甲撑二氨基甲酸酯的收率的观点考虑,脲及/或上述N-无取代 氨基甲酸酯的配合量相对于苯二甲胺的一个氨基为〇. 5~20倍摩尔,优选为1~10倍摩 尔,进一步优选为1~5倍摩尔左右,醇的配合量相对于苯二甲胺的一个氨基为0. 5~100 倍摩尔,优选为1~20倍摩尔,进一步优选为1~10倍摩尔左右。
[0052] 另外,该反应中,未必一定需要反应溶剂,但是,例如反应原料为固体时、反应产物 析出时,通过配合例如脂肪族烃类、芳香族烃类、醚类、腈类、脂肪族卤代烃类、酰胺类、硝基 化合物类、N-甲基P比略烧酮、N,N-二甲基咪唑烧酮(N,N-dimethylimidazolidinone)、 二甲基亚砜等反应溶剂,可提高操作性。
[0053] 另外,反应溶剂的配合量只要是目标产物苯二甲撑二氨基甲酸酯溶解的程度的量 即可,无特别限制,但因为工业上需要从反应液中回收反应溶剂,所以要尽可能减少该回收 所消耗的能量,并且如果配合量多,则反应底物浓度降低,反应速度减慢,因此优选尽可能 少。更具体而言,可在相对于1质量份的苯二甲胺通常为0~500质量份、优选为0~100 质量份的范围内使用。
[0054] 另外,该反应中,反应温度可在下述范围内适当选择:例如为100°C以上,优选为 150°C以上,例如为350°C以下,优选为300°C以下。如果反应温度低于上述范围,则存在反 应速度降低的情况,另一方面,如果高于上述范围,则存在副反应增大、苯二甲撑二氨基甲 酸酯的收率降低的情况。
[0055] 另外,反应压力通常为大气压,但在反应液中的成分的沸点比反应温度低时可以 加压,还可以根据需要减压。
[0056] 另外,反应时间例如为0.1小时以上,优选为0.5小时以上,例如为20小时以下, 优选为10小时以下。如果反应时间短于上述范围,则苯二甲撑二氨基甲酸酯的收率有时会 降低。另一方面,如果长于上述范围,则不适合于工业生产。
[0057] 另外,该方法中也可以使用催化剂。
[0058] 作为催化剂无特别限制,例如可举出氯化锡(II)、氯化锡(IV)、乙酸铅、磷酸铅、 氯化锑(III)、氯化锑(V)、乙酰丙酮铝、异丁酸铝、三氯化铝、氯化铋(III)、乙酸铜(II)、 硫酸铜(II)、硝酸铜(II)、双一(三苯基一氧化膦)一氯化铜(II)、钼酸铜、乙酸银、乙酸 金、氧化锌、氯化锌、乙酸锌、丙酮基乙酸锌、辛酸锌、草酸锌、己酸锌、苯甲酸锌、十一烷酸 锌、氧化铈(IV)、乙酸双氧铀、四异丙醇钛、四丁醇钛、四氯化钛、四苯酚钛、环烷酸钛、氯化 钒(III)、乙酰丙酮钒、氯化铬(III)、氧化钼(VI)、乙酰丙酮钼、氧化钨(VI)、氯化锰(II)、 乙酸锰(II)、乙酸锰(III)、乙酸铁(II)、乙酸铁(III)、磷酸铁、草酸铁、氯化铁(III)、溴化 铁(III)、乙酸钴、氯化钴、硫酸钴、环烷酸钴、氯化镍、乙酸镍、环烷酸镍等。
[0059] 进而,作为催化剂,例如也可举出Zn(0S02CF3)2(也记作:Zn(0Tf)2、三氟甲磺 酸锌)、Zn(0S02C2F5)2、Zn(0S02C3F7)2、Zn(0S02C4F9)2、Zn(0S02C6H4CH3) 2 (对甲苯磺酸锌)、 Zn(0S02C6H5)2、Zn(BF4)2、Zn(PF6)2、Hf(OTf) 4 (三氟甲磺酸铪)、Sn(OTf)2、A1 (OTf)3、Cu(OTf) 2 等。
[0060] 这些催化剂可以单独使用或并用两种以上。
[0061] 另外,相对于1摩尔的苯二甲胺,催化剂的配合量例如为0.000001~0.1摩尔,优 选为0. 00005~0. 05摩尔。催化剂的配合量即使比上述范围更多,也未见在其之上的显著 的反应促进效果,有时反而会因配合量的增大而导致成本升高。另一方面,如果配合量比上 述范围更少,则有时得不到反应促进效果。
