JP2004517871A - ２−（２−ヒドロキシフェニル）−２ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関し、特に経済的に高収率の化合物を製造することができる下記の化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関する。
本発明はこのために、２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法において、ａ）非極性溶媒と水とを含む溶媒及び塩基存在下で下記の化学式２で表示される化合物に無触媒または相転移触媒下でヒドラジン水和物を添加して１次還元反応させ、下記の化学式３で表示される化合物を製造する段階、及びｂ）前記ａ）段階で製造された下記の化学式３で表示される化合物に水を添加して無触媒または相転移触媒下で亜鉛粉末及び硫酸を添加して２次還元反応させる段階を含む下記の化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法を提供する。
［化学式１］
［化学式２］
［化学式３］
（前記化学式１、２及び３の式において、Ｘはハロゲンまたは水素であり、Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニルまたはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ´はＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニル、またはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキル）
本発明によるベンゾトリアゾールの製造方法はひとつの非極性溶媒で１次還元反応を実施した後、中間体を別途の精製や分離工程なくそのまま２次還元反応を実施するので工程が簡単で溶媒交換による製品損失をなくすことができるので、経済的に高い収率の最終生成物を得ることができる。
本発明はこのために、２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法において、ａ）非極性溶媒と水とを含む溶媒及び塩基存在下で下記の化学式２で表示される化合物に無触媒または相転移触媒下でヒドラジン水和物を添加して１次還元反応させ、下記の化学式３で表示される化合物を製造する段階、及びｂ）前記ａ）段階で製造された下記の化学式３で表示される化合物に水を添加して無触媒または相転移触媒下で亜鉛粉末及び硫酸を添加して２次還元反応させる段階を含む下記の化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法を提供する。
［化学式１］
［化学式２］
［化学式３］
（前記化学式１、２及び３の式において、Ｘはハロゲンまたは水素であり、Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニルまたはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ´はＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニル、またはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキル）
本発明によるベンゾトリアゾールの製造方法はひとつの非極性溶媒で１次還元反応を実施した後、中間体を別途の精製や分離工程なくそのまま２次還元反応を実施するので工程が簡単で溶媒交換による製品損失をなくすことができるので、経済的に高い収率の最終生成物を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関し、特に経済的に高収率の化合物を製造することができる下記の化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関する。
【０００２】
［化学式１］
前記化学式１の式において、Ｘはハロゲンまたは水素であり、Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニルまたはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ´はＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニル、またはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルである。
【０００３】
【従来の技術】
ベンゾトリアゾールは紫外線吸収剤で、有機高分子物質の紫外線照射による劣化防止に有用なものであって、一般的に下記の化学式２を出発物質として還元反応によって下記の化学式３で表示される中間体を経て、前記ベンゾトリアゾールに還元する様々な方法が知られている。
［化学式２］
［化学式３］
（前記化学式２及び３の式において、Ｘはハロゲンまたは水素であり、Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニルまたはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ´はＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニル、またはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキル）
【０００４】
既知の方法の中でヒドラジンを還元剤として用いる方法は常圧下で反応を行うことができる長所があるが（Ｕ．Ｓ Ｎｏ． ４，００１，２６６，Ｇｅｒ．Ｏｆｆｅｎ．ＤＥ ２，４５４，８８９， Ｆｒ Ｄｅｍａｎｄｅ ＦＲ ２，２９２，７０８）、反応溶媒がジエチレングリコールジエチルまたはジメチルエーテルなどの値段の高いエーテル類を使用し、反応温度が１００℃以上（実施例では１３０℃以上）になって副反応が起こって、これにともない多量の副生成物を生ずる。また、反応物に存在する水を蒸留するために反応時間が永くなる短所があり、エーテルは容易にパーオキシドを生成して反応物の加熱蒸留時の爆発の危険性も潜在的に持っている。
【０００５】
また、前記化学式２で表示される誘導体を低級アルコールまたは水などの存在下で亜鉛粉末と反応させて前記化学式３で表示される中間体を合成することもできるが（日本特許公開 昭５３−６３３７９号）、この方法の場合、過剰の亜鉛（４当量）とアルカリ金属（４当量）を使用するので、反応後、亜鉛反応物の処理量が多くなり、過剰のアルカリ金属を中和するために廃水処理費用が増加する。
