JPH09100264A - ジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法 - Google Patents
ジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法Info
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- JPH09100264A JPH09100264A JP7282606A JP28260695A JPH09100264A JP H09100264 A JPH09100264 A JP H09100264A JP 7282606 A JP7282606 A JP 7282606A JP 28260695 A JP28260695 A JP 28260695A JP H09100264 A JPH09100264 A JP H09100264A
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
てジシクロヘキシルカルボジイミドを得た後、反応混合
物中の未反応シクロヘキシルイソシアネートをブロッキ
ング剤によりブロック化し、次いで上記反応混合物中の
生成ジシクロヘキシルカルボジイミドを蒸留回収するこ
とを特徴とするジシクロヘキシルカルボジイミドの製造
方法。 【効果】 本発明によれば、CHIの縮合によりDCC
を製造する際、半連続的にDCCをサイクル合成するこ
とが可能である。また特に、触媒としてフォスフォレン
オキシド誘導体を用いた場合、副生成物の副生を実質的
に伴うことなくDCCを高収率で製造することができ
る。
Description
ソシアネート(CHI)の脱二酸化炭素を伴う縮合反応
によりジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を製
造する方法に関し、更に詳述するとDCCを半連続的に
サイクル合成することを可能にしたDCCの製造方法に
関する。
は脱水縮合剤、反応試剤などとして近年重要性を増しつ
つあり、その合成には色々な方法が提案されている。例
えばジシクロヘキシルチオ尿素を塩化シアヌルとアルカ
リで処理する方法(特公昭50−13248号公報)、
ジシクロヘキシル尿素をオキシ塩化リンとピリジン塩基
で処理する方法(特開昭60−166652号公報)、
ジシクロヘキシル尿素をp−トルエンスルホニルクロラ
イドとピリジンで処理する方法(米国特許第2,79
7,240号)が報告されているが、これらの方法はい
ずれもチオ尿素あるいは尿素を脱水もしくは脱硫してジ
シクロヘキシルカルボジイミドを得るため、反応が数段
階必要であり、また合成終了時には未反応のそれぞれの
原料と、製品のDCCの他に副生成物が生成する。例え
ば特開昭60−166652号公報の方法ではオキシ塩
化リン由来のリン酸もしくは縮合リン酸の誘導体や、ピ
リジンが副生した塩化水素と造塩して塩酸塩になったも
のが生成する。このためサイクル的に合成を行う場合に
は複雑な工程を経なければならず、また、オキシ塩化リ
ン、ピリジンなどは元の原料や製品以外のものに変化し
て消費されてしまうため、更に続けて合成するには新た
なオキシ塩化リンとピリジンが必要になってくる。
ネート(CHI)の脱二酸化炭素を伴う縮合反応により
DCCを得る方法も知られている(特開昭54−666
56号公報など)。しかし、このような縮合反応後の反
応混合物からDCCを蒸留分離する場合、この反応混合
物中には未反応のCHI等が含まれているため、DCC
の蒸留の前にCHIが蒸留されるので、DCCを蒸留単
離するのに時間を要し、効率的でない。
れたもので、シクロヘキシルイソシアネートを出発原料
として、ジシクロヘキシルカルボジイミドを半連続的に
サイクル合成することが可能なジシクロヘキシルカルボ
ジイミドの製造方法を提供することを目的とする。
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究を行った
結果、下記反応式に示すように、シクロヘキシルイソシ
