JP2002536363A - Method for producing 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetraalkylpyridine - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、式（Ｉ）（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、互いに独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルであり、Ｒ₅は、Ｈ又はＣＨ₃であり、Ｒ₆は、Ｈ又はＣ₁〜Ｃ₁₈アルキルである）の化合物を、式（II）の化合物から製造する方法であって、式（II）の化合物を、ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又はａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水することを含む方法に関する。本発明はまた、式Ｉの化合物を水和させたのち、酸化させて対応するＮ−オキシルにする方法に関する。 (57) Abstract: The present invention provides compounds of Formula (I) _{(wherein, R 1, R 2, R} 3 and R ₄ are, independently of one another are C ₁ -C ₄ alkyl, R ₅ is H Or CH ₃ , wherein R ₆ is H or C ₁ -C ₁₈ alkyl) from the compound of formula (II), wherein the compound of formula (II) is a Or a2) in the form of a suspension or in the form of a melt atomized with water vapor on a metal oxide or semimetal oxide catalyst at a temperature above 150 ° C. The present invention also relates to a method of hydrating and then oxidizing a compound of formula I to the corresponding N-oxyl.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】 本発明は、２，２，６，６−テトラアルキルピペリジン−１−オキシル、たと
えば２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）を
製造する方法であって、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラアルキルピペ
リジンから、水の存在下、金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、気相での脱水に
よって製造される対応する１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テ
トラアルキルピリジンを経る方法に関する。本発明の他の目的は、４−ヒドロキ
シ−２，２，６，６−テトラアルキルピペリジンの脱水のための金属酸化物又は
半金属酸化物触媒の使用ならびに対応するＮ−オキシルへの酸化の際のジアルキ
ルアミドの使用である。The present invention relates to a process for producing 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine-1-oxyl, for example 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO), The corresponding 1,2,3 prepared from 4-hydroxy-2,2,6,6-tetraalkylpiperidine by gas phase dehydration over metal oxide or semimetal oxide catalyst in the presence of water. 6-tetrahydro-2,2,6,6-tetraalkylpyridine. Another object of the invention is the use of metal oxide or metalloid oxide catalysts for the dehydration of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetraalkylpiperidines and the oxidation of the corresponding N-oxyls. Is the use of dialkylamides.

【０００２】 テトラアルキルピペリジン−１−オキシル、特に２，２，６，６−テトラメチ
ルピペリジン−１−オキシルは、多方面の用途を有し、たとえば、スチレン又は
アクリレートの蒸留及び精製の間に重合阻害剤として使用することができる生成
物である。[0002] Tetraalkylpiperidin-1-oxyls, in particular 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl, have versatile applications, for example polymerisation during the distillation and purification of styrene or acrylates. A product that can be used as an inhibitor.

【０００３】 これらは普通、対応するアミンから酸化によって得られる。[0003] These are usually obtained by oxidation from the corresponding amines.

【０００４】 対応する第二級アミンの酸化によるＮ−オキシルの合成は文献から公知であり
、種々のオキシダントとともに記載されている。たとえばＥＰ−Ａ−０１５７７
３８では、有機過酸化物を使用して酸化を実施している。J. Org. Chem. 39(194
7), 2356-2360では、３−クロロ安息香酸を適当なオキシダントとして使用して
いる。種々の触媒と組み合わせた過酸化水素もまた、オキシダントとして適当で
ある。これは、とりわけ、ＧＢ１１９９３５１又はＥＰ−Ａ−０５７４６６７に
開示されている。ＥＰ−Ａ−０８６６０６０によると、アルカリ土類金属塩又は
アルカリ土類金属水酸化物の存在で、オレフィン性不飽和化合物１，２，３，６
−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリジンを、二重結合に攻撃す
ることなく、Ｎ−オキシルに酸化することが可能である。The synthesis of N-oxyls by oxidation of the corresponding secondary amines is known from the literature and has been described with various oxidants. For example, EP-A-01577
At 38, oxidation is performed using an organic peroxide. J. Org. Chem. 39 (194
7), 2356-2360, uses 3-chlorobenzoic acid as a suitable oxidant. Hydrogen peroxide in combination with various catalysts is also suitable as oxidant. This is disclosed, inter alia, in GB 1 199 351 or EP-A-0557467. According to EP-A-0 866 060, olefinically unsaturated compounds 1,2,3,6 in the presence of alkaline earth metal salts or hydroxides.
-It is possible to oxidize tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine to N-oxyl without attacking the double bond.

【０００５】 酸化工程は研究し尽くされており、工業的規模で経済的に実施することができ
るが、中間体の提供がまだ満足に解決されていない。特に、工業的規模で入手し
やすい４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンから出発する
場合、１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリジン
への脱水工程は、大きく過剰な濃硫酸を用いてはじめて満足に実施することがで
きる処理工程である〔E. Fischer, Chem. Ber. 16, 1604(1883)〕。しかし、多
量の酸の廃棄処分は生態環境的に問題である。[0005] The oxidation process has been thoroughly studied and can be carried out economically on an industrial scale, but the provision of intermediates has not yet been satisfactorily solved. In particular, starting from 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, which is readily available on an industrial scale, 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine The dehydration step is a processing step that can only be carried out satisfactorily with a large excess of concentrated sulfuric acid [E. Fischer, Chem. Ber. 16, 1604 (1883)]. However, disposal of large amounts of acid is ecologically problematic.

【０００６】 ＥＰ−Ａ−０８９４７９０は、脱水を、固形酸触媒上、気相中、高温で実施す
る方法を記載している。これは、３００℃超の温度で実施され、抽出物は、この
温度でさらなる添加物なしで触媒上に誘導される。[0006] EP-A-0 894 790 describes a process in which dehydration is carried out on a solid acid catalyst, in the gas phase and at an elevated temperature. This is carried out at a temperature above 300 ° C., at which temperature the extract is derived on the catalyst without further additives.

【０００７】 水酸化ナトリウム溶液を加えると、適当な触媒は、一定時間後、０．５〜２単
位のpH変化を示す。約１週間の誘導段階後の収率は、７０又は８２％であるとい
われている。[0007] Upon addition of the sodium hydroxide solution, suitable catalysts show a pH change of 0.5 to 2 units after a period of time. The yield after an induction step of about one week is said to be 70 or 82%.

【０００８】 驚くべきことに今、水又は水蒸気の存在下、金属又は金属酸化物触媒上で４−
ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラアルキルピペリジンの１，２，３，６−テ
トラヒドロ−２，２，６，６−テトラアルキルピリジンへの気相脱水を実施する
と、優れた結果が得られることがわかった。[0008] Surprisingly, 4- (4) is now present on a metal or metal oxide catalyst in the presence of water or steam.
Excellent results are obtained when gas phase dehydration of hydroxy-2,2,6,6-tetraalkylpiperidine to 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetraalkylpyridine I understand.

