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JPH0254819B2 - - Google Patents
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JPH0254819B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0254819B2
JPH0254819B2 JP59082858A JP8285884A JPH0254819B2 JP H0254819 B2 JPH0254819 B2 JP H0254819B2 JP 59082858 A JP59082858 A JP 59082858A JP 8285884 A JP8285884 A JP 8285884A JP H0254819 B2 JPH0254819 B2 JP H0254819B2
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JP
Japan
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compound
isocyanate
halogen
compounds
aliphatic
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Inventor
Shinsuke Fukuoka
Tomoya Watanabe
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/721,696 priority patent/US4587056A/en
Priority to DE8585104993T priority patent/DE3561459D1/en
Priority to EP85104993A priority patent/EP0161550B1/en
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Publication of JPH0254819B2 publication Critical patent/JPH0254819B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、脂肪族イソシアナートの製造法に関
する。さらに詳しくは、脂肪族1級アミン、一酸
化炭素及び分子状酸素から、脂肪族イソシアナー
トを高収率で製造する方法に関する。 〔従来の技術〕 従来、脂肪族イソシアナートは脂肪族1級アミ
ンとホスゲンとの反応によつて製造されている
が、猛毒性のホスゲンを使用すること、および腐
蝕性の塩化水素を大量に副生すること、さらには
製品中に加水分解性の塩素化合物を含む場合があ
り、この副生物の除去が非常に困難であることな
どの理由から、ホスゲンを用いないで比較的簡単
にイソシアナート類を製造する方法が望まれてい
る。 一方、脂肪族1級アミンを一酸化炭素及び化学
量論量の塩化パラジウムと反応させることによつ
て約50%の収率で脂肪族イソシアナートが生成す
ることは既に知られていた。(E.W.Stern他、J.
Org.Chem.、第31巻、第596頁、1966年) 〔問題点〕 しかしながらこの方法は、脱塩化水素剤として
のリン酸水素ナトリウムが当量以上必要であるこ
と、触媒反応でなく塩化パラジウムが金属パラジ
ウムに還元されて反応が停止すること、反応時時
間が48〜60時間と非常に長いこと、収率が低いこ
となどから工業的に実施するには程遠いものであ
つた。 また特公昭45−650号公報(及びJ.Tsuji他、
Chem.Commun.、第828頁、1966年)にも、同様
な反応が報告されているが、この方法も量論量の
塩化パラジウム及びアリルハライドを用いるもの
であつて、触媒反応でなくパラジウムはパイアリ
ル錯体になつて反応は停止すること、収率が非常
に低いことなどから工業的に実施できるものでは
なかつた。 そこで本発明者等は脂肪族1級アミンから、ホ
スゲンを用いないで、高収率で脂肪族イソシアナ
ートを製造する方法を見出すべく鋭意研究を重ね
た結果、本発明を完成するに至つた。 〔構成〕 すなわち、本発明は、脂肪族1級アミンから脂
肪族イソシアナートを製造する方法において、 (a) 芳香族ヒドロキシル化合物、分子状酸素及び 白金族金属及び白金族元素を含む化合物の
中から選ばれた少なくとも1種と ハロゲン化合物の少なくとも1種 とから成る触媒系の存在下に、脂肪族1級アミ
ンを一酸化炭素と反応させて、イソシアナート
化合物及びウレタン化合物から成るカルボニル
化生成物を得るカルボニル化工程、及び (b) 得られたカルボニル化生成物を、100〜300℃
の温度で処理することによつて、カルボニル化
生成物中のウレタン化合物をイソシアナート化
合物と芳香族ヒドロキシル化合物とに分解する
熱分解工程 を実施することによつて得られるイソシアナート
化合物と芳香族ヒドロキシル化合物とを別々に回
収することを特徴とする脂肪族イソシアナートの
製造法である。 本発明のカルボニル化工程においては、イソシ
アナート化合物とウレタン化合物が併産されるこ
とが特徴であり、このカルボニル化生成物の生成
機構は不明であるが、その反応の結果は例えば芳
香族ヒドロキシル化合物としてArOHを使用する
場合は次のような一般式で表わされる。 R(NH2o+n・CO+1/2n・O2+(my+nz)・
ArOH →x・R(NCO)o+y・R(NHCOOAr)n(NCO)o
-n
+z・R(NHCOOAr)o+n・H2O (但し、Rはn価の脂肪族基を、Arは芳香族基
を、m、nは1以上の整数を表わし、x、y、z
は0又は正の数であつて、x+y+z=1、x≠
0を満足するものとする。) また本発明の熱分解工程においては、カルボニ
ル化生成物中のウレタン化合物をイソシアナート
化合物と芳香族ヒドロキシル化合物に分解するの
であるが、このウレタン化合物は脂肪族イソシア
ナートに芳香族ヒドロキシル化合物が付加した化
合物であるため、脂肪族イソシアナートにアルコ
ールが付加した化合物に比べてその分解が容易に
起ることが特徴である。この熱分解反応は例えば
次のような一般式で表わされる。 y・R(NHCOOAr)n(NCO)o-n+z・R(NHCO
OAr)o →(y+z)・R(NCO)o+(my+nz)・Ar
OH 本発明方法のカルボニル化工程において用いら
れる白金族金属及び白金族元素を含む化合物につ
いては、成分としてパラジウム、ロジウム、白
金、ルテニウム、イリジウム、オスミウムなどの
白金族元素から選ばれた少なくとも1種を含むも
のであれば特に制限はなく、これらの元素が金属
状態であつてもよいし、化合物を形成する成分で
あつてもよい。また、これらの触媒成分は、例え
ば活性炭、グラフアイト、シリカ、アルミナ、シ
リカ−アルミナ、シリカ−チタニア、チタニア、
ジルコニア、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ア
スベスト、ベントナイト、ケイソウ土、ポリマ
ー、イオン交換樹脂、ゼオライト、モレキユラー
シーブ、ケイ酸マグネシウム、マグネシアなどの
担体に担持されたものであつてもよい。 金属状態の白金族元素として、例えばパラジウ
ム、ロジウム、白金、ルテニウム、イリジウム及
びオスミウムなどの金属、これらの金属黒、これ
らの金属イオンを含む触媒成分を前記のような担
体に担持したのち、水素やホルムアルデヒドで還
元処理したもの、及びこれらの金属を含む合金あ
るいは金属間化合物などが用いられる。また、合
金あるいは金属間化合物はこれらの白金族金属同
士のものであつてもよいし、他の元素、例えばセ
レン、テルル、イオウ、アンチモン、ビスマス、
銅、銀、金、亜鉛、スズ、バナジウム、鉄、コバ
ルト、ニツケル、水銀、鉛、タリウム、クロム、
モリブデン、タングステンなどを含むものであつ
てもよい。 一方、白金族元素を含む化合物としては、例え
ばハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、ホ
ウ酸塩などの無機塩類や、酢酸塩、シユウ酸塩、
ギ酸塩などの有機酸塩類や、シアン化物類や、水
酸化物類や、酸化物類や、硫化物類や、ニトロ
基、シアノ基、ハロゲン、シユウ酸イオンなどの
アニオンを含む金属酸塩及びアンモニア、アミン
類、ホスフイン類、一酸化炭素、キレート配位子
などを含む塩又は錯体などの金属の錯化合物類
や、有機配位子又は有機基を有する有機金属化合
物類などがあげられる。 これらの触媒成分の中では、パラジウム又はロ
ジウム若しくはその両方を含むものが特に好まし
く、このようなものとしては、例えばPd黒、Pd
−C、Pd−Al2O3、Pd−SiO2、Pd−TiO2、Pd−
ZrO2、Pd−BaSO4、Pd−CaCO3、Pd−アスベ
スト、Pd−ゼオライト、Pd−モレキユラーシー
ブなどの担持パラジウム触媒類;Pd−Pb、Pd−
Se、Pd−Te、Pd−Hg、Pd−Tl、Pd−P、Pd
−Cu、Pd−Ag、Pd−Fe、Pd−Co、Pd−Ni、
Pd−Rhなどの合金又は金属間化合物類及びこれ
らの合金又は金属間化合物を前記のような担体に
担持したもの、PdCl2、PdBr2、PdI2、Pd
(NO32、PdSO4などの無機塩類、Pd
(OCOCH32、シユウ酸パラジウムなどの有機酸
塩類、Pd(CN)2、PdO、PdS、M2〔PdX4〕、M2
〔PdX6〕で表わされるパラジウム酸塩類(Mはア
ルカリ金属又はアンモニウムイオンを表わし、X
はニトロ基又はシアノ基又はハロゲンを表わす。)
〔Pd(NH34〕X2、〔Pd(en)2〕X2などのパラジウ
ムのアンミン錯体類(Xは上記と同じ意味をも
ち、enはエチレンジアミンを表わす)、PdCl2
(PhCN)2、PdCl2(PR32、Pd(CO)(PR33、Pd
(PPh34、PdCl(R)(PPh32、Pd(C2H4
(PPh32、Pd(C3H52などの錯化合物又は有機金
属化合物類(Rは有機基を表わす)、Pd(acac)2
などのキレート配位子が配位した錯化合物類、
Ph黒、Pdと同様な担持ロジウム触媒類、Pdと同
様なRh合金又は金属間化合物類及びこれらを担
体に担持したもの、RhCl3及び水和物、RhBr3
び水和物、RhI3及び水和物、Rh2(SO43及び水和
物などの無機塩類、Rh2(OCOCH34、Rh2O3
RhO2、M3〔RhX6〕及び水和物(M、Xは前記と
同じ意味をもつ)、〔Pd(NH35〕X3、〔Rh(en)3
X3などのロジウムのアンミン錯体類、Rh4
(CO)12、Rh6(CO)16などのロジウムカルボニル
クラスター類、〔RhCl(CO23、RhCl3(PR33
RhCl(PPh33、RhX(CO)L2(Xは前記と同じ意
