[发明专利]反应组合物和使用该反应组合物的反应体系

说明书

本发明提供一种反应组合物和使用该反应组合物的反应体系，在具有硝基和卤素原子作为取代基以分开的状态分别直接键合在同一环的环骨架上的结构的芳香族硝基化合物的硝基的氢化反应中，其能够选择性地氢化硝基，并充分减少卤素原子从环上脱离。本发明的反应组合物包含催化剂，该催化剂用于以芳香族硝基化合物为反应物，且该反应物的一个以上硝基中的至少一个氢化反应。进一步，该反应组合物包含碱和有机溶剂。催化剂包含载体和担载在载体上的Pt颗粒和Fe氧化物颗粒。此外，碱比通过氢化反应作为产物获得的具有一个以上氨基的芳香族胺中的至少一种具有更强的碱性。再者，有机溶剂能够溶解至少一部分的反应物。

技术领域

本发明涉及包含催化剂和有机溶剂的反应组合物以及使用该反应组合物的反应体系。更具体而言，本发明涉及包含催化剂和有机溶剂的反应组合物，其中，催化剂用于具有一个以上硝基直接键合在环骨架上的结构的不饱和环状化合物(芳香族硝基化合物)的该硝基的氢化反应。此外，本发明涉及能够实现氢化反应的反应体系，其中，该氢化反应能够使用本发明的反应组合物，选择性地氢化作为反应物的芳香族硝基化合物的硝基，并充分减少卤素原子从环上脱离。

背景技术

具有一个以上硝基和一个以上氨基作为取代基以分开的状态分别直接键合在同一环的环骨架上的结构的芳香族卤代胺，是医药、染料、杀虫剂、除草剂的重要原料。

该芳香族卤代胺例如可以通过使具有与其对应的化学结构的芳香族卤代硝基化合物(具有一个以上硝基和一个以上卤素原子作为取代基以分开的状态分别直接键合在同一环的环骨架上的结构的芳香族硝基化合物)的氢化反应(催化氢化反应)来制备得到。

在该氢化反应中，除了将硝基还原为氨基的还原反应(希望的氢化反应)之外，卤素原子从环上脱离并被氢原子取代的反应(不希望的副反应，以下，根据需要，也称为“脱卤反应”)也进行。通过脱卤反应生成的卤化氢腐蚀反应容器。

通常，众所周知在Pt或Pd等贵金属催化剂与碱(NaOH、KOH、NH₄OH)共存的条件下促进芳香族卤素化合物的脱卤反应(例如，非专利文献1～6)。通过碱中和由脱卤反应产生的卤化氢被认为是促进脱卤反应的原因。如非专利文献1的第25页的左栏“表示液相脱氯反应的式(11)～(13)”、以及非专利文献3的第98页的左栏“表示液相脱氯反应的式(1)～(3)”所示。

如上所说明，在芳香族卤代硝基化合物的氢化反应中，重要的是充分降低脱卤反应并选择性地还原硝基。

到目前为止，已经提出了各种方案来选择性地还原芳香族卤代硝基化合物的硝基。

例如，专利文献1中，意图避免脱卤反应，提案了一种在碳化钨和强酸(硫酸、磷酸、盐酸、氢溴酸)存在下实施芳香族卤代硝基化合物(专利文献1中“具有与芳香族核键合的卤素原子的芳香族硝基衍生物”)的氢化反应。

另外，专利文献2中，意图选择性地进行芳香族卤代硝基化合物的硝基的氢化，提案了一种将Pt和Cu分别以规定的担载量精细地分配在将活性炭作为载体的活性炭上的贵金属催化剂。

此外，专利文献3中，意图选择性地进行芳香族卤代硝基化合物(例如，1-硝基-3,4-二氯苯、4-硝基氯苯)的硝基的氢化，提案了一种含有Pt担载碳和Fe氧化物担载碳(或氢氧化铁担载碳)的催化剂。

此外，在专利文献4中，意图在芳香族卤代硝基化合物(4-氯-2,5-二甲氧基-1-硝基苯)的硝基的氢化反应中，能够从溶剂(二甲苯)中分离出产物4-氯-2,5-二甲氧基苯胺而不使其结晶等，提案了一种反应体系，其含有：亚硫酸化的Pt担载碳催化剂、脂肪族开链胺(特别是吗啉)、碱性水溶液(水溶液中调节pH为8～10的化合物(例如：硼酸二钠、甲酸钠、乙酸钠、碳酸钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠))、规定量的水(专利文献4的实施例1中为30mL，催化剂中所含的水为1.5mL)、和规定量的芳香族有机溶剂(专利文献4的实施例1中为675mL)。

另外，本申请的申请人提供以下出版物作为记载有上述文献公知发明的出版物。