JPH0469626B2 - - Google Patents
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- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Description
本発明は次式で表されるヒドロキシルアミンの
製造方法に関する。
A:
またはB:RNHOH
化合物Aにおいて、基R1、R2、R3、R4および
R5はそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲ
ン原子、炭素原子数1〜20の直鎖または分枝鎖ア
ルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基、フエニル
基、フエニルアルキルまたはアルキルフエニル基
(このアルキル基は1〜6個の炭素原子をもつて
いる)またはベンゼン環の隣接する炭素原子に結
合した基R1、R2、R3、R4またはR5の2つがそれ
らが係合しているベンゼン環の2つの炭素原子と
共にこのベンゼン環とオルト縮合している第2の
ベンゼン環を形成している。化合物Bにおいて基
Rは、炭素原子数1〜24の直鎖または分枝鎖のお
よび/または環状のアルキル基を示す。
基R1〜R5またはRが炭化水素含有基である場
合において、それらは不飽和結合をもつことがで
き、またアミノ、ヒドロキシルアミノ、アミド、
シアノ、ヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ
ル、オキシカルボニル、カルボキシ、スルホキシ
ドおよびスルホンのような置換基をもつことがで
きる。基R1〜R5またはRは結合してポリマー構
造の一部を形成してもよい。
芳香族ヒドロキシルアミンAは不活性溶媒、白
金触媒および窒素含有塩基の存在下に対応するニ
トロ誘導体を水素化することにより得られる。こ
のプロセスは米国特許明細書第3927101号により
知られている。この特許にはヒドロキシルアミン
を十分に高収率で得るためには有機塩基対ニトロ
化合物の重量比は0.1:1以上、好ましくは0.5:
1〜5:1とすべきであると記載されている。
さらに、塩基を少量使用すると水素化反応をヒ
ドロキシルアミン段階で停止することが不可能に
なると記載されている。水素化反応終了後、有機
塩基は除去しなければならない。上記大量の有機
塩基を使用することによつてヒドロキシルアミン
を単離する際に問題があることが見出されてい
る。
上記プロセスにおいて、水素化を三価または五
価の有機リン化合物の存在下に行い、かつ、窒素
含有塩基を、ニトロ誘導体の量に基づいて計算し
て10重量%未満の量にて出発反応混合物に添加す
ることにより当量またはそれ以上の収率でヒドロ
キシルアミンを得ることができるということが見
出された。
リン化合物またはニトロ誘導体の量に対して10
重量%未満の量の窒素含有塩基のみを使用した場
合には、単離されるヒドロキシルアミンの収量は
本発明の方法によつて得られるものに比較して著
しく低下するということが見出された。
特開昭57−30096号にはこの種類の反応におい
て三価のリン化合物を使用することが記載されて
いるということを付け加えておく必要がある。し
かしこの公報は本発明の窒素含有塩基との組合せ
について言及していない。さらに米国特許第
3441610号にはニトロアルカンをN−アルキル−
ヒドロキシルアミンに触媒水素化することが記載
されている。硫酸水溶液と不混和性有機溶媒の二
相液系で、回収されたパラジウム触媒と、鉄、ニ
ツケルまたはコバルトの陽イオンが使用されてい
る。このような酸性媒体においては触媒の損失は
相当なものとなり、装置の激しい腐食を受ける。
本発明によればこのような欠点が取り除かれる。
本発明は対応するニトロ誘導体を選択的に触媒
水素化することによつて構造式AまたはBで示さ
れるヒドロキシルアミンを触媒選択的に製造する
方法に関する。白金含有触媒を使用することに伴
つて生じる問題は、ニトロ誘導体が水素化段階に
おいてアミンにまで還元されるのを防止するとい
うことである。本発明のプロセスはこのような周
知のプロセスの欠点を示すことがないプロセスを
提供するものである。
有機リン化合物としては三価または五価の化合
物を使用することができる。三価のリン化合物が
好ましい。適切なリン化合物の例としては置換基
を有するかまたは置換基を有しないアリールまた
はアリールオキシ基を含む三価の化合物が挙げら
れる。好ましくはアリール基およびアリールオキ
シ基はフエニルおよびフエニルオキシ基である。
このようなリン化合物の例としてはトリフエニル
ホスフアイト、ジメチルフエニルホスフアイト、
トリフエニルホスホナイト、トリ−p−クロロフ
エニルスホスナイト、トリ−p−ニトロフエニル
ホスホナイトおよびトリクレジルホスホナイトが
挙げられる。ジフエニルホスフアイト、ジ−p−
クロロフエニルホスフアイト、ジ−p−ニトロフ
エニルホスフアイトおよびジ−p−メチルフエニ
ルホスフアイトも適切なリン化合物である。
極めて適切なリン化合物は1〜20個の炭素原子
を含むアルキルまたはアルコキシ基を有するもの
である。特に好ましいものはトリアルキルホスフ
インおよびトリアルキルホスフアイトであつて、
このアルキル基は1〜20個の炭素原子を含んでい
る。これらの例としてはトリメチルホスフイン、
トリエチルホスフイン、トリイソブロピルホスフ
イン、トリブチルホスフイン、トリオクチルホス
フイン、トリオクタデシルホスフイン、トリメチ
ルホスフアイト、トリエチルホスフアイト、トリ
イソプロピルホスフアイト、トリブチルホスフア
イト、トリヘキシルホスフアイト、トリヘプチル
ホスフアイト、トリオクチルホスフアイト、トリ
ノニルホスフアイト、トリデシルホスフアイトお
よびトリラウリルホスフアイトがある。これらの
うち最も好ましくはアルキル基が1〜6個の炭素
原子を含む化合物であり、特に好ましいものはト
リエチルホスフアイト、トリイソプロピルホスフ
アイトおよびトリブチルホスフアイトである。
本発明に使用することができるリン化合物の他
の例としては三塩化リン、ジメチルホスホクロリ
ダイト、ジエチルホスホクロリダイトおよびヘキ
サメチルリン酸トリアミドがある。最後の2つの
化合物は窒素含有塩基とリン化合物の機能が組合
わされている。このような化合物を使用する場
合、他の窒素含有塩基の量を減らすことができ
る。
もちろん上記リン化合物の混合物も使用するこ
とができる。一般に反応混合物はニトロ誘導体の
量を基準として、リン化合物0.1〜5重量%、好
ましくは0.2〜2.0重量%、さらに好ましくは0.3〜
1.0重量%を含むべきである。
適切な窒素含有塩基はアンモニア、モノアルキ
ルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミ
ン、モノアルカノールアミン、ジアルカノール、
トリアルカノールアミン、モノ−、ジ−またはト
リ−アリ−ルアミン、(ポリ)アルキレンポリア
ミン、ピロリジンおよびピペリジン(ピロリジン
およびピペリジンは1〜4個の炭素原子を有する
1個または2個のアルキル基によつて置換されて
いてもよく、また置換されていなくてもよい)お
よびピリジン(1個以上のアルキル、アミノ、フ
エニルアルキルアミン、フエニルアミノまたはピ
ロリドン基によつて置換されていてもよく、置換
されていなくてもよい)がある。窒素含有塩基は
一級、二級および三級のアルキルおよび/または
アルカノール基を含むことができる。一般に上記
特定されていないアルキル基およびアルカノール
基は1〜20個、好ましくは1〜6個、最も好まし
くは1〜4個の炭素原子を含むことができる。
モノ−、ジ−およびトリ−アルキルアミンの例
