PL176660B1

PL176660B1 - Sposób wytwarzania podstawionych amin aromatycznych

Info

Publication number: PL176660B1
Application number: PL93306767A
Authority: PL
Inventors: Michael K. Stern; Brian K. Cheng
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1999-07-30
Also published as: US5618979A; CA2135491A1; KR950701616A; EE03056B1; HUT70869A; HU9403339D0; CZ283594A3; CA2135491C; US5552531A; EP0641313B1; KR0164628B1; US5633407A; TW239118B; JP3476818B2; UA44224C2; ES2099440T3; RU94046135A; DE69307699T2; DE69307699D1; GEP19991703B

Abstract

1. Sposób wytwarzania podstawionych amin aromatycznych, znamienny tym, ze obejmuje: (a) kontaktowanie zwiazku nukleofilowego wybranego z grupy obejmujacej aniline, p-toluidyne, p-anizydyne, p-chloroaniline, 2-heptyloamine, 2-aminoheptan, 1,4-fenyleno dwuamine i benzamid oraz azozwiazku aromatycznego lub ich azoksy- lub hydrazopochod nych w obecnosci odpowiedniego ukladu rozpuszczalników i (b) poddawanie reakcji zwiazku nukleofilowego i azozwiazku aromatycznego albo ich azoksy- lub hydrazopochodnych w obecnosci odpowiedniej zasady wybranej z grupy meta nolan potasu, t-butanolan potasu, wodorotlenek potasu, ewentualnie z dodatkiem eteru 18-koronowego-6 i wodorotlenek tetrametyloamoniowy oraz regulowanej na drodze desty- lacji ilosci substancji protonowej w temperaturze reakcji od okolo 70°C do okolo 200°C, przy czym stosunek molowy substancji protonowej do zasady wynosi od 0 : 1 do okolo 5 : 1, a azozwiazek aromatyczny jest wybrany z grupy obejmujacej azobenzen, azoksybenzen, 4 -(fe nyloazo)dwufenyloamine i 1,2 -dwufenylohydrazyne. PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania podstawionych amin aromatycznych. Wiadomo, że podstawione aminy aromatyczne wytwarza się w reakcji o mechanizmie aromatycznego podstawienia nukleofilowego, zgodnie z którym związek nukleofilowy z funkcyjną grupą aminową podstawia halogenek. Na przykład wiadomo, że 4-ADPA wytwarza się w reakcji o mechanizmie aromatycznego podstawienia nukleofilowego, zgodnie z którym pochodna aniliny podstawia halogenek. Sposób ten obejmuje wytwarzanie prekursora 4-ADpA, to jest 4-nitrodwufenyloaminy (4-NDPA) i następnie redukcję grupy nitrowej. 4-NDPA wytwarza się w reakcji p-chloronitrobenzenu z pochodną aniliny, taką jak formanilid lub jego sól z metalem alkalicznym, w obecności akceptora kwasu lub środka neutralizującego, takiego jak węglan potasowy, i ewentualnie z użyciem katalizatora. Patrz np. opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 187 248,4 683 332,4 155 936,4 670 595,4 122 118, 4 614 817, 4 209 463, 4 196 146, 4 187 249, 4 140 716. Sposób ten jest niekorzystny z tego względu, że wyparty halogenek powoduje korozję reaktorów i pojawia się w strumieniu odpadkowym, toteż musi być usunięty przy znacznym nakładzie kosztów. Ponadto, zastosowanie pochodnej aniliny, takiej jak formanilid, i p-chloronitrobenzenu wymaga dodatkowych urządzeń produkcyjnych i możliwości wytwarzania takich substancji wyjściowych z odpowiednio aniliny i nitrobenzenu.

176 660

Wiadomo również, że 4-ADPA wytwarza się przez sprzęganie aniliny głową do ogona”. Patrz np. brytyjski opis patentowy nr 1 440 767 i opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 760 186. Sposób ten jest niekorzystny z tego względu, że wydajność 4-ADPA jest nie do przyjęcia z punktu widzenia procesu przemysłowego. Znana jest także dekarboksylacja uretanu dla wytworzenia 4-NDPA. Patrz np. opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 847 990. Jednak taki sposób nie jest praktyczny do stosowania w przemyśle ze względu na koszty i wydajność.

Wiadomo, że 4-ADPA wytwarza się przez uwodornianie p-nitTOZtxiwufeeylohydiOksy loaminy, którą można wytworzyć przez katalityczną dimeryzację nitrobenzenu z użyciem, jako środka redukującego, związków alifatycznych, benzenu, naftalenu lub związków etylenowo nienasyconych. Patrz np. opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 178 315 i 4 404 401. Wiadomo również, że p-nitrozodwufenyloaminę wytwarza się z dwufenyloaminy i azotanu alkilu w obecności nadmiaru chlorowodoru. Patrz np. opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 518 803 i 4 479 008.

