JP2003286241A - ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製造方法 - Google Patents
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 本発明に係るビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製造方法
は、不活性有機溶媒の存在下ビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン−5−メチルアミンと塩化水素とを接触
させてビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−
メチルアミン塩酸塩を製造する造塩工程、および前記造
塩工程で得られたビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−
エン−5−メチルアミン塩酸塩をホスゲンと接触させ
て、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メ
チルイソシアナートを製造するホスゲン化工程を有する
ことを特徴としている。 【効果】 本発明によれば、不飽和脂環式−脂肪族アミ
ンを出発原料として、不飽和脂環式−脂肪族イソシアナ
ートを、不飽和結合を維持したままで、高収率に製造す
ることができる。
プト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製造方法
は、不活性有機溶媒の存在下ビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン−5−メチルアミンと塩化水素とを接触
させてビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−
メチルアミン塩酸塩を製造する造塩工程、および前記造
塩工程で得られたビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−
エン−5−メチルアミン塩酸塩をホスゲンと接触させ
て、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メ
チルイソシアナートを製造するホスゲン化工程を有する
ことを特徴としている。 【効果】 本発明によれば、不飽和脂環式−脂肪族アミ
ンを出発原料として、不飽和脂環式−脂肪族イソシアナ
ートを、不飽和結合を維持したままで、高収率に製造す
ることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、不飽和脂環式−脂
肪族アミンを出発原料として、不飽和脂環式−脂肪族イ
ソシアナートを製造する方法に関する。詳しくは、ビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミ
ンを出発原料とし、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エン−5−メチルイソシアナートを製造する方法に関
する。 【0002】 【従来の技術】イソシアナートを、対応するアミンとホ
スゲンとの反応によって得る方法は以前から知られてい
る。このとき、アミンが芳香族である場合には、アミン
とホスゲンの反応速度が大きいことから、副反応である
アミンと生成したイソシアナートとの反応が比較的抑制
されるが、アミンが脂肪族である場合には、アミンとイ
ソシアナートとの反応によりウレアが生成し易くなり、
収率低下の主因となる。 【0003】さらに、アミンが脂肪族の場合、副生した
ウレアとホスゲンとが反応し、目的とするイソシアナー
トの−NCO基が−Clに置換した化合物が副生する。
この副生物は、イソシアナート等と分離し難いため不純
物として目的とするイソシアナートの中に混在すること
が多く、また、加水分解性塩素として作用するため好ま
しくない。 【0004】また、副生したウレアはホスゲンと反応
し、その他の加水分解性塩素を含有する不純物も生成す
る。これらの加水分解性塩素含有物質は、ジイソシアナ
ートの利用において、品質面での障害となることが多
い。このように、原料アミンと生成するイソシアナート
との反応を防止することは、特に脂肪族ホスゲン化反応
において重要であることから、アミンを塩酸塩などの塩
として保護することによりイソシアナートとの反応を遅
らせ、ホスゲンと優先的に反応させる方法が知られてい
る。 【0005】しかしながら、この場合、対応する脂肪族
アミンが不飽和結合を有する場合、ハロゲン塩の製造に
用いる塩酸等のハロゲン化水素が不飽和結合に付加反応
するという可能性がある。このような背景等から、たと
えば、不飽和脂環式−脂肪族アミンの塩酸塩及び塩酸塩
を経由した不飽和環式−脂肪族イソシアネートの製法は
これまで報告されていない。 【0006】一方、不飽和脂環式−脂肪族アミンをホス
ゲンと低温で反応させた後、高温でホスゲンと反応させ
る冷熱二段合成法はUS 3141900で報告されて
いるが、副生物が多く、反応収率が77.3%と低いと
いう問題があった。また、不飽和脂環式−脂肪族アミン
とホスゲンとを、ジメチルホルムアミド中スラリーと
し、炭酸水素ナトリウムと反応させる合成法は、特開昭
49−16797号公報で報告されているが、この方法
では不飽和環式−脂肪族イソシアネートを得ることはで
