JPH05201953A - ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの製造方法並びにそれからジイソシアナトトルエンを製造する方法 - Google Patents

ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの製造方法並びにそれからジイソシアナトトルエンを製造する方法

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JPH05201953A
JPH05201953A JP19028192A JP19028192A JPH05201953A JP H05201953 A JPH05201953 A JP H05201953A JP 19028192 A JP19028192 A JP 19028192A JP 19028192 A JP19028192 A JP 19028192A JP H05201953 A JPH05201953 A JP H05201953A
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toluene
bis
diaminotoluene
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Peter Dr Heitkaemper
ペーテル・ハイトケンペル
Thomas Dr Schieb
トマス・シーベ
Stefan Dr Wershofen
ステフアン・ヴエルシヨツフエン
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Bayer AG
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C269/00Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C269/04Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups from amines with formation of carbamate groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 触媒の存在下100〜300℃にてジアミノ
トルエンをジエチルカーボネートと反応させしかも生成
アルコールを蒸留により同時に又は後続的に除去するこ
とにより、ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トル
エンを製造する。ジエチルカーボネートは、ジアミノト
ルエンのアミノ基を基準として少なくとも5倍のモル過
剰にて用いられる。生成したビス−(エトキシカルボニ
ルアミノ)−トルエンは、副生物を前もって除去するこ
となく、冷却、並びに随意に反応混合物の蒸発による部
分的濃縮後非常に純粋な結晶形態で単離される。また、
製造されたビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トル
エンを熱分解によりジイソシアナトトルエンを製造す
る。 【効果】ジエチルカーボネートの過剰量の使用により、
多量の副生物特に早期結晶化性ポリ尿素の生成が防がれ
る。従って、所望生成物は非常に純粋な形態で高収率に
て容易に単離され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビス−(エトキシカル
ボニルアミノ)−トルエン(トリレン−ビス−(O−エ
チルウレタン)としても知られている。)の製造方法並
びにそれからジイソシアナトトルエンを製造する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】アミンと有機カーボネートとの反応によ
るウレタンの製造は公知である。反応混合物を仕上げそ
して純粋な生成物を単離するための種々の処理操作が文
献に記載されている。例えば、モノウレタンは蒸留によ
り精製及び単離され得る(DE−OS(独国特許出願公
開明細書)第3,035,354号、EP−A(欧州特
許出願公開公報)第0,323,514号及びEP−A
第0,391,473号)。しかしながら、この方法は
トリレン−ビス(O−アルキルウレタン)に対しては用
いられ得ず、何故ならこれらのウレタンは蒸留されると
分解する故である。
【0003】アミンとカーボネートとの反応から生成さ
れたウレタンを精製する別の方法は再結晶である。DE
−OS(独国特許出願公開明細書)第2,160,11
1号によれば、例えば、アニリンとジメチルカーボネー
トとの反応から副生物として生成されたジフェニル尿素
は濾別され、濾液は蒸発により濃縮され、そして残渣は
ヘキサンから再結晶されてN−フェニル−O−メチルウ
レタンが得られる。しかしながら、この方法の生成物
は、再結晶後不純物として約20%のN−アルキル化ア
ニリン(反応の副生物として生成)を依然含有する。
【0004】DE−OS(独国特許出願公開明細書)第
