WO2002055475A1 - Process for producing 4,6-dinitroresorcinol - Google Patents

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WO2002055475A1
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Koei Sato
Yasuhito Kato
Jun-Ichiro Tomaru
Masaki Fujimoto
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Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06Preparation of nitro compounds
    • C07C201/12Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups

Definitions

  • a copper-based catalyst for example, copper powder or a copper compound, more specifically, copper powder, copper oxide such as cuprous oxide or cupric oxide, water Copper hydroxide such as cupric oxide, copper salt of acid (inorganic acid such as carbonic acid, hydrochloric acid or sulfuric acid or organic acid having 1 to 3 carbon atoms), more specifically, copper halide (for example, chloride) Copper (copper), cupric chloride, cuprous bromide, cuprous iodide), copper carbonate such as basic copper carbonate, copper salts of organic acids such as copper acetate, copper sulfate and other copper Compounds, more preferably copper powder, copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate, octalogenated Copper or copper sulfate is exemplified.

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Abstract

A process for producing 4,6-dinitroresorcinol, characterized by reacting a 1,3-dihalo-4,6-dinitrobenzene with a base in an aqueous medium in the presence of a metal catalyst to hydrolyze it and then acidifying. By the process, high-purity 4,6-dinitroresorcinol can be produced at a high percent by volume safely and easily in high yield.

Description

明 細 書  Specification
4, 6—ジニトロレゾルシンの製造方法 技術分野 Production method of 4, 6-dinitroresorcin
本発明は、 4, 6—ジニトロレゾルシンの製造方法に関する。 背景技術  The present invention relates to a method for producing 4,6-dinitroresorcin. Background art
4, 6—ジニトロレゾルシンを還元して得られる 4, 6—ジアミノレゾルシ ン (DAR) は、 高耐熱 ·高強度のポリマ一であるポリパラフエ二レンべンゾ ビスォキサゾール (PBO) のモノマーとなることから、 4, 6—ジニトロレ ゾルシンはその原料として重要である。 PBOからなる繊維は、 耐熱性、 強度、 弾性率、 耐薬品性において優れており、 新しい材料として期待されている。 従来の 4, 6—ジニトロレゾルシンの製造方法としては次の方法が知られて いる。 レゾルシンをァセチル化して硫酸と硝酸の混酸中でニトロ化した後加水 分解する方法 (J. O r g. Ch em. 1 988, 53, 5568) 。 レゾル シンを炭酸塩化した 1, 3—ビス (メチルカルボナト) ベンゼンを硫酸と硝酸 の混酸中でニトロ化した後加水分解する方法 (特開平 2— 136号) 。 これら のいずれの方法も、 望ましくない 2位におけるニトロ化を防ぐこと、 爆発性の ある 2, 4, 6—トリニトロレゾルシン (スチフニン酸) の副生を防止するた めの技術を提案するものであるが、 スチフニン酸の生成は避けられず、 また二 トロ化後に水酸基の保護基をはずす工程が必要であり、 工業的に問題は多い。 別の方法としてレゾルシンを硝酸の亜酸化物が実質的に存在しない濃硝酸中低 温でニトロ化する方法 (特表平 9一 512790号) が提案されているが、 保 護されていない水酸基は硝酸に対して不安定であり、 また硝酸中での二ト口化 は酸化や暴走反応の危険性が高く、 工業的とは言い難い。  4,6-Diaminoresorcin (DAR) obtained by reducing 4,6-dinitroresorcin is a monomer of polyparaphenylene benzobenzoxazole (PBO), a polymer with high heat resistance and high strength. 4,6-Dinitroresorcin is an important raw material. Fibers made of PBO have excellent heat resistance, strength, elastic modulus, and chemical resistance, and are expected as new materials. The following methods are known as conventional methods for producing 4,6-dinitroresorcin. A method in which resorcinol is acetylated, nitrated in a mixed acid of sulfuric acid and nitric acid, and then hydrolyzed (J. Org. Chem. 1 988, 53, 5568). A method in which 1,3-bis (methylcarbonato) benzene obtained by carbonated resorcinol is nitrated in a mixed acid of sulfuric acid and nitric acid and then hydrolyzed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-136). Each of these methods proposes techniques to prevent unwanted nitration at the 2-position and to prevent the explosive 2,4,6-trinitroresorcin (styphnic acid) by-product. However, the production of styphnic acid is unavoidable, and a step of removing the hydroxyl-protecting group after nitration is necessary, which is industrially problematic. As another method, nitration of resorcinol in concentrated nitric acid in which nitrous oxides are substantially absent in low temperature has been proposed (Japanese Translation of PCT International Publication No. 9-1512790), but the unprotected hydroxyl group is It is unstable to nitric acid, and nitrification in nitric acid has a high risk of oxidation and runaway reaction, and is not industrial.
