JP3821350B2 - アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 - Google Patents
アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3821350B2 JP3821350B2 JP2000134979A JP2000134979A JP3821350B2 JP 3821350 B2 JP3821350 B2 JP 3821350B2 JP 2000134979 A JP2000134979 A JP 2000134979A JP 2000134979 A JP2000134979 A JP 2000134979A JP 3821350 B2 JP3821350 B2 JP 3821350B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- derivative
- carboxylic acid
- group
- aromatic carboxylic
- acid
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/04—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類の製造方法に関する。さらに詳しくは、高性能耐熱性高分子ＡＢポリベンゾオキサゾール（ＡＢ−ＰＢＯ）のモノマー（ＡＢモノマー）や種々の医薬品中間体として有用である、アミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を簡便安価に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＢポリベンゾオキサゾールのモノマーや種々の医薬品中間体として有用であるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類の製造方法としては、アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類が３−アミノ、４−ヒドロキシ安息香酸の場合、原料である４−ヒドロキシ安息香酸やそのエステルを硝酸でニトロ化して３−ニトロ、４−ヒドロキシ安息香酸やその誘導体とし、その後、該中間体のニトロ基をスズなどの還元剤で還元し、塩酸塩として単離する方法（米国特許４９５９４９２）や、パラジウムカーボンなどの還元剤で還元し、リン酸塩として単離する方法（米国特許５０６８３８４）、電極還元する方法（米国特許４７６４２６３）などが知られている。また原料として４−ハロ安息香酸やそのエステルをもちいた場合、硝酸でニトロ化して３−ニトロ、４−クロロ安息香酸を得た後、ハロ基をアルカリ金属水酸化物で処理して３−ニトロ、４−ヒドロキシ安息香酸としこれを還元する方法（特公平８−１１７４５）が知られている。
【０００３】
３−アミノ、４−ヒドロキシ安息香酸の異性体であり同じくＡＢポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）のモノマーとして有用である４−アミノ、３−ヒドロキシ安息香酸も、３−ヒドロキシ安息香酸やそのエステルをもちいて同様に製造することができる。例えば原料である３−ヒドロキシ安息香酸やそのエステルを硝酸でニトロ化して３−ニトロ、４−ヒドロキシ安息香酸やその誘導体とし、その後、該中間体のニトロ基をハイドロサルファイトナトリウムなどの還元剤で還元し、塩酸塩として単離する方法（今井ら、マクロモレキュラーケミー８３巻、１７９頁、１９６５年）が知られている。
【０００４】
しかしながらこれらの方法では、いずれもニトロ化の際に生成するポリニトロ化物の危険性を回避するため、また生成物が重合に適するようにするために単離、精製などの反応操作が数段階におよびコスト高になる。また異性体生成による収率の大幅な低下といった問題点がある。アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類中の不純物の存在は、高分子量かつ曵糸性のあるＡＢポリベンゾオキサゾールのポリリン酸ドープの製造を妨げることが知られている。
なお、本発明でいうABモノマ−とは、酸基(Acid)と塩基(Base)を有するモノマ−化合物をいい、それを重合することにより得られたポリマ−をABポリマ−という。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような問題点を解決し、高品質のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類を簡便安価に製造する方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはこれらの課題を解決するために、工業的に有利なアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類の製造方法を鋭意検討した結果、工業的に安価に供給できるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を新規原料とし、還元反応と転位反応による２段階反応で直接、アミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法を見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、式（１）で表されるニトロ基に対して少なくともひとつのオルト位が無置換であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を、反応媒体中で還元剤により還元することにより式（２）で表される反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を得た後、さらに熱及び／又は酸触媒による転位反応をおこなうことにより、式（３）で表されるアミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法である。
【０００８】
【数４】
【０００９】
【数５】
【００１０】
【数６】
【００１１】
上式中、Ａｒは芳香族基であり、Ｘはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、Ｚはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、ｎは０、１または２の整数である。
【００１２】
そして具体的には、還元することで得られた反応中間体を単離することなく転位反応をおこなう上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
反応媒体が、ニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を溶解し反応条件下すべての試薬に対して不活性な有機溶媒と、無機電解質水溶液との混合物である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
還元剤が亜鉛、鉄、スズからなる群から選ばれた少なくともひとつの金属である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
還元する際の反応温度が２５℃を超えない上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
還元剤の量がニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の２〜５倍モルである上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
転位反応の酸触媒が硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸からなる群から選ばれた少なくともひとつである上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
式（１）、（２）および（３）においてＡｒがベンゼン環であり、Ｘがヒドロキシル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、Ｚがヒドロキシル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、ｎが０である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
式（１）においてニトロ基がＣＯＸ基のパラ位またはメタ位にあり、式（３）においてアミノ基およびヒドロキシル基のいずれか一方が、ＣＯＺ基のパラ位にある上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、及び
式（１）においてニトロ基がＣＯＸ基のパラ位にあり、式（３）においてアミノ基がＣＯＺ基のパラ位にあり、Ｚがヒドロキシル基である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法である。
【００１３】
このようなニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の還元と引き続く転位の２段階反応で直接、アミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法は、これまでまったく見い出されていなかった。
以下本発明を順次、具体的に説明する。
【００１４】