アネート(CHI)の脱二酸化炭素を伴う縮合反応によ
りジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を製造す
る場合、縮合反応後の反応混合物中の未反応CHIをブ
ロッキング剤でブロック化してDCCの沸点よりも上昇
させることにより、反応混合物中の生成DCCを蒸留分
離する際、未反応CHIを残してDCCのみを蒸留分離
することができること、そしてこのようにDCCを分離
した後、未反応CHIのブロック化を解消し、必要に応
じて不足分のCHIを新たに加えれば、CHIの縮合を
繰り返してDCCを製造することができ、かかる方法に
よればDCCを半連続的にサイクル合成できることを知
見した。
てフォスフォレンオキシド誘導体、特に下記一般式
(1)で示されるものを用いることにより、この触媒は
CHIに任意の割合で溶解するため、均一系となり、触
媒の添加量に制限がなくなる上、カルボジイミド化の活
性が高く、また副反応は生じないので、DCCを副生成
物の副生なく、高収率で合成し得ること、そしてこのよ
うに副反応は起きず、上記反応式以外の反応は起きない
ため、上述したようにして得られたDCCを系外に取り
出せば、系には理論量の触媒が残るので、触媒を新たに
加えなくとも原料のCHIを加えさえすれば何回でも簡
便にサイクル合成ができることを知見したものである。
水素原子又はメチル基である。)
ネートを縮合してジシクロヘキシルカルボジイミドを得
た後、反応混合物中の未反応シクロヘキシルイソシアネ
ートをブロッキング剤によりブロック化し、次いで上記
反応混合物中の生成ジシクロヘキシルカルボジイミドを
蒸留回収することを特徴とするジシクロヘキシルカルボ
ジイミドの製造方法、及び上記のジシクロヘキシルカル
ボジイミドの製造方法において、ジシクロヘキシルカル
ボジイミドの蒸留回収後、上記ブロッキング剤でブロッ
ク化されたシクロヘキシルイソシアネートを解離し、次
いで新たなシクロヘキシルイソシアネートを補充し、シ
クロヘキシルイソシアネートの縮合を行うことを特徴と
するジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法を提供
する。この場合、上記ブロッキング剤としては、ジシク
ロヘキシルカルボジイミドと反応せず、かつジシクロヘ
キシルカルボジイミドの蒸留温度より低温でシクロヘキ
シルイソシアネートと反応すると共に、シクロヘキシル
イソシアネートの縮合反応温度で解離する化合物が好適
に用いられる。また、上記縮合反応における触媒として
はフォスフォレンオキシド誘導体が好適に用いられる。
と、本発明のジシクロヘキシルカルボジイミド(DC
C)の製造方法は、シクロヘキシルイソシアネート(C
HI)を触媒の存在下で縮合させるもので、これにより
CHIの脱二酸化炭素によりDCCが得られるものであ
る。
使用されるが、特にフォスフォレンオキシド誘導体、と
りわけ下記一般式(1)で示される化合物及びその二重
結合異性体が好適に用いられる。
の好ましくは炭素数1〜15、特に1〜10の一価炭化
水素基で、特にアルキル基やフェニル基等のアリール基
が好ましい。また、R2は水素原子又はメチル基であ
る。
は、活性及び工業的入手の点から特開平7−17990
号公報に記載された方法で得ることができる3−メチル
−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オキシド、
1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オキシド、1
−メチル−2−フォスフォレン−1−オキシド、1−エ
チル−2−フォスフォレン−1−オキシド、1,3−ジ
メチル−2−フォスフォレン−1−オキシド、1−エチ
ル−3−メチル−2−フォスフォレン−1−オキシド、
及びこれらの二重結合異性体などを具体的に挙げること
ができる。特に沸点の面から3−メチル−1−フェニル
−2−フォスフォレン−1−オキシドが好ましい。
は、原料CHIに対して0.1〜50重量%、特に0.
