KR20160063927A - The preparation method for the p-phenylenediamine - Google Patents

The preparation method for the p-phenylenediamine Download PDF

Info

Publication number
KR20160063927A
KR20160063927A KR1020140167855A KR20140167855A KR20160063927A KR 20160063927 A KR20160063927 A KR 20160063927A KR 1020140167855 A KR1020140167855 A KR 1020140167855A KR 20140167855 A KR20140167855 A KR 20140167855A KR 20160063927 A KR20160063927 A KR 20160063927A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reaction
nitrosoaniline
urate
mol
sodium
Prior art date
Application number
KR1020140167855A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101669652B1 (en
Inventor
박재범
차진철
김강현
Original Assignee
휴켐스주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 휴켐스주식회사 filed Critical 휴켐스주식회사
Priority to KR1020140167855A priority Critical patent/KR101669652B1/en
Publication of KR20160063927A publication Critical patent/KR20160063927A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101669652B1 publication Critical patent/KR101669652B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/38Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitroso groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/43Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C211/44Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring
    • C07C211/49Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring having at least two amino groups bound to the carbon skeleton
    • C07C211/50Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring having at least two amino groups bound to the carbon skeleton with at least two amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C211/51Phenylenediamines

Abstract

The present invention relates to a method of preparing para-phenylenediamine, and more particularly, to a method of preparing para-phenylenediamine with excellent yield and excellent purity including: a first step of making sodium urate, potassium urate, or urate that is a mixture thereof react with mono-nitrobenzene at 40 to 120°C to prepare 4-nitrosoaniline; and a second step of performing a hydrogenation reaction of the prepared 4-nitrosoaniline to prepare para-phenylenediamine, wherein urate with excellent thermal stability is used as a reactant to prepare 4-nitrosoaniline with a high conversion rate and good yield without generating a by-product, such as carbonate, and ammonia.

Description

파라페닐렌디아민의 제조방법 {THE PREPARATION METHOD FOR THE P-PHENYLENEDIAMINE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing paraphenylenediamine,

본 발명은 수율 및 순도가 우수한 파라페닐렌디아민을 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for preparing paraphenylenediamine having excellent yield and purity.

일반적으로 파라페닐렌디아민(p-phenylenediamine)은 화장품과 산화방지제의 원료, 연료 첨가제 및 착색제의 각종 분야에 널리 사용되고 있다. 또한 내약품성, 내열성 및 고강성을 갖는 기능성섬유인 아라미드(Aramid)와 폴리우레탄의 원료인 페닐렌디이소시아네이트(phenylenediisocyanate)를 제조하는 기본물질로 사용되는 등 그 응용범위가 매우 높다.In general, p-phenylenediamine is widely used in various fields of raw materials for cosmetics and antioxidants, fuel additives and coloring agents. It is also used as a base material for producing aramid (aramid), which is a functional fiber having chemical resistance, heat resistance and high rigidity, and phenylenediisocyanate, which is a raw material of polyurethane.

상기 파라페닐렌디아민은 클로로벤젠에 질산과 암모니아를 반응시켜 4-니트로아닐린을 제조하고 이를 수소화 반응하여 제조하는 방법이 제시되어 있다.The paraphenylenediamine is produced by reacting chlorobenzene with nitric acid and ammonia to prepare 4-nitroaniline and subjecting it to hydrogenation.

상기 방법은 클로로벤젠의 니트로화(Nitration) 반응시 65:35중량% 비율로 이성질체인 오쏘(ortho)와 파라(para)-니트로클로로벤젠이 생성된다. 이 과정에서 파라-니트로클로로벤젠을 순수하게 분리하지 못하여 최종 생성물인 파라페닐렌디아민에 이성질체가 잔류하게 되어 고순도의 파라페닐렌디아민을 제조하기가 어려운 단점이 있다.The process produces isomers ortho and para-nitrochlorobenzene at a ratio of 65:35 by weight in the nitration reaction of chlorobenzene. In this process, para-nitrochlorobenzene can not be separated purely, and the isomer is left in the final product, paraphenylenediamine, which makes it difficult to produce highly pure paraphenylenediamine.

이러한 오쏘(ortho)와 같은 이성질체의 생성을 방지하고자, 미국특허 제4,279,815호에는 아닐린을 산화질소로 디아조화(diazonation)한 다음 디아조화합물을 과량의 아닐린과 반응시켜 1,3-디페닐트리아진을 제조하고 이를 산성 조건하에서 재배열시키고 수소화 반응시켜 파라페닐렌디아민을 제조하는 방법이 제시되어 있다.In order to prevent the generation of isomers such as ortho, U.S. Patent No. 4,279,815 discloses that aniline is diazonated with nitrogen oxide and then the diazo compound is reacted with an excess of aniline to form 1,3-diphenyltriazine Is prepared, rearranged under acidic conditions, and hydrogenated to produce paraphenylenediamine.

상기 방법은 오쏘(ortho)와 같은 이성질체의 생성을 억제하여 비교적 고순도의 파라페닐렌디아민을 제조할 수는 있으나, 공정이 까다롭고 다단계의 반응이 요구되므로 이에 따라 수율이 낮고 제조단가가 높은 단점이 있다.Although the above method can produce relatively high purity paraphenylenediamine by inhibiting the formation of isomers such as ortho, it requires a complicated process and requires a multi-step reaction. Accordingly, a low yield and a high manufacturing cost are disadvantageous have.

최근에는 수소 친핵성 방향족 치환(Nucleophilic aromatic substitution of hydrogen, 이하 NASH라 함) 반응을 이용하여 파라페닐렌디아민의 반응 중간체인 파라 선택성이 매우 높은 4-니트로소아닐린을 사용하여 제조하는 방법이 개발되고 있다.In recent years, there has been developed a process for producing 4-nitrosoaniline, which is a reaction intermediate of para-phenylenediamine, which is highly para-selective, using a nucleophilic aromatic substitution of hydrogen (NASH) have.

이와 관련하여 미국특허 제6,552,229호에는 염기 존재하에서 니트로벤젠과 아미드화합물을 반응시켜 주생성물인 4-니트로소아닐린과 부생성물인 4-니트로아닐린을 제조하는 방법이 제시되어 있다.In this connection, U.S. Patent No. 6,552,229 discloses a process for producing 4-nitrosoaniline as a main product and 4-nitroaniline as a by-product by reacting nitrobenzene with an amide compound in the presence of a base.

또한 한국등록특허 제294,125호에는 염기 및 극성용매 조건하에서 요소와 니트로벤젠을 반응시켜 4-니트로소아닐린을 제조하는 방법이 제시되어 있다.Korean Patent No. 294,125 discloses a method for producing 4-nitrosoaniline by reacting urea with nitrobenzene under a base and polar solvent conditions.

그러나 상기 방법들은 염기의 수산화이온(OH-)이 생성물인 4-니트로소아닐린과 반응하여 4,4'-디니트로디페닐아민과 같은 부산물을 생성시키며 특히 요소가 염기에 의해 탄산염과 암모니아로 분해되어 4-니트로소아닐린의 수율이 저하되는 문제가 있다.However, these processes have the disadvantage that the hydroxide ion (OH < - & gt ; ) of the base reacts with the product, 4-nitrosoaniline, to produce byproducts such as 4,4'- dinitrodiphenylamine and especially the urea decomposes into carbonate and ammonia And the yield of 4-nitrosoaniline is lowered.

