KR0132514B1

KR0132514B1 - 4-아미노디페닐아민의 제조방법

Info

Publication number: KR0132514B1
Application number: KR1019930703471A
Authority: KR
Inventors: 제임스 말콤 올먼; 제임스 키네 베스킨; 로져 커라넨 레인스; 마이클 케이스 스턴
Original assignee: 제임스 클리프튼 보올딩; 몬산토 캄파니
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1998-04-13
Also published as: UA26851C2; ES2110001T3; PL168917B1; US5623088A; EP0590053B1; US5117063A; WO1993000324A1; AU2224592A; PL168938B1; JP3167029B2; MD842G2; BR9206180A; EP0590053B2; RU2102381C1; ES2110001T5; HU9303686D0; US5608111A; DE69222417T3; HUT66362A; HU214296B

Abstract

본 발명은 4-ADPA의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 적당한 조건하에서 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시켜서, 4-니트로디페닐아민 또는 이의 치환된 유도체 및/또는 4-니트로소디페닐아민 또는 이의 치환된 유도체 및/또는 이의 염을 제조하고, 이들 중 하나 또는 양자를 환원시켜서 4-ADPA 또는 이의 치환된 유도체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 4-ADPA 또는 이의 치환된 유도체는 환원적으로 알킬화되여 엔티오조난트로 유용한 p-페닐렌디아민 생성물 또는 이의 치환된 유도체를 생성시킨다. 본 발명의 두 번째 구체예에서는 4-니트로디페닐아민, 4-니트로소디페닐아민과 테트라(4) 치환된 암모늄염 또는 알킬 치환된 디암모늄염과 이의 치환된 유도체이며, 여기에서 4차 치환된 암모늄이온의 각 치환체는 알킬기, 아릴기와 아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며, 알킬 치환된 디암모늄염의 각 알킬 치환체는 독립적으로 선택된다.

[본원에 관련된 참고문헌]

본 출원은 1991년 6월 21일자로 출원되고, 현재 특허되어 있는 출원번호 제07/719,876호의 일부계속 출원이다.

[발명의 배경]

1. 발명의 분야

본 발명은 4-아미노디페닐아민(4-ADPA)의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4-니트로디페닐아민 염 및/또는 4-니트로소디페닐아민의 염이 풍부한 혼합물을 제조하기 위해 염기존재하 및 물과 같은 양자성 물질의 양이 조절된 조건하에서, 아닐린과 니트로 벤젠을 반응시켜서 4-아미노디페닐아민(4-ADPA)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 4-니트로디페닐아민 및/또는 4-니트로소디페닐아민 염들은 분리되고, 이어서 수소화 될 수 있거나, 다른 방법으로는 반응혼합물 자체가 수소화되어4-ADPA를 고수율로 제조한다. 또한, 본 발명은 산화방지제로서 유용한 알킬화된 p-페닐렌 디아민 생성물과 마찬가지로 4-ADPA 중간화합물의 제조방법에 관한 것이다.

2. 관련된 선행기술

할로겐화물이 아닐린유도체로 대치되는 친핵성 방향족 치환 메카니즘을 이용하여 4-ADPA를 제조하는 방법은 공지되어 있다. 이 방법은 4-ADPA 제조시의 중간물질, 이른바 질소부분의 환원에 따른 4-니트로디페닐아민(4-NDPA)의 제조를 포함한다.

4-NDPA는 탄산칼륨과 같은 산수용체 또는 중화제 존재하에서 그리고 임의로는 촉매를 사용하여 p-클로로니트로 벤젠과 포름아닐리드 또는 이의 알카리 금속염과 같은 아닐린 유도체를 함께 반응시켜 제조된다.

미국특허 제4,187,248호, 미국특허 제4,683,332호, 미국특허 제4,155,936호, 미국특허 제4,670,595호, 미국특허 제4,122,118호, 미국특허 제4,614,817호, 미국특허 제4,209,463호, 미국특허 제4,196,146호, 미국특허 제4,187,249호, 미국특허 제4,140,716호를 참고로 한다. 이러한 방법은 치환된 할로겐화물이 반응용기를 부식시키고, 폐기물 스트림중에 존재하므로, 이를 처분하는데 상당한 비용이 드는 단점이 있다. 더욱이, 포름아닐리드와 같은 아닐린 유도체와 p-클로로-니트로 벤젠의 사용은 아닐린과 니트로 벤젠으로부터 이러한 출발물질을 각기 제조하는데 따르는 부가된 제조장비와 노력을 필요로 한다.

아닐린을 머리에서 꼬리까지 커플링하여 4-ADPA를 제조하는 방법도 공지되어 있다. 영국특허 제1,440,767호와 미국특허 제4,760,186호를 참고로 한다. 이 방법은 상업적인 면에서 4-ADPA의 수율이 부적합하므로 단점을 지닌다. 4-NDPA를 제조하기 위하여 우레탄을 탈카르복실화시키는 방법도 공지되어 있다. 미국특허 제3,847,990호를 참고로 한다. 그러나, 이 방법은 비용과 수율면에서 상업적으로 실리적이지 못하다.

환원제로서 지방족 화합물, 벤젠, 나프탈렌 또는 에틸렌과 같은 불포화 화합물을 이용하여, 니트로소 벤젠을 촉매 이합체화 반응시켜 제조될 수 있는 p-니트로소디페닐하이드록실 아민을 수소화시킴으로써 4-ADPA를 제조하는 방법도 공지되어 있다. 예를 들면, 미국특허 제4,178,315호와 미국특허 제4,404,401호를 참고로 한다. 과량의 염화수소 존재하에서 디페닐아민과 알킬나이트레이트를 반응시켜 p-니트로소디페닐아민을 제조하는 방법도 공지되어 있다. 예를들면, 미국특허 제4,518,803호와 미국특허 제4,479,008호를 참고로 한다.

수산화나트륨과 탄산칼륨 존재하에서 DMSO중의 아세트 아닐리드와 니트로 벤젠을 80℃에서 5시간 동안 반응시켜서 4-니트로소디페닐아민을 제조하는 방법도 공지되어 있다. 에이양가(Ayyangar)등의 테트라헤드론레티스, 31권, 22호, 3217-3220페이지(1990)을 참고로 한다.

또한, 화학공보(Chemische Berichte) 36, 4135페이지(1903)과 화학공보, 34, 2442페이지(1901)를 참고로 한다.

그러나, 4-니트로소디페닐아민의 수율은 낮고, 따라서 이는 상업적으로 실리적이지 못하다. 더욱이, 이러한 방법들은 아세트아닐리드와 같은 아닐린 유도체의 사용을 필요로 하므로, 출발물질의 비용을 증가시킨다.

본 발명에 따른 제조방법은 할로겐화물의 소우스을 포함하지 않으며, 따라서 폐기물 스트림으로부터 값비싼 할로겐 화물의 제거를 배제한다. 더욱이 본 발명에 따른 제조방법은 원료물질의 비용에서 뿐만아니라, 아닐린과 니트로벤젠의 유도체들 대신에 아닐린과 니트로벤젠을 바로 직접 사용하기 때문에 제조비용면에서도 상당히 경제적이다.

발명의 요약

본 발명은 4-ADPA 중간화합물 또는 이의 치환된 유도체 예를 들면, 4-니트로디페닐아민(4-NDPA)과 이의 염, 및/또는 4-니트로소디페닐아민 (p-NDRA 또는 4-NODPA) 및/또는 이의 염의 제조에 관한 것이며, 여기에서 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠은 적당한 용매계내에서 반응하도록 접촉시키며, 그후 염기존재하에서 물과 같은 양자성 물질의 함량이 조절된 조건하에서 반응한다. 그결과, 반응혼합물은 4-ADPA 중간화합물 또는 이의 치환된 유도체가 풍부하고, 4-니트로디페닐아민 및/또는 4-니트로소디페닐아민 염을 포함한다. 이러한 방법은 본 발명의 기술내용에 따라서 4-니트로 생성물이 약간 있거나 거의 없는 상태로 4-니트로소 생성물(p-니트로소디페닐아민과 이의 염)을 고수율로 제조할 수 있다. 4-니트로소 반응 생성 혼합물은 바로 수소화될 수 있거나, 4-니트로소 생성물은 분리되고 이어서 수소화되어 4-ADPA를 고수율로 제조할 수 있다.

이와 유사하게는 4-니트로 생성물(4-니트로디페닐아민과 이의 염)은 4-니트로소 생성물이 약간 있거나 거의 없는 상태로 고수율로 생성될 수 있으며, 4-니트로 생성물 또는 분리된 4-니트로 생성물은 수소화되어 4-ADPA를 고수율로 제조할 수 있다. 또한 이와 다르게는, 4-니트로 생성물과 4-니트로소 생성물들이 모두 생성되어 분리되지 않은 상태로 반응혼합물이 직접 수소화되어 4-ADPA를 제조할 수 있다.

이 결과 생성물인 4-ADPA를 사용하여 p-페닐렌디아민의 알킬화 생성물을 제조할 수 있으며, 이러한 생성물은 산화방지제와 앤티오조난트(antiozonant)로서 유용하다. 4-ADPA 중간화합물들은 환원될 수 있으며, 환원된 물질은 동일한 반응용기내에서 케톤을 용매로 사용하여 알킬화된다. 발명의 하나의 구체예에서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 반응시키는 동안 존재하는 양자성 물질의 함량은 반응중에 존재하는 건조제에 의하여 조절된다. 다른 하나의 구체예에서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 반응시키는 동안 존재하는 양자성 물질의 함량은 증류에 의한 양성자 물질의 연속적 제거로서 조절된다.

