JP2002363141A - 4−アミノジフェニルアミンの製造方法 - Google Patents

4−アミノジフェニルアミンの製造方法

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JP2002363141A
JP2002363141A JP2001170500A JP2001170500A JP2002363141A JP 2002363141 A JP2002363141 A JP 2002363141A JP 2001170500 A JP2001170500 A JP 2001170500A JP 2001170500 A JP2001170500 A JP 2001170500A JP 2002363141 A JP2002363141 A JP 2002363141A
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aminodiphenylamine
boiling impurities
nitrosodiphenylamine
aqueous solution
reaction
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JP2001170500A
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Masahiro Kinoshita
正博 木下
Seiji Kono
誠司 河野
Yoshito Yamane
義人 山根
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸留操作において発泡が生じるのを防止した
4−アミノジフェニルアミンの製造方法を提供すること
である。 【解決手段】 粗4−アミノジフェニルアミンから低沸
点不純物を除去し、ついで高沸点不純物を除去して、精
製された4−アミノジフェニルアミンを製造する方法で
あって、低沸点不純物を除去した粗4−アミノジフェニ
ルアミン中の2−エチルヘキサノール濃度を0.4重量
%以下に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、精製された4−ア
ミノジフェニルアミンの製造方法に関する。
【従来の技術】
【0002】4−アミノジフェニルアミンは、ゴム製品
に使用される酸化防止剤、抗オゾン剤の製造や、染料の
中間体として有用な化合物である。4−アミノジフェニ
ルアミンの製造方法としては、特開昭61−17145
4号公報や米国特許第4313002号明細書に記載の
ように、4−ニトロソジフェニルアミンのアルカリ金属
塩水溶液を通常の水添触媒の存在下に水添(水素添加)
する方法が知られている。
【0003】一方、特開平6−306020号公報に
は、上記水添反応が基質濃度に依存せず、水素の吸収速
度に依存し、4−ニトロソジフェニルアミンのアルカリ
金属塩等の分解反応は基質濃度に依存するという知見に
基づいて、4−ニトロソジフェニルアミンのアルカリ金
属塩水溶液または4−ニトロソジフェニルアミン・テト
ラアルキルアンモニウム塩水溶液を連続的に供給して、
該塩が低濃度の状態で水添反応を行わせることにより、
分解反応を抑制する方法が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法によって
得られた粗4−アミノジフェニルアミンは、溶媒のほ
か、副生物である低沸点不純物および高沸点不純物を含
んでいるため、これらを除去して精製しなければならな
い。このため、蒸留によって低沸点不純物および高沸点
不純物を順次除去する精製が行われている。しかしなが
ら、低沸点不純物を除去した粗4−アミノジフェニルア
ミンから高沸点不純物を除去するための蒸留操作におい
て、しばしば蒸留釜内に発泡が生じ、高沸点不純物の分
離能力が低下し、はなはだしい場合には操業不能の状態
に陥る事態さえ発生した。本発明は、上記のような蒸留
操作において発泡が生じるのを防止した4−アミノジフ
ェニルアミンの製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、高沸点不純物を除
去する蒸留操作において生じる発泡が、粗4−アミノジ
フェニルアミンに残留する低沸点不純物の1つである2
−エチルヘキサノールに起因しており、当該2−エチル
ヘキサノールの濃度が0.4重量%を超える場合に、蒸
留操作中に蒸留釜内で発泡が生じるという新たな知見を
見出すに至った。
【0006】本発明にかかる4−アミノジフェニルアミ
ンの製造方法は、このような知見に基づいて完成された
ものであって、粗4−アミノジフェニルアミンから低沸
点不純物を除去し、ついで高沸点不純物を除去して、精
製された4−アミノジフェニルアミンを製造するにあた
り、前記低沸点不純物を除去した粗4−アミノジフェニ
ルアミン中の2−エチルヘキサノール濃度を0.4重量
%以下にすることを特徴とする。
【0007】2−エチルヘキサノール濃度を0.4重量
%以下にするうえで、本発明における低沸点不純物の除
去は、理論段数2〜10段、より好ましくは4〜6段、
還流比50〜300、より好ましくは150〜250の
条件で多段精留塔にて行われるのが好ましい。蒸留操作
は連続蒸留であっても回分蒸留であってもよい。本発明
における粗4−アミノジフェニルアミンの製造方法は特
に限定されず、粗生成物中に2−エチルヘキサノールを
含むものであれば、全て適用可能である。このうち、代
表的な製造方法としては、例えば、4−ニトロソジフェ
ニルアミン・アルカリ金属塩水溶液または4−ニトロソ
ジフェニルアミン・テトラアルキルアンモニウム塩水溶
液を水添触媒の存在下に水添して、4−アミノジフェニ
ルアミンを製造する方法が挙げられる。このとき、反応
