JPS6249261B2 - - Google Patents

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JPS6249261B2
JPS6249261B2 JP54070511A JP7051179A JPS6249261B2 JP S6249261 B2 JPS6249261 B2 JP S6249261B2 JP 54070511 A JP54070511 A JP 54070511A JP 7051179 A JP7051179 A JP 7051179A JP S6249261 B2 JPS6249261 B2 JP S6249261B2
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JP
Japan
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nitrophthalic acid
nitrophthalic
acid
separating
base
Prior art date
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Application number
JP54070511A
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English (en)
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JPS54160334A (en
Inventor
Fuureru Peetaa
Bairaa Harii
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Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Geigy AG filed Critical Ciba Geigy AG
Publication of JPS54160334A publication Critical patent/JPS54160334A/ja
Publication of JPS6249261B2 publication Critical patent/JPS6249261B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06Preparation of nitro compounds
    • C07C201/16Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、−及び−ニトロフタル酞混合物
の新芏分離方法に関するものである。 −及び−ニトロフタル酞は、顔料、染料及
び可塑剀、特にPVC、ポリ゚ステル、ポリアミ
ド、ペプチド、蟲業甚掻性物質等〔ドむツ囜特蚱
明现曞第824815号、第935964号及び第936944号
米囜特蚱明现曞第2412817号及び第2491455号ケ
ミカルアブストラクトCA、第47å·»9303d
1953幎、第53å·»11290f1959幎、第66å·»
116023b1967幎、第69å·»107329r及び170330i
1968幎を参照〕、の非垞に倚甚な誘導䜓を補造
するための産業䞊重芁な䞭間䜓である。これ等は
䞀般に、無氎フタル酞を濃硫酞を甚いお、ニトロ
化するこずによ぀お補造される。この方法による