3,035,354号の例8によれば、チタンテトラブ
チラートで触媒された2,4−ジアミノトルエンと過剰
のジエチルカーボネートとの反応後の2,4−ビス−
(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンが、主生成物
として生成されたポリ尿素を濾別し、濾液を蒸発により
濃縮しそして残渣をトルエンから再結晶させることによ
り単離され得る。この方法の不利は、ジウレタンの低収
率(理論量の26%)、並びに追加的プロセス工程にお
いてジウレタンに転化されねばならないポリ尿素の多量
の生成である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、公知
の方法の上述の不利を伴うことなく生成物が製造され得
かつ簡単で効率的な仕上げ法により非常に純粋な形態で
単離され得るトリレン−ビス−(O−アルキルウレタ
ン)の製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、ビス−(エ
トキシカルボニルアミノ)−トルエン(トリレン−ビス
−(O−エチルウレタン))の特定例においてジアミノ
トルエンを適当な触媒の存在下で大過剰のジエチルカー
ボネートと反応させることにより解決され得る、という
ことが驚くべきことに見出された。
【0007】
【作用効果】ジエチルカーボネートのかかる過剰量の使
用により、多量の副生物特に早期結晶化性ポリ尿素の生
成が防がれる。従って、所望生成物は非常に純粋な形態
で高収率にて容易に単離され得る。
【0008】本発明は、触媒の存在下100〜300℃
にてジアミノトルエンをジエチルカーボネートと反応さ
せしかも生成アルコールを蒸留により同時に又は後続的
に除去することにより、ビス−(エトキシカルボニルア
ミノ)−トルエンを製造する方法に関する。ジエチルカ
ーボネートは、ジアミノトルエンのアミノ基を基準とし
て少なくとも5倍のモル過剰にて用いられる。生成した
ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンは、副
生物を前もって除去することなく、冷却、並びに随意に
反応混合物の蒸発による部分的濃縮後非常に純粋な結晶
形態で単離される。本発明はまた、このようにして製造
されたビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエン
の熱分解によるジイソシアナトトルエンの製造方法に関
する。
【0009】いかなるジアミノトルエンも本発明の方法
に用いられ得るが、2,4−ジアミノトルエン、並びに
ジアミン混合物の量を基準として40重量%まで好まし
くは35重量%までの2,6−ジアミノトルエンが存在
する2,4−ジアミノトルエンの商業的混合物が好まし
い。元素周期系の第1〜5主族及び第1〜8副族の金属
化合物が触媒として用いられ得る。用いられる触媒は、
好ましくは周期系の第4主族及び第2副族の金属化合物
である。スズ、亜鉛及び鉛の化合物が特に好ましい。
【0010】適当な触媒の例には次のものが含まれる。
即ち、亜鉛、鉛、チタン又はジルコニウムの塩又は化合
物の如きルイス酸例えば塩化亜鉛(II)、酢酸亜鉛(I
I)及び他のカルボン酸亜鉛(II)、酢酸鉛(II)及び
他のカルボン酸鉛(II)、チタンテトラブチラート及び
ジルコニウムテトラプロピラート,有機スズ化合物例え
ばジブチルスズオキシド及びジブチルスズジラウレー
ト,並びにアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化
物又はアルコキシドの如き塩基性化合物。
【0011】触媒が生成物中に残存するならば、本発明
の方法によって生成されたウレタンの対応するイソシア
ネートとアルコールへの後続的分解に悪影響を及ぼさな
い触媒を用いることが好ましい。この特性を有する触媒
には、特に好ましい触媒であると上記に指摘したものが
含まれる。触媒は、本方法に用いられるジアミンの量を
基準として約0.01ないし約20モル%好ましくは約
0.05ないし約15モル%最も好ましくは約0.1な
いし約10モル%の量にて用いられる。反応温度は、一
般に約100ないし約300℃好ましくは約120ない
し約250℃の範囲にある。
【0012】本方法は、常圧又は高められた圧力にて行
われ得る。高められた圧力は、反応温度が常圧における
反応混合物の沸点より高い場合必要である。ジエチルカ
ーボネートはジアミンを基準として大過剰にて用いられ
ることが必須である。一般にジアミンのアミノ基を基準
として少なくとも5倍のモル過剰好ましくは少なくとも
10倍のモル過剰最も好ましくは10〜30倍のモル過
剰にて用いられる。
【0013】過剰にて存在するジエチルカーボネート
は、収率を最大にしかつ生成物ビス−(エトキシカルボ
ニルアミノ)−トルエンが簡単な再結晶により純粋な形
態で得られ得るようにすると認められる溶媒の重要な機
能を有する。次の反応式 R-(NH2) n + n(R′O)2 CO → R-(NHCOOR′) n +nR′OH 〔式中、基R及びR′は、この式(ここでは反応の原理