きなかった。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術に伴う問題を解決しようとするものであっ
て、不飽和脂環式−脂肪族アミンを原料として、不飽和
結合を維持したままで、不飽和脂環式−脂肪族イソシア
ナートを高収率に製造することを目的としている。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく鋭意研究し、不飽和脂環式−脂肪族のアミ
ン化合物を塩酸塩としたのちホスゲンと反応させてイソ
シアナートを製造する方法によれば、当該造塩工程及び
ホスゲン化工程の両工程を連続して反応させることによ
り、不飽和結合を維持したままで、目的とするイソシア
ナートを高収率で得ることができることを見出し本発明
を完成するに至った。 【0009】すなわち、本発明に係るビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナート
の製造方法は、不活性有機溶媒の存在下ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミンと塩化水
素とを接触させてビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−
エン−5−メチルアミン塩酸塩を製造する造塩工程、お
よび前記造塩工程で得られたビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩をホスゲンと
接触させて、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
−5−メチルイソシアナートを製造するホスゲン化工程
を有することを特徴としている。 【0010】 【発明の実施の形態】本発明に係るビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製
造方法は、不活性有機溶媒の存在下に、ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン(本明細
書において以下単に「アミン」ということがある)と塩
化水素とを接触させてビシクロ[2.2.1]ヘプト−
2−エン−5−メチルアミン塩酸塩(本明細書において
以下単に「アミン塩酸塩」ということがある)を製造す
る造塩工程、および前記造塩工程で得られたビシクロ
[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン塩
酸塩とホスゲンとを接触させて、ビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートを製
造するホスゲン化工程を有する。 【0011】ここで使用されるビシクロ[2.2.1]
ヘプト−2−エン−5−メチルアミンは、公知の方法に
より製造することができ、ジエンを親ジエン性化合物と
反応させ六員環化合物を生成させて製造することができ
る。たとえば、該脂環化合物に類似する化合物の合成方
法がディールス及びアルダー(Diels−Alde
r)による米国特許第1944731号及び特開昭49
−16797号公報などに記載されており、同様の方法
を採用することができる。 【0012】本発明の製造方法で用いることができる前
記不活性有機溶媒としては、通常、アミンのホスゲン化
に使用されるものを使用することができ限定されない。
たとえば、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、
オルソジクロルベンゼン(以下、ODCBと略す)、ト
リクロルベンゼン、テトラヒドロフラン、テトラリン、
アミルベンゼン等が挙げられる。これらのうちでは、オ
ルソジクロルベンゼン(ODCB)を好ましく用いるこ
とができる。 【0013】不活性有機溶媒の溶媒量は、原料となるア
ミンに対して好ましくは5〜16倍、さらに好ましくは
6〜15倍の量で用いることが望ましい。溶媒量が多い
と、大きな反応器が必要となり、また溶媒回収のために
多くの熱量を必要とする。また、溶媒量がこれより少な
いと、造塩スラリーの粘度が高くなることがあり、移送
が煩雑になったり、攪拌ができなくなることがある。 【0014】ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
−5−メチルアミンと塩化水素とからビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩を
製造する造塩工程においては、塩酸は、ガス状、溶液状
等いずでもよいが、ガス状で添加することが好ましい。
塩酸によるビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−
5−メチルアミンの造塩反応に使用される塩酸量は理論
的にはアミンを中和するのに必要な量、即ち当モルのH
Clで十分であるが、従来法のようにアミン溶液にHC
lガスを吹込む方法では、攪拌を十分に行っても局部的
に未中和の部分が残り増粘する。 【0015】したがって、本発明では少なくとも当量以
上のHClガスを用いる。具体的には、HClガスの使
用量は、通常、アミンに対して、好ましくは1/1〜5
/1(HClガス/アミン)(モル/モル)、さらに好
ましくは1.1/1〜1.3/1(HClガス/アミ
ン)(モル/モル)であることが望ましい。また、HC
lガスの装入速度は、アミンに対して、好ましくは0.
