JP2000063357A - 高純度1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンの製造方法 - Google Patents
高純度1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンの製造方法Info
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- JP2000063357A JP2000063357A JP10233124A JP23312498A JP2000063357A JP 2000063357 A JP2000063357 A JP 2000063357A JP 10233124 A JP10233124 A JP 10233124A JP 23312498 A JP23312498 A JP 23312498A JP 2000063357 A JP2000063357 A JP 2000063357A
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Abstract
素より得られた1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジ
ノンより、高収率且つ容易に1,3−ジアルキル−2−
イミダゾリジンイミンを除去する方法を提供する。 【解決手段】 N,N’−ジアルキルエチレンジアミン
と尿素との反応により1,3−ジアルキル−2−イミダ
ゾリジノンを製造するのに際し、得られた反応液に酸を
添加後蒸留する。
Description
−2−イミダゾリジノンの製造方法に関する。さらに詳
しくは、N,N’−ジアルキルエチレンジアミンと尿素
との反応により1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジ
ノンを製造する方法に関する。1,3−ジアルキル−2
−イミダゾリジノンは極性の高い非プロトン性溶媒であ
り、一般的な非プロトン性極性溶媒と比べて酸、アルカ
リに対して極めて安定であり、且つ各種の無機、有機化
合物に対して強い溶解力をもつことから、医薬、農薬、
染料、顔料等の合成溶媒、電子部品、モールド等の洗浄
剤、高分子化合物の重合溶媒等として極めて有用な物質
である。
1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンを製造する
方法として、N,N’−ジアルキルエチレンジアミンと
尿素より製造する方法が知られている。例えば、本発明
者等は高収率で1,3−ジアルキル−2−イミダジリジ
ノンを得る方法として、極性溶媒中耐圧容器下に180
℃以上で反応させる方法(特公平08−005867号
公報)、これを改良して初期反応を140℃以下で反応
させ、引き続き180℃以上で反応させる方法(特公平
06−065665号公報)、さらに改良して常圧下初
期反応を140℃以下で反応させ、引き続き180℃以
上でN,N’−ジアルキルエチレンジアミンを添加しな
がら反応させる方法(特公平06−065666号公
報)等を提案した。
1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンに対し0.
5〜数%の1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジンイ
ミンが副生する。このものは1,3−ジアルキル−2−
イミダゾリジノンと沸点が近似しているため、蒸留分離
の際、精密な非常に高段の蒸留塔を必要とし、また還流
比を大きくした精留を実施しない限り、完全に分離する
ことは困難であり、多大なコストを要する等の欠点を有
していた。また、この副生物を含有する1,3−ジアル
キル−2−イミダゾリジノンを溶媒として使用すると、
主反応が阻害される。例えば、アラミドの製造溶媒とし
て使用するとポリマーの重合阻害を起こす等の問題が生
じる。そこで、本発明者等は更に検討を重ね、反応過程
に於いて1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジンイミ
ン副生量を0.1wt%に抑制する1,3−ジアルキル
−2−イミダゾリジノンの製造法を見出し開示した(特
開平10−101651号公報)。しかしながら、一度
副生した1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジンイミ
ンを検出限界以下迄除去する方法は、未だ知られていな
かった。
アミンと尿素より得られた1,3−ジアルキル−2−イ
ミダゾリジノンより、高収率でいかに容易に1,3−ジ
アルキル−2−イミダゾリジンイミンを除去するかが重
要な課題であった。
鋭意検討を重ねた結果、副生物である1,3−ジアルキ
ル−2−イミダゾリジンイミンを含有する1,3−ジア
ルキル−2−イミダゾリジノンに酸を添加後蒸留するこ
とにより、極めて高純度で、且つ高収率で1,3−ジア
ルキル−2−イミダゾリジノンが得られることを見出し
本発明を完成するに至った。
ジアミンと尿素との反応により一般式(2)、
ダゾリジノンを製造するに際し、得られた反応液に酸を
添加し、蒸留することにより、一般式(3)、
ダゾリジンイミンを除去することを特徴とする1,3−
ジアルキル−2−イミダゾリジノンの製造方法。 酸がイソシアヌル酸である記載の方法。 Rが炭素数1〜4のアルキル基である〜記載の方
法。
N’−ジアルキルエチレンジアミンと尿素との反応によ
り粗製の1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンを
得る工程(以下、反応工程と略記する。)、これに酸を
添加し、反応で副生した1,3−ジアルキル−2−イミ
ダゾリジンイミンを処理する工程(以下、処理工程と略
記する。)、引き続き蒸留により精製1,3−ジアルキ
ル−2−イミダゾリジノンを得る工程(以下、蒸留工程
と略記する。)で構成される。本発明の反応工程の態様
は、本発明者等が提案した特公平08−5867号公
報、特公平06−065665号公報及び特公平0
6−065666号公報等記載の方法に準拠すればよ
い。具体的には、オートクレーブ中にN,N’−ジメ
チルエチレンジアミン1モル、尿素1モル及び1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノンを仕込み、210℃で
