JPH02129267A - Production of indigo - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、染料として重要な化合物であるインジゴ類の
製造方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は
、2位および3位に置換基を有しないインドール類と過
カルボン酸類を特定の溶剤の存在下に反応させることに
よるインジゴ類の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing indigo compounds, which are important compounds as dyes. More specifically, the present invention relates to a method for producing indigo compounds by reacting indoles having no substituents at the 2- and 3-positions with percarboxylic acids in the presence of a specific solvent.
(従来の技術)
現在、工業的なインジゴの製造方法としては、アニリン
とクロロ酢酸またはアニリン、青酸およびホルムアルデ
ヒドを原料としてN−フェニルグリシン塩を製造し、こ
れを高温でアルカリ溶融してインドキシル化合物とした
後、更にこれを空気酸化する方法が採用されている。し
かしながらこれらの方法は、反応工程が多段階で複雑で
あるばかりでなく、大量の水酸化カリウムと水酸化ナト
リウムを使用しなければならず、よってこれらの回収再
使用に際して多大のエネルギーを消費し、そのための特
殊な装置が必要であるため、より面素なプロセスへの転
換が望まれている。(Prior art) Currently, the industrial method for producing indigo is to produce N-phenylglycine salt using aniline and chloroacetic acid or aniline, hydrocyanic acid, and formaldehyde as raw materials, and then melt this in an alkali at high temperature to form an indoxyl compound. After that, a method is adopted in which this is further oxidized in air. However, these methods not only involve multi-step and complicated reaction steps, but also require the use of large amounts of potassium hydroxide and sodium hydroxide, which consume a large amount of energy when recovered and reused. Since special equipment is required for this purpose, it is desired to switch to a more simple process.
(発明が解決しようとする課題)
本発明の課題は、このような多段階で複雑なインジゴの
製造法を根本から改良し、これらの従来法に比べより簡
便なインジゴの製造方法を提供することである。(Problem to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to fundamentally improve such a multi-step and complicated method for producing indigo, and to provide a method for producing indigo that is simpler than these conventional methods. It is.
インドールと過カルボン酸類である過安息香酸をクロロ
ホルムを溶媒として反応させた例がある(Justus
Liebigs Annalen der Chim
ie、558巻、9198頁、1947年)、これによ
るとオルトホルムアミノベンズアルデヒドの他、数多く
の成分が生成し、この際極少量のインジゴも得られたと
報告されている、また、過酸化水素水溶液と酢酸により
反応系内で過カルボン酸類である過酢酸を発生させ、酢
酸を溶媒としてインドールと反応させた例がある(Bu
ll、Agr、Chen+、5ocjapan+ 20
巻、 80−83頁1956年)、これによるとインド
ール骨格の3量体である2、2−ジインジル−φ−イン
ドキシルが主生成物として生成し、この際副生物として
極少量のインジゴも生成したと報告されている。しかし
ながら、これらの方法はいずれも単にインドールの反応
性を調べた例であって、主生成物はそれぞれオルトホル
ムアミノベンズアルデヒドと2,2−ジインジル−ψ−
インドキシルであり、本発明者らが目的とするインジゴ
は極少量得られる副生物の一つにすぎない。There is an example of reacting indole with perbenzoic acid, a percarboxylic acid, using chloroform as a solvent (Justus
Liebigs Annalen der Chim
ie, Vol. 558, p. 9198, 1947), it is reported that many components were produced in addition to orthoformaminobenzaldehyde, and a very small amount of indigo was also obtained. There is an example of generating peracetic acid, which is a percarboxylic acid, in a reaction system using acetic acid and acetic acid, and reacting with indole using acetic acid as a solvent.
ll, Agr, Chen+, 5ocjapan+ 20
According to this, 2,2-diindyl-φ-indoxyl, which is a trimer with an indole skeleton, is produced as the main product, and a small amount of indigo is also produced as a by-product. It is reported that it did. However, these methods are merely examples of investigating the reactivity of indole, and the main products are orthoformaminobenzaldehyde and 2,2-diindyl-ψ-, respectively.
Indoxyl, which is the object of the present inventors, is only one of the by-products that can be obtained in very small amounts.