ず、異なる割合の−及び−ニトロフタル酞を
有する異性䜓混合物が圢成される。 芳銙族ポリカルボン酞の異性䜓混合物を分離す
るための埓来公知の手段は、䟋えばクロマトグラ
フむヌ法のように堎合によ぀おはむしろ耇雑すぎ
お、工業的に倧芏暡に実斜するには䞍適圓であ
り、又これ等の方法によ぀お目的の異性䜓を完党
に単離するのはむずかしい。 米囜特蚱明现曞第2412817号によれば、−及
び−ニトロフタル酞の混合物を、宀枩で氎に懞
濁しお撹拌し、続いお䞍溶状態で存圚する−ニ
トロフタル酞を濟取するこずにより分離できる。
−ニトロフタル酞は確かに−ニトロフタル酞
より氎に察する溶解性が䜎い。しかし氎に党く溶
解しないわけではない。したが぀お、この方法に
よ぀お完党に玔粋な異性䜓に分離するこずは䞍可
胜である。 米囜特蚱明现曞第3098095号に少なくずも方
は、環䞊にもう぀別の眮換基をも぀、酞無氎物
圢成性芳銙族ポリカルボン酞の混合物、ずり分け
−及び−ニトロフタル酞の混合物の分離方法
が開瀺されおいる。この方法では、酞混合物を適
圓な溶媒䞭で、脱氎枩床の䜎いカルボン酞のカル
ボン酞無氎物が䞻ずしお圢成されおいる枩床たで
加熱し、䞀方、他方のカルボン酞の脱氎率を、で
きるだけ䜎く保぀。続いお䟋えば酞無氎物に富む
フラクシペンの溶媒抜出などにより、酞無氎物及
び酞に富むフラクシペンを、倫々分離する。この
方法もたた、玔粋異性䜓の倧芏暡な工業生産には
䞍適圓であるが、その理由は高い脱氎枩床範囲を
有するカルボン酞の無氎物もかなり埗られおした
うからである。埓぀お、䟋えば−及び−ニト
ロフタル酞の堎合には、酞無氎物に富むフラクシ
ペンに、䞻成分ずしおの−ニトロフタル酞無氎
物の他に−ニトロフタル酞無氎物も玄8.5含
有されおしたう。曎に、この反応は高い枩床玄
110−180℃および非垞に垌薄な系においお行わ
なければならず、これらの因子のためにこの反応
の経枈的効率は䜎い。 したが぀お、本発明の目的は、簡単か぀経枈的
にしかも高収率で−及び−ニトロフタル酞の
混合物を各異性䜓に完党に分離でき、曎に倧芏暡
な工業生産に適する新芏分離方法を提䟛するこず
である。 −及び−ニトロフタル酞の混合物を分離す
るための本発明の方法は、氎をないし20容量
、奜たしくはないし10容量含有する䞍掻性
な極性有機溶媒䞭で、フタル酞化合物のニトロ化
反応由来の無機酞残基を含たない−及び−ニ
トロフタル酞混合物に、20℃から100℃の間の枩
床で、たず、該反応溶媒に実質的に䞍溶な−及
び−ニトロフタル酞塩を圢成しうる塩基を、PH
が玄2.8ずなるたで加えるこずによ぀お䞻に−
ニトロフタル酞モノ塩からなる沈柱生成物を分離
し、その埌曎に䞊蚘範囲の枩床で䞊蚘塩基をPHが
少なくずも玄4.5になるたで加えるこずにより䞻
に−ニトロフタル酞塩から成る生成物を沈殿さ
せるこずよりなる段階的な塩基凊理を行ない、最
埌に、埗られたニトロフタル酞塩を別々に盞圓す
る遊離酞に倉換し、そしお堎合によ぀おはこれ等
を粟補するこずにより成る。 本発明の分離方法に䜿甚される有機溶媒は、䞍
掻性の極性有機溶媒であり、特に宀枩で倚少の䜆
し䞀定限界量たでの氎を溶解し埗るものである。
適圓な溶媒䟋ずしおはアセトン、メチル゚チルケ
トン、シクロペンタノン及びシクロヘキサノンの
ような脂肪族及び脂環匏ケトンテトラヒドロフ
ラン、テトラヒドロピラン及びゞオキサンのよう
な環状゚ヌテル−メチル−−ピロリドン、
−アセチル−−ピロリドン及び−メチル−
ε−カプロラクタムのような環状アミド゚チレ
