JPH051017A - ポリメチレンポリフエニルカルバメート類の製造方法 - Google Patents

ポリメチレンポリフエニルカルバメート類の製造方法

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JPH051017A
JPH051017A JP3179833A JP17983391A JPH051017A JP H051017 A JPH051017 A JP H051017A JP 3179833 A JP3179833 A JP 3179833A JP 17983391 A JP17983391 A JP 17983391A JP H051017 A JPH051017 A JP H051017A
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JP
Japan
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reaction
polymethylene polyphenyl
general formula
phenylcarbamate
condensation reaction
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JP3179833A
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English (en)
Inventor
Takao Ikariya
隆雄 碇屋
Makoto Miyazawa
誠 宮沢
Sachiko Yamamoto
祥子 山本
Katsunori Fujimura
克範 藤村
Shinya Higuchi
信弥 樋口
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication of JPH051017A publication Critical patent/JPH051017A/ja
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高純度のポリメチレンポリフェニルカルバメ
ート類を高収率で取得することのできる新規な方法を提
供する。 【構成】 下記の一般式〔1〕 【化7】 (式中Rは炭素数1〜6の低級アルキル基、シクロアル
キル基またはアリール基を表わす)で表される環状構造
を有する化合物をN−フェニルカルバメートおよび/ま
たはN−フェニルカルバメートとメチレン化剤による付
加縮合反応により生成される誘導体の存在下、メチレン
化剤を添加することなく酸触媒により開環縮合反応させ
ることを特徴とする、下記一般式〔2〕で表わされる、
当該環状構造を有さないポリメチレンポリフェニルカル
バメート類の製造方法: 【化8】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリメチレンポリフェニ
ルカルバメート類の製造方法に関するもので、さらに詳
しくは、下記環状構造を有する化合物(一般式〔1〕)
とポリメチレンポリフェニルカルバメート類および/ま
たはN−フェニルカルバメート類とをメチレン化剤を添
加することなく酸触媒により開環縮合反応させ、当該環
状単位を有さないポリメチレンポリフェニルカルバメー
ト類を製造する新規な方法に関するものである。
【化3】 (式中Rは炭素数1〜6の低級アルキル基、シクロアル
キル基またはアリール基を表わす)
【0002】
【従来の技術】ポリメチレンポリフェニルカルバメート
類は農医薬として有用なばかりか、ポリウレタンの原料
であるクルードMDIの前駆体として特に有用である。
クルードMDIは、特に硬質フォーム分野において、そ
の優れた断熱性により、保温、保存、結露防止等の目的
に広く使われており、電気冷蔵庫の断熱材として、また
プラント、建材及び土木分野において大きな需要を有し
ている。このため高純度、高選択率でポリメチレンポリ
フェニルカルバメート類を製造する方法が望まれてい
る。
【0003】従来、このポリメチレンポリフェニルカル
バメート類は酸触媒の存在下でN−フェニルカルバメー
トとホルムアルデヒド等のメチレン化剤とを反応させる
ことにより製造されている。また、特公昭62−428
96号公報ではN−フェニルカルバメートと一般式
〔1〕で示されるような特定の構造を有する化合物の存
在下で、メチレン化剤と反応させることにより、高純度
のポリメチレンポリフェニルカルバメート類を取得する
方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術は
高純度のポリメチレンポリフェニルカルバメートを高選
択率で取得するには不充分であったので本発明者らは、
ポリメチレンポリフェニルカルバメート類の製造方法を
