FI58633B - FARING REQUIREMENTS FOR THE RECOVERY OF URETANERS WHICH ARE REFERRED TO - Google Patents

FARING REQUIREMENTS FOR THE RECOVERY OF URETANERS WHICH ARE REFERRED TO Download PDF

Info

Publication number
FI58633B
FI58633B FI2671/73A FI267173A FI58633B FI 58633 B FI58633 B FI 58633B FI 2671/73 A FI2671/73 A FI 2671/73A FI 267173 A FI267173 A FI 267173A FI 58633 B FI58633 B FI 58633B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
nitrobenzene
reaction
carbon monoxide
conversion
yield
Prior art date
Application number
FI2671/73A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI58633C (en
Inventor
John G Zajacek
John Joseph Mccoy
Karl Emil Fuger
Original Assignee
Atlantic Richfield Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlantic Richfield Co filed Critical Atlantic Richfield Co
Publication of FI58633B publication Critical patent/FI58633B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI58633C publication Critical patent/FI58633C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G71/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a ureide or urethane link, otherwise, than from isocyanate radicals in the main chain of the macromolecule
    • C08G71/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C269/00Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C269/04Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups from amines with formation of carbamate groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C269/00Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C269/08Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C271/00Derivatives of carbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C271/06Esters of carbamic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

I- "Π ra1 .... KUULUTUSJULKAISUI- "Π ra1 .... ANNOUNCEMENT

$STa B 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 8 6 3 3 ί<Χ3ϋ» ^ /45¾ Patentti nyc’nnc-tty 10 03 1901$ STa B 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 8 6 3 3 ί <Χ3ϋ »^ / 45¾ Patent nyc’nnc-tty 10 03 1901

Patent raeddelat 'S----^ (51) Kv.lk?/Int.CI.3 C 07 C 125/06, 85/11 SUOMI —>FINLAND (21) P»t«nttlhik*mu» — Patanuniökning 26J1/73 (22) HakamiapilvK — Antttknlngtdtg 2T.08.73 (23) Alkuptlvi — Giltlghetsdig 2?. 08.73 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offwtlfg 01.03*7^Patent raeddelat 'S ---- ^ (51) Kv.lk?/Int.CI.3 C 07 C 125/06, 85/11 FINLAND -> FINLAND (21) P »t« nttlhik * mu »- Patanuniökning 26J1 / 73 (22) HakamiapilvK - Antttknlngtdtg 2T.08.73 (23) Alkuptlvi - Giltlghetsdig 2 ?. 08.73 (41) Become Public - Bllvlt offwtlfg 01.03 * 7 ^

Patentti·]» rekl*terlhallltu$ (44) NlhtivMulpanon )· kuuLJulkabun pvm. — ο n AnPatent ·] »rekl * terlhallltu $ (44) NlhtivMulpanon) · moonLJulkabun date. - ο n An

Patent· och registerstyrelsen Ansökan utlagd och utl.skrHtsn publlcirad 20.11 · OUPatent · och registerstyrelsen Ansökan utlagd och utl.skrHtsn published 20.11 · OU

(32)(33)(31) Pyydstty stuolksu*—Begird prioritet 30.00-72 US A (US) 28I4872 .(71) Atlantic Richfield Company, Arco Plaza, 515 S. Flower Street,(32) (33) (31) Caught in a stole * —Begird priority 30.00-72 US A (US) 28I4872 (71) Atlantic Richfield Company, Arco Plaza, 515 S. Flower Street,

Los Angeles, California, USA(US) (72) John G. Zajacek, Strafford, Pennsylvania, John Joseph McCoy, Media,Los Angeles, California, USA (72) John G. Zajacek, Strafford, Pennsylvania, John Joseph McCoy, Media,

Pennsylvania, USA(US), Karl Emil Fuger, Allschvil, Sveitsi-Schweiz(CH) (7^) Oy Kolster Ab (5l) Menetelmä uretaanien ja niiden ohella muodostuvien amiinien valmistamiseksi - Förfarande för framställning av uretaner och utöver dessa bil-dade aminerPennsylvania, USA (US), Karl Emil Fuger, Allschvil, Switzerland-Schweiz (CH) (7 ^) Oy Kolster Ab (5l) Method for the preparation of urethanes and related amines - For the preparation of urethanes and related amines

Keksinnön kohteena on menetelmä uretaanien (karbamiinihapon es-tereiden) ja niiden ohella muodostuvien amiinien valmistamiseksi saattamalla alifaattinen tai aromaattinen alkoholi, joka sisältää ainakin yhden hydroksyyliryhmän, reagoimaan hiilimonoksidin ja alifaattisen tai aromaattisen nitro-yhdisteen kanssa.The invention relates to a process for the preparation of urethanes (esters of carbamic acid) and the amines formed therewith by reacting an aliphatic or aromatic alcohol containing at least one hydroxyl group with carbon monoxide and an aliphatic or aromatic nitro compound.

Aikaisemmin uretaanien kaupallinen tarve tyydytettiin, ainakin osittain, saattamalla isosyanaatti reagoimaan hydroksyyliryhmän sisältävän yhdisteen kanssa korotetussa lämpötilassa. Isosyanaatti-lähtö-yhdisteiden hinta ja myrkyllisyysongelmat ovat panneet etsimään uusia menetelmiä uretaanien kaupallista tuotantoa varten.Previously, the commercial need for urethanes was met, at least in part, by reacting an isocyanate with a hydroxyl-containing compound at elevated temperature. The price and toxicity problems of isocyanate starting compounds have led to the search for new methods for the commercial production of urethanes.

U.S.-patentit n:o 3,338,956 ja 3,448,140 esimerkiksi ehdottavat, että uretaanien valmistamiseksi saatetaan orgaaninen yhdiste, joka sisältää ainakin yhden hydroksyyliryhmän, reagoimaan hiilimonoksidin ja typpiyhdisteen kanssa korotetussa paineessa ja lämpötilassa katalyytin, kuten Cr-, Mo-, W-, Mn-, Fe-, Co-, Ni-, Ru-, Rh-, Os- ja Ir-yhdisteiden läsnäollessa. Vaikka näissä patenteissa kuvatuissa menetelmissä käytetään lähtöaineina halpoja 2 S8633 typpiyhdisteitä, eri tekijät, kuten suhteellisen alhaiset tuote-saaliit, pitkät reaktioajat ja korkea paine, ovat estäneet näiden menetelmien taloudellisuuden erittäin puhtaiden uretaanien saamiseksi kaupallisella pohjalla. Näihin alan aikaisempiin menetelmiin liittyvien ongelmien joukossa on tosiasia, että monet ehdotetuista katalyyteistä ovat kalliita ja vaikeat erottaa halutuista uretaani-tuotteista. Ellei katalyyttiä voida erottaa uudelleenkäyttöä varten, katalyyttihukka yleensä pyrkii tekemään prosessin käyttökustannukset kestämättömän korkeiksi kaupallisia tarkoituksia varten. Lisäksi katalyyttierotuksen puuttuminen aiheuttaa uretaanituotteiden metalli-saastutusta .U.S. Patent Nos. 3,338,956 and 3,448,140, for example, suggest that an organic compound containing at least one hydroxyl group is reacted with carbon monoxide and a nitrogen compound at elevated pressure and temperature to produce urethanes under elevated pressure and temperature with a catalyst such as Cr, Mo, W, Mn, Fe In the presence of -, Co, Ni, Ru, Rh, Os and Ir. Although the processes described in these patents use inexpensive 2 S8633 nitrogen compounds as starting materials, various factors, such as relatively low product yields, long reaction times, and high pressure, have precluded the economics of these methods to obtain high purity urethanes on a commercial basis. Among the problems associated with these prior art methods is the fact that many of the proposed catalysts are expensive and difficult to separate from the desired urethane products. Unless the catalyst can be separated for reuse, catalyst waste generally tends to make the operating costs of the process unsustainably high for commercial purposes. In addition, the lack of catalyst separation causes metal contamination of urethane products.

Nyt on keksitty, että alifaattinen tai aromaattinen alkoholi, joka sisältää ainakin yhden hydroksyyliryhmän, voidaan saattaa reagoimaan hiilimonoksidin ja nitroyhdisteen kanssa korotetussa lämpötilassa ja paineessa katalyytin, joka käsittää rikin, seleenin, rikki-yhdisteen, seleeniyhdisteen tai näiden seoksia, läsnäollessa uretaa-nin muodostamiseksi. Uretaanien valmistusprosessi saatetaan normaalisti tapahtumaan emäksen läsnäollessa ja se voi tapahtua myös liuottimen läsnäollessa. Lisäksi on havaittu, että veden läsnäolosta joko emäksen asemesta tai sen lisäksi saattaa olla seurauksena haluttujen uretaani-tuotteiden saaliin paraneminen.It has now been found that an aliphatic or aromatic alcohol containing at least one hydroxyl group can be reacted with carbon monoxide and a nitro compound at elevated temperature and pressure in the presence of a catalyst comprising sulfur, selenium, sulfur compound, selenium compound or mixtures thereof to form urethane. The process for the preparation of urethanes is normally carried out in the presence of a base and may also take place in the presence of a solvent. In addition, it has been found that the presence of water, either in place of or in addition to the base, may result in an improvement in the yield of the desired urethane products.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle uretaanien ja niiden ohella muodostuvien amiinien valmistamiseksi saattamalla alifaattinen tai aromaattinen alkoholi, joka sisältää ainakin yhden hydroksyyliryhmän, reagoimaan hiilimonoksidin ja alifaattisen tai aromaattisen nitro-yhdisteen kanssa lämpötilassa 60-250°C ja paineessa 10-500 ilmakehää, edullisesti korkeintaan 100 ilmakehää katalyytin läsnäollessa, on tunnusomaista se, että katalyytti on seleeni, rikki, seleeni-yhdiste, rikki-yhdiste tai niiden seos ja että vedestä tai emäksestä ainakin toinen on läsnä.For a process according to the invention for the preparation of urethanes and their amines formed by reacting an aliphatic or aromatic alcohol containing at least one hydroxyl group with carbon monoxide and an aliphatic or aromatic nitro compound at a temperature of 60-250 ° C and a pressure of 10-500 atmospheres, preferably up to 100 atmospheres in the presence of, is characterized in that the catalyst is selenium, sulfur, a selenium compound, a sulfur compound or a mixture thereof and that at least one of the water or base is present.

Yhdisteitä, jotka sisältävät hydroksyyliryhmän ja jotka ovat sopivia käytettäviksi tämän keksinnön menetelmässä, ovat yksi- tai moniarvoiset alkoholit, jotka sisältävät primäärisiä, sekundäärisiä tai tertiäärisiä hydroksyyliryhmiä. Voidaan käyttää myös näiden yhdisteiden seoksia. Alkoholit voivat olla alifaattisia tai aromaattisia ja niissä voi olla muitakin substituentteja hydroksyyli-ryhmien lisäksi, mutta substituenttien tulisi, paitsi kuten jäljempänä kuvataan, edullisesti olla hiilimonoksidin kanssa reagoimattomia prosessiolosuhteissa.Compounds which contain a hydroxyl group and which are suitable for use in the process of this invention include monohydric or polyhydric alcohols containing primary, secondary or tertiary hydroxyl groups. Mixtures of these compounds can also be used. The alcohols may be aliphatic or aromatic and may have other substituents in addition to the hydroxyl groups, but the substituents should, except as described below, preferably be unreactive with carbon monoxide under the process conditions.

3 586333,58633

Yleensä hydroksyy 1 iryhmän sisältvät yhdisteet vastaavat jarpaa kumpaa yleisistä kaavoista R(OH)n ja R' (0H)n, joissa n on 1 tai suurerrpi ja edullisesti 1-3, R on valinnaisesti substituoitu alifaattinen, sykloalifaattinen tai arali-faattinen ryhmä, joka sisältää edullisesti 1-20 hiiliatomia, R' on aromaattinen ryhmä, joka sisältää yhden tai useamnan bentseenirenkaan ja edullisesti ei enempää kuin 3 rengasta, jotka voivat olla fuusioituneita tai liittyneitä yksinkertaisin valenssi-sidoksin, suoraan tai siltaryhmien välityksellä, joita voivat olla esimerkiksi happi-, typpi- tai rikkiatomit tai sulfoksidi, sulfoni, amiini, amidi tai karbonyyliryhmät, tai alkyleeniryhmät, joissa, jos niin halutaan, hiili-ketjun voi keskeyttää esimerkiksi happi- tai rikkiatomit, sulfoksidi-, sulfoni-tai karbonyyliryhmät, esimerkiksi metyleeni-, oksimetyleeni-, dimetyleenisulfoni-tai dimetyleeniketoniryhmät.In general, compounds containing a hydroxyl group correspond to either of the general formulas R (OH) n and R '(OH) n, wherein n is 1 or a large group and preferably 1-3, R is an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic or araliphatic group which preferably contains 1 to 20 carbon atoms, R 'is an aromatic group containing one or more benzene rings and preferably not more than 3 rings, which may be fused or joined by simple valence bonds, directly or via bridging groups, which may be, for example, oxygen, nitrogen or sulfur atoms or sulfoxide, sulfone, amine, amide or carbonyl groups, or alkylene groups in which, if desired, the carbon chain may be interrupted by, for example, oxygen or sulfur atoms, sulfoxide, sulfone or carbonyl groups, for example methylene, oxymethylene, dimethylenesulfone or dimethylene ketone groups.

