JPH0242825B2 - - Google Patents
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- JPH0242825B2 JPH0242825B2 JP57078168A JP7816882A JPH0242825B2 JP H0242825 B2 JPH0242825 B2 JP H0242825B2 JP 57078168 A JP57078168 A JP 57078168A JP 7816882 A JP7816882 A JP 7816882A JP H0242825 B2 JPH0242825 B2 JP H0242825B2
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- acid
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Description
本発明は、ジフエニルメタンジカルバメート類
を製造する方法に関するものであり、さらに詳し
くは、分子内に少なくとも1個以上のメチレンア
ミノ結合(
The present invention relates to a method for producing diphenylmethane dicarbamates, and more specifically, the present invention relates to a method for producing diphenylmethane dicarbamates, and more specifically, the present invention relates to a method for producing diphenylmethane dicarbamates, and more specifically, at least one methylene amino bond (
【式】)を有するポリカルバ
メート類とN−フエニルカルバメートとを反応さ
せることによつて、ジフエニルメタンジカルバメ
ート類を製造する方法に関するものである。
ジフエニルメタンジカルバメート類は、ホスゲ
ンを使用しないでジフエニルメタンジイソシアナ
ート(MDI)を製造するための前駆体として有
用な物質である。特にその4,4′−体である4,
4′−ジフエニルメタンジイソシアナート(いわゆ
るピユアーMDI)は、ポリウレタンエラストマ
ー、スパンデツクス、人工皮革用コーテイング材
などの原料として、近年需要が急増している。し
たがつて、その原料となり得るジフエニルメタン
ジカルバメート類を工業的に有利に製造できる方
法を開発することが望まれている。
従来、このジフエニルメタンジカルバメート類
を製造する方法としては、例えば、N−フエニル
カルバメートとホルムアルデヒド、パラホルムア
ルデヒド、メチラール、トリオキサンなどの縮合
剤とを、鉱酸、有機スルホン酸、固体酸などの酸
の存在下において反応させる方法が知られてい
る。
この場合、強酸を大量に用いる、反応温度を高
くする、反応時間を長くするなどの比較的厳しい
条件下で反応を行なうと、目的とするジフエニル
メタンジカルバメート類以外に、例えば一般式
()
(式中、R2はアルキル基、芳香族基または脂
環族基、zは1以上の整数を表わす。)で示され
る多核体のポリメチレンポリフエニルカルバメー
トがかなり多量に生成することも知られている。
一方、比較的温和な条件下では、メチレン基が
カルバメート基の窒素原子と結合したメチレンア
ミノ結合(−CH2−N)を含み、ベンゼン環を
2個または3個以上有する2核体または3核体以
上の多核体がかなり多量に副生することも知られ
ている。
このメチレンアミノ結合を有する化合物は、熱
分解によつてもイソシアナートを与えないので、
できるだけその存在量を減少させることが望まれ
ている。その一つの方法として、これらの化合物
を実質的に無水の条件下で、少なくとも75%硫酸
以上の強さを有するブロトン性酸またはルイス酸
存在下に、50〜170℃の温度で反応させることに
よつて、窒素原子に結合しているメチレン基をベ
ンゼン環と結合させるための転位反応の方法が提
案されている(特開昭54−59264号公報)。
しかし、この方法ではメチレンアミノ結合を含
む3核体以上の多核体からは、やはり多核体のポ
リメチレンポリフエニルカルバメートが生成して
いる。
そこで、本発明者らは、メチレンアミノ結合を
含む3核体以上の多核体の反応性について鋭意検
討を重ねた結果、驚くべきことに、これらの多核
体からジフエニルメタンジカルバメート類を製造
できることを見出し、本発明を完成するに至つ
た。
すなわち、本発明は、25℃の水溶液中でのpKa
値が4以下の有機カルボン酸または無機陽イオン
交換体としてのゼオライトの中から選ばれた1種
または2種以上の酸の存在下において、構成単位
として次式()で示されるA,B,C,D,E
を有する化合物およびそれらの混合物
A〔−B〕−l〔−C〕−n〔−D〕−oE ()
A=H、またはThe present invention relates to a method for producing diphenylmethane dicarbamates by reacting polycarbamates having the formula [formula]) with N-phenyl carbamates. Diphenylmethane dicarbamates are useful materials as precursors for the production of diphenylmethane diisocyanate (MDI) without the use of phosgene. In particular, its 4,4'-isomer 4,
Demand for 4'-diphenylmethane diisocyanate (so-called pure MDI) has increased rapidly in recent years as a raw material for polyurethane elastomers, spandex, coating materials for artificial leather, etc. Therefore, it is desired to develop an industrially advantageous method for producing diphenylmethane dicarbamates that can be used as raw materials. Conventionally, the method for producing diphenylmethane dicarbamates includes, for example, mixing N-phenyl carbamate and a condensing agent such as formaldehyde, paraformaldehyde, methylal, trioxane, etc. with a mineral acid, an organic sulfonic acid, a solid acid, etc. A method of reacting in the presence of an acid is known. In this case, if the reaction is carried out under relatively harsh conditions such as using a large amount of strong acid, increasing the reaction temperature, or prolonging the reaction time, other than the desired diphenylmethanedicarbamate, for example, the general formula () It is also known that a polymethylene polyphenyl carbamate of a polynuclear body represented by the formula (wherein R 2 is an alkyl group, an aromatic group, or an alicyclic group, and z represents an integer of 1 or more) is produced in considerable amounts. ing. On the other hand, under relatively mild conditions, the methylene group contains a methylene amino bond (-CH 2 -N) bonded to the nitrogen atom of the carbamate group, and a dinuclear or trinuclear body having two or more benzene rings is formed. It is also known that a large number of polynuclear bodies larger than the body are produced as by-products. Compounds with this methylene amino bond do not give isocyanate even when thermally decomposed, so
It is desired to reduce its abundance as much as possible. One method is to react these compounds under substantially anhydrous conditions in the presence of a brotic or Lewis acid with a strength of at least 75% sulfuric acid at a temperature of 50 to 170°C. Therefore, a method of rearrangement reaction for bonding a methylene group bonded to a nitrogen atom with a benzene ring has been proposed (Japanese Patent Application Laid-open No. 59264/1983). However, in this method, a polymethylene polyphenyl carbamate of a polynuclear body is still produced from a polynuclear body of trinuclear bodies or more containing a methylene amino bond. Therefore, the present inventors have conducted extensive studies on the reactivity of trinuclear or higher polynuclear bodies containing methylene amino bonds, and have surprisingly found that diphenylmethane dicarbamates can be produced from these polynuclear bodies. They discovered this and completed the present invention. That is, the present invention provides a method for reducing pKa in an aqueous solution at 25°C.
