JP4573006B2

JP4573006B2 - Method for producing dimethylcyanamide and 1,1,3,3-tetramethylguanidine

Info

Publication number: JP4573006B2
Application number: JP2000212698A
Authority: JP
Inventors: 俊博橋本; 隆司元井
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: JP2001097939A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医薬中間体、化成品原料等として有用な1,1,3,3,- テトラメチルグアニジン及びその製造の中間体として重要なジメチルシアナミドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来ジメチルシアナミドの製造方法としては特公昭49-48932にあるように水と非混和の有機溶媒中で塩化シアンとジメチルアミンを反応させる方法、特開昭55-133352 にあるようにハロゲン化シアンとジメチルアミンを水溶媒中で反応させる方法、特開昭61-280463 にあるように水溶媒中で青化ソーダまたは青化カリとジメチルアミンに塩素を作用させることでジメチルシアナミドを製造する方法等が知られている。また、このようにして得られたジメチルシアナミドは1,1,3,3-テトラメチルグアニジンの合成中間体として利用されるが、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンの製造法としては、特公昭49-48932にあるように水と非混和の有機溶媒中で高温加圧下にジメチルシアナミドとジメチルアミン塩酸塩を反応させる方法、特開昭61-280463 や特開昭55-133352 にあるように水溶媒中でジメチルシアナミドとジメチルアミン、ジメチルアミン塩酸塩を反応させる方法等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ジメチルシアナミドから1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを製造する場合、水と非混和の有機溶媒を用いる方法は高温加圧条件を要し装置が複雑になる点や装置の耐食性の点で問題があり、収率的にも満足のゆくものではない。したがって、ジメチルシアナミドから1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを製造する場合、特開昭55-133352 にあるように水溶媒中での反応が好ましい。
【０００４】
このような観点では、特公昭49-48932のように水と非混和の有機溶媒中でジメチルシアナミドを合成する方法は反応時にジメチルアミン塩酸塩等の固体が析出する点と、水系溶媒で1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを合成するには溶媒を変換しなければならない点で問題がある。
【０００５】
一方、比較例として後述するように塩化シアン水溶液とジメチルアミン水溶液とを用いた場合の反応の収率は満足いくものではない。また、特開昭55-133352 の実施例３ではジメチルアミン水溶液中に塩化シアンをガスとしてフィードする方法で最終的な1,1,3,3-テトラメチルグアニジン収率が85.1mol%と低い値であることが示されている。これは主に中間体のジメチルシアナミドの収率が低かったためと考えられる。
【０００６】
特開昭61-280463 で示された方法では、ジメチルシアナミドの水溶液が生成するので水溶媒中での1,1,3,3-テトラメチルグアニジン製造に好都合であるが、還元性の有機物を含む溶液中に酸化剤である塩素を吹き込む反応であり、後述のように筆者らの追試によれば発火を起こす場合があり、危険性の点で問題があり、操作も複雑である。本発明の目的は、ジメチルシアナミドの製造に際して、工程が簡単で収率が高く危険性のない製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、塩化シアンの水非混和有機溶媒溶液とジメチルアミンの水溶液を混合することにより、塩化シアンとジメチルアミンとを反応させることでジメチルシアナミドを安全かつ高収率に、固体析出のない扱いやすい条件で得られることを見出した。即ち、本発明は、塩化シアンの水非混和有機溶媒溶液とジメチルアミンの水溶液とを混合することにより、塩化シアンとジメチルアミンとを反応させるジメチルシアナミドの製造方法に関する。本発明を実施することにより得られる合成液は、有機溶媒を留去することで容易に1,1,3,3-テトラメチルグアニジンの合成原料として利用できる。
【０００８】
これまで塩化シアンを水の存在下で反応させてジメチルシアナミドを合成する方法は、塩化シアンの副反応により収率が低下するためにいずれの文献でも良好な収率が得られていない。水中で高収率にジメチルシアナミドを合成する方法としては、特開昭61-280463 に示されるpH調整下に塩素を吹き込むという煩雑で微妙な制御を必要とする方法のみであった。このように水が存在する系でのジメチルシアナミド合成は、収率が低いか操作が複雑になる問題点を避けられなかったが、塩化シアンの水非混和有機溶媒溶液とジメチルアミンの水溶液を混合することにより塩化シアンとジメチルアミンとを反応させることで、特に複雑な操作や制御の必要なしに高い収率が得られるようになった。
【０００９】
