WO2016114308A1 - 芳香族アミン化合物の製造方法 - Google Patents

芳香族アミン化合物の製造方法 Download PDF

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将人 長尾
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日産化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an aromatic amine compound.
  • Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 describe a method of adding a sodium hydrogen carbonate aqueous solution to the reaction mixture after the reaction to neutralize it, and filtering the Sn-derived precipitate.
  • Patent Document 2 describes a method of distilling off the solvent after the reaction, adding an aqueous sodium hydroxide solution to the residue to adjust the pH to about 12 to 14, and then extracting the product with ethyl acetate.
  • Patent Document 3 describes a method in which sodium hydroxide is added to a reaction solution until it becomes strongly basic, and then the product is extracted with diethyl ether.
  • Patent Document 4 describes a method in which a potassium hydroxide aqueous solution is added to a reaction solution that is an ethyl acetate solution, and a product is extracted with ethyl acetate, and then generated by silica gel column chromatography.
  • the present invention provides a novel method for easily and efficiently removing an Sn compound produced when an aromatic nitro compound is reduced using SnCl 2 (stannous chloride) to produce an aromatic amine compound.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention is as follows. 1.
  • the aromatic nitro compound represented by the formula 1 is reduced using stannous chloride to produce the aromatic amine compound represented by the formula 2:
  • the reaction liquid obtained by reducing the aromatic nitro compound represented by Formula 1 is separated by bringing it into contact with a mixed liquid of a compound containing a benzene ring and an aqueous potassium hydroxide solution, and the organic layer obtained is represented by Formula 2.
  • a method for producing an aromatic amine compound, characterized in that the aromatic amine compound is obtained.
  • Ar represents an aromatic group.
  • the Sn compound in the reaction solution is simply and efficiently obtained. It can be removed and a high purity aromatic amine compound can be obtained.
  • the aromatic nitro compound represented by the formula 1 is reduced using stannous chloride according to the following reaction formula (1) to produce the aromatic amine compound represented by the formula 2. is there.
  • Ar represents an aromatic group, and the number of NO 2 groups is at least one, but may be two or more, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, particularly 1 or 2 is preferred. It goes without saying that the valence of the aromatic group which is Ar varies depending on the number of NO 2 groups.
  • the aromatic ring of the aromatic group may be substituted with an alkyl group or a halogen atom.
  • Examples of the nitro compound represented by the formula 1 used in the present invention include the following formulas 1-1 to 1-53.
  • nitro compound represented by the formula 1 used in the present invention examples include dinitro compounds described in P81 of International Patent Application Publication WO2007-071091, P82 to P88 of International Patent Application Publication WO2007-071091.
  • Compounds described herein shall be read as dinitro
  • nitro compounds represented by Formula 1 when the number of NO 2 groups is 2, it is represented by Formula 3 below.
  • examples of the nitro compound represented by Formula 3 include a dinitro compound represented by Formula 4 below.
  • the two NO 2 groups are present at the meta position, but may be present at the ortho or para position, with the meta position being preferred.
  • R represents an organic group that is inert to reduction by stannous chloride, and includes, for example, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s -Alkyl groups such as butyl, t-butyl, n-hexyl, n-octyl and n-decyl; cycloalkyl such as cyclopentyl and cyclohexyl; bicycloalkyl such as bicyclohexyl; vinyl Alkenyl such as 1-propenyl group, 2-propenyl group, isopropenyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 1 or 2 or 3-butenyl group, 1-hexenyl group, ⁇ -styryl group, ⁇ -styryl group, etc.
  • aryl group such as phenyl group, xylyl group, tolyl group, biphenyl group and naphthyl group; aralkyl group such as benzyl group, phenylethyl group and phenylcyclohexyl group Among them, a vinyl group or a ⁇ -styryl group is preferable.
  • Some or all of the hydrogen atoms in these organic groups are halogen atoms, hydroxyl groups, thiol groups, phosphate ester groups, ester groups, carboxyl groups, phosphate groups, thioester groups, amide groups, organooxy groups, organo groups.
  • a silyl group an organothio group, an organoamino group, a carbamate group, an acyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, or the like.
  • these may have a ring structure.
  • Examples of the nitro compound represented by Formula 4 include a dinitro compound represented by Formula 5 below.
  • the reduction reaction can be carried out with or without using a reaction solvent, but it is preferably carried out with a reaction solvent.
