化合物からな
る。 6(d):6(c)の主留分(150g)をモノクロルベン
ゼン1.5に溶解し、得られた溶液を、モノク
ロルベンゼン1.5にホスゲン500gを溶解した
溶液に撹拌、冷却しながら0℃で徐々に滴下し
た。この反応混合物を次いでさらにホスゲンを
通過させながらゆつくり加熱して1時間還流さ
せた。水流ポンプ減圧下でモノクロルベンゼン
を留去し、さらに減圧(0.1トル)下でイソシ
アネートを蒸留した。約10mlの初期留出後、ジ
イソシアネートとトリイソシアネートのみから
なるイソシアネート混合物156gが、145〜180
℃で留出した。35gが蒸留残渣として残つた。
生成イソシアネート混合物のNCO含量は37重
量%(官能性2.65)であつた。 実施例7(第5の方法) 7(a):無水塩化鉄()20gを乾燥トルエン18.4
Kg(200モル)に窒素下で加えた。次に塩化ベ
ンジル2.53Kgを撹拌しながら20〜25℃で滴下し
た。塩化水素ガスが発生した。添加終了後、混
合物を30分間撹拌し、冷却し、混合物に酸がな
くなるまで、水5で3回洗浄した。常圧下、
150℃までの液温で蒸留して、有機相から過剰
のトルエンを留去した。 残留炭化水素混合物(約3.5Kg)は次のもの
から成つていた: 2−核異性体 約90重量% 多核異性体 約10重量% 減圧下で蒸留して2核留分(約3.15Kg:0.1ト
ルにおいて78−80℃)をまず分離し、その後3核
留分(280g;0.1トルにおいて150−175℃)を留
出させた。 GCの結果、2核留分は次のものから成つてい
た: 2−メチルジフエニルメタン 40〜42重量% 3−メチルジフエニルメタン 4〜5重量% 4−メチルジフエニルメタン 54〜56重量% 7(b):7(a)に従つて得られた2核異性体の混合物
1638g(9モル)を先ず、室温で塩化メチレン
3600mlに導入した。 次の組成 98%HNO31160g(18モル)および 98%H2SO41800g(18モル) から成るニトロ化酸を、撹拌、冷却しながら25
〜30℃で加えた。添加終了後、混合物を15分間
撹拌し、その後、ニトロ化酸を分離除去した。 さらに、次の組成 98%HNO3675g(10.5モル)および 98%H2SO42100g(21モル) から成るニトロ化酸を有機相に室温で滴下し、
次いで室温で1晩撹拌した。 有機相を分離後、生成物を水1.25で2回、
5%炭酸ナトリウム溶液で1回、そしてさらに
水で2回洗浄した。次に、塩化メチレンを、常
圧下、液温90℃で留去し、残留溶剤を水流ポン
プ減圧下に80℃で水蒸気を用いて除去した。残
留物はニトロ生成物2564gであつた。 7(c):7(b)のニトロ化段階からの粗生成物500g
をメタノール500mlとトルエン500mlの混合物に
溶解した。次に、新しいラニーニツケル(鉄含
量15重量%)50gと固形炭酸ナトリウム2gを
加え、この混合物を50℃、100バールの水素圧
力下で還元した。発熱反応が終つた後、水素圧
力を100℃で1時間、100バールに保つた。次い
で圧力を解放し、触媒を過除去し、メタノー
ルと水を留去した。次に残留物(392g)を、
0.1〜0.2トルの圧力下、浴温300℃で蒸留した。
留出物366gと残留物22gを得た。 GC−分析の結果、留出物は次のものを含ん
でいた(4バツチの平均): 低沸点アミン 8.6重量% 2核ジアミン 65.8重量% 2核トリアミン 25.6重量% 7(d):7(c)からのアミン混合物(留出物)500g
をモトクロルベンゼン2.5に35〜40℃で溶解
し、得られた溶液を0℃で撹拌、冷却しなが
ら、モノクロルベンゼン2.5中ホスゲン1.25
Kgの溶液にゆつくり滴下した。反応混合物を、
さらにホスゲンを通しながら、モノクロルベン
ゼンが還流下に沸騰するまで徐々に加熱し、次
いで1時間還流させた。水流ポンプ減圧下でモ
ノクロルベンゼンを留去後、0.1トルの減圧下
で残留物を迅速に蒸留した。留出物599gおよ
び残留物約75gが得られた。 粗留出物を次いで、長さ10cmのカラム中で、
ゆつくり分留(各70gの留分)にかけた。個々
の留分は次の表に記載した。
および任意に3,2′−位置に存在するジフエニル
メタン系列のポリイソシアネートに関する。本発
明はまた、そのようなポリイソシアネートの製造
方法にも関する。 2官能性ジイソシアネート−トルエン異性体類
(TDI)および2官能性ジイソシアネート−ジフ
エニルメタン異性体類(特に、2,4′−および/
または4,4′−ジイソシアネート−ジフエニルメ
タン)は、ポリウレタン化学において、技術的に
も経済的にも、最も重要なポリイソシアネートの
部類に属する。アニリン/ホルムアルデヒドのホ
スゲン化により得ることができるジフエニルメタ
ン系列の高次ポリイソシアネート混合物は特に重
要な材料である。統計的平均でNCO官能性が2
より大きい、これらジフエニルメタン系列の高次
ポリイソシアネート混合物は、ポリウレタンフオ
ーム製造の出発材料として特に重要である。しか
し、この種の混合物は通常、蒸留可能な低官能性
のポリイソシアネートと、蒸留が不可能な、比較
的官能性の高い同族体との混合物であるため、不
都合である。混合物全体のNCO官能性を増大さ
せると、必らず高官能性ポリイソシアネートの分
子の大きさが増大し、したがつて混合物の粘度が
上昇する。比較的官能性の高い通常のジフエニル
メタンポリイソシアネート混合物の別の不利な点
は、低温で一部が晶出し易いことである。この晶
出のために、使用前に混合物を加熱し、または化
学的に処理して、液状にする必要がある。さら
に、NCO官能性が3で、実質的に純粋なポリイ
ソシアネートは、従来の方法で製造するのが非常
に困難である。理論的には、蒸留により3官能性
ポリイソシアネートをホスゲン化生成物から分離
することは可能であるが、官能性が3より大きい
ポリイソシアネートおよび、カルボジイミドとイ
ソシアヌレート基を含んだ副生物の両方を含有す
る蒸留残渣がかなりの量蓄積する。これらの蒸留
残渣は粘度が高く、そして望ましくない副生物が
存在するために、高品質ポリウレタンプラスチツ
クの製造においては余り価値がない。 本発明の目的は、イソシアネート基が3,4′−
位置に存在するジフエニルメタン系列の新規なポ
リイソシアネートを提供することである。 本発明の別の目的は、粘度が望ましくない程高
くない高イソシアネート官能性のポリイソシアネ
ートまたはポリイソシアネートの混合物を提供す
ることである。 本発明のさらに別の目的は、ポリウレタンの製
造に使用する前に、液化する、または化学的に処
理する必要のないポリイソシアネートまたはポリ
イソシアネートの混合物を提供することである。 本発明のさらにまた別の目的は、高品質ポリウ
レタンプラスチツクを大量に製造するために有用
な、イソシアネート官能性の高いポリイソシアネ
ートまたはポリイソシアネートの混合物を提供す
ることである。 また、ポリウレタンの製造において特に有利な
出発材料であるポリイソシアネートまたはポリイ
ソシアネートの混合物の製造方法を提供すること
も本発明の目的である。 これらの目的および当業者には明らかであるそ
のほかの目的は次の一般式に相当するポリイソシ
アネートにより達成される: 〔式中、R1,R2,R3,m,n,oおよびpは
以下に定義する通りである〕。 このようなポリイソシアネートは、ハロゲン化
4−ニトロベンジル、ハロゲン化3−ニトロベン
ジル、ハロゲン化ベンジル、ベンジルアルコール
または塩化ニトロベンジル異性体混合物を、ニト
ロベンゼン、アルキル置換ニトロベンゼン、アル
キルベンゼンまたはベンゼンと、後で詳細に記載
する触媒の存在下で反応させることにより製造す
ることができる。この反応生成物を次いでニトロ
化し、このニトロ基の還元または水素化によりア
ミノ基に変換し、アミノ化合物をホスゲン化して
ポリイソシアネートを生成させるのである。生成
物ポリイソシアネートの純度は、ホスゲン化の前
および/または後に、副生物を留去することによ
り向上させることができる。 本発明は、次式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み、R1,R2およびR3
は各々、水素または、炭素原子を1〜12個含む飽
和アルキル基(好ましくはメチルまたはエチル
基)を表わし、ただし、基R1,R2およびR3のう
ちの少なくとも2つは水素を表わし;そして m,n,oおよびpは各々、0または1を表わ
し、ただし、m,n,oおよび/またはpが0の
場合、自由原子価は水素原子で満たされ、そして
m+n+o+pの和は統計的平均で1より大き
い〕に相当するポリイソシアネートの混合物であ
つて、40重量%(全組成物を基準)までの他のポ
リイソシアネート−ジフエニルメタン異性体と混
合して存在していてもよいポリイソシアネートの
混合物に関する。これらのポリイソシアネートは
イソシアネート重付加法によるポリウレタンプラ
スチツクの製造に特に有用である。 本発明はまた、特に一般式 および 〔式中、R2は水素、メチル基またはエチル基
を表わし;そして R1はメチル基またはエチル基を表わす〕 に相当するポリイソシアネートにも関する。これ
らのポリイソシアネートはしばしば、本発明の好
適なポリイソシアネート混合物中の主成分として
存在する。 本発明はまた、後で詳細に記載する、これらの
ポリイソシアネート混合物の製造方法にも関す
る。 本明細書に記載した、本発明の混合物、出発材
料および中間生成物の各組成はガスクロマトグラ
フイで測定できる値に基づいている。 本発明のポリイソシアネート混合物は炭素原子
を1〜12個もつたアルキル置換基を含むジフエニ
ルメタン系列のポリイソシアネートである。本発
明の好適なアルキル置換化合物は、アルキル置換
基が炭素原子を1個または2個含む、すなわち、
メチル基またはエチル基である化合物である。 本発明のポリイソシアネート混合物を製造する
1つの方法では、フリーデル−クラフツ触媒の存
在下、ハロゲン化4−ニトロベンジルをニトロベ
ンゼンと、そして/または1−アルキル−2−ニ
トロベンゼンと、そして/または1−アルキル−
4−ニトロベンゼンと、そして/またはこれらの
ニトロベンゼン異性体の工業的混合物(ここで、
アルキル基は炭素原子を1〜12個含む)と反応さ
せて次の一般式に相当するジニトロ化合物または
ジニトロ化合物の混合物を生成する: 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通り
である〕。反応体材料として使用されるアルキル
ニトロベンゼン異性体の工業的混合物は、1−ア
ルキル−3−ニトロベンゼンを15重量%(全混合
物を基準)まで含んでもよい。生成物のジニトロ
化合物は異性ジニトロ−ジフエニレンメタンを20
重量%まで含んでもよい。この反応後、生成物は
触媒を除去される。こうして得られた反応生成物
をニトロ化反応させて、次の一般式に相当するニ
トロ化合物を生成させる: 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通り
であり、mとpは各々0または1を表わし、ただ
しmまたはpが0の場合、自由原子価は水素原子
で満たされ、そしてm+pの和は統計的平均で0
より大きい〕。式()で表わされる反応生成物
を次にニトロ基の還元または水素化により反応す
る芳香族ポリアミノ化合物に転化する。次いでこ
れらのポリアミノ化合物をホスゲン化によりポリ
イソシアネートに転化する。ポリアミン混合物中
のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応の前
に副生物を蒸留により除去すると増大させること
ができる。ポリイソシアネート混合物中のトリイ
ソシアネート異性体含量も、ホスゲン化反応の生
成物から、沸点のより低いまたは高い副生物を留
去することにより増大させることができる。 本明細書で使用されている「ハロゲン化ニトロ
ベンジル」および「ハロゲン化ベンジル」は塩化
ベンジルおよび臭化ベンジル、特に塩化ベンジル
を含むと理解されるべきである。 ハロゲン化4−ニトロベンジルと、ニトロベン
ゼンおよび/または1−アルキル−2−ニトロベ
ンゼンおよび/または1−アルキル−4−ニトロ
ベンゼンおよび/またはこれらの異性体の工業的
混合物(1−アルキル−3−ニトロベンゼンを全
混合物を基準にして15重量%まで含んでいてもよ
い)との間で起こるフリーデル−クラフツ縮合に
おいて、使用できる反応体の量は、ハロゲン化ニ
トロベンジル1モルに対してニトロベンゼンおよ
び/またはアルキルニトロベンゼン1.0〜20モル