【０００９】 水の存在下、金属又は金属酸化物触媒上で脱水を実施するならば、開始時から
最大限の触媒効果が存在し、誘導期間はなくなる。酸の強さは、触媒の改質剤と
して働く存在する水又は水蒸気によってその場で調節される。触媒は、水又は水
蒸気によって連続的に精製され、その結果、活性が悪化することなく数千時間の
耐用期間が得られる。If the dehydration is carried out on a metal or metal oxide catalyst in the presence of water, there is a maximum catalytic effect from the start and there is no induction period. The strength of the acid is adjusted in situ by the water or steam present which acts as a modifier of the catalyst. The catalyst is continuously purified with water or steam, resulting in a service life of thousands of hours without loss of activity.

【００１０】 反応温度を３００℃未満に下げることもできる。[0010] The reaction temperature can be reduced to less than 300 ° C.

【００１１】 本発明は、たとえば、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリ
ジンから中間体１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチル
ピリジンを製造するための、簡単で効率的で低廉であると同時に生態環境的に適
合性の大規模合成法、ひいては、入手しやすい塩基性物質からＴＥＭＰＯを製造
する方法を提供する。The present invention provides, for example, production of an intermediate 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine from 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine. To provide a simple, efficient, inexpensive, yet ecologically compatible large-scale synthetic method for producing TEMPO from readily available basic substances.

【００１２】 ４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラアルキルピペリジンの脱水ための本
方法は、高収率をもたらし、連続式にもバッチ式にも実施することができ、中間
体を高純度で提供する。The present process for the dehydration of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetraalkylpiperidines leads to high yields, can be carried out both continuously and batchwise, and allows intermediates to be prepared with high yields. Provide in purity.

【００１３】 本発明は、その態様の一つで、式ＩThe invention relates in one aspect to a compound of formula I

【００１４】[0014]

【化５】 Embedded image

【００１５】 （式中、 Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、互いに独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルであり、 Ｒ₅は、Ｈ又はＣＨ₃であり、 Ｒ₆は、Ｈ又はＣ₁〜Ｃ₁₈アルキルである） の化合物を、式IIWherein R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ are, independently of one another, C ₁ -C ₄ alkyl; R ₅ is H or CH ₃ ; R ₆ is H Or a C ₁ -C ₁₈ alkyl) of the formula II

【００１６】[0016]

【化６】 Embedded image

【００１７】 の化合物から製造する方法であって、式（II）の化合物を、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水することを含む方
法に関する。A process for preparing a compound of formula (II), comprising: a1) in the form of an aqueous solution or suspension or a2) in the form of a melt atomized with water vapor, A method comprising dehydrating at a temperature above 150 ° C. over a metal oxide catalyst.

【００１８】 Ｃ₁〜Ｃ₁₈アルキルは、たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペン
チル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ドデシル又はオクタデシルである。アル
キル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。C ₁ -C ₁₈ alkyl is, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, dodecyl or octadecyl. The alkyl group may be linear or branched.

【００１９】 本発明の好ましい実施態様では、Ｒ₁〜Ｒ₄の少なくとも一つがエチル又はプロ
ピルであり、残りのＲ₁〜Ｒ₄がメチルである。In a preferred embodiment of the present invention, at least one of R _{1 to} R ₄ is ethyl or propyl, and the remaining R _{1 to} R ₄ are methyl.

【００２０】 Ｒ₆は、好ましくは水素又はＣ₁〜Ｃ₄アルキル、特に好ましくは水素である。R ₆ is preferably hydrogen or C ₁ -C ₄ alkyl, particularly preferably hydrogen.

【００２１】 ４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンから１，２，３，
６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリジン（ＴＨＴＭＰ）を製
造するための好ましい方法は、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル
ピペリジンを、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水することを含む方
法である。From 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine to 1,2,3
A preferred method for producing 6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine (THTMP) is to prepare 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine by a1) aqueous solution or suspension A2) Dehydration on a metal oxide or semimetal oxide catalyst at a temperature above 150 ° C. in the form of a liquid or in the form of a melt atomized with water vapor.

【００２２】 適当な触媒は、Ａｌ₂Ｏ₃又はＳｉＯ₂ゲル、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃コゲル及びＳｉ
Ｏ₂−ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂−ＭｇＯコゲルならびにそれらの混
合物である。層状ケイ酸塩、たとえばベントナイト、モンモリロナイト、海泡石
ならびに天然及び合成のゼオライト又は多孔質ガラスもまた適当である。Suitable catalysts are Al ₂ O ₃ or SiO ₂ gel, SiO ₂ —Al ₂ O ₃ cogel and Si
O ₂ is _{-ZrO 2, SiO 2 -TiO 2,} SiO 2 -MgO cogel and mixtures thereof. Layered silicates such as bentonite, montmorillonite, sepiolite and natural and synthetic zeolites or porous glasses are also suitable.

【００２３】 Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃コゲル、層状ケイ酸塩又はゼオライト
、特に好ましくはＡｌ₂Ｏ₃及びＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃コゲルを使用することが好ま
しい。It is preferred to use Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , SiO ₂ —Al ₂ O ₃ cogels, layered silicates or zeolites, particularly preferably Al ₂ O ₃ and SiO ₂ —Al ₂ O ₃ cogels.

【００２４】 本脱水法のためには、抽出物（エダクト）に加えて、特定量の水を加えること
が特に重要である。この水の添加は、種々の方法で実施することができ、反応器
の型式（連続式運転又はバッチ式運転）及び抽出物添加の選択したタイプ（水溶
液又は溶融体）に依存する。For the present dehydration method, it is particularly important to add a specific amount of water in addition to the extract (educt). This addition of water can be carried out in various ways and depends on the type of reactor (continuous or batch operation) and the type of extract addition (aqueous solution or melt).

【００２５】 また、溶液の代わりに、抽出物の未溶解部分をスラリー形態で含有する懸濁液
を使用することも可能である。In place of the solution, it is also possible to use a suspension containing the undissolved part of the extract in the form of a slurry.

【００２６】 抽出物の水溶液を調製するならば、それは、対応する温度及び圧力で１重量％
から飽和点までの範囲であることができる。溶液は、室温から約１００℃までの
温度範囲で調製したのち、反応器に加えることができる。If an aqueous solution of the extract is prepared, it is 1% by weight at the corresponding temperature and pressure.
To the saturation point. The solution can be prepared in a temperature range from room temperature to about 100 ° C. and then added to the reactor.

