JP2003081920A - Method for producing aromatic nitro compound - Google Patents

Method for producing aromatic nitro compound

Info

Publication number
JP2003081920A
JP2003081920A JP2001281291A JP2001281291A JP2003081920A JP 2003081920 A JP2003081920 A JP 2003081920A JP 2001281291 A JP2001281291 A JP 2001281291A JP 2001281291 A JP2001281291 A JP 2001281291A JP 2003081920 A JP2003081920 A JP 2003081920A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nitrate
rare earth
group
anhydride
aromatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001281291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kawada
敦志 川田
Tadataka Ishikawa
維孝 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical Co Ltd
Priority to JP2001281291A priority Critical patent/JP2003081920A/en
Publication of JP2003081920A publication Critical patent/JP2003081920A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an aromatic nitro compound useful as a raw material for medicines, or agrochemicals without using a strong acid, thereby reducing loads such as the treatment of waste liquid. SOLUTION: This method for producing the aromatic nitro compound having at least one substitutable hydrogen atom on the aromatic ring is carried out a nitration reaction in the presence of a group III element nitrate, a carboxylic anhydride and a rare earth catalyst represented by general formula: RE(OSO2 Rf)3 (RE is a rare earth atom; Rf is a perfluoroalkyl which may have one or more substituents) as a catalyst.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、芳香族化合物のニ
トロ化方法に関するものであり、本発明により製造され
る化合物は医薬、農薬等の原料として利用できる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for nitrating an aromatic compound, and the compound produced by the present invention can be used as a raw material for medicines, agricultural chemicals and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】芳香族化合物のニトロ化方法としては、
濃硝酸をニトロ化剤として用い、濃硫酸または無水酢酸
存在下または非存在下で実施する方法が広く用いられて
いる(例えば、新実験化学講座14‐3参照)。しかし
ながら、この方法では、過剰量の硝酸を用いて反応を実
施するために、その後処理を行う際に大量の水が必要と
され、また、大量に発生する酸廃液を廃棄する場合にも
処理コストが嵩み、工業的大量製造方法としては難点が
あった。過剰量の硝酸を用いない方法として、硝酸塩を
ニトロ化剤として用い、塩化アルミニウム(George A O
lah,“Nitration: Methods and Mechanisms”, VCH Pub
lishers Inc.,New York(1988))や、トリフルオロ酢酸
無水物を添加することによりニトロ化反応を行う方法
(USP3,634,520及びUSP3,715,323号公報)や、希土類系
触媒を用いて化学量論量の硝酸により行う方法(USP5,7
28,901号公報)も知られているが、収率の点で満足でき
るものではない。
2. Description of the Related Art As a method for nitrating an aromatic compound,
A method in which concentrated nitric acid is used as a nitrating agent in the presence or absence of concentrated sulfuric acid or acetic anhydride is widely used (see, for example, New Experimental Chemistry Course 14-3). However, in this method, a large amount of water is required for the subsequent treatment in order to carry out the reaction using an excess amount of nitric acid, and the treatment cost is also required when a large amount of acid waste liquid is discarded. However, there is a problem as an industrial mass production method. As a method without using an excessive amount of nitric acid, nitrate was used as a nitrating agent, and aluminum chloride (George AO
lah, “Nitration: Methods and Mechanisms”, VCH Pub
lishers Inc., New York (1988)), a method of performing a nitration reaction by adding trifluoroacetic anhydride (USP 3,634,520 and USP 3,715,323), and stoichiometry using a rare earth catalyst. Method with a certain amount of nitric acid (USP5,7
No. 28,901) is also known, but it is not satisfactory in terms of yield.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、強酸である硝酸を使用しない芳香族化合物のニトロ
化反応方法を提供することにある。また、他の目的は、
反応収率の優れたニトロ化芳香族化合物の製造方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a nitration reaction method for aromatic compounds which does not use nitric acid which is a strong acid. And for other purposes,
It is intended to provide a method for producing a nitrated aromatic compound having an excellent reaction yield.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らはこ
のような問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、芳
香族化合物のニトロ化を行うに当たり、触媒として希土
類系触媒を使用し、ニトロ化剤としてIII族元素を使用
し、且つ、カルボン酸無水物存在下で反応を行えば良好
に反応が進行することを新たに見出し、本発明に到達し
た。本発明は、芳香環に少なくとも1個の置換可能な水
素を有する芳香族化合物のニトロ化を行う方法におい
て、触媒として下記一般式(1)RE(OSO2Rf)3
(1)(ただし、式中REは希土類元素を示
し、Rfは置換基を有してもよいペルフルオロアルキル
基を示す)で表される希土類系触媒、III族元素の硝酸
塩、及びカルボン酸無水物の存在下で行うことを特徴と
する芳香族ニトロ化合物の製造方法である。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve such problems, and as a result, in the nitration of aromatic compounds, a rare earth catalyst was used as a catalyst. The present invention has been newly found that the reaction proceeds well when the group III element is used as a nitrating agent and the reaction is carried out in the presence of a carboxylic acid anhydride. The present invention relates to a method of nitrating an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen in an aromatic ring, wherein a catalyst of the following general formula (1) RE (OSO 2 Rf) 3 is used as a catalyst.
(1) (wherein RE represents a rare earth element and Rf represents a perfluoroalkyl group which may have a substituent), a rare earth catalyst, a group III element nitrate, and a carboxylic acid anhydride The method for producing an aromatic nitro compound is characterized in that it is carried out in the presence of

