JPS6248671A - アルケニルイソシアヌレ−トの製法 - Google Patents

アルケニルイソシアヌレ−トの製法

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JPS6248671A
JPS6248671A JP60187990A JP18799085A JPS6248671A JP S6248671 A JPS6248671 A JP S6248671A JP 60187990 A JP60187990 A JP 60187990A JP 18799085 A JP18799085 A JP 18799085A JP S6248671 A JPS6248671 A JP S6248671A
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尚男 北野
Fumio Tanimoto
文男 谷本
Yoshiharu Inoue
喜晴 井上
Shuji Kitamura
修二 北村
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • 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〉 本発明はアルケニル/・ライドとシアン酸アルカリドか
らアルケニルイソシアヌレートを合成す゛る新しい方法
に関するものであり、本発明の方法によって得られtア
ルケニルイソシアヌレートは架橋剤、樹脂原料、耐熱性
樹脂添加剤、農薬、合成中間体としての用途に提供され
るものである。
〈従来の技術〉と〈発明が解決しようとする問題点〉ア
ルケニルイソシアヌレートを含むイソシアヌル酸ニスデ
ルの近代的な合成法とその化学は本発明者らによって発
見され発展せしめられ次もので、例えば、■シアヌール
酸誘導体の製造法(日時分、昭36−3985)、■イ
ソシアヌル酸ニスデルの製造公、昭4O−6635)、
■イソシアヌール酸トリエステルの精製法(日時分、昭
42=9345)、■インシアヌール酸エステルの精製
法(日時分、昭42−129t3)、■イソシアン酸エ
ステルの製造法(日時分、昭42=26766)、■イ
ソシアヌル酸トリエステルの製造法(日時分、昭47−
u39)、■インシアヌル酸エステルの製造法(臼特公
、昭47−165L18)、■イソシアヌル酸エステル
の不純物陰ム法(日時分、昭47−22588)および
[相]インシアヌル酸トリアルリルの製造法(日時分、
昭48−26022)に基本的な製造法ならびに精製法
等が示されている。現在ではこのような方法を利用して
インシアヌレートの工業生産が行なわれているが副反応
の防止と収率の向上については解決せねばならない問題
が残されておシ、鋭意研究が続けられている。本発明は
この研究の成果の一つであり、工業的価値の高い新規な
技術に関するものである。
く問題点を解決するための手段〉 本発明者らはアルケニルハライドとしシアン酸アルカリ
とを非プロトン酸アミド溶媒中で反応させるに゛際し、
反応系中に10〜IUOppmの水分と橋頭堡構造を有
する触媒とを存在せしめることを特徴とするアルケニル
イソシアヌレートの製造法を発明したのである。と5で
橋頭堡構造を有する触媒とは次の4種に分類することが
できる。すなわち、■脂環状化合物の橋頭堡的位置にN
% P、SまたはSeのいずれかの原子を含んでいる活
性水素原子を含tない化合物、(13級アルキル基を有
するアルコキシアルカリ化合物またはアミノアルカ化合
物、θNH基を有する異節芳香族アミンのN −アルカ
リ化合物、■、■〜○のいずれかの触媒が無機担体、高
分子担体の表面に固着もしくは結合されていて実質的に
反応系に不溶である物質でおる。もつともこれらはさら
に細分することができるが実用的には■〜Oのいずれか
あるいは混合した状態で触媒として使用されるもので、
この使用に際して効果の著しいのは反応系中の水分が1
ト1100ppである場合においてである。
アルケニルハライドの代表的な化合物を次に塩化物につ
いて示すが実際には塩化物あるいは臭化物のいずれかが
用いられる。すなわち、塩化アリル、塩化クロチル、塩
化メタアリル、α−クロルメチルスチレン、α−クロル
エチルスチレン、塩α−クロルメチルスチル ベン、p−ビニルベンジルクロリド、α−ベンジル塩化
アリル、α−ベンジル塩化クロチル、塩化シンナミル、
α−アルギル塩化シンナミル等が代表的なものであシ、
工業的に重要なものは塩化アリル、塩化クロチル、塩化
メタアリル、あるいは塩化シンナミルである。
シアン酸アルカリとはシアン酸リチウム、シアン酸ナト
リウム、シアン酸カリウム、シアン酸セシウムの単独も
しくはこれらの2種以上の混合物であシ、工業的に重要
なものはシアン酸ナトリウム、シアン酸カリウムあるい
はこれらを主成分とし、5〜20%程度の炭酸アルカリ
を含む安価な製品でちる。
非プロトン酸アミド溶媒とはジメチルホルムアミド、ジ
エチルホルムアミド、ポルミルピペリジン、ホルミルモ
ルホリン、ジメチルアセタミド、ジエチルアセタミド、
アセチルピペリジン、アセチルモルホリン、N−メチル
ピロリドン、N、N’−ジメチルエチl/ン尿素、テト
ラメチル尿素等の単独も(7くはこれらの2種以上の混
合物で、工業的に重要なものはジメチルホルムアミド、
ジエチルホルムアミド、ジメチルアセタミド、N−メチ
