JPH11158152A - Preparation of 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones - Google Patents

Preparation of 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones

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JPH11158152A
JPH11158152A JP32357697A JP32357697A JPH11158152A JP H11158152 A JPH11158152 A JP H11158152A JP 32357697 A JP32357697 A JP 32357697A JP 32357697 A JP32357697 A JP 32357697A JP H11158152 A JPH11158152 A JP H11158152A
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JP
Japan
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dialkyl
reaction
formula
imidazolidinones
monoalkylamine
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JP32357697A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Matsuba
勝彦 松葉
Kozo Kato
加藤  高蔵
Yoshihiro Yamamoto
喜博 山本
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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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

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing the subject compound useful as a solvent or the like for extraction with small amount of by-products in a high yield by a direct one-step process by reacting an alkylene carbonate with a monoalkylamine in the presence of a dialkyl urea. SOLUTION: An alkylene carbonate of formula I (R<1> is H or methyl) is heated with a monoalkylamine (preferably, monomethylamine) of formula II (R<2> is a 1-6C alkyl) in the presence of 1,3-dialkylurea (preferably 1,3- dimethylurea) of formula III (R<3> is a 1-6C alkyl) at >=50C (preferably 100-300 deg.C)to provide the objective 3-dialkyl-2-imidazolidinones of formula IV in the method for preparing the 3-dialkyl-2-imidazolidinones. The reaction is preferably performed in the presence of carbon dioxide. For example, 1,3-dimethyl-2- imidazolidinone is obtained by heating ethylene carbonate and the monomethylamine in the presence of 1,3-dimethylurea at 450 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、1,3−ジアルキ
ル−2−イミダゾリジノン類の製造方法に関するもので
ある。1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン類は
極性の非プロトン性溶媒等として広範な用途を持つ化合
物である。例えば、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエ
ステル、ポリ塩化ビニール或いはフェノール樹脂などの
樹脂用溶剤、各種有機合成反応用溶媒、または脂肪族炭
化水素から芳香族炭化水素を抽出する抽出用溶媒等に使
用される有用な化合物である。これらのうち、1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノン(以下DMIと略記)
は強アルカリに対する耐久性が特に強く、アルカリ金属
水酸化物と加熱しても殆ど分解しないため、芳香族有機
ハロゲン化物、特にポリクロルビフェニール(PCB)
等の脱ハロゲン化反応用溶媒としても賞用され、特に有
用である。
[0001] The present invention relates to a method for producing 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones. 1,3-Dialkyl-2-imidazolidinones are compounds having a wide range of uses as polar aprotic solvents and the like. For example, useful as a solvent for resins such as polyamide, polystyrene, polyester, polyvinyl chloride or phenol resin, a solvent for various organic synthesis reactions, or an extraction solvent for extracting aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbons. Compound. Of these, 1,3-
Dimethyl-2-imidazolidinone (hereinafter abbreviated as DMI)
Is particularly resistant to strong alkalis and hardly decomposes when heated with alkali metal hydroxides. Therefore, aromatic organic halides, especially polychlorobiphenyl (PCB)
It is also awarded as a solvent for a dehalogenation reaction such as described above, and is particularly useful.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、1,3−ジアルキル−2−イミダ
ゾリジノン類の製造方法としては、例えばN,N’−ジ
メチルエチレンジアミンとトリクロロメチルクロロホル
メートを反応させる方法(特開昭53−73561)、
N,N’−ジメチルエチレンジアミンと二酸化炭素を
反応させる方法(特開昭57−175170)、N,
N’−ジメチルエチレンジアミンとホスゲンを水と脱塩
酸剤の存在下に反応させる方法(特開昭61−1097
72,特開昭61−172862)、N,N’−ジメチ
ルエチレンジアミンと尿素とを極性溶媒の存在下に反応
させる方法(特開昭61−229866,特開昭61−
233674)等、原料としてN,N’−ジメチルエチ
レンジアミンを用いる方法が種々提案されている。この
原料として使用するN,N’−ジメチルエチレンジアミ
ンの製造方法としては、二塩化エチレンとモノメチルア
ミンから得る方法(特開昭57−120570)が知ら
れているが、この方法では、有機化合物で汚染された多
量の食塩が副生しその処理が問題となる。また、エチレ
ングリコールとモノメチルアミンとをルテニウムとトリ
フェニルホスフィン系の均一系触媒の存在下に反応させ
る方法(J.Organometallic Che
m.,407巻、97頁、1991年)が提案されてい
るが、均一系の貴金属触媒の回収リサイクルが工業的生
産では困難である。よってN,N’−ジアルキルエチレ
ンジアミンを原料とする1,3−ジアルキル−2−イミ
ダゾリジノンの製造方法は理想的な方法とは言い難い。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a method for producing 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones, for example, a method comprising reacting N, N'-dimethylethylenediamine with trichloromethylchloroformate (JP-A-53-73561). ),
A method of reacting N, N'-dimethylethylenediamine with carbon dioxide (JP-A-57-175170);
A method of reacting N'-dimethylethylenediamine and phosgene in the presence of water and a dehydrochlorinating agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1097)
72, JP-A-61-172882), a method of reacting N, N'-dimethylethylenediamine with urea in the presence of a polar solvent (JP-A-61-229866, JP-A-61-229866).
Various methods using N, N'-dimethylethylenediamine as a raw material have been proposed. As a method for producing N, N'-dimethylethylenediamine used as this raw material, a method of obtaining from ethylene dichloride and monomethylamine (Japanese Patent Laid-Open No. 57-120570) is known. A large amount of salt is produced as a by-product, and its treatment poses a problem. Also, a method of reacting ethylene glycol and monomethylamine in the presence of ruthenium and a triphenylphosphine-based homogeneous catalyst (J. Organometallic Che.)
m. 407, 97, 1991), but it is difficult to recover and recycle homogeneous precious metal catalysts in industrial production. Therefore, a method for producing 1,3-dialkyl-2-imidazolidinone using N, N'-dialkylethylenediamine as a raw material is not an ideal method.

