JPS6328416B2 - - Google Patents

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JPS6328416B2
JPS6328416B2 JP59261751A JP26175184A JPS6328416B2 JP S6328416 B2 JPS6328416 B2 JP S6328416B2 JP 59261751 A JP59261751 A JP 59261751A JP 26175184 A JP26175184 A JP 26175184A JP S6328416 B2 JPS6328416 B2 JP S6328416B2
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JP
Japan
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iodide
pia
aminophenol
aniline
alkali
Prior art date
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Application number
JP59261751A
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Japanese (ja)
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JPS61140550A (en
Inventor
Kazunori Yamataka
Juji Matsuoka
Atsushi Shimizu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/791,121 priority patent/US4666570A/en
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Publication of JPS6328416B2 publication Critical patent/JPS6328416B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ジアミノジフエニルエーテル(以
下、DADPEと略記する)、特には3,4′―ジアミ
ノジフエニルエーテル(以下、3,4′―DADPE
と略記する)および4,4′―ジアミノジフエニル
エーテル(以下、4,4′―DADPEと略記する)
の新規な製造方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to diaminodiphenyl ether (hereinafter abbreviated as DADPE), particularly 3,4'-diaminodiphenyl ether (hereinafter 3,4'- DADPE
) and 4,4'-diaminodiphenyl ether (hereinafter abbreviated as 4,4'-DADPE)
The present invention relates to a new manufacturing method.

3,4′―DADPEは耐熱性、耐薬品性の優れた
芳香族ポリアミド系繊維の原料として、また、
4,4′―DADPEは耐熱性に極めて優れ、耐摩耗
性、耐薬品性などにも優れた芳香族ポリイミド樹
脂の原料として注目されている。その他、
DADPEはフアインケミカルズ中間体として有用
な用途を有している。
3,4'-DADPE is used as a raw material for aromatic polyamide fibers with excellent heat resistance and chemical resistance.
4,4'-DADPE is attracting attention as a raw material for aromatic polyimide resin, which has excellent heat resistance, wear resistance, and chemical resistance. others,
DADPE has useful applications as a fine chemical intermediate.

(従来の技術) ジフエニルエーテル類の一般的製造法として
は、Ullman反応を応用した方法が知られている。
すなわち、アリールオキシドとハロゲン化アリー
ルを銅または銅塩の存在下に反応させる方法であ
る。ハロゲン化アリールとしては、一般には臭化
物が用いられ、ニトロ基やカルボニル基のような
電子吸引基の存在により芳香環が活性化されてい
る場合には、反応が容易になる(日本化学会編、
新実験化学講座14、有機化合物の合成と反応
〔〕、p571(1977)、丸善株式会社)。例えば、
3,4′―DADPEの製造法としては、m―アミノ
フエノールとp―クロロニトロベンゼンとをジメ
チルスルホキサイド溶媒中、水酸化カリウムと銅
触媒の存在下でカツプリングさせて3―ニトロ―
4′―アミノジフエニルエーテルを得、次いでパラ
ジウム触媒下で水添する方法が提案されている
(YEN―CHEN YEN、LIN CHAIO HSU、
“Process Economics Program Report No.
167”、p153(1983)、SRI International)。また、
4,4′―ジアミノジフエニルエーテルの製造方法
としては、p―ニトロフエノールのカリウム塩ま
たはナトリウム塩とp―クロロニトロベンゼンと
を、ジメチルスルホキサイド溶媒中でカツプリン
グさせて4,4′―ジニトロジフエニルエーテルを
得(USP3032594)、次いで水添する方法が提案
されている。
(Prior Art) As a general method for producing diphenyl ethers, a method using the Ullman reaction is known.
That is, this is a method in which an aryl oxide and an aryl halide are reacted in the presence of copper or a copper salt. Bromide is generally used as the aryl halide, and if the aromatic ring is activated by the presence of an electron-withdrawing group such as a nitro group or carbonyl group, the reaction becomes easier (edited by the Chemical Society of Japan).
New Experimental Chemistry Course 14, Synthesis and Reactions of Organic Compounds [], p571 (1977), Maruzen Co., Ltd.). for example,
3,4'-DADPE is produced by coupling m-aminophenol and p-chloronitrobenzene in a dimethyl sulfoxide solvent in the presence of potassium hydroxide and a copper catalyst to produce 3-nitro-
A method has been proposed to obtain 4′-aminodiphenyl ether followed by hydrogenation under palladium catalyst (YEN-CHEN YEN, LIN CHAIO HSU,
“Process Economics Program Report No.
167”, p153 (1983), SRI International).
A method for producing 4,4'-diaminodiphenyl ether is to couple the potassium salt or sodium salt of p-nitrophenol with p-chloronitrobenzene in a dimethyl sulfoxide solvent to produce 4,4'-dinitrodiphenyl ether. A method has been proposed to obtain the enyl ether (USP 3032594) followed by hydrogenation.