本発明の第１段階であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の還元は、反応媒体中、還元剤を用いて実施される。
適当な原料としては、無置換または１もしくは２個のアルキル基で置換された、ただしニトロ基に対して少なくともひとつのオルト位が無置換であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体であり、式（１）
【００１５】
【数７】
【００１６】
上式中、
Ａｒは芳香族基であり、
Ｘはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、
Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、
ｎは０、１または２の整数である、
で表されるものに相当する。
【００１７】
Ａｒはあらゆる芳香族環および芳香族複環系であり、各芳香族基は独立に複素環であってもよい。具体的にはベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、ピリジンなどであり、工業的有用性や反応性の点から好ましくはベンゼンである。
【００１８】
芳香族カルボン酸誘導体としてはＸがアルコキシ基の場合、エステルであり、Ｘが塩素、臭素、ヨウ素のようなハロゲンの場合、ハロゲン化物である。反応性や取り扱いの点から好ましくはエステルである。
【００１９】
ニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は、具体的には４−ニトロ安息香酸、４−ニトロ−２−メチル安息香酸、４−ニトロ−２−エチル安息香酸、４−ニトロ−２−プロピル安息香酸、４−ニトロ−３−メチル安息香酸、４−ニトロ−３−エチル安息香酸、４−ニトロ−３−プロピル安息香酸、３−ニトロ安息香酸、３−ニトロ−２−メチル安息香酸、３−ニトロ−２−エチル安息香酸、３−ニトロ−２−プロピル安息香酸、３−ニトロ−４−メチル安息香酸、３−ニトロ−４−エチル安息香酸、３−ニトロ−４−プロピル安息香酸、４−ニトロナフタレン−１−カルボン酸、３−ニトロナフタレン−１−カルボン酸、６−ニトロナフタレン−２−カルボン酸などや、これらのアルキルエステルおよび塩化物である。アルキルエステルはメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルが挙げられる。好ましくは４−ニトロ安息香酸及び／又はそのアルキルエステル、３−ニトロ安息香酸及び／又はそのアルキルエステルであり、より好ましくは４−ニトロ安息香酸メチルである。
【００２０】
使用する反応媒体としては、有機溶媒単独または塩化アンモニウム、塩化カリウムなどを添加した無機電解質水溶液とニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を溶解する有機溶媒との混合物が用いられる。混合物は２層以上からなる不均一系であっても、均一系であっても構わない。有機溶媒としてはエーテル系、アルコール系、エステル系、ケトン系、カルボン酸系およびハロゲン化炭化水素系有機溶媒からなる群から選ばれた少なくともひとつを含むものが用いられる。具体的にはジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロルエタン、トリクレンなどが挙げられる。好ましくはテトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、ジクロロメタンである。
【００２１】
反応媒体の量は、当該実施者により適宜決定されるが、おおむねニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体１重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは１０〜４０重量部である。無機電解質は塩化アンモニウム、塩化カルシウムなどがもちいられ、その添加量はニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の１〜１０倍モルであり、好ましくは２〜６倍モルの範囲である。１倍より少ないと還元が充分に進行せず、６倍より多くとも反応は進行するが、経済的損失が大きくなる。
【００２２】
本発明における還元反応では、生成する反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸類がさらに還元されてアミノ化芳香族カルボン酸やアゾ芳香族ジカルボン酸といった過還元体が生成するため、還元の進行度を十分に制御する必要がある。本発明者らはこの点を鋭意検討し、還元剤の種類、反応温度、還元剤の当量比を制御することが重要であることを見い出した。
【００２３】
還元剤としては亜鉛、鉄、スズのような金属粉末、ラネーニッケル、塩化第１スズ、パラジウム／炭素、白金／炭素、ルテニウム／炭素、水素、ヒドラジン、次亜リン酸などから選ばれる少なくともひとつが挙げられる。反応性、経済性や取り扱いの容易さから、好ましくは亜鉛粉末である。亜鉛粉末の場合、量としては、過還元を抑制しながら還元を完全に進行させるために、原料であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はそのエステルの２〜５倍モルであり、好ましくは２．５〜３．５倍モルの範囲である。２倍より少ないと還元が充分に進行せず、５倍より多いと生成する反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸類がさらに還元され、アミノ化芳香族カルボン酸などの過還元体が多く生成する傾向にある。
【００２４】
亜鉛のような金属粉末やヒドラジンは徐々に添加しながら、撹拌強度を高めて還元反応を促進させる。反応初期に所定量の全量を一度に加えると、過熱がおこり、副反応により生成物の収率が低下する。
【００２５】
一般に反応温度は副反応による着色物の生成を抑制するために、可能な限り低く保持し、好ましくは２５℃以下に維持しながら強撹拌によって短時間で反応を終了させることが望ましい。さらに好ましくは５℃以下に維持する。
【００２６】
反応の進行は高速液体クロマトグラフィーや薄層クロマトグラフィーなどの手段で確認することができる。また反応は生成物の酸化を避けるために窒素雰囲気下でおこなうことが好ましい。
【００２７】
還元反応が終了後、生成した反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を含む反応媒体と、固体の還元剤およびその酸化物をろ過などの手法で固液分離する。生成物は不安定であることが多いので、窒素雰囲気下で迅速におこなうことが望ましい。
【００２８】
還元反応後に得られるヒドロキシアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は式（２）
【００２９】
【数８】
【００３０】
上式中、
Ａｒは芳香族基であり、
Ｘはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、
Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、
ｎは０、１または２の整数である、
で表されるものに相当する。
【００３１】
本発明の第２段階である反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の転位は、反応媒体中で加熱及び／又は酸触媒を用いて実施される。好ましくは先の還元反応で生成した反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を単離、精製することなく、固液分離した溶液中で引き続き転位反応を実施する。この際、反応媒体が２層以上からなる混合系である場合、有機層を分液し、反応中間体を含む水層で引き続き転位反応を実施する。有機層はそのまま還元反応にリサイクルすることもできる。
【００３２】
酸触媒としては一般にもちいられているものであれば特に限定されないが、そのなかでも硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸などが好ましい。なおこれらを併用しても構わない。この中でも硫酸がより好ましい。量としてはニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の５〜１５０倍モルであり、好ましくは１０〜１２０倍モルの範囲である。５倍モル以下では転位が充分に進行せず、１５０倍以上では副反応が進行し、目的とするアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の収率が低下する。反応温度は特に限定されないが、好ましくは加熱還流条件下で反応が進行するように当該実施者により設定される。反応時間は通常０．５〜２時間程度である。
【００３３】
反応の進行は高速液体クロマトグラフィーや薄層クロマトグラフィーなどの手段で確認することができる。また反応は生成物の酸化を避けるために窒素雰囲気下でおこなうことが好ましい。
【００３４】
転位反応終了後に得られる、アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は式（３）
【００３５】
【数９】
【００３６】
上式中、
アミノ基とヒドロキシル基は互いに対しオルト位にあり、
Ａｒは芳香族基であり、
Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｚはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、
