JPH01135758A - Production of aromatic polycarbamate - Google Patents

Production of aromatic polycarbamate

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JPH01135758A
JPH01135758A JP29322787A JP29322787A JPH01135758A JP H01135758 A JPH01135758 A JP H01135758A JP 29322787 A JP29322787 A JP 29322787A JP 29322787 A JP29322787 A JP 29322787A JP H01135758 A JPH01135758 A JP H01135758A
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JP
Japan
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amount
methylenating agent
reaction
acid
added
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Application number
JP29322787A
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Japanese (ja)
Inventor
Norisue Takeshita
竹下 徳末
Tetsuo Takano
哲雄 高野
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject compound useful as an intermediate for medicines, agricultural chemicals, etc., in high conversion rate and quality without requiring recovery of the unreacted raw materials, by dividedly adding a relatively small excessive amount of a methylenating agent to an N- phenylcarbamate in the presence of an acid catalyst. CONSTITUTION:A methylenating agent (e.g., trioxane or paraformaldehyde) is reacted with an N-phenylcarbamate in the presence of an acid catalyst (e.g., H2SO4, HCl, phosphoric acid, polysulfuric acid or polyphosphoric acid) to provide polymethylene polyphenyl polycarbamate. In the process, the methylenating agent is used in an excessive amount of <=twice based on the stoichiometric amount and added in >=2 divided portions. In the divided addition, an almost stoichiometric amount (0.5mol. methylenating agent) or a somewhat smaller amount (e.g., 0.7-1.0 based on the stoichiometric amount) is previously added and the rest is added after a time of about half the total reaction time elapsed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、N−フェニルカーバメートとメチレン化剤を
原料とするポリメチレンポリフェニルポリカーバメート
 (以下、ポリカーバメートと略記する)の製造法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing polymethylene polyphenyl polycarbamate (hereinafter abbreviated as polycarbamate) using N-phenyl carbamate and a methylenating agent as raw materials.

より詳しくは、触媒の酸水溶液中でN−フェニルカーバ
メートにホルムアルデヒドなどのメチレン化剤を作用さ
せてポリカーバメートを製造する方法において、原料N
−フェニルカーバメートの転化率を向上させ、実質的に
未反応原料を含有しない反応生成物を得ることができる
改良方法に関する。
More specifically, in a method for producing polycarbamate by reacting a methylenating agent such as formaldehyde with N-phenyl carbamate in an acid aqueous solution of a catalyst, the raw material N
- An improved method capable of increasing the conversion rate of phenyl carbamate and obtaining a reaction product containing substantially no unreacted raw materials.

ポリカーバメートは医薬、農薬、化成品の中間原料とし
て有用な物質であり、特に熱分解により容易に対応する
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(以下、
単にポリイソシアネートと略記する)に転化されること
から、ポリイソシアネート製造の中間体として有用であ
る。
Polycarbamate is a substance useful as an intermediate raw material for pharmaceuticals, agricultural chemicals, and chemical products, and in particular, polymethylene polyphenyl polyisocyanate (hereinafter referred to as
Since it is converted into polyisocyanate (simply abbreviated as polyisocyanate), it is useful as an intermediate for polyisocyanate production.

ポリイソシアネート、なかんずく2核体のメチレンジフ
ェニルジイソシアネート(MDI)は、ポリウレタンエ
ラストマーおよび被覆材料製造の原料として有用な物質
であり、この用途における使用量は、揮発性が高く毒性
の強いことが問題となっているトリレンジイソシアネー
ト(TDI)を現在では凌駕しており、工業的規模での
大量生産が行われている。
Polyisocyanates, especially the dinuclear methylene diphenyl diisocyanate (MDI), are useful materials as raw materials for the production of polyurethane elastomers and coating materials, and the amount used in this application is problematic due to their high volatility and toxicity. At present, it has surpassed tolylene diisocyanate (TDI), and is being mass produced on an industrial scale.

(従来の技術) 従来、芳香族イソシアネー)1は一般に芳香族ニトロ化
合物を水素還元して芳香族アミンを得、これにホスゲン
を作用させてイソシアネートとすることにより工業的に
生産されてきた。しかし、この方法は工程が複雑な上、
有毒なホスゲンを使用すること、塩化水素が大量に副生
ずることなどの問題点があった。そこで、ホスゲンを使
用しない芳香族イソシアネート類の製造方法が盛んに研
究されている。
(Prior Art) Conventionally, aromatic isocyanes (1) have generally been industrially produced by reducing an aromatic nitro compound with hydrogen to obtain an aromatic amine, and then treating this with phosgene to form an isocyanate. However, this method is complicated, and
Problems include the use of toxic phosgene and the production of large amounts of hydrogen chloride. Therefore, methods for producing aromatic isocyanates that do not use phosgene are being actively researched.

ホスゲンを使用しない方法は、■直接法と、■カーバメ
ート経由法に大別される。
Methods that do not use phosgene are broadly divided into ∎direct method and ∎carbamate-mediated method.