【0005】原料の芳香族化合物としては、この種の反
応が適用される公知の化合物を挙げることができ、芳香
環を構成する少なくとも1個の炭素原子が置換可能な水
素を有しているものであればよい。具体例としては、ベ
ンゼン、チオフェン、ピロール、フラン、ピリジン等の
単環式芳香族化合物、ナフタレン、アントラセン、ナフ
タセン、ペンタセン、インデン、アズレン、ヘプタレ
ン、インダセン、アセナフチレン、フルオレン、フェナ
レン、フェナントレン、トリフェニレン、ピレン、クリ
セン、ペリレン等の縮合多環式芳香族炭化水素、ビフェ
ニル、ターフェニル等の環集合芳香族炭化水素、インド
ール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キナ
ゾリン、プリン、キサンテン、カルバゾール、アクリジ
ン、フェナジン、フェナントロリン、ベンゾフラン、ジ
ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン
等の縮合複素環芳香族化合物等を示すことができる他、
これらに1以上の置換基が置換した化合物を示すことが
できる。
Examples of the aromatic compound as a raw material include known compounds to which this type of reaction is applied, and those in which at least one carbon atom constituting an aromatic ring has a substitutable hydrogen. If Specific examples include benzene, thiophene, pyrrole, furan, monocyclic aromatic compounds such as pyridine, naphthalene, anthracene, naphthacene, pentacene, indene, azulene, heptalene, indacene, acenaphthylene, fluorene, phenalene, phenanthrene, triphenylene, pyrene. , Condensed polycyclic aromatic hydrocarbons such as chrysene and perylene, ring assembly aromatic hydrocarbons such as biphenyl and terphenyl, indole, isoindole, quinoline, isoquinoline, quinazoline, purine, xanthene, carbazole, acridine, phenazine, phenanthroline , Benzofuran, dibenzofuran, benzothiophene, dibenzothiophene, and other condensed heterocyclic aromatic compounds can be shown.
A compound in which one or more substituents are substituted can be shown.

【0006】置換基を有する芳香族化合物である場合、
この置換基は、反応を阻害しないものであれば特に限定
されず、例えばハロゲン原子、アルキル基、アルケニル
基、アリール基、アルコキシ基、チオ基、アミノ基、ア
シルアミノ基、ニトロ基、水酸基、アルキルアミノ基等
を示すことができ、これらの置換基上に別種の置換基を
有していてもよい。好適な芳香族化合物としては、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等の低
級アルキル置換ベンゼン等を挙げることができる。
In the case of an aromatic compound having a substituent,
The substituent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction, and examples thereof include a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkoxy group, a thio group, an amino group, an acylamino group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkylamino group. A group or the like can be shown, and another kind of substituent may be present on these substituents. Suitable aromatic compounds include benzene, toluene, xylene, lower alkyl-substituted benzenes such as trimethylbenzene, and the like.