このようにして得られたジメチルシアナミドを含む合成液からは、有機溶媒を留去し、ジメチルアミンを添加し加熱することで容易に1,1,3,3-テトラメチルグアニジン塩酸塩が合成できる。また、この1,1,3,3-テトラメチルグアニジン塩酸塩は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリにより塩酸を中和した後に抽出、遊離、蒸留等の通常の操作に従って1,1,3,3-テトラメチルグアニジンが得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の反応では塩化シアン１モルとジメチルアミン１モルが反応し、ジメチルシアナミド１モルが生成する。このとき同時に発生する塩酸を中和するために水酸化ナトリウム、ジメチルアミン等の塩基１モルも必要で、これら塩基の塩酸塩が生成する。通常ジメチルアミンを塩基として用い、塩化シアン１モルに対してジメチルアミン２モルで反応が完結する。
【００１１】
塩化シアンとジメチルアミンの量比はこの範囲をはずれても問題ないが、余剰分は反応せずに生成液中に残ることになる。毒性と腐食性の高い塩化シアンが残留することは取り扱い上問題が多く、ジメチルアミンを過剰にして塩化シアンの残留を防ぐことが好ましい。しかし、ジメチルアミンが大過剰であると次工程で1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを合成するために有機溶媒を留去する場合にジメチルアミンも留出し溶媒と分離する必要が生ずる。したがって、塩化シアンとジメチルアミンの最終的な量比は塩化シアン１モルに対してジメチルアミン２から２．２モル程度が好ましい。
【００１２】
塩化シアンの水非混和有機溶媒溶液とジメチルアミンの水溶液の混合の形態としては、(a) ジメチルアミン水溶液中に塩化シアン水非混和有機溶媒溶液を加える。(b) 塩化シアン水非混和有機溶媒溶液とジメチルアミン水溶液を流通型反応器で反応が完結する量比で混合する。(c) 塩化シアン水非混和有機溶媒溶液中にジメチルアミン水溶液を加える、のいずれの方法でもかまわない。水非混和有機溶媒溶液中の塩化シアンの濃度は、好ましくは10から30重量％であり、ジメチルアミン水溶液中のジメチルアミンの濃度は、好ましくは20から60重量％である。
【００１３】
反応温度が高すぎると塩化シアンまたはジメチルアミンが揮発したり、副反応がおこるといった問題がおこる。反応温度は50℃以下が好ましく、０から30℃の範囲がさらに好ましい。
【００１４】
塩化シアンを溶解する水非混和有機溶媒は、後に1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを合成する際に有機溶媒のみを留去する必要があるために、水よりも沸点が低いものが好ましい。このような溶媒としては塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼン、シクロヘキサン等があげられる。特に塩化メチレンが好適である。
【００１５】
ジメチルシアナミド合成液中のジメチルシアナミドは通常単離されず、溶液のままで次の1,1,3,3-テトラメチルグアニジン塩酸塩の合成に供される。しかしながら、必要に応じて単離する場合は、ジメチルシアナミド合成液を静置した際に得られる２層のうち有機溶媒層を蒸留することにより得られる。また水層にも一部ジメチルシアナミドは溶解しているが、このジメチルシアナミドはジメチルシアナミド合成の際に用いた有機溶媒に転溶した後、蒸留することにより得られる。
【００１６】
このようにして得られたジメチルシアナミドの合成液より1,1,3,3-テトラメチルグアニジン塩酸塩を合成する場合、有機溶媒を蒸留により除去しジメチルシアナミド合成液中の有機溶媒濃度を１％以下にし、ジメチルアミンを添加した後に加熱すればよい。ジメチルシアナミド合成液より有機溶媒を除去することにより有機溶媒層に溶解していたジメチルシアナミドは水層に移行する。このとき添加するジメチルアミンの量はジメチルシアナミドに対して0.05から1.5 モル倍が好ましく、特に0.1 から１モル倍が好適である。反応温度は60から 100℃で３から10時間が好適な範囲である。
【００１７】
生成された1,1,3,3-テトラメチルグアニジン塩酸塩は反応溶媒である水を蒸留により除くことにより得られる。得られた1,1,3,3-テトラメチルグアニジン塩酸塩は、例えばアルコール溶媒中で再結晶することにより精製することが出来る。
1,1,3,3-テトラメチルグアニジンとして反応液より回収するためには、水酸化ナトリウム水溶液のようなアルカリ水溶液を、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン塩酸塩が溶解している反応液に加えて、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを遊離・塩析させる。次に遊離・塩析させて得られる1,1,3,3-テトラメチルグアニジン層を単離して蒸留することで精製1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを得ることができる。あるいは、反応液にアルカリ水溶液を加えて1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを遊離・塩析させた後、得られる1,1,3,3-テトラメチルグアニジン層を単離することなく更にトルエンのような有機溶媒を反応液に加えて1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを抽出する。次に得られる抽出液を蒸留することで精製1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを得る。
【００１８】
【実施例】
