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JPS6353982B2 - - Google Patents
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JPS6353982B2 - - Google Patents

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JPS6353982B2
JPS6353982B2 JP56086753A JP8675381A JPS6353982B2 JP S6353982 B2 JPS6353982 B2 JP S6353982B2 JP 56086753 A JP56086753 A JP 56086753A JP 8675381 A JP8675381 A JP 8675381A JP S6353982 B2 JPS6353982 B2 JP S6353982B2
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JP
Japan
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aminophenol
aniline
aqueous
phase
solution
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JP56086753A
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Japanese (ja)
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JPS5746945A (en
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Aaru Kuringan Uiriamu
Eru Derenbatsukaa Edowaado
Jei Dan Toomasu
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Mallinckrodt Inc
Original Assignee
Mallinckrodt Inc
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Publication date
Application filed by Mallinckrodt Inc filed Critical Mallinckrodt Inc
Publication of JPS5746945A publication Critical patent/JPS5746945A/en
Publication of JPS6353982B2 publication Critical patent/JPS6353982B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はp−アミノフエノールの精製に関する
ものであり、さらに具体的には、p−アミノフエ
ノールの回収方法と抽出精製方法に関するもので
あり、関連主要不純物すなわち4,4′−ジアミノ
ジフエニルエーテルをより選択的に除去する方法
である。 p−アミノフエノール(PAP)は周知のもの
であり、鎮痛剤アセトアミノフエン(APAP)の
製造に於て用いる重要な化学的中間体である。こ
れはまた染料及び写真薬品の製造に於ける中間体
としても使用される。特に4,4′−ジアミノジフ
エニルエーテルに関しては、アセトアミノフエン
製造に於ける用途に特に、高純度がp−アミノフ
エノールについて望ましい。 PAPの製造に重要な化学的で広く使用される
方法は、強酸性媒体中でのニトロベンゼンの接触
的水素添加を含む。基本的方法に於ては、ニトロ
ベンゼンの水素添加はドデシルトリメチルアンモ
ニウムクロライドのような少量の界面活性剤を含
む10−13%硫酸の存在下でかつ炭素担体白金触媒
を用いて実施される。反応は多少複雑であり、所
望PAPの他に、著量のアニリン並びに少量の4,
4′−ジアミノジフエニルエーテル(これはまたオ
キシジアニリンまたはODAとして知られる)、o
−アミノフエノール、p−アミノジフエニルアミ
ン及びp−ヒドロキシジフエニルアミンを含む数
多くの副生成物を生成する。これらの副生成物
は、PAP最終生成物中の有力な不純物であるが、
酸性の水性媒体中で一般に溶解性である。4,
4′−ジアミノジフエニルエーテルは主要な少量成
分アミン副生成物であり、医薬用化合物製造に於
けるPAPの用途に対して、その存在量は20ppm
より小さくあるべきで、10ppmより少ないことが
好ましい。 硫酸水溶液中でのニトロベンゼンの接触的水素
添加によるPAP製造のための特に有利な方法に
於て(1968年5月14日付のベンナーの米国特許第
3383416号を見よ)、水素添加反応は反応器へ装填
したニトロベンゼンの全部が消費される前に中断
される。触媒はニトロベンゼン層中に懸濁する傾
向があり、PAP、アニリン及び塩の形で少量成
分アミン副生成物を含む水性反応混合物は傾瀉に
よつて容易に分離される。 上述のように、APAPの製造に於て使用する
PAPは4,4′−ジアミノジフエニルエーテルに関
して特に、全く純粋であることが好ましい。p−
アミノフエノールの精製を改善することを指向す
る多くの方法が特許文献に記載されてきた。ベン
ナーの米国特許第3383416号に加えて、以下の特
許がp−アミノフエノール製造方法として適切で
ある: 米国特許第3658905号 〃 3694508号 〃 3703598号 〃 3717680号 〃 3845129号 〃 3876703号 〃 3917695号 〃 4139562号 〃 4176138号 英国特許第1028078号 〃 1038005号 〃 1228568号 〃 1291642号 〃 1516380号 日本特許番号 昭54(1979)−73741 バロンらの米国特許第3717680号に於ては、ア
ニリンを基本的なベンナー法からの水性反応生成
物へ添加し、PHを6.0以上好ましくは6.5−7.5の値
へ上昇し、この時点でPAPは遊離のアミンの形
にある。溶液を次に冷却し、PAPが晶出し、
過し、まずアニリンで次にトルエンで洗滌する。
4,4′−ジアミノジフエニルエーテルと他の少量
成分アミン副生成物を含むアニリン相を次に水性
相から分離する。 日本特許番号:昭54(1979)−73741に於ては、
ニトロベンゼンの接触的還元から生ずる接触還元
反応混合物をアルカリで以て3.5から5のPHへ部
分的に中和する精製p−アミノフエノールの製造
方法を開示している。アニリンのような芳香族ア
ミンを次に添加し、4,4′−ジアミノジフエニル
エーテルと水性相中の硫酸と関連する他の不純物
をこの芳香族アミンで以て選択的に置換する。遊
離された不純物は過剰の芳香族アミンによる抽出
で以て除去される。回収した芳香族アミン相を水
性アルカリ溶液で以て洗滌し、接触還元反応混合
物の部分的中和のために循環使用する。 レイドの米国特許第3845129号はニトロベンゼ
ンの接触還元によつてつくられる精製状態のp−
アミノフエノールを回収しそれによりアニリンと
4,4′−ジアミノジフエニルエーテルが不純物と
して存在する製造方法を開示しており、その方法
は、p−アミノフエノールの沈澱がおこりかつア
ニリンと4,4′−ジアミノジフエニルエーテルが
遊離塩基の形にあるPHのすぐ手前である、PHが
4.8から5.5特に5.0から5.5である水性媒体中のp
−アミノフエノールと不純物との溶液を、メチレ
ンジクロライド、クロロホルム、四塩化炭素など
のような水と混じらない非酸化溶剤から本質的に
成り立つ抽出媒体と接触させることを含んでい
る。溶剤は不純物を選択的に溶解し、純度の向上
したp−アミノフエノールを水性相から回収す
る。トルエンは4,4′−ジアミノジフエニルエー
テルに対する比較的良くない溶剤であると表示さ
れている。 山本の米国特許第4139562号は硫酸水溶液媒体
中のニトロベンゼン接触還元により得られた粗p
−アミノフエノールに窒素のような不活性ガスの
雰囲気に於てかつナトリウムジチオナイトまたは
亜流酸ナトリウムのような還元剤の存在下でアル
カリを添加してPHを7−8へ調節し、得られる粗
p−アミノフエノール沈澱を液相から分離する、
粗p−アミノフエノールの精製方法を開示してい
る。分離したp−アミノフエノールを次にアルカ
リ金属水溶液に再溶解して粗p−アミノフエノー
ルのアルカリ金属塩の水溶液を形成させ、これを
水とまじらない不活性有機溶剤と接触させて系中
に存在する不純物がこの有機溶剤中で選択的に抽
出されることを可能とする。好ましい有機溶剤は
アニリンである。 サーセ(Sathe)の米国特許第4176138号は酸
性反応媒体中でのニトロベンゼンの接触水素添加
によるp−アミノフエノールの製造方法を開示し