【0007】この反応に使用するIII族元素の硝酸塩と
しては、IIIA族及びIIIB族元素のいずれの硝酸塩であっ
てもよく、これらから選択される元素の硝酸塩を1また
は2以上使用してもよい。具体的には、スカンジウム、
イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジウム、
ネオジウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウ
ム。テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビ
ウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム、ホウ
素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムを
示すことができる。また、これらの硝酸塩は結晶水を含
んでもよい。好適な硝酸塩としては、スカンジウム、イ
ットリウム、イッテルビウム、アルミニウム及びインジ
ウムを例示することができ、より好適にはスカンジウ
ム、アルミニウム及びインジウムを例示することができ
る。
The group III element nitrate used in this reaction may be any group IIIA or group IIIB nitrate, and one or more nitrates selected from these elements may be used. . Specifically, scandium,
Yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium,
Neodymium, samarium, europium, gadolinium. It can be terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, boron, aluminum, gallium, indium, thallium. Further, these nitrates may contain water of crystallization. Examples of preferable nitrates include scandium, yttrium, ytterbium, aluminum and indium, and more preferable examples include scandium, aluminum and indium.

【0008】反応に使用するカルボン酸無水物として
は、一塩基酸無水物及び二塩基酸無水物が一般的であ
り、これらから選択される1種または2種以上を使用す
ることができる。具体的には、無水酢酸、無水プロピオ
ン酸、無水吉草酸、無水イソ吉草酸、無水酪酸、無水イ
ソ酪酸、無水ピバリン酸、ヘキサン酸無水物、デカン酸
無水物等の如き脂肪族一塩基酸無水物、コハク酸無水
物、マレイン酸無水物、無水グルタル酸等の如き脂肪族
二塩基酸無水物、安息香酸無水物、3‐クロロ安息香酸
無水物、3‐ニトロ安息香酸無水物、3‐アセチル安息香
酸無水物等の芳香族一塩基酸無水物、無水フタル酸等の
如き芳香族二塩基酸無水物等を広範に例示することがで
きる。好適なカルボン酸無水物としては、脂肪族一塩基
酸無水物、芳香族一塩基酸無水物である。さらに好まし
くは、脂肪族一塩基酸無水物であり、最も好ましくは、
工業的に安価に入手可能な無水酢酸、無水プロピオン
酸、無水吉草酸、無水イソ吉草酸、無水酪酸、無水イソ
酪酸または無水ピバリン酸である。
As the carboxylic acid anhydride used in the reaction, monobasic acid anhydrides and dibasic acid anhydrides are generally used, and one or more selected from them can be used. Specifically, aliphatic monobasic anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, valeric anhydride, isovaleric anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride, pivalic anhydride, hexanoic anhydride, decanoic anhydride, etc. Compounds, aliphatic dibasic acid anhydrides such as succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, benzoic anhydride, 3-chlorobenzoic anhydride, 3-nitrobenzoic anhydride, 3-acetyl Aromatic monobasic acid anhydrides such as benzoic anhydride, aromatic dibasic acid anhydrides such as phthalic anhydride, and the like can be widely exemplified. Suitable carboxylic acid anhydrides are aliphatic monobasic acid anhydrides and aromatic monobasic acid anhydrides. More preferably, it is an aliphatic monobasic acid anhydride, and most preferably,
These are acetic anhydride, propionic anhydride, valeric anhydride, isovaleric anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride or pivalic anhydride which are industrially available at low cost.

【0009】本発明で使用する触媒は、前記一般式
(1)で表わされる希土類系触媒であり、一般式(1)
において、REとしてはスカンジウム、イットリウム、
ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム、サ
マリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、
ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、
イッテルビウム、ルテシウムの希土類原子が好ましく挙
げられる。REは1種類または2種類以上の希土類原子
であってもよい。また、Rfとしては、トリフルオロメ
チル基、ペンタフルオロエチル基、ノナフルオロブチル
基等のペルフルオロアルキル基や、例えばナフィオン樹
脂のように、ポリマーの側鎖にペルフルオロアルコキシ
基を成すものを示すことができる。
The catalyst used in the present invention is a rare earth catalyst represented by the general formula (1), and has the general formula (1):
In RE, scandium, yttrium,
Lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium,
Dysprosium, holmium, erbium, thulium,
The rare earth atoms of ytterbium and lutetium are preferred. RE may be one kind or two or more kinds of rare earth atoms. Further, Rf may be a perfluoroalkyl group such as a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a nonafluorobutyl group, or a group having a perfluoroalkoxy group in the side chain of the polymer such as Nafion resin. .