1, 3—ジハロー 4, 6—ジニトロベンゼンから 3—アルコキシ一 4, 6— ジニトロフエノールを得、 これを硫酸中で加水分解して 4, 6—ジニトロレゾ ルシンを製造する方法 (特開平 7— 316 102号) も提案されている。 この 方法は 2工程が必要であり、 後工程の 3—アルコキシ一 4、 6—ジニトロフエ ノ一ルの加水分解は収率が低く反応廃液処理に費用がかかるという問題がある。 A process for producing 4,6-dinitroresorcinol by obtaining 3-alkoxy-1,4,6-dinitrophenol from 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene and hydrolyzing it in sulfuric acid (JP-A-7-316) No. 102) has also been proposed. this The method requires two steps, and the subsequent step, hydrolysis of 3-alkoxy-1,4-dinitrophenol, has a problem that the yield is low and the treatment of the reaction waste liquid is expensive.
1, 3—ジクロ口一 4 , 6—ジニトロベンゼンを水酸化ナトリウム水溶液で 加水分解し、 直接に 4, 6—ジニトロレゾルシンを得る方法が知られている。 特開平 1一 2 3 8 5 6 1号では、 5 %水酸化ナトリウム水溶液で 4時間還流を おこない収率 7 2 %を得ているが、 副生物が多く、 容積効率が低い問題がある。 特開平 7— 1 8 8 1 1 8号では、 1, 3—ジハ口— 4, 6—ジニトロベンゼン または 3—ハロー 4 , 6—ジニトロフエノールを酸化剤の存在下、 溶媒中でァ ルカリ金属により加水分解して 4, 6—ジニトロレゾルシンを得ている。 実施 例によると容積効率がよくないか、 又は有機溶媒のでの抽出、 濃縮工程を必要 とし、 かつ還流下で空気を吹き込むという面倒な操作を行う必要があり、 問題 点がある。  It is known that 1,3-dichloro-1,4-dinitrobenzene is hydrolyzed with an aqueous sodium hydroxide solution to directly obtain 4,6-dinitroresorcin. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-238561, reflux is performed for 4 hours with a 5% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a yield of 72%. However, there are many by-products and low volumetric efficiency. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-118811 / 18 discloses that 1,3-dihalo-4,6-dinitrobenzene or 3-halo-4,6-dinitrophenol is converted to alkali metal in a solvent in the presence of an oxidizing agent. Hydrolysis yields 4,6-dinitroresorcin. According to the examples, there is a problem that the volumetric efficiency is not good, or it is necessary to perform an extraction and concentration step with an organic solvent and perform a cumbersome operation of blowing air under reflux.
上記のように従来の 4 , 6—ジニトロレゾルシンの製造方法は、 爆発性のあ る副生物を伴うか、 工程が複雑であるか、 あるいは Z及び反応廃液が多く、 容 積効率が悪い等の問題点を有する。 発明の開示  As described above, conventional methods for producing 4,6-dinitroresorcinol involve explosive by-products, complicated processes, large amounts of Z and reaction waste liquid, and poor capacity efficiency. Has problems. Disclosure of the invention
本発明者は前記の問題点を解決するため鋭意研究を行なった結果、 1 , 3— ジ八ロー 4 , 6—ジニトロベンゼンを水系溶媒中、 金属触媒の存在下に塩基と 反応させることにより、 容積効率が良く、 副生物が少なく、 高収率で 4 , 6— ジニトロレゾルシン (塩) を工業的に有利に製造することができること、 また このようにして製造された 4, 6—ジニトロレゾルシン (塩) を含む反応液を 酸性にすることにより目的の 4 , 6—ジニトロレゾルシンが結晶として容易に 取り出すことができ、 かつ有機有機溶媒からの再結晶で高純度品を容易に単離 出来ることを見いだし、 本発明を完成した。 即ち、 本発明は、  The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by reacting 1,3-dioctane-4,6-dinitrobenzene with a base in an aqueous solvent in the presence of a metal catalyst, It is possible to produce 4,6-dinitroresorcin (salt) with good volumetric efficiency, low by-products and high yield in an industrially advantageous manner. Also, the 4,6-dinitroresorcin ( By acidifying the reaction solution containing (salt), the desired 4,6-dinitroresorcin can be easily extracted as a crystal, and a highly purified product can be easily isolated by recrystallization from an organic organic solvent. The present invention has been completed. That is, the present invention
( 1 ) 1 , 3—ジハロー 4 , 6—ジニトロベンゼンを水系溶媒中で金属触媒の 存在下に、 塩基と反応させることを特徴とする 4 , 6—ジニトロレゾルシン又 はその塩の製造方法、 (1) 4,6-dinitroresorcinol, characterized in that 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene is reacted with a base in an aqueous solvent in the presence of a metal catalyst. Is a method for producing the salt,
(2) 加水分解した後に、 酸性にする上記 (1) に記載の 4, 6—ジニトロレ ゾルシンの製造方法、  (2) The method for producing 4,6-dinitroresorcin as described in (1) above, wherein the acid is obtained after hydrolysis.