Aromatyczne wiązania amidowe obecnie tworzy się w reakcji aminy z chlorkiem kwasowym. Taki sposób tworzenia aromatycznych wiązań amidowych jest również niekorzystny z tego względu, że wyparty halogenek powoduje korozję reaktorów i pojawia się w strumieniu odpadkowym, toteż musi być usunięty przy znacznym nakładzie kosztów. Sposób tworzenia aromatycznych wiązań amidowych w podstawionych aminach aromatycznych bez powstawania halogenków eliminowałby te problemy.

Sposób według wynalazku umożliwia wytwarzanie podstawionych amin aromatycznych bez powstawania halogenków, a zatem eliminuje kosztowne usuwanie halogenku ze strumienia odpadowego oraz problemy związane z korozją, spowodowane przez halogenek. Ponadto sposobem według wynalazku można wytwarzać podstawione aminy aromatyczne zawierające wiązania amidowe. Poza tym, sposób według wynalazku jest bardziej ekonomiczny niż obecne procesy przemysłowe i jest prostszy z tego powodu, że w jednej jego postaci podstawione aminy aromatyczne, takie jak 4-ADPA lub jej podstawione pochodne, wytwarza się bezpośrednio bez potrzeby przeprowadzenia oddzielnego etapu redukcji.

Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wytwarzania podstawionych amin aromatycznych do stosowania przy wytwarzaniu zalkilowanych p-fenylenodwuamin lub ich podstawionych pochodnych. Innym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wytwarzania 4-ADPA lub jej podstawionych pochodnych do stosowania przy wytwarzaniu zalkilowanych p-fenylenodwuamin lub ich podstawionych pochodnych.

Zgodnie z wynalazkiem sposób wytwarzania podstawionych amin aromatycznych polega na tym, że obejmuje:

(a) kontaktowanie związku nukleofilowego wybranego z grupy obejmującej anilinę, p-toluidynę, p-anizydynę, p-chloroanilinę, 2-heptyloaminę, 2-aminoheptan, 1,4-fendlenodwuaminę i benzamid oraz azozwiązku aromatycznego lub ich azoksy- lub hydrazopochodnych w obecności odpowiedniego układu rozpuszczalników i (b) poddawanie reakcji związku nukleofilowego i azozwiązku aromatycznego albo ich azoksy- lub hydrazopochodnych w obecności odpowiedniej zasady wybranej z grupy metanolan potasu, t-butanolan potasu, wodorotlenek potasu, ewentualnie z dodatkiem eteru 18-khrhnowego-6 i wodorotlenek tetrametyloamoniowy oraz regulowanej na drodze destylacji ilości substancji protonowej w temperaturze reakcji od około 70°C do około 200°C, przy czym stosunek molowy substancji protonowej do zasady wynosi od 0 : 1 do około 5:1, a azozwiązek aromatyczny jest wybrany z grupy obejmującej azobenzen, azoksybenzen, 4-(eendlhazh)dwufenyloaminę i 1 ^-dwufenylohydrazynę. Korzystnie, w sposobie według wynalazku odpowiedni układ rozpuszczalników obejmuje rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej anilinę, dwumetylosulfotlenek, dwumetyloformamid, N-metylopirolidon-2, pirydynę, eter dwumetylowy glikolu etylenowego, dwuizopropyloetyloaminę, stopiony benzamid i ich mieszaniny, przy czym korzystnie odpowiedni układ rozpuszczalników obejmuje rozpuszczalnik protonowy. Korzystnie w sposobie według wynalazku jako związek nukleofilowy stosuje się anilinę, a jako podstawiony azozwiązkiem aromatycznym stosuje się 4-(eenyloazo)dwueendloaminę.

176 660

Korzystnie w sposobie według wynalazku jako rozpuszczalnik stosuje się anilinę, a jako zasadę wybraną z grupy obejmującej metanolan potasu, wodorotlenek potasu, ewentualnie z dodatkiem eteru 18-koronowego-6, t-butanolan potasu i wodorotlenek czteroalkiloamoniowy.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku związek nukleofilowy i podstawiony azo-związek aromatyczny poddaje się reakcji w warunkach tlenowych.

W sposobie wytwarzania podstawionych amin aromatycznych drogą reakcji związku nukleofilowego z podstawionym azo-związkiem aromatycznym według wynalazku, stosunek molowy związku nukleofilowego wybranego z grupy obejmującej anilinę, p-toluidynę, p-anizydynę, p-chloroanilinę, 2-heptyloaminę, 2-aminoheptan, 1,4-fenylenodwuaminę i benzamid do podstawionych azo-związków aromatycznych może zmieniać się od dużego nadmiaru podstawionego azo-związku aromatycznego do dużego nadmiaru związku nukleofilowego wybranego z grupy obejmującej anilinę, p-toluidynę, p-anizydynę, p-chloroanilinę, 2-heptyloaminę, 2-aminoheptan, 1,4-fenylenodwuaminę i benzamid. Korzystnie, reakcję prowadzi się przy użyciu nadmiaru związku nukleofilowego zdefiniowanego powyżej. Korzystniej, stosunek molowy związku nukleofilowego do podstawionego azo-związku aromatycznego wynosi co najmniej około 1:1.

