KR20000028964A - 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공업적으로 유용한 알킬렌카보네이트, N-알킬에탄올아민 또는 1,2-디올로부터 직접 1스텝반응으로 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 제조하는 편리한 방법을 제공하는 것으로, 이 방법에 의하면, 고형물형성을 최소화하고, 고수율로 부산물 적게 공업적 규모로 용이하게 제조할 수 있다. 이 방법은 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 또는 무기유리로 만들어진 반응기속에서 알킬렌카보네이트, N-알킬에탄올아민 또는 1,2-디올과 모노알킬아민 및 이산화탄소, 알킬카바메이트 알킬아민염 및/또는 1,3-디알킬우레아를, 50℃이상에서 가열함으로써 반응시키는 것을 특징으로 한다.

Description

1,3-디알킬-2-이미다졸리디논 및 그 제조방법{1,3-DIALKYL-2-IMIDAZOLIDINONES AND A MANUFACTURING PROCESS THEREFOR}
본 발명은 1,3-디알킬-2-이미다졸리디놀 및 그 제조방법에 관한 것이다.
1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은 예를 들면 비프로톤성 극성용매로서 광범위하게 사용되어 왔고, 예를 들면, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐 또는 페놀수지 등의 수지용의 용매; 각종 유기합성용의 반응용매; 또는 지방족 탄화수소로부터 방향족 탄화수소를 추출하기 위한 추출용매로서 유용하다. 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논류중에서, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(이하, "DMI"라 칭함)은, 강염기에 대한 내성이 현저하고, 알칼리금속수산화물용액과 가열할 때 거의 분해되지 않으므로, 방향족 유기할로겐화물, 특히 폴리클로로비페닐S(PCB)의 탈할로겐화용의 반응용매로서 적합하게 사용되기 때문에 특히 유용하다.
1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 각종 제조방법이 제안되어 있는 바, 예를 들면 출발물질로서 N,N'-디알킬에틸렌디아민을 포함하고; JP-A-53-73561에 개시된 바와 같이, N,N'-디메틸에틸렌디아민과 트리클로로메틸클로로포르메이트를 반응시키는 방법; JP-A 57-175170호에 개시된 바와 같이 N,N'-디메틸에틸렌디아민과 이산화탄소를 반응시키는 방법; JP-A 61-109772 및 JP-A 61-172862에 개시된 바와 같이 물 및 탈염화소수화제의 존재하에 N,N'-디알킬에틸렌디아민과 포스겐을 반응시키는 방법; JP-A 7-252230에 개시된 바와 같이 극성용매의 존재하에 N,N'-디메틸에틸렌디아민과 요소를 반응시키는 방법 등을 들 수 있다. 또, 출발물질로서 N,N'-디메틸에틸렌디아민은, 예를 들면 JP-A 57-120570에 기재된 바와 같이 에틸렌디클로라이드와 모노메틸아민을 반응시키는 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 이 방법은, 유기화합물로 오염된 염화나트륨이 다량 부산물로 분포하는 문제가 있다. 또, "J. Organometallic Chem., Vol.407, p.97(1991)"에 개시된 바와 같이 루테늄과 트리페닐포스핀으로 이루어진 균질촉매의 존재하에 에틸렌글리콜과 모노메틸아민을 반응시켜 N,N'-디메틸에틸렌디아민을 제조하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 균질의 귀금속촉매를 공업적으로 회수해서 재사용하기는 곤란하므로, N,N'-디알킬에틸렌디아민으로부터 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 제조하는 것은 이상적이라고는 말할 수 없다.
N,N'-디알킬이미다졸리논을 제조하기 위한 다른 시도로서 수소첨가촉매의 존재하에 2-이미다졸리디논과 포름알데히드와의 환원성 부가법(JP-A 60-243071)이나, N,N'-히드록시메틸이미다졸리디논의 디알킬에테르의 접촉환원법(JP-B 60-3299)이 제안되어 있으나, 이들 방법역시, 출발물질을 디메틸에틸렌디아민으로부터 제조하고 있으므로 전술한 문제를 내포하고 있으며, 또한 그 처리시간이 길기 때문에 비실용적이다.
또한, 예를 들면, N-알킬모노에탄올아민을 모노메틸아민 등의 알킬아민과 반응시키고, 또 이산화탄소, 알킬카바메이트알킬아민염 또는 1,3-디알킬우레아와 반응시키는 방법(JP-A 57-98268); 승온승압하에서 에틸렌글리콜을 이산화탄소 및 모노메틸아민과 반응시키는 방법(JP-A 59-155364); 및 에틸렌카보네이트를, 모노알킬아민과 반응시키는 방법(WO96/02516)과 같이 흥미있는 방법도 개시되어 있다. 이들은, 1스텝반응이고, 또, 출발물질, 즉 N-알킬모노에탄올아민, 에틸렌글리콜 및 에틸렌카보네이트는 에틸렌옥사이드로부터 소량의 부산물을 지닌 채로 용이하게 제조될 수 있으므로 유망한 DMI제조법이다. 그러나, 본 발명자들의 지견에 의거하면, 이들 방법에서는 다량의 흑색고형물이 형성되어, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 회수후 반응기속에서 고비점생성물의 일부 혹은 전부를 재이용하는 동안 라인을 차단해버리므로, 공업적으로 비실용적이므로, 공업화되지 못하고 있다.
또한, 이들 방법에 의해 제조된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은 불순물로서 N-알킬포름아미드를 적지 않게 함유하므로 용매로서 사용하기에 적합하지 않다.
더욱이, 시판되는 DMI는 불순물로서 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논을 함유하고 있어, 반응용매로서 혹은 중합용매로 사용한 경우 수율저감과 부산물형성 등의 문제를 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 고형물의 형성을 최소화함과 동시에 고수율로, 부산물적게 공업적으로 대규모로 제조를 용이하게 행할 수 있는, 공업적으로 유용한 알킬렌카보네이트, N-알킬모노에탄올아민 또는 1,2-디올로부터 직접 1스텝반응으로 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 제조하는 방법; 및 상기 방법에 따라 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논을 소량 함유하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디놀중에 불순물로서 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논을 최소화하고, 반응중에 고형물의 형성을 저감하기 위한 방법을 예의 검토한 결과, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부가 접촉하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II) 무기유리로 만들어진 반응기에서, 알킬렌카보네이트, N-알킬모노에탄올아민 또는 에틸렌글리콜을, 모노알킬아민과 이산화탄소, 알킬카바메이트알킬아민염 및/또는 1,3-디알킬우레아와 50℃이상에서 가열함으로써, 고형물형성을 감소시키고, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 고수율로 제조할 수 있는 동시에 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논을 최소화할 수 있는 것을 최종적으로 발견하였다.
