JPH0892226A - N−メチル化メラミン誘導体の製造方法 - Google Patents

N−メチル化メラミン誘導体の製造方法

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JPH0892226A
JPH0892226A JP6229266A JP22926694A JPH0892226A JP H0892226 A JPH0892226 A JP H0892226A JP 6229266 A JP6229266 A JP 6229266A JP 22926694 A JP22926694 A JP 22926694A JP H0892226 A JPH0892226 A JP H0892226A
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JP
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melamine derivative
catalyst
group
ruthenium
methylol
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JP6229266A
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Makoto Ishikawa
誠 石川
Norio Tanaka
規生 田中
Kenichi Mizusawa
水沢  賢一
Yasuo Fukue
靖夫 福江
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Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical Corp
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Publication date
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    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 周期律表第VIII族の触媒および水素含有ガス
の存在下、少なくとも1つ以上のメチロールアミノ基を
環炭素原子上に有するN−メチロール化メラミン誘導体
(例えば、メラミンとホルムデヒドの反応生成物で平均
分子量が150〜7000のもの)を還元しN−メチル
化メラミン誘導体を得ることを特徴とするN−メチル化
メラミン誘導体の製造方法。 【効果】 本発明の方法に従えば、N−メチロール化メ
ラミン誘導体から比較的穏和な反応条件で種々の農薬、
医薬、染料、塗料等の種々のファインケミカル中間体と
して、また種々の樹脂材料、難燃性材料としても広く用
いられる有用な化合物群であるN−メチル化メラミン誘
導体を高収率で容易に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は周期律表第VIII族の触媒
および水素含有ガスの存在下、種々のN−メチロール化
メラミン誘導体を還元し、N−メチル化メラミン誘導体
を得る新規な製造方法に関するものである。本発明の置
換メラミン誘導体は農薬、医薬、染料、塗料等の種々の
ファインケミカル中間体として、また種々の樹脂材料と
くにアミノプラスト形成体成分として、あるいは熱可塑
性ポリマーの難燃性材料としても広く用いられている有
用な化合物群である。
【0002】
【従来の技術】N−アルキル化メラミン類の合成法とし
ては従来種々の合成法が知られており、例えば、一般式
( V)
【0003】
【化3】
【0004】(式中、X1 及びX2 はジエチルアミノ
基、X3 はエチルアミノ基を、またはX 1 、X2 はアミ
ノ基、X3 はエチルアミノ基またはジエチルアミノ基を
表す。)の化合物は、2−クロロ−1,3,5−トリア
ジン誘導体とエチルアミンの反応による合成法が報告さ
れている〔ジャーナル・オブ・アメリカ・ケミカル・ソ
サエティ(J.Amer.Chem.Soc)、73巻、2984頁、1
951年〕。一般式( V)(式中、X1 、X2 及びX3
はエチルアミノ基を表す。)の化合物は、2,4,6−
トリメチルチオ−1,3,5−トリアジンとエチルアミ
ンの反応による合成法が報告されている〔ヘミシェ・ベ
リヒテ(Chem Rer.)、18巻、2755頁、1885
年〕。一般式( V) (式中、X1 はアミノ基、X2 はア
ミノ基またはオクチルアミノ基を、X3 はオクチルアミ
ノ基を表す。)の化合物は、2,4,6−トリアミノ−
1,3,5−トリアジンとオクチルアミン塩酸塩の反応
による合成法が報告されている〔アメリカ特許(U.S.Pa
tent)、2,228,161号、1941年〕。一般式
( V) (式中、X1 はピペリジノ基、X2 及びX3 はア
ミノ基を表す。)の化合物は、シアノピペリジンとシア
ノグアニジンの反応による合成法が報告されている〔ド
イツ特許(Ger. Patent )、889,593号、195
3年〕。