その他、一般的製造法以外の方法も知られてい
る。例えば、3,4′―DADPEの製造法としては、
2,4―ジクロロフエノールのカリウム塩と3,
4―ジクロロニトロベンゼンとを、ジメチルスル
ホキサイド溶媒中でカツプリングさせて2,4,
2′―トリクロロ―4′―ニトロジフエニルエーテル
を得、次いでニトロ化して2,4,2′―トリクロ
ロ―5,4′―ジニトロジフエニルエーテルを得、
次いでパラジウム触媒の存在下で、ニトロ基の水
添および核置換塩素の水添脱塩素化を行なう方法
が提案されている(特開昭58−157749)。4,
4′―DADPEの製造法としては、p―クロロニト
ロベンゼンを亜硝酸ナトリウムの存在下でカツプ
リングさせて4,4′―ジニトロジフエニルエーテ
ルを得、次いでパラジウム触媒下で水添する方法
が提案されている(特開昭54−66633、88228、
106439、56−32439、158740、161354)。
In addition, methods other than general manufacturing methods are also known. For example, the manufacturing method for 3,4′-DADPE is as follows:
Potassium salt of 2,4-dichlorophenol and 3,
4-dichloronitrobenzene in a dimethyl sulfoxide solvent to form 2,4,
2′-trichloro-4′-nitrodiphenyl ether is obtained, which is then nitrated to obtain 2,4,2′-trichloro-5,4′-dinitrodiphenyl ether,
Next, a method has been proposed in which hydrogenation of the nitro group and hydrogenation dechlorination of the nuclear substituted chlorine are carried out in the presence of a palladium catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. 157749/1983). 4,
As a method for producing 4'-DADPE, a method has been proposed in which p-chloronitrobenzene is coupled in the presence of sodium nitrite to obtain 4,4'-dinitrodiphenyl ether, and then hydrogenated under a palladium catalyst. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 54-66633, 88228,
106439, 56−32439, 158740, 161354).

(発明が解決しようとする問題点) 従来から提案されている方法は、いずれもニト
ロ基を有するジフエニルエーテルを一旦製造し、
次いで水添する方法である。すなわち、カツプリ
ング反応を容易にするために、芳香環を活性化で
きるニトロ基を有するハロゲン化アリールを用い
ているものと考えられる。そのため必然的に水添
工程が必要になる。また、クロールアルカリが副
生することになるが、この副生物は廃棄すること
になる。
(Problems to be Solved by the Invention) In all of the conventionally proposed methods, diphenyl ether having a nitro group is first produced;
This is followed by hydrogenation. That is, it is considered that the halogenated aryl having a nitro group capable of activating an aromatic ring is used in order to facilitate the coupling reaction. Therefore, a hydrogenation step is inevitably required. In addition, chloralkali will be produced as a by-product, but this by-product will be discarded.

上記の従来技術に対して、アミノ基を有するハ
ロゲン化アリールとアミノフエノールとをカツプ
リングさせると、水添工程なしに一挙にDADPE
を製造できる新規製造法になり得ることは考えら
れる。しかし、アミノ基を有するハロゲン化アリ
ールをUllman反応に用いた場合、アミノ基が電
子供与性基であるため芳香環が不活性化され、カ
ツプリング反応が難しくなることが予想される。
例えば、比較例にも示した如く、p―クロルアニ
リンとp―アミノフエノールとのカツプリング反
応では、4,4′―DADPEの生成量は極めて少量
であり、このカツプリング反応が難しいことを裏
付けている。
In contrast to the above-mentioned conventional technology, by coupling an aryl halide with an amino group and an aminophenol, DADPE can be produced at once without a hydrogenation step.
It is conceivable that this could be a new manufacturing method that can produce . However, when an aryl halide having an amino group is used in the Ullman reaction, since the amino group is an electron-donating group, the aromatic ring is inactivated, making the coupling reaction difficult.
For example, as shown in the comparative example, in the coupling reaction of p-chloroaniline and p-aminophenol, the amount of 4,4'-DADPE produced is extremely small, which proves that this coupling reaction is difficult. .

本発明者らは、上記の観点から鋭意研究を重ね
た結果、アミノ基を有するハロゲン化アリールの
なかでも、ハロゲンとしてヨウ素を選択すること
により、すなわち、p―ヨードアニリン(以下、
PIAと略記する。)を選択することにより、カツ
プリング反応がうまく進行することを見出した。
さらには、PIAの製造をヨウ化物を水性媒体中で
酸化的にアニリンと反応させることにより行なう
プロセスと組み合せることにより、PIAとアミノ
フエノールとのカツプリング反応の際に副生する
ヨウ化アルカリを、PIAの製造に循環再使用でき
ることになり、全体として副生物の発生しないク
ローズドシステムを組立て得ることを見出した。
本発明は、上記の知見に基づくものである。
As a result of intensive research from the above viewpoint, the present inventors have found that by selecting iodine as a halogen among aryl halides having an amino group, p-iodoaniline (hereinafter referred to as
Abbreviated as PIA. ) was found to allow the coupling reaction to proceed successfully.
Furthermore, by combining the production of PIA with a process in which iodide is oxidatively reacted with aniline in an aqueous medium, alkali iodide, a by-product of the coupling reaction between PIA and aminophenol, can be removed. It has been discovered that it is possible to recycle and reuse the method in the production of PIA, and it is possible to assemble a closed system that does not generate any by-products as a whole.
The present invention is based on the above findings.

(問題点を解決するための手段および作用) 本発明は、PIAとアミノフエノールとを、溶媒
中でアルカリおよび銅系触媒の存在下にカツプリ
ングさせることを特徴とするDADPEの製造方法
である。
(Means and effects for solving the problems) The present invention is a method for producing DADPE, which is characterized by coupling PIA and aminophenol in a solvent in the presence of an alkali and a copper-based catalyst.

さらには、ヨウ化物を水性媒体中で酸化的にア
ニリンに反応させてPIAを得、該PIAとp―アミ
ノフエノールとを、溶媒中でアルカリおよび銅系
触媒の存在下にカツプリングさせることを特徴と
するDADPEの製造方法である。
Furthermore, it is characterized in that PIA is obtained by oxidatively reacting iodide with aniline in an aqueous medium, and the PIA and p-aminophenol are coupled in a solvent in the presence of an alkali and a copper-based catalyst. This is a method for producing DADPE.

