JP2000191649A - 5,5’―ビ―1h―テトラゾ―ル塩の製造方法 - Google Patents
5,5’―ビ―1h―テトラゾ―ル塩の製造方法Info
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Abstract
ニウム塩を、安価でしかも取り扱いの容易な原料から、
少ない工程数、即ちワンポット反応で、しかも面倒な後
処理操作を必要とすることなしに、高収率及び高純度で
製造しうる方法を提供するにある。 【解決手段】 シアン化水素、アジ化ナトリウム及び触
媒量の硫酸銅を含む原料水性液に、少量の弱酸性物質を
添加した過酸化水素水を滴下して、反応液のpHを5乃
至6の範囲に維持し、反応液を加熱して酸化及び閉環反
応を行い、反応生成物を塩化アンモニウム又はその水溶
液と反応させ、生成するアンモニウム塩を難溶性の結晶
として回収することを特徴とする5,5’−ビ−1H−
テトラゾールジアンモニウム塩の製造方法。
Description
扱い容易なエアーバック用ガス発生剤として、また高分
子発泡剤としても有用な5,5’−ビ−1H−テトラゾ
ールジアンモニウム塩の製造方法に関するものである。
HT)乃至その塩は下記式(1)で表される化学的構造
を有するものである。
の合成法として、従来技術1〜4が知られている。
31,4985 上記文献には、BHTを下記式(2)で示される反応で
合成することが記載されている。
56) この文献には、1モルのアジ化ナトリウム又はアジ化水
素と、2モルのシアン化ナトリウム又はシアン化水素と
を、これら化合物に対して少量の銅塩の存在下で反応さ
せることからなるビテトラゾールの製造方法が記載され
ており、その実施例には反応後の溶液を濃縮してビテト
ラゾール(BHT)の二ナトリウム塩(BHT・2N
a)として、ビテトラゾールを回収することも示されて
いる。この反応は、下記式(3)で示される。
56),USP 2,710,297(1955) 前に挙げたものと同一の文献であるが、下記式(4)の
反応により、BHT・2Naを合成することも記載され
ている。
(1954)2021. 5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
(BHT・2NH3)を下記式(5)で示される反応で
合成することが記載されている。
ンと水和ヒドラジンの反応生成物であるオギザリックア
シッドジヒドラジドのジアゾ化を経て、5,5’−ビ−
1H−テトラゾール銀塩を分離し、硫化水素と反応させ
て、硫化銀として除去し、5,5’−ビ−1H−テトラ
ゾールを得る方法である。しかしながら、この方法は工
程が複雑であり、しかも高価な銀塩及び毒性を有する硫
化水素を使用しなければならないという欠点がある。
トリウムを出発原料として、5,5’−ビ−1H−テト
ラゾールジナトリウム塩を合成単離する方法である。
5,5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩が水
溶性ゆえ、煩雑な後処理工程が必要になるという欠点が
ある。また、水溶液から5,5’−ビ−1H−テトラゾ
ールナトリウム塩を濃縮等の後処理工程を経て単離した
と記載されているが、収率及び単離化合物の物性等の記
載が認められない。実施例の追試を行ったところ、収率
は30%程度で極めて低いものであった。
化ナトリウム及び酸化剤としての二酸化マンガンを用い
て、アジ化ナトリウムで閉環し、5,5’−ビ−1H−
テトラゾールジナトリウム塩を合成している。しかしな
がら、酸化剤として二酸化マンガンを用いているため、
これを除くための面倒な後処理等が必要であるという欠
点がある。
トリウム、アジ化ナトリウム及び塩化アンモニウムを出
発原料として、5,5’−ビ−1H−テトラゾールジア
ンモニウム塩を単離している。しかし、反応時間が長く
且つ収率も低く、更に出発原料のジニトロアセトニトリ
ルナトリウムが入手困難等の欠点がある。
るが、ジシアンを出発物質として使用する場合、5,
5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩反応器
の他にジシアン合成反応器が必要になるため、反応工程
及び反応装置等が複雑化する欠点を有している。また、
シアン化ナトリウム等を出発物質とする場合、酸化剤が
必要であり、酸化剤として金属塩を用いた場合、反応中
間体5,5’−ビ−1H−テトラゾール金属塩を反応液
より分離し、該金属塩を分解するが、反応操作が長く、
煩雑化しているという問題がある。また、反応系に重金
属を使用するため、その除去のための後処理に大きな問
題を残していた。この意味おいて、酸化剤として過酸化
