JP2009298715A - 高純度2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法 - Google Patents

高純度2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、特に該高純度品の工業的な製造方法を提供する。
【解決手段】鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドとエチルグリニャール試薬を反応させ、引き続いて加水分解処理を行うことにより、高純度な2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを製造できる。本反応では、特有の不純物として、目的物との分離の難しい2−トリフルオロメチル安息香酸エチルを副生するが、該不純物を選択的に加水分解し、物性が大きく異なる2−トリフルオロメチル安息香酸に誘導することで、効果的に精製除去できる。エチルグリニャール試薬としては、エチルマグネシウムクロリドが好ましく、加水分解処理としては、“均一系または相間移動触媒を用いる不均一系で”行うことが好ましく、特に“均一系で、塩基性条件下に”行うことがより好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、医薬中間体として重要な2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、特に該高純度品の工業的な製造方法に関する。
2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンは、医薬中間体として重要である(特許文献1)。本発明に関連するケトン類の製造方法としては、金属塩または貴金属錯体触媒の存在下に、カルボン酸ハライドと有機金属試剤を反応させる方法が数多く報告されている(非特許文献1)。その中でも、鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、アシルクロリドとグリニャール試薬を反応させる方法が、工業的な製造方法と言う観点[広い基質適用範囲、出発基質および金属類の大量規模での入手容易性(低コスト)、実用的な基質と触媒の仕込み比、実施容易な反応条件、簡便な操作性(高い生産性)、高い収率および選択性等]から優れている(非特許文献2、非特許文献3)。しかしながら、本発明で対象とする2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンが、本反応で合成された例は報告されていない。
国際公開2007/024744号パンフレット 第4版 実験化学講座21 有機合成III−アルデヒド・ケトン・キノン−(日本化学会 編、丸善、平成3年、p.275−278) Tetrahedron Letters(英国),1984年,第25巻,第42号,p.4805−4808 Tetrahedron Letters(英国),1987年,第28巻,第18号,p.2053−2056
本発明の目的は、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、特に該高純度品の工業的な製造方法を提供することにある。
そのためには、先ず、鉄(III)−アセチルアセトナートの存在下に、アシルクロリドとグリニャール試薬を反応させる方法が、本発明で対象とする2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法として、適応できるかを見極める必要がある。また、出発基質としては、どちらの組み合わせ(プロピオニルクロリドと2−トリフルオロメチルフェニルグリニャール試薬、または2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドとエチルグリニャール試薬)が、工業的に好適であるかを明らかにする必要もある。
さらに、本発明で対象とする2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンは医薬中間体として用いられるが、本用途に耐え得るだけの高純度品が得られるかを明らかにする必要もある。後述の通り、鉄(III)−アセチルアセトナートの存在下に、好適な出発基質の組み合わせ(2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドとエチルグリニャール試薬)で反応を行っても、式[5]
Figure 2009298715
で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチル(エチルエステル体)が相当量副生することを新たに見出した。非特許文献2および非特許文献3において、本エチルエステル体に対応する様な不純物が副生することは全く報告されておらず、本発明で得られた新たな知見である。さらに、エチルグリニャール試薬の代わりにメチルマグネシウムクロリドを用いて同じ反応を行っても、対応する2−トリフルオロメチル安息香酸メチルは殆ど副生しないため、このエチルエステル体は本発明の反応に特有の不純物と言える。
エチルエステル体は、その物性が目的物の2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと極めて類似しているため、大量規模での生産に適した分別蒸留で効果的に精製除去することが困難である(比較例1を参照)。さらに、本発明で得られる2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの有望な用途としては、特許文献1が挙げられるが、該特許文献の次工程では、塩基性条件下に、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンとシュウ酸ジメチルを反応させている。本発明の反応で副生するエチルエステル体もシュウ酸ジメチルと同様の反応性を有し、次工程の反応に関与する(次工程で対応する不純物を与える)ものと考えられる。この様なエチルエステル体は、不純物として甚だ好ましくない。よって、副生するエチルエステル体を工業的にも実施容易な方法で精製除去する必要がある。
また、本発明者らの知る限りでは、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの高純度品が得られ、且つ大量規模での生産にも適した実用的な製造方法は報告されていない。
この様に、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、特に該高純度品の工業的な製造方法が強く望まれている。