2/1〜3/1(HClガス/アミン)(モル/モル・
hr)、さらに好ましくは0.5/1〜1.5/1(H
Clガス/アミン)(モル/モル・hr)、特に好まし
くは0.5/1〜1/1(HClガス/アミン)(モル
/モル・hr)であることが望ましい。装入速度を3/
1以下とすることで、アミンと塩酸との中和がより均一
に進行し増粘を抑制することができる。また、未中和の
部分の残留を抑制あるいは実質的になくすことができ
る。 【0016】塩酸装入温度および反応温度は、好ましく
は−30℃〜+50℃、さらに好ましくは、0℃〜30
℃であることが望ましい。前記範囲より温度が高いと塩
化水素ガスの溶媒への溶解度が低くなり、反応時間が長
くなるだけでなく、生成した塩酸塩が溶媒に溶け易くな
り更に不飽和部への塩酸付加反応が起こる。一方、上記
範囲より温度が低いと塩酸塩中への未反応体の取り込み
による未中和体が残りやすい。 【0017】塩酸装入後直ちに次工程に以降してもよい
が、反応を完了させるために通常、塩酸装入後、好まし
くは5分から2時間、さらに好ましくは20分から70
分保持することが望ましい。塩酸装入圧力および反応圧
力に特に限定はないが、圧力が高いと液中のHClガス
濃度が上がるため、塩酸塩への反応が速くなるが、塩の
析出が速くなり塩酸塩中への未反応体の取り込みによる
未中和体が残りやすい。通常、好ましくは常圧〜10k
g/cm2・G、さらに好ましくは常圧〜5kg/cm2
・Gであることが望ましい。 【0018】ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
−5−メチルアミン塩酸塩をホスゲンと反応させるホス
ゲン化工程は、前記造塩工程に引き続いて連続的に行う
ことができる。この場合、ビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩を製造する工程
で得られた塩酸塩スラリーをそのまま用いても、新たに
不活性有機溶媒を添加してもよい。新たに添加する溶媒
は塩酸塩を製造する工程に用いられたものと同じでも異
なっていてもよいが、通常同一のものが用いられる。 【0019】ホスゲンの添加方法としては、ノズルにて
液中あるいは、気相にホスゲンを装入することができる
が、液中に装入することが望ましい。ホスゲンと塩酸塩
との反応に用いるアミン塩酸塩の濃度は、好ましくは1
質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは5質量%
以上15質量%以下のアミン塩酸塩が用いることが望ま
しい。 【0020】ホスゲン化の反応温度は、好ましくは50
℃以上190℃以下、さらに好ましくは80℃以上16
0℃以下であることが望ましい。反応圧力は通常、常圧
〜10kg/cm2Gである。またホスゲンの使用量は通常、
前記アミン塩酸塩に対して、好ましくは1/1〜10/
1(ホスゲン/アミン塩酸塩)(mol/mol)、さらに好
ましくは2/1〜7/1(ホスゲン/アミン塩酸塩)
(mol/mol)であることが望ましい。 【0021】また、ホスゲン化反応においては、溶媒は
ホスゲンとともに循環されて回収して再使用されるが、
スタート時には相当量の溶媒を各反応槽に仕込んでお
き、また反応時には特定量の過剰ホスゲンを吹込むこと
ができるよう、塩酸塩スラリーを装入する前に、循環す
るホスゲンを系内に蓄積しておく必要がある。このよう
な、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メ
チルイソシアナートは、眼鏡レンズやウレタン原料、不
飽和イソシアネート化合物としてのメタセシス重合によ
る多官能基化して樹脂としても用いることができる。 【0022】 【実施例】以下、実施例を示し、本発明について更に詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限
定されるものではない。なお、実施例に示した各特性値
は、下記方法により測定した。 【0023】 【実施例1】[ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エ
