JPH0748321A - 4,6−ジニトロハロベンゼンの製造方法 - Google Patents

4,6−ジニトロハロベンゼンの製造方法

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JPH0748321A
JPH0748321A JP5191223A JP19122393A JPH0748321A JP H0748321 A JPH0748321 A JP H0748321A JP 5191223 A JP5191223 A JP 5191223A JP 19122393 A JP19122393 A JP 19122393A JP H0748321 A JPH0748321 A JP H0748321A
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halobenzene
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Abstract

(57)【要約】 【目的】1,3−ジクロロベンゼン等のハロベンゼンを
硝酸でニトロ化する際に、三酸化硫黄の存在下でジニト
ロ化し、高収率で4,6−ジニトロハロベンゼンを得、
且つ過剰の硝酸を使用せず、廃酸が少ない4,6−ジニ
トロハロベンゼンの製造方法の提供にある。 【構成】式(I) 【化4】 〔但しX1 及びX3 はF,Cl,Br,Iを示し、X2
はH,F,Cl,Br,Iを示す。〕で示されるハロベ
ンゼンを三酸化硫黄の存在下で、硝酸によってジニトロ
化する4,6−ジニトロハロベンゼンの製造方法に関す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は4,6−ジニトロハロベ
ンゼンの製造方法に関する。更に詳しくは式(I)
【0002】
【化2】
【0003】〔但しX1 及びX3 はF,Cl,Br,I
を示し、X2 は、H,Cl,Br,Iを示す。〕で示さ
れるハロベンゼンを硝酸でニトロ化する際に三酸化硫黄
の存在下で、ジニトロ化する4,6−ジニトロハロベン
ゼンの製造方法に関する。上記式(I)で示される4,
6−ジニトロハロベンゼンは有機化学品や高分子化合物
の中間体として重要な化合物である。
【0004】
【従来の技術】従来、この化合物は、一般には濃硝酸あ
るいは濃硝酸と濃硫酸の混合物である混酸を用いて製造
されている。例えば、特開昭59−102951号、U
SPH726及び特表平2−500743号に見られる
様に、これら従来方法では、特にポリニトロ化合物を得
るためには高濃度の酸を大量に使用するため、操作上の
危険がある上に、大量の廃酸の処理に多額の経費が必要
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記特
許に見られるような過剰硝酸及び廃酸を極力削減し、反
応後の処理操作がより経済的に有利な方法に改良すべく
鋭意研究を重ねた結果、前記式(I)で示されるハロベ
ンゼンをニトロ化する際に、三酸化硫黄の存在下に硝酸
を用いれば過剰硝酸及び廃酸を削減でき、選択性よく
4,6位をジニトロ化でき、高収率で4,6−ジニトロ
ハロベンゼンを得ることを見出し本発明を完成した。
【0006】三酸化硫黄の存在下で硝酸でニトロ化する
方法はアントラキノンより1−ニトロアントラキノンの
選択的な製造方法(特開昭49−55654号)が知ら
れているが、本発明方法のようなジニトロ化への適用例
は知られていない。本発明の目的は、前記式(I)で示
されるハロベンゼンを硝酸でニトロ化する際に、三酸化
硫黄の存在下でジニトロ化し、高収率で4,6−ジニト
ロハロベンゼンを得ることが出来、且つ過剰の硝酸を使
用せず、廃酸が少ない4,6−ジニトロハロベンゼンの
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は式(I)
【0008】
【化3】