【0010】前記希土類系触媒の使用量は、原料の芳香
族化合物に対して通常、0.01〜200モル%であ
り、好ましくは、0.1〜100モル%、より好ましく
は1〜30モル%である。これ以下の量では反応が遅く
なるため経済的ではなく、一方、前記の範囲を超えて大
量に使用しても差し支えないが、反応速度は実質的に改
善されないため経済的利点はない。III族元素の硝酸塩
の使用量は、ニトロ化剤としての理論量以上で有ればよ
く、硝酸塩が含有するNO3の量が芳香族化合物に対して
導入しようとするニトロ基と等モル量以上で有ればよ
い。カルボン酸無水物の使用量は、導入しようとするニ
トロ基と等モル量以上であればよく、好ましくは等モル
量〜10倍モル量、更に好ましくは3倍モル量から7倍
モル量である。
The amount of the rare earth catalyst used is usually 0.01 to 200 mol%, preferably 0.1 to 100 mol%, and more preferably 1 to 30 mol with respect to the aromatic compound as a raw material. %. If the amount is less than the above range, the reaction becomes slow, so that it is not economical. On the other hand, if the amount exceeds the above range, it may be used in a large amount, but the reaction rate is not substantially improved, so that there is no economical advantage. The amount of the group III element nitrate used is not less than the theoretical amount as a nitrating agent, and the amount of NO 3 contained in the nitrate is equal to or more than the molar amount of the nitro group to be introduced into the aromatic compound. It should be. The amount of the carboxylic acid anhydride to be used may be an equimolar amount or more with respect to the nitro group to be introduced, preferably an equimolar amount to 10 times molar amount, more preferably 3 times to 7 times molar amount. .

【0011】本発明の反応は、無溶媒でも実施し得るが
溶媒を用いても差し支えない。溶媒としてはジクロロメ
タン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン
等に代表されるハロゲン化炭化水素、アセトニトリル、
プロピルオニトリル、ブチロニトリル、マロノニトリ
ル、アジポニトリル等に代表されるニトリル系化合物、
ニトロメタン等のニトロ系化合物が溶媒として広範に使
用できるが、原料や触媒の溶解度が高い点でハロゲン化
炭化水素やニトリル系化合物、ニトロ系化合物が好まし
い。また、これらの混合溶媒を使用しても差し支えな
い。溶媒を使用する場合の使用量は、芳香族化合物に対
して、通常1〜100重量倍であり、好ましくは2〜5
0重量倍、より好ましくは3〜20重量倍である。前記
の範囲を超えて大量に使用しても差し支えないが、反応
速度が著しく低下するため実用的ではない。
The reaction of the present invention can be carried out without solvent, but a solvent may be used. As the solvent, a halogenated hydrocarbon represented by dichloromethane, chloroform, dichloroethane, chlorobenzene, etc., acetonitrile,
Nitrile compounds represented by propylonitrile, butyronitrile, malononitrile, adiponitrile, etc.,
Although nitro compounds such as nitromethane can be widely used as a solvent, halogenated hydrocarbons, nitrile compounds and nitro compounds are preferable from the viewpoint of high solubility of raw materials and catalysts. Moreover, it does not interfere even if these mixed solvents are used. The amount of the solvent used is usually 1 to 100 times by weight, preferably 2 to 5 times that of the aromatic compound.
It is 0 times by weight, more preferably 3 to 20 times by weight. It may be used in a large amount exceeding the above range, but it is not practical because the reaction rate is significantly reduced.