詳細に検討した結果、一般式〔1〕で示されるような特
定の構造を有する化合物を原料として用いれば、N−フ
ェニルカルバメートおよび/またはそのメチレン化剤に
よる付加縮合反応誘導体(すなわち、目的物よりも低縮
合度のポリメチレンポリフェニルカルバメート類)の存
在下、メチレン化剤を添加することなく酸触媒下で反応
を行うことにより、高純度のポリメチレンポリフェニル
カルバメート類を高収率で取得することができることを
知り、本発明を完成するに至った。
【0005】
【課題を解決するための手段】下記の一般式〔1〕、
【化4】 (式中Rは炭素数1〜6の低級アルキル基、シクロアル
キル基またはアリール基を表わす)で表される環状構造
を有する化合物をN−フェニルカルバメートおよび/ま
たはN−フェニルカルバメートとメチレン化剤による付
加縮合反応により生成される誘導体の存在下、メチレン
化剤を添加することなく酸触媒により開環縮合反応させ
ることを特徴とする、下記一般式〔2〕で表わされる当
該環状構造を有さないポリメチレンポリフェニルカルバ
メートの製造方法である。
【化5】 (nは0以上の整数)上記反応は縮合反応を起さない有
機媒体の少なくとも1種類存在させて行なうのが好まし
い。
【0006】上記一般式〔1〕において、Rは置換基を
有してもよい、アルキル基、脂環族基または芳香族基を
表すが、好ましくは、たとえば、メチル基、エチル基、
n−プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、シクロ
ヘキシル基、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化エチル基
であるが、さらに好ましくはメチル基およびエチル基で
ある。
【0007】また上記一般式〔1〕で表わされる環状構
造を有する化合物は、例えばN−フェニルカルバメート
とホルムアルデヒド(メチレン化剤)を酸触媒の存在下
で反応させて得られる反応生成物から分離回収すること
によって得られる。
【0008】酸触媒としては、塩酸、硫酸、りん酸等の
鉱酸、酢酸、蓚酸、クロル酢酸、トリフルオロ酢酸等の
有機カルボン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタ
ンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機スルホ
ン酸、さらには、塩化第2鉄、塩化アルミニウム、五弗
化アンチモン等のルイス酸が挙げられる。また、公知の
強酸性陽イオン交換体、ヘテロポリモリブデン酸、ヘテ
ロポリタングステン酸等のヘテロポリ酸及びその塩、鉱
酸、有機酸、ルイス酸、ヘテロポリ酸及びその塩等を無
機および/または無機酸化物に担持あるいは結合させた
固体酸も有効である。好ましくはメタンスルホン酸、ト
リフルオロメタンスルホン酸である。
【0009】有機媒体としては、炭化水素系溶剤のハロ
ゲン置換体ならびに芳香族系溶剤あるいはそれらの炭化
水素系溶剤との混合系が使用できる。例としては、クロ
ロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、ジクロロエタ
ン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ベンゼ
ン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベ
ンゼン、ニトロトルエン、モノブロムベンゼン、ジブロ
ムベンゼン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサ
ン、2−メチルペンタン、n−ヘプタン、3,4−ジメ
チルヘキサン、2−メチルヘキサン、3−エチルペンタ
ン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘ
キサンなどが挙げられる。
【0010】反応温度は、好ましくは20〜150℃、
特に好ましくは50〜120℃が良い。反応温度が低す
ぎると反応が遅くなり、高すぎると加水分解等の望まし
くない副反応が生じやすくなるためである。
【0011】反応時間は、原料の濃度、酸の種類および
反応温度によって異なるが、回分式反応の場合通常10
分〜5時間である。
【0012】反応方法は、回分式でも連続式でも行える
が、回分式の場合、反応は一般式〔1〕で示されるよう
な特定の構造を有する化合物を溶媒に溶解し、酸触媒を
添加し、一般式〔1〕で表される環状構造物単位が消失
するまで、縮合反応を継続する。反応終了後、副生成物
や触媒が必要により除去される。得られたポリメチレン
ポリフェニルカルバメート類は公知の方法で熱分解する
ことにより、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート
類に変換される。
【0013】上記の開環縮合反応において、N−フェニ