본 발명은 4-니트로디페닐아민, 4-니트로소디펜닐아민과 이의 치환된 유도체의 4차-치환된 암모늄염 또는 알킬치환된 디암모늄 염에 관한 것이며, 여기에서 4차-치환된 암모늄염의 각 치환체는 알킬기, 아릴기와 아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며, 알킬기로 치환된 디암모늄 염의 각각의 알킬치환체는 독립적으로 선택된다.

Description

4-아미노디페닐아민의 제조방법

4-ADPA 중간화합물을 제조하기 위한 주요한 제조방법은 하기 a)-b) 단계를 포함한다:

a) 적절한 용매계내에서 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 반응성 있게 접촉시키며;

b)반응용기와 같은 제한된 구역안에서, 적당한 온도에서, 적당한 염기와 조절된 함량의 물과 같은 양자성 물질의 존재하에서 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 반응시켜서, 4-니트로디페닐아민 또는 치환된 이의 유도체와 이의 염 및/또는 4-니트로소디페닐아민 또는 이의 치환된 유도체와 이의 염을 제조한다.

4-ADPA 또는 이들의 치환된 유도체를 제조하기 위한 제조방법은 하기 c) 단계를 포함한다:

c) 4- 니트로소디페닐아민 또는 이의 치환된 유도체와 이의 염 및/또는 4-니트로디페닐아민 또는 이의 치환된 유도체와 이의 염을 환원시켜서, 4-ADPA를 제조한다.

알킬화된 p-페닐렌 디아민 또는 이의 치환된 유도체를 만들기 위한 주요한 제조방법은 하기 d)단계를 포함한다:

d) 4-ADPA 또는 c)단계에 따른 이의 치환된 유도체를 환원적으로 알킬화시키는 것이다. 여기에서 사용된 바, 4-ADPA 중간화합물 은 4-니트로디페닐아민, 4-니트로소디페닐아민(또한 p-니트로소디페닐아민으로 언급된다). 이의 치환된 유도체와 이의 염을 의미한다. 따라서, 하나 이상의 4-ADPA 중간화합물은 중성화합물 중의 하나 또는 양쪽 모두를 의미하며, 즉, 염의 형태가 아니고/또는 이러한 화합물의 한가지 염 또는 이들 모두의 염을 의미한다. 염은 4-니트로 생성물 및/또는 4-니트로소 생성물을 염기와 함께 반응시켜서 반응 혼합물 중에서 생성된다.

따라서 본 발명에 따른 방법에 따라 제조된 반응 혼합물은 선택된 특별한 반응조건에 따라서, 화합물 또는 염 또는 이의 배합된 형태 중의 어느하나를 포함한다.

니트로벤젠에 대한 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체의 몰비율은 니트로벤젠의 최대 과다량으로 하는 것으로부터 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체를 최대 과다량으로 하는 것까지 다양할 수 있다. 바람직하게는, 반응은 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체를 과다량 사용하여 실시된다. 본 발명에 따른 반응에서 생성된 4-니트로소에 대한 4-니트로의 비율은 니트로 벤젠에 대한 아닐린의 비율을 변화시킴으로써 조절 가능하다. 예를 들면, 니트로벤젠에 대한 아닐린의 비율이 높을수록, 4-니트로에 대한 4-니트로소의 비율도 더욱 높아진다.

반대로, 아닐린에 대한 니트로 벤젠의 비율이 높아질수록, 4-니트로소에 대한 4-니트로의 비율도 더욱 높아진다. 여기에서 사용된 바, 치환된 아닐린 유도체들은 방향족 고리에서 하나 이상의 전자를 받거나 전자를 방출하는 치환체를 포함하는 아닐린을 뜻한다. 적당한 치환체들은 제한을 하지는 않지만 할로겐화물, -NO₂, -NH₂, 알킬기, 알콕시기, -SO₃, -COOH와 적어도 하나의 -NH₂기를 포함하는 아릴기, 아르알킬기 또는 알크아릴기를 포함한다. 할로겐화물은 염화물, 브롬화물과 불화물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

바람직한 알킬기와 알콕시기는 1-6개의 탄소수를 포함한다. 바람직한 아릴기, 아르알킬기와 알크아릴기는 6-18개의 탄소수를 포함한다. 치환된 아닐린 유도체들의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만, 2-메톡시 아닐린, 4-메톡시 아닐린, 4-클로로 아닐린, p-토루이딘, 4-니트로 아닐린, 3-브로모 아닐린, 3-브로모-4-아미노 톨루엔, p-아미노 벤조산, 2,4-디아미노 톨루엔, 2,5-디클로로 아닐린, 1,4-페닐렌 디아민, 4,4′-메틸렌 디아닐린, 1,3,5-트리아미노벤젠과 이의 혼합물을 포함한다.

아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체들은 직접 첨가될 수도 있거나, 반응계에 존재하는 조건하에서 아닐린 또는 상응하는 아닐린 유도체를 제조할 수 있는 화합물을 첨가함으로써 그대로(in situ) 생성될 수도 있다. 또한 아조벤젠은 반응조건에 따라서 다양한 함량으로 생성된다. 아조벤젠의 생성을 조절하는 한가지 방법은 니트로벤젠에 대한 아닐린의 비율을 조절하는 것이다. 즉, 이 비율이 증가되면 아조벤젠의 양은 감소된다. 후술되는 바와 같이, 다음에서 설명되는 실시예에서 예시한 바와 같이, 염기와 산소의 함량과 같은 다른 변수들도 아조벤젠의 생성함량에 영향을 줄 수도 있다. 따라서, 본 발명의 기술내용을 이용하여, 당업자는 제조되는 아조벤젠의 함량을 조절되도록 본 발명의 반응을 실시할 수 있다.

적절한 용매계는, 제한을 하지는 않지만, 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 디메틸포롬아미드, 아닐린, 피리딘, 니트로 벤젠, 톨루엔, 헥산과 같은 비극성 탄화수소 용매, 에틸렌 클리콜 디메틸 에테르, 디이소프로필 에틸아민 등과 이의 혼합물과 같은 용매를 포함한다. 바람직하게는, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체는 상술한 바와 같이 반응에서 과다량으로 사용되며, 니트로벤젠의 몰 함량에 대해 초과량의 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체는 용매로서 역할을 한다. 아래에서 더욱더 상세히 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 적당한 용매와 예를 들면 메탄올과 같은 양자성 용매를 이의 함량을 조절한 또 다른 용매를 배합한 용매 혼합물을 사용할 수 있다.

적당한 염기로는, 이에 제한되는 것은 아니나, 소듐 금속 같은 알카리 금속, 소듐하이드 라이드, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화세슘, 수산화칼륨, 포타슘-t-부톡사이드를 포함하는 알카리 금속 하이드라이드, 수산화물과 알콕사이드 및 이의 혼합물과 같은 유기염기 및 무기염기를 포함한다. 다른 허용가능한 염기물질은, 제하고 된 것은 아니나, 4차-치환된 암모늄 하이드록사이드와 같은 적당한 염기소우스(source)와 결합하는 상 전이 촉매를 포함하며, 여기에서 각 치환제는 알킬기, 아릴기 또는 아릴알킬기로부터 독립 선택되고, 여기에서 알킬기, 아릴기와 아릴알킬기는 바람직하게는 탄소수 1-18이며, 예를들면, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드와 같은 테트라알킬암모늄 하이드록사이드, 페닐트리메틸암모늄 하이드록 사이드와 같은 아릴, 트리알킬 암모늄 하이드록사이드 벤질 트리메틸암모늄 하이드록사이드와 같은 아릴알킬, 트리알킬 암모늄 하이드록사이드, 비스-디부틸 에틸 헥사메틸렌 디암모늄 하이드록사이드와 같은 알킬치환된 디암모늄 하이드록사이드이며, 아릴 암모늄염, 크라운 에테르 등과 결합되는 염기, 리튬 비스(트리메틸 실릴) 아미드 등과 같은 아민 염기와 이의 혼합물과 같은 염기와 상전이 촉매의 결합을 포함한다. 염기로서 사용하기에 바람직한 물질(염기)은 테트라메틸암모늄 하이드록사이드와 같은 테트라알킬 암모늄 하이드록사이드이다. 바람직하게는, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체에 염기를 첨가하고, 니트로벤젠을 배합하여 혼합물을 제조한다. 또한 이와 다르게는, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 배합한후, 염기를 가할 수 있다. 표면의 상부나 하부로 물질을 첨가할 수도 있다.본 발명에 따른 방법에서 사용되는 염기의 함량은 광범위하다. 예를 들면, 반응은 염기를 제한하는 방법으로 행할 수도 있거나 다른 여러 요인들 중에서도 아조벤젠을 원하는 정도로 최소화하는데 따라서 니트로벤젠 또는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체를 제한하도록 시행될 수도 있다.

반응은 광범위한 온도범위에 따라서 적절한 온도에서 실행된다. 예를 들면, 온도는 -10℃-150℃ 사이의 범위, 예를 들면 0℃ 내지 100℃에 이르는 온도범위, 바람직하게는 10℃ 내지 90℃에 이르는 온도범위에서 행할 수 있다. 본 발명의 반응을 실행하기 위한 최적 온도는 75℃와 같은 60-80℃ 사이의 온도이다. 호기적 반응조건하에서, 아닐린이 용매로서 사용되는 경우에는, 반응 온도가 상승될수록 아조벤젠의 생성량이 증가한다. 그러나, 혐기적 반응조건하에서는 용매로서 아닐린이 사용될 경우에는 더 높은 온도에서도 아조벤젠의 생성량이 반드시 증가되는 것은 아니다. 아조벤젠의 생성이 문제가 되지 않는 경우에는, 더 높은 온도가 적절할 수 있지만, 아조벤젠의 생성량을 최소화하기 위하여는 더 낮은 온도조절 또는 혐기적 반응조건이 더욱 적합하다. 또한 이와는 다르게 반응이 더욱 고온에서 실행되는 반면, 아조벤젠의 양이 최소화되기 위해서는 아닐린 이외의 다른 용매가 사용될 수 있으며, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체 대 니트로벤젠의 비율을 조절할 수도 있다.

