(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程：
ａ）５−ニトロ−１，３−ベンゼンカルボン酸を、中性又は塩基性環境中で接触水素化して、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩の水溶液を得る工程；
ｂ）工程ａ）で得らる５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩の水溶液に、ＨＣｌ及びＨ2ＳＯ4を添加する工程；そして
ｃ）工程ｂ）で得られる水溶液を更に精製することなく、ＨＣｌ中のＩＣｌの溶液で直接ヨウ素化する工程
による、５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸の製造方法。
【請求項２】
ＨＣｌ及びＨ2ＳＯ4により与えられる酸の全当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比が、２．５：１〜３．５：１の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
Ｈ2ＳＯ4の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比が、０．５：１〜３．５：１の範囲である、請求項２記載の方法。
【請求項４】
Ｈ2ＳＯ4の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比が、２．０：１である、請求項３記載の方法。
【請求項５】
ＩＣｌの、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比が、３．０：１〜３．５：１の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
ＨＣｌ中のＩＣｌ溶液における、ＨＣｌのＩＣｌに対するモル比が、０．４：１〜１．２：１の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項７】
工程ｃ）の温度が、７５〜１１０℃の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
工程ｃ）の温度が、７０〜９５℃の範囲である、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、式（Ｉ）：
0004012568.tif 000002
で示される５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸の新規な合成方法に関する。
式（Ｉ）の化合物は、ヨウ素化Ｘ線造影剤、特に非イオン性造影剤の製造中間体として有用である。
この化合物は、Beilstein及びChemical Abstractsに引用されており、塩酸中の過剰の一塩化ヨウ素を室温で使用することによるその調製法は、、特許ＵＳ２８２０８１４（Schering Corp., 1955; CA 52: 16305; GB-A-785670）に最初に記載されている。５−アミノ−イソフタル酸（即ち５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸）は、直接トリヨード化することができるが、中間体のモノ−又はジハロゲン化物質を単離して、更なるヨウ素化に付すことにより段階的にヨウ素化することができる。その結果の反応収率６０％は、工業的な利用には十分でなく、上記特許の実施例に示されるように、炭処理及び濃塩酸添加による更なる再沈殿からなる、精製工程を必要とし、このため最終収率は低下する。
更に最近の文献（J. Org. Chem., 59, 1344, 1994）で、Ranganathanらは、既に文献（Larsenら，J. Am. Chem. Soc., 78, 3210, 1956）で既知の方法に続き、塩酸の存在下でのＫＩＯ3とＫＩとの間の反応によりその場で生成するＫＩＣｌ2を使用する、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のヨウ素化を記載している。この反応は、中性ｐＨで５５〜６０℃の温度で行われ、常に炭での精製、及びそれに続く酸性化による再沈殿、並びにメタノールによる結晶化後に、７４％の収率が得られる。
二つの引用文献においては、最終生成物中に痕跡量のモノ−又はジヨード化生成物が、着色副生成物と共に存在するため、精製が必要とされる。どちらの引用方法とも、極めて低い出発物質濃度で行われる。
更に最近、５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸の調製及び精製、並びに母液からのヨウ素回収に関する幾つかの日本特許出願（三井東圧工業（株）、ＪＰ−Ａ−３１９７４５１、ＪＰ−Ａ−１２２４２０３、ＪＰ−Ａ−１２２４２０２、ＪＰ−Ａ−１２０１００２、ＪＰ−Ａ−１２０１００３、ＪＰ−Ａ−１０４７７４６、ＪＰ−Ａ−１０４７７４５、ＪＰ−Ａ−１０４７７４４）が公開されている。
