JPH0136460B2 - - Google Patents

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JPH0136460B2
JPH0136460B2 JP56102256A JP10225681A JPH0136460B2 JP H0136460 B2 JPH0136460 B2 JP H0136460B2 JP 56102256 A JP56102256 A JP 56102256A JP 10225681 A JP10225681 A JP 10225681A JP H0136460 B2 JPH0136460 B2 JP H0136460B2
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JP
Japan
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nitrobenzene
reaction
aniline
concentration
catalyst
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JP56102256A
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English (en)
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JPS584750A (ja
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Akihiro Tamaoki
Teruyuki Nagata
Katsuji Watanabe
Hiroki Oonishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Priority to JP56102256A priority Critical patent/JPS584750A/ja
Publication of JPS584750A publication Critical patent/JPS584750A/ja
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はニトロベンゼンの水素添加によるアニ
リンの製造方法に関する。 芳香族ニトロ化合物を液相で水素添加して対応
する芳香族アミンを製造する方法が米国特許
2292879号に提案されている。この方法は細分さ
れた担体上に支持されたニツケル、コバルト、ま
たは銅触媒を使用して、これをニトロ化合物とそ
の水素添加生成物であるアミンとの混合液中に懸
濁させ、これに水素を通して反応をおこなうもの
である。その明細書には、反応で生成する水をア
ミンとともに反応系から連続的に留去させるよう
な条件で反応をおこなうことによつて触媒の活性
が高く保持されること、さらに芳香族アミンを反
応溶媒として使用し、そのアミンの濃度を比較的
高くして反応させることにより触媒の活性度を増
大させることが記載されている。 また、特許公報昭50−15779号明細書には、前
記米国特許と同様液相反応で、溶媒として使用す
る生成芳香族アミンの濃度を液相中で95重量%以
上に維持し、反応をできるだけ常圧付近で、しか
も沸点またはその近くの温度でおこなうことによ
り、反応生成水が容易に系外に除去できてまた反
応器より留去される生成物中にはニトロ化合物の
含有量の少ない芳香族アミンが得られるので有利
であることが提案されている。 反応液中のアミン濃度を高く保つことは、即ち
ニトロ化合物を反応の消費に見合う量だけをチヤ
ージすることは系外へ留去される生成物中の未反
応ニトロ化合物の含有率を低くするためには望ま
しいことであり、また本反応のように発熱の大き
な反応では温度制御のため多量の溶媒を使用し
て、蒸発潜熱で反応熱を制御することも一般に推
奨されているところである。 このような観点からみれば反応液中のアミン濃
度はできる限り100%に近く保ち、ニトロ化合物
の濃度を低くすることが有利なように思われる。
しかしながらアミン溶媒中でニトロ化合物の濃度
を低くして反応をおこなえば副反応として芳香族
環の核水素添加がおきやすくなり、シクロヘキシ
ルアミン、シクロヘキサノン、シクロヘキシリデ
ンアニリン、シクロヘキシルアニリンなどの不純
物を生成しやすくなる。これらの副生率は反応系
中のニトロ化合物の濃度が低いほど著しい。 これらの核水添加物である副生不純物の生成を
抑制するため、特公昭47−27212にはアルカノー
ルアミンなどの有機塩基物を添加することが提案
