JP2000044501A - Production of fluorinated aromatic compound and apparatus therefor - Google Patents

Production of fluorinated aromatic compound and apparatus therefor

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an improved dediazonation photo-decomposition process that can efficiently produce an aromatic fluoride. SOLUTION: A mixed solution of hydrofluoric acid and a base is used as a reaction solvent to diazotize an aromatic amine in the reaction solvent and photodecompose the resultant diazonium salt to effect dediazofluorination whereby an aromatic fluoride is produced. In this process, the progress of the photo- decomposition is detected based on the amount of nitrogen gas liberated by the photodecomposition, and the reaction solution is circulated through the photoreactor and the hydrofluoric acid is distilled and recovered from the reaction solution after the photodecomposition reaction. In the meantime, the objective aromatic fluoride is recovered from the reaction solution in which the concentration of hydrofluoric acid is reduced. Then, hydrofluoric acid and the base is recovered from the residue and the recovered hydrofluoric acid and the base are reused as a part of the reaction solution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は芳香族フッ素化合物
の製造方法と製造装置に関する。より詳しくは芳香族ジ
アゾニウム塩の光分解により芳香族フッ素化物を製造す
る方法において、収率が高く、装置の保守管理上有利な
製造方法とその製造装置に関する。
The present invention relates to a method and an apparatus for producing an aromatic fluorine compound. More specifically, the present invention relates to a method for producing an aromatic fluorinated product by photolysis of an aromatic diazonium salt, which has a high yield and is advantageous in terms of maintenance and management of the device, and a production device therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】芳香族フッ素化合物は医薬品、農薬、液
晶などの中間体として有用である。芳香族フッ素化合物
を製造する代表的な方法としては、求電子的フッ素置
換、脱ハロフッ素化反応(Halex法)、ジアゾ化−脱ジ
アゾフッ素化反応(Balz-Schiemann法)などが知られて
いる。求電子的フッ素置換はフッ素ガスなどを用いて行
われるが、反応の制御および位置選択性に問題がある。
脱ハロフッ素化反応はo-位またはp-位に強い電子吸引
基が必要であり基質が限定される。
2. Description of the Related Art Aromatic fluorine compounds are useful as intermediates for pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals and the like. As typical methods for producing aromatic fluorine compounds, electrophilic fluorine substitution, dehalofluorination reaction (Halex method), diazotization-dediazofluorination reaction (Balz-Schiemann method) and the like are known. . Electrophilic fluorine substitution is performed using fluorine gas or the like, but has problems in control of the reaction and regioselectivity.
The dehalofluorination reaction requires a strong electron-withdrawing group at the o- or p-position, and the substrate is limited.

【0003】ジアゾ化−脱ジアゾフッ素化反応は上記方
法の中では最も汎用性が高いが、化学的に不安定で毒性
のあるジアゾニウム塩を単離する工程が必要である。ま
た、熱分解の制御が困難で反応の再現性が良くない。さ
らに、基質により収率が大きく異なり、特に極性置換基
を有する複雑な化合物では収率が低いという問題があっ
た。
The diazotization-dediazofluorination reaction is the most versatile of the above methods, but requires a step of isolating a chemically unstable and toxic diazonium salt. Further, it is difficult to control the thermal decomposition and the reproducibility of the reaction is not good. Further, the yield varies greatly depending on the substrate, and there is a problem that the yield is low particularly for a complex compound having a polar substituent.

【0004】ジアゾ化の後、脱ジアゾフッ素化をピリジ
ンなどの塩基の存在下に光照射により行なう改良法も提
案されている(特開昭63-188631号)。この方法では、
反応の制御が比較的容易であり、ジアゾニウム塩の単離
が不要となる。また、高選択的に反応が進行するという
利点がある。しかし、反応を長時間継続させたり、反応
装置を繰り返し使用した場合には、反応溶液に接する光
透過材にカップリング体やタール状物質が付着して反応
効率が低下すると云う問題があった。
[0004] An improved method has been proposed in which after diazotization, dediazofluorination is carried out by light irradiation in the presence of a base such as pyridine (JP-A-63-188631). in this way,
Control of the reaction is relatively easy, and isolation of the diazonium salt is not required. In addition, there is an advantage that the reaction proceeds with high selectivity. However, when the reaction is continued for a long period of time or when the reaction apparatus is used repeatedly, there has been a problem that the coupling body or the tar-like substance adheres to the light transmitting material in contact with the reaction solution, thereby lowering the reaction efficiency.

【0005】そこで、ジアゾ化反応溶液にフッ酸を加
え、あるいはジアゾ化反応溶液の塩基濃度よりも少ない
塩基濃度のフッ酸を加えて反応溶液を希釈した後に光照
射を行うことによって光照射時間を短縮し、また光透過
材の汚れを減じて長時間の連続使用を図る製造方法が本
発明者等により提案されている(特開平9-20697号)。
Therefore, the light irradiation time is reduced by adding hydrofluoric acid to the diazotization reaction solution or diluting the reaction solution by adding hydrofluoric acid having a base concentration lower than the base concentration of the diazotization reaction solution. The present inventors have proposed a manufacturing method for shortening the time and reducing the contamination of the light transmitting material for continuous use for a long time (JP-A-9-20697).

【0006】[0006]

【発明の解決課題】本発明は、このような従来の問題を
解決し、フッ酸ないしフッ酸塩基混合溶液を用いたジア
ゾニウム塩の光分解反応による脱ジアゾフッ素化反応を
効率よく、工業的に実施できる方法を提供するものであ
る。具体的には、本発明の製造方法は、反応溶液を光反
応器に循環し、反応の進行状況に応じて光分解反応を繰
り返すことにより、反応効率を高めると共に光透過材の
汚れの原因となる副生物の生成を抑えて長時間の実施を
可能にし、さらにフッ酸ないしフッ酸と塩基を回収して
繰り返し使用することにより工業的製造方法として実用
性を高めたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves such a conventional problem and efficiently and industrially carries out a dediazofluorination reaction by photodecomposition of a diazonium salt using hydrofluoric acid or a mixed solution of hydrofluoric acid base. It provides a method that can be implemented. Specifically, the production method of the present invention circulates the reaction solution to the photoreactor and repeats the photodecomposition reaction according to the progress of the reaction, thereby increasing the reaction efficiency and causing contamination of the light transmitting material. The production of hydrofluoric acid or hydrofluoric acid and a base is recovered and used repeatedly, thereby suppressing the generation of by-products and increasing the utility as an industrial production method.