Anilinę lub podstawione pochodne aniliny można dodawać bezpośrednio albo wytwarzać in situ, dodając związek tworzący anilinę lub odpowiednią pochodną aniliny w warunkach istniejących w układzie reakcyjnym.

Gdy związkiem zawierającym grupę azo jest azobenzen, to azobenzen można wytworzyć drogą utleniającego sprzęgania aniliny w obecności odpowiedniej zasady. Gdy związkiem nukleofilowym stosowanym w reakcji z azobenzenem jest anilina i gdy reakcję prowadzi się w warunkach tlenowych, to azobenzen można wytworzyć in situ przez utleniające sprzęganie aniliny w obecności odpowiedniej zasady. Utleniające sprzęganie aniliny jest znane, patrz. S. Jeon i D. T. Sawyer, Hydroxide-Induced Synthesis of the Superoxide Ion from Dioxygen and Aniline, Hydroxilamine, or Hydrazine, Inorg. Chem., Vol. 29, str. 4612-4615 (1990), a warunki reakcji podane tutaj dla wytwarzania podstawionych azo-związków aromatycznych są wystarczające dla utleniającego sprzęgania aniliny do azobenzenu.

Odpowiednie układy rozpuszczalników obejmują, lecz nie wyłącznie, takie rozpuszczalniki jak dwumetylosulfotlenek, związki nukleofilowe, takie jak podstawione pochodne aniliny, anilina i amidy o temperaturze topnienia poniżej temperatury reakcji, np. stopiony benzamid, dwumetyloformamid, N-metylopirolidon-2, pirydyna, eter dwumetylowy glikolu etylenowego, aminy, takie jak dwuizopropyloetyloamina, sec-butyloamina i 2-heptyloamina itp. oraz ich mieszaniny. Jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej, można stosować mieszaniny rozpuszczalników uzyskane w wyniku połączenia jednego lub większej liczby odpowiednich rozpuszczalników i innego rozpuszczalnika, takiego jak rozpuszczalnik protonowy, np. metanol lub woda, w regulowanej ilości.

Korzystnie, zasadę dodaje się do związku nukleofilowego i uzyskuje się mieszaninę, którą następnie łączy się ze związkiem zawierającym grupę azo lub podstawionym azo-związkiem aromatycznym. Alternatywnie, zasadę można dodać po połączeniu związku nukleofilowego ze związkiem zawierającym grupę azo lub podstawionym azo-związkiem aromatycznym. Substancje można dodawać nad lub pod powierzchnią.

W przypadku wytwarzania podstawionych amin aromatycznych, ilość zasady stosowanej zgodnie z wynalazkiem można dogodnie określić poprzez stosunek molowy odpowiedniej zasady do podstawionego azo-związku aromatycznego. Ogólnie, stosunek molowy zasady do podstawionego azo-związku aromatycznego będzie wynosić od około 1 : 1 do około 10 : 1, korzystnie od około 1 : 1 do około 4 : 1, a najkorzystniej od około 1 : 1 do około 2:1.

Reakcję związku nukleofilowego z podstawionym azo-związkiem aromatycznym prowadzi się w temperaturze w zakresie od około 70°C do około 200°C, takim jak od około 70°C do około 190°C, korzystnie od około 70°C do około 180°C. Najkorzystniejszą temperaturą dla prowadzenia reakcji związku nukleofilowego z podstawionym azo-związkiem aromatycznym jest temperatura od około 130°C do około 170°C.

Regulowanie ilości substancji protonowej obecnej w reakcji związku nukleofilowego ze związkiem zawierającym grupę azo jest ważne. Ilość substancji protonowej stosowanej zgodnie

176 660 z wynalazkiem można dogodnie określić poprzez stosunek molowy, w oparciu o ilość zasady obecnej na początku reakcji związku nukleofilowego ze związkiem zawierającym grupę azo. Ogólnie, stosunek molowy substancji protonowej do zasady będzie wynosił od 0:1 do około 5:1, korzystnie od 0:1 do około 3: 1, a najkorzystniej od 0:1 do około 1:1. Tak więc reakcję tę można prowadzić w warunkach bezwodnych. Stosowane tutaj, w odniesieniu do reakcji związku nukleofilowego ze związkiem zawierającym grupę azo, określenie regulowana na drodze destylacji ilość substancji protonowej jest to ilość aż do takiej, która hamuje reakcję związku nukleofilowego ze związkiem zawierającym grupę azo. Górna granica ilości substancji protonowej obecnej w mieszaninie reakcyjnej zmienia się w zależności od rozpuszczalnika. Poza tym, ilość substancji protonowej, która jest tolerowana, będzie zależała od rodzaju zasady, ilości zasady i kationu zasady, przy użyciu różnych układów rozpuszczalników. Jednak fachowiec na podstawie swojej wiedzy i informacji podanych w opisie wynalazku określi konkretną górną granicę ilości substancji protonowej dla danego rozpuszczalnika, rodzaju i ilości zasady, kationu zasady itp. Minimalna stosowana ilość substancji protonowej, potrzebna do utrzymania selektywności żądanych produktów, będzie również zależała od rozpuszczalnika, rodzaju i ilości zasady, kationu zasady, itp. i może być również określona przez fachowca.