ｎは０、１または２の整数である、
で表されるものに相当する。
【００３７】
具体的には、４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−２−メチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−２−エチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−２−プロピル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−５−メチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−５−プロピル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−６−メチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−６−プロピル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−２−メチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−２−エチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−２−プロピル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−メチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−プロピル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−６−メチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−６−プロピル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシナフタレン−１−カルボン酸、３−アミノ−４−ヒドロキシナフタレン−１−カルボン酸、６−アミノ−５−ヒドロキシナフタレン−２−カルボン酸、６−アミノ−７−ヒドロキシナフタレン−２−カルボン酸などや、これらのアルキルエステルおよびハロゲン化物が挙げられる。好ましくは４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸であり、より好ましくは４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸である。
【００３８】
目的化合物であるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は、中性の状態で単離すると光で分解し、また空気酸化されるなど比較的不安定であるため、強酸のアミン塩のかたちで単離するのが好ましい。強酸としては塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、リン酸、硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸などが挙げられる。この中でも重合時の取り扱いの点から塩酸およびリン酸が好ましい。一般に充分量の強酸を反応媒体にそのまま、または溶液で加えることで、沈澱するアミン塩を回収できる。また塩酸の場合、塩化水素を直接吹き込んでも構わない。単離の際に塩化第１スズなどの酸化防止剤を併用するのが好ましい。また必要に応じ、活性炭をもちいることができる。
【００３９】
以下に本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００４０】
【実施例】
（実施例１）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、４−ニトロ安息香酸メチル（４−ＮＢＡＭＥ）１８重量部をとりテトラヒドロフラン１３０重量部に溶解させた。これに塩化アンモニウム２５重量部を水１５０重量部に溶解させた溶液を加えると、両者は２層に分離した。氷浴下に激しく撹拌しながら、亜鉛粉末２３重量部を液温が５℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、液はわずかに黄色味を帯び均一となったので、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量の水とテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、これからＴＨＦを減圧留去した。得られた溶液の高速液体クロマトグラフィー分析（逆相モード）では４−ニトロ安息香酸メチルは完全に反応し消失しており、４−ヒドロキシルアミノ安息香酸メチルが生成していることがわかった。溶液をエルレンマイヤーフラスコに移し、濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。溶液は薄褐色となった。これを室温で放冷し、さらに氷冷下で水酸化ナトリウム水溶液で中和した。さらに塩化第１スズ１重量部と濃塩酸１００重量部および粉末活性炭５重量部を撹拌しながら加え、析出する沈澱物が溶解するまで５０℃で加熱した。活性炭をひだ付きろ紙でろ過した後、室温まで放冷して析出した白色粉末結晶をろ過した。希塩酸で洗浄し、無水リン酸上で乾燥して得られた白色粉末は、重ジメチルスルホキシド中の核磁気共鳴吸収スペクトル、ＫＢｒ錠剤法での赤外吸収スペクトルより、４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸塩酸塩（４−ＡＨＢＡ）であり、４−ニトロ安息香酸メチルからの理論収率は７３％であった。高速液体クロマトグラフィー分析（逆相モード）による純度は９８．５％であった。
【００４１】
（実施例２、３、４）
反応において、表１に示す還元反応温度、還元剤モル比、酸触媒種の変更をおこなった以外は実施例１と同様の操作をおこなった。結果を同じく表１に示した。
【００４２】
（実施例５）
還元反応を、温度制御せずに２５℃〜５３℃の範囲でおこなった以外は実施例１と同様に反応をおこなったところ、得られた反応媒体は濃赤色に着色しており、反応媒体に不溶の油状成分がみられた。引き続き実施例１と同様に転位反応をおこない、反応媒体を高速液体クロマトグラフィーで分析すると目的とする４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸の収率は約２５％であった。結果を表１に示した。
【００４３】
（実施例６）
還元剤量を表１に示すモル比でおこなった以外は実施例１と同様に反応をおこなった。結果を表１に示した。
【００４４】
（実施例７）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、４−ニトロ安息香酸１７重量部をとりテトラヒドロフラン１３０重量部に溶解させた。これに塩化アンモニウム２５重量部を水１５０重量部に溶解させた溶液を加えると、両者は２層に分離した。氷浴下に激しく撹拌しながら、亜鉛粉末２３重量部を液温が５℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、液はわずかに黄色味を帯び均一となったので、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量の水とテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、エルレンマイヤーフラスコに移し、濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。溶液は薄褐色となった。これを室温で放冷し、さらに氷冷下で水酸化ナトリウム水溶液で中和した。さらに塩化第１スズ１重量部と濃塩酸１００重量部および粉末活性炭５重量部を撹拌しながら加え、析出する沈澱物が溶解するまで５０℃で加熱した。活性炭をひだ付きろ紙でろ過した後、室温まで放冷して析出した白色粉末結晶をろ過した。希塩酸で洗浄し、無水リン酸上で乾燥して得られた白色粉末は、核磁気共鳴吸収スペクトル、赤外吸収スペクトル、質量分析より４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸塩酸塩であり、ニトロ安息香酸からの理論収率は５５％であった。高速液体クロマトグラフィー分析（逆相モード）による純度は９８．０％であった。
【００４５】
【表１】
【００４６】
収率は高速液体クロマトグラフィー（カラム：ゾルバックスＢＰ−Ｃ８、溶離液アセトニトリル／水／リン酸＝４０／６０／０．２３（ＥＤＴＡ４Ｎａ：４５ｐｐｍ）、ＵＶ（２８０ｎｍ）、流速１ｍｌ／ｍｉｎ）で内部標準法により定量した。
【００４７】
（実施例８）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、３−ニトロ安息香酸メチル（３−ＮＢＡＭＥ）１８重量部をとりエタノール／テトラヒドロフラン（１＋１）１３０重量部に溶解させた。これにラネーニッケル０．２重量部を加え、氷浴下に激しく撹拌しながら、ヒドラジン一水和物１２重量部を液温が１０℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量のテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、これから溶媒を減圧留去した。生成物をエルレンマイヤーフラスコに移し、水と濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。反応媒体を高速液体クロマトグラフィーで分析すると目的とする３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸の収率は約２８％であった。