Ryhmä R voi olla alkyyli, sukloalkyyli, alkyleeni, sykloalkyleeni tai aral-kyyli ja päähiiliketju voi, jos halutaan, olla esimerkiksi happi-, typpi- tai rikki-atomien sulfoksidi-, sulfoni-, amiini-, amidi-, karbonyyli- tai karboksyyli-esteriryhmien keskeyttämä. Pääketjussa voi olla substituentteina esimerkiksi alkyyli-, alkoksi-, aryyli- tai aryylioksiryhmiä, jotka normaalisti sisältävät vähennän kuin 10 hiiliatomia. Erityisen edullisia kaavan R(0H)n yhdisteitä ovat yksiarvoiset alkoholit, kuten metyyli-, etyyli-, n- ja sek.-propyyli-, iso-, n-ja tert.-butyyli-, amyyli-, heksyyli-, lauryyli-, setyyli-, bentsyyli-, kloori-bentsyyli- ja metokslbentsyylialkoholit sekä myös diolit, kuten etyleeniglykoli, dietyleeniglykoli, propyleeniglykoli ja diprepyleeniglykoli, triolit, kuten glyseroli, trimetylolipropaani, heksaanitrioli, tetrolit, kuten pentaerytritoli ja tällaisten polyolien eetterit edellyttäen, että ainakin yksi OH-ryhmä pysyy eet-teröimättömänä. Tällaisten eetterialkoholien eetteröivä ryhmä sisältää normaalisti hiiliatomeja 10:nneen asti ja on edullisesti alkyyli-, sykloalkyyli- tai aralkyyli-ryhmä, joka voidaan substituoida, esimerkiksi halogeenialkyyliryhmä. Erityisen sopivia kaavan R(OH)n yhdisteitä ovat alenmat alkanolit. Edullisia yhdisteitä ovat metanoli, etanoli, N-propanoli, iscpropanoli, butanoli, sek.-butanoli, iso-butanoli, etyleeniglykoli, glyseroli ja trimetylolipropaani.The group R may be alkyl, cycloalkyl, alkylene, cycloalkylene or Aralyl and the main carbon chain may, if desired, be, for example, sulfoxide, sulfone, amine, amide, carbonyl or carboxyl groups of oxygen, nitrogen or sulfur atoms. interrupted by ester groups. The substituents in the main chain may be, for example, alkyl, alkoxy, aryl or aryloxy groups which normally contain less than 10 carbon atoms. Particularly preferred compounds of formula R (OH) are monohydric alcohols such as methyl, ethyl, n- and sec-propyl, iso-, n- and tert-butyl, amyl, hexyl, lauryl, cetyl, benzyl, chlorobenzyl and methoxybenzyl alcohols as well as diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and diprepylene glycol, triols such as glycerol, trimethylolpropane, polyethylene and remains un-sharpened. The etherifying group of such ether alcohols normally contains up to 10 carbon atoms and is preferably an alkyl, cycloalkyl or aralkyl group which may be substituted, for example a haloalkyl group. Particularly suitable compounds of formula R (OH) are lower alkanols. Preferred compounds are methanol, ethanol, N-propanol, isopropanol, butanol, sec-butanol, iso-butanol, ethylene glycol, glycerol and trimethylolpropane.

Fenoli-yhdisteiden, joilla on yleinen kaava R' (OH) , bentseenirenkaissa voi olla substituentteja, esim. alkyyli- ja alkoksiryhmiä, jotka sisältävät hiiliatomeja 10:neen asti, sekä halogeeniatoneja. Sopivia yksi- ja moniarvoisia fenoleja ovat fenoli, kloorifenoli, metyyli-, etyyli-, butyyli- ja alkyylifenolit, katekoli, resorsinoli, kinoli, 4,4,-dihydroksidifenyylimetaani, naftolit, kloorinaftolit, metyyli-, etyyli-, butyyli- ja oktyylinaftolit, antranolit, klooriantranolit, metyyli-, etyyli-, butyyli- ja oktyyliantranolit, fenantrolit, kloorifenantrolit, metyyli-, etyyli-, butyyli- ja oktyylifenantrolit, pyrogalloli, floroglusinoli, hydroksikinoli ja polyhydroksifenoläen eetterit edellyttäen, että ainakin yksi OH pysyy eetteröimättömänä. Tällaisten eettereiden eetteröivä ryhmä sisältä pio.rmaa- 4 5 8 6 3 3 listi hiiliatomeja 10:neen asti ja on edullisesti alkyyli-, syklo-alkyyli- tai aralkyyliryhmä, joka voidaan substituoida, esimerkiksi halogeenialkyyliryhmä. Edellä mainittujen aromaattisten yhdisteiden joukossa ovat naftolit, antranolit ja fenantrolit erityisen edullisia ja varsinkin fenoli itse.The benzene rings of phenol compounds of the general formula R '(OH) may have substituents, e.g. alkyl and alkoxy groups containing up to 10 carbon atoms, as well as halogen atoms. Suitable monovalent and polyvalent phenols include phenol, chlorophenol, methyl, ethyl, butyl and alkyl phenols, catechol, resorcinol, quinol, 4,4, -dihydroxydiphenylmethane, naphthols, chloronaphthols, methyl, ethyl, butyl and octyl naphthols, anthranols, chloroanthranols, methyl, ethyl, butyl and octyl anthranols, phenanthrols, chlorophenanthrols, methyl, ethyl, butyl and octyl phenanthrols, pyrogallol, phloroglucinol, hydroxyquinol and polyhydroxyphenol ethers, provided that at least one of the ethers of the polyhydroxyphenol is provided. The etherifying group of such ethers contains up to 10 carbon atoms and is preferably an alkyl, cycloalkyl or aralkyl group which may be substituted, for example a haloalkyl group. Among the above-mentioned aromatic compounds, naphthols, anthranols and phenanthrols are particularly preferred, and especially the phenol itself.

Prosessissa käyttökelpoisia nitro-yhdisteitä ovat mononitro-yhdisteet, kuten nitrobentseeni, alkyyli- ja alkoksi-nitrobentseenit, joissa alkyyliryhmä sisältää korkeintaan 10 hiiliatomia, aryyli- ja aryylioksi-nitrobentseenit, joissa aryyliryhmä on fenyyli, tolyyli, ksylyyli, naftyyli, kloorifenyyli, klooritolyyli, klooriksylyyli tai kloorinaftyyli, kloorinitrobentseenit, dinitro-yhdisteet, kuten di-nitrobentseeni, kuten orto-, meta- ja paranitrobentseeni- alkyyli-ja alkoksi-dinitrobentseenit, joissa alkyyliryhmä sisältää korkeintaan 10 hiiliatomia, aryyli- ja aryylioksi-dinitrobentseenit, joissa aryyliryhmä on joku edellämainituista, klooridinitrobentseenit, tri-nitro-yhdisteet, kuten trinitrobentseeni, alkyyli- ja alkoksitri-nitro-bentseenit, aryyli- ja aryylioksitrinitrobentseenit, substitu-enttien ollessa joku edellämainituista, sekä klooritrinitrobentsee-nit ja myös samalla tavalla substituoidut naftaleeni-, difenyyli-, difenyylimetaani-, antraseeni- ja fenantreenisarjojen mono- ja poly-nitro-johdannaiset. Substituoituja tai substituoimattomia alifaatti-sia nitro-yhdisteitä, kuten nitrometaania, nitroetaania, nitropropaa-nia, nitrobutaania, 2,2-dimetyyli-nitrobutaania, 3-metyylinitrobu-taania, nitro-oktadekaania, 3-nitropropeeni-1:tä, fenyylinitrometaa-nia, p-bromifenyylinitrometaania, p-nitrofenyylinitrometaania, p-metoksifenyylinitrometaania, dinitroetaania, dinitropropaania, di-nitrobutaania, dinitroheksaania ja dinitrodekaania voidaan myös käyttää. Tästä nitro-yhdisteiden ryhmästä aromaattiset nitro-yhdisteet, kuten nitrobentseeni, nitrotolueeni, dinitrobentseeni, dinitrotolu-eeni, trinitrobentseeni, 4,4'-dinitrodifenyylimetaani, p-nitroanisoli, p-nitrofenetoli, o-nitrofenetoli, 2,4-dinitroanisoli, 2,4-dinitro-fenetoli, 3,5-dinitrobentsyyliasetaatti, 1-kloori-2,4-dimetoksi-5-nitrobentseeni, 1,4-dimetoksi-2-nitrobentseeni, p-nitrofenyyli-nitrometaani ja tertiääriset alifaattiset nitro-yhdisteet, kuten 2-metyyli-2-nitropropaani ovat edullisia. Aromaattiset nitro-yhdisteet, ts. 2,4-, 2,5- ja 2,6-dinitrotolueenit; meta- ja para-dinitro-bentseenit ja 4,4'-dinitrodifenyylimetaani ovat erityisen edullisia.Nitro compounds useful in the process include mononitro compounds such as nitrobenzene, alkyl and alkoxy nitrobenzenes in which the alkyl group contains up to 10 carbon atoms, aryl and aryloxy nitrobenzenes in which the aryl group is phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, chlorophenyl, chlorophenyl or chloronaphthyl, chloronitrobenzenes, dinitro compounds such as dinitrobenzene such as ortho-, meta- and paranitrobenzenealkyl and alkoxydinitrobenzenes in which the alkyl group contains up to 10 carbon atoms, aryl and aryloxydinitrobenzenes in which the aryl group is chloridinitrobenzenes, tri-nitro compounds such as trinitrobenzene, alkyl and alkoxytri-nitrobenzenes, aryl and aryloxythrinitrobenzenes, the substituents being one of the foregoing, and chlorotrinitrobenzenes and also similarly substituted naphthalenyl, diphenyl, diphenyl, diphenyl monos of the anthracene and phenanthrene series poly-nitro derivatives. Substituted or unsubstituted aliphatic nitro compounds such as nitromethane, nitroethane, nitropropane, nitrobutane, 2,2-dimethylnitrobutane, 3-methylnitrobutane, nitrooctadecane, 3-nitropropene-1, phenylnitromethane , p-bromophenylnitromethane, p-nitrophenylnitromethane, p-methoxyphenylnitromethane, dinitroethane, dinitropropane, dinitrobutane, dinitrohexane and dinitrodecane can also be used. Of this group of nitro compounds, aromatic nitro compounds such as nitrobenzene, nitrotoluene, dinitrobenzene, dinitrotoluene, trinitrobenzene, 4,4'-dinitrodiphenylmethane, p-nitroanisole, p-nitrophenethole, o-nitrophenethol, 2,4-dinitro 4-dinitrophenethole, 3,5-dinitrobenzyl acetate, 1-chloro-2,4-dimethoxy-5-nitrobenzene, 1,4-dimethoxy-2-nitrobenzene, p-nitrophenyl nitromethane and tertiary aliphatic nitro compounds such as 2 -methyl-2-nitropropane are preferred. Aromatic nitro compounds, i.e. 2,4-, 2,5- and 2,6-dinitrotoluenes; meta- and para-dinitrobenzenes and 4,4'-dinitrodiphenylmethane are particularly preferred.

Tässä keksinnössä käyttökelpoisia katalyyttejä ovat rikki, seleeni, 5 58633 rikkiyhdisteet, seleeniyhdisteet ja niiden seokset. Alkuaineiden jaksottaisen taulukon muiden ryhmän Via metallien, kuten telluri-metallin, on havaittu olevan vähemmän tehokkaita kuin katalyytit, jotka on esitetty esimerkeissä, jotka valaisevat tämän keksinnön menetelmää.Catalysts useful in this invention include sulfur, selenium, 5,586,333 sulfur compounds, selenium compounds, and mixtures thereof. Other Group Via metals in the Periodic Table of the Elements, such as the tellurium metal, have been found to be less effective than the catalysts set forth in the examples that illustrate the process of this invention.

Seleeni-metallin, edullisesti jauhemuodossa, on havaittu olevan ainakin yhtä hyvä tai parempi kuin useimmat seleeniyhdisteet. Siitä huolimatta on hyviä saaliita saatu sellaisilla yhdisteillä kuin seleenidioksidi, seleeni trioksidi sekä oksidien seokset, seleenioksikloridi, titaanidiselenidi ja seleenidisulfidi. Natriumseleniittiä, sinkkiseleniittiä, sinkkiselenidiä, volframiselenidiä, seleenisulfidia, seleenihappoa, dimetyyliselenidiä, dietyyliselenidiä, dietyylidiselenidiä, difenyyliselenidiä ja karbonyyli-selenidiä voidaan myös käyttää. Polyselenidejä, kuten dietyylipolyselenidiä ja dibutyylipolyselenidiä voidaan myös käyttää. Konversiot ja saaliit eivät kuitenkaan välttämättä ole samanarvoisia kaikille seleeni-yhdisteille.The selenium metal, preferably in powder form, has been found to be at least as good or better than most selenium compounds. Nevertheless, good yields have been obtained with compounds such as selenium dioxide, selenium trioxide and mixtures of oxides, selenium oxychloride, titanium diselenide and selenium disulfide. Sodium selenite, zinc selenite, zinc selenide, tungsten selenide, selenium sulfide, selenic acid, dimethylselenide, diethylselenide, diethylselenide, diphenylselenide and carbonylselenide can also be used. Polyselenides such as diethylpolyselenide and dibutyl polyselenide may also be used. However, conversions and yields may not be equivalent for all selenium compounds.

