WO2016098561A1 - イソシアネート化合物の製造方法 - Google Patents

イソシアネート化合物の製造方法 Download PDF

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祐也 吉本
広田　将司
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住友化学株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00—Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/10—Preparation of derivatives of isocyanic acid by reaction of amines with carbonyl halides, e.g. with phosgene

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an isocyanate compound.
  • R 1 represents a methyl group, a cyclopropyl group, a chlorine atom, a bromine atom, an ethyl group or a methoxy group
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • compound (2) is useful as an intermediate for agricultural chemicals (see WO2013 / 162072) and is a corresponding aniline compound of formula (1)
  • R 1 and R 2 have the same meaning as described above.
  • It is manufactured by making the compound (henceforth a compound (1)) represented by these and a phosgene compound react. More specifically, as described in Reference Production Example 18 of WO2013 / 162072, 3-methyl-2-methoxymethyl-1-aminobenzene, triphosgene, saturated sodium bicarbonate water, and ethyl acetate were stirred under ice-cooling. As a result, 3-methyl-2-methoxymethyl-1-isocyanatobenzene is produced.
  • the present invention provides a method for producing an isocyanate compound such as 3-methyl-2-methoxymethyl-1-isocyanatobenzene in a higher yield.
  • the compound (1) and the phosgene compound are reacted at 10 ° C. to 14 ° C. in the presence of a tertiary amine in one or more solvents selected from the group consisting of chlorobenzene and orthodichlorobenzene.
  • solvents selected from the group consisting of chlorobenzene and orthodichlorobenzene.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms for R 2 examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group and hexyl group. Preferred are a methyl group and an ethyl group.
  • Compound (2) is obtained by reacting Compound (1) with a phosgene compound at 10 ° C. to 14 ° C. in the presence of a tertiary amine in one or more solvents selected from the group consisting of chlorobenzene and orthodichlorobenzene.
  • the solvent used for the reaction is chlorobenzene, orthodichlorobenzene or a mixture thereof, preferably chlorobenzene.
  • the amount of the solvent used is usually 3 to 20 times the weight of the compound (1).
  • the phosgene compound used in the reaction is phosgene, diphosgene (trichloromethyl chloroformate) or triphosgene (bis (trichloromethyl carbonate)), preferably triphosgene. Diphosgene and triphosgene are decomposed in the reaction system to become 2 equivalents and 3 equivalents of phosgene, respectively.
  • the amount of the phosgene compound used is usually such that the amount of the phosgene compound is 0.95 to 1.5 equivalents, preferably 1.0 to 1.3 equivalents, relative to 1 equivalent of the compound (1).
  • tertiary amine used in the reaction examples include triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylmorpholine, N-methylpiperidine, and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, and preferably triethylamine.
  • Trialkylamines such as diisopropylethylamine, more preferably triethylamine.
  • the amount of the tertiary amine used is usually 1.8 to 2.5 equivalents, preferably 2.0 to 2.2 equivalents, relative to 1 equivalent of the phosgene compound.
  • the reaction temperature is 10 ° C to 14 ° C as described above.
  • the order of mixing the compound (1), the phosgene compound and the tertiary amine is preferably such that the compound (1) is added to the solvent and the phosgene compound, followed by the tertiary amine. It is preferable from the point of a yield that each compound is dripped little by little.
  • the dropping time of each compound is usually 30 minutes to 24 hours, but the compound (1) is preferably dropped over 2 to 24 hours and the tertiary amine is dropped over 4 to 24 hours.
  • the mixture is usually stirred at 10 to 14 ° C. for 0.1 to 6 hours.
  • the compound (2) can be isolated by performing post-treatment operations such as filtering the reaction mixture. Further, it may be purified by operations such as distillation and chromatography.
  • Example 1 Under a nitrogen atmosphere, 31.4 g of triphosgene was dissolved in 200 g of chlorobenzene and cooled to 12 ° C. At the same temperature, 40.0 g of 3-methyl-2-methoxymethylaniline was added dropwise over 3 hours. After completion of dropping, the mixture was further stirred at the same temperature for 1.5 hours. When a mixture of 64.2 g of triethylamine and 40 g of chlorobenzene was dropped into the obtained mixture over 5 hours and further stirred for 3 hours, crystals were precipitated. The obtained crystals were filtered, and the filtrate was analyzed by liquid chromatography.
  • Example 3 Under a nitrogen atmosphere, 31.4 g of triphosgene was dissolved in 200 g of chlorobenzene and cooled to 14 ° C. At the same temperature, 40.0 g of 3-methyl-2-methoxymethylaniline was added dropwise over 3 hours. After completion of dropping, the mixture was further stirred at the same temperature for 1.5 hours.
  • Example 4 Under a nitrogen atmosphere, 254.64 g of chlorobenzene was cooled to 12 ° C. At the same temperature, dropwise addition of 52.44 g of 3-methyl-2-methoxymethylaniline and bubbling of 46.31 g of phosgene gas were simultaneously performed over 3 hours, and after completion, the mixture was further stirred at the same temperature for 1.5 hours. When a mixture of 94.75 g of triethylamine and 52.44 g of chlorobenzene was added dropwise to the obtained mixture over 5 hours and further stirred for 3 hours, crystals were deposited. The obtained crystals were filtered and the filtrate was analyzed by liquid chromatography. As a result, 57.9 g of 3-methyl-2-methoxymethyl-1-isocyanatobenzene was contained (yield 94.2%).
  • an isocyanate compound can be produced in an industrially satisfactory yield.

