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DE19619359A1 - Simple hydrogenation of nitro cpds. to amine(s) in high yield and selectivity - Google Patents

Simple hydrogenation of nitro cpds. to amine(s) in high yield and selectivity

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Publication number
DE19619359A1
DE19619359A1 DE1996119359 DE19619359A DE19619359A1 DE 19619359 A1 DE19619359 A1 DE 19619359A1 DE 1996119359 DE1996119359 DE 1996119359 DE 19619359 A DE19619359 A DE 19619359A DE 19619359 A1 DE19619359 A1 DE 19619359A1
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DE
Germany
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catalyst
water
nitro
soluble
groups
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE1996119359
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German (de)
Inventor
Helmut Dr Bahrmann
Boy Prof Dr Cornils
Andreas Dr Dierdorf
Steffen Dr Haber
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Clariant Produkte Deutschland GmbH
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Priority to EP96927664A priority patent/EP0854856B1/en
Priority to DE59604907T priority patent/DE59604907D1/en
Priority to PCT/EP1996/003415 priority patent/WO1997007087A1/en
Publication of DE19619359A1 publication Critical patent/DE19619359A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/32Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • C07C209/36Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst

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Abstract

Redn. of NO2 gps. to NH2 gps. comprises reacting a nitro cpd. with H2 in the presence of a water-soluble metal catalyst of formula MLnYm (I), where M is Ru, Rh, Ni or Pd; L is a water-soluble ligand(s); Y is other ligand(s) or an alkali metal or alkaline earth metal ion; n = 1, 2, 3 or 4; and m = 0, 1 or 2. Also claimed is a method of preparing Rh(CO)Cl(TPPTS)2 (IA) (TPPTS = tri-Na triphenyl phosphane bisulphonate).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Nitroverbindungen zu den entsprechenden Aminen unter Verwendung eines homogenen Palladium, Ruthenium, Nickel oder Rhodiumkatalysators.The invention relates to a method for reducing nitro compounds to the corresponding amines using a homogeneous palladium, Ruthenium, nickel or rhodium catalyst.

Die Reduktion von Nitroverbindungen, speziell von Nitroaromaten zu den entsprechenden Aminen bzw. Anilinen wird schon seit über hundert Jahren industriell durchgeführt. Während bis vor wenigen Jahren noch die Reduktion mittels Eisen großtechnisch angewendet wurde, hat in neuerer zeit die katalytische Reduktion mit Edelmetall-Katalysatoren auf verschiedenen Trägermaterialien in der Industrie Einzug gehalten. Obwohl diese Methode viele Vorteile gegenüber der Eisenreduktion hat, ergeben sich in der Praxis doch häufig Probleme. So sind häufig lange Filtrationszeiten beim Abtrennen des Katalysators nötig. Die Katalysatoren sind meist äußerst empfindlich gegen Spuren von Katalysatorgiften wie Schwefelverbindungen niederer Oxidationsstufen, was zum völligen Stillstand der Reduktion führen kann. Die Fehlersuche bei einem Mißlingen der Reaktion ist aufgrund der Natur eines heterogenen Katalysators oft problematisch und teilweise nur mit erheblichem apparativem Aufwand möglich.The reduction of nitro compounds, especially nitro aromatics to the Corresponding amines or anilines have been used for over a hundred years carried out industrially. Until a few years ago the reduction Has been used on an industrial scale using iron, has recently catalytic reduction with precious metal catalysts on various Backing materials found their way into industry. Although this method many In practice, there are advantages over iron reduction often problems. So are often long filtration times when separating the Catalyst required. The catalysts are usually extremely sensitive to Traces of catalyst poisons such as lower sulfur compounds Oxidation levels, which can lead to a complete standstill of the reduction. The Troubleshooting due to the nature of a failure of the reaction is one heterogeneous catalyst often problematic and sometimes only with considerable expenditure on equipment possible.

Enthält der Nitroaromat Halogensubstituenten kommt es häufig zur Dehalogierung als Nebenreaktion. Diese kann durch selektive Deaktivierung des Katalysators unterdrückt werden, wobei aber die Reproduzierbarkeit erschwert ist. If the nitroaromatic contains halogen substituents, it often occurs Dehalogation as a side reaction. This can be done by selectively deactivating the Catalyst are suppressed, but reproducibility is difficult is.  

Reduktionen mit homogenen Katalysatoren, die gegenüber heterogenen Katalysatoren häufig effizienter sind, werden beispielsweise in J. Org. Chem. 1976, 41, 1200 und J. Indian Chem. Soc. 1986, 63, 901 beschrieben. Aufgrund der Probleme beim Abtrennen des Katalysators vom Produkt sind diese Reaktionen bislang nur im Labormaßstab durchgeführt worden. Auch hier tritt bei halogenierten Nitroaromaten Dehalogenierung als Nebenreaktion auf.Reductions with homogeneous catalysts compared to heterogeneous Catalysts are often more efficient, for example, in J. Org. Chem. 1976, 41, 1200 and J. Indian Chem. Soc. 1986, 63, 901. Because of the problems with separating the catalyst from the product these reactions have so far only been carried out on a laboratory scale. Here too occurs as a side reaction in halogenated nitroaromatic dehalogenation.

Aufgabe war es daher ein Verfahren bereitzustellen, welches die genannten Nachteile zumindest vermindert und die Reduktion von Nitroverbindungen zu Aminen in einfacher Weise und in hohen Ausbeuten ermöglicht.The task was therefore to provide a method which the above Disadvantages at least reduced and the reduction of nitro compounds too Amines in a simple manner and in high yields.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Reduktion von Nitroverbindungen mit Wasserstoff in einem wäßrigen System unter Edelmetallkatalyse schonend und in hohen Ausbeuten durchführen läßt, wenn die Reaktion in Anwesenheit eines wasserlöslichen Liganden durchgeführt wird.It has now been found that the reduction of nitro compounds with Hydrogen in an aqueous system with precious metal catalysis and gentle can be carried out in high yields if the reaction in the presence of a water-soluble ligand is carried out.

In der EP-A-0 372 313 ist die Verwendung von Edelmetallkatalysatoren mit Tris-(m-sulfophenyl)-phosphan als Komplexliganden beschrieben. Diese Katalysatoren werden insbesondere bei der Wassergas-Reaktion, bei Hydrocarbonylierungen und Hydroformulierungen eingesetzt.EP-A-0 372 313 describes the use of noble metal catalysts Tris- (m-sulfophenyl) -phosphine is described as a complex ligand. This Catalysts are used in particular in the water gas reaction Hydrocarbonylations and hydroformulations used.

Es war daher überraschend, daß diese auch für die Reduktion von Nitroaromaten zu den entsprechenden Anilinen geeignet sind, ohne daß beispielsweise eine Enthalogenierung oder C′/C-Verknüpfung unter Dehalogenierung zu beobachten ist.It was therefore surprising that these can also be used for the reduction of Nitroaromatics are suitable for the corresponding anilines without for example a dehalogenation or C '/ C link under Dehalogenation can be observed.

