BR112013002616B1 - métodos para separar, com uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (a) e um composto (b), e, para produzir um isocianato - Google Patents

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Abstract

métodos para separar, com uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (a) e um composto (b), e, para produzir um isocianato. um objeto da presente invenção consiste em prover a separação de uma mistura contendo tipos múltiplos de compostos reagindo reversivelmente, especialmente um método para efecientemente separar um isocianato a partir de uma mistura contendo o isocianato e um composto hidróxi, particularmente, um método para eficientemente separar um isocianato e um composto hidróxi que se formam pela decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico n-substituído. o objeto é atingido por um método para separar, com uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (a) e um composto (b) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo (a), o método compreendendo separar por destilação o composto contendo hidrogênio ativo (a) e o composto (b) com a coluna de destilação de múltiplos estágios na presença de um composto inativo de ponto de eulição intermediário (c) que tem um ponto de ebulição normal entre um ponto de ebulição normal do composto contendo hidrogênio ativo (a) e um ponto de ebulição normal do composto (b) e é quimicamente inativo para ambos de (a) e o composto (b).

Description

(54) Título: MÉTODOS PARA SEPARAR, COM UMA COLUNA DE DESTILAÇÃO DE MÚLTIPLOS ESTÁGIOS, UMA MISTURA CONTENDO UM COMPOSTO CONTENDO HIDROGÊNIO ATIVO (A) E UM COMPOSTO (B), E, PARA PRODUZIR UM ISOCIANATO (73) Titular: ASAHI KASEI CHEMICALS CORPORATION, Sociedade Japonesa. Endereço: 1-105 Kanda Jinbocho, Chiyoda-ku, Tokyo 101-8101, JAPÃO(JP) (72) Inventor: MASAAKI SHINOHATA; NOBUHISA MIYAKE.
Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 04/10/2011, observadas as condições legais
Expedida em: 27/11/2018
Assinado digitalmente por:
Alexandre Gomes Ciancio
Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados “MÉTODOS PARA SEPARAR, COM UMA COLUNA DE DESTILAÇÃO DE MÚLTIPLOS ESTÁGIOS, UMA MISTURA CONTENDO UM ♦ ·
COMPOSTO CONTENDO HIDROGÊNIO ATIVO (A) E UM COMPOSTO (B), E, PARA PRODUZIR UM ISOCIANATO” * 5 CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a uma separação de uma mistura contendo tipos múltiplos de compostos reagindo reversivelmente, especialmente, um método para separar um isocianato a partir de uma mistura contendo o isocianato e um composto hidróxi, e um método para produzir um 10 isocianato.
ARTE ANTECEDENTE
Destilação é geralmente usada na separação de composição de gás contendo uma pluralidade de componentes. A destilação é o procedimento de concentrar um componente particular em uma mistura através do uso da 15 diferença em pressão de vapor entre substâncias de componente individual. À medida que uma mistura a ser destilada é aquecida, componentes individuais gradualmente evaporam da superfície da solução, e começam a ferver quando a soma das pressões de vapor dos componentes individuais está em harmonia com a pressão do sistema. A composição de vapores que emanam durante esse 20 período quase depende tanto da composição de componentes na superfície da solução como da pressão de vapores (pressões parciais) dos componentes individuais na temperatura, de acordo com a lei de Raoult. Um método de destilação de tipo em batelada e um método contínuo são conhecidos como métodos de destilação industriais.
A descrição acima é o caso em que uma reação não ocorre entre componentes a ser separados, e o caso em que uma reação ocorre entre componentes de gás, entre componentes em fase líquida, ou entre fases gáslíquido adquirindo comportamentos de evaporação complicados.
Por exemplo, convencionalmente, no caso em que equilíbrio em uma reação de equilíbrio é desvantajoso para um lado de produto, melhorar a eficiência de reação (conversão de equilíbrio) separando pelo menos um tipo de produtos do sistema de reação para tomar o equilíbrio vantajoso para o lado de - 5 produto é geralmente efetuado. Embora vários métodos sejam conhecidos como métodos para separar produtos do sistema de reação, separação de to destilação é um dos métodos mais geralmente utilizados. Um método de adotar uma reação deslocando a reação de equilíbrio em direção do lado de produto com produtos removidos a partir do sistema de reação por destilação é chamado 10 destilação reativa, e uma explicação sobre a destilação reativa é descrita, por exemplo, na literatura não patente 1 mostrando exemplos específicos.
Em geral, a destilação reativa é realizada usando uma coluna de destilação como uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios (aparelho de destilação reativa). Enquanto componentes de ponto de ebulição 15 mais elevados contidos em uma solução de reação tomam-se principalmente distribuídos no lado de estágio inferior da coluna de destilação juntamente com o progresso da reação para efetuar a destilação reativa dentro da coluna de destilação, componentes de ponto de ebulição mais baixo tomam-se mais distribuídos no lado de estágio superior da coluna de destilação. Deste modo, 20 na coluna de destilação, a temperatura interna (temperatura de solução) diminui com movimento a partir do fundo da coluna em direção ao topo da coluna. Quanto menor a temperatura, menor se toma a taxa de reação da reação de equilíbrio. Portanto, a taxa de reação abaixa com movimento a partir do fundo da coluna em direção ao topo da coluna na realização da destilação reativa 25 dentro da coluna de destilação. Especificamente, a eficiência de reação da reação de equilíbrio diminui com movimento a partir do fundo da coluna em direção ao topo da coluna na realização da destilação reativa dentro da coluna de destilação.
Deste modo, outro aumento da temperatura dentro da coluna foi estudado a fim de ainda melhorar a eficiência de reação, isto é, para acelerar mais a taxa de reação, e um método de vantajosamente adotar uma reação por alimentação de um solvente a uma coluna de destilação reativa e aumento da ‘ 5 temperatura dentro da coluna de destilação reativa é descrito em, por exemplo, em Literatura de Patente 1, como um método para realizar eficientemente uma reação de equilíbrio representada por matéria prima (P) + matéria prima (Q) <=> produto (R) + produto (S), especialmente, uma reação de transesterificação.
Por outro lado, na separação de destilação de produtos em um 10 sistema em que existe uma reação de equilíbrio representada por matéria prima (P) o produto (R) + produto (S), a destilação é difícil no caso em que a taxa de reação é maior na direção da direita à esquerda (isto é, em reação reversa) que na direção da esquerda à direita em uma temperatura de separação de destilação. Em tal reação, equilíbrio pode se inclinar em direção ao lado direito 15 (lado de produto) em uma região de temperatura elevada, e o caso em que a separação de destilação é influenciada por outras reações colaterais ou similares é frequente em uma região de temperatura elevada embora ocorra também uma possibilidade de separação de destilação. Por exemplo, não é preferível aplicar o método como descrito acima a, por exemplo, a separação de destilação de 20 uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo e um composto que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo, especialmente, uma separação por destilação de um produto decomponível termicamente como um éster de ácido carbâmico N-substituído, um éster de ácido tiocarbâmico N-substituído, ou um éster de ácido ditiocarbâmico N25 substituído. Por exemplo, o caso de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído é baseado na seguinte razão:
Foi conhecido desde há muito tempo que um isocianato e um composto hidróxi são obtidos pela decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído (ver, por exemplo, literatura não patente 2). A reação básica de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído é ilustrada pela seguinte fórmula:
[Fórmula química 1] ‘ 5
R(NHCOOR')a » R(NCO)a + a ROH ç ) em que
R representa um resíduo orgânico a-valente; R' representa um resíduo orgânico monovalente; e a representa um inteiro de 1 ou maior.
A reação de decomposição térmica representada pela fórmula é reversível, e seu equilíbrio inclina-se em temperaturas baixas em direção ao lado à esquerda onde um éster de ácido carbâmico N-substituído se forma, e por contraste, inclina-se em temperaturas elevadas em direção ao lado à direita onde se formam um isocianato e um composto hidróxi.
Entretanto, o éster de ácido carbâmico N-substituído tende a ser acompanhado com várias reações colaterais irreversíveis como reação de desnaturação térmica e a reação de condensação do isocianato desfavoráveis que se formam pela decomposição térmica do éster de ácido carbâmico Nsubstituído. Exemplos das reações colaterais incluem uma reação formando uma ligação de uréia representada por, por exemplo, fórmula (2), uma reação formando carbodiimidas representada por, por exemplo, fórmula (3), e uma reação formando isocianuratos representada por, por exemplo, fórmula (4): [Fórmula química 2] oo oo
Η II II Η Η II ΗII
R—N-C-O—R' + R'—O-C-N—R ---► R—N-C—N—R + R'~O-C—O—R'
25(2)
R—N=C=O + O=C=N—R
R—N=C=N—R + CO2 ( 3 )
R—N=C=O
Figure BR112013002616B1_D0001
(4) em que R representa um grupo alifático ou um grupo aromático.
Particularmente, no caso em que o éster de ácido carbâmico Nsubstituído é um éster de ácido policarbâmico N-substituído, uma pluralidade 5 de grupos em uma molécula pode causar as reações colaterais como descrito acima para formar uma forma de peso molecular elevado. Deste modo, é impossível resolver esses problemas apenas aumentando uma temperatura dentro da coluna de destilação usando, por exemplo, o método de literatura de patente 1 descrito acima.
Na produção de um isocianato pela decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído, um método para rapidamente separar produtos de reação ou diminuir a formação de subprodutos por diluição com um solvente inativo foi desenvolvido para reduzir a formação de subprodutos capazes de formar depósitos em um reator.
Um método de usar um reator em uma forma de uma película fina ou forma de tubo para termicamente decompor um éster de ácido carbâmico Nsubstituído na presença de um solvente inativo é descrito em, por exemplo, literatura de patente 2 e literatura de patente 3. Um método de usar uma coluna de reação para termicamente decompor um éster de ácido carbâmico N20 substituído na presença de um solvente inativo é descrito em literatura de patente 4.
Além disso, um método de usar uma coluna de retificação reativa para termicamente decompor um éster de ácido carbâmico N-substituído na presença de um solvente inativo particular e, ao mesmo tempo, separar um 25 isocianato e um álcool que se formam é descrito em literatura de patente 5 e literatura de patente 6.
LISTA DE CITAÇÃO
LITERATURA DE PATENTE
Literatura de Patente 1: Publicação de pedido de patente JP acessível ao público No. 10-301 * 5 Literatura de Patente 2: Publicação de Patente EP No. 92.738
Literatura de Patente 3: Publicação de Patente EP No. 396.977 Literatura de Patente 4: Publicação de Patente EPNo. 542.106 Literatura de Patente 5: Publicação de Patente U.S No. 5.731.458 Literatura de Patente 6: Publicação de Patente U.S No. 5.883.291 10 LITERATURA NÃO PATENTE
Literatura não patente 1: Joumal of Chemical Engineering of Japan” Vol. 57, No. 1, p. 77-79 (1993)
Literatura não patente 2: Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Vol. 3,1870, p. 653
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
PROBLEMA TÉCNICO
Em um método descrito em literaturas de patente 5 e 6, um líquido a partir do fundo de uma coluna de retificação reativa é apenas um meio de transferência de calor, e é deste modo considerado que a decomposição térmica 20 de um éster de ácido carbâmico N-substituído vantajosamente prossegue, enquanto um isocianato coletado da coluna de retificação reativa contém um álcool e um composto tendo um grupo éster de ácido carbâmico N-substituído suposto para formar quando o isocianato reage com o álcool. Uma vez que o isocianato reage com o álcool para formar um éster de ácido carbâmico N25 substituído, ele não é um método satisfatório de um ponto de vista de eficiência de separação.
Como descrito acima, por exemplo, um método de termicamente decompor um éster de ácido carbâmico N-substituído em um solvente inativo foi estudado a fim de suprimir uma reação de desnaturação térmica causada pela reação entre ésteres de ácido carbâmico N-substituído em uma reação de dissociação térmica de equilíbrio e também na separação de destilação de produtos (por exemplo, produto (R) e produto (S)) no equilíbrio de dissociação 5 térmica. No entanto, o ponto onde um éster de ácido carbâmico N-substituído se forma novamente e reduz os rendimentos de isocianato no curso do processo de separação de um isocianato e de um composto hidróxi que se formam por decomposição térmica, ainda permanece um problema.
Um objeto da presente invenção é prover a separação de uma 10 mistura contendo tipos múltiplos de compostos reagindo reversivelmente, especialmente, um método para eficientemente separar um isocianato a partir de uma mistura contendo o isocianato e um composto hidróxi, particularmente, um método para eficientemente separar um isocianato e um composto hidróxi que se formam pela decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N15 substituído.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA
Consequentemente, os presentes inventores conduziram estudos diligentes sobre o objeto e, assim, completaram a presente invenção descobrindo que o objeto é alcançado por um método para separar, com uma 20 coluna de destilação de múltiplos estágios, uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (A) e um composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo (A), o método compreendendo separar por destilação o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) com a coluna de destilação de múltiplos estágios na presença de um 25 composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) que tem um ponto de ebulição normal entre um ponto de ebulição normal do composto contendo hidrogênio ativo (A) e um ponto de ebulição normal do composto (B) e é quimicamente inativo tanto para o composto contendo hidrogênio ativo (A) como para o composto (B).
Especificamente, a presente invenção é como a seguir:
como o primeiro aspecto, [1] um método para separar, com uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (A) e um composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo (A), o método compreendendo separar por destilação o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) com a coluna de destilação de múltiplos estágios na presença de um composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) que tem um ponto de ebulição normal entre um ponto de ebulição normal do composto contendo hidrogênio ativo (A) e um ponto de ebulição normal do composto (B) e é quimicamente inativo para o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B);
[2] o método de acordo com [1], compreendendo alimentar a mistura para uma camada inativa compreendendo o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C), formado dentro de uma coluna de destilação de múltiplos estágios;
[3] o método de acordo com [1] ou [2], compreendendo alimentar a mistura em um estado gasoso para uma coluna de destilação de múltiplos estágios;
[4] o método de acordo com qualquer um de [1] a [3], em que o composto (B) é um isocianato e/ou um isotiocianato;
[5] o método de acordo com qualquer um de [1] a [4], em que o composto contendo hidrogênio ativo (A) é pelo menos um composto selecionado dentre o grupo consistindo de um composto hidróxi, um tiol, um tiol aromático, e um halogeneto de hidrogênio;
[6] o método de acordo com qualquer um de [1] a [5], em que a mistura é uma mistura obtida pela reação de decomposição térmica de um composto representado pela fórmula (5):
[fórmula química 3] / V \ r1-Ín-c-z j *5 \ /n (5) em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou 10 um átomo de nitrogênio;
Y representa um átomo de oxigênio ou um átomo de enxofre;
Z representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido do grupo -OH do composto hidróxi, um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido do 15 grupo -SH do tiol ou do tiol aromático, e um átomo de halogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10;
[7] o método de acordo com [6], em que o composto representado pela fórmula (5) é um éster de ácido tiocarbâmico N-substituído em que Y é um átomo de enxofre e Z é um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi *
removido do grupo -OH do composto hidróxi;
[8] o método de acordo com [6], em que o composto representado pela fórmula (5) é um éster de ácido carbâmico N-substituído em que Y é um átomo de oxigênio e Z é um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido do grupo -OH do composto hidróxi;
[9] o método de acordo com [8], em que o éster de ácido carbâmico N-substituído é um éster de ácido carbâmico N-substituído obtido por reação um éster de ácido carbônico e uma amina primária orgânica;
[10] o método de acordo com [9], em que o éster de ácido carbâmico N-substituído é um éster de ácido carbâmico N-substituído obtido por reação de uréia, uma amina primária orgânica, e um composto hidróxi; e [11] o método de acordo com [10], em que o éster de ácido carbâmico N-substituído é um éster de ácido carbâmico aromático Nsubstituído; e como o segundo aspecto [12] um método para produzir um isocianato, compreendendo: uma etapa de obter uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi pela reação de decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído; e uma etapa de separar o isocianato a partir da mistura pelo método de acordo com [1].
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO
De acordo com a presente invenção, pode-se eficientemente separar e coletar um composto que reage reversivelmente com um composto contendo hidrogênio ativo a partir de uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo e o composto que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo, e pode eficientemente separar e coletar, especialmente, um isocianato a partir de uma mistura contendo o isocianato e um composto hidróxi.
BREVE DESCRIÇÃO DE DESENHOS
Figura 1 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de produção de éster de ácido carbâmico N-substituído;
Figura 2 é um diagrama conceituai mostrando um exemplo de um aparelho de decomposição térmica de éster de ácido carbâmico N-substituído e um aparelho de separação de isocianato;
Figura 3 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de produção de éster de ácido carbâmico N-substituído;
Figura 4 é um diagrama conceituai mostrando um exemplo de um aparelho de decomposição térmica de éster de ácido carbâmico N-substituído e um aparelho de separação de isocianato;
Figura 5 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de produção para compostos tendo um grupo ureido;
Figura 6 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de produção de éster de ácido carbâmico N-substituído;
Figura 7 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de produção de éster de ácido carbâmico N-substituído;
Figura 8 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de destilação de álcool;
Figura 9 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de destilação de éster de ácido carbônico;
Figura 10 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de decomposição térmica de éster de ácido carbâmico N-substituído e um aparelho de separação de isocianato;
Figura 11 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de decomposição térmica de éster de ácido carbâmico N-substituído e um aparelho de separação de isocianato;
Figura 12 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de produção de cloreto de ácido carbâmico N-substituído; e
Figura 13 é um diagrama ilustrativo mostrando um exemplo de um aparelho de produção de éster de ácido carbônico.
DESCRIÇÃO DE FORMAS DE REALIZAÇÃO
Aqui em seguida, o modo para realizar a presente invenção (aqui em seguida, referido como a presente forma de realização) será descrito em detalhes. A propósito, a presente invenção não é limitada às formas de realização abaixo e pode ser modificada de forma variável dentro do escopo do seu espírito e assim realizadas.
Um método de separação da presente forma de realização é um método para separar, com uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma 5 mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (A) e um composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo, o método compreendendo separar por destilação o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) com a coluna de destilação de múltiplos estágios na presença de um composto inativo de ponto de ebulição 10 intermediário (C) que tem um ponto de ebulição normal entre um ponto de ebulição normal do composto contendo hidrogênio ativo (A) e um ponto de ebulição normal do composto (B) e é quimicamente inativo para tanto o composto contendo hidrogênio ativo (A) como o composto (B). Esse composto inativo é referido como um composto inativo de ponto de ebulição 15 intermediário em alguns casos.
Em geral, uma reação reversível refere-se a, dentre reações químicas, a reação em que uma reação a partir do sistema original (matéria prima) para o lado de produto (produtos) (reação direta) e, contrariamente, uma reação que retoma do lado de produto para o sistema original (reação reversa) 20 ocorrem ambas e, na presente forma de realização, o composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo é um composto capaz de reagir com o composto contendo hidrogênio ativo (A) para formar um conjugado de (A) e (B) e é um composto para o qual um sistema de reação representado pela fórmula (6) retém:
[fórmula química 4]
Composto contendo hidrogênio ativo (A) + Composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo —» Conjugado de (A) e (B) (6)
Em geral, se apenas tais reações direta e reversa ocorrem em certo sistema, o sistema eventualmente estabiliza em uma taxa de equilíbrio contendo quantidades dadas de substratos e produtos. Tal sistema de reação capaz de formar a taxa de equilíbrio é chamado uma reação de equilíbrio. - 5 Especificamente, o composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo pode também ser referido como um composto (B) capaz de formar uma reação de equilíbrio com o composto contendo hidrogênio ativo. Na presente forma de realização, a mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) que reage reversivelmente 10 com o composto contendo hidrogênio ativo é preferivelmente uma mistura em que (A), (B), e o conjugado de (A) e (B) estão em uma taxa de equilíbrio representada pela fórmula (7) em uma mistura:
[fórmula química 5]
A) + B) < Conjugado de (A) e (B) (Ό
Mais preferivelmente, (B) é um composto capaz de formar equilíbrio de dissociação térmica com (A) e, ainda preferivelmente, (A), (B), e o conjugado de (A) e (B) estão em um estado de equilíbrio de dissociação térmica em uma mistura. A dissociação térmica é uma reação através da qual moléculas ou similares decompõem-se por uma elevação em temperatura e retomam para as moléculas originais por reação reversa quando a temperatura diminui, e, tomando o caso de fórmula (7) como um exemplo, é uma reação através da qual o conjugado de (A) e (B) decompõe-se por uma elevação em temperatura para formar (A) e (B), e (A) e (B) reagem para formar o conjugado de (A) e (B) quando a temperatura diminui. Nessas reações descritas acima, uma que é preferida é um sistema em que um catalisador está ausente, embora o catalisador possa estar presente ou possa não estar presente no sistema.
Um que é preferido como (B) capaz de formar tal sistema é um isocianato e/ou um isotiocianato.
O isocianato de acordo com a presente forma de realização é um composto que corresponde à parte da metade posterior seus derivados de hidrocarbila: RN=C=O de O tautômero de ácido isociânico, HN=C=O, de ácido ciânico, HOC=N e seus derivados de hidrocarbila: RN=C=O. no * 5 parágrafo isocianatos especificado por Regra C-8, como descrito na Nomenclatura (Nomenclatura de Química Orgânica IUPAC) especificada por IUPAC (The Intemational Union of Pure and Applied Chemistry), sendo preferivelmente um composto representado pela fórmula (8):
[fórmula química 6] r1-Í-n=c=o ) ' (8) em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou 15 um átomo de nitrogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
Dentre os isocianatos representados pela fórmula (8), um que é preferido é um isocianato em que n é 1 a 3. Exemplos de R1 preferível incluem: grupos hidrocarbonetos lineares como metileno, dimetileno, trimetileno, 20 tetrametileno, pentametileno, hexametileno, e octametileno; grupos derivados de hidrocarboneto alicíclico não substituído como ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, ciclooctano, e bis(ciclohexil)alcano; grupos derivados de ciclohexano substituídos com alquila como metilciclopentano, etilciclopentano, metilciclohexano (cada isômero), etilciclohexano (cada isômero), 25 propilciclohexano (cada isômero), butilciclohexano (cada isômero), pentilciclohexano (cada isômero), e hexilciclohexano (cada isômero); grupos derivados de ciclohexano substituídos com dialquila como dimetilciclohexano (cada isômero), dietilciclohexano (cada isômero), e dibutilciclohexano (cada isômero); grupos derivados de ciclohexano substituídos com trialquila como
1,5,5-trimetilciclohexano, 1,5,5-trietilciclohexano, 1,5,5-tripropilciclohexano (cada isômero), e 1,5,5-tributilciclohexano (cada isômero); benzenos
- 5 substituídos com monoalquila como tolueno, etilbenzeno, e propilbenzeno; benzenos substituídos com dialquila como xileno, dietilbenzeno, e dipropilbenzeno; e grupos derivados de hidrocarboneto aromático como difenilalcano e benzeno. Dentre esses, são preferíveis os grupos derivados de hexametileno, fenileno, difenilmetano, tolueno, ciclohexano, xilenila, 10 metilciclohexano, isoforona, e diciclohexilmetano.
Exemplos específicos de isocianatos preferíveis incluem isocianato de fenila, isocianato de naftaleno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, diisocianato de difenilmetano (cada isômero), diisocianato de tolileno (cada isômero), diisocianato de metilenobis(ciclohexano), e 15 diisocianato de naftaleno (cada isômero).
O isotiocianato de acordo com a presente forma de realização corresponde a Análogos de enxofre de isocianatos: RN=C=S. No parágrafo isotiocianatos especificado por Regra C-8 descrita na Nomenclatura (IUPAC Nomenclatura de Química Orgânica) especificada por IUPAC (The 20 Intemational Union of Pure and Applied Chemistry), sendo preferivelmente um composto representado pela fórmula (9):
[fórmula química 7] r1-Í-n=c=s | (9) em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
Dentre os isotiocianatos representados pela fórmula (9), um que é preferido é um isotiocianato em que n é 1 a 3, e exemplos de R1 preferível 5 incluem: grupos hidrocarbonetos lineares como metileno, dimetileno, trimetileno, tetrametileno, pentametileno, hexametileno, e octametileno; grupos derivados de hidrocarboneto alicíclico não substituído como ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, e ciclooctano; grupos derivados de ciclohexano substituídos com alquila como metilciclopentano, etilciclopentano, 10 metilciclohexano, etilciclohexano, propilciclohexano (cada isômero), butilciclohexano (cada isômero), pentilciclohexano (cada isômero), e hexilciclohexano (cada isômero); grupos derivados de ciclohexano substituídos com dialquila como dimetilciclohexano (cada isômero), dietilciclohexano (cada isômero), e dibutilciclohexano (cada isômero); grupos derivados de 15 ciclohexano substituídos com trialquila como 1,5,5-trimetilciclohexano, 1,5,5trietilciclohexano, 1,5,5-tripropilciclohexano (cada isômero), e 1,5,5tributilciclohexano (cada isômero); benzenos substituídos com monoalquila como tolueno, etilbenzeno, e propilbenzeno; benzenos substituídos com dialquila como xileno, dietilbenzeno, e dipropilbenzeno; e grupos derivados de 20 hidrocarboneto aromático como difenilalcano e benzeno. Dentre esses, grupos derivados de hexametileno, fenileno, difenilmetano, tolueno, ciclohexano, xilenila, metilciclohexano, isoforona, e diciclohexilmetano são preferíveis.
Exemplos específicos de isotiocianatos preferíveis incluem isotiocianato de fenila, isotiocianato de naftaleno, diisotiocianato de 25 hexametileno, diisotiocianato de isoforona, diisotiocianato de difenilmetano (cada isômero), diisotiocianato de tolileno (cada isômero), diisotiocianato de metilenobis(ciclohexano), diisotiocianato de naftaleno (cada isômero), e diisotiocianato de lisina.
Por outro lado, (A) é um composto contendo hidrogênio ativo. O hidrogênio ativo no composto contendo hidrogênio ativo (A) refere-se a um átomo de hidrogênio ligado a um átomo de halogênio, um átomo de oxigênio, um átomo de enxofre, um átomo de nitrogênio, um átomo de silício, ou ' 5 similares, e um átomo de hidrogênio em um grupo metina terminal. Ele é, por exemplo, hidrogênio contido em um grupo atômico ou uma molécula como um grupo -OH, um grupo -C(=O)OH, um grupo -C(=O)H, um grupo -SH, um grupo -SO3H, um grupo -SO2H, um grupo -SOH, um grupo -NH2, um grupo NH-, um grupo -SiH, um grupo -C=CH, ou HX (X representa um átomo de 10 halogênio). O composto contendo hidrogênio ativo (A) é um composto contendo esses hidrogênios ativos descritos acima e é preferivelmente um composto contendo um grupo -OH, um grupo -SH, ou um grupo -NH2 e um halogeneto de hidrogênio (acima descrito HX (X é um átomo de halogênio)).
Um que é preferido como um composto específico é pelo menos 15 um composto selecionado dentre o grupo consistindo de um composto hidróxi, um tiol, um tiol aromático, e um halogeneto de hidrogênio.
Um composto hidróxi preferível é um álcool ou um composto hidróxi aromático, e o caso do álcool é um composto representado pela fórmula (10):
[fórmula química 8]
Figure BR112013002616B1_D0002
em que R5 representa um grupo alifático tendo 1 a 50 átomos de carbono que é substituído por c grupo(s) hidróxi, ou um grupo alifático tendo 7 a 50 átomos de carbono que é um grupo a qual um grupo aromático é ligado; o grupo -OH do álcool representado pela fórmula (10) é um grupo -OH não ligado a um grupo aromático; e c representa um inteiro de 1 a 3, desde que R5 seja um grupo que não tem hidrogênio ativo diferente do grupo hidróxi.
Exemplos de R5 podem incluir um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila, um grupo butila, um grupo pentila, um grupo hexila, um grupo heptila, um grupo octila, um grupo nonila, um grupo decila, um grupo dodecila, um grupo octadecila, um grupo ciclopentila, um grupo ciclohexila, * 5 um grupo cicloheptila, um grupo ciclooctila, um grupo metilciclopentila, um grupo etilciclopentila, um grupo metilciclohexila, um grupo etilciclohexila, um grupo propilciclohexila, um grupo butilciclohexila, um grupo pentilciclohexila, um grupo hexilciclohexila, um grupo dimetilciclohexila, um grupo dietilciclohexila, e um grupo dibutilciclohexila.
Exemplos específicos de alcóois tendo tal R5 podem incluir metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, dodecanol, octadecanol, ciclopentanol, ciclohexanol, cicloheptanol, ciclooctanol, metilciclopentanol, etilciclopentanol, metilciclohexanol, etilciclohexanol, propilciclohexanol, butilciclohexanol, pentilciclohexanol, hexilciclohexanol, dimetilciclohexanol, dietilciclohexanol, e dibutilciclohexanol.
Além disso, exemplos de R5 também podem incluir um grupo fenilmetila, um grupo feniletila, um grupo fenilpropila, um grupo fenilbutila, um grupo fenilpentila, um grupo fenilhexila, um grupo fenilheptila, um grupo 20 feniloctila, e um grupo fenilnonila.
Exemplos específicos de alcóois tendo tal R5 podem incluir fenilmetanol, feniletanol, fenilpropanol, fenilbutanol, fenilpentanol, fenilhexanol, fenilheptanol, feniloctanol, e fenilnonanol.
Dentre os alcoóis descritos acima, um álcool tendo um ou dois grupo(s) hidróxi alcoólico(s) (grupo(s) hidróxi diretamente adicionados a um átomo de carbono, diferente do anel aromático, constituindo o composto hidróxi descrito acima) é preferível em consideração de uso industrial devido a ser geralmente menos viscoso, e um que é mais preferido é um mono álcool em que o grupo hidróxi alcoólico é 1.
Dentre esses, um alquil álcool tendo 1 a 20 átomos de carbono é preferível do ponto de vista da facilidade de obtenção, a solubilidade de matérias primas ou produtos, etc.
• 5 No caso em que o composto hidróxi é um composto hidróxi aromático, o composto hidróxi é um composto representado pela fórmula (11):
fórmula química 9] ( oh)^
Figure BR112013002616B1_D0003
(1 D em que anel A representa um grupo orgânico contendo 6 a 50 átomos de carbono que contém um grupo aromático substituído por d grupo(s) hidróxi em qualquer posição que mantém aromaticidade, e pode ser um anel simples, uma pluralidade de anéis, ou um anel heterocíclico ou pode ser substituído por outros substituintes; e d representa um inteiro de 1 a 6.