【０００６】
他の方法として、ヒドラジンと亜鉛を還元剤として用いてアルコール溶媒下で実施した例もあるが、この場合は前記化学式３で表示されるＮ−オキシド化合物を製造する段階で結晶化及びろ過をした後、溶媒をクロロベンゼンに変更して使用せねばならぬので装置数が多くなって工程が複雑になるため工程時間が長くなる短所があり、Ｎ−オキシドろ過中、ろ液で製品の損失が生じ溶媒回収費用などの余分な経費がかかる問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来のこのような問題点を考慮して、溶媒を単一化して経済的に高収率に化合物を製造することができる前記化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、ａ）非極性溶媒と水とを含む溶媒及び塩基存在下で下記の化学式２で表示される化合物を無触媒または相転移触媒下でヒドラジン水和物を添加して１次還元反応させて下記の化学式３で表示される化合物を製造する段階、及びｂ）前記ａ）段階で製造された下記の化学式３で表示される化合物に水を添加して、無触媒または相転移触媒下で亜鉛粉末及び硫酸を添加して２次還元反応させる段階を含む下記化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法を提供する。
［化学式１］
［化学式２］
［化学式３］
前記化学式１、２及び３の式において、Ｘはハロゲンまたは水素であり、Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニルまたはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ´はＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニル、またはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明は反応溶媒として水と共に値段が安い非極性溶媒を使用して前記化学式２で表示されるｏ−ニトロフェニルアゾヒドロキシフェニル化合物に還元剤としてヒドラジン水和物を添加して１次還元反応によって下記の化学式３で表示される中間体を製造した後、これを別途の分離や追加の精製工程なく塩基や酸の存在下で追加的に水だけを添加し還元剤として亜鉛粉末を使用して２次還元反応を行うことによって、高い収率で最終生成物を得ることができる前記化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関する。本発明によれば、特に１次置換はひとつの非極性溶媒と水とよりなる溶媒のみで行い、また、２次還元反応は追加的な有機溶媒の投入なく水だけを追加的に供給して行うことによって、工程が簡単になり、溶媒交換による製品損失をなくすことができるので経済性に非常に優れている。
【００１１】
本発明で前記化学式１による好ましい化合物は次の通りである。
２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール。
【００１２】
本発明ではこのために、下記のような２段階の還元反応を通じて前記化学式１で表示されるベンゾトリアゾールを製造する。
【００１３】
本発明は出発物質として前記化学式２で表示されるｏ−ニトロフェニルアゾヒドロキシフェニル化合物を使用し、これを塩基と共に反応器に投入した後、溶媒として非極性溶媒と水を添加する。その後、反応温度５０乃至１４０℃、好ましくは６０乃至１００℃の温度を維持しながら還元剤としてヒドラジン水和物を一定の時間滴加して反応を進行させた後、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）で反応の完結を確認して前記化学式３で表示される中間体を製造する１次還元反応を行う。
【００１４】
前記非極性溶媒は、好ましくはｏ、ｍ、ｐ−キシレン、エチルベンゼン、トルエン、及びベンゼンからなる群より１種以上選択される。
【００１５】
前記塩基はアルカリ金属塩が好ましく、アルカリ金属塩の具体的な例は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。
【００１６】
この時、反応は無触媒下でまたは相転移触媒存在下で全て進行が可能であり、相転移触媒の使用時には反応速度がさらに速くなる。前記相転移触媒はテトラエチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、ヒドロキノン、アントラキノン及びカテコールからなる群より１種または２種以上選択されるのが好ましい。
【００１７】
前記還元剤として用いられるヒドラジン水和物は０．５乃至０．７モル当量で滴加方法によって投入され、１次還元反応は数分ないし数時間内に完結され、通常は１／２乃至４時間かかる。
【００１８】
前記過程の後に、１次還元反応が終結すれば下記のような方法で２次還元反応を実施して前記化学式１で表示されるベンゾトリアゾールを製造する。
【００１９】
つまり、前記化学式３で表示される中間体化合物を硫酸または塩酸で中和した後、水層を除去して微量の無機塩を除去するために水で洗浄する。その後、水層が除去された有機層に水を追加し、還元剤として亜鉛粉末１乃至１．３モル当量を一括投入した後、次に硫酸１乃至２モル当量を反応温度５０乃至１００℃範囲下で滴加すると、１／２乃至３時間以内に２次還元反応が完了する。この時、亜鉛粉末と硫酸の投入順序を変えて硫酸を投入しても同一の結果を得ることができる。
【００２０】
前記２次還元反応が完了すれば攪拌を中止して下層の水層を除去する。この時、水層には亜鉛スルフェートが含まれている。未反応の亜鉛はろ過し除去してろ液を脱色剤で脱色した後、再結晶、乾燥過程を経て高純度の前記化学式１で表示されるベンゾトリアゾールを製造する。
【００２１】
このように、従来のベンゾトリアゾールを製造するための還元方法が低級アルコールまたは水などの存在下で過剰の亜鉛（４当量）とアルカリ金属（４当量）を使用して反応させるので、亜鉛反応物処理量が多くなり、過剰のアルカリ金属を中和するために廃水処理費用が増加し、溶媒を置換するために結晶化、ろ過、そして精製の追加工程が必要となり、ろ液に製品損失があるのに反し、本発明では非極性溶媒を単一溶媒として用いて還元反応を実施するので亜鉛（１乃至１．３当量）とアルカリ金属（１乃至２当量）の使用量が相対的に減って、中間体での不純物の分離や精製のための追加工程が必要なく、これにより金属還元剤の量を少なく使用しても高収率でベンゾトリアゾールを製造することができるので経済性が優れている。