としてはメチルアミン、エチルアミン、プロプル
アミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシ
ルアミン、ヘブチルアミン、オクチルアミン、ノ
ニルアミン、オクタデシルアミン、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジペン
チルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミ
ン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジドデ
シルアミン、ジオクタデシルアミン、トリメチル
アミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミ
ン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミ
ン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、
トリヘブチルアミン、トリオクチルアミン、トリ
−2−エチルヘキシルアミン、トリデシルアミン
およびトリ−オクタデシルアミンがある。適切な
モノ−、ジ−およびトリ−アルカノールアミンと
しては、1〜20個、好ましくは1〜4個の炭素原
子を含むアルカノール基を有するものが挙げられ
る。この例としてはエタノールアミン、プロパノ
ールアミン、ブタノールアミン、ジエタノールア
ミンおよびトリエタノールアミンがある。
適切なモノ−、ジ−およびトリ−アリールアミ
ンとしては、N,N−ジエチル−N−フエニルア
ミン、N−エチル−N,N−ジフエニルアミン、
トリフエニルアミン、トリ−o−メチルフエニル
アミン、トリ−m−メチルフエニルアミン、トリ
−p−メチルフエニルアミン、トリ−ベンジルア
ミン、N−ベンジル−N,N−ジメチルアミン、
N−ベンジル−N,N−ジエチルアミン、N−ベ
ンジル−N,N−ジ−イソプロピルアミン、N−
ベンジル−N,N−ジ−n−ブチルアミンおよび
N−ベンジル−N,N−ジ−tert.−ブチルアミン
がある。適切な(ポリ)アルキレンポリアミンに
はエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタ
ミン、ペンタエチレンヘキサミンがある。
ピロジリンおよびピペリジンならびに1〜4個
の炭素原子を有する1〜2個のアルキル基を含む
置換されたピロリジンおよびピペリジンも使用す
ることができる。これらの好ましい例としてはピ
ロリジン、ピペリジンおよびモノ−、ジ−、トリ
−およびテトラメチルピロリジンならびにピペリ
ジンがある。
最も好ましいものは1個以上のアルキル、アミ
ノ、フエニル、アルキルアミノ、フエニルアミノ
またはピロリドン基(アルキル基は好ましくは1
〜6個の炭素原子を含んでいる)によつて置換さ
れたピリジンまたは置換されていないピリジンで
ある。その例としてはピリジン、N−メチルピリ
ジン、2,6−ジメチルピリジン、4−メチルピ
リジン、4−アミノピリジン、4−ジメチルアミ
ノピリジン、4−ジ−エチルアミノピリジン、4
−ジプロピルアミノピリジン、4−ジブチルアミ
ノピリジンおよび4−ジフエニルアミノピリジン
がある。ジアルキルアミノピリジン、特に4−ジ
メチルアミノピリジンが好ましい。
もちろん上記窒素含有塩基の混合物も使用する
ことができる。反応混合物をニトロ誘導体の量を
基準として窒素含有塩基を10重量%未満、一般に
0.05〜5%、好ましくは0.1〜2%、さらに好ま
しくは0.2〜1%含むべきである。
出発物質であるニトロ誘導体は次式で表され
る。
C:
またはD:RNO2
化合物Cにおいて基R1、R2、R3、R4およびR5
はそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原
子、1〜20個、好ましくは1〜6個の炭素原子を
有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、1〜20個
好ましくは1〜6個の炭素原子を有するアルコキ
シル基、シクロベンチル基、シクロヘキシル基、
フエニル基、フエニルアルキルまたはアルキルフ
エニル基(このアルキル基は1〜6個の炭素原子
を有している)またはベンゼン環の隣接する炭素
原子に結合した基R1、R2、R3、R4、またはR5の
2つがそれらが係合しているベンゼン環の2つの
炭素原子と共にこのベンゼン環とオルト縮合した
第二のベンゼン環を形成している。化合物Dにお
いて、基Rは1〜24個の炭素原子を有する直鎖ま
たは分枝鎖のおよび/または環状のアルキル基を
示す。
基R1〜R5またはRが炭化水素含有基である場
合においてはこれらの基は不飽和結合をもつこと
ができ、またアミノ、アミド、ニトロ、ニトロ
ソ、シアノ、ヒドロキシ、アルコキシ、カルボニ
ル、オキシカルボニル、カルボキシ、スルホキシ
ドおよびスルホンのような置換基を含むことがで
きる。このような置換基が結合されてポリマー構
造の一部を形成してもよい。
芳香族ニトロ誘導体の例としてはニトロベンゼ
ン、o−ニトロトルエン、m−ニトロトルエン、
p−ニトロトルエン、p−イソプロピルニトロベ
ンゼン、m−ブチルニトロベンゼン、1,3−ジ
メチル−(2または4または5)ニトロベンゼン、
1,3,5−トリメチル−2−ニトロベンゼン、
4−ニトロ−ビフエニル、パラクロロニトロベン
ゼンおよび(1または2または3)ニトロナフタ
レンがある。ニトロベンゼンが好ましい。
脂肪族ニトロ化合物の例としてはニトロエタ
ン、ニトロプロパン、2−メチル−2−ニトロプ
ロパン、9−ニトロ−9−メチル−1,6−デカ
ジエンがある。
触媒は白金を含むべきであり、支持体に担持さ
れていても、されていなくてもよい。適切な担体
材料はカーボンブンラツク、アルミナ、シリカ、
炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどである。白金
を担体に担持する場合、この触媒組成物は一般に
0.1〜20、好ましくは1〜10%の白金を含んでい
る。これらの触媒はこの技術分野において周知の
方法により製造することができる。一般に反応混
合物はニトロ誘導体の量を基準として0.001〜5
重量%、好ましくは0.01〜1重量%の白金を含ん
でいる。
水素化反応は一般に不活性溶媒の存在下に行わ
れる。使用する溶媒はそれが形成されるヒドロキ
シルアミンと反応しないものである限り特に制限
はない。適切な溶媒は水、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノールのような低
級アルコール、トルエンおよびヘキサンのような
芳香族および脂肪族炭化水素である。低級アルコ
ールが好ましい。上記溶媒の混合物も使用するこ
とができる。反応混合物は好ましくは5〜80重量
%の溶媒を含んでいる。
選択的な水素化反応は10〜2000kPa、好ましく
は100〜500kPaの水素圧において0℃〜150℃、
好ましくは5℃〜50℃において行うことができ
る。
以下の実施例により本発明を説明する。
実施例 1
メタノール80mlに溶解したニトロベンゼン24.6
gを600mlのオートクレープに充填する。白金と
カーボンブラツクからなり、白金3%を含む触媒
0.33gを加える。次に0.1gの4−ジメチルアミ
ノピリジンと0.25gのトリブチルホスフアイトを
このオートクレープに加える。次にこのオートク
レープを密封し、真空ポンプを用いて空気を抜き
取る。次いで414kPaにおいて10℃で3/4時間水素
化を行う。その後理論量の水素が吸収される。
Pt/C触媒を濾過した後、濾液をロータリーエ
バボレーターを用いて45〜55℃(浴温)で減圧蒸