ルカルバメートを存在させることにより2核体の収量を
上げることが可能であり、MDIにしたときのNCO値
の向上とか、反応性の向上につながる。これは一般式
〔1〕のものは、N−フェニルカルバメートとメチレン
化剤の反応において付加反応で停止した形のものであ
り、〔1〕単独では縮合反応が進み易く多核体を生成し
易くなる。またN−フェニルカルバメートとメチレン化
剤との付加縮合反応により生成される誘導体を存在させ
ることにより、N−フェニルカルバメートと同様な効果
が期待され、さらに高純度、高選択率でポリメチレンポ
リフェニルカルバメート類を取得することができる。そ
して、該反応においては、新たにメチレン化剤を添加す
ることなく反応を実施することが、一般式〔1〕のよう
な環状構造含有物を反応後に残存させない上からみて好
ましい。
【0014】上記反応により得られる反応生成物には一
般には2核体と多核体が含まれるが、2核体より大きい
多核体の約半分は3核体である。2核体の4,4′−M
DUは、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
(ピュアーMDI)の前駆体として有用であり、またこ
の4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートと3核
体、4核体等のポリメチレンポリフェニルウレタンの混
合物はクルードMDIの前駆体として有用である。これ
らのイソシアネート類はポリウレタンの原料として近年
需要が急増しているが、特にピュアーMDIは高品質熱
可塑性ポリウレタン樹脂、およびエラストマー、スパン
デックスの原料として、またこのピュアーMDIを液状
化させた変性MDIはRIM(反応射出成形法)用原料
として需要が増している。また、PMPPUより得られ
るクルードMDIは、特に硬質フォーム分野において、
その優れた断熱性により、保温、保存、結露防止等の目
的に広く使われており、電気冷蔵庫の断熱材として、ま
たプラント、建材及び土木分野において大きな需要を有
している。
【0015】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳しく説明
する。 実施例1 環状構造物:
【化6】 (N−カルボエトキシ−1,3−ジヒドロ−2−オキサ
−4−アザナフタリン)25.9g、エチルフェニルカ
ルバメート5.2g、メタンスルホン酸22.5gをo
−ジクロロベンゼン中で攪はんを行いながら、90℃で
2時間反応させた。反応終了後、酸分がなくなるまで水
洗を行い、ついでo−ジクロロベンゼンを減圧留去し
た。ニトロベンゼンを内部標準として高速液体クロマト
グラフィーで分析した結果、芳香環が3個以上のポリメ
チレンポリフェニルカルバメートが76wt% 、ジフェニ
ルメタンジカルバメート15wt% 、エチルフェニルカル
バメート9wt% が得られた。次に蒸留塔、窒素ガス吹き
込み管を備えた300ccの耐圧容器に上記のポリメチレ
ンポリフェニルカルバメート生成物20gとo−ジクロ
ロベンゼン250gを仕込み、反応器内の圧力を4kg/
cm2 G に保ち、255℃で熱分解反応を行った。そして
溶媒を減圧留去した後、反応生成物のイソシアネート基
含有率(JISK 1603) を測定したところ30%であっ
た。
【0016】実施例2 エチルフェニルカルバメート2.6g、4,4′−ジフ
ェニルメタンジエチルカルバメート2.7gを用いた以
外は、実施例1と同様な反応を行った。ニトロベンゼン
を内部標準として高速液体クロマトグラフィーで分析し
た結果、芳香環が3個以上のポリメチレンポリフェニル
カルバメートが85wt% 、ジフェニルメタンジカルバメ
ート11wt% 、エチルフェニルカルバメートが4wt% 得
られた。次に実施例1と同様に熱分解反応を行い、イソ
シアネート基含有率を測定したところ、29%であっ
た。
【0017】実施例3 エチルフェニルカルバメート1.7g、4,4′−ジフ
ェニルメタンジエチルカルバメート1.8g、4−〔N
−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチル〕エチ
ルフェニルカルバメート1.8gを用いた以外は、実施
例1と同様な反応を行った。ニトロベンゼンを内部標準
として高速液体クロマトグラフィーで分析した結果、芳
香環が3個以上のポリメチレンポリフェニルカルバメー
トが89wt% 、ジフェニルメタンジカルバメート9wt%
、エチルフェニルカルバメートが2wt% 得られた。次
に実施例1と同様に熱分解反応を行い、イソシアネート
基含有率を測定したところ、29%であった。
【0018】実施例4 酸触媒にH0.5 Cs2.5 PW1240を11g用いた以外
は、実施例1と同様な反応を行い、反応終了後、酸触媒
を濾別したのち、ニトロベンゼンを内部標準として高速
