JP4548869B2 - Carbamate manufacturing method - Google Patents

Description

（式中、Ｒ¹ はアラルキル基、アリール基、又は複素環基を表す。）
【００１９】
【化４】

（式中、Ｒ² 、Ｒ³ はアルキル基、アラルキル基、アリール基、又は複素環基を表す。）
【００２０】
化学構造式（Ｉ）において、Ｒ¹ は炭素数７〜１５のアラルキル基（ベンジル基、フェネチル基等）、炭素数６〜１４のアリール基（フェニル基等）、又は複素環基（ピリジル基等）を表す。これらのアラルキル基、アリール基、複素環基は、更にアルキル基、アリール基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基等を置換基として少なくとも１個有していてもよい。
【００２１】
また、化学構造式（II）において、Ｒ² 、Ｒ³ は炭素数１〜１５のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等）、炭素数７〜１５のアラルキル基（ベンジル基、フェネチル基等）、炭素数６〜１４のアリール基（フェニル基等）、又は複素環基（ピリジル基等）を表す。これらのアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基は、更にアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基等を置換基として少なくとも１個有していてもよい。なお、Ｒ² 、Ｒ³ は同一であっても異なっていてもよいが、いずれかがアリール基の場合には、他方はアリール基でないことが好ましい。また、Ｒ² 、Ｒ³ は連結して環構造を形成していてもよい。
【００２２】
化学構造式（Ｉ）で示されるモノアミン類としては、例えば、以下のような化合物が挙げられる。
Ｒ¹ が前記のアラルキル基であるモノアミンとして、ベンジルアミン、フェネチルアミン、ナフチルエチルアミン等が挙げられる。
【００２３】
Ｒ¹ が前記のアリール基であるモノアミンとしては、
アニリン、１−ナフチルアミン、２−ナフチルアミン等のＲ¹ が無置換のアリール基であるものや、
２−トルイジン、３−トルイジン、４−トルイジン、２，３−ジメチルアニリン、２，４−ジメチルアニリン、２，５−ジメチルアニリン、２，６−ジメチルアニリン、３，４−ジメチルアニリン、３，５−ジメチルアニリン、２−エチルアニリン、３−エチルアニリン、４−エチルアニリン、２，３−ジエチルアニリン、２，４−ジエチルアニリン、２，５−ジエチルアニリン、２，６−ジエチルアニリン、３，４−ジエチルアニリン、３，５−ジエチルアニリン、４−イソプロピルアニリン、２−エチル−６−メチルアニリン、２−トリフルオロメチルアニリン、３−トリフルオロメチルアニリン、４−トリフルオロメチルアニリン等のＲ¹ がアルキル基を置換基として有するアリール基であるものや、
【００２４】
２−アミノジフェニル、３−アミノジフェニル、４−アミノジフェニル等のＲ¹ がアリール基を置換基として有するアリール基であるものや、
２−アニシジン、３−アニシジン、４−アニシジン、２，３−ジメトキシアニリン、２，４−ジメトキシアニリン、２，５−ジメトキシアニリン、２，６−ジメトキシアニリン、３，４−ジメトキシアニリン、３，５−ジメトキシアニリン、２−メトキシ−５−メチルアニリン、４−エトキシアニリン等のＲ¹ がアルコキシ基を置換基として有するアリール基であるものや、
２−メチルチオアニリン、３−メチルチオアニリン、４−メチルチオアニリン等のＲ¹ がチオアルコキシ基を置換基として有するアリール基であるものや、
２−アミノジフェニルエーテル、４−アミノジフェニルエーテル等のＲ¹ がアリールオキシ基を置換基として有するアリール基であるものや、
【００２５】
２−フルオロアニリン、３−フルオロアニリン、４−フルオロアニリン、２，３−ジフルオロアニリン、２，４−ジフルオロアニリン、２，５−ジフルオロアニリン、２，６−ジフルオロアニリン、３，４−ジフルオロアニリン、３，５−ジフルオロアニリン等のＲ¹ がフッ素原子を置換基として有するアリール基であるものや、
２−クロロアニリン、３−クロロアニリン、４−クロロアニリン、２，３−ジクロロアニリン、２，４−ジクロロアニリン、２，５−ジクロロアニリン、２，６−ジクロロアニリン、３，４−ジクロロアニリン、３，５−ジクロロアニリン、２，４，５−トリクロロアニリン、２，４，６−トリクロロアニリン等のＲ¹ が塩素原子を置換基として有するアリール基であるものや、
【００２６】
２−ブロモアニリン、３−ブロモアニリン、４−ブロモアニリン、２，３−ジブロモアニリン、２，４−ジブロモアニリン、２，５−ジブロモアニリン、２，６−ジブロモアニリン、３，４−ジブロモアニリン、３，５−ジブロモアニリン、２，４，５−トリブロモアニリン、２，４，６−トリブロモアニリン等のＲ¹ が臭素原子を置換基として有するアリール基であるものや、
３−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン等のＲ¹ がニトロ基を置換基として有するアリール基であるものや、
３−シアノアニリン、４−シアノアニリン等のＲ¹ がシアノ基を置換基として有するアリール基であるものや、
【００２７】
２−クロロ−６−メチルアニリン、３−クロロ−２−メチルアニリン、３−クロロ−４−メチルアニリン、４−クロロ−２−メチルアニリン、５−クロロ−２−メチルアニリン、２−クロロ−５−トリフルオロメチルアニリン、４−クロロ−２−トリフルオロメチルアニリン、４−クロロ−２，５−ジメチルアニリン、４−ブロモ−２−トリフルオロメチルアニリン等のＲ¹ がアルキル基とハロゲン原子を置換基として有するアリール基であるものや、
３−クロロ−２−メトキシアニリン、４−クロロ−２−メトキシアニリン、５−クロロ−２−メトキシアニリン、５−クロロ−２，４−ジメトキシアニリン等のＲ¹ がアルコキシ基とハロゲン原子を置換基として有するアリール基であるものや、
【００２８】
２−メチル−４−ニトロアニリン、４−メチル−３−ニトロアニリン、２−メトキシ−４−ニトロアニリン、２−メトキシ−５−ニトロアニリン、４−フルオロ−２−ニトロアニリン、２−クロロ−４−ニトロアニリン、４−クロロ−３−ニトロアニリン、２−シアノ−４−メチル−６−ニトロアニリン等のＲ¹ がニトロ基とその他にアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、及びシアノ基から選ばれる置換基の少なくとも一つを置換基として有するアリール基であるものが挙げられる。
【００２９】
Ｒ¹ が前記の複素環基であるモノアミンとしては、
２−アミノ−３−エトキシカルボニル−４−フェニルピロール等のＲ¹ がピロリル基であるものや、
２−アミノ−１−メチルインドール、３−アミノ−５−エトキシ−２−フェニルインドール等のＲ¹ がインドリル基であるものや、
【００３０】
２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、５−アミノ−２−クロロピリジン、２−アミノ−３−クロロ−５−トリフルオロメチルピリジン、６−アミノ−２，４−ルチジン、２−アミノ−３−ピコリン等のＲ¹ がピリジル基であるものや、
２−アミノキノリン、４−アミノ−２−メチルキノリン、５−アミノ−８−ヒドロキシキノリン、８−アミノキナルジン等のＲ¹ がキノリル基であるものや、
３−アミノイソキノリン、４−アミノイソキノリン等のＲ¹ がイソキノリル基であるものや、
９−アミノアクリジン、９−アミノ−１，２，３，４−テトラヒドロアクリジン等のＲ¹ がアクリジニル基であるものや、
３−アミノ−５，６−ジメチル−１，２，４−トリアジン等のＲ¹ がトリアジニル基であるものや、
【００３１】
５−アミノイミダゾール、４−アミノ−５−カルボエトキシ−１−（４−メトキシフェニル）イミダゾール等のＲ¹ がイミダゾリル基であるものや、
５−アミノ−１−エチルピラゾール、５−アミノ−１−フェニルピラゾール、５−アミノ−３−メチル−１−フェニルピラゾール、３−アミノ−５−メチルピラゾール、５−アミノ−３−メチル−１−ｐ−トリルピラゾール等のＲ¹ がピラゾリル基であるものや、
１−アミノベンゾトリアゾール、１−アミノ−４，５−ジフェニルトリアゾール等のＲ¹ がトリアゾリル基であるものや、
５−アミノテトラゾール、１−アミノ−５−ブチルテトラゾール等のＲ¹ がテトラゾリル基であるものや、
【００３２】
２−アミノピリミジン、２−アミノ−４−クロロ−６−メチルピリミジン、２−アミノ−４，６−ジクロロピリミジン、２−アミノ−４，６−ジヒドロキシピリミジン、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン、２−アミノ−４−メチル−６−メトキシピリミジン、２−アミノ−４，６−ジメチルピリミジン等のＲ¹ がピリミジル基であるものや、
【００３３】
２−アミノチアゾール、２−アミノ−４，５−ジメチルチアゾール、２−アミノ−５−ニトロチアゾール等のＲ¹ がチアゾリル基であるものや、
５−アミノ−３−メチルイソチアゾール、５−アミノ−４−ブロモ−３−メチルイソチアゾール等のＲ¹ がイソチアゾリル基であるものや、
２−アミノベンゾチアゾール、２−アミノ−６−メチルベンゾチアゾール、２−アミノ−６−メトキシベンゾチアゾール、２−アミノ−６−エトキシベンゾチアゾール、２−アミノ−４−クロロベンゾチアゾール、６−アミノ−２−メルカプトベンゾチアゾール等のＲ¹ がベンゾチアゾリル基であるものや、
２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メチル−１，３，４−チアジアゾール等のＲ¹ がチアジアゾリル基であるものや、
【００３４】
２−アミノフラン、メチル−５−アミノ−２−フロエート等のＲ¹ がフラニル基であるものや、
３−アミノジベンゾフラン、３−アミノ−２−メトキシジベンゾフラン等のＲ¹ がベンゾフラニル基であるものや、
３−アミノクマリン、４−アミノクマリン、７−アミノ−４−メチルクマリン等のＲ¹ がクマリニル基であるものや、
【００３５】
５−アミノイソオキサゾール、５−アミノ−３−メチルイソオキサゾール等のＲ¹ がイソオキサゾリル基であるものや、
２−アミノベンゾオキサゾール、２−アミノ−５−クロロベンゾオキサゾール等のＲ¹ がベンゾオキサゾリル基であるものなどが挙げられる。
【００３６】
