PL168917B1

PL168917B1 - Sposób wytwarzania alkilowanych p-fenylenodwuaminlub ich podstawionych pochodnych PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL168917B1
Application number: PL92307117A
Authority: PL
Inventors: James M Allman; James K Bashkin; Roger K Rains; Michael K Stern
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1996-05-31
Also published as: UA26851C2; BR9206180A; EP0590053B1; SK283999B6; SK145293A3; AU2224592A; EP0590053A1; CZ281972B6; DE69222417T3; HU9303686D0; RU2102381C1; ATE158567T1; DE69222417D1; US5453541A; ES2110001T5; US5117063A; ES2110001T3; HUT66362A; EP0590053B2; JPH06508630A

Abstract

1 Sposób wytwarzania alkilowanych p-fenylenodwuamin lub ich podstawionych pochodnych o wzorze w którym R oznacza grupe alkilowa, X wybrany jest z grupy obejmujacej atomy chlorowca, grupy -NO2-, -NH2 , grupy alkilowi grupy alkoksylowe, -SO3-, -COOH i grupy arylowe, aralkilowe lub alkiloar ylowe zawierajace co najmniej jedna grupe -NH_. przy czym atomy chlorowca sa wybrane z grupy obejmujacej atomy chloru, bromu i fluoru, a y oznacza liczbe calkowita od 1 do 3, znamienny tym, ze aniline lub podstawiona pochodna aniliny, zawierajaca 1-3 podstawników wybranych z grupy obejmujacej atomy chlorowca, -NO2 , -NH2 , grupy alkilowe, grupy alkoksylowe, -SO3, -COOH 1 grupy arylowe, aralkilowe lub alkiloarylowe zawierajace co najmniej jedna grupe -NH2, przy czym atomy chlorowca wybrane sa z grupy obejmujacej atomy chloru, bromu 1 fluoru, doprowadza sie do reaktywnego kontaktu z nitrobenzenem w rozpuszczalniku wybranym sposród aniliny, nitrobenzenu, dwumetylosulfotlenku, dwumetyloformamidu, N-metylopirolidonu, pirydyny, toluenu, heksanu, eteru dwumetylowego glikolu etylenowego, dwuizopropyloetyioaminy i ich mieszanin, i poddaje sie reakcji aniline lub podstawiona pochodna aniliny w reaktorze z nitrobenzenem w temperaturze od -10°C do 150°C, w obecnosci zasady, wybranej z grupy obejmujacej metale alkaliczne, wodorki metali alkalicznych, wodorotlenki metali alkalicznych, alkoholany metali alkalicznych, czteropodstawione wodorotlenki amoniowe, alkilopodstawione wodorotlenki alkilodwuamoniowe, bis(trójmetylosililo)amidek litu, etery koronowe w polaczeniu ze zródlem zasady, sól aryloamomowa w polaczeniu z jedna z wyzej wymienionych zasad oraz ich mieszaniny, przy czym kazdy podstawnik czteropodstawionego wodorotlenku amoniowego jest niezaleznie wybrany sposród grup alkilowych, arylowych lub arylowoalkilowych, 1 w obecnosci regulowanej ilosci substancji protonowej, wybranej sposród metanolu, wody 1 ich mieszanin, po czym wytworzony jeden lub wieksza liczbe prekursorów 4-aminodwufenyloaminy (4-ADPA) redukuje sie w warunkach, w których powstaje 4-ADPA lub powstaja jej podstawione pochodne 1 redukcyjnie alkiluje sie 4-ADPA lub jej podstawione pochodne. PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania alkilowanych p-fenylenodwuamin lub ich podstawionych pochodnych.

Wiadomo, że 4-aminodwufenyloaminę (4-ADPA) wytwarza się w reakcji o mechanizmie aromatycznego podstawienia nukleofilowego, zgodnie z którym pochodna aniliny podstawia halogenek. Sposób ten obejmuje wytwarzanie prekursora 4-ADPA, to jest 4-nitrodwufenyloaminy (4-NDPA) i następnie redukcję grupy nitrowej. 4-NDPA wytwarza się w reakcji p-chloronitrobenzenu z pochodną aniliny, taką jak formanilid lub jego sól z metalem alkalicznym, w obecności akceptora kwasu lub środka neutralizującego, takiego jak węglan potasowy, i ewentualnie z użyciem katalizatora. Patrz np. opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 187 248,4 683 332,4 155 936,4 670 595,4 122 118,4 614 817,4 209 463,4 196 146, 4 187 249, 4 140 716. Sposób ten jest niekorzystny z tego względu, że wyparty halogenek powoduje korozję reaktorów i pojawia się w strumieniu odpadkowym, toteż musi być usunięty przy znacznym nakładzie kosztów. Ponadto, zastosowanie pochodnej aniliny, takiej formanilid, i p-chloronitrobenzenu wymaga dodatkowych urządzeń produkcyjnych i możliwości wytwarzania takich substancji wyjściowych z odpowiednio aniliny i nitrobenzenu.

Wiadomo również, że 4-ADPA wytwarza się przez sprzęganie aniliny “głową do ogona”. Patrz np. brytyjski opis patentowy nr 1 440 767 i opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki

168 917 nr 4 760 186. Sposób ten jest niekorzystny z tego względu, że wydajność 4-ADPA jest nie do przyjęcia z punktu widzenia procesu przemysłowego. Znana jest także dekarboksylacja uretanu dla wytworzenia 4-NDPA. Patrz np. opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 847 990. Jednak taki sposób nie jest praktyczny do stosowania w przemyśle ze względu na koszty i wydajność.

Wiadomo, że 4-ADPA wytwarza się przez uwodornianie p-nitrozodwufenylohydroksyloaminy, którą można wytworzyć przez katalityczną dimeryzację nitrobenzenu z użyciem, jako środka redukującego, związków alifatycznych, benzenu, naftalenu lub związków etylenowo nienasyconych. Patrz np. opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr4178315i4 404 401. Wiadomo również, ze p-nitrozodwufenyloaminę wytwarza się z dwufenyloaminy i azotanu alkilu w obecności nadmiaru chlorowodoru. Patrz np. opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 518 803 i 4 479 008.

Stuchr et al, J. Org. Chem., 50, str. 694-96 (1985) ujawnił reakcję aniliny z ponadtlenkiem w obecności dwumetylosulfotlenku jako rozpuszczalnika i eteru koronowego, przebiegającą w warunkach bezwodnych. Ujawnił on także, że do reakcji potrzebny jest tlen. Ujawniona reakcja przebiega jednak z małąwydajnością4-nitrodwufenyloaminy, wynoszącej poniżej 5% molowych w przeliczeniu na użyty reagent. W publikacji tej jednak nie ujawniono ani nawet nie zasugerowano sposobu według wynalazku.

Frimer et al, J. Org. Chem. 48, str. 1700 - 1705 (1983) ujawnił reakcję aniliny z nitrobenzenem, przebiegającą w benzenie jako rozpuszczalniku i z użyciem jako zasady III rzęd. butanolanu potasu/eteru koronowego, prowadzoną w warunkach bezwodnych. W reakcji tej wydajność 4-nitrodwufenyloaminy (4-NDPA) wynosi jednak co najwyżej 22% molowych.

Wiadomo też, że 4-nitrozodwufenyloaminę wytwarza się poddając reakcji acetanilid z nitrobenzenem w DMSO w obecności wodorotlenku sodowego i węglanu potasowego w 80°C przez 5 godzin. Patrz Ayyangar i inni, Tetrahedron Letters, Vol. 31, No. 22, str. 3317 - 3320 (1990). Jednak wydajność 4-nitrozodwufenyloaminy jest niska, a więc niezadowalająca w praktyce przemysłowej. Ponadto, taki sposób wymaga użycia pochodnej aniliny, a mianowicie acetanilidu, co zwiększa koszt substancji wyjściowych.

Wohl, Chemische Berichte, 34, str. 2442 (1901) opisał reakcję aniliny z nitrobenzenem w anilinie jako rozpuszczalniku, w warunkach bezwodnych, przy użyciu NaOH jako zasady, a w publikacji w Chemische Berichte, 36, str. 4135 (1903) zidentyfikował powstający w niewielkiej ilości produkt tej reakcji aniliny z nitrobenzenem jako p-nitrozodwufenyloaminę (p-NDPA). Reakcja ta jednak przebiega z maksymalną wydajnością p-NDPA wynoszącą zaledwie 3,7% molowych.

Tak więc, zarówno w sposobach opisanych przez Wohla jak i Frimera et al wydajność związków pośrednich do wytwarzania 4-ADPA jest niewielka.

Główna różnica pomiędzy sposobami opisanymi przez Wohla a sposobem ujawnionym przez Frimera et al polega na prowadzeniu reakcji aniliny z nitrobenzenem w obecności odpowiedniej zasady i eteru koronowego stanowiącego katalizator przenoszenia fazy. Żadna z tych publikacji nie ujawnia jednak prowadzenia reakcji aniliny z nitrobenzenem w obecności regulowanej ilości substancji protonowej. Ponadto żadna z tych publikacji nie dotyczy reakcji podstawionych pochodnych aniliny z nitrobenzenem w obecności regulowanej ilości substancji protonowej. Dopiero obecnie nieoczekiwanie stwierdzono istotną rolę obecności regulowanej ilości substancji protonowej w reakcji aniliny lub podstawionych pochodnych aniliny z nitrobenzenem.

Ponadto, w sposobie według wynalazku nie ma źródła halogenku, a więc wyeliminowano kosztowne usuwanie halogenku ze strumienia odpadkowego. W dodatku, sposób według wynalazku jest tańszy, biorąc pod uwagę koszty produkcji oraz koszty surowców, ponieważ zamiast pochodnych aniliny i nitrobenzenu w sposobie tym stosuje się bezpośrednio anilinę i nitrobenzen.

