JPH0610172B2 - 芳香族ジアミンの精製方法 - Google Patents

芳香族ジアミンの精製方法

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JPH0610172B2
JPH0610172B2 JP59125898A JP12589884A JPH0610172B2 JP H0610172 B2 JPH0610172 B2 JP H0610172B2 JP 59125898 A JP59125898 A JP 59125898A JP 12589884 A JP12589884 A JP 12589884A JP H0610172 B2 JPH0610172 B2 JP H0610172B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粗芳香族ジアミンより高純度の芳香族ジアミン
を得る方法に関するものである。
芳香族ジアミンはゴム薬品工業、染料・顔料工業におい
て古くから多量に用いられており、最近では特にメタお
よびパラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエー
テルは耐熱性ポリアミド用の原料として工業的に重要な
用途を持つものである。
通常、芳香族ジアミンはジニトロベンゼルあるいはニト
ロアニリンの還元、アミノフェノールのアンモノリシ
ス、パラアミノアゾベンゼンの還元により製造されるこ
とは公知である。オルソ、メタ、パラの各異性体の芳香
族ジアミンを得るには相対の原料を選べばよい。またジ
アミノジフェニルエーテル類はジニトロジフェニルエー
テル、アミノ−ニトロジフェニルエーテルの還元により
製造されることは公知である。
このような方法によって製造されること芳香族ジアミン
は反応に供した溶媒、触媒および未反応原料、副生成物
などを除去して得られる。この除去方法は通常蒸留操作
によって行われているが、未反応原料、副生成物の成分
はこの蒸留操作では完全に駆逐できず、少量残留したま
まである。
上記の方法によってメタおよびパラ体芳香族ジアミンを
得ると通常オルト体を少量含有している。このオルト体
を除去する必要がある時には特公昭57−7263号公
報に示されるごとくグルコース、グリオキザールの重亜
硫酸塩を、特公昭57−7624号公報に示されるごと
くホルムアミドと酸を加えて加熱処理後蒸留する方法を
採用し得るが、この方法では添加された未反応成分や酸
成分などが、得られるメタおよびパラ体芳香族ジアミン
に少量混入する上、先に示した未反応原料、副生成物の
残留分は除去されない。
特に耐熱性ポリアミド用の原料などのように高純度の芳
香族ジアミンを得るにはさらに高度の精留もしくは晶析
をくりかえす必要があり、工業的実施にあたっては精製
費用が高価になるという不具合を有している。
また粗芳香族ジアミンより蒸留によって高純度の芳香族
ジアミンを得るにあたっては得られた芳香族ジアミンが
着色することが知られている。よって着色を防止するた
めに特公昭57−7626号公報に示されるごとく一酸
化窒素を含む不活性ガスを通じながら蒸留・精製する方
法、特開昭51−11722号公報に示されるごとく亜
硫酸ガス気流下に蒸留する方法が知られている。
しかしながら、工業的実施にあたってこれら腐食性ガス
を高温条件下の蒸留装置に注入する事は装置の腐食防止
が必要となるばかりか、有毒ガスの後処理工程が必要と
なり、精製費用が高価になるという不都合を有してい
る。
本発明者らは、これら従来法の欠点を克服し、より簡単
な方法でしかも効率よく粗芳香族ジアミンより高純度の
芳香族ジアミンを得る方法につき鋭意検討を重ねた結
果、粗芳香族ジアミンを蒸留または蒸発する場合の操作
圧力を100mmHg以下の減圧とし、かつ気体の芳香族ジ
アミンを芳香族ジアミンの凝固点以下に急冷することに
よって着色が防止でき、かつ高純度の芳香族ジアミンが
得られることを見出し本発明に到達した。
すなわち本発明は蒸留または蒸発により芳香族ジアミン
を精製する方法において、発生する芳香族ジアミンの蒸
気を急冷し固化させることによって固体の芳香族ジアミ
ンを得ることを特徴とする芳香族ジアミンの精製方法で
ある。
本発明の方法が適用できる芳香族ジアミンの種類は、オ
ルト−、メタ−若くはパラ−フェニレンジアミン、及び
ジアミノフェニルエーテル類ジアミノジフェニルメタン
類などである。
本発明に用いる粗芳香族ジアミンとしてはジニトロベン
ゼン、ニトロアニリン、アミノニトロジフェニルエーテ
ル、ジニトロジフェニルエーテル、及びアミノアゾベン
ゼンの還元法やジクロルベンゼン、アミノフェノールの