ているが、その媒体中でジメチルドデシルアミン
硫酸塩をある種の不純物を除くためにトリメチル
ドデシルアンモニウムクロライドと置き換えられ
ている。 ハーメツツらの米国特許第3876703号は粗p−
アミノフエノール水溶液とニトロベンゼンとの混
合物の調製を含み、混合物を4.5と7.5の間のPHへ
調節し、そしてニトロベンゼン相を分離する、粗
アミノフエノールの精製方法を開示している。 これらの精製方法並びに上述特許文献に開示さ
れているその他の精製方法はある程度の利用性を
もつが、PAPから4,4′−ジアミノジフエニルエ
ーテルを除去するのにより選択的であり、より大
きい総括収率で改良された純度のPAPを提供し、
かつ従来の技術の方法に於てつきもののPAPの
損失を回避する精製方法について、その必要性が
存在し続けている。 本発明の一つの目的は、4,4′−ジアミノジフ
エニルエーテル含有量の少ない、好ましくは
20ppm以下または10ppm以下ですらあるp−アミ
ノフエノールの回収及び抽出精製の改良方法を提
供することである。さらにもう一つの目的は、p
−アミノフエノールの総体的損失がより小さく、
4,4′−ジアミノジフエニルエーテルの除去を最
大ならしめかつp−アミノフエノールの損失を最
小化する、p−アミノフエノールのより高度な精
製を行なわせることである。 本発明によれば、酸性媒体中でニトロベンゼン
を接触的に還元することによつて製造しそれによ
つて4,4′−ジアミノジフエニルエーテルとアニ
リンが不純物として存在するp−アミノフエノー
ルの回収及び抽出精製方法は、p−アミノフエノ
ールと上記不純物を含む水性原料溶液を塩基で以
て中和してその溶液のPHを4.0と5.0の間へ調節
し、得られる水性原料溶液を容積でトルエン1部
に対してアニリン4部からトルエン4部あたりア
ニリン1部の範囲にあるアニリンとトルエンの混
合物から成る有機溶剤で以て抽出し、それによつ
て4,4′−ジアミノジフエニルエーテルを上記有
機溶剤中に選択的に抽出して主としてp−アミノ
フエノールを含有する水性相とp−アミノフエノ
ール、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル並び
に他の少量成分アミン副生成物を含むアニリン−
トルエン有機相とが生じ、そしてその後、改善さ
れた純度のp−アミノフエノールを上記水性相か
ら回収する、ことから成り立つている。 好ましくは、アニリン、p−アミノフエノー
ル、及び、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル
を含む有機相を水酸化カリウムまたは水酸化ナト
リウムの塩基性溶液で以て逆抽出し、その塩基性
溶液と実質上すべての予め有機相中に含まれてい
たp−アミノフエノールとを含む水性層と、実質
上すべての予め有機相中に含まれていた4,4′−
ジアミノジフエニルエーテルを含む残留有機相を
生成させ、そしてその水性層をはじめの水性原料
溶液のPHを約4.0と5.0の間へ調節するために用い
る塩基の一部として循環利用する。この方法は慣
用的装置を用いて実施できるようなものである。 水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムの代り
に有機相をPHを約4.8と5.0の間へ調節した硫酸ア
ンモニウム溶液で以て処理することによつて逆抽
出することができる。本発明のもう一つの具体化
に於ては、総括収率の向上とより高純度のp−ア
ミノフエノール生成という利点は両方とも、p−
アミノフエノールと前述不純物とを含みPHが約
4.0と5.0の間にある水性原料溶液をアニリン−ト
ルエン混合物と硫酸アンモニウム溶液か硫酸アニ
リンまたは硫酸とで以て分別向流抽出することに
よつて実現することができ、それによつて4,
4′−ジアミノジフエニルエーテルをアニリン−ト
ルエン混合物の中に抽出し、主としてp−アミノ
フエノールを含む水性相とp−アミノフエノー
ル、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル、並び
に他の副生アミンを含む有機アニリン相が生成す
る。この水性相を次に有機相から分離し、純度を
改善したp−アミノフエノールを前と同じく水性
相から回収する。 本発明を用いると、p−アミノフエノールと不
純物としてのアニリン及び4,4′−ジアミノジフ
エニルエーテルを含み酸性媒体中でのニトロベン
ゼン接触反応から慣用的方法で得られる水性原料
溶液を、塩基とまず接触させてこの原料溶液のPH
を約4.0と5.0の間へ調節し、次いでアニリンとト
ルエンとの混合物から成る有機溶剤で以て抽出す
る、回収及び抽出精製方法を通じて、純度が向上
したp−アミノフエノールを製造することができ
る。これらの特定PH条件下でかつこのような有機
溶剤で以て、関連の主要不純物すなわち4,4′−
ジアミノジフエニルエーテルは有機溶剤相の中に
より選択的に抽出されて純度の向上したp−アミ
ノフエノール、すなわち4,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテルが20ppmより少なく、より望ましく
は後述の実験的実施例によつて解設する通り4,
4′−ジアミノジフエニルエーテルがさらに10ppm
よりも少ないp−アミノフエノールを製造するこ
とが可能となる。 前述のように本発明の方法のための出発物質
は、ベンナーの米国特許第3383416号に記載のよ
うな硫酸酸性媒体中でのニトロベンゼンの接触的
還元から生ずる、p−アミノフエノールとアニリ
ン、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル及び他
の少量成分アミン副生成物とを含む水性原料溶液
である。この水性原料溶液はまた少量の未反応ニ
トロベンゼンを含むこともでき、あるいは本発明
の実施を開始する前に実質上すべてのニトロベン
ゼンを除くために処理してもよい。 この原料水性溶液はまず塩基と接触させて溶液
のPHを約4.0−5.0へ調節する。このことは本発明
の一つの重要な特徴であり、なぜならば、このPH
領域に於て4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ル、アニリン及び少量成分アミン副生成物は、p
−アミノフエノールより弱い塩基であるが、遊離
アミンの形で遊離され、一方p−アミノフエノー
ルはその硫酸塩の形で主として残留する。かくし
て、これらの化合物の塩基性度の相違が望ましく
ない成分を遊離アミンの形で存在させ望ましい成
分をp−アミノフエノールの硫酸塩として存在さ
せることを可能とする。 後述する実験結果からわかる通り、4.0から4.5
の範囲内のPHが水性相中でのp−アミノフエノー
ルの反応により有利であり、一方、4.5から5.0の
範囲内のPHが4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ルの除去により有利である。しかし、本発明の領
域内に於て、これらの目的は両者とも十分な段数
の抽出段階を利用することによつて4.0から5.0の
全範囲にわたつて満足させることができる。 原料水性溶液のPHを4.0−5.0へ調節するのを実
現させるには、アンモニア(これは水酸化アンモ
ニウムを含む)または水酸化カリウムのような塩
基の使用がきわめて好ましい。しかし、任意のア
ルカリ金属水酸化物またはp−アミノフエノール
のアルカリ金属塩もこの目的に使用してもよい。
さらに、後述する逆抽出段階から生ずる水酸化カ
リウムまた水酸化ナトリウムとp−アミノフエノ
ールとを含む塩基性溶液を原料水性溶液のPHを
4.0−5.0へ調節するのに用いる塩基の一部として
循環利用してもよい。 所望PH調節を行なつたのち、この原料水性溶液
を次にアニリンとトルエンの混合物で以て抽出し
て4,4′−ジアミノジフエニルエーテルを選択的
に溶かし、主としてp−テミノフエノールを含む
水性相と、p−アミノフエノール、原料水性溶液
中にもともと存在する実質上すべての4,4′−ジ
アミノジフエニルエーテル、並びにその他のアニ
リン−トルエン可溶性不純物を含むアニリン−ト
ルエン有機相とが生成する。本発明によれば、ア
ニリン対トルエンの比率が容積でトルエン1部あ
たりアニリン約4部とトルエン4部あたりアニリ
ン約1部との間の範囲にあるときに所望の結果が
達成されることがわかつた。好ましくは容積でト
ルエン1部に対してアニリン1部の比率が、有機
溶剤相中のPAPの溶解損失を減らし一方4,4′−
ジアミノジフエニルエーテルの同等の除去を可能
とするのに用いられる。このような有機溶剤混合
物に於て、アニリンは抽出剤として機能し、一方
トルエンは反溶剤及び稀釈剤として機能する。か
くして、トルエンは本質的にp−アミノフエノー
ルと4,4′−ジアミノジフエニルエーテルに対す
る貧弱な溶剤であるが、アニリンと上述の比率で
組合わせるときには生ずる混合物はこの系に対す
る所望の溶剤性並びに所望の物理的性質を示すこ