Według wynalazku sposób wytwarzania alkilowanych p-fenylenodwuamin lub ich podstawionych pochodnych o wzorze

168 917 (X)

NHR w którym R oznacza grupę alkilową, X wybrany jest z grupy obejmującej atomy chlorowca, grupy -NO2-, -NH2, grupy alkilowe, grupy alkoksylowe, -SO3-, -COOH i grupy arylowe, aralkilowe lub alkiloarylowe zawierające co najmniej jedną grupę -NH2, przy czym atomy chlorowca są wybrane z grupy obejmującej atomy chloru, bromu i fluoru, a y oznacza liczbę całkowitą od 1 do 3, charakteryzuje się tym, że anilinę lub podstawioną pochodną aniliny, zawierającą 1-3 podstawników wybranych z grupy obejmującej atomy chlorowca, -NO2, -NH2, grupy alkilowe, grupy alkoksylowe, -SO3, -COOH i grupy arylowe, aralkilowe lub alkiloarylowe zawierające co najmniej jedną grupę -NH2, przy czym atomy chlorowca wybrane są z grupy obejmującej atomy chloru, bromu i fluoru, doprowadza się do reaktywnego kontaktu z nitrobenzenem w rozpuszczalniku wybranym spośród aniliny, nitrobenzenu, dwumetylosulfotlenku, dwumetyloformamidu, N-metylopirolidonu, pirydyny, toluenu, heksanu, eteru dwumetylowego glikolu etylenowego, dwuizopropyloetyloaminy i ich mieszanin, i poddaje się reakcji anilinę lub podstawionąpochodną aniliny w reaktorze z nitrobenzenem w temperaturze od -10°C do 150°C, w obecności zasady, wybranej z grupy obejmującej metale alkaliczne, wodorki metali alkalicznych, wodorotlenki metali alkalicznych, alkoholany metali alkalicznych, czteropodstawione wodorotlenki amoniowe, alkilopodstawione wodorotlenki alkilodwuamoniowe, bis(trójmetylosililo)amidek litu, etery koronowe w połączeniu ze źródłem zasady, sól aryloamoniową w połączeniu z jedną z wyżej wymienionych zasad oraz ich mieszaniny, przy czym każdy podstawnik czteropodstawionego wodorotlenku amoniowego jest niezależnie wybrany spośród grup alkilowych, arylowych lub arylowoalkilowych, i w obecności regulowanej ilości substancji protonowej, wybranej spośród metanolu, wody i ich mieszanin, po czym wytworzony jeden lub większą liczbę prekursorów 4-ADPA redukuje się w warunkach, w których powstaje 4-ADPA lub powstają jej podstawione pochodne i redukcyjnie alkiluje się 4-ADPA lub jej podstawione pochodne.

Prekursory 4-ADPA lub ich podstawione pochodne, np. 4-nitrodwufenyloaminę (4-NDPA) i jej sole i/lub nitrozodwufenyloaminy (p-NDPA) lub 4-NODPA i/lub ich sole wytwarza się sposobem, zgodnie z którym anilinę lub podstawione pochodne aniliny i nitrobenzen doprowadza się do kontaktu reakcyjnego w odpowiednim układzie rozpuszczalników i następnie poddaje reakcji w obecności zasady i w takich warunkach, że ilość substancji protonowej, takiej jak woda, jest regulowana. Powstała mieszanina reakcyjna jest bogata w prekursory 4-ADPA lub ich podstawione pochodne, w tym sole 4-nitrodwufenyloaminy i/lub 4-nitrozodwufenyloaminy. Proces można zrealizować w celu wytworzenia z wysokąwydąjnością4-nitrozo-związkujako produktu (p-nitrozodwufenyloaminy lub jej soli) z niewielką ilością 4-nitro-związku jako produktu albo bez niego. Mieszaninę reakcyjną zawierającą 4-nitrozo-związek można następnie bezpośrednio uwodornić, względnie 4-nitrozozwiązek można wyodrębnić i potem uwodornić w celu wytworzenia 4-ADPA z wysokąwydajnością Alternatywnie, 4-nitro- i 4-nitrozo-związek wytwarza się razem i nie wyodrębnia się ich, lecz mieszaninę reakcyjną uwodornia się bezpośrednio dla wytworzenia 4-ADPA. Uzyskana. 4-ADPA można wykorzystać do wytwarzania alkilowanych p-fenylenodwuamin, które to produkty są użyteczne jako antyutleniacze i antyozonanty. Alternatywnie, prekursory 4-ADPA można redukować, a produkt redukcji alkilować w tym samym naczyniu reakcyjnym z użyciem ketonu jako rozpuszczalnika.

Ilość substancji protonowej obecnej podczas reakcji aniliny lub podstawionych pochodnych aniliny z nitrobenzenem można regulować, prowadząc reakcję w obecności środka osuszającego lub ciągle usuwać substancję protonową przez destylację.

Stosowane tu określenie “prekursory 4-ADPA” oznacza 4-nitrodwufenyloaminę, 4-nitrozodwufenyloaminę (nazywaną też p-nitrozodwufenylowaminą), ich podstawione pochodne oraz

168 917 ich sole. Toteż określenie “jeden lub większa liczba prekursorów 4-ADPA” dotyczy jednego lub obu związków obojętnych, to jest tych nie mających postaci soli, i/lub soli jednego lub obu takich związków. Sól wytwarza się w mieszaninie reakcyjnej, drogą reakcji 4-nitro- i/lub 4-nitrozozwiązku z zasadą. Tak więc mieszanina reakcyjna może zawierać jeden ze związków lub jedną z soli albo dowolną ich mieszaninę, w zależności od wybranych konkretnych warunków reakcji.

Stosunek molowy aniliny lub podstawionych pochodnych aniliny do nitrobenzenu może zmieniać się od dużego nadmiaru nitrobenzenu do dużego nadmiaru aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny. Korzystnie reakcję prowadzi się stosując nadmiar aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny. Stosunek 4-nitro- do 4-nitrozo-związku wytworzonych w reakcji można regulować zmieniając stosunek aniliny do nitrobenzenu. Na przykład, im wyższy stosunek aniliny do nitrobenzenu, tym wyższy stosunek 4-nitrozo- do 4-nitro-związku. I na odwrót, im wyższy stosunek nitrobenzenu do aniliny, tym wyższy stosunek 4-nitro- do 4-nitrozo-związku.

Stosowane tu określenie “podstawione pochodne aniliny” oznacza anilinę zawierającą jeden lub większą liczbę podstawników odciągających elektrony lub uwalniających elektrony w pierścieniu aromatycznym. Do odpowiednich podstawników należą, lecz nie wyłącznie, atomy chlorowca, -NO2, -NH2, grupy alkilowe, grupy alkoksylowe, -SO3, -COOH oraz grupy arylowe, aryloalkilowe lub alkiloarylowe zawierające co najmniej jednągrupę NH2. Atomy chlorowca są wybrane z grupy obejmującej atomy chloru, bromu i fluoru. Korzystne grupy alkilowe i alkoksylowe zawierają od 1 do około 6 atomów węgla. Korzystne grupy arylowe, aryloalkilowe i alkiloarylowe zawierają od około 6 do około 18 atomów węgla. Przykładami podstawionych pochodnych aniliny są lecz nie wyłącznie, 2-metoksyanilina, 4-metoksyanilina, 4-chloroaniliną p-toluidyna, 4-nitroanilina, 3-bromoanilina, 3-bromo-4-aminotoluen, kwas p-aminobenzoesowy, 2,4-dwuaminotoluen, 2,5-dwuchloroanilina, fenylenodwuamina-1,4, 4,4'-metylenodwuanilina, 1,3,5-trójaminobenzen i ich mieszaniny.

Anilinę lub podstawione pochodne aniliny można dodawać bezpośrednio albo wytwarzać in situ, dodając związek tworzący anilinę lub odpowiednią pochodną aniliny w warunkach istniejących w układzie reakcyjnym.

W tej reakcji wytwarza się też azobenzen w różnej ilości, zależnej od warunków reakcji. Jednym ze sposobów, wytwarzania azobenzenu reguluje się poprzez stosunek aniliny do nitrobenzenu. Tak więc, gdy ten stosunek zwiększa się, to ilość azobenzenu na ogół zmniejsza się. Jak to omówiono poniżej i zilustrowano w przykładach podanych poniżej, na ilość wytwarzanego azobenzenu mogą mieć wpływ inne zmienne, takie jak ilość zasady i tlenu. Fachowiec może tak prowadzić, by regulować ilość powstającego azobenzenu.

Odpowiednie układy rozpuszczalników obejmują lecz nie wyłącznie, takie rozpuszczalniki, jak np. dwumetylosulfotlenek, N-metylopirolidon, dwumetyloformamid, anilinę, pirydynę, nitrobenzen, niepolarne rozpuszczalniki węglowodorowe, takie jak toluen i heksan, eter dwumetylowy glikolu etylenowego, dwuizopropyloetyloaminę i podobne, jak również ich mieszaniny. Korzystnie, jak to już stwierdzono powyżej, w reakcji stosuje się nadmiar aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny, a nadmiar aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny w stosunku do ilości molowej nitrobenzenu służy jako rozpuszczalnik. Jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej, można stosować mieszaninę rozpuszczalników, łącząc jeden lub większą liczbę odpowiednich rozpuszczalników i inny rozpuszczalnik, takijak rozpuszczalnik protonowy w regulowanej ilości, np. metanol.

