ITMI20101361A1 - Procedimento per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo - Google Patents

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Description

Descrizione
“Procedimento per la preparazione di 2,5-diaminotoluoloâ€
La presente invenzione riguarda un procedimento per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo mediante idrogenazione catalitica in un solvente aprotico-non polare oppure in una miscela di due o più solventi aprotici-non polari con idrogeno in presenza di un catalizzatore e di una miscela di due o più catalizzatori. La presente invenzione riguarda inoltre 2,5-diaminotoluolo cristallino con caratteristica modifica cristallina. Questo si distingue in confronto alle forme di presentazioni usuali tradizionali nell’industria per la sua estesa insensibilità all’ossidazione da parte della luce.
2,5-diaminotoluolo di formula (I)
(I)
trova impiego prevalentemente in coloranti ossidativi per i capelli nel campo dell’industria cosmetica.
2,5-diaminotoluolo che può essere ottenuto in commercio e tuttavia una materia prima molto sensibile aN’ossidazione. L’elevata sensibilità all’ossidazione del 2,5-diaminotoluolo che può essere ottenuto in commercio oppone notevoli esigenze riguardo alla sua utilizzazione e conservazione e limitano notevolmente così le possibilità deH’utilizzo del 2,5-diaminotoluolo in forma della base libera. In conseguenza di ciò, sono state intraprese numerose prove per la stabilizzazione 2,5-diaminotoluolo con lo scopo di migliorare la sua utilizzazione e la sua conservabilità.
La forma stabilizzata oggigiorno più diffusa del 2,5-diaminotoluolo à ̈ l’addotto 1:1 con acido solforico corrispondente alla formula (II):
H,SO,
NH.
Nell’addotto con acido solforico, i gruppi aminici del 2,5-diaminotoluolo vengono protonati, per cui il 2,5-diaminotoluolo à ̈ protetto sufficientemente contro ossidazione da parte della luce ed à ̈ innalzata la stabilità alla conservazione. L’addotto non si altera particolarmente anche durante un più lungo periodo di tempo, purché sia conservato al freddo e all'asciutto.
La manipolazione facilitata come pure la migliorata conservabilità dell’addotto del 2,5-diaminotoluolo con acido solforico, comportano corrispondentemente per la pratica per prima cosa notevoli vantaggi in confronto all’impiego del 2,5-diaminotoluolo in forma della base libera.
Se tuttavia si utilizza l’addotto del 2,5-diaminotoluolo con acido solforico insieme con altri componenti per la formulazione di un colorante per capelli, allora nella pratica, il carico di sale da attribuire all’acido solforico legato nell’addotto risulta frequentemente di notevole svantaggio, in particolare quando le formulazioni di coloranti per capelli contengono anche altri sali, per esempio costituiti dai componenti che sviluppano o fissano i colori. In casi particolarmente sfavorevoli, tali formulazioni possono diventare instabili e disfarsi durante la conservazione, in particolare a temperature elevate, e quindi divenire inutilizzabili. Questo procedimento compare in particolare in formulazioni con toni di colore da mediamente bruni a neri, che richiedono più elevate proporzioni di sostanze coloranti in confronto ad altre formulazioni.
In tali casi sfavorevoli, produttori di coloranti per capelli ripiegano spesso sull’uso del 2,5-diaminotoluolo in forma della sua base libera (I). La base libera può essere ottenuta in commercio come prodotto fuso solidificato in una confezione metallica oppure come soluzione acquosa stabilizzata con un contenuto di circa 25-50%. L’utilizzazione di 2,5-diaminotoluolo libero che può essere ottenuto corrispondentemente in commercio, pone però in entrambi i casi notevoli esigenze tecniche.
Così in quei casi in cui deve essere utilizzata la base amorfa per la sua estrazione le confezioni metalliche citate debbono per esempio essere riscaldate per prima cosa al disopra del punto di fusione della base libera di 64°C. Allo stato caldo la base libera à ̈ però particolarmente sensibile all’aria, cosicché l’estrazione deve essere condotta fondamentalmente in condizioni inerti. Inoltre, c’à ̈ il pericolo che per contatto della base libera riscaldata con parti degli impianti produttivi, le cui temperature sono al disotto della temperatura di fusione della base libera, possa avvenire rapidamente la solidificazione della base libera, ciò che in casi sfavorevoli può portare nuovamente all’otturazione per esempio di condutture degli impianti di produzione.
Se un produttore non dispone di un’adatta installazione in particolare per l’estrazione del fuso della base libera, allora il mercato gli offre come alternativa soluzioni acquose di 2,5-diaminotoluolo. Utilizzando tali soluzioni acquose, possono però formarsi nei coperchi e nelle pareti interne dei recipienti utilizzati per l’utilizzazione delle soluzioni residui di queste soluzioni acquose e 2,5-diaminotoluolo, che per contatto con tracce di ossigeno nell’aria provenienti dallo spazio occupato dal gas divengono sempre più scuri e così nuovamente possono contaminare completamente le soluzioni acquose utilizzate della base libera. Le soluzione acquose utilizzate divengono in questo modo sempre più scure ciò che agisce di regola negativamente sul colore delle formulazioni coloranti. Così, per esempio nel brevetto giapponese JP2000007622 à ̈ descritta l’altissima sensibilità all’ossidazione delle soluzioni come pure si richiama l’attenzione a reazioni di composizione accelerate appena le soluzioni sono ossidate. Visualmente, ciò può essere stabilito dalla colorazione scura delle soluzioni, con il progredire dell’ossidazione può inoltre essere osservata la formazione di precipitati tipo catrame. I processi ossidativi descritti possono essere repressi sufficientemente soltanto a partire da un contenuto di ossigeno sotto 10 ppm. Inoltre le soluzioni debbono essere tenute al freddo e protette dalla luce.
Esiste quindi attualmente una necessità nell’approntamento di 2,5-diaminotoluolo libero in una forma che si caratterizza in particolari per un’utilizzabilità e conservabilità semplificata in confronto a forme di presentazione usuali.
Metodi di approntamento 2,5-diaminotoluolo e suoi addutti sono ben noti. Come materie prime possono essere utilizzate per esempio sostanze coloranti azoiche, che per scissione dei gruppi azoici formano 2,5-diaminotoluolo come pure una amina di scissione, che poi deve essere tuttavia separata nei seguenti stadi di purificazione. In alternativa alla scissione di gruppi azoici, può anche essere trasformato in 2,5-diaminotoluolo per riduzione anche 2-amino-nitrotoluolo.
2,5-diaminotoluolo fu descritto per la prima volta nel 1877 da R. Nietzki (R. Nietzki, Chemische Berichte 10, 662 (1877)). La sua preparazione avvenne mediante scissione di o-amidoazotoluolo con stagno/acido cloridrico in o-toluidina e 2,5-diaminotoluolo. La lavorazione del prodotto avvenne mediante neutralizzazione della miscela di reazione, estrazione delle due basi formate con etere, distillazione frazionata come pure cristallizzazione del 2,5-diaminotoluolo solidificato. Particolarità come le quantità della miscela, concentrazione, rese e purezze non sono state citate. Come prodotto R. Nietzki ottenne “tavolette raggruppate a forma di rosette". Se con ciò R. Nietzki potà ̈ isolare il 2,5-diaminotoluolo effettivamente in forma cristallina, in particolare in forma unitariamente cristallina priva di zone amorfe, non si può desumere dalla sua divulgazione a causa della mancanza di una corrispondente dimostrazione.
