JPS5829943B2 - ジフエニルメタンジカルバメ−トおよびポリメチレンポリフエニルカルバメ−トの製造法 - Google Patents
ジフエニルメタンジカルバメ−トおよびポリメチレンポリフエニルカルバメ−トの製造法Info
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C271/00—Derivatives of carbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
- C07C271/06—Esters of carbamic acids
- C07C271/08—Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C271/26—Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms with the nitrogen atom of at least one of the carbamate groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は芳香族カルバミン酸のエステル、特に2− 〔
N−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フ
ェニルカルバミン酸のアルキルエステルのようなN−(
アルコキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル
化合物類の酸触媒による転位によるジフェニルメタンジ
カルバメートおよびポリメチレンポリフェニルカルバメ
ートの製造法に関する。
N−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フ
ェニルカルバミン酸のアルキルエステルのようなN−(
アルコキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル
化合物類の酸触媒による転位によるジフェニルメタンジ
カルバメートおよびポリメチレンポリフェニルカルバメ
ートの製造法に関する。
ジフェニルメタンジカルバメートおよびポリメチレンポ
リフェニルカルバメート類は、特に米国特許第3962
302号明細書および同第3919279号明細書に記
載のような適当な溶媒中でこの種の芳香族カルバミン酸
エステル類の分解により工業的に有用なジフェニルメタ
ンジイソシアネートならびにジイソシアネートおよびポ
リイソシアネートの混合物を製造する方法に使用される
原料としてますます重要な製品となってきた。
リフェニルカルバメート類は、特に米国特許第3962
302号明細書および同第3919279号明細書に記
載のような適当な溶媒中でこの種の芳香族カルバミン酸
エステル類の分解により工業的に有用なジフェニルメタ
ンジイソシアネートならびにジイソシアネートおよびポ
リイソシアネートの混合物を製造する方法に使用される
原料としてますます重要な製品となってきた。
現在のところ、カルバミン酸の芳香族エステルを直接製
造することに成功した工業的方法はまだ知られていない
。
造することに成功した工業的方法はまだ知られていない
。
工業的に入手できる対応するジフェニルメタンジイソシ
アネートおよびポリイソシアネートは、たとえば米国特
許第4014914号明細書に記載のような触媒量の鉱
酸を使用するアニリンおよびホルムアルデヒドの縮合に
よって得られるジアミンとポリアミンの混合物のホスゲ
ン化によって多量に製造される。
アネートおよびポリイソシアネートは、たとえば米国特
許第4014914号明細書に記載のような触媒量の鉱
酸を使用するアニリンおよびホルムアルデヒドの縮合に
よって得られるジアミンとポリアミンの混合物のホスゲ
ン化によって多量に製造される。
米国特許第2946768号明細書に提案されている芳
香族カルバミン酸エステル類の製造に関する従来法は、
酸の冷水性縮合媒中でN−アリールカルバミン酸ニスデ
ルをカルボニル化合物と縮合させることを含む。
香族カルバミン酸エステル類の製造に関する従来法は、
酸の冷水性縮合媒中でN−アリールカルバミン酸ニスデ
ルをカルボニル化合物と縮合させることを含む。
しかし、この方法でホルムアルデヒドのようなカルボニ
ル化合物はカルバミン酸エステルの窒素と反応する傾向
があって、目的とするカルバメート類とともに変動する
量すなわち一般に15〜50重量%の量の種々の二量体
、三量体または四量体等を含む好ましくないN(アルコ
キシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物
類(本明細書ではN−ベンジル化合物ともいう)を生成
する。
ル化合物はカルバミン酸エステルの窒素と反応する傾向
があって、目的とするカルバメート類とともに変動する
量すなわち一般に15〜50重量%の量の種々の二量体
、三量体または四量体等を含む好ましくないN(アルコ
キシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物
類(本明細書ではN−ベンジル化合物ともいう)を生成
する。
モノまたはジイソシアネートおよびポリイソシアネート
を製造しようとするこころみおよび熱分解によってイン
シアネートに変換できない好ましくないN−ベンジル化
合物とポリカルバメートの混合物を別の目的に使用しよ
うとするこころみは、ポリ力ルバメ−1・をN−ベンジ
ル系の不純物から分離する方法が知られていないので種
々の問題を生じる。
を製造しようとするこころみおよび熱分解によってイン
シアネートに変換できない好ましくないN−ベンジル化
合物とポリカルバメートの混合物を別の目的に使用しよ
うとするこころみは、ポリ力ルバメ−1・をN−ベンジ
ル系の不純物から分離する方法が知られていないので種
々の問題を生じる。
本発明は、特定の酸反応媒を使用してN−(アルコキシ
カルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物類(
N−ベンジル化合物)を接触転位することよりなるジフ
ェニルメタンジカルバメートおよびその高分子量同族体
であるポリメチレンポリフェニルカルバメートの製造法
に関する。
カルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物類(
N−ベンジル化合物)を接触転位することよりなるジフ
ェニルメタンジカルバメートおよびその高分子量同族体
であるポリメチレンポリフェニルカルバメートの製造法
に関する。
さらに詳細にいうと、本発明は、たとえば米国特許第2
946768号明細書に記載されているように酸水溶液
の存在下でN−フェニルカルバミン酸の低級アルキルエ
ステルとホルムアルデヒドのようなカルボニル化合物と
の縮合反応によってカルバメートとともに副生成物とし
て生成するN−ベンジル化合物の触媒による転位による
カルバメートの製造法に関する。
946768号明細書に記載されているように酸水溶液
の存在下でN−フェニルカルバミン酸の低級アルキルエ
ステルとホルムアルデヒドのようなカルボニル化合物と
の縮合反応によってカルバメートとともに副生成物とし
て生成するN−ベンジル化合物の触媒による転位による
カルバメートの製造法に関する。
このような縮合法によって生成するジカルバメーI・等
、N−ベンジル化合物、未反応N−フェニルカルバミン
酸アルキルエステルおよびアミン類のようなその他の副
生成物を含む製品混合物を、約50〜170℃の温度で
反応系中の水の量をできるだけ少なく保持しながら濃硫
酸のような少なくとも75%硫酸に等しい強さを有する
プロトン性酸反応媒または反応混合物の全量の少なくと
も0.5重量%の濃度を有するルイス酸よりなる酸反応
媒と接触させて、N−ベンジル化合物を目的とするジお
よびポリカルバメートに接触変換または転位させる。
、N−ベンジル化合物、未反応N−フェニルカルバミン
酸アルキルエステルおよびアミン類のようなその他の副
生成物を含む製品混合物を、約50〜170℃の温度で
反応系中の水の量をできるだけ少なく保持しながら濃硫
酸のような少なくとも75%硫酸に等しい強さを有する
プロトン性酸反応媒または反応混合物の全量の少なくと
も0.5重量%の濃度を有するルイス酸よりなる酸反応
媒と接触させて、N−ベンジル化合物を目的とするジお
よびポリカルバメートに接触変換または転位させる。
変換処理前に、未反応N−フェニルカルバミン酸アルキ
ルエステルを、たとえば真空蒸留によって混合物から分
離することもできる。
ルエステルを、たとえば真空蒸留によって混合物から分
離することもできる。
後述の如く、他の製造法によって得られるN−ベンジル
化合物の酸による転位も本発明の方法に包含される。
化合物の酸による転位も本発明の方法に包含される。
従って本発明の目的のひとつは、適当なプロトン性酸ま
たはルイス酸反応媒を触媒と(−て使用するN−(アル
コキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合
物類の変換または転位によるジフェニルメタンジカルバ
メ−1・およびポリメチレンポリフェニルカルバメート
の製造法を得ることにある。
たはルイス酸反応媒を触媒と(−て使用するN−(アル
コキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合
物類の変換または転位によるジフェニルメタンジカルバ
メ−1・およびポリメチレンポリフェニルカルバメート
の製造法を得ることにある。
本発明の別の目的は、N−フェニルカルバミン酸エチル
のようなN−アリールカルバミン酸エステルとカルボニ
ル化合物との酸希水溶液中の縮合によるジおよびポリカ
ルバメートの製造中に生成するN−(アルコキシカルボ
ニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物類を酸触媒
によって変換または転位させて有用なジおよびポリカル
バメート化合物を得る方法を得ることにある。
のようなN−アリールカルバミン酸エステルとカルボニ
ル化合物との酸希水溶液中の縮合によるジおよびポリカ
ルバメートの製造中に生成するN−(アルコキシカルボ
ニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物類を酸触媒
によって変換または転位させて有用なジおよびポリカル
バメート化合物を得る方法を得ることにある。
本発明のこれらの目的およびその他の目的、および利点
は以Fの本発明の説明から明らかにされる。
は以Fの本発明の説明から明らかにされる。
本発明によれば、式
(式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基)で表わされる
N−フェニルカルバミン酸アルキルエステルのメチレン
結合による二量体、または少なくとも1個の で表わされる構造を含有する前記エステルのメチレン結
合による三量体もしくは四量体であるN(アルコキシカ
ルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物類を少
なくとも75%硫酸の強さを有するプロトン性酸触媒ま
たは全反応混合物を基準にして少なくとも0.5重量%
の濃度を有するルイス酸と、不活性溶媒を使用あるいは
不使用で、約50〜170℃の温度で、好ましくは常圧
で接触させてN−(アルコキシカルボニル)フェニルア
ミノメチルフェニル化合物類を含む混合物の接触変換ま
たは転位によってジカルバメートまたはポリメチレンポ
リフェニルカルバメートを得るこ※※とができる。
N−フェニルカルバミン酸アルキルエステルのメチレン
結合による二量体、または少なくとも1個の で表わされる構造を含有する前記エステルのメチレン結
合による三量体もしくは四量体であるN(アルコキシカ
ルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物類を少
なくとも75%硫酸の強さを有するプロトン性酸触媒ま
たは全反応混合物を基準にして少なくとも0.5重量%
の濃度を有するルイス酸と、不活性溶媒を使用あるいは
不使用で、約50〜170℃の温度で、好ましくは常圧
で接触させてN−(アルコキシカルボニル)フェニルア
ミノメチルフェニル化合物類を含む混合物の接触変換ま
たは転位によってジカルバメートまたはポリメチレンポ
リフェニルカルバメートを得るこ※※とができる。
ジフェニルメタンジカルバミン酸ジエチルエステルの製