【００２７】 たとえば抽出物水溶液の添加は、有利には、対応する温度で約１重量％〜約６
０重量％水溶液で、特に有利には、室温で１〜１５重量％溶液で、非常に特に有
利には室温で５〜１４重量％溶液で実施される。[0027] For example, the addition of the aqueous extract is advantageously from about 1% to about 6% by weight at the corresponding temperature.
It is carried out with a 0% by weight aqueous solution, particularly preferably with a 1-15% by weight solution at room temperature, very particularly preferably with a 5-14% by weight solution at room temperature.

【００２８】 抽出物の添加の際の式IIの化合物に対する水蒸気の比は、モル量で表すと、水
蒸気１〜５０モル／抽出物１モル、特に好ましくは水蒸気２〜３０モル／抽出物
１モル、もっとも好ましくは水蒸気５〜２０モル／抽出物１モルである。The ratio of the water vapor to the compound of the formula II at the time of the addition of the extract, expressed in molar amounts, is from 1 to 50 mol of water vapor / mol of extract, particularly preferably from 2 to 30 mol of water vapor / mol of extract. Most preferably, it is 5 to 20 mol of steam / 1 mol of extract.

【００２９】 水蒸気を加えるならば、それは、１００℃〜６００℃の温度を有することがで
きる。２００℃〜５００℃の範囲が好ましく、２５０℃〜４００℃の範囲が特に
好ましい。If steam is added, it can have a temperature between 100 ° C. and 600 ° C. The range of 200 ° C to 500 ° C is preferred, and the range of 250 ° C to 400 ° C is particularly preferred.

【００３０】 反応器への添加は、公知の方法によって実施することができる。適当な計量ポ
ンプ及び弁は市販されている。[0030] The addition to the reactor can be carried out by a known method. Suitable metering pumps and valves are commercially available.

【００３１】 反応器の温度は２２５〜３５０℃であり、特に好ましくは２５０〜３００℃で
あり、非常に特に好ましくは２６０〜２９０℃である。The temperature of the reactor is between 225 and 350 ° C., particularly preferably between 250 and 300 ° C., very particularly preferably between 260 and 290 ° C.

【００３２】 温度に依存して、対応する圧力が反応器内に得られる。反応器内の圧力は、普
通５００〜１００００ヘクトパスカルであり、好ましくは１０００〜５０００ヘ
クトパスカルであり、特に好ましくは１０００〜２０００ヘクトパスカルである
。[0032] Depending on the temperature, a corresponding pressure is obtained in the reactor. The pressure in the reactor is usually between 500 and 10000 hectopascals, preferably between 1000 and 5000 hectopascals, particularly preferably between 1000 and 2000 hectopascals.

【００３３】 処理の好ましい実施態様は、溶融体を反応器に吹き込み、水蒸気を加えること
によって処理を連続的に実施することを含む実施態様である。A preferred embodiment of the process is one that involves blowing the melt into a reactor and performing the process continuously by adding steam.

【００３４】 触媒は、公知の方法によって反応器に入れることができる。触媒は、バッチ処
理では、たとえば、溶媒中にスラリー形態で存在することができ、連続処理では
、反応器中に固定し、抽出物又は水蒸気によって流すことができる。[0034] The catalyst can be introduced into the reactor by known methods. In a batch process, the catalyst can be present, for example, in a slurry form in a solvent, while in a continuous process, it can be fixed in a reactor and flowed by extract or steam.

【００３５】 本発明はまた、式IIIThe present invention also provides a compound of formula III

【００３６】[0036]

【化７】 Embedded image

【００３７】 の化合物の製造方法であって、第一工程で、 Ａ）Ｒ₆が水素である式（II）の化合物を、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水させ、第二工程で
、得られた式（Ｉ）の化合物を、 Ｂ）水和触媒の存在下、連続式又はバッチ式に水和させ、第三工程で、得られた
式（Ｉａ）In a first step, A) a compound of formula (II) wherein R ₆ is hydrogen is atomized together with a1) in the form of an aqueous solution or suspension or a2) water vapor In the form of a melt, dehydrated on a metal oxide or semimetal oxide catalyst at a temperature above 150 ° C., and in a second step the compound of formula (I) obtained Under the continuous or batch mode of hydration, in the third step, the obtained formula (Ia)

【００３８】[0038]

【化８】 Embedded image

【００３９】 の水和生成物を、 Ｃ）オキシダントで酸化させて式（III）の化合物にすることを含む方法に関す
る。A hydration product of C) with an oxidant to a compound of formula (III).

【００４０】 ２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）の好
ましい製造方法は、第一工程で、 Ａ）４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンを、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水させ、第二工程で
、得られた１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリ
ジン（ＴＨＴＭＰ）を、 Ｂ）水和触媒の存在下、連続式又はバッチ式に水和させ、第三工程で、得られた
２，２，６，６−テトラメチルピペリジンを、 Ｃ）オキシダントで酸化させて２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−
オキシル（ＴＥＭＰＯ）にすることを含む方法である。A preferred method for producing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) comprises the following steps: A) 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine A1) in the form of an aqueous solution or suspension or a2) in the form of a melt atomized with water vapor, on a metal oxide or semimetal oxide catalyst, at a temperature above 150 ° C., in a second step, B) hydrating the obtained 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine (THTMP) continuously or batchwise in the presence of a hydration catalyst; In the step, the obtained 2,2,6,6-tetramethylpiperidine is oxidized with C) oxidant to give 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-
It is a method including making into oxyl (TEMPO).

【００４１】 式（Ｉ）の化合物、特に１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テ
トラメチルピリジン（ＴＨＴＭＰ）の水和は、そのもの公知の方法によって実施
される。水和は、たとえば、気相中、ニッケル触媒上で連続的に実施することが
できる。水和させる生成物は、前もって精製しておく必要はなく、また、水分が
残留する状態で加えてもよい。このような連続水和法は当業者に公知であり、「
Katalytische Hydrierungen im organisch-chemischen Laboratorium, F. Zymal
kowski, 1965, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart」に記載されている。The hydration of the compounds of the formula (I), in particular 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine (THTMP), is carried out by methods known per se. Hydration can be carried out continuously, for example, in the gas phase over a nickel catalyst. The product to be hydrated need not be purified in advance, and may be added in a state where water remains. Such continuous hydration methods are known to those skilled in the art,
Katalytische Hydrierungen im organisch-chemischen Laboratorium, F. Zymal
kowski, 1965, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart ".