Regulowanie ilości substancji protonowej obecnej w reakcji związku nukleofilowego z podstawionym azo-związkiem aromatycznym jest ważne. Ilość substancji protonowej stosowanej zgodnie z wynalazkiem można dogodnie określić poprzez stosunek molowy, w oparciu o ilość zasady obecnej na początku reakcji związku nukleofilowego z podstawionym azo-związkiem aromatycznym. Ogólnie, stosunek molowy substancji protonowej do zasady będzie wynosił od 0:1 do około 5:1, korzystnie od 0:1 do około 1:1. Tak więc reakcję tę można prowadzić w warunkach bezwodnych. Stosowane tutaj, w odniesieniu do reakcji związku nukleofilowego z podstawionym azo-związkiem aromatycznym, określenie regulowana na drodze destylacji ilość substancji protonowej jest to ilość aż do takiej, która hamuje reakcję związku nukleofilowego z podstawionym azo-związkiem aromatycznym. Górna granica ilości substancji protonowej obecnej w mieszaninie reakcyjnej zmienia się w zależności od rozpuszczalników. Poza tym, ilość substancji protonowej, która jest tolerowana, będzie zależała od rodzaju zasady, ilości zasady i kationu zasady, przy użyciu różnych układów rozpuszczalników. Jednak fachowiec na podstawie swojej wiedzy i informacji o niniejszym wynalazku określi konkretną górną granicę ilości substancji protonowej dla danego rozpuszczalnika, rodzaju i ilości zasady, kationu zasady itp. Minimalna stosowana ilość substancji protonowej, potrzebna do utrzymania selektywności żądanych produktów, będzie również zależała od rozpuszczalnika, rodzaju i ilości zasady, kationu zasady, itp. i może być również określona przez fachowca.

Ponieważ ważnajest ilość substancji protonowej obecnej w mieszaninie reakcyjnej, można zmniejszyć jak najbardziej ilość tej substancji, a następnie dodać do mieszaniny jej żądaną ilość. Do substancji protonowych, które można wykorzystać do dodawania do mieszaniny reakcyjnej które są znane fachowcom, należą, lecz nie wyłącznie, woda, metanol, alkohol izoamylowy, t-butanol itp. oraz ich mieszaniny. Sposoby pomiaru ilości substancji protonowej i zmniejszania jej w jak największym stopniu są powszechnie znane. Przykładowo, ilość wody obecnej w pewnych reagentach można określić przy użyciu aparatu Karla-Fischera, a ilość wody można zmniejszyć przez destylację i/lub suszenie pod zmniejszonym ciśnieniem, suszenie w obecności P2O5 i innych środków, destylację azeotropową z użyciem np. ksylenu itp., względnie łącząc takie operacje.

Zgodnie z wariantem regulowania ilości substancji protonowej obecnej podczas reakcji związku nukleofilowego ze związkiem zawierającym grupę azo lub podstawionym azo-związkiem aromatycznym, substancję protonową usuwa się w sposób ciągły z mieszaniny reakcyjnej przez destylację. Jeżeli substancja protonowa tworzy azeotrop z jednym ze związków w mieszaninie reakcyjnej, substancję protonową można usuwać przez ciągłą destylację azeotropową w postaci azeotropu. Dzięki ciągłemu usuwaniu substancji protonowej można stosować mniejszą ilość zasady w reakcji związku nukleofilowego ze związkiem zawierającym grupę azo lub podstawionym azo-związkiem aromatycznym, osiągając wyższy stopień przemiany związku zawierającego grupę azo lub podstawionego azo-związku aromatycznego, oraz doskonałą wydajność podstawionego azo-związku aromatycznego lub podstawionej aminy aromatycznej.