本発明にけるPIAの製造は、ヨウ素化物を水性
媒体中で酸化的にアニリンに反応させて行なう。
すなわち、ヨウ化物を第2銅化合物や酸素により
酸化してアニリンと反応させる方法、およびヨウ
化物を電気化学的に酸化してアニリンと反応させ
る方法などが考えられる。
PIA in the present invention is produced by oxidatively reacting an iodide with aniline in an aqueous medium.
That is, possible methods include a method in which iodide is oxidized with a cupric compound or oxygen and reacted with aniline, and a method in which iodide is electrochemically oxidized and reacted with aniline.

第2銅化合物を用いる方法は、第2銅化合物が
触媒として作用せず、化学量論的反応を行なう点
で不満足である。また、酸素酸化による方法は、
パナジウムまたは銅化合物を触媒として、弱酸を
含む水性媒体中でヨウ化物を酸化できれば(特開
昭59−29634、73547)工業的に有利な方法になり
得るが、この場合、ヨウ化物はヨウ化アンモニウ
ムである必要がある。本発明の場合、PIAとアミ
ノフエノールのカツプリングの際に副生するヨウ
化アルカリを回収して用いることを前提にした場
合、ヨウ化物としてヨウ化アンモニウムを用いる
ことが難しくなる。これに対して、電気化学的酸
化法は、第2銅化合物のように試薬を酸化剤とし
て用いず、電気を酸化剤として用い、PIAとアミ
ノフエノールのカツプリング反応の際の副生物で
あるヨウ化アルカリを回収して、そのままヨウ化
物として用いることができる点で工業的には最も
有利な方法である。
The method using a cupric compound is unsatisfactory in that the cupric compound does not act as a catalyst and the reaction is stoichiometric. In addition, the method using oxygen oxidation is
If iodide can be oxidized in an aqueous medium containing a weak acid using panadium or a copper compound as a catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-29634, 73547), it may be an industrially advantageous method, but in this case, iodide is converted into ammonium iodide. It must be. In the case of the present invention, it is difficult to use ammonium iodide as the iodide if it is assumed that the alkali iodide by-produced during the coupling of PIA and aminophenol is recovered and used. On the other hand, the electrochemical oxidation method does not use a reagent as an oxidizing agent like cupric compounds, but uses electricity as an oxidizing agent. This is the most advantageous method industrially in that the alkali can be recovered and used directly as iodide.

以下、電解酸化によるPIAの製造法について具
体的に述べる。本発明における電解酸化による
PIAの製造法の特徴は、電解液にリン酸塩を添加
し、水層のPHを5.5〜6.9に保持することである。
The method for producing PIA by electrolytic oxidation will be specifically described below. By electrolytic oxidation in the present invention
A feature of the PIA manufacturing method is that phosphate is added to the electrolyte to maintain the pH of the aqueous layer between 5.5 and 6.9.

本発明では、リン酸塩を電解液に添加し、PH変
化を少なくし、PH調整を容易にし、さらに電流効
率を高めているのである。
In the present invention, phosphate is added to the electrolyte to reduce PH changes, facilitate PH adjustment, and further improve current efficiency.

本発明では、リン酸塩としてリン酸アンモニウ
ム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウムが好まし
い。工業的には、特にリン酸ナトリウムがより好
ましい。水層中のリン酸塩濃度は1〜20重量%が
好ましく、20重量%を超えると水層の粘度が高く
なる。
In the present invention, ammonium phosphate, sodium phosphate, and potassium phosphate are preferred as the phosphate. Industrially, sodium phosphate is particularly preferred. The phosphate concentration in the aqueous layer is preferably 1 to 20% by weight, and if it exceeds 20% by weight, the viscosity of the aqueous layer increases.

水層のPHは5.5〜6.9が好ましい。PHが6.9より高
いと、PIAの電流効率が低下し、副反応生成物で
ある4―アミノジフエニルアミンなどが生成す
る。また、PHが5.5より低いと、アニリンのリン
酸塩と思われるものが析出し、器壁に付着するな
ど電解を正常に行うことができなくなる。
The pH of the aqueous layer is preferably 5.5 to 6.9. When the pH is higher than 6.9, the current efficiency of PIA decreases, and side reaction products such as 4-aminodiphenylamine are produced. Additionally, if the pH is lower than 5.5, what appears to be aniline phosphate will precipitate and adhere to the vessel wall, making it impossible to perform electrolysis normally.

本発明において、ヨウ化物とは、水に可溶で電
解質のものを言う。ヨウ化物には、ヨウ化アンモ
ニウム、アルカリ金属のヨウ化物、ヨウ化第4級
アンモニウム塩などを挙げることができ、好まし
くはヨウ化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨ
ウ化カリウムが用いられる。カチオンは前述のリ
ン酸塩のカチオンと同じであることが好ましい。
In the present invention, iodide refers to an electrolyte that is soluble in water. Examples of iodides include ammonium iodide, alkali metal iodides, and quaternary ammonium iodide salts, and ammonium iodide, sodium iodide, and potassium iodide are preferably used. Preferably, the cation is the same as the cation of the phosphate described above.