ン−5−メチルイソシアナートの製造]ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン30.8
8g(0.25mol)、トルエン462.57gを3
Lの4ッ口フラスコに入れ、攪拌しながら氷水で5℃ま
で冷却した。これに11.45g(0.31mol)の
塩化水素ガスを11g/hrの割合で、フラスコ内温を
0〜10℃に保ちながら約1時間吹込んだ。吹込み終了
後、フラスコ内温を20℃以下にて1時間攪拌し、造塩
反応を完結させた。造塩反応では、塩酸塩粒子の塊が生
成するようなことはなく、極めてスムーズに推移し、白
色の均一な微粒子のスラリーが得られた。造塩終了後、
窒素を吹込みながらフラスコ内温を50℃まで昇温し、
更に50℃にて30分間窒素を吹込み過剰な塩化水素を
取除いた。 【0024】次いで、フラスコ内温を50℃から104
℃まで、1.5時間で昇温しながらホスゲンを30g/
hrにて徐々に吹込んで、ホスゲン化反応を開始した。
オイルバスで内温を104±1℃に調節しながら、ホス
ゲンの吹込みを10g/hrの割合で1時間続行した。
ホスゲン吹込み開始後、102℃で反応液の性状がスラ
リー状(白色)から澄明となった。ホスゲン化反応時間
は合計2.5時間であった。使用したホスゲンガスは理
論量の約3.8倍であった。 【0025】その後、フラスコ内反応液に、N2ガスを
約1時間吹込み脱ガスを行った。この間液温は104±
1℃とし、脱ガス後冷却した。反応液をGCにて分析
し、反応収率は99%であった。真空下で精留し、60
〜65℃/8mmHgの主留分27.30gを得た。得
られた主留分の分析値は次の通りであった。 【0026】GC−MS分析:149 元素分析: C H N Cl 計算値% 72.5 7.4 9.4 0 分析値% 72.5 7.6 10.2 0.07IR :2968.2cm-1,2869.9cm-1,225
8.5cm-1,1342.4cm-1 GC−MSスペクトル、IRスペクトル等の結果より、
得られた主留分は、目的物であることを確認した。ま
た、主留分の収率は理論値(37.3g)に対して73
%であった。 【0027】 【比較例1】オキソジクロルベンゼン(ODCB)39
9.87gを3Lの4ッ口フラスコに入れ、攪拌しなが
らメタノール−ドライアイスで−20℃まで冷却した。
これにホスゲンを30g/hrの割合で30分間吹込ん
だのち、ホスゲンを吹込みながら、別途用意した原料ア
ミン:ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−
メチルアミン 30.01g(0.24mol)のOD
CB63.39g溶液をフラスコ内液中に2時間かけて
滴下した。滴下中も冷却を続け、フラスコ内温を−20
〜−10℃に保った。 【0028】原料アミン溶液の滴下が終わった後も、フ
ラスコ内温を10℃以下に保ちながら、ホスゲンを30
g/hrの割合で30分間吹込んだ。フラスコ内温を1
0℃から108℃まで40分間で昇温しながらホスゲン
を4g/hrにて徐々に吹込んだ。オイルバスで内温を
108±1℃に調節しながら、ホスゲンの吹込みを4g
/hrの割合で1時間続行した。 【0029】昇温開始後、105℃で反応液の性状がス
ラリー状(白色)から澄明となった。ホスゲン化反応時
間は合計4.7時間であった。使用したホスゲンガスは
理論量の約6.7倍であった。その後、98℃に放冷し
フラスコ内反応液に、N2ガスを約1時間吹込み脱ガス
を行った。この間液温は98±1℃とし、脱ガス後冷却
した。 【0030】反応液をGCにて分析し、反応収率は71
%であった。真空下で精留し、60〜65℃/8mmH
gの主留分18.9gを得た。また、主留分の収率は理
論値(35.8g)に対して53%であった。 【0031】 【比較例2】ジメチルホルムアミド(以下DMFと略
す)300mlを3Lの4ッ口フラスコに入れ、攪拌し
ながら氷冷し10℃まで冷却した。これにホスゲンを1
0g/hrの割合で1時間吹込んだのち、ホスゲンを吹
込みながら、別途用意した原料アミン:ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン 12.
