JP2004210791A - ニトロジフェニルアミンの製造方法 - Google Patents

ニトロジフェニルアミンの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ニトロハロゲノベンゼンとアニリンとを反応させて、高収率及び高い選択性でニトロジフェニルアミンを得る。
【解決手段】ニトロジフェニルアミンの製造方法において、ニトロハロゲノベンゼンとアニリン、塩基及び式(I)の触媒とを反応させることを特徴とする方法を提供する。
Figure 2004210791

(式中Xは1,2−エタンジイル基又は1,2−エテンジイル基であり、MはC1〜C19のアルキル基などであり、Yはハロゲン基などであり、zは1、2又は3でありmは1〜6の整数であり、rは0、1又は2である。)
【選択図】なし

Description

本発明はニトロハロゲンと、アニリン、塩基及び触媒との反応によるニトロジフェニルアミンの製造方法及び中間的に製造されたニトロジフェニルアミンの水素添加によるアミノジフェニルアミンの製造方法に関する。
N−置換アニリンは農業化学物質及びファインケミカルの製造のための重要な中間生成物である。
キルク−オスマーの化学技術事典、第4版、1992年、第3巻、第424〜456頁(Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edition, 1992, vol. 3, page 424-456)及びウールマンの工業化学事典、第5版、第A3巻、1985年、91〜111頁(Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edition, vol. A3, 1985, page 91-111)において記載されるように、4−アミノジフェニルアミン(4−ADPA)はゴム工業及びポリマー工業における老化防止剤及び安定剤の合成のために重要な前駆体である。
ハルトヴィッヒ(Hartwig)はAngew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 2046-2067において、かつブッフヴァルト(Buchwald)はTop. Curr. Chem. 2002, 219, 131-209において、N−置換アニリンは遷移金属によって触媒されて、活性化された塩素化芳香族化合物、臭素化芳香族化合物又はヨウ素化芳香族化合物と第1級又は第2級のアミンとの、場合によりパラジウム触媒、ホスファン及び塩基の存在下でのカップリングによって実施できることを記載している。
WO−A2 01/66248号は複雑なPd−ホスファン錯体の代わりにN−複素環式Pd−カルベン錯体を選択的に使用できることを開示している。
前記の従来技術に記載される合成の欠点は、入手しづらく価格が広範に変化し、かつ回収に費用がかかるパラジウムの使用である。従来技術で引用される仕様のホスファン配位子の使用は、その入手困難性及びその高い毒性のゆえに問題がある。
DE−A3246151号、DE−A3501698号、DE−A185663号、米国特許第4,670,595号明細書、同第4,187,249号明細書、同第4,683,332号明細書及び同第4,187,248号明細書は酸受容体又は中和剤の存在下に銅触媒を用いてp−ニトロクロロベンゼンからN−置換アニリンを製造することを開示している。
米国特許第5,840,982号明細書は、N−置換アニリンの製造のための第1段階を通常、銅触媒を用いて実施し、かつ第2段階を前記のものとは異なる金属成分、例えばニッケルを用いて実施することを報告している。
ヴェンカタマラン他(Venkatamaran et al)はTetrahedron Letters, 2001, 42, 4791-4793において、トリアリールアミンをジアリールアミン及びヨウ素化芳香族化合物から規定の銅−ホスファン錯体を用いて高収率で製造することが可能であると開示している。経済的に非常に重要なジアリールアミンの選択的な製造はこの文献には記載されていない。
ブッフヴァルト他(Buchwald et al)はOrganic Letters, 2002, 4, 581-584においてハロゲノベンゼンとアニリンとの一般的な反応を記載している。式(I)による触媒の使用は開示されていない。
従って塩化アリール及び臭化アリールから出発してニトロジフェニルアミンの製造のための方法に有利に適当な触媒を開発する必要がある。
塩化アリールは求核性芳香族置換において通常、ヨウ化アリールより極めて緩慢に反応するので、かかる反応のために、よりかなり激しい条件、例えば高温を選択せねばならない。これは一般に該反応の選択性が著しく低減されることに関連している。