Seleeni-metallin jonkinverran paremman suorituskyvyn lisäksi, edullisesti jauhemuodossa, kuin monilla edellämainituista seleeni-yhdisteistä seleeni pyrkii antamaan jonkinverran paremmat saaliit kuin rikki-katalyytit. Rikki-katalyyttejä ovat rikki itse, erilaiset epäorgaaniset rikki-yhdisteet, kuten rikkivety, karbonyylisulfidi, hiilidisulfidi, natriumsulfi-di, kaliumsulfidi, rikkidikloridi ja orgaaniset rikki-yhdisteet, kuten po-lysulfidi-, merkaptaanit ja tioeetterit joissa on hiiliatomeja 20:neen asti, ts. dietyylipolysulfidi, dioktyylipolysulfidi, metyylimerkaptaani, etyy-limerkaptaani, setyylimerkaptaanit ja niiden kaltaisia voidaan käyttää.In addition to the somewhat better performance of the selenium metal, preferably in powder form, than many of the aforementioned selenium compounds, selenium tends to provide somewhat better yields than sulfur catalysts. Sulfur catalysts include sulfur itself, various inorganic sulfur compounds such as hydrogen sulfide, carbonyl sulfide, carbon disulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, sulfur dichloride, and organic sulfur compounds such as polysulfide, mercaptans, and thioethers having carbon atoms: i.e., diethyl polysulfide, dioctyl polysulfide, methyl mercaptan, ethyl mercaptan, cetyl mercaptans and the like can be used.

Edelläesitetty katalyyttiaine voi olla itsekantava tai saostettu inert-tiin tukiaineeseen tai kantimeen katalyytin hajoittamiseksi sen tehokkaan pinnan lisäämiseksi. Aluminiumoksidi, piihappo, hiilibariumsulfaatti, kal-siumkarbonaatti, asbesti, bentoniitti, piimää, kuohusavi, orgaaniset ionin-vaihtohartsit ja samankaltaiset aineet ovat käyttökelpoisia kantimia tähän tarkoitukseen. Erikoisesimerkki katalyytistä kantimessa on ioninvaihtohart-si, joka sisältää kationina seleeniä ja hartsin anionisena osana sulfoni-tai karboksyylihapporyhmän, kuten seleeniä sisältävä sulfonoitu makrohuo-koinen, styreeni-divinyyli-bentseenihartsi. Voidaan käyttää myös seleeniä tai rikkiä sisältäviä molekyyliseuloja sekä myös seleenin ja rikin komplekseja ligandin kanssa.The above catalyst material may be self-supporting or precipitated in an inert support or support to disintegrate the catalyst to increase its effective surface area. Alumina, silicic acid, carbon barium sulfate, calcium carbonate, asbestos, bentonite, diatomaceous earth, expanded clay, organic ion exchange resins, and the like are useful carriers for this purpose. A specific example of a catalyst in a support is an ion exchange resin containing selenium as a cation and a sulfonic or carboxylic acid group as the anionic portion of the resin, such as a selenium-containing sulfonated macroporous, styrene-divinylbenzene resin. Selenium- or sulfur-containing molecular sieves can also be used, as well as selenium-sulfur complexes with the ligand.

Reaktioon täytyy myös lisätä emästä ja/tai vettä. Sekä orgaanisten emästen että karbokeyylihappojen metallisuolojen on havaittu olevan tehokkaita. Reaktioon sopivat orgaaniset emäkset käsittävät sellaisia amiineja kuin trietyyliamiini, pyridiini, kinoliini, Ν,Ν-dimetyylianiliini, dietyy- 6 58633 liemiini, tertiäärinen butyyliaraiini, l,4-diatso-bisyklo[2,2,2]oktaani, polyetyleenipolyamiinit, kuten N,N,Ν' »N’-tetrametyyli-etyleenidiamiini, tet-rametyleeni-iiamiini, etyleeni-diamiini ja niiden kaltaiset. Niinpä alifaattisia, alifaattis-aromaattisia ja aromaattisia heterosyklisiä amiineja voidaan käyttää reaktiossa. Lisäksi amiinit voivat muodostaa osan polymeeristä, kuten polyvinyylipyridiinissä. Yhdisteet, joita normaalista pidetään heikkoina emäksinä, kuten karboksyylihappojen, su3fonihappojen ja fosforihapon metallisuolat, ovat edullisia emäksiä. Esimerkkejä tällaisista yhdisteistä ja muiden heikkojen happojen suoloista ovat litiumasetaatti, natriumase-taatti, kaiiumasetaatti, palladiumasetaatti, ruteeniasetaatti, p-tolueeni-sulfonihapon litiumsuola, metyylisulfonihapon litiumsuola, litiumhappofos-faatti, boorihapon litiumsuola, kalsiumasetaatti, natriumformiaatti, li-tiumformiaatti, ja antimonitriasetaatti, Happosuolat voidaan lisätä ennakolta muodostettuina tai voidaan valmistaa reaktioseoksessa lisäämällä sopivat määrät vastaavaa emästä ja happoa. Käytetyllä happotyypillä ei ole rajoituksia eikä myöskään käytetyllä vastaavalla metallioksidilla tai -hydroksidilla. Niinpä voidaan käyttää alifaattisia, sykloalifaattisia ja aromaattisia happoja, kuten propioni-, oktano-, sykloheksaani-, karbokeyyli-, bentsoe-, oksaali-, malonihappoa ja niiden kaltaisia. Kuitenkin ylimeno-metalliyhdistedden oksidit tai hydroksidit pyrkivät olemaan kalliimpia kuin alkali- ja maa-alkalimetallihydroksidit.Base and / or water must also be added to the reaction. Metal salts of both organic bases and carboxylic acids have been found to be effective. Suitable organic bases for the reaction include amines such as triethylamine, pyridine, quinoline, Ν, Ν-dimethylaniline, diethylamine, tertiary butylaramine, 1,4-diazobicyclo [2.2.2] octane, polyethylene polyamines such as N, N, Ν '»N'-tetramethylethylenediamine, tetramethyleneamine, ethylenediamine and the like. Thus, aliphatic, aliphatic-aromatic and aromatic heterocyclic amines can be used in the reaction. In addition, amines may form part of a polymer, such as in polyvinylpyridine. Compounds which are normally considered to be weak bases, such as metal salts of carboxylic acids, sulfonic acids and phosphoric acid, are preferred bases. Examples of such compounds and salts of other weak acids are lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, palladium acetate, ruthenium acetate, lithium salt of p-toluenesulfonic acid, lithium salt of methylsulfonic acid, lithium formate, lithium acid phosphate, lithium acid phosphate, boronic acid, boronic acid, may be added as preformed or may be prepared in the reaction mixture by the addition of appropriate amounts of the corresponding base and acid. There are no restrictions on the type of acid used, nor on the corresponding metal oxide or hydroxide used. Thus, aliphatic, cycloaliphatic and aromatic acids such as propionic, octanoic, cyclohexane, carboxylic, benzoic, oxalic, malonic acid and the like can be used. However, oxides or hydroxides of transition metal compounds tend to be more expensive than alkali and alkaline earth metal hydroxides.

Alan aikaisempien oppien kannalta, että veden tulisi olla kokonaan poissa, mikäli halutaan saada maksimisaaliita, oli edullinen veden käyttö tämän keksinnön reaktiossa odottamatonta. Esimerkiksi kidevettä .sisältävän natriumasetaatin käytön on havaittu johtavan suurempaan typpiyhdisteen konversioon kuin vedettömän natriumasetaatin käytön. Aikaisempi tekniikan taso opettaa päinvastoin käyttämään ehdottoman vedettömiä reagoivia aineita, Koska melko suuria saaliita on saatu käyttäen vettä ilman emästä, on normaalisti toivottavaa käyttää sekä emästä että vettä.From the prior art teachings that water should be completely absent if maximum yields are to be obtained, the preferred use of water in the reaction of this invention was unexpected. For example, the use of sodium acetate containing water of crystallization has been found to lead to a higher conversion of the nitrogen compound than the use of anhydrous sodium acetate. On the contrary, the prior art teaches the use of absolutely anhydrous reactants. Since quite large catches have been obtained using water without a base, it is normally desirable to use both a base and water.

Samalla kun keksinnön menetelmää tyypillisesti voidaan tehokkaasti toteuttaa ilman liuotinta, voidaan myös liuotinta käyttää. Aromaattisia liuottimia, kuten bentseeniä, tolueenia, ksyleeniä; nitriili-liuottimia, kuten asetonitriiliä ja bentsonitriiliä; amidi-tyyppisiä liuottimia, kuten Ν,Ν-dimetyyliformamidia ja Ν,Ν-dimetyyliasetamidia; alifaattisia, alitiykli-siä tai aromaattisia sulfoksidi- ja sulfoni-liuottimia, kuten dimetyylisulf-oksidia; alifaattisia halogenoituja hiilivetyjä, kuten 1,1,2-trikloori- 1,2,2-trifluorietaaniaj halogenoituja aromaattisia hiilivetyjä, kuten mono-klooribentseeniä, diklooribentseeniä ja triklooribentseeniä; ketoneja; este- 7 58633 reitä; sekä eetteriliuottimia, kuten tetrahydrofuraania, 1,4-diok-saania, 1,2-dimetoksietaania ja niiden kaltaisia voidaan kaikkia käyttää liuottimina. Eetteri-yhdisteet esim. voivat olla alifaatti-sia, aromaattisia tai heterosyklisiä ja ne voivat olla myöskin joko mono-tai polyeettereitä tai näiden yhdisteiden yhdistelmiä. Kun orgaaninen yhdiste, joka sisältää ainakin yhden hydroksyyli-ryhmän, on neste reaktio-olosuhteissa, se voi toisinaan toimia liuottimena ja on yleensä edullinen.While the process of the invention can typically be efficiently carried out without a solvent, a solvent can also be used. Aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene; nitrile solvents such as acetonitrile and benzonitrile; amide-type solvents such as Ν, Ν-dimethylformamide and Ν, Ν-dimethylacetamide; aliphatic, alicyclic or aromatic sulfoxide and sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide; aliphatic halogenated hydrocarbons such as 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane and halogenated aromatic hydrocarbons such as monochlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene; ketones; obstruction 7 58633 thighs; and ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane and the like can all be used as solvents. The ether compounds may, for example, be aliphatic, aromatic or heterocyclic and may also be either mono- or polyethers or combinations of these compounds. When an organic compound containing at least one hydroxyl group is a liquid under the reaction conditions, it can sometimes act as a solvent and is generally preferred.

Korkeammissa lämpötiloissa ja paineissa keksinnön menetelmä voi edullisesti tapahtua inertissä laimentimessa. Edulliset inertit laimentimet ovat niitä, joihin ei-kaasumaiset reagoivat aineet liukenevat, muutama edellä luetelluista liuottimista mukaan luettuna. Sopivia inerttejä laimentimia ovat alifaattiset tai aromaattiset hiilivedyt, kuten n-pentaani tai tolueeni, eetterit, ketonit ja esterit.At higher temperatures and pressures, the process of the invention may advantageously take place in an inert diluent. Preferred inert diluents are those in which non-gaseous reactants are soluble, including a few of the solvents listed above. Suitable inert diluents include aliphatic or aromatic hydrocarbons such as n-pentane or toluene, ethers, ketones and esters.

Menetelmä saatetaan edullisesti tapahtumaan kun ainakin mo-laariset määrät hydroksyyliä sisältävää yhdistettä, hiilimonoksidia ja orgaanista typpi-yhdistettä on läsnä. Edullisesti läsnä on kuitenkin molaarinen ylimäärä hydroksyyliä sisältävää yhdistettä tai nitro-yhdistettä, tai kumpaakin.The process is preferably carried out in the presence of at least molar amounts of hydroxyl-containing compound, carbon monoxide and organic nitrogen compound. Preferably, however, a molar excess of hydroxyl-containing compound or nitro compound, or both, is present.

Nitro-yhdisteen moolisuhde katalyyttiin voi vaihdella laajalla alueella, ts. 5: 1 - 2000:1 jonkinverran edullisempi typpi-yhdisteen moolisuhde katalyyttiin on kuitenkin väliltä 10:1 - 1000:1. On ymmärrettävä, että käsitteellä "moolia" katalyyttiä tarkoitetaan alku-aineseleeniä tai -rikkiä eikä yhdistettä jos katalyytti on yhdiste. Samoin nitro-yhdisteen kohdalla tarkoitetaan aktiivista typpeä sisältävää ryhmää, jolloin, jos nitro-yhdiste on dinitro-yhdiste, esim. dinitrotolueeni, mooliluku olisi puoli, ts. ekvivalenttisuhde.The molar ratio of nitro compound to catalyst can vary over a wide range, i.e. from 5: 1 to 2000: 1, however, the somewhat more preferred molar ratio of nitrogen compound to catalyst is between 10: 1 and 1000: 1. It is to be understood that the term "mole" of a catalyst refers to the elemental selenium or sulfur and not to a compound if the catalyst is a compound. Likewise, a nitro compound refers to an active nitrogen-containing group, wherein if the nitro compound is a dinitro compound, e.g., dinitrotoluene, the molar number would be half, i.e., the equivalent ratio.