とがわかつた。 上述の原料水性溶液からの4,4′−ジアミノジ
フエニルエーテルの抽出はバツチ式でも連続式で
も実施できる。好ましくは、カルの往復板
(reciprocating plate)向流抽出塔または当業熟
練者によつて既知の他の類似の塔のような向流式
抽出塔に於て実施する。遠心式向流抽出器、パン
パーデカンタ(pumper−decanter)脈動抽出塔
またはミキサーセトラー(mixer−settler)装置
のような装置も使用してよい。かくして、例えば
カルの向流式抽出塔を用いて、p−アミノフエノ
ール水性相の4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ル含有量を、3−4理論抽出段数で50%−50%の
アニリン−トルエン混合物で以て4.8のPHに於て
50ppm以下へそして通常は10ppm以下へ減らすこ
とができ、一方、一定の有機対水性の比率で同じ
程度に低い4,4′−ジアミノジフエニルエーテル
の含量を達成しようとするには、アニリン単床の
場合に5段程度を必要とし、バツチ式でアニリン
単味で16−20回の十字流抽出を必要とすることが
わかつた。 原料水性溶液に対するアニリン−トルエンの容
積比率は抽出段階の成積に於ける重要な要因であ
ることも判明した。一般的に、低い比率の方が好
ましく、なぜならば、p−アミノフエノールが有
機相中に抽出されるのがより少なく、従つてp−
アミノフエノールがより多く水性相中に見出され
るからである。総体的には、0.05乃至1:1のア
ニリン−トルエン対原料水性溶液の容積比を用い
ることができ、0.2:1の比が好ましい。 抽出が完了すると、いくらかのアニリンときわ
めて少量(p−アミノフエノールを基準として
50ppm以下)の4,4′−ジアミノジフエニルエー
テルと一緒にp−アミノフエノールの大部分を含
有している水性相またはラフイネートを有機相か
ら分離する。この水性ラフイネート相を次に水酸
化アンモニウム添加によるのと同じように、7−
8のPHへ中和して部分的に精製されたp−アミノ
フエノール生成物を沈澱させる。p−アミノフエ
ノールの沈澱は5から8の間のPHでおこるが、し
かしp−アミノフエノールの最小溶解度が7と8
との間にあるので、生成物の大部分はこの範囲で
沈澱する。 沈澱したp−アミノフエノールを次に過によ
つて集めトルエンと重硫酸ナトリウム溶液で以て
洗滌し、真空で乾燥する。トルエンは付着してい
るアニリンを除去し、重硫酸ナトリウムは酸化防
止剤として機能する。このようにして得られる乾
燥したp−アミノフエノール生成物は代表的には
10ppm以下の4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ルを含み、アセトアミノフエン製造の用途につい
て許容できる純度をもつている。 アニリン、p−アミノフエノール、及び4,
4′−ジアミノジフエニルエーテルを含む抽出段階
からの有機相または抽出物はアニリンを再使用用
に回収するために蒸溜にかけ、あるいは好ましく
はp−アミノフエノールの総括収率をよくするた
め、追加的p−アミノフエノールの回収のために
以下に述べる通りの処理にさらにかける。 かくして、好ましくは、有機相を水酸化カリウ
ムまたは水酸化ナトリウムの溶液、好ましくは水
酸化カリウムの添加によつて逆抽出にかけ、それ
によつて水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム
と有機相中にもともと含まれているp−アミノフ
エノールの実質上すべてのものを含む水性層と、
有機相中にもともと含まれる4,4′−ジアミノジ
フエニルエーテルの実質上すべてを含む残留有機
相とが生成する。水酸化カリウムまたは水酸化ナ
トリウムの溶液の濃度はp−アミノフエノールを
そのフエノレート塩の形へ転換させるのに必要な
量の過剰であるべきである。一般には、例えば10
−50重量%の水酸化カリウムの濃度を用いるべき
である。 逆抽出から得られる水性層のPHは12をこえてい
る。この水性層のPHは濃硫酸の添加によるよう
に、7−8へ調節して工業級のp−アミノフエノ
ールを含む固体とさせることができる。しかし、
本発明によれば、水性相をはじめの原料水性溶液
のPHを調節するのに用いる塩基の一部として循環
使用し、それによつて主工程流の中へこの水性相
から未回収p−アミノフエノールを再導入して、
前述した基本的な抽出法を通じて純度を上げたp
−アミノフエノールのより大きい総体的収率を得
ることがきわめて好ましい。 アニリンとトルエンは残留有機相から蒸溜によ
つて回収し再使用する。 水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムの溶液
による塩基性抽出工程から有機相を逆抽出する代
りに、有機相を硫酸アンモニウム溶液で以て逆抽
出してp−アミノフエノールのより大きい総括的
収量を得ることもできる。 しかし、好ましく、かつ本発明のもう一つの特
長によれば、p−アミノフエノール、アニリン、
4,4′−ジアミノジフエニルエーテル及びその他
の少量成分副生成物を含みかつPHが4.0から5.0で
ある原料水性溶液を、アニリンとトルエンとの混
合物とPH4.0から5.0の硫酸アンモニウム溶液、硫
酸アニリンまたは硫酸とで以てカルの往復板抽出
塔に於けるように向硫式で分別抽出することによ
り、純度を改善したp−アミノフエノールのより
高い収率が実現されることを我々は発見した。例
えば、PHが4.8から5.0の硫酸アンモニウム15%溶
液またはPHが4.0の硫酸アンモニウム1.5%溶液を
この目的のために使用してもよい。硫酸アンモニ
ウムの代りに、硫酸アニリンまたは硫酸のいずれ
かを使用できる。後者を用いるときにはそれは有
機相中に存在するアニリンと硫酸アニリンを形成
する。4,4′−ジアミノジフエニルエーテルは再
びアニリン−トルエン混合物中に選択的に抽出さ
れる。この抽出により、p−アミノフエノールの
逆抽出に対して硫酸アンモニウム溶液を用いない
でアニリン−トルエン混合物を使用する前述抽出
工程に於けるよりも多くの、原料水性溶液中にも
ともと存在するp−アミノフエノールを含む水性
相が生ずる。同じように生成した有機相は原料水
性溶液中に予め含まれている4,4′−ジアミノジ
フエニルエーテルの実質上すべてを含む。p−ア
ミノフエノールを含む水性相を有機相から分離し
前と同じく処理して4,4′−ジアミノジフエニル
エーテルを10ppmより少なく含有する純度の向上
したp−アミノフエノールが得られる。有機相は
前述の通りアニリン−トルエンの回収のため及び
さらにp−アミノフエノールの回収のために利用
できる。 以下の作業実施例は本発明の実際をさらに解説
するものである。 実施例 1 炭素担体上の白金、10−13%硫酸水溶液、及び
少量のドデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ドの存在下でニトロベンゼンを接触的に水素添加
する(1968年5月14日付のR.G.ベンナーの米国
特許第3383416号に記載の通り)ことによつて得
られるp−アミノフエノール水素添加液(10)
を12の丸底フラスコへ添加し、濃厚水酸化アン
モニウム(1)の添加により4.8−5.0へPHを調
節した。別にこの時点に於て、水酸化カリウムと
p−アミノフエノールとを含む水性相(実施例2
に記述するのと同じに得られる)を濃厚水酸化ア
ンモニウムの一部の代りに用いてもよ。このよう
にしてPHを4.8−5.0へ調節した水性のp−アミノ
フエノール原料溶液は通常は、硫酸塩として、
100mg/mlのp−アミノフエノール、20mg/mlの
アニリン、及び3mg/mlの4,4′−ジアミノジフ
エニルエーテルを主成分として含有する。溶液を
加熱マントルを使つて85−90℃へ加熱し、断熱計
量ポンプを通して、直径1インチで高さ8フイー
トのプレートスタツクをもつカルの往復板抽出塔
の頂部部分へ約250ml/分で供給する。同時に、
85℃の温度のアニリンとトルエンとの50%−50%
(容積による)混合物(約1)を同じ計量ポン
プを経て塔の底部へ50ml/分で供給し、かくし
て、小滴分散及び合体の所望の向流式流れ模様が
抽出塔の通常の操作に従つて確立された。平衝到
達後、水性のラフイネート相は約90mg/mlのp−
アミノフエノール、35mg/mlのアニリン、及び
0.001mg/mlより少ない4,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテルを含んでいた。有機相すなわちアニ
リン−トルエン抽出相は約50mg/mlのp−アミノ
フエノール、15mg/mlの4,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテル及び他のアニリン−トルエン可溶不
純物を含んでいた。水性ラフイネート相(11)
を捕集し、さらに濃厚水酸化アンモニウムで以て
7.0−8.0のPHへさらに中和して部分精製したp−