水素を用いる方法は利点を有するが、シアンの副反応な
どにより、未だ収率が低く、改善の余地がある。更に、
水に可溶な5,5’−ビ−1H−テトラゾール又は5,
5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩を単離す
るためには、濃縮等の操作が必要になり工程が長くな
る。また、収率も十分満足しうるものではない。
1H−テトラゾールジアンモニウム塩を、安価でしかも
取り扱いの容易な原料から、少ない工程数、即ちワンポ
ット反応で、しかも面倒な後処理操作を必要とすること
なしに、高収率及び高純度で製造しうる方法を提供する
にある。
化水素、アジ化ナトリウム及び触媒量の硫酸銅を含む原
料水性液に、好適には低温下に、少量の弱酸性物質を添
加した過酸化水素水を滴下して、反応液のpHを5乃至
6の範囲に維持し、反応液を加熱して酸化及び閉環反応
を行い、反応生成物を塩化アンモニウム又はその水溶液
と反応させ、生成するアンモニウム塩を難溶性の結晶と
して回収することを特徴とする5,5’−ビ−1H−テ
トラゾールジアンモニウム塩の製造方法が提供される。
テトラゾールジアンモニウム塩(BHT・2NH3)の
製造では、 i)シアン化水素、アジ化ナトリウム及び触媒量の硫酸
銅を含む原料水性液を、好適には低温下に、予め調製す
ること、 ii)この原料水性液に、少量の弱酸性物質を添加した過
酸化水素水を滴下して、反応液のpHを5乃至6の範囲
に維持すること、及び iii)反応液を加熱して酸化及び閉環反応を行った後、反
応生成物を塩化アンモニウム又はその水溶液と反応さ
せ、生成するアンモニウム塩を難溶性の結晶として回収
すること、の組み合わせに特徴を有するものである。
に制限されるものではないが、下記式(6)のとおり進
行するものと思われる。
ウム及び触媒量の硫酸銅を含む原料水性液を予め形成さ
せておくことにより、これらの成分が均一に分散した状
態で含有され、続いて行う反応が系全体にわたって一様
に進行し、副生物の副生が防止されることにより、収率
の増大がもたらされるものと思われる。上記原料水性液
の調製は、可及的に低温、一般に10℃以下の低温で行
うことが好ましく、これにより副反応を一層有効に防止
するとともに、シアン化水素の漏洩を防止することが可
能になる。
弱酸性物質を添加した過酸化水素水を滴下して、反応液
のpHを5乃至6の範囲に維持することも重要である。
シアン化水素はC≡N三重結合を含んでおり、重合やそ
の他の多くの反応を招きやすい物質であるが、本発明で
は、過酸化水素を弱酸性物質と同時に添加し、しかも反
応液のpHを上記範囲に維持することで、前段階での副
反応を防止して、収率及び純度を向上させることが可能
となる。
とおり、シアン化水素の酸化による二量化とアジ化ナト
リウムとの反応による閉環とを経由して5,5’−ビ−
1H−テトラゾールジナトリウム塩(BHT・2Na)
が生成する。この反応は、一般的にいって、逐次的に進
行するが、勿論同時的に進行するものであってもかまわ
ない。
−テトラゾールジナトリウム塩(BHT・2Na)に対
して、この反応系中において、塩化アンモニウムを反応
させる。これにより、5,5’−ビ−1H−テトラゾー
ルジアンモニウム塩(BHT・2NH3)を高収率で且
つ高純度で製造することが可能となる。
トラゾール又は5,5’−ビ−1H−テトラゾールジナ
トリウム塩等に比較して、水に難溶であるという特性を
有する5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウ
ム塩は、反応後、析出結晶を濾過又は遠心分離するとい
う簡単な操作で単離可能である。
成を有する限り、その製法は特に限定されない。好適な
調製法として、次のものが挙げられるが、勿論これに限
られない。 (1)シアン化水素水溶液にアジ化ナトリウム水溶液を
冷却下に添加し、次いで触媒量の硫酸銅を添加すること
により、原料水性液を調製する(実施例1乃至3参
照)。この方法は、生成物の純度及び収率において優れ
ている。 (2)シアン化アルカリを冷却下に当量の酸で中和し、
得られる水溶液にアジ化ナトリウム水溶液を冷却下に添
加し、次いで触媒量の硫酸銅を添加することにより、原
料水性液を調製する(実施例4乃至9参照)。酸として
は、塩酸などの鉱酸類が使用される。シアン化アルカリ
として、シアン化ナトリウムや、シアン化カリウム等が
使用される。この方法は、シアン原料の入手が容易であ
り、またその取り扱いが容易であるという利点を与え
る。 (3)シアン化アルカリ、アジ化ナトリウム及び水を含
む系に、冷却下にシアン化アルカリに対して当量の酸を
添加し、次いで得られる水溶液に触媒量の硫酸銅を添加
することにより、原料水性液を調製する(実施例10参