【0003】また、2−イミダゾリジノンとホルムアル
デヒドを水素化触媒の存在下に還元する方法(特開昭6
0−243071)、N,N’−ヒドロキシメチルイミ
ダゾリジノンのジアルキルエーテルを接触還元する方法
(特公昭60−3299)等が提案されているが、これ
らの方法は用いる原料がジメチルエチレンジアミンから
製造されるため上記と同じ問題があり、かつその工程が
長く現実的ではない。その他、エチレングリコールと二
酸化炭素およびモノメチルアミンを高温高圧下に反応さ
せる方法(特開昭59−155364)では、副生物の
問題は無いものの収率が低く、工業的レベルには至って
いない。
Further, a method of reducing 2-imidazolidinone and formaldehyde in the presence of a hydrogenation catalyst (Japanese Patent Laid-Open No.
0-243071), a method of catalytically reducing the dialkyl ether of N, N'-hydroxymethylimidazolidinone (Japanese Patent Publication No. 60-3299), and the like. In these methods, the starting material used is produced from dimethylethylenediamine. Therefore, there is the same problem as described above, and the process is long and not practical. In addition, in the method of reacting ethylene glycol with carbon dioxide and monomethylamine under high temperature and high pressure (JP-A-59-155364), there is no problem of by-products, but the yield is low and it has not reached an industrial level.

