FR2520359A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ISOCYANATES FROM ESTERS OF AROMATIC CARBAMIC ACIDS - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ISOCYANATES FROM ESTERS OF AROMATIC CARBAMIC ACIDS Download PDFInfo
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA PRODUCTION D'ISOCYANATES A PARTIR D'ESTERS D'ACIDES CARBAMIQUES AROMATIQUES (URETHANNES). LE PROCEDE CONSISTE A CONVERTIR DES CARBAMATES AROMATIQUES EN LEURS ISOCYANATES CORRESPONDANTS PAR THERMOLYSE A UNE PRESSION AU MOINS EGALE A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE EN PRESENCE D'UN CATALYSEUR CHOISI ENTRE TI, SN, SB ET ZR. APPLICATION A LA PRODUCTION DE CARBAMATES ET ISOCYANATES AROMATIQUES POLYMERIQUES A PARTIR DE COMPOSES AROMATIQUES ALKYLES.THE INVENTION CONCERNS THE PRODUCTION OF ISOCYANATES FROM AROMATIC CARBAMIC ACID ESTERS (URETHANS). THE PROCESS CONSISTS OF CONVERTING AROMATIC CARBAMATES INTO THEIR CORRESPONDING ISOCYANATES BY THERMOLYSIS AT A PRESSURE AT LEAST EQUAL TO ATMOSPHERIC PRESSURE IN THE PRESENCE OF A CATALYST CHOSEN BETWEEN TI, SN, SB AND ZR. APPLICATION TO THE PRODUCTION OF POLYMERIC AROMATIC CARBAMATES AND ISOCYANATES FROM ALKYL AROMATIC COMPOUNDS.
Description
2520 G 92520 G 9
La présente invention concerne des prccédés pour convertir des carbamates aromatiques et des carbamates aromatiques polymériques en leurs isocyanates correspondants par thermolyse en présence d'un catalyseur spécialement défini, à des pressions égales ou supérieures à la pression atmosphérique. Les isocyanates sont des substances très utiles The present invention provides methods for converting aromatic carbamates and polymeric aromatic carbamates to their corresponding isocyanates by thermolysis in the presence of a specially defined catalyst at pressures equal to or greater than atmospheric pressure. Isocyanates are very useful substances
comme matières premières pour polyuréthannes Ces poly- as raw materials for polyurethanes These poly-
uréthannes peuvent être utilisés dans la formation de îo divers produits allant de pièces pour véhicules automobiles jusqu'à des produits d'isolation thermique Les propriétés du produit final formé de polyuréthanne sont déterminées dans une large mesure par le nombre de groupes isocyanate, Urethanes can be used in the formation of various products ranging from motor vehicle parts to thermal insulation products. The properties of the final polyurethane product are determined to a large extent by the number of isocyanate groups,
c'est-à-dire -NCO, présents sur l'isocyanate de départ. that is, -NCO, present on the starting isocyanate.
Par exemple, des isocyanates difonctionnels ne produisent pas de réticulation et sont utiles à la production de For example, difunctional isocyanates do not produce crosslinking and are useful in the production of
mousses flexibles de polyuréthanne Des isocyanates poly- flexible polyurethane foams Polyester isocyanates
fonctionnels entraînent une réticulation et sont donc functional groups result in crosslinking and are therefore
utiles à la production de mousses rigides de polyuréthanne. useful for the production of rigid polyurethane foams.
Dans la classe des isocyanates polyfonctionnels se trouve une sous-classe d'isocyanates, à savoir des polyisocyanates aromatiques polymériques qui ont acquis une réputation sur le marché et qui possèdent des propriétés remarquables qui les rendent particulièrement aptes à des applications finales spéciales telles que la production d'adhésifs à base d'uréthanne L'expression "isocyanates polymériques" utilisée dans le présent mémoire désigne un mélange de composés contenant des oligomères de polvaikylène ou In the class of polyfunctional isocyanates is a subclass of isocyanates, namely polymeric aromatic polyisocyanates which have gained a reputation in the market and which have remarkable properties which make them particularly suitable for special end applications such as the production of polyisocyanates. The term "polymeric isocyanates" as used herein refers to a mixture of compounds containing polyalkylene oligomers or the like.
-arylène-polyarylisocyanates tels que le polyméthylène- -arylene-polyarylisocyanates such as polymethylene
polyphénylisocyanate (décrit ci-après de façon plus détaillée). Des isocyanates aromatiques non polymériques comprennent des composés tels que le diisocyanato-toluène, polyphenyl isocyanate (hereinafter described in more detail). Non-polymeric aromatic isocyanates include compounds such as diisocyanato-toluene,
le méthylène-bis-( 4-phénylisocyanate) et le diiso-vanato-narphtalène. methylene-bis- (4-phenylisocyanate) and diiso- vanato-naphthalene.
Un procédé classique pour la production de ces A conventional process for the production of these
isocyanates non polymériques, par exemple le diisocyanato- non-polymeric isocyanates, for example diisocyanato
toluène de formule: ONCO C t-NCO NCO o NCO toluene of formula: ONCO C t-NCO NCO o NCO
(I) (II)(I) (II)
consiste à nitrer du toluène pour former du dinitrotoluène, à réduire ce dernier à l'hydrogène pour former la diamine correspondante,puis à faire réagir la diamine avec le phosgène Par conséquent, le procédé décrit cidessus comporte des étapes compliquées et peu commodes, nécessitant l'utilisation d'une grande quantité de phosgène très toxique et permettant la formation du chlorure d'hydrogène It consists in nitrating toluene to form dinitrotoluene, reducing it to hydrogen to form the corresponding diamine, then reacting the diamine with phosgene. Therefore, the process described above involves complicated and inconvenient steps, requiring use of a large quantity of highly toxic phosgene and allowing the formation of hydrogen chloride
comme sous-produit.as a by-product.
Une autre modalité de préparation d'isocyanates non polymériques implique la synthèse de carbamates à partir de composés nitrés et la pyrolyse subséquente de carbamates pour former l'isocyanate et un alcool comme coproduit. La réaction de formation d'isocyanates par pyrolyse de carbamates peut être illustrée par l'équation de base suivante: Another method of preparing non-polymeric isocyanates involves the synthesis of carbamates from nitro compounds and the subsequent pyrolysis of carbamates to form isocyanate and an alcohol as a co-product. The reaction of isocyanate formation by pyrolysis of carbamates can be illustrated by the following basic equation:
RHNCO 2 R' y RNCO + R'-OH ( 1).RHNCO 2 R 'y RNCO + R'-OH (1).
Par dissociation thermique du carbamate, plusieurs By thermal dissociation of carbamate, several
réactions secondaires indésirables ont lieu en même temps. unwanted side reactions take place at the same time.
Ces réactions secondaires sont: la réaction de décarboxy- These side reactions are: the decarboxyline reaction
lation du carbamate accompagnant la formation d'une amine primaire RNH 2 et d'une oléfine ou d'une amine secondaire RNHR comme sous-produit; la réaction entre l'isocyanate produit et le carbamate de départ, permettant la formation d'un allophanate comme sous-produit; la réaction entre carbamate dilution accompanying the formation of an RNH 2 primary amine and an RNHR olefin or secondary amine as a by-product; the reaction between the product isocyanate and the starting carbamate, allowing the formation of an allophanate as a by-product; the reaction between
l'isocyanate produit et une amine formée comme sous- the isocyanate produced and an amine formed as
produit, permettant la formation d'un composé d'urée comme sous-produit; et la polymérisation de l'isocyanate produit permettant la formation d'un isocyanurate ou d'un polymère comme sous-produit La réaction de dissociation thermique de l'équation ( 1) ci-dessus est réversible et son équilibre subsiste avec le carbamate du membre de gauche à basse température mais se déplace vers la droite par chauffage, en sorte que la dissociation du carbamate product, allowing the formation of a urea compound as a by-product; and the polymerization of the isocyanate product allowing the formation of an isocyanurate or a by-product polymer The thermal dissociation reaction of equation (1) above is reversible and its equilibrium remains with the carbamate of the member left at low temperature but moves to the right by heating, so that dissociation of carbamate
a lieu Dans ce cas, la température, de dissociation ther- In this case, the temperature, thermal dissociation
mique varie conformément au type de carbamate et aux condi- varies according to the type of carbamate and the conditions
tions réactionnelles En conséquence, pour obtenir des isocyanates de façon avantageuse à partir de carbamates, Therefore, to obtain isocyanates advantageously from carbamates,
il importe de conduire la réaction de pyrolyse de l'équa- it is important to conduct the pyrolysis reaction of the equa-
tion ( 1) sélectivement tout en inhibant les réactions (1) selectively while inhibiting the reactions
secondaires et inverse mentionnées ci-dessus. secondary and reverse mentioned above.
La probabilité d'apparition de certaines réactions secondaires indésirables est accentuée à mesure que la température de réaction est élevée et que la période au cours de laquelle l'isocyanate obtenu comme produit reste en contact avec les composants du mélange réactionnel augmente Toutefois, lorsqu'on abaisse la température de réaction, la vitesse de réaction décroît, en même temps que la solubilité du carbamate dans tout solvant utilisé The probability of occurrence of certain undesirable side reactions is increased as the reaction temperature is high and the period during which the isocyanate product remains in contact with the components of the reaction mixture increases. lowers the reaction temperature, the rate of reaction decreases, together with the solubility of the carbamate in any solvent used
dans le mélange réactionnel.in the reaction mixture.
La pyrolyse classique de carbamates peut être grossièrement classée dans des réactions conduites en phase vapeur à haute température et des réactions conduites en phase liquide à température relativement basse Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 734 941 révèle un procédé caractéristique en phase vapeur dans lequel un carbamate est pyrolysé à 400-600 C en présence d'un acide Conventional carbamate pyrolysis can be roughly classified in high temperature vapor phase reactions and relatively low temperature liquid phase reactions. U.S. Patent No. 3,734,941 discloses a typical vapor phase process. wherein a carbamate is pyrolyzed at 400-600 C in the presence of an acid
de Lewis et la vapeur résultante est divisée par condensa- of Lewis and the resulting vapor is divided by condensa-
tion fractionnée en un isocyanate et un alcool Conformé- fractionation into an isocyanate and a
ment à ce procédé, par exemple, on obtient du diisocyanato- In this process, for example, diisocyanato
toluène en un rendement de 60 % par pyrolyse du tolylène- toluene in a yield of 60% by pyrolysis of tolylene
2,4-dicarbamate de diéthyle de formule: CH 3 2,4-diethyl dicarbamate of formula: CH 3
HCOOC 2 H 5 (III)HCOOC 2 H 5 (III)
NHCOOC 2 H 5NHCOOC 2 H 5
en présence de chlorure ferrique Toutefois, ce procédé présente les inconvénients d'un faible rendement en produit, d'une décomposition du catalyseur, d'une corrosion de l'appareil de réaction à hautes températures et de la -5 formation d'une quantité considérable d'un polymère comme sous-produit (voir également le mémoire descriptif du However, this process has the disadvantages of low product yield, catalyst decomposition, high temperature reaction apparatus corrosion and considerable amount of a polymer as a by-product (see also the specification of the
brevet britannique N O 1 247 451).British Patent No. 1,247,451).
Le brevet de là République Fédérale d'Allemagne No 2 410 505 propose comme procédé perfectionné en phase vapeur, un procédé dans lequel la durée de contact des German Patent No. 2,410,505 proposes as an improved process in the vapor phase a process in which the contact time of the
corps réactionnels à 350-550 'C est limitée à 15 secondes. Reaction bodies at 350-550 ° C are limited to 15 seconds.
Conformément à ce procédé, le rendement en isocyanate atteint 93 %, bien que le carbamate ait été introduit According to this process, the isocyanate yield reaches 93%, although the carbamate has been introduced
sous la forme de poudres dans la zone de réaction Toute- in the form of powders in the reaction zone Any-
fois, un polymère solide est également formé comme sous- time, a solid polymer is also formed as a sub-
produit par ce procédé et il est graduellement déposé dans le réacteur et dans le condenseur au cours d'une opération soutenue, ce qui rend difficile la conduite d'une réaction continue En outre, une grande quantité de produced by this process and is gradually deposited in the reactor and the condenser during a sustained operation, which makes it difficult to conduct a continuous reaction.
chaleur nécessaire pour la réaction pyrolytique endother- heat required for the endothermic pyrolytic reaction
mique doit être fournie à la matière de départ en une très courte période Ce facteur additionnel a pour effet que ce procédé éprouve de grandes difficultés à être This additional factor has the effect that this process has great difficulty in being able to be supplied to the starting material in a very short period of time.
adopté dans la pratique.adopted in practice.
