JPS62501218A - 電解によるｐ−アミノフェノ−ルの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電解によるｐ−アミノ　フェノールの製法この発明は、水性媒体中におけるｐ− フェニルアゾフェノールの電解還元による。請求の範囲第１項の前提部分に示し た一般式Ｉのｐ−アミノ　フェノールの製法に関する。この発明の方法の特徴は ｐ−フェニルアゾフェノールのｐＫａ値に少なくとも等しいｐＨ値でかつ少なく とも５０℃好ましくは約７０−１００℃の上昇した温度において塩基性媒体中で 電解還元を実施することにある。この方法によって２例えば化合物５−アミノサ リチル酸を便宜に得ることができる。この化合物は、慢性かいよう性結腸炎及び クローン氏病の処理のための一定の医薬［ＰＣＴ出願８１１０２６７１参照］の 価値ある活性成分である。

一般式 ％式％ ［式中、Ａｒ及びＡｒ−は場合により置換されたフェニール基であるコのアリー ルアゾフェノールは、ジアゾ化芳香族アミン［アリールジアゾニウム化合物コと フェノールとを塩基性媒体中でカップリングさせて製造することができる［Ｈ。

Ｅ、Ｆｉｅｒｚ−Ｄａｖｉｄ＆Ｌ、Ｂｌａｎｇｌｅｙ　：　Ｇｒｕｎｄｌｅｇｅ ｎｄｅ　０ｐｅｒａｔｌｏｎｅｎ　ｄｅｒ　Ｆａｒｂｅｎｃｈｅｍｉｅ、５ｔｈ 　ｅｄ、、Ｖｌｅｎｎａ　１９４３］　この既知のカップリング反応は永年に亙 って染料の製造に用いられてきている。この反応は次のように表わされる。

アリールアゾフェノールは酸性媒体中でアミン及びアミノフェノールに電解還元 されることかできる。この反応は直接できる［Ｊ、Ｆ、　Ｎｏｒｒｉｓ　＆Ｆ、 　Ｏ，Ｃｕ＋ｎ＋ｎｉｎｇｓ、Ｉｎｄ、　Ｅｎｇ、　Ｃｈｅｍ、、　１７．３０ ５１９２５　及び米国特許第１．５４２，２６５号参照］、然し、この反応は良 い収率で実施することが実際上困難である。アリールアゾフェノールは、ＨＳＯ ３基又はＮＲ２基［２個のＲｕは同−又は異なるものであって水素又はアルキル を表わす］を含まない限り、水性酸に溶解しがたいからである。アルコール性塩 酸溶液を使用することが試みられた［Ｅ、Ｐｕｘｅｄｄｕ、Ｇａｚｚ、Ｃｈｉｍ 、Ｉｔａｌ、４８　（ＩＩ）　、２５　１９１９　コ　。

また溶解性を改良するために有機溶媒を加えることが提案されたが、充分な溶解 性が改良されないことがしばしばであった。更に、溶媒の生成及び回収で問題を 生じた。

米国特許第３，６４５，８８４号明細書には酸性媒体中での電解還元が記載され ている。この場合、原料はニトロベンゼンであり、　６０−１５０℃で、飽和カ ロメル電極［ｃａｌｏ［ｌ１ｅｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　］に関して−０，２５ から一〇−３５Ｖのカソード電・圧でｐ−アミノフェノール及びその誘導体に還 元される。

西独特許公開節２，２５６．００３号明細書によると、アミノフェノールの電解 製造は塩基性媒体中で進行し、電解溶液はアルカリ金属水酸化物溶液である。然 し原料はニトロソフェノールで、予め不活性雰囲気で合成しなければならず、相 当の結果を得るためにシリーズ結合の多数の電解セルを用いなければならない９ ポーラログラフ研究により［Ｔ、　Ｍ、Ｆｌｏｒｅｎｃｅ、Ａｕ５ｔｒ。

シフエノール［ここではｐ−フェニルアゾフェノールについて示すコの還元開裂 について提案されている。

上に概要を示した反応は全部で４個の電子［ｎ　−４１が関与することが分る８ 反応系列における遅い工程は工程（４）であり、事実反応（４）は塩基性媒体中 での進行が遅いのでそのような環境下では観察することができないことがポーラ ログラフの結果で示される。従って、最終工程（５）は観察されず、実際には充 分塩基性液体中でポーラログラフにより多くの化合物について既に５以上のｐＨ 値でｎ−２のみが得られる。従って、ブフエズ［Ｐｕｘｅｄｄｕ、　Ｇａｚｚ、 Ｃｈｉｍ、　Ｉ　ｔａｌ、５０　（ＩＩ）　。