最初の特許出願であるＪＰ−Ａ−１０４７７４４は、Schering特許によるヨウ素化条件下で、より高温（８０〜１００℃）で反応を行い、公表収率９７．７％が得られる反応収率の改善を記載している。これに続く特許出願ＪＰ−Ａ−３１９７４５１に引用された先行技術から推察すると、得られる生成物の純度は十分でなく、この問題を解決するためにこの出願は、触媒としてＨ2ＳＯ4又はＨ3ＰＯ4の存在下にＩＣｌで５−アミノイソフタル酸を処理することによる上記化合物の調製法を記載している。
この酸触媒は、酸に対して０．１〜２０モル％、好適には１〜１０％の量で添加される。酸の濃度は、１．０〜１５重量％、好適には２．０〜１０重量％である。一塩化ヨウ素は、前駆体に対して３．０〜４．５モル当量、好適には３．０〜３．９モル当量使用される。この反応は、好適には５０〜１００℃で１〜５時間行われる。最終生成物は、高純度（９９．５％）及び高収率（９８．１％）で得られる。
上記出願が克服する課題は、生成物へのモノ−又はジ−ヨード化中間体の混入である。この目標は、硫酸又はリン酸による触媒作用により、及びＩＣｌの溶媒として塩酸を使用しないことによって達成される。この特許出願は、先行文献に言及され、この出願に記載の条件下で得られた生成物中に存在する、着色不純物の形成を回避する方法は何ら示唆していない。
両出願の実験の項においては、先行技術文献に比較すれば基質の濃度は上昇したが、工業的生産性を考慮したならば未だ低い。
これら全ての文献において、出発生成物は、解離していない形の単離５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸である。
本発明の方法は、中性又は塩基性環境中での５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸の接触水素化により誘導された、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩を、前もってＨＣｌ及びＨ2ＳＯ4を添加しておいて、ＨＣｌ中のＩＣｌの溶液により、直接ヨウ素化反応を行うことを特徴とする。
本発明の方法が行う特に好ましいヨウ素化条件は、以下のとおりである：
−  ＨＣｌ及びＨ2ＳＯ4に由来する全酸の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比は、２．５：１〜３．５：１の範囲であり；
−  ＨＣｌの当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比は、０：１〜２：１、好ましくは０．５：１〜１．５：１の範囲であり；
−  Ｈ2ＳＯ4の当量の、５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル数に対する比は、０．５：１〜３．５：１の範囲、好ましくは２．０：１であり；
−  ＩＣｌと５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸のモル比は、３．０：１〜３．５：１であり；
−  ＨＣｌ中のＩＣｌ溶液における、ＨＣｌのＩＣｌに対するモル比は、０．４：１〜１．２：１の範囲であり；
−  ヨウ素化の温度は、７５〜１１０℃、好ましくは７０〜９５℃の範囲である。
前述した量の酸の存在のため、更に精製することなしに、暗色の化合物を含まず非常に良好な収率及び高純度の、白色（水和物）又は黄色（無水物）の結晶としての目的生成物を得ることが初めて可能になった。
前述した量の硫酸の存在による、工業的な生産性に極めて重要なその他の注目すべき利点は、硫酸を用いない通常の標準的条件よりも高濃度の基質条件下でヨウ素化を実施して、同じ収率を得られることである。
実験の項では、硫酸の添加なしに３当量の塩酸を添加した例、及び硫酸のみを添加した例が示される。第１の場合には、決定的に低い収率が得られ、一方第２の場合には収率は十分であるが、最終生成物は暗褐色を帯びており、したがって続いて精製が必要になる。
以下の本発明の例は、説明のためのものであり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
例１
５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸
0004012568.tif 000003
Ａ）５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸
５−ニトロ−１，３−ベンゼンジカルボン酸（市販されている製品）３２５ｇを、水２．８リットルを含む反応器中に充填した。これを６０〜７０℃に加熱して、３０％ＮａＯＨ４１０ｇの添加により出発生成物を溶解した。次に炭１０ｇを添加し；このスラリーを濾過して、フィルターを水２００mlで洗浄した。