次に実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
滴下漏斗とリフラックスコンデンサーを備えたガラス製反応器にジメチルアミン29.8g と水29.8g を仕込んでおく。
マグネチックスターラーで撹拌しながら、この反応器中に滴下漏斗より塩化シアン20.4g を塩化メチレン81.5g に溶解したものを約１時間かけて滴下した。反応器は氷水浴により冷却し、反応温度は15から20℃に保つ。
滴下終了時に反応液中に固体の析出は見られず、無色透明な２層の液が得られた。得られた反応液より塩化メチレン層を分離し、さらに水層を20g の塩化メチレンで抽出した。これら有機層をあわせてガスクロマトグラフ分析した結果使用した塩化シアンに対して98.2mol ％の収率でジメチルシアナミドが得られた。
【００１９】
実施例２
反応温度を40-45 ℃とする以外は実施例１と同様に行った。
その結果、96.8mol%の収率でジメチルシアナミドが得られた。
【００２０】
実施例３
塩化シアン20.4g を塩化メチレン81.5g に溶解した液と、ジメチルアミン29.8g を水29.8g に溶解した液をそれぞれ別々に、マグネチックスターラーで撹拌できる反応容積３mlのオーバーフロー型反応器に約１時間かけて導入した。この際、オーバーフローする液のpHが６から８の間になるようにそれぞれの導入速度を調整した。また、反応器は氷水浴で冷却し、反応器内温を15から20℃に保った。
オーバーフローで得られた液を実施例１と同様に分析した結果、98.9mol ％の収率でジメチルシアナミドが得られた。
【００２１】
比較例１
リフラックスコンデンサーとポンプによる試料導入口を備えたガラス製反応器にジメチルアミン29.8g と水29.8g を仕込んでおく。
マグネチックスターラーで撹拌しながら、この反応器中に塩化シアン20.4gと水81.5g と36% 塩酸水溶液１滴を混合したものを約１時間かけてポンプフィードした。この液の中の塩化シアンは一部遊離し、２層に分かれているので貯槽中で強く撹拌し、懸濁液としてフィードを行った。
反応器は氷水浴により冷却し、反応温度は15から20℃に保った。
滴下終了時に反応液中に固体の析出は見られず、無色透明な液が得られた。得られた反応液を50g の塩化メチレンで２回抽出した。これら有機層をあわせてガスクロマトグラフ分析した結果使用した塩化シアンに対して72.1mol ％の収率でジメチルシアナミドが得られた。
【００２２】
参考例１
原料液導入管、導入部が液部分に浸るガラス製塩素導入管、pHメーター、リフラックスコンデンサーを備えたガラス製反応器に40g の水を入れておく。マグネチックスターラーで撹拌しながらこの反応器に、青化ソーダ63.7g 、ジメチルアミン122.9g、水186.6gを混合したものを4-5ml/分の供給速度でフィードした。このとき、pHが7-9 の範囲になるように塩素を塩素導入管より供給した。反応器は氷水浴により冷却し、反応温度は15から20℃に保った。
反応開始から約20分経過時点（フィード液量として約120g）で塩素導入管接液部で火花が散るような現象が見られ液が微黄色に着色した。
同様の実験10回中２回このような発火現象が見られた。どのようなときに発火がおこるのかは不明である。
【００２３】
実施例４
実施例１と同様にしてジメチルシアナミドを合成した結果、塩化シアンに対して98.5mol%の収率でジメチルシアナミドが合成された。（ジメチルシアナミドとして0.327mol）この反応液より、塩化メチレンを減圧留去し塩化メチレン濃度を全液重量に対して0.3 重量% とした。
この結果得られた液に50重量% ジメチルアミン水溶液29.9g （ジメチルアミン0.332mol) を加え、リフラックスコンデンサーを備えたガラス製反応器中でマグネチックスターラーにより撹拌し70℃で５時間反応させた。得られた液に40重量% 水酸化ナトリウム水溶液83.8g を加え、トルエン100gで抽出しガスクロマトグラフ分析したところ1,1,3,3-テトラメチルグアニジンがジメチルシアナミド基準で98.3mol%の収率で得られた。
【００２４】
実施例５
実施例１と同様にしてジメチルシアナミドを合成した結果、塩化シアンに対して98.7mol%の収率でジメチルシアナミドが合成された。（ジメチルシアナミドとして0.328mol）この反応液より、塩化メチレンを減圧留去し塩化メチレン濃度を全液重量に対して0.3 重量% とした。
この結果得られた液に50重量% ジメチルアミン水溶液6.0g（ジメチルアミン0.066mol) を加え、リフラックスコンデンサーを備えたガラス製反応器中でマグネチックスターラーにより撹拌し95℃で5時間反応させた。得られた液に40重量%水酸化ナトリウム水溶液75.2g を加え、トルエン100gで抽出しガスクロマトグラフ分析したところ1,1,3,3-テトラメチルグアニジンがジメチルシアナミド基準で96.7mol%の収率で得られた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、安全でしかも簡単な工程でジメチルシアナミド及びその誘導体の1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを高収率に製造できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to 1,1,3,3, -tetramethylguanidine useful as a pharmaceutical intermediate, a raw material for chemical products and the like, and a method for producing dimethylcyanamide which is important as an intermediate for the production thereof.