PL213699B1 - Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych - Google Patents

Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych

Info

Publication number
PL213699B1
PL213699B1 PL389015A PL38901502A PL213699B1 PL 213699 B1 PL213699 B1 PL 213699B1 PL 389015 A PL389015 A PL 389015A PL 38901502 A PL38901502 A PL 38901502A PL 213699 B1 PL213699 B1 PL 213699B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
nitrobenzene
aniline
aminodiphenylamine
derivative
group
Prior art date
Application number
PL389015A
Other languages
English (en)
Inventor
Dale Triplett Ii Ralph
Keranen Rains Roger
Original Assignee
Flexsys America L P
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25429699&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL213699(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Flexsys America L P filed Critical Flexsys America L P
Publication of PL213699B1 publication Critical patent/PL213699B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/68Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton from amines, by reactions not involving amino groups, e.g. reduction of unsaturated amines, aromatisation, or substitution of the carbon skeleton
    • 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
    • C07C209/32Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • C07C209/36Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych.
4-aminodifenyloaminy są szeroko stosowane jako półprodukty do wytwarzania alkilowanych pochodnych mających zastosowanie jako antyozonanty i przeciwutleniacze, jako stabilizatory dla monomerów i polimerów, oraz do różnych innych specjalistycznych celów. Przykładowo, w wyniku redukcyjnego alkilowania 4-aminodifenyloaminy (4-ADPA) ketonem metylowoizobutylowym uzyskuje się N-(1,3-dimetylobutylo)-N'-fenylo-p-fenylenodiaminę, która jest przydatna jako antyozonant do ochrony różnych produktów kauczukowych.
Pochodne 4-aminodifenyloaminy można wytworzyć różnymi sposobami. Atrakcyjnym sposobem syntezy jest reakcja ewentualnie podstawionej aniliny z ewentualnie podstawionym nitrobenzenem w obecności zasady, na przykład jak ujawniono w opisie patentowym USA nr 5,608,111 (na rzecz Sterna i in.) oraz w opisie patentowym USA nr 5,739,403 (na rzecz Reinartza i in.).
W opisie patentowym USA nr 5,608,111 opisano sposób wytwarzania ewentualnie podstawionej 4-ADPA, w którym w pierwszym etapie ewentualnie podstawioną anilinę i ewentualnie podstawiony nitrobenzen poddaje się reakcji (sprzęga się) w obecności zasady. W przykładach wytwarzania anilinę i nitrobenzen poddaje się reakcji w obecności wodorotlenku tetrametyloamoniowego, a wodę i anilinę usuwa się na drodze azeotropowej destylacji podczas reakcji sprzęgania.
W publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 00/35853 ujawniono sposób wytwarzania 4-aminodifenyloamin przez reakcję aniliny z nitrobenzenem w ciekłym ośrodku reakcyjnym, który składa się z roztworu soli rzeczywistych jonów obojnaczych z wodorotlenkami. Jako przykład podano kombinację wodorotlenku potasu i hydratu betainy. Reakcję można prowadzić w obecności wolnego tlenu.
W publikacji EP 566 783 opisano sposób wytwarzania 4-nitrodifenyloaminy przez reakcję nitrobenzenu z aniliną w ośrodku stanowiącym polarny aprotonowy rozpuszczalnik w silnie alkalicznym układzie reakcyjnym. Stosowano katalizator przeniesienia fazowego, taki jak wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy. Jak podano w tej publikacji, w celu uniknięcia niepożądanych reakcji ubocznych spowodowanych utlenianiem, reakcję tę należy prowadzić w atmosferze wolnej od tlenu.
W opisie patentowym USA nr 5,117,063 i w publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 01/14312 ujawniono sposoby wytwarzania 4-nitrodifenyloaminy i 4-nitrozodifenyloaminy z zastosowaniem nieorganicznej zasady z eterem koronowym i katalizatora przeniesienia fazowego.
W opisie patentowym USA nr 5,453,541 ujawniono, że w beztlenowym lub tlenowym sposobie wytwarzania jednej lub więcej przejściowych 4-ADPA, w którym do reaktywnego kontaktu doprowadza się podstawioną pochodną aniliny i nitrobenzen, do zaabsorbowania nadmiaru wody można stosować zewnętrzny środek osuszający, taki jak bezwodny siarczan sodu.
Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie lepszego sposobu wytwarzania jednej lub więcej 4-ADPA, przez reakcję aniliny i nitrobenzenu w obecności zasady organicznej i soli nieorganicznej lub soli organicznej z metalem.
Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych według wynalazku obejmuje etapy:
(a) doprowadzenia do reaktywnego kontaktu aniliny lub pochodnej aniliny wybranej z grupy obejmującej formanilid, fenylomocznik, karbanilid i tiokarbanilid lub z grupy obejmującej 2-metoksyanilinę, 4-metoksyanilinę, 4-chloroanilinę, p-toluidynę, 4-nitroanilinę, 3-bromoanilinę, 3-bromo-4-aminotoluen, kwas p-aminobenzoesowy, 2,4-diaminotoluen, 2,5-dichloroanilinę, 1,4-fenylenodiaminę, 4,4'-metylenoanilinę, 1,3,5-triaminobenzen i ich mieszaniny, z nitrobenzenem lub pochodną nitrobenzenu wybraną z grupy obejmującej o- i m-metylonitrobenzen, o- i m-etylonitrobenzen, o- i m-metoksynitrobenzen oraz ich mieszaniny, (b) wytworzenia związku przejściowego dla 4-aminodifenyloaminy przez reakcję aniliny lub pochodnej aniliny z nitrobenzenem lub pochodną nitrobenzenu, w reaktorze i w odpowiednim czasie, w warunkach odpowiedniego ciśnienia i temperatury, w obecności mieszaniny obejmującej organiczną zasadę, nieorganiczną sól lub organiczną sól z metalem, albo mieszaninę tych soli, i powietrze, które jest obecne przez cały czas reakcji aniliny z nitrobenzenem, przy czym organiczna zasada jest wybrana z grupy związków określonych wzorem:
PL 213 699 B1
[ (R4)e-Y- (RiR2R3N+) ]cX‘ab I
I (Z) d w którym R1, R2 i R3 są takie same lub różne i są wybrane spośród prostołańcuchowych lub rozgałęzionych grup alkilowych zawierających od 1 do 20 atomów węgla, e oznacza liczbę całkowitą o wartości 0, 1, 2 lub 3, (R4)e oznacza wodór lub R4 oznacza R1R2R3N+ dla e = 1, 2 lub 3, X oznacza anion zdolny do odszczepienia protonu od atomu azotu aniliny lub pochodnej aniliny, Y oznacza alkil, aryl, alkiloaryl lub benzyl i ich podstawione pochodne, Z oznacza hydroksyl lub halogen, przy czym a = wartościowości reszty anionowej i oznacza liczbę całkowitą 1, 2, 3 lub 4, b i c oznaczają liczby całkowite o wartości 1, 2, 3 lub 4, a d oznacza liczbę całkowitą o wartości 0, 1, 2, 3 lub 4, przy czym mieszanina ta nie obejmuje produktu reakcji betainy i mocnej zasady nieorganicznej; oraz (c) redukcji związku przejściowego z etapu (b) z wytworzeniem 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionej pochodnej i (d) ewentualnie redukcyjnego alkilowania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych z etapu (c) do alkilowanej pochodnej 4-aminodifenyloaminy.
W sposobie według wynalazku wytwarza się związki przejściowe dla 4-ADPA, w sposób który charakteryzuje się lepszą wydajnością i selektywnością. Takie związki przejściowe obejmują 4-nitrozoi/lub 4-nitrodifenyloaminy (odpowiednio p-NDPA i 4-NDPA) oraz ich sole. Związki przejściowe poddaje się uwodornieniu, uzyskując 4-aminodifenyloaminę.
W sposobie według wynalazku korzystne organiczne zasady obejmują czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe wybrane z grupy obejmującej, ale nie wyłącznie, wodorotlenek tetrametyloamoniowy, wodorotlenek tetrabutyloamoniowy, wodorotlenek metylotributyloamoniowy, wodorotlenek benzylotrimetyloamoniowy (Triton B), wodorotlenek trikaprylometyloamoniowy, wodorotlenek cetylotrimetyloamoniowy i wodorotlenek choliny, oraz równoważne im czwartorzędowe alkoholany amoniowe, octany, węglany, wodorowęglany, cyjanki, związki fenolanowe, fosforany, wodorofosforany, podchloryny, borany, wodoroborany, diwodoroborany, siarczki, krzemiany, wodorokrzemiany, diwodorokrzemiany i triwodorokrzemiany.
Korzystnie zasadą organiczną jest wodorotlenek tetrabutyloamoniowy.
Określenie „zdolny do odszczepienia protonu od atomu azotu aniliny lub pochodnej aniliny, jak stosowane w odniesieniu do anionu „X we wzorze I, oznacza anion o wartościach pKb poniżej około 9,4, co jest wartością pKb dla aniliny.
Różne pochodne aniliny mogą mieć różne wartości pKb, ale zgodnie z ogólną zasadą stosuje się pochodne o wartości pKb około 9,4. Anion X korzystnie ma wartość pKb poniżej około 7,4.
Oprócz wodorotlenku, możliwe aniony „X we wzorze I obejmują: alkoholan (pKb < 1), octan (pKb = 9,25), węglan (pKb = 3,75), wodorowęglan (pKb = 7,6), cyjanek (pKb = 4,7), związek fenolowy (pKb = 4,1), fosforan (pKb = 1,3), wodorofosforan (pKb = 6,8), podchloryn (pKb = 6,5), boran (pKb < 1), wodoroboran (pKb < 1), diwodoroboran (pKb = 4,7), siarczek (pKb = 1,1), krzemian (pKb = 2), wodorokrzemian (pKb = 2), diwodorokrzemian (pKb = 2,2) i triwodorokrzemian (pKb = 4,1).
Sposób według wynalazku obejmuje etap, w którym związek przejściowy dla 4-ADPA lub jego podstawione pochodne z etapu (b) poddaje się reakcji uwodorniania z zastosowaniem katalizatora uwodorniania. Szczegóły dotyczące wyboru katalizatora i innych aspektów reakcji uwodornienia można znaleźć w opisie patentowym USA nr 6,140,538.
Inne środki do redukcji, które nie obejmują bezpośredniego stosowania wodoru i są znane specjalistom w tej dziedzinie techniki, mogą być również stosowane do redukcji związków przejściowych dla 4-ADPA lub ich podstawionych pochodnych do 4-ADPA lub ich podstawionych pochodnych.