구체적으로는, 본 발명에 의하면, 다음과 같은 각종 양상의 발명의 제공된다:
(A) 하기 일반식(2):
(2)
(식중, R1은 수소 또는 C1~ C6의 알킬기, R2는 C1~ C6의 알킬기, R3은 C1~ C6의 알킬렌기임) 또는 하기 일반식(3):
(3)
(식중, R1, R2및 R3은 상기 정의와 동일함)으로 표시된 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논을 50중량ppm이하 함유하는 하기 일반식(1):
(1)
(식중, R1및 R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논;
(B) 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논을 50중량ppm이하 함유하는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논;
(C) 상기 (A)항에 있어서, 하기 일반식(4):
R2NHCHO (4)
(식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 N-알킬포름아미드를 0.5중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논;
(D) 상기 (B)항에 있어서, N-메틸포름아미드를 0.5중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논;
(E) 상기 (A)항 또는 상기 (C)항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(5):
(5)
(식중, R1은 상기 정의와 동일함)로 표시되는 알킬렌카보네이트와, 하기 일반식(6):
R2NH2(6)
(식중, R2는 상기 정의와 동일함)으로 표시되는 모노알킬아민; 하기 일반식(7):
R2NHCOOH·R2NH2(7)
(식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는 하기 일반식(8):
R2NHCONHR2 (8)
(식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(F) 상기 (E)항에 있어서, 이산화탄소의 존재하에 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
(G) 상기 (A)항 또는 (C)항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(9):
(9)
(식중, R1및 R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민과,
i) 상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민과 이산화탄소,
ii) 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염, 및/또는
iii) 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(H) 상기 (A)항 또는 (C)항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 상기 일반식(9)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민과, 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염 및/또는 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(I) 상기 (A)항 또는 (C)항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(10):
(10)
(식중, R1은 상기 정의와 동일함)으로 표시되는 1,2-디올과;
i) 상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민 및 이산화탄소;
ii) 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는
iii) 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(J) 상기 (A)항 또는 (C)항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 상기 일반식(10)으로 표시되는 1,2-디올과, 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염, 및/또는 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(K) 상기 (B)항 또는 (D)항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 상기 (E)항의 제조방법에 있어서, 알킬렌카보네이트는 에틸렌카보네이트이고; 모노알킬아민은 모노메틸아민이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바 메이트메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(L) 상기 (K)항에 있어서, 이산화탄소의 존재하에 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(M) 상기 (B)항 또는 (D)항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 상기 (G)항의 제조방법에 있어서, N-알킬모노에탄올아민은 2-(메틸아미노)에탄올이고; 모노알킬아민은 모노메틸아민이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(N) 상기 (B)항 또는 (D)항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 상기 (H)항의 제조방법에 있어서, N-알킬모노에탄올아민은 2-(메틸아미노)에틴올이고; ; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(O) 상기 (B)항 또는 (D)항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 상기 (I)항의 제조방법에 있어서, 1,2-디올은 에틸렌글리콜이고; 모노알킬아민은 모노메틸아민이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(P) 상기 (B)항 또는 (D)항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 상기 (J)항의 제조방법에 있어서, 1,2-디올은 에틸렌글리콜이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(Q) 상기 (E)항 내지 (P)항중 어느 한 항에 있어서, 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물로 만들어진 반응기는, 전체가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속으로 구성되거나, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물로 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(R) 상기 (Q)항에 있어서, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속으로 피복된 반응기는, 압연, 폭발성 압축, 폭발성 압연 및 캐스팅압연과 같은 클래딩법 및 베이킹법으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법을 이용해서 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(S) 상기 (Q)항에 있어서, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속의 산화물로 피복된 반응기는, 산화제를 이용해서 산화막을 형성하는 방법을 이용해서 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(T) 상기 (Q)항에 있어서, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속의 산화물로 피복된 반응기는, 열분해에 의해 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(U) 상기 (E)항 내지 (P)항에 있어서, 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속은 공업적으로 순수한 티탄, 내식성 티탄 합금 및 순수 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법;
(V) 상기 (E)항 내지 (P)항중 어느 한 항에 있어서, 100 내지 300℃에서 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법; 및
(W) 상기 (E)항 내지 (P)항중 어느 한 항에 있어서, 용매로서 일반식(1)로 표시되는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논 또는 물을 사용하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
본 발명에 의하면, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 공업적으로 유효하고, 또 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은, 종래의 방법에서처럼 유기화합물로 오염된 염화나트륨과 같은 부산물이 형성되지 않는 현저한 특징을 지닌다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 일반식(2) 또는 (3)으로 표시된 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논을 50중량ppm이하 함유하는 일반식(1)로 표시되는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 제공한다.
여기서, R1은 수소 또는 C1~ C6의 알킬기이고, R2는 C1~ C6의 알킬기이며, R3은 C1~ C6의 알킬렌기이다. 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논의 예로서는, 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논, 1-메톡시메틸-3,4-디메틸-2-이미다졸리디논, 1-메톡시메틸-3,5-디메틸-2-이미다졸리디논, 1-(1-에톡시에틸)-3-에틸-2-이미다졸리디논, 1-(2-에톡시에틸)-3-에틸-2-이미다졸리디논, 1-(1-에톡시에틸)-3-에틸-4-메틸-2-이미다졸리디논 및 1-(2-에톡시에틸)-3-에틸-4-메틸-2-이미다졸리디논을 들 수 있다.
1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 예로서는, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,3,4-트리메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디메틸-4-에틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디메틸-4-이소프로필-2-이미다졸리디논, 1,3-디에틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디에틸-4-메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디이소프로필-2-이미다졸리디논, 1,3-디이소프로필-4-메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디-n-프로필-2-이미다졸리디논, 1,3-디-n-프로필-4-메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디-tert-부틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디-tert-부틸-4-메틸-2-이미다졸리디논을 들 수 있다.
바람직하게는, 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논으로서는, 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논을 사용할 수 있고, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논으로서는, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 사용할 수 있다. 따라서, 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논을 50중량ppm 이하 함유하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논이 가장 바람직하다.
또, 일반식(4)로 표시되는 N-알킬포름아미드를 0.5중량%이하 함유하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논이 바람직하다. N-알킬포름아미드의 예로서는, N-메틸포름아미드, N-에틸포름아미드, N-이소프로필포름아미드, N-n-프로필포름아미드 및 N-tert-부틸포름아미드를 들 수 있고, 바람직하게는 N-메틸포름아미드이다. 따라서, 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논을 50중량ppm 이하, 그리고 N-메틸포름아미드를 0.5중량% 함유하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논이 가장 바람직하다.
본 발명에 있어서, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은, 상기 일반식(5)로 표시되는 알킬렌카보네이트와, i) 상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민; ii) 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는 iii) 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서 출발물질로서 사용되는 상기 일반식(5)로 표시되는 알킬렌카보네이트는, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 R1이 수소 또는 C1~ C6의 알킬기인 것으로, 4차암모늄염 등의 촉매의 존재하에 이산화탄소와 알킬렌옥사이드를 가열함으로써 용이하게 제조할 수 있다. 시판되는 알킬렌카보네이트를 본 발명의 방법에 그대로 사용해도 되고, 혹은 반응에 사용하기 전에 증류 등의 통상의 정제처리를 행하여도 된다.
본 발명의 방법에 있어서의 다른 물질로서의 상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민의 예로서는, R2가 C1~ C6의 알킬기인 것으로, 구체적으로는 모노메틸아민, 모노에틸아민, 모노-n-프로필아민, 모노이소프로필아민, 모노-n-부틸아민, 모노-sec-부틸아민, 모노-이소부틸아민, 모노-tert-부틸아민 및 모노시클로헥실아민 등을 들 수 있고; 바람직하게는 모노메틸아민 및 모노에틸아민; 보다 바람직하게는 모노메틸아민을 들 수 있다.
모노알킬아민의 양은 한정되지는 않지만, 통상 알킬렌카보네이트 1몰당 0.1 내지 200몰, 바람직하게는 0.5 내지 80몰, 보다 바람직하게는 1.0 내지 40몰이다.
