(57)【要約】【課題】バックウォルド反応を使用して、大規模製造でもアリールアミンの連続的製造を行うことができる新規方法を提供する。【解決手段】アリールアミンを形成する方法において、塩基および配位子を有するパラジウム触媒の存在下において連続栓流反応器中でアミン化合物をアリールハライド化合物と、アリールアミン化合物が製造されるように反応させることを含み、すべての生成物および副生成物が溶解したままである方法。【選択図】図１
2008179640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基および配位子を有するパラジウム触媒の存在下において連続栓流反応器中でアミン化合物をアリールハライド化合物と、アリールアミン化合物が製造されるように反応させることを含む、アリールアミンを形成する方法であって、すべての生成物および副生成物が溶解したままである方法。
【請求項２】
アミン化合物がアリールアミン化合物である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記連続栓流反応器中で、第一溶媒中のアリールハライド化合物とアリールアミン化合物とを、配位子を有するパラジウム触媒の存在下においてバックウォルド（Ｂｕｃｈｗａｌｄ）条件下で連続的に反応させ、
塩基を含む第二溶媒を前記連続栓流反応器中のアリールハライド化合物およびアリールアミン化合物に添加し、
前記連続栓流反応器中で、第一溶媒および塩基を含む第二溶媒の中の、アリールハライド化合物とアリールアミン化合物とをパラジウム触媒の存在下においてバックウォルド条件下で、アリールアミンが製造されるように連続して反応させることをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
アリールハライド化合物がアリールブロミドであり、アミン化合物がジアリールアミンであり、前記アリールブロミドおよびジアリールアミンが次式、
【化１】
2008179640.tif 000006
（式中、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は同一でも異なっていてもよく、Ｈ、ハロゲン、アルキル基、炭化水素ラジカル、１以上のアルキル基により任意に置換されていてもよいアリール基、ヘテロ原子を含有するアルキル基、炭化水素ラジカル、およびヘテロ原子を含有し、１以上のアルキル基により任意に置換されていてもよいアリール基からなる群より選択され、
Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、およびＲ15は同一でも異なっていてもよく、Ｈ、ハロゲン、アルキル基、炭化水素ラジカル、１以上のアルキル基により任意に置換されていてもよいアリール基、ヘテロ原子を含有するアルキル基、ヘテロ原子を含有する炭化水素ラジカル、およびヘテロ原子を含有し、１以上のアルキル基により任意に置換されていてもよいアリール基からなる群より選択される）
により表される、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、層状感光体装置などの撮像部材中に組み入れられる正孔輸送分子（ＨＴＭ）を製造するための改善された方法およびプロセス、感光体の「正孔移動度」、つまり、電荷輸送層（ＣＴＬ）を横切って電荷を移動させるその能力を増大させることに関する。撮像部材は、電子写真装置、静電電子写真装置、ゼログラフィー装置などの装置、例えばプリンター、コピー機、スキャナー、ファクシミリなど、および例えばデジタル、多重現像（ｉｍａｇｅ−ｏｎ−ｉｍａｇｅ）などの装置において使用できる。さらに詳細には、実施形態は、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４−ビフェニルアミンを製造するための連続法であって、これを行うために連続栓流反応器を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゼログラフィー、電子写真撮像または静電電子写真撮像とも呼ばれる電子写真術において、導電層上に光伝導性絶縁層を含有する電子写真プレート、ドラム、ベルトなど（撮像部材または感光体）の表面をまず均一に静電的に帯電させる。撮像部材を次いで活性化電磁放射線、例えば光、のパターンに暴露する。光活性顔料により生じた電荷は、印加場の力を受けて移動する。電荷の感光体を通る動きは、光伝導性絶縁層の被照部分上の電荷を選択的に消失させ、後に静電潜像が残る。この静電潜像を次いで現像して、光伝導性絶縁層の表面上に逆帯電した粒子を付与することにより、可視像を形成することができる。結果として得られる可視画像を次いで直接または（たとえば、転写または他の部材により）間接的に撮像部材から被印刷基体、例えば透明基体または紙に転写することができる。撮像プロセスは、再使用可能な撮像部材を用いて、多数回繰り返すことができる。
