JPH10316645A - カルバメートの製造法 - Google Patents

カルバメートの製造法

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JPH10316645A
JPH10316645A JP9129607A JP12960797A JPH10316645A JP H10316645 A JPH10316645 A JP H10316645A JP 9129607 A JP9129607 A JP 9129607A JP 12960797 A JP12960797 A JP 12960797A JP H10316645 A JPH10316645 A JP H10316645A
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Tsunao Matsuura
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ジアリールカーボネートとN位に
少なくとも1つの水素原子を有するアミノ基を2個以上
有するアミン類(特に芳香族ポリアミン又は立体的にか
さ高いポリアミン)とからカルバメート(特にビスカル
バメート等のポリカルバメート)を製造する方法におい
て、該カルバメートを、温和な条件下に、副反応を抑え
ながら、高い反応速度及び高い生産性で製造することを
課題とする。また、本発明は、生成したカルバメートを
容易に分離して、目的のカルバメートを効率よく得るこ
とも課題とする。 【解決手段】 本発明の課題は、ジアリールカーボネー
トと、N位に少なくとも1つの水素原子を有するアミノ
基を2個以上有するアミン類とを、プロトン酸の存在下
で反応させることを特徴とするカルバメートの製造法に
よって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジアリールカーボ
ネートとN位に少なくとも1個の水素原子をもつアミノ
基を2個以上有するアミン類とからカルバメート(特に
ビスカルバメート等のポリカルバメート)を製造する方
法に関する。カルバメートは、農薬等の原料、ジイソシ
アナートの原料、ポリウレタンの製造原料として極めて
有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】カルバメート(特にビスカルバメート等
のポリカルバメート)を製造する方法としては、(1)
イソシアナート(特にポリイソシアナート)とアルコー
ルを反応させる方法、(2)クロロギ酸エステルとアミ
ン(特にポリアミン)を塩基存在下に反応させる方法、
(3)ホスゲンとアルコール及びアミン(特にポリアミ
ン)を反応させる方法、(4)尿素とアルコールを反応
させる方法が一般的に知られている。しかしながら、こ
れらの方法は、(1)の方法では、イソシアナート(ポ
リイソシアナート)が刺激性でその取扱が煩雑であるこ
とや、更にその原料が有毒なホスゲンであること、
(2)の方法では、反応に等モル以上の塩基を使用する
ことや、更にクロロギ酸エステルの刺激性が強く、その
原料が有毒なホスゲンであること、(3)の方法では、
ホスゲンの毒性が極めて高いこと及び反応に塩基を使用
すること、(4)の方法では、高温又は高圧で反応を行
う必要があることなど、それぞれ問題を有している。
【0003】一方、ジアリールカーボネートとN位に少
なくとも1個の水素原子をもつアミノ基を2個以上有す
るアミン類からカルバメート(特にビスカルバメート等
のポリカルバメート)を製造する方法としては、(5)
ジアリールカーボネートと芳香族ポリアミンを2−ヒド
ロキシピリジン等の複素環式単環第3級アミンの存在下
で反応させる方法〔特開昭52−136147号公報;
J.Polym.Sci.,Polym.Chem.E
d.,17,835(1979);Int.Prog.
Urethans,2,61(1980)〕、(6)ジ
アリールカーボネートと一級又は二級ポリアミンをルイ
ス酸触媒の存在下で反応させる方法(特開昭47−11
562号公報)、(7)ジアリールカーボネートとアル
キルポリアミンを反応させる方法(特開平1−2305
50号公報)が知られている。
【0004】しかしながら、これらの方法にもそれぞれ
問題がある。即ち、これらの方法では、アミノ基を二つ
以上有するポリアミンを用いるために二つ以上のステッ
プを経て反応が進行する。このため、モノアミン類から
のカルバメートの製造に比べ、反応時間が長くなり、そ
の間に副生物(尿素誘導体等)が生成しやすくなるとい
う問題がある。また、反応性を高めるために反応温度を
上げると、尿素誘導体や、カルバメートの分解によるア
ロファネート、ビウレット及び三量体などが生成して、
目的物の収率が低下するという問題もある。更に、芳香
族ポリアミンや立体的にかさ高いポリアミンでは反応性
が著しく低下するという問題がある。このように目的物
の収率が低く副生物も生成するため、反応生成物からの
目的物の分離が非常に困難であるという問題が必然的に
生じてくる。その他に、(5)の方法では、高価な触媒
が反応基質に対して等モル以上必要で、反応速度も遅
く、(6)の方法では、ルイス酸触媒によって反応容器
の腐食が起こるという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、公知の
カルバメート(特にビスカルバメート等のポリカルバメ
ート)の製造法は種々の問題を抱えている。即ち、
(1)〜(4)の方法は、原料に関する問題(刺激性又
は毒性等の原料の物性、塩基の使用)や反応条件に関す
る問題(高温又は高圧下での反応)などを有している。
また、(5)〜(7)の方法は、アミンの反応性に関す
る問題、副生物に関する問題、そして目的物の分離に関
する問題を有している。(5)の方法は、触媒や反応速
度に関する問題を有し、(6)の方法は、腐食に関する
問題も有している。
【0006】本発明はこのような問題のないカルバメー
ト(特にビスカルバメート等のポリカルバメート)の製
造法を提供することを課題とする。即ち、本発明は、ジ
アリールカーボネートとN位に少なくとも1つの水素原
子をもつアミノ基を二つ以上有するアミン類(特に芳香
族ポリアミン又は立体的にかさ高いポリアミン)とから
カルバメート(特にビスカルバメート等のポリカルバメ
ート)を製造する方法において、該カルバメートを、温