を説明するためにのみ示されている。)における反応体
の不活性基を表す。〕に従って反応中生成されるアルコ
ールは、反応中連続的にあるいは反応が完了された後の
適当な段階において蒸留により除去される。
【0014】驚くべきことに、本発明の方法の生成物
(DE−OS(独国特許出願公開明細書)第3,03
5,354号の方法とは対照的に)は、反応混合物の冷
却時に結晶化する副生物(特にポリ尿素)の有意的量を
含有していない。それ故、生成されたビス−(O−エチ
ルウレタン)は、反応混合物の80℃未満(好ましくは
50℃未満)への冷却及び随意に反応混合物の濃縮後、
更なる精製を行うことなく非常に純粋な結晶形態(少な
くとも95重量%好ましくは97重量%の純度)で得ら
れ得る。この高純度生成物は、簡単な濾過により並びに
随意にジエチルカーボネートでの洗浄後単離され得る。
このようにして得られた本方法の生成物における異性体
の分布は、出発物質として用いられるジアミノトルエン
のそれに実質的に相当する。それ故、本方法の生成物
は、実質的に2,4−ビス−(エトキシカルボニルアミ
ノ)−トルエンあるいはそれと40重量%まで好ましく
は35重量%まで(混合物を基準として)の2,6−ビ
ス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンとの混合
物であり、しかも少なくとも95重量%好ましくは97
重量%以上の純度を有する。
【0015】本発明の方法によって生成されたビス−
(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの分離後残存
する濾液は主にジウレタンを含有する。ジアルキルカー
ボネートとの更新反応によりジウレタンに転化され得る
アミノウレタン並びに他の副生物及び中間体も存在す
る。濾液はまた、少量のN−アルキル化化合物も含有し
得る。濾液は、随意に反応で生成したアルコールの分離
後並びに随意にN−アルキル化副生物の一部の分離後、
本発明による方法に戻され得る。蒸発による反応混合物
の随意的濃縮中得られたいかなる蒸留物も、反応で生成
したアルコールの分離後本方法に戻され得る。
【0016】本発明の方法は、連続的に又は断熱的に行
われ得る。本発明の方法により製造されたウレタンは、
更なる仕上げを行うことなく、対応するイソシアネート
を製造するために用いられ得る。該ウレタンは熱分解に
より対応するイソシアネートとアルコールに転化され
得、そして生じた分解生成物は次いで分離され得る。
【0017】
【実施例】本発明の方法を次の例により一層詳細に説明
する。百分率はすべて重量に基づいている。 例1 48.8g(0.4モル)の2,4−ジアミノトルエン
と、1890g(16モル)のジエチルカーボネート
(1:20のアミノ基対カーボネートのモル比に相当)
と、ミネラルスピリット中に溶解された2−エチルヘキ
サン酸の鉛塩及びイソノナン酸の鉛塩の混合物から成る
3.6gの触媒溶液(この溶液の鉛含有率24%)との
混合物を3リットルのオートクレーブ中で200℃に加
熱した。2時間後反応混合物を25℃に冷却することに
より、反応を停止させた。この反応混合物を、水流ポン
プによる真空における蒸発により濃縮した。沈殿した固
体を濾別し、50mlのジエチルカーボネートで洗浄し
そして乾燥した。75.7gの2,4−ビス−(エトキ
シカルボニルアミノ)−トルエン(純度98%、融点1
33℃)が得られた。これは、理論収量の71%の収率
に相当する。単離された2,4−ビス(エトキシカルボ
ニルアミノ)−トルエンの収率は、濾液を更なる反応の
ために反応容器に戻すことにより理論収量の約95%に
増大され得る。
【0018】例2 48.8g(0.4モル)のジアミノトルエン(65:
35の重量比の2,4−及び2,6−異性体の商業用混
合物)と、1890g(16モル)のジエチルカーボネ
ートと、3.6gの例1に記載の触媒溶液との混合物
を、3リットルのオートクレーブ中で200℃に加熱し
た。4時間後反応混合物を25℃に冷却することによ
り、反応を停止させた。この反応混合物を、水流ポンプ
による真空における蒸発により濃縮した。沈殿した固体
を濾別し、80mlのジエチルカーボネートで洗浄しそ
して乾燥した。63.2gの2,4−/2,6−ビス−
(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンが得られた
(2,6−異性体含有率32%)。これは、理論収量の
59%の収率に相当する。単離された2,4−/2,6
−ビス(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの収率
は、濾液を更なる反応のために反応容器に戻すことによ
り理論収量の90%より大に増大され得る。
【0019】本発明は次の態様を含む。 (1)ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエン
の製造方法において、 a)触媒の存在下でジアミノトルエンを該ジアミノトル
エンのアミノ基を基準として化学量論量の少なくとも5