Nel passato più prossimo, si à ̈ occupato un gruppo di lavoro indiano attorno a D. Chane Gowda in numerose pubblicazioni delle possibilità di riduzione di composti azoici che possono essere suddivisi in due tematiche: da una parte si tratta di metodi che utilizzano metalli come magnesio o zinco. Come esempi si citano qui scissioni di composti azoici mediante magnesio/formiato di ammonio (Abiraj, K.; Gowda, Shankare; Gowda, D. Channe, Journal of Chemical Research, Synopses, (5), 299-300; 2003) come pure scissione di composti azoici mediante zinco/cloruro di ammonio in metanolo (M. B. Sridhara; G.R. Srinivasa; D. Channe Gowda, Synthetic Communications 34 (8), 1441 (2004). D’altra parte, sono state riportate possibilità di riduzione dei composti azoici mediante reazioni transfer con idrogeno in nichel con formiate di ammonio (D. Channe Gowda et al., Indian Journal of Chemistry, Section B: Organic Chemistry Including Medicinal Chemistry, 42B(7), 1774-1776; 2003) come pure con formiate delle idrazine come fonte di idrogeno (H. S. Prasad; Shankare Gowda; D. Channe Gowda, Synthetic Communications, 34(1), 1-10, 2004).
Nel quadro di questi metodi 2,5-diaminotoluolo, non fu isolato però come base libera ma come benzoil-derivato.
Svantaggioso nelle sintesi note finora dallo stato della tecnica à ̈ inoltre il fatto che la lavorazione del 2,5-diaminotoluolo ottenuto à ̈ dispendiosa e i metodi descritti non sono anche perciò adatti per la produzione della fase libera in scala industriale. In particolare, la rimozione senza lasciare residui di nichel come pure di altri metalli dei loro sali, sali aggiunti, reagenti come idrazina libera o loro addutti e dell’amina di scissione, che sono stati utilizzati precedentemente per la diazotazione, si dimostra eccezionalmente dispendiosa in quanto la qualità del 2,5-diaminotoluolo ottenuto deve soddisfare criteri per l’impiego in cosmetici.
La rimozione deH’amina di scissione può essere in effetti aggirata, passando dalla riduzione di composti azoici alla riduzione di nitroderivati aromatici, come per esempio à ̈ stato descritto nel 2003 da Hari Sankar Kakati e Dibakar Chandra Deka (Indian Journal of Chemical Technology, 10(1), 60-62, 2003). La reazione di transfer con idrogeno con idrato di idrazina con catalizzatore di nichel a 150°C dava 2,5-diaminotoluolo con una resa del 42%. Ugualmente, in un catalizzatore di nichel K. Bhaumik et al. effettuarono la riduzione in presenza di cloruro di ammonio in acqua (K. Bhaumik e K. G. Akamanchi, Canadian Journal of Chemistry, 81(3), 197-198 (2003)).
Tuttavia, anche in questi casi anche estrazione della base come pure la trasformazione della base estratta nel cloridrato, seguite dalla rinnovata liberazione della base svolgevano un ruolo centrale, per ottenere infine rese fino all’86%. Le quantità di solventi necessari sono in questo caso notevoli cosicché questi metodi non sono adatti per la produzione su basi ecologiche ed economiche. Infine, nei processi citati, in cui fu utilizzato prevalentemente come catalizzatore di nichel Raney, si deve escludere che tracce di nichel come anche di residui di idrazina debbano arrivare nel prodotto finale, perché la qualità del 2,5-diaminotoluolo da ottenere deve soddisfare criteri per l’impiego in cosmetici.
Si ha quindi oggigiorno la necessità di approntare un metodo per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo libero in una forma che si caratterizzi in particolare per un’utilizzabilità e conservabilità semplificate in confronto a forme di presentazioni usuali, che si adatta anche da punti di vista ecologici ed economici per scopo industriale. Si ha oggigiorno in particolare la necessità di una approntamento e di un metodo per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo libero, che sia utilizzabile anche su scala industriale.
La presente invenzione ha lo scopo di approntare un procedimento per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo, che non presenti o presenti solo in forma attenuata gli svantaggi citati in questo testo. Scopo della presente invenzione à ̈ quindi l’approntamento di un procedimento per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo, utilizzabile in particolare in cosmetici in una forma caratterizzata da un’utilizzabilità e conservabilità semplificate in confronto a forme di presentazione usuali. Scopo della presente invenzione à ̈ inoltre l’approntamento di un procedimento di preparazione di 2,5-diaminotoluolo utilizzabile in cosmetici, che sia utilizzabile tanto dai punti di vista economici come anche ecologici in scala industriale. Da questo punto di vista era particolare scopo della presente invenzione un procedimento per la preparazione di 2,5diaminotoluolo utilizzabile in particolare in cosmetici senza portarsi dietro residui metallici di diversi stati di ossidazione, di catalizzatori, di idrazine come pure di carichi di sali.
Gli scopi sono raggiunti secondo l'invenzione da un procedimento per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo, caratterizzato dal fatto che 2-metil-4-nitroanilina à ̈ idrogenata in un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due o più solventi aprotici-non polari con idrogeno in presenza di un catalizzatore o di una miscela di due o più catalizzatori, con formazione di una soluzione contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due o più solventi aprotici-non polari.
Una idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina nel senso del presente testo avviene finché la 2-metil-4-nitroanilina assorbe idrogeno in un solvente aprotico-non polare oppure à ̈ una miscela di due o più solventi aprotici-non polari.
Una caratteristica del presente procedimento à ̈ la conduzione dell'idrogenazione in un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due o più solventi aprotici-non polari. Così, i solventi aprotici-non polari o le miscele di due o più solventi aprotici-non polari si caratterizzano regolarmente per il fatto che essi possono essere utilizzati tanto per l’idrogenazione secondo l’invenzione come anche per la cristallizzazione del 2,5-diaminotoluolo formato. I solventi aprotici-non polari o miscele di due o più solventi aprotici-non polari descritti appresso sono caratterizzati inoltre regolarmente dal fatto che essi formano azeotropi con l’acqua, ciò che può essere utilizzato dopo l'idrogenazione per l’essiccamento della soluzione contenente 2,5-diaminotoluolo ed un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due o più solventi aprotici-non polari e quindi à ̈ di grande vantaggio preparativo. I solventi aprotici-non polari descritti appresso e le miscele di due o più solventi aprotici-non polari descritte appresso sono distinti dall’esperto corrispondentemente alle sue conoscenze tecniche generali da solventi aprotici-non polari e miscele di due o più solventi aprotici-non polari come pure da solventi protici e miscele di due o più solventi pratici .
Solventi aprotici-non polari secondo l’invenzione sono noti all’esperto. Un solvente aprotico-non polare adatto secondo l’invenzione nel senso di questo testo si distingue in particolare per la sua costante dielettrica relativa εΓ.
Nel quadro di questo testo la costante dielettrica relativa εΓnel modo noto all’esperto à ̈ definita come rapporto della costante dielettrica ε e della costante di campo elettrico del vuoto εο: Nella letteratura la costante dielettrica relativa à ̈ chiamata alternativamente costante di permittività e la costante dielettrica ε à ̈ indicata alternativa come costante di permittività. Solventi aprotici-non polari adatti fondamentalmente secondo l’invenzione sono solventi aprotici-non polari, la cui costante dielettrica relativa misurata ad una temperatura di 20°C e una frequenza di 100 kHzE<20°c/100kHz>presenta un valore < 8, per esempio 7 o < 7 oppure < 6,5 oppure < 6,1 e > 1, per esempio > 2 oppure > 2,3. Corrispondenti costanti dielettriche relative di solventi l’esperto le può desumere per esempio da relative tabelle.
