(57)【要約】      （修正有）【課題】ガス状のモノアルキルアミンを用いることなく、Ｎ−アルキルアミノフェノールの製造方法を提供する。【解決手段】下式（I）で表される２価フェノール類と低級アルキルアミンの水溶液とをハロゲン化亜鉛の存在下に接触させる下式（III）で表されるＮ−低級アルキルアミノフェノールの製造方法。2011012053.tif 0000082011012053.tif 000009（式中、Ｒ１は水素原子等を表し、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（I）
2011012053.tif 000006
（式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。）
で表される２価フェノール類と、式（II）
Ｒ２-ＮＨ２        (II)
（式中、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基を表す。）
で表されるアミン化合物の水溶液とを
ハロゲン化亜鉛存在下、接触させることを特徴とする式（III）
2011012053.tif 000007
で表されるＮ−アルキルアミノフェノールの製造方法。
【請求項２】
式（II）で表されるアミン化合物の使用量が、式（I）で表される２価フェノール類１モルに対し、０．７モル以上であることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
ハロゲン化亜鉛の使用量が、式（II）で表されるアミン化合物に対し、０．０３モル以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
式（II）で表されるアミン化合物が、エチルアミンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載の製造方法で得られた式（III）で表されるＮ−アルキルアミノフェノールを含む反応混合物と酸とを混合して式（III）で表されるＮ−アルキルアミノフェノールを含む有機層とｐＨ４〜５の弱酸性水層との混合物を得、次いで、該混合物を有機層と水層とに分離して該有機層を回収する工程を含むことを特徴とするＮ−アルキルアミノフェノールの精製方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか記載の製造方法で得られた式（III）で表されるＮ−アルキルアミノフェノールを含む反応混合物と酸とを混合してｐＨ３以下の酸性水層を回収する第１回収工程と、
第１回収工程で得られた酸性水層、有機溶媒及び塩基を混合して水層のｐＨを４以上に調整し、得られた混合物を有機層と水層とに分離して該有機層を回収する第２回収工程と、
を含むことを特徴とするＮ−アルキルアミノフェノールの精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎ−アルキルアミノフェノールの製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートクレーブにレゾルシンを入れて密閉し、加熱及び加圧した後、モノアルキルアミンとしてガス状のエチルアミンを接触させることにより、Ｎ−アルキルアミノフェノールの１種であるＮ−エチル−３−アミノフェノールを収率６４．１％で製造し得ることが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７１５１５号公報（実施例１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、ガス状のエチルアミンは市販されておらず、上記公報記載の製造方法でＮ−エチル−３−アミノフェノールを製造するためには、ガス状のエチルアミンを準備しなければならず、製造が煩雑であった。
本発明の目的は、ガス状のモノアルキルアミンを用いることなく、Ｎ−アルキルアミノフェノールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような状況下、本発明者らが鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、
［１］：式（I）
2011012053.tif 000002
（式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。）
で表される２価フェノール類と、式（II）
Ｒ２-ＮＨ２        (II)
（式中、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基を表す。）
で表されるアミン化合物の水溶液とを
ハロゲン化亜鉛存在下、接触させることを特徴とする式（III）
2011012053.tif 000003
で表されるＮ−アルキルアミノフェノールの製造方法；
【０００６】
［２］：式（II）で表されるアミン化合物の使用量が、式（I）で表される２価フェノール類１モルに対し、０．７モル以上であることを特徴とする［１］記載の製造方法；
