JP2002249467A - 4−アミノジフェニルアミンの製造方法 - Google Patents
4−アミノジフェニルアミンの製造方法Info
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Abstract
を高収率で得ることができる4−アミノジフェニルアミ
ンの製造方法を提供することである。 【解決手段】 4−ニトロソジフェニルアミン・アルカ
リ金属塩水溶液または4−ニトロソジフェニルアミン・
テトラアルキルアンモニウム塩水溶液を水添触媒の存在
下に水添して4−アミノジフェニルアミンを製造する方
法であって、第1の反応槽1および第2の反応槽2の順
に前記4−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金属塩
水溶液または4−ニトロソジフェニルアミン・テトラア
ルキルアンモニウム塩水溶液を連続的に供給して水添す
る。
Description
ニルアミンの製造方法に関する。
に使用される酸化防止剤、抗オゾン剤の製造や、染料の
中間体として有用な化合物である。4−アミノジフェニ
ルアミンの製造方法としては、特開昭61−17145
4号公報や米国特許第4313002号明細書に記載の
ように、4−ニトロソジフェニルアミンのアルカリ金属
塩水溶液を通常の水添触媒の存在下に水添(水素添加)
する方法が知られている。
フェニルアミンのアルカリ金属塩水溶液、溶媒および水
添触媒を仕込み、水素を充填し水添する回分方式で行わ
れる。しかしながら、4−ニトロソジフェニルアミンの
アルカリ金属塩は不安定であり、室温においても分解が
進むため、前記のような回分方式では、水添反応が長時
間になると分解反応が起こり、4−アミノジフェニルア
ミンの収率および純度が低下する。これを防止するため
には、触媒量を多くし、水素圧を高くして水添反応が速
く進むようにしなければならなかった。
は、上記水添反応が基質濃度に依存せず、水素の吸収速
度に依存し、4−ニトロソジフェニルアミンのアルカリ
金属塩等の分解反応は基質濃度に依存するという知見に
基づいて、4−ニトロソジフェニルアミンのアルカリ金
属塩水溶液を連続的に供給して、該塩が低濃度の状態で
水添反応を行わせることにより、分解反応を抑制する方
法が記載されている。
0号公報に記載の連続水添法は、従来の回分式水添反応
法に比べて4−アミノジフェニルアミンの収率を高める
ことができるが、収率を低下させることなく、触媒添加
量をより低減して、製造コストを削減することが望まれ
ていた。本発明は、少ない触媒量で4−アミノジフェニ
ルアミンを高収率で得ることができる4−アミノジフェ
ニルアミンの製造方法を提供することである。
号公報に記載の連続水添法を反応器1層のみで行った場
合、原料の分解反応を抑制し転化率を出来るだけ上げる
ためには、反応温度が高く触媒使用量も多い条件を選択
しなければならない。一方、反応器を多段化した場合、
触媒の使用量を抑制することは可能であるが、多段化し
4−アミノジフェニルアミンを高収率で得るためには、
反応器1槽目(第1の反応槽)での原料の分解反応を抑
制し、2槽目(第2の反応槽)で反応を完結させなけれ
ばならない。本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意
検討を重ねた結果、少なくとも2つの反応槽を連結した
反応器を用いて連続的に行う場合には、より少ない触媒
量で、しかもより低い反応温度で4−アミノジフェニル
アミンを高収率で得ることができるという新たな事実を
見出し、本発明を完成するに至った。このように連続多
段化によって、より少ない触媒量で目的物が高収率で得
られるのは、通常の1槽のみの反応槽と比較して、原料
が反応器内に入ってすぐに出ていく、いわゆるショート
パスの現象が抑えられている等の要因が考えられる。
ェニルアミンの製造方法は、4−ニトロソジフェニルア
ミン・アルカリ金属塩水溶液または4−ニトロソジフェ
ニルアミン・テトラアルキルアンモニウム塩水溶液(以
下、アルカリ金属塩等という)を水添触媒の存在下に水