化学構造式（II）で示されるモノアミンとしては、例えば、以下のような化合物が挙げられる。
Ｒ² 、Ｒ³ が前記のアルキル基であるモノアミン類として、ジイソプロピルアミン、ジ−ｓ−ブチルアミン、ジ−２−アミルアミン、ジ−２−ヘキシルアミン、ジ−２−オクチルアミン、Ｎ−ｔ−ブチルイソプロピルアミン、Ｎ−イソプロピル−１，５−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ−ｔ−ブチルシクロヘキシルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジシクロヘプチルアミン、４，４’−ジメチルジシクロヘキシルアミン等が挙げられ、
Ｒ² 、Ｒ³ が前記のアラルキル基であるモノアミンとして、ジベンジルアミン、ジフェネチルアミン、４，４’−ジメチルジベンジルアミン、ビス（２，４−ジメトキシベンジル）アミン、Ｎ−ベンジル−α−（３−メトキシフェニル）フェネチルアミン、ジピペロニルアミン、ジ−１−インダニルアミン等が挙げられ、
【００３７】
Ｒ² 、Ｒ³ が前記のアルキル基及びアラルキル基であるモノアミンとして、Ｎ−ベンジルメチルアミン、Ｎ−ベンジルエチルアミン、Ｎ−ベンジルイソプロピルアミン、Ｎ−ベンジル−ｔ−ブチルアミン、Ｎ−ベンジルシクロプロピルアミン、Ｎ−（２−クロロエチル）ベンジルアミン、３−ベンジルアミノプロピオニトリル、Ｎ−（４−クロロベンジル）メチルアミン、Ｎ−エチル−４−メトキシベンジルアミン、Ｎ−イソプロピル−２−クロロ−６−フルオロベンジルアミン、Ｎ−（３−メトキシプロピル）−３，４，５−トリメトキシベンジルアミン、Ｎ−シクロプロピルベラトリルアミン、１，２−ジフェニルエチル−Ｎ−メチルアミン、α−（３，４−ジメトキシフェニル）−Ｎ−メチルフェネチルアミン等が挙げられ、
【００３８】
Ｒ² 、Ｒ³ が前記のアルキル基及びアリール基であるモノアミンとして、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−エチルアニリン、Ｎ−プロピルアニリン、Ｎ−ブチルアニリン、Ｎ−シクロヘキシルアニリン、Ｎ−アリルアニリン、Ｎ−エチル−３−トルイジン、Ｎ−エチル−２，３−キシリジン、Ｎ−メチル−４−アニシジン、３，４−メチレンジオキシ−Ｎ−エチルアニリン、Ｎ−メチル−４−クロロアニリン、Ｎ−メチル−４−フルオロアニリン、Ｎ−エチルナフチルアミン等が挙げられ、
Ｒ² 、Ｒ³ が前記のアラルキル基及びアリール基であるモノアミンとして、Ｎ−ベンジルアニリン、Ｎ−ベンジル−３−トリフルオロメチルアニリン、Ｎ−（４−フルオロフェニル）−４−メトキシベンジルアミン、Ｎ−（４−ブロモフェニル）ベラトリルアミン、Ｎ−（４−クロロフェニル）−４−メチルベンジルアミン等が挙げられる。
【００３９】
また、Ｒ² 、Ｒ³ が連結して環構造を形成しているモノアミンとしては、３，５−ジメチルモルホリン、２，５−ジメチルピロリジン、２，６−ジメチルピロリジン、６，７−ジメトキシ−１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン、１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン、１，２，３，４−テトラヒドロキノリン、ベンゾチアゾリン、２，３−ジヒドロインドール、２−ｔ−ブチル−３−（４−クロロフェニル）アジリジン等のＮ位に１個の水素原子を有する含窒素複素環化合物が挙げられる。
【００４０】
本発明では、プロトン酸の存在下で、ジアリールカーボネートとモノアミンとの反応が行われる。
本発明で使用されるプロトン酸としては、無機プロトン酸として、ハロゲン化水素酸（塩酸、臭化水素酸等）、硫酸、リン酸などが挙げられ、有機プロトン酸として、カルボン酸、有機リン酸、有機スルホン酸などが挙げられる。プロトン酸の中では有機プロトン酸（カルボン酸、有機リン酸、有機スルホン酸など）が好ましく、中でもカルボン酸が特に好ましい。
【００４１】
前記のカルボン酸としては、
酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、イソ吉草酸等の１級アルキル基がカルボキシル基と結合している炭素数２〜１６のカルボン酸や、
イソ酪酸、２−メチルブタン酸等の２級アルキル基がカルボキシル基と結合している炭素数４〜１６のカルボン酸や、
ピバリン酸、トリエチル酢酸、２，２−ジメチルブタン酸等の３級アルキル基がカルボキシル基と結合している炭素数４〜１６のカルボン酸や、
シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、１−メチルシクロヘキサンカルボン酸、デカリンカルボン酸、１−アダマンタンカルボン酸等の前記２級又は３級アルキル基が環構造を形成している（シクロアルキル基がカルボキシル基と結合している）炭素数６〜１６のカルボン酸（シクロアルカンカルボン酸）や、
【００４２】
安息香酸、フルオロ安息香酸、クロロ安息香酸、ジクロロ安息香酸、トルイル酸、アニス酸、サリチル酸、ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のアリール基がカルボキシル基と結合している炭素数７〜１８のカルボン酸（炭素環式芳香族カルボン酸）や、
フランカルボン酸、チオフェンカルボン酸、ピリジンカルボン酸、ピロールカルボン酸等の複素環基がカルボキシル基と結合している炭素数５〜１６のカルボン酸（複素環芳香族カルボン酸）が挙げられる。
これらカルボン酸の中では、３級アルキル基がカルボキシル基と結合しているカルボン酸、シクロアルカンカルボン酸、炭素環式芳香族カルボン酸、複素環芳香族カルボン酸が好ましい。
【００４３】
なお、ここで、１級アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子のうち、カルボキシル基に結合すいる炭素原子が少なくとも２個の水素原子を有しているものを言い、好ましくは炭素数１〜１５のものであり、２級アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子のうち、カルボキシル基に結合する炭素原子が１個の水素原子を有しているものを言い、好ましくは炭素数３〜１５のものであり、３級アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子のうち、カルボキシル基に結合する炭素原子が水素原子を有していないもののを言い、好ましくは炭素数４〜１５のものである。
【００４４】
前記の有機リン酸としては、ジメチルホスフィン酸、ジブチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジデシルホスフィン酸、フェニルプロピルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス（２−メトキシフェニル）ホスフィン酸、ビス（３−メトキシフェニル）ホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸、ビス（４−クロロフェニル）ホスフィン酸等のホスフィン酸が挙げられる。
また、前記の有機スルホン酸としては、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等が挙げられる。
【００４５】
ジアリールカーボネートとモノアミンとの反応は、例えば、反応器に前記のジアリールカーボネート、モノアミン及びプロトン酸を所定量仕込み、更に必要に応じて反応溶媒を共存させて、非常に温和な条件で行われる。
このとき、反応温度は原料化合物や反応溶媒により異なるが、反応温度が高くなると尿素誘導体が多く副生して好ましくない場合があるため、−３０℃〜２００℃、特に−５℃〜１５０℃であることが好ましい。反応圧力は常圧、加圧、減圧のいずれの条件でもよく、特に制限されない。なお、反応は攪拌しながら行うことが好ましいが、特に制限されるものではない。
【００４６】
モノアミンの仕込み量は、例えば、ジアリールカーボネートに対して０．１〜１０倍モル、特に０．３〜３倍モル、更には０．５〜２倍モルであることが好ましい。
また、前記プロトン酸の仕込み量は、例えば、ジアリールカーボネートに対して０．００５〜４倍モル、特に０．０１〜２倍モル、更には０．０２〜１．５倍モルであることが好ましい。なお、単独で使用しても複数で使用してもよく、またモノアミンとの塩の形態で使用しても差し支えない。
【００４７】
反応溶媒は、原料のジアリールカーボネートやモノアミン、生成物のカルバメート、及びカルボン酸に対して不活性であるか又は反応性が低いもの、更にカルバメートを容易に析出させるものであれば、特に制限されるものではない。
反応溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素類（ヘキサン、ペンタン、石油エーテル、リグロイン、シクロドデカン、デカリン等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｎ−ブチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、メチルナフタレン、クロロナフタレン等）などが使用される。このような反応溶媒を使用すると、生成したカルバメートが反応終了後に反応液から析出するため、高純度のカルバメートを非常に容易に分離することができる。
【００４８】
反応溶媒は、例えば、ジアリールカーボネート１重量部に対して０〜５０重両部、好ましくは０〜２０重量部、更に好ましくは０〜１０重量部使用される。但し、モノアミンとして芳香族アミンや２級アミンを使用する場合、反応溶媒は、例えば、ジアリールカーボネート１重量部に対して０〜１０重両部、好ましくは０〜５重量部使用される。反応溶媒を使用しない場合は、カルバメートの分離操作を容易にするため、反応終了後に反応溶媒をこの割合で反応液に添加することが好ましい。なお、反応溶媒は単独で使用しても、複数を混合して使用してもよい。
反応溶媒は特に反応液全体が固化するような場合に操作性をよくするために使用されるが、カルバメートの分離操作を容易にするため、反応終了後に更に反応液に追加しても差し支えない。この場合、反応溶媒は、例えば、ジアリールカーボネート１重両部に対して０．５〜２０重両部、好ましくは１〜１０重両部追加される。
【００４９】
