JPS5822103B2 - ジニトロアニリン類を精製する方法 - Google Patents

ジニトロアニリン類を精製する方法

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JPS5822103B2
JPS5822103B2 JP53108035A JP10803578A JPS5822103B2 JP S5822103 B2 JPS5822103 B2 JP S5822103B2 JP 53108035 A JP53108035 A JP 53108035A JP 10803578 A JP10803578 A JP 10803578A JP S5822103 B2 JPS5822103 B2 JP S5822103B2
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amines
ppm
dinitroanilines
trifluralin
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キヤスリーン・ローズ・ボグラー
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Eli Lilly and Co
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    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
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    • C07C209/84Purification
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    • C07C2602/02Systems containing two condensed rings the rings having only two atoms in common
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジニトロアニリン類を精製する方法、更に詳し
くは農薬、特に除草剤として有用なジニトロアニリン誘
導体中に不純物として含有するニトロンアミン類を除去
するためのジニトロアニリン類の新規精製方法に関する
本発明はジニトロアニリン類中に含まれるニトロンアミ
ン類不純物の濃度を減少させる精製法を提供するもので
ある。
脂肪族N−ニトロンアミン類の化学はラジアンケミカル
・レビューズ(Ru5sian Chem icalR
eviews ) 40巻(1)34〜50頁1971
年(英文)に一般的に総説されている。
塩化チオニルを用いて6種のニトロンアミン類を脱ニト
ロソ化する方法がAnal、 Lett 、第6巻(4
)369〜72(1973年)論説(Chem−Abs
t、第79巻13291b参照〕に報告されている(こ
の方法は本発明の技術的範囲内に包含されない。
)。西ドイツ国特許公開第2035796号公報ニ、゛
活性を有する・・ロゲン化(置換)有機化合物で異項環
化合物上のニトロン基を置換する方法が開示されている
(ケミカル・アブストラクツ(Chem−Abst−(
第76巻126964e参照)。
また西ドイツ国特許第482795号K、・三塩化チタ
ンで脱二トロフ化する方法が開示されている(ケミカル
・アブストラクノ第24巻378参照)。
ジニトロアニリン類に層する化合物は多くの市販除草剤
を包含する。
最近、熱エネルギー分析器(Thermal ener
gy analyzer (TEA)として知られる新
規分析機器が開発された(ジャーナル・オブ・りo’v
トグラフイ(J ournal of Chroma
−to graphy ) 107巻351頁(197
5年)およびその引用文献;およびN−ニトロソ・コン
バウンス・イン・ジ・エンバイロンメン)((NN 1
troso CompounJsin the Env
ironmetnt):IARC,サイエンティフィツ
ク・パブリケーション(リヨ:y (Lyon )在、
I n terna tiona lAgency f
or Re5earch on Cancer刊°5c
ien−tific Publication )#
9 (1974年)第40頁参照)。
TEAは特にニトロン(−NO)基の分析に用いられ、
従来の分析方法より非常に低い濃度(すなわち0.O2
ppm濃度)のニトロン基ヲ検出できる。
種々のジニトロアニリン類をTEAで分析することによ
り1ある種のジニトロア= IJシン類微量のニトロン
アミン類を含有することが明らかとなった。