収率を高めるために、反応器に4−ニトロソジフェニル
アミン・アルカリ金属塩水溶液または4−ニトロソジフ
ェニルアミン・テトラアルキルアンモニウム塩水溶液を
連続的に供給して水添するのがよい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の方法を詳細に説明
する。4−アミノジフェニルアミンを製造するための出
発原料となる4−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ
金属塩としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩等が
挙げられる。また、4−ニトロソジフェニルアミン・テ
トラアルキルアンモニウム塩としては、例えばテトラメ
チルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等が
挙げられる。
【0009】前記水添触媒としては、通常の水添反応に
用いられるパラジウム触媒、白金触媒等が例示される。
これらの触媒は、通常、活性炭等の触媒担体にパラジウ
ムまたは白金を約1〜5重量%担持させて使用される
(以下、これらをPd/C、Pt/Cと略記する)。触
媒は、原料である4−ニトロソジフェニルアミン・アル
カリ金属塩等に対して約0.01〜10重量%、好まし
くは約0.1〜1重量%用いられる。触媒量がこれより
少ないと水添速度が著しく低下し、逆に触媒量がこれよ
り多くても、それに見合う効果は見られない。また、収
率向上のために触媒と共に活性炭を存在させるのが好ま
しい。
【0010】水添は通常、溶媒中で行われる。溶媒とし
ては、例えば水、または水と水に不溶な溶媒との混合溶
媒が使用可能である。特に、水に不溶な溶媒との混合溶
媒を使用した場合は、生成する4−アミノジフェニルア
ミンが水不溶溶媒に溶解するため、抽出溶媒が不要とな
る。水に不溶な溶媒としては、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素、ブタノール、ヘキサ
ノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール等の高
級アルコール等が挙げられる。
【0011】反応は、回分式および連続式のいずれであ
ってもよい。連続式の場合、反応器に原料を連続的に供
給して反応を行わせる。反応器は、単一の反応槽でもよ
く、あるいは直列に連結された複数の反応槽を用いても
よい。原料である4−ニトロソジフェニルアミン・アル
カリ金属塩等の水溶液および水添触媒は反応槽に供給さ
れて水添反応が行われる。
【0012】上記原料の滞留時間(反応時間)は、使用
する水素圧、触媒量、反応温度等により異なるが、通
常、約0.5〜10時間の範囲であり、2槽を使用する
場合の総滞留時間は約1〜20時間である。
【0013】反応温度は約0〜100℃、好ましくは約
30〜80℃の範囲である。反応温度がこの温度範囲を
下回る場合は、反応速度が著しく低下するおそれがあ
る。一方、反応温度がこの温度範囲を超える場合は、原
料である4−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金属
塩等の分解反応が並行して起こり、収率の低下を招来す
るおそれがある。
【0014】触媒の添加方法は特に制限されず、原料で
ある4−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金属塩等
の水溶液に所定量を混合して反応槽に供給するか、ある
いは、原料とは別に、溶媒と混合して反応槽に供給して
もよい。
【0015】本発明における反応槽での水素圧は、約5
〜50kg/cm2G、好ましくは約8〜30kg/c
2Gの範囲である。この水素圧未満であれば水添が起
こらず、この範囲を超えても、それに見合う収率の向上
は見られない。反応に際しては、通常、あらかじめ反応
槽に溶媒または反応終了後の反応溶液を仕込んでおく。
反応方法は4−ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金
属塩等の水溶液を反応槽に連続的に供給して反応させる
方法を採用するのが好ましい。
【0016】反応終了後、生成した4−アミノジフェニ
ルアミンを含む反応液(粗4−アミノジフェニルアミ
ン)には、副生成物、溶媒等の低沸点不純物および高沸
点不純物が含有されているため、2段階で蒸留精製され
る。すなわち、第1段階では溶媒および低沸点不純物が
除去され、第2段階では高沸点不純物が除去される。
【0017】第1段階での蒸留工程は、特に低沸点不純
物中の2−エチルヘキサノール濃度が0.4重量%以下
になるような条件で行われる。具体的には、蒸留操作
は、連続多段蒸留塔を用いて、理論段数2〜10段、よ
り好ましくは4〜6段、還流比50〜300、より好ま
しくは150〜250の条件で行われるのが好ましい。
原料の供給位置は塔頂であるのが好ましい。2−エチル
ヘキサノールは、製造工程において溶媒として用いられ
る。
【0018】使用する精留塔は棚段塔のほか、充填塔で
あってもよい。棚段には、通常使用される泡鐘トレイ、
多孔板トレイ、バルブトレイ等がいずれも採用可能であ
る。充填塔の充填物には、規則充填物、通常使用される
不規則充填物、ラシヒリング、レッシングリング、ポー
ルリング等がいずれも採用可能である。塔頂からは低沸
点留出液(溶剤および低沸点不純物)が取り出され、塔
底からは缶出液として4−アミノジフェニルアミンおよ
び高沸点不純物の混合物が取り出される。缶出液は、こ
れらの成分を分離するための第2の蒸留工程に送られ
る。
【0019】第2段階の蒸留工程は、単蒸留であること
が好ましく操作は回分式、連続式、半回分式のいずれで
