JPS60181079A - ３−置換−２−オキサゾリジノン化合物の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高純度３−置換−２−オキサゾリジノン化合物
の製造法に関するものである。

３−置換−２−オキサゾリジノン化合物は高分子材料、
医薬、農薬などの原料中間体として最近注目される有用
な物質であり、その製造法とじてたとえばアミノ、フル
コールにアルカリ金属化合物触媒存在下非環状カーボネ
ートを反応せしめるホーマイヤ法（米国特許第２，４８
７，８８８号、第２，４８？。

８８９号、および第２，４８７，８９０号各明細書）が
従来から知られている。

この改良法として本出願人は、先に２−オキサゾリジノ
ン化合物の製造法（アミノアルコールと環状カーボネー
トとを反応させる）について特許出願した（特願昭５８
−９６５８４号明細書）。

しかしアミノアルコールと環状カーボネートを反応させ
２−オキサゾリジノン化合物を製造する場合、反応生成
物中に副生アルキレングリコール以外に未反応アミノア
ルコ−化未反応環状カーボネート、副生ジヒドロキシア
ミン、副生ジアルキレングリコール、副生トリアルキレ
ングリコールその他の不純物を含むため精密蒸留などに
よって分別する必要がある。しかしながら精密蒸留では
分別を充分におこなうことは大変難かしく高純度３−置
換−２−オキサゾリジノン化合物を得ることは不可能で
ある。

本発明者らはかかる問題点を解消すべく鋭意研究した結
果本発明に至った。すなわち本発明は一般式 ％式％（１） （式中、　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４はたがいに同−又
は異なり、それぞれ水素原子、アルキル基、シクロアル
キル基またはアリール基であるか、あるいはその中のい
ずれか２個が連結してアルキレン基を形成していてもよ
い。Ｒ５はアルキル基、シクロアルキル基またはアラル
キル基である。）で表わされる粗製３−置換−２−オキ
サゾリジノン化合物を該化合物に１重量％以上溶解しう
る無機酸および／または有機酸と接触させた後、蒸留す
ることを特徴とする高純度８−Ｍ換−２−オキサゾリジ
ノン化合物の製造法である。

一般式（１）において＋　Ｒ１ｒ　Ｒ２Ｔ　Ｒ３及びＲ
４のアルキル基としては炭素数１〜１ｏの直鎖または分
岐のアルキル基たとえばメチル基、エチル基、ノルマル
プロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基などが
あげられる。シクロアルキル基としてはシクロヘキシル
基、メチルシクロヘキシル基などがアケラれる０アリー
ル基としてはフェニル基、ｐ−メチルフェニル基１ナフ
チル基などがあげられる。Ｒ１＝　Ｒ２＆Ｒａ及びＲ４
はその中のいずれか２個（たとえばＲ１とＲ２，Ｒ１と
Ｒ５−Ｒ３とＲ４）が連結して炭素数３〜６のアルキレ
ン基を形成していてもよい。

Ｒ５のアルキル基としては炭素数１〜１ｏの直鎖または
分岐のアルキル基たとえばメチル基、エチル基、ノルマ
ルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基など
があげられる。シクロアルキル基としてはシクロヘキシ
ル基、メチルシクロヘキシル基などがあげられる。アラ
ルキル基としてはベンジル基があげられる〇 一般式（１）で表わされる３−置換−２−オキサジノゾ
ノン化合物としては３−アルキル−２−オキサゾリジノ
ン（３−メチル−２−オキサゾリジノン、３−メチル−
４−メチル−２−オキサゾリジノン＆３−メチル−５−
メチル−２−オキサソリジノン、３−エチル−２−オキ
サゾリジノン、３−エチル−４−メチル−２−オキサゾ
リジノン。

８−ブチル−２−オキサゾリジノン、３−ブチル−５−
メチル−２−オキサゾリジノン、３−ブチル−５−エチ
ル−２−オキサゾリジノンなど）。

８−シクロアルキル−２−オキサゾリジノン（３−シク
ロへキシル−２−オキサゾリジノン、３−シクロへキシ
ル−４−メチル−２−オキサゾリジノンなど）、３−ア
ラルキル−２−オキサゾリジノン（３−ベンジル−２−
オキサゾリジノン、３−ベンジル−５−メチル−２−オ
キサゾリジノンなど）があげられる。