Mit wasserlöslichen Katalysatoren konnten Nitroaromaten bisher nur unter Verwendung von Kohlenmonoxid oder Ameisensäurederivaten zu Anilinen reduziert werden (Tetrahedron Letters 1995, 36, 9305). Für die technische Realisierung dieser Verfahren ist die akute Toxizität von Kohlenmonoxid und der relativ hohe Preis der Ameisensäurederivate von Nachteil. With water-soluble catalysts, nitro aromatics have so far only been able to Use of carbon monoxide or formic acid derivatives to anilines can be reduced (Tetrahedron Letters 1995, 36, 9305). For the technical Realization of these procedures is the acute toxicity of carbon monoxide and the relatively high price of formic acid derivatives a disadvantage.  

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Reduktion von Nitrogruppen zu Aminogruppen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nitroverbindung mit Wasserstoff in Gegenwart einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Metallkatalysators der allgemeinen Formel (I) umsetzt,The invention therefore relates to a method for reducing Nitro groups to amino groups, characterized in that one Nitro compound with hydrogen in the presence of an aqueous solution of a implement water-soluble metal catalyst of the general formula (I),

M(L)n(Y)m (I)M (L) n (Y) m (I)

wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
M ist Ruthenium, Rhodium, Nickel oder Palladium;
L ist gleich oder verschieden ein wasserlöslicher Ligand;
Y ist gleich oder verschieden ein weiterer Ligand oder ein Alkali- oder Erdalkaliion;
n ist 1, 2, 3 oder 4;
m ist 0, 1 oder 2.
where the symbols and indices have the following meanings:
M is ruthenium, rhodium, nickel or palladium;
L is the same or different a water-soluble ligand;
Y is the same or different, another ligand or an alkali or alkaline earth ion;
n is 1, 2, 3 or 4;
m is 0, 1 or 2.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Nitroverbindungen in sehr hoher Ausbeute und Selektivität reduziert, wobei es im Falle von halogenierten Nitroverbindungen nur wenig zu Dehalogenierungsreaktionen kommt. Die Abtrennung der wäßrigen Katalysatorlösung kann durch einfache Phasentrennung erfolgen.With the method according to the invention, nitro compounds are very high Yield and selectivity reduced, being in the case of halogenated Nitro compounds only rarely lead to dehalogenation reactions. The The aqueous catalyst solution can be separated off by simple Phase separation take place.

M ist vorzugsweise Rhodium, Ruthenium oder Palladium.M is preferably rhodium, ruthenium or palladium.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete wasserlösliche Liganden enthalten beispielsweise Sulfonsäuresalz- und/oder Sulfonsäurereste und/oder Carbonsäuresalz- und/oder Carbonsäurereste und/oder Phosphonsäure­ salz- und/oder Phosphonsäurereste und/oder Phosphinsäuresalz- und/oder Phosphinsäurereste, und/oder Phosphoniumgruppen und/oder Peralkylammoniumgruppen und/oder Hydroxygruppen und/oder Polyethergruppen mit geeigneter Kettenlänge, vorzugsweise mit mehr als 10 Alkylenoxideinheiten. Bevorzugt sind Sulfonsäuresalz-, Sulfonsäure-, Carbonsäuresalz-, Carbonsäure-, Phosphonsäuresalz- und Phosphonsäuregruppen.Water-soluble ligands suitable for the process according to the invention contain, for example, sulfonic acid salt and / or sulfonic acid residues and / or Carboxylic acid salt and / or carboxylic acid residues and / or phosphonic acid hydrochloric and / or phosphonic acid residues and / or phosphinic acid salt and / or Phosphinic acid residues, and / or phosphonium groups and / or Peralkylammonium groups and / or hydroxyl groups and / or Polyether groups with a suitable chain length, preferably with more than 10 Alkylene oxide units. Preferred are sulfonic acid salt, sulfonic acid,  Carboxylic acid salt, carboxylic acid, phosphonic acid salt and Phosphonic acid groups.

Bevorzugte Klassen von wasserlöslichen Liganden sind mit den obigen Gruppen substituierte Phosphane, wie Trialkylphosphane, Tricycloalkylphosphane, Triarylphosphane, Dialkylarylphosphane, Alkyldiarylphosphane und Heteroarylphosphane, wie Tripyridylphosphan und Trifurylphosphan, wobei die drei Substituenten am Phosphor gleich oder verschieden, chiral oder achiral sein können und wobei einer oder mehrere der Substituenten die Phosphorgruppen mehrerer Phosphane verknüpfen können und wobei ein Teil dieser Verknüpfung auch ein oder mehrere Metallatome sein können, Phosphite, Phosphinigsäureester und Phosphonigsäureester, Phosphole und Dibenzophosphole. wozu auch Phosphoratome enthaltende cyclische bzw. oligo- und polycyclische Verbindungen zählen.Preferred classes of water soluble ligands are with the above groups substituted phosphanes, such as trialkylphosphines, tricycloalkylphosphines, Triarylphosphane, Dialkylarylphosphane, Alkyldiarylphosphane and Heteroarylphosphane, such as tripyridylphosphine and trifurylphosphane, the three substituents on the phosphorus may be the same or different, chiral or achiral can and wherein one or more of the substituents are the phosphorus groups can link several phosphines and being part of this link can also be one or more metal atoms, phosphites, Phosphinous esters and phosphonous esters, phospholes and Dibenzophosphole. which also includes cyclic or oligo- and polycyclic compounds count.

Weitere geeignete Gruppen wasserlöslicher Komplexliganden umfassen beispielsweise Bipyridine, Phenanthroline, Porphyrine und Alizarine, die mit den obengenannten Gruppen modifiziert sind.Other suitable groups of water-soluble complex ligands include for example bipyridines, phenanthrolines, porphyrins and alizarines, which with the above groups are modified.

Bevorzugt eingesetzte wasserlösliche Phosphane sind solche der allgemeinen Formeln (II) bis (VIII),Preferred water-soluble phosphines are those of the general Formulas (II) to (VIII),

wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
Aryl: eine Phenyl- oder Naphthylgruppe, die auch einen oder mehrere Substituenten R tragen kann;
Alkyl: eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen;
R, R′: Alkyl, Aryl oder Aralkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen;
M: Alkali-, Erdalkalimetall oder NR₄;
X: Halogen, BF₄, PF₆, OSO₂CF₃, 1/2[SO₄];
l, m: 1 bis 8;
n, o, p, q: 0, 1 bis 8;
s: 0, 1 bis 3.
where the symbols and indices have the following meanings:
Aryl: a phenyl or naphthyl group which can also carry one or more substituents R;
Alkyl: a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms;
R, R ′: alkyl, aryl or aralkyl with 1 to 18 carbon atoms;
M: alkali, alkaline earth metal or NR₄;
X: halogen, BF₄, PF₆, OSO₂CF₃, 1/2 [SO₄];
l, m: 1 to 8;
n, o, p, q: 0, 1 to 8;
s: 0, 1 to 3.