따라서 상기 제조된 4-니트로소아닐린을 사용하여 제조된 파라페닐렌디아민도 수율 및 순도가 매우 저하되는 문제가 있다.
Therefore, there is also a problem that the yield and purity of para-phenylenediamine produced using the 4-nitrosoaniline prepared in the above-described manner are very low.

본 발명은 염기 조건을 사용하지 않고 열적 안정성이 우수한 요산염을 사용함으로써 반응 중에 요산염이 탄산염 및 암모니아로 분해되는 것을 방지하고, 촉매독으로 작용하는 부산물인 4,4'-디니트로디페닐아민의 생성을 억제하며 단순한 반응조건으로 전환율 및 수율이 높은 4-니트로소아닐린을 제조할 수 있으므로, 이를 사용하여 수율 및 순도가 높은 파라페닐렌디아민의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention relates to a process for the production of a catalyst which prevents the decomposition of uric acid salts into carbonate and ammonia during the reaction by using an uric acid salt which is excellent in thermal stability without using a basic condition and which is a byproduct of catalytic poison which is 4,4'-dinitrodiphenylamine 4-nitrosoaniline having a high conversion and yield can be produced under a simple reaction condition. Therefore, it is an object of the present invention to provide a process for producing paraphenylenediamine having high yield and purity.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 요산나트륨(Sodium urate), 요산칼륨(Potassium urate) 또는 이의 혼합물인 요산염과 모노니트로벤젠을 40 내지 120℃에서 반응하여 4-니트로소아닐린을 제조하는 1단계 및 상기에서 제조된 4-니트로소아닐린을 수소화 반응시켜 파라페닐렌디아민을 제조하는 2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a process for producing 4-nitrosoaniline by reacting an iodate, which is sodium urate, potassium urate, or a mixture thereof, with mononitrobenzene at 40 to 120 ° C. And a second step of preparing paraphenylenediamine by hydrogenating 4-nitrosoaniline prepared in the above step.

상기 요산나트륨은 요소와 수소화나트륨의 반응, 요소와 메톡사이드나트륨의 반응 및 디메틸설폭사이드하에서 요소와 수산화나트륨의 반응으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 제조된 것일 수 있다.The sodium urate may be prepared by a method selected from the group consisting of the reaction of urea with sodium hydride, the reaction of urea with sodium methoxide, and the reaction of urea with sodium hydroxide under dimethylsulfoxide.

상기 요산칼륨은 요소와 수소화칼륨의 반응, 또는 디메틸설폭사이드하에서 요소와 수산화칼륨의 반응으로 제조된 것일 수 있다.The potassium urate may be prepared by reaction of urea with potassium hydride or by reaction of urea with potassium hydroxide under dimethylsulfoxide.

상기 요산염은 모노니트로벤젠 1몰에 대하여 1.5몰 이상 사용할 수 있다.The uric acid salt may be used in an amount of 1.5 mole or more per mole of mononitrobenzene.

상기 요산염은 모노니트로벤젠 1몰에 대하여 1.5 내지 7몰 범위로 사용할 수 있다.The uric acid salt may be used in the range of 1.5 to 7 mol per mol of mononitrobenzene.

상기 1단계 반응은 무산소 조건 또는 산소 조건하에서 수행될 수 있다.The one-step reaction can be carried out under anaerobic conditions or under oxygen conditions.

상기 1단계 반응은 4-니트로소아닐린의 생성율이 60%이상이고, 모노니트로벤젠의 전환율이 90%이상일 수 있다.The 1-step reaction may have a yield of 4-nitrosoaniline of 60% or more and a conversion of mononitrobenzene of 90% or more.

상기 2단계 반응은 팔라듐(Pd/C) 또는 백금(Pt/C)의 수소화 촉매의 존재하에서 수행될 수 있다.
The two-step reaction can be carried out in the presence of a palladium (Pd / C) or platinum (Pt / C) hydrogenation catalyst.

본 발명에 따른 파라페닐렌디아민의 제조방법은 중간체 제조시 반응물로 열적 안정성이 우수한 요산염을 사용하여, 탄산염 및 암모니아 등의 반응 조건에서 저항력을 가지므로 의도하지 않은 분해를 억제할 수 있어 최종 생성물인 파라페닐렌디아민의 수율 및 순도가 우수한 이점이 있다.The method of preparing paraphenylenediamine according to the present invention uses a uric acid salt having excellent thermal stability as a reactant in the production of an intermediate, and has resistance to reaction conditions such as carbonate and ammonia, so that unintended decomposition can be suppressed, There is an advantage in that the yield and purity of the paraphenylenediamine phosphorus are excellent.

또한, 본 발명에 따른 파라페닐렌디아민의 제조방법은 중간체 제조시 종래 염기 조건을 사용하지 않으므로 촉매독으로 작용하는 4,4'-디니트로디페닐아민의 부산물 생성을 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the process for preparing paraphenylenediamine according to the present invention has an advantage in that it can prevent the formation of by-products of 4,4'-dinitrodiphenylamine acting as a catalyst poison since conventional base conditions are not used in the production of intermediates .

또한, 본 발명에 따른 파라페닐렌디아민의 제조방법은 단순한 반응조건으로 반응을 수행하여 전환율 및 수율이 높은 4-니트로소아닐린을 얻을 수 있는 이점이 있다.In addition, the process for preparing paraphenylenediamine according to the present invention has an advantage that 4-nitrosoaniline having a high conversion and yield can be obtained by carrying out a reaction under a simple reaction condition.

또한, 본 발명에 따른 파라페닐렌디아민의 제조방법은 파라(para) 선택성이 매우 높은 4-니트로소아닐린을 이용함으로써 생성물의 분리 및 정제과정이 필요 없는 파라페닐렌디아민을 제조할 수 있는 이점이 있다.
In addition, the process for preparing paraphenylenediamine according to the present invention has an advantage that 4-nitrosoaniline having a very high para selectivity can be used to produce paraphenylenediamine, which does not require a product separation and purification process have.

본 발명은 수율 및 순도가 우수한 파라페닐렌디아민을 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for preparing paraphenylenediamine having excellent yield and purity.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 파라페닐렌디아민의 제조방법은 요산나트륨(Sodium urate), 요산칼륨(Potassium urate) 또는 이의 혼합물인 요산염과 모노니트로벤젠을 40 내지 120℃에서 반응하여 4-니트로소아닐린을 제조하는 1단계 및 상기에서 제조된 4-니트로소아닐린을 수소화 반응시켜 파라페닐렌디아민을 제조하는 2단계를 포함한다.
The process for preparing paraphenylenediamine according to the present invention comprises reacting an iodate salt, which is sodium urate, potassium urate or a mixture thereof, with mononitrobenzene at 40 to 120 ° C to prepare 4-nitrosoaniline And a step of hydrogenating 4-nitrosoaniline prepared in the above step to produce paraphenylenediamine.

상기 파라페닐렌디아민의 제조방법은 하기 [반응식 1]과 같은 반응 공정을 거치며 각각의 단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.The preparation of the paraphenylenediamine is carried out in the same manner as in Reaction Scheme 1, and each step will be described in detail.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(여기서, 상기 M+은 나트륨 또는 칼륨임)(Wherein M < + > is sodium or potassium)

1단계에서는, 요산나트륨, 요산칼륨 또는 이의 혼합물인 화학식 1의 요산염과 화학식 2의 모노니트로벤젠을 40 내지 120℃에서 NASH 반응하여 화학식 3의 4-니트로소아닐린을 제조한다.In step 1, the uric acid salt of formula (1), which is sodium urate, potassium urate or a mixture thereof, and the mononitrobenzene of formula (2) are subjected to NASH reaction at 40 to 120 ° C to prepare 4-nitrosoaniline of formula (3).

