JPH03227961A - ポリアミノジフェニルメタンの製造方法 - Google Patents

ポリアミノジフェニルメタンの製造方法

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JPH03227961A
JPH03227961A JP2064490A JP2064490A JPH03227961A JP H03227961 A JPH03227961 A JP H03227961A JP 2064490 A JP2064490 A JP 2064490A JP 2064490 A JP2064490 A JP 2064490A JP H03227961 A JPH03227961 A JP H03227961A
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JP
Japan
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reaction
diphenylmethane
high yield
acid
consisting essentially
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JP2064490A
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English (en)
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Yoshitoshi Kumagai
熊谷 善敏
Kazuhito Kurachi
倉地 和仁
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ポリウレタン原料であるポリメチレンポリフ
ェニルポリイソシアネート、特にメチレンジフェニルジ
イソシアネートの製造用中間体として有用な、ポリアミ
ノジフェニルメタン、特にジアミノジフェニルメタンの
製造方法に関する。
(従来の技術) ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートはポリウ
レタンエラストマーおよび被覆材料製造の原料として有
用な物質であり、この用途における使用量は、揮発性が
高く毒性の強いことが問題となっているトリレンジイソ
シアネート(TDI)を現在では凌いでおり、工業的規
模での大量生産が行われている。特に、2核体であるメ
チレンジフェニルジイソシアネートが、高品質の製品を
生ずることから重要である。
従来、メチレンジフェニルジイソシアネートの製造方法
としては、例えば、下記反応式(A)に示すように、ア
ニリン(I)とホルムアルデヒドを発生する物質とを塩
酸などの酸触媒を用いて縮合して芳香族ポリアミン(I
I)を合成し、次いでこのポリアミンを、下記反応式(
B)に示すように不活性溶媒の存在下でホスゲンと反応
させて対応するポリイソシアネ−1−(1)に転化させ
ることによる方法が一般的である。
(1) (n) 瓦近漆口IB (II)+  COCl2  → (I) (mho〜6の整数) ホスゲンとの反応後、反応混合物を脱ガスし、次いで溶
媒を回収するとポリイソシアネート生成物を得ることが
できる。必要に応じて、生成物を蒸留などにより精製し
てもよい。
上記−殺伐(n)および(III)において、m=oの
化合物は2個のベンゼン核を有するため2核体と呼ばれ
、m≧1の3個以上のベンゼン核を有する化合物は多核
体と呼ばれる。
しかし、上述した方法では、(A)式の反応においてm
≧1の多核体がかなりの割合で生成するため、(B)式
の反応後に望ましい2核体生成物であるメチレンジフェ
ニルジイソシアネート(m = 0 ;以下MDIと記
す)を高収率で得ることは困難である。
このように、従来の方法では、MDIの中間体であるジ
アミノジフェニルメタンを収率よく合成することはでき
なかった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、2核体のポリアミノジフェニルメタン、特に
ジアミノジフェニルメタンを高収率で製造するだめの工
業的に有利な方法を捉供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、下記−殺伐(IV)で示されるジニトロ
ジフェニルメタンが、ジフェニルメタンのニトロ化によ
