專利名稱：制備4，6-二氨基間苯二酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備4，6-二氨基間苯二酚的方法，該方法包括由1，3-二氯苯經(jīng)二硝基化得到1，3′-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物，接著與芐醇鈉(Sodium benzylate)反應得到1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯和催化氫化。
4，6-二氨基間苯二酚是塑料的重要單體結(jié)構(gòu)單元，特別是組成聚苯并噁唑的重要單體(高分子，1981，915)。
在EP0402688中，公開了4，6-二氨基間苯二酚的合成，該合成包括從1，3-二氯-4，6-二硝基苯經(jīng)與芐醇鈉反應得到1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯和接著的催化氫化。所述方法的缺點是該合成要求用純的1，3-二氯-4，6-二硝基苯，其在二硝化1，3-二氯苯得到4，6/2，4-二硝基異構(gòu)體混合物后，只能通過降低產(chǎn)率的再溶解(例如用乙醇)得到。重復EP0402688中實施例1和2已表明在芐醇中于50或55℃，純1，3-二氯-4，6-二硝基苯與芐醇鈉的反應在未知的副反應中導致形成大量的苯甲醛，這降低了生成1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率和質(zhì)量。另一個缺點是用Pd/活性炭催化劑對1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯進行的間歇式多相催化氫化，在氫化間歇形成鹽酸水溶液，其使昂貴的貴金屬催化劑不能經(jīng)濟地循環(huán)。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，只要從1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物直接生產(chǎn)純1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯，上述混合物的得到，例如，可通過二硝基化1，3-二氯苯，在溫和條件下經(jīng)分段地，用芐氧基溫階取代氯原子，同時基本避免不希望的生成苯甲醛的副反應；和在有機溶劑中，于高壓和高溫，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯用貴金屬催化劑經(jīng)泵送催化氫化得到4，6-二氨基間苯二酚，就可以使1，3-二氯-4，6-二硝基苯在芐醇中與芐醇鈉反應得到1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯并且用貴金屬催化劑催化氫化1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯制備4，6-二氨基間苯二酚。
本發(fā)明涉及制備4，6-二氨基間苯二酚的方法，該方法包括從1，3-二氯苯經(jīng)二硝基化得到1，3-二氯-4，6-二硝基苯，接著在芐醇中與芐醇鈉反應得到1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯，接著用貴金屬催化劑催化氫化1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯，其特征在于a)在第一步中，于0至40℃，在含0至10wt％游離SO3的無水硫酸中，1，3-二氯苯與含硝酸硫酸，及含每摩爾硝酸0.7到1.5摩爾，優(yōu)選0.8至1.2摩爾，最優(yōu)選0.9至1.1摩爾SO3的混合酸反應，HNO3與1，3-二氯苯的摩爾比為2至3，b)在第二步中，由a)得到的1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物，其以異構(gòu)體混合物總重量計含0.1至60wt％的1，3-二氯-2，4-二硝基苯，與2至5摩爾芐醇和2至5當量強堿在惰性溶劑中反應，該步驟先在-15至+15℃溫度范圍，然后在20-40℃溫度范圍內(nèi)分段進行，和c)在第三步中，由b)得到的1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯在惰性有機溶劑中于H2壓力1至100巴和溫度20至100℃用貴金屬催化劑經(jīng)泵送催化/氫化，轉(zhuǎn)化成4，6-二氨基間苯二酚。