Um que é preferido é uma estrutura em que o anel A contém pelo menos uma estrutura selecionada dentre o grupo consistindo de um anel benzeno, um anel naftaleno, e um anel antraceno, e um que é mais preferido é uma estrutura em que anel A contém pelo menos um anel benzeno. Além disso, preferivelmente, anel A é um grupo que não tem hidrogênio ativo diferente do grupo hidróxi.
O grupo hidróxi ligado ao grupo aromático de anel A é um grupo hidróxi ligado a um átomo de carbono no grupo aromático de anel A, e o número do grupo hidróxi é um inteiro de 1 a 6, preferivelmente 1 a 3, mais preferivelmente 1 a 2, ainda preferivelmente 1 (isto é, d = 1). Um que é mais preferido é um composto monohidróxi aromático em que o grupo hidroxila 25 aromático é 1.
Exemplos destes especificamente incluem fenol, metilfenol (cada isômero), etilfenol (cada isômero), propilfenol (cada isômero), butilfenol (cada isômero), pentilfenol (cada isômero), hexilfenol (cada isômero), octilfenol (cada isômero), nonilfenol (cada isômero), cumilfenol (cada isômero), dimetilfenol (cada isômero), metiletilfenol (cada isômero), metilpropilfenol • 5 (cada isômero), metilbutilfenol (cada isômero), metilpentilfenol (cada isômero), dietilfenol (cada isômero), etilpropilfenol (cada isômero), etilbutilfenol (cada isômero), dipropilfenol (cada isômero), dicumilfenol (cada isômero), trimetilfenol (cada isômero), trietilfenol (cada isômero), e naftol (cada isômero).
Um composto tendo um grupo hidroxila diretamente ligado ao anel hidrocarboneto aromático constituindo o composto hidróxi aromático descrito acima é preferível como o composto hidróxi aromático. Embora ainda um composto hidróxi aromático tendo dois ou mais grupos hidroxila diretamente ligado ao anel hidrocarboneto aromático constituindo o composto hidróxi aromático descrito acima possa ser usado como o composto hidróxi aromático, é preferido que o grupo hidroxila diretamente ligado ao anel hidrocarboneto aromático deva ser 1 porque um em que o grupo hidróxi é 1 é geralmente menos viscoso.
Um tiol preferível é um composto representado pela fórmula (12): [fórmula química 10]
Figure BR112013002616B1_D0004
em que R5 representa um grupo alifático tendo 1 a 50 átomos de carbono que é substituído por e grupo(s) sulfidrila, ou um grupo consistindo de um grupo alifático tendo 7 a 50 átomos de carbono a qual um grupo aromático 25 é ligado; o grupo -SH do tiol representado pela fórmula (12) é um grupo -SH não ligado ao grupo aromático; e e representa um inteiro de 1 a 3, desde que R5 seja um grupo que não tem hidrogênio ativo diferente do grupo sulfidrila.
Exemplos de R5 podem incluir um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila, um grupo butila, um grupo pentila, um grupo hexila, um grupo heptila, um grupo octila, um grupo nonila, um grupo decila, um grupo dodecila, um grupo octadecila, ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, ciclooctano, metilciclopentano, etilciclopentano, metilciclohexano, etilciclohexano, propilciclohexano, butilciclohexano, pentilciclohexano, hexilciclohexano, dimetilciclohexano, dietilciclohexano, e dibutilciclohexano.
Exemplos específicos de tióis tendo tal R5 podem incluir metanotiol, ethanotiol, propanotiol, butanotiol, pentanotiol, hexanotiol, heptanotiol, octanotiol, nonanotiol, decanotiol, dodecanotiol, octadecanotiol, ciclopentanotiol, ciclohexanotiol, cicloheptanotiol, metilciclopentanotiol, etilciclohexanotiol, pentilciclohexanotiol, dietilciclohexanotiol, e dibutilciclohexanotiol.
Além disso, exemplos de R5 podem também incluir um grupo fenilmetila, um grupo feniletila, um grupo fenilpropila, um grupo fenilbutila, um grupo fenilpentila, um grupo fenilhexila, um grupo fenilheptila, um grupo feniloctila, e a grupo fenilnonila.
Exemplos específicos fenilethanotiol, fenilhexanotiol, ciclooctanotiol, metilciclohexanotiol, butilciclohexanotiol, dimetilciclohexanotiol, etilciclopentanotiol, propilciclohexanotiol, hexilciclohexanotiol, de tióis tendo tal R5 podem incluir fenilpropanotiol, fenilbutanotiol, fenilheptanotiol, feniloctanotiol, e fenilmetanotiol, fenilpentanotiol, fenilnonanotiol.
Dentre os tióis descritos acima, um tiol tendo um ou dois grupo(s) tiólico(s) sulfidrila (grupo(s) sulfidrila diretamente adicionado(s) a um átomo 25 de carbono, diferente do anel aromático, constituindo o tiol) é preferível em consideração de uso industrial devido a ser geralmente menos viscoso, e um que é mais preferido é um monotiol em que o sulfidril tiólico é 1.
Dentre esses, um alquiltiol tendo 1 a 20 átomos de carbono é
Figure BR112013002616B1_D0005
preferível do ponto de vista da facilidade de consecução, a solubilidade de matéria primas ou produtos, etc.
Um tiol aromático preferível é um composto representado pela fórmula (13):
• 5 [fórmula química 11] ( SH ), (1 3) em que anel A representa um grupo orgânico contendo 6 a 50 átomos de carbono que contém um grupo aromático substituído por f grupo(s) sulfidrila em qualquer posição que mantenha aromaticidade, e pode ser um anel 10 simples, uma pluralidade de anéis, ou um anel heterocíclico ou pode ser substituído por outros substituintes; e f representa um inteiro de 1 a 6.
Um que é preferido é uma estrutura em que anel A contém pelo menos uma estrutura selecionada dentre o grupo consistindo de um anel benzeno, um anel naftaleno, e um anel antraceno, e um que é mais preferido é 15 uma estrutura em que anel A contém pelo menos um anel benzeno. Além disso, preferivelmente, anel A é um grupo que não tem hidrogênio ativo diferente do grupo sulfidrila.
O grupo sulfidrila ligado ao grupo aromático de anel A é um grupo sulfidrila ligado a um átomo de carbono no grupo aromático de anel A, e o 20 número do grupo sulfidrila é um inteiro de 1 a 6, preferivelmente 1 a 3, mais preferivelmente 1 a 2, ainda preferivelmente 1 (isto é, f = 1). Um que é mais preferido é um composto monotiol aromático em que o grupo sulfidrila aromático é 1.
Exemplos dos mesmos especificamente incluem benzenotiol, metilbenzenotiol (cada isômero), etilbenzenotiol (cada isômero), propilbenzenotiol (cada isômero), butilbenzenotiol (cada isômero),
pentilbenzenotiol (cada isômero), hexilbenzenotiol (cada isômero),
octilbenzenotiol (cada isômero), nonylbenzenotiol (cada isômero),
cumilbenzenotiol (cada isômero), dimetilbenzenotiol (cada isômero),
metiletilbenzenotiol (cada isômero), metilpropilbenzenotiol (cada isômero), • 5 metilbutilbenzenotiol (cada isômero), metilpentilbenzenotiol (cada isômero), dietilbenzenotiol (cada isômero), etilpropilbenzenotiol (cada isômero), etilbutilbenzenotiol (cada isômero), dipropilbenzenotiol (cada isômero), dicumilbenzenotiol (cada isômero), trimetilbenzenotiol (cada isômero), trietilbenzenotiol (cada isômero), e naftalenotiol (cada isômero).
Um composto tendo um grupo sulfidrila diretamente ligado ao anel hidrocarboneto aromático constituindo o tiol aromático é preferível como o tiol aromático. Embora ainda um tiol aromático tendo dois ou mais grupos sulfidrila diretamente ligado ao anel hidrocarboneto aromático constituindo o tiol aromático possa ser usado como o tiol aromático, um tiol aromático tendo um ou dois dos grupos sulfidrila é preferível devido a ser geralmente menos viscoso, e um que é mais preferido é um monotiol aromático.
Exemplos do halogeneto de hidrogênio incluem fluoreto de hidrogênio, cloreto de hidrogênio, brometo de hidrogênio, e iodeto de hidrogênio.
]Na presente forma de realização, a mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo é preferivelmente uma mistura obtida pela reação de decomposição térmica de um composto representado pela fórmula (5):
[fórmula química 12]
1,
Figure BR112013002616B1_D0006
(5) em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou • 5 um átomo de nitrogênio;
Y representa um átomo de oxigênio ou um átomo de enxofre;
Z representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido do grupo -OH do composto hidróxi, um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido do 10 grupo -SH do tiol ou do tiol aromático, e um átomo de halogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
Um específico é um éster de ácido carbâmico N-substituído representado pela fórmula (14), um éster de ácido tiocarbâmico N-substituídoO-substituído representado pela fórmula (15), um éster de ácido tiocarbâmico 15 N-substituído-S-substituído representado pela fórmula (16), um éster de ácido ditiocarbâmico N-substituído representado pela fórmula (17), e um halogeneto de ácido carbâmico N-substituído representado pela fórmula (18):
[fórmula química 13]
Figure BR112013002616B1_D0007
(14) em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio;
R2 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 50 átomos de carbono e um grupo aromático tendo a 50 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
[fórmula química 14]
Figure BR112013002616B1_D0008
(1 5) em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio;
R2 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 50 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 50 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
[fórmula química 15]
Figure BR112013002616B1_D0009
em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio;
R2 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 50 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 50 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
[fórmula química 16]
Figure BR112013002616B1_D0010
em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio;
R2 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 50 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 50 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
[fórmula química 17]
Figure BR112013002616B1_D0011
em que
R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio;
Z representa um átomo selecionado dentre o grupo consistindo de um átomo de cloro, um átomo de bromo, e um átomo de iodo; e n representa um inteiro de 1 a 10.
Em fórmulas (14) a (18), exemplos de R1 preferível incluem:
grupos hidrocarbonetos lineares como metileno, dimetileno, trimetileno, tetrametileno, pentametileno, hexametileno, e octametileno; grupos derivados de hidrocarboneto alicíclico não substituído como ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, ciclooctano, e bis(ciclohexil)alcano; grupos derivados de . 5 ciclohexano substituídos com alquila como metilciclopentano, etilciclopentano, metilciclohexano (cada isômero), etilciclohexano (cada isômero), propilciclohexano (cada isômero), butilciclohexano (cada isômero), pentilciclohexano (cada isômero), e hexilciclohexano (cada isômero); grupos derivados de ciclohexano substituídos com dialquila como dimetilciclohexano 10 (cada isômero), dietilciclohexano (cada isômero), e dibutilciclohexano (cada isômero); grupos derivados de ciclohexano substituídos com trialquila como
1,5,5-trimetilciclohexano, 1,5,5-trietilciclohexano, 1,5,5-tripropilciclohexano (cada isômero), e 1,5,5-tributilciclohexano (cada isômero); grupos derivados de benzeno substituídos com monoalquila como tolueno, etilbenzeno, e 15 propilbenzeno; grupos derivados de benzeno substituídos com dialquila como xileno, dietilbenzeno, e dipropilbenzeno; e grupos derivados de hidrocarboneto aromático como difenilalcano e benzeno. Dentre estes, são preferíveis grupos derivados de hexametileno, fenileno, difenilmetano, tolueno, ciclohexano, xilenila, metilciclohexano, isoforona, e diciclohexilmetano.
Além disso, em fórmulas (14) a (17), exemplos de R2 preferível incluem: grupos alquila como um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila (cada isômero), um grupo butila (cada isômero), um grupo pentila (cada isômero), um grupo hexila (cada isômero), um grupo heptila (cada isômero), um grupo octila (cada isômero), um grupo nonila (cada isômero), um grupo decila (cada isômero), um grupo undecila (cada isômero), e um grupo dodecila (cada isômero); grupos cicloalquila como um grupo ciclopentila, um grupo ciclohexila, um grupo cicloheptila, um grupo ciclooctila, um grupo ciclononila, e um grupo ciclodecila; e grupos aromáticos como um grupo fenila, um grupo metil-fenila (cada isômero), um grupo etil-fenila (cada isômero), um grupo propil-fenila (cada isômero), um grupo butil-fenila (cada isômero), um grupo pentil-fenila (cada isômero), um grupo hexil-fenila (cada isômero), um grupo heptil-fenila (cada isômero), um grupo octil-fenila (cada isômero), um grupo • 5 nonil-fenila (cada isômero), um grupo decil-fenila (cada isômero), um grupo dodecil-fenila (cada isômero), um grupo fenil-fenila (cada isômero), um grupo fenoxi-fenila (cada isômero), um grupo cumil-fenila (cada isômero), um grupo dimetil-fenila (cada isômero), um grupo dietil-fenila (cada isômero), um grupo dipropil-fenila (cada isômero), um grupo dibutil-fenila (cada isômero), um 10 grupo dipentil-fenila (cada isômero), um grupo dihexil-fenila (cada isômero), um grupo diheptil-fenila (cada isômero), um grupo difenil-fenila (cada isômero), um grupo difenoxi-fenila (cada isômero), um grupo dicumil-fenila (cada isômero), um grupo naftila (cada isômero), e um grupo metil-naftila (cada isômero).
Dentre esses, é preferível um grupo aromático em que o número de átomos de carbono constituindo R2 é 6 a 12 porque o éster de ácido carbâmico N-substituído, o éster de ácido tiocarbâmico N-substituído-O-substituído, o éster de ácido tiocarbâmico N-substituído-S-substituído, ou o éster de ácido ditiocarbâmico N-substituído frequentemente têm uma temperatura de 20 decomposição térmica baixa (isto é, são facilmente termicamente decompostos) comparado com o caso em que R2 é um grupo alifático.
Exemplos do éster de ácido carbâmico N-substituído podem incluir difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico, di(metilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico (cada isômero), di(etilfenil) éster 25 de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico (cada isômero), di(propilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico (cada isômero), di(butilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico (cada isômero), di(pentilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico (cada isômero), difenil-4,4'-metileno29 diciclohexilcarbamato, di(metilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilcarbamato, di(etilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilcarbamato, di(propilfenil)-4,4'-metilenodiciclohexilcarbamato (cada isômero), di(butilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexil carbamato (cada isômero), di(pentilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexil carbamato • 5 (cada isômero), di(hexilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilcarbamato (cada isômero), di(heptilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexil carbamato (cada isômero), di(octilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilcarbamato (cada isômero), fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonil amino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico, (metilfenoxi) éster de ácido 3-(metilfenoxicarbonil amino-metil)-3,5,510 trimetilciclohexil carbâmico (cada isômero), (etilfenil) éster de ácido 3(etilfenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico (cada isômero), (propilfenil) éster de ácido 3-(propilfenoxicarbonilamino-metil)-
3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico (cada isômero), (butilfenil) éster de ácido 3(butilfenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico (cada isômero), (pentilfenil) éster de ácido 3-(pentilfenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico (cada isômero), (hexilfenil) éster de ácido 3(hexilfenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico (cada isômero), (heptilfenil) éster de ácido 3-(heptilfenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico (cada isômero), (octilfenil) éster de ácido 320 (octilfenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico (cada isômero), difenil éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), di(metilfenil) éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), di(etilfenil) éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), di(propilfenil) éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), di(butilfenil) éster de ácido tolueno25 dicarbâmico (cada isômero), di(pentilfenil) éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), di(hexilfenil) éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), di(heptilfenil) éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), di(octilfenil) éster de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), difenil éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-biscarbâmico, di(metilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-biscarbâmico, di(etilfenil) éster de ácido N,N’(4,4’-metanodiil-difenil)-biscarbâmico, di(propilfenil) éster de ácido N,N’(4,4’-metanodiil-difenil)-biscarbâmico, di(butilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’metanodiil-difenil)-biscarbâmico, di(pentilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’metanodiil-difenil)-biscarbâmico, di(hexilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’metanodiil-difenil)-biscarbâmico, di(heptilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’metanodiil-difenil)-biscarbâmico, e di(octilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’metanodiil-difenil)-biscarbâmico (cada isômero).
Os ésteres de ácido carbâmico N-substituídos descritos acima podem ser usados sozinhos (um tipo) ou podem ser usados em combinação de dois ou mais tipos.
Exemplos do éster de ácido tiocarbâmico N-substituído-Osubstituído podem incluir di(O-fenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bistiocarbâmico, di(O-metilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O-etilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O-propilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bistiocarbâmico (cada isômero), di(O-butilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiilbis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O-pentilfenil) éster de ácido N,N’hexanodiil-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O-fenil)-4,4'-metilenodiciclohexiltiocarbamato, di(O-metilfenil)-4,4'-metileno-diciclo hexiltiocarbamato, di(O-etilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato, di(Opropilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero),di(Obutilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero),di(Opentilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero),di(Ohexilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero),di(Oheptilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero),di(Ooctilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero), (O-fenil) éster de ácido 3-(fenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclo hexiltiocarbâmico, (O-metilfenil) éster de ácido 3-(metilfenoxitio carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (Oetilfenil) éster de ácido 3-(etilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,55 trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (O-propilfenil) éster de ácido 3(propilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (O-butilfenil) éster de ácido 3-(butilfenoxitiocarbonilaminometil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (O-pentilfenil) éster de ácido 3 -(pentilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5 -trimetilciclo hexiltiocarbâmico (cada isômero), (O-hexilfenil) éster de ácido 3-(hexilfenoxi tiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (O-heptilfenil) éster de ácido 3-(heptilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (O-octilfenil) éster de ácido 3(octilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada 15 isômero), di(O-fenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O-metilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Oetilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O_______propilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Obutilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O20 pentilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Ohexilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Oheptilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Ooctilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(O-fenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(O-metilfenil) 25 éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(O-etilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(Opropilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(butilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(O-pentilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bistiocarbâmico, di(O-hexilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)bis-tiocarbâmico, di(O-heptilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiildifenil)-bis-tiocarbâmico, e di(O-octilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’. 5 metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico (cada isômero).
Os ésteres de ácido tiocarbâmico N-substituído-O-substituído descritos acima poden ser usados sozinhos (um tipo) ou podem ser usados em combinação de dois ou mais tipos.
Exemplos do éster de ácido tiocarbâmico N-substituído-S10 substituído podem incluir di(S-fenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bistiocarbâmico, di(S-metilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(S-etilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(S-propilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bistiocarbâmico (cada isômero), di(S-butilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil15 bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(S-pentilfenil) éster de ácido N,N’hexanodiil-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(S-fenil)-4,4'-metilenodiciclohexiltiocarbamato, di(S-metilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltio carbamato, di(S-etilfenil)-4,4l-metileno-diciclohexiltiocarbamato, di(S-
propilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero), di(S-
butilfenil)-4,4’-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero), di(S-
pentilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero), di(S-
hexilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero), di(S-
heptilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero), di(S-
octilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexiltiocarbamato (cada isômero), (S-fenil) éster de ácido 3-(fenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltio carbâmico, (S-metilfenil) éster de ácido 3-(metilfenoxitiocarbonilamino-metil)-
3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (S-etilfenil) éster de ácido 3-(etilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (S-propilfenil) éster de ácido 3-(propilfenoxitiocarbonilamino-metil)-
3.5.5- trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (S-butilfenil) éster de ácido 3 -(butilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5 -trimetilciclohexiltio carbâmico (cada isômero), (S-pentilfenil) éster de ácido 3- 5 (pentilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), (S-hexilfenil) éster de ácido 3-(hexilfenoxitiocarbonilamino-metil)-
3.5.5- trimetilciclohexil tiocarbâmico (cada isômero), (S-heptilfenil) éster de ácido 3-(heptilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltio carbâmico (cada isômero), (S-octilfenil) éster de ácido 310 (octilfenoxitiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexiltiocarbâmico (cada isômero), di(S-fenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(S-metilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Setilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Spropilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(S15 butilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero),di(Spentilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero),di(Shexilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero),di(S_____________heptilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(Soctilfenil) éster de ácido tolueno-bis-tiocarbâmico (cada isômero), di(S-fenil) 20 éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(S-metilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(S-etilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(Spropilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(butilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, 25 di(S-pentilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(S-hexilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, di(S-heptilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico, e di(S-octilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-tiocarbâmico (cada isômero).
Os ésteres de ácido tiocarbâmico N-substituídos-S-substituídos descritos acima podem ser usados sozinho (um tipo) ou podem ser usados em combinação de dois ou mais tipos.
Exemplos do éster de ácido ditiocarbâmico N-substituído podem incluir difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-ditiocarbâmico, di(metilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), di(etilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), di(propilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), di(butilfenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), di(pentilfenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), difenil-4,4'-metileno-diciclohexilditiocarbamato, di(metilfenil)4,4'-metileno-diciclohexilditiocarbamato, di(etilfenil)-4,4'-metileno-diciclo hexilditiocarbamato, di(propilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilditio carbamato (cada isômero), di(butilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilditio carbamato (cada isômero), di(pentilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilditio isômero), di(hexilfenil)-4,4'-metileno-diciclohexilditio i sômero), di(heptilfenil)-4,4l-metileno-diciclohexilditio
carbamato (cada
carbamato (cada
carbamato (cada
isômero), di(octilfenil)-4,4’-metileno-diciclohexilditiocarbamato (cada isômero), fenil éster de ácido 3-(fenilsulfoniltiocarbonilamino-metil)-3,5,5trimetilciclohexilditiocarbâmico, (metilfenil) éster de ácido 3-(metilfenilditio carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilditiocarbâmico (cada isômero), (etilfenil) éster de ácido 3-(etilfenilditiocarbonilamino-metil)-3,5,5trimetilciclohexilditiocarbâmico (cada isômero), (propilfenil) éster de ácido 3(propilfenilditiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexil ditiocarbâmico (cada isômero), (butilfenil) éster de ácido 3-(butilfenilditiocarbonilaminometil)-3,5,5-trimetilciclohexilditiocarbâmico (cada isômero), (pentilfenil) éster de ácido 3-(pentilfenilditiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexil ditiocarbâmico (cada isômero), (hexilfenil) éster de ácido 3(hexilfenilditiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilditiocarbâmico (cada isômero), (heptilfenil) éster de ácido 3-(heptilfenilditiocarbonilaminometil)-3,5,5-trimetilciclohexilditiocarbâmico (cada isômero), (octilfenil) éster . 5 de ácido 3-(octilfenilditiocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilditio carbâmico (cada isômero), difenil éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), di(metilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), di(etilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero),
di(propilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero),
di(butilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero),
di(pentilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero),
di(hexilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero),
di(heptilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero),
di(octilfenil) éster de ácido tolueno-bis-ditiocarbâmico (cada isômero), difenil éster ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, di(metilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, di(etilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, di(propilfenil) -____________éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, di(butilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, di(pentilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, di(hexilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, di(heptilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico, e di(octilfenil) éster de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)-bis-ditiocarbâmico (cada isômero).
Os ésteres de ácido ditiocarbâmico N-substituídos descritos acima podem ser usados sozinhos (um tipo) ou podem ser usados em combinação de dois ou mais tipos.
Exemplos do halogeneto de ácido carbâmico N-substituído podem incluir dicloreto de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico, dibrometo de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico, dicloro-4,4’-metileno-diciclohexilcarbamato, dibromo-4,4'-metileno-diciclohexilcarbamato, cloreto de ácido 3(clorocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico, brometo de • 5 ácido 3-(bromocarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico, dicloreto de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), dibrometo de ácido tolueno-dicarbâmico (cada isômero), dicloreto de ácido N,N’-(4,4’-metanodiildifenil)-biscarbâmico, e dibrometo de ácido N,N’-(4,4’-metanodiil-difenil)biscarbâmico.
Os halogenetos de ácido carbâmico N-substituídos descritos acima podem ser usados sozinhos (um tipo) ou podem ser usados em combinação de dois ou mais tipos.
Um método para produzir esses ésteres de ácido carbâmico Ν'substituídos, ésteres de ácido tiocarbâmico N-substituídos-O-substituídos, ésteres de ácido tiocarbâmico N-substituídos-S-substituídos, ésteres de ácido ditiocarbâmico N-substituídos, ou halogenetos de ácido carbâmico Nsubstituídos não é particularmente limitado, e podem-se usar vários métodos ____________conhecidos na técnica.______________________________________________________ Dentre esses compostos descritos acima, o éster de ácido carbâmico N-substituído é muito útil para um método para produzir um isocianato em que uma reação que forma um isocianato pela decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído não emprega fosgênio, sendo preferivelmente usada na presente forma de realização porque se pode eficientemente produzir um isocianato usando um método de acordo com a presente forma de realização.
Exemplos de um método preferível para produzir o éster de ácido carbâmico N-substituído incluem um método baseado nos seguintes Processo (I) ou Processo (II):
Processo (I): um processo de produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação entre um éster de ácido carbônico e uma amina primária orgânica.
Processo (II): i, processo de produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído de uréia, uma amina primária orgânica, e um composto hidróxi.
Aqui em seguida, o método para produzir o éster de ácido carbâmico N-substituído por Processo (I) ou Processo (II) será descrito.
Processo (I) será descrito.
Primeiro, os compostos usados serão descritos.
Um composto representado pela fórmula (19) é preferivelmente usado como o éster de ácido carbônico:
[fórmula química 18] o o (1 9) em que
R3 e R4 cada independentemente representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono ou o grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio.
No caso em que R3 e R4 são um grupo alifático, um que é preferido como R3 e R4 em fórmula (19) é um grupo hidrocarboneto alifático linear ou ramificado tendo 1 a 20 átomos de carbono, um que é mais preferido é um grupo hidrocarboneto alifático linear ou ramificado tendo 1 a 8 átomos de carbono, e um que é ainda preferido é um grupo alquila linear ou ramificado tendo 1 a 8 átomos de carbono. Exemplos de tal R3 e R4 incluem grupos alquila em que o número de átomos de carbono constituindo o grupo é 1 a 8, como um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila (cada isômero), um grupo butila (cada isômero), um grupo pentila (cada isômero), um grupo hexila (cada isômero), um grupo heptila (cada isômero), e um grupo octila (cada isômero).
Exemplos de tal éster de ácido carbônico incluem carbonato de dimetila, carbonato de dietila, carbonato de dipropila (cada isômero), carbonato de dibutila (cada isômero), carbonato de dipentila (cada isômero), carbonato de dihexila (cada isômero), carbonato de diheptila (cada isômero), e carbonato de dioctila (cada isômero). Dentre esses, um éster de ácido carbônico em que o número de átomos de carbono constituindo o grupo alquila é um inteiro de 4 a 10 6 é preferivelmente usado.
No caso em que R3 e R4 em fórmula (19) são um grupo aromático, um que é preferido é um grupo hidrocarboneto aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e um que é mais preferido é um grupo hidrocarboneto aromático tendo 6 a 14 átomos de carbono. Embora se possa também usar um éster de 15 ácido carbônico em que R3 e R4 são um grupo hidrocarboneto aromático tendo 23 ou mais átomos de carbono, é preferido que o número de átomos de carbono constituindo cada de R3 e R4 deve ser 22 ou menos, do ponto de vista de facilitar separação de um isocianato contido em uma mistura descrito a seguir.
Exemplos dos grupos aromáticos R3 e R4 incluem um grupo fenila, 20 um grupo metilfenila (cada isômero), um grupo etilfenila (cada isômero), um grupo propilfenila (cada isômero), um grupo butilfenila (cada isômero), um grupo pentilfenila (cada isômero), um grupo hexilfenila (cada isômero), um grupo octilfenila (cada isômero), um grupo nonilfenila (cada isômero), um grupo cumilfenila (cada isômero), um grupo dimetilfenila (cada isômero), um 25 grupo metiletilfenila (cada isômero), um grupo metilpropilfenil (cada isômero), um grupo metilbutilfenila (cada isômero), grupo metilpentilfenila (cada isômero), grupo dietilfenila (cada isômero), um grupo etilpropilfenila (cada isômero), um grupo etilbutilfenila (cada isômero), grupo dipropilfenila (cada isômero), grupo dicumilfenila (cada isômero), grupo trimetilfenila (cada isômero), grupo trietilfenila (cada isômero), e um grupo naftila (cada isômero).
Um método para produzir o éster de ácido carbônico descrito acima não é particularmente limitado, e pode-se usar um método conhecido na . 5 técnica, exemplos dos quais incluem um método de reagir um composto estanho orgânico tendo uma ligação estanho-oxigênio-carbono com dióxido de carbono para produzir um éster de ácido carbônico, e um método de reagir um composto carbonila como fosgênio, carbodiimida, ou éster de ácido carbônico com um composto hidróxi para produzir o mesmo.
Por outro lado, uma amina primária orgânica representada pela fórmula (20) é preferivelmente usada como a amina primária orgânica:
[fórmula química 19] r14nh2) n (20) em que
R1 tem o mesmo significado como R1 definido em fórmula (5); e n tem o mesmo significado como n definido em fórmula (5).
Uma poliamina primária orgânica em que n é 2 ou mais é preferivelmente usada como a amina primária orgânica representada pela fórmula (20), e uma diamina primária orgânica em que n é 2 é mais 20 preferivelmente usada.
Exemplos da amina primária orgânica como representada pela fórmula (20) podem incluir: diaminas alifáticas como hexametilenodiamina, 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) (cada isômero), ciclohexanodiamina (cada isômero), e 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina (cada isômero); e 25 diaminas aromáticas como fenilenodiamina (cada isômero), toluenodiamina (cada isômero), e 4,4'-metilenodianilina. Dentre esses, diaminas alifáticas como hexametilenodiamina, 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) (cada isômero), ciclohexanodiamina (cada isômero), e 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclo hexilamina (cada isômero) são preferivelmente usadas, dentre esses, hexametilenodiamina, 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) e 3-aminometil-3,5,5trimetilciclohexilamina são mais preferíveis.
A reação entre o éster de ácido carbônico e a amina primária orgânica é preferivelmente realizada na presença de um composto hidróxi.
Como o composto hidróxi, pode-se usar um álcool ou um composto hidróxi aromático. Um álcool preferível é o álcool descrito em fórmula (10), e um composto preferível hidróxi aromático é o composto hidróxi 10 aromático descrito em fórmula (11).
