JP2002524447A - 2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンを調製するための化学プロセス - Google Patents
2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンを調製するための化学プロセスInfo
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Abstract
Description
おいて有用である2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンを調製する
ためのプロセスに関する。
めのプロセスが、化学文献に記載される。このように、英国特許第288,62
8号は、175℃で2−クロロピリジンを固体水酸化カリウムで加水分解するこ
とによる、2−ヒドロキシピリジンの調製を記載する。これはまた、(a)15
0℃でボンベ管(bomb tube)中で濃塩酸を用いて、および(b)還流
下で2規定カセイソーダアルカリ液を用いて、対応するクロロピリジンを加水分
解することによる、2−ヒドロキシ−5−ニトロピリジンの調製を記載する。
例えば、tert−ブチルアルコールまたはtert−アミルアルコール)の存
在下で、濃水酸化カリウム水溶液を用いて2−クロロピリジンを加水分解するこ
とによる、2−ヒドロキシピリジンの調製を記載する。2−ヒドロキシ−6−ト
リフルオロメチルピリジンの調製のための溶媒ベースプロセスがまた、例えば、
米国特許第3,609,158号において記載される。この特許において、ジメ
チルスルホキシド(DMSO)中の2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジ
ンが、還流下で、水酸化ナトリウム水溶液を用いて、加熱することによって加水
分解される。
Oまたはtert−アミルアルコール)中での2−クロロ−6−トリフルオロメ
チルピリジンのアルカリ加水分解によって、高収率で、容易に調製され得る。し
かし、大規模では、溶媒ベースプロセスは、環境関連および安全関連ならびに溶
媒回収系の必要性のために、一般的に所望ではない。
ンの処理は、微量の加水分解のみを生じ、そして還流下での水酸化ナトリウム水
溶液を用いる2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジンの処理は、加水分解
を全く生じ得ない。固体塩基での処理は、加水分解を導くが、プロセッシングの
困難を生じる。
であり、そしてより実用的な手順を提供する。
の調製のためのプロセスが提供され、このプロセスは、50℃〜160℃の温度
で、2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジンまたは2−フルオロ−6−
トリフルオロメチルピリジンおよび2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジ
ンの混合物を、水酸化アルカリ金属と反応させる工程、ならびにこのように形成
された生成物を酸性化する工程を包含する。
ウムであり、後者が、一般的により有効である。これは、水性形態で使用され得
、この場合、この塩基水溶液強度は、少なくとも5%w/vであるべきであり、
そして適切には、9〜85%w/v(例えば9〜60%w/v)の範囲内であり
、典型的には約50%w/vまでである。あるいは、出発物質が高レベル(例え
ば、50%以上)の塩素化ピリジン成分を含む場合、これを適切な溶媒(例えば
3級アルコール(例えば、tert−ブチルアルコールまたはtert−アミル
アルコール)、芳香族溶媒(例えばキシレン)、不活性ケトン、あるいは極性非
プロトン溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド))に溶解して、この溶液中で水
酸化アルカリ金属をスラリーにすることが、有利である。
めに必要である。純粋なピリジン出発物質に基づいて、約2.2当量が、一般的
に満足であることがわかった。従って、通常の運用(working)範囲は、
ピリジン出発物質に対して、2〜3、好ましくは2.1〜2.3当量の塩基であ
る。しかし、このプロセスが、より高温で、大気圧で作動され得るために、より
高い強度またはより過剰な量あるいはその両方の水酸化アルカリ金属が、使用さ
れ得る。例えば、2.2〜2.3モル当量の約50%w/v強度の水酸化カリウ
ムによって、このプロセスは、130℃での温度で作動され得、一方、14モル
当量の約80%w/v強度の水酸化カリウムによって、このプロセスが約150
℃までの温度で作動され得る。
0℃〜130℃の範囲内である。90℃〜130℃の温度が好ましい。
強度および/またはより過剰な量の水酸化アルカリ金属を使用することによって
大気圧で、あるいは、密封容器(例えば、オートクレーブ(この構成物質は、1