Samoin, mitä tulee käytetyn emäksen määrään, moolisuhde (laskettuna samanarvoisista typpeä sisältävistä ryhmistä nitro-yhdisteessä) voi vaihdella typpi-yhdisteen suhteena emäkseen välillä 50:1 -1:10. Vaikkakin vesi voidaan jättää kokonaan pois ja saattaa reaktio tapahtumaan pelkästään orgaanisten emästen läsnäollessa, jos vettä käytetään, on edullista käyttää määrää, joka on laskettu kata-lyytin painosta. Siten veden moolisuhde katalyyttiin, ts. Se:hen tai S:ään, voi vaihdella niin vähästä kuin 0,5:1 niin paljoon kuin 1000:1 tai ylikin, mutta edullinen väli on 1:1 - 200:1. Lisäksi on havaittu, että reaktiolämpötiloissa 175°C:een yläpuolella voidaan 8 58633 käyttää vettä pelkästään emäksen puuttuessa, vaikka lämpötiloissa 175°C:een alapuolella emästä käytetään hyvien saaliiden saamiseksi halutuista tuotteista ja yleensä on edullista käyttää pieniä määriä vettä emäksen yhteydessä. Tällainen vesi voidaan valmistaa in situ esimerkiksi, kun emästä, kuten kaliumhydroksidia ja happoa, kuten etikkahappoa, käytetään yhtä suuret moolimäärät antamaan heikosti emäksinen yhdiste, kaliumasetaatti, sekä vettä ekvimolaariset määrät. Yleensä on edullista käyttää vaadittavana emäksen lisämääränä orgaanista emästä, kuten pyridiiniä tai trietyyliamiinia.Similarly, with respect to the amount of base used, the molar ratio (calculated from equivalent nitrogen-containing groups in the nitro compound) may vary from 50: 1 to 1:10 as the ratio of nitrogen compound to base. Although water can be omitted altogether and the reaction can take place only in the presence of organic bases, if water is used, it is preferable to use an amount calculated on the weight of the catalyst. Thus, the molar ratio of water to catalyst, i.e., Se or S, may range from as little as 0.5: 1 to as much as 1000: 1 or more, but the preferred range is 1: 1 to 200: 1. In addition, it has been found that at reaction temperatures above 175 ° C, 8,58633 water can be used in the absence of base alone, although at temperatures below 175 ° C the base is used to obtain good yields of the desired products and it is generally preferred to use small amounts of water with base. Such water can be prepared in situ, for example, by using equal molar amounts of a base such as potassium hydroxide and an acid such as acetic acid to give equimolar amounts of the weakly basic compound, potassium acetate, and water. In general, it is preferable to use an organic base such as pyridine or triethylamine as the required additional amount of base.

On myöskin havaittu, että vaikka yleensä uretaanit ovat vallitsevana tuotteena tämän keksinnön reaktiosta, saadaan tiettyjä sivutuotteitakin. Pääasiallisia sivutuotteita ovat amiinit ja tietyissä reaktio-olosuhteissa niistä voi tulla vallitseva tuote. Reaktio-olosuhteisiin, jotka edistävät lisääntyvää amiinin muodostumista, kuuluu rikki-katalyytin käyttö ja/tai suurempien vesimäärien käyttö. Näyttää siltä, että rikki-katalyytit ovat jonkinverran edullisempia amiinin tuotannolle kuin seleeni-katalyytit ja joissakin tapauksissa jonkinverran suuremmat vesimäärät myös edistävät amiinien muodostumista .It has also been found that although urethanes are generally the predominant product of the reaction of this invention, certain by-products are also obtained. The main by-products are amines and under certain reaction conditions they can become the predominant product. Reaction conditions that promote increased amine formation include the use of a sulfur catalyst and / or the use of larger amounts of water. It appears that sulfur catalysts are somewhat more advantageous for amine production than selenium catalysts, and in some cases somewhat higher amounts of water also promote amine formation.

Tämän keksinnön pääkohteena on kuitenkin uretaanien valmistaminen, sillä amiinien valmistaminen ei yleensä olisi taloudellisesti edullista verrattuna kaupallisesti käytettyihin vaihtoehtoihin. Siitä huolimatta esitetään jäljempänä useita esimerkkejä, joissa nitro-bentseeni muutetaan aniliiniksi ja joissa dinitrotolueeni muutetaan vastaaviksi mononitromonoamiini-yhdisteiksi.However, the main object of the present invention is to prepare urethanes, as the preparation of amines would generally not be economically advantageous compared to commercially used alternatives. Nevertheless, several examples are given below in which nitrobenzene is converted to aniline and in which dinitrotoluene is converted to the corresponding mononitromonoamine compounds.

Järjestys, jossa reagoivat aineet sekoitetaan, ei tavallisesti ole ratkaiseva ja sitä voidaan vaihdella käytetyn laitteiston sallimissa rajoissa. Yksinkertainen menettelytapa on panna nitro-yhdiste, ainakin yhden hydroksyyliryhmän sisältävä alkoholi, katalyytti, emäs ja/tai vesi reaktioastiaan, lisätä sopiva määrä hiilimonoksidia ja kuumentaa sitten seosta haluttuun reaktioon pääsemiseksi. Sopivaa paineastiaa, kuten autoklaavia, joka on edullisesti varustettu kuu-mennuslaittein ja sekoituslaittein, kuten sekoittimella tai ulkoisella heilutusmekanismilla, käytetään reaktiota varten.The order in which the reactants are mixed is usually not critical and may be varied within the limits of the equipment employed. A simple procedure is to place the nitro compound, an alcohol, catalyst, base and / or water containing at least one hydroxyl group in a reaction vessel, add an appropriate amount of carbon monoxide and then heat the mixture to achieve the desired reaction. A suitable pressure vessel, such as an autoclave, preferably equipped with heating devices and stirring devices, such as a stirrer or an external rocking mechanism, is used for the reaction.

Yleensä hiilimonoksidin määrä reaktioastian vapaassa tilassa on riittävä ylläpitämään haluttu paine sekä antamaan reagoiva aine prosessia varten. Reaktion edistyessä lisä-hiilimonoksidia voidaan syöttää reaktioastiaan joko jaksoittain tai jatkuvasti. Joskin suurempia tai pienempiä määriä hiilimonoksidia voidaan käyttää, jos halutaan, on reaktion aikana lisätty hiilimonoksidin kokonaismäärä 9 53633 yleensä noin 3 - noin 50 moolia ja edullisesti noin 8 - noin 15 moolia hiilimonoksidia ei-syklistä ryhmää kohti, jossa nitro-yhdisteen typpiatomi on suoraan liittynyt yksinkertaiseen hiiliatomiin ja on myös liittynyt kaksoissidoksella happi- tai toiseen typpiatomiin. Suurimmat hiilimonoksidi-vaatimukset liittyvät yleensä prosessiin, jossa hiilimonoksidia lisätään jatkuvasti, mutta sopiva hiilimonoksidia sisältävien kaasuvirtojen palautus pienentää suuresti hiilimonoksidin kokonaiskulutusta.In general, the amount of carbon monoxide in the free space of the reaction vessel is sufficient to maintain the desired pressure and to provide a reactant for the process. As the reaction progresses, additional carbon monoxide can be fed to the reaction vessel either intermittently or continuously. Although larger or smaller amounts of carbon monoxide may be used, if desired, a total amount of carbon monoxide of 9,53633 is added during the reaction, generally from about 3 to about 50 moles and preferably from about 8 to about 15 moles of carbon monoxide per non-cyclic group to which the nitrogen atom of the nitro compound is directly attached. to a single carbon atom and is also linked by a double bond to an oxygen or another nitrogen atom. The highest carbon monoxide requirements are usually associated with a process in which carbon monoxide is added continuously, but appropriate recovery of carbon monoxide-containing gas streams greatly reduces overall carbon monoxide consumption.

Reaktiolämpötila pidetään yleensä välillä 60-250°C ja edullisesti välillä 100-200°C. Nämä lämpötilat sallivat sopivaan reaktio-nopeuteen pääsemisen välttäen samalla ei-toivotut sivureaktiot. On kuitenkin ymmärrettävä, että mitä tahansa korotettuja lämpötiloja, jotka ovat niiden lämpötilojen alapuolella, joissa lähtöaineet tai tuotteet hajoavat, voidaan käyttää. Reaktio saatetaan tapahtumaan, kuten edellä esitettiin, korotetuissa paineissa, jotka normaalisti ovat 10 - 500 atm. Edullisesti käytetään kuitenkin vain kohtuullisia hiilimonoksidin paineita väliltä 10 - 100 atm. ja reaktio saatetaan sopivasti tapahtumaan lämpötiloissa alle 200°C:een tällä painealueella. Niinmuodoin tämän keksinnön menetelmää voidaan edullisesti käyttää matalammissa lämpötiloissa ja paineissa kuin lämpötilat ja paineet, joita yleensä pidetään välttämättöminä muiden katalyytti-aineiden käytön yhteydessä, joita on näihin asti ehdotettu hydroksi-yhdistei-den ja nitro-aineiden muuttamiseksi uretaani-tuotteiksi.The reaction temperature is generally maintained between 60 and 250 ° C, and preferably between 100 and 200 ° C. These temperatures allow the appropriate reaction rate to be reached while avoiding undesired side reactions. It is to be understood, however, that any elevated temperatures below the temperatures at which the starting materials or products decompose may be used. The reaction is carried out, as described above, at elevated pressures, which are normally 10 to 500 atm. Preferably, however, only moderate carbon monoxide pressures between 10 and 100 atm are used. and the reaction is suitably carried out at temperatures below 200 ° C in this pressure range. Thus, the process of this invention can be advantageously used at lower temperatures and pressures than those generally considered necessary in connection with the use of other catalyst materials hitherto proposed for the conversion of hydroxy compounds and nitro materials into urethane products.

Samalla kuin tämä keksinnön reaktio normaalisti saatetaan tapahtumaan panoksittain, voidaan, mikäli halutaan, reaktio saada tapahtumaan puolijatkuvana tai jopa jatkuvanakin. Ioninvaihtoainei-den tyyppiset katalyytit esimerkiksi ovat erityisen sopivia jatkuviin reaktioihin. Reaktioaika riippuu reagoivien aineiden luonteesta, lämpötilasta, paineesta ja käytetystä katalyytti-tyypistä sekä myös käytetyn laitteiston tyypistä. Normaalisti reaktioaika on alle 180 minuuttia ja yleensä tämän keksinnön katalyyttien tehokkuus tekee mahdolliseksi reaktion saattamisen täydelliseksi ajassa, joka on väliltä 10-75 minuuttia.While this reaction of the invention is normally carried out in batches, the reaction may, if desired, be carried out in a semi-continuous or even continuous manner. Catalysts of the ion exchange type, for example, are particularly suitable for continuous reactions. The reaction time depends on the nature of the reactants, the temperature, the pressure and the type of catalyst used, as well as the type of equipment used. Normally the reaction time is less than 180 minutes and in general the efficiency of the catalysts of this invention makes it possible to complete the reaction in a time between 10 and 75 minutes.

Kun reaktio on loppuun kulunut, reaktioseoksen lämpötila voidaan pudottaa ympäristön lämpötilaan ja päästää paine pois. Reaktio-seosta käsitellään sitten tavanomaisin menetelmin, jotka käsittävät suodattamisen, tislaamisen tai muita sopivia erotusmenetelmiä ure-taanin erottamiseksi reagoimattomasta lähtöaineesta, liuottimesta , sivutuotteesta, katalyytistä jne.When the reaction is complete, the temperature of the reaction mixture can be lowered to ambient temperature and the pressure can be released. The reaction mixture is then treated by conventional methods including filtration, distillation or other suitable separation methods to separate the urethane from the unreacted starting material, solvent, by-product, catalyst, etc.

Keksinnöllä saadut uretaani-tuotteet sisältävät yhden tai 10 58633 useamman uretaani-ryhmän ja voivat olla luonteeltaan monomeerisia tai polymeerisiä. Siten keksinnön menetelmää voidaan käyttää mono-uretaanien valmistamiseen mononitro-yhdisteistä ja monohydroksi-yhdisteistä sekä käyttää polyuretaanien valmistamiseen polynitro-yhdisteistä sekä yksitoiminnallisista hydroksi-yhdisteistä. Saadut uretaani-tuotteet, varsinkin ne uretaanit, jotka eivät sisällä enempää kuin kolme uretaani-ryhmää molekyyliä kohti, voidaan muuttaa vastaaviksi isosyanaateiksi sopivin menetelmin, joita ovat termiset ja katalyyttimenetelmät.The urethane products obtained by the invention contain one or more 10,86633 urethane groups and may be monomeric or polymeric in nature. Thus, the process of the invention can be used to prepare mono-urethanes from mononitro compounds and monohydroxy compounds, and can be used to prepare polyurethanes from polynitro compounds as well as monofunctional hydroxy compounds. The resulting urethane products, especially those urethanes which do not contain more than three urethane groups per molecule, can be converted to the corresponding isocyanates by suitable methods, such as thermal and catalyst methods.

Kuten edellä on korostettu voidaan myös amiineja valmistaa tämän keksinnön menetelmällä ja esimerkiksi monoamiineja valmistetaan mononitro-yhdisteistä. Yleensä, kuten on todettu, ovat monouretaanit vallitseva tuote, mutta kuitenkin on myös mahdollista, kuten esimerkeissä osoitetaan, valmistaa yhtä suuret tai jopa vallitsevat määrät amiineja. Esimerkiksi dinitro-yhdisteiden ollessa kysymyksessä ovat amiini-tuotteet yleensä monoamiinimononitro-yhdiste, ts. ainoastaan toinen nitroryhmistä pelkistyy amiiniksi.As pointed out above, amines can also be prepared by the process of this invention and, for example, monoamines are prepared from mononitro compounds. In general, as stated, monourethanes are the predominant product, but it is also possible, as the examples show, to produce equal or even predominant amounts of amines. For example, in the case of dinitro compounds, amine products are generally a monoamine mononitro compound, i.e. only one of the nitro groups is reduced to an amine.

Lisäksi polyuretaaneja voidaan saada polynitro-yhdisteiden vuorovaikutuksesta polyolien ja hiilimonoksidin kanssa. Niinpä suoria polyuretaaneja, jotka ovat käyttökelpoisia esimerkiksi kuituina tai elastomeereina, voidaan saada suoraan dioleista, dinitro-yhdis-teistä ja hiilimonoksidista tai hydroksinitroyhdisteistä ja hiilimonoksidista, kun taas ristisidottuja polyuretaaneja, jotka ovat käyttökelpoisia joustavina tai jäykkinä muoviaineina, voidaan saada di- tai polynitro-yhdisteiden, diolien tai polyolien ja hiilimonoksidien seoksista.In addition, polyurethanes can be obtained from the interaction of polynitro compounds with polyols and carbon monoxide. Thus, direct polyurethanes useful, for example, as fibers or elastomers can be obtained directly from diols, dinitro compounds and carbon monoxide or hydroxynitro compounds and carbon monoxide, while crosslinked polyurethanes useful as flexible or rigid plastics can be obtained from flexible or rigid plastics. , diols or mixtures of polyols and carbon monoxides.