和な条件下に、副反応を抑えながら、高い反応速度及び
高い生産性で製造することを課題とする。また、本発明
は、生成したカルバメートを容易に分離して、目的のカ
ルバメートを効率よく得ることも課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、ジアリ
ールカーボネートと、N位に少なくとも1個の水素原子
をもつアミノ基を2個以上有するアミン類とを、プロト
ン酸の存在下で反応させることを特徴とするカルバメー
トの製造法によって達成される。
【0008】
【発明の実施の形態】ジアリールカーボネートとして
は、置換基を有していてもよい、同一のアリール基又は
異なるアリール基を有するジアリールカーボネートが使
用される。この置換基としては、例えば、炭素数1〜1
2のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基等)、炭素数6〜14のアリール基(フェニル
基、トリル基等)、炭素数1〜12のアルコキシ基(メ
トキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基
等)、炭素数6〜14のアリールオキシ基(フェノキシ
基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原
子等)、ニトロ基などが挙げられる。
【0009】前記の置換基を有していてもよいアリール
基としては、例えば、フェニル基、、ナフチル基、アン
トリル基や、トリル基、キシリル基、エチルフェニル
基、プロピルフェニル基や、ビフェニリル基や、メトキ
シフェニル基、エトキシフェニル基、プロポキシフェニ
ル基、ブトキシフェニル基や、フェノキシフェニル基
や、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、ジクロロ
フェニル基、ブロモフェニル基や、ニトロフェニル基、
ジニトロフェニル基などが挙げられる。なお、これらの
アリール基はo−、m−、p−の各異性体を含み、アリ
ール基に結合している置換基はn−、i−、t−等の各
異性体を含む。
【0010】前記のジアリールカーボネートとしては、
例えば、以下のような化合物が挙げられる無置換のアリ
ール基を有するジアリールカーボネートとしては、ジフ
ェニルカーボネート、ジ−1−ナフチルカーボネート、
ジ−2−ナフチルカーボネート、ジ−9−アントリルカ
ーボネートなどが挙げられ、炭素数1〜12のアルキル
基で置換されたアリール基を有するジアリールカーボネ
ートとしては、ビス(2−トリル)カーボネート、ビス
(3−トリル)カーボネート、ビス(4−トリル)カー
ボネート、ビス〔4−(tert−ブチル)フェニル〕
カーボネートなどが挙げられる。
【0011】炭素数6〜14のアリール基で置換された
アリール基を有するジアリールカーボネートとしては、
ビス(4−ビフェニリルフェニル)カーボネートなどが
挙げられ、炭素数1〜12のアルコキシ基で置換された
アリール基を有するジアリールカーボネートとしては、
ビス(2−メトキシフェニル)カーボネート、ビス(3
−メトキシフェニル)カーボネート、ビス(4−メトキ
シフェニル)カーボネート、ビス(3−ブトキシフェニ
ル)カーボネート、ビス(4−ブトキシフェニル)カー
ボネート、ビス(3,5−ジメトキシフェニル)カーボ
ネートなどが挙げられ、炭素数6〜14のアリールオキ
シ基で置換されたアリール基を有するジアリールカーボ
ネートとしては、ビス(4−フェノキシフェニル)カー
ボネートなどが挙げられる。
【0012】ハロゲン原子で置換されたアリール基を有
するジアリールカーボネートとしては、ビス(2−クロ
ロフェニル)カーボネート、ビス(3−クロロフェニ
ル)カーボネート、ビス(4−クロロフェニル)カーボ
ネート、ビス(2,4−ジクロロフェニル)カーボネー
ト、ビス(2,6−ジクロロフェニル)カーボネート、
ビス(4−ブロモフェニル)カーボネートなどが挙げら
れる。
【0013】また、ニトロ基で置換されたアリール基を
有するジアリールカーボネートとしては、ビス(2−ニ
トロフェニル)カーボネート、ビス(3−ニトロフェニ
ル)カーボネート、ビス(4−ニトロフェニル)カーボ
ネート、ビス(2,4−ジニトロフェニル)カーボネー
ト等が挙げられる。
【0014】ジアリールカーボネートの中では、同一の
アリール基を有するカーボネートが好適で、その中で
も、ジフェニルカーボネート、ビス(2−トリル)カー
ボネート、ビス(4−クロロフェニル)カーボネート、
ビス(4−ニトロフェニル)カーボネートが好適であ
る。
【0015】N位に少なくとも1個の水素原子をもつア
ミノ基を2個以上有するアミン類としては、一般式
(I)、(II)、(III) で示される化合物のいずれかが
好適に使用される。
【0016】
【化4】 (式中、R1 、R3 は水素原子、炭素数1〜4のアルキ
ル基、又は炭素数7〜14のアラルキル基を表し、Ar
1 、Ar2 は炭素数6〜12のアリーレン基を表し、R
2 は炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数2〜4のア
ルケニレン基、炭素数7〜13のアラルキレン基、又は
炭素数6〜12のアリーレン基を表し、X、Zは炭素数
1〜4のアルキレン基、−NH−基、−O−基、−S−
基、−SS−基、−SO2 −基、−CO−基から選ばれ
る二価の基を表す。また、x、y、zは0又は1を表
す。)
【0017】
【化5】 (式中、R4 、R6 は水素原子、炭素数1〜10のアル
キル基、炭素数7〜14のアラルキル基、又は炭素数6
〜14のアリール基を表し、R5 は炭素数1〜12のア
ルキレン基、炭素数8〜16のアラルキレン基、又は炭
素数6〜16のアリーレン基を表す。但し、R5 がアリ
ーレン基のとき、2つのアミノ基は同一の芳香環上に存
在し、R4 、R6 はアルキル基又はアラルキル基を表
す。)
【0018】
【化6】
【0019】一般式(I)において、R1 、R3 は水素
原子、炭素数1〜4のアルキル基(メチル基、エチル
基、ブチル基、プロピル基等)、又は炭素数7〜14の
アラルキル基(ベンジル基等)を表し、Ar1 、Ar2
は炭素数6〜12のアリーレン基(フェニレン基、ナフ
チレン基等)を表し、R2 は炭素数1〜12のアルキレ
ン基(メチレン基、エチレン基、テトラメチレン基、ヘ