본 발명의 방법에 있어서 다른 물질로서의 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염의 예로서는, R2가 C1~ C6의 알킬기인 것으로, 구체적으로는, 메틸카바메이트 메틸아민염, 에틸카바메이트 에틸아민염, n-프로필카바메이트 n-프로필아민염, 이소프로필카바메이트 이소프로필아민염, n-부틸카바메이트 n-부틸아민염, sec-부틸카바메이트 sec-부틸아민염, 이소부틸카바메이트 이소부틸아민염, tert-부틸카바메이트 tert-부틸아민염 및 시클로헥실카바메이트 시클로헥실아민염 등을 들 수 있고, 바람직하게는 메틸카바메이트 메틸아민염 및 에틸카바메이트 에틸아민염을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 메틸카바메이트 메틸아민염을 들 수 있다.
이러한 알킬카바메이트 알킬아민염은, 수용액 등의 용액 혹은 고체로서 사용해도 되고, 반응계중 상기 염을 생성하는 성분과 조합해서 사용해도 된다.
알킬카바메이트 알킬아민염의 양은, 한정되지는 않지만, 통상, 알킬렌카보네이트 1몰당 0.1 내지 100몰, 바람직하게는 0.5 내지 40몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20몰이다.
본 발명의 방법에 있어서 다른 물질로서의 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아의 예로서는, R2가 C1~ C6의 알킬기인 것으로, 구체적으로는, 1,3-디메틸우레아, 1,3-디에틸우레아, 1,3-디-n-프로필우레아, 1,3-디-이소프로필우레아, 1,3-디-n-부틸우레아, 1,3-디-sec-부틸우레아, 1,3-디-이소부틸우레아, 1,3-디-tert-부틸우레아 및 1,3-디시클로헥실우레아 등을 들 수 있고, 바람직하게는 1,3-디메틸우레아 및 1,3-디에틸우레아를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 1,3-디메틸우레아를 들 수 있다.
또, 시판되는 1,3-디알킬우레아를 그대로 사용해도 되고, 또는 반응계중 1,3-디알킬우레아를 생성하는 성분과 조합해서 사용해도 된다.
1,3-디알킬우레아의 양은, 한정되지는 않지만, 통상 알킬렌카보네이트 1몰당 0.1 내지 100몰, 바람직하게는 0.5 내지 40몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20몰이다.
이산화탄소는 본 발명의 방법에 있어 가스상태, 액체상태 혹은 고체상태로 사용해도 되고, 혹은 반응중의 이산화탄소를 제공하는 탄산암모늄 등의 무기탄산염을 이용해도 된다. 이산화탄소의 양은, 한정되지는 않지만, 통상, 알킬렌카보네이트 1몰당 0.1 내지 1000몰, 바람직하게는 1 내지 500몰이다.
모노알킬아민, 알킬카바메이트 알킬아민염 및 1,3-디알킬우레아는 단독으로, 동시에, 혹은 혼합물로서 사용해도 된다.
가장 바람직하게는, 용매로서 그로부터의 생성물인 DMI의 광범위한 용도에 비추어, 알킬렌카보네이트로서는 에틸렌보네이트를, 알킬카바메이트 알킬아민염으로서는 메틸카바메이트 메틸아민염을, 1,3-디알킬우레아로서는 1,3-디메틸우레아를 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은, 상기 일반식(9)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민과, i) 상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민과 이산화탄소; ii) 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는 iii) 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서 출발물질로서 사용되는 상기 일반식(9)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민은, R1이 수소 또는 C1~ C6의 알킬기이고, R2가 C1~ C6의 알킬기인 것으로, 구체적으로는, 2-(메틸아미노)에탄올, 2-(에틸아미노)에탄올, 2-(n-프로필아미노)에탄올, 2-(이소프로필아미노)에탄올, 2-(n-부틸아미노)에탄올, 2-(sec-부틸아미노)에탄올, 2-(이소부틸아미노)에탄올, 2-(tert-부틸아미노)에탄올, 2-(n-아밀아미노)에탄올, 2-(이소아밀아미노)에탄올, 2-(2-메틸부틸아미노)에탄올, 2-(1-메틸부틸아미노)에탄올, 2-(n-헥실아미노)에탄올, n-시클로헥실에탄올아민, 1-메틸아미노-2-프로판올, 1-에틸아미노-2-프로판올, 1-(n-프로필아미노)-2-프로판올, 1-(이소프로필아미노)-2-프로판올, 1-(n-부틸아미노)-2-프로판올, 1-(n-아밀아미노)-2-프로판올, 1-메틸아미노-2-부탄올, 1-메틸아미노-2-펜탄올, 1-메틸아미노-2-헥산올 및 1-메틸아미노-2-옥탄올 등을 들 수 있고, 바람직하게는 2-(메틸아미노)에탄올, 2-(에틸아미노)에탄올, 2-(이소프로필아미노)에탄올 및 1-메틸아미노-2-프로판올을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 2-(메틸아미노)에탄올을 들 수 있다.
시판되는 N-알킬모노에탄올아민을 그대로 사용해도 되고, 혹은 반응에 사용하기 전에 증류 등의 통상의 정제처리를 행하여도 된다.
상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민은 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상, N-알킬모노에탄올아민 1몰당 0.1 내지 100몰, 바람직하게는 0.3 내지 40몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 20몰이다.
이산화탄소의 양은 한정되지는 않지만, 통상, N-알킬모노에탄올아민 1몰당 0.1 내지 200몰, 바람직하게는 1 내지 100몰이다.
상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염은 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 N-알킬모노에탄올아민 1몰당 0.1 내지 50몰, 바람직하게는 0.3 내지 20몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10몰이다.
다음에, 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아는 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 N-알킬모노에탄올아민 1몰당 0.1 내지 50몰, 바람직하게는 0.3 내지 20몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10몰이다.
(a) 모노알킬아민과 이산화탄소, (b) 알킬카바메이트 알킬아민염 및 (c) 1,3-디알킬우레아는 단독으로 혹은 동시에 혹은 혼합물로서 사용해도 된다.
가장 바람직하게는, 용매로서 그로부터의 생성물인 DMI의 광범위한 용도에 비추어, N-알킬모노에탄올아민으로서는 2-(메틸아미노)에탄올을, 알킬카바메이트 알킬아민염으로서는 메틸카바메이트 메틸아민염을, 1,3-디알킬우레아로서는 1,3-디메틸우레아를 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은, 상기 일반식(9)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민과, 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서 출발물질로서 사용되는 상기 일반식(9)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민은, 전술한 바와 동일하다.
상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염은 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 N-알킬모노에탄올아민 1몰당 0.1 내지 50몰, 바람직하게는 0.3 내지 20몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10몰이다.
다음에, 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아는 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 N-알킬모노에탄올아민 1몰당 0.1 내지 50몰, 바람직하게는 0.3 내지 20몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10몰이다.
반응은 이산화탄소분위기중에서 행하는 것이 바람직하다. 이산화탄소의 양은 한정되지는 않지만, 통상 N-알킬모노에탄올아민 1몰당 0.1 내지 1000몰, 바람직하게는 1 내지 500몰이다.
알킬카바메이트 알킬아민염 및 1,3-디알킬우레아는 단독으로 혹은 동시에 혹은 혼합물로서 사용해도 된다.