【0012】反応温度は、用いる反応溶媒や触媒量によ
っても異なるが、通常‐100℃から100℃の範囲で
あり、好ましくは室温〜50℃の範囲である。また、反
応時間も反応条件によって異なるが、通常10分から1
00時間で反応は終了する。
The reaction temperature varies depending on the reaction solvent used and the amount of catalyst, but it is usually in the range of -100 ° C to 100 ° C, and preferably in the range of room temperature to 50 ° C. The reaction time also varies depending on the reaction conditions, but is usually 10 minutes to 1
The reaction ends at 00 hours.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明のニトロ化反応終了後、常
法に従って後処理を行なうことにより目的化合物である
ニトロ化合物を得ることができる。例えば、反応混合物
に抽出溶媒として通常用いられる比較的低沸点の有機溶
剤、例えばベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、ジ
クロロメタン、クロロホルム等を加え水で洗浄した後、
有機層から目的化合物であるニトロ化合物を得ることが
できる。また、必要に応じて、さらにカラムクロマトグ
ラフィー、蒸留、再結晶等で単離精製を行なうこともで
きる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION After the completion of the nitration reaction of the present invention, post-treatment is carried out according to a conventional method to obtain a nitro compound which is a target compound. For example, an organic solvent having a relatively low boiling point which is usually used as an extraction solvent in the reaction mixture, for example, benzene, toluene, diethyl ether, dichloromethane, chloroform, etc. are added and washed with water,
The target compound, a nitro compound, can be obtained from the organic layer. Further, if necessary, isolation and purification can be further carried out by column chromatography, distillation, recrystallization and the like.

【0014】希土類系触媒、III族元素の硝酸塩、カル
ボン酸無水物の存在下においてニトロ化反応が良好に進
行する理由を以下に示す。希土類系触媒はいわゆるルイ
ス酸としてニトロ化反応の触媒作用を有していると考え
られる。反応の第一段階として、III族元素の硝酸塩と
カルボン酸無水物の反応を希土類系触媒が作用すること
により、硝酸アセチルの如きカルボン酸と硝酸の混合酸
無水物が生成する。反応の第二段階として、第一段階で
生成した硝酸アセチルの如きカルボン酸と硝酸の混合酸
無水物がニトロ化剤となり芳香族化合物をニトロ化する
反応を希土類系触媒が加速することにより本反応を進め
ていると考えられる。
The reason why the nitration reaction proceeds well in the presence of the rare earth catalyst, the group III element nitrate, and the carboxylic acid anhydride is shown below. The rare earth-based catalyst is considered to have a catalytic action for the nitration reaction as a so-called Lewis acid. As the first step of the reaction, a rare earth catalyst acts on the reaction of the group III element nitrate with the carboxylic acid anhydride to produce a mixed acid anhydride of carboxylic acid and nitric acid such as acetyl nitrate. In the second step of the reaction, the rare-earth catalyst accelerates the reaction in which the mixed acid anhydride of carboxylic acid such as acetyl nitrate and nitric acid produced in the first step serves as a nitrating agent to nitrate aromatic compounds. It is considered that

【0015】[0015]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。 実施例1 トリス(トリフルオロメタンスルホン酸)スカンジウム
146.7mg、m‐キシレン318.5mg、無水酢酸
1.42ml、硝酸スカンジウム4水和物303mg、アセ
トニトリル5mlを順次加えて室温で2時間攪拌した。反
応溶液に水20mlを加え、エーテルで生成物を抽出し
た。その後、エーテル層を減圧濃縮した後、残った生成
物をHPLCにより分析した。2‐ニトロ‐m‐キシレンの収
率は16%、4‐ニトロ‐m‐キシレンの収率は79%で
あった。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Example 1 Scandium tris (trifluoromethanesulfonate) 146.7 mg, m-xylene 318.5 mg, acetic anhydride 1.42 ml, scandium nitrate tetrahydrate 303 mg, and acetonitrile 5 ml were sequentially added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. 20 ml of water was added to the reaction solution, and the product was extracted with ether. Then, the ether layer was concentrated under reduced pressure, and the remaining product was analyzed by HPLC. The yield of 2-nitro-m-xylene was 16%, and the yield of 4-nitro-m-xylene was 79%.

