JPH04235954A - ウレタン化合物の製造方法 - Google Patents
ウレタン化合物の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
はアミン化合物と、炭酸ジメチルを出発原料とするウレ
タン化合物の製造方法に関する。ウレタン化合物は加熱
分解により容易に対応するイソシアネート化合物に変換
できることからイソシアネート製造の中間原料として使
用される。特に分子内に2個のカルバミン酸エステル基
を有する脂肪族系ウレタン化合物から誘導される脂肪族
系ジイソシアネート化合物は、耐黄変性に優れたポリウ
レタン或いはポリウレアの製造原料として有用である。
より、ニトロ化合物、アミン化合物、及びホルムアミド
化合物から製造する方法があり種々の反応が提案されて
いる。ニトロ化合物を主原料とする方法として特開昭5
5−147253 号にニトロ化合物をアルコール共存
下で一酸化炭素と反応させる還元カルボニル化法が開示
されている。またアミン化合物を主原料とする方法とし
て特開昭59−172451 号にアミン化合物をアル
コール共存下で一酸化炭素及び分子状酸素又はニトロ化
合物と反応させる酸化カルボニル化法が開示されている
。これらの還元カルボニル化法及び酸化カルボニル化法
は、高価なPd、Rh等の白金族系触媒を用い、しかも
高温高圧下で反応させざるを得ないため、工業的には触
媒費及び装置費が嵩む欠点がある。特開昭56−169
665 号等には、アミン化合物とカルバミン酸エステ
ル又はアミン化合物と尿素及びアルコールを反応させる
方法が開示されている。この方法は反応速度が小さいた
め空時収率が低いこと、およびカルバミン酸エステル又
は尿素からの高沸点副生物が多くウレタン化合物の分離
回収が難しいことの欠点がある。
に、触媒存在下アミン化合物と炭酸ジメチルとを反応さ
せる方法が種々提案されている(特公昭51−3309
5号、特開昭57−82361号,米国特許 4,39
5,565号)。この触媒には、ルイス酸触媒、鉛、チ
タン或いはジルコニウム系触媒、アルカリ触媒等が使用
される。しかしながら実施例によれば一般的に反応速度
は小さく、また副生物としてアルキル化物が生成し易い
ためウレタン化合物の収率が低い欠点がある。
号では副反応のアルキル化反応が起りにくい特定のアミ
ン化合物に着目し、炭酸ジメチル中の水分を 0.2%
未満とし、アミン化合物及びナトリウムメチラート触
媒を連続添加又は断続添加する方法が提案されている。
、ホルムアミド化合物を主原料とする方法として、ホル
ムアミド化合物をアルコール溶媒中、NaBrを支持電
極としてグラファイト電極上で酸化する方法が開示され
ている。しかしながら発明者等がこの方法について検討
した結果、比較的高いウレタン化合物の収率は得られた
が、電極の劣化が著しいため工業的規模装置での実施は
難しい面があることがわかった。
ン化合物の新規な製造方法として、アルカリ触媒存在下
ホルムアミド化合物と炭酸ジメチル、又はアルカリ触媒
とギ酸メチル存在下アミン化合物と炭酸ジメチルとを反
応する方法を提案した(特願平1−33286 号)
。
願平1−33286 号の方法で得られるウレタン化合
物からは熱分解により対応するイソシアネートを製造す
ることができる。 しかしながらこれらの方法ではアルカリ触媒がウレタン
の熱分解工程において副反応を著しく促進するため完全
に除去することが不可欠である。通常は反応生成液に酸
を添加して中和し析出した塩を分離する方法が取られる
が、過剰の酸或いは中和塩の溶解度が高い場合には塩自
体が熱分解に悪影響を及ぼすので、水抽出又は水洗浄、
更には蒸留等の煩雑な精製操作が必要となり、工業的に
は必ずしも満足すべき方法とは言い難い。
用の中間原料として有利なウレタン化合物の製造方法を
開発すべく鋭意研究した結果、ホルムアミド化合物と炭
酸ジメチル、又はギ酸メチル存在下アミン化合物と炭酸
ジメチルとを特定の温度範囲で反応させれば、特に触媒
を使用することなくウレタン化合物が大きな反応速度で
収率良く得られることを見出し、本発明を完成させた。
ジメチル、またはギ酸メチル存在下アミン化合物と炭酸
エステルを、無触媒下 100〜200 ℃の温度で反
応させることを特徴とするウレタン化合物の製造方法で
ある。
HCOH)n + nCO(OCH3)2 = R(N
HCOOCH3)n + nHCOOCH3
■本発明に使用されるホルムアミド化合物は種々の方法
で入手できるが、次の一般式■で表されるように対応す
るアミン化合物とギ酸メチルとの反応により製造するの
が好ましい。 R(NH2)n + nHCOOCH3 =R(NHC
OH)n + nCH3OH ■
1】ここでのギ酸メチルは■式で生成するギ酸メチルを
リサイクルして使用できるので有利である。この反応は
アミン化合物とギ酸メチルを、無触媒、常温、常圧下、
単に混合するだけで定量的に進行し、反応速度が大きい
のが特徴である。従って別の好ましい反応態様としては
■式の反応と■式の反応を同時に実施することができる
。即ちギ酸メチルの存在下アミン化合物と炭酸ジメチル
とを in sute法で反応させることによっても対
応するウレタン化合物を得ることができる。
する。本発明において主原料となるホルムアミド化合物
は、脂肪族系ホルムアミド化合物と芳香族系ホルムアミ
ド化合物とに分類される。特に好ましく用いられるのは
