JP2017531004A - １−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンを調製するプロセス - Google Patents
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Abstract
本発明は、式Ｉの化合物を調製するプロセスであって、ａ）式ＩＩの化合物をマグネシウムまたは式ＩＩＩＲ1Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）（式中、Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、Ｍ2はＬｉまたはＭｇであり、およびＸはハロゲンであるか、または存在していない）の有機金属試薬の存在下で式ＩＶＣＦ3−Ｃ（Ｏ）−Ｒ2（ＩＶ）（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）の化合物と反応させて、式Ｖの化合物を得るステップ、およびｂ）式Ｖの化合物とアルカリ金属フッ化物とを触媒量の相間移動触媒の存在下において、極性溶媒の存在下で反応させて、式Ｉの化合物を得るステップを含むプロセスに関する。【選択図】 なし
Description
本発明は、５−ブロモ−１，２，３−トリクロロ−ベンゼンを出発材料として用いる、１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンの調製に関する。
例えば欧州特許出願公開第１９３２８３６号明細書に開示されているように、１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンは、有害生物の防除に活性なイソキサゾリン置換ベンズアミドの調製に係る重要な中間体である。
１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンは、５−ブロモ−１，２，３−トリクロロ−ベンゼンを出発材料として用いることにより有利に調製することができる。５−ブロモ−１，２，３−トリクロロ−ベンゼンは、Ｎａｒａｎｄｅｒ，Ｎ．；Ｓｒｉｎｉｖａｓｕ，Ｐ．；Ｋｕｌｋａｒｎｉ，Ｓ．Ｊ．；Ｒａｇｈａｖａｎ，Ｋ．Ｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍ．２０００，３０，３６６９およびＳｏｔｔ，Ｒ．；Ｈａｗｎｅｒ，Ｃ．；Ｊｏｈａｎｓｅｎ，Ｊ．Ｅ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ２００８，６４，４１３５に記載されているように調製することができる。３−トリフルオロメチルカルコンは、国際公開第２００９／１２６６６８号に開示されている方法に従って調製することができる。
トリフルオロ酢酸の誘導体をハロアレーンから誘導された有機金属試薬と反応させることによるアリールトリフルオロメチルケトンの合成は周知であり、例えば、２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノンの調製について国際公開第２０１２／１２０１３５号に記載されている。１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンの合成について、対応する出発材料は５−ブロモ−１，３−ジクロロ−２−フルオロ−ベンゼンである。しかしながら、この物質は、唯一の既述の合成がＭｉｌｌｅｒ，Ｍ．Ｗ．；Ｍｙｌａｒｉ，Ｂ．Ｌ．；Ｈｏｗｅｓ，Ｈ．Ｌ．；Ｆｉｇｄｏｒ，Ｓ．Ｋ．；Ｌｙｎｃｈ，Ｍ．Ｊ．；Ｌｙｎｃｈ，Ｊ．Ｅ．；Ｋｏｃｈ，Ｒ．Ｃ．Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．１９８０，２３，１０８３、中国特許第１０１１７７３７９号明細書、国際公開第２００９／０７０４８５号および中国特許第１０３６６４５１１号明細書（スキーム１）に記載されている非効率的な多段式アプローチであるため、特に大規模での調製が困難である。
従って、１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンを、より容易に入手可能である２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノンから調製することがきわめて望ましい。驚くべきことに、２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノンとフッ化カリウムとを相間移動触媒および極性溶媒の存在下で反応させることにより、所望の１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンが得られることが見いだされた。このような求核性芳香族置換反応は、芳香族ニトロ化合物について周知である（例えば、国際公開第９２／００２７０号に開示されているとおり）一方で、トリフルオロメチルケトンを伴う、相当する反応について記載のある従来技術は存在しておらず、これは、この基が一般的に十分に強い活性化基であると知られていないからである。
従って、本発明の目的は、５−ブロモ−１，２，３−トリクロロ−ベンゼンを中間体として用いて、１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンを調製するプロセスを提供することである。本発明に係るプロセスは、反応ステップの数が少なく、選択性および収率が高いことにより特徴付けられる。
従って、本発明によれば、式Ｉ
の化合物を調製するプロセスであって、
ａ）式ＩＩ
の化合物をマグネシウムまたは式ＩＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬の存在下で式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）−Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、
Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させて、式Ｖ
の化合物を得るステップ、および
ｂ）式Ｖの化合物とアルカリ金属フッ化物とを触媒量の相間移動触媒の存在下において、極性溶媒の存在下で反応させて、式Ｉの化合物を得るステップ
を含むプロセスが提供される。
ａ）式ＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬の存在下で式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）−Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、
Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させて、式Ｖ
ｂ）式Ｖの化合物とアルカリ金属フッ化物とを触媒量の相間移動触媒の存在下において、極性溶媒の存在下で反応させて、式Ｉの化合物を得るステップ
を含むプロセスが提供される。
置換基の定義中に記載のアルキル基は、直鎖または分岐であり得、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。アルコキシは、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ｉ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシおよびｔｅｒｔ−ブトキシである。
以下のスキームは、本発明の反応をより詳細に説明するものである。
ステップａ）
式Ｖの化合物は、式ＩＩの化合物をまずマグネシウムと、次いで式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させることにより調製することができる。あるいは、式Ｖの化合物は、式ＩＩの化合物を、まず式ＩＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬と、次いで式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させることにより調製することができる。式ＩＩＩの化合物は、ＬｉＣｌとの錯体の形態で用いることが好ましい。
式Ｖの化合物は、式ＩＩの化合物をまずマグネシウムと、次いで式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させることにより調製することができる。あるいは、式Ｖの化合物は、式ＩＩの化合物を、まず式ＩＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬と、次いで式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させることにより調製することができる。式ＩＩＩの化合物は、ＬｉＣｌとの錯体の形態で用いることが好ましい。
典型的には、この反応は非プロトン性有機溶媒中で行われる。好適な溶媒としては、これらに限定されないが、テトラヒドロフラン、２−メチル−テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテルなどの有機エーテル、ならびにトルエン、ベンゼン、ヘキサンおよびシクロヘキサンなどの炭化水素が挙げられる。この反応は、−８０℃〜５０℃、好ましくは−２０℃〜２５℃の温度で実施され得る。
ステップｂ）：
式Ｉの化合物は、式Ｖの化合物とアルカリ金属フッ化物との相間移動触媒の存在下における反応により調製することができる。好適な金属フッ化物としては、ＫＦ、ＬｉＦおよびＮａＦが挙げられる。好適な相間移動触媒としては、一般式（Ｒ3）4ＰＸのホスホニウム塩および一般式（Ｒ3）4ＮＸのアンモニウム塩が挙げられ、式中、Ｒ3はＣ1〜Ｃ4アルキルまたはフェニルであり、およびＸはハロゲンである。ホスホニウム塩が好ましい。
式Ｉの化合物は、式Ｖの化合物とアルカリ金属フッ化物との相間移動触媒の存在下における反応により調製することができる。好適な金属フッ化物としては、ＫＦ、ＬｉＦおよびＮａＦが挙げられる。好適な相間移動触媒としては、一般式（Ｒ3）4ＰＸのホスホニウム塩および一般式（Ｒ3）4ＮＸのアンモニウム塩が挙げられ、式中、Ｒ3はＣ1〜Ｃ4アルキルまたはフェニルであり、およびＸはハロゲンである。ホスホニウム塩が好ましい。
典型的には、この反応は有機溶媒またはその混合物中で実施される。好適な溶媒は性質が極性のものであり、これらに限定されないが、スルホラン、ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドが挙げられる。
この反応は、１００℃〜２５０℃、好ましくは１２０℃〜１６０℃の温度で実施され得る。
ａ）式ＩＩ
の化合物を式ＩＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬の存在下で式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）−Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させて、式Ｖ
の化合物を得るステップ、および
ｂ）式Ｖの化合物と、ＫＦ、ＬｉＦおよびＮａＦから選択される金属フッ化物とを、一般式（Ｒ3）4ＰＸのホスホニウム塩および一般式（Ｒ3）4ＮＸのアンモニウム塩（式中、Ｒ3はＣ1〜Ｃ4アルキルまたはフェニルであり、およびＸはハロゲンである）からなる群から選択される触媒量の相間移動触媒の存在下において、スルホラン、ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドからなる群から選択される極性溶媒の存在下で反応させて、式Ｉの化合物を得るステップ
