JP3398338B2 - 4,6−ジニトロレゾルシンの製造方法 - Google Patents

4,6−ジニトロレゾルシンの製造方法

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JP3398338B2 JP12332899A JP12332899A JP3398338B2 JP 3398338 B2 JP3398338 B2 JP 3398338B2 JP 12332899 A JP12332899 A JP 12332899A JP 12332899 A JP12332899 A JP 12332899A JP 3398338 B2 JP3398338 B2 JP 3398338B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は4,6−ジニトロレ
ゾルシンの新規な製造方法に関する。4,6−ジニトロ
レゾルシンは耐熱性・強度・弾性率などの性質に優れた
ポリベンゾビスオキサゾール(PBO)樹脂の原料モノ
マーである4,6−ジアミノレゾルシンの前駆体として
利用される。 【0002】 【従来の技術】従来の4,6−ジニトロレゾルシンの製
造方法および4,6−ジニトロレゾルシン誘導体を経由
して4,6−ジアミノベンゼンを製造する方法としては
レゾルシンをアセチル化してニトロ化する方法(Be
r.Dtch.Chem.,16,552,188
3)、1,3−ビス(アルキルカーボネート)ベンゼン
をニトロ化する方法(特開平2−136号公報)などが
知られている。 【0003】しかしこれらの方法においてはレゾルシン
の水酸基に対して保護基を導入するため工程が煩雑で高
コストとなり、また加水分解工程において脱離した保護
基が回収不可能な副生成物となるなど工業的には問題が
あった。 【0004】また保護基を使用しない方法としてはハロ
ベンゼンを原料として用いる方法が提案されており、ト
リクロロベンゼンをニトロ化する方法(特開平2−50
0743号公報)、ジハロベンゼンをニトロ化してアル
カリで加水分解する方法(特開平1−238561号公
報、特開平7−233127号公報、特開平7−316
102号公報、特開平8−73417号公報)等が知ら
れている。 【0005】しかしこれらの方法においては4,6−ジ
ニトロレゾルシンは加水分解を行なうアルカリ条件下で
不安定であるため、生成した4,6−ジニトロレゾルシ
ンの分解を避けるために工程が煩雑になりがちであっ
た。またトリクロロベンゼンおよびそのニトロ化物は毒
性が強く皮膚のかぶれを引き起こすなどの問題があり、
作業者の安全上ハロベンゼンのニトロ化物を経由する事
は好ましくない。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は4,6
−ジニトロレゾルシンを工業的に有利に製造する新規な
方法を提供することにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため鋭意検討を行なった結果、レゾルシンをス
ルホン化して2,4,6−トリスルホン酸レゾルシンと
なし、さらに2,4,6−トリスルホン酸レゾルシンを
ニトロ化すると高い位置選択性で2−スルホン酸−4,
6−ジニトロレゾルシンが得られ、該化合物を加水分解
することで4,6−ジニトロレゾルシンが高収率で得ら
れることを見出し、本発明を完成するに到った。 【0008】即ち、本発明は以下のものである。次の各
工程からなる4,6−ジニトロレゾルシンの製造方法。 (1)レゾルシンをスルホン化剤と接触させて2,4,
6−トリスルホン酸レゾルシンを製造する第一工程、
(2)2,4,6−トリスルホン酸レゾルシンをニトロ
化剤と接触させて2−スルホン酸−4,6−ジニトロレ
ゾルシンを製造する第二工程、(3)2−スルホン酸−
4,6−ジニトロレゾルシンを加水分解して4,6−ジ
ニトロレゾルシンを製造する第三工程。 【0009】 【発明の実施の形態】本発明における第一工程はレゾル
シンをスルホン化して2,4,6−トリスルホン酸レゾ