り高収率で容易に合成されること、および、こうして得
られたジニトロジフェニルメタンを主成分とする混合物
から、公知のニトロ基の還元反応によりジアミノジフェ
ニルメタンを主成分とするポリアミノジフェニルメタン
を高収率で得ることができることを見出した。
本発明の要旨は、ジフェニルメタンをニトロ化剤により
ニトロ化し、得られたジニトロジフェニルメタンを主成
分とする混合物を還元してニトロ基をアミノ基に転化さ
せることを特徴とする、ジアミノジフェニルメタンを主
成分とするポリアミノジフェニルメタンの製造方法にあ
る。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の方法によれば、ジフェニルメタンをまずニトロ
化剤によりニトロ化する。
このニトロ化工程は、ジフェニルメタン(融点26〜2
7°C)の溶融体にニトロ化剤を徐々に滴下することに
より、無溶媒の液相反応として行うことが好ましいが、
その他の反応方法も採用できる。
ニトロ化剤としては、濃硝酸と濃硫酸とを混合した混酸
が好ましいが、濃硝酸の代わりに発煙硝酸を用いてもよ
い。ニトロ化剤の使用量は、ジフェニルメタンに対する
モル比で1.0〜20.0倍程度である。
反応温度は20〜150°C1特に40〜80°Cの範
囲が好ましい。反応温度が150°Cを超えると、トリ
ニトロジフェニルメタン等の副生物の生成量が増大し、
目的とするジニトロジフェニルメタンの収率が低下する
上、反応が急激に進行し、反応の制御が困難となる。2
0°C以下では反応が進行しにくく、反応時間が長くな
り過ぎる。
反応時間は、反応温度、ニトロ化剤の種類、滴下速度な
どによって異なるが、通常は滴下終了後反応混合物を約
10〜180分間攪拌することにより反応を終了させる
。ニトロ化は、上記のように通常は無溶媒で行うが、必
要に応じてニトロ化剤に不活性な酢酸のような溶媒を用
いることもできる。
反応終了後、反応混合物を水洗して過剰のニトロ化剤を
除去し、脱水・乾燥してニトロ化生成物を回収する。好
ましくは、反応混合物にニトロ化生成物を溶解する有機
溶剤を加えて生成物を有機相中に抽出し、分液して水相
のニトロ化剤を分離する。次いで、この生成物の有aN
液を上記のように水洗し、乾燥後、溶媒を蒸発させると
、目的とするニトロ化生成物が単離される。
ジフェニルメタンのニトロ化によりジニトロジフェニル
メタンが高収率で生成し、ジニトロジフェニルメタンを
主成分とするボリニ1〜ロジフェニルメタン混合物が反
応生成物として得られる。生成物中の2,2″−ジニト
ロジフェニルメタン、2,4ジニトロジフエニルメタン
、4,4゛−ジニトロジフェニルメタンの各異性体の含
有量は反応条件により異なるが、通常は大半が4,4′
〜異性体であり、2.2”−および2,4゛−異性体の
生成量は少ない。
この反応生成物をそのまま次のニトロ基の還元工程に供
してもよいが、必要であれば、蒸留または再結晶などの
慣用の方法により精製してから次工程に供することもで
きる。
ニトロ化工程で得られたニトロ化生成物を、次いで還元
して、ニトロ基をアミノ基に転化させることにより、目
的とするジアミノジフェニルメタンを主成分とするポリ
アミノジフェニルメタンを得る。
この還元は、芳香族ニトロ化合物のニトロ基をアミノ基
に還元することのできる任意の公知の還元反応に従って
実施できる。通常は、この還元は、酸と金属とからなる
還元剤により行われる。還元剤としては、例えば、亜鉛
、鉄、スズ、塩化スズなどの金属もしくは金属化合物と
塩酸とを使用することができる。
金属/塩酸によるニトロ基の還元は、不活性な溶媒中で
上記のニトロ化生成物および金属の混合物に対して塩酸
を徐々に添加することにより行うことができる。ここで
、金属の使用量は、通常は二I〜ロ化生成物に対する重
量比で0.1〜10倍、好ましくは0.5〜2倍の範囲
である。塩酸の使用量は、使用する塩酸の濃度によって
も異なるが、通常は二1−ロ化生成物に対する重量比で
0.8〜100倍、好ましくは2〜10倍の範囲である
。
このニトロ基の還元反応は、室温〜90°C1好ましく
は30〜70°Cの反応温度で行う。反応温度が90゛
Cを超えると、好ましくない副反応が起こり、また反応
が象、激に進行するため反応の制御が困難となる。不活
性溶媒としては、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化
水素、酢酸などの低級カルホン酸、エタノールなどのア
ルコールなどが使用できる。塩酸の添加による水素発生