【００２２】
以下、本発明を次の実施例に基づいてさらに詳細に説明する。しかし、本発明がこれらの実施例によって限定されるわけではない。
【００２３】
［実施例１］
２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−２−ヒドロキシ−５−メチルアゾベンゼン（８９．１％）１４４ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）８０ｇ、及び溶媒としてｏ−キシレン１９０ｇと水１９０ｇを５００ｍｌ反応器に入れて温度を６０〜８０℃に維持しながら還元剤であるヒドラジン水和物（８０％）１８．８ｇを３０分間滴加した。
【００２４】
２時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用した２−ニトロ−２−ヒドロキシ−５−メチルアゾベンゼンがなくなって２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって、１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後に層分離して、下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００２５】
再びこの反応液に水１９０ｇ、亜鉛粉末（９６％）４２．６ｇを投入した後、硫酸（９５％）７７ｇを３０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。２時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色した後、メタノール３００ｇを投入して結晶化した。
【００２６】
得られた固体を洗浄及び乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール９８．７ｇ（収率理論値の８８％）を得て、硫酸抽出液とろ過液から５．６ｇ（収率理論値の５％）の生成物をさらに得た。
【００２７】
［実施例２］
前記実施例１と同一な方法で実施するものの、１次還元反応後に硫酸（９５％）７７ｇを先に投入した後、亜鉛粉末（９６％）４２．６ｇを分割投入した。その結果、実施例１とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００２８】
［実施例３］
２−（２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルアゾベンゼン（７７．４％）１７３ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）４６ｇ、ヒドロキノン、及び溶媒としてｏ−キシレン２０７ｇと水１０４ｇを１０００ｍｌ反応器に入れて温度を７０〜９６℃に維持しながら還元剤であるヒドラジン水和物（８０％）１５．５ｇを４０分間滴加した。
【００２９】
４時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用した２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルアゾベンゼンがなくなって、２−（２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後、層分離して下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００３０】
再びこの反応液に水２０７ｇ、亜鉛粉末（９６％）３４ｇを投入した後、硫酸（９５％）６３ｇを４０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。１時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色をした後、メタノール４００ｇを投入して結晶化した。
【００３１】
生成した固体を洗浄及び乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール８６．６ｇ（収率理論値の８７％）を得て、硫酸抽出液とろ過液から３．４ｇ（収率理論値の３％）の生成物をさらに得た。
【００３２】
［実施例４］
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、１次還元反応の後、硫酸（９５％）６３ｇを先に投入した後、亜鉛粉末（９６％）３４ｇを分割投入した。その結果、前記実施例３とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００３３】
［実施例５］
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、１次還元反応時触媒としてヒドロキノンの代わりにテトラブチルアンモニウムクロライドを使用して、２次還元反応時触媒としてテトラブチルアンモニウムクロライドを使用した。その結果、１次還元反応が４時間から２時間に短縮されて、２次還元反応は１時間に短縮された。また、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの収率は実施例３とほとんど同一な結果を得た。
【００３４】
［実施例６］
２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−アゾベンゼン（６９．２％）１６１ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）３４ｇ、ヒドロキノン、及び溶媒としてｏ−キシレン１７４ｇと水１７４ｇを５００ｍｌ反応器に入れて温度を７０〜９６℃に維持しながら還元剤であるヒドラジン水和物（８０％）１０．７ｇを４０分間滴加した。
【００３５】
４時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用した２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−アゾベンゼンがなくなって、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって、１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後、層分離して下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００３６】