留する。次に残つた微量の溶媒をオイルポンプを
用いて除去する。20.3gの粗フエニルヒドロキシ
ルアミンが得られる。次にこの粗生成物を75mlの
ヘキサンで処理し、次にこの混合物を撹拌し、濾
過する。最終的に17.7gの精製フエニルヒドロキ
シルアミンが得られる(収率81.2%、m.p.81℃、
IRおよびNMRの結果も正しい)。
比較例 A
以下の量の出発物質および実施例1と同様の条
件を用いて4−ジメチルアミノピリジンの不存在
下に水素化を行う。
ニトロベンゼン 12.3g
メタノール 40ml
トリ−エチルホスフアイト 0.322g
3%Pt/C 0.400g
水素圧 414kPa
温 度 10℃
時 間 1 3/4時間
最終的に9.4gの油状物質が得られる。この油
状物質は結晶化せずフエニルヒドロキシルアミン
を与えなかつた。トリエチルホスフアイトの代わ
りにトリブチルホスフアイト0.25gを用いて同様
の結果が得られた。
比較例 B
次の量の出発物質および実施例1と同様の条件
を用いてトリアルキルホスフアイトの不存在下に
水素化を行う。
ニトロベンゼン 24.6g
メタノール 80ml
4−ジメチルアミノピリジン 2g
3%Pt/C 0.4g
水素圧 414kPa
温 度 10℃
時 間 1 1/2時間
最終的に21gの油状物質が得られる。この油状
物質をヘキサン(100ml)で処理し、次いで−30
℃まで冷却すると10gの結晶フエニルヒドロキシ
ルアミンが得られる(収率45.9%、m.p.80℃)。
実施例 2
リン化合物と有機塩基のさまざまな組合せを添
加した場合の効果を次のように評価した。有機塩
基およびリン化合物を以下の表に示すように代え
た他は、一般的な方法は実施例1と同じであつ
た。この実験では水素圧は212kPaに保持し、最
終反応混合物は気体液体クロマトグラフイーを用
いて分析した。
The present invention relates to a method for producing hydroxylamine represented by the following formula. A: or B: RNHOH In compound A, groups R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and
R 5 is a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a straight or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, and a phenyl group, respectively. an alkyl or alkylphenyl group (the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) or a group R 1 , R 2 , R 3 , R 4 or R 5 attached to adjacent carbon atoms of the benzene ring; The two together with the two carbon atoms of the benzene ring to which they are engaged form a second benzene ring that is ortho-fused to this benzene ring. In compound B, the group R represents a linear or branched and/or cyclic alkyl group having 1 to 24 carbon atoms. In case the radicals R 1 to R 5 or R are hydrocarbon-containing radicals, they can have unsaturated bonds and can also be amino, hydroxylamino, amido,
It can have substituents such as cyano, hydroxy, alkoxy, carboxyl, oxycarbonyl, carboxy, sulfoxide and sulfone. The groups R 1 -R 5 or R may be combined to form part of the polymer structure. Aromatic hydroxylamine A is obtained by hydrogenation of the corresponding nitro derivative in the presence of an inert solvent, a platinum catalyst and a nitrogenous base. This process is known from US Pat. No. 3,927,101. This patent states that in order to obtain a sufficiently high yield of hydroxylamine, the weight ratio of organic base to nitro compound should be at least 0.1:1, preferably 0.5:
It is stated that the ratio should be 1 to 5:1. Furthermore, it is stated that the use of small amounts of base makes it impossible to stop the hydrogenation reaction at the hydroxylamine stage. After the hydrogenation reaction is complete, the organic base must be removed. It has been found that there are problems in isolating hydroxylamine by using such large amounts of organic base. In the above process, the hydrogenation is carried out in the presence of a trivalent or pentavalent organophosphorus compound and the nitrogen-containing base is added to the starting reaction mixture in an amount of less than 10% by weight, calculated on the amount of nitro derivative. It has been found that equivalent or higher yields of hydroxylamine can be obtained by adding hydroxylamine to hydroxylamine. 10 for the amount of phosphorus compounds or nitro derivatives
