JPS5822108B2 - 芳香族ジウレタンの製造方法 - Google Patents

芳香族ジウレタンの製造方法

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JPS5822108B2
JPS5822108B2 JP52088440A JP8844077A JPS5822108B2 JP S5822108 B2 JPS5822108 B2 JP S5822108B2 JP 52088440 A JP52088440 A JP 52088440A JP 8844077 A JP8844077 A JP 8844077A JP S5822108 B2 JPS5822108 B2 JP S5822108B2
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alcohol
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宮田勝治
相賀誠
長谷川誠治
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C271/00Derivatives of carbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C271/06Esters of carbamic acids

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族ウレタン化合物の新規な製造方法に関す
る。
従来芳香族ウレタン類は主として芳香族アミン化合物、
ホスゲン及び含水酸基有機化合物から製造されていた。
近年イソシアナートを製造するための原料資源の不足、
価格の高騰「ヰ間原料の強い毒性などの面からウレタン
の新規−な製造方法が開発されてきた。
しかし新しく開発された方法には、なお幾多の改良すべ
き点があり、まだT業的規模での実施はおこなわれてい
ない。
本発明者らは、芳香族ウレタンの製造方法について種々
検討をおこなった段階で芳香族第一級アミノ化合物と一
酸化炭素とアルコールよりウレタンを製造するという全
く新規なウレタンの製造方法を見出した。
近年、芳香族ニトロ化合物と少なくとも1個の水酸基を
含む有機化合物(以下含水酸基化合物という)及び一酸
化炭素から触媒の存在下ウレタンを製造する方法に関す
る数多くの提案が特許出願されている。
たとえばアルコール、一酸化炭素、および芳香族ニトロ
化合物から触媒としてロジウムクロルカルボニルを用い
てウレタンを製造する方法(特公昭42−1420)な
どが提案されているが芳香族アミン化合物と一酸化炭素
とアルコールからウレタンを製造する方法は知られてい
なG)。
本発明はニトロ基またはカーバメート基を有する芳香族
第1級アミン化合物と、含水酸基化合物、および一酸化
炭素を白金族金属、および/または、その化合物と、ル
イス酸および/またはその化合物とからなる触媒系の存
在下に反応させてウレタンを製造する方法である。
置換基にニトロ基を有するアミン化合物においてニトロ
基は本触媒系によってカーバメートに変化することは知
られていたが、アミン基も同時にカーバメートに変化す
ることは、従来の公知の方法からは全く予想されなかっ
た。
また、ニトロ基またはカーバメート基を有しない芳香族
アミン化合物を原料とした場合には、ウレタン化反応は
起らないことがわかった。
このことは、芳香族第一級アミン化合物と一酸化炭素と
含水酸基化合物とから芳香族ウレタンの製造に関する方
法では全く新規な事実であり驚くべきことである。
主原料として用いる芳香族アミン化合物きは、ニトロ基
、またはカーバメート基を有するベンゼンまたはトルエ
ンのアミン置換体のことであり、具体的な化合物として
は、m−およびp−ニトロアニリン、m−およびp−カ
ーバメートアニリン、2−アミノ−4−ニトロトルエン
、2−アミノ−4−ニトロソトルエン、2−アミノ−4
−カーバメートトルエン、2−ニトロ−4−アミントル
エン、2−カーバメート−4−アミントルエン、2−ア
ミノー6−ニトロトルエン、2−アミノ−6−カーバメ
ートトルエン、などが挙げられ、更にこれらの芳香族ア
ミン化合物の異性体、あるいは混合物も使用でき、また
同族体も使用できる。
また芳香族ニトロ化合物のニトロ基は本発明の反応条件
下で相当するウレタンに変化することがわかっている。