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method for producing dimethylcyanamide, there is a method of reacting cyanogen chloride and dimethylamine in an organic solvent immiscible with water as described in JP-B-49-48932, and cyanogen halide as disclosed in JP-A-55-133352. A method of reacting dimethylamine in an aqueous solvent, a method of producing dimethylcyanamide by reacting sodium blue or potassium blue and dimethylamine with chlorine in an aqueous solvent as disclosed in JP-A-61-280463, etc. Are known. The dimethyl cyanamide thus obtained is used as an intermediate for the synthesis of 1,1,3,3-tetramethylguanidine. As a method for producing 1,1,3,3-tetramethylguanidine, As described in JP-B-49-48932, a method of reacting dimethylcyanamide and dimethylamine hydrochloride under high temperature and pressure in an organic solvent immiscible with water, as described in JP-A-61-280463 and JP-A-55-133352 In addition, a method of reacting dimethyl cyanamide with dimethylamine or dimethylamine hydrochloride in an aqueous solvent is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When producing 1,1,3,3-tetramethylguanidine from dimethylcyanamide, the method using an organic solvent that is immiscible with water requires high-temperature pressurization conditions, and the equipment is complicated and the corrosion resistance of the equipment is high. There are problems and the yield is not satisfactory. Therefore, when 1,1,3,3-tetramethylguanidine is produced from dimethylcyanamide, the reaction in an aqueous solvent is preferable as disclosed in JP-A-55-133352.
[0004]
From this point of view, the method of synthesizing dimethyl cyanamide in an organic solvent immiscible with water as in JP-B-49-48932 is that a solid such as dimethylamine hydrochloride is precipitated during the reaction, In order to synthesize 1,3,3-tetramethylguanidine, there is a problem in that the solvent must be changed.
[0005]
On the other hand, as will be described later as a comparative example, the reaction yield when using an aqueous cyanogen chloride solution and an aqueous dimethylamine solution is not satisfactory. In Example 3 of JP-A-55-133352, the final 1,1,3,3-tetramethylguanidine yield is as low as 85.1 mol% by a method of feeding cyan chloride as a gas into an aqueous dimethylamine solution. It is shown that. This is probably because the yield of the intermediate dimethylcyanamide was low.