本発明者らは、上記の課題を踏まえて鋭意検討した結果、出発基質の組み合わせとして2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドとエチルグリニャール試薬を用いることにより、鉄(III)−アセチルアセトナートを触媒前駆体とするアシルクロリドとグリニャール試薬のカップリング反応が良好に進行することを新たに見出した。出発基質の他方の組み合わせ(プロピオニルクロリドと2−トリフルオロメチルフェニルグリニャール試薬)でも反応は進行するが、前述の工業的な製造方法と言う観点(特に、出発基質の大量規模での入手性、収率および選択性)から劣っていることが分かった。さらに、エチルグリニャール試薬としては、工業的に安価に入手できるエチルマグネシウムクロリドが好適に使用できることも新たに明らかにした。
本発明のカップリング反応ではエチルエステル体を副生するが、目的物の2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンから該エチルエステル体を、そのままの状態で精製除去することは困難である。そこで、不純物のエチルエステル体だけを選択的に、物性が大きく異なり精製除去し易い誘導体に変換することを検討した。その結果、加水分解で誘導される2−トリフルオロメチル安息香酸(カルボン酸体)は、水洗(必要に応じて塩基性水溶液または食塩水溶液による洗浄)や単(フラッシュ)蒸留(必要に応じて分別蒸留)等の簡便な操作で、目的物の2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンから効果的に精製除去することができ、極めて純度の高い2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンが得られることを新たに見出した。
この加水分解処理は、カルボン酸エステル基の加水分解であるため、酸性または塩基性条件下で行うことができる。しかしながら、加水分解処理を効率的に行うには、“均一系または相間移動触媒を用いる不均一系で”行うことが好ましく、特に“均一系で、塩基性条件下に”行うことがより好ましい。実際に、実施例1の後処理の様に、2層系(相間移動触媒を用いない不均一系)で酸性水溶液または塩基性水溶液と接触させても、所望の加水分解は殆ど進行しない[実施例1の後処理前後のエチルエステル体含量としては、反応終了液に1.5%、回収有機層の減圧濃縮残渣(単蒸留前)に1.6%含まれていた]。
一方で、加水分解処理を“均一系または相間移動触媒を用いる不均一系で”行うことにより、所望の加水分解が速やかに進行し、特に“均一系で、塩基性条件下に”行うことにより、工業的にも容易に実施できる。また、加水分解処理は酸性または塩基性条件下で行うため、目的物である2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン同士のアルドール付加や、目的物の2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと不純物のエチルエステル体との縮合等の副反応も起こり得るが、好適な処理条件を採用することにより、これらの副反応を効果的に制御することができる。
この様に、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、特に該高純度品を得るための、大量規模での生産にも適した極めて有用な製造方法を見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は[発明1]から[発明3]を含み、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、特に該高純度品の工業的な製造方法を提供する。
[発明1]
鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]
Figure 2009298715
で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、一般式[2]
Figure 2009298715
[式中、Xはハロゲン原子を表す]で示されるエチルグリニャール試薬を反応させ、引き続いて加水分解処理を行うことを特徴とする、式[3]
Figure 2009298715
で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法。
[発明2]
鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]
Figure 2009298715
で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、式[4]
Figure 2009298715
で示されるエチルマグネシウムクロリドを反応させ、引き続いて、均一系または相間移動触媒を用いる不均一系で、加水分解処理を行うことを特徴とする、式[3]
Figure 2009298715
で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法。
[発明3]
鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]
Figure 2009298715
で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、式[4]
Figure 2009298715
で示されるエチルマグネシウムクロリドを反応させ、引き続いて、均一系で、塩基性条件下に、加水分解処理を行うことを特徴とする、式[3]
Figure 2009298715
で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法。
従来、本発明者らの知る限りでは、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの大量規模での生産にも適した実用的な製造方法は報告されていなかった。さらに、医薬中間体の用途にも耐え得るだけの高純度品が得られる製造方法が要求されていた。
本発明では、好適な出発原料の組み合わせ[2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドとエチルグリニャール試薬(特にエチルマグネシウムクロリド)]を用いることにより、鉄(III)−アセチルアセトナートを触媒前駆体とするアシルクロリドとグリニャール試薬のカップリング反応が良好に進行し、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの工業的な製造方法として好適に利用できることを明らかにした。さらに、本反応で副生する不純物(エチルエステル体)を特定し、効果的な加水分解処理を行うことにより、簡便な精製操作で、極めて純度の高い2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを得ることができる。
