JPS608269A - 2,4−イミダゾリジンジオンの製造方法 - Google Patents
2,4−イミダゾリジンジオンの製造方法Info
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- JPS608269A JPS608269A JP11780783A JP11780783A JPS608269A JP S608269 A JPS608269 A JP S608269A JP 11780783 A JP11780783 A JP 11780783A JP 11780783 A JP11780783 A JP 11780783A JP S608269 A JPS608269 A JP S608269A
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- idn
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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。
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、2,4−イミダゾリジンジオンを製造する方
法に関する。特に、本発明はいわゆるBUCHERER
−BERGS反応により、ホルムアルデヒドまたは/お
よびグリコロニトリル、アンモニアまたは/およびアン
モニウム塩、二酸化炭素または/および炭酸塩、青酸ま
たは/およびその塩から2.4−・イミダゾリジンジオ
ンを製造する方法の改良に関するものである。
法に関する。特に、本発明はいわゆるBUCHERER
−BERGS反応により、ホルムアルデヒドまたは/お
よびグリコロニトリル、アンモニアまたは/およびアン
モニウム塩、二酸化炭素または/および炭酸塩、青酸ま
たは/およびその塩から2.4−・イミダゾリジンジオ
ンを製造する方法の改良に関するものである。
このBUCHERER−BERGS反応を利用して、ホ
ルムアルデヒド類(以下、FALと略示する)または/
およびグリコロニトリル(以下、GNと略示する)から
、2.4−イミダゾリジンジオン(以下、IDNと略示
する)を合成する方法として、特公昭89−24807
号公報には、GNと重炭酸アンモニウムを水溶液中、8
0℃で密閉加圧下に反応させた後、反応混合物を酸処理
することにより粗IDNを81.5%の収率で得る方法
が提案されている。しかしながら、IDNの収率は、8
1.5%と低く、約20%の副生物を生成しており、得
られたIDNの精製、次のプロセスへの影響、排水処理
等を考慮した場合不利であるばかりでなく、この方法に
おいては、反応圧が15 Kf/cta4−4以上にな
るため、装置上の問題も含めると工業的規模の生産に右
いては経済的に著しく不利になる。
ルムアルデヒド類(以下、FALと略示する)または/
およびグリコロニトリル(以下、GNと略示する)から
、2.4−イミダゾリジンジオン(以下、IDNと略示
する)を合成する方法として、特公昭89−24807
号公報には、GNと重炭酸アンモニウムを水溶液中、8
0℃で密閉加圧下に反応させた後、反応混合物を酸処理
することにより粗IDNを81.5%の収率で得る方法
が提案されている。しかしながら、IDNの収率は、8
1.5%と低く、約20%の副生物を生成しており、得
られたIDNの精製、次のプロセスへの影響、排水処理
等を考慮した場合不利であるばかりでなく、この方法に
おいては、反応圧が15 Kf/cta4−4以上にな
るため、装置上の問題も含めると工業的規模の生産に右
いては経済的に著しく不利になる。
又、特公昭50−671号公報には、FALと青酸と重
炭酸アンモニウム、またはGNと重炭酸アンモニウムを
、FALあるいはGNiこ対して等モル以上のトリメチ
ルアミンあるいはトリエチルアミン等3級アミンの共存
下50°Cで、密閉加圧下に反応させ、続いて酸処理を
行ってIDNを最高90%の収率で得る方法が提案され
ている。この方法においては、比較的高収率でIDNを
得ることが可能であるが、トリメチルアミンあるいはト
リエチルアミン等、高価な8級アミンを大量に使用しな
ければならないので、回収工程が必要となり、しかも、
水溶液からの回収であるためエネルギーコストが高くつ
く上に排水中への8級アミンのロス及び排水処理等工業
的には極めて不利である。
炭酸アンモニウム、またはGNと重炭酸アンモニウムを
、FALあるいはGNiこ対して等モル以上のトリメチ
ルアミンあるいはトリエチルアミン等3級アミンの共存
下50°Cで、密閉加圧下に反応させ、続いて酸処理を
