JPS6216455A - カルバミド酸エステルの合成法 - Google Patents

カルバミド酸エステルの合成法

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JPS6216455A
JPS6216455A JP60155760A JP15576085A JPS6216455A JP S6216455 A JPS6216455 A JP S6216455A JP 60155760 A JP60155760 A JP 60155760A JP 15576085 A JP15576085 A JP 15576085A JP S6216455 A JPS6216455 A JP S6216455A
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JP
Japan
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acid ester
carbamic acid
complex
synthesizing
organic phosphorus
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Pending
Application number
JP60155760A
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English (en)
Inventor
Takanori Kuwabara
桑原 隆範
Taiji Kamiguchi
上口 泰司
Rikuo Yamada
陸雄 山田
Yasuyuki Nishimura
泰行 西村
Takeshi Ebina
毅 蝦名
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明はカルバミド酸エステルの合成法に係り、特に錯
体触媒の存在下にアルコール、アミン、一酸化炭素およ
び酸素から直接カルバミド酸エステルを製造する方法に
関するものである。
(従来の技術) カルバミド酸エステルは、医薬品、農薬さらに繊維、プ
ラスチソク工業に利用され、また各種溶媒としても有用
である。
従来、カルバミド酸エステルの合成法としては、゛例エ
バ式(1)で代表されるイソシアナートへのアルコール
の付加反応を応用する方法、式(2)で代表されるクロ
ロギ酸誘導体とアミンとの縮合反応による方法などが知
られている(ここでRlRoはアルキル基または了り−
ル基を示す) (日本化学会場、新実験化学講座上土、
P、1652)丸善(株)(昭和53年))。
R−NGO+R’OH−R−NH−C−OR’  (1
)R,−NH2+C7!−C−OR’ +NaOH−R
−NH−C−OR’   (2) ところで、上記の方法で用いられるイソシアナートはホ
スゲンとアミンとの反応(式(3))などにより合成さ
れており、またクロロギ酸誘導体はホスゲンとギ酸エス
テルから合成されている(式(4))。なお、ホスゲン
は一酸化炭素(以下、COと記す)と塩素との反応によ
り合成されている(日本化学会場、化学便覧応用編 改
訂3版、P51、P2S5、P743、丸善(株)(昭
和55年))。
RNH2+CO1!2−  R−NGO+2HCfi 
 (3)R” OH+ COCI!2→ (1!−C−
OR+HC1(4)CO+C12−Co(1!2   
(5)(発明が解決しようとする問題点) 従って、式(1)、(3)、(5)または式(2)、(
4)、(5)から考えられるように、式(6)の如くア
ルコール、アミン、COおよび酸素(以下、0□と記す
)から直接カルバミド酸エステルを合成できれば、非常
に効率の良い合成法となり得る。なお、この場合、0□
は塩素に代わる酸化剤として使用される。
RNH2+CO+R’ OH+ 1/202− R−N
H−C−OR’ +H20(6)しかし、式(6)の反
応を選択的に行なわせるためには、少なくとも、反応性
の低いCOを活性化する必要があり、未だこれに成功し
た例は知らない。
本発明の目的は、アルコール、アミン、COおよび02
から、直接カルバミド酸エステルを合成する方法を提供
することにある。
(問題点を解決するための手段) 要するに、本発明は1価の銅塩と有機リン化合物との錯
体触媒の存在下で、アルコール、アミン、COおよび0
2からカルバミド酸エステルを合成する方法である。
本発明者らは、先にCO吸収液として、代表例で述べる
ならば塩化第1銅(以下、CLI (1) CEと記す
)とへキサメチルホスホルアミド(別名トリス(ジメチ
ルアミン)ホスフィンオキシト、以下、h m p a
と記す)との錯体溶液を提案した(特開昭56−118
720号公報、特開昭57−19013号公報)。本吸
収液によるCOの吸収反応は、次式のようにCOのCu
 (1)C1・h m p a錯体への配位反応として
示される。
CO+Cu (1)C1−hmpa 4S、C0−Cu (1)C1・hmpa    (7
)さらに、上記錯体溶液は、o2と接触すると次式のよ