  • the reaction solvent is not particularly limited as long as it is inert to the reaction.
  • hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, benzene and toluene; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform and 1,2-dichloroethane; alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; diethyl ether and diisopropyl ether Ethers such as 1,4-dioxane and tetrahydrofuran; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; nitriles such as acetonitrile and propionitrile; carboxylic acid esters such as ethyl acetate and ethyl propionate; Nitrogen-containing aprotic
  • Sulfur aprotic polar solvent pyridine, pyridine picoline, and the like; water; and the like. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more thereof.
  • a mixed solvent of water and a solvent selected from tetrahydrofuran and 1,4-dioxane is preferable, and a mixed solvent of tetrahydrofuran and water is more preferable.
  • the mixing ratio of the organic solvent and water is 1:50 to 50: 1, preferably 1:10 to 10: 1 by mass ratio.
  • the amount (concentration) of the reaction solvent used is not particularly limited, but 1 to 100 times the reaction solvent can be used with respect to 1 part by mass of the aromatic nitro compound represented by Formula 1.
  • the amount is preferably 1.5 to 50 times by mass, more preferably 2.5 to 10 times by mass.
  • the reaction temperature is not particularly limited, but is, for example, ⁇ 90 to 200 ° C., preferably 0 to 150 ° C., more preferably 10 to 120 ° C.
  • the reaction time is usually 0.05 to 200 hours, preferably 0.5 to 100 hours.
  • the amount of stannous chloride used in the reduction reaction is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 mole times the amount of 1 mole of the nitro group of the aromatic nitro compound represented by the formula 1, more preferably Is 2 to 5 mole times.
  • the aromatic nitro compound represented by the formula 1 has two nitro groups, it is preferably 2 to 20 mole times, more preferably 4 to 10 mole times the amount of the aromatic nitro compound. Amount.
  • the specific reduction reaction is preferably carried out as follows. That is, an aromatic nitro compound as a starting material, stannous chloride, and a reaction solvent such as tetrahydrofuran and water are charged into a reactor, and stirred at 10 to 120 ° C., preferably for 1 to 20 hours. .
  • the starting material is charged in a mixture of stannous chloride and the reaction solvent, or the aromatic nitro compound is added in portions, or the aromatic nitro compound is added to the reaction solvent.
  • a method of dissolving and adding is preferable.
  • the end point of the reaction can be confirmed by thin layer chromatography or high performance liquid chromatography.
  • the aromatic nitro compound represented by the formula 1 is reduced to produce the aromatic amine represented by the formula 2, and the reaction liquid containing the aromatic amine, the unreacted raw material, and the Sn compound. Is obtained.
  • a compound containing a benzene ring has a boiling point of preferably 80 to 170 ° C., more preferably 80 to 150 ° C., since it can be easily concentrated after separation.
  • Examples of such a compound containing a benzene ring include benzene, toluene, m-xylene, o-xylene, p-xylene, mesitylene, anisole, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, and the like. Toluene is particularly preferred because it is easy to dry.
  • Examples of the liquid separation step for separating the Sn compound from the reaction solution to obtain the target product include the following four methods when toluene is used as the compound containing a benzene ring.
  • Methodhod 1 After adding an aqueous potassium hydroxide solution to the reaction solution, toluene is added to separate the solution, and the desired product is obtained from the organic layer.
  • Methodhod 2 Toluene is added to the reaction solution, washed with an aqueous potassium hydroxide solution, and separated to obtain the desired product from the organic layer.
  • Methodhod 3) A reaction solution is added to a container containing toluene and an aqueous potassium hydroxide solution, and the mixture is separated to obtain a target product from the organic layer.
  • Methodhod 4 Toluene and an aqueous potassium hydroxide solution are added to the reaction solution at one time, and the mixture is separated to obtain the desired product from the organic layer.
  • any of these methods can be used, but when mixing with an aqueous potassium hydroxide solution, the temperature can be controlled to be constant, and no poor stirring due to precipitation of the target product or Sn compound occurs during mixing.
  • the above (Method 3) is particularly preferable in that the Sn compound does not precipitate after mixing and the interface between the two layers is easy to distinguish.
  • the amount of potassium hydroxide in the aqueous potassium hydroxide solution used in the liquid separation step is preferably set to an amount for converting the Sn compound in the reaction solution into potassium hexahydrostannate having high water solubility.
  • the amount is preferably 3 mol times or more, more preferably 3 to 10 mol times, and particularly preferably 3 to 6 mol times with respect to 1 mol.