( 3 ) 金属触媒が元素周期表の I b、 I I bもしくは V I I I族金属又はその 金属化合物である上記 (1) 又は (2) に記載の 4, 6—ジニトロレゾルシン 又はその塩の製造方法、  (3) The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to (1) or (2) above, wherein the metal catalyst is an Ib, IIb, or VIII group metal of the periodic table of elements or a metal compound thereof,
(4) 金属触媒が銅系触媒 (好ましくは銅、 酸化銅、 水酸化銅、 炭酸銅又は銅 塩) である上記 (1) 〜 (3) に記載の 4, 6—ジニトロレゾルシン又はその 塩の製造方法、  (4) The 4,6-dinitroresorcin or the salt thereof according to the above (1) to (3), wherein the metal catalyst is a copper-based catalyst (preferably copper, copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate or a copper salt). Production method,
( 5 ) 塩基がアル力リ金属もしくはアル力リ土類金属又はその化合物である上 記 (1) 乃至 (4) のいずれか 1項に記載の 4, 6—ジニトロレゾルシン又は その塩の製造方法、  (5) The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to any one of the above (1) to (4), wherein the base is an alkali metal or an alkaline earth metal or a compound thereof. ,
(6) アルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が、 アルカリ金属又はアル カリ土類金属の水酸化物、 酸化物である上記 (5) に記載の 4, 6—ジニトロ レゾルシン又はその塩の製造方法、  (6) The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to the above (5), wherein the alkali metal or alkaline earth metal compound is a hydroxide or oxide of an alkali metal or an alkaline earth metal. ,
(7) 1, 3—ジハロー 4, 6—ジニトロベンゼンが 1, 3—ジクロ口一 4, 6—ジニトロベンゼンである (1) 乃至 (6) のいずれか 1項に記載の 4, 6 —ジニトロレゾルシン又はその塩の製造方法、  (7) 4,6-Dinitro according to any one of (1) to (6), wherein the 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene is 1,3-dichloro-1,4-dinitrobenzene A method for producing resorcinol or a salt thereof,
(8) 塩基の使用量が原料基質に対し 2〜10当量である (1) 乃至 (7) の いずれか 1項に記載の 4 , 6—ジニトロレゾルシン又はその塩の製造方法、 (8) The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to any one of (1) to (7), wherein the amount of the base used is 2 to 10 equivalents relative to the raw material substrate,
(9) 加水分解の反応温度が 50〜 150°Cの範囲である (1) 乃至 (8) の いずれか 1項に記載の 4 , 6ージニト口レゾルシン又はその塩の製造方法、(9) The method for producing 4,6-dinito-mouth resorcinol or a salt thereof according to any one of (1) to (8), wherein the hydrolysis reaction temperature is in a range of 50 to 150 ° C,
(1 0) 水系溶媒が水であり、 その使用量が原料の 1, 3—ジハロー 4, 6— ジニトロベンゼン 1 g当たり 5〜25 gの割合である (1) 乃至 (9) のいず れか 1項に記載の 4, 6—ジニト口レゾルシン又はその塩の製造方法、 に関する。 発明を実施するための最良の形態 (10) The aqueous solvent is water, and the amount used is 5 to 25 g per 1 g of the raw material 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene (1) to (9) Or the method for producing 4,6-dinitrate resorcin or a salt thereof according to item 1. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の製造方法を詳細に説明する。 本発明の原料として用いる 1, 3—ジ八口— 4 , 6—ジニトロベンゼンにおけるハロゲン原子としては、 フッ 素、 塩素、 臭素及びヨウ素原子を挙げることができる。 1 , 3—ジハロー 4 , 6—ジニトロベンゼンの具 例としては、 例えば 1, 3—ジクロロ一 4, 6— ジニトロベンゼン、 1一クロ口一 3—フロロ一 4 , 6—ジニトロベンゼン、 1 —クロ口一 3—ブロモー 4, 6—ジニトロベンゼン、 1—クロロー 3—ョ一ド 一 4, 6—ジニトロベンゼン、 1 , 3—ジブ口モー 4 , 6—ジニトロベンゼン、 1—ブロモー 3—フロロ一 4, 6—ジニトロベンゼン、 1一ブロモ一3—ョー ドー 4 , 6—ジニトロベンゼン、 1, 3—ジョード一 4, 6—ジニトロべンゼ ン等が挙げられる。 1 , 3—ジクロロー 4, 6—ジニトロベンゼンが入手のし やすさから好ましい。 これらは単独または混合物で使用してもよい。 1, 3— ジハロー 4 , 6—ジニトロベンゼンは 1, 3—ジハロベンゼンを公知のニトロ 化方法 (例えば、 メトーデン デァ オルガ二ッシェ ケミー XZ 1卷, 5 1 3 ) によって得ることができる。 本発明に用いる金属触媒としては、 元素周期表の I b、 I l bもしくは V I I I族金属又はその金属化合物が使用できる。 元素周期表 I b族金属としては 銅、 銀、 金等が例示でき、 元素周期表の I l bとしては亜鉛、 カドミウム等が 例示でき、 元素周期表の V I I I族金属としては鉄、 コバルト、 ニッケル、 ル テニゥム、 ロジウム、 パラジウム、 白金等が例示できる。 また、 これら金属の 化合物としては、 酸化物、 水酸化物、 有機酸又は無機酸の金属塩、 例えば八口 ゲン化物 (例えば塩化物、 臭化物、 ヨウ化物) 、 酢酸塩等の炭素数 1〜 3程度 の有機酸の金属塩、 塩酸、 硫酸若しくはチォシアン酸等の無機酸の金属塩等が 例示できる。 本発明においては、 入手のしゃすさ及び価格の点から、 銅系触媒、 例えば銅粉または銅化合物、 より具体的には銅粉、 酸化第一銅若しくは酸化第 二銅のような酸化銅、 水酸化第二銅のような水酸化銅、 酸 (炭酸、 塩酸若しく は硫酸等の無機酸又は炭素数 1〜 3の有機酸) の銅塩、 より具体的にはハロゲ ン化銅 (例えば塩化第一銅、 塩化第二銅、 臭化第一銅、 ヨウ化第一銅等) 、 塩 基性炭酸銅のような炭酸銅、 酢酸銅のような有機酸の銅塩、 硫酸銅等の銅化合 物があげられ、 より好ましくは銅粉、 酸化銅、 水酸化銅、 炭酸銅、 八ロゲン化 銅又は硫酸銅等が挙げられる。 · また、 ニッケル粉末、 塩化ニッケル、 臭化ニッ ケル、 蟻酸ニッケル、 水酸化ニッケル、 酸化ニッケル等のニッケル化合物、 塩 化ルテニウム、 酸化ルテニウム、 ルテニウム一力一ボン、 塩化パラジウム、 パ ラジウム一力一ボンも好ましい例として挙げられる。 これらは単独または混合 物で使用される。 金属触媒の量は原料基質である 1 , 3—ジハロー 4 , 6—ジ ニトロベンゼン 1 0 0質量部に対して 0 . 1〜2 0質量部、 好ましくは 0 . 5 〜1 0質量部使用される。 触媒は新触媒でも回収リサイクルした触媒でもよい。 本発明に用いる塩基としては、 アルカリ金属、 アルカリ土類金属またはそれ らの化合物、 アンモニア及び有機塩基が挙げられる。 具体例には、 アルカリ金 属としてはリチウム、 ナトリウム及びカリウム、 アルカリ土類金属としてはマ グネシゥム、 カルシウム及びバリウムが挙げられ、 それらの化合物としては、 酸化物、 水酸化物、 無機の弱酸との塩 (例えば炭酸塩、 炭酸水素塩、 リン酸塩 等) 、 酢酸等の炭素数 1〜3の有機酸との塩が挙げられる。 有機塩基としては、 メチルァミン、 ェチルァミン、 トリェチルァミンのような炭素数 1〜 3のモノ 若しくはポリアルキルアミン類、 ピリジン、 ピコリン等の炭素数 1〜3の低級 アルキル基等で置換されていても良いピリジン類が挙げられる。 好ましい塩基 として安価で入手し易い水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、 水酸化カルシゥ ム、 酸化カルシウム、 水酸化マグネシウム、 酸化マグネシウムなどのアルカリ 金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、 酸化物が挙げられる。 塩基の使用量は 原料基質に対して 2〜 1 0当量、 好ましくは 3〜6当量である。 Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail. Used as a raw material of the present invention 1, Examples of the halogen atom in 3-dioctane-4,6-dinitrobenzene include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms. Examples of 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene include 1,3-dichloro-1,4,6-dinitrobenzene, 1-chloro-1,3-fluoro-1,4,6-dinitrobenzene, 1-chloro Mouth 3-bromo-4,6-dinitrobenzene, 1-chloro-3-chloride 4,6-dinitrobenzene, 1,3-dibutene 4,6-dinitrobenzene, 1-bromo-3-fluoro-4 , 6-dinitrobenzene, 1-bromo-13-iodo 4,4,6-dinitrobenzene, 1,3-jodo-1,4,6-dinitrobenzene. 1,3-Dichloro-4,6-dinitrobenzene is preferred because of its availability. These may be used alone or in a mixture. 1,3-Dihalo 4,6-dinitrobenzene can be obtained by a known nitration method of 1,3-dihalobenzene (for example, Methoden der Organischer Chemie XZ Vol. 1, 5 13). As the metal catalyst used in the present invention, a metal of Group Ib, Ilb or VIII of the periodic table or a metal compound thereof can be used. Group Ib metals of the periodic table include copper, silver, gold, etc., I lb of the periodic table can include zinc, cadmium, etc., and Group VIII metals of the periodic table include iron, cobalt, nickel, and the like. Examples include ruthenium, rhodium, palladium, and platinum. Examples of the compounds of these metals include metal salts of oxides, hydroxides, organic acids or inorganic acids, for example, octupenic compounds (eg, chlorides, bromides, iodides), and those having 1 to 3 carbon atoms such as acetates. Metal salts of organic acids, and metal salts of inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and thiocyanic acid. In the present invention, in view of availability and price, a copper-based catalyst, for example, copper powder or a copper compound, more specifically, copper powder, copper oxide such as cuprous oxide or cupric oxide, water Copper hydroxide such as cupric oxide, copper salt of acid (inorganic acid such as carbonic acid, hydrochloric acid or sulfuric acid or organic acid having 1 to 3 carbon atoms), more specifically, copper halide (for example, chloride) Copper (copper), cupric chloride, cuprous bromide, cuprous iodide), copper carbonate such as basic copper carbonate, copper salts of organic acids such as copper acetate, copper sulfate and other copper Compounds, more preferably copper powder, copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate, octalogenated Copper or copper sulfate is exemplified. · Nickel compounds such as nickel powder, nickel chloride, nickel bromide, nickel formate, nickel hydroxide, nickel oxide, ruthenium