JP2006070043A - フッ素化安息香酸の製造法 - Google Patents

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Abstract

【課題】キノロン抗菌剤の合成に使用する出発物質を提供する。
【解決手段】式V(式中、X'はクロロまたはフルオロ、YおよびZの一方はクロロでありYおよびZの他方はニトロ)を有するベンゾイルクロライドを適当なフッ化物と反応させることを特徴とする、式VI(式中、Xはクロロまたはフルオロ、R'はヒドロキシまたはフルオロ)(ただし、Xがクロロである場合はZもクロロでなければならない)を有する化合物の製造方法。
Figure 2006070043

Figure 2006070043

【選択図】なし

Description

本発明は、キノロン抗菌剤の合成に使用する出発物質の製造に関する。さらに詳しくは、本発明は、キノロン合成に使用することのできるある種のハロ置換安息香酸およびアセトフェノンの製造法並びにそのような方法に有用な新規化合物に関する。
置換1,4−ジヒドロ−4−オキソキノリン−3−カルボン酸誘導体(以下、キノロンと称する)は有効な抗菌剤であることが知られている(たとえば、特許文献1)。クマイ(Kumai)らの特許文献2に開示されているように、そのようなキノロンの合成のための出発物質としてハロ置換安息香酸およびその対応エステルおよびアセトフェノンが有用である。
米国特許第4,730,000号、チュー(Chu)、1988年3月8日発行 ヨーロッパ特許出願公開第0303291号公報、クマイ(Kumai)ら、1989年2月15日公開
とりわけ、2−クロロ−4,5−ジフルオロ安息香酸(CDFBA)、2,4,5−トリフルオロ安息香酸(TFBA)、およびその同族アセトフェノンはキノロン合成の有利な出発物質である。しかしながら、これら化合物の公知調製法は、特別の装置を要する複雑な化学;高価なまたは入手が困難な出発物質;ジアゾニウム塩の使用および分解に伴う危険などの材料の危険性;および商業的に望ましくない選択性および/または収量を伴う反応などの多くの欠点を有する。それゆえ、これらの不利な点の幾つかまたはすべてを克服した上記中間体の製造のための改良法に対する要求が存在する。
従って、安価で容易に入手可能な出発物質からCDFBAおよびTFBAを調製するための新規方法が開示される。本発明の一つは、式III:
Figure 2006070043
(式中、Xはクロロまたはフルオロ;YおよびZの一方はクロロでありYおよびZの他方はニトロ;Rは−CCl、−CHNO、−CH(NO)R、−CH(CO、−CH(C(O)R、−CH(CN)CO、−CH(CO)CORおよび−CORよりなる群から選ばれたラジカル(式中、Rはアルキルまたはアリールアルキル、Rはアルキル、アリールまたはアリールアルキル、ラジカル中で2度以上現れる場合にはRおよびRは各場合に同じかまたは異なっていてよい))を有する化合物の製造法である。
この方法は、
式II:
Figure 2006070043
を有するニトロベンゼンを適当なカルボアニオンと反応させて該化合物(III)を生成させることを特徴とする。そのようなカルボアニオンは、塩基をニトロアルカン、エナミン、マロン酸エステル、ベータ−ケトエステル、シアノ酢酸エステル、マロノニトリルおよびベータ−ジケトンよりなる群から選ばれた一つなどの求核試薬と反応させることにより得ることができる。この反応に適した塩基としては、たとえば、アミン、アミジン、水酸化物、アルコキシド、水素化物、炭酸塩および重炭酸塩よりなる群から選ばれたものなどが挙げられる。この方法の好ましい態様は、該塩基が1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン(DBU)または1,1,3,3−テトラメチルグアニジンであり、Rが−CHNOまたは−CH(NO)CH、Xがフルオロ、Yがニトロ、Zがクロロの置換ニトロベンゼン生成物(III)を生成するものである。
本発明の第二の発明は、式IV:
Figure 2006070043
(式中、Xはクロロまたはフルオロ;YおよびZの一方はクロロ;YおよびZの他方はニトロ)を有する化合物の製造法である。
この方法は、式III:
Figure 2006070043
(式中、Rは−CCl、−CHNO、−CH(NO)R、−CH(CO、−CH(C(O)R、−CH(CN)CO、−CH(CO)CORおよび−CORよりなる群から選ばれ、RおよびRは前記と同じ)を有するものなどの置換ニトロベンゼンを適当な酸と反応させることを特徴とする。好ましい態様において、Rは−CH(COまたは−CH(NO)Rであり、酸は硫酸または硝酸であり、約50%の硫酸または約40%の硝酸が最も好ましい。この酸化反応の生成物(IV)は、たとえば酢酸エチルまたはメチレンクロライドから再結晶することができる。
本発明の別の発明は、式VI:
Figure 2006070043
(式中、Xはクロロまたはフルオロ、R'はヒドロキシまたはフルオロ)を有する化合物の製造法である。
この方法は、式V:
Figure 2006070043
(式中、X'はクロロまたはフルオロ、YおよびZの一方はクロロ、YおよびZの他方はニトロ)を有するベンジルクロライドを適当なフッ化物、好ましくはフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウムまたはフッ化アルキルアンモニウムと反応させることを特徴とする。ただし、この反応においては、式(VI)のXがクロロである場合は式(V)のZもまたクロロでなければならない。