(課題を解決するための手段)
本発明者らは、インドール類と過カルボン酸類とを反応
させて効率よくインジゴ類を製造する方法について鋭意
検討してきたところ、驚くべきことにインドール類と過
カルボン酸類を反応させる際にアルコール溶剤を存在さ
せると、インジゴ類の生成が大幅に増加することを見い
だし本発明に到達した。(Means for Solving the Problems) The present inventors have intensively studied a method for efficiently producing indigo compounds by reacting indoles and percarboxylic acids, and have surprisingly found that indoles and percarboxylic acids The present invention was achieved by discovering that the presence of an alcohol solvent when reacting acids significantly increases the production of indigo compounds.
すなわち本発明は、2位および3位に置換基を有しない
インドール類と過カルボン酸類をアルコール溶剤の存在
下に反応させることを特徴とするインジゴ類の製造方法
である。That is, the present invention is a method for producing indigo compounds, which is characterized by reacting indoles having no substituents at the 2- and 3-positions with percarboxylic acids in the presence of an alcohol solvent.
本発明の方法における原料である2位および3位に置換
基を有しないインドール類とは、例えば、インドールの
他、1−メチルインドール、4−メチルインドール、5
−メチルインドール、6−メチルインドール、7−メチ
ルインドール、4.5−ジメチルインドールなどのアル
キルインドール類、4−クロロインドール、5−クロロ
インドール、4.5−ジクロロインドール、4−ブロモ
インドール、5−ブロモインドール、4.5−ジブロモ
インドールなどのハロゲン化インドール類、4−ヒドロ
キシインドール、5−ヒドロキシインドール、4.5−
ジヒドロキシインドールなどのヒドロキシインドール類
、4−クロロ−5−メチルインドール、5−クロロ−4
−メチルインドール、4−ブロモー5−、メチルインド
ール、5−ブロモ−4−メチルインドールなどのハロゲ
ン化アルキルインドール類、4−ニトロインドール、5
−ニトロインドール、7−二トロインドールなどのニト
ロインドール類、インドール−5−カルボン酸などのイ
ンドールカルボン酸類およびスルホン化インドール類な
どであり、2位および3位以外の位置には反応を阻害し
ないものであれば置換基を有していてもよい。Indoles having no substituents at the 2- and 3-positions, which are raw materials in the method of the present invention, include, for example, indole, 1-methylindole, 4-methylindole, 5-methylindole, and 5-methylindole.
- Alkylindoles such as methylindole, 6-methylindole, 7-methylindole, 4.5-dimethylindole, 4-chloroindole, 5-chloroindole, 4.5-dichloroindole, 4-bromoindole, 5- Halogenated indoles such as bromoindole, 4.5-dibromoindole, 4-hydroxyindole, 5-hydroxyindole, 4.5-
Hydroxyindoles such as dihydroxyindole, 4-chloro-5-methylindole, 5-chloro-4
- Halogenated alkylindoles such as methylindole, 4-bromo-5-, methylindole, 5-bromo-4-methylindole, 4-nitroindole, 5
- Nitroindoles such as nitroindole and 7-nitroindole, indole carboxylic acids such as indole-5-carboxylic acid, and sulfonated indoles, which do not inhibit the reaction at positions other than the 2- and 3-positions. If so, it may have a substituent.