W ostatnim ewentualnym etapie sposobu według wynalazku wytwarza się alkilowane pochodne 4-aminodifenyloamin, zwłaszcza alkilowe pochodne samej 4-ADPA, które są użyteczne do ochrony produktów kauczukowych przez redukcyjne alkilowanie związku z etapu (c) sposobami znanymi specjalistom w tej dziedzinie techniki. Na ogół, 4-ADPA i odpowiedni keton lub aldehyd poddaje się reakcji w obecności wodoru i platyny na węglu jako katalizatora. Odpowiednie ketony obejmują keton metylowo-izobutylowy, aceton, keton metylowo-izoamylowy i 2-oktanon. Patrz, na przykład, patent USA nr 4,463,191 i Banerjee i in., J. Chem. Soc. Chem. Comm., 18, 1275-1276 (1988). Jako odpowiednie katalizatory można stosować te same katalizatory, jak ujawnione do wytwarzania 4-ADPA, ale nie wyłącznie.
PL 213 699 B1
W korzystnym wykonaniu wynalazku redukcję prowadzi się w obecności wody, np. wodę dodaje się do mieszaniny reakcyjnej. Stosowanie wody jest szczególnie korzystne, gdy odpowiednia zasada, stosowana podczas reakcji aniliny lub podstawionej pochodnej aniliny i nitrobenzenu lub podstawionej pochodnej nitrobenzenu, jest rozpuszczalna w wodzie. Gdy zasada jest rozpuszczalna w wodzie, korzystnie wodę dodaje się co najmniej w ilości, która jest potrzebna do wyekstrahowania zasady z fazy organicznej. Podobnie, wodę korzystnie dodaje się również w redukcyjnym alkilowaniu, jeśli reakcję tę prowadzi się w obecności zasady, która jest rozpuszczalna w wodzie.
Stosunek molowy aniliny do nitrobenzenu w sposobie według wynalazku nie jest szczególnie istotny, ponieważ sposób będzie skuteczny przy nadmiarze któregokolwiek z tych reagentów.
Nieorganiczne sole i organiczne sole z metalami, które stosuje się łącznie z organiczną zasadą w sposobie według wynalazku, zawierają kation, którym może być odpowiedni kation mocnej zasady nieorganicznej. Takie nieorganiczne sole i organiczne sole z metalami, korzystnie, ale nie wyłącznie, są wybrane z grupy obejmującej sole cezu, rubidu, potasu i sodu, takie jak fluorek, chlorek, bromek, siarczan, wodorosiarczan, azotan, fosforan, diwodorofosforan, mrówczan, octan, szczawian, malonian, cytrynian, winian, maleinian, chloran, nadchloran, chromian, renian i węglan. W sposobie według wynalazku nieorganiczną sól lub organiczną sól z metalem można stosować w stosunku molowym do nitrobenzenu w zakresie od 0,05:1 do 6,5:1.
Nieorganicznymi solami i solami organicznymi z metalami, które są szczególnie skuteczne w sposobie według wynalazku, są sole, które będą zapewniać odpowiednią rozpuszczalność kombinacji sól organiczna z metalem-organiczna zasada w ośrodku reakcyjnym, i obejmują fluorek, chlorek, bromek, siarczan, wodorosiarczan, azotan, fosforan, mrówczan, octan i węglan cezu, rubidu, potasu i sodu, oraz ich mieszaniny. Korzystnie, stosunek molowy organicznej zasady stosowanej z nieorganiczną solą lub solą organiczną z metalem do nitrobenzenu jest większy lub równy 1:1. Również korzystnie, stosunek molowy nieorganicznej soli lub organicznej soli z metalem do organicznej zasady jest wyższy lub równy 1:1. Szczególnie korzystnie, stosunek molowy organicznej zasady do nitrobenzenu jest w zakresie 1,1:1 do 6:1.
W przypadku gdy jedna z soli, oprócz skuteczności w sposobie według wynalazku, ma również korozyjne działanie na stosowaną w sposobie aparaturę, pożądane może być stosowanie kombinacji nieorganicznej soli z organiczną solą z metalem, dwóch lub więcej nieorganicznych soli i/lub dwóch lub więcej organicznych soli z metalami. Z kombinacją taką można również uzyskać lepsze wyniki w porównaniu z wynikami otrzymanymi dla jednej soli.
Uważa się również, że stosowanie nieorganicznych soli i soli organicznych z metalami razem z organiczną zasadą zmniejsza niepożądany rozkład zasady.
W sposobie według wynalazku stosowanie organicznej zasady z nieorganiczną solą lub organiczną solą z metalem w pewnym stopniu spowoduje wytworzenie się in situ równoważnika nieorganicznej zasady i katalizatora przeniesienia fazowego o wzorze la, w którym R1, R2, R3, R4, a, b, c oraz d i y i z mają znaczenia jak we wzorze I, a anionem we wzorze Ia tak wytworzonego katalizatora przeniesienia fazowego będzie anion pochodzący od soli,
[ (R4)e-Y~ (RiR2R3N+) ]CXA la
I (Z)d
Przykładowo, wodorotlenek tetrametyloamoniowy i bromek potasu dają pewną ilość KOH i bromek tetrametyloamoniowy. Tak więc, sposób obejmuje bezpośrednie stosowanie nieorganicznej zasady z katalizatorem przeniesienia fazowego, który może wytworzyć się in situ, taki jak bromek tetrametyloamoniowy, zamiast wodorotlenku tetrametyloamoniowego i soli bromkowej jako odrębnych składników.