１４９　１９２０　］は塩基性液体中でヒドロキシアゾベンゼンの還元でｐ−ア ミノ　フェノールを見出ださなかった。４−ピリジルアゾフェノールのような複 索環化合物は塩基性液体中での電解還元によって開裂することができる［Ｔ、　 Ｍ、Ｆ　１ｏｒｃｎｃｅ。

Ｊ、Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌ、　ＣｈｅｒＩｌ、＋　５２．１１５　１９７４　 ］　、　その機構は。

上記反応（５）に続き２次のようであると考えられる［該文献１２４頁に示され たものではない］。

ＰｙＮＩＩ４”ｒ’６ｅ−ＰｙＮＩＩ−十）ＩＮ−Ａｒ−０（’ｙ）開裂（７） は相当迅速に進行する。ＰｙＮＨ−は［Ｃ６Ｒ５ＮＨ−に比較して］かなり弱い 塩基であるからである。その理由はピリジン環が強い電子吸引力を有し負の電荷 のアミン窒素への集中が少ないからである。他の強い電子吸引基は同様に働くで あろう。

驚くべきことに、かなり高いｐＨ値［ｐＨ≧ｐ−アリールアゾフェノールのｐＫ ａ値コにおいて適当に高い温度で［好ましくは５０−１００℃の程度］で電解的 にｐ−アリールアゾフェノールを還元してアミン及びアミノフェノールを生成す ることができることが見出だされた。　ｐＫａ値より高いか又は等しいｐＨ値を 用いることの利点は特にｐ−アリールアゾフェノールかその様な環境下では水性 媒体に可溶なことである。

従来ｐ−アリールアゾフェノールは塩基性媒体中で化学的方法により９例えばＮ ａ２　Ｓ又はＮａ２Ｓ２Ｏ４で、還元された［米国特許第１，８８２，７５８号 参照コ、然しなから、化学還元剤の使用は一般に環境問題を引起こす０例えば生 成物１モル当り４モルのＳＯ２がＮａ２　Ｓ２０４の使用によって生成するから であり１問題は精製にも関連することもある。これと対照的に、電解還元におい ては「試薬」は電子であり、上記のような問題を生じない、それに関連する他の 点は経済的観点であり、電力の価格は近年薬品の価格より上昇が少ない。

この方法は、原則として、フェノール基がアゾ基に対してパラ位置にある単一の 制限を有するアリールアゾフェノールすべての還元に用いられる。２個の置換基 Ｒ１及びＲ２は水素、場合によって置換されたアルキル基、ハロゲン。

Ｃ０ＯＨ，ＳＯ３Ｈ，又はＮＯ２から独立に選ばれる。置換基の型は所定の反応 条件下で置換基のみが還元されない場合には臨界的ではない。

電解は水性塩基性媒体中で行われ、そのｐＨ値は原料として用いるｐ−アリール アゾフェノールのｐＫａ値で定められる。

実際には、ｐＨは８−１０又はそれ以上であり原料に依存する９反応速度はｐＨ の増加によって増大すると考えられており、ｐＨ＞１２がしばしば用いられる。

使用する温度は相当の反応速度を確保するに充分に高いものである。良く用いら れるのは、この温度は７Ｄ及び１００°Ｃの間にあり、還元は相当に高い速度で 進行する。１００℃以上の温度も用いることができるが、エネルギの点から利点 がない。

低い温度、特に５０℃以下、も用いることができるが、この場合には低い電流密 度を使用する必要がある０反応は例えば室温でも進行するか１反応速度が低いの で実際にこの温度で行なうことは魅力的ではない。

使用する電圧は０．７ｖまでであり、好ましくは所定ＯｐＨ値における還元電圧 ［半波電圧、　ｈａｌｆｗａｖｅ　ｐｏｔｃｎｔ１ａｌ］より約０．５ｖ低いも のである。より負の電圧は、これによって他の基又は物質が還元されない限り、 有害ではない、この電圧は重要な温度感受性ではない、用いる電流強度は電流密 度［Ａ／ｄＩＩ１２］と電極面積との積である。用いる電流密度は還元性材料の 供給に依存し９反応器中の濃度及び移送条件［層流又は乱流］の関数である。

この発明の方法によって製造される好ましい化合物はｐ−アミノ　フェノール及 び５−アミノサリチル酸であるにの発明は次の例によってより詳細に説明する。

例１ １８．６Ｋｇ［２００モルコのアニリンを４０リツトルの濃塩酸及び４５リツト ルの水の混合物に容器［Ａ］中で撹拌しながら溶解する。冷却を０℃に行ない、 他の容器［Ｂコから１４幻の亜硝酸ナトリウムの水４０リットル中の溶液を良く 撹拌しながら。