  • the concentration of the aqueous potassium hydroxide solution used is not particularly limited. However, if the target product does not decompose, the higher the concentration, the more preferable it is that treatment can be performed with a small amount of aqueous potassium hydroxide solution. When the target product decomposes, it can be carried out by lowering the concentration of potassium hydroxide. Therefore, the concentration of the potassium hydroxide aqueous solution is preferably 1 to 50% by weight, and more preferably 10 to 50% by weight.
  • the ratio of the amount of the compound containing a potassium hydroxide aqueous solution and a compound containing a benzene ring is such that the interface at the time of liquid separation is easy to separate and the volume efficiency is improved. Is preferred, 75: 1 to 1:75 is more preferred, and 50: 1 to 1:50 is particularly preferred.
  • the temperature in the liquid separation is not particularly limited as long as the target product does not decompose and dissolve, and is preferably 10 to 80 ° C., and more preferably 10 to 60 ° C. in terms of easy temperature control.
  • the time required for liquid separation is from 0.01 to 4 hours, preferably from 0.02 to 1 hour, from the point of view.
  • the compound layer containing a benzene ring which is an organic layer obtained by the above liquid separation, contains an aromatic amine compound that is a target product.
  • the organic layer may be concentrated as it is to separate and recover the target product.
  • a poor solvent can be added to the dissolved organic layer to crystallize the target product, and the aromatic amine compound can be recovered by crystallization.
  • hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane, alcohols such as ethanol, methanol and i-propyl alcohol are preferably used.
  • purification treatment such as recrystallization may be performed.
  • the aqueous layer formed by the above liquid separation contains potassium hexahydrostannate having high solubility resulting from the used stannous chloride used for the reduction reaction.
  • these tin compounds can be recovered.
  • the said reaction mixture was dripped at the mixed solution of toluene (75.0g) and 40 mass% potassium hydroxide aqueous solution (105g). At this time, there was no precipitate during the dropping, and the mixture could be stirred well. Thereafter, the mixture was stirred for 10 minutes, and the aqueous layer was discarded. The obtained organic layer was added to a 6% by mass aqueous potassium hydroxide solution (75 g) and stirred, and then the aqueous layer was discarded. Thereafter, the operation of adding water (75 g), stirring, and discarding the aqueous layer was repeated 5 times.
  • the solid (1.00 g) obtained above was dissolved in toluene (7.00 g) at 50 ° C., and 0.1 g of activated carbon (special white birch, manufactured by Nippon Enviro Chemical Co., Ltd.) was added and stirred for 30 minutes. Thereafter, the activated carbon was removed by filtration, and the filtrate was concentrated. As a result, the Sn content in the target product was less than 1 ppm.
  • activated carbon special white birch, manufactured by Nippon Enviro Chemical Co., Ltd.
  • Example 1 the amount of raw material (E) -4- (6- (methacryloyloxy) hexyloxy) cinnamic acid (2- (2,4-dinitrophenyl) ethyl) ester was 1.0 g, and other raw materials was carried out in the same manner as in Example 1 except that the ratio was changed to the same ratio as in Example 1. 5 g of ethyl acetate was added to the reaction mixture containing the desired product (E) -4- (6- (methacryloyloxy) hexyloxy) cinnamic acid (2- (2,4-diaminophenyl) ethyl) ester. Thereafter, sodium hydrogen carbonate (2.4 g) was further added. As a result, a large amount of white precipitate was formed, and stirring became impossible.
  • Comparative Example 2 A reaction mixture comprising (E) -4- (6- (methacryloyloxy) hexyloxy) cinnamic acid (2- (2,4-diaminophenyl) ethyl) ester, obtained in the same manner as in Comparative Example 1. 7.2 g, which is one third of the above, was collected, to which 3.3 g of ethyl acetate was added, and a 40 mass% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise. When 1.3 g was added dropwise, As a result, a large amount of white precipitate was formed and stirring became impossible. Further, when 1.9 g of 40% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise, the precipitate was dissolved, but then left to stand for 3 days.