chloride, ruthenium oxide, ruthenium, palladium chloride and paradium Is also a preferred example. These are used alone or in a mixture. The metal catalyst is used in an amount of 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene as the raw material substrate. . The catalyst may be a new catalyst or a recovered and recycled catalyst. Examples of the base used in the present invention include alkali metals, alkaline earth metals or compounds thereof, ammonia, and organic bases. Specific examples include lithium, sodium, and potassium as alkali metals, magnesium, calcium, and barium as alkaline earth metals. Examples of such compounds include oxides, hydroxides, and inorganic weak acids. Salts (for example, carbonates, bicarbonates, phosphates, etc.), and salts with organic acids having 1 to 3 carbon atoms, such as acetic acid, may be mentioned. Examples of the organic base include mono- or polyalkylamines having 1 to 3 carbon atoms such as methylamine, ethylamine, and triethylamine, and pyridines which may be substituted with a lower alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as pyridine and picoline. Is mentioned. Preferred bases include hydroxides and oxides of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide, magnesium hydroxide and magnesium oxide, which are easily available at low cost. The base is used in an amount of 2 to 10 equivalents, preferably 3 to 6 equivalents, based on the raw material substrate.
本発明に用いる溶媒としては、 水または反応に不活性な有機溶媒を水と混合 したものを使用する。 有機溶媒の例としては、 トルエンゃキシレンのような芳 香族炭化水素類、 2—プロパノールやターシャリーブ夕ノール等の第二、 第三 アルコール類、 ジォキサンやエチレンダリコールジメチルエーテル等のェ一テ ル類、 ジメチルホルムアミド、 ジメチルァセトアミド、 N—メチルピロリドン、 ジメチルスルォキシド等の非プロトン性極性溶媒を挙げることができる。 通常 単離精製等の容易さ等を考慮すると水溶媒が好ましい。 溶媒の使用量は特に限 定はないが容積効率の点から、 少ない方が好ましく、 通常原料基質に対し 1〜 3 0質量倍程度であり、 好ましくは 5〜2 5質量倍程度であり、 より好ましく は 1 0〜2 5質量倍程度である。 As the solvent used in the present invention, water or a mixture of water and an organic solvent inert to the reaction is used. Examples of organic solvents include aromatic hydrocarbons such as toluene-xylene, secondary and tertiary alcohols such as 2-propanol and tertiary alcohol, and ethers such as dioxane and ethylene daricol dimethyl ether. And aprotic polar solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and dimethylsulfoxide. Usually, an aqueous solvent is preferable in consideration of ease of isolation and purification. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably small from the viewpoint of volumetric efficiency, usually about 1 to 30 times by mass, preferably about 5 to 25 times by mass with respect to the raw material substrate. Preferably Is about 10 to 25 times by mass.
反応は通常 5 0〜1 5 0 °Cの範囲で行うことができるが、 高い温度では 4, 6—ジニトロレゾルシンの分解が起こり易く他方低い温度では反応が遅いため、 工業的には 7 0〜1 3 0 °Cでおこなうことが好ましい。 反応時間は反応温度、 金属蝕媒量、 塩基濃度等によって変わってくるが、 通常 3〜1 5時間である。 本発明においては、 反応を、 空気のバブリング下や窒素雰囲気下等の特別な 雰囲気下に行う必要はなく、 通常の空気の存在下に行うことができる。 しかし、 事情によりそれらの特別な雰囲気下でおこなうこともできる。  The reaction can usually be carried out at a temperature in the range of 50 to 150 ° C. However, at a high temperature, decomposition of 4,6-dinitroresorcin tends to occur, and at a low temperature, the reaction is slow. It is preferable to carry out at 130 ° C. The reaction time varies depending on the reaction temperature, the amount of the metal corrosion medium, the base concentration, and the like, but is usually 3 to 15 hours. In the present invention, the reaction does not need to be performed under a special atmosphere such as air bubbling or a nitrogen atmosphere, but can be performed in the presence of ordinary air. However, under certain circumstances, it can be done in those special atmospheres.