Im folgenden sind Beispiele für besonders bevorzugte wasserlösliche Komplexliganden aufgeführt:
(R hat dabei, wenn nicht anders vermerkt, die in den Formeln (II) bis (VIII) angegebenen Bedeutungen)
1. Sulfonierte Phosphane
The following are examples of particularly preferred water-soluble complex ligands:
(R, unless otherwise noted, has the meanings given in the formulas (II) to (VIII))
1. Sulfonated phosphines

2. Phosphane mit hydrophilen Gruppen in der Peripherie2. Phosphines with hydrophilic groups in the periphery

3. Phosphane mit quaternisierten Aminoalkyl- und Aminoaryl-Substituenten3. Phosphines with quaternized aminoalkyl and aminoaryl substituents

4. Carboxylierte Phosphane4. Carboxylated phosphines

5. Phosphane mit Hydroxyalkyl- oder Polyether-Substituenten5. Phosphines with hydroxyalkyl or polyether substituents

6. Phosphinoalkyl-phosphoniumsalze6. Phosphinoalkyl phosphonium salts

7. Phosphite7. Phosphites

P[-OC₆H₄SO₃{NH(i-Octyl)₃}]₃P [-OC₆H₄SO₃ {NH (i-octyl) ₃}] ₃

Insbesondere bevorzugte wasserlösliche Phosphanliganden sind:Particularly preferred water-soluble phosphine ligands are:

Y ist vorzugsweise H, CO, CN oder Halogen, vorzugsweise Cl, oder ein Alkali- oder Erdalkaliion, vorzugsweise Na, K oder Li.Y is preferably H, CO, CN or halogen, preferably Cl, or a Alkali or alkaline earth metal ion, preferably Na, K or Li.

Falls M Palladium ist, bedeutet Y besonders bevorzugt Cl⊖, CO, Na, K, Li.If M is palladium, Y particularly preferably denotes Cl⊖, CO, Na, K, Li.

Falls M Rhodium ist, bedeutet Y besonders bevorzugt Cl⊖, CO, Na, K, Li, H.If M is rhodium, Y particularly preferably denotes Cl⊖, CO, Na, K, Li, H.

Die erfindungsgemäß eingesetzten wasserlöslichen Komplexliganden sind zum großen Teil aus der Literatur bekannt. Die Synthesen dieser Verbindungen sind beispielsweise beschrieben in W.A. Herrmann und C.W. Kohlpainter, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 32 (1993) 1524 und der dort zitierten Literatur oder können nach literaturbekannten oder analogen dem Fachmann geläufigen Methoden erfolgen. Die Herstellung von BINAS ist in der EP-A 0 571 819 bzw. US-A 5,347,9045 beschrieben. The water-soluble complex ligands used according to the invention are largely known from the literature. The syntheses of these compounds are for example described in W.A. Herrmann and C.W. Kohlpainter, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 32 (1993) 1524 and the literature cited therein or can be familiar to the expert according to literature or analog Methods are done. The production of BINAS is described in EP-A 0 571 819 and US-A 5,347,9045.  

Es können gegebenenfalls auch Mischungen zweier oder mehrerer verschiedener wasserlöslicher Komplexliganden eingesetzt werden.Mixtures of two or more can optionally also be used various water-soluble complex ligands can be used.

Der wasserlösliche Metallkatalysator der Formel (II) kann separat synthetisiert werden oder aber in situ durch Zusammengabe eines Ruthenium-, Nickel-, Palladium- oder Rhodiumsalzes, wie Rhodiumchloridhydrat oder Rutheniumchlorid, wie Rhodiumchlorid-hydrat, Rutheniumchlorid, Nickelhalogenid bzw. Palladium(II)salze und eines wasserlöslichen Liganden hergestellt werden.The water-soluble metal catalyst of the formula (II) can be synthesized separately be or in situ by combining a ruthenium, nickel, Palladium or rhodium salt, such as rhodium chloride hydrate or Ruthenium chloride, such as rhodium chloride hydrate, ruthenium chloride, Nickel halide or palladium (II) salts and a water-soluble ligand getting produced.

Gegebenenfalls wird ein Reduktionsmittel zugesetzt. In der Regel ist Wasserstoff das geeignete Reduktionsmittel zur Darstellung der aktiven Katalysatorspezies.If necessary, a reducing agent is added. Usually is Hydrogen is the suitable reducing agent to represent the active Catalyst species.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Metallkomplexe der Formel (II) sind teilweise aus der Literatur bekannt (siehe z. B. EP-A-0 372 313 oder J. Organomet. Chem. 1990, 389, 103).The metal complexes of the formula (II) used according to the invention are partial known from the literature (see, for example, EP-A-0 372 313 or J. Organomet. Chem. 1990, 389, 103).

Besonders bevorzugte Metallkomplexe der Formel (II) sind Rh(CO)Cl(TPPTS)₂, wobei TPPTS Triphenylphosphanbisulfonat-tri-natriumsalz bedeutet, Pd(TPPTS)₂ und Ru(TPPTS)₂Cl₂.Particularly preferred metal complexes of the formula (II) are Rh (CO) Cl (TPPTS) ₂, where TPPTS means triphenylphosphane bisulfonate tri sodium salt, Pd (TPPTS) ₂ and Ru (TPPTS) ₂Cl₂.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Rh(CO)Cl(TPPTS)₂. Der genannte Katalysator kann nach einem neuen Verfahren leicht aus einer wäßrigen Lösung von TPPTS und Rhodiumtrichlorid sowie nachträglicher Zugabe von Formaldehyd mit anschließendem Erhitzen gewonnen werden, wie im folgenden im Beispiel 1 beschrieben ist. Dieses Verfahren ist gegenüber dem in EP-0 372 313 beschriebenen wesentlich einfacher. Eine Isolierung und chromatographische Reinigung der Zwischenstufen entfällt. Das TPPTS kann als technische Ware, so wie es in der Produktion anfällt, eingesetzt werden. Das Kohlenmonoxid wird durch die wäßrige Formaldehyd-Lösung ersetzt, so daß die apparative Handhabung auch hier wesentlich vereinfacht wird.The invention further relates to a method for producing Rh (CO) Cl (TPPTS) ₂. The catalyst mentioned can by a new process easily from an aqueous solution of TPPTS and rhodium trichloride as well subsequently added formaldehyde with subsequent heating as described in Example 1 below. This procedure is compared to that described in EP-0 372 313 much simpler. A Isolation and chromatographic purification of the intermediate stages are eliminated. The TPPTS can be used as a technical product, as it occurs in production will. The carbon monoxide is replaced by the aqueous formaldehyde solution  replaced, so that the equipment handling is also considerably simplified here becomes.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise in einem Autoklaven durchgeführt.The process according to the invention is expediently carried out in an autoclave carried out.