第一の直接法は、不活性溶剤中で芳香族ニトロ化合物に
パラジウム系触媒の存在下で一酸化炭素を作用させ、芳
香族イソシアネート化合物を直接製造する方法であるが
、反応条件が過酷である、触媒の生産性が低い、副反応
が併発しやすいといった欠点がある。さらに、致命的な
ことに、この方法はMDIのような上記ポリイソシアネ
ートの製造に適用することは困難である。
The first direct method involves reacting aromatic nitro compounds with carbon monoxide in the presence of a palladium-based catalyst in an inert solvent to directly produce aromatic isocyanate compounds, but the reaction conditions are harsh. However, there are drawbacks such as low catalyst productivity and the tendency for side reactions to occur together. Furthermore, fatally, this method is difficult to apply to the production of the above-mentioned polyisocyanates such as MDI.

第二のカーバメート経由法は、芳香族ニトロ化合物とア
ルコールとに白金族金属触媒またはセレン触媒の存在下
で一酸化炭素を作用させて、中間生成物の芳香族カーバ
メートを得、次いでこのカーバメートを熱分解して芳香
族イソシアネートを得る方法である。
The second carbamate-mediated method involves reacting an aromatic nitro compound and an alcohol with carbon monoxide in the presence of a platinum group metal catalyst or a selenium catalyst to obtain an intermediate aromatic carbamate, which is then heated. This is a method to obtain aromatic isocyanate by decomposition.

本発明のポリカーバメートの製造法は、この第二のカー
バメート経由法による上記ポリイソシアネートの製造に
おいて実施されるものである。この方法は、下記反応式
に示すように、N−フェニルカーバメート(+)を酸触
媒の存在下でホルムアルデヒド等のメチレン化剤との縮
合により架橋してポリカーバメート(■)を生成させる
ものである。
The polycarbamate production method of the present invention is carried out in the production of the above-mentioned polyisocyanate by this second carbamate-mediated method. In this method, as shown in the reaction formula below, polycarbamate (■) is produced by crosslinking N-phenyl carbamate (+) by condensation with a methylenating agent such as formaldehyde in the presence of an acid catalyst. .

四      四 (式中、mは0またはI〜6のM数、Rは炭素数1〜6
の低級アルキル基を意味する)。
4 4 (where m is 0 or the number of M from I to 6, R is the number of carbon atoms from 1 to 6)
lower alkyl group).

この方法は、原料となるN−フェニルカーバメートをニ
トロ化合物あるいはアミノ化合物から合成する優れた方
法が近年開発されたため、ポリカーバメートの有利な製
造法として注目されている。
This method has attracted attention as an advantageous method for producing polycarbamates because an excellent method for synthesizing N-phenyl carbamate as a raw material from a nitro compound or an amino compound has been developed in recent years.

得られたポリカーバメートは、熱分解すると、式(Il
r)で示す対応するポリイソシアネートに転化される。
Upon pyrolysis, the resulting polycarbamate has the formula (Il
r) to the corresponding polyisocyanate.

(式中、mおよびRは上と同じ意味である)。(where m and R have the same meanings as above).

ポリウレタン製造原料としては、上記一般弐でm = 
Qの2N;体、すなわちM D Iが最も望ましい。
As a raw material for producing polyurethane, m =
The 2N; field of Q, ie, M D I, is most desirable.

しかし、前記の縮合反応でMDIに対応する2核体ポリ
カーバメート (メチレンジフェニルシカ−バメート、
MDU)が生成するようにホルムアルデヒド1モルに対
してN−フェニルカーバメート2モルの割合で反応させ
ても、3核体以上の多核体(m≧1)の生成は避けられ
ず、縮合反応生成物は必然的に少量の多核体ポリカーバ
メートを含有し、その結果、次の熱分解反応で得られる
生成物もMDIのほかに、少量の多核体ポリイソシアネ
ートを副反応生成物や中間生成物などと共に含存する。
However, in the above condensation reaction, the dinuclear polycarbamate (methylene diphenyl cicabamate,
Even if the reaction is carried out at a ratio of 2 moles of N-phenyl carbamate to 1 mole of formaldehyde to produce MDU), the formation of polynuclear bodies (m≧1) of trinuclear bodies or more is unavoidable, and the condensation reaction product necessarily contains a small amount of polynuclear polycarbamate, and as a result, the products obtained in the next thermal decomposition reaction also contain a small amount of polyisocyanate, along with side reaction products and intermediate products, in addition to MDI. Contain.

したがって、高品質のポリウレタン製造原料を得るため
には、縮合反応において、2核体MDUの生成割合がで
きるだけ高いポリカーバメート生成物を得ることが有利
である。
Therefore, in order to obtain a high-quality raw material for producing polyurethane, it is advantageous to obtain a polycarbamate product in which the proportion of binuclear MDU produced is as high as possible in the condensation reaction.

N−フェニルカーバメート化合物を酸触媒の存在下でメ
チレン化剤との縮合により架橋させてポリカーバメート
を製造する方法に関しては、例えば米国特許第2,94
6,768号、特開昭54−59264号、同55−7
9358号、同55−81850号、同55−8185
1号、同59−106453号などに多数の提案がなさ
れている。
For a method for producing polycarbamates by crosslinking N-phenyl carbamate compounds by condensation with a methylenating agent in the presence of an acid catalyst, see, for example, U.S. Pat.
No. 6,768, JP-A-54-59264, JP-A No. 55-7
No. 9358, No. 55-81850, No. 55-8185
Many proposals have been made, such as No. 1 and No. 59-106453.