【００４８】
（実施例９）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、４−ニトロナフタレンカルボン酸メチル２３重量部をとりテトラヒドロフラン２００重量部に溶解させた。これに塩化アンモニウム２５重量部を水２００重量部に溶解させた溶液を加えると、両者は２層に分離した。氷浴下に激しく撹拌しながら、亜鉛粉末２３重量部を液温が５℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、液はわずかに黄色味を帯び均一となったので、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量の水とテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、これからＴＨＦを減圧留去した。溶液をエルレンマイヤーフラスコに移し、濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。反応媒体を高速液体クロマトグラフィーで分析すると目的とする４−アミノ−３−ヒドロキシナフタレンジカルボン酸の収率は２５％であった。
【００４９】
（実施例１０）
実施例１で転位反応後、中和して得られた生成物を無水アセトニトリルに溶解し、ＢＳＡ（Ｎ，Ｏ−ビストリメチルシリルアセトアミド）でトリメチルシリル化した。得られたサンプルをキャピラリーガスクロマトグラフィー（カラム：ＨＲ−１）／質量分析で分析した。得られたトータルイオンクロマトグラムならびにマススペクトルを図１、図２及び図３に示す。生成物中には目的とする４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸のほかに４−アミノ安息香酸などの副生物がみられた。
【００５０】
【発明の効果】
ニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を反応媒体中で還元し、得られる反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を単離することなく、そのまま転位反応に供することで、一工程で耐熱性高分子ＡＢポリベンゾオキサゾール（ＡＢ−ＰＢＯ）のモノマー（ＡＢモノマー）や医薬品中間体として有用なアミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を簡便安価に製造できる。よって、例えばこれを重合し得られたＰＢＯから高強度、高弾性率を有するＰＢＯ繊維や、高耐熱性のＰＢＯフィルムなどを安価に提供することが可能となり、産業上の発展に益すること大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により得られた目的生成物のトータルイオンクロマトグラム。
【図２】４−ＡＨＢＡ（ジＴＭＳ体）のマススペクトル。
【図３】４−ＡＨＢＡ（トリＴＭＳ体）のマススペクトル。
【発明の属する技術分野】
本発明はアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類の製造方法に関する。さらに詳しくは、高性能耐熱性高分子ＡＢポリベンゾオキサゾール（ＡＢ−ＰＢＯ）のモノマー（ＡＢモノマー）や種々の医薬品中間体として有用である、アミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を簡便安価に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＢポリベンゾオキサゾールのモノマーや種々の医薬品中間体として有用であるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類の製造方法としては、アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類が３−アミノ、４−ヒドロキシ安息香酸の場合、原料である４−ヒドロキシ安息香酸やそのエステルを硝酸でニトロ化して３−ニトロ、４−ヒドロキシ安息香酸やその誘導体とし、その後、該中間体のニトロ基をスズなどの還元剤で還元し、塩酸塩として単離する方法（米国特許４９５９４９２）や、パラジウムカーボンなどの還元剤で還元し、リン酸塩として単離する方法（米国特許５０６８３８４）、電極還元する方法（米国特許４７６４２６３）などが知られている。また原料として４−ハロ安息香酸やそのエステルをもちいた場合、硝酸でニトロ化して３−ニトロ、４−クロロ安息香酸を得た後、ハロ基をアルカリ金属水酸化物で処理して３−ニトロ、４−ヒドロキシ安息香酸としこれを還元する方法（特公平８−１１７４５）が知られている。
【０００３】
３−アミノ、４−ヒドロキシ安息香酸の異性体であり同じくＡＢポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）のモノマーとして有用である４−アミノ、３−ヒドロキシ安息香酸も、３−ヒドロキシ安息香酸やそのエステルをもちいて同様に製造することができる。例えば原料である３−ヒドロキシ安息香酸やそのエステルを硝酸でニトロ化して３−ニトロ、４−ヒドロキシ安息香酸やその誘導体とし、その後、該中間体のニトロ基をハイドロサルファイトナトリウムなどの還元剤で還元し、塩酸塩として単離する方法（今井ら、マクロモレキュラーケミー８３巻、１７９頁、１９６５年）が知られている。
【０００４】
しかしながらこれらの方法では、いずれもニトロ化の際に生成するポリニトロ化物の危険性を回避するため、また生成物が重合に適するようにするために単離、精製などの反応操作が数段階におよびコスト高になる。また異性体生成による収率の大幅な低下といった問題点がある。アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類中の不純物の存在は、高分子量かつ曵糸性のあるＡＢポリベンゾオキサゾールのポリリン酸ドープの製造を妨げることが知られている。
なお、本発明でいうABモノマ−とは、酸基(Acid)と塩基(Base)を有するモノマ−化合物をいい、それを重合することにより得られたポリマ−をABポリマ−という。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような問題点を解決し、高品質のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類を簡便安価に製造する方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはこれらの課題を解決するために、工業的に有利なアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸類の製造方法を鋭意検討した結果、工業的に安価に供給できるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を新規原料とし、還元反応と転位反応による２段階反応で直接、アミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法を見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、式（１）で表されるニトロ基に対して少なくともひとつのオルト位が無置換であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を、反応媒体中で還元剤により還元することにより式（２）で表される反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を得た後、さらに熱及び／又は酸触媒による転位反応をおこなうことにより、式（３）で表されるアミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法である。
【０００８】
【数４】
【数５】
【数６】
上式中、Ａｒは芳香族基であり、Ｘはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、Ｚはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、ｎは０、１または２の整数である。
【００１２】
そして具体的には、還元することで得られた反応中間体を単離することなく転位反応をおこなう上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
反応媒体が、ニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を溶解し反応条件下すべての試薬に対して不活性な有機溶媒と、無機電解質水溶液との混合物である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
還元剤が亜鉛、鉄、スズからなる群から選ばれた少なくともひとつの金属である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
還元する際の反応温度が２５℃を超えない上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