It has been found that if only amounts less than % by weight of nitrogenous base are used, the yield of isolated hydroxylamine is significantly reduced compared to that obtained by the process of the invention. It should be added that JP-A-57-30096 describes the use of trivalent phosphorus compounds in this type of reaction. However, this publication does not mention the combination with nitrogen-containing bases of the present invention. Additionally, U.S. Patent No.
No. 3441610 describes nitroalkanes as N-alkyl-
Catalytic hydrogenation of hydroxylamine has been described. A recovered palladium catalyst and iron, nickel or cobalt cations are used in a two-phase liquid system of aqueous sulfuric acid and an immiscible organic solvent. In such acidic media, catalyst losses are considerable and the equipment undergoes severe corrosion.
According to the invention, these drawbacks are obviated. The present invention relates to a process for the catalytic selective production of hydroxylamines of structural formula A or B by selective catalytic hydrogenation of the corresponding nitro derivatives. A problem that arises with the use of platinum-containing catalysts is to prevent the nitro derivative from being reduced to the amine in the hydrogenation step. The process of the present invention provides a process that does not exhibit the drawbacks of such known processes. As the organic phosphorus compound, a trivalent or pentavalent compound can be used. Trivalent phosphorus compounds are preferred. Examples of suitable phosphorus compounds include trivalent compounds containing aryl or aryloxy groups with or without substituents. Preferably the aryl and aryloxy groups are phenyl and phenyloxy groups.
Examples of such phosphorus compounds include triphenyl phosphite, dimethylphenyl phosphite,
Mention may be made of triphenylphosphonite, tri-p-chlorophenylsphosphonite, tri-p-nitrophenylphosphonite and tricresylphosphonite. Diphenyl phosphite, di-p-
Chlorophenyl phosphite, di-p-nitrophenyl phosphite and di-p-methylphenyl phosphite are also suitable phosphorus compounds. Very suitable phosphorus compounds are those having alkyl or alkoxy groups containing 1 to 20 carbon atoms. Particularly preferred are trialkyl phosphines and trialkyl phosphites,
The alkyl group contains 1 to 20 carbon atoms. Examples of these are trimethylphosphine,
Triethylphosphine, triisopropylphosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, triotadecylphosphine, trimethylphosphite, triethylphosphite, triisopropylphosphite, tributylphosphite, trihexylphosphite, triheptylphosphite , trioctyl phosphite, trinonyl phosphite, tridecyl phosphite and trilauryl phosphite. Most preferred among these are compounds in which the alkyl group contains 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferred are triethyl phosphite, triisopropyl phosphite and tributyl phosphite. Other examples of phosphorus compounds that can be used in the present invention include phosphorus trichloride, dimethylphosphochloridite, diethylphosphochloridite and hexamethylphosphoric triamide. The last two compounds combine the functions of a nitrogenous base and a phosphorous compound. When using such compounds, the amount of other nitrogenous bases can be reduced. Of course, mixtures of the above-mentioned phosphorus compounds can also be used. Generally the reaction mixture contains 0.1 to 5% by weight of phosphorus compound, preferably 0.2 to 2.0% by weight, more preferably 0.3 to 2.0% by weight, based on the amount of nitro derivative.