ルピロリドン、テトラメチル尿素等である。
反応系中に10〜1ooppmの水分を存在せしめるこ
とは次のような意味を有するものである。
すなわち、アルケニルハライドどシアン酸アルカリを非
プロトン酸アミド溶媒中で反応させるとまずアルケニル
イソシアネートが生成し、次にこれが三量体化してアル
ケニルイソシアヌレートになるのであるが、反応系中の
水分が10ppm以下では置換反応によるアルケニルイ
ンシアネートの生成が阻害されて反応が極度に遅くなシ
、IUppm以上←で反応が円滑に行なわれることが本
発明1者らの研究によって確かめられた。しかし乍ら反
応系中の水分が1[3ppm以上になると一旦生成した
アルケニルインシアネートが水と反応してジアルケニル
尿素を形成し、こ\で生成し次ジアルケニル尿素は反応
系中の水分と共同的に作用してアルケニルインシアネー
トの環化三量体化を阻害し、結果としてアルケニルイソ
シアヌレートの生成収率を著しく低下させることが本発
明者らによって見いだされた。なお反応系に存在する水
分は反応混合物を採取してその上澄液もしくはP液をカ
ールフィッシャー分析法によって定量することができる
本発明者らの詳細な実験によればアルケニルハライドか
らアルケニルイソシアヌレートを最も好収率でうる反応
条件は反応系中の水分が10〜1100ppとくに好ま
しくは20〜8uppmであることが認められ、この程
度の水分は反応を促進する効果のみを有し、インシアネ
ートを消耗する作用を有さないという特異的な範囲であ
るということが確かめられたのである。したがって本発
明の条件を遵守する限シ目的とするアルケニルイソシア
ヌレートは前記した構造の如何にか\わらず収辛が90
〜100チとくに多くの場合は93〜1υ0%という満
足すべき結果をもたらすのである。
さて、反応系中の水分を1o〜10(lppmに制限す
るには、反応原料の精選とかF77fJIに充分な注意
を払うとともに反応装置の防湿性についても完全を期さ
ねばならない。そして反応系中において不本意乍ら水分
が副生ずる原料(例えば炭酸ナトリウムを含んだシアン
酸ナトリウム)を用いる場合には、この水を選択的に吸
着するとか、この水と選択的に反応するとかの第三物質
を反応混合物中に共存させて水を強制的に除去し、反応
系外に固定することが必要である。これは反応に関与し
ない固形物として水を固定し、実質的に反応系に影響を
及ぼさないようにする意味であシ、必ずしも反応混合物
から外へ除去するという意味でないことは勿論である。
このような目的に適した水分を固定して平衡関係によっ
て反応系中の水分を10〜1100ppに保持する材料
としてはシリカゲル、ゼオライト、ケイ酸ジルコニウム
、リン酸ケイ酸ジルコニウムのごとき活性な表面を有す
る脱水性固体酸があり、これt反応混合物中に反応中共
存せしめることによって所期の目的を達成せしめること
ができるものである。
さらに、本発明者らは上記のような反応条件を保持しつ
つ目的とする反応をよシ加速する触媒的物質を開発した
のであシ、この触媒の利用によシ反応潟度の低下ならび
に反応時間の節約ができることを明らかにしたのである
。す々わち、本発明にいう橋頭堡構造を有する融媒とは
一般に次の化学式で示される化合物である。
■脂環状化合物の橋頭堡的位置にN、 P、 3または
Seのいずれかの原子を含んでいる活性水素原子を含ま
ない橋頭堡的化合物。
以上は代表的な基本物質であって、これらに不活性な置
換基を含んだ化合物も触媒として用いうる。
■第3級アルキル基を有するアルコキシアルカリ化合物
またはアミノアルカリ化合物(Rはアルキル基を示す)
である橋頭堡的化合物。
tert−C4H,ONa 、  tart−C,H,
OK 、  terl、−C,H,OCB 。
tert−C411,NRNa 、  tert−C4
H9NRK 。
■NH基を有する異節芳香族アミンのN−アルカリ化合
物である橋頭堡的化合物 以上は代表的な基本物質であって、これらに不活性な置
換基を含んだ化合物も触媒として用いられる。
■■〜■のいずれかの触媒が無機担体または高分子担体
の表面に固着もしくは結合されていて実質的に反応系に
不溶である物質 これは■〜■に示したような化合物がカーボン、シリカ
、アルミナ、ゼオライト等の表面に吸着されている物質
、高分子の主鎖もしくは側鎖に置換基として結合されて
いる物質、高分子型に変性され次フタロシアニンのナト
リウム塩もしくはカリウム塩、カチオン交換樹脂状に加
工された橋頭堡構造を有するアミンま几は全環状スルホ
ニウム塩もしくは全環状セレノニウム塩である。
本発明者らは上記したような触媒を用いる特殊な条件下
においてアルケニルイソシアヌレートを合成する新製法
を開発したが、さらにその技術的内容を詳しく解説する
ため代表的な実験例を抽出して以下に実施例として示す
ことにする。
〈実施例〉 実施例 1〜7 表1に示すアルケニルノ・ライド(1モル、水分50〜
50 ppm)、91%シアン酸ナトリウム(1,5モ
ル、水分70〜so ppm、炭酸ナトリウム8.9%
)、ジメチルホルムアミド350庁l(酸化バリウムで
乾燥後精留し、モレキ^ラーシーブ上に貯えられたもの
で、水分含有量が60〜an ppmに調整されたもの
\上澄液をその゛ま\使用する)、触媒の混合ぞき、ろ
液を50 nHIFで減圧濃縮して大部分のジメチルホ
