【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特定の芳香族化合物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物は、写真用添加剤、感光材料用増感色素、染料、レーザー色素、医薬品などの機能性化合物として有用な、芳香族環縮合チアゾール類の原料として利用される。
従来、２−アルキルベンゾチアゾール類はさまざまな方法で合成されてきた。代表的な例を挙げる。
１）ｏ−メルカプトアニリン類をアシル化と同時に閉環する反応
２）ｏ−ハロ（チオアシルアニリン）の閉環反応
３）チオアシルアニリンの酸化的閉環反応
これらの方法は実際に２−アルキルベンゾチアゾール類の工業的製造にも用いられている有用な方法であるが、ベンゼン環上の置換基によっては、中間体のアミノ基やメルカプト基が安定に存在できず、収率良くベンゾチアゾール類が合成できない場合もある。
【０００３】
またベンゼン環の代わりにチオフェン環が縮合した２−アルキルチエノチアゾールの合成においては、好ましくない副反応が起こりやすく、上記１）〜３）の合成法はいずれも適用が困難であったが、ニトロ基と含硫黄基を隣接して有するチオフェン化合物を原料として、収率良くチエノチアゾール類を合成する方法が見出されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１中ではチエノチアゾール類の前駆体として（アシルアミノチエニル）チオカルボキシレートを得る方法も開示されている。しかしながらこの反応の出発原料となるニトロ基と含硫黄基を隣接して有するチオフェン化合物（具体的には例えばビス（ニトロチエニル）ジスルフィド）を経由する合成ルートは煩雑であり、市販の原料から容易に入手可能な中間体を経て、直接に（アシルアミノチエニル）チオカルボキシレートを得る方法が要望されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４５８８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物の簡便で一般的な合成法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は種々検討した結果、１価の脱離基とニトロ基が隣接した位置に置換した芳香族化合物を原料として、ニトロ基を還元すると同時に／または前後して脱離基を硫黄で置換し、続いてアシル化剤と反応させることによって、効率良く一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物が合成できることを見出した。本発明の方法はチオフェン化合物のみならず他の芳香族複素環やベンゼン環などにも適用可能な一般性の高い方法である。
【０００８】
＜１＞ 下記一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物を原料として、硫化及びアシル化して下記一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物を合成することを特徴とする芳香族化合物の製造方法。
【０００９】
【化５】
【００１０】
式中、Ａｒは芳香族炭素環または芳香族複素環を表し、置換基を有していても、他の５員または６員の炭素環もしくは複素環と縮合していてもよい。Ｘは１価の脱離基を表す。
【００１１】
【化６】
【００１２】
式中、Ａｒ１ は芳香族炭素環または芳香族複素環を表し、置換基を有していても、他の５員または６員の炭素環もしくは複素環と縮合していてもよい。Ｒ１ およびＲ２ はそれぞれ水素原子、アルキル基、アリール基、または複素環基を表す。
【００１３】
＜２＞ 前記一般式（Ｉ） で表される芳香族化合物を、硫化剤、還元剤およびアシル化剤の存在下、水−有機溶媒２相系で反応させて前記一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物を合成することを特徴とする上記＜１＞記載の芳香族化合物の製造方法。更に相関移動触媒を存在させることが好ましい。
【００１４】
＜３＞ 前記一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物を、硫化水素またはその金属塩およびアシル化剤の存在下、水−有機溶媒２相系で反応させて前記一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物を合成することを特徴とする上記＜１＞または＜２＞記載の芳香族化合物の製造方法。更に相関移動触媒を存在させることが好ましい。
【００１５】
＜４＞ 前記一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物のＡｒで表される環と、前記一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物のＡｒ１で表される環がともに、置換基を有していても他の５員または６員の炭素環もしくは複素環と縮合していてもよいベンゼン環であることを特徴とする上記＜１＞、＜２＞または＜３＞記載の芳香族化合物の製造方法。
【００１６】
＜５＞ 前記一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物のＡｒで表される環と、前記一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物のＡｒ１で表される環がともに、置換基を有していても他の５員または６員の炭素環もしくは複素環と縮合していてもよいチオフェン環であることを特徴とする上記＜１＞、＜２＞または＜３＞記載の芳香族化合物の製造方法。
【００１７】
＜６＞ 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が下記一般式（ＸＩ）で表され、かつ前記一般式（ＩＩ）で表される化合物が下記一般式（ＸＩＩ）で表されることを特徴とする、上記＜５＞記載の芳香族化合物の製造方法。
【００１８】
【化７】
【００１９】
式中、Ｖ１１、Ｖ１２はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、または複素環基を表し、Ｘ１１はハロゲン原子を表す。
【００２０】
【化８】
【００２１】
式中、Ｖ２１、Ｖ２２はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、または複素環基を表し、Ｒ２１は水素原子、アルキル基、アリール基、または複素環基を表す。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法において原料として使用する芳香族化合物（Ｉ） は、芳香環上の任意の隣接した位置に１価の脱離基とニトロ基が置換していることができる。
【００２３】
一般式（Ｉ） における芳香族炭素環または芳香族複素環を表すＡｒおよび一般式（ＩＩ）における芳香族炭素環または芳香族複素環を表すＡｒ１はそれぞれ置換基を有していてもよく、また他の５員または６員の炭素環もしくは複素環と縮合していてもよい。ＡｒおよびＡｒ１としてはベンゼン環やナフタレン環のような炭素環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピリジン環のような複素環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、キノリン環のような縮合複素環を挙げることができる。
【００２４】