【0005】また、塩化シアヌルから合成した種々の
2,4,6−置換メラミンの誘導体を、熱可塑性ポリマ
ーの難燃剤としている〔特開平3−215564号〕。
この特開平3−215564号に記載の誘導体の具体例
の一部を以下に示す。
【0006】
【化4】
【0007】またアミノトリアジン類と、アルデヒドま
たはケトン等のカルボニル化合物との反応の例としては
メラミンとホルマリン水溶液による弱アルカリ条件下で
のヒドロキシメチル化の反応例に代表される〔ジャーナ
ル・オブ・アメリカ・ケミカル・ソサエティ(J.Amer.C
hem.Soc)、69巻、599頁、1947年〕。ジャーナ
ル・オブ・アメリカ・ケミカル・ソサエティ(J.Amer.C
hem.Soc)、73巻、2984頁、1954年の合成法は
多くの場合当量以上の縮合剤を必要とする上、工業上し
ばしば問題となる塩類等の副生成物を生じる。また、ヘ
ミッシェ・ベリヒテ(Chem Ber.)、18巻、2755
頁、1885年の合成法は工業上しばしば問題となる硫
黄化合物等の副生成物を生じる。アメリカ特許(U.S.Pa
tent)、2,228,161号、1941年の合成法は
反応に高温を要する上、前者は塩化アンモニウムを副生
する。ドイツ特許(Ger. Patent )、889,593
号、1953年の合成法は原料にシアノ基を有する化合
物を用いるために、実験室的には優れた方法ではある
が、工業的には必ずしも適した方法と言えない。またい
ずれの場合も、工業的には安価とは言えない置換アミン
類またはその誘導体を用いて、脱離基との置換反応また
は付加反応を行なうという共通点を有し、これが置換ト
リアジン類を安価に供給できない一つの理由となってい
る。
【0008】またアミノトリアジン類と、カルボニル化
合物との反応は、トリアジン環上のアミノ基の反応性が
低いためにジャーナル・オブ・アメリカ・ケミカル・ソ
サエティ(J.Amer.Chem.Soc)、69巻、599頁、19
47年のように、メラミンと高反応性のホルムアルデヒ
ドの反応によるヒドロキシメチル化(メチロール化)反
応のみが一般的であり、反応中に更に他のメラミン類と
容易に脱水縮合反応して多核体が得られる反応が知られ
ている。
【0009】従って、メラミン類の単核体または多核体
のメチロール化物を経由したN−メチル化メラミンの製
造方法は全く知られていない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点を解決すべく鋭意努力検討した結果、工業的に安価
な単核体または多核体のメチロール化メラミン誘導体
を、周期律表第VIII族の触媒および水素含有ガスの存在
下に、そのメチロール基を部分的にまたは全て還元し、
しかも水のみを副生物とする完成するに至った。
【0011】また、本反応で得られるN−メチル化メラ
ミン誘導体はアミノトリアジン類が本来有している分子
間の水素結合による多分子の会合を著しく阻害し、同時
に脂溶性も向上するために、各種溶媒に対する溶解性が
向上し、また同時に融点も降下するために、他の有機化
合物との相溶性も向上する。さらにN−メチロール基を
部分還元して得られるN−メチル−N’−メチロールメ
ラミン誘導体を用いたアミノプラスト樹脂は、架橋密度
が制御されることににより可撓性を付与することも可能
となる。
【0012】本発明の目的は、工業的に安価にしかも容
易に製造できる単核体または多核体のN−メチロール化
メラミン誘導体を、周期律表第VIII族の触媒および水素
含有ガスの存在下に、そのメチロール基を部分的にまた
は全て還元し、種々の農薬、医薬、染料、塗料等のファ
インケミカル中間体として、また種々の樹脂材料、難燃
性材料としても広く用いることのできる有用な化合物群
であるN−メチル化メラミン誘導体を高収率で容易に製
造する方法の提供にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、周期
律表第VIII族の触媒および水素含有ガスの存在下、少な
くとも1つ以上のメチロールアミノ基を環炭素原子上に
有するN−メチロール化メラミン誘導体を還元しN−メ
チル化メラミン誘導体を得ることを特徴とするN−メチ
ル化メラミン誘導体の製造方法に関する。
【0014】以下、更に本発明を詳細に説明する。本発
明の原料である、少なくとも1つ以上のメチロール基を
有するN−メチロール化メラミン誘導体は、一般式
(I)
【0015】
【化5】
【0016】{式中、R1 、R2 、R3 、R4 、R5
よびR6 は、各々独立して水素原子(但し全てが水素原
子の場合は除く)、メチロール基(-CH2OH基)を表わ
す。}で表わされる単核体のN−メチロール化メラミン
誘導体及び/又は一般式(I)において、R1 、R2
3 、R4 、R5 およびR6 の少なくとも1つが一般式
(II)
【0017】
【化6】
【0018】{式中、R7 、R8 、R9 、R10およびR
11は、各々独立して水素原子、メチロール基(-CH2OH
基)または式(II)を表わし、nは少なくとも1以上の
整数を表わす。}で表わされる多核体のN−メチロール
化メラミン誘導体である。以上に示したように、本反応