［３］：ハロゲン化亜鉛の使用量が、式（II）で表されるアミン化合物に対し、０．０３モル以上であることを特徴とする［１］又は［２］記載の製造方法；
［４］：式（II）で表されるアミン化合物が、エチルアミンであることを特徴とする［１］〜［３］のいずれか記載の製造方法；
【０００７】
［５］：［１］〜［４］のいずれか記載の製造方法で得られた式（III）で表されるＮ−アルキルアミノフェノールを含む反応混合物と酸とを混合して式（III）で表されるＮ−アルキルアミノフェノールを含む有機層とｐＨ４〜５の弱酸性水層との混合物を得、次いで、該混合物を有機層と水層とに分離して該有機層を回収する工程を含むことを特徴とするＮ−アルキルアミノフェノールの精製方法；
［６］：［１］〜［４］のいずれか記載の製造方法で得られた式（III）で表されるＮ−アルキルアミノフェノールを含む反応混合物と酸とを混合してｐＨ３以下の酸性水層を回収する第１回収工程と、
第１回収工程で得られた酸性水層、有機溶媒及び塩基を混合して水層のｐＨを４以上に調整し、得られた混合物を有機層と水層とに分離して該有機層を回収する第２回収工程と、
を含むことを特徴とするＮ−アルキルアミノフェノールの精製方法；
である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の製造方法によれば、ガス状のモノアルキルアミンを用いることなく、Ｎ−アルキルアミノフェノールの製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
前記式（I）で表される２価フェノール類（以下、２価フェノール類（I）と記すことがある）としては、例えば、レゾルシン、５−メチルレゾルシン、ハイドロキノン、２−メチルハイドロキノン等を挙げることができる。
２価フェノール類（I）としては、１化合物を用いることが好ましいが、２以上の化合物を用いてもよい。
２価フェノール類（I）としては、レゾルシンが好ましい。
【００１０】
前記式（II）で表されるアミン化合物（以下、アミン化合物（II）と記すことがある）としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン等を挙げることができる。
アミン化合物（II）としては、１化合物を用いることが好ましいが、２以上の化合物を用いてもよい。
アミン化合物（II）としては、エチルアミンが好ましい。
アミン化合物（II）の使用量としては、２価フェノール類（I）モルに対し、０．７モル以上であることが好ましく、より好ましくは、０．８〜２．５モルである。
アミン化合物（II）の水溶液におけるアミン化合物（II）の濃度としては、好ましくは、３０〜７０重量％程度である。
【００１１】
本発明は、２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させることを特徴とする製造方法である。
本発明で用いられるハロゲン化亜鉛としては、例えば、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛等を挙げることができる。好ましくは、塩化亜鉛等が挙げられる。
【００１２】
ハロゲン化亜鉛の使用量としては、アミン化合物（II）１モルに対して、０．０３モル以上が好ましく、０．１モル〜０．１２モルがより好ましい。
ハロゲン化亜鉛の使用量が、アミン化合物（II）１モルに対して、０．０３モル以上であると、式（IV）
2011012053.tif 000004
（式中、Ｒ１及びＲ２は前記と同じ意味を表す。）
で示されるＮ，Ｎ’−ジアルキルフェニレンジアミン（以下、ジアミン（IV）と記すことがある。）の副生を抑制する傾向がある。
【００１３】
本発明の製造方法において、２価フェノール類（I）、アミン化合物（II）の水溶液、及びハロゲン化亜鉛の混合方法は限定されない。好ましい混合方法としては、例えば、２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液との混合液にハロゲン化亜鉛を一括又は間欠的に混合する方法等を挙げることができる。
【００１４】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させる際の反応温度としては、例えば、１５０〜２００℃を挙げることができる。好ましくは、１６０〜１８０℃等を挙げることができる。
【００１５】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させる際の接触時間としては、例えば、２〜１２時間を挙げることができる。好ましくは、３〜８時間等を挙げることができる。
【００１６】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させる際に、例えば、トルエンなどの炭化水素溶媒、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールジメチルエステルなどのエステル系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒等の有機溶媒を共存させてもよいが、好ましくは、有機溶媒を実質的に使用しないことが好ましい。ここで、実質的に使用しないとは、有機溶媒の使用量が、２価フェノール類（I）及びアミン化合物（II）の水溶液の合計１００重量部に対して、好ましくは５重量部以下、より好ましくは１重量部以下であることを意味する。
