JPS58150555A - ウレタン化合物の製法 - Google Patents

ウレタン化合物の製法

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JPS58150555A
JPS58150555A JP3221382A JP3221382A JPS58150555A JP S58150555 A JPS58150555 A JP S58150555A JP 3221382 A JP3221382 A JP 3221382A JP 3221382 A JP3221382 A JP 3221382A JP S58150555 A JPS58150555 A JP S58150555A
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Shinsuke Fukuoka
伸典 福岡
Masazumi Chono
丁野 昌純
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウレタン化合物の製法に関する。さらに詳しく
は酸化剤の存在下に尿素化合物を一酸化炭素および有機
ヒドロキシル化合物と反応させて酸化的にカルボニル化
するととKよってウレタン化合物を製造する方法に関す
る。
ウレタン化合物はカーバメイト系農薬などに用いられる
重要な化合物であり、最近ではホスゲンを使用しないイ
ソシアナート類製造の原料として、その安価な製造方法
が要望されている。
このようなウレタン化合物を一酸化炭素を用いて製造す
る方法としては、芳香族ニトロ化合物、芳香族ニトロソ
化合物、芳香族アゾ化合物、芳香族アゾキシ化合物など
を酸化剤の不存在下で還元的にウレタン化する方法およ
び芳香族ア建ノ化合物を酸化的にウレタン化する方法が
知られている。
さらKN、N’−ジアリール尿素を酸化的にウレタン化
する方法も提案されている(特開昭u −l’xhss
z号公報)。この方法では主触媒として第■族貴金属ま
たはその化合物を用い、助触媒として塩化銅、塩化鉄、
オキシ塩化鉄、塩化バナジウム、オキシ塩化パナジクム
などの、反応系においてレドックス反応を行なうことの
できる金属を含む塩化物を反応系中r溶解させておく必
要がある。しかしながら溶解したこれらの金属塩化物は
反応容器や配管、パルプかどの金属材料に対する腐食性
が大きく、このため高価な金属材料を使用しなけれとな
らないという設備上の問題がある。さらに芳香族ウレタ
ンを製造する場合には溶解し九これらの金属塩化物を生
成物である芳香族ウレタンのような^沸点物質から分離
・回収するためには、はん雑な操作と多大の費用を要す
るという欠点があった。
本発明者らは、これらの欠点を克服すべく、尿素イピ合
物を酸化的にウレタン化してウレタン化合物を製造する
方法について鋭意研究を重ねた結果、これらの欠点の主
張原因となっているルイス酸やレドックス反応を行う元
素の塩化物を用いないで接触的に反応を進行させ得る全
く新しい触媒系を見出し、この知見に基づいて本発明を
完全するに至った。
すなわち、本発′IAは、酸化剤の存在下、尿素化合物
を一酸化炭素および有機ヒドロキシル化合物と反応させ
てクレーン化合物を製造するに当り、(5k)白金族金
属および白金族元素を含む化合物の中から選ばれた少く
とも1種と、(b)塩素、臭素およびヨウ素の中から選
ばれたハロゲンの少くとも1種とから成る触媒系、また
は(−白金族金属および白金族元素を含む化合物の中か
ら選ばれた少くとも1種と、伽)塩素、臭素および曹つ
素の中から選ばれたハロゲンの少くとも1種と、(C)
塩基性物質の中から選ばれた少くと41mとから成る触
媒系を用いることを特徴とするウレタン化合物の製法を
提供するものである。
このように、本発明の大きな特徴は、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、塩素、臭素およびlつ素の中から選ばれた少くとも
1種とを組み合わせた触媒系、または白金族金属及び白
金族元素を含む化合物の中から選ばれた少くとも1種と
、塩素、臭素およびヨウ素の中から選dれた少くとも1
種と。
塩基性物質の中から選ばれた少くとも1種とを組み合わ
せた触媒系にあ)、この触媒系を用いることによって尿
素化合物から選択性よく、かつ高収率でウレタン化合物
が得られることにある。
これらの事実は今まで全く知られていなかった実に鵞く
べきことであって前述の先行技術(特開昭55−120
5fi2号公報)からも全く予想できなかったことであ
る。
すなわち、先行技術においては白金族化合物を主触媒と
し1反応系においてレドックス反応を行うことのできる
元素の塩化物を助触媒とするM#’、’系を用いており
、実施例に見られる代表的な触媒系は、塩化パラジウム
にオキシ塩化鉄を組み合わせたものである。このような
系においては2価のパラジウムが反応KII与しており
反応の進行とともI/r還元されて0価のパラジウムに
なり、これが3価のオキシ塩化鉄によって再酸化されて
2価のパラジウムに戻ると同時に3価の鉄は還元されて
X@の鉄となり、さらにこの2価の鉄が酸化剤によって
再酸化されて8@l1cKRる。いわゆるワラカー反応
型の触媒サイクルによって主生成物であるウレタン化合
物を与えているものと考えられる。