Reaktywny kontakt można prowadzić w temperaturze od około 20°C do około 150°C. Inne wa3 runki dla reaktywnego kontaktu obejmują ciśnienia w zakresie od 2kPa (20 mbarów) do 2-10 kPa (20 barów). Reakcja przebiega w czasie na ogół krótszym niż około 3,5 godziny. Korzystnie, mieszaninę reakcyjną miesza się przez cały czas podczas reakcji.
Etap (b) sposobu według wynalazku korzystnie można prowadzić w obecności wody w stosunku molowym do nitrobenzenu nie wyższym niż 10:1. Ilość wody nie obejmuje wody, która tworzy hydrat z reagentami i/lub ze związkami wytworzonymi w reakcji. Gdy mieszanina zawierająca organiczną zasadę i nieorganiczną sól lub organiczną sól z metalem jest w roztworze wodnym, reakcję można prowadzić z ciągłą destylacją azeotropowej mieszaniny anilina-woda.
PL 213 699 B1
Fazę wodną można wykorzystać ponownie do wytworzenia nowej mieszaniny reakcyjnej. W celu uzupełnienia strat spowodowanych rozkładem, tworzeniem się produktów ubocznych i rozpuszczaniem się w oddzielonej fazie organicznej, dodaje się organiczną zasadę i nieorganiczną sól lub organiczną sól z metalem. Nadmiar aniliny odzyskany przez destylację z mieszaniny, która jest produktem reakcji, można połączyć ze świeżo przygotowaną aniliną i zawrócić do reakcji, uzyskując nową mieszaninę reakcyjną. Nadmiar nitrobenzenu korzystnie odzyskuje się przed uwodornieniem przejściowej 4-ADPA w oddzielnym etapie i odzyskany nitrobenzen można połączyć ze świeżo przygotowanym nitrobenzenem do stosowania w reakcji albo uwodornić do aniliny.
Sposób wytwarzania związków przejściowych dla 4-aminodifenyloamin w sposobie według wynalazku można prowadzić jako proces okresowy lub ciągły, stosując środki i wyposażenie znane specjalistom w tej dziedzinie techniki.
W sposobie według wynalazku reaktywny kontakt w etapie (a) korzystnie można prowadzić w odpowiednim układzie rozpuszczalników. Odpowiedni układ rozpuszczalników obejmuje polarny rozpuszczalnik aprotonowy. Polarny rozpuszczalnik aprotonowy może być wybrany z grupy obejmującej, ale nie wyłącznie, sulfotlenek dimetylu, eter benzylowy, 1-metylo-2-pirolidynon i N,N-dimetyloformamid.
Wynalazek zilustrowano następującymi przykładami.
Warunki prowadzenia reakcji opisano szczegółowo w poszczególnych przykładach.
W przykładach wprowadzanie reagentów do reaktora całkowicie prowadzono pod strumieniem powietrza, ogrzanego do temperatury mieszaniny reakcyjnej, co spowodowało obecność wolnego tlenu podczas reakcji. Z mieszaniny reakcyjnej usuwano wodę przez destylację azeotropową z aniliną. Jednakże reakcja może być również skuteczna bez azeotropowego usuwania wody z aniliną.
BADANIA ANALITYCZNE
Wydajności poszczególnych składników określono metodą standardowej HPLC. Do kolby o objętości 50 ml dokładnie odważono 0,6 g substancji do analizy i rozcieńczono roztworem buforu zawierającym 39% objętościowych wody, 36% objętościowych acetonitrylu, 24% objętościowych metanolu i 1% objętościowy buforu, pH 7. Roztwór wstrzyknięto przez 10 μΐ pętlę do kolumny Zorbax ODS HPLC z odwróconymi fazami (250 x 4,6 mm), stosując układ pompujący z podwójnym gradientem i prowadzono eluowanie, stosując następujący gradient przy szybkości przepływu 1,5 ml/minutę.
Czas, minuty %A %B
0 100 0
25 25 75
35 0 100
37,5 0 100
38 100 0
40 100 0
Eluent A obejmował 75% obj. wody, 15% obj. acetonitrylu i 10% obj. metanolu. Eluent B obejmował 60% obj. acetonitrylu i 40% obj. metanolu. Wykrywanie UV prowadzono przy 254 nm.
Konwersje dla przykładów obliczano w oparciu o ilość nieprzereagowanego nitrobenzenu pozostającego w końcowej mieszaninie reakcyjnej. Gdy nie wykryto nitrobenzenu, konwersję przyjmowano jako 100%.
Selektywność określono wzorem: (Wydajność p-NDPA + wydajność 4-NDPA/(całkowita wydajność). 4-NDPA oznacza 4-nitrodifenyloaminę, a p-NDPA oznacza 4-nitrozodifenyloaminę. Całkowita wydajność stanowi sumę wydajności wszystkich znanych i nieznanych pików (oznaczoną jako arbitralna wartość w procentach molowych wynosząca 216, anilina + nitrobenzen).
W tablicach: „An Recr” odnosi się do związków, z których łatwo można odzyskać anilinę i stanowi łączną sumę trans-azobenzenu i azoksybenzenu; „Inne oznacza uboczne produkty sprzęgania aniliny i nitrobenzenu, np. fenazynę, N-oksyfenazynę, 2-NDPA, 4-fenazo-difenyloaminę i produkty nieznane.
CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA
Warunki prowadzenia reakcji podano w poszczególnych przykładach.