WO−A2 01/66248号 DE−A3246151号 DE−A3501698号 DE−A185663号 米国特許第4,670,595号明細書 米国特許第4,187,249号明細書 米国特許第4,683,332号明細書 米国特許第4,187,248号明細書 米国特許第5,840,982号明細書 Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edition, 1992, vol. 3, page 424-456 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edition, vol. A3, 1985, page 91-111 Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 2046-2067 Top. Curr. Chem. 2002, 219, 131-209 Tetrahedron Letters, 2001, 42, 4791-4793 Organic Letters, 2002, 4, 581-584
従って本発明の課題は、ニトロハロゲノベンゼンとアニリンとを反応させて、高収率及び高い選択性でニトロジフェニルアミンを得ることを可能にする方法を提供することである。
本発明はニトロジフェニルアミンの製造方法において、ニトロハロゲノベンゼンとアニリン、塩基及び式(I)
Figure 2004210791
[式中、
Xは1,2−エタンジイル基又は1,2−エテンジイル基であり、かつ
Mは同一又は異なり、かつC−C19−アルキル、C−C19−アラルキル、C〜C18−アリール基又は1〜3個の窒素原子を有するC〜C19−ヘテロアリールを表し、その際、2つ以上の基Mは任意の所望の様式で共有的架橋又は1〜4個の炭素原子を有するアルキリデン架橋によって又はアリール環もしくはヘテロアリール環を介して架橋していてよく、
Yはハロゲン又はトリフルオロアセチル、ニトロフルオロメタンスルホニル、ノナフルオロブタンスルホニル、シアニド、アセチル、フッ素化アセチルアセトニル、ニトレート、アリールスルホニル、オキシネート、ホスフェート、カーボネート又はテトラフルオロボレート基を表し、
zは1、2又は3を表し、
mは1〜6の整数を表し、かつ
rは0、1又は2を表す]の触媒とを反応させることを特徴とする方法に関する。
本発明による方法のための塩基は、リチウム、ナトリウム、カリウム及びセシウムの重炭酸塩、炭酸塩、メタノレート、エタノレート、イソプロピレート、t−ブタノレート、リン酸塩、フッ化物、シラザン、水素化物及び酢酸塩からなる群から選択されてよい。
式(I)の触媒は本発明による方法のためにその場で製造してもよい。
本発明はまたアミノジフェニルアミンの製造方法において、本発明による方法によって製造されるニトロジフェニルアミンを単離することなく水素添加する方法を提供している。
一般式(I)において、
Xは有利には1,2−エテンジイル基を表し、
Mは有利にはC〜C12−アルキル基、C〜C−シクロアルキル基、C〜C12−アリール基又は環中に1〜3個の窒素原子を有するC〜C12−ヘテロアリール基を表すか、又は任意の所望の様式で別の基Mと共有的架橋又は1〜4個の炭素原子を有するアルキリデン架橋によって又はアリール環又はヘテロアリール環を介して架橋されているメチル基を表す。C〜C12−アルキル基は分枝鎖又は非分枝鎖状のアルキル基のいずれかを意味すると解される。メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル及びt−ブチルが有利である。C〜C−シクロアルキル基は有利にはシクロペンチル及びシクロヘキシル基を意味すると解される。フェニル、ビフェニル又はナフチル基はC〜C12−アリール基として有利に使用される。ピリジル又はキノリル基は1〜3個の窒素原子を有する有利なC〜C12−ヘテロアリール基である。
Yは有利には塩素、臭素、ヨウ素又はトリフルオロメチルスルホニル基又はアセトニル基を表す。
zは有利には1又は2を表す。
mは有利には1、2又は3を表す。
rは有利には1又は2を表す。