味をもち、Lは有機リン化合物及び有機ヒ素化合
物からなる配位子である)、RhH(CO)(PPh33
などの錯化合物又は有機金属化合物類があげられ
る。 本発明のカルボニル化工程においては、これら
の白金族金属又は白金族元素を含む化合物を1種
だけ用いてもよいし、また2種以上を混合して用
いてもよく、その使用量については特に制限はな
いが、通常白金族元素を含む成分が1級アミンに
対して、0.0001〜50モル%の範囲であるのが望ま
しい。 また本発明のカルボニル化工程で用いられるハ
ロゲン化合物とは、白金族元素を含まないハロゲ
ン含有化合物であれば有機性、無機性いずれのも
のであつてもよく、例えば金属ハロゲン化物、ハ
ロゲン化オニウム化合物、反応系でハロゲン化オ
ニウム化合物を生成することのできる化合物、ハ
ロゲンのオキソ酸又はその塩、ハロゲンを含む錯
化合物、有機ハロゲン化物などが好ましく用いら
れる。 金属のハロゲン化物としては、特にアルカリ金
属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物が好まし
い。 アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン
化物としては、例えば塩化リチウム、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、臭化リチ
ウム、臭化ナトリウム、臭化ルビジウム、臭化セ
シウム、臭化マグネシウム、臭化ストロンチウ
ム、臭化バリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナト
リウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ルビジウム、ヨ
ウ化セシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カル
シウム、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化バリウム
などの単一金属と単一ハロゲンとの化合物類、塩
化マグネシウムナトリウム、臭化マグネシウムカ
リウムなどの複塩類、フツ化臭素カリウム、塩化
ヨウ素カリウム、塩化ヨウ素ルビジウム、塩化ヨ
ウ素セシウム、臭化塩化ヨウ素セシウム、臭化塩
化ヨウ素ルビジウム、臭化ヨウ素カリウム、臭化
ヨウ素セシウム、臭化ヨウ素ルビジウム、などの
ポリハロゲン化物類などがあげられる。 ハロゲン化オニウム化合物とは孤立電子対をも
つ元素を含む化合物において、これらの孤立電子
対にプロトンあるいは他の陽イオン形の試薬が結
合して孤立電子対をもつ元素が共有結合原子価1
を増加して陽イオンとなつているものであつて、
対イオンとしてハロゲンアニオンを有するもので
ある。 このようなオニウム化合物としては、アンモニ
ウム化合物(〔R1R2R3R4N〕X)、ホスホニ
ウム化合物(〔R1R2R3R4P〕X)、アルソニ
ウム化合物(〔R1R2R3R4As〕X)、ヨウドニ
ウム化合物(〔R1R2I〕X)などが特に好まし
い。ここでR1、R2、R3、R4は水素又は脂肪族
基、芳香族基、脂環族基、芳香脂肪族基、複素環
式基から選ばれた基を表わし、それぞれが同じで
あつてもよいし、また場合によつては孤立電子対
を有する元素を含む環の構成要素であつてもよ
い。またXはCl、Br、Iから選ばれたハロゲン
を表わす。もちろん、このようなオニウムグルー
プを分子内に2個以上有する化合物であつてもよ
いし、さらには主鎖または側鎖にこのようなオニ
ウムグループを含むポリマーであつてもよい。 このような陰イオンがハロゲンであるオニウム
化合物であるハロゲン化オニウム化合物は、ハロ
ゲン化水素または有機ハロゲン化物と相当するア
ミン又は含窒素化合物、ホスフイン化合物、アル
ミン化合物、などとの反応によつて容易に得られ
るものであり、これらは反応系外で製造されたも
のを用いてもよいし、反応系内でこれらを生成さ
せてもよい。もちろん他の方法で製造されたもの
であつてもよいし、他の方法によつて反応系内で
生成させたものであつてもよい。 これらの中で特に好ましいのはハロゲン化アン
モニウム化合物及びハロゲン化ホスホニウム化合
物である。ハロゲン化アンモニウム化合物は相当
する含窒素化合物とハロゲン化水素との反応、含
窒素化合物とハロゲン化アルキルあるいはハロゲ
ン化アリールとの反応などによつて容易に得るこ
とができるが、このような含窒素化合物として
は、例えば、アンモニア、1級アミン、第2級ア
ミン、3級アミン等のアミン類、ヒドロキシルア
ミン類、ヒドラジン類、ヒドラゾン類、アミノ酸
類、オキシム類、イミドエステル類、アミド類及
び種々の含窒素複素環式化合物等がある。 また第四級アンモニウムハライドとしては、ハ
ロゲン化テトラメチルアンモニウム、ハロゲン化
テトラエチルアンモニウム、ハロゲン化テトラブ
チルアンモニウム、ハロゲン化トリメチルエチル
アンモニウム、ハロゲン化ジエチルジブチルアン
モニウム等の脂肪族第四級アンモニウムハライド
類、ハロゲン化N,N,N−トリメチルシクロヘ
キシルアンモニウム等の脂環族第四級アンモニウ
ムハライド類、ハロゲン化テトラベンジルアンモ
ニウム、ハロゲン化トリメチルベンジルアンモニ
ウム等の芳香脂肪族第四級アンモニウムハライド
類、ハロゲン化N,N,N−トリメチルフエニル
アンモニウム、ハロゲン化N,N,N−トリエチ
ルフエニルアンモニウム等の芳香族第四級アンモ
ニウムハライド類、ハロゲン化N−メチルピリジ
ニウム、ハロゲン化N−エチルキノリニウム、ハ
ロゲン化N,N−ジメチルピペリジニウム、ハロ
ゲン化N,N′−ジメチルイミダゾリニウム等の
複素環式第四級アンモニウムハライド等が好適に
用いられる。 ハロゲン化ホスホニウム化合物としては、例え
ば、ハロゲン化テトラメチルホスホニウム、ハロ
ゲン化テトラエチルホスホニウム、ハロゲン化テ
トラブチルホスホニウム等の対称形テトラアルキ
ルホスホニウム化合物類、ハロゲン化エチルトリ
メチルホスホニウム、ハロゲン化ジエチルジメチ
ルホスホニウム等の非対称形テトラアルキルホス
ホニウム化合物類、ハロゲン化テトラフエニルホ
スホニウム、ハロゲン化テトラ(p−トリル)ホ
スホニウム等の対称形テトラアリールホスホニウ
ム化合物類、ハロゲン化(α−ナフチル)トリフ
エニルホスホニウム等の非対称形テトラアリール
ホスホニウム化合物類、ハロゲン化メチルトリフ
エニルホスホニウム、ハロゲン化フエニルトリメ
チルホスホニウム等のアルキルアリール混合ホス
ホニウム化合物類、ハロゲン化テトラベンジルホ
スホニウム等のテトラアルキルホスホニウム化合
物類などが好適に用いられる。 ハロゲンのオキソ酸及びその塩とは、酸化数が
正1、3、5、7のハロゲンの酸素酸及びその塩
のことであつて、具体的には次亜塩素酸、亜塩素
酸、塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、臭素酸、過
臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、
オルト過ヨウ素酸、メタ過ヨウ素酸及びこれらの
酸の塩のことである。塩類の陽イオンとしては、
アンモニウムイオン及び種々の金属イオンなどど
のようなものであつてもよいが、アルカリ金属イ
オン及びアルカリ土類金属イオンが特に好まし
い。このような塩の中でも特に亜臭素酸ナトリウ
ムなどの亜臭素酸塩類、臭素酸リチウム、臭素酸
ナトリウム、臭素酸カリウム、臭素酸ルビジウ
ム、臭素酸セシウム、臭素酸マグネシウム、臭素
酸カルシウムなどの臭素酸塩類、過臭素酸カリウ
ムなどの過臭素酸塩類、次亜ヨウ素酸ナトリウ
ム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸ルビジ
ウム、次亜ヨウ素酸セシウム、次亜ヨウ素酸カル
シウム、次亜ヨウ素酸バリウム等の次亜ヨウ素酸
塩類、ヨウ素酸リチウム、ヨウ素酸ナトリウム、
ヨウ素酸カリウム、ヨウ素酸水素カリウム、ヨウ
素酸ルビジウム、ヨウ素酸セシウム、ヨウ素酸マ
グネシウム、ヨウ素酸カルシウム、ヨウ素酸スト
ロンチウム、ヨウ素酸バリウムなどのヨウ素酸塩
類、過ヨウ素酸リチウム、メタ過ヨウ素酸ナトリ
ウム、オルト過ヨウ素酸二水素三ナトリウム、オ
ルト過ヨウ素酸三水素二ナトリウム、メタ過ヨウ
素酸カリウム、オルト過ヨウ素酸三水素二カリウ
ム、二メソ過ヨウ素酸水素三カリウム、過ヨウ素
酸ルビジウム、過ヨウ素酸セシウム、過ヨウ素酸
バリウムなどの過ヨウ素酸塩類などが好ましく用
いられる。 ハロゲンを含む錯化合物とは陽イオン性、陰イ
オン性のいずれのハロゲン含有錯化合物であつて
もよく、例えばジクロロ臭素酸アンモニウム、テ
トラブロモヨウ素酸テトラメチルアンモニウム等
のポリハロゲン化ハロゲン酸塩類、ヘキサヨード
テルル酸カリウム、テトラヨード水銀酸テトラエ
チルアンモニウム、テトラヨードビスマス酸カリ
ウム、テトラブロモ銅酸ナトリウム、テトラブロ
モ鉄酸セシウム、ヘキサヨードスズ酸バリウム、
テトラヨード鉛酸カリウム、ヘキサブロモテルル
酸カリウム等のハロゲン化金属酸塩類、トリス
(ピリジン)クロムトリブロミド、トリス(ピリ
ジン)モリブデントリヨージド、ヘキサアンミン
コバルトトリブロミド、ビス(2,2′−ピピリジ
ン)銅ジヨージドなどの配位子を有する錯体類な
どが用いられる。 また、有機ハロゲン化物とは、一般式 R6(X)n (式中、R6はm価の有機基、Xはハロゲン、m
は1以上の整数を意味する。) で表わされるものであつて、mが2以上の場合、
Xは2種以上の異なるハロゲン種であつてもよ
い。また、ハロゲンXは炭素以外のヘテロ原子、
例えば、窒素、リン、酸素、イオウ、セレンなど
と結合しているものであつてもよい。 またハロゲン分子そのものも使用できる。 このようなハロゲン化合物は1種だけでもよい
し、2種以上混合して用いることもできる。 このようなハロゲン化合物は使用される白金族
金属又は白金族金属元素を含む化合物の金属の量
に対して、通常0.001〜10000倍モルの範囲で、よ
り好ましくは0.1〜100倍モルの範囲で使用され
る。 本発明方法で用いられるハロゲンを含む化合物
の中で、ハロゲン種が臭素又はヨウ素であるもの
が好ましく、特に好ましいのはヨウ素を含むもの
である。 本発明において用いられる芳香族ヒドロキシル
化合物としては、芳香族基に直接ヒドロキシル基
が結合しているものであれば、どのようなもので
あつてもよい。例えば、フエノール;クレゾール
(各異性体)、キシレノール(各異性体)、トリメ
チルフエノール(各異性体)、テトラメチルフエ
ノール(各異性体)、エチルフエノール(各異性
体)、プロピルフエノール(各異性体)などの各
種アルキルフエノール類;メトキシフエノール
(各異性体)、エトキシフエノール(各異性体)な
どの各種アルコキシフエノール類;クロルフエノ