照)。この方法も(2)と同様の利点を与える。 (4)シアン化アルカリ、アジ化ナトリウム、触媒量の
硫酸銅及び水を含む系に、冷却下にシアン化アルカリに
対して当量の酸を添加することにより、原料水性液を調
製する(実施例11参照)。この方法も(2)と同様の
利点を与える。上記何れの方法においても、系の温度を
0乃至10℃、特に0乃至5℃の範囲に保つことが好ま
しい。
化アルカリ(A)当たりのアジ化ナトリウム(B)のモ
ル比(B/A)が1.0乃至1.5となるように原料水
性液を調製することが、収率及び純度の点で好ましい。
酸性物質を添加した過酸化水素水を滴下して、反応液の
pHを5乃至6の範囲に維持する。弱酸性物質として
は、有機カルボン酸、特に蟻酸或いは酢酸が好適であ
る。シアン化水素またはシアン化アルカリ(A)当たり
の過酸化水素(C)のモル比(C/A)が0.5乃至
1.0となるように過酸化水素水を添加することが収率
及び純度の点で望ましい。また、過酸化水素水に添加す
る酢酸または蟻酸等の弱酸性物質のモル比は、前述した
pHを与えるものであるが、このモル比は酢酸または蟻
酸/過酸化水素=0.05〜0.3であることが好まし
い。
が、過酸化水素(C)当たりの硫酸銅(D)のモル比
(D/C)が0.001乃至0.1となるように硫酸銅
を存在させることが収率及び純度の点で好ましい。
加熱して、酸化による二量化及び閉環反応を行う。この
加熱は、45〜55℃の温度で1〜3時間及び85〜1
05℃の温度で4〜12時間の2段階で行うのがよい。
と、前段の反応は5−シアノ−1H−テトラゾール中間
体の生成であり、後段の反応は、この中間体を5,5’
−ビ−1H−テトラゾールに変換する反応に相当するこ
とが確認された。
ム又はその水溶液と反応させ、生成するアンモニウム塩
を難溶性の結晶として回収する。シアン化水素またはシ
アン化アルカリ(A)当たりの塩化アンモニウム(E)
のモル比(E/A)が1.0乃至l.5となるように塩
化アンモニウムを添加するのがよい。塩化アンモニウム
としては、固体或いは水溶液の塩化アンモニウムも使用
できるが、水溶液として加えた場合、固体状塩化アンモ
ニウムをそのまま添加する場合と比較して、良好な結晶
形を有する5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモ
ニウム塩が得られる傾向がある。
添加して、室温〜100℃の温度でl〜3時間反応させ
ることが、5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモ
ニウム塩を収率よく生成させるために好ましい。
いはシアン化ナトリウム又はシアン化カリウム、アジ化
ナトリウム、過酸化水素、硫酸銅及び塩化アンモニウム
は、工業品を使用することができる。触媒として用いる
硫酸銅は、硫酸銅のみ、硫酸銅と硫酸第二鉄の混合物又
はそれらの水和物を使用することができる。なお、硫酸
第二鉄/硫酸銅混合モル比=0.1〜0.5である。
5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩に至る
合成工程をワンポット反応で実施することができ、ま
た、析出結晶を濾過、分離するという極めて簡単な操作
でしかも70〜85%の高収率で5,5’−ビ−1H−
テトラゾールジアンモニウム塩を提供することができ
る。即ち、中間体を何ら単離することなく、目的物の
5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩合
成に至るワンポット合成ルートが可能となった。
するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるも
のではない。なお、5,5’−ビ−1H−テトラゾー
ル、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体及びアジ化
水素の分析は高速液体クロマトグラフィーで、また、シ
アン化水素の分析はガスクロマトグラフィーで行った。
5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩の
含量は、HClO4滴定及び高速液体クロマトグラフィ
ーで求めた。
ゾールジアンモニウム塩の合成 99.7%シアン化水素14.05g(0.518mo
l)/H2O110.0g水溶液を0℃に冷却し、9
9.8%アジ化ナトリウム37.12g(0.570m
ol)/H2O100.0g水溶液を、滴下温度:−4
〜0℃、滴下時間:10分で滴下した。次に99.5%
硫酸銅(II)五水和物0.52g(0.002mol)
を添加し、35.5%過酸化水素水26.87g(0.
