JPH11158154A - Preparation of 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones - Google Patents

Preparation of 1,3-dialkyl-2-imidazolidinones

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JPH11158154A
JPH11158154A JP33214897A JP33214897A JPH11158154A JP H11158154 A JPH11158154 A JP H11158154A JP 33214897 A JP33214897 A JP 33214897A JP 33214897 A JP33214897 A JP 33214897A JP H11158154 A JPH11158154 A JP H11158154A
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JP
Japan
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reaction
dialkyl
salt
represented
general formula
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JP33214897A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Matsuba
勝彦 松葉
Kozo Kato
高藏 加藤
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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Publication of JPH11158154A publication Critical patent/JPH11158154A/en
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing the subject compound in a high yield by which the amount of generation of by-products can be decreased by performing the reaction of an alkylene carbonate with a monoalkylamine in the presence of an alkylamine salt of an alkylcarbamic acid. SOLUTION: An alkylene carbonate of formula I (R<1> is H or methyl) is heated with a monoalkylamine of formula II (R<2> is a 1-6C alkyl) in the presence of an alkylamine salt of an alkylcarbamic acid of formula III (R<3> is a 1-6C alkyl) to >=50 deg.C (preferably 100-300 deg.C) to provide the objective 1,3-dialkyl-2- imidazolidinones of formula IV in the method for preparing the 1,3-dialkyl-2- imidazolidinones. The reaction is preferably performed in the presence of carbon dioxide. For example, ethylene carbonate is heated with monomethylamine in the presence of methylamine salt of methylcarbamic acid to >=50 deg.C to provide 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. The objective compound is directly obtained in a one step process according to the method.

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、本反応をアルキルカルバミン酸アルキルア
ミン塩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, when this reaction is carried out in the presence of an alkylamine salt of an alkylcarbamic acid, 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】 R3NHCOOH・NH23 (3) [式中、R3は炭素数1ないし6のアルキル基を表
す。]で表されるアルキルカルバミン酸アルキルアミン
塩の存在下に50℃以上に加熱することを特徴とする一
般式(4)
Embedded image R 3 NHCOOH · NH 2 R 3 (3) wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Wherein the compound is heated to 50 ° C. or higher in the presence of an alkylamine salt of an alkyl carbamic acid represented by the general formula (4):

【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、アルキルカルバミン酸アルキルアミン塩がメチ
ルカルバミン酸メチルアミン塩である請求項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、メチルカルバミン酸メチルアミン塩の存在下
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 monoalkylamine is monomethylamine, and the alkylcarbamic acid alkylamine salt is methylcarbamic acid methylamine salt.
The described method. (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 methylamine methylcarbamate. 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】本発明の方法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−t
ert−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) as the other raw material used in the method of the present invention includes monomethylamine, monoethylamine, mono-n-propylamine, mono-i-propylamine, Mono-n-
Butylamine, mono-sec-butylamine, mono-t
Examples thereof include monoalkylamines having 1 to 6 carbon atoms such as tert-butylamine and monocyclohexylamine. Of these, monomethylamine and monoethylamine are preferable, and monomethylamine is more preferable.

【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)で表されるアルキルカルバミン酸アルキルア
ミン塩はメチルカルバミン酸メチルアミン塩、エチルカ
ルバミン酸エチルアミン塩、n−プロピルカルバミン酸
n−プロピルアミン塩、i−プロピルカルバミン酸i−
プロピルアミン塩、n−ブチルカルバミン酸n−ブチル
アミン塩、sec−ブチルカルバミン酸sec−ブチル
アミン塩、tert−ブチルカルバミン酸tert−ブ
チルアミン塩またはシクロヘキシルカルバミン酸シクロ
ヘキシルアミン塩等のR3で表されるアルキル基の炭素
数が1ないし6のアルキルカルバミン酸アルキルアミン
塩が挙げられ、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アルキ
ルカルバミン酸アルキルアミン塩であり、また好ましく
はメチルカルバミン酸メチルアミン塩である。
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 alkylcarbamic acid alkylamine salt represented by the general formula (3) used in the method of the present invention includes methylcarbamic acid methylamine salt, ethylcarbamic acid ethylamine salt, n-propylcarbamic acid n-propylamine salt, i-propyl Carbamic acid i-
Alkyl group represented by R 3 such as propylamine salt, n-butylcarbamic acid n-butylamine salt, sec-butylcarbamic acid sec-butylamine salt, tert-butylcarbamic acid tert-butylamine salt or cyclohexylcarbamic acid cyclohexylamine salt; And alkylamine salts having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkylamine salt of an alkylcarbamic acid having the same alkyl group as the alkyl group of the monoalkylamine used in the reaction, and more preferably methylcarbamine. Acid methylamine salt.