ール(各異性体)、ブロモフエノール(各異性
体)、ジクロルフエノール(各異性体)、ジブロモ
フエノールなどのハロゲン化フエノール類、メチ
ルクロルフエノール(各異性体)、エチルクロル
フエノール(各異性体)、メチルブロモフエノー
ル(各異性体)、エチルブロモフエノールなどの
アルキル及びハロゲン置換フエノール類;式 Aは単なる結合、又は−O−、−S−、−SO2
−、−CO−、−CH2−、−C(R2)−(Rは低級アル
キル基)などの2価の基を表わし、また芳香環
は、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、エス
テル基、アミド基、シアノ基などの置換基によつ
て置換されていてもよい。〕で表わされる各種置
換フエノール類;ナフトール(各異性体)及び各
種置換ナフトール類;ヒドロキシピリジン(各異
性体)、ヒドロキシクマリン(各異性体)、ヒドロ
キシキノリン(各異性体)などのヘテロ芳香族ヒ
ドロキシル化合物類;ハイドロキノン、レゾルシ
ン、カテコール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒ
ドロキシアンスラセン及びそれらのアルキル置
換、又はハロゲン置換のジヒドロキシ化合物など
の芳香族ジヒドロキシ化合物類;式 (Aは前記の通りであり、また芳香環はハロゲ
ン、アルキル基、アルコキシ基、エステル基、ア
ミド基、シアノ基などの置換基によつて置換され
ているものであつてもよい。〕で表わされる芳香
族ジヒドロキシ化合物類;ピロガロール、フロロ
グルシンなどの多価フエノール類などが用いられ
る。また芳香族ヒドロキシル基を含むグループが
ポリマーの主鎖又は側鎖を形成しているものであ
つてもよい。 このような芳香族ヒドロキシル化合物は1種だ
けでもよいし、2種以上混合して用いることもで
きる。 カルボニル化工程において芳香族ヒドロキシル
化合物は、使用される1級アミンのアミノ基1モ
ル当り、ヒドロキシル基が1モル以上となるよう
に使用されるのが好ましい。より好ましい使用量
はアミノ基1モル当り、ヒドロキシル基が5モル
以上、さらにより好ましいのは10モル以上であ
る。芳香族ヒドロキシル化合物の量が1級アミン
のアミノ基当り、1モルより少いと、尿素化合物
が副生し好ましくない。 本発明で用いられる脂肪族1級アミンとは、1
つ又は2つ以上の1級アミノ基が脂肪族炭素原子
に結合しているものであればどのようなものでも
よく、脂環族1級アミンや芳香脂肪族1級アミン
であつてもよい。 このような脂肪族1級モノアミン又はポリアミ
ンとしては例えば、メチルアミン、エチルアミ
ン、プロピルアミン(各異性体)、ブチルアミン
(各異性体)、ペンチルアミン(各異性体)、ヘキ
シルアミン(各異性体)、ドデシルアミン(各異
性体)等の脂肪族1級モノアミン類;エチレンジ
アミン、ジアミノプロパン(各異性体)、ジアミ
ノブタン(各異性体)、ジアミノペンタン(各異
性体)、ジアミノヘキサン(各異性体)、ジアミノ
デカン(各異性体)等の脂肪族1級ジアミン類;
1,2,3−トリアミノプロパン、トリアミノヘ
キサン(各異性体)、トリアミノノナン(各異性
体)、トリアミノドデカン(各異性体)、1,8−
ジアミノ−4−アミノメチル−オクタン、2,6
−ジアミノカプロン酸2−アミノエチルエステ
ル、1,3,6−トリアミノヘキサン、1,6,
11−トリアミノウンデカン等の脂肪族1級トリア
ミン類;シクロプロピルアミン、シクロブチルア
ミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルア
ミン、ジアミノシクロブタン、ジアミノシクロヘ
キサン(各異性体)、3−アミノメチル−3,5,
5−トリメチルシクロヘキシルアミン、トリアミ
ノシクロヘキサン(各異性体)等の脂環族1級モ
ノおよびポリアミン類;ベンジルアミン、ジ(ア
ミノメチル)ベンゼン(各異性体)、アミノメチ
ルピリジン(各異性体)、ジ(アミノメチル)ピ
リジン(各異性体)、アミノメチルナフタレン
(各異性体)、ジ(アミノメチル)ナフタレン(各
異性体)等の芳香脂肪族1級モノおよびポリアミ
ン類などである。 またこれらの1級アミンの骨格を作つている脂
肪族基、脂環族基、芳香脂肪族基において、その
水素の一部が、ハロゲン、アルキル基、アルコキ
シ基、アリール基、シアノ基、エステル基、スル
ホン基等の置換基によつて置換されていてもよい
し、骨格に不飽和結合、エーテル結合、エステル
結合、チオエーテル結合、スルホン結合、ケトン
結合などを含んでいてもよい。 本発明の方法においては、芳香族ヒドロキシル
化合物を溶媒として用いることが好ましいが、適
当な他の溶媒を加えることもできる。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、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素
類;シクロヘキサン、テトラリン、デカリンなど
の脂環族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシ
レン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類;アセ
トニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類;
スルホラン、メチルスルホラン、ジメチルスルホ
ランなどのスルホン類;テトラヒドロフラン、
1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン
などのエーテル類;アセトン、メチルエチルケト
ンなどのケトン類;酢酸エチル、安息香酸エチル
などのエステル類などがあげられる。 さらには、クロルベンゼン、ジクロルベンゼ
ン、トリクロルベンゼン、フルオロベンゼン、ク
ロルトルエン、クロルナフタレン、ブロムナフタ
リン、などのハロゲン化芳香族炭化水素類;クロ
ルヘキサン、クロルシクロヘキサン、トリクロル
トリフルオロエタン、塩化メチレン、四塩化炭素
などのハロゲン化脂肪族炭化水素あるいはハロゲ
ン化脂環族炭化水素類なども溶媒として用いられ
る。 本発明のカルボニル化工程において用いられる
分子状酸素とは純酸素又は酸素を含むものであつ
て空気でもよいし、あるいは空気又は純酸素に反
応を阻害しない他のガス、例えば窒素、アルゴ
ン、ヘリウム、炭酸ガスなどの不活性ガスを加え
て希釈したものであつてもよい。また場合によつ
ては、水素、一酸化炭素、炭化水素、ハロゲン化
炭化水素などのガスを含んでいてもよい。 本発明のカルボニル化工程は通常80〜300℃、
好ましくは120〜250℃の温度範囲で行われる。ま
た反応圧力は1〜500Kg/cm2、好ましくは20〜300
Kg/cm2の範囲であり、反応時間は反応系、触媒系
およびそ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。 このカルボニル化反応は回分式でも実施しうる
し、連続的に反応成分を供給しながら連続的に反
応液を抜き出す連続方式でも実施しうる。 本発明の第二段階である熱分解工程において
は、カルボニル化工程で製造されたカルボニル化
生成物を、100〜300℃の温度で処理することによ
つて、カルボニル化生成物中のウレタン化合物を
イソシアナート化合物と芳香族ヒドロキシル化合
物とに分解させ、各々を分離・回収し、目的とす
る脂肪族イソシアナートを製造する。 カルボニル化生成物中には、イソシアナート化
合物も含まれており、これらは熱分解工程を実施
するに先立つて分離されてもよいが、分離せずに
混合物として熱分解を実施してもよい。またカル
ボニル化工程においては、通常芳香族ヒドロキシ
ル化合物は過剰に用いられているので、反応後は
カルボニル化生成物との混合物として存在してい
る。この混合物から分離されたカルボニル化生成
物を熱分解してもよいし、分離せずに混合物のま
ま熱分解工程を実施し、生成したイソシアナート
化合物と芳香族ヒドロキシル化合物を分離する方
法でもよい。 この熱分解工程においては、カルボニル化生成
物、又はカルボニル化生成物と芳香族ヒドロキシ
ル化合物との混合物の他に、イソシアナートに不
活性な溶媒を用いて実施することも可能であり、
場合によつては好ましい方法である。 このような溶媒としては、脂肪族、脂環族また
は芳香族の置換または非置換の炭化水素類または
その混合物類があり、またエーテル、ケトンおよ
びエステルのようなある種の酸素化化合物も含ま
れる。 好ましい溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン、ノナン、デカン、n−ヘキサデカン、
n−オクタデカン、エイコサン、スクアラン等の
アルカン類およびこれらに相当するアルケン類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、クメン、ジイソプロピルベンゼン、ジブチル
ベンゼン、ナフタリン、低級アルキル置換ナフタ
リン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素およ
びアルキル置換芳香族炭化水素類;クロルベンゼ
ン、ジクロルベンゼン、ブロムベンゼン、ジブロ
ムベンゼン、クロルナフタリン、ブロムナフタリ
ン、ニトロベンゼン、ニトロナフタリン等のニト
ロ基およびハロゲンによつて置換された芳香族化
合物類;ジフエニル、置換ジフエニル、ジフエニ
ルメタン、ターフエニル、アンスラセン、フエナ
ンスレン、ジベンジルトルエン各種異性体、トリ
フエニルメタン等の多環炭化水素化合物類;シク
ロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環族炭
化水素類;メチルエチルケトン、アセトフエノン
のようなケトン類;ジブチルフタレート、ジヘキ
シルフタレート、ジオクチルフタレート等のエス
テル類;ジフエニルエーテル、ジフエニルサルフ
アイド等のエーテルおよびチオエーテル類;ジメ
チルスルホキシド、ジフエニルスルホキシド等の
スルホキシド類;ベンゾニトリルなどのニトリル
類;さらにはシリコン油などがあげられる。 熱分解反応を実施する場合、ウレタン化合物は
対応するイソシアナート化合物と芳香族ヒドロキ
シル化合物に変換されるが、再結合してウレタン
化合物に戻ることを防ぐために、一方の成分を反
応系から除去していく必要がある。この場合、反
応の進行と共に生成してくるこれらの成分のう
ち、低沸点成分を蒸留等により除去分離するのが
好ましい。この分離を促進するために不活性ガ
ス、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、炭酸ガ
ス、メタン、エタン、プロパン等を単独で、また
は混合して反応系中に導入することも好ましい方