造は、たとえば2−(N(エトキシカルボニル)フェニ
ルアミノメチル〕フェニルカルパン酸のエチルエステル
ヲ使用シテ、5 次のように仮定される式に従って実施
される。
造は、たとえば2−(N(エトキシカルボニル)フェニ
ルアミノメチル〕フェニルカルパン酸のエチルエステル
ヲ使用シテ、5 次のように仮定される式に従って実施
される。
酸を触媒とする転位反応は一般にかきまぜ装置を設備し
た任意の反応器で実施することができる。
た任意の反応器で実施することができる。
一般的な実施法は、反応器にN−ベンジル化合物をプロ
トン性酸触媒またはルイス酸触媒および随意に添加され
る溶媒とともに装入し、次に混合物を適当な時間の間所
要温度に加熱することである。
トン性酸触媒またはルイス酸触媒および随意に添加され
る溶媒とともに装入し、次に混合物を適当な時間の間所
要温度に加熱することである。
反応は回分法でも連続法でも実施することができ、材料
の添加順序は使用される特定の装置に合せて変えること
ができる。
の添加順序は使用される特定の装置に合せて変えること
ができる。
反応生成物は回収され、酸**反応媒を水で抽出するか
あるいは塩基で中和し、生成する相を分離し、溶媒を使
用するときには蒸留によって溶媒を除去しあるいは触媒
をろ過して除去するような任意の従来法によって処理さ
れる。
あるいは塩基で中和し、生成する相を分離し、溶媒を使
用するときには蒸留によって溶媒を除去しあるいは触媒
をろ過して除去するような任意の従来法によって処理さ
れる。
前述の定義によって表わされ、本発明の方法によって変
換または転位できるN−(アルコキシカルボニル)フェ
ニルアミノメチルフェニル化合物類には、たとえばRが
1〜3炭素原子を有するア1 ルキル基である次式に従
う化合物がある。
換または転位できるN−(アルコキシカルボニル)フェ
ニルアミノメチルフェニル化合物類には、たとえばRが
1〜3炭素原子を有するア1 ルキル基である次式に従
う化合物がある。
式によって特に示し、名称を示したこれらのN−(アル
コキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合
物類は、本発明の方法によって目的とするカルバミン酸
エステル特にポリカルバミン酸エステルに変換または転
位させることができる前述の定義に属する化合物である
N−ベンジル化合物およびそれらの種々の異性体のうち
の単なる代表的化合物を示すにすぎないことは明らかで
ある。
コキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合
物類は、本発明の方法によって目的とするカルバミン酸
エステル特にポリカルバミン酸エステルに変換または転
位させることができる前述の定義に属する化合物である
N−ベンジル化合物およびそれらの種々の異性体のうち
の単なる代表的化合物を示すにすぎないことは明らかで
ある。
一般に、RがC2H5基であるN−フェニルカルバミン
酸エチルとホルムアルデヒドのようなカルボニル化合物
との縮合反応中に生成するエチルエステルは、前述のよ
うに分解して有用なポリイノシアネートにすることがで
きるジフェニルメタンジカルバミン酸のジエチルエステ
ルおよびポリメチレンポリフェニルカルバメートの製造
に好適である。
酸エチルとホルムアルデヒドのようなカルボニル化合物
との縮合反応中に生成するエチルエステルは、前述のよ
うに分解して有用なポリイノシアネートにすることがで
きるジフェニルメタンジカルバミン酸のジエチルエステ
ルおよびポリメチレンポリフェニルカルバメートの製造
に好適である。
前述の如く、酸の冷水溶液の存在下でのN−フェニルカ
ルバミン酸エチルエステル(7)ヨウナNフェニルカル
バミン酸のアルキルエステルとホルムアルデヒドのよう
なカルボニル化合物との縮合中に分離できない副生成物
となるN−ベンジル化合物を含有する反応生成物は、本
発明の方法によってそのままあるいは未反応出発原料で
あるN−フェニルカルバミン酸エチルを除去してから処
理することができる。
ルバミン酸エチルエステル(7)ヨウナNフェニルカル
バミン酸のアルキルエステルとホルムアルデヒドのよう
なカルボニル化合物との縮合中に分離できない副生成物
となるN−ベンジル化合物を含有する反応生成物は、本
発明の方法によってそのままあるいは未反応出発原料で
あるN−フェニルカルバミン酸エチルを除去してから処
理することができる。
さらに他の既知の方法によって製造されるN−ベンジル
化合物も本発明の方法で使用することができる。
化合物も本発明の方法で使用することができる。
たとえばN−フェニルベンジルアミンおよびクロロギ酸
メチル、エチルまたはプロピルのようなりロロギ酸アル
キルを反応させて該当するN−ベンジルフェニルカルバ
ミン酸アルキルを製造することができる。
メチル、エチルまたはプロピルのようなりロロギ酸アル
キルを反応させて該当するN−ベンジルフェニルカルバ
ミン酸アルキルを製造することができる。
英国特許第11.77557号明細書に記載の方法によ
って製造されたN−フェニル−2−アミノベンジルアミ
ンおよびN−フェニル−4−アミノベンジルアミンを過
剰のクロロギ酸アルキル、たとえばクロロギ酸エチルと
反応させて、それぞれ2−および4、− (N−(エト
キシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカル
バミン酸のエチルエステルを製造することができる。
って製造されたN−フェニル−2−アミノベンジルアミ
ンおよびN−フェニル−4−アミノベンジルアミンを過
剰のクロロギ酸アルキル、たとえばクロロギ酸エチルと
反応させて、それぞれ2−および4、− (N−(エト
キシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカル
バミン酸のエチルエステルを製造することができる。
2−および4−〔N(アルコキシカルボニル)フェニル
アミノメチル〕フェニルカルバ/酸のアルキルエステル
はまり、置換ベンジルアルコールたとえばエチルフェニ
ルカルバメート−2−メチロールとN−フェニルカルバ
ミン酸エチルを酸触媒の存在下で反応させることによっ
て製造することができる。
アミノメチル〕フェニルカルバ/酸のアルキルエステル
はまり、置換ベンジルアルコールたとえばエチルフェニ