ルシンを得る工程である。ここでは該物質を製造し得る
ような公知のスルホン化剤が使用でき、例えば濃硫酸、
発煙硫酸、三酸化イオウ等が用いられる。適当な溶媒中
で反応を行なってもよいが溶媒を用いず過剰の濃硫酸ま
たは発煙硫酸中で反応を行なうのが工業上有利であり、
加水分解による脱スルホン化を防ぐために80〜100
%濃度の濃硫酸または発煙硫酸を使用するのが好まし
い。反応中に生成する水によって硫酸濃度が低下するた
め、濃硫酸または発煙硫酸の量は反応終了時に硫酸濃度
が60%以上となるような量を使用する。その値は使用
する硫酸濃度によっても異なるが、容積効率などを考慮
するとレゾルシンに対して5〜50重量倍程度が好まし
い。反応は所望の物質が得られるあらゆる温度範囲で行
なう事ができるが、硫酸中のSO3濃度が高くなるほど
低くする事ができ、逆に硫酸濃度が低くなると高い反応
温度が必要となる。好ましい反応温度は0℃〜200℃
程度、さらに好ましくは20〜100℃程度である。 【0010】本発明における第二工程は2,4,6−ト
リスルホン酸レゾルシンのニトロ化により2−スルホン
酸−4,6−ジニトロレゾルシンを得る工程である。こ
こでは該化合物を製造し得るような公知のニトロ化剤が
使用でき、例えば硝酸、発煙硝酸、硝酸ナトリウム、硝
酸カリウムなどの硝酸塩等が用いられる。2,4,6−
トリスルホン酸レゾルシンを単離してニトロ化してもよ
いが、該化合物の単離は困難であるためスルホン化マス
にニトロ化剤を装入してワンポットでニトロ化を行なう
のが工業的に有利である。使用するニトロ化剤の量はレ
ゾルシンに対して1〜10モル倍程度であればよく、反
応を十分に進行させかつ過剰なニトロ化を抑制するため
には2〜4モル倍程度が好ましい。 【0011】反応は所望の物質が得られるあらゆる温度
範囲で行なう事ができるが、反応温度が高すぎる場合は
反応の進行が早く望ましくない副反応が起こるため、通
常は冷却により反応温度を制御しながら行なわれる。好
ましい反応温度は0〜80℃程度、さらに好ましくは0
〜50℃程度である。 【0012】本発明における第三工程は2−スルホン酸
−4,6−ジニトロレゾルシンを鉱酸中で加熱、加水分
解して4,6−ジニトロレゾルシンを得る工程である。
使用される鉱酸は硫酸、塩酸、りん酸等であり脱離した
スルホン基が再結合することを防ぐために水で十分に稀
釈する必要がある。好ましい鉱酸濃度範囲は5〜70%
程度であり、必要に応じて硫酸結合剤を添加してもよ
い。使用する鉱酸水溶液の量は特に制限されるものでは
ないが、攪拌効率および容積効率の観点より2−スルホ
ン酸−4,6−ジニトロレゾルシンに対して2〜50重
量倍程度が好ましい。反応温度は50℃〜還流温度程度
である。 【0013】この工程は2−スルホン酸−4,6−ジニ
トロレゾルシンを単離して行ってもよいし第二工程より
単離することなく引き続き行なうこともできる。第二工
程のニトロ化の条件によっては2,4,6−トリニトロ
レゾルシンが副生する事があるが、これは反応マスを水
で稀釈して2−スルホン酸−4,6−ジニトロレゾルシ
ンを溶解させ、2,4,6−トリニトロレゾルシンをろ
別する事で除去できる。必要に応じてろ液を更に有機溶
媒で抽出してもよい。ここで使用できる有機溶媒は水と
混和せずに2,4,6−トリニトロレゾルシンを溶解し
得るようなものであればよくヘキサン、ベンゼン等の炭
化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化
炭化水素類、酢酸エチル等のエステル類などが挙げられ
る。 【0014】2−スルホン酸−4,6−ジニトロレゾル
シンの単離は反応マスをそのままろ過するか、あるいは
中和してアルカリ塩として得られる。第二工程より引き
続き加水分解を行なう場合は反応マスを所定条件の鉱酸
水溶液になるように稀釈すればよい。 【0015】加水分解反応が進行すると4,6−ジニト
ロレゾルシンの結晶が徐々に析出するため、反応終了後
に結晶をろ過する事で目的の4,6−ジニトロレゾルシ
ンが得られる。得られた4,6−ジニトロレゾルシンは
