JP3658464B2

JP3658464B2 - ２−ヒドロキシベンゾニトリルの製造法

Info

Publication number: JP3658464B2
Application number: JP15856696A
Authority: JP
Inventors: クレーミスヴォルフガング
Original assignee: Evonik Degussa GmbH; Degussa GmbH; Evonik Operations GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: EP0749956B1; EP0749956A1; JPH093030A; DE59602275D1; US6248917B1; DE19522430A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相での２−ヒドロキシベンズアミドの脱水による２−ヒドロキシベンゾニトリルの製造法に関する。
【０００２】
２−ヒドロキシベンゾニトリルは、生物活性物質製造用の重要な中間体である。
【０００３】
【従来の技術】
２−ヒドロキシベンズアミドからの２−ヒドロキシベンゾニトリルの製造は、基本的には公知である。しかしながら、脱水剤として、高価な上に化学量論的量又は化学量論的過剰量で使用されるべき試薬のみが記載されている。
【０００４】
特公昭４１−１２３０１号明細書中には、例えば窒化塩化リンを用いての１００〜６００℃での２−ヒドロキシベンズアミドの転換が記載されている。
【０００５】
ドイツ特許公開（ＤＥ−ＯＳ）第２５３３２４５号明細書は、ホスゲンを用いて非極性溶媒中でアミドを変換することにより２−ヒドロキシベンゾニトリルを製造する方法を記載している。その際、このニトリルは収率＞９０％で得られる。ここでホスゲンを化学量論的過剰量で使用しなければならないことは別として、工業的方法でのホスゲンの使用は、その極度の毒性により著しい困難と結びついている。
【０００６】
２−ヒドロキシベンズアミドからの２−ヒドロキシベンゾニトリルの製造のために、脱水剤としてのチオリン酸ジアミド（Bull. Soc. Chim. Belg. 86, 4(1977)）、チオニルジイミダゾール（Heterocycles 12, 1285(1979)）及びクロルギ酸トリクロロメチル（Tetrahedron Lett. 2203 (1986)）を使用することも公知である。
【０００７】
必要とされるこれらの試薬は高価である上に化学量論的量又は化学量論的過剰量で使用されなければならないので、これらの全ての方法は実験室規模での製造のためにのみ好適である。
【０００８】
更に、アンモニアを用いての、２−ヒドロキシ安息香酸メチルエステルから２−ヒドロキシベンゾニトリルへの触媒作用による転換は公知である（Izv. Akad. Nauk. Kaz. SSR, Ser. Khim. 1987 (2), 62）。そこでは触媒として、リン酸ホウ素が使用された。問題なのは、この方法の場合には、アンモニア及び、メチルエステルに由来するメタノールからのメチルアミンの形成である。更に、２−ヒドロキシベンゾニトリルは温度＞１００℃で液相で不可逆的に、高温で融解するトリアジンに移行する傾向を有する。即ち、形成された２−ヒドロキシベンゾニトリルが、高温の反応器中で更に反応して大部分がトリアジンになる。従って、生成物収率は悪い。更に、反応器が短い時間内に目詰まりするので、この操作方法は工業的方法には適さない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明は、容易にかつ可能な限り経済的に２−ヒドロキシベンズアミドから良好な収率で２−ヒドロキシベンゾニトリルを製造することを可能にする方法を提供するという課題に基づいている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
意外にも、気相での２−ヒドロキシベンズアミドから２−ヒドロキシベンゾニトリルへの脱水を特に良好な結果を伴って不均一系触媒作用により実施できることを見出した。殊にこのために、リン酸で浸漬されたシリカゲルを触媒として使用することができる。好適にはリン酸で浸漬されたシリカゲルを、使用前に乾燥させる。シリカゲルとして、ここでは例えばカリ−ヒェミー（Kali-Chemie）のＡＦ１２５が好適であるが、仕様から相応する他のシリカゲル品質のものも使用してよい。脱水反応を２００〜４００℃の温度で実施するのが有利である。好適には、この反応を減圧下で行う。この反応を有利に圧力５〜１００ミリバール、特に有利に２０〜４０ミリバールで実施する場合には、高温で融解するトリアジンへの２−ヒドロキシベンゾニトリルの二次反応は起こらないことも特に意外であった。この反応を、ＬＨＳＶ（Liquid hourly space velocity；液空間速度）０.０５〜１ｈ^-1で、特に０.１〜０.５ｈ^-1で実施するのが有利である。脱水反応からの粗製流出物は、一般に、反応水と共に９０重量％を超える２−ヒドロキシベンゾニトリルから成り、純粋な２−ヒドロキシベンゾニトリルは、蒸留による後処理により得るのが好適であり、ここでは真空蒸留が有利である。
【００１１】
従って本発明の課題は、気相での２−ヒドロキシベンズアミドの脱水により２−ヒドロキシベンゾニトリルを製造する方法において、その反応を不均一系触媒作用により実施することを特徴とする２−ヒドロキシベンゾニトリルの製造法である。
【００１２】
触媒は、本発明による方法での使用は、球形又は小球形、砕石形、棒状、管状又はモノリス状、例えば蜂巣状でも実施されうる。しかしながら、この触媒を粉末状で使用することも可能である。一般的に、ここで使用される触媒は、酸化アルミニウム及び／又は酸化ケイ素及び／又は酸化チタン及び／又は酸化ジルコニウム及び／又はケイ酸塩を含有してよい。このような酸化物原料は、その場合に、一般に無機酸、特にリン酸で処理され、熱により後処理される（例１も参照）。
【００１３】
本発明による方法では、反応を管状反応器中で実施するのが有利である。ここで脱水反応を、触媒、即ちリン酸、有利に５〜８５重量％リン酸水溶液で浸漬されたシリカゲルを、温度２００〜５００℃、有利に３００〜４００℃、特に有利に３８０〜３９０℃に差し当たり加熱するように実施するのが好適である。次いで２−ヒドロキシベンズアミドを融解された状態で触媒上に添加することができ、その際にＬＨＳＶは０.０５〜１ｈ^-1、有利に０.１〜０.５ｈ^-1であるべきである。
【００１４】
脱水反応は、本発明による方法では、好適には減圧下で、有利に圧力５〜１００ミリバールで、特に有利に圧力２０〜４０ミリバールで実施する。この様にして得られる粗生成物（粗製流出物とも称される）は、一般に、蒸留により有利に真空下で精製され、その際に、この生成物は高温で融解するトリアジンを形成する傾向を有するので、この蒸留は２−ヒドロキシベンゾニトリルに大きな熱的負荷をかけずに行うべきである。
【００１５】
本発明による方法は、今や２−ヒドロキシベンゾニトリルを容易でかつ経済的な方法で製造する可能性を提供する。
【００１６】
本発明を下記の例により詳述する。
【００１７】
【実施例】
例１：
脱水触媒の製造：
シリカゲル２００ｇ（Kali-Chemie、HannoverのＡＦ１２５）を３０重量％リン酸５００ｇと共に室温で２時間撹拌する。固体を濾別し、次いで１１０℃で３０時間かけて乾燥させる。
【００１８】
脱水反応の実施：
実験装置の一つの構成を図１に示す。２−ヒドロキシベンズアミド８０ｇ（０.５８モル）を加熱可能な出発物質受器中で融解させる（初流分温度：１５０℃）。圧力３０ミリバール及び触媒温度３８０〜３９０℃で、この液状アミドを触媒（触媒量：１００ml）上に配量する（約１５ml／時間）。ＬＨＳＶは０.１５ｈ^-1である。実験装置からの粗製流出物として７６ｇが得られる。
【００１９】
粗製流出物の蒸留による後処理は、慣用の蒸留装置中で行なう：
【００２０】
【表１】