176 660

Zazwyczaj reakcje można prowadzić w warunkach tlenowych lub beztlenowych. Gdy związkiem nukleofilowym jest drugorzędna amina alifatyczna, reakcje można prowadzić tylko w warunkach tlenowych, to znaczy, że w warunkach beztlenowych można stosować tylko aminy alifatyczne lub niektóre podstawione pochodne amin alifatycznych. W warunkach tlenowych reakcję prowadzi się zasadniczo tak jak to opisano powyżej, w strefie reakcyjnej wystawionej na działanie tlenu, zwykle powietrza. W warunkach tlenowych reakcję prowadzi się pod ciśnieniem, które może się zmieniać, a ciśnienie optymalne, jak również optymalne połączenie warunków ciśnienia i temperatury są łatwe do określenia przez fachowca. Przykładowo, reakcję można prowadzić w temperaturze pokojowej i pod nadciśnieniem wynoszącym od 0 do 1724,8 kPa, takim jak od 98 kPa do 1029 kPa. W warunkach beztlenowych reakcję można prowadzić pod ciśnieniem atmosferycznym albo pod ciśnieniem zwiększonym lub zmniejszonym, w obecności gazu obojętnego, takiego jak np. azot lub argon. Optymalne warunki dla ustalenia danego zespołu parametrów prowadzenia reakcji, takich jak temperatura, rodzaj zasady, rodzaj rozpuszczalnika, itp., są łatwe do określenia przez fachowca na podstawie informacji o niniejszym wynalazku.

Reakcje chemiczne opisane powyżej są ogólnie ujawnione w odniesieniu do jak najszerszego ich zastosowania w sposobie według niniejszego wynalazku. Czasami nie można stosować takich warunków reakcji jak szczegółowo opisane dla każdego substratu reakcji i reagenta w ujawnionym zakresie. Przykładowo, pewne odpowiednie zasady mogą nie być tak rozpuszczalne w jednym rozpuszczalniku jak są one rozpuszczalne w innych rozpuszczalnikach. Substraty i reagenty, których to dotyczy, będą łatwo .rozpoznane przez fachowców. We wszystkich takich przypadkach, albo można będzie z powodzeniem przeprowadzić reakcje stosując modyfikacje znane fachowcom, np. odpowiednio dostosowując temperaturę, ciśnienie itp., zmieniając reagenty na alternatywne znane reagenty, takie jak inne rozpuszczalniki lub inne zasady, rutynowo modyfikując warunki reakcji itp., albo stosować inne ujawnione tu lub znane reakcje w sposobie według niniejszego wynalazku. We wszystkich sposobach preparatywnych wszystkie substancje wyjściowe są znane, albo można je łatwo wytworzyć ze znanych substancji wyjściowych.

Przykłady

Substancje i metody: Anilinę, pochodne aniliny i azobenzen nabyto od firmy Aldrich Chemical; miały one czystość analityczną i stosowano je bez dalszego oczyszczania. Rozpuszczalniki nabyto od firmy Aldrich Chemical i były one bezwodne. Wodorotlenek czterometyloamoniowy zakupiono w postaci pięciowodzianu.

Analiza metodą HPLC: W celu analizy mieszaniny reakcyjnej prowadzono HPLC z odwróconymi fazami. Stosowano kolumnę 5 μπι Beckman/Altex Ultrasphere-ODS (4,6 x 150 mm) i układ pomp dozujących dwa składniki mieszaniny do elucji gradientowej. Pomiar absorpcji w nadfiolecie prowadzono przy 254 mm.

Do kontrolowania wszystkich reakcji stosowano szereg kolumn HPLC Waters 600 wyposażonych w kolumnę Vydąc 201HS54 (4,6 x 250 mm) z wykrywaniem w nadfiolecie przy 254 mm. We wszystkich analizach stosowano metodę z użyciem wzorca zewnętrznego. Autentyczne próbki produktów stosowanych jako wzorce wytworzono sposobami znanymi z literatury. Wszystkie wartości wydajności podano w przeliczeniu na nitrobenzen.

Elucja gradientowa

Czas (min)	Rozpuszczalnik A (Woda) (%)	Rozpuszczalnik B (40% metanol w ACN) (%)
0	75	25
35	20	80
40	0	100
45	0	100
46	75	25
55	75	25

176 660

Przykład 1. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji aniliny, azobenzenu i zasady, przy użyciu katalizatora przenoszenia fazowego.

a) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,6 g eteru 1 g KOH i 5 g aniliny mieszano w 70°C w atmosferze azotu przez 72 godziny. Pobrano podwielokrotnąpróbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 58%.

b) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 1,5 g metanolanu potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 5 g aniliny mieszano w 100°C w atmosferze azotu przez 3 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 32%. .

c) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,6 g eteru 18-koronowego-6, 2,24 g t-butanolanu potasowego i 5 g aniliny mieszano w 60°C w atmosferze azotu przez 2 godziny. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 100%.

Przykład 2. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji aniliny i azobenzenu w obecności zasady.

a) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 1 g KOH i 5 g aniliny mieszano w 120°C w atmosferze azotu przez 12 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 19%.

b) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2 g KOH i 5 g aniliny mieszano w 150°C w atmosferze azotu przez 12 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 38%.

c) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 0,5 g NaH i 5 g aniliny mieszano w 80°C w atmosferze azotu przez 12 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 97%.