Keksintöä valaistaan edelleen seuraavin esimerkein. Näissä esimerkeissä esitetyt reaktiot ovat kaikki tapahtuneet 316 ruostumattomissa teräs-täryautoklaaveissa. On kuitenkin ymmärrettävä, että voidaan käyttää vähemmän kalliita ruostumattoman teräksen muotoja ja että, jos halutaan, voidaan käyttää samanarvoisia reaktio-astioita, kuten lasilla vuorattuja astioita. Esimerkeissä annetut konversiot ja saaliit määritettiin kaasukromatografisin analyysein ja analyyttistä nestekromatografiaa käyttäen.The invention is further illustrated by the following examples. The reactions shown in these examples have all taken place in 316 stainless steel vibrating autoclaves. However, it is to be understood that less expensive forms of stainless steel may be used and that, if desired, equivalent reaction vessels, such as glass lined vessels, may be used. The conversions and yields given in the examples were determined by gas chromatographic analyzes and analytical liquid chromatography.

Esimerkki IExample I

10 ml nitrobentseeniä ja 15 ml metanolia pantiin 110 ml:n 2 autoklaaviin ja pidettiin 183 kg:n/cm alku-hiilimonoksidi-manometri-paineen alaisena. Autoklaavissa oli mukana myös 1,6 g seleeni-metallia ja 1,6 ml pyridiiniä. 45 minuutin kuluttua reaktiosäiliön 58633 lämpötilan ollessa 200-225°C oli nitrobentseenin konversio 98 % ja syntyneen uretaani-tuotteen (metyyli-N-fenyylikarbamaatin) saalis oli 88 %10 ml of nitrobenzene and 15 ml of methanol were placed in a 110 ml 2 autoclave and kept under an initial carbon monoxide manometer pressure of 183 kg / cm 2. The autoclave also contained 1.6 g of selenium metal and 1.6 ml of pyridine. After 45 minutes at a reaction vessel temperature of 58633 at 200-225 ° C, the conversion of nitrobenzene was 98% and the yield of the resulting urethane product (methyl N-phenylcarbamate) was 88%.

Kun sama prosessi toistettiin, paitsi että reagoivia aineita pidettiin kuvatuissa olosuhteissa 3 tunnin ajan, tapahtui hajoamista ja suurin saatu uretaani-tuotteen saalis oli ainoastaan 53 %.When the same process was repeated, except that the reactants were kept under the described conditions for 3 hours, decomposition occurred and the maximum yield of urethane product obtained was only 53%.

Esimerkki IIExample II

10 ml nitrobentseeniä ja 15 ml metanolia pantiin 110 ml:n autoklaaviin ja pidettiin lämpötilassa väliltä noin 200 - noin 225°C 190 kg:n/cm^ hiilimonoksidin alkupaineessa. Autoklaavissa oli mukana myös 1,6 g seleenimetallia ja 1 g trietyyliamiinia. 45 minuutin kuluttua nitrobentseenin konversio oli 72 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 74 %.10 ml of nitrobenzene and 15 ml of methanol were placed in a 110 ml autoclave and maintained at a temperature between about 200 and about 225 ° C at an initial pressure of 190 kg / cm 2 of carbon monoxide. The autoclave also contained 1.6 g of selenium metal and 1 g of triethylamine. After 45 minutes, the conversion of nitrobenzene was 72% and the yield of urethane product was 74%.

Esimerkki IIIExample III

10 ml nitrobentseeniä ja 15 ml metanolia pantiin 110 ml:n autoklaaviin ja pidettiin siellä lämpötilassa väliltä 200-225°C ja 2 183 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa 0,5 g:n seleeni-metallia ja 1 g:n natriumasetaattitrihydraattia läsnäollessa. 45 minuutin kuluttua oli tapahtunut 94 %:n nitrobentseenin konversio ja uretaani-tuotteen saalis oli 68 %.10 ml of nitrobenzene and 15 ml of methanol were placed in a 110 ml autoclave and maintained there at a temperature between 200-225 ° C and an initial pressure of 2,183 kg / cm of carbon monoxide in the presence of 0.5 g of selenium metal and 1 g of sodium acetate trihydrate. After 45 minutes, 94% nitrobenzene conversion had occurred and the urethane product yield was 68%.

Kun esimerkin III menetelmä toistettiin reaktiolämpötilan ollessa 180°C ja reaktioon osallistuvia aineita pidettiin muuten samanlaisissa olosuhteissa 90 minuutin ajan, putosi nitrobentseenin konversio vain 23 %:iin. Uretaani-tuotteen saalis oli kuitenkin 68 %.When the procedure of Example III was repeated at a reaction temperature of 180 ° C and the reactants were kept under otherwise similar conditions for 90 minutes, the conversion of nitrobenzene dropped to only 23%. However, the yield of the urethane product was 68%.

Esimerkki IVExample IV

10 ml nitrobentseeniä ja 15 ml metanolia pantiin 110 ml:n autoklaaviin ja pidettiin siellä 170°C:een lämpötilassa 183:n/cin hiilimonoksidin alkupaineessa 1,5 g:n seleeni-metallia ja 16 ml:n pyridiiniä läsnäollessa. 60 minuutin kuluttua nitrobentseenin konversio oli 22 % kun taas uretaani-tuotteen saalis oli 50 %.10 ml of nitrobenzene and 15 ml of methanol were placed in a 110 ml autoclave and maintained at 170 ° C under an initial pressure of 183 / cin carbon monoxide in the presence of 1.5 g of selenium metal and 16 ml of pyridine. After 60 minutes, the conversion of nitrobenzene was 22% while the yield of urethane product was 50%.

Samanlaiset konversiot saadaan, kun nitrosykloheksaani ja ety-leeniglykoli saatetaan reagoimaan hiilimonoksidin kanssa esimerkissä IV määritellyissä olosuhteissa.Similar conversions are obtained when nitrocyclohexane and ethylene glycol are reacted with carbon monoxide under the conditions defined in Example IV.

Esimerkki VExample V

10 ml nitrobentseeniä ja 15 ml etanolia pantiin 110 ml:n autoklaaviin ja pidettiin siellä 200-225°C:een reaktiolämpötilassa ja 2 183 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa 0,5 g:n seleeni-metallia ja 1,6 ml:n pyridiiniä läsnäollessa. 60 minuutin konversion jälkeen nitrobentseeniä oli 10 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 52 %.10 ml of nitrobenzene and 15 ml of ethanol were placed in a 110 ml autoclave and maintained there at a reaction temperature of 200-225 ° C and an initial pressure of 2,183 kg / cm of carbon monoxide with 0.5 g of selenium metal and 1.6 ml of in the presence of pyridine. After 60 minutes of conversion, the nitrobenzene was 10% and the yield of the urethane product was 52%.

12 5863312,58633

Samanlaiset konversiot saadaan, kun saatetaan dinitrosotolu-eeni ja resorsinoli reagoimaan hiilimonoksidin kanssa esimerkissä V määritellyissä olosuhteissa.Similar conversions are obtained by reacting dinitrosotoluene and resorcinol with carbon monoxide under the conditions defined in Example V.

Esimerkki VIExample VI

10 ml nitrobentseeniä ja 10 ml metanolia pantiin 110 ml:n autoklaaviin ja pidettiin siellä 200-225°C lämpötilassa 193:n/cm2 hiilimonoksidin alkupaineessa 2,2 g:n seleenidioksidia ja 1,6 ml:n pyridiiniä läsnäollessa. 180 minuutin kuluttua nitrobentseenin konversio oli 53 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 63 %.10 ml of nitrobenzene and 10 ml of methanol were placed in a 110 ml autoclave and maintained at 200-225 ° C under an initial pressure of 193 / cm 2 of carbon monoxide in the presence of 2.2 g of selenium dioxide and 1.6 ml of pyridine. After 180 minutes, the conversion of nitrobenzene was 53% and the yield of urethane product was 63%.

Esimerkki VIIExample VII

10 ml nitrobentseeniä ja 15 ml metanolia pantiin 110 ml:n autoklaaviin ja pidettiin siellä 200-225°C:een lämpötilassa 190 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineeessa 3,3 g:n seleenioksikloridia ja 1,6 ml:n pyridiiniä läsnäollessa. 60 minuutin kuluttua nitrobentseenin konversio oli 100 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 42 %.10 ml of nitrobenzene and 15 ml of methanol were placed in a 110 ml autoclave and maintained at 200-225 ° C at an initial pressure of 190 kg / cm of carbon monoxide in the presence of 3.3 g of selenium oxychloride and 1.6 ml of pyridine. After 60 minutes, the conversion of nitrobenzene was 100% and the yield of the urethane product was 42%.

Esimerkki VIIIExample VIII

10 ml nitrobentseeniä ja 65 ml metanolia saatettiin reagoimaan hiilimonoksidin kanssa 110 ml:n täryautoklaavissa 200°C:een lämpö- 2 tilassa 21 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa. Autoklaavissa oli mukana katalyyttinä 1 g seleeni-metallia yhdessä 1,5 ml:n kanssa pyridiiniä. 180 minuutin reaktioajan jälkeen nitrobentseeni-konversio oli 52 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 76 %.10 ml of nitrobenzene and 65 ml of methanol were reacted with carbon monoxide in a 110 ml vibrating autoclave at 200 ° C at an initial pressure of 21 kg / cm of carbon monoxide. The autoclave contained 1 g of selenium metal as catalyst together with 1.5 ml of pyridine. After a reaction time of 180 minutes, the nitrobenzene conversion was 52% and the yield of the urethane product was 76%.

Esimerkki IXExample IX

5 ml nitrobentseeniä ja 65 ml metanolia pantiin 110 ml:n auto-klaaviin ja pidettiin 21 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineen alaisena 200°C:een lämpötilassa. Reaktiota varten käytettiin 0,5 g seleeni-metallia ja 1,5 ml pyridiiniä. 150 minuutin kuluttua nitrobentseenin konversio oli 30 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 67 %.5 ml of nitrobenzene and 65 ml of methanol were placed in a 110 ml autoclave and kept under an initial pressure of 21 kg / cm of carbon monoxide at 200 ° C. 0.5 g of selenium metal and 1.5 ml of pyridine were used for the reaction. After 150 minutes, the conversion of nitrobenzene was 30% and the yield of the urethane product was 67%.

Esimerkki XExample X

5 ml nitrobentseeniä ja 65 ml metanolia pantiin 110 ml:n täry-autoklaaviin ja pidettiin 200°C:ssa 21 kg:n/cm2 hiilimonoksidin alku-paineen alaisena. Reaktioastiassa oli mukana myös 0,5 g seleeni-metallia ja 1,6 ml pyridiiniä yhdessä 1 g:n kanssa natriumasetaatti-trihydraattia. 75 minuutin kuluttua nitrobentseeni-konversio oli 59 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 50 %.5 ml of nitrobenzene and 65 ml of methanol were placed in a 110 ml vibrating autoclave and kept at 200 ° C under an initial pressure of 21 kg / cm 2 of carbon monoxide. The reaction vessel also contained 0.5 g of selenium metal and 1.6 ml of pyridine along with 1 g of sodium acetate trihydrate. After 75 minutes, the nitrobenzene conversion was 59% and the yield of urethane product was 50%.

Kun samanlainen esimerkin X prosessi toistettiin 35 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa, oli nitrobentseeni-konversio 60 minuutin kuluttua 80 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 67 %.When a similar process of Example X was repeated at an initial pressure of 35 kg / cm carbon monoxide, the nitrobenzene conversion after 60 minutes was 80% and the yield of the urethane product was 67%.

2 2 1 3 586332 2 1 3 58633

Esimerkki XIExample XI

2,5 ml nitrobentseeniä ja 65 ml metanolia pantiin 110 ml:n täryautoklaaviin ja pidettiin hiilimonoksidin alkupaineen 35 kg:n/cm alaisena 200°C:een lämpötilassa. Reaktioon käytettiin 0,25 g seleeni-metallia ja 1 g natriumasetaattitrihydraattia. 10 minuutin reaktio- ajan jälkeen nitrobentseenikonversio oli 95 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 78 %.2.5 ml of nitrobenzene and 65 ml of methanol were placed in a 110 ml vibrating autoclave and kept under an initial pressure of 35 kg / cm of carbon monoxide at 200 ° C. 0.25 g of selenium metal and 1 g of sodium acetate trihydrate were used for the reaction. After a reaction time of 10 minutes, the nitrobenzene conversion was 95% and the yield of the urethane product was 78%.

Esimerkki XIIExample XII

5 ml nitrobentseeniä ja 30 ml metanolia pantiin 110 ml:n täry- 2 autoklaaviin ja pidettiin 56 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa 200°C:een lämpötilassa. Lisäksi autoklaavissa oli mukana 0,5 g seleeni-metallia, 35 ml tetrahydrofuraania ja 1 g natriumasetaattitrihydraattia. 10 minuutin reaktioajan jälkeen nitrobentseeni-konversio oli 64 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 74 %5 ml of nitrobenzene and 30 ml of methanol were placed in a 110 ml vibrating autoclave and maintained at an initial pressure of 56 kg / cm of carbon monoxide at 200 ° C. In addition, the autoclave contained 0.5 g of selenium metal, 35 ml of tetrahydrofuran and 1 g of sodium acetate trihydrate. After a reaction time of 10 minutes, the nitrobenzene conversion was 64% and the yield of the urethane product was 74%.