  • Comparative Example 3 The reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, and the resulting reaction mixture containing (E) -4- (6- (methacryloyloxy) hexyloxy) cinnamic acid (2- (2,4-diaminophenyl) ethyl) ester was added. On the other hand, 5.0 g of ethyl acetate was added, and a 40% by mass aqueous potassium hydroxide solution (7.0 g) was further added dropwise. During the dropwise addition, a white precipitate was formed and the stirring property was deteriorated, but after the entire amount was dropped, the precipitate was dissolved. Then, when it left still for several days, the precipitate generate
  • the method of the present invention is a method for producing an aromatic amine compound by reducing an aromatic nitro compound with stannous chloride, and the Sn compound can be easily and efficiently removed, and has high purity.
  • an aromatic amine compound can be obtained, which is industrially useful.

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Abstract

芳香族ニトロ化合物を原料にして、塩化第一スズを用いて還元し、芳香族アミン化合物を製造する際に、反応液中に含まれるＳｎ化合物を簡便、かつ、効率的に除去する新規な方法を提供する。　式１（Ａｒは芳香族基を表す）で表わされる芳香族ニトロ化合物を、塩化第一スズを用いて還元して式２で表される芳香族アミン化合物を製造する方法において、式１で表わされる芳香族ニトロ化合物を還元して得られる反応液を、ベンゼン環を含む化合物と水酸化カリウム水溶液との混合液に接触させて分液させ、得られる有機層から式２で表される芳香族アミン化合物を得ることを特徴とする芳香族アミン化合物を製造する方法。

Description

芳香族アミン化合物の製造方法
　本発明は、芳香族アミン化合物の製造方法に関する。
　芳香族ニトロ化合物を原料にして、ＳｎＣｌ２（塩化第一スズ）を用いて還元し、芳香族アミン化合物を製造する際に、触媒として用いたＳｎ化合物の残渣の除去方法として、以下の方法が既に知られている。
　特許文献１及び非特許文献１では、反応後の反応混合物に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和し、Ｓｎ由来の析出物をろ過する方法が記載されている。
　特許文献２では、反応後に溶媒を留去し、残渣に水酸化ナトリウム水溶液を加え、ｐＨを約１２～１４にした後、酢酸エチルで生成物を抽出する方法が記載されている。
　特許文献３では、反応液に水酸化ナトリウムを強塩基性になるまで加えた後、ジエチルエーテルで生成物を抽出する方法が記載されている。
　特許文献４では、酢酸エチル溶液である反応液に、水酸化カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで生成物を抽出したあと、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって生成する方法が記載されている。
国際公開ＷＯ２０１３/０９９８０４号パンフレット 日本特表２０１２－５２６０６１ 日本特表２０１０－５３０４０５ 日本特表２００８－５２６９１０
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２００５年、Ｖｏｌ.７０、６３－７８頁．
　本発明は、芳香族ニトロ化合物をＳｎＣｌ２（塩化第一スズ）を用いて還元し、芳香族アミン化合物を製造する際に、生じるＳｎ化合物を簡便、かつ、効率的に除去する新規な方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下に示すとおりである。
１．下記の反応式（１）に従って、式１で表わされる芳香族ニトロ化合物を、塩化第一スズを用いて還元して式２で表される芳香族アミン化合物を製造する方法において、
　式１で表わされる芳香族ニトロ化合物を還元して得られる反応液を、ベンゼン環を含む化合物と水酸化カリウム水溶液との混合液に接触させて分液させ、得られる有機層から式２で表される芳香族アミン化合物を得ることを特徴とする芳香族アミン化合物を製造する方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式１中、Ａｒは芳香族基を表す。)
２．式１で表される化合物が、式３で表される芳香族ジニトロ化合物である、上記１に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （式３中、Ａｒ２は芳香族基(但し、Ａｒを除く)を表す。)
３．式１で表される化合物が、式４で表される芳香族ジニトロ化合物である、上記１に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （式４中、Ｒは塩化第一スズによる還元に不活性な有機基を表す。）