この様に、本発明により、初めて、2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、特に該高純度品が工業的に製造できる様になった。
本発明の高純度2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法について、詳細に説明する。
本発明は、鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、一般式[2]で示されるエチルグリニャール試薬を反応(カップリング反応)させ、引き続いて加水分解処理を行うことにより、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを製造する。カップリング反応では、目的物との分離が困難な2−トリフルオロメチル安息香酸エチル(エチルエステル体)を副生するが、このエチルエステル体だけを選択的に加水分解し、精製除去が容易な2−トリフルオロメチル安息香酸(カルボン酸体)に誘導し、簡便な精製操作により、目的とする2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを高い純度で得ることができる(スキーム1を参照)。
Figure 2009298715
式[1]で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドは、工業製品として市販されており、大量規模で安価に入手することができる。
一般式[2]で示されるエチルグリニャール試薬のXは、ハロゲン原子を表し、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。その中でも塩素および臭素が好ましく、特に塩素がより好ましい。該エチルグリニャール試薬は、対応するエチルハライドと金属マグネシウム(必要に応じて活性化剤の存在下に)から定法に従い調製することができる。また、濃度が調整された各種エーテル系溶液が市販されており、これらを利用するのが便利である。Xが塩素であるエチルマグネシウムクロリドは、カップリング反応自体が良好に進行するだけでなく、工業的に安価に入手することができるため、工業的な製造方法の出発基質として好適である。
一般式[2]で示されるエチルグリニャール試薬の使用量は、式[1]で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリド1モルに対して0.7モル以上を用いれば良く、通常は0.8から3モルが好ましく、特に0.9から2モルがより好ましい。
鉄(III)−アセチルアセトナートは、工業製品として市販されており、大量規模で安価に入手することができる。
鉄(III)−アセチルアセトナートの使用量は、式[1]で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリド1モルに対して0.001モル以上を用いれば良く、通常は0.005から0.3モルが好ましく、特に0.01から0.2モルがより好ましい。
反応溶媒は、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素系、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、tert−ブチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジn−ブチルエーテル、ジエトキシメタン等のエーテル系等が挙げられる。その中でもエーテル系が好ましく、特にテトラヒドロフラン、tert−ブチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテルおよびジn−ブチルエーテルがより好ましい。これらの反応溶媒は、単独または組み合わせて用いることができる。
反応溶媒の使用量は、式[1]で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリド1モルに対して0.1L(リットル)以上を用いれば良く、通常は0.2から10Lが好ましく、特に0.3から5Lがより好ましい。
反応温度は、−70から+70℃の範囲で行えば良く、通常は−60から+60℃が好ましく、特に−50から+50℃がより好ましい。
反応時間は、通常は72時間以内であるが、採用したエチルグリニャール試薬および反応条件により異なるため、ガスクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、核磁気共鳴等の分析手段により反応の進行状況を追跡し、出発基質が殆ど消失した時点を反応の終点とすることが好ましい。
後処理は、反応終了液に対して通常の操作を行うことにより、目的とする式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを収率良く得ることができる。目的生成物は、必要に応じて、活性炭処理、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等により、高い化学純度に精製することができる。
特に、反応終了液を酸性水溶液、塩基性水溶液、および、脱弗処理を目的とする、塩化カルシウムまたは水酸化カルシウム水溶液(必要に応じて食塩との混合水溶液)で洗浄し(各種水溶液による洗浄を全て行う必要はなく、洗浄順序も特に限定されない)、回収した有機層を濃縮(必要に応じて減圧濃縮)し、単蒸留(必要に応じて分別蒸留)する操作が効果的である。この様な後処理により得られる蒸留品(不純物のエチルエステル体が数%含まれる)は、引き続いて行う加水分解処理の対象として好適であり、極めて純度の高い2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを得ることができる。当然、反応終了液、酸性水溶液洗浄後の回収有機層、塩基性水溶液洗浄後の回収有機層、脱弗処理後の回収有機層、および回収有機層の濃縮残渣に対しても加水分解処理を行うことができ、工業的な生産性において有利である。
本発明の加水分解処理について、詳細に説明する。
式[5]で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチルの加水分解は、酸性または塩基性条件下で行うことができる。しかしながら、加水分解処理を効率的に行うには、“均一系または相間移動触媒を用いる不均一系で”行うことが好ましく、特に“均一系で、塩基性条件下に”行うことがより好ましい。
