DE60317626T2

DE60317626T2 - Verfahren zur herstellung von 2,5-bis(trifluormethyl)nitrobenzol

Info

Publication number: DE60317626T2
Application number: DE60317626T
Authority: DE
Inventors: Tamaki Ichihara-shi SHIMIZU
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2023-01-25
Also published as: DK1468983T3; EP1468983A4; US20040242942A1; ES2297123T3; DE60317626D1; EP1468983B1; EP1468983A1; US6930214B2; WO2003062187A1; JP4474921B2; JPWO2003062187A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol. 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol ist eine Verbindung, die als ein Zwischenprodukt von z. B. pharmazeutischen Präparaten und Agrochemikalien und als ein Zwischenprodukt zur Herstellung von verschiedenen funktionellen Materialien verwendbar ist.
STAND DER TECHNIK
Als Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol wurden die folgenden Verfahren vorgeschlagen.

(1) Ein Verfahren zur Nitrierung von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol mittels 100 Masseprozent Salpetersäure bei 90 bis 105°C unter Verwendung von 24%iger rauchender Schwefelsäure als ein Lösungsmittel unter Erhalt von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol in einer Ausbeute von 35% (J. Amer. Chem. Soc., 75, 4967 (1953)).
(2) Ein Verfahren zur Umsetzung von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol mit Salpetersäure zur Nitrierung in Gegenwart von 2CF₃SO₃H-B(O₃SCF₃)₃, welches durch Umsetzung von BCl₃ und CF₃SO₃H in einem Molarverhältnis von 1:5 gebildet wird, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol in einer Ausbeute von 14% erhalten wurde (J. Org. Chem., 60, 7348 (1995)).
(3) Ein Verfahren zur Umsetzung von 4-Chlor-3-nitrobenzotrifluorid mit CF₃Cu, welches aus CF₂Br₂ und Kupfer gebildet wird, in Gegenwart von Aktivkohle zur Trifluormethylierung, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol erhalten wurde (Tetrahedron Lett., 30, 2133 (1989)).

Jedoch weisen die obigen Verfahren folgende Nachteile auf.
Bei dem Verfahren (1) wird Salpetersäure tropfenweise zu einer gemischten Lösung, gebildet durch tropfenweise Zugabe von 24%iger Schwefelsäure zu 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol, zugegeben. Bei diesem Verfahren wird Wärme erzeugt, wenn die gemischte Säure aus Schwefelsäure und Salpetersäure gebildet wird, und es wird rauchende Schwefelsäure mit einer hohen Konzentration bei einer hohen Temperatur verwendet. Daher findet wahrscheinlich eine Nebenreaktion, wie Sulfonierung, statt, und die Ausbeute ist gewöhnlich gering.
Bei dem Verfahren (2) ist die Ausbeute extrem gering. Ferner ist CF₃SO₃H teuer, was für die industrielle Herstellung von Nachteil ist.
Bei dem Verfahren (3) wird CF₂Br₂, das teuer ist, verwendet. Ferner beträgt die Menge an verwendetem Kupfer das 6fache der molaren Menge von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol, was im Hinblick auf die Abwasserbeseitigung problematisch ist. Ferner ist das Verfahren (3) ein unwirtschaftliches Verfahren, was für die industrielle Herstellung von Nachteil ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu überwinden, und stellt ein Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, das als ein Synthesezwischenprodukt von z. B. pharmazeutischen Präparaten und Agrochemikalien und als ein Zwischenprodukt zur Herstellung von verschiedenen funktionellen Materialien in hoher Ausbeute verwendbar ist, aus einem Ausgangsmaterial das industriell leicht verfügbar ist, unter Verwendung einer Substanz, mit der der Reaktionsvorgang einfach und die Handhabung leicht ist, mit einer geringen Anzahl an Schritten unter mäßigen Reaktionsbedingungen bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt nämlich ein Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol bereit, umfassend das Nitrieren von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol durch Salpetersäure in einem Lösungsmittel, umfassend als eine wesentliche Komponente eine Säure, ausgewählt aus Schwefelsäure mit einer Schwefelsäure konzentration von 91 bis 100 Masseprozent und rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von mehr als 0 Masseprozent und höchstens 20 Masseprozent.