ルカルバメート−2−メチロールとN−フェニルカルバ
ミン酸エチルを酸触媒の存在下で反応させることによっ
て製造することができる。
本発明において触媒として使用するのに適するプロトン
性酸反応媒は、強酸であり少なくとも75%硫酸に等し
い強さを有する酸であれば無機酸でも有機酸でもよい。
性酸反応媒は、強酸であり少なくとも75%硫酸に等し
い強さを有する酸であれば無機酸でも有機酸でもよい。
プロトン性酸触媒は一般に反応混合物の全量の0.1〜
25重量%、好ましくは1〜10重量%の濃度で使用さ
れる。
25重量%、好ましくは1〜10重量%の濃度で使用さ
れる。
これより高い濃度も使用することができる。
本発明で使用するのに特に適する代表的なプロトン性酸
触媒は75%以上の濃硫酸、p−トルエンスルホン酸、
トリフルオロメタンスルホン酸、無水フッ化水素酸、フ
ルオロスルホン酸ならびに約595 ?/73のカサ密
度、乾燥品1グあたり約4.9ミリ当量の水素イオン濃
度、約40〜50 m/ f?の比表面積および約20
0〜600大の平均気孔径を有し、たとえばローム ア
ンド ハース社(RohmandHaas Co、
)からアンバリスト(Amberlyst )15とい
う商品名で販売されている強酸性スルホン化ポリ芳香族
イオン交換樹脂である。
触媒は75%以上の濃硫酸、p−トルエンスルホン酸、
トリフルオロメタンスルホン酸、無水フッ化水素酸、フ
ルオロスルホン酸ならびに約595 ?/73のカサ密
度、乾燥品1グあたり約4.9ミリ当量の水素イオン濃
度、約40〜50 m/ f?の比表面積および約20
0〜600大の平均気孔径を有し、たとえばローム ア
ンド ハース社(RohmandHaas Co、
)からアンバリスト(Amberlyst )15とい
う商品名で販売されている強酸性スルホン化ポリ芳香族
イオン交換樹脂である。
酸触媒の混合物も使用できるが、回収の問題を軽減する
ために単一酸触媒を使用することが好ましい。
ために単一酸触媒を使用することが好ましい。
本発明で触媒として使用できるルイス酸触媒には、たと
えば塩化スズ(IV)、塩化鉄(m)、塩化アルミニウ
ム、五フッ化アンチモンおよび三フッ化ホウ素がある。
えば塩化スズ(IV)、塩化鉄(m)、塩化アルミニウ
ム、五フッ化アンチモンおよび三フッ化ホウ素がある。
たとえばグラファイトに担持することができるルイス酸
触媒は反応混合物の全量の少なくとも0.5重量%、好
ましくは0.5〜20重量%の濃度で使用される。
触媒は反応混合物の全量の少なくとも0.5重量%、好
ましくは0.5〜20重量%の濃度で使用される。
プロトン性の酸が好ましい酸触媒である。
たとえばBF3 およびH2SO4のようなプロトン性
の酸とルイス酸との混合触媒を使用することもできるが
、あまり好ましくはない。
の酸とルイス酸との混合触媒を使用することもできるが
、あまり好ましくはない。
本発明の方法は、特に高い反応温度すなわちioo℃以
上の場合は無溶媒で実施することができるが、二量体、
三量体または四量体等の形のN−ベンジル化合物の粘度
が高くなるので、安定なそして反応系の成分に対して化
学的に不活性な溶媒または溶媒混合物を使用することが
でき、また一般に使用される。
上の場合は無溶媒で実施することができるが、二量体、
三量体または四量体等の形のN−ベンジル化合物の粘度
が高くなるので、安定なそして反応系の成分に対して化
学的に不活性な溶媒または溶媒混合物を使用することが
でき、また一般に使用される。
実質的に無水状態で、反応混合物に対して0〜50重量
%の量で一般に使用される適当な溶媒には、たとえば、
12炭素原子までの硝化およびハロゲン化芳香族炭化水
素たとえばニトロベンゼン、ニトロトルエン、ジクロロ
ベンゼン、ジブロモベンゼン、16炭素原子までのアル
カンおよび置換アルカンたとえばn−ペンタン、インペ
ンタン、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、n−へブ
タン、3・4−ジメチルヘキサン、2−メチルヘキサン
、3−エチルペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロペンタン シ
クロオクタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエ
タン等、8炭素原子までの低級脂肪族酸たとえば酢酸、
プロピオン酸等および8炭素原子までの低級脂肪族アル
コールたとえばメタノール、エタノール、プロパツール
、ブタノール等がある1、好ましい溶媒はニトロベンゼ
ン ニトロトルエンおよびジクロロベンゼンである。
%の量で一般に使用される適当な溶媒には、たとえば、
12炭素原子までの硝化およびハロゲン化芳香族炭化水
素たとえばニトロベンゼン、ニトロトルエン、ジクロロ
ベンゼン、ジブロモベンゼン、16炭素原子までのアル
カンおよび置換アルカンたとえばn−ペンタン、インペ
ンタン、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、n−へブ
タン、3・4−ジメチルヘキサン、2−メチルヘキサン
、3−エチルペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロペンタン シ
クロオクタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエ
タン等、8炭素原子までの低級脂肪族酸たとえば酢酸、
プロピオン酸等および8炭素原子までの低級脂肪族アル
コールたとえばメタノール、エタノール、プロパツール
、ブタノール等がある1、好ましい溶媒はニトロベンゼ
ン ニトロトルエンおよびジクロロベンゼンである。
これより多量の溶媒を使用することもできるが、一般に
回収のときの負荷が大きくなるので不必要である。
回収のときの負荷が大きくなるので不必要である。
前述の如く溶媒混合物を使用することもできるが、回収
問題を軽減するために単独溶媒を使用することが好まし
い。
問題を軽減するために単独溶媒を使用することが好まし
い。
前述の如く、本発明の反応は縮合生成物その他に含まれ
ているN−ベンジル化合物をプロトン性またはルイス酸
触媒および溶媒とともに反応条件を本質的に無水に保持