アンモノリシス法などで合成され、通常の蒸留、過操
作などにより溶媒、触媒などを除去した芳香族ジアミン
や、異性体分離のために添加して処理して得られた芳香
族ジアンのごとくフェノール類、アミノフェノール類、
酸成分などの不純物を少量含む芳香族ジアミンや、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物の少くとも
1種と接触処理した後の芳香族ジアミンなどが対象とな
る。
本発明における蒸留又は蒸発の条件は主に対象の芳香族
ジアミンの温度に対する安定性によって定める。
すなわち芳香族ジアミン類は、その常圧における沸点に
至るまでに部分的に分解を起すものが多い。
分解が起ると精製にならないので、分解の起らない低い
温度で沸騰又は蒸発をさせ得る圧力まで減圧する。
この圧力は芳香族ジアミンの化合物に固有のものであり
一概には定められないが100mmHgabs以下である。
温度は低い程分解が起りにくいので圧力は低い程好まし
いが、あまり低いと後の固化しにくくなるので0.1mmHga
bs程度までが望ましい。
また蒸留または蒸発操作時不活性ガス、例えば窒素、ヘ
リウム等を供給することも可能である。
本発明に用いる蒸留、蒸発を行う装置は特別なものであ
る必要はない。蒸留と蒸発の使い分けは粗芳香族ジアミ
ンの純度と得られる精製芳香族ジアミンに要求される純
度による。より高純度なものが必要な時は蒸留の方を採
用するのは言うまでもない。
芳香族ジアミンの蒸気を凝固点以下に急冷する方法は特
に限定されるものではないが、公知の蒸留冷凍法が利用
できる。
ただ液体を経由しないで蒸気を直接固体にする必要があ
る。液体を経由した場合得られた固体の芳香族ジアミン
が着色するがその原因、あるいは原因となる物質の同
定、および蒸気から直接固体に急冷した場合着色防止効
果が得られる理由については現在のところ不明である
が、急冷し固化させることにより特異的に純度及び着色
防止に著しい効果を発揮する。
本発明の方法により高純度で特に着色のない芳香族アミ
ンを得ることが可能となる。
また本発明方法とアルカリ金属またはアルカリ土類金属
との接触処理を併用する事により芳香族ジアミンの着色
防止効果はさらにすぐれたものとなる。
以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発
明はこれら実施例により何ら制限を受けるものではな
い。
なお、実施例中百分率は重量%である。また、分析はガ
スクロマトグラフィーによって実施した。
実施例1 攪拌器、温度計、コンデンサーおよびNOxガス吹き込み
口を備えた500mの反応器にアニリン40.5g、硫酸
29.6g、水286.5gを仕込み、十分攪拌しつつ−3〜3
℃に冷却し、ジアゾ化剤として一酸化窒素と酸素をあら
かじめ十分混合させたNOxガスを20℃に冷却した後反
応用NOxガスとして大気圧下理論量吹き込みジアゾ化反
応を終了した。アニリンを500g仕込んだ攪拌器、温
度計、コンデンサー付丸底フラスコにジアゾ化反応終了
後の液を添加し、35℃にて30分十分攪拌した後、反
応温度が75℃にし、6時間反応させた後25%安水を
72g添加し、硫酸の中和反応を行った。中和反応終了
後静置分液を実施し、水層を分離してアニリン層560
gを得た。
アニリン層560gおよびラーネーニッケル5.2gをオ
ートクレーブに仕込み、反応温度100〜110℃、水
素圧力9kg/cm2Gの条件下で還元反応を行った。
水素の吸収は約8時間で終了し、この時点でアミノアゾ
ベンゼンは完全に消失していた。
還元反応終了後過により触媒を除去し減圧蒸留してア
ニリン等低沸留分を分離回収後、オルトフェニレンジア
ミンに対して2倍モル相当のジメチルホルムアミド及び
オルトフェニレンジアミンに対して1.1倍モル相当の酢
酸を添加した後常圧にて170〜175℃、40分加熱
処理した後25〜30mmHgの減圧下で精製を行い、純度
98.9%の粗パラフェニレンジアミンを32g得た。
粗パラフェニレンジアミン30gをガラス製の単蒸留装
置に仕込みさらに純度99.98%の窒素を微量吹き込みな
がら2〜6mmHgの減圧下、外部より150〜160℃に
加熱しながら得られた気体を10〜20℃の冷却水で急
冷し得られた固体27gを分析した結果パラフェニレン
ジアミンの純度は99.95%であった。
気体を急冷した場合液相はまったく見られなかった。ま
た、得られた固体は白色であり着色はまったく見られな
かった。
比較例1 実施例1と同じ方法にて得られた純度98.9%の粗パラフ
ェニレンジアミン30gをガラス製の単蒸留装置に仕込
みさらに純度99.98%の窒素を微量吹き込みながら15