上記方法の好ましい態様において、Yはニトロであり;Zはクロロであり;使用するフルオライドはフッ化カリウムであり;フッ化反応はN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)中、大気還流温度にて行う。しかしながら、すべての場合において、フッ化反応の生成物を加水分解して式(VI)においてR'がヒドロキシである化合物を得ることができる。または、フッ化反応の生成物を蒸留して式(VI)においてR'がフルオロである化合物を得ることができる。
上記本発明の方法によって製造される新規な合成中間体もまた本発明に包含される。包含されるのは、式III:
Figure 2006070043
(式中、上記のように、Xはクロロまたはフルオロ;YおよびZの一方はクロロであり他方はニトロ;Rは−CCl、−CHNO、−CH(NO)R、−CH(CO、−CH(C(O)R、−CH(CN)CO、−CH(CO)CORおよび−CORよりなる群から選ばれ、RおよびRは前記と同じ)を有する化合物である。
本発明の他の化合物は、式VI:
Figure 2006070043
(式中、この場合もXはクロロまたはフルオロ、R'はヒドロキシまたはクロロ)を有する化合物である。
本発明の方法および化合物は、本明細書において特に断らない限り、下記定義に従うある種の述語を用いて記載される。
「アルコキシド」なる語は、式:ROMまたは(RO)M(式中、Rは以下に定義するアルキル、Mはリチウム、ナトリウム、カリウムまたはマグネシウムなどの適当なカチオン)で示される化合物をいう。
「アルキル」なる語は、炭素数が1〜10の直鎖または分枝鎖の飽和炭化水素ラジカルであり、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチルなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。
「アミジン」なる語は、式:RC(NR)=NR(式中、R、RおよびRは独立にアルキルであり、Rはアミノおよびアルキルから選ばれ、またはRおよびRのいずれかまたは両方がRおよびRのいずれかまたは両方と一緒になって式:−(CH)m−(式中、mは2〜6)を形成する)で示される化合物であり、DBU、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エン(DBN)、1,1,3,3−テトラメチル−グアニジンや2−t−ブチル−1,1,3,3−テトラメチルグアニジンなどのグアニジンなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。
「アミン」なる語は、式:N(R(式中、Rは炭素数2〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルキル成分を有するアリールアルキル)の第三級アミンまたは式:N(RN(式中、Rは式:−(CH)n−(式中、nは2〜4)で示される基)の第三級ジアミンであり、トリエチルアミン、トリエチレンジアミンなどが挙げられる、これらに限られるものではない。
「アリール」なる語は、フェニルまたはナフチルなどの単環式または縮合した2環式の芳香族炭化水素である。
「アリールアルキル」なる語は、アルキル基を介して親分子に結合したアリールラジカルをいい、ベンジル、フェニルエチル、フェニルブチル、ナフチルメチル、ナフチルペンチルなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。
「ベータ−ジケトン」なる語は、式:R11C(O)CH(R10)C(O)R12(式中、R10は水素、アルキル、アリールおよびアリールアルキルから選ばれ、R11およびR12は独立にアルキル、アリールまたはアリールアルキル)で示される化合物をいう。
「ベータ−ケトエステル」なる語は、式:R11C(O)CH(R13)CO(式中、R13は水素、アルキルおよびアリールアルキルから選ばれ、R11はアルキル、アリールまたはアリールアルキル、Rはアルキルまたはアリールアルキル)で示される化合物をいう。
「重炭酸塩」なる語は、式:MHCO(式中、Mはリチウム、ナトリウムまたはカリウムなどの適当なカチオン)で示される化合物をいう。
「炭酸塩」なる語は、(MCO(式中、Mはリチウム、ナトリウムまたはカリウムなどの適当な1価カチオン)で示される化合物または式:MCO(式中、Mはマグネシウムやカルシウムなどの2価カチオン)で示される化合物をいう。
「シアノ酢酸エステル」なる語は、CH(CN)(R14)CO15(式中、R14およびR15は独立に水素、アルキルおよびアリールアルキルから選ばれる)で示される化合物をいう。
「エナミン」なる語は、C(NR1617)(R14)=CHR15(式中、R16およびR17は独立に炭素数1〜10のアルキル、R14およびR15は独立に水素、アルキルおよびアリールアルキルから選ばれる)で示される化合物をいう。
「フッ化物」なる語は、式:MF(式中、Mはリチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムまたはアルキルアンモニウムなどの適当なカチオン)で示される化合物をいう。
「水素化物」なる語は、式:MH(式中、Mはリチウム、ナトリウムまたはカリウムなどの適当なカチオン)で示される化合物をいう。
「水酸化物」なる語は、式:MOH(式中、Mはリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウムまたはアルキルアンモニウムなどの適当なカチオン)で示される化合物をいう。