ＡｒおよびＡｒ１の置換基としては（以下の置換基を総称して「Ｖ」とする）、例えば、ハロゲン原子（例えば塩素、臭素、ヨウ素、フッ素）、メルカプト基、シアノ基、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、ヒドロキシ基、炭素数１から１０、好ましくは炭素数２から８、さらに好ましくは炭素数２から５のカルバモイル基（例えばメチルカルバモイル、エチルカルバモイル、モルホリノカルボニル）、炭素数０から１０、好ましくは炭素数２から８、さらに好ましくは炭素数２から５のスルファモイル基（例えばメチルスルファモイル、エチルスルファモイル、ピペリジノスルホニル）、ニトロ基、炭素数１から２０、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から８のアルコキシ基（例えばメトキシ、エトキシ、２−メトキシエトキシ、２−フェニルエトキシ）、炭素数６から２０、好ましくは炭素数６から１２、さらに好ましくは炭素数６から１０のアリールオキシ基（例えばフェノキシ、ｐ−メチルフェノキシ、ｐ−クロロフェノキシ、ナフトキシ）、炭素数１から２０、好ましくは炭素数１から１２、さらに好ましくは炭素数１から８のアシル基（例えばホルミル、アセチル、ベンゾイル、トリクロロアセチル）、炭素数１から２０、好ましくは炭素数２から１２、さらに好ましくは炭素数２から８のアシルオキシ基（例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ）、炭素数１から２０、好ましくは炭素数２から１２、さらに好ましくは炭素数２から８のアシルアミノ基（例えばアセチルアミノ）、炭素１から２０、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から８のスルホニル基（例えばメタンスルホニル、エタンスルホニル、ベンゼンスルホニルなど）、炭素１から２０、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から８のスルフィニル基（例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル）、炭素１から２０、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から８のスルホニルアミノ基（例えばメタンスルホニルアミノ、エタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなど）、アミノ基、炭素１から２０、好ましくは炭素数１から１２、さらに好ましくは炭素数１から８の置換アミノ基（例えばメチルアミノ、ジメチルアミノ、ベンジルアミノ、アニリノ、ジフェニルアミノ）、炭素数０から１５、好ましくは炭素数３から１０、さらに好ましくは炭素数３から６のアンモニウム基（例えばトリメチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基）、炭素数０から１５、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から６のヒドラジノ基（例えばトリメチルヒドラジノ基）、炭素数１から１５、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から６のウレイド基（例えばウレイド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド基）、炭素数１から１５、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から６のイミド基（例えばスクシンイミド基）、炭素数１から２０、好ましくは炭素数１から１２、さらに好ましくは炭素数１から８のアルキルまたはアリールチオ基（例えばメチルチオ、エチルチオ、カルボキシエチルチオ、スルホブチルチオ、フェニルチオなど）、炭素２から２０、好ましくは炭素数２から１２、さらに好ましくは炭素数２から８のアルコキシカルボニル基（例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル）、炭素６から２０、好ましくは炭素数６から１２、さらに好ましくは炭素数６から８のアリーロキシカルボニル基（例えばフェノキシカルボニル）、炭素数１から１８、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から５の無置換アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル）、炭素数１から１８、好ましくは炭素数１から１０、さらに好ましくは炭素数１から５の置換アルキル基［ヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル、カルボキシエチル、エトキシカルボニルメチル、アセチルアミノメチル、また、ここでは好ましくは炭素数２から１８、さらに好ましくは炭素数３から１０、特に好ましくは炭素数３から５の不飽和炭化水素基（例えばビニル基、エチニル基、１−シクロヘキセニル基、ベンジリジン基、ベンジリデン基）も置換アルキル基に含まれることにする。］、炭素数６から２０、好ましくは炭素数６から１５、さらに好ましくは炭素数６から１０の置換または無置換のアリール基（例えばフェニル、ナフチル、ｐ−カルボキシフェニル、ｐ−ニトロフェニル、３，５−ジクロロフェニル、ｐ−シアノフェニル、ｍ−フルオロフェニル、ｐ−トリル、ｐ−ブロモフェニル）、炭素数１から２０、好ましくは炭素数２から１０、さらに好ましくは炭素数４から６の置換されてもよい複素環基（例えばピリジル、５−メチルピリジル、チエニル、フリル、モルホリノ、テトラヒドロフルフリル）が挙げられる。
ただし、Ａｒの置換基は（Ｉ）から（ＩＩ）への変換反応における、還元反応ならびに硫黄原子での置換反応の条件下で変化しない置換基であることが好ましく、この場合はＡｒ＝Ａｒ１となる。したがって、Ａｒの置換基としては、下記のＸで表される１価の脱離基の例として挙げられる置換基や還元を受けやすい基は避けた方がよい。しかし、（Ｉ）から（ＩＩ）への変換反応において、Ａｒの置換基よりもＸで表される脱離基の方が選択的に硫黄と置換できる場合には、下記のＸで表される１価の脱離基の例として挙げられる置換基を使うこともできる。
【００２５】
一般式（Ｉ）においてＸで表される１価の脱離基は、硫化剤との反応によって硫黄原子と置き換わることができるものであれば何でもよく、好ましくはハロゲン原子（例えばフッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、スルホネート基（例えばメシレート、トシレート、トリフレート）、ジアゾニウム基、トリアルキルアンモニウム基（例えばトリメチルアンモニウム）などを挙げることができる。より好ましくはハロゲン原子またはスルホネート基であり、さらに好ましくはハロゲン原子であり、特に好ましくはヨウ素原子、臭素原子、塩素原子であり、最も好ましくは臭素原子である。
【００２６】
一般式（ＩＩ）において、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ水素原子、アルキル基、アリール基、または複素環基を表し、互いに異なっていてもよいが同一であることが好ましい。好ましくは、水素原子、炭素数１以上１８以下の無置換および置換アルキル基、炭素数６以上１８以下の無置換および置換アリール基である。より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、フェニル基であり、特に好ましくは水素原子またはメチル基である。最も好ましくはメチル基である。
【００２７】
一般式（Ｉ）から一般式（ＩＩ）への変換においては、ニトロ基の還元反応を行う必要がある。ニトロ基の還元反応に用いる還元剤などの反応条件としては、例えば、Ｍ． Ｈｕｄｌｉｃｋｙ著「Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」（ＡＣＳ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ １８８ ，１９９６年）第８章、Ｒ． Ｃ． Ｌａｒｏｃｋ著「Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ 」（ＶＣＨ，１９８９年）第４１１頁などに記載されているような、これまでに知られているいずれの条件を用いてもよい。
【００２８】