In the presence of one or more acids selected from organic carboxylic acids having a value of 4 or less or zeolites as inorganic cation exchangers, A, B, C, D, E
Compounds having and mixtures thereof A[-B]- l [-C]- n [-D]- o E () A=H, or
【式】また は[Formula] Also teeth
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】または[expression] or
【式】
(式中、l,m,nはそれぞれ0以上の整数を
表わし、n=0の場合、AがHであればl+m≧
2を満足し、Aがその他の基であればl+m≧1
を満足するものとする。また、R1は水素または
アルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ
基、アルコキシ基、脂環族基などの置換基、xは
0〜4の整数を表わし、xが2以上の場合は、
R1は同じものであつてもよいし、異なる置換基
であつてもよい。R2はアルキル基、芳香族基ま
たは脂環族基を表わし、さらに、R2はその1個
以上の水素が前記の置換基で置換されたものであ
つてもよい。)と、一般式()
(式中、R3は水素またはアルキル基、ハロゲ
ン原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキシ基、脂
環族基などの置換基、yは0〜4の整数を表わ
し、yが2以上の場合は、R3は同じものであつ
てもよいし、異なる置換基であつてもよい。R4
はアルキル基、芳香族基または脂環族基を表わ
し、さらに、R4はその1個以上の水素が前記の
置換基で置換されたものであつてもよい。また、
R3はR1と、yはxと、R4はR2とそれぞれ同じで
あつてもよい。)で示されるN−フエニルカルバ
メートとを反応させることを特徴とする一般式
()
で示されるジフエニルメタンジカルバメート類の
製造方法を提供するものである。
本発明の方法を、メチレンアミノ結合を含む3
核体の場合の反応を用いて、よりわかりやすく例
示すれば次のように表わされる。(簡単化のため
にR1=R3=H,R2=R4とする。)例えば、
または例えば、
または例えば、
このように本発明の方法は、従来の技術ではポ
リメチレンポリフエニルカルバメートにしか変換
できなかつたメチレンアミノ結合を有する3核体
以上の多核体から、選択性良くジフエニルメタン
ジカルバメート類を製造できることを特徴として
いる。
さらに、先行の技術(特開昭54−59264号)で
は、転位反応を行なわせるためには、実質的に無
水の条件下で、しかも、75%硫酸以上の強い酸強
度を有するプロトン性酸や、五フツ化アンチモン
や三フツ化ホウ素などの強酸性のルイス酸を用い
ることが必要であるが、それとは異なり、本発明
の方法では、メチレンアミノ結合を有する3核体
以上の多核体とN−フエニルカルバメートとの分
子間反応を行なわせるので、トリフルオロ酢酸な
どのように75%硫酸よりもはるかに弱い酸である
有機カルボン酸の存在下でも、定量的に反応を進
行させることができ、選択性良くジフエニルメタ
ンジカルバメート類を製造できることが特徴であ
る。
本発明で使用されるメチレンアミノ結合を有す
る3核体以上の多核体は、一般式()
A〔−B〕−l〔−C〕−n〔−D〕−oE ()
(式中、A,B,C,D,Eおよびl,m,n
は前記の通り)で示されるものであつて、これら
の化合物はどのような方法によつて製造されたも
のであつてもよいが、 一般式()
(式中、R1,R2およびxは前記の通り)で示
されるN−フエニルカルバメート類をホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、
メチラール、アシラールなどのメチレン化剤と反
応させて縮合させる際に生成するものを使用する
ことも好ましい方法の一つである。こうすること
によつて、ジフエニルメタンジカルバメートの得
率を向上させることができる。この場合、一般式
()で示される化合物類を分離した後、一般式
()で示されるN−フエニルカルバメートと反
応させてもよいし、メチレンアミノ結合を有しな
い縮合反応生成物であるジフエニルメタンジカル
バメート類やポリメチレンポリフエニルカルバメ
ート類、あるいはメチレンアミノ結合を有する2
核体である一般式()や()
(式中、R1,R2およびxは前記の通り)で示
される化合物の共存する系で、本発明の方法を実
施してもよい。式(),()で示される化合物
は、本発明の条件下で類似の反応によりジフエニ
ルメタンジカルバメートに変換される。
本発明で用いられるもう一つの原料であるN−
フエニルカルバメートは、一般式()
(式中、R3,R4およびyは前記の通り)で示
される化合物であつて、例えば前記の一般式
()においてR4がメチル基、エチル基、2,
2,2−トリクロロエチル基、2,2,2−トリ
フルオロエチル基、プロピル基(n−,iso−)、
ブチル基(n−および各種異性体)、ベンチル基
(n−および各種異性体)、ヘキシル基(n−およ
び各種異性体)などのアルキル基、またはシクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基などの脂環族基、
またはフエニル基、ナフチル基などの芳香族基で
あり、R3が水素または前記のアルキル基または
脂環族基あるいはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素な
どのハロゲン原子あるいはニトロ基あるいはシア
ノ基あるいは前記のアルキル基を構成成分とする
アルコキシ基などであるようなN−フエニルカル
バメート類が挙げられる。
好ましいのは、N−フエニルカルバミン酸メチ
ル、N−フエニルカルバミン酸エチル、N−フエ
ニルカルバミン酸n−プロピル、N−フエニルカ
ルバミン酸iso−プロピル、N−フエニルカルバ
ミン酸n−ブチル、N−フエニルカルバミン酸
sec−ブチル、N−フエニルカルバミン酸iso−ブ
チル、N−フエニルカルバミン酸tert−ブチル、
N−フエニルカルバミン酸ペンチル、N−フエニ
ルカルバミン酸ヘキシル、N−フエニルカルバミ
ン酸シクロヘキシル、N−フエニルカルバミン酸
2,2,2−トリクロロエチル、N−フエニルカ
ルバミン酸2,2,2−トリフルオロエチル、N
−oまたはm−トリルカルバミン酸メチル、N−
oまたはm−トリルカルバミン酸エチル、N−o
またはm−トリルカルバミン酸2,2,2−トリ
フルオロエチル、N−oまたはm−トリルカルバ
ミン酸プロピル(各異性体)、N−oまたはm−
トリルカルバミン酸ブチル(各異性体)、N−o
またはm−クロルフエニルカルバミン酸メチル、
N−oまたはm−クロルフエニルカルバミン酸エ
チル、N−oまたはm−クロルフエニルカルバミ
ン酸プロピル(各異性体)、N−oまたはm−ク
ロルフエニルカルバミン酸ブチル(各異性体)、
N−oまたはm−クロルフエニルカルバミン酸
2,2,2−トリフルオロエチル、N−2,6−
ジメチルフエニルカルバミン酸メチル、N−2,
6−ジメチルフエニルカルバミン酸エチル、N−
2,6−ジメチルフエニルカルバミン酸プロピル
(各異性体)、N−2,6−ジメチルフエニルカル
バミン酸ブチル(各異性体)、N−2,6−ジメ
チルフエニルカルバミン酸2,2,2−トリフル
オロエチル、N−2,6−ジブロムフエニルカル
バミン酸メチル、N−2,6−ジブロムフエニル
カルバミン酸エチル、N−2,6−ジブロムフエ
ニルカルバミン酸プロピル(各異性体)、N−2,
6−ジブロムフエニルカルバミン酸ブチル(各異
性体)、N−2,6−ジブロムフエニルカルバミ
ン酸2,2,2−トリフルオロエチルなどのN−
フエニルカルバメート類が用いられる。
これらのN−フエニルカルバメート類(一般式
())において、R3がR1と、yがxと、R4がR2
と同じであるものが特に好ましく用いられる。
本発明で用いられる、25℃の水溶液中でのpKa
値が4以下の有機カルボン酸としては、例えば、
ギ酸、蓚酸、フルオロ酢酸(モノ.ジ.トリ)、
クロル酢酸(モノ.ジ.トリ)、ブロム酢酸(モ
ノ.ジ.トリ)、シアノ酢酸、α−フルオロプロ
ピオン酸、α,α−ジクロル酪酸などであり、そ
のなかでも好ましいのは、α−位にフツ素、塩素
またはシアノ基を有する有機カルボン酸である。
特に好ましいのは、ジクロル酢酸、トリクロル酢
酸、トリフルオロ酢酸、シアノ酢酸である。ま
た、無機陽イオン交換体としては、各種のゼオラ
イト類が用いられる。
本発明方法は無溶解でも実施できるが、必要に
応じて適当な溶媒中で実施することもできる。こ
のような溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、オククタン、ノナン、デカン、
n−ヘキサデカン、シクロペンタン、シクロヘキ
サンなどの脂肪族または脂環族炭化水素類、クロ
ロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、ジクロル
エタン、トリクロルエタン、テトラクロルエタン
などのハロゲン化炭化水素類、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコ
ール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼ
ン、ブロムナフタリン、ニトロベンゼン、o−ま
たはm−またはp−ニトロトルエンなどの芳香族
化合物類、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサ
ン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸
メチル、酢酸エチル、ギ酸メチルなどのエステル
類、スルホラン、3−メチルスルホラン、2,4
−ジメチルスルホランなどのスルホラン類および
水などが挙げられる。さらには酢酸、プロピオン
酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリクロル
酢酸、トリフルオロ酢酸などのカルボン酸類、メ
タンスルホン酸、トリクロルメタンスルホン酸、
トリフルオロメタンスルホン酸などのスルホン酸
類などの酸類も溶媒として用いることができる。
本発明方法を実施するに当り、原料である一般
式()で示される化合物およびそれらの混合物
と、一般式()で示されるN−フエニルカルバ
メートの量比はいくらでもよいが、原料中におけ
るメチレンアミノ結合(−CH2−N)と等量以
上のN−フエニルカルバメートを用いることが好
ましい。もちろん、それより少ない量であつて
も、目的とするジフエニルメタンジカルバメート
類は得られるが、収量は少なくなる。逆に等量よ
りも多くのN−フエニルカルバメートを用いるこ
とは、反応速度を促進させる効果があり、好まし
い方法である。
また、使用する酸の量は、用いる酸の種類およ
び原料組成、その他の反応条件によつて異なる
が、通常、一般式()で示される原料1モルに
対して、10-5〜103モルの範囲が好ましい。
本発明の反応は250℃以下、好ましくは10〜200
℃の温度で行われる。
反応時間は反応温度、酸の種類と量、溶媒の有
無および量、原料組成、反応方法などの他の反応
条件によつて異なるが、通常数分〜数時間であ
る。
本発明方法は通常、常圧下または加圧下で行わ
れるが、必要に応じて減圧下で行うこともでき
る。
また、本発明の反応方式としては、特に制限は
なく、回分式で行つてもよいし、あるいは連続式
に行つてもよい。
次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明は、これらの実施例によつて限定
されるものではない。
なお、反応生成物は高速液体クロマトグラフイ
ーを用いて分析した。
実施例 1
N−フエニルカルバミン酸エチル50gとトリオ
キサン4.54gを98%硫酸2.1gの存在下、50℃で
3分間反応させ、生成物をカラムクロマトグラフ
イーによつて分離し、一般式()において、l
=m=x=0、A=H、n=1、R2=C2H5であ
る次式
で示される異性体を含む化合物(以下、3核N,
N′−体と呼ぶ)24重量%と、一般式()にお
いて、m=n=x=0、A≠H、l=1、
[Formula] (In the formula, l, m, and n each represent an integer greater than or equal to 0, and in the case of n=0, if A is H, l+m≧
2 and if A is another group, l+m≧1
shall be satisfied. In addition, R 1 represents hydrogen or a substituent such as an alkyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkoxy group, or an alicyclic group, and x represents an integer of 0 to 4, and when x is 2 or more,
R 1 may be the same or different substituents. R 2 represents an alkyl group, aromatic group or alicyclic group, and R 2 may have one or more hydrogens substituted with the above-mentioned substituents. ) and the general expression () (In the formula, R 3 represents hydrogen or a substituent such as an alkyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkoxy group, an alicyclic group, etc., y represents an integer of 0 to 4, and when y is 2 or more, , R 3 may be the same or different substituents. R 4
represents an alkyl group, aromatic group or alicyclic group, and R 4 may be one in which one or more hydrogen atoms are substituted with the above-mentioned substituent. Also,
R 3 may be the same as R 1 , y may be the same as x, and R 4 may be the same as R 2 . ) General formula () characterized by reacting with N-phenyl carbamate represented by The present invention provides a method for producing diphenylmethane dicarbamates represented by: The method of the present invention can be applied to three compounds containing a methylene amino bond.
A more easily understood example using the reaction in the case of a nuclear body can be expressed as follows. (For simplicity, let R 1 = R 3 = H, R 2 = R 4. ) For example, or for example, or for example, As described above, the method of the present invention can produce diphenylmethane dicarbamates with good selectivity from trinuclear or more polynuclear bodies having methylene amino bonds, which could only be converted into polymethylene polyphenyl carbamates using conventional techniques. It is characterized by Furthermore, in the prior art (Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-59264), in order to carry out the rearrangement reaction, it is necessary to use a protic acid having a strong acid strength of 75% sulfuric acid or more under substantially anhydrous conditions. , it is necessary to use a strongly acidic Lewis acid such as antimony pentafluoride or boron trifluoride, but unlike that, in the method of the present invention, a polynuclear body of trinuclear bodies or more having a methylene amino bond and N -Because the intermolecular reaction with phenyl carbamate is carried out, the reaction can proceed quantitatively even in the presence of organic carboxylic acids such as trifluoroacetic acid, which are much weaker acids than 75% sulfuric acid. It is characterized by being able to produce diphenylmethane dicarbamates with good selectivity. The trinuclear or higher polynuclear body having a methylene amino bond used in the present invention has the general formula () A[-B]- l [-C]- n [-D]- o E () (in the formula, A, B, C, D, E and l, m, n