【０００３】
電子写真撮像部材は、多くの異なる形態のうちの１つをとることができる。例えば、層状光反応性撮像部材は当該分野において公知である。米国特許第４，２６５，９９０号は、別々の光電荷発生および電荷輸送層を有する層状感光体を記載している。光電荷発生層は、正孔を光生成させ、光生成された正孔を電荷輸送層中に注入することができる。従って、この種類の感光体において、光電荷発生物質は、露光された場合に電子および正孔を生成させる。
【０００４】
多層感光体において用いられる光電荷発生層は、例えば、フィルム形成性ポリマーバインダー中に分散された無機光伝導性粒子または有機光伝導性粒子を含み得る。無機または有機光導電性物質は、連続した均一光電荷発生層として形成することができる。
【０００５】
露光されると、生成した電荷は感光体を通って移動する。電荷移動は、電荷輸送層により促進される。電荷が電荷輸送層を通って移動する速度は、機械がどれだけの速さで作動できるかに直接影響を及ぼす。機械速度（ｐｐｍ）を所望されるように増加させるためには、感光体が電荷を移動させる能力も増大させなければならない。従って、これらの層を横切る電荷輸送の向上は、より良好な感光体性能をもたらす。
【０００６】
従来からの正孔輸送分子、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンは、一般に、移動度を促進するために電荷輸送層中に組み入れられる。しかしながら、電子写真術が進歩するにつれ、機械速度をさらに改善し、既存の感光体の正孔移動度を改善するために使用できる異なるアリールアミン化合物を製造する方法を考案することがますます必要とされている。アリールアミン構造におけるバリエーションをもたらす合成反応は歴史的にほとんどなかった。トリアリールアミンおよびジアリールアミンを製造するために、ウルマンおよびゴールドバーグの反応（Ｕｌｌｍａｎｎ  ａｎｄ  Ｇｏｌｄｂｅｒｇ  ｒｅａｃｔｉｏｎｓ）が一般に使用されてきた。しかしながら、これらの反応は多量（例えば、１０モル当量まで）の固体不溶性水酸化物または炭酸塩塩基を使用し、従って、不均一である。不均一性のために、これらの反応を連続して行ってより多量かつより高純度の生成物を得ることができない。
【０００７】
近年、依然は入手できなかったアリールアミンを製造するために、従来のウルマン化学反応の代わりにバックウォルド化学反応（Ｂｕｃｋｗａｌｄ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）が使用されている。バックウォルド化学反応は、米国特許出願公開番号２００６／０１１１５８８および米国特許出願番号１０／９９２，６９０（ベンダー（Ｂｅｎｄｅｒ）ら、２００３年３月６日出願）（代理人整理番号Ｄ／Ａ３３９８）により一般的に開示されているように、プロセスサイクル時間が少なく、エネルギー消費が少なく、粗生成物純度が高い点で、従来使用された方法と比べて顕著な利点を有する。バックウォルド化学反応を含む、他のより具体的な方法は、コガン（Ｃｏｇｇａｎ）らの米国特許出願番号１１／２６３，６７１（２００５年１１月１日出願）（代理人整理番号２００５１１２１−ＵＳ−ＮＰ）、およびコガン（Ｃｏｇｇａｎ）らの１１／２７４，５０６（２００５年１１月１６日出願）（代理人整理番号２００５１０１８−ＵＳ−ＮＰ）に開示されている。従って、バックウォルドの化学反応は、従来からの方法およびプロセスよりも使用上でより有利であることが見出された。
【特許文献１】米国特許４，２６５，９９０号
【特許文献２】米国特許５，８９１，５９４号
【特許文献３】米国特許５，７０９，９７４号
【特許文献４】米国公開公報２００６０１１１５８８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、バックウォルド化学反応が直面する１つの問題点は、アリールアミン化合物の製造に発熱性の非常に高い反応が含まれることである。これらの発熱反応は、小規模で行われる場合には問題ないが、バッチモードでの大規模製造において用いられる場合、反応物質体積の伝熱面積に対する比が増大して、これにより熱管理がさらに困難になるために、反応は安全性リスクを提起し得る。バックウォルド化学反応を用いた連続式製造法は、このような安全性リスクを回避し、反応体積に対して利用可能な伝熱面積を増大させることにより、大規模での生成物への最適な変換を可能にする。残念なことに、バックウォルド化学反応は、反応中に沈殿も生成し、この結果、不均一な混合物が生じ、このことは、沈殿による反応器の閉塞／汚染のために、バックウォルド反応を連続方式で行うことを不可能にする。