本発明の方法におけるもう一方の原料である過カルボン
酸類とは、過カルボキシル基(−COOOH)を有する
存機化合物のことであり、例えば、デ・スワーン(D、
Swern)著1オーガニプク・ペルオキシド(Org
anic Peroxides) Vol、I ”+ウ
ィリー・インターサイエンス(讐11ey−1nter
science)刊(1970年);401−403頁
および436−445頁の表中に挙げられているような
ものである。これらのうち、過酢酸もしくは過プロピオ
ン酸などの過脂肪酸類または過安息香酸、トクロロ過安
息香酸、p−クロロ過安息香酸、0−メチル過安息香酸
もしくはp−イソプロピル過安息香酸などの過安息香酸
誘導体などが好ましい、これらは単独でも、または2種
以上を同時にもしくは混合して用いても構わない、また
、例えば過酸化水素とカルボン酸類との組合せなど、反
応系内でこれらの過カルボン酸類を発生させることので
きる成分の組合せであってもよい、過カルボン酸類の使
用量はとくに限定されるものではないが、通常当該イン
ドール類1モルに対して0.01ないし100モルの範
囲であり、好ましくは0.1ないし20モルの範囲であ
る。The other raw material in the method of the present invention, percarboxylic acids, refers to organic compounds having a percarboxyl group (-COOOH), such as de Swaan (D,
Swern) 1 Organipuku Peroxide (Org
anic Peroxides) Vol, I” + Willy Interscience
science) (1970); pages 401-403 and 436-445. Among these, perfatty acids such as peracetic acid or perpropionic acid, or perbenzoic acids such as perbenzoic acid, tochloroperbenzoic acid, p-chloroperbenzoic acid, 0-methylperbenzoic acid or p-isopropylperbenzoic acid. Derivatives and the like are preferred, and these may be used alone or in combination or in combination of two or more.For example, when hydrogen peroxide is combined with carboxylic acids, these percarboxylic acids may be used in the reaction system. The amount of percarboxylic acids to be used, which may be a combination of components that can be generated, is not particularly limited, but is usually in the range of 0.01 to 100 mol per mol of the indole, Preferably it is in the range of 0.1 to 20 mol.
本発明の方法におけるアルコール溶剤とは、例えば、浅
原照三ら曙 °“溶剤ハンドブック” 第−版 、講談
社発行(1976年) 327−420頁に例示されて
いるようなアルコール溶剤のことであり、メタノール、
エタノール、1−プロパツール、1−ブタノール、ター
シャリ−ブタノール、1−ヘキサノール、2−オクタツ
ール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、シクロ
ヘキサノール、1.2−エタンジオール、1,4−ブタ
ンジオールまたはグリセリンなどが挙げられる。これら
は単独でもまたは2種以上を混合して使用してもよい。The alcohol solvent in the method of the present invention is, for example, an alcohol solvent as exemplified in Terumi Asahara et al.'s "Solvent Handbook" 1st edition, published by Kodansha (1976), pages 327-420, methanol,
Ethanol, 1-propanol, 1-butanol, tertiary-butanol, 1-hexanol, 2-octatool, allyl alcohol, benzyl alcohol, cyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,4-butanediol or glycerin, etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明の反応の様式としては特に限定されず、回分式、
半回分式または連続流通式のいずれでも構わない0例え
ば、原料の当該インドール類と過カルボン酸類をアルコ
ール溶剤とともに一括して反応器に仕込む方法またはこ
れらを一括して連続式に反応器に供給する方法、アルコ
ール溶剤と一方の原料との混合物に他方の原料を連続的
もしくは間欠的に供給する方法、アルコール溶剤に両原
料をそれぞれ同時にもしくは交互に、連続的もしくは間
欠的に供給する方法などを使用することができる。The mode of the reaction of the present invention is not particularly limited, and may be batchwise,
Either a semi-batch type or a continuous flow type may be used. For example, a method in which the indoles and percarboxylic acids as raw materials are charged into a reactor together with an alcohol solvent, or they are fed in a continuous manner into a reactor all at once. method, method of continuously or intermittently supplying the other raw material to a mixture of alcohol solvent and one raw material, method of supplying both raw materials to alcohol solvent simultaneously or alternately, continuously or intermittently, etc. can do.
反応の際の温度は通常−10ないし170°Cの範囲で
ある。この下限より温度が低い場合は反応が遅くなり、
また上限より高い場合は過カルボン酸類が激しく分解し
て危険である。好ましくは10ないし150°Cの範囲
であり、より好ましくは60ないし150°Cの範囲で
ある0反応時間は通常50時間以内であり、好ましくは
0.1ないし24時間の範囲である0反応は減圧、常圧
もしくは加圧の何れでも実施できる。The temperature during the reaction is usually in the range of -10 to 170°C. If the temperature is lower than this lower limit, the reaction will be slow;
Moreover, if it is higher than the upper limit, percarboxylic acids will violently decompose and be dangerous. The zero reaction time is preferably in the range of 10 to 150°C, more preferably in the range of 60 to 150°C, and is usually within 50 hours, preferably in the range of 0.1 to 24 hours. It can be carried out under reduced pressure, normal pressure or increased pressure.