Do odpowiednich zasad należą, lecz nie wyłącznie, zasady organiczne i nieorganiczne, takie jak np. metale alkaliczne, takie jak sód metaliczny, wodorki, wodorotlenki i alkoholany metali alkalicznych, takie jak wodorek sodowy, wodorotlenek litowy, wodorotlenek sodowy, wodorotlenek cezowy, wodorotlenek potasowy, t-butanolan potasowy itp. oraz ich mieszaniny. Do innych przydatnych substancji zasadowych należą, lecz nie wyłącznie, katalizatory przenoszenia fazowego, w połączeniu ze źródłem odpowiedniej zasady, takimjak czteropodstawione wodorotlenki amoniowe, w których każdy podstawnik jest niezależnie wybrany spośród grup alkilowych, arylowych lub aryloalkilowych, przy czym grupy alkilowe, arylowe i aryloalkilowe mają korzystnie 1 do około 18 atomów węgla, w tym wodorotlenki czteroalkiloamoniowe, np. wodorotlenek

168 917 czterometyloamoniowy, wodorotlenki arylotrójalkiloamoniowe, np. wodorotlenek fenylotrójmetyloamoniowy, wodorotlenki aryloalkilotrójalkiloamoniowe, np. wodorotlenek benzylotrójmetyloamoniowy, wodorotlenki alkilo-podstawione dwuamoniowe, np. wodorotlenek bis-dwubutyloetylosześciometylenodwuamoniowy, i inne połączenia katalizatorów przenoszenia fazowego i odpowiednich zasad, takie jak odpowiednie zasady w połączeniu z solami aryloamoniowymi, eterami koronowymi itp., zasady typu amin, takie jak bis(trójmetylosilio)amidek litowy itp., i ich mieszaniny. Korzystnymi substancjami (zasadami) do stosowania jako zasady są wodorotlenki czteroalkiloamoniowe, takie jak wodorotlenek czterometyloamoniowy. Korzystnie, zasadę dodaje się do aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny i uzyskuje się mieszaninę, którą następnie łączy się z nitrobenzenem. Alternatywnie, zasadę można dodać po połączeniu aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny i nitrobenzenu. Substancje można dodawać nad lub pod powierzchnią. Ilość stosowanej zasady może się zmieniać w szerokim zakresie. Przykładowo, reakcję można prowadzić tak, że ogranicza się ilość zasady, albo można ją prowadzić tak, że ogranicza się ilość nitrobenzenu lub aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny w zależności, wśród innych czynników, od żądanego stopnia zmniejszenia do minimum ilości azobenzenu.

Reakcję aniliny lub podstawionej pochodnej z nitrobenzenem prowadzi się w odpowiedniej temperaturze, która może zmieniać się w szerokim zakresie. Na przykład, temperatura może mieścić się w zakresie od około -10°C do około 150°C, takim jak od około 0°C do około 100°C, korzystnie od około 10°C do około 90°C. Najkorzystniejszą temperaturą dla prowadzenia reakcji jest temperatura od około 60°C do około 80°C, taka jak 75°C. Gdy anilinę stosuje się jako rozpuszczalnik, w przypadku prowadzenia reakcji w warunkach tlenowych, wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się ilość wytwarzanego azobenzenu. Jednak gdy reakcję prowadzi się w anilinie w warunkach beztlenowych, wyższa temperatura niekoniecznie powoduje zwiększenie ilości azobenzenu. Jeśli powstawanie azobenzenu nie stanowi problemu, odpowiednia będzie wyższa temperatura. Jeśli jednak pożądane jest zmniejszenie do minimum ilości azobenzenu, to bardziej odpowiednie są niższe wartości temperatury lub beztlenowe warunki reakcji. Alternatywnie, w celu zmniejszenia do minimum ilości azobenzenu podczas prowadzenia reakcji w wyższej temperaturze, można stosować rozpuszczalnik inny niż anilina i regulować stosunek aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny do nitrobenzenu.

Regulowanie ilości substancji protonowej obecnej w mieszaninie reakcyjnej jest ważne. Ogólnie, gdy reakcję prowadzi się w anilinie, ilość wody obecnej w mieszaninie reakcyjnej wynosząca powyżej około 4% H2O (w przeliczeniu na objętość mieszaniny reakcyjnej) hamuje reakcję aniliny i nitrobenzenu w takim stopniu, że ta reakcja nie ma już znaczenia. W wyniku zmniejszenia ilości wody do poziomu poniżej 4% reakcja przebiega w pożądany sposób. Gdy stosuje się wodorotlenek czterometyloamoniowy jako zasadę i anilinę jako rozpuszczalnik, w miarę dalszego zmniejszania ilości wody, np. aż do około 0,5% w przeliczeniu na objętość mieszaniny reakcyjnej, wzrasta całkowita ilość 4-nitrodwufenyloaminy i 4-nitrozodwufenyloaminy i/lub ich soli przy pewnej stracie selektywności, wskutek czego powstaje więcej 2-nitrodwufenyloaminy, lecz powstaje ona jeszcze w niewielkiej ilości. Tak więc reakcję można prowadzić w warunkach bezwodnych. “Regulowana ilość” substancji protonowej jest to ilość aż do takiej, która hamuje reakcję aniliny z nitrobenzenem, np. aż do około 4% H2O, w przeliczeniu na objętość mieszaniny reakcyjnej, gdy jako rozpuszczalnik stosuje się anilinę. Górna granica ilości substancji protonowej obecnej w mieszaninie reakcyjnej zmienia się w zależności od rozpuszczalnika. Przykładowo, gdy stosuje się DMSO jako rozpuszczalnik i wodorotlenek czterometyloamoniowy jako zasadę, górna granica ilości substancji protonowej obecnej w mieszaninie reakcyjnej wynosi około 8% H2O, w przeliczeniu na objętość mieszaniny reakcyjnej. Gdy stosuje się anilinę jako rozpuszczalnik i taką samą zasadę, górna granica wynosi 4% H2O, w przeliczeniu na objętość mieszaniny reakcyjnej. Poza tym, ilość substancji protonowej, którajest tolerowaną będzie zależała od rodzaju zasady, ilości zasady i kationu zasady, przy użyciu różnych układów rozpuszczalników. Jednak fachowiec na podstawie swojej wiedzy i informacji określi konkretnągórnągranicę ilości substancji protonowej dla danego rozpuszczalnika, rodzaju

168 917 i ilości zasady, kationu zasady itp. Minimalna stosowana ilość suOstancji protonowej, potrzeOna Oo utrzymania selektywności żądanych produktów, Oędzie również zależała od rozpuszczalnika, rodzaju i ilości zasady, kationu zasady itp. i może Oyć również określona przez fachowca.

Ponieważ ważnajest ilość suOstancji protonowej oOecnej w mieszaninie reakcyjnej, można zmniejszyć jak najOardziej ilość tej suOstancji, a następnie dodać Oo mieszaniny jej żądaną ilość, np. 0,5% oOjętościowacy gOy jako rozpuszczalnik stosuje się anilinę. Do suOstancji protonowych, które można wykorzystać Oo dodawania Oo mieszaniny reakcyjnej i które są znane fachowcom, należą, lecz nie wyłącznie, woda, metanol itp. SposoOy pomiaru ilości suOstancji protonowej i zmniejszania jej w jak największym stopniu są powszechnie znane. Przykładowo, ilość wody oOecnej w pewnych reagentach można określić przy użyciu aparatu Karla-Fischera, a ilość wody można zmniejszyć przez destylację i/luO suszenie pod zmniejszonym ciśnieniem w oOecności P2O5 i innych środków, destylację azeotropową z użyciem np. aniliny itp., względnie łącząc takie operacje.

Zgodnie z jednym wariantem regulowania ilości suOstancji protonowej podczas reakcji aniliny luO podstawionych pochodnych aniliny z nitroOenzenem, dodaje się środek osuszający Oy Oył oOecna podczas reakcji aniliny luO podstawionej pochodnej aniliny z nitroOenzenem. Przykładowo, gdy suOstancją protonową jest woda, środek osuszający usuwa wodę oOecną podczas reakcji aniliny luO podstawionych pochodnych aniliny z nitroOenzenem, wskutek czego osiąga się wyższy stopień przemiany nitroOenzenu i wyższą wydajność 4-nitroOwunenaloamina i 4-nitrozodwpfenaloaminy luO ich podstawionych pochodnych. Stosowany tu środek osuszający jest to związek oOecny podczas reakcji aniliny luO podstawionych pochodnych aniliny z nitroOenzenem, oprócz użytej oOpowieOniej zasady. Przykładami odpowiednich środków osuszających są, lecz nie wyłącznie, Oezwodny siarczan sodowy, sita molekularne, takie jak sita typu 4A, 5A i 13X dostępne z Union CarOide Corporation, chlorek wapniowy, dwuwoOzian wodorotlenku czterometaloamoniowego, Oezwodne zasady, takie jak KOH i NaOH oraz zaktywowany tlenek glinowy.

Zgodnie z innym wariantem regulowania ilości suOstancji protonowej oOecnej podczas reakcji aniliny luO podstawionych pochodnych aniliny z aitroOenzenem, suOstancję protonową usuwa się w sposóO ciągły z mieszαnina reakcyjnej przez destylację. Gdy suOstancją protonową jest woda, korzystnie usuwa się ją w sposóO ciągły drogą destylacji azeotropowej, w postaci azeotropu woda/anilina. Stosując destylację ciągłą dla usunięcia suOstancji protonowej, oOecnie w korzystny sposóO reguluje się ilość suOstancji protonowej oOecnej podczas reakcji aniliny luO podstawionych pocyoOaacy aniliny z nitroOenzenem. Dzięki 'ciągłemu usuwaniu suOstancji protonowej można stosować mniejszą ilość zasady w reakcji aniliny luO podstawionych pochodnych aniliny z aitroOeazeaem, osiągając wyższy stopień przemiany aitaoOenzenu oraz doskonałą wydajność 4-nitaodwufenyloaminy i 4-aitaozodwufenyloaminy i/luO ich soli luO ich podstawionych pochodnych.

Reakcję można prowadzić w warunkach tlenowych luO Oeztleaowacy. W warunkach tlenowych reakcję prowadzi się zasadniczo tak jak to opisano powyżej, w strefie reakcyjnej wystawionej na działanie tlenu, zwykle powietrza. W warunkach tleaowacy reakcję prowadzi się pod ciśnieniem, które może się zmieniać, a ciśnienie optymalne, jak również optymalne połączenie warunków temperatura/ciśnienie są łatwe do określenia przez fachowca. PrzykłaOokoło 68,95-103 Pa do około 1723,7-10³ Pa, takim jak od około 96-103 Pa Oo około 1034,2-10³Pa. W warunkach Oeztlenowacy reakcję mo nieniem atmosferycznym alOo pod ciśnieniem zwiększonym luO zmniejszonym, w oOecności gazu oOojętnego, takiego jak np. azot luO argon. Optymalne warunki dla ustalenia danego zespołu parametrów prowadzenia reakcji, takich jak temperatura, rodzaj zasady, rodzaj rozpuszczalnika itp., są łatwe do określenia przez fachowca na podstawie informacji o niniejszym wynalazku. Stwierdzono, że tworzy się mniej azoOenzenu, gdy reakcję prowadzi się w warunkach Oeztlenowacy z użyciem aniliaa jako rozpuszczalnika. Stwierdzono tez, ze powstaje mniej azoOenzenu, gOy reakcję prowadzi się w warunkach tlenowych z użyciem jako rozpuszczalnika DMSO luO ianacy podoOaycy rozpuszczalników.