また、上記の縮合反応において、目的生成物の収率向上
を図るために、助触媒の使用および/または均−系で縮
合反応を促進する方法も提案されている(例、特開昭5
6−100280号、同56−167655号など)。
In addition, in order to improve the yield of the target product in the above condensation reaction, methods have been proposed to use co-catalysts and/or to promote the condensation reaction homogeneously (for example, JP-A No. 5
No. 6-100280, No. 56-167655, etc.).

しかし、これらの公知の方法は、縮合反応生成物、特に
望ましい2核体MDUの収率が不十分であること、およ
び反応生成物から目的生成物を分離する方法が確立され
ていないといった理由から、上記縮合反応によるポリカ
ーバメートの製造、およびその熱分解によるポリイソシ
アネートの製造は未だ工業的実施には至っていない。
However, these known methods have insufficient yields of condensation reaction products, particularly desirable binuclear MDU, and a method for separating the target product from the reaction products has not been established. The production of polycarbamates by the above-mentioned condensation reactions and the production of polyisocyanates by thermal decomposition thereof have not yet been commercially implemented.

(発明が解決しようとする問題点) 縮合反応で得られたポリカーバメート生成物は、ポリイ
ソシアネートへの熱分解に先立って、通常は未反応の原
料N−フェニルカーバメートを蒸留などの手段により除
去する。未反応量が多い場合には、その分離に要する設
備とエネルギーが大となり、工業的に不利である。しか
し、上記の酸触媒存在下でのN−フェニルカーバメート
とメチレン化剤との反応では、メチレン化剤をN−フェ
ニルカーバメートに対して当量より多量に用いても、か
なりの未反応N−フエニルカーバメートカ残ってしまう
ことが認められている。
(Problems to be Solved by the Invention) Before the polycarbamate product obtained by the condensation reaction is thermally decomposed into polyisocyanate, unreacted raw material N-phenyl carbamate is usually removed by means such as distillation. . If the unreacted amount is large, the equipment and energy required for its separation will be large, which is industrially disadvantageous. However, in the above reaction of N-phenyl carbamate and methylenating agent in the presence of an acid catalyst, even if the methylenating agent is used in an amount larger than the equivalent amount to N-phenyl carbamate, a considerable amount of unreacted N-phenyl remains. It is recognized that carbamate remains.

N−フェニルカーバメートの完全な転化を達成するには
、次の方法が考えられる。
The following method can be considered to achieve complete conversion of N-phenyl carbamate.

■メチレン化剤を大過剰に用いる。■Use a large excess of methylenating agent.

■酸触媒を多量に用いる。■Use a large amount of acid catalyst.

■反応系中の酸触媒濃度を高める。■Increase the acid catalyst concentration in the reaction system.

しかし、これらの方法では、縮合反応が進みすぎて上記
−管式(n)においてm≧1の3核体以上の多核体の生
成割合が多くなったり、他の副反応の併発により、得ら
れた縮合反応生成物の組成が工業的見地から不満足なも
のとなる。特に、最も望ましい反応生成物である2核体
の4,4゛−メチレンジフェニルジカーバメー)  (
4,4’−MDIJ)の生成割合が低くなる。
However, in these methods, the condensation reaction progresses too much and the proportion of polynuclear bodies with m ≧ 1 or more trinuclear bodies in the above-mentioned -tubular formula (n) increases, or other side reactions occur simultaneously, resulting in unobtainable results. The composition of the resulting condensation reaction product is unsatisfactory from an industrial point of view. In particular, the most desirable reaction product, the dinuclear 4,4'-methylene diphenyl dicarbame) (
4,4'-MDIJ) production rate becomes low.

よって、本発明の目的は、酸触媒存在下でのN−フェニ
ルカーバメートとメチレン化剤との反応によるポリカー
バメートの製造において、原料N−フェニルカーバメー
トの転化率を100%に近づけると同時に、2核体MD
U、特に4.4“−MDUを高い割合で含有する生成物
を与えることのできる製造方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to increase the conversion rate of raw material N-phenyl carbamate to close to 100% in the production of polycarbamate by the reaction of N-phenyl carbamate with a methylenating agent in the presence of an acid catalyst, and at the same time to Body MD
The object of the present invention is to provide a production process which makes it possible to give products containing a high proportion of U, in particular 4.4"-MDU.

それにより、製造後に未反応原料の回収を実施すること
な(、反応生成物を次の熱分解に使用することが可能と
なり、また熱分解では望ましい生成物のMDIを多く含
有する高品質のポリイソシアネート生成物を得ることが
できる。
This makes it possible to use the reaction product in subsequent pyrolysis without having to recover unreacted raw materials after production, and in pyrolysis, the desired product is a high-quality polymer with a high MDI content. An isocyanate product can be obtained.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記目的を達成すべ(検討した結果、メ
チレン化剤を比較的小過剰量で使用し、これを反応系に
分割添加することが有効であることを見出し、4本発明
を完成させた。
(Means for Solving the Problem) The present inventors have found that it is effective to use a relatively small excess amount of the methylenating agent and add it to the reaction system in portions to achieve the above object. They found that this is the case, and completed the present invention.