４．式１で表される化合物が、式５で表される芳香族ジニトロ化合物である、上記１に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
５．前記水酸化カリウム水溶液の濃度が１～５０重量％である、上記１～４のいずれかに記載の方法。
６．水酸化カリウムの量が、スズ原子１モルに対して、３モル倍量以上である、上記１～５のいずれかに記載の方法。
７．水酸化カリウム水溶液とベンゼン環を含む化合物の使用量比が、質量比で５０：１～１：５０である上記１～６のいずれかに記載の方法。
８．分液工程の温度が、１０～８０℃である上記１～７のいずれかに記載の方法。
９．水酸化カリウム水溶液とベンゼン環を含む化合物の混合液中に、芳香族ニトロ化合物及び塩化第一スズを含む反応液を加える、上記１～８のいずれかに記載の方法。
１０．前記ベンゼン環を含む化合物が沸点８０～１７０℃を有する、上記１～９のいずれかに記載の方法。
１１．前記ベンゼン環を含む化合物がトルエンである、上記１～１０のいずれかに記載の方法。
１２．反応溶媒にテトラヒドロフランを用いる、上記１～１１のいずれかに記載の方法。
１３．反応溶媒に水を用いる、上記１～１２のいずれかに記載の方法。
　本発明の方法によれば、芳香族ニトロ化合物を原料にして、ＳｎＣｌ２を用いて還元して、芳香族アミン化合物を製造する方法において、反応液中のＳｎ化合物を簡便、かつ、効率的に除去することが可能で、高純度の芳香族アミン化合物を得ることができる。
　本発明の方法は、下記反応式（１）に従って、式１で表わされる芳香族ニトロ化合物を、塩化第一スズを用いて還元し、式２で表される芳香族アミン化合物を製造するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　式１において、Ａｒは、芳香族基を表し、ＮＯ２基の数は少なくとも１つであるが、２つ以上でもよいが、好ましくは、１～４、より好ましくは１～３、特に１又は２が好ましい。ＮＯ２基の数に応じて、Ａｒである芳香族基の価数が異なることはもちろんである。芳香族基の芳香環は、アルキル基やハロゲン原子で置換されていてもよい。
　本発明において使用される式１で表されるニトロ化合物の例としては、下記式１－１から１－５３が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　また、本発明において使用される式１で表されるニトロ化合物の他の例としては、国際特許出願公開WO2007-071091のP81に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2007-071091のP82からP88に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2007-071091のP88に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2007-071091のP89からP92に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2007-071091のP93に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2007-071091のP94からP99に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2007-071091のP101に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2007-071091のP102からP104に記載の化合物（但し、アミノはニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2007-071091のP104に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2007-071091のP107に記載のジニトロ化合物国際特許出願公開WO2007-071091のP109からP110に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2007-071091のP111に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2007-071091のP112からP115に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2008-145225のP87に及びP88に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2008-145225のP89からP93に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2008-145225のP93に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2008-145225のP95からP106に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2008-145225のP106に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2008-145225のP108からP135に記載の化合物（但し、ジアミノはジニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2008-145225のP137に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2008-145225のP139からP141に記載の化合物（但し、アミノはニトロに読み替えるものとする）、国際特許出願公開WO2008-145225のP143に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2008-145225のP145に記載のジニトロ化合物、国際特許出願公開WO2008-145225のP146からP153に記載の化合物（但し、アミノはニトロに読み替えるものとする）、及び国際特許出願公開WO2013099804公報のP51、P55、P58、P60、P63、P65、P68、P71及びP74記載のジニトロ化合物が挙げられる。