Secondo l’invenzione, per la conduzione dell’idrogenazione à ̈ adatto fondamentalmente ogni solvente aprotico-non polare, purché il risultato secondo l’invenzione possa essere ottenuto. È tuttavia previsto, anche secondo l’invenzione di condurre l’idrogenazione utilizzando una miscela di due o più solventi aprotici-non polari. Corrispondentemente, à ̈ fondamentalmente adatta secondo l’invenzione qualsiasi miscela di due o più solventi aprotici-non polari, purché possa essere ottenuto il risultato secondo l’invenzione.
Così, per esempio, l’idrogenazione secondo l’invenzione può essere condotta se il solvente aprotico-non polare o la miscela di due o più solventi aprotici-non polari presenta una costante dielettrica relativaE<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1.
Se l’idrogenazione à ̈ condotta utilizzando solo un solvente aprotico-non polare, allora à ̈ previsto per esempio secondo l’invenzione di utilizzare come solvente aprotico-non polare quello con una costante dielettrica relativaEr<2>°<oc/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 5,9 o nell’intervallo da 2,3 a 5,7 o nell’intervallo da 2,3 a 5,5 o nell’intervallo da 2,3 a 5,3 o nell’intervallo da 2,3 a 5,1 o nell’intervallo da 2,3 a 4,9 o nell’intervallo da 2,3 a 4,7 o nell’intervallo da 2,3 a 4,5 o nell'intervallo da 2,3 a 4,3 o nell’intervallo da 2,3 a 4,1 o nell’intervallo da 2,3 a 3,9 o nell’intervallo da 2,3 a 3,7 o nell’intervallo da 2,3 a 3,5 o nell’intervallo da 2,3 a 3,3 o nell’intervallo da 2,3 a 3,1 o nell’intervallo da 2,3 a 2,9 o nell’intervallo da 2,3 a 2,7 o nell’intervallo da 2,3 a 2,5 o nell’intervallo da 2,3 a 2,4 o preferibilmente nell’intervallo da 2,38 a 2,39. Secondo l’invenzione à ̈ preferito per esempio un solvente aprotico-non polare con una costante dielettrica relativaε<20,>c/100kHz>di circa 2,385.
Adatti solventi aprotici-non polari secondo l’invenzione sono per esempio toluolo, etilbenzolo, o-xilolo, m-xilolo, pseudocumolo e tetralina. Secondo l’invenzione, per la conduzione dell’idrogenazione à ̈ preferito toluolo. Se l’idrogenazione à ̈ condotta utilizzando una miscela di due o più solventi aprotici-non polari, allora à ̈ previsto secondo l’invenzione per esempio utilizzare come miscela di due o più solventi aprotici-non polari quella con una costante dielettrica relativaCr<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 5,9 o nell’intervallo da 2,3 a 5,7 o nell’intervallo da 2,3 a 5,5 o nell’intervallo da 2,3 a 5,3 o nell’intervallo da 2,3 a 5,1 o nell’intervallo da 2,3 a 4,9 o nell’intervallo da 2,3 a 4,7 o nell’intervallo da 2,3 a 4,5 o nell’intervallo da 2,3 a 4,3 o nell’intervallo da 2,3 a 4,1 o nell’intervallo da 2,3 a 3,9 o nell’intervallo da 2,3 a 3,7 o nell’intervallo da 2,3 a 3,5 o nell’intervallo da 2,3 a 3,3 o nell’intervallo da 2,3 a 3,1 o nell’intervallo da 2,3 a 2,9 o preferibilmente nell’intervallo da 2,30 a 2,70, per esempio nell’intervallo da 2,30 a 2,50 o nell’intervallo da 2,30 a 2,40 o nell’intervallo da 2,38 a 2,39. Secondo l’invenzione à ̈ adatta per esempio una miscela di due o più solventi aprotici-non polari con una costante dielettrica relativa di una miscela εΓdi circa 2,385.
Secondo l’invenzione, per la preparazione di miscele di due o più solventi aprotici-non polari adatti solventi aprotici-non polari sono in particolare quelli che presentano una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1, per esempio quei solventi aprotici-non polari che sono indicati già in precedenza. Secondo l’invenzione per la preparazione di miscele di due o più solventi aprotici-non polari adatti solventi aprotici-non polari sono per esempio toluolo, butilacetato, etilacetato, etilbenzolo, o-xilolo, m-xilolo, pseudocumolo e tetralina.
Adatte miscele secondo l’invenzione di due o più solventi aprotici-non polari possono contenere, alla condizione che la miscela di due o più solventi aprotici-non polari presenti una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1, per esempio una costante dielettrica relativa er<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 2,7, tuttavia anche un solvente aproticonon polare oppure due o più solventi aprotici-non polari che presentano una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>confrontabilmente bassa, per esempio una costante dielettrica relativa8r<20°c/100kHz>inferiore a 2,3.
Così, una miscela adatta per la conduzione secondo l’invenzione di idrogenazione di due o più solventi aprotici-non polari può contenere, a condizione che la miscela di due o più solventi aprotici-non polari presenti una costante dielettrica relativaer<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1, per esempio una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 2,7, solo un solvente aprotico-non polare con una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>inferiore a 2,3.
Una miscela adatta secondo l’invenzione per la conduzione di idrogenazione costituita da due o più solventi aprotici-non polari può contenere tuttavia a condizione che la miscela di due o più solventi aprotici-non polari presenti una costante dielettrica relativaer<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1, per esempio una costante dielettrica relativa εΓ<20 c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 2,7 anche due o tre o più solventi aprotici-non polari ciascuno con una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>inferiore a 2,3. Secondo l’invenzione per la preparazione della miscela di due o più solventi aprotici-non polari solventi aprotici-non polari adatti con una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>confrontabilmente bassa sono per esempio cicloesano, metilcicloesano, p-xilolo, mesitilene e p-cimolo.
Secondo l’invenzione à ̈ frequentemente preferibile che la proporzione di solvente aprotico-non polare con una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>inferiore a 2,3 nella miscela di due o più solventi aprotici-non polari sia inferiore al 5% in peso o inferiore al 4% in peso o inferiore a 3% in peso o inferiore a 2% in peso o inferiore all’1% in peso o inferiore a 0,5% in peso o inferiore allo 0,1% in peso o inferiore allo 0,05% o inferiore allo 0,01% in peso o inferiore allo 0,001% in peso o inferiore a 0,0001% in peso, nel caso calcolato sul peso totale dei solventi aprotici-non polari. È tuttavia molto preferibili che la miscela adatta secondo l’invenzione dei due solventi aproticinon polari non contenga in particolare alcun solvente aproticonon polare con una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>inferiore a 2,3.
Corrispondentemente adatte miscele secondo l'invenzione dei due o più solventi aprotici-non polari possono contenere, a condizione che la miscela di due o più solventi aprotici-non polari presenti una costante dielettrica relativaE<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1, per esempio un costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 2,7, anche un solvente aprotico-non polare oppure due o più solventi aprotici-non polari ciascuno con una costante dielettrica relativa ε<20>°<c/100kHz>confrontabilmente grande, per esempio una costante dielettrica relativaε<20°c/100kHz>superiore a 6,1 .
Così, una miscela adatta secondo l’invenzione per la loro conduzione di idrogenazione, costituita da due o più solventi aprotici-non polari può contenere, a condizione che la miscela di due o più solventi aprotici-non polari presentino una costante dielettrica relativa8r<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1, per esempio una costante dielettrica relativa8r<20°c/100kHz>nell'intervallo da 2,3 a 2,7, presenti soltanto un solvente aprotico-non polare con una costante dielettrica relativa εΓsuperiore a b,1 .