【0007】[0007]

【課題解決の手段】すなわち本発明は以下の製造方法に
関する。 (1)フッ酸単独または、フッ酸と塩基の混合溶液を反
応溶液として用い、該反応溶液中で芳香族アミノ化合物
をジアゾ化し、生成したジアゾニウム塩を光分解して脱
ジアゾフッ素化することにより芳香族フッ素化合物を製
造する方法において、(イ)光分解によって生じる窒素ガ
ス量によって光分解の進行を検出し、これに基づいて反
応溶液を光反応容器に循環させて光分解反応を進め、
(ロ)光分解反応後、反応溶液を加熱してフッ酸を蒸留回
収する一方、(ハ)フッ酸濃度が低下した反応溶液から目
的の芳香族フッ素化合物を回収し、(ニ)その残渣からフ
ッ酸またはフッ酸と塩基を回収すると共に、回収したフ
ッ酸またはフッ酸と塩基を反応溶液の一部に再利用する
ことを特徴とする芳香族フッ素化合物の製造方法に関す
る。
That is, the present invention relates to the following manufacturing method. (1) Hydrofluoric acid alone or a mixed solution of hydrofluoric acid and a base is used as a reaction solution, an aromatic amino compound is diazotized in the reaction solution, and the resulting diazonium salt is photolyzed and dediazofluorinated. In the method for producing an aromatic fluorine compound, (a) the progress of photodecomposition is detected by the amount of nitrogen gas generated by photodecomposition, and based on this, the reaction solution is circulated through a photoreaction vessel to advance the photodecomposition reaction,
(B) After the photolysis reaction, the reaction solution is heated to distill and recover the hydrofluoric acid, while (c) the target aromatic fluorine compound is recovered from the reaction solution having a reduced hydrofluoric acid concentration, and (d) from the residue. The present invention relates to a method for producing an aromatic fluorine compound, comprising recovering hydrofluoric acid or hydrofluoric acid and a base, and recycling the recovered hydrofluoric acid or hydrofluoric acid and a base to a part of a reaction solution.

【0008】本発明の上記製造方法は以下の態様を含
む。 (2)波長280nm〜340nmの紫外線を用いて光分解
反応による脱ジアゾフッ素化を行なわせる上記(1)の製
造方法。 (3)塩基濃度0〜50wt%のフッ酸塩基混合溶液を反
応溶液として用いる上記(1)または(2)の製造方法、
(4)溶媒に対する芳香族アミノ化合物の濃度が0.0
1〜5mmol/gである上記(1),(2)または(3)に記載の製造
方法。
[0008] The manufacturing method of the present invention includes the following aspects. (2) The production method according to (1) above, wherein dediazofluorination is carried out by a photolysis reaction using ultraviolet light having a wavelength of 280 nm to 340 nm. (3) The production method according to the above (1) or (2), wherein a hydrofluoric acid base mixed solution having a base concentration of 0 to 50 wt% is used as a reaction solution;
(4) The concentration of the aromatic amino compound in the solvent is 0.0.
The production method according to the above (1), (2) or (3), wherein the amount is 1 to 5 mmol / g.

【0009】さらに本発明は、上記製造方法の実施に好
適な以下の製造装置に関する。 (5)縦長に立設された光電管と、該光電管を囲むよう
に立設された縦長の光反応管とを有し、上記光電管ない
し光反応管には照射光の波長域を限定するフィルターが
装着されており、一方、光反応管は光透過性材料によっ
て形成されており、かつ発生したガスを外部に導く排気
管とガス計量手段が設けられており、さらに反応溶液を
光反応管に循環する貯槽が設けられていることを特徴と
する光反応装置。 (6)照射光の波長を限定するフィルターを設けること
に代えて、光反応管が照射光の波長を限定する光透過性
材料によって形成されている上記(5)に記載の光反応装
置。 (7)芳香族フッ素化合物の製造に用いられる装置であ
って、光反応管がフルオロオレフィン重合体製チューブ
によって形成されており、さらに照射光の波長が280
nm〜340nmの紫外線域に限定されている上記(5)また
は(6)に記載の光反応装置。
Further, the present invention relates to the following manufacturing apparatus suitable for carrying out the above manufacturing method. (5) A vertically long phototube and a vertically long photoreaction tube surrounding the phototube, wherein the phototube or the photoreaction tube has a filter for limiting a wavelength range of irradiation light. On the other hand, the photoreaction tube is formed of a light transmissive material, and is provided with an exhaust pipe and gas measuring means for guiding generated gas to the outside, and further circulates the reaction solution to the photoreaction tube. A photoreactor characterized in that a storage tank is provided. (6) The photoreaction device according to (5), wherein the photoreaction tube is formed of a light transmissive material that restricts the wavelength of the irradiation light, instead of providing a filter that limits the wavelength of the irradiation light. (7) An apparatus used for producing an aromatic fluorine compound, wherein the photoreaction tube is formed of a fluoroolefin polymer tube, and the wavelength of irradiation light is 280.
The photoreactor according to the above (5) or (6), wherein the photoreaction device is limited to an ultraviolet region of nm to 340 nm.

【0010】[0010]

【発明の実施の態様】以下、本発明を具体的な態様に基
づいて詳細に説明する。図1に本発明の製造工程例の概
略を示し、図2にその装置構成例を示す。図示するよう
に、本発明の製造方法は、(I)フッ酸単独または、フッ
酸と塩基の反応溶液中で原料の芳香族をジアゾ化する工
程、(II)生成したジアゾニウム塩を光分解して脱ジアゾ
フッ素化することにより芳香族フッ素化合物を製造する
工程、(III)生成物を含む反応溶液を加熱してフッ酸を
回収する工程、(IV)フッ酸濃度を下げた反応溶液から目
的の芳香族フッ素化合物を回収する工程、(V)回収残渣
からフッ酸または、フッ酸と塩基を回収する工程、(VI)
回収したフッ酸および塩基をジアゾ化工程に循環して再
利用する工程を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific embodiments. FIG. 1 shows an outline of an example of the manufacturing process of the present invention, and FIG. 2 shows an example of the apparatus configuration. As shown in the figure, the production method of the present invention comprises (I) hydrofluoric acid alone or a step of diazotizing an aromatic material as a raw material in a reaction solution of hydrofluoric acid and a base, and (II) photo-decomposition of a generated diazonium salt. (III) heating the reaction solution containing the product to recover hydrofluoric acid, and (IV) recovering the hydrofluoric acid from the reaction solution having a reduced hydrofluoric acid concentration. (V) a step of recovering hydrofluoric acid or a hydrofluoric acid and a base from a recovered residue, (VI)
A step of circulating and recovering the recovered hydrofluoric acid and base to the diazotization step.

【0011】調整槽1において調製された反応溶液は反
応槽2に導かれ、ここでジアゾ化反応が進み、反応槽2
から貯槽16に送られ、該貯槽16から光反応装置10
に供給される。反応溶液は光分解反応の程度に応じて貯
槽16と光反応装置10とを循環され、反応終了後に貯
槽16を経て外部に抜き出される。以下、各工程を説明
する。
The reaction solution prepared in the adjusting tank 1 is led to the reaction tank 2 where the diazotization reaction proceeds and the reaction tank 2
From the storage tank 16 to the photoreactor 10
Supplied to The reaction solution is circulated through the storage tank 16 and the photoreactor 10 according to the degree of the photolysis reaction, and is withdrawn to the outside via the storage tank 16 after the reaction. Hereinafter, each step will be described.