「マロン酸エステル」なる語は、式:CH(R13)(CO18(式中、R13およびR18は水素、アルキルおよびアリールアルキルから選ばれる)で示される化合物をいう。
「マロノニトリル」なる語は、式:CH(R10)(CN)(式中、R10は水素、アルキル、アリールおよびアリールアルキルから選ばれる)で示される化合物をいう。
「ニトロアルカン」なる語は、式:CH(R19)(R20)NO(式中、R19およびR20は独立に水素、アルキルおよびアリールから選ばれる)で示される化合物をいう。
Figure 2006070043
本発明は、前記反応式を参照すれば一層よく理解されるであろう。反応式Iにおいて、2,4,5−トリクロロニトロベンゼン(I)をフッ化カリウムなどのフッ素化剤を用いたフッ素化反応(反応工程1)で5−クロロ−2,4−ジフルオロニトロベンゼン(IIa)に変換する。ニトロメタンまたはマロン酸エステルなどの求核試薬のアニオンに暴露すると、化合物(IIa)は求核置換反応(工程2)を受けて異性体のニトロベンゼン誘導体(IIIa)および(IIIb)を生成し、ついでこれをたとえば硝酸を用いて酸化して対応安息香酸(IVa)および(IVb)とする。その後、安息香酸(IVa)および(IVb)を脱ニトロフッ素化(fluorodenitration)、脱塩素フッ素化(fluorodechlorination)および加水分解(工程4)の結果、キノロン合成出発物質TFBA(IXa、式中、Xはフルオロ)が生成するが、単離した安息香酸(IVa)に脱ニトロフッ素化のみを行い加水分解しても出発物質CDFBA(IXb、式中、Xはクロロ)が得られる。生成物の混合物からの特定異性体の単離は、結晶化やカラムクロマトグラフィーなどの公知分離法により行うことができる。
別法として、2,4,5−トリクロロニトロベンゼン(I)を前以てフッ素化することなく求核置換(反応工程5)に供して異性体のジクロロニトロベンゼン誘導体(VIIa)および(VIIb)を生成させ、ついで酸化して(工程6)対応安息香酸(VIIIa)および(VIIIb)とする。ついで、安息香酸(VIIIa)および(VIIIb)の混合物をフッ素化し、脱塩素フッ素化および加水分解(工程7)してTFBA(IXa)を生成させる。
示していないが反応式Iから得られるものとしては、キノロン出発物質2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロアセトフェノンおよび4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロアセトフェノンがあり、これらはネフ(Nef)反応によりニトロベンゼン誘導体(IIIa)および(IIIb)から調製することができる。さらに、上記反応工程から省かれているが本発明の化合物に包含されるものとしては、ベンゾイルハライド中間体(V)および(VI)があり、これらは反応工程4および7において生成され、以下でさらに詳しく記載する。
上記手順は、種々の試薬および反応条件を用いて行うことができる。工程2および工程5の置換反応(これらは類似しており、以下の実施例2、7〜10および14〜18に示す)において、DMF、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジオキサン、ピリジン、THF、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)および炭素数2〜5のアルコールなどの通常のプロトンまたは非プロトン極性溶媒、並びにDMSO/水などのそれらの混合物を含む種々の溶媒が適している。別法として、これら工程の求核置換反応は、たとえば、トリス(3,6−ジオキサヘプチル)アミン(TDA)、トリカプリリルメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムフルオライド(TBAF)またはテトラブチルアンモニウムクロライド(TBAC)などの相間移動触媒の存在下、そのままで行うことができる。
工程3および6の酸化反応は、実施例3、5、11および12に示すように、単一または2工程反応で行うことができ、同様にかなり変更が可能である。段階的に行う場合は、酸化はそのまま、または水、酢酸または水混和性の有機溶媒(たとえば、ジオキサン)中で行うことができる。酢酸/HCl、DMSO/NaClまたはHSOなどの試薬、ついでたとえば硝酸、過マンガン酸塩またはペルオキソ一硫酸カリウムを用いることができ、反応を約25℃〜約110℃で進行させる。別法として、1工程反応を行う場合は、反応はそのまままたは水中で、硝酸単独または酸中の過マンガン酸塩を用い、約25℃〜約110℃にて行うことができる。
工程4および7の脱ニトロフッ素化および/または脱塩素フッ素化反応は、実施例4、6および13に示してある。これら反応は、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(TPPB)、TBAFまたはTBACなどの相間移動触媒の存在または不在に依存して、約80℃〜約250℃の温度範囲で行うことができる。DMF、1−メチル−2−ピロリジノン(NMP)、DMAC、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、テトラメチレンスルホン(TMSO)、トルエンおよびキシレンなどの極性または非極性の非プロトン溶媒が好ましく、単独または混合物のいずれをも用いることができる。工程4および7のフッ素化反応の前に、チオニルクロライドを用いてベンゾイルクロライド中間体(V)の生成を行う;所望なら、これら化合物をさらに反応させることなく単離することができる。