280mol)/H2O26.0g+88.5%蟻酸
2.69g(0.052mol)混合液を、滴下温度:
−1〜5℃、滴下時間:45分で滴下した。反応液のp
Hは5〜6であった。滴下終了後、1時間、室温で撹拌
することにより、反応液温度は30℃まで上昇した。そ
の後、40℃で、2時間反応させることにより、5−シ
アノ−1H−テトラゾール中間体を合成し、更に90℃
で、6時間反応させることにより、5−シアノ−1H−
テトラゾール中間体を5,5’−ビ−1H−テトラゾー
ルに変換させた。5−シアノ−1H−テトラゾール中間
体の減少量と5,5’−ビ−1H−テトラゾールの生成
量は、高速液体クロマトグラフィーで求め、反応を追跡
した。5,5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム
塩を合成後、99.0%塩化アンモニウム30.8g
(0.570mol)を固体で該反応液に加え、50℃
で、2時間反応させた。その後、反応液を10℃まで冷
却し、30分撹拌後、析出結晶を濾過、50.3gの冷
水で洗浄し、wet結晶46.50gを単離した。50
℃,10時間、減圧乾燥後、5,5’−ビ−1H−テト
ラゾールジアンモニウム塩結晶26.72gを得た。な
お、分離母液+洗浄水486.37gに残存する5,
5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩は、
0.53wt%、2.58g(0.015mol)であ
った。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:95.37% HPLCare
a%:98.89% 結晶収率:57.2%[シアン化水素基準]、51.9
%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 99.7%シアン化水素13.60g(0.502mo
l)/H2O110.0g水溶液を0℃に冷却し、9
9.8%アジ化ナトリウム35.98g(0.552m
ol)/H2O100.0g水溶液を、滴下温度:0〜
5℃、滴下時間:10分で滴下した。次に99.5%硫
酸銅(II)五水和物0.50g(0.002mol)を
添加し、35.5%過酸化水素水25.60g(0.2
71mol)/H2O 25.1g+99%酢酸3.0
4g(0.050mol)混合液を、滴下温度:2〜7
℃、滴下時間:1時間で滴下した。反応液のpHは5〜
6であった。滴下終了後、1時間、室温で撹拌すること
により、反応液温度は35℃まで上昇した。その後、4
0℃で、2時間反応させることにより、5−シアノ−1
H−テトラゾール中間体を合成し、更に90℃で、6時
間反応させることにより、5−シアノ−1H−テトラゾ
ール中間体を5,5’−ビ−1H−テトラゾールに変換
させた。5,5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウ
ム塩を合成後、99.0%塩化アンモニウム29.84
g(0.552mol)/H2O70.0g水溶液を、
滴下温度:80℃、滴下時間:1時間で該反応液に滴下
した。その後、反応液を80℃から7℃まで、2.5時
間で冷却し晶析を行った。析出結晶を濾過、50.0g
の冷水で洗浄し、wet結晶46.55gを単離した。
塩化アンモニウムを水溶液として反応液に滴下したた
め、実施例1と比較して結晶の分離性は良好であった。
50℃,5時間、減圧乾燥後、5,5’−ビ−1H−テ
トラゾールジアンモニウム塩結晶29.21gを得た。
なお、分離母液+洗浄水411.22gに残存する5,
5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩は、
0.33wt%、1.36g(0.008mol)であ
った。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:98.24% HPLCare
a%:99.79% 結晶収率:66.4%[シアン化水素基準]、60.4
%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 99.7%シアン化水素27.05g(0.998mo
l)/H2O210.0g水溶液を0℃に冷却し、9
9.7%アジ化ナトリウム78.07g(1.197m
ol)/H2O190.0g水溶液を、滴下温度:−1
〜7℃、滴下時間:10分で滴下した。次に99.5%
硫酸銅(II)五水和物2.50g(0.010mol)
を添加し、35.3%過酸化水素水51.87g(0.
539mol)/H2O 50.0g+99%酢酸6.
00g(0.100mol)混合液を、滴下温度:3〜
17℃、滴下時間:45分で滴下した。反応液のpHは
5〜6であった。滴下終了後、1時間、室温で撹拌する
ことにより、反応液温度は40℃まで上昇した。その
後、40℃で、2時間反応させることにより、5−シア
ノ−1H−テトラゾール中間体を合成し、更に90℃
で、2時間、加熱還流下で、4時間、反応させることに
より、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を5,
5’−ビ−1H−テトラゾールに変換させた。5,5’
−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩を合成後、9
9.0%塩化アンモニウム64.69g(1.197m
ol)/H2O180.0g水溶液を、滴下温度:80
℃、滴下時間:45分で該反応液に滴下した。その後、
反応液を80℃から7℃まで、2.0時間で冷却し晶析
を行った。析出結晶を濾過、100.0gの冷水で洗浄
し、wet結晶96.56gを単離した。50℃,5時
間、減圧乾燥後、5,5’−ビ−1H−テトラゾールジ
アンモニウム塩結晶73.26gを得た。なお、分離母
液+洗浄水854.23gに残存する5,5’−ビ−1
H−テトラゾールジアンモニウム塩は、0.25wt
%、2.14g(0.012mol)であった。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:98.05% HPLCare
a%:99.37% 結晶収率:84.2%[シアン化水素基準]、70.2
%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム50.91g(1.00
mol)/H2O230.0g水溶液を10℃以下に冷
却し、34.4%塩酸106.0g(1.00mol)
を、滴下温度:3〜7℃、滴下時間:30分で加え中和
した。その後、99.8%アジ化ナトリウム71.73
g(1.10mol)/H2O180.1g水溶液を、
滴下温度:4〜7℃∵滴下時間:10分で滴下した。次
に99.5%硫酸銅(II)五水和物1.00g(0.0
04mol)を添加し、35.5%過酸化水素水51.
72g(0.54mol)/H2O 50.04g+9
9%酢酸6.01g(0.10mol)混合液を、滴下
温度:3〜10℃、滴下時間:40分で滴下した。反応
液のpHは5〜6であった。滴下終了後、1時間、室温
で撹拌することにより、反応液温度は20℃まで上昇し
た。その後、40℃で、2時間反応させることにより、
5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を合成し、更に
90℃で、6時間反応させることにより、5−シアノ−
1H−テトラゾール中間体を5,5’−ビ−1H−テト
ラゾールに変換させた。5,5’−ビ−1H−テトラゾ
ールジナトリウム塩を合成後、99.0%塩化アンモニ
ウム59.49g(1.10mol)/H2O158.