添して4−アミノジフェニルアミンを製造する方法であ
って、第1の反応槽および第2の反応槽の順に前記4−
ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金属塩等の水溶液
を連続的に供給して水添することを特徴とする。
応槽の滞留時間を2倍にしたり、反応槽の容量を2倍に
した場合には、4−ニトロソジフェニルアミン・アルカ
リ金属塩等の分解反応が無視できなくなり、さらに反応
器が1槽のみの場合は原料が未反応のまま系外に出て行
くショートパスを抑制することができないため、収率の
向上は望めない。
する。本発明における4−ニトロソジフェニルアミン・
アルカリ金属塩としては、例えばナトリウム塩、カリウ
ム塩等が挙げられる。4−ニトロソジフェニルアミン・
テトラアルキルアンモニウム塩としては、例えばテトラ
メチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等
が挙げられる。
水、または水と水に不溶な溶媒との混合溶媒が使用可能
である。特に、水に不溶な溶媒との混合溶媒を使用した
場合は、生成する4−アミノジフェニルアミンが水不溶
溶媒に溶解するため、抽出溶媒が不要となる。水に不溶
な溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素、ブタノール、ヘキサノール、オク
タノール、2−エチルヘキサノール等の高級アルコール
等が挙げられる。
用いられるパラジウム触媒、白金触媒等が例示される。
これらの触媒は、通常、活性炭等の触媒担体にパラジウ
ムまたは白金を約1〜5重量%担持させて使用される
(以下、これらをPd/C、Pt/Cと略記する)。触
媒は、原料である4−ニトロソジフェニルアミン・アル
カリ金属塩等に対して約0.01〜10重量%、好まし
くは約0.1〜1重量%用いられる。触媒量がこれより
少ないと水添速度が著しく低下し、逆に触媒量がこれよ
り多くても、それに見合う効果は見られない。また、収
率向上のために触媒と共に活性炭を存在させるのが好ま
しい。
示すように、直列に連結された第1の反応槽1および第
2の反応槽2を用いる。原料である4−ニトロソジフェ
ニルアミン・アルカリ金属塩等の水溶液および水添触媒
は、第1の反応槽1に連続的に供給されて水添反応が行
われ、ついで未反応物を含む反応液が第1の反応槽1か
ら第2の反応槽2に連続的に供給され、さらに水添反応
が続行される。
する水素圧、触媒量、反応温度等により異なるが、通
常、第1の反応槽1および第2の反応槽2のそれぞれに
ついて約0.5〜10時間の範囲であり、両槽1,2で
の総滞留時間は約1〜20時間である。また、各槽1,
2の滞留時間は同一であってもよく、異なっていてもよ
い。
ぞれ0〜100℃、好ましくは約30〜80℃の範囲で
あり、各槽1,2の反応時間は同一であってもよく、異
なっていてもよい。反応温度がこの温度範囲を下回る場
合は、反応速度が著しく低下するおそれがある。一方、
反応温度がこの温度範囲を超える場合は、原料である4
−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金属塩等の分解
反応が並行して起こり、収率の低下を招来するおそれが
ある。
ある4−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金属塩等
の水溶液に所定量を混合して反応槽1に供給するか、あ
るいは、原料とは別に、溶媒と混合して反応槽1または
反応槽1と2に供給してもよい。
は、約5〜50kg/cm2G、好ましくは約8〜30
kg/cm2Gの範囲である。この水素圧未満であれば
水添が起こらず、この範囲を超えても、それに見合う収
率の向上は見られない。本発明方法を開始する際には、
通常、あらかじめ反応槽1,2に溶媒または反応終了後
の反応溶液を仕込んでおく。反応方法は4−ニトロソジ
フェニルアミン・アルカリ金属塩等の水溶液を反応槽
1,2に連続的に供給して反応させる方法であれば特に
限定されるものではなく、原料である4−ニトロソジフ
