WO2017163681A1

WO2017163681A1 - 反応組成物及びこれを用いた反応システム

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Publication number: WO2017163681A1
Application number: PCT/JP2017/005584
Authority: WO
Inventors: 弘康鈴鹿; 智照水崎; 裕介中矢; 佳之和田
Original assignee: エヌ・イーケムキャット株式会社
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2017-09-28
Also published as: EP3434367A1; EP3434367A4; CN109070063A; US20200290967A1; JPWO2017163681A1

Abstract

ニトロ基とハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物のニトロ基の水素化反応において、ニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる反応組成物の提供及び反応組成物を使用する反応システムの提供。本発明の反応組成物は、上記芳香族ニトロ化合物を反応物とし、この反応物の１以上あるニトロ基のうちの少なくとも１つの水素化反応に用いられる触媒と、溶媒とを含んでいる。触媒は、担体と、この担体上に担持されるＰｔ粒子とＦｅ酸化物粒子と、を含んでいる。また、溶媒の構成成分が式（１）：０.００％≦｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝≦１０．００％の条件を満している。式（１）中、Ｖｈは反応生成水以外に投入される水の体積（Ｌ）を示し、Ｖｓは前記反応物の少なくとも一部を溶解可能な有機溶媒の体積（Ｌ）を示す。

Description

反応組成物及びこれを用いた反応システム

　本発明は、触媒と有機溶媒とを含む反応組成物及びこれを用いた反応システムに関する。より詳しくは、本発明は、１以上のニトロ基が環骨格に直接結合した構造を有する不飽和環式化合物（芳香族ニトロ化合物）の当該ニトロ基の水素化反応に使用される触媒と有機溶媒とを含む反応組成物に関する。また、本発明は、本発明の反応組成物を使用し、反応物である芳香族ニトロ化合物のニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる水素化反応を実現することができる反応システムに関する。

　１以上のニトロ基と１以上のアミノ基とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ハロゲンアミンは、医薬、染料、殺虫剤、除草剤の重要な原料である。

　この芳香族ハロゲンアミンは、例えば、これに相応する化学構造を有する芳香族ハロゲンニトロ化合物（１以上のニトロ基と１以上のハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物）の水素化反応（接触水素化反応）により製造することができる。

　この水素化反応においては、ニトロ基がアミノ基へ還元される還元反応（望みの水素化反応）の他に、ハロゲン原子が環から脱離し水素原子に置換される反応（望まない副反応。以下、必要に応じて「脱ハロゲン反応」という）も進行する。脱ハロゲン反応により生成するハロゲン化水素は反応容器を腐食する。

　そのため、芳香族ハロゲンニトロ化合物の水素化反応においては、脱ハロゲン反応を十分に低減し、ニトロ基を選択的に還元することが重要となる。

　芳香族ハロゲンニトロ化合物のニトロ基を選択的に還元するためにこれまで様々な提案がなされている。

　例えば、特許文献１には、脱ハロゲン反応を避けることを意図して、芳香族ハロゲンニトロ化合物（特許文献１では「芳香族核に結合したハロゲン原子を有する芳香族ニトロ誘導体」）の水素化反応を、炭化タングステンと、強酸（硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸）の存在下で実施することが提案されている。

　また、特許文献２には、芳香族ハロゲンニトロ化合物のニトロ基の水素化を選択的に進行させることを意図して、活性炭を担体の活性炭上にＰｔとＣｕとがそれぞれ所定の担持量で微細に分配された貴金属触媒が提案されている。

　更に、特許文献３には、芳香族ハロゲンニトロ化合物（例えば、１－ニトロ－３，４－ジクロロベンゼン、４－ニトロクロロベンゼン）のニトロ基の水素化を選択的に進行させることを意図して、Ｐｔ担持カーボンと、Ｆｅ酸化物担持カーボン（又はＦｅ水酸化物担持カーボン）とを含む触媒が提案されている。

　また、特許文献４には、芳香族ハロゲンニトロ化合物（４－クロロ－２，５－ジメトキシ－１－ニトロベンゼン）のニトロ基の水素化反応において、生成物の４－クロロ－２，５－ジメトキシアニリンを溶媒（キシレン）から結晶化させなくても単離できるようにすることなどを意図して、亜硫酸化したＰｔ担持炭素触媒と、脂肪族開鎖アミン（特にモルホリン）と、アルカリ性水溶液｛水溶液中でｐＨ８～１０を与える化合物（例えば、ホウ酸二ナトリウム、ギ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム）｝と、所定量の水（特許文献４の実施例１では３０ｍＬ、触媒に含まれる水分１．５ｍＬ）と、所定量の芳香族有機溶剤（特許文献４の実施例１では６７５ｍＬ）、を含む反応系が提案されている。