9g水溶液を、滴下温度:80℃、滴下時間:1.25
時間で該反応液に滴下した。その後、反応液を80℃か
ら9℃まで、2.5時間で冷却し晶析を行った。析出結
晶を濾過、99.7gの冷水で洗浄し、wet結晶10
2.7gを単離した。50℃,10時間、減圧乾燥後、
5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩の
結晶56.53gを得た。なお、分離母液+洗浄水94
8.87gに残存する5,5’−ビ−1H−テトラゾー
ルジアンモニウム塩は、0.27wt%、2.57g
(0.015mol)であった。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:95.88% HPLCare
a%:99.72% 結晶収率:62.9%[シアン化ナトリウム基準]、5
7.2%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム50.82g(1.00
mol)/H2O230.0g水溶液を10℃以下に冷
却し、34.4%塩酸105.8g(1.00mol)
を、滴下温度:3〜12℃、滴下時間:25分で加え中
和した。その後、99.8%アジ化ナトリウム71.7
1g(1.10mol)/H2O 181.3g水溶液
を、滴下温度:5〜7℃、滴下時間:15分で滴下し
た。次に99.5%硫酸銅(II)五水和物1.00g
(0.004mol)を添加し、35.5%過酸化水素
水51.85g(0.54mol)/H2O 50.0
4g+99%酢酸6.01g(0.10mol)混合液
を、滴下温度:3〜10℃、滴下時間:30分で滴下し
た。滴下終了後、1時間、室温で撹拌することにより、
反応液温度は29℃まで上昇した。その後、再度冷却
し、35.5%過酸化水素水25.93g(0.27m
ol)/H2O25.02g+99%酢酸3.00g
(0.05mol)混合液を、滴下温度:4〜8℃、滴
下時間:30分で滴下した。反応液のpHは、5〜6で
あった。滴下終了後、1時間、室温で撹拌することによ
り、反応液温度は19℃まで上昇した。40℃で、2時
間反応させることにより、5−シアノ−1H−テトラゾ
ール中間体を合成し、更に90℃で、6時間反応させる
ことにより、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を
5,5’−ビ−1H−テトラゾールに変換させた。5,
5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩を合成
後、99.0%塩化アンモニウム59.45g(1.1
0mol)/H2O158.9g水溶液を、滴下温度:
80℃、滴下時間:1.25時間で該反応液に滴下し
た。その後、反応液を80℃から8℃まで、2.0時間
で冷却し晶析を行った。析出結晶を濾過、100.2g
の冷水で洗浄し、wet結晶91.66gを単離した。
50℃,10時間、減圧乾燥後、5,5’−ビ−1H−
テトラゾールジアンモニウム塩の結晶60.21gを得
た。なお、分離母液+洗浄水1013.1gに残存する
5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
は、0.24wt%、2.43g(0.014mol)
であった。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:96.75% HPLCare
a%:98.15% 結晶収率:67.7%[シアン化ナトリウム基準]、6
1.5%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム50.84g(1.00
mol)/H2O 230.0g水溶液を10℃以下に
冷却し、34.4%塩酸105.8g(1.00mo
l)を、滴下温度:3〜10℃、滴下時間:30分で加
え中和した。その後、99.8%アジ化ナトリウム7
1.67g(1.10mol)/H2O 180.0g
水溶液を、滴下温度:4〜7℃、滴下時間:15分で滴
下した。次に99.5%硫酸銅(II)五水和物1.00
g(0.004mol)を添加し、35.5%過酸化水
素水51.85g(0.54mol)/H2O 50.
00g+99%酢酸6.12g(0.10mol)混合
液を、滴下温度:3〜9℃、滴下時間:30分で滴下し
た。滴下終了後、1時間、室温で撹拌することにより、
反応液温度は28℃まで上昇した。40℃で、2時間反
応させることにより、5−シアノ−1H−テトラゾール
中間体を合成し、更に90℃で、12時間反応させるこ
とにより、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を
5,5’−ビ−1H−テトラゾールに変換させた。5,
5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩を合成
後、99.0%塩化アンモニウム59.43g(1.1
0mol)/H 2O 160.00g水溶液を、滴下温
度:80℃、滴下時間:1.0時間で該反応液に滴下し
た。その後、反応液を80℃から10℃まで、2.0時
間で冷却し晶析を行った。析出結晶を濾過、100.0
gの冷水で洗浄し、wet結晶94.93gを単離し
た。50℃,10時間、減圧乾燥後、5,5’−ビ−1
H−テトラゾールジアンモニウム塩の結晶64.23g
を得た。なお、分離母液+洗浄水960.01gに残存
する5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム
塩は、0.34wt%、3.27g(0.019mo
l)であった。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:97.12% HPLCare
a%:99.77% 結晶収率:72.5%[シアン化ナトリウム基準]、6
6.0%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム50.85g(1.00
mol)/H2O230.1g水溶液を10℃以下に冷
却し、34.4%塩酸106.1g(1.00mol)
を、滴下温度:2〜8℃、滴下時間:30分で加え中和
した。その後、99.7%アジ化ナトリウム71.73
g(1.10mol)/H2O180.1g水溶液を、
滴下温度:1〜4℃、滴下時間:15分で滴下した。次
に99.5%硫酸銅(II)五水和物1.00g(0.0
04mol)を添加し、35.5%過酸化水素水51.