(好ましくは2〜10モル)が利用できるような量
である。過剰に使用される反応体は溶剤としても
作用する。この縮合反応に使用できる触媒には通
常のフリーデル−クラフツ触媒、たとえば塩化ア
ルミニウム、塩化鉄、四塩化チタンおよび四塩化
錫が含まれる。好適な触媒は三塩化鉄である。触
媒は一般に、ハロゲン化ベンジルを基準にして、
1〜100モル%、好ましくは5〜50モル%の量で
使用すべきである。フリーデル−クラフツ縮合反
応は一般に、室温ないし反応混合物の沸点、すな
わち、約+20℃〜約200℃(好ましくは30〜120
℃)の温度で実施される。縮合反応後、触媒は除
去(好ましくは水および必要に応じて希塩酸で洗
浄して)され、過剰の未反応出発材料は留去され
る。 触媒を含まない縮合生成物は次いで、当業者に
は公知の手順に従つてニトロ化反応をさせる。こ
のニトロ化反応は、塩化メチレンのような適当な
溶剤の存在下で行なうことができる。「ニトロ化
酸」、すなわち、濃硫酸と硝酸、好ましくは高濃
度(約98%)硝酸の混合物がニトロ化に使用され
る。このニトロ化酸は、ジニトロ化合物1モル当
り少なくとも0.1モル、好ましくは0.1〜2.1モル、
最も好ましくは0.2〜1.2モルの硝酸が利用できる
ような量で使用される。このような量で使用され
る場合、少なくとも0.1、好ましくは0.1〜1個
(統計的平均で)のニトロ基がニトロ化の間にさ
らにジニトロ化合物に導入され、これによつて、
NO2官能性が2より大、好ましくは2.1〜3、最
も好ましくは2.2〜2.7に増大する。ニトロ化反応
は一般に、−20〜+100℃、好ましくは+20〜+70
℃の温度で行なわれる。ニトロ化反応の完了後に
存在する有機相は相分離、すなわち、水および炭
酸ナトリウム溶液のような塩基による洗浄によ
り、酸が除去される。次いで、使用したいずれの
補助溶剤も蒸留により除去され、必要に応じてさ
らに蒸気蒸留により溶剤残渣が除かれる。 この反応生成物中に存在するニトロ基は次いで
対応する芳香族結合したアミノ基に還元される。
還元は、ラニーニツケルまたはパラジウムのよう
な触媒を用いる接触水素化により行なうのが好ま
しい。水素化反応は一般にアルコール性溶液中で
行なわれる。メタノール、エタノールおよびイソ
プロパノールは、使用できる溶剤の例である。水
素化されるべきニトロ化合物は一般に10〜50重量
%溶液として用いられる。水素化は加圧下、20〜
150℃、好ましくは30〜110℃の温度で行なうこと
ができる。鉄、亜鉛または錫のような還元剤を用
いて、公知の還元法によりニトロ基を対応するア
ミノ基に転化することもできる。ニトロ基が対応
するアミノ基に転化した後、触媒は除去され(た
とえば過により)、そして溶剤は留去される。
所望なら、ホスゲン化の前に、より低沸点または
より高沸点の副生物を留去してポリアミン混合物
中の3官能性ポリアミン含量を増大させることが
できる。 ポリアミン混合物は次に、当業者に公知の手順
に従つてホスゲン化により対応するポリイソシア
ネートに転化される。クロルベンゼン、ジクロル
ベンゼンまたはトルエンはこのホスゲン化におけ
る溶剤として使用することができる。ホスゲン化
反応が完了すると、いずれの補助溶剤も留去さ
れ、そして本発明の生成物が残留物として後に残
る。この生成物のトリイソシアネート含量は、ポ
リイソシアネート含有残留物から、トリイソシア
ネートより沸点が低いまたは高い副生物を留去す
ることにより増大させることができる。 本発明の前記方法および後記方法により、最終
的に得られる生成物の官能性が広い範囲で変化し
得るポリイソシアネート混合物を製造することが
可能となる。生成物の官能性はニトロ化の程度、
および/または、ホスゲン化の前および/または
後における蒸留による副生物の除去により決定さ
れる。 フリーデル−クラフツ縮合後のニトロ化反応
が、ジニトロ基1モル当り統計的平均でさらに1
モルのニトロ基が導入されるように行なわれる場
合、前記方法において生成する主生成物は一般式
()に相当するポリイソシアネート混合物であ
る。これらのポリイソシアネート混合物中には、
そのほかの任意にアルキル置換したトリイソシア
ネート−ジフエニルメタン異性体が40重量%ま
で、好ましくは25重量%まで(全組成物を基準)
存在することができる。基R1,R2またはR3の1
つがメチル基またはエチル基で、m+n+o+p
の和が2であることが好ましい。このような好適
な化合物は次の一般式に相当する: および これらの化合物は対応する3,2′,4′−トリイ
ソシアネート異性体と混合して存在し得る。 既に論じたように、本発明の生成物の官能性
は、ニトロ化の程度と、またホスゲン化の前およ
び/または後の蒸留による副生物の除去により影
響を受ける。したがつて、ニトロ化の程度を変え
ること、および/または蒸留により副生物を除去
することにより、同じ出発材料から、同じNCO
官能性を有しながら性質の異なるアルキル置換ポ
リイソシソシアネートを製造することができる。
この性質の変化は、たとえば、1種より多い異性
体が存在(ジニトロ段階においてさえ)する場合
に生ずる。ニトロベンゼン、すなわち、1−アル
キル−4−ニトロベンゼンを出発材料として使用
すると、ジニトロ段階では1種の異性体のみしか
存在しないので、このような変化は生じない。し
かし、1−アルキル−2−ニトロベンゼンをハロ
ゲン化4−ニトロベンゼンと反応させる場合、2
種の異性体がジニトロ段階で存在する。一般に、
異種のジニトロ異性体はその後のニトロ化におい
て異なつた反応性を示し、その結果、ニトロ化が
進行すると、残りのジニトロ化合物の組成が連続
的に変化する。 本発明のポリイソシアネート混合物を製造する
第2の方法では、フリーデル−クラフツ触媒の存
在下で、ハロゲン化4−ニトロベンジルが、アル
キル基に炭素原子を1〜12個有するアルキルベン
ゼンと反応して次の一般式に相当するモノニトロ
化合物の混合物を生成する: 〔式中、R1,R2およびR3は以下に定義した通
りである〕。触媒は次いで反応生成物から除去さ
れる。次いで、フリーデル−クラフツ縮合による
反応生成物はニトロ化反応を受けて、次の一般式
に相当するポリニトロ化合物が生成される: 〔式中、R1,R2およびR3は各々、水素、メチ
ル基またはエチル基を表わし、ただし、これらの
基の1つはメチル基またはエチル基を表わし、そ
して、ほかの2つの基は水素を表わし:そして mとpは各々、0または1を表わし、ただし、
mまたはpが0を表わすとき、自由原子価は水素
原子で満たされ、m+pの和は統計的平均で0よ
り大きい〕。 こうして得られたポリニトロ化合物は次に、ア
ミノ基の水素化、または還元により対応する芳香
族ポリアミン化合物に転化される。これらのポリ
アミノ化合物は、ホスゲン化により対応するポリ
イソシアネートに転化される。ポリアミン混合物
のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応の前
に副生物を除去(たとえば蒸留により)すること
により増大させることができる。ポリイソシアネ
ート混合物中の、対応するトリイソシアネート異
性体の含量も、沸点のより低いまたはより高い副
生物を蒸留除去することにより増大させることが
できる。 この第2の方法の第1段階は、第1の方法のニ
トロベンゼンまたはハロゲン化ニトロベンジルで
はなく、アルキルベンゼンを出発材料として使用
した以外は、前記第1の方法の第1段階に一致す
る。この第2の方法において、過剰に使用される
アルキルベンゼンの沸点は、温度範囲の上限を表
わす。触媒が除かれた縮合生成物は次に公知の方
法でニトロ化されて、一般式()に相当する異
性ポリニトロ化合物の混合物が生成する。ニトロ
化反応は、適当な溶剤、たとえば塩化メチレンの
存在下、「ニトロ化酸」、すなわち、濃硫酸と硝酸
(好ましくは高濃度の、約98%硝酸)の混合物を
用いて行なうことができる。ニトロ化酸は、ニト
ロ化生成物が1分子当り統計的平均で2個以上、
好ましくは2.1〜3個のニトロ基を含有するよう
に、モノニトロ化合物1モル当り、約1.1〜3.1モ
ル(好ましくは1.2〜2.2モル)の硝酸が利用でき
るような量で使用される。一般に−20〜+100℃、
好ましくは0〜70℃の温度で行なわれるニトロ化
反応は1段または2段で行なうことができる。ニ
トロ化反応後に存在する酸は次いで相分離により
有機相から除去される。この分離は、水および炭
酸ナトリウムのような溶液で洗浄することにより
行なうことができる。いずれの補助溶剤も蒸留に
より除去され、必要に応じて、さらに蒸気蒸留に
より溶剤残渣が除去される。次いでポリニトロ化
合物は、前記方法と同じやり方でアミノ化合物お
よびポリイソシアネートに転化される。 この第2の方法では、生成された本発明のポリ
イソシアネート混合物は一般に、約70〜90重量%
のジ−およびポリイソシアネート−2−、−4−
または−6−アルキルジフエニルメタンと、10〜
30重量%のそのほかの、分析的に同定されないア
ルキル−置換ポリイソシアネート−ジフエニルメ
タン異性体を含有する混合物である。この方法で
製造されるポリイソシアネートは実質的に次の一
般式に相当する: 〔式中、R1,R2,R3,mおよびpは式()
について定義した通りである〕。 本発明のポリイソシアネート混合物は、フリー
デル−クラフツ触媒の存在下でハロゲン化3−ニ
トロベンジルをベンゼンと反応させて3−ニトロ
−ジフエニルメタンを生成する第3の方法で製造
することができる。反応完了後、触媒は反応生成
物から除去される。こうして得られたニトロ化合
物は次にニトロ化反応を受け、次の一般式に相当
するポリニトロ化合物を生成する: 〔式中、m,n,oおよびpは一般式()に
ついて定義した通りである〕。次にこれらのニト
ロ化合物は、ニトロ基の水素化または還元によ
り、対応する芳香族ポリアミンに転化される。こ
うして得られたポリアミノ化合物は次いでホスゲ
ン化により対応するポリイソシアネートに転化さ
れる。前述の方法におけると同様、ポリアミン混
合物のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応
の前に副生物を除去することにより増大させるこ
とができる。ポリイソシアネート混合物中の対応
するトリイソシアネート異性体の含量も、沸点の
より低いまたは高い副生物を蒸留除去することに
より増大せしめることができる。 異なる出発材料を使用した点は別にして、本発
明の第3の方法は、前記の初めの2つの方法と全
く一致する。しかしながら、この第3の方法と次
に述べる方法では、生成物としてたまる混合物は
(任意にアルキル−置換された)3,5,2′−ト
リイソシアネート−ジフエニルメタン(初めの2
つの方法の生成物中には存在しない)も含有す
る。 本発明のポリイソシアネートを製造するのに適
した第4の方法では、フリーデル−クラフツ触媒
の存在下で、工業的塩化ニトロベンジル異性体混
合物が、アルキル基に1〜12個の炭素原子を有す
るアルキルベンゼンと反応して縮合物を生成す
る。適当な工業的塩化ニトロベンジル混合物は塩
化ベンジルのニトロ化により得ることができる。
そのような異性体混合物は10〜50重量%(全混合
物を基準)の塩化2−ニトロベンジルと50〜90重
量%(全混合物を基準)の塩化4−ニトロベンジ
ルと、少量の塩化3−ニトロベンジルを含有す
る。こうして生成されたフリーデル−クラフツ縮
合物は次の一般式に相当するモノニトロ化合物を
含有する: および 〔式中、R1,R2およびR3は式()について
前に定義した通りである〕。 次に、フリーデル−クラフツ触媒は縮合物から
除去される。この縮合物は次いでニトロ化反応を
受けて、次の一般式に相当するニトロ化合物を含
有する芳香族ポリニトロ化合物の混合物を生成す
る: 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のニトロ基を含有し;R1,R2.R3,m,n,o
およびpは一般式()について前に定義した通
りであるが、ただし、基R1,R2およびR3のうち
の1つはアルキル基を表わさねばならない〕。こ
うして得られたニトロ化合物は、ニトロ基の水素
化、または還元により、対応する芳香族ポリアミ
ンに転化される。これらのポリアミンは次いでホ
スゲン化により対応するポリイソシアネートに転
化される。ポリアミン混合物のトリアミノ異性体
含量は、ホスゲン化の前に副生物を除去(たとえ
ば蒸留により)することにより増大せしめること
ができる。ポリイソシアネート混合物の対応トリ
イソシアネート異性体の含量も、沸点がより低い