3時間反応する方法、と同仕込みで120℃で8時
間反応させ、引き続き210℃で3時間反応する方法、
N,N’−ジメチルエチレンジアミン0.5モル、尿
素1モル及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン
を仕込み、120℃で2時間反応し、200℃迄昇温後
N,N’−ジメチルエチレンジアミン0.5モルを滴下
しながら同温度〜210℃で1時間反応する方法等があ
る。但し、本態様は一例であり限定するものではない。
(1)で表されるN,N’−ジアルキルエチレンジアミ
ンとしては所望する1,3−ジアルキル−2−イミダゾ
リジノンに相応するN,N’−ジアルキルエチレンジア
ミンを適宣選定すればよく、N,N’−ジメチルエチレ
ンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、
N,N’−ジプロピルエチレンジアミン、N,N’−ジ
イソプロピルエチレンジアミン、N,N’−ジブチルエ
チレンジアミンなどが挙げられる。これらのN,N’−
ジアルキルエチレンジアミンは、相応するモノアルキル
アミンとエチレンジクロライド、エチレンブロマイド等
のエチレンジハライドとの反応により容易に得ることが
できる。
プロトン性極性溶媒を使用するのが好ましい。例えば、
N−メチル−2−ピロリドン、N,N’−ジメチルホル
ムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、テトラメ
チル尿素、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホ
ルアミド、スルホラン、ジオキサン等が用いられる。ま
た、使用する溶媒の沸点が低い場合は過大な設備が必要
となるため、180℃以上の沸点を有する溶媒が好まし
く、特に溶媒分離の煩雑さを避ける意味から反応により
自製した所望の1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジ
ノンを自溶媒とするのが最適である。
以上であれば特に問題はないが、好ましくは200〜2
60℃である。この範囲内では好適な反応が行われる。
また、反応初期を140℃以下で行い、中間体として
1,1’−ジアルキル−1,1’−ジアルキレンジビス
ウレアを製造後、前記温度まで昇温して反応を行っても
良い。
N’−ジアルキルエチレンジアミンと尿素の量比は通
常、1.0:0.5〜1.0:2.0のモル比で選ばれ
る。ただし、この際、N,N’−ジアルキルエチレンジ
アミンに対し等モル以上の尿素を使用すると尿素由来の
副生物が多量生成し精製工程の負荷が大きくなり、ま
た、等モル未満ではN,N’−ジアルキルエチレンジア
ミンが残存し収率の低下をもたらす。従って最適には
1.0:1.0〜1.0:1.2の間が好ましい。
た粗製の1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンに
酸を添加し加熱混合処理する方法、或いは、一旦蒸留し
同様の処理を行う方法等があるが、後者の場合はさらな
る分離工程を必要とし、また、エネルギーコストの面か
らも不利な方法であり、前者が好ましい。
の鉱酸、シュウ酸、安息香酸等のカルボン酸類等を用い
ることができるが、最適にはイソシアヌル酸である。イ
ソシアヌル酸は反応工程においても一部副生するの
で、、異種の酸を用いるより品質上安定した製品の供給
が可能となる。また、鉱酸を用いる場合は耐酸性の材質
が必要になり、設備費が増大する。
製の1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン中に含
有する1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジンイミン
に対し当量以上である。好適には1.0〜2.0当量で
ある。
限定されないが、イソシアヌル酸を使用する場合は17
0℃以下で処理することが好ましい。これ以上の温度で
処理すると、処理によって生じた1,3−ジアルキル−
2−イミダゾリジンイミンとイソシアヌル酸との錯体が
分解することにより処理が無駄となる。最適には100
℃〜150℃の範囲である。処理時間は1時間もあれば
充分である。
度は特に限定されないが、イソシアヌル酸を使用する場
合は170℃以下になるよう減圧下で行うことが好まし
い。処理工程の酸としてイソシアヌル酸を使用した場
合、釜内温度を170℃以上にすると処理工程と同様、
1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジンイミンとイソ
シアヌル酸との分解が生じる。また、本発明に於ける処
理工程と蒸留工程は特に分離する必要もなく、酸存在下
蒸留を行ってもよい。
性極性溶媒中でN,N’−ジアルキルエチレンジアミン
と尿素との反応により得られた粗製の1,3−ジアルキ
ル−2−イミダゾリジノンに酸を添加し、引き続き減圧
下で蒸留することにより、容易に1,3−ジアルキル−
2−イミダゾリジノンを取り出すことができる。
具体的に説明する。分析はガスクロマトグラフにより行
った。尚、1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジンイ
ミンの検出限界は10ppmである。
エチレンジアミン88.1g(1.0モル)、尿素6
0.1g及び溶媒として1,3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン(以下、DMIと略記する。)100.0g
を仕込んだ。反応温度210℃迄約30分で昇温し、引
き続きその温度で3時間反応させた。反応終了後分析す
ると、DMIに対して1,3−ジメチル−2−イミダゾ
リジンイミン(以下、イミン体と略記する。)が0.8
%検出された。この反応液にイソシアヌル酸2.0gを
添加し、140〜150℃で1時間加熱攪拌した。引き
続き、理論段数3段相当の蒸留塔で還流比1とし20m
mHgの条件下で蒸留を行い、109〜111℃のDM
I畄分192.0gを得た。得られたDMI純度は9
9.95%であり、イミン体は不検出であった。反応に
仕込んだDMI量を差し引いて求めたDMI収率は8
0.5%であった。
8時間反応させた。さらに210℃迄30分で昇温し、