ヨウ素化合物とアニリンの電解反応は、隔膜
法、無隔膜法いずれの方法でも支障なく行うこと
ができる。隔膜法の場合は、陽極でヨウ化水素が
生成し、陰極では対応する水酸化物が生成する。
水酸化物が必要な場合は、隔膜法が選択される。
一方、無隔膜法の場合は、陰極で生成する水酸化
物のため水層がアルカリ性となり、電流効率が低
下する危険性が高いが、本発明によれば、実施例
3、4、比較例で明らかな如く、PH変化が少な
く、高い電流効率が安定して得られる。この方法
は隔膜が不要であり、電槽構造が簡単となり、し
かも、電極間隔を狭くでき、電力原単位の向上が
図れる。
The electrolytic reaction between an iodine compound and aniline can be carried out without any problem by either a diaphragm method or a diaphragmless method. In the case of the diaphragm method, hydrogen iodide is produced at the anode and the corresponding hydroxide is produced at the cathode.
If hydroxide is required, the diaphragm method is selected.
On the other hand, in the case of the non-diaphragm method, there is a high risk that the water layer becomes alkaline due to the hydroxide generated at the cathode and the current efficiency decreases. As is clear, PH changes are small and high current efficiency can be stably obtained. This method does not require a diaphragm, simplifies the structure of the container, and allows the electrode spacing to be narrowed, thereby improving the power consumption rate.

陽極材料としては、白金、ルテニウム、ロジウ
ム、イリジウムを単独もしくはチタンやタンタル
にメツキしたもの、各々合金、合金メツキ、ま
た、白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウムと
バルプメタル(チタン、タンタルなど)との酸化
物合金、炭素などを挙げることができる。
Anode materials include platinum, ruthenium, rhodium, and iridium alone or plated with titanium or tantalum, alloys and alloy platings, and oxides of platinum, ruthenium, rhodium, and iridium with bulk metals (titanium, tantalum, etc.). Examples include alloys and carbon.

陰極材料としては、水素過電圧の低いものが好
ましいが、特に限定されることなく、鉄、ニツケ
ル、ステンレスなどを挙げることができる。
The cathode material is preferably one with a low hydrogen overvoltage, but is not particularly limited, and examples include iron, nickel, stainless steel, and the like.

隔膜を用いる場合は、必要に応じてカチオン交
換膜、アニオン交換膜などが用いられる。
When using a diaphragm, a cation exchange membrane, an anion exchange membrane, etc. are used as necessary.

以下、隔膜法について述べる。その記述は、無
隔膜法においても概ね適用できるので実施例を示
すに止めた。
The diaphragm method will be described below. The description is generally applicable to the non-diaphragm method, so only examples are shown.

電解槽は有機電解反応において通常用いられる
ものであつて、電解液を両極の間に通過させるこ
とができるようなものであればよい。例えば、電
解槽は陰極板と陽極板を平行に対立させ、両極の
間に陰極室、陽極室を形成するように、膜―極間
隔を規定するポリエチレン板、隔膜、ポリエチレ
ン板をこの順序に置く。これらのポリエチレン板
の中央部分には、電解液が通過するように開孔部
を設ける。電極の通電面積は、この開孔部の大き
さによつてきまり、そして、電極と隔膜との間隔
は、このポリエチレン板の厚みによつて規定され
る。陽極液と陰極液は、それぞれのタンクから電
解槽に設けられた供給口を経て陽極室、陰極室に
入り、室内を通過する間に一部が反応して流出口
から出て、陽極液タンク、陰極液タンクに戻り、
タンクと室との間を循環する。
The electrolytic cell may be one commonly used in organic electrolytic reactions, as long as it is capable of passing an electrolytic solution between the two electrodes. For example, in an electrolytic cell, a cathode plate and an anode plate are opposed in parallel, and a polyethylene plate that defines the membrane-electrode distance, a diaphragm, and a polyethylene plate are placed in this order to form a cathode chamber and an anode chamber between the two electrodes. . An opening is provided in the center of each of these polyethylene plates to allow the electrolyte to pass therethrough. The current-carrying area of the electrode is determined by the size of the opening, and the distance between the electrode and the diaphragm is determined by the thickness of the polyethylene plate. The anolyte and catholyte enter the anode and cathode chambers from each tank through the supply ports provided in the electrolytic cell, and while passing through the chambers, a portion reacts and exits from the outlet, and is transferred to the anolyte tank. , return to the catholyte tank,
circulate between the tank and the chamber.

電流密度は1〜30A/dm2が好ましく、30A/
dm2より高い電流密度では電圧が著しく高くな
り、1A/dm2より低い電流密度では生産性が悪
くなる。
The current density is preferably 1 to 30A/ dm2 , and 30A/dm2.
Current densities higher than dm 2 result in significantly higher voltages, and current densities lower than 1 A/dm 2 result in poor productivity.

電解温度は20〜60℃が好ましい。電解温度と副
生成物であるo―ヨードアニリン(以下、OIAと
略す)の生成量と相関があり、温度が低い方が、
p/o体比が大きくなり好ましい。しかし、電圧が
上昇し、電力原単位が悪くなる。
The electrolysis temperature is preferably 20 to 60°C. There is a correlation between the electrolysis temperature and the amount of by-product o-iodoaniline (hereinafter abbreviated as OIA), and the lower the temperature, the more
It is preferable because the p/o isomer ratio becomes large. However, the voltage increases and the power consumption rate worsens.