再びこの反応液に水１７４ｇ、亜鉛粉末（９６％）２３．３ｇを投入した後、硫酸（９５％）４４ｇを３０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。２時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色をした後、メタノール４００ｇを投入して結晶化した。
【００３７】
生成した固体を洗浄及び乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール８８．０ｇ（収率理論値の８６％）を得て、硫酸抽出液とろ過液とから３．１ｇ（収率理論値の３％）の生成物をさらに得た。
【００３８】
［実施例７］
前記実施例６と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例６とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００３９】
［実施例８］
前記実施例６と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例６と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００４０】
［実施例９］
２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−アミル−アゾベンゼン（８５．３％）９５ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）３４ｇ、ヒドロキノン、及び溶媒としてｏ−キシレン１２７ｇ及び水１２７ｇを５００ｍｌ反応器に入れて温度を７５〜１０５℃に維持しながらヒドラジン水和物（８０％）８．０ｇを２０分間滴加した。
【００４１】
４時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用したヒドロキシ−５−アゾベンゼンがなくなって、２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって、１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後、層分離して下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００４２】
再びこの反応液に水２０７ｇ、亜鉛粉末（９６％）３４ｇを投入した後、硫酸（９５％）６３ｇを４０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。２時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色をした後、メタノール４００ｇを投入して結晶化した。
【００４３】
生成した固体を洗浄、乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール８８．６ｇ（収率理論値の８６％）を得て、硫酸抽出液とろ過液とから３．１ｇ（収率理論値の３％）の生成物をさらに得た。
【００４４】
［実施例１０］
前記実施例９と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例９とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００４５】
［実施例１１］
前記実施例９と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例９と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００４６】
［実施例１２］
２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
前記実施例１と同一な方法で実施するものの、出発物質として２−ニトロ−２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチル−アゾベンゼン（９１％）を使用しており、その結果、理論値の９３％の収率で２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを収得した。
【００４７】
［実施例１３］
前記実施例１２と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例１２とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００４８】
［実施例１４］
前記実施例１２と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例１２と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００４９】
［実施例１５］
２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、出発物質として２−ニトロ−２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルアゾベンゼン（８４．１％）を使用しており、その結果、理論値の９３％の収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを収得した。
【００５０】
［実施例１６］
前記実施例１５と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例１５とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００５１】
［実施例１７］
前記実施例１５と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例１５と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００５２】
［実施例１８］
２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、出発物質として２−ニトロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアゾベンゼン（８９％）を使用しており、その結果、理論値の９２％の収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを収得した。
【００５３】