還元剤としては、金属または金属塩を用いることができ、金属または金属塩としては、上述の成書に記載されているようなさまざまなものが使用できるが、好ましくは、鉄、亜鉛、スズ、塩化スズ（ＩＩ）である。
還元剤として硫化水素（ガス）またはその金属塩（例えば、硫化ナトリウム、水硫化ナトリウム）を用いたり、水素化ホウ素ナトリウムや水素化リチウムアルミニウムなどの還元剤を用いることも有効である。
また、遷移金属触媒（例えば、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム、ニッケル、銅など）を使用して、水素ガスあるいは水素源となる化合物（例えば、ギ酸、ヒドラジンなど）存在下で還元を行ってもよい。特に硫黄化合物に被毒されにくい金属であるルテニウムやレニウムの触媒を用いて水素添加を行うのが効果的である。
【００２９】
１価の置換基Ｘを硫黄原子で置換する硫化剤としては、硫化水素（ガス）またはその金属塩（例えば、硫化ナトリウム、水硫化ナトリウム）を用いるのが最も簡便であり、好ましい。この場合はニトロ基を還元する還元剤と硫化剤を兼ねることができる。
また、チオシアネート（例えばチオシアン酸カリウム）、ジチオカーボネート（例えばジチオ炭酸−Ｏ−エチルカリウム）、チオ硫酸ナトリウム等を硫化剤として用いて、いったん脱離基Ｘを含硫黄置換基（−ＳＣＮ、−Ｓ（Ｃ＝Ｓ）ＯＥｔ、−ＳＳＯ３Ｎａ等）に変換し、その後、ニトロ基の還元と同時に還元でチオールへと導く方法も用いることができる。
【００３０】
一般式（ＩＩ）におけるＲ１ およびＲ２ を導入するために、一般式（Ｉ） の硫化・還元体に対してアシル化剤を反応させる。アシル化剤としては、対応するカルボン酸無水物（例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸）、カルボン酸ハライド（塩化アセチル、塩化プロピオニル）、オルソエステル（例えば、オルソ酢酸メチル、オルソプロピオン酸エチル）などが挙げられる。好ましくは、無水酢酸、塩化アセチル、オルソ酢酸メチル（以上Ｒ１ およびＲ２ がメチル基の場合）であり、特に好ましくは無水酢酸、塩化アセチルである。最も好ましくは無水酢酸である。
【００３１】
上述のアシル化剤は、一般式（Ｉ）から一般式（ＩＩ）への反応中のいずれの時期に反応系に加えてもよい。例えばニトロ基の還元やチオール基の導入が完了したのを確認した後に添加してもよいし、反応の最初から添加しておいてもよい。後者の反応条件で上記アシル化剤と還元剤および／または硫化剤とが反応を起こしやすい場合には、水−有機溶媒（例えば酢酸エチル）の２相系で反応を行って、例えば水層で還元が起こった後、即座にアシル化剤が付加し、有機層に目的物が溶解した状態になるような系を組むことが好ましく行われる。
【００３２】
本発明で使用する硫化剤、還元剤、アシル化剤の量は基質に対して任意の比率で用いることができる。硫化剤は基質に対して好ましくは０．５〜１５当量、より好ましくは０．８〜８当量、さらに好ましくは１〜３当量、還元剤は基質に対して好ましくは２〜６０当量、より好ましくは３〜３０当量、さらに好ましくは４〜１２当量を使用し、硫化剤と還元剤を兼ねて硫化水素や硫化ナトリウム、水硫化ナトリウム等を用いる場合には硫化剤としての上記使用量と還元剤としての上記使用量の合計を使用することが好ましい。アシル化剤は基質に対して好ましくは１〜４０当量、より好ましくは１．５〜２０当量、さらに好ましくは２〜１５当量を使用する。硫化剤、還元剤、アシル化剤が基質と反応する前に互いに反応して消費される可能性がある場合には、それぞれ上記の範囲で中心から上限の間の使用量とすることが好ましい。
【００３３】
一般式（Ｉ）の化合物から一般式（ＩＩ）の化合物への反応は、溶媒を用いて行うことが好ましい。溶媒としては、水、水−有機溶媒の２相系、含水有機溶媒あるいは有機溶媒の均一系いずれを用いてもよい。有機溶媒としては、トルエン、キシレン、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒、塩化メチレンなどのハロゲン系溶媒、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライムなどのエーテル系溶媒、メタノール、エタノールなどのアルコール系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸などのカルボン酸系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、ピリジンなどの複素環系溶媒などを用いることができる。また、２種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。また、アシル化剤（たとえば無水酢酸）を溶媒として過剰量使用して反応を行ってもよい。
溶媒の量は基質に対して１〜１０００倍量が好ましく、３〜３００倍量がより好ましく、１０〜１００倍量がさらに好ましい。
【００３４】
２相系反応においては、相関移動触媒を用いるといっそう反応が加速され、高収率で一般式（ＩＩ）の化合物が得られるため好ましい。相関移動触媒の例としては、４級アンモニウム塩（例えばメチルトリｎ−オクチルアンモニウム＝クロリド、テトラｎ−ブチルアンモニウム＝ブロミド）、４級ホスホニウム塩（例えばトリｎ−ブチルヘキサデシルホスホニウム＝ブロミド）、ピリジニウム塩（例えば１−ヘキサデシルピリジニウム＝ブロミド）、クラウンエーテル（例えば１８−クラウン−６）が挙げられる。これらのうち４級アンモニウム塩を相関移動触媒として用いるのが好ましい。相関移動触媒の使用量は基質に対して０．０１〜２当量が好ましく、０．０２〜１当量がより好ましく、０．０５〜０．５当量がさらに好ましい。
【００３５】
一般式（ＩＩ）で表される化合物は一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物を原料として、硫化剤、還元剤とアシル化剤を作用させることにより生成する。反応の際に水−有機溶媒（好ましくは酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピルまたは酢酸ｎ−ブチル）の２相系で硫化剤兼還元剤として硫化ナトリウムや水硫化ナトリウム、アシル化剤としてカルボン酸無水物、相関移動触媒として４級アンモニウム塩を用いると、高収率で一般式（ＩＩ）で表される化合物を単離することができる。
【００３６】
一般式（Ｉ）の化合物から一般式（ＩＩ）の化合物への反応は、０℃から１５０℃の任意の反応温度で行ってもよい。好ましくは２０℃から１２０℃であり、より好ましくは４０℃から１０５℃である。また途中で反応温度を変えてもよい。
【００３７】
一般式（Ｉ）の化合物から一般式（ＩＩ）の化合物への反応の反応時間は反応温度とも関わるが、好ましくは１０分間から２日間であり、より好ましくは３０分間から１日間であり、さらに好ましくは１時間から１２時間である。
【００３８】
本発明の製造方法は一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で表される化合物が同位元素（例えば、２Ｈ、３Ｈ、１３Ｃ）を含有していても適用できる。
【００３９】
前記一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物のＡｒで表される環と、前記一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物のＡｒ１で表される環は、好ましくは置換基を有していても他の５員または６員の炭素環もしくは複素環と縮合していてもよいベンゼン環またはチオフェン環であり、より好ましくは両者がチオフェン環であり、一般式（Ｉ）で表される化合物が一般式（ＸＩ）で、かつ一般式（ＩＩ）で表される化合物が一般式（ＸＩＩ）で表される場合がさらに好ましい。
【００４０】