【0012】(I)ジアゾ化工程 フッ酸単独または、フッ酸と塩基の混合溶液を反応溶液
として用い、該反応溶液に原料の芳香族アミノ化合物と
亜硝酸付与剤を加えることによりジアゾ化反応を行わせ
る。原料の芳香族アミノ化合物は芳香環に直接アミノ基
が結合している化合物であればよく、芳香族炭化水素お
よびヘテロ原子を含む芳香族化合物が含まれる。芳香族
炭化水素の例としては、ベンゼン、ナフタレン、アント
ラセン等が挙げられ、ヘテロ環の例としてはピリジン、
ピリミジン、ピラゾリン、トリアジン、キノリン、フラ
ン、ベンゾフランピロール、チオフェン、オキサゾー
ル、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ベ
ンゾイミダゾール、オキサジアゾール、チアジアゾー
ル、トリゾール、インドール、ナフチジン等が挙げられ
る。
(I) Diazotization Step A diazotization reaction is performed by using a hydrofluoric acid alone or a mixed solution of hydrofluoric acid and a base as a reaction solution and adding an aromatic amino compound as a raw material and a nitrite-providing agent to the reaction solution. Let it do. The raw material aromatic amino compound may be any compound in which an amino group is directly bonded to an aromatic ring, and includes aromatic hydrocarbons and aromatic compounds containing hetero atoms. Examples of aromatic hydrocarbons include benzene, naphthalene, anthracene and the like, and examples of heterocycles include pyridine,
Pyrimidine, pyrazoline, triazine, quinoline, furan, benzofuran pyrrole, thiophene, oxazole, isoxazole, thiazole, imidazole, benzimidazole, oxadiazole, thiadiazole, trizole, indole, naphthidine and the like.

【0013】原料の芳香族アミノ化合物は、アミノ基の
ほかに置換基を有してもよい。置換基の種類は限定され
ない。本発明は、特に極性置換基を有する芳香族化合物
を原料とする場合に有用である。すなわち、極性置換基
を有する芳香族化合物のジアゾ化−光分解では、タール
状化合物などの副生物が生じやすいが、本発明の方法で
はこのような化合物を原料とする場合においても、ター
ル状化合物の副生を最低限に抑えて目的化合物を得るこ
とができる。極性置換基の例としてはフッ素、塩素、臭
素、ヨウ素などのハロゲン、トリフルオロメチル等のハ
ロアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシ等が挙
げられる。1分子中に極性置換基を複数有していてもよ
いし、ここに挙げた以外の置換基を有していてもよい。
The aromatic amino compound as a raw material may have a substituent in addition to the amino group. The type of the substituent is not limited. The present invention is particularly useful when an aromatic compound having a polar substituent is used as a raw material. That is, in the diazotization-photodecomposition of an aromatic compound having a polar substituent, by-products such as a tar-like compound are likely to be generated. In the method of the present invention, even when such a compound is used as a raw material, a tar-like compound is used. The target compound can be obtained by minimizing by-products. Examples of the polar substituent include halogen such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, haloalkyl such as trifluoromethyl, alkoxycarbonyl and alkoxy. One molecule may have a plurality of polar substituents, or may have substituents other than those listed here.

【0014】ジアゾ化のために用いられる亜硝酸付与剤
はジアゾ化剤として通称されるものであり、無水亜硝
酸、亜硝酸ソーダ、亜硝酸カリウム等が好適である。亜
硝酸付与剤の添加量は、亜硝酸として少なくとも芳香族
アミンに対する当量以上必要である。
The nitrite-providing agent used for the diazotization is commonly referred to as a diazotizing agent, and is preferably nitrous anhydride, sodium nitrite, potassium nitrite or the like. The addition amount of the nitrite-imparting agent must be at least equivalent to the aromatic amine as nitrite.

【0015】反応溶液は、フッ酸単独またはフッ酸と塩
基の混合溶液が用いられる。フッ酸塩基混合溶液を用い
ることにより光分解反応を効率よく進め、目的化合物の
収率を高めることができる。塩基はフッ酸と錯体を形成
する塩基、すなわち、酸素、窒素、リン、硫黄を含む化
合物を用いることができる。具体的には、例えば、ピリ
ジン、トリエチルアミンなどのアミン化合物、エテルエ
ーテル等のエーテル化合物、ケトン化合物、アルデヒド
化合物、エステル化合物、およびアルコ−ル、カルボン
酸、水、スルホキシド、スルホンアミド化合物、アミド
化合物、ニトリル、イソニトリル、ホスフィン、ホスフ
ァイト、ホスフェイト化合物等が使用でき、特にアミン
化合物およびエーテル化合物が好適である。
As the reaction solution, hydrofluoric acid alone or a mixed solution of hydrofluoric acid and a base is used. By using the hydrofluoric acid base mixed solution, the photodecomposition reaction can proceed efficiently and the yield of the target compound can be increased. As the base, a base that forms a complex with hydrofluoric acid, that is, a compound containing oxygen, nitrogen, phosphorus, and sulfur can be used. Specifically, for example, pyridine, amine compounds such as triethylamine, ether compounds such as ether ethers, ketone compounds, aldehyde compounds, ester compounds, and alcohols, carboxylic acids, water, sulfoxides, sulfonamide compounds, amide compounds, Nitriles, isonitriles, phosphines, phosphites, phosphate compounds and the like can be used, and amine compounds and ether compounds are particularly preferable.

【0016】反応溶液としてフッ酸のみを使用する場合
は、原料のアミンに対し10〜50倍モル、好ましくは
15〜40倍モルの使用が適当である。塩基を共存させ
る場合は、塩基濃度が50wt%までが適当である。塩基
の濃度がこれ以上になれば目的の芳香族フッ素化合物の
収率が低下する。また、反応溶液に対する芳香族アミノ
化合物の濃度は0.01〜5mmol/gが適当である。0.
01mol/g未満では生産性が悪く、5mmol/gより高い
と未溶解のアミノ化合物が発生し、反応量の低下、副生
成物の増加が起こるので好ましくない。なお、反応温度
は−150〜150℃が適当であり、−100〜100
℃が好ましい。反応時間は芳香族アミノ化合物の種類に
もよるが0.1〜10時間程度である。
When only hydrofluoric acid is used as the reaction solution, it is suitably used in an amount of 10 to 50 times, preferably 15 to 40 times, the mole of the starting amine. When a base is allowed to coexist, the base concentration is suitably up to 50 wt%. If the concentration of the base is higher than this, the yield of the target aromatic fluorine compound will decrease. The concentration of the aromatic amino compound in the reaction solution is suitably 0.01 to 5 mmol / g. 0.
If it is less than 01 mol / g, productivity is poor, and if it is more than 5 mmol / g, undissolved amino compounds are generated, which leads to a decrease in the reaction amount and an increase in by-products, which is not preferable. The reaction temperature is suitably from -150 to 150 ° C, and from -100 to 100 ° C.
C is preferred. The reaction time is about 0.1 to 10 hours, depending on the kind of the aromatic amino compound.

【0017】(II)光反応工程 上記ジアゾ化工程で得た反応生成物に光を照射してその
ジアゾニウム塩を光分解し、脱ジアゾフッ素化反応によ
り目的の芳香族フッ素化合物を生成させる。この光反応
は、波長280nm〜340nm、好ましくは、280nm〜
320nmの紫外線を用いるのが良い。280nm未満の紫
外線を含むとタール状物質の生成が増大し目的化合物の
収率が低下する。また340nmを超える波長では反応速
度が大幅に低下する。照射光の波長を上記範囲に制限す
ることにより、目的化合物の収率と反応速度を高めるこ
とができる。特に、ハロゲンを置換基として有する化合
物の光分解反応では、その置換数が増えるほど波長によ
る影響が著しい。
(II) Photoreaction Step The reaction product obtained in the above diazotization step is irradiated with light to photodecompose the diazonium salt, and the desired aromatic fluorine compound is produced by a dediazofluorination reaction. This photoreaction has a wavelength of 280 nm to 340 nm, preferably 280 nm to 340 nm.
It is preferable to use ultraviolet light of 320 nm. When the ultraviolet rays having a wavelength of less than 280 nm are contained, the production of tar-like substances increases and the yield of the target compound decreases. At a wavelength exceeding 340 nm, the reaction speed is significantly reduced. By limiting the wavelength of the irradiation light to the above range, the yield of the target compound and the reaction rate can be increased. In particular, in the photodecomposition reaction of a compound having a halogen as a substituent, the effect of the wavelength is more remarkable as the number of substitutions increases.