本発明の製法に用いられる含水酸基化合物には、第一、
第二、または第三級を含む一価アルコールまたは多価ア
ルコールおよび一価フェノールおよび多価フェノールが
含まれる。
代表的な化合物としてエタノールおよびフェノールがあ
げられる。
アルコールをR(OH)nで示すとすればRは直鎖また
は分枝のアルキル、シクロアルキル、アルキレン、シク
ロアルキレンまたはアラルキルであり、nは1または2
以上である。
これらはまた酸素、窒素ハロゲンまたはイオウ原子を含
む置換基、タトえば、ハロゲン、スルホキシド、スルホ
ン、アミド、カルボニルまたはカルボン酸エステル基な
どを含むことができる。
R(OH)nの具体的な例としてはメチルアルコール、
エチルアルコール、n−オヨヒ1so−フロビルアルコ
ール、n−1iso−bよびt−ブチルアルコール、直
鎖または分枝のアミルアルコール、ヘキシルアルコール
、シクロヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、セ
チルアルコール、ベンジルアルコール、クロルベンジル
アルコールおよびメトキシベンジルアルコールのような
一価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ルのような二価アルコール、グリセロール、ヘキサンI
−’Jオールのような三価アルコール、さらにより多官
能のポリオールなどがあげられる。
用いられるフェノール類としてはフェノール、クロルフ
ェノール、クレゾール、エチルフェノール、あるいは直
鎖または分枝のプロピルフェノール、ブチルおよびより
高級のアルキルフェノール、カテコール、レゾルシン、
4,4′−ジヒドロキシジフェニルメタン、2,2′−
イソプロピリデンジフェノール、アントラノール、フエ
ナントロール、ピロガロール、フロログルシクールなど
があげられる。
本発明で主触媒として用いられる白金族金属および/ま
たはその化合物とはパラジウム、ロジウムおよびルテニ
ウムの単体あるいは化合物で、それらは1種又はそれ以
上を混合して用いられる。
すなわちパラジウム、ロジウム、ルテニウムの単体、あ
るいはそれらのハロゲン化物、シアン化物、チオシアン
化物、イソシアン化物、酸化物、硫酸塩、硝酸塩、カル
ボニル化合物、あるいはトリエチルアミン、ピリジン、
イソキノリンなどの第三アミン類との付加化合物または
錯体あるいはトリフェニルホスフィンなどの有機リン化
合物との錯体などが用いられる。
これらはそのまま反応に用いてもよければ担体としてア
ルミナ、シリカ、炭素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム
、アスベスト、ベン]・ナイト、けいそう土、フラー土
、有機イオン交換樹脂、無機イオン交換樹脂、けい酸マ
グネシウム、けい酸アルミニウム、モレキュラーシープ
などに担持させて用いてもよい。
さらにはこれらの担体はパラジウム、ロジウム、ルテニ
ウムあるいはそれらの化合物とは別に反応器に仕込んで
もよい。
助触媒としてルイス酸が用いられるが、ここでいうルイ
ス酸とは例えばJ ack HineのPhysica
lOrganic Chomistry、 1962
、 (Mc Grow −Hlll Book、 Co
、 、 New York )で述べられているような
もので、ブレンステッド酸も包含される。
たとえば、錫、チタン、ゲルマニウム、アルミニウム、
鉄、ニッケル、亜鉛、コバルト、マンガン、タリウム、
ジルコニウム、銅、鉛、バナジウム、ニオブ、タンタル
、水銀などのハロゲン化物、硫酸塩、酢酸塩、リン酸塩
、硫酸塩などがあげられる。
より具体的には塩化第二鉄、塩化第一鉄、塩化第二錫、
塩化第一銅、塩化アルミニウム、酢酸銅などがあげられ
る。
特に好ましいルイス酸は塩化第一鉄、および塩化第二鉄
である。
またこれらのルイス酸の化合物とはたとえば第三級アミ
ンとの錯体があげられる。
錯体を生成する第三級アミンとしては、トリエチルアミ
ン、N、N−ジエチルアニリン、N、N−ジエチルシク
ロヘキシルアミン、■、4−ジアザビシクロ−(2,2
,2)オクタン、ピリジン、キノリン、イソキノリン、
等があげられる。
またたとえばルイス酸と有機リン化合物との錯体も有効
であり、ホスフィン類としてはトリフェニルホスフィン
、ジメチルフェニルホスフィン、ビスジフェニルホスフ
ィノエタン等があげられ句これらの錯化合物はあらかじ
め錯体を調製して使用することもできるが、それぞれ別
