JPWO2017022063A1 - Method for cleaving azine and hydrazone bonds - Google Patents

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Abstract

亜臨界、超臨界、又は液体炭酸ガス状態の炭酸ガスの存在下、ケトンアジン、ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物を加水分解することにより、ケトンと、水加ヒドラジン若しくは置換ヒドラジン、又はカルバジン酸若しくは置換カルバジン酸、又はカルボニル化合物とアミノ化合物、又はカルバミン化合物若しくは置換カルバミン酸を得ることを特徴とする、水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法に関する。By hydrolyzing a ketone azine, hydrazone or Schiff base compound in the presence of carbon dioxide in a subcritical, supercritical, or liquid carbon dioxide state to form a ketone and a hydrated hydrazine or substituted hydrazine, or a carbazic acid or substituted carbazic acid, Alternatively, the present invention relates to a method for producing a hydrated hydrazine, a substituted hydrazine or an amino compound, which is characterized by obtaining a carbonyl compound and an amino compound, or a carbamine compound or a substituted carbamic acid.

Description

本発明は、液体炭酸ガス、超臨界状態炭酸ガス、亜臨界状態炭酸ガスを利用してアジン化合物のアジン結合やヒドラゾン化合物のヒドラゾン結合、シッフ塩基のアゾメチン結合の切断を行い、低エネルギーで副生物の生成を抑制して、カルバジン酸(ヒドラジンカルボン酸)、水加ヒドラジン、置換ヒドラジン、カルバジン酸誘導体、カルバミン酸誘導体、アミノ化合物を容易に得る製造方法に関する。   The present invention uses liquid carbon dioxide gas, supercritical carbon dioxide gas, and subcritical carbon dioxide gas to cleave azine bonds of azine compounds, hydrazone bonds of hydrazone compounds, and azomethine bonds of Schiff bases to produce by-products with low energy. The present invention relates to a production method for easily obtaining carbazic acid (hydrazinecarboxylic acid), hydrazine hydrate, substituted hydrazine, carbazic acid derivative, carbamic acid derivative, and amino compound by suppressing the formation of.

水加ヒドラジン類は、ボイラーの水に溶存する酸素を除去してボイラーの腐食を防止する作用、樹脂の発泡剤の原料、高分子重合開始剤、エアーバッグのガス発生剤の原料、多数の医薬、農薬の原料、ロケット燃料、人工衛星の姿勢制御用燃料、電子材料用の金属微粒子製造用、回路基板のエッチング試薬等々広い範囲で使用され重要な化合物である。又置換ヒドラジン、カルバミン酸誘導体及びカルバジン酸誘導体は、医薬、農薬の合成原料及び反応試薬として重要な化合物である。   Hydrated hydrazines remove the oxygen dissolved in boiler water and prevent boiler corrosion, resin foaming agent raw materials, polymer polymerization initiators, air bag gas generating raw materials, and many pharmaceuticals It is an important compound used in a wide range of materials such as agricultural chemical raw materials, rocket fuel, attitude control fuel for artificial satellites, production of fine metal particles for electronic materials, and etching reagents for circuit boards. Substituted hydrazine, carbamic acid derivatives and carbazic acid derivatives are important compounds as synthetic raw materials and reaction reagents for pharmaceuticals and agricultural chemicals.

[既存製法の説明]
ここにおいては、水加ヒドラジン及び置換ヒドラジンを中心に説明する。水加ヒドラジン及び置換ヒドラジンの製造法としては、随分以前開発され、工業化された技術である。現在生産に使用されている技術は、この過去に開発された古い技術であり、新規な有望技術は無い。部分的な小さな技術の改善は行われたとしても基本反応は全く改良されていない。過去、現在に実施された製造方法は、下記に示す方法が基本である。
[Description of existing manufacturing method]
Here, the explanation will focus on hydrated hydrazine and substituted hydrazine. As a method for producing hydrated hydrazine and substituted hydrazine, it has been developed and industrialized for some time. The technology currently used for production is an old technology developed in the past, and there is no new promising technology. Even though some minor technical improvements have been made, the basic response has not improved at all. The manufacturing methods that have been implemented in the past and the present are based on the following methods.

第1の方法として尿素法と言われる方法がある。(非特許文献1)
尿素を次亜塩素酸ソーダ等の塩素化剤(酸化剤)でクロル尿素又は置換クロル尿素にし、ホフマン転移でアミノイソシネートを生成させ、その後加水分解する事によって水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る方法である。(反応式1)この製法の欠点は、生成物の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンは、還元性の非常に強い化合物である為、そこに原料の酸化剤である次亜塩素酸ソーダが共存するので直ちに生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンが分解してしまう事である。その為反応系にグルー等の安定剤を添加し、水加ヒドラジンの場合4%以下の低い濃度の状態で反応を止め、分離しなければならない。この4%以下の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを濃縮し多量に生成する副生物の無機塩と分離し、副生した無機塩は廃棄物となる。更に水加ヒドラジンの場合、実用製品の濃度の60−100%に濃縮しなければならない。無水ヒドラジンの場合も先ず100%水加ヒドラジンを得なければならない。この為多量のエネルギーを消費する事となる。水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを無機酸の塩として濃縮する方法もあるが、必要な水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る為には、生成したヒドラジン類を無機塩として安定化する方法もあるが、無機塩を中和して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンに変換しなければならない。この時また大量の無機塩の廃棄物が生成する。
As a first method, there is a method called a urea method. (Non-Patent Document 1)
Urea is converted to chlorourea or substituted chlorourea with a chlorinating agent (oxidant) such as sodium hypochlorite, aminoisocyanate is generated by Hoffmann transfer, and then hydrolyzed to obtain hydrated hydrazine or substituted hydrazine. Is the method. (Scheme 1) The disadvantage of this production method is that the product hydrazine or substituted hydrazine is a highly reducing compound, so that sodium hypochlorite, which is a raw material oxidizing agent, coexists there. Immediately generated hydrazine or substituted hydrazine is decomposed. Therefore, a stabilizer such as glue should be added to the reaction system, and in the case of hydrazine hydrate, the reaction should be stopped and separated at a low concentration of 4% or less. The 4% or less hydrated hydrazine or substituted hydrazine is concentrated and separated from the by-product inorganic salt produced in large quantities, and the by-produced inorganic salt becomes waste. Furthermore, in the case of hydrated hydrazine, it must be concentrated to 60-100% of the concentration of the practical product. In the case of anhydrous hydrazine, 100% hydrazine must first be obtained. For this reason, a large amount of energy is consumed. There is a method of concentrating hydrated hydrazine or substituted hydrazine as an inorganic acid salt, but in order to obtain the necessary hydrated hydrazine or substituted hydrazine, there is also a method of stabilizing the produced hydrazine as an inorganic salt. The salt must be neutralized and converted to hydrated or substituted hydrazine. At this time, a large amount of inorganic salt waste is generated.

[反応式1]
[Reaction Formula 1]

第2の方法としてラシッヒ法と称されるアンモニア又は置換アミンを次亜塩素酸ソーダ等の塩素化剤(酸化剤)でクロラミンを生成させ、このクロラミンとアンモニア又はアミン誘導体を低温で反応させて水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る方法がある。(反応式2)この反応において生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンは、非常に強い還元剤である為、酸化剤の塩素化剤(次亜塩素酸ソーダ)と反応して生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを分解する。これを避ける為には、本製法においてもグルー等を添加して安定化しても、生成水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの濃度を4%以下の低濃度で反応を停止し、副生した無機塩との分離と水加ヒドラジンの場合、よく使用される60−100%濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンまで濃縮する必要がある。又無水ヒドラジンを得る為には、先ず100%水加ヒドラジンを得なければならない。この時大量のエネルギーが消費され、大量の副生塩が生成する事が問題で公害の原因になっている。生成したヒドラジン類を無機塩として安定化する方法もあるが、無機塩を中和して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンに変換しなければならない。この時また大量の無機塩の廃棄物が生成する。(非特許文献2)   As a second method, ammonia or a substituted amine called Raschig method is used to produce chloramine with a chlorinating agent (oxidant) such as sodium hypochlorite, and this chloramine is reacted with ammonia or an amine derivative at a low temperature to produce water. There are methods for obtaining hydrazine or substituted hydrazine. (Reaction Formula 2) Since the hydrazine or substituted hydrazine produced in this reaction is a very strong reducing agent, the hydrazine produced by reacting with the chlorinating agent (sodium hypochlorite) of the oxidizing agent or Decomposes substituted hydrazine. In order to avoid this, even in the present production method, even when glue or the like is added and stabilized, the reaction is stopped at a low concentration of 4% or less of the hydrated hydrazine or substituted hydrazine, and the by-product inorganic salt and In the case of separation of hydrazine and hydrated hydrazine, it is necessary to concentrate to the commonly used 60-100% hydrated hydrazine or substituted hydrazine. In order to obtain anhydrous hydrazine, first, 100% hydrazine must be obtained. At this time, a large amount of energy is consumed and a large amount of by-product salt is generated, causing pollution. There is a method of stabilizing the produced hydrazine as an inorganic salt, but the inorganic salt must be neutralized and converted to hydrated hydrazine or substituted hydrazine. At this time, a large amount of inorganic salt waste is generated. (Non-Patent Document 2)

[反応式2]

第1の尿素法、第2のラシッヒ法では、生成する水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンが、原料の酸化剤である塩素化剤(次亜塩素酸ソーダ)で分解される為、低濃度で反応を停止させ、低濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンしか得られないという欠点を改良した下記に示す方法が開発された。
[Reaction Formula 2]

In the first urea method and the second Raschig method, the hydrated hydrazine or substituted hydrazine to be produced is decomposed by a chlorinating agent (sodium hypochlorite) that is a raw material oxidizing agent. The following method has been developed which has been stopped and improved with the disadvantage that only low concentrations of hydrazine or substituted hydrazine are obtained.

第3の方法として有機法とかケタジン法と呼ばれる製法で、ラシッヒ法の反応時、大過剰のアンモニア水又はアミン誘導体と大過剰のアセトンの存在下、低温で酸化剤の次亜塩素酸ソーダ等の塩素化剤を少量づつ激しい撹拌下で滴下して次亜塩素酸ソーダ水溶液の分散、拡散を促進させ、アンモニアとの反応を促進させる。生成した低濃度水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを、直ちにヒドラジン又は置換ヒドラジンとの反応性が非常に高いアセトンと反応させて、化学的に安定なアセトンアジン又はアセトン置換ヒドラゾンに変化させ、塩素化剤(酸化剤)の酸化を受けないようにする方法であるが、やはり酸化剤の次亜塩素酸ソーダによる分解反応が早く大きな効果は得られない。(反応式3)。アセトンヒドラゾンは一方のみが保護されている為、もう一方の遊離のヒドラジノ基が水加ヒドラジンと同等に酸化され易い為、酸化剤の次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤による酸化を受けない保護化合物とならない。水加ヒドラジンでは両末端、置換ヒドラジンでは、ヒドラジノ基がアセトンと反応してケタジン又は置換ヒドラジンのヒドラゾンにならなければ酸化剤で酸化分解する事から逃れる事が出来ない。(特許文献1)   The third method is a manufacturing method called organic method or ketazine method. During the reaction of Raschig method, in the presence of a large excess of ammonia water or amine derivative and a large excess of acetone, an oxidizing agent such as sodium hypochlorite is used at low temperature. A small amount of chlorinating agent is added dropwise with vigorous stirring to promote the dispersion and diffusion of the sodium hypochlorite aqueous solution and promote the reaction with ammonia. The produced low-concentration hydrazine or substituted hydrazine is immediately reacted with acetone having a very high reactivity with hydrazine or substituted hydrazine to change into chemically stable acetone azine or acetone-substituted hydrazone, and a chlorinating agent ( This is a method of preventing the oxidation of the oxidizing agent), but the decomposition reaction of the oxidizing agent with sodium hypochlorite is also fast and a great effect cannot be obtained. (Scheme 3). Since only one of acetone hydrazone is protected, the other free hydrazino group is easily oxidized like hydrazine hydrate, so that it is not subject to oxidation by oxidizing agents such as sodium hypochlorite. Not. In the case of hydrazine hydrate, both ends, and in the case of substituted hydrazine, the hydrazino group does not react with acetone to become hydrazone of ketazine or substituted hydrazine, so that it cannot escape from oxidative decomposition with an oxidizing agent. (Patent Document 1)

[反応式3]

しかし副生する大量の塩の問題やアセトンアジン又はアセトン置換ヒドラゾンになって安定化される前に、生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの強い還元性と塩素系酸化剤の反応速度の方が早く、生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンが酸化剤の塩素系酸化剤により分解される。その為反応系中でのケタジン又は置換ヒドラゾンの濃度は、第1の方法、第2の方法同様に水加ヒドラジンの場合、水加ヒドラジン換算で5%位が濃度の限界である。アセトンアジンは水様性であり、反応後過剰のアンモニアの蒸発回収、次いで沸点の低い過剰のアセトンの蒸発回収を行い、最後にアセトンアジンは水と共沸するので共沸させて分離する。蒸留塔の底部には塩濃度の高い、不純物を含んだ水溶液が残り廃棄され公害の原因になる。ここで得られたアセトンアジンの濃度は、水加ヒドラジンに換算してせいぜい20%程度である。アセトンヒドラゾン又はアセトン置換ヒドラゾンは水に不溶であり、水との共沸もしない。アセトンアジンの分離、精製法は、別途方法が必要である。ケタジン法の問題は、酸化剤の塩素化剤で酸化されない安定なアジン又は置換ヒドラゾンとなるのが特徴であるが、必要とする目的物の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る為には、得られたケタジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンを加水分解して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得なければならないが、硫酸や塩酸等の強酸を使用して加水分解する事は容易である。しかし得られる製品は、水加ヒドラジン、ヒドラジン誘導体のこれ等の塩でしか得られない。フリーの水加ヒドラジンやヒドラジンその物を得る為には、中和しなければならない。その結果余分のアルカリ原料や大量の副生塩が生じる事になる。安定なケタジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾンの強酸等を使用せずに加水分解を行う事は非常に困難な事である。他のケトン類ではアセトンの様な高い反応性は示さないのでヒドラジン類の保護剤としての効果が無く使用出来ない。ケトアジン、ヒドラゾン及びアセトン置換ヒドラゾンを加水分解して高濃度水加ヒドラジン及び置換ヒドラジンを得なければほとんどの工業用用途には使用が出来ない。特殊な場合低濃度水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを使用する例もある。アセトンアジンやアセトンヒドラゾンを強酸等を使用せず加水分解する方法として高温での加水分解の方法が考えられるが、加水分解反応と加水分解した化合物が再結合する平衡反応であり、その相互の反応速度はほとんど同じである事から高温加水分解で目的物を得る事も非常に困難である。本製法で得られたケトアジン、ヒドラゾン及びアセトン置換ヒドラゾンの加水分解で、高温熱加水分解方法を適用する場合、150−160℃近辺での高温熱加水分解が必要であり、極めて小さな平衡定数の差を利用して少しづつ目的物を得る効率が非常に悪く、大量のエネルギーを消費する大きな問題点を有している。しかし大量の副生物が生成せず、公害の原因にならないメリットがある。これについては、後で詳細説明する。
[Reaction Formula 3]

However, the problem of a large amount of by-product salts and the strong reduction of the hydrated hydrazine or substituted hydrazine produced and the reaction rate of the chlorinated oxidant are faster before stabilization as an acetone azine or acetone substituted hydrazone. The hydrated hydrazine or substituted hydrazine produced is decomposed by the oxidant chlorine-based oxidant. Therefore, the concentration of ketazine or substituted hydrazone in the reaction system is about 5% in terms of hydrated hydrazine in the case of hydrated hydrazine as in the first and second methods. Acetone azine is water-like, and after the reaction, excess ammonia is evaporated and recovered, and then the excess acetone having a low boiling point is recovered by evaporation. Finally, acetone azine is azeotroped with water and is azeotropically separated. At the bottom of the distillation tower, an aqueous solution containing impurities with a high salt concentration remains and causes pollution. The concentration of the acetone azine obtained here is about 20% at most in terms of hydrated hydrazine. Acetone hydrazone or acetone-substituted hydrazone is insoluble in water and does not azeotrope with water. A separate method is required for the separation and purification of acetone azine. The problem of the ketazine method is that it becomes a stable azine or substituted hydrazone that is not oxidized by the oxidant chlorinating agent. However, in order to obtain the desired hydrated hydrazine or substituted hydrazine, it cannot be obtained. The ketazine, hydrazone or substituted hydrazone must be hydrolyzed to obtain a hydrated hydrazine or substituted hydrazine, but it is easy to hydrolyze using a strong acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid. However, the products obtained can only be obtained with these salts of hydrazine hydrazine and hydrazine derivatives. In order to obtain free hydrazine or hydrazine itself, it must be neutralized. As a result, excess alkali raw materials and a large amount of by-product salts are generated. It is very difficult to carry out the hydrolysis without using stable ketazine, hydrazone, strong acid of substituted hydrazone and the like. Other ketones do not exhibit high reactivity like acetone, and therefore cannot be used because they are not effective as protecting agents for hydrazines. Unless ketoazine, hydrazone and acetone-substituted hydrazone are hydrolyzed to obtain high-concentration hydrazine and substituted hydrazine, they cannot be used for most industrial applications. In special cases, low concentration hydrazine or substituted hydrazine may be used. As a method of hydrolyzing acetone azine or acetone hydrazone without using strong acid etc., a method of hydrolysis at high temperature is considered, but it is an equilibrium reaction in which the hydrolysis reaction and the hydrolyzed compound are recombined, and their mutual reaction Since the speed is almost the same, it is very difficult to obtain the target product by high-temperature hydrolysis. In the hydrolysis of ketoazine, hydrazone and acetone-substituted hydrazone obtained by this production method, when applying the high temperature thermal hydrolysis method, high temperature thermal hydrolysis around 150-160 ° C. is required, and there is a very small difference in equilibrium constant. The efficiency of obtaining the target product little by little is very poor, and it has a big problem of consuming a large amount of energy. However, there is a merit that a large amount of by-products are not generated and it does not cause pollution. This will be described in detail later.