Des procédés en phase liquide ont été étudiés en vue d'abaisser la température de réaction et de réduire Liquid phase processes have been studied to lower the reaction temperature and reduce
les réactions secondaires indésirables. unwanted side reactions.
Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique For example, the patent of the United States of America
No 2 409 712 fait connaître la pyrolyse d'esters carba- No 2 409 712 discloses the pyrolysis of carbonic esters
miques substitués sur l'atome d'azote en phase liquide, substituted on the nitrogen atom in the liquid phase,
en présence ou en l'absence d'un diluant, à des tempéra- in the presence or absence of a diluent, at temperatures
tures de 150 à 3500 C sous vide poussé pour distiller en tête l'isocyanate résultant Aucun des esters carbamiques 150 to 3500 C under high vacuum to distill over the resulting isocyanate None of the carbamate esters
révélés ne comprend de carbamates aromatiques polymériques. disclosed does not include polymeric aromatic carbamates.
En conséquence, non seulement l'utilisation d'un vide As a result, not only the use of a vacuum
poussé élève le prix de revient du procédé, mais l'utili- pushed up the cost price of the process, but the use
sation d'un vide poussé, dans le cas de son application à la distillation d'isocyanates polymériques, serait inefficace à cause des très hauts points d'ébul Iition de ces derniers Ce brevet ne fait pas connaître lui non plus l'utilisation de catalyseurs du type décrit In the case of its application to the distillation of polymeric isocyanates, a high vacuum would be ineffective because of the very high boiling points of the latter. This patent does not disclose the use of catalysts either. of the type described
dans le présent mémoire.in this memo.
Dans un article paru dans le Journal of the In an article in the Journal of the
American Chemical Society, volume 81, pages 2138 et sui- American Chemical Society, volume 81, pages 2138 and following
vantes ( 1959), Dyer et collaborateurs montrent que le carbanilate d'éthyle donne de l'isocvanate de phényle ( 60-75 moles % sur la base du carbanilate dégradé) et de l'alcool éthylique lorsqu'il est chauffé pendant 6 (1959), Dyer et al. show that ethyl carbanilate yields phenyl isocvanate (60-75 mol% based on degraded carbanilate) and ethyl alcohol when heated for 6 hours.
heures à 200 C sous une pression suffisamment basse ( 3- hours at 200 C under sufficiently low pressure (3-
16 k Pa) pour vaporiser l'alcool mais assez haute pour retenir l'isocyanate A la pression atmosphérique, on n'obtient pas d'isocyanate de phényle, bien que 70 % du carbanilate d'éthyle soient détruits A 250 C et à la 16 k Pa) to vaporize the alcohol but high enough to retain the isocyanate At atmospheric pressure, no phenyl isocyanate is obtained, although 70% of the ethyl carbanilate is destroyed at 250 ° C. and at room temperature.
pression atmosphérique, le carbanilate d'alpha-méthyl- atmospheric pressure, alpha-methyl carbanilate
benzyle donne des quantités dominantes d'aniline, d'alpha- benzyl yields dominant amounts of aniline, alpha-
méthylbenzylaniline, de styrène et d'anhydride carbonique. methylbenzylaniline, styrene and carbon dioxide.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique Nc 3 054 819 révèle la pyrolyse d'un mornocarbamate aliphatique et d'esters dicarbamiques en la présence facultative d'un catalyseur basique tel qu'un oxyde, hydroxyde ou carbonate de métal alcalin ou alcalino-terreux, etc La pyrolyse est conduite à des pressions supérieures à la pression U.S. Patent No. 3,054,819 discloses the pyrolysis of an aliphatic mornocarbamate and dicarbamic esters in the optional presence of a basic catalyst such as an alkali or alkaline metal oxide, hydroxide or carbonate. earthy, etc. Pyrolysis is conducted at pressures greater than the pressure
atmosphérique et à des températures de 100 à 300 C. atmospheric and at temperatures of 100 to 300 C.
Conformément à ce procédé, l'isocyanate obtenu comme pro- According to this process, the isocyanate obtained as
duit doit être séparé de l'ester de glycol formé comme co-produit, de préférence par distillation de l'isocl-nate seul ou conjointement avec l'ester de qlycol et séparaticn must be separated from the glycol ester formed as a co-product, preferably by distillation of the isocl-nate alone or together with the glycol ester and separating.
des deux co-produits Aucune de ces variantes n'est dispo- neither of these variants is available.
nible dans le cas daisocyanates aromatiques polymériques. in the case of polymeric aromatic isocyanates.
Par conséquent, ce brevet ne fait pas connaître ( 1) l'uti- Therefore, this patent does not disclose (1) the use of
lisation de carbamates aromatiques d'un type quelconque aromatic carbamates of any type
ni ( 2) l'utilisation des catalyseurs de la présente inven- nor (2) the use of the catalysts of the present invention
tion conjointement avec tous carbamates. together with all carbamates.
Le brevet des Etats-Unis d'Amerique N 3 919 278 est axé sur un procédé de préparation d'isocvanates, dar s lequel un carbamate aromatique mononucléaire est dissous dans un solvant inerte en une cuantité choisie de manière que la concentration totale du carbamate et d'un produit obtenu par pyrolyse de ce carbamate se situe dans une plage d'environ 1- 20 moles %,et la pyvrolyse du carbamate est conduite à 230-2 00 C en présence d'un véhicule inerte utilisé en une quantité d'au moins trois proportions molaires par rapport au carbamate Des carbamates aromatiques polymériques ne sont pas mentionnés dans ce brevet pas U.S. Patent No. 3,919,278 is directed to a process for the preparation of isocyanates, wherein a mononuclear aromatic carbamate is dissolved in an inert solvent at a rate selected such that the total concentration of carbamate and a product obtained by pyrolysis of this carbamate is in a range of about 1 to 20 mole%, and pyrolysis of the carbamate is conducted at 230-200 C in the presence of an inert carrier used in an amount of at least three molar proportions relative to the carbamate Polymeric aromatic carbamates are not mentioned in this patent not
plus que ne l'est l'utilisation des catalyseurs de la pré- more than is the use of the catalysts of the pre-
sente invention conjointement avec tous carbamates. this invention together with all carbamates.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 919 279 concerne un procédé de production d'isocyanates dans lequel un carbamate est dissous dans un solvant inerte et la U.S. Patent No. 3,919,279 relates to a process for producing isocyanates in which a carbamate is dissolved in an inert solvent and the
solution est mise en contact à haute température (c'est-à- solution is brought into contact at high temperature (ie
dire 175-350 C) avec un catalyseur formé d'un métal lourd (Mo, V, Mn, Fe, Co, Cr, Cu ou Ni) ou d'un composé de ce métal pour effectuer la pyrolyse du carbamate à des températures de 175 à 350 C La concentration du carbamate dissous dans le solvant inerte est inférieure à 80 % en poids, par'exemple comprise entre environ 3 et environ % en poids, 3 % représentant la limite inférieure de solubilité du carbamate dans le solvant Ce brevet met l'accent sur l'importance du maintien du carbamate dans un état à peu près complètement dissous à la température de réaction pendant la transformation en l'isocyanate pour minimiser la formation de produits de polymérisation tels que des goudrons ou des résines ainsi que des sous-produits indésirables L'alcool produit est éliminé du mélange réactionnel à la pression atmosphérique ou à une pression supérieure à la pression atmosphérique dans les exemples donnés Ce brevet ne fait pas connaître les catalyseurs décrits dans le présent mémoire ni la thermolyse de ie 175-350 C) with a catalyst consisting of a heavy metal (Mo, V, Mn, Fe, Co, Cr, Cu or Ni) or a compound of this metal to carry out the pyrolysis of the carbamate at temperatures of 175 to 350 ° C. The concentration of the carbamate dissolved in the inert solvent is less than 80% by weight, for example between about 3 and about 1% by weight, 3% representing the lower limit of solubility of the carbamate in the solvent. emphasis on the importance of maintaining the carbamate in a state almost completely dissolved at the reaction temperature during conversion to the isocyanate to minimize the formation of polymerization products such as tars or resins as well as unwanted products The alcohol product is removed from the reaction mixture at atmospheric pressure or at a pressure greater than atmospheric pressure in the examples given. This patent does not disclose the catalysts described. in this memoir nor the thermolysis of
carbamates aromatiques polymériques. polymeric aromatic carbamates.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 962 302 est axé sur un procédé de production d'isocyanates par thermolyse de carbamates à l'état dissous dans un solvant organique inerte et en l'absence d'un catalyseur Les U.S. Patent No. 3,962,302 is directed to a process for producing isocyanates by thermolysis of carbamates dissolved in an inert organic solvent and in the absence of a catalyst.
températures de réaction vont de 175 à 350 C (de préfé- reaction temperatures range from 175 to 350 C (preferably
rence de 200 à 300 C) à des concentrations de carbamates de 3 à 80 % en poids de la solution réactionnelle Ce brevet ne fait pas connaître la thermolyse de carbamates aromatiques polymériques ni l'utilisation de catalyseurs 200 to 300 ° C.) at carbamate concentrations of 3 to 80% by weight of the reaction solution. This patent does not disclose the thermolysis of polymeric aromatic carbamates or the use of catalysts.
de la présente invention avec tous carbamates. of the present invention with all carbamates.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 081 472 concerne un procédé de production d'isocyanates aromatiques par thermolyse d'un carbamate aromatique à des temperatures de 150 à 350 C (de préférence 200 à 300 C) à une pression inférieure à la pression atmosphérique en présence d'un catalyseur dissous dans un solvant inerte L'isocyanate et l'alcool résultants doivent être éliminés sous forme de vapeur pendant la réaction, puis condensés séparément (voir colonne 5, lignes 55 et suivantes et colonne 9, ligne 27 et suivantes) En conséquence, le procédé doit être mis en oeuvre à une pression inférieure à la pression atmosphérique Des catalyseurs convenables comprennent U.S. Patent No. 4,081,472 relates to a process for the production of aromatic isocyanates by thermolysis of an aromatic carbamate at temperatures of 150 to 350 ° C (preferably 200 to 300 ° C) at a pressure below atmospheric pressure in the presence of a catalyst dissolved in an inert solvent The resulting isocyanate and alcohol should be removed as vapor during the reaction and then condensed separately (see column 5, lines 55 and following and column 9, line 27 et seq.) Accordingly, the process must be carried out at a pressure below atmospheric pressure. Suitable catalysts include
des composés de Cu, Zn, Al, Sn, Ti, V, Fe, Co et Ni. compounds of Cu, Zn, Al, Sn, Ti, V, Fe, Co and Ni.