[0006]
In the method disclosed in JP-A-61-280463, an aqueous solution of dimethyl cyanamide is formed, which is convenient for the production of 1,1,3,3-tetramethylguanidine in an aqueous solvent, but contains a reducing organic substance. This is a reaction in which chlorine, which is an oxidant, is blown into the solution. According to the follow-up tests by the authors as described later, ignition may occur, which is problematic in terms of danger and complicated in operation. It is an object of the present invention to provide a production method which is simple in process, high in yield and free from danger in the production of dimethylcyanamide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention, by mixing a water-immiscible organic solvent solution of cyanogen chloride with an aqueous solution of dimethylamine, reacting cyanogen chloride with dimethylamine to produce dimethylcyanamide in a safe and high yield, solid precipitation. It was found that it can be obtained under conditions that are not easy to handle. That is, the present invention relates to a method for producing dimethylcyanamide in which cyanogen chloride and dimethylamine are reacted by mixing a water-immiscible organic solvent solution of cyanogen chloride and an aqueous solution of dimethylamine. The synthetic liquid obtained by carrying out the present invention can be easily used as a raw material for synthesizing 1,1,3,3-tetramethylguanidine by distilling off the organic solvent.
[0008]
So far, methods for synthesizing dimethyl cyanamide by reacting cyanogen chloride in the presence of water have yielded poor yields in any of the literature because the yield is reduced by the side reaction of cyanogen chloride. The only method for synthesizing dimethylcyanamide in water at a high yield was a method requiring complicated and delicate control of blowing chlorine under pH adjustment described in JP-A-61-280463. In this way, synthesis of dimethylcyanamide in a system in which water is present cannot avoid the problem of low yield or complicated operation, but mixing a water-immiscible organic solvent solution of cyanogen chloride with an aqueous solution of dimethylamine. Thus, by reacting cyanogen chloride with dimethylamine, a high yield can be obtained without the need for particularly complicated operation and control.
[0009]
From the synthesis solution containing dimethylcyanamide thus obtained, 1,1,3,3-tetramethylguanidine hydrochloride can be easily synthesized by distilling off the organic solvent, adding dimethylamine and heating. . This 1,1,3,3-tetramethylguanidine hydrochloride is obtained by neutralizing hydrochloric acid with an alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, followed by extraction, release, distillation, etc. , 3-Tetramethylguanidine is obtained.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the reaction of the present invention, 1 mol of cyanogen chloride and 1 mol of dimethylamine react to form 1 mol of dimethylcyanamide. At this time, 1 mol of a base such as sodium hydroxide or dimethylamine is required to neutralize the hydrochloric acid generated at the same time, and hydrochlorides of these bases are formed. Usually, dimethylamine is used as a base, and the reaction is completed with 2 mol of dimethylamine per 1 mol of cyanogen chloride.
[0011]
There is no problem if the amount ratio of cyanogen chloride and dimethylamine is out of this range, but the surplus does not react and remains in the product solution. Residue of highly toxic and corrosive cyanogen chloride is problematic in handling, and it is preferable to prevent the residue of cyanogen chloride by adding dimethylamine in excess. However, if dimethylamine is in large excess, dimethylamine must also be distilled off and separated from the solvent when the organic solvent is distilled off in order to synthesize 1,1,3,3-tetramethylguanidine in the next step. Therefore, the final quantitative ratio of cyanogen chloride and dimethylamine is preferably about 2 to 2.2 mol of dimethylamine with respect to 1 mol of cyanogen chloride.
[0012]
As a mixed form of a water-immiscible organic solvent solution of cyanogen chloride and an aqueous solution of dimethylamine, (a) a water-immiscible organic solvent solution of cyanogen chloride is added to the aqueous solution of dimethylamine. (b) Mix the cyanogen chloride water-immiscible organic solvent solution and the aqueous dimethylamine solution in a flow reactor so that the reaction is completed. (c) Any method of adding an aqueous dimethylamine solution to an organic solvent solution immiscible with cyanogen chloride may be used. The concentration of cyanogen chloride in the water-immiscible organic solvent solution is preferably 10 to 30% by weight, and the concentration of dimethylamine in the aqueous dimethylamine solution is preferably 20 to 60% by weight.
[0013]
If the reaction temperature is too high, problems such as volatilization of cyanogen chloride or dimethylamine and side reactions occur. The reaction temperature is preferably 50 ° C. or lower, and more preferably in the range of 0 to 30 ° C.
[0014]
Water-immiscible organic solvents that dissolve cyan chloride have a lower boiling point than water because it is necessary to distill off only the organic solvent later when synthesizing 1,1,3,3-tetramethylguanidine. preferable. Such solvents include methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, benzene, cyclohexane and the like. Particularly preferred is methylene chloride.