BESTE WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1,4-Bis(trifluormethyl)benzol als Ausgangsmaterial in der vorliegenden Erfindung kann als ein kommerziell erhältliches Produkt oder durch ein konventionelles Syntheseverfahren erhältlich sein. 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol mit einer Reinheit, die konventionell erhältlich ist, kann als solches ohne z. B. Reinigung verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung wird 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol in einem Lösungsmittel, umfassend als eine wesentliche Komponente eine Säure, ausgewählt aus Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von 91 bis 100 Masseprozent und rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von mehr als 0 Masseprozent und höchstens 20 Masseprozent, nitriert.
In einem Fall, wo Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von 91 bis 100 Masseprozent verwendet wird, ist Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von mindestens 96 Masseprozent bevorzugt, und konzentrierte Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von 96 bis 97 Masseprozent, die kommerziell erhältlich und einfach erhältlich ist, ist besonders bevorzugt. Unter Verwendung von Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von mindestens 91 Masseprozent ist die Reaktivität der Nitrierung gewöhnlich bemerkenswert hoch, und die Zielverbindung kann in einer hohen Ausbeute erhalten werden.
In einem Fall, wo rauchende Schwefelsäure verwendet wird, ist die Konzentration von Schwefeltrioxid in der rauchenden Schwefelsäure höher als 0 Masseprozent und höchstens 20 Masseprozent. Die Konzentration von Schwefeltrioxid beträgt bevorzugt höchstens 10 Masseprozent im Hinblick auf z. B. die Ausbeute. Wenn die Konzentration von Schwefeltrioxid in der rauchenden Schwefelsäure höchstens 20 Masseprozent beträgt, wird die Menge von Nebenprodukten wie einem Sulfonat gewöhnlich verringert, und die Zielverbindung kann in einer hohen Ausbeute erhalten werden.
Die jeweilige Menge von Schwefelsäure und rauchender Schwefelsäure beträgt bevorzugt das 1- bis 50fache, besonders bevorzugt 3- bis 30fache, der Masse von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol (Formel 1).
Die Nitrierung der vorliegenden Erfindung wird in einem Lösungsmittel, umfassend als eine wesentliche Komponente eine Säure, ausgewählt aus Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von 91 bis 100 Masseprozent und rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von mehr als 0 Masseprozent und höchstens 20 Masseprozent, durchgeführt (hierin nachstehend können diese Säuren manchmal als spezifische Schwefelsäure bezeichnet werden). Die spezifische Schwefelsäure ist die obige Schwefelsäure oder die obige rauchende Schwefelsäure in einem üblichen Fall. Das Lösungsmittel der vorliegenden Erfindung kann die spezifische Schwefelsäure allein umfassen oder kann ein anderes Lösungsmittel zusätzlich zu der spezifischen Schwefelsäure enthalten. Als ein anderes Lösungsmittel ist ein organisches Lösungsmittel bevorzugt, und ein Lösungsmittel vom Halogentyp, wie Kohlenstofftetrachlorid, Chloroform, Dichlormethan oder 1,2-Dichlorethan, ist besonders bevorzugt. Die Menge eines anderen Lösungsmittels beträgt bevorzugt das 1- bis 50fach der Masse von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol. Die Reaktion der vorliegenden Erfindung verläuft adäquat ohne die Verwendung eines anderen Lösungsmittels, und die Nachbehandlung ist gewöhnlich leicht, wenn kein anderes Lösungsmittel verwendet wird, und daher ist es bevorzugt, die Reaktion ohne die Verwendung eines anderen Lösungsmittels durchzuführen.
In der vorliegenden Erfindung wird 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol durch Salpetersäure in einem Lösungsmittel, umfassend die obige spezifische Schwefelsäure als eine wesentliche Komponente, nitriert.