行ってIDNを最高90%の収率で得る方法が提案され
ている。この方法においては、比較的高収率でIDNを
得ることが可能であるが、トリメチルアミンあるいはト
リエチルアミン等、高価な8級アミンを大量に使用しな
ければならないので、回収工程が必要となり、しかも、
水溶液からの回収であるためエネルギーコストが高くつ
く上に排水中への8級アミンのロス及び排水処理等工業
的には極めて不利である。
そこで、本発明者らは、BUCHERER−BERGS
反応により、FALまたは/およびGNからIDNを製
造する方法において従来歩 方之におりる問題点を克服して経済的に有利にかつ高収
率でIDNを得るべく鋭意研究した結果、驚くべきこと
に遊離のアンモニアの存在下に反応を行なうことにより
、これらの目的が容易に達せられることを知り、本発明
を完成するに至った。
反応により、FALまたは/およびGNからIDNを製
造する方法において従来歩 方之におりる問題点を克服して経済的に有利にかつ高収
率でIDNを得るべく鋭意研究した結果、驚くべきこと
に遊離のアンモニアの存在下に反応を行なうことにより
、これらの目的が容易に達せられることを知り、本発明
を完成するに至った。
即ち、本発明は(at F A Lまたは/およびGN
、(b)アンモニアまたは/およびアンモニウム塩、(
c)二酸化炭素または/および炭酸塩および(dJ青酸
または/およびその塩を反応させてIDNを製造するに
当たり、遊離のアンモニアの存在下に反応させることか
らなるIDNの改良された製造方法である。
、(b)アンモニアまたは/およびアンモニウム塩、(
c)二酸化炭素または/および炭酸塩および(dJ青酸
または/およびその塩を反応させてIDNを製造するに
当たり、遊離のアンモニアの存在下に反応させることか
らなるIDNの改良された製造方法である。
本発明方法において、原料として用いられるFALとし
ては、例えば、ホルマリンあるいはパラホルムアルデヒ
ドが用いられる。GNは、公知の方法、例えばホルマリ
ンあるいれる。本発明方法の実施に当っては、FALを
出発原料としてもよいし一旦、FALと青酸または/お
よびその塩からGNを合成し、それを出発原料としても
よく、さらにFAL、GNが共存する状態で実施しても
さしつかえζい。
ては、例えば、ホルマリンあるいはパラホルムアルデヒ
ドが用いられる。GNは、公知の方法、例えばホルマリ
ンあるいれる。本発明方法の実施に当っては、FALを
出発原料としてもよいし一旦、FALと青酸または/お
よびその塩からGNを合成し、それを出発原料としても
よく、さらにFAL、GNが共存する状態で実施しても
さしつかえζい。
本発明方法の実施に当って使用されるアンモニアまたは
アンモニウム塩としては、例えはアンモニアカス、液体
アンモニア、アンモニア水、炭酸アンモニウム、炭酸水
素アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム
、酢酸アンモニウム、カルノくミン酸アンモニウム、シ
アン化アンモニウム等が用いられる。使用量については
、通常のB CI CHl’: R−BERGS反応に
用いられる爪でよく、例えば前記(a) 1モルに対し
て、1モル以上、好ましくは1−16モルが用いられる
。二酸化炭素または炭酸塩としては、例えば二酸化炭素
、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素
カリウム等が用いられる。
アンモニウム塩としては、例えはアンモニアカス、液体
アンモニア、アンモニア水、炭酸アンモニウム、炭酸水
素アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム
、酢酸アンモニウム、カルノくミン酸アンモニウム、シ
アン化アンモニウム等が用いられる。使用量については
、通常のB CI CHl’: R−BERGS反応に
用いられる爪でよく、例えば前記(a) 1モルに対し
て、1モル以上、好ましくは1−16モルが用いられる
。二酸化炭素または炭酸塩としては、例えば二酸化炭素
、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素
カリウム等が用いられる。
使用量については、通常のBUCHERER−BERG
S反応に用いられる爪でよく、例えば前記(a) 1モ
ルに対して、1モル以上、好ましくは1〜lOモルが用
いられる。
S反応に用いられる爪でよく、例えば前記(a) 1モ
ルに対して、1モル以上、好ましくは1〜lOモルが用
いられる。
青酸またはその塩としては、シアン化水素、シアン化ナ
トリウム、シアン化カリウム、シアン化アンモニウム等
が用いられる。