【０００９】
従って、バックウォルド反応を使用して、大規模製造でもアリールアミンの連続的製造を行うことができる新規方法を考案することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
「静電電子写真」なる用語は、一般に、「電子写真」なる用語と互換的に使用される。加えて、「電荷ブロック層」および「ブロック層」なる用語は、一般に「アンダーコート層」なる用語と互換的に使用される。加えて、「アリールハライド」なる用語は、「ハロアリール」および「ハロ芳香族」なる用語と互換的に使用される。
【００１１】
１つの実施形態は、アリールアミンを形成する方法であって、連続栓流反応器中、塩基および配位子を有するパラジウム触媒の存在下で、アリールアミンが製造されるようにアミン化合物をアリールハライド化合物と反応させることを含み、すべての生成物および副生成物が溶解したままである方法を含む。
【００１２】
なおこの方法は、前記連続栓流反応器中で、第一溶媒中のアリールハライド化合物とアリールアミン化合物とを、配位子を有するパラジウム触媒の存在下においてバックウォルド（Ｂｕｃｈｗａｌｄ）条件下で連続的に反応させ、
塩基を含む第二溶媒を前記連続栓流反応器中のアリールハライド化合物およびアリールアミン化合物に添加し、
前記連続栓流反応器中で、第一溶媒および塩基を含む第二溶媒の中の、アリールハライド化合物とアリールアミン化合物とをパラジウム触媒の存在下においてバックウォルド条件下で、アリールアミンが製造されるように連続して反応させることをさらに含むものであってもよい。
【００１３】
別の実施形態において、アリールアミンを形成する方法であって、トルエン中の４−ブロモビフェニルおよびジフェニルアミンを連続栓流反応器中に添加し、ここでさらに前記連続栓流反応器中のトルエン中にある４−ブロモビフェニルおよびジフェニルアミンは前記連続栓流反応器により塩基およびパラジウム触媒の存在下においてバックウォルド条件下で反応し、トリ−ｔ−ブチルホスフィンを有するホスホニウム系イオン液体を連続栓流反応器中の４−ブロモビフェニルとジフェニルアミンに添加し、連続栓流反応器中でトルエン中の４−ブロモビフェニルおよびジフェニルアミンならびにトリ−ｔ−ブチルホスフィンを有するホスホニウム系イオン液体を、塩基およびパラジウム触媒の存在下においてバックウォルド条件下で、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４−ビフェニルアミンが生成するまで連続的に反応させ、そしてＮ，Ｎ−ジフェニル−４−ビフェニルアミンを集めることを含む方法が提供される。
【００１４】
別の実施形態は、アリールアミンを形成するシステムであって、
アリールアミンを形成するための１以上の試薬、
アリールアミンの形成を開始するためのパラジウム触媒、
前記１以上の試薬およびパラジウム触媒を受容するための連続栓流反応器であって前記１以上の試薬を受容するための１以上のインプットポット（導入ポット、導入容器、ｉｎｐｕｔ  ｐｏｔ）をさらに含む連続栓流反応器、
前記１以上の試薬中に圧縮空気または窒素を導入するための、前記１以上のインプットポットと連結した１以上の圧縮空気または窒素入口、
浸漬浴中に浸され、前記１以上の試薬を連続して反応させるための前記１以上のインプットポットと流体連通（ｆｌｏｗ  ｃｏｍｍｎｕｎｉｃａｔｉｏｎ）した管型反応器、ならびに
前記管型反応器の内部の前記１以上の試薬の温度を制御するための前記浸漬浴と流体連通した循環加熱および冷却浴ユニット、および
生成アリールアミンを集め秤量するのに適合した生成物受器ユニット
を含むシステムを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本実施形態は、撮像部材、例えば、層状感光体装置中に組み入れられる正孔輸送分子（ＨＴＭ）の製造に有用な新規方法に関する。これらの分子、非対称または対称アリールアミン化合物は、その電荷輸送層（ＣＴＬ）を横切る感光体の正孔移動度を増大させるために使用される。これらのアリールアミンを製造するための改善された化学的方法は、生成物の均一性を維持し、かくして連続して行うことができる、バックウォルド反応シーケンスを用いた合成を含む。実施形態は、連続方式でバックウォルド反応を行うための装置にも関する。