　なお、本件特許出願人は、上記文献公知発明が記載された刊行物として、以下の刊行物を提示する。

特開平５－２７１１０５号公報特開平６－７１１７８号公報米国特許第４２１２８２４号公報特開平２－４５４５２号公報

　しかしながら、芳香族ハロゲンニトロ化合物の水素化反応において、脱ハロゲン反応を十分に低減し、ニトロ基を選択的に還元する観点からは、上述した従来技術であっても未だ改善の余地があることを本発明者らは見出した。

　本発明は、かかる技術的事情に鑑みてなされたものであって、ニトロ基とハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物のニトロ基の水素化反応において、ニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる反応組成物を提供することを目的とする。

　本発明者らは、上述の課題の解決に向けて鋭意検討を行った結果、Ｐｔ粒子に加えＦｅ酸化物粒子を担体に担持した触媒と、所定の有機溶媒と、を有する反応組成物の構成が有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。

　より具体的には、本発明は、以下の技術的事項から構成される。
　すなわち、本発明は、
　（Ｎ１）１以上のニトロ基と１以上のハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物を反応物とし、前記１以上のニトロ基のうちの少なくとも１つをアミノ基に変換する水素化反応に用いられる触媒と、
　溶媒と、
を含んでおり、
　前記触媒は、担体と、前記担体上に担持されるＰｔ粒子とＦｅ酸化物粒子と、を含んでおり、
　前記溶媒の構成成分が下記式（１）の条件を満たしている、
反応組成物。
　０.００％≦｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝≦１０．００％・・・（１）
　［式（１）中、Ｖｈは反応生成水以外に投入される水の体積（Ｌ）を示し、Ｖｓは前記反応物の少なくとも一部を溶解可能な有機溶媒の体積（Ｌ）を示す。］

　芳香族ハロゲンニトロ化合物のニトロ基の選択的水素化反応を実施するに当たり、本発明者らは、Ｐｔ粒子とＦｅ酸化物粒子とが共存する触媒の化学系において、水分量を上述のように比較的少なく設定することにより、詳細なメカニズムは解明されていないが、上記の構成を満たす反応組成物が、芳香族ハロゲンニトロ化合物のニトロ基の水素化反応において、ニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できることを見出した。

　ここで、（Ｎ１）に記載の本発明の反応組成物は、反応物である、
　（Ｎ２）芳香族ニトロ化合物が更に含まれていてもよい。

　また、この場合、（Ｎ２）に記載の本発明の反応組成物は、
　（Ｎ３）芳香族ニトロ化合物の水素化反応により生成物として得られる少なくとも１つのアミノ基を有する芳香族アミンが更に含まれていてもよい。

　更に、本発明の効果をより確実に得る観点から、（Ｎ１）～（Ｎ３）のうちのいずれか１つに記載の本発明の反応組成物は、
　（Ｎ４）溶媒の構成成分が下記式（２）の条件を更に満していることが更に好ましい。
　１．００％≦｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝≦５．００％・・・（２）

　更に、（Ｎ１）～（Ｎ４）のうちのいずれかの本発明の反応組成物は、
　（Ｎ５）脱水剤が更に含まれていてもよい。

　このように、脱水剤を予め混合することにより、本発明の反応組成物における水分量を低減でき、本発明の効果を容易に得ることができる場合がある。

　また、本発明は、（Ｎ１）～（Ｎ６）のうちのいずれか１つに記載の本発明の反応組成物を反応物として収容可能な反応容器を含む、反応システムを提供する。

　本発明の反応システムは、本発明の反応組成物を使用するため、反応物である芳香族ニトロ化合物のニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる水素化反応を実現することができる。

　本発明によれば、ニトロ基とハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物（芳香族ハロゲンニトロ化合物）のニトロ基の水素化反応において、ニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる反応組成物が提供される。

　更に、本発明によれば、反応物である芳香族ニトロ化合物のニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる水素化反応を実現することができる反応システムを提供することができる。

　以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
　本実施形態の反応組成物は、触媒と、溶媒とを含んでいる。