【0018】上記波長域は、紫外線光源とフィルターと
によって制御することができる。一般に、光源には高圧
水銀ランプ等が用いられるが、これに透過限界波長が2
80nm以上の紫外透過フィルタ−を組み合わせれば良
い。また、フィルター効果を有するガラス材料によって
光反応容器を形成することによって波長を制御しても良
い。例えば、低膨張ホウケイ酸ガラス(パイレックス)
などを用いて反応容器を形成すれば良い。
The wavelength range can be controlled by an ultraviolet light source and a filter. Generally, a high-pressure mercury lamp or the like is used as a light source.
What is necessary is just to combine an ultraviolet transmission filter of 80 nm or more. Further, the wavelength may be controlled by forming the photoreaction container with a glass material having a filter effect. For example, low expansion borosilicate glass (Pyrex)
What is necessary is just to form a reaction container using such.

【0019】なお、光分解反応の段階でタール状の副生
物が生じ、これが光反応器の壁を汚し、光の照射を妨げ
て反応効率を低下する問題がある。このタール状物質は
使用するアミノ化合物や塩基濃度によって生成量が異な
るが、フッ酸濃度を高めれば低減することができる。こ
の場合、フッ酸濃度を高めると相対的に塩基濃度が低下
するため、目的化合物の収率が低下する懸念があるが、
先に述べたように、溶液中の塩基濃度が10〜50wt%
であればタール状物質の量も少なく、目的化合物の収率
も高い。
There is a problem in that tar-like by-products are produced at the stage of the photolysis reaction, which stains the walls of the photoreactor, hinders light irradiation, and lowers the reaction efficiency. The amount of this tar-like substance varies depending on the amino compound and the base concentration used, but can be reduced by increasing the hydrofluoric acid concentration. In this case, when the concentration of hydrofluoric acid is increased, the concentration of the base is relatively decreased.
As described above, the base concentration in the solution is 10 to 50 wt%.
In this case, the amount of the tar-like substance is small and the yield of the target compound is high.

【0020】光分解の反応温度は−100〜200℃が
適当であり、−50〜100℃が好ましい。反応時間
は、原料化合物にもよるが1〜30時間が適当である。
光分解反応により脱ジアゾ化が進むのにつれて窒素ガス
が発生する。この発生した窒素ガス量を測定することに
よって、光分解反応の進行状況が把握でき、原料からの
窒素ガス発生計算量または、ガスの発生が無くなるま
で、貯槽から光反応容器に反応溶液を循環して光分解反
応を繰り返し行う。
The reaction temperature for photolysis is suitably from -100 to 200 ° C, preferably from -50 to 100 ° C. The reaction time varies depending on the starting compound, but is suitably 1 to 30 hours.
Nitrogen gas is generated as the diazotization proceeds by the photolysis reaction. By measuring the amount of generated nitrogen gas, the progress of the photodecomposition reaction can be grasped, and the reaction solution is circulated from the storage tank to the photoreaction vessel until the calculated amount of nitrogen gas from the raw material or gas generation is eliminated. To repeat the photolysis reaction.

【0021】図3、図4に光分解装置の構成例を示す。
図3は本発明に用いる光反応装置の概略を示す縦断面図
であり、図4はその概略横断面図である。図示するよう
に、光分解装置10の中央部には縦長の光源11(光電
管:例えば蛍光管状のもの)が立設されており、該光電
管11を囲むように複数の光反応管13が立設されてい
る。光電管11はその側方全周に光を照射するランプ1
1aと該ランプ11aを気密に収納した透明な筒状のケ
ース11bによって形成されている。ランプ11aの種
類ないし波長、出力は反応系に応じて適宜選択される。
透明ケース11bは反応溶液には直に接触しないので、
その材質は反応溶液に対する防蝕性を有するものに限定
されず透明性の高い石英ガラスや有機ガラスなどの光透
過材を用いることができる。該透明ケース11bには照
射光の波長域を上記範囲に限定するフィルター(図示省
略)が装着されている。あるいは、照射光の波長域を上
記範囲に限定するフィルター機能を有したガラス材によ
って透明ケース11bを形成しても良い。
3 and 4 show examples of the structure of the photolytic device.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a photoreactor used in the present invention, and FIG. 4 is a schematic transverse sectional view thereof. As shown in the figure, a vertically long light source 11 (phototube: for example, a fluorescent tube) is erected at the center of the photodecomposition device 10, and a plurality of photoreaction tubes 13 are erected around the phototube 11. Have been. The phototube 11 is a lamp 1 that irradiates light to the entire side.
1a and a transparent cylindrical case 11b that hermetically accommodates the lamp 11a. The type, wavelength, and output of the lamp 11a are appropriately selected according to the reaction system.
Since the transparent case 11b does not directly contact the reaction solution,
The material is not limited to one having corrosion resistance to the reaction solution, and a light transmitting material such as highly transparent quartz glass or organic glass can be used. The transparent case 11b is provided with a filter (not shown) for limiting the wavelength range of the irradiation light to the above range. Alternatively, the transparent case 11b may be formed of a glass material having a filter function of limiting the wavelength range of the irradiation light to the above range.

【0022】光反応管13は光電管11の光が均等かつ
効率的に照射されるように上記光電管11を囲むように
配列されている。図示する装置例では光反応管13が8
本づつ2重に光電管11を中心として同心円状に配列さ
れており、外側の光反応管13は内側の隣接する光反応
管13の間から光電管11を臨む位置に設置されてい
る。光反応管13は内部に反応溶液を供給し光反応を行
わせるものであるので、反応溶液およびその生成物に対
して耐蝕性がある光透過性の材料が用いられる。
The photoreaction tubes 13 are arranged so as to surround the phototube 11 so that light from the phototube 11 is uniformly and efficiently irradiated. In the illustrated example of the apparatus, the light reaction tube 13 is 8
The phototubes 11 are arranged concentrically around the phototube 11 two by two, and the outer photoreaction tube 13 is installed at a position facing the phototube 11 from between the inner adjacent photoreaction tubes 13. Since the photoreaction tube 13 supplies a reaction solution to the inside and causes a photoreaction, a light transmissive material having corrosion resistance to the reaction solution and its product is used.

【0023】光反応管13は縦長の管状部材によって形
成されており、その下端には内部に反応溶液を供給し、
また反応溶液を抜き出すための管路15が接続してお
り、該管路15は外部の貯槽16に接続している。複数
の光反応管13は管路15を通じて貯槽16に連通して
おり、光反応管13と貯槽16の間に循環路が形成され
ている。さらに、光反応管13の上端には管内で発生し
た窒素ガスを外部に導く排気管17が設けられており、
該排気管17には窒素ガスの計量手段19が設けられて
いる。
The photoreaction tube 13 is formed by a vertically long tubular member, and a reaction solution is supplied to the lower end thereof.
A pipe 15 for extracting the reaction solution is connected, and the pipe 15 is connected to an external storage tank 16. The plurality of light reaction tubes 13 communicate with a storage tank 16 through a conduit 15, and a circulation path is formed between the light reaction tubes 13 and the storage tank 16. Further, an exhaust pipe 17 for guiding nitrogen gas generated inside the light reaction tube 13 to the outside is provided at an upper end of the light reaction tube 13.
The exhaust pipe 17 is provided with a nitrogen gas measuring means 19.