このように先行技術の方法では反応系Wおいてレドック
ス作用を有する元素の塩化物が主触媒の再酸化剤として
必須であることが示されている。
そのような機能を有する元素としては周期表のgamm
a族およびIb〜■b族の元素の中から選ばれたレドッ
クス反応を受けることのできるものであって具体的Kd
、銅、亜鉛、水銀、タリウム、スス、チタン、ヒ素、ア
ンチモン、ビスミス、バナジウム、クロム、モリブデン
、タングステンマンガン、鉄、コバルト、ニッケルが挙
けられてお多、その中で、銅、パナジクム、マンガン、
モリブデン、タングステン、アンチモン、鉄のみが実施
例に記載されているにすぎない。
これy一対して本発明方法は、ハロゲ/またはハロゲン
と塩基性物質とを組み合わせて用いるものであって、ル
イス酸のような酸性物質を全く使用しないし、反応系に
おいてレドックス反応を行うことのてきる金属元素食全
く必費としないものである。
従って本発明の反応は先行技術ff[載されている反応
とは全く異なる反応機構で進行しているものと推定され
る。
本発明の方法で用いられるハロゲンまたは)gグンと塩
基性物質とを組み倉わせた奄のが、本反応ドおいてどの
ような機構で作用してdるかは不明であるが、白金族金
属や白金族元素を含む化合物と組合わせた場合、尿素化
合物の酸化的ウレタン化反応の触媒成分として重畳な作
用をしていることは明らかである。すなわち、白金族金
属又は白金族元lIAを含む化合物のみを用いた場合で
は。
本反応の条件下ではフレタン化反応はほとんど進行しな
いか、Toるいは進行しても少量のクレタ/を与えるに
過ぎず%%に金属状態の白金族元素のみを用いた場合轄
、ウレタン化合物はほとんど得られない0例えに、パラ
ジウムは本反応に対して有効な触媒成分の1つであるが
、0価の金属パラジウムであるパラジウム黒のみでは本
反応は実質的K ?1とんど遂行しない。しかし、これ
にハロゲン、例えばlつ素を加えると反応は接触的に進
行することを本発明者らは見出し、さらに、この系に塩
基性物511例えば水酸化竜シウムを加えると、はぼ定
量的にウレタン化合物が得られるようkなる。
このように本発明方法においては、金属状態の固体の白
金族化合物をも触媒成分の1つとして用いることができ
、このことは萬価な白金族化合物を反応系からろ過など
の簡単な方法で分離、回収しうることを示してお〕、工
業・的に有利、である。
lた金属状態の固体の白金族化合物を用いた場自、先行
技術で使用されている塩化第二鉄のよう・ルイス酸が共
存するとこれらの酸fよって白金族化合物が溶液中に溶
出してくることがあるが。
本発明の反応の系ではこれらの白金族化合物は実質的に
溶出しないことも本発明の大きな特徴の1つである。
また本発明の奄う1つの大きな特徴は、ハロゲンまたは
ハロゲンと塩基性物質を用いており、ハロゲンおよび塩
基性物質社生成物からの分離、a収が容易紀行えること
てあって、従来用いられているような重金I14類の塩
化物とは異なり、生成物中に汚染物質として混入するこ
ともない。
本発明方法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fついては、成分としてパラジウム、ロ
ジウムら白金、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K 1#lJ限は女<、これらの元素が金属
状態であってもよしし。
化合物を形成する成分であってもよい。また、これらの
触媒成分は活性炭、グラファイト、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、モレキュラー
シープ、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ってもよい。
金属状態の白金族元素として、倒えばパラジウム、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#F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たどが用いられる。
また1合金あるいは金属間化合物はこれらの白金族金族
同士のものであってもよいし、他の元素1例えばセレン
、テルル、イオウ、アンiモン、ビスマス、銅、鎖、金
、亜鉛、スズ、/(ナジウム、鉄、コIくルト ニッケ
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ってもよ
い。
一方、白金族元累を含む化合物としては1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;酢酸塩、シュウ酸塩、ギ酸塩などの有機酸塩類
;シアン化物類;水酸化物類;酸化物類;硫化物類;ニ
トロ基、シアノ基、ハロゲン、シュウ醗イオ/などのア
二オ/を含む金属酸塩及びアンモニア、アミン類、ホス
フィン類、−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;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、 fI、lえばPd黒:Pd−C,Pd
−Al、0.、   Pd−8i0.、   Pd−T
ie、、   Pd−Zr01゜Pd−Ba804. 