Przykład 3. Przykład ten ilustruje wpływ substancji protonowej na wytwarzanie

4-(fenyloazo)dwufenyloaminy w reakcji aniliny i azobenzen w obecności zasady i katalizatora przenoszenia fazowego.

Mieszaninę aniliny (1,25 g), azobenzenu (0,45 g), t-butanolanu potasowego (0,55 g) i eteru 18-koronowego-6 (0,65 g) poddano mieszaniu w atmosferze azotu. Do mieszaniny reakcyjnej dodawano różne ilości wody i roztwór ogrzewano do 80°C przez 2 godziny, po czym pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC.

Tabela 1

Stosunek molowy Wcoia: t-Butanolan	Wydajność 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy (%)
10	0
3	1
1	7
0,5	50

Przykład 4. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji aniliny, azobenzenu, zasady i katalizatora przenoszenia fazowego w obecności różnych rozpuszczalników.

a) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,24 g wodorotlenku potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 0,9 g aniliny mieszano w 5 g DMSO w 120°C w atmosferze azotu przez 72 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 10%.

b) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,2 g t-butanolanu potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 0,9 g aniliny mieszano w 5 g glikolu etylenowego w 140°C w atmosferze azotu przez 12 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 30%.

c) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,2 g t-butanolanu potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 0,9 g aniliny mieszano w 3 g N-metylopirolidonu-2 w 140°C w atmosferze azotu przez 12

176 660 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 5%.

Przykład 5. Przykład ten ilustruje reakcję podstawionych pochodnych aniliny z azobenzenem z wytworzeniem odpowiedniej podstawionej pochodnej 4-ADPA.

a) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,2 g t-butanolanu potasowego i 5,35 g p-toluidyny mieszano w 150°C w atmosferze azotu przez 12 godzin. Pokazano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność pochodnej wynosiła 71%.

b) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,2 g t-butanolanu potasowego i 5 g p-anizydyny mieszano w 140°C w atmosferze azotu przez 12 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność pochodnej 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 35%.

c) Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,2 g t-butanolanu potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 5 g p-chloroaniliny mieszano w 135°C w atmosferze azotu przez 4 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność pochodnej 4-ADPA w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 49%.

Przykład 6. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji azoksybenzenu, aniliny, zasady i katalizatora przenoszenia fazowego.

Roztwór 12 g azoksybenzenu, 1 g wodorotlenku potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 5 g aniliny mieszano w 150°C w atmosferze azotu przez 4 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na azoksybenzen wynosiła 91%.

Przykład 7. Przykład ten ilustruje wpływ wody na wytwarzanie 4-ADPA w reakcji 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy ze związkiem nukleofilowym.

Roztwór '0,3 g 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy, 0,5 g aniliny, 0,25 g t-butanolanu potasowego, 0,3 g eteru 18-koronowego-6 i różne ilości wody ogrzewano w atmosferze azotu przez 4 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wyniki podano w tabeli 2.

Tabela 2

Stosunek molowy Woda: t-Butanolan	Wydajność 4-ADPA (%)
10	0
5	6
3	2
1	100
0,5	100
Bez wody	36

Przykład 8. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji 2-heptyloaminy, 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy, zasady i katalizatora przenoszenia fazowego.

Roztwór 1,35 g 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy, 3 g 2-aminoheptanu, 1,12 g t-butanolanu potasowego i 1,3 g eteru 18-koronowego-6 ogrzewano w atmosferze azotu przez 3 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na 4-(fenyloazo)dwufenyloaminę wynosiła 23%.

Przykład 9. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji 4-(fenyloazo) dwufenyloaminy i 2-aminoheptanu.

Roztwór 1,32 g 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy i 3,1 g 2-aminoheptanu ogrzewano w atmosferze azotu przez 3 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na 4-(fenyloazo)dwufenyloaminę wynosiła 30%.

Przykład 10. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji 4-(fenyloazo) dwufenyloaminy i podstawionej aminy aromatycznej.

Roztwór 2,73 g 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy, 5 g fenylenodwuaminy-1,4,2,24 g t-butanolanu potasowego i 2,6 g eteru 18-koronowego-6 ogrzewano w atmosferze azotu przez 30

176 660 minut. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na 4-(fenyloazo)dwufenyloaminę wynosiła 59%.

Przykład 11. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4,4'-dwuaminodwufenyloaminy, pochodnej 4-ADPA, wytworzonej w reakcji podstawionej aminy aromatycznej, fenylenodwuaminy-1,4, z azobenzenem.

Roztwór 1,8 g azobenzenu, 5 g fenylenodiaminy-1,4, 2,24 g t-butanolanu potasowego i

2,6 g eteru 18-koronowego-6 ogrzewano w atmosferze azotu przez 30 minut. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4,4'-dwuaminodwufenyloaminy w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 30%.

Przykład 12. Przykład ten ilustruje wytwarzanie podstawionego azo-związku aromatycznego w reakcji azobenzenu i podstawionej aminy aromatycznej.