必要に応じてエタノールなどの溶媒で再結晶して精製す
る事ができる。 【0016】 【実施例】以下実施例をあげて本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 【0017】実施例1 30%発煙硫酸50gにレゾルシン5.5g(0.05
モル)をゆっくり装入した後に90℃に昇温したところ
反応マスは暗赤色の溶液となり、液体クロマトグラフィ
ー(HPLC)による分析で2,4,6−トリスルホン
酸レゾルシンの生成が確認された。スルホン化マスを氷
冷し、60%硝酸10.5g(0.1モル)を滴下した
ところ激しい発熱があり、反応マスは黄褐色のスラリー
となった。このニトロ化マスを氷100g中に装入、ろ
過して副生した2,4,6−トリニトロレゾルシンを除
去した後、ろ液を100℃に加熱して加水分解を行なっ
たところ徐々に結晶の析出が見られた。これをろ別して
窒素下で風乾し、4,6−ジニトロレゾルシン8.03
g(収率80.3%)を得た。 HPLC分析条件 カラム:YMC−312A(ODS) 移動相:アセトニトリル:水:PIC=1000:20
00:10 PIC=10%テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロ
キシドメタノール溶液 流速 :1ml/min 検出波長:254nm 恒温層:40℃ 【0018】実施例2 30%発煙硫酸80gを氷冷し、レゾルシン5.5g
(0.05モル)をゆっくり装入した後に140℃に昇
温したところ反応マスは暗赤色の溶液となり、液体クロ
マトグラフィーによる分析で2,4,6−トリスルホン
酸レゾルシンの生成が確認された。スルホン化マスを氷
冷し、60%硝酸21.0g(0.2モル)を滴下した
ところ激しい発熱があり、反応マスは褐色となった。こ
のニトロ化マスを氷200g中に装入、ろ過して副生し
た2,4,6−トリニトロレゾルシンを除去し、さらに
クロロホルム200mlで残存している2,4,6−ト
リニトロレゾルシンを抽出した後、水層に49%NaO
Hを滴下したところ黄白色結晶が析出してスラリーとな
った。91g滴下したところでこれをろ過、窒素下で風
乾して2−スルホン酸−4,6−ジニトロレゾルシンナ
トリウム塩の黄白色結晶8.47gを得た。得られた黄
白色結晶のうち2.49gを20%硫酸50g中に溶解
し、100℃で加水分解を行なったところ徐々に結晶の
析出が見られた。これをろ別して窒素下で風乾し、4,
6−ジニトロレゾルシン1.34g(収率45.8%)
を得た。 【0019】 【発明の効果】本発明においてはレゾルシンに対し高い
位置選択性を有して4,6−位のニトロ化を行なうこと
ができる。即ち本発明によれば4,6−ジニトロレゾル
シンを工業的に有利に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 欧州特許出願公開1048644(EP,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 205/23 C07C 201/08 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 次の各工程からなる4,6−ジニトロレ
    ゾルシンの製造方法。 (1) レゾルシンをスルホン化剤と接触させて2,
    4,6−トリスルホン酸レゾルシンを製造する第一工
    程、(2) 2,4,6−トリスルホン酸レゾルシンを
    ニトロ化剤と接触させて2−スルホン酸−4,6−ジニ
    トロレゾルシンを製造する第二工程、(3) 2−スル
    ホン酸−4,6−ジニトロレゾルシンを加水分解して
    4,6−ジニトロレゾルシンを製造する第三工程。
JP12332899A 1999-04-30 1999-04-30 4,6−ジニトロレゾルシンの製造方法 Expired - Lifetime JP3398338B2 (ja)

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