5g(0.10mol)のDMF50ml溶液をフラス
コ内液中に15分間をかけて滴下した。滴下中も冷却を
続けフラスコ内温を10〜15℃に保った。ホスゲン化
反応時間は合計1.2時間であった。使用したホスゲン
ガスは理論量と約当倍であった。 【0032】10.0gの炭酸水素ナトリウムを徐々に
加えたのち、1時間熟成し、50℃まで昇温し更に10
時間熟成した。熟成後、50℃1時間窒素バブリングに
て脱ガスを行った。反応液を脱ガス後冷却した。窒素シ
ャワー下で、硬質濾紙5c(1μm)を使用し濾過を行
い、湿固体6.47g及び黄色濾液を得た。湿固体及び
反応液をGCにて分析したが、目的化合物は検出されな
かった。 【0033】 【発明の効果】本発明によれば、不飽和脂環式−脂肪族
アミンを出発原料として、不飽和脂環式−脂肪族イソシ
アナートを、不飽和結合を維持したままで、高収率に製
造することができる。
肪族アミンを出発原料として、不飽和脂環式−脂肪族イ
ソシアナートを製造する方法に関する。詳しくは、ビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミ
ンを出発原料とし、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エン−5−メチルイソシアナートを製造する方法に関
する。 【0002】 【従来の技術】イソシアナートを、対応するアミンとホ
スゲンとの反応によって得る方法は以前から知られてい
る。このとき、アミンが芳香族である場合には、アミン
とホスゲンの反応速度が大きいことから、副反応である
アミンと生成したイソシアナートとの反応が比較的抑制
されるが、アミンが脂肪族である場合には、アミンとイ
ソシアナートとの反応によりウレアが生成し易くなり、
収率低下の主因となる。 【0003】さらに、アミンが脂肪族の場合、副生した
ウレアとホスゲンとが反応し、目的とするイソシアナー
トの−NCO基が−Clに置換した化合物が副生する。
この副生物は、イソシアナート等と分離し難いため不純
物として目的とするイソシアナートの中に混在すること
が多く、また、加水分解性塩素として作用するため好ま
しくない。 【0004】また、副生したウレアはホスゲンと反応
し、その他の加水分解性塩素を含有する不純物も生成す
る。これらの加水分解性塩素含有物質は、ジイソシアナ
ートの利用において、品質面での障害となることが多
い。このように、原料アミンと生成するイソシアナート
との反応を防止することは、特に脂肪族ホスゲン化反応
において重要であることから、アミンを塩酸塩などの塩
として保護することによりイソシアナートとの反応を遅
らせ、ホスゲンと優先的に反応させる方法が知られてい
る。 【0005】しかしながら、この場合、対応する脂肪族
アミンが不飽和結合を有する場合、ハロゲン塩の製造に
用いる塩酸等のハロゲン化水素が不飽和結合に付加反応
するという可能性がある。このような背景等から、たと
えば、不飽和脂環式−脂肪族アミンの塩酸塩及び塩酸塩
を経由した不飽和環式−脂肪族イソシアネートの製法は
これまで報告されていない。 【0006】一方、不飽和脂環式−脂肪族アミンをホス
ゲンと低温で反応させた後、高温でホスゲンと反応させ
る冷熱二段合成法はUS 3141900で報告されて
いるが、副生物が多く、反応収率が77.3%と低いと
いう問題があった。また、不飽和脂環式−脂肪族アミン
とホスゲンとを、ジメチルホルムアミド中スラリーと
し、炭酸水素ナトリウムと反応させる合成法は、特開昭
49−16797号公報で報告されているが、この方法
では不飽和環式−脂肪族イソシアネートを得ることはで
きなかった。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術に伴う問題を解決しようとするものであっ
て、不飽和脂環式−脂肪族アミンを原料として、不飽和
結合を維持したままで、不飽和脂環式−脂肪族イソシア
ナートを高収率に製造することを目的としている。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく鋭意研究し、不飽和脂環式−脂肪族のアミ
ン化合物を塩酸塩としたのちホスゲンと反応させてイソ
シアナートを製造する方法によれば、当該造塩工程及び
ホスゲン化工程の両工程を連続して反応させることによ
り、不飽和結合を維持したままで、目的とするイソシア
ナートを高収率で得ることができることを見出し本発明
を完成するに至った。 【0009】すなわち、本発明に係るビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナート
の製造方法は、不活性有機溶媒の存在下ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミンと塩化水
素とを接触させてビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−
エン−5−メチルアミン塩酸塩を製造する造塩工程、お
よび前記造塩工程で得られたビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩をホスゲンと
接触させて、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