キサメチレン基等)、炭素数2〜4のアルケニレン基
(ビニレン基等)、炭素数7〜13のアラルキレン基
(キシリレン基、フェネチレン基等)、又は炭素数6〜
12のアリーレン基(フェニレン基、ナフチレン基、ビ
フェニレン基等)を表す。また、X、Zは炭素数1〜4
のアルキレン基、−NH−基、−O−基、−S−基、−
SS−基、−SO2 −基、−CO−基から選ばれる二価
の基を表し、x、y、zは0又は1を表す。
【0020】R1 、R3 、Ar1 、Ar2 は各種異性体
を含み、更に、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜
4のアルコキシ基、炭素数2〜12のアシル基、炭素数
6〜12のアリール基、炭素数6〜12のアリールオキ
シ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等
を置換基として適宜有していてもよい。また、Ar1
Ar2 は、単結合、又は炭素数1〜2のアルキレン基、
−NH−基、−O−基、−S−基、−SO2 −基、−C
O−基、−CONH−基から選ばれる二価の基で架橋さ
れていてもよい。
【0021】一般式(II)において、R4 、R6 は水素
原子、炭素数1〜10のアルキル基(メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基等)、炭素数7〜14のアラ
ルキル基(ベンジル基等)、又は炭素数6〜14のアリ
ール基(フェニル基、トリル基、キシリル基等)を表
し、R5 は炭素数1〜12のアルキレン基(メチレン
基、エチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基
等)、炭素数8〜16のアラルキレン基(キシリレン
基、フェネチレン基等)、又は炭素数6〜16のアリー
レン基(フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基
等)を表す。但し、R 5 がアリーレン基のとき、2つの
アミノ基は同一の芳香環上に存在し、R4 、R 6 はアル
キル基又はアラルキル基を表す。
【0022】R4 、R5 、R6 は各種異性体を含み、更
に、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコ
キシ基、炭素数2〜12のアシル基、炭素数6〜12の
アリール基、炭素数6〜12のアリールオキシ基、ハロ
ゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等を置換基と
して適宜有していてもよい。
【0023】また、一般式(III) で示されるアミン類
(ピペラジン類)は、ピペラジン環の炭素原子上に、炭
素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ
基、炭素数2〜12のアシル基、炭素数6〜12のアリ
ール基、炭素数6〜12のアリールオキシ基、ハロゲン
原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等を置換基として
適宜有していてもよい。
【0024】一般式(I)で示されるアミン類として
は、例えば、ベンジジン、3−メチルベンジジン、o−
トリジン、m−トリジン、3,3’−ジエチルベンジジ
ン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、
3,3’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジクロロ
ベンジジン、2,2’,5,5’−テトラクロロベンジ
ジン、4,4’−ジアミノオクタフルオロベンジジン、
2−ニトロベンジジン、ナフチジン、3,3’−ジメチ
ルナフチジン等のAr1とAr2 が単結合を介して結合
しているもの(x,y,z=0)や、
【0025】3,4’−ジアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジア
ミノ−2,2’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’
−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジアニリン、
4,4’−ジアミノジフェニル−1,1−シクロヘキサ
ン、4,4’−ビスメチルアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニル−
1,1−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−アミノ−
3−メトキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジ
アミノトリフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,
3’−ジメトキシトリフェニルメタン、4,4’−ジア
ミノ−3,3’,5,5’−テトラメチルジフェニルメ
タン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジクロロジフェ
ニルメタン、4,4’−エチレンジアニリン、2,2’
−エチレンジアニリン、4,4’−ジアミノ−2,2’
−ジメチルジベンジル、2,2’−ジアミノ−4,4’
−ジフルオロジベンジル等のAr1 とAr2 がアルキレ
ン基又はアラルキレン基を介して結合しているものや、
【0026】4,4’−ジアミノスチルベン等のAr1
とAr2 がアルケニレン基を介して結合しているもの
や、4,4’−ジアミノ−4−ターフェニル等のAr1
とAr2 がアリーレン基を介して接結合しているもの
や、
【0027】4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、
3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジ
アミノ−2,2’−ジメチルジフェニルエーテル、1,
4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−
ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス
(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス
(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス
〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、
2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕ヘキサフルオロプロパン、3,3’−(エチレンジ
オキシ)ジアニリン、4,4’−(トリメチレンジオキ
シ)ジアニリン、3,3’−(テトラメチレンジオキ
シ)ジアニリン、3,3’−(ペンタメチレンジオキ
シ)ジアニリン等のX及び/又はZが−O−基であるも
の(y=0)や、
【0028】4,4’−ジアミノジフェニルスルフィ
ド、2,2’−ジアミノジフェニルジスルフィド、4,
4’−ジアミノジフェニルジスルフィド、2,2’−ジ
アミノ−4,4’−ジクロロジフェニルジスルフィド、
2,2’−ジチオビス(1−ナフチルアミン)、3,
3’−ビス(アミノフェニル)スルホン、4,4’−ジ
アミノジフェニルスルホン、o−トリジンスルホン、ビ
ス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン
等のAr1 とAr2 が−S−基、−SS−基、又は−S
2 −基を介して結合しているや、
【0029】3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,
4’−ジアミノベンゾフェノン等のAr1 とAr2 が−
CO−基を介して結合しているものや、4,4’−ジア
ミノベンズアニリド等のAr1 とAr2 が−CO−NH
−基を介して結合しているものや、
【0030】o−トリジンスルホン、2,7−ジアミノ
フルオレン、3,7−ジアミノ−2−メトキシフルオレ
ン、3,8−ジアミノ−6(5H)−フェナントリジン
等のAr1 とAr2 が単結合を介して結合し、同時に前
記のように架橋しているものが挙げられる。また、アニ
リン類とホルムアルデヒドを酸水溶液存在下で反応させ
て得られるポリメチレンポリフェニレンポリアミン等の
ポリアミン類も挙げられる。
【0031】一般式(II)で示されるアミン類として
は、例えば、m−フェニレンジアミン、p−フェニレン
ジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、1,8−ジア
ミノナフタレン、2,3−ジアミノナフタレン、2,7
−ジアミノナフタレン、2,4−ジアミノトルエン、
2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエ
ン、2,4−ジアミノ−3,5−ジエチルトルエン、
4,6−ジアミノ−2,5−ジエチルトルエン、4−イ
ソプロピル−1,3−フェニレンジアミン、5−トリフ
ルオロメチル−1,3−フェニレンジアミン、2,4,
6−トリメチル−1,3−フェニレンジアミン、2,3
−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジ
メチル−1,4−フェニレンジアミン、2,3,5,6
−テトラメチル−1,3−フェニレンジアミン、2,6
−ジアミノ−4−ニトロトルエン、5−ニトロ−1,3
−フェニレンジアミン、ニトロ−1,4−フェニレンジ
アミン、2−エトキシ−1,3−フェニレンジアミン、
4−エトキシ−1,3−フェニレンジアミン、4−メト
キシ−1,3−フェニレンジアミン、2−メトキシ−5
−ベンジル−1,4−フェニレンジアミン、4−クロロ
−1,3−フェニレンジアミン、5−クロロ−1,3−
フェニレンジアミン、5−フルオロ−1,3−フェニレ
ンジアミン、2,4,5,6−テトラフルオロ−1,3
−フェニレンジアミン、2,5−ジクロロ−1,4−フ
ェニレンジアミン、クロロ−1,4−フェニレンジアミ
ン、テトラフルオロ−1,4−フェニレンジアミン、3
−(メチルアミノ)アニリン、N−メチル−1,4−フ
ェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−
1,4−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロ
ピル−1,4−フェニレンジアミン、N,N’−ジヘキ
シル−1,4−フェニレンジアミン、N,N’−ジベン
ジル−1,4−フェニレンジアミン、シアノ−1,4−
フェニレンジアミン等のR5 がアリーレン基であるもの
や、
【0032】m−キシリレンジアミン、p−キシリレン
ジアミン、α,α’−ビス(4−ヨードアニリノ)−p
−キシレン、α,α’−ビス(4−エチルアニリノ)−
p−キシレン、2,3,5,6−テトラクロロ−p−キ
シリレンジアミン、2,4,5,6−テトラクロロ−m
−キシリレンジアミン等のR5 がアラルキレン基である
ものや、
【0033】N,N’−ビス(フェニルメチル)−1,
6−ヘキサンジアミン、N,N’−ジフェニル−1,6
−ヘキサンジアミン等のR5 がアルキレン基であるもの
が挙げられる。
【0034】一般式(III) で示されるアミン類として
は、例えば、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,
5−ジメチルピペラジン、2,6−ジメチルピペラジ
ン、2,3,5,6−テトラメチルピペラジン、1,
2,3,4−テトラヒドロキノキサリン等のピペラジン
類が挙げられる。
【0035】本発明では、触媒としてプロトン酸を存在
させて、ジアリールカーボネートと前記アミン類との反
応が行われる。プロトン酸としては、硝酸、硫酸、リン
酸、硫酸水素カリウムなどの無機酸や、カルボン酸、有
機スルホン酸、有機リン酸等の有機酸が使用されるが、
中でも有機酸が好適に使用される。
【0036】有機酸としては、有機スルホン酸、有機リ
ン酸、カルボン酸が使用される。有機酸の中では、カル
ボン酸、特に脂肪族カルボン酸、炭素環芳香族カルボン
酸、複素環カルボン酸が好ましい。有機スルホン酸とし
ては、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−ト
ルエンスルホン酸等の炭素数1〜12の有機スルホン酸
が挙げられ、有機リン酸としては、ジフェニルホスフィ
ン酸、リン酸ジフェニルエステル等の炭素数1〜16の
有機リン酸が挙げられ、、