Kun esimerkin XII reaktio toistettiin 170°C:ssa saatiin 72 %:n nitrobentseeni-konversio ja 70 %:n uretaani-tuotteen saalis 60 minuutin jälkeen.When the reaction of Example XII was repeated at 170 ° C, a 72% nitrobenzene conversion and a 70% yield of urethane product were obtained after 60 minutes.

Esimerkki XIIIExample XIII

5 ml nitrobentseeniä, 30 ml metanolia ja 35 ml tetrahydrofu- raania pantiin 110 ml:n täryautoklaaviin ja pidettiin 200°C:een lämpö- 2 tilassa ja 56 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa. Lisäksi autoklaavissa oli mukana 0,5 g seleeni-metallia ja 2 g natriumasetaattitrihydraattia. 10 minuutin kuluttua nitrobentseeni-koversio oli 70 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 53 %.5 ml of nitrobenzene, 30 ml of methanol and 35 ml of tetrahydrofuran were placed in a 110 ml vibrating autoclave and maintained at a temperature of 200 ° C and an initial pressure of 56 kg / cm of carbon monoxide. In addition, 0.5 g of selenium metal and 2 g of sodium acetate trihydrate were present in the autoclave. After 10 minutes, the nitrobenzene conversion was 70% and the yield of urethane product was 53%.

Kun esimerkin XIII reaktio toistettiin, paitsi että toimittiin 170°C:een lämpötilassa 200°C:een asemesta, oli nitrobentseeni-konversio 100 % ja uretaani-tuotteen saalis 74 %.When the reaction of Example XIII was repeated, except that it was performed at 170 ° C instead of 200 ° C, the nitrobenzene conversion was 100% and the yield of urethane product was 74%.

Esimerkki XIVExample XIV

5 millilitraa nitrobentseeniä ja 30 ml metanolia pantiin 110 2 ml:n täryautoklaaviin, jota pidettiin 56 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa 170°C:een lämpötilassa. Lisäksi autoklaavireaktiossa oli mukana 35 ml tetrahydrofuraania. 0,008 moolia litiumasetaatti-monohydraattia ja 0,5 g seleeni-metallia. 10 minuutin reaktioajan jälkeen saatiin 94 %:n nitrobentseeni-koversio ja 68 %:n uretaani-tuotteen saalis.5 ml of nitrobenzene and 30 ml of methanol were placed in a 110 2 ml vibrating autoclave maintained at an initial pressure of 56 kg / cm of carbon monoxide at 170 ° C. In addition, 35 ml of tetrahydrofuran was involved in the autoclave reaction. 0.008 moles of lithium acetate monohydrate and 0.5 g of selenium metal. After a reaction time of 10 minutes, a 94% nitrobenzene conversion and a 68% yield of urethane product were obtained.

Toistamalla esimerkki XIV, paitsi että autoklaavi pidetään 160°C:een lämpötilassa 170°C:een asemesta saatiin 100 %:n nitrobentseenikonversio ja 83 %:n uretaani-tuotteen saalis 60 minuutin jälkeen.By repeating Example XIV, except that the autoclave is maintained at 160 ° C instead of 170 ° C, 100% nitrobenzene conversion and 83% yield of urethane product were obtained after 60 minutes.

14 5863314 58633

Kun esimerkin XIV menettely uudelleen toistettiin, paitsi että toimittiin 150°C:een lämpötilassa 170°C:een asemesta, oli nitro-bentseenikonversio 87 % ja uretaani-saalis oli 85 % 60 minuutin jälkeen.When the procedure of Example XIV was repeated, except that it was performed at 150 ° C instead of 170 ° C, the nitrobenzene conversion was 87% and the urethane yield was 85% after 60 minutes.

Kun lopuksi esimerkin XIV menettely toistettiin käyttäen 130°C:een lämpötilaa 170°C:een asemesta, oli nitrobentseeni-konversio 89 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 71 % 140 minuutin kuluttua. Esimerkki XVFinally, when the procedure of Example XIV was repeated using 130 ° C instead of 170 ° C, the nitrobenzene conversion was 89% and the yield of urethane product was 71% after 140 minutes. Example XV

5 ml nitrobentseeniä ja 30 ml metanolia pantiin 110 ml:n täryautoklaaviin yhdessä 35 ml:n kanssa tetrahydrofuraania, 0,1 g:n kanssa titaanidisulfidia ja 0,008 moolin kanssa litiumasetaatti-monohydraattia. Autoklaavi pidettiin 150°C:een lämpötilassa 56 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineen alaisena. 60 minuutin kuluttua saatiin 96 %:n nitrobentseeni-konversio ja 88 %:n uretaani-tuotteen saalis.5 ml of nitrobenzene and 30 ml of methanol were placed in a 110 ml vibrating autoclave together with 35 ml of tetrahydrofuran, 0.1 g of titanium disulfide and 0.008 mol of lithium acetate monohydrate. The autoclave was maintained at 150 ° C under an initial pressure of 56 kg / cm carbon monoxide. After 60 minutes, a 96% nitrobenzene conversion and an 88% yield of urethane product were obtained.

Kun esimerkin XV menettely toistettiin, paitsi että litium-asetaattimonohydraatti jätettiin pois, saatiin nitrobentseenin konversioksi 0 %.When the procedure of Example XV was repeated except that lithium acetate monohydrate was omitted, the conversion of nitrobenzene to 0% was obtained.

Esimerkki XVIExample XVI

0,29 g litiumhydroksidia, 0,72 g etikkahappoa, 10 ml nitrobentseeniä, 15 ml metanolia, 15 ml dioksaania ja 0,5 g seleenidisul- fidia pantiin 110 ml:n autoklaaviin. Autoklaavia pidettiin 200°C:ssa 20.29 g of lithium hydroxide, 0.72 g of acetic acid, 10 ml of nitrobenzene, 15 ml of methanol, 15 ml of dioxane and 0.5 g of selenium disulfide were placed in a 110 ml autoclave. The autoclave was maintained at 200 ° C 2

45 minuuttia 183 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa. 45 minuutin kuluttua nitrobentseeni-konversio oli 100 % ja uretaani-saalis 96 %. Esimerkki XVII45 minutes at an initial pressure of 183 kg / cm of carbon monoxide. After 45 minutes, the nitrobenzene conversion was 100% and the urethane yield 96%. Example XVII

0,29 g litiumhydroksidia, 0,72 g etikkahappoa, 0,5 g rikkiä, 5 ml nitrobentseeniä, 30 ml metanolia ja 35 ml tetrahydrofuraania 2 pantiin 300 ml:n autoklaaviin, jota pidettiin 56 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineen alaisena ja 170°C:een lämpötilassa 75 minuuttia. Ajan kuluttua umpeen oli nitrobentseeni-koversio 100 % ja uretaani-tuotteen (metyyli-N-fenyylikarbamaatin) saalis 75 %.0.29 g of lithium hydroxide, 0.72 g of acetic acid, 0.5 g of sulfur, 5 ml of nitrobenzene, 30 ml of methanol and 35 ml of tetrahydrofuran 2 were placed in a 300 ml autoclave kept at an initial pressure of 56 kg / cm of carbon monoxide and 170 ° C for 75 minutes. After time, the nitrobenzene conversion was 100% and the yield of the urethane product (methyl N-phenylcarbamate) was 75%.

Esimerkki XVIIIExample XVIII

10 ml nitrobentseeniä, 65 ml metanolia, 1 g rikkiä, 1,6 ml pyridiiniä ja 1 g natriumasetaattitrihydraattia pantiin 300 ml:n 2 autoklaaviin ja pidettiin 183 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineen alaisena 200°C:een lämpötilassa 45 minuutin ajan. Saatu nitrobentseeni-konversio oli 83 %, uretaani-tuotteen saaliin ollessa 38 %.10 ml of nitrobenzene, 65 ml of methanol, 1 g of sulfur, 1.6 ml of pyridine and 1 g of sodium acetate trihydrate were placed in 300 ml of 2 autoclaves and kept under an initial pressure of 183 kg / cm of carbon monoxide at 200 ° C for 45 minutes. The nitrobenzene conversion obtained was 83%, with a yield of urethane product of 38%.

Kun esimerkin XVIII menettely toistettiin, paitsi että käytettiin 2 g rikkiä 1 g:n asemesta, oli nitrobentseeni-koversio 94 % ja uretaani-tuotteen saalis oli 33 %.When the procedure of Example XVIII was repeated, except that 2 g of sulfur was used instead of 1 g, the nitrobenzene conversion was 94% and the yield of the urethane product was 33%.

15 5863315 58633

Esimerkki XIXExample XIX

10 ml nitrobentseeniä, 65 ml metanolia, 0,5 g rikkiä ja 1 g natriumasetaattitrihydraattia pantiin 300 ml:n autoklaaviin, jota 2 pidettiin 183 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineen alaisena ja 200°C:een lämpötilassa. 45 minuutin kuluttua nitrobentseeni-konversio oli 46 % ja uretaani-tuotteen saalis 32 %.10 ml of nitrobenzene, 65 ml of methanol, 0.5 g of sulfur and 1 g of sodium acetate trihydrate were placed in a 300 ml autoclave 2 maintained at an initial pressure of 183 kg / cm of carbon monoxide and at a temperature of 200 ° C. After 45 minutes, the nitrobenzene conversion was 46% and the yield of urethane product was 32%.

Esimerkki XXExample XX

10 ml nitrobentseeniä, 15 ml metanolia, 15 ml dioksaania, 0,29 g litiumhydroksidia, 0,72 g etikkahappoa, 0,10 g seleeni-metallia ja 0,30 g rikkiä pantiin 110 ml:n autoklaaviin, jota pidettiin 183 kg:n/cm2 hiilimonoksidin alkupaineen alaisena ja 200°C:een lämpötilassa 45 minuuttia. Ajan kuluttua umpeen oli tapahtunut nitrobent-seenin 75,2 % konversio ja uretaanin tuotesaalis oli 82,5 %.10 ml of nitrobenzene, 15 ml of methanol, 15 ml of dioxane, 0.29 g of lithium hydroxide, 0.72 g of acetic acid, 0.10 g of selenium metal and 0.30 g of sulfur were placed in a 110 ml autoclave kept in an 183 kg autoclave. / cm2 under an initial pressure of carbon monoxide and at a temperature of 200 ° C for 45 minutes. After the time, 75.2% conversion of nitrobenzene had taken place and the product yield of urethane was 82.5%.

Esimerkki XXIExample XXI

0,29 g litiumhydroksidia, 0,72 g etikkahappoa, 0,25 g rikkiä, 0,25 g seleeni-metallia, 10 ml nitrobentseeniä, 15 ml metanolia ja 15 ml dioksaania pantiin 110 ml:n autoklaaviin, jota pidettiin 183 kg:n/cm2 hiilimonoksidin alkupaineen äLaisena ja 200°C:een lämpötilassa 45 minuuttia. Saatiin 98 %:n nitrobentseeni-konversio ja 88,4 %:n uretaani-tuotteen saalis, kuten kaasukromatografisella analyysillä määritettiin.0.29 g of lithium hydroxide, 0.72 g of acetic acid, 0.25 g of sulfur, 0.25 g of selenium metal, 10 ml of nitrobenzene, 15 ml of methanol and 15 ml of dioxane were placed in a 110 ml autoclave kept in an 183 kg autoclave. / cm2 as the initial pressure of carbon monoxide and at 200 ° C for 45 minutes. 98% nitrobenzene conversion and 88.4% yield of urethane product were obtained as determined by gas chromatographic analysis.

Esimerkki XXIIExample XXII

0,29 g litiumhydroksidia, 0,72 g etikkahappoa, 0,5 g seleeni-metallia, 5 ml nitrobentseeniä ja 65 ml metanolia pantiin 300 ml:n autoklaaviin, jota pidettiin 56 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineen alaisena ja 150°C:een lämpötilassa 60 minuuttia. Saatu nitrobentseeni-konversio oli 100 % uretaani-tuotteen saaliin ollessa 81,2 %.0.29 g of lithium hydroxide, 0.72 g of acetic acid, 0.5 g of selenium metal, 5 ml of nitrobenzene and 65 ml of methanol were placed in a 300 ml autoclave maintained at an initial pressure of 56 kg / cm of carbon monoxide and at 150 ° C: temperature for 60 minutes. The nitrobenzene conversion obtained was 100% with a yield of urethane product of 81.2%.

Esimerkki XXIIIExample XXIII

Seuraavat kokeet tehtiin 300 ml:n autoklaavissa pannen seu-raavat aineet autoklaaviin yhdessä emäksen ja/tai veden kanssa: 10 ml nitrobentseeniä, 30 ml metanolia, 35 ml 1,4-dioksaania ja 0,5 g seleeni-metallia.The following experiments were performed in a 300 ml autoclave by placing the following substances in the autoclave together with base and / or water: 10 ml of nitrobenzene, 30 ml of methanol, 35 ml of 1,4-dioxane and 0.5 g of selenium metal.

