JP2000191619A - ズレンジイソシアネ―トの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ズレンジイソシアネートの改良された製造方
法を提供する。 【解決手段】 ズレンを硫酸中で硝酸と反応させ、生成
されたジニトロズレンを接触水素添加し、得られたズレ
ンジアミンを一般的な方法でホスゲン化することにより
ズレンジイソシアネートを製造することによって解決さ
れる。中間生成物ジニトロズレンおよびズレンジアミン
は固体生成物として複雑な方法で処理する必要がなく、
溶解形態で処理できる。中間生成物ジニトロズレンおよ
びズレンジアミンは複雑な方法で分離し精製する必要が
なく、生成後に直接処理できる。本発明の方法の別の利
点は、製造プロセス全体で有機溶媒を１種類しか使用せ
ずにすむことにある。硝酸でのズレンの変換に使用した
酸の分離および再使用も、本発明の方法は、環境に対す
る悪影響を先行技術の公知の方法と比べて大幅に低下さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、（１）１，２，
４，５−テトラメチル−ベンゼン（以後「ズレン」と称
する）を硫酸中で硝酸と反応させ、（２）得られた２，
３，５，６−テトラメチル−１，４−ジニトロベンゼン
（以後「ジニトロズレン」と称する）を接触水素化し、
（３）得られた２，３，５，６−テトラメチル−１，４
−ジアミノベンゼン（以後「ズレンジアミン」と称す
る）をホスゲン化することにより、２，３，５，６−テ
トラメチル−１，４−ジイソシアナトベンゼン（以後
「ズレンジイソシアネート」と称する）を製造する改良
された方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ズレンジイソシアネートの製造は公知で
ある。公知の方法の一つは、英国特許明細書第７７９，
８０６号に開示されている。この英国特許明細書第７７
９，８０６号では、ズレンジアミンをクロロベンゼンに
溶解し、次いで気体塩化水素と反応させてズレンジアミ
ンジヒドロクロリドを生成し、これを更にクロロベンゼ
ン中懸濁液として高温でホスゲンと反応させる。ズレン
ジアミンはかなり以前から知られており、通常は還元に
よりジニトロズレンから製造される。ラネーニッケルを
触媒として添加し、エタノール中でジニトロズレンを水
素化してズレンジアミンを生成する方法は、例えばＪｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．７０，ｐ．２２
２７およびＶｏｌ．７２，ｐ．１３２に記載されてい
る。

【０００３】ジニトロズレンも同様に以前から知られて
おり、通常はズレンのニトロ化によって製造される。米
国特許明細書第３，１５３，０９９号には、ジニトロズ
レンの改良された製造方法が開示されている。この米国
特許明細書第３，１５３，０９９号では、濃縮硫酸水溶
液中ズレン懸濁液を、有機溶媒の不在下に、５℃〜１０
℃の温度で硝酸−硫酸−水混合物と反応させ、得られた
懸濁液を氷−水混合物中に撹拌しながら注入し、ジニト
ロズレンを濾過し、水で洗浄し、６０℃〜７０℃で乾燥
する。米国特許明細書第３，１５３，０９９号が教示し
ているように、ズレンを有機溶媒に溶解し、その溶液を
ニトロ化するというわかりやすい手順は、多くの欠点を
有する。これらの欠点のうち最大のものは、ジニトロズ
レンの収率が低く副産物の量が多いことである。これら
の欠点は、本明細書の実施例１（比較実施例）で明らか
にされている。確かに、硫酸懸濁液中でのズレンのニト
ロ化は有機溶媒溶液中でのニトロ化より良い。しかしな
がら、米国特許明細書第３，１５３，０９９号に記載の
方法は重大な欠点を有する。例えば、好ましいと記載さ
れている反応温度範囲５℃〜１０℃では、反応時間が不
経済なほど長くなる。これも、本明細書の実施例２（比
較実施例）で確認されている。

【０００４】米国特許明細書第３，１５３，０９９号に
記載の方法の別の欠点は、最終反応混合物を氷−水混合
物中で攪拌することにある。このように、発生する混合
熱を制御するために氷を使用して濃硫酸を水で希釈する
方法は、実験室規模の操作では一般的で実行可能である
が、大規模製法には適していない。この方法は、大量の
氷の入手および取り扱いを要すると共に、氷の製造およ
び輸送にかかわるかなりの技術的努力および経費を必要
とする。また、この方法では、比較的強力な撹拌機モー
ターを任意に使用して、大容量容器で氷を処理しなけれ
ばならない。この操作ステップの結果の一つとして、反
応に使用した硫酸は全部が希釈されるため、無価値な廃
棄物として処分するか、または再濃縮する必要が生じる
（複雑でコストの高いプロセス）。米国特許明細書第
３，１５３，０９９号に記載の方法の更に別の欠点は、
濾過した粗ジニトロズレンを水洗浄だけで精製すること
にある。これでは、ジニトロズレン粒子中に捕捉された
硫酸のような不純物が分離されない。その一方で、特に
第３段、第４７〜５０行に教示されているように還元で
ズレンジアミンを生成するためにジニトロズレンを使用
する場合には、最小限必要な品質がジニトロズレンに要
求される。これは通常、生成されたジニトロズレンを、
例えば再結晶のような別の操作ステップで精製しなけれ
ばならないことを意味する。