【0037】カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバリ
ン酸、トリエチル酢酸、2,2−ジメチルブタン酸、シ
ュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボ
ン酸、1−メチルシクロヘキサンカルボン酸、デカリン
カルボン酸、アダマンタンカルボン酸等の炭素数1〜1
6の脂肪族カルボン酸、安息香酸、フルオロ安息香酸、
クロロ安息香酸、ジクロロ安息香酸、トルイル酸、アニ
ス酸、サリチル酸、ナフタレンカルボン酸、アントラセ
ンカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸
等の炭素数7〜18の炭素環芳香族カルボン酸、フラン
カルボン酸、チオンフェンカルボン酸、ピリジンカルボ
ン酸、ピロールカルボン酸等の炭素数5〜16の複素環
カルボン酸などが挙げられる。これらの有機酸は各種構
造異性体を含み、置換基を有していてもよい。
【0038】カルボン酸の中では、炭素数4〜16の脂
肪族カルボン酸、炭素数7〜18の炭素環芳香族カルボ
ン酸、炭素数5〜16の複素環カルボン酸が特に好まし
い。また、炭素数4〜16の脂肪族カルボン酸の中で
は、カルボキシル基のα位の炭素が二級又は三級である
もの、例えば、イソ酪酸、ピバリン酸、トリエチル酢
酸、2,2−ジメチルブタン酸、シクロペンタンカルボ
ン酸、シクロヘキサンカルボン酸、1−メチルシクロヘ
キサンカルボン酸、デカリンカルボン酸、アダマンタン
カルボン酸等が更に好ましい。
【0039】ジアリールカーボネートと前記アミン類と
の反応は、例えば、反応器に、ジアリールカーボネー
ト、前記アミン類及びプロトン酸を仕込み、更に必要に
応じて反応溶媒を添加して、非常に温和な条件で行われ
る。反応温度は原料化合物や反応溶媒により異なるが、
0〜200℃、特に10℃〜150℃であることが好ま
しい。反応圧力は常圧、加圧、減圧のいずれの条件でも
よく、特に制限されない。なお、反応は攪拌しながら行
うことが好ましいが、特に制限されるものではない。反
応溶媒は、特に反応液全体が固化するような場合などに
操作性を好くするために使用することが好ましい。
【0040】前記アミン類の仕込み量は、ジアリールカ
ーボネート1モルに対して0.5モル以下、特に0.0
1〜0.5モル、更には0.05〜0.5モルであるこ
とが好ましい。プロトン酸の仕込み量は、前記アミン類
1モルに対して0.001〜5モル、特に0.001〜
2モル、更には0.02〜2モルであることが好ましい
が、前記アミン類1モルに対して0.02〜1.5モル
であることが最も好ましい。。なお、プロトン酸は単独
で使用しても複数で使用してもよく、前記アミン類との
塩の形態で使用しても差し支えない。また、反応溶媒
は、前記アミン類1重量部に対して0〜50重両部、特
に0〜20重量部、更には0〜10重量部使用されるこ
とが好ましい。
【0041】反応溶媒は、原料のジアリールカーボネー
トや前記アミン類、生成物のカルバメート、及びプロト
ン酸に対して不活性であるか又は反応性の低いものであ
れば、特に制限されるものではなく、単独で使用しても
複数で使用してもよい。
【0042】反応溶媒としては、脂肪族アルコール類
(メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプ
ロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等)、脂
肪族炭化水素類(ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン、石油エーテル、リグロイン、ミネラルオイル、シ
クロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シク
ロドデカン、デカリン等)、芳香族炭化水素類(ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピ
ルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン、テトラリン、ク
ロロベンゼン、ジクロロベンゼン、メチルナフタレン、
クロロナフタレン等)、フェノール類(フェノール、ク
レゾール、キシレノール、ニトロフェノール、クロロフ
ェノール、カテコール、ナフトール等)、エーテル類
(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチ
ルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチ
ルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エ
チレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル等)、ニトリル類(アセトニトリ
ル、プロピオニトリル、アジポニトリル、ベンゾニトリ
ル等)、脂肪族ハロゲン化炭化水素類(塩化メチレン、
クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等)、アミド類
(N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルア
セトアミド等)や、N−メチルピロリジノン、1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシ
ドなどが使用される。
【0043】反応後、例えば、必要に応じて溶媒を加え
た反応液をアルカリで洗浄してプロトン酸や副生フェノ
ール類を除去した後、その反応液を濃縮して残存する副
生フェノール類や反応溶媒等を除去することによって、
生成したカルバメートが分離される。得られたカルバメ
ートは、再結晶、蒸留、昇華又はカラムクロマトグラフ
ィー等により更に精製される。
【0044】生成物のカルバメートが反応溶媒に溶けに
くく、かつジアリールカーボネート、アミン類、プロト
ン酸、副生フェノール類が反応溶媒に溶けやすい場合
は、反応後に反応液を濾過又は遠心分離するのみで、高
純度のカルバメートを得ることができる。この場合、濾
過又は遠心分離後の母液は、必要に応じて副生フェノー
ル類や反応溶媒を除いて、必要量のジアリールカーボネ