しながら適当な反応器に装入し、次に混合物を所要温度
に加熱することによって実施することが好ましい。
ているN−ベンジル化合物をプロトン性またはルイス酸
触媒および溶媒とともに反応条件を本質的に無水に保持
しながら適当な反応器に装入し、次に混合物を所要温度
に加熱することによって実施することが好ましい。
反応は約50〜170℃の温度で進行する。
一般に適当な反応速度を得るために、80〜130℃の
温度で製造を実施することが好ましい。
温度で製造を実施することが好ましい。
温度を所定の範囲に保つために反応器の内および(また
は)外に加熱および(または)冷却装置を使用すること
ができる。
は)外に加熱および(または)冷却装置を使用すること
ができる。
本発明の方法は一般に常圧で実施することができるが、
高い反応温度のときには高圧を使用することができる。
高い反応温度のときには高圧を使用することができる。
大気圧以下の圧力を使用することもできるが、特に有利
になる点は認められない。
になる点は認められない。
反応時間は一般に反応させるN−ベンジル化合物または
処理しようとする縮合生成物の中の混合物、温度、使用
酸触媒の種類および量によって変化し、また製造法が連
続式であるか回分式であるかによっても変化するが、一
般に約2分間〜数時間である。
処理しようとする縮合生成物の中の混合物、温度、使用
酸触媒の種類および量によって変化し、また製造法が連
続式であるか回分式であるかによっても変化するが、一
般に約2分間〜数時間である。
次の実施例は本発明の原理に従って本発明を例示するも
のであるが、特許請求の範囲に指示したこと以外にいか
なる意味でも本発明を限定すると解釈してはならない。
のであるが、特許請求の範囲に指示したこと以外にいか
なる意味でも本発明を限定すると解釈してはならない。
本発明の方法は、たとえば前述の如く、N−フェニルカ
ルバミン酸エチルとカルボニル化合物トの縮合による副
生成物として生成するN−(エトキシカルボニル)フェ
ニルアミノメチルフェニルカルバミン酸のエチルエステ
ルおよびその高級同族体の三量体または四量体の酸を触
媒とする変換または転位によって生成するジフェニルメ
タンジカルバミン酸のエチルエステルおよびポリメチレ
ンホリフェニル力ルハミン酸のエチルエステルの製造を
主としてめざしているが、本発明の方法はこのようなN
−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニ
ルカルバミン酸の化合物に限定するものではなく、この
分野の専門家にはメチルおよびプロピルエステルおよび
高級同族体のよウナ他のN−(アルコキシカルボニル)
フェニルアミノメチルフェニルカルバミン酸の化合物に
も広く適用できることが明らかであろう。
ルバミン酸エチルとカルボニル化合物トの縮合による副
生成物として生成するN−(エトキシカルボニル)フェ
ニルアミノメチルフェニルカルバミン酸のエチルエステ
ルおよびその高級同族体の三量体または四量体の酸を触
媒とする変換または転位によって生成するジフェニルメ
タンジカルバミン酸のエチルエステルおよびポリメチレ
ンホリフェニル力ルハミン酸のエチルエステルの製造を
主としてめざしているが、本発明の方法はこのようなN
−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニ
ルカルバミン酸の化合物に限定するものではなく、この
分野の専門家にはメチルおよびプロピルエステルおよび
高級同族体のよウナ他のN−(アルコキシカルボニル)
フェニルアミノメチルフェニルカルバミン酸の化合物に
も広く適用できることが明らかであろう。
次の例で、反応は機械的かきまぜ機、還流凝縮器および
温度計を備えた300m1のガラス製三ツロ反応フラス
コ中で行なわれた。
温度計を備えた300m1のガラス製三ツロ反応フラス
コ中で行なわれた。
反応剤をフラスコに装入し、フラスコを恒温のオイルバ
ス中に浸漬した。
ス中に浸漬した。
反応時間が終ったとき、フラスコに水を加えて反応を中
断させ、酸触媒を抽出するか、あるいは触媒をろ過によ
って除去回収した。
断させ、酸触媒を抽出するか、あるいは触媒をろ過によ
って除去回収した。
装入N−ベンジル化合物の転化率、製品の収率および分
布を高速液体クロマトグラフ法で求めた。
布を高速液体クロマトグラフ法で求めた。
例1、比較例
パイルシュタインのオルガニツシエ ヘミー第XIII
巻、シスデム第1740〜1871号、166ページに
記載の方法によって製造されたNフェニル−2−アミノ
ベンジルアミン10Zとクロロギ酸エチル1.2′?と
を溶媒としてのテトラヒドロフラン50m1およびピリ
ジン1mlの存在下、50℃で1時間反応させ、ピリジ
ン塩酸塩をろ別し、溶媒を蒸発させて、2−(N−(エ
トキシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカ
ルバミン酸のエチルエステル(N−ベンジル化合物)を
製造した。
巻、シスデム第1740〜1871号、166ページに
記載の方法によって製造されたNフェニル−2−アミノ
ベンジルアミン10Zとクロロギ酸エチル1.2′?と
を溶媒としてのテトラヒドロフラン50m1およびピリ
ジン1mlの存在下、50℃で1時間反応させ、ピリジ
ン塩酸塩をろ別し、溶媒を蒸発させて、2−(N−(エ
トキシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカ
ルバミン酸のエチルエステル(N−ベンジル化合物)を
製造した。
前述の如くにして製造されたN−ベンジル化合物0.3
♂を37重量%の塩酸1.01とともに恒温バス上で1
00’Cで60分間加熱し、反応完r後水10m1を加
えて反応を中断させ、塩酸触媒を抽出した。
♂を37重量%の塩酸1.01とともに恒温バス上で1
00’Cで60分間加熱し、反応完r後水10m1を加
えて反応を中断させ、塩酸触媒を抽出した。
生成反応混合物を高速液体クロマトグラフ法で分析する
と、装入したN−ベンジル化合物の89%が未反応のま
ま残留し、少量のN−ベンジル化合物の直接解離から生
成するN−フェニルカルバミン酸エチルおよび他の未確
認反応副生成物が回収されたことを示した。
と、装入したN−ベンジル化合物の89%が未反応のま