【０００５】ジニトロズレンをズレンジアミンに還元す
るための工業的方法として技術的に実現可能なのは、接
触水素化だけである。ジニトロズレンを硫化アンモニウ
ム、亜鉛または塩化スズ（ＩＩ）で変換させるといった
ような別の公知の方法は、実験室規模での変換には適し
ているが、経済的および環境的理由から、ズレンジアミ
ンの大規模製造には適していない。エタノールのような
プロトン性溶媒中で接触水素化を行うための公知の方法
は、ホスゲンでのズレンジアミンの変換に関して、溶媒
を反応混合液から実質的に完全に除去しなければならな
いという欠点を有する。溶媒を実質的に除去しないと、
ホスゲン化時に溶媒とホスゲンとの望ましくない反応生
成物が形成される。これは、ズレンジアミン溶液を複雑
な操作ステップで完全に蒸発させ、次いで残留固体ズレ
ンジアミンを非プロトン性溶媒に再溶解しなければなら
ないことを意味する。ズレンジアミンジヒドロクロリド
をホスゲンと反応させてズレンジイソシアネートを製造
する英国特許明細書第７７９，８０６号に記載の方法
も、重大な欠点を有する。例えば、気体塩化水素を用い
るズレンジアミンジヒドロクロリドの製造は費用と時間
がかかる。また、懸濁液でのジヒドロクロリドとホスゲ
ンとの反応は手間がかかり、プロセス排気ガスが比較的
大量の塩化水素で汚染されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ズレ
ンジイソシアネートを製造するための技術的方法を提供
することにある。本発明の別の目的は、不経済なほど長
い反応時間をかけずに、より高い収率でズレンジイソシ
アネートを製造する方法を提供することにある。本発明
の別の目的は、大量の廃棄物および副産物の発生を伴わ
ずにズレンジイソシアネートを製造する方法を提供する
ことにある。本発明の別の目的は、多大な技術的努力お
よび経費を必要としないズレンジイソシアネートの製造
方法を提供することにある。本発明の更に別の目的は、
個々の反応ステップおよび操作段階が互いに適合してい
るズレンジイソシアネートの製造方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的および当業者に
明らかであろう他の目的は、（１）硫酸の存在下でズレ
ンを硝酸と反応させ、（２）得られた反応混合物を水で
希釈して懸濁液を形成し、（３）得られた懸濁液を非プ
ロトン性有機溶媒と混合してジニトロズレンを溶解して
２つの液相を形成し、（４）前記液相を分離してジニト
ロズレンの有機溶媒溶液を回収し、（５）触媒の存在下
でジニトロズレンを水素化し、（６）水素化混合物から
水および触媒を除去し、（７）（５）で得られたジアミ
ノズレンをホスゲン化することにより達成される。本発
明は、ズレンを硫酸中で硝酸と反応させ、生成されたジ
ニトロズレンを接触水素化し、得られたズレンジアミン
をホスゲン化することによりズレンジイソシアネートを
製造するための改良された方法である。この方法では、
硫酸中でズレンと硝酸との反応が完了した後、実質的に
硫酸からなる反応混合物の液相を水と混合することによ
って希釈する。得られた懸濁液を、実質的に水と混和せ
ず且つ水素に対して不活性である非プロトン性有機溶媒
と充分に混合して、ジニトロズレンを溶媒中に溶解し、
２つの液相からなる混合物を形成する。溶媒中のジニト
ロズレン溶液を相分離によって前記混合物から分離し、
次いで任意に水での抽出により精製する。このようにし
て得たジニトロズレン溶液を、任意に溶媒の蒸発分離で
濃縮した後、固体不溶性触媒の存在下で水素化にかけ
る。水素化反応混合物から水および触媒を分離し、生成
されたズレンジアミンの残留溶液をホスゲン化する。