【００１７】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させる際に、アミン化合物（II）の水溶液以外から水を加えてもよい。この際の水の含有量としては、アミン化合物（II）の水溶液に由来する水と合わせた合計重量部は、アミン化合物（II）１００重量部に対して、例えば、３０〜２５０重量部等を挙げることができる。
【００１８】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させて行う反応は、窒素などの不活性ガス雰囲気下にてオートクレーブなどの密閉下で行うことが好ましい。加圧することなく密閉下で行うと、通常０〜１ MPa 程度、好ましくは、０．１〜０．８ MPa 程度の微加圧下となる。
本発明の製造方法は、特に加圧することがなくとも、密閉下で行うことができる。
【００１９】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させる際に、２価フェノール類（I）の転化率としては、例えば、７０〜９０％程度を挙げることができる。ここで、転化率とは、反応前に使用した２価フェノール類（I）から未反応の２価フェノール類（I）を差し引いた値を反応前に使用した２価フェノール類（I）で除した値の百分率を意味する。
【００２０】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させる際に、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウムなどのアンモニウム塩が存在してもよいが、実質的には含有していないことが好ましい。具体的には、２価フェノール類（I）１モルに対して０．３モル以下、より好ましくは、０．１モル以下であり、より好ましくは、０．０１モル以下に調整する。
【００２１】
本発明の製造方法で得られる、前記式（III）で表されるＮ−アルキルアミノフェノール（以下、化合物（III）と記すことがある）としては、例えば、Ｎ−メチル−３−アミノフェノール、Ｎ−エチル−３−アミノフェノール、Ｎ−ｎ−プロピル−３−アミノフェノール、Ｎ−イソプロピル−３−アミノフェノール、Ｎ−メチル−３−アミノ−５−メチルフェノール、Ｎ−エチル−３−アミノ−５−メチルフェノール、Ｎ−ｎ−プロピル−３−アミノ−５−メチルフェノール、Ｎ−イソプロピル−３−アミノ−５−メチルフェノール、Ｎ−メチル−４−アミノフェノール、Ｎ−エチル−４−アミノフェノール、Ｎ−ｎ−プロピル−４−アミノフェノール、Ｎ−イソプロピル−４−アミノフェノール、Ｎ−メチル−２−メチル−４−アミノフェノール、Ｎ−エチル−２−メチル−３−アミノフェノール、Ｎ−ｎ−プロピル−２−メチル−３−アミノフェノール、Ｎ−イソプロピル−２−メチル−３−アミノフェノール等を挙げることができる。好ましくは、Ｎ−メチル−３−アミノフェノール、Ｎ−エチル−３−アミノフェノール、Ｎ−ｎ−プロピル−３−アミノフェノール、Ｎ−イソプロピル−３−アミノフェノール等が挙げられ、より好ましくは、Ｎ−エチル−３−アミノフェノール等が挙げられる。
【００２２】
２価フェノール類（I）とアミン化合物（II）の水溶液とをハロゲン化亜鉛存在下に接触させて、化合物（III）を含む反応混合物を得る。
上記反応混合物には、化合物（III）の他に、通常、ハロゲン化亜鉛、未反応の２価フェノール類（I）、及びジアミン（IV）等が含まれる。
中でも、ジアミン（IV）は後述する精製方法によっても除去が困難であるが、本発明の製造方法によれば、ジアミン（IV）の副生が抑えられる傾向があることから好ましい。
【００２３】
次に、上記反応混合物に含まれる化合物（III）を精製する方法について以下に説明する。
まず、上記反応混合物からハロゲン化亜鉛を除去する方法について説明する。例えば、必要に応じて有機溶媒の存在下で、上記反応混合物と酸とを混合して、化合物（III）と、ｐＨ４〜５、好ましくは４．０〜５．０の弱酸性水層との混合物を得、次いで、該混合物を有機層と水層とに分離して該有機層を回収する工程（以下、水洗工程と記すことがある。）を含む精製方法等が挙げられる。
ハロゲン化亜鉛は、通常、該水層に分配される。
ここで、有機溶媒としては、前記に例示したものが挙げられ、好ましくは、エステル系溶媒である。
酸としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸や、酢酸などの有機酸等が挙げられる。これらの酸は水溶液であることが好ましく、より好ましくは、硫酸水溶液である。硫酸水溶液の濃度としては、１０〜９０重量％が好ましい。
かかる精製方法は、上記により回収された有機層を、さらに、塩基で中和する工程を含んでもよい。
塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属重炭酸塩、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸塩等、例えば、アンモニア等を挙げることができる。好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物等が挙げられる。
【００２４】
次に、上記反応混合物から、未反応の２価フェノール類（I）を除去する方法を説明する。例えば、上記反応混合物と酸とを混合して、ｐＨ３以下、好ましく０．１〜２の酸性水層を回収する第１回収工程と、第１回収工程で得られた酸性水層、有機溶媒及び塩基を混合して水層のｐＨを４以上に調整し、得られた混合物を有機層と水層とに分離して該有機層を回収する第２回収工程とを含む精製方法などが挙げられる。
第１回収工程において、通常、２価フェノール類（I）は主に有機層に分配される。化合物（III）は、通常、第１回収工程の水層に分配され、第２回収工程にて有機層として回収される。第１回収工程に用いられる反応混合物は、前記水洗工程を経たものであってもよい。
第１回収工程及び第２回収工程で用いられる有機溶媒、酸及び塩基は前記水洗工程で得られたものと同様なものが例示される。
【００２５】
本発明の精製方法は、回収された化合物（III）を含む有機層を濃縮して化合物（III）を得る工程や、化合物（III）を蒸留する工程等を含んでもよい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
オートクレーブ中にレゾルシン８０ｇ（０．７２７ｍｏｌ、１モル比）と７０重量％のエチルアミンを含有する水溶液４９．１ｇ（０．７６３ｍｏｌ、１．０５モル比）とを混合し、均一になるまで攪拌した。続いて、該オートクレーブに塩化亜鉛１１．９ｇ（０．０８７ｍｏｌ、０．１２モル比）を仕込み、オートクレーブの気相部を窒素置換した後、密閉した。オートクレーブ中の内容物を攪拌しながら内容物の温度を１７５℃に保ちながら５時間攪拌した。攪拌中の最大圧力は０．６２ MPa（ゲージ圧）であった。
続いて、内容物の冷却及びオートクレーブ内部を大気圧に開放し、得られた粗生成物を、波長２７０ｎｍの検出器を具備する液体クロマトグラフィー（島津ＬＣ１０Ａ）を用いて分析した。得られたクロマトグラフの面積百分率の結果は、Ｎ−エチル−３−アミノフェノール７５．４％、レゾルシン１９．２％、３−アミノフェノール０．０７％、Ｎ，Ｎ’−ジエチルフェニレンジアミン０．２９％であった。これらの結果から、得られた全生成物に対するＮ−エチル−３−アミノフェノールの選択率（75.4/[75.4+0.07+0.29]×100）は、９９．５％であり、得られたＮ−エチル−３−アミノフェノールに対するＮ，Ｎ’−ジエチルフェニレンジアミンの副生率（0.29/75.4×100）は０．４％であった。
また、同じ液体クロマトグラフィーを用い、内部標準法（内部標準物質：フェノール）で粗生成物におけるＮ−エチル−３−アミノフェノールの含有率を分析し、該含有率からＮ−エチル−３−アミノフェノールの収率（レゾルシン基準）は７４．６ｍｏｌ％であった。
【００２７】
（実施例２〜５、参考例１）
仕込量及び反応条件を表１記載のとおりとする以外は実施例１と同様に行い、得られた粗生成物の液体クロマトグラフィにより分析し、分析結果から、Ｎ，Ｎ’−ジエチルフェニレンジアミンの副生率を求めた。結果を実施例１とともに表１に記載した。
粗生成物にはＮ−エチル−３−アミノフェノールが得られ、しかも、Ｎ，Ｎ’−ジエチルフェニレンジアミンの副生が０．５％未満に抑制される。
【００２８】
【表１】
2011012053.tif 000005
【００２９】
（反応混合物から塩化亜鉛の除去）
実施例１で得られた反応混合物に酢酸エチル１２０ｍｌ、水８０ｍｌを混合し、続いて、７８％硫酸水及び２５％苛性ソーダ水溶液を加えて、水層がｐＨ５．０になるように調整した。水層を分液して大部分の塩化亜鉛を除去した後、得られた有機層を食塩水で水洗し、続いて、２５％苛性ソーダ水溶液及び食塩水を加えて、食塩水層がｐＨ７となるように調整し、塩化亜鉛が除去された有機層を得た。この有機層を液体クロマトグラフィーで分析したところ、Ｎ−エチル−３−アミノフェノール７５．２３％、レゾルシン１８．１２％、３−アミノフェノール０．１２％、Ｎ，Ｎ’−ジエチルフェニレンジアミン０．２７％であった。
【００３０】
（レゾルシンの除去）
実施例１で得られた反応混合物に酢酸エチル１２０ｍｌ、水１６０ｍｌを混合し、続いて、７８％硫酸水を加えて、水層がｐＨ１．５になるように調整した。分液して得られた水層に、酢酸エチル２４０ｍｌを加え、攪拌した後、酢酸エチル層を除去して分液水層を得る工程を２回繰り返した。分液水層を中和した後、酢酸エチル２４０ｍｌを加え、得られた酢酸エチル層を液体クロマトグラフィーで分析したところ、Ｎ−エチル−３−アミノフェノール９２．９６％、レゾルシン０．１２％、３−アミノフェノール０．１２％、Ｎ，Ｎ’−ジエチルフェニレンジアミン０．２７％であった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の製造方法によれば、ガス状のモノアルキルアミンを用いることなく、Ｎ−アルキルアミノフェノールの製造方法を提供することが可能となる。