Reaktioiden annettiin tapahtua 200°C:ssa 30 minuutin ajan 2 183 kg:n/cm hiilimonoksidin alkupaineessa. Seuraavassa taulukossa on esitetty emäs ja/tai reaktiossa käytetty vesi ja tapahtunut nitro-bentseenin konversio: 16 58633The reactions were allowed to proceed at 200 ° C for 30 minutes at an initial pressure of 2,183 kg / cm carbon monoxide. The following table shows the base and / or water used in the reaction and the nitrobenzene conversion that took place: 16,58633

Emäs Nitrobentseenin _konversio (%)_ 1 g natriumasetaattitrihydraattia 100 1 g natriumasetaattia (sulatettu) 8 1 g natriumasetaattia (sulatettu) ja 0,2 g vettä 100 0,48 g natriumbydroksidia ja 0,72 g etikkahappoa 91 1 g vedetöntä kaliumasetaattia 50 1 g vedetöntä kaliumasetaattia ja 0,2 g vettä 100 ei emästä ei vettä 9 0,3 g vettä 64Base Nitrobenzene _conversion (%) _ 1 g sodium acetate trihydrate 100 1 g sodium acetate (molten) 8 1 g sodium acetate (molten) and 0.2 g water 100 0.48 g sodium hydroxide and 0.72 g acetic acid 91 1 g anhydrous potassium acetate 50 1 g anhydrous potassium acetate and 0.2 g water 100 no base no water 9 0.3 g water 64

Esimerkki XXIVExample XXIV

Reaktioseos, jossa oli 10,9 g (0,06 moolia) 2,4-dinitrotolu-eenia, 65 ml (1,11 moolia) etyylialkoholia, 0,56 g (0,01 moolia) kaliumhydroksidia, 0,60 g (0,01 moolia) etikkahappoa ja 0,5 g seleeni-metalli jauhetta (0,006 moolia) pantiin reaktioastiaan, joka sitten saatettiin paineen alaiseksi hiilimonoksidilla. 170°C:een reaktio-lämpötilassa saatiin 15 minuutissa dinitrotolueenin 100 %:n konversio ja diuretaanin saaliiksi saatiin 72 %. Samanlainen toinen koe, joka suoritettiin 150°C:ssa 60 minuutin ajan antoi dinitrotolueenin 100 %:n konversion ja diuretaanin saaliiksi 72 %.Reaction mixture with 10.9 g (0.06 mol) of 2,4-dinitrotoluene, 65 ml (1.11 mol) of ethyl alcohol, 0.56 g (0.01 mol) of potassium hydroxide, 0.60 g (0 .01 moles) of acetic acid and 0.5 g of selenium metal powder (0.006 moles) were placed in a reaction vessel, which was then pressurized with carbon monoxide. At a reaction temperature of 170 ° C, 100% conversion of dinitrotoluene was obtained in 15 minutes and the yield of diurethane was 72%. A similar second experiment performed at 150 ° C for 60 minutes gave 100% conversion of dinitrotoluene and 72% yield of diurethane.

Esimerkki XXVExample XXV

Seos, jossa oli 10,9 g (0,06 moolia) 2,4-dinitrotolueenia, 35 ml (0,6 moolia) etyylialkoholia, 30 ml (0,21 moolia) trietyyli- amiinia ja 0,5 g (0,006 moolia) seleeni-metallijauhetta, pantiin 2 reaktioastiaan ja saatettiin 56 kg:n/cm paineen alaiseksi hiilimonoksidilla. 150°C:een lämpötilassa päästiin 60 minuutissa dinitrotolueenin 100 %:n konversioon diuretaanin saaliin ollessa 73 % ja mono-uretaania saatiin 3 %, ts. 1 nitroryhmä ei konvertoitunut, jolloin siis yhdistetty tuotesaalis oli 76 %.A mixture of 10.9 g (0.06 mol) of 2,4-dinitrotoluene, 35 ml (0.6 mol) of ethyl alcohol, 30 ml (0.21 mol) of triethylamine and 0.5 g (0.006 mol) of selenium metal powder, placed in 2 reaction vessels and pressurized to 56 kg / cm with carbon monoxide. At 150 ° C, 100% conversion of dinitrotoluene to a diurethane yield of 73% was achieved in 60 minutes and a mono-urethane yield of 3% was obtained, i.e. 1 nitro group was not converted, thus giving a combined product yield of 76%.

Esimerkki XXVIExample XXVI

Seos, jossa oli 10,9 g (0,06 moolia) 2,4-dinitrotolueenia, 35 ml(0,6 moolia) etyylialkoholia, 40 ml (0,37 moolia) pyridiiniä, 0,56 g (0,01 moolia) kaliumhydroksidia, 0,60 g (0,01 moolia) etikka- happoa ja 0,05 g (0,0006 moolia) seleeni-metallijauhetta pantiin 2 reaktiosäiliöön, joka sitten saatettiin 56 kg:n/cm paineeseen hiilimonoksidilla. 160°C:een lämpötilassa 60 minuutin aikana saatiin dinitrotolueenin 100 %:n konversio ja tuotteita saatiin 1 % nitroamino-tolueenin kahta isomeeriä, 19 % nitromonouretaania ja 71 % diuretaa- 17 58633 nia. Uretaanin kokonaissaalis tai selektiivisyys sitä varten oli 90 %. Samanlaisessa kokeessa käytettiin 0,072 g (0,006 moolia) seleenidioksidia katalyyttinä seleeni-metallijauheen aaamesta ja reaktion annettiin tapahtua 150°C:ssa 50 minuutin ajan; saatiin dinitro-tolueenin 100 %:n konversio tuotesaaliin käsittäessä 3 % nitroamino-tolueeneja, 34 % monouretaaneja ja 56 % diuretaaneja.A mixture of 10.9 g (0.06 mol) of 2,4-dinitrotoluene, 35 ml (0.6 mol) of ethyl alcohol, 40 ml (0.37 mol) of pyridine, 0.56 g (0.01 mol) potassium hydroxide, 0.60 g (0.01 mol) of acetic acid and 0.05 g (0.0006 mol) of selenium metal powder were placed in 2 reaction tanks, which were then pressurized to 56 kg / cm with carbon monoxide. At 160 ° C over 60 minutes, 100% conversion of dinitrotoluene was obtained and the products were obtained from the two isomers of 1% nitroaminotoluene, 19% nitromonourethane and 71% diurethane 17,58633. The total yield or selectivity for urethane for this was 90%. In a similar experiment, 0.072 g (0.006 moles) of selenium dioxide was used as a catalyst for selenium metal powder amine and the reaction was allowed to proceed at 150 ° C for 50 minutes; 100% conversion of dinitro-toluene to product yield was obtained comprising 3% nitroamino-toluenes, 34% monourethanes and 56% diurethanes.

Esimerkki XXVIIExample XXVII

Seos, jossa oli 10,9 g (0,06 moolia) 2,4-dinitrotolueenia, 65 ml (1,11 moolia) etyylialkoholia, 1,12 g (0,02 moolia) kalium-hydroksidia, 1,2 g (0,02 moolia) etikkahappoa ja 0,05 g (0,0006 moolia) seleeni-metallijauhetta, pantiin reaktiosäiliöön, joka sitten 2 saatettiin 56 kg:n/cm paineeseen hiilimonoksidilla. Reaktio saatettiin tapahtumaan 150°C:ssa 20 minuutin aikana ja saatiin dinitro-tolueenin 100 %:n konversio. Tuotesaaliiksi saatiin 70 paino-% monouretaania ja 19 paino-% diuretaania, mikä antoi kokonaisselektii-visyydeksi uretaaneille 89 %. Samanlaisessa kokeessa, jossa käytettiin 1,68 g (0,03 moolia) kaliumhydroksidia ja 1,80 g (0,03 moolia) etikkahappoa muiden reagoivien aineiden ollessa samoja, saatiin di-nitrotolueenin 100 %:n konversio 50 minuutissa 150°C:ssa tuotesaaliin käsittäessä 3 % nitroaminotolueeneja, 50 % monouretaaneja 44 % diure-taaneja, mikä antaa 94 %:n selektiivisyyden uretaaneille.A mixture of 10.9 g (0.06 mol) of 2,4-dinitrotoluene, 65 ml (1.11 mol) of ethyl alcohol, 1.12 g (0.02 mol) of potassium hydroxide, 1.2 g (0 .02 moles) of acetic acid and 0.05 g (0.0006 moles) of selenium metal powder were placed in a reaction vessel, which was then pressurized to 56 kg / cm with carbon monoxide. The reaction was carried out at 150 ° C for 20 minutes to give 100% conversion of dinitro-toluene. The product yield was 70% by weight of monourethane and 19% by weight of diurethane, giving an overall selectivity of 89% for urethanes. In a similar experiment using 1.68 g (0.03 moles) of potassium hydroxide and 1.80 g (0.03 moles) of acetic acid with the same other reactants, 100% conversion of dinitrotoluene was obtained in 50 minutes at 150 ° C. product yield comprising 3% nitroaminotoluenes, 50% monourethanes, 44% diurethanes, giving 94% selectivity for urethanes.

Esimerkki XXVIIIExample XXVIII

Seos, jossa oli 10,9 g (0.06 moolia) 2,4-dinitrotolueenia, 35 ml (0,6 moolia) etyylialkoholia, 15 ml (0,19 moolia) pyridiiniä, 15 ml (0,11 moolia) trietyyliamiinia ja 0,05 g seleeni-metallijauhetta (0,0006 moolia) pantiin reaktiosäiliöön, joka sitten saatettiin 56 kg:n/cm^ peineeseen hiilimonoksidilla. Reaktiolämpötilassa 160°C saatiin 60 minuutissa dinitrotolueenin 100 %:n konversio tuotesaaliin käsittäessä 8 % nitroaminotolueeneja, 63 % monouretaaneja ja 15 % diuretaaneja eli yhteensä 78 % uretaaneja. Kun 0,01 g vettä lisättiin, tähän samaan reaktioseokseen ja saatettiin reaktio tapahtumaan 160°C:ssa 40 minuutin aikana, jolloin saatiin dinitrotolueenin 98 %:n konversio tuotesaaliin käsittäessä 14 % nitroaminotolu-eeneja, 75 % monouretaaneja ja 18 % diuretaaneja, mikä antaa yhteensä 93 % uretaaneja.A mixture of 10.9 g (0.06 mol) of 2,4-dinitrotoluene, 35 ml (0.6 mol) of ethyl alcohol, 15 ml (0.19 mol) of pyridine, 15 ml (0.11 mol) of triethylamine and 0, 05 g of selenium metal powder (0.0006 mol) was placed in a reaction vessel, which was then brought to a pressure of 56 kg / cm 2 with carbon monoxide. At a reaction temperature of 160 ° C, 100% conversion of dinitrotoluene to product yield was obtained in 60 minutes, comprising 8% nitroaminotoluenes, 63% monourethanes and 15% diurethanes, i.e. a total of 78% urethanes. When 0.01 g of water was added to this same reaction mixture and the reaction was allowed to proceed at 160 ° C for 40 minutes to give a 98% conversion of dinitrotoluene to the product crop comprising 14% nitroaminotoluenes, 75% monourethanes and 18% diurethanes, giving a total of 93% urethanes.

Esimerkki XXIXExample XXIX

Jatkuvan uretaani-synteesin esittelemiseksi rakennettiin koe-laitosmittakaavassa yksikkö, jossa nestemäiset reagoivat aineet pumpattiin yhdessä stökiometrisen ylimäärän kanssa hiilimonoksidia 2 sekoitettavaan reaktiosäiliöön, jota käytettiin 70 kg:n/cm paineessa.To demonstrate continuous urethane synthesis, a unit was built on a pilot plant scale where liquid reactants were pumped together with a stoichiometric excess of carbon monoxide 2 into a stirred reaction tank operated at 70 kg / cm.

18 5863318 58633

Nestemäinen seos käsitti tyypillisessä käytössä 10 paino-% kaupallisesti saatavaa dinitrotolueenia (80 % 2,4-dinitrotolueenia ja 20 % 2,6-dinitrotolueenia), 87 paino-% kaupallista etanolia (denaturoitu etanoli, joka sisälsi 2 % bentseeniä), 1 paino-%:n etikkahappoa 1 paino-%:n kaliurahydroksidia ja 1 paino-%:n seleenidioksidia liukoisena katalyyttinä. Eri olosuhteissa saaduista tuloksista havaittiin tälle systeemille, että optimi toimintaolosuhteet olivat 177°C:n 2 lämpötila 0,5 tunnin ajan 70 kg:n/cm painetasolla. Näissä olosuhteissa saatiin dinitrotolueenin 100 % konversio selektiivisyyden di-uretaanien suhteen ollessa 90-95 %. Alle 177°C:n lämpötiloissa, esim. 163°C:ssa, konversiosta tulee viipymisajan funktio, niin että viipymisajan lyhentäminen 1 tunnista 1/2 tuntiin ja 1/4 tuntiin 163°C:ssa vähentää vastaavasti konversiota 100 %:sta 90 %:iin ja 76 %:iin. Lisäksi toimiminen alle 177°C:ssa ja 1/2 tuntia antaa pienemmät diuretaani-saaliit ja suuremmat monouretaanisaaliit. Kun työskennellään yli 177°C:een lämpötiloissa ja kauemmin kuin 1/2 tuntia, saadaan yleensä pienemmät diuretaanien saaliit yhdessä hajonneiden tuotteiden kanssa. Optimi olosuhteissa dinitrotolueenin konversio on nopea myös alhaisilla katalyytti-väkevyyksillä, esimerkiksi päästään 90 %:n konversioon lisäämällä syöttöön ainoastaan 0,07 paino-% seleeni-katalyyttiä.In typical use, the liquid mixture comprised 10% by weight of commercially available dinitrotoluene (80% of 2,4-dinitrotoluene and 20% of 2,6-dinitrotoluene), 87% by weight of commercial ethanol (denatured ethanol containing 2% of benzene), 1% by weight of % acetic acid, 1% by weight of potassium hydroxide and 1% by weight of selenium dioxide as soluble catalyst. From the results obtained under different conditions, it was found for this system that the optimum operating conditions were a temperature of 177 ° C 2 for 0.5 hours at a pressure level of 70 kg / cm. Under these conditions, 100% conversion of dinitrotoluene was obtained with a selectivity for di-urethanes of 90-95%. At temperatures below 177 ° C, e.g. 163 ° C, the conversion becomes a function of the residence time, so that shortening the residence time from 1 hour to 1/2 hour and 1/4 hour at 163 ° C reduces the conversion from 100% to 90%, respectively. and 76%. In addition, operating below 177 ° C and 1/2 hour gives lower diurethane catches and higher monourethane catches. When working at temperatures above 177 ° C and for more than 1/2 hour, lower yields of diurethanes are usually obtained together with decomposed products. Under optimal conditions, the conversion of dinitrotoluene is fast even at low catalyst concentrations, for example 90% conversion is achieved by adding only 0.07% by weight of selenium catalyst to the feed.