【０００８】極めて意外なことに、本発明の方法では、
中間生成物ジニトロズレンおよびズレンジアミンを分離
し別個に精製しなくても、ズレンジイソシアネートが極
めて高い収率で生成される。特に驚くべきは、非プロト
ン性溶媒に溶解するだけで、ジニトロズレンをズレンと
硝酸との反応により形成された反応混合物から極めて純
粋な状態で分離することができ、後続の接触水素化を首
尾よく実施できることである。本発明の方法では、硫酸
中でのズレンと硝酸との反応を米国特許明細書第３，１
５３，０９９号に記載の手順に従って実施するが、相違
点として、本発明の方法では生成物ジニトロズレンの処
理を行わない。本発明の方法では、懸濁液でできるだけ
完全な変換を達成するために、ズレンを微細な形態で使
用する。本発明の方法で使用する懸濁液を調製するため
には、ズレンを、重量で５〜２０倍、好ましくは７〜１
５倍の量の濃硫酸と混合する。濃硫酸の水含量は通常２
〜４０重量％、好ましくは４〜２０重量％である。ズレ
ンとの反応には純硝酸を使用し得る。しかしながら、硝
酸と硫酸および／または水との混合物を使用してもよ
い。この種の混合物の硫酸の割合は０〜７５重量％にし
得、水の割合は０〜４０重量％にし得る。

【０００９】ニトロ化反応では、硝酸をズレン１モル当
たり約２．０〜約２．２モル、好ましくは約２．０〜約
２．１モルの量で使用する。本発明の方法では、ズレン
と硝酸との反応を１５℃までの温度、好ましくは１０〜
１５℃、最も好ましくは１１〜１３℃の温度で実施す
る。１０℃未満の反応温度も原理上は可能であるが、そ
の結果反応速度が遅くなるため、反応混合物中の硝酸濃
度が増加する危険が増大する。硝酸濃度が高いと、制御
不可能な発熱反応が生起し得る。この危険性を最小にす
るために、通常は１０℃未満の反応温度を回避すべきで
ある。本発明の実施具体例の一つでは、実質的割合の液
相をジニトロズレンの濾過または遠心分離によりニトロ
化反応混合物から分離する。このようにして分離される
廃酸(spent acid)の割合は通常、液相全体の約５０〜約
９５重量％、好ましくは約６０〜約９０重量％である。
分離される廃酸の量は、濾過または遠心分離操作の効率
によって限定される。本発明の好ましい具体例では、廃
酸を次のズレンと硝酸との反応に再使用する。そのため
には通常、廃酸を、ニトロ化反応の前に、補足量の濃硫
酸もしくは硫酸水溶液、または任意に純硫酸と混合す
る。加える硫酸の濃度および量は、分離した廃酸の量お
よび組成に依存する。しかしながら一般的には、各ズレ
ン−硝酸反応毎にほぼ同じ重量比のズレン、硫酸および
水を使用するようにする。

【００１０】本発明の方法では、ズレンと硝酸との反応
の最終反応混合物を水と混合する。操作を特定具体例に
従って（即ち、水と混合する前に、生成された粗ジニト
ロズレンを濾過または遠心分離により分離して）実施し
ない場合には、通常、反応容器に水を加え、この水に反
応混合物を混入すると都合がよい。しかしながら、最終
反応混合物の連続流を混合ユニットで水流と混合し、そ
れによって混合物を冷却しても有利であり得る。粗ジニ
トロズレンを、水と混合する前に、濾過または遠心分離
によって分離する場合には、ジニトロズレン濾塊を水中
に懸濁するとよい。所望であれば、得られた懸濁液を同
時に水流で別の容器に移送してもよい。混合に使用する
水の量は、粗ジニトロズレンと混合する硫酸の量に依存
する。通常は、結果として得られる液体の硫酸含量が４
０重量％未満、好ましくは３０重量％未満となるのに充
分な量の水を使用する。一般的には、形成される混合物
の温度を１００℃以下にするのに充分な量の水を使用す
る。不経済なほど多量の水の使用を回避するために、効
果的な外部冷却下で水との混合を実施すると有利であり
得る。しかしながら、水との混合の前に反応混合物を実
質的な割合の液相から（例えば濾過または遠心分離によ
って）分離しておけば、冷却は通常不要である。