【0004】上記のような問題点の無い1,3−ジアル
キル−2−イミダゾリジノン類の製造方法として、エチ
レンカーボネートとモノアルキルアミンとを反応させ一
段の反応で直接目的物を得る方法(WO96/0251
6)が開示されている。この製造方法は行程が一段であ
り、出発原料であるエチレンカーボネートはエチレンオ
キサイドと二酸化炭素の反応で容易に製造され、その際
に余分な副生物も無いために優れたDMI製造方法と成
り得る。しかしながら、本発明者の知見によればこの製
造方法は収率が低く、副反応生成物であるN−アルキル
エタノールアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)アルキルアミン、エチレングリコール、およびジエ
チレングリコールなどの副生が多く、目的物の単離精製
が煩雑であって工業的な製造法には適さない等の難点が
ある。
As a method for producing 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones which does not have the above-mentioned problems, a method of reacting ethylene carbonate with a monoalkylamine to directly obtain a desired product by a single-step reaction (WO96) / 0251
6) is disclosed. This production method is a one-step process, and ethylene carbonate, which is a starting material, can be easily produced by the reaction of ethylene oxide and carbon dioxide, and can be an excellent DMI production method because there is no extra by-product at that time. However, according to the knowledge of the present inventors, this production method has a low yield, and N-alkylethanolamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) alkylamine, ethylene glycol and diethylene glycol which are side reaction products There are many disadvantages such as the production of many by-products, and the isolation and purification of the target product is complicated and unsuitable for an industrial production method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
キレンカーボネートとモノアルキルアミンとから直接一
段の行程で1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン
類を製造する反応を、高収率で、副生物も少なく、工業
的な大規模製造においても容易に実施できる改良された
方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-yield reaction for producing 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones from alkylene carbonate and monoalkylamine directly in one step. An object of the present invention is to provide an improved method which has a small amount of by-products and can be easily carried out even in industrial large-scale production.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らはアルキレン
カーボネートとモノアルキルアミンとの反応を詳細に研
究した結果、本反応を1,3−ジアルキル尿素の存在下
に実施すれば、高収率で1,3−ジアルキル−2−イミ
ダゾリジノン類が得られ、副生物の生成量も低減できる
ことを見い出し本発明を完成するに至った。即ち、本発
明は、 (請求項1) 一般式(1)
The present inventors have studied in detail the reaction between an alkylene carbonate and a monoalkylamine. As a result, if this reaction is carried out in the presence of a 1,3-dialkylurea, a high yield can be obtained. Thus, 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones were obtained, and it was found that the amount of by-products could be reduced, and the present invention was completed. That is, the present invention provides (claim 1) a general formula (1)

【0007】[0007]

【化5】 [式中、R1は水素またはメチル基を表す。]で表され
るアルキレンカーボネートと、一般式(2)
Embedded image [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group. An alkylene carbonate represented by the general formula (2):

【0008】[0008]

【化6】R2−NH2 (2) [式中、R2 は炭素数1ないし6のアルキル基を表
す。]で表されるモノアルキルアミンとを一般式(3)
Embedded image R 2 —NH 2 (2) wherein R 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. With a monoalkylamine represented by the general formula (3)

【0009】[0009]

【化7】R3NHCONHR3 (3) [式中、R3は炭素数1ないし6のアルキル基を表
す。]で表される1,3−ジアルキル尿素の存在下に5
0℃以上に加熱することを特徴とする一般式(4)
Embedded image R 3 NHCONHR 3 (3) wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. 5 in the presence of a 1,3-dialkylurea represented by the formula
General formula (4) characterized by heating to 0 ° C. or more

【0010】[0010]

【化8】 [式中、R1,R2は前記定義と同じである。]で表され
る1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン類の製造
方法。
Embedded image [Wherein, R 1 and R 2 are the same as defined above. The method for producing 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones represented by the formula:

【0011】(請求項2) R1とR2が同じアルキル基
である請求項1記載の方法。 (請求項3) モノアルキルアミンがモノメチルアミン
であり、1,3−ジアルキル尿素が1,3−ジメチル尿
素である請求項1または2記載の方法。 (請求項4) 二酸化炭素の存在下に反応を実施する請
求項1ないし3のいずれかに記載の方法。 (請求項5) 反応温度が100ないし300℃である
請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。 (請求項6) 溶媒として、一般式(4)で表される
1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン類または水
を用いる請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。 (請求項7) エチレンカーボネートとモノメチルアミ
ンとを、1,3−ジメチル尿素の存在下に、50℃以上
に加熱することを特徴とする1,3−ジメチル−2−イ
ミダゾリジノンの製造方法。である。
(Claim 2) The method according to claim 1, wherein R 1 and R 2 are the same alkyl group. (Claim 3) The method according to claim 1 or 2, wherein the monoalkylamine is monomethylamine and the 1,3-dialkylurea is 1,3-dimethylurea. (Claim 4) The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction is carried out in the presence of carbon dioxide. (Claim 5) The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the reaction temperature is 100 to 300 ° C. (Claim 6) The method according to any one of claims 1 to 5, wherein a 1,3-dialkyl-2-imidazolidinone represented by the general formula (4) or water is used as the solvent. (Claim 7) A method for producing 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, comprising heating ethylene carbonate and monomethylamine to 50 ° C. or more in the presence of 1,3-dimethylurea. It is.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法を詳しく説明
する。本発明の方法で使用する原料である一般式(1)
で表されるアルキレンカーボネートは、例えば、二酸化
炭素とアルキレンオキサイドを4級アンモニウム塩触媒
の存在下に加熱することで容易に得られるが、市販品を
そのままの状態、または適当な精製操作を行った後、使
用しても良い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail. General formula (1) which is a raw material used in the method of the present invention
The alkylene carbonate represented by, for example, can be easily obtained by heating carbon dioxide and alkylene oxide in the presence of a quaternary ammonium salt catalyst, but a commercially available product as it is, or an appropriate purification operation was performed Later, it may be used.