Autoklaven sind - nach Römpps Chemie Lexikon - verschließbare, auf hohen Überdruck geprüfte Metallgefäße mit aufgeschraubtem, durch Bajonettverschluß gesichertem oder aufgepreßtem, dicht schließendem Deckel. In diesem Autoklaven-Kopf befinden sich beispielsweise Anschlußmöglichkeiten für eine Berstplatte oder ein Sicherheitsventil, Manometer, Thermometer und oft auch für einen gasdicht angebrachten Rührapparat. Neben stationären Autoklaven mit Innenrührung (auch Magnetrührung) gibt es auch Schüttel-Autoklaven und rotierende Autoklaven. Die Beheizung des Autoklaven erfolgt bei Labor-Au­ toklaven (Fassungsvermögen von ca. 100 ml bis zu mehreren Litern) meist elektrisch, beigrößeren Autoklaven in der industriellen Verfahrenstechnik (bis zu mehreren m³) meist durch Dampf. Autoklaven, in denen Reaktionen unter Verbrauch von Gasen ablaufen, z. B. Druckhydrierung, enthalten zusätzlich einen Einlaß für das gasführende Ausgangsmaterial, das meist von einem Kompressor gefördert wird. In der Mehrzahl der Fälle besteht das Material der Autoklaven aus hochlegiertem Stahl (z. B. V4A), doch gibt es auch spezielle Autoklaven aus Kupfer, Leicht- und Monelmetall.According to Römpps Chemie Lexikon, autoclaves are closable to a high degree Metal vessels tested for overpressure with screwed on, through bayonet lock secured or pressed on, tightly closing lid. In this Autoclave heads are, for example, connection options for a Bursting plate or a safety valve, pressure gauge, thermometer and often also for a gas-tight stirrer. In addition to stationary autoclaves Internal stirring (also magnetic stirring) is also available in shaking autoclaves and rotating autoclaves. The autoclave is heated by Labor-Au toklaves (capacity from approx. 100 ml up to several liters) mostly electrical, larger autoclaves in industrial process engineering (up to several m³) mostly by steam. Autoclaves in which reactions under Expire consumption of gases, e.g. B. pressure hydrogenation, additionally contain a Inlet for the gas-bearing raw material, usually from a compressor is promoted. In the majority of cases, the material of the autoclaves is made made of high-alloy steel (e.g. V4A), but there are also special autoclaves Copper, light and monel metal.

Der Katalysator, enthaltend einen Metallkomplex der Formel (I), wird in wäßriger Lösung eingesetzt, wobei die Menge an Wasser in einem großen Bereich variieren kann. Da die Reaktion in der Wasserphase stattfindet, wird sich durch die Bereitstellung größerer Mengen Wasser mehr Nitroaromat im Wasser lösen, wodurch die Reduktion beschleunigt wird. Die Wassermenge hat somit in gewissen Grenzen einen Einfluß auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Da der Katalysator selbst extrem gut in Wasser löslich ist, ist man auch hier in der Wassermenge nicht eingeschränkt. Außerdem ist zu berücksichtigen, daß sich bei der Reduktion selbst Wasser bildet. Bei einem Mol Substrat und einem Millimol Katalysator setzt man im allgemeinen 10-1000 ml, bevorzugt 50-500 ml, insbesondere 100-200 ml Wasser ein. Das molare Verhältnis Katalysator zu Substrat beträgt im allgemeinen 1 : 100 bis 1 : 100 000, bevorzugt 1 : 500 bis 1 : 10 000, insbesondere 1 : 500 bis 1 : 5000. Aus den Verhältnissen Katalysator zu Substrat und Katalysator zu Wasser ergibt sich ein Verhältnis von Katalysator zu Wasser von ungefähr 1 : 500 bis 1 : 200 000, bevorzugt 1 : 2000 bis 1 : 190 000, insbesondere 1 : 5 000 bis 1 : 100 000.The catalyst, containing a metal complex of the formula (I), is aqueous Solution used, the amount of water in a wide range can vary. As the reaction takes place in the water phase, the provision of larger quantities of water dissolve more nitroaromat in the water, which accelerates the reduction. The amount of water is therefore in certain limits influence the reaction rate. Since the Catalyst itself is extremely well soluble in water, you are also here in the Water quantity not restricted. It should also be borne in mind that forms water itself during the reduction. With one mole of substrate and one  Millimoles of catalyst are generally 10-1000 ml, preferably 50-500 ml, especially 100-200 ml of water. The molar ratio The catalyst to substrate is generally 1: 100 to 1: 100,000, preferably 1: 500 to 1: 10,000, in particular 1: 500 to 1: 5000. From the circumstances There is a ratio of catalyst to substrate and catalyst to water from catalyst to water from about 1: 500 to 1: 200,000, preferred 1: 2000 to 1: 190,000, in particular 1: 5,000 to 1: 100,000.

Die jeweilige Reaktionsgeschwindigkeit hängt von vielen Parametern ab, wie Druck, Temperatur, der Menge an Katalysator, der Menge an Substrat und der Menge an Wasser. Sie hängt aber auch entscheidend von der Löslichkeit des Substrats in Wasser ab. Nitroaromaten, die z. B. eine Ethoxy- oder Methoxygruppe enthalten, sind in der Regel besser wasserlöslich als alkylierte Verbindungen. Die Reaktionszeit beträgt üblicherweise je nach den Reaktionsbedingungen und der Natur des Nitroaromaten 30 min bis 10 h. Die Wasserstoffaufnahme bricht in der Regel nach vollständiger Reduktion scharf ab.The respective reaction speed depends on many parameters, such as Pressure, temperature, the amount of catalyst, the amount of substrate and the Amount of water. But it also depends crucially on the solubility of the Substrate in water. Nitroaromatics, e.g. B. an ethoxy or Containing methoxy group are usually more water-soluble than alkylated Links. The response time is usually depending on the Reaction conditions and the nature of the nitroaromatic 30 minutes to 10 hours. The Hydrogen absorption usually breaks sharply after complete reduction from.

Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen bei 20 bis 150°C, bevorzugt bei 50-130°C, insbesondere bei 60 bis 110°C. der Wasserstoffdruck kann 1-150 bar, bevorzugt 10-100 bar, besonders bevorzugt 10-20 bar betragen. Häufig gewählte Reaktionsbedingungen sind 100°C und 20 bar Wasserstoffdruck.The reaction temperature is generally 20 to 150 ° C, preferably 50-130 ° C, especially at 60 to 110 ° C. the hydrogen pressure can 1-150 bar, preferably 10-100 bar, particularly preferably 10-20 bar. Frequently chosen reaction conditions are 100 ° C and 20 bar Hydrogen pressure.

Das Reaktionsprodukt wird nach Beendigung der Reduktion von der wäßrigen Katalysatorlösung abgetrennt. Die wäßrige Katalysatorlösung kann für weitere Reduktionen verwendet werden. Ein Aktivitätsverlust wird bei der Rückführung nicht beobachtet. Bei mehrmaliger Rückführung des Katalysators wird die wäßrige Katalysatorlösung durch das hinzukommende Reaktionswasser immer stärker verdünnt. Beispielsweise durch Membranfilter oder durch Einengen im Vakuum können die ursprünglichen Konzentrationsverhältnisse wiederhergestellt werden.The reaction product is after the reduction of the aqueous Catalyst solution separated. The aqueous catalyst solution can be used for further Reductions are used. A loss of activity will result in repatriation not observed. If the catalyst is recycled several times, the aqueous catalyst solution always by the added water of reaction more diluted. For example, by membrane filters or by constricting Vacuum can restore the original concentration ratios  will.