うな酸素錯体を生成することがわがり、錯体生成で活性
化された結合酸素により各種有機物を温和な条件下で酸
化して新たな有機化合物を合成する方法を提案した(特
願昭59−38137号)。
’2Cu (1)CIl ・hmpa+Q2−(Cu 
(1)CIl−hmpa”)2 ・Oz   (8)本
発明は、その研究過程において、上記発明におけるCO
錯体および酸素錯体の存在下、アルコール、アミンから
カルバミド酸エステルが合成し得ることを見出したこと
に基づくものであり、次のような酸化的カルボニル化機
構で反応が進むものと考えられる。
RNH2+C0−Cu (1)C12・hmpa+R’
OH+ 1/2  (Cu (1)Cffi−hmpa
)2 ・Oz→R−NH−C−DR’ +H20 +2Cu (1)C7!・hmpa     (9)本
発明で用いられる1価の銅塩と有機リン化合物との錯体
の濃度は0.1〜5 m o II / Itの範囲が
好ましく用いられる。濃度が低すぎると反応が実質上進
まず、また高過ぎると錯体が熔解しなくなる。
CO錯体を生成するためOCO源としては、純COであ
る必要はなく、高炉ガス、転炉ガス等のCOを含むプロ
セスガスでよい。また、1価の銅塩の錯体に02が配位
する酸素源としては、純酸素である必要はなく、空気で
もよい。なぜならば、上述の1価の銅塩と有機リン化合
物の錯体は、COおよび02を選択的に吸収できるから
である。
なお、錯体触媒溶液中のCOおよびo2濃度は、用いる
1゛価の銅塩と有機リン化合物との錯体の種類および濃
度により異なるが、それぞれ0.05〜3 m o l
 / IIおよび0.02〜2 m o II / A
’の範囲が好ましい。
アミンとしては、モノメチルアミン、モノエチルアミン
、ベンジルアミン等の1級アミンおよびジメチルアミン
、ジエチルアミン等の2級アミンが好適である。またア
ルコールとしては、メタノール、エタノール等の1級ア
ルコール、2−プロパツール、2−ブタノール等の2級
アルコール、さらにはtert−ブタノール、tert
−アミルアルコール等の第3級アルコールが好適である
反応温度は、あまり低いと反応速度が小さくなるので常
温以上、好ましくは40℃以上であればよいが、あまり
高くなると1価の銅が2価の銅への酸素酸化反応がおき
ることがある。
反応圧力は、気相中の00分圧が0.2〜latmあれ
ば充分な反応速度を示す。圧力が高い方が液中のCO濃
度が増加するので反応に対しては有利になるが、省エネ
ルギ上はなるべく低い方が好ましい。
本発明における有機リン化合物としては、リン酸の誘導
体であるトリフェニルホスフィンオキシト、h m p
 a 、およびリン酸とメタノール、エタノール等の反
応からできるモノ、ジまたはトリエステル、さらにメチ
ルホスホン酸ジメチル、ジメチルホスフィン酸メチル、
亜リン酸の誘導体である、亜リン酸とメタノール、エタ
ノール等の反応からできるモノ、ジまたはトリエステル
等で代表されるものが好適であるが、特にh m p 
aが好ましい。
反応系の溶媒としては、1価の銅塩と有機リン化合物と
の錯体を溶解するとともに、生成するカルバミド酸エス
テルとの分離が容易であり、かつ触媒溶液の粘度を下げ
、物質移動を促進するものが好ましく、例えばヘプタン
、ベンゼン、トルエン、メチルシクロヘキサン、プロピ
レンカーボネート、テトラヒドロフラン、クロロベンゼ
ンなどの各種溶媒またはこれらの混合物が好ましく、ま
た有機リン化合物が液体の場合、そのものを溶媒として
兼用することもできる。
また、反応の収率を高めるために、後述の実施例に示す
ように、スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホン等の塩基性(電子供与
性)化合物を反応系に共存させることが好ましい。
以上、本発明の原理および構成について述べたが、次に
実施内により本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1) 内容積11の反応器にCu (1)Cj!を148゜5
g(1,5モル)およびhmpaを358g(2゜0モ
ル)添加し、Cu (1)C1t −hmpa溶液を調
製し、さらにスルホランを120g(1,0モル)添加
した。これに、30℃、常圧下で空気を導入して、酸素
錯体濃度0.5mo II/It (0,25モル)の
溶液を調製した。その後、80℃に加熱し、窒素ガスを
通気したが、反応器の気相部に残存していた0□と物理
的に溶解した02が除かれたのみで、液中の酸素錯体か
らの供給酸素の酸素の脱離は認められなか°った。この
操作の後、一旦室温に冷却し反応器にジエチルアミン5
3g(0゜5モル)、メタノール16.0g(0,5モ
ル)を添加、60℃でCOをl l / m i nの
割合で循環通気した。その結果、30分間で63.0g
(0,48モル)のジエチルカルバミド酸メチルエステ
ルが生成していることが確認された。酸素錯体基準の収
率は96%であった。上記ジエチルカルバミド酸メチル
エステルは通常の減圧蒸留によって回収することができ
た。
(実施例2) 実施例1において、Cu (1)CIの代わりに、それ