【0024】上記光源11および光反応管13は冷却槽
21に収納されており、支持台23によって該冷却槽2
1に固定される。該冷却槽21には冷却媒体24が貯溜
されている。冷却媒体としては蒸留水またはイオン交換
水が好適であるが、透明であり光照射を著しく妨げない
ものであれば他の冷却媒体を用いることもできる。光電
管11および複数の上記光反応管13はこの冷却水24
に浸漬されており、図示する装置例では、光電管11お
よび光反応管13の上端部は電気的接続ないしガス抜き
のために冷却水24の水面から突出して設けられてい
る。さらに、冷却槽21には冷却水24の温度を調節す
る冷却管25が設けられている
The light source 11 and the photoreaction tube 13 are accommodated in a cooling tank 21, and the cooling tank 2 is
Fixed to 1. A cooling medium 24 is stored in the cooling tank 21. As the cooling medium, distilled water or ion-exchanged water is preferable, but other cooling mediums can be used as long as they are transparent and do not significantly hinder light irradiation. The phototube 11 and the plurality of photoreaction tubes 13 are provided with the cooling water 24.
In the illustrated example of the apparatus, the upper ends of the phototube 11 and the photoreaction tube 13 are provided so as to protrude from the surface of the cooling water 24 for electrical connection or degassing. Further, the cooling tank 21 is provided with a cooling pipe 25 for adjusting the temperature of the cooling water 24.

【0025】上記光反応装置10は光反応管13が冷却
水中に個々に立設した構造であるので、各々の光反応管
13の外周が冷却水によって包み込まれた状態となり、
冷却効率が良く、また縦型構造であるので光反応管13
の内部で発生した反応ガスが上部管端に抜け易く、発生
したガスによって光反応が妨げられず、かつ発生ガス
(窒素ガス)量を検出することにより光分解反応の進行状
況を把握することができる。なお、反応温度を高める必
要がある場合には冷却水に代えて目的温度の温水を用い
ることにより、容易に反応系を適切な温度に保つことが
できる。
Since the photoreaction device 10 has a structure in which the photoreaction tubes 13 are individually erected in cooling water, the outer periphery of each of the photoreaction tubes 13 is wrapped by the cooling water,
Since the cooling efficiency is high and the structure is vertical,
The reaction gas generated inside the tube easily escapes to the end of the upper tube, the generated gas does not hinder the photoreaction, and the generated gas
By detecting the amount of (nitrogen gas), the progress of the photolysis reaction can be grasped. When it is necessary to raise the reaction temperature, the reaction system can be easily maintained at an appropriate temperature by using warm water having a target temperature in place of the cooling water.

【0026】本発明の製造方法においては、フッ酸ない
しフッ酸塩基混合溶液を反応溶液として用いるので、通
常の石英ガラスなどによって形成した光反応管では耐久
性が乏しく短時間で腐食される。一方、テフロンに代表
されるフルオロオレフィン重合体によって形成されたも
のは、透明性が高くフッ酸に対する耐久性に優れるので
好ましい。また、円筒形で縦型に支持して配置している
ので、強度的にも充分であり、ガラスその他の他の材質
による補強の必要も無い。さらに、フッ酸濃度が高い反
応溶液を循環させるため、フルオロオレフィン重合体で
は避けられないフッ酸の浸透による、ガラス類の直接の
腐食の心配がない。このフルオロオレフィン重合体によ
って形成した反応管を着脱自在に設け、繰り返し使用に
より透明度が低下した光反応管を取り外して、フッ素系
不活性溶媒中で煮沸して、透明度を回復させて再使用す
る方法が本発明者等により提案されている(特開平8-25
9727号)。
In the manufacturing method of the present invention, since a hydrofluoric acid or a mixed solution of hydrofluoric acid and base is used as a reaction solution, a photoreaction tube formed of ordinary quartz glass or the like has poor durability and is corroded in a short time. On the other hand, those formed of a fluoroolefin polymer represented by Teflon are preferable because of their high transparency and excellent durability against hydrofluoric acid. In addition, since it is cylindrically supported and arranged vertically, the strength is sufficient and there is no need to reinforce with glass or other materials. Furthermore, since the reaction solution having a high concentration of hydrofluoric acid is circulated, there is no fear of direct corrosion of glass due to permeation of hydrofluoric acid, which is inevitable in a fluoroolefin polymer. A method in which a reaction tube formed of this fluoroolefin polymer is detachably provided, a photoreaction tube whose transparency has been reduced due to repeated use is removed, and the mixture is boiled in a fluorine-based inert solvent to recover the transparency and reuse. Have been proposed by the present inventors (Japanese Patent Laid-Open No.
9727).

【0027】光反応管の好適な材料としては、テトラフ
ルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、テトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体(PFA)、クロロトリフル
オロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)、ポリク
ロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、フッ化ビニリ
デン重合体(PVDF)、フッ化ビニル重合体(PVF)な
どが挙げられる。
Suitable materials for the photoreaction tube include tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer
(FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), vinylidene fluoride polymer (PVDF), And vinyl fluoride polymer (PVF).

【0028】(III)フッ酸回収工程 光反応終了時にフッ酸濃度が85wt%以上の場合は、5
0℃以下での蒸留温度でフッ酸の回収ができる。例え
ば、90wt%のフッ酸、10wt%のピリジン反応溶液の
場合、使用量の50〜60wt%のフッ酸が水分200〜
1000ppmの範囲で回収できる。蒸留温度がこの範囲より
高すぎると、回収したフッ酸中の水分が多くなるので好
ましくない。なお、蒸留槽にはテフロンライニングした
耐酸性容器を用いると良い。目的化合物の回収に先だっ
てフッ酸を蒸留回収すると共に反応溶液中のフッ酸濃度
が低下するので、次工程において目的化合物を効率良く
回収することができる。
(III) Hydrofluoric acid recovery step If the concentration of hydrofluoric acid is 85 wt% or more at the end of the photoreaction, 5
Hydrofluoric acid can be recovered at a distillation temperature of 0 ° C. or lower. For example, in the case of a 90 wt% hydrofluoric acid and a 10 wt% pyridine reaction solution, the used amount of 50 to 60 wt% hydrofluoric acid has a water content of 200 to 200 wt%.
It can be recovered in the range of 1000ppm. If the distillation temperature is too high, the water content in the recovered hydrofluoric acid increases, which is not preferable. It is preferable to use a Teflon-lined acid-resistant container for the distillation tank. Prior to the recovery of the target compound, hydrofluoric acid is distilled and recovered, and the concentration of hydrofluoric acid in the reaction solution is reduced. Therefore, the target compound can be efficiently recovered in the next step.