価数0、+I又は+IIを有する銅化合物は触媒の製造のために有利に使用される。触媒のために有利な出発化合物は酸化銅、ハロゲン化銅、シアン化銅及び酢酸銅、フッ素化された形又はフッ素化されていない形のアセチルアセトナト銅、硝酸銅、トリフルオロメタンスルホン酸銅、アリールスルホン酸銅、銅オキシネート及びリン酸銅であり、より有利には塩化銅(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)、臭化銅(II)、塩化銅(II)、酢酸銅(II)、酸化銅(II)又はアセチルアセトナト銅(II)並びに銅粉である。塩化銅(I)、臭化銅(I)又はトリフルオロメタンスルホン酸銅が最も有利である。
2つの対称性、非対称性の配位子又は2つの架橋された配位子を有する前記の触媒が有利である。対称性のジアルキルイミダゾリデン、ジアリールイミダゾリデン及びジへテロアリールイミダゾリデン、非対称のアリールアルキルイミダゾリン及びヘテロアリール又はアルキリデン架橋を介して架橋されたN−置換イミダゾリデンは特に有利である。N,N′−ジメチルイミダゾリデン、N,N′−ジシクロヘキシルイミダゾリデン、N,N′−ジフェニルイミダゾリデン、N,N′−ジ(2,6−ジイソプロピル)フェニルイミダゾリデン、N,N′−ジ(2,6−ジメチル)フェニルイミダゾリデン、N,N′−ジ(2,4,6−トリメチル)フェニルイミダゾリデン、N,N′−ジ(2−ピリジル)イミダゾリデン、N−ベンジル−N′−メチルイミダゾリデン及び1,3−ビス[N−(N′−メチル)イミダゾリウムメチル]−5−メチルベンゼン二ハロゲン化物、2,6−ビス−[N−(N′−メチル)−イミダゾリウムメチル]ピリジン二ハロゲン化物、1,2−ビス−[N−(N′−メチル)−イミダゾリウム]−1,2−ジフェニルエタンハロゲン化物又はビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリウム]−メタン二ハロゲン化物の二重の脱プロトン化によって形成される配位子がより特に有利である。
式(I)の有利な触媒は(N,N′−ジメチルイミダゾリデン)銅(II)臭化物、(N,N′−ジシクロヘキシルイミダゾリデン)−銅[II]臭化物、[N,N′−ジ(2,4,6−トリメチル)フェニルイミダゾリデン]−銅(II)臭化物、[N,N′−ジ(2−ピリジル)イミダゾリデン]−銅[II]臭化物、(N−ベンジル−N′−メチルイミダゾリデン)−銅[II]臭化物、{1,3−ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン−メチル]−5−メチル−ベンゼン}−銅[II]臭化物、{1,3−ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン−メチル]−5−メチルベンゼン}−銅[I]トリフルオロメチルスルホン酸塩、{2,6−ビス−[N−(N′−メチル)−イミダゾリデンメチル]ピリジン}−銅[II]臭化物、{1,2−ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン]−1,2−ジフェニルエタン}−銅[II]臭化物及び{ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン]メタン}−銅[II]臭化物を含む。(N,N′−ジメチルイミダゾリデン)−銅(II)臭化物及び{1,3−[ビス−(N−(N′−メチル)イミダゾリデンメチル]−5−メチルベンゼン}−銅[II]臭化物が特に有利である。
前記の触媒は個々に又は互いの任意の所望の混合物で使用してよい。最も有利な混合物組成は適当な予備実験によって規定できる。
本発明により使用されるべき式(I)の触媒は式(II)
Figure 2004210791
の配位子の塩基による脱プロトン化並びに引き続いての式(III)
Cu−Y (III)
[式中、
M、X、Y、z及びrは式(I)の場合に記載された意味を有する]の銅化合物との反応によって製造される。
式(II)は可能な互変異性化合物の代表であり、これも本発明の範囲に含まれる。
“An“は有利には3又は3未満のpKa値を有する酸のアニオンである。
“An“はより有利には硫酸水素イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン又は二分の一当量の硫酸イオンである。
“An“は最も有利には塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである。
配位子の脱プロトン化のために使用される塩基はアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属のアルコレート、水素化物及び/又はヒドロキシドを含む。配位子の脱プロトン化のために有利な塩基は、ナトリウムメタノレート、カリウムt−ブチレート、カリウムアミレート、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び水酸化バリウムである。配位子の脱プロトン化は有利にはカリウムt−ブチレートによって行われる。