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Abstract

クロロベンゼンおよびオルトジクロロベンゼンからなる群より選ばれる１種以上の溶媒中で、３－メチル－２－メトキシメチルアニリン等とホスゲン化合物とを３級アミン存在下、１０℃～１４℃で反応させることにより、３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼン等のイソシアネート化合物を収率よく製造することができる。

Description

イソシアネート化合物の製造方法
　本発明は、イソシアネート化合物の製造方法に関する。
式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
〔式中、Ｒ1はメチル基、シクロプロピル基、塩素原子、臭素原子、エチル基またはメトキシ基を表し、Ｒ2は炭素数１～６のアルキル基を表す。〕
で表される化合物（以下、化合物（２）という。）は農薬の中間体として有用であり（ＷＯ２０１３／１６２０７２参照）、対応するアニリン化合物である式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
〔式中、Ｒ1およびＲ2は、上記と同じ意味を有する。〕
で表される化合物（以下、化合物（１）という。）とホスゲン化合物とを反応させることにより製造される。より具体的には、ＷＯ２０１３／１６２０７２の参考製造例１８に記載されているように、３－メチル－２－メトキシメチル－１－アミノベンゼン、トリホスゲン、飽和重曹水および酢酸エチルを氷冷下に攪拌することで３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼンが製造される。
　しかしながら、ＷＯ２０１３／１６２０７２に記載の方法では、工業的な製造方法として収率の点で十分に満足できるものではなかった。本発明は、３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼン等のイソシアネート化合物をより高収率で製造する方法を提供する。
本発明によれば、クロロベンゼンおよびオルトジクロロベンゼンからなる群より選ばれる１種以上の溶媒中で、化合物（１）とホスゲン化合物とを３級アミンの存在下、１０℃～１４℃で反応させることにより化合物（２）が製造される。
　Ｒ2における炭素数１～６のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基およびヘキシル基が挙げられる。好ましくは、メチル基およびエチル基である。
　化合物（２）は、クロロベンゼンおよびオルトジクロロベンゼンからなる群より選ばれる１種以上の溶媒中、化合物（１）とホスゲン化合物とを３級アミンの存在下、１０℃～１４℃で反応させることにより製造できる。
　反応に用いられる溶媒は、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼンまたはそれらの混合物であり、好ましくはクロロベンゼンである。溶媒の使用量は、通常化合物（１）に対して３～２０重量倍である。
　反応に用いられるホスゲン化合物とは、ホスゲン、ジホスゲン（クロロギ酸トリクロロメチル）またはトリホスゲン（炭酸ビス（トリクロロメチル））であり、好ましくはトリホスゲンである。
ジホスゲンおよびトリホスゲンは、反応系内で分解し、各々２当量、３当量のホスゲンとなる。ホスゲン化合物の使用量は、化合物（１）１当量に対して通常、ホスゲン化合物が０．９５～１．５当量、好ましくは１．０～１．３当量となる量である。
　反応に用いられる３級アミンとしては、例えばトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ－メチルピペリジンおよび１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ－７－エンが挙げられ、好ましくはトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミンなどのトリアルキルアミン、さらに好ましくはトリエチルアミンである。３級アミンの使用量は、通常、ホスゲン化合物１当量に対して１．８～２．５当量、好ましくは２．０～２．２当量である。
　反応温度は前述のように１０℃～１４℃である。
　化合物（１）、ホスゲン化合物および３級アミンを混合する順序は、溶媒およびホスゲン化合物に化合物（１）を加え、続いて３級アミンを加えることが好ましい。各々の化合物は、少量ずつ滴下することが収率の点から好ましい。各々の化合物の滴下時間は通常３０分～２４時間であるが、化合物（１）は２～２４時間、３級アミンは４～２４時間かけて滴下することが好ましい。
　各々の化合物の滴下終了後は、通常１０℃～１４℃で０．１～６時間攪拌する。
　反応終了後は、反応混合物を濾過する等の後処理操作を行うことにより、化合物（２）を単離することができる。さらに蒸留、クロマトグラフィー等の操作で精製してもよい。
実施例１