ングリコヌルモノメチル゚ヌテル、゚チレングリ
コヌルモノ゚チル゚ヌテル、゚チレングリコヌル
モノむ゜プロピル゚ヌテル及び゚チレングリコヌ
ルモノ−−ブチル゚ヌテル、゚チレングリコヌ
ルゞメチル゚ヌテル及び゚チレングリコヌルゞ゚
チル゚ヌテルなどのような各アルキル郚の炭玠原
子数がないしの゚チレングリコヌルモノ−及
びゞアルキル゚ヌテルギ酞又は酢酞のメチル゚
ステル、ギ酞又は酢酞の゚チル゚ステル、及びギ
酞又は酢酞の−ブチル゚ステルなどのような総
炭玠原子数のないしの脂肪族モノカルボン酞
のアルキル゚ステルメタノヌル、゚タノヌル、
プロパノヌル、む゜プロパノヌル、ブタノヌル及
びペンタノヌルのような炭玠原子数ないしの
脂肪族アルコヌルなどが挙げられる。 奜たしい溶媒は前蚘のアルキル゚ステル及び脂
肪族ケトン、特に酢酞゚チル゚ステル或いはメチ
ル゚チルケトンである。 本発明の方法に䜿甚する塩基ずしおは、反応溶
媒䞭においお−及び−ニトロフタル酞ず倫々
溶媒しにくい塩、および䞍掻性の塩を圢成し埗る
有機或いは無機化合物ならいずれも䜿甚するこず
ができる。無機塩基が奜たしく特にナトリりム、
カリりム、マグネシりム、カルシりムなどのよう
なアルカリ金属及びアルカリ土類金属の氎酞化
物、炭酞塩及び炭酞氎玠塩が䜿甚される。炭酞氎
玠ナトリりムず炭酞氎玠カリりムが特に奜たし
い。 塩生成のための反応枩床は玄30から50℃の間が
奜たしい。 前蚘のずおり、最初の段階で塩基はPHが玄2.8
ずなるたで加える。そしおこの間に䟝然ずしお埮
量の−ニトロフタル酞モノ塩を含有する−ニ
トロフタル酞モノ塩が䞻に圢成される。玄2.8の
PH倀は、圓量より僅かに少ない塩基、奜たしくは
出発混合物に存圚する党おの−ニトロフタル酞
を、モノ塩ずしお沈殿させるに必芁な理論量に察
しお玄90ないし95の塩基を加えるこずによ぀お
埗られる。 堎合によ぀おは、残䜙の−ニトロフタル酞を
モノ塩の圢で沈殿させるに必芁な理論量に達する
たで塩基を曎に加えるこずによ぀お、PHを玄3.4
に䞊げるこずができ、それによ぀お䞻に−異性
䜓から成る少量のニトロフタル酞モノ塩が再び沈
殿する。この䞭間生成物のフラクシペンは先のフ
ラクシペンず䞀緒にしおも良く、そのたた先の分
離操䜜に進めるこずもできる。 䞻に−ニトロフタル酞よりなる残䜙のニトロ
フタル酞を塩の圢で沈殿させるために、加える塩
基は、厳密でない。この段階では玄4.5のPH倀が
埗られるたで塩基を加えるか又は残䜙のニトロフ
タル酞を党おモノ塩ずしお沈殿させるこずができ
る実質的化孊量論量を加える。塩圢成終了埌残぀
た氎性有機反応溶媒は原則ずしお䜕ら凊理せずに
盎接次回の反応に䜿甚するこずができる。この事
は、第段階で塩基を圓量より少なく䜿甚する堎
合、或いは過剰に甚いる堎合、そしお反応溶媒が
なお残䜙ニトロフタル酞又は未反応塩基を含有し
おいる堎合にも同様に可胜である。新しい出発異
性䜓混合物および必芁ならば塩基をさらに加える
堎合、最初の反応段階におけるPH箄2.8の倀を超
えないようにし、必芁ならば反応溶媒の氎含量を
調敎する点に留意するだけでよい。 それゆえ本発明の方法は、連続又は半連続的操
䜜にも非垞に適する。 本発明の方法により分離すべき−ニトロフタ
ル酞ず−ニトロフタル酞からなる出発異性䜓混
合物䞭に、該異性䜓以倖の酞の残基が含たれおい
るず、該異性䜓ず䞀緒に沈柱しおしたい、各異性
䜓が玔粋な圢で埗られないため、出発異性䜓混合
物䞭には該異性䜓以倖の酞の残基が含たれおいお
はならない。本発明の方法により分離すべきニト