Als Salpetersäure ist im Hinblick auf die Verfügbarkeit und hohe Reaktivität rauchende Salpetersäure mit einer Salpetersäurekonzentration von mindestens 90 Masseprozent bevorzugt, und rauchende Salpetersäure mit einer Salpetersäurekonzentration von 94 Masseprozent oder 97 Masseprozent ist besonders bevorzugt. Ferner kann als Salpetersäure Salpetersäure, die eine größere Menge an Wasser enthält, verwendet werden. Wenn die Salpetersäure, die eine größere Menge an Wasser enthält, verwendet wird, besteht der Vorteil, daß die Salpetersäure leicht transportiert werden kann. Bei der Salpetersäure, die eine größere Menge an Wasser enthält, beträgt der Wassergehalt in der Salpetersäure bevorzugt höchstens 35 Masseprozent, besonders bevorzugt mehr als 6 Masseprozent und höchstens 35 Masseprozent, besonders bevorzugt mehr als 6 Masseprozent und höchstens 30 Masseprozent. Es ist einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung, daß die Reaktion der vorliegenden Erfindung reibungslos verläuft, selbst wenn Salpetersäure mit einem höheren Wassergehalt verwendet wird. In einem Fall, wo Salpetersäure mit einem hohen Wassergehalt als Salpetersäure verwendet wird, ist es bevorzugt, die Menge an verwendetem Schwefeltrioxid oder rauchender Schwefelsäure zu erhöhen.
Die Menge an Salpetersäure beträgt bevorzugt das 0,2- bis 15fache, besonders bevorzugt 1- bis 10fache, der molaren Menge an 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol.
Die Reaktionstemperatur der Nitrierung beträgt normalerweise bevorzugt 50 bis 100°C, besonders bevorzugt 60 bis 95°C, im Hinblick auf ein Gleichgewicht zwischen Selektivität des Zielproduktes und des Umwandlungsgrades des Ausgangsmaterials.
Die Reaktionszeit ist nicht besonders eingeschränkt, bevorzugt wird sie geeigneterweise während der Analyse des Verlaufs der Reaktion normalerweise durch z. B. Gaschromatographie (nachstehend als GC bezeichnet) bestimmt und beträgt besonders bevorzugt etwa 1 bis etwa 25 Stunden.
Die Nitrierung der vorliegenden Erfindung ist eine exotherme Reaktion. Ferner wird ebenso Wärme erzeugt, wenn das Lösungsmittel, umfassend die spezifische Schwefelsäure als eine wesentliche Komponente, und Salpetersäure gemischt werden, um eine gemischte Säure zu bilden. Daher ist es besonders bevorzugt, die Reaktion in einer solchen Weise durchzuführen, daß die Zeiten, wo Wärme erzeugt wird, getrennt werden, so daß die Betriebseigenschaften bei kontrollierter Reaktion gewöhnlich erstklassig sind und die Selektivität des Zielproduktes gewöhnlich hoch ist. Speziell ist es bevorzugt, die Reaktion durch das folgende Verfahren durchzuführen, bei dem das Verfahren zur Beschickung zum Zeitpunkt der Reaktion durchgeführt wird. Es ist nämlich bevorzugt, vorbereitend eine gemischte Säure, bestehend aus einem Lösungsmittel, umfassend die spezifische Schwefelsäure als eine wesentliche Komponente, und Salpetersäure herzustellen, und 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol in die gemischte Säure tropfenweise oder geteilt zuzugeben. „Geteilt zugeben" bedeutet, daß die erforderliche Menge geteilt mehrmals mit Zeitunterschied zugegeben wird. Wärme kann effektiv durch Durchführen des Verfahrens zur Beschickung entfernt werden.
Ferner kann bei der Reaktion der vorliegenden Erfindung die weitere Nitrierung, nachdem 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol mononitriert ist, um die Zielverbindung zu bilden, verhindert werden. Daher ist es ausreichend, nur den Wärmeentfernungsvorgang oder Wärmeerhaltungsvorgang durchzuführen, um die Wärmeerzeugung zum Zeitpunkt der Nitrierung zu kontrollieren. Gemäß dem obigen Verfahren zur Beschickung ist es gewöhnlich leicht, die Reaktionstemperatur zu kontrollieren.
Bei dem obigen Verfahren zur Beschickung ist die Zeit für die tropfenweise Zugabe von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol oder die Zahl der Zugabe, wenn es geteilt zugegeben wird, nicht besonders eingeschränkt, und wird geeigneterweise in Abhängigkeit des Reaktionsumfangs oder der Reaktionsvorrichtung verändert.