電解槽内の電解液流速は0.1〜4m/秒が好まし
い。0.1m/秒より遅い流速では電流効率が低下
し、4m/秒より速い流速では電解槽内の圧損失
が非常に多くなる。
The flow rate of the electrolytic solution in the electrolytic cell is preferably 0.1 to 4 m/sec. A flow rate lower than 0.1 m/s will reduce the current efficiency, and a flow rate higher than 4 m/s will cause a significant pressure loss within the electrolytic cell.

電極と隔膜の間隔は、通常0.5〜3mmが好まし
い。
The distance between the electrode and the diaphragm is usually preferably 0.5 to 3 mm.

水相のPHの調整は、必要に応じて、対応する水
酸化物、ヨウ化水素を加えて行うことができる。
The pH of the aqueous phase can be adjusted by adding a corresponding hydroxide or hydrogen iodide, if necessary.

陽極液は水層と有機層から成る。水層は水、リ
ン酸塩、ヨウ素化合物が主成分であり、有機層は
アニリン、PIA、OIAが主成分である。有機層中
のPIAの濃度は1〜60重量%が好ましい。陽極液
中に有機層の占る割合をorg容量比と定義する
が、org容量比は0.01〜1が好ましい。陰極液は
各々リン酸塩の水溶液、ヨウ素化合物の水溶液、
水酸化アルカリ、アンモニア水の水溶液いずれも
使用できるが、生成物である対応する水酸化アル
カリを用いるのがより好ましい。
The anolyte consists of an aqueous layer and an organic layer. The main components of the aqueous layer are water, phosphate, and iodine compounds, and the main components of the organic layer are aniline, PIA, and OIA. The concentration of PIA in the organic layer is preferably 1 to 60% by weight. The ratio of the organic layer in the anolyte is defined as the org capacity ratio, and the org capacity ratio is preferably 0.01 to 1. The catholyte is an aqueous solution of phosphate, an aqueous solution of iodine compound, and
Although both alkali hydroxide and aqueous ammonia solutions can be used, it is more preferable to use the corresponding alkali hydroxide product.

本発明のPIAとアミノフエノールとのカツプリ
ング反応の詳細を以下に述べる。
Details of the coupling reaction between PIA and aminophenol of the present invention will be described below.

溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アニリ
ン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエンな
どが用いられるが、特に極性溶媒が好ましい。こ
れらの溶媒は単独でも、また、2種以上混合して
用いてもよい。
As the solvent, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, aniline, tetrahydrofuran, benzene, toluene, etc. are used, and polar solvents are particularly preferred. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

触媒としては、銅またはほとんどの銅化合物が
用いられるが、好適なのは、ヨウ化第1銅、塩化
第1銅、酸化第1銅、臭化第1銅、シアン化第1
銅、硫酸銅、塩化第2銅、水酸化第2銅、酸化第
2銅、臭化第2銅、リン酸第2銅、硝酸銅、炭酸
銅、酢酸銅などである。これらの化合物は、単独
で用いても2種以上混合して用いてもよい。その
使用量については特に制限はないが、反応物であ
るPIAに対して0.1モル%〜50モル%の範囲が好
ましい。
As catalyst copper or most copper compounds are used, but preferred are cuprous iodide, cuprous chloride, cuprous oxide, cuprous bromide, cuprous cyanide.
These include copper, copper sulfate, cupric chloride, cupric hydroxide, cupric oxide, cupric bromide, cupric phosphate, copper nitrate, copper carbonate, copper acetate, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. There is no particular restriction on the amount used, but it is preferably in the range of 0.1 mol% to 50 mol% based on the reactant PIA.

アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、アルコラート、水素化ナトリウム、ナ
トリウムアミド、ナトリウム、カリウムなどが用
いられるが、カツプリング反応後に副生するヨウ
化アルカリの回収を考えた場合、水酸化ナトリウ
ムまたは水酸化カリウムを用いることが好まし
い。すなわち、回収されたヨウ化アルカリは、
PIA製造の電解工程に循環され、ヨウ素アニオン
はアニリンと酸化的に反応し、隔膜電解法の場合
には、水酸化アルカリが生成する。この水酸化ア
ルカリは再使用できる。
As the alkali, sodium hydroxide, potassium hydroxide, alcoholate, sodium hydride, sodium amide, sodium, potassium, etc. are used, but when considering the recovery of alkali iodide which is a by-product after the coupling reaction, sodium hydroxide or Preference is given to using potassium hydroxide. In other words, the recovered alkali iodide is
The iodine anion is recycled to the electrolytic process of PIA production, where it oxidatively reacts with aniline, and in the case of membrane electrolysis, alkali hydroxide is produced. This alkali hydroxide can be reused.

カツプリング反応は、PIA、アミノフエノー
ル、アルカリ、触媒、溶媒を一度に反応器に入れ
て反応させてもよく、また、アミノフエノールと
アルカリと溶媒のみで一旦アミノフエノールのア
ルコラートを生成しておき、そこへPIA、触媒を
入れて反応させてもよい。反応は室温から200℃
の温度範囲で行なわれるが、反応温度は反応時間
との関係から選択できる。また、反応は窒素また
はアルゴン気流下で行なうことが好ましい。
In the coupling reaction, PIA, aminophenol, alkali, catalyst, and solvent may be placed in a reactor all at once and reacted. Alternatively, the aminophenol alcoholate may be generated only with aminophenol, alkali, and solvent, and then You may add PIA and a catalyst to react. Reaction takes place from room temperature to 200℃
The reaction temperature can be selected depending on the relationship with the reaction time. Further, the reaction is preferably carried out under a nitrogen or argon stream.

