JP2000212155A - 1,1,3,3―テトラメチルグアニジン及びジメチルシアナミドの製造方法 - Google Patents

1,1,3,3―テトラメチルグアニジン及びジメチルシアナミドの製造方法

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JP2000212155A
JP2000212155A JP11009433A JP943399A JP2000212155A JP 2000212155 A JP2000212155 A JP 2000212155A JP 11009433 A JP11009433 A JP 11009433A JP 943399 A JP943399 A JP 943399A JP 2000212155 A JP2000212155 A JP 2000212155A
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tetramethylguanidine
alcohol
chloride
mol
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Takashi Motoi
隆司 元井
Toshihiro Hashimoto
俊博 橋本
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実用的な1,1,3,3−テトラメチルグア
ニジン及びジメチルシアナミドの製造方法を提供する。 【解決手段】 塩化シアンとジメチルアミンをアルコー
ルを含む有機溶媒中で反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は医薬中間体、化成品
原料等として有用な1,1,3,3−テトラメチルグア
ニジン及びその合成の中間体であるジメチルシアナミド
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来ジメチルシアナミドの製造法として
は特公平5−60460号公報にあるように青酸ソーダ
(若しくは青酸カリ)とジメチルアミンとを塩素の存在
下水溶液中で反応させる方法がある。またドイツ特許D
T1958095号公報及び、特開昭55−13335
2号公報では1,1,3,3−テトラメチルグアニジン
及び1,1,3,3−テトラメチルグアニジン塩の製造
方法が提案されているとともに、1,1,3,3−テト
ラメチルグアニジン及び1,1,3,3−テトラメチル
グアニジン塩合成段階の中間体としてジメチルシアナミ
ドが生成することが記載されている。即ちドイツ特許D
T1958095号公報では水と非混和性の有機溶媒中
で塩化シアンとジメチルアミンを反応させることによ
り、1,1,3,3−テトラメチルグアニジンを合成し
ている。特開昭55−133352号公報ではハロゲン
化シアンとジメチルアミンを水溶媒中で反応させジメチ
ルシアナミドを経由して1,1,3,3−テトラメチル
グアニジン及び1,1,3,3−テトラメチルグアニジ
ン塩が合成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ドイツ特許DT195
8095号公報に示されるような水と非混和性の有機溶
媒を用いた場合、1,1,3,3−テトラメチルグアニ
ジンを得るためには加圧下、130−180℃という高
温で反応を行う必要がある。また、特公平5−6046
0号公報、特開昭55−133352号公報に示される
ような水を溶媒とする方法では0−50℃と比較的低温
でジメチルシアナミドが合成でき、この系はそのまま6
0℃程度の温度にすることで1,1,3,3−テトラメ
チルグアニジンが合成され、高温加圧下という工業的に
実施しにくい条件は必要ない。しかしながら、この反応
液中で1,1,3,3−テトラメチルグアニジンは塩酸
塩の状態で存在し、これを単離するには過剰量のアルカ
リを水層に加え抽出を行う必要がある。工業的にはアル
カリと抽出溶媒のリサイクル使用が必要でプロセスが煩
雑になる。また1,1,3,3−テトラメチルグアニジ
ン及びジメチルシアナミドは水溶液中での変質が速いと
いう問題点もある。
【0004】これに対し筆者らは特願平10−2716
14号公報で青酸とジメチルアミンを塩素の存在下にア
ルコール溶媒中で反応させることを特徴とする1,1,
3,3−テトラメチルグアニジン又はその塩酸塩の製造
方法、及びジメチルシアナミドの製造方法を提案した。
即ち、アルコールを溶媒として用いると低温で変質する
ことなく1,1,3,3−テトラメチルグアニジンを合
成することが可能であった。しかしながら特願平10−
271614号公報の方法は、反応液中で発火の起こる
危険性がある。本発明の目的は1,1,3,3−テトラ
メチルグアニジン及びその塩酸塩と、それらの中間体で
あるジメチルシアナミドの製造に関して操作面、安全面
で有利な方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは塩化シアン
とジメチルアミンをアルコールを含む有機溶媒中で反応
させることにより、高い収率でジメチルシアナミドが得
られることを見出した。本発明により得られたジメチル