0mmHgの減圧下、外部より200〜230℃に加熱しな
がら得られた気体を120〜130℃の温熱媒でゆっく
り冷却し、一度気体を液体にした後液体をゆっくり冷却
し得られた固体25gを分析した結果パラフェニレンジ
アミンの純度は99.2%であった。また、得られた固体は
淡黄色に着色した。
実施例2 実施例1と同じ方法にて得られた純度98.9%の粗パラフ
ェニレンジアミン50gと粉末の水酸化ナトリウム1.2
gをガラス製の単蒸留装置に仕込み、反応温度160
℃、30分常圧にて加熱処理した後純度99.98%の窒素
を微量吹き込みながら1〜4mmHgの減圧下、外部より1
50〜160℃に加熱しながら得られた気体を10〜1
5℃の冷却水で急冷した得られた固体45gを分析し結
果パラフェニレンジアミンの純度は99.98%であった。
気体を急冷した場合液相はまったく見られなかった。ま
た得られた固体は白色であり着色はまったく見られなか
った。
実施例8 1のオートクレーブにエタノール750m、純度9
9%のメタ・ジニトロベンゼン25g、ラーネーニッケ
ル1.5gを仕込み、反応温度90〜110℃、水素圧力
25kg/cm2Gの条件下で還元反応を行った。水素の吸収
は約4時間で終了し、この時点でメタ・ジニトロベンゼ
ンは完全に消失していた。
還元反応終了後過により触媒を除去して減圧蒸留しエ
タノール等低沸留分を分離回収後、純度98.6%の粗メタ
・フェニレンジアミンを15.2gを得た。
粗メタ・フェニレンジアミン15gをガラス製の単蒸留
装置に仕込み、さらに純度99.98%の窒素を微量吹き込
みながら3〜6mmHgの減圧下、外部より140〜150
℃に加熱しながら得られた気体を2〜5℃のブラインで
急冷し得られた固体12gを分析した結果メタ・フェニ
レンジアミンの純度は99.92%であった。気体を急冷し
た場合液相はまったく見られなかった。また得られた固
体は白色であり着色はまったく見られなかった。
実施例4 メタ・アミノフェノールとパラークロルニトロベンゼン
の縮合反応によって得られた純度92.5%粗3−アミノ−
4′−ニトロジフェニルエーテル38g、溶媒としてN
−メチル−2−ピロリドン45g、トルエン20g及び
触媒として2%Pd/カーボン担体2.7gを200m
のオートクレーブに仕込み反応温度80〜85℃、水素
圧力25kg/cm2Gの条件下で還元反応を行った。
水素の吸収は約3時間で終了し、この時点で3−アミノ
−4′−ニトロジフェニルエーテルは完全に消失してい
た。還元反応終了後過により触媒を除去し減圧蒸留に
て溶媒等低沸留分を分離回収後、純度98.8%の粗3,
4′−ジアミノジフェニルエーテルを28.5g得た。
粗3,4′−ジアミノジフェニルエーテル26gをガラ
ス製の単蒸留装置に仕込み、さらに純度99.98%の窒素
を微量吹き込みながら0.8〜2mmHgの減圧下、外部より2
30〜240℃に加熱しながら得られた気体を10〜20
℃に冷却水で急冷し得られた固体23gを分析した結果
3,4′−ジアミノジフェニルエーテルの純度は99.92
%であった。気体を急冷した場合液相はまったく見られ
なかった。また得られた固体は白色であり着色はまった
く見られなかった。
比較例2 実施例4と同じ方法にて得られた純度98.8%の粗3,
4′−ジアミノジフェニルエーテル30gをガラス製の
単蒸留装置に仕込み、40〜50mmHgの減圧下、外部よ
り300〜320℃に加熱しながら得られた気体を10
0〜110℃の温熱媒でゆっくり冷却し、一度気体を液
体にした後液体をゆっくり冷却し得られた固体24gを
分析した結果3,4′−ジアミノジフェニルエーテルの
純度は99.1%であった。また、得られた固体は淡黄かっ
色に着色した。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−62301 (JP,A) 日本化学会編 「実験化学ガイドブツ ク」丸善(S59.6.15) 第128〜129完

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粗フェニレンジアミン、ジアミノジフェニ
    ルエーテル又はジアミノジフェニルメタンを0.1〜100mm
    Hgabsの圧力下に蒸留又は蒸発し、発生する芳香族ジア
    ミンの蒸気を凝固点以下に急冷、固化させることを特徴
    とする芳香族ジアミンの精製方法。
JP59125898A 1984-06-18 1984-06-18 芳香族ジアミンの精製方法 Expired - Lifetime JPH0610172B2 (ja)

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