ここに、本発明の要旨は、酸触媒の存在下でN−フェニ
ルカーバメートにメチレン化剤を作用させてポリメチレ
ンポリフェニルポリカーバメートを製造する方法におい
て、メチレン化剤をN−フェニルカーバメートに対する
化学量論量の2倍以下の過剰量で使用し、これを2回以
上に分けて分割添加することを特徴とする、ポリメチレ
ンポリフェニルポリカーバメートの製造法である。
Here, the gist of the present invention is a method for producing polymethylene polyphenyl polycarbamate by causing a methylenating agent to act on N-phenyl carbamate in the presence of an acid catalyst, in which the methylenating agent is added in a stoichiometric amount relative to the N-phenyl carbamate. This is a method for producing polymethylene polyphenyl polycarbamate, which is characterized in that an excess amount of not more than twice the stoichiometric amount is used and the amount is added in two or more portions.

(作用) 以下、本発明の詳細な説明する。(effect) The present invention will be explained in detail below.

本発明のポリカーバメートの製造方法の出発原料は、上
記−船式(1)で示されるN−フェニルカーバメートで
ある。−管式(1)において、特にRはメチルもしくは
エチルであるのが、次の熱分解反応が容易となることか
ら好ましい。
The starting material for the polycarbamate production method of the present invention is N-phenylcarbamate represented by the above-mentioned formula (1). - In the tubular formula (1), it is particularly preferable that R is methyl or ethyl because the next thermal decomposition reaction becomes easy.

メチレン化剤としては、ホルムアルデヒドまたはホルム
アルデヒドを発生させる物質が使用される。ホルムアル
デヒドを発生させる物質とは、上記縮合反応条件下で分
解等によりホルムアルデヒドを発生させる物質であり、
その具体例には、トリオキサン、パラホルムアルデヒド
、メチラールおよびその他のホルマール類が含まれる。
As the methylenating agent, formaldehyde or a substance that generates formaldehyde is used. A substance that generates formaldehyde is a substance that generates formaldehyde by decomposition etc. under the above condensation reaction conditions,
Examples include trioxane, paraformaldehyde, methylal and other formals.

通常は、主として経済的理由から、ホルムアルデヒド水
溶液(ホルマリン)がメチレン化剤として使用される。
Usually, primarily for economic reasons, an aqueous formaldehyde solution (formalin) is used as the methylenating agent.

酸触媒としては、硫酸、塩酸、リン酸、ポリ硫酸、ポI
J IJン酸、ホウ酸、臭化水素酸、過塩素酸などの無
機酸、三フン化ホウ素などのルイス酸、およびメタンス
ルホン酸などの有機酸が使用できるが、無機強酸、特に
硫酸が触媒活性の面から好ましい。触媒の使用量は特に
制限はないが、N−フェニルカーバメートに対して3〜
5倍の範囲内が好ましい。
Examples of acid catalysts include sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, polysulfuric acid, and polysulfuric acid.
J IJ Inorganic acids such as phosphoric acid, boric acid, hydrobromic acid, perchloric acid, Lewis acids such as boron trifluoride, and organic acids such as methanesulfonic acid can be used, but strong inorganic acids, especially sulfuric acid, can be used as catalysts. Preferred from the viewpoint of activity. There is no particular restriction on the amount of catalyst used, but it is between 3 and 3 to N-phenyl carbamate.
It is preferably within the range of 5 times.

上記縮合反応は、所望により有機溶媒の共存下で実施し
てもよい。反応温度は一般に50〜120℃、好ましく
は80〜100℃であり、反応時間は温度によっても異
なるが、一般に1〜5時間の範囲内である。反応方式は
、回分式でも連続式でもよく、また反応成分の添加量に
も特に制限はないが、−般にはN−フェニルカーバメー
トと酸触媒の混合物にメチレン化剤を添加することによ
り反応を実施することが好ましい。
The above condensation reaction may be carried out in the presence of an organic solvent, if desired. The reaction temperature is generally 50 to 120°C, preferably 80 to 100°C, and the reaction time varies depending on the temperature, but is generally within the range of 1 to 5 hours. The reaction method may be either a batch method or a continuous method, and there is no particular restriction on the amount of reaction components added, but the reaction is generally carried out by adding a methylenating agent to a mixture of N-phenyl carbamate and an acid catalyst. It is preferable to implement it.

本発明によれば、上記メチレン化剤の使用量は化学量論
量の2倍以下の比較的小過剰の量とする。
According to the present invention, the amount of the methylenating agent used is a relatively small excess of twice the stoichiometric amount or less.

2核体MDUの製造を目的とする場合、N−フェニルカ
ーバメート1モルに対してメチレン化剤0゜5モルが化
学量論量となる。化学量論量の2倍を超える量のメチレ
ン化剤を使用すると、縮合反応が進みすぎ、好ましくな
い多核体の生成割合が多くなる。好ましいメチレン化剤
の使用量は化学量論量の約1.2倍以下であり、特に約
1.1倍程度の小過剰のメチレン化剤を使用すると、2
核体の収率が高くなり、有利である。
When the purpose is to produce binuclear MDU, the stoichiometric amount is 0.5 mol of the methylenating agent per 1 mol of N-phenyl carbamate. If the methylenating agent is used in an amount exceeding twice the stoichiometric amount, the condensation reaction will proceed too much and the proportion of undesirable polynuclear products will increase. The preferred amount of methylenating agent to be used is about 1.2 times or less of the stoichiometric amount, and in particular, if a small excess of about 1.1 times is used, 2
This is advantageous because the yield of nuclear bodies is increased.