本発明による反応の操作方法としては、 所定量の塩基を溶解した水または水 と有機溶媒の混合溶媒の溶液に 1, 3—ジハロー 4 , 6—ジニトロベンゼンを 加えて攪拌分散し、 次いで所定量の金属触媒を加えて反応温度まで加熱する。 反応は先ず 3—ハロー 4 , 6—ジニトロフエノールが中間体として生成し、 次 いで 4 , 6—ジニトロレゾルシンが生成し、 塩基との塩を形成する。 反応の進 行度は液体クロマトグラフィにより観察できる。 反応後は金属触媒を濾過によ り除き、 塩酸等の酸を添加して酸性、 例えば ρ Η 1〜7、 好ましくは 3〜5程 度にすると 4 , 6—ジニトロレゾルシンが析出する。 濾過、 水洗、 乾燥して 4, 6—ジニトロレゾルシンの結晶が得られる。 必要に応じて再結晶、 副生物の抽 出除去またはカラムクロマトグラフィ等により精製する。 精製溶媒はァセトニ トリル、 アルコール類、 酢酸ェチルのようなエステル類、 メチルェチルケトン のようなケトン類、 メチルセ口ソルブのようなセロソルブ類及びジメチルホル ムアミドゃジメチルァセトアミド等を単独または混合して使用することができ る。 このようにして得られた 4, 6—ジニトロレゾルシンは還元反応に供され D A Rを得る。 実施例  As a method for operating the reaction according to the present invention, 1,3-dihalo-4,6-dinitrobenzene is added to water in which a predetermined amount of a base is dissolved or a mixed solvent of water and an organic solvent, and the mixture is stirred and dispersed. And heating to the reaction temperature. The reaction first produces 3-halo 4,6-dinitrophenol as an intermediate, followed by 4,6-dinitroresorcin, forming a salt with the base. The progress of the reaction can be monitored by liquid chromatography. After the reaction, the metal catalyst is removed by filtration, and an acid such as hydrochloric acid is added to make the acid acidic, for example, ρΗ1 to 7, preferably about 3 to 5, to precipitate 4,6-dinitroresorcin. After filtration, washing with water and drying, crystals of 4,6-dinitroresorcin are obtained. If necessary, purify by recrystallization, extraction and removal of by-products, or column chromatography. Purification solvents are acetonitrile, alcohols, esters such as ethyl acetate, ketones such as methylethyl ketone, cellosolves such as methylacetosolve, and dimethylformamide / dimethylacetamide alone or in combination. Can be used. The 4,6-dinitroresorcin thus obtained is subjected to a reduction reaction to obtain DAR. Example
次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、 本発明はこれらの 具体例にのみ限定されるものではない。 なお, 実施例中における D C D N Bは 1 , 3—ジクロロー 4 , 6—ジニトロベンゼンを、 D N Rは 4 , 6—ジニトロ レゾルシンを示す。 実施例 1 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these specific examples. In the examples, DCDNB indicates 1,3-dichloro-4,6-dinitrobenzene, and DNR indicates 4,6-dinitroresorcinol. Example 1
水 130 gに 85質量%水酸化カリウム 1 3.5 g (0.21mo l、 DCD NBに対して 4. 8当量) を溶解し、 次いで 1, 3—ジクロロー 4, 6—ジニ トロベンゼン 12.0 g (LC純度 88. 0%、 DCDNB 10. 56 g、 D CDNB以外の成分として 1, 3—ジクロロ— 2, 4—ジニトロベンゼンを含 む) と酸化第二銅 0.5 gを加えて攪拌分散した。 還流温度 103°Cに保って 1 2時間反応後、 室温まで冷却し触媒を濾過後、 濾液に濃塩酸を滴下し pH 3に した。 析出した結晶を濾過、 水洗後乾燥すると黄褐色の粗 4, 6—ジニトロレ ゾルシン 8.8 g ( 〇純度86. 9%、 DNR 7. 6 5 g、 収率 85.8 %) が得られた。 この結晶を酢酸ェチル中で副生成物を抽出除去して LC純度 99.9 %の 4, 6—ジニトロレゾルシン 6.9 gを得た。 実施例 2  13.5 g of 85% by weight potassium hydroxide (0.21 mol, 4.8 equivalents to DCD NB) was dissolved in 130 g of water, and then 12.0 g of 1,3-dichloro-4,6-dinitrobenzene (LC purity) was dissolved. 