配位子の脱プロトン化のための溶剤は不活性有機溶剤である。エーテル、例えばジエチルエーテル及びTHF並びにまたトルエン、キシレン、クロロホルム、塩化メチレン、メタノール及び/又はエタノールが有利であり、その際脱プロトン化は−50〜50℃の温度範囲で実施される。有利には脱プロトン化はエーテル中で温度−35℃乃至室温の間の温度で実施される。
式(I)の触媒の製造のために、式(II)及び式(III)の出発物質は、一般式(I)の所望の目的触媒が得られるモル比で使用される。式(II)のイミダゾリウム塩と式(III)の銅化合物とのモル比は40:1〜0.5:1の範囲、より有利には5:1〜1:1の範囲、より有利には4:1〜1:1の範囲で選択される。
触媒の製造のために必要な溶剤は配位子の脱プロトン化のために使用される溶剤と同一である。使用されるべき溶剤の最も有利な量は適当な予備実験によって規定できる。脱プロトン化が完了したら、反応温度を10〜30℃の範囲の温度に増大させる。その温度は有利には15〜25℃の範囲の温度に60〜180分の経過において増大される。
該触媒は、単離された化合物としてジアリールアミンの製造のための本発明による方法に添加するか、又は置換ベンゼンとアリールアミンとの反応の間にその場で反応させてよい。
本発明による方法のために、該触媒を使用されるニトロハロゲノベンゼンの量に対して0.02モル%〜10モル%、有利には0.1モル%〜3モル%の量で使用される。
ニトロハロゲノベンゼンはフッ素、塩素及び臭素からなる群から選択される少なくとも1種のハロゲンを含有する全てのニトロハロゲノベンゼンを意味すると解されるべきである。有利なハロゲンはフッ素及び塩素である。ハロゲン及びニトロ基の他にニトロハロゲノベンゼンはC〜C12−アルキル基からなる群から選択される1つ以上の置換基を有してよい。非置換のニトロハロゲノベンゼン及び非分枝鎖状のアルキル基を有するニトロアルキルハロゲノベンゼンが有利である。ニトロ基がハロゲンに対してパラ位、オルト位又はメタ位、有利にはパラ位であるニトロハロゲノベンゼン及びニトロアルキルハロゲノベンゼンがより有利である。4−ニトロ−2−メチルクロロベンゼン、4−ニトロ−3−メチルフルオロベンゼン、4−ニトロクロロベンゼン、3−ニトロクロロベンゼン及び2−ニトロクロロベンゼンが最も有利である。これらのうち4−ニトロクロロベンゼンが有利である。
アニリンの他に、当業者に公知の全てのo−、m−及びp−置換アニリンを本発明による方法で使用してよい。有利な置換基は分枝鎖状又は非分枝鎖状のC〜C29−アルキル、C〜C29−アルケニル、C〜C29−アシル、C〜C29−アルキルチオ、C〜C29−アルキル−アミノ及びC〜C29−アルコキシ基、カルボン酸部中に1〜29個のC原子を有し、かつエステル部に1〜29個のC原子を有するC〜C29−カルボン酸エステル並びに1〜9個の炭素原子をエステル部に有するスルホン酸基である。前記の炭素原子数を有する分枝鎖状又は非分枝鎖状のアルキル、アルケニル又はアルキルチオ基、例えばメチル、n−ブチル、t−ブチル、オクチル、デシル、ドデシル、ミリスチル及びステアリル基が有利である。有利な置換アニリンはビニルアニリン、4−t−ブチルアニリン、p−アニシジン、o−アニシジン、o−トルイジン、p−トルイジン、アントラニル酸メチルエステル、o−アミノベンゾニトリル、p−アミノベンゾニトリル及び4−エチルアニリンである。アニリンが最も有利である。
本発明による方法において、一般に1〜10モル、有利には1.5〜8モル、より有利には2〜6モルの相応のアニリンが1モルのニトロハロゲノベンゼンあたり使用される。
本発明による方法で使用される塩基はアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の炭酸塩、アルコレート、リン酸塩、フッ化物及び/又は水酸化物であり、その際、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、重炭酸セシウム、ナトリウムメタノレート、カリウムt−ブチレート、カリウムアミレート、フッ化セシウム、リン酸カリウム及び水酸化バリウムが有利である。炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム及び/又は重炭酸セシウムがより有利である。炭酸カリウムは最も有利である。