第4の方法として開発されたのが過酸化水素法と称される方法である。(特許文献2)(特許文献3)   A method called the hydrogen peroxide method has been developed as the fourth method. (Patent Document 2) (Patent Document 3)

第1、第2、第3の方法は、何れの方法も大量の副生塩を生成する事で公害の原因になっている。また生成物が原料の次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤で分解されるのを避ける為、反応を低濃度で停止しなければならない点である。大量の副生塩を生成しない方法として、酸化剤として過酸化水素を使用する方法が開発された。反応機構が開示されていないが、化学反応の知識から従来の製法の反応機構と全く異なる反応であり、その反応機構の推測は容易に行う事が出来る。しかし単にアンモニア又はアミン誘導体と過酸化水素を混合すれば良いと言うものではない。何れの文献においても反応中間物及び反応機構の確認、説明が行われていない。想定される反応は、先ずケトンとアンモニアを反応させ、安定なケチミン(ケトンイミン)の生成が好ましい事が想定される。ケチミン(ケトンイミン)を生成するケトンは、アンモニア又はアミン誘導体との反応性があり、ケトンとの反応で生成したケチミン(ケトイミン)は、逆に安定な化合物が好ましい。第3の方法で使用されているアセトンでは、アセトンイミンが生成する事になるが、アセトンイミン又はアセトンイミン誘導体は不安定である為、アセトンイミン又はアセトンイミン誘導体は操作の難点、収率、副反応、分解反応から避けられている。本技術では、安定なケトンイミンを生成するケトンであればどんなケトンでも良いが、2分子のケトンイミンを過酸化水素で酸化してケトンアジン又は置換ヒドラゾンを生成させる。第3の方法で示されたと同じ問題が生じる。ケトンアジンを強酸で加水分解するとヒドラジン塩又は置換ヒドラジン塩が得られる。公害の原因となる副生塩の生成やコストアップになる強酸を使用する事無く、高温熱加水分解方法を取って水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る事が望ましい。ケタジン及び置換ヒドラゾンの高温熱加水分解時及び後処理の観点からメチルエチルケトンとアンモニア又はアミン誘導体とを反応させ、安定なメチルエチルケチミン(ケトンイミン)を得て、そのケチミンを毒性の強いヒ素化合物を含む触媒(カコジル)存在下、過酸化水素で酸化して2分子のケチミンのNH構造を結合させ、N−N結合を生成させてケトアジンを生成させるか、同様の反応でケチミンと置換アミンを結合させて、置換ヒドラゾンを得るのであるから、得られたメチルエチルケタジン又は置換ヒドラゾンは、アセトンアジン又はアセトンヒドラゾン誘導体よりも更に非常に安定なケトアジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンである。目的の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る為には、ここで得られるケトンアジン及び置換ヒドラゾンを加水分解しなければならない。(反応式4)   The first, second, and third methods cause pollution by producing a large amount of by-product salt. In addition, the reaction must be stopped at a low concentration in order to prevent the product from being decomposed by an oxidizing agent such as sodium hypochlorite as a raw material. As a method not generating a large amount of by-product salt, a method using hydrogen peroxide as an oxidizing agent has been developed. Although the reaction mechanism is not disclosed, the reaction is completely different from the reaction mechanism of the conventional production method based on the knowledge of the chemical reaction, and the reaction mechanism can be easily estimated. However, it does not simply mean that ammonia or an amine derivative and hydrogen peroxide are mixed. In any document, neither a reaction intermediate nor a reaction mechanism is confirmed or explained. As the assumed reaction, it is assumed that a ketone and ammonia are first reacted to produce a stable ketimine (ketone imine). Ketones that produce ketimines (ketone imines) are reactive with ammonia or amine derivatives, and ketimines (ketoimines) produced by reaction with ketones are preferably stable compounds. Acetone used in the third method produces acetone imine. However, since acetone imine or acetone imine derivatives are unstable, acetone imine or acetone imine derivatives are difficult to handle, yield, Avoided from reactions and decomposition reactions. In the present technology, any ketone can be used as long as it produces a stable ketone imine, but two molecules of ketone imine are oxidized with hydrogen peroxide to form a ketone azine or a substituted hydrazone. The same problem as shown in the third method arises. Hydrolysis of ketone azine with a strong acid gives a hydrazine salt or a substituted hydrazine salt. It is desirable to obtain a hydrated hydrazine or a substituted hydrazine by using a high-temperature thermal hydrolysis method without using a by-product salt that causes pollution or using a strong acid that increases costs. A catalyst containing a highly toxic arsenic compound by reacting methylethylketone with ammonia or an amine derivative from the viewpoint of high-temperature thermal hydrolysis of ketazine and substituted hydrazone and from the viewpoint of post-treatment to obtain stable methylethylketimine (ketoneimine). In the presence of (cacodyl), it is oxidized with hydrogen peroxide to bind the NH structure of two molecules of ketimine, and NN bond is formed to form ketoazine, or ketimine and substituted amine are bound in the same reaction. Therefore, the obtained methyl ethyl ketazine or substituted hydrazone is a ketoazine or hydrazone or substituted hydrazone which is much more stable than acetone azine or acetone hydrazone derivatives. In order to obtain the desired hydrated hydrazine or substituted hydrazine, the ketone azine and substituted hydrazone obtained here must be hydrolyzed. (Reaction Formula 4)

[反応式4]

この安定なケトアジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンを高温熱加水分解して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る事は、第3の製法以上に困難な事である。第3の方法及び第4の方法において、生成したヒドラゾンを高温熱加水分解反応を行うと、加水分解時に分子内反応又はヒドラゾンとケトンが反応した副生物に多くが変換してしまう。第4の方法で使用されているケトンは、イミンの形成、安定性、反応性等の観点と反応後のケトアジン又は置換ヒドラゾンの加熱加水分解性、加水分解でケトンに再生される事等の兼ね合わせから、主にメチルエチルケトン等が使用される。これから得られるメチルエチルケタジン又はメチルエチルヒドラゾン又はメチルエチル置換ヒドラゾン等は、水に不溶性であるから水層と容易に分離出来る利点や食塩等の無機塩の廃棄物が生じない利点があるが、毒性の強いヒ素を使用した触媒を必要とする事及び190℃近辺での高温熱加水分解が必要であり、本方法に於いても第3の方法と同様に高温熱分解での反応は、平衡反応であり、わずかな平衡定数の差を利用して極めて少量づつ水加ヒドラジン及び置換ヒドラジンを得る。その為大量のエネルギーの浪費と高温加熱時に副生物の生成及び製品への着色問題等で更に困難になる。更に炭素数の多いケトンを使用した場合、ケタジンの高温熱加水分解は不可能に近いことになる。その加水分解反応は、下記の項目で詳細説明する。
[Reaction Formula 4]

It is more difficult than the third production method to obtain a hydrated hydrazine or a substituted hydrazine by hydrolyzing the stable ketoazine, hydrazone or substituted hydrazone at a high temperature. In the third method and the fourth method, when the produced hydrazone is subjected to a high-temperature thermal hydrolysis reaction, a large amount of the hydrazone is converted into an intramolecular reaction or a by-product in which hydrazone and ketone react during hydrolysis. The ketone used in the fourth method combines the viewpoints of imine formation, stability, reactivity, etc. and the heat hydrolyzability of the ketoazine or substituted hydrazone after the reaction, and is regenerated to the ketone by hydrolysis. From the combination, methyl ethyl ketone or the like is mainly used. Methyl ethyl ketazine or methyl ethyl hydrazone or methyl ethyl substituted hydrazone obtained from this has the advantage that it can be easily separated from the aqueous layer because it is insoluble in water, and there is an advantage that waste of inorganic salts such as salt does not occur. A catalyst using highly toxic arsenic is required and high-temperature thermal hydrolysis at around 190 ° C is required. In this method, as in the third method, the reaction in high-temperature thermal decomposition is an equilibrium. It is a reaction, and hydrated hydrazine and substituted hydrazine are obtained in very small amounts by utilizing a slight difference in equilibrium constant. For this reason, it becomes more difficult due to waste of a large amount of energy, generation of by-products during high-temperature heating, and coloring problems on the product. Furthermore, when a ketone having a large number of carbon atoms is used, high-temperature thermal hydrolysis of ketazine is almost impossible. The hydrolysis reaction will be described in detail in the following items.

[ケタジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンを得る製法に於けるケタジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンの高温熱加水分解方法の説明]
第3の製法(有機法、ケタジン法)においては、アセトンアジンになり安定化される前に、生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの還元性が非常に強い為、原料の酸化剤である次亜塩素酸ソーダ等の塩素化剤で容易に酸化され分解してしまう為、生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを酸化剤による分解以上に早く安定なアセトンアジン又はアセトン置換ヒドラゾンに変換して、酸化分解を受けないようにする方法である。アセトンヒドラゾンは片方のヒドラジノ基が遊離した状態の為容易に原料酸化剤で酸化されてしまい安定化物質となり得ない。一方水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの低濃度の状態では、目的が達成されるが、アセトンアジン又はアセトンヒドラゾン又はアセトン置換ヒドラゾンの濃度が上がってくる程、基本的に後から生成した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンは次亜塩素酸ソーダ等の塩素系酸化剤との反応速度が早い為、この酸化剤による分解反応が優先する。その為アセトンアジン又はアセトン置換ヒドラゾン方法においても低濃度で反応を止める必要がある。最終求められる製品は、特殊な用途を除いてほとんどの場合、水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの高濃度品であるから、ケトアジン化合物又は置換ヒドラゾンを加水分解し、濃縮して高濃度な水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンとケトンにする必要がある。
[Description of high-temperature thermal hydrolysis of ketazine, hydrazone, or substituted hydrazone in a method for obtaining ketazine, hydrazone, or substituted hydrazone]
In the third production method (organic method, ketazine method), the reduced amount of the hydrated hydrazine or substituted hydrazine produced before being stabilized as acetone azine is very strong. Because it is easily oxidized and decomposed by a chlorinating agent such as sodium chlorate, the generated hydrazine or substituted hydrazine is converted to stable acetone azine or acetone-substituted hydrazone earlier than decomposition by the oxidizing agent, and oxidative decomposition It is a method not to receive. Since acetone hydrazone is in a state where one hydrazino group is liberated, it is easily oxidized by the raw material oxidizing agent and cannot become a stabilizing substance. On the other hand, in the low concentration state of hydrated hydrazine or substituted hydrazine, the object is achieved. However, as the concentration of acetone azine, acetone hydrazone or acetone substituted hydrazone increases, basically the hydrazine or substituted hydrazine produced later Since hydrazine has a fast reaction rate with a chlorine-based oxidant such as sodium hypochlorite, the decomposition reaction with this oxidant has priority. Therefore, it is necessary to stop the reaction at a low concentration even in the acetone azine or acetone-substituted hydrazone method. The final product required is a highly concentrated hydrazine or substituted hydrazine product in most cases except for special applications. Therefore, hydrolyzed ketoazine compound or substituted hydrazone and concentrated to a highly concentrated hydrazine or substituted hydrazine product. Must be substituted hydrazine and ketone.

第4の製法(過酸化水素法)において、推定反応機構から考えると、メチルエチルケトンとアンモニア又は置換アミンを反応させて、メチルエチルケトイミンを先ず生成させ、そのメチルエチルケトイミンをヒ素系触媒の存在の下、過酸化水素で酸化してN−N結合を生成させて最初にメチルエチルケトアジン又はメチルエチル置換ヒドラゾンに変換すると考えられる。反応の最初に水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを生成させない為、過酸化水素の酸化剤で水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンが分解する問題はない。メチルエチルケトアジン又はメチルエチル置換ヒドラゾンとしての濃度を上げる事が出来るが、これ等化合物は、極めて安定な化合物である。最終目標製品は、水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの高濃度品であるからメチルエチルケタジン又はメチルエチル置換ヒドラゾン化合物を加水分解して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンとケトンにして、メチルエチルケトンを回収し、水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの濃縮を行う必要がある。   In the fourth production method (hydrogen peroxide method), from the presumed reaction mechanism, methyl ethyl ketone is reacted with ammonia or a substituted amine to first produce methyl ethyl ketimine, and the methyl ethyl ketimine is reacted in the presence of an arsenic catalyst. It is thought that it is oxidized with hydrogen oxide to form an NN bond and is first converted to methyl ethyl ketoazine or methyl ethyl substituted hydrazone. Since hydrogenated hydrazine or substituted hydrazine is not generated at the beginning of the reaction, there is no problem that hydrogenated hydrazine or substituted hydrazine is decomposed by an oxidizing agent of hydrogen peroxide. Although the concentration as methyl ethyl ketoazine or methyl ethyl substituted hydrazone can be increased, these compounds are extremely stable compounds. The final target product is a high-concentration product of hydrated hydrazine or substituted hydrazine, so that methyl ethyl ketazine or methyl ethyl substituted hydrazone compound is hydrolyzed to form hydrated hydrazine or substituted hydrazine and ketone, and methyl ethyl ketone is recovered. It is necessary to concentrate hydrazine or substituted hydrazine.

第3の製法、第4の製法の両製法において、ケトンアジン又は置換ヒドラゾンの安定物質で得て来る為、ケトンアジン又は置換ヒドラゾンの加水分解が必須である。鉱酸等を触媒にすれば容易に加水分解されるが、得られる化合物はヒドラジン又は置換ヒドラジンの鉱酸塩となり、アルカリで再度中和して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンとしなければならない為に、更に大量の副生塩が生成し公害の原因になると同時に余分の中和原料を使用する為コストアップにもなる。   In both the third production method and the fourth production method, hydrolysis of the ketone azine or the substituted hydrazone is indispensable because it is obtained with a stable substance of the ketone azine or the substituted hydrazone. Although it is easily hydrolyzed if a mineral acid or the like is used as a catalyst, the resulting compound becomes a mineral salt of hydrazine or substituted hydrazine, and must be neutralized again with alkali to form hydrated hydrazine or substituted hydrazine. In addition, a large amount of by-product salt is generated, causing pollution, and at the same time, an extra neutralized raw material is used, resulting in an increase in cost.

これを避ける為に実生産では、安定性の高いケタジン又は置換ヒドラゾンから副生塩が生成しない、高温熱加水分解法が取られている。しかし高温熱加水分解で生成したケトンと水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの再結合反応速度定数も大きくなる。反応速度の差が出せない平衡反応である。最適条件を選択しても極めて少量の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得るに過ぎない。(反応式5)   In order to avoid this, a high-temperature thermal hydrolysis method in which a by-product salt is not generated from highly stable ketazine or substituted hydrazone is employed in actual production. However, the recombination rate constant of the ketone produced by high-temperature thermal hydrolysis and hydrated hydrazine or substituted hydrazine also increases. This is an equilibrium reaction in which there is no difference in reaction rate. Choosing optimal conditions will only yield very small amounts of hydrazine or substituted hydrazine. (Reaction Formula 5)

更に高温での熱加水分解反応を行うと加水分解反応定数が上がるが、ケトンと遊離した水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンとの反応速度定数も上がる二律背反の条件である。高温熱加水分解においてわずかにこの平衡定数に差がある温度点があり、その為高温熱加水分解して得られた水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンとして分離出来る量は極めて少なく、その高温においてケタジン又は置換ヒドラゾンを無限にリサイクルして熱加水分解を行い低濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラゾンを得るに過ぎない。加水分解温度を更に上げて行くとそれに対応して反応速度定数の差が大きくなるという訳ではない。アセトンアジン又はアセトン置換ヒドラゾン(第3の製法)の加水分解には150−160℃程度の温度が最低必要であり、メチルエチルケトンアジン又はメチルエチルケトン置換ヒドラゾン(第4の製法)では180−190℃程度の温度が最低必要である。その他のケトンでは、ケタジン又は置換ヒドラゾンの生成及びこれら化合物の熱加水分解は、不可能に近い。高温熱加水分解を長時間リサイクルして水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る為、大量のエネルギーの浪費とケトンアジン合成時にケトンアジン化の時の不完全反応からヒドラゾンが生じると共に、高温熱加水分解時に不完全分解及び再結合時にヒドラゾンが生成する。ヒドラゾンは、加熱されるとケトアジンと水加ヒドラジンとなる不均化反応を生じるが、水加ヒドラジンとケトンとのヒドラゾンは、不安定化合物であり分子内反応又はケトンとの反応によって、この高温加熱履歴中に多量のピラゾリンやその他の副生物を生成する。又ケトン自体も高温での長時間履歴で縮合物を生じる。またこれ等副生物が原因で製品の純度低下や着色を及ぼす。高温加熱加水分解方法では、エネルギー消費が極めて大きくなり経済性が悪い事と、不純物の含有、着色を有する低品質製品しか得られない問題を有している。ケタジン法での高温熱加水分解で得られる水加ヒドラジン濃度、副生する塩類、その分離方法、濃縮方法等については、その項目で記載した通りである。何れの方法も蒸留精製、必要に応じて再精留が必要となる。   Further, when the thermal hydrolysis reaction is performed at a high temperature, the hydrolysis reaction constant increases, but the reaction rate constant between the ketone and the liberated hydrazine or the substituted hydrazine increases. There is a temperature point with a slight difference in this equilibrium constant in high-temperature thermal hydrolysis, so that the amount that can be separated as hydrated hydrazine or substituted hydrazine obtained by high-temperature thermal hydrolysis is very small. The hydrazone is recycled indefinitely and subjected to thermal hydrolysis to obtain a low concentration of hydrazine or substituted hydrazone. If the hydrolysis temperature is further increased, the difference in the reaction rate constant does not increase correspondingly. For hydrolysis of acetone azine or acetone-substituted hydrazone (third production method), a temperature of about 150-160 ° C. is the minimum, and for methyl ethyl ketone azine or methyl ethyl ketone-substituted hydrazone (fourth production method), a temperature of about 180-190 ° C. Is a minimum requirement. With other ketones, the formation of ketazines or substituted hydrazones and the thermal hydrolysis of these compounds is nearly impossible. High temperature thermal hydrolysis is recycled for a long time to obtain hydrated hydrazine or substituted hydrazine, resulting in hydrazone from waste of energy and incomplete reaction during ketone azine synthesis during ketone azine synthesis, and incomplete during high temperature thermal hydrolysis. Hydrazones are formed during decomposition and recombination. When heated, hydrazone undergoes a disproportionation reaction to form ketoazine and hydrated hydrazine, but hydrazone of hydrated hydrazine and ketone is an unstable compound and is heated at this high temperature by intramolecular reaction or reaction with ketone. It produces a large amount of pyrazoline and other by-products in the history. The ketone itself also forms a condensate with a long history at high temperatures. In addition, these by-products cause a decrease in product purity and coloring. The high-temperature heating hydrolysis method has problems that energy consumption is extremely large and the economy is poor, and that only low-quality products having impurities and coloring can be obtained. The hydrazine concentration obtained by high-temperature thermal hydrolysis in the ketazine method, the by-product salts, the separation method, the concentration method, and the like are as described in the section. Both methods require distillation purification and re-rectification as necessary.