1〜20重量%であることが好ましい。
ことが好ましいが、必要によっては沸点が縮合反応温度
以上であり、イソシアネート基及びカルボジイミド基と
反応することのない溶媒、例えば3−メチル−3−メト
キシブチルアセテート、トリエチレングリコールジメチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテ
ル、N−メチル−2−ピロリドン、メトキシブチルアセ
テート等の溶媒を用いることができる。
〜170℃が好ましく、特に好ましくは150〜170
℃である。また、反応時間は通常3〜10時間である。
混合物から生成DCCを蒸留分離するに際し、予め反応
混合物中の未反応CHIをブロッキング剤によりブロッ
キングしておくことにより、実質的にDCCのみを反応
混合物から蒸留分離するものである。この場合、反応混
合物中に残ったCHIのブロック化物は、そのブロック
化を解消することにより、新たなDCC製造原料として
そのまま使用することができる。また、上記縮合反応を
フォスフォレンオキシド誘導体触媒の存在下で無溶媒で
行った場合、反応混合物中には実質的に生成したDCC
と、未反応CHIと、触媒のフォスフォレンオキシド誘
導体を含んでいるだけであるので、DCCを反応混合物
から分離した後、これにCHIの必要量を加えれば、フ
ォスフォレンオキシド誘導体を必ずしも新たに補充しな
くとも、再びCHIの縮合反応を効果的に行うことがで
きる。
CCと反応せず、かつDCCの蒸留温度より低温でCH
Iと反応すると共に、CHIの縮合反応温度で解離する
化合物が有効に用いられる。
が用いられ、上記反応混合物の生成DCCの一部がこの
ブロッキング剤として使用される。即ち、CHIはDC
Cとウレトイミン結合を生成し、この生成したウレトイ
ミンはDCCの沸点である122℃/6mmHgの条件
下でも留去することがなく、しかもCHIの縮合反応温
度、特に100〜170℃において上記ウレトイミンは
CHIとDCCに解離する。
使用する場合は、上記縮合反応後、その反応温度より下
げ、DCCとCHIとがウレトイミン結合を効率よく生
成する温度、通常50〜90℃、より好ましくは65〜
75℃の温度で未反応CHIを生成したDCCの一部と
反応させてウレトイミンを生成させ、このウレトイミン
の沸点より低温で減圧蒸留することにより、反応混合物
からDCCのみを蒸留分離することができる。なお、こ
のウレトイミンを得るための反応時間は3〜10時間、
特に3〜7時間であることが好ましい。この場合、反応
混合物中には上記ウレトイミンが残存しているが、この
反応混合物をCHIの縮合反応温度まで加熱することに
より、ウレトイミンをCHIとDCCに解離させること
ができ、従って、必要により新たな原料CHIを加えて
そのまま再度の縮合反応を行うことができる。
ン化しなくても、一部CHIの形で減圧蒸留によりDC
Cより前の留分として取り出しても、ウレトイミン化し
た分、CHIの留分が減るので全くウレトイミン化しな
い時よりも有利である。より有利にDCCを合成するに
はより多くウレトイミン量を増やした方がよい。
外に、DCCと反応を起さず、DCCの合成反応温度に
おいてCHIと解離するが、DCCの蒸留温度以下でC
HIと反応してこれをブロック化する官能基を分子中に
1個以上有する化合物、例えば、各種オキシム、フェノ
ール類の如きアルコール、ε−カプロラクタム、イミダ
ゾールの如きアミンの他、ジエチルマロネート、エチル
アセトアセテート等のジカルボニル化合物などを用いる
ことができる。その中で特に好ましくは、DCCの沸点
の122℃/6mmHgよりも高い沸点を持つ化合物
で、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−メチル
インドール、ジブチルマロネート、2,4−ジクロロベ
ンジルアルコール、シクロヘキシルオキシム、クロロフ
ェニルケトンオキシム等が挙げられる。
も、DCCの蒸留分離に先立ち、反応混合物をCHIの
縮合反応温度より所定の温度(この温度はブロッキング
剤の種類により選定され、またその反応時間は通常0.
5〜5時間、特に1〜3時間である)に下げ、この温度
で未反応CHIをブロッキング剤と反応させてブロック
化する。これにより、CHIはブロックドCHIとな
り、分子量が大きくなることでDCCより沸点が上昇す
るので、DCCの蒸留時に未反応のCHIが反応混合物
からなくなるためDCCのみを蒸留分離することができ
る。DCCを蒸留で取り出した後の反応混合物には、フ
ォスフォレンオキシド誘導体等の触媒とCHIのブロッ
ク化物と、過剰にブロッキング剤を加えた場合にはこの
ブロッキング剤が残留物として残る。これに新たな原料
CHIを加え、CHIの縮合反応温度まで加熱すること
により、CHIのブロック化物がCHIとブロッキング
剤に解離して、再度のDCCの合成を行うことができ
る。このように、上記ブロッキング剤を加えると、ウレ
トイミンを作るよりも短時間に未反応CHIをブロック
化でき、連続合成には更に効率が良い。
合反応時に原料CHI及び触媒のフォスフォレンオキシ
ド誘導体と同時に加えておくことができ、かかるブロッ
キング剤が存在しても実質的に縮合反応に影響を与える
ことはない。
CCを製造する際、半連続的にDCCをサイクル合成す
ることが可能である。また特に、触媒としてフォスフォ
レンオキシド誘導体を用いた場合、副生成物の副生を実
質的に伴うことなくDCCを高収率で製造することがで