上記反応のいずれにおいても、特定の異性体または生成物を選択するために試薬および反応条件を選択することができる。たとえば、酸化反応の好ましい態様において、アルファ−アリールニトロアルカンの混合物(IIIaおよびIIIb、式中、Rは−CH(NO)R)(対応異性体の比は2:1でしかない)を出発物質として用い、主要な成分である4−ニトロ安息香酸が2−ニトロ安息香酸異性体に対して23:1の比で得られる(実施例5)。同様に、ベンゾイルクロライド中間体(V)のフッ素化は、(i)すべての位置でフッ素化してトリフルオロベンゾイルフルオライド中間体を生成する(実施例4);(ii)環上の塩素を置換することなくクロロジフルオロベンゾイルフルオライド中間体を生成する(実施例6);または(iii)この場合も環上の塩素を置換することなく、安息香酸の混合物(IVaおよびIVb、約2.5:1の比)を選択的に変換して単一の異性体、2−クロロ−4,5−ジフルオロベンゾイルフルオライドとする(実施例13)のに有利な条件下で行うことができる。
実施例
本発明の上記方法および化合物は以下の実施例を参照することによって一層よく理解されるであろう。これら実施例は、説明のためにのみ供するものであって、本発明を限定することを意図するものではない。
5−クロロ−2,4−ジフルオロニトロベンゼン(2)
テトラメチレンスルホン(500ml)中の2,4,5−トリクロロニトロベンゼン(200g、0.883モル)およびKF(128.4g、2.21モル)を、窒素下、200℃にて3.5時間反応させた。この混合物に酢酸エチル(500ml)を加え、沈殿を濾過した。濾液を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。85〜90℃/0.9mmにて蒸溜して純粋な化合物2を70%以上の収率で得た。
H−NMR(CDClから)(δppm):7.17(dd、1H、J=8Hz、9Hz)、8.26(dd、1H、J=7.5Hz、7.5Hz)
MS(m/z):193(M
5−クロロ−2−フルオロ−4−(ニトロメチル)ニトロベンゼン(3)および5−クロロ−4−フルオロ−2−(ニトロメチル)ニトロベンゼン(4)
酢酸エチル(20ml)中のDBU(16.5g、0.11モル)を氷浴中で冷却し、ニトロメタン(3.1ml、0.057モル)で処理した。この溶液を窒素下で10分間撹拌し、酢酸エチル(20ml)中の化合物2(10.0g、0.052モル、実施例1から)を同温度にて滴下した。この暗赤色の混合物を2時間撹拌し、ついで室温に温めた。この混合物を10%HCl(10ml)で処理し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、減圧濃縮して生成物(10.9g、89.9%)を得た。この生成物は、NMR分析により化合物3および4(2:1の比)からなっていた。これら2つの異性体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、10%酢酸エチル/ヘキサン)により分離した。
化合物3:黄色がかった結晶、融点70〜72℃。H−NMR(CDClから)(δppm):5.64(s、2H)、7.47(d、1H、J=10.5Hz)、8.22(d、1H、J=7Hz)
化合物4:H−NMR(CDClから)(δppm):5.81(s、2H)、7.31(d、1H、J=9Hz)、8.44(d、1H、J=6Hz)
MS(m/z):234(M
2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロ安息香酸(5)および4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロ安息香酸(6)
濃硝酸(25ml)および水(20ml)中の実施例2の生成物(12.1g、0.052モル)を90℃にて2時間加熱した。この溶液を室温に冷却し、水(20ml)で希釈した。この混合物を酢酸エチルで抽出した。この酢酸エチル溶液を食塩水で洗浄し、飽和重炭酸ナトリウム水溶液で抽出した。水性層を分離し、濃HClで酸性にし、酢酸エチルで抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。得られた残渣を酢酸エチルから再結晶して生成物(7.5g、66%)を得た。この生成物はNMR分析により化合物5および6(2:1の比)からなっていた。これら2つの異性体を酢酸エチル−メチレンクロライドから結晶化することにより分離した。
化合物5:融点129〜131℃(EtOAc−CHCl)。H−NMR(DMSO−dから)(δppm):8.01(d、1H、J=11Hz)、8.36(d、1H、J=7Hz)、14.2(br、1H)
化合物6:H−NMR(DMSO−dから)(δppm):7.96(d、1H、J=9Hz)、8.45(d、1H、J=6Hz)、14.2(br、1H)
MS(m/z):219(M
2,4,5−トリフルオロ安息香酸(7)
実施例3からの化合物5および6の混合物(10.95g、0.05モル)をチオニルクロライド(5.47ml、0.075モル)で処理し、混合物を窒素下で4時間還流した。過剰のチオニルクロライドを蒸溜により除き、残留物を85〜90℃/0.7mmにて蒸溜して対応ベンゾイルクロライド(10.6g、89.5%)を得た。
