JP3871448B2 - ｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬、香料、染料などの中間体として有用なｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
芳香族アルデヒドの製法については数多く知られており、中でもＮ−置換アニリンをＶｉｌｓｍｅｉｅｒ錯体と反応させてｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドを得る製法についてはいくつかの提案がなされている。その例としてＯｒｇ．Ｓｙｎｔｈ．，ａ，３３１（１９６３）、特開昭５２−１２５１３８号公報、特開平１０−１７５２０号公報に記載の方法などが挙げられる。これら記載の方法は酸アミドにオキシ塩化燐、塩化チオニル、炭酸ビス（トリクロロメチル）などのハロゲン化試剤を反応させて生成した錯体（Ｖｉｌｓｍｅｉｅｒ錯体）を芳香族化合物と反応させることにより、ホルミル化を行なうものである。Ｎ−置換アニリンの場合、ホルミル基はｐ−位に導入されるが、少量ｏ−位の異性体が生成する。この異性体はｐ−位との分離が困難であり、取り出したｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドの純度を低下させる原因となる。しかしながら上記記載の方法には副生する異性体の分離及び除去法についての詳細な記載はなく、工業的にも有用な方法で高純度且つ高収率でｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドを製造する方法は知られていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、Ｎ−置換アニリンをホルミル化することにより、ｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドを製造する際に、生成する異性体を選択的に分離除去し、高純度且つ高収率で目的物を得る工業的にも有用な製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記した課題を解決するために鋭意検討した結果、ｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒド及びｏ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドの混在する有機溶媒中から、酸性水によって異性体であるｏ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒド選択的に抽出除去できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００５】
即ち、本発明は以下のものである。
（１）有機溶媒中、Ｖｉｌｓｍｅｉｅｒ錯体とＮ−置換アニリンとを反応させて加水分解するｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒド化合物を製造する方法において、生成するｏ−位の異性体を酸性水により抽出除去することを特徴とする製造方法、
（２）有機溶媒が炭化水素系溶媒、またはハロゲン化炭化水素溶媒である（１）記載の製造方法、
（３）Ｖｉｌｓｍｅｉｅｒ錯体が、ホスゲンと第２級酸アミドを反応させた錯体である（１）記載の製造方法、
（４）第２級酸アミドがジメチルホルムアミドである（３）記載の製造方法、
（５）Ｎ−置換アニリンがＮ，Ｎ−ジメチルアニリンである（１）記載の製造方法、
（６）ｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒド化合物がｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドである（１）記載の製造方法に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、具体的に本発明の製造方法を説明する。
本発明において実施される反応の形態としては、例えば、第２級酸アミドを有機溶媒に溶解させ、ハロゲン化試剤が液体の場合は滴下、気体の場合は液中に吹き込むなどしてＶｌｓｍｅｉｒ錯体を生成させたのちにＮ−置換アニリンを装入し反応させる方法、有機溶媒に第２級酸アミドとＮ−置換アニリンを溶解させ、ハロゲン化試剤を滴下あるいは液中に吹き込むなどして装入し反応させる方法などがある。反応後、水を装入して加水分解を行ない、次いで酸性水を装入して抽出を行ない、有機層と水層に分液し、得られた有機層をそのまま濃縮乾固させるか、再結晶するなどして異性体が除去されたｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドを得る方法などが挙げられる。
【０００７】
本発明で使用される有機溶媒としては、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、テトラクロロメタン、１，１−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、ｏ−クロロトルエン、ｍ−クロロトルエン、ｐ−クロルトルエンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられる。その中でも錯体と芳香族アミンが反応して生成する中間体の溶解度が大きい１，２−ジクロロエタンが特に好ましい。