출발물질인 요산염은 친핵체(Nucleophile)로 120℃ 의 온도까지 열적 안정성이 우수하다. 따라서 모노니트로벤젠과 반응시 요산염이 분해가 일어나지 않아 탄산염, 암모니아 등의 부산물의 생성을 억제할 수 있다.The starting material, uric acid salt, is a nucleophile and has excellent thermal stability up to a temperature of 120 ° C. Therefore, the decomposition of the urate salt does not occur during the reaction with the mononitrobenzene, thereby suppressing the formation of by-products such as carbonates and ammonia.

본 발명에서 상기 요산염은 요산나트륨, 요산칼륨 또는 이의 혼합물이 사용된다.In the present invention, the urate can be sodium urate, potassium urate or a mixture thereof.

상기 요산나트륨은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 제조방법으로 제조될 수 있으며, 일례로 요소와 수소화나트륨의 반응, 요소와 메톡사이드나트륨의 반응 및 디메틸설폭사이드하에서 요소와 수산화나트륨의 반응으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 제조될 수 있다. 바람직하기로, 용매로 디메틸설폭사이드 존재하에서, 요소와 수산화나트륨의 반응으로 제조되는 것이 좋다. 상기 방법으로 제조되는 경우 생성되는 요산나트륨의 수율 및 순도가 높고 제조단가가 낮아 경제성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.Said uric acid sodium can be prepared by methods commonly used in the art, such as the reaction of urea with sodium hydride, the reaction of urea with sodium methoxide, and the reaction of urea with sodium hydroxide under dimethylsulfoxide Can be prepared by the selected method. Preferably, it is prepared by the reaction of urea and sodium hydroxide in the presence of dimethylsulfoxide as solvent. When produced by the above method, the yield and purity of sodium uricosylate produced are high, and the manufacturing cost is low, so that an economical effect can be obtained.

상기 요산칼륨은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 제조방법으로 제조될 수 있으며, 일례로 요소와 수소화칼륨의 반응, 요소와 메톡사이드칼륨의 반응 및 디메틸설폭사이드하에서 요소와 수산화칼륨의 반응으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 제조될 수 있다. 바람직하기로, 용매로 디메틸설폭사이드 존재하에서 요소와 수산화칼륨의 반응으로 제조되는 것이 좋다. 상기 방법으로 제조되는 경우 생성되는 요산칼륨의 수율 및 순도가 높고 제조단가가 낮아 경제성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.The potassium uric acid can be prepared by a commonly used method in the art, for example, by reacting urea with potassium hydride, by reaction of urea with potassium methoxide, and by reaction of urea with potassium hydroxide under dimethylsulfoxide Can be prepared by the selected method. Preferably, it is prepared by the reaction of urea and potassium hydroxide in the presence of dimethylsulfoxide as a solvent. The potassium urate produced when produced by the above-described method has a high yield and purity and a low manufacturing cost, thereby providing economical advantages.

이때 디메틸설폭사이드하에서 수산화나트륨 또는 수산화칼륨과 반응하는 요소는 과량으로 첨가될 수 있다.At this time, an element which reacts with sodium hydroxide or potassium hydroxide under dimethylsulfoxide may be added in excess.

구체적으로 상기 요소는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 1몰에 대하여 1.1 내지 10몰 첨가할 수 있으며, 바람직하기로 2 내지 4몰인 것이 좋다.Specifically, the above element may be added in an amount of 1.1 to 10 mol, preferably 2 to 4 mol, per mol of sodium hydroxide or potassium hydroxide.

또한 상기 요산나트륨 및 요산칼륨의 제조는 용매 존재 하에서 수행된다. 상기 용매는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 적용할 수 있다. 일례로 상기 용매는 메탄올, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리디온, 피리딘, 디옥산, 테트라하이드로퓨란 등을 사용할 수 있다.The preparation of the sodium urate and the potassium urate is carried out in the presence of a solvent. The solvent is not limited to those generally used in the art. For example, the solvent may be methanol, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, pyridine, dioxane, tetrahydrofuran and the like.

또한 요산나트륨 및 요산칼륨의 제조시 반응온도는 40 내지 120℃, 바람직하게는 70℃까지 승온시키는 것이 좋다.Also, in the production of sodium uric acid and potassium uric acid, the reaction temperature is preferably raised to 40 to 120 ° C, preferably to 70 ° C.

이렇게 제조된 요산나트륨, 요산칼륨 또는 이의 혼합물인 요산염은 용액 상에서 모노니트로벤젠과 NASH 반응하여 파라(para) 선택성이 매우 높은 4-니트로소아닐린을 제조한다.The thus produced urate, which is sodium urate, potassium urate or a mixture thereof, reacts with mononitrobenzene in the solution in the presence of NASH to produce 4-nitrosoaniline having a very high para selectivity.

구체적으로, 요산염과 모노니트로벤젠의 혼합물을 용매 존재 하에서 용해시킨 다음, 일정시간이 경과 후 생성물인 4-니트로소벤젠은 일부가 포화용액으로 존재하고 다른 일부가 고체상에서 분산된다.Specifically, a mixture of urate and mononitrobenzene is dissolved in the presence of a solvent, and after a lapse of a certain time, the product, 4-nitrosobenzene, is partially present as a saturated solution and the other part is dispersed in the solid phase.

상기 요산염은 모노니트로벤젠 1몰에 대하여 1.5몰 이상 사용할 수 있으며, 바람직하게는 1.5 내지 7몰, 보다 바람직하게는 2.5 내지 7몰인 것이 좋다.The uric acid salt may be used in an amount of 1.5 mole or more, preferably 1.5 to 7 moles, more preferably 2.5 to 7 moles per mole of mononitrobenzene.

상기 요산염의 함량이 1.5몰 미만인 경우 모노니트로벤젠의 전환율이 낮아짐에 따라 미반응된 모노니트로벤젠과 최종 생성물인 4-니트로소아닐린이 부반응을 통해 부산물로 디아조화합물이 발생하여 4-니트로소아닐린의 수율이 50% 이하로 급격히 저하되는 문제가 있다.When the amount of the urate salt is less than 1.5 mol, the conversion of mononitrobenzene is lowered, so that unreacted mononitrobenzene and a final product, 4-nitrosoaniline, generate a diazo compound as a by- There is a problem that the yield of aniline rapidly decreases to 50% or less.

또한 상기 용매는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 적용할 수 있으며, 일례로 NASH의 반응성을 향상시킬 수 있는 디메틸설폭사이드을 단독으로 사용하거나, 또는 디메틸설폭사이드와 혼화될 수 있는 유기용매를 사용할 수 있다. 상기 유기용매는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나 일례로 메탄올, 에탄올, 부탄올 및 이소프로필알콜로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The solvent may be any solvent commonly used in the art without limitation. For example, dimethylsulfoxide, which can improve the reactivity of NASH, may be used alone, or an organic solvent capable of being miscible with dimethylsulfoxide may be used . The organic solvent may be at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, butanol, and isopropyl alcohol, although the organic solvent is not particularly limited and is generally used in the art.

이때 상기 용매와 요산염의 혼합비는 1:2 내지 1:10중량%일 수 있으며, 바람직하기로 1:2.5 내지 1:6중량%인 것이 좋다.In this case, the mixing ratio of the solvent and the urate salt may be 1: 2 to 1:10 wt%, and preferably 1: 2.5 to 1: 6 wt%.