【0013】本発明で使用するもう一方の原料である一
般式(2)で表されるモノアルキルアミンとしてはモノ
メチルアミン、モノエチルアミン、モノ−n−プロピル
アミン、モノ−i−プロピルアミン、モノ−n−ブチル
アミン、モノ−sec−ブチルアミン、モノ−tert
−ブチルアミン、またはモノシクロヘキシルアミン等の
炭素数1ないしは6のモノアルキルアミンが挙げられ、
これらのうち、モノメチルアミンおよびモノエチルアミ
ンが好ましく、更に好ましくはモノメチルアミンであ
る。
The monoalkylamine represented by the general formula (2), which is another raw material used in the present invention, includes monomethylamine, monoethylamine, mono-n-propylamine, mono-i-propylamine and mono-amine. n-butylamine, mono-sec-butylamine, mono-tert
Monobutylamine having 1 to 6 carbon atoms such as -butylamine or monocyclohexylamine;
Of these, monomethylamine and monoethylamine are preferred, and monomethylamine is more preferred.

【0014】モノアルキルアミンの使用量は、特に限定
されるものではないが、通常アルキレンカーボネート1
モルに対して0.1ないし100モルの範囲であり、好
ましくは0.5ないし20モル、更に好ましくは1ない
し10モルの範囲である。本発明の方法で使用される一
般式(3)で表される1,3−ジアルキル尿素は1,3
−ジメチル尿素、1,3−ジエチル尿素、1,3−ジ−
n−プロピル尿素、1,3−ジ−i−プロピル尿素、
1,3−ジ−n−ブチル尿素、1,3−ジ−sec−ブ
チル尿素、1,3−ジ−tert−ブチル尿素または
1,3−ジシクロヘキシル尿素等のR3で表されるアル
キル基の炭素数が1ないし6の1,3−ジアルキル尿素
が挙げられ、好ましくは反応に使用されるモノアルキル
アミンのアルキル基と同じアルキル基を有する1,3−
ジアルキル尿素であり、また好ましくは1,3−ジメチ
ル尿素である。
The amount of the monoalkylamine to be used is not particularly limited, but usually, the alkylene carbonate 1
It is in the range of 0.1 to 100 mol, preferably 0.5 to 20 mol, more preferably 1 to 10 mol, per mol. The 1,3-dialkyl urea represented by the general formula (3) used in the method of the present invention is 1,3
-Dimethylurea, 1,3-diethylurea, 1,3-di-
n-propyl urea, 1,3-di-i-propyl urea,
An alkyl group represented by R 3 such as 1,3-di-n-butyl urea, 1,3-di-sec-butyl urea, 1,3-di-tert-butyl urea or 1,3-dicyclohexyl urea Examples thereof include 1,3-dialkyl ureas having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1,3-dialkyl urea having the same alkyl group as the alkyl group of the monoalkylamine used in the reaction.
Dialkyl urea, and preferably 1,3-dimethyl urea.

【0015】1,3−ジアルキル尿素は添加剤として用
いるのが好ましく、その使用量は特に限定されるもので
はないが、通常アルキレンカーボネート1モルに対し
て、0.1〜50モルの範囲であり、好ましくは0.3
〜10モル、更に好ましくは0.5〜5モルの範囲であ
る。
The 1,3-dialkyl urea is preferably used as an additive, and the amount of the 1,3-dialkyl urea is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1 to 50 mol per mol of alkylene carbonate. , Preferably 0.3
The range is from 10 to 10 mol, and more preferably from 0.5 to 5 mol.