有機溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、第２級酸アミドのに対して１〜２０倍量、好ましくは５〜１０倍量である。
【０００８】
本発明においてＶｉｌｓｍｅｉｒ錯体は、第２級酸アミドとハロゲン化試剤を反応させることにより合成できる。この際に使用される第２級酸アミドとしては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなどが挙げられる。
使用されるハロゲン化試剤としては、オキシ塩化燐、ホスゲン、塩化チオニル、トリフェニルホスフィン・臭素、炭酸ビス（トリクロロメチル）などが挙げられるが、反応収率及び排水処理などの問題を考慮すると、近年ウレタン工業の発展と共に多量に生産され、安価で入手可能なホスゲンが好ましい。
ハロゲン化試剤の使用量としては、第２級酸アミドに対して等モル以上であれば特に限定されるものではないが、１〜１．５倍モル、好ましくは１〜１．１倍モル量が好ましい。
【０００９】
本発明に使用されるＮ−置換アニリンとしては、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−エチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンなどが挙げられる。
本発明におけるＮ−置換アニリンは、Ｖｌｓｍｅｉｒ錯体と反応する際に、副生してくる塩酸ガスの受容体としての効果も持っている。副生してくる塩酸ガスの受容体としては、Ｎ−置換アニリン以外の３級アミン、例えばピリジン、ピコリン等も用いることができる。
Ｎ−置換アニリンの使用量は、第２級酸アミドに対して２〜１０倍モル量が好ましく、より好ましくは経済的な点から考慮すると２〜２．２倍モル量である。
【００１０】
本発明におけるＶｉｌｓｍｅｉｒ錯体を合成する際の反応温度は、−１０〜５０℃、好ましくは１０〜３０℃である。この範囲内では反応は良好に進行する。本発明におけるＶｉｌｓｍｅｉｒ錯体とＮ−置換アニリンとの反応温度は０〜１００℃、好ましくは０〜５０℃の温度範囲で実施される。０℃以下では反応速度が低下し、１００℃以上ではＶｉｌｓｍｅｉｒ錯体及び中間体の安定性がなくなるため好ましくない。
反応は速やかに進行するため、Ｎ−置換アニリンとＶｉｌｓｍｅｉｒ錯体を反応させたのち、１時間程度熟成するとほとんど反応を完結させることができる。
【００１１】
反応終了後は水を装入し、反応中間体を加水分解するが、その際使用する水の量は加水分解に要する理論量以上であれば問題はなく、使用する第２級酸アミドに対して２〜１０倍モルで十分である。この範囲内では加水分解は良好に進行する。
【００１２】
本発明において有機溶媒層を抽出するに装入される酸性水は、塩酸、硫酸、硝酸などの鉱酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、酢酸、蟻酸などの有機酸などの希薄水溶液である。
使用する酸性水中に含まれる酸の量としては、有機溶媒層中に含有するｏ−位の異性体に対し、１〜３倍モル、好ましくは１〜２倍モルである。１倍モルより少ない場合は水層への抽出効果が減少し、３倍モルより多くなると目的物であるｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドが水層へ抽出され、収率の低下を招くため好ましくない。
酸性水の使用量は使用する有機溶媒に対して０．１〜３．０倍重量、好ましくは０．３〜１．０倍重量である。０．１倍重量以下では異性体の抽出効果が低下し、３．０倍重量以上では容積効率の悪化、排水量の増加などの点から好ましくない。
【００１３】
本発明は作業効率の向上及び製造プロセスの簡素化などの点から、Ｖｉｌｓｍｅｉｒ錯体とＮ−置換アニリンを反応させたのち、酸性水を装入して加水分解及び抽出を行なっても何ら問題はない。その際の酸性水の使用量は使用する有機溶媒に対して０．１〜３．４倍重量、好ましくは０．３〜１．０倍重量である。この範囲であれば良好に加水分解が進行し、抽出効果も問題なく得られる。
【００１４】
抽出後の反応マスは静置、分液して有機溶媒層と水層の２層に分液される。得られた有機溶媒層には目的物であるｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドが、水層には異性体であるｏ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドがそれぞれ抽出される。
【００１５】
分液した有機溶媒層はそのまま濃縮乾固させるか、再結晶するなどして目的のｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドを得ることができる。
又、この時濃縮回収される有機溶媒は再度反応溶媒としてリサイクル使用することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