본 발명에서 반응온도는 40 내지 120℃, 바람직하게는 60 내지 100℃인 것이 좋다. 상기 반응온도가 40℃ 미만인 경우에는 NASH의 반응성이 저하되어 4-니트로소아닐린의 수율이 감소될 수 있으며, 120℃ 초과인 경우에는 요산염의 열분해가 일어나 부산물의 생성이 증가되므로 4-니트로소아닐린의 수율 및 순도가 감소되는 문제가 있다. In the present invention, the reaction temperature is preferably 40 to 120 ° C, and more preferably 60 to 100 ° C. When the reaction temperature is lower than 40 ° C, the reactivity of NASH is lowered and the yield of 4-nitrosoaniline may be decreased. When the reaction temperature is higher than 120 ° C, pyrolysis of the uric acid occurs and the formation of by- There is a problem that the yield and purity of aniline are reduced.

또한 반응은 질소 등의 무산소 또는 산소 조건하에서 수행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 부산물의 생성을 억제하고 4-니트로소아닐린의 수율을 증가하기 위하여 질소 조건하에서 수행되는 것이 좋다.Further, the reaction is preferably carried out under anaerobic or oxygen conditions such as nitrogen, more preferably under nitrogen conditions in order to inhibit the formation of by-products and increase the yield of 4-nitrosoaniline.

이때, 4-니트로소아닐린의 수율 및 순도를 증가시키기 위하여 디메틸설폭사이드에 용해된 요소가 추가로 첨가될 수 있다.At this time, an element dissolved in dimethyl sulfoxide may be further added to increase the yield and purity of 4-nitrosoaniline.

상기 요소를 추가로 첨가하면 디메틸설폭사이드에 대한 요산염의 용해도를 증가시키고, 요산염이 요소로 분해되는 것을 억제하여 반응 효율이 증대시키며 부생성물인 4,4'-디니트로디페닐렌아민의 생성을 억제시킨다.The addition of the above elements further increases the solubility of the uric acid salt to dimethylsulfoxide, increases the reaction efficiency by inhibiting the decomposition of the uric acid salt into urea and enhances the yield of 4,4'-dinitrodiphenyleneamine Thereby suppressing the generation.

요소의 첨가량은 특별히 한정하지는 않으며 4-니트로소아닐린의 회수율에 따라 적절히 변경 가능하다. 다만 요소가 필요 이상으로 과량 첨가되는 경우 미반응된 요소를 별도로 회수해야 되므로 그에 따른 비용이 가증되는 문제점이 발생하게 된다.The amount of the urea to be added is not particularly limited and may be appropriately changed depending on the recovery rate of 4-nitrosoaniline. However, if an element is added in excess of the required amount, the unreacted elements must be recovered separately, thereby resulting in a problem that the cost is increased.

다만 반응용매로 사용되는 디메틸설폭사이드는 요소 1몰에 대하여 1 내지 50몰, 바람직하게는 1.5 내지 10몰인 것이 좋다.The dimethylsulfoxide used as the reaction solvent is preferably 1 to 50 mol, preferably 1.5 to 10 mol, per 1 mol of the urea.

또한 생성물인 4-니트로소아닐린의 선택성을 높이기 위하여, 40 내지 120℃, 바람직하게는 60 내지 100℃을 유지하면서 추가로 요산염과 모노니트로벤젠을 일정시간 동안 서서히 주입하여 반응을 실시할 수 있다.In order to increase the selectivity of the product, 4-nitrosoaniline, the reaction can be carried out by gradually injecting the uric acid salt and the mononitrobenzene for a predetermined time while maintaining the temperature at 40 to 120 ° C, preferably 60 to 100 ° C .

상기 1단계에서 제조된 4-니트로소아닐린은 생성율이 60%이상이고, 모노니트로벤젠의 전환율이 90%이상을 유지한다. 이는 종래 수산화나트륨 등의 강염기를 사용하지 않으므로 4,4-디니트로디페닐아민과 같은 부산물의 생성을 억제하여 수율이 우수한 4-니트로소아닐린을 제조할 수 있다.
The production rate of 4-nitrosoaniline produced in the above step 1 is 60% or more, and the conversion rate of mononitrobenzene is maintained at 90% or more. Since this method does not use a strong base such as sodium hydroxide in the prior art, 4-nitrosoaniline with excellent yield can be produced by suppressing the formation of by-products such as 4,4-dinitrodiphenylamine.

2단계에서는, 상기에서 제조된 상기 화학식 3의 4-니트로소아닐린을 수소화 반응시켜 최종 생성물인 상기 화학식 4의 파라페닐렌디아민을 제조한다.In the second step, the 4-nitrosoaniline of Formula 3 prepared above is hydrogenated to produce the final product, paraphenylenediamine of Formula 4. [

상기 4-니트로소아닐린은 수소화 반응을 하기 전에, 에탄올 또는 이소프로판올과 같은 알코올을 첨가하여 희석 사용하는 것이 바람직하며, 이때 상기 알코올은 용매 100중량부에 대하여 50 내지 500중량부인 것이 바람직하다. 이와 같이 수소화 반응을 하기 전에 알코올로 희석시키지 않으면 수소화 반응이 진행되지 않는 문제가 있다.It is preferable that the 4-nitrosoaniline is diluted by adding an alcohol such as ethanol or isopropanol before the hydrogenation reaction, and the alcohol is preferably 50 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent. There is a problem in that the hydrogenation reaction does not proceed unless diluted with alcohol before the hydrogenation reaction.

또한 상기 2단계 반응은 팔라듐(Pd/C) 또는 백금(Pt/C)의 수소화 촉매의 존재하에서 수행될 수 있다.The two-step reaction may also be carried out in the presence of a palladium (Pd / C) or platinum (Pt / C) hydrogenation catalyst.

이때 수소화 촉매는 4-니트로소아닐린 100중량부에 대하여 0.2 내지 0.7중량부인 것이 바람직하다. 상기 수소화 촉매가 0.2중량부 미만인 경우에는 수소화 반응이 잘 일어나지 않아 순도가 떨어질 수 있고, 0.7중량부 초과인 경우에는 더 이상의 순도 향상 효과를 얻을 수 없고 제조 단가를 상승시키는 문제점이 발생할 수 있다.At this time, the hydrogenation catalyst is preferably 0.2 to 0.7 parts by weight based on 100 parts by weight of 4-nitrosoaniline. When the hydrogenation catalyst is less than 0.2 part by weight, hydrogenation reaction does not occur well and purity can be lowered. When the hydrogenation catalyst is more than 0.7 part by weight, further improvement in purity can not be obtained and a manufacturing cost may be increased.

또한 수소화 반응의 온도는 50 내지 150℃, 수소압은 1 내지 5 MPa인 것이 바람직하다.
It is also preferable that the temperature of the hydrogenation reaction is 50 to 150 ° C and the hydrogen pressure is 1 to 5 MPa.

본 발명에 따르면, 반응물로 열적 안정성이 우수한 요산염을 사용하여 탄산염 및 암모니아 등 부산물의 생성 없이 수율이 우수한 4-니트로소아닐린을 제조할 수 있다. 또한 종래 수산화나트륨 등의 강염기를 사용하지 않으므로 4,4-디니트로디페닐아민과 같은 부산물의 생성을 억제하여 수율 및 전환율이 우수한 4-니트로소아닐린을 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to produce 4-nitrosoaniline having excellent yield without the formation of by-products such as carbonate and ammonia by using an uric acid salt having excellent thermal stability as a reactant. In addition, since a strong base such as sodium hydroxide is not used, 4-nitrosoaniline having excellent yield and conversion can be produced by suppressing the formation of by-products such as 4,4-dinitrodiphenylamine.

