JPH01287075A - ２，４‐イミダゾリジンオンの品質改良法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アミノ酸、医薬及び農薬の原料として重要な
２．４−イミダゾリジンジオンの品質改良法に関するも
のである。

（従来の技術及びその課題） 従来、２．４−イミダゾリジンジオンは、グリオキザー
ル又はグリオキシル酸と尿素、グリシンとシアン酸塩、
グリコロニトリルと重炭酸アンモニム及びグリシノニト
リルと重炭酸アンモニムなどを原料として製造されてい
た。

その２．４−イミダゾリジンジオンの製造は、原料の入
手の容易さ、経済性より、グリコロニトリルを用いる方
法が有利であるが、グリコロニトリルが不安定であり、
この分解が反応生成物の純度低下を招き着色の原因にな
り問題であった。

本発明者らは、この問題を解決する方法として反応系の
アンモニアと炭酸ガスのモル比及びグリコロニトリル濃
度を制限する方法を見出した（特開昭６ｌ−８３１６４
）　、　Ｌかし、この方法は濃度の制限があり効率が悪
く、濃度を高くすると着色が著しくなり品質上好ましく
ない。また、着色した反応液を活性炭、イオン交換樹脂
等で処理して改善することができるが、精製のためにコ
ストが高くなり経済的に不利であった。

本発明は、このような活性炭、イオン交換樹脂等を使わ
ずに品質の良い２，４−イミダゾリジンジオンを提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するするための手段〕

上記目的を達成するために、本発明者らは、このような
課題を解決する方法を１重々検討した結果、水を反応溶
媒としてグリコロニトリルを二酸化炭素及びアンモニア
と反応させて２．４−イミダゾリジンジオンを製造する
方法において、原料のグリコロニトリルにグリコール酸
を添加し及び反応液中に亜硫酸ガスを吹き込むか、亜硫
酸塩又は酸性亜硫酸塩を存在させることにより、反応液
の着色が著しく改善し、製品の品質も向上することを見
出し５本発明を完成するに至った。

すなわち、重炭酸アンモニア、炭酸アンモニア若しくは
アンモニアと二酸化炭素又はこれらの混合物とグリコロ
ニトリルを反応させて２，４−イミダゾリジンジオンを
製造する方法において、（ａ）グリコロニトリルにグリ
コール酸を添加し、（ｂ）反応系に亜硫酸ガス、亜硫酸
塩又は酸性亜硫酸塩を存在させることを特徴とする２、
４−イミダゾリジンジオンの品質改良法である。

次に、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の２．４−イミダゾリジンジオンの品質改良法は
、重炭酸アンモニアとアンモニア又は炭酸ガスとアンモ
ニアを含む水溶液に所定量の亜硫酸ガスを吹き込むか、
亜硫酸塩又は酸性亜硫酸塩を添加し、密閉下、予め所定
量のグリコール酸を添加したグリコロニトリルを供給し
反応させる。

反応終了後、濃縮し硫酸処理して、さらに濃縮して冷却
し得られる白色結晶を濾別し、２．４〜イミダプリジン
ジオンを得た。

本発明で使用するグリコロニトリルは、例えば、５０重
量％グリコロニトリル水溶液でよい。この水溶液は、ホ
ルマリンと青酸を反応させて得られるが、未反応青酸を
除去した状態で用いられる。また、少量の硫酸を添加し
安定化させておいてもよい。

このグリコロニトリル水溶液に添加するグリコール酸の
品質については、特別な制限はなく工業用でよい、また
、グリコール酸のグリコロニトリル水溶液に対する作用
は不明であるが、グリコロニトリル水溶液中に微量混入
している金属をキレート化させて原料のグリコロニトリ
ルの分解を抑制していると考えられる。

重炭酸アンモニアとアンモニア又は炭酸ガスとアンモニ
アも特別な制限はないが、炭酸ガスとアンモニア水溶液
、液安の組合せが水バランスを考慮したときに好ましい
。

反応系に存在させる亜硫酸ガス、亜硫酸塩又は酸性亜硫
酸塩は、特別の制限はないが、安価で取り扱いの容易な
、アルカリ金属の亜硫酸塩又は酸性亜硫酸塩、例えば、
亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、酸性亜硫酸ナトリ
ウム、酸性亜硫酸カリウムが好ましい、また、亜流酸ガ
スを使用する場合は、反応中にアンモニアが存在するの
で実質は亜硫酸アンモニウムが生成し効果を示している
。

グリコール酸の添加量は、原料のグリコロニトリル１モ
ルに対して０．００１モル％以上、好ましくは０．１〜
５．０モル％でよい。

亜硫酸ガス、亜ｇ酸塩又は酸性亜硫酸塩の添加量は、グ
リコロニトリル１モルに対して０．００１モル％以上、
好ましくは０．１〜２．０モル％でよい。

また、反応は回分式、連続式の何れでもよい。

反応は、密閉加圧下で行うのが好ましく、反応温度は、
通常６０〜１５０　”Ｃであり、好ましくは８０〜１２
０℃の範囲である。

反応時間は反応温度により異なるが、通常０．２５〜５
時間の範囲である。

反応後、得られた生成物を硫酸又は塩酸等の酸を酸濃度
１０〜３０重景％になるように添加し、温度７０〜１０
０″Ｃ，２〜３時間攪拌するような酸処理を行い、２．
４−イミダプリジンジオン酸及び２．４−イミダソ゛リ
ジンジオニノ酸アミドを２．４−イミダゾリジンジオン
に環化させることができる。