ま残留し、少量のN−ベンジル化合物の直接解離から生
成するN−フェニルカルバミン酸エチルおよび他の未確
認反応副生成物が回収されたことを示した。
ジカルバメート製品への転位は検出されなかった。
例2、比較例
例1に示すように製造された2 −(N−(エトキシカ
ルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミン
酸のエチルエステル0.、lと49重量%硫酸2.01
とを使用して例1の方法を反復した。
ルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミン
酸のエチルエステル0.、lと49重量%硫酸2.01
とを使用して例1の方法を反復した。
混合物を反応フラスコに装入し、100℃で60分間加
熱してから反応混合物に水1om/!を加えて反応を中
断させ、酸触媒を抽出した。
熱してから反応混合物に水1om/!を加えて反応を中
断させ、酸触媒を抽出した。
クロマトグラフ分析は最初に装入した2−〔N−(エト
キシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカル
バミン酸のエチルエステルの99%カ未測定量のN−フ
ェニルカルバミン酸エチルおよヒ痕跡量の2・4′−メ
チレンジカルバニル酸のジエチルエステルとともに未反
応のままで回収されたことを示した。
キシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカル
バミン酸のエチルエステルの99%カ未測定量のN−フ
ェニルカルバミン酸エチルおよヒ痕跡量の2・4′−メ
チレンジカルバニル酸のジエチルエステルとともに未反
応のままで回収されたことを示した。
例3、比較例
英国特許第1177557号明細書に記載の方法によっ
て製造されたN−フェニル−2−および4−アミノベン
ジルアミンの混合物を前述の例1に記載のごとくクロロ
ギ酸エチルと反応させることによって製造された2−C
N−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フ
ェニルカルバミン酸のエチルエステル46%と4−CN
−(工l・キシカルボニル)フェニルアミノメチル〕
フェニルカルバミン酸のエチルエステル54%との混合
物0.3 ′?を60重量%硫酸i、oyとともに反応
フラスコに装入し110℃で60分間加熱した。
て製造されたN−フェニル−2−および4−アミノベン
ジルアミンの混合物を前述の例1に記載のごとくクロロ
ギ酸エチルと反応させることによって製造された2−C
N−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フ
ェニルカルバミン酸のエチルエステル46%と4−CN
−(工l・キシカルボニル)フェニルアミノメチル〕
フェニルカルバミン酸のエチルエステル54%との混合
物0.3 ′?を60重量%硫酸i、oyとともに反応
フラスコに装入し110℃で60分間加熱した。
分析は4−異性体のほとんど全量が4・4′−メチレン
ビス(フェニルカルバミン酸)のジエチルエステルに変
化したが2−異性体の84%が未変化のままで残ったこ
とを示した。
ビス(フェニルカルバミン酸)のジエチルエステルに変
化したが2−異性体の84%が未変化のままで残ったこ
とを示した。
2−異性体はさらに処理して目的とするジエステルのカ
ルバメートに変換するために反応混合物から分離するこ
とができなかった。
ルバメートに変換するために反応混合物から分離するこ
とができなかった。
例4、実施例
例1の如くに製造された2−CN−(エトキシカルボニ
ル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミン酸のエ
チルエステル(N−ベンジル化合物)0.35”&、9
6.4重量%の濃硫酸1.Ofとともに300rfLl
の反応フラスコに装入し、混合物を恒温バス上で60分
間100℃に加熱した。
ル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミン酸のエ
チルエステル(N−ベンジル化合物)0.35”&、9
6.4重量%の濃硫酸1.Ofとともに300rfLl
の反応フラスコに装入し、混合物を恒温バス上で60分
間100℃に加熱した。
高速液体クロマトグラフ分析は、2−(N−(エトキシ
カルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミ
ン酸のエチルエステルの2・4′−メチレンビス(フェ
ニルカルバミン酸)ジエチルエステルへノ転化率カ99
十%で少量のN−フェニルカルバミン酸エチルをともな
っていることを示した。
カルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミ
ン酸のエチルエステルの2・4′−メチレンビス(フェ
ニルカルバミン酸)ジエチルエステルへノ転化率カ99
十%で少量のN−フェニルカルバミン酸エチルをともな
っていることを示した。
酸を水で抽出してから、生成する2・4′−メチレンビ
ス(フェニルカルバミン酸)ジエチルエステルを米国特
許第3962302号明細書に記載の方法によって熱分
解し、高収率でジフェニルメタン−2・4′−ジインシ
アネートを製造した。
ス(フェニルカルバミン酸)ジエチルエステルを米国特
許第3962302号明細書に記載の方法によって熱分
解し、高収率でジフェニルメタン−2・4′−ジインシ
アネートを製造した。
例5、実施例
例4のN−ベンジル化合物1.0?、96.4重量%の
濃硫酸3.71および溶液として無水エチルアルコール
4.(lの混合物を使用して例4を反復した。
濃硫酸3.71および溶液として無水エチルアルコール
4.(lの混合物を使用して例4を反復した。
混合物を90℃で70分間加熱した。分析はN−ベンジ
ル化合物のジカルバメートへの転化率が95%であって
副生成物としてN−フェニルカルバミン酸エチルその他
の未確認化合物をともなっていることを示した。
ル化合物のジカルバメートへの転化率が95%であって
副生成物としてN−フェニルカルバミン酸エチルその他
の未確認化合物をともなっていることを示した。
例6、実施例
米国特許第2946768号明細書の実施例2に従って