ルムアミドを回収してから残部を水中に投入し、エーテ
ル抽出を行って、抽出物を無水炭酸カリウムで脱水して
、蒸留、あるいは再結晶にて生成物を分離し友。こ\で
生成したアルケニルイソシアヌレートの収率と反応条件
との関係は次の表1のとおシである。
(註)※におけるDABCOは1.4−ジアザビシクロ
〔デク−7−エン、DBNは1.5−ジアザビシクロ〔
4,3,0〕−ノン−5−エン、HIT、は2.3.6
.7−チトラヒドローIH,51(−ベンゾ〔1j〕−
キノリシン−8−オール(8−ヒドロキシジエロリジン
)の略称である。
実施例 8〜12 表2に示すアルケニルハライド(1モル、水分30〜4
oppm)、99チシアン酸カリウム(1,2モル、水
分80〜10100pp、ジメチルアセタミド30ロゴ
(3,23モル、水分60〜7oppm)および触媒の
混合物を表2の条件下で反応させ、反応混合物を水冷物
にメタノールを5oul加え冷水中に投入してエーテル
で抽出した。エーテル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し
て蒸留し、エーテル留去後の残留物を分留してイソシア
ヌレートを取得し次。
ただし残留物が固化した場合にはイソプロノ(ノールか
ら再結晶して目的物を得た。(実施例10)。
生成したアルケニルイソシアヌレートの収率と反応条件
との関係は、次表の通りであつt0実施例 13〜17 表3に示すアルケニルノ・ライド(1,0モル、水分5
0 ppm)、98 % #シアン酸ナトリウム(0,
6モル、水分4 U pp畝9s%□シアン酸カリウム
(0,6モル、水分30 ppm )、非プロトン酸ア
ミド溶媒(水分70ppm ) 5so=オヨ6:触媒
ヲ14LI ”Cテ1 時間反応すせたのち実施例1〜
7と同様に操作してアルケニルイソシアヌレ−■・の収
率を求めた。その結果は表3のとち・シである。
比較例 1〜6 実施例13〜15の反応を触媒を用いないで反応を行な
わせたところ表4の比較例1〜3の結果が得られ、まf
c溶媒として非プロトン酸アミド以外のものを用いて同
様に行なったところ比較例4〜乙の結果が得られた。た
だし溶媒としてジオキサンを用いた場合は加圧下で反応
させた。
〈発明の効果〉 本発明は、従来のアルケニルイソシアヌレートの製法を
改良し、その収率の向上を可能にし几ものである。即ち
、本発明は、反応系中の水分を所定の範囲内に保持する
一方、触媒と[7て所定の触媒を使用することによシ、
非プロトン酸アミド溶媒中でのアルケニルハライドとシ
アン酸アルカリとの反応を効率的に進行せしめることに
成功したものであシ、目的物の高い有用性と相俟って、
産業利用性が期待されるものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルケニルハライドとシアン酸アルカリとを非プ
    ロトン酸アミド溶媒中で反応させるに際し、反応系中に
    10〜100ppmの水分と橋頭堡構造を有する触媒と
    を存在せしめることを特徴とするアルケニルイソシアヌ
    レートの製法。
  2. (2)橋頭堡構造を有する触媒が脂環状化合物の橋頭堡
    的位置にN、P、SまたはSeのいずれかの原子を含ん
    でいる活性水素原子を含まない化合物、第3級アルキル
    基を有するアルコキシアルカリ化合物またはアミノアル
    カリ化合物およびNH基を有する異節芳香族アミンのN
    −アルカリ化合物よりなる群からえらばれた少くとも一
    つの物質であることを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載のアルケニルイソシアヌレートの製法。
  3. (3)橋頭堡構造を有する触媒が無機担体、高分子担体
    の表面に固着もしくは結合されていて実質的に反応系に
    不溶であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    又は第(2)項記載のアルケニルイソシアヌレートの製
    法。
JP60187990A 1985-08-26 1985-08-26 アルケニルイソシアヌレ−トの製法 Granted JPS6248671A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2270103A2 (en) 2000-12-27 2011-01-05 Kaneka Corporation Curing agent, curable compositions, compositions for optical materials, optical materials, their production, and liquid crystal displays and LED's made by using the materials
CN108456228A (zh) * 2017-02-22 2018-08-28 李达刚 一种小空障有机膦配体及其制备方法与在乙烯制1-辛烯及1-己烯中的应用
CN108929283A (zh) * 2018-07-13 2018-12-04 安徽省化工研究院 一种高纯度交联剂三烯丙基异氰尿酸酯的合成方法

Cited By (4)

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