【0016】また、生成物として得られるDMIが溶剤
として広範な用途を持つため、アルキレンカーボネート
としてエチレンカーボネートを、モノアルキルアミンと
してモノメチルアミンを、1,3−ジアルキル尿素とし
て1,3−ジメチル尿素を用いるのが最も好ましい。
Further, since DMI obtained as a product has a wide range of uses as a solvent, ethylene carbonate is used as an alkylene carbonate, monomethylamine is used as a monoalkylamine, and 1,3-dimethylurea is used as a 1,3-dialkylurea. Most preferably, it is used.

【0017】本発明の実施形態としては特に制限される
ものではなく、アルキレンカーボネートと、モノアルキ
ルアミンおよび1,3−ジアルキル尿素とが効果的に混
合され接触しうる方法であればいかなる方法でも良く、
回分式、半回分式または連続流通式の何れでも構わな
い。例えば、原料および1,3−ジアルキル尿素3種を
一括して反応器に仕込む方法、何れか一つに他の二つを
連続的または間欠的に供給する方法、何れか二つに他の
一つを連続的または間欠的に供給する方法、または三者
を連続的または間欠的に供給する方法等を使用すること
ができる。
The embodiment of the present invention is not particularly limited, and any method may be used as long as the alkylene carbonate and the monoalkylamine and the 1,3-dialkylurea can be effectively mixed and contacted. ,
Batch type, semi-batch type or continuous flow type may be used. For example, a method in which a raw material and three kinds of 1,3-dialkylureas are charged to a reactor all at once, a method in which one of the two is continuously or intermittently supplied with the other two, and a method in which one of the two is charged with the other one A method of continuously or intermittently supplying one or a method of continuously or intermittently supplying the three can be used.

【0018】本発明の方法では、50℃以上に加熱して
反応させる。好ましくは50ないし400℃であり、更
に好ましくは100ないし300℃である。反応の際の
時間及び圧力は、用いる原料の量や反応温度等により異
なり一様ではないが、反応時間は通常200時間以内で
あり、好ましくは0.01ないし100時間、更に好ま
しくは0.1ないし50時間である。反応は通常加圧状
態で行い、好ましくは0.1ないし50MPa、更に好
ましくは0.2ないし20MPaである。反応系の置換
または加圧に用いるガスは特に限定はされないが、窒素
やアルゴン等の不活性ガスでも良いし、好ましくは二酸
化炭素である。
In the method of the present invention, the reaction is carried out by heating to 50 ° C. or higher. Preferably it is 50 to 400 ° C, more preferably 100 to 300 ° C. The reaction time and pressure vary depending on the amounts of the raw materials used, the reaction temperature and the like, and are not uniform. However, the reaction time is usually within 200 hours, preferably 0.01 to 100 hours, more preferably 0.1 to 100 hours. To 50 hours. The reaction is usually carried out under a pressurized state, preferably 0.1 to 50 MPa, more preferably 0.2 to 20 MPa. The gas used for the replacement or pressurization of the reaction system is not particularly limited, but may be an inert gas such as nitrogen or argon, or preferably carbon dioxide.