酸性条件下で加水分解処理を行うには、酸性物質を加える。係る酸性物質としては、フッ化水素酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、酪酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、10−カンファースルホン酸等の有機酸が挙げられる。その中でも無機酸が好ましく、特に塩酸、臭化水素酸および硫酸がより好ましい。
酸性物質の使用量は、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン中に残存する、式[5]で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチル1モルに対して0.7モル以上を用いれば良く、通常は0.8から100モルが好ましく、特に0.9から50モルがより好ましい。
塩基性条件下で加水分解処理を行うには、塩基性物質を加える。係る塩基性物質としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基、リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、リチウムエトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、リチウムプロポキシド、ナトリウムプロポキシド、カリウムプロポキシド、リチウムブトキシド、ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド等が挙げられる。その中でもアルカリ金属アルコキシドが好ましく、特にナトリウムアルコキシドおよびカリウムアルコキシドがより好ましい。
塩基性物質の使用量は、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン中に残存する、式[5]で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチル1モルに対して0.7モル以上を用いれば良く、通常は0.8から100モルが好ましく、特に0.9から50モルがより好ましい。
均一系で加水分解処理を行うには、均一化溶媒を加える。係る均一化溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、tert−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエトキシメタン等のエーテル系、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール系、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系等が挙げられる。その中でもエーテル系が好ましく、特にテトラヒドロフランがより好ましい。これらの均一化溶媒は、単独または組み合わせて用いることができる。
均一化溶媒は、加水分解処理を均一系で行うために加えるものであり、該処理系が均一化するまで加えれば良い。加水分解処理は、好適な対象である蒸留品以外に、反応終了液、酸性水溶液洗浄後の回収有機層、塩基性水溶液洗浄後の回収有機層、脱弗処理後の回収有機層および回収有機層の濃縮残渣等に対しても行うことができ、それぞれの対象に応じて、均一化溶媒の使用量を適宜決めれば良い。
加水分解処理の好適な対象である蒸留品に対する均一化溶媒の使用量は、式[5]で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチルを含有する、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン1モルに対して0.05L以上を用いれば良く、通常は0.1から5Lが好ましく、特に0.15から3Lがより好ましい。
不均一系の加水分解処理は、無溶媒(ニート)または処理溶媒を用いて行うことができる。処理溶媒を用いる場合には、係る処理溶媒としては、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素系、塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系等が挙げられる。その中でも脂肪族炭化水素系および芳香族炭化水素系が好ましく、特に芳香族炭化水素系がより好ましい。これらの処理溶媒は、単独または組み合わせて用いることができる。
処理溶媒の使用量は、式[5]で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチルを含有する、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン1モルに対して0.05L以上を用いれば良く、通常は0.1から10Lが好ましく、特に0.15から5Lがより好ましい。
不均一系で加水分解処理を行う場合に用いる相間移動触媒としては、テトラn−ブチルアンモニウムブロミド、トリn−オクチルメチルアンモニウムクロリド等の第四アンモニウム塩、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド、トリn−ブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド等のホスホニウム塩、15−クラウン−5、18−クラウン−6等のクラウンエーテル等が挙げられる。その中でも第四アンモニウム塩およびホスホニウム塩が好ましく、特に第四アンモニウム塩がより好ましい。
相間移動触媒の使用量は、式[5]で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチルを含有する、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン1モルに対して0.001モル以上を用いれば良く、通常は0.005から0.5モルが好ましく、特に0.01から0.3モルがより好ましい。
水の使用量は、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン中に残存する、式[5]で示される2−トリフルオロメチル安息香酸エチル1モルに対して0.7モル以上を用いれば良く、通常は0.8から100モルが好ましく、特に0.9から50モルがより好ましい。