is as described above), and these compounds may be produced by any method, but the general formula () (wherein R 1 , R 2 and x are as described above), formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane,
One of the preferred methods is to use a product produced when reacting and condensing with a methylenating agent such as methylal or acyral. By doing so, the yield of diphenylmethane dicarbamate can be improved. In this case, the compounds represented by the general formula () may be separated and then reacted with the N-phenyl carbamate represented by the general formula (), or diphenyl carbamate, which is a condensation reaction product having no methylene amino bond, may be separated. Enylmethane dicarbamates, polymethylene polyphenyl carbamates, or 2 containing a methylene amino bond
General formulas () and () that are nuclear bodies The method of the present invention may be carried out in a system in which a compound represented by the formula (wherein R 1 , R 2 and x are as described above) coexists. Compounds of formulas () and () are converted to diphenylmethane dicarbamate by a similar reaction under the conditions of the present invention. Another raw material used in the present invention, N-
Phenyl carbamate has the general formula () (wherein R 3 , R 4 and y are as described above), for example, in the above general formula (), R 4 is a methyl group, an ethyl group, 2,
2,2-trichloroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, propyl group (n-, iso-),
Alkyl groups such as butyl group (n- and various isomers), bentyl group (n- and various isomers), hexyl group (n- and various isomers), or alicyclic groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group,
or an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group, and R 3 is hydrogen, the above-mentioned alkyl group, an alicyclic group, a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine, or iodine, a nitro group, a cyano group, or the above-mentioned alkyl group or alicyclic group; Examples include N-phenyl carbamates such as an alkoxy group having an alkyl group as a constituent component. Preferred are methyl N-phenylcarbamate, ethyl N-phenylcarbamate, n-propyl N-phenylcarbamate, iso-propyl N-phenylcarbamate, n-butyl N-phenylcarbamate, N-phenylcarbamic acid
sec-butyl, iso-butyl N-phenylcarbamate, tert-butyl N-phenylcarbamate,
Pentyl N-phenylcarbamate, hexyl N-phenylcarbamate, cyclohexyl N-phenylcarbamate, 2,2,2-trichloroethyl N-phenylcarbamate, 2,2,2 N-phenylcarbamate -trifluoroethyl, N
-o or m-tolylmethylcarbamate, N-
o- or m-tolylcarbamate ethyl, N-o
or 2,2,2-trifluoroethyl m-tolylcarbamate, N-o or propyl m-tolylcarbamate (each isomer), N-o or m-
Butyl tolylcarbamate (each isomer), N-o
or methyl m-chlorophenylcarbamate,
No- or m-ethyl chlorphenylcarbamate, No- or m-propyl chlorphenylcarbamate (each isomer), No- or m-butyl chlorphenylcarbamate (each isomer),
2,2,2-trifluoroethyl N-o or m-chlorophenylcarbamate, N-2,6-
Methyl dimethylphenylcarbamate, N-2,
Ethyl 6-dimethylphenylcarbamate, N-
Propyl 2,6-dimethylphenylcarbamate (each isomer), Butyl N-2,6-dimethylphenylcarbamate (each isomer), 2,2,2 N-2,6-dimethylphenylcarbamate -trifluoroethyl, methyl N-2,6-dibromphenylcarbamate, ethyl N-2,6-dibromphenylcarbamate, propyl N-2,6-dibromphenylcarbamate (each isomer ), N-2,
N- such as butyl 6-dibromphenylcarbamate (each isomer), 2,2,2-trifluoroethyl N-2,6-dibromphenylcarbamate, etc.