또한 반응시 존재하는 양자성 물질의 함량을 조절하는 것이 중요하다. 일반적으로 아닐린 중에서 반응하는 경우, 약 4% H₂O이상으로 반응중에 존재하는 수분은(반응혼합물의 체적을 기준으로), 반응자체가 의미없을 정도로 아닐린과 니트로벤젠의 반응을 억제한다. 따라서 수분의 함량을 4% 이하의 수준으로 감소시키면, 반응은 허용가능한 방법내에서 진행된다. 용매로서 아닐린과 함께 염기로서 테트라메틸암모늄 하이드록사이드가 사용될 때에는 반응혼합물의 체적을 기준으로 약 0.5% 정도로 내려가도록 수분의 양을 더욱 감소시킴으로써 선택성에는 다소의 손실이 있고, 2-니트로 디페닐아민은 보다 다량으로 생성되지만, 여전히 최소량으로 존재하도록 하면서 4-니트로디페닐아민과 4-니트로소 디페닐아민 및/또는 이의 염의 전체량은 증가된다. 따라서 본 발명에 따른 반응은 무수 조건하에서 실행될 수 있다. 양자성 물질의 조절된 함량은 아닐린이 용매로 사용될 때 반응혼합물의 체적을 기준으로 약 4% H₂O 에 이르는 함량, 즉 아닐린과 니트로 벤젠의 반응을 억제시키는 양을 의미한다. 반응중에 존재하는 양자성 물질 함량의 상한 용매에 따라서 다르다. 예를 들면, DMSO 가 용매로서 사용되고, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드가 염기로 사용될때에는, 반응중에 존재하는 양자성 물질 함량의 상한선은 반응혼합물의 체적을 기준으로 약 8% H₂O이다. 아닐린이 동일한 염기와 함께 용매로 사용될 때, 이의 상한은 반응혼합물의 체적을 기준으로 4% H₂O이다. 부가하여, 허용되는 양자성 물질의 함량은 염기의 종류, 염기의 양, 염기 양이 온, 사용되는 다양한 용매계 등에 따라서 달라질 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 기술내용을 사용함으로써 당업자는 특정용매, 염기의 유형과 염기의 양, 염기의 양이온 등에 대한 양자성 물질의 특정 상한량을 결정할 수 있다. 원하는 생성물의 선택성을 유지하기에 필요한 양자성 물질의 최소량도 용매, 염기의 유형, 염기의 양, 염기 양이온등에 따라 다르며, 이 또한 본 발명의 기술내용을 사용함으로써 당업자들에 의하여 결정될 수 있다. 반응중에 존재하는 양자성 물질의 양이 중요하기 때문에, 가능한한 존재하는 양자성 물질을 다량 감소시킨 후, 아닐린을 용매로 사용할 때에는, 양자성 물질을 0.5부피% 정도의 원하는 양으로 다시 첨가할 수 있다. 반응시 다시 첨가하는 양자성 물질은 당업자들에게는 공지되어 있으며, 이들은 제한되지는 않지만, 물, 메탄올 등을 포함한다. 양자성 물질의 양을 측정하는 방법과 양자성 물질의 양을 가능한한 많이 감소시키는 방법도 당기술분야에서는 잘 알려져 있다. 예를 들면, 어떤 시약중에 존재하는 수분함량은 칼-핏셔 장치를 이용하여 결정할 수 있으며, 수분의 함량은 증류 및/또는 감압하에서 건조방법, P₂O₅와 다른 산화제 존재하에서 건조방법, 아닐린 등을 이용한 공비증류방법과 이들을 혼합한 방법으로 감소시킬 수 있다.

아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시키는 동안 양자성 물질의 함량을 조절하기 위한 한가지 구체예로서는, 건조제를 첨가하여 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시키는 동안 존재되도록 하는 것이다. 예를 들면, 양자성 물질이 몰인 경우, 건조제는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시키는 동안 존재하는 수분을 제거하고, 니트로 벤젠의 전환율을 높이며, 4-니트로디페닐아민과 4-니트로소디페닐아민을 고수율로 야기한다. 여기에서 사용된 바, 건조제는 이 때 사용되는 적당한 염기 이외에, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시키는 동안 존재한다. 적당한 건조제의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만, 무수 황산나트륨, 유니온 카바이드 회사 제품인 분자체(molewlar sieve) 타잎, 4A, 5A와 13X 등과 염화칼슘, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트, KOH와 NaOH와 같은 무수염기와 활성 알루미나를 포함한다.

아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 반응시키는 동안 존재하는 양자성 물질의 함량을 조절하기 위한 또 다른 구체예로서는, 증류방법을 사용하여 반응혼합물로부터 양자성 물질을 연속적으로 제거하는 것이다. 양자성 물질이 몰인 경우, 바람직한 방법은 물/아닐린 공비율을 이용하는 물의 연속적인 공비 증류를 포함한다. 양자성 물질의 연속적인 증류는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠이 반응하는 동안, 존재하는 양자성 물질의 양을 조절하기 위한 바람직한 방법이다. 양자성 물질의 연속적인 제거는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 반응시키는 동안 소량의 염기를 사용하게 하는 반면, 니트로벤젠은 매우 높은 전환율을 갖게 되고, 따라서 4-니트로디페닐아민과 4-니트로소디페닐아민 및 /또는 이의 염 또는 이의 치환된 유도체를 고수율로 얻는다.

반응은 호기적 또는 혐기적 조건하에서 시행될 수 있다. 상술한 바에 따라 호기적 조건하에서 반응은 산소 존재하에서, 통상적으로 공기에 노출된 반응대(zone)에서 실시된다. 호기적 조건하에서는 반응이 시행될 때의 압력은 다양하며, 압력과 온도/압력조건의 최적 배합과 마찬가지로 최적 압력은 당업자에 의하여 쉽게 결정된다. 예를 들면, 반응은 실온에서 진행될 수 있고, 약 14-150psig와 같은, 10psig로부터 250psig에 이르는 압력범위내에서 진행될 수 있다. 혐기적 조건하에서 반응은 질소와 알곤과 같은 중성기체 존재하에서 대기압 또는 감압 또는 중압하에서 실시될 수 있다. 본 발명의 기술내용을 사용하여 온도, 염기, 용매등과 같은 반응 매개 변수가 특징적으로 갖춰진 최적 조건은 당업자들에게 의하여 쉽게 결정된다. 반응 용매로 아닐린을 사용할 때 혐기적 조건하에서는 더욱 소량의 아조벤젠이 생성된다. 반응이 DMSO와 다른 유사한 용매와 함께 호기적 조건하에서 시행될 때 소량의 아조벤젠이 생성된다.

4-니트로디페닐아민 또는 이의 치환된 유도체 및/또는 4-니트로소디페닐아민 또는 이의 치환된 유도체/ 및 또는 이의 염은 4-ADPA 또는 이의 치환된 유도체로 환원된다.

중성화합물은 물 및/또는 산을 사용하여 염으로부터 생성될 수 있다. 실시예 1D를 참고로 한다. 또한 염들은 실시예 1A에서 설명된 바와 같이 환원될 수 있다. 이러한 환원반응은 소듐 보로하이드라이드와 같은, 하이드라이드 소우스를 탄소상의 팔라듐 또는 탄소상의 백금 촉매와 결합하여 사용하는 것과 같은 공지된 환원방법들에 의해서 실시될 수 있다.

바람직하게는, 이러한 환원반응은 탄소상의 백금 또는 탄소상의 팔라듐, 니켈 등의 존재하의 수소압하에서 수소화반응이 이루어지는 촉매환원반응에 의하여 진행된다. 이러한 수소화 반응은 피.엔.리란더(P.N.Rylander)의 유기합성에서의 촉매 수소화반응 피.엔.리란더 아카데미출판사, 엔.와이. 299페이지(1979)에서 상세히 설명된다. 수소화 반응은, 제한을 하지는 않지만, 톨루엔, 키실렌, 아닐린, 4-ADPA, 물과 이의 혼합물을 포함하는 다양한 용매중에서 실시할 수 있다. 바람직하게는, 수소화 반응은 톨루엔, 4-ADPA, 키실렌 또는 아닐린 이의 혼합물을 또는 용매로서 물을 포함하는 혼합물과 같은 적당한 용매중에서, 탄소상의 백금 또는 탄소상의 팔라듐 촉매를 사용하여 온도 약 80℃, 수소압 약 100psig H₂-340psigH₂에서 실시된다. 엔티오조난트(antiozonant)를 제고하기 위한 4-ADPA의 환원적 알킬화 반응은 여러 공지된 방법들 중 한가지 방법으로 실시될 수 있다.

미국특허 제4,900,868호를 참고로 한다. 바람직하게는, 4-ADPA와 적당한 케톤 또는 알데히드는 수소와 탄소상의 백금 촉매 존재하에서 반응한다. 적당한 케톤은 메틸이소부틸케톤(MIBK), 아세톤, 메틸이소아밀케톤과 2-옥타논을 포함한다. 4-ADPA 중간화합물의 환원반응과 환원된 물질의 알킬화반응은 용매로소 케톤을 사용하는 동일한 반응용기내에서 시행할 수 있다. 미국특허 제4,463,191호와 반네르지(Banerjee)등의 J.Chem, Soc. Chem.Comm. 18, 1275-76(1988)을 참고로 한다.

상술된 바와 같이 반응물들과 시약들의 계획된 상당량은 다른 방법으로 이에 상응하는 반응물과 시약이며, 예를 들면 NO₂가 단순히 변형되는 것과 같이 하나 이상의 여러 가지 기가 동일한 일반적 성질을 갖는 반응물과 시약이다. 더욱이, 치환체가 수소로 지정되거나 지정될 수 있는 경우에는, 그 위치에 수소 이외의 다른 것인 치환체의 정확한 화학적 성질은 전체적 활성도 및/또는 합성 공정에서 불리하게 영향을 주지 않는 한 중요치 않다.