トリウム、シアン化カリウム、シアン化アンモニウム等
が用いられる。
使用量に特に制限はなく、出発原料としてFALを用い
る時はFAL 1モルに対して、1モル以上、好ましく
は1〜2モルが用いられ、GNを用いる時は、GNIモ
ルに対しで0.01モル以上、好ましくは0.01−1
モルが用いられ、両者を混合して用いる時は、FALと
GNの比率に応じて、前記の量を使用すればよい。
る時はFAL 1モルに対して、1モル以上、好ましく
は1〜2モルが用いられ、GNを用いる時は、GNIモ
ルに対しで0.01モル以上、好ましくは0.01−1
モルが用いられ、両者を混合して用いる時は、FALと
GNの比率に応じて、前記の量を使用すればよい。
遊離のアンモニアとは、前述のアンモニアガス、液体ア
ンモニア、アンモニア水からなり、塩の形になっている
アンモニアカスマれない。又、二酸化炭素および酸性炭
酸塩、例えば炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウ
ムなどを用いる場合は、これらと反応して塩を形成して
消費されるアンモニアは含まれず、アンモニアとして遊
離しているものを指す。
ンモニア、アンモニア水からなり、塩の形になっている
アンモニアカスマれない。又、二酸化炭素および酸性炭
酸塩、例えば炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウ
ムなどを用いる場合は、これらと反応して塩を形成して
消費されるアンモニアは含まれず、アンモニアとして遊
離しているものを指す。
°この遊離のアンモニアの量としては(al F AL
または/およびGN1モルに対してO,1モル以上必要
であり、好ましくは1〜lOモルが必要である。遊離の
アンモニアの存在が反応機構にどんな働きをするか明確
ではないが、遊離のアンモニアを存在させることにより
、高収率で反応物か得られ、かつ後処理も単にアンモニ
アを酸で中和することで済む。
または/およびGN1モルに対してO,1モル以上必要
であり、好ましくは1〜lOモルが必要である。遊離の
アンモニアの存在が反応機構にどんな働きをするか明確
ではないが、遊離のアンモニアを存在させることにより
、高収率で反応物か得られ、かつ後処理も単にアンモニ
アを酸で中和することで済む。
本発明の反応は溶媒中で行うのが好ましい。
この溶媒としては、水または水と親水性有機溶媒、例え
はアルコール類、ニトリル類、エーテル類等との混合溶
媒が用いられる。使用する溶媒量としては、特に制限は
ないが、通常、前記(al 1モルに対して200〜2
,000−が用いられる。
はアルコール類、ニトリル類、エーテル類等との混合溶
媒が用いられる。使用する溶媒量としては、特に制限は
ないが、通常、前記(al 1モルに対して200〜2
,000−が用いられる。
本発明の方法における反応温度は80〜160℃、好ま
しくは40〜120’cの温度で実施され、反応時間は
反応温度によって異なるが、約t−io時間を要する。
しくは40〜120’cの温度で実施され、反応時間は
反応温度によって異なるが、約t−io時間を要する。
本発明を実施する際の操作圧力には、制限はなく常圧で
も、加圧下でも実施可能である。
も、加圧下でも実施可能である。
加圧の場合圧力は、反応温度によって異なるが通常反応
物の蒸気圧より、1〜5Kplctd程度高い圧になる
。
物の蒸気圧より、1〜5Kplctd程度高い圧になる
。
反応後、得られた粗生成物を公知方法例えば、特公昭8
9−24807及び有機合成化学、29 (12)、1
142(1971) の記載のごとくに従って酸処理す
る。ことにより、副生じたIDNの前駆体、例えはN−
(アミノカルボニル)グリシンあるいは、N−(アミノ
カルボニル)クリシンアミド等を、IDNに交換するこ
とができる。この際、使用される酸としては、硫酸、塩
酸、クロル酢酸、トルエンスルホン酸、強酸性イオン交
換樹脂等があげられ、これらの酸は、通常5〜80重量
%の水溶液として使用される。通常の酸処理は。
9−24807及び有機合成化学、29 (12)、1
142(1971) の記載のごとくに従って酸処理す
る。ことにより、副生じたIDNの前駆体、例えはN−
(アミノカルボニル)グリシンあるいは、N−(アミノ
カルボニル)クリシンアミド等を、IDNに交換するこ
とができる。この際、使用される酸としては、硫酸、塩
酸、クロル酢酸、トルエンスルホン酸、強酸性イオン交
換樹脂等があげられ、これらの酸は、通常5〜80重量
%の水溶液として使用される。通常の酸処理は。
粗生成物の濃度が5〜40ffiffi%で、行なゎれ
、反応温度は80〜120 °/’:、反応時間は0.