シアナミド溶液をそのまま原料成分に用いれば適当な時
間、温度で反応させることにより1,1,3,3−テト
ラメチルグアニジン及びその塩酸塩が得られる。即ち本
発明は、塩化シアンとジメチルアミンをアルコール成分
を含有する有機溶媒中で反応させることによりジメチル
シアナミド、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン
及びその塩酸塩を製造する方法に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の反応は式(1)に示すよ
うに、ジメチルシアナミドを経由して1,1,3,3−
テトラメチルグアニジンを合成するものであり、中間体
であるジメチルシアナミドにジメチルアミンが付加して
1,1,3,3−テトラメチルグアニジン塩酸塩が合成
される。
【0007】
【化1】
【0008】本発明を実施する際の原料のモル比は、
1,1,3,3−テトラメチルグアニジンの中間体とし
て有用なジメチルシアナミドを合成する場合には塩化シ
アン1モルに対しジメチルアミン2モル以上が必須であ
る。塩化シアンに対するジメチルアミンの量がこれより
少ない場合、生成物中に毒性の高い塩化シアンが残留
し、作業環境上好ましくない。また1,1,3,3−テ
トラメチルグアニジン塩酸塩を合成する場合には塩化シ
アン1モルに対しジメチルアミン3モル以上が必須であ
る。塩化シアンに対するジメチルアミンの量がこれより
少ない場合、生成物中に塩化シアンが残留したり、ジメ
チルシアナミドの1,1,3,3−テトラメチルグアニ
ジンへの転化が十分行われず生成物中にジメチルシアナ
ミドが残留するなどして作業環境上及び工業化上好まし
くない。
【0009】本発明を実施する際、原料の塩化シアン、
ジメチルアミンの少なくとも一方(例えば塩化シアン)
はアルコールを含む有機溶媒溶液とする必要があるが、
他方はその限りではない。従って他方(例えばジメチル
アミン)は無溶媒、又はアルコール以外の有機溶媒、又
はアルコール溶媒又はそれらの混合物の何れに溶解させ
ても本発明の実施にあたり影響を及ぼさない。また、塩
化シアン、ジメチルアミンの両成分をアルコール溶液と
することも可能である。以下、これらを原料成分又は塩
化シアン成分、ジメチルアミン成分と略称する。尚、本
発明で言うところのアルコールとはメタノール、エタノ
ール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコー
ル或いはそれらの混合物である。
【0010】本発明を実施する上での反応温度範囲はジ
メチルシアナミドの製造を目的とする場合は−10℃〜
50℃である。反応温度が−10℃以下になると反応速
度が低下する傾向にあり、50℃以上になると副生成物
の生成が起こり目的とするジメチルシアナミドの収率が
低下する。上記反応温度は好ましくは0℃〜35℃、よ
り好ましくは5℃〜25℃である。1,1,3,3−テ
トラメチルグアニジン塩酸塩の製造を目的とする場合、
発熱の大きい原料混合段階では−10℃〜50℃、好ま
しくは0℃〜35℃、より好ましくは5〜25℃で反応
を行う必要がある。原料混合が終了した段階で該反応液
を60〜70℃の条件下で反応させ、目的物の1,1,
3,3−テトラメチルグアニジン塩酸塩を得ることがで
きる。
【0011】こうして得られた1,1,3,3−テトラ
メチルグアニジン塩酸塩のアルコール溶液に、水酸化ナ
トリウム、ナトリウムメトキシド等のアルカリのアルコ
ール溶液を加えることで塩酸を中和し塩化ナトリウム、
塩化カリウム等の形で析出させて濾別する事ができる。
さらにこの濾液を蒸留することで精製1,1,3,3−
テトラメチルグアニジンが得られる。
【0012】本発明を実施する際の反応方式としてジメ
チルシアナミドの製造を目的とする場合、バッチ方式、
連続方式いずれも可能である。このうち、連続式を採用
する場合は、塩化シアン、ジメチルアミンをモル比で1
対2になるようにそれぞれ別個に、同時に反応器に供給
する方法がとられる。1,1,3,3−テトラメチルグ
アニジン及びその塩酸塩の製造を目的とする場合にはバ
ッチ方式が好適である。次に実施例に基づいて本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
【0013】
【実施例】実施例1 還流冷却管、攪拌装置、温度計を備え付けた反応器にメ
タノール(20g)、ジメチルアミン(7.7g、0.
17モル)を入れ、塩化シアン(5.15g、0.08
3モル)をメタノール(20g)に溶かした溶液を反応
温度10℃〜25℃の条件下で滴下した。滴下終了後反
応液の一部を採取しガスクロマトグラフ(以下、GCと
略記)で分析したところジメチルシアナミドが収率9
9.8モル%(対仕込み塩化シアン)で得られた。GC
上溶媒以外に検出された成分として過剰量仕込んだジメ
チルアミンが認められたが、副反応による不純物の生成
は認められなかった。原料の1成分である塩化シアンも
残留していなかった。引き続き本反応液にジメチルアミ
ン(3.79g、0.084モル)を加え、還流条件下
4時間反応させた。得られた反応液に苛性ソーダ(3.