168 917

4-Nitrodwufenyloaminę lub jej podstawione pochodne i/lub 4-nitrozodwufenyloaminę lub jej podstawione pochodne i/lub ich sole można redukować do 4-ADPA lub jej podstawionych pochodnych. Związki obojętne można wytworzyć z soli, stosując wodę i/lub kwas. Patrz np. przykład ID. Alternatywnie, sole można redukować jak opisano w przykładzie IA. Redukcję można przeprowadzić dowolnym znanym sposobem redukcji, takimjak sposób z użyciem źródła wodorku, np. borowodorku sodowego, w połączeniu z palladem na węglu lub platyną na węglu jako katalizatorem. Korzystnie, redukcję prowadzi się jako redukcję katalityczną, realizując uwodornianie pod ciśnieniem wodoru i w obecności platyny na węglu lub palladu na węglu, niklu itp. Proces uwodorniania opisano szczegółowo w “Catalytic Hydrogenation in Organic Synthesis”, P. N. Rylander, Academic Press, N. Y., str. 299 (1979), którąto publikację przytacza się tu jako źródło literaturowe. Uwodornianie można prowadzić w różnych rozpuszczalnikach obejmujących, lecz nie wyłącznie, toluen, ksylen, anilinę, 4-ADPA, wodę oraz ich mieszaniny. Korzystnie, uwodornianie prowadzi się stosując platynę na węglu lub pallad na węglu jako katalizator w odpowiednim rozpuszczalniku, takim jak np. toluen, 4-ADPA, ksylen lub ich mieszaniny albo mieszaniny zawierające wodę jako rozpuszczalnik i wodór pod nadciśnieniem od 689,5-10³ Pa do około 2344,2-10³ Pa, w temperaturze około 80°C.

Redukcyjne alkilowanie 4-ADPA dla wytworzenia antyozonantów można prowadzić dowolnym z szeregu znanych sposobów. Patrz np. opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 900 868. Korzystnie, 4-ADPA i odpowiedni keton lub aldehyd poddaje się reakcji w obecności wodoru i platyny na węglu jako katalizatora. Do odpowiednich ketonów należą keton metylowoizobutylowy (MIBK), aceton, keton metylowoizoamylowy i oktanon-2. Należy rozumieć, że redukcję prekursorów 4-ADPA i alkilowanie substancji otrzymanych w wyniku redukcji można prowadzić w tym samym naczyniu reakcyjnym, stosując keton jako rozpuszczalnik. Patrz np. opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 463 191 oraz Benarjee i inni, J. Chem. Soc. Chem. Comm. 18 1275 - 1276 (1988).

Równoważniki opisanych powyżej substratów reakcji i reagentów, które należy wziąć pod uwagę, są to substraty i reagenty im odpowiadające i mające takie same ogólne właściwości, z tym że jedna lub większa liczba różnych grup, np. NO2, może stanowić proste warianty. Poza tym, gdy podstawnikiem jest lub może być atom wodoru, charakter chemiczny podstawnika innego niż atom wodoru w danej pozycji nie ma istotnego znaczenia, o ile nie wpływa niekorzystnie na ogólną aktywność i/lub przebieg syntezy.

Reakcje chemiczne opisane powyżej są ogólnie ujawnione w odniesieniu do jak najszerszego ich zastosowania w sposobie według wynalazku. Czasami nie można stosować takich warunków reakcji jak szczegółowo opisane dla każdego substratu reakcji i reagenta. Przykładowo, pewne odpowiednie zasady mogą nie być tak rozpuszczalne w jednym rozpuszczalniku jak są one rozpuszczalne w innych rozpuszczalnikach. Substraty i reagenty, których to dotyczy, będą łatwo rozpoznane przez fachowców. We wszystkich takich przypadkach, albo można będzie z powodzeniem przeprowadzić reakcje stosując modyfikacje znane fachowcom, np. odpowiednio dostosowując temperaturę, ciśnienie itp., zmieniając reagenty na alternatywne znane reagenty, takie jak inne rozpuszczalniki lub inne zasady, rutynowo modyfikując warunki reakcji itp., albo stosować inne ujawnione tu lub znane reakcje w sposobie według wynalazku. We wszystkich sposobach preparatywnych wszystkie substancje wyjściowe są znane albo można je łatwo wytworzyć ze znanych substancji wyjściowych.

Bez dalszego obszerniejszego wyjaśnienia uważa się, że fachowiec na podstawie powyższego opisu może stosować sposób według wynalazku w jego najszerszym zakresie. Należy więc rozumieć, że następujące konkretne warianty jedynie ilustrują wynalazek.

Wszystkie reagenty stosowano w takiej postaci jak je otrzymano, z tym że zasady i rozpuszczalniki wysuszono tak jak to opisano poniżej. O ile nie wskazano inaczej, wszystkie wartości wydajności określono drogąwysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), zgodnie z następującą metodą.

Anilina lub podstawione pochodne aniliny i nitrobenzen miały czystość analityczną i stosowano je bez dalszego oczyszczania. Rozpuszczalniki nabyto od firmy Aldrich Chemical i

168 917

Oyły one Oezwodne. Wodorotlenek czterometyloamoniowa zakupiono w postaci pięciowoOzianu. SuOstancję stałą suszono w eksykatorze nad P2O5 poO próżnią przez kilka dni przed użyciem. Miareczkowanie uzyskanej suOstancji stałej wykazało, że wysuszona suOstancja Oyła dwuwodzianem.

Analiza metodą HPLC: w celu analizy mieszaniny reakcyjnej prowadzono HPLC z odwróconymi fazami. Stosowano kolumnę 5 pm Beckam/Altex Ultrasphere-ODS (4,6 x 150 mm) i układ pomp dozujących trzy składniki mieszaniny Oo e^cji gradientowej.

T a b e l a 1 Elucja gradientowa

Czas (minuty)	Szybkość przepływu (ml/minutę)	Woda (%)	ACN (%)	MeOH (%)
0	1,5	90	10	0
12,0	1,5	63	30	8
12,1	1,5	60	20	20
15	1,5	60	20	20
35	1,5	10	45	45
40	1,5	10	45	45
41	1,5	90	10	0
50	1,5	90	10	0

Przykład I. A) Przykład ten ilustruje reakcję aniliny z nitroOenzenem Oez rozpuszczalnika, w warunkach tlenowych, w temperaturze pokoj owej, prowadzącą Oo wytworzenia 4-NDPA i p-nitrozodwufenaloαminy (p-NDPA) jako produktów. Mieszaninę reakcyjną następnie Oezpośrednio uwodorniono w celu otrzymania 4-ADPA.

Trójszyjną kolOę okrągłodenną o pojemności 500 ml wyposażono w mieszadło mechaniczne. Do naczynia reakcyjnego wprowadzono 196 ml aniliny i nitroOenzen (4,3 ml, 42 mmole). Do poddawanej mieszaniu mieszaniny reakcyjnej dodano dwuwodzian wodorotlenku czterometaloamoniowego (17,7g, 140 mmoli) w postaci suOstancji stałej. Stwierdzono, ze po 2 godzinach przereagował prawie cały nitroOenzen, jednak mieszaninę reakcyjną mieszano przez 18 godzin. Po tym czasie ponad 99% nitroOenzenu uległo przereagowaniu. Analiza mieszaniny reakcyjnej metodą HPLC wykazała następującą wydajność produktów, w przeliczeniu na nitroOenzen: 4-NDPA (6,4 mmola, 1,37g, 15%), p-NDPA (30,6 mmola, 6,1g, 73%), 2-NDPA (0,3 mmola, 0,064g, 0,7%), αzoOenzea (3,6 mmola, 0,65g, 8,5%), fenαzana (0,8 mmola, 0,14g, 1,9%), N-tlenek fenazaaa (0,3 mmola, 0,05g, 0,7%).

Do mieszaniny reakcyjnej dodano wodę (16 ml) i całą mieszaninę reakcyjną wprowadzono do autoklawu do uwodorniania o pojemności 300 cm3. Do autoklawu wprowadzono katalizator 1% Pt/węgiel (0,5g suchej masy). Mieszaninę reakcyjną ogrzewano do 80°C pod nadciśnieniem wodoru wynoszącym 1034,2-1 (r Pa. PoOór wodoru ustał po 30 minutach. Analiza metodą HPLC wykazała, że wytworzono 35,9 mmola 4-ADPA, co odpowiada wydajności 97% w przeliczeniu na ilość moli 4-NDPA i p-NDPA.

B) Jest to przykład reakcji aniliny z nitroOenzenem w temperaturze pokojowej, w Owumetylosulfotlenku, w warunkach Oeztleno^ch.

Do kolOy okrąg^Oe-ej o pojemności 25 ml wprowadzono 4 ml DMSO, anilinę (200 pl, 1,9 mmola) i OwuwoOzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (330 mg, 2,5 mmola) w atmosferze argonu. Reakcję prowadzono w temperaturze pokojowej przez 4 godziny. Stopień przemiany nitroOenzenu wynosił 68%. Analiza metodą HPLC wykazała następującą wydajność w przeliczeniu na nitroOeazen. 4-NDPA (30,5%), p-NDPA (33,6%), azoOenzen (2,6%), azoksyOenzen (ślady).

C) Jest to przykład reakcji aniliny z nitroOenzenem Oez rozpuszczalnika, w temperaturze pokojowej, w warunkach Oeztlenowych.

168 917

Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadzono anilinę (1,8 ml) i nitrobenzen (0,02 ml, 0,19 mmola) w kontrolowanej atmosferze argonu. Do tego roztworu dodano dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (330 mg, 2,5 mmola). Cały nitrobenzen przereagował po kilku godzinach. Analiza metodą HPLC wykazała następującą wydajność w przeliczeniu na nitrobenzen: 4-NDPA (10%), p-NDPA (76%), azobenzen (7%), i fenazyna (5%).

D) Jest to przykład reakcji aniliny z nitrobenzenem w temperaturze pokojowej w DMSO w warunkach tlenowych. Przykład ten ilustruje również wytwarzanie 4-NDPA i p-NDPA z ich soli, przy użyciu wody i kwasu.