　触媒は、担体と、担体上に担持されるＰｔ粒子とＦｅ酸化物粒子と、を含んでいる。また、有機溶媒は反応物の少なくとも一部を溶解可能な化学的性質を有する。

　反応組成物に含まれる触媒は、担体と、担体上に担持されるＰｔ粒子とＦｅ酸化物粒子を含んでいればよく特に限定されない。

　触媒の担体は、Ｐｔ粒子とＦｅ酸化物粒子を担持することができ、かつ表面積の大きいものであれば特に制限されない。活性炭、活性炭の粉砕物、グラッシーカーボン（ＧＣ）、ファインカーボン、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維、等の炭素系材料や酸化物等のガラス系あるいはセラミックス系材料などから適宜採択することができる。

　担体の比表面積は、５００ｍ^３／ｇ以上であることが好ましく、８００ｍ^３／ｇ以上であることがより好ましく、１０００ｍ^３／ｇ以上であることが更に好ましい。

　反応組成物に含まれる触媒のＦｅ酸化物粒子において、Ｆｅ酸化物は特に限定されないが、Ｆｅ_２Ｏ_３を主成分とすることが好ましい。

　本実施形態の反応組成物においては、溶媒の構成成分が下記式（１）の条件を満たすように調製されている。
　０.００％≦｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝≦１０．００％・・・（１）
　［式（１）中、Ｖｈは反応生成水以外に投入される水の体積（Ｌ）を示し、Ｖｓは前記反応物の少なくとも一部を溶解可能な有機溶媒の体積（Ｌ）を示す。］

　更にこの場合、溶媒の構成成分が下記式（２）の条件を更に満していることがより好ましい。
　１．００％≦｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝≦５．００％・・・（２）

　更に、反応組成物は脱水剤が更に含まれていてもよい。
　脱水剤は、Ｐｔ粒子、Ｆｅ酸化物粒子と混合された状態において、常温、常圧でこれらと化学反応が進行しない安定性を有していれば特に制限されない。例えば、脱水剤としては、入手容易性などの観点から、ゼオライト、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムが好ましく挙げられる。

　反応組成物に含まれる有機溶媒としては、反応物（芳香族ハロゲンニトロ化合物）の少なくとも一部が溶解できる化学的性質を有していれば特に限定されない。例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、炭素数が１～３のアルコールが好ましく挙げられる。これらを任意の割合で混合した混合物を採用してもよい。

　また、反応組成物が使用される反応系における反応物（芳香族ハロゲンニトロ化合物）は、特に限定されないが、下記一般式（Ｃ１）で表される構造を有していることが好ましい。

　ここで、式（Ｃ１）中、
　ｎは、１以上の整数を示し、
　ｍは、１以上の整数を示し、
　αは、０以上の整数を示し、
　βは、０以上の整数を示し、
　５≦（ｎ＋ｍ＋α＋β）≦６であり、
　Ｒは、水素原子、アミノ基、水酸基、又は、炭素原子を１以上有する１価以上の有機基を示し、
　Ｘは、ハロゲン原子のうちのいずれかを示し、
　Ｙは、α＝１の場合には、Ｃ、Ｎ、Ｏ、又は、Ｓの原子を示し、α≧２の場合は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、及び、Ｓからなる群から選択される少なくとも２種の原子を示し、
　Ｚは、β＝１の場合には、Ｃ、Ｎ、Ｏ、又は、Ｓの原子を示し、β≧２の場合は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、及び、Ｓからなる群から選択される少なくとも２種の原子を示し、かつ、
　ＹとＺとは同一であっても異なっていてもよい。

　ここで、αが２以上のとき、Ｒは隣り合う２つのＹ原子に結合する２価の有機基となってもよい。この場合、芳香族ニトロ化合物が縮合環化合物の構造を有することとなってもよい。

　また、１価以上の有機基であるＲは、Ｙαと結合する部分が「－Ｏ－」、又は「－Ｓ－」で示される構造を有していてもよい。

　例えば、式（Ｃ１）において、α＝２、Ｙ_１＝Ｃ、Ｙ₂＝Ｎ、Ｒ＝Ｈ、β＝２、Ｚ_１＝Ｃ、Ｚ_２＝Ｃ、ｍ＝１、Ｘ＝Ｂｒ、ｎ＝１、（ｎ＋ｍ＋α＋β）＝６の場合には、（Ｃ１）は、下記式（Ｃ１－１）で示される２－ブロモ－５－ニトロピリジンとなる。