反応終了後、生成したカルバメートは、反応液を４０℃以下、好ましくは４０℃〜−３０℃、更に好ましくは３０℃〜−２５℃に保持して、反応液からカルバメートを析出させ、これを濾過又は遠心分離などすることにより分離される。反応液を保持する温度は、原料及び生成物、更に反応溶媒の種類によって異なるが、４０℃以下で反応溶媒が固化する温度以上の範囲である。反応温度がこの温度範囲に入っている場合、カルバメートは反応終了後に反応液から析出しているので、反応液を特に前記の温度範囲に保持することなく、そのまま分離される。反応で前記の反応溶媒を用いなかった場合は、前記の水に難溶性の反応溶媒を添加した後に同様に反応液を処理することが好ましい。
なお、プロトン酸の種類によっては、プロトン酸のモノアミン塩がカルバメートと共に析出することもあるが、これはその結晶を水洗する方法などにより容易に除去される。また、プロトン酸のモノアミン塩がカルバメートより析出しやすい場合には、カルバメートが析出する前にプロトン酸のモノアミン塩を固体として分離したり、プロトン酸のモノアミン塩とカルバメートを含む結晶から有機溶媒でカルバメートを抽出することができる。
【００５０】
また、生成したカルバメートの分離は、反応終了後、その反応液から未反応アミンを除いた後にカルバメートを分離することによっても行われる。この方法は、特に反応液からカルバメートを結晶として析出させることが困難な場合に有効である。
反応液中の未反応アミンは、未反応アミンに対して過剰量（１〜３０倍モル、好ましくは１〜１０倍モル）の酸を含んだ水溶液で反応液を処理することにより、水層に抽出して除去することが好ましい。このとき、酸としてはさまざまの酸を使用できるが、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸が好適に使用される。反応で前記の溶媒を用いなかった場合は、前記の水に難溶性の反応溶媒を添加した後に同様に未反応アミンを除去することが好ましい。
【００５１】
次いで、未反応アミンを除去した後の反応液に適当な後処理を行って、カルバメートが分離される。例えば、この反応液から、反応溶媒、カルボン酸及びフェノール類を蒸留で除いて得られる固体をそのまま取り出したり、この固体を溶媒で洗浄したり再結晶することにより、カルバメートが分離される。また、この反応液をアルカリ水溶液で処理してカルボン酸やフェノール類を除いた後（更に必要であればフェノール類を蒸留で除いた後）、反応溶媒を蒸留で除いて得られる固体をそのまま分離したり、これを溶媒で洗浄したり再結晶することによっても、カルバメートが分離される。なお、このアルカリ処理の方法は、前記の反応液からカルバメートを析出させて分離する方法において、カルバメートを分離した後の母液中に残存するカルバメートを回収する際にも有効である。
【００５２】
前記の洗浄や再結晶に使用される溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素類（ペンタン、ヘキサン、石油エーテル、リグロイン、シクロヘキサン、シクロドデカン、デカリン等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｎ−ブチルベンゼン、テトラリン、クロロベンゼン等）、アルコール類（エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソアミルアルコール、シクロヘキサノール等）、エーテル類（ジ−ｎ−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−アミル、酢酸イソアミル、酢酸シクロヘキシル等）、ケトン類（メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）が挙げられる。
以上のようにして得られたカルバメートは高純度のものであるが、必要に応じて再結晶、蒸留、昇華又はカラムクロマトグラフィー等により更に精製される。
【００５３】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、収率はジアリールカーボネートに対してモル基準で求めた。
実施例１
還流管を取り付けた内容積２０ｍｌのガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート（０．０１モル）、アニリン（０．０１２モル）、ピバリン酸（０．００２モル）及びシクロヘキサン４ｍｌを入れて、常圧下、バス温８５℃で５時間加熱攪拌した。
反応終了後、反応液を室温（２５℃）まで冷却して、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニルの白色結晶を析出させた。これを濾過・分離し、得られた結晶をシクロヘキサンで２回洗浄して、減圧下で乾燥し、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニル１．５９ｇを得た。更に、母液から析出した結晶を濾過・分離し、同様の処理を行って、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニル０．２５ｇを得た。Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニルの合計収率は８６．３％であった。また、得られたＮ−フェニルカルバミン酸フェニルの純度は９８重量％以上であり、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル尿素の混入量は０．３重量％以下であった。
【００５４】
実施例２
ピバリン酸を安息香酸（０．００２モル）に代えたほかは、実施例１と同様に反応と分離を行って、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニルを合計收率８３．５％で得た。得られたＮ−フェニルカルバミン酸フェニルの純度は９８重量％以上であり、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル尿素の混入量は０．８重量％であった。
【００５５】
実施例３
ピバリン酸をジフェニルホスフィン酸（０．０００５モル）に代え、反応時間を２４時間に変えたほかは、実施例１と同様に反応と分離を行って、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニルを合計収率８５．４％で得た。得られたＮ−フェニルカルバミン酸フェニルの純度は９８重量％以上であり、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル尿素の混入量は１．２重量％であった。
【００５６】
実施例４
内容積２００ｍｌのガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート（０．２モル）、アニリン（０．２４モル）及び酢酸（０．０４モル）を入れて、常圧下、バス温７５℃で３．５時間加熱攪拌した。
反応終了後、反応物を酢酸エチル２００ｍｌに溶解させ、これを塩酸水溶液（３６重量％塩酸５．５ｇと水１００ｍｌで調製）で洗浄して未反応のアニリンを除去した。有機層を分離して水５０ｍｌで洗浄し、更に炭酸ナトリウム水溶液（炭酸ナトリウム５．５ｇと水５０ｍｌで調製）で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。次いで、有機層から酢酸エチルとフェノールを蒸留で除き、得られた粗カルバメート４９．１３ｇをトルエン８０ｍｌから再結晶して、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニル３５．１８ｇを得た。更に、再結晶母液を濃縮して得られた固体を再結晶して、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニル２．１６ｇを得た。Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニルの合計収率は８７．６％であった。また、得られたＮ−フェニルカルバミン酸フェニルの純度は９９．５重量％であり、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル尿素の混入量は０．１重量％以下であった。
【００５７】
実施例５
内容積５０ｍｌのガラス製反応器に、ジフェニルカーボネート（０．０５モル）、アニリン（０．０６モル）及びｐ−トルエンスルホン酸（０．０１モル）を入れて、常圧下、バス温８５℃で１１．２５時間加熱攪拌した。
反応終了後、反応物を酢酸エチル５０ｍｌに溶解させ、これを塩酸水溶液（３６重量％塩酸５．０ｇと水２０ｍｌで調製）で洗浄して未反応のアニリンを除去した。有機層を分離して水２０ｍｌで洗浄し、更に炭酸ナトリウム水溶液（炭酸ナトリウム２．０ｇと水２０ｍｌで調製）で洗浄した。次いで、有機層から酢酸エチルとフェノールを蒸留で除き、得られた蒸留残渣ををイソプロパノールから再結晶して、Ｎ−フェニルカルバミン酸フェニル７．０２ｇを得た（収率６５．８％）。得られたＮ−フェニルカルバミン酸フェニルの純度は９９．５重量％であり、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル尿素の混入量は０．１重量％以下であった。
【００５８】
比較例１
塩酸水溶液で未反応のアニリンを除去しなかったほかは、実施例５と同様に反応と分離を行った。その結果、酢酸エチルとフェノールを蒸留で除いて得られた蒸留残渣には、多量のＮ，Ｎ’−ジフェニル尿素が生成しており、高純度のＮ−フェニルカルバミン酸フェニルを再結晶で得ることはできなかった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明により、ジアリールカーボネートをアミン（特に芳香族モノアミン又は立体的にかさ高いモノアミン）と反応させてカルバメートを生成させ、そのカルバメートを分離して、高純度のカルバメートを容易に製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for easily producing a high-purity carbamate by producing carbamate from diaryl carbonate and separating the carbamate from the reaction solution. Carbamate is a useful compound having a wide range of uses as a pharmaceutical, an agrochemical or a synthetic raw material thereof, various fine chemicals or a synthetic raw material thereof, and an analytical reagent for alcohols.