【0019】本発明の方法では、通常、無溶媒で反応を
行うが、場合によっては溶媒を用いることもできる。使
用する溶媒としては、反応を阻害しなければどのような
溶媒でも構わない。そのような溶媒としては、例えば、
水、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロ
ヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族または脂環
族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム、フルオ
ロベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の脂
肪族または芳香族ハロゲン化合物、ジエチルエーテル、
メチル−tert−ブチルエーテル、ジブチルエーテ
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エチルエーテル等のエーテ
ル類、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、アセトフェノン等のケトン類、アセトニトリル、
プロピオニトリル等のニトリル類、ニトロメタン、ニト
ロベンゼン、ニトロトルエン等のニトロ化合物類、酢酸
エチル、プロピオン酸エチル等のエステル類、炭酸ジメ
チル等のカーボネート類、または本発明の方法における
生成物であるDMI等の1,3−ジアルキル−2−イミ
ダゾリジノン類などを例示することができる。また、用
いる溶媒によって、二層以上の多層系で反応を行うこと
もできる。これらの溶媒のうち、生成物である1,3−
ジアルキル−2−イミダゾリジノン類または水を用いる
のが好ましい。
In the method of the present invention, the reaction is usually carried out without a solvent, but a solvent may be used in some cases. Any solvent may be used as long as it does not inhibit the reaction. Such solvents include, for example,
Aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as water, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; dichloromethane, chloroform, fluorobenzene, chlorobenzene, and dichlorobenzene Aliphatic or aromatic halogen compounds such as diethyl ether,
Methyl-tert-butyl ether, dibutyl ether, diphenyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethers such as ethylene glycol diethyl ether, acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ketones such as acetophenone, acetonitrile,
Nitriles such as propionitrile, nitro compounds such as nitromethane, nitrobenzene, and nitrotoluene; esters such as ethyl acetate and ethyl propionate; carbonates such as dimethyl carbonate; Examples include 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones. In addition, the reaction can be performed in a multilayer system of two or more layers depending on the solvent used. Of these solvents, the product 1,3-
It is preferred to use dialkyl-2-imidazolidinones or water.

【0020】これらの溶媒の使用量としては、使用する
原料の何れかを溶解させるに充分な量であり、通常、原
料であるアルキレンカーボネートに対して100重量比
以下、好ましくは50重量比以下である。本発明の方法
において、反応終了後の反応生成液を蒸留等の常用の方
法に従って処理することにより目的物である1,3−ジ
アルキル−2−イミダゾリジノン類が得られる。
The amount of these solvents to be used is an amount sufficient to dissolve any of the raw materials used, and is usually 100 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less, based on the starting material alkylene carbonate. is there. In the method of the present invention, the target product 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones can be obtained by treating the reaction product liquid after the completion of the reaction according to a conventional method such as distillation.

【0021】[0021]

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 内容積400mlのオートクレーブにエチレンカーボネ
ート35.2g(0.4モル)、モノメチルアミン4
9.6g(1.6モル)、脱イオン水14.4g、1,
3−ジメチル尿素35.2g(0.4モル)を充填し
た。オートクレーブ外部から加熱し、撹拌しながら内温
230℃で5時間反応させた。オートクレーブを冷却
し、反応物をガスクロマトグラフィで分析した結果、エ
チレンカーボネートの転化率97%、DMIの収率62
%、 N,N’−ジメチルピペラジン、エチレングリコ
ール、N−メチルエタノールアミンなどの副生物の収率
の合計は、17%であった。この反応物を減圧下に蒸留
したところ、純度99%の1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノン26.2gを得た。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples. Example 1 35.2 g (0.4 mol) of ethylene carbonate and monomethylamine 4 were placed in an autoclave having an internal volume of 400 ml.
9.6 g (1.6 mol), deionized water 14.4 g, 1,
35.2 g (0.4 mol) of 3-dimethylurea were charged. The mixture was heated from the outside of the autoclave and reacted at an internal temperature of 230 ° C. for 5 hours while stirring. The autoclave was cooled, and the reaction product was analyzed by gas chromatography. As a result, the conversion of ethylene carbonate was 97% and the yield of DMI was 62%.
%, The total yield of by-products such as N, N'-dimethylpiperazine, ethylene glycol, N-methylethanolamine was 17%. The reaction product was distilled under reduced pressure to obtain 26.2 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone having a purity of 99%.

【0022】実施例2 実施例1と同一の反応器を使用し、実施例1と同様の反
応条件で反応系に二酸化炭素17.6gを圧入して反応
を実施した。実施例1と同様に反応物をガスクロマトグ
ラフィで分析した結果、エチレンカーボネートの転化率
98%、DMIの収率68%、 N,N’−ジメチルピ
ペラジン、エチレングリコール、N−メチルエタノール
アミンなどの副生物の収率の合計は、14%であった。
Example 2 Using the same reactor as in Example 1, 17.6 g of carbon dioxide was injected into the reaction system under the same reaction conditions as in Example 1 to carry out the reaction. The reaction product was analyzed by gas chromatography in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of ethylene carbonate was 98%, the yield of DMI was 68%, and the yield of N, N′-dimethylpiperazine, ethylene glycol, N-methylethanolamine, etc. The total organism yield was 14%.