【００４２】 ニッケル触媒上での連続水和は通常、約９０〜１５０℃の温度範囲で実施され
、普通はニッケルスケルトン触媒が使用される（Ｎｉ担持Ａｌ₂Ｏ₃基材又はたと
えばＳｉＯ₂基材）。通常、収率は非常に高く、普通は９６〜９８％である。Continuous hydration on nickel catalysts is usually carried out at a temperature in the range of about 90-150 ° C., usually using nickel skeleton catalysts (Ni on Al ₂ O ₃ substrates or eg SiO ₂ substrates ). Usually, the yield is very high, usually 96-98%.

【００４３】 たとえばＰｄ／Ｃ又はＰｔ／Ｃ触媒の存在で水和をバッチ式に実施することも
可能である。このような水和法もまた当業者に公知であり、とりわけ「Hydrogen
ation Methods, Paul N. Rylander, 1985, Academic Press」に記載されている
。It is also possible to carry out the hydration batchwise, for example in the presence of a Pd / C or Pt / C catalyst. Such hydration methods are also known to those skilled in the art and include, inter alia, "Hydrogen
ation Methods, Paul N. Rylander, 1985, Academic Press ".

【００４４】 バッチ式水和の場合における典型的な処理パラメータは、３０〜１００℃の範
囲の温度及び約５０バールの水素圧であり、通常は担体に担持されているＰｄ触
媒又はＰｔ触媒が使用されるのが普通である。触媒に対する抽出物の比は普通、
５０〜１０００g/gである。Typical processing parameters in the case of batch hydration are temperatures in the range from 30 to 100 ° C. and a hydrogen pressure of about 50 bar, usually using Pd or Pt catalysts supported on a support. It is usually done. The ratio of extract to catalyst is usually
It is 50 to 1000 g / g.

【００４５】 すでに述べたように、酸化工程Ｃ）は文献から公知であり、種々のオキシダン
ト、たとえばtert-ブチルヒドロペルオキシド又は３−クロロ過安息香酸ととも
に記載されている。少なからず費用のため、Ｈ₂Ｏ₂は、とりわけＥＰ−Ａ−０５
７４６６７で開示されているように、工業規模で使用するためのオキシダントと
して特に適当である。現在の技術水準で公知の方法では、他の触媒が使用され、
そのような触媒なしでは、反応時間が数日を要することもある。使用される触媒
は、主に遷移金属化合物、たとえばタングステン酸ナトリウム、タングステン酸
アンモニウム（たとえばＧＢ１１９９３５１）又はリンタングステン酸（Bull.
Soc. Chim. Fr. 11, 3273(1965)）であるが、チタン含有化合物（ＥＰ４８８４
０３）又はアルカリ土類金属塩（ＥＰ０８６６０６０）もまた使用される。タン
グステン酸塩は、たいてい、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）の塩と組み合
わせて使用される。As already mentioned, the oxidation step C) is known from the literature and has been described with various oxidants, such as tert-butyl hydroperoxide or 3-chloroperbenzoic acid. Due to considerable costs, H ₂ O ₂ is especially useful in EP-A-05
As disclosed in 74667, it is particularly suitable as an oxidant for use on an industrial scale. In the methods known in the state of the art, other catalysts are used,
Without such a catalyst, the reaction time may take several days. The catalyst used is mainly a transition metal compound, such as sodium tungstate, ammonium tungstate (eg GB1199351) or phosphotungstic acid (Bull.
Soc. Chim. Fr. 11, 3273 (1965)) and a titanium-containing compound (EP4884).
03) or alkaline earth metal salts (EP0866060) are also used. Tungstates are often used in combination with salts of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA).

【００４６】 好ましい方法は、酸化工程がジアルキルアミドの存在で実施される方法である
。A preferred method is one in which the oxidation step is performed in the presence of a dialkylamide.

【００４７】 驚くべきことに、ジアルキルアミド、たとえばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ
）１〜２０モル％の添加が、過酸化水素による２，２，６，６−テトラアルキル
ピペリジンの酸化を実質的に促進することがわかった。この方法では、すでに数
時間で、たとえば２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（ＴＭＰ）がＴＥＭ
ＰＯへと完全に反応する。しかし、ＤＭＦの添加なしでは、２４時間の反応時間
の後でも、ＴＭＰの実質部分が未反応のまま残る。Surprisingly, dialkylamides such as dimethylformamide (DMF
) It has been found that the addition of 1 to 20 mol% substantially accelerates the oxidation of 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine by hydrogen peroxide. In this method, for example, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine (TMP) is converted to TEM in a few hours.
Reacts completely to PO. However, without the addition of DMF, a substantial portion of the TMP remains unreacted, even after a reaction time of 24 hours.

【００４８】 適当なジアルキルアミドは、Ｃ₁〜Ｃ₈ジアルキルアミド、好ましくはＣ₁〜Ｃ₄ ジアルキルアミド、特に好ましくはジメチルアミド又はジエチルアミドから誘導
される。Suitable dialkylamides are derived from C ₁ -C ₈ dialkylamides, preferably C ₁ -C ₄ dialkylamides, particularly preferably dimethylamide or diethylamide.

【００４９】 アミドは、好ましくはＣ₁〜Ｃ₁₂酸から誘導される。Ｃ₁〜Ｃ₆酸が特に好まし
くは、ジアルキルアセトアミド及びジアルキルホルムアミドが非常に特に好まし
い。The amide is preferably derived from a C ₁ -C ₁₂ acid. C ₁ -C particularly preferably ₆ acids, dialkyl acetamide and dialkyl formamide very particularly preferred.

【００５０】 特に適当なジアルキルアミドは、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）及
びＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドである。Particularly suitable dialkylamides are N, N-dimethylformamide (DMF) and N, N-dimethylacetamide.

【００５１】 ジアルキルアミド１〜１０モル％、特に好ましくは２〜５モル％を使用するこ
とが好ましい。It is preferred to use 1 to 10 mol%, particularly preferably 2 to 5 mol%, of the dialkylamide.

【００５２】 ２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）を製
造するための特に好ましい方法は、第一工程で、 Ａ）４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンを、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水させ、第二工程で
、得られた１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリ
ジン（ＴＨＴＭＰ）を、 Ｂ）水和触媒の存在下、連続式又はバッチ式に水和させ、第三工程で、得られた
２，２，６，６−テトラメチルピペリジンを、 Ｃ）ジアルキルアミドの存在下、オキシダントで酸化させて２，２，６，６−テ
トラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）にすることを含む。A particularly preferred method for producing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) comprises: A) 4-hydroxy-2,2,6,6- Tetramethylpiperidine, a1) in the form of an aqueous solution or suspension or a2) in the form of a melt atomized with water vapor, on a metal oxide or semi-metal oxide catalyst at a temperature above 150 ° C., In two steps, the obtained 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine (THTMP) is hydrated continuously or batchwise in the presence of a hydration catalyst. In the third step, the obtained 2,2,6,6-tetramethylpiperidine is oxidized with an oxidant in the presence of C) dialkylamide to give 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1- Oxyl (TE MPO).