[0002]
[Prior art]
As a method for producing a carbamate by reacting diaryl carbonate and amines in the presence of a protonic acid, diphenyl carbonate and aromatic amine are treated with organic phosphoric acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid or aromatic amine hydrochloric acid. A method of reacting in the presence of a salt [Tetrahedron, 51, 8073 (1995)] is known.
[0003]
In this method, the carbamate is separated by a method in which the reaction solvent (tetrahydrofuran) is concentrated and removed, and then precipitated by adding hexane, or a method in which pentane is directly added to the reaction solution for precipitation. However, this separation method requires a concentration operation of the reaction solvent and a recovery operation of hexane or pentane, which is cumbersome and costly for recovery and cannot be applied to carbamates that are difficult to precipitate as crystals. There is also.
[0004]
If it is difficult to separate and separate carbamate from the reaction solution as crystals, with the carbamate and unreacted amine remaining in the reaction solution, solvent concentration treatment or distillation separation, and further carboxylic acid or phenol by alkali When extraction and separation of a kind is carried out, there is a problem that urea derivatives, which are undesirable products, increase. Urea derivatives are difficult to remove by operations such as recrystallization, distillation and sublimation.
Also, when carbamate is precipitated as crystals from the reaction solution and separated, if a separation operation such as concentration is performed in a state where the carbamate and unreacted amine are dissolved in the reaction solution, the urea derivative will increase in the same manner. There is a problem that a carbamate of purity cannot be obtained.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a method in which a diaryl carbonate and an amine (especially an aromatic monoamine or a sterically bulky monoamine) are reacted to form a carbamate, and the carbamate can be easily separated to produce a high purity carbamate. This is the issue.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to react a diaryl carbonate with a monoamine having at least one hydrogen atom at the N position in the presence of a protonic acid to form a carbamate, and then maintain the reaction solution at 40 ° C. or lower to maintain the carbamate. And then separating the carbamate, and a process for preparing the carbamate, and
Reacting a diaryl carbonate with a monoamine having at least one hydrogen atom at the N-position in the presence of a protonic acid to form a carbamate, and then removing the unreacted amine from the reaction mixture followed by separating the formed carbamate. It is solved by the production method of carbamate characterized by the following.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the diaryl carbonate used in the present invention include diaryl carbonates having the same aryl group or different aryl groups, which may have at least one same or different substituent.
Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group), an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms (such as a benzyl group and a phenethyl group), and a carbon number. 6-14 aryl group (phenyl group, tolyl group, etc.), C1-C12 alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, trifluoromethoxy group, etc.), C1-C12 thio Alkoxy group (thiomethoxy group, thioethoxy group, etc.), C6-C14 aryloxy group (phenoxy group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), nitro group, hydroxyl group, cyano group, dialkylamino Group (dimethylamino group and the like) and the like.
[0008]
Examples of the aryl group optionally having the substituent include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a tolyl group, a xylyl group, an ethylphenyl group, a propylphenyl group, an octylphenyl group, a nonylphenyl group, Dodecylphenyl group, biphenylyl group, methoxyphenyl group, dimethoxyphenyl group, butoxyphenyl group, phenoxyphenyl group, chlorophenyl group, dichlorophenyl group, trichlorophenyl group, pentachlorophenyl group, bromophenyl group, dibromophenyl group, tribromophenyl group, Examples include pentabromophenyl group, nitrophenyl group, dinitrophenyl group, hydroxyphenyl group, cyanophenyl group, and dimethylaminophenyl group. These aryl groups include isomers such as o-, m-, p-, n-, i-, s- and t-.