[反応式5]

K1、K2は乖離定数を示す。
[Reaction Formula 5]

K1 and K2 indicate deviation constants.

Ger.P.1,082,889(June 9,1960)Ger.P.1,082,889 (June 9,1960) FR.P.2260569(November,5,1975)FR.P. 2260569 (November, 5, 1975) US.P.4093656(June.6.1978)US.P.4093656 (June.6.1978)

J. Fischer, J. Jander, Z. Anorg. Allgem. Chem., 313, 14(1961)J. Fischer, J. Jander, Z. Anorg. Allgem. Chem., 313, 14 (1961) J.E. Troyan, Ind. Eng. Chem., 45, 2608(1953)J.E.Troyan, Ind.Eng.Chem., 45, 2608 (1953) 林弘、有機合成化学協会誌、33、451頁(1975)Hiroshi Hayashi, Journal of Synthetic Organic Chemistry, 33, 451 (1975) 日本産業・医療ガス協会「液化炭酸ガス取扱テキスト」(2015年9月、54ページ)Japan Industrial and Medical Gas Association "Liquid CO2 Handling Text" (September 2015, p. 54)

本発明は、ケタジン(ケトンアジン)又はヒドラゾン、置換ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物の加水分解を鉱酸等の触媒を使用する事無く、その為副生物や廃棄物の生成が無く、消費エネルギーが少なく、常温等の低い温度で高収率、高効率の方法で行い、高純度、高濃度、任意の濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを経済的に生産する製造法を提供する事を課題とする。又原料として使用するケトンやアルデイド等のカルボニル基を有する化合物が広く使用する事が出来る。使用する炭酸ガスは、循環リサイクル使用が可能である。又従来法では、ケトアジン化合物又はケト置換ヒドラゾン化合物を鉱酸等の触媒を使用する事無く加水分解を行い水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを生成する方法では高温熱加水分解を必要とする為、実質使用可能なケトン化合物は、アセトンかメチルエチルケトンに限定される。又副生塩が大量に出ても良いならば、鉱酸を使用して加水分解し、ヒドラジンの鉱酸塩を得て、再度中和して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る事が出来る。しかし経済性が悪い、大量の副生塩が生じて公害の原因になる等の決定的な欠点を有する。その代り広いカルボニル化合物が使用出来るが、実質生産法としては、使用困難である。   In the present invention, hydrolysis of ketazine (ketone azine) or hydrazone, substituted hydrazone or Schiff base compound does not use a catalyst such as a mineral acid, so there is no generation of by-products or waste, low energy consumption, and room temperature. It is an object of the present invention to provide a production method for economically producing hydrazine or substituted hydrazine having a high purity, a high concentration, and an arbitrary concentration by performing a high yield and high efficiency method at a low temperature such as. In addition, compounds having a carbonyl group such as ketones and aldeides used as raw materials can be widely used. The carbon dioxide used can be recycled and recycled. Further, in the conventional method, the ketoazine compound or keto-substituted hydrazone compound is hydrolyzed without using a catalyst such as a mineral acid to produce a hydrated hydrazine or a substituted hydrazine. Possible ketone compounds are limited to acetone or methyl ethyl ketone. If a by-product salt may be produced in a large amount, it can be hydrolyzed using a mineral acid to obtain a mineral salt of hydrazine and neutralized again to obtain a hydrated hydrazine or a substituted hydrazine. However, it has decisive drawbacks such as poor economic efficiency and a large amount of by-product salt that causes pollution. Instead, a wide range of carbonyl compounds can be used, but it is difficult to use as a substantial production method.

本発明の方法は、全く異なる加水分解機構であるので広い範囲のカルボニル化合物が使用出来る。   Since the method of the present invention has a completely different hydrolysis mechanism, a wide range of carbonyl compounds can be used.

本発明者は、上記課題を解決する為、ケトンアジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物の加水分解において触媒効果の期待される化合物の発見とその使用方法を鋭意検討行った結果、ルイス酸や通常の炭酸水や加圧して炭酸ガスを溶解させた程度の酸性度では、本加水分解反応を行っても低い変換率、低濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得るに過ぎない。加水分解反応の温度を上げると反応は、若干促進されるが、副反応も促進される。本発明の目的を満足させる物ではない。水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンと強固な塩を生成せず、分離して廃棄しなければならない様な塩の生成も無い酸としては、炭酸が考えられるが、常温、常圧での炭酸水のPHは、6.35であり、加圧して溶解度を上げるとPHも下がるが、PH=2.9程度が限界である。この程度の酸性度では、アジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンの加水分解は非常に少ない。反応性を上げる為温度を加圧下で上げて行っても、副反応物が増加するのみで目的物の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの生成はそれほど増加しない。後で詳細説明するが、炭酸ガスは、圧力と温度の兼ね合わせで炭酸ガス状態、亜臨界状態の領域、超臨界状態、液体炭酸ガス状態となる。意外にも最も低圧条件での亜臨界、超臨界状態の炭酸ガス及び更に相図における液体炭酸ガス条件において、水の存在下一挙にスムーズに不純物も生じる事無くアジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物が加水分解され、目的物の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン、又はカルボニル化合物とアミノ化合物が短時間に高収率、高効率で生成される事を発見した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has eagerly studied the discovery of a compound expected to have a catalytic effect in hydrolysis of ketone azine, hydrazone, substituted hydrazone or Schiff base compound and the method of using the compound. When the acidity is such that the carbonated water or the carbon dioxide gas is dissolved by pressurization, only a low conversion rate, low concentration of hydrazine or substituted hydrazine is obtained even if this hydrolysis reaction is carried out. Increasing the temperature of the hydrolysis reaction promotes the reaction slightly, but also promotes side reactions. The object of the present invention is not satisfied. Carbonic acid is considered as an acid that does not produce a strong salt with hydrazine hydrate or substituted hydrazine and does not produce a salt that must be separated and discarded, but the pH of carbonated water at normal temperature and pressure Is 6.35, and when the solubility is increased by pressurization, the pH also decreases, but the limit is about PH = 2.9. At this degree of acidity, there is very little hydrolysis of azine or hydrazone or substituted hydrazone. Even if the temperature is increased under pressure to increase the reactivity, only the amount of side reaction products increases, and the production of the target hydrated hydrazine or substituted hydrazine does not increase so much. As will be described in detail later, the carbon dioxide gas becomes a carbon dioxide state, a subcritical region, a supercritical state, and a liquid carbon dioxide state by combining pressure and temperature. Surprisingly, azine, hydrazone, substituted hydrazone, or Schiff base can be produced without subtle and supercritical carbon dioxide gas under the lowest pressure condition and liquid carbon dioxide gas condition in the phase diagram without causing any impurities in the presence of water. It was discovered that the compound was hydrolyzed, and the target hydrated hydrazine, substituted hydrazine, or carbonyl compound and amino compound were produced in high yield and high efficiency in a short time.

亜臨界、超臨界炭酸ガス及び液体炭酸ガスによって加水分解して、ケトンアジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物から水加ヒドラジン、置換ヒドラジン、カルボニル化合物又はアミノ化合物にする為に、水和物として付加するのに必要な水の量と加水分解反応に必要な量以上の量の水との溶液及び分散物を、40℃等以下の温和な条件で撹拌混合する事によって、効率良く高純度で高濃度、水の量の調整で任意の濃度の水加ヒドラジン、カルバジン酸(ヒドラジンカルボン酸)、置換ヒドラジン、置換カルバジン酸、カルバミン酸誘導体、又はカルボニル化合物とアミノ化合物を得る事が出来る事を発見した。   Hydrolyzed with subcritical, supercritical carbon dioxide and liquid carbon dioxide and added as hydrate to form hydrazine, substituted hydrazine, carbonyl compound or amino compound from ketone azine, hydrazone, substituted hydrazone or Schiff base compound By stirring and mixing a solution and a dispersion of an amount of water necessary for the hydrolysis and an amount of water greater than that required for the hydrolysis reaction under mild conditions such as 40 ° C. or less, high purity and high efficiency can be achieved. It was discovered that by adjusting the concentration and amount of water, hydrazine, carbazic acid (hydrazinecarboxylic acid), substituted hydrazine, substituted carbazic acid, carbamic acid derivatives, or carbonyl compounds and amino compounds of any concentration can be obtained. .

この予想外の反応機構については、仮定であるが、液体炭酸ガスの会合と気体でもなく液体でもないと言われる超臨界炭酸ガスは、ミクロに見ると単分子のガス体ではなく、多くの分子が会合した状態であり、それによる電子リレー機構又はプロトンリレー機構による作用機構を推測して提示する事が出来る。本発明では水との混合物を使用するので、会合炭酸ガスの末端はカルボン酸と考えられる。上記会合機構によってこのプロトンが強い酸性を示すと推定される。生成水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンと炭酸ガスが反応して生成したカルバジン酸又は置換カルバジン酸は、40−70℃に加温する事によって容易に、安全に水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンと炭酸ガスに分解し、生成物として高純度で高濃度、使用した水の量によって任意の濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る事を見出した。必要であれば低濃度品を得る条件で行った場合、先ず水を蒸留塔で溜去して、水加ヒドラジンとの共沸状態で蒸留を行うと80%水加ヒドラジンが得られ、更に水のみ溜去して濃縮して蒸留を行うと100%水加ヒドラジンが得られる。またこの時に精製が行われる事になる。これらの事実確認を行う事によって本発明を完成するに至った。   Although this unexpected reaction mechanism is assumed, supercritical carbon dioxide, which is said to be an association of liquid carbon dioxide and neither a gas nor a liquid, is not a single-molecule gas body, but many molecules. It is possible to present an estimated mechanism of action by the electron relay mechanism or proton relay mechanism. In the present invention, since a mixture with water is used, the end of the associated carbon dioxide gas is considered to be a carboxylic acid. It is presumed that the proton is highly acidic due to the association mechanism. Carbadic acid or substituted carbazic acid produced by the reaction of produced hydrazine or substituted hydrazine and carbon dioxide can be easily and safely decomposed into hydrated hydrazine or substituted hydrazine and carbon dioxide by heating to 40-70 ° C. The present inventors have found that hydrazine or substituted hydrazine having an arbitrary concentration can be obtained depending on the amount of water used with high purity and high concentration as a product. If necessary, when the conditions are such that a low-concentration product is obtained, water is first distilled off in a distillation tower, and distilled in an azeotropic state with hydrated hydrazine to obtain 80% hydrated hydrazine. Only 100% hydrated hydrazine can be obtained by distilling only and concentrating and distilling. At this time, purification is performed. By confirming these facts, the present invention has been completed.

[課題を解決するための手段の詳細な説明]
本発明は、下記反応式(6)に示されるケトンアジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物を亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス、液体炭酸ガスと水和物に必要な水と加水分解に必要な水の量以上の量の水を40℃以下等(この温度に限定されるものではない)で撹拌混合する事に寄って、加水分解反応後、亜臨界炭酸ガス及び超臨界炭酸ガスは、気体と液体の両方の性質を有する状態であるが、炭酸ガスの会合したクラスターの分散状態である。故に反応後亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガスは液相条件に変更し、液体炭酸ガスと合わせて液相にする。静置するとこれ等の炭酸ガス液層と水層が分離した状態となる。水に溶解する炭酸ガスの濃度及び液体炭酸ガスに溶解する水の量は、図2に示されている。超臨界炭酸ガスは有機溶剤の性質を有する為、天然物から有用な有機物を抽出する溶剤として使用されている。しかし液体炭酸ガスが有機溶剤の様な性質を示すという報告は何処にも見られない。超臨界炭酸ガスと低モル比でのアルコール及び有機溶剤の相平衡に関する資料は見られるが、有機反応に関する詳細結果についての解析は、本発明において初めて発見した事実である。亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス及び液体炭酸ガスのその何れの状態でも原料のケタジン(ケトンアジン)及び加水分解で生成したケトン及び生成した水難溶性置換ヒドラジンは、ミクロ的には液体状態と言える亜臨界炭酸ガス層、超臨界炭酸ガス層及び液体炭酸ガス層に溶解しており、水に溶解するケトンもこれ等液体炭酸ガス層に溶解する。水に易溶性の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン及びアミノ化合物は水に溶解するので水層に溶解している。
[Detailed description of means for solving the problem]
The present invention requires the ketone azine, hydrazone, substituted hydrazone or Schiff base compound represented by the following reaction formula (6) for water and hydrolysis required for subcritical carbon dioxide, supercritical carbon dioxide, liquid carbon dioxide and hydrate. After the hydrolysis reaction, subcritical carbon dioxide gas and supercritical carbon dioxide gas are mixed by stirring and mixing an amount of water that is equal to or greater than 40 ° C. or less (not limited to this temperature) It is a state having both gas and liquid properties, but is a dispersed state of clusters in which carbon dioxide gas is associated. Therefore, after the reaction, the subcritical carbon dioxide gas and supercritical carbon dioxide gas are changed to the liquid phase conditions and are combined with the liquid carbon dioxide gas to form a liquid phase. When left standing, the carbon dioxide liquid layer and the aqueous layer are separated. The concentration of carbon dioxide dissolved in water and the amount of water dissolved in liquid carbon dioxide are shown in FIG. Since supercritical carbon dioxide has the property of an organic solvent, it is used as a solvent for extracting useful organic substances from natural products. However, there are no reports that liquid carbon dioxide exhibits properties like organic solvents. Although data on phase equilibria between supercritical carbon dioxide and alcohol and organic solvents at low molar ratios can be seen, analysis of detailed results on organic reactions is a fact discovered for the first time in the present invention. In any of subcritical carbon dioxide gas, supercritical carbon dioxide gas and liquid carbon dioxide gas, the raw material ketazine (ketone azine), the ketone produced by hydrolysis, and the poorly water-soluble substituted hydrazine produced can be said to be in a liquid state microscopically. It dissolves in the critical carbon dioxide layer, supercritical carbon dioxide layer and liquid carbon dioxide layer, and the ketone dissolved in water also dissolves in these liquid carbon dioxide layers. Since hydrated hydrazine, substituted hydrazine and amino compounds, which are readily soluble in water, are dissolved in water, they are dissolved in the aqueous layer.