[0062] 需要说明的是,催化剂的添加方法无论是一并添加、连续添加及多次断续分批添 加中的任何一种添加方法都不会对反应活性造成影响,无特别限制。
[0063] 而且,对于该反应而言,在上述条件下,例如在反应容器内投入苯二甲胺、脲及/ 或N-无取代氨基甲酸酯、醇以及根据需要使用的催化剂、反应溶剂,进行搅拌或混合即 可。
[0064] 由此,作为主产物,生成苯二甲撑二氨基甲酸酯。
[0065] 另外,在该反应中,作为副产物产生氨。
[0066] 另外,该反应中,配合N-无取代氨基甲酸酯时,例如作为副产物产生以下述通式 (3)表示的醇。
[0067] R1- 0H(3)
[0068] (式中,R1表示与上式(1)的R1相同的含义。)
[0069] 另外,该反应中,例如作为副产物产生以下述通式(4)表示的N-无取代氨基甲酸 酯。
[0070] R:0 -CO-NH2 (4)
[0071] (式中,R1表示与上式(1)的R1相同的含义。)
[0072] 另外,该反应中,作为反应类型,可以采用分批式、连续式中的任意类型。
[0073] 接着,该方法中,利用已知的方法从所得的反应液中分离出苯二甲撑二氨基甲酸 酯,并且将例如过量(未反应)的脲及/或N-无取代氨基甲酸酯、过量(未反应)的醇、 作为副产物产生的醇(上式(3))、N-无取代氨基甲酸酯(上式(4))等作为低沸点成分 (轻沸成分)分呙。
[0074] 需要说明的是,优选将从低沸点成分(轻沸成分)中粗分离出的醇(过量(未反 应)的醇及作为副产物产生的醇)用作氨基甲酸酯化反应的原料成分。
[0075] 由此,可以将从低沸点成分(轻沸成分)中粗分离出的醇有效地在工业上应用。
[0076] 另外,优选将从低沸点成分(轻沸成分)中粗分离出的N-无取代氨基甲酸酯用 作氨基甲酸酯化反应的原料成分。
[0077] 由此,可以将从低沸点成分(轻沸成分)中粗分离出的N-无取代氨基甲酸酯有 效地在工业上应用。
[0078] 而且,该方法中,通过将如上所述地得到的苯二甲撑二氨基甲酸酯热分解,生成苯 二甲撑二异氰酸酯(1,3-苯二甲撑二异氰酸酯、1,4 一苯二甲撑二异氰酸酯)以及作为副 产物的下述通式(5)表示的醇。
[0079] R1- 0H(5)
[0080](式中,R1表示与上式(1)的R1相同的含义。)
[0081] 该热分解无特别限制,例如可以采用液相法、气相法等已知的分解法。
[0082] 气相法中,通过热分解生成的苯二甲撑二异氰酸酯及醇可以从气体状的生成混合 物中通过分级冷凝来分离。另外,液相法中,通过热分解生成的苯二甲撑二异氰酸酯及醇例 如可以采用蒸馏、作为承载物质的溶剂及/或非活性气体来分离。
[0083] 作为热分解,从操作性的观点考虑,优选举出液相法。
[0084] 该方法中,苯二甲撑二氨基甲酸酯优选在非活性溶剂的存在下热分解。
[0085] 非活性溶剂只要至少能溶解苯二甲撑二氨基甲酸酯,对苯二甲撑二氨基甲酸酯及 苯二甲撑二异氰酸酯为非活性,并且在热分解时不反应(即稳定)即可,无特别限制,但为 了高效率地实施热分解反应,则优选沸点比生成的苯二甲撑二异氰酸酯更高。
[0086] 作为这样的非活性溶剂,可以根据压力条件等进行适当选择,例如可举出芳香族 系烃类等。
[0087]作为芳香族烃类,可举出例如苯(沸点:80°C)、甲苯(沸点:111°C)、邻二甲 苯(沸点:144°C)、间二甲苯(沸点:139°C)、对二甲苯(沸点:138°C)、乙基苯(沸点: 136°C)、异丙基苯(沸点:152°C)、丁基苯(沸点:185°C)、环己基苯(沸点:237~340°C)、 四氢化萘(沸点:208°C)、氯苯(沸点:132°C)、邻二氯苯(沸点:180°C)、1 一甲基萘(沸 点:245°C)、2 -甲基萘(沸点:241°C)、1 一氯萘(沸点:263°C)、2 -氯萘(沸点:264~ 266°C)、三苯基甲烷(沸点:358~359°C(754mmHg))、1 一苯基萘(沸点:324~325°C)、 2 -苯基萘(沸点:357~358°C)、联苯(沸点:255°C)、二苄基甲苯(沸点:391°C)等。