【0029】(IV)目的化合物の回収 反応溶液から目的の芳香族フッ素化合物を回収する。回
収方法としては溶媒抽出を利用することができる。具体
的には、例えば、フッ酸ピリジン混合溶液中で光反応に
よって生成させた2,4-ジブロモ-5-フルオロ-6-メチ
ル安息香酸メチル(BFTAM)を回収するには、溶媒と
してジクロロメタン(CH2Cl2)を用いて回収することがで
きる。この反応溶液にジクロロメタンを加えると、BF
TAMはジクロロメタンに吸収され、比重差によって、
上側のフッ酸ピリジン混合反応溶液と下側のジクロロメ
タン溶媒相とに分離する。この溶媒相を回収し、水、及
びアルカリによって洗浄し、抽出操作によって混入した
フッ酸分を取り除いた後、蒸留によって濃縮して目的化
合物のBFTAMを得ることができる。また、回収した
ジクロロメタンは再利用することができる。
(IV) Recovery of Target Compound The target aromatic fluorine compound is recovered from the reaction solution. As a recovery method, solvent extraction can be used. Specifically, for example, in order to recover methyl 2,4-dibromo-5-fluoro-6-methylbenzoate (BFTAM) generated by a photoreaction in a mixed solution of pyridine hydrofluoric acid, dichloromethane (CH 2 Cl 2 ). When dichloromethane is added to this reaction solution, BF
TAM is absorbed by dichloromethane, and by the specific gravity difference,
The mixture is separated into an upper pyridine hydrofluoric acid mixed reaction solution and a lower dichloromethane solvent phase. The solvent phase is recovered, washed with water and an alkali, and after removing the mixed hydrofluoric acid by an extraction operation, the mixture is concentrated by distillation to obtain the target compound BFTAM. Further, the recovered dichloromethane can be reused.

【0030】(V)フッ酸・塩基の回収 目的の芳香族フッ素化合物を回収した反応残液を加熱し
て、フッ酸、及び塩基を使用した場合、塩基の蒸留回収
が可能である。この蒸留の際、フッ酸濃度に応じ、減圧
蒸留すると良い。具体的には、常圧下で留出分がなくな
るまで加熱蒸留し、その後に留出分がでるまで徐々に減
圧して蒸留を行う。このような常圧下あるいは減圧下の
蒸留によって反応残液からフッ酸およびフッ酸と塩基の
化合物を回収することができる。
(V) Recovery of hydrofluoric acid / base When the reaction residue obtained by recovering the target aromatic fluorine compound is heated to use hydrofluoric acid and a base, the base can be recovered by distillation. At the time of this distillation, it is preferable to perform distillation under reduced pressure according to the hydrofluoric acid concentration. Specifically, distillation is carried out by heating under normal pressure until the distillate disappears, and then distillation is performed while gradually reducing the pressure until a distillate is produced. By such distillation under normal pressure or reduced pressure, hydrofluoric acid and a compound of hydrofluoric acid and a base can be recovered from the reaction residue.

【0031】(VI)回収フッ酸の循環再利用 フッ酸の蒸留工程において、蒸留温度を制御することに
より、水分量が少ない高品位のフッ酸を回収することが
できるので、これを光反応より前の各工程に回送して再
利用することができる。また、フッ酸と塩基の混合溶
媒、例えば、フッ酸・ピリジン溶液を用いた場合には、
ピリジンはピリジンのフッ酸塩として得られるが、これ
も水分量が少いので、ジアゾ化反応の溶媒の一部として
再利用することができる。
(VI) Recycling of Recovered Hydrofluoric Acid In the step of distilling hydrofluoric acid, by controlling the distillation temperature, high-grade hydrofluoric acid having a small amount of water can be recovered. It can be forwarded to each previous step and reused. When a mixed solvent of hydrofluoric acid and a base, for example, a hydrofluoric acid / pyridine solution is used,
Pyridine is obtained as a hydrofluoric acid salt of pyridine, which also has a low water content and can be reused as a part of the solvent for the diazotization reaction.

【0032】本発明の製造方法および製造装置によれば
各種の芳香族フッ素化合物を効率よく製造することがで
きる。その製造例を図5〜図11に示す。図5は3,4,
5−トリフロロブロモベンゼンの合成例、図6は2−フ
ロロ−4−クロロ安息香酸メチルの合成例、図7は2,
4,5−トリフロロ安息香酸メチルの合成例、図8は2,
4−ジクロロ−5−フロロ安息香酸メチルの合成例、図
9は2,4,5−トリフロロベンゾトリフロリドの合成
例、図10は4−フロロイソキノリンの合成例、図11
は2,4-ジブロム-5-フロロ-6-メチル安息香酸メチル
の合成例である。これらは何れも本発明の光分解反応に
よって目的化合物を高収率で得ることができる。
According to the production method and production apparatus of the present invention, various aromatic fluorine compounds can be produced efficiently. 5 to 11 show examples of the production. FIG.
FIG. 6 shows a synthesis example of 5-trifluorobromobenzene, FIG. 6 shows a synthesis example of methyl 2-fluoro-4-chlorobenzoate, and FIG.
FIG. 8 shows an example of the synthesis of methyl 4,5-trifluorobenzoate.
Synthesis example of methyl 4-dichloro-5-fluorobenzoate, FIG. 9 shows synthesis example of 2,4,5-trifluorobenzotrifluoride, FIG. 10 shows synthesis example of 4-fluoroisoquinoline, FIG.
Is an example of the synthesis of methyl 2,4-dibromo-5-fluoro-6-methylbenzoate. All of these can obtain the target compound in high yield by the photolysis reaction of the present invention.

【0033】[0033]