Das Katalysatorsystem ist relativ luftunempfindlich, dennoch sollte die wäßrige Lösung inert behandelt werden, um eine möglichst lange Lebensdauer und Rückführbarkeit des Katalysators zu gewährleisten.The catalyst system is relatively insensitive to air, but the aqueous system should Solution to be treated inertly to the longest possible life and To ensure traceability of the catalyst.

Bei der Reduktion kann auf den Zusatz eines organischen Lösungsmittels für den Nitroaromaten verzichtet werden. Damit entfällt auch die aufwendige und kostenintensive Lösungsmittelaufbereitung. Auch die bei der heterogenen katalytischen Reduktion notwendige Filtration vom Katalysator entfällt. Es ist jedoch auch möglich, daß man die Nitroverbindung mit einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise mit Toluol, o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol, Gemischen isomerer Xylole, Ethylbenzol, Mesitylen, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Chlortoluol, Cyclohexan, Cumol, Dekalin, Ethylacetat, Butylacetat oder einem Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Lösungsmittel, verdünnt.In the reduction, the addition of an organic solvent for the nitro aromatics can be dispensed with. This also eliminates the elaborate and costly solvent treatment. Even those with the heterogeneous Catalytic reduction of the necessary filtration from the catalyst is eliminated. It is however, it is also possible that the nitro compound with an organic Solvents, for example with toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, mixtures isomeric xylenes, ethylbenzene, mesitylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene, Cyclohexane, cumene, decalin, ethyl acetate, butyl acetate or a mixture of two or more of these solvents, diluted.

Bevorzugte Edukte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind aromatische Nitroverbindungen. Besonders bevorzugte Ausgangsverbindungen sind solche der Formel (IX)Preferred educts of the process according to the invention are aromatic Nitro compounds. Particularly preferred starting compounds are those of the formula (IX)

worin die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:where the symbols and indices have the following meanings:

ist ein aromatischer Kohlenwasserstoff, der gegebenenfalls auch Heteroatome, vorzugsweise -O- und/oder -N- und/oder -S-, enthalten kann, mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Phenyl oder Naphthyl;
n: ist je nach aromatischem Grundkörper 0, 1 2, 3, 4 oder 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, vorzugsweise 0, 1 oder 2;
R: ist gleich oder verschieden -H, -F, -Cl, -Br, -I, CN, -SCN, -OCN, -OH, -NH₂, -CHO, -NO₂, -SO₃H, R′, OR′, -COOR¹, -OCOR¹, -NHR¹, -NR′₂, NHCOR′;
R′: ist gleich oder verschieden H, eine verzweigte oder unverzweigte Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 8, Kohlenstoffatomen, bei der eine oder mehrere CH₂-Gruppen durch -O- und/oder ein oder mehrere H-Atome durch -F, -Cl, -Br, -O -OH und/oder -NH₂ ersetzt sein können; oder ein aromatischer Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls auch Heteroatome, vorzugsweise -O-, -N- und/oder -S- enthalten kann und der gegebenenfalls auch weitere Substituenten R enthalten kann, mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Phenyl oder Naphthyl.
is an aromatic hydrocarbon, which may also contain heteroatoms, preferably -O- and / or -N- and / or -S-, with 4 to 20 carbon atoms, preferably phenyl or naphthyl;
n: depending on the aromatic base, it is 0, 1 2, 3, 4 or 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, preferably 0, 1 or 2;
R: is the same or different -H, -F, -Cl, -Br, -I, CN, -SCN, -OCN, -OH, -NH₂, -CHO, -NO₂, -SO₃H, R ′, OR ′, -COOR¹, -OCOR¹, -NHR¹, -NR'₂, NHCOR ';
R ': is the same or different H, a branched or unbranched alkyl, alkenyl or alkynyl group having 1 to 12, preferably 1 to 8, carbon atoms, in which one or more CH₂ groups by -O- and / or one or more H atoms can be replaced by -F, -Cl, -Br, -O -OH and / or -NH₂; or an aromatic hydrocarbon radical which may optionally also contain heteroatoms, preferably -O-, -N- and / or -S- and which may also contain further substituents R, with 4 to 20 carbon atoms, preferably phenyl or naphthyl.

Bevorzugt sind Verbindungen in denen
n 0, 1 oder 2 ist und
R eine Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, i-Pentyl-, n-Hexyl-, n-Heptyl-, n-Octyl-, 2-Ethylhexyl- 2-Ethyldecyl-, n-Decyl-, n-Dodecyl-, ferner eine Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, Pentyloxy-, Hexyloxy-, Octyloxy-, Hydroxy, 2-Ethylhexyloxy-, Decyloxy-, Dodecyloxy-, ferner eine Carbonsäure-, Carbonsäuremethylester-, Carbonsäureethylester-, Carbonsäurepropylester-, Carbonsäurebutylester-, Carbonsäurepentylester-, Carbonsäurehexylester-, Carbonsäure-2-ethyl­ hexylester-Carbonsäurephenylester-, Formyl-, Carbonsäureamid-, Carbonsäuredimethylamid-, Carbonsäurediethylamid-, Carbonsäuremethylamid-, Carbonsäureethylamid-, ferner eine N,N-Dimethylamino- N,N-Diethylamino-, N-Methylamino-, N-Ethylamino-, N,N-Methylethylamino-, N,N-Dipropylamino-, N,N-Dibutylamino-, N-Morpholino-, schließlich eine Acetoxy-, Propionyloxy- und Butyryloxygruppe und/oder eine Phenylgruppe ist, die ebenfalls substituiert sein kann.
Compounds in which are preferred
n is 0, 1 or 2 and
R is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, n-pentyl, i-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl -, 2-ethylhexyl- 2-ethyldecyl-, n-decyl-, n-dodecyl-, furthermore methoxy-, ethoxy-, propoxy-, isopropoxy-, butoxy-, pentyloxy-, hexyloxy-, octyloxy-, hydroxy, 2 -Ethylhexyloxy-, decyloxy-, dodecyloxy-, furthermore a carboxylic acid, methyl carboxylate, ethyl carboxylate, propyl carboxylate, butyl carboxylate, pentyl carboxylate, hexyl carboxylate, 2-ethyl carboxylic acid, phenyl amide, formyl amide, carboxylic acid -, Carbonsäurediethylamid-, Carbonsäuremethylamid-, Carbonsäureethylamid-, further an N, N-Dimethylamino- N, N-Diethylamino-, N-Methylamino-, N-Ethylamino-, N, N-Methylethylamino-, N, N-Dipropylamino-, N, N-dibutylamino, N-morpholino, finally an acetoxy, propionyloxy and butyryloxy group and / or a phenyl group which may also be substituted.

Besonders bevorzugte Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind demgemäß Aminoverbindungen der Formel (X),Particularly preferred products of the process according to the invention are accordingly amino compounds of the formula (X),

wobei die Symbole und Indizes die in der Formel (IX) angegebenen Bedeutungen haben.where the symbols and indices have the meanings given in the formula (IX) to have.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen finden vielfältige Verwendung, beispielweise als Zwischenprodukte zur Herstellung von Wirkstoffen, Polymeren und Farbstoffen.The compounds produced according to the invention are used in a variety of ways, for example as intermediates for the production of active ingredients, polymers and dyes.