Mieszanina reakcyjna zawierała anilinę (200 μ1, 2,1 mmola) i nitrobenzen (200 μΐ, 1,9 mmola) w 4 ml DMSO. Dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (330 mg, 2,5 mmola) dodano w jednej porcji. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 18 godzin, po którym to czasie 80% nitrobenzenu uległo przereagowaniu. Mieszaninę reakcyjną wprowadzono do 200 ml wody, wskutek czego natychmiast wytrąciła się 4-NDPA. Roztwór chłodzono przy użyciu lodu przez kilka godzin, po czym produkt odsączono i wysuszono w 100°C. Przesącz potraktowano lodowatym kwasem octowym aż do uzyskania obojętnego pH, wskutek czego wytrąciła się p-NDPA. Osad odsączono i wysuszono w 100°C. Wydajność w przeliczeniu na przereagowany nitrobenzen: 4-NDPA (66%), p-NDPA (29%).

E) Jest to przykład reakcji aniliny z nitrobenzenem w DMSO w 80°C w warunkach tlenowych.

Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml wprowadzono anilinę (0,05 mola, 4,6g), nitrobenzen (0,05 mola, 6,1g) i 75 ml DMSO. Do roztworu dodano dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego w jednej porcji. Mieszaninę reakcyjną ogrzano do 80°C na łaźni olejowej i utrzymywano w tej temperaturze przez 5 godzin. Mieszaninę reakcyjną poddano analizie metodą HPLC. Wydajność w przeliczeniu na nitrobenzen: 4-NDPA (25%), p-NDPA (51 %), azobenzen (3,1 %).

F) Jest to przykład reakcji aniliny z nitrobenzenem w DMF w warunkach tlenowych.

Anilinę (200 μΐ, 2,1 mmola) i nitrobenzen (200 μΐ, 1,9 mmola) rozpuszczono w 5 ml DMF.

Do mieszaniny dodano dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (1,0g, 7,8 mmola). Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 2 godziny, w którym to czasie 39% nitrobenzenu uległo przereagowaniu. Wydajność w przeliczeniu na nitrobenzen: 4-NDPA (99%), p-NDPA (ślady).

Przykład II. Przykład ten ilustruje, że reakcję według niniejszego wynalazku można prowadzić w pewnym zakresie temperatury. Cztery identyczne próby zrealizowano w następujący sposób, prowadząc je w 0, 23, 50 i 80°C w atmosferze powietrza. Do kolby okrągłodennej o pojemności 50 ml wprowadzono 49 ml aniliny i nitrobenzen (1,0 ml, 9,5 mmola). Do mieszaniny reakcyjnej dodano dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (4,40g, 34,6 mmola) i reakcję prowadzono przez 5 godzin. Wydajność produktów określono przez analizę metodą HPLC, w przeliczeniu na przereagowany nitrobenzen. Selektywność jest to stosunek moli wytworzonego produktu do moli przereagowanego nitrobenzenu. Wydajność określa się mnożąc stopień przemiany przez selektywność.

Tabela 2

Temperatura (°C)	Stopień przemiany nitrobenzenu (%)	Produkty	Selektywność (%)	Wydajność (%)
1	2	3	4	5
0	52	p-NDPA	34	18
		4-NDPA	18	9,3
		2-NDPA	2,2	1,0
		fenazyna	0,6	0,3
23	73	p-NDPA	71	51
		4-NDPA	12	8,5
		azobenzen	17	12

168 917

1	2	3	4	5
		fenazyna		ślady
		N-tlenek fenazyny		ślady
50	98	p-NDPA	88	36
		4-NDPA	7,8	7,6
		2-NDPA	1,7	1,6
		azobenzen*	22	21
80	100	p-NDPA	89	89
		4-NDPA	7	7
		2-NDPA	2	2
		azobenzen	55	55

* Większa część azobenzenu została wytworzona przypuszczalnie przez utleniające sprzęganie aniliny. Patrz publikacja D. T. Sawyera.

Przykład III. Przykład ten ilustruje, że ważne jest regulowanie ilości substancji protonowej obecnej w mieszaninie reakcyjnej. Przeprowadzono cztery identyczne reakcje, z tym, że ilość wody dodawanej do mieszaniny ulegała zmianie i wynosiła 0,10,50 i 100 μΐ. Tak więc stosowano anilinę (2 ml) i zmieniano ilość wody dodawanej do mieszaniny, stosując 110,50 i 100 μl wody. Tak więc anilinę (2 ml) wprowadzono do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml i dodawano różne ilości wody. Dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego dodano w jednej porcji. Reakcje prowadzono w atmosferze powietrza w temperaturze pokojowej i po 16 godzinach pobrano próbki. Przeprowadzono również identyczne reakcje, dodając metanol zamiast wody.

Tabela 3

Objętość dodanej wody (μΐ)	Zawartość wody* (%)	Stosunek mmoli 4-NDPA+p-NDPA/2-NDPA+fenazyna	Wydajność 4-NDPA+p-NDPA (mmole)
1	2	3	4
0	2,2	6,2	0,83
10	2,45	8,5	0,68
50	3,45	11,5	0,18
100	4,7	5,0	0,05
Objętość dodanego	Zawartość
metanolu	metanolu*
(μΐ)	(%)
10	0,25	8,8	0,67
50	1,25	16	0,57
100	2,5	35	0,42

Udział procentowy wody i metanolu podano objętościowo. W przypadku gdy nie dodano wody, woda obecna w mieszaninie reakcyjnej pochodziła z dwuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego.

Przykład IV. Przykład ten ilustruje, że można stosować różne rozpuszczalniki, realizując sposób według wynalazku w celu wytworzenia 4-NDPA i/lub p-NDPA jako produktów, stosując warunki przedstawione w tabeli 4 poniżej przeprowadzono reakcje tak, jak opisano w przykładzie I, z tym że rozpuszczalnik stosowany w przykładzie I zastąpiono rozpuszczalnikiem wskazanym w tabeli 4.

T a b e l a 4

Rozpuszczalnik	Warunki reakcji według przykładu nr
N-metylopirolidon-2	ID
DMSO/THF	IB
Pirydyna	ID

168 917

PrzykładV. Przykład ten ilustruje różne zasady, które można stosować w sposobie według niniejszego wynalazku w celu wytworzenia 4-NDPA i/lub p-NDPA jako produktów. Stosując warunki reakcji podane w tabeli 5 przeprowadzono reakcje tak jak opisano w przykładzie I, z tym że zasadę stoso waną w przykładzie I zastąpiono zasadą wskazana^ w tabeli 5.

T a b e l a 5

Zasada	Zawartość wody w mieszaninie reakcyjnej na początku reakcji % objętościowy	Warunki reakcji według przykładu nr
Na metaliczny	0,06	ID
NaOH	0,06	ID
NaOH	0,08	ID
KOH	0,2	ID
t-Butanolan potasowy	0,06	ID
Bis (trójmetylosililo)amidek litowy	0,06	IB, ID
NaOH/KjCOj	0,06/0,03	ID, IF

Przykład VI. Przykład ten ilustruje nieoczekiwany wzrost selektywności i stopnia przemiany nitrobenzenu przy zastosowaniu sposobu według niniejszego wynalazku w porównaniu ze sposobem ujawnionym w publikacji Ayyangara i innych.

Reakcję acetanilidu, nitrobenzenu, NaOH i K2CO3 w DMSO przeprowadzono zgodnie ze sposobem opisanym przez Ayyangara i innych, Tetrahedron Letters, Vol. 31, No. 22, str. 3217 - 3220 (1990). Analiza mieszaniny reakcyjnej metodą HPLC wykazała, że nitrobenzen uległ przemianie i uzyskano następującą wydajność w przeliczeniu na nitrobenzen: 4-NDPA (6 %), p-NDPA (4,5%), azobenzen (0,7%).

Dla porównania, gdy reakcję prowadzi się zgodnie z informacjami o niniejszym wynalazku, znacznie wzrasta stopień przemiany nitrobenzenu i selektywność przemiany w odpowiednie produkty. Na przykład, prowadzą reakcję jak opisano w przykładzie ID, anilinę (0,05 mmola), nitrobenzen (0,05 mola) i dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (0,2 mola) zmieszano w 75 ml DMSO. Mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej przez 5 godzin, po czym mieszaninę reakcyjną poddano analizie metodą chromatografii HplC i uzyskano następujące wyniki. Stopień przemiany nitrobenzenu wynosił 85%. Wydajność w przeliczeniu na nitrobenzen: 4-NDPA (18%), p-NDPA (51%), azobenzen (3%).

Reakcję acetanilidu z nitrobenzenem przeprowadzono również w temperaturze pokojo wej. T ak więc acetamid (0,05 mola), nitrobenzen (0,05 mola), NaOH (0,2 mola) i K2CO3 rozpuszczono w 75 ml DMSO. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 5 godzin w temperaturze pokojowej (23°C). Analiza mieszaniny reakcyjnej wykazała, że nitrobenzen nie uległ przemianie i nie wykryto produktów.

Przykład VII. Przykład ten ilustruje jak można regulować stosunek p-NDPA/4-NDPA poprzez stosunek anilina/nitrobenzen.

Anilinę i nitrobenzen poddano reakcji w różnych stosunkach, utrzymując stałą objętość mieszaniny reakcyjnej i stałą ilość dwuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego. Tak więc, w przypadku typowej reakcji przy stosunku objętościowym anilina/nitrobenzen wynoszącym 1, anilinę (2 ml) i nitrobenzen (2 ml) wprowadzono do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml. Dodano dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (330 mg, 2,5 mmola) i prowadzono reakcję w temperaturze pokojowej w atmosferze powietrza przez 14 godzin. Mieszaniny reakcyjne następnie poddano analizie metodą HPLC.

T a b e l a 6

Stosunek objętościowy anilina/nitrobenzen	Stosunek p-NDPA/4-NDPA
1	2
0,33	0,1
1	0,1

168 917

1	2
10	4
50	6

Przykład VIII. Przykład ten ilustruje wpływ ilości suOstancji protonowej w mieszaninie reakcyjnej luO dodanej Oo mieszaniny reakcyjnej na stopień przemiany i wydajność 4-NDPA i p-NDPA.

