JPH034055B2 - - Google Patents

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JPH034055B2
JPH034055B2 JP58013759A JP1375983A JPH034055B2 JP H034055 B2 JPH034055 B2 JP H034055B2 JP 58013759 A JP58013759 A JP 58013759A JP 1375983 A JP1375983 A JP 1375983A JP H034055 B2 JPH034055 B2 JP H034055B2
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JP
Japan
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dnb
pda
reaction
dinitrobenzene
alcohol
Prior art date
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JP58013759A
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English (en)
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JPS59141542A (ja
Inventor
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 JP58013759A priority Critical patent/JPS59141542A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • 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m−フエニレンジアミン(以下m−
PDAと略記する。)の製造方法に関する。さらに
詳しくは、粗m−ジニトロベンゼン(以下m−
DNBと略記する。)を用いて、これより高純度の
m−PDAを製造する方法に関する。
m−PDAは工薬中間体として、また近年は耐
熱樹脂原料として重要な化合物であり、通常、m
−DNBを触媒の存在下接触水素化反応により得
られている。またm−DNBは、ベンゼン又はニ
トロベンゼンを強度の混酸でニトロ化することに
より得られるが、その際異性体であるo−ジニト
ロベンゼン(以下o−DNBと略記する。)及びp
−ジニトロベンゼン(以下p−DNBと略記す
る。)が副生し、通常m−DNBとしては約90%程
度の純度である。これら異性体の分離方法として
は、アルコール又はベンゼンに対する溶解度差を
利用する方法、亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸水素
ナトリウムと加熱処理する方法、苛性アルカリ水
溶液で加熱処理する方法等が知られているが、何
れも得られるm−DNBの製品純度は最高99%程
度にとどまり、o−DNB及びp−DNBの完全な
分離は不可能であつた。
従つて、m−DNBを水素化反応して得られる
m−PDAには、o−、及びp−異性体等の不純
物が含有されているので、精留などにより精製の
必要があるが、異性体の沸点差が小さいため、数
十段の精留塔を用いた苛酷な精留や、さらにはこ
れを再結晶する等の後処理精製工程が必要であつ
た。
微量でもo−、及びp−異性体等の不純物がm
−PDAに含有されていればm−PDAの経時着色
の原因となるだけでなく、特に耐熱性樹脂原料に
m−PDAを用いる場合は品質の悪い樹脂しか得
ることができなかつた。
本発明者等は上記問題点を解決すべく鋭意検討
の結果、粗m−DNBを塩基の存在下低級アルコ
ールと反応させた場合、実質的にm−DNBの損
失がなく、o−、及びm−DNBのみを選択的に
ほぼ完全に低級アルコキシニトロベンゼンに変換
することができることを見出した。さらに、これ
らの反応混合物からm−DNBを分離することな
く常法によりこの反応混合物を水素化して、得ら
れた水添反応物から常法の蒸留による分離操作を
行えば、通常実施されているm−PDAとo−及
びp−異性体を分離するのに比較して、はるかに
容易にしかも高純度の精m−PDAを得ることが
できることを見出し本発明を完成するに到つた。
即ち、本発明方法は粗m−DNBを用いて、こ
れの水素化反応により高純度の精m−PDAを得