このベンゾイルクロライド(10g、42ミリモル)をテトラメチレンスルホン(30ml)中に溶解した。これに、スプレー乾燥KF(15g、26ミリモル)およびフタロイルジクロライド(17.5g)を加えた。この混合物を窒素下、165℃にて3時間加熱した。生成物の2,4,5−トリフルオロベンゾイルフルオライドを65〜70℃/25mmにて蒸溜した。この蒸溜物に水を加え、濾過により安息香酸7を白色結晶(65%収率)として回収した。
H−NMR(CDCl−CDODから)(δppm):7.04(m、1H)、7.82(m、1H)
MS(m/z):176(M
2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロ安息香酸(5)の選択的生成
濃硫酸(3ml)および水(2ml)中の実施例2で調製した生成物(2g、2.0ミリモル)を100℃にて40分間加熱した。この混合物を冷却し、水(4ml)で希釈し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和重炭酸ナトリウム(5×3ml)で分配した。水性層を酸性にし、酢酸エチルで抽出した。コンバインした酢酸エチル画分を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。得られた残渣を酢酸エチルから再結晶して化合物5および6(NMRデータにより23:1の比)からなる生成物(0.31g、50%)を生成した。
2−クロロ−4,5−ジフルオロ安息香酸(8)
実施例5の生成物(20g、91ミリモル)をチオニルクロライド(60ml)中に懸濁し、窒素下で3時間加熱還流した。過剰のチオニルクロライドを溜去し、得られた酸クロライドをテトラメチレンスルホン(40ml)中に溶解した。この溶液にスプレー乾燥したKF(16g、276ミリモル)および4−クロロスルホニルクロライド(38.5g)を加えた。(この実施例はまた、4−クロロスルホニルクロライドの代わりにベンゼンスルホニルクロライド(40g)を用いてもよく、実質的に同じ結果が得られる)ついで、この混合物を窒素下、125℃にて3時間加熱した。この反応混合物を70〜75℃/15mmにて蒸溜して純粋な2−クロロ−4,5−ジフルオロベンゾイルフルオライドを得た。この液体生成物を水で加水分解し、真空乾燥して化合物8を白色結晶として75%の収率で得た。
H−NMR(DMSO−dから)(δppm):7.82(dd、1H、J=11Hz、7Hz)、7.91(dd、1H、J=11Hz、9Hz)
MS(m/z):192(M
2−(2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロフェニル)マロン酸ジメチル(9)および2−(4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロフェニル)マロン酸ジメチル(10)
2−(2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロフェニル)マロン酸ジエチル(9a)および2−(4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロフェニル)マロン酸ジエチル(10a)
方法1:化合物9および9aおよびその対応異性体10および10aの調製を、ニトロメタンの代わりにそれぞれマロン酸ジメチルおよびマロン酸ジエチルを用い、実施例2と同様にして行った。これら生成物を定量的収率で単離した。各反応において、NMR分析に基づいてマロン酸2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロフェニルおよびマロン酸4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロフェニルの1.2:1比の混合物が生成した。これら異性体生成物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、10%EtOAc/ヘキサン)により分離した。
方法2:DMSO(100ml)中の水酸化リチウム一水和物(47.9g、1.14モル)の懸濁液に、15℃にて適当なジアルキルマロネート(86.4ml、0.57モル)を加えた。この混合物を窒素下で15分間撹拌し、DMSO(50ml)中の化合物2(実施例1から、100g、0.52モル)の溶液を滴下した。得られた暗赤色の混合物を窒素下、室温にて3時間撹拌し、10%HClで反応停止させ、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧除去して、各場合にマロン酸2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロフェニルおよびマロン酸4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロフェニル(NMR分析に基づいて1.2:1の比)からなる純粋な生成物(定量的収量)を得た。
化合物9:融点51〜51℃。H−NMR(CDClから)(δppm):3.82(s、6H)、5.26(s、1H)、7.59(d、1H、J=10Hz)、8.15(d、1H、J=7Hz)
化合物10:H−NMR(CDClから)(δppm):3.82(s、6H)、5.37(s、1H)、7.48(d、1H、J=10Hz)、8.22(d、1H、J=7Hz)
MS(m/z):323([M+NH