78g(0.54mol)/H2O50.08g+99
%酢酸6.00g(0.10mol)混合液を、滴下温
度:2〜10℃、滴下時間:70分で滴下した。滴下終
了後、1時間、室温で撹拌することにより、反応液温度
は33℃まで上昇した。40℃で、2時間反応させるこ
とにより、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を合
成し、更に90℃で、2時間、加熱還流下で、5時間、
反応させることにより、5−シアノ−1H−テトラゾー
ル中間体を5,5’−ビ−1H−テトラゾールに変換さ
せた。5,5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム
塩を合成後、99.0%塩化アンモニウム59.43g
(1.10mol)/H2O 160.00g水溶液
を、滴下温度:80℃、滴下時間:40分で該反応液に
滴下した。その後、反応液を80℃から10℃まで、
2.0時間で冷却し晶析を行った。析出結晶を濾過、1
00.0gの冷水で洗浄し、wet結晶96.12gを
単離した。50℃,10時間、減圧乾燥後、5,5’−
ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩の結晶65.
99gを得た。なお、分離母液+洗浄水950.26g
に残存する5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモ
ニウム塩は、0.32wt%、3.10g(0.018
mol)であった。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:96.11% HPLCare
a%:99.65% 結晶収率:73.7%[シアン化ナトリウム基準]、6
7.0%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム50.85g(1.00
mol)/H2O230.1g水溶液を10℃以下に冷
却し、34.4%塩酸106.2g(1.00mol)
を、滴下温度:3〜8℃、滴下時間:30分で加え中和
した。その後、99.8%アジ化ナトリウム71.67
g(1.10mol)/H2O180.1g水溶液を、
滴下温度:1〜4℃、滴下時間:15分で滴下した。次
に99.5%硫酸銅(II)五水和物2.51g(0.0
10mol)を添加し、35.5%過酸化水素水51.
86g(0.54mol)/H2O 50.14g+9
9%酢酸6.10g(0.10mol)混合液を、滴下
温度:3〜10℃、滴下時間:1時間で滴下した。滴下
終了後、1時間、室温で撹拌することにより、反応液温
度は28℃まで上昇した。40℃で、2時間反応させる
ことにより、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を
合成し、更に90℃で、6時間、反応させることによ
り、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を5,5’
−ビ−1H−テトラゾールに変換させた。5,5’−ビ
−1H−テトラゾールジナトリウム塩を合成後、99.
0%塩化アンモニウム59.52g(1.10mol)
/H2O160.00g水溶液を、滴下温度:80℃、
滴下時間:1時間で該反応液に滴下した。その後、反応
液を80℃から6℃まで、2.5時間で冷却し晶析を行
った。析出結晶を濾過、99.8gの冷水で洗浄し、w
et結晶103.5gを単離した。50℃,9時間、減
圧乾燥後、5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモ
ニウム塩の結晶65.33gを得た。なお、分離母液+
洗浄水955.57gに残存する5,5’−ビ−1H−
テトラゾールジアンモニウム塩は、0.38wt%、
3.63g(0.021mol)であった。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:97.15% HPLCare
a%:99.36% 結晶収率:73.7%[シアン化ナトリウム基準]、6
7.1%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム50.86g(1.00
mol)/H2O230.0g水溶液を10℃以下に冷
却し、34.4%塩酸106.1g(1.00mol)
を、滴下温度:2〜8℃、滴下時間:30分で加え中和
した。その後、99.7%アジ化ナトリウム71.78
g(1.10mol)/H2O180.0g水溶液を、
滴下温度:1〜5℃、滴下時間:15分で滴下した。次
に99.5%硫酸銅(II)五水和物2.50g(0.0
10mol)を添加し、35.5%過酸化水素水52.
05g(0.54mol)/H2O50.01g+99
%酢酸6.04g(0.10mol)混合液を、滴下温
度:3〜9℃、滴下時間:1時間で滴下した。滴下終了
後、1時間、室温で撹拌することにより、反応液温度は
30℃まで上昇した。40℃で、2時間反応させること
により、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を合成
し、更に90℃で、2時間、加熱還流下で、5時間、反
応させることにより、5−シアノ−1H−テトラゾール
中間体を5,5’−ビ−1H−テトラゾールに変換させ
た。5,5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩
を合成後、99.0%塩化アンモニウム59.43g
(1.10mol)/H2O 159.70g水溶液
を、滴下温度:80℃、滴下時間:1時間で該反応液に
滴下した。その後、反応液を80℃から10℃まで、
2.0時間で冷却し、晶析を行った。析出結晶を濾過、
100.0gの冷水で洗浄し、wet結晶119.5g
を単離した。50℃,9時間、滅圧乾燥後、5,5’−
ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩の結晶71.