次に、原料であるPIAの製造および目的生成物
であるDADPEの製造を全体プロセスを想定して
例示する。
Next, the production of PIA, which is a raw material, and the production of DADPE, which is a target product, will be illustrated assuming the entire process.

電解は隔膜付電解槽を用い、陽極液としてリン
酸塩、ヨウ化アルカリ、アニリン、水の混合液を
用い、陰極液として10%水酸化アルカリを用いて
行なう。電解終了後、陽極側ではPIAが生成し、
陰極側では水酸化アルカリが生成する。陽極液は
デカンターで油水の2層に分離し、水層は電解工
程に循環して電解反応に供する。油層はそのまま
か、またはPIAを単離した後に、次のカツプリン
グ反応に供する。
Electrolysis is carried out using an electrolytic cell with a diaphragm, using a mixture of phosphate, alkali iodide, aniline, and water as the anolyte and 10% alkali hydroxide as the catholyte. After electrolysis, PIA is generated on the anode side,
Alkali hydroxide is generated on the cathode side. The anolyte is separated into two layers of oil and water in a decanter, and the aqueous layer is circulated to the electrolytic process and subjected to an electrolytic reaction. The oil layer is subjected to the next coupling reaction either as is or after PIA is isolated.

カツプリング反応工程は、次のように行なう。
アミノフエノールと電解工程の陰極液を濃縮して
得た水酸化アルカリとをジメチルスルホキシド
中、窒素気流下であらかじめ反応させてアミノフ
エノールのアルコラートを生成しておき、この液
に、前工程で生成したPIAまたはPIAのアニリン
溶液と触媒を加えて反応させる。反応終了後、冷
却し反応液にアニリンと水を加えて2層抽出し、
結晶は別する。油層からはDADPEを単離し、
ヨウ化アルカリを含有した水層は電解工程の陽極
液に循環する。
The coupling reaction step is carried out as follows.
Aminophenol and alkali hydroxide obtained by concentrating the catholyte in the electrolytic process are reacted in advance in dimethyl sulfoxide under a nitrogen stream to produce an alcoholate of aminophenol, and this solution is mixed with the alcoholate produced in the previous process. Add PIA or an aniline solution of PIA and a catalyst to react. After the reaction is completed, cool it down, add aniline and water to the reaction solution, and extract in two layers.
Separate crystals. DADPE was isolated from the oil layer,
The aqueous layer containing alkali iodide is circulated to the anolyte of the electrolysis process.

(発明の効果) 以上述べたように、本発明によれば、ハロゲン
化アリールとアミノフエノールをカツプリングさ
せるUllman反応に、ハロゲン化アリールとして
PIAを選択することにより、一挙にDADPEを製
造できる新規製造法を提供するものである。ま
た、PIAの製造に対して、ヨウ化物を電解酸化に
よりアニリンと反応させるというプロセスを採用
することにより、Ullman反応の際に副生するヨ
ウ化アルカリを電解酸化の際のヨウ化物として回
収使用できることになり、工業的に極めて有利な
クローズドシステムの組立てを可能にするもので
ある。さらに、PIAはアミノ化することによりp
―フエニレンジアミンを製造でき、これを併産す
るプロセスの組立ても可能であり、工業的意味は
重要である。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, an aryl halide can be used in the Ullman reaction for coupling an aryl halide and an aminophenol.
By selecting PIA, we provide a new manufacturing method that can produce DADPE all at once. Additionally, by adopting a process in which iodide is reacted with aniline through electrolytic oxidation for the production of PIA, alkali iodide, which is a by-product during the Ullman reaction, can be recovered and used as iodide during electrolytic oxidation. This makes it possible to assemble a closed system that is industrially extremely advantageous. Furthermore, PIA can be p
- It is possible to produce phenylenediamine, and it is also possible to assemble a process that co-produces it, which has important industrial implications.

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

〔PIAの製造〕[Manufacture of PIA]

実施例 1 陽極液として、リン酸二水素ナトリウム75g、
リン酸水素二ナトリウム75g、ヨウ化ナトリウム
150g、アニリン300g、水1200gの混合液を用
い、陽極液タンクに入れた。陰極液タンクには5
%水酸化ナトリウム水溶液1Kgを入れた。両タン
クの電解液を次の電解槽に循環した。
Example 1 As the anolyte, 75 g of sodium dihydrogen phosphate,
75g disodium hydrogen phosphate, sodium iodide
A mixture of 150 g of aniline, 300 g of aniline, and 1200 g of water was used and placed in the anolyte tank. 5 in the catholyte tank
% aqueous sodium hydroxide solution was added. The electrolyte in both tanks was circulated to the next electrolytic cell.

電解槽は隔膜で仕切られた陽極液と陰極室から
なり、陽極には白金メツキしたチタン板、陰極に
は鉄板で両極ともに1cm×100cmの通電面積を有
するものを用い、電極の間に通電面積が1cm×
100cmになるよう開孔部を有する厚さ2mmのポリ
エチレン板2枚と、その中央にはパーフルオロカ
ーボン型陽イオン交換膜を置いて陰極室と陽極室
を形成させたものを用いた。電解槽は電解液の供
給口と流出口を有しており、電解液は流速2m/
秒で流し、電流密度10A/dm2、電解温度50℃で
電解を2時間行つた。陽極液水層のPHは、あらか
じめ6.5に調整し、電解中はNaOHを加えPHを6.5
に保つた。
The electrolytic cell consists of an anolyte and a cathode chamber separated by a diaphragm. The anode is a platinum-plated titanium plate, the cathode is an iron plate, and both electrodes have a current-carrying area of 1 cm x 100 cm. There is a current-carrying area between the electrodes. is 1cm×
Two 2 mm thick polyethylene plates with 100 cm openings and a perfluorocarbon cation exchange membrane placed in the center to form a cathode chamber and an anode chamber were used. The electrolytic cell has an electrolyte supply inlet and an outlet, and the electrolyte has a flow rate of 2m/
Electrolysis was carried out for 2 hours at a current density of 10 A/dm 2 and an electrolysis temperature of 50°C. The pH of the anolyte aqueous layer was adjusted to 6.5 in advance, and during electrolysis, NaOH was added to raise the pH to 6.5.
I kept it.