【００１６】
ある実施形態においては、装置は連続栓流反応器（ＰＦＲ）である。連続栓流反応器は、本質的に、その中で化学反応を行わせるために設計された容器の一種である。栓流反応器モデルは、特定の出力を得るために連続管型反応装置を用いる場合、重要なユニット操作変数を見積もるために使用される。栓流反応器において、流体は一体として（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）通過し、したがって滞留時間τは全ての流体要素について同じである。理想反応器中を通過する一体となった流れは、栓流と呼ばれる。栓流反応器は、液体または気体がその中を流動する様々な導管を有するシステム、本実施形態においてはパイプライン中に輸送される際の化合物の化学変換をモデル化するために使用される。
【００１７】
前項で簡単に論議したように、連続方式でバックウォルド反応を行うことは、安全性の問題のためにバッチ方式よりも望ましい。バックウォルド化学反応は、試薬と基質のある組み合わせに関して非常に発熱性の高いプロセスであり得るので、かかる化学反応を大規模で用いることは、安全性のリスクを有し得る。連続方式プロセスは、伝熱面積の反応体積に対する比および伝熱速度を著しく増大させることにより、このリスクを最小限に抑える。加えて、連続方式を使用することは、アリールアミンを製造する従来の方法およびプロセスよりも優れたいくつかの利点をもたらす。例えば、反応が制御不能（ｒｕｎａｗａｙ）になりかけたら、熱を減少または止めることができ、大きな熱伝達性のために、試薬をより速く冷却することができる。改善された温度制御は、高い生成物変換を達成する最適温度を見出し、維持することをより容易にする。このようにして、より低い温度で高い変換率を達成することができる。連続プロセスを長時間継続させることにより、物質のごく一部分のみが任意の時点で反応温度であることを保証しながら、より多量の物質を製造することができる。従って、より大規模のアリールアミン製造を、安全性のリスクなしに達成することができる。
【００１８】
本実施形態により製造されるアリールアミン化合物または分子は、正孔輸送分子としての働きをするために使用される。実施形態には、炭素−窒素結合を形成するために連続バックウォルド反応を用いてアリールアミンを製造する改善された方法も含まれる。バックウォルド化学反応は、これらの結合を形成するためのパラジウム系触媒の汎用性を認識する。本開示は、この手法をモノマー、ダイマー、およびトリマーアリールアミン化合物を包含するが、これに限定されない様々なアリールアミン化合物の連続製造に適合させる。本実施形態は、適合性溶媒の存在下でのアリールアミド化合物を製造するためのアリールハライドとアリールアミンとの一般的バックウォルド反応を含む。さらなる実施形態において、本実施形態は、アリールアミンを製造するための、塩基および配位子を有するパラジウム触媒の存在下でのアリールハライド化合物とアミン化合物とのバックウォルド反応を含み、ここで全ての生成物および副生成物は溶解したままである。ある実施形態においては反応は連続栓流反応器中で行われる。
【００１９】
ある実施形態によると、アリールハライド、たとえばアリールブロミドおよびアリールアミン、が出発物質として使用される。任意の好適なアリールハライド、例えば、アリールブロミド、アリールクロリド、ヨウ化アリール、フッ化アリールなど、を使用できる。同様に、任意の好適なアリールアミンを使用できる。特定の出発アリールハライドおよびアリールアミンの選択は、例えば、所望の最終生成物に依存する。例えば、実施形態によっては、アリールハライドはアリールブロミド、たとえば４−ブロモビフェニル、であり、アリールアミンはジフェニルアミンであり、これらは反応してアリールアミンＮ，Ｎ−ジフェニル−４−アミノビフェニルを形成する。
【００２０】
アリールブロミドが使用される実施形態において、出発物質および最終生成物を含む反応は、一般に、次のように表される。
【００２１】
【化１】
2008179640.tif 000003
【００２２】