Das Produkt nach Beendigung der Reaktion (hierin nachstehend als Rohprodukt bezeichnet) kann für die beabsichtigte Anwendung als solches verwendet werden, jedoch wird es in einem üblichen Fall bevorzugt der Nachbehandlung unterzogen, um eines mit einer höheren Reinheit in Abhängigkeit des Zwecks zu erhalten. Beispielsweise ist es in einem Fall, wo das Rohprodukt in zwei Schichten getrennt wird, bevorzugt, die Mischsäureschicht zu entfernen, und den Rest als solchen für die anschließende Reaktion zu verwenden. Ferner kann das Rohprodukt einem konventionellen Vorgang, wie Extraktion, unterzogen werden, um 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol zu entziehen, das weiter bekannter Reinigung, wie Destillation oder Säulenchromatographie, wenn es der Fall erfordert, unterzogen wird.
2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, hergestellt durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung, ist eine Verbindung, die als ein Zwischenprodukt von z. B. pharmazeutischen Präparaten und Agrochemikalien und als ein Zwischenprodukt zur Herstellung von verschiedenen funktionellen Materialien verwendbar ist.
Beispielsweise kann es in eine Verbindung der folgenden Formel (2) umgewandelt werden (X ist in der folgenden Formel ein Halogenatom oder eine Hydroxylgruppe), die als ein Therapeutikum für Prostatahyperplasie oder Kahlheit vielversprechend ist.
Es kann nämlich gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verbindung der folgenden Formel (2) hergestellt werden, indem 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, hergestellt durch das obige Verfahren, unter Bildung von 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin reduziert wird, das mit einer Verbindung der folgenden Formel (1a) umgesetzt wird.
Ferner kann eine Verbindung der Formel (2) durch das Reduzieren von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, hergestellt durch das obige Verfahren, um 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin zu bilden, das Umsetzen des gebildeten 2,5-Bis(trifluormethyl)anilins mit einer Verbindung der folgenden Formel (1b), um eine Verbindung der folgenden Formel (1c) zu bilden, das Oxidieren der Verbindung der Formel (1c), um eine Verbindung der folgenden Formel (1d) zu bilden, das Unterziehen der Verbindung der Formel (1d) einer Ammoniakbehandlung und anschließend das Hydrieren, um eine Verbindung der folgenden Formel (1e) zu bilden, und das Unterziehen der Verbindung der Formel (1e) einer Dehydrierung hergestellt werden:
Das Verfahren zum Reduzieren von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, um es in 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin umzuwandeln, ist ein bekanntes Verfahren (Can. J. Chem., 50 (4), 581 (1972)). Ferner ist das Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel (2) unter Verwendung von 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin ebenso ein bekanntes Verfahren ( JP-A-9-502731 ).
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nun in bezug auf die Beispiele ausführlich beschrieben. Jedoch ist es selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung keineswegs auf diese speziellen Beispiele beschränkt ist. Die Ausbeute ist ein Wert, erhalten durch Analysieren einer Dichlormethanlösung vor der Destillation des Produktes durch ein internes Standardanalyseverfahren mittels GC, und er ist eine Ausbeute, basierend auf 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol.
BEISPIEL 1
In einen 3-l-Vierhalskolben wurden 96 Masseprozent Schwefelsäure (1870 ml) eingeführt, und 97 Masseprozent rauchende Salpetersäure (851 g, 13,1 mol) wurden über einen Zeitraum von 30 Minuten unter Kühlung mit Wasser tropfenweise zugegeben. Dann wurde die obige gemischte Säure auf 85°C erhitzt, und 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol (400 g, 1,87 mol) wurde über einen Zeitraum von 2 Stunden tropfenweise zugegeben. Die Innentemperatur des Kolbens betrug unmittelbar nach der tropfenweisen Zugabe 95°C. Dann, nachdem die Senkung der Innentemperatur des Kolbens auf 85°C bestätigt war, wurde Rühren bei 85°C für 24 Stunden durchgeführt.
Nach Beendigung der Reaktion kehrte die Temperatur auf Raumtemperatur zurück, und dann wurden die gemischte Säureschicht und die organische Schicht getrennt. Die gemischte Säureschicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Die Dichlormethanlösung und die oben abgetrennte organische Schicht wurden gemischt, und das Gemisch wurde mit einer wässerigen 10masseprozentigen NaOH-Lösung gewaschen und dann mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und Filtration unterzogen. Die Dichlormethanlösung wurde unter reduziertem Druck abdestilliert, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol (281 g, Ausbeute 58,0%) mit einer Reinheit von 99,6% (GC-Analyse) als eine Fraktion mit einem Siedepunkt von 70 bis 73°C/1200 Pa erhalten wurde.