アミノフエノール生成物を沈澱させた。生成物を
過により集め、トルエン(750ml)と10%重硫
酸ナトリウム溶液(300ml)とで洗滌し、次に真
空乾燥した。4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ルの含有量が10ppmより少ない約950gの乾燥ジ
アミノジフエニルエーテルが得られた。この有機
抽出物は次の実施例2に述べるように蒸溜による
アニリン回収用にあるいはp−アミノフエノール
回収用に利用した。 実施例 2 実施例1を繰返し、生成した熱有機抽出相(約
2.2)を単離して、撹拌機を備えた5の丸底
フラスコ中に入れた。この有機相を周辺温度まで
冷却した。この有機抽出相へ水酸化カリウム水溶
液(900ml、10重量%)を添加して、この不均質
混合物を15分間撹拌し、5分間静定させた。各層
を傾瀉によつて次に分離した。水性相はここに有
機相中に予め含まれていたp−アミノフエノール
のほぼ97%とジアミノフエニルエーテルのほぼ
1.5%を含んでいた。残留有機相は約3%のこの
p−アミノフエノールと98%のこの4,4′−ジア
ミノジフエニルエーテルを含有した。水性相は実
施例1にのべた通りの初期中和段階(水性原料液
のPHを4.0−5.0へ調節)に於てアンモニアまたは
他の塩基と組合わせて利用するか、あるいはp−
アミノフエノールの回収に別々に操作される。冷
却しながら水性相へ濃硫酸を添加(約900ml)す
ることにより約154gの工業用p−アミノフエノ
ールを含む固体が沈澱した。 実施例 3 実施例1を繰返したが、ただし水性原料液のPH
を濃厚水酸化アンモニウムの添加によつて4.5へ
調節した。平衡到達後、生成した水性のラフイネ
ート相は97mg/mlのp−アミノフエノール、35
mg/mlのアニリン、及び0.001mg/mlより少ない
4,4′−ジアミノジフエニルエーテルを含んでい
た。有機抽出相はほぼ16mg/mlのp−アミノフエ
ノールと15mg/mlの4,4′−ジアミノジフエニル
エーテルを他の少量不純物の他に含んでいた。 実施例 4 実施例1を繰返したが、ただし、水性原料液の
PHを濃厚水酸化アンモニウムの添加によつて4.0
へ調節した。平衡到達後、生成した水性のラフイ
ネート相は98mg/mlのp−アミノフエノール、35
mg/mlのアニリン、及び0.001mg/mlより少ない
4,4′−ジアミノジフエニルエーテルを含んでい
た。有機抽出相はほぼ12mg/mlのp−アミノフエ
ノールと15mg/mlの4,4′−ジアミノジフエニル
エーテルを他の少量不純物の他に含んでいた。 実施例 5 実施例1を繰返したが、ただし有機溶剤の供給
液はアニリンとトルエンの25%対75%(容積)の
混合物であつた。平衡到達後、生成した水性ラフ
イネート相は94mg/mlのp−アミノフエノール、
35mg/mlのアニリン及び0.015mg/mlの4,4′−
ジアミノジフエニルエーテルを含有していた。有
機抽出相は約30mg/mlのp−アミノフエノールと
15mg/mlの4,4′−ジアミノジフエニルエーテル
を含有していた。 実施例 6 実施例1を繰返したが、ただし、有機溶剤の供
給液はアニリンとトルエンの75%:25%(容積)
混合物であつた。平衡到達後、生成した水性ラフ
イネート相は88mg/mlのp−アミノフエノール、
35mg/mlのアニリン及び0.001mg/mlより少ない
4,4′−ジアミノジフエニルエーテルを含んでい
た。有機抽出相は60mg/mlのp−アミノフエノー
ルと15mg/mlの4,4′−ジアミノジフエニルエー
テルを含んでいた。 実施例 7 実施例1を繰返したが、ただしp−アミノフエ
ノール水素添加液とアニリン−トルエンは同じ方
法でカルの向流抽出塔に対してつくられ、p−ア
ミノフエノール水素添加液のPHは同じ方法で4.8
−5.0へ調節された。また硫酸添加によつてPHを
4.0へ調節した1.5%硫酸アンモニウムの1をつ
くつた。p−アミノフエノール水素添加液を85℃
でカル塔へ250ml/分で中心へ供給した。アニリ
ン−トルエン及び硫酸アンモニウムの供給液を50
ml/分で85℃に於て、塔の底部と頂部へそれぞれ
供給した。塔の操作は塔の下半分の中に4段の理
論段数と澄明相分離を提供するように実施した。
平衡到達後、水性ラフイネート相は約99mg/mlの
p−アミノフエノール、35mg/mlのアニリン、及
び0.001mg/mlより少ない4,4′−ジアミノジフ
エニルエーテルを含んでいた。有機抽出相は約5
mg/mlのp−アミノフエノール、15mg/mlの4,
4′−ジアミノジフエニルエーテル及びその他のア
ニリン−トルエン可溶不純物を含んでいた。 実施例 8 実施例7を繰返したが、ただし2%硫酸をアニ
リンで以て3.8のPHへ滴定することによつてつく
つたアニリン硫酸塩を1.5%硫酸アンモニウム溶
液の代りに使用した。平衡到達後、水性ラフイネ
ート相は99.9mg/mlのp−アミノフエノール、45
mg/mlのアニリン及び0.001mg/mlより少ない4,
4′−ジアミノジフエニルエーテルを含んでいた。
有機抽出相は約2mg/mlのp−アミノフエノー
ル、15mg/mlの4,4′−ジアミノジフエニルエー
テル及びその他の少量不純物を含んでいた。 結果を次表に総括する。
The present invention relates to the purification of p-aminophenol, and more specifically, to a method for recovering and extracting and purifying p-aminophenol, which removes the main impurities involved, namely 4,4'-diaminodiphenyl ether. This is a more selective removal method. p-Aminophenol (PAP) is well known and is an important chemical intermediate used in the production of the analgesic drug acetaminophene (APAP). It is also used as an intermediate in the production of dyes and photographic chemicals. Particularly with respect to 4,4'-diaminodiphenyl ether, high purity is desirable for p-aminophenol, especially for use in acetaminophene production. An important chemical and widely used method for the production of PAP involves the catalytic hydrogenation of nitrobenzene in a strongly acidic medium. In the basic method, the hydrogenation of nitrobenzene is carried out in the presence of 10-13% sulfuric acid with a small amount of a surfactant such as dodecyltrimethylammonium chloride and using a carbon-supported platinum catalyst. The reaction is somewhat complex and, in addition to the desired PAP, contains significant amounts of aniline as well as small amounts of 4,
4'-diaminodiphenyl ether (also known as oxydianiline or ODA), o
- produces a number of by-products including aminophenol, p-aminodiphenylamine and p-hydroxydiphenylamine. These by-products are significant impurities in the PAP final product; however,
Generally soluble in acidic aqueous media. 4,
4'-Diaminodiphenyl ether is a major minor amine byproduct, with an abundance of 20 ppm for PAP applications in the manufacture of pharmaceutical compounds.