［実施例１９］
前記実施例１８と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例１８とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００５４】
［実施例２０］
前記実施例１８と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例１８と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００５５】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明によるベンゾトリアゾールの製造方法はひとつの非極性溶媒で１次還元反応を実施した後、中間体を別途の精製や分離工程なくそのまま２次還元反応を実施するので、工程が簡単で溶媒交換による製品損失をなくすことができて経済的に高い収率の最終生成物を得ることができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関し、特に経済的に高収率の化合物を製造することができる下記の化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関する。
【０００２】
［化学式１］
【０００３】
【従来の技術】
ベンゾトリアゾールは紫外線吸収剤で、有機高分子物質の紫外線照射による劣化防止に有用なものであって、一般的に下記の化学式２を出発物質として還元反応によって下記の化学式３で表示される中間体を経て、前記ベンゾトリアゾールに還元する様々な方法が知られている。
［化学式２］
【０００４】
既知の方法の中でヒドラジンを還元剤として用いる方法は常圧下で反応を行うことができる長所があるが（Ｕ．Ｓ Ｎｏ． ４，００１，２６６，Ｇｅｒ．Ｏｆｆｅｎ．ＤＥ ２，４５４，８８９， Ｆｒ Ｄｅｍａｎｄｅ ＦＲ ２，２９２，７０８）、反応溶媒がジエチレングリコールジエチルまたはジメチルエーテルなどの値段の高いエーテル類を使用し、反応温度が１００℃以上（実施例では１３０℃以上）になって副反応が起こって、これにともない多量の副生成物を生ずる。また、反応物に存在する水を蒸留するために反応時間が永くなる短所があり、エーテルは容易にパーオキシドを生成して反応物の加熱蒸留時の爆発の危険性も潜在的に持っている。
【０００５】
また、前記化学式２で表示される誘導体を低級アルコールまたは水などの存在下で亜鉛粉末と反応させて前記化学式３で表示される中間体を合成することもできるが（日本特許公開 昭５３−６３３７９号）、この方法の場合、過剰の亜鉛（４当量）とアルカリ金属（４当量）を使用するので、反応後、亜鉛反応物の処理量が多くなり、過剰のアルカリ金属を中和するために廃水処理費用が増加する。
【０００６】
他の方法として、ヒドラジンと亜鉛を還元剤として用いてアルコール溶媒下で実施した例もあるが、この場合は前記化学式３で表示されるＮ−オキシド化合物を製造する段階で結晶化及びろ過をした後、溶媒をクロロベンゼンに変更して使用せねばならぬので装置数が多くなって工程が複雑になるため工程時間が長くなる短所があり、Ｎ−オキシドろ過中、ろ液で製品の損失が生じ溶媒回収費用などの余分な経費がかかる問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来のこのような問題点を考慮して、溶媒を単一化して経済的に高収率に化合物を製造することができる前記化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、ａ）非極性溶媒と水とを含む溶媒及び塩基存在下で下記の化学式２で表示される化合物を無触媒または相転移触媒下でヒドラジン水和物を添加して１次還元反応させて下記の化学式３で表示される化合物を製造する段階、及びｂ）前記ａ）段階で製造された下記の化学式３で表示される化合物に水を添加して、無触媒または相転移触媒下で亜鉛粉末及び硫酸を添加して２次還元反応させる段階を含む下記化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法を提供する。
［化学式１］
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明は反応溶媒として水と共に値段が安い非極性溶媒を使用して前記化学式２で表示されるｏ−ニトロフェニルアゾヒドロキシフェニル化合物に還元剤としてヒドラジン水和物を添加して１次還元反応によって下記の化学式３で表示される中間体を製造した後、これを別途の分離や追加の精製工程なく塩基や酸の存在下で追加的に水だけを添加し還元剤として亜鉛粉末を使用して２次還元反応を行うことによって、高い収率で最終生成物を得ることができる前記化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法に関する。本発明によれば、特に１次置換はひとつの非極性溶媒と水とよりなる溶媒のみで行い、また、２次還元反応は追加的な有機溶媒の投入なく水だけを追加的に供給して行うことによって、工程が簡単になり、溶媒交換による製品損失をなくすことができるので経済性に非常に優れている。
【００１１】
本発明で前記化学式１による好ましい化合物は次の通りである。
２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール。
【００１２】
本発明ではこのために、下記のような２段階の還元反応を通じて前記化学式１で表示されるベンゾトリアゾールを製造する。
【００１３】
本発明は出発物質として前記化学式２で表示されるｏ−ニトロフェニルアゾヒドロキシフェニル化合物を使用し、これを塩基と共に反応器に投入した後、溶媒として非極性溶媒と水を添加する。その後、反応温度５０乃至１４０℃、好ましくは６０乃至１００℃の温度を維持しながら還元剤としてヒドラジン水和物を一定の時間滴加して反応を進行させた後、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）で反応の完結を確認して前記化学式３で表示される中間体を製造する１次還元反応を行う。
【００１４】
前記非極性溶媒は、好ましくはｏ、ｍ、ｐ−キシレン、エチルベンゼン、トルエン、及びベンゼンからなる群より１種以上選択される。
【００１５】
前記塩基はアルカリ金属塩が好ましく、アルカリ金属塩の具体的な例は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。
【００１６】