ート、アミン類、プロトン酸を加えれば、反応に再使用
することができる。
【0045】
【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。なお、収率(モル%)はアミン類に対
して求めた。
【0046】実施例1 5ml容ガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート
(6mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン
(2mmol)、ピバリン酸(0.4mmol)及びフ
ェノール(1ml)を加えた後、常圧下、90℃で6時
間反応させた。反応後、高速液体クロマトグラフィーに
より反応液を分析した結果、(メチレンジ−1,4−フ
ェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが収率86.3
%で生成し、N−〔4−4’−ジアミノベンジル)フェ
ニル〕カルバミン酸フェニルが収率11.7%で生成し
ていた。
【0047】比較例1 ピバリン酸を加えなかったほかは、実施例1と同様に反
応と分析を行った。その結果、(メチレンジ−1,4−
フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが収率4.7
%で生成し、N−〔4−4’−ジアミノベンジル)フェ
ニル〕カルバミン酸フェニルが収率27.9%で生成し
ていた。
【0048】実施例2 4,4’−ジアミノジフェニルメタンをo−トリジン
(2mmol)に代え、反応時間を8時間に変えたほか
は、実施例1と同様に反応と分析を行った。但し、フェ
ノールは加えることなく反応を行った。その結果、
〔3,3’−ジメチル(1,1’−ビフェニル)−4,
4’−ジイル〕ビスカルバミン酸ジフェニルが収率7
8.7%で生成し、N−〔4−(4’−アミノ−3’−
メチルフェニル)−2−メチルフェニル〕カルバミン酸
フェニルが収率20.8%で生成していた。
【0049】比較例2 ピバリン酸を加えなかったほかは、実施例2と同様に反
応と分析を行った。その結果、〔3,3’−ジメチル
(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジイル〕ビスカ
ルバミン酸ジフェニルが収率0.4%で生成し、N−4
−〔(4’−アミノ−3’−メチル)フェニル〕−2−
トルイルカルバミン酸フェニルが収率0.7%で生成し
ていた。
【0050】実施例3 4,4’−ジアミノジフェニルメタンを2,4−ジアミ
ノトルエン(2mmol)に代え、フェノールをトルエ
ン(1ml)に代え、反応時間を16時間に変えたほか
は、実施例1と同様に反応と分析を行った。その結果、
(4−メチル−1,3−フェニレン)ビスカルバミン酸
ジフェニルが収率71.3%で生成し、N−(3−アミ
ノ−4−メチルフェニル)カルバミン酸フェニルが収率
21.3%で生成していた。
【0051】比較例3 ピバリン酸を加えなかったほかは、実施例3と同様に反
応と分析を行った。その結果、(4−メチル−1,3−
フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが収率0.4
%で生成し、N−(3−アミノ−4−メチルフェニル)
カルバミン酸フェニルが収率20.7%で生成してい
た。
【0052】実施例4 5ml容ガラス製反応器を20ml容ガラス製反応器に
代え、4,4’−ジアミノジフェニルメタンをm−キシ
リレンジアミン(2mmol)に代え、フェノールを塩
化メチレン(10ml)に代え、反応温度を25℃に、
反応時間を1.5時間に変えたほかは、実施例1と同様
に反応と分析を行った。その結果、〔1,3−フェニレ
ン(ビスメチレン)〕ビスカルバミン酸ジフェニルが収
率90.8%で生成していた。
【0053】比較例4 ピバリン酸を加えなかったほかは、実施例3と同様に反
応と分析を行った。その結果、〔1,3−フェニレン
(ビスメチレン)〕ビスカルバミン酸ジフェニルが収率
65.4%で生成していた。
【0054】実施例5 4,4’−ジアミノジフェニルメタンをp−フェニレン
ジアミン(2mmol)に代え、フェノールをクロロベ
ンゼン(1ml)に代え、反応時間を7時間に変えたほ
かは、実施例1と同様に反応と分析を行った。その結
果、1,4−フェニレンビスカルバミン酸ジフェニルが
収率89.7%で生成し、N−(4−アミノフェニル)
カルバミン酸フェニルが収率7.4%で生成していた。
【0055】比較例5 ピバリン酸を加えなかったほかは、実施例5と同様に反
応と分析を行った。その結果、1,4−フェニレンビス
カルバミン酸ジフェニルが収率4.4%で生成し、N−
(4−アミノフェニル)カルバミン酸フェニルが収率6
0.0%で生成していた。
【0056】実施例6 4,4’−ジアミノジフェニルメタンを4,4’−ジア
ミノジフェニルエーテル(2mmol)に代え、フェノ
ールをトルエン(1ml)に代え、反応時間を9時間に
変えたほかは、実施例1と同様に反応と分析を行った。
その結果、(オキシジ−1,4−フェニレン)ビスカル
バミン酸ジフェニルが収率97.3%で生成し、N−
〔4−(4’−アミノフェノキシ)フェニル〕カルバミ
ン酸フェニルが収率2.1%で生成していた。
【0057】比較例6 ピバリン酸を加えなかったほかは、実施例6と同様に反
応と分析を行った。その結果、(オキシジ−1,4−フ
ェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが収率0.1%
で生成し、N−〔4−(4’−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕カルバミン酸フェニルが収率1.9%で生成して
いた。
【0058】実施例7 5ml容ガラス製反応器を20ml容ガラス製反応器に
代え、4,4’−ジアミノジフェニルメタンをピペラジ
ン無水物(2mmol)に代え、フェノールを塩化メチ
レン(10ml)に代え、反応温度を25℃に、反応時
間を3時間に変えたほかは、実施例1と同様に反応と分
析を行った。その結果、N,N’−ピペラジンビスフェ
ニルカルボキシレートが収率96.4%で生成してい
た。
【0059】比較例7 ピバリン酸を加えなかったほかは、実施例7と同様に反
応と分析を行った。その結果、、N,N’−ピペラジン
ビスフェニルカルボキシレートが収率84.3%で生成