がおさまった後、さらに0.1〜10時間、好ましくは
1〜3時間加熱還流することにより反応を完結させる。
反応後、不活性溶媒を除去し、残留物を水酸化ナトリウ
ムなどのアルカリで強アルカリ性にした後、水不混和性
の不活性有機溶媒で生成したアミノ化合物を抽出する。
抽出溶媒としては、メチルエチルケI〜ン、ジエチルエ
ーテル、ジクロロメタン、ブタノール、クロロホルムな
どが使用できる。
抽出後、抽出溶媒を弾留なとで回収すると、目的とする
ジアミノジフェニルメタンを主成分とするポリアミノジ
フェニルメタン生成物を得ることができる。
こうして得られた生成物は、通常はそのまま、あるいは
必要に応じて蒸留などの精製工程を経て、ホスゲンによ
るポリイソシアネートの製造に使用することができ、そ
れにより高品質のMDIを主成分とする芳香族ポリイソ
シアネートが得られる。
(実施例) 以下、実施例により本発明を説明する。
尖茄■上にトロ化反応) 還流式冷却管、温度計および滴下ロートを備えた300
滅容のフラスコに、ジフェニルメタン10gを仕込み、
50°Cに加温した。攪拌を行いながら、滴下ロートで
混酸(70重量%硝酸796重量%硫酸を重量比8/1
1で混合したもの)35gを、反応温度が50〜60°
Cの範囲になるような速度で徐々に滴下した。滴下終了
後、さらに60°Cで30分間攪拌した。反応後、トル
エン100m1を加え、水層を分離し、有機層を水洗お
よび乾燥した後、このトルエン溶液を高速液体クロマト
グラフィーで分析した。
その結果、未反応のジフェニルメタンは検出されず、2
,2゛−ジニトロジフェニルメタン、2,4゛−ジアミ
ノジフェニルメタンおよび4,4゛−ジニトロジフェニ
ルメタンの各異性体の収率はそれぞれ7.6、IQ、3
および68.8モル%であった。副生物として番よ、ト
リニトロジフェニルメタン、モノニトロジフェニルメタ
ンが検出された。
実差炎I(ニトロ基の還元) 実施例1で得たトルエン溶液からエバポレーターでトル
エンを回収し、残留するジニトロジフェニルメタンを主
成分とする固形物を得た。還流式冷却管、攪拌機、滴下
ロートおよび温度計を備えた丸底フラスコに、上記固形
物2.0g、エタノール15 ml 、および粒状スズ
4gを仕込み、滴下ロートから濃塩酸10m2を、反応
温度が60°Cを超えないような速度で徐々に加えた。
反応が静まってから、蒸気浴上で1時間加熱攪拌を続け
た。反応液を室温まで冷却し、氷で冷却しながら、水酸
化ナトリウム7gをとかした30mftのアルカリ水溶
液を徐々に加えて反応液を強アルカリ性にした。次いで
、蒸留でエタノールを回収した後、残留物を約50mp
。
のジエチルエーテルで抽出した。抽出液からジエチルエ
ーテルを蒸留により除去し、さらに減圧蒸留により精製
して、ジアミノジフェニルメタンを主成分とするポリア
ミノジフェニルメタン生成物1.6gを回収した。
この生成物をガスクロマトグラフィーで分析したところ
、得られた生成物の中の2,2゛−ジアミノジフェニル
メタン、2,4゛−ジアミノジフェニルメタンおよび4
,4゛−ジアミノジフェニルメタンの各1 異性体の含有率はそれぞれ7.2.9.7および69.
0重量%であり、副生物としては、トリアミノジフェニ
ルメタンおよびモノアミノジフェニルメタンが検出され
た。
(発明の効果) 本発明の方法によれば、ジフェニルメタンを原料として
ジアミノジフェニルメタンを主成分とするポリアミノジ
フェニルメタンを高収率で効率よく得ることができる。
しかも、従来の芳香族ポリアミンの製造方法に見られた
ような多核体ポリアミンの生成をほとんど伴わず、実質
的に2核体のポリアミノジフェニルメタンのみを製造で
きるので、高品質のポリイソシアネートの製造原料とし
て有用なポリアミノジフェニルメタンが得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ジフェニルメタンをニトロ化剤によりニトロ化し
    、得られたジニトロジフェニルメタンを主成分とする混
    合物を還元してニトロ基をアミノ基に転化させることを
    特徴とする、ジアミノジフェニルメタンを主成分とする
    ポリアミノジフェニルメタンの製造方法。
JP2064490A 1990-01-31 1990-01-31 ポリアミノジフェニルメタンの製造方法 Pending JPH03227961A (ja)

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