この時、反応は無触媒下でまたは相転移触媒存在下で全て進行が可能であり、相転移触媒の使用時には反応速度がさらに速くなる。前記相転移触媒はテトラエチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、ヒドロキノン、アントラキノン及びカテコールからなる群より１種または２種以上選択されるのが好ましい。
【００１７】
前記還元剤として用いられるヒドラジン水和物は０．５乃至０．７モル当量で滴加方法によって投入され、１次還元反応は数分ないし数時間内に完結され、通常は１／２乃至４時間かかる。
【００１８】
前記過程の後に、１次還元反応が終結すれば下記のような方法で２次還元反応を実施して前記化学式１で表示されるベンゾトリアゾールを製造する。
【００１９】
つまり、前記化学式３で表示される中間体化合物を硫酸または塩酸で中和した後、水層を除去して微量の無機塩を除去するために水で洗浄する。その後、水層が除去された有機層に水を追加し、還元剤として亜鉛粉末１乃至１．３モル当量を一括投入した後、次に硫酸１乃至２モル当量を反応温度５０乃至１００℃範囲下で滴加すると、１／２乃至３時間以内に２次還元反応が完了する。この時、亜鉛粉末と硫酸の投入順序を変えて硫酸を投入しても同一の結果を得ることができる。
【００２０】
前記２次還元反応が完了すれば攪拌を中止して下層の水層を除去する。この時、水層には亜鉛スルフェートが含まれている。未反応の亜鉛はろ過し除去してろ液を脱色剤で脱色した後、再結晶、乾燥過程を経て高純度の前記化学式１で表示されるベンゾトリアゾールを製造する。
【００２１】
このように、従来のベンゾトリアゾールを製造するための還元方法が低級アルコールまたは水などの存在下で過剰の亜鉛（４当量）とアルカリ金属（４当量）を使用して反応させるので、亜鉛反応物処理量が多くなり、過剰のアルカリ金属を中和するために廃水処理費用が増加し、溶媒を置換するために結晶化、ろ過、そして精製の追加工程が必要となり、ろ液に製品損失があるのに反し、本発明では非極性溶媒を単一溶媒として用いて還元反応を実施するので亜鉛（１乃至１．３当量）とアルカリ金属（１乃至２当量）の使用量が相対的に減って、中間体での不純物の分離や精製のための追加工程が必要なく、これにより金属還元剤の量を少なく使用しても高収率でベンゾトリアゾールを製造することができるので経済性が優れている。
【００２２】
以下、本発明を次の実施例に基づいてさらに詳細に説明する。しかし、本発明がこれらの実施例によって限定されるわけではない。
【００２３】
［実施例１］
２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−２−ヒドロキシ−５−メチルアゾベンゼン（８９．１％）１４４ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）８０ｇ、及び溶媒としてｏ−キシレン１９０ｇと水１９０ｇを５００ｍｌ反応器に入れて温度を６０〜８０℃に維持しながら還元剤であるヒドラジン水和物（８０％）１８．８ｇを３０分間滴加した。
【００２４】
２時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用した２−ニトロ−２−ヒドロキシ−５−メチルアゾベンゼンがなくなって２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって、１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後に層分離して、下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００２５】
再びこの反応液に水１９０ｇ、亜鉛粉末（９６％）４２．６ｇを投入した後、硫酸（９５％）７７ｇを３０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。２時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色した後、メタノール３００ｇを投入して結晶化した。
【００２６】
得られた固体を洗浄及び乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール９８．７ｇ（収率理論値の８８％）を得て、硫酸抽出液とろ過液から５．６ｇ（収率理論値の５％）の生成物をさらに得た。
【００２７】
［実施例２］
前記実施例１と同一な方法で実施するものの、１次還元反応後に硫酸（９５％）７７ｇを先に投入した後、亜鉛粉末（９６％）４２．６ｇを分割投入した。その結果、実施例１とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００２８】
［実施例３］
２−（２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルアゾベンゼン（７７．４％）１７３ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）４６ｇ、ヒドロキノン、及び溶媒としてｏ−キシレン２０７ｇと水１０４ｇを１０００ｍｌ反応器に入れて温度を７０〜９６℃に維持しながら還元剤であるヒドラジン水和物（８０％）１５．５ｇを４０分間滴加した。
【００２９】
４時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用した２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルアゾベンゼンがなくなって、２−（２−ヒドロキシ−３−３級−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後、層分離して下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００３０】
再びこの反応液に水２０７ｇ、亜鉛粉末（９６％）３４ｇを投入した後、硫酸（９５％）６３ｇを４０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。１時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色をした後、メタノール４００ｇを投入して結晶化した。
【００３１】
生成した固体を洗浄及び乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール８６．６ｇ（収率理論値の８７％）を得て、硫酸抽出液とろ過液から３．４ｇ（収率理論値の３％）の生成物をさらに得た。
【００３２】