따라서 상기 제조된 4-니트로소아닐린은 수소화 반응으로 수율 및 순도가 우수한 파라페닐렌디아민을 제조할 수 있다.
Thus, 4-nitrosoaniline can be prepared by the hydrogenation reaction to produce paraphenylenediamine having excellent yield and purity.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.

[사용기기 및 측정조건][Equipment to be used and measurement conditions]

하기 실시예에 있어서, 생성물의 정량분석을 위해, 고성능 액체 크로마토그래피(Shimadzu LC 10, HPLC)로 측정하였다. 정지상(ZORBAX 300SB-C18 컬럼, 250 x 4,6mm)과 용매로는 증류수와 아세토나이트릴을 사용하였고, 용리액의 전개속도 1.0㎖/분, 오븐온도 40℃, 파장 UV, 260, 280, 320, 370 및 410nm 에서 측정하였다.In the following examples, for quantitative analysis of the product, it was measured by high performance liquid chromatography (Shimadzu LC 10, HPLC). Distilled water and acetonitrile were used as the solvent and distilled water was used at a developing rate of 1.0 ml / min, oven temperature of 40 ° C, wavelength UV, 260, 280, 320, 370 and 410 nm.

용매 경사 용리 조건은 하기 표 1과 같다.
The solvent gradient elution conditions are shown in Table 1 below.

시간(분)Time (minutes) %증류수%Distilled water %아세토나이트릴% Acetonitrile 00 6060 4040 1212 6060 4040 1818 5050 5050 2525 00 100100 3535 00 100100

제조예Manufacturing example 1 One

우선 교반기, 온도계, 투여 깔때기, 가스주입 모세관 및 컬럼이 구비된 5구 플라스크를 준비하였고, 상기 컬럼 헤드상에 온도계, 응축기 및 유리 밸브를 연결하였다.First, a five-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a dosing funnel, a gas injection capillary and a column was prepared, and a thermometer, a condenser and a glass valve were connected to the column head.

상기 준비된 5구 플라스크 내에 자일렌 400㎖을 주입한 다음 500rpm으로 교반하면서 온도를 120℃까지 승온시키고 가스주입 모세관을 통해 가스를 180㎖/min 속도로 흘려주었다. 그리고 나서 메탄올에 요소(66.6g; 1.12mol)와 메톡사이드나트륨(60g; 1.12mol)을 용해시킨 혼합용액을 주입하였다. 일정시간이 경과후 메탄올-자일렌 증기가 형성되고 이를 응축시켰고 젖은 고체상 비드 125.8g 를 얻었다. 상기 젖은 고체상 비드는 68% 요산염과 32% 자일렌으로 구성되어 있으며, 감압 증류를 통해 자일렌을 제거한 후 통해 목적화합물인 요산나트륨 85.7g(수율 93%)을 얻었다.
400 ml of xylene was injected into the prepared five-necked flask, and then the temperature was raised to 120 ° C with stirring at 500 rpm, and the gas was flowed at a rate of 180 ml / min through a gas injection capillary. Then, a mixed solution prepared by dissolving urea (66.6 g; 1.12 mol) and sodium methoxide (60 g; 1.12 mol) in methanol was injected. After a period of time, methanol-xylene vapor was formed and condensed, yielding 125.8 g of wet solid beads. The wet solid bead was composed of 68% uric acid and 32% xylene. After removing the xylene by distillation under reduced pressure, 85.7 g (yield: 93%) of sodium urate was obtained.

제조예Manufacturing example 2 2

상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 메탄올에 요소(33g; 0.55mol)와 메톡사이드칼륨(38g; 0.56mol)을 용해시켜 혼합용액을 제조하여, 목적화합물인 요산칼륨 32.39 g(수율 60%)을 얻었다.
(33 g; 0.55 mol) and methoxide potassium (38 g; 0.56 mol) were dissolved in methanol to prepare a mixed solution. 32.39 g (yield: 60%) of potassium urate as a target compound was dissolved in methanol, ≪ / RTI >

실시예Example 1-1 1-1

교반기, 응축기, 온도계, 투여 깔때기 및 가스주입 모세관이 구비된 150ml 부피의 4구 플라스크를 준비하였다. A 150 ml four-necked flask equipped with a stirrer, condenser, thermometer, dosing funnel and gas inlet capillary tube was prepared.

DMSO(75g; 0.96mol)에 요소(15g; 0.25mol)를 용해시키고, 이를 4구 플라스크 내에 주입한 다음, DMSO-요소 용액에 상기 제조예 1에서 제조한 요산나트륨(20g, 0.244mol)을 주입하여 분산시켰다.(15 g; 0.25 mol) was dissolved in DMSO (75 g, 0.96 mol) and injected into a four-necked flask. To the DMSO-urea solution was added sodium uric acid (20 g, 0.244 mol) prepared in Preparation Example 1 .

이어서 모노니트로벤젠(10.5g; 0.085mol)과 DMSO(11.5g; 0.15mol)가 혼합된 혼합물은 투여 깔때기에 대고 4구 플라스크 내에 주입하였다.A mixture of mononitrobenzene (10.5 g; 0.085 mol) and DMSO (11.5 g; 0.15 mol) was then injected into a four-necked flask on the dosing funnel.

상기 혼합물은 플라스크 내에 120분 동안 주입되며, 반응온도는 90℃를 유지하였다. 상기 주입완료 이후에 90℃에서 120분 동안 추가로 반응을 수행하였다.The mixture was poured into the flask for 120 minutes and the reaction temperature was maintained at 90 < 0 > C. After the completion of the injection, the reaction was further carried out at 90 DEG C for 120 minutes.

이때, 상기 모든 반응시간 동안 가스 주입 모세관을 통하여 질소 가스를 버블링하였다.At this time, nitrogen gas was bubbled through the gas injection capillary tube during the entire reaction time.

상기 반응의 생성물은 고형분(16.8g)과 액상분(112.5g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 2에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (16.8 g) and a liquid (112.5 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 2 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산나트륨Sodium urate 4.374.37 5.405.40 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 00 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.210.21 0.350.35 3.563.56 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 3.493.49 7.767.76 89.5089.50 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 00 00 --

실시예Example 1-2 1-2

상기 실시예 1-1과 동일하게 실시하되, 모노니트로벤젠(10.5g; 0.085mol)과 DMSO(11.5g; 0.15mol)가 혼합된 혼합물 대신에 모노니트로벤젠(10.5g; 0.085mol)과 DMSO(15g; 0.19mol)가 혼합된 혼합물을 사용하여 반응을 수행하였다.Except that mononitrobenzene (10.5 g; 0.085 mol) and DMSO (0.15 g) were used in place of the mixture of mononitrobenzene (10.5 g; 0.085 mol) and DMSO 15 g; 0.19 mol) were mixed.