為實現(xiàn)本發(fā)明的方法，步驟a)中的硝化在無水硫酸中進行，例如在100％純硫酸中或在含0至10wt％游離SO3的硫酸中進行是必要的。另外，使用含硝酸，硫酸和每摩爾硝酸至少0.7摩爾SO3的混合酸也是必要的。優(yōu)選混合酸中含每摩爾硝酸0.8至1.2摩爾SO3，最優(yōu)選含每摩爾硝酸0.9至1.1摩爾SO3。該混合酸可以經(jīng)硝酸與發(fā)煙硫酸混合制備?；旌纤嶂辛蛩岬谋壤梢园葱枰x擇；通常為1，3-二氯苯的3至10倍(wt/wt)。
每摩爾1，3-二氯苯至少以混合酸形式使用2.0摩爾硝酸，例如2至3摩爾硝酸，優(yōu)選2.1至2.5摩爾硫酸，最優(yōu)選2.15至2.30摩爾硝酸。
在本發(fā)明方法中步驟a)可以以兩種不同的途徑進行。
途徑1先將1，3-二氯苯滴加到部分無水硫酸或含0至10wt％游離SO3的硫酸中，然后加入含硝酸，硫酸及含每摩爾硝酸至少0.7摩爾SO3的混合酸。1，3-二氯苯的加入時間為5分鐘至5小時，混合酸的加入時間為15分鐘至10小時，并且上述加入時間必需隨反應溫度、制冷單元的效率和批容量大小而變化。優(yōu)選的1，3-二氯苯的加入時間為15至60分鐘，混合酸的優(yōu)選的加入時間為1至3小時。
途徑21，3-二氯苯和含硝酸、硫酸及含每摩爾硝酸至少0.7摩爾SO3的混合酸同時加到部分量的無水硫酸或含0至10wt％游離SO3的硫酸中。在此優(yōu)選的途徑中，同時加入的時間是15分鐘至10小時，優(yōu)選30分鐘至3小時，并且取決于反應溫度、所用制冷單元的效果和批量的大小。在此優(yōu)選的途徑中，特別是使用含0到10wt％游離SO3的硫酸，幾乎完全避免了1，3-二氯苯磺酸的形成。
本發(fā)明方法步驟a)的溫度為0至40℃，優(yōu)選10至30℃，最優(yōu)選15至25℃。
本發(fā)明方法得到的硝基化混合物用公眾已知的方法處理，例如投入水或冰/水混合物中，過濾和水洗。
本發(fā)明方法步驟b)中，步驟a)得到的工業(yè)級1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物與至少二摩爾芐醇母及至少兩當量的強堿在合適的惰性溶劑中反應是必要的。以混合物總重量計，該異構(gòu)體混合物通常含0.1至60％的1，3-二氯-2，4-二硝基苯。優(yōu)選使用含5至25％的1，3-二氯-2，4-二硝基苯的混合物。特別優(yōu)選混合物含8至15％1，3-二氯-2，4-二硝基苯和85至92％的1，3-二氯-4，6-二硝基苯。
1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物與2至5摩爾，優(yōu)選與2至3摩爾芐醇及2至5當量強堿反應。強堿選自以下的一種或多種，包括堿金屬，如鋰、鈉、鉀。銣或銫，優(yōu)選鈉或鉀；堿土金屬，如鎂、鈣、鍶域鋇，優(yōu)選鎂或鈣；堿金屬氫氧化物，如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣或氫氧化銫，優(yōu)選氫氧化鈉或氫氧化鉀；堿土金屬氫氧化物，如氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鍶或氫氧化鋇，優(yōu)選氫氧化鎂或氫氧化鈣；堿金屬碳酸鹽，如碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銣或碳酸銫，優(yōu)選碳酸鈉或碳酸鉀及堿土金屬碳酸鹽，如碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶或碳酸鋇，優(yōu)選碳酸鎂或碳酸鈣。優(yōu)選所用強堿選自堿金屬、堿金屬氫氧化物和堿金屬碳酸鹽，最優(yōu)選選自金屬鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉。同樣，芐醇也可以以其醇鹽的形式使用。
溫階反應的進行，在第一步溫度范圍為-15℃至+15℃，優(yōu)選0至15℃，最優(yōu)選5至15℃，在反應第二步溫度范圍為20至40℃，優(yōu)選25至35℃。
所用惰性溶劑為脂肪烴、芳烴或烷芳烴、鹵代芳烴或所述2至5摩爾以外的芐醇。這些溶劑的例子為戊烷，己烷，庚烷，辛烷，癸烷，十二烷和高級直鏈或支鏈脂肪烴和其混合物，如石油英或石油醚，苯，甲苯，乙苯，氯苯，溴苯，二氯苯，二溴苯，氯甲苯，二氯甲苯或環(huán)己烷。顯然，也可使用大多數(shù)所述溶劑的混合物。
在優(yōu)選實施方案中，芐醇同時用作反應物和溶劑。在此情況下，以1重量份二氯二硝基苯計，芐醇的用量為3至20重量份，優(yōu)選5至15重量份。顯然，芐醇也可以與所述惰性溶劑混合使用。
由于反應不依賴于反應壓力，因此適于在大氣壓下進行。如使用了低沸點溶劑，適于用高壓。在這種情況下，優(yōu)選使用其自身產(chǎn)生的壓力。如溫階反應在第一和/或第二步，以恒沸溫度回流進行則需減壓。