Bevorzugt dienen die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen als Ausgangsstoffe zur Herstellung von Diazoniumsalzen und Benzoxazolen, wie Fenoxaprop-P-ethyl, einem selektiven Herbizid, welches unter dem Namen Puma® von der Firma AgrEvo, Frankfurt, Deutschland vertrieben wird.The compounds prepared according to the invention preferably serve as Starting materials for the preparation of diazonium salts and benzoxazoles, such as Fenoxaprop-P-ethyl, a selective herbicide sold under the name Puma® is sold by AgrEvo, Frankfurt, Germany.

Diazoniumsalze dienen beispielsweise als Zwischenprodukte zur Herstellung von Wirkstoffen, Polymeren und Farbstoffen und insbesondere als Diazotypievorprodukte.Diazonium salts serve, for example, as intermediates for the preparation of Active ingredients, polymers and dyes and especially as Diazotype precursors.

Die Erfindung wird durch die Beispiele näher erläutert, ohne sie dadurch beschränken zu wollen. The invention is illustrated by the examples, without thereby want to restrict.  

Beispiel 1example 1 Herstellung des Katalysators Rh(CO)Cl(TPPTS)Preparation of the catalyst Rh (CO) Cl (TPPTS)

RhCl₃ × H₂O (0,26 g, 1 mmol) wurde zu einer siedenden Lösung von TPPTS (29,2%ig, 19,5 g, 10 mmol) gegeben. Nach ca. 15-20 Sekunden wurde eine Formaldehydlösung (35%ig, 15 g, 175 mmol) zugesetzt. Die Lösung verfärbte sich von dunkelrot nach gelb. Anschließend wurde 10 min auf ca. 80°C erhitzt und solange tropfenweise mit Ethanol versetzt, bis eine leichte Trübung auftrat. Beim Abkühlen kristallisierte TPPTS sowie der Rh-TPPTS-Komplex aus der Lösung aus. Die Kristalle wurden durch Waschen mit Ethanol/H₂O 80/20 weitgehend von überschüssigem TPPTS befreit. Nach Umkristallisation aus Ethanol/H₂O und Trocknen im Vakuum lag der Komplex stark angereichert vor.RhCl₃ × H₂O (0.26 g, 1 mmol) became a boiling solution of TPPTS (29.2%, 19.5 g, 10 mmol). After about 15-20 seconds, one Formaldehyde solution (35%, 15 g, 175 mmol) added. The solution discolored from dark red to yellow. The mixture was then heated to approximately 80 ° C. for 10 minutes and added dropwise with ethanol until a slight clouding occurred. Upon cooling, TPPTS and the Rh-TPPTS complex crystallized from the Solution. The crystals were washed with ethanol / H₂O 80/20 largely freed from excess TPPTS. After recrystallization Ethanol / H₂O and drying in vacuo, the complex was highly enriched.

Beispiel 2Example 2 Reduktion von NitrobenzolReduction of nitrobenzene

In einem 2 l-Autoklaven mit Begasungsrührer wurde ein Zweiphasensystem, bestehend aus 200 g (1,62 mol) Nitrobenzol, 200 g Wasser und 0,31 g (0,235 mmol) Rh(CO)Cl(TPPTS)₂, bei 20 bar und 100°C hydriert. Nach 8 h erhielt man bei einem Umsatz von 99,3% einen Gehalt von 87,1% an Anilin. Die wäßrige Katalysatorlösung wurde im Scheidetrichter abgetrennt.In a 2 l autoclave with a gassing stirrer, a two-phase system, consisting of 200 g (1.62 mol) nitrobenzene, 200 g water and 0.31 g (0.235 mmol) Rh (CO) Cl (TPPTS) ₂, hydrogenated at 20 bar and 100 ° C. After 8 hours with a conversion of 99.3%, an aniline content of 87.1% was obtained. The aqueous catalyst solution was separated in a separatory funnel.

Beispiel 3Example 3 Reduktion von Nitrobenzol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of nitrobenzene with recycled catalyst

200 g Nitrobenzol wurde unter den in Beispiel 2 angegebenen Reaktionsbedingungen in Gegenwart der in diesem Beisiel wiedergewonnenen Katalysatorlösung reduziert. Diesmal erhielt man nach 3,5 h einen Umsatz von 98%. Der Gehalt an Anilin betrug 95,5%. 200 g of nitrobenzene was among those given in Example 2 Reaction conditions in the presence of those recovered in this example Catalyst solution reduced. This time, after 3.5 h, sales of 98%. The aniline content was 95.5%.  

Beispiel 4Example 4 Reduktion von 2-Chlornitrobenzol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 2-chloronitrobenzene with recycled catalyst

Unter gleichen Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 2 wurden 200 g (1,27 mol) 2-Chlornitrobenzol mit dem aus Beispiel 2 wiedergewonnenen Katalysator umgesetzt. Nach 8,5 h erhielt man eine Lösung folgender Zusammensetzung:
11,0% Anilin (durch reduktive Dehalogenierung), 81,8% 2-Chloranilin sowie
3,2% nicht umgesetztes 2-Chlornitrobenzol.
Under the same reaction conditions as in Example 2, 200 g (1.27 mol) of 2-chloronitrobenzene were reacted with the catalyst recovered from Example 2. After 8.5 h, a solution of the following composition was obtained:
11.0% aniline (through reductive dehalogenation), 81.8% 2-chloroaniline as well
3.2% unreacted 2-chloronitrobenzene.

Beispiel 5Example 5 Reduktion von 4-EthoxynitrobenzolReduction of 4-ethoxynitrobenzene

Unter gleichen Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 2 wurden 200 g (1,31 mol) 4-Ethoxynitrobenzol in 400 g Toluol mit frischem Rhodium-Katalysator aus Beispiel 1 (0,23 mol in 200 ml Wasser) umgesetzt. Nach einer Stunde war die Reaktion beendet. Laut GC enthielt die Lösung nach der Phasentrennung 95,5% 4-Ethoxyanilin und 1,4% 4-Ethoxynitrobenzol.Under the same reaction conditions as in Example 2, 200 g (1.31 mol) 4-ethoxynitrobenzene in 400 g of toluene with fresh rhodium catalyst Example 1 (0.23 mol in 200 ml of water) implemented. After an hour it was Reaction ended. According to GC, the solution contained after phase separation 95.5% 4-ethoxyaniline and 1.4% 4-ethoxynitrobenzene.

Beispiel 6Example 6 Reduktion von 3-Nitrotoluol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 3-nitrotoluene with recycled catalyst

Mit der aus Beispiel 5 wiedergewonnenen wäßrigen Katalysatorlösung wurden 200 g (1,87 mol) 3-Nitrotoluol in 400 g Toluol unter gleichen Reaktionsbedingungen reduziert. Nach 3 h 40 min war die Verbindung vollständig zu 3-Methylanilin umgesetzt. Edukt war in der Lösung nicht mehr nachweisbar. With the aqueous catalyst solution recovered from Example 5 200 g (1.87 mol) of 3-nitrotoluene in 400 g of toluene under the same Reaction conditions reduced. After 3 h 40 min the connection was complete completely converted to 3-methylaniline. Educt was no longer in the solution detectable.  