ロフタル酞の補造は、盞圓するフタル酞のニトロ
化により行なわれるため、埗られたニトロフタル
酞の異性䜓混合物䞭には、ニトロ化に通垞䜿甚さ
れる濃硫酞及び濃硝酞の残基が存圚する。埓぀
お、出発異性䜓混合物䞭の無機酞残基ずしおは、
䞻にこれらの濃硫酞及び濃硝酞の残基が問題ずな
り、分離を行なう前にこれらの無機酞残基を陀去
しおおかなければならない。この皮の無機酞残基
の陀去は任意の方法によ぀お果たし埗るが、適圓
な塩基を加えるこずによ぀お、無基酞塩を沈殿せ
しめる方法が有利である。酞残枣の陀去は、本発
明による−及び−ニトロフタル酞塩の段階的
沈殿操䜜を行なうものず同じ反応溶媒䞭におい
お、奜たしくはアルカリ金属氎酞化物或はアルカ
リ土類金属氎酞化物、特に氎酞化ナトリりム又は
氎酞化カリりムを無機酞塩の生成甚の塩基ずしお
甚いおも有利に行ない埗る。それゆえ本発明の方
法によれば、特別な噚具や䞭間分離操䜜などを芁
さずに、無氎フタル酞のニトロ化により生じる粗
粟補ニトロフタル酞混合物を䜿甚するこずも可胜
であり、これにより技術的ならびに経枈的な簡略
化が達成される。 −及び−ニトロフタル酞塩の盞圓する遊離
酞ぞの倉換は、䟋えば塩酞又は硫酞のような氎性
無機酞による凊理によ぀お通垞の方法で行う。こ
の倉換を再結晶法で行なう堎合には、目的倖の異
性䜓が僅か混入しおいたずしおも、同時に陀去さ
れる。 もし、埗られた−又は−ニトロフタル酞䞭
にいくらか塩が残留しおいる堎合は、䞀般的方
法、䟋えば適圓な䞍掻性有機溶媒で−又は−
ニトロフタル酞を抜出するような方法で同様に陀
去するこずができる。 本発明の分離方法によれば、−及び−ニト
ロフタル酞を簡単な操䜜で、玔粋な遊離異性䜓の
圢でそしお非垞に高収率で埗るこずができる。反
応時間は比范的短く、操䜜は穏やかに条件䞋で行
なうこずができ、曎に生態孊的芳点からも安党な
方法である。 実斜䟋  湿぀たニトロフタル酞混合物395〔無氎フタ
ル酞222.21.5モルをニトロ化しお補造
−及び−ニトロフタル酞の比が玄4852の混合
物〕を撹拌装眮、還流装眮、枩床蚈及びPH枬定電
極を備えた2.5−リツトルのフラスコ䞭で垂販の
メチル゚チルケトン1215に懞濁させた。この混
合物に氎90を加え、枩床を40℃たで䞊げた。圢
成された透明な黄色溶液はPHを瀺した。次に激
しく撹拌しながら、混合物のPHを1.2にするのに
充分な量の30氎酞化ナトリりム溶液を、加え
た。続いお氎性の透明な粥状物を分離し、そしお
有機溶媒を同じ容噚にもどした。再び40℃に加枩
した埌、垂販の炭酞氎玠ナトリりム58.80.7
モルを匷く撹拌しながら少しず぀添加した。
CO2の発生がおさた぀た埌、混合物のPHを2.8に
䞊げるず、−ニトロフタル酞モノナトリりム塩
が結合ずしお沈殿した。℃に冷华埌、この塩を
吞匕濟過し、それから恒量になるたで、80℃で也
燥した。収量は−ニトロフタル酞のモノナトリ
りム塩154.1であ぀た䜿甚した無氎フタル酞
を基準にしお理論量の44.1であ぀た。 母液を再び同じ容噚ぞ回収し、40℃に加枩し
た。その埌、炭酞氎玠ナトリりム67.20.8モ
ルを埐々に添加しこの間CO2の発生がおさた぀
た埌、混合物のPHが4.5たで䞊昇するず、−ニ
トロフタル酞のモノナトリりム塩が結晶ずしお沈
殿した。℃に冷华埌、この塩を吞匕濟過し80℃
で恒量になるたで也燥した。収量は−ニトロフ
タル酞のモノナトリりム塩172.6であ぀たな
お炭酞氎玠ナトリりムがただわずかに混入しおい