【００１１】本発明の方法では、水との混合によって形
成された粗ジニトロズレン懸濁液を、実質的に水と混和
しない非プロトン性有機溶媒と充分に混合する。適当な
溶媒は、硫酸水溶液およびズレンジイソシアネートに対
して不活性であり且つ接触水素化およびホスゲン化条件
下でも不活性であるような化合物である。適当な溶媒の
具体例としては、イソオクタン、洗浄ナフサ、デカヒド
ロナフタレン、トルエン、ｍ−キシレン、１，２，３，
４−テトラヒドロナフタレン、クロロベンゼン、ｏ−ジ
クロロベンゼン、２−クロロトルエンおよび１−クロロ
ナフタレンが挙げられる。本発明の方法では、適当な溶
媒の混合物も使用し得る。しかしながら、好ましくは、
トルエンまたはクロロベンゼンを溶媒として使用する。
本発明では、ジニトロズレン懸濁液と有機溶媒との充分
な混合を低温度で実施し得る。しかしながら、有利に
は、溶解プロセスを促進するために、該混合を高温で実
施する。温度は当該溶媒の沸点以下、通常は３０〜９５
℃にする。溶媒中への溶解について所望の高温を得るた
めに、混合用の水の量を相応に少なくして、ジニトロズ
レン懸濁水の温度を約９０〜９５℃に調整すると有利で
あり得る。勿論、加熱溶媒の使用および／または溶解時
の外部加熱により温度を上げることも可能である。

【００１２】ジニトロズレンの溶解に使用する溶媒の量
は、溶媒の溶解力および混合物の温度に依存し、適当な
予備実験で容易に決定できる。ジニトロズレンの溶解に
必要な量を大幅に上回る量の溶媒は使用しない方がよ
い。溶媒での高度の希釈は通常不利である。なぜなら、
溶液の調製および処理に大容量の容器が必要となるから
である。通常は、生成ジニトロズレン１ｋｇ当たり３〜
１００ｋｇ、好ましくは４〜２０ｋｇの量の溶媒を使用
する。水相からのジニトロズレン溶液の分離は、本発明
の方法では、相分離によって実施し得る。充分な分離に
必要な時間は、相の組成および使用する溶媒の性質に大
きく依存する。できるだけ速い相分離を達成するために
は、相の濃度を、相の密度が大幅に異なるように選択す
るとよい。有機相の分離後は、該相を、水との充分な混
合および補足的相分離により精製すると有利であり得
る。これは、不充分な相分離に起因して、乳化した酸水
溶液が有機相中にかなりの割合で残存している場合に特
に有利である。ジニトロズレンの水素化には、極めて薄
い溶液を使用し得る。しかしながら通常は、高時空収率
を得るために、できるだけ濃縮した溶液を水素化するの
がよい。従って、水素化の前に、溶媒の一部を蒸留によ
りジニトロズレン溶液から分離すると有利であり得る。
従って、ジニトロズレン濃度８〜４０重量％のジニトロ
ズレン溶液が有利である。

【００１３】本発明の方法では、ジニトロズレン溶液
を、実質的に溶媒に不溶性の固体触媒の存在下で水素化
する。この目的には、当業界で慣用のニトロ芳香族の接
触水素化に使用されている触媒が適している。適当な触
媒の具体例としては、ラネーニッケル、ラネーニッケル
−鉄およびラネーコバルトが挙げられる。勿論、パラジ
ウムまたはプラチナのような貴金属触媒も原理上は使用
し得るが、通常は経済的な理由および核水素化(nuclear
hydrogenation）の危険により、前述のものほど適当で
はない。水素化に使用する触媒の量は、触媒の性質、溶
媒の種類、並びに溶解ジニトロズレンの濃度および純度
に依存し、広い範囲で変化させ得る。最適重量比は適当
な予備実験によって容易に決定し得る。通常は、水素化
すべきジニトロズレン１００ｋｇ当たり０．１〜１０ｋ
ｇの量の触媒を使用する。ジニトロズレン溶液の接触水
素化の反応温度も、使用する触媒の種類および使用する
溶媒の種類に依存し、５０〜２５０℃の範囲で変化させ
得る。本発明の方法では、ジニトロズレン溶液の接触水
素化を１．１〜２００バール、好ましくは３〜１００バ
ールの水素圧で実施し得る。接触水素化の最終反応混合
物は、ズレンジアミン有機溶媒溶液以外に、固相として
の触媒、および第２の液相としての水素化由来の水を含
む多相混合物である。本発明では、ズレンジアミン溶液
をホスゲン化で使用する前に、反応混合物から水および
触媒を完全に除去すると有利であり得る。