【0016】実施例2〜5 実施例1において、硝酸塩として表1に示す硝酸塩を用
いた他は同様な実験を行った。得られたニトロ化合物の
収率を表1に示す。
Examples 2 to 5 The same experiment as in Example 1 was conducted except that the nitrate shown in Table 1 was used as the nitrate. The yield of the obtained nitro compound is shown in Table 1.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】実施例6 トリス(トリフルオロメタンスルホン酸)スカンジウム
146.7mg、ベンゼン243.4mg、無水酢酸1.4
2ml、硝酸スカンジウム4水和物303mg、アセトニト
リル5mlを順次加えて室温で2時間攪拌した。反応溶液
に水20mlを加え、エーテルで生成物を抽出した。その
後、エーテル層を減圧濃縮した後、残った生成物をHPLC
により分析した。ニトロベンゼンの収率は81%であっ
た。
Example 6 Tris (trifluoromethanesulfonic acid) scandium 146.7 mg, benzene 243.4 mg, acetic anhydride 1.4
2 ml, scandium nitrate tetrahydrate 303 mg, and acetonitrile 5 ml were sequentially added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. 20 ml of water was added to the reaction solution, and the product was extracted with ether. After that, the ether layer was concentrated under reduced pressure, and the remaining product was subjected to HPLC.
Was analyzed by. The yield of nitrobenzene was 81%.

【0019】実施例7〜8 実施例6において硝酸塩として表2に示す硝酸塩を用い
た他は同様にして実験を行った。ニトロベンゼンの収率
を表2に示す。
Examples 7 to 8 Experiments were conducted in the same manner as in Example 6 except that the nitrate shown in Table 2 was used as the nitrate. The yield of nitrobenzene is shown in Table 2.

【0020】[0020]

【表2】 [Table 2]

【0021】実施例9 トリス(トリフルオロメタンスルホン酸)スカンジウム
146.7mg、トルエン276mg、無水酢酸1.42m
l、硝酸スカンジウム4水和物303mg、アセトニトリ
ル5mlを順次加えて室温で2時間攪拌した。反応溶液に
水20mlを加え、エーテルで生成物を抽出した。その
後、エーテル層を減圧濃縮した後、残った生成物をHPLC
により分析した。2‐ニトロトルエンの収率は52%、4
‐ニトロトルエンの収率は35%であった。
Example 9 Tris (trifluoromethanesulfonic acid) scandium 146.7 mg, toluene 276 mg, acetic anhydride 1.42 m
1, scandium nitrate tetrahydrate (303 mg) and acetonitrile (5 ml) were sequentially added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. 20 ml of water was added to the reaction solution, and the product was extracted with ether. After that, the ether layer was concentrated under reduced pressure, and the remaining product was subjected to HPLC.
Was analyzed by. The yield of 2-nitrotoluene is 52%, 4
The yield of -nitrotoluene was 35%.

【0022】実施例10 トリス(トリフルオロメタンスルホン酸)スカンジウム
146.7mg、アニソール324mg、無水酢酸1.42
ml、硝酸スカンジウム4水和物303mg、アセトニトリ
ル5mlを順次加えて室温で2時間攪拌した。反応溶液に
水20mlを加え、エーテルで生成物を抽出した。その
後、エーテル層を減圧濃縮した後、残った生成物をHPLC
により分析した。2‐ニトロアニソールの収率は59
%、4‐ニトロアニソールの収率は27%であった。
Example 10 Scandium tris (trifluoromethanesulfonate) 146.7 mg, anisole 324 mg, acetic anhydride 1.42
ml, scandium nitrate tetrahydrate 303 mg, and acetonitrile 5 ml were sequentially added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. 20 ml of water was added to the reaction solution, and the product was extracted with ether. After that, the ether layer was concentrated under reduced pressure, and the remaining product was subjected to HPLC.
Was analyzed by. The yield of 2-nitroanisole is 59
%, The yield of 4-nitroanisole was 27%.