Bien qu'il soit préconisé de dissoudre le carbamate dans un solvant, le procédé peut être mis en oeuvre avec le carbamate à l'état de suspension ou d'émulsion (colonne 8, lignes 20 et suivantes) Ce brevet ne fait pas connaître la thermolyse de carbamates aromatiques polymériques ni la thermolyse de carbamates aromatiques à des pressions égales ou supérieures à la pression atmosphérique; Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 146 727 révèle un procédé de production de dicarbamates et de Although it is recommended to dissolve the carbamate in a solvent, the process can be carried out with the carbamate in the form of suspension or emulsion (column 8, lines 20 et seq.). This patent does not disclose the thermolysis of polymeric aromatic carbamates and thermolysis of aromatic carbamates at pressures equal to or greater than atmospheric pressure; U.S. Patent No. 4,146,727 discloses a process for producing dicarbamates and
carbamates polymériques Dans ce brevet, on laisse enten- polymeric carbamates In this patent, it is
dre (voir colonne 1, lignes 25 et suivantes et colonne 4, lignes 56 et suivantes) que les carbamates polymériques qui y sont décrits peuvent être décomposés thermiquement dre (see column 1, lines 25 and following and column 4, lines 56 and following) that the polymeric carbamates described therein can be thermally decomposed
dans un solvant en leurs isocyanates polymériques corres- in a solvent to their corresponding polymeric isocyanates
pondants, conformément à deux des brevets mentionnés ci- in accordance with two of the above-mentioned patents
dessus, à savoir les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 919 279 et N 3 962 302, malgré l'absence de détails dans ces deux brevets comme indiqué ci-dessus ou dans le brevet N 4 146 727 précité, en ce qui concerne la United States Patent Nos. 3,919,279 and 3,962,302, despite the absence of details in these two patents as indicated above or in the aforementioned Patent No. 4,146,727, which concerns the
manière d'obtenir ce résultat.way to get this result.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 163 019 U.S. Patent No. 4,163,019
fait connaître un procédé de production de 4,4 '-alkylidène- discloses a process for producing 4,4'-alkylidene
diphényldiisocyanate selon un mode opératoire comportant diphenyldiisocyanate according to a procedure comprising
deux étapes, impliquant la condensation d'un phénylalkyl- two stages, involving the condensation of a phenylalkyl-
carbamate en utilisant un aldéhyde ou une cétone pour former un dimère, par exemple un dicarbamate, et une réaction d'échange dans laquelle un isocyanate de phényle carbamate using an aldehyde or a ketone to form a dimer, for example a dicarbamate, and an exchange reaction in which a phenyl isocyanate
est mélangé avec le dicarbamate pour former un phényl- is mixed with the dicarbamate to form a phenyl
alkylcarbamate et le diisocyanate correspondant Certains composés d'étain sont révélés en tant que catalyseurs alkylcarbamate and the corresponding diisocyanate Some tin compounds are revealed as catalysts
d'échange convenables Cette référence ne fait pas con- This reference does not make any reference to
naitre d'utilisation de ces catalyseurs pour le craquage thermolytique de carbamates en l'absence d'une réaction d'échange. Un article paru dans Chemical Week, le 9 novembre 1977, pages 57-58, révèle un procédé comportant des étapes qui consistent à faire réagir du nitrobenzène, Use of these catalysts for the thermolytic cracking of carbamates in the absence of an exchange reaction. An article in Chemical Week, November 9, 1977, pages 57-58 discloses a process comprising steps of reacting nitrobenzene,
de l'oxyde de carbone et un alcool pour former des uré- carbon monoxide and an alcohol to form urethra
thannes correspondants (alkylphénylcarbamates) On fait réagir le produit réactionnel avec du formaldéhyde pour corresponding thannes (alkylphenylcarbamates) The reaction product is reacted with formaldehyde to
produire un condensat qui contient un p,p'-méthylène- produce a condensate that contains a p, p'-methylene-
diphényldialkylcarbamate et des oligomères supérieurs Ce produit est, quant-à lui, décomposé thermiquement en les "diisocyanates polymériques" correspondants et en alcool qui est recyclé Les conditions réactionnelles mentionnées impliquent l'utilisation de hautes températures dans la plage de 100 à 200 C dans la première étape réactionnelle et de 200 à 300 C dans l'étape de décomposition,et la Diphenyldialkylcarbamate and higher oligomers This product is, in turn, thermally decomposed into the corresponding "polymeric diisocyanates" and into alcohol which is recycled. The reaction conditions mentioned involve the use of high temperatures in the range of 100 to 200 ° C. in the reaction zone. first reaction stage and from 200 to 300 C in the decomposition stage, and the
réaction conduit à un mélange de diisocyanates polymériques. reaction leads to a mixture of polymeric diisocyanates.
Cet article ne révèle pas l'utilisation des catalyseurs décrits dans le présent mémoire aux fins de la présente invention. On se heurte à plusieurs difficultés lorsqu'on tente de conduire la thermolyse de carbamates aromatiques polymériques Ces matières polymériques sont beaucoup moins solubles dans des solvants usuels que des matières non polymériques En conséquence, même de légères réactions secondaires telles qu'il s'en produit entre un isocyanate et un carbamate réduisent la solubilité du produit réactionnel polymérique bien plus qu'on ne s'y attendrait de la part de réactions similaires dans lesquelles des corps réactionnels non polymériques sont utilisés Une fois que la matière polymérique commence à s'insolubiliser, This article does not disclose the use of the catalysts described herein for purposes of the present invention. There are several difficulties in attempting to conduct the thermolysis of polymeric aromatic carbamates. These polymeric materials are much less soluble in customary solvents than non-polymeric materials. As a result, even slight side reactions such as occur between an isocyanate and a carbamate reduce the solubility of the polymeric reaction product much more than would be expected from similar reactions in which nonpolymeric reactants are used. Once the polymeric material begins to solubilize,
la formation de goudrons, de gommes et d'autres sous- the formation of tars, gums and other sub-
produits indésirables commence à s'accélérer De basses températures de réaction réduisent aussi la vitesse de la réaction de décomposition, nécessitant de plus longues durées de réaction De plus longues durées de réaction peuvent favoriser l'apparition de réactions secondaires indésirables, bien qu'à une vitesse plus faible Si la température réactionnelle est élevée pour accroître la vitesse de réaction et la solubilité des corps réactionnels polymériques et/ou des produits et sousproduits, d'autres undesirable products begin to accelerate Low reaction temperatures also reduce the rate of the decomposition reaction, requiring longer reaction times Longer reaction times may promote the occurrence of undesirable side reactions, although at lower speed If the reaction temperature is high to increase the reaction rate and the solubility of the polymeric reactants and / or products and by-products, other
réactions secondaires indésirables commencent à se mani- unwanted side reactions begin to
fester à un rythme accéléré, à ces températures élevées. fest at an accelerated pace, at these high temperatures.
En outre, si la concentration du carbamate polymérique est trop forte en solution, l'isocyanate polymérique obtenu comme produit (qui n'est pas volatil dans les conditions réactionnelles et qui ne peut pas être éliminé de façon économique du milieu réactionnel par vaporisation) réagit plus promptement avec le carbamate polymérique pour former un allophanate qui est encore plus insoluble que les corps réactionnels polymériques ou l'isocyanate obtenu comme In addition, if the concentration of the polymeric carbamate is too high in solution, the polymeric isocyanate product (which is not volatile under the reaction conditions and can not be removed economically from the reaction medium by vaporization) reacts more quickly with the polymeric carbamate to form an allophanate that is even more insoluble than the polymeric reactants or the isocyanate obtained as
produit, en détruisant ainsi la séquence réactionnelle. produced, thus destroying the reaction sequence.
La dilution des corps réactionnels avec un solvant réduit la rentabilité du procédé et nécessite un plus grand Dilution of the reactants with a solvent reduces the cost effectiveness of the process and requires a greater
investissement de capitaux dans l'équipement de l'installa- investment of capital in the equipment of the
tion.tion.
En conséquence, un énuilibre doit être établi entre la température de réaction et la concentration et la solubilité du carbamate polymérique pour permettre la mise en oeuvre économique du procédé C'est pour cette raison et pour celles qui sont exposées ci-dessus que l'on a continuellement recherché des moyens de réduire la température de réaction de décomposition de carbamates polymériques sans limiter la vitesse de réaction à un degré d'une importance quelconque ou bien, à titre de Consequently, an enuilibre must be established between the reaction temperature and the concentration and the solubility of the polymeric carbamate to allow the economic implementation of the process. It is for this reason and for those which are explained above that has continually investigated ways to reduce the decomposition reaction temperature of polymeric carbamates without limiting the reaction rate to any degree of significance or, as a
variante, d'élever la vitesse de réaction à des tempéra- Alternatively, to increase the speed of reaction to temperatures
tures similaires utilisées en l'absence d'un catalyseur. similar conditions used in the absence of a catalyst.
Une réduction de la température de réaction atténuerait les réactions secondaires indésirables provoquées par des températures plus élevées L'élévation de la vitesse de réaction laisse moins de temps pour que des réactions secondaires indésirables aient lieu jusqu'au moment de A reduction of the reaction temperature would attenuate the undesirable side reactions caused by higher temperatures. The increase in the reaction rate leaves less time for undesirable side reactions to take place until the moment of reaction.
la séparation du produit.the separation of the product.
En ce qui concerne des carbamates aromatiques non polymériques, l'art antérieur décrit ci-dessus indique clairement que des températures réactionnelles classiques révélées pour la thermolyse des carbamates en vue de former les isocyanates correspondants varient d'environ 175 à 3500 C à des pressions égales ou supérieures à la pression atmosphérique En conséquence, on a également With respect to non-polymeric aromatic carbamates, the prior art described above clearly indicates that conventional reaction temperatures disclosed for thermolysis of carbamates to form the corresponding isocyanates range from about 175 to 3500 C at equal pressures. or higher than the atmospheric pressure As a result, we also
cherché sans interruption des moyens d'abaisser les tempé- continuously seeking ways to lower the temperatures
ratures de pyrolyse de carbamates aromatiques non polymé- pyrolytic pyrolysis of non-polymeric aromatic carbamates
riques au-dessous de 1750 C pour réduire les réactions de condensation indésirables qui ort lieu à des températures élevées et par conséquent pour accroître la sélectivité below 1750 C in order to reduce unwanted condensation reactions which occur at high temperatures and consequently increase selectivity.
envers l'isocyanate, ou bien à titre de variante, d'ac- to the isocyanate, or alternatively, to
croitre la vitesse de réaction de décomposition des car- increase the rate of decomposition reaction of car-
bamates aromatiques non polymériques aux températures classiques de pyrolyse pour réduire la durée moyenne de séjour des corps réactionnels dans un réacteur de manière à permettre une réduction des capitaux investis dans l'équipement (par exemple par réduction des dimensions non-polymeric aromatic bamates at conventional pyrolysis temperatures to reduce the average residence time of the reactants in a reactor so as to allow a reduction of the capital invested in the equipment (for example by reducing the dimensions
du réacteur).reactor).
Le développement de la présente invention résulte The development of the present invention results
des recherches mentionnées ci-dessus. research mentioned above.
Selon l'un de ses aspects, la présente invention propose un procédé de production d'au moins un isocyanate According to one of its aspects, the present invention proposes a process for the production of at least one isocyanate
aromatique à partir d'au moins un carbamate aromatique. aromatic from at least one aromatic carbamate.
Ces carbamates sont décrits dans le présent mémoire et comprennent des carbamates aromatiques polvmériques de même que des carbamates aromatiques non polymêriques Ce procédé consiste à chauffer un mélange ou une solution d'au moins l'un desdits carbamates en présence d'un catalyseur contenant un métal, ledit métal étant choisi dans le groupe comprenant Ti, Sn, Sb, Zr et leurs mélanges, dans des conditions et d'une manière suffisantes pour convertir ledit carbamate en au moins un isocyanate, et au moins un alcool, ledit chauffage étant conduit à une pression au moins égale à la pression atmosphérique; à séparer ledit alcool dudit isocyanate et à recueillir These carbamates are described herein and include polymeric aromatic carbamates as well as non-polymeric aromatic carbamates. This process involves heating a mixture or solution of at least one of said carbamates in the presence of a metal-containing catalyst. said metal being selected from the group consisting of Ti, Sn, Sb, Zr and mixtures thereof, under conditions and in a manner sufficient to convert said carbamate to at least one isocyanate, and at least one alcohol, said heating being conducted to a pressure at least equal to the atmospheric pressure; to separate said alcohol from said isocyanate and to collect
l'isocyanate de la solution.the isocyanate of the solution.
Conformément à la présente invention, des carba- In accordance with the present invention,
mates aromatiques sont décomposés thermiquement en leurs isocyanates et leur alcool correspondants en présence aromatics are thermally decomposed into their corresponding isocyanates and alcohol in the presence of
d'au moins un catalyseur.at least one catalyst.
Les carbamates aromatiques utilisés dans la présente invention peuvent être classés en deux catégories: The aromatic carbamates used in the present invention can be classified into two categories:
les carbamates aromatiques non polymériques et les carba- aromatic non-polymeric carbamates and carbamates
mates aromatiques polymériques.polymeric aromatic mates.
Les carbamates aromatiques non polymériques (c'est-à-dire des esters d'un acide carbamique) qui peuvent être utilisés dans le procédé de la présente invention sont représentés par la formule: R 1-+NHCOOR 2)n (IV) dans laquelle R 1 est un groupe hydrocarbyle aromatique monovalent, divalent ou trivalent (de préférence monovalent ou divalent) contenant normalement environ 6 à environ 32 (par exemple 6 à 22), de préférence environ 6 à environ 18 (par exemple 6 à 14) et notamment environ 6 à environ (par exemple 6) atomes de carbone R 1 peut porter un groupe isocyanato ou un substituant monovalent ou divalent non réactif envers un groupe isocyanato R 2, dans la formule IV, est choisi entre des groupes hydrocarbyle monovalents, aliphatiques saturés, alicycliques saturés ou aromatiques n'ayant normalement pas plus de 10 (par exemple 8) atomes de carbone, de préférence pas plus de 6 atomes de carbone et pas plus de 4 (par exemple 2) atomes de carbone, et R 2 peut porter un groupe isocyanato ou un substituant monovalent non réactif envers un groupe isocyanato De même, dans la formule IV, N est un nombre ayant une valeur representative de 1 à 3, de préférence 1 ou 2 et notamment 1, et correspond à la The non-polymeric aromatic carbamates (i.e. carbamic acid esters) which can be used in the process of the present invention are represented by the formula: R 1 + NHCOOR 2) n (IV) in which R 1 is a monovalent, divalent or trivalent (preferably monovalent or divalent) aromatic hydrocarbyl group normally containing from about 6 to about 32 (e.g. 6 to 22), preferably about 6 to about 18 (e.g. in particular about 6 to about (for example 6) carbon atoms R 1 may carry an isocyanato group or a monovalent or divalent substituent unreactive toward an isocyanato group R 2, in the formula IV, is selected from monovalent hydrocarbyl groups, saturated aliphatic saturated or aromatic alicyclic acids normally having not more than 10 (for example 8) carbon atoms, preferably not more than 6 carbon atoms and not more than 4 (for example 2) carbon atoms, and R 2 may carryan isocyanato group or a monovalent substituent not reactive towards an isocyanato group Similarly, in the formula IV, N is a number having a representative value of 1 to 3, preferably 1 or 2 and in particular 1, and corresponds to the
valence du groupe R 1.valence of group R 1.