【００１４】本発明の好ましい実施具体例では、触媒を
分離する前に、部分蒸留で反応混合物から水を除去す
る。水素化を溶媒の沸点より高い温度で実施する場合
は、最終反応混合物をフラッシュ蒸留によって冷却する
と有利であり得る。このようにすると、使用する加圧反
応器内の圧力が緩和され、混合物が冷却され、混合物が
部分的に蒸留するため、余計なエネルギーを消費せずに
水が分離される。圧力補正後、反応混合物が実質的に無
水になるまで、充分な溶媒を水と共に蒸留除去し得る。
これは、加圧反応器内でフラッシュ蒸発の直後に実施し
得る。別の蒸留容器は必要ない。水素化の反応混合物ま
たは無水ズレンジアミン溶液からの触媒の分離は、当業
界で一般的に使用されている方法のうち任意の方法（例
えば濾過または遠心分離）で実施し得る。粗ズレンジア
ミンの無水無触媒溶液とホスゲンとを一般的な量（ズレ
ンジアミン１モル当たり約２〜８モル、好ましくは３〜
６モルのホスゲン）で反応させてズレンジイソシアネー
トを生成する操作は、一般的なコールドホットホスゲン
化(cold-hot hosgenation)によって実施し得る。即ち、
例えば前に使用した有機溶媒中のホスゲン溶液を、最初
に低温（約０〜３０℃）でホスゲン化反応器に加え、任
意に冷却しながらズレンジアミン溶液を混入する。次い
で、得られた懸濁液を加熱して還流させ、任意にホスゲ
ンを更に加えて、還流下で反応を終了させる。

【００１５】本発明の方法の好ましい実施具体例では、
場合により熱くしたズレンジアミン溶液を、機械駆動混
合装置で溶媒中のホスゲン溶液と継続的に激しく混合
し、得られた懸濁液を下流反応器に送って反応を完了さ
せる。混合装置としては、当業界で一般的に使用されて
いる装置、例えば混合ポンプまたは有歯ミキサーが適当
である。剪断力によって均一混合を作る混合装置を使用
すると、副産物の形成が最小に抑えられる。また、反応
混合物を冷却する必要がなく、下流反応器内で直接加熱
還流できる。ホスゲン化終了後は、反応混合物を、溶媒
の一部と共に残存しているホスゲンの蒸留分離によって
処理するのが普通である。次いで、形成されたズレンジ
イソシアネートを、英国特許明細書第７７９，８０６号
に記載のように、結晶化によって回収し、再結晶によっ
て精製し得る。ジイソシアネートは、有利には、蒸留に
よって回収し、分留によって精製し得る。ズレンジイソ
シアネートは２００℃以下の温度で分解せずに蒸留でき
る。そのためには、減圧（例えば、１〜２２ｍｂａｒの
圧力のような、大きい工業的規模で問題なく発生させる
ことができるもの）が必要である。反応混合物の蒸留処
理は結晶化による処理よりも有利である。なぜなら、実
質的により単純であり、純度のより高いズレンジイソシ
アネートを生成するからである。更に、溶媒が純粋な状
態で回収されるため、粗ジニトロズレンの溶解に再使用
できる。また、分留では、粗生成物中に依然残存してい
る可能性があるどんな少量の未反応ズレンでも、次のニ
トロ化で再使用するのに適した純粋な形態で回収するこ
とができる。

【００１６】本発明の方法は、全体または個々の部分的
ステップを、連続的または回分式に実施し得る。本発明
の方法は先行技術と比べて下記の重要な利点を有する。 ・ 中間生成物ジニトロズレンおよびズレンジアミンを
固体生成物として複雑な方法で処理するのではなく、取
り扱いのより容易な溶解形態で処理する。 ・ 中間生成物ジニトロズレンおよびズレンジアミンを
複雑な方法で分離し精製するのではなく、生成後に直接
処理する。 ・ 硫酸の希釈に、先行技術で使用されている取り扱い
のより困難な氷ではなく、水を使用する。 ・ 製造プロセス全体で有機溶媒を１種類しか使用しな
いため、貯蔵容器および蒸留塔といったような、操作の
実施に必要な設備および装置の数が少ない。 ・ 本発明の方法は、ズレンと硝酸との反応における廃
酸を分離し再使用するため、環境への悪影響がより少な
い。 本発明の方法で製造したズレンジイソシアネートは、ウ
レタンプラスチックを製造するための重要な出発生成物
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって
限定されない。尚、実施例中の部および％は特に指摘が
ない限り総て重量部および重量％である。

【００１８】

【実施例】以下の実施例は本発明の方法をより詳細に説
明するためのものである。実施例１ ：比較実施例 ｎ−ヘキサン６００ｍｌ中ズレン１００ｇの溶液を、滴
下漏斗を具備した容量２リットルの丸底フラスコ内に配
置した。該溶液に硝酸（１００％）１００ｇを、２０〜
２５℃で撹拌しながら１時間以内で滴下した。反応熱は
氷浴での冷却により散逸させた。次いで、反応混合物を
２５℃で更に２時間撹拌し、分離漏斗で、水５００ｍｌ
と共に振盪することにより抽出した。水相の分離後、蒸
留により有機相からｎ−ヘキサンを除去した。透明黄色
液が残った。ガスクロマトグラフィーおよび赤外分光分
析の結果、反応生成物は少量のズレン以外に、数種の同
定不能な化合物を含んでいた。反応生成物混合物中にジ
ニトロズレンは検出できなかった。