特定のニトロソアミン類は動物に対し発癌性を有するこ
とが明らかにされている。
それ放電ジニトロアニリン類からニトロソアミン類不純
物を除去することが望ましい。
本発明はジニトロアニリン類中に存在するニトロンアミ
ン類不純物の含有量を減少させて、人間および家畜がニ
トロンアミン類の潜在的危険にさらされる機会を減少さ
せる方法を提供するものである。
本発明は(1)ニトロソアミン類不純物を含有する式。
〔式中R1はH,C1〜C5アルキルまたはモノハロゲ
ン(C1〜c5)アルキル:R2ハC1〜C,アルキル
為C2〜C,アルケニルまたはモノハロゲン(C,〜C
5)フルキル;R3+−!、Hj”ロゲ7 ”i C1
〜C3アルキルまたはアミノ;R4はC□〜qアルキル
またはトリフルオロメチルを表わす〕で示されるジニト
ロアニリン類を、(a)液相r:+3.(b)ニトロソ
アミン類不純物の濃度が減少するまで三塩化リン(PC
l3 )、五塩化リン(PCl5 )、三臭化リン(P
Bra)、三塩化ホスホリル(POCl2 )、二塩化
硫黄(SC4)、塩化チオニル(SOC4)、塩化スル
フリル (SO2Cl2 )、臭化チオ−=ル(SOBr2
)および四塩化チタン(T i C4)からなる群から
選ばれた試薬と接触させた後、(2)ジニトロアニリン
類を回収することから成るジニトロアニリン類の精製法
に指向されるものである。
本発明の精製法で精製できる代表的なジニトロアニリン
類の化学名(および使用されているものがあればその一
般名)を以Fに例示する:(1)4−トリフルオロメチ
ル−2,6−シニトローN、N−ジーn−プロピルアニ
リン(トリフルラリン(trifluralin )
: (2) 4−インプロピ/l/−2,6−シニトロ
ーN、N−ジーn−プロピルアニリン(インプロパリン
(1sopropalin ) ) ; (3) 4−
トリフルオロメチル−2,6−シニトローN −n −
フチルーN−エチルアニリン(ベネフイン(be −n
efin ) ; (4) 4− トリフルオロメチル
−2,6−ジニトロ−N−エチル−N−メタリルアニリ
ン(エタルフルラリン(ethalfluralin
) ) : (5)4(er t−ブチ/1/−2,6
−シニトローN−5ee−ブチルアニリン(プトラリン
(butralin ) ) ;(6)3.4−ジメチ
ル−2,6−シニトローN−(1−エチルプロピル)ア
ニリン(テンジメタリン(ten imethalin
) ): (7) 4− トリフルオロメチル2,6
−ジニトロ−N−プロピル−N−(2−クロロエチル)
アニリン(フルフロラリン(fluchloralin
) ) ; (8) 4− トリフルオロメチル−2
,6−ジニトロ−N−プロピル−N−(シクロプロピル
メチル)アニリン(プロスルフリン(proflura
lin ) ) ; (9) 4 )リフルオロメチ
ル−2,6−シニトロー3−アミノ−N、N−ジエチル
アニリン(ジニトラミン(dinitramine )
)。
(10)4−)リフルオロメチル−2,6−シニトロー
3−クロa−N、N−ジエチルアニリン(シトラミン(
ditramine ) 製造のための中間体);(
11)4−メチル−2,6−シニトローN、N−ビス(
2−クロロエチル)アニリン;(12)4−スルファモ
イル−2,6−シニトローN、 Nジーn−プロピルア
ニリン(オリザリン(’oryza −1in));(
13)4−(メチルスルホニシト26−ジニトa−N、
N−ジーn−プロピルアニリンにトラリン(n1tra
lin ) )。
本発明において好ましく精製されるジニトロアニリン類
はトリフルラリン、インプロパリン、ベネフインおよび
エタルスルラリンである。
一般に・ジニトロアニリン類、たとえばトリフルラリン
は次の反応経路で製造される。
−−−ニトロ化反応で副生じて残留する少量の窒素
酸化物がアミノ化反応におけるアミンの一部を反応して
少量のニトロソアミン不純物を生成し、これが最終のジ
ニトロアニリン生成物中に現われることがあると考えら
れる。
このような理由により、生成物中に現われることもある
ニトロンアミン不純物は、アミノ化に用いられたアルキ
ルアミンのニトロソ誘導体であると推察される。
しかし、極微量の他のニトロンアミン類が生成すること
もあると推測される。
二l−oンアミン類の副生原因およびその種類を問わず
これを除去するのが望ましく、本発明の方法はこの目的
を満足させるものである。
本発明の精製法における反応機構は確実には解明されて
はいないが)ニトロンアミン類がニトロソアミノ基を含
まない物質に変換して脱ニトロン化されることが知られ
ている。
本発明方法によれば、最初のニトロンアミン不純物含量
にかかわりなく、ニトロソアミン濃度を実質的に減少さ
せ、多くの場合にニトロソアミン濃度を10ppm以■