60℃までの温度でのアルカリ水溶液による影響、および生じる自己生産圧力に
耐え得る))中の高圧でのいずれかで、実施され得る。適切には、このような容
器は、ニッケル合金(例えば、インコネル、モネルまたはハステロイ(hast
elloy))から作製される。通常、4〜5barの圧力が、150℃から1
60℃の温度で発生される。
の攪拌水溶液へ添加し、そして得られた二相反応混合物を80℃〜130℃(典
型的には100℃〜130℃)の間の範囲の温度まで大気圧で加熱することによ
って、都合良く実施される。この反応の進行は、例えば定性ガスクロマトグラフ
ィーを使用してのサンプルの定期的な分析によって追跡され得る。反応が完了し
たと判断されると、この反応混合物は酸性化され、そしてこのピリドンが、濾過
によって単離され、そして所望である場合、洗浄され、そして乾燥される。好ま
しい回収手順において、この反応混合物は、約40℃(例えば、35℃から45
℃)で温度を維持しながら、例えば濃塩酸のような無機酸を使用して約pH5へ
酸性化される。次いで、これは、約10℃(例えば、5℃〜15℃)へ冷却され
、その後、この生成物が単離される。
い。従って、この出発物質は、この塩基水溶液へ次第に添加され得(その逆も真
である);またはこれら2つが「オールイン(all−in)」プロセスで共に
添加され得る。この出発物質の塩基水溶液への累積添加(連続的または分けて徐
々に)は、大規模生成において発生される反応発熱を制御することにおいて特に
有効であることが見出された。あるいは、出発物質および塩基のストリーム(s
tream)を連続または半連続プロセスで反応容器へ一緒に供給することは、
可能であり得る。さらに、前述の溶媒(これは、混合ピリジン出発物質を可溶化
するために役立ち得る)を利用すること、圧力を上昇させることによって温度を
増加させることもしくは水酸化アルカリ金属の濃度を増加させることは、特に出
発物質中に高レベルの塩素化ピリジン成分が存在する場合に、有利であり得る。
相間移動触媒(例えば、4級アンモニウム塩もしくは第4級ホスホニウム塩(例
えば、テトラブチルアンモニウムブロミド)またはクラウンエーテルもしくはポ
リエチレングリコール変種)、あいるいはヨウ化カリウムのような触媒を使用す
ることもまた、有利であり得る。
は、純粋であるか、または微量成分もしくは不純物として2−クロロ−6−トリ
フルオロメチルピリジンを含むかのいずれかである)から2−ヒドロキシ−6−
トリフルオロメチルピリジンを調製するために特に適切である。典型的に、混合
2−フルオロ−/2−クロロ−出発物質は、95:5〜99.9:0.1の割合
でこれらの成分を含む。しかし、このプロセスは、同様に、混合ピリジン出発物
質を加水分解するために有用であり、例えば、この混合ピリジン出発物質は、5
0%以上に及ぶ塩素化物質を含む。
74599に開示される公知の化合物(Chemical Abstracts
Registry No.94238−04−0)である。2−クロロ−6−
トリフルオロメチルピリジンもまた、公知の化合物であり、そしてその調製は、
EP−A−0042696、EP−A−0110690およびUS−A−368
2936に記載される。
ウム水溶液と100℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−トリフル
オロメチルピリジンの調製を例示する。水酸化カリウム(95%、20.5g、
2.22モル当量)および水(180ml)を、メカニカルスターラー、還流用
コンデンサー、および内容サーモメーターを備える500mlの丸底フラスコに
充填した。2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジン(26.0g、99
.5%強度)を、塩基性水溶液に充填した。得られた2相の溶液を100℃まで
加熱した。反応混合物を、100℃で2時間後サンプリングし、そして定性GC
分析によると、19.29面積%の2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピ
リジンおよび78.9面積%の2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジン
であることを示した。この反応混合物を、再度サンプリングする前に、さらに3
時間100℃で攪拌させたままにした。定性GC分析によると、99.51面積
%の2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび0.12面積%の
2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジンであることを示した。この反応
混合物を、10℃未満まで冷却し、そして温度を10℃未満に保持したままで濃
塩酸(36%、21.7g、1.36モル当量)を用いてpH5(pH紙を使用
する)まで酸性化した。白色の生成物を濾過により単離し、濾液をフラスコを洗