【００１９】実施例２：比較実施例 １１０ｋｇの９５．８％硫酸を、エナメル撹拌機と外部
ブライン冷却溶液とを備えたエナメルボイラー内に配置
し、５℃に冷却した。撹拌下でボイラーに１０．０ｋｇ
の粉砕ズレンを加えた。該混合物を１５分間撹拌して均
質懸濁液を形成した。２．１ｋｇ（化学量論的に必要な
量の６．４％に対応）の酸混合物（硝酸２８．４重量
％、硫酸５７．６重量％、水１４．０重量％）を、５〜
７℃で緩やかに冷却しながら、１５分以内で前記懸濁液
に撹拌注入した。僅かな反応熱が観察されたため、酸混
合物の添加を中止した。反応混合物から試料を採取し、
氷中に撹拌しながら注入し、分析した。硝酸変換率は３
６％にすぎなかった。

【００２０】実施例３：ズレンジイソシアネートの製造 エナメル撹拌機と外部ブライン冷却溶液とを備えたエナ
メルボイラーに１３６ｋｇの濃硫酸（硫酸８９．８重量
％、水１０．２重量％）を加え、１０℃に冷却した。撹
拌下でボイラーに１１．４ｋｇの粉砕ズレンを加えた。
該混合物を１５分間撹拌して均質懸濁液を形成した。反
応温度が１１〜１３℃になるように、充分なブライン冷
却および激しい撹拌の下に、２．８時間以内で、前記懸
濁液に３２．５ｋｇのニトロ化用酸（硝酸３３重量％、
硫酸６７重量％）を計量注入した。得られたパルプ状混
合物を１１〜１３℃で更に１時間撹拌した。撹拌機およ
び外部冷却を備えた別のボイラーに水４００リットルを
１５℃で加えた。温度が９５℃を超えないように、撹拌
し冷却しながら、前記水に反応混合物を計量注入した。
形成された容易に撹拌できる懸濁液にクロロベンゼン１
００リットルを加え、該混合物全体を３０分間激しく撹
拌した。相分離後（３０分後）、下方水相を分離した。
残りの有機層からクロロベンゼン４０リットルを蒸留除
去した。このようにして濃縮した溶液にラネーニッケル
４００ｇを加え、オートクレーブで、温度１８０℃、圧
力４０〜５０バールで水素化を実施した。水素の取込み
は４．５時間後に完了した。次いで、フラッシュ蒸発に
よりオートクレーブを１３０℃に冷却した。次いで、反
応混合物から水がなくなるまでクロロベンゼンおよび水
を蒸発除去した（合計２２リットルのクロロベンゼ
ン）。次いで、熱い無水クロロベンゼン（合計１４リッ
トル）を添加しながら、１１０〜１２０℃で、圧力吸引
フィルター(pressure suction filter）を介する濾過に
より、反応混合物からラネーニッケルを除去した。次い
で、温度１１０℃である透明な濾液に、ホスゲンのクロ
ロベンゼン中２５重量％冷溶液１１０ｋｇを加えた。得
られた反応混合物をボイラーに加え、ホスゲンを静かに
導入しながら還流まで加熱し、還流下で更に１時間ホス
ゲン化した。透明溶液が形成された。過剰なホスゲンお
よびクロロベンゼンを蒸留によって反応混合物から除去
した。残留粗生成物を１８ｍｂａｒの減圧下でフラッシ
ュ蒸留した。黄色がかった蒸留物が１３．５ｋｇ得られ
た。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、この蒸留
物は９７．０％のズレンジイソシアネートおよび２．７
％のズレンを含んでいた。該生成物を真空分留で精製し
て、沸点が１８ｍｂａｒで１８２〜１８４℃の無色蒸留
物を回収し、これを固化すると、融点１１３〜１１４℃
の結晶が形成された。

【００２１】実施例４：ズレンジイソシアネートの製造 濃硫酸１３６ｋｇ中１１．４ｋｇのズレンを、実施例３
と同様に、３２．５ｋｇのニトロ化用酸と反応させた。
ニトロ化用酸の添加後、反応混合物を１１〜１３℃で更
に１時間撹拌し、次いで窒素圧力を用いて圧力吸引フィ
ルターで濾過した。その結果、廃酸（硫酸８８．３重量
％、水１０．３重量％）が透明暗色液として１２５ｋｇ
得られた。濾塊を水１２０リットルで１５℃で懸濁し、
ボイラーに流し入れた。形成された容易に撹拌し得る７
０℃懸濁液に１００リットルのクロロベンゼンを加え、
混合物全体を３０分間激しく撹拌した。その後の操作ス
テップは実施例３と同様に実施した。ジイソシアネート
を９６．８重量％含むフラッシュ蒸留ズレンジイソシア
ネートが１３．７ｋｇ得られた。