に減少させることができる。
本発明の精製処理は液相中で行なう。
ジニトロアニリン類の融点が低い(たとえば140℃以
■)場合に、ニトロンアミン類含有ジニトロアニリン類
をその融点またはそれより高い温度で加熱して処理する
のが好ましい、トリフルラリンは54〜55°C,ベネ
フインは65〜66°C,エタルスルラリンは57〜5
9℃の融点を有する。
インプロパリンはその融点が約30°Cであるが、それ
に含まれる少量の不純物のために一般に室温で液状であ
る。
加うるに、〜ニトロンアミン類含有ジニトロア=リン類
を各様に溶解することにより、これを液相にすることが
できる。
適当な溶媒として芳香族溶媒(たとえばベンゼン、トル
エンなど)、ノ・ロゲン化脂肪族炭化水素(たとえばク
ロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素)を例示するこ
とができる。
反応試薬の使用量はこれが最初の二)oソアミン含量を
減少させるのに充分量である限り、厳密に規定しなくて
もよい。
一般にジニトロアニリン類ioo、y当り試料0.1〜
2.0gで充分である。
本発明の脱ニトロン化反応は広範囲の温度(たとえば室
温ないし140℃)で進行させることができる。
好都合に処理しようとするならば、処理すべきジニトロ
アニリン類の融点を越える温度で行なうのがよい。
トリフルラリン、インプロパリン、ベネフインおよびエ
タルスルラリンを好都合に処理しようとするとき、処理
温度は70〜90℃で良好な結果を得ることができる。
反応は常圧または加圧丁に進行せしめるのがよい。
本発明方法における反応速度はニトロンアミン不純物の
濃度、反応温度、試薬の種類、試薬の添加速度、その他
の因子により異なる。
水の存在は有害である。
脱−トロンアミン反応過程をガスクロマトグラフィーま
たは熱エネルギー分析(TEA)法により監視するのが
よい、一般に脱ニトロン化は1時間またはそれ以■で終
了する。
反応時間を検討したところ、初期に脱ニドoソアミン量
が低Fし、その後の反応が経過してニトロンアミン量が
僅かに増加することがある。
これは(1)ジニトロアニリン類および(2)脱ニトロ
ソ化生成物を反応条件Fにさらすことにより、更にニト
ロンアミンを生成させる可能性があることによるものと
考えられる。
それ故反応時間を短かくすることが好ましい。
上記処理を行なった後、好ましくは中和処理し、精製さ
れたジニトロアニリン類を単離して精製処理を完結する
次に実施例を挙げ本発明の精製法を更に具体的に説明す
る。
本発明の技術的範囲に包含される方法であって実施例に
記載していない方法は実施例の記載に従って容易に実施
することができる。
実施例中、・ニトロンアミン濃度の決定は特記しない限
り約0.5ppmまでの感度を有するガスクロマトグラ
フィで行う。
検出不能(以下、N、D。と記す)とあるのはニトロソ
アミンが約0.5ppm以Fであることを示す、ヒュー
レソトパノカード(Hew 1ett −packar
d )モデル5711Aガスクロマトグラフを用いたが
、炎イオン化検出器を備えたガスクロマトグラフ装置な
らいずれも使用できる。
カラムは4フイ一ト×1/8インチ(内径)のガラスコ
イルであり、充てん剤には100/120メツシュAW
、DMC8,クロモンープ(Chromosorb )
Gを担体とした3%カーボワックス(Carbowa
x ) 20 Mを用いる。
操作は100°Cで行う。
ニトロソアミンのピークを啓離させた後、カラムを23
0°CK加熱してその温度に約15分間保つ。
ヘリウム流量は60mtZ分である。
標準試料は試料中の予想されるニトロンアミン濃度とほ
ぼ同一の濃度のものを用いる。
標準試料および測定試料を塩化メチレン中で調製する。
TEA分析を行った実施例ではその旨を記載する。
この方法による分析は基本的にはジャーナル・オブ・り
Oマドグラフィ(J ournal of Chrom
−atography ) 109巻271頁(197
5年)に記載された方法と同様の方法で行なった。
本発明に関する趣旨から明らかなように 上記TEA分
析法はニトロンアミン濃度0.O5ppmまで検出する
と考えられる。
以Fに記載する試料のTEA分析でニトロソアミンが検
出されなげれば、N、Dと記す。
実施例 1 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(三塩化リ
ン使用)ニー トリフルラリン10ツトにトロンアミン含量平均値68
ppm)30gを三塩化リン0.5gを混合し、70°
Cに加熱し、混合物を70’Cで1時間攪拌する。
30分攪拌したとき、および1時間攪拌後に試料を取出
してニトロンアミン含量を分析する。
攪拌後、反応混合物を10%炭酸す) IJウム后液2