[0009]
As the diaryl carbonate used in the present invention, for example,
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group include diphenyl carbonate, di-1-naphthyl carbonate, di-2-naphthyl carbonate, and di-9-anthryl carbonate.
Examples of the diaryl carbonate having the same aryl group substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include bis (2-tolyl) carbonate, bis (3-tolyl) carbonate, bis (4-tolyl) carbonate, and bis [4- (T-butyl) phenyl] carbonate, bis (4-octylphenyl) carbonate, bis (4-nonylphenyl) carbonate, bis (4-dodecylphenyl) carbonate and the like.
[0010]
Examples of the diaryl carbonate having the same aryl group substituted with an aryl group having 6 to 14 carbon atoms include bis (4-biphenylylphenyl) carbonate,
Examples of the diaryl carbonate having the same aryl group substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms include bis (2-methoxyphenyl) carbonate, bis (3-methoxyphenyl) carbonate, bis (4-methoxyphenyl) carbonate, Bis (3-butoxyphenyl) carbonate, bis (4-butoxyphenyl) carbonate, bis (3,5-dimethoxyphenyl) carbonate, etc.
Examples of the diaryl carbonate having the same aryl group substituted with an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms include bis (4-phenoxyphenyl) carbonate.
[0011]
Examples of the diaryl carbonate having the same aryl group substituted with a halogen atom include bis (2-chlorophenyl) carbonate, bis (3-chlorophenyl) carbonate, bis (4-chlorophenyl) carbonate, and bis (2,4-dichlorophenyl) carbonate. Bis (2,6-dichlorophenyl) carbonate, bis (2,4,5-trichlorophenyl) carbonate, bis (2,4,6-trichlorophenyl) carbonate, bis (pentachlorophenyl) carbonate, bis (4-bromophenyl) ) Carbonate and the like.
[0012]
Examples of the diaryl carbonate having the same aryl group substituted with a nitro group include bis (2-nitrophenyl) carbonate, bis (3-nitrophenyl) carbonate, bis (4-nitrophenyl) carbonate, bis (2,4- And dinitrophenyl) carbonate.
[0013]
Moreover, as a diaryl carbonate having a different aryl group,
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include 3-tolyl (phenyl) carbonate and 4-tolyl (phenyl) carbonate.
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms include 4-benzylphenyl (phenyl) carbonate,
[0014]
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms include 4-methoxyphenyl (phenyl) carbonate and 4-ethoxy-1-naphthalenyl phenyl carbonate. And
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with a thioalkoxy group having 1 to 12 carbon atoms include 4-methylthiophenyl (phenyl) carbonate,
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms include 4-phenoxyphenyl (phenyl) carbonate,
[0015]
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with a halogen atom include 2-chlorophenyl (phenyl) carbonate and 4-chlorophenyl (phenyl) carbonate.
Examples of diaryl carbonates having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with a nitro group include 3-nitrophenyl (phenyl) carbonate, 4-nitrophenyl (phenyl) carbonate, 2,4-dinitrophenyl (phenyl) carbonate, 3,4-dinitrophenyl (phenyl) carbonate, etc.
Examples of the diaryl carbonate having an unsubstituted aryl group and an aryl group substituted with a hydroxyl group include 3-hydroxyphenyl (phenyl) carbonate and 4-hydroxyphenyl (phenyl) carbonate.
[0016]
In addition, 4-methoxyphenyl-4′-nitrophenyl carbonate, 4-cyanophenyl-4′-nitrophenyl carbonate, 4-thiomethoxyphenyl-4′-nitrophenyl carbonate, 2-chlorophenyl-4′-nitrophenyl carbonate And 2-dimethylaminophenyl phenyl carbonate, 2-bromo-4-cyano-6-nitrophenyl phenyl carbonate, pentabromophenyl-2 ′, 4 ′, 6′-tribromophenyl carbonate, and the like. .
[0017]
Among these diaryl carbonates, carbonates having the same aryl group are preferred. Of these, diphenyl carbonate, bis (2-tolyl) carbonate, bis (4-chlorophenyl) carbonate, bis (4-nitrophenyl) carbonate, and bis (3,5-dimethoxyphenyl) carbonate are preferred, and diphenyl carbonate is most preferred. preferable.
[0018]
Preferred examples of the monoamine used in the present invention include compounds represented by the chemical structural formula (I) or (II).
[Chemical 3]

(Wherein R ¹ Represents an aralkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. )
[0019]
[Formula 4]

(Wherein R ² , R ^Three Represents an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. )
[0020]
In the chemical structural formula (I), R ¹ Represents an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms (such as benzyl group or phenethyl group), an aryl group having 6 to 14 carbon atoms (such as phenyl group), or a heterocyclic group (such as pyridyl group). These aralkyl groups, aryl groups, and heterocyclic groups further have at least one alkyl group, aryl group, alkoxy group, thioalkoxy group, aryloxy group, halogen atom, nitro group, cyano group or the like as a substituent. May be.
[0021]
In the chemical structural formula (II), R ² , R ^Three Is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms (benzyl group, phenethyl group, etc.), an aryl group having 6 to 14 carbon atoms ( Phenyl group or the like) or a heterocyclic group (pyridyl group or the like). These alkyl group, aralkyl group, aryl group and heterocyclic group further have at least one alkyl group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group, halogen atom, nitro group, cyano group or the like as a substituent. Also good. R ² , R ^Three May be the same or different, but when either is an aryl group, the other is preferably not an aryl group. R ² , R ^Three May be linked to form a ring structure.
[0022]
Examples of the monoamines represented by the chemical structural formula (I) include the following compounds.
R ¹ Examples of the monoamine in which is an aralkyl group include benzylamine, phenethylamine, and naphthylethylamine.
[0023]
R ¹ As the monoamine in which is the aryl group,
R such as aniline, 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, etc. ¹ Is an unsubstituted aryl group,
2-toluidine, 3-toluidine, 4-toluidine, 2,3-dimethylaniline, 2,4-dimethylaniline, 2,5-dimethylaniline, 2,6-dimethylaniline, 3,4-dimethylaniline, 3,5 -Dimethylaniline, 2-ethylaniline, 3-ethylaniline, 4-ethylaniline, 2,3-diethylaniline, 2,4-diethylaniline, 2,5-diethylaniline, 2,6-diethylaniline, 3,4 -R such as diethylaniline, 3,5-diethylaniline, 4-isopropylaniline, 2-ethyl-6-methylaniline, 2-trifluoromethylaniline, 3-trifluoromethylaniline, 4-trifluoromethylaniline, etc. ¹ Is an aryl group having an alkyl group as a substituent,
[0024]
R such as 2-aminodiphenyl, 3-aminodiphenyl, 4-aminodiphenyl ¹ Is an aryl group having an aryl group as a substituent,
2-anisidine, 3-anisidine, 4-anisidine, 2,3-dimethoxyaniline, 2,4-dimethoxyaniline, 2,5-dimethoxyaniline, 2,6-dimethoxyaniline, 3,4-dimethoxyaniline, 3,5 -R such as dimethoxyaniline, 2-methoxy-5-methylaniline, 4-ethoxyaniline ¹ Is an aryl group having an alkoxy group as a substituent,
R such as 2-methylthioaniline, 3-methylthioaniline, 4-methylthioaniline ¹ Is an aryl group having a thioalkoxy group as a substituent,
R such as 2-aminodiphenyl ether and 4-aminodiphenyl ether ¹ Is an aryl group having an aryloxy group as a substituent,
[0025]
2-fluoroaniline, 3-fluoroaniline, 4-fluoroaniline, 2,3-difluoroaniline, 2,4-difluoroaniline, 2,5-difluoroaniline, 2,6-difluoroaniline, 3,4-difluoroaniline, R such as 3,5-difluoroaniline ¹ Is an aryl group having a fluorine atom as a substituent,
2-chloroaniline, 3-chloroaniline, 4-chloroaniline, 2,3-dichloroaniline, 2,4-dichloroaniline, 2,5-dichloroaniline, 2,6-dichloroaniline, 3,4-dichloroaniline, R such as 3,5-dichloroaniline, 2,4,5-trichloroaniline, 2,4,6-trichloroaniline ¹ Is an aryl group having a chlorine atom as a substituent,
[0026]
2-bromoaniline, 3-bromoaniline, 4-bromoaniline, 2,3-dibromoaniline, 2,4-dibromoaniline, 2,5-dibromoaniline, 2,6-dibromoaniline, 3,4-dibromoaniline, R such as 3,5-dibromoaniline, 2,4,5-tribromoaniline, 2,4,6-tribromoaniline ¹ Is an aryl group having a bromine atom as a substituent,
R of 3-nitroaniline, 4-nitroaniline, etc. ¹ Is an aryl group having a nitro group as a substituent,
R such as 3-cyanoaniline and 4-cyanoaniline ¹ Is an aryl group having a cyano group as a substituent,
[0027]
2-chloro-6-methylaniline, 3-chloro-2-methylaniline, 3-chloro-4-methylaniline, 4-chloro-2-methylaniline, 5-chloro-2-methylaniline, 2-chloro-5 -R such as trifluoromethylaniline, 4-chloro-2-trifluoromethylaniline, 4-chloro-2,5-dimethylaniline, 4-bromo-2-trifluoromethylaniline ¹ Is an aryl group having an alkyl group and a halogen atom as a substituent,
R such as 3-chloro-2-methoxyaniline, 4-chloro-2-methoxyaniline, 5-chloro-2-methoxyaniline, 5-chloro-2,4-dimethoxyaniline, etc. ¹ Is an aryl group having an alkoxy group and a halogen atom as a substituent,
[0028]
2-methyl-4-nitroaniline, 4-methyl-3-nitroaniline, 2-methoxy-4-nitroaniline, 2-methoxy-5-nitroaniline, 4-fluoro-2-nitroaniline, 2-chloro-4 R such as -nitroaniline, 4-chloro-3-nitroaniline, 2-cyano-4-methyl-6-nitroaniline ¹ Are aryl groups having at least one substituent selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, and a cyano group as a substituent.