酸性物質、塩基性物質、均一化溶媒、処理溶媒、相間移動触媒および水の使用量は、加水分解処理の対象(反応終了液、酸性水溶液洗浄後の回収有機層、塩基性水溶液洗浄後の回収有機層、脱弗処理後の回収有機層および回収有機層の濃縮残渣等)に応じて、それぞれ新たに加える量を適宜決めれば良い。説明を補足すると、例えば、各種水溶液洗浄後の回収有機層には水分が含まれており、該有機層の含水量を考慮して、所定量に不足する水の量だけを新たに加えれば良い。また、酸性水溶液洗浄後の回収有機層を対象として、塩基性条件下に加水分解処理を行う場合には、該有機層に含まれる酸性物質の残存量に見合った量を、所定量よりも多く加えれば良い。加水分解処理の対象が変わることにより、全ての項目の使用量について同様のことが言える。
処理温度は、0から100℃の範囲で行えば良く、通常は10から90℃が好ましく、特に20から80℃がより好ましい。
処理時間は、通常は24時間以内であるが、加水分解処理の対象、不純物である2−トリフルオロメチル安息香酸エチルの含有量、および採用した処理条件により異なるため、ガスクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、核磁気共鳴等の分析手段により処理の進行状況を追跡し、不純物が殆ど消失した時点を処理の終点とすることが好ましい。
後処理は、処理終了液に対して通常の操作を行うことにより、目的とする式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの高純度品を収率良く回収することができる。加水分解処理品は、必要に応じて、活性炭処理、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等により、さらに高い化学純度に精製することができる。
加水分解された2−トリフルオロメチル安息香酸は、水洗(必要に応じて塩基性水溶液または食塩水溶液による洗浄)または単蒸留(必要に応じて分別蒸留)等により、容易に取り除くことができる。蒸留は、処理終了液に対して直接行うこともできる。
特に、より好ましい(“均一系で、塩基性条件下に”行う)加水分解処理においては、処理終了液を濃縮(必要に応じて減圧濃縮)し、濃縮残渣を水洗(必要に応じて塩基性水溶液または食塩水溶液により洗浄)し、回収した有機物を単蒸留(必要に応じて分別蒸留)する操作が効果的である。この様な後処理により、極めて純度の高い2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを簡便に得ることができる。濃縮残渣の水洗は、水と混和しない有機溶媒に希釈して行うこともできる。また、回収した水層は、有機溶媒で抽出し、回収した有機物と合わせて(必要に応じて濃縮して)蒸留することができる。
本発明においては、鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、一般式[2]で示されるエチルグリニャール試薬を反応させ、引き続いて加水分解処理を行うことにより、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの高純度品を製造することができる(態様1)。
好ましくは、一般式[2]で示されるエチルグリニャール試薬として、式[4]で示されるエチルマグネシウムクロリドを用い、加水分解処理を“均一系または相間移動触媒を用いる不均一系で”行うことにより、工業的に実施可能な方法として、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの高純度品を製造することができる(態様2)。
より好ましくは、一般式[2]で示されるエチルグリニャール試薬として、式[4]で示されるエチルマグネシウムクロリドを用い、加水分解処理を“均一系で、塩基性条件下に”行うことにより、工業的に実施容易な方法として、式[3]で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの高純度品を製造することができる(態様3)。
[実施例]
実施例により本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
仕込みおよび反応は、窒素ガス雰囲気下で行った。
テトラヒドロフラン250mLに、下記式
Figure 2009298715
で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリド104g(499mmol、1.00eq)と鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]8.83g(25.0mmol、0.05eq)を加え、氷冷下で内温を10℃以下に制御しながらエチルマグネシウムクロリドの2.00Mテトラヒドロフラン溶液325mL(650mmol、1.30eq)を5時間かけて加え、室温で終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は100%であった(2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと2−トリフルオロメチル安息香酸エチルのガスクロマトグラフィー純度は、それぞれ95.4%、1.5%であった)。反応終了液に氷冷下で1N塩酸250mL(250mmol、0.50eq)を加え、室温で攪拌し(2層系)、静定後に分液し、水層を廃棄した。回収した有機層を10%炭酸水素ナトリウム水溶液100mL、10%塩化カルシウムと5%食塩の混合水溶液100mL、5%炭酸水素ナトリウムと5%食塩の混合水溶液100mLの順に洗浄した(全て2層系)。回収した有機層を減圧濃縮し、濃縮残渣(2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと2−トリフルオロメチル安息香酸エチルのガスクロマトグラフィー純度は、それぞれ93.2%、1.6%であった)を単蒸留(沸点82〜88℃/減圧度1.4kPa)することにより、下記式
Figure 2009298715
で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンを78.8g[精製前(加水分解処理前)]得た。収率は78%であった。2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと2−トリフルオロメチル安息香酸エチルのガスクロマトグラフィー純度は、それぞれ95.6%、1.8%であった。2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと2−トリフルオロメチル安息香酸エチルのガスクロマトグラフィー純度は、モル純度の値とほぼ一致することを確認した(“95.6%、1.8%”は“95.6モル%、1.8モル%”と考えられる)。