[0015]
The dimethylcyanamide in the dimethylcyanamide synthesis solution is not usually isolated and is used in the next synthesis of 1,1,3,3-tetramethylguanidine hydrochloride in the solution. However, when it isolates as needed, it can obtain by distilling an organic-solvent layer among the two layers obtained when a dimethyl cyanamide synthetic | combination liquid is left still. Although dimethylcyanamide is partially dissolved in the aqueous layer, this dimethylcyanamide is obtained by distilling after being dissolved in the organic solvent used in the synthesis of dimethylcyanamide.
[0016]
When 1,1,3,3-tetramethylguanidine hydrochloride is synthesized from the dimethyl cyanamide synthesis solution thus obtained, the organic solvent is removed by distillation and the concentration of the organic solvent in the dimethyl cyanamide synthesis solution is 1%. What is necessary is just to heat after adding dimethylamine below. By removing the organic solvent from the dimethyl cyanamide synthesis solution, the dimethyl cyanamide dissolved in the organic solvent layer moves to the aqueous layer. The amount of dimethylamine added at this time is preferably 0.05 to 1.5 moles, and particularly preferably 0.1 to 1 moles, relative to dimethylcyanamide. The reaction temperature is 60 to 100 ° C. and 3 to 10 hours is a preferable range.
[0017]
The produced 1,1,3,3-tetramethylguanidine hydrochloride can be obtained by removing the reaction solvent water by distillation. The obtained 1,1,3,3-tetramethylguanidine hydrochloride can be purified, for example, by recrystallization in an alcohol solvent.
In order to recover 1,1,3,3-tetramethylguanidine from the reaction solution, 1,1,3,3-tetramethylguanidine hydrochloride is dissolved in an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution. In addition to the reaction solution, 1,1,3,3-tetramethylguanidine is liberated and salted out. Next, purified 1,1,3,3-tetramethylguanidine can be obtained by isolating and distilling the 1,1,3,3-tetramethylguanidine layer obtained by free and salting out. Alternatively, without adding an aqueous alkaline solution to the reaction solution to release and salt out 1,1,3,3-tetramethylguanidine, without isolating the resulting 1,1,3,3-tetramethylguanidine layer Further, an organic solvent such as toluene is added to the reaction solution to extract 1,1,3,3-tetramethylguanidine. Next, purified 1,1,3,3-tetramethylguanidine is obtained by distilling the resulting extract.
[0018]
【Example】
EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these.
Example 1
A glass reactor equipped with a dropping funnel and a reflux condenser is charged with 29.8 g of dimethylamine and 29.8 g of water.
While stirring with a magnetic stirrer, a solution obtained by dissolving 20.4 g of cyanogen chloride in 81.5 g of methylene chloride from the dropping funnel was dropped into this reactor over about 1 hour. The reactor is cooled by an ice-water bath and the reaction temperature is maintained at 15-20 ° C.
At the end of dropping, no solid precipitate was observed in the reaction solution, and a colorless and transparent two-layer solution was obtained. The methylene chloride layer was separated from the resulting reaction solution, and the aqueous layer was extracted with 20 g of methylene chloride. As a result of gas chromatographic analysis of these organic layers, dimethyl cyanamide was obtained in a yield of 98.2 mol% based on the used cyanogen chloride.
[0019]
Example 2
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the reaction temperature was 40 to 45 ° C.
As a result, dimethyl cyanamide was obtained in a yield of 96.8 mol%.
[0020]
Example 3
A solution of 20.4 g of cyanogen chloride dissolved in 81.5 g of methylene chloride and a solution of 29.8 g of dimethylamine dissolved in 29.8 g of water are separately separated into an overflow reactor with a reaction volume of 3 ml that can be stirred with a magnetic stirrer for about 1 hour. It was introduced over time. At this time, each introduction speed was adjusted so that the pH of the overflowing liquid was between 6 and 8. The reactor was cooled with an ice-water bath, and the reactor internal temperature was kept at 15 to 20 ° C.
As a result of analyzing the liquid obtained by overflow in the same manner as in Example 1, dimethylcyanamide was obtained in a yield of 98.9 mol%.
[0021]
Comparative Example 1
Charge 29.8 g of dimethylamine and 29.8 g of water into a glass reactor equipped with a reflux condenser and a sample inlet by a pump.