〔実施例〕

次に本発明の方法について代表的な実施例を示し、さら
に詳細に説明するが、これらは説明のための単なる例示
であり、従って本発明はこれらの例によってなんら制限
されるものではない。

なお、実施例・比較例中の色度の測定は、次の方法によ
った。

塩化白金カリウム（Ｋ２ＰｔＣｊ２６）２．４９ｇ　、
結晶塩化コバルト（ＣｏＣｌ　ｚ　　・６ＨｚＯ）２．
０ｇ及び濃塩酸２００ｍ２を加え）溶解した後、水で１
１に希釈する。この液を比色計を用い、波長３７０ｍμ
における吸光度を測定し、これを色度１０００とし、こ
の液を１０倍に希釈したものを色度１００とした。

実施例１ 攪拌機、温度計を備えたガラス製の内容積１０１００Ｏ
の耐圧反応器中に、重炭酸アンモニウム１６６゜６ｇ、
２８重量％アンモニア水溶液５２．４ｇ　、純水４８１
゜０ｇ、亜硫酸ナトリウム０．７ｇを仕込み、１００°
Ｃに加温した。１００°Ｃになったところで、予めグリ
コール酸２．２ｇを添加した５０重量％グリコロニトリ
ル水溶１１１０．０ｇを１時間を要して仕込んだ後、１
時間反応を行い、減圧下、反応液の４０重量％まで濃縮
した液（色度６９４）に９５重量％硫酸を硫酸濃度が１
５重量％になるように添加し、９０’Ｃで３時間、酸処
理を行い（酸処理後の液の色度２９８）濾別し、白色の
２．４−イミダプリジンジオン７５．３ｇが得られた。

実施例２ 亜硫酸ナトリウム０．７ｇの代わりに亜硫酸カリウム０
．９ｇ添加する以外は、実施例１と同じ操作を行った。

酸処理後の液の色度は３０６で、白色の２．４−イミダ
ゾリジンジオン７５．４ｇが得られた。

実施例３ 亜硫酸ナトリウム０．７ｇの代わりに酸性亜硫酸ナトリ
ウム０．６ｇ添加する以外は、実施例１と同じ操作を行
った。酸処理後の液の色度は３１６で、白色の２，４−
イミダゾリジンジオン７５．２ｇが得られた。

実施例４ 亜硫酸ナトリウム０．７ｇの代わりに亜硫酸ガス１２５
０１を添加する以外は、実施例１と同じ操作を行った。

酸処理後の液の色度は３０１で、白色の２．４＝イミダ
ゾリジンジオン７４．３ｇが得られた。

実施例５ 亜硫酸ナトリウム添加！　０　、７　ｇを１．４ｇに増
やした以外は実施例１と同じ操作を行った。酸処理後の
液の色度は１８４で、白色の２．４−イミダゾリジンジ
オン７５．５ｇが得られた。

比較例１ 実施例１と同じ装置を用い、重炭酸アンモニウム１６６
．６ｇ、２８重量％アンモニア水溶液５２．４ｇ　、純
水４８１．０ｇを仕込み、１００　’Ｃに加温した。１
００°Ｃになったところで５０重量％グリコロニトリル
水溶液１１０．０ｇを１時間を要して仕込んだ。仕込後
、１時間反応を行い、減圧下、反応液の４０重量％まで
濃縮した液（色度１６５５　）に９５重世％硫酸を硫酸
濃度が１５２！Ｉ％になるように添加し、９０°Ｃで３
時間、酸処理を行い（酸処理後の液の色度は１０３７で
あった。）、黄色の２．４−イミダゾリジンジオン６９
．５ｇが得られた。

〔発明の効果〕

本発明９品質改良法は、活性炭、イオン交換樹脂等を使
わずに、実施例・比較例から色度比で１８４／１０３７
〜３１６／１０３７の着色を改善し、白色の品質の良い
２，４．イミダゾリジンジオンを得ることができる。ま
た、精製工程が不要なため工業的に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重炭酸アンモニア、炭酸アンモニア若しくはアンモ
   ニアと二酸化炭素又はこれらの混合物とグリコロニトリ
   ルを反応させて２，４−イミダゾリジンジオンを製造す
   る方法において、 （ａ）グリコロニトリルにグリコール酸を添加し、（ｂ
   ）反応系に亜硫酸ガス、亜硫酸塩又は酸性亜硫酸塩を存
   在させる ことを特徴とする２，４−イミダゾリジンジオンの品質
   改良法。