塩基は化学量論的量未満又は化学量論的量で又はニトロハロゲノベンゼンに関する当量の10倍までの過剰量で使用してよい。これらの塩基は有利にはニトロハロゲノベンゼンに対して0.3〜2当量で使用される。
本発明による方法については、使用される塩基を粉砕及び/又は乾燥によって前処理する場合に有利である。
粉砕は市販のミル中で本発明による方法で実施してよい。粉砕は比表面積に劇的な増大をもたらし、変換率の著しい増大をもたらす。多くの場合に10〜20倍だけの比表面積の増大が粉砕によって観察されるべきである。
粉砕の後に、塩基の比表面積は約0.1〜10m/g、有利には0.2〜1m/g(BET)である。
本発明による方法で使用される塩基の顕著な吸湿特性のため、前記の全てのリン酸塩及び炭酸塩は多かれ少なかれ大気中から成分、例えば水及び二酸化炭素を吸収する傾向にある。大気中から約30質量%の成分の吸収量以上で達成されるべき変換率に重大な影響が検出できる。粉砕の他に塩基の乾燥も従ってしばしば必要である。
塩基の乾燥は本願では使用される塩基の性質に基づいて、これらを約50〜200℃、有利には100〜160℃の温度に約0.01〜100ミリバールの減圧下に数時間の間加熱することで実施される。
本発明による方法は有利には、塩基をまず20〜250℃の範囲の温度、有利には110〜210℃の温度で乾燥させ、反応容器中の温度を冷却させ、かつニトロハロゲノベンゼン、アニリン及び触媒又は触媒をその場で製造する場合には式IIIによる銅化合物との式IIによる配位子を次いで添加する方法で実施する。
本発明による方法は付加的な適当な溶剤の存在下又は不在下のいずれかで実施してよい。不活性有機炭化水素、例えばキシレン及びトルエンは付加的な溶剤として有利である。使用される芳香族アミンはそれ自体更に溶剤として機能しうる。
使用されるべき溶剤の量は適当な予備試験によって容易に規定できる。
ニトロジフェニルアミンの収率を増大させるために、形成される反応水をDE−A2633811号及びDE−A3246151号に記載のように、適当な共留剤、例えばベンゼン、トルエン又はキシレンの添加によって蒸留によって分離することができる。
本発明による方法によって製造されるニトロジフェニルアミンを水素添加によって相応のアミノジフェニルアミンに還元してよい。その水素添加は当業者に公知の方法で、既に存在する式(I)から銅を分離してはならない還元剤、例えば水素及び場合により適宜に不活性な触媒担体を用いて実施する。
またもちろん、水素添加を付加的な水素添加触媒、例えばニッケル、パラジウム又は白金をベースとする触媒の存在下に実施してもよい。適当な触媒担体をこれらの触媒のために使用してよい。
触媒担体として使用される適当な材料は当業者に公知の炭素、元素の酸化物、元素の炭化物又は元素の塩をベースとする種々の使用形の全ての触媒担体を含む。炭素含有担体の例はコーク、グラファイト、カーボンブラック又は活性炭である。元素の酸化物の触媒担体の例はSiO(天然に存在する又は合成のシリカ及び天然に存在する又は合成の石英の形で)、Al、有利にはα−及びγ−Al、アルミナ、有利には天然に存在する又は合成のアルモシリケート、例えばゼオライト、層状ケイ酸塩、例えばベントナイト、モンモリロナイト、有利にはルチル型又はアナターゼ型のTiO、ZrO、MgO及びZnOである。元素の炭化物及び塩の例はSiC、AlPO、BaSO及びCaCOである。原則的に両方の合成材料及び天然源の担体、例えば軽石、カオリン、漂白土、ボーキサイト、ベントナイト、ケイソウ土、アスベスト又はゼオライトを使用してよい。活性炭及びSi、Al、Mg、Zr及びTiを含有する材料が担体材料として有利に使用される。活性炭はより有利である。
水素添加はもちろん他の還元法、例えば当業者に公知の還元法及びOrganic Chemistry, Second Edition, ACS Monograph 188の還元に記載される還元法で実施してもよい。
水素添加のために、ニトロジフェニルアミンを単離するか、又は本発明による方法から得られるニトロジフェニルアミンを直接的に水素添加してよく、その際、アルキルハロゲン化物を除去するが、更なる後処理は必要ない。
水素添加の間の温度は約0〜200℃、有利には40〜150℃である。水素添加のための水素圧は0.1〜150バール、有利には0.5〜70バール、より有利には1〜50バールである。
相応のアミノジフェニルアミンは本発明による方法によって高い選択性(>95%)及び理論値の97%までの収率で得られる。
例1
{1,3−ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン−メチル]−5−メチルベンゼン}銅[II]臭化物、C1720BrCuN(×2KBr)の製造