While stirring with a magnetic stirrer, a mixture of 20.4 g of cyanogen chloride, 81.5 g of water and 1 drop of 36% hydrochloric acid aqueous solution was pumped into the reactor over about 1 hour. Cyanide chloride in this liquid was partially liberated and separated into two layers, so it was vigorously stirred in a storage tank and fed as a suspension.
The reactor was cooled with an ice-water bath and the reaction temperature was maintained at 15-20 ° C.
At the end of dropping, no solid precipitate was observed in the reaction solution, and a colorless and transparent solution was obtained. The resulting reaction solution was extracted twice with 50 g of methylene chloride. As a result of gas chromatographic analysis of these organic layers, dimethyl cyanamide was obtained in a yield of 72.1 mol% with respect to the used cyan chloride.
[0022]
Reference example 1
40 g of water is placed in a glass reactor equipped with a raw material liquid inlet pipe, a glass chlorine inlet pipe whose inlet is immersed in the liquid part, a pH meter, and a reflux condenser. While stirring with a magnetic stirrer, a mixture of 63.7 g of sodium blue soda, 122.9 g of dimethylamine and 186.6 g of water was fed to the reactor at a feed rate of 4-5 ml / min. At this time, chlorine was supplied from the chlorine introduction tube so that the pH was in the range of 7-9. The reactor was cooled with an ice-water bath and the reaction temperature was maintained at 15-20 ° C.
About 20 minutes after the start of the reaction (feed amount of about 120 g), a phenomenon that sparks were scattered in the liquid contact part of the chlorine introduction tube was observed, and the liquid was colored slightly yellow.
Such an ignition phenomenon was seen twice in 10 similar experiments. It is unknown when the ignition occurs.
[0023]
Example 4
As a result of synthesizing dimethyl cyanamide in the same manner as in Example 1, dimethyl cyanamide was synthesized in a yield of 98.5 mol% based on cyan chloride. (0.327 mol as dimethyl cyanamide) From this reaction solution, methylene chloride was distilled off under reduced pressure to adjust the methylene chloride concentration to 0.3% by weight with respect to the total weight of the solution.
50% by weight dimethylamine aqueous solution 29.9g (dimethylamine 0.332mol) was added to the resulting solution, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer in a glass reactor equipped with a reflux condenser and reacted at 70 ° C for 5 hours. . To the resulting solution was added 83.8 g of 40 wt% sodium hydroxide aqueous solution, extracted with 100 g of toluene, and analyzed by gas chromatography. As a result, 1,1,3,3-tetramethylguanidine was obtained in a yield of 98.3 mol% based on dimethylcyanamide. Obtained.
[0024]
Example 5
As a result of synthesizing dimethyl cyanamide in the same manner as in Example 1, dimethyl cyanamide was synthesized in a yield of 98.7 mol% based on cyan chloride. (0.328 mol as dimethyl cyanamide) From this reaction solution, methylene chloride was distilled off under reduced pressure to adjust the methylene chloride concentration to 0.3% by weight with respect to the total weight of the solution.
As a result, 6.0 g of 50% by weight dimethylamine aqueous solution (0.066 mol of dimethylamine) was added to the resulting liquid, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer in a glass reactor equipped with a reflux condenser and reacted at 95 ° C. for 5 hours. . 75.2 g of 40 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added to the resulting liquid, extracted with 100 g of toluene, and analyzed by gas chromatography. As a result, 1,1,3,3-tetramethylguanidine was obtained in a yield of 96.7 mol% based on dimethylcyanamide. Obtained.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, dimethyl cyanamide and its derivative 1,1,3,3-tetramethylguanidine can be produced in a high yield by a safe and simple process.

Claims

A method for producing dimethylcyanamide, comprising reacting cyanogen chloride with dimethylamine by mixing a water-immiscible organic solvent solution of cyanogen chloride with an aqueous solution of dimethylamine.

The method for producing dimethylcyanamide according to claim 1, wherein the water-immiscible organic solvent for dissolving cyan chloride is methylene chloride.

Mixing a water-immiscible organic solvent solution of cyanogen chloride with an aqueous solution of dimethylamine reacts cyanogen chloride with dimethylamine to obtain a dimethylcyanamide synthesis solution. A method for producing 1,1,3,3-tetramethylguanidine, which comprises heating after adding dimethylamine.

The method for producing 1,1,3,3-tetramethylguanidine according to claim 3, wherein the water-immiscible organic solvent for dissolving cyan chloride is methylene chloride.