Phenyl carbamates are used. In these N-phenyl carbamates (general formula ()), R 3 is R 1 , y is x, and R 4 is R 2
Those which are the same as are particularly preferably used. pKa in aqueous solution at 25°C used in the present invention
Examples of organic carboxylic acids having a value of 4 or less include:
Formic acid, oxalic acid, fluoroacetic acid (mono-di-tri),
Chloroacetic acid (mono.di.tri), bromoacetic acid (mono.di.tri), cyanoacetic acid, α-fluoropropionic acid, α,α-dichlorobutyric acid, etc., and among these, preferred are It is an organic carboxylic acid containing fluorine, chlorine or cyano group.
Particularly preferred are dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, and cyanoacetic acid. Moreover, various zeolites are used as the inorganic cation exchanger. Although the method of the present invention can be carried out without dissolution, it can also be carried out in a suitable solvent if necessary. Such solvents include, for example, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane,
Aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexadecane, cyclopentane, and cyclohexane, halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, dichloroethane, trichloroethane, and tetrachloroethane, methanol, ethanol, and propanol. , alcohols such as butanol, aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, monochlorobenzene, dichlorobenzene, bromnaphthalene, nitrobenzene, o- or m- or p-nitrotoluene, diethyl ether, 1,4- Ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, and methyl formate, sulfolane, 3-methylsulfolane, 2,4
-Sulfolanes such as dimethylsulfolane, water, and the like. Furthermore, carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, trichloromethanesulfonic acid,
Acids such as sulfonic acids such as trifluoromethanesulfonic acid can also be used as solvents. In carrying out the method of the present invention, the quantitative ratio of the compound represented by the general formula () or a mixture thereof as a raw material to the N-phenyl carbamate represented by the general formula () may be arbitrary, but methylene in the raw material It is preferable to use N-phenyl carbamate in an amount equal to or more than the amino bond ( -CH2 -N). Of course, even if the amount is smaller than that, the desired diphenylmethane dicarbamate can be obtained, but the yield will be lower. On the contrary, using more than the same amount of N-phenyl carbamate has the effect of accelerating the reaction rate and is a preferred method. The amount of acid used varies depending on the type of acid used, raw material composition, and other reaction conditions, but is usually 10 -5 to 10 3 mol per 1 mol of the raw material represented by the general formula (). A range of is preferred. The reaction of the present invention is carried out at 250°C or lower, preferably at 10-200°C.