ェニルアミン・アルカリ金属塩等の水溶液および水添触
媒を第1の反応槽1に連続的に供給して水添反応させな
がら、同時に未反応物を含む反応溶液を第1の反応槽1
から連続的に抜き出して第2の反応槽2に供給し水添反
応させる方法、あるいは4−ニトロソジフェニルアミン
・アルカリ金属塩等の水溶液および水添触媒を第1の反
応槽1に連続的に供給しながら水添反応させ、所定の滞
留時間経過後、第1の反応槽1から反応溶液を第2の反
応槽2に連続的に供給し、さらに水添反応させる方法等
が挙げられる。
て説明したが、本発明の方法は、2以上の複数の反応槽
を直列に連結したものであってもよい。
の方法をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例
に限定されるものではない。
た容量0.5リットルの反応槽2つを図1に示すように
直列に連結した反応器を使用し、表1に示す条件にて4
−ニトロソジフェニルアミンのナトリウム塩水溶液と水
添触媒[Pd/C(Pd担持量:5%)触媒(含水率5
0%)0.35g(乾燥重量0.17g)]との混合溶
液588.5g(触媒/4−ニトロソジフェニルアミン
のナトリウム塩の比:0.004815949)およびトルエン6
7.0gを第1の反応槽1に連続的に供給し、反応させ
た。ついで、第1の反応槽1から第2の反応槽1へ反応
液を連続的に供給し、反応させて4−アミノジフェニル
アミンを収率95.20%で得た。なお、連続的な液の
供給開始から3時間以上滞留し、反応槽出口での反応生
成物の組成が変化しないことを確認した後、必要なデー
タの採取を行った。
た容量0.5リットルの反応槽1つのみからなる反応器
を使用し、表1に示す条件にて4−ニトロソジフェニル
アミンのナトリウム塩水溶液と水添触媒[Pd/C(P
d担持量:5%)触媒(含水率50%)0.47g(乾
燥重量0.24g)]との混合溶液574.0g(触媒
/4−ニトロソジフェニルアミンのナトリウム塩の比:
0.0062)およびトルエン67.3gを反応槽1に連続的
に供給して反応させ、4−アミノジフェニルアミンを収
率94.91%で得た。実施例および比較例における4
−ニトロソジフェニルアミン(PNDA)の転化率、4−
アミノジフェニルアミン(PPA)の選択率、副生物とし
てのアニリン(ANR)選択率をそれぞれ表2に示す。な
お、PNDAの転化率およびPPAまたはANRの選択
率は次式から求めた。 転化率(%)=[(X−Y)/X]×100 選択率(%)=[Z/(X−Y)]×100 ただし、X、YおよびZは以下のとおりである。 X=供給した原料PNDAのモル数 Y=未反応PNDAのモル数 Z=生成物中のPPAまたはANRのモル数
し、滞留時間を比較例の約2倍にすることにより、触媒
量を比較例の約80%に低減でき、しかも反応温度も低
減できるので、4−ニトロソジフェニルアミンの分解に
よる副生物の生成も抑制できることがわかる。
ミノジフェニルアミンを高収率で得ることができるとい
う効果がある。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】4−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ
金属塩水溶液または4−ニトロソジフェニルアミン・テ
トラアルキルアンモニウム塩水溶液を水添触媒の存在下
に水添して4−アミノジフェニルアミンを製造する方法
であって、 第1の反応槽および第2の反応槽の順に前記4−ニトロ
ソジフェニルアミン・アルカリ金属塩水溶液または4−
ニトロソジフェニルアミン・テトラアルキルアンモニウ
ム塩水溶液を連続的に供給して水添することを特徴とす
る4−アミノジフェニルアミンの製造方法。 - 【請求項2】第1の反応槽および第2の反応槽での滞留
時間がそれぞれ0.5〜10時間である請求項1記載の
製造方法。 - 【請求項3】第1の反応槽および第2の反応槽での反応
温度がいずれも0〜100℃である請求項1または2記
載の製造方法。
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