JPH10503530A - ハロ置換芳香族酸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、以下の工程：ａ）５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸を、中性又は塩基性環境中で接触水素化して、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩の水溶液を得る工程；ｂ）工程ａ）から得られる５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩溶液を更に精製することなくＨＣｌ中のＩＣｌの溶液で直接ヨウ素化する工程であって、ここで、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩溶液に前もってＨＣｌ及びＨ₂ＳＯ₄を添加しておく工程を含むことを特徴とする、５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸の製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 ハロ置換芳香族酸の製造方法 本発明は、式（Ｉ）： で示される５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン 酸の新規な合成方法に関する。 式（Ｉ）の化合物は、ヨウ素化Ｘ線造影剤、特に非イオン性造影剤の製造中間 体として有用である。 この化合物は、Beilstein及びChemical Abstractsに引用されており、塩酸中 の過剰の一塩化ヨウ素を室温で使用することによるその調製法は、、特許ＵＳ２ ８２０８１４(Schering Corp.，1955; CA52: 16305;GB-A-785670)に最初に記載 されている。５−アミノ−イソフタル酸（即ち５−アミノ−１，３−ベンゼンジ カルボン酸）は、直接トリヨード化することができるが、中間体のモノ−又はジ ハロゲン化物質を単離して、更なるヨウ素化に付すことにより段階的にヨウ素化 することができる。その結果の反応収率６０％は、工業的な利用には十分でなく 、上記特許の実施例に示されるように、炭処理及び濃塩酸添加による更なる再沈 殿からなる、精製工程を必要とし、このため最終収率は低下する。 更に最近の文献(J．Org．Chem.，59，1344，1994)で、Ranganathanらは、既に 文献(Larsenら，J．Am．Chem．Soc.，78，3210，1956)で既知の 方法に続き、塩酸の存在下でのＫＩＯ₃とＫＩとの間の反応によりその場で生成 するＫＩＣｌ₂を使用する、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のヨウ 素化を記載している。この反応は、中性ｐＨで５５〜６０℃の温度で行われ、常 に炭での精製、及びそれに続く酸性化による再沈殿、並びにメタノールによる結 晶化後に、７４％の収率が得られる。 二つの引用文献においては、最終生成物中に痕跡量のモノ−又はジヨード化生 成物が、着色副生成物と共に存在するため、精製が必要とされる。どちらの引用 方法とも、極めて低い出発物質濃度で行われる。 更に最近、５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボ ン酸の調製及び精製、並びに母液からのヨウ素回収に関する幾つかの日本特許出 願（三井東圧工業（株）、ＪＰ−Ａ−３１９７４５１、ＪＰ−Ａ−１２２４２０ ３、ＪＰ−Ａ−１２２４２０２、ＪＰ−Ａ−１２０１００２、ＪＰ−Ａ−１２０ １００３、ＪＰ−Ａ−１０４７７４６、ＪＰ−Ａ−１０４７７４５、ＪＰ−Ａ− １０４７７４４）が公開されている。 最初の特許出願であるＪＰ−Ａ−１０４７７４４は、Schering特許によるヨウ 素化条件下で、より高温（８０〜１００℃）で反応を行い、公表収率９７．７％ が得られる反応収率の改善を記載している。これに続く特許出願ＪＰ−Ａ−３１ ９７４５１に引用された先行技術から推察すると、得られる生成物の純度は十分 でなく、この問題を解決するためにこの出願は、触媒としてＨ₂ＳＯ₄又はＨ₃Ｐ Ｏ₄の存在下にＩＣｌで５−アミノイソフタル酸を処理することによる上記化合 物の調製法を記載している。 この酸触媒は、酸に対して０．１〜２０モル％、好適には１〜１０％の量で添 加される。酸の濃度は、１．０〜１５重量％、好適には２．０〜 １０重量％である。一塩化ヨウ素は、前駆体に対して３．０〜４．５モル当量、 好適には３．０〜３．９モル当量使用される。この反応は、好適には５０〜１０ ０℃で１〜５時間行われる。最終生成物は、高純度（９９．５％）及び高収率（ ９８．１％）で得られる。 上記出願が克服する課題は、生成物へのモノ−又はジ−ヨード化中間体の混入 である。この目標は、硫酸又はリン酸による触媒作用により、及びＩＣｌの溶媒 として塩酸を使用しないことによって達成される。この特許出願は、先行文献に 言及され、この出願に記載の条件下で得られた生成物中に存在する、着色不純物 の形成を回避する方法は何ら示唆していない。 両出願の実験の項においては、先行技術文献に比較すれば基質の濃度は上昇し たが、工業的生産性を考慮したならば未だ低い。 これら全ての文献において、出発生成物は、解離していない形の単離５−アミ ノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸である。 