浄するために使用した。このフィルターケーキを吸引により乾燥し、冷水(29
.1g)で洗浄し、そして再度、吸引により乾燥した。生成物を40℃の真空オ
ーブンで一晩乾燥し:単離した乾燥重量(23.93g、97.74%);収率
91.4%;NMR 1Hおよび13Cにより構造を決定する:mp(Galle
nkamp融点装置)126.7〜127.6℃。
ウム水溶液と100℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−トリフル
オロメチルピリジンの調製を、さらに例示する。
l)を、メカニカルスターラー、還流用コンデンサー、および内容サーモメータ
ーを備える250mlの丸底フラスコに充填した。2−フルオロ−6−トリフル
オロメチルピリジン(26.0g、99.5%強度)を、塩基性水溶液に充填し
た。得られた2相の溶液を100℃まで加熱した。反応混合物を、100℃で2
時間後サンプリングし、そして定性GC分析によると、90.96面積%の2−
ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび9.03面積%の2−フル
オロ−6−トリフルオロメチルピリジンであることを示した。この反応混合物を
、再度サンプリングする前に、さらに2時間100℃で攪拌させたままにした。
定性GC分析によると、98.59面積%の2−ヒドロキシ−6−トリフルオロ
メチルピリジンおよび1.39面積%の2−フルオロ−6−トリフルオロメチル
ピリジンであることを示した。さらに1時間攪拌した後、この反応混合物を、1
0℃未満まで冷却し、そして温度を10℃未満に保持したままで濃塩酸(36%
、21.2g、1.33モル当量)を用いてpH5(pH紙を使用する)まで酸
性化した。白色の生成物を濾過により単離し、濾液をフラスコを洗浄するために
使用した。このフィルターケーキを吸引により乾燥し、冷水(20g)で洗浄し
、そして再度、吸引により乾燥した。生成物を40℃の真空オーブンで一晩乾燥
し:単離した乾燥重量(25.43g、87.79%);収率87.2%。
ウム水溶液と80℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−トリフルオ
ロメチルピリジンの調製を例示する。水酸化カリウム(95%、2.6g、2.
20モル当量)および水(22.5ml)を、メカニカルスターラー、還流用コ
ンデンサー、および内容サーモメーターを備える100mlの丸底フラスコに充
填した。2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジン(3.3g、99.5
%強度)を、塩基性水溶液に充填した。得られた2相の溶液を80℃まで加熱し
た。反応混合物を、80℃で13時間後サンプリングし、そして定性GC分析に
よると、47.3面積%の2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンお
よび46.2面積%の出発物質であることを示した。
リウム水溶液と100℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−トリフ
ルオロメチルピリジンの調製を例示する。水酸化ナトリウム(98%、1.8g
、2.20モル当量)および水(16.2ml)を、メカニカルスターラー、還
流用コンデンサー、および内容サーモメーターを備える100mlの丸底フラス
コに充填した。2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジン(3.3g、9
9.5%強度)を、塩基性水溶液に充填した。得られた2相の溶液を100℃ま
で加熱した。反応混合物を、100℃で12時間後サンプリングし、そして48
時間室温で攪拌した。定性GC分析によると、99.65面積%の2−ヒドロキ
シ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび出発物質は全くないことを示した。
−6−トリフルオロメチルピリジンとの50:50混合物を水酸化カリウム水溶
液と100〜105℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−トリフル
オロメチルピリジンの調製を例示する。水酸化カリウムフレーク(95%、13
.0g、2.22モル当量)および水(113.9g)を、コンデンサー、攪拌
機、および内容サーモメーターを備える250mlの丸底フラスコに充填した。
この内容物を攪拌し、溶液を得た。2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリ
ジン(99.7%、8.27g、0.5モル当量)および2−クロロ−6−トリ
フルオロメチルピリジン(99.0%、9.17g、0.5モル当量)を添加し
、そして反応混合物を100℃まで加熱した。反応の間、この温度は105℃ま
で上昇した。反応混合物をサンプリングし、分析することで、0.9%の2−フ