　式１で表されるニトロ化合物のうち、ＮＯ２基の数が２つの場合は、下記の式３で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 　かかる式３で表されるニトロ化合物は、例えば、下記式４で表されるジニトロ化合物が挙げられる。式４では、２つのＮＯ２基は、メタ位に存在するが、オルト位又はパラ位に存在していてもよいが、メタ位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　式４中、Ｒは塩化第一スズによる還元に不活性な有機基を表し、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－オクチル基、ｎ－デシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；ビシクロヘキシル基等のビシクロアルキル基；ビニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、イソプロペニル基、１－メチル－２－プロペニル基、１または２または３－ブテニル基、１－ヘキセニル基、α－スチリル基、β－スチリル基等のアルケニル基；フェニル基、キシリル基、トリル基、ビフェニル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルシクロヘキシル基等のアラルキル基、であり、なかでも、ビニル基又はβ－スチリル基が好ましい。
　なお、これらの有機基の水素原子の一部または全部は、ハロゲン原子、水酸基、チオール基、リン酸エステル基、エステル基、カルボキシル基、リン酸基、チオエステル基、アミド基、オルガノオキシ基、オルガノシリル基、オルガノチオ基、オルガノアミノ基、カルバミン酸エステル基、アシル基、アルキル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などで置換されていてもよい。また、これらは環状構造であってもよい。
　式４で表されるニトロ化合物としては、例えば、下記式５で表されるジニトロ化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　上記還元反応は、反応溶媒を用いても、用いなくても実施することが可能であるが、反応溶媒を用いて行うことが好ましい。
　反応溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定はされない。例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類；四塩化炭素、クロロホルム、１，２－ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素類；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，４－ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類；酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のカルボン酸エステル類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン等の含窒素非プロトン性極性溶媒；ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄非プロトン性極性溶媒；ピリジン、ピコリン等のピリジン類；水；等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いても、これらのうちの２種類以上を混合して用いてもよい。好ましくは、テトラヒドロフラン及び１，４－ジオキサンから選ばれる溶媒と、水との混合溶媒であり、さらに好ましくは、テトラヒドロフランと水との混合溶媒である。
　水と有機溶媒の混合溶媒を使用する場合、有機溶媒と水との混合比率は、質量比で１：５０～５０：１、好ましくは１：１０～１０：１である。
　反応溶媒の使用量（濃度）は特に限定されないが、式１で表される芳香族ニトロ化合物１質量部に対し、１～１００質量倍の反応溶媒を用いることができる。好ましくは１．５～５０質量倍であり、さらに好ましくは２．５～１０質量倍である。
　反応温度は特に限定されないが、例えば、－９０～２００℃、好ましくは０～１５０℃、さらに好ましくは１０～１２０℃である。反応時間は、通常、０．０５～２００時間、好ましくは０．５～１００時間である。
　還元反応における塩化第一スズの使用量は、特に制限はないが、式１で表される芳香族ニトロ化合物のニトロ基１モルに対して、好ましくは１～１０モル倍量であり、さらに好ましくは２～５モル倍量である。例えば、式１で表される芳香族ニトロ化合物が２つのニトロ基を有する場合には、芳香族ニトロ化合物に対して、好ましくは２～２０モル倍量であり、さらに好ましくは４～１０モル倍量である。
　具体的な還元反応は、好ましくは下記のようにして実施される。すなわち、反応器中に、出発原料である芳香族ニトロ化合物、塩化第一スズ、及び反応溶媒、例えば、テトラヒドロフラン及び水を仕込み、好ましくは１０～１２０℃にて、好ましくは１～２０時間撹拌する。
　出発原料の仕込み順は、反応中間体の副反応を避けるため、塩化第一スズ、及び反応溶媒の混合物中に、芳香族ニトロ化合物を分割して添加するか、又は反応溶媒に芳香族ニトロ化合物を溶かして添加する方法が好ましい。反応の終点は、薄層クロマトグラフィーや高速液体クロマトグラフィーなどによって確認できる。
　上記のようにして、式１で表される芳香族ニトロ化合物は還元され、式２で表される芳香族アミンが生成し、かかる芳香族アミン、未反応の原料、及びＳｎ化合物を含む反応液が得られる。