［実施例４］
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、１次還元反応の後、硫酸（９５％）６３ｇを先に投入した後、亜鉛粉末（９６％）３４ｇを分割投入した。その結果、前記実施例３とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００３３】
［実施例５］
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、１次還元反応時触媒としてヒドロキノンの代わりにテトラブチルアンモニウムクロライドを使用して、２次還元反応時触媒としてテトラブチルアンモニウムクロライドを使用した。その結果、１次還元反応が４時間から２時間に短縮されて、２次還元反応は１時間に短縮された。また、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの収率は実施例３とほとんど同一な結果を得た。
【００３４】
［実施例６］
２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−アゾベンゼン（６９．２％）１６１ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）３４ｇ、ヒドロキノン、及び溶媒としてｏ−キシレン１７４ｇと水１７４ｇを５００ｍｌ反応器に入れて温度を７０〜９６℃に維持しながら還元剤であるヒドラジン水和物（８０％）１０．７ｇを４０分間滴加した。
【００３５】
４時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用した２−ニトロ−４−クロロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−アゾベンゼンがなくなって、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって、１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後、層分離して下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００３６】
再びこの反応液に水１７４ｇ、亜鉛粉末（９６％）２３．３ｇを投入した後、硫酸（９５％）４４ｇを３０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。２時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色をした後、メタノール４００ｇを投入して結晶化した。
【００３７】
生成した固体を洗浄及び乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール８８．０ｇ（収率理論値の８６％）を得て、硫酸抽出液とろ過液とから３．１ｇ（収率理論値の３％）の生成物をさらに得た。
【００３８】
［実施例７］
前記実施例６と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例６とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００３９】
［実施例８］
前記実施例６と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例６と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００４０】
［実施例９］
２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
２−ニトロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−アミル−アゾベンゼン（８５．３％）９５ｇ、水酸化ナトリウム（５０％）３４ｇ、ヒドロキノン、及び溶媒としてｏ−キシレン１２７ｇ及び水１２７ｇを５００ｍｌ反応器に入れて温度を７５〜１０５℃に維持しながらヒドラジン水和物（８０％）８．０ｇを２０分間滴加した。
【００４１】
４時間攪拌して反応を完結させ、高性能液体クロマトグラフィで分析した結果、出発物質として使用したヒドロキシ−５−アゾベンゼンがなくなって、２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−Ｎ−オキシドが生成したことをもって、１次還元反応が終結したことが確認できた。反応物を硫酸で中和した後、層分離して下層の水層を除去して残渣を水で洗浄した。
【００４２】
再びこの反応液に水２０７ｇ、亜鉛粉末（９６％）３４ｇを投入した後、硫酸（９５％）６３ｇを４０分間滴加しながら温度を６０〜８０℃に維持して２次還元反応を実施した。２時間攪拌して反応を完結させ、未反応の亜鉛粉末はろ過して除去し、下層の水層は層分離して除去した。硫酸溶液で有機層中の着色物質を抽出して除去し、脱色剤を使用して脱色をした後、メタノール４００ｇを投入して結晶化した。
【００４３】
生成した固体を洗浄、乾燥して高純度の２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール８８．６ｇ（収率理論値の８６％）を得て、硫酸抽出液とろ過液とから３．１ｇ（収率理論値の３％）の生成物をさらに得た。
【００４４】
［実施例１０］
前記実施例９と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例９とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００４５】
［実施例１１］
前記実施例９と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例９と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ジ−アミル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００４６】
［実施例１２］
２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
前記実施例１と同一な方法で実施するものの、出発物質として２−ニトロ−２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチル−アゾベンゼン（９１％）を使用しており、その結果、理論値の９３％の収率で２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを収得した。