상술한 화학반응은 본 발명의 방법에서 가장 광범위하게 사용하기 위하여 설명된다. 경우에 따라서, 반응조건은 기재된 범위내에서 각 개의 반응물과 시약에 대하여 특히 설명된 바에 따라서 적용될 수 없다. 예를 들면, 어떤 적당한 염기들은 한 용매에서는 불용성일 수 있지만, 이들은 다른 용매에서는 가용성일 수 있다. 반응 가능한 반응물과 시약은 당업자에 의하여 쉽게 인지 될 수 있다. 이러한 모든 경우에서, 반응은 온도, 압력 등을 적절히 조절해주므로써, 다른 용매 또는 다른 염기와 같은 전래의 시약을 선택적으로 변형하여, 반응조건등을 또는 여기에서 기재된 다른 반응들 또는 다른 전래적인 반응을 규칙적으로 변화시킴으로써 당업자에게 공지된 전래적인 변형 방법에 의하여 성공적으로 시행될 수 있으며, 이러한 본발명에 따른 방법에 적용할 수 있다. 모든 제조방법에 있어서, 모든 출발물질은 공지되어 있거나 공지된 출발물질로부터 쉽게 제조할 수 있다. 당업자는 전술한 내용에 따라 본 발명을 이용할 수 있다. 따라서, 다음의 바람직한 구체예는 단지 예시하려는 것이며, 본 발명의 내용을 제한하려는 것은 아니다. 염기와 용매를 건조시키는 것을 제외하고는 모든 시약은 구매한 상태로 사용한다. 다른 설명이 없는한, 생성물질의 모든 수율은 다음 방법에 따르는 HPLC에 의하여 결정된다.

재료와 방법,

아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠은 시약등급품으로서, 더욱 정제를 하지 않고 사용되었다. 용매는 알드리히 화학 회사의 무수물로 구매하였다. 테트라 메틸 암모늄 하이드록사이드는 5수화물 형태로 구입하였다. 고체는 사용하기전에 진공 데시케이터속의 P₂O₅위에서 수일간 건조시켰다. 여기서 얻은 고체의 적정결과는 건조된 물질이 2수화물임을 보여주었다. HPLC 분석: 반응혼합물을 분석하기 위하여 역상 HPLC를 사용했다. 3성분 구배 펌프시스템을 사용하여 5㎛ 백크만/알텍스 울트라스피어-ODS(4.6×150㎜) 컬럼이 사용되었다.

A) 4-ADPA와 p-니트로소디페닐아민(p-NDPA) 생성물을 제조하기 위하여, 실온, 호기적 조건하에서 아닐린과 니트로 벤젠을 간단히 반응시킨다. 이러한 반응후에 생성된 반응혼합물을 바로 수소화 반응시켜 4-ADPA를 얻는다. 500ml용 3구 환저플라스크에 자석 교반막대기를 설치하였다. 반응용기를 아닐린 196ml와 니트로벤젠 4.3ml(42밀리몰)로 채웠다. 교반시킨 반응혼합물에 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(17.7g, 140밀리몰)를 고체상태로 첨가하였다. 2시간 정도 반응시킨 후에, 니트로벤젠이 거의 모두 사용된 것으로 보이나, 18시간 동안 더욱 교반시켜야 한다. 니트로벤젠은 99%가 소비되었다. 반응혼합물의 HPLC 분석결과, 니트로 벤젠을 기준으로 한 생성물의 수율은 다음과 같다. 4-NDPA(6.4밀리몰, 1.37g, 15%), p-NDPA(30.6밀리몰, 6.1g, 73%), 2-NDPA(0.3밀리몰, 0.064g, 0.7%), 아조벤벤(3.6밀리몰, 0.65g, 8.5%), 페나진(0.8밀리몰, 0.14g, 1.9%), 페나진-N-옥사이드(0.3밀리몰, 0.05g, 0.7%) 수소화 반응시키기 위해 물을(16㎖) 혼합물에 가하고, 전체 반응은 300cc의 오토클레이브에서 시행되었다. 1% Pt/탄소촉매(건조량 0.5g)를 오트클레이브에 첨가하였다. 수소압 150psig H₂하, 80℃에서 반응혼합물을 가열하였다. 수소화 반응은 30분내에 완결되었다. HPLC 분석결과는 4-NDPA와 p-NDPA의 몰을 기준으로, 97% 수율에 상응하는 4-NDPA 35.9 밀리몰이 생성되었음을 보여주었다.

b) 이는 혐기적 조건하, 실온에서 디메틸설폭사이드 중의 아닐린과 니트로벤젠의 반응예이다. 알곤하에서 25ml 환전플라스크에 DMSO 4ml, 아닐린(200㎖, 1.9밀리몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(330㎎, 2.5밀리몰)을 넣었다. 반응은 실온에서 4시간동안 진행되었다. 니트로벤젠의 전환율은 68%이었다.

HPLC 분석결과는 니트로 벤젠을 기준으로 다음과 같은 수율을 보여주었다. 4-NDPA(30.5%), p-NDPA(33.6%), 아조벤젠(2.6%), 아족시 벤젠(미량).

(C) 이는 혐기적 조건하, 실온에서 아닐린과 니트로 벤젠의 반응의 예이다. 25ml 환저플라스크를 알곤으로 채우고, 조절된 대기 글로브 박스내에서 아닐린(1.8㎖)과 니트로벤젠(0.02㎖, 0.19밀리몰)으로 채웠다. 이 용액에 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(330㎎, 2.5밀리몰)을 첨가하였다. 몇시간 지난후, 모든 니트로벤젠이 소비되었다. HPLC 분석결과는 니트로벤젠을 기준으로 다음과 같은 수율을 보여주었다: 4-NDPA 10%, p-NDPA 76%, 아조벤젠 7%, 그리고 페나진 5%,

D) 이는 호기적 조건하, 실온에서 DMSO 중의 아닐린과 니트로벤젠 반응예이다. 또한 이 실시예는 물과 산을 사용하여, 이의 염으로부터 4-NDPA와 p-NDPA의 생성에 대한 것이다. 반응혼합물은 DMSO 4ml 중에 아닐린(200㎕, 2.1밀리몰)과 니트로 벤젠(200㎖, 1.9밀리몰)을 포함하였다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드록사이드 디하이드레이트(330㎎, 2.5밀리몰)를 한번에 첨가하였다. 18시간동안 교반하면서 반응시키면, 니트로벤젠 80%가 소비되었다. 반응액을 물 200ml에 쏟아 부으면, 4-NDPA가 곧바로 침전된다. 용액을 얼음위에서 수시간동안 냉각시키고 생성물을 여과하여 100℃로 건조시켰다. p-NDPA의 침전을 일으키는, pH가 중성으로 될 때까지, 여액을 빙초산으로 처리하였다. 침전을 여과하고, 100℃으로 건조시켰다. 소비된 니트로 벤젠을 기준으로 분리수율은 다음과 같다: 4-NDPA(66%), p-NDPA(29%).

E)이는 호기적 조건하, 80℃에서 DMSO 중의 아닐린과 니트로 벤젠의 반응예이다. 250ml 환저플라스크를 아닐린(0.05몰, 4.6g), 니트로벤젠(0.05몰, 6.1g)과 DMSO 75ml로 채운다. 이 용액에 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(0.2몰, 25.44g)를 한번에 첨가하였다. 반응혼합물을 오일배쓰내에서 80℃로 가열하고, 이 온도로 5시간 동안 유지시켰다. 이때의 반응을 HPLC로 분석하였다. 니트로벤젠을 기준으로 한 수율:

4-NDPA(35%), p-NDPA(51%), 아존벤젠(3.1%).

F) 이는 호기적 조건하, DMF 중에서의 아닐린과 니트로 벤젠의 반응예이다. 아닐린(200μl, 2.1밀리몰)과 니트로벤젠(200㎕, 1.9밀리몰)을 DMF 5ml으로 용해시켰다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(1.0g, 7.8밀리몰)를 여기에 첨가하였다. 2시간 동안 교반하면서 반응시키면, 니트로벤젠 39%가 소비되었다. 소비된 니트로벤젠을 기준으로 한 수율: 4-NDPA 99%, p-NDPA 미량.

[실시예2]

이 실시예는 광범위한 온도범위에서 실시할 수 있는 본 발명의 반응을 설명하고 있다. 공기중에서 0℃, 23℃, 50℃ 80℃에서 반응을 실시한 것을 제외하고는 4가지의 동일한 반응이 다음 방법에 따라 준비되었다. 50ml 환저플라스크에 아닐린 49ml와 니트로벤젠(1.0㎖, 9.5밀리몰)으로 채웠다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(4.40g, 34.6밀리몰)를 첨가하고 5시간 동안 진행시켰다. 생성물 수율은 HPLC 분석으로 결정되었고, 이는 소비된 니트로벤젠의 몰수를 기준으로 하였다. 선택성은 생성된 생성물의 몰과 소비된 니트로벤젠의 몰비이다.

수율은 전환율 X 선택성이다.

＊대부분의 아조벤젠은 아마도 아닐린의 산화커플링을 통하여 제조된다. 디.티.소여(D.T.Sawycr)의 논문 참조.