Ilość woOy dodawanej do mieszaniny aniliny, nitroOenzenu i dwuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego w DMSO zmieniała się oO zera do 500 pl (0, 50, 150, 300, 500 pl), przy utrzymywaniu stałej oOjętości mieszaniny reakcyjnej. Tak więc, typowa mieszanina reakcyjna zawierała anilinę (200 pl, 2,1 mmola), nitroOoazen (200 pl, 1,9 mmola), dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (330 mg, 2,5 mmola) i wodę (50 pl) w 3,55 ml OezwoOnego DMSO. Reakcję prowadzono w warunkach tlenowych w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, po czym poOrano próOki i poddano je analizie metodą HPLC.

T a b e l a 7

Objętość dodanej wody (pl)	Woda (%)	Stopień przemiany nitrobenzenu (%)	Wydajność 4-NDPA+p-NDPA (mmole)
0	2,3	89	1,5
50	3,5	73	0,99
150	6	63	0,62
300	9,75	12	0,23
500	14,7	3	0,05

Przykład IX. Przykład ten ilustruje wpływ wzrastającej ilości zasady na wydajność 4-NDPA i p-NDPA w warunkach utrzymywania stałej ilości suOstancji protonowej dodawanej Oo mieszaniny reakcyjnej.

Przeprowadzono trzy identyczne reakcje, zmieniając za każdym razem ilość Owuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego. W przypadku typowej reakcji, anilinę (2 ml), nitroOenzen (2 ml), wodę (100 ml) i dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego mieszano i poddawano reakcj i przez 24 godziny w temperaturze pokojowej w atmosferze powietrza. W tych przypadkach gOy roztwór zawierał Oużą ilość osadu dodano jeszcze 10 ml aniliny dla przeprowadzenia mieszaniny reakcyjnej w roztwór przed poOraniem próOek. Wszystkie mieszaniny reakcyjne poddano analizie metodą HPLC.

Tabela 8

Objętość dodanej wody	Woda (%)	Zasada (g)	Zasada (mmole)	Wydajność 4-NDPA+p-NDPA (mmole)
100	4,3	0,330	2,5	0,05
100	5,9	0,660	5,0	0,15
100	9,6	1,65	12,5	1,24

Przykład X. Przykład ten ilustruje reakcję aniliny, nitroOenzenu i dwuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego w warunkach Oeztlenowych w 50°C.

Do czteroszyjnej kolOy okrągłoOeanej o pojemności 500 ml, wyposażonej w mieszadło mechaniczne, skraplacz, termometr i doprowadzenie azotu, wprowadzono 90 ml aniliny. Anilinę przedmuchano azotem i dodano Owuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego (54g, 0,42 mola) w jednej porcji. Mieszaninę reakcyjną ogrzano Oo 50°C w atmosferze azotu, stosując mieszanie. GOy temperatura w naczyniu reakcyjnym osiągnęła 50°C, wkroplono nitroOenzea (10

168 917 ml, 95 mmoli) do poddawanej intensywnemu mieszaniu mieszaniny aniliny i zasady. Nitrobenzen dodawano z taką szybkością by dodawanie zakończyć w ciągu 30 minut. Podczas dodawania nitrobenzenu temperatura mieszaniny reakcyjnej wzrosła do 65°C. Mieszaninę reakcyjną mieszano jeszcze przez 90 minut, po czym poddano ją analizie metodą HPLC. Stopień przemiany nitrobenzenu wynosił 100%. Wydajność w przeliczeniu na nitrobenzen: p-NDPA (83,5%), 4-NDPA (4,3%), fenazyna (3,6%), azobenzen (3,6%).

Przykład XI. Przykład ten ilustruje, ze sposobem według wynalazku można wytwarzać sól 4-NDPA i p-NDPA z jonem czterometyloamoniowym.

Anilinę (3,0 ml) zmieszano z dwuwodzianem wodorotlenku czterometyloamoniowego (330 mg, 2,5 mmola) w kontrolowanej atmosferze suchego argonu. Mieszaninę zawierającą anilinę w postaci zasady przesączono tak, że wprowadzono jąbezpośrednio do 1 ml nitrobenzenu. Po dodaniu roztworu zawierającego anilinę w postaci zasady, mieszanina reakcyjna natychmiast zmieniła barwę na czerwoną i zaczął się wytrącać osad. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 5 minut, po czym ją przesączono. Czerwony osad przemyto kilkoma objętościami bezwodnego eteru i pozostawiono do wysuszenia. Część substancji stałej poddano analizie metodą spektroskopii Ή-NMR: (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). Do probówki do badań metodą NMR dodano kroplę kwasu octowego, co spowodowało natychmiastową zmianę barwy z czerwonej na żółtą i próbkę ponownie poddano analizie metodą spektroskopii Ή-NMR. Uzyskane widmo było identyczne z widmem autentycznej 4-NDPA. Część czerwonej substancji stałej rozpuszczono w wilgotnym acetonitrylu i poddano analizie metodą HPLC, która wykazała że głównym składnikiem była 4-NDPA.

Przykład XII. Przykład ten ilustruje przemianę 4-ADPA w N-(l ,3-dwumetylobutylo)N'-fenylo-p-fenylenodwuaminę, antyozonant przydatny do ochrony produktów gumowych.

Do autoklawu Parra o pojemności 1 litra wprowadzono 52g 4-ADPA, wytworzonej w reakcji aniliny z nitrobenzenem (sposobem według przykładu ID), lOOg ketonu metylowoizobutylowego (MIBK) i 0,3g 3% platyny na węglu jako katalizatora. Po przedmuchaniu wodorem, mieszaninę reakcyjną ogrzewano do 170 - 175°C i doprowadzono wodór pod nadciśnieniem 5516,0-10³ Pa. Mieszaninę poddawano reakcji przez 95 minut i pobrano próbkę. Analiza metodą GC wykazała, że pozostało 0,4% nieprzereagowanej 4-ADPA. Mieszaninę reakcyjnąochłodzono i przesączono dla usunięcia katalizatora i odpędzono z niej wodę i nadmiar MIBK. Produkt, 7lg, po ochłodzeniu wykrystalizował do postaci purpurowej substancji stałej. Analiza metodą GC przy użyciu wzorca wewnętrznego wykazała czystość 95,9%.

Podobne reakcje przeprowadzono przy użyciu ketonu metylowoizobutylowego i acetonu i uzyskano podobne wyniki.

W następującym przykładzie analizę przeprowadzono według ulepszonej metody HPLC. W celu analizy produktów reakcji sprzęgania drogą HPLC zastosowano metodę z użyciem wzorca zewnętrznego. Do monitorowania wszystkich reakcji użyto szereg kolumn Waters 600 do HPLC, wyposażonych w kolumny Vydac 201HS54 (4,6 x 250 mm), stosując wykrywanie za pomocą UV przy 254 nm.

Tabela 9 Elucja gradientowa

Czas (min)	Rozpuszczalnik A (Woda) (%)	Rozpuszczalnik B (40% metanolu w ACN) (%)
0	75	25
35	20	80
40	0	100
45	0	100
46	75	25
55	75	25

168 917

Wzorce zewnętrzne przygotowano rozpuszczając N-metyloanilinę (5,7 mg), nitrobenzen (13,0 mg), fenazynę (4,5 mg), 4-nitrozodwufenyloaminę (68,1 mg), 4-nitrodwufenyloaminę (7,2 mg), azobenzen (4,7 mg) i 25% wodny roztwór wodorotlenku czterometyloamoniowego (130 μΐ) w 50 ml acetonitrylu. W przypadach gdy stosowano pochodne aniliny, sporządzono podobne roztwory standardowe.

Przykład XIII. Przykład ten ilustruje ciągłe usuwanie wody z mieszaniny reakcyjnej zawierającej anilinę, nitrobenzen i wodorotlenek czterometyloamoniowy (TMA(H)) przez destylację próżniową i odprowadzenie azeotropu anilina/woda.

Do kolby okrągłodennej o pojemności 22 litrów, wyposażonej w mieszadło mechaniczne, skraplacz Deana-Starka, termoparę, przewód do podawania nitrobenzenu i przegrodę teflonową, wprowadzono 6,86 kg 25% wodnego roztworu TmA(H), (6,70 1, 18,8 mmola TMA(H)). Wodę usuwano przez destylację próżniową (7332,7 Pa) aż do momentu gdy stężenie zasady wynosiło 35%. Podczas tego etapu temperatura reakcji stale wzrastała do wartości 50 - 55°C. Do reaktora wprowadzono anilinę (10,08 kg, 9,88 1, 108 moli) i destylację próżniową kontynuowano pod ciśnieniem 7332,7 Pa. Wodę i anilinę usuwano w sposób ciągły w postaci azeotropu aż do osiągnięcia stosunku wody do TMA(H) wynoszącego 4:1. Podczas tego procesu temperatura reakcji wzrosła do 75°C. Gdy osiągnięto odpowiedni stosunek wody do zasady, dodano w sposób ciągły nitrobenzen (2,19 kg, 1,79 1, 17,82 mola) w okresie 3 godzin. Podczas tego dodawania wodę i anilinę usuwano w sposób ciągły z mieszaniny reakcyjnej przez destylację próżniową pod ciśnieniem 7332,7 Pa. Korzystnie wodę/anilinę usuwa się z taką szybkością, by masa skroplin była równa masie nitrobenzenu dodanego w całym okresie dodawania. Moment zakończenia reakcji można określić na podstawie analizy metodą HPLC, śledząc stopień przemiany nitrobenzenu. Typowa wydajność określona na podstawie analizy metodą HPLC, przy stopniu przemiany nitrobenzenu wynoszącym 100%: 4-nitrozodwufenyloamina (92,1%), 4-nitrodwufenyloamina (3,4%), azobenzen (3,4%) i fenazyna (0,9%).

Przykład XIV. Przykład ten ilustruje zastosowanie różnych rozpuszczalników w reakcji aniliny, nitrobenzenu i zasady w celu wytworzenia prekursorów 4-ADPA.