Should contain 1.0% by weight. Suitable nitrogenous bases include ammonia, monoalkylamines, dialkylamines, trialkylamines, monoalkanolamines, dialkanols,
trialkanolamines, mono-, di- or tri-arylamines, (poly)alkylene polyamines, pyrrolidine and piperidine (pyrrolidine and piperidine by one or two alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms) pyridine (optionally substituted or unsubstituted) and pyridine (optionally substituted or unsubstituted by one or more alkyl, amino, phenylalkylamine, phenylamino or pyrrolidone groups); ). Nitrogen-containing bases can include primary, secondary and tertiary alkyl and/or alkanol groups. In general, alkyl and alkanol groups not specified above may contain 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. Examples of mono-, di- and trialkylamines are methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, hebutylamine, octylamine, nonylamine, octadecylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dipentyl. Amine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, didecylamine, didodecylamine, dioctadecylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine,
These include trihebutylamine, trioctylamine, tri-2-ethylhexylamine, tridecylamine and tri-octadecylamine. Suitable mono-, di- and tri-alkanolamines include those having alkanol groups containing 1 to 20, preferably 1 to 4 carbon atoms. Examples are ethanolamine, propanolamine, butanolamine, diethanolamine and triethanolamine. Suitable mono-, di- and tri-arylamines include N,N-diethyl-N-phenylamine, N-ethyl-N,N-diphenylamine,
Triphenylamine, tri-o-methylphenylamine, tri-m-methylphenylamine, tri-p-methylphenylamine, tri-benzylamine, N-benzyl-N,N-dimethylamine,
N-benzyl-N,N-diethylamine, N-benzyl-N,N-di-isopropylamine, N-
There are benzyl-N,N-di-n-butylamine and N-benzyl-N,N-di-tert.-butylamine. Suitable (poly)alkylene polyamines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine. Pyrrodilines and piperidines and substituted pyrrolidines and piperidines containing 1 to 2 alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms can also be used. Preferred examples of these are pyrrolidine, piperidine and mono-, di-, tri- and tetramethylpyrrolidine and piperidine. Most preferred are one or more alkyl, amino, phenyl, alkylamino, phenylamino or pyrrolidone groups (alkyl groups preferably contain 1
-6 carbon atoms) or unsubstituted pyridine. Examples include pyridine, N-methylpyridine, 2,6-dimethylpyridine, 4-methylpyridine, 4-aminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 4-di-ethylaminopyridine,
-dipropylaminopyridine, 4-dibutylaminopyridine and 4-diphenylaminopyridine. Dialkylaminopyridine is preferred, especially 4-dimethylaminopyridine. Of course, mixtures of the abovementioned nitrogenous bases can also be used. The reaction mixture contains less than 10% by weight of nitrogenous base based on the amount of nitro derivative, generally
It should contain 0.05-5%, preferably 0.1-2%, more preferably 0.2-1%. The starting nitro derivative is represented by the following formula. C: or D: RNO 2 In compound C the groups R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5
are each a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a straight or branched alkyl group having 1 to 20, preferably 1 to 6 carbon atoms, 1 to 20, preferably 1 to 6 carbon atoms; an alkoxyl group, a cyclobentyl group, a cyclohexyl group,
phenyl, phenylalkyl or alkylphenyl groups (the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) or groups R 1 , R 2 , R 3 attached to adjacent carbon atoms of the benzene ring, Two of R 4 or R 5 together with the two carbon atoms of the benzene ring to which they are engaged form a second benzene ring that is ortho-fused with this benzene ring. In compound D, the radical R represents a straight-chain or branched and/or cyclic alkyl group having 1 to 24 carbon atoms. When the radicals R 1 to R 5 or R are hydrocarbon-containing radicals, these radicals can have unsaturated bonds and can also be amino, amido, nitro, nitroso, cyano, hydroxy, alkoxy, carbonyl, oxycarbonyl. , carboxy, sulfoxide and sulfone. Such substituents may be attached to form part of the polymer structure. Examples of aromatic nitro derivatives include nitrobenzene, o-nitrotoluene, m-nitrotoluene,
p-nitrotoluene, p-isopropylnitrobenzene, m-butylnitrobenzene, 1,3-dimethyl-(2 or 4 or 5)nitrobenzene,
1,3,5-trimethyl-2-nitrobenzene,
4-nitro-biphenyl, parachloronitrobenzene and (1 or 2 or 3) nitronaphthalene. Nitrobenzene is preferred. Examples of aliphatic nitro compounds are nitroethane, nitropropane, 2-methyl-2-nitropropane, 9-nitro-9-methyl-1,6-decadiene. The catalyst should contain platinum and may be supported or unsupported. Suitable support materials are carbon blanks, alumina, silica,
These include calcium carbonate and barium sulfate. When platinum is supported on a carrier, the catalyst composition is generally
It contains 0.1-20% platinum, preferably 1-10%. These catalysts can be manufactured by methods well known in the art. Generally, the reaction mixture is 0.001 to 5% based on the amount of nitro derivative.