　更に、反応組成物が使用される反応系における反応物（芳香族ハロゲンニトロ化合物）は、下記一般式（Ｃ２）で表される構造を有していてもよい。

　ここで、式（Ｃ２）中、
　ｎは、１以上の整数を示し、
　ｍは、１以上の整数を示し、
　αは、０以上の整数を示し、
　βは、０以上の整数を示し、
　５≦（ｎ＋ｍ＋α＋β）≦６であり、
　Ｒは、水素原子、アミノ基、水酸基、又は、炭素原子を１以上有する１価以上の有機基を示し、
　Ｘは、ハロゲン原子のうちのいずれかを示し、
　Ｙは、α＝１の場合には、Ｃ、Ｎ、Ｏ、又は、Ｓの原子を示し、α≧２の場合には、Ｃ、Ｎ、Ｏ、及び、Ｓからなる群から選択される少なくとも２種の原子を示し、
　Ｚは、β＝１の場合には、Ｃ、Ｎ、Ｏ、又は、Ｓの原子を示し、β≧２の場合には、Ｃ、Ｎ、Ｏ、及び、Ｓからなる群から選択される少なくとも２種の原子を示し、
　ＹとＺとは同一であっても異なっていてもよく、
　Ｊは炭素原子を１以上有する２価の有機基を示し、ｍ≧２の場合には、Ｊは同一であっても異なっていてもよい。

　例えば、式（Ｃ２）において、「Ｘ－Ｊ－」で示される部分は、以下の式（Ｃ２－１）、（Ｃ２－２）、（Ｃ２－３）、及び（Ｃ２－４）で示す構造を有していてもよい。
　Ｘ－Ｃ－（Ｃ＝Ｏ）－Ｎ－　・・・（Ｃ２－１）
　Ｘ－Ｃ＝Ｃ－Ｃ－　　　　　・・・（Ｃ２－２）
　Ｘ－Ｃ－Ｃ－　　　　　　　・・・（Ｃ２－３）

　ここで、式（Ｃ２－４）において、Ｘ_１及びＸ_２はそれぞれハロゲン原子のうちのいずれかを示し、Ｘ_１及びＸ_２は同一であってもよく異なっていてもよい。

　反応組成物には、反応物である芳香族ニトロ化合物が予め含まれていてもよい。
　また、この場合、芳香族ニトロ化合物の水素化反応により生成物として得られる少なくとも１つのアミノ基を有する芳香族アミンが更に含まれていてもよい。

　また、「１以上のアミノ基を有する芳香族アミン」は、望ましくは主生成物の芳香族ハロゲンアミンであるが、本発明の効果が得られる範囲内において（使用される反応系において許容される範囲内において）脱ハロゲン体である芳香族アミンが僅かに含まれる場合があってもよい。

＜反応組成物の製造方法＞
　反応組成物の製造方法は、特に限定されず公知の手法の組合せを採用できる。

　反応組成物に含まれる触媒は、例えば、担体に、Ｐｔ化合物、Ｆｅ化合物、水を含む分散液を還元処理することにより、担体にＰｔ粒子とＦｅ酸化物粒子が担持された触媒を得てもよい。Ｐｔの担持と、Ｆｅ酸化物の担持は、上記のように同時におこなってもよいし、どちらか一方を先に行い他方を後に行ってもよい。

　触媒と、溶媒（有機溶媒と、必要に応じて使用する水）とを混合する場合、混合の順序はそれぞれの化学的性質を考慮し、これらが望まない化学反応を起こさずに十分に混合できれば特に限定されない。

　更に、触媒と、溶媒と、脱水剤とを混合する場合、混合の順序はこれらが望まない化学反応を起こさずに十分に混合できれば特に限定されない。

　反応組成物に反応物を予め含める場合、混合の順序は当該反応物が他の構成成分と望まない化学反応を起こさずに十分に混合できれば特に限定されない。

　本実施形態の反応組成物は、製造後に、容器や袋などの包装体に保存可能に収容してもよい。反応組成物に接触する包装体の内部の構成は、反応組成物と化学反応を起こさない構成とする必要がある。反応組成物包装体に収容した状態とすることで、反応組成物の製造場所と利用場所が異なる場合に、反応組成物を製造場所から利用場所へ容易に移動させることができる。