化合物9a:H−NMR(CDClから)(δppm):1.30(t、6H、J=7Hz)、4.29(q、4H)、5.22(s、1H)、7.60(d、1H、J=11Hz)、8.15(d、1H、J=7Hz)
化合物10a:H−NMR(CDClから)(δppm):1.31(t、6H、J=7Hz)、4.29(q、4H)、5.32(s、1H)、7.40(d、1H、J=9Hz)、8.22(d、1H、J=7Hz)
MS(m/z):351([M+NH
2−(2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロフェニル)シアノ酢酸メチル(11)および2−(4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロフェニル)シアノ酢酸メチル(12)
化合物2(実施例1から、1g、5.2ミリモル)およびシアノ酢酸メチルを用い、実施例2と同様にして化合物11および12の調製を行った。この生成物は、1:2の比の化合物11および12からなり、全収率は100%であった。これら2つの異性体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、10%EtOAc/ヘキサン)により分離した。
化合物11:H−NMR(CDClから)(δppm):3.90(s、3H)、5.21(s、1H)、7.62(d、1H、J=11Hz)、8.20(d、1H、J=7Hz)
化合物12:オフホワイトの固体、融点92.5〜94℃。H−NMR(CDClから)(δppm):3.90(s、3H)、5.70(s、1H)、7.61(d、1H、J=9Hz)、8.39(d、1H、J=7Hz)
MS(m/z):290([M+NH
2−(2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロフェニル)アセト酢酸エチル(13)および2−(4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロフェニル)アセト酢酸エチル(14)
化合物2(実施例1から、0.5g)およびアセト酢酸エチルを用い、実施例7と同様にして化合物13および14の調製を行った。この生成物は、1:1の比の化合物13および14からなり、全収量は0.7g(89%)であった。これら2つの異性体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、10%EtOAc/ヘキサン)により分離した。
化合物13:H−NMR(CDClから)(δppm):1.20(t、3H、J=7.5Hz、7.5Hz)、1.84(s、3H)、4.24(q、2H)、7.29(d、1H、J=11Hz)、8.16(d、1H、7Hz)、13.15(s、1H)
化合物14:H−NMR(CDClから)(δppm):1.12(t、3H、J=7Hz)、1.90(s、3H)、4.16(q、2H)、7.09(d、1H、J=8Hz)、8.16(d、1H、7Hz)、13.04(s、1H)
MS(m/z):321([M+NH
5−クロロ−2−フルオロ−4−(トリクロロメチル)ニトロベンゼン(15)および5−クロロ−4−フルオロ−2−(トリクロロメチル)ニトロベンゼン(16)
クロロホルムおよび化合物2を用い、実施例2と同様にして化合物15および16の調製を行った。この生成物は、1:1の比の化合物15および16からなり、全収率は44%であった。
化合物15:H−NMR(CDClから)(δppm):6.91(d、1H、J=12Hz)、8.12(d、1H、J=7Hz)
化合物16:H−NMR(CDClから)(δppm):6.32(d、1H、J=13Hz)、8.29(d、1H、J=7Hz)
ジアルキル(クロロ−フルオロ−ニトロフェニル)マロネートの酸化による2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロ安息香酸(5)および4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロ安息香酸(6)
方法1:実施例7で調製したジアルキルマロネート化合物9/10および9a/10a(2g、6.56ミリモル)および40%HNO(13ml)の混合物をそれぞれ70℃で3時間、ついで90℃で13.5時間加熱した。この反応混合物を室温に冷却し、沈殿を濾過した。この固体生成物を回収し、水洗し、酢酸エチル中に溶解し、飽和重炭酸ナトリウム水溶液で洗浄した。水性層を濃HClでpH2の酸性にし、酢酸エチルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮して薄黄色の結晶性生成物(0.72g、50%)を得た。この生成物のH−NMRスペクトルは、化合物5および6の2.6:1の比率の混合物であることを示していた。
方法2:実施例7のマロン酸ジメチル9および10(20g、0.06モル)および25%硫酸(60ml)の混合物を還流温度にて21時間加熱した。この溶液を氷浴中にて冷却し、沈殿を濾過により回収した。得られた固体物質を40%硝酸(60ml)で処理し、混合物を30時間還流した。この溶液を冷却して生成した沈殿を濾過し、水洗し、真空乾燥した。母液を酢酸エチルで抽出することによりさらに生成物が得られた。この生成物(全収量8.81g、67%)は、NMRスペクトル分析に基づいて約4:1の比率の化合物5および6からなっていた。方法1または2からの生成物を酢酸エチルから結晶化して純粋な化合物5を得た。