Figure 2004210791
ビスイミダゾリウム塩(135mg、0.31ミリモル)を10mlのトルエン中にアルゴン雰囲気下に溶解させ、かつカリウムt−ブチレート(71mg、0.63ミリモル)を0℃で添加する。2時間後に臭化銅(II)(70mg、31ミリモル)を添加し、かつ該混合物を更に12時間撹拌する。溶剤を次いで真空中で除去し、かつ生成物は白色粉末として得られる。
FD/MS:343(M−2Br、主要成分)、423(M−Br)、503(M+2H)
例2
{1,3−ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン−メチル]−ベンゼン}−銅[II]臭化物、C1517BrCuN(×2KBr)の製造
Figure 2004210791
ビスイミダゾリウム塩(131mg、0.31ミリモル)を10mlのトルエン中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、かつカリウムt−ブチレート(71mg、0.63ミリモル)を0℃で添加する。2時間後に、臭化銅(II)(70mg、0.31ミリモル)を添加し、かつ該混合物を更に12時間撹拌する。溶剤を次いで真空中で除去し、かつ生成物は白色粉末として得られる。
FD/MS:330(M−2Br、主要成分)、410(M−Br)、490(M+2H)
例3
[N,N′−ジ(2−ピリジル)イミダゾリデン}−銅[II]臭化物、C1310BrCuN(×KBr)の製造
Figure 2004210791
イミダゾリウム塩(92mg、0.31ミリモル)を10mlのトルエン中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、かつカリウムt−ブチレート(36mg、0.31ミリモル)を0℃で添加する。2時間後に、臭化銅(II)(70mg、0.31ミリモル)を添加し、かつ該混合物を更に12時間撹拌する。溶剤を次いで真空中で除去し、かつ生成物は白色粉末として得られる。
FD/MS:364(M−Br、主要成分)
例4
(N−ベンジル−N′−メチルイミダゾリデン)−銅[II]臭化物、C2224BrCuN(×2KBr)の製造
Figure 2004210791
イミダゾリウム塩(300mg、1.2ミリモル)を10mlのトルエン中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、かつカリウムt−ブチレート(138mg、1.2ミリモル)を0℃で添加する。2時間後に、臭化銅(II)(120mg、0.6ミリモル)を添加し、かつ該混合物を更に12時間撹拌する。溶剤を次いで真空中で除去し、かつ生成物は白色の粉末として得られる。
FD/MS:316(M−2Br、主要成分)
例5
Cu−カルベン{1,3−[ビス−(N−(N′−メチル)イミダゾリデン メチル]−5−メチルベンゼン}−銅(II)臭化物によって触媒される4−ニトロジフェニルアミンの製造
288.9g(3090ミリモル)のアニリン、83.6g(605ミリモル)の炭酸カリウム(製造:研究用ミキサ中でレベル1で60秒間の粉砕及びレベル2で3×60秒間の粉砕、その際、粉砕材料はそれぞれ60秒後に振盪することによって緩くする)及び157.6g(1000ミリモル)の4−クロロニトロベンゼン及び9.42g(16.2ミリモル)の{1,3−ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン−メチル]−5−メチルベンゼン}−銅(II)臭化物をまず撹拌しながら、テフロンブレードを有するKPGスターラー、Vigreuxカラム、キシレンで満たされた55mlの水分離器、窒素ガスシール、隔壁、加熱マントル及び断熱材を有する多口丸底フラスコ中に導入した。赤褐色の懸濁液が形成し、かつこれを還流温度にまで加熱した(スターラー 約400rpm、非常に緩慢なN流)。その後に、ほんの微量の水がまず発生するが、これは反応の経過において増大し、かつ次いで低いレベル(総量 約6.9ml)で一定に保持される。試料採取(未濾過)は30分おきに行われ、かつ該試料はHPLC(6点校正)によって分析した。390分後に実験を終了した。該混合物の沸点は全実験期間の間に約192〜199℃であった。6.0質量%の残留p−NCB値(84%の変換率に相当)、32.3質量%の4−NDPA含量、1.2%の4,4′−ジニトロトリフェニルアミン含量並びに27の4−NDPA/トリアリールアミンの比(p−NCBに対して81%の4−NDPAの収率及び96%の選択性に相当する)が得られた。