していた。実施例1〜7、比較例1〜7の結果を表1に
示す。
【0060】
【表1】
【0061】実施例8 20ml容ガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート
(24mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメタ
ン(4mmol)、ピバリン酸(0.8mmol)及び
クロロベンゼン(2ml)を加えた後、常圧下、90℃
で6時間攪拌した。反応後、反応液を室温まで冷却して
析出した固体を濾過分離し、更に残渣にクロロベンゼン
(3ml)を加えて析出した固体を濾過分離した。得ら
れた固体を減圧乾燥して、高速液体クロマトグラフィー
により分析した結果、純度99%以上の(メチレンジ−
1,4−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが収
率91.2%で得られていた。
【0062】実施例9 4,4’−ジアミノジフェニルメタンをo−トリジン
(4mmol)に代え、クロロベンゼンをトルエン(2
ml)に代え、反応時間を24時間に変えたほかは実施
例8と同様に反応を行った。反応後、反応液を室温まで
冷却して析出した固体を濾過分離し、更に残渣にトルエ
ン(3ml)を加えて析出した固体を濾過分離した。得
られた固体を減圧乾燥して、高速液体クロマトグラフィ
ーにより分析した結果、純度99%以上の〔3,3’−
ジメチル(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジイ
ル〕ビスカルバミン酸ジフェニルが収率91.1%で得
られていた。
【0063】実施例10 4,4’−ジアミノジフェニルメタンを1,5−ナフタ
レンジアミン(4mmol)に代え、クロロベンゼン使
用量を4mlに、反応温度を130℃に、反応時間を1
3時間にそれぞれ変えたほかは実施例8と同様に反応と
生成物の分離を行った。その結果、1,5−ナフタレン
ビスカルバミン酸ジフェニルが収率71.5%で得られ
ていた。
【0064】実施例11 50ml容ガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート
(24mmol)、m−キシリレンジアミン(4mmo
l)、ピバリン酸(0.8mmol)及び塩化メチレン
(10ml)を加えた後、常圧下、25℃で7時間攪拌
した。反応後、析出した固体を濾過分離し、次いでその
固体を塩化メチレンで洗浄してアセトニトリルから再結
晶した。得られた固体を減圧乾燥して、高速液体クロマ
トグラフィーにより分析した結果、純度98%以上の
〔1,3−フェニレン(ビスメチレン)ビスカルバミン
酸ジフェニルが収率73.1%で得られていた。実施例
8〜11の結果を表2に示す。
【0065】
【表2】
【0066】実施例12〜16 フェノールを表3記載の溶媒(1ml)に代え、反応時
間を表3記載のように変えたほかは、実施例1と同様に
反応と分析を行った。その結果を表3に示す。
【0067】
【表3】
【0068】実施例17 5ml容ガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート
(12mmol)、m−フェニレンジアミン(2mmo
l)、及び酢酸(0.4mmol)を加えた後、常圧
下、90℃で6時間反応させた。反応後、高速液体クロ
マトグラフィーにより反応液を分析した結果、1,3−
フェニレンビスカルバミン酸ジフェニルが収率88.8
%で生成し、N−(3−アミノフェニル)カルバミン酸
フェニルが収率10.6%で生成していた。
【0069】実施例18〜21 酢酸を表3記載のプロトン酸(0.4mmol)に代え
たほかは、実施例17と同様に反応と分析を行った。そ
の結果を表4に示す。
【0070】比較例8 酢酸を加えなかったほかは、実施例17と同様に反応と
分析を行った。その結果、1,3−フェニレンビスカル
バミン酸ジフェニルが収率2.1%で生成し、N−(3
−アミノフェニル)カルバミン酸フェニルが収率5.9
%で生成していた。実施例17〜21、比較例8の結果
を表4に示す。
【0071】
【表4】
【0072】実施例22 50ml容ガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート
(60mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメタ
ン(10mmol)、安息香酸(2mmol)及びクロ
ロベンゼン(12.75ml)を加えた後、常圧下、8
0℃で16時間攪拌した。反応後、高速液体クロマトグ
ラフィーにより反応液を分析した結果、(メチレンジ−
1,4−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが
9.7mmol、N−〔4−(4’−ジアミノベンジ
ル)フェニル〕カルバミン酸フェニルが0.2mmol
生成していた。次いで、反応液を室温まで冷却して析出
した固体を濾過分離し、更に残渣にクロロベンゼン(3
ml)を加えて析出した固体を濾過分離した。得られた
固体を減圧乾燥して、高速液体クロマトグラフィーによ
り分析した結果、純度99%以上の(メチレンジ−1,
4−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが9.3
mmol得られた。
【0073】実施例23 実施例22で固体を濾過分離した後の濾液を5重量%N
aOH水溶液(100ml)で洗浄し、安息香酸とフェ
ノールを分離した。次いで、この液に、ジフェニルカー
ボネート(18.6mmol)、4,4’−ジアミノジ
フェニルメタン(9.3mmol)及び安息香酸(2m
mol)を加え、クロロベンゼンが実施例22と同量
(12.75ml)になるまで濃縮した後、実施例22
と同様に反応と分析を行った。その結果、(メチレンジ
−1,4−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが
9.5mmol、N−〔4−(4’−アミノベンジル)
フェニル〕カルバミン酸フェニルが0.3mmol生成
していた。引き続き、実施例22と同様の操作を行った
結果、純度99%以上の(メチレンジ−1,4−フェニ
レン)ビスカルバミン酸ジフェニルが9.0mmol得
られた。