[0088] 另外,上述溶剂也可以以市售品形式获得,可举出例如BarrelProcessOilB- 〇1 (芳香族烃类、沸点:176°C)、BarrelProcessOilB- 03(芳香族烃类、沸点:280°C)、 BarrelProcessOilB- 04AB(芳香族经类、沸点:294°C)、BarrelProcessOilB- 05 (芳香族烃类、沸点:302°C)、BarrelProcessOilB- 27 (芳香族烃类、沸点:380°C)、 BarrelProcessOilB- 28AN(芳香族经类、沸点:430°C)、BarrelProcessOilB- 30 (芳香族烃类、沸点:380°C)、BarrelTherm200 (芳香族烃类、沸点:382°C)、Barrel Therm300 (芳香族经类、沸点:344°C)、BarrelTherm400 (芳香族经类、沸点:390°C)、 BarrelTherm1H(芳香族经类、沸点:215°C)、BarrelTherm2H(芳香族经类、沸点: 294°C)、BarrelTherm35〇(芳香族经类、沸点:3〇2°C)、BarrelTherm47〇(芳香族经类、 沸点:310°C)、BarrelThermPA(芳香族经类、沸点:176°C)、BarrelTherm330 (芳香族 烃类、沸点:257°C)、BarrelTherm430(芳香族烃类、沸点:291°C)(以上为松村石油公司 制)、NeoSK- 0IL1400(芳香族烃类、沸点:391°C)、NeoSK- 0IL1300(芳香族烃类、沸点: 291°C)、NeoSK- 0IL330(芳香族烃类、沸点:331°C)、NeoSK- 0IL170(芳香族烃类、沸点: 176°C)、NeoSK- 0IL240(芳香族烃类、沸点:244°C)、KSK- 0IL260(芳香族烃类、沸点: 266°C)、KSK- 0IL280(芳香族烃类、沸点:303°C)(以上为SokenTecnixCo.,Ltd?制) 等。
[0089] 另外,作为非活性溶剂,还可举出酯类(例如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸 酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯等)、常用作热媒的脂肪族类烃类等。
[0090] 上述非活性溶剂可以单独使用或组合两种以上使用。
[0091] 相对于1质量份的苯二甲撑二氨基甲酸酯,非活性溶剂的配合量在0. 001~100 质量份、优选〇. 01~80质量份、更优选0. 1~50质量份的范围内。
[0092] 另外,热分解过程中,例如可以将非活性溶剂配合在苯二甲撑二氨基甲酸酯中,将 苯二甲撑二氨基甲酸酯热分解后,分离并回收该非活性溶剂,再次在热分解过程中配合在 苯二甲撑二氨基甲酸酯中。
[0093] 可以对热分解反应的反应条件进行适当设定,热分解温度通常为350°C以下,优选 为80~350°C,更优选为100~300°C。如果低于80°C,则有时无法获得实用的反应速度, 另外,如果高于350°C,则有时会发生苯二甲撑二异氰酸酯的聚合等不理想的副反应。另外, 热分解反应时的压力优选为相对于上述热分解反应温度而言生成的醇能汽化的压力,从设 备方面及功用方面来看,在实用性上优选为0. 133~90kPa。
[0094] 进而,该方法中,也可以根据需要添加催化剂。
[0095] 催化剂可以在上述反应时、反应后的蒸馏分离前后、苯