　次に、本発明の反応システムの好適な実施形態について説明する。
　本実施形態の反応システムは、本発明の反応組成物を反応物として収容可能な反応容器を含む構成を有している。

　本実施形態の反応システムは、本発明の反応組成物を反応物として収容可能な反応容器を含む構成を有していればよく、他の構成は特に限定されない。本実施形態の反応システムは、１以上のニトロ基と１以上のハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物（芳香族ハロゲンニトロ化合物）を反応物とし、そのニトロ基のうちの少なくとも１つをアミノ基に変換する水素化反応に使用される公知の反応システムと同じ構成を採用することができる。

　本実施形態の反応システムには、本発明の反応組成物が構成要素として予め含まれていてもよい。この場合、反応システムは、本発明の反応組成物は反応容器に予め含まれていてもよいし、反応容器以外に反応組成物を予め収容・保持できる他の容器を更に有し、反応を実施する際に、当該他の容器から反応容器に反応組成物を移動させる構成を有していてもよい。

　更に、本実施形態の反応システムには、本発明の反応組成物の構成要素をそれぞれ予め収容・保持できる他の容器を更に有し、水素化反応の実施場所において水素化反応を実施する前に、反応組成物の構成要素を所定の容器内に投入して反応組成物を製造し、製造した反応組成物を水素化反応に使用できる構成を有していてもよい。

　この場合、反応システムは、本発明の反応組成物の構成要素の全てについてそれぞれを予め収容・保持できる他の容器を有する構成としてもよいし、本発明の反応組成物の構成要素のうちの一部を予め収容・保持できる他の容器を有する構成としてもよい。例えば、反応システムは、有機溶媒をそれぞれ予め収容・保持できる他の容器を更に有する構成を有し、触媒は他の触媒の製造場所から持ち込む構成であってもよい。

　本実施形態の反応システムは、本発明の反応組成物を使用するため、反応物である芳香族ニトロ化合物のニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる水素化反応を実現することができる。

　以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

　＜反応組成物の調製＞
　（実施例１）
　触媒として、カーボン担体に、Ｐｔ粒子と、Ｆｅ酸化物粒子とが担持された触媒｛商品名「ＮＥ－０１Ｍ０２」、Ｐｔの含有量１．０ｗｔ％、Ｆｅの含有量０．２０ｗｔ％、Ｎ.Ｅ.ＣＨＥＭＣＡＴ社製（以下、必要に応じて「Ｐｔ-ＦｅＯｘ／Ｃ」と表記）｝を用意した。
　このＰｔ-ＦｅＯｘ／Ｃは、カーボン担体が活性炭（ＢＥＴ測定に基づく比表面積が９００：ｍ^２/ｇ）であり、Ｆｅ酸化物粒子は主成分がＦｅ_２Ｏ_３（ＸＰＳ分析に基づく結果ではＦｅ_２Ｏ_３が略１００％）のものである。

　有機溶媒として市販のトルエンを用意した。
　Ｐｔ-ＦｅＯｘ／Ｃの粉体１２７．０ｍｇ（含水量０．１４１ｍＬ）と、トルエン１０ｍＬ（有機溶媒）を混合し、反応組成物を得た。

　（実施例２）
　実施例１と同一のＰｔ-ＦｅＯｘ／Ｃ触媒の粉体１２７．０ｍｇ（含水量０．１４１ｍＬ）を乾燥処理（乾燥機を使用し、空気中、３００℃、１５分間保持）し、水分率計で計測される含水量を０ｍＬに調製したものを使用したこと以外は、実施例１と同様の調製条件、同一の原料を使用して、実施例２の反応組成物を調製した。

　（実施例３）
　実施例１と同一のＰｔ-ＦｅＯｘ／Ｃ触媒の粉体１２７．０ｍｇ（含水量０．１４１ｍＬ）に脱水剤を添加し混合し、その後、トルエン１０ｍＬ（有機溶媒）を混合し、反応組成物を得たこと以外は実施例１と同様の調製条件、同一の原料を使用して、実施例３の反応組成物を調製した。
　脱水剤は、市販されている構造コード「ＬＴＡ」型のゼオライト（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｓｉｅｖｅｓ４Ａ）を２ｇ使用した。脱水剤の使用量はＰｔ-ＦｅＯｘ／Ｃ触媒に含まれる水分の全てを十分に脱水可能な量である。