または高い副生物を蒸留して除去することにより
増大せしめることができる。 この第4の方法は、ハロゲン化4−ニトロベン
ジルの代わりに工業的塩化ニトロベンジル異性体
混合物を出発材料として使用した以外は、前記第
2の方法と同じように行なわれる。適当な異性体
混合物は、10〜50重量%、好ましくは30〜40重量
%の塩化2−ニトロベンジル、50〜90重量%、好
ましくは50〜60重量%の塩化4−ニトロベンジ
ル、および少量の塩化3−ニトロベンジルを含有
することができる。ここで「少量」とは最大20重
量%、好ましくは最大15重量%(全重量を基準)
の量のことである。 この第4の方法により得られる主生成物は次の
一般式は相当するポリイソシアネートである: 〔式中、R1,R2,R3,m,n,oおよびpは
式()について定義した通りである〕。 生成物の2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含有する。全体としての
生成物の混合物は少なくとも60重量%、好ましく
は少なくとも70重量%の、これらのポリイソシア
ネートを含有する。前述の通り、m,n,oおよ
びpの値は、ニトロ化の程度および/またはアミ
ンまたはイソシアネート段階で蒸留して副生物を
除去することにより調節(前記の範囲内で)する
ことができる。 本発明の第5の方法では、フリーデル−クラフ
ツ触媒または酸触媒の存在下で、塩化ベンジルま
たはベンジルアルコールがアルキル基に1〜12個
の炭素原子を含むアルキルベンゼンと反応して縮
合物を生成する。この縮合物は次の一般式に相当
する炭化水素から構成される: 〔式中、基R1,R2およびR3の1つはアルキル
基を表わし、ほかの2つは水素を表わす〕。一般
式()に相当するアルキルジフエニルメタン異
性体混合物は次に縮合物の蒸留により精製され、
ニトロ化反応を受ける。ニトロ化反応は、各炭化
水素分子当り、統計的平的で2より大、好ましく
は2.1〜3個のニトロ基が導入される程度に行な
われる。これらのポリニトロ化合物は次いで、ニ
トロ基の水素化、または還元により対応するポリ
アミンに転化される。ポリアミンは次にホスゲン
化により対応するポリイソシアネートに転化され
る。前記の諸方法におけるように、ポリアミン混
合物のトリアミノ異性体含量は、ホスゲン化反応
の前に副生物を除去(たとえば蒸留)することに
より増大せしめることができる。ポリイソシアネ
ート混合物の対応トリイソシアネート異性体含量
も、沸点がより低いまたは高い副生物を蒸留して
除去することにより増大せしめることができる。 この第5の方法の第1段階においては、前記諸
方法で使用したハロゲン化ニトロベンジルの代わ
りに、未置換のハロゲン化ベンジルまたはベンジ
ルアルコールが使用される。 ハロゲン化ベンジルを使用する場合、フリーデ
ル−クラフツ縮合反応条件は、反応体間の量比も
含めて、前記第1と第2の方法のそれと同じであ
る。しかし、アルキルベンゼンと塩化ベンジルの
モル比は5:1〜20:1を使用することが好まし
く、8:1〜15:1のモル比が特に好ましい。し
かし、極端な場合は、縮合反応は、300℃までの
温度で気相で行なうことができる。しかしなが
ら、フリーデル−クラフツ縮合を行なうための最
も好ましい温度は使用するアルキルベンゼンの沸
点か、またはそれ以下である。 ベンジルアルコールを出発材料として使用する
場合、使用できる触媒には、実質的に不揮発性の
強酸(たとえば、硫酸、アリールまたはアルキル
スルホン酸、リン酸)、スルホン酸基を含有する
固定床触媒(たとえば、スルホン酸基を含有する
イオン交換体)、または酸中心を含有する無機固
体触媒(たとえば、トンシル(Tonsils)、ゼオラ
イト等)がある。 フリーデル−クラフツ縮合をハロゲン化ベンジ
ルとアルキルベンゼンを用いて行なう場合、反応
体の量比は、塩化ベンジル1モル当り5〜20モル
(好ましくは8〜15モル)のアルキルベンゼンが
利用できるようなものであり、すなわち、アルキ
ルベンゼンは過剰に使用される。塩化ベンジルを
出発材料として使用する場合、反応温度は一般
に、−20〜+300℃、好ましくは20〜110℃とすべ
きである。蓄積する縮合物は、水で洗い取る(均
一触媒反応の場合)か、過する(不均一触媒反
応の場合)ことにより触媒を除去することができ
る。過剰のアルキルベンゼンは蒸留により除去す
ることができる。この蒸留により、ニトロ化され
るべき材料から、分子量のより高い、少量の縮合
物も除去される。 この第5の方法でフリーデル−クラフツ縮合物
をニトロ化する場合、この縮合物は、前記諸方法
と同じように処理されるが、ただしこの方法で
は、ニトロ化酸は、ニトロ化されるべき炭化水素
1モル当り2モルより多い(好ましくは2.2〜3.2
モル)硝酸が利用できるような量で使用される点
だけが異なる。このような量で使用すると、ニト
ロ化生成物中の1分子当り統計的平均で2個より
多い(好ましくは2.1〜3個の)ニトロ基を含有
する混合物が得られる。ニトロ化反応は1段また
は2段で行なうことができる。このことは、ニト
ロ化酸を反応混合物へ分割して投入することがで
きることを意味している。ニトロ化が2段で行な
われる場合、第2の付加的ニトロ基を導入するた
めの第2段階に蓄積する残留酸は第1段階で再使
用することができる。 こうして得られたアルキル置換ポリニトロ−ジ
フエニルメタン異性体は、第1または第2の方法
に関して前記したと同じやり方でさらに処理され
る。 本発明のポリイソシアネートの製造に適した第
5の方法において、ポリイソシアネートは次の一
般式に相当する: 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含有し、基R1,R2,R3
およびm,n,oおよびpは式()について前
に定義した通りである〕。これらのポリイソシア
ネートは一般に、分析的には十分に同定されない
そのほかのアルキル置換ポリイソシアネート−ジ
フエニルメタン異性体30重量%(全混合物を基
準)までと混合して得られる。 本発明の方法により、NCO官能性を特定の利
用目的に合うように広い範囲にわたつて適応させ
得る、ジフエニルメタン系列の新規なポリイソシ
アネート混合物を製造することが可能となる。
NCO官能性は、ニトロ化の程度およびアミンま
たはイソシアネート段階における蒸留の両方によ
り調節することができる。本発明の第1の方法の
説明において前述したように、官能性は同じであ
るが、反応性は異なるポリイソシアネートを製造
することが可能である。本発明の方法により、ポ
リイソシアネートの平均分子量を有意に増大させ
ないで、平均NCO官能性が2より大きい、そし
て、極端な場合には3より大きいポリイソシアネ
ート混合物を製造することができる。好ましい本
発明の混合物の平均NCO官能性は2.1〜3、好ま
しくは2.2〜2.7である。従つて、本発明の一般式
中のm+n+o+pの和は好ましくは1.1〜2、
最も好ましくは1.2〜1.7(平均)となる。 本発明のポリイソシアネート混合物の特徴は、
平均NCO官能性が同じアニリン/ホルムアルデ
ヒド縮合物のホスゲン化生成物より粘度がかなり
低いことである。本発明のポリイソシアネート混
合物はまた、低温で部分晶出を起こす傾向がかな
り小さい点で、アニリン/ホルムアルデヒド縮合
物のホスゲン化生成物とははつきり区別される。
本発明のアルキル−置換ポリイソシアネート混合
物の製造において、生成物の諸性質(特に、ポリ
ウレタン製造の出発材料として使用される場合の
安定性)は、アルキル置換基の位置によつて、ま
たは、アルキル置換基の位置で区別される各異性
体の特定の含量%によつては影響を受けない。本
発明の混合物は、分析(特に、ガスクロマトグラ
フイ)ではつきり同定できない成分を少量、すな
わち、30重量%まで含有することが多い工業的混
合物を表わす。これらの未同定成分は一般に、
NCO基のうちの2つが2,4′−,4,4′−または
3,3′−位置にある、任意にアルキル置換基を含
有するポリイソシアネート−ジフエニルメタン異
性体、またはそのような異性体の混合物である。
しかし、本発明の混合物中に、これらの副生物が
前記の量的範囲で存在しても、主生成物(すなわ
ち、最も多量に存在する、混合物成分を構成する
ポリイソシアネート)の好ましい性質に悪影響は
及ぼさない。本発明のポリイソシアネート混合物
はすべて、従来の、アニリン/ホルムアルデヒド
縮合物のホスゲン化生成物より優れた前述の利点
をもつている。これらのポリイソシアネート混合
物、特に、好適なアルキル置換化合物は、ポリウ
レタンプラスチツク製造の出発材料として特に有
用である。本発明の新規なポリイソシアネート混
合物は、ポリウレタンプラスチツク製造の当業者
には公知のいずれの方法においても、従来のポリ
イソシアネート(すなわち、トリレンジイソシア
ネート(TDI)および/またはMPI)の代わり
か、または混合して使用することができる。 以上の通り本発明を説明したので、以下の実施
例を具体例として示す。これらの実施例中の%は
特に示さない限り重量%である。 実施例 実施例1(第1の方法) 1(a):塩化4−ニトロベンジル171.6g(1モル)
を室温で、1−エチル−2−ニトロベンゼン
755g(5モル)に溶解した。次に無水塩化鉄
()16.2g(0.1モル)を加えた。反応混合物
を撹拌しながらゆつくり100〜110℃まで加熱
し、塩化水素の発生が弱まるまでこの温度に維
持した。反応は約5時間後に終つた。反応混合
物を室温まで冷却後、塩化メチレン500mlを加
えた。得られた混合物を次に希塩酸200mlで1
回、そして水500mlで3回洗浄した。乾燥後、
まず塩化メチレンを、次に過剰の1−エチル−
2−ニトロベンゼンを分離除去した。 ガスクロマトグラフイの結果、残留物(274
g)は揮発成分中に次のものを含有していた: 1−エチル−2−ニトロベンゼン 2重量% 未同定ジニトロ化合物 3.8重量% 3,4′−ジニトロ−2−エチルジフエニルメタ
ン 28.5重量% 3,4′−ジニトロ−4−エチルジフエニルメタ
ン 67.7重量% 1(b):1(a)の粗混合物200g(約0.7モル)をジク
ロルメタン400mlに溶解した。次いで、 98%HNO3 65g(1.0モル)および 98%H2SO4 100g(1.0モル) の混合物から成るニトロ化酸を、撹拌しながら20
℃でゆつくり加えた。加え終つたら、混合物を28
〜30℃でさらに約2時間撹拌し、その後、ニトロ
化酸を分離除去した。残つた有機相を水200mlで
2回、2%炭酸ナトリウム溶液で1回、そしてさ
らに水で2回洗浄した。得られた生成物(220g)
を90℃、12mmHgで、水流減圧下で脱水した。 1(c):1(b)の粗生成物200gをテトラヒドロフラ
ン600mlに溶解し、新しいラニーニツケル30g
を加え、この混合物を50℃、100バールにおい
て水素を用いて、圧力が一定になるまで還元し
た。発熱反応が終つたら、反応混合物を、100
バールの水素圧の下で、80℃に1時間維持し
た。次に圧力を解放し、触媒を別し、溶剤と
水を留去した。 残留物(145g)を油ポンプ真空により0.1ト
ルで蒸留した。初期留出物(11g)(80−140
℃)は低沸点混合物で、主にジアミノ−エチル
ベンゼンであつた。主留分(123g)(140−280
℃)は次のものから成つていた: 未同定ジアミノ化合物 0.4重量% 2−エチル−3,4′−ジアミノ−ジフエニルメ
タン 4.6重量% 4−エチル−3,4′−ジアミノ−ジフエニルメ
タン 22.6重量% 2−エチル−3,5,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタンおよび4−エチル−3,2,4′−ト
リアミノ−ジフエニルメタン(分離せず)
20.2重量% 4−エチル−3,5,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタン 4.38重量% 高沸点ポリアリールアミン 8.4重量% 残留物(約10g)。 1(d):1(c)の留出物122gをモノクロルベンゼン
1.25に溶解し、得られた溶液を、モノクロル
ベンゼン1にホスゲン500gを溶解した溶液
に撹拌しながらゆつくり滴下した。次いでこの
反応混合物をゆつくり加熱(さらにホスゲンを
通しながら)し、1時間還流させた。次にモノ
クロルベンゼンを水流ポンプ減圧下で留去し、
さらに減圧(0.4トル)下でイソシアネートを
蒸留した。約15g(70〜180℃)の初期留出物
の後、180〜210℃で113gが留出した。38gが