Una miscela adatta secondo l’invenzione per la conduzione dell’idrogenazione, costituita da due o più solventi aprotici-non polari, può tuttavia contenere, a condizione che la miscela costituita da due o più solventi aprotici-non polari presenti una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 6,1, per esempio una costante dielettrica relativaEr<20°c/100kHz>nell’intervallo da 2,3 a 2,7, anche due o tre o più solventi aprotici-non polari ciascuno con una costante dielettrica relativaEr<2>°<°c/1>∞<kHz>superiore a 6, 1.
Secondo l’invenzione à ̈ frequentemente preferito che la proporzione di solvente aprotico-non polare con una costante dielettrica relativaE<20°c/100kHz>superiore a 6,1 nella miscela di due o più solventi aprotici-non polari sia inferiore al 5% in peso o inferiore al 4% in peso o inferiore a 3% in peso o inferiore a 2% in peso o inferiore all’1% in peso o inferiore a 0,5% in peso o inferiore allo 0,1% in peso o inferiore allo 0,05% in peso o inferiore allo 0,01% in peso o inferiore a 0,001% in peso o inferiore a 0,0001% in peso, nel caso calcolati sul peso polare dei solventi aprotici-non polari. È tuttavia molto preferito che l’adatta miscela secondo l’invenzione di due o più solventi aprotici-non polari non contenga in particolare nessun solvente aprotico-non polare con una costante dielettrica relativa εΓsuperiore a 6,1.
Adatte miscele secondo l’invenzione di due o più solventi aprotici-non polari sono per esempio miscele comprendenti xilolo/etilbenzolo/butilacetato, per esempio miscele comprendenti xilolo tecnico/etilbenzolo/butilacetato. Le relative porzioni di xilolo, etilbenzolo e butilacetato in una miscela adatta secondo l’invenzione di due o più solventi aprotici-non polari possono variare in ampi intervalli. Così, per esempio, la produzione di xilolo, in particolare xilolo tecnico in una miscela adatta secondo l’invenzione, costituita da due o più solventi aprotici-non polari, può rientrare in un intervallo da 5 a 95% in peso o in un intervallo da 7,5 a 90% in peso o in un intervallo da 20 a 85% in peso o in un intervallo da 12,5 a 85% in peso o in un intervallo da 15 a 75% in peso o in un intervallo da 17,5 a 72,5% in peso o in un intervallo da 20 a 70% in peso, calcolati sul peso totale della miscela di due o più solventi aprotici-non polari.
La proporzione di etilbenzolo in una miscela adatta secondo l’invenzione à ̈ costituita da due o più solventi aprotici-non polari può rientrare nell'intervallo da 5 a 95% in peso o nell'intervallo da 7,5 a 90% in peso o in un intervallo da 10 a 85% in peso o in un intervallo da 12,5 a 80% in peso o in un intervallo da 15 a 75% in peso o in un intervallo da 20 a 72,5% in peso o in un intervallo da 25 a 70% in peso, calcolato in ogni caso sul peso totale della miscela costituita da due o più solventi aprotici-non polari.
Infine, la proporzione di butilacetato in una miscela adatta secondo l’invenzione à ̈ costituita da due o più solventi aproticinon polari può rientrare in un intervallo da 0,1 a 25% in peso o in un intervallo da 0,5 a 20% in peso o in un intervallo da 1 a 18% in peso o in un intervallo da 2 a 16% in peso o in un intervallo da 3 a 14% in peso o in un intervallo da 4 a 12% in peso o in un intervallo da 5 a 10% in peso, in ogni caso calcolati sul peso totale della miscela costituita da due o più solventi aprotici-non polari.
Miscele particolarmente adatte secondo l’invenzione sono la miscela xilolo/etilbenzolo/butilacetato nel rapporto 20% in peso : 70% in peso 10% in peso e la miscela xilolo/etilbenzolo/butilacetato nel rapporto 70% in peso : 25% in peso : 5% in peso, calcolati in ogni caso sul peso totale della miscela di due o più solventi aprotici-non polari.
Secondo l’invenzione, per la conduzione di idrogenazione adatti solventi aprotici-non polari possono fondamentalmente presentare punti ebollizione facoltativi purché possa essere ottenuto con questi il risultato secondo l’invenzione.
È tuttavia preferito, secondo l’invenzione, scegliere come solvente aprotico-non polare quello che a condizioni normali presenta un punto di ebollizione < 200°C o < 175°C o < 150°C o < 120°C o < 100°C o < 90°C o < 85°C.
Corrispondentemente miscele adatte secondo l’invenzione per la condizione dell’idrogenazione costituite da due o più solventi aprotici-non polari possono presentare fondamentalmente intervalli di ebollizione facoltativi, purché con questi possa essere ottenuto il risultato secondo l’invenzione.
È tuttavia preferito secondo l’invenzione scegliere come miscela di due o più solventi aprotici-non polari quella che possiede in condizioni normali un intervallo di ebollizione < 200°C o < 175°C o < 150°C o < 120°C o < 100°C o < 90°C o < 85°C.
Infine, per la conduzione dell’idrogenazione secondo l’invenzione sono particolarmente preferiti quei solventi aprotici-non polari e miscele due o più solventi aprotici-non polari e possono essere rimosse facilmente da 2,5-diaminotoluolo e possono essere riciclate e quindi presentano anche vantaggi ecologici. Frequentemente, la più preferita secondo l’invenzione à ̈ la conduzione dell’idrogenazione in un solvente aprotico-non polare in particolare puro, dovendo espressamente citare a questo riguardo in particolare toluolo puro.
L’idrogenazione catalitica di 2-metil-4-nitroanilina può avvenire fondamentalmente in qualsiasi modo. È tuttavia preferita secondo l’invenzione l’idrogenazione catalitica eterogenea di 2-metil-4-nitroanilina, in particolare perché nell’ambito della lavorazione della soluzione formata contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due o più solventi aprotici-non polari, il catalizzatore o una miscela di due o più catalizzatori può essere facilmente e regolarmente separata in modo noto all’esperto e in particolare senza alcun residuo à ̈ fondamentalmente riutilizzata. Secondo l’invenzione sono adatti di regola i catalizzatori noti all’esperto quali sono utilizzati abitualmente in processi di idrogenazione oppure anche in idrogenazioni transfer.
Corrispondentemente à ̈ previsto secondo l’invenzione che il catalizzatore sia un catalizzatore solido oppure una miscela di due o più catalizzatori una miscela contenente almeno un catalizzatore solido oppure la miscela due o più catalizzatori sia una miscela contenente esclusivamente catalizzatori solidi, Catalizzatori solidi adatti fondamentalmente secondo l’invenzione sono quelli a base di nichel, per esempio nichel Raney, quelli a base di cobalto, per esempio cobalto Raney e quelli a base di metalli nobili come palladio o platino. Frequentemente preferiti secondo l’invenzione sono i catalizzatori solidi a base di metalli nobili come palladio o platino.
Il catalizzatore può essere per esempio un catalizzatore massiccio e corrispondentemente per esempio consistere completamente di palladio e platino di entrambi. Secondo l’invenzione, sono fondamentalmente utilizzabili per idrogenazione di 2-metil-4-nitroanilina i catalizzatori in polvere, i catalizzatori in corpi modellati e i catalizzatori in monoliti note all'esperto e adatti per l’idrogenazione. Il catalizzatore può anche tuttavia essere un catalizzatore supportato e corrispondentemente contenere il palladio e il platino oppure entrambi in forma supportata.
Frequentemente preferiti, sono catalizzatori supportati. Nel quadro della presente invenzione di adatti materiali di supporto sono per esempio carbone, carbone attivo, ossido di alluminio, biossido di silicio, ossido di titanio, cordierite, zeolite, carbonato di calcio e solfato di bario o miscele di due o più di essi.