5〜5時間である。なお、強酸性イオン交換樹脂の場合
は樹脂を懸濁状態で又は充填塔1こ詰めて用いればよい
。
、反応温度は80〜120 °/’:、反応時間は0.
5〜5時間である。なお、強酸性イオン交換樹脂の場合
は樹脂を懸濁状態で又は充填塔1こ詰めて用いればよい
。
本発明における実施操作の大要は、FALまたは/およ
びGN、アンモニアまたは/およびアンモニウム塩、二
酸化炭素マたは/および炭酸塩、青酸または/およびそ
の塩を溶媒とともに反応容器に仕込み、所定の反応温度
および反応時間により、反応を行なうというものである
。操作はバッチ方式で行なうこともできるし、又、連続
操作による実施も可能である。
びGN、アンモニアまたは/およびアンモニウム塩、二
酸化炭素マたは/および炭酸塩、青酸または/およびそ
の塩を溶媒とともに反応容器に仕込み、所定の反応温度
および反応時間により、反応を行なうというものである
。操作はバッチ方式で行なうこともできるし、又、連続
操作による実施も可能である。
Zかくして、本発明の実施により、比較的低圧で、しか
も3級アミンのような高価な原料を使用することなく、
高収率で、IDNを製造する′ことができるようになり
、装置に要する費用、回収工程及びそれに要するエネル
ギーコスト、排水処理コスト等の点で、工業的には極め
て有利となる。
も3級アミンのような高価な原料を使用することなく、
高収率で、IDNを製造する′ことができるようになり
、装置に要する費用、回収工程及びそれに要するエネル
ギーコスト、排水処理コスト等の点で、工業的には極め
て有利となる。
次に実施例により、本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれらの実施例により制限をうけるものではな
い。
本発明はこれらの実施例により制限をうけるものではな
い。
実施例1
内容積llのステンレス製オートクレーブ1に純度50
重量%のグリコロニトリル(以下、GNと略示する)5
7y、炭酸アンモニウム−水和物71.B y、25重
量%アンモニア水102 y、水50yおヨヒメタ/−
ル15Q−を仕込み、密封後、攪拌下に70℃で4時間
反応させた。その間の反応圧力は、最大で2.5に9/
、IGであった。反応終了後、液体クロマトグラフィー
で分析したところ、2,4−イミダゾリジンジオン(以
下、IDNと略示する)の収率は、GN基準で69.7
%であった。反応液を加熱濃縮した。これにより残留し
ているアンモニアおよび炭酸アンモニウムの除去も行っ
た。次に20重量%硫酸でpH1に調整しながら、10
0℃で8時間、純度95重社%のIDNか48.2 f
得られ、GN基準の収率は91.6%であった。
重量%のグリコロニトリル(以下、GNと略示する)5
7y、炭酸アンモニウム−水和物71.B y、25重
量%アンモニア水102 y、水50yおヨヒメタ/−
ル15Q−を仕込み、密封後、攪拌下に70℃で4時間
反応させた。その間の反応圧力は、最大で2.5に9/
、IGであった。反応終了後、液体クロマトグラフィー
で分析したところ、2,4−イミダゾリジンジオン(以
下、IDNと略示する)の収率は、GN基準で69.7
%であった。反応液を加熱濃縮した。これにより残留し
ているアンモニアおよび炭酸アンモニウムの除去も行っ
た。次に20重量%硫酸でpH1に調整しながら、10
0℃で8時間、純度95重社%のIDNか48.2 f
得られ、GN基準の収率は91.6%であった。
実施例2
1’J64rf1.gのステンレス製オートクレーブに
、37重社%ポルマリン(以下FALと略示づる)40
.52、青酸14.9F、重炭酸アンモニウム、i 8
.5 y、 25重態%アンモニア水170yおよび水
300yを20℃を維持しながら仕込み、密封後、攪拌
下に110℃で1時間反応させた。その間の反応圧力は
最大て8 Ky / ctl Gであった。反応終了後
、液体クロマトグラフィ〜で分析したところ、IDNの
収率はF A L基準て、712%であった。
、37重社%ポルマリン(以下FALと略示づる)40
.52、青酸14.9F、重炭酸アンモニウム、i 8
.5 y、 25重態%アンモニア水170yおよび水
300yを20℃を維持しながら仕込み、密封後、攪拌
下に110℃で1時間反応させた。その間の反応圧力は
最大て8 Ky / ctl Gであった。反応終了後
、液体クロマトグラフィ〜で分析したところ、IDNの
収率はF A L基準て、712%であった。
その後の操作は実施例1と同じ操作を行なったところ純
度93.5%のIDNが48.41得られ、FAL基準
の収率は905%であった。
度93.5%のIDNが48.41得られ、FAL基準
の収率は905%であった。
実施例8
攪拌機と還流冷却器を備えた21フラスコに、純度50