It should be less than 10 ppm, preferably less than 10 ppm. In a particularly advantageous process for the production of PAP by catalytic hydrogenation of nitrobenzene in aqueous sulfuric acid (U.S. Pat. No. 1, Benner, May 14, 1968)
3383416), the hydrogenation reaction is interrupted before all of the nitrobenzene charged to the reactor is consumed. The catalyst tends to be suspended in the nitrobenzene layer and the aqueous reaction mixture containing PAP, aniline and minor amine byproducts in the form of salts is easily separated by decantation. As mentioned above, used in the production of APAP
It is preferred that the PAP is completely pure, especially with regard to 4,4'-diaminodiphenyl ether. p-
Many methods directed to improving the purification of aminophenols have been described in the patent literature. In addition to Benner U.S. Pat. No. 3,383,416, the following patents are suitable for methods of producing p-aminophenol: U.S. Pat. No. 〃 No. 4139562 No. 4176138 British Patent No. 1028078 No. 1038005 No. 1228568 No. 1291642 No. 1516380 Japanese Patent No. 1979-73741 US Patent No. 3717680 of Baron et al. In this case, aniline is used as a basic It is added to the aqueous reaction product from the Benner process to raise the PH above 6.0, preferably to a value of 6.5-7.5, at which point the PAP is in the free amine form. The solution is then cooled and PAP crystallizes out,
and washed first with aniline and then with toluene.
The aniline phase containing 4,4'-diaminodiphenyl ether and other minor amine byproducts is then separated from the aqueous phase. In Japanese patent number: 1979-73741,
A process for producing purified p-aminophenol is disclosed in which the catalytic reduction reaction mixture resulting from the catalytic reduction of nitrobenzene is partially neutralized with an alkali to a pH of 3.5 to 5. An aromatic amine such as aniline is then added to selectively replace 4,4'-diaminodiphenyl ether and other impurities associated with sulfuric acid in the aqueous phase. The liberated impurities are removed by extraction with excess aromatic amine. The recovered aromatic amine phase is washed with an aqueous alkaline solution and recycled for partial neutralization of the catalytic reduction reaction mixture. Reid, U.S. Pat. No. 3,845,129, describes a purified p-
discloses a production process in which aminophenol is recovered and aniline and 4,4'-diaminodiphenyl ether are present as impurities; - just before the PH where the diaminodiphenyl ether is in its free base form, the PH is
p in aqueous media that is 4.8 to 5.5 especially 5.0 to 5.5
- contacting a solution of aminophenol and impurities with an extraction medium consisting essentially of a water-immiscible, non-oxidizing solvent such as methylene dichloride, chloroform, carbon tetrachloride, etc. The solvent selectively dissolves impurities and recovers purified p-aminophenol from the aqueous phase. Toluene has been shown to be a relatively poor solvent for 4,4'-diaminodiphenyl ether. Yamamoto's U.S. Pat.
- Adjusting the pH to 7-8 by adding alkali to the aminophenol in an atmosphere of inert gas such as nitrogen and in the presence of a reducing agent such as sodium dithionite or sodium sulfite, the resulting crude separating the p-aminophenol precipitate from the liquid phase;
A method for purifying crude p-aminophenol is disclosed. The separated p-aminophenol is then redissolved in an aqueous alkali metal solution to form an aqueous solution of the alkali metal salt of crude p-aminophenol, which is brought into contact with an inert organic solvent that is immiscible with water to reduce the amount present in the system. This allows impurities to be selectively extracted in this organic solvent. A preferred organic solvent is aniline. U.S. Pat. No. 4,176,138 to Sathe discloses a process for producing p-aminophenol by catalytic hydrogenation of nitrobenzene in an acidic reaction medium, in which dimethyldodecylamine sulfate is Replaced with trimethyldodecyl ammonium chloride to remove impurities. U.S. Pat. No. 3,876,703 to Harmetsu et al.
A method for purifying crude aminophenol is disclosed, comprising preparing a mixture of an aqueous aminophenol solution and nitrobenzene, adjusting the mixture to a pH between 4.5 and 7.5, and separating the nitrobenzene phase. Although these purification methods, as well as others disclosed in the patent literature mentioned above, have some utility, they are more selective in removing 4,4'-diaminodiphenyl ether from PAP and require a larger general overview. Provides PAP with improved purity in yield,
There continues to be a need for a purification method that avoids the loss of PAP inherent in prior art methods. One object of the present invention is to reduce the content of 4,4'-diaminodiphenyl ether, preferably
It is an object of the present invention to provide an improved method for the recovery and extraction purification of p-aminophenol below 20 ppm or even below 10 ppm. Yet another purpose is p
- lower overall loss of aminophenols;
The objective is to provide a higher degree of purification of p-aminophenol that maximizes the removal of 4,4'-diaminodiphenyl ether and minimizes the loss of p-aminophenol. According to the invention, recovery and extraction of p-aminophenol produced by catalytic reduction of nitrobenzene in an acidic medium, whereby 4,4'-diaminodiphenyl ether and aniline are present as impurities. The purification method involves neutralizing an aqueous raw material solution containing p-aminophenol and the above impurities with a base, adjusting the pH of the solution to between 4.0 and 5.0, and adding 1 part by volume of toluene to the resulting aqueous raw material solution. 4 parts of aniline to 1 part of aniline per 4 parts of toluene with an organic solvent consisting of a mixture of aniline and toluene, thereby extracting the 4,4'-diaminodiphenyl ether in the organic solvent. selectively extracted into an aqueous phase containing primarily p-aminophenol and aniline containing p-aminophenol, 4,4'-diaminodiphenyl ether as well as other minor amine by-products.
A toluene organic phase is formed and p-aminophenol of improved purity is then recovered from the aqueous phase. Preferably, the organic phase containing aniline, p-aminophenol, and 4,4'-diaminodiphenyl ether is back-extracted with a basic solution of potassium hydroxide or sodium hydroxide, and the basic solution and an aqueous layer containing p-aminophenol, which was previously included in all of the above organic phases, and a 4,4'-
A residual organic phase containing diaminodiphenyl ether is formed and the aqueous phase is recycled as part of the base used to adjust the pH of the initial aqueous feed solution to between about 4.0 and 5.0. The method is such that it can be carried out using conventional equipment. Instead of potassium hydroxide or sodium hydroxide, the organic phase can be back extracted by treating with ammonium sulfate solution whose pH is adjusted to between about 4.8 and 5.0. In another embodiment of the invention, the advantages of increased overall yield and higher purity p-aminophenol production are both p-
Contains aminophenol and the above-mentioned impurities, and has a pH of approximately
This can be achieved by fractional countercurrent extraction of an aqueous raw material solution between 4.0 and 5.0 with an aniline-toluene mixture and an ammonium sulfate solution or aniline sulfate or sulfuric acid, whereby 4.