[실시예3]

이 실시예는 반응중에 존재하는 양자성 물질의 함량 조절이 중요하다는 것을 설명해준다. 혼합물에 첨가하는 물의 양을 0, 10, 50과 100㎕로 변화시키는 것을 제외하고는, 4가지의 동일한 반응을 실시하였다. 따라서 아닐린(2㎖)과 니트로벤젠(2㎖)을 25ml 환저플라스크에 채우고, 여러 가지의 다른 양으로 된 물을 첨가하였다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(330㎎, 2.5밀리몰)를 한번에 첨가하였다. 실온하, 공기중에서 16시간동안 반응을 실시한 다음, 샘플로 취하였다. 또한 물 대신에 메탄올을 첨가한 반응도 실시하였다.

물과 메탄올%는 체적%이다. 물을 가하지 않은 경우에, 반응중에 존재하는 물은 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트로부터 도입되었다.

[실시예4]

이 실시예는 본 발명에 따른 방법을 실시함에 있어서, 4-NDPA 및/또는 p-NDPA 생성물을 생성시키기 위하여, 여러 용매들이 사용될 수 있음을 설명해주고 있다. 표3에서 설명된 반응은, 실시예 1의 용매가 표3에서 기재된 바와 같이 변경된 것을 제외하고는, 실시예1에 설명된 바에 따라서 실시하였다.

[실시예 5]

이 실시예에서는, 4-NDPA 및/또는 p-NDPA 생성물을 제조하기 위하여, 여러 가지 염기들이 본 발명에 따른 방법에서 사용될 수 있다는 것을 설명해주고 있다. 표 4에 설명된 반응은 실시예1의 염기를 표4에 기재된 것으로 변경시키는 것을 제외하고는 실시예 1에 설명된 바에 따라서 실시하였다.

[실시예 6]

이 실시예에서 에이양가(Ayyangar) 등에 의해 설명된 방법과 비교하여, 본 발명에 따른 방법을 사용함에 따라, 선택성과 니트로벤젠 전환율에 있어서, 예기치 못한 증가를 가져오는 점에 관하여 설명해주었다. DMSO 중의 아세트아닐리드 니트로벤젠, NaOH와 K₂CO의 반응은 에이양가 등에 의하여 테트라헤드론레터스, 31권, 22호, 3217-3220 페이지(1990)에서 이 반응은 HPLC에 의한 분석결과로서, 니트로벤젠 37%가 전환되었으며, 니트로벤젠을 기준으로 한 생성물의 수율은 다음과 같다: 4-NDPA(6%), p-NDPA(4.5%), 아조벤젠(0.7%). 이와 비교하면, 본 발명의 기술내용에 따라서 반응을 실시할 때, 원하는 생성물에 대한 니트로벤젠의 전환율과 선택성은 상당히 증가되었다. 예를 들면, 실시예 1D에 설명된 바에 따라서 반응을 실시하면, 즉, 아닐린(0.05몰), 니트로벤젠(0.05몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(0.2몰)을 DMSO 75ml 중에서 혼합하였다. 실온에서 5시간동안 교반하면서 반응시킨 후, HPLC 크로마토그래피로 분석하면, 그 결과는 다음과 같다.

니트로벤젠 전환율은 85% 이었다. 니트로벤젠을 기준으로 한 수율: 4-NDPA(18%), p-NDPA(51%), 아조벤젠(3%). 아세트아닐리드(0.05몰)와 니트로벤젠의 반응도 실온에서 실시되었다. 따라서, 아세트아닐리드(0.05몰), 니트로벤젠(0.05몰), NaOH(0.2몰)과 K₂CO₃을 DMSO 75ml 중에 용해시켰다. 반응을 실온(23℃)에서 5시간동안 교반하면서 반응시켰다. 반응 분석결과, 니트로벤젠은 전환되지 않았고 생성물은 검출되지 않았다.

[실시예 7]

이 실시예는 p-NDPA/4-NDPA의 비율이 아닐린/니트로 벤젠의 비율에 의해 어떻게 조절될 수 있는지를 나타내었다. 전체의 반응체적과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트의 양을 일정하게 유지하는 반면에, 아닐린과 니트로벤젠을 여러 가지의 다른 비율로 반응시켰다. 따라서, 아닐린/니트로벤젠의 체적비율이 1인 전형적인 반응에서는, 아닐린(2㎖)과 니트로벤젠(2㎖)을 25ml 환저플라스크에 채웠다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(330㎎, 25밀리몰)을 가하고, 반응을 실온, 대기중에서 14시간동안 진행시켰다. 그런다음 HPLC 로 반응을 분석하였다.

[실시예 8]

이 실시예는 반응내에서 존재하는 양성자 물질의 양 또는 반응에 가해지는 양성자 물질의 양이 반응물질의 전환율과 4-NDPA와 p-NDPA의 수율에 어떠한 영향을 갖는가를 설명하고 있다. DMSO 중의 아닐린, 니트로벤젠과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트의 반응에 첨가되는 물의 양은 0 내지 500㎕(0, 50, 150, 300, 500㎕)의 범위에서 변화되며, 반면에 전체 반응부피는 일정하다. 따라서 전형적인 반응은 무수 DMSO 3.55ml 중에서 아닐린(200㎕, 2.1밀리몰), 니트로벤젠(200㎕, 1.9밀리몰), 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(330mg, 2.5밀리몰), 물(50㎕)을 포함한다. 호기적 조건하, 실온에서 24시간 동안 반응시킨 후, 샘플을 취하여, HPLC 분석을 하였다.

[실시예 9]

이 실시예는 반응에 첨가되는 양자성 물질의 함량이 일정하게 유지되는 조건하에서, 염기 함량의 증가가 4-NDPA와 p-NDPA 의 수율에 미치는 영향을 설명해준다. 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트의 함량을 각각 변화시킨 것을 제외하고는 3가지의 동일한 반응을 실시하였다. 전형적 반응에서는, 아닐린(2㎖), 니트로 벤젠(2㎖), 물(100㎕)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(330㎎, 25밀리몰)를 혼합시키고, 공기중의 실온에서 24시간동안 반응시켰다. 이러한 경우, 용역내에서 다량의 침전이 생성되므로, 샘플링을 하기전에 아닐린 10ml를 부가적으로 첨가하여 반응물을 가용화시켰다. 이 반응 모두를 HPLC로 분석하였다.

[실시예 10]

이 실시예는 혐기적 조건하, 온도 50℃에서 아닐린, 니트로 벤젠과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드의 반응을 설명해주고 있다. 교반기, 부가갈때기, 온도계, 질소주입구가 갖추어진 500ml 4구 환저플라스크에 아닐린 90ml를 채웠다. 아닐린을 질소로 깨끗이 씻어내고, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(54g, 0.42몰)를 한번에 첨가하였다. 교반하의 질소블래킷하에서 반응혼합물을 50℃로 가열하였다. 반응용기내의 온도가 50℃에 도달하면, 아닐린과 염기의 활발히 교반된 혼합물에 니트로벤젠(10㎖, 95밀리몰)을 적가하였다. 첨가가 30분내에 완결되도록 니트로벤젠을 첨가하였다. 니트로벤젠이 첨가되는 동안에 반응온도는 65℃로 증가되었다.

90분동안 더욱 교반시켜서 반응시킨 후에 HPLC로 분석하였다. 니트로 벤젠 전활율=100%, 니트로벤젠을 기준으로 한 수율: p-NDPA(88.5%), 4-NDPA(4.3%), 페나진(3.6%), 아조벤젠(3.6%).

[실시예 11]

이실시예는 4-NDPA와 p-NDPA의 테트라메틸암모늄 이온의 염이 본 발명에 따른 제조방법에 따라 제조될 수 있음을 보여준다. 알곤하의 조절된 대기 건조 상자내에서 아닐린(3.0㎖)을 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트(330㎎, 2.5밀리몰)와 함께 교반하여 반응시켰다. 아닐린이 니트로벤젠 1ml에 바로 인도되도록 아닐린 염기 혼합물을 여과하였다. 아보린 염기 용액을 첨가하면, 반응액은 바로 붉은색으로 변하며 침전이 생기기 시작했다. 혼합물을 5분간 교반시킨 후 반응물을 여과시켰다. 붉은색 앙금을 무수에테르로 세척하고 건조하였다. 고체 부분을 샘플로 H-NMR 분광법을 분석하였다:

(DMSO) δ 3.1(S), 6.1(d, 1), 6.5(t, 1), 6.6(d, 1),6.76(d, 1), 6.8(t, 1), 7.04(t, 1), 7.5(d, 1).

아세트산-d₄ 한방울을 NMR 튜브에 첨가하면, 붉은색이 곧 노랑색으로 변화되며, 샘플을H-NMR로 다시 분석하였다. 이 결과 얻은 스펙트럼은 확실히 4-NDPA와 일치한다. 붉은 고체 부분을 젖은 아세토니트릴에 용해하고, HPLC 분석 처리하면, 4-NDPA가 주요성분임을 알 수 있었다.

[실시예 12]

이 실시예는 4-ADPA로부터 고무생성물을 노화로부터 보호하기 위하여 유용하게 쓰이는 엔티오조난트인, N(1,3-디메틸부틸)-N-페닐-p-페닐렌디아민으로의 전환을 설명해준다. 아닐린과 니트로벤젠의 반응에 의하여 제조된 (실시예 1D의 방법에 따라서) 4-ADPA 52g, 메틸이소부틸케톤(MIBK) 100g과 탄소상의 3% 백금 촉매 0.3g을 1ℓ 파르(parr) 오토클레이브에 넣었다. 수소로 깨끗이 씻어낸 다음, 온도 170-175℃ 압력 800psig H₂하에서 반응혼합물을 가열하였다. 혼합물을 95분간 반응시키고 샘플을 회수하였다. 이러한 샘플을 사용한 GC 분석결과는 반응되지 않은 4-ADPA가 0.4% 존재함을 보여준다. 반응혼합물을 냉각하고 여과하여 촉매를 제거하고 스트립 처리하여 수분과 여분량의 MIBK를 제거하였다. 생성물은 71g으로 얻어지고 이를 냉각시켜서 자주빛 고체로 결정화하였다. GC 내부 표준방법에 의한 분석결과는 순도가 95.9%임을 보여주었다. 메틸이소아밀케톤과 아세톤을 사용하여 유사한 반응을 실시하여 유사한 결과를 얻었다. 다음의 실시예들은 개량된 HPLC분석법을 사용하였다. HPLC에 의한 커플링 반응 생성물의 분석을 위하여 외부표준방법이 사용되었다. 전체 반응을 모니터하기 위하여 바이댁(Vydac) 201 HS 54(4.6×250㎜) 컬럼과 254nm에서의 UV 검출기가 장치된 워터스회사제의 600시리즈 HPLC를 사용하였다.