Les exemples illustrant le substituant R 1 sont des groupes aryle tels que phényle, tolyle, xylyle, naphtyle, biphénylyle, anthryle, phénanthryle, terphényle, naphtacényle, pentacényle et méthylènebiphénvle et les Examples illustrating the substituent R 1 are aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, biphenylyl, anthryl, phenanthryl, terphenyl, naphthalenyl, pentacenyl and methylenebiphenyl and the like.
groupes divalents ou trivalents formés en enlevant res- divalent or trivalent groups formed by removing
pectivement un ou deux atomes d'hydrogène à ces groupes aromatiques Ces groupes aromatiques peuvent porter un groupe isocyanato; un substituant non réactif envers ce groupe, tel qu'un groupe alkyle, normalement un groupe alkyle en C 1 à C 5 un atome d'halogène, un groupe nitro, un groupe cyano, un groupe alkoxy ayant par exemple 1 à 5 atomes de carbone, un groupe acyle, un groupe acyloxy ou un groupe acylamido; ou un substituant divalent de nature similaire, tel qu'un groupe méthylène, un groupe éther, un groupe thio-éther, un groupe carbonyle ou un respectively one or two hydrogen atoms to these aromatic groups These aromatic groups may carry an isocyanato group; a substituent unreactive to this group, such as an alkyl group, normally a C 1 to C 5 alkyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkoxy group having, for example, 1 to 5 carbon atoms, carbon, an acyl group, an acyloxy group or an acylamido group; or a divalent substituent of a similar nature, such as a methylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group or a
groupe carboxyle.carboxyl group.
Des exemples illustrant le substituant R 2 comprennent des groupes aliphatiques tels que les groupes méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle,heptyle, octyle et méthoxyéthyle et des groupes alicycliques tels Examples illustrating the substituent R 2 include aliphatic groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and methoxyethyl and alicyclic groups such as
qu'un groupe cyclohexyle.than a cyclohexyl group.
Des exemples représentatifs des carbamates qui Representative examples of carbamates that
peuvent être utilisés dans la présente invention compren- can be used in the present invention including
nent le N-phénylcarbamate de méthyle, le phénylcarbamate d'éthyle, le phénylcarbamate de propyle, le phénylcarbamate Methyl N-phenylcarbamate, ethyl phenylcarbamate, propylphenylcarbamate, phenylcarbamate
de butyle, le phénylcarbamate d'octyle, le naphtyl-1- butyl, octyl phenylcarbamate, naphthyl-1-
carbamate d'éthyle, l'anthryl-1-carbamate d'éthyle, ethyl carbamate, ethyl anthryl-1-carbamate,
l'anthryl-9-carbamate d'éthyle, l'anthrylène-9,10- ethyl 9-anthryl-carbamate, anthrylene-9,10-
dicarbamate de diéthyle, le p-biphénllylcarbamate d'éthyle, diethyl dicarbamate, ethyl p-biphenylcarbamate,
le m-phénylènedicarbamate de diéthyle, le naphtylène- diethyl m-phenylenedicarbamate, naphthylene
1,5-dicarbamate de diéthyle, le p-tolylcarbamate de méthyle, le ptrifluorométhylphénylcarbamate d'éthyle, Diethyl 1,5-dicarbamate, methyl p-tolylcarbamate, ethyl ptrifluoromethylphenylcarbamate,
le m-chlorophénylcarbamate d'isopropyle, le 2-méthyl-5- isopropyl m-chlorophenylcarbamate, 2-methyl-5-
nitrophénylcarbamate d'éthyle, le 4-méthyl-3-nitrophényl- ethyl nitrophenylcarbamate, 4-methyl-3-nitrophenyl-
carbamate d'éthyle, le 4-m éthyl-3-isocyanatophényl- ethyl carbamate, 4-methyl-3-isocyanatophenyl
carbamate d'éthyle, le méthylène-bis-(phénvi-4-méthyl- ethyl carbamate, methylene-bis- (phenyl-4-methyl)
carbamate), le tolylène-2,4-dicarbamate de diméthyle, le carbamate), dimethyl tolylene-2,4-dicarbamate,
tolylène-2,4-dicarbamate de diéthyle, le tolylène-2,6- diethyl tolylene-2,4-dicarbamate, 2,6-tolylene
dicarbamate de diéthyle, le tolylène-2,4-dicarbamate de diisopropyle, le tolylène-2,4-dicarbamate de dibutyle, diethyl dicarbamate, diisopropyl tolylene-2,4-dicarbamate, dibutyl tolylene-2,4-dicarbamate,
le tolylène-2,4-dicarbamate de diphényle, le tolylène- diphenyl tolylene-2,4-dicarbamate, tolylene-
2,6-dicarbamate de diphényle, le tolylène-2,4-dicarbamate de di(éthoxyéthyle), le 4-chlorophénylène-1,3-dicarbamate de diéthyle, le pbutoxyphénylcarbamate de méthyle, le p-acétylphénylcarbamate d'éthyle, le o-nitrophénylcarbamate d'éthyle, le m-trifluorométhylphénylcarbamate d'isopropyle et le N-phényltricarbamate de triméthyle Parmi ces carbamates, les exemples les plus pratiques sont les tolylènedicarbamates, les naphtylènedicarbamates, les Diphenyl 2,6-dicarbamate, di (ethoxyethyl) tolylene-2,4-dicarbamate, diethyl 4-chlorophenylene-1,3-dicarbamate, methyl pbutoxyphenylcarbamate, ethyl p-acetylphenylcarbamate, and the like. ethyl nitrophenylcarbamate, isopropyl m-trifluoromethylphenylcarbamate and trimethyl N-phenyltricarbamate. Among these carbamates, the most practical examples are tolylenedicarbamates, naphthylenedicarbamates,
' méthylène-bis-(phénylcarbamates) et leurs mélanges. methylene-bis- (phenylcarbamates) and mixtures thereof.
Les carbamates aromatiques polymériques qui peuvent être utilisés dans le procédé de la présente invention comprennent un mélange de carbamates, les composants dudit mélange étant représentés par la formule: (X)4 r (Ar> R -+Ar' R Ar' Mnf (V) The polymeric aromatic carbamates which can be used in the process of the present invention comprise a mixture of carbamates, the components of said mixture being represented by the formula: (X) 4 (Ar> R - + Ar 'R Ar' Mnf (V )
n I -n I -
(X)n' inu dans laquelle: X représente un groupe monovalent -NHCO 2 R 2, R 2 ayant la définition donnée à propos de la formule IV ci-dessus; R, est choisi, indépendamment, entre (a) un groupe aliphatique saturé divalent à chaine droite ou ramifiée ayant par exemple environ 1 à environ 10, de préférence environ 1 à environ 5 et notamment environ 1 ou environ 2 atomes de carbone, (b) un groupe alicyclique saturé divalent ayant par exemple environ 4 à environ 10, de préférence environ 5 à environ 8 et notamment environ 6 à environ 8 atomes de carbone et (c) un groupe aromatique divalent ayant par exemple Wherein X represents a monovalent group -NHCO 2 R 2, R 2 having the definition given with respect to formula IV above; R 1 is independently selected from (a) a divalent saturated straight or branched chain aliphatic group having, for example, from about 1 to about 10, preferably from about 1 to about 5, and especially about 1 to about 2 carbon atoms, (b ) a divalent saturated alicyclic group having, for example, from about 4 to about 10, preferably from about 5 to about 8 and in particular from about 6 to about 8 carbon atoms, and (c) a divalent aromatic group having, for example
environ 6 à environ 18, de préférence environ 6 à envi- about 6 to about 18, preferably about 6 to about
ron 14 et notamment environ 6 à environ 10 atomes de carbone; n' est un nombre d'environ 1 à environ 4, de préférence d'environ 1 à environ 3 et notamment d'environ 1 ou d'environ 2 (par exemple 1); Ar est un groupe hydrocarbyle aromatique substitué ou non substitué, par exemple un groupe hydrocarbyle aromatique ayant 6 à 14, de préférence 6 à 10 et notamment 6 atomes de carbone, à l'exclusion des substituants, lesdits substituants étant choisis entre des halogènes (c'est-à-dire F, Cl, Br et I), le groupe -NH 2 et leurs mélanges; et n" est un nombre qui peut varier de O à environ 5 ou davantage sur tout carbamate individuel du mélange,et la valeur numérique moyenne de n" pour tous les carbamates du mélange 14 and in particular about 6 to about 10 carbon atoms; n is a number from about 1 to about 4, preferably from about 1 to about 3 and especially about 1 or about 2 (eg 1); Ar is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbyl group, for example an aromatic hydrocarbyl group having 6 to 14, preferably 6 to 10 and especially 6 carbon atoms, excluding substituents, said substituents being selected from halogens (c); that is F, Cl, Br and I), the group -NH 2 and mixtures thereof; and n "is a number which can vary from 0 to about 5 or more on any individual carbamate of the mixture, and the average numerical value of n" for all the carbamates of the mixture
variant par exemple d'environ 2,0 à environ 3,5, de pré- ranging from about 2.0 to about 3.5, for example,
férence d'environ 2,2 à environ 3,0 et notamment d'environ from about 2.2 to about 3.0 and in particular about
2,5 à environ 2,8 Tous les carbamates aromatiques poly- 2.5 to about 2.8 All polyaromatic aromatic carbamates
mériques mentionnés ci-dessus sont considérés comme mentioned above are considered as
classiques dans l'art antérieur. Des exemples représentatifs de groupes R 2 et R 3 convenables dans laconventional in the prior art. Representative examples of groups R 2 and R 3 suitable in the
formule V associés en un seul et même carbamate comprennent les suivants: Associated Formula V in a single carbamate include the following:
R 2 R 3R 2 R 3
méthyle méthylène méthyle diméthylène méthyle triméthylène méthyle méthyléthylène méthyle éthyléthylène méthyle 2,2-diméthyltriméthylène méthyle 2-méthyltriméthylène méthyle 1,3-cyclopentylène méthyle 1,4cyclohexylène méthyle 1,4-phénylène éthyle méthylène éthyle diméthylène éthyle 2,2-diméthyltriméthylène isopropyle méthyle isopropyle triméthylène isopropyle 1,4-phénylène cyclopentyle méthylène phényle méthylène Le groupe R 2 le plus apprécié est le groupe méthyle, attendu qu'il forme un co-produit alcoolique Methyl Methylene Methyl Dimethyl Methyl Trimethylene Methyl Methyl Ethyl Methyl Ethyl Methyl 2,2-Dimethyl Trimethylene Methyl 2 Methyl Trimethylene Methyl 1,3 Cyclopentylene Methyl 1,4 Cyclohexylene Methyl 1,4-Phenylene Ethyl Methylene Ethyl Dimethylene Ethyl 2,2 Dimethyl Trimethylene Isopropyl Methyl Iso- propyl Trimethylene isopropyl 1,4-phenylene cyclopentyl methylene phenyl methylene The most preferred R 2 group is methyl, since it forms an alcoholic co-product
ayant le plus bas point d'ébullition. having the lowest boiling point.
Le carbamate aromatique polymérique le plus apprécié est un mélange de poly-N-(alkyle inférieur),(par The most preferred polymeric aromatic carbamate is a mixture of poly-N-lower alkyl,
exemple C 1 à C 4)-polyméthylènepolyphénylcarbamates. Example C 1 to C 4) -polymethylenepolyphenylcarbamates.