また本発明の方法においては、反応を不活性ガス雰囲気
下で行なってもよいが、空気など分子状酸素の存在下に
行なってもよい。Further, in the method of the present invention, the reaction may be carried out under an inert gas atmosphere, but may also be carried out in the presence of molecular oxygen such as air.
本発明の方法において、インジゴ類の収率、選択率また
は生成速度を更に向上させるため、添加剤および触媒な
どを使用することもできる。In the method of the present invention, additives, catalysts, and the like can also be used to further improve the yield, selectivity, or production rate of indigo compounds.
本発明の方法において、反応終了後の反応生成物を常用
の方法に従って処理することによりインジゴ類が得られ
る0通常、反応終了後生成したインジゴ類はその多くが
析出しており、濾過、遠心分離またはデカンテーシゴン
などの通常の固液分離の操作により容易に固体として取
り出すことができる。インジゴ類の析出量が不十分な場
合には、より多く析出させるため反応液を濃縮した後取
り出すこともできる。In the method of the present invention, indigo compounds can be obtained by treating the reaction product after the completion of the reaction according to a conventional method.Normally, most of the indigo compounds produced after the completion of the reaction are precipitated, and are separated by filtration, centrifugation, etc. Alternatively, it can be easily taken out as a solid by ordinary solid-liquid separation operations such as decanting. When the amount of precipitated indigo compounds is insufficient, the reaction solution can be concentrated and then taken out in order to precipitate more.
(実施例) 次に実施例により本発明を更に詳しく説明する。(Example) Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例I
撹拌機、温度計、滴下ロートおよび冷却管を装着した、
内容積100ミリリツトルの4ツロフラスコに、インド
ール1.0グラム(8,5ミリモル)およびメタノール
17ミリリツトル(14グラム)を仕込んだ、この液を
オイルバスにより加熱し、66°Cのメタノールの還流
下に、撹拌しながら滴下ロートより、過カルボン酸であ
るメタクロロ過安息香酸2.95グラム(17,1ミリ
モル)をメタノール58ミリリツトル(46グラム)に
溶解させた液を1.5時間かけて滴下した後、そのまま
3.5時間反応させた0反応の進行とともに藍色の固体
が徐々に析出してきた0反応終了後この反応液を濾過し
、固体を更にメタノールで充分洗浄(インジゴはメタノ
ールにほとんど不溶である)した後、50°Cで減圧乾
燥させて藍色の固体を188ミリグラム得た。この固体
は、元素分析およびIR分析の結果によれば、インジゴ
であった。仕込んだインドールに対する単離したインジ
ゴのモル収率(以降、単にインジゴ単離収率と称する)
は16.8%であった。Example I Equipped with stirrer, thermometer, addition funnel and cooling tube,
1.0 g (8.5 mmol) of indole and 17 ml (14 g) of methanol were placed in a 4-bottle flask with an internal volume of 100 ml. This liquid was heated in an oil bath and heated under reflux of methanol at 66°C. A solution prepared by dissolving 2.95 grams (17.1 mmol) of metachloroperbenzoic acid, a percarboxylic acid, in 58 milliliters (46 grams) of methanol was added dropwise over 1.5 hours from the dropping funnel while stirring. The reaction was continued for 3.5 hours. As the reaction progressed, a blue solid was gradually precipitated. After the reaction was completed, the reaction solution was filtered, and the solid was thoroughly washed with methanol (indigo is almost insoluble in methanol. After drying under reduced pressure at 50°C, 188 mg of a blue solid was obtained. This solid was indigo according to the results of elemental and IR analysis. Molar yield of isolated indigo relative to charged indole (hereinafter simply referred to as indigo isolated yield)
was 16.8%.
比較例1
実施例1において用いたメタノールのかわりに、酢酸を
インドール溶解用およびメタクロロ過安息香酸溶解用に
それぞれ17ミリリツトル(18グラム)および58ミ
リリツトル(61グラム)用い、反応温度を66°Cに
保った以外はすべて実施例1と同様に反応および後処理
を行ったところ、インジゴは35 ミリグラム得られた
。インジゴ単離収率は3.1%であった。Comparative Example 1 Instead of the methanol used in Example 1, 17 milliliters (18 grams) and 58 milliliters (61 grams) of acetic acid were used to dissolve indole and metachloroperbenzoic acid, respectively, and the reaction temperature was set to 66°C. When the reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1, except for the same conditions, 35 milligrams of indigo was obtained. The isolated indigo yield was 3.1%.