【００２２】実施例５：ズレンジイソシアネートの製造 ズレンジイソシアネートを実施例４と同様に製造した。
但し、粗ジニトロズレンの濾過で得られた実施例４の廃
酸（１２５ｋｇ、硫酸８８．３重量％）は、反応前に更
に１３ｋｇの濃硫酸（水７．０重量％）を加えてからズ
レン（１１．４ｋｇ）のニトロ化に使用した。ニトロ化
終了後、ジニトロズレンの濾過で１２８ｋｇの廃酸（硫
酸８７．３重量％、水１０．２重量％）が得られた。粗
ズレンジイソシアネートのフラッシュ蒸留の結果、２．
６％のズレンと９６．５％のズレンジイソシアネートと
を含む黄色がかった生成物が１３．５ｋｇ回収された。

【００２３】実施例６：ズレンジイソシアネートの製造 濃硫酸１３６ｋｇ中１１．４ｋｇのズレンを実施例３と
同様の方法で３２．５ｋｇのニトロ化用酸と反応させ
た。最終反応混合物を水４００リットル中で撹拌した。
得られた懸濁液を、７０℃で４５分間にわたり、１２０
リットルのトルエンと激しく混合した。その後の相分離
後に、下方水相を分離した。残りの有機相から６０リッ
トルのトルエンを蒸発除去した。このようにして濃縮し
た溶液に４００ｇのラネーニッケルを加え、オートクレ
ーブで温度１７０℃、圧力４１〜５４バールで水素化を
実施した。水素の取込みは４時間後に完了した。オート
クレーブをフラッシュ蒸発により１１０℃に冷却した。
次いで、反応混合物から水がなくなるまで、トルエンお
よび水を蒸発除去した。次いで、１００〜１１０℃で圧
力吸引フィルターを介して濾過することにより、反応混
合物からラネーニッケルを除去した。透明な１００℃濾
液に、ホスゲンのトルエン中２５重量％冷溶液１１０ｋ
ｇを有歯ミキサーを介して加えた。得られた反応混合物
をボイラーに加え、ホスゲンを静かに導入しながら加熱
還流し、還流下で更に２時間ホスゲン化した。透明溶液
が形成された。過剰なホスゲンおよびトルエンを蒸留で
反応混合物から除去した。残留粗生成物を１８ｍｂａｒ
の減圧下でフラッシュ蒸留した。その結果、純度９６．
９％のズレンジイソシアネートが１３．６ｋｇ得られ
た。

【００２４】実施例３〜６が示すように、本発明の３段
階反応プロセスでは、高収率のズレンジイソシアネート
を技術的に簡単に得ることができる。以上、本発明を明
らかにすべく詳細な説明を行ってきたが、これらの詳細
はそのためのものに過ぎず、特許請求の範囲によって限
定され得る以外は種々の変形が本発明の思想および範囲
を逸脱せずに当業者により実施され得る。

【００２５】以下、本発明の実施態様を要約すれば次の
通りである： １． ２，３，５，６−テトラメチル−１，４−ジイソ
シアナトベンゼンの製造方法であって、 ａ）１，２，４，５−テトラメチルベンゼンを硫酸の存
在下で硝酸と反応させて２，３，５，６−テトラメチル
−１，４−ジニトロベンゼンを生成し、 ｂ）ａ）で得られた液体反応混合物を水で希釈して懸濁
液を形成し、 ｃ）ｂ）で得られた懸濁液を、水に対して実質的に不混
和性であり且つ水素に対して不活性である非プロトン性
有機溶媒と激しく混合して、懸濁液中に存在する２，
３，５，６−テトラメチルジニトロベンゼンを溶解して
２つの液相を形成し、 ｄ）ｃ）で得られた液相を分離して２，３，５，６−テ
トラメチルジニトロベンゼンの有機溶媒溶液を回収し、 ｅ）２，３，５，６−テトラメチル−１，４−ジニトロ
ベンゼンを触媒の存在下で水素化して２，３，５，６−
テトラメチル−１，４−ジアミノベンゼンを生成し、 ｆ）前記水素化混合物から水および触媒を除去して２，
３，５，６−テトラメチル−１，４−ジアミノベンゼン
溶液を得、 ｇ）ｆ）で得た２，３，５，６−テトラメチル−１，４
−ジアミノベンゼン溶液をホスゲン化して２，３，５，
６−テトラメチル−１，４−ジイソシアナトベンゼンを
生成することからなる前記２，３，５，６−テトラメチ
ル−１，４−ジイソシアナトベンゼンの製造方法。