還元剤の量がニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の２〜５倍モルである上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
転位反応の酸触媒が硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸からなる群から選ばれた少なくともひとつである上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
式（１）、（２）および（３）においてＡｒがベンゼン環であり、Ｘがヒドロキシル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、Ｚがヒドロキシル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、ｎが０である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、
式（１）においてニトロ基がＣＯＸ基のパラ位またはメタ位にあり、式（３）においてアミノ基およびヒドロキシル基のいずれか一方が、ＣＯＺ基のパラ位にある上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法、及び
式（１）においてニトロ基がＣＯＸ基のパラ位にあり、式（３）においてアミノ基がＣＯＺ基のパラ位にあり、Ｚがヒドロキシル基である上記記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法である。
【００１３】
このようなニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の還元と引き続く転位の２段階反応で直接、アミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法は、これまでまったく見い出されていなかった。
以下本発明を順次、具体的に説明する。
【００１４】
本発明の第１段階であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の還元は、反応媒体中、還元剤を用いて実施される。
適当な原料としては、無置換または１もしくは２個のアルキル基で置換された、ただしニトロ基に対して少なくともひとつのオルト位が無置換であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体であり、式（１）
【００１５】
【数７】
上式中、
Ａｒは芳香族基であり、
Ｘはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、
Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、
ｎは０、１または２の整数である、
で表されるものに相当する。
【００１７】
Ａｒはあらゆる芳香族環および芳香族複環系であり、各芳香族基は独立に複素環であってもよい。具体的にはベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、ピリジンなどであり、工業的有用性や反応性の点から好ましくはベンゼンである。
【００１８】
芳香族カルボン酸誘導体としてはＸがアルコキシ基の場合、エステルであり、Ｘが塩素、臭素、ヨウ素のようなハロゲンの場合、ハロゲン化物である。反応性や取り扱いの点から好ましくはエステルである。
【００１９】
ニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は、具体的には４−ニトロ安息香酸、４−ニトロ−２−メチル安息香酸、４−ニトロ−２−エチル安息香酸、４−ニトロ−２−プロピル安息香酸、４−ニトロ−３−メチル安息香酸、４−ニトロ−３−エチル安息香酸、４−ニトロ−３−プロピル安息香酸、３−ニトロ安息香酸、３−ニトロ−２−メチル安息香酸、３−ニトロ−２−エチル安息香酸、３−ニトロ−２−プロピル安息香酸、３−ニトロ−４−メチル安息香酸、３−ニトロ−４−エチル安息香酸、３−ニトロ−４−プロピル安息香酸、４−ニトロナフタレン−１−カルボン酸、３−ニトロナフタレン−１−カルボン酸、６−ニトロナフタレン−２−カルボン酸などや、これらのアルキルエステルおよび塩化物である。アルキルエステルはメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルが挙げられる。好ましくは４−ニトロ安息香酸及び／又はそのアルキルエステル、３−ニトロ安息香酸及び／又はそのアルキルエステルであり、より好ましくは４−ニトロ安息香酸メチルである。
【００２０】
使用する反応媒体としては、有機溶媒単独または塩化アンモニウム、塩化カリウムなどを添加した無機電解質水溶液とニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を溶解する有機溶媒との混合物が用いられる。混合物は２層以上からなる不均一系であっても、均一系であっても構わない。有機溶媒としてはエーテル系、アルコール系、エステル系、ケトン系、カルボン酸系およびハロゲン化炭化水素系有機溶媒からなる群から選ばれた少なくともひとつを含むものが用いられる。具体的にはジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロルエタン、トリクレンなどが挙げられる。好ましくはテトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、ジクロロメタンである。
【００２１】
反応媒体の量は、当該実施者により適宜決定されるが、おおむねニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体１重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは１０〜４０重量部である。無機電解質は塩化アンモニウム、塩化カルシウムなどがもちいられ、その添加量はニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の１〜１０倍モルであり、好ましくは２〜６倍モルの範囲である。１倍より少ないと還元が充分に進行せず、６倍より多くとも反応は進行するが、経済的損失が大きくなる。
【００２２】
本発明における還元反応では、生成する反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸類がさらに還元されてアミノ化芳香族カルボン酸やアゾ芳香族ジカルボン酸といった過還元体が生成するため、還元の進行度を十分に制御する必要がある。本発明者らはこの点を鋭意検討し、還元剤の種類、反応温度、還元剤の当量比を制御することが重要であることを見い出した。
【００２３】
還元剤としては亜鉛、鉄、スズのような金属粉末、ラネーニッケル、塩化第１スズ、パラジウム／炭素、白金／炭素、ルテニウム／炭素、水素、ヒドラジン、次亜リン酸などから選ばれる少なくともひとつが挙げられる。反応性、経済性や取り扱いの容易さから、好ましくは亜鉛粉末である。亜鉛粉末の場合、量としては、過還元を抑制しながら還元を完全に進行させるために、原料であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はそのエステルの２〜５倍モルであり、好ましくは２．５〜３．５倍モルの範囲である。２倍より少ないと還元が充分に進行せず、５倍より多いと生成する反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸類がさらに還元され、アミノ化芳香族カルボン酸などの過還元体が多く生成する傾向にある。
【００２４】
亜鉛のような金属粉末やヒドラジンは徐々に添加しながら、撹拌強度を高めて還元反応を促進させる。反応初期に所定量の全量を一度に加えると、過熱がおこり、副反応により生成物の収率が低下する。
【００２５】
一般に反応温度は副反応による着色物の生成を抑制するために、可能な限り低く保持し、好ましくは２５℃以下に維持しながら強撹拌によって短時間で反応を終了させることが望ましい。さらに好ましくは５℃以下に維持する。
【００２６】
反応の進行は高速液体クロマトグラフィーや薄層クロマトグラフィーなどの手段で確認することができる。また反応は生成物の酸化を避けるために窒素雰囲気下でおこなうことが好ましい。
【００２７】
還元反応が終了後、生成した反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を含む反応媒体と、固体の還元剤およびその酸化物をろ過などの手法で固液分離する。生成物は不安定であることが多いので、窒素雰囲気下で迅速におこなうことが望ましい。
【００２８】
還元反応後に得られるヒドロキシアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は式（２）
【００２９】
【数８】
上式中、
Ａｒは芳香族基であり、
Ｘはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、
Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、
ｎは０、１または２の整数である、
で表されるものに相当する。
【００３１】