The 4'-diaminodiphenyl ether is extracted into an aniline-toluene mixture, and the aqueous phase containing primarily p-aminophenol and p-aminophenol, 4,4'-diaminodiphenyl ether, as well as other by-product amines are separated. An organic aniline phase containing This aqueous phase is then separated from the organic phase and p-aminophenol of improved purity is recovered from the aqueous phase as before. Using the present invention, an aqueous stock solution containing p-aminophenol and aniline and 4,4'-diaminodiphenyl ether as impurities, obtained in a conventional manner from a nitrobenzene catalytic reaction in an acidic medium, is first treated with a base. The pH of this raw material solution upon contact
p-aminophenol with improved purity can be produced through a recovery and extractive purification process in which the p-aminophenol is adjusted to between about 4.0 and 5.0 and then extracted with an organic solvent consisting of a mixture of aniline and toluene. Under these specific PH conditions and with such organic solvents, the main impurity of interest, i.e. 4,4'-
The diaminodiphenyl ether is more selectively extracted into the organic solvent phase to improve the purity of p-aminophenol, i.e. less than 20 ppm of 4,4'-diaminodiphenyl ether, more preferably in the experimental examples described below. As dismantled by 4,
An additional 10 ppm of 4′-diaminodiphenyl ether
It becomes possible to produce less p-aminophenol. As mentioned above, the starting materials for the process of the present invention are p-aminophenol and aniline, 4, resulting from the catalytic reduction of nitrobenzene in a sulfuric acidic medium as described in Benner U.S. Pat. No. 3,383,416. An aqueous feed solution containing 4'-diaminodiphenyl ether and other minor amine byproducts. This aqueous feed solution may also contain small amounts of unreacted nitrobenzene or may be treated to remove substantially all nitrobenzene before commencing the practice of the invention. This raw aqueous solution is first contacted with a base to adjust the pH of the solution to about 4.0-5.0. This is one important feature of the present invention, because this PH
In the region 4,4'-diaminodiphenyl ether, aniline and minor amine byproducts are
- Aminophenol, which is a weaker base, is liberated in the form of the free amine, while p-aminophenol remains mainly in its sulfate form. Thus, the difference in basicity of these compounds allows the undesired components to be present in the free amine form and the desired components to be present as the p-aminophenol sulfate salt. As can be seen from the experimental results described later, 4.0 to 4.5
A PH in the range of 4.5 to 5.0 is more favorable for the reaction of p-aminophenol in the aqueous phase, while a PH in the range 4.5 to 5.0 is more favorable for the removal of 4,4'-diaminodiphenyl ether. However, within the scope of the present invention, both of these objectives can be met over the entire range of 4.0 to 5.0 by utilizing a sufficient number of extraction stages. The use of a base such as ammonia (which includes ammonium hydroxide) or potassium hydroxide is highly preferred in order to achieve the adjustment of the pH of the raw aqueous solution to 4.0-5.0. However, any alkali metal hydroxide or alkali metal salt of p-aminophenol may also be used for this purpose.
Furthermore, a basic solution containing potassium hydroxide or sodium hydroxide and p-aminophenol generated from the back extraction step described below is added to the pH of the raw material aqueous solution.
It may be recycled as part of the base used to adjust to 4.0-5.0. After making the desired pH adjustment, this raw aqueous solution is then extracted with a mixture of aniline and toluene to selectively dissolve the 4,4'-diaminodiphenyl ether and extract the aqueous solution containing primarily p-teminophenol. A phase and an aniline-toluene organic phase containing p-aminophenol, substantially all of the 4,4'-diaminodiphenyl ether originally present in the feed aqueous solution, as well as other aniline-toluene soluble impurities are formed. In accordance with the present invention, it has been found that the desired results are achieved when the ratio of aniline to toluene ranges between about 4 parts aniline per 1 part toluene and about 1 part aniline per 4 parts toluene by volume. Ta. Preferably a ratio of 1 part aniline to 1 part toluene by volume reduces dissolution losses of PAP in the organic solvent phase while reducing the 4,4'-
It is used to allow equivalent removal of diaminodiphenyl ether. In such organic solvent mixtures, aniline functions as an extractant, while toluene functions as an antisolvent and diluent. Thus, while toluene is inherently a poor solvent for p-aminophenol and 4,4'-diaminodiphenyl ether, the resulting mixture when combined with aniline in the above ratios provides the desired solvent properties for this system as well as the desired It was found that it exhibits the physical properties of The extraction of 4,4'-diaminodiphenyl ether from the aqueous raw material solution described above can be carried out either batchwise or continuously. Preferably, it is carried out in a countercurrent extraction column, such as a reciprocating plate countercurrent extraction column of Cull or other similar columns known by those skilled in the art. Equipment such as centrifugal countercurrent extractors, pumper-decanter pulsating extraction columns or mixer-settler equipment may also be used. Thus, for example, using a Cal countercurrent extraction column, the 4,4'-diaminodiphenyl ether content of the p-aminophenol aqueous phase can be reduced from 50% to 50% aniline-toluene with a number of 3-4 theoretical extraction plates. At a pH of 4.8 with the mixture
to less than 50 ppm and typically less than 10 ppm, while attempting to achieve similarly low 4,4'-diaminodiphenyl ether content at a constant organic-to-aqueous ratio requires a single bed of aniline. In this case, it was found that about 5 stages are required, and 16-20 cross-flow extractions are required for a single batch of aniline. It has also been found that the volume ratio of aniline-toluene to raw aqueous solution is an important factor in the formation of the extraction stage. Generally, lower ratios are preferred because less p-aminophenol is extracted into the organic phase and therefore p-
This is because more aminophenols are found in the aqueous phase. Overall, a volume ratio of aniline-toluene to raw aqueous solution of 0.05 to 1:1 can be used, with a ratio of 0.2:1 being preferred. Once the extraction is complete, some aniline and a very small amount (based on p-aminophenol)
The aqueous phase or raffinate containing the majority of p-aminophenol together with 4,4'-diaminodiphenyl ether (up to 50 ppm) is separated from the organic phase. This aqueous roughinate phase is then treated with 7-
Neutralization to a pH of 8 precipitates the partially purified p-aminophenol product. Precipitation of p-aminophenol occurs at pH between 5 and 8, but the minimum solubility of p-aminophenol is between 7 and 8.
The majority of the product precipitates in this range. The precipitated p-aminophenol is then collected by filtration, washed with toluene and sodium bisulfate solution, and dried in vacuo. Toluene removes attached aniline and sodium bisulfate acts as an antioxidant. The dry p-aminophenol product thus obtained is typically
It contains less than 10 ppm of 4,4'-diaminodiphenyl ether and has an acceptable purity for use in the production of acetaminophene. aniline, p-aminophenol, and 4,
The organic phase or extract from the extraction step containing 4'-diaminodiphenyl ether is subjected to distillation to recover the aniline for reuse, or preferably to additional addition to improve the overall yield of p-aminophenol. It is further subjected to treatment as described below for the recovery of p-aminophenol. Thus, preferably the organic phase is subjected to back extraction by addition of a solution of potassium or sodium hydroxide, preferably potassium hydroxide, thereby removing the potassium or sodium hydroxide originally contained in the organic phase. an aqueous layer containing substantially all of the p-aminophenol;
A residual organic phase is formed which contains substantially all of the 4,4'-diaminodiphenyl ether originally contained in the organic phase. The concentration of the potassium hydroxide or sodium hydroxide solution should be in excess of the amount necessary to convert the p-aminophenol to its phenolate salt form. Generally, for example 10
A concentration of potassium hydroxide of −50% by weight should be used. The pH of the aqueous layer obtained from back extraction is above 12. The pH of this aqueous layer can be adjusted to 7-8, such as by the addition of concentrated sulfuric acid, to produce a solid containing technical grade p-aminophenol. but,
According to the present invention, the aqueous phase is recycled as part of the base used to adjust the pH of the starting aqueous feedstock solution, thereby passing unrecovered p-aminophenol from this aqueous phase into the main process stream. By reintroducing
p with increased purity through the basic extraction method described above.