蒸留残渣として残つた。GC−分析の結果、留
出物(主留分)は 2−核ジイソシアネート 22.3重量%および 2−核トリイソシアネート 77.2重量% から成つていた。 この主留分を次に精密分留にかけた。この第2
次蒸留で集められた初期留出物は49g(160−175
℃、0.2トル)で、 2−核ジイソシアネート 34.9重量%および 2−核トリイソシアネート 61.1重量% から成つていた。 集められた第2留分は58g(175−178℃、0.2
トル)で、2−エチル−3,5,4′−トリイソシ
アネート−ジフエニルメタンと4−エチル−3,
5,4′−トリイソシアネート−ジフエニルメタン
から成る無色の液体(NCO含量39.4重量%)で
あつた。 実施例2(第1の方法) 2(a):塩化4−ニトロベンジル343.0g(2モル)
をp−ニトロトルエン1370g(10モル)と混合
した。この混合物を溶融し、無水の塩化鉄
()65g(0.4モル)と混合した。 反応混合物を撹拌しながらゆつくり120℃ま
で加熱し、塩化水素の生成がおとろえるまで、
この温度に保つた。その後、反応温度を120℃
にさらに1時間保つた。 反応混合物は、室温まで冷却後、ジクロルメ
タン1500mlに溶解し、次いで有機相を濃塩酸の
1/2濃度の水溶液500mlで抽出し、水500mlで3
回洗浄した。その後、塩化メチレンを留去し
た。 残留物(約450g)をエタノールで再結晶さ
せ、純度98%の6−メチル−3,4′−ジニトロ
−ジフエニル−メタンを得た。 2(b):2(a)による精製ジニトロ化合物272g(1
モル)をジクロルメタン1000mlに溶解した。98
%H2SO4150g(1.5モル)と98%NHO396g
((1.5モル)の混合物をこの溶液に撹拌下、そ
して外部冷却しながら25〜30℃で滴下した。水
性相を有機相から分離した。有機相を水250ml
で2回、次いで炭酸ナトリウム水溶液(2%濃
度)250mlで1回、そして最後に再び水250mlで
2回洗浄した。 この溶液から溶剤500mlを常圧下で留去した。
次に残留物を0℃まで冷却した。こうして生成
した結晶を過により分離した。 収率:146g(理論値の44.6%) 融点:129−131℃ GC−分析の結果、生成物は、ジニトロ化合物
6.1重量%とトリニトロ−メチル−ジフエニル−
メタン93.9重量%を含有していた。 2(c):2(b)のニトロ化合物100gをテトラヒドロ
フラン500mlに溶解した。ラニーニツケル触媒
10gを加えた。反応混合物を50℃の温度で50バ
ールの圧力下で水素にさらし、水素圧が一定に
なるまで維持した。次いで、100℃で水素圧を
100バールに1時間維持して最終水素化を行な
つた。こうして得られた溶液から過により触
媒を除去後、溶剤を留去した。粗アミン72gか
ら成る残留物が得られ、これはGC−分析の結
果、次のものから成つていた: 3,4′−ジアミノ−6−メチルジフエニルメタ
ン 4.8重量% 3,5,4′−トリアミノ−6−メチルジフエニ
ルメタン 89.6重量% および 3,2′,4′−トリアミノ−6−メチルジフエニ
ルメタン 5.6重量% この残留物を0.1トルで蒸留した。7gの初期
留出物(160−210℃)の後、沸点210−220℃の主
留分(53g)が得られ、これは(GC−分析の結
果)次の組成であつた: 3,4′−ジアミノ−6−メチル−ジフエニルメ
タン <0.5重量% 3,5,4′−トリアミノ−6−メチル−ジフエ
ニルメタン 93.5重量% 3,2′,4′−トリアミノ−6−メチル−ジフエ
ニルメタン 6.0重量% 2(d):2(c)の主留分をジクロルメタン200mlに溶
解した。この溶液をモノクロベンゼン1にホ
スゲン200gを溶解した溶液に、撹拌しながら
0℃で滴下した。次に、ホスゲンを通しなが
ら、この反応混合物をゆつくり加熱し、3時間
還流させた。真空下で過剰のホスゲンと溶剤を
除去後、残留物(69g)を得た。この残留物を
n−ヘキサン250mlで4回抽出を行なつた。一
緒にした抽出物からn−ヘキサンを除去後、残
留物(44g)が黄色い油として得られ、これを
0.1トルで蒸留した。NCO含量が41.2重量%の
無色の油40.5gが得られ、これはGC−分析の
結果、次のものから成つていた: 3,4′−ジイソシアネート−6−メチル−ジフ
エニルメタン <1.0重量% 3,2′,4′−トリイソシアネート−6−メチル
−ジフエニルメタン 5.8重量% 3,5,4′−トリイソシアネート−6−メチル
−ジフエニルメタン 93.3重量% 実施例3(第2の方法) 3(a):塩化4−ニトロベンジル343g(2モル)
を無水のトルエン920g(10モル)に溶解し、
無水の塩化鉄()32.4g(0.2モル)と混合
した。 この混合物を撹拌しながらゆつくり80℃まで
加熱し、この温度に5時間保ち、塩化水素の発
生がおさまつた後、最終的に還流温度まで加熱
した。室温まで冷却後、反応混合物を氷水と混
合した。有機相を最後に水500mlで3回洗浄し
た。 トルエン溶液の仕上げにより、0.5トルで沸
点が140〜150℃の低粘度黄色油398.4g(理論
収量の87.8%)が得られた。この混合物は主と
して2−,3−および4−メチル−4′−ニトロ
ジフエニルメタンから成つていた。 3(b):3(a)の留出物45.5g(0.2モル)を20−25
℃において83%H2SO4100gと混合した。撹拌
および冷却下、98%H2SO440gと98%
HNO325.5gの混合物を20〜25℃で滴下した。
次いで、反応混合物を20〜25℃で20分撹拌し
た。最後に硫酸を除去し、本質的にニトロ生物
物からなる有機相を水150mlと混合した。次に
この混合物を1時間加熱還流させ、約85℃まで
冷却し、トルエン100mlと混合した。水性相を
除去後、有機相を、炭酸ナトリウムの3%水溶
液で2回(各回50ml)、そして水50mlで2回洗
浄した。真空下でトルエンを除去した。残留物
(54g)を実施例1(c)に従つて水素化した。0.1
トルでアミン混合物を蒸留して、沸点180−245
℃の主留分30gを得た。これはGC−分析の結
果、次の組成であつた: 低沸点アミン 1.5重量% ジアミノ−メチル−ジフエニルメタン
64.9重量% トリアミノ−メチル−ジフエニルメタン
33.4重量% ジアミンは、2−,4−および6−メチル−
3,4′−ジアミノジフエニルメタン93重量%とそ
のほかの異性体7重量%から成つていた。 3(d):3(c)のアミン混合物のホスゲン化と、こう
して得られたポリイソシアネートの仕上げによ
り、主留分28.5gが得られた。この主留分は
0.1トルの下、158〜200℃において留出し、
NCO含量34.5重量%を示した。この組成は、 ジイソシアネートメチル−ジフエニルメタン
73重量% および トリイソシアネートメチル−ジフエニルメタン
27重量% であつた。 実施例4(第2の方法) 4(a):塩化4−ニトロベンジル171.5g(1モル)
をエチルベンゼン263g(2.5モル)に溶解し
た。この溶液を撹拌しながら40℃でエチルベン
ゼン800g(7.5モル)中3gの無水塩化鉄
()に加えた。 反応混合物も80℃まで加熱し、塩化水素の生
成がおさまるまでこの温度に維持した。次に、
この混合物を70〜80℃で2時間撹拌し、そして
仕上げを行なつた。最終的に、0.1トルで沸点
が135〜145℃の主留分として、低粘度の黄色油
227g(理論収量の94.2%)が得られた。 GC−分析の結果、この油の組成は 2−(および3−)エチル−4′−ニトロジフエ
ニルメタン 55重量% および 4−エチル−4′−ニトロジフエニルメタン
45重量% 4(b):4(a)の異性体混合物72.5gを、溶剤として
83%H2SO4100g、そしてニトロ化酸として、
98%H2SO460gと98%HNO338.6gの混合物を
用いて、3(b)に記載の通りにニトロ化した。こ
の反応混合物を3(b)に記載の通りに仕上げを行
なつた。粗ニトロ化生成物(78g)が得られ
た。 4(c):4(b)の粗ニトロ化生成物75gを実施例1(c)
に従つて水素化し、そして仕上げを行なつた。
この反応混合物の仕上げの後、粗アミン59.5g
が主留分として得られ、これはGC−分析の結
果、次の組成であつた: 低沸点アミン 7重量% ジアミノ−エチル−ジフエニルメタン 31重量% および トリアミノ−エチル−ジフエニルメタン
62重量% 4(d):4(c)の粗生成物56gを、溶剤として塩化メ
チレン200mlを用いてホスゲン化した。ホスゲ
ン化反応混合物を仕上げした後、0.1〜0.3トル
で蒸留して、沸点185〜205℃、NCO含量36.5
%の主留分(42g)を得た。GC−分析の結果、
この留分の組成は次の通りであつた: ジイソシアネート−エチル−ジフエニルメタン
34重量% および トリイソシアネート−エチル−ジフエニルメタ
ン 66重量% 実施例5(第3の方法) 5(a):塩化3−ニトロベンジル171.5g(1モル)
をベンゼン546g(7モル)に溶解した。無水
の塩化アルミニウム13g(0.1モル)を加えた。 反応混合物を還流温度までゆつくり加熱し
た。60℃で始まつた塩化水素の発生は1時間後
におさまつた。そこで反応混合物をさらに1時
間、還流温度に加熱し、最後に氷水を加えて冷
却した。有機相を水500mlで3回洗浄した。 有機相を仕上げして、0.1〜0.5トルにおける
沸点が95〜135℃の主留分182g(0.858モル)
を得た。これはGC−分析の結果、留分全量を
基準にして、3−ニトロ−ジフエニルメタン96
重量%を含有していた。 5(a)により得られた3−ニトロ−ジフエニルメ
タン213g(1.0モル)をイソドデカン200mlに溶
解した。次いで、98%H2SO4150gと98%
HNO396gの混合物を撹拌しながら20〜30℃で滴
下した。この反応混合物を室温で1時間撹拌し
た。結晶を形成したニトロ化合物を過により単
離し、水500ml中に懸濁させ、水の還流温度に1
時間加熱した。その後、トルエン400mlを80−90
℃で加えた。有機相を水性相から分離し、炭酸ナ
トリウムの3%水溶液200mlで2回、そして水250
mlで2回洗浄した。トルエンを除去後、ニトロ化
合物からなる粗物質267gが得られた。 GC−分析の結果、この粗物質のジニトロ部分
は、 2,3′−ジニトロジフエニルメタン 10.8重量% 3,3′−ジニトロジフエニルメタン 6.5重量% および 3,4′−ジニトロジフエニルメタン 82.6重量% を含有していた。 5(c):5(b)の粗物質を水素化して、粗ポリアミン
混合物173gが得られた。この主留分163gの沸
点は0.1トルにおいて175〜250℃であつた。こ
の主留分は次のものから成つていた: ジアミノ−ジフエニルメタン 78.4重量% トリアミノ−ジフエニルメタン 18.5重量% および テトラアミノ−ジフエニルメタン 3.1重量% 5(d):5(c)の主留分162gをホスゲン化し、ホス
ゲン化反応混合物を仕上げして、0.3トルにお
いて沸点が163−205℃の主留分188gが得られ、
このNCO含量は35.4重量%で、組成は次の通
りであつた: ジイソシアネートジフエニルメタン 81.7重量% および トリイソシアネートジフエニルメタン
18.3重量% 実施例6(第4の方法) 6(a):塩化ベンジル254g(2モル)と98%硫酸
295g(3モル)を−5℃で塩化メチレン400ml
に導入した。次に100%硝酸190g(3モル)
を、撹拌、冷却しながら−5〜0℃で1.5時間
で滴下した。添加終了後、混合物を0℃でさら
に1時間撹拌した。次いでこのニトロ化混合物
を氷水1.2中へ撹拌混合し、有機相を分離し、
水500mlで2回洗浄し、飽和炭酸ナトリウム溶
液300mlと共に振とうし、再び水で洗浄し、次
いで硫酸ナトリウムで脱水した。次に塩化メチ
レンを常圧下で留去した。残留物を減圧(0.1
トル)下で蒸留した。塩化モノニトロベンジル
の混合物328gが頭部温度80〜120℃で留出し
た。蒸留残渣は6gであつた。残渣がこのよう
に少量であつたので、さらに蒸留は行なわなか
つた。 こうして得られた塩化ニトロベンジル異性体
混合物257.3g(1.5モル)を乾燥トルエン690
g(7.5モル)に溶解した。次に、ニトロメタ
ン中無水塩化鉄()31g(0.2モル)の溶液
(70mlの溶液)を撹拌しながら室温で2時間滴
下し、その間は温度を20〜25℃(室温)に保つ
た。この暗色の反応溶液を次に水中に注ぎ、
過し、そして分離後の有機相を、中性反応を示
すまで洗浄した。トルエン溶液を次に固形
NaHCO3とケイソウ土と共に撹拌し、過し、