Do roztworu zawierającego 0,5g (5,3 mmola) aniliny i 0,95g (6,5 mmola) dwuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego w 8 ml rozpuszczalnika w 70°C w atmosferze azotu, dodano za pomocą strzykawki 0,65g (5,3 mmola) nitrobenzenu. Roztwór mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 12 godzin, po czym mieszaninę reakcyjną poddano analizie metodą HPLC, a wyniki przedstawiono w tabeli 10.

T a b e I a 10

Rozpuszczalnik	Stopień przemiany nitrobenzenu	Wydajność
Fenazyna	4-NDPA	4-NDPA	Azobenzen
TouIen	99,5	0,64	76,4	20,9	1,5
Heksan	94,8	1,1	36,0	34,1	23,5
Eter dwumetylowy glikolu etylenowego	100	1,24	51,4	27	19,8
Dwuizopropyloetyloamina	50,9	0,9	45	4,3	0

Przykład XV. Przykład ten ilustruje jak szereg różnych katalizatorów przenoszenia fazowego można stosować w reakcji aniliny, nitrobenzenu i zasady w celu wytworzenia prekursorów 4-ADPA.

W przypadku typowej reakcji, do trójszyjnej kolby okrągłodennej, wyposażonej w skraplacz Deana-Starka, wprowadzono 59g (0,091 mola zasady) wodnego roztworu wodorotlenku czterometyloamoniowego i 55g (0,59 mola) aniliny. Wodę wraz z 15 ml aniliny usunięto przez destylację azeotropową pod ciśnieniem 2666,4 Pa w 70°C. Nitrobenzen w ilości 11,2g (0,091 mola) wprowadzono poprzez wkraplacz, w temperaturze 70°C, w ciągu 5 minut. Mieszaninę reakcyjną

168 917 mieszano w warunkach 2666,4 Pa/70°C przez 4 godziny. Mieszaninę poddano analizie metodą HPLC, a wyniki przedstawiono w tabeli 11.

W przypadku gdy jako zasady użyto wodorotlenku bis-dwubutyloetylosześciometylenodwuamoniowego warunki reakcji były nieco inne. Tak więc 50 ml wodnego roztworu czwartorzędowego wodorotlenku amoniowego (0,0575 mola wodorotlenku) zmieszano z 200 ml aniliny. Wodę usuwano przez destylację próżniową w 67°C aż do momentu oddestylowania 28 ml wody. Nitrobenzen (29,2 mmola, 2,85g) wkroplono do mieszaniny reakcyjnej w atmosferze azotu w 50°C. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 2 godziny, po czym pobrano próbkę do analizy.

T a b e l a 11

Zasada	Stopień przemiany nitrobenzenu (%)	Wydajność %
Fenazyna	4-NODPA	4-NDPA	Azobenzen
Wodorotlenek czterobutyloamoniowy	77,5	0	52,1	9,7	3,4
Wodorotlenek czteropropyloamoniowy	100	0,25	63,8	18,3	17,5
Wodorotlenek choliny	83,6	0,85	33,0	9,6	43,2
Wodorotlenek benzylotrójmetyloam oniowy	100	0,1	74,7	12,4	11,7
Eter 18-koronowy-6 + 2KOH	99,4	0,33	77,8	11,5	6,54
Wodorotlenek bis-dwubutyloetylo- sześciometylenodwuamoniowy	85,3	0	76	7	1

Przykład XVI. Przykład ten ilustruje jak można stosować dodawanie środka osuszającego w celu absorpcji wody powstającej w tej reakcji zamiast destylacji azeotropowej opisanej w przykładzie XIII.

Do trójszyjnej kolby okrągłodennej o pojemności 50 ml, wyposażonej w mieszadło mechaniczne i skraplacz Deana-Starka, wprowadzono 39,01 g (0,162 mola zasady) 25% wodnego roztworu wodorotlenku czterometyloamoniowego. Wodę (17 ml) usunięto przez destylację próżniową pod ciśnieniem 2666,4 Pa. Dodano anilinę (88,05g) i usunięto 18 ml wody pod próżnią, w wyniku czego stosunek molowy wody do zasady wynosił 3:1. Destylację przerwano i dodano odpowiedni środek osuszający. Następnie dodano w ciągu 1 godziny nitrobenzen (19,18g, 0,155 mola) w atmosferze azotu. Podczas dodawania utrzymywano temperaturę reakcji wynoszącą70°C. Reakcję prowadzono przez 1 godzinę po zakończeniu dodawania nitrobenzenu. Wyniki tych eksperymentów podano w tabeli 12.

Tabela 12

Środek osuszający	Ilość dodana	Stopień przemiany nitrobenzenu (%)	Wydajność (%)
Fenazyna	4-NODPA	4-NDPA	Azobenzen
Brak	-	52,3	0,34	46,7	2,0	1,0
Bezwodny siarczan sodowy	14,75	61,9	0,50	58,6	2,2	0,8
Sita molekularne 4A	28,1	78,1	1,0	68,0	5,1	4,8

168 917

Przykład XVII. Przykład ten ilustruje jak można zmniejszyć ilość feaazana wytworzonej w tej reakcji, zwiększając wielkość przestrzenną jonu czteroalkiloamoniowego stosowanego jako katalizator przenoszenia fazowego. Stosowana procedura eksperymentalna jest identyczna jak procedura opisana w przykładzie XV. Wyniki podano w taOeli 13.

T abela 13

Zasada	Stopień przemiany nitrobenzenu (%)	Wydajność (%)
Fenazyna	4-NODPA	4-NDPA	Azobenzen
Wodorotlenek czterometyloamoniowy	100	2,24	43	34	12,1
Wodorotlenek czteropropyloamoniowy	100	0,25	63,8	18,3	17,5
Wodorotlenek benzylotrójmetyloamoniowy	100	0,1	74,7	12,4	11,7
Wodorotlenek czterobutyloamoniowy	77,5	0	52,1	9,7	3,4
Wodorotlenek fenylotrójm etyl oamoniowy	48	22	15	12	23

Przykład XVIII. Przykład ten ilustruje jak różne podstawione pochodne aniliny można stosować w tej reakcji. Mieszaniny reakcyjne poddano analizie metodą HPLC i wyniki podano w taOeli 14.

A) 3-Bromoanilina:

Roztwór 10 ml (0,09 mola) 3-Oromoaniliny i 1,5g (0,01 mola) dwuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego mieszano w 70°C w atmosferze azotu. NitroOenzen w ilości 0,9 ml (8,78 mmola) wkroplono za pomocą strzykawki i roztwór mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 12 godzin.

B) 4-Nitroanilina:

Roztwór (1,38g, 0,01 mola) 4-nitaoαniliaa i 1,81g (0,012 mola) dwuwodzianu wodorotlenku czterometaloamoaiowego w 3 ml dwumetylosulfotlenku mieszano w 70°C w atmosferze azotu. NitroOenzen w ilości 1 ml (0,01 mola) wkroplono za pomocą strzykawki i roztwór mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 12 godzin.

C) p-Toluidyna^:

Roztwór (3g, 28 mmoli) p-toluidyny i 0,9g (6 mmoli) dwuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego mieszano w 70°C w atmosferze azotu. NitroOenzon w ilości 0,5 ml (5 mmoli) wkroplono za pomocą strzykawki i roztwór mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 12 godzin.

D) 4-Cyloroaniliaa:

Roztwór (4,8g, 0,03 mola) 4-cyloroaniliay i 0,9g (6 mmoli) Owuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego w 2 ml dwumetylosulfotlenku mieszano w 70°C w atmosferze azotu. NitroOeazen w ilości 0,71g (5,6 mmola) wkroplono za pomocą strzykawki i roztwór mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 12 godzin.

E) 4-Metoksyanilina:

Roztwór 3g (0,03 mola) 4-metoksyaniliaa i 0,95g (6 mmoli) Owuwodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego w 2 ml Owpmetylosulnotleaku poddawano mieszaniu w 70°C w atmosferze azotu. NitroOenzen (0,6g, 5 mmoli) wkroplono za pomocą strzykawki i roztwór mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 12 godzin.

F) 2-Metoksyanilina:

Roztwór (4,9g, 0,03 mmola) 2-metoksyanilina i 1,1 g (7,58 mmola) dwuwodzianu woOoaotleaku czterometaloamoniowego poddawano mieszaniu w 70°C w atmosferze azotu. Ni168 917 trobenzen w ilości 0,75g (6,09 mmola) wkroplono za pomocą strzykawki i roztwór mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 12 godzin.

Tabela 14

Pochodne aniliny	Stopień przemiany nitrobenzenu	Wydajność (%)
Pochodna 4-NODPA	Pochodna 4-NDPA
2-Metoksyanilina	100	55	44
4-Metoksyanilina	100	74	20
4-Chloroanilina	98	61	8
p-Toluidyna	100	19	9
4-Nitroanilina	99	0	73
3-Bromoanilina	100	61	9

Przykład XIX. Przykład ten ilustruje jak różne dwuamino-nukleofile będą się przyłączały w pozycji para nitrobenzenu.

Nitrobenzen (2 ml, 0,02 mola) dodano za pomocą strzykawki do poddawanego mieszaniu roztworu zawierającego 1,08g (0,01 mola) fenylenodwuaminy-1,4, 3,6g (0,02 mola) pięciowodzianu wodorotlenku czterometyloamoniowego w 2 ml dwumetylosulfotlenku w atmosferze azotu w 70°C. Roztwór mieszano w takich warunkach przez 4 godziny. Pobrano podwielokrotnąpróbkę do analizy metodami LC, MS, LC-MS. Otrzymano N,N'-(4-nitrozofenylo)fenylenodwuaminę-1,4 i N,N'-(4-nitrofenylo)fenylenodwuaminę-1,4.

Przy użyciu innych dwuamino-nukleofilów, takich jak 4,4'-metylenodwuanilina i 2,4dwuaminotoluen, w identycznych warunkach reakcji, uzyskano również podobne wyniki.

Przykład XX. Przykład ten ilustruje uwodornianie 4-NODPA/soli czterometyloamoniowej (TMA) i 4-NDPA/soli TMA do 4-ADPA w różnych rozpuszczalnikach. Reakcje uwodorniania przeprowadzono w autoklawie ze stali nierdzewnej, o pojemności 300 cm³, wyposażonym w mieszadło mechaniczne i regulator temperatury.