１，２−ジクロロエタン（ＥＤＣ）１００ｇにＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１４．６ｇを溶解し、２０℃でホスゲンガス２２．０ｇを１時間で吹き込み、Ｖｉｌｓｍｅｉｒ錯体を合成した。その後３０℃に昇温してＮ，Ｎ−ジメチルアニリン４８．９ｇを１時間で装入し同温度で１時間熟成を行なった。反応終了後、水２０ｇを装入し加水分解したのち、２．９％塩酸水溶液５０ｇを装入し室温で１時間攪拌した。反応液をＥＤＣ層と水層に分液し、それぞれの層をＨＰＬＣ分析を行なった。分析の結果、原料ＤＭＦに対して、ＥＤＣ層にはｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが８５．１％、ｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが０．１％みられ、水層にはｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが４．５％、ｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが８．９％で存在していた。
分液したＥＤＣ層を８０℃減圧下で濃縮し、ＥＤＣを留去した。その後溶融物をフレ−ク化（溶融物を冷却し薄い膜状に結晶化させ、フレ−ク状に粉砕）して取り出したところ、２６．３ｇのｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが得られた。純度９６．４ｗｔ％、収率は８５．１％であった。
【００１７】
（実施例２）
実施例１と同様の反応を行ない、反応終了後２．１％塩酸水溶液７０ｇを装入後室温で１時間攪拌し、加水分解と抽出操作を同時に行なった。反応液をＥＤＣ層と水層に分液し、それぞれの層をＨＰＬＣ分析を行なった。分析の結果、原料ＤＭＦに対して、ＥＤＣ層にはｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが８５．０％、ｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが０．３％みられ、水層にはｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが５．１％、ｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが８．７％存在していた。
分液したＥＤＣ層を８０℃減圧下で濃縮し、ＥＤＣを留去した。その後溶融物をフレ−ク化して取り出したところ、２５．９ｇのｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが得られた。純度９８．０ｗｔ％、収率は８５．０％であった。
【００１８】
（比較例１）
実施例１と同様の反応を行ない、反応終了後、水２０ｇを装入し加水分解したのち、次いで５０ｇの水を装入して室温で１時間攪拌し、抽出操作を行なった。反応液をＥＤＣ層と水層に分液し、それぞれの層をＨＰＬＣ分析を行なった。分析の結果、原料ＤＭＦに対して、ＥＤＣ層にはｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが８９．６％、ｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが８．８％みられ、水層にはｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが０．５％、ｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが０．７％で存在していた。
分液したＥＤＣ層を８０℃減圧下で濃縮し、ＥＤＣを留去した。その後溶融物をフレ−ク化して取り出したところ、３０．０ｇのｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが得られた。純度は８９．１ｗｔ％で異性体であるｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドが８．８％含まれていた。ｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドの純換収率は８９．６％であった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の方法により、Ｎ−置換アニリンをホルミル化してｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドを製造する際に、生成する異性体を選択的に分離することで、高純度及び高収率で目的物が得られ、なお且つ工業的にも有用な製造方法を提供することができた。

Claims (6)

1. 有機溶媒中、Ｖｉｌｓｍｅｉｅｒ錯体とＮ−置換アニリンを反応させて加水分解するｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドを製造する方法において、生成するｏ−位の異性体を酸性水により抽出除去することを特徴とする製造方法。
2. 有機溶媒が炭化水素系溶媒、またはハロゲン化炭化水素溶媒である請求項１記載の製造方法。
3. Ｖｉｌｓｍｅｉｅｒ錯体が、ホスゲンと第２級酸アミドを反応させた錯体である請求項１記載の製造方法。
4. 第２級酸アミドがジメチルホルムアミドである請求項３記載の製造方法。
5. Ｎ−置換アニリンがＮ，Ｎ−ジメチルアニリンである請求項１記載の製造方法。
6. ｐ−Ｎ−置換アミノベンズアルデヒドがｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンズアルデヒドである請求項１記載の製造方法。