　次に、得られた反応液を、ベンゼン環を含む化合物と水酸化カリウム水溶液との混合液を使用する分液工程に供する。ベンゼン環を含む化合物は、分液後に濃縮が容易であるため、沸点が好ましくは８０～１７０℃、より好ましくは８０～１５０℃を有する。かかるベンゼン環を含む化合物としては、ベンゼン、トルエン、ｍ－キシレン、ｏ－キシレン、ｐ－キシレン、メシチレン、アニソール、クロロベンゼン、ｏ－ジクロロベンゼンなどが挙げられるが、比較的毒性が低く、留去および乾燥がしやすいことから、トルエンが特に好ましい。
　反応液からＳｎ化合物を分離し、目的物を得る分液工程としては、例えばベンゼン環を含む化合物としてトルエンを用いる場合には、以下の４方法が挙げられる。
　（方法１）反応液に水酸化カリウム水溶液を添加した後、トルエンを加えて分液し、有機層から目的物を得る。
　（方法２）反応液にトルエンを添加し、水酸化カリウム水溶液で洗浄し、分液して、有機層から目的物を得る。
　（方法３）トルエンと水酸化カリウム水溶液の入った容器に、反応液を添加し、分液して、有機層から目的物を得る。
　（方法４）反応液にトルエンと水酸化カリウム水溶液を一度に加えて分液し、有機層から目的物を得る。
　本発明では、これらの方法のいずれも使用できるが、水酸化カリウム水溶液と混合する際に、温度を一定に制御でき、且つ、混合中に目的物やSn化合物の析出による撹拌不良が起こらず、また、混合後にSn化合物の析出が起こらず、２層の界面が判別しやすいという点からして、上記の（方法３）が特に好ましい。
　分液工程で使用される水酸化カリウム水溶液中の水酸化カリウムの量は、反応液中のＳｎ化合物を、水溶性の高いヘキサヒドロスズ酸カリウムにするための量にするのが好ましく、スズ原子１モルに対して３モル倍以上が好ましく、より好ましくは、３～１０モル倍、特に好ましくは３～６モル倍である。
　使用される水酸化カリウム水溶液の濃度には、特に制限はないが、目的物が分解しなければ、濃度が濃いほど、少ない使用量の水酸化カリウム水溶液で処理を行えるという点で好ましい。目的物が分解する場合には、水酸化カリウムの濃度を低くすることで実施できる。そのため、水酸化カリウム水溶液の濃度は、１～５０重量％が好ましく、１０～５０重量％がより好ましい。
　また、水酸化カリウム水溶液とベンゼン環を含む化合物の使用量の比率は、分液時の界面が分離しやすく、且つ、容積効率をよくするという点から、質量比で１００：１～１：１００が好ましく、７５：１～１：７５がよりに好ましく、５０：１～１：５０が特に好ましい。
　分液における温度は、目的物が分解せず、溶解する温度であれば特に制限はなく、１０～８０℃が好ましく、温度制御が容易であるという点で、１０～６０℃がより好ましい。分液に要する時間は、の点から、０．０１～４時間、好ましくは０．０２～１時間である。
　上記の分液により得られる有機層であるベンゼン環を含む化合物層には、目的物である芳香族アミン化合物が含まれるが、この有機層はそのまま濃縮して目的物を分離回収してもよい。また、該溶有機層に、目的物を晶析するために貧溶媒を添加し、晶析により芳香族アミン化合物を回収することもできる。この場合の貧溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素、エタノール、メタノール、ｉ－プロピルアルコール等のアルコールなどが好ましく使用される。また、目的物の純度をより高めるために、再結晶等の精製処理を行ってもよい。
　一方、上記の分液による水層には、還元反応にした使用された塩化第一スズから生じる溶解性の高いヘキサヒドロスズ酸カリウムなどが含有されるが、かかる水層はそのまま廃棄してもよいが、必要により、これらのスズ化合物は回収することもできる。
　以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、これらの実施例によって本発明の解釈が限定されるものではない。なお、実施例にて採用した分析装置及び分析条件は、下記のとおりである。
ＨＰＬＣ分析
装置：ＬＣ－２０Ａシステム（島津製作所社製）
カラム：Ｉｎｅｒｔｓｉｌ　ＯＤＳ－３（４．６ｍｍΦ×２５０ｍｍ、ジーエルサイエンス社製）
検出器：ＵＶ検出（波長２５４ｎｍ）
溶離液：アセトニトリル／０．１ｗｔ％酢酸水溶液（７０／３０、ｖ／ｖ）
実施例１
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　ＴＨＦ(テトラヒドロフラン)（４５．０ｇ）及び水（７５．０ｇ）の混合反応溶媒に、塩化第一スズ（４３．２ｇ、２２８ｍｍｏｌ）を溶解し、（Ｅ）－４－（６―（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）桂皮酸（２－（２，４－ジニトロフェニル）エチル）エステル（１５．０ｇ、２８．５ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（２７．０ｇ）に溶解した溶液を、１８～２５℃で１時間かけて滴下した。その後、２５時間撹拌して、（Ｅ）－４－（６―（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）桂皮酸（２－（２，４－ジアミノフェニル）エチル）エステルを含む反応混合物を得た。
　次に、トルエン（７５．０ｇ）と４０質量％水酸化カリウム水溶液（１０５ｇ）の混合溶液に、上記反応混合物を滴下した。この際、滴下中に析出物はなく、良好に撹拌できた。その後、１０分間撹拌して、水層を廃棄し、得られた有機層を６質量％水酸化カリウム水溶液（７５ｇ）に加えて、撹拌した後、水層を廃棄した。その後、水（７５ｇ）を加えて撹拌し、水層を廃棄する、という操作を５回繰り返した。次いで、有機層を濃縮し、全量が９０．６ｇとなるようにトルエンを加え、５０℃で析出物を溶解した。その後、０℃に冷却して、析出した固体をろ過し、乾燥(４０℃)することにより、目的物である（Ｅ）－４－（６―（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）桂皮酸（２－（２，４－ジニトロフェニル）エチル）エステルを得た（薄茶色固体、収量：１１．０ｇ、収率：８３％、Ｓｎ含量：７０ｐｐｍ）。