そして濃縮した。全収量は320g(理論収量の
94%)であつた。 GC−分析の結果、生成物の97%以上は、メ
チル基が主として4−または2−位置にあるメ
チル−モノニトロ−ジフエニルメタンの異性体
混合物から成つていた。 6(b):6(a)の粗生成物227g(1.0モル)を塩化メ
チレン400mlに溶解した。次の混合物 98%HNO3142g(2.2モル)および 98%H2SO4220g(2.2モル) から成るニトロ化酸を、撹拌、冷却しながら20
℃でゆつくり加えた。添加終了後、混合物を合
計5.5時間(20℃で1時間、30℃で2時間そし
て40℃で2.5時間)撹拌した。次いでニトロ化
酸を分離除去し、有機相を実施例1(b)と同様に
して仕上げた。残留物は287gであつた。 6(c):6(b)段階の残留物250gのメタノール600ml
に溶解し、ラニーニツケルBを20g加えた後、
実施例1(c)の場合と同じ様に還元した。仕上げ
により残留物180gが残り、これを0.1トルの下
で蒸留した。 初期留出物8g(110〜140℃)の後、主留分
(151g)が140〜280℃で留出した。残留物が16
g残つた。 ガスクロマトグラフイ分析の結果、主留分の
組成は次の通りであつた: 低沸点アミン(TDA) 約1.6重量% 2核ジアミン 約31.0重量% 2核トリアミン 約60.0重量% 高沸点アミン 約8.0重量% で、このうち、ジアミンとトリアミンの75重量%
は(i)各芳香族環に少なくとも1個のアミノ基:(ii)
非メチル置換環の2−および/または4−位置、
またはメチル置換環の3−および/または5−位
置のアミノ基;および(iii)2−,4−または6位置
に配置されたメチル置換基を含む化合物からな
る。 6(d):6(c)の主留分(150g)をモノクロルベン
ゼン1.5に溶解し、得られた溶液を、モノク
ロルベンゼン1.5にホスゲン500gを溶解した
溶液に撹拌、冷却しながら0℃で徐々に滴下し
た。この反応混合物を次いでさらにホスゲンを
通過させながらゆつくり加熱して1時間還流さ
せた。水流ポンプ減圧下でモノクロルベンゼン
を留去し、さらに減圧(0.1トル)下でイソシ
アネートを蒸留した。約10mlの初期留出後、ジ
イソシアネートとトリイソシアネートのみから
なるイソシアネート混合物156gが、145〜180
℃で留出した。35gが蒸留残渣として残つた。
生成イソシアネート混合物のNCO含量は37重
量%(官能性2.65)であつた。 実施例7(第5の方法) 7(a):無水塩化鉄()20gを乾燥トルエン18.4
Kg(200モル)に窒素下で加えた。次に塩化ベ
ンジル2.53Kgを撹拌しながら20〜25℃で滴下し
た。塩化水素ガスが発生した。添加終了後、混
合物を30分間撹拌し、冷却し、混合物に酸がな
くなるまで、水5で3回洗浄した。常圧下、
150℃までの液温で蒸留して、有機相から過剰
のトルエンを留去した。 残留炭化水素混合物(約3.5Kg)は次のもの
から成つていた: 2−核異性体 約90重量% 多核異性体 約10重量% 減圧下で蒸留して2核留分(約3.15Kg:0.1ト
ルにおいて78−80℃)をまず分離し、その後3核
留分(280g;0.1トルにおいて150−175℃)を留
出させた。 GCの結果、2核留分は次のものから成つてい
た: 2−メチルジフエニルメタン 40〜42重量% 3−メチルジフエニルメタン 4〜5重量% 4−メチルジフエニルメタン 54〜56重量% 7(b):7(a)に従つて得られた2核異性体の混合物
1638g(9モル)を先ず、室温で塩化メチレン
3600mlに導入した。 次の組成 98%HNO31160g(18モル)および 98%H2SO41800g(18モル) から成るニトロ化酸を、撹拌、冷却しながら25
〜30℃で加えた。添加終了後、混合物を15分間
撹拌し、その後、ニトロ化酸を分離除去した。 さらに、次の組成 98%HNO3675g(10.5モル)および 98%H2SO42100g(21モル) から成るニトロ化酸を有機相に室温で滴下し、
次いで室温で1晩撹拌した。 有機相を分離後、生成物を水1.25で2回、
5%炭酸ナトリウム溶液で1回、そしてさらに
水で2回洗浄した。次に、塩化メチレンを、常
圧下、液温90℃で留去し、残留溶剤を水流ポン
プ減圧下に80℃で水蒸気を用いて除去した。残
留物はニトロ生成物2564gであつた。 7(c):7(b)のニトロ化段階からの粗生成物500g
をメタノール500mlとトルエン500mlの混合物に
溶解した。次に、新しいラニーニツケル(鉄含
量15重量%)50gと固形炭酸ナトリウム2gを
加え、この混合物を50℃、100バールの水素圧
力下で還元した。発熱反応が終つた後、水素圧
力を100℃で1時間、100バールに保つた。次い
で圧力を解放し、触媒を過除去し、メタノー
ルと水を留去した。次に残留物(392g)を、
0.1〜0.2トルの圧力下、浴温300℃で蒸留した。
留出物366gと残留物22gを得た。 GC−分析の結果、留出物は次のものを含ん
でいた(4バツチの平均): 低沸点アミン 8.6重量% 2核ジアミン 65.8重量% 2核トリアミン 25.6重量% 7(d):7(c)からのアミン混合物(留出物)500g
をモトクロルベンゼン2.5に35〜40℃で溶解
し、得られた溶液を0℃で撹拌、冷却しなが
ら、モノクロルベンゼン2.5中ホスゲン1.25
Kgの溶液にゆつくり滴下した。反応混合物を、
さらにホスゲンを通しながら、モノクロルベン
ゼンが還流下に沸騰するまで徐々に加熱し、次
いで1時間還流させた。水流ポンプ減圧下でモ
ノクロルベンゼンを留去後、0.1トルの減圧下
で残留物を迅速に蒸留した。留出物599gおよ
び残留物約75gが得られた。 粗留出物を次いで、長さ10cmのカラム中で、
ゆつくり分留(各70gの留分)にかけた。個々
の留分は次の表に記載した。
【表】
副反応からの低沸点イソシアネートのほか
に、メチル−ジイソシアネート−ジフエニルメ
タンを約25〜30重量%含有する初期留出物の
後、留分4から以降はトリイソシアネート含量
の増加によりNCO含量が増加し始める。最終
留分に集められるトリイソシアネートは実質的
に純粋な状態で留出する。 実施例8(第5の方法) 8(a):実施例7(a)に記載した手順を繰り返した。 8(b):実施例7(a)に従つて得られたメチルジフエ
ニルメタンの2核異性体混合物910g(5モル)
を0〜10℃で塩化メチレン2000mlに導入した。
次の組成 98%HNO3710g(11.0モル)および 98%H2SO41100g(11.0モル) から成るニトロ化酸を撹拌、冷却下に前記温度
で加えた。添加終了後、混合物を10℃で30分撹
拌し、その後、ニトロ化酸を分離除去した。有
機相を水1000mlで2回、5%炭酸ナトリウム溶
液で1回、そしてさらに水で2回洗浄した。次
いで塩化メチレンを常圧下、液温90℃までで留
去し、その後、残留溶剤から水流ポンプ減圧
下、80℃で蒸気を用いて水を除去した。残留物
(1290g)は次のものを含有していた: ニトロトルエン 7〜8重量% モノニトロ−メチルジフエニルメタン
<1重量% ジニトロ−メチルジフエニルメタン 92.6重量% トリ−およびテトラニトロ−メチルジフエニル
メタン <1重量% ジニトロ留分は、ニトロ基が3,2′−位置にあ
るジニトロ化2−,4−または6−メチルジフエ
ニルメタン約18重量%;対応する3,4′−ジニト
ロ化合物約55重量%;およびそのほかの異性体27
重量%である。 8(b)に従つて得られたニトロ化合物の粗混合物
1000gを室温でエタノール1と共に1時間撹拌
して結晶スラツジを形成し、このスラツジを次い
で吸引過した。残留物をイソプロパノールから
1度再結晶させた。再結晶段階の残留物(250g
=0.92モル)は純度約98%(融点146〜147℃)の
4−メチル−3,4′−ジニトロ−ジフエニルメタ
ンであつた。 4−メチル−3,4′−ジニトロ−ジフエニルメ
タン136g(0.5モル)を実施例1(b)のように、次
の組成 98% HNO3 37g(0.57モル)および 98%H2SO4 57g(0.57モル) のニトロ化酸と、塩化メチル300ml中、20℃で再
反応させ、反応生成物を実施例1(b)と同様にして
仕上げを行なつた。残留物154gが得られた。 8(c):8(b)からの残留物150gを実施例1(c)と同
様に、アミノ化合物に還元し、そして仕上げを
行なつた。全収量は101gであつた。次いで粗
生成物を油ポンプ減圧0.1トルの下で蒸留した。
約5gの初期留出物の後、140〜280℃で主留分
86gが捕集された。残渣10gが蒸留フラスコに
残つた。 ガスクロマトグラフイの結果、主留分は次の
組成であつた: 2,4−ジアミノトルエン 3.6重量% 4−メチル−3,4′−ジアミノ−ジフエニルメ
タン 34.5重量% 4−メチル−3,2,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタン 3.1重量% 4−メチル−3,5,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタン 57.1重量% 高沸点アミン化合物 <2重量% 8(d):8(c)からの留出物(85g)を実施例1(d)と
同様に、ホスゲンと反応させ、そして仕上げを
行なつた。粗イソシアネート(103g)を0.4ト
ルで蒸留して次のものに分離した: 初期留出物(70〜155℃): 10.3g 主留分(155〜180℃): 83.6g 残 渣: 7g ガスクロマトグラフイによる分析の結果、主留
分の組成は次の通りであつた: 2核ジイソシアネート 40.0重量% 2核トリイソシアネート 57.5重量% この主留分を分留により次の留分に分離した: 留分1(155〜175℃,0.2トル): 51.3g 留分2(175〜176℃,0.2トル): 26.4g ガスクロマトグラフイの分析の結果、留分1は 4−メチル−3,4′−ジイソシアネート−ジフ
エニルメタン 50重量% および 4−メチル−3,5,4′−トリイソシアネート
−ジフエニルメタン 50重量% であつた。 ガスクロマトグラフイの分析の結果、留分2は 4−メチル−3,5,4′−トリイソシアネート
−ジフエニルメタン(淡黄色針状融点70℃、
NCO含量41.2重量%) >99重量% であつた。 実施例9(第5の方法) 9(a):実施例7(a)と同じ 9(b):9(a)の異性体混合物1547gを、溶剤として
83%硫酸1400mlを用い、そしてニトロ化酸とし
て98%H2SO42125gと98%HNO31365gの混合
物を用いてニトロ化した。ニトロ化は28−30℃
で始め、最終的には100℃とした。ニトロ化反
応混合物の仕上げにより粗ニトロ化生成物2200
gが得られた。 9(c):9(b)の粗ニトロ化生成物200gを水素化し
て次の組成のポリアミン主留分147gを得た: アミノトルエン 1.1重量% ジアミノトルエン 4.4重量% ジアミノ−メチル−ジフエニルメタン
74.8重量% および トリアミノ−メチル−ジフエニルメタン
19.7重量% 9(d):9(c)の粗アミン145gをホスゲン化して粗
ポリイソシアネート混合物182gを得た。この
粗物質から、0.1トルにおける沸点150〜205℃
の主留分161gを蒸留により分離した。この主
留分はNCOを33.9重量%含み、次の組成であ
つた: ジイソシアネート−ジフエニルメタン 78重量% および トリイソシアネート−ジフエニルメタン
22重量% 実施例10(第2の方法) 10(a):AlCl313.3g(0.1モル)をドデシルベンゼ
ン(異性体の混合物)1230g(5モル)および
塩化p−ニトロベンジル171.6g(1モル)に
室温で加え、この混合物をゆつくり80℃まで加
熱した。7時間後、反応を終えた。この反応混
合物を水200mlで2回、2%炭酸ナトリウム水
溶液200mlで1回洗浄し、そして乾燥した。未
反応ドデシルベンゼンを、温度が220℃に達す
るまで0.1ミリバールの真空下で留去した。そ
の後、帯黄色の油300gが留出した(220〜245
℃,0.1〜0.2ミリバール,残留物90g)。GC−
分析の結果、この油は4−ニトロベンジル−ド
デシルベンゼン98.4%およびドデシルベンゼン
1.6%を含有していた。 10(b):4−ニトロベンジル−ドデシルベンゼン
190.5g(0.5モル)をジクロロメタン200mlに
加えた。この溶液に98%HNO364g(1.0モル)
と98%H2SO4100g(1.0モル)の混合物を撹拌
下0〜5℃でゆつくり加えた。この反応混合物