粗製３−置換−２−オキサゾリジノン化合物は一般式 （式中＊　Ｒ＋　ｙ　Ｒ２ｒ　Ｒａ　ｒ　Ｒ４及びＲ５
は一般式（１）と同じ意味をもつ）で表わされるアミノ
アルコールと環状カーボネートとの反応生成物から副生
アルキレングリコールをほぼ留去した後の反応混合物を
表わす。

一般式（２）で表わされるアミノアルコールとしては２
−Ｎ−メチルアミノエタノール、２−Ｎ−エチルアミノ
エタノール、１−Ｎ−メチルアミノ−２−フＣ１ハノー
ル、２−Ｎ−メチルアミノプロパツール、１−Ｎ−メチ
ルアミノ−２−ブタノール。

２−Ｎ−メチルアミノブタノール、２−Ｎ−ベンジルア
ミノエタノール、２−Ｎ−シクロへキシルアミノエタノ
ール、２−Ｎ−シクロへキシルアミツブロバノール、２
−Ｎ−メチルアミノシクロヘキサノール、などがあげら
れる。

環状カーボネートは原料の入手のし易さからエチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネートが好ましい。

アミノアルコールと環状カーボネートの反応生成物を製
造するに際し１アミノアルコールの使用量は環状カーボ
ネートに対しモル比で通常０．９〜１．３．好ましくは
１．０〜１．１である。

アミノアルコール及び環状カーボネートの添加順序は特
に制限はなく、アミノアルコール中に環状カーボネート
を添加してもよいし、環状カーボネート中にアミノアル
コールを添加してもよいし。

一括添加でもよい。反応に際しては触媒はとくに必要で
ない。

反応温度は通常室温から２５０℃、好ましくは１２０〜
１８０℃である。低温では反応速度が低下し２５０℃よ
りたかいと副反応の危険がある。反応時間は通常０．５
〜１０時間、好ましくは２〜５時間である。

反応は加圧下、減圧下のいずれでも実施できるが通常、
常圧下で実施する。また反応に関与しない溶剤などの共
存下でも実施できるが、工業的には溶剤等を使用しない
のが経済的である。

反応終点はガスクロマトグラフィーでチェックすること
ができる。

この反応生成物には目的物である３−置換−２−オキサ
ゾリンノン七合物、副生アルキレングリコール（エチレ
ングリコール、プロピレングリコールなど）、未反応ア
ミノアルコール、未反応環状カーボネート、副生ジヒド
ロキシアミン、副生ジアルキレングリコール（ジエチレ
ングリコール。

ジプロピレングリコールなど）、副生トリアルキレング
リコール（トリエチレングリコール、トリプロピレング
リコールなど）、およびその他の不純物が含まれる。

反応生成物中の各成分の量は、たとえば目的物が３−メ
チル−２−オキサゾリジノンである場合。

通常３−置換−２−オキサゾリジノン化合物５６−６２
　重量％、副生アルキレングリコール８５−８８重量％
、その他の成分（副生ジヒドロキシアミン。

未反応アミノアルコール、未反応環状カーボネート、副
生ジアルキレングリコール、副生トリアルキレンゲリコ
ールおよびその他の不純物）０．５〜５重量％である。

反応生成物から副生アルキレングリコールをほぼ留去（
減圧蒸留などによって除去）′することによって粗製３
−置換−２−オキサゾリジノン化合物が得られる。

粗製３−置換−２−オキサゾリジノン化合物中の各成分
の量は、たとえば目的物が３−メチル−２−オキサゾリ
ジノンである場合１通常３−メチルー２−オ゛キサゾリ
ジノン９２−９９重量％、残存副生グリコール０．５−
８重量％、その他の成分（副生ジヒドロキシアミン、未
反応アミノアルコール。