温度が２℃を超えないように徐々に加える。添加完了後、撹拌を更に１５分間継 続し１次いで約４Ｋｊｇの無水炭酸ナトリウムを撹拌しながら少量で加えた０次 いでｐＨは１及び２の間にある。

ｆＸＳ３の容器［Ｃ］中に、　２８に９　［２０２モル］のサリチル酸を３３リ ツトルの濃水酸化ナトリウム溶液［１リットル溶液中５００ｇのＮａＯＨ］及び ６７リツトルの水に２Ｋｇの無水炭酸ナトリウムを加えたものに溶解する。０℃ に冷却後、内容を容器［Ａ］から徐々にポンプでかつ撹拌しながら容器［Ｃ］に 移し、温度は５℃以下に保つ、アゾ化合物は徐々に沈澱し、最終的に濃い粥状の ものになる。カップリングの最後の部分は徐々に進行し、容器［Ａ］からジアゾ 溶液の添加完了後５乃至６時間撹拌することが必要である。

Ｂ５−フェニルアゾサリチル酸の還元 ２０リツトルの濃水酸化ナトリウム溶液［１す・ントル溶液中５００ｇのＮａＯ Ｈ］を容器［Ｃ］の内容に加え、全てが溶解しｐＨが１２以上であるまで加熱を 行なう１次いで内容を他の容器［Ｄ］にポンプで移し８０℃に加熱する。内容を ポンプで電解セルを通す、これは少なくとも−１，４Ｖ　［標準カロメル電極に 対して測定コの鉛カソード電圧の［フィルタ　プレス　セルＪ　［ＳＵ　Ｅｅｌ ｃｔｒｏ　Ｓｙｎ　Ｃｅ１ｌｏｌであり得る。電流密度は１Ｏ−２ＯＡ／ｄｍ２ である。　２００００　Ａｈ後、電流密度は２−３Ａ／ｄｍ２に濾少し、更に２ 時間後電解は停止する。溶液は５Ｋｇの亜硫酸ナトリウムの添加で脱色し窒素掃 気下で容器［Ｆ］にポンプで移す。

４０〜のＮａＯＨを容器［Ｅ］の中で２５０リツトルの水に溶解し、溶液をアノ ード液体として使用する６アノードの寿命にとって溶液が常に強塩基性であるこ とが重要である。

水流［場合により過熱スチームコを容器［Ｆ］に送り生成するアニリンを水蒸気 とともに溜去する。濃塩酸を加えてｐＨを４．１にし、撹拌しなから０−５℃に 冷却する。２時間後詰晶化が終了し、生成５−アミノサリチル酸が遠心分離又は フィルタ　プレスで単離する。収量：約２８Ｋｇの（ｆｆｌかに着色した物質で 、水からの再結晶続いて活性炭素による脱色で精製する。

例２−７ これらの例では５−アミノサリチル酸の電解製造を各種の条件下で検討する。０ ．４モルの５−フェニルアゾサリチル酸を各電解に用い１次のように製造した。

７４．５ｇの再蒸溜アニリンを撹拌しながら１Ｂ０ｒＩＪの濃塩酸及び１８０紅 の脱塩水の混合物に溶解し、氷／塩浴中で０°Ｃに冷却する。５６ｇのＮ　ａ　 Ｎ　Ｏ２を１６０ｇの脱塩水に溶解し０℃に冷却して撹拌しながら温度が２°Ｃ を超えないようにアニリンハイドロクロライド溶液に徐々に加える。添加完了後 のｐＨは１．０−１．５である。

１１２ｇのサリチル酸を撹拌しながら１３２Ｎの濃ＮａＯＨ［１リットル溶液中 ５００ｇ１及び２［３ＢｍＡ’のＨ２Ｏの混合物に溶解する。

０℃に冷却後、ジアゾ化合物を撹拌しながら、温度が５℃を超えないように徐々 に添加する。生成するカップリング生成物は粘着性のもので一夜撹拌する。

生成アゾ化合物［０，８モルコを濃ＮａＯＨ及び水の混合物と混ぜて電解前にカ ップリング生成物を溶解する。　ｐＨ値はこれにより１２を超える。アゾ化合物 の製造量は２回の電解に充分である。

溶液の半分［５−フェニルアゾサリチル酸の０．４モルに対応する］を電解セル のカソード　コンパートメントに注ぐ。

ＮａＯＨｍ液をアノード　コンパートメントに注ぐ、内容はポンプで電解セルを 通し２反応を開始する。電解が停止すると還元生成物はフラスコに取る。冷却し 、ＨＣＩを加えてｐＨ４，０とする。漏過後、残留物［５−アミノサリチル酸コ をＨ２Ｏ及びアセトン中で洗浄する。

電解は、アノード　コンパートメントとカソード　コンパートメントとが半透膜 で分離されている通常の電解セル中で行なう、カソードは鉛でアノードはニッケ ルでできている。