Così à ̈ previsto, per esempio, secondo l’invenzione di utilizzare come catalizzatore per l'idrogenazione di 2-metil-4-nitroanilina palladio supportato su carbone, carbone attivo, ossido di alluminio, su biossido di silicio, su ossido di titanio, su cordierite, su zeolite, su carbonato di calcio o su solfato di bario, o platino supportato su carbone, su carbone attivo, su ossido di alluminio, su biossido di silicio, su ossido di titanio, su cordierite, su zeolite, su carbonato di calcio o sul solfato di bario. Frequentemente, preferiti sono catalizzatori di palladio supportati o catalizzatori di platino supportati.
Preferito come catalizzatore solido, secondo l'invenzione, à ̈ un catalizzatore palladio/carbone, quindi un catalizzatore, il quale contiene il palladio, in particolare palladio metallico, supportato su carbone, in particolare supportato su carbone attivo. Il contenuto di palladio può in questo caso variare in ampi intervalli. Secondo l’invenzione, per idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina si possono utilizzare catalizzatori di palladio/carbone attivo con un contenuto di palladio nell'intervallo da 0,01 a 30% in peso o nell’intervallo da 0,05 a 25% in peso o nell’intervallo da 0,1 a 20% in peso nell’intervallo da 0,5 a 18% in peso o nell’intervallo da 1 a 16% in peso o nell’intervallo da 3 a 14% in peso o in un intervallo da 4 a 12% in peso o nell’intervallo da 5 a 10% in peso, in ogni caso calcolati sul peso totale del catalizzatore palladio/carbone attivo.
Per motivi di sicurezza si preferisce, secondo l’invenzione, utilizzare i catalizzatori bagnati di acqua con un contenuto di acqua nell'intervallo dal 30 al 70% in peso, per esempio un intervallo dal 35 al 65% in peso oppure nell’intervallo dal 40 al 60% in peso oppure in un intervallo dal 45 al 55% in peso oppure in un intervallo dal 47 al 53% in peso oppure in un intervallo dal 48 al 52% oppure in un intervallo dal 49 al 51% in peso oppure in un intervallo dal 49,5 al 50,5% in peso oppure in un intervallo dal 49,8 al 50,2% in peso oppure in un intervallo dal 49,9 al 50,1% in peso, calcolati in ogni caso sul peso totale del catalizzatore bagnato d’acqua, per esempio del catalizzatore palladio/carbone attivo bagnato con acqua. Nel quadro di attuazioni specifiche della presente invenzione si utilizzano catalizzatori palladio/carbone attivo bagnati con acqua con un contenuto di acqua di circa il 50% in peso, sul peso totale del catalizzatore palladio/carbone attivo bagnato con acqua.
La quantità del catalizzatore utilizzato in ogni caso secondo l’invenzione per l’idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina, può essere variata in ampi intervalli.
Così per esempio un catalizzatore bagnato con acqua adatto secondo l’invenzione, per esempio un catalizzatore palladio/carbone attivo bagnato con acqua, può essere utilizzato nella quantità ad un intervallo dallo 0,1 al 20% in peso, oppure in un intervallo dallo 0,5 al 16% in peso oppure in un intervallo dallo 0,9 al 12% in peso oppure in un intervallo dall’1 al 10% in peso, in particolare nell’intervallo dal 6 al 10% in peso calcolati in ogni caso sul peso totale della 2-metil-4-nitroanilina.
Prima dell’idrogenazione secondo l’invenzione c’à ̈ spesso la preparazione di una miscela contenente 2-metil-4-nitroanilina, un solvente aprotico-non polare o una miscela di due o più solventi aprotici-non polari e un catalizzatore o una miscela di due o più catalizzatori. La preparazione di questa miscela può fondamentalmente avvenire in qualsiasi modo noto all’esperto. Si preferisce tuttavia, secondo l’invenzione di sciogliere oppure sospendere sotto agitazione 2-metil-4-nitroanilina in un solvente aprotico-non polare o una miscela di due o più solventi aprotici-non polari e successivamente aggiungere il catalizzatore oppure una miscela di due o più catalizzatori. Anche l’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina con idrogeno può avvenire fondamentalmente in qualsiasi modo noto all’esperto.
Si preferisce tuttavia, secondo l’invenzione, portare per prima cosa la miscela contenente 2-metil-4-nitroanilina, un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solvente aprotici-non polari e un catalizzatore oppure una miscela di due oppure più catalizzatori ad una temperatura adatta per l’idrogenazione, far partire l’idrogenazione imponendo una sovrapressione di idrogeno e mantenere la temperatura durante l’idrogenazione in un adatto intervallo. Per questo, l’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina con idrogeno, può essere condotta in primo luogo fondamentalmente in un ampio intervallo di temperatura. Così à ̈ per esempio possibile condurre l’idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina in un intervallo di temperatura da 0°C a 150°C, per esempio in un intervallo di temperatura da 10°C a 140°C oppure da 20°C a 130°C oppure da 30°C a 120°C oppure da 40°C a 110°C oppure da 50°C a 100°C oppure da 60°C a 90°C, in particolare nell’intervallo da 60°C a 86°C .
È così possibile e previsto di portare una miscela contenente 2-metil-4-nitroanilina, un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari e un catalizzatore oppure una miscela di due oppure più catalizzatori in primo luogo in particolare per raffreddamento oppure riscaldamento ad una temperatura di almeno 0°C oppure di almeno 10°C oppure di almeno 20°C oppure di almeno 30°C oppure di almeno 40°C oppure di almeno 50°C oppure di almeno 60°C oppure di almeno 70°C oppure di almeno 80°C oppure di almeno 90°C oppure di almeno 100°C oppure di almeno 110°C oppure di almeno 120°C oppure di almeno 130°C oppure di almeno 140°C oppure al massimo di 149,9°C e successivamente iniziare l’idrogenazione con idrogeno della 2-metil-4-nitroanilina.
L’inizio dell'idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina può avvenire applicando una sola pressione di idrogeno gassoso alla miscela contenente 2-metil-4-nitroanilina, un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari e un catalizzatore per una miscela di due oppure più catalizzatori. È previsto così per esempio iniziare l’idrogenazione secondo l'invenzione della 2-metil-4-nitroanilina applicando una sovrapressione di idrogeno nell’intervallo da 0 a 5 MPa, per esempio applicando una sola pressione di idrogeno in un intervallo da 0 a 4 MPa oppure in un intervallo da 0 a 3 MPa oppure nell’intervallo da 0 a 2 MPa oppure nell’intervallo da 0 a 1 MPa.
È frequentemente preferito, secondo l’invenzione, per iniziare l’idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina una sovrapressione di idrogeno nell’intervallo da 0,01 a 0,9 MPa oppure nell'intervallo da 0,02 a 0,8 MPa oppure nell’intervallo da 0,03 a 0,7 MPa oppure nell’intervallo da 0,04 a 0,6 MPa, in particolare nell’intervallo da 0,05 a 0,6 MPa oppure nell'intervallo da 0,1 a 0,6 MPa oppure nell’intervallo da 0,2 a 0,6 MPa oppure nell'intervallo da 0,3 a 0,5 MPa.
Dopo l’inizio dell'idrogenazione avviene regolarmente un innalzamento della temperatura nella miscela contenente 2-metil-4-nitroanilina, un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari e un catalizzatore oppure una miscela di due oppure più catalizzatori.