[実施例2]
実施例1と同様に、下記式
Figure 2009298715
で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン[精製前(加水分解処理前)、単蒸留品]を製造した。2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと2−トリフルオロメチル安息香酸エチルのガスクロマトグラフィー純度は、それぞれ97.1%、1.6%であった。
テトラヒドロフラン125mLに、精製前の単蒸留品50.00g(247.32mmol、1.00eq)、ナトリウムメトキシド1.89g(34.99mmol、0.14eq)と水0.45g(24.97mmol、0.10eq)を加え、50℃で1時間攪拌した(均一系)。処理終了液のガスクロマトグラフィーより加水分解率は100%であった。冷却後に処理終了液を減圧濃縮し、濃縮残渣を5%食塩水溶液25mLで洗浄し、回収した水層をn−ヘプタン15mLで抽出した。回収した有機物と有機層を合わせて減圧濃縮し、単蒸留(沸点84〜88℃/減圧度1.4kPa)することにより、上記式で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン[精製後(加水分解処理後)、単蒸留品]を46.01g得た。回収率は92%であった。2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン、2−トリフルオロメチル安息香酸エチルと2−トリフルオロメチル安息香酸のガスクロマトグラフィー純度は、それぞれ98.7%、0%、0.1%であった。
精製後の単蒸留品(全量)を理論段数10段の蒸留塔を用いて分別蒸留(沸点85℃/減圧度1.4kPa)することにより、ガスクロマトグラフィー純度が100%の、上記式で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン[精製後(加水分解処理後)、分別蒸留品]を39.86g得た。回収率は87%であった。分別蒸留品に、2−トリフルオロメチル安息香酸エチルと2−トリフルオロメチル安息香酸は全く含まれていなかった。
H−NMRと19F−NMRを下に示す。
H−NMR[基準物質;(CHSi、重溶媒;CDCl]、δ ppm;1.21(t、7.2Hz、3H)、2.86(q、7.2Hz、2H)、7.39−7.71(Ar−H、4H)。
19F−NMR(基準物質;C、重溶媒;CDCl)、δ ppm;103.57(s、3F)。
[実施例3、実施例4、実施例5]
実施例2と同様に、各種塩基性物質を用いて、“均一系で、塩基性条件下に”加水分解処理を行った。結果を表1に纏めた。精製前(加水分解処理前)の2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンは単蒸留品を用い、カリウムブトキシドはカリウムtert−ブトキシドを用いた。
表1の結果より、“均一系で、塩基性条件下に”加水分解処理を行うことにより、不純物として含まれる2−トリフルオロメチル安息香酸エチルが良好に加水分解され、2−トリフルオロメチル安息香酸に誘導されることが分かった。
Figure 2009298715
[比較例1]
実施例1と同様に、下記式
Figure 2009298715
で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン[精製前(加水分解処理前)、単蒸留品]を製造した。2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと2−トリフルオロメチル安息香酸エチルのガスクロマトグラフィー純度は、それぞれ94.5%、2.9%であった。
精製前の単蒸留品190gを理論段数30段の蒸留塔を用いて分別蒸留(沸点94℃/減圧度1.8kPa)することにより、上記式で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノン[精製前(加水分解処理前)、分別蒸留品]を143g得た。回収率は75%であった。2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンと2−トリフルオロメチル安息香酸エチルのガスクロマトグラフィー純度は、それぞれ97.5%、2.5%であった。
この様に、不純物として含まれる2−トリフルオロメチル安息香酸エチルの、分別蒸留による精製除去が困難であることが分かった。

Claims (3)

  1. 鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]
    Figure 2009298715
    で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、一般式[2]
    Figure 2009298715
    [式中、Xはハロゲン原子を表す]で示されるエチルグリニャール試薬を反応させ、引き続いて加水分解処理を行うことを特徴とする、式[3]
    Figure 2009298715
    で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法。
  2. 鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]
    Figure 2009298715
    で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、式[4]
    Figure 2009298715
    で示されるエチルマグネシウムクロリドを反応させ、引き続いて、均一系または相間移動触媒を用いる不均一系で、加水分解処理を行うことを特徴とする、式[3]
    Figure 2009298715
    で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法。
  3. 鉄(III)−アセチルアセトナート[FeIII(acac)]の存在下に、式[1]
    Figure 2009298715
    で示される2−トリフルオロメチルベンゾイルクロリドと、式[4]
    Figure 2009298715
    で示されるエチルマグネシウムクロリドを反応させ、引き続いて、均一系で、塩基性条件下に、加水分解処理を行うことを特徴とする、式[3]
    Figure 2009298715
    で示される2’−トリフルオロメチルプロピオフェノンの製造方法。
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