[0029]
R ¹ As the monoamine in which is a heterocyclic group as described above,
R such as 2-amino-3-ethoxycarbonyl-4-phenylpyrrole ¹ Is a pyrrolyl group,
R such as 2-amino-1-methylindole and 3-amino-5-ethoxy-2-phenylindole ¹ Is an indolyl group,
[0030]
2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 5-amino-2-chloropyridine, 2-amino-3-chloro-5-trifluoromethylpyridine, 6-amino-2,4-lutidine, 2 R such as amino-3-picoline ¹ Is a pyridyl group,
R such as 2-aminoquinoline, 4-amino-2-methylquinoline, 5-amino-8-hydroxyquinoline, 8-aminoquinaldine, etc. ¹ Is a quinolyl group,
R such as 3-aminoisoquinoline and 4-aminoisoquinoline ¹ Is an isoquinolyl group,
R such as 9-aminoacridine, 9-amino-1,2,3,4-tetrahydroacridine ¹ Is an acridinyl group,
R such as 3-amino-5,6-dimethyl-1,2,4-triazine ¹ Is a triazinyl group,
[0031]
R such as 5-aminoimidazole, 4-amino-5-carboethoxy-1- (4-methoxyphenyl) imidazole ¹ Is an imidazolyl group,
5-amino-1-ethylpyrazole, 5-amino-1-phenylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-phenylpyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1- R such as p-tolylpyrazole ¹ Is a pyrazolyl group,
R such as 1-aminobenzotriazole, 1-amino-4,5-diphenyltriazole ¹ Is a triazolyl group,
R such as 5-aminotetrazole and 1-amino-5-butyltetrazole ¹ Is a tetrazolyl group,
[0032]
2-aminopyrimidine, 2-amino-4-chloro-6-methylpyrimidine, 2-amino-4,6-dichloropyrimidine, 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidine, 2-amino-4,6-dimethoxypyrimidine R of 2-amino-4-methyl-6-methoxypyrimidine, 2-amino-4,6-dimethylpyrimidine, etc. ¹ Is a pyrimidyl group,
[0033]
R such as 2-aminothiazole, 2-amino-4,5-dimethylthiazole, 2-amino-5-nitrothiazole ¹ Is a thiazolyl group,
R such as 5-amino-3-methylisothiazole, 5-amino-4-bromo-3-methylisothiazole, etc. ¹ Is an isothiazolyl group,
2-aminobenzothiazole, 2-amino-6-methylbenzothiazole, 2-amino-6-methoxybenzothiazole, 2-amino-6-ethoxybenzothiazole, 2-amino-4-chlorobenzothiazole, 6-amino- R such as 2-mercaptobenzothiazole ¹ Is a benzothiazolyl group,
R such as 2-amino-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole and 2-amino-5-methyl-1,3,4-thiadiazole ¹ Is a thiadiazolyl group,
[0034]
R such as 2-aminofuran and methyl-5-amino-2-furoate ¹ Is a furanyl group,
R such as 3-aminodibenzofuran and 3-amino-2-methoxydibenzofuran ¹ Is a benzofuranyl group,
R such as 3-aminocoumarin, 4-aminocoumarin, 7-amino-4-methylcoumarin ¹ Is a coumarinyl group,
[0035]
R such as 5-aminoisoxazole and 5-amino-3-methylisoxazole ¹ Is an isoxazolyl group,
R such as 2-aminobenzoxazole and 2-amino-5-chlorobenzoxazole ¹ In which is a benzoxazolyl group.
[0036]
Examples of the monoamine represented by the chemical structural formula (II) include the following compounds.
R ² , R ^Three As monoamines in which is an alkyl group, diisopropylamine, di-s-butylamine, di-2-amylamine, di-2-hexylamine, di-2-octylamine, Nt-butylisopropylamine, N- Isopropyl-1,5-dimethylhexylamine, Nt-butylcyclohexylamine, dicyclopentylamine, dicyclohexylamine, dicycloheptylamine, 4,4′-dimethyldicyclohexylamine, and the like.
R ² , R ^Three As monoamines in which is an aralkyl group, dibenzylamine, diphenethylamine, 4,4′-dimethyldibenzylamine, bis (2,4-dimethoxybenzyl) amine, N-benzyl-α- (3-methoxyphenyl) Phenethylamine, dipiperonylamine, di-1-indanylamine and the like,
[0037]
R ² , R ^Three N-benzylmethylamine, N-benzylethylamine, N-benzylisopropylamine, N-benzyl-t-butylamine, N-benzylcyclopropylamine, N- (2- Chloroethyl) benzylamine, 3-benzylaminopropionitrile, N- (4-chlorobenzyl) methylamine, N-ethyl-4-methoxybenzylamine, N-isopropyl-2-chloro-6-fluorobenzylamine, N- (3-methoxypropyl) -3,4,5-trimethoxybenzylamine, N-cyclopropylveratrylamine, 1,2-diphenylethyl-N-methylamine, α- (3,4-dimethoxyphenyl) -N -Methylphenethylamine and the like,
[0038]
R ² , R ^Three N-methylaniline, N-ethylaniline, N-propylaniline, N-butylaniline, N-cyclohexylaniline, N-allylaniline, N-ethyl-3-toluidine N-ethyl-2,3-xylidine, N-methyl-4-anisidine, 3,4-methylenedioxy-N-ethylaniline, N-methyl-4-chloroaniline, N-methyl-4-fluoroaniline, N-ethylnaphthylamine etc. are mentioned,
R ² , R ^Three N-benzylaniline, N-benzyl-3-trifluoromethylaniline, N- (4-fluorophenyl) -4-methoxybenzylamine, N- (4-bromo) are monoamines in which is an aralkyl group and an aryl group. Phenyl) veratrylamine, N- (4-chlorophenyl) -4-methylbenzylamine, and the like.