このようにメチレン化剤の使用量が比較的小過剰である
場合には、反応の完結は容易ではない。
When the methylenating agent is used in a relatively small excess as described above, it is difficult to complete the reaction.

本発明によれば、メチレン化剤を少なくとも2回以上に
分けて分割添加することで、縮合反応の実質的な完結が
図られる。
According to the present invention, the condensation reaction can be substantially completed by adding the methylenating agent in at least two portions.

このメチレン化剤の分割添加の分は方については特に限
定されないが、次のような方法が有利である。反応開始
時の第一回の添加量は、はぼ化学量36量(N−フェニ
ルカーバメート1モルに対してメチレン化剤0.5モル
)か、それよりやや少ない量、例えば化学量論量の0.
7〜1.0倍量(好ましくは約1倍量)とし、残りを第
二回の添加時に添加する。第二回の添加時期も特に制限
はないが、第一回と接近しすぎるのは、本発明の趣旨か
らも望ましくない。2回に分けて添加する場合には、少
なくとも全反応時間の174、好ましくは1/3、例え
ば約半分の時間が経過してから、第二回の添加を行う。
Although there is no particular limitation on the amount of the methylenating agent to be added in portions, the following method is advantageous. The first addition amount at the start of the reaction is approximately 36 stoichiometric amounts (0.5 mol of methylenating agent per 1 mol of N-phenyl carbamate), or a slightly smaller amount, e.g. stoichiometric amount. 0.
7 to 1.0 times the amount (preferably about 1 times the amount), and add the rest during the second addition. There is no particular restriction on the timing of the second addition, but it is undesirable from the spirit of the present invention to add it too close to the first addition. When the addition is made in two portions, the second addition is carried out after at least 174, preferably 1/3, for example about half, of the total reaction time has elapsed.

3回以上に分割してメチレン化剤を添加することもでき
るが、上記のような例では2回目のメチレン化剤の添加
によって通常は原料のN−フェニルカーバメートの転化
率はほぼ100%に達するため、3回目以降の添加によ
り多核体の生成割合が大きくなる弊害が生ずることもあ
るので、注意が必要である。その意味で、通常は2回の
分割添加で本発明の目的は十分に達成される。
The methylenating agent can be added in three or more parts, but in the above example, the conversion rate of the raw material N-phenyl carbamate usually reaches almost 100% by adding the methylenating agent the second time. Therefore, it is necessary to be careful because the third and subsequent additions may have the disadvantage of increasing the proportion of polynuclear bodies produced. In this sense, the object of the present invention can usually be fully achieved by adding in two portions.

反応を連続的に実施する場合には、2以上の反応器を使
用し、メチレン化剤を上記のように適当に分けて各反応
器に添加することで、メチレン化剤の分割添加を行うこ
とができる。
When carrying out the reaction continuously, the methylenating agent can be added in portions by using two or more reactors and adding the methylenating agent to each reactor in appropriate portions as described above. Can be done.

縮合により生成したポリカーバメート反応生成物は、縮
合反応混合物から触媒、未反応原料および水その他の反
応溶媒を除去することにより、固形物として取得するこ
とができる。必要により、不純物除去のための精製(例
、イオン交換樹脂処理)を行ってもよい。本発明によれ
ば、上記のメチレン化剤の分割添加により、比較的小過
剰量のメチレン化剤の使用にもかかわらず、未反応のN
−フェニルカーバメートの含有量が非常に少ない反応生
成物が得られる。したがって、この反応生成物は、その
まま次工程の熱分解によるポリイソンアネートの製造に
使用することができる。
The polycarbamate reaction product produced by condensation can be obtained as a solid by removing the catalyst, unreacted raw materials, water, and other reaction solvents from the condensation reaction mixture. If necessary, purification (eg, ion exchange resin treatment) may be performed to remove impurities. According to the present invention, by adding the methylenating agent in portions, unreacted N can be removed even though a relatively small excess amount of methylenating agent is used.
- A reaction product is obtained with a very low content of phenyl carbamate. Therefore, this reaction product can be used as it is in the next step of producing polyisonanate by thermal decomposition.

一般に、反応剤を過剰に添加すれば転化率が向上し、未
反応原料が少なくなることは予想されるが、所望の反応
生成物の選択率を改善することは困難である。本発明に
あっては、メチレン化剤の分割添加により、−度の添加
量が少なくなることから、多核体の生成が抑えられ、望
ましい2核体MDUを多く含む生成物を得ることができ
、選択率の改善も同時に図られ、生成物の品質が著しく
改善されるという予想外の効果が得られる。
Generally, it is expected that adding an excess of the reactant will improve the conversion rate and reduce the amount of unreacted raw material, but it is difficult to improve the selectivity of the desired reaction product. In the present invention, by dividing the addition of the methylenating agent, the amount of addition is reduced, so the formation of polynuclear bodies can be suppressed, and a product containing a large amount of desirable dinuclear MDU can be obtained. The selectivity is improved at the same time, and the unexpected effect is that the quality of the product is significantly improved.

次に、本発明を実施例により例示する。実施例中、%は
特に言及のない限り重量%である。また、実施例におけ
る分析は高速液体クロマトグラフィーおよびゲル・パー
ミェーション・クロマトグラフィーで行った。
The invention will now be illustrated by examples. In the examples, % is by weight unless otherwise specified. Moreover, the analysis in the examples was performed by high performance liquid chromatography and gel permeation chromatography.