きる。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
00ml四つ口フラスコにシクロヘキシルイソシアネー
ト(CHI)125.2gとカルボジイミド化触媒の3
−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オ
キシド2.5gを加え、170℃に加熱撹拌し、カルボ
ジイミド化反応を5時間行った。その後温度を70℃に
下げ、更に5時間反応し、その温度で0.2mmHgで
減圧蒸留し、DCCを167.1g(収率81%)得
た。その際、減圧蒸留による留分はDCCのみであっ
た。減圧蒸留後の残留物にウレトイミン解離後の系内の
CHIを含む全CHI量が125.2gになるように新
たなCHIを101.4g加え、170℃で撹拌しなが
ら5時間反応させた。再び上記と同様に操作したとこ
ろ、減圧蒸留により165.0g(収率80%)のDC
Cが得られた。
00ml四つ口フラスコにシクロヘキシルイソシアネー
ト(CHI)125.2gとカルボジイミド化触媒の3
−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オ
キシド2.5gとシクロへキサノンオキシム22.7g
を加え、170℃に加熱撹拌し、カルボジイミド化反応
を5時間行った。その後温度を70℃に下げ、未反応C
HIをブロック化するため更に1時間反応し、その温度
で0.2〜0.3mmHgで減圧蒸留し、収率80%で
DCCを得た。その際、減圧蒸留による留分は99%以
上がDCCであった。減圧蒸留後の残留物にブロック化
物解離後のCHIを含む全CHI量が125.2gにな
るように新たなCHIを100.2g加え、170℃で
撹拌しながら5時間反応させた。再び温度を70℃に下
げ、上記と同様に操作後、減圧蒸留を行ったところ、1
65.0g(収率80%)のDCCが得られた。
00ml四つ口フラスコにシクロヘキシルイソシアネー
ト(CHI)125.2gとカルボジイミド化触媒の3
−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オ
キシド2.5gと2−エチル−4−メチルイミダゾール
22.0gを加え、170℃に加熱撹拌し、カルボジイ
ミド化反応を5時間行った。その後温度を70℃に下
げ、未反応CHIをブロック化するため更に0.5時間
反応し、その温度で0.2〜0.3mmHgで減圧蒸留
し、収率81%でDCCを得た。その際、減圧蒸留によ
る留分は99%以上がDCCであった。減圧蒸留後の残
留物にブロック化物解離後のCHIを含む全CHI量が
125.2gになるように新たなCHIを100.2g
加え、170℃で撹拌しながら5時間反応させた。再び
温度を70℃に下げ、上記と同様に操作後、減圧蒸留を
行ったところ、165.0g(収率80%)のDCCが
得られた。
00ml四つ口フラスコにシクロヘキシルイソシアネー
ト(CHI)125.2gとカルボジイミド化触媒の3
−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オ
キシド2.5gとジ−tert−ブチルマロネート4
3.3gを加え、170℃に加熱撹拌し、カルボジイミ
ド化反応を5時間行った。その後温度を100℃に下
げ、未反応CHIをブロック化するため更に1時間反応
し、70℃で0.2〜0.3mmHgで減圧蒸留し、収
率80%でDCCを得た。その際、減圧蒸留による留分
は99%以上がDCCであった。減圧蒸留後の残留物に
ブロック化物解離後のCHIを含む全CHI量が12
5.2gになるように新たなCHIを100.2g加
え、170℃で撹拌しながら5時間反応させた。再び温
度を70℃に下げ、上記と同様に操作後、減圧蒸留を行
ったところ、165.0g(収率80%)のDCCが得
られた。
00ml四つ口フラスコにシクロヘキシルイソシアネー
ト(CHI)125.2gとカルボジイミド化触媒の3
−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オ
キシド2.5gと2,4−ジクロロベンジルアルコール
35.4gを加え、170℃に加熱撹拌し、カルボジイ
ミド化反応を5時間行った。その後温度を100℃に下
げ、未反応CHIをブロック化するため更に2時間反応
し、その温度で0.2〜0.3mmHgで減圧蒸留し、
収率80%でDCCを得た。その際、減圧蒸留による留
分は99%以上がDCCであった。減圧蒸留後の残留物
にブロック化物解離後のCHIを含む全CHI量が12
5.2gになるように新たなCHIを100.2g加
え、170℃で撹拌しながら5時間反応させた。再び温
度を70℃に下げ、上記と同様に操作後、減圧蒸留を行
ったところ、165.0g(収率80%)のDCCが得
られた。
00ml四つ口フラスコにシクロヘキシルイソシアネー
ト(CHI)125.2gとカルボジイミド化触媒の3
−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オ
キシド2.5gとp−クロロフェニルケトンオキシム4
6.5gを加え、170℃に加熱撹拌し、カルボジイミ
ド化反応を5時間行った。その後温度を70℃に下げ、
未反応CHIをブロック化するため更に1時間反応し、
その温度で0.2〜0.3mmHgで減圧蒸留し、収率
80%でDCCを得た。その際、減圧蒸留による留分は
99%以上がDCCであった。減圧蒸留後の残留物にブ
ロック化物解離後のCHIを含む全CHI量が125.