(クロロ−フルオロ−ニトロフェニル)アセト酢酸エチルの酸化による2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロ安息香酸(5)および4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロ安息香酸(6)
実施例9のアセト酢酸エステル13および14の酸化を実施例11と同様にして行った。得られた生成物(0.72g、50%)は、NMR分析に基づき1:1の比率の化合物5および6からなっていた。
選択的フッ素化による2−クロロ−4,5−ジフルオロ安息香酸(8)
各実施例3、11および12で調製した安息香酸(約2:1の比率の化合物5および6からなる)をコンバインし、実施例4と同様にして対応酸クロライドに変換した。これら酸クロライド(2g、8.4ミリモル)をテトラメチレンスルホン(4ml)中に溶解し、スプレー乾燥したKF(2.0g、34.5ミリモル)で処理した。この混合物を窒素下、150℃にて3時間加熱し、生成物を70〜75℃/15mmにて蒸溜した。回収した酸クロライドを水で加水分解し、生成物を真空乾燥して純粋な化合物8を唯一の生成物として得た(0.4g、24%)。
2,5−ジクロロ−4−(1−ニトロエチル)ニトロベンゼン(17)および4,5−ジクロロ−2−(1−ニトロエチル)ニトロベンゼン(18)
氷浴中で冷却した酢酸エチル(350ml)中のDBU(75.5g、0.486モル)の溶液に、ニトロエタン(18.2g、0.243モル)および2,4,5−トリクロロニトロベンゼン(化合物1、50g、0.221モル)を酢酸エチル(100ml)中にて連続的に滴下した。得られた混合物を窒素下、室温にて2日間撹拌した。この混合物を10%HClで酸性にし、酢酸エチルで抽出した。この酢酸エチル溶液を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。得られた生成物は、NMR分析に基づいて1:3の比率の化合物17および18からなっていた(50.3g、86%)。これら2つの異性体をクロマトグラフィー(シリカゲル、10%EtOAc/ヘキサン)により分離した。
2,5−ジクロロ−4−(1−ニトロエチル)ニトロベンゼン(17):H−NMR(CDClから)(δppm):1.97(d、3H、J=7Hz)、6.06(q、1H)、7.67(s、1H)、8.01(s、1H)
4,5−ジクロロ−2−(1−ニトロエチル)ニトロベンゼン(18):融点48〜49℃、H−NMR(CDClから)(δppm):2.01(d、3H、J=7Hz)、6.25(q、1H)、7.71(s、1H)、8.23(s、1H)
MS(m/z):282([M+NH
2−(4,5−ジクロロ−2−ニトロフェニル)マロン酸ジメチル(19)および2−(2,5−ジクロロ−4−ニトロフェニル)マロン酸ジメチル(20)
ニトロメタンの代わりにマロン酸ジメチルを用い、実施例2と同様にして化合物19および20の調製を行った。得られた黄色がかった結晶性生成物は、2.5:1の比率の化合物19および20からなっており、全収率は100%であった。
化合物19:H−NMR(CDClから)(δppm):3.76(s、6H)、5.24(s、1H)、7.78(s、1H)、7.97(s、1H)
化合物20:H−NMR(CDClから)(δppm):3.83(s、6H)、5.31(s、1H)、7.65(s、1H)、8.21(s、12H)
MS(m/z):339([M+NH
2−(2,5−ジクロロ−4−ニトロフェニル)シアノ酢酸メチル(21)および2−(4,5−ジクロロ−2−ニトロフェニル)シアノ酢酸メチル(22)
ニトロメタンの代わりにシアノ酢酸メチルを用い、実施例2と同様にして化合物21および22の調製を行った。得られた生成物は、1:3の比率の化合物21および22からなり、全収率は93%であった。これら2つの異性体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、8%EtOAc/ヘキサン)により分離した。
化合物21:H−NMR(CDClから)(δppm):3.90(s、3H)、5.20(s、1H)、7.82(s、1H)、8.01(s、1H)
化合物22:白色固体、融点98.7〜99.8℃、H−NMR(CDClから)(δppm):3.90(s、3H)、5.68(s、1H)、7.89(s、1H)、8.48(s、1H)
MS(m/z):306([M+NH
2−(2,5−ジクロロ−4−ニトロフェニル)アセト酢酸エチル(23)および2−(4,5−ジクロロ−2−ニトロフェニル)アセト酢酸エチル(24)
ニトロメタンの代わりにアセト酢酸エチルを用い、実施例2と同様にして化合物23および24の調製を行った。得られた生成物は、1:3の比率の化合物23および24からなり、全収率は90%であった。これら2つの異性体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、8%酢酸エチル/ヘキサン)により分離した。
化合物23:H−NMR(CDClから)(δppm):1.20(t、3H、J=7.5Hz)、1.85(s、3H)、4.24(m、2H)、7.42(s、1H)、8.0(s、1H)、13.15(s、1H)
化合物24:H−NMR(CDClから)(δppm):1.13(t、3H、J=7.5Hz)、1.91(s、3H)、4.22(m、2H)、7.40(s、1H)、8.14(s、1H)、13.05(s、1H)
MS(m/z):337([M+NH
4,5−ジクロロ−2−ニトロ安息香酸(25)および2,5−ジクロロ−4−ニトロ安息香酸(26)