もよい。操作圧は5torr〜250torrで実施する。第2
段階の蒸留工程に供給される原料は、2−エチルヘキサ
ノール濃度が0.4重量%以下に低減されているので、
蒸留中の発泡が抑制されている。このため、発泡によっ
て分離能が低下することがなく、高効率で精製4−アミ
ノジフェニルアミンを得ることができる。
【0020】
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
の方法をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例
に限定されるものではない。なお、以下の説明におい
て、2−エチルヘキサノール濃度はガスクロマトグラフ
ィー:島津GC-9A、カラム:3%シリコンOV-101、
クロモソルブG-HP 80/100mesh 3mmφ×1.6m、保持時
間:16分、移動相:N2 50ml/min 温度:290℃
FID検出により測定したものである。
【0021】実施例 容量0.5リットルの第1および第2の反応槽を直列に
連結した反応器を使用した。4−ニトロソジフェニルア
ミンのナトリウム塩水溶液と水添触媒[Pd/C(Pd
担持量:5%)触媒(含水率50%)0.35g(乾燥
重量0.17g)]との混合溶液588.5gおよびト
ルエン67.0gを第1の反応槽に攪拌しながら連続的
に供給し、水素圧10kg/cm2G、温度65℃および滞留
時間0.89時間で反応させた。ついで、第1の反応槽
1から第2の反応槽1へ反応液を連続的に供給し、水素
圧10kg/cm2G、温度75℃および滞留時間0.79時
間で反応させて粗4−アミノジフェニルアミンを得た
(収率95.20%)。得られた粗4−アミノジフェニ
ルアミン中のトルエン溶媒を回収した後 この粗4−ア
ミノジフェニルアミンを下記精製条件で連続多段蒸留塔
を用いて第1段階の蒸留操作を行った。 全理論段数:5 フィード段:塔頂 還流比:200 操作圧:40torr 塔頂温度:73℃ 塔底温度:180℃ 底から取り出した缶出液中の2−エチルヘキサノール濃
度をガスクロマトグラフィーにて測定した。その結果、
粗4−アミノジフェニルアミン中の2−エチルヘキサノ
ール濃度は0.23重量%であった。ついで、この缶出
液を用いて下記精製条件で連続多段蒸留塔を用いて第2
段階の蒸留操作を行い、高沸点不純物が除去された精製
4−アミノジフェニルアミンを得た。 蒸留方式:半回分式単蒸留 操作圧:初期250 torr、最終5torr 温度:初期205℃、最終221℃ その結果、第2段階の蒸留操作において、発泡は発生せ
ず、従って操業不可能な状態になることもなかった。こ
の第2段階の蒸留操作における高沸点不純物の除去率は
90.6%であった。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、低沸点不純物を除去し
た粗4−アミノジフェニルアミンから高沸点不純物を除
去するための蒸留操作において、発泡が生じないため、
高沸点不純物の分離能力が低下するのを防止でき、効率
よく蒸留操作を行うことができるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根 義人 岡山県倉敷市児島田の口6丁目4番1号 住化ファインケム株式会社内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC52 AD11 BA25 BA26 BA61 BE20 4H039 CA71 CB40

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粗4−アミノジフェニルアミンから低沸点
    不純物を除去し、ついで高沸点不純物を除去して、精製
    された4−アミノジフェニルアミンを製造する方法であ
    って、 前記低沸点不純物を除去した粗4−アミノジフェニルア
    ミン中の2−エチルヘキサノール濃度が0.4重量%以
    下であることを特徴とする4−アミノジフェニルアミン
    の製造方法。
  2. 【請求項2】低沸点不純物の除去が、多段蒸留塔を用い
    て理論段数2〜10段、還流比 50〜300の条件で
    行われる請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】前記粗4−アミノジフェニルアミンが、4
    −ニトロソジフェニルアミン・アルカリ金属塩水溶液ま
    たは4−ニトロソジフェニルアミン・テトラアルキルア
    ンモニウム塩水溶液を水添触媒の存在下で水添して生成
    される請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】反応器に4−ニトロソジフェニルアミン・
    アルカリ金属塩水溶液または4−ニトロソジフェニルア
    ミン・テトラアルキルアンモニウム塩水溶液を連続的に
    供給して水添する請求項3記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008133196A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Sumitomo Chemical Co Ltd 4−(アルキルアミノ)ジフェニルアミン類の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008133196A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Sumitomo Chemical Co Ltd 4−(アルキルアミノ)ジフェニルアミン類の製造方法

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