　（実施例４）～（実施例９）
　｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝の値を表１に示した値に変更したこと以外は、実施例１と同様の調製条件、同一の原料を使用して、実施例４～実施例９の反応組成物を調製した。

　（比較例１）
　実施例１と同一の反応組成物に対し、水を１ｍＬ添加したこと以外は実施例１と同様の調製条件、同一の原料を使用して、比較例１の反応組成物を調製した。

　＜水素化反応＞
　実施例１～実施例３、比較例１の反応組成物を使用して、下記式（Ｃ１－１１）で示される水素化反応（ニトロ基の水素化反応）を実施した。

　ここで、式（Ｃ１－１１）で示される水素反応において、式（Ｃ１－１）で示される２－ブロモ－５－ニトロピリジンは、Ｎ原子を有するヘテロ環構造を有している。このヘテロ環の中のＮ原子をＣ原子に置き換えた構造を有する２－ブロモ－５－ニトロベンゼンに比較して、２－ブロモ－５－ニトロピリジンは、主反応のニトロ基の水素化（主生成物は式（Ｃ１－２）で示され５－アミノ－２－ブロモピリジン）の他に、副反応の脱臭素反応（副生成物は式（Ｃ１－３）で示される３－アミノピリジン）が進行しやすい反応物である。

　（反応条件）
　反応物：式（Ｃ１-１）で示される２－ブロモ－５－ニトロベンゼン　２．５ｍｍｏｌ
　水素圧　：０．６ＭＰａ
　反応温度：５０℃（実施例１、実施例２、実施例４～実施例９）、１００℃（実施例３、比較例１）
　反応時間：５時間

　実施例１～実施例９、比較例１～比較例９の反応組成物について得られた結果を表１及び表２に示す。

　表１に示した結果から、本発明の構成を満たす実施例１～実施例９の反応組成物を使用した反応組成物は、比較例１の反応組成物と比較し、（Ｃ１－３）で示される３－アミノピリジンへの脱臭素反応の進行が十分に低減され、望みの生成物である（Ｃ１－２）で示され５－アミノ－２－ブロモピリジンの選択率が向上していることが明らかとなった。

　以上の結果から、本実施例の反応組成物は、ニトロ基とハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物のニトロ基の水素化反応において、ニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できることが明らかとなった。

　本発明の反応組成物は、ニトロ基とハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物（芳香族ハロゲンニトロ化合物）のニトロ基の水素化反応において、ニトロ基を選択的に水素化でき、ハロゲン原子の環からの脱離を十分に低減できる触媒活性を有する。

　従って、本発明は、医薬、染料、殺虫剤、除草剤の重要な原料である芳香族ハロゲンアミンの効率的な量産技術の発達に寄与し、ひいては医薬、染料、殺虫剤、除草剤の産業の発達に寄与にする。

Claims

　１以上のニトロ基と１以上のハロゲン原子とが置換基として同一の環の環骨格にそれぞれ分かれた状態で直接結合した構造を有する芳香族ニトロ化合物を反応物とし、前記１以上のニトロ基のうちの少なくとも１つをアミノ基に変換する水素化反応に用いられる触媒と、
　溶媒と、
を含んでおり、
　前記触媒は、担体と、前記担体上に担持されるＰｔ粒子とＦｅ酸化物粒子と、を含んでおり、
　前記溶媒の構成成分が下記式（１）の条件を満たしている、
反応組成物。
　０.００％≦｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝≦１０．００％・・・（１）
　［式（１）中、Ｖｈは反応生成水以外に投入される水の体積（Ｌ）を示し、Ｖｓは前記反応物の少なくとも一部を溶解可能な有機溶媒の体積（Ｌ）を示す。］
　前記芳香族ニトロ化合物が更に含まれている、
請求項１に記載の反応組成物。
　前記芳香族ニトロ化合物の前記水素化反応により生成物として得られる少なくとも１つのアミノ基を有する芳香族アミンが更に含まれている
請求項２に記載の反応組成物。
　前記溶媒の構成成分が下記式（２）の条件を更に満している、
請求項１～３のうちのいずれか１項に記載の反応組成物。
　１．００％≦｛１００×（Ｖｈ／Ｖｓ）｝≦５．００％・・・（２）
　脱水剤が更に含まれている、
請求項１～４のうちのいずれか１項に記載の反応組成物。
　請求項１～５のうちのいずれか１項に記載の反応組成物を反応物として収容可能な反応容器を含む、反応システム。