【００２１】
留分２は９７重量％で２−ヒドロキシベンゾニトリルから成る。従って、２−ヒドロキシベンゾニトリルの収率は８７％である。
【００２２】
例２：
２−ヒドロキシベンズアミド２１０ｇ（１.５３モル）を加熱可能な受器中で融解させる（初流分温度：１５０℃）。圧力２０ミリバール及び触媒温度３８０〜４００℃で、この液状アミドを触媒（触媒量：１００ml、触媒製造は例１を参照）上に配量する（約２０ml／時間）。ＬＨＳＶは０.２ｈ^-1である。触媒炉の粗製流出物として２０２ｇが得られる。
【００２３】
蒸留は、単純な蒸留装置中で行なう：
【００２４】
【表２】

【００２５】
留分２は９７重量％で２−ヒドロキシベンゾニトリルから成る。従って、２−ヒドロキシベンゾニトリルの収率は８７％である。
【００２６】
例３：
２−ヒドロキシベンズアミド１５０ｇ（１.０９モル）を加熱可能な受器中で融解させる（初流分温度：１５０℃）。圧力３０ミリバール及び触媒温度３８０〜３９０℃でこの液状アミドを触媒（触媒量：１００ml、触媒製造は例１を参照）上に配量する（約１０ml／時間）。ＬＨＳＶは０.１ｈ^-1である。粗製流出物として１４５ｇが得られる。
【００２７】
蒸留は、単純な蒸留装置中で行われる：
【００２８】
【表３】

【００２９】
留分２は９７重量％で２−ヒドロキシベンゾニトリルから成る。従って、２−ヒドロキシベンゾニトリルの収率は８５％である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する装置の一つの構成を示す図。
【符号の説明】
１出発物質受器
２管状反応器
３触媒
４加熱ジャケット
５生成物収集器
６真空ポンプ

Claims

気相での２−ヒドロキシベンズアミドの脱水による２−ヒドロキシベンゾニトリルの製造法において、この反応を、不均一系触媒としてリン酸処理されたシリカゲルを使用し、かつ減圧下で実施することを特徴とする、２−ヒドロキシベンゾニトリルの製造法。
リン酸で浸漬されたシリカゲルを使用前に乾燥させる、請求項１に記載の方法。
反応を温度２００〜４００℃で実施する、請求項１又は２に記載の方法。
反応を圧力５〜１００ミリバールで実施する、請求項３に記載の方法。
反応を圧力２０〜４０ミリバールで実施する、請求項４に記載の方法。
反応を液空間速度０.０５〜１ｈ^−１で実施する、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
反応を液空間速度０.１〜０.５ｈ^−１で実施する、請求項６に記載の方法。
脱水の粗製流出物から蒸留による後処理により純粋な２−ヒドロキシベンゾニトリルを得る、請求項１から７のいずれかに記載の方法。