一般式（ＸＩ）および一般式（ＸＩＩ） において、Ｖ１１およびＶ１２で表される基はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子（例えばフッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、アルキル基（例えばメチル、エチル）、アリール基（例えばフェニル）および複素環基（例えば２−ピリジル）から選ばれ、両者とも水素原子であることがより好ましい。一般式（ＸＩ）において、Ｘ１１で表されるハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、臭素原子またはヨウ素原子がより好ましく、臭素原子がさらに好ましい。
一般式（ＸＩＩ）において、Ｒ２１で表される基は水素原子、アルキル基（例えばメチル、エチル）、アリール基（例えばフェニル）および複素環基（例えば２−ピリジル）から選ばれ、アルキル基（例えばメチル、エチル）であることが好ましく、メチル基であることがさらに好ましい。
【００４１】
１価の脱離基Ｘとニトロ基が置換している芳香族化合物（Ｉ）は、従来知られているいずれの方法で合成してもよい。例えば、Ａ． Ｒ． Ｋａｔｒｉｔｚｋｙ，Ｃ． Ｗ． Ｒｅｅｓ編「Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」（Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ，１９８４年）第４巻，３．１３章、Ａ． Ｗｅｉｓｓｂｅｒｇｅｒ、Ｅ． Ｃ． Ｔａｙｌｏｒ編「Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ、第４４巻、Ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｐａｒｔ ２（Ｓ． Ｇｒｏｎｏｗｉｔｚ編）」（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，１９８６年）第４章、第５２３頁などに詳しくまとめられている方法を参考にして合成できる。例えば一般式（ＸＩ）で表されるチオフェン化合物は、下記一般式（Ｘ）で表されるチオフェン化合物を、文献上よく知られた方法でニトロ化することにより収率良く合成することができる。
【００４２】
【化９】
【００４３】
一般式（Ｘ）中のＸ１１、Ｖ１１およびＶ１２で表される基は、それぞれ一般式（ＸＩ）におけるものと同義である。
Ｖ１１が水素原子である場合にはチオフェンの２位と５位がニトロ化される可能性があり、この場合にはＸ１１の種類にもよるが、無水酢酸−発煙硝酸系で低温下反応を行うことによりＸ１１の隣接位を選択的にニトロ化できる（Ｖ１１＝Ｖ１２＝Ｈ、Ｘ１１＝Ｂｒの場合は「日本化学雑誌」、第７８巻９５８頁（１９５７年）参照）。
【００４４】
また、一般式（Ｉ）で表される化合物は、単離してもよいし、前駆体から調製してそのまま単離することなく次反応を行ってもよい。また一般式（Ｉ）で表される化合物から一般式（ＩＩ）で表される化合物への変換において、直接に一般式（ＩＩ）の化合物を得てもよく、中間体を単離した後にさらに反応を行って一般式（ＩＩ）の化合物を得てもよい。
【００４５】
一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物のＡｒ１で表される環がベンゼン環である場合には、以下の文献、特許の記載を参考にして、さらにベンゾチアゾール化合物へと誘導できる。
「薬学雑誌」、７１巻１４３９頁（１９５１年）
西独特許第２５０７４１０号明細書（１９７５年）
【００４６】
一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物のＡｒ１で表される環がチオフェン環である場合には、以下の文献、特許の記載を参考にして、さらにチエノチアゾール化合物へと誘導できる。
”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”、２０巻１１３頁（１９８３年）
”Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｄｅ ｌａ Ｓｏｃｉｅｔｅ Ｃｈｉｍｉｑｕｅ ｄｅ Ｆｒａｎｃｅ， ＩＩ” 、１５０ 頁（１９８０年）
特開２００２−１４５８８６号明細書（２００２年）
【００４７】
一般式（ＩＩ）で表される化合物は、単離してもよいし、そのまま単離することなく次反応を行ってもよい。また一般式（Ｉ）の化合物を一般式（ＩＩ）の化合物に変換する本発明の製造方法の過程で、一部または全部がさらに次反応へと進み、例えばベンゾチアゾール類やチエノチアゾール類が直接得られてもよい。
【００４８】
以下に一般式（Ｉ）（一般式（ＸＩ）を含む）および一般式（ＩＩ）（一般式（ＸＩＩ）を含む）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
【化１０】
【００５０】
【化１１】
【００５１】
【化１２】
【００５２】
【化１３】
【００５３】
【化１４】
【００５４】
【化１５】
【００５５】
【実施例】
本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、勿論、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５６】
実施例１
（化合物ＩＩ−２の合成）
化合物Ｉ−２ ２．８ｇ（０．０１モル）、酢酸エチル５０ｍｌ、無水酢酸４ｍｌ（０．０４モル）、テトラｎ−ブチルアンモニウム＝ブロミド０．３２ｇ（０．００１モル）の混合物を三口フラスコ中で撹拌し、９０℃の油浴で加熱した。内温７３℃において硫化ナトリウム・９水和物２４．０ｇ（０．１モル）を水１００ｍｌに溶かした溶液を１０分間で滴下し、その後３時間加熱還流した。放冷後析出した硫黄を濾別し、有機層を分液した後、水層を酢酸エチル１００ｍｌで３回洗って洗液を有機層と合わせた。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ溶媒を留去すると結晶が析出したのでこれを濾過し、エタノールで洗って真空乾燥した。目的物ＩＩ−２が０．９４ｇ（０．００３２モル）得られた。収率３２％。
ＮＭＲデータ（溶媒＝ジメチルスルホキシド−ｄ６）：δ＝２．０８（ｓ，３Ｈ）、２．４３（ｓ，３Ｈ）、７．３４〜７．４４（ｍ，２Ｈ）、８．０２（ｄ，１Ｈ、Ｊ＝２Ｈｚ）、９．４３（ｓ，１Ｈ）
【００５７】
実施例２
（化合物ＸＩＩ−１の合成）
化合物ＸＩ−１ ２．１ｇ（０．０１モル）、酢酸エチル５０ｍｌ、無水酢酸４ｍｌ（０．０４モル）、テトラｎ−ブチルアンモニウム＝ブロミド０．３２ｇ（０．００１モル）の混合物を三口フラスコ中で撹拌し、９０℃の油浴で加熱した。内温７３℃において硫化ナトリウム・９水和物２４．０ｇ（０．１モル）を水１００ｍｌに溶かした溶液を１０分間で滴下し、その後３時間加熱還流した。放冷後析出した硫黄を濾別し、有機層を分液した後、水層を酢酸エチル１００ｍｌで３回洗って洗液を有機層と合わせた。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ溶媒を留去すると結晶が析出したのでこれを濾過し、エタノールで洗って真空乾燥した。目的物ＸＩＩ−１が０．９９ｇ（０．００４５モル）得られた。収率４５％。融点１９４〜１９５℃。
ＮＭＲデータ（溶媒＝ジメチルスルホキシド−ｄ６）：δ＝２．１６（ｓ，３Ｈ）、２．３７（ｓ，３Ｈ）、６．７９（ｄ，１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ）、７．０８（ｄ，１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ）、１０．４４（ｓ，１Ｈ）
【００５８】
以上から明らかなように、本発明の製造方法により、目的物である一般式（ＩＩ）の芳香族化合物を一般式（Ｉ）の化合物から直接に合成できた。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の合成法を用いることで、一般式（ＩＩ）で表される芳香族化合物が簡便に製造できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a specific aromatic compound.