本発明の方法は、中性又は塩基性環境中での５−ニトロ−１，３−ベンゼンジ カルボン酸の接触水素化により誘導された、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカ ルボン酸ナトリウム塩を、前もってＨＣｌ及びＨ₂ＳＯ₄を添加しておいて、ＨＣ ｌ中のＩＣｌの溶液により、直接ヨウ素化反応を行うことを特徴とする。 本発明の方法が行う特に好ましいヨウ素化条件は、以下のとおりである： − ＨＣｌ及びＨ₂ＳＯ₄に由来する全酸の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼ ンジカルボン酸のモル数に対する比は、２．５：１〜３．５：１の範囲であり； − ＨＣｌの当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル 数に対する比は、０：１〜２：１、好ましくは０．５：１〜１．５：１の範囲で あり； − Ｈ₂ＳＯ₄の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に 対する比は、０．５：１〜３．５：１の範囲、好ましくは２．０：１であり； − ＩＣｌと５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル比は、３．０： １〜３．５：１であり； − ＨＣｌ中のＩＣｌ溶液における、ＨＣｌのＩＣｌに対するモル比は、０．４ ：１〜１．２：１の範囲であり； − ヨウ素化の温度は、７５〜１１０℃、好ましくは７０〜９５℃の範囲である 。 前述した量の酸の存在のため、更に精製することなしに、暗色の化合物を含ま ず非常に良好な収率及び高純度の、白色（水和物）又は黄色（無水物）の結晶と しての目的生成物を得ることが初めて可能になった。 前述した量の硫酸の存在による、工業的な生産性に極めて重要なその他の注目 すべき利点は、硫酸を用いない通常の標準的条件よりも高濃度の基質条件下でヨ ウ素化を実施して、同じ収率を得られることである。 実験の項では、硫酸の添加なしに３当量の塩酸を添加した例、及び硫酸のみを 添加した例が示される。第１の場合には、決定的に低い収率が得られ、一方第２ の場合には収率は十分であるが、最終生成物は暗褐色を帯びており、したがって 続いて精製が必要になる。 以下の本発明の例は、説明のためのものであり、本発明の範囲を何ら限定する ものではない。 例１ ５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸 Ａ）５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸 ５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸（市販されている製品）３２５ｇ を、水２．８リットルを含む反応器中に充填した。これを６０〜７０℃に加熱し て、３０％ＮａＯＨ４１０ｇの添加により出発生成物を溶解した。次に炭１０ｇ を添加し；このスラリーを濾過して、フィルターを水２００mlで洗浄した。 次にＰｄ／Ｃ５％（市販の製品）８ｇを充填して、窒素約０．０１ｍ³で調整 した。３０kPaの圧力下に水素０．１ｍ³を添加した。温度が自然に５０℃に達し たら、冷却によりこの温度を維持した。水素の消費の停止後、溶液を圧力下で１ 時間維持して、次に窒素０．０２ｍ³で洗浄することにより残りの水素を除去し た。この懸濁液を濾過して、フィルターを水１００m1で洗浄し、５−アミノ−１ ，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩を含有する溶液約３．８５kgを得た。 Ｂ）５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸 水２．７５リットルを充填した反応器に、ＨＣｌ（３４％、ｗ／ｗ）０．０８ kg、前反応で得た５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩の溶 液３．８５kg及びＨ₂ＳＯ₄（１：１水溶液）３７５ｇを順に添加した。内容物を ７０℃に加熱し、３時間かけてＨＣｌ中のＩＣｌ の溶液（ヨウ素４４．５％、モル比＝ＩＣｌ：ＨＣｌ＝１：１）（市販されてい る製品）１．３５kgを添加した。添加終了後、溶液を９０℃に加熱して、この温 度を６時間維持した。次に内容物を６０℃に冷却して、別の反応器に移し、ここ で３０℃に冷却した。このスラリーを、撹拌下で重亜硫酸ナトリウム４５ｇを添 加することにより脱色し、次に遠心分離して、生成物を水０．３kgで洗浄し、こ うして湿潤した目的生成物９３５ｇを得た。乾燥後、目的生成物８３０ｇを得た 。 ２工程の全収率（無水生成物に基づく）：９５．０％ 水含量：２％ 電位差測定法：９９．３％¹ Ｈ−ＮＭＲ、¹³Ｃ−ＮＭＲ、赤外吸収及び質量スペクトルは構造に一致した。 例２ ＨＣｌ ３当量の存在下での５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベ ンゼンジカルボン酸調製の比較実施例 例１に記載された方法により、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナ トリウム塩溶液３．８５kgを、ＨＣｌ（３４％、ｗ／ｗ）０．