本発明の第２段階である反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の転位は、反応媒体中で加熱及び／又は酸触媒を用いて実施される。好ましくは先の還元反応で生成した反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を単離、精製することなく、固液分離した溶液中で引き続き転位反応を実施する。この際、反応媒体が２層以上からなる混合系である場合、有機層を分液し、反応中間体を含む水層で引き続き転位反応を実施する。有機層はそのまま還元反応にリサイクルすることもできる。
【００３２】
酸触媒としては一般にもちいられているものであれば特に限定されないが、そのなかでも硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸などが好ましい。なおこれらを併用しても構わない。この中でも硫酸がより好ましい。量としてはニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の５〜１５０倍モルであり、好ましくは１０〜１２０倍モルの範囲である。５倍モル以下では転位が充分に進行せず、１５０倍以上では副反応が進行し、目的とするアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の収率が低下する。反応温度は特に限定されないが、好ましくは加熱還流条件下で反応が進行するように当該実施者により設定される。反応時間は通常０．５〜２時間程度である。
【００３３】
反応の進行は高速液体クロマトグラフィーや薄層クロマトグラフィーなどの手段で確認することができる。また反応は生成物の酸化を避けるために窒素雰囲気下でおこなうことが好ましい。
【００３４】
転位反応終了後に得られる、アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は式（３）
【００３５】
【数９】
上式中、
アミノ基とヒドロキシル基は互いに対しオルト位にあり、
Ａｒは芳香族基であり、
Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｚはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、
ｎは０、１または２の整数である、
で表されるものに相当する。
【００３７】
具体的には、４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−２−メチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−２−エチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−２−プロピル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−５−メチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−５−プロピル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−６−メチル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシ−６−プロピル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−２−メチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−２−エチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−２−プロピル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−メチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−プロピル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−６−メチル安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ−６−プロピル安息香酸、４−アミノ−３−ヒドロキシナフタレン−１−カルボン酸、３−アミノ−４−ヒドロキシナフタレン−１−カルボン酸、６−アミノ−５−ヒドロキシナフタレン−２−カルボン酸、６−アミノ−７−ヒドロキシナフタレン−２−カルボン酸などや、これらのアルキルエステルおよびハロゲン化物が挙げられる。好ましくは４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸、３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸であり、より好ましくは４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸である。
【００３８】
目的化合物であるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体は、中性の状態で単離すると光で分解し、また空気酸化されるなど比較的不安定であるため、強酸のアミン塩のかたちで単離するのが好ましい。強酸としては塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、リン酸、硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸などが挙げられる。この中でも重合時の取り扱いの点から塩酸およびリン酸が好ましい。一般に充分量の強酸を反応媒体にそのまま、または溶液で加えることで、沈澱するアミン塩を回収できる。また塩酸の場合、塩化水素を直接吹き込んでも構わない。単離の際に塩化第１スズなどの酸化防止剤を併用するのが好ましい。また必要に応じ、活性炭をもちいることができる。
【００３９】
以下に本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００４０】
【実施例】
（実施例１）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、４−ニトロ安息香酸メチル（４−ＮＢＡＭＥ）１８重量部をとりテトラヒドロフラン１３０重量部に溶解させた。これに塩化アンモニウム２５重量部を水１５０重量部に溶解させた溶液を加えると、両者は２層に分離した。氷浴下に激しく撹拌しながら、亜鉛粉末２３重量部を液温が５℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、液はわずかに黄色味を帯び均一となったので、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量の水とテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、これからＴＨＦを減圧留去した。得られた溶液の高速液体クロマトグラフィー分析（逆相モード）では４−ニトロ安息香酸メチルは完全に反応し消失しており、４−ヒドロキシルアミノ安息香酸メチルが生成していることがわかった。溶液をエルレンマイヤーフラスコに移し、濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。溶液は薄褐色となった。これを室温で放冷し、さらに氷冷下で水酸化ナトリウム水溶液で中和した。さらに塩化第１スズ１重量部と濃塩酸１００重量部および粉末活性炭５重量部を撹拌しながら加え、析出する沈澱物が溶解するまで５０℃で加熱した。活性炭をひだ付きろ紙でろ過した後、室温まで放冷して析出した白色粉末結晶をろ過した。希塩酸で洗浄し、無水リン酸上で乾燥して得られた白色粉末は、重ジメチルスルホキシド中の核磁気共鳴吸収スペクトル、ＫＢｒ錠剤法での赤外吸収スペクトルより、４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸塩酸塩（４−ＡＨＢＡ）であり、４−ニトロ安息香酸メチルからの理論収率は７３％であった。高速液体クロマトグラフィー分析（逆相モード）による純度は９８．５％であった。
【００４１】
（実施例２、３、４）
反応において、表１に示す還元反応温度、還元剤モル比、酸触媒種の変更をおこなった以外は実施例１と同様の操作をおこなった。結果を同じく表１に示した。
【００４２】
（実施例５）
還元反応を、温度制御せずに２５℃〜５３℃の範囲でおこなった以外は実施例１と同様に反応をおこなったところ、得られた反応媒体は濃赤色に着色しており、反応媒体に不溶の油状成分がみられた。引き続き実施例１と同様に転位反応をおこない、反応媒体を高速液体クロマトグラフィーで分析すると目的とする４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸の収率は約２５％であった。結果を表１に示した。
【００４３】
（実施例６）
還元剤量を表１に示すモル比でおこなった以外は実施例１と同様に反応をおこなった。結果を表１に示した。
【００４４】