% by weight, preferably 0.01-1% by weight of platinum. The hydrogenation reaction is generally carried out in the presence of an inert solvent. The solvent used is not particularly limited as long as it does not react with the hydroxylamine to be formed. Suitable solvents are water, lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, aromatic and aliphatic hydrocarbons such as toluene and hexane. Lower alcohols are preferred. Mixtures of the abovementioned solvents can also be used. The reaction mixture preferably contains 5 to 80% by weight of solvent. The selective hydrogenation reaction is performed at a hydrogen pressure of 10 to 2000 kPa, preferably 100 to 500 kPa, at 0°C to 150°C,
Preferably, it can be carried out at 5°C to 50°C. The invention is illustrated by the following examples. Example 1 Nitrobenzene 24.6 dissolved in 80 ml methanol
Fill g into a 600ml autoclave. Catalyst consisting of platinum and carbon black, containing 3% platinum
Add 0.33g. Then 0.1 g of 4-dimethylaminopyridine and 0.25 g of tributyl phosphite are added to the autoclave. The autoclave is then sealed and the air removed using a vacuum pump. Hydrogenation is then carried out at 414 kPa and 10° C. for 3/4 hour. A stoichiometric amount of hydrogen is then absorbed.
After filtering the Pt/C catalyst, the filtrate is distilled under reduced pressure at 45-55°C (bath temperature) using a rotary evaporator. Next, the remaining trace amount of solvent is removed using an oil pump. 20.3 g of crude phenylhydroxylamine are obtained. The crude product is then treated with 75 ml of hexane, then the mixture is stirred and filtered. Finally, 17.7 g of purified phenylhydroxylamine is obtained (yield 81.2%, mp81℃,
IR and NMR results are also correct). Comparative Example A Hydrogenation is carried out in the absence of 4-dimethylaminopyridine using the following amounts of starting materials and conditions similar to Example 1. Nitrobenzene 12.3g Methanol 40ml Tri-ethyl phosphite 0.322g 3% Pt/C 0.400g Hydrogen pressure 414kPa Temperature 10°C Time 1 3/4 hours 9.4g of oily substance is finally obtained. This oil did not crystallize to give phenylhydroxylamine. Similar results were obtained using 0.25 g of tributyl phosphite instead of triethyl phosphite. Comparative Example B Hydrogenation is carried out in the absence of trialkylphosphite using the following amounts of starting materials and conditions similar to Example 1. Nitrobenzene 24.6g Methanol 80ml 4-dimethylaminopyridine 2g 3% Pt/C 0.4g Hydrogen pressure 414kPa Temperature 10°C Time 1 1/2 hours Finally, 21g of oily substance is obtained. This oil was treated with hexane (100 ml) and then −30
Cooling to 10 g of crystalline phenylhydroxylamine is obtained (yield 45.9%, mp 80° C.). Example 2 The effects of adding various combinations of phosphorus compounds and organic bases were evaluated as follows. The general procedure was the same as in Example 1, except that the organic base and phosphorus compound were changed as shown in the table below. In this experiment, the hydrogen pressure was maintained at 212 kPa, and the final reaction mixture was analyzed using gas-liquid chromatography.
【表】
実施例 3
次の量の出発物質および実施例1と同じ条件を
用いて前記の通り水素化を行う。
2−ニトロトルエン 27.42g
メタノール 80ml
4−DMAP 0.1g
トリブチルホスフアイト 0.250g
3%Pt/C 0.33g
水素圧 212kPa
温 度 32℃
時 間 4時間
21.8gの油状物質が得られる。この油状物質を
ヘキサン(100ml)で処理し、次に約−30℃まで
冷却すると14.76gのN−o−トリルヒドロキシ
ルアミンが得られる(収率60%、m.p.44℃、IR
およびNMRスペクトルは正しい)。
実施例 4
次の量の出発物質および実施例1と同じ条件を
用いて上記のごとく水素化を行う。
4−ニトロトルエン 27.42g
メタノール 80ml
4−DMAP 0.1g
トリブチルホスフアイト 0.25g
3%Pt/C 0.33g
水素圧 212kPa
温 度 25℃
時 間 1時間
24.5gの油状物質が得られる。これをヘキサン
(100ml)で処理し、次いで約−30℃まで冷却する
と14.2gのN−(p−トリル)ヒドロキシルアミ
ンが得られる(収率57.7%、m.p.98゜〜99℃、IR
およびNMRスペクトルは正しい)。
実施例 5
次の量の出発物質および実施例1と同じ条件を
用いて上記の通り水素化を行う。
p−クロロニトロベンゼン 31.51g