It is carried out at a temperature of °C. The reaction time varies depending on other reaction conditions such as reaction temperature, type and amount of acid, presence or absence and amount of solvent, raw material composition, reaction method, etc., but is usually from several minutes to several hours. The method of the present invention is usually carried out under normal pressure or increased pressure, but can also be carried out under reduced pressure if necessary. Further, the reaction method of the present invention is not particularly limited, and may be carried out batchwise or continuously. EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Note that the reaction product was analyzed using high performance liquid chromatography. Example 1 50 g of ethyl N-phenylcarbamate and 4.54 g of trioxane were reacted at 50°C for 3 minutes in the presence of 2.1 g of 98% sulfuric acid, and the product was separated by column chromatography to give the general formula () In, l
= m = x = 0, A = H, n = 1, R 2 = C 2 H 5 . A compound containing an isomer represented by (hereinafter referred to as trinuclear N,
In the general formula (), m=n=x=0, A≠H, l=1,
【式】R2=C2H5であ
る次式
で示される異性体を含む化合物(以下、3核N−
体と呼ぶ)76重量%とからなる混合物を得た。
この混合物2.03gおよびN−フエニルカルバミ
ン酸エチル3.3gを、トリフルオロ酢酸20g中で、
撹拌下に70℃で20分間反応させた後、トリフルオ
ロ酢酸を単蒸留によつて分離し、生成物を分析し
た結果、3核N,N′−体および3核N−体は全
て消費されており、ジフエニルメタンジカルバミ
ン酸ジエチル2.6gが生成していた。副生物とし
て、一般式()において、z=1、R2=C2H5
で表わされる3核体であるジメチレントリフエニ
ルカルバミン酸トリエチルが0.1g生成していた。
また、N−フエニルカルバミン酸エチルは2.7g
回収された。このことは、3核N,N′−体およ
び3核N−体の95%がN−フエニルカルバミン酸
エチルと反応して、ジフエニルメタンジカルバミ
ン酸ジエチルに変換したことを示している。
3核体であるジメチレントリフエニルカルバミ
ン酸トリエチルは、生成したジフエニルメタンジ
カルバミン酸ジエチルが未反応の3核N,N′−
体および3核N−体と反応して、ジフエニルメタ
ンジカルバミン酸ジエチルを再生しながら副生し
てきたものと考えられる。
比較例 1
実施例1で用いたのと同じ組成を有する3核
N,N′−体と3核N−体との混合物2.03gを使用
して、N−フエニルカルバミン酸エチルを加えな
い以外は、実施例1と全く同様の方法により反応
を行つたが、3核N,N′−体12重量%、3核N
−体82重量%、3核体以上のポリメチレンポリフ
エニルカルバミン酸エチルが6重量%から成る混
合物が得られたにすぎず、ジフエニルメタンジカ
ルバミン酸ジエチルはほとんど生成していなかつ
た。
実施例2〜4、および比較例2
N−フエニルカルバミン酸エチルとトリオキサ
ンを用いて、実施例1と同様な方法によつて縮合
混合物を得た。水洗して硫酸を除いた後、薄膜蒸
留を行ない、一般式()において、x=0、
R2=C2H5である(N−エトキシカルボニル)フ
エニルアミノメチルフエニルカルバミン酸エチル
(以下、2核N−体と呼ぶ)43重量%、一般式
()において、x=0、R2=C2H5であるビス−
(N−エトキシカルボニルアニリノ)メタン(以
下、2核N,N′−体と呼ぶ)26重量%、3核N
−体22.3重量%、3核N,N′−体8.7重量%から
成る混合物を得た。
この混合物8gをトリフルオロ酢酸50g中で、
種々の量のN−フエニルカルバミン酸エチルと、
70℃で10分間反応させた結果を表1に示す。ま
た、N−フエニルカルバミン酸エチルを加えない
で同様の操作を行なつた結果を比較例2とした。[Formula] The following formula where R 2 = C 2 H 5 A compound containing an isomer represented by (hereinafter referred to as trinuclear N-
A mixture consisting of 76% by weight was obtained. 2.03 g of this mixture and 3.3 g of ethyl N-phenylcarbamate were dissolved in 20 g of trifluoroacetic acid.
After reacting at 70°C for 20 minutes with stirring, trifluoroacetic acid was separated by simple distillation and the product was analyzed. As a result, the 3-nuclear N,N'-form and the 3-nuclear N-form were all consumed. 2.6 g of diethyl diphenylmethanedicarbamate was produced. As a by-product, in the general formula (), z = 1, R 2 = C 2 H 5
0.1 g of triethyl dimethylenetriphenylcarbamate, a trinuclear substance represented by , was produced.
In addition, 2.7g of ethyl N-phenylcarbamate
Recovered. This indicates that 95% of the trinuclear N,N'-form and the trinuclear N-form reacted with ethyl N-phenylcarbamate and were converted to diethyl diphenylmethanedicarbamate. Triethyl dimethylenetriphenylcarbamate, which is a trinuclear substance, is formed by forming diethyl diphenylmethanedicarbamate into an unreacted trinuclear N,N'-
It is thought that the diphenylmethane dicarbamate was produced as a by-product while regenerating diethyl diphenylmethanedicarbamate by reacting with the trinuclear N-isomer and the trinuclear N-isomer. Comparative Example 1 2.03 g of a mixture of 3-nuclear N,N'-form and 3-nuclear N-form having the same composition as used in Example 1 was used, except that ethyl N-phenylcarbamate was not added. The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that 12% by weight of the trinuclear N,N'-isomer and the trinuclear N
Only a mixture consisting of 82% by weight of ethyl carbamate and 6% by weight of ethyl polymethylene polyphenylcarbamate having trinuclear or higher forms was obtained, and almost no diethyl diphenylmethanedicarbamate was produced. Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 Condensation mixtures were obtained in the same manner as in Example 1 using ethyl N-phenylcarbamate and trioxane. After washing with water to remove sulfuric acid, thin film distillation is performed, and in the general formula (), x=0,
(N-ethoxycarbonyl)phenylaminomethylphenylcarbamate ethyl (hereinafter referred to as dinuclear N-form) 43% by weight, where R 2 = C 2 H 5 , x = 0, R Bis− where 2 = C 2 H 5
(N-ethoxycarbonylanilino)methane (hereinafter referred to as dinuclear N,N'-form) 26% by weight, trinuclear N
A mixture was obtained consisting of 22.3% by weight of -isomer and 8.7% by weight of trinuclear N,N'-isomer. 8 g of this mixture in 50 g of trifluoroacetic acid,
varying amounts of ethyl N-phenylcarbamate;
Table 1 shows the results of the reaction at 70°C for 10 minutes. Comparative Example 2 was obtained by carrying out the same operation without adding ethyl N-phenylcarbamate.