法である。同様な作用をするものとして低沸点の
有機溶媒類、例えば、ジクロルメタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類、ペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン等の低級
炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等
のエーテル類を用いることもできる。 熱分解反応は、回分式でも連続式でも実施でき
る。反応温度は、通常100〜300℃が好ましく、さ
らには120〜270℃がより好ましい。反応温度が
100℃以下では反応が遅いかまたは反応しないの
で工業的に好ましくなく、また、300℃以上では
副反応が起り、収率を低下させるので好ましくな
い。 本発明のウレタン化合物を用いれば、通常のア
ルコール類から得られるウレタン化合物に比べて
低温度で分解でき、生成したイソシアナートが高
温での副反応によつて高分子物質になることが抑
制されることも本発明の特徴の1つである。 また熱分解反応の温度を低下させたり、反応速
度を高める目的で、熱分解触媒を用いることもで
きる。このような触媒としては、例えば、希土類
元素、アンチモン、ビスマスの単体およびこれら
の元素の酸化物、硫化物および塩類;ホウ素単体
およびホウ素化合物;周期律表の銅族、亜鉛族、
アルミニウム族、炭素族、チタン族の金属および
これらの金属の酸化物および硫化物;周期律表の
炭素を除く炭素族、チタン族、バナジウム族、ク
ロム族の炭化物および窒化物などが好ましく用い
られる。 触媒を用いる場合、これらの触媒とウレタン化
合物との量比はいくらでもとりうるが、ウレタン
化合物に対して重量で通常0.0001〜100倍の触媒
を用いるのが好ましい。 熱分解の反応時間は、用いるウレタン類、溶
媒、触媒などの種類や反応温度等によつて異なる
が通常、数分〜数十時間である。好ましくは数分
〜数時間であり、可能な限り短い方がよい。 また熱分解反応は、常圧、減圧、加圧、いずれ
の圧力の元でも実施できるので、分解されるべき
ウレタン化合物、芳香族ヒドロキシル化合物の共
存の有無、分解用溶媒の有無又は種類などによつ
て決められる最適の反応圧力が採用される。 本発明方法の好ましい実施態様の例としては、
熱分解反応条件下で、生成してくるイソシアナー
ト化合物に対して、少くとも10℃の沸点差を有す
る芳香族ヒドロキシル化合物を用いて、カルボニ
ル化工程を実施し、熱分解工程においては生成し
てくるイソシアナート化合物及び芳香族ヒドロキ
シル化合物のうちの低沸点生成物を、分解と同時
に気相中に取り出し、高沸点生成物と分離する方
式があげられる。この方式の中でもさらに好まし
い実施態様においては、生成してくるイソシアナ
ート化合物よりも10℃以上高沸点の芳香族ヒドロ
キシル化合物を用いて、熱分解反応と同時にイソ
シアナート化合物を蒸留によつて分離する方法で
ある。この方法では高沸点化合物である芳香族ヒ
ドロキシル化合物は、分解工程終了後、そのまま
か、あるいは若干の精製等を行つた後、カルボニ
ル化工程で再使用され、また熱分解工程前に、過
剰に存在する芳香族ヒドロキシル化合物を分離す
る必要もない。 また熱分解工程で用いられる反応器の様子及び
分解方法についても何ら限定されるものではな
く、例えば縦型の管型反応器を用いて内部をカル
ボニル化生成物が流下する間に熱分解し、低沸点
分解生成物を反応器の上部から気体状で取り出
し、高沸点分解生成物を反応器の下部から取り出
し別々に回収する方法、槽型反応器を用いて低沸
点分解生成物を気相に取り出し回収しながら分解
する方法、及びこれらを組合わせた方法などが好
ましく用いられる。さらに必要に応じて、これら
の熱分解反応器の上部に蒸留塔及び/又は部分凝
縮器などを設けることも行なわれる。 本発明の方法は、脂肪族モノイソシアナート、
脂肪族ジイソシアナート及び脂肪族ポリイソシア
ナートを製造するのに適しており、工業的に多量
使用されているヘキサメチレンジイソシアナート
の製造にも適した方法である。 次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明
する。 〔実施例〕 実施例 1 内容積200mlの撹拌式オートクレーブに、ヘキ
サメチレンジアミン12.5mmol、フエノール47
g、パラジウム黒0.5mgatom、ヨウ化ナトリウム
1mmolを入れ、系内を一酸化炭素で置換した
後、一酸化炭素を75Kg/cm2、ついで空気35Kg/cm2
を入れ全圧を110Kg/cm2とした。撹拌しながら170
℃で1時間カルボニル化反応を行つた後、反応混
合物をロ過することによつて全量のパラジウム黒
を分離・回収した。 反応混合物を分析した結果、ヘキサメチレンジ
アミンの反応率は100%であり、ヘキサメチレン
ジイソシアナートが73%の収率で、モノイソシア
ナートモノウレタンである1−イソシアナート−
6−フエノキシカルバモイル−ヘキサンが14%の
収率で、ジウレタンである1,6−ジフエノキシ
カルバモイル−ヘキサンが7%の収率で生成して
いることがわかつた。 なお、ヨウ化ナトリウムを用いない場合は、こ
のカルボニル化反応は殆ど進行しなかつた。 つぎに、温度計、液面以下に延びている窒素導
入口及びリービツヒ冷却器を設けた3つ口フラス
コから成る単蒸留装置に、カルボニル化工程で得
られた反応混合物を入れ、フラスコの外浴を200
℃に加熱し、窒素を30/時で導入した。カルボ
ニル化反応によつて生成した水及び大部分のフエ
ノールが185℃までの温度で留去された。この際、
熱分解反応も同時に進行していたが、さらに外浴
温度を210℃にあげて10分間保持し、分解によつ
て生成してくるフエノールもほぼ完全に留去し
た。フエノールはほぼ100%回収された。得られ
た残査を減圧蒸留することによつて、126〜127
℃/10mmHgで留出するヘキサメチレンジイソシ
アナート1.95g(ヘキサメチレンジアミン基準で
収率98.2%)を得た。 実施例 2 フエノールの代りにパラクレゾール54gを用い
る以外は、実施例1と同様の方法でカルボニル化
反応を行つた結果、ヘキサメチレンジアミンの反
応率は100%で、ヘキサメチレンジイソシアナー
トが収率62%で、1−イソシアナート−6−(p
−メチルフエノキシ)カルバモイル−ヘキサンが
収率3%で、ジ−(p−メチルフエノキシ)カル
バモイル−ヘキサンが収率30%で生成しているこ
とがわかつた。 パラジウム黒をロ過によつて除いた反応混合物
を実施例1と同様な方法により、フラスコの外浴
温度を210℃に保ち、熱分解反応と同時にパラク
レゾールの蒸留を行つた。ほぼ全量のパラクレゾ
ールを回収した後、残査を減圧蒸留することによ
つて、126〜127℃/10mmHgで留出するヘキサメ
チレンジイソシアナート1.93g(ヘキサメチレン
ジアミン基準で収率91.9%)を得た。 実施例 3 フエノールの代りにパラクロルフエノール55
g、ヨウ化ナトリウムの代りにヨウ化テトラメチ
ルアンモニウム1mmolを用いる以外は実施例1
と同様の方法でカルボニル化反応を行つた結果、
ヘキサメチレンジアミンの反応率は100%で、ヘ
キサメチレンジイソシアナートが収率75%で、1
−イソシアナート−6−(p−クロロフエノキシ)
カルバモイル−ヘキサンが収率15%で、ジ−(p
−クロロフエノキシ)カルバモイル−ヘキサンが
収率5%で生成していることがわかつた。 パラジウム黒をロ過によつて除いた反応混合物
を実施例1で用いたのと同じような3つ口フラス
コに入れた。但しこの場合、窒素導入口は毛細管
となつており、系全体が300mmHgに保たれてい
た。この分解反応蒸留装置のフラスコの外浴温度
を220℃に保ち、パラクロルフエノールの蒸留と
同時に熱分解反応を実施した。ほぼ全量のパラク
ロルフエノールを回収した後、残査を減圧蒸留す
ることによつて、126〜127℃/10mmHgで留出す
るヘキサメチレンジイソシアナート1.94g(ヘキ
サメチレンジアミン基準収率92.4%)を得た。 実施例 4〜9 ヨウ化ナトリウムの代りに第1表に示す種々の
ハロゲン化合物を用いる以外は実施例1と同様な
方法により、カルボニル化反応及び熱分解反応を
行い、減圧蒸留によつてヘキサメチレンジイソシ
アナートを得た。 その結果を第1表に示す。 ここで、HMDIはヘキサメチレンジイソシア
ナートを、HMIUは1−イソシアナート−6−
フエノキシカルボモイル−ヘキサンを、HMDU
は1,6−ジフエノキシカルバモイルヘキサンを
表わす。収率は使用したヘキサメチレンジアミン
を基準とした値である。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing aliphatic isocyanates. More specifically, the present invention relates to a method for producing aliphatic isocyanate in high yield from an aliphatic primary amine, carbon monoxide, and molecular oxygen. [Prior Art] Conventionally, aliphatic isocyanates have been produced by the reaction of aliphatic primary amines with phosgene, but this requires the use of highly toxic phosgene and the use of large amounts of corrosive hydrogen chloride as a by-product. Isocyanates can be produced relatively easily without using phosgene because of the fact that the product may contain hydrolyzable chlorine compounds and it is very difficult to remove this byproduct. A method for manufacturing is desired. On the other hand, it was already known that aliphatic isocyanates can be produced in about 50% yield by reacting aliphatic primary amines with carbon monoxide and stoichiometric amounts of palladium chloride. (EWStern et al., J.