−5−メチルイソシアナートを製造するホスゲン化工程
を有することを特徴としている。 【0010】 【発明の実施の形態】本発明に係るビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製
造方法は、不活性有機溶媒の存在下に、ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン(本明細
書において以下単に「アミン」ということがある)と塩
化水素とを接触させてビシクロ[2.2.1]ヘプト−
2−エン−5−メチルアミン塩酸塩(本明細書において
以下単に「アミン塩酸塩」ということがある)を製造す
る造塩工程、および前記造塩工程で得られたビシクロ
[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン塩
酸塩とホスゲンとを接触させて、ビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートを製
造するホスゲン化工程を有する。 【0011】ここで使用されるビシクロ[2.2.1]
ヘプト−2−エン−5−メチルアミンは、公知の方法に
より製造することができ、ジエンを親ジエン性化合物と
反応させ六員環化合物を生成させて製造することができ
る。たとえば、該脂環化合物に類似する化合物の合成方
法がディールス及びアルダー(Diels−Alde
r)による米国特許第1944731号及び特開昭49
−16797号公報などに記載されており、同様の方法
を採用することができる。 【0012】本発明の製造方法で用いることができる前
記不活性有機溶媒としては、通常、アミンのホスゲン化
に使用されるものを使用することができ限定されない。
たとえば、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、
オルソジクロルベンゼン(以下、ODCBと略す)、ト
リクロルベンゼン、テトラヒドロフラン、テトラリン、
アミルベンゼン等が挙げられる。これらのうちでは、オ
ルソジクロルベンゼン(ODCB)を好ましく用いるこ
とができる。 【0013】不活性有機溶媒の溶媒量は、原料となるア
ミンに対して好ましくは5〜16倍、さらに好ましくは
6〜15倍の量で用いることが望ましい。溶媒量が多い
と、大きな反応器が必要となり、また溶媒回収のために
多くの熱量を必要とする。また、溶媒量がこれより少な
いと、造塩スラリーの粘度が高くなることがあり、移送
が煩雑になったり、攪拌ができなくなることがある。 【0014】ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
−5−メチルアミンと塩化水素とからビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩を
製造する造塩工程においては、塩酸は、ガス状、溶液状
等いずでもよいが、ガス状で添加することが好ましい。
塩酸によるビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−
5−メチルアミンの造塩反応に使用される塩酸量は理論
的にはアミンを中和するのに必要な量、即ち当モルのH
Clで十分であるが、従来法のようにアミン溶液にHC
lガスを吹込む方法では、攪拌を十分に行っても局部的
に未中和の部分が残り増粘する。 【0015】したがって、本発明では少なくとも当量以
上のHClガスを用いる。具体的には、HClガスの使
用量は、通常、アミンに対して、好ましくは1/1〜5
/1(HClガス/アミン)(モル/モル)、さらに好
ましくは1.1/1〜1.3/1(HClガス/アミ
ン)(モル/モル)であることが望ましい。また、HC
lガスの装入速度は、アミンに対して、好ましくは0.
2/1〜3/1(HClガス/アミン)(モル/モル・
hr)、さらに好ましくは0.5/1〜1.5/1(H
Clガス/アミン)(モル/モル・hr)、特に好まし
くは0.5/1〜1/1(HClガス/アミン)(モル
/モル・hr)であることが望ましい。装入速度を3/
1以下とすることで、アミンと塩酸との中和がより均一
に進行し増粘を抑制することができる。また、未中和の
部分の残留を抑制あるいは実質的になくすことができ
る。 【0016】塩酸装入温度および反応温度は、好ましく
は−30℃〜+50℃、さらに好ましくは、0℃〜30
℃であることが望ましい。前記範囲より温度が高いと塩
化水素ガスの溶媒への溶解度が低くなり、反応時間が長
くなるだけでなく、生成した塩酸塩が溶媒に溶け易くな
り更に不飽和部への塩酸付加反応が起こる。一方、上記
範囲より温度が低いと塩酸塩中への未反応体の取り込み
による未中和体が残りやすい。 【0017】塩酸装入後直ちに次工程に以降してもよい
が、反応を完了させるために通常、塩酸装入後、好まし
くは5分から2時間、さらに好ましくは20分から70
分保持することが望ましい。塩酸装入圧力および反応圧
力に特に限定はないが、圧力が高いと液中のHClガス
濃度が上がるため、塩酸塩への反応が速くなるが、塩の
析出が速くなり塩酸塩中への未反応体の取り込みによる
未中和体が残りやすい。通常、好ましくは常圧〜10k
g/cm2・G、さらに好ましくは常圧〜5kg/cm2