È tuttavia possibile e previsto secondo l’invenzione, dopo l’inizio dell’idrogenazione limitare l’innalzamento della temperatura mediante raffreddamento, in particolare mediante raffreddamento esterno, in un modo noto all’esperto, preferibilmente ad una temperatura non superiore a 150°C oppure non superiore a 140°C oppure non superiore a 130°C oppure non superiore a 120°C oppure non superiore a 110°C oppure non superiore a 100°C oppure non superiore a 90°C oppure non superiore a 85°C oppure non superiore a 80°C oppure non superiore a 70°C oppure non superiore a 60°C oppure non superiore a 50°C oppure non superiore a 40°C oppure non superiore a 30°C oppure non superiore a 20°C oppure non superiore a 10°C oppure non inferiore a 0,1 °C. Dopo l’inizio dell’idrogenazione può avvenire anche l’ulteriore idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina con idrogeno fondamentalmente in un ampio intervallo di sovrapressioni d’idrogeno.
È per esempio previsto che la 2-metil-4-nitroanilina sia idrogenata ad una sovrapressione d’idrogeno in un intervallo da 0 a 5 MPa, per esempio ad una sovrapressione d’idrogeno, nell’intervallo da 0 a 5 MPa oppure da 0 a 3 MPa oppure da 0 a 2 MPa oppure da 0 a 1 MPa.
Secondo l’invenzione, à ̈ frequentemente preferita per l’idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina una sovrapressione d’idrogeno nell’intervallo da 0,01 a 0,9 MPa oppure nell’intervallo da 0,02 a 0,8 MPa oppure nell'intervallo da 0,03 a 0,7 MPa oppure nell’intervallo da 0,04 a 0,6 MPa, in particolare nell’intervallo da 0,05 a 0,6 MPa oppure nell’intervallo da 0,1 a 0,6 MPa oppure nell’intervallo da 0,2 a 0,6 MPa oppure nell’intervallo da 0,3 a 0,5 MPa.
Dopo l’inizio dell’idrogenazione, la sovrapressione d'idrogeno nel quadro dell’ulteriore idrogenazione può essere mantenuta costante con misure note all’esperto. Tuttavia dopo l’inizio dell’idrogenazione per prima cosa a causa del consumo di idrogeno che si instaura si può arrivare ad una caduta della sovrapressione d’idrogeno. È tuttavia ugualmente previsto dopo l’inizio dell’idrogenazione variare in modo mirato la sovrapressione d’idrogeno durante l’ulteriore idrogenazione entro uno degli intervalli precedentemente citati.
Dopo il termine dell’idrogenazione di 2-metil-4-nitroanilina, può avvenire una lavorazione della miscela formata durante l’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina contenente 2,5-diaminotoluolo, un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solvente aprotici-non polari e un catalizzatore oppure una miscela di due oppure più catalizzatori. Una lavorazione secondo l’invenzione può per esempio comprendere la separazione del catalizzatore oppure della miscela di due oppure più catalizzatori dalla miscela formata per effetto dell’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina contenente 2,5-diaminotoluolo in un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari. Una lavorazione secondo l’invenzione può tuttavia comprendere anche la separazione dell'acqua dalla miscela formata per effetto dell’idrogenazione secondo l'invenzione della 2-metil-4-nitroanilina e contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari. Se una lavorazione secondo l’invenzione comprende tanto la separazione del catalizzatore oppure di una miscela di due oppure più catalizzatori e anche la separazione dell’acqua, allora la separazione del catalizzatore oppure della miscela di due oppure più catalizzatori può avvenire prima della separazione dell’acqua. È tuttavia prevista, secondo l’invenzione, anche la separazione dell’acqua prima della separazione del catalizzatore oppure della miscela di due oppure più catalizzatori.
In questo caso à ̈ quindi possibile e previsto secondo l’invenzione separare il catalizzatore in una miscela di due oppure più catalizzatori dalla soluzione formata dall’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina e contenente 2,5-diaminotuololo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari.
La separazione del catalizzatore oppure della miscela di due oppure più catalizzatori dalla soluzione formata dall’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari può fondamentalmente essere intrapresa in modo noto all’esperto.
È tuttavia frequentemente preferito, separare il catalizzatore in una miscela di due oppure più catalizzatori dalla soluzione formata dall’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solvente aprotici-non polari utilizzando un filtro, frequentemente un filtro a pressione.
È in questo caso preferito secondo l’invenzione che il filtro, preferibilmente un filtro a pressione, sia preriscaldato ad una temperatura nell’intervallo da 50°C a 150°C oppure nell’intervallo da 52°C a 140°C oppure nell’intervallo da 53°C a 130°C oppure nell'intervallo da 54°C a 120°C oppure nell’intervallo da 55°C a 110°C oppure nell’intervallo da 56°C a 100°C oppure nell'intervallo da 57°C a 95°C
o nell’intervallo da 58°C a 90°C oppure nell’intervallo da 59°C a 85°C oppure nell’intervallo da 60°C a 80°C.
È inoltre possibile e previsto, secondo l’invenzione, introdurre la soluzione formata dall’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari prima oppure dopo la filtrazione, per esempio prima oppure dopo la filtrazione a pressione in un recipiente preriscaldato.
È in questo caso preferito secondo l’invenzione che il recipiente sia preriscaldamento ad una temperatura nell’intervallo da 50°C a 150°C oppure nell’intervallo da 52°C a 140°C oppure nell’intervallo da 53°C a 130°C oppure nell’intervallo da 54°C a 120°C oppure nell'intervallo da 55°C a 110°C oppure nell’intervallo da 56°C a 100°C oppure nell’intervallo da 57°C a 95°C oppure nell’intervallo da 58°C a 90°C oppure nell’intervallo da 59°C a 85°C oppure neH’intervallo da 60°C a 80°C.
È inoltre previsto secondo l’invenzione separare acqua dalla soluzione formata dall’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina, contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari prima oppure dopo la filtrazione, per esempio prima oppure dopo la filtrazione a pressione. Per quanto riguarda quest’acqua può trattarsi per esempio di acqua di reazione. A seconda delle condizioni scelte in ogni caso per l’idrogenazione da 2-metil-4-nitroanilina può trattarsi però per esempio anche dell’acqua di un catalizzatore bagnato con acqua utilizzato per l’idrogenazione della 2-metil-4-nitroanilina.
La separazione di acqua può avvenire fondamentalmente in un modo noto all’esperto. Si preferisce tuttavia frequentemente secondo l’invenzione che l’acqua sia separata dalla soluzione formata dall’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solvente aprotici-non polari ad una temperatura nell’intervallo da 50°C a 150°C oppure nell’intervallo da 52°C a 140°C oppure nell’intervallo da 53°C a 130°C oppure nell’intervallo da 54°C a 120°C oppure nell’intervallo da 55°C a 110°C oppure nell’intervallo da 56°C a 100°C oppure nell’intervallo da 57°C a 95°C oppure nell’intervallo da 58°C a 90°C oppure nell’intervallo da 59°C a 85°C oppure nell’intervallo da 60°C a 80°C, applicando un vuoto, per esempio un leggero vuoto nell’intervallo da circa 10 mbar fino a circa 200 mbar oppure da circa 60 mbar a circa 120 mbar. In questo caso si arriva ad una separazione frequentemente sufficiente dell’acqua già mediante essiccamento azeotropico in conseguenza del fatto che l’acqua e il solvente aprotico-non polare oppure la miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari utilizzati per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo mediante l’idrogenazione secondo l’invenzione formano di regola azeotropi.
Inoltre à ̈ frequentemente preferito separare l’acqua dalla soluzione formata dall’idrogenazione secondo l’invenzione della 2-metil-4-nitroanilina contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari utilizzando un separatore di acqua.
Dopo la separazione dell’acqua può essere annullato introducendo azoto oppure un altro gas inerte oppure in particolare inerte.
È inoltre previsto secondo l’invenzione separare 2,5-diaminotoluolo dalla soluzione formata contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari.