Roztwór 1,8 g azobenzenu, 2,2 g t-butanolanu potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 5 g podstawionej aniliny mieszano w 80°C przez 1 godzinę. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy. Wydajność podstawionych azo-związków podano w przeliczeniu na azobenzen.

Tabela 3

Podstawiona amina aromatyczna	Podstawiony azo-związek
p-chloroanilina	19%
p-metyloanilina	18%
p-metoksyanilina	28%

Przykład 13. Przykład ten ilustruje wytwarzanie podstawionego azo-związku w reakcji azobenzenu i aniliny.

Roztwór 1,8 g azobenzenu, 1 g wodorotlenku potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 5 g aniliny mieszano w 80°C przez 2 godziny. Pobrano podwielokrotną próbkę dó analizy metodą HPLC. Wydajność 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 14%.

Przykład 14. Przykład ten ilustruje wytwarzanie podstawionej aminy aromatycznej w reakcji amidu aromatycznego z azobenzenem.

Mieszaninę 1,8 g azobenzenu, 2,6 g eteru 18-koronowego-6, 2,6 g t-butanolanu potasowego rozpuszczono w 5 g stopionego benzamidu. Mieszaninę reakcyjną mieszano w 135°C przez 12 godzin w atmosferze azotu. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-aminobenzanilidu w przeliczeniu na azobenzen wynosiła 17%.

Przykład 15. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w reakcji 1,2-dwufenylohydrazyny i związku nukleofilowego będącego aminą aromatyczną.

Mieszaninę 1,8 g 1,2-dwufenylohydrazyny, 2,2 g t-butanolanu potasowego, 2,6 g eteru 18-koronowego-6 i 5 g aniliny mieszano w 135°C przez 12 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC. Wydajność 4-ADPA w przeliczeniu na 1,2-dwufenylohydrazynę wynosiła 9%.

Przykład 16. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy i jej podstawionych pochodnych w reakcji aniliny lub podstawionych pochodnych aniliny i azobenzenu.

(a) 10 mmoli azobenzenu, 20 mmoli t-butanolanu potasowego i 10 mmoli eteru 18-koronowego-6 mieszano w 10 g aniliny w atmosferze azotu w 80°C przez 30 minut. Pobrano podwielokrotną odważkę do analizy metodą HPLC i stwierdzono, że zawierała ona 40% 4-(fenyloazo)dwufenyloaminy, 50% azobenzenu i 10% hydrazobenzenu.

(b) 10 mmoli azobenzenu, 20 mmoli t-butanolanu potasowego i 10 mmoli eteru 18-koronowego-6 mieszano w 5 g p-anizydyny w atmosferze azotu w 60°C przez 12 godzin. Dodano 10 ml 90% metanolu w celu homogenizacji roztworu. Pobrano podwielokrotną odważkę do analizy metodą HPLC i stwierdzono, że zawierała ona 80% 4-(4-metoksyfenyloazo)dwufenyloaminy i 19% azobenzenu.

176 660 (c) 10 mmoli azobenzenu, 20 mmoli t-butanolanu potasowego i 10 mmoli eteru 18-koronowego-6 mieszano w 5 g p-chloroaniliny w atmosferze azotu w 70°C przez 13 godzin. Dodano 10 ml 90% metanolu w celu homogenizacji roztworu. Pobrano podwielokrotną odważkę do analizy metodą HPLC i stwierdzono, że zawierała ona 31% 4-(4-chlorofenyloazo)dwufendloaminy, 38% hydrazobenzenu i 30% azobenzenu.

(d) 10 mmoli azobenzenu, 20 mmoli t-butanolanu potasowego i 10 mmoli eteru 18-koronowego-6 mieszano w 5 g p-toluidyny w atmosferze azotu w 80°C przez 12 godzin. Dodano 10 ml 90% metanolu w celu homogenizacji roztworu. Pobrano podwielokrotną odważkę do analizy metodą HPLC i stwierdzono, że zawierała ona 60% 4-(tolilhfenyloazo)dwufenyloaminy i 40% azobenzenu.

(e) 10 mmoli azobenzenu, 5 g p-nitroaniliny, 20 mmoli t-butanolanu potasowego i 10 mmoli eteru 18-koronowego-6 mieszano w 4 ml DMSO w atmosferze azotu w 100°C przez 72 godziny. Dodano 10 ml 90% metanolu w celu homogenizacji roztworu. Pobrano podwielokrotną odważkę i stwierdzono, że zawierała ona 23% 4-(nitrofenyloazo)dwufenyloamind i 74% azobenzenu.

(f) 10 mmoli azobenzenu, 2 g fenylenodwuaminy-1,4,20 mmoli t-butanolanu potasowego i 10 mmoli eteru 18-koronowego-6 mieszano w 4 ml DMSO w atmosferze azotu w 100°C przez 72 godziny. Dodano 10 ml 90% metanolu w celu homogenizacji roztworu. Pobrano podwielokrotną odważkę do analizy metodą HPLC i stwierdzono, że zawierała ona 90% 4-(aminofendlhazo)dwufendloamind.