용출구배

외부 표준 용액은 N-메틸아닐린(5.7㎎), 니트로벤젠(13.0㎎), 페나진(4.5㎎), 4-니트로소디페닐아민(68.1㎎), 4-니트로디페닐아민(7.2㎎), 아조 벤젠(4.7㎎)과 테트라메틸암모늄 하이드록사드 25% 수용액(130㎕)을 아세토니트릴 50ml중에서 용해시켜 제조하였다. 아닐린 유도체들이 사용되는 경우에는 유사한 표준용액이 제조되었다.

[실시예13]

이 실시예는 아닐린/물 공비혼합물이 진공증류에 의하여, 아닐린, 니트로벤젠과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMA(H))의 반응으로부터 수분의 연속적 제거를 설명해준다. 교반기, 딘-스타크 냉각기, 열전대, 니트로벤젠 주입라인, 테프론 베플로 장치된 22ℓ용 환저플라스크에 25% 수용성 TMA(H) 용액(6.70ℓ, 18.8몰 TMA(H))을 15.11bs로 채웠다. 염기농도 35% 정도로 진공증류(55토르)하여 수분을 제거하였다. 이 단계동안 반응온도는 50-55℃사이로 상승되었다. 아닐린(22.2파운드, 9.88ℓ, 108몰)을 반응용기에 채우고, 55토르압력하에서 진공증류를 계속하였다. 물과 아닐린은 물 대 TMA(H)의 몰비가 4:1이 될 때까지 공비물로서 제거하였다. 이 공정동안에 반응의 온도는 75℃로 증가되었다. 물 대 염기의 적절한 몰비가 이루어졌을 때, 니트로 벤젠(4.83lbs, 1.79L, 17.82몰)을 3시간 동안 연속적으로 첨가하였다. 첨가가 계속되는 동안, 물과 아닐린은 55토르압하에서 진공증류에 의하여 반응으로부터 제거되었다. 물/아닐린 제거의 양호한 비율은 제거된 응축물의 질량이 전체 첨가시간동안 첨가된 니트로 벤젠의 질량과 동일하게 되는 것이다. 반응종결점은 니트로 벤젠의 전환을 모니터하는 HPLC 분석에 의하여 결정되었다. 니트로 벤젠이 전환되었을 때 100% HPLC 분석에 의하여 결정된 전형적인 수율은 다음과 같다: 4-니트로소디페닐아민 92.1%; 4-니트로디페닐아민 3.4%, 아조벤젠 3.4%, 페나진 0.9%.

[실시예 14]

이 실시예는 4-ADPA 중간화합물을 제조함에 있어서, 아닐린, 니트로 벤젠과 염기의 반응에서 여러 가지 용매의 사용에 관하여 설명해준다. 온도 70℃, 질소존재하에서, 아닐린 0.5g(5.3밀리몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트 0.95g(6.5, 밀리몰)을 8ml의 용매로 용해시킨 용액에 니트로 벤젠 0.65g(5.3밀리몰)을 주사기로 첨가하였다. 70℃, 질소존재하에서 용액을 12시간동안 교반시킨후에 반응을 HPLC로 분석하고, 그 결과를 표 8에서 나타내었다.

[실시예 15]

이 실시예는 4-ADPA 중간화합물을 제조하기 위한 아닐린, 니트로벤젠과 염기의 반응에서 다양한 상 전이 촉매가 사용될 수 있음을 설명해준다. 딘-스타크 응축기가 장치된 3구 환저플라스크를 수용성 테트라부틸암모늄 하이드록사이드 59g(0.091몰 염기)과 아닐린 55g(0.59몰)으로 채웠다. 20mmHg, 70℃에서 아닐린 35ml와 함께 공비증류시켜서 수분을 제거하였다. 니트로벤젠 11.2g(0.091몰)을 70℃에서 5분동안 적하깔대기를 통하여 주입하였다. 20mmHg/70℃에서 4시간동안 교반하면서 반응시켰다. HPLC에 의하여 반응을 분석하고, 그 결과를 표9에서 나타내었다. 비스-디부틸 에틸 헥사메틸렌 디아민 암모늄 하이드록사이드를 염기로 사용하는 경우에서, 반응조건은 약간 다르다. 4차 수산화 암모늄 용액 50ml(0.0575밀리몰 하이드록사이드)를 아닐린 200ml와 함께 혼합시켰다. 물 28ml가 증류될 때까지 67℃에서 진공증류하여 수분을 제거하였다. 50℃ 질소존재하에서 니트로벤젠(23.2밀리몰, 2.85g)을 적가하였다. 2시간동안 교반하면서 반응시킨 후에 샘플을 회수하여 분석하였다.

[실시예 16]

이 실시예는 수분을 흡수하기 위하여 실시예 13에서 사용된 공비증류방법대신 이 반응에서 어떠한 외부 건조제가 사용될 수 있는가를 설명해준다. 교반기, 딘-스타크 응축기를 장치한 500ml 3구 환저플라스크를 25% 수용성 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 용액 59.01g(0.162몰 염기)으로 채웠다. 20토르하, 진공증류에 의하여 수분(17㎖)을 제거하였다. 아닐린(88.05g)을 첨가하고, 물 대 염기의 몰비가 3:1이 되도록 진공하에서 물 18ml를 제거하였다. 증류를 멈추고 적절한 건조제를 첨가하였다. 그런 다음 니트로벤젠(19.18g, 0.155몰)을 질소블래킷하에서 1시간동안 첨가하였다. 첨가하는 동안, 반응온도를 70℃로 유지시켰다. 니트로벤젠의 첨가가 완결된 후 1시간동안 반응을 계속하였다. 이 실험의 결과는 표 10에서 나타내었다.

[실시예 17]

이 실시예는 상 전이 촉매로서 사용되는 테트라알킬암모늄 이온의 입체부피(sterric bulk)를 증가시킴으로써 이 반응에서 생성된 페나진의 양이 얼마나 감소될 수 있는가를 설명해준다. 사용된 실험방법은 실시예 15의 방법에 따른다. 그 결과는 표 11에서 나타내었다.

[실시예 18]

이 실시예는 여러 가지의 치환된 아닐린 유도체들이 이 반응에서 어떻게 사용되는가를 설명해준다. 반응은 HPLC에 의하여 분석되며, 결과는 표 12에서 나타내었다.

A) 3-브로모아닐린; 3-브로모아닐린 10ml(0.09)와 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트1.5g(0.01몰)을 포함한 용액을 70℃, 질소하에서 교반하였다. 니트로벤젠 0.9ml(8.78밀리몰)을 주사기로 적가하고, 용액을 70℃ 질소하에서 12시간동안 교반하였다.

B)4-니트로 아닐린: 디메틸설폭사이드 3ml중의 4-니트로아닐린(1.38g, 0.01몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트 1.81g(0.012몰)의 용액을 70℃질소하에서 교반하였다. 니트로벤젠 1ml(0.01몰)을 주사기로 적가하고, 이 용액을 70℃질소하에서 12시간동안 교반하였다.

C)p-톨루이딘; p-톨루이딘 3g(28밀리몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 0.9g(6밀리몰)을 포함하는 용액을 70℃, 질소하에서 교반하였다. 니트로벤젠 0.5ml(5밀리몰)을 주사기로 적가하고 용액을 70℃ 질소하에서 12시간동안 교반하였다.

D) 4-클로로아닐린; 디메틸설폭사이드 2ml 중의 4-클로로아닐린(4.8g, 0.03몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트0.9g(6밀리몰)을 함유한 용액을 70℃ 질소하에서 교반하였다. 니트로벤젠(50.71g,5.6밀리몰)을 주사기로 적가하고 용액을 70℃ 질소하에서 12시간동안 교반하였다.

E) 4-메톡시아닐린; 디메틸설폭사이드 2ml 중의 4-메톡시아닐린3g(0.03몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트 0.95g(6밀리몰)을 포함한 용액을 70℃ 질소하에서 교반하였다. 니트로벤젠(0.6g, 5밀리몰)을 주사기로 적가하고 이러한 용액을 70℃, 질소하에서 12시간동안 교반하였다.

F) 2-메톡시아닐린 :

2-메톡시아닐린(4.9g, 0.03몰)과 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트 1.1g(7.58밀리몰)으로 된 용액을 70℃ 질소하에서 교반하였다. 니트로벤젠 0.75g(6.09밀리몰)을 주사기로 적가하고 이러한 용액을 70℃, 질소하에서 12시간동안 교반하였다.

[실시예 19]

이실시예는 다양한 디아미노 친핵제가 니트로벤젠의 파라 위치에 어떻게 커플링되는지에 관하여 설명해 준다. 70℃, 질소하에서 디메틸설폭사이드 2ml중에 1,4-페닐렌디아민 1.08g(0.01몰), 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 펜타하이드레이트3.6g(0.02몰)을 포함하는 용액을 교반시키면서 이용액에 니트로벤젠(2㎖, 0.02몰)을 주사기로 첨가한다. 이 용액을 동일 조건하에서 4시간 동안 교반하였다. 이 용액에서 일정량을 취하여 LC, MS, LC-MS 분석을 하였다. N,N'-(4-니트로소페닐)-1,4-페닐렌디아민, N-(4-니트로페닐)-N-(4-니트로소페닐)-1,4-페닐렌디아민과 N,N'-(4-니트로페닐)-1,4-페닐렌디아민을 얻었다. 4,4'-메틸렌디아닐린과 2,4-디아미노툴루엔과 같은 다른 디아미노 친핵제들도 동일한 반응조건하에서 유사한 결과를 나타내었다.