2gになるように新たなCHIを100.2g加え、1
70℃で撹拌しながら5時間反応させた。再び温度を7
0℃に下げ、上記と同様に操作後、減圧蒸留を行ったと
ころ、165.0g(収率80%)のDCCが得られ
た。
Claims (7)
- 【請求項1】 シクロヘキシルイソシアネートを縮合し
てジシクロヘキシルカルボジイミドを得た後、反応混合
物中の未反応シクロヘキシルイソシアネートをブロッキ
ング剤によりブロック化し、次いで上記反応混合物中の
生成ジシクロヘキシルカルボジイミドを蒸留回収するこ
とを特徴とするジシクロヘキシルカルボジイミドの製造
方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のジシクロヘキシルカル
ボジイミドの製造方法において、ジシクロヘキシルカル
ボジイミドの蒸留回収後、上記ブロッキング剤でブロッ
ク化されたシクロヘキシルイソシアネートを解離し、次
いで新たなシクロヘキシルイソシアネートを補充し、シ
クロヘキシルイソシアネートの縮合を行うことを特徴と
するジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法。 - 【請求項3】 ブロッキング剤がジシクロヘキシルカル
ボジイミドと反応せず、かつジシクロヘキシルカルボジ
イミドの蒸留温度より低温でシクロヘキシルイソシアネ
ートと反応すると共に、シクロヘキシルイソシアネート
の縮合反応温度で解離する化合物である請求項1又は2
記載の製造方法。 - 【請求項4】 ブロッキング剤がシクロヘキシルイソシ
アネートの縮合で生成したジシクロヘキシルカルボジイ
ミドである請求項3記載の製造方法。 - 【請求項5】 ブロッキング剤が2−エチル−4−メチ
ルイミダゾール、2−メチルインドール、ジブチルマロ
ネート、2,4−ジクロロベンジルアルコール、シクロ
ヘキサノンオキシム及びクロロフェニルケトンオキシム
から選ばれるものである請求項4記載の製造方法。 - 【請求項6】 シクロヘキシルイソシアネートを縮合す
る際に、フォスフォレンオキシド誘導体を触媒として使
用した請求項1乃至5のいずれか1項記載の製造方法。 - 【請求項7】 フォスフォレンオキシド誘導体が下記一
般式(1) 【化1】 (式中、R1は置換又は非置換の一価炭化水素基、R2は
水素原子又はメチル基である。)で示される化合物又は
その二重結合異性体である請求項6記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28260695A JP3951065B2 (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | ジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28260695A JP3951065B2 (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | ジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09100264A true JPH09100264A (ja) | 1997-04-15 |
JP3951065B2 JP3951065B2 (ja) | 2007-08-01 |
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ID=17654702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28260695A Expired - Fee Related JP3951065B2 (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | ジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3951065B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019052232A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 | ポリウレタン接着剤組成物、及びこれを用いて製作される中空糸膜モジュール |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP28260695A patent/JP3951065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019052232A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 | ポリウレタン接着剤組成物、及びこれを用いて製作される中空糸膜モジュール |
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---|---|
JP3951065B2 (ja) | 2007-08-01 |
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