ルオロ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび98.4%の2−ヒドロキシ−
6−トリフルオロメチルピリジンを含むことを見出した。2−クロロ−6−トリ
フルオロメチルピリジンは存在しなかった。この反応混合物を、5℃まで冷却し
た。濃塩酸(36.0%、14.2g)を40分間かけて滴下しながら添加し、
温度を5℃未満に維持した。この生成物のスラリーを5℃未満でさらに60分間
攪拌した。この生成物を濾過し、置換物を水(18.5g)で洗浄した。次いで
、この表題生成物を40℃の減圧下で乾燥した:単離した乾燥重量(12.9g
);強度99.0%;単離収率78.3%。
−6−トリフルオロメチルピリジンとの50:50混合物を水酸化カリウム水溶
液と150℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチ
ルピリジンの調製を例示する。水酸化カリウムフレーク(95%、82.1g、
13.9モル当量)および水(19.5g)を、コンデンサー、攪拌機および内
容サーモメーターを備える250mlの丸底フラスコに充填した。2−フルオロ
−6−トリフルオロメチルピリジン(99.7%、8.27g、0.5モル当量
)および2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジン(99.0%、9.17
g、0.5モル当量)を添加し、そして反応混合物を150℃まで加熱し、2時
間保持した。反応混合物をサンプリングし、分析することで、0.6%の2−フ
ルオロ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび99.4%の2−ヒドロキシ−
6−トリフルオロメチルピリジンを含むことを見出した。2−クロロ−6−トリ
フルオロメチルピリジンは存在しなかった。この反応混合物を、5℃まで冷却し
、水(40g)を添加した。濃塩酸(36.0%、80.0g)を40分間かけ
て滴下しながら添加し、温度を5℃未満に維持した。この生成物のスラリーを5
℃未満でさらに60分間攪拌した。この生成物を濾過し、置換物を水(18.5
g×2)で洗浄した。次いで、この表題生成物を40℃の減圧下で乾燥した:単
離した乾燥重量14.8g(強度100%であると推定される);単離収率90
.8%。
−6−トリフルオロメチルピリジンとの50:50混合物を固体の水酸化カリウ
ムおよびt−アミルアルコールと105〜108℃で反応させることによる、2
−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンの調製を例示する。水酸化カリ
ウムフレーク(95%、13.0g、2.22モル当量)およびt−アミルアル
コール(99%、73.9g、8.32モル当量)を、コンデンサー、攪拌機お
よび内容サーモメーターを備える250mlの丸底フラスコに充填した。この内
容物を攪拌し、スラリーを得た。2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジ
ン(99.7%、8.27g、0.5モル当量)および2−クロロ−6−トリフ
ルオロメチルピリジン(99.0%、9.17g、0.5モル当量)を添加し、
そして反応混合物を105℃(わずかに還流)まで加熱した。反応の間、この温
度は108℃まで上昇した。反応混合物を4時間後にサンプリングし、そして0
.2%の2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび93.6%の2
−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンを含むことを見出した。2−ク
ロロ−6−トリフルオロメチルピリジンは存在しなかった。この反応混合物を、
80℃まで冷却した。t−アミルアルコールを108℃で蒸留し、そして反応混
合物を40℃まで冷却した。水(4.6g)を添加した。水およびt−アミルア
ルコールを110℃の温度で蒸留した。反応混合物を50℃まで冷却し、そして
水(79.6g)を添加した。反応混合物を5℃まで冷却し、そして濃塩酸(3
6.0%、14.2g)を40分間かけて滴下しながら添加し、温度を5℃未満
に維持した。この生成物のスラリーを5℃未満でさらに60分間攪拌した。この
生成物を濾過し、置換物を水(18.5g)で洗浄した。次いで、この表題生成
物を40℃の減圧下で乾燥した:単離した乾燥重量8.2g、強度97.5%;
単離収率49.0%(蒸留後に残った残渣のt−アミルアルコールが収率のロス
につながった)。
−6−トリフルオロメチルピリジンとの95:5混合物を水酸化カリウム水溶液
と115〜130℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−トリフルオ
ロメチルピリジンの調製を例示する。水酸化カリウムフレーク(95%、25.