この反応スキームにおいて、アリールブロミドは、所望の最終生成物に応じて、任意の好適なアリールブロミドであり得る。従って、例えば前記反応スキームにおいて、置換基Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は同一であってもまたは異なっていてもよく、水素、ハロゲン、（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）、（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）炭化水素ラジカル、１以上のアルキル基で任意に置換されていてもよいアリール基、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を含有する（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）アルキル基、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を含有する（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）炭化水素ラジカル、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を含有し、１以上のアルキル基で任意に置換されていてもよいアリール基、などを表すように好適に選択することができる。ある実施形態においては、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5のうちの１つ、例えばＲ3、はフェニル基を表し、残りはＨ原子を表す。従って、この実施形態において、アリールブロミドは４−ブロモビフェニルである。
【００２３】
同様に、この反応スキームにおいて、アリールアミンは所望の最終生成物に応じて、任意の好適なアリールアミンであり得る。従って、例えば前記反応スキームにおいて、置換基Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、およびＲ15は同一であっても異なっていてもよく、水素、ハロゲン、（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）、（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）炭化水素ラジカル、１以上のアルキル基により任意に置換されていてもよいアリール基、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を含有する（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）アルキル基、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を含有する（例えば１〜約２０個の炭素原子を有する）炭化水素ラジカル、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を含有し、１以上のアルキル基により任意に置換されていてもよいアリール基を表すように好適に選択することができる。ある実施形態においては、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、およびＲ15のそれぞれはＨ原子を表す。したがって、ある実施形態において、アリールアミンはジフェニルアミンである。反応物質を好適な触媒の存在下で反応させる。特に限定されないが、好適な触媒は、窒素−炭素結合の形成に有用であることが知られているか、または有用であることが見出されたものである。例えば、好適な触媒としては、配位パラジウム触媒、例えば、バックウォルド（Ｂｕｃｋｗａｌｄ）ら、およびハートウィッグ（Ｈａｒｔｗｉｇ）らにより開示されたものが挙げられる（例えば、ミッシェル・シー・ハリス（Ｍｉｃｈｅｌｅ  Ｃ．ＨＡＲＲＩＳ）ら、「アニリン前駆体からの不斉トリアリールアミンのワンポット合成（Ｏｎｅ−Ｐｏｔ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｕｎｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｔｒｉａｒｙｌａｍｉｎｅｓ  ｆｒｏｍ  Ａｎｉｌｉｎｅ  Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ）」、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．）、第６５巻、５３２７〜５３３３ページ（２０００）。
【００２４】