【実施例】本発明を実施例によって具体的に示す。実施例1 マグネット回転子を入れたフッ素樹脂容器に、予め調製
したフッ酸ピリジン溶液(フッ酸70wt%)33.6gを
仕込み、2,4-ジクロロ-5-アミノ安息香酸メチル4.
38g(純度約100%,約19.9mmol)を投入し、室温で溶解
させた。次いで−15℃に冷却し、亜硝酸ソーダ1.5
2g(22mmol)を6分かけて加えた(最高温度-9℃)。次
いで徐々に昇温し、10℃で1時間熟成した。この反応
溶液を−20℃に冷却し、攪拌しながらフッ酸67gを
5分かけて加えた。この容器に窒素ガス排出管を取り付
け、20℃に保った水浴中で、パイレックス製冷却管を
付けた1kw水冷式高圧水銀灯(理工科学産業製 UVL-100
0HC)により、波長280nm以上の紫外線を22時間照射
した。光照射の間、窒素ガスの発生を監視し、反応の進
行をみた。窒素ガスの発生が停止したことを確認し、光
の照射を終了した。次いで、フッ素樹脂製の連結管、冷
却器および、受け器を容器に接続し、50℃の油浴上で
留出が無くなるまでフッ酸を回収した。次に、残った反
応溶液を氷水で冷却し、塩化メチレン60mlを3回に分
けて抽出した。これらの抽出液を合わせて水100mlで
洗浄し、次いで水100mlに10%の炭酸カリウムを加
えて中和した(pH=7)。更に水100mlで洗浄し、無
水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去し濃縮し、粗製
物4.29gを得た。この主成分はGC−MS、NMR分
析により、2,4-ジクロロ-5-フルオロ-安息香酸メチ
ルであることを確認した(略収率93%)。ガスクロマ
トグラフによる純度は96.41%であった。一方、抽
出後の反応溶液を耐圧フッ素樹脂容器に移して蒸留する
ことにより、更にフッ酸、溶媒、ピリジンを回収した。
それぞれの回収量および組成を表1に示す。
EXAMPLES The present invention will be specifically illustrated by examples. Example 1 33.6 g of a pyridine hydrofluoric acid solution (hydrofluoric acid 70 wt%) prepared in a fluororesin container containing a magnet rotor was charged with methyl 2,4-dichloro-5-aminobenzoate.
38 g (purity: about 100%, about 19.9 mmol) was added and dissolved at room temperature. Then, the mixture was cooled to -15 ° C and sodium nitrite 1.5
2 g (22 mmol) were added over 6 minutes (maximum temperature -9 ° C). Then, the temperature was gradually raised and aged at 10 ° C. for 1 hour. The reaction solution was cooled to −20 ° C., and 67 g of hydrofluoric acid was added over 5 minutes with stirring. A 1 kw water-cooled high-pressure mercury lamp equipped with a Pyrex cooling tube (UVL-100 manufactured by Riko Kagaku Sangyo Co., Ltd.) equipped with a Pyrex cooling tube in a water bath maintained at 20 ° C.
0HC) for 22 hours. During the light irradiation, the generation of nitrogen gas was monitored to monitor the progress of the reaction. It was confirmed that the generation of nitrogen gas had stopped, and the irradiation of light was terminated. Next, a connecting pipe made of fluororesin, a cooler, and a receiver were connected to the container, and hydrofluoric acid was recovered on a 50 ° C. oil bath until no distilling was observed. Next, the remaining reaction solution was cooled with ice water, and 60 ml of methylene chloride was extracted in three portions. The combined extracts were washed with 100 ml of water and then neutralized by adding 10% potassium carbonate to 100 ml of water (pH = 7). It was further washed with 100 ml of water, dried over anhydrous sodium sulfate, evaporated and concentrated to give 4.29 g of a crude product. The main component was confirmed to be methyl 2,4-dichloro-5-fluoro-benzoate by GC-MS and NMR analysis (substantially 93% yield). The purity by gas chromatography was 96.41%. On the other hand, the reaction solution after the extraction was transferred to a pressure-resistant fluororesin container and distilled to further recover hydrofluoric acid, a solvent and pyridine.
Table 1 shows the recovered amount and composition.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】実施例2 原料として2,4-ジフロロ-5-アミノ安息香酸メチルを
3.75gを用いた他は実施例1と同様にして反応させ
たところ、2,4,5-トリフルオロ安息香酸メチルを収
率96%で得た。
Example 2 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3.75 g of methyl 2,4-difluoro-5-aminobenzoate was used as a starting material, and 2,4,5-trifluorobenzoic acid was used. The methyl acid salt was obtained in a yield of 96%.

【0036】実施例3 原料として2,4-ジクロロ-5-アミノベンゾトリフロリ
ド4.44gを用い、フッ酸ピリジン溶液(ピリジン2
0wt%)を101.8gを用いたほかは実施例1と同様
にして反応させたところ、3,4,5−トリフルオロブロ
モベンゼンを収率96%で得た。
Example 3 Using 4.44 g of 2,4-dichloro-5-aminobenzotrifluoride as a raw material, a pyridine hydrofluoric acid solution (pyridine 2
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 101.8 g of (0 wt%) was used. As a result, 3,4,5-trifluorobromobenzene was obtained in a yield of 96%.

【0037】実施例4 原料として2,4-ジフロロ-5-アミノベンゾトリフロリ
ド4.01gを用いたほかは実施例1と同様にして反応
させたところ、2,4,5-トリフルオロブロモベンゼン
を収率89%で得た。
Example 4 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 4.01 g of 2,4-difluoro-5-aminobenzotrifluoride was used as a starting material, and 2,4,5-trifluorobromo was used. Benzene was obtained with a yield of 89%.

【0038】実施例5 原料として2-アミノ-4-クロロ安息香酸メチル3.76
gを用いたほかは実施例3と同様にして反応させたとこ
ろ、2-フルオロ-4-クロロ安息香酸メチルを収率75
%で得た。
Example 5 As a starting material, methyl 3-amino-4-chlorobenzoate 3.76
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that g was used. As a result, methyl 2-fluoro-4-chlorobenzoate was obtained in a yield of 75.
%.

【0039】比較例1 実施例1と同様の実験において、高圧水銀灯の冷却管を
石英製に変えて用いた他は同様な操作を行ったところ、
光照射において照射時間が長くなるにつれて、容器の汚
れの増加が観察され、窒素ガスの発生が停止した時点で
反応を終了した場合の2,4-ジクロロ-5-フルオロ安息
香酸メチルの収率は42%であり、収率の低下のみなら
ず、副生成物の増加が確認された。
Comparative Example 1 In the same experiment as in Example 1, the same operation was performed except that the cooling tube of the high-pressure mercury lamp was changed to quartz.
As the irradiation time becomes longer in the light irradiation, an increase in contamination of the container is observed, and the yield of methyl 2,4-dichloro-5-fluorobenzoate when the reaction is terminated when the generation of nitrogen gas stops is as follows. 42%, indicating not only a decrease in yield but also an increase in by-products.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の製造方法は、光分解反応の進行
状況を窒素ガスの発生量によって検出し、その程度に応
じて光分解を繰り返すので、従来のジアゾ化−光分解法
よりも効率的に目的化合物を得ることができる。さら
に、反応溶媒として用いるフッ酸塩基混合溶液を回収し
て再利用するので経済性にも優れる。しかも、高選択的
に反応が進行し、目的物との分離が困難な脱ジアゾ水素
化体が殆ど副生せず、極性置換基を有する化合物でも収
率が高く、反応の制御も容易であるなどの利点を有す
る。また、本発明の好適な態様においては、光分解反応
に特定波長の紫外線を用いるのでタール状物質が殆ど発
生せず、反応応容器の汚染を防止できるので、光分解反
応が高収率で達成され、かつ装置の保守管理が容易であ
る。
According to the production method of the present invention, the progress of the photodecomposition reaction is detected based on the amount of nitrogen gas generated, and photodecomposition is repeated in accordance with the detected degree. Therefore, the production method is more efficient than the conventional diazotization-photodecomposition method. Thus, the target compound can be obtained. Furthermore, since the mixed solution of hydrofluoric acid base used as the reaction solvent is recovered and reused, it is economically excellent. In addition, the reaction proceeds with high selectivity, and there is almost no by-produced de-diazo hydride which is difficult to separate from the target substance, and the yield of the compound having a polar substituent is high, and the reaction can be easily controlled. It has such advantages. Further, in a preferred embodiment of the present invention, since ultraviolet light having a specific wavelength is used for the photodecomposition reaction, almost no tar-like substance is generated, and contamination of the reaction vessel can be prevented. And the maintenance of the device is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の製造方法の概略を示すフロー図。FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a production method of the present invention.

【図2】本発明を実施する製造装置の構成例を示す説明
図。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a manufacturing apparatus that implements the present invention.

【図3】本発明の方法で用いる光分解装置を模式的に示
した縦断面図。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a photolysis device used in the method of the present invention.

【図4】図3の光分解装置を模式的に示した横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the photolysis device of FIG.

【図5】3,4,5−トリフロロブロモベンゼンの合成例
を示す反応式
FIG. 5 is a reaction formula showing an example of the synthesis of 3,4,5-trifluorobromobenzene.