【0023】比較例 実施例1と同一の反応器を使用し、実施例1と同様の反
応条件で反応系に1,3−ジメチル尿素を添加せずに反
応を実施した。実施例1と同様に反応物をガスクロマト
グラフィで分析した結果、エチレンカーボネートの転化
率65%、DMIの収率23%、N,N’−ジメチルピ
ペラジン、エチレングリコール、N−メチルエタノール
アミンなどの副生物の収率の合計は、31%であった。
1,3−ジメチル尿素を加えないと、副生物の生成が増
加し、DMI収率が著しく低下した。
Comparative Example Using the same reactor as in Example 1, the reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 without adding 1,3-dimethylurea to the reaction system. The reaction product was analyzed by gas chromatography in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of ethylene carbonate was 65%, the yield of DMI was 23%, and the yield of N, N′-dimethylpiperazine, ethylene glycol, N-methylethanolamine, etc. The total organism yield was 31%.
Without the addition of 1,3-dimethylurea, by-product formation increased and the DMI yield dropped significantly.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の方法により反応系に1,3−ジ
アルキル尿素を共存させることにより安価な出発原料で
あるアルキレンカーボネートとモノアルキルアミンか
ら、1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン類を工
業的に効率よく製造できる。また、従来法の如く有機化
合物で汚染された食塩などの副生成物が生じないのが本
発明の方法の優れた特徴である。
According to the method of the present invention, 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones can be prepared from alkylene carbonate and monoalkylamine, which are inexpensive starting materials, by coexisting 1,3-dialkylurea in the reaction system. Can be industrially efficiently produced. Further, it is an excellent feature of the method of the present invention that by-products such as salt contaminated with organic compounds are not generated unlike the conventional method.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 [式中、R1は水素またはメチル基を表す。]で表され
るアルキレンカーボネートと、一般式(2) 【化2】R2−NH2 (2) [式中、R2 は炭素数1ないし6のアルキル基を表
す。]で表されるモノアルキルアミンとを一般式(3) 【化3】R3NHCONHR3 (3) [式中、R3は炭素数1ないし6のアルキル基を表
す。]で表される1,3−ジアルキル尿素の存在下に5
0℃以上に加熱することを特徴とする一般式(4) 【化4】 [式中、R1,R2は前記定義と同じである。]で表され
る1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン類の製造
方法。
1. A compound of the general formula (1) [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group. And an alkylene carbonate represented by the general formula (2): R 2 —NH 2 (2) wherein R 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. And a monoalkylamine represented by the general formula (3): R 3 NHCONHR 3 (3) wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. 5 in the presence of a 1,3-dialkylurea represented by the formula
General formula (4) characterized by heating to 0 ° C. or higher [Wherein, R 1 and R 2 are the same as defined above. The method for producing 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones represented by the formula:
【請求項2】 R1とR2が同じアルキル基である請求項
1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein R 1 and R 2 are the same alkyl group.
【請求項3】 モノアルキルアミンがモノメチルアミン
であり、1,3−ジアルキル尿素が1,3−ジメチル尿
素である請求項1または2記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the monoalkylamine is monomethylamine and the 1,3-dialkylurea is 1,3-dimethylurea.
【請求項4】 二酸化炭素の存在下に反応を実施する請
求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the reaction is carried out in the presence of carbon dioxide.
【請求項5】 反応温度が100ないし300℃である
請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the reaction temperature is 100 to 300 ° C.
【請求項6】 溶媒として、一般式(4)で表される
1,3−ジアルキル−2−イミダゾリジノン類または水
を用いる請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein a 1,3-dialkyl-2-imidazolidinone represented by the general formula (4) or water is used as the solvent.
【請求項7】 エチレンカーボネートとモノメチルアミ
ンとを、1,3−ジメチル尿素の存在下に、50℃以上
に加熱することを特徴とする1,3−ジメチル−2−イ
ミダゾリジノンの製造方法。
7. A process for producing 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, comprising heating ethylene carbonate and monomethylamine to 50 ° C. or higher in the presence of 1,3-dimethylurea.
JP32357697A 1997-11-25 1997-11-25 Preparation of 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones Pending JPH11158152A (en)

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