平均電圧は3.5Vであつた。電解後、電解液中
のPIAをガスクロマトグラフイーにより分析し
た。その結果、電流効率は94%であつた。運転中
のPH変化が少なく、PH調整が容易であつた。生成
ヨードアニリンのp/o比は24であつた。
The average voltage was 3.5V. After electrolysis, PIA in the electrolyte was analyzed by gas chromatography. As a result, the current efficiency was 94%. There were few PH changes during operation, and PH adjustment was easy. The p/o ratio of the iodoaniline produced was 24.

なお、電流効率およびp/o(モル比)を次の式
で示す。
Note that the current efficiency and p/o (molar ratio) are expressed by the following formula.

電流効率(%) =生成したPIAのモル数×2/通電量(フアラデー単
位)×100 p/o(モル比)=生成PIA/生成OIA 実施例 2 電解液として、リン酸二水素カリウム70g、リ
ン酸水素二カリウム70g、ヨウ化カリウム150g、
アニリン250g、水1210gの混合液を用い、電解
液タンクに入れた。水層のPHは6.0であつた。
Current efficiency (%) = Number of moles of PIA generated x 2 / Amount of current flow (Faraday units) x 100 p/o (mole ratio) = PIA generated / OIA generated Example 2 As an electrolyte, 70 g of potassium dihydrogen phosphate, Dipotassium hydrogen phosphate 70g, potassium iodide 150g,
A mixed solution of 250 g of aniline and 1210 g of water was used and placed in an electrolyte tank. The pH of the aqueous layer was 6.0.

電解槽は、陽極には白金、チタンを混合、塗
布、焼成させた酸化物合金を形成させたチタン
板、陰極には鉄板で両極の間に通電面積が1cm×
100cmになるよう開孔部を有する厚さ2mmのポリ
エチレン板1枚を置いて電解室を形成させたもの
を用いた。電解槽は電解液の供給口と流出口を有
しており、電解液は流速2m/秒で流し、電流密
度10A/dm2、電解温度50℃で電解を2時間行つ
た。電解中はPH調整を行なわなかつた。電解後の
水層のPHは6.5であつた。平均電圧3.2Vであつた。
PIAの電流効率は92%であつた。生成ヨードアニ
リンのp/o比は25であつた。
The electrolytic cell consists of a titanium plate with platinum and titanium mixed, coated, and fired to form an oxide alloy as the anode, and an iron plate as the cathode, with a current-carrying area of 1 cm x 1 cm between the two electrodes.
An electrolytic chamber was formed by placing one 2 mm thick polyethylene plate with 100 cm openings. The electrolytic cell had an electrolytic solution inlet and an outlet, and the electrolytic solution was flowed at a flow rate of 2 m/sec, and electrolysis was performed for 2 hours at a current density of 10 A/dm 2 and an electrolysis temperature of 50°C. No PH adjustment was performed during electrolysis. The pH of the aqueous layer after electrolysis was 6.5. The average voltage was 3.2V.
The current efficiency of PIA was 92%. The p/o ratio of the iodoaniline produced was 25.

実施例 3 電解液として、リン酸二水素アンモニウム50
g、リン酸水素アンモニウム50g、ヨウ化アンモ
ニウム200g、アニリン300g、水1200gの混合物
を用い、電解液タンクに入れた。水層のPHは5.5
であつた。
Example 3 Ammonium dihydrogen phosphate 50 as electrolyte
A mixture of 50 g of ammonium hydrogen phosphate, 200 g of ammonium iodide, 300 g of aniline, and 1200 g of water was used and placed in an electrolyte tank. The pH of the water layer is 5.5
It was hot.

電解槽は実施例3と同様なものを用い、電解液
流速1.5m/秒で流し、電流密度10A/dm2、電解
温度45℃で電解を2時間行つた。電解中はPH調整
を行なわなかつた。電解後の水層のPHは6.3であ
つた。平均電圧は3.2Vであつた。PIAの電流効率
は91%であつた。生成フエニレンジアミンのp/o
比は25.3であつた。
The same electrolytic cell as in Example 3 was used, the electrolytic solution was flowed at a flow rate of 1.5 m/sec, and electrolysis was carried out for 2 hours at a current density of 10 A/dm 2 and an electrolysis temperature of 45°C. No PH adjustment was performed during electrolysis. The pH of the aqueous layer after electrolysis was 6.3. The average voltage was 3.2V. The current efficiency of PIA was 91%. p/o of produced phenylenediamine
The ratio was 25.3.