상기 반응의 생성물은 고형분(18.4g)과 액상분(113g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 3에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (18.4 g) and a liquid (113 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 3 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산나트륨Sodium urate 4.784.78 5.435.43 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 00 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.200.20 0.340.34 3.493.49 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 3.393.39 7.537.53 87.7087.70 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 00 00 --

실시예Example 1-3 1-3

상기 실시예 1-1과 동일하게 실시하되, 요소를 추가로 첨가하지 않고DMSO(75g; 0.96mol)에 상기 제조예 1에서 제조한 요산나트륨(20g, 0.244mol)을 주입하여 분산시켜 반응을 수행하였다.(20 g, 0.244 mol) prepared in Preparation Example 1 was injected into DMSO (75 g; 0.96 mol) without further addition of urea, and the reaction was carried out Respectively.

상기 반응의 생성물은 고형분(14.9g)과 액상분(99.8g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 4에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (14.9 g) and a liquid (99.8 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 4 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산나트륨Sodium urate 3.883.88 4.794.79 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 00 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.180.18 0.300.30 2.682.68 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 3.343.34 7.427.42 67.3067.30 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 00 00 --

실시예Example 1-4 1-4

상기 실시예 1-1과 동일하게 실시하되, DMSO(75g; 0.96mol)에 요소(15g; 0.25mol)를 용해시키는 대신에 DMSO(75g; 0.96mol)에 요소(25g; 0.42mol)를 용해시켜 반응을 수행하였다.(25g, 0.42mol) was dissolved in DMSO (75g; 0.96mol) instead of dissolving urea (15g; 0.25mol) in DMSO (75g; 0.96mol) The reaction was carried out.

상기 반응의 생성물은 고형분(26.4g)과 액상분(112.7g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 5에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (26.4 g) and a liquid (112.7 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 5 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산나트륨Sodium urate 13.2013.20 5.415.41 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 00 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.200.20 0.330.33 3.533.53 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 3.243.24 7.207.20 88.7088.70 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 00 00 --

실시예Example 1-5 1-5

상기 실시예 1-1과 동일하게 실시하되, 요소를 추가로 첨가하지 않고DMSO(75g; 0.96mol)에 상기 제조예 1에서 제조한 요산나트륨(10g, 0.12mol)을 주입하여 분산시켜 반응을 수행하였다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1-1 except that the urea sodium (10 g, 0.12 mol) prepared in Preparation Example 1 was injected into DMSO (75 g; 0.96 mol) Respectively.

상기 반응의 생성물은 고형분(15.7g)과 액상분(89.1g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 6에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (15.7 g) and a liquid (89.1 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 6 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산나트륨Sodium urate 4.094.09 4.284.28 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 00 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.190.19 0.320.32 2.652.65 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 3.243.24 7.207.20 66.5066.50 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 00 00 --

실시예Example 1-6 1-6

상기 실시예 1-1과 동일하게 실시하되, 상기 제조예 1에서 제조한 요산나트륨(10g, 0.12mol) 대신에 상기 제조예 2에서 제조한 요산칼륨(23.9g, 0.244mol)을 사용하여 반응을 수행하였다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1-1 except that potassium urate (23.9 g, 0.244 mol) prepared in Preparation Example 2 was used instead of sodium urate (10 g, 0.12 mol) prepared in Preparation Example 1 Respectively.

상기 반응의 생성물은 고형분(19.4g)과 액상분(109.7g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 7에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (19.4 g) and a liquid (109.7 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 7 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산칼륨Potassium urate 5.045.04 5.275.27 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 00 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.170.17 0.290.29 2.892.89 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 2.872.87 6.386.38 72.5072.50 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 00 00 --

비교예Comparative Example 1-1 1-1

교반기, 응축기, 온도계, 투여 깔때기 및 가스주입 모세관이 구비된 150ml 부피의 4구 플라스크를 준비하였다.A 150 ml four-necked flask equipped with a stirrer, condenser, thermometer, dosing funnel and gas inlet capillary tube was prepared.

DMSO(75g; 0.96mol)에 요소(15g; 0.25mol)를 용해시키고, 이를 4구 플라스크 내에 주입한 다음, DMSO-요소 용액에 수산화나트륨(8.8g; 0.22mol)을 주입하여 분산시켰다.(15 g; 0.25 mol) was dissolved in DMSO (75 g; 0.96 mol), and this was injected into a four-necked flask. Sodium hydroxide (8.8 g;

이어서 모노니트로벤젠(9g; 0.073mol)과 DMSO(11.5g; 0.15mol)가 혼합된 혼합물은 투여 깔때기에 대고 4구 플라스크 내에 주입하였다.A mixture of mono nitrobenzene (9 g; 0.073 mol) and DMSO (11.5 g; 0.15 mol) was then introduced into a four-necked flask.

상기 혼합물은 플라스크 내에 120분 동안 주입되며, 반응온도는 90℃를 유지하였다. 상기 주입완료 이후에 90℃에서 120분 동안 추가로 반응을 수행하였다.The mixture was poured into the flask for 120 minutes and the reaction temperature was maintained at 90 < 0 > C. After the completion of the injection, the reaction was further carried out at 90 DEG C for 120 minutes.

이때, 상기 모든 반응시간 동안 가스주입 모세관을 통하여 질소 가스를 버블링하였다.At this time, nitrogen gas was bubbled through the gas injection capillary tube during the entire reaction time.

상기 반응의 생성물은 고형분(15.2g)과 액상분(103.8g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 8에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (15.2 g) and a liquid (103.8 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 8 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 수산화나트륨Sodium hydroxide 3.953.95 4.984.98 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 1.021.02 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.130.13 0.220.22 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 2.202.20 4.894.89 2.342.34 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 0.120.12 0.240.24 58.9058.90

비교예Comparative Example 1-2 1-2

비교예 1-1과 동일하게 실시하되, DMSO-요소용액에 수산화나트륨을 분산하는 대신에 수산화칼륨(20.2g; 0.36mol)을 분산시켜 반응을 수행하였다.The reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1-1 except that potassium hydroxide (20.2 g; 0.36 mol) was dispersed instead of dispersing sodium hydroxide in the DMSO-urea solution.

상기 반응의 생성물은 고형분(16.5g)과 액상분(110.3g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 9에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (16.5 g) and a liquid (110.3 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 9 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 수산화칼륨Potassium hydroxide 4.294.29 5.295.29 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 0.980.98 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.120.12 0.200.20 2.352.35 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 2.072.07 4.604.60 59.1259.12 4.4'-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 0.190.19 0.210.21 --

비교예Comparative Example 1-3 1-3

상기 실시예 1-1과 동일하게 실시하되, 반응온도를 30℃로 변경하여 반응을 수행하였다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1-1 except that the reaction temperature was changed to 30 ° C.

상기 반응의 생성물은 고형분(43.9g)과 액상분(81.5g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 10에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into solid (43.9 g) and liquid (81.5 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 10 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산나트륨Sodium urate 38.2138.21 3.913.91 -- 암모니아ammonia 00 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 00 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 0.750.75 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.090.09 0.150.15 1.401.40 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 1.531.53 3.413.41 35.2035.20 4.4’-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 00 0.010.01 --

비교예Comparative Example 1-4 1-4

상기 실시예 1-1과 동일하게 실시하되, 반응온도를 130℃로 변경하여 반응을 수행하였다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1-1 except that the reaction temperature was changed to 130 ° C.

상기 반응의 생성물은 고형분(69.1g)과 액상분(58.9g)으로 분리하고 이들의 성분을 정량 분석하여 하기 표 11에 나타내었다.
The product of the reaction was separated into a solid (69.1 g) and a liquid (58.9 g), and their components were quantitatively analyzed and shown in Table 11 below.