には一般に工業的に製造されている複数個のN−メチロ
ール基を有する平均分子量150〜7000程度を有す
る単核体および多核体のN−メチロールメラミン混合
物、または各々純粋なN−メチロールメラミンをそのま
ま反応に供し、そのN−メチロール基の全部または一部
を還元的にメチル基に変換することができる。
【0019】反応に際しては、原料および生成物の反応
性、取り扱いの容易さから平均分子量が150〜400
0の単核体および多核体のN−メチロールメラミン混合
物を用いることが望ましく、さらに平均分子量が150
〜2000の単核体および多核体のN−メチロールメラ
ミン混合物を用いることが望ましい。本発明に用いる原
料のN−メチロールメラミン誘導体の合成に関しては、
s-Triazines and Derivatives. Ed. by E. M. Smolin a
nd L. Rapoport. The Chemistry of Heterocyclic Comp
ounds., Inter-science Publishers Inc., NEW YORK.19
59. に詳述されている。
【0020】本反応で用いられる周期律表第VIII族の触
媒としては、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロ
ジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金触
媒が挙げられ、例えばこれら元素の錯体触媒、担持触媒
等が挙げられる。これらの元素の中で鉄、ニッケル、ル
テニウム、ロジウム、パラジウム、白金の触媒が好まし
く、特に、ニッケル、パラジウム、白金の錯体及び担持
触媒が好ましい。以下更に具体的に触媒を例示する。
【0021】鉄触媒としては、ラネー鉄、またはペンタ
カルボニル鉄、ドデカカルボニルトリ鉄、ジクロロビス
(トリフェニルホスフィン)鉄、テトラカルボニル(ト
リフェニルホスフィン)鉄、トリカルボニルビス(トリ
フェニルホスフィン)鉄等の錯体触媒が挙げられる。コ
バルトの触媒としては、ラネーコバルト、またはオクタ
カルボニルジコバルト、ドデカカルボニルトリコバル
ト、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)コバルト
等の錯体触媒が挙げられる。
【0022】ニッケルの触媒としては、ラネーニッケル
触媒、ニッケル担持シリカ、ニッケル担持アルミナ、ニ
ッケル担持炭素、ニッケル担持珪藻土等の固体及び担持
触媒、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)ニッケ
ル、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、
テトラキス(トリフェニルフォスファイト)ニッケル等
の錯体触媒及び塩化ニッケル、酸化ニッケル等が挙げら
れる。
【0023】ルテニウム触媒としては、ルテニウム担持
シリカ、ルテニウム担持アルミナ、ルテニウム担持炭素
等の担持触媒、ペンタカルボニルルテニウム、ドデカカ
ルボニルトリルテニウム、テトラヒドリドドデカカルボ
ニル四ルテニウム、ジヒドリド(2窒素)トリス(トリ
フェニルホスフィン)ルテニウム、ジカルボニルトリス
(トリフェニルホスフィンョ)ルテニウム、テトラカル
ボニル(トリメチルホスフィト)ルテニウム、ペンタキ
ス(トリメチルホスフィト)ルテニウム、トリス(アセ
チルアセトナト)ルテニウム、ジアセタトジカルボニル
ビス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジクロロ
ビス(クロロトリカルボニル)ルテニウム、カルボニル
クロロヒドリドトリス(トリフェニルホスフィン)ルテ
ニウム、テトラヒドリドトリス(トリフェニルホスフィ
ン)ルテニウム、アセタトヒドリドトリス(トリフェニ
ルホスフィン)ルテニウム、ジクロロビス(アセトニト
リル)ビス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ル
テノセン、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)
ルテニウム、ジクロロ(ペンタメチルシクロペンタジエ
ニル)ルテニウム、クロロ(シクロペンタジエニル)ビ
ス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ヒドリド
(シクロペンタジエニル)ビス(トリフェニルホスフィ
ン)ルテニウム、クロロカルボニル(シクロペンタジエ
ニル)ルテニウム、ヒドリド(シクロペンタジエニル)
(1,5−シクロオクタジエン)ルテニウム、クロロ
(シクロペンタジエニル)(1,5−シクロオクタジエ
ン)ルテニウム、ジヒドリドテトラキス(トリフェニル
ホスフィン)ルテニウム、シクロオクタトリエン(シク
ロオクタジエン)ルテニウム、クロロヒドリドトリス
(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、トリカルボニ