カソード参照電極はＡｇ／ＡｇＣ１電極である。

参照電圧は、Ａｇ／ＡｇＣ１電極の自然電圧である０、８ｖより高くなければな らない、この値より低い参照電圧は還元がないことを意味する。参照電圧は、還 元を満足のいくように進行させるため、　１．５　Ｖにできるだけ近付け、誤値 に維持しなければならない。

使用する電解条件は次の表に示しである。また各電解によって得られた粗５−ア ミノサリチル酸の収率も表から明らかである。

例２においては、６０℃の相当低い温度のため、参照電圧はやっと１．２Ｖに達 した［然しすべての時ではない］、これには劣反応工程が含まれるため２反応は 少なくとも７０℃の温度で進行させなければならない８例２における高い生産収 量は多分関与する物質量が極めて少ないため試験に関連する相対的に大きい非信 頼性による。

例８ ｐ−アミノ　フェノールの製造 半透膜［“Ｎ　ａｒｉｏｎ”　］を通して連結された２個の２５０１コニカル　 フラスコからなり、かつ、水銀カソード及び炭素アノードを備えたＨ−セル［Ｈ ，Ｌｕｎｄ　；　”ＰｒａｃｔｌｃａｌＰｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒ ｏｌｙｓｉｓ　”　ｉｎ　”ＯｒｇａｎｉｃＥ１ｅｃｔｒｏｃｈｃｍｌｓｔｒｙ ＝　、２ｎｄ　ｅｄ、、　ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙＭ、　Ｍ、Ｂａ１ｚｅｒａｎｄ　 Ｈ，Ｌｕｎｄ、Ｍａｒｃｅｌ　Ｄｃｋｋｅｒ、ＮｅｗＹｏｒｋ　１９８３．　ｐ 、１６８コにおいて。

カソード　コンパートメントにｌＯｇのｐ−ヒドロキシアゾベンゼンの１５ｈｌ ｊ？　０．２Ｍ水酸化ナトリウム中のｐＨが１２を超える溶液を満たし、アノー ド　コンパートメントには０．５Ｍ水酸化ナトリウムを満たす、カソード　コン パートメントは温度計及び還流コンデンサを備えている。窒素を通し、全還元中 カソード　コンパートメントに窒素雰囲気を保つ、温度を８０℃に上げ、磁気撹 拌機で撹拌しながら、標準カロメル電極に対してＡＩｌ＋定して−１，２Ｖで電 解を行なう、初期電流密度は約１０Ａ／ｄ＋＋＋２である。これは徐々に低下し 、溶液は不透明からほんの僅か着色［淡褐色］に変化する。還流コンデンサを蒸 溜装置で置換え、はとんどの生成アニリンを溜去する。温度は約１００　’Ｃに 上昇する。窒素及び水蒸気の流れはアニリンを回、　収フラスコに移す、カソー ド液体は冷却し、　ｐＨ約６．５に中゛　和する。０℃で放置後、　４．６ｇ　 ［８４％］のｐ−アミノ　フェノールが淡褐色結晶として減刑される。

例９ ２−クロロ−３−アミノ　フェノールの製造１０ｇの４−フェニルアゾ−２−ク ロロフェノールを例８と同様な方法で還元する、収量は５．４ｇ　［８Ｇ％コの ２−クロロ−４−アミノ　フェノールで融点は１５３℃である。

国際調食報告　Ｐ。Ｔ／ＤＫＩｌ１５／。。、。８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １式 ▲数式、化学式、表などがあります▼（ＩＩ）［式中，Ｒ１及びＲ２は次に定義 する通りである〕の，水性媒体中における，ｐ−フェニルアゾフェノールの電解 還元により，一般式 ▲数式、化学式、表などがあります▼（Ｉ）［式中，Ｒ１及びＲ２は，独立して ，水素，場合によって置換されたアルキル基，ハロゲン，ＣＯＯＨ，ＳＯ３Ｈ， 又はＮＯ２である］のｐ−アミノフェノールの製造方法において，塩基性媒体中 でｐ−フェニルアゾフェノールのｐＫａ値に少なくとも等しいｐＨ値でかつ少な くとも５０℃好ましくは約７０−１００℃の高めた温度において電解を行なうこ とを特徴とする方法。 ２生成化合物が５−アミノサリチル酸であることを特徴とする請求の範囲第１項 記載の方法。 ３生成化合物がｐ−アミノフェノールであることを特徴とする請求の範囲第１項 記載の方法。 ４生成化合物が２−クロロ−４−アミノフェノールであることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の方法。 ５ｐＨが１２を超えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ６電圧が使用ｐＨ値における還元される化合物の半波電圧より０．１及び０．７ Ｖだけ負の間にあることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。