P r z y k ł a d 1
W przykładzie tym zilustrowano reakcję aniliny i nitrobenzenu w obecności utleniacza w kombinacji z wodnym roztworem wodorotlenku tetrametyloamoniowego i różnymi nieorganicznymi solami,
PL 213 699 B1 z ciągłą destylacją azeotropowej mieszaniny anilina-woda. Kombinacja TMAH/sól oznacza jonową mieszaninę potencjalnego obiegowego strumienia zasady z procesu obejmującą nieorganiczną zasadę i katalizator przeniesienia fazowego po redukcji mieszaniny z reakcji sprzęgania do 4-ADPA.
Do 500 ml okrągłodennej kolby wyposażonej w teflonowe mieszadło łopatkowe, termoparę, przewód doprowadzenia nitrobenzenu i zawór dopuszczający powietrze, wprowadzono: 139,7 g aniliny (99%, 1,49 mola), 73,9 g wodnego roztworu wodorotlenku tetrametyloamoniowego (35,5%, 0,29 mola) i równoważną ilość soli (w stosunku do zasady, w nadmiarze wynoszącym 15% molowych w stosunku do nitrobenzenu), jak podano w poniższej Tablicy 1. Mieszaninę ogrzewano przez 30 minut przy 16 kPa (120 mm Hg), po czym rozpoczęto wprowadzanie nitrobenzenu (30,8 g, 99%, 0,25 mola). Ciśnienie w układzie regulowano przez nastawienie zaworu dopuszczającego powietrze przez cały czas trwania reakcji, aby utrzymać temperaturę na żądanym poziomie 80°C i zakończyć doprowadzanie nitrobenzenu w ciągu około 75 minut przy końcowym ciśnieniu 9,5 kPa (72 mm Hg). W celu zakończenia reakcji mieszaninę utrzymywano przez 30 minut pod ciśnieniem 9,3 kPa (70 mm Hg), a następnie reakcję przerwano dodatkiem 25 ml wody. W czasie całego cyklu wprowadzania reagentów, ogrzewania reagentów, zasilania nitrobenzenem, aż do zakończenia reakcji do przestrzeni reaktora wdmuchiwano powietrze. Sole wprowadzano w stosunku molowym do nitrobenzenu = 1,15. Przykładowo, węglan potasu i siarczan sodu zawierają dwa równoważniki nieorganicznego kationu, a zatem stosunek molowy wynosi 0,575.
Wyniki otrzymane dla KCl przy nieznacznie niższym stosunku molowym do nitrobenzenu są zgodne z wynikami uzyskanymi z zastosowaniem mocnej zasady i katalizatora przeniesienia fazowego (KOH i TMACl) przy ciągłej destylacji azeotropowej mieszaniny anilina-woda. Dowodzi to, że zastosowanie nieorganicznej soli i organicznej zasady jest równoważne z zastosowaniem mocnej zasady i katalizatora przeniesienia fazowego. Należy zauważyć, że dla zakończenia reakcji sód nie jest tak skuteczny jak potas. Jeśli chodzi o zakończenie reakcji w warunkach opisanych w tym przykładzie, mniej skutecznymi anionami są również anion azotanowy i bromkowy. Jednakże, możliwe jest zwiększenie konwersji tych soli przez zmodyfikowanie warunków reakcji, na przykład przez wzrost temperatury. Bardziej istotny jest dodatni wpływ dodatku soli na selektywność reakcji. Porównanie drugiej i trzeciej reakcji w Tablicy 1 wskazuje, że przy dodatku jedynie KCl poziom azobenzenu zmniejszył się o prawie dwie trzecie i wytworzyły się stosunkowo małe ilości „innych związków, takich jak 4-fenazodifenyloamina. Reakcja „tylko z TMAH również charakteryzuje się wysokimi poziomami związków, takich jak N-metyloanilina, oraz przykrym zapachem trimetyloaminy, co wskazuje na rozkład zasady.
T a b l i c a 1
Konwersja Selektywność % Wydajności
% % p-NDPA 4-NDPA An Recr Inne
Porównanie: KOH+TMACl,* 100,0 97,9 72,6 25,3 1,9 0,2
Tylko TMAH, bez dodatku soIi 100,0 83,8 62,4 21,4 4,4 11,8
21,44 g chlorku potasu 100,0 97,2 72,3 24,8 1,5 1,4
16,82 g chlorku sodu 62,7 97,2 15,6 45,3 0,6 1,1
19,87 g węglanu potasu 100,0 89,1 72,8 16,3 3,8 7,1
20,42 g siarczanu sodu 100,0 85,0 63,8 21,2 4,5 10,5
24,44 g azotanu sodu 27,8 94,3 8,3 17,9 0,9 0,6
34,22 g bromku potasu 27,0 98,4 15,6 11,0 0,3 0,2
23,58 g octanu sodu 85,0 96,9 56,6 21,4 1,5 1,0
19,55 g mrówczanu sodu 71,8 97,3 46,2 23,6 1,0 1,0
24,18 g mrówczanu potasu 89,5 96,4 64,2 22,1 2,4 0,8
39,13 g KH2PO4 39,3 97,4 10,0 28,3 0,8 0,2
* Stosunki molowe są nieznacznie wyższe: KOH/NB i TMACl/NB = 1,25
PL 213 699 B1
P r z y k ł a d 2
W przykładzie tym zilustrowano wpływ stosunku molowego nieorganicznej soli do nitrobenzenu. Warunki reakcji były porównywalne z opisanymi w przykładzie 1, z tą różnicą, że zmieniano stosunek molowy KCl do nitrobenzenu. Wyniki w Tablicy 2 wskazują, że dodanie jedynie małej ilości nieorganicznej soli zwiększa selektywność. A zatem, w przypadkach, gdy z uwagi na wysoki poziom soli problemem jest korozja, można uzyskać co najmniej umiarkowaną poprawę selektywności.