La separazione di 2,5-diaminotoluolo dalla soluzione formata contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solvente aproticinon polari avviene per esempio dopo la separazione dell'acqua precedentemente descritta dopo raffreddamento della soluzione formata contenente 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due oppure più solventi aprotici-non polari ad una temperatura al disotto di 50°C, per esempio dopo un raffreddamento della soluzione formata ad una temperatura nell’intervallo da 10°C a 49°C oppure da 20°C a 48°C oppure da 30°C a 47°C oppure da 40°C a 46°C oppure da 44°C a 45,5°C.
È infine previsto secondo l’invenzione rimuovere il 2,5-diaminotoluolo separato dal solvente aprotico-non polare o da una miscela di due o più solventi aprotici-non polari. Se si desidera il 2,5-diaminotoluolo separato dal solvente aproticonon polare o dalla miscela di due o più solventi aprotici-non polari può essere essiccato. La separazione e l’essiccamento del 2,5-diaminotoluolo possono entrambi avvenire secondo procedure note all’esperto.
La presente invenzione riguarda quindi anche processi di preparazione di 2,5-diaminotoluolo, che si caratterizzano per il fatto che dopo l’idrogenazione à ̈ condotto almeno uno dei seguenti stadi:
- il catalizzatore o la miscela di due o più catalizzatori à ̈ separata dalla soluzione formata;
- acqua à ̈ separata dalla soluzione formata;
- la temperatura della soluzione formata à ̈ mantenuta in un intervallo in cui avviene la separazione del 2,5-diaminotoluolo dalla soluzione formata;
- il 2,5-diaminotoluolo separato à ̈ rimosso dal solvente o dalla miscela di due o più solventi;
- il 2,5-diaminotoluolo separato à ̈ essiccato.
Così preferite attuazioni del procedimento secondo l’invenzione per la preparazione di 2,5-diaminotoluolo sono caratterizzate dal fatto che dopo l’idrogenazione
- il catalizzatore o la miscela di due o più catalizzatori e
- acqua sono separati dalla soluzione formata,
- successivamente la temperatura della soluzione formata à ̈ mantenuta nell’intervallo in cui avviene la separazione del 2,5-diaminotoluolo dalla soluzione formata,
- il 2,5-diaminotoluolo separato à ̈ rimosso dal solvente o dalla miscela di due o più solventi e
- Ã ̈ essiccato.
È poi frequentemente e ulteriormente preferito, se la separazione avviene con cristallizzazione di 2,5-diaminotoluolo.
Corrispondentemente agli esempi divulgati nel quadro di questo testo cagionare la cristallizzazione del 2,5-diaminotoluolo non pone all'esperto alcuna esigenza superiore alle sue conoscenze tecniche generali. È frequentemente tuttavia vantaggioso cagionare la cristallizzazione del 2,5-diaminotoluolo quando il rapporto ponderale tra 2,5-diaminotoluolo e il solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due o più solventi aprotici non-polari à ̈ in un intervallo da 1 : 3 a 1 : 10 o in un intervallo da 1 : 3,5 a 1 : 8 oppure in un intervallo da 1 : 4 a 1 : 6. Il 2,5-diaminotoluolo cristallino prodotto secondo il procedimento secondo l'invenzione possiede un’altissima purezza ed à ̈ di regola ottenuto in una resa superiore all’85%.
Il 2,5-diaminotoluolo cristallino prodotto secondo il procedimento secondo l’invenzione, si differenzia per quanto riguarda il suo abitus cristallino significativamente dalle tavole raggruppate in rosette descritte da R. Nietzki (R. Nietzki, Chemische Berichte 10, 662 (1877)).
2,5-diaminotoluolo cristallino prodotto secondo l’invenzione presenta in un diffrattogramma su polveri dei raggi X utilizzando radiazioni Co-K^ il reflex più forte in un intervallo di 2Î ̃ = 21,5° fino a 22,5°, il reflex secondo più forte in un intervallo di 2Î ̃ = 30,7° fino a 31,7° e il reflex terzo più forte nell'intervallo di 2Î ̃ = 24,1° fino a 25,1°. Una corrispondente lista di picchi di un diffrattogramma di raggi X su polveri di 2,5-diaminotoluolo à ̈ mostrata in Tabella 1.
Lista di picchi [Campo 1: 2 theta = 2,000 59,980 0,020 Imax = 33054]
D 2 Theta I(rel) I(abs) I(int) FWHM
9.375402 10.9495 5.46 1825 0.00 0.1000
6.659041 15.4393 25.21 8432 0.00 0.1000
4.698379 21.9501 100.00 33450 0.00 0.1000
4.200428 24.5906 37.59 12574 0.00 0.1000
3.840514 26.9366 21.22 7096 0.00 0.1000
3.562174 29.0859 9.74 3258 0.00 0.0800
3.323904 31.2222 64.39 21537 0.00 0.1000
3.130074 33.2098 14.07 4706 0.00 0.1000
2.972442 35.0264 27.50 9200 0.00 0.1000
2.839287 36.7262 3.58 1197 0.00 0.1000
2.605393 40.1585 7.02 2347 0.00 0.1200
2.512256 41.7153 4.78 1599 0.00 0.2000
2.428860 43.2182 6.92 2316 0.00 0.1000
2.350052 44.7445 4.30 1437 0.00 0.1200
2.278239 46.2353 1.63 545 0.00 0.1400
2.222108 47.4738 2.09 698 0.00 0.1200
2.158290 48.9681 2.28 762 0.00 0.1400
2.104975 50.2934 2.04 683 0.00 0.2200
2.004442 53.0067 8.36 2797 0.00 0.1600
1.918906 55.5683 4.97 1661 0.00 0.1600
1.886432 56.6102 2.73 912 0.00 0.1200
1.845479 57.9841 4.64 1552 0.00 0.1800
Tabella 1: lista di picchi di un diffrattogramma di raggi X su polveri ottenuto con radiazioni Co-K«idi 2,5-diaminotoluolo prodotto secondo il procedimento secondo l’invenzione utilizzando toluolo.
Il corrispondente diffrattogramma di raggi X su polveri à ̈ rappresentato in Tabella 1.
Il 2,5-diaminotoluolo cristallino prodotto secondo l’invenzione si distingue in particolare per il fatto che à ̈ nettamente insensibile all’ossidazione da parte deH’aria e quindi à ̈ facile da utilizzare. Il 2,5-diaminotoluolo prodotto secondo l’invenzione può essere utilizzato quindi in modo eccellente per la preparazione di cosmetici, in particolare formulazioni di coloranti per capelli. Il 2,5-diaminotoluolo cristallino prodotto secondo l’invenzione può essere utilizzato inoltre per la preparazione di materie plastiche, in particolare di poliamidi ad elevata purezza, come pure per la preparazione di cristalli liquidi.
La presente invenzione à ̈ illustrata appresso in dettaglio mediante esempi:
Esempio 1
Idrogenazione: in atmosfera di idrogeno 1.521,5 g (10 moli) di 2-amino-5-nitrotoluolo (purezza: > 99,0%) sono introdotto in 15 I di toluolo e agitati per 30 min a temperatura ambiente. Successivamente si aggiungono 150 g di palladio al 5% su carboni (contenuto di acqua 50%, corrispondente a 75 g di composto secco). Successivamente si porta la miscela alla temperatura interna di 60°C. L’idrogenazione à ̈ condotta mediante una pressione di idrogeno pari a 0,5 MPa. Eventualmente l’aumento di temperatura à ̈ rinviato a 80°C mediante raffreddamento dall’esterno. Dopo circa 4,5 ore termina l’assorbimento d’idrogeno.