【0023】実施例11 トリス(トリフルオロメタンスルホン酸)スカンジウム
146.7mg、トルエン276mg、無水酢酸1.42m
l、硝酸アルミニウム9水和物4水和物375mg、アセ
トニトリル5mlを順次加えて室温で2時間攪拌した。反
応溶液に水20mlを加え、エーテルで生成物を抽出し
た。その後、エーテル層を減圧濃縮した後、残った生成
物をHPLCにより分析した。2‐ニトロトルエンの収率は
50%、4‐ニトロトルエンの収率は34%であった。
Example 11 Tris (trifluoromethanesulfonic acid) scandium 146.7 mg, toluene 276 mg, acetic anhydride 1.42 m
1, aluminum nitrate nonahydrate tetrahydrate (375 mg) and acetonitrile (5 ml) were sequentially added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. 20 ml of water was added to the reaction solution, and the product was extracted with ether. Then, the ether layer was concentrated under reduced pressure, and the remaining product was analyzed by HPLC. The yield of 2-nitrotoluene was 50% and the yield of 4-nitrotoluene was 34%.

【0024】実施例12 トリス(トリフルオロメタンスルホン酸)スカンジウム
146.7mg、アニソール324mg、無水酢酸1.42
ml、硝酸アルミニウム9水和物4水和物375mg、アセ
トニトリル5mlを順次加えて室温で2時間攪拌した。反
応溶液に水20mlを加え、エーテルで生成物を抽出し
た。その後、エーテル層を減圧濃縮した後、残った生成
物をHPLCにより分析した。2‐ニトロアニソールの収率
は56%、4‐ニトロアニソールの収率は25%であっ
た。
Example 12 Tris (trifluoromethanesulfonic acid) scandium 146.7 mg, anisole 324 mg, acetic anhydride 1.42
ml, aluminum nitrate nonahydrate tetrahydrate (375 mg) and acetonitrile (5 ml) were sequentially added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. 20 ml of water was added to the reaction solution, and the product was extracted with ether. Then, the ether layer was concentrated under reduced pressure, and the remaining product was analyzed by HPLC. The yield of 2-nitroanisole was 56% and the yield of 4-nitroanisole was 25%.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、これまで、過剰量の硝
酸が必要とされていた芳香族化合物に対するニトロ化反
応を化学量論量の硝酸塩により実施することが可能とな
る。これは、反応条件の穏和化、反応廃液の処理負荷の
低減につながり、工業的かつ実用的価値は大きい。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it becomes possible to carry out a nitration reaction for an aromatic compound, which has heretofore required an excessive amount of nitric acid, with a stoichiometric amount of nitrate. This leads to a mild reaction condition and a reduction in the processing load of the reaction waste liquid, which is of great industrial and practical value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H006 AA02 AB84 AC51 BA08 BA09 BA36 BA37 BA50 4H039 CA72 CD10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4H006 AA02 AB84 AC51 BA08 BA09                       BA36 BA37 BA50                 4H039 CA72 CD10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芳香環に少なくとも1個の置換可能な水
素を有する芳香族化合物のニトロ化を行う方法におい
て、触媒として下記一般式(1) RE(OSO2Rf)3 (1) (ただし、式中REは希土類元素を示し、Rfは置換基
を有してもよいペルフルオロアルキル基を示す)で表さ
れる希土類系触媒、周期律表III族元素の硝酸塩及びカ
ルボン酸無水物存在下でニトロ化を行うことを特徴とす
る芳香族ニトロ化合物の製造方法。
1. A method of nitrating an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen in an aromatic ring, wherein a catalyst represented by the following general formula (1) RE (OSO 2 Rf) 3 (1) In the formula, RE represents a rare earth element, and Rf represents a perfluoroalkyl group which may have a substituent), a rare earth catalyst represented by the formula III, a nitrate of a Group III element of the periodic table, and nitro in the presence of a carboxylic acid anhydride. A method for producing an aromatic nitro compound, characterized by comprising:
【請求項2】 触媒として下記一般式(1) RE(OSO2Rf)3 (1) (ただし、式中REは希土類元素を示し、Rfは置換基
を有してもよいペルフルオロアルキル基を示す)で表さ
れる希土類系触媒及びカルボン酸無水物の存在下で、周
期律表III族元素の硝酸塩からなるニトロ化剤で芳香族
化合物のニトロ化を行うことを特徴とする芳香族化合物
のニトロ化方法。
2. A catalyst represented by the following general formula (1) RE (OSO 2 Rf) 3 (1) (wherein RE represents a rare earth element and Rf represents a perfluoroalkyl group which may have a substituent). In the presence of a rare earth catalyst and a carboxylic acid anhydride represented by), nitration of an aromatic compound is carried out with a nitrating agent consisting of a nitrate of a group III element of the periodic table. Method.
【請求項3】 周期律表III族元素の硝酸塩が、スカン
ジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオ
ジウム、ネオジウム、サマリウム、ユーロピウム、ガド
リニウム。テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、
エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム、
ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム及びタリ
ウムからなる群から選択される少なくとも1種の元素の
硝酸塩である請求項2記載のニトロ化方法。
3. A nitrate of a group III element of the periodic table is scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium. Terbium, dysprosium, holmium,
Erbium, thulium, ytterbium, lutecium,
The nitration method according to claim 2, which is a nitrate of at least one element selected from the group consisting of boron, aluminum, gallium, indium and thallium.
JP2001281291A 2001-09-17 2001-09-17 Method for producing aromatic nitro compound Withdrawn JP2003081920A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001281291A JP2003081920A (en) 2001-09-17 2001-09-17 Method for producing aromatic nitro compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001281291A JP2003081920A (en) 2001-09-17 2001-09-17 Method for producing aromatic nitro compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003081920A true JP2003081920A (en) 2003-03-19