実施■よ 温度計、還流冷却器および滴下漏斗を取りつけた100
 cd容の三つロフラスコに、エチルN−フェニルカー
バメート8.28 g、96%硫酸25.52g、蒸留
水23.50gを入れ、電磁攪拌子で攪拌しながら加熱
した。 50℃に達したとき、37%ホルムアルデヒド
水溶液2.02g  (上記カーバメートに対する化学
量論量の1.0倍)の滴下を開始した0滴下終了後、混
合液を攪拌しながら90℃に加熱し、この温度に1時間
保持して縮合反応させた。その後、37%ホルムアルデ
ヒド水溶液0.2g  (化学量論量の0.1倍)を追
加して、90℃でさらに1時間反応を続けた0反応終了
後、室温まで冷却し、メチルエチルケトンで反応生成物
を含む有機物を水層から抽出し、その一部を高速液体ク
ロマトグラフィーで分析した。
Conducted 100 times fitted with a thermometer, reflux condenser and dropping funnel.
8.28 g of ethyl N-phenyl carbamate, 25.52 g of 96% sulfuric acid, and 23.50 g of distilled water were placed in a CD volume three-necked flask and heated while stirring with a magnetic stirrer. When the temperature reached 50°C, 2.02 g of 37% formaldehyde aqueous solution (1.0 times the stoichiometric amount for the above carbamate) was started to be added dropwise. After the completion of the dropwise addition, the mixed solution was heated to 90°C while stirring, This temperature was maintained for 1 hour to allow a condensation reaction. Then, 0.2 g of 37% formaldehyde aqueous solution (0.1 times the stoichiometric amount) was added and the reaction was continued at 90°C for an additional hour. After the reaction was completed, it was cooled to room temperature, and the reaction product was added with methyl ethyl ketone. The organic matter containing 20% was extracted from the aqueous layer, and a portion of it was analyzed by high performance liquid chromatography.

分析の結果、N−フェニルカーバメートの転化率は98
.4%、2核体MDυの収率は73.0%であった。2
核体の内訳は、4.4’−MDUが90.1%、2゜4
’−MDUが9.9%であり、他に2.2’−MDUが
痕跡量検出された。
As a result of analysis, the conversion rate of N-phenyl carbamate was 98.
.. The yield of dinuclear MDυ was 73.0%. 2
The breakdown of the nuclear bodies is 90.1% 4.4'-MDU, 2゜4
'-MDU accounted for 9.9%, and trace amounts of 2.2'-MDU were also detected.

ル較炭上 エチルN−フェニルカーバメート8.29 g 、 9
6%硫6125.62g、蒸留水23.53 g、およ
び37%ホルムアルデヒド水溶液2.02g  (はぼ
化学量論量)を用いて、実施例1と同様に反応を実施し
た。ただし、ホルムアルデヒド水溶液は全量を50℃で
滴下し、90℃での反応時間を実施例1と同じく2時間
とした。
8.29 g of ethyl N-phenyl carbamate on carbon, 9
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using 6125.62 g of 6% sulfur, 23.53 g of distilled water, and 2.02 g of a 37% formaldehyde aqueous solution (roughly stoichiometric). However, the entire amount of the formaldehyde aqueous solution was added dropwise at 50°C, and the reaction time at 90°C was set to 2 hours as in Example 1.

反応生成物の分析結果は、N−フェニルカーバメートの
転化率89.8%、2核体MDUの収率67.8%であ
り、2核体の内訳は、4.4’ −M D U3O,2
%、2.4’ −M D U9.8%であった。すなわ
ち、はぼ化学量論量のメチレン化剤を1回で添加した場
合には、転化率と2核体収率のいずれも実施例1に比べ
て大きく低下した。
The analysis results of the reaction product showed that the conversion rate of N-phenyl carbamate was 89.8% and the yield of dinuclear MDU was 67.8%, and the breakdown of the dinuclear bodies was 4.4'-M D U3O, 2
%, 2.4'-M DU was 9.8%. That is, when a nearly stoichiometric amount of the methylenating agent was added at once, both the conversion rate and the binuclear yield were significantly lower than in Example 1.

ル較五I エチルN−フェニルカーバメート8.33 g 、 9
6%硫酸25.50 g 、蒸留水23.60 g 、
および37%ホルムアルデヒド水溶液2.23g (化
学量論量の約1.1倍)を用いて、実施例1と同様に反
応を実施した。
Comparison 5 I Ethyl N-phenyl carbamate 8.33 g, 9
6% sulfuric acid 25.50 g, distilled water 23.60 g,
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using 2.23 g (approximately 1.1 times the stoichiometric amount) of 37% formaldehyde aqueous solution.

ただし、ホルムアルデヒド水溶液は全量を50℃で滴下
し、90℃での反応時間を実施例1と同じく2時間とし
た。
However, the entire amount of the formaldehyde aqueous solution was added dropwise at 50°C, and the reaction time at 90°C was set to 2 hours as in Example 1.