ホルムアミド基を2個有する脂肪族系ホルムアミド化合
物である。分子構造上で分類すると脂肪族系ホルムアミ
ド化合物は、鎖状脂肪族ホルムアミド化合物、脂環式ホ
ルムアミド化合物およびホルムアミド基が飽和の炭素に
結合し骨格に芳香環を有するホルムアミド化合物がある
。工業的に有用なイソシアネート化合物に対応する原料
としては、例えば N,N,−[1,3−フェニレンビ
ス(メチレン)]ビスホルムアミド及び同構造の 1,
4− 異性体、N,N−[1,3−シクロヘキシルビス
(メチレン)]ビスホルムアミド及び同構造の 1,4
− 異性体、3−ホルムアミドメチル−3,5,5−
トリメチル−1− ホルムアミドシクロヘキサン、1,
6−ヘキサメチレンジホルムアミド等が挙げられる。
合物を用いる場合にもアミノ基を2個有する脂肪族系ア
ミン化合物が好ましく、 m− 及び p− キシレン
ジアミン、 N,N,−[1,3−シクロヘキシルビス
(メチレン)]ビスアミン及び 1,4− 異性体、イ
ソホロンジアミン、1,6−ヘキサンメチレンジアミン
等が使用できる。
シアネート化合物の原料となる脂肪族系ウレタン化合物
が得られる。また本発明は汎用性の高い芳香族系ジイソ
シアネートの原料となる芳香族系ウレタン化合物の製造
に適用することもできる。
チルは、市販品をそのまま、又は必要に応じて精製して
用いられる。本発明においては触媒に金属アルコラート
を使用しないので、原料の水分量を厳密に管理する必要
がない利点がある。
ホルムアミド化合物のホルムアミド基の1モルに対して
1〜20モル、好ましくは 1〜10モルの範囲であ
る。1 モル未満の使用量では未反応ホルムアミドが残
り、また 20 モルより多い量では空時収率が低下し
て実用的でない。別法のアミン化合物を主原料にする場
合も同様に、アミノ基の1モルに対する炭酸ジメチル使
用量は 1〜20モル、好ましくは 1〜10モルの範
囲である。ギ酸メチル添加量はアミノ基の 1モルに対
して 0.1〜5 モル、好ましくは 0.1〜1 モ
ルの範囲である。 0.1モル未満の使用量ではギ酸メ
チルの添加による反応促進効果が少なく、また 5モル
より多い量では空時収率が低下するので好ましくない。
或いは生成するウレタン化合物が固体として析出する場
合には、溶媒を使用して好適に実施できる。溶媒は各原
料及び生成するウレタン化合物に不活性であることが必
要であり、具体例してはメタノール、エタノール等のア
ルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類、ベンゼン、トルエン等の炭化水素及びスルホラ
ン等が使用できる。溶媒の使用量は必要最少量とするの
が有利であり、通常は主原料に対して 1〜10重量倍
の範囲である。
くは 120〜170 ℃の範囲である。 100℃よ
り低い温度では反応速度が小さく、また 200℃より
高い温度では炭酸ジメチル、ギ酸メチルの分解等の副反
応が増加するので好ましくない。
炭酸ジメチル、別法ではアミン化合物、ギ酸メチル及び
炭酸ジメチル、必要に応じて溶媒を一括仕込み反応させ
ることによって充分な反応速度で収率よくウレタン化合
物が得られる。他の一例として、生成するギ酸メチルを
反応蒸留方式により連続的に系外に抜出す方法も好適に
実施できる。生成したウレタン化合物は、反応生成液か
ら蒸留、溶媒抽出、再結晶法等を組合せることにより容
易に分離回収し精製することができる。なお,本発明は
回分式及び連続式の何れでも好適に実施できる。
ミン化合物と炭酸ジメチルからイソシアネート製造の中
間原料として有用なウレタン化合物が無触媒で製造する
ことができる。本発明の方法は、従来法のようにウレタ
ン化合物の熱分解工程で悪影響を及ぼす金属アルコラー
ト等の触媒を使用しないので、反応生成液からの高品位
のウレタン化合物を容易に分離回収できる。また金属ア
ルコラート触媒を使用する場合のような水分管理は特に
必要としないので低品位のアミン化合物や、水と共沸物
を形成する炭酸ジメチルが使用できる利点もあり、工業
的に優れたウレタン化合物の製造法である。
く説明する。但し本発明はこれらの実施例により制限さ
れるものではない。
ートクレーブに、N,N−[1,3−フェニレンビス(
メチレン)]ビスホルムアミド 3g 及び炭酸ジメチ
ル 12gを仕込み、内部を窒素置換した後、反応温度
155℃にて 3時間反応させた。 反応後、反応生成液について液体クロマトグラフ及びガ
スクロマトグラフの内部標準法で分析した結果、原料の
ホルムアミド化合物基準で N,N,−[1,3−フェ
ニレンビス(メチレン)]ビスカルバミン酸メチルが収
率 94.2%で生成していた。また反応したホルムア
ミド化合物に見合うギ酸メチルが生成していることを確
認した。
4−フェニレンビス(メチレン)]ビスホルムアミド
3g 、炭酸ジメチル 6g 及びメタノール 6g
を仕込み、内部を窒素置換した後、反応温度 155℃
にて 5時間反応させた。反応後、反応生成液について
分析した結果、原料のホルムアミド化合物基準のN,N
,−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ビスカル
バミン酸メチルが収率 91.5%で生成していた。
3−シクロヘキシルビス(メチレン)]ビスホルムアミ
ド 3g 及び炭酸ジメチル 12gを仕込み、内部を
窒素置換した後、反応温度 155℃にて 3時間反応