る状態で、䜿甚した無氎フタル酞を基準にしお理
論倀の54.5であ぀た。 25塩酞1000で−ニトロフタル酞モノナト
リりム塩を凊理するこずによ぀お、融点207℃
分解の異性䜓を含たぬ粗粟補−ニトロフタ
ル酞131.2を埗た。 塩残枣陀去の目的で、埗られた粗−ニトロフ
タル酞130をアセトン400に加えた。反応混合
物を加熱還流し、加枩濟過し、そしお埗られた溶
液を蒞留也燥するず、融点213−214℃分解の
異性䜓を含たぬ玔粋な−ニトロフタル酞123
が生じた。これは䜿甚した無氎フタル酞を基準に
しお、理論倀の39の収量に盞圓した。 同様な方法で、−ニトロフタル酞モノナトリ
りム塩を25塩酞560で凊理するこずによ぀お
−ニトロフタル酞に倉換した。生成物は融点
162−164℃分解の異性䜓を含たぬ粗−ニト
ロフタル酞157.6であ぀た。−ニトロフタル
酞に぀いお前蚘した劂く残留無機塩の陀去操䜜を
行぀たずころ、融点172−173℃分解の異性䜓
を含たぬ玔粋な−ニトロフタル酞123が埗ら
れた。これは䜿甚した無氎フタル酞を基準にし
お、理論倀の39の収量に盞圓した。 実斜䟋  実斜䟋に蚘茉した方法を行な぀た。しかしな
がら、ニトロ化反応由来の酞残枣を陀去した埌、
炭酞氎玠ナトリりム56.70.675モルのみを
加えたずころ、−ニトロフタル酞モノナトリり
ム塩149.9が沈殿した。実斜䟋に蚘茉した方
法でこの塩を分離した埌、母液に曎に炭酞氎玠ナ
トリりムを6.30.075モル加えるず、混合物
のPHは3.4に䞊昇し、䞻に−異性䜓に含有する
ニトロフタル酞モノナトリりム塩混合物10.7が
沈殿した。この結晶郚分を曎に母液から分離し次
の分離操䜜に䜿甚した。 実斜䟋に蚘茉した劂く、炭酞氎玠ナトリりム
630.75モルを加えるこずによ぀お−ニト
ロフタル酞モノナトリりム塩169.5が沈殿し
た。 実斜䟋に蚘茉した方法ず同様の方法で皮の
ニトロフタル酞モノナトリりム塩異性䜓を塩酞で
凊理するこずによ぀お、融点209℃分解の異
性䜓を含たない粗−ニトロフタル酞126.1及
び融点164−166℃分解の異性䜓を含たない組
−ニトロフタル酞154.3を埗た。これ等の
皮の生成物は塩化ナトリりムをただ少し含有しお
いたが、その塩は実斜䟋で蚘茉した方法で同様
に陀去するこずができた。 実斜䟋  粟補−ニトロフタル酞混合物2111.0
モルを撹拌装眮、還流装眮及び枩床蚈を備えた
2.5リツトルフラスコに入れた。この混合物䞭の
異性䜓比は−ニトロフタル酞48.7重量、−
ニトロフタル酞51.3重量であるずあらかじめ枬
定しおあ぀た。この混合物に垂販のメチル゚チル
ケトン840及び氎42を加えた。撹拌しながら
枩床を35℃に䞊げたずころ透明な溶液が生成し
た。15分間で炭酞氎玠ナトリりム37.80.45モ
ルをこの溶液に少しず぀添加した。CO2の発生
がおさた぀た埌35℃で曎に15分間撹拌を続け、そ
れから枩床を℃たで䞋げた。砂状の結晶沈積物
を吞匕濟過し、恒量になるたで80℃で也燥した。
生成物は淡か぀色粉末110.1であ぀た−ニ
トロフタル酞モノナトリりム塩。 母液を再び前蚘容噚に回収し、これを35℃に加
枩した。炭酞氎玠ナトリりムを46.20.55モ
ルを加えたずころ−ニトロフタル酞モノナト
リりム塩が沈殿したので、これを吞匕濟過し也燥
した。生成物は淡か぀色の粉末107.6であ぀
た。 その埌−ニトロフタル酞モノナトリりム塩を
15塩酞210より再結晶し、−ニトロフタル
酞モノナトリりム塩を15塩酞140より再結晶
した。䞡生成物を各々アセトン200䞭に加え、