結果
Figure 2004210791
例6
Cu−カルベン{1,3−[ビス−(N−(N′−メチル)イミダゾリデン メチル]−5−メチルベンゼン}−銅(II)臭化物によって触媒されるセシウムの存在下での4−ニトロジフェニルアミンの製造
288.9g(3090ミリモル)のアニリン、83.6g(605ミリモル)の炭酸カリウム(製造:研究用ミキサ中でレベル1で60秒間の粉砕及びレベル2で3×60秒間の粉砕、その際、粉砕材料はそれぞれ60秒後に振盪することによって緩くする)及び157.6g(1000ミリモル)の4−クロロニトロベンゼン及び水溶液としての0.50g(3.78ミリモル)のセシウムをまず撹拌しながら、テフロンブレードを有するKPGスターラー、Vigreuxカラム、キシレンで満たされた55mlの水分離器、窒素ガスシール、隔壁、加熱マントル及び断熱材を有する多口丸底フラスコ中に導入した。赤褐色の懸濁液が形成し、かつこれを還流温度にまで加熱した(スターラー 約400rpm、非常に緩慢なN流)。水を循環から分離したら、該混合物を約80℃まで冷却し、かつ4.71g(8.1ミリモル)の{1,3−ビス−[N−(N′−メチル)イミダゾリデン−メチル]−5−メチルベンゼン}−銅(II)臭化物を添加した。該混合物を再び還流温度にまで加熱した後に、ほんの微量の水がまず発生するが、これは反応の経過において増大し、かつ次いで低いレベル(総量 約7.2ml)で一定に保持される。試料採取(未濾過)は30分おきに行われ、かつ該試料はHPLC(6点校正)によって分析した。360分後に実験を終了した。該混合物の沸点は全実験期間の間に約190〜198℃であった。6.2質量%の残留p−NCB値(84%の変換率に相当)、33.9質量%の4−NDPA含量、1.92%の4,4′−ジニトロトリフェニルアミン含量並びに17.7の4−NDPA/トリアリールアミンの比(p−NCBに対して79%の4−NDPAの収率及び95%の選択性に相当する)が得られた。
結果
Figure 2004210791
例7
4−アミノジフェニルアミンの製造
250mlの水を例5からの反応混合物に105℃に冷却した後に添加し、かつ該混合物を80℃で15分間撹拌し、かつ分離漏斗に移した。相分離を実施した後に、8mlのKOH、25mlの塩水(縮合の水相から)及び4.5gのラネーニッケルを有機相(500ml)に添加し、これを分離し、該混合物を水素添加オートクレーブに移し、かつ水素添加を10バールの水素圧下に400分間にわたって実施し、その際、140℃の温度に達した。ガスクロマトグラフィーによる分析によって91%の4−アミノジフェニルアミン(使用される4−ニトロジフェニルアミンに対する)が得られる。

Claims (4)

  1. ニトロジフェニルアミンの製造方法において、ニトロハロゲノベンゼンとアニリン、塩基及び式(I)
    Figure 2004210791
    [式中、
    Xは1,2−エタンジイル基又は1,2−エテンジイル基であり、かつ
    Mは同一又は異なり、かつC〜C19−アルキル、C〜C19−アラルキル、C〜C18−アリール基又は1〜3個の窒素原子を有するC〜C19−ヘテロアリールを表し、その際、2つ以上の基Mは任意の所望の様式で共有的架橋又は1〜4個の炭素原子を有するアルキリデン架橋によって又はアリール環もしくはヘテロアリール環を介して架橋していてよく、
    Yはハロゲン基又はトリフルオロアセチル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ノナフルオロブタンスルホニル基、シアニド基、アセチル基、フッ素化アセチルアセトニル基、ニトレート基、アリールスルホニル基、オキシネート基、ホスフェート基、カーボネート基又はテトラフルオロボレート基を表し、
    zは1、2又は3を表し、
    mは1〜6の整数を表し、かつ
    rは0、1又は2を表す]の触媒とを反応させることを特徴とする方法。
  2. 式(I)の触媒をその場で製造する、請求項1記載の方法。
  3. 置換アニリンが、ビニルアニリン、4−t−ブチルアニリン、p−アニシジン、o−アニシジン、o−トルイジン、p−トルイジン、アントラニル酸メチルエステル、o−アミノベンゾニトリル、p−アミノベンゾニトリル及び4−エチルアニリンからなる群から選択される、請求項1記載の方法。
  4. 請求項1記載の方法により製造されるニトロジフェニルアミンを単離せずに水素添加する、アミノジフェニルアミンの製造方法。
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