本發(fā)明中二氯二硝基苯和芐醇在所述堿存在下的溫階反應，通常反應溫度5至15℃時第一步需要的反應時間為15分鐘至3小時，反應溫度25至35℃時第二步，需要的反應時間為30分鐘至6小時，并且得到超過90％的高產(chǎn)率。
反應產(chǎn)物在反應介質(zhì)中是難溶的，因此可以用簡單過濾來分離。無機副產(chǎn)物(例如堿金屬氯化物和/或堿土金屬氯化物)可通過在水中制漿并再過濾除去。
本發(fā)明方法步驟c)的進行，包括在有機溶劑中，于高壓和高溫用貴金屬催化劑將1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯泵入催化氫化轉(zhuǎn)化成4，6-二氨基間苯二酚。在該實施方案中，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯在有機溶劑中的溶液或懸浮液于氫化條件下泵入氫化高壓釜，在高壓釜中在H2壓下放置有在有機溶劑中的貴金屬催化劑懸浮液或在有機溶劑中的4，6-二氨基間苯二酚。
在1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯催化氫化成4，6-二氨基間苯二酚過程中，在硝基還原成氨基的同時，芐基被脫除，形成羥基和甲苯。所用催化劑為載于合適載體上的鉑族金屬，如鈀、鉑、銠或釕，優(yōu)選鈀或鉑。合適的載體為活性炭、SiO2、Al2O3和其它載體。最優(yōu)選使用鈀/活性炭催化劑。以1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的重量計，鉑族金屬/載體催化劑的使用量為鉑族金屬0.1至10wt％，優(yōu)選0.2至2wt％。氫化在H2壓力1至100巴，優(yōu)選5至50巴，最優(yōu)選10至30巴并且在溫度范圍20至100℃，優(yōu)選40至80℃條件下進行。
用于氫化的液體反應介質(zhì)可以是醇、醚、芳烴或烷芳烴、有機酸或部分它們的混合物。該液體反應介質(zhì)的例子為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、四氫呋喃、二噁烷、苯、甲苯、二甲苯、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、1，2-二甲氧基丙烷和其它乙二醇單和二醚、乙酸、丙酸或部分它們的混合物。如使用水溶性液體反應介質(zhì)，反應介質(zhì)的有機部分的75wt％可用水代替。然而，在氫化反應溫度下，液體反應介質(zhì)應對形成的4，6-二氨基間苯二酚應有足夠的溶解能力，以便確保分離簡單和鉑族金屬/載體催化劑的循環(huán)，例如從氫化高壓釜中壓出和過濾被溶解的4，6-二氨基間苯二酚，如用氮氣經(jīng)過裝有燒結(jié)的金屬玻璃料的升液管壓出并過濾。優(yōu)選使用甲醇作液體反應介質(zhì)。所用液體反應介質(zhì)的總量為每重量份1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯2至50重量份，優(yōu)選5-25重量份。
實施本發(fā)明方法的細節(jié)如下在冷卻下，1，3-二氯苯和混合酸(HNO3和SO3(如發(fā)煙硫酸65)的等摩爾混合物)于20℃在約1小時內(nèi)同時加到部分硫酸-水合物中，其中HNO3與1，3-二氯苯的摩爾比為例如約2.2∶1。該硝基化混合物于20℃再攪拌約4小時，出料于冰/水混合物中直到最高溫度為20℃，形成的水懸浮液于20℃再攪拌1小時。分出非常容易過濾的產(chǎn)物，用水洗至無酸和適當?shù)母稍?工業(yè)純4，6/2，4-二硝基-1，3-二氯苯混合物)。
在冷卻下，于約10℃和氮氣下，該得到的工業(yè)純4，6/2，4-二硝基-1，3-二氯苯混合物(90∶10)在約1/2小時內(nèi)導入新配制的在芐醇中的芐醇鈉溶液中，其中4，6/2，4-二硝基-1，3-二氯苯混合物與芐醇鈉的摩爾比為例如約1∶2.4。形成的1-芐氧基-3-氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物懸浮液于10℃再攪拌約1/2小時，加熱到30℃并于30℃再攪拌約3小時直至完全轉(zhuǎn)化成二芐氧基化合物的混合物?；旌衔镏械?，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯用NaCL沉淀，其非常容易過濾，于30℃經(jīng)過一燒結(jié)玻璃吸濾濾器分離并將液體完全壓出。為了分離出NaCl和粘附的芐醇，產(chǎn)物在約五倍量的水中制漿，于室溫(20℃)攪拌1小時，再次過濾和水洗。