【００４７】
［実施例１３］
前記実施例１２と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例１２とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００４８】
［実施例１４］
前記実施例１２と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例１２と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００４９】
［実施例１５］
２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、出発物質として２−ニトロ−２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルアゾベンゼン（８４．１％）を使用しており、その結果、理論値の９３％の収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを収得した。
【００５０】
［実施例１６］
前記実施例１５と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例１５とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００５１】
［実施例１７］
前記実施例１５と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例１５と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ビス−α、α−ジメチルベンジルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００５２】
［実施例１８］
２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造
前記実施例３と同一な方法で実施するものの、出発物質として２−ニトロ−２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアゾベンゼン（８９％）を使用しており、その結果、理論値の９２％の収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを収得した。
【００５３】
［実施例１９］
前記実施例１８と同一な方法で実施するものの、２次還元反応時硫酸と亜鉛粉末の投入順序を変えた。その結果、実施例１８とほとんど同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。
【００５４】
［実施例２０］
前記実施例１８と同一な方法で実施するものの、１次及び２次還元反応時触媒として全てテトラブチルアンモニウムクロライドを使用し、その結果、実施例１８と同一な収率で２−（２−ヒドロキシ−３−５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを得た。この時、１次反応時間は１時間３０分に、２次反応時間は１時間に短縮された。
【００５５】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明によるベンゾトリアゾールの製造方法はひとつの非極性溶媒で１次還元反応を実施した後、中間体を別途の精製や分離工程なくそのまま２次還元反応を実施するので、工程が簡単で溶媒交換による製品損失をなくすことができて経済的に高い収率の最終生成物を得ることができる。
Claims (6)
- ａ）非極性溶媒と水とを含む溶媒及び塩基存在下で下記の化学式２で表示される化合物を無触媒または相転移触媒下でヒドラジン水和物を添加して１次還元反応させて下記の化学式３で表示される化合物を製造する段階、及び
ｂ）前記ａ）段階で製造された下記の化学式３で表示される化合物に水を添加し、無触媒または相転移触媒下で亜鉛粉末及び硫酸を添加して２次還元反応させる段階を含む下記の化学式１で表示される２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法：
［化学式１］
［化学式２］
［化学式３］
前記化学式１、２及び３の式において、
Ｘはハロゲンまたは水素であり、
Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニルまたはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、
Ｒ´はＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキル、フェニル、またはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルである。 - 前記ａ）の非極性溶媒がｏ−、ｍ−、ｐ−キシレン、これらの混合キシレン、エチルベンゼン、トルエン、及びベンゼンからなる群より１種以上選択されることを特徴とする、請求項１に記載の２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法。
- 前記ａ）とｂ）の相転移触媒がテトラエチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、ヒドロキノン、アントラキノン、及びカテコールからなる群より１種または２種以上選択されることを特徴とする、請求項１に記載の２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法。
- 前記ａ）のヒドラジン水和物の当量が０．５乃至０．７モルであることを特徴とする、請求項１に記載の２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法。
- 前記ｂ）の亜鉛粉末の当量が１モル乃至１．３モルであることを特徴とする、請求項１に記載の２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法。
- 前記ｂ）の硫酸の当量が１モル乃至２モルであることを特徴とする、請求項１に記載の２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの製造方法。
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