88.0%, DCDNB 10.56 g, containing 1,3-dichloro-2,4-dinitrobenzene as a component other than DCDNB) and 0.5 g of cupric oxide, followed by stirring and dispersion. After reacting for 12 hours while maintaining the reflux temperature at 103 ° C., the reaction solution was cooled to room temperature, and the catalyst was filtered. The precipitated crystals were collected by filtration, washed with water, and dried to obtain 8.8 g of crude yellow-brown 4,6-dinitroresorcinol (purity: 86.9%, DNR: 7.65 g, yield: 85.8%). By-products were extracted and removed from the crystals in ethyl acetate to obtain 6.9 g of 4,6-dinitroresorcinol having an LC purity of 99.9%. Example 2
水 130 gに 85質量%水酸化力リウム 13.5 gを溶解し、 次いで 1, 3— ジクロロ— 4, 6—ジニトロベンゼン 12.0 g (L C ^88 %) と金属触媒 として酸化第二銅 0.5 gと塩化ルテニウム (I I I) 水和物 0.02 gを加え て攙拌分散した。 還流温度 1 03°Cに保って 12時間反応後、 室温まで冷却し 触媒を濾過後、 濾液に塩酸を加えて結晶を析出した。 結晶を濾過、 水洗、 乾燥 すると黄褐色の粗 4, 6—ジニトロレゾルシン 9. 1 g (LC純度 87.7 %、 DNR7. 98 g、 収率 89. 5%) が得られた。 この結晶をァセトニトリル から再結晶して純度 99.7 %の 4, 6—ジニトロレゾルシン 7.2 gを得た。 実施例 3  Dissolve 13.5 g of 85% by mass hydroxide hydroxide in 130 g of water, then 12.0 g (LC ^ 88%) of 1,3-dichloro-4,6-dinitrobenzene, 0.5 g of cupric oxide as a metal catalyst and chloride Ruthenium (III) hydrate (0.02 g) was added and dispersed by stirring. After reacting for 12 hours while maintaining the reflux temperature at 103 ° C., the reaction solution was cooled to room temperature, the catalyst was filtered, and hydrochloric acid was added to the filtrate to precipitate crystals. The crystals were filtered, washed with water and dried to obtain 9.1 g of crude yellow-brown 4,6-dinitroresorcin (LC purity 87.7%, DNR 7.98 g, yield 89.5%). The crystals were recrystallized from acetonitrile to obtain 7.2 g of 4,6-dinitroresorcinol having a purity of 99.7%. Example 3
水 130 gに 85質量%水酸化力リウム 8 g (0. 1 2 m o 1 , DCDNB に対して 5. 0当量) を溶解し、 次いで 1, 3—ジクロロ一 4, 6—ジニトロ ベンゼン 5. 5 g ( (純度88%) と金属触媒として塩基性炭酸銅 0. l g を加えて攙拌分散した。 還流温度 103°Cに保って 12時間反応後、 室温まで 冷却し触媒を濾過後、 濾液に塩酸を加えて結晶を析出した。 結晶を濾過、 水洗、 乾燥すると黄褐色の粗 4, 6—ジニトロレゾルシン 3. 8 g ( (:純度88% DNR 3. 34 g、 収率 8 1. 7%) が得られた。 この結晶をメチルセ口ソル ブから再結晶して純度 99. 8%の 4, 6—ジニトロレゾルシン 2. 8 gを得 た。 比較例 1 Dissolve 8 g (0.12 mo 1, 5.0 equivalents based on DCDNB) of 85 mass% hydroxide hydroxide in 130 g of water and then add 1,3-dichloro-1,4,6-dinitrobenzene 5.5 g g ((88% purity)) and 0.1 g of basic copper carbonate as a metal catalyst were added and dispersed by stirring.The mixture was reacted at reflux temperature of 103 ° C for 12 hours, cooled to room temperature, filtered to remove the catalyst, and added to the filtrate. Hydrochloric acid was added to precipitate crystals, which were filtered, washed with water, Drying yielded 3.8 g of crude yellow-brown 4,6-dinitroresorcin (3.34 g of 88% pure DNR, 81.7% yield). Crystallization gave 2.8 g of 4,6-dinitroresorcinol having a purity of 99.8%.