Dentre esses compostos hidróxi (alcoóis e compostos hidróxi aromáticos), um composto que corresponde a um composto R3OH em que um átomo de hidrogênio é adicionado ao grupo R3O (R3 é um grupo definido em fórmula (19); e O representa um átomo de oxigênio) constituindo o éster de 15 ácido carbônico é mais preferivelmente usado. Por exemplo, metanol é preferivelmente usado como o composto hidróxi no caso em que o éster de ácido carbônico é carbonato de dimetila, e fenol é preferivelmente usado como o composto hidróxi no caso em que o éster de ácido carbônico é carbonato de difenila. Isso é devido a estar apto a reduzir os tipos de compostos em uma 20 mistura de reação obtida pela reação entre o éster de ácido carbônico e o composto amina e sendo apto a simplificar procedimentos de separação.
A amina primária orgânica é preferivelmente fornecida em um estado líquido para um reator que efetua a produção do éster de ácido carbâmico N-substituído. Em geral, a amina primária orgânica exemplificada 25 acima é frequentemente uma que é sólida em temperatura ambiente (por exemplo, 20°C), e em tal caso, pode também ser fornecido em um estado líquido aquecendo a amina primária orgânica para um ponto de fusão ou maior. No entanto, uma vez que alimentar uma amina primária orgânica em uma temperatura muito elevada pode causar uma reação lateral como uma reação de desnaturação térmica devido ao aquecimento, é preferido preparar a amina primária orgânica em uma mistura com o composto hidróxi, o éster de ácido carbônico, ou água e fomecê-la em um estado líquido em uma temperatura relativamente baixa.
A razão de abundância entre eles em que o éster de ácido carbônico reage com a amina primária orgânica está geralmente na faixa em que o éster de ácido carbônico é 1 a 1000 vezes em termos de uma razão estequiométrica com relação ao grupo amino da amina primária orgânica, embora diferindo dependendo dos compostos a serem reagidos. Embora seja preferido que o éster de ácido carbônico deva ser usado em uma quantidade excessiva com relação ao grupo amino da amina primária orgânica para aumentar a taxa de reação e completar a reação antecipadamente, um que é preferido está na faixa de 1,1 a 50 vezes, e um que é mais preferido é usado na faixa de 1,5 a 10 vezes, em consideração do tamanho de um reator. No caso em que um composto hidróxi é deixado co-existir na reação entre o éster de ácido carbônico e a amina primária orgânica, uma quantidade do composto hidróxi usada está preferivelmente na faixa de 1 a 100 vezes, mais preferivelmente 1,2 a 50 vezes, ainda preferivelmente 1,5 a 10 vezes, em termos de uma razão estequiométrica com relação ao grupo amino da amina primária orgânica. A temperatura de reação está geralmente na faixa de 0°C to 150°C. Temperaturas elevadas são preferíveis para aumentar a taxa de reação, considerando que uma reação desfavorável pode ocorrer em temperaturas elevadas; deste modo um que é mais preferido está na faixa de 10°C a 100°C. E também aceitável instalar um aparelho de resfriamento ou um aparelho de aquecimento conhecidos na técnica no reator a fim de manter constante a temperatura de reação. Além disso, a pressão de reação pode ser qualquer uma dentre pressão reduzida, pressão normal, e pressão aumentada, embora diferindo dependendo dos tipos do compostos usados ou da temperatura de reação; e uma que é preferida está na faixa de 20 a 1 x 106 Pa. Não há limitação particular para o tempo de reação (tempo de residência no caso do método contínuo); e uma preferida é 0,001 a 50 horas, uma mais preferida é 0,01 a 20 horas, e uma ainda preferida é 0,1 a 10 horas. Além disso, pode-se também terminar a reação coletando uma solução de reação e confirmando, por exemplo, por cromatografia líquida, que a quantidade desejada do éster de ácido carbâmico N-substituído foi formada.
É preferido não usar um catalisador na reação entre o éster de ácido carbônico e a amina primária orgânica. Isso é porque: um componente metálico usado como o catalisador permanece em produtos a menos que passando por uma etapa de separação do catalisador para formar o éster de ácido carbâmico N-substituído por uma reação catalítica; e aquecer o éster de ácido carbâmico N-substituído em que o componente catalítico permanece para uma reação de decomposição térmica ou similares pode causar a reação de desnaturação térmica ou similares do éster de ácido carbâmico N-substituído. Embora se possa também efetuar o transporte de misturas de reação ou uma reação de decomposição térmica após usar um catalisador na reação entre o éster de ácido carbônico e a amina primária orgânica e passar por uma etapa de remoção do catalisador, essa abordagem não é preferível porque aumenta o número de etapas.
No entanto, não é negado que se usa um catalisador com o propósito de completar a reação em um tempo curto, diminuindo a temperatura de reação, etc. Em geral, no caso de usar uma amina aromática (por exemplo, no caso em que em fórmula (20), R1 é um grupo aromático) como a amina primária orgânica, reatividade pode ser baixa comparada com uma amina alifática (por exemplo, no caso em que em fórmula (20), R1 é um grupo alifático); deste modo, uso do catalisador pode ser efetivo. Além disso, também no caso de usar um éster de ácido carbônico alifático (por exemplo, no caso em que em fórmula (19), R3 e R4 são um grupo alifático) como o éster de ácido carbônico, reatividade pode ser baixa comparado com o caso em que o éster de ácido carbônico é um éster de ácido carbônico aromático (por exemplo, no caso em que em fórmula (19), R3 e R4 são um grupo aromático); deste modo uso do catalisador pode ser efetivo. Exemplos do catalisador incluem um composto de metal orgânico ou um composto de metal inorgânico como estanho, chumbo, cobre, ou titânio, e catalisadores básicos como alcoolatos de um metal alcalino ou um metal alcalino terroso que incluem metilato, etilato, e butirato (cada isômero) de lítio, sódio, potássio, cálcio, ou bário. Como descrito acima, no caso de usar o catalisador, é preferido efetuar a etapa seguinte como uma reação de decomposição térmica após finalizar a reação entre o éster de ácido carbônico e a amina primária orgânica e então passar para a etapa de remover o catalisador. Como um método para remover o catalisador, pode-se usar um método conhecido na técnica como cristalização, separação de membrana, ou separação usando uma resina de troca iônica ou similares.
É também aceitável, mas não preferível, usar ésteres de ácido carbônico redundantes ou um solvente de reação diferente dos ésteres de ácido carbônico redundantes e o composto hidróxi, porque é complicada uma separação ou similar do solvente inativo de um isocianato ou um composto hidróxi que se forma pela reação de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído descrito a seguir.
Um reator de tanque, um reator de torre, ou uma coluna de destilação conhecida na técnica podem ser usados como o reator usado na reação entre o éster de ácido carbônico e a amina primária orgânica. Embora materiais para o reator e as linhas possam ser qualquer um dos conhecidos na técnica a menos que tenham efeitos adversos em materiais de partida ou reagentes, SUS304, SUS316, SUS316L, ou similares são baratos e podem ser usados preferivelmente.
Em seguida, Processo (II) será descrito.
A amina primária orgânica representada pela fórmula (20) é preferivelmente usada como a amina primária orgânica usada nessa etapa.
Além disso, qualquer de um álcool e um composto hidróxi aromático pode ser usado como o composto hidróxi. Um composto hidróxi preferível é o álcool representado pela fórmula (10) no caso em que o composto hidróxi é um álcool, e é o composto hidróxi aromático representado pela fórmula (11) no caso em que o composto hidróxi é um composto hidróxi aromático.
Embora condições de reação para a reação de uréia, o composto hidróxi, e a amina primária orgânica também sejam diferentes dependendo dos compostos usados, a quantidade do composto hidróxi está na faixa de 1 vez a 500 vezes em termos de uma razão estequiométrica com relação ao grupo amino da amina primária orgânica usada. Se a quantidade do composto hidróxi 15 usada é pequena, compostos carbonilas substituídos com forma complicada ou similares tendem a formar; deste modo, em consideração do tamanho de um reator, um que é preferido está na faixa de 1 vez a 200 vezes, um que é mais preferido está na faixa de 1,5 vez a 100 vezes, e um que é ainda preferido é 2 vezes a 50 vezes, embora seja preferido usar um grande excesso do composto 20 hidróxi.
É preferido que uma quantidade de uréia deva estar na faixa de 1 vez a 100 vezes em termos de uma razão estequiométrica com relação ao grupo amino da amina primária orgânica. Também no caso em que a quantidade de uréia usada é pequena, compostos carbonilas substituídos com forma 25 complicada ou similares tendem a formar; deste modo, é preferido usar um grande excesso de uréia. No entanto, o caso em que tendem a se formar compostos carbonilas substituídos de modo complicado ocorre de fato quando se usa uréia excessiva. Portanto, prefere-se mais 1,1 vez a 10 vezes, e prefere45 se ainda mais a faixa de 1,5 vezes a 5 vezes.
É preferido que a temperatura de reação esteja na faixa de 100°C a 350°C, embora dependendo das reatividades da amina primária orgânica, da uréia, e do composto hidróxi usados. Um temperatura menor que 100°C não é preferível porque o composto hidróxi se liga fortemente à amônia que se forma como subprodutos e, deste modo, reação é lenta ou a reação dificilmente ocorre, ou porque os compostos carbonilas substituídos com forma complicada aumentam. Por outro lado, uma temperatura maior que 350°C não é preferível porque o composto hidróxi desnaturado por desidrogenação ou pela reação de decomposição, reação de desnaturação, ou similares, de um éster de ácido carbâmico N-substituído, que é um produto, tende a ocorrer. De tal ponto de vista, uma temperatura mais preferível está na faixa de 120°C a 320°C, e uma que é ainda preferida está na faixa de 140°C a 300°C.
Embora a pressão de reação seja diferente dependendo da composição do sistema de reação, da temperatura de reação, do método para remover amônia, do aparelho de reação, etc., e a reação podendo ser realizada em pressão reduzida, pressão normal, ou pressão aumentada, é preferido que ela deva ser efetuada na faixa de 0,01 kPa a 10 MPa (pressão absoluta). Em consideração à facilidade da prática industrial, pressão reduzida ou pressão normal é preferível, e a faixa de 0,1 kPa a 1,5 MPa (pressão absoluta) é preferível.
A reação, através da qual um éster de ácido carbâmico Nsubstituído se forma a partir da amina primária orgânica, uréia e composto hidróxi, é uma reação de equilíbrio, e a reação inclina-se muito em direção ao sistema original. Deste modo, para otimizar o rendimento do éster de ácido carbâmico N-substituído, é requerido efetuar a reação enquanto removendo amônia, que se forma como subprodutos, do sistema na medida do possível. Assim é preferido remover amônia tal que a concentração de amônia em uma solução de reação tome-se 1000 ppm ou menor, mais preferivelmente 300 ppm ou menor, ainda preferivelmente 100 ppm ou menor, mais preferivelmente 10 ppm ou menor.
Como o método para remover amônia, pode-se efetuar um método de destilação reativa, um método baseado em um gás inerte, um método baseado em separação de membrana ou separação adsortiva, ou similares. Por exemplo, o método de destilação reativa é um método de remover amônia que sucessivamente se forma sob reação, por destilação em um estado gasoso. O método pode também ser realizado sob ebulição de um solvente ou um composto hidróxi a fim de aumentar a eficiência de destilação de amônia. Além disso, o método baseado em um gás inerte é um método de remover, a partir do sistema de reação, amônia que se forma sucessivamente sob reação, permitindo à mesma ser arrastada em um estado gasoso em um gás inerte. Um método de usar, por exemplo, nitrogênio, hélio, argônio, gás de ácido carbônico, metano, etano, e propano sozinho ou misturado como o gás inerte para introduzir o gás inerte no sistema de reação é preferível. Exemplos de adsorventes usados no método de realizar a separação adsortiva incluem adsorventes que podem ser usados abaixo de condições de temperatura onde a reação é efetuada, como sílica, alumina, vários tipos de zeólitos, e terras diatomáceas. Esses métodos para remover amônia do sistema podem ser efetuados sozinhos ou podem ser usados em combinação de tipos múltiplos dos métodos.
Na reação, pode-se usar um catalisador, por exemplo, com o propósito de aumentar a taxa de reação. Por exemplo, catalisadores básicos como metilato, etilato, e butirato (cada isômero) de lítio, sódio, potássio, cálcio, ou bário, uma substância simples de elemento de terra rara, antimônio, ou bismuto e óxidos, sulfetos, e sais desses elementos, uma substância simples de boro e compostos de boro, metais do grupo de cobre, grupo de zinco, grupo de alumínio, grupo de carbono, ou grupo de titânio na tabela periódica e óxidos e sulfetos desses metais, e carbonetos e nitretos de elementos do grupo de carbono exceto para carbono, grupo de titânio, grupo de vanádio, e grupo de cromo na tabela periódica são preferivelmente usados como tal catalisador. No caso de usar o catalisador, sua quantidade usada não é particularmente limitada, e, assim, pode ser usada na faixa de 0,0001 a 100 vezes em termos de uma razão estequiométrica com relação ao grupo amino da amina primária orgânica. Uma vez que o caso em que se adiciona o catalisador leva à necessidade para remover o catalisador é frequente, um preferido consiste em realizar o mesmo sem adicionar catalisador. No caso de usar catalisador, o catalisador pode ser removido após reação. Como um método para remover, pode-se usar um método conhecido na técnica, e um método como separação de membrana, separação de destilação, ou cristalização pode ser preferivelmente usado.
Embora o tempo de reação (tempo de residência no caso de reação contínua) difere dependendo da composição do sistema de reação, da temperatura de reação, do método para remover amônia, do aparelho de reação, da pressão de reação, etc., o tempo preferido é de 0,01 a 100 horas. O tempo de reação pode também ser determinado dependendo de uma quantidade de formação do éster de ácido carbâmico N-substituído, que é o composto de interesse. Por exemplo, é também aceitável terminar a reação após amostrar a solução de reação, quantificar o teor do éster de ácido carbâmico N-substituído na solução de reação, e confirmar formando em um rendimento de 10% ou mais com relação ao amina primária orgânica usada, ou é também aceitável para terminar a reação após confirmar que o rendimento é 90% ou mais. Preferivelmente, o rendimento é 50% ou mais, mais preferivelmente 80% ou mais, ainda preferivelmente 90% ou mais.
Embora não seja necessariamente requerido usar um solvente de reação na reação, usa-se preferivelmente, como o solvente de reação, um solvente apropriado para o propósito de facilitar os procedimentos de reação, etc., por exemplo, alcanos como pentano (cada isômero), hexano (cada isômero), heptano (cada isômero), octano (cada isômero), nonano (cada isômero), e decano (cada isômero); hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos aromáticos substituídos com alquila como benzeno, tolueno, . 5 xileno (cada isômero), etilbenzeno, diisopropilbenzeno (cada isômero), dibutilbenzeno (cada isômero), e naftaleno; compostos nitrila como acetonitrila e benzonitrila; compostos aromáticos substituídos por halogênio ou um grupo nitro, como clorobenzeno, diclorobenzeno (cada isômero), bromobenzeno, dibromobenzeno (cada isômero), cloronaftaleno, bromonaftaleno, nitrobenzeno, e nitronaftaleno; compostos hidrocarboneto policíclico como difenil, difenil substituído, difenilmetano, terfenil, antraceno, e dibenziltolueno (cada isômero); hidrocarbonetos alifáticos como ciclohexano, ciclopentano, ciclooctano, e etilciclohexano; cetonas como metil etil cetona e acetofenona; ésteres como ftalato de dibutila, ftalato de dihexila, ftalato de dioctila, e ftalato de benzil butila; éteres e tioéteres como tetrahidrofurano, 1,4-dioxano, 1,2dimetoxietano, éter de difenila, e sulfeto de difenila; compostos ceto, como acetona e metil etil cetona; compostos de éster como acetato de etila e benzoato de etila; e sulfóxidos como sulfóxido de dimetila e sulfóxido de difenila. Desnecessário dizer, o composto hidróxi usado em uma quantidade excessiva na reação é também preferivelmente usado como um solvente de reação.
Além disso, como o método para produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação de uréia, o composto hidróxi, e a amina primária orgânica, pode-se também usar um método compreendendo as seguintes Etapa (A) e Etapa (B):
Etapa (A): uma etapa de reagir uma amina primária orgânica com uréia para obter uma mistura de reação contendo um composto tendo um grupo ureido.
Etapa (B): uma etapa de reagir o composto tendo um grupo ureido obtido na Etapa (A) com um composto hidróxi para produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído.
É preferido que uma quantidade de uréia usada em Etapa (A) esteja na faixa de 1 vez a 100 vezes em termos de uma razão estequiométrica com relação ao grupo amino da amina primária orgânica. Também no caso em que uma quantidade de uréia usada é pequena, compostos carbonilas substituídos com forma complicada ou similares tendem a se formar; deste modo, é preferido usar um grande excesso de uréia. No entanto, o caso em que compostos de uréia substituídos de modo complicado ou em que compostos carbonilas tendem a se formar ocorre, de fato, quando se usa uréia em excesso. Portanto, o mais preferido é 1,1 vez a 10 vezes, e o caso ainda preferido está na faixa de 1,5 vezes a 5 vezes.
A temperatura de reação em Etapa (A) pode estar na faixa de 30°C a 250°C. Temperaturas elevadas são preferíveis para aumentar a taxa de reação, considerando que uma reação desfavorável pode ocorrer em temperaturas elevadas para formar compostos uréia substituídos de um modo complicado ou compostos carbonilas; deste modo é mais preferido 50°C a 200°C, e ainda mais preferida a faixa de 70°C a 180°C. É também aceitável instalar um aparelho de resfriamento ou um aparelho de aquecimento conhecido na técnica no reator que efetua a Etapa (A) a fim de manter constante a temperatura de reação.
Embora a pressão de reação em Etapa (A) difere dependendo dos tipos dos compostos usados, da composição do sistema de reação, da temperatura de reação, do aparelho de reação, etc., é geralmente preferido que deva ser efetuada na faixa de 0,01 kPa a 10 MPa (pressão absoluta), e em consideração de facilidade de prática industrial, a faixa de 0,1 kPa a 5 MPa (pressão absoluta) é preferível.
Não há limitação particular com relação ao tempo de reação (tempo de residência no caso do método contínuo) em Etapa (A); e um que é preferido é 0,001 a 100 horas, um que é mais preferido é 0,01 a 80 horas, e um que é ainda preferido é 0,1 a 50 horas. Além disso, pode-se também terminar a reação coletando uma solução de reação e confirmando, por exemplo, por cromatografia líquida, que o composto tendo um grupo ureido está formado na quantidade desejada.
Para efetuar a reação de Etapa (A), pode-se usar um catalisador, se necessário. Os catalisadores exemplificados na produção de um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação de uréia, do composto hidróxi, e da amina primária orgânica descritos acima podem ser usados como o catalisador. Para o catalisador, é preferido remover o mesmo pela razão descrita acima, também em Etapa (A). É mais preferido remover o mesmo em cada conclusão da etapa usando o catalisador. Os métodos conhecidos na técnica como descritos acima podem ser usados preferivelmente como um método para remover os mesmos. Além disso, é preferido usar um solvente de reação em Etapa (A), e pode-se usar os solventes de reação exemplificados na produção de um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação de uréia, do composto hidróxi, e da amina primária orgânica descritos acima, mas preferivelmente usa-se um composto hidróxi do mesmo tipo como o composto hidróxi usado em Etapa (B) seguinte, como o solvente de reação.
Embora condições de reação para produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação entre o composto tendo um grupo ureido e o composto hidróxi em Etapa (B) também sejam diferentes dependendo dos compostos a serem reagidos, é preferido que uma quantidade do composto hidróxi esteja na faixa de 1 vez a 500 vezes em termos de uma razão estequiométrica com relação ao número de grupos ureido no composto tendo um grupo ureido usado. Compostos carbonilas substituídos de forma complicada ou compostos de peso molecular elevado tendo uma ligação carbonila na molécula tendem a se formar em uma quantidade menor que 1 vez; deste modo, em consideração do tamanho de um reator, um que é mais preferido está na faixa de 1 vez a 100 vezes, um que é ainda preferido está na faixa de 2 vezes a 50 vezes, e um que é ainda mais preferido está na faixa de 3 a 20 vezes, embora seja preferido usar um grande excesso do composto hidróxi.
É preferido que a temperatura de reação em Etapa (B) deva estar na faixa de 100°C a 350°C, embora dependendo dos compostos usados. Uma temperatura menor que 100°C não é preferível porque o composto hidróxi se liga fortemente à amônia que se forma como subprodutos e, deste modo, a reação é lenta ou a reação dificilmente ocorre, ou porque os compostos carbonilas substituídos de modo complicado aumentam. Por outro lado, uma temperatura maior que 350°C não é preferível porque o composto hidróxi, desnaturado por desidrogenação ou reação de decomposição, reação de desnaturação, ou similares de um éster de ácido carbâmico N-substituído, que é um produto, tende a ocorrer. De tal ponto de vista, uma temperatura mais preferível está na faixa de 120°C a 320°C, e uma que é ainda preferida está na faixa de 140°C a 300°C.
Embora a pressão de reação em Etapa (B) difere dependendo da composição do sistema de reação, da temperatura de reação, do método para remover amônia, do aparelho de reação, etc., é geralmente preferido que ela seja realizada na faixa de 0,01 Pa a 10 MPa (pressão absoluta); e em consideração da facilidade de prática industrial, a faixa de 0,1 Pa a 5 MPa (pressão absoluta) é mais preferível, e em consideração para remover um gás de amônia do sistema, 0,1 Pa a 1,5 MPa (pressão absoluta) é ainda mais preferível.
A reação que forma um éster de ácido carbâmico N-substituído em Etapa (B) é uma reação de equilíbrio, e a reação inclina-se em direção ao sistema original; deste modo, é preferido efetuar a reação enquanto removendo a amônia que se forma como subprodutos, do sistema na medida do possível. É preferido remover amônia de modo que uma concentração de amônia em uma solução de reação toma-se 1000 ppm ou inferior, mais preferivelmente 300 ppm ou inferior, ainda preferivelmente 100 ppm ou inferior, mais preferivelmente 10 ppm ou inferior. Como o método então, pode-se realizar um método de destilação reativa, um método baseado em um gás inerte, um método baseado em separação de membrana ou separação adsortiva, ou similares. Por exemplo, o método de destilação reativa é um método de remover amônia que se forma sucessivamente sob reação, por destilação em um estado gasoso. O método pode também ser realizado sob ebulição de um solvente ou uma composição hidróxi a fim de aumentar a eficiência de destilação de amônia. Além disso, o método baseado em um gás inerte é um método de remover, do sistema de reação, amônia que se forma sucessivamente sob reação, permitindo à mesma ser arrastada em um estado gasoso em gás inerte. Um método de usar, por exemplo, nitrogênio, hélio, argônio, gás de ácido carbônico, metano, etano, e propano sozinho ou misturando como o gás inerte para introduzir o gás inerte na sistema de reação é preferível. Esses métodos para remover amônia do sistema podem ser efetuados sozinhos ou podem ser efetuados em combinação de tipos múltiplos dos métodos.
Na reação em Etapa (B), pode-se usar um catalisador, por exemplo, para o propósito de aumentar a taxa de reação. Os catalisadores exemplificados na produção de um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação de uréia, do composto hidróxi, e da amina primária orgânica descritos acima podem ser usados como o catalisador. Além disso, embora se possa usar um solvente de reação em Etapa (B) e usar os solventes de reação exemplificados na produção de um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação de uréia, do composto hidróxi, e da amina primária orgânica descritos acima, é preferido é usar o composto hidróxi usada em excesso na Etapa (B), como o solvente de reação.
Um reator de tanque, um reator de torre, ou uma coluna de destilação conhecidos na técnica podem ser usados como o reator usado na produção do éster de ácido carbâmico N-substituído mostrado acima. Embora materiais para o reator e linhas possam ser os conhecidos na técnica a menos que tenham efeitos adversos sobre os materiais de partida ou reagentes, SUS304, SUS316, SUS316L, ou similares são baratos e podem ser preferivelmente usados.
Embora o éster de ácido carbâmico N-substituído produzido pelos métodos descrito acima (Processo (I), Processo (II), e Etapa (A) e Etapa (B)) seja preferivelmente usado na produção de um isocianato pela decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído, um éster de ácido carbâmico N-substituído mais preferivelmente usado na produção de um isocianato é um O-aril éster de ácido carbâmico N-substituído em que o grupo éster é um grupo aromático. Um éster de ácido carbâmico N-substituído produzido usando um éster de ácido carbônico aromático (por exemplo, um éster de ácido carbônico em que R3 e R4 em fórmula (6) são um grupo aromático) como o éster de ácido carbônico de Processo (I), e um éster de ácido carbâmico N-substituído produzido usando um composto hidróxi aromático como o composto hidróxi de Processo (II) ou Etapa (B) correspondem ao O-aril éster de ácido carbâmico N-substituído descrito acima. Por outro lado, um éster de ácido carbâmico N-substituído produzido usando um éster de ácido carbônico alifático (por exemplo, um éster de ácido carbônico em que R3 e R4 em fórmula (6) são um grupo alifático) como o éster de ácido carbônico de Processo (I), e um éster de ácido carbâmico N-substituído produzido usando um álcool como o composto hidróxi de Processo (II) ou Etapa (B) são um éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído em que o grupo éster é um grupo alifático. O éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído tende a dificilmente causar uma reação de decomposição térmica, comparado com o Oaril éster de ácido carbâmico N-substituído.
O éster de ácido carbâmico N-substituído obtido pelo método de produção descrito acima pode também ser obtido como um O-aril éster de ácido carbâmico N-substituído ou pode também ser obtido como um éster Oalifático de ácido carbâmico N-substituído, dependendo dos tipos dos compostos usados. No caso de obter o éster O-alifático de ácido carbâmico Nsubstituído pelo método de produção descrito acima, ele pode ser convertido por Etapa (Y) abaixo em um O-aril éster de ácido carbâmico N-substituído para o qual a decomposição térmica é fácil, e então ser usado em uma reação de decomposição térmica. A propósito, a etapa é também referida como uma etapa de transesterificação na presente forma de realização devido a ser uma etapa de converter o grupo éster do éster O-alifático de ácido carbâmico Nsubstituído.
Etapa (Y): uma etapa de reagir um éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído com um composto hidróxi aromático para produzir um O-aril éster de ácido carbâmico N-substituído tendo um grupo éster derivado do composto hidróxi aromático.
A propósito, um álcool derivado do éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído se forma na Etapa (Y). Aqui em seguida, a Etapa (Y) será descrita.
Como o composto hidróxi aromático a ser reagido, pode-se usar um composto hidróxi aromático do mesmo tipo como o composto hidróxi aromático representado pela fórmula (11). Os compostos hidróxi aromáticos descritos acima podem ser usados sozinhos ou em combinação de vários tipos.
A Etapa (Y) pode ser realizada por vários métodos de acordo com os compostos usados, etc., com referência a um método conhecido na técnica (ver, por exemplo, W02008/059953).
Embora condições de reação para Etapa (Y) diferem dependendo dos compostos a serem reagidos, é preferido usar o composto hidróxi aromático na faixa de 2 a 1000 vezes indicado em razão estequiométrica com relação ao grupo éster constituindo o éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído como uma matéria prima. Para concluir a reação precocemente, é preferido que o composto hidróxi aromático esteja em uma quantidade excessiva com relação ao grupo éster constituindo o éster O-alifático de ácido carbâmico Nsubstituído como uma matéria prima; e em consideração do tamanho de um reator, o mais preferido está na faixa de 2 a 100 vezes, e o tamanho ainda mais preferido está na faixa de 5 a 50 vezes.
A temperatura de reação está preferivelmente ria faixa de 100°C a 300°C, e temperaturas elevadas são preferíveis para aumentar a taxa de reação, considerando que uma reação lateral pode tender a ocorrer em temperaturas elevadas; deste modo uma que é mais preferida está na faixa de 150°C a 250°C. É também aceitável instalar um aparelho de resfriamento ou um aparelho de aquecimento conhecido na técnica no reator a fim de manter constante a temperatura de reação. Além disso, a pressão de reação pode ser qualquer de pressão reduzida, pressão normal, e pressão aumentada, embora diferindo dependendo dos tipos do compostos usados ou da temperatura de reação; e uma que é preferida está na faixa de 20 a 1 x 106 Pa. Não há limitação particular ao tempo de reação (tempo de residência no caso do método contínuo); e um que é preferido é 0,001 a 100 horas, um que é mais preferido é 0,01 a 50 horas, e um que é ainda preferido é 0,1 a 30 horas. Além disso, pode-se também terminar a reação coletando uma solução de reação e confirmando, por exemplo, por cromatografia líquida, que o O-aril éster de ácido carbâmico N-substituído de interesse é formado na quantidade desejada.
Embora um catalisador não seja necessariamente requerido para a Etapa (Y), não há problema em usar o catalisador a fim de diminuir a temperatura de reação ou completar a reação mais cedo. O catalisador é usado preferivelmente de 0,01 a 30% em peso, mais preferivelmente 0,5 a 20% em peso, com relação ao peso do éster O-alifático de ácido carbâmico Nsubstituído. Exemplos do catalisador incluem ácidos de Lewis e compostos de metal de transição que formam ácidos de Lewis, compostos de estanho orgânico, compostos de metais do grupo cobre, zinco, e metais do grupo ferro, e aminas. Exemplos destes especificamente incluem: ácidos de Lewis e compostos de metal de transição que formam ácidos de Lewis, representada por A1X3, TiX3, TiX4, VOX3, VX5, ZnX2, FeX3, ou SnX4 (em que X é halogênio, um grupo acetóxi, um grupo alcóxi, ou um grupo arilóxi); compostos estanho orgânicos representados por (CH3)3SnOCOCH3, (C2H5)SnOCOC6H5, Bu3SnOCOCH3, Ph3SnOCOCH3, Bu2Sn(OCOCH3)2, Bu2Sn(OCOCnH23)2, Ph3SnOCH3, (C2H5)3SnOPh, Bu2Sn(OCH3)2, Bu2Sn(OC2H5)2, Bu2Sn(OPh)2, Ph2Sn(CH3)2, (C2H5)3SnOH, PhSnOH, Bu2SnO, (C8Hi7)2SnO, Bu2SnCl2, ou BuSnO(OH); compostos de metais do grupo de cobre como CuCl, CuCl2, CuBr, CuBr2, Cul, Cul2, Cu(OAc)2, Cu(acac)2, oleato de cobre, Bu2Cu, (CH3O)2Cu, AgNO3, AgBr, picrato de prata, e AgC6H6C104; compostos de zinco como Zn(acac)2; e compostos de metais do grupo ferro como Fe(CioH8)(CO)5, Fe(CO)5, Fe(C4H6)(CO)3, Co(mesitileno)2(PEt2Ph2), CoC5F5(CO)7, e ferroceno. (Na descrição acima, Bu representa um grupo butila; Ph representa um grupo fenila; e acac representa um ligando de quelato de acetilacetona.), aminas como l,4-diazabiciclo[2,2,2]octano, trietilenodiamina, e trietilamina são adequados para uso e, dentre esses, exemplos incluem catalisadores de metal orgânico como dilaurato de dibutilestanho, octoato de chumbo, e octoato estanoso. Esses compostos podem ser usados sozinhos ou como uma mistura de dois tipos ou mais.