(Org.Chem., Vol. 31, p. 596, 1966) [Problems] However, this method requires more than an equivalent amount of sodium hydrogen phosphate as a dehydrochlorination agent, and palladium chloride is not used as a catalytic reaction. This method was far from being commercially viable due to the fact that the reaction stopped due to reduction to metal palladium, the reaction time was extremely long at 48 to 60 hours, and the yield was low. Also, Special Publication No. 45-650 (and J.Tsuji et al.
A similar reaction was reported in Chem.Commun., p. 828, 1966), but this method also uses stoichiometric amounts of palladium chloride and allyl halide, and is not a catalytic reaction. It could not be carried out industrially because the reaction stopped when a pialyl complex was formed and the yield was very low. Therefore, the present inventors conducted intensive research to find a method for producing aliphatic isocyanate from an aliphatic primary amine in high yield without using phosgene, and as a result, the present invention was completed. [Structure] That is, the present invention provides a method for producing an aliphatic isocyanate from an aliphatic primary amine, comprising: (a) an aromatic hydroxyl compound, molecular oxygen, and a platinum group metal and a compound containing a platinum group element; An aliphatic primary amine is reacted with carbon monoxide in the presence of a catalyst system comprising at least one selected halogen compound and at least one halogen compound to form a carbonylation product comprising an isocyanate compound and a urethane compound. and (b) heating the obtained carbonylation product to 100 to 300°C.
The isocyanate compound and aromatic hydroxyl obtained by carrying out a thermal decomposition step in which the urethane compound in the carbonylation product is decomposed into an isocyanate compound and an aromatic hydroxyl compound by treatment at a temperature of This is a method for producing aliphatic isocyanate, which is characterized by recovering the compound and the compound separately. The carbonylation process of the present invention is characterized by the co-production of an isocyanate compound and a urethane compound, and although the mechanism of production of this carbonylation product is unknown, the result of the reaction is, for example, an aromatic hydroxyl compound. When using ArOH as , it is expressed by the following general formula. R(NH 2 ) o +n・CO+1/2n・O 2 +(my+nz)・
ArOH →x・R(NCO) o +y・R(NHCOOAr) n (NCO) o
-n
+z・R(NHCOOAr) o +n・H 2 O (where, R is an n-valent aliphatic group, Ar is an aromatic group, m and n are integers of 1 or more, x, y, z
is 0 or a positive number, x+y+z=1, x≠
0 shall be satisfied. ) Furthermore, in the thermal decomposition process of the present invention, the urethane compound in the carbonylation product is decomposed into an isocyanate compound and an aromatic hydroxyl compound, and this urethane compound is a mixture of aliphatic isocyanates and aromatic hydroxyl compounds. It is characterized by its decomposition occurring more easily than compounds in which alcohol is added to aliphatic isocyanate. This thermal decomposition reaction is expressed, for example, by the following general formula. y・R(NHCOOAr) n (NCO) on +z・R(NHCO
OAr) o → (y+z)・R(NCO) o +(my+nz)・Ar
OH The platinum group metals and platinum group element-containing compounds used in the carbonylation step of the method of the present invention contain at least one component selected from platinum group elements such as palladium, rhodium, platinum, ruthenium, iridium, and osmium. There is no particular restriction as long as these elements are included, and these elements may be in a metallic state or may be components forming a compound. In addition, these catalyst components include, for example, activated carbon, graphite, silica, alumina, silica-alumina, silica-titania, titania,
It may be supported on a carrier such as zirconia, barium sulfate, calcium carbonate, asbestos, bentonite, diatomaceous earth, polymer, ion exchange resin, zeolite, molecular sieve, magnesium silicate, magnesia, or the like. Examples of platinum group elements in the metallic state include metals such as palladium, rhodium, platinum, ruthenium, iridium, and osmium, these metal blacks, and catalyst components containing these metal ions on the above-mentioned carrier, and then hydrogen and Those reduced with formaldehyde, alloys or intermetallic compounds containing these metals, etc. are used. Further, the alloy or intermetallic compound may be one of these platinum group metals, or may be one of these platinum group metals, or may contain other elements such as selenium, tellurium, sulfur, antimony, bismuth,
Copper, silver, gold, zinc, tin, vanadium, iron, cobalt, nickel, mercury, lead, thallium, chromium,
It may also contain molybdenum, tungsten, or the like. On the other hand, compounds containing platinum group elements include inorganic salts such as halides, sulfates, nitrates, phosphates, borates, acetates, oxalates,
Organic acid salts such as formates, cyanides, hydroxides, oxides, sulfides, and metal acid salts containing anions such as nitro groups, cyano groups, halogens, and oxalate ions. Examples include metal complex compounds such as ammonia, amines, phosphines, carbon monoxide, salts or complexes containing chelate ligands, and organometallic compounds having organic ligands or organic groups. Among these catalyst components, those containing palladium or rhodium or both are particularly preferred, such as Pd black, Pd
-C, Pd- Al2O3 , Pd- SiO2 , Pd - TiO2 , Pd-
Supported palladium catalysts such as ZrO 2 , Pd-BaSO 4 , Pd-CaCO 3 , Pd-asbestos, Pd-zeolite, Pd-molecular sieve; Pd-Pb, Pd-
Se, Pd-Te, Pd-Hg, Pd-Tl, Pd-P, Pd
−Cu, Pd−Ag, Pd−Fe, Pd−Co, Pd−Ni,
Alloys or intermetallic compounds such as Pd-Rh, these alloys or intermetallic compounds supported on the above-mentioned carriers, PdCl 2 , PdBr 2 , PdI 2 , Pd
(NO 3 ) 2 , inorganic salts such as PdSO 4 , Pd
(OCOCH 3 ) 2 , organic acid salts such as palladium oxalate, Pd(CN) 2 , PdO, PdS, M 2 [PdX 4 ], M 2
Palladate salts represented by [PdX 6 ] (M represents an alkali metal or ammonium ion,
represents a nitro group, a cyano group, or a halogen. )
Palladium ammine complexes such as [Pd(NH 3 ) 4 ]X 2 , [Pd(en) 2 ]X 2 (X has the same meaning as above, and en represents ethylenediamine), PdCl 2
(PhCN) 2 , PdCl 2 (PR 3 ) 2 , Pd(CO) (PR 3 ) 3 , Pd
(PPh 3 ) 4 , PdCl(R) (PPh 3 ) 2 , Pd(C 2 H 4 )
(PPh 3 ) 2 , complex compounds or organometallic compounds such as Pd(C 3 H 5 ) 2 (R represents an organic group), Pd(acac) 2
Complex compounds coordinated with chelate ligands such as
Ph black, supported rhodium catalysts similar to Pd, Rh alloys or intermetallic compounds similar to Pd, and those supported on supports, RhCl 3 and hydrates, RhBr 3 and hydrates, RhI 3 and water Rh 2 (SO 4 ) 3 and inorganic salts such as hydrates, Rh 2 (OCOCH 3 ) 4 , Rh 2 O 3 ,
RhO 2 , M 3 [RhX 6 ] and hydrates (M and X have the same meanings as above), [Pd(NH 3 ) 5 ]X 3 , [Rh(en) 3 ]
Rhodium ammine complexes such as X 3 , Rh 4
Rhodium carbonyl clusters such as (CO) 12 , Rh 6 (CO) 16 , [RhCl(CO 2 ) 3 , RhCl 3 (PR 3 ) 3 ,
RhCl (PPh 3 ) 3 , RhX (CO) L 2 (X has the same meaning as above, L is a ligand consisting of an organic phosphorus compound and an organic arsenic compound), RhH (CO) (PPh 3 ) 3
Examples include complex compounds such as or organometallic compounds. In the carbonylation step of the present invention, only one type of these platinum group metals or compounds containing platinum group elements may be used, or two or more types may be used as a mixture, and the amount used may be particularly determined. Although there is no limit, it is generally desirable that the component containing the platinum group element is in the range of 0.0001 to 50 mol% based on the primary amine. Further, the halogen compound used in the carbonylation step of the present invention may be either organic or inorganic as long as it is a halogen-containing compound that does not contain a platinum group element, such as a metal halide or an onium halide compound. , a compound capable of producing a halogenated onium compound in a reaction system, a halogen oxoacid or its salt, a halogen-containing complex compound, an organic halide, and the like are preferably used. As the metal halide, halides of alkali metals and alkaline earth metals are particularly preferred. Examples of alkali metal and alkaline earth metal halides include lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, lithium bromide, sodium bromide, rubidium bromide, cesium bromide, magnesium bromide, strontium bromide, Combining a single metal such as barium bromide, lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, rubidium iodide, cesium iodide, magnesium iodide, calcium iodide, strontium iodide, barium iodide, etc. with a single halogen Compounds, double salts such as sodium magnesium chloride, potassium magnesium bromide, potassium bromine fluoride, potassium iodine chloride, rubidium iodine chloride, cesium iodine chloride, cesium iodine chloride bromide, rubidium iodine chloride bromide, potassium iodine bromide, Examples include polyhalides such as cesium iodine bromide and rubidium iodine bromide. An onium halide compound is a compound containing an element with a lone pair of electrons, in which a proton or other cationic reagent is bonded to these lone pairs, and the element with a lone pair of electrons forms a covalent bond with a valence of 1.