重社%のGN67y、炭酸アンモニウム−水和物142
.5 f、255重層アンモニア水288y、水800
!およびアセトニトリル300 meを仕込み、攪拌下
に50℃で7時間反応させた。反応終了後、液体クロマ
トグラフィーで分析したところ、IDNの収率は、GN
基準で65.0%であった。その後の操作は実施例1と
同じ操作を行なったところ、純度96.3%のIDNが
467y得られ、GN基準の収率は89.9%であった
。
重社%のGN67y、炭酸アンモニウム−水和物142
.5 f、255重層アンモニア水288y、水800
!およびアセトニトリル300 meを仕込み、攪拌下
に50℃で7時間反応させた。反応終了後、液体クロマ
トグラフィーで分析したところ、IDNの収率は、GN
基準で65.0%であった。その後の操作は実施例1と
同じ操作を行なったところ、純度96.3%のIDNが
467y得られ、GN基準の収率は89.9%であった
。
比較例1
25重量%アンニア水1029を使用しない以外は実施
例1と全く同じ操作を行なった。
例1と全く同じ操作を行なった。
その間の反応圧力は、最大20 Ky /d Gまで達
した。反応終了後、液体クロマトグラフィーで分析した
ところ、IDNの収率は、GN基準で、42%であった
。反応液中に残留している炭酸アンモニウムを濃縮除去
後、201氷%硫酸でpH1に調整しながら、100℃
で8時間反応を行なった。反応液を濃縮したところ、純
度922重層のIDNが29.9y得られ、GN基準の
収率は55%であった。
した。反応終了後、液体クロマトグラフィーで分析した
ところ、IDNの収率は、GN基準で、42%であった
。反応液中に残留している炭酸アンモニウムを濃縮除去
後、201氷%硫酸でpH1に調整しながら、100℃
で8時間反応を行なった。反応液を濃縮したところ、純
度922重層のIDNが29.9y得られ、GN基準の
収率は55%であった。
Claims (1)
- (a)ホルムアルデヒド類または/およびグリコロニト
リル、(blアンモニアまたは/およびアンモニウム塩
、(c)二酸化炭素または/および炭酸塩および(di
青酸または/およびその塩を反応させて2,4−イミダ
ゾリジンジオンを製造するに当たり、遊離のアンモニア
の存在下に反応させることを特徴とする2、4−イミダ
ゾリジンジオンの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11780783A JPS608269A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 2,4−イミダゾリジンジオンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11780783A JPS608269A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 2,4−イミダゾリジンジオンの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS608269A true JPS608269A (ja) | 1985-01-17 |
Family
ID=14720755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11780783A Pending JPS608269A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 2,4−イミダゾリジンジオンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS608269A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102351797A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-02-15 | 无锡美华化工有限公司 | 乙内酰脲的生产设备和方法 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP11780783A patent/JPS608269A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102351797A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-02-15 | 无锡美华化工有限公司 | 乙内酰脲的生产设备和方法 |
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