ルビス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、トリカ
ルボニル(シクロオクタテトラエン)ルテニウム、トリ
カルボニル(1,5−シクロオクタジエン)ルテニウ
ム、ジクロルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニ
ウム等の錯体触媒及び塩化ルテニウム、酸化ルテニウ
ム、ルテニウムブラック等が挙げられる。
【0024】パラジウム触媒としては、ラネーパラジウ
ム、パラジウム担持シリカ触媒、パラジウム担持アルミ
ナ触媒、パラジウム担持炭素触媒、パラジウム担持硫酸
バリウム触媒、パラジウム担持ゼオライト触媒、パラジ
ウム担持シリカ・アルミナ触媒等の固体または担持触
媒、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウ
ム、ジクロロビス(トリメチルホスフィン)パラジウ
ム、ジクロロビス(トリブチルホスフィン)パラジウ
ム、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウ
ム、テトラキス(トリエチルホスファイト)パラジウ
ム、ビス(シクロオクター1、5ージエン)パラジウ
ム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウ
ム、ジカルボニルビス(トリフェニルホスフィン)パラ
ジウム、カルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)
パラジウム、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウ
ム、ジクロロ(1、5ーシクロオクタジエン)パラジウ
ム等の錯体触媒及び塩化パラジウム、酸化パラジウムが
挙げられる。
【0025】ロジウム触媒としては、ロジウム担持シリ
カ触媒、ロジウム担持アルミナ触媒、ロジウム担持炭素
触媒等の担持触媒、クロロトリス(トリフェニルホスフ
ィン)ロジウム、ヘキサデカカルボニル六ロジウム、ド
デカカルボニル四ロジウム、ジクロロテトラカルボニル
ロジウム、ヒドリドテトラカルボニルロジウム、ヒドリ
ドカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウ
ム、ヒドリドテトラキス(トリフェニルホスフィン)ロ
ジウム、ジクロロビス(シクロオクタジエン)二ロジウ
ム、ジカルボニル(ペンタメチルシクロペンタジエニ
ル)ロジウム、シクロペンタジエニルビス(トリフェニ
ルホスフィン)ロジウム、ジクロロテトラキス(アリ
ル)二ロジウム等の錯体触媒及び塩化ロジウム、酸化ロ
ジウム等が挙げられる。
【0026】白金触媒としては、白金担持シリカ触媒、
白金担持アルミナ触媒、白金担持炭素触媒等の担持触
媒、、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)白金、
ジクロロビス(トリメチルホスフィン)白金、ジクロロ
ビス(トリブチルホスフィン)白金、テトラキス(トリ
フェニルホスフィン)白金、テトラキス(トリフェニル
ホスファイト)白金、トリス(トリフェニルホスフィ
ン)白金、ジカルボニルビス(トリフェニルホスフィ
ン)白金、カルボニルトリス(トリフェニルホスフィ
ン)白金、cis-ビス(ベンゾニトリル)ジクロロ白金、
ビス(1、5ーシクロオクタジエン)白金等の錯体触媒
及び塩化白金、酸化白金(アダムス触媒)、白金ブラッ
ク等が挙げられる。
【0027】以上述べた触媒はそれぞれ単独でも複数組
み合わせて使用しても良い。周期律表第VIII族触媒の使
用量としては、一般式(I)のN−メチロール化メラミ
ン誘導体に対して通常0.00001〜20モル%の範
囲、好ましくは0.0001〜10モル%の範囲が良
い。上記触媒に必要に応じ、配位子を添加することもで
きる。配位子としては例えば、トリメチルホスフィン、
トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフ
ェニルホスフィン、トリス(パラトリル)ホスフィン、
トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィン、ジフ
ェニルホスフィノベンゼン−3−スルホン酸ナトリウ
ム、ビス(3−スルホナ−トフェニル)ホスフィノベン
ゼンナトリウム塩、1,2−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プ
ロパン、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタ
ン、トリス(3−スルホナ−トフェニル)ホスフィンナ
トリウム塩等の単座および多座の3級ホスフィン類、ト
リエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリ
フェニルホスファイト、トリス(2,6−ジメチルフェ
ニル)ホスファイト等の亜リン酸エステル類、トリフェ
ニルメチルホスホニウムヨージド、トリフェニルメチル
ホスホニウムブロミド、トリフェニルメチルホスホニウ