ぞれ臭化第1銅、ヨウ化第1銅、シアン化第1銅および
チオシアン酸第1銅を用い、他は同様な操作を行ったと
ころ、それぞれ62.4g、60゜3g、57.2 g
および56.7 gのジエチルカルバミド酸メチルエス
テルが得られた。
(実施例3) 実施例1において、h m p aをリン酸トリブチル
エステルとし、他は同様な操作を行ったところ、30分
間゛で48.3 gのジエチルカルバミド酸メチルエス
テルが得られた。
(実施例4) 実施例1において、錯体触媒溶液にジエチルアミンおよ
びメタノールを添加した後、60℃で0220%、00
80%の混合ガスをl E / m i nの割合で循
環通気した。その結果、30分間で63゜3gのジエチ
ルカルバミド酸メチルエステルが生成した。
(実施例5) 実施例1において、それぞれ40℃および80℃でCO
を循環通気した。その結果、30分後のジエチルカルバ
ミド酸エステルの生成量は、それぞれ23.7 gおよ
び63.5 gであった。
(実施例6) 実施例1において、スルホランの代わりに、それぞれジ
メチルスルホキシドおよびジメチルホルムアミドを用い
、他は同様な操作を行なったところ、30分間でそれぞ
れ59.3 gおよび57.9gのジエチルカルバミド
酸エステルが得られた。なお、上記の塩基性(電子供与
性)化合物を添加しない場合の収量は37.6 gに低
下した。
(実施例7) 実施例1において、Cu (1)czを99g(1,0
モル)、hmpaを268.8g(1,5モル)とし、
ベンゼン78.1g(1,0モル)を加える以外は、同
様の操作を行ったところ、59.3 gのジエチルカル
バミド酸エステルが得られた。さらにベンゼンにかえテ
トラヒドロフランを72.1g(1,0モル)加えたが
、収量は59.7gと、はとんど変化がなかった。
(実施例8) 実施例1において、Cu (1)Cffi濃度、酸素錯
体濃度およびアミンアルコールの種類を変化させ、他は
同様な操作を行った場合におけるカルバミド酸エステル
の収量および、収率(酸素錯体濃度基準)を第1表に示
した。いずれの場合も、はぼ定量的にカルバミン酸エス
テルの生成が認められた。
(発明の効果) 本発明によれば、1価の銅塩と有機リン化合物からなる
錯体を触媒として、アルコール、アミン一酸化炭素およ
び酸素から、直接カルバミン酸エステルを合成すること
ができる。従って、本方法は、従来の合成法に較べ、著
しく簡略化され、経済性の優れたものとなる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルコール、アミン、一酸化炭素および酸素を触
    媒の存在下に反応させてカルバミド酸エステルを合成す
    る方法において、触媒として1価の銅塩と有機リン化合
    物の錯体を用いることを特徴とするカルバミド酸エステ
    ルの合成法。
  2. (2)特許請求の範囲(1)において、前記錯体にさら
    に酸素および一酸化炭素が配位して酸素錯体および一酸
    化炭素錯体を形成していることを特徴とするカルバミド
    酸エステルの合成法。
  3. (3)特許請求の範囲(1)または(2)において、1
    価の銅塩が、塩化第1銅、臭化第1銅、ヨウ化第1銅、
    シアン化第1銅およびチオシアン酸第1銅からなる群か
    ら選ばれた少なくとも1種の化合物であることを特徴と
    するカルバミド酸エステルの合成法。
  4. (4)特許請求の範囲(1)ないし(3)のいずれかに
    おいて、有機リン化合物が、リン酸または亜リン酸のア
    ルコキシ、アルキルもしくはアミド誘導体で代表される
    化合物であることを特徴とするカルバミド酸エステルの
    合成法。
  5. (5)特許請求の範囲(1)ないし(4)のいずれかに
    おいて、塩基性(電子供与性)化合物を触媒系に添加す
    ることを特徴とするカルバミド酸エステルの合成法。
  6. (6)特許請求の範囲(1)ないし(5)のいずれかに
    おいて、1価の銅塩と有機リン化合物との錯体の溶媒と
    して、脂肪族、脂環式、芳香族炭化水素類、含酸素有機
    化合物および有機ハロゲン化合物からなる群から選ばれ
    た少なくとも1種の化合物を用いることを特徴とするカ
    ルバミド酸エステルの合成法。
  7. (7)特許請求の範囲(1)ないし(5)のいずれかに
    おいて、前記有機リン化合物が液体の場合、そのものを
    溶媒として兼用することを特徴とするカルバミド酸エス
    テルの合成法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003212835A (ja) * 2002-01-24 2003-07-30 Mitsui Takeda Chemicals Inc アルキルカルバメートの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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