【0009】〔但しX1 及びX3 はF,Cl,Br,I
を示し、X2 は、H,F,Cl,Br,Iを示す。〕で
示されるハロベンゼンを三酸化硫黄の存在下で、硝酸に
よってジニトロ化することを特徴とする4,6−ジニト
ロハロベンゼンの製造方法に関する。本発明は式(I)
で示されるハロベンゼン、即ち1,3−ハロベンゼン又
は1,2,3−トリハロベンゼンとしては次のものが挙
げられる。1,3−ハロベンゼンとしては、1,3−ジ
フルオロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,3
−ジブロモベンゼン、1,3−ジヨードベンゼン、1−
フルオロ−3−クロロベンゼン、1−フルオロ−3−ブ
ロモベンゼン、1−フルオロ−3−ヨードベンゼン,1
−クロロ−3−ブロモベンゼン、1−クロロ−3−ヨー
ドベンゼン及び1−ブロモ−3−ヨードベンゼンが挙げ
られる。この中で、特に1,3−ジクロロベンゼンが好
ましい。
【0010】又、1,2,3−トリハロベンゼンとして
は、1,2,3−トリフルオロベンゼン、1,2,3−
トリクロロベンゼン、1,2,3−トリブロモベンゼ
ン、1,2,3−トリヨードベンゼ、1,2−ジフルオ
ロ−3−クロロベンゼン、1,2−ジフルオロ−3−ブ
ロモベンゼン、1,2−ジフルオロ−3−ヨードベンゼ
ン、1,2−ジクロロ−3−フルオロベンゼン、1,2
−ジクロロ−3−ブロモベンゼン、1,2−ジクロロ−
3−ヨードベンゼン、1,2−ジブロモ−3−フルオロ
ベンゼン、1,2−ジブロモ−3−クロロベンゼン、
1,2−ジブロモ−3−ヨードベンゼン、1,2−ジヨ
ード−3−フルオロベンゼン、1,2−ジヨード−3−
クロロベンゼン、1,2−ジヨード−3−ブロモベンゼ
ン、1,3−ジフルオロ−2−クロロベンゼン、1,3
−ジフルオロ−2−ブロモベンゼン、1,3−ジフルオ
ロ−2−ヨードベンゼン、1,3−ジクロロ−2−フル
オロベンゼン、1,3−ジクロロ−2−ブロモベンゼ
ン、1,3−ジクロロ−2−ヨードベンゼン、1,3−
ジブロモ−2−フルオロベンゼン、1,3−ジブロモ−
2−クロロベンゼン、1,3−ジブロモ−2−ヨードベ
ンゼン、1,3−ジヨード−2−フルオロベンゼン、
1,3−ジヨード−2−クロロベンゼン、1,3−ジヨ
ード−2−ブロモベンゼン及び1,2,3−トリハロベ
ンゼンの他の異性体を含む。この中で、特に1,2,3
−トリクロロベンゼンが好ましい。
【0011】本発明に用いる三酸化硫黄は、液体、結晶
又は気体のいずれでも使用できる。又、硫酸に溶解させ
た発煙硫酸も使用できる。その使用量は、ハロベンゼン
に対して5〜300モル%、好ましくは10〜200モ
ル%である。本発明に用いるニトロ化剤の硝酸は、より
含水量の少ない高純度品ほど好ましくその使用量はハロ
ベンゼンに対して100〜400モル%、好ましくは1
50〜300モル%である。
【0012】本発明の反応は無溶媒で反応を行うことも
出来るが、回収可能な、反応に不活性な有機溶媒を使用
することもできる。有機溶媒としては、ハロゲン化脂肪
族化合物及びアルキルスルホン酸等の有機溶媒が挙げら
れる。ハロゲン化脂肪族化合物としては、塩化メチレ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタ
ン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロ
エタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ペンタ
クロロエタン、1,2−ジクロロプロパン、1,3−ジ
クロロプロパン、1,2,3−トリクロロプロパン、
1,1,2,3−テトラクロロプロパン、1,1,3,
3−テトラクロロプロパン、1,1,1,2,2,3,
3−ヘプタクロロプロパン、1,1,1,2,3,3,
3−ヘプタクロロプロパン、1,2−ジクロロブタン及
び1,4−ジクロロブタン等が挙げられる。又、アルキ