【００５３】 本発明はまた、式（Ｉａ）の化合物を過酸化水素で酸化させて式（III）の化
合物にする場合のジアルキルアミドの使用に関する。The present invention also relates to the use of dialkylamides in oxidizing compounds of formula (Ia) with hydrogen peroxide to compounds of formula (III).

【００５４】 本発明のもう一つの目的は、水又は水蒸気の存在における式（II）の化合物の
接触脱水のための金属酸化物又は半金属酸化物触媒の使用である。Another object of the present invention is the use of a metal oxide or metalloid oxide catalyst for the catalytic dehydration of a compound of formula (II) in the presence of water or steam.

【００５５】 以下の例が本発明を説明する。The following examples illustrate the invention.

【００５６】 Ａ）脱水例 例Ａ１：実験室規模での４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリ
ジンの１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリジン
への脱水 マイクロリアクタにＡｌ₂Ｏ₃触媒５mlを充填した。ＨＰＬＣポンプ及びコール
ドトラップ付きレシーバをマイクロリアクタに接続した。反応器をオーブン中で
２７５〜３００℃に加熱した。この温度で、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−
テトラメチルピペリジンの１３重量％水溶液（脱イオン水）をポンプによって毎
時８mlの速度で連続的に加えた。６〜２０時間の間隔で、生成物溶液の二つの相
を５００ml分液漏斗に移し、分離した。水相をジエチルエーテルとともに２回振
とうし、有機相を合わせ、高揮発性生成物及び溶媒を回転エバポレータで飛ばし
た。これは、粗１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチル
ピリジンを７９％の収率で純度９３％の黄色の油状物の形態で与えた。A) Example of dehydration Example A1: 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetrahydro-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine on a laboratory scale filled with Al ₂ O ₃ catalyst 5ml dehydration microreactor into methylpyridine. An HPLC pump and a receiver with a cold trap were connected to the microreactor. The reactor was heated in an oven to 275-300 <0> C. At this temperature, 4-hydroxy-2,2,6,6-
A 13% by weight aqueous solution of tetramethylpiperidine (deionized water) was continuously added by a pump at a rate of 8 ml / h. At intervals of 6-20 hours, the two phases of the product solution were transferred to a 500 ml separatory funnel and separated. The aqueous phase was shaken twice with diethyl ether, the organic phases were combined and the more volatile products and solvent were stripped off on a rotary evaporator. This provided the crude 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine in 79% yield in the form of a 93% pure yellow oil.

【００５７】 例Ａ２セミパイロット：４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリ
ジンから１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリジ
ン 装置は、Ａｌ₂Ｏ₃触媒８００mlを充填され、２７０〜２８０℃に加熱される加
熱可能な円柱形反応容器からなるものであった。ヘッドには入口があり、この入
口から、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンの溶融体を
加熱可能な供給口から毎時１５０〜４００mlで加えた。もう一つの供給口では、
反応管への導入の少し前に、２８０℃の過熱水蒸気を溶融体に加えた。底に位置
する反応器の出口には、生成物レシーバを具備した凝縮器があった。相分離は、
粗１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリジンを７
３〜８０％の収率及び＞８５％の含有率で与えた。[0057] Example A2 Semi Pilot: 4-hydroxy-2,2,6,6-tetra-methylpiperidine 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethyl pyridine apparatus, Al ₂ filled with O ₃ catalyst 800 ml, it consisted of a heatable cylindrical reaction vessel which is heated to 270-280 ° C.. The head had an inlet through which a melt of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was added at 150-400 ml per hour from a heatable inlet. In another supply port,
Shortly before introduction into the reaction tube, superheated steam at 280 ° C. was added to the melt. At the outlet of the reactor located at the bottom was a condenser with a product receiver. Phase separation is
Crude 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine
Given in 3-80% yield and> 85% content.

【００５８】 例Ａ３：実験室規模での４−ヒドロキシ−２，６−ジエチル−２，３，６−トリ
メチルピペリジンの１，２，３，６−テトラヒドロ−２，６−ジエチル−２，３
，６−トリメチルピリジンへの脱水Example A3: 1,2,3,6-tetrahydro-2,6-diethyl-2,3 of 4-hydroxy-2,6-diethyl-2,3,6-trimethylpiperidine on a laboratory scale
To 2,6-trimethylpyridine

【００５９】[0059]

【化９】 Embedded image

【００６０】 マイクロリアクタにＡｌ₂Ｏ₃触媒５mlを充填した。ＨＰＬＣポンプ及びコール
ドトラップ付きレシーバをマイクロリアクタに接続した。反応器をオーブン中で
２７５〜３００℃に加熱した。この温度で、４−ヒドロキシ−２，６−ジエチル
−２，３，６−トリメチルピペリジンの１０重量％水溶液（脱イオン水）をポン
プによって毎時４mlで連続的に加えた。１０〜２０時間の間隔で、生成物溶液の
二つの相を２５０ml分液漏斗に移し、分離した。例Ａ１に記載するように、さら
なる処理を実施した。有機相の１，２，３，６−テトラヒドロ−２，６−ジエチ
ル−２，３，６−トリメチルピリジン含有率は８３％であった。A microreactor was charged with 5 ml of Al ₂ O ₃ catalyst. An HPLC pump and a receiver with a cold trap were connected to the microreactor. The reactor was heated in an oven to 275-300 <0> C. At this temperature, a 10% by weight aqueous solution of 4-hydroxy-2,6-diethyl-2,3,6-trimethylpiperidine (deionized water) was continuously added by a pump at 4 ml / h. At 10-20 hour intervals, the two phases of the product solution were transferred to a 250 ml separatory funnel and separated. Further processing was performed as described in Example A1. The 1,2,3,6-tetrahydro-2,6-diethyl-2,3,6-trimethylpyridine content of the organic phase was 83%.