ムクロライド、トリフェニルアリルホスホニウムヨージ
ド、トリフェニルアリルホスホニウムブロミド、トリフ
ェニルアリルホスホニウムクロライド、テトラフェニル
ホスホニウムヨージド、テトラフェニルホスホニウムブ
ロミド、テトラフェニルホスホニウムクロライド等のホ
スホニウム塩類、リン酸トリフェニル、リン酸トリメチ
ル、リン酸トリエチル、リン酸トリアリル等のリン酸エ
ステル類、シクロオクタジエン、シクロペンタジエン等
の不飽和炭化水素類、ベンゾニトリル、アセトニトリル
等のニトリル類、アセチルアセトン等が挙げられる。
【0028】配位子の使用量としては、周期律表第VIII
族金属触媒に対して、通常0.1〜10000モル%の
範囲、好ましくは10〜5000モル%の範囲が良い。
反応温度は、通常室温から500℃、好ましくは50〜
300℃が良い。反応時間は、一般式(I)のN−メチ
ロール化メラミン誘導体の反応性にもよるが通常0.1
〜100時間、好ましくは0.5〜50時間が良い。
【0029】本反応は無溶媒でも進行するが、操作性等
の面から必要に応じて溶媒を使用することもできる。溶
媒としては、反応に不活性なものであれば特に制限はな
いが、例えばテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、
ジエチレングリコールジエチルエーテル、1、4−ジオ
キサン等のエーテル類、メタノール、エタノール、1−
プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2
−ブタノール、イソブタノール、2−メチル−2−プロ
パノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等
のアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシ
チレン、クメン、クロルベンゼン、o-ジクロルベンゼ
ン、m-ジクロルベンゼン、p-ジクロルベンゼン、テトラ
ヒドロナフタリン等の芳香族炭化水素類、n−ヘキサ
ン、シクロヘキサン、n−オクタン、n−デカン等の脂
肪族炭化水素類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、プロピオン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エ
チル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン
等のアミド類、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、
N,N,N′,N′−テトラメチル尿素等の尿素類、お
よび水が挙げられる。これらが単独または組合せて使用
できる。
【0030】本反応は、純水素ガスまたは水素を含有す
るガス雰囲気下で行なうが、その圧力としては0.1〜
500kg/cm2、好ましくは0.5〜200kg/cm2の圧力
が良好な結果を与える。また水素含有ガスの場合、希釈
ガスとしては反応に直接関与しないものであれば種々の
ガスを用いることができる。例えば窒素、アルゴン、ヘ
リウム等が一般的には使用されるが、二酸化炭素、空気
等も使用可能であるし、生成物および触媒等の安定化等
の目的でアンモニア、一酸化炭素等も使用される。これ
ら混合ガスを用いる場合、反応に必要な水素分圧があれ
ば問題はなく、その全圧力としては0.5〜500kg/c
m2、好ましくは1.0〜300kg/cm2の圧力の範囲で反
応することが望ましい。
【0031】反応終了後の処理方法としては、反応液を
冷却後、未反応のN−メチロール化メラミン誘導体を濾
過等の手段で除いた後に、必要に応じて溶媒を蒸留等で
除去するか、水−有機溶媒の2相系として生成物を抽出
したのちに、反応生成物を再結晶、蒸留、クロマトグラ
フィー分離等により精製、単離することができる。また
金属触媒は、固体または担持触媒の場合には、濾過等に
より、有機金族錯体触媒の場合には溶媒、生成物を蒸
留、再結晶等により除いた残査より、また水溶性配位子
を用いた場合には、抽出操作により水溶性金属錯体とし
て水層中にと、種々の形態において、分離、回収、再使
用が可能である。
【0032】以上のような本発明の原料のN−メチロー
ルメラミンのN−メチロール基の全部または一部を還元
的にメチル基に変換したことで得られるN−メチル化メ
ラミン誘導体は、下記の一般式(III)
【0033】
【化7】
【0034】{式中、R12、R13、R14、R15、R16
よびR17は、各々独立して水素原子(但し、全てが水素
原子の場合は除く)、メチル基、メチロール基(-CH2OH
基 ;但し、全てがメチロール基は除く)を表わす。}で
表わされる単核体のN−メチル化メラミン誘導体及び/
又は、一般式(III)において、R12、R13、R14
15、R16およびR17の少なくとも1つが一般式(IV)
【0035】
【化8】
【0036】{式中、(式中、R18、R19、R20、R21
およびR22は、各々独立して水素原子、メチル基、メチ
ロール基(-CH2OH基)または式(IV)を表わし、nは少