increases and becomes a cation,
It has a halogen anion as a counter ion. Such onium compounds include ammonium compounds ([R 1 R 2 R 3 R 4 N ]X), phosphonium compounds ([R 1 R 2 R 3 R 4 P ] R 3 R 4 As]X), iodonium compounds ([R 1 R 2 I]X), and the like are particularly preferred. Here, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 represent hydrogen or a group selected from an aliphatic group, an aromatic group, an alicyclic group, an araliphatic group, and a heterocyclic group, and each is the same. Alternatively, in some cases, it may be a constituent element of a ring containing an element having a lone pair of electrons. Further, X represents a halogen selected from Cl, Br, and I. Of course, it may be a compound having two or more such onium groups in its molecule, or it may be a polymer containing such onium groups in its main chain or side chain. Halogenated onium compounds, which are onium compounds whose anion is a halogen, can be easily synthesized by reacting a hydrogen halide or an organic halide with a corresponding amine or nitrogen-containing compound, phosphine compound, alumine compound, etc. These may be produced outside the reaction system, or may be produced within the reaction system. Of course, it may be produced by other methods, or may be produced within the reaction system by other methods. Among these, particularly preferred are halogenated ammonium compounds and halogenated phosphonium compounds. Halogenated ammonium compounds can be easily obtained by reacting a corresponding nitrogen-containing compound with hydrogen halide, or by reacting a nitrogen-containing compound with an alkyl halide or an aryl halide. Examples include ammonia, amines such as primary amines, secondary amines, and tertiary amines, hydroxylamines, hydrazines, hydrazones, amino acids, oximes, imide esters, amides, and various compounds. There are nitrogen heterocyclic compounds, etc. Examples of quaternary ammonium halides include aliphatic quaternary ammonium halides such as halogenated tetramethylammonium, halogenated tetraethylammonium, halogenated tetrabutylammonium, halogenated trimethylethylammonium, and halogenated diethyldibutylammonium; Alicyclic quaternary ammonium halides such as N,N,N-trimethylcyclohexylammonium, aromatic aliphatic quaternary ammonium halides such as halogenated tetrabenzylammonium, halogenated trimethylbenzylammonium, halogenated N,N, N-trimethylphenylammonium, aromatic quaternary ammonium halides such as halogenated N,N,N-triethylphenylammonium, halogenated N-methylpyridinium, halogenated N-ethylquinolinium, halogenated N, Heterocyclic quaternary ammonium halides such as N-dimethylpiperidinium and halogenated N,N'-dimethylimidazolinium are preferably used. Examples of the halogenated phosphonium compounds include symmetrical tetraalkylphosphonium compounds such as halogenated tetramethylphosphonium, halogenated tetraethylphosphonium, and halogenated tetrabutylphosphonium, and asymmetrical halogenated ethyltrimethylphosphonium and halogenated diethyldimethylphosphonium compounds. Tetraalkylphosphonium compounds, symmetrical tetraarylphosphonium compounds such as halogenated tetraphenylphosphonium, halogenated tetra(p-tolyl)phosphonium, etc., asymmetrical tetraarylphosphonium compounds such as halogenated (α-naphthyl)triphenylphosphonium, etc. halogenated methyltriphenylphosphonium, alkylaryl mixed phosphonium compounds such as halogenated phenyltrimethylphosphonium, and tetraalkylphosphonium compounds such as halogenated tetrabenzylphosphonium. Halogen oxoacids and their salts refer to halogen oxyacids and their salts with positive oxidation numbers of 1, 3, 5, and 7, and specifically include hypochlorous acid, chlorous acid, and chloric acid. , perchloric acid, hypobromite, bromate, perbromate, hypoiodic acid, iodic acid, iodic acid,
Orthoperiodic acid, metaperiodic acid, and salts of these acids. As a salt cation,
Any ions such as ammonium ions and various metal ions may be used, but alkali metal ions and alkaline earth metal ions are particularly preferred. Among these salts, especially bromites such as sodium bromite, bromates such as lithium bromate, sodium bromate, potassium bromate, rubidium bromate, cesium bromate, magnesium bromate, and calcium bromate. , perbromates such as potassium perbromate, sodium hypoiodite, potassium hypoiodite, rubidium hypoiodite, cesium hypoiodite, calcium hypoiodite, barium hypoiodite, etc. Iodites, lithium iodate, sodium iodate,
Iodates such as potassium iodate, potassium hydrogen iodate, rubidium iodate, cesium iodate, magnesium iodate, calcium iodate, strontium iodate, barium iodate, lithium periodate, sodium metaperiodate, ortho Trisodium dihydrogen periodate, disodium trihydrogen orthoperiodate, potassium metaperiodate, dipotassium trihydrogenorthoperiodate, tripotassium hydrogenperiodate, rubidium periodate, cesium periodate , periodates such as barium periodate are preferably used. The halogen-containing complex compound may be either a cationic or anionic halogen-containing complex compound, such as polyhalogenated halogenated salts such as ammonium dichlorobromate, tetramethylammonium tetrabromoiodate, etc. Potassium iodotellurate, tetraethylammonium tetraiodomercurate, potassium tetraiodobismuthate, sodium tetrabromocuprate, cesium tetrabromoferrate, barium hexaiodostannate,
Metal halides such as potassium tetraiodoleadate and potassium hexabromotellurate, tris(pyridine)chromium tribromide, tris(pyridine)molybdenum tribromide, hexaammine cobalt tribromide, bis(2,2'-pipyridine) Complexes having a ligand such as copper diiodide are used. In addition, organic halides have the general formula R 6 (X) n (wherein R 6 is an m-valent organic group, X is a halogen, m
means an integer greater than or equal to 1. ), and when m is 2 or more,
X may be two or more different halogen species. In addition, halogen X is a heteroatom other than carbon,
For example, it may be bonded with nitrogen, phosphorus, oxygen, sulfur, selenium, etc. Furthermore, halogen molecules themselves can also be used. Such halogen compounds may be used alone or in combination of two or more. Such a halogen compound is usually used in an amount of 0.001 to 10,000 times the mole, more preferably 0.1 to 100 times the amount of metal in the platinum group metal or compound containing a platinum group metal element used. be done. Among the halogen-containing compounds used in the method of the present invention, those in which the halogen species is bromine or iodine are preferred, and those containing iodine are particularly preferred. The aromatic hydroxyl compound used in the present invention may be any compound as long as it has a hydroxyl group directly bonded to an aromatic group. For example, phenol; cresol (each isomer), xylenol (each isomer), trimethylphenol (each isomer), tetramethylphenol (each isomer), ethylphenol (each isomer), propylphenol (each isomer) various alkylphenols such as; various alkoxyphenols such as methoxyphenol (each isomer), ethoxyphenol (each isomer); chlorophenol (each isomer), bromophenol (each isomer), dichlorophenol (each isomers), halogenated phenols such as dibromophenol, alkyl- and halogen-substituted phenols such as methylchlorophenol (each isomer), ethylchlorophenol (each isomer), methylbromophenol (each isomer), and ethylbromophenol. type; expression A is a simple bond, or -O-, -S-, -SO2
-, -CO-, -CH 2 -, -C(R 2 )- (R is a lower alkyl group), and the aromatic ring represents a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, It may be substituted with a substituent such as an amide group or a cyano group. ] various substituted phenols; naphthol (each isomer) and various substituted naphthols; heteroaromatic hydroxyl such as hydroxypyridine (each isomer), hydroxycoumarin (each isomer), hydroxyquinoline (each isomer) Compounds; Aromatic dihydroxy compounds such as hydroquinone, resorcinol, catechol, dihydroxynaphthalene, dihydroxyanthracene and their alkyl-substituted or halogen-substituted dihydroxy compounds; Formula (A is as described above, and the aromatic ring may be substituted with a substituent such as a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, an amide group, or a cyano group.) Polyhydric phenols such as pyrogallol and phloroglucin are used.Also, a group containing an aromatic hydroxyl group may form the main chain or side chain of the polymer. The aromatic hydroxyl compound may be used alone or in combination of two or more. In the carbonylation step, the aromatic hydroxyl compound has a hydroxyl group per mole of amino group of the primary amine used. It is preferable that the aromatic hydroxyl compound is used in an amount of 1 mol or more.The amount of hydroxyl group used is preferably 5 mol or more, and even more preferably 10 mol or more, per 1 mol of amino group.Amount of aromatic hydroxyl compound If it is less than 1 mole per amino group of the primary amine, a urea compound will be produced as a by-product, which is undesirable.The aliphatic primary amine used in the present invention is
Any amine having one or more primary amino groups bonded to an aliphatic carbon atom may be used, and may be an alicyclic primary amine or an aromatic aliphatic primary amine. Examples of such aliphatic primary monoamines or polyamines include methylamine, ethylamine, propylamine (each isomer), butylamine (each isomer), pentylamine (each isomer), hexylamine (each isomer), Aliphatic primary monoamines such as dodecylamine (each isomer); ethylenediamine, diaminopropane (each isomer), diaminobutane (each isomer), diaminopentane (each isomer), diaminohexane (each isomer), Aliphatic primary diamines such as diaminodecane (each isomer);
1,2,3-triaminopropane, triaminohexane (each isomer), triaminononane (each isomer), triaminododecane (each isomer), 1,8-
Diamino-4-aminomethyl-octane, 2,6
-diaminocaproic acid 2-aminoethyl ester, 1,3,6-triaminohexane, 1,6,
Aliphatic primary triamines such as 11-triaminoundecane; cyclopropylamine, cyclobutylamine, cyclopentylamine, cyclohexylamine, diaminocyclobutane, diaminocyclohexane (each isomer), 3-aminomethyl-3,5,