Beispiel 7Example 7 Reduktion von 2,4-Dimethylnitrobenzol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 2,4-dimethylnitrobenzene with recycled catalyst

Ein Gemisch aus 200 g (0,76 mol) 2,4-Dimethylnitrobenzol und zurückgeführter Katalysatorlösung wurde 10 h bei 20 bar Wasserstoffdruck auf 100°C erhitzt. Eine GC-Analyse der Produktlösung ergab einen Gehalt von 97,7% 3,4-Dimethylanilin.A mixture of 200 g (0.76 mol) of 2,4-dimethylnitrobenzene and recycled The catalyst solution was heated to 100 ° C. for 10 h at 20 bar hydrogen pressure. A GC analysis of the product solution showed a content of 97.7% 3,4-dimethylaniline.

Beispiel 8Example 8 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenolReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol

In einem 2-l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol in 200 ml Wasser suspendiert und bei 100°C/20 bar Wasserstoff hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man eine Katalysatorlösung, bestehend aus 0,129 h (0,576 mmol) Pd(ac)₂, 2 ml DMSO und 3,9 ml TPPTS/H₂O-Lösung (0,6 molar) zu. Nach 7 h betrug der Umsatz 99,3% und die Lösung hatte einen Gehalt an 5-Chlor-2-amino-phenol von 95,53%. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt und wiederverwendet.100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol in 200 ml were placed in a 2-liter autoclave Suspended water and hydrogenated at 100 ° C / 20 bar hydrogen. At the start a catalyst solution consisting of 0.129 h (0.576 mmol) was added to the reaction Pd (ac) ₂, 2 ml DMSO and 3.9 ml TPPTS / H₂O solution (0.6 molar). After 7 hours the conversion was 99.3% and the solution contained 5-chloro-2-aminophenol of 95.53%. The catalyst phase was through Filtration of the product separated and reused.

Beispiel 9Example 9 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol with recycled catalyst

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol bei 100°C/20 bar Wasserstoff hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man die Katalysatorlösung aus Beispiel 8 zu. Nach 10 h betrug der Umsatz 99,8% und die Lösung hatte einen Gehalt von 96,5% an 5-Chlor-2-amino-phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt und wiederverwendet. 100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol were added to a 2 l autoclave 100 ° C / 20 bar hydrogen hydrogenated. At the beginning of the reaction they were given the Catalyst solution from Example 8. After 10 hours, the conversion was 99.8% and the solution contained 96.5% 5-chloro-2-aminophenol. The Catalyst phase was separated by filtration of the product and reused.  

Beispiel 10Example 10 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol with recycled catalyst

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol bei 100°C/20 bar Wasserstoff hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man die Katalysatorlösung aus Beispiel 9 zu. Nach 5,5 h betrug der Umsatz 99,9% und die Lösung hatte einen Gehalt von 95,1% an 5-Chlor-2-amino-phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt und wiederverwendet.100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol were added to a 2 l autoclave 100 ° C / 20 bar hydrogen hydrogenated. At the beginning of the reaction they were given the Catalyst solution from Example 9. After 5.5 hours, the conversion was 99.9% and the solution contained 95.1% 5-chloro-2-aminophenol. The Catalyst phase was separated by filtration of the product and reused.

Beispiel 11Example 11 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol with recycled catalyst

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol bei 100°C/20 bar Wasserstoff hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man die Katalysatorlösung aus Beispiel 10 zu. Nach 9,5 h betrug der Umsatz 99,9% und die Lösung hatte einen Gehalt von 95,6% an 5-Chlor-2-amino-phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt.100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol were added to a 2 l autoclave 100 ° C / 20 bar hydrogen hydrogenated. At the beginning of the reaction they were given the Catalyst solution from Example 10. After 9.5 h, the conversion was 99.9% and the solution contained 95.6% 5-chloro-2-aminophenol. The The catalyst phase was separated off by filtration of the product.

Beispiel 12Example 12 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenolReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol in 200 ml Wasser suspendiert und bei 100°C/20 bar Wasserstoff bei pH 7,5 hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man eine Katalysatorlösung, bestehend aus 0,129 g (0,576 mmol) Pd(ac)₂, 2 ml DMSO und 3,9 ml TPPTS/H₂O-Lösung (0,6 molar) zu. Nach 2,5 h betrug der Umsatz 99,8% und und die Lösung hatte einen Gehalt von 82,4% an 5-Chlor-2-amino-phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt und wiederverwendet. 100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol in 200 ml were placed in a 2 l autoclave Suspended water and hydrogenated at 100 ° C / 20 bar hydrogen at pH 7.5. At the beginning of the reaction, a catalyst solution consisting of 0.129 g was added (0.576 mmol) Pd (ac) ₂, 2 ml DMSO and 3.9 ml TPPTS / H₂O solution (0.6 molar) to. After 2.5 hours the conversion was 99.8% and the solution had one Content of 82.4% of 5-chloro-2-aminophenol. The catalyst phase was separated by filtration of the product and reused.  

Beispiel 13Example 13 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol with recycled catalyst

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol bei 100°C/20 bar Wasserstoff bei pH 7,5 hydriert. Zu Beginn der Reaktion gibt man die Katalysatorlösung aus Beispiel 12 zu. Nach 6,5 h betrug der Umsatz 99,6% und die Lösung hatte einen Gehalt von 92,8% an 5-Chlor-2-amino­ phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt.100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol were added to a 2 l autoclave 100 ° C / 20 bar hydrogen hydrogenated at pH 7.5. At the beginning of the reaction there the catalyst solution from Example 12 is added. After 6.5 hours, the conversion was 99.6% and the solution contained 92.8% 5-chloro-2-amino phenol. The catalyst phase was separated off by filtration of the product.

Beispiel 14Example 14 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol with recycled catalyst

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol bei 100°C/20 bar Wasserstoff bei pH 7,5 hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man die Katalysatorlösung aus Beispiel 13 zu. Nach 8,5 h betrug der Umsatz 99,6% und die Lösung hatte einen Gehalt von 95,2% an 5-Chlor-2-amino-phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt.100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol were added to a 2 l autoclave 100 ° C / 20 bar hydrogen hydrogenated at pH 7.5. At the beginning of the reaction, one gave the catalyst solution from Example 13. After 8.5 hours, the conversion was 99.6% and the solution contained 95.2% 5-chloro-2-aminophenol. The The catalyst phase was separated off by filtration of the product.