（実施例７）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、４−ニトロ安息香酸１７重量部をとりテトラヒドロフラン１３０重量部に溶解させた。これに塩化アンモニウム２５重量部を水１５０重量部に溶解させた溶液を加えると、両者は２層に分離した。氷浴下に激しく撹拌しながら、亜鉛粉末２３重量部を液温が５℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、液はわずかに黄色味を帯び均一となったので、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量の水とテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、エルレンマイヤーフラスコに移し、濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。溶液は薄褐色となった。これを室温で放冷し、さらに氷冷下で水酸化ナトリウム水溶液で中和した。さらに塩化第１スズ１重量部と濃塩酸１００重量部および粉末活性炭５重量部を撹拌しながら加え、析出する沈澱物が溶解するまで５０℃で加熱した。活性炭をひだ付きろ紙でろ過した後、室温まで放冷して析出した白色粉末結晶をろ過した。希塩酸で洗浄し、無水リン酸上で乾燥して得られた白色粉末は、核磁気共鳴吸収スペクトル、赤外吸収スペクトル、質量分析より４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸塩酸塩であり、ニトロ安息香酸からの理論収率は５５％であった。高速液体クロマトグラフィー分析（逆相モード）による純度は９８．０％であった。
【００４５】
【表１】
収率は高速液体クロマトグラフィー（カラム：ゾルバックスＢＰ−Ｃ８、溶離液アセトニトリル／水／リン酸＝４０／６０／０．２３（ＥＤＴＡ４Ｎａ：４５ｐｐｍ）、ＵＶ（２８０ｎｍ）、流速１ｍｌ／ｍｉｎ）で内部標準法により定量した。
【００４７】
（実施例８）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、３−ニトロ安息香酸メチル（３−ＮＢＡＭＥ）１８重量部をとりエタノール／テトラヒドロフラン（１＋１）１３０重量部に溶解させた。これにラネーニッケル０．２重量部を加え、氷浴下に激しく撹拌しながら、ヒドラジン一水和物１２重量部を液温が１０℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量のテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、これから溶媒を減圧留去した。生成物をエルレンマイヤーフラスコに移し、水と濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。反応媒体を高速液体クロマトグラフィーで分析すると目的とする３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸の収率は約２８％であった。
【００４８】
（実施例９）
撹拌機、窒素導入管、温度計を備えた４ツ口フラスコに、４−ニトロナフタレンカルボン酸メチル２３重量部をとりテトラヒドロフラン２００重量部に溶解させた。これに塩化アンモニウム２５重量部を水２００重量部に溶解させた溶液を加えると、両者は２層に分離した。氷浴下に激しく撹拌しながら、亜鉛粉末２３重量部を液温が５℃を超えないように注意深く、少量ずつ添加した。１５分かけて添加をおこない、さらに３０分撹拌を続けた。反応終了後、液はわずかに黄色味を帯び均一となったので、直ちに固形分を減圧ろ過して固形物を少量の水とテトラヒドロフランで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせ、これからＴＨＦを減圧留去した。溶液をエルレンマイヤーフラスコに移し、濃硫酸８０重量部を加え、窒素置換した後、窒素気流下で撹拌しながら１時間加熱還流させた。反応媒体を高速液体クロマトグラフィーで分析すると目的とする４−アミノ−３−ヒドロキシナフタレンジカルボン酸の収率は２５％であった。
【００４９】
（実施例１０）
実施例１で転位反応後、中和して得られた生成物を無水アセトニトリルに溶解し、ＢＳＡ（Ｎ，Ｏ−ビストリメチルシリルアセトアミド）でトリメチルシリル化した。得られたサンプルをキャピラリーガスクロマトグラフィー（カラム：ＨＲ−１）／質量分析で分析した。得られたトータルイオンクロマトグラムならびにマススペクトルを図１、図２及び図３に示す。生成物中には目的とする４−アミノ−３−ヒドロキシ安息香酸のほかに４−アミノ安息香酸などの副生物がみられた。
【００５０】
【発明の効果】
ニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を反応媒体中で還元し、得られる反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を単離することなく、そのまま転位反応に供することで、一工程で耐熱性高分子ＡＢポリベンゾオキサゾール（ＡＢ−ＰＢＯ）のモノマー（ＡＢモノマー）や医薬品中間体として有用なアミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を簡便安価に製造できる。よって、例えばこれを重合し得られたＰＢＯから高強度、高弾性率を有するＰＢＯ繊維や、高耐熱性のＰＢＯフィルムなどを安価に提供することが可能となり、産業上の発展に益すること大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により得られた目的生成物のトータルイオンクロマトグラム。
【図２】４−ＡＨＢＡ（ジＴＭＳ体）のマススペクトル。
【図３】４−ＡＨＢＡ（トリＴＭＳ体）のマススペクトル。
Claims (10)
- 式（１）で表されるニトロ基に対して少なくともひとつのオルト位が無置換であるニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を、反応媒体中で還元剤により還元することにより式（２）で表される反応中間体ヒドロキシルアミノ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を得た後、さらに熱及び／又は酸触媒による転位反応をおこなうことにより、式（３）で表されるアミノ基とヒドロキシル基が互いに対しオルト位にあるアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
Ａｒは芳香族基であり、
Ｘはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、Ｒは炭素数１〜１２のアルキルであり、Ｚはヒドロキシル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基またはハロゲンであり、ｎは０、１または２の整数である。 - 還元することで得られた反応中間体を単離することなく転位反応をおこなう請求項１記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 反応媒体が、ニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を溶解し反応条件下すべての試薬に対して不活性な有機溶媒と、無機電解質水溶液との混合物である請求項１又は２記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 還元剤が亜鉛、鉄、スズからなる群から選ばれた少なくともひとつの金属である請求項３記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 還元する際の反応温度が２５℃を超えない請求項４記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 還元剤の量がニトロ化芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の２〜５倍モルである請求項４又は５記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 転位反応の酸触媒が硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸からなる群から選ばれた少なくともひとつである請求項１〜３のいずれかに記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 式（１）、（２）および（３）においてＡｒがベンゼン環であり、Ｘがヒドロキシル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、Ｚがヒドロキシル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、ｎが０である請求項１〜７のいずれかに記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 式（１）においてニトロ基がＣＯＸ基のパラ位またはメタ位にあり、式（３）においてアミノ基およびヒドロキシル基のいずれか一方が、ＣＯＺ基のパラ位にある請求項１〜８のいずれかに記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
- 式（１）においてニトロ基がＣＯＸ基のパラ位にあり、式（３）においてアミノ基がＣＯＺ基のパラ位にあり、Ｚがヒドロキシル基である請求項１〜９のいずれかに記載のアミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を製造する方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134979A JP3821350B2 (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 |
| PCT/JP2001/009713 WO2003040085A1 (fr) | 2000-05-08 | 2001-11-07 | Procede de preparation d'acide carboxylique aminohydroxyaromatique |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134979A JP3821350B2 (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 |