【図6】2−フロロ−4−クロロ安息香酸メチルの合成
例を示す反応式
FIG. 6 is a reaction formula showing an example of the synthesis of methyl 2-fluoro-4-chlorobenzoate.

【図7】2,4,5−トリフロロ安息香酸メチルの合成例
を示す反応式
FIG. 7 is a reaction scheme showing an example of the synthesis of methyl 2,4,5-trifluorobenzoate.

【図8】2,4-ジクロロ-5-フロロ安息香酸メチルの合
成例を示す反応式
FIG. 8 is a reaction scheme showing an example of the synthesis of methyl 2,4-dichloro-5-fluorobenzoate.

【図9】2,4,5−トリフロロベンゾトリフロリドの合
成例を示す反応式
FIG. 9 is a reaction formula showing an example of the synthesis of 2,4,5-trifluorobenzotrifluoride.

【図10】4−フロロイソキノリンの合成例を示す反応
式。
FIG. 10 is a reaction formula showing an example of the synthesis of 4-fluoroisoquinoline.

【図11】2,4-ジブロム-5-フロロ-6-メチル安息香
酸メチルの合成例を示す反応式
FIG. 11 is a reaction scheme showing an example of the synthesis of methyl 2,4-dibromo-5-fluoro-6-methylbenzoate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−調製槽、2−反応槽、10−光反応装置、 11−
光電管、13−光反応管、15−管路、 16−貯槽、
19−ガス計量手段、21−冷却槽、23−支持台、
24−冷却水、 25−冷却管
1-preparation tank, 2-reaction tank, 10-photoreactor, 11-
Photocell, 13-photoreaction tube, 15-line, 16-reservoir,
19-gas metering means, 21-cooling bath, 23-support,
24-cooling water, 25-cooling pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 69/78 C07C 69/78 (72)発明者 腰山 博史 秋田県秋田市茨島3丁目1番6号 株式会 社トーケムプロダクツ内 (72)発明者 煙山 利昭 秋田県秋田市茨島3丁目1番6号 株式会 社トーケムプロダクツ内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AA04 AC30 AC59 AD11 AD13 BA95 BB19 BB20 BB21 BB22 BB23 BB26 BC10 BC31 BC36 BD33 BD81 BD83 BE01 BE44 BJ50 BM30 BM71 FE73 FE74 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07C 69/78 C07C 69/78 (72) Inventor Hiroshi Koshiyama 3-6-1 Ibarjima, Akita-shi, Akita Stock (72) Inventor: Toshiaki Sumiyama 3-6-1, Ibarjima, Akita City, Akita Prefecture F-term (reference) 4H006 AA02 AA04 AC30 AC59 AD11 AD13 BA95 BB19 BB20 BB21 BB22 BB23 BB26 BC10 BC31 BC36 BD33 BD81 BD83 BE01 BE44 BJ50 BM30 BM71 FE73 FE74

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ酸単独または、フッ酸と塩基の混合
溶液を反応溶液として用い、該反応溶液中で芳香族アミ
ノ化合物をジアゾ化し、生成したジアゾニウム塩を光分
解して脱ジアゾフッ素化することにより芳香族フッ素化
合物を製造する方法において、(イ)光分解によって生じ
る窒素ガス量によって光分解の進行を検出し、これに基
づいて反応溶液を光反応容器に循環させて光分解反応を
進め、(ロ)光分解反応後、反応溶液を加熱してフッ酸を
蒸留回収する一方、(ハ)フッ酸濃度が低下した反応溶液
から目的の芳香族フッ素化合物を回収し、(ニ)その残渣
からフッ酸またはフッ酸と塩基を回収すると共に、回収
したフッ酸またはフッ酸と塩基を反応溶液の一部に再利
用することを特徴とする芳香族フッ素化合物の製造方
法。
1. A hydrofluoric acid alone or a mixed solution of hydrofluoric acid and a base is used as a reaction solution, an aromatic amino compound is diazotized in the reaction solution, and the generated diazonium salt is photodecomposed and dediazofluorinated. In the method for producing an aromatic fluorine compound by this, (a) the progress of photodecomposition is detected by the amount of nitrogen gas generated by photodecomposition, and based on this, the reaction solution is circulated to the photoreaction vessel to advance the photodecomposition reaction (B) After the photolysis reaction, the reaction solution is heated to distill and recover hydrofluoric acid, while (c) the target aromatic fluorine compound is recovered from the reaction solution having a reduced hydrofluoric acid concentration, and (d) the residue A method for producing an aromatic fluorine compound, comprising recovering hydrofluoric acid or hydrofluoric acid and a base from water and recycling the recovered hydrofluoric acid or hydrofluoric acid and a base to a part of a reaction solution.
【請求項2】 波長280nm〜340nmの紫外線を用い
て光分解反応による脱ジアゾフッ素化を行なわせる請求
項1の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein dediafluorination by photolysis is carried out using ultraviolet light having a wavelength of 280 nm to 340 nm.
【請求項3】 塩基濃度0〜50wt%のフッ酸塩基混合
溶液を反応溶液として用いる請求項1または2の製造方
法。
3. The method according to claim 1, wherein a hydrofluoric acid base mixed solution having a base concentration of 0 to 50 wt% is used as a reaction solution.
【請求項4】 溶媒に対する芳香族アミノ化合物の濃度
が0.01〜5mmol/gである請求項1、2または3に記
載の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the concentration of the aromatic amino compound in the solvent is 0.01 to 5 mmol / g.
【請求項5】 縦長に立設された光電管と、該光電管を
囲むように立設された縦長の光反応管とを有し、上記光
電管ないし光反応管には照射光の波長域を限定するフィ
ルターが装着されており、一方、光反応管は光透過性材
料によって形成されており、かつ発生したガスを外部に
導く排気管とガス計量手段が設けられており、さらに反
応溶液を光反応管に循環する貯槽が設けられていること
を特徴とする光反応装置。
5. A phototube having a vertically elongated shape and a vertically elongated photoreaction tube which is arranged to surround the phototube, and the phototube or the photoreaction tube limits a wavelength range of irradiation light. A filter is mounted, while the photoreaction tube is formed of a light transmissive material, and an exhaust pipe and a gas measuring means for guiding generated gas to the outside are provided. A photoreactor characterized in that a storage tank that circulates the water is provided.
【請求項6】 照射光の波長を限定するフィルターを設
けることに代えて、光反応管が照射光の波長を限定する
光透過性材料によって形成されている請求項5に記載の
光反応装置。
6. The photoreaction apparatus according to claim 5, wherein instead of providing a filter for limiting the wavelength of the irradiation light, the photoreaction tube is formed of a light-transmitting material for limiting the wavelength of the irradiation light.
【請求項7】 芳香族フッ素化合物の製造に用いられる
装置であって、光反応管がフルオロオレフィン重合体製
チューブによって形成されており、さらに照射光の波長
が280nm〜340nmの紫外線域に限定されている請求
項5または6に記載の光反応装置。
7. An apparatus used for producing an aromatic fluorine compound, wherein the photoreaction tube is formed by a fluoroolefin polymer tube, and the wavelength of the irradiation light is further limited to an ultraviolet region of 280 nm to 340 nm. The photoreactor according to claim 5 or 6, wherein:
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