- It is highly preferred to obtain a greater overall yield of aminophenol. Aniline and toluene are recovered from the residual organic phase by distillation and reused. Instead of back-extracting the organic phase from the basic extraction step with a solution of potassium hydroxide or sodium hydroxide, the organic phase can also be back-extracted with an ammonium sulfate solution to obtain a greater overall yield of p-aminophenol. can. However, preferably, and according to another feature of the invention, p-aminophenol, aniline,
A raw aqueous solution containing 4,4'-diaminodiphenyl ether and other minor component by-products and having a pH of 4.0 to 5.0 is mixed with a mixture of aniline and toluene, an ammonium sulfate solution with a pH of 4.0 to 5.0, and aniline sulfate. We have discovered that higher yields of p-aminophenol with improved purity can be achieved by fractional extraction in a sulfur-oriented manner, such as in Cal's reciprocating plate extraction column, with sulfuric acid or with sulfuric acid. . For example, a 15% ammonium sulfate solution with a PH of 4.8 to 5.0 or a 1.5% ammonium sulfate solution with a PH of 4.0 may be used for this purpose. Instead of ammonium sulfate, either aniline sulfate or sulfuric acid can be used. When the latter is used, it forms aniline sulfate with the aniline present in the organic phase. The 4,4'-diaminodiphenyl ether is again selectively extracted into the aniline-toluene mixture. This extraction removes more p-aminophenol originally present in the raw aqueous solution than in the previously described extraction step, which uses an aniline-toluene mixture without an ammonium sulfate solution for the back extraction of p-aminophenol. An aqueous phase containing . The similarly formed organic phase contains substantially all of the 4,4'-diaminodiphenyl ether previously contained in the raw aqueous solution. The aqueous phase containing p-aminophenol is separated from the organic phase and treated as before to yield p-aminophenol of improved purity containing less than 10 ppm of 4,4'-diaminodiphenyl ether. The organic phase can be used for the recovery of aniline-toluene and also for the recovery of p-aminophenol, as described above. The following working examples further illustrate the practice of the invention. Example 1 Catalytic hydrogenation of nitrobenzene in the presence of platinum on a carbon support, 10-13% aqueous sulfuric acid, and a small amount of dodecyltrimethylammonium chloride (U.S. Pat. No. 3,383,416 to RG Benner, May 14, 1968). p-aminophenol hydrogenated solution (10) obtained by
was added to a 12 round bottom flask and the pH was adjusted to 4.8-5.0 by addition of concentrated ammonium hydroxide (1). Separately at this point, an aqueous phase containing potassium hydroxide and p-aminophenol (Example 2
may be used in place of a portion of the concentrated ammonium hydroxide. The aqueous p-aminophenol raw material solution whose pH has been adjusted to 4.8-5.0 in this way is usually treated as sulfate.
The main components are 100 mg/ml p-aminophenol, 20 mg/ml aniline, and 3 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether. The solution was heated to 85-90°C using a heating mantle and fed through an adiabatic metering pump at approximately 250 ml/min to the top section of a Kull reciprocating plate extraction column with a 1 inch diameter and 8 foot tall plate stack. do. at the same time,
50%-50% of aniline and toluene at a temperature of 85℃
The mixture (by volume) (approx. 1) is fed at 50 ml/min to the bottom of the column via the same metering pump, thus achieving the desired countercurrent flow pattern of droplet dispersion and coalescence according to the normal operation of the extraction column. was established. After reaching equilibrium, the aqueous ruffinate phase contains approximately 90 mg/ml p-
aminophenol, 35 mg/ml aniline, and
It contained less than 0.001 mg/ml of 4,4'-diaminodiphenyl ether. The organic phase, the aniline-toluene extract phase, contained approximately 50 mg/ml p-aminophenol, 15 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether, and other aniline-toluene soluble impurities. Aqueous roughinate phase (11)
is collected and treated with concentrated ammonium hydroxide.
Partially purified p- was further neutralized to a pH of 7.0-8.0.
The aminophenol product was precipitated. The product was collected by filtration, washed with toluene (750ml) and 10% sodium bisulfate solution (300ml) and then dried in vacuo. Approximately 950 g of dry diaminodiphenyl ether containing less than 10 ppm of 4,4'-diaminodiphenyl ether was obtained. This organic extract was utilized for recovery of aniline by distillation or for recovery of p-aminophenol as described in Example 2 below. Example 2 Example 1 was repeated and the resulting hot organic extraction phase (approximately
2.2) was isolated and placed in a 5 round bottom flask equipped with a stirrer. The organic phase was cooled to ambient temperature. An aqueous potassium hydroxide solution (900 ml, 10% by weight) was added to the organic extract phase and the heterogeneous mixture was stirred for 15 minutes and allowed to settle for 5 minutes. Each layer was then separated by decanting. The aqueous phase now contains approximately 97% of the p-aminophenol and approximately 97% of the diaminophenyl ether previously contained in the organic phase.
It contained 1.5%. The remaining organic phase contained approximately 3% of the p-aminophenol and 98% of the 4,4'-diaminodiphenyl ether. The aqueous phase can be utilized in combination with ammonia or other bases in the initial neutralization step (adjusting the pH of the aqueous stock solution to 4.0-5.0) as described in Example 1, or p-
It is operated separately for the recovery of aminophenol. Addition of concentrated sulfuric acid (about 900 ml) to the aqueous phase with cooling precipitated a solid containing about 154 g of technical p-aminophenol. Example 3 Example 1 was repeated, except that the pH of the aqueous stock solution was
was adjusted to 4.5 by addition of concentrated ammonium hydroxide. After reaching equilibrium, the resulting aqueous ruffinate phase contains 97 mg/ml of p-aminophenol, 35
mg/ml of aniline and less than 0.001 mg/ml of 4,4'-diaminodiphenyl ether. The organic extract phase contained approximately 16 mg/ml p-aminophenol and 15 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether in addition to other minor impurities. Example 4 Example 1 was repeated, except that the aqueous stock solution was
PH to 4.0 by addition of concentrated ammonium hydroxide
I adjusted it to After reaching equilibrium, the aqueous ruffinate phase formed contained 98 mg/ml of p-aminophenol, 35
mg/ml of aniline and less than 0.001 mg/ml of 4,4'-diaminodiphenyl ether. The organic extract phase contained approximately 12 mg/ml p-aminophenol and 15 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether in addition to other minor impurities. Example 5 Example 1 was repeated except that the organic solvent feed was a 25% to 75% (by volume) mixture of aniline and toluene. After reaching equilibrium, the aqueous raffinate phase formed contains 94 mg/ml of p-aminophenol,
35 mg/ml aniline and 0.015 mg/ml 4,4'-
Contains diaminodiphenyl ether. The organic extract phase contains approximately 30 mg/ml of p-aminophenol.
It contained 15 mg/ml of 4,4'-diaminodiphenyl ether. Example 6 Example 1 was repeated except that the organic solvent feed was 75%:25% (by volume) of aniline and toluene.
It was a mixture. After reaching equilibrium, the aqueous raffinate phase formed contains 88 mg/ml of p-aminophenol,
It contained 35 mg/ml aniline and less than 0.001 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether. The organic extract phase contained 60 mg/ml p-aminophenol and 15 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether. Example 7 Example 1 was repeated except that the p-aminophenol hydrogenation solution and the aniline-toluene were made in the same manner to the Cal countercurrent extraction column, and the pH of the p-aminophenol hydrogenation solution was the same. 4.8 in a way
Adjusted to -5.0. In addition, the pH can be adjusted by adding sulfuric acid.
1 with 1.5% ammonium sulfate adjusted to 4.0. p-Aminophenol hydrogenation solution at 85℃
was fed to the center of the Cull tower at a rate of 250 ml/min. Aniline-toluene and ammonium sulfate feed solution
ml/min at 85°C to the bottom and top of the column, respectively. The operation of the column was carried out to provide four theoretical plates and clear phase separation in the lower half of the column.
After reaching equilibrium, the aqueous raffinate phase contained approximately 99 mg/ml p-aminophenol, 35 mg/ml aniline, and less than 0.001 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether. The organic extract phase is approximately 5
mg/ml p-aminophenol, 15 mg/ml 4,
Contained 4'-diaminodiphenyl ether and other aniline-toluene soluble impurities. Example 8 Example 7 was repeated, except that aniline sulfate, made by titrating 2% sulfuric acid with aniline to a pH of 3.8, was used in place of the 1.5% ammonium sulfate solution. After reaching equilibrium, the aqueous raffinate phase contains 99.9 mg/ml p-aminophenol, 45
mg/ml aniline and less than 0.001 mg/ml 4,
It contained 4'-diaminodiphenyl ether.
The organic extract phase contained approximately 2 mg/ml p-aminophenol, 15 mg/ml 4,4'-diaminodiphenyl ether and other minor impurities. The results are summarized in the table below.