未反応環状カーボネート、副生ジアルキレングリコール
、副生トリアルキレングリコールおよびその他の不純物
）０．５−５重量％である。

粗製３−置換−２−オキサゾリジノン化合物を該化合物
に１重量％以上溶解しうる無機酸および／または有機酸
と接触させるに際し、接触させる無機酸としてはリン酸
、ポリリン酸、無水リン酸。

硫酸、ホウ酸おまび塩酸などがあげられる。

有機酸としてはカルボン酸またはその無水物（ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マ
レイン酸、フマル酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸
、フタル酸、フェニル酢酸などの芳香族カルボン酸、無
水酢酸、無水マレイン酸および無水フタル酸などのカル
ボン酸無水物）およびスルホン酸（’Ｐ−）ルエンスル
ホン酸など）があげられる。

無機酸および有機酸は併用してもよい。

これらの中で好ましいものは、りン酸、硫酸。

Ｐ−トルエンスルホン酸および無水フタル酸である。特
に好ましいものはリン酸及び硫酸である。

粗製３−置換−２−オキサゾリジノン化合物に１重量％
以上溶解しうる酸類を用いることにより効率的かつ経済
的に不純物を除去することが出来る。

酸類の使用量は粗製３−置換−２−オキサゾリジノン化
合物中の不純物量によって種々変えることができるが、
通常、不純物の当量（ヒドロキシ基、アミノ基など）〜
１０倍当量であり、好ましくは１．２〜３倍当量である
。不純物の量はたとえばガスクロマトグラフィー、核磁
気共鳴スペクトルなどで測定できる。

接触させる方法は、粗製３−置換−２−オキサゾリジノ
ン化合物と酸類が接触しさえすれば１いかなる方法でも
かまわないが１バッチ方式が適当である。

接触温度は通常０−２００℃、好ましくは２〇−１５０
℃である。接触時間は通常３０分〜６時間で。

好ましくは１〜２時間である。

接触後、蒸留により容易に不純物濃度　５００ｐｐｍ以
下の高純度３−置換−２−オキサゾリジノン化合物を得
ることができる。

本発明は粗製３−置換−２−オキサゾリジノン化合物を
無機酸および／または有機酸と接触させることにより不
純物である残存副生アルキレングリコール、副生ジヒド
ロキシアミン、未反応アミノアルコール、未反応環状カ
ーボネー！・、副生ジアルキレングリコール、副生トリ
アルキレングリコールおよびその他の不純物をより高沸
点化合物に置換させ、簡単な蒸留で容易に不純物濃度を
ｐｐｍオーダーまで低減させた高純度３−置換−２−オ
キサゾリジノン化合物を製造することができ、すなわち
非常に簡単な方法でかつ経済的に高純度３−置換−２−
オキサゾリジノン化合物を製造することができるという
効果を奏する。

以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。

実施例１ ２−Ｎ−メチルアミノエタノール！２２５　ｇ　（８，
０モル）とエチレンカーボネー１−２６４ｇ　（８，０
モル）をビ０℃で２時間反応させ、得られた反応生成物
を減圧蒸留し、副生エチレングリコールを除去した。得
られた粗製３−メチル−２−オキサゾリジノン３００ｇ
中の不純物量は２．５重量％であった。

これに、硫酸９ｇを加え攪拌下５０℃で１時間接触させ
た。接触後、そのまま減圧蒸留することにより沸点７８
．５℃１０．８ｍｍＨｇで３−メチル−２−オキサゾリ
ジノン２８５ｇ　ｉｌ！得た。

この３−メチル−２−オキサゾリジノン中の不純物量は
１５０ｐｐｍであった。

実施例２ 実施例１と同様にして得られた粗製３−メチル−２−オ
キサゾリジノン３００ｇにリン酸９ｇを加え攪拌下８０
℃で３０分間接触させた。接触後、そのまま減圧蒸留す
ることにより沸点７８５℃／　０．８　ｍｍＨｇで３−
メチル−２−オキサゾリジノン２８８ｇを得た。