Embora não seja necessariamente requerido usar um solvente de reação na presente forma de realização, pode-se usar um solvente inativo apropriado com o propósito de facilitar os procedimentos de reação, etc. Como o solvente inativo, podem-se usar, por exemplo, alcanos como hexano (cada isômero), heptano (cada isômero), octano (cada isômero), nonano (cada isômero), e decano (cada isômero); hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos aromáticos substituídos com alquila como benzeno, tolueno, xileno (cada isômero), etilbenzeno, diisopropilbenzeno (cada isômero), 5 dibutilbenzeno (cada isômero), e naftaleno; compostos aromáticos substituídos por halogênio ou um grupo nitro, como clorobenzeno, diclorobenzeno (cada isômero), bromobenzeno, dibromobenzeno (cada isômero), cloronaftaleno, bromonaftaleno, nitrobenzeno, e nitronaftaleno; compostos hidrocarboneto policíclico como difenil, difenil substituído, difenilmetano, terfenil, antraceno, 10 e dibenziltolueno (cada isômero); hidrocarbonetos alifáticos como ciclohexano, ciclopentano, ciclooctano, e etilciclohexano; cetonas como metil etil cetona e acetofenona; ésteres como ftalato de dibutila, ftalato de dihexila, ftalato de dioctila, e ftalato de benzil butila; éteres e tioéteres como éter de difenila e sulfeto de difenila; sulfóxidos como sulfóxido de dimetila e sulfóxido de 15 difenila; e óleo de silicone. Esses solventes podem ser usados sozinhos ou como uma mistura de dois tipos ou mais.
A reação de transesterificação na presente forma de realização é uma reação de equilíbrio. Deste modo, para eficientemente efetuar a transesterificação, é preferido prosseguir a reação enquanto removendo um 20 álcool (álcool derivado do éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído como uma matéria prima) que é um produto, do sistema de reação. Deste modo, a remoção do produto do sistema de reação é fácil selecionando o composto hidróxi aromático de modo que o ponto de ebulição normal do composto hidróxi aromático usado em transesterificação toma-se mais elevado 25 que o ponto de ebulição normal do álcool derivado do éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído como uma matéria prima, porque um composto tendo o menor ponto de ebulição normal no sistema de reação é o álcool derivado do éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído como uma matéria prima.
Além disso, para permitir a continuação eficiente da transesterificação, prefere-se efetuar a transesterificação por um método contínuo. Especificamente, efetua-se a transesterificação continuamente alimentando um éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído como uma matéria prima e o composto hidróxi aromático para um reator. Então, leva-se produtos de álcool derivados do éster O-alifático de ácido carbâmico Nsubstituído como uma matéria prima, para fora do reator como componentes de gás, e continuamente leva -se uma solução de reação contendo um O-aril éster de ácido carbâmico N-substituído que se forma e o composto hidróxi aromático, para fora do fundo do reator.
Embora materiais para o reator que forma a transesterificação e linhas possam ser de qualquer tipo conhecido na técnica, desde que não tenham efeitos adversos nos materiais de partida ou reagentes, SUS304, SUS316, SUS316L, ou similares são baratos e podem ser preferivelmente usados. Não há limitação particular à forma do reator, e um reator em um forma de tanque ou forma de torre conhecidos na técnica pode ser usado. Por exemplo, vários métodos conhecido na técnica como um tipo usando um reator contendo qualquer um dentre um tanque agitado, um tanque agitado de múltiplos estágios, uma coluna de destilação, uma coluna de destilação de múltiplos estágios, um reator de múltiplos tubos, uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios, uma coluna recheada, um evaporador de película fina, um reator tendo um suporte no interior, um reator de circulação forçada, um evaporador de filme de queda, um evaporador de gotejamento, um reator de leito de gotejamento, e uma coluna de borbulhamento, e um tipo combinando os mesmos são usados. Um método usando um evaporador de película fina e/ou um reator em uma forma de coluna é preferível do ponto de vista para eficientemente deslocar o equilíbrio em direção ao lado de produto, e uma estrutura tendo uma grande área de contato gás-líquido é preferível do ponto de vista de rapidamente deslocar produtos de álcool derivados do éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído, como uma matéria prima, para a fase de gás.
Uma coluna de destilação de múltiplos estágios que pode ser usada na reação de transesterificação pode ser qualquer uma que é uma coluna de destilação tendo múltiplas placas em que o número de placas teóricas em destilação é dois ou mais e a destilação contínua é possível. Como tal coluna de destilação de múltiplos estágios, pode-se usar, por exemplo, qualquer uma geralmente usada como uma coluna de destilação de múltiplos estágios, como um sistema de coluna de placa usando bandejas como bandejas de tampa de borbulhamento, bandejas de placa porosa, bandejas de válvula, ou bandejas em contracorrente, e uma coluna recheada acondicionada com vários tipos de materiais de recheio como anel de Raschig, anel de Lessing, anel de Pall, sela de Berl, sela de Interlock, recheio Dixon, recheio McMahon, HELIPACK, recheio Sulzer, e Mellapak. Como uma coluna recheada, pode-se usar qualquer uma que é uma coluna recheada acondicionada com os materiais de rechieo acima descritos conhecidos na técnica dentro da coluna. Além disso, uma tendo um tipo de coluna mista recheada com placas tendo tanto partes de placa como partes acondicionadas com materiais de recheio é também preferivelmente usada.
É também aceitável adicionalmente fixar, no reator, linhas que fornecem um gás inerte e/ou um solvente inativo em um estado líquido a partir do fundo do reator. Além disso, no caso em que a solução mista contendo o Oaril éster de ácido carbâmico N-substituído de interesse e o composto hidróxi aromático contém o éster O-alifático de ácido carbâmico N-substituído como uma matéria prima, é também aceitável fixar, ao reator, uma linha que circula novamente uma porção ou o todo da solução mista para o reator. A propósito, no caso de usar o solvente inativo, o solvente inativo pode estar em um estado gasoso e/ou em um estado líquido.
Componentes de gás contendo o álcool derivado do éster Oalifático de ácido carbâmico N-substituído como uma matéria prima, que foram extraídos do reator, podem ser purificados preferivelmente usando um método conhecido na técnica como uma coluna de destilação e re-utilizados como o 5 álcool de Processo (I) e/ou Processo (II) e/ou Etapa (A) e/ou Etapa (B).
<Reação de decomposição térmica>
Uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo, usado na presente forma de realização é preferivelmente uma 10 mistura obtida submetendo-se o éster de ácido carbâmico N-substituído, o éster de ácido tiocarbâmico N-substituído-O-substituído, o éster de ácido tiocarbâmico N-substituído-S-substituído, o éster de ácido ditiocarbâmico Nsubstituído, ou o halogeneto de ácido carbâmico N-substituído descrito acima para uma reação de decomposição térmica. Uma vez que o procedimento de 15 submeter o mesmo a uma reação de decomposição térmica é o mesmo entre os compostos, aqui a seguir, as reações de decomposição térmicas destes compostos descritos acima serão descritas tomando a reação de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído como um exemplo. Embora um isocianato e um composto hidróxi se formem na reação de decomposição 20 térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído, é apenas requerido substituir o isocianato por um isotiocianato correspondente no caso da reação de decomposição térmica do éster de ácido tiocarbâmico N-substituído-Osubstituído; é apenas requerido substituir o composto hidróxi por um tiol ou tiol aromático correspondente no caso da reação de decomposição térmica do éster 25 de ácido tiocarbâmico N-substituído-S-substituído; é apenas requerido substituir o isocianato por um isotiocianato correspondente e o composto hidróxi por um tiol ou tiol aromático correspondente no caso da reação de decomposição térmica do éster de ácido ditiocarbâmico N-substituído; e é apenas requerido substituir o composto hidróxi por um halogeneto de hidrogênio no caso da reação de decomposição térmica do halogeneto de ácido carbâmico N-substituído.
<Decomposição térmica de éster de ácido carbâmico Nsubstituído>
Uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi na presente forma de realização é preferivelmente uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi que se formam pela reação de decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído. Nesse contexto, uma etapa de submeter um éster de ácido carbâmico N-substituído a uma reação de decomposição térmica para produzir uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi será descrita.
Embora seja aceitável usar ou não usar um solvente nessa etapa, é preferido realizar a mesma na presença de um composto hidróxi. Como descrito acima, preferivelmente, um composto hidróxi é usado na produção do éster de ácido carbâmico N-substituído, e pode-se usar este composto hidróxi, como tal, como o composto hidróxi nessa etapa. Além disso, uma vez que um composto hidróxi se forma como subproduto de reação no método para produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído pela reação entre o éster de ácido carbônico e a amina primária orgânica, pode-se usar este composto hidróxi, como tal, como o composto hidróxi nessa etapa. É também aceitável realizar essa etapa ajustando uma quantidade do composto hidróxi ou recém preparar e usar um composto hidróxi, se necessário.
Ajustar uma quantidade do composto hidróxi ou recém preparar e usar um composto hidróxi é descrito acima, e uma quantidade é preferivelmente 0,2 a 50 vezes, mais preferivelmente 0,3 a 30 vezes, ainda preferivelmente 1 a 20 vezes, em termos do valor do número de mols do composto hidróxi com relação ao valor do número total de grupos éster contidos no éster de ácido carbâmico N-substituído em consideração da eficiência de transporte do éster de ácido carbâmico N-substituído ou do tamanho de um reservatório para armazenamento.
Exemplos dos outros solventes que podem ser adicionados incluem solvente inativos apropriados para o propósito de facilitar os procedimentos de reação, etc., por exemplo, alcanos como hexano (cada isômero), heptano (cada isômero), octano (cada isômero), nonano (cada isômero), e decano (cada isômero); hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos aromáticos substituídos com alquila como benzeno, tolueno, 10 xileno (cada isômero), etilbenzeno, diisopropilbenzeno (cada isômero), dibutilbenzeno (cada isômero), e naftaleno; compostos aromáticos substituídos por halogênio ou um grupo nitro, como clorobenzeno, diclorobenzeno (cada isômero), bromobenzeno, dibromobenzeno (cada isômero), cloronaftaleno, bromonaftaleno, nitrobenzeno, e nitronaftaleno; compostos hidrocarboneto 15 policíclico como difenil, difenil substituído, difenilmetano, terfenil, antraceno, e dibenziltolueno (cada isômero); hidrocarbonetos alifáticos como ciclohexano, ciclopentano, ciclooctano, e etilciclohexano; cetonas como metil etil cetona e acetofenona; e ftalato de dibutila, ftalato de dihexila, e ftalato de dioctila.
A temperatura de reação da reação de decomposição térmica está 20 preferivelmente na faixa de 100°C a 350°C, e temperaturas elevadas são preferíveis para aumentar a taxa de reação. No entanto, em temperaturas elevadas, a reação lateral como descrito acima pode ser causada pelo éster de ácido carbâmico N-substituído e/ou pelo isocianato que é um produto; deste modo, a mais preferida está na faixa de 150°C a 250°C. É também aceitável 25 instalar um aparelho de resfriamento ou um aparelho de aquecimento conhecido na técnica no reator a fim de manter constante a temperatura de reação. Além disso, a pressão de reação pode ser qualquer uma dentre pressão reduzida, pressão normal, e pressão aumentada, embora diferindo dependendo dos tipos dos compostos usados ou da temperatura de reação; e um que é preferido é realizado na faixa de 20 a 1 x 106Pa. Não há limitação particular ao tempo de reação (tempo de residência no caso do método contínuo); e um que é preferido é 0,001 a 100 horas, um que é mais preferido é 0,005 a 50 horas, e um que é ainda preferido é 0,01 a 10 horas.
Na presente forma de realização, prefere-e não usar um catalisador. No entanto, no caso de usar um catalisador em qualquer etapa para produzir o éster de ácido carbâmico N-substituído, resíduos ou similares do catalisador podem ser fornecidos à etapa de decomposição térmica. Na presente forma de realização, não é importante que tais resíduos de catalisador ou similares estejam presentes.
No caso em que o éster de ácido carbâmico N-substituído é mantido sob temperatura elevada por um longo tempo, uma reação lateral como uma reação que forma um compostos contendo ligação de uréia através de uma reação de remoção de éster de ácido carbônico de, por exemplo, 2 moléculas do éster de ácido carbâmico N-substituído, ou uma reação que forma um grupo alofanato através de uma reação com um grupo isocianato que forma pela decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído, pode ser causada. Deste modo, é preferido que o tempo quando o éster de ácido carbâmico N-substituído e o isocianato são mantidos sob elevada temperatura seja tão curto quanto possível. Deste modo, a reação de decomposição térmica é preferivelmente realizada por um método contínuo. O método contínuo é um método de continuamente alimentar uma mistura contendo o éster de ácido carbâmico N-substituído para um reator, submetendo-o a uma reação de decomposição térmica, e continuamente extraindo um isocianato e um composto hidróxi, que se formam, do reator de decomposição térmica. No método contínuo, componentes de baixo ponto de ebulição que se formam pela reação de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído são preferivelmente coletados como componentes em fase gasosa do reator de decomposição térmica, enquanto as porções restantes são coletadas como componentes em fase líquida a partir do fundo do reator de decomposição térmica. Embora se possa também coletar todos compostos presentes no reator de decomposição térmica como componentes em fase gasosa, o efeito de dissolver compostos que se formam em um forma de polímero devido à reação lateral causada pelo éster de ácido carbâmico N-substituído e/ou o isocianato, para, assim, prevenir a adesão/o acúmulo dos compostos em uma forma de polímero para o reator de decomposição térmica, é obtido permitindo aos componentes em fase líquida existir no reator de decomposição térmica. Uma vez que um isocianato e um composto hidróxi se formam pela reação de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído, coleta-se pelo menos um composto destes compostos, como componentes em fase gasosa. Qual composto é coletado como componente em fase gasosa depende das condições de reação de decomposição térmica, etc.
Nesse contexto, o termo componentes de baixo ponto de ebulição que se formam pela reação de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído usados na presente forma de realização particularmente refere-se a compostos capazes de existir como um gás sob condições onde a reação de decomposição térmica é efetuada, embora o composto hidróxi e/ou o isocianato que se formam pela reação de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído correspondam a isso.
Por exemplo, pode-se adotar um método de coletar, como componentes em fase gasosa, o isocianato e o composto hidróxi que se formam pela reação de decomposição térmica, e coletar componentes em fase líquida contendo o éster de ácido carbâmico N-substituído. No método, é também aceitável coletar separadamente o isocianato e o composto hidróxi no reator de decomposição térmica.
No caso em que os componentes em fase líquida contêm o éster de ácido carbâmico N-substituído, um que é preferido é para fornecer uma porção ou o todo dos componentes em fase líquida para a parte superior do reator de decomposição térmica e submeter novamente o éster de ácido carbâmico Nsubstituído a uma reação de decomposição térmica. A parte superior do reator de decomposição térmica mencionada aqui se refere a, por exemplo, uma placa igual a ou acima de duas placas A partir do fundo da coluna em termos do número de placas teóricas no caso em que o reator de decomposição térmica é uma coluna de destilação, e refere-se a uma parte acima de uma parte de área de transferência de calor sob calor no caso em que o reator de decomposição térmica é um evaporador de película fina. Para alimentar uma porção ou o todo dos componentes em fase líquida para a parte superior do reator de decomposição térmica, prefere-se transportar os componentes em fase líquida mantendo os mesmos a 50°C a 280°C, mais preferivelmente 70°C a 230°C, ainda preferivelmente 100°C a 200°C.
Além disso; pode-se adotar, por exemplo, um método de coletar, como componentes em fase gasosa, o isocianato e o composto hidróxi que se formam pela reação de decomposição térmica, e coletar os componentes em fase líquida contendo o éster de ácido carbâmico N-substituído a partir do fundo do reator de decomposição térmica. Nesse método também, os componentes coletados de gás contendo o isocianato são preferivelmente fornecidos na fase de gás para um aparelho de destilação para purificar/separar o isocianato. Por outro lado, componentes em fase líquida (uma porção ou o todo da mesma) contendo o éster de ácido carbâmico N-substituído são fornecidos à parte superior do reator de decomposição térmica para submeter novamente o éster de ácido carbâmico N-substituído a uma reação de decomposição térmica. Para alimentar uma porção ou o todo dos componentes em fase líquida à parte superior do reator de decomposição térmica, prefere-se transportar os componentes em fase líquida com os mesmos mantidos a 50°C a 180°C, mais preferivelmente 70°C a 170°C, ainda preferivelmente 100°C a 150°C.
Além disso, pode-se adotar, por exemplo, um método de coletar isocianato e o composto hidróxi que se formam pela reação de decomposição térmica, o composto hidróxi como componentes em fase gasosa, e coletar uma mistura contendo o isocianato como componentes em fase líquida a partir do fundo do reator de decomposição térmica. Nesse caso, fomece-se os componentes em fase líquida a um aparelho de destilação para coletar o isocianato. No caso em que o éster de ácido carbâmico N-substituído está contido nos componentes em fase líquida, é preferido que uma mistura (a porção ou o todo da mesma) contendo o éster de ácido carbâmico N-substituído seja fornecida à parte superior do reator de decomposição térmica para submeter novamente o éster de ácido carbâmico N-substituído a uma reação de decomposição térmica. Para alimentar uma porção ou o todo dos componentes em fase líquida para a parte superior do reator de decomposição térmica, prefere-se transportar os componentes em fase líquida com os mesmos mantidos a 50°C a 180°C, mais preferivelmente 70°C a 170°C, ainda preferivelmente 100°C a 150°C.
Como também descrito acima, na reação de decomposição térmica, é preferido coletar os componentes em fase líquida a partir do fundo do reator de decomposição térmica. Isso é porque eles são aptos a dissolver subprodutos que se formam em uma forma de polímero devido à reação lateral, como descrito acima, causada pelo éster de ácido carbâmico N-substituído e/ou pelo isocianato, e a descarregar os mesmos como componentes em fase líquida a partir do reator de decomposição térmica ao deixar os componentes em fase líquida existir no reator de decomposição térmica. Por isso, o efeito de reduzir a adesão/acúmulo dos compostos em uma forma de polímero para o reator de decomposição térmica é alcançado.
No caso em que o éster de ácido carbâmico N-substituído está contido nos componentes em fase líquida, os subprodutos em uma forma de polímero podem se acumular nos componentes em fase líquida repetindo a etapa de alimentar uma porção ou o todo dos componentes em fase líquida para a parte superior do reator de decomposição térmica para submeter novamente o éster de ácido carbâmico N-substituído a uma reação de decomposição térmica. Nesse caso, pode-se remover uma porção ou o todo dos componentes em fase líquida do sistema de reação para, assim, reduzir o acúmulo dos subprodutos em uma forma de polímero ou manter os mesmos em uma concentração constante.
Embora não há limitação particular à forma do reator de decomposição térmica, prefere-se usar um aparelho de destilação conhecido na técnica a fim de eficientemente coletar componentes em fase gasosa. Por exemplo, vários métodos conhecidos na técnica como um tipo usando um reator contendo qualquer uma dentre uma coluna de destilação, uma coluna de destilação de múltiplos estágios, um reator de múltiplos tubos, uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios, uma coluna recheada, um evaporador de película fina, um reator tendo um suporte no interior, um reator de circulação forçada, um evaporador de filme de queda, e um evaporador de gotejamento, e um estilo combinando os mesmos são usados. Do ponto de vista de remover rapidamente os componentes de baixo ponto de ebulição do sistema de reação, prefere-se um reator em formato de tubo, e mais preferido é um método de usar um reator como um evaporador de película fina moldado em tubo ou um evaporador de filme de queda moldado em tubo; e é preferível uma estrutura tendo uma grande área de contato gás-líquido que pode rapidamente deslocar os componentes de baixo ponto de ebulição que se formam para a fase de gás.
Embora materiais para o reator de decomposição térmica e linhas possam ser qualquer um dos conhecidos na técnica a menos que tenham efeitos adversos sobre o éster de ácido carbâmico N-substituído, o composto hidróxi 5 aromático e o isocianato que são produtos, etc., SUS304, SUS316, SUS316L, ou similares são baratos e podem ser preferivelmente usados.
<Composto inativo de ponto de ebulição intermediário>
Em seguida, o composto inativo de ponto de ebulição intermediário usado na presente forma de realização será descrito.
O termo composto inativo de ponto de ebulição intermediário usado aqui se refere a um composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) em um método para separar, com uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (A) e um composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo 15 hidrogênio ativo (A), o método compreendendo separar por destilação o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) com uma coluna de destilação de múltiplos estágios na presença de um composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) que tem um ponto de ebulição normal entre um ponto de ebulição normal do composto contendo hidrogênio ativo (A) e um 20 ponto de ebulição normal do composto (B) e é quimicamente inativo tanto para o composto contendo hidrogênio ativo (A) como para o composto (B).
Primeiro, exemplos de um aspecto do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) incluem o ponto onde ele é inativo para o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) que reage 25 reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo. O inativo significa não ter reatividade com (A) e (B). O composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) é um composto que não forma uma ligação covalente com cada um de ou separadamente com (A) e (B) na temperatura de operação da destilação.
Um composto preferível de ponto de ebulição intermediário é um composto que não tem um grupo funcional reativo com o isocianato e o composto hidróxi, e um que é mais preferido é um composto que não tem hidrogênio ativo.
Exemplos de tal composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) podem incluir pelo menos um tipo de composto selecionado dentre o grupo consistindo de (1) compostos de hidrocarboneto tendo uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica; (2) compostos em que compostos de hidrocarboneto do mesmo tipo ou tipo diferente tendo uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica são ligados através de uma ligação éter ou uma ligação tioéter (isto é, compostos em que dois compostos de hidrocarboneto são ligados através de uma ligação éter ou uma ligação tioéter; os compostos de hidrocarboneto têm uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica, e os dois compostos de hidrocarboneto podem ser do mesmo tipo ou podem ser de tipo diferente); (3) compostos de hidrocarboneto aromático que podem ter um substituinte compreendendo um grupo hidrocarboneto; (4) compostos em que compostos de hidrocarboneto aromático do mesmo tipo ou de tipo diferente são ligados através de uma ligação éter ou uma ligação tioéter; (5) compostos em que um composto hidrocarboneto tendo uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica é ligado a um composto hidrocarboneto aromático através de uma ligação éter ou uma ligação tioéter; e (6) haletos em que pelo menos um átomo de hidrogênio constituindo um composto hidrocarboneto tendo uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica, ou pelo menos um átomo de hidrogênio constituindo um composto hidrocarboneto aromático que pode ter um substituinte compreendendo um grupo hidrocarboneto é substituído por um átomo de halogênio.
Exemplos específicos do composto inativo de ponto de ebulição intermediário podem incluir: compostos de hidrocarboneto como pentano (cada isômero), hexano (cada isômero), heptano (cada isômero), octano (cada isômero), nonano (cada isômero), decano (cada isômero), dodecano (cada isômero), tetradecano (cada isômero), pentadecano (cada isômero), hexadecano (cada isômero), octadecano (cada isômero), e nonadecano (cada isômero); éteres a que um composto hidrocarboneto é ligado através de uma ligação éter, como octil éter (cada isômero), nonil éter (cada isômero), decil éter (cada isômero), dodecil éter (cada isômero), tetradecil éter (cada isômero), pentadecil éter (cada isômero), hexadecil éter (cada isômero), octadecil éter (cada isômero), nonadecil éter (cada isômero), e dimetil éter de tetraetileno glicol; tioéteres aos quais um composto hidrocarboneto é ligado através de um ligação tioéter, como sulfeto de dimetila, sulfeto de dietila, sulfeto de dibutila (cada isômero), sulfeto de dihexila (cada isômero), sulfeto de octila (cada isômero), sulfeto de nonila (cada isômero), sulfeto de decila (cada isômero), sulfeto de dodecila (cada isômero), sulfeto de tetradecila (cada isômero), sulfeto de pentadecila (cada isômero), sulfeto de hexadecila (cada isômero), sulfeto de octadecila (cada isômero), e sulfeto de nonadecila (cada isômero); compostos de hidrocarboneto aromático como benzeno, tolueno, etilbenzeno, butilbenzeno (cada isômero), pentilbenzeno (cada isômero), hexilbenzeno (cada isômero), octilbenzeno (cada isômero), bifenila, terfenila, difeniletano (cada isômero), (metilfenil)feniletano (cada isômero), dimetilbifenila (cada isômero), e benziltolueno (cada isômero); éteres aromáticos a que um composto hidrocarboneto aromático é ligado através de uma ligação éter, como difenil éter, di(metilbenzil) éter (cada isômero), di(etilbenzil) éter (cada isômero), di(butilbenzil) éter (cada isômero), di(pentilbenzil) éter (cada isômero), di(hexilbenzil) éter (cada isômero), di(octilbenzil) éter (cada isômero), difenil éter, e dibenzil éter; tioéteres aromáticos aos quais um composto hidrocarboneto aromático é ligado através de uma ligação tioéter, como sulfeto de difenila, sulfeto de di(metilbenzila) (cada isômero), sulfeto de di(etilbenzila) (cada isômero), sulfeto de di(butilbenzila) (cada isômero), sulfeto de di(pentilbenzila) (cada isômero), sulfeto de di(hexilbenzila) (cada isômero), sulfeto de di(octilbenzila) (cada isômero), sulfeto de di(metilfenil), e sulfeto de dibenzila; compostos em que um composto hidrocarboneto é ligado a um composto hidrocarboneto aromático através de uma ligação éter, como metoxibenzeno, etoxibenzeno, butoxibenzeno (cada isômero), dimetoxibenzeno (cada isômero), dietoxibenzeno (cada isômero), e dibutoxibenzeno (cada isômero); e haletos como clorometano, cloroetano, cloropentano (cada isômero), clorooctano (cada isômero), bromometano, bromoetano, bromopentano (cada isômero), bromooctano (cada isômero), dicloroetano (cada isômero), dicloropentano (cada isômero), diclorooctano (cada isômero), dibromoetano (cada isômero), dibromopentano (cada isômero), dibromooctano (cada isômero), clorobenzeno, bromobenzeno, diclorobenzeno, dibromobenzeno, cloreto de benzila, e brometo de benzila.
Dentre esses, (1) os compostos de hidrocarboneto tendo uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica, (3) os compostos de hidrocarboneto aromático que podem ter um substituinte compreendendo um grupo hidrocarboneto, e (6) os haletos em que pelo menos um átomo de hidrogênio constituindo um composto hidrocarboneto tendo uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica, ou pelo menos um átomo de hidrogênio constituindo um composto hidrocarboneto aromático que pode ter um substituinte compreendendo um grupo hidrocarboneto é substituído por um átomo de halogênio são preferíveis do ponto de vista que esses compostos são termicamente estáveis, e em que os compostos tendo uma ligação éter ou uma ligação tioéter como em (2), (4), e (5) podem formar um óxido ou um peróxido dependendo das condições. Além disso, os compostos contendo um átomo de halogênio como em (6) podem ser decompostos ou formar radicais halogênio para contaminar produtos com haletos, dependendo das condições; deste modo, (1) os compostos de hidrocarboneto tendo uma estrutura linear, ramificada, ou cíclica, e (3) os compostos de hidrocarboneto aromático que podem ter um substituinte compreendendo um grupo hidrocarboneto são mais preferíveis.
Outro aspecto do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) é que o ponto de ebulição normal do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) é a temperatura entre um ponto de ebulição normal do (A) e um ponto de ebulição normal do (B). Especificamente, o ponto de ebulição normal (Tc°C) do composto inativo de ponto de ebulição intermediário é em Tb < Tc < Ta ou Ta < Tc < Tb com relação ao ponto de ebulição normal (Ta°C) do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o ponto de ebulição normal (Tb°C) do composto (B) a ser separado, e o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) pode ser selecionado e usado apropriadamente de acordo com o composto manipulado contendo hidrogênio ativo (A) e composto (B). Nesse contexto, o ponto de ebulição normal representa um ponto de ebulição sob 1 pressão atmosférica. O ponto de ebulição normal é difícil de especificar com base em uma estrutura como uma fórmula geral, e são medidos, investigados e selecionados pontos de ebulição normais para compostos individuais. A medição do ponto de ebulição normal pode ser realizada por um método conhecido na técnica como um método especificado por, por exemplo, Farmacopéia Japonesa, 14a. ed. parte I -54, e pode ser efetuada geralmente por qualquer versado na técnica.
É preferido que o ponto de ebulição normal (Tc°C) do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) deve diferir por 5°C ou mais, mais preferivelmente por 10°C ou mais, do ponto de ebulição normal (Tb°C) de (B) e do ponto de ebulição normal (Ta°C) de (A) a ser separado. Nesse caso, uma separação entre (A) e o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) ou entre o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e (B) é fácil. Especificamente, o caso em que o ponto de ebulição normal do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) difere por 5°C ou mais do ponto de ebulição normal de (B) e o ponto de ebulição normal de (A) não forma a base da presente forma de realização. No entanto, com base nas descobertas de que se os pontos de ebulição normais de dois componentes a ser separados diferem por 5°C ou mais, uma separação por destilação industrialmente suficiente é possível, devendo ser preferível diferir por 5°C ou mais do ponto de vista de que etapas que podem ocorrer após separação entre (A) e (B) tomam-se fáceis. Deste modo, pode ser dito que esse aspecto preferível se refere apenas aos meios de separação atualmente conhecidos na técnica.
<Separação entre composto contendo hidrogênio ativo (A) e composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo>
Um método de alimentar uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo para uma camada inativa compreendendo o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) em uma coluna de destilação de múltiplos estágios para separar (A) e (B), será descrito.
A mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo é alimentada à camada inativa do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) dentro de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, e (A) e (B) são separados em uma coluna de destilação de múltiplos estágios e coletados. Especificamente, ao alimentar uma mistura contendo (A) e (B) para uma coluna de destilação de múltiplos estágios, a camada inativa compreendendo (C) é formada em uma altura tendo uma abertura de alimentação em que uma mistura do (A) e o (B) é alimentada dentro de uma coluna de destilação de múltiplos estágios.
O composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) são fornecidos ao estágio intermediário de uma coluna de destilação de múltiplos estágios. O estágio intermediário referido aqui se encontra entre o topo da coluna e o fundo da coluna em uma direção de altura em uma coluna de destilação de múltiplos estágios, e é a posição em que pelo menos uma placa teórica, preferivelmente pelo menos três placas teóricas, podem existir acima e abaixo de um estágio tendo a abertura de alimentação. O topo da coluna referese a uma parte que é a parte mais de topo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios e da qual a fase de gás é continuamente extraída, e o fundo da coluna refere-se à parte mais ao fundo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios.
Embora o composto contendo hidrogênio ativo (A) possa ser fornecido em um estado líquido, fornecido no estado de uma fase mista gáslíquido, ou fornecido em um estado gasoso, um que é preferido é fornecer o mesmo em um estado gasoso do ponto de vista de encurtar um tempo de residência em uma linha que fornece o composto contendo hidrogênio ativo (A) a uma coluna de destilação de múltiplos estágios, para assim suprimir a reação de desnaturação térmica ou similar do composto contendo hidrogênio ativo (A). Embora o composto (B) possa também ser fornecido em um estado líquido, fornecido no estado de uma fase mista gás-líquido, ou fornecido em um estado gasoso, um que é preferido é fornecer o mesmo em um estado gasoso do ponto de vista de encurtar um tempo de residência em uma linha que fornece o composto (B) a uma coluna de destilação de múltiplos estágios, para, assim, suprimir a reação de desnaturação térmica ou similares do composto (B). Especificamente, embora uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) possa também ser fornecida em um estado líquido, fornecida no estado de uma fase mista gás-líquido, ou fornecida em um estado gasoso, uma que é preferida é fornecer a mesma em um estado gasoso do ponto de vista de encurtar um tempo de residência em uma linha que fornece uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) a uma coluna de destilação de múltiplos estágios, para, assim, suprimir a reação de desnaturação térmica de cada dentre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B). Além disso, no caso de alimentar a mistura em um estado líquido, a reação entre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) frequentemente prossegue facilmente comparado com o caso de alimentar uma mistura em um estado gasoso; deste modo, também a partir de tal ponto de vista, uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) é preferivelmente alimentada em um estado gasoso.
A camada inativa de acordo com a presente forma de realização refere-se a uma camada que é composta principalmente do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) descrito acima; e um que é preferido é (C) em um estado gasoso, e as fases gasosas de (A) e (B) são separadas por (C) em um estado gasoso. Mais preferivelmente, o (A) em um estado gasoso e o (B) em um estado gasoso são separados para acima ou abaixo da camada inativa por separação de destilação alimentando uma mistura em um estado gasoso à camada inativa compreendendo o (C) em um estado gasoso.
O caso em que um conjugado (produto de reação) do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) se forma devido à reação entre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) para reduzir o rendimento é frequente em uma tentativa de alimentar uma mistura do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) a uma coluna de destilação de múltiplos estágios e separar o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B). É considerado que um efeito capaz de suprimir a reação entre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) causada pelo contato entre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B), para, assim, separar o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B), é exercido alimentando uma mistura do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) à camada inativa e separando e/ou diluindo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B). Além disso, por exemplo, tomando, como um exemplo, o caso em que o composto contendo hidrogênio ativo (A) é um composto hidróxi e o composto (B) é um isocianato, pode surgir um problema: um éster de ácido carbâmico Nsubstituído forma-se durante a destilação e o éster de ácido carbâmico Nsubstituído polimeriza durante a destilação ou em reações a jusante da mesma, de modo que o composto em uma forma de polímero adere ao aparelho, a menos que se adote o método como na presente forma de realização. De acordo com o método da presente forma de realização, mesmo tal problema pode ser evitado.
A camada inativa da presente forma de realização é formada na faixa de pelo menos uma placa, preferivelmente pelo menos três placas, acima e abaixo da abertura de alimentação. A fase líquida e/ou a fase gasosa, preferivelmente, a fase líquida e a fase gasosa, da camada inativa têm um teor do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) de preferivelmente 5% em peso ou mais, mais preferivelmente 10% em peso ou mais, ainda preferivelmente 30% em peso ou mais. O teor do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) pode ser determinado amostrando componentes em fase líquida e/ou componentes em fase gasosa de uma coluna de destilação de múltiplos estágios e analisando os mesmos por um método conhecido na técnica como cromatografia de gás ou cromatografía de líquido. Além disso, é também aceitável determinar em avanço os diagramas T-XY de componentes dentro de uma coluna de destilação de múltiplos estágios e prever o teor do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) de temperaturas e pressões em posições arbitrárias dentro de uma coluna de destilação de múltiplos estágios usando os diagramas T-XY.
A faixa da camada inativa pode ser ajustada controlando a quantidade de calor aplicada a um evaporador disposto no fundo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, a quantidade de refluxo no topo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma quantidade de alimentação do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C), uma quantidade de alimentação de uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B), uma pressão dentro de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, etc. Além disso, mesmo o caso de existir um composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) em um estágio diferente da faixa descrita acima é também aceitável em alguns casos.
Entretanto, ao iniciar a alimentação de uma mistura a uma coluna de destilação de múltiplos estágios, é preferível um método de alimentar a mistura a uma coluna de destilação de múltiplos estágios ajustada a um estado preenchido com um gás do (C) na parte de fase gasosa introduzindo apenas o (C) em uma coluna de destilação de múltiplos estágios e fervendo o (C), e um mais preferido consiste em alimentar uma mistura a uma coluna de destilação de múltiplos estágios ajustada a um estado de refluxo total do (C).
Como descrito acima, uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) é alimentada, preferivelmente em um estado gasoso, para a camada inativa de uma coluna de destilação de múltiplos estágios. No caso em que uma mistura é uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (A) e um composto (B) obtido submetendo-se um conjugado do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) (por exemplo, o composto representado pela fórmula (5)) a uma reação de decomposição térmica, um que é preferido é aquecer uma linha conectando a coluna de destilação a um reator de decomposição térmica em que a reação de decomposição térmica é efetuada, nas temperaturas de condensação ou maiores, em pressão de operação, do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) que se formam pela reação de decomposição térmica, e 5 transportar uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) em um estado gasoso.
Por exemplo, no caso de alimentar uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi que se formam submetendo o éster de ácido carbâmico N-substituído a uma reação de decomposição térmica, em um estado 10 gasoso à coluna de destilação, um que é preferido é aquecer uma linha conectando a coluna de destilação a um reator de decomposição térmica em que a decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído é efetuada, nas temperaturas de condensação ou maiores do isocianato e do composto hidróxi que se formam pela decomposição térmica do éster de ácido carbâmico 15 N-substituído, e transportar o isocianato e o composto hidróxi em um estado gasoso.
Entretanto, o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) pode também ser alimentado como um líquido a uma coluna de destilação de múltiplos estágios ou pode também ser alimentado em um estado gasoso. O 20 composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) pode ser alimentado de qualquer posição de uma coluna de destilação de múltiplos estágios e pode ser alimentado a partir de uma abertura de alimentação disposta na parte superior de uma coluna de destilação de múltiplos estágios; ele pode ser alimentado a partir de uma abertura de alimentação disposta na parte inferior de 25 uma coluna de destilação de múltiplos estágios; pode ser alimentado a partir de uma abertura de alimentação disposta na mesma altura como em uma abertura de alimentação através de que uma mistura é fornecida; ou pode ser alimentado a partir da abertura de alimentação através da qual uma mistura é alimentada.
É preferido que uma quantidade do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) usada deva ser 0,01 vez a 100 vezes com relação ao peso de uma mistura, embora dependendo dos compostos usados, dos compostos a serem separados, e das condições de operação. Embora seja preferido que uma quantidade do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) usado deva estar em excesso para suprimir a reação entre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B), um grande excesso não é preferível porque diminui uma quantidade de produção (quantidade de alimentação de uma mistura contendo o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B)) na coluna de destilação). Deste modo, uma quantidade do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) usada é mais preferivelmente 0,1 vez a 50 vezes, ainda preferivelmente 0,3 vez a 30 vezes, com relação ao peso de uma mistura.
Embora a pressão em que a separação de destilação entre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) é realizada seja diferente dependendo da composição de componentes alimentados a uma coluna de destilação de múltiplos estágios em que a separação de destilação é efetuada, da temperatura, do tipo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, etc., e a reação seja realizada sob pressão reduzida, sob pressão atmosférica, ou sob pressão aumentada, é geralmente preferido que seja efetuada na faixa de 0,01 kPa a 10 MPa; e em consideração de facilidade de prática industrial, uma que é mais preferida está na faixa de 0,1 kPa a 1 MPa, e uma que é ainda preferida está na faixa de 0,5 kPa a 50 kPa.
Embora a temperatura em que a separação de destilação entre o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) é realizada difere dependendo da composição de componentes fornecidos a uma coluna de destilação de múltiplos estágios em que a separação de destilação é efetuada, a temperatura, o tipo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, etc., uma que é preferida está na faixa de 50°C a 350°C, uma que é mais preferida é de 80°C a 300°C, e uma que é ainda preferida está na faixa de 100°C a 250°C porque: o composto contendo hidrogênio ativo (A), o composto (B), ou o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) podem ser termicamente desnaturados no caso de uma temperatura muito elevada; e por outro lado, a necessidade de prover uma nova instalação para resfriamento surge no caso de uma temperatura muito baixa, de modo que a prática industrial não é fácil.
O composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) pode ser descarregado do topo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios ou pode ser extraído do fundo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios. Por exemplo, no caso em que o ponto de ebulição normal (Tc°C) do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) é em Tb < Tc < Ta com relação ao ponto de ebulição normal (Ta°C) do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o ponto de ebulição normal (Tb°C) do composto (B), pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o composto (B) a partir do topo da coluna de destilação, pode-se extrair o mesmo junto com o composto contendo hidrogênio ativo (A) a partir do fundo do coluna de destilação, ou pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna e o fundo da coluna. Um que é preferido é um método para extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) de quer o topo da coluna ou o fundo da coluna, e, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o composto (B) a partir do topo da coluna e ainda destilar a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o composto (B) para coletar o composto (B), enquanto coletando o composto contendo hidrogênio ativo (A) substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) A partir do fundo da coluna e reciclando-o na etapa de produção de um conjugado do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B), por exemplo, o composto representado pela fórmula (5), ou a etapa de decomposição térmica do composto. Além disso, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário junto com o composto contendo hidrogênio ativo (A) a partir do fundo da coluna e ainda separar por destilação a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o composto contendo hidrogênio ativo (A) para coletar o composto contendo hidrogênio ativo (A) e reciclá-lo na etapa de produção de um conjugado do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B), por exemplo, o composto representado pela fórmula (5), ou a etapa de decomposição térmica do composto, enquanto coletando o composto (B) substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna. Além disso, o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) coletado pode ser reciclado.
Além disso, por exemplo, no caso em que o ponto de ebulição normal (Tc°C) do composto inativo de ponto de ebulição intermediário está em Ta < Tc < Tb com relação ao ponto de ebulição normal (Ta°C) do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o ponto de ebulição normal (Tb°C) do composto (B), pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o composto contendo hidrogênio ativo (A) a partir do topo da coluna de destilação, pode-se extrair o mesmo junto com o composto (B) a partir do fundo do coluna de destilação, ou pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna e o fundo da coluna. Nesse caso, também, um que é preferido é um método de extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) de quer o topo da coluna ou o fundo da coluna, e, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário junto com o composto contendo hidrogênio ativo (A) a partir do topo da coluna e ainda separar por destilação a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o composto contendo hidrogênio ativo (A) para coletar o composto contendo hidrogênio ativo (A) e reciclá-lo na etapa de produção de um conjugado do composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B), por exemplo, o composto representado pela fórmula (5), ou a etapa de decomposição térmica do composto, enquanto coletando o composto (B) substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) A partir do fundo da coluna. Além disso, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o composto (B) a partir do fundo da coluna e separar por destilação a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o composto (B) para coletar o composto (B), enquanto coletando o composto contendo hidrogênio ativo (A) substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna e reciclando o mesmo na etapa de produção de um conjugado do composto contendo hidrogênio ativo (A) e do composto (B), por exemplo, o composto representado pela fórmula (5), ou a etapa de decomposição térmica do composto. Além disso, o composto inativo coletado de ponto de ebulição intermediário (C) pode ser reciclado.
Tomando, como um exemplo, o caso em que o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) são um composto hidróxi e um isocianato, respectivamente, que se formam pela decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído, por exemplo, no caso em que o ponto de ebulição normal (Tc°C) do composto inativo de ponto de ebulição intermediário é em Tb < Tc < Ta com relação ao ponto de ebulição normal (Tb°C) do isocianato e o ponto de ebulição normal (Ta°C) do composto hidróxi, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o isocianato do topo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, pode-se extrair o mesmo junto com o composto hidróxi do fundo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, ou pode extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna e do fundo da coluna. Um que é preferido é um método de extrair o composto 5 inativo de ponto de ebulição intermediário (C) de quer o topo da coluna ou do fundo da coluna, e, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o isocianato a partir do topo da coluna e ainda destilar a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o isocianato para coletar o isocianato, enquanto coletando o 10 composto hidróxi substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do fundo da coluna e reciclando-o na etapa de produção do éster de ácido carbâmico N-substituído ou na etapa de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído. Além disso, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição 15 intermediário (C) junto com o composto hidróxi a partir do fundo da coluna e ainda separar por destilação a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o composto hidróxi para coletar o composto hidróxi e reciclá-lo na etapa de produção do éster de ácido carbâmico Nsubstituído ou na etapa de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico 20 N-substituído, enquanto coletando o isocianato substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna.
Além disso, por exemplo, no caso em que o ponto de ebulição normal (Tc°C) do composto inativo de ponto de ebulição intermediário está em 25 Ta < Tc < Tb com relação ao ponto de ebulição normal (Tb°C) do isocianato e ao ponto de ebulição normal (Ta°C) do composto hidróxi, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o composto hidróxi do topo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, pode-se extrair o mesmo junto com o isocianato do fundo de uma coluna de destilação de múltiplos estágios, ou pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna e do fundo da coluna. Nesse caso, também, um que é preferido é um método de extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) de quer o topo da coluna ou do fundo da coluna, e, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o composto hidróxi a partir do topo da coluna e ainda separar por destilação a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o composto hidróxi para coletar o composto hidróxi e reciclá-lo na etapa de produção do éster de ácido carbâmico N-substituído ou na etapa de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído, enquanto coletando o isocianato substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do fundo da coluna. Além disso, por exemplo, pode-se extrair o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) junto com o isocianato a partir do fundo da coluna e separar por destilação a mistura obtida do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) e o isocianato para coletar o isocianato, enquanto coletando o composto hidróxi substancialmente livre do composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) a partir do topo da coluna e reciclando-o na etapa de produção do éster de ácido carbâmico N-substituído ou na etapa de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico Nsubstituído.
Embora materiais para o aparelho em que a separação de destilação entre o isocianato e o composto hidróxi é efetuada, e linhas poderem ser qualquer uma das conhecidas na técnica a menos que tenha efeitos adversos sobre os materiais de partida ou reagentes, SUS304, SUS316, SUS316L, ou similares são baratos e podem ser usados preferivelmente. Não há limitação particular à forma da coluna de destilação, e uma coluna de destilação conhecido na técnica pode ser usada. Por exemplo, vários métodos conhecidos na técnica como um tipo usando um aparelho de destilação contendo qualquer uma dentre uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios, e uma coluna recheada, e um tipo combinando as mesmas são usados como a coluna de destilação.
Embora uma coluna de destilação de múltiplos estágios possa ser qualquer uma que é uma coluna de destilação tendo múltiplas placas em que o número de placas teóricas em destilação é três ou mais e a destilação contínua é possível, uma coluna de destilação de múltiplos estágios toma-se grande no caso em que o número de placas teóricas é muito elevado, de modo que a prática industrial pode se tomar difícil. Deste modo, o número de placas teóricas é preferivelmente configurado para 500 ou menos. Como tal coluna de destilação de múltiplos estágios, pode-se usar, por exemplo, qualquer uma que é geralmente usada como uma coluna de destilação de múltiplos estágios, como um sistema de coluna de placa usando bandejas como bandejas de tampa de borbulhamento, bandejas de placa porosa, bandejas de válvula, ou bandejas em contracorrente, e uma coluna recheada do tipo acondicionada com vários tipos de materiais de recheio como anel de Raschig, anel de Lessing, anel de Pall, sela de Berl, sela, recheio de Dixon, recheio de McMahon, HELIPACK, recheio de Sulzer, e Mellapak.
Como a coluna recheada, pode-se usar qualquer uma que é uma coluna recheada acondicionada com materiais de recheio acima descritos conhecidos na técnica dentro da coluna. Além disso, uma tendo um tipo de coluna mista de recheio de placa tendo ambas de partes de placa e partes acondicionadas com materiais de recheio é também preferivelmente usada.
<Método para produzir isocianato>
Um método para produzir um isocianato na presente forma de realização compreende: uma etapa de obter uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi pela reação de decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído; e uma etapa de separar o isocianato de uma mistura pelo método acima descrito para separar um isocianato. Além disso, pode-se produzir um isocianato com uma amina primária orgânica como uma matéria prima por: produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído com a amina primária orgânica como uma matéria prima por uma etapa compreendendo a acima descrito etapa de produzir um éster de ácido carbâmico N-substituído (Processo (I), Processo (II), ou Etapa (A) e Etapa (B)) ou uma etapa de combinar a etapa de produzir um éster de ácido carbâmico Nsubstituído (Processo (I), Processo (II), ou Etapa (A) e Etapa (B)) com Etapa (Y); produzir uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi pela reação de decomposição térmica do éster de ácido carbâmico N-substituído; e separar o isocianato de uma mistura pelo método acima descrito para separar um isocianato.
De acordo com o método para produzir um isocianato na presente forma de realização, pode-se eficientemente obter um isocianato com rendimentos elevados.
EXEMPLOS
Aqui a seguir, a presente invenção será descrita especificamente com base nos Exemplos e, no entanto, o escopo da presente invenção não é limitado a esses Exemplos.
<Método de análise>
1) Método de análise RMN
Aparelho: sistema JNM-A400 FT-RMN fabricado por JEOL Ltd., Japão (1) Preparação de amostra de análise 'H-RMN e amostra de análise 13C-RMN
Aproximadamente 0,3 g de uma solução de amostra foi pesado, e uma solução em que aproximadamente 0,7 g de clorofórmio deuterado (fabricado por Sigma-Sigma-Aldrich Corp., USA, 99,8%) e 0,05 g de tetrametilestanho (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão, Wako primeira linha) como um padrão interno foram adicionados e uniformemente misturados foi usada como uma amostra de análise RMN.
(2) Método de análise quantitativo
Análise foi conduzida em cada padrão, e a análise quantitativa da solução de amostra de análise foi efetuada com base em uma curva de calibração preparada.
2) Método de análise de cromatografia líquida
Aparelho: sistema LC-10AT fabricado por Shimadzu Corp., Japão Coluna: duas colunas Silica-60 (fabricadas por TOSOH CORP., Japão) conectadas em série
Solvente de revelação: solução mista de hexano/tetrahidrofurano = 80/20 (razão de volume)
Taxa de fluxo de solvente: 2 mL/min.
Temperaturas de coluna: 35°C
Detector: R.I. (refratômetro) (1) Amostra de análise de cromatografia líquida
Aproximadamente 0,1 g de uma amostra foi pesado, e uma solução em que aproximadamente 1 g de tetrahidrofurano (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão, desidratado) e aproximadamente 0,02 g de bisfenol A (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão, primeiro grau) como um padrão interno foram adicionados e uniformemente misturados, foi usada como uma amostra de análise de cromatografia de líquido.
(2) Método de análise quantitativo
Análise foi conduzida em cada padrão, e a análise quantitativa da solução de amostra de análise foi efetuada com base em uma curva de calibração preparada.
[Exemplo 1]
Etapa (1-1): Produção de difenil éster de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
No estado em que uma linha 14 foi fechada, 13,50 kg (63 mol) de carbonato de difenila (fabricado por Sigma-Aldrich Corp., USA) foram fornecidos a partir de reservatório 101 através de uma linha 11 para um recipiente de reação com anteparos de 50 L (volume interno) 104 feito de SUS, e 9,87 kg (105 mol) de fenol (fabricado por Sigma-Aldrich Corp., USA) foram fornecidos a partir de reservatório 102 através de uma linha 12 para o reator feito de SUS. Uma temperatura da solução dentro do reator 104 foi ajustada a aproximadamente 50°C, e 2,44 kg (21 mol) de hexametilenodiamina (fabricada por Sigma-Aldrich Corp., USA) foram fornecidos em aproximadamente 2,00 kg/h a partir de um reservatório 103 através de uma linha 13 para o reator 104.
Como um resultado de analisar a solução após reação (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (1)) por cromatografia líquida, difenil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico se formou em um rendimento de 99,5%.
A linha 14 foi aberta, e a solução de reação (1) foi transportada para um reservatório 105 através da linha 14.
Etapa (1-2): Decomposição térmica de difenil éster de ácido Ν,Ν'hexanodiil-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2. n-Dodecano (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão,) foi fornecido para o fundo de uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 mm(|)), e a operação de refluxo total de n89 dodecano foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 15 kPa para formar uma camada inativa contendo ndodecano. A quantidade de calor necessário para a evaporação de n-dodecano foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas 26 e 28 e um refervedor 204.
Um aparelho de destilação de película fina 201 (fabricado por KOBELCO ECO-SOLUTIONS Co., Ltd., Japão) de 0,1 m2 de área de transferência de calor foi aquecido a 220°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 13 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 105 em Etapa (1-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através de uma linha 21, e a decomposição térmica de difenil éster de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico foi realizada para assim obter uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi (fenol). Componentes em fase líquida foram extraídos através de uma linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através de uma linha 24 e da linha 21. A mistura foi extraída como componentes em fase gasosa através de uma linha 22 mantida a 220°C.
A mistura, que era de componentes em fase gasosa, extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201, foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, n-dodecano foi fornecido a 0,3 kg/h através de uma linha 29 a partir de um reservatório 210 para realizar a separação por destilação de uma mistura que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 15 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado em um condensador 203 através de uma linha 25 e continuamente extraído para um reservatório 208 através de uma linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para uma coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as primeiras placas teóricas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 10% em peso ou mais de n-dodecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 Ηΐηιφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas 31 e 33 e um refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado em um condensador 206 através de uma linha 30 e continuamente extraído para um reservatório 209 através de uma linha 32. Uma quantidade extraída em estado uniforme foi aproximadamente 101 g/h.
Uma solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação à hexametilenodiamina foi 92,8%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de ndodecano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 2]
Etapa (2-1): Produção de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexil carbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de Exemplo 1 exceto que: a quantidade de carbonato de difenila usada foi fixada a 10,5 kg (49 mol); a quantidade de fenol usada foi fixada a 9,24 kg (98,3 mol); e 3,41 kg (20 mol) de 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina (fabricada por Sigma-Aldrich Corp., USA) foram usados em vez de hexametilenodiamina.
Como um resultado de analisar a solução após reação (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (2)) por cromatografia líquida, fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonilamino -metil)-3,5,5-trimetil ciclohexilcarbâmico se formou em rendimento de 99,1%.
A linha 14 foi aberta, e a solução de reação (2) foi transportada para o reservatório 105 através da linha 14.
Etapa (2-2): Decomposição térmica de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
1,3,5-Trietilbenzeno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de 1,3,5trietilbenzeno foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 5 kPa. A quantidade de calor necessário para a evaporação de
1,3,5-trietilbenzeno foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 270°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 13 kPa. A solução de reação (2) coletada no reservatório 105 em Etapa (2-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, e a decomposição térmica de fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonilamino-metil) -3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico foi realizada para assim obter uma mistura (2) contendo um isocianato e um composto hidróxi. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21. A mistura (2) foi extraída como componentes em fase gasosa através da linha 22.
A mistura (2), que era de componentes em fase gasosa, extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201, foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e, ao mesmo tempo, 1,3,5trietilbenzeno foi fornecido a 0,2 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação de uma mistura (2) que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi 200°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de 1,3,5-trietilbenzeno.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de isoforona. O rendimento com relação a 3aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foi 91,7%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de isoforona é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de
1,3,5-trietilbenzeno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 3]
Etapa (3-1): Produção de N,N'-(4,4'-metanodiil- diciclohexil)-di-( fenil éster de ácido carbâmico)
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de Exemplo 1 exceto que: a quantidade de carbonato de difenila usada foi fixada a 13,3 kg (62 mol); a quantidade de fenol usada foi fixada a 11,2 kg (119 mol); e 3,26 kg (15,5 mol) de 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) (fabricado por SigmaAldrich Corp., USA) foram usados em vez de hexametilenodiamina.
Como um resultado de analisar a solução após reação (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (3)) por cromatografia líquida, N,N'-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-di(fenil éster de ácido carbâmico) se formou em um rendimento de 98,8%.
A linha 14 foi aberta, e a solução de reação (3) foi transportada para o reservatório 105 através da linha 14.
Etapa (3-2): Decomposição térmica de N,N'-(4,4'-metanodiildiciclohexil)-di(fenil éster de ácido carbâmico) e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
Dimetil éter de tetraetileno glicol (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de dimetil éter de tetraetileno glicol foi realizada com uma pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 0,1 kPa. A quantidade de calor necessário para a evaporação de dimetil éter de tetraetileno glicol foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e o refervedor 204.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 300°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 2 kPa. A solução de reação (3) coletada no reservatório 105 em Etapa (3-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 0,8 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, e a decomposição térmica de
N,N'-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-di(fenil éster de ácido carbâmico) foi realizada para assim obter uma mistura (3) contendo um isocianato e um composto hidróxi. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21. A mistura (3) foi extraída como componentes em fase gasosa através da linha 22.
A mistura (3), que era de componentes em fase gasosa, extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, dimetil éter de tetraetileno glicol foi fornecido a 0,4 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação de uma mistura (3) que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi 200°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 0,1 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais dimetil éter de tetraetileno glicol.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 240°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 0,1 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de diciclohexilmetano. O rendimento com relação a 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) foi 87,2%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de diciclohexilmetano é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de dimetil éter de tetraetileno glicol atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 4]
Etapa (4-1): Produção de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de Exemplo 1 exceto que: a quantidade de carbonato de difenila usada foi fixada a 12,2 kg (57 mol); a quantidade de fenol usada foi fixada a 15,2 kg (162 mol); e 4,43 kg (26 mol) de 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foram usados em vez de hexametilenodiamina.
Como um resultado de analisar a solução após reação (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (4)) por cromatografia líquida, fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonilamino -metil)-3,5,5-trimetil ciclohexilcarbâmico se formou em um rendimento de 97,9%.
A linha 14 foi aberta, e a solução de reação (4) foi transportada para o reservatório 105 através da linha 14.
Etapa (4-2): Decomposição térmica de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
Difenil éter (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de difenil éter foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 0,1 kPa. A quantidade de calor necessário para a evaporação de difenil éter foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204.
Decomposição térmica foi realizada do mesmo modo como em Etapa (2-2) de Exemplo 2 para obter uma mistura (4) contendo um isocianato e um composto hidróxi exceto que o fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonilaminometil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico obtido na Etapa (4-1) foi usado.
Além disso, a separação e coleta do isocianato foram realizadas do mesmo modo como em Etapa (2-2) de Exemplo 2 exceto que difenil éter foi fornecido a 0,4 kg/h em vez de 1,3,5-trietilbenzeno. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99,2% em peso de diisocianato de isoforona. O rendimento com relação a 3-aminometil-3,5,5trimetilciclohexilamina foi 91,2%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de isoforona é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de difenil éter atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 5]
Etapa (5-1): Produção de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de 10 Exemplo 1 exceto que: a quantidade de carbonato de difenila usada foi fixada a 14,2 kg (66 mol); a quantidade de fenol usada foi fixada a 13,9 kg (148 mol); e 2,39 kg (17 mol) de 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foram usados em vez de hexametilenodiamina.
Como um resultado de analisar a solução após reação (aqui a 15 seguir, também referida como uma solução de reação (5)) por cromatografia líquida, fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonilamino-metil) -3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico se formou em um rendimento de 98,7%.
A linha 14 foi aberta, e a solução de reação (5) foi transportada para o reservatório 105 através da linha 14.
Etapa (5-2): Decomposição térmica de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
Decomposição térmica foi realizada do mesmo modo como em 25 Etapa (2-2) de Exemplo 2 para obter uma mistura (5) contendo um isocianato e um composto hidróxi exceto que o fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonilaminometil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico obtido na Etapa (5-1) foi usado.
Além disso, a separação e coleta do isocianato foram realizadas do mesmo modo como em Etapa (2-2) de Exemplo 2 exceto que tributilamina (fabricada por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecida a 0,3 kg/h em vez de 1,3,5-trietilbenzeno. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 98,4% em peso de diisocianato de isoforona e contendo aproximadamente 0,2% em peso de compostos de ponto de ebulição leve que se presume sejam derivados de tributilamina. O rendimento com relação a 3-aminometil-3,5,5- trimetilciclohexilamina foi 89,8%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de isoforona é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de tributilamina atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 6]
Etapa (6-1): Produção de difenil éster de ácido N,N’-(4,4'metanodiil-difenil)-dicarbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de Exemplo 1 exceto que: a quantidade de carbonato de difenila usada foi fixada a 9,42 kg (44,4 mol); a quantidade de fenol usada foi fixada a 10,5 kg (112 mol); e 3,97 kg (20,0 mol) de 4,4'-metilenodianilina foram usados em vez de hexametilenodiamina.
Como um resultado de analisar a solução após reação (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (6)) por cromatografia líquida, difenil éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-difenil)-dicarbâmico se formou em um rendimento de 96,8%.
100
A linha 14 foi aberta, e a solução de reação (6) foi transportada para o reservatório 105 através da linha 14.