Pd−CaC0,、Pd−アスベスト、Pd−ゼオライ
ト、 Pd−モレキュラーシープ などの担持パラジウ
ム触媒類: Pd−Pb、 Pd−Be、 Pd−Te
Pd −Hg 、 Pd−Tl 、 Pd −P 、 
Pd−Cu 、 Pd−ムg、Pd−Fe 、 Pd 
−Co 、 Pd −Ni 、 Pd −Rh  など
の合金又は金属間化合物1jIS及びこれらの合金又は
金属間化合物を前記の工うな担体W担持したもの: P
del、 。
PdBr1. Pd11. Pd(NO4)1. Pd
804 などの無機塩類: Pd (ococH,)m
 eシェフ酸/くラジウムなどの有機酸@ 類: Pd
 (CN )1 : I”40 : Pd8 : Ml
 (Pdx4 ) 。
MバpJx、 )で表わされるAラジウム酸塩類(Mは
■ アルカリ土類金属、アンモニクムイオン、ニド四基。
シアノ―を表わし、Xはハロゲンを表わす。);(Pd
 (Nl(s)a)Xs −(P(1(all)s)X
s ナト(D ’ 5 シtムのアンミン錯体11ik
(Xは上記と同じ意味管もち、amはエチvyジアミン
を表わす) : Pd偽(PhCN)mPdCL@ (
PRs)1 、 P(1(CO) (1’N、)@ 、
 Pd (Pl’h@)m −P(lCj (R) (
PPks )s 、 I’d ((4Ha ) CP’
tk@ )s 、 Pd (CsHs) *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)1などのキレート配位子が配位
した錯化合物類;動点S Pdと同様な担持ロジウム触
媒類;Pdと同様な励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;Rhct。
及び水和物、 RhBr@及び水和−、RhI、及び水
和物。
Rh麿(80a)s及び水和物などの無機塩類;Rh、
(oc。
CH,)、 :勤、0.、励0. : M、 (RhX
、)及び水和物(M、Xは[1同シ意味’t % ”:
’ ) : [Bh(NI(s )s]X* −(Rh
(e鳳)s〕xs などのロジウムのアンミン錯体類;
 ah、 (co)、Rh、(co)8.などのロジウ
ふカルボニルクツスター類: (RhCz(CO)、)
諺、RhCjJ(Pルー)、。
Rkct(PPk、)、、 RhX((:O)L、  
(Xa前11eト同t;fc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)、溢i
i (CO) (PPh、 > s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。
を九211以上混合して用いてもよく、その使用量につ
いては%に制限はないが1通常白金族元素を含む成分が
尿素化合物1対して、 0.0001〜50モル−の範
凹であるのが望ましい。
本発明で用いられる塩基性物質は無機性、有機性いずれ
のものであってもよく、例えば、酸化リチウム、過酸化
リチウム、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、超酸化
ナトリウム、酸化カリウム、過酸化カリウム、三酸化二
カリウム、超酸化カリウム、酸化ルビジウ^、過酸化ル
ビジウム、三酸化二ルビジウム、超酸化ルビジウム、オ
ゾン化ルビジウム、酸化Cシ゛ウム、過酸化セシウム、
三酸化二セシウム、超酸化セシウム、オゾン化セシウム
などのアルカリ金属の酸化物類;酸化ベリリウム、酸化
マグネシウム、酸化カルシウム、過酸化カルシウム、酸
化ストロンチウム、過酸化ストロンチウム、酸化バリウ
ム、過酸化バリウムなどのアルカリ土類金属の酸化物類
;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸化ベリリウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ス
トロンチウム、水酸化バリウムなどのアルカリ金属およ
びアルカリ土類金属の水酸化物類;リチウム、ナトリウ
ム、カリウム等のアルカリ金属類;マグネシウム、カル
シウム、バリウム等のアルカリ土類金属類;炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸バリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸マグ
ネシウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸カルシウム
、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸バリウム等の強塩基と勅酸
の塩類;炭化カルシウム、炭化セシウム等の炭化物類;
水酸化アル建ニウム、水酸化ガリウム、水酸化インジウ
ム、水酸化タリウム、酸化タリク等のアル1=つ族金属
の水酸化物および酸化物類;酸化ランタン、酸化セリウ
ム、水酸化セリウム等の希土類元素の酸化物および水酸
化物類;水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化ホ
ウソオトリウム、水酸化カリウム、水素化リチウムアル
ミニウム等の水素化物類;硫化ナトリウム、硫化水素ナ
トリウム、硫化カリウム、硫化カルシウム等のアルカリ
金属またはアルカリ土類金属の硫化物および硫化水素化
物類;水酸化ナト2エテルアンモニウム、水酸化テトラ
プロピルアンモニクム郷の水酸化4級アン毫ニウム化合
物類;水酸化メチルトリフェニルホスホニクム、水酸化
テトラブチルホスホニウム等の水酸化4級ホスホニウム
化合物類:水酸化トリエチルスルホニクム、水酸化トリ
フェニルスルホニラ五等の水酸化3 級x #ホニウム
化合物類;酢酸す)9ウム、安息香酸カリウム、シュウ
酸ルビジウム、プロピオン酸バリウム等の強塩基と弱有
機酸との塩類;ナトリウムメチラート、ナトリウムエチ
ラート、カルシウムエチラート等のアルカリ金輌および
アルカリ土類金線のアルコラード類;ナトリウムフェノ
ラート、カリウムフェノラート、マグネシウムフェノ2
−ト等のアルカリ金属およびアルカリ土類金属のフェノ
ラート類;リチウムアミド、ナトリウムア々ド、カルシ
ウムアミド、リチウムジメチルアミド等のアルカリ金属
およびアルカリ土類金属のア々ド類ニトリメチルア建ン
、トリエチルアミン、トリーn−ブチルア2(ン、トリ
フェニルアミン、ジエチルメチルアばン、N、N−ジエ
チルアニリン、N−メチルピペリジン、N、N’−ジエ
チルピペj−/ン、N−メチルモルホリン、トリエチレ
ンシアイン、ヘキサメチレンテトラミン、N、N、N’
、N’−テトラメチルエチレンジアシン、ジシクロヘキ
シルエチルアミン、li、意、6.・−ペンタメチルピ
ペリジン、ピリジン、キノリン、フェナンスロリン、イ
ンドール、N−メチルイミダゾール、1.1−ジアザビ
シクロ−(5,4,6)−ウンデセン−7(DBU)、
1#5−ジアザビシクロ−(4,3,0)−/ネンー5
 (DBN)等の3級アイン類や環状合音素化合物1j
i(但しN−H基をもたないもの);クラウンエーテル
、アずクラウンエーテル、チアクラウンエーテル、アザ
クラウンなどのクラウン化合物類およびこれらのクラウ
ン化合物とアルカリ金属やアルカリ土類金属イオンなど
との鉛体類などが用いられる。さらにこれらの塩基性を
示すグループが分子内KM個以上あってもよいし、例え
ば水酸化4級アンモニウム基を有する隘イオン交換樹脂
のようなポリマーの一部を形成する亀のであってもよい
。またこれらの塩基性物質または塩基性を有するグルー
プが固体に担持されたり、化学的に結合されている−の
であって4よい。
これらの塩基性物質は単独で用いてもよいし、あるいは
2種以上混合して用いてもよい。またハロゲンも塩素、
臭素、ilり素のうち1種だけを用いてもよいし、2種
以上混食して用いてもよい。
ハロゲンの中では臭素およびロウ素が好ましく、%に!