次にＰｄ／Ｃ５％（市販の製品）８ｇを充填して、窒素約０．０１ｍ3で調整した。３０kPaの圧力下に水素０．１ｍ3を添加した。温度が自然に５０℃に達したら、冷却によりこの温度を維持した。水素の消費の停止後、溶液を圧力下で１時間維持して、次に窒素０．０２ｍ3で洗浄することにより残りの水素を除去した。この懸濁液を濾過して、フィルターを水１００mlで洗浄し、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩を含有する溶液約３．８５kgを得た。
Ｂ）５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸
水２．７５リットルを充填した反応器に、ＨＣｌ（３４％、ｗ／ｗ）０．０８kg、前反応で得た５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩の溶液３．８５kg及びＨ2ＳＯ4（１：１水溶液）３７５ｇを順に添加した。内容物を７０℃に加熱し、３時間かけてＨＣｌ中のＩＣｌの溶液（ヨウ素４４．５％、モル比＝ＩＣｌ：ＨＣｌ＝１：１）（市販されている製品）１．３５kgを添加した。添加終了後、溶液を９０℃に加熱して、この温度を６時間維持した。次に内容物を６０℃に冷却して、別の反応器に移し、ここで３０℃に冷却した。このスラリーを、撹拌下で重亜硫酸ナトリウム４５ｇを添加することにより脱色し、次に遠心分離して、生成物を水０．３kgで洗浄し、こうして湿潤した目的生成物９３５ｇを得た。乾燥後、目的生成物８３０ｇを得た。
２工程の全収率（無水生成物に基づく）：９５．０％
水含量：２％
電位差測定法：９９．３％
1Ｈ−ＮＭＲ、13Ｃ−ＮＭＲ、赤外吸収及び質量スペクトルは構造に一致した。
例２
ＨＣｌ  ３当量の存在下での５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸調製の比較実施例
例１に記載された方法により、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩溶液３．８５kgを、ＨＣｌ（３４％、ｗ／ｗ）０．４８kgの存在下でＩＣｌと反応させた。
無水生成物に基づく２工程の全収率：８２．０％
化学的−物理的性状は、前述のものと一致した。
例３
Ｈ2ＳＯ4３当量の存在下での５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸調製の比較実施例
例１に記載された方法により、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩溶液３．８５kgを、Ｈ2ＳＯ4（１：１水溶液）４５０ｇの存在下でＩＣｌと反応させた。
無水生成物に基づく２工程の全収率：９１．０％
化学的−物理的性状は、前述のものと一致したが、この生成物は、暗褐色を帯びていた。
例４
比較例：３倍にスケールアップした、ＪＰ−Ａ−３１９７４５１の実施例１に記載の方法による５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸の調製
スターラーを取付けたおおい付きの反応器に、５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸（水含量５％、力価９５％、０．３molに等しい）５７．２ｇ、水１，４４０ｇ、硫酸１．４７ｇを充填した。これを７０℃に加熱して、１時間で３５％ＨＣｌ中の５０重量％−ＩＣｌ溶液３０６．９ｇ（０．９４５mol）を滴下した。７０℃で４時間撹拌下に維持して反応を終了させた。これを１０℃に冷却し、沈殿物を濾過して減圧下に濃縮した。水０．８％（ｗ／ｗ）及び不完全なヨウ素化に由来する不純物１％を含有する、５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸により形成される褐色を帯びた結晶性固体１４４ｇ（８６％）を得た。
例５
比較例：５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸を単離しない、ＪＰ−Ａ−３１９７４５１の実施例１に記載の方法による５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸の調製
単離された５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸の代わりに、水素化の最後に得られた５−アミノ−１，３−ベンゼンジカルボン酸ナトリウム塩を含有する溶液の当量（５８０ｇ）を充填して、例４の方法を繰り返した。反応終了後、黒い懸濁液を得て、これから濾過により、恐らく酸化により不純物が多く混入した５−アミノ−２，４，６−トリヨード−１，３−ベンゼンジカルボン酸により形成される黒い固体適量（７０ｇ）を得た。