【００６１】 例Ａ４：実験室規模での４−ヒドロキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルピ
ペリジンの１，２，３，６−テトラヒドロ−１，２，２，６，６−ペンタメチル
ピリジンへの脱水 マイクロリアクタにＡｌ₂Ｏ₃触媒５mlを充填した。ＨＰＬＣポンプ及びコール
ドトラップ付きレシーバをマイクロリアクタに接続した。反応器をオーブン中で
２６０〜２８０℃に加熱した。この温度で、４−ヒドロキシ−１，２，２，６，
６−ペンタメチルピペリジンの４重量％水溶液（脱イオン水）をポンプによって
毎時６mlの速度で連続的に加えた。１０〜２０時間の間隔で、生成物溶液の二つ
の相を２５０ml分液漏斗に移し、分離した。例Ａ１に記載するようにさらなる処
理を実施した。有機相の１，２，３，６−テトラヒドロ−１，２，２，６，６−
ペンタメチルピリジン含有率は約３７％であった。Example A4: 1,2,3,6-Tetrahydro-1,2,2,6,6-pentane of 4-hydroxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine on a laboratory scale filled with Al ₂ O ₃ catalyst 5ml dehydration microreactor into methylpyridine. An HPLC pump and a receiver with a cold trap were connected to the microreactor. The reactor was heated in an oven to 260-280C. At this temperature, 4-hydroxy-1,2,2,6,
A 4% by weight aqueous solution of 6-pentamethylpiperidine (deionized water) was continuously added by a pump at a rate of 6 ml per hour. At 10-20 hour intervals, the two phases of the product solution were transferred to a 250 ml separatory funnel and separated. Further processing was performed as described in Example A1. 1,2,3,6-tetrahydro-1,2,2,6,6-
The pentamethylpyridine content was about 37%.

【００６２】 例Ａ５：実験室規模での４−ヒドロキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルピ
ペリジン（ＨＰＭＰ）の１，２，３，６−テトラヒドロ−１，２，２，６，６−
ペンタメチルピリジンへの脱水 マイクロリアクタにＡｌ₂Ｏ₃触媒５mlを充填した。ＨＰＬＣポンプ、加熱可能
な供給口・計量装置及びコールドトラップ付きレシーバをマイクロリアクタに接
続した。反応器をオーブン中で２６０〜２８０℃に加熱した。この温度で、毎時
、脱イオン水８ml及び４−ヒドロキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルピペ
リジン溶融体０．５gを連続的に加えた。１０〜２０時間の間隔で、生成物溶液
の二つの相を２５０ml分液漏斗に移し、分離した。例Ａ１に記載するようにさら
なる処理を実施した。有機相の１，２，３，６−テトラヒドロ−１，２，２，６
，６−ペンタメチルピリジン含有率は約４８％であった。Example A5: 1,2,3,6-Tetrahydro-1,2,2,6 of 4-hydroxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine (HPMP) on a laboratory scale 6-
Filled with Al ₂ O ₃ catalyst 5ml dehydration microreactor to penta-methylpyridine. An HPLC pump, a heatable inlet / meter and a receiver with a cold trap were connected to the microreactor. The reactor was heated in an oven to 260-280C. At this temperature, every hour, 8 ml of deionized water and 0.5 g of 4-hydroxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine melt were continuously added. At 10-20 hour intervals, the two phases of the product solution were transferred to a 250 ml separatory funnel and separated. Further processing was performed as described in Example A1. 1,2,3,6-tetrahydro-1,2,2,6 of the organic phase
The 6,6-pentamethylpyridine content was about 48%.

【００６３】 Ｂ）水和例 例Ｂ１：２，２，６，６−テトラメチルピペリジンへの水和 マイクロリアクタにＮｉ／ＮｉＯ−Ａｌ₂Ｏ₃触媒５mlを充填した。ＨＰＬＣポ
ンプ及びコールドトラップ付きレシーバをマイクロリアクタに接続した。反応器
をオーブンに入れ、Ｎ₂気流（毎分５０ml）中で２５０℃に加熱した。この温度
に達したところで、水素を増しながらＮ₂気流に混合して水素の割合を１００％
にした。続いて、温度を３０分間３５０℃に上げたのち、１００℃に下げた。こ
の温度で、例Ａ１のＴＨＴＭＰをポンプによって毎時４．２mlの量で加えた。同
時に、水素を毎分５０mlの速度で加えた。反応は１１０〜１３０℃で定量的に完
了した。無色の液体の形態で得られた２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
の全収率は実質１００％であった。B) Example of hydration Example B1: Hydration to 2,2,6,6-tetramethylpiperidine A microreactor was charged with 5 ml of Ni / NiO-Al ₂ O ₃ catalyst. An HPLC pump and a receiver with a cold trap were connected to the microreactor. The reactor was placed in an oven and heated to 250 ° C. in a stream of N ₂ (50 ml / min). When this temperature is reached, the mixture of hydrogen is increased to 100% by mixing with N ₂ stream while increasing the amount of hydrogen.
I made it. Subsequently, the temperature was raised to 350 ° C. for 30 minutes and then lowered to 100 ° C. At this temperature, the THTMP of Example A1 was added by a pump in an amount of 4.2 ml per hour. At the same time, hydrogen was added at a rate of 50 ml per minute. The reaction was quantitatively completed at 110-130 ° C. The overall yield of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine obtained in the form of a colorless liquid was substantially 100%.

【００６４】 例Ｂ２：実験室規模での１，２，３，６−テトラヒドロ−２，６−ジエチル−２
，３，６−トリメチルピリジンの２，６−ジエチル−２，３，６−トリメチルピ
ペリジン（ＤＥＴＭＰ）への水和 マイクロリアクタにＮｉ／ＮｉＯ−Ａｌ₂Ｏ₃触媒５mlを充填した。ＨＰＬＣポ
ンプ及びコールドトラップ付きレシーバをマイクロリアクタに接続した。活性化
するため、反応器をオーブンに入れ、Ｎ₂気流（毎分５０ml）中で２５０℃に加
熱した。この温度に達したところで、水素を増しながらＮ₂気流に混合して水素
の割合を１００％にした。続いて、温度を３０分間３５０℃に上げたのち、１０
０℃に下げた。そして、例Ａ３の１，２，３，６−テトラヒドロ−２，６−ジエ
チル−２，３，６−トリメチルピリジンをＨＰＬＣポンプによって毎時４mlの量
で加えた。同時に、水素を毎分５０mlの速度で加えた。反応器温度が１２０〜１
３０℃に上昇した。反応はほぼ定量的であり、全ＤＥＴＭＰ収率は実質１００％
であった。Example B2: 1,2,3,6-tetrahydro-2,6-diethyl-2 on a laboratory scale
, Was charged with Ni / NiO-Al ₂ O ₃ catalyst 5ml hydration microreactor into the 3,6-trimethylpyridine 2,6-diethyl-2,3,6-trimethyl piperidine (DETMP). An HPLC pump and a receiver with a cold trap were connected to the microreactor. For activation, the reactor was placed in an oven and heated to 250 ° C. in a stream of N ₂ (50 ml / min). When this temperature was reached, the proportion of hydrogen was increased to 100% by mixing with a stream of N ₂ while increasing the amount of hydrogen. Subsequently, after raising the temperature to 350 ° C. for 30 minutes, 10
Reduced to 0 ° C. Then, 1,2,3,6-tetrahydro-2,6-diethyl-2,3,6-trimethylpyridine of Example A3 was added by an HPLC pump in an amount of 4 ml / hour. At the same time, hydrogen was added at a rate of 50 ml per minute. Reactor temperature is 120-1
The temperature rose to 30 ° C. The reaction is almost quantitative and the total DETMP yield is substantially 100%
Met.