を0〜5℃でさらに1時間、次いで室温でさら
に1時間撹拌した。酸を除去した後、有機相を
洗浄した(水200mlで2回、炭酸ナトリウム水
溶液200mlで1回そしてさらに水200mlで2回)。
溶剤を留去し、ニトロ化生成物185gが得られ
た。 10(c):10(b)のニトロ化生成物150gをテトラヒド
ロフラン600mlに溶解した。ラネーニツケル15
gを加え、該生成物を50〜80℃、100バールの
水素圧力下で還元した。水素化後、この混合物
を仕上げた。ジアミンとトリアミンの異性体混
合物95gが留出した。 10(d):10(c)の異性体混合物80gをモノクロロベン
ゼン400mlに溶解した。この溶液をモノクロロ
ベンゼン中のホスゲン120gに0℃で撹拌しな
がら加えた。その後、この反応混合物を加熱
(さらにホスゲンを通しながら)し、1時間還
流させた。次いでモノクロロベンゼンを真空下
で留去し、さらに減圧してイソシアネートを留
去した。約10g(160〜200℃,0.1ミリバール)
の初期留出物の後、200〜220℃、0.1ミリバー
ルで73gが留出した。7gが蒸留残渣として残
つた。主留分は、2.3の官能性、21.9%のNCO
含量および25℃において70mpa.sの粘度を有し
ていた。
に、メチル−ジイソシアネート−ジフエニルメ
タンを約25〜30重量%含有する初期留出物の
後、留分4から以降はトリイソシアネート含量
の増加によりNCO含量が増加し始める。最終
留分に集められるトリイソシアネートは実質的
に純粋な状態で留出する。 実施例8(第5の方法) 8(a):実施例7(a)に記載した手順を繰り返した。 8(b):実施例7(a)に従つて得られたメチルジフエ
ニルメタンの2核異性体混合物910g(5モル)
を0〜10℃で塩化メチレン2000mlに導入した。
次の組成 98%HNO3710g(11.0モル)および 98%H2SO41100g(11.0モル) から成るニトロ化酸を撹拌、冷却下に前記温度
で加えた。添加終了後、混合物を10℃で30分撹
拌し、その後、ニトロ化酸を分離除去した。有
機相を水1000mlで2回、5%炭酸ナトリウム溶
液で1回、そしてさらに水で2回洗浄した。次
いで塩化メチレンを常圧下、液温90℃までで留
去し、その後、残留溶剤から水流ポンプ減圧
下、80℃で蒸気を用いて水を除去した。残留物
(1290g)は次のものを含有していた: ニトロトルエン 7〜8重量% モノニトロ−メチルジフエニルメタン
<1重量% ジニトロ−メチルジフエニルメタン 92.6重量% トリ−およびテトラニトロ−メチルジフエニル
メタン <1重量% ジニトロ留分は、ニトロ基が3,2′−位置にあ
るジニトロ化2−,4−または6−メチルジフエ
ニルメタン約18重量%;対応する3,4′−ジニト
ロ化合物約55重量%;およびそのほかの異性体27
重量%である。 8(b)に従つて得られたニトロ化合物の粗混合物
1000gを室温でエタノール1と共に1時間撹拌
して結晶スラツジを形成し、このスラツジを次い
で吸引過した。残留物をイソプロパノールから
1度再結晶させた。再結晶段階の残留物(250g
=0.92モル)は純度約98%(融点146〜147℃)の
4−メチル−3,4′−ジニトロ−ジフエニルメタ
ンであつた。 4−メチル−3,4′−ジニトロ−ジフエニルメ
タン136g(0.5モル)を実施例1(b)のように、次
の組成 98% HNO3 37g(0.57モル)および 98%H2SO4 57g(0.57モル) のニトロ化酸と、塩化メチル300ml中、20℃で再
反応させ、反応生成物を実施例1(b)と同様にして
仕上げを行なつた。残留物154gが得られた。 8(c):8(b)からの残留物150gを実施例1(c)と同
様に、アミノ化合物に還元し、そして仕上げを
行なつた。全収量は101gであつた。次いで粗
生成物を油ポンプ減圧0.1トルの下で蒸留した。
約5gの初期留出物の後、140〜280℃で主留分
86gが捕集された。残渣10gが蒸留フラスコに
残つた。 ガスクロマトグラフイの結果、主留分は次の
組成であつた: 2,4−ジアミノトルエン 3.6重量% 4−メチル−3,4′−ジアミノ−ジフエニルメ
タン 34.5重量% 4−メチル−3,2,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタン 3.1重量% 4−メチル−3,5,4′−トリアミノ−ジフエ
ニルメタン 57.1重量% 高沸点アミン化合物 <2重量% 8(d):8(c)からの留出物(85g)を実施例1(d)と
同様に、ホスゲンと反応させ、そして仕上げを
行なつた。粗イソシアネート(103g)を0.4ト
ルで蒸留して次のものに分離した: 初期留出物(70〜155℃): 10.3g 主留分(155〜180℃): 83.6g 残 渣: 7g ガスクロマトグラフイによる分析の結果、主留
分の組成は次の通りであつた: 2核ジイソシアネート 40.0重量% 2核トリイソシアネート 57.5重量% この主留分を分留により次の留分に分離した: 留分1(155〜175℃,0.2トル): 51.3g 留分2(175〜176℃,0.2トル): 26.4g ガスクロマトグラフイの分析の結果、留分1は 4−メチル−3,4′−ジイソシアネート−ジフ
エニルメタン 50重量% および 4−メチル−3,5,4′−トリイソシアネート
−ジフエニルメタン 50重量% であつた。 ガスクロマトグラフイの分析の結果、留分2は 4−メチル−3,5,4′−トリイソシアネート
−ジフエニルメタン(淡黄色針状融点70℃、
NCO含量41.2重量%) >99重量% であつた。 実施例9(第5の方法) 9(a):実施例7(a)と同じ 9(b):9(a)の異性体混合物1547gを、溶剤として
83%硫酸1400mlを用い、そしてニトロ化酸とし
て98%H2SO42125gと98%HNO31365gの混合
物を用いてニトロ化した。ニトロ化は28−30℃
で始め、最終的には100℃とした。ニトロ化反
応混合物の仕上げにより粗ニトロ化生成物2200
gが得られた。 9(c):9(b)の粗ニトロ化生成物200gを水素化し
て次の組成のポリアミン主留分147gを得た: アミノトルエン 1.1重量% ジアミノトルエン 4.4重量% ジアミノ−メチル−ジフエニルメタン
74.8重量% および トリアミノ−メチル−ジフエニルメタン
19.7重量% 9(d):9(c)の粗アミン145gをホスゲン化して粗
ポリイソシアネート混合物182gを得た。この
粗物質から、0.1トルにおける沸点150〜205℃
の主留分161gを蒸留により分離した。この主
留分はNCOを33.9重量%含み、次の組成であ
つた: ジイソシアネート−ジフエニルメタン 78重量% および トリイソシアネート−ジフエニルメタン
22重量% 実施例10(第2の方法) 10(a):AlCl313.3g(0.1モル)をドデシルベンゼ
ン(異性体の混合物)1230g(5モル)および
塩化p−ニトロベンジル171.6g(1モル)に
室温で加え、この混合物をゆつくり80℃まで加
熱した。7時間後、反応を終えた。この反応混
合物を水200mlで2回、2%炭酸ナトリウム水
溶液200mlで1回洗浄し、そして乾燥した。未
反応ドデシルベンゼンを、温度が220℃に達す
るまで0.1ミリバールの真空下で留去した。そ
の後、帯黄色の油300gが留出した(220〜245
℃,0.1〜0.2ミリバール,残留物90g)。GC−
分析の結果、この油は4−ニトロベンジル−ド
デシルベンゼン98.4%およびドデシルベンゼン
1.6%を含有していた。 10(b):4−ニトロベンジル−ドデシルベンゼン
190.5g(0.5モル)をジクロロメタン200mlに
加えた。この溶液に98%HNO364g(1.0モル)
と98%H2SO4100g(1.0モル)の混合物を撹拌
下0〜5℃でゆつくり加えた。この反応混合物
を0〜5℃でさらに1時間、次いで室温でさら
に1時間撹拌した。酸を除去した後、有機相を
洗浄した(水200mlで2回、炭酸ナトリウム水
溶液200mlで1回そしてさらに水200mlで2回)。
溶剤を留去し、ニトロ化生成物185gが得られ
た。 10(c):10(b)のニトロ化生成物150gをテトラヒド
ロフラン600mlに溶解した。ラネーニツケル15
gを加え、該生成物を50〜80℃、100バールの
水素圧力下で還元した。水素化後、この混合物
を仕上げた。ジアミンとトリアミンの異性体混
合物95gが留出した。 10(d):10(c)の異性体混合物80gをモノクロロベン
ゼン400mlに溶解した。この溶液をモノクロロ
ベンゼン中のホスゲン120gに0℃で撹拌しな
がら加えた。その後、この反応混合物を加熱
(さらにホスゲンを通しながら)し、1時間還
流させた。次いでモノクロロベンゼンを真空下
で留去し、さらに減圧してイソシアネートを留
去した。約10g(160〜200℃,0.1ミリバール)
の初期留出物の後、200〜220℃、0.1ミリバー
ルで73gが留出した。7gが蒸留残渣として残
つた。主留分は、2.3の官能性、21.9%のNCO
含量および25℃において70mpa.sの粘度を有し
ていた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み; R1,R2およびR3は各々、水素または、炭素原
子を1〜12個含む飽和アルキル基を表わし、ただ
し、基R1,R2およびR3のうちの少なくとも2つ
は水素を表わし;そして m,n,oおよびpは各々、0または1を表わ
し、ただし、m,n,oおよび/またはpが0を
表わす場合、自由原子価は水素で満たされ、そし
てm+n+o+pの和は統計的平均で1より大き
い〕に相当するポリイソシアネートの混合物であ
つて、40重量%(全組成物を基準)までの他のポ
リイソシアネート−ジフエニルメタン異性体と混
合して存在していてもよいポリイソシアネートの
混合物。 2 基R1,R2およびR3のうちの2つが水素を表
わし、そして第3の基が水素、メチル基またはエ
チル基を表わす、特許請求の範囲第1項記載のポ
リイソシアネートの混合物。 3 m+n+o+pの和が統計的平均で1.1〜2
である、特許請求の範囲第1項記載のポリイソシ
アネートの混合物。 4 m+n+o+pの和が2である、特許請求の
範囲第1項記載のポリイソシアネートの混合物。 5 一般式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み; R1,R2およびR3は各々、水素または、炭素原
子を1〜12個含む飽和アルキル基を表わし、ただ
し、基R1,R2およびR3のうちの少なくとも2つ
は水素を表わし;そして m,n,oおよびpは各々、0または1を表わ
し、ただし、m,n,oおよび/またはpが0を
表わす場合、自由原子価は水素で満たされ、そし
てm+n+o+pの和は統計的平均で1より大き
い〕に相当するポリイソシアネートの混合物であ
つて、40重量%(全組成物を基準)までの他のポ
リイソシアネート−ジフエニルメタン異性体と混
合して存在していてもよいポリイソシアネートの
混合物の製造方法において、 (a) フリーデル−クラフツ触媒の存在下、ハロゲ
ン化4−ニトロベンジルを、ニトロベンゼン、
それぞれのアルキル基が炭素原子を1〜12個含
む1−アルキル−2−ニトロベンゼン、1−ア
ルキル−4−ニトロベンゼンおよびこれらの混
合物から選ばれた化合物と反応させて、式 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通
りである〕に相当するジニトロ化合物またはジ
ニトロ化合物の混合物を生成し; (b) 反応生成物からフリーデル−クラフツ触媒を
除去し; (c) (a)の反応生成物をニトロ化して、式 〔式中、R1,R2,R3,mおよびpは前に定
義した通りであり、そしてmとpの和は統計的
平均で0より大きい〕に相当するポリニトロ化
合物を生成し; (d) (c)のポリニトロ化合物を、そのニトロ基の水
素化または還元により、対応するポリアミノ化
合物に転化し;そして (e) (d)のポリアミノ化合物をホスゲン化して、対
応するポリイソシアネートを生成する該方法。 6 ホスゲン化の前に、副生物を蒸留により該ポ
リアミノ化合物から除去する、特許請求の範囲第
5項記載の方法。 7 副生物を蒸留により該ポリイソシアネートか
ら除去する、特許請求の範囲第5項記載の方法。 8 (a)の反応混合物がさらに、15重量%(全混合
物を基準)までの1−アルキル−3−ニトロベン
ゼンを含有している、特許請求の範囲第5項記載
の方法。 9 (a)の反応生成物が20重量%までの他の異性ジ