メタノール 80ml
4−DMAP 0.1g
トリブチルホスフアイト 0.25g
3%Pt/C 0.33g
水素圧 414kPa
温 度 25℃
時 間 2時間
25.2gの油状物質が得られる。これをヘキサン
(125ml)で処理し、次いで約−30℃まで冷却する
と18.52gのp−クロロフエニル−ヒドロキシル
アミンが得られる(収率64.5%、m.p.83゜〜84℃、
IRおよびNMRスペクトルは正しい)。
実施例 6
次の量の出発物質および実施例1と同じ条件を
用いて上記の通り水素化を行つた。
1−ニトロフロパン 17.82g
トリエチルアミン 0.10g
トリエチルホスフアイト 0.166g
3%Pt/C 0.33g
水素圧 345kPa
温 度 40℃
反応時間 約5/6時間
粗混合物を濾過しPt/Cを除去して次に使え
るようにした。有機層を濃塩酸で処理し、室温以
下に冷却するとN−(1−プロピル)ヒドロキシ
ルアミン塩酸塩(17.84g)が収率80%で得られ
た。
実施例 7
次の量の出発物質および実施例1と同じ条件を
用いて1−ニトロプロパン、2−ニトロプロパ
ン、2−メチル−2−ニトロプロパンおよび9−
メチル−9−ニトロ−1,6−デカジエンの水素
化を上記の通り行う。
脂肪族ニトロ化合物 0.2モル
4−ジメチルアミノピリジン 0.1g
トリブチルホスフアイト 0.25g
3%Pt/C 0.33g
水素圧 414kPa
温 度 40℃
反応時間 約3/4時間
粗生成物を75mlのヘキサンで処理し、次に激し
く撹拌した濾過した。1−ニトロプロパン、2−
ニトロプロパン、2−メチル−2−ニトロプロパ
ンおよび9−メチル−9−ニトロ−1,6−デカ
ジエンから、それぞれN−(1−プロピル)ヒド
ロキシルアミン、N−(2−プロピル)ヒドロキ
シルアミン、N−(2−メチルプロピル)ヒドロ
キシルアミンおよび9−ヒドロキシル−アミノ−
9−メチル−1,6−デカジエンがそれぞれ60、
67、67および60%の収率が得られた。Table: Example 3 Hydrogenation is carried out as described above using the following amounts of starting materials and the same conditions as in Example 1. 2-Nitrotoluene 27.42 g Methanol 80 ml 4-DMAP 0.1 g Tributyl phosphite 0.250 g 3% Pt/C 0.33 g Hydrogen pressure 212 kPa Temperature 32°C Time 4 hours 21.8 g of oily substance is obtained. This oil is treated with hexane (100ml) and then cooled to about -30°C to give 14.76g of N-o-tolylhydroxylamine (60% yield, mp44°C, IR
and the NMR spectra are correct). Example 4 Hydrogenation is carried out as described above using the following amounts of starting materials and the same conditions as in Example 1. 4-Nitrotoluene 27.42g Methanol 80ml 4-DMAP 0.1g Tributyl phosphite 0.25g 3% Pt/C 0.33g Hydrogen pressure 212kPa Temperature 25°C Time 1 hour 24.5g of oily substance is obtained. This is treated with hexane (100ml) and then cooled to about -30°C to give 14.2g of N-(p-tolyl)hydroxylamine (57.7% yield, mp 98°-99°C, IR
and the NMR spectra are correct). Example 5 Hydrogenation is carried out as described above using the following amounts of starting materials and the same conditions as in Example 1. p-chloronitrobenzene 31.51g methanol 80ml 4-DMAP 0.1g tributyl phosphite 0.25g 3% Pt/C 0.33g Hydrogen pressure 414kPa Temperature 25°C Time 2 hours 25.2g of oily substance is obtained. This is treated with hexane (125 ml) and then cooled to about -30°C to give 18.52 g of p-chlorophenyl-hydroxylamine (yield 64.5%, mp 83°-84°C,
IR and NMR spectra are correct). Example 6 Hydrogenation was carried out as described above using the following amounts of starting materials and the same conditions as in Example 1. 1-Nitrofuropane 17.82g Triethylamine 0.10g Triethylphosphite 0.166g 3% Pt/C 0.33g Hydrogen pressure 345kPa Temperature 40℃ Reaction time Approximately 5/6 hours Filter the crude mixture to remove Pt/C and prepare for next use I made it. The organic layer was treated with concentrated hydrochloric acid and cooled to below room temperature to obtain N-(1-propyl)hydroxylamine hydrochloride (17.84 g) in 80% yield. Example 7 Using the following amounts of starting materials and the same conditions as Example 1, 1-nitropropane, 2-nitropropane, 2-methyl-2-nitropropane and 9-
Hydrogenation of methyl-9-nitro-1,6-decadiene is carried out as described above. Aliphatic nitro compound 0.2 mol 4-dimethylaminopyridine 0.1 g Tributyl phosphite 0.25 g 3% Pt/C 0.33 g Hydrogen pressure 414 kPa Temperature 40°C Reaction time about 3/4 hour The crude product was treated with 75 ml of hexane, It was then filtered with vigorous stirring. 1-nitropropane, 2-
N-(1-propyl)hydroxylamine, N-(2-propyl)hydroxylamine, N- from nitropropane, 2-methyl-2-nitropropane and 9-methyl-9-nitro-1,6-decadiene, respectively (2-Methylpropyl)hydroxylamine and 9-hydroxyl-amino-
9-methyl-1,6-decadiene is 60 each,
Yields of 67, 67 and 60% were obtained.