Als ein Ergebnis der Analyse durch Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-Mass), ¹H-NMR und ¹⁹F-NMR, wurde bestätigt, daß das Produkt 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol war. Die Ausbeute betrug 70,3%.
BEISPIEL 2
Die Reaktion wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß 96 Masseprozent Schwefelsäure zu rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von 10 Masseprozent verändert wurde, die Rührzeit 8 Stunden betrug und die Temperatur zum Zeitpunkt des Rührens 80°C betrug, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol erhalten wurde. Die Ausbeute betrug 68,7%.
BEISPIEL 3
Die Reaktion wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß 96 Masseprozent Schwefelsäure zu 100 Masseprozent Schwefelsäure verändert wurde, die Rührzeit 12 Stunden betrug und die Temperatur zum Zeitpunkt des Rührens 80°C betrug, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol erhalten wurde. Die Ausbeute betrug 72,7%.
BEISPIEL 4
Die Reaktion wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß 96 Masseprozent Schwefelsäure zu rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von 10 Masseprozent verändert wurde, 97 Masseprozent rauchende Salpetersäure zu 98 Masseprozent konzentrierter Salpetersäure verändert wurde, die Rührzeit 10 Stunden betrug und die Temperatur zum Zeitpunkt des Rührens 80°C betrug, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol erhalten wurde. Die Ausbeute betrug 65,3%.
BEISPIEL 5 (REFERENZBEISPIEL)
Die Reaktion wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß 96 Masseprozent Schwefelsäure zu 80 Masseprozent Schwefelsäure verändert wurde, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol erhalten wurde. Die Ausbeute betrug 28,5%.
BEISPIEL 6 (REFERENZBEISPIEL)
Die Reaktion wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß 96 Masseprozent Schwefelsäure zu 90 Masseprozent Schwefelsäure verändert wurde, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol erhalten wurde. Die Ausbeute betrug 39,1%.
BEISPIEL 7 (VERGLEICHSBEISPIEL)
Die Reaktion wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß 96 Masseprozent Schwefelsäure zu rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von 24 Masseprozent verändert wurde, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol erhalten wurde. Die Ausbeute betrug 32,5%.
BEISPIEL 8
In einen Autoklaven wurden 1,05 g Raney-Nickel-Katalysator (10 Gew.-%) und 100 ml Isopropanol eingeführt, und 10,0 g 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol wurden in kleinen Mengen zugegeben. Wasserstoffgas wurde bis 5 kg/cm² unter Rühren eingeblasen, und die Temperatur auf 70°C erhöht. Die Reaktion wurde bei 70 bis 90°C für 8 Stunden durchgeführt. Nachdem die Temperatur auf Raumtemperatur zurückgekehrt war, wurde Wasserstoffgas entfernt, und das Raney-Nickel wurde Filtration unterzogen und mit Isopropanol gewaschen. Das Lösungsmittel wurde konzentriert, wodurch 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin (6,42 g, Ausbeute 73%, Reinheit durch GC 99,4%) erhalten wurde. Als ein Ergebnis der Analyse durch GC-Mass, ¹H-NMR und ¹⁹F-NMR, wurde bestätigt, daß das Produkt 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin war.
BEISPIEL 9
Unter Verwendung von 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin, erhalten in dem Herstellungsverfahren von Beispiel 8, und einer Verbindung der obigen Formel (1a), worin X eine Hydroxylgruppe ist, wurde die Reaktion gemäß einem Verfahren, wie in Beispiel 2 von JP-A-9-502731 offenbart, durchgeführt, um ein Produkt zu erhalten. Die Spektraldaten des Produktes entsprechen den Daten der Verbindung der obigen Formel (2), worin X eine Hydroxylgruppe ist.