Przykład 17. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-(fenyloazo)dwufendloaminy w reakcji aniliny i azobenzenu.

ml 25% wodnego roztworu wodorotlenku czterometyloamoniowego odparowano do sucha w 60°C/2,6 kPa, po czym dodano 18,5 g azobenzenu i 75 ml aniliny. Roztwór mieszano w 60°C/2,6 kPa przez 4 godziny, oddestylowano około 30 ml aniliny i następnie dodano 50 ml wody. Roztwór aniliny poddano analizie metodą HPLC i stwierdzono, że uzyskano z wydajnością 99% 4-(fenyloazo)dwufenyloaminę i z wydajnością 6% N-metyloanilinę w przeliczeniu na azobenzen.

Przykład 18. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-(fendlhazo)dwufenyloamind w warunkach tlenowych.

25% wodny roztwór wodorotlenku czterometyloamoniowego (8 ml) zatężono pod próżnią w 75°C, aż do uzyskania substancji stałej. Dodano azobenzen (1,8 g) i anilinę (10 ml) i roztwór mieszano w takich samych warunkach przez 4 godziny i następnie w obecności powietrza przez 12 godzin. Analiza mieszaniny reakcyjnej metodą HPLC wykazała, że uzyskano z wydajnością 90% 4-(fenyloazo)dwufenyloaminę.

Przykład 19. Przykład ten ilustruje przemianę 4-(fenylhazo)dwufenyloaminy w 4aminodwufenyloaminę, przy użyciu alkoholu izoamylowego jako substancji protonowej.

Roztwór 4-(fendloazo)dwufendloaminy (2,73 g), alkoholu izoamylowego (0,08 g), t-butanolanu potasowego (0,22 g) i eteru 18-koronowego-6 (1,3 g) ogrzewano w 100 - 120°C w atmosferze azotu przez 12 godzin. Wydajność 4-ADPA wynosiła 80%.

Przykład 20. Przykład ten ilustruje wytwarzanie 4-ADPA w warunkach tlenowych, w reakcji aniliny i zasady tworzącej azobenzen in situ.

Anilinę (0,9 g) i t-butanolan potasowy (2,2 g) mieszano w 5 g t-butanolu w 80°C w atmosferze powietrza przez 12 godzin. Pobrano podwielokrotną próbkę do analizy metodą HPLC, która wykazała, że uzyskano z wydajnością 30% 4-ADPA i z wydajnością 70% azobenzenu w przeliczeniu na ilość użytej aniliny.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania podstawionych amin aromatycznych, znamienny tym, że obejmuje:

(a) kontaktowanie związku nukleofilowego wybranego z grupy obejmującej anilinę, p-toluidynę, p-anizydynę, p-chloroanilinę, 2-heptyloaminę, 2-aminoheptan, 1,4-fenylenodwuaminę i benzamid oraz azozwiązku aromatycznego lub ich azoksy- lub hydrazopochodnych w obecności odpowiedniego układu rozpuszczalników i (b) poddawanie reakcji związku nukleofilowego i azozwiązku aromatycznego albo ich azoksy- lub hydrazopochodnych w obecności odpowiedniej zasady wybranej z grupy metanolan potasu, t-butanolan potasu, wodorotlenek potasu, ewentualnie z dodatkiem eteru 18-koronowego-6 i wodorotlenek tetrametyloamoniowy oraz regulowanej na drodze destylacji ilości substancji protonowej w temperaturze reakcji od około 70°C do około 200°C, przy czym stosunek molowy substancji protonowej do zasady wynosi od 0 : 1 do około 5 : 1, a azozwiązek aromatyczny jest wybrany z grupy obejmującej azobenzen, azoksybenzen, 4-(fenyloazo)dwufenyloaminę i 1,2-dwufenylohydrazynę.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpowiedni układ rozpuszczalników obejmuje rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej anilinę, dwumetylosulfotlenek, dwumetyloformamid, N-metylopirolidon-2, pirydynę, eter dwumetylowy glikolu etylenowego, dwuizopropyloetyloaminę, stopiony benzamid i ich mieszaniny.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że odpowiedni układ rozpuszczalników obejmuje rozpuszczalnik protonowy.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związkiem nukleofilowym jest anilina, a podstawionym azozwiązkiem aromatycznym jest 4-(feriyloazo)dwufenyloamina..
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpuszczalnikiem jest anilina, a zasada jest wybrana z grupy obejmującej metanolan potasu, wodorotlenek potasu, ewentualnie z dodatkiem eteru 18-koronowego-6, t-butanolan potasu i wodorotlenek czteroalkiloamoniowy.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek nukleofilowy i podstawiony azozwiązek aromatyczny poddaje się reakcji w warunkach tlenowych.