Alicyclic primary mono- and polyamines such as 5-trimethylcyclohexylamine, triaminocyclohexane (each isomer); benzylamine, di(aminomethyl)benzene (each isomer), aminomethylpyridine (each isomer), These include aromatic aliphatic primary mono and polyamines such as di(aminomethyl)pyridine (all isomers), aminomethylnaphthalene (all isomers), and di(aminomethyl)naphthalene (all isomers). In addition, in the aliphatic groups, alicyclic groups, and aromatic aliphatic groups that make up the skeletons of these primary amines, some of the hydrogens are halogens, alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, cyano groups, and ester groups. , a sulfone group, or the like, or the skeleton may contain an unsaturated bond, an ether bond, an ester bond, a thioether bond, a sulfone bond, a ketone bond, or the like. In the method of the present invention, it is preferable to use an aromatic hydroxyl compound as a solvent, but other suitable solvents can also be added. Examples of such solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, and decane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, tetralin, and decalin; and aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, and mesitylene. Group hydrocarbons; Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile;
Sulfones such as sulfolane, methylsulfolane, dimethylsulfolane; tetrahydrofuran,
Examples include ethers such as 1,4-dioxane and 1,2-dimethoxyethane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; and esters such as ethyl acetate and ethyl benzoate. Furthermore, halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, fluorobenzene, chlorotoluene, chlornaphthalene, bromnaphthalene; chlorhexane, chlorocyclohexane, trichlorotrifluoroethane, methylene chloride, Halogenated aliphatic hydrocarbons such as carbon chloride or halogenated alicyclic hydrocarbons are also used as solvents. The molecular oxygen used in the carbonylation step of the present invention is pure oxygen or a substance containing oxygen, which may be air, or other gases that do not inhibit the reaction with air or pure oxygen, such as nitrogen, argon, helium, It may be diluted by adding an inert gas such as carbon dioxide. In some cases, it may also contain gases such as hydrogen, carbon monoxide, hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons. The carbonylation step of the present invention is usually carried out at a temperature of 80 to 300°C.
Preferably it is carried out at a temperature range of 120 to 250°C. The reaction pressure is 1 to 500Kg/cm 2 , preferably 20 to 300Kg/cm 2 .
Kg/cm 2 , and the reaction time varies depending on the reaction system, catalyst system, and other reaction conditions, but is usually from several minutes to several hours. This carbonylation reaction can be carried out either batchwise or continuously, in which the reaction solution is continuously drawn out while continuously supplying the reaction components. In the thermal decomposition step, which is the second step of the present invention, the urethane compound in the carbonylation product is removed by treating the carbonylation product produced in the carbonylation step at a temperature of 100 to 300°C. It is decomposed into an isocyanate compound and an aromatic hydroxyl compound, each of which is separated and recovered to produce the desired aliphatic isocyanate. The carbonylation product also contains isocyanate compounds, which may be separated prior to carrying out the pyrolysis step, but may also be pyrolyzed as a mixture without separation. Further, in the carbonylation step, the aromatic hydroxyl compound is usually used in excess, so that it exists as a mixture with the carbonylation product after the reaction. The carbonylated product separated from this mixture may be thermally decomposed, or the mixture may be subjected to a thermal decomposition step without being separated, and the resulting isocyanate compound and aromatic hydroxyl compound may be separated. In this thermal decomposition step, in addition to the carbonylation product or a mixture of the carbonylation product and an aromatic hydroxyl compound, it is also possible to carry out using a solvent inert to isocyanate,
This is the preferred method in some cases. Such solvents include aliphatic, cycloaliphatic or aromatic substituted or unsubstituted hydrocarbons or mixtures thereof, and also certain oxygenated compounds such as ethers, ketones and esters. . Preferred solvents include hexane, heptane,
Octane, nonane, decane, n-hexadecane,
Alkanes such as n-octadecane, eicosane, squalane, and alkenes corresponding to these;
Aromatic hydrocarbons and alkyl-substituted aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, diisopropylbenzene, dibutylbenzene, naphthalene, lower alkyl-substituted naphthalene, dodecylbenzene; chlorobenzene, dichlorobenzene, bromobenzene, Aromatic compounds substituted with nitro groups and halogens such as dibromobenzene, chlornaphthalene, bromnaphthalene, nitrobenzene, nitronaphthalene; diphenyl, substituted diphenyl, diphenylmethane, terphenyl, anthracene, phenanthrene, various isomers of dibenzyltoluene , polycyclic hydrocarbon compounds such as triphenylmethane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and ethylcyclohexane; ketones such as methyl ethyl ketone and acetophenone; esters such as dibutyl phthalate, dihexyl phthalate, and dioctyl phthalate; diphenyl Examples include ethers and thioethers such as ether and diphenyl sulfide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and diphenyl sulfoxide; nitriles such as benzonitrile; and silicone oil. When carrying out a thermal decomposition reaction, the urethane compound is converted into the corresponding isocyanate compound and aromatic hydroxyl compound, but one component is removed from the reaction system to prevent it from recombining and returning to the urethane compound. We have to go. In this case, it is preferable to remove and separate low boiling point components by distillation or the like among these components that are generated as the reaction progresses. In order to promote this separation, it is also a preferred method to introduce an inert gas such as nitrogen, helium, argon, carbon dioxide, methane, ethane, propane, etc., singly or in combination, into the reaction system. Organic solvents with a similar effect include low boiling point organic solvents, such as halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, and carbon tetrachloride, lower hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and benzene, and tetrahydrofuran and dioxane. Ethers can also be used. The thermal decomposition reaction can be carried out either batchwise or continuously. The reaction temperature is usually preferably 100 to 300°C, more preferably 120 to 270°C. The reaction temperature is
If it is below 100°C, the reaction is slow or does not occur, which is industrially unfavorable, and if it is above 300°C, side reactions occur and the yield is reduced, which is not desirable. If the urethane compound of the present invention is used, it can be decomposed at a lower temperature than urethane compounds obtained from ordinary alcohols, and the produced isocyanate is suppressed from becoming a polymeric substance due to side reactions at high temperatures. This is also one of the features of the present invention. A thermal decomposition catalyst can also be used for the purpose of lowering the temperature of the thermal decomposition reaction or increasing the reaction rate. Such catalysts include, for example, rare earth elements, antimony, bismuth, and their oxides, sulfides, and salts; elemental boron and boron compounds; copper group, zinc group of the periodic table,
Metals of the aluminum group, carbon group, titanium group, and oxides and sulfides of these metals; carbides and nitrides of the carbon group excluding carbon in the periodic table, titanium group, vanadium group, and chromium group are preferably used. When using a catalyst, the ratio of these catalysts to the urethane compound can be set as desired, but it is preferable to use the catalyst in an amount of usually 0.0001 to 100 times the weight of the urethane compound. The reaction time for thermal decomposition varies depending on the type of urethane, solvent, catalyst, etc. used, reaction temperature, etc., but is usually from several minutes to several tens of hours. Preferably it is several minutes to several hours, and the shorter the better. In addition, the thermal decomposition reaction can be carried out under any pressure, including normal pressure, reduced pressure, and increased pressure, so it depends on the presence or absence of the urethane compound to be decomposed, the presence or absence of aromatic hydroxyl compounds, the presence or absence of a decomposition solvent, and the type of decomposition solvent. The optimum reaction pressure determined by Examples of preferred embodiments of the method of the invention include:
Under thermal decomposition reaction conditions, a carbonylation step is carried out using an aromatic hydroxyl compound having a boiling point difference of at least 10°C with respect to the isocyanate compound generated, and the isocyanate compound generated in the thermal decomposition step is One example is a method in which low-boiling point products of the isocyanate compounds and aromatic hydroxyl compounds are taken out into the gas phase at the same time as decomposition and separated from high-boiling point products. In a more preferred embodiment of this method, the isocyanate compound is separated by distillation at the same time as the thermal decomposition reaction using an aromatic hydroxyl compound having a boiling point 10°C or more higher than that of the isocyanate compound to be produced. It is. In this method, the aromatic hydroxyl compound, which is a high boiling point compound, is reused in the carbonylation process after the completion of the decomposition process, either as is or after some purification. There is also no need to separate aromatic hydroxyl compounds. Furthermore, there are no limitations on the appearance of the reactor used in the thermal decomposition process or the decomposition method. A method in which low-boiling decomposition products are taken out in gaseous form from the top of the reactor, and high-boiling decomposition products are taken out and collected separately from the bottom of the reactor. A tank-type reactor is used to convert the low-boiling decomposition products into the gas phase. A method of decomposing while taking out and recovering, a method of combining these methods, etc. are preferably used. Further, if necessary, a distillation column and/or a partial condenser may be provided above these thermal decomposition reactors. The method of the present invention comprises an aliphatic monoisocyanate,
This method is suitable for producing aliphatic diisocyanates and aliphatic polyisocyanates, and is also suitable for producing hexamethylene diisocyanate, which is used in large quantities industrially. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. [Example] Example 1 In a stirred autoclave with an internal volume of 200 ml, 12.5 mmol of hexamethylene diamine and 47 mmol of phenol were added.