資料(1)に示す様に、液体炭酸ガスの比重は、温度と液化させる圧力によって異なって来る。液体炭酸ガスの臨界点は、31.1℃、7.38MPaである。液体炭酸ガスの各温度、圧力における密度は、資料(1)に示される通りである。本発明で使用する溶剤は亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス及び液化炭酸ガスと水であり、反応終了後亜臨界炭酸ガス及び超臨界炭酸ガスを温度又は、及び圧力を調整して液体炭酸ガスに変換する。図2に示されるように低温での液化炭酸ガスに溶解する水も、水に溶解する液化炭酸ガスも非常に低い濃度である。相互に溶解し得ない水及び液化炭酸ガスは分離した状態である。水又は液化炭酸ガスに溶解するケトンアジン又はケトンヒドラゾン又はケトン置換ヒドラゾン及び水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンやカルバジン酸又は置換カルバジン酸等の物質によって凝固点降下を示したとしても、水の量が多くなると非常に低温にすると氷になる。撹拌下水層が個体になるので液体炭酸ガス層に固体化した水層のスラリー状態になる。−10℃以上では液体炭酸ガスの比重は1以下となり、本発明の方法を好ましい反応条件で実行する場合、液体炭酸ガスと水の混合系であるので、液体炭酸ガス層が上層に来て水の層が下層にくる。液化炭酸ガス及び水に溶解出来る以上の原料が使用される場合、原料は液化炭酸ガス及び水に分散した状態もしくは液化炭酸ガス、水、原料の3層を形成する。原料及び生成物によって凝固点降下を起こすが、又は液体炭酸ガス層に固体化した水層のスラリー状態の物を処理しても良いが、反応性、熱効率、後処理等の観点から−30℃位以上40℃以下の温度で反応を行うのが好ましい。更に好ましくは、−10℃以上30℃以下の温度で反応を行うのが好ましい。これ等の温度に対する圧力については、圧力容器の容積と充填する液体炭酸ガスの充填量(充填定数)に依存し、図4の項目で説明する。60%水加ヒドラジンの凝固点は、−70.7℃で、100%水加ヒドラジンの凝固点は、−51.7℃である。しかしこれらの反応条件に限定されるものではない。   As shown in document (1), the specific gravity of liquid carbon dioxide varies depending on the temperature and the pressure to be liquefied. The critical point of liquid carbon dioxide is 31.1 ° C. and 7.38 MPa. The density at each temperature and pressure of liquid carbon dioxide is as shown in the document (1). The solvent used in the present invention is subcritical carbon dioxide gas, supercritical carbon dioxide gas, liquefied carbon dioxide gas and water, and after completion of the reaction, the temperature or pressure of the subcritical carbon dioxide gas and supercritical carbon dioxide gas is adjusted to adjust the liquid carbon dioxide gas. Convert to As shown in FIG. 2, the water dissolved in the liquefied carbon dioxide gas at a low temperature and the liquefied carbon dioxide gas dissolved in the water have very low concentrations. Water and liquefied carbon dioxide that cannot dissolve each other are in a separated state. Even if the freezing point depression is caused by a substance such as ketone azine or ketone hydrazone or ketone-substituted hydrazone and hydrated hydrazine or substituted hydrazine or carbazic acid or substituted carbazic acid that dissolves in water or liquefied carbon dioxide gas, It becomes ice at low temperatures. Since the stirring sewage water layer becomes a solid, it becomes a slurry state of the water layer solidified into the liquid carbon dioxide layer. Above -10 ° C, the specific gravity of the liquid carbon dioxide gas is 1 or less, and when the method of the present invention is carried out under the preferred reaction conditions, the liquid carbon dioxide gas layer comes into the upper layer and the The layer of comes to the lower layer. When more raw materials than can be dissolved in liquefied carbon dioxide and water are used, the raw materials are dispersed in liquefied carbon dioxide and water, or form three layers of liquefied carbon dioxide, water, and raw materials. Although the freezing point is lowered by the raw material and the product, or the slurry in the water layer solidified in the liquid carbon dioxide layer may be treated, it is about −30 ° C. from the viewpoint of reactivity, thermal efficiency, post-treatment, etc. The reaction is preferably performed at a temperature of 40 ° C. or lower. More preferably, the reaction is preferably performed at a temperature of −10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. The pressure with respect to these temperatures depends on the volume of the pressure vessel and the filling amount (filling constant) of liquid carbon dioxide gas to be filled, and will be described in the items of FIG. The freezing point of 60% hydrazine is -70.7 ° C, and the freezing point of 100% hydrazine is -51.7 ° C. However, it is not limited to these reaction conditions.

(非特許文献4)
(Non-Patent Document 4)

原料のアジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物の量に対して任意の割合の液体炭酸ガスの使用が可能である。加水分解反応が進行するに従って、原料のケトンアジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物は、水加ヒドラジン、置換ヒドラジン、カルバジン酸、置換カルバジン酸、カルバミン酸、カルバミン酸誘導体、アミノ化合物とケトン又はカルボニル化合物に加水分解される。生成した水易溶性の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン、カルバジン酸及び置換カルバジン酸は、水層に溶解し、ケトン、水難溶性の置換ヒドラジン類及び置換カルバジン酸は液体炭酸ガスに溶解する。シッフ塩基化合物は、カルボニル化合物とアミノ化合物又はカルバミン酸誘導体に分解され、同様に液体炭酸ガス層又は水層に溶解する。   It is possible to use liquid carbon dioxide in any proportion with respect to the amount of the raw material azine, hydrazone, substituted hydrazone or Schiff base compound. As the hydrolysis reaction proceeds, the raw material ketone azine, hydrazone, substituted hydrazone or Schiff base compound is hydrated hydrazine, substituted hydrazine, carbazic acid, substituted carbazic acid, carbamic acid, carbamic acid derivative, amino compound and ketone or carbonyl compound To be hydrolyzed. The produced readily water-soluble hydrazine, substituted hydrazine, carbazic acid and substituted carbazine acid are dissolved in the aqueous layer, and the ketone, poorly water-soluble substituted hydrazines and substituted carbazine acid are dissolved in liquid carbon dioxide. The Schiff base compound is decomposed into a carbonyl compound and an amino compound or a carbamic acid derivative, and similarly dissolved in a liquid carbon dioxide layer or an aqueous layer.

本技術による加水分解では、ケトンと水加ヒドラジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラジンとの反応で生じるアジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンに戻る反応やケトンの縮合物等の副生物を全く生じない。反応後温度又は圧力を調整し亜臨界、超臨界炭酸ガスの場合、液体炭酸ガスに変換し、液体炭酸ガス層と水層を分離する。水層を30−100℃に好ましくは、40−70℃に加温する事に寄って残存しているカルバジン酸又は置換カルバジン酸として存在する化合物が、水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンと炭酸ガスに容易に安全に分解される。(反応式7)しかしこの条件に限定されるものではない。シッフ塩基化合物の場合も同様である。   Hydrolysis according to the present technology does not produce any by-products such as a reaction that returns to azine, hydrazone, or substituted hydrazone, or a condensate of ketone, which is generated by the reaction of ketone with hydrazine, hydrazone, or substituted hydrazine. After the reaction, the temperature or pressure is adjusted, and in the case of subcritical or supercritical carbon dioxide, it is converted to liquid carbon dioxide, and the liquid carbon dioxide layer and aqueous layer are separated. The compound existing as carbazic acid or substituted carbazic acid remaining by heating the aqueous layer to 30-100 ° C, preferably 40-70 ° C, is easily converted into hydrated hydrazine or substituted hydrazine and carbon dioxide. Safely disassembled. (Reaction Scheme 7) However, it is not limited to this condition. The same applies to the Schiff base compound.

水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの濃度は、添加する水の量に依存するが、目的とする水加ヒドラジンの製品濃度に対応する水の量を加水分解反応時に添加して目的の濃度に近い水加ヒドラジンを直接得る事が出来る。通常60−100%の濃度の水加ヒドラジンが使用される。ユーザーによっては、5−60%の水加ヒドラジンも使用されている場合があるので、その濃度になるように水の量を調節しても良い。精密な製品の濃度に設定する場合は、得られた粗製水加ヒドラジンの濃度を分析し、必要に応じて高濃度水加ヒドラジンを添加するか、水を添加して所定の濃度に調整する。   The concentration of the hydrated hydrazine or substituted hydrazine depends on the amount of water to be added, but the amount of water corresponding to the product concentration of the desired hydrated hydrazine is added during the hydrolysis reaction to bring the hydrated water close to the desired concentration. You can get hydrazine directly. Usually 60-100% hydrated hydrazine is used. Some users may also use 5-60% hydrazine, so the amount of water may be adjusted to achieve that concentration. When setting to a precise product concentration, the concentration of the obtained crude hydrated hydrazine is analyzed, and if necessary, high concentration hydrated hydrazine is added or water is added to adjust to a predetermined concentration.

更に高純度の水加ヒドラジンを必要とする場合、得られた高濃度水加ヒドラジンを精留して得る事が出来る。100%水加ヒドラジンで精留しておくと、希釈する事に寄って任意濃度の水加ヒドラジンを調整することで各種濃度の製品対応が可能である。また粗製水加ヒドラジンの濃度調整用に使用も出来る。又無水ヒドラジンが必要な場合、100%水加ヒドラジンから脱水を行い、必要に応じて蒸留する事によって得る事が出来る。水加ヒドラジンは80%で水と共沸するので、共沸製品で分留すると80%水加ヒドラジンが得られるが、反応時に使用する水の量をアジン又はヒドラゾンの加水分解に必要な水の量と80%水加ヒドラジンへの必要量以下の量にしておくと、80%水加ヒドラジン以上の任意の高濃度の水加ヒドラジンを得る事が出来る。置換ヒドラジンは水和物を形成しないので加水分解に必要な水の量以上の水の添加で良い。これ等から水の沸点まで上げて水のみを留去させ、その後濃縮された100%水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを分留すれば良い。水加ヒドラジンの蒸留時には、水加ヒドラジンの分解、空気中の酸素での分解を避ける為に窒素等の不活性ガス中で蒸留しなければならない。又置換ヒドラジンは、更に不安定であるので置換ヒドラジンに適した不活性ガスと添加剤の中で蒸留しなければならない。   Further, when high purity hydrazine is required, the obtained high concentration hydrazine can be obtained by rectification. If rectification is performed with 100% hydrazine, products with various concentrations can be prepared by adjusting hydrazine having an arbitrary concentration according to dilution. It can also be used to adjust the concentration of crude hydrated hydrazine. When anhydrous hydrazine is required, it can be obtained by dehydrating from 100% hydrazine and distilling if necessary. Since hydrated hydrazine azeotropes with water at 80%, 80% hydrated hydrazine is obtained by fractional distillation with an azeotropic product. The amount of water used during the reaction depends on the amount of water required for hydrolysis of azine or hydrazone. If the amount is less than the amount required for 80% hydrazine, an arbitrarily high concentration of hydrazine of 80% hydrazine or higher can be obtained. Since substituted hydrazine does not form a hydrate, it is sufficient to add more water than is necessary for hydrolysis. From these, the boiling point of water is raised and only water is distilled off, and then concentrated 100% hydrazine or substituted hydrazine may be fractionally distilled. When distilling hydrated hydrazine, it must be distilled in an inert gas such as nitrogen in order to avoid decomposition of hydrated hydrazine and decomposition with oxygen in the air. Also, substituted hydrazines are more unstable and must be distilled in inert gases and additives suitable for substituted hydrazines.

[反応式6]
[Reaction Scheme 6]

[化学式1]
ケトンアジン
[Chemical Formula 1]
Ketone azine

反応式(6)における化合物(1)は、ケタジン(ケトンアジン)を示し、化合物(2)はケトンを示す。化合物(3)は化合物(2)と同様のケトンを示すか、別種のケトンを示す。化合物(4)は、水加ヒドラジン(ヒドラジンヒドラート、ヒドラジン水和物)を示す。化学式1のR、R、R、Rは、同一でもそれぞれ異なっていても又その組合せでも又RとR及びR、Rが結合していても良い。炭素のみでなく水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有していても良い。置換基を有していても良い。置換基としてアルキル基、アルキニル基、アルケニル基、アラルキル基、アルキレン基、アリール基、アリル基、縮合環基、ヘテロ原子を有するこれ等の基で、又ケトンアジン又はヒドラゾンを生成する時に悪い影響を及ぼさないハロゲン、ニトロ基、OH基、チオール基等の置換基を有していても良い。しかしこれ等の置換基に限定されるものではない。少なくともR、R、R、Rと結合した1個のカルボニル基とヒドラジンが結合した構造を有する事を基本条件とする。In the reaction formula (6), the compound (1) represents ketazine (ketone azine), and the compound (2) represents a ketone. Compound (3) represents the same ketone as compound (2) or a different type of ketone. Compound (4) represents hydrated hydrazine (hydrazine hydrate, hydrazine hydrate). R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the chemical formula 1 may be the same or different, or a combination thereof, or R 1 and R 2 and R 3 and R 4 may be bonded. You may have not only carbon but hetero atoms, such as a hydrogen atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. It may have a substituent. Alkyl group, alkynyl group, alkenyl group, aralkyl group, alkylene group, aryl group, allyl group, condensed ring group, and these groups having a heteroatom as a substituent, and also adversely affect the formation of ketone azine or hydrazone. May have a substituent such as halogen, nitro group, OH group, thiol group. However, it is not limited to these substituents. The basic condition is to have a structure in which at least one carbonyl group bonded to R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and hydrazine are bonded.

[化学式2]
ケトン(1)
[Chemical formula 2]
Ketone (1)

化学式(1)で示した条件のケトンを示す。R、R、は、化学式(1)で記載した内容と同じである。The ketone of the conditions shown by Chemical formula (1) is shown. R 1 and R 2 are the same as described in chemical formula (1).

[化学式3]
ケトン(2)
[Chemical formula 3]
Ketone (2)

化学式(1)で示した条件のケトンを示す。R、Rは、化学式(1)で記載した内容と同じである。The ketone of the conditions shown by Chemical formula (1) is shown. R 3 and R 4 are the same as those described in chemical formula (1).

[化学式4]
水加ヒドラジン(ヒドラジンヒドラート、ヒドラジン水和物)
[Chemical formula 4]
Hydrated hydrazine (hydrazine hydrate, hydrazine hydrate)

[化学式5]
ヒドラゾン
[Chemical formula 5]
Hydrazone

化学式(1)で示した条件のヒドラゾンを示す。R、R、R、Rは、化学式(1)で記載した内容と同じである。R5、R6も化学式(1)でR、R、R、Rで記載した内容と同一である。The hydrazone of the conditions shown by Chemical formula (1) is shown. R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are the same as those described in chemical formula (1). R5 and R6 are also the same as those described for R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in chemical formula (1).

[化学式6]
カルバジン酸(ヒドラジンカルボン酸)
[Chemical formula 6]
Carbazine acid (hydrazinecarboxylic acid)

[化学式7]
置換ヒドラジン
[Chemical formula 7]
Substituted hydrazine

化学式(7)におけるR、Rは、化学式(5)で記載した内容と同じである。R 5 and R 6 in chemical formula (7) are the same as those described in chemical formula (5).

[反応式7]
カルバジン酸(ヒドラジンカルボン酸)の加水分解
[Reaction Scheme 7]
Hydrolysis of carbazic acid (hydrazinecarboxylic acid)

本発明は、前記化学式(1)及び化学式(5)で示されるケトンアジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンを鉱酸等のプロトン触媒等を使用する事なく、室温等の低温において亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス及び液体炭酸ガス中で加水分解して、副生物を生成しない高純度で高濃度又は任意の濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを実質的に1段反応で得て、液体炭酸ガス層(温度及び圧力で変換した亜臨界、超臨界状態を含む)と水層を層分離して容易で安全な方法によって、安価で副生物がなく、省エネルギーで無公害な方法で水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを製造する方法である。使用する液体炭酸ガスや原料に使用したケトンやアルデヒドの副反応を起こす事無く容易に分離回収し、リサイクル使用する事が出来る水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの製造方法である。   The present invention provides a subcritical carbon dioxide gas, a supercritical carbon dioxide at a low temperature such as room temperature without using a ketone azine, hydrazone or substituted hydrazone represented by the chemical formulas (1) and (5) at a low temperature such as room temperature. Hydrolyzed in gas and liquid carbon dioxide to obtain high-purity, high-concentration or any concentration of hydrogenated hydrazine or substituted hydrazine that does not produce by-products in a substantially one-stage reaction, and a liquid carbon dioxide layer (temperature (Including subcritical and supercritical states converted by pressure) and water layers are separated by an easy and safe method, and hydrated hydrazine or substituted hydrazine is produced in an energy-saving and non-polluting method at low cost, without by-products. It is a manufacturing method. This is a method for producing a hydrated hydrazine or a substituted hydrazine that can be easily separated and recovered without causing side reactions of the ketone or aldehyde used in the liquid carbon dioxide gas or raw material, and can be recycled.

本発明の目的は、水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンを得る事であるが、上記に記載した推定反応機構から明白な様にケトンアジンやヒドラゾンの加水分解に限定される物ではなく、シッフ塩基等の構造に示されるイミノ結合(−C=N−)を有する化合物の加水分解にも適用出来る反応である。   The object of the present invention is to obtain a hydrated hydrazine or a substituted hydrazine, but it is not limited to the hydrolysis of ketone azine or hydrazone, as is apparent from the above-described presumed reaction mechanism, but a structure such as a Schiff base. This reaction can also be applied to hydrolysis of a compound having an imino bond (—C═N—) shown in FIG.

図1は、COで飽和した水のpHを示す。FIG. 1 shows the pH of water saturated with CO 2 . 図2は、水に対するCOの溶解度及びCOに対する水の溶解度を示す。Figure 2 shows the solubility of water solubility and CO 2 CO 2 for water. 図3は、COの状態図を示す。FIG. 3 shows a state diagram of CO 2 . 図4は、圧力容器内のCOの状態を示す。FIG. 4 shows the state of CO 2 in the pressure vessel.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、亜臨界炭酸ガス又は超臨界炭酸ガス又は液体炭酸ガスと水との混合系に、ケトンアジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンを添加し−56.6℃以上で60℃以下、好ましくは−30℃〜40℃、更に好ましくは−10〜30℃で撹拌混合する事に寄って、ケトンアジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンを加水分解し、ケトンと水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンに高効率、高濃度で変換する水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの製造方法である。詳細な説明は、「問題を解決する為の手段の詳細な説明」の項において説明した通りである。反応結果の詳細な解析を行うと反応式(6)及び(9)で示される反応で進行していると考えられる。更に反応式(6)を詳細に解析すると、反応式(8)及び反応式(7)の反応及び反応生成物も認められる。加水分解反応後、亜臨界炭酸ガス層、超臨界炭酸ガス層の温度及び圧力を調整して、好ましくは全て液体炭酸ガス層として分離して、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィーで分析すると原料のケトンが確認される。液体炭酸ガス層から液体炭酸ガスを炭酸ガス化して気化させるとケトンが残る事が確認される。低温で分離した水層を減圧下濃縮するとかメタノール等の水に溶解する貧溶媒を添加すると一部結晶が析出する。この結晶をIR及び液体クロマトグラフィーで確認するとカルバジン酸(ヒドラジンカルボン酸)又は置換カルバジン酸と同定された。カルバジン酸又は置換カルバジン酸は、不安定な化合物で40℃から60℃程度の温度が掛かると容易に安全に又完全に水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンと炭酸ガスに分解する。本反応の水層を加熱すると泡が発生し分析すると炭酸ガスである事が判明した。   In the present invention, a ketone azine, a hydrazone, or a substituted hydrazone is added to a mixed system of subcritical carbon dioxide gas, supercritical carbon dioxide gas, liquid carbon dioxide gas and water, and -56.6 ° C or higher and 60 ° C or lower, preferably -30 ° C. Water that hydrolyzes ketone azine, hydrazone, or substituted hydrazone and stirs and mixes at -40 ° C, more preferably -10-30 ° C, and converts it into ketone and hydrated hydrazine or substituted hydrazine with high efficiency and high concentration. This is a method for producing hydrazine or substituted hydrazine. The detailed description is as described in the section “Detailed Description of Means for Solving Problems”. When a detailed analysis of the reaction results is performed, it is considered that the reaction proceeds by the reactions shown in the reaction formulas (6) and (9). Furthermore, when reaction formula (6) is analyzed in detail, the reaction and reaction product of reaction formula (8) and reaction formula (7) are also recognized. After the hydrolysis reaction, the temperature and pressure of the subcritical carbon dioxide layer and supercritical carbon dioxide layer are adjusted, preferably all separated as a liquid carbon dioxide layer and analyzed by gas chromatography or liquid chromatography. Is confirmed. It is confirmed that the ketone remains when the liquid carbon dioxide gas is vaporized by carbonization from the liquid carbon dioxide layer. When the aqueous layer separated at low temperature is concentrated under reduced pressure or a poor solvent that dissolves in water such as methanol is added, some crystals are precipitated. When this crystal was confirmed by IR and liquid chromatography, it was identified as carbazic acid (hydrazinecarboxylic acid) or substituted carbazic acid. Carbazine acid or substituted carbazic acid is an unstable compound, and when it is subjected to a temperature of about 40 ° C. to 60 ° C., it is easily and safely decomposed into hydrated hydrazine or substituted hydrazine and carbon dioxide. When the aqueous layer of this reaction was heated, bubbles were generated, and analysis revealed that it was carbon dioxide.