가장 바람직하게는, 용매로서 그로부터의 생성물인 DMI의 광범위한 용도에 비추어, N-알킬모노에탄올아민으로서는 2-(메틸아미노)에탄올을, 알킬카바메이트 알킬아민염으로서는 메틸카바메이트 메틸아민염을, 1,3-디알킬우레아로서는 1,3-디메틸우레아를 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은, 상기 일반식(10)으로 표시되는 1,2-디올과, i) 상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민과 이산화탄소, ii) 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염, 및/또는 iii) 상기 일반식(8)로 표시되는1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서 재료1로서 사용되는 상기 일반식(10)으로 표시되는 1,2-디올은, R1이 수소 또는 C1~ C6의 알킬기인 것으로, 구체적으로는 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올 및 1,2-옥탄디올을 들 수 있고, 바람직하게는 에틸렌글리콜 및 1,2-프로판디올을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 에틸렌글리콜을 들 수 있다.
시판되는 1,2-디올을 그대로 사용하거나, 혹은 반응에 사용하기 전에 증류 등의 통상의 정제처리를 행해도 된다.
상기 일반식(6)으로 표시되는 모노알킬아민은 전술한 바와 같다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상, 1,2-디올 1몰당 0.1 내지 200몰, 바람직하게는 0.5 내지 80몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 40몰이다.
이산화탄소의 양은 한정되지는 않지만, 통상, 1,2-디올 1몰당 0.1 내지 200몰, 바람직하게는 1 내지 100몰이다.
상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염은 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 1,2-디올 1몰당 0.1 내지 100몰, 바람직하게는 0.5 내지 40몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20몰이다.
다음에, 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아는 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 1,2-디올 1몰당 0.1 내지 100몰, 바람직하게는 0.5 내지 40몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20몰이다.
(a) 모노알킬아민과 이산화탄소, (b) 알킬카바메이트 알킬아민염 및 (c) 1,3-디알킬우레아는 단독으로 혹은 동시에 혹은 혼합물로서 사용해도 된다.
가장 바람직하게는, 용매로서 그로부터의 생성물인 DMI의 광범위한 용도에 비추어, 1,2-디올로서는 에틸렌글리콜을, 모노알킬아민으로서는 모노메틸아민을, 알킬카바메이트 알킬아민염으로서는 메틸카바메이트 메틸아민염을, 1,3-디알킬우레아로서는 1,3-디메틸우레아를 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은, 상기 일반식(10)으로 표시되는 1,2-디올과, 상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염 및/또는 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열함으로써 제조할 수 있다.
여기에서, 상기 일반식(10)으로 표시되는 1,2-디올은, 상기한 바와 동일하다.
상기 일반식(7)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염은 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 1,2-디올 1몰당 0.1 내지 100몰, 바람직하게는 0.5 내지 40몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20몰이다.
다음에, 상기 일반식(8)로 표시되는 1,3-디알킬우레아는 전술한 바와 동일하다. 그 양은 한정되지는 않지만, 통상 1,2-디올 1몰당 0.1 내지 100몰, 바람직하게는 0.5 내지 40몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20몰이다.
반응은 이산화탄소의 분위기중에서 행하는 것이 바람직하다. 이산화탄소의 양은 한정되지는 않지만, 통상 1,2-디올 1몰당 0.1 내지 1000몰, 바람직하게는 1 내지 500몰이다.
알킬카바메이트 알킬아민염 및 1,3-디알킬우레아는 단독으로 혹은 동시에 혹은 혼합물로서 사용해도 된다.
가장 바람직하게는, 용매로서 그로부터의 생성물인 DMI의 광범위한 용도에 비추어, 1,2-디올로서는 에틸렌글리콜을, 알킬카바메이트 알킬아민염으로서는 메틸카바메이트 메틸아민염을, 1,3-디알킬우레아로서는 1,3-디메틸우레아를 사용할 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서 사용되는 반응기는, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 것이다. 예를 들면, 전체가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속으로 만들어져 있어도 된다. 또는, 반응기의 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 또는 그 산화물로 피복되어 있어도 되고, 또는 내벽이 무기유기로 피복되어 있어도 된다. 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속의 예로서는, JIS 타입 1 내지 4의 공업적으로 순수한 티탄류; Ti-0.15Pd, Ti-5Ta 및 Ti-0.3Mo-0.8Ni 등의 내식성 티탄합금류; Ti-2.5Sn, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-5Al-2.5Sn(ELI), Ti-2.5Cu, Ti-20-1N-5Fe, Ti-5Ni-0.5Ru, Ti-0.5Pd-3Co 및 Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si 등의 α형 티탄합금류; Ti-8Al-1Mo-1V, Ti-2.25Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.2Si, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti-5Al-5Sn-2Zr-2Mo-0.25Sn, Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo, Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.2Si 및 Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo 등의 근사 α형 티탄합금류; Ti-5Al-2Cr-1Fe, Ti-5Al-5Sn-5Zr-2Cr-1Fe, Ti-4Al-4Mn, Ti-3Al-2.5V, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V(ELI), Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo, Ti-7Al-4Mo, Ti-5Al-2Zr-4Mo-4Cr, Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si, Ti-6.4Al-1.2Fe, Ti-15Zr-4Nb-2Ta-2Pd, Ti-6Al-7Nb 및 Ti-8Mn 등의 α+β형 티탄합금류; Ti-13V-11Cr-3Al, Ti-15Mo-5Zr, Ti-15Mo-0.2Pd, Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, Ti-20V-4Al-1Sn, Ti-22V-4Al 및 Ti-16V-4Sn-3Al-3Nb 등의 β형 티탄합금류; Ti-10V-2Fe-3Al 및 Ti-9.5V-2.5Mo-3Al 등의 근사 β형 티탄합금류; 순수지르코늄; 및 지르칼로이-2, 지르칼로이-4, Zr-2.5Nb 및 오제나이트 등의 지르코늄합금류를 들 수 있고; 바람직하게는 티탄함유금속 및 순수지르코늄을 들 수 있으며; 더욱 바람직하게는 공업적으로 순수한 티탄, 내식성 티탄합금류 및 순수지르코늄을 들 수 있다. 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 혹은 그의 산화물중의 티탄 또는 지르코늄의 함량은 전체 금속원소에 대해서 통상 적어도 30몰%, 바람직하게는 적어도 50몰%, 더욱 바람직하게는 적어도 60몰%이다. 내벽은 클래딩, 베이킹, 화염분사코팅, 증착, 분해 및 이들의 조합으로부터 선택된 방법에 의해 금속으로 피복해도 된다. 이들중에서, 압연, 폭발성 압축, 폭발성 압연 및 캐스팅압연 등의 클래딩법이나 베이킹법을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 내벽은, 열분해법, 베이킹법, 화염코팅법, 반응기의 내벽의 금속면상에 산화제를 이용해서 산화막을 형성하는 방법이나 이들의 조합에 의해 산화막을 피복해도 된다. 그밖에, 예를 들면 PdCl2및 TiCl3의 열분해에 의한 PdO/TiO2피복 또는 산소 및 공기를 포함한 산소함유가스; 과산화수소 및 과아세트산 등의 과산화물; 및 질산 및 질산과 플루오로화수소의 혼합물을 포함한 질산제 등의 산화제를 이용한 산화막의 형성법이 바람직하다. 상기 산화막은 반응을 행하기 전에 반응기의 내벽에 형성해도 된다. 또는, 산화막은 알킬렌카보네이트, N-알킬모노에탄올아민 또는 1,2-디올을 모노알킬아민과 이산화탄소, 알킬카바메이트 알킬아민염 및/또는 1,3-디알킬우레아와 가열하면서 반응계에 산화제를 배합함으로써 형성해도 된다. 또한, 이들 피복법을 조합해도 된다. 예를 들면, 내벽을, 클래딩법 혹은 베이킹법 혹은 이들의 조합법에 의해 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속으로 피복한 후, 산화제를 이용해서 그 금속표면에 산화막을 형성해도 된다.