【００２６】２． ステップｄ）で得た２，３，５，６
−テトラメチルジニトロベンゼン溶液を、ステップｅ）
を実施する前に蒸留で溶媒を除去することにより濃縮す
る上記第１項に記載の方法。 ３． ステップｄ）で得た２，３，５，６−テトラメチ
ル−１，４−ジニトロベンゼン溶液を、ステップｅ）の
前に水での抽出により精製する上記第１項に記載の方
法。 ４． ステップａ）の反応を約１０〜約１５℃の温度で
実施する上記第１項に記載の方法。 ５． ステップｂ）の前に、濾過または遠心分離によっ
て、ステップａ）で形成された反応混合物から廃酸を除
去する上記第１項に記載の方法。 ６． 除去した廃酸を次のステップａ）で使用する上記
第５項に記載の方法。 ７． 非プロトン性有機溶媒がトルエンである上記第１
項に記載の方法。 ８． 非プロトン性有機溶媒がクロロベンゼンである上
記第１項に記載の方法。

【００２７】９． ステップｆ）を、（１） 水素化混
合物を蒸留して存在する水を完全に除去し、（２）
（１）の混合物から触媒を分離し、（３） （２）で得
られた混合物をｃ）で使用したものと同じ溶媒で希釈す
ることにより実施する上記第１項に記載の方法。 １０． ステップｇ）を、（１） ｈ）（３）で得られ
た混合物を機械的に作動する混合装置でホスゲンの有機
溶媒溶液と継続的に激しく混合し、（２） ｇ）（１）
で得られた混合物を下流反応器に加え、（３） 下流反
応器の温度を上昇させて２，３，５，６−テトラメチル
−１，４−ジイソシアナトベンゼン生成反応の完了を促
進することにより実施する上記第９項に記載の方法。 １１． ステップｇ）（３）で下流反応器にホスゲンを
加える上記第１０項に記載の方法。 １２． ステップｇ）を、（１） ｈ）で得られた混合
物を機械的に作動する混合装置でホスゲンの有機溶媒溶
液と継続的に激しく混合し、（２） ｇ）（１）で得ら
れた混合物を下流反応器に加え、（３） 下流反応器の
温度を上昇させて２，３，５，６−テトラメチル−１，
４−ジイソシアナトベンゼン生成反応の完了を促進する
ことにより実施する上記第１項に記載の方法。 １３． ステップｇ）（３）で下流反応器にホスゲンを
加える上記第１２項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス・ヨスト ドイツ連邦共和国デー41539 ドルマーゲ ン、グナイセナウシユトラーセ 15アー (72)発明者 ステフアン・ペニンガー ドイツ連邦共和国デー50259 プルハイム、 ハーネンシユトラーセ 106

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２，３，５，６−テトラメチル−１，４
   −ジイソシアナトベンゼンの製造方法であって、 ａ）１，２，４，５−テトラメチルベンゼンを硫酸の存
   在下で硝酸と反応させて２，３，５，６−テトラメチル
   −１，４−ジニトロベンゼンを生成し、 ｂ）ａ）で得られた液体反応混合物を水で希釈して懸濁
   液を形成し、 ｃ）ｂ）で得られた懸濁液を、水に対して実質的に不混
   和性であり且つ水素に対して不活性である非プロトン性
   有機溶媒と激しく混合して、懸濁液中に存在する２，
   ３，５，６−テトラメチルジニトロベンゼンを溶解して
   ２つの液相を形成し、 ｄ）ｃ）で得られた液相を分離して２，３，５，６−テ
   トラメチルジニトロベンゼンの有機溶媒溶液を回収し、 ｅ）２，３，５，６−テトラメチル−１，４−ジニトロ
   ベンゼンを触媒の存在下で水素化して２，３，５，６−
   テトラメチル−１，４−ジアミノベンゼンを生成し、 ｆ）前記水素化混合物から水および触媒を除去して２，
   ３，５，６−テトラメチル−１，４−ジアミノベンゼン
   溶液を得、 ｇ）ｆ）で得た２，３，５，６−テトラメチル−１，４
   −ジアミノベンゼン溶液をホスゲン化して２，３，５，
   ６−テトラメチル−１，４−ジイソシアナトベンゼンを
   生成することからなる前記２，３，５，６−テトラメチ
   ル−１，４−ジイソシアナトベンゼンの製造方法。