[アセトンアジン又はアセトンヒドラゾンの現在製法に於ける加水分解]
アセトンアジンを形成する現在の製法では、先ず反応後の組成であるアンモニア、アセトン、アセトンアジン、アセトンヒドラゾン、水化ヒドラジン、水等の揮発性の物質を全て一端留去して、蒸留塔底部に塩類を濃縮して水溶液として分離、除去する。同時に揮発成分からアンモニアを回収し、次いでケトン類を分離する。アセトンアジン及びアセトンヒドラゾンを含有する水溶液を加水分解塔で加熱分解反応に入る。
[Hydrolysis in the current production process of acetone azine or acetone hydrazone]
In the current process for forming acetone azine, first all volatile substances such as ammonia, acetone, acetone azine, acetone hydrazone, hydrazine hydrate, water, etc., which are the compositions after the reaction, are distilled off at the bottom of the distillation column. The salts are concentrated and separated and removed as an aqueous solution. At the same time, ammonia is recovered from the volatile components, and then the ketones are separated. An aqueous solution containing acetone azine and acetone hydrazone enters a thermal decomposition reaction in a hydrolysis tower.

、R、R、Rがメチル基であるアセトンアジンに於ける加水分解は、多数段方式の加水分解塔の底部缶のアセトンアジン水溶液(アセトンアジンと水は共沸を示す。水化ヒドラジンと水も共沸する)を反応式(1)で示すK1が僅かにK2を上回る130−150℃に加熱して、先ず過剰の水を留去し、更に高温熱加水分解で生じた水加ヒドラジンとアセトンとの再結合を免れた極めて少量の遊離アセトンを留去し、未加水分解、再結合して生成したアセトンアジンをリサイクル高温熱加水分解を行い少量づつ塔頂からアセトンを留去する。生成した水加ヒドラジンは塔底に残る。大量の蒸気を消費し長時間を掛けてアセトンアジンをリサイクルして20−30%の水加ヒドラジン水溶液を得る。長時間アセトンアジンを高温にさらす事によって片方が加水分解されたアセトンヒドラゾンからピラゾリン等の副反応物やアセトンの縮合物等の副生物の生成を増加させる。塔底に得られて20−30%の低濃度水加ヒドラジンを空気中の酸素で分解される事を避ける為、また安全性の確保の為窒素等の不活性ガスの存在下で別途精留を行い、先ず水を留去して濃縮を行い、次いで水加ヒドラジンと水との共沸物で精留を行うと80%水加ヒドラジンとして得られる。それでもまだ不純物を含有する。高純度及び高濃度水加ヒドラジンを必要とする場合、酸化を防止する為又安全性を確保する為、窒素等の付加性ガスの存在下水を先ず留去し濃度を上げて再精留を行う。100%水加ヒドラジンを得るには、酸化を防止する為窒素等の不活性ガスの存在下、先ず水を塔頂から留去して塔底に100%水加ヒドラジンを得て、これを再度精留して塔頂から100%水加ヒドラジンを得る。Hydrolysis in acetone azine in which R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are methyl groups is an acetone azine aqueous solution in the bottom can of a multistage hydrolysis tower (acetone azine and water show azeotropy. The hydrated hydrazine and water azeotrope) is heated to 130-150 ° C where the K1 in the reaction formula (1) is slightly higher than K2, firstly excess water is distilled off, and further generated by high-temperature thermal hydrolysis. Distilling off a very small amount of free acetone free from the recombination of hydrated hydrazine and acetone, recycling the acetone azine produced by unhydrolyzed and recombined by high-temperature thermal hydrolysis, and removing acetone from the top of the tower in small portions. Distill off. The produced hydrazine remains at the bottom of the tower. A large amount of steam is consumed and acetone azine is recycled over a long period of time to obtain a 20-30% aqueous hydrazine solution. By subjecting acetone azine to a high temperature for a long period of time, the production of by-products such as side reaction products such as pyrazoline and acetone condensate is increased from acetone hydrazone, one of which is hydrolyzed. Separated rectification in the presence of inert gas such as nitrogen to avoid decomposition of 20-30% low concentration hydrazine obtained in the tower bottom with oxygen in the air and to ensure safety First, water is distilled off for concentration, and then rectification is performed with an azeotrope of hydrated hydrazine and water to obtain 80% hydrated hydrazine. Still contains impurities. When high-purity and high-concentration hydrazine is required, in order to prevent oxidation and to ensure safety, water is first distilled off in the presence of additional gas such as nitrogen, and the concentration is increased and re-rectification is performed. . To obtain 100% hydrazine, in order to prevent oxidation, in the presence of an inert gas such as nitrogen, water is first distilled off from the top of the tower to obtain 100% hydrazine at the bottom of the tower. Rectification is performed to obtain 100% hydrazine hydrate from the top.

置換ヒドラジンを得る場合は、不安定化合物である為、水加ヒドラジンと同様の処理で得る事は出来ない。置換ヒドラジンの蒸留の為の特別の環境条件が必要である。   When obtaining a substituted hydrazine, since it is an unstable compound, it cannot be obtained by the same treatment as hydrated hydrazine. Special environmental conditions for distillation of substituted hydrazines are required.

[過酸化水素法の現在製法に於ける加水分解]
現在の過酸化水素法では、メチルエチルケトンを使用する。特許、文献等において過酸化水素法の反応過程、反応機構が明記されていないが、特許の実施例の状況及び化学知識から考えられるのは、過酸化水素法では、先ずメチルエチルエトンとアンモニアを反応させてメチルエチルケトンイミンを生成する必要がある。アセトンではアセトンイミンが不安定なのでアセトンを使用しない。過酸化水素法では、特許において原料のメチルエチルケトンとアンモニア混合に始まって、結果としてメチルエチルケタジンが生成すると記載されている。メチルエチルケタジンは水に不溶であり、分離が容易であるメリットがあるが、メチルエチルケタジンはより安定な化合物であり加水分解が更に困難であり、高温熱加水分解を行うが、この反応も反応式(5)で示す平衡反応である。高温熱加水分解時、平衡定数K1がK2を極めて小さな差であるが、K1定数が上回る温度は、180−200℃の高温である。メチルエチルケタジンの熱加水分解に必要な水とヒドラジンの水和物に必要な水との理論量以上の水との混合物を外部加熱するか或いは、180−200℃の高温蒸気を吹込み加熱して極めて少量づつ解離したメチルエチルケトンを加水分解塔の塔上から留去し、生成した水加ヒドラジン水溶液は、到底に残る。大量のエネルギーを消費し長時間を掛けて未分解のメチルエチルケタジンとメチルエチルケトンと水加ヒドラジンが再結合したメチルエチルケタジンの混合物を無限にリサイクルして水加ヒドラジンを得る。この製法での加水分解に消費するエネルギーは、アセトンアジンの加水分解に消費するエネルギーよりはるかに大きな量になる。この高温にメチルエチルケタジンを長時間さらす事によって副生物(最大成分はピラゾリン類やケトンの縮合物)の生成を増加させ、これ等の原因で製品の着色も大きな問題である。また本製法では、毒性の強いヒ素誘導体のカコジルと称する触媒が必須である。この触媒の回収方法、その為のコストが問題になる。
[Hydrolysis in the current production method of the hydrogen peroxide method]
In the current hydrogen peroxide method, methyl ethyl ketone is used. The reaction process and reaction mechanism of the hydrogen peroxide method are not specified in patents, documents, etc., but the situation and chemical knowledge of the examples of the patent are considered to be based on the hydrogen peroxide method. It is necessary to react to produce methyl ethyl ketone imine. In acetone, acetone imine is unstable, so acetone is not used. In the hydrogen peroxide method, it is described in the patent that starting with a mixture of raw material methyl ethyl ketone and ammonia, methyl ethyl ketazine is formed as a result. Methyl ethyl ketazine is insoluble in water and has the advantage of being easily separated, but methyl ethyl ketazine is a more stable compound that is more difficult to hydrolyze and performs high-temperature thermal hydrolysis. Is an equilibrium reaction represented by reaction formula (5). At the time of high-temperature thermal hydrolysis, the equilibrium constant K1 is a very small difference from K2, but the temperature at which the K1 constant exceeds is a high temperature of 180-200 ° C. A mixture of water necessary for thermal hydrolysis of methyl ethyl ketazine and water necessary for hydrazine hydrate exceeds the theoretical amount is heated externally, or heated by blowing high-temperature steam at 180-200 ° C. Then, methyl ethyl ketone dissociated in a very small amount is distilled off from the top of the hydrolysis tower, and the resulting hydrated hydrazine aqueous solution remains at all. A large amount of energy is consumed and a mixture of methyl ethyl ketazine in which undecomposed methyl ethyl ketazine, methyl ethyl ketone, and hydrated hydrazine are recombined is recycled indefinitely to obtain hydrated hydrazine. The energy consumed for hydrolysis in this process is much greater than the energy consumed for hydrolysis of acetone azine. By exposing methylethyl ketazine to this high temperature for a long time, the production of by-products (the largest component is a condensate of pyrazolines and ketones) is increased, and coloring of products is also a big problem due to these reasons. In this production method, a highly toxic arsenic derivative called cacodyl is essential. The recovery method of this catalyst and the cost for it become a problem.

その他のR、R、R、R、R、Rの分子量が大きなカルボニル基を有する化合物のアジン化合物類及びヒドラゾン化合物類の場合、加熱加水分解は、不可能になる。強酸による加水分解でしか解離させる事は出来ない。ベンゾフェノンやシクロヘキサノンを使用する発表もあるが、硫酸等の強酸で加水分解し、ヒドラジンの硫酸塩等を得ている。水加ヒドラジンを得る為には、アルカリ物質で中和し、大量の塩の副生物を生じる問題がある。(非特許文献3)In the case of other azine compounds and hydrazone compounds of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 having a large carbonyl group and having a carbonyl group, thermal hydrolysis is impossible. It can be dissociated only by hydrolysis with a strong acid. There are also announcements using benzophenone and cyclohexanone, but hydrolyzed with strong acid such as sulfuric acid to obtain hydrazine sulfate. In order to obtain hydrated hydrazine, there is a problem in that it is neutralized with an alkaline substance to produce a large amount of salt by-products. (Non Patent Literature 3)

[ヒドラゾンの場合の説明]
反応系で安定なケタジンになる中途状態で止まっている不完全反応物質としてのヒドラゾン及び熱加水分解時にケトンと水加ヒドラジンの再結合での不完全反応物質として少量のヒドラゾンが認められる。一方置換ヒドラジンとの反応の場合、原料が置換アミンとアンモニアが原料となるので種々の生成物の混合物の中の1化合物として得られる。置換基を有するアミンからの置換ヒドラゾンは、遊離のヒドラジノ基を有さないので還元性が無く安定である。ケトンとアンモニアの混合物を次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤で水加ヒドラジンを生成して時の不完全反応物、及び生成した水加ヒドラジンに、1分子のケトンが再結合して生成したヒドラゾンのみが利用出来るが、1分子の水加ヒドラジンに2分子のケトンが反応してケタジンとなり安定化合物を生成する製法と異なり、第1の製法、第2の製法と同等の問題点を有する。亜臨界状態炭酸ガスの場合、超臨界炭酸ガスの場合、液体炭酸ガス場合においても、ヒドラゾンは水への溶解性があるが、置換ヒドラゾンは、水、液体炭酸ガスへの溶解性も低いので特別に有利になる点がない。本来の合成反応において、生成したケタジン又は置換ヒドラゾンの中にヒドラゾン又は置換ヒドラゾンの状態で含まれる場合があるので、熱加水分解や本発明における液体炭酸ガス(亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス系を含む)での熱加水分解時に水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンへ変換して少しでも目的物の習得に寄与する事を目的として処理する。またヒドラゾン化合物は、不均化反応を生じてアジン化合物とヒドラジンとなる。生じたヒドラジンは、酸化剤で分解される事になる。
[Explanation for Hydrazone]
A small amount of hydrazone is observed as an incomplete reactant in the recombination of ketone and hydrated hydrazine during thermal hydrolysis and hydrazone as an incomplete reactant stopped in the middle state to become stable ketazine in the reaction system. On the other hand, in the case of reaction with a substituted hydrazine, the raw material is a substituted amine and ammonia, so that it is obtained as one compound in a mixture of various products. A substituted hydrazone from an amine having a substituent does not have a free hydrazino group and is therefore not reducible and stable. A hydrazone produced by recombination of one molecule of ketone with the incompletely reacted product of hydrazine produced from a mixture of ketone and ammonia with an oxidizing agent such as sodium hypochlorite, and the produced hydrazine. However, unlike the production method in which 1 molecule of hydrazine reacts with 2 molecules of ketone to form ketazine to produce a stable compound, it has the same problems as the first production method and the second production method. In the case of subcritical carbon dioxide, supercritical carbon dioxide, and liquid carbon dioxide, hydrazone is soluble in water, but substituted hydrazone is special because it has low solubility in water and liquid carbon dioxide. There is no point in favor of. In the original synthesis reaction, the produced ketazine or substituted hydrazone may be contained in the form of hydrazone or substituted hydrazone, so that it can be thermally hydrolyzed or liquid carbon dioxide gas (subcritical carbon dioxide gas, supercritical carbon dioxide gas system in the present invention). In order to contribute to the acquisition of the target product by converting to hydrazine hydrate or substituted hydrazine at the time of thermal hydrolysis. Further, the hydrazone compound undergoes a disproportionation reaction to become an azine compound and hydrazine. The produced hydrazine is decomposed with an oxidizing agent.

本発明における処理の中間物としてヒドラゾン化合物の存在、経由の可能性が考えられる。反応の途中段階で液体クロマトグラフィーで確認を行うとヒドラゾン化合物と推定されるピークを認める。又熱加水分解過程で途中段階の反応液の中にも液体クロマトグラフィーでヒドラゾン化合物の存在が認められる。本発明の処理反応液の中には、酸化剤が存在しない故に、ヒドラゾン化合物が存在し得ると考えられる。又は熱加水分解処理において完全分解されず中途分解産物として生成すると考えられる。水に溶解する安定なヒドラゾン化合物を分離して本発明の処理方法を適用すると本発明の効果でアジン化合物と同様に加水分解されて副生物を生じる事無く水加ヒドラジンを得る事が出来る。   The presence of hydrazone compounds as intermediates for the treatment in the present invention can be considered. When confirmed by liquid chromatography in the middle of the reaction, a peak presumed to be a hydrazone compound is observed. The presence of a hydrazone compound is also observed by liquid chromatography in the reaction solution in the middle of the thermal hydrolysis process. It is considered that a hydrazone compound may be present in the treatment reaction solution of the present invention because no oxidizing agent is present. Alternatively, it is considered that the product is not completely decomposed in the thermal hydrolysis treatment and is produced as an intermediate decomposition product. When a stable hydrazone compound that dissolves in water is separated and the treatment method of the present invention is applied, hydrated hydrazine can be obtained without hydrolysis and by-products as in the case of the azine compound due to the effects of the present invention.

[シッフ塩基化合物の場合]
カルボニル化合物又はアミノ化合物を安定化させる為、よく使用されるシッフ塩基化合物のアゾメチン結合は、本発明において使用されるケトアジンの半分の構造に相当する。加水分解させ、新たにカルボニル化合物又はアミノ化合物を得る為、鉱酸を使用して加水分解を行うのは、当業者において常識の処理法である。ケトンアジンの例と同様の欠点、問題を有している。ケトンアジンの半分の構造を有しているので、ケトンアジンの加水分解反応と等価、同様と言える。これを解決する方法として本発明の方法である亜臨界、超臨界、液体炭酸ガスを使用して加水分解を行う事が有効である事は自明の理である。
[For Schiff base compounds]
In order to stabilize a carbonyl compound or an amino compound, the azomethine bond of a Schiff base compound that is frequently used corresponds to a half structure of ketoazine used in the present invention. In order to obtain a new carbonyl compound or amino compound by hydrolysis, hydrolysis using a mineral acid is a common method for those skilled in the art. It has the same drawbacks and problems as the ketone azine example. Since it has a half structure of ketone azine, it can be said to be equivalent to and similar to the hydrolysis reaction of ketone azine. As a method for solving this, it is obvious that hydrolysis using subcritical, supercritical, or liquid carbon dioxide, which is the method of the present invention, is effective.