ルスルホン酸としては、メタスルホン酸及びエタンスル
ホン酸等が挙げられる。これらの溶媒は単独で又は2種
以上混合して用いても良い。溶媒の使用量はメタジクロ
ロベンゼンに対して通常0.1〜20重量倍使用でき
る。
【0013】反応温度は−20℃〜200℃、好ましく
は0℃〜150℃である。反応時間は反応条件により異
なり特定できないが液体クロマトグラフィ−等により反
応液を分析することによって決定できる。反応は常圧で
もよく、加圧でもよい、また回分あるいは連続でもよ
い。反応は例えば次のようにして行なわれる。必要に応
じて有機溶媒の存在する反応容器中へ三酸化硫黄を仕込
み、続いて攪拌冷却下に硝酸を滴下し、滴下終了後に原
料の1,3−ハロベンゼン又は、1,2,3−トリハロ
ベンゼンを滴下する。更に必要により加熱し攪拌を続け
る。反応時間は反応条件により特に一定しないが、通常
30分〜11時間位である。また、反応液をサンプリン
グし液体クロマトグラフィー等で分析し終点を決定する
ようにしても良い。
【0014】反応後、水を加え酸成分を分離した後、水
洗、蒸留や晶析等の通常の方法に依って効率よく目的物
の純度を高めることができる。
【0015】
【実施例】以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説
明する。 実施例1 パイレックス製フラスコに1,2−ジクロロエタン(E
DC)18g、三酸化硫黄3.6gを仕込み氷冷下に9
4%発煙硝酸4.8gをゆっくり滴下した。続いて氷冷
下に1,3−ジクロルベンゼン4.4gを10℃以下で
滴下した。終了後室温に戻してから油浴に移し、内温8
0℃で8時間攪拌した。
【0016】冷却後水と1,2−ジクロロエタン(ED
C)を加えた後分液し、EDC層を液体クロマトグラフ
ィーで分析の結果、目的とする1,3−ジクロロ−4,
6−ジニトロベンゼン(DNB)が収率87.2%、異
性体の1,3−ジクロロ−2,4−ジニトロベンゼンの
収率が8.1%、1,3−ジクロロ4−ニトロベンゼン
の収率が4.4%であった。 実施例2〜7 実施例1と同様の方法で表1に示す様に条件を変えて行
った、結果を併せて表1に示す。 比較例1 実施例2に於いて、60%発煙硫酸を97%硫酸に替え
て反応を行った。結果を表1に示す。 比較例2,3 比較例1に於いて、1,2−ジクロロエタン(EDC)
を用いないで反応させた場合の結果を、同様に表1に示
す。
【0017】
【表1】
【0018】実施例8 パイレックス製反応フラスコに三酸化硫黄1.92gを
仕込み、氷冷下に98%発煙硝酸2.83gをゆっくり
滴下した。続いて氷冷下に1,2,3−トリクロロベン
ゼン3.64gを添加し、しだいに室温に戻し、更に油
浴に移し、内温90℃で3時間攪拌した。冷却後水と
1,2−ジクロロエタン(EDC)を加えた後分液し、
EDC層を液体クロマトグラフィーで分析の結果、目的
の1,2,3−トリクロロ−4,6−ジニトロベンゼン
の収率は98.6%であった。
【0019】
【発明の効果】以上、実施例及び比較例に示すように、
本発明方法では1,3−ハロベンゼン又は、1,2,3
−トリハロベンゼンを硝酸でジニトロ化する際に、三酸
化硫黄を存在させることにより、比較例に示す従来方法
の硝酸使用量より硝酸量を減らし、廃酸の生成が少なく
しても、目的の4,6−ジニトロハロベンゼンが高収率
で得られている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(I) 【化1】 〔但しX1 及びX3 はF,Cl,Br,Iを示し、X2
    はH,F,Cl,Br,Iを示す。〕で示されるハロベ
    ンゼンを三酸化硫黄の存在下で、硝酸によってジニトロ
    化することを特徴とする4,6−ジニトロハロベンゼン
    の製造方法。
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