[0002]
[Prior art]
The aromatic compound represented by the general formula (II) is useful as a raw material for aromatic ring-condensed thiazoles useful as functional compounds such as photographic additives, sensitizing dyes for photosensitive materials, dyes, laser dyes, and pharmaceuticals. Used.
Conventionally, 2-alkylbenzothiazoles have been synthesized by various methods. A typical example is given.
1) Reaction of o-mercaptoaniline ring closure simultaneously with acylation
2) Ring closure reaction of o-halo (thioacylaniline)
3) Oxidative ring closure of thioacylaniline
These methods are useful methods that are actually used in the industrial production of 2-alkylbenzothiazoles, but depending on the substituents on the benzene ring, the intermediate amino groups and mercapto groups exist stably. In some cases, benzothiazoles cannot be synthesized with good yield.
[0003]
In addition, in the synthesis of 2-alkylthienothiazole in which a thiophene ring is condensed instead of a benzene ring, an undesirable side reaction is likely to occur, and the synthesis methods 1) to 3) are difficult to apply. A method for synthesizing thienothiazoles with high yield using a thiophene compound having a group adjacent to a sulfur-containing group as a raw material has been found (see Patent Document 1).
[0004]
Patent Document 1 also discloses a method for obtaining (acylaminothienyl) thiocarboxylate as a precursor of thienothiazoles. However, the synthesis route via a thiophene compound (specifically, for example, bis (nitrothienyl) disulfide) having a nitro group and a sulfur-containing group adjacent to each other as a starting material for this reaction is complicated and can be easily obtained from commercially available materials. There has been a need for a method for obtaining (acylaminothienyl) thiocarboxylates directly via available intermediates.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-145886 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a simple and general method for synthesizing an aromatic compound represented by the general formula (II).
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various investigations, the present inventor uses, as a raw material, an aromatic compound in which a monovalent leaving group and a nitro group are substituted at adjacent positions, and at the same time or after the reduction of the nitro group, the leaving group is replaced with sulfur. Then, it was found that the aromatic compound represented by the general formula (II) can be efficiently synthesized by reacting with an acylating agent. The method of the present invention is a highly general method applicable not only to thiophene compounds but also to other aromatic heterocycles and benzene rings.
[0008]
<1> Using an aromatic compound represented by the following general formula (I) as a raw material, sulfurating and acylating to synthesize an aromatic compound represented by the following general formula (II) Production method.
[0009]
[Chemical formula 5]
In the formula, Ar represents an aromatic carbocycle or an aromatic heterocycle, and may have a substituent or may be condensed with another 5-membered or 6-membered carbocycle or heterocycle. X represents a monovalent leaving group.
[0011]
[Chemical 6]
Where Ar 1 Represents an aromatic carbocycle or an aromatic heterocycle, which may have a substituent or may be condensed with another 5-membered or 6-membered carbocycle or heterocycle. R 1 And R 2 Each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
[0013]
<2> The aromatic compound represented by the general formula (I) is reacted in a water-organic solvent two-phase system in the presence of a sulfurizing agent, a reducing agent and an acylating agent, and represented by the general formula (II). The method for producing an aromatic compound as described in <1> above, wherein the aromatic compound is synthesized. Further, it is preferable that a phase transfer catalyst is present.
[0014]
<3> The aromatic compound represented by the general formula (I) is reacted in a water-organic solvent two-phase system in the presence of hydrogen sulfide or a metal salt thereof and an acylating agent to form the general formula (II). The method for producing an aromatic compound according to <1> or <2>, wherein the aromatic compound represented is synthesized. Further, it is preferable that a phase transfer catalyst is present.
[0015]
<4> A ring represented by Ar of the aromatic compound represented by the general formula (I) and an Ar compound of the aromatic compound represented by the general formula (II) 1 <1>, characterized in that both of the rings represented by formula (1) are benzene rings which may have a substituent or may be condensed with another 5-membered or 6-membered carbocyclic or heterocyclic ring, The manufacturing method of the aromatic compound as described in <2> or <3>.
[0016]
<5> A ring represented by Ar of the aromatic compound represented by the general formula (I), and Ar of the aromatic compound represented by the general formula (II) 1 <1>, characterized in that both of the rings represented by the above are thiophene rings which may have a substituent or may be condensed with another 5-membered or 6-membered carbocyclic or heterocyclic ring, The manufacturing method of the aromatic compound as described in <2> or <3>.
[0017]
<6> The compound represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (XI), and the compound represented by the general formula (II) is represented by the following general formula (XII). A method for producing an aromatic compound as described in <5> above,
[0018]
[Chemical 7]
[0019]
Where V 11 , V 12 Each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group; 11 Represents a halogen atom.
[0020]
[Chemical 8]
[0021]
Where V 21 , V 22 Each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group; 21 Represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail.
In the aromatic compound (I) used as a raw material in the production method of the present invention, a monovalent leaving group and a nitro group can be substituted at any adjacent position on the aromatic ring.
[0023]
Ar representing an aromatic carbocyclic ring or aromatic heterocyclic ring in general formula (I) and Ar representing an aromatic carbocyclic ring or aromatic heterocyclic ring in general formula (II) 1 Each may have a substituent and may be condensed with another 5-membered or 6-membered carbocyclic or heterocyclic ring. Ar and Ar 1 Examples include carbocyclic rings such as benzene rings and naphthalene rings, heterocyclic rings such as furan rings, thiophene rings, pyrrole rings, and pyridine rings, condensed heterocyclic rings such as benzofuran rings, benzothiophene rings, indole rings, and quinoline rings. be able to.