Etapa (6-2): Decomposição térmica de difenil éster de ácido N,N'(4,4'-metanodiil-difenil)-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
Ftalato de dietila (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de ftalato de dietila foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em cerca de 0,2 kPa. A quantidade de calor necessário para a evaporação de ftalato de dietila foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204.
Decomposição térmica foi realizada do mesmo modo como em Etapa (2-2) de Exemplo 2 para obter uma mistura (6) contendo um isocianato e um composto hidróxi exceto que o difenil éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiildifenil)-dicarbâmico obtido na Etapa (6-1) foi usado.
Além disso, a separação e coleta do isocianato foram realizadas do mesmo modo como em Etapa (2-2) de Exemplo 2 exceto que ftalato de dietila foi fornecido a 0,5 kg/h em vez de 1,3,5-trietilbenzeno. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 98,2% em peso de diisocianato de difenilmetano e contendo aproximadamente 0,8% em peso de compostos de ponto de ebulição leve que se presume sejam derivados de ftalato de dietila. O rendimento com relação a 4,4'-metilenodianilina foi 87,4%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de difenilmetano é definido como Tb e o ponto de ebulição normal
101 do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de ftalato de dietila atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 7]
Etapa (7-1): Produção de difenil éster de ácido tolueno-2,4dicarbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de Exemplo 1 exceto que: a quantidade de carbonato de difenila usada foi fixada a 17,9 kg (83,5 mol); a quantidade de fenol usada foi fixada a 18,0 kg (192 mol); e 3,93 kg (32,1 mol) de 2,4-toluenodiamina foram usados em vez de hexametilenodiamina.
Como um resultado de analisar a solução após reação (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (7)) por cromatografia líquida, difenil éster de ácido tolueno-2,4-dicarbâmico se formou em um rendimento de 94,4%.
A linha 14 foi aberta, e a solução de reação (7) foi transportada para o reservatório 105 através da linha 14.
Etapa (7-2): Decomposição térmica de difenil éster de ácido tolueno-2,4-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
1,3,5-Trietilbenzeno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de 1,3,5trietilbenzeno foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 0,2 kPa. A quantidade de calor necessário para a evaporação de 1,3,5-trietilbenzeno foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204.
Decomposição térmica foi realizada do mesmo modo como em
102
Etapa (2-2) de Exemplo 2 para obter uma mistura (7) contendo um isocianato e um composto hidróxi exceto que o difenil éster de ácido tolueno-2,4dicarbâmico obtido na Etapa (7-1) foi usado.
Além disso, a separação e coleta do isocianato foram realizadas do mesmo modo como em Etapa (2-2) de Exemplo 2 exceto que 1,3,5trietilbenzeno foi fornecido a 0,2 kg/h. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99,2% em peso de diisocianato de 2,4-tolileno. O rendimento com relação a 2,4-toluenodiamina foi 86,0%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de 2,4-tolileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de
1,3,5-trietilbenzeno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 8]
Etapa (8-1): Produção de difenil éster de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Uma solução de reação contendo difenil éster de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (8)) foi obtida realizando o mesmo método como em Etapa (1-1) de Exemplo 1 exceto que 13,5 kg (63,7 mol) de carbonato de difenila, 13,8 kg (149 mol) de fenol, e 3,22 kg (27,7 mol) de hexametilenodiamina foram usados. Como um resultado de analisar a solução de reação (8) por cromatografia líquida, difenil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico se formou em um rendimento de 99,5%.
Etapa (8-2): Decomposição térmica de difenil éster de ácido N,N'103 hexanodiil-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
Decametiltetrassiloxano (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi usado em vez de n-dodecano para realizar a operação de refluxo total de decametiltetrassiloxano com a pressão no topo da coluna fixada em 0,5 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 201 de 0,1 m de área de transferência de calor foi aquecido a 220°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 1,3 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 105 em Etapa (8-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, e a decomposição térmica de difenil éster de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico foi realizada para assim obter uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21. A mistura foi extraída como componentes em fase gasosa através da linha 22.
A mistura, que era de componentes em fase gasosa, extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, decametiltetrassiloxano foi fornecido a 0,3 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação de uma mistura que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos
104 estágios 202 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 15 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ιηπιφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 87,1%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de decametiltetrassiloxano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 9]
Etapa (9-1): Produção de di(4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenil) éster de ácido N,N’-hexanodiil-dicarbâmico
105
Etapa (9-1) foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 3.
2,4 kg de hexametilenodiamina, 85,10 kg de 4-(1,1,3,3tetrametilbutil)fenol (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão), e 4,96 kg de uréia (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão, tipo especial) foram misturados para preparar uma solução de matéria prima. A coluna recheada 302 de 20 mm de diâmetro interno cheia com um material de recheio (HELIPACK No. 3) foi aquecida a 240°C, e a pressão interna da coluna recheada 302 foi fixada a aproximadamente 20 kPa. Uma solução misturada da mesma composição como na solução de matéria prima foi introduzida no interior da coluna recheada 302 através de uma linha 31 conectada com o lado da parte superior da coluna recheada 302. Após as condições de operação estabilizarem, a solução de matéria prima foi introduzida a aproximadamente 1,0 g/min para o interior da coluna recheada 302 através de uma linha 33 e reagiu. A solução de reação foi coletada para um reservatório 305 por meio de uma linha 34 conectada com a parte mais de fundo da coluna recheada 302. Além disso, componentes em fase gasosa foram coletados através de uma linha 32 conectada com a parte mais de topo da coluna recheada 302 e condensados em um condensador 303 mantido a aproximadamente 85 °C, e os componentes obtidos foram coletados para um reservatório 304. A solução de reação coletada no reservatório 305 foi 46,9 kg. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida e ’Η-RMN, di(4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenil) éster de ácido N,N’hexanodiil-dicarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 92% com relação a hexametilenodiamina nesta solução de reação.
Etapa (9-2): Decomposição térmica de di(4-(l, 1,3,3tetrametilbutil)fenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Etapa (9-2) foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 4.
106
Um aparelho de destilação de película fina 401 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 1,0 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 305 em Etapa (9-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h to O aparelho de destilação de película fina 401 através de uma linha 41 foi conectado com o lado da parte superior do aparelho de destilação de película fina 401 para realizar a decomposição térmica de di(4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenil) éster de ácido N,N’-hexanodiildicarbâmico. Por esta decomposição térmica, uma mistura (9) contendo um isocianato e um composto hidróxi foi obtida. A propósito, componentes em fase líquida foram extraídos através de uma linha 43 conectada com o fundo do aparelho de destilação de película fina 401, introduzidos para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 401 através de uma linha 44 e da linha 41, e circulados. A mistura (9) foi extraída como componentes em fase gasosa através de uma linha 42.
A mistura (9), que era de componentes em fase gasosa, extraídos através da linha 42 a partir do aparelho de destilação de película fina 401, foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 402 e, ao mesmo tempo, npentadecano (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido através de uma linha 49 a partir de um reservatório 410 para realizar a separação por destilação de uma mistura (9) que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas 46 e 48 e do refervedor 404. A pressão no topo da coluna foi aproximadamente 5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 402 foi condensado em componentes em fase líquida em um condensador 403 através de uma linha 45, continuamente extraídos através de uma linha 47, e fornecidos para uma coluna
107 de destilação contínua de múltiplos estágios 405. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as primeiras placas teóricas superior e inferior com relação à posição da linha 42 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 402 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 10% em peso ou mais de npentadecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 47 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 405 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas Al e A3 e do refervedor 407. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 405 foi condensado em um condensador 406 através de uma linha A0 e continuamente extraído para um reservatório 409 através de uma linha A2.
A solução extraída através da linha A2 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 90,0%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de npentadecano atendeu a Tb < Tc < Ta.
[Exemplo 10]
Etapa (10-1): Produção de composto tendo grupo ureido
Etapa (10-1) foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 5.
No estado em que uma linha 55 foi fechada, 66,0 kg de 4-(α,αdimetilbenzil)fenol (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão) a partir de um reservatório 500 e 7,0 kg de uréia a partir de um reservatório 501
108 foram alimentados para um tanque agitado 503. O tanque agitado 503 foi aquecido a 100°C, e agitação foi iniciada. 3,3 kg de hexametilenodiamina foram fornecidos em aproximadamente 0,1 kg/min a partir de um reservatório 502 através de uma linha 53 para o tanque agitado 503. Após completar o fornecimento de hexametilenodiamina, agitação foi feita durante aproximadamente 2 horas, e a solução de reação foi amostrada. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida, 1,6hexanodiuréia se formou. A solução de reação foi transportada para um reservatório 505.
Etapa (10-2): Produção de di(4-(a,a-dimetilbenzil)fenil) éster de ácido N,N'-hexanodiil-dicarbâmico
Etapa (10-2) foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 3.
Etapa (10-2) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (9-1) de Exemplo 9 exceto que: a solução de reação coletada no reservatório 505 em Etapa (10-1) foi usado em vez da solução de matéria prima contendo hexametilenodiamina, 4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenol, e uréia; e a coluna recheada 302 foi aquecida a 240°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 5 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 305 foi 70,0 kg. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida e ^-RMN, di(4-(a,a-dimetilbenzil)fenil) éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico se formou em um rendimento de cerca de 95% com relação a hexametilenodiamina nesta solução de reação.
Etapa (10-3): Decomposição térmica de di(4-(a,a-dimetilbenzil) fenil) éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Etapa (10-3) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (9-2) de Exemplo 9 exceto que: o aparelho de destilação de película fina 401 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 5 kPa; a
109 solução de reação coletada no reservatório 305 em Etapa (10-2) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 2,0 kg/h para o aparelho de destilação de película fina 401 através da linha 41; e benziltolueno (mistura isomérica) foi fornecido em vez de n-pentadecano. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 405 foi condensado no condensador 406 através da linha A0 e continuamente extraído para o reservatório 409 através da linha A2.
A solução extraída através da linha A2 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 96,5%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de benziltolueno atendeu a Tb < Tc < Ta.
[Exemplo 11]
Etapa (11-1): Produção de composto tendo grupo ureido
Uma solução de reação contendo 1,6-hexanodiuréia foi obtida realizando o mesmo método como em Etapa (10-1) de Exemplo 10, e a solução de reação foi transportada para o reservatório 505.
Etapa (11-2): Produção de di(4-(a,a-dimetilbenzil)fenil) éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico
Uma solução de reação contendo di(4-(a,oc-dimetilbenzil)fenil) éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico foi obtida realizando o mesmo método como em Etapa (10-2) de Exemplo 10. O rendimento de di(4-(a,adimetilbenzil)fenil) éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico com relação a hexametilenodiamina foi aproximadamente 95%.
Etapa (11-3): Decomposição térmica de di(4-(a,adimetilbenzil)fenil) éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico e separação e
110 coleta de isocianato
O mesmo método como em Etapa (10-3) de Exemplo 10 foi realizado exceto que sulfeto de difenila (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi usado em vez de benziltolueno (mistura isomérica). Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 405 foi condensado no condensador 406 através da linha A0 e continuamente extraído para reservatório 409 através da linha A2.
A solução extraída através da linha A2 era uma solução contendo aproximadamente 97% em peso de diisocianato de hexametileno e contendo aproximadamente 0,3% em peso de compostos de ponto de ebulição leve que se presume sejam derivados de sulfeto de difenila. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 92,2%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de sulfeto de difenila atendeu a Tb < Tc < Ta.
[Exemplo 12]
Etapa (12-1): Produção de composto tendo grupo ureido
Etapa (12-1) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (10-1) de Exemplo 10 para obter uma solução de reação contendo 3-(ureidometil)-
3,5,5-trimetilciclohexiluréia exceto que: 1,0 kg de 3-aminometil-3,5,5trimetilciclohexilamina foram usados em vez de hexametilenodiamina; 10,0 kg de 4-fenilfenol foram usados em vez de 4-(a,a-dimetilbenzil)fenol; e 1,42 kg de uréia foi usado.
Etapa (12-2): Produção de (4-fenilfenil) éster de ácido 3-((4fenilfenoxi)carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexil carbâmico
Etapa (12-2) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (9-1) de Exemplo 9 exceto que: a solução de reação obtida na Etapa (12-1) foi usada
111 em vez da solução de matéria prima contendo hexametilenodiamina, 4-(1,1,3,3tetrametilbutil)fenol, e uréia; e a coluna recheada 302 foi aquecida a 220°C, e a pressão interna da coluna recheada 302 foi fixada a aproximadamente 3 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 305 foi 12,4 kg. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida e ^-RMN, 4fenilfenil) éster de ácido 3-((4-fenilfenoxi)carbonilamino-metil)-3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico (se formou em um rendimento de aproximadamente 92% com relação a 3-aminometil-3,5,5trimetilciclohexilamina nesta solução de reação.
Etapa (12-3): Decomposição térmica de (4-fenilfenil) éster de ácido 3-((4-fenilfenoxi)carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexil carbâmico e separação e coleta de isocianato
Etapa (12-3) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (9-2) de Exemplo 9 exceto que: o aparelho de destilação de película fina 401 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 3 kPa; a solução de reação coletada no reservatório 305 em Etapa (12-2) foi aquecida a 120°C e fornecida em aproximadamente 2,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 401 através da linha 41; e dibenzil éter foi fornecido em vez de n-pentadecano. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 405 foi condensado no condensador 406 através da linha A0 e continuamente extraído para o reservatório 409 através da linha A2.
A solução extraída através da linha A2 era uma solução contendo aproximadamente 98% em peso de diisocianato de isoforona e contendo aproximadamente 0,8% em peso de compostos de ponto de ebulição leve que se presume sejam derivados de dibenzil éter. O rendimento com relação a 3aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foi aproximadamente 88,3%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de
112 diisocianato de isoforona é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um pònto de ebulição normal Tc de dibenzil éter atendeu a Tb < Tc < Ta.
[Exemplo 13]
Etapa (13-1): Produção de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico
Etapa (13-1) foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 6.
8,80 kg de 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina, 97,1 kg de fenol, e 7,70 kg de uréia foram misturados para preparar uma solução de 10 matéria prima. A coluna recheada 602 foi aquecida a 220°C, e uma solução misturada da mesma composição como na solução de matéria prima foi introduzida no interior da coluna recheada 602 através de uma linha 60 conectada com o lado da parte superior da coluna recheada 602. Após as condições de operação estabilizarem, a solução de matéria prima foi introduzida a aproximadamente 1,0 g/min para o interior da coluna recheada
602 através da linha 60 e reagida. A solução de reação foi coletada para um reservatório 604 por meio de uma linha 63 conectada com a parte mais de fundo da coluna recheada 602. A pressão interna foi aproximadamente 0,2
MPa. A amônia que se formou foi extraída através de uma linha 62 conectada com a parte mais de topo da coluna recheada 602. A solução de reação coletada no reservatório 604 foi 11,2 kg. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida e ’Η-RMN, fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 94% com relação a 3-aminometil-3,5,525 trimetilciclohexilamina nesta solução de reação.
Etapa (13-2): Decomposição térmica de fenil éster de ácido 3(fenoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico e separação e coleta de isocianato
113
Etapa (13-2) foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 2.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 10 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 604 em Etapa (13-1) foi aquecida a 100°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para o aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21 conectada com o lado da parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 para realizar a decomposição térmica de fenil éster de ácido 3-(fenoxicarbonilamino-metil) -3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico. Por esta decomposição térmica, uma mistura (13) contendo um isocianato e um composto hidróxi foi obtida. A propósito, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 conectada com o fundo do aparelho de destilação de película fina 201, introduzidos para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21, e circulados. A mistura (13) foi extraída como componentes em fase gasosa através da linha 22.
Os componentes em fase gasosa extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, cloreto de 4-metilbenzila (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICALINDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação de uma mistura (13) que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e o refervedor 204. A pressão no topo da coluna foi aproximadamente 5 kPa. Componentes em fase líquida destilados a partir do fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram continuamente extraídos através da linha 26 e fornecidos para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205.
114
Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as segundas placas teóricas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de cloreto de 4-metilbenzila.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ιηιηφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e o refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 160°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32.
A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de isoforona. O rendimento com relação a 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foi aproximadamente 87,4%. Além disso, o diisocianato de isoforona obtido continha 10 ppm de componentes de cloro.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de isoforona é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de cloreto de 4-metilbenzila atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 14]
115
Etapa (14-1): Produção de composto tendo grupo ureido
Etapa (14-1) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (10-1) de Exemplo 10 para obter uma solução de reação contendo 4,4'metilenobis(ciclohexiluréia) exceto que 3,40 kg (16,2 mol) de 4,4'metilenobis(ciclohexilamina) (fabricado por Sigma-Aldrich Corp., USA) foram usados em vez de hexametilenodiamina, 73,0 kg (486 mol) de 4-terc-butilfenol foram usados em vez de 4-(a,a-dimetilbenzil)fenol, e 3,89 kg (64,8 mol) de uréia foram usados.
Etapa (14-2): Produção de di(4-terc-butilfenil) éster de ácido N,N'(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico
Etapa (14-2) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (9-1) de Exemplo 9 para coletar uma solução de reação para o reservatório 305 exceto que: a solução de reação obtida na Etapa (14-1) foi usada em vez da solução de matéria prima contendo hexametilenodiamina, 4-(1,1,3,3tetrametilbutil) fenol, e uréia; e a coluna recheada 302 foi aquecida a 220°C, e a pressão interna da coluna recheada 302 foi fixada a aproximadamente 3 kPa. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida e ’Η-RMN, di(4-terc-butilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiildiciclohexil)-dicarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 90% com relação a 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) nesta solução de reação.
Etapa (14-3): Decomposição térmica de di(4-terc-butilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
A decomposição térmica de di(4-terc-butilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico foi realizada implementando o mesmo método como em Etapa (13-2) de Exemplo 13 exceto que: o aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 0,5 kPa; e a solução de reação obtida na Etapa (14
116
2) foi usada em vez da solução de reação coletada no reservatório 604 em Etapa (13-1) e fornecida em aproximadamente 1,2 kg/h para o aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21 conectada com o lado da parte superior do aparelho de destilação de película fina 201. Por esta decomposição térmica, uma mistura (14) contendo um isocianato e um composto hidróxi foi obtida. A propósito, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 conectada com o fundo do aparelho de destilação de película fina 201, introduzidos para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21, e circulados. A mistura (14) foi extraída como componentes em fase gasosa pela linha 22.
Os componentes em fase gasosa extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, fluoreno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICALINDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação de uma mistura (14) que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. A pressão no topo da coluna foi aproximadamente 5 kPa. Componentes em fase líquida destilados a partir do fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram continuamente extraídos através da linha 26 e fornecidos para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de fluoreno.
117
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 160°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32.
A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de diciclohexilmetano. O rendimento com relação a 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) foi aproximadamente 81,5%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de diciclohexilmetano é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de fluoreno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 15]
Etapa (15-1): Produção de di(4-etilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico
Uma solução de reação foi coletada no reservatório 604 implementando o mesmo método como em Etapa (13-1) de Exemplo 13 exceto que 4,50 kg (21,4 mol) de 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) foram usados em vez de 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina, 104,6 kg (856 mol) de 4etilfenol foram usados em vez de fenol, e 2,70 kg (44,9 mol) de uréia foram usados. Como um resultado de analisar esta solução de reação por
118 cromatografía líquida e ’Η-RMN, di(4-etilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 93% com relação a 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) nesta solução de reação.
Etapa (15-2): Decomposição térmica de di(4-etilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
A decomposição térmica de di(4-etilfenil) éster de ácido N,N'(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico foi realizada, implementando o mesmo método como em Etapa (13-2) de Exemplo 13 exceto que: o aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 260°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 0,5 kPa; e a solução de reação obtida na Etapa (151) foi usada em vez da solução de reação coletada no reservatório 604 em Etapa (13-1) e fornecida em aproximadamente 2,0 kg/h para o aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21 conectada com o lado da parte superior do aparelho de destilação de película fina 201. Por esta decomposição térmica, uma mistura (15) contendo um isocianato e um composto hidróxi foi obtida. A propósito, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 conectada com o fundo do aparelho de destilação de película fina 201, introduzidos para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21, e circulados. A mistura (15) foi extraída como componentes em fase gasosa através da linha 22.
Subsequentemente, 1-clorododecano (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICALINDUSTRY CO., LTD., Japão,) foi usado em vez de cloreto de 4metilbenzila para realizar a separação por destilação de uma mistura (15) que era de componentes em fase gasosa. A pressão no topo da coluna foi aproximadamente 0,1 kPa. Componentes em fase líquida destilados a partir do fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram
119 continuamente extraídos através da linha 26 e fornecidos para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e a operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de 1-clorododecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 160°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32.
A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de diciclohexilmetano. O rendimento com relação a 4,4’-metilenobis (ciclohexilamina) foi aproximadamente 85,0%. Além disso, o diisocianato de diciclohexilmetano obtido continha aproximadamente 5 ppm de componentes de cloro.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de diciclohexilmetano é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de 1-clorododecano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 16]
Etapa (16-1): Produção de di(4-dodecilfenil) éster de ácido
120 tolueno-2,4-dicarbâmico
Uma solução de reação foi coletada no reservatório 305 implementando o mesmo método como em Etapa (9-1) de Exemplo 9 exceto que 5,53 kg (45,3 mol) de 2,4-toluenodiamina foram usados em vez de hexametilenodiamina, 237,7 kg (906 mol) de 4-dodecilfenol foram usados em vez de 4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol, e 8,15 kg (136 mol) de uréia foram usados. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida e 'H-RMN, di(4-dodecilfenil) éster de ácido tolueno-2,4dicarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 90% com relação a 2,4-toluenodiamina nesta solução de reação.
Etapa (16-2): Decomposição térmica de di(4-dodecilfenil) éster de ácido tolueno-2,4-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Etapa (16-2) foi realizada do mesmo modo como em Etapa (9-2) de Exemplo 9 exceto que o aparelho de destilação de película fina 401 foi aquecido a 220°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 0,3 kPa; a solução de reação coletada no reservatório 305 em Etapa (16-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 2,0 kg/h para o aparelho de destilação de película fina 401 através da linha 41; e n-pentadecano foi fornecido em aproximadamente 0,5 kg/h através da linha 49. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 405 foi condensado no condensador 406 através da linha A0 e continuamente extraído para o reservatório 409 através da linha A2.
A solução extraída através da linha A2 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de 2,4-tolileno. O rendimento com relação a 2,4-toluenodiamina foi 88,3%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de 2,4-tolileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de n121 pentadecano atendeu a Tb < Tc < Ta.
[Exemplo 17]
Etapa (17-1): Produção de di(4-terc-amilfenil) éster de ácido N,N'(4,4'-metanodiil-difenil)-dicarbâmico
Uma solução de reação foi coletada no reservatório 604 implementando o mesmo método como em Etapa (13-1) de Exemplo 13 exceto que 1,64 kg (8,27 mol) de 4,4'-metilenodianilina foram usados em vez de 3aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina, 34,0 kg (207 mol) de 4-tercamilfenol foram usados em vez de fenol, e 1,99 kg (33,1 mol) de uréia foram usados. Como um resultado de analisar esta solução de reação por cromatografia líquida e ’Η-ΚΜΝ, di(4-terc-amilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'metanodiil-difenil)-dicarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 92% com relação a 4,4'-metilenodianilina nesta solução de reação.
Etapa (17-2): Decomposição térmica de di(4-terc-amilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-difenil)-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
A decomposição térmica de di(4-terc-amilfenil) éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-difenil)-dicarbâmico foi realizada implementando o mesmo método como em Etapa (13-2) de Exemplo 13 exceto que: o aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 260°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 0,5 kPa; e a solução de reação obtida na Etapa (161) foi usada em vez da solução de reação coletada no reservatório 604 em Etapa (13-1) e fornecida em aproximadamente 1,9 kg/h para o aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21 conectada com o lado da parte superior do aparelho de destilação de película fina 201. Por esta decomposição térmica, uma mistura (17) contendo um isocianato e um composto hidróxi foi obtida. A propósito, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23
122 conectada com o fundo do aparelho de destilação de película fina 201, introduzidos para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21, e circulados. A mistura (17) foi extraída como componentes em fase gasosa pela linha 22.
Subsequentemente, benziltolueno foi usado em vez de cloreto de 4-metilbenzila para realizar a separação por destilação de uma mistura (17) que era de componentes em fase gasosa. A pressão no topo da coluna foi aproximadamente 0,1 kPa. Componentes em fase líquida destilados a partir do fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram continuamente extraídos através da linha 26 e fornecidos para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as segundas placas teóricas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de benziltolueno.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 πυτιφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi 160°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209
123 através da linha 32.
A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de difenilmetano. O rendimento com relação a 4,4'-metilenodianilina foi aproximadamente 81,0%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de difenilmetano é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de benziltolueno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 18]
Etapa (18-1): Produção de Ν,Ν’-hexanodiil-dicarbâmico di(3metilbutil) éster de ácido
Um aparelho mostrado em Figura 7 foi usado.
No estado em que uma linha 74 foi fechada, 9,99 kg (49,5 mol) de carbonato de bis(3-metilbutila) de Exemplo de Referência 1 foram fornecidos a partir de reservatório 701 através de uma linha 71 para um recipiente de reação 704 feito de SUS, e 1,15 kg (9,9 mol) de hexametilenodiamina (fabricada por Sigma-Aldrich Corp., USA) foram fornecidos a partir de reservatório 702 através de uma linha 72 para o reator 704. Uma temperatura da solução dentro do reator 704 foi ajustada a aproximadamente 80°C, e 19,2 g de metóxido de sódio (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão, a 28% solução de metanol) foram fornecidos a partir de reservatório 703 através de uma linha 73 para o reator 704 feito de SUS e reagidos.
Como um resultado de analisar a solução após reação por cromatografia líquida, di(3-metilbutil) éster de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico se formou em um rendimento de 99,7%.
A linha 74 foi aberta, e a solução de reação foi fornecida para uma coluna 705 que continha uma resina de troca iônica acídica (Amberlyst-15 (esférica): fabricada por ROHM & HAAS Company) ajustada por remoção de
124 água e foi mantida aquecida a 80°C com uma camisa externa, para realizar a neutralização de metóxido de sódio. A solução foi transportada para um reservatório 706 através de uma linha 75.
Etapa (18-2): Destilação dos componentes de baixo ponto de ebulição
A destilação do álcool foi realizada usando aparelho da Figura 8.
A mistura coletada no reservatório 706 foi continuadamente alimentada em um estado líquido a aproximadamente 0,56 kg/h a partir de uma linha 81 através de um pré-aquecedor 801 para o estágio intermediário de uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 de 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ιηιηφ). A quantidade de calor necessário para a destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas 83 e 85 e do refervedor 804. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi fixada a 160°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a aproximadamente 70 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi condensado em um condensador 803 através de uma linha 82 e continuamente extraído a aproximadamente 86 g/h para um reservatório 805 através de uma linha 84. A partir do fundo da coluna, extração contínua foi feita a aproximadamente 474 g/h para um reservatório 806 através da linha 83.
A destilação de éster de ácido carbônico foi realizada usando aparelho mostrado na Figura 9.
A mistura coletada no reservatório 806 foi continuadamente alimentada em um estado líquido a aproximadamente 474 g/h a partir de uma linha 91 através de um pré-aquecedor 901 para o estágio intermediário de uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902 de 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ππηφ). A quantidade de calor necessário
125 para a destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas 93 e 95 e do refervedor 904. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902 foi fixada a 160°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a aproximadamente 2,6 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902 foi condensado em um condensador 903 através de uma linha 92 e continuamente extraídos a aproximadamente 150 g/h para um reservatório 905 através de uma linha 94. A partir do fundo da coluna, extração contínua foi feita a aproximadamente 87 g/h para um reservatório 906 através da linha 93.
Como um resultado de conduzir a análise de cromatografia líquida em uma mistura extraída para o reservatório 906, a mistura continha aproximadamente 98,1% em peso de di(3-metilbutil) éster de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico.
Etapa (18-3): Decomposição térmica de di(3-metilbutil) éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico e separação por destilação de isocianato
Um aparelho mostrado em Figura 10 foi usado.
1,2-Diclorobenzeno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido a uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ππηφ), e o estado em que 1,2diclorobenzeno estava sob refluxo total foi criado com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 1 kPa.
Um aparelho de destilação de película fina 1001 (fabricado por KOBELCO ECO-SOLUTIONS Co., Ltd., Japão) de 0,1 m2 de área de transferência de calor foi aquecido a 270°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 13 kPa. A mistura coletada no reservatório 906 em Etapa (18-2) foi aquecida a 160°C e fornecida em aproximadamente 580 g/h para a
126 parte superior do evaporador de película fina 1001 através de uma linha DO. Além disso, dilaurato de dibutilestanho (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão) foi alimentado a aproximadamente 25,2 g/h através de uma linha Dl. Componentes em fase líquida foram extraídos através de uma linha D3 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 1001 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 1001 através de uma linha D4. Componentes em fase gasosa foram extraídos através de uma linha D2.
Os componentes em fase gasosa extraídos através da linha D2 a partir do aparelho de destilação de película fina 1001 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 e, ao mesmo tempo, 1,2-diclorobenzeno foi fornecido em aproximadamente 0,3 kg/h através de uma linha E4 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas D6 e D8 e do refervedor 1004. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 50 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foi condensado em um condensador 1003 através de uma linha D5 e continuamente extraído através de uma linha D7. Componentes em fase líquida foram extraídos através de uma linha D9 a partir do fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha D2 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de 1,2-diclorobenzeno.
127
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha D9 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário de uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ιηπιφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas El e E3 e do refervedor
1007. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 foi condensado em um condensador 1006 através de uma linha E0 e continuamente extraído para um reservatório 1009 através de uma linha E2.
Após uma operação de 40 horas, os componentes em fase líquida foram extraídos em aproximadamente 11 g/h para um reservatório 1010 através de uma linha E5.
A solução extraída através da linha E2 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 82,1%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de
1,2-diclorobenzeno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 19]
Etapa (19-1): Produção de dibutil éster de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico
Uma solução de reação contendo dibutil éster de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico foi obtida realizando o mesmo método como em Etapa (18-1) de Exemplo 18 exceto que 8,76 kg (50,3 mol) de carbonato de dibutila de Exemplo de Referência 2 foram usados em vez de carbonato de bis(3
128 metilbutila), 1,30 kg (11,1 mol) de hexametilenodiamina foi usado, e 20,1 g de metóxido de sódio (28% solução de metanol) foram usados. O rendimento de dibutil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico foi 95,3%. Subsequentemente, a neutralização de metóxido de sódio foi realizada, e a solução foi transportada para o reservatório 706.