水 130 gに 85質量%水酸化カリウム 1 3.5 gを溶解し、 次いで 1, 3— ジクロロ一 4, 6—ジニトロベンゼン 12.0 g (乙 :純度88%) を加えて攪 拌分散し、 還流温度 103°Cに保って 12時間反応した。 実施例 1と同様に後 処理を行って、 褐色の粗 4, 6—ジニトロレゾルシン 7.1 g (LC純度 70. 5%、 DNR4. 97 g、 収率 55. 7 %) を得た。 この結晶をァセトニ卜リ ルから再結晶して純度 99.7 %の 4, 6—ジニトロレゾルシン 4.3 gを得た。 産業上の利用可能性  13.5 g of 85% by weight potassium hydroxide was dissolved in 130 g of water, and then 12.0 g of 1,3-dichloro-1,4,6-dinitrobenzene (B: 88% purity) was added and dispersed by stirring. The reaction was carried out for 12 hours while keeping at ° C. Post-treatment was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain 7.1 g of crude brown 4,6-dinitroresorcinol (LC purity: 70.5%, DNR: 4.97 g, yield: 55.7%). The crystals were recrystallized from acetonitrile to obtain 4.3 g of 4,6-dinitroresorcinol having a purity of 99.7%. Industrial applicability
本発明の製造方法においては、 金属触媒を使用することにより、 1, 3—ジ ハロー 4, 6—ジニトロベンゼンから 4, 6—ジニトロレゾルシンを安全かつ 簡便な操作で、 高容積率で、 収率よく高純度で得ることができる。  In the production method of the present invention, a metal catalyst is used to convert 4,6-dinitroresorcin from 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene to a safe and simple operation at a high volume ratio and a high yield. Can be obtained with high purity.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 1, 3—ジハロー 4 , 6—ジニトロベンゼンを水系溶媒中で金属触媒の存 在下に、 塩基と反応させ、 加水分解することを特徴とする 4, 6—ジニトロレ ゾルシン又はその塩の製造方法。  1. A process for producing 4,6-dinitroresorcinol or a salt thereof, comprising reacting 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene with a base in an aqueous solvent in the presence of a metal catalyst and hydrolyzing it. .
2 . 加水分解した後に、 酸性にする請求の範囲第 1項.に記載の 4 , 6—ジニト ロレゾルシンの製造方法。  2. The method for producing 4,6-dinitroresorcin according to claim 1, which is made acidic after hydrolysis.
3 . 金属触媒が元素周期表の I b、 I l bもしくは V I I I族金属又はその金 属化合物である請求の範囲第 1項に記載の 4, 6—ジニトロレゾルシン又はそ の塩の製造方法。  3. The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to claim 1, wherein the metal catalyst is an Ib, Ilb, or VIII group metal of the periodic table or a metal compound thereof.
4. 金属触媒が銅系触媒である請求の範囲第 1項に記載の 4, 6—ジニトロレ ゾルシン又はその塩の製造方法。  4. The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to claim 1, wherein the metal catalyst is a copper-based catalyst.
5 . 塩基がアル力リ金属もしくはアル力リ土類金属又はその化合物である請求 の範囲第 1項ないし第 4項のいずれか 1項に記載の 4 , 6—ジニトロレゾルシ ン又はその塩の製造方法。,  5. The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to any one of claims 1 to 4, wherein the base is an alkali metal or an alkaline earth metal or a compound thereof. . ,
6 . アルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が、 アルカリ金属又はアル力 リ土類金属の水酸化物又は酸化物である請求の範囲第 5項に記載の 4 , 6—ジ ニトロレゾルシン又はその塩の製造方法。  6. The 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to claim 5, wherein the alkali metal or alkaline earth metal compound is a hydroxide or oxide of an alkali metal or alkaline earth metal. Manufacturing method.
7 . 1 , 3—ジハロー 4, 6—ジニトロベンゼンが 1, 3—ジクロロー 4, 6 —ジニトロベンゼンである請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれか 1項に記 載の 4, 6—ジニトロレゾルシン又はその塩の製造方法。  7.1. 4, 6-Dihalo-4, 6-dinitrobenzene is 1,3-dichloro-4, 6-dinitrobenzene, 4, 6- described in any one of claims 1 to 4 A method for producing dinitroresorcin or a salt thereof.
8 . 塩基の使用量が原料基質に対し 2〜1 0当量である請求の範囲第 1項ない し第 4項のいずれか 1項に記載の 4, 6—ジニトロレゾルシンの製造方法。 8. The method for producing 4,6-dinitroresorcin according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of the base used is 2 to 10 equivalents relative to the raw material substrate.
9 . 加水分解の反応温度が 5 0〜1 5 0 °Cの範囲である請求の範囲第 1項ない し第 4項のいずれか 1項に記載の 4, 6ージニト口レゾルシン又はその塩の製 造方法。 9. The process for producing 4,6-dinitrate resorcinol or a salt thereof according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrolysis reaction temperature is in the range of 50 to 150 ° C. Construction method.
1 0 . 水系溶媒が水であり、 その使用量が原料の 1 , 3—ジハロー 4, 6—ジ ニトロベンゼン 1 g当たり 5〜2 5 gの割合である請求の範囲第 1項ないし第 10. The aqueous solvent is water, and the used amount thereof is 5 to 25 g per 1 g of 1,3-dihalo 4,6-dinitrobenzene of the raw material.
4項のいずれか 1項に記載の 4 , 6—ジニトロレゾルシン又はその塩の製造方 法。 4. The method for producing 4,6-dinitroresorcin or a salt thereof according to any one of paragraphs 4.
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