在氫化高壓釜中加入在甲醇中的Pd(5％)/活性炭催化劑懸浮液。在氫化條件下(60℃；20巴H2)，在甲醇中的5-10wt％1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯在30-90分鐘內(nèi)泵入，其中，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的濃度以甲醇總量計為5-7.5wt％，并且1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯與鈀的重量比為約85∶1。氫化吸收完成后，反應混合物于60℃和20巴H2下再攪拌約60分鐘，停止攪拌，約75％的4，6-二氨基間苯二酚甲醇溶液被從氫化高壓釜中壓出到一個接收器中的鹽酸水溶液中，例如用氮氣經(jīng)一個裝有燒結(jié)金屬玻璃料的升液管壓出。蒸出有機溶劑后，可通過蒸發(fā)形成的鹽酸水溶液分離出4，6-二氨基間苯二酚的穩(wěn)定鹽酸鹽，并且如果需要，用再溶解純化?？梢砸酝瑯拥姆椒ㄟB續(xù)進行數(shù)次氫化而不降低所使用的Pd(5％)/活性炭催化劑的活性，從而使得催化劑的消耗非常低。
令人感到驚奇的是，在本發(fā)明步驟a)的條件下可以以一種無害方法制備1，3-二氯-4，6-二硝基苯，并且改進了產(chǎn)率和質(zhì)量(見對比實施例)。當使用本發(fā)明的混合酸時，與現(xiàn)有技術(shù)相比，1，3-二氯苯的二硝化可在較低的溫度下進行，這避免了多硝基化的對沖擊敏感的產(chǎn)物的形成。此外，由于異構(gòu)體1，3-二氯-2，4-二硝基苯含量很低，用乙醇進行的使產(chǎn)率降低的再溶解純化可以免除。
另外讓人感到驚奇的是本發(fā)明方法中步驟b)，在優(yōu)選的實施方案中芐醇同時用作反應物和溶劑，即使在反應中使用1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物，其以混合物總重量計含達60％的1，3-二氯-2，4-二硝基苯，也可得到純的1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯。此時異構(gòu)體1，3-二芐氧基-2，4-二硝基苯主要產(chǎn)物完全保留在溶液中。此外，由于本發(fā)明方法中使用了溫階反應，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在未知副反應中由芐醇形成的苯甲醛明顯減少。
本發(fā)明方法中步驟c)令人驚奇的是通過泵入催化氫化可以連續(xù)進行數(shù)次氫化而不降低催化劑活性。由于形成的胺象通常的胺一樣，在反應過程中抑制鉑族金屬催化劑，因此建議加入酸與形成的胺結(jié)合。(Houben-Weyl，Hand buch der organischen Chemie，[Hand book of Organic Chemistry]，Volume 4；1c.p.509(1980))。
本發(fā)明的方法可以不連續(xù)和連續(xù)進行。
實施例實施例1(工業(yè)級1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物)在一個多頸瓶上，裝有攪拌器、插入式溫度計和兩個滴加1，3-二氯苯和混合酸的定量滴液漏斗，在其中加入700g硫酸-水合物(7.14mol)。于20℃，攪拌和冰冷卻下，在1小時內(nèi)，同時加入147g純度為99.4％的1，3-二氯苯(0.99mol)和506g混合酸(HNO32.20mol)，大約30分鐘后開始形成硝基化產(chǎn)物結(jié)晶。反應混合物于20℃再攪拌4小時，在攪拌下將反應混合物傾入3640g冰/水混合物中，在大約30分鐘內(nèi)溫度最高達到20℃。形成的產(chǎn)物懸浮液于20℃再攪拌1小時，非常容易過濾的產(chǎn)物懸浮液用一個玻璃燒結(jié)的減壓濾器分離，用總量約3750g水洗滌至無酸并于40℃真空干燥。得到226g 1，3-二氯-4，6-二硝基苯(干燥)。
分離后的產(chǎn)物含量用GC測定89.7wt％1，3-二氯-4，6-二硝基苯，10.1wt％1，3-二氯-2，4-二硝基苯，0.1wt％1，3-二氯-2-硝基苯，0.1wt％1，3-二氯-4-硝基苯。
以所用1，3-二氯苯計，以4，6/2，4-二硝基混合物形式存在的1，3-二氯-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的86.4％。
混合酸按以下方法制備取141.4g(2.20mol)90％純的HNO3。在冰冷卻和攪拌下于數(shù)小時內(nèi)滴加365g發(fā)煙硫酸65(SO33.0mol；H2SO41.3mol)，最高溫度達到35℃。