【００６５】 例Ｂ３：実験室規模での１，２，３，６−テトラヒドロ−１，２，２，６，６−
ペンタメチルピリジンの１，２，２，６，６−ペンタメチルピリジン（ＰＭＰ）
への水和 マイクロリアクタにＮｉ／ＮｉＯ−Ａｌ₂Ｏ₃触媒５mlを充填した。ＨＰＬＣポ
ンプ及びコールドトラップ付きレシーバをマイクロリアクタに接続した。活性化
するため、反応器をオーブンに入れ、Ｎ₂気流（毎分５０ml）中で２５０℃に加
熱した。この温度に達したところで、水素を増しながらＮ₂気流に混合して水素
の割合を１００％にした。続いて、温度を３０分間３５０℃に上げたのち、１０
０℃に下げた。そして、１，２，３，６−テトラヒドロ−１，２，２，６，６−
ペンタメチルピリジン（例Ａ４／Ａ５の有機相）をＨＰＬＣポンプによって毎時
４mlの量で加えた。同時に、水素を毎分５０mlの速度で加えた。反応器温度が１
１０〜１２０℃に上昇した。反応はほぼ定量的であり、全ＰＭＰ収率は実質１０
０％であった。Example B3: 1,2,3,6-tetrahydro-1,2,2,6,6- on a laboratory scale
1,2,2,6,6-pentamethylpyridine (PMP)
It was filled with Ni / NiO-Al ₂ O ₃ catalyst 5ml hydration microreactor to. An HPLC pump and a receiver with a cold trap were connected to the microreactor. For activation, the reactor was placed in an oven and heated to 250 ° C. in a stream of N ₂ (50 ml / min). When this temperature was reached, the proportion of hydrogen was increased to 100% by mixing with a stream of N ₂ while increasing the amount of hydrogen. Subsequently, after raising the temperature to 350 ° C. for 30 minutes, 10
Reduced to 0 ° C. And 1,2,3,6-tetrahydro-1,2,2,6,6-
Pentamethylpyridine (the organic phase of Example A4 / A5) was added in a volume of 4 ml / h via HPLC pump. At the same time, hydrogen was added at a rate of 50 ml per minute. Reactor temperature is 1
The temperature rose to 10 to 120 ° C. The reaction is almost quantitative and the total PMP yield is substantially 10
It was 0%.

【００６６】 Ｃ）酸化例 例Ｃ１：２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ
）の製造 攪拌プロペラ、還流凝縮器、滴下漏斗及びpH電極を具備した１リットルの多口
フラスコに、例Ｂ１の２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（ＴＭＰ）１６
６．７g（１．１８モル）及びＮ，Ｎ，−ジメチルホルムアミド８．３g（０．１
１モル）を充填した。混合物を攪拌しながら７０〜８０℃に加熱したのち、３５
％過酸化水素２６３．６g（２．３モル）を、反応混合物の温度が８５℃を超え
ないよう、４時間かけて滴下した。添加の過程で反応混合物のpHは約８．３から
約６．２に低下し、反応混合物は濃い暗赤色に変化した。添加が完了したのち、
攪拌を８０℃でさらに３時間継続して反応を完了させた。反応の過程をガスクロ
マトグラフィーによって観察した。攪拌時間の終りに近づくと、ＴＭＰはほとん
ど見られなくなった。ＴＥＭＰＯ含有率は約９５％であり、中間体Ｎ−ヒドロキ
シ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンの含有率はせいぜい２．５％であ
った。反応混合物を塩化ナトリウム約８５gで飽和させ、放置して相分離させた
。その後、底の黄色の水相を分離し、油状生成物を水から再結晶化した。真空乾
燥オーブン中、室温で乾燥させると、ＴＥＭＰＯ９４g（理論値の６０％）が、
＞９９．５％の含有率を有する暗赤色結晶の形態で得られた。C) Oxidation Examples Example C1: 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO
Preparation of the 2,2,6,6-tetramethylpiperidine (TMP) 16 of Example B1 in a 1 liter multi-neck flask equipped with a stirred propeller, reflux condenser, dropping funnel and pH electrode
6.7 g (1.18 mol) and 8.3 g of N, N, -dimethylformamide (0.1
1 mol). After heating the mixture to 70-80 ° C with stirring, 35
263.6 g (2.3 mol) of hydrogen peroxide were added dropwise over 4 hours, so that the temperature of the reaction mixture did not exceed 85 ° C. During the course of the addition, the pH of the reaction mixture dropped from about 8.3 to about 6.2 and the reaction mixture turned deep dark red. After the addition is complete,
Stirring was continued at 80 ° C. for a further 3 hours to complete the reaction. The course of the reaction was monitored by gas chromatography. Towards the end of the stirring time, almost no TMP was seen. The TEMPO content was about 95% and the content of the intermediate N-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was at most 2.5%. The reaction mixture was saturated with about 85 g of sodium chloride and allowed to phase separate. Thereafter, the bottom yellow aqueous phase was separated and the oily product was recrystallized from water. When dried in a vacuum drying oven at room temperature, 94 g of TEMPO (60% of theory)
Obtained in the form of dark red crystals having a content of> 99.5%.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ズィーベンハール，ベルント ドイツ国 デー−79400 カンデルン−ヴ ォルバッハ オーベレ ドルフシュトラー セ 18 (72)発明者 カサグランデ，ブルーノ フランス国 エフ−68220 ルマン リュ デュ ランドスクロン 11 (72)発明者 シュタイナー，ハインツ スイス国 ツェーハー−4416 ブーベンド ルフ ダーリエンシュトラーセ 28 Ｆターム(参考） 4C054 AA05 CC01 CC02 DD04 DD08 EE01 EE04 EE08 FF01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID , IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72 Inventor Siebenhal, Bernd Germany 79400 Kandern-Worbach Obere Dorfstrasse 18 (72) Inventor Casagrande, Bruno Eff-6220 Le Mans Rue du Landskron 11 (72) Inventor Steiner, Heinz Switzerland Country Zeha-4416 Boubend Ruff Darienstrasse 28 F-term (reference) 4C054 AA05 CC01 CC02 DD04 DD08 EE01 EE04 EE08 FF01