々に加えることもできる。
また本発明者らは、本反応系において助触媒としてルイ
ス酸と含窒素へテロ芳香族化合物を使用する場合、少量
の水が反応速度を促進することを見出した。
反応は、カーバメート基を有するアミン化合物のアミン
基のモル数に対して、またニトロ基を有するアミン化合
物ではアミ7基にニトロ基を加えたモル数に対して、少
なくとも当モル比以上の水酸基を含有する有機化合物と
一酸化炭素を用いて行なうこ吉が望ましい。
アミン化合物に対して用いられる白金族金属の量はその
種類、他の反応条件との関係で広範囲に変化しうるが、
アミン化合物に対して、金属単体として重量比で1〜1
×10−2、好ましくは、5X10−’〜L X 10
−’の範囲で用いられる。
助触媒として用いるルイス酸は、アミ7基に対して重量
比で2〜2×10−2、好ましくは1〜5×l0−2の
範囲で使用される。
反応温度は一般には、80°〜230℃の範囲に保たれ
るが特に140°〜200℃の範囲が好ましい。
反応圧力は一酸化炭素の分圧としてlO〜1000 k
g/ff1G、さらに好ましくは30〜500kg /
era Gの範囲である。
反応系に少量の水を添加することにより反応時間を短縮
できることは本発明方法の重要な効果の一つである。
反応時間は、用いるアミン化合物の性質、反応温度、反
応圧力、触媒の種類と量添加する水分の量、反応装置な
どによってかわるが、一般には5分〜6時間の範囲で行
なわれる。
反応が終了した後、反応混合物を冷却し、排気した後反
応生成物を涙過、蒸留または他の適当な分離法を含む慣
用の方法によって処理し、未反応物質、副生物、溶媒、
触媒などからウレタンの分離を行なう。
本方法で製造したウレタンは農薬やインシアナート或い
はポリウレタンの原料として広い用途をもつ。
本発明は下記の実施例によってさらに詳細に説明される
が、下記の例で制限されるものではない。
これらの例中では反応は全て、ステンレス鋼(SUS3
2)製の電磁かぎまぜ式オートクレーブを用いた。
実施例 1 2−アミン−4−ニトロトルエン10.33g、エタノ
ール68m11塩化パラジウム0.0086g、塩化第
−鉄一ピリジン錯体(塩化第一鉄と2倍モルのピリジン
を溶媒をエタノールとして合成したもの)3.71g、
水029yを内容積2001′Llのオートクレーブに
仕込んだ。
系内を窒素ガスで置換したのち、一酸化炭素を初圧90
kg/dGとなるよう圧入した。
かきまぜながら昇温し165℃で40分反応させた。
反応終了後室温まで冷却し、排気した後反応液を分析し
たところ、2,4−ジエチルカーバメートトルエン(以
下ジウレタンと略する)の収率は84.6%であった。
実施例 2 2−アミノ−4−エチルカーバメートトルエン7.8g
、エタノール60m1.塩化パラジウム0.02y1塩
化第−鉄一ピリジン錯体8.8gを内容積200m1の
オートクレーブに仕込んだ。
一酸化炭素の初圧を70kg/iGとし160°Cで2
40分反応させた。
反応終了後反応液を分析した結果、ジウレタンの収率は
20係であった。
比較例 1 アニリン6、:l、エタノール68m1.塩化パラジウ
ム0.02.?、塩塩化第銑鉄ピリジン錯体742g内
容積200m1のオートクレーブに仕込んだ。
一酸化炭素の初圧を90kg/C11F、Gとし165
℃で240分反応させた。
反応終了後反応液を分析した結果、N−フェニルエチル
カーバメートは認メられなかった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ニトロ基またはカーバメート基を有するベンゼンま
    たはトルエンのアミン置換体と、少なくとも1個の水酸
    基を含む有機化合物、および一酸化炭素を、白金族金属
    および/または、その化合物を主触媒とし、ルイス酸お
    よび/またはその化合物を助触媒とする触媒系を用い、
    高温、高圧下に反応させることを特徴とする芳香族ジウ
    レタン化合物の製造方法。
JP52088440A 1977-07-25 1977-07-25 芳香族ジウレタンの製造方法 Expired JPS5822108B2 (ja)

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IT7826067A0 (it) 1978-07-25

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