구분division 고형분(중량%)Solid content (% by weight) 액상분(중량%)Liquid fraction (% by weight) 수율(mol%)Yield (mol%) 요산나트륨Sodium urate 17.9817.98 2.832.83 -- 암모니아ammonia 24.3024.30 00 -- 탄산나트륨Sodium carbonate 50.8050.80 00 -- 모노니트로벤젠Mononitrobenzene 00 1.121.12 -- 4-니트로아닐린4-nitroaniline 0.100.10 0.170.17 1.371.37 4-니트로소아닐린4-nitrosoaniline 1.671.67 3.723.72 34.3034.30 4.4’-디니트로디페닐아민4.4'-dinitrodiphenylamine 0.130.13 0.020.02 --

실시예Example 2-1 2-1

오토클레이브(autoclave)에 상기 실시예 1-1에서 제조된 4-니트로소아닐린을 주입하고 에탄올 300㎖로 희석하였다. 그리고 나서 Pd/C 촉매(3.8% Pd) 4.5g을 주입하여 80℃ 온도에서 2MPa의 수소압으로 수소화 반응을 수행하였다. 이후 에탄올과 물은 증발되었고 8.55g(수율 99.5mol%)의 파라페닐렌디아민(순도 99.9%)을 수득하였다.
The 4-nitrosoaniline prepared in Example 1-1 was injected into an autoclave and diluted with 300 ml of ethanol. Then, 4.5 g of Pd / C catalyst (3.8% Pd) was injected, and the hydrogenation reaction was carried out at a hydrogen pressure of 2 MPa at a temperature of 80 ° C. Thereafter, the ethanol and water were evaporated, and 8.55 g (99.5 mol% in yield) of paraphenylenediamine (purity 99.9%) was obtained.

실시예Example 2-2 내지 2-7 2-2 to 2-7

상기 실시예 2-1과 동일하게 실시하되, 하기 표 12와 같이 4-니트로소아닐린 및 수소화 촉매를 사용하여 수소화 반응시켜 파라페닐렌디아민을 수득하였다. 수득된 파라페닐렌디아민의 수율 및 순도는 정량 분석하여 하기 표 12에 나타내었다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 2-1, but using 4-nitrosoaniline and a hydrogenation catalyst as shown in the following Table 12, p-phenylenediamine was obtained. The yield and purity of the obtained paraphenylenediamine were quantitatively analyzed and shown in Table 12 below.

구분division 4-니트로소
아닐린
4-nitroso
aniline
수소화
촉매
Hydrogenation
catalyst
파라페닐렌디아민
함량(g)
Paraphenylenediamine
Content (g)
파라페닐렌디아민 수율(mol%)The yield of paraphenylenediamine (mol%) 파라페닐렌디아민 순도(%)Purity (%) of paraphenylenediamine
실시예 2-1Example 2-1 실시예 1-1Example 1-1 Pd/CPd / C 8.558.55 99.599.5 99.999.9 실시예 2-2Example 2-2 실시예 1-2Examples 1-2 Pd/CPd / C 8.328.32 98.998.9 99.199.1 실시예 2-3Example 2-3 실시예 1-3Example 1-3 Pd/CPd / C 7.127.12 98.298.2 98.998.9 실시예 2-4Examples 2-4 실시예 1-4Examples 1-4 Pd/CPd / C 8.228.22 99.499.4 99.999.9 실시예 2-5Example 2-5 실시예 1-5Examples 1-5 Pd/CPd / C 6.266.26 98.198.1 98.798.7 실시예
2-6
Example
2-6
실시예 1-6Examples 1-6 Pd/CPd / C 6.876.87 98.698.6 99.099.0
실시예 2-7Examples 2-7 실시예 1-1Example 1-1 Pt/CPt / C 8.558.55 99.599.5 99.999.9

비교예Comparative Example 2-1 내지 2-5 2-1 to 2-5

상기 실시예 2-1과 동일하게 실시하되, 하기 표 13과 같이 4-니트로소아닐린 및 수소화 촉매를 사용하여 수소화 반응시켜 파라페닐렌디아민을 수득하였다. 수득된 파라페닐렌디아민의 수율 및 순도는 정량 분석하여 하기 표 13에 나타내었다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 2-1, but hydrogenation was carried out using 4-nitrosoaniline and a hydrogenation catalyst as shown in the following Table 13 to obtain paraphenylenediamine. The yield and purity of the obtained paraphenylenediamine were quantitatively analyzed and shown in Table 13 below.

구분division 4-니트로소
아닐린
4-nitroso
aniline
수소화
촉매
Hydrogenation
catalyst
파라페닐렌디아민
함량(g)
Paraphenylenediamine
Content (g)
파라페닐렌디아민 수율(mol%)The yield of paraphenylenediamine (mol%) 파라페닐렌디아민 순도(%)Purity (%) of paraphenylenediamine
비교예 2-1Comparative Example 2-1 비교예 1-1Comparative Example 1-1 Pd/CPd / C 3.483.48 69.869.8 77.277.2 비교예 2-2Comparative Example 2-2 비교예 1-2Comparative Example 1-2 Pd/CPd / C 3.453.45 70.270.2 76.576.5 비교예 2-3Comparative Example 2-3 비교예 1-3Comparative Example 1-3 Pd/CPd / C 3.493.49 75.575.5 78.478.4 비교예 2-4Comparative Example 2-4 비교예 1-4Comparative Example 1-4 Pd/CPd / C 2.402.40 74.374.3 77.977.9 비교예 2-5Comparative Example 2-5 비교예 1-1Comparative Example 1-1 Pt/CPt / C 2.302.30 69.869.8 77.277.2

상기 실시예들에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1-1 내지 1-6에서 제조된 4-니트로소아닐린의 수율은 60%이상, 모노니트로벤젠의 전환율은 90%이상으로 수율 및 전환율이 매우 높은 것을 알 수 있었다. 따라서 이로부터 제조된 실시예 2-1 내지 2-7의 파라페닐렌디아민도 수율이 90%이상, 순도가 95%이상으로, 오쏘 및 메타와 같은 이성질체의 생성 없이 수율 및 순도가 우수한 파라페닐렌디아민을 수득할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.As shown in the above examples, the yields of 4-nitrosoaniline and mononitrobenzene prepared in Examples 1-1 to 1-6 of the present invention were 90% or higher, It was very high. Thus, the paraphenylenediamine yields of Examples 2-1 to 2-7 thus prepared were 90% or higher and the purity was 95% or higher, and the yield and purity of paraphenylene It was confirmed that diamine could be obtained.

반면에 비교예 1-1 내지 1-4에서 제조된 4-니트로소아닐린의 수율은 60%이하, 모노니트로벤젠의 전환율은 80%이하로 수율 및 전환율이 매우 낮은 것을 알 수 있었다. 따라서 이로부터 제조된 비교예 2-1 내지 2-5의 파라페닐렌디아민도 수율이 76%이하, 순도가 80%이하로 매우 낮은 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, the yields of 4-nitrosoaniline and mononitrobenzene prepared in Comparative Examples 1-1 to 1-4 were 60% or less and 80% or less, respectively. Thus, it was confirmed that the yields of paraphenylenediamine in Comparative Examples 2-1 to 2-5 prepared therefrom were 76% or less and the purity was 80% or less.