【0015】アルキルカルバミン酸アルキルアミン塩は
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 alkylamine salt of alkyl carbamic acid is preferably used as an additive, and the amount thereof is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1 to 50 mol per mol of alkylene carbonate. , Preferably from 0.3 to 10 mol, 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、アルキルカルバミン酸アルキ
ルアミン塩としてメチルカルバミン酸メチルアミン塩を
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 methylamine methylcarbamate is used as an alkylamine salt of an alkylcarbamic acid. Is most preferred.

【0017】本発明の方法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アルキルカルバミン酸アルキルア
ミン塩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、原料およびアルキルカ
ルバミン酸アルキルアミン塩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 method of the present invention is not particularly limited, and any method may be used as long as the alkylene carbonate and the monoalkylamine and alkylcarbamic acid alkylamine salt can be effectively mixed and contacted. Alternatively, any of a batch system, a semi-batch system, and a continuous flow system may be used. For example, a method in which a raw material and three kinds of alkyl carbamate alkylamine salts are collectively charged into a reactor, 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 supplied 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。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
法では、更に収率まはた反応速度を高めるため触媒や添
加剤を用いても構わない。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。
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. The amount of these solvents used is an amount sufficient to dissolve any of the raw materials used, and usually,
It is at most 100 weight ratio, preferably at most 50 weight ratio, based on the starting material alkylene carbonate. In the method of the present invention, a catalyst or an additive may be used in order to further increase the yield or the reaction rate. In the method of the present invention, the target product 1,3-dialkyl-2- is obtained by treating the reaction product liquid after completion of the reaction according to a conventional method such as distillation.
Imidazolidinones are obtained.

【0020】[0020]

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明がこれらによって限定されるものではない。 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7.2g、メチル
カルバミン酸メチルアミン塩42.4g(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60%、 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、18%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25.8gを得た。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention. 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), 7.2 g of deionized water, 42.4 g (0.4 mol) of methylcarbamic acid methylamine salt
Was 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%, the yield of DMI was 60%, and by-products such as N, N'-dimethylpiperazine, ethylene glycol, and N-methylethanolamine were obtained. The total yield was 18%. The reaction product was distilled under reduced pressure to give 99% pure 1,3-dimethyl-2.
-25.8 g of imidazolidinone were obtained.

【0021】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
99%、DMIの収率67%、 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、15%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 99%, the yield of DMI was 67%, and the yield of N, N'-dimethylpiperazine, ethylene glycol, N-methylethanolamine, etc. The total organism yield was 15%.

【0022】比較例1 実施例1と同一の反応器を使用し、実施例1と同様の反
応条件で反応系にメチルカルバミン酸メチルアミン塩を
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62%、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、32
%であった。メチルカルバミン酸メチルアミン塩を加え
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 1 Using the same reactor as in Example 1, the reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 without adding methylamine methylcarbamate 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 62%, the yield of DMI was 23%, and N, N ′ was obtained.
The total yield of by-products such as dimethylpiperazine, ethylene glycol, N-methylethanolamine is 32
%Met. Without the addition of methyl carbamate methylamine salt, by-product formation increased and the DMI yield was significantly reduced.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明の方法により反応系にアルキルカ
ルバミン酸アルキルアミン塩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 carbonates and monoalkylamines, which are inexpensive starting materials, by allowing alkylamines of alkylcarbamic acids to coexist 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】 R3NHCOOH・NH23 (3) [式中、R3は炭素数1ないし6のアルキル基を表
す。]で表されるアルキルカルバミン酸アルキルアミン
塩の存在下に50℃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 NHCOOH.NH 2 R 3 (3) wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Wherein the compound is heated to 50 ° C. or higher in the presence of an alkylamine salt of an alkylcarbamic acid represented by the general formula (4): [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、アルキルカルバミン酸アルキルアミン塩がメチ
ルカルバミン酸メチルアミン塩である請求項1または2
記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the monoalkylamine is monomethylamine, and the alkylcarbamic acid alkylamine salt is methylcarbamic acid methylamine salt.
The described method.
【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、メチルカルバミン酸メチルアミン塩の存在下
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 method for producing 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, comprising heating ethylene carbonate and monomethylamine to 50 ° C. or higher in the presence of methylamine methylcarbamate.
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