【表】
実施例2の結果は、2核N−体および2核N,
N′−体の全てが反応してジフエニルメタンジカ
ルバミン酸ジエチル(MDU)に変換し、3核N
−体および3核N,N′−体の26%がN−フエニ
ルカルバミン酸エチルと反応してMDUを生成さ
せ、残りの74%がジメチレントリフエニルカルバ
ミン酸トリエチル(DTT)に変換したたことを
示しており、また、実施例3の結果は、2核N−
体および2核N,N′−体の全てが反応してMDU
に変換し、3核N−体および3核N,N′−体の
78%がN−フエニルカルバミン酸エチルと反応し
てMDUを生成させ、残り22%が3核体のDTTに
変換したことを示している。
N−フエニルカルバミン酸エチルを加えない場
合は、反応速度が遅く、しかもMDUの収量が低
いことがわかつた。比較例における回収EPCは、
反応によつて一部副生したものである。
実施例 5
実施例2において、N−フエニルカルバミン酸
エチルの代りにN−フエニルカルバミン酸メチル
(40.0mmol)を用いて、実施例2と全く同様の反
応を行なつた結果、2核N−体、2核N,N′−
体、3核N−体および3核N,N′−体の全てが
消費されて、3種類のジフエニルメタンジカルバ
メート、すなわち、ジフエニルメタンジカルバミ
ン酸ジエチル(5.1mmol)、ジフエニルメタンジ
カルバミン酸メチル(3.2mmol)および混合エス
テルであるジフエニルメタンジカルバミン酸メチ
ルエチル
(16.1mmol)と、ジメチレントリフエニルカル
バミン酸トリエステル(1.0mmol、メチルエステ
ル、エチルエステル、メチルエチルエステルの混
合物)が生成していた。加えたN−フエニルカル
バミン酸メチルは23.5mmol消費されており、新
たにN−フエニルカルバミン酸エチルが
18.7mmol生成していた。
実施例 6
実施例1で用いた原料と同じ組成を有する3核
N,N′−体および3核N−体2g、N−フエニ
ルカルバミン酸エチル2.54gをトリフルオロ酢酸
20g中で、100℃、30分間反応させた結果、3核
N,N′−体および3核N−体は全て消費されて
おり、ジフエニルメタンジカルバミン酸ジエチル
2.45gが生成していた。副生物として、3核体で
あるジメチレントリフエニルカルバミン酸トリエ
チルが0.14g生成していた。また、N−フエニル
カルバミン酸エチルは1.95gが回収された。
実施例 7
実施例2で用いた原料混合物7.3g、N−フエ
ニルカルバミン酸エチル6.3gをスルホラン30g
中に入れ、部分的に希土類元素でイオン交換した
Y型ゼオライトであるSK−500(ユニオンカーバ
イド社製)4gの存在下、80℃で10分間反応させ
た結果、2核N−体と3核N−体のそれぞれ90
%、および2核N,N′−体と3核N,N′−体の
全量が反応して消費されて、ジフエニルメタンジ
カルバミン酸ジエチルが18.9mmolとジメチレン
トリフエニルカルバミン酸トリエチルが1.6mmol
生成しており、N−フエニルカルバミン酸エチル
が2.5mmol消費されていた。ジフエニルメタンジ
カルバミン酸ジエチルは2核N−体および2核
N,N′−体から13.9mmol、3核N−体および3
核N,N′−体から5mmol、それぞれ生成したも
のと考えられる。
実施例8および比較例3
実施例8において、SK−500の代りにシアノ酢
酸酸を用いた以外は、実施例8と全く同様の反応
を行なつた結果を表2に示す。また、酸を用いな
かつた場合を比較例3とした。[Table] The results of Example 2 are as follows: dinuclear N-body and dinuclear N,
All of the N'-isomers react and convert to diethyl diphenylmethanedicarbamate (MDU), and the trinuclear N
26% of the -isomer and trinuclear N,N′-isomer reacted with ethyl N-phenylcarbamate to form MDU, and the remaining 74% was converted to triethyl dimethylenetriphenylcarbamate (DTT). In addition, the results of Example 3 show that dinuclear N-
All the bodies and the dinuclear N,N′- bodies react to form MDU
and the trinuclear N-form and the trinuclear N,N'-form
It shows that 78% reacted with ethyl N-phenylcarbamate to produce MDU, and the remaining 22% was converted to trinuclear DTT. It was found that when ethyl N-phenylcarbamate was not added, the reaction rate was slow and the yield of MDU was low. The recovered EPC in the comparative example is
It is a by-product of some reactions. Example 5 In Example 2, methyl N-phenylcarbamate (40.0 mmol) was used instead of ethyl N-phenylcarbamate, and the reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 2. As a result, dinuclear N - body, 2 nuclei N, N'-
All three types of diphenylmethane dicarbamate, namely diethyl diphenylmethane dicarbamate (5.1 mmol), diphenylmethane dicarbamate, were consumed, including the trinuclear N-form and the trinuclear N,N′-form. Methyl carbamate (3.2 mmol) and mixed ester methylethyl diphenylmethanedicarbamate (16.1 mmol) and dimethylenetriphenylcarbamic acid triester (1.0 mmol, a mixture of methyl ester, ethyl ester, and methyl ethyl ester) were produced. 23.5 mmol of the added methyl N-phenylcarbamate has been consumed, and new ethyl N-phenylcarbamate has been added.
18.7 mmol was produced. Example 6 2 g of trinuclear N,N'-form and trinuclear N-form having the same composition as the raw materials used in Example 1 and 2.54 g of ethyl N-phenylcarbamate were added to trifluoroacetic acid.
As a result of reacting in 20g at 100℃ for 30 minutes, the trinuclear N,N'-form and the trinuclear N-form were all consumed, resulting in diethyl diphenylmethanedicarbamate.