なくとも1以上の整数を表わす。}で表わされる多核体
のN−メチル化メラミン誘導体である。
【0037】
【実施例】以下、実施例を挙げ本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お本実施例は、単核体のN−メチロール化メラミンを用
いて対応するN−メチルメラミンを製造する場合には、
生成物を標品として別途合成し(合成法はアメリカ特許
(USP )2,430,462、J. Am. Chem. Soc.,73
巻、2984頁、(1951年)、または特開平3−2
15564号に準じて行なった。)、純品として単離し
たものと、内部標準物質とにより検量線を作成し、反応
液中の各成分量の収率を、以下の条件の高速液体クロマ
トグラフィーによる内標定量法により正確に求めた。
【0038】高速液体クロマトグラフィーの分析条件。 (単核体メラミン誘導体の定量方法) 検出方法;UV 230 nm カラム;GLサイエンス社製 Inertsil C8 150 mm x
4.6 mm φ 流量;1.0 ml/min 分析温度;35℃ 内部標準物質;フタール酸ジ(2−エチルヘキシル)エ
ステル また多核体のN−メチロール化メラミンの場合は、原
料、生成物とも混合物のままGPC(ゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィー、溶離液:N,N−ジメチルホ
ルムアミド)にて重量平均分子量を求めた。また反応に
関しては原料、生成物両者のN−メチロール基含量を化
学分析(ヨード法)で求め、その値の差から得られる化
学的還元反応率を収率とした。また原料、生成物の質量
スペクトル(イオン化法:FD)のフラグメントより、
N−メチロール基が、反応率に応じてN−メチル基に還
元されていることを確認した。
【0039】実施例1 内容量100mLのステンレス製オートクレーブに、単
核体のN−メチロールメラミン混合物(メラミン:40
%ホルマリン水溶液=1:4(モル比)、pH=8.8
にて合成したもの。化学分析(ヨード法)によるN−メ
チロール基含量43.1重量%。平均分子量:216)
を2.16g(10ミリモル)、5%活性炭担持Pd触
媒408mg、エタノール40mLを仕込み、反応器内
をアルゴンガスで充分に置換した後に、室温にて水素ガ
スを初期圧50kg/cm2で導入した。その後、180℃ま
で昇温し、撹拌しながら8時間反応させた。
【0040】冷却後、脱圧して反応器内部を窒素ガスで
置換した後に、反応液を取り出した。不溶物をロ別した
ところ、N−メチロール基含量39.8%のN−メチロ
ールメラミン混合物が0.79g得られた。またロ液を
化学分析したところ、N−メチロール基含量は0.3%
であり、高速液体クロマトグラフィーでの各生成物を定
量分析の結果、2,4,6−トリス(メチルアミノ)−
1,3,5−トリアジンが13.4%、2−ジメチルア
ミノ−4,6−ビス(メチルアミノ)−1,3,5−ト
リアジンが20.3%、2,4−ビス(ジメチルアミ
ノ)−6−メチルアミノ−1,3,5−トリアジンが1
3.9%、2,4,6−トリス(ジメチルアミノ)−
1,3,5−トリアジンが13.8%の収率(原料のN
−メチロールメラミン基準)で各々得られていた。
【0041】実施例2 内容量100mLのステンレス製オートクレーブに、単
核体のN−メチロールメラミン混合物(メラミン:40
%ホルマリン水溶液=1:4(モル比)、pH=8.8
にて合成したもの。化学分析(ヨード法)によるN−メ
チロール基含量43.1重量%。平均分子量:216)
を2.16g(10ミリモル)、ラネーニッケル触媒4
90mg、エタノール50mLを仕込み、反応器内をア
ルゴンガスで充分に置換した後に、室温にて水素ガスを
初期圧50kg/cm2で導入した。その後、150℃まで昇
温し、撹拌しながら12時間反応させた。
【0042】冷却後、脱圧して反応器内部を窒素ガスで
置換した後に、反応液を取り出した。不溶物をロ別した
ところ、N−メチロール基含量40.1%のN−メチロ
ールメラミン混合物が1.85g得られた。またロ液を
化学分析したところ、N−メチロール基含量は3.3%
であり、高速液体クロマトグラフィーでの各生成物を定
量分析の結果、2,4,6−トリス(メチルアミノ)−
1,3,5−トリアジンが1.4%、2−ジメチルアミ
ノ−4,6−ビス(メチルアミノ)−1,3,5−トリ
アジンが3.6%、2,4−ビス(ジメチルアミノ)−
6−メチルアミノ−1,3,5−トリアジンが2.6
%、2,4,6−トリス(ジメチルアミノ)−1,3,
5−トリアジンが1.7%の収率(原料のN−メチロー
ルメラミン基準)で各々得られていた。 実施例3 内容量100mLのステンレス製オートクレーブに、多
核体のN−メチロールメラミン混合物(メラミン:40
%ホルマリン水溶液=1:2(モル比)、pH=8、温
度90℃にてメチロール化反応を行ない、反応液の一部
を温水中にサンプリング、溶解後、冷却による白濁温度
が45℃のときに反応を停止したのちに、スプレードラ
イヤーにて噴霧乾燥したもの。化学分析(ヨード法)に