實施例2(工業(yè)純1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物)按實施例1進行反應，但以實施例1的混合酸形式將2.3molHNO3，于10℃與1.0mol 1，3-二氯苯在1.5小時內(nèi)同時加到600g硫酸-水合物中，得到228g 1，3-二氯-4，6-二硝基苯(干燥)。分離出的產(chǎn)物含量用GC測定89.8wt％1，3-二氯-4，6-二硝基苯，9.3wt％1，3-二氯-2，4-二硝基苯，0.2wt％1，3-二氯-2-硝基苯，0.7wt％1，3-二氯-4-硝基苯。
以所用1，3-二氯苯計，在4，6/2，4-二硝基混合物中1，3-二氯-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的86.4％。
實施例3(工業(yè)純1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物)按實施例1進行反應，但以實施例1的混合酸形式將2.2molHNO3于40℃與1.0mol 1，3-二氯苯同時加到700g硫酸-水合物中，此過程為2小時，得到220g 1，3-二氯-4，6-二硝基苯(干燥)。分離出的產(chǎn)物含量用GC測定87.6wt％1，3-二氯-4，6-二硝基苯，11.5wt％1，3-二氯-2，4-二硝基苯，0.2wt％1，3-二氯-2-硝基苯，0.7wt％1，3-二氯-4-硝基苯。
以所用1，3-二氯苯計，在4，6/2，4-二硝基混合物中1，3-二氯-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的81.3％。
實施例4(工業(yè)純1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物；比較實施例，不按本發(fā)明進行)將795g硫酸-水合物(8.1mol)放入實施例1所述的裝置中。在攪拌下滴加259g純度99.4％的1，3-二氯苯(1.75mol)，此過程大約45分鐘。在大約4小時內(nèi)加入740g與本發(fā)明不同的混合酸(67％H2SO4，33％HNO3，總共3.88mol HNO3)，約40分鐘后達到55℃。在以后的反應中保持這一溫度。反應混合物于55℃再攪拌4小時。在攪拌下約30分鐘內(nèi)將反應混合物傾入4000g冰/水混合物中，最高溫度可達20℃。形成的產(chǎn)物懸浮液再于20℃攪拌1小時，反應產(chǎn)物經(jīng)一個玻璃燒結(jié)的減壓濾器分離，用水洗至無酸和于40℃真空干燥。
得到374g 1，3-二氯-4，6-二硝基苯(干燥)。
分離出的產(chǎn)物含量用GC測定85.4wt％1，3-二氯-4，6-二硝基苯，14.3wt％1，3-二氯-2，4-二硝基苯，0.1wt％1，3-二氯-2-硝基苯，0.2wt％1，3-二氯-4-硝基苯。
以所用1，3-二氯苯計，在4，6/2，4-二硝基混合物中1，3-二氯-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的76.6％。
實施例5(工業(yè)純1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物；比較實施例，不按本發(fā)明方法)在實施例1所述裝置中放入336g與本發(fā)明不同的混合酸(67％H2SO4，33％HNO3，HNO3總量為1.76mol)。在攪拌和冷卻下，于5至15℃在1小時內(nèi)滴加64g純度為99.4％的1，3-二氯苯(0.44mol)。移開冷卻浴后，放熱反應使溫度明顯升高。反應混合物于80℃再攪拌2小時。在攪拌下將反應混合物傾入180g冰/水混合物中，最高溫度可達20℃，此過程約30分鐘。形成的產(chǎn)物懸浮液于20℃再攪拌1小時，反應產(chǎn)物用玻璃燒結(jié)的減壓濾器分離，用水洗至無酸并于40℃真空干燥。得到91g 1，3-二氯-4，5-二硝基苯(干燥)。
分離出的產(chǎn)物含量用GC測定84.0wt％1，3-二氯-4，6-二硝基苯，14.3wt％1，3-二氯-2，4-二硝基苯，1.7wt％未知化合物。
以所用1，3-二氯苯計，在4，6/2，4-二硝基混合物中1，3-二氯-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的73.2％。
實施例6(1，3-芐氧基-4，6-二硝基苯)一個裝有攪拌器的多頸瓶，裝有插入式溫度計和一個固體入口，在其中加入1560g芐醇。在通入干燥氮氣和冰冷卻下，在約15分鐘內(nèi)加入74g粒狀NaOH(1.85mol)，最高溫度可至25℃。于室溫(20℃)繼續(xù)攪拌反應混合物約12小時至完全溶解。在通入干燥氮氣和用冰/NaCl冷卻下，于10℃在約30分鐘內(nèi)向黃色、有淡煙霧的反應液中加入183g 1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物(0.685mol 1，3-二氯-4，6-二硝基苯，0.085mol 1，3-二氯-2，4-二硝基苯)。形成的亮黃色懸浮液于10℃再攪拌30分鐘，然后加熱至30℃并在此溫度下再攪拌約3小時。非常容易過濾的由1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯和NaCl組成的產(chǎn)物混合物沉淀于30℃用玻璃燒結(jié)的減壓濾器分離并抽吸干燥，除去芐醇母液。分離出的粗產(chǎn)物于20℃攪拌下傾入2500g水中，形成的懸浮液于20℃攪拌約1小時直至NaCl完全溶解，被純化的幾乎無色的產(chǎn)物再次過濾，用約5000g水分批洗直至除去全部芐醇，于60℃真空干燥。