무기유리로 이루어진 반응기는 전체가 무기유리로 이루어진 반응기, 또는 무기유리컵이 설치된 금속반응기 또는 무기유리로 라이닝된 금속반응기이면 되고, 특히, 무기유리로 라이닝된 금속반응기가 바람직하다.
본 발명에 있어서 무기유리는, 원소유리, 수소결합유리, 산화물유리, 불화유리, 염화유리, 황화유리, 탄산유리, 질화유리 및 황산유리 등의 무기재료의 유리상태물이고; 바람직하게는 규산유리, 인산유리 및 붕산유리를 포함한 산화물유리이고; 특히, 석영유리 등의 실리카유리, 물유리 등의 규산알칼리성 유리, 시트유리 및 크라운유리 등의 소다석회유리, 보헤미안유리 및 결정유리 등의 칼륨석회유리, 플린트유리 등의 납유리, 바륨플린트유리 등의 바륨유리 및 전기유리 등의 붕규산유리를 포함한 규산유리류; 더욱 바람직하게는 소다석회유리; 가장 바람직하게는 개질이온으로서 알루미늄, 마그네슘 또는 칼슘이온을 함유하는 소다석회유리이다.
반응물 및/또는 생성물과 접하는 영역의, 바람직하게는 50 내지 100%, 더욱 바람직하게는 80 내지 100%가, (I) 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 또는 (II) 무기유리로 이루어져 있다. (II)보다는 오히려 (I)로 이루어진 반응기가 5MPa이상의 압력에서 행하는 반응에 대해 바람직하더라도, 가장 바람직하게는, 기상영역을 포함한 반응기 전체가 (I) 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 또는 그 산화물 또는 (II)무기유리로 이루어진 것이다.
본 발명의 방법의 스타일은 특히 한정되는 것은 아니고, 사용되는 재료를 효율적으로 혼합하고 서로 접촉시키는 예를 들면 배치, 세미배치 또는 연속플로형의 스타일이면 어느 것이라도 된다. 예를 들면, 재료 전체를 반응기에 함께 넣거나, 적어도 1종의 재료를 다른 재료에 연속적으로 혹은 간헐적으로 첨가하거나, 또는 재료 전체를 반응기에 연속적으로 혹은 간헐적으로 공급해도 된다.
본 발명의 방법에 있어서는, 반응물을 50℃이상, 바람직하게는 50 내지 400℃, 보다 바람직하게는 100 내지 300℃에서 가열한다.
반응시간 및 압력은, 재료의 양, 반응온도 등의 요인에 따라 다르지만, 반응시간은 통상 200시간까지, 바람직하게는 0.01 내지 100시간, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 50시간이다. 반응은 통상 , 바람직하게는 0.1 내지 50MPa, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 20MPa의 압력하에서 행한다.
반응계를 치환 또는 가압하는 데 사용되는 가스로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 질소 및 아르곤 등의 불활성 가스 또는 바람직하게는 이산화탄소를 들 수 있다. 이산화탄소는 기체상태, 액체상태 또는 고체상태로서 사용해도 되고, 또는 반응중 이산화탄소를 발생하는 탄산암모늄 등의 무기탄산염으로서 도입해도 된다.
본 발명에 있어서, 반응은, 통상 용매없이 행하지만, 용매의 존재하에 행해도 된다. 반응에 악영향을 주지 않는 용매면 어느 것이라도 사용가능하다. 사용가능한 용매로서는, 예를 들면 물; 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산 및 메틸시클로헥산 등의 지방족 및 지환식 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 디클로로메탄, 클로로포름, 플루오로벤젠, 클로로벤젠 및 디클로로로벤젠 등의 지방족 및 방향족 할로겐화화합물류; 디에틸에테르, 메틸tert-부틸에테르, 디부틸에테르, 디페닐에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산 및 에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류; 아세톤, 디에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 아세토페논 등의 케톤류; 아세토니트릴 및 프로피오니트릴 등의 니트릴류; 니트로메탄, 니트로벤젠 및 니트로톨루엔 등의 니트로화합물류; 아세트산 에틸 및 프로피온산 에틸 등의 에스테르류; 디메틸카보네이트 등의 카보네이트류; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 및 N-메틸-2-피롤리돈 등의 비고리식 및 고리식 아미드; DMI(본 발명의 방법의 생성물)를 포함한 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논 등의 고리식 우레아화합물류; 및 초임계 이산화탄소 등의 초임계유체류를 들 수 있다. 또, 이들 용매는, 단독으로 혹은 2종이상을 동시에 조합해서 사용해도 되고, 또, 이러한 용매를 사용할 경우, 2층이상의 용매의 다층계에서 반응을 행해도 된다. 이들 용매중에서, 본 발명의 방법의 생성물인 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논과 물이 바람직하다.
이러한 용매는 출발물질의 적어도 1종을 용해시키는 데 충분한 양, 통상 출반물질인 알킬렌카보네이트, N-알킬모노에탄올아민 또는 1,2-디올 1부당 100중량부까지, 바람직하게는 50중량부까지 사용해도 된다.
본 발명의 방법에 있어서는, 수율 및 반응속도를 향상시키기 위해 촉매 및/또는 첨가제를 첨가해도 된다.
본 발명의 방법에 있어서는, 반응의 말기에 예를 들면 증류를 경유하는 통상의 작업을 반응혼합물에 행하여 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 얻는다. 이와 같이 해서 얻어진 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논은, 종래의 방법에서의 공통의 불순물인 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논을 50중량ppm이하, 그리고 N-알킬포름아미드를 0.5중량% 이하 함유한다.
이하, 본 발명을 각종 예를 참조해서 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
덮개, 교반봉 및 교반날이 공업적으로 순수한 티탄인 JIS 2타입으로 이루어지고, 몸체의 내면이 공업적으로 순수한 티탄인 JIS 2타입으로 라이닝된 400㎖(내부용적) 오토클레이브에, 에틸렌카보네이트 44.0g(0.5몰) 및 이온교환수 18.0g(1.0몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환한 후, 모노메틸아민 93.2g(3.0몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 210℃의 내부온도에서 24시간 교반하에 반응시켰다.
오토클레이브를 냉각하고, 반응액을 제거하였다. 이 반응액은 담황색으로, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, 주입한 에틸렌카보네이트에 대한 생성물 DMI의 수율(이하, "DMI수율"이라 칭함)은 42%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 38%였다.
반응액을 증류시켜 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 22.8g 얻었다.
상기 DMI중에, 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논은 포함되어 있지 않았고, N-메틸포름아미드 0.3중량%가 포함되어 있었다.
비교예 1
SUS-316L제의 400㎖(내부용적) 오토클레이브를 사용한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 반응을 행하였다.