倍のモル過剰のジエチルカーボネートと100〜300
℃にて反応させ、 b)a)で生成したアルコールを蒸留により除去し、 c)ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの
結晶が生成するまでb)の生成物を冷却しそして d)c)で生成した結晶質のビス−(エトキシカルボニ
ルアミノ)−トルエンを回収する、ことを特徴とする上
記方法。
【0020】(2)b)の生成物をc)による冷却の前
に濃縮する、上記(1)の方法。 (3)ジアミノトルエンが2,4−ジアミノトルエンで
ある、上記(1)の方法。 (4)ジアミノトルエンが、混合物全体の40重量%ま
でが2,6−ジアミノトルエンである2,4−ジアミノ
トルエンと2,6−ジアミノトルエンとの混合物であ
る、上記(1)の方法。 (5)触媒が元素周期系の第1〜5主族及び第1〜8副
族の金属から選択された金属の化合物である、上記
(1)の方法。 (6)触媒が元素周期系の第4主族又は第2副族の金属
の化合物である、上記(1)の方法。 (7)触媒がスズ、亜鉛又は鉛の化合物である、上記
(1)の方法。 (8)ジアミノトルエンが、混合物全体の40重量%ま
でが2,6−ジアミノトルエンである2,4−ジアミノ
トルエンと2,6−ジアミノトルエンとの混合物であ
る、上記(7)の方法。
【0021】(9)ジイソシアナトトルエンの製造方法
において、 a)触媒の存在下でジアミノトルエンを該ジアミノトル
エンのアミノ基を基準として化学量論量の少なくとも5
倍のモル過剰のジエチルカーボネートと約100℃ない
し300℃の温度にて反応させ、 b)a)で生成したアルコールを蒸留により除去し、 c)ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの
結晶が生成するまでb)の生成物を冷却し、 d)c)の生成物から結晶質のビス−(エトキシカルボ
ニルアミノ)−トルエンを回収しそして e)d)のビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トル
エンを熱分解する、ことを特徴とする上記方法。
【0022】本発明は説明の目的のために上記に詳述さ
れているけれども、かかる詳述は専ら該目的のためであ
ること、並びに特許請求の範囲により限定され得る場合
を除いて本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種
々の変更態様が本発明において当業者によりなされ得る
ことが理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステフアン・ヴエルシヨツフエン ドイツ連邦共和国デイー4050モエンヒエン グラツドバツハ、ナーヘシユトラーセ 28

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−
    トルエンの製造方法において、 a)触媒の存在下でジアミノトルエンを該ジアミノトル
    エンのアミノ基を基準として化学量論量の少なくとも5
    倍のモル過剰のジエチルカーボネートと100〜300
    ℃にて反応させ、 b)a)で生成したアルコールを蒸留により除去し、 c)ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの
    結晶が生成するまでb)の生成物を冷却しそして d)c)で生成した結晶質のビス−(エトキシカルボニ
    ルアミノ)−トルエンを回収する、ことを特徴とする上
    記方法。
  2. 【請求項2】 ジイソシアナトトルエンの製造方法にお
    いて、 a)触媒の存在下でジアミノトルエンを該ジアミノトル
    エンのアミノ基を基準として化学量論量の少なくとも5
    倍のモル過剰のジエチルカーボネートと約100℃ない
    し約300℃の温度にて反応させ、 b)a)で生成したアルコールを蒸留により除去し、 c)ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの
    結晶が生成するまでb)の生成物を冷却し、 d)c)の生成物から結晶質のビス−(エトキシカルボ
    ニルアミノ)−トルエンを回収しそして e)d)のビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トル
    エンを熱分解する、ことを特徴とする上記方法。
JP19028192A 1991-06-27 1992-06-25 ビス−(エトキシカルボニルアミノ)−トルエンの製造方法並びにそれからジイソシアナトトルエンを製造する方法 Pending JPH05201953A (ja)

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EP0520273A2 (de) 1992-12-30
EP0520273A3 (en) 1993-07-07
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