その温度で3時間反応させた。反応終了後分析すると、
DMIに対してイミン体が1.2%検出された。この反
応液にイソシアヌル酸3.5gを添加し、120〜13
0℃で1時間加熱攪拌した。引き続き、実施例1と同条
件下で蒸留を行いDMI畄分208.1gを得た。得ら
れたDMI純度は99.98%であり、イミン体は不検
出であった。反応に仕込んだDMI量を差し引いて求め
たDMI収率は94.7%であった。
のガラス製フラスコ中にN,N’−ジメチルエチレンジ
アミン44.1g(0.5モル)、尿素60.1g
(1.0モル)及び溶媒としてDMI100.0gを仕
込んだ。120℃で2時間反応後200℃迄昇温し、さ
らに200〜210℃を保ちながら滴下ロートでN,
N’−ジメチルエチレンジアミン44.1g(0.5モ
ル)を2時間かけて滴下した。さらに同温度で1時間反
応した。反応終了後分析すると、DMIに対してイミン
体が1.5%検出された。この反応液にイソシアヌル酸
4.0gを添加し、120〜130℃で1時間加熱攪拌
した。引き続き、実施例1と同条件下で蒸留を行いDM
I畄分210.8gを得た。得られたDMI純度は9
9.97%であり、イミン体は不検出であった。反応に
仕込んだDMIを差し引いて求めたDMI収率は97.
0%であった。
00〜110℃で1時間加熱攪拌した。引き続き、実施
例1と同条件下で蒸留を行いDMI畄分210.0gを
得た。得られたDMI純度は99.97%であり、イミ
ン体は不検出であった。反応に仕込んだDMIを差し引
いて求めたDMI収率は96.3%であった。
を行わなかった以外は実施例1と同条件下で蒸留を行い
DMI畄分211.5gを得た。得られたDMI純度は
99.51%であり、イミン体を0.45%含有してい
た(DMI収率96.8%)。
留塔で還流比10とし20mmHgの条件下で蒸留を行
いDMI畄分205.0gを得た。得られたDMI純度
は99.85%であり、イミン体を0.12%含有して
いた(DMI収率91.7%)。
率且つ極めて高純度での1,3−ジアルキル−2−イミ
ダゾリジノンの工業的製造が可能となった。即ち、本発
明の範囲外である比較例1〜2ではイミン体の除去が不
十分であり、満足な品質のDMIは得られない。これに
対し、本発明は実施例1〜4に示す通り、比較例と比べ
高純度の1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンを
容易に効率よく、且つ高収率で得られることは明白であ
り、本発明の意義は大きい。
Claims (3)
- 【請求項1】 一般式(1)、 【化1】 〔式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示す。〕で表
されるN,N’−ジアルキルエチレンジアミンと尿素と
の反応により一般式(2)、 【化2】 〔式中、Rは前記定義に同じ。〕で表される1,3−ジ
アルキル−2−イミダゾリジノンを製造するに際し、得
られた反応液に酸を添加し、蒸留することにより、一般
式(3)、 【化3】 〔式中、Rは前記定義に同じ。〕で表される1,3−ジ
アルキル−2−イミダゾリジンイミンを除去することを
特徴とする一般式(2)で表される1,3−ジアルキル
−2−イミダゾリジノンの製造方法。 - 【請求項2】 酸がイソシアヌル酸である請求項1記載
の方法。 - 【請求項3】 Rが炭素数1〜4のアルキル基である請
求項1〜2記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23312498A JP4023922B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 高純度1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23312498A JP4023922B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 高純度1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000063357A true JP2000063357A (ja) | 2000-02-29 |
JP4023922B2 JP4023922B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=16950140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23312498A Expired - Lifetime JP4023922B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 高純度1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4023922B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006316027A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Mitsui Chemicals Inc | 1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン及びその精製方法 |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP23312498A patent/JP4023922B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006316027A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Mitsui Chemicals Inc | 1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン及びその精製方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4023922B2 (ja) | 2007-12-19 |
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