T a b l i c a 2
Stosunek molowy Konwersja Selektywność % Wydajności
Sól/NB % % p-NDPA 4-NDPA An Recr Inne
Tylko TMAH, bez dodatku soli 0 100,0 83,8 62,4 21,4 4,4 11,8
4,66 g KCl 0,25 100,0 87,1 63,4 23,7 7,8 5,1
13,05 g KCl 0,70 100,0 93,8 72,3 21,5 5,0 1,2
21,44 g KCl 1,15 100,0 97,2 72,3 24,8 1,5 1,4
P r z y k ł a d 3
W przykładzie tym zilustrowano wpływ dodatku związku nie będącego solą na selektywność i konwersję nitrobenzenu. Reakcję prowadzono w warunkach porównywalnych do opisanych w przykładzie 12. Betaina, tj. sól wewnętrzna wodorotlenku (acetylo)trimetyloamoniowego, jest solą utworzoną przez grupę octanową z grupą tetraalkiloamoniową o ładunku dodatnim. Tak więc, pomimo nazwy, związek faktycznie nie zawiera wodorotlenku związanego z grupą tetraalkiloamoniową. Jednakże, gdy dodaje się mocną zasadę, betaina ulega konwersji w związek, który zawiera grupę soli octanowej i grupę wodorotlenku tetraalkiloamoniowego. A zatem, gdy stosuje się TMAH, betaina ulega konwersji w związek z grupą octanu tetrametyloamoniowego i grupą wodorotlenku (acetylo)trimetyloamoniowego. Gdy stosuje się KOH, związek ten zawiera grupę octanu potasu i grupę wodorotlenku (acetylo)trimetyloamoniowego. W przypadku KOH, związek w jednej cząsteczce stanowi sól organiczną z metalem i organiczną zasadę. Jak wiadomo z literatury, betaina jest znanym związkiem przeniesienia fazowego lub PTC (katalizator przeniesienia fazowego) (Stark i Liotta, ibid), ponieważ przenosi nieorganiczną lub organiczną zasadę do fazy organicznej.
Wyniki w Tablicy 3 wskazują, że betaina ma jedynie umiarkowany wpływ na selektywność lub konwersję, gdy stosuje się TMAH. Wyniki przy stosunku betaina/NB = 1,15 są jedynie równoważne wynikom dla stosunku KCl/NB = 0,25. Ponadto, dodatek anionu bez kationu nieorganicznego (octanu amonu) jest zasadniczo nieskuteczne. Tak więc, stosowanie nieorganicznej soli lub organicznej soli z metalem stanowi klucz do najlepszych wyników.
T a b l i c a 3
Stosunek molowy Konwersja Selektywność % Wydajności
do NB % % p-NDPA 4-NDPA An Recr Inne
Tylko TMAH, bez dodatku soli lub z dodatkiem PTC 0 100,0 83,8 62,4 21,4 4,4 11,8
4,66 g KCl 0,25 100,0 87,1 63,4 23,7 7,8 5,1
21,44 g KCl 1,15 100,0 97,2 72,3 24,8 1,5 1,4
22,16 g octan amonu 1,15 0,5 100,0 0,3 0,2 0,0 0,0
33,68 g betainy 1,15 100,0 87,6 70,7 16,9 4,8 7,6
PL 213 699 B1

Claims (15)

1. Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych, znamienny tym, że obejmuje etapy:
(a) doprowadzenia do reaktywnego kontaktu aniliny lub pochodnej aniliny wybranej z grupy obejmującej formanilid, fenylomocznik, karbanilid i tiokarbanilid lub z grupy obejmującej 2-metoksyanilinę, 4-metoksyanilinę, 4-chloroanilinę, p-toluidynę, 4-nitroanilinę, 3-bromoanilinę, 3-bromo-4-aminotoluen, kwas p-aminobenzoesowy, 2,4-diaminotoluen, 2,5-dichloroanilinę, 1,4-fenylenodiaminę, 4,4'-metylenoanilinę, 1,3,5-triaminobenzen i ich mieszaniny, z nitrobenzenem lub pochodną nitrobenzenu wybraną z grupy obejmującej o- i m-metylonitrobenzen, o- i m-etylonitrobenzen, o- i m-metoksynitrobenzen oraz ich mieszaniny, (b) wytworzenia związku przejściowego dla 4-aminodifenyloaminy przez reakcję aniliny lub pochodnej aniliny z nitrobenzenem lub pochodną nitrobenzenu, w reaktorze i w odpowiednim czasie, w warunkach odpowiedniego ciśnienia i temperatury, w obecności mieszaniny obejmującej organiczną zasadę, nieorganiczną sól lub organiczną sól z metalem, albo mieszaninę tych soli, i powietrze, które jest obecne przez cały czas reakcji aniliny z nitrobenzenem, przy czym organiczna zasada jest wybrana z grupy związków określonych wzorem:
[ (R4)e-Y- (RiR2R3N+) ]cX‘ab I
I (Z)d w którym R1, R2 i R3 są takie same lub różne i są wybrane spośród prostołańcuchowych lub rozgałęzionych grup alkilowych zawierających od 1 do 20 atomów węgla, e oznacza liczbę całkowitą o wartości 0, 1, 2 lub 3, (R4)e oznacza wodór lub R4 oznacza R1R2R3N+ dla e = 1, 2 lub 3, X oznacza anion zdolny do odszczepienia protonu od atomu azotu aniliny lub pochodnej aniliny, Y oznacza alkil, aryl, alkiloaryl lub benzyl i ich podstawione pochodne, Z oznacza hydroksyl lub halogen, przy czym a = wartościowości reszty anionowej i oznacza liczbę całkowitą 1, 2, 3 lub 4, b i c oznaczają liczby całkowite o wartości 1, 2, 3 lub 4, a d oznacza liczbę całkowitą o wartości 0, 1, 2, 3 lub 4, przy czym mieszanina ta nie obejmuje produktu reakcji betainy i mocnej zasady nieorganicznej; oraz (c) redukcji związku przejściowego z etapu (b) z wytworzeniem 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionej pochodnej i (d) ewentualnie redukcyjnego alkilowania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych z etapu (c) do alkilowanej pochodnej 4-aminodifenyloaminy.