[0024]
Ar and Ar 1 (The following substituents are collectively referred to as “V”), for example, halogen atoms (eg, chlorine, bromine, iodine, fluorine), mercapto groups, cyano groups, carboxyl groups, phosphate groups, sulfo groups Group, hydroxy group, carbamoyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 5 carbon atoms (for example, methylcarbamoyl, ethylcarbamoyl, morpholinocarbonyl), 0 to 10 carbon atoms, preferably A sulfamoyl group having 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 5 carbon atoms (for example, methylsulfamoyl, ethylsulfamoyl, piperidinosulfonyl), a nitro group, 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to carbon atoms 10, more preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methoxy, ethoxy, 2-methoxyethoxy) 2-phenylethoxy), aryloxy groups having 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms (for example, phenoxy, p-methylphenoxy, p-chlorophenoxy, naphthoxy), carbon An acyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms (for example, formyl, acetyl, benzoyl, trichloroacetyl), 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, More preferably, it is an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms (for example, acetyloxy, benzoyloxy), an acylamino group having 1 to 20, preferably 2 to 12, and more preferably 2 to 8 carbon atoms (for example, acetylamino). 1 to 20 carbons, preferably 1 to 10 carbons, more preferably carbon 1 to 8 sulfonyl groups (for example, methanesulfonyl, ethanesulfonyl, benzenesulfonyl, etc.), sulfinyl groups having 1 to 20, preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 8 carbon atoms (for example, methanesulfinyl, benzenesulfinyl, etc.) ), A sulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms (for example, methanesulfonylamino, ethanesulfonylamino, benzenesulfonylamino, etc.), amino group, carbon 1 to 20 Preferably a substituted amino group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms (eg methylamino, dimethylamino, benzylamino, anilino, diphenylamino), 0 to 15 carbon atoms, preferably 3 to carbon atoms 10, more preferably carbon number An ammonium group having 3 to 6 (for example, trimethylammonium group or triethylammonium group), a hydrazino group having 0 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms (for example, trimethylhydrazino group), A ureido group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms (for example, ureido group, N, N-dimethylureido group), 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 carbon atom To 10, more preferably an imide group having 1 to 6 carbon atoms (for example, succinimide group), an alkyl or arylthio group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms (for example, methylthio group). , Ethylthio, carboxyethylthio, sulfobutylthio, phenylthio, etc.), carbon 2 20, preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms (eg, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, benzyloxycarbonyl), carbon 6 to 20, preferably 6 to 12 carbon atoms, Preferably an aryloxycarbonyl group having 6 to 8 carbon atoms (for example, phenoxycarbonyl), an unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms (for example, methyl, Ethyl, propyl, butyl), a substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms [hydroxymethyl, trifluoromethyl, benzyl, carboxyethyl, ethoxycarbonylmethyl, Acetylaminomethyl, also preferred here Or an unsaturated hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms, more preferably 3 to 10 carbon atoms, particularly preferably 3 to 5 carbon atoms (for example, vinyl group, ethynyl group, 1-cyclohexenyl group, benzylidine group, benzylidene group). ) Is also included in the substituted alkyl group. A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 15 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms (for example, phenyl, naphthyl, p-carboxyphenyl, p-nitrophenyl, 3, 5-dichlorophenyl, p-cyanophenyl, m-fluorophenyl, p-tolyl, p-bromophenyl), substituted with 1 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 4 to 6 carbon atoms. And may be a heterocyclic group (for example, pyridyl, 5-methylpyridyl, thienyl, furyl, morpholino, tetrahydrofurfuryl).
However, the substituent of Ar is preferably a substituent that does not change under the conditions of the reduction reaction and the substitution reaction with a sulfur atom in the conversion reaction from (I) to (II). In this case, Ar = Ar 1 It becomes. Therefore, as the substituent for Ar, it is better to avoid the substituents exemplified as examples of the monovalent leaving group represented by X below and groups that are susceptible to reduction. However, in the conversion reaction from (I) to (II), when the leaving group represented by X can be selectively substituted with sulfur rather than the substituent of Ar, it is represented by the following X Substituents listed as examples of monovalent leaving groups can also be used.
[0025]
The monovalent leaving group represented by X in the general formula (I) may be anything as long as it can replace a sulfur atom by reaction with a sulfurizing agent, and preferably a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine). , Iodine), sulfonate groups (eg, mesylate, tosylate, triflate), diazonium groups, trialkylammonium groups (eg, trimethylammonium), and the like. A halogen atom or a sulfonate group is more preferable, a halogen atom is further preferable, an iodine atom, a bromine atom, and a chlorine atom are particularly preferable, and a bromine atom is most preferable.
[0026]
In general formula (II), R 1 And R 2 Each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, which may be different from each other but are preferably the same. Preferable are a hydrogen atom, an unsubstituted and substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and an unsubstituted and substituted aryl group having 6 to 18 carbon atoms. More preferred are a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group, and particularly preferred is a hydrogen atom or a methyl group. Most preferred is a methyl group.
[0027]
In the conversion from the general formula (I) to the general formula (II), it is necessary to carry out a reduction reaction of the nitro group. Examples of the reaction conditions for the reducing agent used for the reduction reaction of the nitro group include M.I. Hudricky, “Reductions in Organic Chemistry” (ACS Monograph 188, 1996), Chapter 8, R.A. C. Any of the conditions known so far, such as described in “Complementary Organic Transformations” (VCH, 1989), page 411 by Larock, may be used.
[0028]
As the reducing agent, a metal or a metal salt can be used, and as the metal or metal salt, various materials as described in the above-mentioned book can be used. Preferably, iron, zinc, tin, Tin (II) chloride.
It is also effective to use hydrogen sulfide (gas) or a metal salt thereof (for example, sodium sulfide or sodium hydrosulfide) as a reducing agent, or a reducing agent such as sodium borohydride or lithium aluminum hydride.
Further, reduction may be performed in the presence of a hydrogen gas or a compound that becomes a hydrogen source (for example, formic acid or hydrazine) using a transition metal catalyst (for example, palladium, platinum, ruthenium, rhenium, nickel, copper, or the like). Good. It is particularly effective to perform hydrogenation using a catalyst of ruthenium or rhenium, which is a metal that is not easily poisoned by sulfur compounds.