得到237g純產(chǎn)物(干燥)。
用高壓液相色譜(HPLC)測定分離出的產(chǎn)物含量含量(鈦還原)，分子量380，99.8wt％(用HPLC測定)，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯 99.1wt％，1-芐氧基-3-氯-4，6-二硝基苯 0.6wt％，1，3-二芐氧基-2，4-二硝基苯 ＜0.1wt％，未知化合物0.2wt％。
按照以1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物形式使用的1，3-二氯-4，6-二硝基苯計，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的91.0％。用GC測定在芐醇母液中苯甲醛的含量為0.5％。
實施例7(1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯)按實施例6進行反應，但其中使用1000ml芐醇和500ml甲苯的混合物，得到236g純產(chǎn)物(干燥)。
用HPLC測定分離出的產(chǎn)物的含量含量(鈦還原)，分子量380，99.8wt％(用HPLC測定)，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯 98.8wt％，1-芐氧基-3-氯-4，6-二硝基苯 0.6wt％，1，3-二芐氧基-2，4-二硝基苯 ＜0.1wt％，未知化合物 0.5wt％。
以1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物中的1，3-二氯-4，6-二硝基苯計，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的90.5％。用GC測定芐醇母液中苯甲醛含量為0.6％。
實施例8(1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯)按實施例6進行反應，但其中使用純1，3-二氯-4，6-二硝基苯(0.77mol)，得到271g純產(chǎn)物(干燥)。
用HPLC測定分離出的產(chǎn)物含量含量(鈦還原)，分子量380，99.9wt％(用HPLC測定)，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯 99.1wt％，1-芐氧基-3-氯-4，6-二硝基苯 0.8wt％，未知化合物 0.1wt％。
以所用1，3-二氯-4，6-二硝基苯計，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的92.5％。在芐醇母液中苯甲醛的含量經(jīng)GC測定為0.3％。
實施例9(1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯)按實施例6進行反應，但其中所用的1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯混合物(0.77mol)含59％1，3-二氯-2，4-二硝基苯，得到99g純產(chǎn)物(干燥)。
用HPLC測定分離出的產(chǎn)物含量含量(鈦還原)，分子量380，99.9wt％(用HPLC測定)，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯 97.5wt％，1-芐氧基-3-氯-4，6-二硝基苯 1.4wt％，1，3-二芐氧基-2，4-二硝基苯 0.9wt％，未知化合物 0.2wt％。以所用的1，3-二氯-4，6-二硝基苯計，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的82.0％。芐醇母液中苯甲醛的含量經(jīng)GC測定為0.7％。
實施例10(1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯；比較實施例，不依照本發(fā)明進行)按實施例6進行反應，但其中將純1，3-二氯-4，6-二硝基苯(0.77mol)加到芐醇鈉/芐醇溶液中，溫度達到50℃，反應混合物于50℃攪拌30分鐘，得到262g棕色產(chǎn)物(干燥)。