9g、2.22モル当量)および水(24.6g、6.84モル当量)を、コン
デンサー、攪拌機および内容サーモメーターを備える250mlの丸底フラスコ
に充填した。溶液を得るために内容物を攪拌し、130℃(還流)まで加熱した
。2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジン(99.2%、3.16g、
0.95モル当量)および2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジン(10
0%、1.8g、0.05モル当量)を穏やかな還流(115〜120℃)に維
持した状態で、1時間かけて滴下しながら添加した。添加を完了した後、この反
応混合物を115℃(還流)で4時間保持した。反応混合物を50℃まで冷却し
た。水(79g)を添加した。次いで、塩酸(約27.4g、36%強度)を、
50℃の温度を維持しながら、30分間かけて滴下しながら添加し、pH5を得
た。得られたスラリーを50℃でさらに10分間攪拌し、次いで0〜5℃まで冷
却し、pHを5に再調整した。このスラリーを0〜5℃でさらに30分間維持し
た。この生成物を濾過し、置換物を水(37g)で洗浄した。次いで、この生成
物を40℃の減圧下で乾燥した:単離した乾燥重量31.7g;収率97%(1
00%の生成物強度と推定される)。
ウム水溶液(35%)と100℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6
−トリフルオロメチルピリジンの調製を例示する。
g)を、メカニカルスターラー、還流用コンデンサー、および内容サーモメータ
ーを備える250mlの丸底フラスコに充填した。この内容物を溶液を得るため
に攪拌し、そして100℃まで加熱した。2−フルオロ−6−トリフルオロメチ
ルピリジン(42.5g、99.2%強度)を、100℃に反応温度を維持した
状態で、133分間かけて滴下しながら添加した。反応混合物を添加の後にサン
プリングし、定性GC分析によると、92.8面積%の2−ヒドロキシ−6−ト
リフルオロメチルピリジンおよび6.5面積%の出発物質であることを示した。
リフルオロメチルピリジンの「時差的(staggered)」アリコート添加
を使用した、2−フルオロ−6−トリフルオロメチルピリジンを水酸化カリウム
水溶液(35%)と100℃で反応させることによる、2−ヒドロキシ−6−ト
リフルオロメチルピリジンの調製を例示する。
)を、メカニカルスターラー、還流用コンデンサー、および内容サーモメーター
を備える250mlの丸底フラスコに充填した。この内容物を溶液を得るために
攪拌し、そして100℃まで加熱した。2−フルオロ−6−トリフルオロメチル
ピリジン(42g、99.2%強度)を、100℃に反応温度を維持した状態で
、115分間かけて5つ分のアリコート(8.5g)で塩基性水溶液に充填した
。添加の正確な時間を以下の表に詳細に表示した。
に、この反応混合物を100℃まで冷却し戻させた。この反応混合物を添加の終
了の8分後にサンプリングし、定性GC分析によると、79.8面積%の2−ヒ
ドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび20.2面積%の出発物質で
あることを示した。100℃でさらに59分後、この反応混合物を、再度サンプ
リングし、そして定性GC分析によると、100面積%の2−ヒドロキシ−6−
トリフルオロメチルピリジンであることを示した。
Claims (9)
- 【請求項1】 2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンの調製の
ためのプロセスであって、該プロセスが、50℃〜160℃の温度で、2−フル
オロ−6−トリフルオロメチルピリジンまたは2−フルオロ−6−トリフルオロ
メチルピリジンおよび2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジンの混合物を
、水酸化アルカリ金属と反応させる工程、ならびにこのように形成された生成物
を酸性化する工程を包含する、プロセス。 - 【請求項2】 前記水酸化アルカリ金属が水溶液の形態である、請求項1に
記載のプロセス。 - 【請求項3】 前記水酸化アルカリ金属水溶液の強度が、9%〜85%w/
vの範囲である、請求項2に記載のプロセス。 - 【請求項4】 前記水酸化アルカリ金属が水酸化カリウムである、請求項1
〜3のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセスであって、こ
こで、使用される前記水酸化アルカリ金属の量が、前記2−フルオロ−6−トリ
フルオロメチルピリジンおよび2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジン出
発物質の合計に対して2〜3当量の塩基の範囲内である、プロセス。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロセスであって、こ
こで、前記2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンまたは2−フルオ
ロ−6−トリフルオロメチルピリジンおよび2−クロロ−6−トリフルオロメチ
ルピリジンの混合物が、前記水酸化アルカリ金属水溶液へ次第に添加される、プ
ロセス。 - 【請求項7】 2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンの調製の
ためのプロセスであって、該プロセスが、80℃〜150℃の温度で、2−フル
オロ−6−トリフルオロメチルピリジンを、水酸化アルカリ金属水溶液と反応さ
せる工程、ならびにこのように形成された生成物を酸性化する工程を包含する、
プロセス。 - 【請求項8】 前記温度が90℃〜130℃の範囲内である、請求項7に記
載のプロセス。 - 【請求項9】 2−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンの調製の
ためのプロセスであって、該プロセスが、50℃〜160℃の温度で、2−フル
オロ−6−トリフルオロメチルピリジンまたは2−フルオロ−6−トリフルオロ
メチルピリジンおよび2−クロロ−6−トリフルオロメチルピリジンの混合物を
、水酸化アルカリ金属と反応させる工程、このように形成された生成物を35℃
〜45℃の温度で酸性化する工程、ならびに5℃〜15℃の温度で得られた2−
ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルピリジンを単離する工程を包含する、プロ
セス。
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