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że organiczną zasadą jest czwartorzędowy wodorotlenek amoniowy wybrany z grupy obejmującej wodorotlenek tetrametyloamoniowy, wodorotlenek tetrabutyloamoniowy, wodorotlenek metylotributyloamoniowy, wodorotlenek benzylotrimetyloamoniowy, wodorotlenek trikaprylometyloamoniowy, wodorotlenek cetylotrimetyloamoniowy oraz wodorotlenek choliny i równoważne im czwartorzędowe amoniowe alkoholany, octany, węglany, wodorowęglany, cyjanki, związki fenolanowe, fosforany, wodorofosforany, podchloryny, borany, wodoroborany, diwodoroborany, siarczki, krzemiany, wodorokrzemiany, diwodorokrzemiany i triwodorokrzemiany amoniowe.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zasadą organiczną jest wodorotlenek tetrametyloamoniowy.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sól nieorganiczna lub sól organiczna z metalem jest wybrana z grupy obejmującej fluorek, chlorek, bromek, siarczan, wodorosiarczan, azotan, fosforan, wodorofosforan, mrówczan, octan i węglan cezu, rubidu, potasu i sodu, oraz ich mieszaniny.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek molowy organicznej zasady do nitrobenzenu jest wyższy lub równy 1:1.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek molowy organicznej zasady do nitrobenzenu mieści się w zakresie od 1,1:1 do 6:1.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek molowy nieorganicznej soli lub organicznej soli z metalem do nitrobenzenu mieści się w zakresie od 0,05:1 do 6,5:1.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reaktywny kontakt prowadzi się w temperaturze w zakresie od 20°C do 150°C, pod ciśnieniem w zakresie od 2 kPa do 2-103 kPa, a czas reakcji jest krótszy niż 3,5 godziny.
PL 213 699 B1
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap (b) prowadzi się w obecności nie więcej niż 10:1 moli wody w stosunku do moli nitrobenzenu, z wyłączeniem wody w hydratach.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina obejmująca organiczną zasadę i nieorganiczną sól lub organiczną sól z metalem jest roztworem wodnym, a reakcję prowadzi się z ciągłą destylacją azeotropowej mieszaniny anilina-woda.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę reakcyjną miesza się podczas całego okresu reakcji.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reaktywny kontakt prowadzi się w układzie rozpuszczalników.
13. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że układ rozpuszczalników obejmuje polarny rozpuszczalnik aprotonowy.
14. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że polarny rozpuszczalnik aprotonowy jest wybrany z grupy obejmującej sulfotlenek dimetylu, eter benzylowy, 1-metylo-2-pirolidynon i N,N-dimetyloformamid.
15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że 4-aminodifenyloaminę lub jej podstawione pochodne z etapu (c) poddaje się redukcyjnemu alkilowaniu do alkilowanej pochodnej 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych.
PL389015A 2001-07-23 2002-07-09 Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych PL213699B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/911,058 US6395933B1 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Process for preparing 4-aminodiphenylamine intermediates
US10/143,478 US6583320B2 (en) 2001-07-23 2002-05-10 Process for preparing 4-aminodiphenylamine intermediates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL213699B1 true PL213699B1 (pl) 2013-04-30

Family

ID=25429699

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL389001A PL213693B1 (pl) 2001-07-23 2002-07-09 Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych
PL389015A PL213699B1 (pl) 2001-07-23 2002-07-09 Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL389001A PL213693B1 (pl) 2001-07-23 2002-07-09 Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy lub jej podstawionych pochodnych

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6395933B1 (pl)
EP (2) EP2202217B1 (pl)
JP (2) JP5259534B2 (pl)
KR (1) KR100895141B1 (pl)
CN (1) CN101665437B (pl)
AR (1) AR034837A1 (pl)
CA (2) CA2690106A1 (pl)
GE (1) GEP20074205B (pl)
PL (2) PL213693B1 (pl)
RO (1) RO122778B1 (pl)
UA (1) UA86566C2 (pl)