・Gであることが望ましい。 【0018】ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
−5−メチルアミン塩酸塩をホスゲンと反応させるホス
ゲン化工程は、前記造塩工程に引き続いて連続的に行う
ことができる。この場合、ビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩を製造する工程
で得られた塩酸塩スラリーをそのまま用いても、新たに
不活性有機溶媒を添加してもよい。新たに添加する溶媒
は塩酸塩を製造する工程に用いられたものと同じでも異
なっていてもよいが、通常同一のものが用いられる。 【0019】ホスゲンの添加方法としては、ノズルにて
液中あるいは、気相にホスゲンを装入することができる
が、液中に装入することが望ましい。ホスゲンと塩酸塩
との反応に用いるアミン塩酸塩の濃度は、好ましくは1
質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは5質量%
以上15質量%以下のアミン塩酸塩が用いることが望ま
しい。 【0020】ホスゲン化の反応温度は、好ましくは50
℃以上190℃以下、さらに好ましくは80℃以上16
0℃以下であることが望ましい。反応圧力は通常、常圧
〜10kg/cm2Gである。またホスゲンの使用量は通常、
前記アミン塩酸塩に対して、好ましくは1/1〜10/
1(ホスゲン/アミン塩酸塩)(mol/mol)、さらに好
ましくは2/1〜7/1(ホスゲン/アミン塩酸塩)
(mol/mol)であることが望ましい。 【0021】また、ホスゲン化反応においては、溶媒は
ホスゲンとともに循環されて回収して再使用されるが、
スタート時には相当量の溶媒を各反応槽に仕込んでお
き、また反応時には特定量の過剰ホスゲンを吹込むこと
ができるよう、塩酸塩スラリーを装入する前に、循環す
るホスゲンを系内に蓄積しておく必要がある。このよう
な、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メ
チルイソシアナートは、眼鏡レンズやウレタン原料、不
飽和イソシアネート化合物としてのメタセシス重合によ
る多官能基化して樹脂としても用いることができる。 【0022】 【実施例】以下、実施例を示し、本発明について更に詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限
定されるものではない。なお、実施例に示した各特性値
は、下記方法により測定した。 【0023】 【実施例1】[ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エ
ン−5−メチルイソシアナートの製造]ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン30.8
8g(0.25mol)、トルエン462.57gを3
Lの4ッ口フラスコに入れ、攪拌しながら氷水で5℃ま
で冷却した。これに11.45g(0.31mol)の
塩化水素ガスを11g/hrの割合で、フラスコ内温を
0〜10℃に保ちながら約1時間吹込んだ。吹込み終了
後、フラスコ内温を20℃以下にて1時間攪拌し、造塩
反応を完結させた。造塩反応では、塩酸塩粒子の塊が生
成するようなことはなく、極めてスムーズに推移し、白
色の均一な微粒子のスラリーが得られた。造塩終了後、
窒素を吹込みながらフラスコ内温を50℃まで昇温し、
更に50℃にて30分間窒素を吹込み過剰な塩化水素を
取除いた。 【0024】次いで、フラスコ内温を50℃から104
℃まで、1.5時間で昇温しながらホスゲンを30g/
hrにて徐々に吹込んで、ホスゲン化反応を開始した。
オイルバスで内温を104±1℃に調節しながら、ホス
ゲンの吹込みを10g/hrの割合で1時間続行した。
ホスゲン吹込み開始後、102℃で反応液の性状がスラ
リー状(白色)から澄明となった。ホスゲン化反応時間
は合計2.5時間であった。使用したホスゲンガスは理
論量の約3.8倍であった。 【0025】その後、フラスコ内反応液に、N2ガスを
約1時間吹込み脱ガスを行った。この間液温は104±
1℃とし、脱ガス後冷却した。反応液をGCにて分析
し、反応収率は99%であった。真空下で精留し、60
〜65℃/8mmHgの主留分27.30gを得た。得
られた主留分の分析値は次の通りであった。 【0026】GC−MS分析:149 元素分析: C H N Cl 計算値% 72.5 7.4 9.4 0 分析値% 72.5 7.6 10.2 0.07IR :2968.2cm-1,2869.9cm-1,225
8.5cm-1,1342.4cm-1 GC−MSスペクトル、IRスペクトル等の結果より、
得られた主留分は、目的物であることを確認した。ま
た、主留分の収率は理論値(37.3g)に対して73
%であった。 【0027】 【比較例1】オキソジクロルベンゼン(ODCB)39
9.87gを3Lの4ッ口フラスコに入れ、攪拌しなが
らメタノール−ドライアイスで−20℃まで冷却した。
これにホスゲンを30g/hrの割合で30分間吹込ん
だのち、ホスゲンを吹込みながら、別途用意した原料ア
ミン:ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−
メチルアミン 30.01g(0.24mol)のOD