After adding 0.5 mg of palladium black and 1 mmol of sodium iodide and replacing the inside of the system with carbon monoxide, carbon monoxide was 75 kg/cm 2 and then air was 35 kg/cm 2
was added to make the total pressure 110Kg/cm 2 . 170 while stirring
After carrying out the carbonylation reaction at ℃ for 1 hour, the entire amount of palladium black was separated and recovered by filtering the reaction mixture. Analysis of the reaction mixture showed that the reaction rate of hexamethylene diamine was 100%, the yield of hexamethylene diisocyanate was 73%, and the monoisocyanate monourethane 1-isocyanate-
It was found that 6-phenoxycarbamoyl-hexane was produced at a yield of 14%, and 1,6-diphenoxycarbamoyl-hexane, which is a diurethane, was produced at a yield of 7%. In addition, when sodium iodide was not used, this carbonylation reaction hardly proceeded. Next, the reaction mixture obtained in the carbonylation step is placed in a simple distillation apparatus consisting of a three-necked flask equipped with a thermometer, a nitrogen inlet extending below the liquid level, and a Liebig condenser, and the reaction mixture obtained in the carbonylation step is placed in the outer bath of the flask. 200
It was heated to 0.degree. C. and nitrogen was introduced at 30/h. Water and most of the phenols produced by the carbonylation reaction were distilled off at temperatures up to 185°C. On this occasion,
Thermal decomposition reaction was also progressing at the same time, but the temperature of the outer bath was raised to 210°C and held for 10 minutes, and the phenol produced by the decomposition was almost completely distilled off. Almost 100% of phenol was recovered. By distilling the obtained residue under reduced pressure, 126-127
1.95 g of hexamethylene diisocyanate (yield 98.2% based on hexamethylene diamine) was obtained by distillation at ℃/10 mmHg. Example 2 A carbonylation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 54 g of para-cresol was used instead of phenol. As a result, the reaction rate of hexamethylene diamine was 100%, and the yield of hexamethylene diisocyanate was 100%. 62%, 1-isocyanate-6-(p
It was found that -methylphenoxy)carbamoyl-hexane was produced in a yield of 3%, and di-(p-methylphenoxy)carbamoyl-hexane was produced in a yield of 30%. The reaction mixture from which palladium black had been removed by filtration was subjected to distillation of para-cresol at the same time as the thermal decomposition reaction, using the same method as in Example 1 while maintaining the temperature of the outer bath of the flask at 210°C. After recovering almost the entire amount of para-cresol, the residue was distilled under reduced pressure to obtain 1.93 g of hexamethylene diisocyanate (yield 91.9% based on hexamethylene diamine) distilled at 126-127°C/10 mmHg. Obtained. Example 3 Parachlorophenol 55 instead of phenol
g, Example 1 except that 1 mmol of tetramethylammonium iodide was used instead of sodium iodide.
As a result of carrying out the carbonylation reaction in the same manner as
The reaction rate of hexamethylene diamine was 100%, and the yield of hexamethylene diisocyanate was 75%.
-Isocyanate-6-(p-chlorophenoxy)
Carbamoyl-hexane with a yield of 15% and di-(p
It was found that -chlorophenoxy)carbamoyl-hexane was produced in a yield of 5%. The reaction mixture, with the palladium black removed by filtration, was placed in a three-necked flask similar to that used in Example 1. However, in this case, the nitrogen inlet was a capillary tube, and the entire system was maintained at 300 mmHg. The temperature of the outer bath of the flask in this decomposition reaction distillation apparatus was maintained at 220°C, and a thermal decomposition reaction was carried out simultaneously with the distillation of parachlorophenol. After recovering almost the entire amount of parachlorophenol, the residue was distilled under reduced pressure to obtain 1.94 g of hexamethylene diisocyanate (yield 92.4% based on hexamethylene diamine) distilled at 126-127°C/10 mmHg. Obtained. Examples 4 to 9 Carbonylation and thermal decomposition reactions were carried out in the same manner as in Example 1, except that various halogen compounds shown in Table 1 were used instead of sodium iodide, and hexamethylene was produced by distillation under reduced pressure. Diisocyanate was obtained. The results are shown in Table 1. Here, HMDI is hexamethylene diisocyanate, HMIU is 1-isocyanate-6-
Phenoxycarbomoyl-hexane, HMDU
represents 1,6-diphenoxycarbamoylhexane. The yield is based on the hexamethylene diamine used.

〔効果〕〔effect〕

本発明方法によつて、脂肪族1級アミンから脂
肪族イソシアナートが高収率で製造できることが
明らかになつた。
It has been revealed that aliphatic isocyanates can be produced in high yield from aliphatic primary amines by the method of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 脂肪族1級アミンから脂肪族イソシアナート
を製造する方法において、 (a) 芳香族ヒドロキシル化合物、分子状酸素及び 白金族金属及び白金族元素を含む化合物の
中から選ばれた少なくとも1種と ハロゲン化合物の少なくとも1種 とから成る触媒系の存在下に、脂肪族1級アミ
ンを一酸化炭素と反応させて、イソシアナート
化合物及びウレタン化合物から成るカルボニル
化生成物を得るカルボニル化工程、及び (b) 得られたカルボニル化生成物を、100〜300℃
の温度で処理することによつて、カルボニル化
生成物中のウレタン化合物をイソシアナート化
合物と芳香族ヒドロキシル化合物とに分解する
熱分解工程 を実施することによつて得られるイソシアナート
化合物と芳香族ヒドロキシル化合物とを別々に回
収することを特徴とする脂肪族イソシアナートの
製造法。 2 白金族金属及び白金族元素を含む化合物が、
パラジウム、ロジウム、パラジウム化合物及びロ
ジウム化合物である特許請求の範囲第1項記載の
方法。 3 ハロゲン化合物が、ハロゲン分子、アルカリ
金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物、ハ
ロゲン化オニウム化合物または反応系でこれらの
化合物を生成することのできる化合物、ハロゲン
のオキソ酸またはその塩、ハロゲンイオンを有す
る錯化合物及び有機ハロゲン化物から選ばれた少
くとも1種である特許請求の範囲第1項記載の方
法。 4 白金族金属及び白金族金属元素を含む化合物
が、パラジウム又はパラジウムを含む化合物であ
る特許請求の範囲第2項記載の方法。 5 ハロゲン化合物が、臭素分子、ヨウ素分子ま
たは臭素もしくはヨウ素を含む化合物である特許
請求の範囲第1項または第3項記載の方法。 6 臭素もしくはヨウ素を含む化合物が、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の臭化物もしくは
ヨウ化物である特許請求の範囲第5項記載の方
法。 7 ハロゲン化合物が、アルカリ金属ヨウ化物で
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。 8 脂肪族1級アミンが、ジアミンである特許請
求の範囲第1項記載の方法。 9 ジアミンが、ヘキサメチレンジアミンであ
り、製造する脂肪族イソシアナートがヘキサメチ
レンジイソシアナートである特許請求の範囲第8
項記載の方法。 10 熱分解反応条件下で、生成してくるイソシ
アナート化合物に対して、少くとも10℃の沸点差
を有する芳香族ヒドロキシル化合物を用いる特許
請求の範囲第1項記載の方法。 11 熱分解反応条件下で、イソシアナート化合
物に対して、少くとも10℃高い沸点を有する芳香
族ヒドロキシル化合物を用いる特許請求の範囲第
10項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for producing an aliphatic isocyanate from an aliphatic primary amine, comprising (a) an aromatic hydroxyl compound, molecular oxygen, and a compound selected from a platinum group metal and a platinum group element-containing compound; The aliphatic primary amine is reacted with carbon monoxide in the presence of a catalyst system comprising at least one isocyanate compound and at least one halogen compound to obtain a carbonylation product consisting of an isocyanate compound and a urethane compound. and (b) the obtained carbonylation product at 100 to 300°C.
The isocyanate compound and aromatic hydroxyl obtained by carrying out a thermal decomposition step in which the urethane compound in the carbonylation product is decomposed into an isocyanate compound and an aromatic hydroxyl compound by treatment at a temperature of 1. A method for producing an aliphatic isocyanate, which comprises recovering the compound and the isocyanate separately. 2 A platinum group metal and a compound containing a platinum group element,
The method according to claim 1, which is palladium, rhodium, palladium compounds and rhodium compounds. 3. The halogen compound contains a halogen molecule, an alkali metal or alkaline earth metal halide, a halogenated onium compound or a compound capable of producing these compounds in a reaction system, a halogen oxoacid or its salt, or a halogen ion. The method according to claim 1, wherein the compound is at least one selected from complex compounds and organic halides. 4. The method according to claim 2, wherein the platinum group metal and the compound containing a platinum group metal element are palladium or a compound containing palladium. 5. The method according to claim 1 or 3, wherein the halogen compound is a bromine molecule, an iodine molecule, or a compound containing bromine or iodine. 6. The method according to claim 5, wherein the compound containing bromine or iodine is an alkali metal or alkaline earth metal bromide or iodide. 7. The method according to claim 1, wherein the halogen compound is an alkali metal iodide. 8. The method according to claim 1, wherein the aliphatic primary amine is a diamine. 9. Claim 8, wherein the diamine is hexamethylene diamine and the aliphatic isocyanate produced is hexamethylene diisocyanate.
The method described in section. 10. The method according to claim 1, wherein an aromatic hydroxyl compound having a boiling point difference of at least 10°C with respect to the isocyanate compound produced under the thermal decomposition reaction conditions is used. 11. The method according to claim 10, which uses an aromatic hydroxyl compound having a boiling point at least 10° C. higher than the isocyanate compound under thermal decomposition reaction conditions.
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