させた。反応後、反応生成液について分析した結果、原
料のホルムアミド化合物基準でN,N−[1,3−シク
ロヘキシルビス(メチレン)]ビスカルバミン酸メチル
が収率95.2% で生成していた。
レンジホルムアミド 3g 及び炭酸ジメチル 13g
を仕込み、内部を窒素置換した後、反応温度 155℃
にて 3時間反応させた。反応後、反応生成液について
分析した結果、原料のホルムアミド化合物基準で1,6
−ヘキサメチレンジカルバミン酸メチルが収率 92.
3%で生成していた。
ン 2g 、炭酸ジメチル12g及びギ酸メチル 2g
を仕込み、内部を窒素置換した後、反応温度 140
℃にて5時間反応させた。反応後、反応生成液について
分析した結果、メタキシレンジアミン基準の N,N,
−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ビスカルバ
ミン酸メチルが収率 90.8%で生成していた。
Claims (2)
- 【請求項1】ホルムアミド化合物と炭酸ジメチル、また
はギ酸メチル存在下アミン化合物と炭酸エステルを、無
触媒下 100〜200 ℃の温度で反応させることを
特徴とするウレタン化合物の製造方法。 - 【請求項2】ホルムアミド化合物が脂肪族系ホルムアミ
ド化合物であり、アミン化合物が脂肪族系アミン化合物
である請求項1のウレタン化合物の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1568791A JP2929730B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | ウレタン化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1568791A JP2929730B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | ウレタン化合物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235954A true JPH04235954A (ja) | 1992-08-25 |
| JP2929730B2 JP2929730B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11895669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1568791A Expired - Lifetime JP2929730B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | ウレタン化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929730B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0624614A1 (de) * | 1993-05-11 | 1994-11-17 | Bayer Ag | Verfahren zur Umsetzung von Ester- oder Carbonatgruppen zu Amid oder Urethangruppen |
| US5391805A (en) * | 1993-02-03 | 1995-02-21 | Mitsubishi Gas Chemical Company Inc. | Process for producing urethane compound |
| WO2010013666A1 (ja) | 2008-07-28 | 2010-02-04 | 宇部興産株式会社 | カルバメート化合物の製造方法 |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP1568791A patent/JP2929730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391805A (en) * | 1993-02-03 | 1995-02-21 | Mitsubishi Gas Chemical Company Inc. | Process for producing urethane compound |
| EP0624614A1 (de) * | 1993-05-11 | 1994-11-17 | Bayer Ag | Verfahren zur Umsetzung von Ester- oder Carbonatgruppen zu Amid oder Urethangruppen |
| WO2010013666A1 (ja) | 2008-07-28 | 2010-02-04 | 宇部興産株式会社 | カルバメート化合物の製造方法 |
| JP5434919B2 (ja) * | 2008-07-28 | 2014-03-05 | 宇部興産株式会社 | カルバメート化合物の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2929730B2 (ja) | 1999-08-03 |
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