実施例2
実施例1において用いたメタノールのかわりに、ターシ
ャリ−ブタノールをインドール溶解用およびメタクロロ
過安息香酸溶解用にそれぞれ17ミリリツトルおよび5
8ミリリットル用い、メタクロロ過安息香酸の量を1.
77グラム(10,3ミリモル)にし、反応温度を80
°Cにした以外はすべて実施例1と同様に反応および後
処理を行ったところ、インジゴは296ミリグラム得ら
れた。インジゴ単離収率は26.4%であった。Example 2 Instead of the methanol used in Example 1, 17 ml and 5 ml of tertiary-butanol were added for dissolving indole and for dissolving metachloroperbenzoic acid, respectively.
Using 8ml, the amount of metachloroperbenzoic acid was 1.
77 grams (10.3 mmol) and the reaction temperature was 80
The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to .degree. C., and 296 milligrams of indigo was obtained. The isolated indigo yield was 26.4%.
実施例3
実施例1における470フラスコに、インドール1.0
グラム(8,5ミリモル)およびメタノール35ミリリ
ツトルを仕込んだ、この液をオイルバスにより加熱し、
メタノールの還流下撹拌しながら滴下ロートより、40
重量%過酢酸の酢酸溶液1.95グラム(過酢酸換算で
10.3ミリモル)を15分かけて滴下した後、そのま
ま5時間反応させた。Example 3 Indole 1.0 was added to the 470 flask in Example 1.
(8.5 mmol) and 35 ml of methanol were heated in an oil bath.
From the dropping funnel while stirring under reflux of methanol, add 40
After 1.95 g of a wt% peracetic acid solution (10.3 mmol in terms of peracetic acid) was added dropwise over 15 minutes, the reaction was continued for 5 hours.
実施例1と同様に後処理を行ったところ、インジゴが1
16ミリグラム得られた。インジゴ単離収率は10.4
%であった。When post-processing was carried out in the same manner as in Example 1, indigo was reduced to 1
16 milligrams were obtained. Indigo isolation yield is 10.4
%Met.
実施例4
実施例3において仕込んだメタノールのかわりにエタノ
ールを35ミリリットル用い、反応温度を80°Cにし
た以外はすべて実施例3と同様に反応および後処理を行
ったところ、インジゴ単離収率は18.3%であった。Example 4 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 3, except that 35 ml of ethanol was used instead of the methanol charged in Example 3 and the reaction temperature was 80°C. As a result, the indigo isolation yield was was 18.3%.
比較例2
実施例3において仕込んだメタノールのかわりに酢酸を
35ミリリットル用い、反応温度を80°Cにした以外
はすべて実施例3と同様に反応および後処理を行ったと
ころ、インジゴ単離収率は3.0%でありだ。Comparative Example 2 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 3 except that 35 ml of acetic acid was used instead of the methanol charged in Example 3 and the reaction temperature was 80°C. As a result, the indigo isolated yield is 3.0%.
(発明の効果)
本発明によれば、2位および3位に置換基を有しないイ
ンドール類と過カルボン酸類をアルコール溶剤の存在下
に反応させるという極めて筒便な方法により、−段でし
かも従来技術である前述の方法に比べ非常に高い収率で
インジゴ類を製造することができる。(Effects of the Invention) According to the present invention, an extremely convenient method of reacting an indole having no substituents at the 2-position and the 3-position with a percarboxylic acid in the presence of an alcohol solvent is used. It is possible to produce indigo compounds in a much higher yield than the above-mentioned methods.
特許出願人 三井東圧化学株式会社Patent applicant: Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.
Claims (1)
過カルボン酸類をアルコール溶剤の存在下に反応させる
ことを特徴とするインジゴ類の製造方法。1. A method for producing indigo compounds, which comprises reacting indoles having no substituents at the 2- and 3-positions with percarboxylic acids in the presence of an alcohol solvent.
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
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- 1988-11-10 JP JP63282515A patent/JP2557962B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2557962B2 (en) | 1996-11-27 |
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