反応生成物の分析結果は、N−フェニルカーバメートの
転化率99.5%、2核体MDUの収率70.1%であ
り、2核体の内訳は、4.4’ −M D U92.2
%、2.4°−MDU7.8%であった。
The analysis results of the reaction product showed that the conversion rate of N-phenyl carbamate was 99.5%, and the yield of binuclear MDU was 70.1%, and the breakdown of the binuclear product was 4.4'-MDU92. 2
%, 2.4°-MDU 7.8%.

すなわち、メチレン化剤の使用量が実施例1と同様に化
学量論量の約1.1倍であっても、これを分割添加しな
い場合には、転化率はやや高かったが、2核体の収率が
分割添加した実施例1より実質的に低くなり、製品品質
は劣化した。
In other words, even if the amount of methylenating agent used was approximately 1.1 times the stoichiometric amount as in Example 1, the conversion rate was slightly higher when it was not added in portions, but The yield was substantially lower than in Example 1, in which the mixture was added in portions, and the product quality deteriorated.

比較例2を比較例1と比較すると、単にメチレン化剤を
過剰に添加しただけでは、望ましい生成物である2核体
MDUの収率の改善には効果が小さいことがわかる。こ
れに対して、比較例2と同量のメチレン化剤を分割添加
すると、実施例1に示すように、2核体収率が改善され
ることは予想外の効果である。
Comparing Comparative Example 2 with Comparative Example 1, it can be seen that simply adding an excessive amount of methylenating agent has little effect on improving the yield of the desired product, dinuclear MDU. On the other hand, when the same amount of methylenating agent as in Comparative Example 2 is added in portions, the dinuclear yield is improved as shown in Example 1, which is an unexpected effect.

大侮炭主 エチルN−フェニルカーバメート8.28g、96%硫
酸25.50 g、蒸留水23.50 g 、および3
7%ホルムアルデヒド水溶液2.43g (化学量論量
の約1.2倍)を用いて、実施例1と同様に反応を実施
した。
8.28 g of ethyl N-phenyl carbamate, 25.50 g of 96% sulfuric acid, 23.50 g of distilled water, and 3
A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using 2.43 g (approximately 1.2 times the stoichiometric amount) of a 7% formaldehyde aqueous solution.

ただし、ホルムアルデヒド水溶液は50℃のときに2.
01 g添加し、90℃に達して30分反応させた後、
残りの0.42gを追加した。この追加後、90℃でさ
らに30分間反応させた0合計1時間の反応で得られた
反応生成物を実施例1と同様に分析したところ、N−フ
ェニルカーバメートの転化率95.1%、2核体MDU
の収率69.1%であり、2核体の内訳は、4.4’ 
−M D U92.9%、2.4’ −M D U7.
1%であった。
However, formaldehyde aqueous solution has a temperature of 2.
After adding 01 g and reacting for 30 minutes at 90°C,
The remaining 0.42g was added. After this addition, the reaction product was further reacted at 90°C for 30 minutes.The reaction product obtained by the reaction for a total of 1 hour was analyzed in the same manner as in Example 1, and the conversion rate of N-phenyl carbamate was 95.1%. nuclear body MDU
The yield was 69.1%, and the breakdown of dinuclear bodies was 4.4'
-M D U92.9%, 2.4' -M D U7.
It was 1%.

を較拠ユ エチルN−フェニルカーバメート8.27 g 、 9
6%硫酸25.50g、蒸留水23.50g、および3
7%ホルムアルデヒド水溶液2.43gを用いて、実施
例2と同様に反応を実施した。ただし、ホルムアルデヒ
ド水溶液は、全量を50℃のときに添加し、90℃での
反応時間は実施例2と同様に1時間であった。
Based on Yuethyl N-phenyl carbamate 8.27 g, 9
25.50 g of 6% sulfuric acid, 23.50 g of distilled water, and 3
The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 using 2.43 g of 7% formaldehyde aqueous solution. However, the entire amount of the formaldehyde aqueous solution was added when the temperature was 50°C, and the reaction time at 90°C was 1 hour as in Example 2.

反応生成物の分析結果は、N−フェニルカーバメートの
転化率94.9%、2核体MDUの収率66.6%であ
り、2核体の内訳は、4,4°−M D U93.9%
、2.4’ −M D U6.1%であった。
The analysis results of the reaction product showed that the conversion rate of N-phenyl carbamate was 94.9%, and the yield of dinuclear MDU was 66.6%, and the breakdown of the dinuclear body was 4,4°-MDU93. 9%
, 2.4'-M DU was 6.1%.

尖施斑主 エチルN−フェニルカーバメート8.27 g 、 9
6%硫酸25.50 g、蒸留水23.50 g 、お
よび37%ホルムアルデヒド水溶液2.93g  (化
学量論量の約1.45倍)を用いて、実施例1と同様に
反応を実施した。
Ethyl N-phenyl carbamate 8.27 g, 9
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using 25.50 g of 6% sulfuric acid, 23.50 g of distilled water, and 2.93 g of 37% formaldehyde aqueous solution (approximately 1.45 times the stoichiometric amount).

ただし、ホルムアルデヒド水溶液は、50℃のときに2
.19 g添加し、90℃で1時間反応後、0.74g
を追加して、さらに90℃で1時間反応させた。
However, formaldehyde aqueous solution has 2
.. After adding 19 g and reacting at 90°C for 1 hour, 0.74 g
was added, and the reaction was further carried out at 90°C for 1 hour.