Family

ID=19105141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001281291A Withdrawn JP2003081920A (en) 2001-09-17 2001-09-17 Method for producing aromatic nitro compound

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003081920A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104418752A (en) * 2013-08-30 2015-03-18 南京理工大学 Method for synthesizing single nitro-o-xylene employing catalytic nitration in micro-reactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104418752A (en) * 2013-08-30 2015-03-18 南京理工大学 Method for synthesizing single nitro-o-xylene employing catalytic nitration in micro-reactor
CN104418752B (en) * 2013-08-30 2017-02-08 南京理工大学 Method for synthesizing single nitro-o-xylene employing catalytic nitration in micro-reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003512365A (en) Method for preparing benzofuran compound or benzothiophene compound
US20040024266A1 (en) Aromatic nitration reactions
Shi et al. Perfluorinated rare earth metals catalyzed nitration of aromatic compounds
Shi et al. Electrophilic aromatic nitration using perfluorinated rare earth metal salts in fluorous phase
Shi et al. Electrophilic aromatic nitration using a mixed catalyst of lithium, molybdenum, ytterbium on silica gel
JP2003081920A (en) Method for producing aromatic nitro compound
US10717700B2 (en) Nitration of aromatic compounds
CN108929337B (en) Preparation method of 4, 5-dihydrothiazolo [5,4-c ] quinoline-2-amine
Chen et al. A practical approach for regioselective mono-nitration of phenols under mild conditions
US20040192961A1 (en) Method for the nitration of phenolic compounds
US5728901A (en) Nitration process which employs water tolerant Lewis acid catalysts
JP2001253854A (en) Method for producing aromatic nitro compound
CN108409576B (en) Method for nitrating aromatic compound with nitrate under action of adjuvant
JP2005035916A (en) Method for producing halogen-substituted aromatic compound and solvent for halogenation reaction
WO2012049513A1 (en) Methods for the nitration of aromatic compounds
Mauleon et al. 4-alkoxybenzonitriles from O-alkyl-4-nitrobenzaldoximes: an elimination-aromatic substitution reaction
Yin et al. Indium triflate as a recyclable catalyst for the nitration of aromatic compounds without a halogenated solvent
CN108947801B (en) Preparation of biphenyldicarboxylic acid by coupling of 4-chlorobenzoic acid in ionic liquid
Evans Phase transfer catalyzed melt synthesis of diaryl sulfides
EP0435263A1 (en) Production of p-acetylamino-phenol from p-aminophenyl acetate
JP2005047842A (en) Method for producing organic compound
JP3402725B2 (en) Catalytic reaction method and method for producing aromatic ketone
JP3523301B2 (en) Method for alkylating aromatic compounds
KR100504263B1 (en) Nitration process
JPH05320089A (en) Method for acylating aromatic compound

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081202