用HPLC測定分離出產(chǎn)物的含量含量(鈦還原)，分子量380，98.9wt％(用HPLC測定)，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯 97.8wt％，1-芐氧基-3-氯-4，6-二硝基苯 0.4wt％，未知化合物 1.8wt％。
以所用1，3-二氯-4，6-二硝基苯計，1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率的88.5％。芐醇母液中苯甲醛含量經(jīng)GC測定為2.5％。
實施例11(4，5-二氨基間苯二酚)在160g甲醇中的15g Pd(5％)/活性炭催化劑(濕潤的；干重6g；0.3gPd)懸浮液放入1.3L氫化高壓釜中。于60℃、20巴H2氫化條件下，在約30分鐘內(nèi)泵入480g 5wt％1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯/甲醇懸浮液(0.063mol)。反應混合物于60℃和20巴H2下再攪拌約3小時直到氫吸收完全，停止攪拌，用氮氣經(jīng)過一個裝有燒結(jié)的金屬玻璃料的升液管將約75％的4，6-二氨基間苯二酚甲醇溶液壓出到120g 10wt％的鹽酸水溶液中。蒸出有機溶劑后，經(jīng)蒸發(fā)所得的鹽酸水溶液分離出穩(wěn)定的4，6-二氨基間苯二酚二鹽酸化合物。以相同的方法，于60℃和20巴H2，在約30分鐘內(nèi)將另外480g 5wt％1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯/甲醇懸浮液泵入到留在氫化高壓釜中的，在約160g 4，6-二氨基間苯二酚/甲醇溶液中的Pd(5％)/活性炭催化劑懸浮液中進行氫化，并且催化活性不降低。以相同的方法依次進行5次氫化，催化劑重復使用4次。
總共得到64.1g 4，6-二氨基間苯二酚二鹽酸化物(干燥)。
經(jīng)HPLC分析，所用的1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯完全耗盡，并且分離出的4，6-二氨基間苯二酚為均勻峰。在1HNMR譜中，分離出的產(chǎn)物不含芐基。
分子量213化合物的含量(以氯計算) 97.3wt％分子最213化合物的含量(以氮計算) 98.1wt％以所用的1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯計，4，6-二氨基間苯二酚的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率(以氯計算)的93.0％，以所用的1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯計為理論產(chǎn)量(以氮計算)的93.7％。
實施例12(4，6-二氨基間苯二酚)按照實施例11進行反應，但其中泵入480g 7.5wt％1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯/甲醇懸浮液(0.095mol)，經(jīng)5次氫化和催化劑重復使用4次后共得到85.5g 4，6-二氨基間苯二酚二鹽酸化物(干燥)。
分子量213化合物含量(以氯計算)97.0wt％
以1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯計，4，6-二氨基間苯二酚的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率(以氯計算)的82.0％。
實施例13(4，6-二氨基間苯二酚)按照實施例11進行反應，但其中在1.3L氫化高壓釜中放入在160g甲醇中的24g Pd(5％)/活性炭催化劑(濕潤的；干重8.9g；0.44g Pd)懸浮液，經(jīng)5次氫化和催化劑四次重復使用后共得到63.8g 4，6-二氨基間苯二酚二鹽酸化物(干燥)。
分子量213化合物含量(以氯計算) 98.2wt％以所用1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯計，4，6-二氨基間苯二酚的產(chǎn)率為理論產(chǎn)率(以氯計算)的93.4％。
權(quán)利要求