【0074】実施例24 実施例23で固体を濾過分離した後の濾液を5重量%N
aOH水溶液(100ml)で洗浄し、安息香酸とフェ
ノールを分離した。次いで、この液に、ジフェニルカー
ボネート(17.9mmol)、4,4’−ジアミノジ
フェニルメタン(9.0mmol)及び安息香酸(2m
mol)を加え、クロロベンゼンが実施例22と同量
(12.75ml)になるまで濃縮した後、実施例22
と同様に反応と分析を行った。その結果、(メチレンジ
−1,4−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが
9.5mmol、N−〔4−(4’−アミノベンジル)
フェニル〕カルバミン酸フェニルが0.2mmol生成
していた。引き続き、実施例22と同様の操作を行った
結果、純度99%以上の(メチレンジ−1,4−フェニ
レン)ビスカルバミン酸ジフェニルが8.8mmol得
られた。
【0075】実施例25 500ml容ガラス製反応器に、ジフェニルカーボネー
ト(0.9mol)、4,4’−ジアミノジフェニルメ
タン(0.15mol)、ピバリン酸(30mmol)
及びトルエン(150ml)を加えた後、常圧下、80
℃で16時間攪拌した。反応後、高速液体クロマトグラ
フィーにより反応液を分析した結果、(メチレンジ−
1,4−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが
0.143mol、N−〔4−4’−ジアミノベンジ
ル)フェニルカルバミン酸フェニルが0.003mol
生成していた。次いで、反応液を室温まで冷却して析出
した固体を濾過分離し、更に残渣にトルエン(50m
l)を加えて析出した固体を濾過分離した。得られた固
体を減圧乾燥して、高速液体クロマトグラフィーにより
分析した結果、純度99%以上の(メチレンジ−1,4
−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが0.14
1mol得られた。
【0076】実施例26 実施例25で固体を濾過分離した後の濾液を減圧濃縮し
て、トルエン、フェノール及びピバリン酸を除去した。
次いで、この液に、ジフェニルカーボネート(0.30
2mol)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン
(0.141mol)、ピバリン酸(30mmol)及
びトルエン(150ml)を加えた後、実施例25と同
様に反応と分析を行った。その結果、(メチレンジ−
1,4−フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが
0.140mol、N−〔4−(4’−ジアミノベンジ
ル)フェニル〕カルバミン酸フェニルが0.003mo
l生成していた。引き続き、実施例25と同様の操作を
行った結果、純度99%以上の(メチレンジ−1,4−
フェニレン)ビスカルバミン酸ジフェニルが0.138
mol得られた。
【0077】
【発明の効果】本発明により、公知のカルバメート(特
にビスカルバメート等のポリカルバメート)の製造法が
有している、原料に関する問題(刺激性又は毒性等の原
料の物性、塩基の使用)、反応条件に関する問題(高温
又は高圧下での反応)や、更にアミンの反応性に関する
問題、副生物に関する問題、触媒に関する問題、腐食に
関する問題などを解決してカルバメートを製造すること
ができる。即ち、本発明により、ジアリールカーボネー
トとN位に少なくとも1つの水素原子をもつアミノ基を
二つ以上有するアミン類(特に芳香族ポリアミン又は立
体的にかさ高いポリアミン)からカルバメート(特にビ
スカルバメート等のポリカルバメート)を製造する方法
において、該カルバメートを、温和な条件下に、副反応
を抑えながら、高い反応速度及び高い生産性で製造する
ことができる。また、本発明により、生成したカルバメ
ートを容易に分離精製して、目的のカルバメートを効率
よく得ることもできるる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 綱男 山口県宇部市大字小串1978番の5 宇部興 産株式会社宇部研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジアリールカーボネートと、N位に少な
    くとも1個の水素原子をもつアミノ基を2個以上有する
    アミン類とを、プロトン酸の存在下で反応させることを
    特徴とするカルバメートの製造法。
  2. 【請求項2】 プロトン酸が有機酸であることを特徴と
    する請求項1記載のカルバメートの製造法。
  3. 【請求項3】 有機酸が、脂肪族カルボン酸、炭素環式
    芳香族カルボン酸、又は複素環カルボン酸であることを
    特徴とする請求項2記載のカルバメートの製造法。
  4. 【請求項4】 アミン類が一般式(I)、(II)、(II
    I) で示される化合物のいずれかであることを特徴とす
    る請求項1記載のカルバメートの製造法。 【化1】 (式中、R1 、R3 は水素原子、炭素数1〜4のアルキ
    ル基、又は炭素数7〜14のアラルキル基を表し、Ar
    1 、Ar2 は炭素数6〜12のアリーレン基を表し、R
    2 は炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数2〜4のア
    ルケニレン基、炭素数7〜13のアラルキレン基、又は
    炭素数6〜12のアリーレン基を表し、X、Zは炭素数
    1〜4のアルキレン基、−NH−基、−O−基、−S−
    基、−SS−基、−SO2 −基、−CO−基から選ばれ
    る二価の基を表す。また、x、y、zは0又は1を表
    す。) 【化2】 (式中、R4 、R6 は水素原子、炭素数1〜10のアル
    キル基、炭素数7〜14のアラルキル基、又は炭素数6
    〜14のアリール基を表し、R5 は炭素数1〜12のア
    ルキレン基、炭素数8〜16のアラルキレン基、又は炭
    素数6〜16のアリーレン基を表す。但し、R5 がアリ
    ーレン基のとき、2つのアミノ基は同一の芳香環上に存
    在し、R4 、R6 はアルキル基又はアラルキル基を表
    す。) 【化3】
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