ニトロ−ジフエニルメタンを含有している、特許
請求の範囲第5項記載の方法。 10 一般式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み; R1,R2およびR3は各々、水素または、炭素原
子を1〜12個含む飽和アルキル基を表わし、ただ
し、基R1,R2およびR3のうちの1つがアルキル
基を表わし、そのほかの基が水素を表わし;そし
て m,n,oおよびpは各々、0または1を表わ
し、ただし、m,n,oおよび/またはpが0を
表わす場合、自由原子価は水素で満たされ、そし
てm+n+o+pの和は統計的平均で1より大き
い〕に相当するポリイソシアネートの混合物であ
つて、40重量%(全組成物を基準)までの他のポ
リイソシアネート−ジフエニルメタン異性体と混
合して存在していてもよいポリイソシアネートの
混合物の製造方法において、 (a) フリーデル−クラフツ触媒の存在下、ハロゲ
ン化4−ニトロベンジルを、炭素原子を1〜12
個含むアルキル基を有するアルキルベンゼンと
反応させて、一般式 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通
りである〕に相当するモノニトロ化合物の混合
物を生成し; (b) 反応生成物からフリーデル−クラフツ触媒を
除去し; (c) (a)の反応生成物をニトロ化して、一般式 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通
りであり;そして mとpは各々、0または1を表わし、ただ
し、mまたはpが0を表わす場合、自由原子価
は水素で満たされ、そしてm+pの和は統計的
平均で0より大きい〕に相当するポリニトロ化
合物を生成し; (d) (c)のポリニトロ化合物を、そのニトロ基の水
素化または還元により、対応する芳香族ポリア
ミン化合物に転化し;そして (e) (d)のポリアミンをホスゲン化して、対応する
ポリイソシアネートを生成する該方法。 11 ホスゲン化の前に、副生物を蒸留により(d)
の芳香族ポリアミン化合物から除去する、特許請
求の範囲第10項記載の方法。 12 副生物を蒸留により該ポリイソシアネート
から除去する、特許請求の範囲第10項記載の方
法。 13 一般式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み;m,n,oおよび
pは各々、0または1を表わし、ただし、m,
n,oおよび/またはpが0を表わす場合、自由
原子価は水素で満たされ、そして、m+n+o+
pの和は統計的平均で1より大きい〕に相当する
ポリイソシアネートの混合物であつて、40重量%
(全組成物を基準)までの他のポリイソシアネー
ト−ジフエニルメタン異性体と混合して存在して
いてもよいポリイソシアネートの混合物の製造方
法において、 (a) フリーデル−クラフツ触媒の存在下、ハロゲ
ン化3−ニトロベンジルをベンゼンと反応させ
て3−ニトロ−ジフエニルメタンを生成し; (b) (a)の反応生成物からフリーデル−クラフツ触
媒を除去し; (c) (a)のニトロ化合物をニトロ化して、一般式 〔式中、m,n,oおよびpは前に定義した
通りであり、m+n+o+pの和は統計的平均
で1より大きい〕に相当するポリニトロ化合物
を生成し; (d) (c)のニトロ化生成物を、そのニトロ基の水素
化または還元により、対応する芳香族ポリアミ
ノ化合物に転化し;そして (e) (d)のポリアミノ化合物をホスゲン化して、対
応するポリイソシアネートを生成する該方法。 14 ホスゲン化の前に、副生物を蒸留により(d)
の芳香族ポリアミノ化合物から除去する、特許請
求の範囲第13項記載の方法。 15 副生物を蒸留により該ポリイソシアネート
から除去する、特許請求の範囲第13項記載の方
法。 16 一般式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み;R1,R2およびR3
は各々、水素または、炭素原子を1〜12個含む飽
和アルキル基を表わし、ただし、基R1,R2およ
びR3のうちの1つは飽和アルキル基を表わし、
ほかの2つの基は水素を表わし;そして m,n,oおよびpは各々、0または1を表わ
し、ただし、m,n,oおよび/またはpが0を
表わす場合、自由原子価は水素で満たされ、そし
てm+n+o+pの和は統計的平均で1より大き
い〕に相当するポリイソシアネートの混合物であ
つて、40重量%(全組成物を基準)までの他のポ
リイソシアネート−ジフエニルメタン異性体と混
合して存在していてもよいポリイソシアネートの
混合物の製造方法において、 (a) フリーデル−クラフツ触媒の存在下、アルキ
ル基に1〜12個の炭素原子を有するアルキルベ
ンゼンを、塩化ベンジルをニトロ化して得られ
た工業的塩化ニトロベンジル異性体混合物であ
つて、塩化2−ニトロベンジル10〜50重量%
(全異性体混合物を基準)、塩化4−ニトロベン
ジル50〜90重量%(全異性体混合物を基準)お
よび少量の塩化3−ニトロベンジルを含む該異
性体混合物と反応させて、一般式 および 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通
りである〕に相当する化合物を含有するフリー
デル−クラフツ縮合物を生成し; (b) (a)の縮合物からフリーデル−クラフツ触媒を
除去し; (c) (a)の縮合物をニトロ化して、一般式 〔式中、R1,R2,R3,m,n,oおよびp
は前に定義した通りである〕に相当する化合物
を含有する芳香族ポリニトロ化合物の混合物を
生成し; (d) (c)の芳香族ポリニトロ化合物を、そのニトロ
基を水素化または還元して、対応する芳香族ポ
リアミンに転化し;そして (e) (d)のポリアミンをホスゲン化して、対応する
ポリイソシアネートを生成する該方法。 17 ホスゲン化の前に、副生物を蒸留により(d)
の芳香族ポリアミンから除去する、特許請求の範
囲第16項記載の方法。 18 副生物を蒸留により該ポリイソシアネート
から除去する、特許請求の範囲第16項記載の方
法。 19 一般式 〔式中、2つの芳香族環の各々は少なくとも1
個のイソシアネート基を含み;基R1,R2および
R3のうちの1つは、炭素原子を1〜12個含む飽
和アルキル基を表わし、ほかの2つの基は水素を
表わし;そして m,n,oおよびpは各々、0または1を表わ
し、ただし、m,n,oおよび/またはpが0を
表わす場合、自由原子価は水素で満たされ、そし
てm+n+o+pの和は統計的平均で1より大き
い〕に相当するポリイソシアネートの混合物であ
つて、40重量%(全組成物を基準)までの他のポ
リイソシアネート−ジフエニルメタン異性体と混
合して存在していてもよいポリイソシアネートの
混合物の製造方法において、 (a) フリーデル−クラフツ触媒または酸触媒の存
在下、ハロゲン化ベンジルまたはベンジルアル
コールと、アルキル基に1〜12個の炭素原子を
有するアルキルベンゼンと反応させて、一般式 〔式中、R1,R2およびR3は前に定義した通
りである〕に相当する炭化水素を含有する縮合
物を生成し; (b) 蒸留により(a)の縮合物を精製し; (c) 精製した(b)の縮合物を、各炭化水素分子に統
計的平均で2個より多いニトロ基が導入される
程度までニトロ化し; (d) (c)のポリニトロ化合物を、そのニトロ基の水
素化または還元により、対応するポリアミンに
転化し;そして (e) (d)のポリアミンをホスゲン化して、対応する
ポリイソシアネートを生成する該方法。 20 ホスゲン化の前に、副生物を蒸留により(d)
のポリアミンから除去する、特許請求の範囲第1
9項記載の方法。 21 副生物を蒸留により該ポリイソシアネート
から除去する、特許請求の範囲第19項記載の方
法。 22 (c)のニトロ化を、2.1〜3個(統計的平均)
のニトロ基が各炭化水素分子に導入されるまで行
なう、特許請求の範囲第19項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803032358 DE3032358A1 (de) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Neue polyisocyanate bzw. polyisocyanatgemische der diphenylmethanreihe, verfahren zu ihrer herstellung, sowie ihre verwendung als aufbaukomponente bei der herstellung von polyurethankunststoffen nach dem isocyanat-polyadditionsverfahren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5775965A JPS5775965A (en) | 1982-05-12 |
| JPH0319219B2 true JPH0319219B2 (ja) | 1991-03-14 |
Family
ID=6110541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132650A Granted JPS5775965A (en) | 1980-08-28 | 1981-08-26 | Polyisocyanate of diphenylmethane series and manufacture |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4613687A (ja) |
| EP (1) | EP0046917B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5775965A (ja) |
| AT (1) | ATE5533T1 (ja) |
| AU (1) | AU546902B2 (ja) |
| CA (1) | CA1171097A (ja) |
| DD (1) | DD206151A5 (ja) |
| DE (2) | DE3032358A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2525216B1 (fr) * | 1982-04-16 | 1985-10-25 | Ugine Kuhlmann | Isocyanates aromatiques halogenes, ou leurs melanges, a structure diphenylmethane et leur procede de fabrication |
| DE3234996A1 (de) * | 1982-09-22 | 1984-03-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Gegebenenfalls isomerengemische darstellende cycloaliphatische diisocyanate, ein verfahren zu ihrer herstellung, sowie ihre verwendung als ausgangsmaterialien bei der herstellung von polyurethankunststoffen |
| DE3235573A1 (de) * | 1982-09-25 | 1984-03-29 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Gegebenenfalls isomerengemische darstellende cycloaliphatische diisocyanate, ein verfahren zu ihrer herstellung, sowie ihre verwendung als ausgangsmaterialien bei der herstellung von polyurethankunststoffen |
| DE3417684A1 (de) * | 1984-05-12 | 1985-11-14 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Neue triisocyanate, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von polyurethankunststoffen |