21gを得た。なお、分離母液+洗浄水935.25g
に残存する5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモ
ニウム塩は、0.38wt%、3.08g(0.018
mol)であった。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:96.7% HPLCarea
%:100.00% 結晶収率:80.0%[シアン化ナトリウム基準]、7
2.7%[アジ化ナトリウム基準]
ラゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム101.68g(2.0
0mol)、99.8%アジ化ナトリウム143.46
g(2.20mol)及びH2O 460.17gを同
時に2Lフラスコに仕込み、10℃以下に冷却し、シア
ン化ナトリウムと当量の35.6%塩酸204.9g
(2.00mol)を、滴下温度:5〜9℃、滴下時
間:55分で加え中和した。その後、99.5%硫酸銅
(II)五水和物5.01g(0.020mol)/H2
O20.07g混合水溶液を、滴下温度:−2〜2℃、
滴下時間:5分で加えた。次に34.6%過酸化水素水
106.10g(1.08mol)+99%酢酸12.
09g(0.20mol)混合液を、滴下温度:−4〜
12℃、滴下時間:1.5時間で滴下した。滴下終了
後、1時間、室温で撹拌することにより、反応液温度は
40℃まで上昇した。40℃で、2時間反応させること
により、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を合成
し、更に90℃で、2時間、加熱還流下で、5時間、反
応させることにより、5−シアノ−1H−テトラゾール
中間体を5,5’−ビ−1H−テトラゾールに変換させ
た。5,5’−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩
合成後、99.0%塩化アンモニウム118.9g
(2.20mol)/H2O328.3g水溶液を、滴
下温度:80℃、滴下時間:1.8時間で該反応液に滴
下した。その後、反応液を80℃から10℃まで、2.
0時間で冷却し晶析を行った。析出結晶を濾過、19
9.6gの冷水で洗浄し、wet結晶173.28gを
単離した。50℃,10時間、滅圧乾燥後、5,5’−
ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩の結晶14
2.04gを得た。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:96.96% HPLCare
a%:99.68% 結晶収率:80.0%[シアン化ナトリウム基準]、7
2.7%[アジ化ナトリウム基準]
ラゾールジアンモニウム塩の合成 96.4%シアン化ナトリウム50.89g(1.00
mol)、99.8%アジ化ナトリウム71.78g
(1.10mol)及びH2O 230.0gを同時に
1Lフラスコに仕込み、10℃以下に冷却し、シアン化
ナトリウムと当量の35.8%塩酸102.0g(1.
00mol)を、滴下温度:2〜8℃、滴下時間:30
分で加え中和した。その後、99.5%硫酸銅(II)五
水和物2.50g(0.010mol)/H2O 1
0.45g混合水溶液を、滴下温度:2〜3℃、滴下時
間:2分で加えた。次に34.6%過酸化水素水53.
13g(0.54mol)+99%酢酸6.02g
(0.10mol)混合液を、滴下温度:3〜20℃、
滴下時間:45分で滴下した。滴下終了後、1時間、室
温で撹拌することにより、反応液温度は40℃まで上昇
した。40℃で、2時間反応させることにより、5−シ
アノ−1H−テトラゾール中間体を合成し、更に90℃
で、2時間、加熱還流下で、5時間、反応させることに
より、5−シアノ−1H−テトラゾール中間体を5,
5’−ビ−1H−テトラゾールに変換させた。5,5’
−ビ−1H−テトラゾールジナトリウム塩を合成後、9
9.0%塩化アンモニウム59.40g(1.10mo
l)/H2O160.7g水溶液を、滴下温度:80
℃、滴下時間:1時間で該反応液に滴下した。その後、
反応液を80℃から8℃まで、2.0時間で冷却し晶析
を行った。析出結晶を濾過、100.1gの冷水で洗浄
し、wet結晶98.23gを単離した。50℃,10
時間、滅圧乾燥後、5,5’−ビ−1H−テトラゾール
ジアンモニウム塩の結晶65.83gを得た。 {5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウム塩
結晶の分析値} 含量:HClO4滴定:97.53% HPLCare
a%:99.15% 結晶収率:74.0%[シアン化ナトリウム基準]、6
7.3%[アジ化ナトリウム基準]
ゾールジナトリウム塩の合成 99.7%シアン化水素26.70g(0.985mo
l)/H2O210.0g水溶液を0℃に冷却し、9
9.7%アジ化ナトリウム69.04g(1.059m
ol)/H2O170.0g水溶液を、滴下温度:2〜
9℃、滴下時間:10分で滴下した。次に99.5%硫