〔DADPEの製造〕[Manufacture of DADPE]

実施例 4 m―アミノフエノール3.2g(0.03モル)、水酸
化カリウム2.0g(0.03モル)、ジメチルスルホキ
シド10g、トルエン10gを100mlの4つ口フラス
コに入れ、窒素気流下に130℃で3時間トルエン
を流出させながら撹拌した。反応液を100℃に冷
却し、4つ口フラスコにヨウ化銅0.4g、PIA4.0
g(0.02モル)、ジメチルスルホキサイド10gを
加え、100℃で3時間窒素気流下で撹拌した。反
応終了後、反応液を液体クロマトグラフイーで分
析すると、3,4′―DADPEの収率はPIA基準で
50%であつた。
Example 4 3.2 g (0.03 mol) of m-aminophenol, 2.0 g (0.03 mol) of potassium hydroxide, 10 g of dimethyl sulfoxide, and 10 g of toluene were placed in a 100 ml four-necked flask, and heated with toluene at 130°C for 3 hours under a nitrogen stream. was stirred while allowing it to flow out. The reaction solution was cooled to 100℃, and 0.4 g of copper iodide and PIA4.0 were added to a four-necked flask.
(0.02 mol) and 10 g of dimethyl sulfoxide were added thereto, and the mixture was stirred at 100°C for 3 hours under a nitrogen stream. After the reaction was completed, the reaction solution was analyzed by liquid chromatography, and the yield of 3,4′-DADPE was found to be based on PIA standards.
It was 50%.

実施例 5 m―アミノフエノール3.2g(0.03モル)、水酸
化ナトリウム1.2g(0.03モル)、アニリン10g、
モノクロルベンゼン10gを100mlの4つ口フラス
コに入れ、窒素気流下に150℃で3時間モノクロ
ルベンゼンを流出させながら撹拌した。反応液を
100℃に冷却し、4つ口フラスコに酸化第1銅0.4
g、PIA40g(0.02モル)、ジメチルスルホキシ
ド10gを加え、100℃で3時間窒素気流下に撹拌
した。反応終了後、反応液を液体クロマトグラフ
イーで分析すると、3,4′―DADPEの収率は
PIA基準で30%であつた。
Example 5 m-aminophenol 3.2g (0.03mol), sodium hydroxide 1.2g (0.03mol), aniline 10g,
10 g of monochlorobenzene was placed in a 100 ml four-necked flask, and the mixture was stirred at 150° C. for 3 hours while the monochlorobenzene was flowing out. reaction solution
Cool to 100℃ and add 0.4 cuprous oxide to a four-necked flask.
g, PIA 40 g (0.02 mol), and dimethyl sulfoxide 10 g were added, and the mixture was stirred at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. After the reaction was completed, the reaction solution was analyzed by liquid chromatography, and the yield of 3,4'-DADPE was found to be
It was 30% according to PIA standards.

実施例 6 実施例4におけるm―アミノフエノールをp―
アミノフエノールに変える以外は、実施例4と全
く同様に反応を行なつた。4,4′―DADPEの収
率は35%であつた。
Example 6 The m-aminophenol in Example 4 was converted to p-
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 4 except that aminophenol was used. The yield of 4,4'-DADPE was 35%.

実施例 7 実施例5におけるm―アミノフエノールをp―
アミノフエノールに変える以外は、実施例5と全
く同様に反応を行なつた。4,4′―DADPEの収
率は20%であつた。
Example 7 The m-aminophenol in Example 5 was converted to p-
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 5 except that aminophenol was used. The yield of 4,4'-DADPE was 20%.

比較例 実施例4におけるm―アミノフエノールをp―
アミノフエノールに変え、p―ヨードアニリンを
p―クロルアニリンに変える以外は、実施例4と
全く同様に反応を行なつた。4,4′―DADPEの
収率は2%であつた。
Comparative Example m-aminophenol in Example 4 was replaced with p-
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 4, except that aminophenol was used and p-iodoaniline was replaced with p-chloroaniline. The yield of 4,4'-DADPE was 2%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 p―ヨードアニリンとアミノフエノールと
を、溶媒中でアルカリおよび銅系触媒の存在下に
カツプリングさせることを特徴とするジアミノジ
フエニルエーテルの製造方法。 2 ヨウ化物を水性媒体中で酸化的にアニリンに
反応させてp―ヨードアニリンを得、該p―ヨー
ドアニリンとアミノフエノールとを、溶媒中でア
ルカリおよび銅系触媒の存在下にカツプリングさ
せることを特徴とするジアミノジフエニルエーテ
ルの製造方法。 3 p―ヨードアニリンとアミノフエノールとの
カツプリングの際に副生するヨウ化アルカリを回
収し、前工程のアニリンとの反応の際のヨウ化物
として供する特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 ヨウ化物を電解酸化してアニリンと反応させ
る特許請求の範囲第2項記載の方法。 5 電解酸化が、電解液にリン酸塩を添加し、水
層のPHを5.5〜6.9に保持しながら行なわれる特許
請求の範囲第4項記載の方法。
[Claims] 1. A method for producing diaminodiphenyl ether, which comprises coupling p-iodoaniline and aminophenol in a solvent in the presence of an alkali and a copper-based catalyst. 2. Oxidatively reacting iodide to aniline in an aqueous medium to obtain p-iodoaniline, and coupling the p-iodoaniline and aminophenol in a solvent in the presence of an alkali and a copper-based catalyst. Characteristic method for producing diaminodiphenyl ether. 3. The method according to claim 2, wherein alkali iodide produced as a by-product during coupling of p-iodoaniline and aminophenol is recovered and used as an iodide for the reaction with aniline in the previous step. 4. The method according to claim 2, wherein iodide is electrolytically oxidized and reacted with aniline. 5. The method according to claim 4, wherein the electrolytic oxidation is carried out by adding a phosphate to the electrolytic solution and maintaining the pH of the aqueous layer at 5.5 to 6.9.
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