【表】【table】

【表】 水性 トルエン
6 .2/1 75/25 4.9−5.0 88
35 <.001 60 15 88

7 .2/1.1 50/50 4.8−5.0 99
35 <.001 5 15 99

8 .2/1.1 50/50 4.5
99.9 45 <.001 2 15 9
9
[Table] Aqueous toluene 6.2/1 75/25 4.9−5.0 88
35 <.001 60 15 88

7.2/1.1 50/50 4.8−5.0 99
35 <.001 5 15 99

8.2/1.1 50/50 4.5
99.9 45 <.001 2 15 9
9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 4,4′−ジアミノジフエニルエーテルとアニ
リンが不純物として存在する酸性媒体に於てニト
ロベンゼンの接触的還元によつてつくつたp−ア
ミノフエノールの回収方法と抽出精製方法であつ
て;その方法はp−アミノフエノールと上記不純
物とを含む水性原料液を塩基で以て中和してこの
溶液のPHを4.0と5.0との間に調節し、得られた水
性原料液を、容積でトルエン1部あたりアニリン
4部からトルエン4部あたりアニリン1部の間の
範囲にあるアニリンとトルエンの混合物から成る
有機溶剤で以て抽出しそれによつて4,4′−ジア
ミノジフエニルエーテルがこの有機溶剤中に選択
的に抽出されて主としてp−アミノフエノールを
含む水性相とp−アミノフエノール、4,4′−ジ
アミノジフエニルエーテル及び他の少量アミン副
生成物を含むアニリン−トルエン有機相を生じ、
この水性相をこの有機相から分離し、そして、そ
の後この水性相から純度の上がつたp−アミノフ
エノールを回収する、ことから成り立つている方
法。 2 上記塩基がアンモニア、アルカリ金属水酸化
物、p−アミノフエノールのアルカリ金属塩、ま
たは、アンモニアとp−アミノフエノールのカリ
ウム塩またはナトリウム塩との混合物である、特
許請求の範囲1による方法。 3 上記水性原料溶液のPHが約4.0である、特許
請求の範囲1または2による方法。 4 上記有機溶剤が容積で50%のアニリンと50%
のトルエンとから成る、特許請求の範囲1から3
のいずれかによる方法。 5 水性相のPHを7.0と8.0との間に調節してp−
アミノフエノールを沈澱させる、前記特許請求の
範囲の各号のいずれかによる方法。 6 有機溶剤と水性原料液との間の容積比が
0.05:1と1:1との間にある、前記特許請求の
範囲の各号のずれかによる方法。 7 上記容積比が約0.2:1である、特許請求の
範囲6による方法。 8 上記有機溶剤による抽出をほぼ5段の理論抽
出段数を用いる向流方式で実施する、前記特許請
求の範囲の各号のいずれかによる方法。 9 上記の回収したp−アミノフエノールをトル
エンと重硫酸ナトリウム溶液で以てさらに洗滌
し、乾燥する、前記特許請求の範囲の各号のいず
れかによる方法。 10 アニリンを上記有機相から蒸溜によつて回
収する、前記特許請求の範囲の各号のいずれかに
よる方法。 11 上記有機相を水酸化カリウムまたは水酸化
ナトリウムの溶液から成る塩基で以て処理して、
上記塩基と実質上すべての予め有機相に含まれて
いたp−アミノフエノールを含む水性相と有機相
中に予め含まれていた実質上すべての4,4′−ジ
アミノジフエニルエーテルを含む残留有機相を生
成させる、前記特許請求の範囲の各号のいずれか
による方法。 12 上記有機相を水酸化カリウムの10乃至50重
量%含有溶液から成る塩基で以て処理する、特許
請求の範囲11による方法。 13 上記有機相を硫酸アンモニウム水溶液、硫
酸アニリン及び硫酸から成る群から選ばれる薬剤
で以て処理して上記薬剤と実質上すべての予め有
機相中に含まれていたp−アミノフエノールとを
含む水性相と実質上すべての予め有機相中に含ま
れていた4,4′−ジアミノジフエニルエーテルを
含む残留有機相とを生成させる、前記特許請求の
範囲1から10のいずれかによる方法。 14 上記薬剤が4.8と5.0との間のPHをもつ硫酸
アンモニウム15%溶液である、特許請求の範囲1
3による方法。 15 上記薬剤が4.0のPHをもつ硫酸アンモニウ
ム1.5%水溶液である、特許請求の範囲13によ
る方法。 16 上記水性層を循環して、はじめの水性原料
溶液のPHを4.0と5.0の間に調節するのに用いる塩
基の一部として利用する、特許請求の範囲1から
12のいずれかによる方法。
[Claims] 1. A method for recovering and extracting and purifying p-aminophenol produced by catalytic reduction of nitrobenzene in an acidic medium containing 4,4'-diaminodiphenyl ether and aniline as impurities. First, the method involves neutralizing an aqueous raw material solution containing p-aminophenol and the above-mentioned impurities with a base, adjusting the pH of this solution between 4.0 and 5.0, and using the resulting aqueous raw material solution. , by volume, with an organic solvent consisting of a mixture of aniline and toluene ranging between 4 parts of aniline per 4 parts of toluene and 1 part of aniline per 4 parts of toluene, thereby extracting 4,4'-diaminodiphenyl ether. is selectively extracted into this organic solvent to form an aqueous phase containing primarily p-aminophenol and an aniline-toluene organic phase containing p-aminophenol, 4,4'-diaminodiphenyl ether, and other minor amine byproducts. give rise to a phase,
A process consisting of separating the aqueous phase from the organic phase and subsequently recovering purified p-aminophenol from the aqueous phase. 2. A process according to claim 1, wherein the base is ammonia, an alkali metal hydroxide, an alkali metal salt of p-aminophenol, or a mixture of ammonia and a potassium or sodium salt of p-aminophenol. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the pH of the aqueous raw material solution is about 4.0. 4 The above organic solvent is 50% aniline and 50% by volume.
Claims 1 to 3 consisting of toluene.
method. 5 Adjust the pH of the aqueous phase between 7.0 and 8.0 to
A method according to any of the preceding claims for precipitating aminophenols. 6 The volume ratio between the organic solvent and the aqueous raw material liquid is
A method according to any of the claims, between 0.05:1 and 1:1. 7. A method according to claim 6, wherein said volume ratio is about 0.2:1. 8. A method according to any of the preceding claims, wherein the extraction with the organic solvent is carried out in a countercurrent manner using approximately 5 theoretical extraction stages. 9. A method according to any of the preceding claims, wherein the recovered p-aminophenol is further washed with toluene and sodium bisulfate solution and dried. 10. A method according to any of the preceding claims, wherein aniline is recovered from the organic phase by distillation. 11 Treating the organic phase with a base consisting of a solution of potassium hydroxide or sodium hydroxide,
an aqueous phase containing the base and substantially all of the p-aminophenol previously contained in the organic phase; and a residual organic phase containing substantially all of the 4,4'-diaminodiphenyl ether previously contained in the organic phase. A method according to any of the preceding claims for producing a phase. 12. Process according to claim 11, characterized in that the organic phase is treated with a base consisting of a solution containing 10 to 50% by weight of potassium hydroxide. 13. Treating the organic phase with an agent selected from the group consisting of aqueous ammonium sulfate, aniline sulfate, and sulfuric acid to produce an aqueous phase containing the agent and substantially all of the p-aminophenol previously contained in the organic phase. and a residual organic phase comprising substantially all of the 4,4'-diaminodiphenyl ether previously contained in the organic phase. 14. Claim 1, wherein said agent is a 15% solution of ammonium sulfate with a PH between 4.8 and 5.0.
Method according to 3. 15. The method according to claim 13, wherein said agent is a 1.5% aqueous solution of ammonium sulfate with a PH of 4.0. 16. A method according to any of claims 1 to 12, wherein the aqueous phase is recycled and utilized as part of the base used to adjust the pH of the initial aqueous raw material solution between 4.0 and 5.0.
JP8675381A 1980-06-05 1981-06-05 Purification of para-aminophenol Granted JPS5746945A (en)

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