ある実施形態において、具体的な好適な触媒は、トリ−ｔ−ブチルホスフィンまたはＣＹＴＯＰ−２１６が配位した酢酸パラジウムおよびナトリウムｔ−ブトキシド塩基である。ＣＹＴＯＰ−２１６オルガノホスフィンあるいは２，４，６−トリオキサ−１，３，５，７−テトラメチル−８−ホスファアダマンタン（ニュージャージー州ウェスト・パターソン（Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）のサイテック・インダストリー社（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．）から入手可能）およびトリ−ｔ−ブチルホスフィンの構造をそれぞれ以下に示す。
【００２５】
【化２】
2008179640.tif 000004
【００２６】
しかしながら、（変換率および収率の観点から）好適な結果を得るために、他のリガンド、例えば、三置換または二置換ホスフィンリガンドも使用でき、従って、パラジウムまたは他の金属に配位するために好適であり、したがって、本開示において記載されたプロセスを触媒する働きをすることは明らかであろう。パラジウムに配位させるためのホスフィンタイプのリガンドの使用は、記載された条件下でパラジウムが触媒活性を有するようにすることが知られているかまたは知られるようになる唯一の方法でないことも、当業者には明らかであろう。例えば、窒素、酸素または他のヘテロ原子含有有機化合物ならびにハロゲンはパラジウムに配位することが知られている。
【００２７】
溶媒は、トルエン、キシレン、ペンタン、ジオキサン、エーテル、ヘキサン、デカン、他の炭化水素溶媒（芳香族炭化水素でも飽和炭化水素でもよい）、他のエーテル、例えば、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、およびアルコール、例えば、ブタノール、ヘキサノールなど、およびその混合物からなる群から選択することができる。アリールハライドおよびアリールアミンをパラジウム触媒の存在下で反応させる。一実施形態において、触媒は配位パラジウム触媒を含む。
【００２８】
その後の時点で共溶媒を初期混合物に導入することにより、沈殿の形成を防止することにより混合物全体での均一性を維持されることが見出された。共溶媒系は、バックウォルド反応を連続して進行させることを可能にする。実施形態によっては、使用される共溶媒の種類は、ポリエチレングリコールジメチルエーテルおよびホスホニウム系イオン液体である。
【００２９】
さらなる実施形態において、共溶媒は、反応の副生成物、特に反応の間に生成する無機塩、を可溶化するために有用であり得る任意の液体であり得る。共溶媒は、線状クラウンエーテル、例えば任意のアルキレングリコールまたはグリム（例えばポリエチレングリコールジメチルエーテルおよびテトラエチレングリコールジメチルエーテル）、環状クラウンエーテル、およびイオン液体（例えばイミダゾリウム系イオン液体またはホスホニウム系イオン液体）、およびその混合物からなる群から選択することができる。
【００３０】
特定の溶媒、共溶媒またはその混合物の選択は、出発物質、中間体および最終生成物の溶解度に基づいて決定することができ、当業者には容易に明らかであるかまたは通常の実験範囲内である。さらに、溶媒、共溶媒またはその混合物の選択は、所望の運転温度範囲に基づいて決定することができる。反応は、不活性気体（例えば、窒素またはアルゴン）雰囲気下で、酸素または大気中の水分による触媒または塩基の不活性化が防止されるように行うことができる。
【００３１】
反応後が完了した後、好適な分離、濾過、および／または精製プロセスを、所望の純度レベルに望ましいように行うことができる。例えば、所望のアリールアミン生成物を従来の有機洗浄工程に付し、分離し、（必要ならば）脱色し、（必要ならば）公知吸収剤（例えば、シリカ、アルミナおよびクレー）などで処理することができる。最終生成物は、例えば、適当な再結晶手順により単離することができる。最終生成物は、例えば、空気乾燥、真空乾燥などにより乾燥することもできる。これらの手順はすべて従来からのものであり、当業者には明らかであろう。
【００３２】
本出願中図１において示される実施形態にしたがって、本明細書において記載された新規方法を行うシステムも提供される。特定の実施形態において、システムは、連続法の実施において使用されるのに適した連続栓流反応器４０を使用し、ここで１以上の流体試薬、例えばアリールハライドおよびアリールアミン、は連続してパイプまたはチューブ（「管型反応器」２５とも呼ばれる）を通してポンプで輸送される。試薬は製造したい所望のアリールアミン化合物に基づいて選択される。化学反応は、試薬が栓流反応器４０を通って移動するにつれて連続して進行する。試薬を栓流反応器４０中に、フィードまたはインプットポット１５、２０以外のリアクター内の位置で導入してもよい。このようにして、より高い効率を得ることができるか、または栓流反応器４０のサイズおよびコストを減少させることができる。栓流反応器４０は高い効率を有するので、時空間を考慮すると、反応は他の種類の反応器におけるよりも高い完成度（％）まで進行するであろう。