i’)素が好ましい。
本発明において用いられるハロゲンおよび塩基性物質の
iKついては、特に制限はないが、ハロゲンは使用され
る白金族元素を含む成分の中の金属元素の量に対して通
常O6・・1〜1040・倍電ルの範囲で使用されるの
が好壕しく、また塩基性物質はハロゲンに対して、通常
o、ex〜1,0@・倍モルの範囲で使用されるのが好
ましい。
本発明の原料として用いられる尿素化合物祉式で示され
るような尿素結合を1分子中に少くとも1つ含む化合物
のことである。ここで、NK連な合手を表わす。このよ
うな原子又社基としてけ水素、ハロゲン、アルカリ金属
、原子、ヒドロキシル基、ア建ノ基、脂肪族基、脂環族
基、芳香脂肪族基、複素環式基、芳香族基などがある。
tたこれらの窒素紘それ自身、環を構成する要素となっ
てもよいし、尿素結合自身が環を構成する一部となって
いるようなものであってもよい。
このような尿素化合物としては未l1ll換尿木、モノ
置換尿素、ジ置換腋素、トリ置換W嵩、ナト2置換尿素
などいずれであってもよい。
モノ置換尿素としては例えば、メチル尿素、エチル尿素
、プロピル尿素、ブチル尿素、ヘキシル尿素等の脂肪族
モノ置換尿素類;シクロプロピル尿素、シクロブチル尿
素、シクロヘキシル尿′lA鴫の脂環族毫ノ置換尿素類
:ペンジル尿素、β−7エネチル尿素醇の芳香脂肪族モ
ノ置換置131c類ニア2ニル尿素、チオフェニル尿X
岬の複素環式モノ置換尿素類;フェニル尿素、トリル尿
素、ナフチル尿素等の芳香族モノ置換尿素類などが用い
られる。ジ置換尿素としては例えは、N、N−ジメチル
尿素、N、N−ジエチル尿I N、N−ジプロピル尿素
、N、N−ジプチル尿素、N、N−ジヘキシル尿素、N
−エチル−N−メチル尿素、N−エチル−N−ブチル尿
素等の脂肪族N、N−ジ置換尿素類: N、N−ジシク
ロプロピル尿素、N、N−ジシクロブチル尿素、N、N
−ジシク四ヘキシル尿素;N−ククロプロビルーN−メ
チル尿I N−シクロヘキシル−N−エチル尿#、Il
!の脂環族N、N−ジ置換尿素類;N、N−ジベンジs
−尿素、N−ベンジル−N−メチル尿素勢の芳香脂肪族
N、N−ジ置換尿素類;N、N−ジエチル尿素、N、N
−ジテオフェニル尿素、N−7ラニルーN−メチル尿素
等O複素環式N、N−ジ置換尿素類: N、N−ジフェ
ニル尿素、N、N−ジトリル尿素、N、N−ジナフチル
尿素、N−フェニル−N−1?ル尿索、N−rc=ルー
N−トリル尿素、N−す7チルーN−ベンジル尿素、N
−フェニル−N−シクロヘキシル尿i等の芳香族N、N
−ジtfL換尿素類;N、N’−ジメチル尿素、N、N
’−ジエチル尿素、N、N’−ジプロピル尿素、N、N
’−ジブチル尿素、N、N’−ジヘキシル尿素、N−エ
チル−N′−メチル尿素、N−エチル−N′−ブチル尿
素、N−へキシル−N′メチル尿素などの脂肪族N、N
’−ジ置換尿素類: N、N’−ジシクロプロピル尿素
、N、N’−ジシクロブチル尿素、N、N’−ジシクロ
ヘキシル尿素、N−シフ關プロピルーN′−メチル尿素
、N−シクロへ會シルーN′−エチル尿X%の脂環族N
、N’−ジ置換尿素類; N、N’−ジベンジル原木、
N−ベンジル−N′−メチル尿素等O芳香脂脂族N、N
’−ジ置換尿素類: NtN’−ジエチル尿素、N、N
’−ジチオフェニル腋素[)11素環式N、N’−ジ置
換尿素類; NsN’−ジフェニル尿素、N、N’−ジ
トリル尿素、N、N’−ジナフチル尿素、N−フェニル
−N’−)リル尿素、N−フェニル−N′−ナフチル尿
I N−フェニル−N’−エテル尿I N−す7チルー
N′−ベンジル尿素、N−7エエルーN′−シクロヘキ
シル尿素勢の芳香族N、N’−ジ置換尿素類およびピペ
リジル尿素、ピロリジニル尿*eの環状窒素化合物の尿
素類などが用いられる。トリ置換尿素類としては例えげ
、トリメチル尿素、トリエチル尿素、トリプルビル尿素
、トリブチル尿素、)リヘキシル尿素、N、N−ジメチ
ル−N′−エチル尿素、N、N−ジエチル−N′−ブチ
ル尿素、N−メチル−N−エチル−N′−ブチル尿素等
の脂肪族Fり置換尿素類;トリシフ−プロピル尿素、F
リシクロヘキシルill、N、N’−ジシクロへキシル
−N′−メチル[E、N−シクロヘキシル−N−エチル
−N’−ブチル尿素、N、N−ジエチル−N′−シクロ
ブチル尿素等の脂環族トリ置換尿素類ニトリフラニル尿
素、トリチオフェニル尿素、N、N’−ジフラニル〜N
−メチル尿素等の複素環式トリ置換尿素類;トリフェニ
ル尿素、トリトリル尿素、トリナフチル尿素、N、N−
ジフェニル−N′−メチル尿素、N、N’−ジフェニル
−N−シクロヘキシル尿IN。
N−ジ)fルーN’−フェニル尿l N−フェニル−N
−エチル−N′−ベンジル尿素等の芳香族トリ置換尿素
類;N−エチルピペリジル尿素、N−メチルピロリジニ
ル尿素等ON−糎換の環状窒素化合物の尿素類などが用
いられる。
テトラ置換尿素としては例えはテトラメチル尿素、テト
ラエチル尿素、テトラプロピル尿素、テトラヘキシル尿
素、ジエチルジメチル尿素、エチルトリメチル尿素等の
脂肪族テトラ置換尿素類;テ)?//ロブ薗ビル尿素、
テトラシクロへ中タル尿素、ジシクロへキシルジエチル
尿素、シクロブチルトリメチル尿素等の脂環族テトラ置
換尿素類:テトラベンジル尿素、トリベンジルメチル原
木、ジベンジルジエチル尿素、ベンジルトリメチル尿素
等の芳香脂肪族テ)lli[換尿素類:テトラ7ラニル
尿素、テトラチオフェニル尿素、)2ニルトリメチル尿
素尋の複素環式テトラ置換尿素類;テトラフェニル尿素
、テトラトリル尿素、テトラナフチル尿素、メチルトリ
フェニル尿素、ジエチルジフェニルW3L ジシクロへ
キシルジフェニル尿素、ナフチルトリエチル尿素等の芳
香族テトラ置換尿素類などが用いられる。また尿素結合
を環の構成llI素とする環状尿素化合物としては例え
に、!−イミダシロン、意−イ建ダシリドン、ビオチン
、ヒダントイン、N、N’−へキサメチレフ縁素、パラ
バン酸、ベンライ建ダシリド7などが用いられる。
さらには分子内に3個以上の尿素結合を有する化合物、
例えばN、N’−ジメチルカルバモイ羨ヘキサメチレン
シア2ン、N、N’−ジフェニルカルバモイルフェニレ
ンジ7ンンなどのポリアミ/のポリ尿素類あるいは次式
で表わされるような構造単位を有するポリメリック尿素
類なども用いることができる。
またこれらの置換尿素類においては置換基の1個以上の
水素が他の置換基、例えば低級脂肪族基、アミノ基、カ
ルボキシル基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、
ハロゲン、ニトロ基、ウレタン基、スルホキシド基、ス
ルホン基、カルボニル基、ア々ド基、芳香族基、芳香脂
肪族基などによってwt換されている奄のであってもよ
い。
インシアナート類の製造原料としてのウレタン化合物を
得る九めKIIiN、N’−ジ置換尿素類が好塘しく、
特に芳香族ウレタン化合物はN、N’−ジアリール尿素
類を用いることによって容易に製造されるO これらの尿素化合物は1種また社それ以上で用いられる
本発fIiIK用いる有機ヒドロキシル化合瞼は、1価
又社多価のアル;−ル類、あるいは1価又は多価のフェ
ノール類であ抄、このようなアルコール類としては、例
えば巌素数1−!Oの直鎖又は分枝鎖の1価又は多価ア
ルカノールやアルクノール、1価又は多価のシクロアル
カノールやシクロアルカノールやアラルキルアルコール
などがあけられる。さらにこれらのアルコ−klilは
不活性な他の置換基、例えばハロゲン原子、シアノ基、
アルコキシ基、スルホキシド基、スルホン基、カルボニ
ル基、エステル基、ア建ド基などを含んでいてもよい。
このようなアルコール類の具体例として、メタノール、
エタノール、グロパノール(各異性体)、ブタノール(
各異性体)、ペンタノール(各異性体)、ヘキサノール
(各異性体)、ヘグタノール(各異性体)、オクタツー
ル(各異性体)、ノニルアルコ−k (各異性体)、f
シルアルコール(各異性体)、り/デシルアルコール(
各異性体)、ラウリルアルコール(各異性体)、トリデ
シルアルコール(各異性体)、ナト2デクルアルコール
(各異性体)、ペンタデシルアルコール(各異性体)な
どの脂肪族アルコ−A/類;シクロヘキサノール、シク
ロヘプタツールなどのシクaアルカノール@:エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、フロピレングリプー
ルモノメチルエーテル、フロピレングリ;−ルモノエチ
羨エーテルなどのプルキレング9コー8%ノエーテル如
;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジ千チ
レングリコール、ジブ−ピレン/ 1)コール、グリセ
リン、ヘキナント1)#−k、トリメチロールプロパン
などの多価アルコール類;ヘンシルアルコールなどのア
ラルキルアルコール類などが用いられる。
tたフェノール類としては例えば、フェノール、各種ア
ルキルフェノール、各種アルコキシフェノJ、各11ハ
ロゲン化フエノール、ジヒドロキシベンイン、4.4’
−ジヒドロキシ−ジフェニルメタン、ビスフェノール−
A1ヒドロキシナフタレ7などが用いられる。
本発明において用いられる酸化剤としてけ、通常の酸化
剤を使用しうるが、好ましいものは分子状酸素又は有機
ニトロ化合物若しくはこれらの混合瞼である。特に好ま
しいの杜分子状酸素であるQこの分子状酸素とは純酸素
又はI!!素を含むものであって空気でもよいし、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、炭素ガスなどの不活性ガ
スを加えて希釈したものであってもよい。また場合によ
って社、水素、−酸化縦索、膨化水素、ハロゲン仕訳化
水素などのガスを含んでいてもよい。
また、有機ニトロ化合物として#′i脂S族、脂肪族及
び芳香族のいずれのニトロ化合物であってもよい。脂肪
族ニトロ化合物としては、例えば=10シクロブタン、
エトロシクロペ/タン、ニトロシクロヘキすン、ジェト
ロフクロヘキサン(名異性体)、ビス−(ニドpシクロ
ヘキシル)−メタンなどが、脂肪族ニトロ化合物として
は、gAIえけニトロメタン、ニド−エタン、ニトロメ
タン<7<各異り体)、二)四ブタ/(各異性体)、ニ
トロペンクン(各異性体)、二Iヘキサン(各異性体)
、ニドpデカン(各異性体)、1.2−ジェトロエタン
、ジニトロデカンくン(各異性体)、ジニトロブタ/(
各異性体)、ジニトロペンタン(各異性体)、ジニトロ
ヘキサ/(各異性体)、ジニトロデカン(各異性体)、
フェニルニトロメタ/、ビス−(:C−トロメチル)−
シクロヘキサン、ビス−にトロメチ)I/)−ベンゼン
などが、芳香族ニドpイヒ金物としては、例えばニトロ
ベンゼン、ジニトロベンゼンlJL性体)、ニド四トル
エンc 各xa体)、ジニトロトルエン(各異性体)、
ニトロピリジン(各異性体)、ジニトロピリジン(各異
性体)、二)oす7タレン(各異性体)、ジニトロナフ
タレン(各異性体)等があけられる。
t+、これらのニトロ化合物において、少なくとも1個
の水素が他の置換基、例えVi/’ロゲン原子、アミノ
基、シアノ基、アルキル基、脂環族基、芳香族基、アラ
ルキル基、アルコキシ基、スルホキシド基、スルホン基
、カルボニル基、エステル基、アミド基などで置換され
ていてもよいQ本発明において鹸化剤が分子状酸素の場
合は、次のような一般的な反応式に従って進行する。
(、コj”t’ R’ e R”、 R”、 R’  
は水素、ハgゲン、アルカリ金属原子、ヒドロキシル基
、アミノ基、脂肪族基、脂環族基、芳香脂肪族基、複重
環式基、芳香族基から遺はれた原子又は基を、RU有機
基を表わす0) 分子状1に素は当量よりも少・なくても、多くてもよい
が、酸素/−一酸化炭素は酸素/有機ヒト°ロキシル化
合物の混合物は爆発限界外で使用すべきである。
また、有機ニトロ化合物を叡化銅として用いる場合、有
機ニトロ化合物自体も反応に与かりウレタンとなるので
、その有機基の構造カニ尿素化合物の健挨基と異なれば
、それぞれの構造に応じたウレタン化合物が得られ、′
Wj4者の構造が同じであれば回じウレタン化合物が得
られることはいうまでもない。
この場合、ウレタン化反応は例えば次のような反応式に
従って遊行するO (ココf R’ 、 R” # R” a R’および
Rは前記と同じ意味をもち R1は有機ニトロ化合物の
有機残基な表わす。) 有機−1口化合物だけを酸化剤として用いる場合、尿素
化合物と有機ニトロ化合物の量比は、尿素基2モル当り
ニトロ基1モルとなるようにするのが好ましいが、もち
ろんこのAヒ学象論量比から離れたところで実施しても
かまわない。一般に尿素基のニド−基に対する当量比は
1.、l : 1  ないし4:1、好ましくは1.5
 : 1  ないし2.5 : 1  で実施される。
もちろん分子状酸素あるいはその他の酸化剤を同時に使
用する場合には有機二、トロ化合物は化学量論量より夕
なくてもよい。
本発明方法においては、反応溶媒として有機ヒトμキシ
ル化合物を過剰に用いることが好ましいが、必要に応じ
て反応に悪影響を及ぼさない溶媒を用いることもできる
。このよう′&溶媒としては、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類;ク
ロルベンゼン、ジクールベンゼン、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、プロ人ナフタリンなどのハpゲン化芳香族炭化水*
a : pロルヘキサン、り冒ルシクロヘキサン、トリ
クロルトリフルオロエタン、塩化メチレン、四塩化畿累
などのハロゲン化脂肪族炭化水素あるいはハpゲン化脂
環族炭化水素類;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6I:テトラヒドロ7ラン
、l、4−ジオキサン、l、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S
N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセ
トアンド、N−メチルピルリドン、ヘキサメチルホスホ
ルアイドなどのアミド類などがあげられる。
本発明方法において、反応をよシ効率的に行う丸めに必
要に応じて他の添加物を反応系に加えることもできる。
このような添加−として、例えばゼオライト類、含II
fL素化合一とハロゲン化水嵩との塩類、ハqゲン化オ
ニウム化合物、ハロゲン化水素酸のアルカリ金属塩やア
ルカリ土類金属塩類が好適である。
本発明方法において、反応は通常80−300℃、好f
 L < il:12G −zzo℃の温度範囲で行わ
れる。
tた反応圧力は5〜soo h/aJ、好ましくは20
〜zoo Kg/−の範囲であ少、反応時間は反応系、
触媒系及びその他の反応条件によって異なるが、通常数
分〜数時間である。
また、本発明の反応は回分式でも実糺しうるし、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。
次に実施例によって本発明をさらに静軸[説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるもので社ない。
実施例1 内容積140 wtの攪拌式オートクレーブ[N、N’
−ジフェニル銀素20 mmol N  エタノール4
0yd、ハツジウム黒0.5 Ml atom SWつ
素1’mmol、)リエチルアン71 mmolt入れ
系内を一酸化炭素で置換した後、−酸化訳本を10 K
p/j 、次いで酸1L6(/−を圧入し全圧をS・に
/−にした。攪拌しなからXaO℃で1時間反応させた
彼、反応混合物をろ過してろ液を分析した結果、N、N
’−ジフェニル尿素の反応率は憾−1N−フェニルカル
バミン酸エチルの収率は***で選択率は98チであり
九。
なお溶液中にはバラジクムは検出されなかった。
実施例2〜26 実施例1Kおけるトリエチルア建ンの代りに種株の塩基
性物質(xmmol)を用いた以外は、全〈実施例1と
同様の反応を行った。へVグンとしてけlつ本(xmm
ol )を用いた。その結果を第1表に示す。
以下余白 水酸化テトヲブロビルアンモニウムdto−水溶液を用
いた。DBUは1.8−シアずビシクロ−(S、a、O
)−ウンデセン−7を表わす。
比較例1 ヨウ素と塩基性物質を全く用いないでパラジウム黒のみ
を用いて実施例1と同様の反応を行なつ良結果、N、N
’−ジフェニル尿素の反応率は10チで、N−フェニル
カルバミン酸エチルF!−bfか3%(D収率で生成し
ているに過ぎなかった。
実施別型7 実施例IKおける曹つ素の代りに臭素1 mmoiを用
いた以外は全〈実施例1と同様の反応を行った結果、N
、N’−ジフェニル尿素の反応率は113%で、N−フ
ェニルカルバミン酸エチルの収率は77−て選択率は9
3−であった。
実施別型S 実施例IKおける盲つ素の代1f)K塩素のエタノール
爵液(約1 mmolの塩素を含む)を用いた以外は全
〈実施例1と同様の反応を行った結果、N。
N′−ジフェニル尿素の反応率は64−でN−7エエル
カルバ建ン酸エチルの収率は錦−で選択率75−であつ
九。
実施例=9 N、N’−ジシクロヘキシル尿素20 mmol 、メ
タノ−に50m、パラジウム黒OJ1”1s1i1り素
1 mm01%N、N、N’、N’−テトラメチルエチ
レンジアミン1mmolを用いて実施例1と同様の反応
を行つ九結釆、N、N’−ジシクロへ中シル尿素の反応
率は97−で、N−シクロヘキシルカルバミン酸メチル
の収率ハリ4−1選択率は97チであった。
実施例3G N、N’−ジベンジル尿$ 20 mmol 、エタノ
ール40−、パラジウム黒1 ”f&t@In%Nつ素
1mmol。
1.5−ジアザビシクロ−(a、a、O)−ノネン−1
(DBN) 1 mmol  を用いて実施例1と同様
の反応を行った結果、N、N’−ジベンジル尿素の反応
率は籠−でN−ベンジルカルバイン酸エチルの収率社5
3−1選択率は郭−であった。
実施例s1 テトラメチル尿素30 mmol sメタノール50−
、パラジウム黒o、sqatoms曹つ素1 mmol
 、水酸化カリウム1 mmolを用いて実施例1と同
様の反応を行った結果、テトラメチル尿素の反応率は7
5チでN、N−ジメチルカルバイン酸メチルの収率は6
sチ、選択率は91 %であった0 寮施例32 V木20 mmol sエタノール40mg、パラジウ
ム黒0.5 W at6m 、 !iつ素1 mmel
 、  )リエチルアミン1 w molを用いて実施
例1と同様の反応を行った結果、尿素の反応率は軸−で
カルバミン酸エチルO収半はU 911.選択率は軸チ
であった。
実施例33 N、N’−ジ(n−ブチル)尿素2’Ommol sエ
タノ−ル40 d s ”ジウム黒・、s q ato
m、ヨクjllH1mmol炭酸水素カリウム1 mm
olを用いて実施例1と同様の反応を行った結果、N、
N’−ジ(n−ブチル)尿素の反応重性7為−でN −
n−ブチルカルバギン酸エチルの収率はSS 11I、
選択率は90嘔であった。
実施例34 N、N’−ジフェニル尿素型・mmol %エタノール
40d1パツジウム#l0−5 ”f atom % 
ヨウ素2 rnrnol  を用いて実施例1と同様な
反応を行った結果、N、N’−ジフェニル尿素の反応率
は4B−でN−フェニルカルバミン酸エチルの収率は3
1%で選択率は6B%であった。
実施例35 実施例34の系に水酸化カリウム1 mmol  を加
えて実施例34と全く同様の反応を行った結果、N、N
’−ジフェニル尿素の反応率Fi95チでN−フェニル
カルバミン酸エチルの収率は91チ、選択率は96−で
あった。
実施例s6 実施例34におゆるヨウ素の代りに臭素1 tnmol
を用いた以外は全〈実施例34と同様の反応を行った結
果、N、N’−ジフェニル尿素の反応率は42チでN−
フェニルカルバミン酸エチルの収率Fi24−で選択率
は51チであった。
実施例$1 実施例誦の系に水酸化ルビジウム1 mmol  を加
えて実施例36と全く同様の反応を行った結果、N 、