[0029]
As the sulfiding agent for substituting the monovalent substituent X with a sulfur atom, hydrogen sulfide (gas) or a metal salt thereof (for example, sodium sulfide, sodium hydrosulfide) is most convenient and preferable. In this case, it can serve as a reducing agent for reducing the nitro group and a sulfurizing agent.
Further, using a thiocyanate (for example, potassium thiocyanate), dithiocarbonate (for example, dithiocarbonate-O-ethylpotassium), sodium thiosulfate or the like as a sulfiding agent, the leaving group X is once substituted with a sulfur-containing substituent (-SCN, -S (C = S) OEt, -SSO 3 It is also possible to use a method in which the nitro group is converted to thiol by reduction at the same time as the reduction of the nitro group.
[0030]
R in the general formula (II) 1 And R 2 In order to introduce the above, an acylating agent is reacted with the sulfide / reduced form of the general formula (I). Examples of the acylating agent include corresponding carboxylic acid anhydrides (for example, acetic anhydride, propionic anhydride), carboxylic acid halides (acetyl chloride, propionyl chloride), orthoesters (for example, methyl orthoacetate, ethyl orthopropionate), and the like. Can be mentioned. Preferably, acetic anhydride, acetyl chloride, methyl orthoacetate (above R 1 And R 2 Is a methyl group), particularly preferably acetic anhydride and acetyl chloride. Most preferred is acetic anhydride.
[0031]
The above acylating agent may be added to the reaction system at any time during the reaction from the general formula (I) to the general formula (II). For example, it may be added after confirming the completion of nitro group reduction or thiol group introduction, or may be added from the beginning of the reaction. When the acylating agent and the reducing agent and / or sulfurizing agent are likely to react under the latter reaction conditions, the reaction is carried out in a two-phase system of water-organic solvent (for example, ethyl acetate), for example, in the aqueous layer. It is preferable to construct a system in which an acylating agent is added immediately after reduction and the organic layer is dissolved in the organic layer.
[0032]
The amount of the sulfurizing agent, reducing agent, and acylating agent used in the present invention can be used in any ratio with respect to the substrate. The sulfurizing agent is preferably 0.5 to 15 equivalents relative to the substrate, more preferably 0.8 to 8 equivalents, still more preferably 1 to 3 equivalents, and the reducing agent is preferably 2 to 60 equivalents, more preferably relative to the substrate. Is used in an amount of 3 to 30 equivalents, more preferably 4 to 12 equivalents. When hydrogen sulfide, sodium sulfide, sodium hydrosulfide or the like is used as a sulfurizing agent and a reducing agent, the amount used as the sulfurizing agent and the reducing agent are used. It is preferable to use the total of the above-mentioned usage amounts. The acylating agent is preferably used in an amount of 1 to 40 equivalents, more preferably 1.5 to 20 equivalents, and even more preferably 2 to 15 equivalents with respect to the substrate. When there is a possibility that the sulfurizing agent, reducing agent, and acylating agent react with each other before being reacted with the substrate and consumed, it is preferable that the amount used is between the center and the upper limit in the above ranges.
[0033]
The reaction from the compound of general formula (I) to the compound of general formula (II) is preferably performed using a solvent. As the solvent, any of water, a two-phase system of water-organic solvent, a water-containing organic solvent, or a homogeneous system of organic solvent may be used. Organic solvents include hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and hexane, halogen solvents such as methylene chloride, sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, amide solvents such as dimethylformamide, and ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane and diglyme. Solvents, alcohol solvents such as methanol and ethanol, nitrile solvents such as acetonitrile, ketone solvents such as acetone and cyclohexanone, carboxylic acid solvents such as acetic acid, ester solvents such as ethyl acetate, and heterocyclic solvents such as pyridine Etc. can be used. Two or more kinds of organic solvents may be mixed and used. Alternatively, the reaction may be carried out using an excess amount of an acylating agent (for example, acetic anhydride) as a solvent.
The amount of the solvent is preferably 1 to 1000 times, more preferably 3 to 300 times, and even more preferably 10 to 100 times the amount of the substrate.
[0034]
In the two-phase reaction, it is preferable to use a phase transfer catalyst because the reaction is further accelerated and the compound of the general formula (II) can be obtained in a high yield. Examples of phase transfer catalysts include quaternary ammonium salts (eg methyl tri-n-octylammonium chloride, tetra-n-butylammonium bromide), quaternary phosphonium salts (eg tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide), pyridinium salts (For example, 1-hexadecylpyridinium bromide) and crown ether (for example, 18-crown-6). Of these, quaternary ammonium salts are preferably used as phase transfer catalysts. The amount of the phase transfer catalyst used is preferably from 0.01 to 2 equivalents, more preferably from 0.02 to 1 equivalent, and even more preferably from 0.05 to 0.5 equivalent, based on the substrate.
[0035]
The compound represented by the general formula (II) is produced by using an aromatic compound represented by the general formula (I) as a raw material and allowing a sulfurizing agent, a reducing agent and an acylating agent to act. In the reaction, a two-phase system of water-organic solvent (preferably ethyl acetate, n-propyl acetate or n-butyl acetate) is used as sodium sulfide or sodium hydrosulfide as a sulfurizing agent and reducing agent, and a carboxylic acid anhydride as an acylating agent. When a quaternary ammonium salt is used as the phase transfer catalyst, the compound represented by the general formula (II) can be isolated in high yield.
[0036]
The reaction from the compound of general formula (I) to the compound of general formula (II) may be carried out at any reaction temperature from 0 ° C to 150 ° C. Preferably it is 20 to 120 degreeC, More preferably, it is 40 to 105 degreeC. Moreover, you may change reaction temperature on the way.
[0037]
The reaction time of the reaction from the compound of general formula (I) to the compound of general formula (II) is also related to the reaction temperature, but is preferably 10 minutes to 2 days, more preferably 30 minutes to 1 day, Preferably it is 1 to 12 hours.
[0038]
In the production method of the present invention, the compounds represented by the general formulas (I) and (II) are isotopes (for example, 2 H, 3 H, 13 Even if it contains C), it is applicable.
[0039]
A ring represented by Ar of the aromatic compound represented by the general formula (I), and Ar of the aromatic compound represented by the general formula (II) 1 The ring represented by is preferably a benzene ring or a thiophene ring which may have a substituent or may be condensed with another 5-membered or 6-membered carbon ring or heterocyclic ring, more preferably both are It is more preferable that the compound represented by the general formula (I) which is a thiophene ring is represented by the general formula (XI) and the compound represented by the general formula (II) is represented by the general formula (XII).