[炭酸ガス、水との間の溶解度]
炭酸が酸加水分解の効果を示してくれる事が理想であるが、炭酸水での炭酸のPk=3.60でPk=10.25で炭酸としてのPk=6.35と非常に弱い酸であり加水分解の酸触媒の機能は示さない。炭酸ガスは低温ほど、圧力が高いほど水への溶解度が上がり水溶液のPH値は低い値となる。(図1)
[Solubility between carbon dioxide and water]
It is ideal that carbonic acid shows the effect of acid hydrolysis, but Pk 1 = 3.60 of carbonic acid in carbonated water and Pk 2 = 10.25 and Pk = 6.35 as carbonic acid is very weak. It is an acid and does not exhibit the function of an acid catalyst for hydrolysis. The lower the temperature and the higher the pressure of carbon dioxide gas, the higher the solubility in water and the lower the pH value of the aqueous solution. (Figure 1)

しかしこの程度のPH値の炭酸では、ケタジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンの加水分解を優位的に起こす事が出来ない。加水分解されるケタジンは少量であり、むしろ炭酸の酸性が触媒となり副生物の生成が多く生じる。水に対する炭酸ガスの溶解度は図2に示す通りである。炭酸ガスに溶解する水の量は、超臨界状態の高温、高圧の状態では、高い濃度になるが、高温故に副反応の方が優先して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンが得られない。低温での液体炭酸ガスへの水の溶解度は、低いが溶解した水が重要である。新しい水の溶解、液体炭酸ガスとの接触確率を上げる為、十分な撹拌が必要である。   However, carbonic acid having such a PH value cannot cause hydrolysis of ketazine, hydrazone, or substituted hydrazone. The amount of ketazine to be hydrolyzed is small, and rather, the acidity of carbonic acid is the catalyst and a lot of by-products are produced. The solubility of carbon dioxide in water is as shown in FIG. The amount of water dissolved in the carbon dioxide gas is high in a supercritical high temperature and high pressure state, but because of the high temperature, the side reaction preferentially gives no hydrated hydrazine or substituted hydrazine. Although the solubility of water in liquid carbon dioxide at low temperature is low, dissolved water is important. Sufficient agitation is required to increase the probability of new water dissolution and contact with liquid carbon dioxide.

[炭酸ガスの挙動、溶解度(ガス、亜臨界、超臨界、液体)]
炭酸ガスの状態図は、図3に示す通りである。水存在下相図の各領域の中心領域等やそれ以上の高温、高圧下での亜臨界及び超臨界炭酸ガス状態でのケタジンの加水分解を行っても良好なケタジンの加水分解は認められない。むしろ炭酸の酸性の触媒効果で副生物の生成を多く生じる。液体炭酸ガス相に於いてはこの問題は無い。
[Carbon dioxide gas behavior, solubility (gas, subcritical, supercritical, liquid)]
The state diagram of carbon dioxide is as shown in FIG. No good ketazine hydrolysis is observed even when hydrolyzing ketazine in the subcritical and supercritical carbon dioxide state under the high temperature and high pressure at the central region of each region in the phase diagram in the presence of water. . Rather, the acidic catalytic effect of carbonic acid produces a lot of by-products. This problem does not exist in the liquid carbon dioxide phase.

炭酸ガスの状態図の液体炭酸ガス、超臨界炭酸ガスの状態である条件で水の存在下ケタジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾンの加水分解を行うと水層を分離して水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの他に存在するカルバジン酸又は置換カルバジン酸を加温、加熱処理を行い加水分解すると併せて極めて高収率、高効率、高濃度の水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンが得られ、高圧化の高濃度炭酸水や温度の高い条件での亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス状態で反応させた時に生成し易いピラゾリンやケトンの縮合物の生成が全く認められない。亜臨界炭酸ガス及び超臨界炭酸ガスの使用時、温度が高くなると悪い結果を示すので臨界点に近い出来るだけ低温での処理を行うと良好な加水分解の効果を示す。   When hydrolyzing ketazine, hydrazone, or substituted hydrazone in the presence of water under the conditions of liquid carbon dioxide or supercritical carbon dioxide in the phase diagram of carbon dioxide, the aqueous layer is separated to add hydrazine or substituted hydrazine. The carbazic acid or substituted carbazine acid present in the water is heated, heated and hydrolyzed to obtain an extremely high yield, high efficiency, high concentration of hydrated hydrazine or substituted hydrazine. In addition, no condensate of pyrazoline or ketone, which is easily formed when reacted in a subcritical carbon dioxide or supercritical carbon dioxide state under high temperature conditions, is not observed. When subcritical carbon dioxide and supercritical carbon dioxide are used, if the temperature is high, a bad result is shown. Therefore, when the treatment is performed at a temperature as close to the critical point as possible, a good hydrolysis effect is exhibited.

[圧力容器内の状況]
圧力反応容器は、内部に空気が存在する場合、事前に炭酸ガスで空気を追い出し、炭酸ガスで置換しておいて、圧力反応容器の容積は、充填する液体炭酸ガス及び原料のケタジン又はヒドラゾン又は置換ヒドラゾン及び水の容量以上の充填定数から反応操作に適した余裕のある容量が必要である。気体層はほとんど炭酸ガスで占められている。圧力内部の状況は、単に液体炭酸ガスを充填した場合の圧力容器内状態図に近似していると見なされる。圧力容器内の温度変化及び圧力変化は、液体炭酸ガスの充填定数に依存し、臨界温度以下では、図3の相図で液体炭酸ガスと気体化した炭酸ガスは、平衡状態にあり沸点線上にある。充填定数に対応し、圧力容器内の温度が上昇するとそれぞれに対応する温度で圧力容器内の液体炭酸ガスが満液の状態になり、更に温度が上昇すると図4の如く圧力が急激に上昇し超臨界状態になる。
[Status inside the pressure vessel]
When air is present inside the pressure reaction vessel, the air is expelled with carbon dioxide gas in advance and replaced with carbon dioxide gas, and the volume of the pressure reaction vessel is the liquid carbon dioxide to be filled and the raw material ketazine or hydrazone or A sufficient capacity suitable for the reaction operation is required because of a filling constant higher than that of the substituted hydrazone and water. The gas layer is mostly occupied by carbon dioxide. The situation inside the pressure is considered to be close to the state diagram in the pressure vessel when the liquid carbon dioxide is simply filled. The temperature change and pressure change in the pressure vessel depend on the filling constant of the liquid carbon dioxide gas, and below the critical temperature, the liquid carbon dioxide gas and the carbon dioxide gasified in the phase diagram of FIG. is there. Corresponding to the filling constant, when the temperature in the pressure vessel rises, the liquid carbon dioxide gas in the pressure vessel becomes full at the corresponding temperature, and when the temperature rises further, the pressure rises rapidly as shown in FIG. It becomes a supercritical state.

黒色の線は、充填定数1.34の場合で約22℃で満液となり、更に温度が上昇した時の液体及び超臨界状態での圧力変化を示す。灰色の線は、充填定数1.6の場合で29℃で満液となり、更に温度が上昇した時の超臨界状態での圧力変化を示す。液体炭酸ガスとガス状炭酸ガスが平衡状態にある条件では沸騰線上の状態にある。   The black line shows the change in pressure in the liquid and supercritical state when the filling constant is 1.34, the liquid is full at about 22 ° C. and the temperature is further increased. The gray line shows the pressure change in the supercritical state when the filling constant is 1.6, the liquid is full at 29 ° C., and the temperature further rises. Under the condition where the liquid carbon dioxide and the gaseous carbon dioxide are in an equilibrium state, they are on the boiling line.

[液体炭酸を使用するアジン類の加水分解反応、操作の詳細な説明]
原料に使用するアジン、ヒドラゾン、置換ヒドラゾンにおいて、原料充填時に液体の化合物は、適当な方法で充填すれば良いが、固形物の場合、反応圧力容器の蓋を開けて必要量を充填する。上記に記載した様に、液体炭酸ガスを充填する前に、反応容器内の空気を炭酸ガスで完全に置換を行っておく。個体原料が液体炭酸ガスに完全に溶解しなくても反応の進行に伴って溶解して行く。
[Detailed explanation of hydrolysis and operation of azines using liquid carbonic acid]
In azine, hydrazone, and substituted hydrazone used as raw materials, liquid compounds may be filled by an appropriate method at the time of filling the raw materials. In the case of solid materials, the reaction pressure vessel is opened to fill the required amount. As described above, the air in the reaction vessel is completely replaced with carbon dioxide before filling with liquid carbon dioxide. Even if the solid raw material does not completely dissolve in liquid carbon dioxide, it dissolves as the reaction proceeds.

亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス、液体炭酸ガス中にアジン1モルに対して3モル以上の水を添加し、アジンを一部加水分解して得られるヒドラゾンの場合、ヒドラゾン1モルに対して2モル以上の水を添加し、液体炭酸ガスはアジンやヒドラゾンに対して特に限定されないが、大過剰の量が好ましい。水の量はアジン1モルに対して3モル以上の量、ヒドラゾン1モルに対して2モル以上の量、置換ヒドラゾンの場合、置換ヒドラゾン1モルに対して水2モル以上が必要であるが、目標とする水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンの濃度になるように調整した水の量であってもよく、特に限定されるものではない。   In the case of hydrazone obtained by adding 3 mol or more of water to 1 mol of azine in subcritical carbon dioxide, supercritical carbon dioxide, or liquid carbon dioxide, and partially hydrolyzing azine, 2 mol or more of water is added, and the liquid carbon dioxide is not particularly limited with respect to azine and hydrazone, but a large excess is preferred. The amount of water is 3 mol or more per 1 mol of azine, 2 mol or more per 1 mol of hydrazone, and in the case of substituted hydrazone, 2 mol or more of water is required per 1 mol of substituted hydrazone. It may be the amount of water adjusted to a target hydrazine or substituted hydrazine concentration, and is not particularly limited.

反応条件は、図3に示す炭酸ガスの状態図に於いて液体である温度は−56.6℃から31.1℃であり、圧力は0.52MPa以上から7.38MPa以上であるが、望ましくは、−20℃から31℃であり、圧力は2.0MPa以上から7.4MPa以上であり、更に好ましくは−10℃から20℃で2.8MPa以上から5.8MPa以上であるが、これ等の温度に対する圧力は、液化炭酸ガスの状態図の沸騰線上にあり、充填定数に依存するが、高温側で圧力容器内が満液となった場合、少しの温度変化で急激な圧力上昇の可能性がある。故に圧力反応容器内の液体炭酸ガスの充填定数の選定及び圧力上昇した場合の対応の為、耐圧能力は例えば10MPaの様な余裕を持たせる事が良い。それ以上の圧力になった時には、系外に排出される安全弁を付けておく事が重要である。しかし圧力容器の耐圧性は、これ等に限定されるものではない。亜臨界炭酸ガス状態及び31.1℃以上の温度で7.38MPa以上の圧力での超臨界状態炭酸ガスの時は、好ましくは、対応する充填定数において、31.1℃から80℃以下の温度で、7.38MPa以上の圧力である。圧力容器の耐圧性は液体炭酸ガスの場合と同様である。液体炭酸ガスの容器及び使用の仕方については、高圧ガス取締法及びメーカーの取扱い説明を参照する。この超臨界炭酸ガスや液体炭酸ガスの状態になる温度と圧力でアジンの加水分解を行った後、温度を変化させる事によって超臨界炭酸ガスを含め全ての炭酸ガスを液体炭酸ガス層に変換し、液体炭酸ガス層と水層の2層として、それぞれの層を分離する。低温を維持していると水層に水加ヒドラジン及びカルバジン酸として存在する。カルバジン酸は、30℃以上に昇温すると炭酸ガスを発生して水加ヒドラジンとなる。カルバジン酸の安全な分解温度は、好ましくは、40−60℃である。亜臨界炭酸ガスの場合及び超臨界炭酸ガスの場合、温度の影響が非常に大きく、本加水分解の目的には低温である事が望ましい、故に臨界点である31.1℃、7.38MPaに近い条件を選択する事が望ましい。しかしこれら数値や条件に限定されるものではなく、作業、操作に適した温度、圧力であれば良い。   The reaction conditions are as follows: the liquid temperature in the carbon dioxide phase diagram shown in FIG. 3 is −56.6 ° C. to 31.1 ° C., and the pressure is 0.52 MPa to 7.38 MPa. Is from −20 ° C. to 31 ° C., and the pressure is from 2.0 MPa to 7.4 MPa, more preferably from −2.8 ° C. to 5.8 MPa at −10 ° C. to 20 ° C. The pressure with respect to the temperature is on the boiling line of the liquefied carbon dioxide phase diagram and depends on the filling constant, but when the pressure vessel is full on the high temperature side, the pressure can rise rapidly with a slight temperature change There is sex. Therefore, in order to select the filling constant of the liquid carbon dioxide gas in the pressure reaction vessel and cope with the case where the pressure increases, it is preferable that the pressure resistance capacity has a margin such as 10 MPa. It is important to attach a safety valve that is discharged outside the system when the pressure exceeds that. However, the pressure resistance of the pressure vessel is not limited to these. In the case of subcritical carbon dioxide and supercritical carbon dioxide at a temperature of 31.1 ° C. or higher and a pressure of 7.38 MPa or higher, preferably at a corresponding filling constant, a temperature of 31.1 ° C. to 80 ° C. or lower. Thus, the pressure is 7.38 MPa or more. The pressure resistance of the pressure vessel is the same as that of liquid carbon dioxide. For the liquid carbon dioxide container and how to use it, refer to the High Pressure Gas Control Law and the manufacturer's instructions. After hydrolyzing azine at the temperature and pressure at which it becomes a state of supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide, all carbon dioxide including supercritical carbon dioxide is converted into a liquid carbon dioxide layer by changing the temperature. Then, the liquid carbon dioxide layer and the aqueous layer are separated into two layers. When maintained at a low temperature, it exists as a hydrated hydrazine and carbazic acid in the aqueous layer. Carbazine acid generates carbon dioxide and becomes hydrated hydrazine when the temperature is raised to 30 ° C. or higher. The safe decomposition temperature of carbazic acid is preferably 40-60 ° C. In the case of subcritical carbon dioxide and supercritical carbon dioxide, the influence of temperature is very large, and it is desirable that the temperature is low for the purpose of this hydrolysis. Therefore, the critical points are 31.1 ° C. and 7.38 MPa. It is desirable to select near conditions. However, it is not limited to these numerical values and conditions, and may be any temperature and pressure suitable for work and operation.

一般に市販されているサイフォン付液化炭酸ガスボンベは、沸騰液状態で販売されている。大型の大量使用においては、デュワー瓶型の真空断熱層を有する容器に―20℃の低温液化炭酸ガスで販売されているが、熱伝導がゼロではないので内部液体炭酸ガスが蒸発する事によって低温が保持されている。   Generally, the liquefied carbon dioxide cylinder with siphon that is commercially available is sold in a boiling liquid state. For large-scale large-scale use, containers with a Dewar bottle-type vacuum insulation layer are sold with -20 ° C low-temperature liquefied carbon dioxide gas, but since the heat conduction is not zero, the internal liquid carbon dioxide gas evaporates, resulting in low temperatures. Is held.

液体炭酸ガス層と水層の分離は、温度とそれぞれに溶解する物質の濃度によって層が逆転するので画一的に示す事は出来ない。センサー付液面計で計測して分離を行う。遊離したケトンは、ケトンの種類によって溶解度は異なるが、液体炭酸ガス層に溶解している量が多い。ケトンの種類によって異なるが、一般に現在の製造に使用されているアセトンやメチルエチルケトンでは、液体炭酸ガスに溶解し易く、特にメチルエチルケトンは水に溶解しない。これ等のケトンが溶解した液体炭酸ガスは、アジン又は置換ヒドラゾンに対して大量の液体炭酸ガスを使用している場合、これ等ケトンを溶解したままリサイクル使用が可能である。亜臨界炭酸ガス又は超臨界炭酸ガスと水層での反応の場合、水層を分離する。しかしこれに限定されるものではない。   The separation of the liquid carbon dioxide layer and the aqueous layer cannot be shown uniformly because the layers are reversed depending on the temperature and the concentration of the substance dissolved in each. Separation is performed by measuring with a liquid level gauge with a sensor. The liberated ketone has a large amount dissolved in the liquid carbon dioxide layer, although the solubility varies depending on the type of ketone. Although it varies depending on the type of ketone, acetone or methyl ethyl ketone generally used in current production is easily soluble in liquid carbon dioxide, and particularly methyl ethyl ketone does not dissolve in water. The liquid carbon dioxide in which these ketones are dissolved can be recycled with these ketones dissolved in the case where a large amount of liquid carbon dioxide is used for azine or substituted hydrazone. In the case of a reaction between a subcritical carbon dioxide gas or a supercritical carbon dioxide gas and an aqueous layer, the aqueous layer is separated. However, the present invention is not limited to this.

液体炭酸ガスへのケトンの溶解が遅いとか困難になった時点で、亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス、液体炭酸ガスを気化器でガス化して系外に取り出し、ケトンは残液として残る。この回収ケトンはそのままリサイクル使用が出来るが、精製が必要となった時点で精留して精製する。作業、操作の都合で任意に選択すれば良い。   When the dissolution of the ketone in the liquid carbon dioxide gas becomes slow or difficult, the subcritical carbon dioxide gas, the supercritical carbon dioxide gas, and the liquid carbon dioxide gas are gasified with a vaporizer and taken out of the system, and the ketone remains as a residual liquid. The recovered ketone can be recycled as it is, but is purified by rectification when purification is required. What is necessary is just to select arbitrarily for the convenience of work and operation.