BEISPIEL 10
Unter Verwendung von 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin, erhalten in dem Herstellungsverfahren von Beispiel 8, und einer Verbindung der obigen Formel (1b), worin X eine Hydroxylgruppe ist, wurde die Reaktion gemäß einem Verfahren, das in Beispiel 1 von JP-A-9-502731 offenbart ist, durchgeführt, um ein Produkt zu erhalten. Die Spektraldaten des Produktes entsprechen den Daten der Verbindung der obigen Formel (1c), worin X eine Hydroxylgruppe ist. Dann wurde das Produkt gemäß einem Verfahren, das in JP-A-9-502731 offenbart ist, reduziert, um ein Produkt zu erhalten. Die Spektraldaten des Produktes entsprechen den Daten der Verbindung der obigen Formel (2), worin X eine Hydroxylgruppe ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, das als ein Synthesezwischenprodukt von z. B. pharmazeutischen Präparaten und Agrochemikalien und als ein Zwischenprodukt zur Herstellung von z. B. verschiedenen funktionellen Materialien verwendbar ist, in einer hohen Ausbeute aus 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol, das industriell leicht verfügbar ist, unter Verwendung eines Lösungsmittels, umfassend als eine wesentliche Komponente eine spezifische Schwefelsäure, mit der der Reaktionsvorgang einfach und leicht zu handhaben ist, und Salpetersäure, mit einer geringen Zahl an Schritten unter mäßigen Reaktionsbedingungen hergestellt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, umfassend das Nitrieren von 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol durch Salpetersäure in einem Lösungsmittel, umfassend als eine wesentliche Komponente eine Säure, ausgewählt aus Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von 91 bis 100 Masseprozent und rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von mehr als 0 Masseprozent und höchstens 20 Masseprozent.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol tropfenweise zugegeben wird oder 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol getrennt zu dem Lösungsgemisch des Lösungsmittels und Salpetersäure gegeben wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lösungsmittel eine Säure, ausgewählt aus Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von 91 bis 100 Masseprozent und rauchender Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von mehr als 0 Masseprozent und höchstens 20 Masseprozent, umfaßt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Lösungsmittel Schwefelsäure mit einer Schwefelsäurekonzentration von 96 bis 97 Masserprozent umfaßt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Lösungsmittel rauchende Schwefelsäure mit einer Schwefeltrioxidkonzentration von mehr als 0 Masseprozent und höchstens 10 Masseprozent umfaßt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Menge von jeder von Schwefelsäure und rauchender Schwefelsäuren vom 1- bis 50-fachen der Masse an 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol beträgt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Salpetersäure rauchende Salpetersäure mit einer Salpetersäurekonzentration von mindestens 90 Masseprozent ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Salpetersäure rauchende Salpetersäure mit einer Salpetersäurekonzentration von 94 Masseprozent oder rauchende Salpetersäure mit einer Salpetersäurekonzentration von 97 Masseprozent ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Wassergehalt in der Salpetersäure höchstens 35 Masseprozent beträgt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Wassergehalt in der Salpetersäure mehr als 6 Masseprozent und höchstens 35 Masseprozent beträgt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Wassergehalt in der Salpetersäure mehr als 6 Masseprozent und höchstens 30 Masseprozent beträgt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Umsetzungstemperatur der Nitrierung von 50 bis 100°C beträgt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Umsetzungstemperatur der Nitrierung von 60 bis 95°C beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der folgenden Formel (2), umfassend das Reduzieren von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, hergestellt durch das Herstellungsverfahren, wie in einem der Ansprüche 1 bis 13 definiert, um 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin herzustellen, und das Umsetzen des gebildeten 2,5-Bis(trifluormethyl)anilins mit einer Verbindung der folgenden Formel (1a):
wobei X eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom ist.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der folgenden Formel (2), umfassend das Reduzieren von 2,5-Bis(trifluormethyl)nitrobenzol, hergestellt durch das Herstellungsverfahren, wie in einem der Ansprüche 1 bis 13 definiert, um 2,5-Bis(trifluormethyl)anilin zu bilden, das Umsetzen des gebildeten 2,5-Bis(trifluormethyl)anilins mit einer Verbindung der folgenden Formel (1b), um eine Verbindung der folgenden Formel (1c) zu bilden, das Oxidieren der Verbindung der Formel (1c), um eine Verbindung der folgenden Formel (1d) zu bilden, das Unterziehen der Verbindung der Formel (1d) einer Ammoniakbehandlung und anschließend das Hydrieren, um eine Verbindung der folgenden Formel (1e) zu bilden, und das Unterziehen der Verbindung der Formel (1e) einer Dehydrierung:
wobei X eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom ist.