[0040]
In the general formulas (XI) and (XII), V 11 And V 12 Are each selected from a hydrogen atom, a halogen atom (eg fluorine, chlorine, bromine, iodine), an alkyl group (eg methyl, ethyl), an aryl group (eg phenyl) and a heterocyclic group (eg 2-pyridyl). More preferably, both are hydrogen atoms. In general formula (XI), X 11 As the halogen atom represented by the formula, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are preferable, a bromine atom or an iodine atom is more preferable, and a bromine atom is further preferable.
In the general formula (XII), R 21 The group represented by is selected from a hydrogen atom, an alkyl group (for example, methyl, ethyl), an aryl group (for example, phenyl) and a heterocyclic group (for example, 2-pyridyl), and is an alkyl group (for example, methyl, ethyl). Preferably, it is a methyl group.
[0041]
The aromatic compound (I) in which the monovalent leaving group X and the nitro group are substituted may be synthesized by any conventionally known method. For example, A.I. R. Katritzky, C.I. W. Edited by Rees, “Comprehensive Heterocyclic Chemistry” (Pergamon Press, 1984), Vol. Weissberger, E.M. C. Taylor, “The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Vol. 44, Thiophene and its derivatives part 2 (S. Gronowitz, ed., 1988, John Wiley and Son, p. 1983, John Wiley and Son, p. 234). Can be synthesized with reference to For example, the thiophene compound represented by the general formula (XI) can be synthesized in good yield by nitration of the thiophene compound represented by the following general formula (X) by a method well known in the literature.
[0042]
[Chemical 9]
[0043]
X in general formula (X) 11 , V 11 And V 12 Are each as defined in general formula (XI).
V 11 When is a hydrogen atom, the 2- and 5-positions of thiophene may be nitrated, in which case X 11 Depending on the type of X, by reacting at low temperature in acetic anhydride-fuming nitric acid system, X 11 Can be selectively nitrated (V 11 = V 12 = H, X 11 In the case of = Br, refer to “Nippon Kagaku Journey”, vol. 78, page 958 (1957)).
[0044]
In addition, the compound represented by the general formula (I) may be isolated, or may be prepared from a precursor and subjected to the next reaction without isolation as it is. Further, in the conversion from the compound represented by the general formula (I) to the compound represented by the general formula (II), the compound of the general formula (II) may be obtained directly. You may react and obtain the compound of general formula (II).
[0045]
Ar of an aromatic compound represented by the general formula (II) 1 Is a benzene ring, it can be further derived into a benzothiazole compound with reference to the following documents and patent descriptions.
“Pharmaceutical Journal”, 71, 1439 (1951)
West German Patent No. 2507410 (1975)
[0046]
Ar of an aromatic compound represented by the general formula (II) 1 Is a thiophene ring, it can be further derived into a thienothiazole compound with reference to the following documents and patent descriptions.
"Journal of Heterocyclic Chemistry", Volume 20, p. 113 (1983)
"Bulletin de la Society Chi France de France, II", p. 150 (1980)
JP 2002-145886 (2002)
[0047]
The compound represented by the general formula (II) may be isolated, or the next reaction may be performed without isolation as it is. In addition, in the course of the production method of the present invention in which the compound of the general formula (I) is converted to the compound of the general formula (II), part or all of them further proceeds to the next reaction. May be obtained.
[0048]
Specific examples of the compounds represented by general formula (I) (including general formula (XI)) and general formula (II) (including general formula (XII)) are shown below, but the present invention is not limited thereto. It is not something.
[0049]
[Chemical Formula 10]
[0050]
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[0051]
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[0052]
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[0053]
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[0054]
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[0055]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but of course, the present invention is not limited thereto.
[0056]
Example 1
(Synthesis of Compound II-2)
Compound I-2 2.8 g (0.01 mol), ethyl acetate 50 ml, acetic anhydride 4 ml (0.04 mol), tetra n-butylammonium bromide 0.32 g (0.001 mol) in a three-necked flask And heated in a 90 ° C. oil bath. At an internal temperature of 73 ° C., a solution obtained by dissolving 24.0 g (0.1 mol) of sodium sulfide nonahydrate in 100 ml of water was added dropwise over 10 minutes, and then heated to reflux for 3 hours. After allowing to cool, the precipitated sulfur was filtered off, the organic layer was separated, and the aqueous layer was washed 3 times with 100 ml of ethyl acetate to combine the washing with the organic layer. When the organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent was distilled off, crystals were precipitated, which were filtered, washed with ethanol and dried in vacuo. 0.94 g (0.0032 mol) of the target product II-2 was obtained. Yield 32%.
NMR data (solvent = dimethyl sulfoxide-d 6 ): Δ = 2.08 (s, 3H), 2.43 (s, 3H), 7.34 to 7.44 (m, 2H), 8.02 (d, 1H, J = 2 Hz), 9. 43 (s, 1H)
[0057]
Example 2
(Synthesis of Compound XII-1)
Compound XI-1 2.1 g (0.01 mol), ethyl acetate 50 ml, acetic anhydride 4 ml (0.04 mol), tetra n-butylammonium bromide 0.32 g (0.001 mol) in a three-necked flask And heated in a 90 ° C. oil bath. At an internal temperature of 73 ° C., a solution obtained by dissolving 24.0 g (0.1 mol) of sodium sulfide nonahydrate in 100 ml of water was added dropwise over 10 minutes, and then heated to reflux for 3 hours. After allowing to cool, the precipitated sulfur was filtered off, the organic layer was separated, and the aqueous layer was washed 3 times with 100 ml of ethyl acetate to combine the washing with the organic layer. When the organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent was distilled off, crystals were precipitated, which were filtered, washed with ethanol and dried in vacuo. 0.99 g (0.0045 mol) of the target product XII-1 was obtained. Yield 45%. 194-195 ° C.
NMR data (solvent = dimethyl sulfoxide-d 6 ): Δ = 2.16 (s, 3H), 2.37 (s, 3H), 6.79 (d, 1H, J = 6 Hz), 7.08 (d, 1H, J = 6 Hz), 10. 44 (s, 1H)
[0058]
As is apparent from the above, the target compound of the general formula (II) was directly synthesized from the compound of the general formula (I) by the production method of the present invention.
[0059]
【The invention's effect】
By using the synthesis method of the present invention, the aromatic compound represented by the general formula (II) can be easily produced.