[실시예 20]

이 실시예는 여러 가지의 용매중에서 4-NODPA/테트라메틸암모늄(TMA)염과 4-NDPA/TMA 염을 4-ADPA로 수소화하는 것에 관하여 설명해준다. 수소화반응은 교반기와 온도조절장치를 갖춘 300cc 스텐레스스틸 오토클레이브내에서 실시되었다.

A) 4-NODPA/TMA 염(12.4g, 0.0464밀리몰)을 톨루엔 150ml와 함께 오토클레이브에 넣었다. 1% 백금/탄소 촉매(300㎎, 건조중량)를 오토클레이브에 가하였다. 반응용기를 질소로 씻어내고, 수소압 200psigH₂으로 하여 수소화 반응이 이 압력으로 일정하게 유지시켰다. 반응물을 1500rpm으로 교반하고, 이를 80℃로 되게 하였다.

수소의 흡수가 끝났을 때, 반응이 완결된 것으로 여겨진다. 촉매를 제거하기 위하여 생성물을 제거하고, 여과하였다. 유기층을 샘플로 취하고, 역상 HPLC로 분석한 결과 기질의 전환율은 100%이고, 4-ADPA의 수율은 97%이었다.

B) 4-NODPA/TMA 염(36.5g, 135밀리몰)과 4-NDPA/TMA 염(3.4g, 12밀리몰)의 혼합물을 아닐린 150g과 함께 오토클레이브에 채웠다. 1% 백금/탄소촉매(건조량 300㎎)를 첨가하였다. (36.5g, 135밀리몰)반응기를 질소로 씻어내고, 수소압 200psig하에 방치하고, 수소화 반응동안 일정한 압력으로 유지하였다. 반응물을 1500rpm으로 교반시키고, 온도는 80℃로 되게 하였다. 수소의 흡수가 끝났을 때, 반응은 완결된다. 생성물을 제거하고, 여과하여 촉매를 제거하였다. 유기층을 샘플로 취하고 역상 HPLC로 분석한 결과 기질의 전환율이 100%, 4-ADPA의 수율이 98%임을 나타내었다.

C) 4-NODDPA/TMA 염(36.5g, 135밀리몰)과 4-NDPA/TMA염(36.5g, 135밀리몰)의 혼합물을 4-ADPA 51g과 함께 오토클레이브에 넣었다. 1% 백금/탄소 촉매(36.5g, 135밀리몰)을 첨가하였다. 반응기를 질소로 씻어내고, 수소압 200psig하에 방치하고, 반응내내 이 압력을 일정하게 유지하였다. 반응물을 1500rpm으로 교반하였고, 온도를 80℃로 하였다. 수소의 흡수가 종료되면, 반응은 완결된 것이다.생성물을 제거하고, 여과하여 촉매를 제거하였다. 유기층을 샘플로 취하고 역상 HPLC로 분석한 결과, 기질의 전환율이 100%, 4-ADPA와 함께 단지 주요 생성물이 검출되었음을 보여주었다.

[실시예 21]

이 실시예는 지지된 니켈 촉매를 사용하여, 아닐 중에서 4-NODPA를 4-ADPA로 만드는 수소화 반응을 설명해준다. 4-NODPA 50g, 아닐린 200g과 실리키-알루미나 지지대 상의 니켈(촉매) 2.0g을 1ℓ용 오토클레이브에 넣었다. 산소를 배제하기 위하여 세척한후, 혼합물을 80℃로 가열하고 200ml/분의 비율로 수소를 공급하였다. 최대압력이 280psig가 되도록 수소공급을 제한하였다. 120분후, 수소유동은 반응이 완결되었음을 알려주었다. 시료를 회수하고 분석한 결과, 반응되지 않은 0.1%의 4-NODPA가 남아 있음을 보여주었다. 생성물은 4-ADPA였다.

이와 같이 실시예들에서는, 본 발명을 서로 다른 온도와 압력하에서, 일반으로 쓰이거나 특별한 용매, 염기 등 및/또는 작동조건들을 대치시켜서 반복실시함으로써 유사한 성과를 거둘 수 있었다. 따라서, 당업자는 본 발명의 본질적인 특성을 쉽게 확인할 수 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 여러 가지의 조건과 사용법을 채택함으로써 발명을 여러 가지로 변화시키거나 변경시킬 수 있다.