| DE3417683A1 (de) * | 1984-05-12 | 1985-11-14 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Neue cycloaliphatische triisocyanate, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung bei der herstellung von polyurethankunststoffen |
| DE3721058A1 (de) | 1987-06-26 | 1989-01-05 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von kalthaertenden polyurethan-weichformschaumstoffen |
| DE3829290A1 (de) * | 1988-08-30 | 1990-03-15 | Bayer Ag | Polyetherpolyole auf basis aromatischer di- und/oder polyamine, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung fuer polyurethan- und polyisocyanurat-kunststoffe |
| US5977422A (en) * | 1997-06-09 | 1999-11-02 | The Dow Chemical Company | Organoaluminum catalysis of alkylation reactions |
| US6740192B1 (en) | 1999-09-27 | 2004-05-25 | Georgia Tech Research Corp. | Joining electroconductive materials with electroconductive adhesive containing epoxide-modified polyurethane |
| MX2008012988A (es) * | 2006-04-12 | 2008-10-17 | Basf Se | Proceso para preparar poliuretanos. |
| EP2028206A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-25 | Huntsman International Llc | Polyaromatic polyisocyanate compositions |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3255226A (en) * | 1962-12-21 | 1966-06-07 | Du Pont | Process for the preparation of arylmethane isocyanates and the purification of alkyl and haloalkyl isocyanates |
| DE1812565C3 (de) * | 1968-12-04 | 1975-04-24 | Bayer Ag | Verkleben von Werkstoffen mit polyisocyanathaltigen Klebstoffen auf Basis von Natur- oder Synthesekautschuk |
| US3903124A (en) * | 1973-11-15 | 1975-09-02 | Olin Corp | Methylene-bridged diaryl diisocyanates |
| US3941822A (en) * | 1974-10-03 | 1976-03-02 | Olin Corporation | Process for the preparation of methylene-bridged diaryl isocyanates |
| US3933701A (en) * | 1975-01-29 | 1976-01-20 | Olin Corporation | High resilience polyurethane foam |
| DE2935318A1 (de) * | 1979-08-31 | 1981-03-26 | Bayer Ag, 51373 Leverkusen | Neue diisocyanate bzw. diisocyanatgemische der diphenylmethanreihe, verfahren zu ihrer herstellung, sowie ihre verwendung als aufbaukomponente bei der herstellung von polyurethankunststoffen nach dem isocyanat-polyadditionsverfahren |
| DE3032128A1 (de) * | 1980-08-26 | 1982-04-08 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Neue diisocyanate bzw. diisocyanatgemische der diphenylmethanreihe, verfahren zu ihrer herstellung, sowie ihre verwendung als aufbaukomponente bei der herstellung von polyurethankunststoffen nach dem isocyanat-polyadditionsverfahren |
-
1980
- 1980-08-28 DE DE19803032358 patent/DE3032358A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-07-31 CA CA000383031A patent/CA1171097A/en not_active Expired
- 1981-08-17 EP EP81106367A patent/EP0046917B1/de not_active Expired
- 1981-08-17 AT AT81106367T patent/ATE5533T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-08-17 US US06/293,748 patent/US4613687A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-08-17 DE DE8181106367T patent/DE3161591D1/de not_active Expired
- 1981-08-24 DD DD81232754A patent/DD206151A5/de unknown
- 1981-08-26 JP JP56132650A patent/JPS5775965A/ja active Granted
- 1981-08-26 AU AU74624/81A patent/AU546902B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD206151A5 (de) | 1984-01-18 |
| CA1171097A (en) | 1984-07-17 |
| JPS5775965A (en) | 1982-05-12 |
| AU546902B2 (en) | 1985-09-26 |
| DE3161591D1 (en) | 1984-01-12 |
| AU7462481A (en) | 1982-03-04 |
| US4613687A (en) | 1986-09-23 |
| DE3032358A1 (de) | 1982-04-08 |
| EP0046917A1 (de) | 1982-03-10 |
| EP0046917B1 (de) | 1983-12-07 |
| ATE5533T1 (de) | 1983-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4761498A (en) | Diisocyanates and diisocyanate mixtures based on diphenylmethane, processes for their production and their use as isocyanate component in the production of polyurethane plastics by the isocyanate polyaddition process | |
| JP6312214B2 (ja) | ジフェニルメタンジイソシアネート及びポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートの混合物の製造法 | |
| JPH0319219B2 (ja) | ||
| US4587058A (en) | Diisocyanates of the diphenyl methane series and processes for the production thereof | |
| US20110190535A1 (en) | Process for preparing polyaromatic polyisocyanate compositions | |
| JPS59112954A (ja) | ジイソシアネ−ト、ジイソシアネ−ト混合物およびその製造方法 | |
| US4675437A (en) | Cycloaliphatic triisocyanates | |
| US4394495A (en) | Diisocyanates useful as a structural component in the preparation of polyurethane plastics | |
| US4603189A (en) | Triisocyanates and a process for their preparation | |
| US4879409A (en) | Cycloaliphatic diisocyanates, optionally in the form of isomeric mixtures and a process for their preparation | |
| US4595744A (en) | Low melting point diphenylethane diisocyanate mixtures, method of making the same, and polyurethanes made therefrom | |
| US3277137A (en) | Process for the preparation of halogenated isocyanates | |
| JPH0458464B2 (ja) | ||
| US4083870A (en) | Process for converting polyaminopolyaryl-methanes into diaminodiarylmethanes | |
| EP0088667A1 (fr) | Diamines aromatiques halogénées, leur procédé de fabrication, et leur application à la fabrication des polyuréthannes | |
| CN120379962A (zh) | 用于由co2制备至少一种多异氰酸酯的方法 | |
| JPH03227961A (ja) | ポリアミノジフェニルメタンの製造方法 | |
| JPS61200952A (ja) | 4,4′‐ジイソシアナト‐フエニルベンジルエーテル、その製造方法およびポリウレタンプラスチツク製造における使用 | |
| HK1137170A (en) | Process for producing diamines and polyamines of the diphenylmethane series | |
| JPH03157357A (ja) | ジフェニルメタンジカルバミン酸エステル類の回収法 |