mlで中和し、各層を分離して水量を等量の塩化メチレ
ンで抽出する。
塩化メチレン抽出物の二)oソアミン類の含量を分析す
る。
ニトロソアミン類の分析結果(濃度(ppm))を次に
示す:攪拌30分後・・・・・・1.2 p p m、
攪拌1時間後・・・・・・N、D、、塩化メチレン抽出
物・・・・・・N、D・ 実施例 2 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(三塩化リ
ン使用)ニー (1) 三塩化リン0.2gのみを用い、(2)1処
理部度を90℃とし、(3)処理時間を30分間とし、
実施例1と同様に処理した。
試料を分析した結果、ニトロンアミン0.9ppmを検
出した。
実施例 3 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(三塩化リ
ン使用)ニー 三塩化リン0.029のみを用い、実施例2と同様に処
理した。
試料を分析した結果、ニトロンアミンは検出されなかっ
た。
実施例 4 トリフルラリンからニトロソアミン類の除去(三塩化リ
ン使用)ニー 処理温度は120℃とし、実施例3と同様に処理した。
試料を分析した結果、ニトロソアミンは検出されなかっ
た。
実施例 5 エタルスルラリンからニトロンアミン類の除去(三塩化
リン使用)二一 エタルスルラリン31にトロソアミン含量平均値6.8
ppm)を90°CK、加熱し、三塩化リン0.2.9
を加え、混合物を90°Cで1時間攪拌する。
1o%炭酸ナトリクム啓液5rrLtを加え、各層を分
離する。
エタルフルラリン層から試料を取り出し、熱エネルギー
分析器で分析した結果、ニトロソアニン5ppmを検出
した。
実施例 6 インプロパリンからニトロンアミン類の除去(三塩化リ
ン使用):− インプロパリンのキシレン醇液50 rrtL にトロ
ンアミン分析値33.5ppmを含むインプロパリン3
5 g含有)をロータリーエバポレータ上、90℃で2
0分間蒸発させる。
三塩化リン0.5mlを加え、混合物を80’Cで30
分間攪拌する。
5係炭酸ナトリウム宕液2ornlを加え、混合物を1
0分間攪拌した後、ロータリーエバポレータ上、100
℃で15分間蒸発させる。
これを分析した結果、ニトロンアミン1.9ppmを検
出した。
実施例 7〜9 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(塩化チオ
ニル使用)ニー 塩化チオニルの使用量、反応温度および反応時間を変え
、F記のとおり3種の処理を行なった。
各反応処理において、塩化チオニルおよび10ツトから
採取したトリフルラリン各3(1にトロソアミン含量分
析平均値68 p p m )を混合し反応温度に加熱
する。
混合物をその温度で所定の時間保持した後、10係炭酸
す) l)ラム啓液2mlで中和する。
各層を分離し、各処理系における最初の反応において有
機層を等量の塩化メチレンで抽出する。
この試料のニトロソアミン含量4労析した結果を第1表
に示す。
実施例 10 エタルスルラリンからニトロンアミン類の除去(塩化チ
オニル使用) エタルスルラリンにトロソアミン含量分析値8.6pp
m)30gを90°Cに加熱し、塩化チオニル0.2g
を加え、混合物を90°Cで1時間攪拌する。
10係炭酸ナトリクム啓液5m、lを加え、各層を分離
する。
有機層を熱エネルギー分析器(TEA)で分析した結果
、ニトロソアミン類0.44ppmを検出した。
実施例 11〜13 トリフルラリンからニトロソアミン類の除去(三臭化リ
ン使用)ニー 最初の処理において、10ツトのトリフルラリンにトロ
ンアミン含量分析平均値68ppm)から30.9を取
り、これを70℃に加熱し、三臭化リン0.!lを加え
る。
混合物を70°Cで30分間保持した後、希炭酸ナトリ
ワム啓液で中和し、各層を分離する。
有機層を分析した結果、ニトロンアミン1.1 p p
mを検出した。
次に反応温度を90°Cとし、三臭化リン0.1gのみ
使用して実質的に上記と同一条件で精製処理を行なった
分析の結果、ニトロソアミン2.3ppmを検出した。
更に反応を120℃とし、三臭化リン0.1Fを使用し
、実質的に上記と同一の条件で精製処理を行ない、試料
を分析した結果、ニトロンアミンは検出されなかった。
実施例 14 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(四塩化チ
タン使用)ニー lロットのトリフルラリンにトロンアミン含量平均値6
8ppm)から試料30gを取り、90℃に加熱して四
塩化チタン0.1rrLtを加える。
混合物を90℃に保持し 完全な精製処理の中途で周期
的に試料を採取してニトロンアミン含量の分析を行なっ