ZA (1) ZA200400487B (pl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6395933B1 (en) * 2001-07-23 2002-05-28 Flexsys America, L.P. Process for preparing 4-aminodiphenylamine intermediates
US7183439B2 (en) * 2002-12-10 2007-02-27 Flexsys America L.P. Process for preparing 4-aminodiphenylamine intermediates
PL1645555T3 (pl) * 2003-07-04 2012-02-29 Jiangsu Sinorgchem Tech Co Ltd Sposób wytwarzania 4-aminodifenyloaminy
US8486223B2 (en) * 2003-07-04 2013-07-16 Jiangsu Sinorgchem Technology Co., Ltd. Falling film evaporator
US8686188B2 (en) 2003-07-04 2014-04-01 Jiangsu Sinorgchem Technology Co., Ltd. Process for preparing 4-aminodiphenylamine
KR100612922B1 (ko) * 2003-07-04 2006-08-14 농유 왕 4-아미노 디페닐아민의 제조방법
KR100621310B1 (ko) * 2005-05-16 2006-09-06 금호석유화학 주식회사 4-아미노디페닐아민의 제조방법
CN102259029B (zh) 2010-05-24 2014-12-10 江苏圣奥化学科技有限公司 固体碱催化剂
IN2014KN01593A (pl) 2012-03-07 2015-10-23 Nocil Ltd
CN109232275B (zh) * 2018-10-26 2021-06-11 科迈化工股份有限公司 一种4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺的制备方法
US20240117149A1 (en) 2022-09-28 2024-04-11 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber - forming additives from end of life tires through syngas production
US20240124683A1 (en) 2022-09-28 2024-04-18 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber - forming additives from biomass through syngas production

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5117063A (en) 1991-06-21 1992-05-26 Monsanto Company Method of preparing 4-aminodiphenylamine
EP0566783A1 (en) 1992-04-21 1993-10-27 Akzo N.V. Process for the production of nitrodiarylamines
DE4427249A1 (de) * 1994-08-02 1996-02-08 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung nitrosubstituierter Arylamine
DE19600722A1 (de) * 1996-01-11 1997-07-17 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls substituierten 4-Aminodiphenylaminen
US5977411A (en) 1997-06-10 1999-11-02 Flexsys America L.P. Catalytic hydrogeneration of nitrobenzene to 4-aminodiphenylamine in the presence of a hydroxyl compound and a solvent
TW500712B (en) 1997-08-06 2002-09-01 Bayer Ag Process for the preparation of 4-aminodiphenylamine
DE19810929A1 (de) 1998-03-13 1999-09-16 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von 4-Aminodiphenylamin
US6140538A (en) 1998-05-18 2000-10-31 Flexsys America L.P. Process for preparing 4-aminodiphenylamines
SK283209B6 (sk) * 1998-12-11 2003-03-04 Duslo, A. S. Spôsob prípravy 4-aminodifenylamínu
KR100298572B1 (ko) * 1999-08-19 2001-09-22 박찬구 카바아닐라이드로부터 4-니트로디페닐아민과 4-니트로소디페닐아민의 제조방법
CA2454603A1 (en) * 2001-07-23 2003-02-06 Flexsys America L.P. Process for preparing 4-aminodiphenylamine
US6395933B1 (en) * 2001-07-23 2002-05-28 Flexsys America, L.P. Process for preparing 4-aminodiphenylamine intermediates

Also Published As

Publication number Publication date
PL213693B1 (pl) 2013-04-30
JP2010143931A (ja) 2010-07-01
CN101665437B (zh) 2014-01-22
CA2675685A1 (en) 2003-02-06
UA86566C2 (en) 2009-05-12
GEP20074205B (en) 2007-10-10
US6395933B1 (en) 2002-05-28
EP2202217B1 (en) 2013-06-26
EP2210871A1 (en) 2010-07-28
US6583320B2 (en) 2003-06-24
EP2210871B1 (en) 2015-03-18
KR20040029376A (ko) 2004-04-06
RO122778B1 (ro) 2010-01-29
CN101665437A (zh) 2010-03-10
JP2010013465A (ja) 2010-01-21
US20030088127A1 (en) 2003-05-08
JP5259534B2 (ja) 2013-08-07
ZA200400487B (en) 2005-08-29
EP2202217A1 (en) 2010-06-30
AR034837A1 (es) 2004-03-17
CA2690106A1 (en) 2003-02-06
KR100895141B1 (ko) 2009-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2002315530B2 (en) Process for preparing 4-aminodiphenylamine
JP5259534B2 (ja) 4−アミノジフェニルアミンの製造法
EP1206441B1 (en) The method for preparing 4-nitrodiphenylamine and 4-nitrosodiphenylamine from carbanilide
HU214296B (hu) Eljárás 4-amino-difenil-amin-származékok és intermedierjeik előállítására
AU2002315530A1 (en) Process for preparing 4-aminodiphenylamine
MXPA99011493A (en) Catalytic hydrogenation of nitrobenzene to 4-aminodiphenylamine in the presence of a hydroxyl compound and a solvent
JP3481943B2 (ja) 置換芳香族アミンの製造方法
RU2224741C2 (ru) Способ получения 4-аминодифениламина
KR100551872B1 (ko) 히드록시 화합물 및 용매의 존재하에서 니트로벤젠을4-아미노디페닐아민으로 촉매수소화하는 방법
HUT70869A (en) Process for preparing substituted aromatic amines
KR101358519B1 (ko) 복합염기촉매를 이용한 4,4&#39;-디니트로디페닐아민 및 4,4&#39;-비스(알킬아미노)디페닐아민의 제조방법
EP1575896B1 (en) Process for preparing 4-aminodiphenylamine intermediates
US20040039181A1 (en) Process for preparing aromatic azo and hydrazo compounds, aromatic amides and aromatic amines
KR0182064B1 (ko) 치환된 방향족 아민의 제조방법
JP2006290818A (ja) 高純度芳香族二級アミンの製造方法