酸銅(II)五水和物0.99g(0.004mol)を
添加し、35.5%過酸化水素水51.21g(0.5
32mol)/H2O 50.0g+88.5%蟻酸
5.12g(0.098mol)混合液を、滴下温度:
3〜8℃、滴下時間:45分で滴下した。反応液のpH
は5〜6であった。滴下終了後、1時間、室温で撹拌す
ることにより、反応液温度は30℃まで上昇した。その
後、40〜45℃で、1時間反応させることにより、5
−シアノ−1H−テトラゾール中間体を合成し、更に、
90〜95℃で、1時間、加熱還流下で、2時間反応さ
せることにより、5−シアノ−1H−テトラゾール中間
体を5,5’−ビ−1H−テトラゾールに変換させた
が、反応液中には5−シアノ−1H−テトラゾール中間
体が残存していた。その後、反応液を減圧濃縮し、10
℃まで冷却し、wet結晶単離した。50℃,10時
間、減圧乾燥後、収率32.0%で、5,5’−ビ−1
H−テトラゾールジナトリウム塩結晶28.70gを得
た。
シアン化ナトリウム又はシアン化カリウム、アジ化ナト
リウム及び触媒量の硫酸銅を含む原料水性液に、好適に
は低温下に、少量の弱酸性物質を添加した過酸化水素水
を滴下して、反応液のpHを5乃至6の範囲に維持し、
反応液を加熱して酸化及び閉環反応を行い、反応生成物
を塩化アンモニウム又はその水溶液と反応させ、生成す
るアンモニウム塩を難溶性の結晶として回収することに
より、5,5’−ビ−1H−テトラゾールジアンモニウ
ム塩を、安価でしかも取り扱いの容易な原料から、少な
い工程数、即ちワンポット反応で、しかも面倒な後処理
操作を必要とすることなしに、高収率及び高純度で製造
することが可能となる。
Claims (13)
- 【請求項1】 シアン化水素、アジ化ナトリウム及び触
媒量の硫酸銅を含む原料水性液に、少量の弱酸性物質を
添加した過酸化水素水を滴下して、反応液のpHを5乃
至6の範囲に維持し、反応液を加熱して酸化及び閉環反
応を行い、反応生成物を塩化アンモニウム又はその水溶
液と反応させ、生成するアンモニウム塩を難溶性の結晶
として回収することを特徴とする5,5’−ビ−1H−
テトラゾールジアンモニウム塩の製造方法。 - 【請求項2】 原料水性液が、シアン化水素水溶液にア
ジ化ナトリウム水溶液を冷却下に添加し、次いで触媒量
の硫酸銅を添加することにより得られたものであること
を特徴とする請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 原料水性液が、シアン化アルカリを冷却
下に当量の酸で中和し、得られる水溶液にアジ化ナトリ
ウム水溶液を冷却下に添加し、次いで触媒量の硫酸銅を
添加することにより得られたものであることを特徴とす
る請求項1記載の製造方法。 - 【請求項4】 原料水性液が、シアン化アルカリ、アジ
化ナトリウム及び水を含む系に、冷却下にシアン化アル
カリに対して当量の酸を添加し、次いで得られる水溶液
に触媒量の硫酸銅を添加することにより得られたもので
あることを特徴とする請求項1記載の製造方法。 - 【請求項5】 原料水性液が、シアン化アルカリ、アジ
化ナトリウム、触媒量の硫酸銅及び水を含む系に、冷却
下にシアン化アルカリに対して当量の酸を添加すること
により得られたものであることを特徴とする請求項1記
載の製造方法。 - 【請求項6】 シアン化水素またはシアン化アルカリ
(A)当たりのアジ化ナトリウム(B)のモル比(B/
A)が1.0乃至1.5となるように原料水性液を調製
する請求項1乃至5の何れかに記載の製造方法。 - 【請求項7】 シアン化水素またはシアン化アルカリ
(A)当たりの過酸化水素(C)のモル比(C/A)が
0.5乃至1.0となるように過酸化水素水を添加する
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の製造
方法。 - 【請求項8】 過酸化水素(C)当たりの硫酸銅(D)
のモル比(D/C)が0.001乃至0.1となるよう
に硫酸銅を存在させることを特徴とする請求項1乃至7
の何れかに記載の製造方法。 - 【請求項9】 前記反応液の加熱を、45〜55℃の温
度で1〜3時間及び85〜105℃の温度で4〜12時
間の2段階で行う請求項1乃至8の何れかに記載の製造
方法。 - 【請求項10】 シアン化水素またはシアン化アルカリ
(A)当たりの塩化アンモニウム(E)のモル比(E/
A)が1.0乃至l.5となるように塩化アンモニウム
を添加することを特徴とする請求項1乃至9の何れかに
記載の製造方法。 - 【請求項11】 塩化アンモニウムを添加して、室温〜
100℃の温度でl〜3時間反応させることを特徴とす
る請求項1乃至10に記載の製造方法。 - 【請求項12】 過酸化水素水に添加する弱酸性物質が
酢酸または蟻酸であることを特徴とする請求項1乃至1
1の何れかに記載の製造方法。 - 【請求項13】 過酸化水素水に添加する酢酸または蟻
酸のモル比が、酢酸または蟻酸/過酸化水素=0.05
〜0.3であることを特徴とする請求項1乃至12の何
れかに記載の製造方法。
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