Dans la formule V, l'identité des substituants portés par le groupe hydrocarbyle aromatique peut être influencée afin qu'il s'agisse d'un halogène, d'une manière efficace pour conférer des propriétés ignifuges au polyuréthanne final auquel l'isocyanate dérivé du carbamate est incorporé En outre, certains de ces substituants de la formule V peuvent être des groupes -NH 2 résiduels qui dépendent du procédé, et qui sont laissés par le procédé, In formula V, the identity of the substituents carried by the aromatic hydrocarbyl group may be influenced to be a halogen, in an effective manner to impart flame retardant properties to the final polyurethane to which the isocyanate derived from the In addition, some of these substituents of the formula V may be residual -NH 2 groups which depend on the process, and which are left by the process,
utilisés pour préparer le carbamate polymérique. used to prepare the polymeric carbamate.
Des procédés de préparation de carbamates aro- Processes for the preparation of aromatic carbamates
matiques non polymériques sont bien connus dans l'art non-polymeric materials are well known in the art
antérieur et ne nécessitent pas davantage de commentaires. earlier and do not require further comment.
La préparation de carbamates aromatiques polymériques peut être conduite conformément aux brevets des Etats-Unis The preparation of polymeric aromatic carbamates can be conducted in accordance with US Patents
d'Amérique N 4 146 727, N 4 172 948 et N 4 202 986. No. 4,146,727, No. 4,172,948 and No. 4,202,986.
Le catalyseur qui est utilisé pour faciliter la réaction de thermolyse comprend au moins un métal, de préférence utilisé sous la forme d'au moins un composé The catalyst which is used to facilitate the thermolysis reaction comprises at least one metal, preferably used in the form of at least one compound
polaire contenant ce métal, de préférence un composé orga- polar material containing this metal, preferably an organic compound
nique polaire, ledit métal étant choisi dans le groupe comprenant Ti, Sn, Sb, Zr et leurs mélanges Pour des polar, said metal being selected from the group consisting of Ti, Sn, Sb, Zr and mixtures thereof.
réactions homogènes, ces composés métalliques sont de pré- homogeneous reactions, these metal compounds are pre-
férence choisis conjointement avec un solvant organique inerte convenable de manière que la portion métallique (à laquelle l'activité catalytique est associée) y soit soluble En conséquence, la portion non métallique dudit composé catalytique possède de préférence au moins un groupe fonctionnel polaire suffisant pour solubiliser, dans le carbamate liquide (c'est-à-dire la forme non-solvant) et/ou le solvant (c'est-à-dire la forme solvant), une quantité catalytique de métal comme défini ci-après En conséquence, bien que le procédé préféré pour solubiliser le catalyseur métallique soit l'utilisation d'un composé organique métallique polaire, on peut utiliser d'autres procédés de solubilisation du catalyseur dans un solvant inerte. On fait entrer dans le cadre des composés orga- niques métalliques des sels métalliques formés avec des Preferably, the non-metallic portion of said catalytic compound preferably has at least one polar functional group sufficient to solubilize. in the liquid carbamate (i.e. the non-solvent form) and / or the solvent (i.e., the solvent form), a catalytic amount of metal as hereinafter defined. although the preferred method for solubilizing the metal catalyst is the use of a polar organic metal compound, other methods for solubilizing the catalyst in an inert solvent can be used. Within the scope of the organic metal compounds are metal salts formed with
acides carboxyliques aliphatiques, alicycliques et aroma- aliphatic, alicyclic and aromatic carboxylic acids
tiques, tels que l'acide formique, l'acide acétique, l'acide laurique, l'acide stéarique, l'acide oxalique, such as formic acid, acetic acid, lauric acid, stearic acid, oxalic acid,
l'acide azélaique, l'acide naphténique, l'acide tétrahydro- azelaic acid, naphthenic acid, tetrahydro-
phtalique, l'acide benzoique, l'acide phtalique et l'acide pyromellitique; des alcoolates métalliques formés avec des alcools aliphatiques et alicycliques tels que méthanol, éthanol, propanol, butanol, octanol, alcool dodécylique, phthalic acid, benzoic acid, phthalic acid and pyromellitic acid; metal alkoxides formed with aliphatic and alicyclic alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, octanol, dodecyl alcohol,
alcool benzylique, éthylèneglycol, propylèneglycol, poly- benzyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, poly-
éthylèneglycol, glycérol, pentaérythritol et alcool cyclo- ethylene glycol, glycerol, pentaerythritol and cycloalcohol
hexylique de même que les trialcoolates métalliques corres- hexyl chloride and the metal trialkoxides
pondants; des phénolates métalliques formés avec des dérivés phénoliques monohydroxyliques ou polyhydroxyliques respondents; metal phenolates formed with monohydroxylic or polyhydric phenolic derivatives
tels que phénol, crésol, nonylphénol, catéchol et hydro- such as phenol, cresol, nonylphenol, catechol and hydro-
quinone de même que les thiophénolates métalliques corres- quinone as well as the corresponding metal thiophenolates
pondants; des sels métalliques d'acides sulfoniques tels que l'acide méthanesulfonique, l'acide éthanesulfonique, l'acide dodécanesulfonique, l'acide cyclohexanesulfonique, l'acide benzènesulfonique, l'acide toluènesulfonique et l'acide dodécylbenzènesulfonique; des chélates métalliques formés avec des chélateurs, par exemple des bêta-dicétones telles que l'acétylacétone et la benzoylacétone, des céto-esters tels que l'acétylacétate d'éthyle et le benzoate d'éthyle; des carbamates métalliques formés avec les carbamates définis comme matière de départ pour la présente invention de même que les thiocarbamates et dithiocarbamates métalliques correspondants, des sels métalliques de composés portant des ligands anioniques tels que le groupe acide nitrique, le groupe acide phosphorique, le groupe acide borique et le groupe cyanato; et des complexes respondents; metal salts of sulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, dodecanesulfonic acid, cyclohexanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid; metal chelates formed with chelators, for example beta-diketones such as acetylacetone and benzoylacetone, keto esters such as ethyl acetylacetate and ethyl benzoate; metal carbamates formed with the carbamates defined as starting material for the present invention as well as the corresponding metal thiocarbamates and dithiocarbamates, metal salts of compounds bearing anionic ligands such as the nitric acid group, the phosphoric acid group, the acid group boric and cyanato group; and complexes
métalliques des divers sels métalliques mentionnés ci- metallic salts of the various metal salts mentioned
dessus avec des ligands présentant une paire d'électrons sans covalence comme des amines, des phosphines, des above with ligands having a pair of electrons without covalent like amines, phosphines,
phosphites, des nitriles et des amides. phosphites, nitriles and amides.
Des exemples représentatifs de catalyseurs conve- Representative examples of suitable catalysts
nables comprennent le tétra-2,4-pentanedionate de zirco- include zirconium tetra-2,4-pentanedionate
nium, le tributoxy-antimoine, le tétrabutoxytitane, le tétrapropoxy zirconium, le tétra-octyloxytitane nium, tributoxy-antimony, tetrabutoxytitanium, tetrapropoxy zirconium, tetraoctyloxytitanium
et leurs mélanges.and their mixtures.
Une classe appréciée de catalyseurs comprend les A popular class of catalysts includes the
catalyseurs à l'étain Ces composés d'étain sont de pré- tin catalysts These tin compounds are pre-
férence des composés organiques d'étain représentés par la formule suivante: (R 4)4 _a Sn(B) (VI) of organic tin compounds represented by the following formula: (R 4) 4a Sn (B) (VI)
dans laquelle R 4 est un groupe hydrocarbyle choisi indé- wherein R 4 is a hydrocarbyl group selected inde-
pendamment entre des groupes alkyle, normalement des groupes alkyle ayant environ 1 à environ 18, de préférence environ 1 à environ 10 et notamment environ 1 à environ 5 atomes de carbone,et des groupes aryle ayant par exemple environ 6 à environ 14, de préférence 6 atomes de carbone; B est choisi indépendamment dans le groupe comprenant un halogène (c'est-à-dire F, Cl, Br, I), de préférence Cl, un groupe alkoxy (c'est-à-dire -OR), par exemple un groupe alkoxy ayant environ 1 à environ 8, de préférence environ 1 à environ 6 et notamment environ 1 à environ 4 atomes de carbone; un groupe alcancyloxy (c'est-à-dire O -C-C-R), par exemple un groupe alcanovloxy ayant environ I à environ 8, de préférence environ 1 à environ 6 et notamment environ 1 à environ 4 atomes de carbone, un groupe oxo et un groupe hydroxy; et "a" est un nombre entier de 1 à 3 Le groupe (R 4) est de prédférence un groupe alkyle pour favoriser la volatilité du catalyseur lorsqu'on between alkyl groups, normally alkyl groups having from about 1 to about 18, preferably about 1 to about 10, and most preferably about 1 to about 5 carbon atoms, and aryl groups having, for example, about 6 to about 14, preferably 6 carbon atoms; B is independently selected from the group consisting of halogen (i.e., F, Cl, Br, I), preferably Cl, alkoxy (i.e., -OR), e.g. alkoxy having from about 1 to about 8, preferably about 1 to about 6 and especially about 1 to about 4 carbon atoms; an alkancyloxy group (i.e. O-CCR), for example an alkanovloxy group having from about 1 to about 8, preferably from about 1 to about 6 and especially from about 1 to about 4 carbon atoms, an oxo group and a hydroxy group; and "a" is an integer of 1 to 3 The group (R 4) is preferably an alkyl group to promote catalyst volatility when
le désire.the desire.
Des exemples représentatifs de catalyseurs à Representative examples of catalysts
l'étain convenables représentés par la formule VI compren- suitable tin represented by formula VI
nent le butyl-Sn(O)OH, le dipropyldiméthoxyétain, le butyl-Sn (O) OH, dipropyldimethoxytin,
dibutyloxoétain, le tributylméthoxyétain, le triphényl- dibutyloxotin, tributylmethoxytin, triphenyl-
hydroxyétain, le trichlorométhylétain, le dibutyvldiméthoxy- hydroxytin, trichloromethyltin, dibutyl dimethoxy
étain, le triméthylhydroxyétain, le dich 1 lorcdiméthylétain, le triméthylchlorcétain a le triphényléthanoyloxyétain, le diphényldichloroétain et leurs mélanges On meut aussi utiliser des composés inorganiques halogénés de l'étain tels que le tétrachlorure d'étain, et le dichlorure d'étain. Tin, trimethylhydroxytin, dichlorodiethyltin, trimethylchloretin, triphenylethanoyloxytin, diphenyldichlorotin, and mixtures thereof. It is also possible to use halogenated inorganic tin compounds such as tin tetrachloride and tin dichloride.
Des catalyseurs appréciés comprennent le butyl- Preferred catalysts include butyl
Sn(O)OH, le dibutyloxoétain, le tributylméthoxyétain, le triphénylhydroxyétain, le trichlorométhylétain, le Sn (O) OH, dibutyloxotin, tributylmethoxytin, triphenylhydroxytin, trichloromethyltin,
dibutyldiméthoxyétain, le tributylméthoxyétain, le tétra- dibutyldimethoxytin, tributylmethoxytin, tetra-
chlorure d'étain et leurs mélanges. tin chloride and mixtures thereof
Des composés métalliques pour lesquels on a remarqué une activité catalytique inefficace comprennent le tétraéthylétain (caractérisé par son manque de groupe fonctionnel polaire), le dichlorotriphénylantimoine (caractérisé par l'état de valence + 5 de l'antimoine) et le dichlorodi-2, 4-pentanedionate de titane (caractérisé par l'encombrement stérique extrême autour de la portion métallique représentée par le titane) En conséquence, Metal compounds for which ineffective catalytic activity has been observed include tetraethyltin (characterized by its lack of polar functional group), dichlorotriphenyl antimony (characterized by the + 5 valence state of antimony) and 2,4-dichlorodi-4. Titanium pentanedionate (characterized by extreme steric hindrance around the metal portion represented by titanium) As a result,
* dans le choix d'un catalyseur convenable, on doit de pré-* in choosing a suitable catalyst, one must first
férence éviter les caractéristiques qui viennent d'être mentionnées pour obtenir un catalyseur doué d'une activité efficace. On a trouvé que les catalyseurs décrits dans le présent mémoire, notamment les catalyseurs à l'étain, avoid the characteristics just mentioned to obtain a catalyst endowed with an effective activity. It has been found that the catalysts described herein, including tin catalysts,
accéléraient notablement la décomposition thermique ini- significantly accelerated the thermal decomposition
tiale de carbamates aromatiques en leurs alcools corres- aromatic carbamates and their corresponding alcohols
pondants jusqu'à un degré de transformation d'environ 90 %. to a degree of transformation of about 90%.