1.一種制備4，6-二氨基間苯二酚的方法，包括從1，3-二氯苯經(jīng)二硝基化得到1，3-二氯-4，6-二硝基苯，接著在芐醇中與芐醇鈉反應得到1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯，接著用貴金屬催化劑催化氫化1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯，其特征在于a)在第一步中，于0至40℃，在含0至10wt％游離SO3的無水硫酸中，1，3-二氯苯與含硝酸硫酸，及含每摩爾硝酸0.7到1.5摩爾，優(yōu)選0.8至1.2摩爾，最優(yōu)選0.9至1.1摩爾SO3的混合酸反應，HNO3與1，3-二氯苯的摩爾比為2至3，b)在第二步中，由a)得到的1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物，其以異構(gòu)體總重量計含0.1至60wt％的1，3-二氯-2，4-二硝基苯，與2至5摩爾芐醇和2至5當量強堿在惰性溶劑中反應，該步驟先在-15至+15℃溫度范圍，然后在20-40℃溫度范圍內(nèi)分段進行，和c)在第三步中，由b)得到的1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯在惰性有機溶劑中于H2壓力1至100巴和溫度20至100℃用貴金屬催化劑經(jīng)泵送催化/氫化，轉(zhuǎn)化成4，6-二氨基間苯二酚。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于每摩爾1，3-二氯苯，使用2.1至2.5摩爾混合酸形式的硝酸，優(yōu)選使用2.15至2.30摩爾硝酸。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于1，3-二氯苯和混合酸同時加到一份無水硫酸中。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用的強堿選自以下的一種和多種，包括堿金屬，堿土金屬，堿金屬氫氧化物，堿土金屬氫氧化物，堿金屬碳酸鹽和堿土金屬碳酸鹽，優(yōu)選選自堿金屬，堿金屬氫氧化物和堿金屬碳酸鹽，最優(yōu)選選自金屬鈉，氫氧化鈉和碳酸釩。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用惰性溶劑是脂肪烴，芳烴或烷芳烴，鹵代芳烴或多出的芐醇，優(yōu)選使用多出的芐醇用量為3至20重量份，優(yōu)選5至15重量份，以1重量份二氯-二硝基苯計。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于溫階反應在第一步溫度范圍5至15℃和第二步溫度范圍25至35℃中進行。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用于泵入催化氫化的液體反應介質(zhì)是醇，醚，芳烴或烷芳烴，有機酸或它們的部分混合物，用量為2至50重量份，優(yōu)選5至25重量份，以1重量份1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯計。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用于泵入催化氫化的液體反應介質(zhì)是甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇，丁醇，異丁醇，四氫呋喃，二噁烷，苯，甲苯，二甲苯，二甲氧基乙烷，二乙氧基乙烷，1，2-二甲氧基丙烷和其它乙二醇單和雙醚，乙酸，丙酸或它們的部分混合物，當使用水溶性反應介質(zhì)時，該反應介質(zhì)的最多可有75wt％用水替代。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于泵入催化氫化在甲醇中進行，用鈀/活性炭催化劑，以1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯重量計，鉑族金屬的量為0.2至2wt％，H2壓為10至30巴，溫度范圍40至80℃，其中以1重量份1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯計，使用的甲醇量為5至25重量份。
全文摘要
4，6-二氨基間苯二酚可以用以下步驟制備a)1，3-二氯苯于0至40℃在無水Hb)生成的1，3-二氯-4，6/2，4-二硝基苯異構(gòu)體混合物先于-15℃至+15℃與芐醇在強堿存在下反應，然后于20至40℃反應得到二芐氧基化合物和c)在b)中產(chǎn)生的純1，3-二芐氧基-4，6-二硝基苯異構(gòu)體經(jīng)催化氫化轉(zhuǎn)變成4，6-二氨基間苯二酚。
文檔編號C07C205/12GK1131661SQ9512151
公開日1996年9月25日 申請日期1995年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月3日
發(fā)明者H·比勒, H·菲格, H·U·布蘭克, U·海因茨, W·艾曼 申請人:拜爾公司