A) 4-NODPA/sól TMA (12,4g, 0,0464 mmola) wprowadzono do autoklawu z 150 ml toluenu. Do autoklawu dodano katalizator 1 % Pt/węgiel (300 mg suchej masy). Reaktor przedmuchano azotem i następnie wprowadzono wodór pod nadciśnieniem 13 79,^Pa i takie nadciśnienie utrzymywano podczas uwodorniania. Mieszaninę reakcyjną mieszano przy szybkości 1500 obrotów/minutę i pozwolono by osiągnęła temperaturę 80°C. Po ustaniu poboru wodoru reakcję uznano za zakończoną. Mieszaninę usunięto i przesączono dla usunięcia katalizatora. Z warstwy organicznej pobrano próbkę i poddano ją analizie metodą HPLC z odwróconymi fazami, w wyniku której okazało się że 100% substratu uległo przemianie i otrzymano 4-ADPA z wydajnością 97%.

B) Mieszaninę 4-NODPA/sól TMA (71g, 262 mmole) i 4-NDPA/sól TMA (7g, 24 mmole) wprowadzono do autoklawu z 150g aniliny. Dodano katalizator 1% Pt/węgiel (300 mg suchej masy). Reaktor przedmuchano azotem i następnie doprowadzono wodór pod nadciśnieniem 13 79-10³ Pa i takie nadciśnienie utrzymywano podczas reakcji. Mieszaninę reakcyjną mieszano przy szybkości 1500 obrotów/minutę i pozwolono by osiągnęła temperaturę 80°C. Po ustaniu poboru wodoru reakcję uznano za zakończoną. Mieszaninę usunięto i przesączono dla usunięcia katalizatora. Z warstwy organicznej pobrano próbkę i poddano ją analizie metodą HPLC z odwróconymi fazami, w wyniku której okazało się że 100% substratu uległo przemianie i otrzymano 4-ADPA z wydajnością 98%.

C) Mieszaninę 4-NODPA/sól TMA (36,5g, 135 mmoli) i 4-NDPA/sól TMA (3,4g, 12 mmoli) wprowadzono do autoklawu z 51g 4-ADPA. Dodano katalizator 1% Pt/węgiel (300 mg suchej masy). Reaktor przedmuchano azotem i następnie doprowadzono wodór pod nadciśnieniem 1379-103 Pa i takie ciśnienie utrzymywano podczas reakcji. Mieszaninę reakcyjną mieszano przy szybkości 1500 obrotów/minutę i pozwolono by osiągnęła temperaturę 80°C. Po ustaniu poboru wodoru reakcję uznano za zakończoną. Mieszaninę usunięto i przesączono dla

168 917 usunięcia katalizatora. Z warstwy organicznej pobrano próbkę i poddano ją analizie metodą HPLC z odwróconymi fazami, w wyniku której okazało się, że 100% substratu uległo przemianie, przy czym 4-ADPA była jedynym głównym wykrytym produktem.

Przykład XXI. Przykład ten ilustruje uwodornianie 4-NODPA i 4-ADPA w anilinie przy użyciu jako katalizatora niklu osadzonego na nośniku.

Do autoklawu o pojemności 1 litra wprowadzono 50g 4-NODPA, 200g aniliny i 2,0g niklu na nośniku krzemionka-tlenek glinowy. Po przedmuchaniu dla usunięcia tlenu, mieszaninę ogrzano do 80°C i wprowadzano wodór z szybkością 200 m/minutę. Zasilanie było ograniczone tak, że maksymalne nadciśnienie wynosiło 1930· 10³ Pa. Po 120 minutach na podstawie przepływu wodoru stwierdzono, ze reakcja przebiegła do końca. Pobrano próbkę i poddano ją analizie, która wykazała że pozostało 0,1% nieprzereagowanej 4-NODPA. Produktem była 4-ADPA.

Powyższe przykłady można powtórzyć z podobnym powodzeniem, stosując ogólnie lub szczegółowo opisane rozpuszczalniki, zasady itp. i/lub warunki pracy, takie jak inna temperatura i inne ciśnienie, według niniejszego wynalazku zamiast tych stosowanych w powyższych przykładach.

Na podstawie powyższego opisu fachowiec może łatwo ustalić istotne charakterystyczne cechy niniejszego wynalazku i nie odbiegając od jego istoty i zakresu może dokonać zmian i modyfikacji wynalazku w celu dostosowania go do różnych zastosowań i warunków.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposóbptytwarzania alkilowanyoh a-fenylenonwuamin lub ich po dstawionyeh oncho dnych o wzorze (X)

NHR w którym R oznacza grupę alkilową, X wyOrany jest z grupy obejmującej atomy chlorowca, grupy -NO2-, -NH2, grupy alkilowe, grupy ainonsylowe, -SO3-, -COOH i grupy kaylowe, aralkilowe luO alnilokaalowe zawierające co najmniej jedną grupę -NH2, przy czym atomy chlorowca są wyOrane z grupy obejmującej atomy chloru, Oromu i fluoru, a y oznacza liczbę całkowitą oO 1 Oo 3, znamienny tym, że anilinę luO podstawioną pochodną aniliny, zawierającą 1-3 podstawników wyOaknych z grupy oOejmującej atomy chlorowca, -NO2, -NH2, grupy alkilowe, grupy alkoksylowe, -SO3, -COOH i grupy arylowe, kaalkilowe luO alkilokaylowe zawierające co najmniej jedną grupę -NH2, przy czym atomy chlorowca wyOrane są z grupy oOejmującej atomy chloru, Oromu i fluoru, doprowadza się Oo reaktywnego kontaktu z aitroOenzeaem w rozpuszczalniku wyOranym spośród aniliny, aitaoOeazeau, Owumetalospanotleakp, dimetyloformamidu N-metylopirolidonu pirydyny, toluenu, heksanu, eteru dwumetylowego glikolu etylenowego, Owuizopropaloetyloamiaa i ich mieszanin, i poddaje się reakcji anilinę luO podstawioną pochodną aniliny w reaktorze z nitaoOeazenem w temperaturze od -10°C do 150°C, w oOecaości zasady, wyOranej z grupy oOejmującej metale alkaliczne, wodorki metali alkalicznych, wodorotlenki metali alkalicznych, alkoholany metali alkalicznych, czteropodstawione wodorotlenki amoniowe, alnilopoOstawioae wodorotlenki alniloOwuamoaiowe, Ois(trójmetylosililo)amidek litu, etery koronowe w połączeniu ze źródłem zasady, sól atyloamoniowąw połączeniu zjedn^z wyżej wymieaioaacy zasad oraz ich mieszaniny, przy czym każdy podstawnik czteropoOstawioaego wodorotlenku amoniowego jest niezależnie wyOrany spośród grup alkilowych, arylowych luO aaalowoalkilowacy, i w oOecaości regulowanej ilości suOstancji protonowej, wyOranej spośród metanolu, wody i ich mieszanin, po czym wytworzony jeden luO większą liczOę prekursorów 4-aminoOwuneayloamma (4-ADPA) redukuje się w warunkach, w których powstaje 4-ADPA luO powstająjej podstawione pochodne i redukcyjnie alkiluje się 4-ADPA luO jej podstawione pochodne.
2. SposóO według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się rozpuszczalnik wyOrany spośród aailiaa, dwpmetylosulnotleanu, dimetyloformamidu, toluenu, i ich mieszanin.
3. SposóO według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się układ rozpuszczalników, oOejmujący anilinę i do około 4% oOjętościowych wody w przeliczeniu na oOjętość mieszaniny reakcyjnej.
4. SposóO według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się układ rozpuszczalników, oOejmujący dwumetalosplnotleaen i do około 8% oOjętościowych wody w przeliczeniu na oOjętość mieszaniny reakcyjnej.
5. SposóO według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się układ rozpuszczalników, oOejmujący anilinę i do około 3% oOjętościowych metanolu w przeliczeniu na oOjętość mieszaniny reakcyjnej.
6. SposóO według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze od około 0°C do około 100°C.

168 917
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zasadę łączy się z aniliną lub podstawioną pochodną aniliny, i otrzymaną mieszaninę następnie doprowadza się do reaktywnego kontaktu z nitrobenzenem.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że łączy się anilinę lub podstawionąpochodną aniliny z nitrobenzenem z wytworzeniem mieszaniny, do której dodaje się zasadę.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się anilinę, a jako zasadę stosuje się wodorotlenek czteroalkiloamoniowy lub wodorotlenek alkilopodstawiony dwuamoniowy.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że anilinę lub podstawionąpochodną aniliny i nitrobenzen poddaje się reakcji w warunkach tlenowych.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że anilinę lub podstawionąpochodną aniliny i nitrobenzen poddaje się reakcji w warunkach beztlenowych.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że 4-ADPA lub jej podstawione pochodne redukcyjnie alkiluje się, stosując keton wybrany z grupy obejmującej aceton, keton metylowoizobutylowy, keton metylowoizoamylowy i oktanon-2.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się środek osuszający dla regulowania ilości substancji protonowej obecnej podczas reakcji aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny z nitrobenzenem.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się środek osuszający wybrany z grupy obejmującej bezwodny siarczan sodowy, sita molekularne, chlorek wapniowy, dwuwodzian wodorotlenku czterometyloamoniowego, bezwodny wodorotlenek potasowy, bezwodny wodorotlenek sodowy i zaktywowany tlenek glinowy.
15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ilość substancji protonowej reguluje się usuwając nadmiar substancji protonowej przez destylację ciągłą.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że jako substancję protonową stosuje się wodę i wodę usuwa się przez ciągłą destylację azeotropową, odprowadzając azeotrop woda^^zanilina.
17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się podstawionąpochodną aniliny wybranąz grupy obejmującej 2-metoksyanilinę, 4-metoksyanilinę, 4-chloroanilinę, p-toluidynę, 4-nitroanilinę, 3-bromoanilinę, 3-bromo-4-aminotoluen, kwas p-aminobenzoesowy, 2,4dwuaminotoluen, 2,5-dwuchloroanilinę, fenylenodwuaminę-1,4, 4,4'-metylenodwuanilmę i 1,3,5-trójaminobenzen.