Cela est extrêmement bénéfique en offrant le choix entre la conduite de la réaction au-dessous des températures classiques de pyrolyse et sa conduite à des températures classiques mais avec l'obtention du produit à une vitesse beaucoup plus grande, en réduisant ainsi les dimensions du réacteur nécessaire pour produire des quantités This is extremely beneficial in offering the choice between conducting the reaction below conventional pyrolysis temperatures and conducting it at conventional temperatures but with obtaining the product at a much higher rate, thereby reducing reactor size. necessary to produce quantities
similaires d'isocyanate obtenues conformément aux techni- similar isocyanates obtained in accordance with the
ques classiques Un avantage de la présente invention réside également dans le fait que le procédé utilisant les catalyseurs définis ci-dessus est mis en oeuvre à la 1 9 pression atmosphérique (c'est-à-dire à une pression absolue de 0,098 M Pa) ou à des pressions supérieures à la pression atmosphérique (par exemple des pressions absolues de 0,098 à 1,4 M Pa) L'utilisation de la pression atmosphérique permet d'utiliser des solvants plus avan- tageux qui ont des points d'ébullition relativement bas et qui seraient autrement recueillis avec le produit à des pressions inférieures à la pression atmosphérique, ce qui nécessiterait des opérations additionnelles de séparation Elle élimine également la nécessité d'utiliser Another advantage of the present invention is that the process using the catalysts defined above is carried out at atmospheric pressure (i.e. at an absolute pressure of 0.098 M Pa) or at pressures above atmospheric pressure (e.g., absolute pressures of 0.098 to 1.4 M Pa). The use of atmospheric pressure permits the use of more advantageous solvents which have relatively low boiling points. and that would otherwise be collected with the product at subatmospheric pressure, which would require additional separation operations. It also eliminates the need to use
un appareillage coûteux fonctionnant sous vide. expensive apparatus operating under vacuum.
Le procédé de la présente invention est mis en oeuvre en phase liquide par chauffage du carbamate, de préférence une solution du carbamate, en présence du catalyseur décrit ci-dessus Si l'on n'utilise pas de solvant, le carbamate doit être à l'état liquide pendant la réaction de thermolyse On y pourvoit en choisissant la température de réaction au-dessus du point de fusion du carbamate Pour dissoudre le carbamate, on utilise de préférence un solvant organique inerte On peut utiliser tout solvant qui est stable à la température de la réaction, c'est-à-dire un solvant qui ne se décompose pas ou qui ne réagit pas avec l'un quelconque des corps réactionnels, qui peut solubiliser le carbamate à la température de réaction et qui a un point d'ébullition qui dépasse, de préférence d'au moins 250 C, la température réactionnelle The process of the present invention is carried out in the liquid phase by heating the carbamate, preferably a carbamate solution, in the presence of the catalyst described above. If no solvent is used, the carbamate must be liquid state during the thermolysis reaction It is provided by choosing the reaction temperature above the melting point of the carbamate. In order to dissolve the carbamate, an inert organic solvent is preferably used. Any solvent which is temperature-stable can be used. of the reaction, i.e. a solvent which does not decompose or react with any of the reactants, which can solubilize the carbamate at the reaction temperature and has a boiling point which exceeds, preferably at least 250 C, the reaction temperature
à la pression de réaction.at the reaction pressure.
Ainsi, le solvant organique inerte agit en dissolvant le carbamate de même que l'isocyanate résultant Thus, the inert organic solvent acts by dissolving the carbamate as well as the resulting isocyanate
à la température de réaction et,le cas échéant,en dissol- at the reaction temperature and, where appropriate, in
vant le catalyseur et d'autres sous-produits éventuels. catalyst and other potential by-products.
Le solvant organique inerte agit également en dispersant uniformément la chaleur dans tout le mélange réactionnel, et en diluant le carbamate et les produits réactionnels The inert organic solvent also acts by uniformly dispersing heat throughout the reaction mixture, and by diluting carbamate and reaction products
dans une mesure telle que les réactions secondaires indé- to such an extent that the undesirable side reactions
sirables soient maintenues à un minimum assujetti à des considérations d'ordre économique De préférence, le solvant dissoudra également le catalyseur bien que ce dernier puisse être utilisé dans un état hétérogène, par The solvent will preferably dissolve the catalyst, although the catalyst may be used in a heterogeneous state, for example
exemple sous une forme fixée sur un support. example in a form fixed on a support.
Des solvants organiques inertes convenables com- Suitable inert organic solvents
prennent des hydrocarbures, des éthers, des thio-éthers des cétones, des thiocétones, des sulfones, des esters, des organosilanes, des composés aromatiques halogénés et leurs mélanges ' take hydrocarbons, ethers, thioethers ketones, thioketones, sulfones, esters, organosilanes, halogenated aromatic compounds and mixtures thereof
Des exemples représentatifs de solvants convena- Representative examples of suitable solvents
bles comprennent le chlorobenzène, le o-dichlorobenzène; include chlorobenzene, o-dichlorobenzene;
l'éther diméthylique du diéthylèneglycol, l'éther diméthy- Diethylene glycol dimethyl ether, dimethyl ether,
lique du triéthylèneglycol, l'éther diméthylique du tétra- triethylene glycol, the dimethyl ether of the tetra-
éthylèneglycol (également appelé tétraglyme), le 1,6- ethylene glycol (also called tetraglyme), 1,6-
dichloronaphtalène, le méthoxynaphtalène; des hydrocar- dichloronaphthalene, methoxynaphthalene; hydrocarbons
bures aliphatiques tels que les alcanes supérieurs, le dodécane, l'hexadécane, l'octadécane et la paraffine liquide; les alcènes correspondants; des fractions de pétrole de la série des paraffines telles que celles qu'on utilise d'ordinaire comme huiles lubrifiantes ou huiles de coupe; des hydrocarbures alicycliques tels que des fractions de pétrole de la série des naphtènes; des hydrocarbures aromatiques tels que le dodécylbenzène, le dibutylbenzène, le méthylnaphtalène, le phénylnaphtalène, le benzylnaphtalène, le biphényle, le diphénylméthane, le terphényle et des fractions aromatiques de pétrole habituellement utilisées comme huiles de traitement du caoutchouc; et des composés aromatiques substitués n'ayant aliphatic bures such as higher alkanes, dodecane, hexadecane, octadecane and liquid paraffin; the corresponding alkenes; petroleum fractions of the paraffin series such as are commonly used as lubricating oils or cutting oils; alicyclic hydrocarbons such as petroleum fractions of the naphthene series; aromatic hydrocarbons such as dodecylbenzene, dibutylbenzene, methylnaphthalene, phenylnaphthalene, benzylnaphthalene, biphenyl, diphenylmethane, terphenyl and aromatic petroleum fractions usually used as rubber processing oils; and substituted aromatic compounds
pas de réactivité avec l'isocyanate, comme le chloro- no reactivity with isocyanate, such as chloro-
naphtalène, le nitrobiphényle et le cyanonaphtalène; des éthers et thioéthers tels que l'éther de diphényle, ltéther de méthylnaphtyle, le thioéther de diphényle, et les éthers et thio-éthers aromatiques similaires; des cétones et thiocétones telles que la benzophénone, la naphthalene, nitrobiphenyl and cyanonaphthalene; ethers and thioethers such as diphenyl ether, methylnaphthyl ether, diphenyl thioether, and similar aromatic ethers and thio ethers; ketones and thioketones such as benzophenone,
phényltolylcétone, la phénylbenzylcétone, la phénylnaphtyl- phenyltolylketone, phenylbenzylketone, phenylnaphthyl-
cétone et les cétones ou thiocétones aromatiques similaires; des sulfones telles que la diphénylsulfone, etc, des sulfones aromatiques; des esters tels que des huiles animales et végétales, le phtalate de dibutyle, le phtalate de dioctyle, le benzoate de phényle et les esters aromatiques et aliphatiques similaires; des organosilanes tels crue ketone and similar aromatic ketones or thioketones; sulfones such as diphenylsulfone, etc., aromatic sulfones; esters such as animal and vegetable oils, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, phenyl benzoate and similar aromatic and aliphatic esters; organosilanes such raw
des huiles siliconées classiques et leurs mélanges. conventional silicone oils and mixtures thereof.
Les solvants aue l'on préfère comprennent l'hexadécane, le chlorobenzène, le o-dichlorobenzène, l'éther diméthylique du diéthylèneglycol, l'éther dimèthy- Preferred solvents include hexadecane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, diethylene glycol dimethyl ether, dimethyl ether, and the like.
lique du triéthylèneglycol, l'éther diméthylique du tétra- triethylene glycol, the dimethyl ether of the tetra-
éthylèneglycol, le dichloronaphtalène, le méthoxynaphtalène ethylene glycol, dichloronaphthalene, methoxynaphthalene
et leurs mélanges.and their mixtures.
Bien qu'on puisse utiliser une quantité quelconque de solvant efficace pour assumer les fonctions décrites Although any amount of effective solvent can be used to perform the described functions
ci-dessus, ces quantités efficaces représentent ordinaire- above, these effective quantities represent ordinary
ment environ 50 à environ 98, de préférence environ 50 à environ 90 et notamment environ 50 à environ 80 % en from about 50 to about 98, preferably from about 50 to about 90 and in particular from about 50 to about 80
poids, sur la base du poids total solvant plus carbamate. weight, based on the total weight of the solvent plus carbamate.
La quantité de catalyseur qui est présente pendant la réaction, de préférence à l'état dissous dans le solvant, est toute quantité efficace pour accélérer la réaction de pyrolyse en relation avec la réaction non catalysée Ainsi, bien qu'on puisse utiliser toute quantité efficace de catalyseur, ces quantités efficaces constituent normalement environ 0,001 à environ 0,3 mole, de préférence environ 0,01 à environ 0,2 mole et notamment environ 0,01 à environ 0,1 mole de métal du catalyseur, par mole The amount of catalyst that is present during the reaction, preferably dissolved in the solvent, is any amount effective to accelerate the pyrolysis reaction in relation to the uncatalyzed reaction. Thus, although any effective amount can be used of catalyst, these effective amounts normally constitute from about 0.001 to about 0.3 moles, preferably from about 0.01 to about 0.2 moles and especially from about 0.01 to about 0.1 moles of catalyst metal, per mole.
de groupe ester carbamique porté par le carbamate. of carbamic ester group carried by the carbamate.
La pyrolyse de carbamates aromatiques non poly- Pyrolysis of non-polyaromatic aromatic carbamates
mériques est conduite à des températures allant d'environ is conducted at temperatures ranging from
à environ 200 C (par exemple de 80 à 200 C) et de pré- at about 200 C (for example 80 to 200 C) and
férence d'environ 80 à environ 150 C (par exemple 100 from about 80 to about 150 C (e.g.
à 125 C).at 125 C).
La pyrolyse de carbanmates aromatiques polymériques est conduite à une température d'environ 30 a environ 300 C, de préférence d'environ 80 à environ 250 C (par exemple Pyrolysis of polymeric aromatic carbanates is conducted at a temperature of about 30 to about 300 C, preferably about 80 to about 250 C (e.g.
à 180 C) et notamment d'environ 80 à environ 1500 C. at 180 ° C.) and in particular from about 80 to about 1500 ° C.
Il est déterminant pour la présente invention que la pression à laquelle la réaction de pyrolyse est conduite pour des carbamates aromatiques polymériques ou It is crucial for the present invention that the pressure at which the pyrolysis reaction is conducted for polymeric aromatic carbamates or
non polymériques soit au moins égale à la pression atmos- non-polymeric is at least equal to the atmospheric pressure
phérique On peut aussi utiliser des pressions supérieures It is also possible to use higher pressures
à la pression atmosphérique.at atmospheric pressure.
La durée de réaction pour la pyrolyse de carba- The reaction time for carbol pyrolysis
mates aromatiques non polymériques varie selon le carba- non-polymeric aromatic mate-
mate particulier choisi, la température de réaction utili- the particular temperature chosen, the reaction temperature used
sée, le type et la quantité de catalyseur que l'on utilise et le mode particulier de réaction Toutefois, la durée de réaction est raccourcie par le catalyseur de la présente invention par rapport à la durée de réaction lorsqu'on n'utilise pas de catalyseur dans des conditions réactionnelles similaires, jusqu'à un taux de transformation d'environ % En conséquence, pour des réactions discontinues However, the reaction time is shortened by the catalyst of the present invention with respect to the reaction time when no other catalyst is used. catalyst under similar reaction conditions, up to a conversion rate of about%. As a result, for discontinuous reactions
conduites dans les conditions réactionnelles définies ci- conducted under the reaction conditions defined below.
dessus, les durées de réaction varient normalement d'environ 1 à environ 120 minutes, de préférence d'environ 1 à environ 60 minutes et notamment d'environ 1 à environ 15 above, the reaction times normally vary from about 1 to about 120 minutes, preferably from about 1 to about 60 minutes and especially from about 1 to about 15 minutes.
minutes pour des isocyanates aromatiques non polymériques. minutes for non-polymeric aromatic isocyanates.