2.45g was produced. As a by-product, 0.14 g of triethyl dimethylenetriphenylcarbamate, which is a trinuclear substance, was produced. Additionally, 1.95 g of ethyl N-phenylcarbamate was recovered. Example 7 7.3 g of the raw material mixture used in Example 2, 6.3 g of ethyl N-phenylcarbamate, and 30 g of sulfolane
In the presence of 4 g of SK-500 (manufactured by Union Carbide), a Y-type zeolite partially ion-exchanged with rare earth elements, the reaction was carried out at 80°C for 10 minutes, resulting in a dinuclear N-form and a trinuclear N-form. 90 each of N-bodies
%, and the total amounts of the di-nuclear N,N'-form and the tri-nuclear N,N'-form are reacted and consumed, resulting in 18.9 mmol of diethyl diphenylmethanedicarbamate and 1.6 mmol of triethyl dimethylenetriphenylcarbamate. mmol
2.5 mmol of ethyl N-phenylcarbamate was consumed. Diethyl diphenylmethanedicarbamate is 13.9 mmol from the dinuclear N-form and the dinuclear N,N'-form, and from the trinuclear N-form and the 3-nuclear N-form.
It is thought that 5 mmol each was produced from the nuclear N and N'-isomers. Example 8 and Comparative Example 3 Table 2 shows the results of carrying out the same reaction as in Example 8, except that cyanoacetic acid was used instead of SK-500. Further, Comparative Example 3 was prepared in which no acid was used.
Claims (1)
ルボン酸または無機陽イオン交換体としてのゼオ
ライトの中から選ばれた1種または2種以上の酸
の存在下において構成単位として次式()で示
されるA,B,C,D,Eを有する化合物および
それらの混合物 A〔−B〕−l〔−C〕−n〔−D〕−oE () A=H、または【式】また は【式】 【式】 【式】 【式】または 【式】 (式中、l,m,nはそれぞれ0以上の整数を
表わし、n=0の場合、AがHであればl+m≧
2を満足し、Aがその他の基であればl+m≧1
を満足するものとする。また、R1は水素または
アルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ
基、アルコキシ基、脂環族基などの置換基、xは
0〜4の整数を表わし、xが2以上の場合は、
R1は同じものであつてもよいし、異なる置換基
であつてもよい。R2はアルキル基、芳香族基ま
たは脂環族基を表わし、さらに、R2はその1個
以上の水素が前記の置換基で置換されたものであ
つてもよい。)と、一般式() (式中、R3は水素またはアルキル基、ハロゲ
ン原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキシ基、脂
環族基などの置換基、yは0〜4の整数を表わ
し、yが2以上の場合は、R3は同じものであつ
てもよいし、異なる置換基であつてもよい。R4
はアルキル基、芳香族基または脂環族基を表わ
し、さらに、R4はその1個以上の水素が前記の
置換基で置換されたものであつてもよい。 また、R3はR1と、yはxと、R4はR2とそれぞ
れ同じであつてもよい。)で示されるN−フエニ
ルカルバメートとを反応させることを特徴とする 一般式() で示されるジフエニルメタンジカルバメート類の
製造方法。 2 pKa値が4以下の有機カルボン酸として、ジ
クロル酢酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸
またはシアノ酢酸を使用する特許請求の範囲第1
項記載の方法。[Claims] 1. In the presence of one or more acids selected from organic carboxylic acids having a pKa value of 4 or less in an aqueous solution at 25°C or zeolites as an inorganic cation exchanger. Compounds having A, B, C, D, and E represented by the following formula () as structural units and mixtures thereof A[-B]- l [-C]- n [-D]- o E () A= H, or [formula] or [formula] [formula] [formula] [Formula] or [Formula] (In the formula, l, m, and n each represent an integer greater than or equal to 0, and if n=0, if A is H, l+m≧
2 and if A is another group, l+m≧1
shall be satisfied. In addition, R 1 represents hydrogen or a substituent such as an alkyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkoxy group, or an alicyclic group, and x represents an integer of 0 to 4, and when x is 2 or more,
R 1 may be the same or different substituents. R 2 represents an alkyl group, aromatic group or alicyclic group, and R 2 may have one or more hydrogens substituted with the above-mentioned substituents. ) and the general expression () (In the formula, R 3 represents hydrogen or a substituent such as an alkyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkoxy group, an alicyclic group, etc., y represents an integer of 0 to 4, and when y is 2 or more, , R 3 may be the same or different substituents. R 4
represents an alkyl group, aromatic group or alicyclic group, and R 4 may be one in which one or more hydrogen atoms are substituted with the above-mentioned substituent. Further, R 3 may be the same as R 1 , y may be the same as x, and R 4 may be the same as R 2 . General formula () characterized by reacting with N-phenyl carbamate represented by A method for producing diphenylmethane dicarbamates represented by 2. Claim 1 in which dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, or cyanoacetic acid is used as the organic carboxylic acid with a pKa value of 4 or less.
The method described in section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7816882A JPS58198454A (en) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | Preparation of diphenylmethane dicarbamate compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7816882A JPS58198454A (en) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | Preparation of diphenylmethane dicarbamate compound |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198454A JPS58198454A (en) | 1983-11-18 |
| JPH0242825B2 true JPH0242825B2 (en) | 1990-09-26 |
Family
ID=13654400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7816882A Granted JPS58198454A (en) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | Preparation of diphenylmethane dicarbamate compound |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198454A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PT68605A (en) * | 1977-10-03 | 1978-10-01 | Atlantic Richfield Co | Process for the preparations of diphenylmethane mono and dicarbamates and polymethylene polyphenyl carbamates by theacid rearrangement of an (alkoxycarbonyl) phenylaminomethylphenyl compound |
| JPS567749A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-27 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Preparation of polymethylenepolyphenylpolycarbamate |
-
1982
- 1982-05-12 JP JP7816882A patent/JPS58198454A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58198454A (en) | 1983-11-18 |
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