Etapa (19-2): Destilação dos componentes de baixo ponto de ebulição
A destilação de álcool foi realizada do mesmo modo como em Etapa (18-2) de Exemplo 18 exceto que: a mistura coletada no reservatório 706 foi alimentada a aproximadamente 1 kg/h a partir de uma linha 81; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi fixada a 140°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a 70 kPa.
Subsequentemente, o mesmo método como em Etapa (18-2) de Exemplo 18 foi realizado exceto que: a mistura coletada no reservatório 806 foi fornecida em aproximadamente 540 g/h a partir de uma linha 91 para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902 foi fixada a 150°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a aproximadamente 3,0 kPa. Como um resultado de conduzir a análise de cromatografia líquida em uma mistura extraída para o reservatório 906, a mistura continha aproximadamente 97,9% em peso de dibutil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico.
Etapa (19-3): Decomposição térmica de dibutil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico e separação por destilação de isocianato
O mesmo método como em Etapa (18-3) de Exemplo 18 foi realizado exceto que: 1,3,5-trietilbenzeno foi usado em vez de 1,2diclorobenzeno; O aparelho de destilação de película fina 1001 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 13 kPa; e a mistura
129 coletada no reservatório 906 em Etapa (19-2) foi usada em vez da mistura coletada no reservatório 906 em Etapa (18-2) e fornecida em aproximadamente 630 g/h para a parte superior do evaporador de película fina 1001.
Subsequentemente, 1,3,5-trietilbenzeno foi fornecido em vez de
1,2-diclorobenzeno a aproximadamente 0,2 kg/h para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 para realizar a separação por destilação de componentes em fase gasosa que se formaram no evaporador de película fina 1001. Os componentes em fase líquida extraídos através da linha D9 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida, e os concentrados foram continuamente extraídos para o reservatório 1009 através da linha E2. A solução extraída através da linha E2 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 80,5%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de
1,3,5-trietilbenzeno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 20]
Etapa (20-1): Produção de butil éster de ácido 3(butoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico
Uma solução de reação contendo butil éster de ácido 3(butoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico foi obtida realizando o mesmo método como em Etapa (18-1) de Exemplo 18 exceto que 9,75 kg (56,0 mol) de carbonato de dibutila de Exemplo de Referência 2 foram usados em vez de carbonato de bis(3-metilbutila), 1,59 kg (9,33 mol) de 3aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foram usados em vez de
130 hexametilenodiamina, e 18,0 g de metóxido de sódio (28% solução de metanol) foram usados. O rendimento de butil éster de ácido 3-(butoxicarbonilaminometil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico foi 94,8%. Subsequentemente, a neutralização de metóxido de sódio foi realizada, e a solução foi transportada para o reservatório 706.
Etapa (20-2): Destilação dos componentes de baixo ponto de ebulição
A destilação de álcool foi realizada do mesmo modo como em Etapa (18-2) de Exemplo 18 exceto que: a mistura coletada no reservatório 706 foi alimentada a aproximadamente 0,9 kg/h a partir de uma linha 81; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi fixada a 140°C, e a pressão no topo da coluna fixada a 70 kPa.
Subsequentemente, o mesmo método como em Etapa (18-2) de Exemplo 18 foi realizado exceto que: a mistura coletada no reservatório 806 foi fornecida em aproximadamente 550 g/h a partir de uma linha 91 para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902 foi fixada a 150°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a aproximadamente 3,0 kPa. Como um resultado de conduzir a análise de cromatografia líquida em uma mistura extraída para o reservatório 906, a mistura continha aproximadamente 98,0% em peso de butil éster de ácido 3-(butoxicarbonilamino -metil)-3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico.
Etapa (20-3): Decomposição térmica de butil éster de ácido 3(butoxicarbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico e separação por destilação de isocianato
O mesmo método como em Etapa (18-3) de Exemplo 18 foi realizado exceto que: ciclododecano (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi usado em vez de 1,2-diclorobenzeno; o
131 aparelho de destilação de película fina 1001 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 13 kPa; e a mistura coletada no reservatório 906 em Etapa (20-2) foram usados em vez da mistura coletada no reservatório 906 em Etapa (18-2) e fornecida em aproximadamente 630 g/h para a parte superior do evaporador de película fina 1001.
Subsequentemente, ciclododecano foi fornecido em vez de 1,2diclorobenzeno a aproximadamente 0,15 kg/h para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 para realizar a separação por destilação de componentes em fase gasosa que se formaram no evaporador de película fina 1001. Os componentes em fase líquida extraídos através da linha D9 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida, e os concentrados foram continuamente extraídos para o reservatório 1009 através da linha E2. A solução extraída através da linha E2 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de isoforona. O rendimento com relação a 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foi 80,5%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de isoforona é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de ciclododecano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 21]
Etapa (21-1): Produção de dibutil éster de ácido N,N'-(4,4'metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico
Uma solução de reação contendo dibutil éster de ácido N,N'-(4,4'metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico foi obtido realizando o mesmo método como em Etapa (18-1) de Exemplo 18 exceto que 12,8 kg (56,0 mol) de carbonato de bis(2-etilbutila) de Exemplo de Referência 3 foram usados em vez
132 de carbonato de bis(3-metilbutila), 1,87 kg (8,90 mol) de 4,4'metilenobis(ciclohexilamina) foram usados em vez de hexametileno diamina, e 22,0 g de metóxido de sódio (28% solução de metanol) foram usados. O rendimento de dibutil éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)dicarbâmico foi 95,3%. Subsequentemente, a neutralização de metóxido de sódio foi realizada, e a solução foi transportada para o reservatório 706.
Etapa (21-2): Destilação dos componentes de baixo ponto de ebulição
A destilação de álcool foi realizada do mesmo modo como em Etapa (18-2) de Exemplo 18 exceto que: a mistura coletada no reservatório 706 foi alimentada a aproximadamente 1,3 kg/h a partir de uma linha 81; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi fixada a 140°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a 70 kPa.
Subsequentemente, o mesmo método como em Etapa (18-2) de Exemplo 18 foi realizado exceto que: a mistura coletada no reservatório 806 foi fornecida em aproximadamente 550 g/h a partir de uma linha 91 para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 902 foi fixada a 150°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a aproximadamente 3,0 kPa. Como um resultado de conduzir a análise de cromatografia líquida em uma mistura extraída para o reservatório 906, a mistura continha aproximadamente 96,9% em peso de dibutil éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil- diciclohexil)dicarbâmico.
Etapa (21-3): Decomposição térmica de dibutil éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico e separação por destilação de isocianato
O mesmo método como em Etapa (18-3) de Exemplo 18 foi
133 realizado exceto que: dibenzil éter foi usado em vez de 1,2-diclorobenzeno; o aparelho de destilação de película fina 1001 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 13 kPa; e a mistura coletada no reservatório 906 em Etapa (21-2) foi usada em vez da mistura coletada no reservatório 906 em Etapa (18-2) e fornecida em aproximadamente 770 g/h para a parte superior do evaporador de película fina 1001.
Subsequentemente, dibenzil éter foi fornecido em vez de 1,2diclorobenzeno a aproximadamente 0,22 kg/h para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 para realizar a separação por destilação de componentes em fase gasosa que se formaram no evaporador de película fina 1001. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 50 kPa. Os componentes em fase líquida extraídos através da linha D9 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida, e os concentrados foram continuamente extraídos para o reservatório 1009 através da linha E2. A solução extraída através da linha E2 era uma solução contendo aproximadamente 98,5% em peso de diisocianato de diciclohexilmetano e contendo aproximadamente 0,7% em peso de compostos de ponto de ebulição leve que se presume sejam derivados de dibenzil éter. O rendimento com relação a 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) foi 76,5%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de diciclohexilmetano é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de dibenzil éter atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 22]
Etapa (22-1): Produção de Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico dibutil
134 éster de ácido
Uma solução de reação contendo dibutil éster de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico foi obtida implementando um método equivalente a Etapa (13-1) de Exemplo 13 exceto que: 0,74 kg (6,4 mol) de hexametilenodiamina foram usados em vez de 3-aminometil-3,5,5trimetilciclohexilamina, 28,1 kg (379 mol) de 1-butanol foram usados em vez de fenol, e 0,19 kg (3,2 mol) de uréia foi usado; e a coluna recheada 602 foi aquecida a 220°C. Como um resultado de análise por cromatografia líquida e ’Η-ΚΜΝ, dibutil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 95% com relação a hexametilenodiamina nesta solução de reação.
Etapa (22-2): Destilação dos componentes de baixo ponto de ebulição
A destilação de álcool foi realizada usando aparelho da Figura 8.
A solução de reação obtida na Etapa (22-1) foi continuadamente alimentada em um estado líquido a aproximadamente 1,0 kg/h a partir de uma linha 81 através do pré-aquecedor 801 para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 de 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ιηιηφ). A quantidade de calor necessário para a destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 83 e 85 e do refervedor 804. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi fixada a 160°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a aproximadamente 70 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi condensado no condensador 803 através da linha 82 e continuamente extraídos a aproximadamente 86 g/h para o reservatório 805 através da linha 84. A partir do fundo da coluna, extração contínua foi feita a aproximadamente 474 g/h para o reservatório 806 através da linha 83.
135
Aproximadamente 99,1% em peso de dibutil éster de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico estavam contidos.
Etapa (22-3): Decomposição térmica de dibutil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico e separação por destilação de isocianato
O aparelho mostrado na Figura 10 foi usado.
Butil benzeno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi fornecido para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002, e o estado em que butilbenzeno estava sob refluxo total foi criado com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 0,1 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 1001 foi aquecido a 270°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 1,3 kPa. A solução coletada no reservatório 806 em Etapa (22-2) foi aquecida a 160°C e fornecida em aproximadamente 580 g/h para a parte superior do evaporador de película fina 1001 através da linha D0. Além disso, dilaurato de dibutilestanho foi alimentado a aproximadamente 22,1 g/h através da linha Dl. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha D3 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 1001 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 1001 através da linha D4. Componentes em fase gasosa foram extraídos através da linha D2.
Os componentes em fase gasosa extraídos através da linha D2 a partir do aparelho de destilação de película fina 1001 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 e, ao mesmo tempo, butilbenzeno foi fornecido em aproximadamente 0,3 kg/h para realizar a separação por destilação dos componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas D6 e D8 e do refervedor 1004. Uma temperatura da
136 solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 50 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foi condensado no condensador 1003 através da linha D5 e continuamente extraído através da linha D7. Componentes em fase líquida foram extraídos a partir de uma linha D9 disposta no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha D2 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de butilbenzeno.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha D9 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ππηφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas El e E3 e do refervedor 1007. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 foi condensado no condensador 1006 através da linha E0 e continuamente extraído para o reservatório 1009 através da linha E2. Componentes em fase líquida foram extraídos para o reservatório 1010 através da linha E4.
A solução extraída através da linha E2 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 80,5%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal
137 do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de butilbenzeno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 23]
Etapa (23-1): Produção de (2-etilbutil) éster de ácido 3-((25 etilbutiloxi)carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico
Uma solução de reação contendo (2-etilbutil) éster de ácido 3-((2etilbutiloxi)carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico (foi obtida, implementando um método equivalente à Etapa (13-1) de Exemplo 13 exceto que: 1,41 kg (8,3 mol) de 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foi usado, 10 57,8 kg (249 mol) de 2-etil-l-butanol foram usados em vez de fenol, e 1,10 kg (18,2 mol) de uréia foi usado; e a coluna recheada 602 foi aquecida a 220°C. Como um resultado de análise por cromatografia líquida e 'H-RMN, (2etilbutil) éster de ácido 3-((2-etilbutiloxi)carbonilamino -metil)-3,5,5trimetilciclohexilcarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 15 94% com relação a 3-aminometil-3,5,5- trimetilciclohexilamina nesta solução de reação.
Etapa (23-2): Destilação dos componentes de baixo ponto de ebulição
O mesmo método como em Etapa (22-2) de Exemplo 22 foi 20 realizado exceto que: a solução de reação obtida na Etapa (23-1) foi usada em vez da solução de reação obtida na Etapa (22-1), e a solução de reação foi continuadamente alimentada a aproximadamente 1,0 kg/h a partir de uma linha 81; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi fixada a 160°C, e a pressão no topo da coluna foi 25 fixada a aproximadamente 70 kPa. A partir do fundo da coluna, uma mistura contendo aproximadamente 99,1% em peso de (2-etilbutil) éster de ácido 3-((2etilbutiloxi)carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico foi obtida.
Etapa (23-3): Decomposição térmica de (2-etilbutil) éster de ácido
138
3-((2-etilbutiloxi)carbonilamino-metil)-3,5,5-trimetilciclohexilcarbâmico e separação por destilação de isocianato
O aparelho mostrado na Figura 10 foi usado.
n-Dodecano foi fornecido para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002, e o estado em que n-dodecano estava sob refluxo total foi criado com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 0,1 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 1001 foi aquecido a 270°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 1,3 kPa. A solução coletada no reservatório 806 em Etapa (23-2) foi aquecida a 160°C e fornecida em aproximadamente 580 g/h para a parte superior do evaporador de película fina 1001 através da linha D0. Além disso, dilaurato de dibutilestanho foi alimentado a aproximadamente 20,1 g/h através da linha Dl. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha D3 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 1001 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 1001 através da linha D4. Componentes em fase gasosa foram extraídos através da linha D2.
Os componentes em fase gasosa extraídos através da linha D2 a partir do aparelho de destilação de película fina 1001 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 e, ao mesmo tempo, n-dodecano foi fornecido em aproximadamente 0,3 kg/h para realizar a separação por destilação dos componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas D6 e D8 e do refervedor 1004. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foi condensado no condensador 1003 através da linha D5 e continuamente extraído através da linha D7. Componentes em fase líquida foram extraídos a partir de
139 uma linha D9 disposta no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as primeiras placas teóricas superior e inferior com relação à posição da linha D2 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foram analisados em estado uniforme, e a operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de n-dodecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha D9 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ιηιηφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas El e E3 e do refervedor 1007. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 foi condensado no condensador 1006 através da linha E0 e continuamente extraído para o reservatório 1009 através da linha E2. Componentes em fase líquida foram extraídos para o reservatório 1010 através da linha E5.
A solução extraída através da linha E2 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de isoforona. O rendimento com relação a 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina foi 80,6%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de isoforona é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de ndodecano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 24]
Etapa (24-1): Produção de dibutil éster de ácido N,N’-(4,4'metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico
140
Uma solução de reação contendo dibutil éster de ácido N,N'-(4,4’metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico foi obtida implementando um método equivalente à Etapa (13-1) de Exemplo 13 exceto que: 1,60 kg (7,6 mol) de 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) foi usado em vez de 3-aminometil-3,5,5trimetilciclohexilamina, 28,1 kg (380 mol) de 1-butanol foram usados em vez de fenol, e 0,96 kg (16,0 mol) de uréia foi usado; e a coluna recheada 602 foi aquecida a 220°C. Como um resultado de análise por cromatografia líquida e ’Η-RMN, dibutil éster de ácido N,N'-(4,4'-metanodiil -diciclohexil)dicarbâmico se formou em um rendimento de aproximadamente 93% com relação a 4,4'-metilenobis(ciclohexilamina) nesta solução de reação.
Etapa (24-2): Destilação dos componentes de baixo ponto de ebulição
O mesmo método como em Etapa (22-2) de Exemplo 22 foi realizado exceto que: a solução de reação obtida na Etapa (24-1) foi usada em vez da solução de reação obtida na Etapa (22-1), e a solução de reação foi continuadamente alimentada a aproximadamente 1,2 kg/h a partir de uma linha 81; e uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 802 foi fixada a 160°C, e a pressão no topo da coluna foi fixada a aproximadamente 70 kPa. A partir do fundo da coluna, uma mistura contendo aproximadamente 99,1% em peso de dibutil éster de ácido N,N’-(4,4'metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico foi obtida.
Etapa (24-3): Decomposição térmica de dibutil éster de ácido N,N’-(4,4'-metanodiil-diciclohexil)-dicarbâmico e separação por destilação de isocianato
O aparelho mostrado na Figura 10 foi usado.
Hexil benzeno foi fornecido para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002, e o estado em que hexil benzeno estava sob refluxo total foi criado com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente
141
0,1 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 1001 foi aquecido a 270°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 1,3 kPa. A solução coletada no reservatório 806 em Etapa (24-2) foi aquecida a 160°C e fornecida em aproximadamente 580 g/h para a parte superior do evaporador de película fina 1001 através da linha D0. Além disso, dilaurato de dibutilestanho foi alimentado a aproximadamente 20,1 g/h através da linha Dl. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha D3 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 1001 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 1001 através da linha D4. Componentes em fase gasosa foram extraídos através da linha D2.
Os componentes em fase gasosa extraídos através da linha D2 a partir do aparelho de destilação de película fina 1001 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 e, ao mesmo tempo, hexilbenzeno foi fornecido em aproximadamente 0,3 kg/h para realizar a separação por destilação dos componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas D6 e D8 e do refervedor 1004. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foi condensado no condensador 1003 através da linha D5 e continuamente extraído através da linha D7. Componentes em fase líquida foram extraídos a partir de uma linha D9 disposta no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as primeiras placas teóricas superior e inferior com relação à posição da linha D2 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1002 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de hexilbenzeno.
142
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha D9 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ηπηφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas El e E3 e do refervedor 1007. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1005 foi condensado no condensador 1006 através da linha E0 e continuamente extraído para o reservatório 1009 através da linha E2. Componentes em fase líquida foram extraídos para o reservatório 1010 através da linha E4.
A solução extraída através da linha E2 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de diciclohexilmetano. O rendimento com relação a 4,4’-metilenobis(ciclohexilamina) foi 75,1%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de diciclohexilmetano é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de hexilbenzeno atendeu a Ta < Tc < Tb.
Exemplo 25]
Etapa (25-1): Produção de di(4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-dicarbâmico
Di(4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiildicarbâmico foi obtido em um rendimento de aproximadamente 92% com relação a hexametilenodiamina implementando o mesmo método como em Etapa (9-1) de Exemplo 9 exceto que 2,4 kg (20,7 mol) de hexametilenodiamina, 127,9 kg (620 mol) de 4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenol, e 4,97 kg de uréia foram usados.
143
Etapa (25-2): Decomposição térmica de di(4-(l,l,3,3tetrametilbutil)fenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Um aparelho mostrado em Figura 11 foi usado.
Um aparelho de destilação de película fina 1101 foi aquecido a 280°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 1,0 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 305 em Etapa (25-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h ao aparelho de destilação de película fina 1101 através de uma linha F1 conectada com o lado da parte superior do aparelho de destilação de película fina 1101 para realizar a decomposição térmica de di(4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)fenil) éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiildicarbâmico. Por esta decomposição térmica, uma mistura (25) contendo um isocianato e um composto hidróxi foi obtida. A propósito, componentes em fase líquida foram extraídos através de uma linha F3 conectada com o fundo do aparelho de destilação de película fina 1101, introduzidos para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 1101 através de uma linha F4 e da linha Fl, e circulados. A mistura (25) foi extraída como componentes em fase gasosa através de uma linha F2 e então condensada em líquido em um condensador 1111 operado a aproximadamente 80°C.
A mistura (25) tomada em um líquido no condensador 1111 foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário de uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1102 através de uma linha G5 e, ao mesmo tempo, n-pentadecano foi fornecido através de uma linha F9 a partir de um reservatório 1110 para realizar a separação por destilação de uma mistura (25). A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas F6 e F8 e do refervedor 1104. A pressão no topo da coluna foi aproximadamente 5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de
144 destilação contínua de múltiplos estágios 1102 foi condensado em componentes em fase líquida em um condensador 1103 através de uma linha F5, continuamente extraído através de uma linha F7, e fornecido a uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1105. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição de uma linha G5 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1102 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso de ou mais npentadecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha F7 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1105 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através de linhas G1 e G3 e do refervedor 1107. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1105 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1105 foi condensado em um condensador 1106 através de uma linha G0 e continuamente extraído para um reservatório 1109 através de uma linha G2.
A solução extraída através da linha G2 era uma solução contendo aproximadamente 99% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 62,8%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de npentadecano atendeu a Tb < Tc < Ta.
145 [Exemplo 26]
Etapa (26-1): Produção de dimetil éster de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 1.
Uma solução de reação contendo dimetil éster de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico (aqui a seguir, também referida como uma solução de reação (26)) foi obtida realizando o mesmo método como em Etapa (1-1) de Exemplo 1 exceto que 15,8 kg (99,2 mol) de carbonato de metilfenila em vez de carbonato de difenila, 11,7 kg (124 mol) de fenol, e 2,88 kg (24,8 mol) de hexametilenodiamina foram usados. Como um resultado de analisar a solução de reação (26) por cromatografia líquida, dimetil éster de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico se formou em um rendimento de 94,5%.
[Etapa (26-2): Decomposição térmica de dimetil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiil-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
p-Xileno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi usado em vez de n-dodecano, e a operação de refluxo total de p-xileno foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em 10 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 201 de 0,1 m2 de área de transferência de calor foi aquecido a 290°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 15 kPa. A solução de reação coletada no reservatório 105 em Etapa (26-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, e a decomposição térmica de dimetil éster de ácido Ν,Ν'-hexanodiildicarbâmico foi realizada para assim obter uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201
146 através da linha 24 e da linha 21. A mistura foi extraída como componentes em fase gasosa através da linha 22.
A mistura, que era de componentes em fase gasosa, extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201, foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, p-xileno foi fornecido em aproximadamente 1,0 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação de uma mistura que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as primeiras placas teóricas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de p-xileno.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 de aproximadamente 5 cm de diâmetro interno cheia com recheio Dixon (6 ππηφ) para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação
147 contínua de múltiplos estágios 205 foi 150°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1,5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 80,0%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de pxileno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 27]
Etapa (27-1): Produção de dicloreto de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico
Um aparelho mostrado em Figura 12 foi usado. 25 kg de clorobenzeno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foram alimentados para um tanque agitado 1203 através de uma linha Hl, e 1,2 kg (10,3 mol) de hexametilenodiamina foi alimentado para o tanque agitado 1203 através de uma linha H2 e misturado em uma solução uniforme, que foi então resfriada a -10°C. Fosgênio em um estado gasoso foi soprado na solução misturada a partir de uma linha H3 para realizar a reação. Fosgênio e cloreto de hidrogênio redundantes que se formaram como sub-produtos foram removidos do sistema através de uma linha H5. Além disso, uma pressão dentro do sistema foi reduzida a 1 kPa, e fosgênio e cloreto de hidrogênio redundantes foram removidos do sistema. A solução de reação obtida era uma solução contendo dicloreto de ácido N,N'-hexanodiil-dicarbâmico.
Etapa (27-2): Decomposição térmica de dicloreto de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico e separação e coleta de isocianato
148
A decomposição térmica de dicloreto de ácido N,N'-hexanodiildicarbâmico foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 2.
Clorobenzeno foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de clorobenzeno foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em aproximadamente 1 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 140°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 2 kPa. A solução de reação obtida na Etapa (27-1) foi fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, com ela resinando, e a decomposição térmica de dicloreto de ácido N,N'hexanodiil-dicarbâmico foi realizada para assim obter um gás misturado contendo um isocianato e um cloreto de hidrogênio. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 do fundo do aparelho de destilação de película fina 201. O gás misturado foi extraído através da linha 22.
O gás misturado extraído através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foi continuadamente alimentado para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, clorobenzeno foi fornecido a 0,2 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação do gás misturado. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi 200°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 5 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através
149 da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de clorobenzeno.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Uma temperatura da solução no fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi aproximadamente 60°C, e a pressão no topo da coluna foi aproximadamente 1 kPa. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 97,1% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 90,1 %.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal de cloreto de hidrogênio é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de clorobenzeno atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 28]
Etapa (28-1): Decomposição térmica de di(O-fenil) ácido N,N'hexanodiil-bis-tiocarbâmico e separação e coleta de isotiocianato
A decomposição térmica de di(O-fenil) ácido Ν,Ν'-hexanodiil -bis150 tiocarbâmico foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 2.
n-Dodecano foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de n-dodecano foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em cerca de 1 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 290°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 2 kPa. Uma solução de reação obtida em um modo similar a Etapa (26-1) foi fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, com ela resfriando, e a decomposição térmica de di(O-fenil) ácido Ν,Ν'-hexanodiil-bis-tiocarbâmico foi realizada para assim obter um gás misturado contendo um isotiocianato e fenol. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201. O gás misturado foi extraído através da linha 22.
O gás misturado extraído através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foi continuadamente alimentado para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, n-dodecano foi fornecido a 0,3 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação do gás misturado. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de
151 destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de n-dodecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 93,1% em peso de diisotiocianato de hexametileno.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisotiocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal de fenol é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de ndodecano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 29]
Etapa (29-1): Decomposição térmica de di(S-fenil) ácido N,N'hexanodiil-bis-tiocarbâmico e separação e coleta de isocianato
A decomposição térmica de di(S-fenil) ácido N,N'-hexanodiil-bistiocarbâmico foi realizada usando aparelho da Figura 2.
n-Dodecano foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de n-dodecano foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em cerca de 1 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 290°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 2 kPa. Uma solução
152 de reação obtida em um modo similar à Etapa (26-1) foi fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, com ela resfriada, e a decomposição térmica de di(S-fenil) ácido Ν,Ν'-hexanodiil-bis-tiocarbâmico foi realizada para assim obter um gás misturado contendo um isocianato e benzenotiol. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201. O gás misturado foi extraído através da linha 22.
O gás misturado extraído através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foi continuadamente alimentado para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, n-dodecano foi fornecido a 0,3 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação do gás misturado. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e a operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de n-dodecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por
153 destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 95,0% em peso de diisocianato de hexametileno.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal de benzenotiol é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de ndodecano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo 30]
Etapa (30-1): Decomposição térmica de difenil ácido N,N’hexanodiil-bis-ditiocarbâmico e separação e coleta de isotiocianato
A decomposição térmica de difenil ácido Ν,Ν'-hexanodiil-bisditiocarbâmico foi realizada usando aparelho mostrado em Figura 2.
n-Dodecano foi fornecido ao fundo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202, e a operação de refluxo total de n-dodecano foi realizada com a pressão no topo da coluna fixada em cerca de 1 kPa.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 290°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 2 kPa. Uma solução de reação obtida em um modo similar à Etapa (26-1) foi fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, com ela resfriada, e a decomposição térmica de difenil ácido Ν,Ν'-hexanodiil-bis-tiocarbâmico foi realizada para assim obter um gás misturado contendo um isotiocianato e benzenotiol. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do
154 fundo do aparelho de destilação de película fina 201. O gás misturado foi extraído através da linha 22.
O gás misturado extraído através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foi continuadamente alimentado para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 e, ao mesmo tempo, n-dodecano foi fornecido a 0,3 kg/h através da linha 29 a partir do reservatório 210 para realizar a separação por destilação do gás misturado. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador 203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205. Componentes gasosos e componentes líquidos em ambas as terceiras placas superior e inferior com relação à posição da linha 22 da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foram analisados em estado uniforme, e operação foi realizada de modo que todos continham 30% em peso ou mais de n-dodecano.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A solução
155 extraída através da linha 32 era uma solução contendo aproximadamente 90,3% em peso de diisotiocianato de hexametileno.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisotiocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal de benzenotiol é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de n-dodecano atendeu a Ta < Tc < Tb.
[Exemplo de Referência 1] Produção de carbonato de bis(3metilbutila)
Etapa (I-1): Produção de catalisador de dialquil estanho
625 g (2,7 mol) de óxido de di-n-butil estanho (fabricado por Sankyo Organic Chemicals Co., Ltd., Japão) e 2020 g (22,7 mol) de 3-metil-lbutanol (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão) foram colocados em um frasco em formato de berinjela de 5000-mL (capacidade). O frasco foi fixado a um evaporador (fabricado por SIBATA SCIENTIFIC TECHNOLOGY LTD., Japão, R-144) conectado com um banho de óleo (fabricado por MASUDA CORP., Japão, OBH-24) com um termostato, uma bomba a vácuo (fabricada por ULVAC KIKO, INC., Japão, G-50A), e um controlador de vácuo (fabricado por OKANO WORKS, LTD., Japão, VC-10S). A saída da válvula de purga do evaporador foi conectada com uma linha para gás nitrogênio que escoou em pressão normal. Após uma pressão dentro de o sistema ser reduzida por fechamento da válvula de purga do evaporador, a válvula de purga foi gradualmente aberta para permitir ao nitrogênio fluir dentro do sistema, que foi retomado à pressão normal. A temperatura do banho de óleo foi fixada a aproximadamente 145°C, o frasco foi imerso no banho de óleo, e a rotação do evaporador foi iniciada. A destilação de 3-metil-l-butanol contendo água começou quando o aquecimento foi feito por aproximadamente 40 minutos sob nitrogênio em pressão atmosférica com a válvula de purga do evaporador aberta. Após este estado ser mantido por 7 horas, a válvula de purga
156 foi fechada para gradualmente reduzir uma pressão dentro do sistema, e excessivo 3-metil-l-butanol foi destilado no estado em que a pressão dentro do sistema foi 74 a 35 kPa. Após não aparecer mais fração, o frasco foi retirado do banho de óleo. Após o frasco ser resfriado em tomo da temperatura ambiente (25°C), a válvula de purga foi gradualmente aberta para retomar a pressão dentro do sistema em pressão atmosférica. 886 g de uma solução de reação foram obtidos no frasco. A partir dos resultados de análise de 119Sn, Ή, 13CRMN, l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-bis(3-metilbutiloxi)-distanoxano foi confirmado como sendo obtido em um rendimento de 99% com relação a óxido de di-nbutil estanho. Procedimentos similares foram repetidos 12 vezes para obter 10635 g no total de l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-bis(3-metilbutiloxi) -distanoxano.