全体の反応系で熱エネルギーを有効に利用する事を希望する場合、液体炭酸ガスを気化器でガス化する時気化熱で冷却されるが、ブライン等で加温すると共に冷熱を低温ブラインとして回収してケトンの蒸留での冷却液化に利用するとか他の冷却部分に利用する。ガス化した炭酸ガスは、ガス化した時の冷却熱で冷却するとか別途冷熱源が近傍に有る場合、炭酸ガスを冷却し、冷却液化するか、その後コンプレッサーで加圧して液化する。事前に炭酸ガスが冷却されている場合、コンプレッサーで圧縮、液化する時の効率を上げる事が出来、コンプレッサーに使用する電気エネルギーの抑制が出来る。コンプレッサーで圧縮する時、発熱して外部に熱を放出する。この時発生する熱を回収して水加ヒドラジンの濃縮、精製とかケトンの蒸留時の加熱エネルギーとして利用する。これらエクセルギーの応用によって理想的にエネルギー消費を抑制する事が提案出来る。しかしこれら操作に限定されるものではない。   When it is desired to use heat energy effectively in the entire reaction system, the liquid carbon dioxide gas is cooled by the heat of vaporization when it is gasified with a vaporizer, but it is heated with brine and the cold is recovered as low-temperature brine. Then, it is used for cooling liquefaction by distillation of ketones or for other cooling parts. The gasified carbon dioxide gas is cooled with the cooling heat when gasified, or when there is a separate cold heat source, the carbon dioxide gas is cooled and liquefied, or pressurized with a compressor and then liquefied. When carbon dioxide gas is cooled in advance, the efficiency when compressed and liquefied by the compressor can be increased, and the electric energy used for the compressor can be suppressed. When compressing with a compressor, it generates heat and releases heat to the outside. The heat generated at this time is recovered and used as heating energy for concentration and purification of hydrazine hydrate or distillation of ketones. It can be proposed that energy consumption is ideally reduced by applying these exergy. However, it is not limited to these operations.


で表わされるR、R、R、R、R、Rは、それぞれの化合物で同じ置換基を示す。R、R、R、R、R、Rは、同一であっても一部同一、一部異なる基であっても全て異なる基であっても良い。R、R及びR、Rが結合した環状の構造であっても良い。リサイクル使用を考えると化学式(2)の化合物と化学式(3)の化合物は、同一の化合物である事が望ましい。R、R、R、R、R、Rは、水素、分岐していても、アンモニア、二酸化炭素、ヒドラジン等と反応しない置換基を有していても、ヘテロ原子を有していても良いアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アラルキル基、アルケニレン基、アリレーン基、脂環式基、アリール基、アリル基、複素環基、縮合環基、それ等のジイル基等で表される。しかしこれらに限定されるものではない。

R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 represented by the formulas represent the same substituent in each compound. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 may be the same, partly the same, partly different groups, or all different groups. A cyclic structure in which R 1 , R 2 and R 3 , R 4 are bonded may be used. Considering recycling use, it is desirable that the compound of the chemical formula (2) and the compound of the chemical formula (3) are the same compound. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 have a hetero atom even if they are hydrogen, branched, or have a substituent that does not react with ammonia, carbon dioxide, hydrazine, or the like. Alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylene group, aralkyl group, alkenylene group, arylene group, alicyclic group, aryl group, allyl group, heterocyclic group, condensed ring group, diyl group such as may be Etc. However, it is not limited to these.

、R、R、R、R、Rの具体的な例としては、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基等のアルキル基を示す。シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基を示す。化合物構造式の炭素を含めてシクロペンチル基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基を示す。ビニル基、アリル基等のアルケニル基を示す。シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基を示す。化合物構造式の炭素を含めてシクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基を示す。フェニル基、ナフチル基等の芳香族環基を示す。ピラゾール基、ピラゾリン基、イミダゾール基、イミダゾリン基、ピリジル基、ピロール基、トリアゾール基、オキサゾール基、ピペジニル基、キノリン基等の複素環基を示す。更にこれ等の基にアンモニア、炭酸ガス、ヒドラジン等と反応しないアルコキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、アリールオキシ基、芳香族環基、複素環基等の置換基を有していても良い。好ましくは、水素、メチル基、エチル基、イソブチル基、アリール基、シクロヘプタン環、シクロヘキサン環等である。具体的には、化学式(2)、化学式(3)で表現すると、アセトアルデヒド、イソプロピルアルデヒド、ベンツアルデイド、ナフチルアルデヒド、フルフラール、等のアルデヒド類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルシクロペンチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、フラノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントラキノン、ナフトキノン、フルオレノン、フルオネリルケトン等である。しかしこれらに限定されるものではない。Specific examples of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 include alkyl groups such as hydrogen, methyl group, ethyl group, isopropyl group and isobutyl group. A cyclic alkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group is shown. Cyclic alkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group including carbon in the compound structural formula are shown. An alkenyl group such as a vinyl group or an allyl group is shown. A cycloalkenyl group such as a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group is shown. Cycloalkenyl groups such as cyclopentenyl group and cyclohexenyl group including carbon in the compound structural formula are shown. An aromatic ring group such as a phenyl group or a naphthyl group is shown. A heterocyclic group such as a pyrazole group, a pyrazoline group, an imidazole group, an imidazoline group, a pyridyl group, a pyrrole group, a triazole group, an oxazole group, a pipedinyl group, or a quinoline group is shown. Furthermore, these groups may have a substituent such as an alkoxy group, a halogen group, a nitro group, an amino group, an aryloxy group, an aromatic ring group or a heterocyclic group that does not react with ammonia, carbon dioxide gas, hydrazine or the like. good. Preferred are hydrogen, methyl group, ethyl group, isobutyl group, aryl group, cycloheptane ring, cyclohexane ring and the like. Specifically, when expressed by chemical formula (2) and chemical formula (3), aldehydes such as acetaldehyde, isopropyl aldehyde, benzaldide, naphthyl aldehyde, furfural, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl cyclopentyl ketone, cyclo Pentanone, cyclohexanone, furanone, acetophenone, benzophenone, anthraquinone, naphthoquinone, fluorenone, fluorenyl ketone, and the like. However, it is not limited to these.

以下実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not limited to these Examples.

[水加ヒドラジンの分析、定量方法]
以下の実施例で得られた水加ヒドラジンの分析方法。
水加ヒドラジンの分析は、ガスクロマトグラフイーで行う事が出来るが、正確な分析は、滴定法で行う方が好ましい。
[Analysis and quantification method of hydrated hydrazine]
Analysis method of hydrated hydrazine obtained in the following examples.
The analysis of hydrated hydrazine can be performed by gas chromatography, but the accurate analysis is preferably performed by a titration method.

[滴定法による水加ヒドラジンの分析方法]
試薬
1)塩酸(3+2)
白塩酸300mlに脱イオン水200mlを加える。
2)クロロホルム(試薬特級)
3)M/40ヨウ素酸カリウム溶液(5.35g KIO3/l)
ヨウ素酸カリウム(容量分析用標準試薬)を130℃で2時間加熱後、デシケーター中で放冷し、10.701gに含量補正した量を0.1mgのケタまで量り、メスフラスコ2000mlに移し、脱イオン水で溶解後定容とする。{ファクター(F)が1.000になるように調製すること}
[Method for analysis of hydrazine hydrate by titration method]
Reagent 1) Hydrochloric acid (3 + 2)
Add 200 ml of deionized water to 300 ml of white hydrochloric acid.
2) Chloroform (special grade reagent)
3) M / 40 potassium iodate solution (5.35 g KIO3 / l)
Potassium iodate (standard reagent for volumetric analysis) was heated at 130 ° C. for 2 hours, allowed to cool in a desiccator, weighed the amount corrected to 10.701 g to 0.1 mg, transferred to a 2000 ml volumetric flask, and removed. Adjust to constant volume after dissolving in ionic water. {Prepare factor (F) to be 1.000}

操作
1)濃度に応じた試料採取量(*)を精秤し、500mlメスフラスコに入れ、脱イオン水で定容とする。
2)その10mlを正確に採り、共栓フラスコ(300ml容)に移し、塩酸(3+2)50mlを加える。
3)M/40ヨウ素酸カリウム溶液で滴定し、終点近くでクロロホルム5mlを加え、激しく振盪しクロロホルム層の紅色が消えるまで滴定し、激しく振盪を繰り返す。
次式によって含量を求める。
Procedure 1) Weigh accurately the amount of sample collected (*) according to the concentration, put it in a 500 ml volumetric flask, and make it constant volume with deionized water.
2) Take 10 ml accurately, transfer to a stoppered flask (300 ml), and add 50 ml of hydrochloric acid (3 + 2).
3) Titrate with M / 40 potassium iodate solution, add 5 ml of chloroform near the end point, shake vigorously until the red color of the chloroform layer disappears, and shake vigorously.
The content is determined by the following formula.

備考
Remarks

[標準実験原料の合成] [Synthesis of standard experimental materials]

[アセトンアジンの合成]
アセトン2,320g(40モル)中に室温下100%水加ヒドラジン100g(2モル)を添加する。この際、反応熱のため昇温する。その後、内温を40〜50℃の範囲で2時間攪拌する。反応後、室温まで冷却後無水炭酸カリウム828g(6モル)を強攪拌下で徐々に加え、そのまま室温で2時間攪拌することで副製した水分を除去する。この際、攪拌が不十分であると炭酸カリが固結してしまうことがあるので注意。
乾燥後、炭酸カリウムを濾別し、濾別した炭酸カリウムをアセトンで十分に洗浄する。余剰のアセトンを減圧下留去したのち、減圧蒸留にてアセトンアジンを精留する。
[Synthesis of acetone azine]
100% hydrazine 100 g (2 mol) is added to 2,320 g (40 mol) of acetone at room temperature. At this time, the temperature is raised due to reaction heat. Thereafter, the internal temperature is stirred in the range of 40 to 50 ° C. for 2 hours. After the reaction, after cooling to room temperature, 828 g (6 mol) of anhydrous potassium carbonate is gradually added under strong stirring, and the by-product water is removed by stirring at room temperature for 2 hours. At this time, note that potassium carbonate may solidify if stirring is insufficient.
After drying, potassium carbonate is filtered off, and the filtered potassium carbonate is thoroughly washed with acetone. After excess acetone is distilled off under reduced pressure, acetone azine is rectified by distillation under reduced pressure.

[メチルエチルケトンアジンの合成]
メチルエチルケトン1,440g(20モル)中に60℃加温下、100%水加ヒドラジン100g(2モル)を激しい撹拌下滴下する。滴下中に外部から加温して滴下終了時に80℃になるようにする。メチルエチルケトンは、水加ヒドラジンと簡便に反応しない。滴下終了後10時間激しい撹拌下80℃で反応を行う。メチルエチルケトンと100%水加ヒドラジンとは、溶解しないので2層となる。上層のメチルエチルケトン層を分離して無水硫酸ナトリウムで脱水、乾燥する。硫酸ナトリウムを濾別した後、余剰のメチルエチルケトンを減圧溜去し、減圧蒸留にてメチルエチルケタジンを精留する。
[Synthesis of methyl ethyl ketone azine]
To 1,440 g (20 mol) of methyl ethyl ketone, 100 g (2 mol) of 100% hydrazine hydrate is added dropwise with vigorous stirring while heating at 60 ° C. Heat from the outside during dripping so that the temperature reaches 80 ° C. at the end of dripping. Methyl ethyl ketone does not react easily with hydrazine hydrate. The reaction is carried out at 80 ° C. with vigorous stirring for 10 hours after completion of the dropping. Since methyl ethyl ketone and 100% hydrazine are not dissolved, they have two layers. The upper methyl ethyl ketone layer is separated, dehydrated with anhydrous sodium sulfate and dried. After filtering off sodium sulfate, excess methyl ethyl ketone is distilled off under reduced pressure, and methyl ethyl ketazine is rectified by distillation under reduced pressure.

攪拌機を有する容積400ml、耐圧20MPaの安全弁付オートクレーブにサイフォン管付き液化炭酸ガスボンベ、過冷却装置、高圧定量ポンプを設置して、オートクレーブを恒温槽に漬ける。オートクレーブに炭酸ガスを前もって流してオートクレーブ内の空気を完全に置換しておく。20℃の恒温槽でオートクレーブ全体を20℃とする。水31.5g(1.75モル)にアセトンアジン28g(0.25モル)を溶解した溶液を20℃に調整してオートクレーブに注入する。その上に撹拌下液化炭酸ガスの導入時に一挙に気体化しないようにする為、過冷却器を通して液体炭酸ガスボンベからの炭酸ガスを高圧流体定量ポンプで徐々に213g(4.84モル)をオートクレーブに注入する。注入された液体炭酸ガス量は、定量ポンプからの量と液体炭酸ガスが充填されたオートクレーブの重量変化の両方で測定する。オートクレーブ内の圧力は約5.7MPaを示す。そこでバブルを閉めて20℃で12時間撹拌を行う。ボンベ内の液体炭酸ガスと水及びアセトンアジンの液体成分が約270mlを占め、気体状態の容積は約130mlを占め、状態図の沸騰線上の状態である。   Install a liquefied carbon dioxide cylinder with a siphon tube, a supercooling device, and a high-pressure metering pump in an autoclave with a safety valve having a capacity of 400 ml and a pressure resistance of 20 MPa, and immerse the autoclave in a thermostatic bath. Carbon dioxide gas is pre-flowed through the autoclave to completely replace the air in the autoclave. The entire autoclave is brought to 20 ° C. in a constant temperature bath at 20 ° C. A solution prepared by dissolving 28 g (0.25 mol) of acetone azine in 31.5 g (1.75 mol) of water is adjusted to 20 ° C. and poured into an autoclave. On top of that, in order to prevent gasification at a time when liquefied carbon dioxide gas is introduced under stirring, 213 g (4.84 mol) of carbon dioxide gas from a liquid carbon dioxide cylinder is gradually passed through a supercooler with a high-pressure fluid metering pump into an autoclave. inject. The amount of liquid carbon dioxide injected is measured by both the amount from the metering pump and the change in the weight of the autoclave filled with liquid carbon dioxide. The pressure in the autoclave is about 5.7 MPa. Therefore, the bubble is closed and stirring is performed at 20 ° C. for 12 hours. The liquid carbon dioxide in the cylinder, water, and liquid components of water and acetone azine occupy about 270 ml, the volume of the gas state occupies about 130 ml, and is on the boiling line of the phase diagram.

反応終了後20℃では液体炭酸ガスの比重は水より小さく、その為下層の水層部を耐圧容器に取り出し、ガス放出弁から溶解している炭酸ガスを放出し、その後徐々に55℃に加温する。水層に存在するカルバジン酸を分解して水加ヒドラジンと炭酸ガスとし、炭酸ガスは放出弁から系外に出される。水層からサンプルを採取して、上記の滴定分析で水加ヒドラジンの量を算出する。滴定分析の結果、水加ヒドラジンは、11.75g(0.235モル)(収率94%)である事が判明した。水加ヒドラジンの濃度は、液化炭酸ガスに溶解している水の量は、この温度と圧力では非常に少ないので、約38.4%濃度の水加ヒドラジン溶液である。   At 20 ° C after the completion of the reaction, the specific gravity of liquid carbon dioxide is less than that of water. Therefore, the lower water layer is taken out into a pressure vessel, dissolved carbon dioxide is released from the gas release valve, and then gradually heated to 55 ° C. Warm up. The carbazic acid present in the aqueous layer is decomposed into hydrated hydrazine and carbon dioxide, and the carbon dioxide is discharged from the system through the release valve. A sample is taken from the aqueous layer, and the amount of hydrated hydrazine is calculated by the titration analysis described above. As a result of titration analysis, it was found that hydrazine hydrate was 11.75 g (0.235 mol) (yield 94%). The concentration of the hydrated hydrazine is about 38.4% hydrated hydrazine solution because the amount of water dissolved in the liquefied carbon dioxide gas is very small at this temperature and pressure.

温度を10℃とし、水22.5g(1.25モル)とした以外は、実施例1と同様の反応、処理を行う。水層の滴定分析を行うと0.24モルの水加ヒドラジンが算出された。収率96%である。これは約55.7%濃度の水加ヒドラジン溶液である。   The same reaction and treatment as in Example 1 are carried out except that the temperature is 10 ° C. and the water is 22.5 g (1.25 mol). A titration analysis of the aqueous layer yielded 0.24 moles of hydrated hydrazine. The yield is 96%. This is a hydrazine solution of about 55.7% strength.

温度を0℃とし、水22.5g(1.25モル)とした以外は、実施例1と同様の反応、処理を行う。水層の滴定分析を行うと0.246モルの水加ヒドラジンが算出された。収率98.4%である。これは約57.2%濃度の水加ヒドラジン溶液である。   The same reaction and treatment as in Example 1 are performed except that the temperature is 0 ° C. and the water is 22.5 g (1.25 mol). A titration analysis of the aqueous layer gave 0.246 moles of hydrazine hydrate. The yield is 98.4%. This is an approximately 57.2% strength hydrated hydrazine solution.

攪拌機を有する容積400ml、耐圧20MPaのオートクレーブの上部にサイフォン付き液化炭酸ガスボンベ、炭酸ガス貯槽、過冷却器、高圧定量ポンプを設置し、オートクレーブを恒温槽に漬ける。事前にオートクレーブに炭酸ガスを流してオートクレーブ内の空気を完全に置換しておく。32℃の恒温槽でオートクレーブ全体を32℃とする。水22.5g(1.25モル)にアセトンアジン28g(0.25モル)を溶解した溶液を32℃に調整してオートクレーブに注入する。その上に撹拌下で過冷却器を通って来た液体炭酸ガスボンベからの液体炭酸ガスを高圧流体定量ポンプで徐々に219g(4.98モル)をオートクレーブに注入する。オートクレーブの内圧は、約9MPaを示す。液体成分を全て液体炭酸ガスと仮定すると炭酸ガスの充填定数は、約1.6に相当するが、液体炭酸ガス以外の液体成分が約50g充填されているので正確に充填定数1.6とは言えない。そこでバブルを閉めて32℃で12時間撹拌を行う。32℃ではオートクレーブ内の圧力は約9MPaとなる。通常の液体炭酸ガス使用目的のボンベでは、ボンベ内の液体炭酸ガスは、31.1℃臨界点以下では状態図の沸騰線上の状態である。この充填定数の条件では約29℃では、炭酸ガスボンベ内では、ガス層が無くなり満液状態の臨界炭酸ガス状態となっている。反応オートクレーブ内では、少しの温度変化が有っても圧力が急激に上昇する為、安全を目的、超臨界炭酸ガス層の保持の為安全弁付200MPaのオートクレーブを使用している。   A liquefied carbon dioxide cylinder with a siphon, a carbon dioxide gas storage tank, a supercooler, and a high-pressure metering pump are installed on the top of an autoclave having a capacity of 400 ml and a pressure resistance of 20 MPa having a stirrer, and the autoclave is immersed in a thermostatic bath. Carbon dioxide gas is allowed to flow through the autoclave in advance to completely replace the air in the autoclave. The whole autoclave is brought to 32 ° C. in a constant temperature bath of 32 ° C. A solution prepared by dissolving 28 g (0.25 mol) of acetone azine in 22.5 g (1.25 mol) of water is adjusted to 32 ° C. and poured into an autoclave. Further, 219 g (4.98 mol) of liquid carbon dioxide gas from the liquid carbon dioxide gas cylinder which has passed through the supercooler under stirring is gradually injected into the autoclave using a high-pressure fluid metering pump. The internal pressure of the autoclave is about 9 MPa. Assuming that all liquid components are liquid carbon dioxide, the filling constant of carbon dioxide corresponds to about 1.6. However, since about 50 g of liquid components other than liquid carbon dioxide are filled, what is exactly the filling constant of 1.6? I can not say. Therefore, the bubble is closed and stirring is performed at 32 ° C. for 12 hours. At 32 ° C., the pressure in the autoclave is about 9 MPa. In a cylinder intended for use of a normal liquid carbon dioxide gas, the liquid carbon dioxide gas in the cylinder is in a state on the boiling line of the phase diagram below the 31.1 ° C. critical point. Under the condition of this filling constant, at about 29 ° C., the gas layer disappears in the carbon dioxide cylinder, and the liquid is in a critical carbon dioxide state full of liquid. The reaction autoclave uses a 200 MPa autoclave with a safety valve to maintain the supercritical carbon dioxide gas layer for the purpose of safety because the pressure increases rapidly even if there is a slight temperature change.

反応終了後10℃にオートクレーブ及び内容物を冷却し、比重の大きい下層の水層部を耐圧容器に取り出し、ガス放出弁から溶解している炭酸ガスを放出し、その後徐々に55℃に加温する。水層に存在するカルバジン酸を分解して水加ヒドラジンと炭酸ガスとし、炭酸ガスは放出弁から系外に出される。水層からサンプルを採取して、上記の滴定分析で水加ヒドラジンの量を算出する。滴定分析の結果、水加ヒドラジンは、0.205モル(収率82%)である事が判明した。水加ヒドラジンの濃度は、液化炭酸ガスに溶解している水の量は、この温度と圧力では非常に少ないので、約47.3%濃度の水加ヒドラジン溶液である。   After completion of the reaction, the autoclave and the contents are cooled to 10 ° C., the lower aqueous layer having a large specific gravity is taken out into a pressure vessel, dissolved carbon dioxide gas is released from the gas release valve, and then gradually heated to 55 ° C. To do. The carbazic acid present in the aqueous layer is decomposed into hydrated hydrazine and carbon dioxide, and the carbon dioxide is discharged from the system through the release valve. A sample is taken from the aqueous layer, and the amount of hydrated hydrazine is calculated by the titration analysis described above. As a result of titration analysis, it was found that hydrazine hydrate was 0.205 mol (yield 82%). The concentration of the hydrated hydrazine is about 47.3% of the hydrated hydrazine solution because the amount of water dissolved in the liquefied carbon dioxide gas is very small at this temperature and pressure.

攪拌機を有する容積400ml、耐圧20MPaのオートクレーブの上部にサイフォン付き液化炭酸ガスボンベ、気化器、炭酸ガス貯槽、過冷却器、高圧定量ポンプを設置して、オートクレーブを恒温槽に漬ける。オートクレーブに炭酸ガスを流してオートクレーブ内の空気を完全に置換しておく。20℃の恒温槽でオートクレーブ全体を20℃とする。水22.5g(1.25モル)にメチルエチルケトンアジン35g(0.25モル)を溶解した溶液を20℃に調整してオートクレーブに注入する。その上に撹拌下過冷却器を通って来た液体炭酸ガスを高圧流体定量ポンプで徐々に215g(4.9モル)をオートクレーブに注入する。そこでバブルを閉めて20℃で12時間撹拌を行う。液体炭酸ガスの充填定数は、約1.6である。この充填定数では、通常の液体炭酸ガスボンベでは、ボンベ内は液体炭酸ガスと気体炭酸ガス層が存在する。29℃以下では平衡状態の状態図の沸騰線上の状態である。20℃では、オートクレーブ内の圧力は、約5.9MPaを示す。
それ以上の温度になっても29℃まで状態図の沸騰線上の状態にある。反応オートクレーブ内では、少しの温度変化が有っても安全確保の目的、超臨界炭酸ガス層の保持の安全弁付200耐圧のオートクレーブを使用している。
A liquefied carbon dioxide cylinder with a siphon, a vaporizer, a carbon dioxide gas storage tank, a supercooler, and a high-pressure metering pump are installed on the top of an autoclave having a volume of 400 ml and a pressure resistance of 20 MPa having a stirrer, and the autoclave is immersed in a thermostatic chamber. Carbon dioxide gas is passed through the autoclave to completely replace the air in the autoclave. The entire autoclave is brought to 20 ° C. in a constant temperature bath at 20 ° C. A solution prepared by dissolving 35 g (0.25 mol) of methyl ethyl ketone azine in 22.5 g (1.25 mol) of water is adjusted to 20 ° C. and poured into an autoclave. On top of that, 215 g (4.9 mol) of liquid carbon dioxide gas that has passed through the supercooler with stirring is gradually injected into the autoclave using a high-pressure fluid metering pump. Therefore, the bubble is closed and stirring is performed at 20 ° C. for 12 hours. The filling constant of liquid carbon dioxide is about 1.6. With this filling constant, in a normal liquid carbon dioxide cylinder, there are liquid carbon dioxide gas and a gaseous carbon dioxide layer in the cylinder. Below 29 ° C, it is the state on the boiling line of the equilibrium state diagram. At 20 ° C., the pressure in the autoclave shows about 5.9 MPa.
Even if the temperature is higher than that, it is on the boiling line of the phase diagram up to 29 ° C. The reaction autoclave uses a 200-pressure-resistant autoclave with a safety valve for the purpose of ensuring safety even when there is a slight temperature change, and for holding a supercritical carbon dioxide layer.

反応終了後20℃では液体炭酸ガスの比重は水より小さく、その為下層の水層部を耐圧容器に取り出し、ガス放出弁から溶解している炭酸ガスを放出し、その後徐々に55℃に加温する。水層に存在するカルバジン酸を分解して水加ヒドラジンと炭酸ガスとし、炭酸ガスは放出弁から系外に出される。水層からサンプルを採取して、上記の滴定分析で水加ヒドラジンの量を算出する。滴定分析の結果、水加ヒドラジンは、0.233モル(収率93%)である事が判明した。水加ヒドラジンの濃度は、液化炭酸ガスに溶解している水の量は、この温度と圧力では非常に少ないので、約54.0%濃度の水加ヒドラジン溶液である。   At 20 ° C after the completion of the reaction, the specific gravity of liquid carbon dioxide is less than that of water. Therefore, the lower water layer is taken out into a pressure vessel, dissolved carbon dioxide is released from the gas release valve, and then gradually heated to 55 ° C. Warm up. The carbazic acid present in the aqueous layer is decomposed into hydrated hydrazine and carbon dioxide, and the carbon dioxide is discharged from the system through the release valve. A sample is taken from the aqueous layer, and the amount of hydrated hydrazine is calculated by the titration analysis described above. As a result of titration analysis, it was found that hydrazine hydrate was 0.233 mol (yield 93%). The concentration of hydrazine hydrate is a hydrazine solution having a concentration of about 54.0% because the amount of water dissolved in liquefied carbon dioxide is very small at this temperature and pressure.

原料にベンゾフェノンアジン72g(0.20モル)、液体炭酸ガス188g(4.27モル)、水31.5g(1.75モル)を使用し、充填定数は約1.58である。実施例1と同様の処理を行うと水加ヒドラジン9.1g(0.182モル)を得る。収率91%で水加ヒドラジン濃度は、29.8%である。   As raw materials, 72 g (0.20 mol) of benzophenone azine, 188 g (4.27 mol) of liquid carbon dioxide gas, 31.5 g (1.75 mol) of water are used, and the filling constant is about 1.58. When the same treatment as in Example 1 is performed, 9.1 g (0.182 mol) of hydrazine hydrate is obtained. The yield of 91% hydrazine is 29.8%.

実施例1においてオートクレーブ内に分離して保存した液体炭酸ガスの入ったオートクレーブの重量測定から最初の空の状態のオートクレーブの重量、加水分解で生じて液体炭酸ガスに溶解していると予測されるアセトンの重量を差し引きして、残存液体炭酸ガスの概量を203gとみなした。この上に水27g(1.5モル)とアセトンアジン28g(0.25モル)を充填して実施例1と同様の反応、処理を行った。充填定数は約1.7と概算した。分析結果水加ヒドラジン10.4g(0.208モル)収率83%を示した。   From the weight measurement of the autoclave containing the liquid carbon dioxide gas separated and stored in the autoclave in Example 1, the weight of the first empty autoclave is predicted to be generated by hydrolysis and dissolved in the liquid carbon dioxide gas. By subtracting the weight of acetone, the approximate amount of residual liquid carbon dioxide was considered to be 203 g. On top of this, 27 g (1.5 mol) of water and 28 g (0.25 mol) of acetone azine were charged, and the same reaction and treatment as in Example 1 were carried out. The packing constant was estimated to be about 1.7. As a result of the analysis, 10.4 g (0.208 mol) of hydrated hydrazine was obtained with a yield of 83%.

Claims (8)

亜臨界、超臨界、又は液体炭酸ガス状態の炭酸ガスの存在下、ケトンアジン、ヒドラゾン又はシッフ塩基化合物を加水分解することにより、ケトンと、水加ヒドラジン若しくは置換ヒドラジン、又はカルバジン酸若しくは置換カルバジン酸、又はカルボニル化合物とアミノ化合物、又はカルバミン化合物若しくは置換カルバミン酸を得ることを特徴とする、水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。   By hydrolyzing a ketone azine, hydrazone or Schiff base compound in the presence of carbon dioxide in a subcritical, supercritical, or liquid carbon dioxide state to form a ketone and a hydrated hydrazine or substituted hydrazine, or a carbazic acid or substituted carbazic acid, Alternatively, a method for producing a hydrated hydrazine, a substituted hydrazine or an amino compound, which comprises obtaining a carbonyl compound and an amino compound, or a carbamine compound or a substituted carbamic acid. 前記炭酸ガスの温度が60℃以下で―56.6℃以上であり、そして前記炭酸ガスの圧力が0.52MPa以上で、亜臨界炭酸ガス、超臨界炭酸ガス、液体炭酸ガス状態を形成する温度、圧力、充填係数との組み合わせよりなる条件での、請求項1に記載の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。   The temperature at which the carbon dioxide gas temperature is 60 ° C. or lower and −56.6 ° C. or higher, and the carbon dioxide gas pressure is 0.52 MPa or higher to form a subcritical carbon dioxide gas, supercritical carbon dioxide gas, or liquid carbon dioxide gas. The method for producing a hydrated hydrazine, a substituted hydrazine or an amino compound according to claim 1 under a condition comprising a combination of pressure, a filling factor, and the like. 前記炭酸ガスの温度が−30℃〜40℃であり、そして前記炭酸ガスの圧力が1.4MPa〜7.38MPa以上で亜臨界、超臨界、液体炭酸ガス状態を形成する温度、圧力、充填係数との組み合わせよりなる条件での、請求項1又は2に記載の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。   The temperature, pressure, and filling factor for forming a subcritical, supercritical, or liquid carbon dioxide state when the temperature of the carbon dioxide gas is −30 ° C. to 40 ° C. and the pressure of the carbon dioxide gas is 1.4 MPa to 7.38 MPa or more. The method for producing a hydrated hydrazine, a substituted hydrazine or an amino compound according to claim 1 or 2 under a condition comprising a combination thereof. 前記炭酸ガスがリサイクル可能である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。   The method for producing a hydrated hydrazine, a substituted hydrazine or an amino compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon dioxide gas is recyclable. 更に、前記カルバジン酸又は置換カルバジン酸を加熱して、水加ヒドラジン又は置換ヒドラジンと炭酸ガスに分解することを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。   The hydrazine, substituted hydrazine or substituted hydrazine according to any one of claims 1 to 4, further comprising heating the carbazic acid or substituted carbazic acid to decompose into hydrated hydrazine or substituted hydrazine and carbon dioxide. A method for producing an amino compound. 前記ケトンアジンが、化学式(1):

[式中、
〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、芳香族環基又は複素環基(ここで、これらの基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される1つ以上の置換基によって、場合により置換されている)であるか、或いは、
とRは、それらが結合する炭素原子と一緒になって、環構造(ここで、該環構造基は、置換基として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される置換基によって、場合により置換されている)を形成するか、或いは
とRは、それらが結合する炭素原子と一緒になって、環構造(ここで、該環構造基は、置換基として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される置換基によって、場合により置換されている)を形成する]
で表される化合物である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。
The ketone azine has the chemical formula (1):

[Where:
R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aromatic ring group or a heterocyclic group (wherein these groups are alkyl groups) By one or more substituents selected from the group consisting of groups, alkenyl groups, alkynyl groups, halogen groups, alkoxy groups, amino groups, nitro groups, thiol groups, aryloxy groups, aromatic ring groups and heterocyclic groups, Optionally substituted), or
R 1 and R 2 , together with the carbon atom to which they are bonded, form a ring structure (wherein the ring structure group is substituted with an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a halogen group, an alkoxy group, Optionally substituted by a substituent selected from the group consisting of an amino group, a nitro group, a thiol group, an aryloxy group, an aromatic ring group and a heterocyclic group, or R 3 and R 4 Together with the carbon atom to which they are bonded, a ring structure (wherein the ring structure group is substituted with an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a halogen group, an alkoxy group, an amino group, a nitro group, , Optionally substituted by a substituent selected from the group consisting of a thiol group, an aryloxy group, an aromatic ring group and a heterocyclic group)]
The method for producing a hydrated hydrazine, a substituted hydrazine or an amino compound according to any one of claims 1 to 5, which is a compound represented by the formula:
前記ヒドラゾンが、化学式(7):

[式中、
、R、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、芳香族環基又は複素環基(ここで、これらの基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される1つ以上の置換基によって、場合により置換されている)であるか、或いは、
とRは、それらが結合する炭素原子と一緒になって、環構造(ここで、該環構造基は、置換基として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される置換基によって、場合により置換されている)を形成するか、或いは
とRは、それらが結合する窒素原子と一緒になって、環構造(ここで、該環構造基は、置換基として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される置換基によって、場合により置換されている)を形成する]
で表される化合物である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。
The hydrazone has the chemical formula (7):

[Where:
R 1 , R 2 , R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, cycloalkyl group, cycloalkenyl group, aromatic ring group or heterocyclic group (wherein These groups are selected from the group consisting of alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, halogen groups, alkoxy groups, amino groups, nitro groups, thiol groups, aryloxy groups, aromatic ring groups, and heterocyclic groups. Optionally substituted by the above substituents, or
R 1 and R 2 , together with the carbon atom to which they are bonded, form a ring structure (wherein the ring structure group is substituted with an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a halogen group, an alkoxy group, Optionally substituted by a substituent selected from the group consisting of an amino group, a nitro group, a thiol group, an aryloxy group, an aromatic ring group and a heterocyclic group, or R 5 and R 6 Together with the nitrogen atom to which they are bonded, a ring structure (wherein the ring structure group includes, as a substituent, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a halogen group, an alkoxy group, an amino group, a nitro group, , Optionally substituted by a substituent selected from the group consisting of a thiol group, an aryloxy group, an aromatic ring group and a heterocyclic group)]
The method for producing a hydrated hydrazine, a substituted hydrazine or an amino compound according to any one of claims 1 to 5, which is a compound represented by the formula:
前記シッフ塩基が、化学式(9):

[式中、
、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、芳香族環基又は複素環基(ここで、これらの基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される1つ以上の置換基によって、場合により置換されている)であるか、或いは、
とRは、それらが結合する炭素原子と一緒になって、環構造(ここで、該環構造基は、置換基として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、チオール基、アリールオキシ基、芳香族環基及び複素環基からなる群より選択される置換基によって、場合により置換されている)を形成する]で表される化合物である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の水加ヒドラジン、置換ヒドラジン又はアミノ化合物の製造方法。
The Schiff base has the chemical formula (9):

[Where:
R 1 , R 2 and R 7 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aromatic ring group or a heterocyclic group (wherein these groups Is one or more substituents selected from the group consisting of alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, halogen groups, alkoxy groups, amino groups, nitro groups, thiol groups, aryloxy groups, aromatic ring groups and heterocyclic groups Optionally substituted by a group), or
R 1 and R 2 , together with the carbon atom to which they are bonded, form a ring structure (wherein the ring structure group is substituted with an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a halogen group, an alkoxy group, A compound optionally substituted with a substituent selected from the group consisting of an amino group, a nitro group, a thiol group, an aryloxy group, an aromatic ring group, and a heterocyclic group. The manufacturing method of the hydrated hydrazine, substituted hydrazine, or amino compound as described in any one of Claims 1-5.
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