| PCT/JP2001/009713 WO2003040085A1 (fr) | 2000-05-08 | 2001-11-07 | Procede de preparation d'acide carboxylique aminohydroxyaromatique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001316340A JP2001316340A (ja) | 2001-11-13 |
| JP3821350B2 true JP3821350B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=27624512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000134979A Expired - Fee Related JP3821350B2 (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3821350B2 (ja) |
| WO (1) | WO2003040085A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022054568A1 (ja) | 2020-09-14 | 2022-03-17 | 花王株式会社 | ４－アミノ安息香酸水酸化活性を有するポリペプチド及びその利用 |
| US11312980B2 (en) | 2018-09-13 | 2022-04-26 | Kao Corporation | Method for producing 3-hydroxy-4-aminobenzoic acid compound |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3821350B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2006-09-13 | 東洋紡績株式会社 | アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4415753A (en) * | 1982-01-29 | 1983-11-15 | Mallinckrodt, Inc. | Process for preparing p-aminophenol and alkyl substituted p-aminophenol |
| US5068384A (en) * | 1989-07-14 | 1991-11-26 | The Dow Chemical Company | Phosphate salts of AB-polybenzoxazole monomer |
| US4959492A (en) * | 1989-07-14 | 1990-09-25 | The Dow Chemical Company | Process to synthesize AB-PBO monomer and phosphate salts thereof |
| DE4039862A1 (de) * | 1990-12-13 | 1992-06-17 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von p-amino-phenolen |
| US5312991A (en) * | 1992-06-09 | 1994-05-17 | Mallinckrodt Specialty Chemicals Company | Surfactant improvement for para-aminophenol process |
| JP3821350B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2006-09-13 | 東洋紡績株式会社 | アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 |
-
2000
- 2000-05-08 JP JP2000134979A patent/JP3821350B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-07 WO PCT/JP2001/009713 patent/WO2003040085A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11312980B2 (en) | 2018-09-13 | 2022-04-26 | Kao Corporation | Method for producing 3-hydroxy-4-aminobenzoic acid compound |
| WO2022054568A1 (ja) | 2020-09-14 | 2022-03-17 | 花王株式会社 | ４－アミノ安息香酸水酸化活性を有するポリペプチド及びその利用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001316340A (ja) | 2001-11-13 |
| WO2003040085A1 (fr) | 2003-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10195030A (ja) | 芳香族ハロゲン−アミノ化合物を製造するための方法 | |
| JP4012568B2 (ja) | ハロ置換芳香族酸の製造方法 | |
| JP3821350B2 (ja) | アミノヒドロキシ芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の製造方法 | |
| JPH02136A (ja) | アミノ‐１，３‐ベンゼンジオールの製造方法 | |
| WO2014103947A1 (ja) | ハロゲン化アニリンおよびその製造方法 | |
| JP2904038B2 (ja) | ４，６−ジアミノレゾルシノールおよびその前駆体の製造方法 | |
| JPH0354930B2 (ja) | ||
| JP2574667B2 (ja) | 新規なフルオル化されたｏ−ジアミノベンゾ−１，４−ジオキセン | |
| EP0206635B1 (en) | Preparation of 3-amino-4-hydroxybenzoic acids | |
| JP5790645B2 (ja) | ビスアミノフェニルアルキルウレアの新規な製造方法 | |
| JP5133098B2 (ja) | ４，４’−エチリデンビス（２，５−ジメチル−６−ニトロフェノール）の製造方法 | |
| JP5133097B2 (ja) | ４，４’−メチレンビス（２，５−ジメチル−６−ニトロフェノール）の製造方法 | |
| CN114773312B (zh) | 一种盐酸阿罗洛尔中间体的制备工艺 | |
| KR100234626B1 (ko) | 2-(2,6-디클로로페닐)아미노)페닐아세톡시아세트산의제조방법 | |
| WO2022083728A1 (zh) | 一种普瑞巴林的中间体及其制备方法 | |
| JP2001354633A (ja) | ２、５−ジアミノヒドロキノン及び／又はそのエーテル又はそれらの塩の製造方法 | |
| JP3398340B2 (ja) | ４，６−ジニトロレゾルシンの製造方法 | |
| JPH01301653A (ja) | ２，２−ビス（３−ニトロ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンの製造法 | |
| JP3380502B2 (ja) | ポリベンゾビスオキサゾールの製造方法 | |
| JPH01228943A (ja) | ２，４―ジクロロ―３―アルキル―６―ニトロフェノールの製造方法 | |
| JP3398338B2 (ja) | ４，６−ジニトロレゾルシンの製造方法 | |
| JP4956760B2 (ja) | ３−ブロモ安息香酸またはそのアルキルエステルの製造方法 | |
| JP2004285004A (ja) | ４，６−ジアミノレゾルシノールの製造方法 | |
| JP5197439B2 (ja) | ビス（３−ニトロ−４−ヒドロキシフェニル）類の製造方法 | |
| CN115611860A (zh) | 合成尼拉帕尼的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060602 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060615 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110630 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120630 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130630 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130630 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |