(57)【要約】【課題】  ウレイド基を含有する化合物を簡便に収率よく製造する方法を提供すること。【解決手段】  イソシアネートとアンモニアとの反応による、ウレイド基を有する化合物の製造方法であって、前記反応が溶媒中で行われ、前記溶媒に含有される水の量が０．０１ｐｐｍ〜２０ｐｐｍ、前記アンモニアに含有される水の量が０．００１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソシアネートとアンモニアとの反応による、ウレイド基を有する化合物の製造方法であって、
前記反応が溶媒中で行われ、
前記溶媒に含有される水の量が０．０１ｐｐｍ〜２０ｐｐｍ、前記アンモニアに含有される水の量が０．００１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである製造方法。
【請求項２】
前記イソシアネートは、下記一般式（１）で表される化合物である請求項１記載の製造方法。
【化１】
2010215590.tif 000006
［式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のｎ価の脂肪族基又は炭素数６〜２０のｎ価の芳香族基を示し、ｎは、２〜１０の整数を示す。］
【請求項３】
前記ウレイド基を有する化合物は、下記一般式（２）で表される化合物である請求項１又は２記載の製造方法。
【化２】
2010215590.tif 000007
［式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のｎ価の脂肪族基又は炭素数６〜２０のｎ価の芳香族基を示し、ｎは、２〜１０の整数を示す。］
【請求項４】
前記溶媒は、窒素、酸素及び硫黄からなる群より選ばれる原子を、少なくとも１つ含有する化合物である請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記溶媒は、ニトリルである請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記溶媒は、芳香族ヒドロキシ化合物である請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウレイド基を有する化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウレイド基を有する化合物は、医薬品、農薬等の原料として、工業的に有用な化合物であり、これまで、ウレイド基を有する様々な化合物が提示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
ウレイド基を有する化合物の製造方法としては、例えば、非特許文献１には、溶融状態の大過剰の尿素にアミン化合物を添加し、１，６−ヘキサンジウレアを製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−６９７６２号公報
【特許文献２】特許第３１８４７４５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｐｏｌｙｍｅｒ，１９９４年，ｖｏｌ．３５，３７７６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、当該方法では、生成したウレイド基を有する化合物の末端の尿素結合が更に尿素と反応するため、末端にビウレット結合を有する化合物が副生し、収率が低下する場合が多かった。
【０００７】
本発明の目的は、ウレイド基を有する化合物を簡便に収率よく製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者らは、上記課題に対し鋭意検討を重ねた結果、特定の条件下において、イソシアネートとアンモニアとを反応させることによりウレイド基を有する化合物を簡便に収率よく製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、
［１］イソシアネートとアンモニアとの反応による、ウレイド基を有する化合物の製造方法であって、前記反応が溶媒中で行われ、前記溶媒に含有される水の量が０．０１ｐｐｍ〜２０ｐｐｍ、前記アンモニアに含有される水の量が０．００１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである製造方法、
【００１０】
［２］前記イソシアネートは、下記一般式（１）で表される化合物である［１］記載の製造方法、
【化１】
2010215590.tif 000002
［式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のｎ価の脂肪族基又は炭素数６〜２０のｎ価の芳香族基を示し、ｎは、２〜１０の整数を示す。］
【００１１】
［３］前記ウレイド基を有する化合物は、下記一般式（２）で表される化合物である［１］又は［２］記載の製造方法、
【化２】
2010215590.tif 000003
［式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のｎ価の脂肪族基又は炭素数６〜２０のｎ価の芳香族基を示し、ｎは、２〜１０の整数を示す。］
【００１２】
［４］前記溶媒は、窒素、酸素及び硫黄からなる群より選ばれる原子を、少なくとも１つ含有する化合物である［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法、
【００１３】
［５］前記溶媒は、ニトリルである［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法、
【００１４】
［６］前記溶媒は、芳香族ヒドロキシ化合物である［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法、
を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の製造方法により、簡便に収率よくウレイド基を有する化合物を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施の形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１７】
先ず、本実施形態で使用されるイソシアネートを説明する。本実施形態で使用されるイソシアネートは、下記一般式（１）で表される化合物である。なお、Ｒ１は、炭素数１〜２０のｎ価の脂肪族基又は炭素数６〜２０のｎ価の芳香族基を示し、ｎは、２〜１０の整数を示す。
【化３】
2010215590.tif 000004
【００１８】
上記式（１）として使用される化合物としては、ｎが２以上のポリイソシアネートが好ましく、ｎが２であるジイソシアネートがより好ましい。
【００１９】
このようなポリイソシアネートとしては、Ｒ１が炭素数１〜２０の脂肪族基（鎖状でも環状でもよい。）又は炭素数６〜２０の芳香族基である化合物を使用する。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（各異性体）、ジフェニルメタンジイソシアネート（各異性体）、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（各異性体）、ナフタレンジイソシアネート（各異性体）、テトラメチレンキシリレンジイソシアネート（各異性体）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（各異性体）、キシリレンジイソシアネート（各異性体）、水添キシリレンジイソシアネート（各異性体）、又はノルボルネンジイソシアネート等を挙げることができる。また、上記脂肪族基及び芳香族基は、酸素原子を有していてもよい。
【００２０】
次に、イソシアネートとアンモニアとを反応させてウレイド基を有する化合物を製造する方法について説明する。
【００２１】
反応は溶媒中で行われる。溶媒としては、窒素、酸素、及び硫黄からなる群から選ばれる原子を少なくとも１つ有する化合物が好ましく使用される。例えば、ニトリル、ヒドロキシ化合物、エーテル、チオール等を挙げることができるが、中でも、ニトリル、芳香族ヒドロキシ化合物が好ましく使用される。これらの好ましい化合物としては、アセトニトリル、フェノール、種々の置換フェノールを挙げることができる。更に置換フェノールとしては、例えば、メチルフェノール、エチルフェノール、プロピルフェノール（各異性体）、ブチルフェノール（各異性体）、ペンチルフェノール（各異性体）、オクチルフェノール（各異性体）、ノニルフェノール（各異性体）、デシルフェノール（各異性体）、ドデシルフェノール（各異性体）等のモノ置換フェノール、ジメチルフェノール（各異性体）、ジエチルフェノール（各異性体）、ジプロピルフェノール（各異性体）、ジブチルフェノール（各異性体）、ジペンチルフェノール（各異性体）、ジオクチルフェノール（各異性体）、ジノニルフェノール（各異性体）、ジデシルフェノール（各異性体）等のジ置換フェノール等を挙げることができる。
【００２２】
上記の溶媒の使用量は、イソシアネートに対して、化学量論比で、好ましくは１倍〜１００００倍の範囲と、より好ましくは５倍〜５０００倍の範囲と、更に好ましくは１０倍〜１０００倍の範囲とする。
【００２３】
一般的に、イソシアネートは水により容易に分解されることが知られている（例えば、「化学大辞典１」、共立出版社、２００３年、６０７頁参照）ことから、反応系中に含有される水の量は少ない方がよいとされる。しかしながら、本発明者らは、反応系中に含有される少量の水によって、イソシアネートとアンモニアとの反応が促進される場合があることを見出した。このような効果を奏する機構は明確ではないが、少量の水がアンモニアの溶媒への溶解を助け、溶媒中のアンモニア濃度が高まるためではないかと推測される。
【００２４】
以上のような観点から、溶媒に含有される水の量は、０．０１ｐｐｍ〜２０ｐｐｍ、好ましくは０．０３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ、より好ましくは０．０５ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである。
【００２５】
また、同様の観点から、アンモニアに含有される水の量は、０．００１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ、好ましくは０．００５ｐｐｍ〜５ｐｐｍである。
【００２６】
反応温度は、２０℃〜３００℃の範囲とする。反応速度を高めるためには高温が好ましいが、一方で、高温では好ましくない反応も起こる場合があるので、より好ましくは５０℃〜２５０℃の範囲とする。反応温度を一定にするために、上記反応器に公知の冷却装置、加熱装置を設置してもよい。また、反応圧力は、原料化合物の種類や反応温度によって異なるが、減圧、常圧、加圧のいずれであってもよく、通常２０〜１×１０６Ｐａの範囲とする。
【００２７】
反応時間（連続法の場合は滞留時間）は、特に制限はなく通常０．００１〜５０時間、好ましくは０．０１〜１０時間、より好ましくは０．１〜５時間である。また、反応液を採取し、例えば、液体クロマトグラフィーによって目的化合物が所望量生成していることを確認して反応を終了することもできる。
【００２８】
以上に示した方法によって得られるウレイド基を有する化合物は、下記一般式（２）で表される化合物である。式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のｎ価の脂肪族基又は炭素数６〜２０のｎ価の芳香族基を示し、ｎは、２〜１０の整数を示す。なお、Ｒ１は上記イソシアネートに由来するものである。
【化４】
2010215590.tif 000005
【００２９】
このような化合物としては、例えば、ヘキサメチレンビスウレア、トリレンビスウレア（各異性体）、ジフェニルメタンビスウレア（各異性体）、イソホロンビスウレア、ジシクロヘキシルメタンビスウレア（各異性体）、ナフタレンビスウレア（各異性体）、テトラメチレンキシリレンビスウレア（各異性体）、トリメチルヘキサメチレンビスウレア（各異性体）、キシリレンビスウレア（各異性体）、水添キシリレンビスウレア（各異性体）、ノルボルネンビスウレア等を挙げることができる。
【００３０】
以上に示した方法は、ウレイド基を有する化合物を簡便に収率よく製造できるため、本発明は、産業上極めて重要である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３２】
＜分析方法＞
ＮＭＲ分析により行った。
装置：日本国、日本電子（株）社製ＪＮＭ−Ａ４００  ＦＴ−ＮＭＲシステム
【００３３】
（１）１Ｈ、１３Ｃ及び１１９Ｓｎ−ＮＭＲ分析サンプルの調製
サンプルを約０．３ｇ秤量し、重クロロホルム（米国、アルドリッチ社製、９９．８％）を約０．７ｇ、及び内部標準物質としてテトラメチルスズ（日本国、和光純薬工業社製、和光一級）を０．０５ｇ加えて均一に混合した溶液をＮＭＲ分析サンプルとした。
【００３４】
［実施例１］
内容積２Ｌの４つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネート（日本国、東京化成社製、特級）２０ｇ（１２０ｍｍｏｌ）と、水分量測定の結果、含水量が１５ｐｐｍであったアセトニトリル（日本国、和光純薬工業社製、脱水）１０００ｇ（２４ｍｏｌ）を入れ、ジムロート冷却器及び温度計を取り付け、該フラスコ内を真空−窒素置換した。該フラスコを、１０℃に保持した水浴に浸漬し、アンモニアガス（住友精化社製、半導体ガス、含水量０．３ｐｐｍ）を約２０ｃｃ／分で吹き込み、約６０分間反応をおこなった。該フラスコ内に白色沈殿が生成し、該白色沈殿を濾紙（東洋濾紙社製、５Ｃ）で濾過した。濾別された該白色沈殿は２０．８ｇであった。該白色沈殿についてＮＭＲ測定を行ったところ、該白色沈殿は１，６−ヘキサンジウレアであった。ヘキサメチレンジイソシアネートに対する１，６−ヘキサンジウレアの収率は８６％であった。
【００３５】
［比較例１］
ヘキサメチレンジイソシアネートを２１ｇ（１２５ｍｍｏｌ）を使用し、水分量測定の結果、含水量が１１０ｐｐｍであったアセトニトリル１０００ｇ（２４ｍｏｌ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法を実施した。生成した白色沈殿を濾紙で濾過したところ、濾別された該白色沈殿は８．８ｇであった。該白色沈殿についてＮＭＲ測定をおこなったところ、該白色沈殿は１，６−ヘキサンジウレアであった。ヘキサメチレンジイソシアネートに対する１，６−ヘキサンジウレアの収率は３５％であった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のウレイド基を有する化合物の製造方法は、ウレイド基を有する化合物を簡便に収率よく製造できるため、産業上極めて重要である。