Il catalizzatore à ̈ separato dalla miscela di reazione mediante filtrazione attraverso un filtro a pressione preriscaldato a 60°C-70°C e può essere preparato per altre idrogenazioni. Reattore e filtro vengono lavati con circa 1 I di toluolo. Le fasi liquide vengono portate in un reattore, che à ̈ stato ugualmente preriscaldato a 60°C-70°C.
Cristallizzazione: mediante applicazione di un vuoto di circa 100 mbar la miscela à ̈ portata all’ebollizione ed essiccata per via zeotropica in un separatore di acqua disposto in posizione intermedia; il riflusso di toluolo à ̈ regolato in modo tale che alla fine rimanga ancora un volume di circa 6 I in una soluzione secca nel reattore. Successivamente il dispositivo à ̈ riportato a pressione normale con azoto. Si raffredda la soluzione ottenuta quasi incolore mediante leggero raffreddamento esterno a 45°C provocando la cristallizzazione. La temperatura interna aumenta durante il procedimento di cristallizzazione gradualmente di circa 5°C e dopo circa mezz’ora o tre quarti d’ora si abbassa nuovamente a 45°C. Successivamente in un intervallo di tempo di circa 1,5 - 2 ore si raffredda a 5°C-10°C. Il cristallizzato ottenuto à ̈ estratto dal reattore e sottoposto ad aspirazione, lavato con un po’ di toluolo freddo e successivamente essiccato a 40°C-45°C sotto vuoto o sotto azoto in un essiccatore a circolazione d’aria. Resa: 1.062,6 g (87%) di cristalli, grossolani, da incolori a rosé, trasparenti. Punto di fusione: 64°C - 64°C.
Esempio 2
Idrogenazione: in atmosfera di azoto si introducono 1.108,3 g (7,284 moli) di 2-amino-5-nitrotoluolo (purezza: > 99,0%) in una miscela di solventi costituita da 7.290 mi di xilolo tecnico e 750 mi di etilbenzolo e 660 mi di acetato di butile e si agita per 30 min a temperatura ambiente. Successivamente si aggiungono 68 g di palladio al 10% su carboni (contenuto di acqua 50%, corrispondente a 30 g di composto secco). Successivamente la miscela à ̈ portata alla temperatura interna di 60°C. L’idrogenazione à ̈ condotta mediante sovrapressione di 0,3 MPa d’idrogeno. La sua crescita di temperatura à ̈ limitata a 85°C mediante raffreddamento esterno. Dopo circa 5 ore à ̈ terminato l’assorbimento d’idrogeno.
Il catalizzatore à ̈ separato dalla miscela di reazione per filtrazione con un filtro a pressione preriscaldato a 60°C-70°C e introdotto in un recipiente, che era stato preriscaldato ugualmente a 60°C-70°C. Reattore e filtro vengono lavati con circa 1 I della miscela solvente.
Cristallizzazione: mediante applicazione di un vuoto di circa 75 mbar la miscela à ̈ portata all’ebollizione ed essiccata per via zeotropica in un separatore di acqua disposto in posizione intermedia; contemporaneamente si concentra ad un volume di circa 4,5 I. Successivamente si effettua un’espansione con azoto. Si raffredda la soluzione ottenuta, quasi incolore mediante leggero raffreddamento esterno a 45°C, avvenendo così una cristallizzazione. La temperatura interna aumenta durante il procedimento di cristallizzazione gradualmente di circa 5°C e si abbassa dopo circa 30 min a 45°C.
Successivamente in un intervallo di tempo di 1,5 ore si
raffredda a 5°C-10°C e si effettua una post-agitazione di 1 ora
alla stessa temperatura. Il cristallizzato ottenuto à ̈ estratto dal j reattore e sottoposto ad aspirazione, sottoposto ad un postlavaggio con poca miscela solvente fredda e successivamente
essiccato a 50°C nel vuoto o sotto azoto in un essiccatore a
circolazione d’aria. Resa: 758,3 g (85%) di cristalli fini, da
incolori a rosé. Punto di fusione: 63°C.
Il confronto dei dati analitici relativi agli esempi 1 e 2 danno
risultati identici e confermano l’elevata purezza del

Claims (12)

  1. Rivendicazioni 1. Procedimento di preparazione di 2,5-diaminotoluolo, caratterizzato dal fatto che 2-metil-4-nitroanilina à ̈ idrogenata in un solvente aprotico-non polare oppure in una miscela di due o più solventi aprotici-non polari con idrogeno in presenza di un catalizzatore e di una miscela di due o più catalizzatori con formazione di una soluzione contenete 2,5-diaminotoluolo e un solvente aprotico-non polare oppure una miscela di due o più solventi aproticinon polari.
  2. 2. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il solvente aprotico-non polare oppure la miscela di due o più solventi aprotici-non polari presenta una costante dielettrica relativaε r<20°c/100kHz>in un intervallo da 2,3 a 6,1.
  3. 3. Procedimento, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il catalizzatore à ̈ un catalizzatore solido oppure la miscela di due o più catalizzatori con una miscela contenente almeno un catalizzatore solido.
  4. 4. Procedimento, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caraterizzato dal fatto che il catalizzatore à ̈ un catalizzatore palladio/carbone attivo oppure la miscela di due o più catalizzatori à ̈ una miscela contenente almeno un catalizzatore palladio/carbone attivo.
  5. 5. Procedimento, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caraterizzato dal fatto che la 2-metil-4-nitroanilina à ̈ idrogenata a un intervallo di temperatura da 0°C a 150°C.
  6. 6. Procedimento, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caraterizzato dal fatto che la due 2-metil-4-nitroanilina à ̈ idrogenata ad una sovrapressione d’idrogeno in un intervallo da 0 a 5 MPa.
  7. 7. Procedimento, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caraterizzato dal fatto che dopo l’idrogenazione à ̈ condotto almeno uno dei seguenti stadi: - il catalizzatore o la miscela di due o più catalizzatori à ̈ separata dalla soluzione formata; - acqua à ̈ separata dalla soluzione formata; - la temperatura della soluzione formata à ̈ mantenuta in un intervallo in cui avviene la separazione di 2,5-diaminotoluolo dalla soluzione formata; - il 2,5-diaminotoluolo separato à ̈ rimosso dal solvente o dalla miscela di due o più solventi; - il 2,5-diaminotoluolo separato à ̈ essiccato.
  8. 8. Procedimento, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che dopo l'idrogenazione - il catalizzatore o la miscela di due o più catalizzatori e - acqua sono separati dalla soluzione formata, - successivamente la temperatura della soluzione formata à ̈ mantenuta nell’intervallo in cui avviene la separazione del 2,5-diaminotoluolo dalla soluzione formata, - il 2,5-diaminotoluolo separato à ̈ rimosso dal solvente oppure dalla miscela di due o più solventi e - à ̈ essiccato.
  9. 9. Procedimento, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la separazione avviene con cristallizzazione di 2,5-diaminotoluolo.
  10. 10. 2,5-diaminotoluolo cristallino prodotto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che esso à ̈ ampiamente insensibile all’ossidazione da parte dell’aria.
  11. 11. 2,5-diaminotoluolo cristallino secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che esso in diffrattog ramina di raggi X su polvere utilizzando la radiazione Co-Κα-ι presenta il reflex più forte in un intervallo di 2Î ̃ = da 21 ,5° a 22,5° e il reflex secondo più forte in un intervallo di 20 = da 30,7° fino a 31,7°.
  12. 12. Impiego di 2,5-diaminotoluolo, secondo la rivendicazione 10 o 11 oppure di 2,5-diaminotoluolo prodotto secondo la rivendicazione 8 o 9 per la preparazione di cosmetici, coloranti, materie plastiche o per la preparazione di cristalli liquidi.
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