Nämä jatkuvat käytöt osoittavat tämän menetelmän erinomaisen kaupallisen toteutettavuuden.These continuous uses demonstrate the excellent commercial feasibility of this method.

Seuraavat esimerkit on annettu esittämään amiinien valmistusta. Nämä ovat pelkästään kuvaavia ja valittu suuresta joukosta kokeita, joissa amiineja valmistui yhtenä tuotteena. Samantyyppistä laitteistoa ja menettelytapoja, joita käytettiin edellä esitetyissä panoksit-taisissa esimerkeissä, käytettiin myös näissä kokeissa.The following examples are given to illustrate the preparation of amines. These are purely descriptive and selected from a large number of experiments in which amines were prepared as a single product. The same type of equipment and procedures used in the above batch examples were also used in these experiments.

Esimerkki XXXExample XXX

300 ml:n 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettuun täry- autoklaaviin pantiin 12,0 g (0,098 moolia) nitrobentseeniä, 79 g (2,46 moolia) metanolia, 2,0 g (0,062 moolia) rikkiä (jauheena), 1,0 g (0,0073 moolia) natriumasetaattitrihydraattia ja 1,6 g (0,02 2 moolia) pyridiiniä. Autoklaavi saatettiin 56 kg:n/cm alkupainee-seen hiilimonoksidilla ja reaktioseosta pidettiin 220°C:ssa 2 tuntia.A 300 ml 316 stainless steel vibrating autoclave was charged with 12.0 g (0.098 moles) of nitrobenzene, 79 g (2.46 moles) of methanol, 2.0 g (0.062 moles) of sulfur (as a powder), 1.0 g ( 0.0073 moles) of sodium acetate trihydrate and 1.6 g (0.02 2 moles) of pyridine. The autoclave was brought to an initial pressure of 56 kg / cm with carbon monoxide and the reaction mixture was kept at 220 ° C for 2 hours.

Ympäristön lämpötiloihin ja paineeseen alentamisen jälkeen havaittiin, että nitrobentseenin konversio oli 77,4 mooli-% ja että aniliinin saalis oli 56,6 mooli-% ja uretaanin saalis 6,5 mooli-%. Esimerkki XXXIAfter reduction to ambient temperatures and pressure, it was found that the conversion of nitrobenzene was 77.4 mol% and that the yield of aniline was 56.6 mol% and the yield of urethane was 6.5 mol%. Example XXXI

Samaan 300 ml:n reaktioastiaam pantiin 10 ml (0,098 moolia) 19 58633 nitrobentseeniä, 100 ml metyylialkoholia, 1 g natriumasetaattia ja 1 g jauhemaista rikkiä. Reaktioastiaan nostatettiin hiilimonoksidilla 2 35 kg:n/cm paine ja reaktio saatettiin tapahtumaan 10 minuutin aikana 220°C:ssa. Saatiin nitrobentseeniin 35,5 mooli-%:n konversio 30,4 mooli-% selektiivisyydellä, ts. saaliilla, aniliiniin ja ure-taanista saatiin 39,3 %:n saalis.At the same time, 10 ml (0.098 mol) of 19,58633 nitrobenzene, 100 ml of methyl alcohol, 1 g of sodium acetate and 1 g of powdered sulfur were placed in a 300 ml reaction vessel. The reaction vessel was pressurized with carbon monoxide 2 to 35 kg / cm and the reaction was allowed to proceed for 10 minutes at 220 ° C. A conversion of 35.5 mol% to nitrobenzene was obtained with a selectivity of 30.4 mol%, i.e. by yield, to aniline and a yield of 39.3% was obtained from urethane.

Esimerkki XXXIIExample XXXII

Seos, jossa oli 10,9 g 2,4-dinitrotolueenia, 100 ml etyylialkoholia, 1,28 g kaliumasetaattimonohydraattia ja 0,5 g rikkijau- 2A mixture of 10.9 g of 2,4-dinitrotoluene, 100 ml of ethyl alcohol, 1.28 g of potassium acetate monohydrate and 0.5 g of sulfur

hetta pantiin 300 ml:n reaktioastiaan ja nostatettiin 35 kg:n/cm paineeseen hiilimonoksidilla. Reaktio saatettiin tapahtumaan 200°C:ssa 1 tunnin aikana ja saatiin 2,4-dinitrotolueenin 44,8 mooli-%:n konversio. Konvertoituneeseen dinitrotolueeniin perustuva prosentuaalinen selektiivisyys oli 40,2 % kahteen monouretaani-isomeeri in, joissa yksi nitro-ryhmä pysyi muuttumattomana, 41 % nitroamino-tolueeni-isomeereihin ja vähemmän kuin noin 1,5 % diuretaaneihin. Esimerkki XXXIIIThe mixture was placed in a 300 ml reaction vessel and raised to 35 kg / cm with carbon monoxide. The reaction was carried out at 200 ° C for 1 hour to give a 44.8 mol% conversion of 2,4-dinitrotoluene. The percentage selectivity based on converted dinitrotoluene was 40.2% for the two monourethane isomers with one nitro group unchanged, 41% for the nitroamino-toluene isomers and less than about 1.5% for the diurethanes. Example XXXIII

Reaktioseos, jossa oli 10,9 g 2,4-dinitrotolueenia, 35 ml etyylialkoholia, 30 ml pyridiiniä, 1 g vettä ja 0,012 g seleeni- metalli jauhetta, pantiin reaktiosäiliöön, joka sitten saatettiin 2 56 kg:n/cm paineeseen hiilimonoksidilla. Reaktio saatettiin tapahtumaan 150°C:ssa 90 minuutin aikana ja saatiin dinitrotolueenin 83 %:n konversio. Mononitrouretaaneista saatiin 14 %:n saalis, jossa oli jälkiä diuretaaneista, ja nitroaminotolueeneista saatiin 78 %:n saalis. Toinen koe suoritettiin samoissa olosuhteissa kuin edellinen, paitsi että käytettiin 0,4 g vettä ja 0,015 g seleeni-jauhetta. Saa tiin dinitrotolueenin 90 %:n konversio sekä monouretaanista 55 %:n saalis, jossa oli jälkiä diuretaanista sekä 46 %:n nitroaminotolu-eeni-saalis.A reaction mixture of 10.9 g of 2,4-dinitrotoluene, 35 ml of ethyl alcohol, 30 ml of pyridine, 1 g of water and 0.012 g of selenium metal powder was placed in a reaction vessel, which was then pressurized to 25 kg / cm 2 with carbon monoxide. The reaction was carried out at 150 ° C for 90 minutes to give an 83% conversion of dinitrotoluene. Mononitrourethanes yielded 14% with traces of diurethanes and nitroaminotoluenes yielded 78%. The second experiment was performed under the same conditions as the previous one, except that 0.4 g of water and 0.015 g of selenium powder were used. A 90% conversion of dinitrotoluene was obtained, as well as a 55% yield of monourethane with traces of diurethane and a 46% yield of nitroaminotoluene.

Edellä olevasta voidaan nähdä, että tämä keksintö on hyvin mukautettu antamaan kaikki tulokset ja tavoitteet, jotka edellä on esitetty, yhdessä muiden etujen kanssa, jotka ovat selviä ja jotka ovat menetelmälle luontaisia. Menetelmällä pystytään kaupallisesti valmistamaan uretaani-tuotteita suurella saaliilla sekä amiini-sivutuotteita suhteellisen alhaisin työskentely-lämpötiloin ja -painein ja verrattain lyhyitä reaktioaikoja käyttäen.From the foregoing, it can be seen that the present invention is well adapted to give all the results and objects set forth above, together with other advantages which are obvious and which are inherent in the method. The process is capable of commercially producing urethane products with high yields as well as amine by-products at relatively low working temperatures and pressures and using relatively short reaction times.

FI2671/73A 1972-08-30 1973-08-27 FARING REQUIREMENTS FOR THE RECOVERY OF URETANERS WHICH ARE REFERRED TO FI58633C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28487272A 1972-08-30 1972-08-30
US28487272 1972-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI58633B true FI58633B (en) 1980-11-28
FI58633C FI58633C (en) 1981-03-10

Family

ID=23091841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI2671/73A FI58633C (en) 1972-08-30 1973-08-27 FARING REQUIREMENTS FOR THE RECOVERY OF URETANERS WHICH ARE REFERRED TO

Country Status (28)

Country Link
JP (1) JPS5243822B2 (en)
KR (1) KR790001664B1 (en)
AR (1) AR195740A1 (en)
AT (1) AT332421B (en)
BE (1) BE803976A (en)
BR (1) BR7306716D0 (en)
CH (1) CH577961A5 (en)
CS (1) CS178903B2 (en)
DD (1) DD105802A5 (en)
DK (1) DK140984B (en)
EG (1) EG11040A (en)
ES (1) ES418439A1 (en)
FI (1) FI58633C (en)
FR (1) FR2197862B1 (en)
GB (1) GB1402379A (en)
HU (1) HU167891B (en)
IL (1) IL42901A (en)
IT (1) IT990429B (en)
LU (1) LU68333A1 (en)
MY (1) MY7700029A (en)
NO (1) NO139859C (en)
PH (1) PH13003A (en)
RO (1) RO68466A (en)
SE (1) SE403284B (en)
SU (1) SU538661A3 (en)
TR (1) TR17286A (en)
YU (1) YU214973A (en)
ZA (1) ZA735241B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS555601U (en) * 1977-12-19 1980-01-14
EP0315178B1 (en) * 1987-11-05 1992-09-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for producing a urethane and a carbonic acid ester
CN113698597A (en) * 2021-09-08 2021-11-26 华南理工大学 Polydithiocarbamate compound and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DD105802A5 (en) 1974-05-12
PH13003A (en) 1979-11-09
FI58633C (en) 1981-03-10
EG11040A (en) 1976-12-31
NO139859B (en) 1979-02-12
LU68333A1 (en) 1974-03-07
NO139859C (en) 1979-05-23
DK140984B (en) 1979-12-17
HU167891B (en) 1976-01-28
ES418439A1 (en) 1976-10-16
DK140984C (en) 1980-06-02
IL42901A0 (en) 1973-11-28
GB1402379A (en) 1975-08-06
JPS4962420A (en) 1974-06-17
BR7306716D0 (en) 1974-07-18
AR195740A1 (en) 1973-10-31
FR2197862B1 (en) 1976-05-07
IT990429B (en) 1975-06-20
KR790001664B1 (en) 1979-12-07
SU538661A3 (en) 1976-12-05
ZA735241B (en) 1974-07-31
CH577961A5 (en) 1976-07-30
AT332421B (en) 1976-09-27
AU5878173A (en) 1975-02-06
CS178903B2 (en) 1977-10-31
BE803976A (en) 1974-02-25
SE403284B (en) 1978-08-07
JPS5243822B2 (en) 1977-11-02
IL42901A (en) 1976-09-30
YU214973A (en) 1982-02-25
ATA725373A (en) 1976-01-15
RO68466A (en) 1981-06-26
TR17286A (en) 1975-03-24
MY7700029A (en) 1977-12-31
FR2197862A1 (en) 1974-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3895054A (en) Process for the manufacture of urethanes
CA1153386A (en) Process for the preparation of urethanes
US3956360A (en) Process for the manufacture of urethanes
EP0000563B1 (en) Process for preparing aromatic urethanes
US4080365A (en) Process for preparing aromatic urethanes
Quaranta et al. Chemical recycling of poly-(bisphenol A carbonate) by diaminolysis: A new carbon-saving synthetic entry into non-isocyanate polyureas (NIPUreas)
US4547322A (en) Method for manufacture of diphenylmethane diisocyanates
FI58633B (en) FARING REQUIREMENTS FOR THE RECOVERY OF URETANERS WHICH ARE REFERRED TO
US4170708A (en) Process for preparing aromatic urethanes
US4134880A (en) Process for producing an aromatic urethane from nitro compounds, hydroxyl compounds and carbon monoxide using metal-Lewis acid-ammonia catalyst systems
US4236016A (en) Process for the preparation of urethanes
US4258201A (en) Process for the manufacture of carbamates
JP2004262835A (en) Method for producing aromatic isocyanate
EP0200556A2 (en) Carbamate ester production
CA1236479A (en) Process for the production of urethanes
EP0083685A1 (en) Manufacture of diisocyanates
JP2004262834A (en) Method for producing aromatic urethane compound
KR100275793B1 (en) Process for the preparation of n,n&#39;-disubstituted urea using selenium-based catalyst
EP1268409A1 (en) Continuous process for the synthesis of aromatic urethanes
US4242520A (en) Promoted method for producing carbamates
KR920005916B1 (en) Process for the preparation of urethane
US3578713A (en) Process for preparing toluidines
US3535362A (en) Process for preparing aromatic isothiocyanates
JPS6312059B2 (en)
US4239904A (en) Process for the preparation of urethanes