実施例15からのマロン酸エステル(308g、0.881モル)、HOAc(150ml)、水(50ml)および濃HCl(150ml)の混合物を2日間加熱還流し、ついで室温に冷却した。沈殿を濾過により回収し、水洗し、濃HNO(200ml)で処理し、混合物を2日間還流した。この溶液を室温に冷却し、得られた薄黄色の沈殿を濾過し、水洗し、真空乾燥した。得られた安息香酸は1.8:1の比率の化合物25および26からなっていた(全収量:170g、82%)。
化合物25:H−NMR(DMSO−dから)(δppm):8.02(S、1H)、8.17(S、1H)
化合物26:H−NMR(DMSO−dから)(δppm):8.09(s、1H)、8.15(s、1H)
2,4,5−トリフルオロ安息香酸(7)
実施例18で得た安息香酸を実施例4と同様にしてチオニルクロライドを用いて対応酸クロライドに変換した。ついで、これら酸クロライドを実施例4と同様にしてTMSO中のKFと反応させて(トリフルオロベンゾイルフルオライドを加水分解した後)2,4,5−トリフルオロ安息香酸を15%の収率で得た。
2−クロロ−5−フルオロ−4−(1−ニトロエチル)ニトロベンゼン(27)および4−クロロ−5−フルオロ−2−(1−ニトロエチル)ニトロベンゼン(28)
酢酸エチル(2ml)中のDBU(1.4ml、10.2ミリモル)の溶液を0℃に冷却し、ニトロエタン(0.38ml、5.3ミリモル)および化合物2(1.0g、5.2ミリモル)で酢酸エチル(3ml)中にて連続的に処理した。得られた暗赤色の溶液を1時間(0℃〜20℃)撹拌し、ついで10%HClを用いて酸性にした。この混合物を酢酸エチルで抽出し、酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して純粋な化合物27および28(1.1g、84%)を2:1の比率で得た。これら2つの異性体生成物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、10%EtOAc/ヘキサン)により分離した。
化合物27:H−NMR(CDClから)(δppm):1.96(d、3H、J=7Hz)、6.08(q、1H)、7.46(d、1H、J=11Hz)、8.20(d、1H、J=6.5Hz)
化合物28:H−NMR(CDClから)(δppm):2.0(d、3H、J=7Hz)、6.28(q、1H)、7.42(d、1H、J=10Hz)、8.25(d、1H、J=6.5Hz)
MS(m/z):248(M
2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロアセトフェノン(29)および4−クロロ−5−フルオロ−2−ニトロアセトフェノン(30)
実施例18の生成物(1.0g、4.0ミリモル)をメタノール(5ml)中に溶解し、0℃に冷却した。この溶液に30%H(10ml)および炭酸カリウム(4.0g、29ミリモル)を水(10ml)中にて連続的に加えた。この混合物を室温にて一夜撹拌し、酢酸エチルで分配した。酢酸エチル層を5%HClついで食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を蒸発させて、2:1の比率の化合物29および30からなる生成物(85.7%)を得た。これら2つの異性体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、8%酢酸エチル−ヘキサン)により分離した。
化合物29:融点105.4〜106.7℃、H−NMR(CDClから)(δppm):2.69(s、3H)、7.46(d、1H、J=10Hz)、8.15(d、1H、J=6Hz)
化合物30:融点117.7〜119.7℃、H−NMR(CDClから)(δppm):2.55(s、3H)、7.23(d、1H、J=11Hz)、8.25(d、1H、J=7Hz)
MS(m/z):235([M+NH

Claims (6)

  1. 式V:
    Figure 2006070043
    (式中、X'はクロロまたはフルオロ、YおよびZの一方はクロロでありYおよびZの他方はニトロ)を有するベンゾイルクロライドを適当なフッ化物と反応させることを特徴とする、式VI:
    Figure 2006070043
    (式中、Xはクロロまたはフルオロ、R'はヒドロキシまたはフルオロ)(ただし、Xがクロロである場合はZもクロロでなければならない)を有する化合物の製造方法。
  2. R'がヒドロキシであり、該フッ素化反応の生成物を加水分解する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
  3. R'がフルオロであり、該フッ素化反応の生成物を蒸溜する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
  4. 該フッ化物が、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウムおよびフッ化アルキルアンモニウムから選ばれる、請求項1に記載の方法。
  5. Yがニトロであり、Zがクロロであり、該フッ化物がフッ化カリウムであり、該フッ化反応を大気還流温度にてDMFまたはTMSO中で行う、請求項4に記載の方法。
  6. 式:
    Figure 2006070043
    (式中、R'はヒドロキシまたはクロロ)を有する化合物。
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