오토클레이브를 냉각한 후, 반응액을 제거하였다. 상기 반응액에 부유하는 흑색고형물이 관찰되었으므로, 해당 반응액을 여과하여 갈색의 여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 3.21g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, DMI수율은 38%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 44%였다.
반응액을 진공에서 증류시켜 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 20.1g 얻었다. 상기 DMI중에는, N-메틸포름아미드 0.8중량%가 포함되어 있었다.
실시예 2
실시예 1에 기재한 오토클레이브에 실시예 1에 기재한 재료를 넣었다. 다음에, 이 반응계에 이산화탄소 44.0g을 주입하고, 실시예 1에 기재한 바와 같이 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, DMI수율은 68%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 15%였다.
비교예 2
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 2에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 4.12g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, DMI수율은 66%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 18%였다.
실시예 3
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 에틸렌카보네이트 44.0g(0.5몰), 1,3-디메틸우레아 132.2g(1.5몰) 및 이온교환수 36.0g(2.0몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환한 후, 모노메틸아민 31.1g(1.0몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 240℃의 내부온도에서 18시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, DMI수율은 76%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 13%였다.
비교예 3
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 3에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 4.21g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, DMI수율은 73%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 16%였다.
실시예 4
Ti-0.15Pd로 이루어진 원통형 용기, 교반봉 및 교반날이 장비된 SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 에틸렌카보네이트 7.0g(0.08몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 34.0g(0.32몰) 및 이온교환수 4.3g(0.24몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환한 후, 모노메틸아민 5.g(0.16몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 220℃의 내부온도에서 24시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, DMI수율은 77%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 13%였다.
비교예 4
SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브를 이용해서, 실시예 4에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 0.70g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌카보네이트의 전화율은 99%, DMI수율은 73%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘, 에틸렌글리콜 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 17%였다.
실시예 5
Ti-6Al-4V로 이루어진 원통형 용기, 교반봉 및 교반날이 장비된 SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 프로필렌카보네이트 8.2g(0.08몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 25.5g(0.24몰) 및 이온교환수 5.8g(0.32몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환한 후, 모노메틸아민 5.g(0.16몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 240℃의 내부온도에서 15시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 프로필렌카보네이트의 전화율은 99%, 주입한 프로필렌카보네이트에 대한 생성물인 1,3,4-트리메틸-2-이미다졸리디논의 수율은 52%, 부산물인 1,2,4-트리메틸피페라딘, 프로필렌글리콜 및 1-메틸아미노-2-프로판올의 총수율은 37%였다.
비교예 5
SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브를 이용해서, 실시예 5에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 0.60g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 프로필렌카보네이트의 전화율은 99%, 주입한 프로필렌카보네이트에 대한 생성물인 1,3,4-트리메틸-2-이미다졸리디논의 수율은 48%, 부산물인 1,2,4-트리메틸피페라딘, 프로필렌글리콜 및 1-메틸아미노-2-프로판올의 총수율은 42%였다.
실시예 6
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 2-(메틸아미노)에탄올 75.1g(1.0몰)을 넣고, 이어서, 53.3중량% 메틸카바메이트 메틸아민염용액 129.5g을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 250℃의 내부온도에서 5시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, 주입한 2-(메틸아미노)에탄올에 대한 DMI의 수율(이하, "DMI수율"이라 칭함)은 75%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 17%였다.
비교예 6
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 6에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 3.15g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 69%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 25%였다.
실시예 7
25㎖ 유리제(상표명: 파이렉스) 앰풀에, 2-(메틸아미노)에탄올 0.526g(7.0밀리몰), 메틸카바메이트 메틸아민염용액 7.43g(70밀리몰) 및 이온교환수 6.53g(360밀리몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하고, 앰풀을 폐쇄하였다. 다음에, 이 앰풀을 SUS-316L제의 400㎖(내부용적) 오토클레이브에 설치한 후, 물 200㎖를 해당 오토클레이브에 넣고, N2로 2MPa까지 가압하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 18시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 94%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 4%였다.
비교예 7
SUS-316L제의 50㎖(내부용적) 오토클레이브에, 2-(메틸아미노)에탄올 1.05g(14밀리몰), 메틸카바메이트 메틸아민염용액 14.86g(140밀리몰) 및 이온교환수 13.0g(720밀리몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 18시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 비교예 1에 기재한 바와 같이 반응액을 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 0.33g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 79%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 15%였다.
실시예 8
실시예 1에 기재한 오토클레이브에 2-(메틸아미노)에탄올 30.0g(0.4몰)을 놓고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 이 오토클레이브에 모노메틸아민 74.6g(2.4몰) 및 이산화탄소 52.8g(1.2몰)을 주입하였다. 이어서, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 230℃의 내부온도에서 6시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 96%, DMI수율은 72%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 17%였다.
반응액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 31.0g 얻었다.
비교예 8
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 8에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 2.33g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 95%, DMI수율은 63%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 25%였다.
여과액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 26.9g 얻었다.
실시예 9
실시예 1에 기재한 오토클레이브에 2-(메틸아미노)에탄올 15.0g(0.2몰), 1,3-디메틸우레아 176.2g(2.0몰) 및 이온교환수 72.0g(4.0몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 230℃의 내부온도에서 7시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 82%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 8%였다.
비교예 9
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 9에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 2.53g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 74%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 15%였다.
실시예 10
Ti-0.15Pd로 이루어진 원통형 용기, 교반봉 및 교반날이 장비된 SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 2-(메틸아미노)에탄올 6.0g(0.08몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 34.0g(0.32몰) 및 이온교환수 2.9g(0.16몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 220℃의 내부온도에서 8시간 교반하에 반응시켰다. 반응후,반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 78%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 14%였다.
비교예 10
SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 실시예 10에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 0.37g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 68%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 22%였다.
실시예 11
Ti-6Al-4V로 이루어진 원통형 용기, 교반봉 및 교반날이 장비된 SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 1-에틸아미노-2-프로판올 7.9g(0.08몰), 에틸카바메이트 에틸아민염 32.2g(0.24몰) 및 이온교환수 1.4g(0.08몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 220℃의 내부온도에서 6시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 1-에틸아미노-2-프로판올의 전화율은 85%, 주입한 1-에틸아미노-2-프로판올에 대한 생성물인 1,3-디에틸-4-메틸-2-이미다졸리디논의 수율은 61%, 부산물인 1,4-디에틸-2-메틸피페라딘의 수율은 14%였다.
비교예 11
SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브를 이용해서, 실시예 11에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 0.34g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 1-에틸아미노-2-프로판올의 전화율은 82%, 주입한 1-에틸아미노-2-프로판올에 대한 생성물인 1,3-디에틸-4-메틸-2-이미다졸리디논의 수율은 52%, 부산물인 1,4-디에틸-2-메틸피페라딘의 수율은 21%였다.
실시예 12
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 2-(메틸아미노)에탄올 30.0g(0.4몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 127.3g(1.2몰) 및 이온교환수 43.3g(2.4몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 6시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 35%, DMI수율은 25%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 5%였다.
반응액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 9.8g 얻었다.
비교예 12
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 12에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 1.69g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 38%, DMI수율은 21%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 8%였다.
여과액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 9.1g 얻었다.
실시예 13
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 실시예 12에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행한 후, 이 반응계에 이산화탄소 52.8g(1.2몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 6시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 86%, DMI수율은 73%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 6%였다.