【００３３】
システムにおいて、試薬または出発物質を連続栓流反応器４０にインプットポット１５、２０を通して添加し、このインプットポットから物質は管型反応器２５中に移動する。圧縮空気または窒素を栓流反応器４０中に圧縮空気または窒素入口５、１０を通して入れる。圧縮空気または窒素は、試薬を反応器中を通って輸送するための駆動力として作用し、別の構成においては、この目的のためにポンプを使用できる。管型反応器２５中で物質は混合され、パラジウム触媒の存在下で連続して反応するが、共溶媒を後の時間および場所で反応物質に添加することもできる。管型反応器２５を浸漬浴４５中に浸す。熱媒体（例えば、エチレングリコール）を、循環加熱および冷却浴ユニット３０から浸漬浴４５を通って循環させる。循環加熱および冷却浴ユニット３０を使用して、反応を開始するために必要な熱を提供し、次いで反応により生じる熱を吸収し除去することにより、反応器の周りの温度を一定に維持する。混合物は栓流反応器４０に１回通され、この際生成物であるアリールアミン化合物への変換が起こる。生成物受器３５により、連続法から生じたその後の生成物を集めあるいは回収し、この受器は回収された生成物の最終量を測定するための計量器を含む。
【００３４】
本明細書において以下に記載される実施例は、本実施形態の実施において使用できる異なる組成物および条件を例示する。全ての割合は特に記載しない限り重量基準である。しかしながら、本実施形態は多くの種類の組成物を用いて実施でき、前記開示に従って、以下に指摘するように多くの異なる用途を有し得ることは明らかであろう。
（実施例１）
バッチ方式
メカニカルスターラー、アルゴン入口および還流冷却器を備えた５００ｍＬのフラスコに、酢酸パラジウム（ＩＩ）（０．３１４ｇ、２モル％）、ＣＹＴＯＰ−２１６（０．３０３ｇ、２モル％）および４５ｍＬの無水トルエンを入れる。溶液を１時間撹拌して、酢酸パラジウムを溶解させる。次に連続して、４−ブロモビフェニル（３２．８ｇ、１．０当量）、ジフェニルアミン（２６ｇ、１．０５当量）、トルエン（８２ｍＬ）およびナトリウムｔ−ペントキシド（２９．１ｇ）を撹拌しながら添加する。反応を３０分かけて９０℃に加熱する。多量の発熱が観察され、加熱を停止する。１時間１５分後、発熱はおさまり、ＨＰＬＣ分析により、ジフェニルアミンのＮ−ビフェニル−ジフェニルアミンへの変換の完了が確認される。
【００３５】
反応の完了後、トルエン（５０ｍＬ）を添加し、溶液を濾過して、不溶性物質を除去する。固体をトルエンで洗浄して、体積５００ｍＬの最終液体を得る。この溶液をフィルトロール（Ｆｉｌｔｒｏｌ）−２４（２０ｇ）およびＡｌ2Ｏ3（２０ｇ）で、９０℃で２時間処理する。溶液が熱い状態で、吸収剤を濾過する。色（おそらくは残留パラジウム触媒）を完全に除去するために、Ａｌ2Ｏ3（４ｇ）を用いた９０℃での第二の処理が必要である。トルエン溶液を１００ｍＬに濃縮し、イソプロパノール（１５０ｍＬ）を添加し、続いてメタノール（２５０ｍＬ）を添加して、Ｎ−ビフェニル−ジフェニルアミンの沈降を完了させる。固体Ｎ−ビフェニル−ジフェニルアミンを濾過し、メタノール（１００ｍＬ）で洗浄し、空気乾燥し、次いで最終的に一夜（オーバーナイト）真空乾燥（６０℃／５ｍｍＨｇ）する。Ｎ−ビフェニル−ジフェニルアミンの最終収量は４２．９７ｇ（９５．１％）である。ＨＰＬＣ、１ＨＮＭＲおよび元素分析により、Ｎ−ビフェニル−ジフェニルアミンの純度は＞９９．５％であることが確認される。灰化とそれに続くＩＣＰ分析は存在する残留パラジウムを検出しない。
【００３６】
この反応が実験室においてバッチ方式で行われる場合、（発熱性自己加熱から）自己還流する温度まで加熱し、次いで冷却すると、反応が完了する。Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４−ビフェニルアミンが適切な速度で生成する等温条件の決定において、反応は９０℃でよく進行するが、９０℃より低い温度では全く進行しないことが判明し、このことは、反応は発熱性であることに加えて、オンオフポイントを有することを示す。３回同じ実験を９０℃で行って、反応変換速度を正確に測定した。
【００３７】