よるN−メチロール基含量22.0%。GPC(ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー)での平均分子量:
850)を2.13g(2.5ミリモル相当)、5%活
性炭担持Pd触媒408mg、メタノール40mLを仕
込み、反応器内をアルゴンガスで充分に置換した後に、
室温にて水素ガスを初期圧50kg/cm2で導入した。その
後、200℃まで昇温し、撹拌しながら10時間反応さ
せた。冷却後、脱圧して反応器内部を窒素ガスで置換し
た後に、反応液をスラリー状態で取り出した。反応液よ
り溶媒を留去して得られた残渣を、化学分析(ヨード
法)した結果、N−メチロール基含量15.5%のN−
メチロールメラミン混合物が2.06g得られた。この
混合物はGPCより重量平均分子量830であり、また
質量スペクトル(イオン化法:FD)によりN−メチロ
ール基含量に応じて、N−メチロール基がN−メチル基
に変化していることが確認された。本反応の結果から、
原料中のN−メチロール基のうちの31.0%が対応す
るN−メチル基に変換されている(原料のN−メチロー
ルメラミン基準の化学反応収率:31.0%)ことが判
明した。 実施例4 内容量100mLのステンレス製オートクレーブに、多
核体のN−メチロールメラミン混合物(メラミン:40
%ホルマリン水溶液=1:2(モル比)、pH=8、反
応温度90℃にてメチロール化反応を行ない、反応液の
一部を温水中にサンプリング、溶解後、冷却による白濁
温度が35℃のときに反応を停止したのちに、スプレー
ドライヤーにて噴霧乾燥したもの。化学分析(ヨード
法)によるN−メチロール基含量22.2%。GPC
(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)での平均
分子量:720)を1.80g(2.5ミリモル相
当)、5%活性炭担持Pd触媒408mg、メタノール
40mLを仕込み、反応器内をアルゴンガスで充分に置
換した後に、室温にて水素ガスを初期圧50kg/cm2で導
入した。その後、200℃まで昇温し、撹拌しながら1
0時間反応させた。
【0043】冷却後、脱圧して反応器内部を窒素ガスで
置換した後に、反応液をスラリー状態で取り出した。反
応液より溶媒を留去して得られた残渣を、化学分析(ヨ
ード法)した結果、N−メチロール基含量14.2%の
N−メチロールメラミン混合物が1.71g得られた。
この混合物はGPCより重量平均分子量690であり、
また質量スペクトル(イオン化法:FD)によりN−メ
チロール基含量に応じて、N−メチロール基がN−メチ
ル基に変化していることが確認された。本反応の結果か
ら、原料中のN−メチロール基のうちの39.0%が対
応するN−メチル基に変換されている(原料のN−メチ
ロールメラミン基準の化学反応収率:39.0%)こと
が判明した。
【0044】
【発明の効果】本発明の方法に従えば、N−メチロール
化メラミン誘導体から比較的穏和な反応条件で種々の農
薬、医薬、染料、塗料等の種々のファインケミカル中間
体として、また種々の樹脂材料、難燃性材料としても広
く用いられる有用な化合物群である単核体および多核体
のN−メチル化メラミン誘導体を高収率で容易に製造す
ることができる。
【0045】本発明で得られる生成物の種々の単核体お
よび多核体のN−メチル化メラミン誘導体は、一般に混
合物として得られるが、これら生成物は一般の有機化合
物の分離方法により、さらに純粋な形で分離し、上述の
各種用途に供することが出来る。また、使用分野(特に
樹脂用の架橋剤、難燃剤、可塑剤としての改質添加物の
場合等)によっては、反応混合物を特に分離することな
く、そのまま混合、樹脂化して使用することが出来る。
【0046】さらに本反応によって得られる単核体およ
び多核体のN−メチル化メラミン誘導体は、従来その合
成が比較的困難であった化合物が多く、物性的にも、水
や種々の有機溶媒類に対する溶解性や、高温での安定
性、融点、沸点、塩基性等の点で興味深い化合物が多
く、その用途は従来以上に広がるものと考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福江 靖夫 千葉県船橋市坪井町722番地1 日産化学 工業株式会社中央研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周期律表第VIII族の触媒および水素含有
    ガスの存在下、少なくとも1つ以上のメチロールアミノ
    基を環炭素原子上に有するN−メチロール化メラミン誘
    導体を還元しN−メチル化メラミン誘導体を得ることを
    特徴とするN−メチル化メラミン誘導体の製造方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つ以上のメチロールアミノ
    基を環炭素原子上に有するN−メチロール化メラミン誘
    導体が一般式(I) 【化1】 {式中、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 およびR6 は、
    各々独立して水素原子(但し全てが水素原子の場合は除