N−フェニルカルバミン酸エチルとホルムアルデヒドの
30%水溶液と水中の37重量%の塩酸との反応によっ
て製造された縮合生成物は約33%の未反応N−フェニ
ルカルバミン酸エチル、38%のジフェニルメタンジカ
ルハミン酸エステルの2・4′−および4・4′−異性
体、4%のトリカルバメート、15%のN−ベンジル化
合物の二量体(2−および4−(N−(エトキシカルボ
ニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミン酸の
エチルエステル)、8%のN−ベンジル化合物の三量体
(たとえば4−(N−(エトキシカルボニル)フェニル
アミノメチル〕−2・4′メチレンビス(フェニルカル
バミン酸)のジエチルエステル)、および少量のその他
の未確認副生成物を含有していた。
N−フェニルカルバミン酸エチルとホルムアルデヒドの
30%水溶液と水中の37重量%の塩酸との反応によっ
て製造された縮合生成物は約33%の未反応N−フェニ
ルカルバミン酸エチル、38%のジフェニルメタンジカ
ルハミン酸エステルの2・4′−および4・4′−異性
体、4%のトリカルバメート、15%のN−ベンジル化
合物の二量体(2−および4−(N−(エトキシカルボ
ニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミン酸の
エチルエステル)、8%のN−ベンジル化合物の三量体
(たとえば4−(N−(エトキシカルボニル)フェニル
アミノメチル〕−2・4′メチレンビス(フェニルカル
バミン酸)のジエチルエステル)、および少量のその他
の未確認副生成物を含有していた。
この縮合反応生成物6.01を溶媒のニトロベンゼン6
.01および96.4重量%の濃硫酸2.Ozとともに
反応フラスコに装入し、80℃で30分間加熱した。
.01および96.4重量%の濃硫酸2.Ozとともに
反応フラスコに装入し、80℃で30分間加熱した。
反応が終り酸を抽出してから生成物を分析してN−ベン
ジル化合物の二量体および三量体からメチレン基で架橋
された目的とする芳香族ジおよびトリカルバメート化合
物への転化率が100%であることがわかった。
ジル化合物の二量体および三量体からメチレン基で架橋
された目的とする芳香族ジおよびトリカルバメート化合
物への転化率が100%であることがわかった。
例7、比較例
例6で使用されたものと同じ縮合反応生成物6.0y′
、溶媒のニトロベンゼン6.01および37重量%の塩
酸6.01を使用して例6を反復した。
、溶媒のニトロベンゼン6.01および37重量%の塩
酸6.01を使用して例6を反復した。
反応を120℃で4時間実施した。
生成物の分析は、含有されていたN−ベンジル化合物の
わずかに2%だけが転位を受けてジまたはトリカルバメ
ート化合物になったことを示した。
わずかに2%だけが転位を受けてジまたはトリカルバメ
ート化合物になったことを示した。
例8、比較例
例6で使用されたものと同じ縮合反応生成物6.01、
溶媒のニトロベンゼン6.01および47重量%の硫酸
6.olを使用して例6を反復した。
溶媒のニトロベンゼン6.01および47重量%の硫酸
6.olを使用して例6を反復した。
反応を90℃で2時間実施した。
反応生成物の分析は、N−ベンジル化合物のわずかに3
%だけが転位を受けてジまたはトリカルバメート製品に
なったことを示した。
%だけが転位を受けてジまたはトリカルバメート製品に
なったことを示した。
例9、実施例
例6で使用したものと同じ縮合反応生成物から未反応N
−フェニルカルバミン酸エチルのはトンど全量を真空蒸
留で除去したもの1.Otをn−ブタノール4.01お
よび96.4重量%の硫酸3.71とともに使用して例
6を反復した。
−フェニルカルバミン酸エチルのはトンど全量を真空蒸
留で除去したもの1.Otをn−ブタノール4.01お
よび96.4重量%の硫酸3.71とともに使用して例
6を反復した。
混合物を110℃で1時間加熱した。
転位反応生成物の分析は、含有されているN−ベンジル
化合物の二量体および三量体から目的とするカルバメー
トへの転化率が100%であることを示した。
化合物の二量体および三量体から目的とするカルバメー
トへの転化率が100%であることを示した。
例10、実施例
例6の方法に従って、米国特許第2946768号明細
書の方法によるN−フェニルカルバミン酸エチルとホル
ムアルデヒドの30%水溶液、工業用85%リン酸およ
び水との縮合反応生成物61を使用して一連の試験をお
こなった。
書の方法によるN−フェニルカルバミン酸エチルとホル
ムアルデヒドの30%水溶液、工業用85%リン酸およ
び水との縮合反応生成物61を使用して一連の試験をお
こなった。
縮合生成物は約28.8%の未反応N−フェニルカルバ
ミン酸エチル、42.4%のジフェニルメタンジカルバ
ミン酸エステルの2・4′−および4・4′−異性体、
5%のトリカルバメートおよび高級カルバメート、16
%のN−ベンジル化合物の二量体、6%のNベンジル化
合物の三量体および少量のその他の未確認副生成物を含
有していた。
ミン酸エチル、42.4%のジフェニルメタンジカルバ
ミン酸エステルの2・4′−および4・4′−異性体、
5%のトリカルバメートおよび高級カルバメート、16
%のN−ベンジル化合物の二量体、6%のNベンジル化
合物の三量体および少量のその他の未確認副生成物を含
有していた。
種々の反応条件、溶媒および酸触媒を使用し、反応生成
物を高速液体クロマトグラフ法で分析してN−ベンジル
化合物の転位を測定した。
物を高速液体クロマトグラフ法で分析してN−ベンジル
化合物の転位を測定した。
その結果を重量%で示した※※値を次の第1表に示す。
例1L実施例
N−フェニルカルバミン酸エチルと98%トリオキサン
と60%硫酸水溶液との縮合反応生成物62を使用して
試験を行なって。
と60%硫酸水溶液との縮合反応生成物62を使用して
試験を行なって。
縮合生成物は約20%の未反応N−フェニルカルバミン
酸エチル、44%のジフェニルメタンジカルバミン酸エ
ステル(2・4′−および4・4′−異性体)、10%
のトリカルバメートおよびそれ以上のポリカルバメート
、12%のN−ベンジル化合物の二量体および13%の
N−ベンジル化合物の三量体以上の高級同族体および少