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 式Ｉ 【化１】 （式中、 Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、互いに独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルであり、 Ｒ₅は、Ｈ又はＣＨ₃であり、 Ｒ₆は、Ｈ又はＣ₁〜Ｃ₁₈アルキルである） の化合物を、式II 【化２】 の化合物から製造する方法であって、 式（II）の化合物を、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水することを含む方
法。1. A compound of the formula I Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ are independently of each other C ₁ -C ₄ alkyl; R ₅ is H or CH ₃ ; R ₆ is H or C ₁ ~ C ₁₈ alkyl) is converted to a compound of formula II A process for preparing a compound of formula (II), comprising: a1) in the form of an aqueous solution or suspension or a2) in the form of a melt atomized with water vapor, A method comprising dehydrating on a catalyst at a temperature above 150 ° C. 【請求項２】 Ｒ₁〜Ｒ₄の少なくとも一つがエチル又はプロピルであり、残
りのＲ₁〜Ｒ₄がメチルである、請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein at least one of R _{1 to} R ₄ is ethyl or propyl, and the remaining R _{1 to} R ₄ are methyl. 【請求項３】 Ｒ₆が水素又はＣ₁〜Ｃ₄アルキルである、請求項１記載の方
法。3. The method of claim 1, wherein R ₆ is hydrogen or C ₁ -C ₄ alkyl. 【請求項４】 ４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
から１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピリジン（
ＴＨＴＭＰ）を製造するための、請求項１記載の方法。4. A method according to claim 1, wherein 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine is converted to 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6-tetramethylpyridine (
The method of claim 1 for producing (THTMP). 【請求項５】 金属酸化物又は半金属酸化物が、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｓｉ
Ｏ₂−Ａｌ₂Ｏ₃ゲルもしくはコゲル、層状ケイ酸塩又はゼオライトである、請求
項１記載の方法。5. The method according to claim 1, wherein the metal oxide or semimetal oxide is Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , Si
O ₂ -Al ₂ O ₃ gel or cogel, a layered silicate or zeolite, the process of claim 1. 【請求項６】 抽出物の添加の際の式IIの化合物に対する水蒸気の比が、抽
出物１モルあたり水蒸気１〜５０モルである、請求項１記載の方法。6. The process according to claim 1, wherein the ratio of steam to compound of formula II upon addition of the extract is from 1 to 50 moles of steam per mole of extract. 【請求項７】 反応器の温度が２２５〜３５０℃である、請求項１記載の方
法。7. The method according to claim 1, wherein the temperature of the reactor is between 225 and 350 ° C. 【請求項８】 反応器の圧力が１０００〜５０００ヘクトパスカルである、
請求項１記載の方法。8. The reactor pressure is between 1000 and 5000 hectopascals.
The method of claim 1. 【請求項９】 溶融体を反応器に吹き込み、水蒸気を加えることによって処
理を連続的に実施することを含む、請求項１記載の方法。9. The method of claim 1 including blowing the melt into a reactor and continuously performing the treatment by adding steam. 【請求項１０】 式III 【化３】 の化合物の製造方法であって、第一工程で、 Ａ）Ｒ₆が水素である式（II）の化合物を、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水させ、第二工程で
、 Ｂ）得られた式（Ｉ）の化合物を、水和触媒の存在下、連続式又はバッチ式に水
和させ、第三工程で、 Ｃ）得られた式（Ｉａ） 【化４】 の水和生成物を、オキシダントで酸化させて式（III）の化合物にすることを含
む方法。10. A compound of formula III A process for the preparation of a compound of formula (II), wherein in the first step: A) a compound of formula (II) wherein R ₆ is hydrogen, a1) in the form of an aqueous solution or suspension or a2) In the form of a metal oxide or semi-metal oxide catalyst, dehydration at a temperature above 150 ° C., and in a second step, B) the compound of formula (I) obtained, continuously in the presence of a hydration catalyst Hydrated in a batch or batch mode and in a third step: C) the resulting formula (Ia) Oxidizing the hydration product of formula (I) with an oxidant to a compound of formula (III). 【請求項１１】 第一工程で、 Ａ）４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンを、 ａ１）水溶液もしくは懸濁液の形態又は ａ２）水蒸気とともに霧化された溶融体の形態で、 金属酸化物又は半金属酸化物触媒上、１５０℃超の温度で脱水させ、第二工程で
、 Ｂ）得られた１，２，３，６−テトラヒドロ−２，２，６，６−テトラメチルピ
リジン（ＴＨＴＭＰ）を、水和触媒の存在下、連続式又はバッチ式に水和させ、
第三工程で、 Ｃ）得られた２，２，６，６−テトラメチルピペリジンを、オキシダントで酸化
させて２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）
にすることを含む、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（
ＴＥＭＰＯ）を製造するための、請求項１０記載の方法。11. In a first step, A) 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine is prepared by a1) in the form of an aqueous solution or a suspension or a2) of a melt atomized with water vapor. In form, dehydrated on a metal oxide or semimetal oxide catalyst at a temperature above 150 ° C., and in a second step: B) the resulting 1,2,3,6-tetrahydro-2,2,6,6 Hydrating tetramethylpyridine (THTMP) continuously or batchwise in the presence of a hydration catalyst;
In the third step, C) the resulting 2,2,6,6-tetramethylpiperidine is oxidized with an oxidant to give 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO)
2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (
The method according to claim 10 for producing TEMPO). 【請求項１２】 ジアルキルアミドの存在下で酸化工程を実施することを含
む、請求項１０記載の方法。12. The method of claim 10, comprising performing the oxidation step in the presence of a dialkylamide. 【請求項１３】 水又は水蒸気の存在における式（II）の化合物の接触脱水
のための金属酸化物又は半金属酸化物触媒の使用。13. Use of a metal oxide or semimetal oxide catalyst for the catalytic dehydration of a compound of formula (II) in the presence of water or steam. 【請求項１４】 式（Ｉａ）の水和化合物を過酸化水素で酸化させて式（II
I）の化合物にする場合のジアルキルアミドの使用。14. A compound of formula (II) which is oxidized with hydrogen peroxide to form a compound of formula (II)
Use of dialkylamides for the compounds of I).