    く)、メチロール基(-CH2OH基)を表わす。}で表わさ
    れる単核体のN−メチロール化メラミン誘導体及び/又
    は一般式(I)において、R1 、R2 、R3 、R4 、R
    5 およびR6 の少なくとも1つが一般式(II) 【化2】 {式中、R7 、R8 、R9 、R10およびR11は、各々独
    立して水素原子、メチロール基(-CH2OH基)または式
    (II)を表わし、nは少なくとも1以上の整数を表わ
    す。}で表わされる多核体のN−メチロール化メラミン
    誘導体である請求項1記載のN−メチル化メラミン誘導
    体の製造方法。
  3. 【請求項3】 一般式(I)で表されるN−メチロール
    化メラミン誘導体の平均分子量が150〜7000であ
    るN−メチロール化メラミンである請求項1記載のN−
    メチル化メラミン誘導体の製造方法。
  4. 【請求項4】 周期律表第VIII族の触媒が鉄、コバル
    ト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オ
    スミウム、イリジウム、白金触媒の中から選ばれる少な
    くとも1種の触媒である請求項1記載のN−メチル化メ
    ラミン誘導体の製造方法。
  5. 【請求項5】 周期律表第VIII族の触媒が鉄、ニッケ
    ル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金触媒の中
    から選ばれる少なくとも1種の触媒である請求項8記載
    のN−メチル化メラミン誘導体の製造方法。
  6. 【請求項6】 周期律表第VIII族の触媒が、ニッケル、
    パラジウムまたは白金触媒の中から選ばれる少なくとも
    1種の触媒である請求項1記載のN−メチル化メラミン
    誘導体の製造方法。
  7. 【請求項7】 鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、
    ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金
    触媒が前記各元素の錯体触媒である請求項1記載のN−
    メチル化メラミン誘導体の製造方法。
  8. 【請求項8】 鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、
    ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金
    触媒が前記各元素の担持触媒である請求項1記載のN−
    メチル化メラミン誘導体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008016966A1 (de) 2008-03-31 2009-10-01 Ami Agrolinz Melamine International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines alkylierten Aminoplastderivats und dessen Verwendung
EP2360149A1 (de) 2009-12-30 2011-08-24 Johannes Kepler Universität Linz Verfahren zur Herstellung von Alkylmelaminen
US8871842B2 (en) 2008-03-31 2014-10-28 Borealis Agrolinz Melamine Gmbh Method for producing a compound with at least one at least monosubstituted amino group

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008016966A1 (de) 2008-03-31 2009-10-01 Ami Agrolinz Melamine International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines alkylierten Aminoplastderivats und dessen Verwendung
US8871842B2 (en) 2008-03-31 2014-10-28 Borealis Agrolinz Melamine Gmbh Method for producing a compound with at least one at least monosubstituted amino group
EP2360149A1 (de) 2009-12-30 2011-08-24 Johannes Kepler Universität Linz Verfahren zur Herstellung von Alkylmelaminen

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