[0039]
R ² , R ^Three Examples of monoamines linked together to form a ring structure include 3,5-dimethylmorpholine, 2,5-dimethylpyrrolidine, 2,6-dimethylpyrrolidine, 6,7-dimethoxy-1,2,3,4- Tetrahydroisoquinoline, 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline, 1,2,3,4-tetrahydroquinoline, benzothiazoline, 2,3-dihydroindole, 2-t-butyl-3- (4-chlorophenyl) aziridine, etc. And nitrogen-containing heterocyclic compounds having one hydrogen atom at the N-position.
[0040]
In the present invention, the reaction of diaryl carbonate and monoamine is performed in the presence of a protonic acid.
Examples of the protonic acid used in the present invention include hydrohalic acid (hydrochloric acid, hydrobromic acid, etc.), sulfuric acid, phosphoric acid and the like as inorganic protonic acid, and carboxylic acid and organic phosphoric acid as organic protonic acid. And organic sulfonic acid. Among the protonic acids, organic protonic acids (such as carboxylic acid, organic phosphoric acid, and organic sulfonic acid) are preferable, and carboxylic acid is particularly preferable.
[0041]
As the carboxylic acid,
A carboxylic acid having 2 to 16 carbon atoms in which a primary alkyl group such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, and isovaleric acid is bonded to a carboxyl group;
A carboxylic acid having 4 to 16 carbon atoms in which a secondary alkyl group such as isobutyric acid or 2-methylbutanoic acid is bonded to a carboxyl group;
A carboxylic acid having 4 to 16 carbon atoms in which a tertiary alkyl group such as pivalic acid, triethylacetic acid, 2,2-dimethylbutanoic acid is bonded to a carboxyl group,
The secondary or tertiary alkyl group such as cyclopentanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, 1-methylcyclohexanecarboxylic acid, decalin carboxylic acid, 1-adamantanecarboxylic acid or the like forms a ring structure (the cycloalkyl group is a carboxyl group). A carboxylic acid having 6 to 16 carbon atoms (cycloalkanecarboxylic acid)
[0042]
An aryl group such as benzoic acid, fluorobenzoic acid, chlorobenzoic acid, dichlorobenzoic acid, toluic acid, anisic acid, salicylic acid, naphthalenecarboxylic acid, anthracenecarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid is bonded to the carboxyl group. A carboxylic acid having 7 to 18 carbon atoms (carbocyclic aromatic carboxylic acid),
Examples thereof include carboxylic acids having 5 to 16 carbon atoms (heterocyclic aromatic carboxylic acids) in which a heterocyclic group such as furan carboxylic acid, thiophene carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, and pyrrole carboxylic acid is bonded to a carboxyl group.
Among these carboxylic acids, carboxylic acids in which a tertiary alkyl group is bonded to a carboxyl group, cycloalkane carboxylic acids, carbocyclic aromatic carboxylic acids, and heterocyclic aromatic carboxylic acids are preferable.
[0043]
Here, the primary alkyl group refers to a carbon atom constituting an alkyl group in which the carbon atom bonded to the carboxyl group has at least two hydrogen atoms, preferably the number of carbon atoms The secondary alkyl group is a group having 1 to 15 carbon atoms constituting the alkyl group, wherein the carbon atom bonded to the carboxyl group has one hydrogen atom, preferably carbon. The tertiary alkyl group refers to a carbon atom constituting an alkyl group in which the carbon atom bonded to the carboxyl group does not have a hydrogen atom, and preferably has 4 carbon atoms. ~ 15.
[0044]
Examples of the organic phosphoric acid include dimethylphosphinic acid, dibutylphosphinic acid, ethylmethylphosphinic acid, didecylphosphinic acid, phenylpropylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid, bis (2-methoxyphenyl) phosphinic acid, bis (3-methoxy And phosphinic acids such as phenyl) phosphinic acid, bis (4-methoxyphenyl) phosphinic acid, and bis (4-chlorophenyl) phosphinic acid.
Examples of the organic sulfonic acid include methane sulfonic acid, benzene sulfonic acid, and toluene sulfonic acid.
[0045]
The reaction between the diaryl carbonate and the monoamine is carried out under very mild conditions, for example, by charging a predetermined amount of the diaryl carbonate, monoamine and proton acid into a reactor and further coexisting a reaction solvent if necessary.
At this time, although the reaction temperature varies depending on the raw material compound and the reaction solvent, if the reaction temperature becomes high, a large amount of urea derivatives may be produced as a by-product, which is not preferable. Preferably there is. The reaction pressure may be any of normal pressure, increased pressure, and reduced pressure, and is not particularly limited. The reaction is preferably carried out with stirring, but is not particularly limited.
[0046]
The amount of the monoamine charged is, for example, 0.1 to 10 times mol, particularly 0.3 to 3 times mol, and more preferably 0.5 to 2 times mol with respect to diaryl carbonate.
The amount of the protonic acid charged is, for example, 0.005 to 4 times mol, particularly 0.01 to 2 times mol, and more preferably 0.02 to 1.5 times mol with respect to diaryl carbonate. . In addition, it may be used alone or in plural, and may be used in the form of a salt with monoamine.
[0047]
The reaction solvent is not particularly limited as long as it is inert to the raw material diaryl carbonate or monoamine, the product carbamate, and the carboxylic acid or has a low reactivity, and can easily precipitate the carbamate. It is not a thing.
Examples of the reaction solvent include aliphatic hydrocarbons (hexane, pentane, petroleum ether, ligroin, cyclododecane, decalin, etc.), and aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, n-butylbenzene). Cyclohexylbenzene, tetralin, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, methylnaphthalene, chloronaphthalene, etc.). When such a reaction solvent is used, the produced carbamate is precipitated from the reaction solution after completion of the reaction, so that the high-purity carbamate can be separated very easily.
[0048]
For example, the reaction solvent is used in an amount of 0 to 50 parts by weight, preferably 0 to 20 parts by weight, and more preferably 0 to 10 parts by weight with respect to 1 part by weight of diaryl carbonate. However, when an aromatic amine or a secondary amine is used as the monoamine, the reaction solvent is, for example, 0 to 10 parts by weight, preferably 0 to 5 parts by weight, based on 1 part by weight of diaryl carbonate. When the reaction solvent is not used, it is preferable to add the reaction solvent to this reaction solution in this ratio after the completion of the reaction in order to facilitate the carbamate separation operation. In addition, a reaction solvent may be used individually or may be used in mixture of multiple.
The reaction solvent is used for improving the operability particularly when the whole reaction solution is solidified, but may be added to the reaction solution after the completion of the reaction in order to facilitate the separation operation of the carbamate. In this case, for example, the reaction solvent is added in an amount of 0.5 to 20 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 1 part of diaryl carbonate.
[0049]
After completion of the reaction, the produced carbamate is obtained by precipitating carbamate from the reaction solution by holding the reaction solution at 40 ° C. or lower, preferably 40 ° C. to −30 ° C., more preferably 30 ° C. to −25 ° C. Alternatively, it is separated by centrifugation or the like. Although the temperature which hold | maintains a reaction liquid changes with the raw material, a product, and also the kind of reaction solvent, it is the range beyond the temperature which a reaction solvent solidifies at 40 degrees C or less. When the reaction temperature is within this temperature range, the carbamate is precipitated from the reaction solution after completion of the reaction, so that the reaction solution is separated as it is without particularly maintaining the temperature range. When the reaction solvent is not used in the reaction, it is preferable to treat the reaction solution in the same manner after adding the hardly soluble reaction solvent to the water.
Depending on the type of proton acid, the monoamine salt of the proton acid may be precipitated together with the carbamate, but this is easily removed by a method of washing the crystal with water. If the monoamine salt of protonic acid is more likely to precipitate than carbamate, the monoamine salt of protonic acid is separated as a solid before carbamate is precipitated, or the carbamate is separated from the crystal containing the monoamine salt of carbamate and carbamate with an organic solvent. Can be extracted.