されており、例えばニトロベンゼンの水素添加に
よりアニリン製造の場合においてトリエタノール
アミンを添加しているが、この場合でも満足でき
るものではない。 また、通常市販されている高純度アニリン中に
はニトロベンゼンは10ppm程度以下の含有が望ま
しいとされているが、ニトロベンゼンの濃度を
0.5重量%以下の低い濃度に保つて反応を実施し
ても、未反応ニトロベンゼンの20ppm以上がアニ
リンと共に留出し、触媒量を増加させて未反応ニ
トロベンゼンの留出を抑制しようとすれば、核水
添加物は、それだけ比例して増加する。 本発明者らは、貴金属触媒の存在下接触水素添
加によるニトロベンゼンからのアニリンの製造法
において、このような問題を解決すべく鋭意検討
した結果、特定反応条件下に特定の化合物を添加
することにより、未反応ニトロベンゼンを殆んど
含有せず、しかも核水添化物含有量の極めて少な
い高純度のアニリンの製造方法を見出し、本願方
法を完成させたものである。 即ち、本願方法は貴金属触媒を用いて、ニトロ
ベンゼンの接触水素添加によるアニリンの連続的
製造方法において、アルカリ金属水酸化物、アル
カリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、酢酸亜
鉛、硝酸亜鉛から選ばれた化合物の存在下、アニ
リン反応液中のニトロベンゼンの濃度を0.5重量
%以下に保ちながら反応をおこなうことを特徴と
する蒸留工程を経ることなく高純度アニリンを連
続的に製造する方法である。 本願方法に使用できる貴金属触媒とは、通常ニ
トロ化合物の接触水素添加反応に使用できる触媒
であり特定されるものではない。例えばパラジウ
ム、白金およびロジウム等を含有する触媒が使用
できる。特にパラジウムおよびまたはパラジウム
−白金系触媒が好ましく、パラジウム系触媒を使
用する場合は、担体として少くとも100の油吸収
率を有する親油性炭素上に沈着させて使用したほ
うが好ましい。反応系中の触媒濃度は、通常0.2
〜2.0重量%が適当である。 また本願方法で、添加して使用される化合物と
しては、苛性ソーダ、苛性カリなどのアルカリ金
属水酸化物、炭酸ソーダ、炭酸カリ、重炭酸ソー
ダなどのアルカリ金属の炭酸塩若しくは重炭酸
塩、または酢酸亜鉛、硝酸亜塩であり、これらを
触媒中の貴金属重量に対し0.1〜100倍好ましくは
0.5〜50倍量を直接触媒に添加してもよくまたは
水溶液として反応系へ添加してもよい。これらの
化合物はベンゼン環核水素化反応抑制剤として機
能するだけでなく、本願方法では、貴金属触媒の
助触媒としての相乗的効果もあり、通常の使用量
の触媒量でも連続的に反応系から留出されるアニ
リン中には未反応ニトロベンゼンが殆んど含まれ
ない。 本願方法の反応は以下のようにして実施する。
貴金属触媒を使用して水添反応を実施する場合、
通常反応系内に水が存在していれば触媒活性がお
ちると同時に副生成物が増大する傾向にあるの
で、反応中に生成する水は、たえず系外に除去し
て、実質的に水不存在下で反応をおこなうのが望
ましい。少量のニトロベンゼンをあらかじめチヤ
ージされているアニリン溶媒中へ導入して反応を
行い、反応器に導入されたニトロベンゼンは瞬時
にアニリンと水に転化された反応生成物は蒸気と
して系外に除去する。反応時の圧力は大気圧でも
実施可能であるが1.5〜10気圧が好ましく、反応
温度150〜250℃で実施する必要がある。反応器へ
導入するニトロベンゼンは反応液中のニトロベン
ゼン濃度が0.5重量%以下であるように、ニトロ
ベンゼンをアニリンへの転化にほぼ見合う量をア
ニリン溶媒中に供給し、好ましくは0.1重量%以
下の濃度に維持して反応をおこなう。ニトロベン
ゼン濃度が0.5重量%をこえて反応する場合は未
反応ニトロベンゼンが増し、高純度アニリンのス
ペツクにするためには、そのための蒸留工程が必
要になるので好ましくない。従つて、反応液中の
ニトロベンゼン濃度を0.5重量%以下として反応
できれば極めて工業的に有利であるが、このニト
ロベンゼン濃度付近よりN−シクロヘキシルアニ
リンによつて代表される核水添副生物の生成速度
が急速に増大する傾向にあり、ニトロベンゼンが
低濃度になるに従いさらにこの傾向が顕著とな
る。 このようにして反応器から、連続的に蒸気とし
て取出し凝縮されたアニリン中には、未反応ニト
ロベンゼンは殆んど含まれず、またシクロヘキサ
ノール、シクロヘキサノン、シクロヘキシリデン
アニリン、シクロヘキシルアニリンなどの核水素
添加物も殆んど含まれない高純度アニリンが連続
的に得られる。凝縮留去されたアニリンは、水を
分離後必要あれば一部反応系に戻して反応器中の
アニリン溶媒を調節する。 以上のように、本発明方法を実施することによ