た。
試料採取時における二)oンアミン類の分析結果(濃度
(ppm))を次に示す:15分”= 59 p p
m、 30分・・・・・・16 p p m 。
60分−21p pm、 120分・・= 3.8 p
p m O実施例 15 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(二塩化硫
黄使用)ニー 啓融トリフルラリン10(Bi’に二塩化硫黄0.2g
を加え、混合物を90°Cで1時間攪拌する。
完全に精製する処理の中途で試料を採取し、ニトロソア
ミン含量の分析を行なった。
試料採取時におけるニトロンアミン類の分析結果(濃度
(ppm))を次に示す:O分゛°°・・・50ppm
、30分・・・・・・7.4 p pm、 60分・・
・・・・7.3ppm。
実施例 16〜18 トリフルラリンからニトロソアミン類の除去(三塩化ホ
スホリル使用)ニー 三塩化ホスホリルを使用し、次の3種の処理を行なった
lロットのトリフルラリンにトロソアミン含量平均値6
8ppm)から試料各30.9を取り、所定の反応温度
に加熱し、所定量の三塩化ホスホリルを加え、混合物を
それぞれの反応温度で30分間保持する。
反応混合物を炭酸ナトリウムで中和し、有機層のニトロ
ンアミンを分析した。
反応条件および分析結果を次表に示す。
実施例 19 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(三塩化リ
ン使用、塩素の効果)ニー lロットのトリフルラリンにトロンアミン含量平均値6
8ppm)から試料30.9を取り、これを三塩化リン
0.2gおよび炭酸ナトリウムOOO,05gと混合す
る。
混合物を90℃に加熱し、90°Cで30分間保持した
、10%炭酸す) IJウム醇液2mlで中和し、各層
を分離する。
トリフルラリン層の試料を分析した結果、ニトロソアミ
ン不純物は検出されなかった。
実施例 20 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(三塩化リ
ン使用、処理時間の検討ニー lロットのトリフルラリンにトロンアミン分析平均値6
8ppm)から試料30,9を取り、90℃に加熱し、
三塩化リン0.03m、/、に加える。
混合物を90℃で2時間保持し、この間周期的に試料を
取出し、てニトロソアミン濃度(ppm)を分析した。
その結果を次に示す215分・・・・・・6.6ppm
、30分・”< 1 p p rn t 60分・曲−
4,9ppm、120分・・・・・・8.5ppr10
実施例 21 トリフルラリンからニトロンアミン類ノ除去(塩化スル
フリル使用)ニー トリフルラリンにトロソアミン含量分析値36ppm)
3ogを120℃に加熱し、塩化スルフリル0.5m4
を加える。
混合物を120℃で1時間保持する。
この間、30分および1時間経過したとき試料を取り、
各試料を水10rrLtで洗浄し、ロータリーエバポレ
ータ上 60℃で15分間乾燥し、−トロソアミン含量
(濃度(ppm))を分析した。
その結果を次に示す=30分・・・・・−4ppm・
1時間゛−°2 p pmつ 実施例 22 トリフルラリンからニトロンアミン類の除去(五塩化リ
ン使用)ニー 実施例 21の処理における塩化スルフリルの代りに五
塩化リン0.5gを用い、同様に処理し、二)oンアミ
ン含量(濃度(ppm))を分析した結果を次に示す。
30分・・・・・・8ppm、1時間4ppm。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 二)oソアミン類不純物を含有する式:%式% 〔式中、R1はH,C1〜C5アルキルまたはモノハロ
    ゲン(C1〜C5)アルキル;R2はC1〜C5アルキ
    ル、C2〜C5アルケニルまたはモノハロゲン(C,−
    C6)アルキル;R3ハH,ハロゲン、01〜C3アル
    キルまたはアミノ;R4はC−1〜C5アルキルまたは
    トリフルオロメチルを表わす〕 で示されるジニトロアニリン類を、(、)液相中、(2
    )ニトロンアミン類不陣物の濃度が減少するまでPCl
    3 、PCl5 、PBr3.POCl3゜5C12,
    5OC12,5O2C12,5OBr2およびTiCl
    4からなる群から選ばれた試薬と接触させ、(2)ジニ
    トロアニリン類を回収することを特徴とするジニトロア
    ニリン類を精製する方法。
JP53108035A 1977-09-02 1978-09-02 ジニトロアニリン類を精製する方法 Expired JPS5822103B2 (ja)

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