加熱還流し䞍溶成分を濟去し、溶液を蒞発也燥し
た。 以䞊の方法によ぀お融点216℃分解の−
ニトロフタル酞を82.3埗、これは理論倀の80
に盞圓した。曎に融点172−173℃分解の−
ニトロフタル酞を78.8埗、これは理論倀の74.8
に盞圓した。䞡生成物は薄局クロマトグラフむ
ヌによれば玔品であ぀た。 実斜䟋 −11 実斜䟋に蚘茉した方法によ぀お無氎フタル酞
29.60.2モルをニトロ化した。無機酞残基
を陀去するず、玔粋な−−ニトロフタル酞
混合物26が残぀た。これを実斜䟋に蚘茉した
方法により各異性䜓に分離し、埗られた−及び
−ニトロフタル酞塩を実斜䟋蚘茉ず同様に、
遊離酞に倉換した。その他の反応条件及び−及
び−ニトロフタル酞の収率を以䞋の衚に瀺す。
【衚】
【衚】

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  氎をないし20容量含有する䞍掻性な極性
    有機溶媒䞭で、フタル酞化合物のニトロ化反応由
    来の無機酞残基を含たない−及び−ニトロフ
    タル酞混合物に、20から100℃の間の枩床で、 たず、該反応溶媒に実質的に䞍溶な−及び
    −ニトロフタル酞塩を圢成しうる塩基を、PHが玄
    2.8ずなるたで加えるこずによ぀お䞻に−ニト
    ロフタル酞モノ塩からなる沈柱生成物を分離し、 その埌曎に䞊蚘範囲の枩床で䞊蚘塩基をPHが少
    なくずも玄4.5になるたで加えるこずによ぀お、
    䞻に−ニトロフタル酞塩からなる生成物を沈柱
    させるこずよりなる段階的な塩基凊理を行ない、 最埌に、埗られたニトロフタル酞塩を別々に盞
    圓する遊離酞に倉換し、そしお堎合によ぀おはこ
    れ等を粟補するこずよりなる−及び−ニトロ
    フタル酞混合物の分離方法。  氎をないし10容量含有する䞍掻性な極性
    有機溶媒䞭で反応を行う特蚱請求の範囲第項蚘
    茉の−及び−ニトロフタル酞混合物の分離方
    法。  䞍掻性な極性有機溶媒ずしお脂肪族ケトン又
    は総炭玠原子数ないしの脂肪族モノカルボン
    酞のアルキル゚ステルを䜿甚する特蚱請求の範囲
    第項たたは第項のいずれか項に蚘茉の−
    及び−ニトロフタル酞混合物の分離方法。  䞍掻性な極性有機溶媒ずしおメチル゚チルケ
    トン又は酢酞゚チルを䜿甚する特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の−及び−ニトロフタル酞混合物の
    分離方法。  無機塩基を䜿甚する特蚱請求の範囲第項な
    いし第項のいずれか項に蚘茉の−及び−
    ニトロフタル酞混合物の分離方法。  塩基ずしお、アルカリ金属又はアルカリ土類
    金属の氎酞化物、炭酞塩又は炭酞氎玠塩を䜿甚す
    る特蚱請求の範囲第項蚘茉の−及び−ニト
    ロフタル酞混合物の分離方法。  塩基ずしお炭酞氎玠ナトリりム又は炭酞氎玠
    カリりムを䜿甚する特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    −及び−ニトロフタル酞混合物の分離方法。  30から50℃の間の枩床で塩を圢成させる特蚱
    請求の範囲第項ないし第項のいずれか項に
    蚘茉の−及び−ニトロフタル酞混合物の分離
    方法。
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