반응액을 진공에서 증류하여 순도99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 30.9g 얻었다.
비교예 13
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 13에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 1.65g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 85%, DMI수율은 67%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 11%였다.
여과액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 28.1g 얻었다.
실시예 14
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 2-(메틸아미노)에탄올 22.5g(0.3몰), 1,3-디메틸우레아 105.7g(1.2몰) 및 이온교환수 54.1g(3.0몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하고, 이 반응계에 이산화탄소 52.8g(1.2몰)을 주압하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 8시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 97%, DMI수율은 86%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 5%였다.
비교예 14
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 14에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 1.77g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 97%, DMI수율은 78%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 14%였다.
실시예 15
실시예 1에 기재한 오토클레이브를 공기중에서 300℃로 가열하여 해당 오토클레이브의 내면에 산화막을 형성하였다. 이 오토클레이브에, 2-(메틸아미노)에탄올 30.0g(0.4몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 84.9g(0.8몰) 및 이온교환수 18.0g(1.0몰)을 넣었다. 가스상을 질소로 치환한 후, 이산화탄소 66.0g(1.5몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 210℃의 내부온도에서 6시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 98%, DMI수율은 77%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 9%였다.
비교예 15
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 15에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 1.88g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 98%, DMI수율은 67%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 18%였다.
실시예 16
순수한 지르코늄제의 원통형 용기를, 비교예 1에 기재한 오토클레이브속에 설치하였다. 이 원통형 용기에, 2-(메틸아미노)에탄올 15.0g(0.2몰), 1,3-디메틸우레아 88.1g(1.0몰) 및 이온교환수 36.0g(2.0몰)을 넣었다. 가스상을 질소로 치환한 후, 이산화탄소 44.0g(1.0몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 6시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 98%, DMI수율은 88%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 4%였다.
비교예 16
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 16에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 1.60g이었다.
여과액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 99%, DMI수율은 79%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 10%였다.
실시예 17
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 2-(메틸아미노)에탄올 30.0g(0.4몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 106.1g(1.0몰) 및 DMI 22.8g을 넣었다. 가스상을 질소로 치환한 후, 이산화탄소 52.8g(1.2몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 6시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 86%, 주입한 2-(메틸아미노)에탄올에 대해서 형성된 DMI의 수율은 72%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 5%였다.
비교예 17
실시예 17에 기재한 오토클레이브를 이용해서, DMI대신 메탄올 22.8g을 이용한 이외에는 실시예 17에 기재한 바와 같이 반응을 행하였다.
반응후, 반응액은 갈색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 2-(메틸아미노)에탄올의 전화율은 73%, DMI의 수율은 58%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘의 수율은 8%였다.
실시예 18
실시예 1에 기재한 오토클레이브에 에틸렌글리콜 24.8g(0.4몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환한 후, 모노메틸아민 74.6g(2.4몰) 및 이산화탄소 52.8g(1.2몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 220℃의 내부온도에서 24시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 91%, 주입한 에틸렌글리콜에 대해서 형성된 DMI의 수율(이하, "DMI수율"이라 칭함)은 70%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 11%였다.
반응액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 30.6g 얻었다.
비교예 18
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 18에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 3.89g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 88%, DMI수율은 66%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 16%였다.
여과액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 28.1g 얻었다.
실시예 19
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 에틸렌글리콜 24.8g(0.4몰), 1,3-디메틸우레아 141.0g(1.6몰) 및 이온교환수 28.8g(1.6몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하고, 실시예 18에 기재한 바와 같이 반응을 행하였다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 95%, DMI수율은 74%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 8%였다.
비교예 19
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 19에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 4.01g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 91%, DMI수율은 70%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 13%였다.
실시예 20
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 에틸렌글리콜 25.4g(0.41몰) 및 이온교환수 56g(3.1몰)을 넣었다. 가스상을 질소로 치환한 후, 메틸아민 102g(3.3몰) 및 이산화탄소 72.5g(1.65몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 250℃의 내부온도에서 15시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 91%, DMI수율은 70%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 5%였다.
비교예 20
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 20에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 4.32g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 91%, DMI수율은 64%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 8%였다.
실시예 21
Ti-0.15Pd로 이루어진 원통형 용기, 교반봉 및 교반날이 장비된 SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 에틸렌글리콜 5.0g(0.08몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 42.4g(0.40몰) 및 이온교환수 2.9g(0.16몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 240℃의 내부온도에서 18시간 교반하에 반응시켰다. 반응후,반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 93%, DMI수율은 73%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 수율은 6%였다.
비교예 21
SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 실시예 21에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 0.66g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 90%, DMI수율은 71%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 수율은 8%였다.
실시예 22
Ti-6Al-4V로 이루어진 원통형 용기, 교반봉 및 교반날이 장비된 SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브에, 1,2-프로판 디올 6.1g(0.08몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 34.0g(0.32몰) 및 이온교환수 4.3g(0.24몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 250℃의 내부온도에서 12시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 1,2-프로판디올의 전화율은 66%, 주입한 1,2-프로판디올에 대해 형성된 1,3,4-트리메틸-2-이미다졸리디논의 수율은 48%, 부산물인 1,2,4-트리메틸피페라딘 및 1-메틸아미노-2-프로판올의 수율은 7였다.
비교예 22
SUS-316L제의 80㎖(내부용적) 오토클레이브를 이용해서, 실시예 22에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 0.51g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 1,2-프로판디올의 전화율은 64%, 주입한 1,2-프로판디올에 대해 형성된 1,3,4-트리메틸-2-이미다졸리디논의 수율은 45%, 부산물인 1,2,4-트리메틸피페라딘 및 1-메틸아미노-2-프로판올의 수율은 9%였다.
실시예 23
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 에틸렌글리콜 24.8g(0.4몰), 메틸카바메이트 메틸아민염 127.3g(1.2몰) 및 이온교환수 54.1g(3.0몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 210℃의 내부온도에서 20시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 43%, DMI수율은 32%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 6%였다.
반응액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 12.8g 얻었다.
비교예 23
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 23에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 2.20g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 43%, DMI수율은 28%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 8%였다.
여과액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 12.1g 얻었다.
실시예 24
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 실시예 25에 기개한 바와 같은 재료를 넣은 후, 이산화탄소 52.8g(1.2몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 210℃의 내부온도에서 20시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 83%, DMI수율은 66%, 1,4-디메틸피페라딘을 포함하는 부산물의 총수율(이하, "부산물의 수율"이라 칭함)은 8%였다.
반응액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 28.5g 얻었다.
비교예 24
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 24에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 2.11g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 85%, DMI수율은 62%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 12%였다.
여과액을 진공에서 증류하여 순도 99%의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 26.3g 얻었다.
실시예 25
실시예 1에 기재한 오토클레이브에, 에틸렌글리콜 18.6g(0.3몰), 1,3-디메틸우레아 132.2g(1.5몰) 및 이온교환수 27.0g(1.5몰)을 넣고, 가스상을 질소로 치환하고, 이산화탄소 66.0g(1.5몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 30시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 78%, DMI수율은 68%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 7%였다.
비교예 25
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 25에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 1.93g이었다.
비교예 1에 기재한 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 79%, DMI수율은 65%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 총수율은 11%였다.