ることができる、工業的に経済性の高い高純度m
−PDAの製造方法を提供するものである。
本発明方法において粗m−DNBのアルコキシ
化反応は以下のようにして行う。
使用されるアルコールの種類としてはメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等の低級脂肪
族一価アルコールや、シクロヘキサノール等の脂
環状アルコール、ベンジルアルコール等の芳香族
アルコール及びエチレンアルコール等の低級多価
アルコール等も使用できるが、アルコキシ反応速
度や、得られたo−、及びp−アルコキシニトロ
ベンゼンとm−DNBまたは、それらをそのまま
水素化した後のo−、及びp−アルコキシアニリ
ンとm−PDAとの分離効率を考慮した場合、低
級脂肪族一価アルコールが好ましく、さらに好ま
しくは炭素数3以下の脂肪族一価アルコールがよ
い。
使用されるアルコールの量は粗m−DNB中に
含まれるo−DNB及びp−DNBの合計量と等モ
ル以上なら特に限定はされない。少ない場合はo
−、及びP−DNBが残存する可能性があり、大
過剰に多い場合は反応器の容積効率が悪化し、ア
ルコールの回収に手間取り得策ではない。o−、
及びp−DNBの合計量に対し10〜90モル倍過剰
に用いて、使用するアルコールの自溶媒中で反応
を実施するのが好ましい。
反応温度はその反応系での沸点以下で適当な反
応速度を与える様に選ばれる。好適には室温付近
から使用されるアルコールの沸点の範囲である。
加圧下にこれより高い温度で実施する事もできる
が経済的では無く、またm−DNBのタール化や
アルコキシ化等により精m−DNBの収率及び品
質の低下をきたす。
使用される塩基性化合物としては苛性ソーダ、
苛性カリ及び水酸化カルシウム等のアルカリ金属
及びアルカリ土類金属の水酸化物もしくはそれら
の炭酸塩、重炭酸塩、亜硫酸塩及び重亜硫酸塩等
があげられる。特に好適には安価で塩基度の強い
苛性ソーダが良い。使用されるこれら塩基性化合
物の使用量は粗m−DNB中にo−、及びp−
DNBの合計量と化学量論的に当量以上あれば良
い。使用量が多いとm−DNBのタール化等を招
き収率及び品質の低下をきたす結果となり、好ま
しくは1.0〜2.0当量で十分である。尚これらを添
加する場合、固体のままでも水溶液で使用しても
問題はないが、分離精製法によつては残存塩基化
合物等の除去などを考慮すれば水溶液で使用する
のが有利である。
この様にして得られたo−、及びp−アルコキ
シニトロベンゼンを含む粗m−DNBはそのまま
公知の方法、例えば貴金属触媒の存在下、常圧ま
たは加圧下にアルコール、トルエンなどの有機溶
媒を用い水素添加され、対応するアミン化合物が
混合した反応物に変換後、引き続き蒸留により分
離精製される。その際、本発明のようにo−、及
びp−DNBをo−、及びp−アルコキシニトロ
ベンゼンに変換しておく事により、水素化反応物
の分離はm−PDAとo−及びp−アルコキシア
ニリンとの間で容易に行うことができる。例えば
o−、及びp−メトキシアニリンとm−PDAの
分離の場合従来のm−PDAとo−、及びp−
PDA異性体との分離法に比較して、m−PDAと
o−、及びp−メトキシアニリンとの沸点には、
はるかに大きな差があり、従来にくらべ極めて経
済的に分離精製が可能となる。
また、アルコールにエタノールやプロパノール
などを使用してエトキシアニリン、プロポキシア
ニリンなどにして分離する場合は、水素添加時、
もしくは終了後非水系溶媒でこれらのアルコキシ
アニリン類を抽出して、次いでこれを蒸留すれば
分離効率を高めることができる。
以下本発明の具体的方法を実施例をもつて説明
する。
実施例 1 粗m−DNB(o−DNB9.0%、m−DNB88.6
%、p−DNB2.4%)200.0g、メタノール146.0
g、(o−DNB及びp−DNBに対して33.5モル
倍)及び20%苛性ソーダ水32.0gを撹拌機付反応
槽に仕込み、溶媒の沸点(約70℃)で3時間反応
させた。この反応マスを随時分析し、o−、及び
p−DNBが不検出となつた時点を反応終了点と
した。反応マスを分析したところm−DNB±
176.6g(回収率99.7%)、o−ニトロアニソール
16.0g(収率97.7%)、p−ニトロアニソール4.1
g(収率94.6%)であり、o−、及びp−DNB
とメタノールとの反応が完結しており、またm−
DNBは損失なくほぼ定量的に回収できる事を確
認した。
引き続き脱溶媒後、残存する塩基性化合物等を
除去するため、熱水約100gで溶融湯洗後油水分
離して、油層をそのまま以下の水素添加工程の原
料として使用した。