N’−ジフェニル尿素の反応率は7@−で、N−フェニ
ルカルパイン酸エチルの収率は・畠−1選択率は90−
であった、。
実施例SS 内容積200−の攪拌式オートクレーブK N、N’−
ジフェニル尿素16 mmol 、 二)ロベンゼン1
5mm0I Nメタノール50 m 、テトラブロモパ
ラジウム酸カリクムlnImol、曹つ素意mmol 
、 )リエチルアミンZ mmol を入れ、系内を一
酸化炭素で置換した俵、−酸化炭素を1鵞・KII/−
圧入した。攪拌しながら180℃で6時間反応させた。
反応液を分析した結果、N、N’−ジフェニル尿素およ
びニトロベンゼンの反応率はそれぞれ諺−1および3畠
嘔で、N−フェニルカルバイン酸メチルがISmmel
生成していた。
実施例39〜46 実施例IKおするパラジウム黒の代りに種々の白金族金
属又は白金族元素を含む化金物を用いる以外は、まった
〈実施例1と同様の反応を行った。
その結果を第2表に示す。
第  2  表 なおこれらの実施例において白金族金属または白金族化
合物は金属元素として0.5 # atomを用い、−
表示は担持された触媒成分の重量−を示す。
Pd −Te/Cは活性炭に塩化パラジウムと二酸化テ
ルルをモル比で10対SO割合で共担持した後、350
℃で水素環元したものである。
特許出願人 旭化成工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L #化銅の存在下に尿素化合物を一酸化炭素および有
    機ヒドロ中シル化金物と反応させてウレタン化合物を製
    造する方法において、 (a)  白金族金属および白金族元素を含む化合物の
    中から選ばれた少くとも1種と 伽) 塩素、臭素およびヨウ素の中から選ばれたハロゲ
    ンの少くとも1種 とから成る触媒系を用いることを特徴とするウレタン化
    合物OII法 1 酸化剤が分子状酸素又は有機ニド−化合物若しくは
    その両方である特許請求の範囲第1項記載の方法 龜 酸化剤が分子状酸素である特許請求の範囲第型項記
    載の方法 表 白金族金属および白金族元素を含む化合物がパラジ
    ウム、闘ジウムおよびパラジウム化合物、ロジウム化合
    物である特許請求の範囲第1項乃至第3項記載の方法 五 ハロゲンが臭素またはヨウ素である特許請求ovy
    、餌第1項第1項4項記載の方法41  ysQゲンが
    璽つ素である特許請求の範囲第5項記載の方法 7、 尿素化合物がN、N’−ジアリール尿素である特
    許請求の範囲第1項乃至第6項記載の方法iL  N、
    N’−ジアリール尿素がN、N’−ジフェニル尿素であ
    る特許請求の範囲第1項記載の方法甑 酸化剤の存在下
    に尿素化合物を一酸化脚素および有機ヒドロキシル化合
    物と反応させてウレタン化合物を製造する方法において
    、 葎) 白金族金属および白金族元素を含む化合物・の中
    から選ばれえ少くとも1種と 伽)塩素、臭素および曹つ素の中から選ばれたハロゲン
    の少くと41種と (e)  塩基性物質の中から選ばれえ少くとも1種と
    から成る触媒系を用いることを特徴とするウレタン化合
    物の製法 1α 酸化剤が分子状酸素または有機=−)a化合物若
    しくはその両方である特許請求の範囲第9項記載の方法 11、 酸化剤が分子状酸素である特許請求の範囲第1
    OyL記載の方法 11  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關ジウム化
    合物である特許請求の範囲第9項乃至第11項記載の方
    法 11  ハロゲンが臭素またはW?素である特許請求の
    範囲1111項乃至第11項記載の方法1表 ハロゲン
    が冒つ素である特許請求の範@ @ 13項記載の方法 14  尿素化合物がN、N’−ジアリール尿素である
    特許請求の範囲第1項乃至第6項記載の方法上 N、N
    ’−ジアリール尿素がN、N’−ジフェニル尿素である
    特許請求の範囲第7項記載の方法
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5502241A (en) * 1990-02-06 1996-03-26 Council Of Scientific & Industrial Research Process for the preparation of alkyl carbamates

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5502241A (en) * 1990-02-06 1996-03-26 Council Of Scientific & Industrial Research Process for the preparation of alkyl carbamates

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