３回の実験についての変換特性は、図２においてみられるように、正確に再現可能でないことが分かった。図２は、９０℃で等温であるＮ，Ｎ−ジフェニル−４−ビフェニルアミン反応の変換プロット（左）および同じ反応の温度特性（右）を示す。反応の間に測定された追加の温度は、各反応についての加熱特性が同じであっても、３つの場合の１つにおいて反応の結果多量の発熱が生じ、反応混合物の過熱が起こったことを示した（図２）。不一致の原因はわからない。完全な変換は、反応において存在する１０％過剰のジフェニルアミンに基づいて３つの反応全てについてみられた。
（実施例１ａ）
１つの溶媒を用いた連続方式
バッチ方式における満足できる変換結果を得て、同じ反応条件（１０モル％過剰のジフェニルアミン、Ｐｄ（ＯＡｃ）2／ＣＹＴＯＰ−２１６  ２モル％、ＮａＯｔＰｅｎ  １．２モル当量、および溶媒としてトルエン、９０℃で等温）を、連続栓流反応器に対して使用した（図１において示すとおり）。滞留時間は約２０分であり、約１０ｍｌのサンプルを連続的に採取した。
【００３８】
反応器の閉塞は定常的な問題であり、このことは、インプットポット上の圧力のパルシングを必要とする。しかしながら、約３０サンプル後、反応器は全体的に閉塞した。閉塞は、不溶性臭化ナトリウム沈殿（反応の公知副生成物）が生じるためであると推測される。閉塞に対抗するために、数回栓流反応器のリパイピングを試みたが、問題は解決されなかった。その後、共溶媒をトルエンとともに使用することを試みた。この連続反応の変換率は平均で約２０％であり、反応器の閉塞があったとはいえＮ，Ｎ−ジフェニル−４−ビフェニルアミンを生成した。
（実施例２）
共溶媒を用いたバッチ方式
メカニカルスターラー、アルゴン入口および還流冷却器を備えた５００ｍＬフラスコに、酢酸パラジウム（ＩＩ）（０．３１４ｇ、２モル％）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（０．３１１ｇ、２モル％）および４５ｍＬの無水トルエンを入れる。溶液を１時間撹拌して、酢酸パラジウムを溶解させる。その後、４−ブロモビフェニル（３２．８ｇ、１．０当量）、ジフェニルアミン（２６ｇ、１．０５当量）、ＣＹＰＨＯＳ  ＩＬ−１０９（６３．５ｍＬ）、無水トルエン（１８．５ｍＬ）およびナトリウムｔ−ペントキシド（２９．１ｇ）を撹拌しながら添加する。反応系を１１０℃に３０分かけて加熱し、反応を１１０℃でその後２時間継続した。ＨＰＬＣ分析は、ジフェニルアミンからＮ−ビフェニル−ジフェニルアミンの変換率として６７．９％の値を示した。
（実施例２ａ）
共溶媒を使用した連続方式
バッチ方式において満足できる変換結果が得たことを受け、同じ反応条件（１０モル％過剰のジフェニルアミン、Ｐｄ（ＯＡｃ）2／トリ−ｔ−ブチルホスフィン  ２モル％、ＮａＯｔＰｅｎ  １．２モル当量、および溶媒としてトルエンとＣＹＰＨＯＳ  ＩＬ−１０９の５０％混合物、９０℃で等温）を連続栓流反応器に対して使用した（図１において示すとおり）。結果は望ましいもので、図３において示すように８９％までの高い変換率であり、不溶性沈殿は無く（臭化ナトリウムは可溶化した）、副生成物の形成はなかった。
【００３９】
結果は、実際に、バックウォルド化学反応は、連続方式において使用されるならば高い変換率で行うことができることを示す。変換率における変動は、不均一な流動特性による滞留時間における変動に関連し、ポンプおよびより良好な流れ制御の使用により、より一貫した性能が可能になると考えられる。この反応の平均滞留時間は３８分であった。
【００４０】
さらに、反応器の内部の連続プロセスの間の滞留時間を考慮するならば、この実施例におけるプロセスは、同等の時間および低い温度でもより良好な変換率を有する（表１）。
【００４１】
【表１】
2008179640.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本開示の一実施形態によるシステムの実施形態の模式図である。
【図２】本開示の一実施形態によるＮ，Ｎ−ジフェニルー４−ビフェニルアミン反応の変換プロットおよび温度比較プロファイルを示すグラフである。
【図３】本開示の一実施形態による連続反応器運転の場合のサンプル番号ごとの変換プロットを示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
５    圧縮空気又は窒素入口
１０  圧縮空気又は窒素入口
１５  インプットポット
２０  インプットポット
２５  管状反応器
３０  循環加熱および冷却浴ユニット
３５  生成物受器
４０  連続栓流反応器
４５  浸漬浴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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