　窒素雰囲気下、トリホスゲン３１．４ｇをクロロベンゼン２００ｇに溶解し、１２℃に冷却した。同温度で、３－メチル－２－メトキシメチルアニリン４０．０ｇを３時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で１．５時間攪拌した。得られた混合物にトリエチルアミン６４．２ｇとクロロベンゼン４０ｇとの混合物を５時間かけて滴下し、さらに３時間撹拌したところ、結晶が析出した。得られた結晶をろ過し、ろ液を液体クロマトグラフィーで分析したところ、３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼンが４５．７ｇ含まれていた（収率９７．４％）。
実施例２
　窒素雰囲気下、トリホスゲン３１．４ｇをクロロベンゼン２００ｇに溶解し、１０℃に冷却した。同温度で、３－メチル－２－メトキシメチルアニリン４０．０ｇを３時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で１．５時間攪拌した。得られた混合物にトリエチルアミン６４．２ｇとクロロベンゼン４０ｇとの混合物を５時間かけて滴下し、さらに３時間撹拌したところ、結晶が析出した。得られた結晶をろ過し、ろ液を液体クロマトグラフィーで分析したところ、３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼンが４４．６ｇ含まれていた（収率９５．０％）。
実施例３
　窒素雰囲気下、トリホスゲン３１．４ｇをクロロベンゼン２００ｇに溶解し、１４℃に冷却した。同温度で、３－メチル－２－メトキシメチルアニリン４０．０ｇを３時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で１．５時間攪拌した。得られた混合物にトリエチルアミン６４．２ｇとクロロベンゼン４０ｇとの混合物を５時間かけて滴下し、さらに３時間撹拌したところ、結晶が析出した。得られた結晶をろ過し、ろ液を液体クロマトグラフィーで分析したところ、３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼンが４５．０ｇ含まれていた（収率９５．９％）。
参考例
窒素雰囲気下、トリホスゲン３１．４ｇをクロロベンゼン２００ｇに溶解し下記表に記載の温度で３－メチル－２－メトキシメチルアニリン４０．０ｇを２～３時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で２時間攪拌した。得られた混合物にトリエチルアミン６４．２ｇとクロロベンゼン４０ｇとの混合物を４～６時間かけて滴下し、さらに３時間撹拌したところ、結晶が析出した。得られた結晶をろ過し、ろ液を液体クロマトグラフィーで分析したところ、３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼンが下記表１に記載の収率で得られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
実施例４
　窒素雰囲気下、クロロベンゼン２５４．６４ｇを１２℃に冷却した。同温度で、３－メチル－２－メトキシメチルアニリン５２．４４ｇの滴下とホスゲンガス４６．３１ｇのバブリングを３時間かけて同時に実施し、終了後さらに同温度で１．５時間攪拌した。得られた混合物にトリエチルアミン９４．７５ｇとクロロベンゼン５２．４４ｇとの混合物を５時間かけて滴下し、さらに３時間撹拌したところ、結晶が析出した。得られた結晶をろ過し、ろ液を液体クロマトグラフィーで分析したところ、３－メチル－２－メトキシメチル－１－イソシアナトベンゼンが５７．９ｇ含まれていた（収率９４．２％）。
　本発明によれば、工業的に満足できる収率でイソシアネート化合物を製造することができる。

Claims (5)

  1. クロロベンゼンおよびオルトジクロロベンゼンからなる群より選ばれる１種以上の溶媒中で、式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    〔式中、Ｒ1はメチル基、シクロプロピル基、塩素原子、臭素原子、エチル基またはメトキシ基を表し、Ｒ2は炭素数１～６のアルキル基を表す〕で表される化合物とホスゲン化合物とを３級アミンの存在下、１０℃～１４℃で反応させることによる、式（２）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    〔式中、Ｒ1およびＲ2は、上記と同じ意味を有する。〕
    で表されるイソシアネート化合物の製造方法。
  2. 　Ｒ1がメチル基であり、Ｒ２がメチル基である請求項１に記載の製造方法。
  3. 　ホスゲン化合物がトリホスゲンである請求項１または請求項２に記載の製造方法。
  4. 　３級アミンがトリエチルアミンである請求項１～３のいずれかに記載の製造方法。
  5. 　溶媒がクロロベンゼンである請求項１～４のいずれかに記載の製造方法。
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