Etapa (1-2): Produção de carbonato de bis(3-metilbutila)
Carbonato de bis(3-metilbutila) foi produzido em um aparelho de produção contínua como mostrado em Figura 13. Para um reator de torre 1302 de 151 mm de diâmetro interno e 5040 mm de comprimento efetivo cheio com um material de recheio de gaze metálica CY (fabricada por Sulzer Chemtech Ltd., Suíça), o l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-bis(3-metilbutiloxi)distanoxano produzido acima foi fornecido a 4388 g/h a partir de uma linha J4, e 3-metil-lbutanol purificado em uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301 foi fornecido a 14953 g/h a partir de uma linha J2. O reator 1302 foi ajustado com um aquecedor e um refervedor 1312 de modo que a temperatura da solução se tomou 160°C, e ajustada com uma válvula de regulagem de pressão de modo que a pressão se tomou aproximadamente 120 kPamanométrica. Um tempo de residência dentro do reator foi aproximadamente 17 minutos. 15037 g/h de 3-metil-l-butanol contendo água através de uma linha J3 a partir da parte superior do reator e 825 g/h de 3-metil-l-butanol através de uma linha J1 foram transportados para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301 que foi cheia com um material de recheio
157 de gaze metálica CY e equipada com um refervedor 1311 e um condensador 1321, e purificação por destilação foi realizada. Acima da coluna de destilação 1301, uma fração contendo uma elevada concentração de água foi condensada no condensador 1321 e coletada. O 3-metil-l-butanol purificado foi transportado para o reator de torre 1302 através da linha J2 localizada abaixo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301. Uma composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho contendo di-n-butil-bis(3metilbutiloxi)estanho e l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-bis (3metilbutiloxi)distanoxano foi obtida a partir da parte inferior do reator de torre
1302 e fornecida a um aparelho de destilação de película fina 1303 (fabricado por KOBELCO ECO-SOLUTIONS Co., Ltd., Japão) através de uma linha J5. 3-Metil-l-butanol foi destilado fora do aparelho de destilação de película fina
1303 e retomado para o reator de torre 1302 através de um condensador 1323, uma linha J8, e da linha J4. A composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi transportada através de uma linha J7 a partir da parte inferior do aparelho de destilação de película fina 1303 e fornecida para um autoclave
1304 com a taxa de fluxo de di-n-butil-bis(3-metilbutiloxi)estanho e 1,1,3,3tetra-n-butil-l,3-bis (3-metilbutiloxi)-distanoxano ajustada a aproximadamente 5130 g/h. Dióxido de carbono foi fornecido a 973 g/h a partir de uma linha J9 para a autoclave 1304, e a pressão interna da autoclave 1304 foi mantida a 4 MPa-manométrica. A temperatura na autoclave 1304 foi fixada a 120°C, um tempo de residência foi ajustado a aproximadamente 4 horas, e a reação entre dióxido de carbono e a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi realizada para obter uma solução de reação contendo carbonato de bis(3metilbutila). A solução de reação foi transportada via uma linha J10 e uma válvula reguladora para um descarbonatador 1305 pelo qual dióxido de carbono residual foi removido e dióxido de carbono foi coletado a partir de uma linha Jll. Então, a solução de reação foi transportada através de uma linha 12 para
158 um aparelho de destilação de película fina 1306 (fabricado por KOBELCO ECO-SOLUTIONS Co., Ltd., Japão) ajustado a aproximadamente 142°C e aproximadamente 0,5 kPa, e fornecido com uma taxa de fluxo de 1,1,3,3-tetran-butil-l,3-bis (3-metilbutiloxi)-distanoxano ajustada a aproximadamente 4388 g/h, para obter uma fração contendo carbonato de bis(3-metilbutila), enquanto que os resíduos de evaporação foram circulados para o reator de torre 1302 através de uma linha J13 e da linha J4, com a taxa de fluxo de 1,1,3,3tetrabutil-l,3-bis (3-metilbutiloxi)-distanoxano ajustada a aproximadamente 4388 g/h. A fração contendo carbonato de bis(3-metilbutila) foi fornecida a 959 g/h através de um condensador 1326 e uma linha de transporte J14 para uma coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1307 que foi cheia com um material de recheio de gaze metálica CY e equipada com um refervedor 1317 e um condensador 1327, e depois da purificação por destilação ser realizada, 99% em peso de carbonato de bis(3-metilbutila) foram obtidos a 944 g/h a partir de uma linha de coleta J15. Como um resultado de analisar a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho a partir da linha de transporte J13 por 119Sn, Ή, 13C-RMN, l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-bis(3metilbutiloxi)distanoxano estava contido, e di-n-butil-bis(3metilbutiloxi)estanho não estava contido. Após a operação contínua ser realizada por aproximadamente 240 horas, a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi extraída a 18 g/h a partir de uma linha de extração J16, enquanto que o l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-bis (3metilbutiloxi)distanoxano produzido pelo método descrito acima foi fornecido a 18 g/h a partir de uma linha J17.
[Exemplo de Referência 2] Produção de carbonato de dibutila Etapa (II-1): Produção de catalisador de dialquil estanho
692 g (2,78 mol) de óxido de di-n-butil estanho e 2001 g (27 mol) de 1-butanol (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japão) foram
159 colocados em um frasco em formato de berinjela de 3000-mL (capacidade). O frasco contendo uma mistura em uma forma de suspensão branca foi fixado a um evaporador conectado com um banho de óleo com um termostato, uma bomba a vácuo, e um controlador de vácuo. A saída da válvula de purga do evaporador foi conectada com uma linha para gás nitrogênio que escoou em pressão normal. Após uma pressão dentro de o sistema ser reduzida por fechamento da válvula de purga do evaporador, a válvula de purga foi gradualmente aberta para permitir ao nitrogênio fluir dentro do sistema, que foi retomado à pressão normal. A temperatura do banho de óleo foi fixada a 126°C, o frasco foi imerso no banho de óleo, e a rotação do evaporador foi iniciada. Após agitação rotacional e aquecimento serem feitos por aproximadamente 30 minutos em pressão normal com uma válvula de purga do evaporador aberta, a solução misturada foi fervida, e a destilação de componentes de baixo ponto de ebulição começou. Após este estado ser mantido por 8 horas, a válvula de purga foi fechada para gradualmente reduzir uma pressão dentro do sistema, e componentes residuais de baixo ponto de ebulição foram destilados no estado em que a pressão dentro do sistema foi de 76 a 54 kPa. Após não saírem mais componentes de baixo ponto de ebulição, o frasco foi retirado do banho de óleo. A solução de reação se tomou uma solução límpida. Então, o frasco foi retirado do banho de óleo e a válvula de purga foi gradualmente aberta para retomar a pressão dentro do sistema em pressão atmosférica. 847 g de a solução de reação foram obtidos no frasco. A partir dos resultados de análise de 119Sn, *H, 13C-RMN, um produto l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-di(n-butiloxi)-distanoxano foi obtido em um rendimento de 99% com relação a óxido de di-n-butil estanho. Procedimentos similares foram repetidos 12 vezes para obter 10180 g no total de l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-di(n-butiloxi)-distanoxano.
Etapa (ΙΙ-2): Produção de carbonato de dibutila
Éster de ácido carbônico foi produzido no aparelho de produção
160 contínua como mostrado em Figura 13. Para o reator de torre 1302 de 151 mm de diâmetro interno e 5040 mm de comprimento efetivo cheio com um material de recheio Mellapak 750Y (fabricado por Sulzer Chemtech Ltd., Suíça), o l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-di(n-butiloxi)-distanoxano produzido em Etapa (II-1) foi fornecido a 4201 g/h a partir da linha de alimentação J4, e 1-butanol purificado na coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301 foi fornecido a 24717 g/h a partir de uma linha J2. O interior do reator foi ajustado com um aquecedor e o refervedor 1312 de modo que a temperatura da solução se tomou 160°C, e ajustado com uma válvula de regulagem de pressão de modo que a pressão se tomou aproximadamente 120 kPa-manométrica. Um tempo de residência dentro do reator foi aproximadamente 10 minutos. 24715 g/h de 1-butanol contendo água através da linha J3 a partir da parte superior do reator e 824 g/h de 1-butanol através da linha de alimentação J1 foram transportados para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301 que foi cheia com um material de recheio de gaze metálica CY (fabricada por Sulzer Chemtech Ltd., Suíça) e equipada com o refervedor 1311 e o condensador 1321, e purificação por destilação foi realizada. Acima da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301, uma fração contendo uma elevada concentração de água foi condensada no condensador 1321 e coletada. O 1-butanol purificado foi transportado através da linha J2 localizada abaixo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301. Uma composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho contendo óxido de di-n-butil estanhodi-n-butila e l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-di(n-butiloxi)-distanoxano foi obtida a partir da parte inferior do reator de torre 1302 e fornecida para o aparelho de destilação de película fina 1303 (fabricado por KOBELCO ECO-SOLUTIONS Co., Ltd., Japão) através da linha J5. 1-Butanol foi destilado fora do aparelho de destilação de película fina 1303 e retomado para o reator de torre 1302 através do condensador 1323, da linha de transporte J8, e da linha de transporte
161
J4. A composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi transportada através da linha J7 a partir da parte inferior do aparelho de destilação de película fina 1303 e fornecida para a autoclave 1304 com uma taxa de fluxo dos componentes ativos de óxido de di-n-butil estanho-di-n-butila e 1,1,3,3-tetra-nbutil-l,3-di(n-butiloxi)-distanoxano ajustada a cerca de 4812 g/h. Dióxido de carbono foi fornecido a 973 g/h via a linha de alimentação J9 para a autoclave, e a pressão interna da autoclave foi mantida a 4 MPa-manométrica. A temperatura na autoclave foi fixada a 120°C, um tempo de residência foi ajustado a aproximadamente 4 horas, e a reação entre dióxido de carbono e a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi realizada para obter uma solução de reação contendo carbonato de dibutila. A solução de reação foi transportada via a linha J10 e uma válvula reguladora para o descarbonatador
1305 pelo que dióxido de carbono residual foi removido e dióxido de carbono foi coletado a partir de uma linha Jll. Então, a solução de reação foi transportada através da linha 12 para o aparelho de destilação de película fina
1306 (fabricado por KOBELCO ECO-SOLUTIONS Co., Ltd., Japão) ajustada a 140°C e aproximadamente 1,4 kPa, e fornecida com a taxa de fluxo de l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-di(n-butiloxi)-distanoxano ajustada a aproximadamente 4201 g/h, para obter uma fração contendo carbonato de dibutila, enquanto os resíduos de evaporação foram circulados para o reator de torre 1302 através da linha J13 e da linha J4, com a taxa de fluxo de l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-di(nbutiloxi)-distanoxano ajustada a cerca de 4201 g/h. A fração contendo carbonato de dibutila foi fornecida a 830 g/h através do condensador 1326 e da linha J14 para a coluna de destilação 1307 que foi cheia com um material de recheio de gaze metálica CY (fabricada por Sulzer Chemtech Ltd., Suíça) e equipada com o refervedor 1317 e o condensador 1327, e depois da purificação por destilação ser realizada, 99% em peso de carbonato de dibutila foram obtidos a 814 g/h a partir da linha de transporte J15. Como um resultado de
162 conduzir análises sobre a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho a partir da linha de transporte J13 por 119Sn, ’Η, 13C-RMN, 1,1,3,3tetra-n-butil-l,3-di(n-butiloxi)-distanoxano estava contido, e óxido de di-n-butil estanho-di-n-butila não estava contido. Após a operação contínua ser realizada por aproximadamente 600 horas, a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi extraída a 16 g/h a partir da linha de extração J16, enquanto que o l,l,3,3-tetra-n-butil-l,3-di(n-butiloxi)- distanoxano produzido em Etapa (II-1) foi fornecido a 16 g/h de uma linha J17.
[Exemplo de Referência 3] Produção de carbonato de bis(2etilbutila)
Etapa (III-1): Produção de catalisador de dialquil estanho
893 g (2,48 mol) de óxido de di-n-octil estanho (fabricado por Sankyo Organic Chemicals Co., Ltd., Japão) e 2403 g (23,6 mol) de 2-etil-lbutanol foram colocados em um frasco em formato de berinjela de 5000-mL (capacidade). O frasco foi fixado a um evaporador conectado com um banho de óleo com um termostato, uma bomba a vácuo, e um controlador de vácuo. A saída da válvula de purga do evaporador foi conectada com uma linha para gás nitrogênio que escoou em pressão normal. Após uma pressão dentro do sistema ser reduzida por fechamento da válvula de purga do evaporador, a válvula de purga foi gradualmente aberta para permitir ao nitrogênio fluir dentro do sistema, que foi retomado à pressão normal. A temperatura do banho de óleo foi fixada a aproximadamente 165°C, o frasco foi imerso no banho de óleo, e a rotação do evaporador foi iniciada. A destilação de 2-etil-l-butanol contendo água começou quando o aquecimento foi feito por aproximadamente 40 minutos sob nitrogênio em pressão atmosférica com a válvula de purga do evaporador aberta. Após este estado ser mantido por 7 horas, a válvula de purga foi fechada para gradualmente reduzir uma pressão dentro do sistema, e 2-etill-butanol excessivo foi destilado no estado em que a pressão dentro do sistema
163 foi 74 a 25 kPa. Após não aparecer mais fração, o frasco foi retirado do banho de óleo. Após o frasco ser resfriado em tomo da temperatura ambiente (25°C), o frasco foi retirado do banho de óleo e a válvula de purga foi gradualmente aberta para retomar à pressão dentro do sistema em pressão atmosférica. 1125 g 5 de a solução de reação foram obtidos no frasco. A partir dos resultados de análise de 119Sn, ’Η, 13C-RMN, l,l,3,3-tetra-n-octil-l,3-bis(2-etilbutiloxi)distanoxano foi confirmado como sendo obtido em um rendimento de 99% com relação a óxido de di-n-octil estanho. Procedimentos similares foram repetidos 12 vezes para obter 13510 g no total de 1,1,3,3-tetra-n-octil-1,3-bis(210 etilbutiloxi)-distanoxano.
Etapa (III-2): Produção de éster de ácido carbônico e coleta de composição em forma inativada de catalisador de dialquil estanho
Éster de ácido carbônico foi produzido no aparelho de produção contínua como mostrado em Figura 13. Para o reator de torre 1302 de 151 mm 15 de diâmetro interno e 5040 mm de comprimento efetivo cheio com um material de recheio de gaze metálica CY, o l,l,3,3-tetra-n-octil-l,3-bis (2etilbutiloxi)distanoxano produzido acima foi fornecido a 6074 g/h a partir de uma linha J4, e 2-etil-l-butanol purificado na coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301 foi fornecido a 12260 g/h a partir de uma linha J2. O 20 reator 1302 foi ajustado com um aquecedor e o refervedor 1312 de modo que a temperatura da solução se tomou 160°C, e ajustado com uma válvula de regulagem de pressão de modo que a pressão se tomou aproximadamente 120 kPa-manométrica. Um tempo de residência dentro do reator foi de cerca de 17 minutos. 12344 g/h de 2-etil-l-butanol contendo água através da linha J3 a 25 partir da parte superior do reator e 958 g/h de 2-etil-l-butanol através da linha J1 foram transportados para a coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301 que foi cheia com um material de recheio de gaze metálica CY e equipada com o refervedor 1311 e o condensador 1321, e a purificação por
164 destilação foi realizada. Acima da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301, uma fração contendo uma elevada concentração de água foi condensada no condensador 1321 e coletada. O 2-etil-l-butanol purificado foi transportado para o reator de torre 1302 através da linha J2 localizada abaixo da 5 coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 1301. Uma composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho contendo di-n-octil-bis(2etilbutiloxi)estanho e l,l,3,3-tetra-n-octil-l,3-bis(2-etilbutiloxi) distanoxano foi obtida a partir da parte inferior do reator de torre 1302 e fornecido para o aparelho de destilação de película fina 1303 através da linha J5. 2-etil-l-butanol 10 foi destilado fora do aparelho de destilação de película fina 1303 e retomado para o reator de torre 1302 através do condensador 1323, da linha J8, e da linha J4. A composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi transportada através da linha J7 a partir da parte inferior do aparelho de destilação de película fina 1303 e fornecida para a autoclave 1304 com a taxa de fluxo de 15 1,1,3,3 -tetra-n-octil-1,3 -bis(2-etilbutiloxi)distanoxano e di-n-octil-bis(2etilbutiloxi) estanho e ajustada a aproximadamente 6945 g/h, e dióxido de carbono foi fornecido a 973 g/h a partir de uma linha J9 para a autoclave, e a pressão interna da autoclave foi mantida a 4 MPa-manométrica. A temperatura na autoclave foi fixada a 120°C, um tempo de residência foi ajustado a 20 aproximadamente 4 horas, e a reação entre dióxido de carbono e a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi realizada para obter uma solução de reação contendo carbonato de bis(2-etilbutila). A solução de reação foi transportada via a linha J10 e uma válvula reguladora para o descarbonatador 1305 pelo que dióxido de carbono residual foi removido e 25 dióxido de carbono foi coletado a partir de uma linha Jll. Então, a solução de reação foi transportada através da linha 12 para o aparelho de destilação de película fina 1306 ajustado a aproximadamente 142°C e aproximadamente 0,5 kPa, e fornecido com uma taxa de fluxo de 1,1,3,3-tetra-n-octil-1,3-bis (2
165 etilbutiloxi)distanoxano ajustada a aproximadamente 6074 g/h, para obter uma fração contendo carbonato de bis(2-etilbutila), enquanto resíduos de evaporação foram circulados para o reator de torre 1302 através da linha J13 e da linha J4, com a taxa de fluxo de l,l,3,3-tetra-n-octil-l,3-bis(2-etilbutiloxi) distanoxano ajustada a aproximadamente 6074 g/h. A fração contendo carbonato de bis(2-etilbutila) foi fornecida a 959 g/h através do condensador 1326 e da linha J14 para a coluna de destilação 1307 que estava cheia com um material de recheio de gaze metálica CY e equipada com o refervedor 1317 e o condensador 1327, e depois da purificação por destilação ser realizada, 99% em peso de carbonato de bis(2-etilbutila) foram obtidos a 1075 g/h a partir da linha de coleta J15. Como um resultado de conduzir análises na composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho a partir de uma linha J13 por 119Sn, 'Η, 13C-RMN, l,l,3,3-tetra-n-octil-l,3-bis(2-etilbutiloxi) distanoxano estava contido, e di-n-octil-bis(2-etilbutiloxi)estanho não estava contido. Após a operação contínua ser realizada por aproximadamente 220 horas, a composição de catalisador de alcóxido de alquil estanho foi extraída a 18 g/h a partir da linha de extração J16, enquanto que o l,l,3,3-tetra-n-octil-l,3- bis(2etilbutiloxi)distanoxano produzido pelo método descrito acima foi fornecido a 18 g/h a partir da linha de alimentação J17.
[Exemplo Comparativo 1]
Etapa (a-1): Produção de difenil éster de ácido N,N’-hexanodiilbis-carbâmico
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de Exemplo 1 para obter uma solução de reação (a) contendo difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico exceto que 13,40 kg (63 mol) de carbonato de difenila (fabricado por Sigma-Aldrich Corp., USA), 9,96 kg (106 mol) de fenol (fabricado por Sigma-Aldrich Corp., USA), e 2,44 kg (21 mol) de hexametileno diamina (fabricada por Sigma-Aldrich Corp., USA) foram usados como
166 matérias primas.
Como um resultado de analisar a solução de reação (a) por cromatografia líquida, difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico se formou em um rendimento de 99,2%.
Etapa (a-2): Decomposição térmica de difenil éster de ácido Ν,Ν’hexanodiil-bis-carbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando aparelho mostrado em Figura 2.
O aparelho de destilação de película fina 201 foi aquecido a 220°C, e a pressão interna foi fixada a aproximadamente 13 kPa. A solução de reação (a) coletada no reservatório 105 em Etapa (a-1) foi aquecida a 150°C e fornecida em aproximadamente 1,0 kg/h para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 21, e a decomposição térmica de difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico foi realizada para assim obter uma mistura (a) contendo um isocianato e um composto hidróxi. Componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 23 a partir do fundo do aparelho de destilação de película fina 201 e circulados para a parte superior do aparelho de destilação de película fina 201 através da linha 24 e da linha 21. A mistura (a) foi extraída como componentes em fase gasosa através da linha 22.
A mistura (a), que era de componentes em fase gasosa, extraídos através da linha 22 a partir do aparelho de destilação de película fina 201 foi continuadamente alimentada para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 para realizar a separação por destilação de uma mistura (a) que era de componentes em fase gasosa. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 26 e 28 e do refervedor 204. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 202 foi condensado no condensador
167
203 através da linha 25 e continuamente extraído através da linha 27. Por outro lado, componentes em fase líquida foram extraídos através da linha 26 a partir do fundo da coluna e fornecidos para a coluna de destilação 205.
Os componentes em fase líquida extraídos através da linha 26 foram continuamente alimentados para o estágio intermediário da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 para realizar a separação por destilação dos componentes em fase líquida. A quantidade de calor necessário para a separação por destilação foi fornecida por circulação da solução na parte mais baixa da coluna através das linhas 31 e 33 e do refervedor 207. Um gás 10 descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32. A quantidade extraída em estado uniforme foi aproximadamente 63 g/h.
A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo 15 aproximadamente 99,8% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 46%.
[Exemplo Comparativo 2]
Etapa (b-1): Produção de difenil éster de ácido N,N’-hexanodiilbis-carbâmico
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de
Exemplo 1 para obter uma solução de reação (b) contendo difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico exceto que 12,2 kg (57 mol) de carbonato de difenila, 11,3 kg (120 mol) de fenol, e 2,55 kg (22 mol) de hexametilenodiamina foram usados como matérias primas.
Como um resultado de analisar a solução de reação (b) por cromatografia líquida, difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico se formou em um rendimento de 98,1%.
Etapa (b-2): Decomposição térmica de difenil éster de ácido N,N’168 hexanodiil-bis-carbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando o aparelho da Figura 2.
Decomposição térmica foi realizada do mesmo modo como em Etapa (1-2) de Exemplo 1 para obter uma mistura (b) contendo um isocianato e 5 um composto hidróxi exceto que a solução de reação (b) obtida na Etapa (b-1) foi usada em vez da solução de reação (1).
Além disso, a separação e coleta do isocianato foram realizadas do mesmo modo como em Etapa (1-2) de Exemplo (1) exceto que p-xileno (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi 10 alimentado a 0,3 kg/h em vez de n-dodecano. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32.
A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo 15 aproximadamente 99,3% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 42%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de p20 xileno foi Tc < Ta < Tb.
[Exemplo Comparativo 3]
Etapa (c-1): Produção de difenil éster de ácido N,N’-hexanodiilbis-carbâmico
Reações foram realizadas do mesmo modo como na etapa (1-1) de 25 Exemplo 1 para obter uma solução de reação (c) contendo difenil éster de ácido N,N’-hexanodiil-bis-carbâmico exceto que 10,3 kg (48 mol) de carbonato de difenila, 12,2 kg (130 mol) de fenol, e 1,98 kg (17 mol) de hexametilenodiamina foram usados como matérias primas.
169
Como um resultado de analisar a solução de reação (c) por cromatografia líquida, difenil éster de ácido Ν,Ν’-hexanodiil-bis-carbâmico se formou em um rendimento de 98,6%.
Etapa (c-2): Decomposição térmica de difenil éster de ácido N,N’5 hexanodiil-bis-carbâmico e separação e coleta de isocianato
Reações foram realizadas usando o aparelho como mostrado em Figura 2.
Decomposição térmica foi realizada do mesmo modo como em Etapa (1-2) de Exemplo 1 para obter uma mistura (c) contendo um isocianato e 10 um composto hidróxi exceto que a solução de reação (c) obtida na Etapa (c-1) foi usada em vez da solução de reação (1).
Além disso, a separação e coleta do isocianato foram realizadas do mesmo modo como em Etapa (1-2) de Exemplo (1) exceto que 1,2-difeniletano (fabricado por ΤΟΚΥΟ CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Japão) foi 15 alimentado a 0,2 kg/h em vez de n-dodecano. Um gás descarregado a partir do topo da coluna de destilação contínua de múltiplos estágios 205 foi condensado no condensador 206 através da linha 30 e continuamente extraído para o reservatório 209 através da linha 32.
A solução extraída através da linha 32 era uma solução contendo 20 aproximadamente 98,1% em peso de diisocianato de hexametileno. O rendimento com relação a hexametilenodiamina foi 38%.
A propósito, no caso onde o ponto de ebulição normal de diisocianato de hexametileno é definido como Tb e o ponto de ebulição normal do composto hidróxi é definido como Ta, um ponto de ebulição normal Tc de 25 1,2-difeniletano foi Ta < Tb < Tc.
Aplicabilidade Industrial
O método de separação da presente invenção permite separação eficaz na separação de uma mistura contendo tipos múltiplos de compostos
170 reagindo reversivelmente, especialmente, a separação de um isocianato e um composto hidróxi que se formam pela decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído. Assim, o método de separação da presente invenção é muito útil de um ponto de vista industrial e o valor comercial é elevado.
Lista dos Sinais de Referência
101,102, 103,105: reservatório
104: tanque agitado
11, 12, 13,14: linha
105, 208, 209, 210: reservatório
201: aparelho de destilação de película fina
203, 206: condensador
204, 207: refervedor
202, 205: coluna de destilação contínua de múltiplos estágios
21, 22, 23, 24, 25,26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34: linha
300, 301, 304, 305: reservatório
302: coluna recheada
303: condensador
306: refervedor
31, 32, 33, 34: linha
400,408,409,410: reservatório
401: aparelho de destilação de película fina
403, 406: condensador
404, 407: refervedor
402, 405: coluna de destilação contínua de múltiplos estágios
41,42,43, 44,45,46,47, 48, 49, A0, Al, A2, A3, A4: linha
500, 501, 502, 505: reservatório
503: tanque agitado
171
504: condensador
51,52, 53,54, 55: linha
601, 604: reservatório
602: coluna recheada
603: condensador
60, 62, 63: linha
701, 702, 703, 706: reservatório
704: tanque agitado
705: coluna
71, 72, 73, 74, 75: linha
801: pré-aquecedor
802: coluna de destilação contínua de múltiplos estágios
803: condensador
804: refervedor
805, 806: reservatório
81,82, 83,84, 85: linha
901: pré-aquecedor
902: coluna de destilação contínua de múltiplos estágios
903: condensador
904: refervedor
905, 906: reservatório
91,92, 93,94, 95: linha
1001: aparelho de destilação de película fina
1002, 1005: coluna de destilação contínua de múltiplos estágios
1003, 1006: condensador
1004, 1007: refervedor
1008, 1009, 1010, 1011: reservatório
D0, Dl, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, E0, El, E2, E3, E4, E5:
172 €
linha 1100, 1108, 1109,1110: reservatório 1101: aparelho de destilação de película fina 1102, 1105: coluna de destilação contínua de múltiplos estágios
5 W 1103, 1106, 1111: condensador 1104,1107: refervedor Fl, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, G0, Gl, G2, G3, G4, G5: linha 1201, 1204: reservatório 1203: tanque agitado
10 Hl, H2, H3, H4, H5: linha 1301, 1307: coluna de destilação 1302: reator de torre 1303,1306: aparelho de destilação de película fina 1304: Autoclave
15 1305: descarbonatador 1311,1312, 1317: refervedor 1321, 1323,1326,1327:condensador Jl, J2, J3, J4, J5, J6, J7, J8, J9, J10, Jll, J12, J13, J14, J15, J16,
J17: linha

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES
1/13
103
1. Método para separar, com uma coluna de destilação de múltiplos estágios, uma mistura contendo um composto contendo hidrogênio ativo (A) e um composto (B) que reage reversivelmente com o composto contendo hidrogênio ativo (A), o método caracterizado pelo fato de compreender:
separar por destilação o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B) com a coluna de destilação de múltiplos estágios na presença de um composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C) que tem um ponto de ebulição normal entre um ponto de ebulição normal do composto contendo hidrogênio ativo (A) e um ponto de ebulição normal do composto (B) e é quimicamente inativo para o composto contendo hidrogênio ativo (A) e o composto (B).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender alimentar a mistura para uma camada inativa compreendendo o composto inativo de ponto de ebulição intermediário (C), formado dentro de uma coluna de destilação de múltiplos estágios.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender alimentar a mistura em um estado gasoso para uma coluna de destilação de múltiplos estágios.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o composto (B) é um isocianato e/ou um isotiocianato.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o composto contendo hidrogênio ativo (A) é pelo menos um composto selecionado dentre o grupo consistindo de um composto hidróxi, um tiol, um tiol aromático, e um halogeneto de hidrogênio.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a mistura é uma mistura obtida pela reação de decomposição térmica de um composto representado pela fórmula (5):
[fórmula química 1] ! V \
R1-rN— C—Z l
5 \ / n (5) em que R1 representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um grupo alifático tendo 1 a 22 átomos de carbono e um grupo aromático tendo 6 a 22 átomos de carbono, e o grupo pode conter um átomo de oxigênio e/ou um átomo de nitrogênio; Y representa um átomo de oxigênio ou 10 um átomo de enxofre; Z representa um grupo selecionado dentre o grupo consistindo de um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido a partir do grupo -OH do composto hidróxi, um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido a partir do grupo -SH do tiol ou do tiol aromático, e um átomo de halogênio; e n representa um inteiro de 1 a 10.
15
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o composto representado pela fórmula (5) é um éster de ácido tiocarbâmico N-substituído em que Y é um átomo de enxofre e Z é um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido a partir do grupo -OH do composto hidróxi.
20
8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o composto representado pela fórmula (5) é um éster de ácido carbâmico N-substituído em que Y é um átomo de oxigênio e Z é um resíduo em que um átomo de hidrogênio foi removido a partir do grupo -OH do composto hidróxi.
25
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o éster de ácido carbâmico N-substituído é um éster de ácido carbâmico N-substituído obtido por reação de um éster de ácido carbônico e uma amina primária orgânica.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o éster de ácido carbâmico N-substituído é um éster de ácido carbâmico N-substituído obtido por reação de uma uréia, uma amina primária
5 orgânica, e um composto hidróxi.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o éster de ácido carbâmico N-substituído é carbamato de arila Nsubstituído.
12. Método para produzir um isocianato, caracterizado pelo fato de 10 compreender: uma etapa de obter uma mistura contendo um isocianato e um composto hidróxi pela reação de decomposição térmica de um éster de ácido carbâmico N-substituído; e uma etapa de separar o isocianato a partir da mistura pelo método de acordo com a reivindicação 1.
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