り、未反応ニトロベンゼン含有量の極めて少な
い、然も核水添化物の極めて抑制された高純度ア
ニリンを得ることができ、従つて精製工程がほと
んど不要でありその効果は極めて大きいといえ
る。 以下実施例を示す。 実施例 1 ニトロベンゼン、触媒および水素ガスを連続的
に供給するための導入口、未反応の水素ガスおよ
び生成物を反応系外に排出するための出口と凝縮
器、撹拌機および温度計を備えた内容積1のス
テンレススチール製オートクレーブにアニリン
500g油吸収率260のカーボン粉末にパラジウム
0.8重量パーセント、白金0.1重量パーセントおよ
び鉄0.8重量パーセントを沈着させて得られる水
素添加触媒0.3gおよび重炭酸ナトリウム0.1gを
仕込み、内温を190〜200℃に、全圧を3Kg/cm2G
に夫々保ちつつニトロベンゼン、触媒および水素
ガスを各々毎時100g、0.025gおよび60〜80の
速度で供給し、未反応の水素ガスと共に生成水お
よびアニリンを連続的に系外に排出し、この蒸気
をオートクレーブに連結して装備した凝縮器に導
入し冷却することにより水およびアニリンを凝縮
させた。この間水素ガスの流量は供給するニトロ
ベンゼンより生成する量に対応する量のアニリン
が留出するように、即ちオートクレーブ中のアニ
リンを主成分とする液相の重量が常に500g付近
に維持されるように調節した。一方、反応器内よ
り一定時間毎に供給に見合う触媒分だけ、缶液を
抜き出し(大略、供給するニトロベンゼンの10重
量%程度)、系内触媒濃度を一定に保つた。その
際、抜き出し缶液を濾過後分析する事により、缶
液中のニトロベンゼン濃度及びN−シクロヘキシ
ルアニリン等の核水添物やその他の副生物の生成
量を知る事ができた。得られた凝縮液は二層に分
離され、無色ないし淡黄色の透明なアニリン層が
得られた。このアニリン層中には水分が約4.5パ
ーセント含まれるが、ガスクロマトグラフ法で分
析した結果、不純物としてはシクロヘキサノー
ル、シクロヘキサノン、シクロヘキシリデンアニ
リンおよびニトロベンゼンが各々5ppm以下、
40ppm以下、20ppm以下および10ppm以下含まれ
ているにすぎず、アニリンの純度としては99.99
%以上であつた。反応器内液相中のアニリン溶液
を逐時分析しニトロベンゼン濃度が0.02%以下に
保たれていることを確認した。その間、液相中の
ニトロベンゼン濃度が高くなり過ぎ、供給するニ
トロベンゼン量を少なくしたり、触媒の供給量を
増す等の変更をする必要はなかつた。この液相中
にはN−シクロヘキシルアニリンが認められたが
その含有率は反応開始後30時間目で0.05%にすぎ
なかつた。 実施例2〜7、及び比較例1〜2 触媒及び添加剤の種類を変えた以外は実施例1
と同じ方法で実施した。 結果を表に示す。 比較例 3 ニトロベンゼン、触媒、及び水素ガスの供給速
度を各々毎時130g(平均)、0.033g(平均)及
び60〜90とした以外実施例1と同様に反応した
ところ、留出アニリン層中の不純物はシクロヘキ
サノール30ppm以下、シクロヘキサノン50ppm、
シクロヘキシリデンアニリン10ppm以下、及びニ
トロベンゼン400ppm以下の微黄色ないし黄色の
アンリンを得、純度は99.96%以上であつた。ま
た、反応中の反応器内液相中のアニリン溶液を逐
次分析し、ニトロベンゼン濃度を0.52〜0.58%に
保つた。この間このニトロベンゼン濃度を保つ
為、ニトロベンゼンの供給量を毎時120〜140g
(平均130g)、触媒の供給量を0.025〜0.038g
(平均0.033g)として運転する必要があつた。 また、この液相中にはN−シクロヘキシルアニ
リンが認められたが反応開始後30時間目で0.01%
であつた。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 貴金属触媒を用いて、ニトロベンゼンの接触
    水素添加によるアニリンの連続的製造方法におい
    て、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸
    塩、アルカリ金属重炭酸塩、酢酸亜鉛、硝酸亜鉛
    から選ばれた化合物の存在下、アニリン反応液中
    のニトロベンゼンの濃度を0.5重量%以下に保ち
    ながら反応をおこなうことを特徴とする高純度ア
    ニリンの製造方法。
JP56102256A 1981-07-02 1981-07-02 高純度アニリンの製造方法 Granted JPS584750A (ja)

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