실시예 26
순수한 지르코늄제의 원통형 용기를, 비교예 1에 기재한 오토클레이브속에 설치하였다. 이 원통형 용기에, 에틸렌글리콜 24.8g(0.4몰), 1,3-디메틸우레아 105.7g(1.2몰) 및 이온교환수 21.6g(1.2몰)을 넣었다. 가스상을 질소로 치환한 후, 이산화탄소 66.0g(1.5몰)을 주입하였다. 다음에, 오토클레이브를 외부에서 가열하면서, 이들 재료를 200℃의 내부온도에서 30시간 교반하에 반응시켰다. 반응후, 반응액은 담황색이었고, 고형물형성은 관찰되지 않았다.
실시예 1에 기재한 바와 같이 반응액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 74%, DMI수율은 60%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 수율은 5%였다.
비교예 26
비교예 1에 기재한 오토클레이브를 이용해서, 실시예 26에 기재한 바와 같이 재료를 넣고 반응을 행하였다. 반응후, 부유하는 흑색고형물이 관찰되었다. 반응액을 비교예 1에 기재한 바와 같이 여과하여 갈색여과액을 얻었다. 흑색고형물의 건조중량은 1.59g이었다.
비교예 1에 기재된 바와 같이 여과액의 가스크로마토그래피결과, 에틸렌글리콜의 전화율은 71%, DMI수율은 55%, 부산물인 1,4-디메틸피페라딘 및 2-(메틸아미노)에탄올의 수율은 7%였다.
이상, 본 발명에 의하면, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 공업적으로 유효하고, 또 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은, 종래의 방법에서처럼 유기화합물로 오염된 염화나트륨과 같은 부산물이 형성되지 않는 현저한 특징을 지닌다.

Claims (23)

  1. 하기 일반식(2):
    (2)
    (식중, R1은 수소 또는 C1~ C6의 알킬기, R2는 C1~ C6의 알킬기, R3은 C1~ C6의 알킬렌기임) 또는 하기 일반식(3):
    (식중, R1, R2및 R3은 상기 정의와 동일함)으로 표시된 1-알콕시알킬-3-알킬-2-이미다졸리디논을 50중량ppm이하 함유하는 하기 일반식(1):
    (1)
    (식중, R1및 R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논.
  2. 1-메톡시메틸-3-메틸-2-이미다졸리디논을 50중량ppm이하 함유하는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논.
  3. 제 1항에 있어서, 하기 일반식(4):
    R2NHCHO (4)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 N-알킬포름아미드를 0.5중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논.
  4. 제 2항에 있어서, N-메틸포름아미드를 0.5중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논.
  5. 제 1항 또는 제 3항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(5):
    (5)
    (식중, R1은 상기 정의와 동일함)로 표시되는 알킬렌카보네이트와, 하기 일반식(6):
    R2NH2(6)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)으로 표시되는 모노알킬아민; 하기 일반식(7):
    R2NHCOOH·R2NH2(7)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는 하기 일반식(8):
    R2NHCONHR2 (8)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 이산화탄소의 존재하에 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  7. 제 1항 또는 제 3항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(9):
    (7)
    (식중, R1은 수소 또는 C1~ C6의 알킬기이고, R2는 C1~ C6의 알킬기임)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민과,
    i) 하기 일반식(6):
    R2NH2(6)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)으로 표시되는 모노알킬아민과 이산화탄소;
    ii) 하기 일반식(7):
    R2NHCOOH·R2NH2(7)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는
    iii) 하기 일반식(8):
    R2NHCONHR2 (8)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  8. 제 1항 또는 제 3항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(9):
    (9)
    (식중, R1은 수소 또는 C1~ C6의 알킬기이고, R2는 C1~ C6의 알킬기임)로 표시되는 N-알킬모노에탄올아민과, 하기 일반식(7):
    R2NHCOOH·R2NH2(7)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염 및/또는 하기 일반식(8):
    R2NHCONHR2 (8)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  9. 제 1항 또는 제 3항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(10):
    (10)
    (식중, R1은 수소 또는 C1~ C6의 알킬기임)으로 표시되는 1,2-디올과,
    i) 하기 일반식(6):
    R2NH2(6)
    (식중, R2는 C1~ C6의 알킬기임)으로 표시되는 모노알킬아민 및 이산화탄소;
    ii) 하기 일반식(7):
    R2NHCOOH·R2NH2(7)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는
    iii) 하기 일반식(8):
    R2NHCONHR2 (8)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  10. 제 1항 또는 제 3항중 어느 한 항에 기재된 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법에 있어서, 하기 일반식(10):
    (10)
    (식중, R1은 수소 또는 C1~ C6의 알킬기임)으로 표시되는 1,2-디올과,
    하기 일반식(7):
    R2NHCOOH·R2NH2(7)
    (식중, R2는 C1∼C6의 알킬기임)로 표시되는 알킬카바메이트 알킬아민염; 및/또는
    하기 일반식(8):
    R2NHCONHR2 (8)
    (식중, R2는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 1,3-디알킬우레아를, 반응물 및/또는 생성물의 적어도 일부와 접하는 영역이 (I)티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물 혹은 (II)무기유리로 만들어진 반응기속에서 50℃이상에서 가열하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  11. 제 2항 또는 제 4항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 제 5항의 제조방법에 있어서, 알킬렌카보네이트는 에틸렌카보네이트이고; 모노알킬아민은 모노메틸아민이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서, 이산화탄소의 존재하에 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  13. 제 2항 또는 제 4항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 제 7항의 제조방법에 있어서, N-알킬모노에탄올아민은 2-(메틸아미노)에탄올이고; 모노알킬아민은 모노메틸아민이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  14. 제 2항 또는 제 4항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 제 8항의 제조방법에 있어서, N-알킬모노에틴올아민은 2-(메틸아미노)에탄올이고; ; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  15. 제 2항 또는 제 4항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 제 9항의 제조방법에 있어서, 1,2-디올은 에틸렌글리콜이고; 모노알킬아민은 모노메틸아민이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  16. 제 2항 또는 제 4항에 기재된 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 제조하기 위한 제 10항의 제조방법에 있어서, 1,2-디올은 에틸렌글리콜이고; 알킬카바메이트 알킬아민염은 메틸카바메이트 메틸아민염이고; 1,3-디알킬우레아는 1,3-디메틸우레아인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  17. 제 5항 내지 제 16항중 어느 한 항에 있어서, 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물로 만들어진 반응기는, 전체가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속으로 구성되거나, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속 및/또는 그 산화물로 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속으로 피복된 반응기는, 압연, 폭발성 압축, 폭발성 압연 및 캐스팅압연과 같은 클래딩법 및 베이킹법으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법을 이용해서 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  19. 제 17항에 있어서, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속의 산화물로 피복된 반응기는, 산화제를 이용해서 산화막을 형성하는 방법을 이용해서 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  20. 제 17항에 있어서, 내벽의 적어도 일부가 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속의 산화물로 피복된 반응기는, 열분해에 의해 피복된 반응기인 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  21. 제 5항 내지 제 16항중 어느 한 항에 있어서, 티탄 또는 지르코늄으로 이루어진 금속은 공업적으로 순수한 티탄, 내식성 티탄 합금 및 순수 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  22. 제 5항 내지 제 16항중 어느 한 항에 있어서, 100 내지 300℃에서 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
  23. 제 5항 내지 제 16항중 어느 한 항에 있어서, 용매로서 일반식(1)로 표시되는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논 또는 물을 사용하는 것을 특징으로 하는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법.
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