　さらに、上記で得られた固体（１．００ｇ）をトルエン（７．００ｇ）に５０℃で溶解し、活性炭０．１ｇ（特製白鷺）日本エンバイロケミカル社製）を加えて、３０分間撹拌した。その後、活性炭をろ過で除き、ろ液を濃縮した結果、目的物中のＳｎ含量は１ｐｐｍ未満となった。
比較例１
　実施例１において、原料の（Ｅ）－４－（６―（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）桂皮酸（２－（２，４－ジニトロフェニル）エチル）エステルの量を１．０ｇとし、その他の原料を実施例１と同様の比率にした以外は、実施例１と同様に実施した。目的物である（Ｅ）－４－（６―（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）桂皮酸（２－（２，４－ジアミノフェニル）エチル）エステルを含む反応混合物に対して、酢酸エチル５ｇを加えた後、さらに炭酸水素ナトリウム（２．４ｇ）を加えた結果、白色の析出物が大量に生成し、撹拌不能となった。
比較例２
　比較例１と同様にして実施し、得られた、（Ｅ）－４－（６―（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）桂皮酸（２－（２，４－ジアミノフェニル）エチル）エステルを含む反応混合物の３分の１の量である７．２ｇを採取し、これに対して、酢酸エチル３．３ｇを加え、さらに４０質量％水酸化ナトリウム水溶液を滴下したところ、１．３ｇを滴下した時点で、白色の析出物が大量に生成し、撹拌不能となった。さらに、１．９ｇの４０質量％水酸化ナトリウム水溶液を滴下したところ、析出物は溶解したが、その後３日静置したところ、析出物が発生した。
比較例３
　比較例１と同様に実施し、得られた、（Ｅ）－４－（６―（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）桂皮酸（２－（２，４－ジアミノフェニル）エチル）エステルを含む反応混合物に対して、酢酸エチル５．０ｇを加え、さらに４０質量％水酸化カリウム水溶液（７．０ｇ）を滴下した。滴下中、白色の析出物が生成し、撹拌性が悪化したが、全量滴下終了後は、析出物は溶解した。その後、数日静置したところ、析出物が、再び発生した。
　本発明の方法は、芳香族ニトロ化合物を塩化第一スズを用いて還元して、芳香族アミン化合物を製造する方法において、Ｓｎ化合物を簡便、かつ、効率的に除去が可能であり、高純度で芳香族アミン化合物を得ることができ、工業的に有用である。
　なお、２０１５年１月１３日に出願された日本特許出願２０１５－００４３６５号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (13)

  1. 　下記の反応式（１）に従って、式１で表わされる芳香族ニトロ化合物を、塩化第一スズを用いて還元して式２で表される芳香族アミン化合物を製造する方法において、
    　式１で表わされる芳香族ニトロ化合物を還元して得られる反応液を、ベンゼン環を含む化合物と水酸化カリウム水溶液との混合液に接触させて分液させ、得られる有機層から式２で表される芳香族アミン化合物を得ることを特徴とする芳香族アミン化合物を製造する方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、Ａｒは芳香族基を表す。)
  2. 　式１で表される化合物が、式３で表される芳香族ジニトロ化合物である請求項１に記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式３中、Ａｒ２は芳香族基(但し、Ａｒを除く)を表す。)
  3. 　式１で表される化合物が、式４で表される芳香族ジニトロ化合物である請求項１に記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式４中、Ｒは塩化第一スズによる還元に不活性な有機基を表す。）
  4. 　式１で表される化合物が、式５で表される芳香族ジニトロ化合物である請求項１に記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
  5. 　前記水酸化カリウム水溶液の濃度が、１～５０重量％である請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 　水酸化カリウムの量が、スズ原子１モルに対して、３モル倍量以上である請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 　水酸化カリウム水溶液とベンゼン環を含む化合物の使用量比が、質量比で５０：１～１：５０である請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 　分液工程の温度が、１０～８０℃である請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 　水酸化カリウム水溶液とベンゼン環を含む化合物の混合液中に、前記反応液を加える請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 　ベンゼン環を含む化合物が沸点８０～１７０℃を有する請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
  11. 　ベンゼン環を含む化合物がトルエンである請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 　反応溶媒にテトラヒドロフランを用いる請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 　反応溶媒に水を用いる請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
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