비교예 1-1 및 1-2는 중간체 제조시 요소와 수산화나트륨의 부반응으로 인해 부산물이 다량으로 생성되어 4-니트로소아닐린의 수율 및 전환율이 감소된 것을 확인할 수 있었다. 또한 비교예 1-3은 NASH의 반응성을 저하시키는 온도에서 반응을 수행하여 4-니트로소아닐린의 수율이 현저하게 감소되었고, 비교예 1-4는 요산염의 열분해가 일어나 암모니아, 탄산염 등의 부산물의 생성이 증가되므로 4-니트로소아닐린의 수율 또한 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있었다.In Comparative Examples 1-1 and 1-2, it was confirmed that the yield and conversion of 4-nitrosoaniline were decreased due to a large amount of by-products generated due to the side reaction of urea and sodium hydroxide during the production of the intermediate. In Comparative Example 1-3, the reaction was carried out at a temperature lowering the reactivity of NASH, and the yield of 4-nitrosoaniline was remarkably decreased. In Comparative Example 1-4, pyrolysis of the urate salt occurred, and byproducts such as ammonia and carbonate The yield of 4-nitrosoaniline was also remarkably reduced.

Claims (8)

요산나트륨(Sodium urate), 요산칼륨(Potassium urate) 또는 이의 혼합물인 요산염과 모노니트로벤젠을 40 내지 120℃에서 반응하여 4-니트로소아닐린을 제조하는 1단계 및
상기에서 제조된 4-니트로소아닐린을 수소화 반응시켜 파라페닐렌디아민을 제조하는 2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.
A step of producing 4-nitrosoaniline by reacting an iodate, which is sodium urate, potassium urate, or a mixture thereof, with mononitrobenzene at 40 to 120 ° C, and
And 2) a step of hydrogenating 4-nitrosoaniline produced in the above step to prepare paraphenylenediamine.
청구항 1에 있어서, 상기 요산나트륨은 요소와 수소화나트륨의 반응, 요소와 메톡사이드나트륨의 반응 및 디메틸설폭사이드하에서 요소와 수산화나트륨의 반응으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the sodium urate is prepared by a method selected from the group consisting of the reaction of urea and sodium hydride, the reaction of urea with sodium methoxide, and the reaction of urea and sodium hydroxide under dimethylsulfoxide. Diamine.
청구항 1에 있어서, 상기 요산칼륨은 요소와 수소화칼륨의 반응, 또는 디메틸설폭사이드하에서 요소와 수산화칼륨의 반응으로 제조된 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.
The process according to claim 1, wherein the potassium urate is prepared by reaction of urea with potassium hydride or by reaction of urea with potassium hydroxide under dimethylsulfoxide.
청구항 1에 있어서, 상기 요산염은 모노니트로벤젠 1몰에 대하여 1.5몰 이상 사용하는 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.
[4] The method according to claim 1, wherein the uric acid salt is used in an amount of 1.5 mol or more per 1 mol of mononitrobenzene.
청구항 4에 있어서, 상기 요산염은 모노니트로벤젠 1몰에 대하여 1.5내지 7몰 범위로 사용하는 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.
[5] The method according to claim 4, wherein the uric acid salt is used in a range of 1.5 to 7 mol per mol of mononitrobenzene.
청구항 1에 있어서, 상기 1단계 반응은 무산소 조건 또는 산소 조건하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.
The process according to claim 1, wherein the first step reaction is carried out under anaerobic conditions or oxygen conditions.
청구항 1에 있어서, 상기 1단계 반응은 4-니트로소아닐린의 생성율이 60%이상이고, 모노니트로벤젠의 전환율이 90%이상인 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.
[2] The process according to claim 1, wherein the 1-step reaction has a yield of 4-nitrosoaniline of 60% or more and a conversion of mononitrobenzene of 90% or more.
청구항 1 내지 7 중 어느 항 항에 있어서, 상기 2단계 반응은 팔라듐(Pd/C) 또는 백금(Pt/C)의 수소화 촉매의 존재하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 파라페닐렌디아민의 제조방법.The process according to any one of claims 1 to 7, wherein the two-step reaction is carried out in the presence of a palladium (Pd / C) or platinum (Pt / C) hydrogenation catalyst.
KR1020140167855A 2014-11-27 2014-11-27 The preparation method for the p-phenylenediamine KR101669652B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140167855A KR101669652B1 (en) 2014-11-27 2014-11-27 The preparation method for the p-phenylenediamine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140167855A KR101669652B1 (en) 2014-11-27 2014-11-27 The preparation method for the p-phenylenediamine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160063927A true KR20160063927A (en) 2016-06-07
KR101669652B1 KR101669652B1 (en) 2016-11-09

Family

ID=56192980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140167855A KR101669652B1 (en) 2014-11-27 2014-11-27 The preparation method for the p-phenylenediamine

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101669652B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100294125B1 (en) * 1999-11-16 2001-06-15 박찬구 Manufacturing method for 4-Nitrosoaniline from Urea and Nitrobenzene
KR101362772B1 (en) * 2012-02-06 2014-02-13 삼성전자주식회사 Cryocooler and superconducting magnet apparatus employing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362772B1 (en) * 2000-07-07 2002-12-11 금호석유화학 주식회사 A Novel Method of Preparing p-Phenylenediamine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100294125B1 (en) * 1999-11-16 2001-06-15 박찬구 Manufacturing method for 4-Nitrosoaniline from Urea and Nitrobenzene
KR101362772B1 (en) * 2012-02-06 2014-02-13 삼성전자주식회사 Cryocooler and superconducting magnet apparatus employing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101669652B1 (en) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2303828B1 (en) Method for producing substituted biphenyls
CN112457153B (en) Industrial preparation method of 2,4, 5-trifluoro-phenylacetic acid
KR101273845B1 (en) Process for preparing diaminodiphenylmethanes
KR100362772B1 (en) A Novel Method of Preparing p-Phenylenediamine
KR102009060B1 (en) Method for producing light-coloured polyisocyanates
KR101745680B1 (en) Preparation method for para-phenylene diamine
KR101669652B1 (en) The preparation method for the p-phenylenediamine
KR100294125B1 (en) Manufacturing method for 4-Nitrosoaniline from Urea and Nitrobenzene
KR101669646B1 (en) The preparation method for 4-nitrosoaniline
CN105481702B (en) The method of one pot process m-phenetidine
KR101442716B1 (en) Method for preparing xylylenediamine
KR20120018949A (en) Preparation method for phenylene diamine
EP2081884B1 (en) Process for the preparation of amines
KR101433232B1 (en) Preparation method of 3-methyl-3-buten-1-ol
KR101329242B1 (en) Method for preparing p-aminobenzoic acid
US6911562B2 (en) Process for the preparation of a cosmetic active
US7932400B2 (en) Process for preparing imidazolidin-2,4-dione compound and method for acquiring solid state 4,5-dihydroxy-2-imidazolidinone compound
US6930205B2 (en) Process for preparing aminostilbene derivatives
KR100302862B1 (en) Method of preparing 4-nitrodiphenylamine and 4-nitroaniline from phenylurea
KR101897210B1 (en) Continuous recirculation process of diazotization for aromatic amines using an auxiliary substances saturated with nitrogen oxides
KR20010054045A (en) Manufacturing method for 4,4'-dinitrodiphenylamine from urea and nitrobenzene
KR102294877B1 (en) Phenylenediamine derivatives and Method for manufacturing thereof
EP4151616A1 (en) Compound and method for producing same
JPS63280035A (en) Production of trifluoromethyltoluene
JP5247959B2 (en) Method for producing 2,4-difluoro-N-isopropylaniline

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191121

Year of fee payment: 4