Des durées de réaction dans des conditions semblables à celles qui sont indiquées ci-dessus pour des réactions Reaction times under conditions similar to those indicated above for reactions
discontinues utilisant des isocyanates aromatiques poly- with polyisocyanate aromatic isocyanates
mériques varient normalement d'environ 0,1 à environ 120 minutes, de préférence d'environ 0,5 à environ 60 minutes The amounts normally vary from about 0.1 to about 120 minutes, preferably from about 0.5 to about 60 minutes.
et notamment d'environ 1 à environ 15 minutes. and in particular from about 1 to about 15 minutes.
Les durées de réaction pour un procédé continu varient selon la concentration du carbamate à divers stades au cours de la séquence réactionnelle <par exemple Reaction times for a continuous process vary depending on the carbamate concentration at various stages during the reaction sequence <e.g.
si on utilise des réactions multiples). if multiple reactions are used).
Comme on l'indique ci-dessus, le procédé de la présente invention peut être conduit de manière discontinue ou continue Dans un procédé continu, par exemple, le carbamate sous la forme de poudre ou à l'état fondu ou sous la forme d'un mélange avec un solvant inerte est chargé dans au moins un réacteur qui a préalablement été chargé d'une quantité donnée de catalyseur et, le cas As indicated above, the process of the present invention can be conducted batchwise or continuously In a continuous process, for example, carbamate in the form of powder or in the molten state or in the form of a mixture with an inert solvent is loaded into at least one reactor which has been previously charged with a given amount of catalyst and, if
échéant, de solvant inerte additionnel et qui a été éven- appropriate additional inert solvent and which has been
tuellement chauffé au préalable à une température et sous une pression réactionnelles choisies En l'absence d'un solvant, la température de réaction doit être suffisante pour permettre la conduite de la réaction de thermolyse en phase liquide, c'est-Aà-dire au-dessus du point de fusion de la charge de carbamate et de l'isocyanate formé comme produit Ainsi, une phase liquide peut être réalisée par dissolution du carbamate dans un solvant comme décrit dans le présent mémoire ou par fusion du carbamate en l'absence d'un sol- The reaction temperature must be sufficient, in the absence of a solvent, to allow the liquid phase thermolysis reaction to be carried out, that is to say at the same time. Above the melting point of the carbamate charge and product isocyanate product. Thus, a liquid phase can be achieved by dissolving the carbamate in a solvent as described herein or by fusing the carbamate in the absence of a soil
vant Si le co-produit alcoolique bout plus bas que l'iso- If the alcoholic co-product boils lower than the iso-
cyanate, ce qui constitue le cas préféré, l'alcool peut être ou bien chassé par distillation du solvant à mesure de sa formation, ou bien chassé au moyen d'un gaz inerte cyanate, which is the preferred case, the alcohol can be either removed by distillation of the solvent as it is formed or driven off with an inert gas
d'entraînement (tel que l'azote, l'argon, l'anhydride car- (such as nitrogen, argon, carbon dioxide,
bonique, le méthane, l'éthane, le propane et leurs mélanges) bonique, methane, ethane, propane and their mixtures)
que l'on fait passer dans la solution, par exemple à tra- that is passed into the solution, for example through
vers un disque fritté ou un dispositif similaire pour la dispersion, ou bien en utilisant un solvant dont le point d'ébullition se situe entre l'isocyanate et l'alcool et distillant entre les points d'ébullition de l'isocyanate et de l'alcool La recombinaison des isocyanates est ainsi to a sintered disc or similar device for the dispersion, or using a solvent boiling between the isocyanate and the alcohol and distilling between the boiling points of the isocyanate and the alcohol The recombination of isocyanates is thus
minimisée L'utilisation d'un gaz d'entraînement est par- minimized The use of a training gas is
ticulièrement appréciée en l'absence d'un solvant pour particularly appreciated in the absence of a solvent for
faciliter l'élimination du produit alcoolique. facilitate the elimination of the alcoholic product.
A titre de variante, si l'alcool bout plus haut que l'isocyanate engendré, celui-ci peut être recueilli de la manière décrite ci-dessus à propos de l'alcool formé comme co-produit Lorsqu'un isocyanate aromatique polymérique est formé, cette option n'est pas disponible, attendu que l'isocyanate polymérique n'est pas volatil aux températures de réaction Dans ce cas, le catalyseur et le solvant peuvent être éliminés du mélange réactionnel par tous moyens capables d'obtenir cet effet Par exemple, le catalyseur et le solvant peuvent être éliminés en tête par distillation Ainsi, pour cette forme de réalisation, on choisit un catalyseur qui est suffisamment volatil pour se vaporiser aux températures de distillation A Alternatively, if the alcohol boils higher than the generated isocyanate, it can be recovered as described above with respect to the alcohol formed as a by-product When a polymeric aromatic isocyanate is formed this option is not available, since the polymeric isocyanate is not volatile at the reaction temperatures In this case, the catalyst and the solvent can be removed from the reaction mixture by any means capable of obtaining this effect. The catalyst and the solvent can be removed at the top by distillation. Thus, for this embodiment, a catalyst is chosen which is sufficiently volatile to vaporize at the distillation temperatures.
titre de variante, le solvant est chassé en tête et le cata- alternatively, the solvent is removed at the top and the catalyst
lyseur est éliminé du mélange réactionnel par contact de l'isocyanate polymérique avec un solvant convenable d'extraction tel que l'hexadécane, dans lequel le catalyseur est préférentiellement soluble ou qui renferme un agent complexant Il peut même être désirable du point de vue The polymer is removed from the reaction mixture by contacting the polymeric isocyanate with a suitable extraction solvent such as hexadecane, in which the catalyst is preferentially soluble or which contains a complexing agent. It may even be desirable from the point of view
industriel d'éviter l'élimination du catalyseur de l'iso- to avoid the removal of the catalyst from the iso-
cyanate polymérique attendu que ces catalyseurs peuvent aussi être utilisés comme catalyseurs dans la formation d'un produit final du type d'un polyuréthanne. Les conditions réactionnelles sont avantageusement réglées de manière à obtenir un degré de conversion aussi haut que possible pour éviter la nécessité de séparer polymeric cyanate expected that these catalysts can also be used as catalysts in the formation of a final product of the type of a polyurethane. The reaction conditions are advantageously adjusted so as to obtain a degree of conversion as high as possible to avoid the need to separate
de l'isocyanate aromatique polymérique le carbamate poly- polymeric aromatic isocyanate, the polybasic carbamate
mérique n'ayant pas réagi On peut y parvenir en élevant la quantité de catalyseur et/ou le degré d'élimination This can be achieved by raising the amount of catalyst and / or the degree of elimination
du co-produit alcoolique Toutefois, attendu que le carba- alcoholic co-product However, since the
mate aromatique polymérique est moins soluble dans les solvants décrits dans le présent mémoire que ne l'est l'isocyanate aromatique polymérique obtenu comme produit, la séparation du carbamate polymérique de l'isocyanate polymérique obtenu comme produit peut être effectuée par des techniques d'extraction au solvant qui utilisent ces différences de solubilité lorsque la réaction est conduite à un faible taux de conversion L'élimination virtuelle Although the polymeric aromatic mate is less soluble in the solvents described herein than is the polymeric aromatic isocyanate product, the separation of the polymeric carbamate from the product polymeric isocyanate can be accomplished by extraction techniques. to solvent that use these solubility differences when the reaction is conducted at a low conversion rate Virtual elimination
de sous-produits identifiables rend cette technique extrême- identifiable by-products makes this technique extremely
ment simple.simple way.
Un carbamate n'ayant pas réagi peut être An unreacted carbamate can be
recueilli et chargé dans un second réacteur ou recyclé. collected and charged to a second reactor or recycled.
On a en outre trouvé que la performance du pro- In addition, it was found that the performance of the
cédé de la présente invention allait en s'améliorant à mesure que la pureté du carbanate utilisé dans ce procédé augmentait Dans quelques cas, des carbamates disponibles dans le commerce peuvent renfermer des impuretés qui précipitent d'une manière désavantageuse au cours de la réaction. Le procédé de la présente invention, pour la pyrolyse de carbamates aromatiques polymériques en les isocyanates polymériques correspondants, peut être incorporé au procédé à plusieurs étapes décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 343 583 déposée le 28 Janvier 19 i 2 pour 2 l production de carbamates et d'isocyanates aromatiques polymériques à partir de However, in some cases, commercially available carbamates may contain impurities which disadvantageously precipitate during the reaction. The process of the present invention, for the pyrolysis of polymeric aromatic carbamates to the corresponding polymeric isocyanates, can be incorporated into the multi-step process described in United States Patent Application No. 343,583 filed January 28, 1999. 2 for 2 l production of carbamates and polymeric aromatic isocyanates from
composés aromatiques alkylés.alkylated aromatic compounds.
Le procédé à étapes multiréactionnelles mentionne ci-dessus comprend les étapes successives ci-après: ammonoxydation d'un composé aromatique alkvlé pour former un nitrile, hydrolyse du nitrile en un amide, transforma- The multireaction stage process mentioned above comprises the following successive steps: ammonoxidation of an alkylated aromatic compound to form a nitrile, hydrolysis of the nitrile to an amide, conversion of
tion de l'amide en un carbamate, par exemple par une trans- of the amide into a carbamate, for example by
position d'Hoffmann, condensation du carbamate avec un aldéhyde pour former un polycarbamate et, Le cas échéant, Hoffmann position, carbamate condensation with an aldehyde to form a polycarbamate and, where appropriate,
décomposition du polycarbamate en un polyisocyanate. decomposing the polycarbamate to a polyisocyanate.
La présente invention offre un intérêt particu lier dans le procédé multiréactionnel ci-dessus en tant The present invention is of particular interest in the multireaction process above as a
que moyen perfectionné de décomposition du carbamate aro- that an improved method of decomposing the aromatic carbamate
matique polymérique en le polyisocyanate aromatique poly- polymeric material to the polyisocyanate aromatic poly-
mérique correspondant.corresponding metric.
L'invention est illustrée par les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, dans lesquels toutes les parties et tous les pourcentages sont exprimés en poids, The invention is illustrated by the following non-limiting examples, in which all parts and percentages are by weight,
sauf spécification contraire.unless otherwise specified.
Dans les exemples qui suivent, l'appareillage utilisé pour la conduite de la réaction consiste, sauf spécification contraire, en un ballon à fond rond à trois cols de 100 ml à pointes rentrantes, équipé d'une enveloppe chauffante à haute température "Glas Col" (marque déposée) et d'un barreau d'agitateur magnétique Un thermomètre In the examples which follow, the apparatus used for carrying out the reaction consists, unless otherwise specified, in a 100 ml three-necked round bottom flask with reentrant tips, equipped with a high temperature heating mantle "Glas Col "(registered trademark) and a bar of magnetic stirrer A thermometer
est relié par un tube en U ouvert aux extrémités pour per- is connected by an open U-shaped tube to
mettre l'addition de composants du mélange réactionnel qui sont introduits à l'aide d'une seringue à travers une membrane en caoutchouc disposée sur l'autre ouverture du adding the components of the reaction mixture which are introduced with a syringe through a rubber membrane disposed on the other opening of the
"U" Le col central est pourvu de deux condenseurs super- "U" The central neck is equipped with two super condensers
posés de 15,24 cm, refroidis par l'eau, par lesquels le gaz s'échappe Le condenseur supérieur est capable de recueillir les liquides condensés pour empêcher la contamination du 15.24 cm, water-cooled, through which gas escapes The upper condenser is able to collect condensed liquids to prevent contamination of the
réacteur par la réintroduction possible d'alcool condensé. reactor by the possible reintroduction of condensed alcohol.