分析の結果は、N−フェニルカーバメートの転化率10
0%、2核体MDUの収率67.9%であり、2核体の
内訳は、4.4’ −M D U92.3%、2,4°
−MDU7.7%であった。
The analysis results showed that the conversion rate of N-phenyl carbamate was 10
0%, the yield of dinuclear MDU is 67.9%, and the breakdown of dinuclear bodies is 4.4'-MDU92.3%, 2,4°
-MDU was 7.7%.

実施例1に比べて、メチレン化剤の使用量が多くなった
ために、転化率は100%となったが、2核体収率は逆
にやや低下した。
Compared to Example 1, the amount of methylenating agent used was larger, so the conversion rate was 100%, but the dinuclear yield was slightly lower.

(発明の効果) 以上に説明および例示したように、本発明により比較的
小過剰のメチレン化剤を反応に分割添加するという節単
な操作で、転化率が改善され、未反応N−フェニルカー
バメートの含fffiが大きく減少したポリカーバメー
ト生成物を得ることができる。しかも、予想外なことに
、メチレン化剤を小過剰量で一括添加した場合には、転
化率は改善されても、反応生成物中の望ましい2核体M
DUの収率はあまり改善されないのに対し、本発明によ
り分割添加するだけで、同し量の一括転化に比べて2核
体MDUの収率を相当に高めることができる。
(Effects of the Invention) As explained and exemplified above, according to the present invention, by a simple operation of adding a relatively small excess of methylenating agent in portions to the reaction, the conversion rate is improved and unreacted N-phenyl carbamate is A polycarbamate product with a greatly reduced fffi content can be obtained. Moreover, unexpectedly, when the methylenating agent is added all at once in a small excess amount, even though the conversion rate is improved, the desirable binuclear M in the reaction product is
While the yield of DU is not significantly improved, the yield of binuclear MDU can be considerably increased by adding portions according to the present invention compared to converting the same amount at once.

その結果、得られたポリカーバメートを、熱分解による
ポリイソシアネートの製造原料として使用する場合、未
反応N−フェニルカーバメートの分離・回収操作が不要
となり、反応工程が簡略化される上、2核体MD+の含
有量が多いポリイソシアネート生成物を得ることができ
、ポリイソシアネートの収率および製品品質が改善され
る。
As a result, when the obtained polycarbamate is used as a raw material for producing polyisocyanate by thermal decomposition, separation and recovery operations of unreacted N-phenyl carbamate are not necessary, the reaction process is simplified, and the dinuclear A polyisocyanate product with a high content of MD+ can be obtained, improving the polyisocyanate yield and product quality.

したがって、本発明により、上述したカーバメート経由
法により、高品質のポリイソシアネートを経済的に収率
よく製造することが可能となり、その工業化に大きく貢
献するものである。
Therefore, the present invention makes it possible to economically produce high-quality polyisocyanate in good yield by the above-mentioned carbamate-mediated method, and greatly contributes to its industrialization.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)酸触媒の存在下でN−フェニルカーバメートにメ
チレン化剤を作用させてポリメチレンポリフェニルポリ
カーバメートを製造する方法において、メチレン化剤を
N−フェニルカーバメートに対する化学量論量の2倍以
下の過剰量で使用し、これを2回以上に分けて分割添加
することを特徴とする、ポリメチレンポリフェニルポリ
カーバメートの製造法。
(1) In a method for producing polymethylene polyphenyl polycarbamate by allowing a methylenating agent to act on N-phenyl carbamate in the presence of an acid catalyst, the methylenating agent is used in an amount not more than twice the stoichiometric amount of N-phenyl carbamate. A method for producing polymethylene polyphenyl polycarbamate, the method comprising using an excess amount of , and adding the same in two or more portions.
(2)反応開始時に前記化学量論量の0.7〜1.0倍
量のメチレン化剤を添加し、全反応時間の少なくとも1
/3経過後に残りのメチレン化剤を添加する、特許請求
の範囲第1項記載の製造法。
(2) Add the methylenating agent in an amount of 0.7 to 1.0 times the stoichiometric amount at the start of the reaction, and add it for at least 1.0 times the stoichiometric amount.
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the remaining methylenating agent is added after 30 minutes.
(3)全メチレン化剤の使用量が前記化学量論量の約1
.1〜1.2倍である、特許請求の範囲第1項または第
2項記載の方法。
(3) The total amount of methylenating agent used is about 1 of the stoichiometric amount.
.. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the amount is 1 to 1.2 times.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168320A (en) * 2009-01-23 2010-08-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd Method for producing monosulfonate
CN102267925A (en) * 2010-06-02 2011-12-07 中国科学院过程工程研究所 Inorganic-liquid-acid-catalyzed post-treatment method for condensation product of phenyl carbamate
WO2013067679A1 (en) 2011-11-08 2013-05-16 中国科学院过程工程研究所 Method for preparing polymethylene polyphenyl polyamino formate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168320A (en) * 2009-01-23 2010-08-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd Method for producing monosulfonate
CN102267925A (en) * 2010-06-02 2011-12-07 中国科学院过程工程研究所 Inorganic-liquid-acid-catalyzed post-treatment method for condensation product of phenyl carbamate
WO2013067679A1 (en) 2011-11-08 2013-05-16 中国科学院过程工程研究所 Method for preparing polymethylene polyphenyl polyamino formate

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