液体クロマトグラフィーで分析したところ、芳香環が3
個以上のポリメチレンポリフェニルカルバメートが73
wt% 、ジフェニルメタンジカルバメート18wt% 、エチ
ルフェニルカルバメート9wt% が得られた。さらに実施
例1と同様に熱分解反応を行い、イソシアネート基含有
率を測定したところ、31%であった。
【0019】実施例5 酸触媒としてメタンスルホン酸の代わりにスルホン酸系
陽イオン交換樹脂(イオン交換容量4.4meq/g)25g
を使用した以外は実施例1と同様な反応を行った。ニト
ロベンゼンを内部標準として高速液体クロマトグラフィ
ーで分析した結果、芳香環が3個以上のポリメチレンポ
リフェニルカルバメートが49wt% 、ジフェニルメタン
ジカルバメート37wt% 、エチルフェニルカルバメート
49wt%が得られた。さらに実施例1と同様に熱分解反
応を行い、イソシアネート基含有率を測定したところ3
1%であった。
【0020】実施例6 酸触媒にトリフルオロ酢酸を45g用いた以外は、実施
例1と同様な反応を80℃で行い、反応終了後、酸触媒
および溶媒を減圧留去したのち、ニトロベンゼンを内部
標準として高速液体クロマトグラフィーで分析したとこ
ろ、芳香環が3個以上のポリメチレンポリフェニルカル
バメートが75wt% 、ジフェニルメタンジカルバメート
17wt% 、エチルフェニルカルバメート8wt% が得られ
た。さらに実施例1と同様に熱分解反応を行い、イソシ
アネート基含有率を測定したところ、31%であった。
【0021】比較例1 環状化合物を使用せず、エチルフェニルカルバメート1
2.9g、4,4′−ジフェニルメタンジエチルカルバ
メート13.4gを用いた以外は、実施例1と同様な反
応を行った。ニトロベンゼンを内部標準として高速液体
クロマトグラフィーで分析した結果、芳香環が3個以上
のポリメチレンポリフェニルカルバメートが12wt% 、
ジフェニルメタンジカルバメート47wt% 、エチルフェ
ニルカルバメートが41wt%得られた。
【0022】
【発明の効果】本発明により高純度で高収率のポリメチ
レンポリフェニルカルバメート類が取得可能となり、ま
た、熱分解反応により高いイソシアネート基含有率を示
すポリメチレンポリフェニルカルバメート類が製造可能
であるという効果が認められた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 31/04 31/10 C07C 263/04 265/14 8519−4H 269/06 6917−4H 271/38 6917−4H 271/58 6917−4H // C07B 61/00 300 C08G 61/00 NLF 8215−4J (72)発明者 樋口 信弥 神奈川県川崎市中原区木月住吉町1885−11 −519

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式〔1〕 【化1】 (式中Rは炭素数1〜6の低級アルキル基、シクロアル
    キル基またはアリール基を表わす)で表される環状構造
    を有する化合物をN−フェニルカルバメートおよび/ま
    たはN−フェニルカルバメートとメチレン化剤による付
    加縮合反応により生成される誘導体の存在下、メチレン
    化剤を添加することなく酸触媒により開環縮合反応させ
    ることを特徴とする、下記一般式〔2〕で表わされる、
    当該環状構造を有さないポリメチレンポリフェニルカル
    バメート類の製造方法: 【化2】 (nは0以上の整数)
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法で得られたポリメ
    チレンポリフェニルカルバメート類を熱分解することを
    特徴とするポリメチレンポリフェニルイソシアネート類
    を製造する方法。
JP3179833A 1990-07-20 1991-07-19 ポリメチレンポリフエニルカルバメート類の製造方法 Pending JPH051017A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527467A (ja) * 1999-12-27 2003-09-16 ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー ポリカーバメート類の合成法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527467A (ja) * 1999-12-27 2003-09-16 ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー ポリカーバメート類の合成法

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