De l'azote est séché par passage à travers un lit de tamis moléculaires "Linde 4 A" (marque déposée) après passage à travers une colonne de "Drierite" (marque déposée) et il est introduit au-dessous du niveau du liquide réactionnel Les gaz sortant de l'appareillage de réaction traversent également une colonne de "Drierite' (mrarque déposée) qui comprend aussi un léger courant positif d'azote provenant d'un barboteur Le but recherché est d'empêcher l'air de pénétrer dans le ballon lorsque le tube d'addition d'azote est ouvert pour le prélèvement d'échantillons Le débit d'azote est réalé à l'aide d'un tube "Flowrater" (marque déposée" de Fisher-Porter) qui a été étalonné vis-à-vis d'un appareil de mesure Nitrogen is dried by passing through a "Linde 4 A" (trademark) molecular sieve bed after passing through a "Drierite" (registered trade mark) column and is introduced below the level of the reaction liquid. The gases leaving the reaction apparatus also pass through a column of "Drierite" (deposited mrarch) which also includes a slight positive nitrogen current from a bubbler. The aim is to prevent air from entering the reactor. balloon when the nitrogen addition tube is opened for sampling Nitrogen flow is carried out using a "Flowrater" tube (trademark of Fisher-Porter) which has been calibrated to a measuring device
d'humidité La température est réglée à l'aide d'un dispo- The temperature is adjusted using a
sitif thermorégulateur basé sur la mesure de RI 2. a thermoregulator based on the measurement of IR 2.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
L'exemple suivant est destiné à illustrer l'effet de divers catalyseurs sur la constante de vitesse de The following example is intended to illustrate the effect of various catalysts on the rate constant of
premier ordre pour la réaction de pyrolyse Le mode opé- first order for the pyrolysis reaction.
ratoire général pour la conduite de la réaction est le suivant: on charge 50 ml de solvant dans un ballon séché, purgé à l'azote, comme décrit cidessus Le solvant (en l'occurrence le tétraglyme) est ensuite préchauffé à 200 C à la pression atmosphérique et il est maintenu à cette température au cours de la réaction On ajoute ensuite à ce ballon, en une période d'une à deux minutes, g ( 31 mmoles) de méthylènediphénylènedicarbamate (MDC) The general procedure for carrying out the reaction is as follows: 50 ml of solvent are charged into a dried flask, purged with nitrogen, as described above. The solvent (in this case tetraglyme) is then preheated to 200 ° C. It is then added to this flask over a period of one to two minutes, g (31 mmol) of methylenediphenylenedicarbamate (MDC).
et une quantité de catalyseur suffisante pour qu'il y ait une concen- and a sufficient amount of catalyst for there to be a concentration
tration d'environ 10 moles % sur la base des moles de carbamate Des échantillons de l'isocyanate obtenu comme produit sont prélevés périodiquement dans le ballon et désactivés par leur addition à une solution de dibutylamine (appelée DBA dans le présent mémoire) dans le tétraglyme utilisé comme solvant ( 10 % de DBA en poids de solution) pour former un dérivé d'urée à partir de l'isocyanate présent dans chaque échantillon Ce dérivé, qui donne une indication du nombre de moles de l'isocyanate formé, est analysé au moyen d'un chromatographe en phase liquide Approximately 10 mole percent based on moles of carbamate. Samples of product isocyanate are periodically removed from the flask and deactivated by addition to a solution of dibutylamine (referred to herein as DBA) in tetraglyme. used as a solvent (10% DBA by weight of solution) to form a urea derivative from the isocyanate present in each sample This derivative, which gives an indication of the number of moles of the isocyanate formed, is analyzed means of a liquid chromatograph
à haute pression Hewlett-Packard 1084 B (appelé CLHP ci- Hewlett-Packard 1084 B (called HPLC)
après) sur une colonne à phase inversée C 8 en utilisant des phases mobiles d'eau et d'acétonitrile Le dernier échantillon est prélevé au bout d'environ 120 à 180 minutes de réaction L'analyse de l'échantillon est également confirmée par l'analyse infrarouge de la solution de after) on a C 8 reverse phase column using mobile phases of water and acetonitrile The last sample is taken after about 120 to 180 minutes of reaction The sample analysis is also confirmed by infrared analysis of the solution of
produit contenant l'isocyanate et par comparaison de l'iso- product containing isocyanate and by comparing the iso-
cyanate obtenu dans l'échantillon avec un échantillon témoin. On trace une droite du logarithme de la concen- tration en isocyanate (déterminée par l'analyse CLHP) en fonction du temps On détermine la constante de vitesse de premier ordre d'après la pente de cette droite Les constantes de vitesse de premier ordre pour les divers catalyseurs utilisés conjointement avec la quantité de MDC déterminée conformément aux modes opératoires ci-dessus, sont récapitulées sur le tableau I L'un des essais est cyanate obtained in the sample with a control sample. A straight line of the logarithm of the isocyanate concentration (determined by HPLC analysis) is plotted versus time. The first-order rate constant is determined from the slope of this line. First-order rate constants for the various catalysts used together with the amount of MDC determined according to the above procedures are summarized in Table I. One of the tests is
conduit en l'absence de catalyseur, à titre de référence. conducted in the absence of catalyst, for reference.
TABLEAU ITABLE I
Essai Catalyseur * Constante de vitesse de No premier ordre K 1 (min-' à 200 C) 1 Néant 0,0134 2 Bu 2 Sn(O Me)2 0,0247 3 Sb(O Me)3 0,0276 *Bu = butyle Me = méthyle D'après les constantes de vitesse ci-dessus, on peut voir que les catalyseurs améliorent sensiblement la Catalyst Test * No-first-order rate constant K 1 (min at 200 C) 1 None 0.0134 2 Bu 2 Sn (O Me) 2 0.0247 3 Sb (O Me) 3 0.0276 * Bu = Butyl Me = methyl. From the above rate constants, it can be seen that the catalysts substantially improve the
vitesse de la réaction de pyrolyse à 200 C. rate of the pyrolysis reaction at 200 C.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
On charge à la pression atmosphérique dans un Charge at atmospheric pressure in a
ballon de 100 ml purgé à l'azote, équipé comme décrit ci- nitrogen purged 100 ml flask, equipped as described above.
dessus, 4,58 g ( 30 mmoles) de N-phénylcarbamate de méthyle, 2,94 g de chlorobenzène comme étalon interne, 0,89 g de diméthoxylate dedibutylétain comme catalyseur et ml de 1,2-dichloréthane comme solvant On chauffe la solution au reflux ( 88 C) à la pression atmosphérique et on distille lentement en tête en une période de 75 minutes ,8 ml de solvant contenant du méthanol Un échantillon du produit non distillé est analysé par chromatographie en phase gazeuse (CPG ci-après) L'analyse de l'échantillon montre que 5,2 mmoles de phénylisocyanate ont été formées à une sélectivité de 99 moles % et à un taux de transformation above, 4.58 g (30 mmol) of methyl N-phenylcarbamate, 2.94 g of chlorobenzene as internal standard, 0.89 g of dimethoxylate dibutyltin as catalyst and ml of 1,2-dichloroethane as solvent. at reflux (88 ° C.) at atmospheric pressure and slowly distilled overhead over a period of 75 minutes, 8 ml of solvent containing methanol A sample of the undistilled product is analyzed by gas chromatography (GC below) L analysis of the sample shows that 5.2 mmol of phenylisocyanate were formed at a selectivity of 99 mol% and a degree of conversion
de 17,3 moles %.17.3 mole%.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
On répète le mode opératoire de l'exemple 2 à la différence qu'on remplace le 1,2-dichloréthane par du toluène On conduit la réaction pendant une période de 40 minutes à une température de 870 C Le toluène forme un azéotrope avec le méthanol et facilite son élimination The procedure of Example 2 is repeated, except that 1,2-dichloroethane is replaced by toluene. The reaction is carried out for a period of 40 minutes at a temperature of 870 ° C. Toluene forms an azeotrope with methanol. and facilitates its elimination
du mélange réactionnel La sélectivité envers le phényl- of the reaction mixture The selectivity towards the phenyl
isocyanate est de 99 moles % et le taux de transformation isocyanate is 99 mol% and the conversion rate
1 o est de 33 moles %.1 o is 33 mol%.
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
On charge 15,23 g de N-phénylcarbamate de méthyle et 0,8137 g de diméthoxylate de dibutylétain dans un ballon à 3 cols de 50 ml équipé d'un thermomètre (à thermorégulateur), d'un agitateur magnétique, d'une colonne de distillation à chute de pression discontinue et d'un injecteur d'azote On chauffe le mélange à la pression atmosphérique dans la plage de 100 à 1200 C en 3 heures 15.23 g of methyl N-phenylcarbamate and 0.8137 g of dibutyltin dimethoxylate are loaded into a 50 ml 3-neck flask equipped with a thermometer (thermoregulator), a magnetic stirrer, a column distillation system with discontinuous pressure drop and a nitrogen injector The mixture is heated at atmospheric pressure in the range of 100 to 1200 C in 3 hours
en injectant de l'azote Après 3 heures de réaction, l'ana- by injecting nitrogen After 3 hours of reaction, the analysis
lyse CPG montre une sélectivité envers l'isocyanate de lysis CPG shows a selectivity towards the isocyanate of
phényle de 99 moles % et un taux de conversion de 40 moles %. phenyl 99 mol% and a conversion of 40 mol%.
Après la poursuite du chauffage pendant encore 3 heures-, After continuing heating for another 3 hours,
la sélectivité est de 95 moles % et le taux de transfor- the selectivity is 95 mol% and the conversion rate
mation est de 44,3 moles % Pendant le refroidissement, la solution se divise en deux phases (c'est-à-dire une During cooling, the solution is divided into two phases (i.e.
phase solide et une phase liquide) Pour contrôler l'élimi- solid phase and a liquid phase) To control the elimination
nation du méthanol, on ajoute une petite quantité de méthanol La phase liquide devient entièrement blanche et on mesure une température exothermique de 100 C, ce qui indique la présence de groupes isocyanate actifs Cet exemple démontre que la réaction de thermolyse peut être methanol, a small amount of methanol is added. The liquid phase becomes entirely white and an exotherm temperature of 100 ° C is measured, indicating the presence of active isocyanate groups. This example demonstrates that the thermolysis reaction can be
conduite en l'absence d'un solvant et que, à des concen- in the absence of a solvent and that at concentrations
trations initiales élevées du carbamate constituant la charge, un isocyanate peut être engendré comme produit sans formation de sousproduits indésirables grâce à la of the carbamate constituting the charge, an isocyanate can be generated as a product without the formation of undesirable by-products
température réduite utilisée à l'injection d'azote faci- reduced temperature used for easy nitrogen injection
litant l'élimination de l'alcool Toutefois, en l'absence d'un solvant, le carbamate doit être à l'état liquide However, in the absence of a solvent, the carbamate must be in the liquid state
dans les conditions de la réaction. under the conditions of the reaction.
EXEMPLE 5EXAMPLE 5
On dissout 1,0 g du diméthylcarbamate de méthylène- 1.0 g of methylene dimethylcarbamate are dissolved
diphénylènediisocyanate dans 50 mi de 1,2-dichloréthane et on chauffe la solution au reflux ( 88 C) à la pression atmosphérique On ajoute au reflux 0,09 c de diméthoxylate de dipropylétain L'analyse CPG de la solution de produit après 13 minutes de réaction montre une transformation notable en le diisocyanate- méthylènediphénylènediisocyanate sans sous-produits identifiables Cet exemple illustre le fait que les groupes carbamate réagissent indépendamment et que la transformation d'un groupe carbamate en son isocyanate correspondant n'affecte pas la transformation d'autres'groupes dans la même molécule En conséquence, la réaction de thermolyse peut être considérée comme une série de réactions du premier ordre, chaque fonctionnalité carbamate agissant indépendamment Cela s'applique à tout carbamate polyfonctionnel du type décrit dans le diphenylenediisocyanate in 50 ml of 1,2-dichloroethane and the solution is heated under reflux (88 ° C.) at atmospheric pressure. 0.09 c of dipropyltin dimethoxylate is added at reflux. GPC analysis of the product solution after 13 minutes of The reaction shows a significant conversion to diisocyanate-methylenediphenylenediisocyanate with no identifiable by-products. This example illustrates that the carbamate groups react independently and that the conversion of a carbamate group to its corresponding isocyanate does not affect the transformation of other groups. Therefore, the thermolysis reaction can be considered as a series of first-order reactions, each carbamate function acting independently. This applies to any polyfunctional carbamate of the type described in US Pat.
présent mémoire.present memory.
Cet exemple démontre également que la réaction de thermolyse peut être conduite à basses températures, This example also demonstrates that the thermolysis reaction can be conducted at low temperatures,
par exemple à 88 C.for example at 88 C.
Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre explicatif mais nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent y être apportées It goes without saying that the present invention has been described only for explanatory purposes but in no way limiting, and that many modifications can be made to it.
sans sortir de son cadre.without leaving his frame.
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