４８kgの存在下で ＩＣｌと反応させた。 無水生成物に基づく２工程の全収率：８２．０％ 化学的−物理的性状は、前述のものと一致した。 例３ Ｈ₂ＳＯ₄３当量の存在下での５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベ ンゼンジカルボン酸調製の比較実施例 例１に記載された方法により、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナ トリウム塩溶液３．８５kgを、Ｈ₂ＳＯ₄（１：１水溶液）４５０ ｇの存在下でＩＣｌと反応させた。 無水生成物に基づく２工程の全収率：９１．０％ 化学的−物理的性状は、前述のものと一致したが、この生成物は、暗褐色を帯 びていた。 例４ 比較例：３倍にスケールアップした、ＪＰ−Ａ−３１９７４５１の実施例１に記 載の方法による５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカル ボン酸の調製 スターラーを取付けたおおい付きの反応器に、５−アミノ−１，３−ベンゼン ジカルボン酸（水含量５％、力価９５％、０．３molに等しい）５７．２ｇ、水 １，４４０ｇ、硫酸１．４７ｇを充填した。これを７０℃に加熱して、１時間で ３５％ＨＣｌ中の５０重量％−ＩＣｌ溶液３０６．９ｇ（０．９４５mol）を滴 下した。７０℃で４時間撹拌下に維持して反応を終了させた。これを１０℃に冷 却し、沈殿物を濾過して減圧下に濃縮した。水０．８％（ｗ／ｗ）及び不完全な ヨウ素化に由来する不純物１％を含有する、５−アミノ−２，４，６−トリヨー ド−１，３−ベンゼンジカルボン酸により形成される褐色を帯びた結晶性固体１ ４４ｇ（８６％）を得た。 例５ 比較例：５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸 を単離しない、ＪＰ−Ａ−３１９７４５１の実施例１に記載の方法による５−ア ミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸の調製 単離された５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸の代わりに、水素化の 最後に得られた５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリ ウム塩を含有する溶液の当量（５８０ｇ）を充填して、例４の方法を繰り返した 。反応終了後、黒い懸濁液を得て、これから濾過により、恐らく酸化により不純 物が多く混入した５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカ ルボン酸により形成される黒い固体適量（７０ｇ）を得た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ 7419−4Ｈ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， (72)発明者 ガグナ，マッシモ イタリア国、イ−24030 モッツォ、ヴィ ア・カピタニ・ディ・モッツォ、12／16

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の工程： ａ）５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸を、中性又は塩基性環境中で接 触水素化して、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩の水溶 液を得る工程； ｂ）工程ａ）で得られる５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム 塩溶液を更に精製することなくＨＣｌ中のＩＣｌの溶液で直接ヨウ素化する工程 であって、ここで、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩溶 液に前もってＨＣｌ及びＨ₂ＳＯ₄を添加しておく工程 を含むことを特徴とする、５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベン ゼンジカルボン酸の製造方法。 ２．ＨＣｌ及びＨ₂ＳＯ₄により与えられる酸の全当量の、５−ニトロ−１，３− ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比が、２．５：１〜３．５：１の範囲で ある、請求項１記載の方法。 ３．Ｈ₂ＳＯ₄の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に 対する比が、０．５：１〜３．５：１の範囲である、請求項２記載の方法。 ４．Ｈ₂ＳＯ₄の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に 対する比が、２．０：１である、請求項３記載の方法。 ５．ＩＣｌの、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比 が、３．０：１〜３．５：１の範囲である、請求項１記載の方法。 ６．ＩＣｌのＩＣｌ溶液中の、ＨＣｌのＩＣｌに対するモル比が、０．４：１〜 １．２：１の範囲である、請求項１記載の方法。 ７．工程ｂ）の温度が、７５〜１１０℃、好ましくは７０〜９５℃の範囲である 、請求項１記載の方法。