Claims (1)
素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、炭素原子
数1〜20の直鎖または分枝鎖アルキル基、炭素原
子数1〜20のアルコキシ基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基、フエニル基、フエニルアルキ
ル基またはアルキルフエニル基(このアルキル基
は1〜6個の炭素原子をもつている)を示し、ま
たはベンゼン環の隣接する炭素原子に結合した基
R1、R2、R3、R4またはR5の2つがそれらが係合
しているベンゼン環の2つの炭素原子と共にこの
ベンゼン環とオルト縮合している第2のベンゼン
環を形成し、Rは炭素原子数1〜24の直鎖または
分枝鎖のおよび/または環状のアルキル基を示
す〕で表されるヒドロキシルアミンの製造方法で
あつて、前記ヒドロキシルアミンは不活性溶媒、
白金触媒および三価または五価の有機リン化合物
の存在下に対応するニトロ誘導体を水素化するこ
とによつて得られるものである方法において、窒
素含有塩基を、ニトロ誘導体の量に基づいて計算
して10重量%未満の量にて出発反応混合物に添加
することを特徴とする方法。 2 ヒドロキシルアミンがAの構造をもつている
特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 ヒドロキシルアミンがBの構造をもつている
特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 リン化合物が、炭素原子数1〜20の少なくと
も1個のアルキル基または少なくとも1個のアリ
ール基またはアリールオキシ基を含んでいる特許
請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の方
法。 5 リン化合物がトリフエニルホスフインおよ
び/またはトリフエニルホスフアイトである特許
請求の範囲第4項記載の方法。 6 リン化合物がトリアルキルホスフインおよ
び/またはトリフエニルホスフアイトである特許
請求の範囲第4項記載の方法。 7 リン化合物がトリアルキルホスフアイトであ
り、アルキル基が1〜6個の炭素原子を含んでい
る特許請求の範囲第6項記載の方法。 8 リン化合物がトリエチルホスフアイト、トリ
プロピルホスフアイトおよび/またはトリブチル
ホスフアイトである特許請求の範囲第7項記載の
方法。 9 窒素含有塩基がジ−またはトリ−アルキルア
ミンであり、アルキル基が1〜6個の炭素原子を
含んでいる前記特許請求の範囲のいずれか一項に
記載の方法。 10 窒素含有塩基がトリエチルアミンである特
許請求の範囲第9項記載の方法。 11 窒素含有塩基が、ピリジン、または1個以
上のアルキル、アミノ、フエニル、アルキルアミ
ノ、フエニルアミノまたはピロリドン基によつて
置換されたピリジンであり、アルキル基が1〜6
個の炭素原子を含んでいる特許請求の範囲第1項
〜第8項のいずれか一項に記載の方法。 12 窒素含有塩基がジアルキルアミノピリジン
である特許請求の範囲第11項記載の方法。 13 窒素含有塩基がジメチルアミノピリジンで
ある特許請求の範囲第12項記載の方法。[Claims] Primary formula A: or B: RNHOH [In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each hydrogen atom, hydroxy group, halogen atom, straight chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, carbon Alkoxy group having 1 to 20 atoms, cyclopentyl group,
a group representing a cyclohexyl group, phenyl group, phenylalkyl group or alkylphenyl group (the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or a group attached to adjacent carbon atoms of a benzene ring
two of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 or R 5 together with the two carbon atoms of the benzene ring to which they are engaged form a second benzene ring that is ortho-fused with the benzene ring; R represents a linear or branched chain and/or cyclic alkyl group having 1 to 24 carbon atoms.
In the process which is obtained by hydrogenating the corresponding nitro derivative in the presence of a platinum catalyst and a trivalent or pentavalent organophosphorus compound, the nitrogen-containing base is calculated on the basis of the amount of nitro derivative. A process characterized in that it is added to the starting reaction mixture in an amount of less than 10% by weight. 2. The method according to claim 1, wherein the hydroxylamine has the structure A. 3. The method according to claim 1, wherein the hydroxylamine has the structure B. 4. The phosphorus compound according to claim 1, 2 or 3, wherein the phosphorus compound contains at least one alkyl group or at least one aryl group or aryloxy group having 1 to 20 carbon atoms. Method. 5. The method according to claim 4, wherein the phosphorus compound is triphenylphosphine and/or triphenylphosphite. 6. The method according to claim 4, wherein the phosphorus compound is trialkylphosphine and/or triphenylphosphite. 7. The method of claim 6, wherein the phosphorus compound is a trialkyl phosphite and the alkyl group contains 1 to 6 carbon atoms. 8. The method according to claim 7, wherein the phosphorus compound is triethyl phosphite, tripropyl phosphite and/or tributyl phosphite. 9. A process according to any of the preceding claims, wherein the nitrogen-containing base is a di- or tri-alkylamine and the alkyl group contains 1 to 6 carbon atoms. 10. The method of claim 9, wherein the nitrogen-containing base is triethylamine. 11 The nitrogen-containing base is pyridine or pyridine substituted by one or more alkyl, amino, phenyl, alkylamino, phenylamino or pyrrolidone groups, and the alkyl group is 1 to 6
9. A method according to any one of claims 1 to 8, wherein the method comprises 5 carbon atoms. 12. The method of claim 11, wherein the nitrogen-containing base is dialkylaminopyridine. 13. The method of claim 12, wherein the nitrogen-containing base is dimethylaminopyridine.
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Patent Citations (1)
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