上記油層195.1g(この中のm−DNBは173.2g
であつた)、メタノール97.5g及び5%Pd−炭素
0.25gをステンレス製オートクレーブに仕込み、
反応温度±100℃、水素圧40Kg/cm2Gで水素添加
した。反応は55分で終了した。放冷後残存水素を
放出し反応液を過して触媒を分離した。
上記液(この中にm−PDA102.0gを含んで
いた)を脱溶媒後減圧度15mmHg、理論段数10段
の精留塔で還流比10〜20で回分蒸留し、沸点121
℃迄のo−及びp−メトキシアニリン(文献値の
常圧での沸点は、o−メトキシアニリン225℃、
p−メトキシアニリン240〜242℃)留分15.2g
と、沸点162゜のm−PDA(文献値の常圧での沸点
282〜284℃)留分88.1g(蒸留工程での取出し収
率86.4%)を得た。このm−PDA留分はメタノ
ールを対照とした450mμに於ける光透過率で98
%を示し、ガスクロマトグラフイーによる純度は
99.99%であつた。
比較例 1 実施例1に記載の粗m−DNBを、メタノール
と反応させる工程なしに、そのまま実施例1と同
一条件で水素添加した。反応は60分で終了した。
放冷後残存水素を放出し反応液を過して触媒を
分離した。
上記液を実施例1と同一精留塔、同一蒸留条
件でm−PDAとo−及p−異性体(これらの文
献値の常圧での沸点は、o−異性体256〜258℃、
p−異性体267℃)とを回分蒸留しガスクロマト
グラフイーでの純度99.99%のm−PDAを得た
が、蒸留時の取出し収率は41.5%に過ぎなかつ
た。またこのm−PDAのメタノールを対照とし
た450mμに於ける光透過率は86.0%を示したに
とどまつた。
また、蒸留時の取出し収率を約85%とするため
には理論段数50段の精留塔を使用して還流比20〜
30が必要であつた。
実施例 2 メタノールの替りにエタノール200.0gを使用
する以外実施例1と同様に、溶媒の沸点(約80
℃)で6時間、エトキシ化を行つた。この反応マ
スを分析した所、o−、及びp−DNBは不検出
で、m−DNB176.9g(回収率99.8%)、o−ニト
ロフエネトール17.4g(収率97.0%)、p−ニト
ロフエネトール4.4g(収率93.2%)が存在して
いた。
引き続き脱溶媒後、残存する塩基性化合物等の
除去の為熱水約100gで溶融湯洗後油水分離して
油層をそのまま以下の水素添加工程の原料として
使用した。
上記油層194.7g(この中のm−DNBは172.7g
であつた)、トルエン170g及び5%Pd−炭素0.25
gをステンレス製オートクレーブに仕込み、反応
温度100゜、水素圧40Kg/cm2Gで水素添加した。反
応は60分で終了した。放冷後残存水素を放出し反
応液を過して触媒を分離した。
上記液(この中にm−PDA103.2gを含んで
いた)を分液し、新たに170gのトルエンを加え
てo−、及びp−エトキシアニリンを抽出した。
水層を濃縮後減圧度15mmHg理論段数10段の精留
塔使用下還流比5〜10で回分蒸留し、精m−
PDA留分93.9g(蒸留工程での取出し収率91.0
%)を得た。このm−PDA留分はメタノールを
対照とした450mμに於ける光透過率で96%を示
し、ガスクロマトグラフイーによる純度は99.98
%であつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 o−、及びp−ジニトロベンゼンを含有する
    粗m−ジニトロベンゼンを塩基性化合物の存在
    下、低級アルコールと反応させて実質的にo−、
    及びp−ジニトロベンゼンのみを、選択的に対応
    するアルコキシニトロベンゼンとし、得られた反
    応混合物からm−ジニトロベンゼンを分離するこ
    となく、そのまま水素化反応を行い、ついで得ら
    れたm−フエニレンジアミンを蒸留により分離す
    ることを特徴とする高純度m−フエニレンジアミ
    ンの製造方法。 2 低級アルコールが、炭素数3以下の脂肪族一
    価アルコールである特許請求の範囲第1項記載の
    方法。
JP58013759A 1983-02-01 1983-02-01 高純度m−フエニレンジアミンの製造方法 Granted JPS59141542A (ja)

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JPS59141542A JPS59141542A (ja) 1984-08-14
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