Claims

하기 a), b)를 포함하는 하나 또는 그 이상의 4-ADPA 중간화합물의 제조방법: a) 적당한 용매계 중에서 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠이 반응하도록 접촉시키고: b) 하나 이상의 4-ADPA 중간화합물을 제조하기 위하여, 적당한 온도의 제한된(반응)대내에서, 적당한 염기와 조절된 양의 양자성 물질 존재하에서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시킨다.
제1항에 있어서, 적당한 용매계는 아닐린, 니트로벤젠, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 피리딘, 톨루엔, 헥산, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 디이소프로필에틸 아민과 이의 혼합물로부터 선택되는 용매를 포함하는 제조방법.
제2항에 있어서, 용매는 아닐린, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드와 톨루엔으로부터 선택되는 제조방법.
제2항에 있어서, 적당한 용매계는 양자성 용매를 포함하는 제조방법.
제4항에 있어서, 양자성 용매는 메탄올, 물과 이들의 혼합물로 부터 선택되는 제조방법.
제1항에 있어서, 용매계는 아닐린과 반응혼합물의 전체 체적을 기준으로 4v/v%에 이르는 물을 포함하는 제조방법.
제1항에 있어서, 용매계는 디메틸설폭사이드와 반응혼합물의 전체 체적을 기준으로, 8v/v%에 이르는 물을 포함하는 제조방법.
제1항에 있어서, 용매계는 아닐린과 반응혼합물의 전체 체적을 기준으로 3v/v%의 메탄올을 포함하는 제조방법.
제1항에 있어서, 적당한 온도는 -10℃내지 150℃에 이르는 온도범위인 제조방법.
제1항에 있어서, 적당한 염기는 유기염기와 무기염기로부터 선택되는 제조방법.
제10항에 있어서, 유기염기와 무기염기는 알카리금속, 알카리금속 하이드라이드, 알카리금속 수산화물, 알카리금속 알콕사이드, 염기 소우스와 결합되는 상 전이 촉매, 아민, 염기 소우스와 결합되는 크라운 에테르와 이의 혼합물을 포함하는 제조방법.
제1항에 있어서, 염기는 염기소우스와 결합되는 아릴 암모늄염, 알킬 암모늄염, 아릴/알킬 암모늄염과 알킬 디암모늄염으로부터 선택되는 제조방법.
제1항에 있어서, 염기는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 배합하여 혼합물을 형성하고, 그런 다음에 혼합물은 니트로벤젠과 반응하도록 접촉하는 제조방법.
제1항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 배합하여 혼합물을 생성하고 여기에 염기를 첨가하는 제조방법.
제1항에 있어서, 용매는 아닐린이고, 염기는 테트라알킬암모늄 하이드록사이드 또는 알킬 치환된 디암모늄 하이드록사이드인 제조방법.
제1항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠은 호기적 조건하에서 반응하는 제조방법.
제1항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠은 혐기적 조건하에서 반응하는 제조방법.
제1항에 있어서, 건조제는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠의 반응동안에 존재하는 양자성 물질의 함량을 조절하기 위하여 b)반응단계동안 존재하는 제조방법.
제18항에 있어서, 건조제는 무수황산나트륨, 분자체(molecular gieves), 염화칼슘, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트, 무수수산화칼륨, 무수수산화나트륨과 활성알루미나로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
제1항에 있어서, b)단계의 양자성 물질의 함량은 상술한 양자성 물질의 연속 증류에 의하여 조절되는 제조방법.
제20항에 있어서, 양자성 물질은 물이고, 물은 물/아닐린 공비물을 사용하는 연속적 공비증류(법)에 의하여 제거되는 제조방법.
제1항에 있어서, 치환된 아닐린 유도체의 치환체는 할로겐화물, -NO₂, -NH₂, 알킬기, 알콕시기, -SO₃, - COOH와 최소한 하나의 -NH₂기를 포함하는 아릴기, 아르알킬기 또는 알크아릴기로서 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기에서 할로겐화물은 염화물, 브롬화물과 불화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
제22항에 있어서, 치환된 아닐린 유도체는 2-메톡시 아닐린, 4-메톡시 아닐린, 4-클로로아닐린, p-톨루이딘, 4-니트로 아닐린, 3-브로모 아닐린, 3-브로모-4-아미노 톨루엔, p-아미노 벤조산, 2,4-디아미노 톨루엔, 2,5-디클로로 아닐린, 1,4-페닐렌 디아민, 4,4'-메틸렌 디아닐린과 1,3,5-트리아미노벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
하기a)-c)단계를 포함하는 4-아미노디페닐아민(4-ADPA) 또는 이의 치환된 유도체의 제조방법: a) 적당한 용매계내에서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠이 반응하도록 접촉시키고: b)하나 또는 그 이상의 4-ADPA 중간화합물을 제조하기 위하여 적당한 온도의 제한된 반응대내에서, 적당한 염기와 조절된 양의 양자성 물질의 존재하에서 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 반응시키고: c) 4-ADPA 또는 이들의 치환된 유도체를 제조하는 조건하에서 4-ADPA 중간화합물을 환원시킨다.
제24항에 있어서, 적당한 용매계는 아닐린, 니트로벤젠, 디메틸설폭사이드, 디메틸 포름아미드, N-메틸피롤리돈, 피리딘, 톨루엔, 헥산, 에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 디이소프로필에틸 아민과 이의 혼합물로부터 선택된 용매를 포함하는 제조방법.
제25항에 있어서, 용매는 아닐린, 디메틸설폭사이드 디메틸포름아미드, 톨루엔과 이의 혼합물로부터 선택되는 제조방법.
제25항에 있어서, 적당한 용매계는 양자성 용매를 포함하는 제조방법.
제27항에 있어서, 양자성 용매는 메탄올, 물과 이의 혼합물로부터 선택되는 제조방법.
제24항에 있어서, 용매계는 아닐린과 반응혼합물의 전체 체적을 기준으로 4v/v%에 이르는 물을 포함하는 제조방법.
제24항에 있어서, 용매계는 디메틸설폭사이드와 반응혼합물의 체적을 기준으로 8v/v%에 이르는 물을 포함하는 제조방법.
제24항에 있어서, 상술한 용매계는 아닐린과 반응혼합물 체적을 기준으로 3v/v%에 이르는 메탄올을 포함하는 제조방법.
제24항에 있어서, 적당한 온도는 -10℃내지 150℃에 이르는 온도범위인 제조방법.
제24항에 있어서, 적당한 염기는 유기염기와 무기염기로부터 선택되는 제조방법.
제33항에 있어서, 상술한 유기염기 및 무기염기는 알카리금속, 알카리금속 하이드라이드, 알카리금속 수산화물, 알카리 소우스와 결합되는 상전이촉매, 아민, 알카리 소우스와 결합되는 크라운에테르와 이의 혼합물을 포함하는 제조방법.
제24항에 있어서, 염기는 염기 소우스와 결합되는 아릴암모늄염, 알킬암모늄염, 아릴/알킬 암모늄염과 알킬디암모늄염으로부터 선택되는 제조방법.
제24항에 있어서, 염기는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 배합하여 혼합물을 이루며, 그런 다음 이 혼합물은 니트로벤젠과 반응하기 위한 접촉을 이루는 제조방법.
제24항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠은 배합하여 혼합물을 이루고, 여기에 염기를 첨가하는 제조방법.
제24항에 있어서, 용매는 아닐린이고, 염기는 테트라알킬암모늄 하이드록사이드 또는 알킬 치환된 디암모늄 하이드록사이드인 제조방법.
제24항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 호기적 조건하에서 반응하는 제조방법.
제24항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠은 혐기적 조건하에서 반응하는 제조방법.
제24항에 있어서, 4-ADPA 중간화합물은 적당한 촉매 존재하에서 수소를 사용하여 환원되는 제조방법.
제41항에 있어서, 촉매는 탄소상의 백금, 탄소상의 팔라듐 또는 니켈인 제조방법.
제24항에 있어서, 건조제는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시키는 동안 존재하는 양자성 물질의 함량을 조절하기 위하여 b)반응단계 동안에 존재하는 제조방법.
제43항에 있어서, 건조제는 무수황산나트륨, 분자체, 염화칼슘, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트, 무수 수산화나트륨, 무수 수산화칼륨과 활성 알루미나로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
제24항에 있어서, b)단계에서의 양자성 물질의 함량은 양자성 물질의 연속적인 증류에 의하여 조절되는 제조방법.
제45항에 있어서, 양자성 물질은 물이고, 물은 물/아닐린 공비물을 사용하여 연속적 공비증류로 제거시키는 제조방법.
제24항에 있어서, 치환된 아닐린 유도체의 치환체는 할로겐화물, -NO₂, -NH₂, 알킬기, 알콕시기, -SO₃, -COOH와 최소한 한 개의 -NH₂기를 포함하는 아릴기, 아르알킬기 또는 알크아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기에서 할로겐화물은 염화물, 브롬화물과 불화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
제47항에 있어서, 치환된 아닐린 유도체들은 2-메톡시 아닐린, 4-메톡시 아닐린, 4-클로로 아닐린, p-톨루이딘, 4-니트로 아닐린, 3-브로모 아닐린, 3-브로모-4-아미노 톨루엔, p-아미노벤조산, 2,4-디아미노 톨루엔, 2,5-디클로로 아닐린, 1,4-페닐렌 디아민, 4,4-메틸렌 디아닐린과 1,3,5-트리아미노 벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
하기a)-d)단계를 포함하는 알킬화된 p-페닐렌디아민 또는 이의 치환된 유도체들의 제조방법: a) 적당한 용매계내에서 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠이 반응하도록 접촉시키고, b) 하나 이상의 4-ADPA 중간화합물을 제조하기 위하여, 적당한 온도의 제한된 반응대내에서, 적당한 염기와 조절된 양의 양자성 물질 존재하에서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로 벤젠을 반응시키고, c)4-ADPA 또는 이의 치환된 유도체를 제조하기 위하여 4- ADPA 중간화합물을 환원시키고, d) c) 단계에서의 4-ADPA 또는 이의 치환된 유도체를 환원 알킬화 한다.
제49항에 있어서, 적당한 용매계는 아닐린, 니트로벤젠, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 피리딘, 톨루엔, 헥산, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 디이소프로필에틸 아민과 이의 혼합물로부터 선택된 용매를 포함하는 제조방법.
제50항에 있어서, 용매는 아닐린, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, 톨루엔과 이의 혼합물로부터 선택되는 제조방법.
제50항에 있어서, 적당한 용매계는 양자성 용매를 포함하는 제조방법.
제52항에 있어서, 양자성 용매는 메탄올, 물과 이들의 혼합물로부터 선택되는 제조방법.
제50항에 있어서, 용매계는 아닐린과 반응혼합물의 체적을 기준으로 4v/v%에 이르는 물을 포함하는 제조방법.
제50항에 있어서, 용매계는 디메틸설폭사이드와 반응혼합물의 체적을 기준으로 8v/v%에 이르는 물을 포함하는 제조방법.
제50항에 있어서, 상술한 용매계는 아닐린과 반응혼합물의 체적을 기준으로 3v/v%에 이르는 메탄올을 포함하는 제조방법.
제50항에 있어서, 적당한 온도는 -10℃ 내지 150℃에 이르는 온도범위인 제조방법.
제50항에 있어서, 적당한 염기는 유기염기와 무기염기로부터 선택되는 제조방법.
제58항에 있어서, 상술한 유기염기 및 무기염기는 알카리 금속, 알카리금속 하이드라이드, 알카리금속 수산화물, 알카리금속 알콕사이드, 염기소우스와 결합되는 상전이 촉매, 아민, 염기소우스와 결합되는 크라운 에테르와 이의 혼합물을 포함하는 제조방법.
제50항에 있어서, 염기는 염기 소우스와 결합되는 아릴암모늄염, 알킬암모늄염, 아릴/알킬 암모늄염과 알킬디암모늄염으로부터 선택되는 제조방법.
제50항에 있어서, 염기는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 배합하여 혼합물을 이루고, 그런 다음 니트로벤젠과 반응하도록 접촉시키는 제조방법.
제50항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 배합한 혼합물에 염기를 첨가하는 제조방법.
제50항에 있어서, 용매는 아닐린이고, 염기는 테트라알킬암모늄 하이드록사이드 또는 알킬치환된 디암모늄 하이드록사이드인 제조방법.
제50항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠은 호기적 조건하에서 반응시키는 제조방법.
제50항에 있어서, 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠을 혐기적 조건하에서 반응시키는 제조방법.
제49항에 있어서, 4-ADPA 또는 이의 치환된 유도체는 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸이소아밀케톤과 2-옥타논으로 이루어진 군으로부터 선택된 케톤을 사용하여 환원적으로 알킬화되는 제조방법.
제49항에 있어서, 건조제는 아닐린 또는 치환된 아닐린 유도체와 니트로벤젠이 반응하는 동안 존재하는 양자성 물질의 함량을 조절하기 위하여 b)단계 동안 존재하는 제조방법.
제67항에 있어서, 건조제는 무수 황산나트륨, 분자체, 염화칼슘, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 디하이드레이트, 무수 수산화칼륨, 무수 수산화나트륨과 활성 알루미나로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
제49항에 있어서, (b)단계에서의 양자성 물질의 함량은 양자성 물질의 연속 증류에 의하여 조절되는 제조방법.
제69항에 있어서, 양자성 물질은 물이고, 물은 물/아닐린 공비물을 사용하는 연속적인 공비증류에 의하여 제거되는 제조방법.
제49항에 있어서, 치환된 아닐린 유도체의 치환체는 할로겐화물, -NO₂, -NH₂, 알킬기, 알콕시기, -SO₃, -COOH와 최소한 한 개의 -NH₂를 포함하는 아릴기, 아르알킬기 또는 알크아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기에서 할로겐화물은 염화물, 브롬화물과 불화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
제71항에 있어서, 치환된 아닐린 유도체들은 2-메톡시 아닐린, 4-메톡시 아닐린, 4-클로로 아닐린, p-톨루이딘, 4-니트로 아닐린, 3-브로모 아닐린, 3-브로모-4-아미노 톨루엔, p-아미노벤조산, 2,4-디아미노 톨루엔, 2,5-디클로로 아닐린, 1,4-페닐렌 디아민, 4,4-메틸렌 디아닐린과 1,3,5-트리아미노 벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.
4-니트로디페닐아민 또는 4-니트로소디페닐아민의 알킬 치환된 디아모늄염: 여기에서 알킬 치환된 디암모늄 이온의 각각의 알킬 치환체는 독립 선택된다.
제82항에 있어서, 4-니트로디페닐아민의 비스-디부틸에틸 헥사메틸렌 디암모늄염과 4-니트로소디페닐아민의 비스-디부틸 에틸 헥사메틸렌 디암모늄 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 염.