この３−メチル−２−オキサゾリジノン中の不純物量は
１１００ｐｐであった。

実施例３ 実施例１と同様にして得られた粗製３−メチル−２−オ
キサゾリジノン３００ｇにＰ−トルエンスルホン酸２５
ｇを加え攪拌上室温で３時間接触させた。接触後、その
まま減圧蒸留することにより沸点７８．５℃／　０．８
　ｍｍＨｇで３−メチル−２−オキサゾリジノン２８０
ｇを得た。

この３−メチル−２−オキサゾリジノン中の不純物量は
２００ｐｐｍであった。

実施例４ Ｐ−）ルエンスルホン酸２５ｇの代わりに無水フタル酸
２２ｇを加える以外は実施例３と同様に操作し、沸点７
８．５℃１０．８ｍｍＨｇで３−メチル−２−オキサゾ
リジノン２８２ｇを得た。

この８−メチル−２−オキサゾリジノン中の不純物量は
１８０ｐｐｍであった。

実施例５ ｌ−Ｎ−メチルアミノ−２−プロパツール２６７ｇ（＆
０モル）とプロピレンカーボネート３０６ｇ（３，０モ
ル）を１６５℃で３時間反応させ、得られた反応生成物
を減圧蒸留し、副生プロピレングリコールを除去した。

得られた粗製３−メチル−５−メチル−２−オキサゾリ
ジノンＢ５０ｃｒ中の不純物量は３．０重量％であった
。

これにリン酸１５ｇを加え攪拌下８０℃で１時間接触さ
せた。接触後、そのまま減圧蒸留することにより沸点９
０℃／２．７ｍｍＨｇで３−メチル−５−メチル−２−
オキサゾリジノン３８５ｇが得られた。

この３−メチル−５−メチル−２−オキサゾリジノン中
の不純物量は１３０ｐｐｍであった。

実施例６ ｌ−Ｎ−メチルアミノ−２−プロパツールの０わりに各
種アミノアルコール（８，０モル）、プロピレンカーボ
ネートの代わりにエチレンカーボネート２６４ｇ　（８
，０モル）を用い、その他は実施例５と同様に操作しＴ
コ結果を表−１に示す。

表　−１ 比較例１ 実施例１と同様にして得られた粗製８−メチル−２−オ
キサゾリジノン３００ｇにナトリウム金属片５ｇを加え
攪拌下、８０℃で３時間接触させた。

接触後、固形物を日別にし減圧蒸留し沸点７９℃７０．
８ｍｍＨｇで３−メチル−２−オキサゾリジノン２４０
ｇを得た。この３−メチル−２−オキサゾリジノン中の
不純物量は１．３重量％であった。

比較例２ 実施例１と同様にして得られた粗製３−メチル−２−オ
キサゾリジノン３００ｇにフェニルイソシアナート２５
ｇを加え６０℃で５時間、攪拌した。これを減圧蒸留し
、沸点８０．５℃１０．８５ｍｍＨｇで３−メチル−２
−オキサゾリジノン２３５ｇを得た。この３−メチル−
２−オキサゾリジノン中の不純物量は１．１重量％であ
った。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ％式％（１） （式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４はたがいに同−又は
   異なり、それぞれ水素原子、アルキル基、シクロアルキ
   ル基またはアリール基であるか。 あるいはその中のいずれか２個が連結してアルキレン基
   を形成していてもよい。Ｒ５はアルキル基、シクロアル
   キル基またはアラルキル基である。）で表わされる粗製
   ３−置換−２−オキサゾリジノン化合物を該化合物に１
   重量％以上溶解しうる無機酸および／または有機酸と接
   触させた後、蒸留す′ることを特徴とする高純度３−置
   換−２−オキサゾリジノン化合物の製造法。 ２、粗製３置換−２−オキサゾリジノン化合物が一般式 ％式％（２） （式中、　Ｒ１１Ｒ２，Ｒ３１Ｒ４及びＲ５は一般式（
   １）と同じ意味をもつ）で表わされるアミノアルコール
   と環状カーボネートとの反応生成物から副生アルキレン
   グリコールをほぼ留去した後の反応混合物である特許請
   求の範囲第１項記載の製造法。