CB63.39g溶液をフラスコ内液中に2時間かけて
滴下した。滴下中も冷却を続け、フラスコ内温を−20
〜−10℃に保った。 【0028】原料アミン溶液の滴下が終わった後も、フ
ラスコ内温を10℃以下に保ちながら、ホスゲンを30
g/hrの割合で30分間吹込んだ。フラスコ内温を1
0℃から108℃まで40分間で昇温しながらホスゲン
を4g/hrにて徐々に吹込んだ。オイルバスで内温を
108±1℃に調節しながら、ホスゲンの吹込みを4g
/hrの割合で1時間続行した。 【0029】昇温開始後、105℃で反応液の性状がス
ラリー状(白色)から澄明となった。ホスゲン化反応時
間は合計4.7時間であった。使用したホスゲンガスは
理論量の約6.7倍であった。その後、98℃に放冷し
フラスコ内反応液に、N2ガスを約1時間吹込み脱ガス
を行った。この間液温は98±1℃とし、脱ガス後冷却
した。 【0030】反応液をGCにて分析し、反応収率は71
%であった。真空下で精留し、60〜65℃/8mmH
gの主留分18.9gを得た。また、主留分の収率は理
論値(35.8g)に対して53%であった。 【0031】 【比較例2】ジメチルホルムアミド(以下DMFと略
す)300mlを3Lの4ッ口フラスコに入れ、攪拌し
ながら氷冷し10℃まで冷却した。これにホスゲンを1
0g/hrの割合で1時間吹込んだのち、ホスゲンを吹
込みながら、別途用意した原料アミン:ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン 12.
5g(0.10mol)のDMF50ml溶液をフラス
コ内液中に15分間をかけて滴下した。滴下中も冷却を
続けフラスコ内温を10〜15℃に保った。ホスゲン化
反応時間は合計1.2時間であった。使用したホスゲン
ガスは理論量と約当倍であった。 【0032】10.0gの炭酸水素ナトリウムを徐々に
加えたのち、1時間熟成し、50℃まで昇温し更に10
時間熟成した。熟成後、50℃1時間窒素バブリングに
て脱ガスを行った。反応液を脱ガス後冷却した。窒素シ
ャワー下で、硬質濾紙5c(1μm)を使用し濾過を行
い、湿固体6.47g及び黄色濾液を得た。湿固体及び
反応液をGCにて分析したが、目的化合物は検出されな
かった。 【0033】 【発明の効果】本発明によれば、不飽和脂環式−脂肪族
アミンを出発原料として、不飽和脂環式−脂肪族イソシ
アナートを、不飽和結合を維持したままで、高収率に製
造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 不活性有機溶媒の存在下にビシクロ
[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミンと
塩化水素とを接触させてビシクロ[2.2.1]ヘプト
−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩を製造する造塩工
程、および前記造塩工程で得られたビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−5−メチルアミン塩酸塩をホス
ゲンと接触させて、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エン−5−メチルイソシアナートを製造するホスゲン
化工程を有することを特徴とするビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002092847A JP2003286241A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002092847A JP2003286241A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製造方法 |
Publications (1)
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---|---|
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ID=29237556
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JP2002092847A Pending JP2003286241A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−メチルイソシアナートの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003286241A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2020262660A1 (ja) | 2019-06-28 | 2020-12-30 | ホヤ レンズ タイランド リミテッド | 眼鏡レンズの製造方法、眼鏡レンズおよび眼鏡 |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002092847A patent/JP2003286241A/ja active Pending
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