[0050]
In addition, the carbamate produced can also be separated by removing the unreacted amine from the reaction solution after the reaction is completed and then separating the carbamate. This method is particularly effective when it is difficult to precipitate carbamate as crystals from the reaction solution.
Unreacted amine in the reaction solution is treated in an aqueous layer by treating the reaction solution with an aqueous solution containing an excess amount (1 to 30 times mol, preferably 1 to 10 times mol) of acid relative to the unreacted amine. It is preferable to extract and remove. At this time, various acids can be used as the acid. For example, inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid are preferably used. In the case where the solvent is not used in the reaction, it is preferable to remove the unreacted amine in the same manner after adding the hardly soluble reaction solvent to the water.
[0051]
Subsequently, an appropriate post-treatment is performed on the reaction solution after removing the unreacted amine to separate the carbamate. For example, the carbamate is separated from the reaction solution by removing the solid obtained by removing the reaction solvent, carboxylic acid and phenols by distillation, washing the solid with a solvent, and recrystallization. In addition, after treating this reaction solution with an alkaline aqueous solution to remove carboxylic acid and phenols (and further removing phenols by distillation if necessary), the reaction solvent is removed by distillation and the resulting solid is separated as it is. The carbamate is also separated by washing with a solvent or recrystallization. This alkali treatment method is also effective in recovering the carbamate remaining in the mother liquor after separating the carbamate in the method of depositing and separating the carbamate from the reaction solution.
[0052]
Examples of the solvent used for the washing and recrystallization include aliphatic hydrocarbons (pentane, hexane, petroleum ether, ligroin, cyclohexane, cyclododecane, decalin, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, Xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, n-butylbenzene, tetralin, chlorobenzene, etc.), alcohols (ethanol, isopropanol, n-butanol, isoamyl alcohol, cyclohexanol, etc.), ethers (di-n-propyl ether, diisopropyl ether, Di-n-butyl ether), esters (ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, cyclohexyl acetate, etc.), ketones (methyl isobutyl ketone, diiso Ethyl ketone, cyclohexanone and the like).
The carbamate obtained as described above has a high purity, but is further purified by recrystallization, distillation, sublimation, column chromatography or the like, if necessary.
[0053]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. The yield was determined on a molar basis with respect to diaryl carbonate.
Example 1
Diphenyl carbonate (0.01 mol), aniline (0.012 mol), pivalic acid (0.002 mol) and 4 ml of cyclohexane were placed in a glass reactor having an internal volume of 20 ml fitted with a reflux tube. The mixture was heated and stirred at a bath temperature of 85 ° C. for 5 hours.
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature (25 ° C.) to precipitate white crystals of phenyl N-phenylcarbamate. This was filtered and separated, and the resulting crystal was washed twice with cyclohexane and dried under reduced pressure to obtain 1.59 g of phenyl N-phenylcarbamate. Further, crystals precipitated from the mother liquor were filtered and separated, and the same treatment was performed to obtain 0.25 g of phenyl N-phenylcarbamate. The total yield of phenyl N-phenylcarbamate was 86.3%. Further, the purity of the obtained phenyl N-phenylcarbamate was 98% by weight or more, and the amount of N, N′-diphenylurea mixed was 0.3% by weight or less.
[0054]
Example 2
The reaction and separation were carried out in the same manner as in Example 1 except that pivalic acid was replaced with benzoic acid (0.002 mol) to obtain phenyl N-phenylcarbamate with a total yield of 83.5%. The purity of the obtained phenyl N-phenylcarbamate was 98% by weight or more, and the amount of N, N′-diphenylurea mixed was 0.8% by weight.
[0055]
Example 3
Except that pivalic acid was replaced by diphenylphosphinic acid (0.0005 mol) and the reaction time was changed to 24 hours, the reaction and separation were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain phenyl N-phenylcarbamate in a total yield of 85. Obtained at 4%. The purity of the obtained phenyl N-phenylcarbamate was 98% by weight or more, and the amount of N, N′-diphenylurea was 1.2% by weight.
[0056]
Example 4
Diphenyl carbonate (0.2 mol), aniline (0.24 mol) and acetic acid (0.04 mol) were placed in a glass reactor having an internal volume of 200 ml, and the bath temperature was 75 ° C. for 3.5 hours under normal pressure. Stir with heating.
After completion of the reaction, the reaction product was dissolved in 200 ml of ethyl acetate and washed with an aqueous hydrochloric acid solution (prepared with 5.5 g of 36 wt% hydrochloric acid and 100 ml of water) to remove unreacted aniline. The organic layer was separated, washed with 50 ml of water, further washed with an aqueous sodium carbonate solution (prepared with 5.5 g of sodium carbonate and 50 ml of water), and then dried over anhydrous magnesium sulfate. Subsequently, ethyl acetate and phenol were removed from the organic layer by distillation, and 49.13 g of the obtained crude carbamate was recrystallized from 80 ml of toluene to obtain 35.18 g of phenyl N-phenylcarbamate. Furthermore, the solid obtained by concentrating the recrystallization mother liquor was recrystallized to obtain 2.16 g of phenyl N-phenylcarbamate. The total yield of phenyl N-phenylcarbamate was 87.6%. Further, the purity of the obtained phenyl N-phenylcarbamate was 99.5% by weight, and the amount of N, N′-diphenylurea mixed was 0.1% by weight or less.
[0057]
Example 5
Diphenyl carbonate (0.05 mol), aniline (0.06 mol) and p-toluenesulfonic acid (0.01 mol) were placed in a glass reactor having an internal volume of 50 ml, and the bath temperature was 85 ° C. under normal pressure. The mixture was heated and stirred for 11.25 hours.
After completion of the reaction, the reaction product was dissolved in 50 ml of ethyl acetate and washed with an aqueous hydrochloric acid solution (prepared with 5.0 g of 36 wt% hydrochloric acid and 20 ml of water) to remove unreacted aniline. The organic layer was separated and washed with 20 ml of water, and further washed with an aqueous sodium carbonate solution (prepared with 2.0 g of sodium carbonate and 20 ml of water). Next, ethyl acetate and phenol were removed from the organic layer by distillation, and the resulting distillation residue was recrystallized from isopropanol to obtain 7.02 g of phenyl N-phenylcarbamate (yield 65.8%). The purity of the obtained phenyl N-phenylcarbamate was 99.5% by weight, and the amount of N, N′-diphenylurea mixed was 0.1% by weight or less.
[0058]
Comparative Example 1
The reaction and separation were carried out in the same manner as in Example 5 except that the unreacted aniline was not removed with an aqueous hydrochloric acid solution. As a result, a large amount of N, N′-diphenylurea is produced in the distillation residue obtained by removing ethyl acetate and phenol by distillation, and high-purity phenyl N-phenylcarbamate is obtained by recrystallization. I couldn't.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, a diaryl carbonate can be reacted with an amine (especially an aromatic monoamine or a sterically bulky monoamine) to form a carbamate, and the carbamate can be separated to easily produce a high-purity carbamate.

Claims (4)

A diaryl carbonate and a monoamine having at least one hydrogen atom at the N-position are reacted in the presence of a carboxylic acid, and then the unreacted amine of the reaction solution is an aqueous solution containing an excess amount of acid relative to the unreacted amine. The carbamate is produced by removing the carbamate formed by removing the carbamate by removing the carbamate and phenols by treating with an alkaline aqueous solution. The method for producing a carbamate according to claim 1, wherein the monoamine having at least one hydrogen atom at the N-position is a compound represented by the chemical structural formula (I).

(In the formula, R ¹ represents an aralkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.) The method for producing a carbamate according to claim 1, wherein the monoamine having at least one hydrogen atom at the N-position is a compound represented by the chemical structural formula (II).

(In the formula, R ² and R ³ represent an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.) The method for producing a carbamate according to claim 1, wherein the monoamine having at least one hydrogen atom at the N-position is an aromatic primary amine, an aromatic secondary amine, or an aliphatic secondary amine.