4g、0.085モル)をメタノール(25g)に溶解
したものを加えて析出する結晶をろ過した後、反応液を
GC分析したところ1,1,3,3−テトラメチルグア
ニジンが収率95.2モル%(対仕込み塩化シアン)で
得られた。
【0014】実施例2 ジャケット式冷却器、攪拌装置、温度計、抜液口を備え
付けた連続式反応器を用いてジメチルシアナミド及び
1,1,3,3−テトラメチルグアニジン及びその塩酸
塩の合成を行った。(a)ジメチルアミン(20.6
g、0.46モル)をメタノール(50g)に溶かした
溶液、(b)塩化シアン(13.9g、0.23モル)
をメタノール(50g)に溶かした溶液を、前記連続式
反応器内でのジメチルアミン/塩化シアン等量比が2
(モル比)となるようにそれぞれ別個に供給した。供給
に要した時間は40分で、反応温度は5〜25℃の範囲
で制御し、且つ反応器内の液量が20mlとなるように
原料成分の供給と反応液の抜液を行った。原料成分の供
給と反応液の抜液終了後、抜液した液のGC分析を行っ
たところジメチルシアナミドが収率99.7モル%(対
仕込み塩化シアン)で得られた。GC上溶媒以外に検出
された成分として過剰量仕込んだジメチルアミンが認め
られたが、副反応による不純物の生成は認められなかっ
た。原料の1成分である塩化シアンも残留していなかっ
た。引き続き本反応液にジメチルアミン(10.2g、
0.23モル)を加え、70℃で4時間反応させた。得
られた反応液に苛性ソーダ(9.1g、0.23モル)
をメタノール(65g)に溶解したものを加えて析出す
る結晶をろ過した後、反応液をGC分析したところ1,
1,3,3−テトラメチルグアニジンが収率94.8モ
ル%(対仕込み塩化シアン)で得られた。
【0015】実施例3 実施例2と同様な連続式反応器を用いてジメチルシアナ
ミド及び1,1,3,3−テトラメチルグアニジン及び
その塩酸塩の合成を行った。(a)ジメチルアミン(2
2.0g、0.49モル)をメタノール(50g)に溶
かした溶液、(b)塩化シアン(14.9g、0.24
モル)を塩化メチレン(50g)に溶かした溶液を、前
記連続式反応器内でのジメチルアミン/塩化シアンのモ
ル比が2となるようにそれぞれ別個に供給した。供給に
要した時間は40分で、反応温度は5〜25℃の範囲で
制御し、且つ反応器内の液量が20mlとなるように原
料成分の供給と反応液の抜液を行った。原料成分の供給
と反応液の抜液終了後、抜液した液のGC分析を行った
ところジメチルシアナミドが収率99.8モル%(対仕
込み塩化シアン)で得られた。GC上溶媒以外に検出さ
れた成分として過剰量仕込んだジメチルアミンが認めら
れたが、副反応による不純物の生成は認められなかっ
た。原料の1成分である塩化シアンも残留していなかっ
た。続いて本反応液から蒸留により塩化メチレンを留去
した後、ジメチルアミン(11.0g、0.24モル)
を加え、70℃で4時間反応させた。得られた反応液に
苛性ソーダ(9.74g、0.24モル)をメタノール
(65g)に溶解したものを加えて析出する結晶をろ過
した後、反応液をGC分析したところ1,1,3,3−
テトラメチルグアニジンが収率95.0モル%(対仕込
み塩化シアン)で得られた。
【0016】
【発明の効果】本発明の方法によれば、1,1,3,3
−テトラメチルグアニジン及びその塩酸塩ならびにジメ
チルシアナミドが安全にかつ操作上有利な条件で製造で
きる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化シアンとジメチルアミンをアルコー
    ルを含む有機溶媒中で反応させることを特徴とする1,
    1,3,3−テトラメチルグアニジン及び/又はその塩
    酸塩の製造方法。
  2. 【請求項2】 アルコールがメタノール、エタノール、
    n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール又は
    それらの混合物である請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 原料のジメチルアミンと塩化シアンのモ
    ル比が、ジメチルアミン/塩化シアン≧3である請求項
    1記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 塩化シアンとジメチルアミンをアルコー
    ルを含む有機溶媒中で反応させることを特徴とするジメ
    チルシアナミドの製造方法。
  5. 【請求項5】 アルコールがメタノール、エタノール、
    n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール又は
    それらの混合物である請求項4記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 原料のジメチルアミンと塩化シアンのモ
    ル比が、ジメチルアミン/塩化シアン≧2である請求項
    4記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 反応温度が−10℃〜50℃である請求
    項4記載の製造方法。
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