量の未確認副生成物を含有していた。
酸エチル、44%のジフェニルメタンジカルバミン酸エ
ステル(2・4′−および4・4′−異性体)、10%
のトリカルバメートおよびそれ以上のポリカルバメート
、12%のN−ベンジル化合物の二量体および13%の
N−ベンジル化合物の三量体以上の高級同族体および少
量の未確認副生成物を含有していた。
縮合生成物をニトロベンゼン6.0Pにとかし、無水塩
化鉄(III)と100℃で30分間接触させてから、
水を加えて反応を中断させ、水洗によって鉄触媒を有機
生成物から抽出した。
化鉄(III)と100℃で30分間接触させてから、
水を加えて反応を中断させ、水洗によって鉄触媒を有機
生成物から抽出した。
生成物を高速液体クロマトグラフ法によって分析すると
、N−ベンジル化合物の転位は100%であった。
、N−ベンジル化合物の転位は100%であった。
例12、実施例
各試験で溶媒として6.Ozのニトロベンゼンを※※使
用し、例11の方法に準じて一連の試験を行なった。
用し、例11の方法に準じて一連の試験を行なった。
種々の反応条件およびルイス酸触媒を使用した。
触媒はろ過または水による抽出によって生成混合物から
除去し、反応生成物を高速液体クロマトグラフ法で分析
してN−ベンジル化合物の転位を求めた。
除去し、反応生成物を高速液体クロマトグラフ法で分析
してN−ベンジル化合物の転位を求めた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1式 (式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基)で表わされる
N−フェニルカルバミン酸アルキルエステルのメチレン
結合による二量体、 も1個の または少なくと で表わされる構造を含有する前記エステルのメチレン結
合による三量体もしくは四量体であるN−(アルコキシ
カルボニル)フェニルアミノメチルフェニル化合物類を
少なくとも75%硫酸の強さを有するプロトン性酸触媒
または全反応混合物を基準にして少なくとも0.5重量
%の濃度を有するルイス酸の有効量の存在下実質的に無
水の条件で約50〜170℃の温度で反応させてN−(
アルコキシカルボニル)フェニルアミノメチルフェニル
化合物類をジフェニルメタンジカルバメートまたはポリ
メチレンポリフェニルカルバメートに変換し、次に目的
カルバメートを回収することよりなるジフェニルメタン
ジカルバメートおよびポリメチレンポリフェニルカルバ
メートの製造法。 2N−(7#コキシカルボニル)フェニルアミノメチル
フェニル化合物類がN−フェニルカルバミン酸アルキル
エステルとホルムアルデヒドとの希酸水溶液の存在下の
縮合反応から誘導される特許請求の範囲第1項記載の方
法。 3N−フェニルカルバミン酸アルキルエステルがN−フ
ェニルカルバミン酸エチルである特許請求の範囲第2項
記載の方法。 4N−(フルコキシカルボニル)フェニルアミノメチル
フェニル化合物類が2−(N−(エトキシカルボニル)
フェニルアミノメチル〕フェニルカルバミン酸または4
−(N−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメチル
〕フェニルカルバミン酸のエチルエステルである特許請
求の範囲第1項記載の方法。 5 プロトン性酸触媒が無機または有機酸であり、反応
混合物に対して0.1〜25重量%の濃度で使用される
特許請求の範囲第1項記載の方法。 6 前記濃度が1〜10重量%である特許請求の範囲第
5項記載の方法。 7 プロトン性酸触媒が硫酸、P−トルエンスルホン酸
、トリフルオロメタンスルホン酸、無水フッ化水素酸、
フルオロスルホン酸および強酸性スルホン化ポリ芳香族
イオン交換樹脂からなる群より選ばれる特許請求の範囲
第5項記載の方法。 8 酸触媒が硫酸である特許請求の範囲第7項記載の方
法。 9 反応が、12炭素原子までを有する硝化またはハロ
ゲン化炭化水素、16炭素原子までを有するアルカンお
よび置換アルカンならびに8炭素原子までを有する低級
脂肪族酸および低級脂肪族アルコールからなる群より選
ばれる溶媒の存在下で実施される特許請求の範囲第1項
記載の方法。 10溶媒カニトロベンゼン、ニトロトルエンまたはジク
ロロベンゼンである特許請求の範囲第9項記載の方法。 11 溶媒がニトロベンゼンである特許請求の範囲第
10項記載の方法。 12 反応が約80〜130℃の範囲内の温度で実施
される特許請求の範囲第1項記載の方法。 13酸の希水溶液の存在下でのN−フェニルカルバミン
酸エチルとホルムアルデヒドとの縮合反応から誘導され
る2−(N−(エトキシカルボニル)フェニルアミノメ
チル〕フェニルカルバミン酸または4−(N−(エトキ
シカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカルバ
ミン酸のエチルエステルを75〜100%の濃度を有す
る硫酸の存在下常圧および約80〜130℃の範囲内の
温度で反応させ、次に目的とするジフェニルメタンジカ
ルバメートを回収することよりなる特許請求の範囲第1
項記載の方法。 14 ルイス酸触媒が塩化スズ(IV)、塩化鉄(I
II)、塩化アルミニウム、五フッ化アンチモンおよび
三フッ化ホウ素よりなる群から選ばれる特許請求の範囲
第1項記載の方法。 15 ルイス酸が反応混合物の全量の0.5〜20重
量%の濃度で使用される特許請求の範囲第1項記載の方
法。 16 ルイス酸触媒が担体に担持される特許請求の範
囲第1項記載の方法。 17 担体がグラファイトである特許請求の範囲第16
項記載の方法。 18 酸の希水溶液の存在下でのN−フェニルカルバミ
ン酸エチルとホルムアルデヒドとの縮合反応から誘導さ
れる2−CN−(エトキシカルボニル:フェニルアミノ
メチル〕フェニルカルバミン酸マたは4−〔N−(エト
キシカルボニル)フェニルアミノメチル〕フェニルカル
バミン酸のエチルエステルを反応混合物の全量の0.5
〜20重量%の濃度を有する五フッ化アンチモンの存在
下常圧および約80〜130℃の範囲内の温度で反応さ
せ、次に目的とするジフェニルメタンジカルバメートを
回収することよりなる特許請求の範囲第1項記載の方法
。
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