Beispiel 15Example 15 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenol mit rückgeführtem KatalysatorReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol with recycled catalyst

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol bei 100°C/20 bar Wasserstoff bei pH 7,5 hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man die Katalysatorlösung aus Beispiel 14 zu. Nach 9,5 h betrug der Umsatz 99,9% und die Lösung hatte einen Gehalt von 94,3% an 5-Chlor-2-amino-phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt. 100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol were added to a 2 l autoclave 100 ° C / 20 bar hydrogen hydrogenated at pH 7.5. At the beginning of the reaction, one gave the catalyst solution from Example 14. After 9.5 h, the conversion was 99.9% and the solution contained 94.3% 5-chloro-2-aminophenol. The The catalyst phase was separated off by filtration of the product.  

Beispiel 16Example 16 Reduktion von 5-Chlor-2-nitro-phenolReduction of 5-chloro-2-nitro-phenol

In einem 2 l-Autoklaven wurden 100 g (0,576 mol) 5-Chlor-2-nitro-phenol in 200 ml Wasser suspendiert und bei 100°C/20 bar Wasserstoff hydriert. Zu Beginn der Reaktion gab man eine Katalysatorlösung bestehend aus (0,576 mmol) Ru(TPPTS)₃Cl₂ zu. Nach 2,5 h betrug der Umsatz von 99,8% und die Lösung hatte einen Gehalt von 92,4% an 5-Chlor-2-amino-phenol. Die Katalysatorphase wurde durch Filtration des Produktes abgetrennt und wiederverwendet.100 g (0.576 mol) of 5-chloro-2-nitro-phenol were added to a 2 l autoclave 200 ml of water suspended and hydrogenated at 100 ° C / 20 bar hydrogen. To At the start of the reaction, a catalyst solution consisting of (0.576 mmol) was added Ru (TPPTS) ₃Cl₂ too. After 2.5 h, the conversion was 99.8% and Solution contained 92.4% 5-chloro-2-aminophenol. The Catalyst phase was separated by filtration of the product and reused.

Claims (10)

1. Verfahren zur Reduktion von Nitrogruppen zu Aminogruppen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nitroverbindung mit Wasserstoff in Gegenwart einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Metallkatalysators der allgemeinen Formel (I) umsetzt, M(L)n(Y)m (I)wobei die Symbole und Indizien folgende Bedeutungen haben:
M ist Ruthenium, Rhodium, Nickel oder Palladium;
L ist gleich oder verschieden ein wasserlöslicher Ligand;
Y ist gleich oder verschieden ein weiterer Ligand oder ein Alkali- oder Erdalkaliion;
n ist 1, 2, 3 oder 4;
m ist 0, 1 oder 2.
1. Process for the reduction of nitro groups to amino groups, characterized in that a nitro compound is reacted with hydrogen in the presence of an aqueous solution of a water-soluble metal catalyst of the general formula (I), M (L) n (Y) m (I) where the symbols and clues have the following meanings:
M is ruthenium, rhodium, nickel or palladium;
L is the same or different a water-soluble ligand;
Y is the same or different, another ligand or an alkali or alkaline earth ion;
n is 1, 2, 3 or 4;
m is 0, 1 or 2.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Ligand mindestens einen Substituenten aus der folgenden Gruppe enthält: Sulfonsäuren, Sulfonsäuresalze, Carbonsäuren, Carbonsäuresalze, Phosphonsäuren, Phosphonsäuresalze, Phosphoniumsalze, Phosphinsäuren, Phosphinsäuresalze, Peralkylammoniumgruppen, Hydroxygruppen und Polyethergruppen.2. The method according to claim 1, characterized in that the water-soluble ligand at least one substituent from the following Group contains: sulfonic acids, sulfonic acid salts, carboxylic acids, Carboxylic acid salts, phosphonic acids, phosphonic acid salts, Phosphonium salts, phosphinic acids, phosphinic acid salts, Peralkylammonium groups, hydroxy groups and polyether groups. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Liganden aus der Gruppe Phosphane, Phosphite, Phosphinigsäureester, Phosphonigsäureester, Phosphole, Bipyridine, Phenanthroline, Porphyrine und Alizarine wählt.3. The method according to claim 2, characterized in that one Ligands from the group of phosphines, phosphites, phosphinous esters, Phosphonous acid esters, phospholes, bipyridines, phenanthrolines, porphyrins and Alizarine chooses. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wasserlöslichen Phosphanliganden der allgemeinen Formel (III) bis (VIII) einsetzt: wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
Aryl: eine Phenyl- oder Naphthylgruppe, die auch einen oder mehrere Substituenten R tragen kann;
Alkyl: eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen;
R, R′: Alkyl, Aryl oder Aralkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen;
M: Alkali-, Erdalkalimetall oder NR₄;
X: Halogen, BF₄, PF₆, OSO₂CF₃, 1/2[SO₄];
l, m: 1 bis 8;
n, o, p, q: 0, 1 bis 8;
s: 0,1 bis 3.
4. The method according to claim 3, characterized in that a water-soluble phosphine ligand of the general formula (III) to (VIII) is used: where the symbols and indices have the following meanings:
Aryl: a phenyl or naphthyl group which can also carry one or more substituents R;
Alkyl: a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms;
R, R ′: alkyl, aryl or aralkyl with 1 to 18 carbon atoms;
M: alkali, alkaline earth metal or NR₄;
X: halogen, BF₄, PF₆, OSO₂CF₃, 1/2 [SO₄];
l, m: 1 to 8;
n, o, p, q: 0, 1 to 8;
s: 0.1 to 3.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Verhältnis Katalysator:Substrat von 1 : 100 bis 1 : 100 000 wählt.5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a catalyst: substrate ratio from 1: 100 to 1: 100,000. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Reaktionstemperatur von 20 bis 150°C arbeitet.6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that at a reaction temperature of 20 works up to 150 ° C. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Wasserstoffdruck von 1 bis 150 bar arbeitet.7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that at a hydrogen pressure of 1 to 150 bar works. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Nitroverbindung mit einem organischen Lösungsmittel aus der Gruppe Toluol, o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol, Gemische isomerer Xylole, Ethylbenzol, Mesitylen, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Chlortoluol, Cyclohexan, Cumol, Dekalin, Ethylacetat, Butylacetat oder einem Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Lösungsmittel verdünnt.8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the nitro compound with a organic solvents from the group of toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, mixtures of isomeric xylenes, ethylbenzene, mesitylene, chlorobenzene, Dichlorobenzene, chlorotoluene, cyclohexane, cumene, decalin, ethyl acetate, Butyl acetate or a mixture of two or more of these Diluted solvent. 9. Verwendung einer Aminoverbindung, hergestellt mit einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, als Zwischenstufe zur Herstellung von Wirkstoffen, Polymeren und/oder Farbstoffen.9. Use of an amino compound made by a process according to one or more of claims 1 to 9, as an intermediate to Manufacture of active ingredients, polymers and / or dyes. 10. Verfahren zur Herstellung von Rh(CO)Cl(TPPTS)₂, dadurch gekennzeichnet, daß man einer wäßrigen Lösung von TPPTS und Rhodiumtrichlorid mit Formaldehyd versetzt und anschließend erhitzt.10. A process for the preparation of Rh (CO) Cl (TPPTS) ₂, thereby characterized in that an aqueous solution of TPPTS and Rhodium trichloride mixed with formaldehyde and then heated.
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