を含む、本発明のプロセスの好ましい実施形態である。本発明の前記好ましい実施形態において、有機金属試薬は、ＬｉＣｌと錯化したイソプロピルマグネシウムクロリドである。
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬の存在下で式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）−Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させて、式Ｖ
ｂ）式Ｖの化合物と、ＫＦ、ＬｉＦおよびＮａＦから選択される金属フッ化物とを、一般式（Ｒ3）4ＰＸのホスホニウム塩および一般式（Ｒ3）4ＮＸのアンモニウム塩（式中、Ｒ3はＣ1〜Ｃ4アルキルまたはフェニルであり、およびＸはハロゲンである）からなる群から選択される触媒量の相間移動触媒の存在下において、スルホラン、ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドからなる群から選択される極性溶媒の存在下で反応させて、式Ｉの化合物を得るステップ
を含む、本発明のプロセスの好ましい実施形態である。本発明の前記好ましい実施形態において、有機金属試薬は、ＬｉＣｌと錯化したイソプロピルマグネシウムクロリドである。
調製例：
実施例１：式Ｖの２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノンの調製：
５−ブロモ−１，２，３−トリクロロ−ベンゼン（２２０ｇ、８１１ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン（１６００ｍｌ）中の溶液に、ＴＨＦ中の１．３Ｍ ｉＰｒＭｇＣｌ・ＬｉＣｌ（１２５０ｍｌ、１６２２ｍｍｏｌ）を２０℃でゆっくりと添加した。この反応混合物を２時間にわたり撹拌し、０℃に冷却した。メチル２，２，２−トリフルオロアセテート（３１４．８ｇ、２４３４ｍｍｏｌ）をゆっくりと添加し、反応混合物を周囲温度で１時間にわたり撹拌した。この反応混合物を０℃に冷却し、２．０Ｍ ＨＣｌ（８１０ｍｌ、１６２２ｍｍｏｌ）を３０分間かけて滴下した。得られた混合物を酢酸エチルで希釈し、有機層を塩水で洗浄し、無水ＭｇＳＯ4で乾燥させ、減圧下で蒸発させた。粗生成物を最低限の量のシクロヘキサンに溶解し、溶液を−１０℃に冷却した。形成した沈殿物をろ出して、２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノン（１２２ｇ）を黄色の固体として得た。ろ液をシクロヘキサンで希釈し、アセトニトリルで２回洗浄した。シクロヘキサン相を減圧下で蒸発させ、残渣を最低限の量のシクロヘキサンに溶解した。溶液を−１０℃に冷却し、他の分量の２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノン（３５ｇ）をろ出した。
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ８．０７−８．０５（ｍ，２Ｈ）。
実施例１：式Ｖの２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノンの調製：
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ８．０７−８．０５（ｍ，２Ｈ）。
実施例２：式Ｉの１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノンの調製：
２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４，５−トリクロロフェニル）エタノン（１．０ｇ、３．６ｍｍｏｌ）のスルホラン（３ｍｌ）中の溶液に乾燥フッ化カリウム（０．３５ｇ、４．３２ｍｍｏｌ）およびテトラフェニルホスホニウムブロミド（０．０１５ｇ、０．０３６ｍｍｏｌ）を添加した。得られた反応混合物を１６０℃で５時間にわたり撹拌した。この反応混合物を減圧下で蒸留した。生成物を含有する画分をシリカゲルクロマトグラフィ（純粋なヘプタンで溶離）でさらに精製して、無色の油としての１−（３，５−ジクロロ−４−フルオロ−フェニル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノン（０．５７１ｇ）と、ケトンおよび水和物形態の混合物（約３：１）とを得た。
19Ｆ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ−７１．５，−８４．７，−１０２．４，−１１２．９。
19Ｆ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ−７１．５，−８４．７，−１０２．４，−１１２．９。
Claims (8)
- 式Ｉ
ａ）式ＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬の存在下で式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）−Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させて、式Ｖ
ｂ）前記式Ｖの化合物とアルカリ金属フッ化物とを触媒量の相間移動触媒の存在下において、極性溶媒の存在下で反応させて、前記式Ｉの化合物を得るステップ
を含むプロセス。 - ａ）式ＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬の存在下で反応させるステップを含む、請求項１に記載のプロセス。 - 前記有機金属試薬が、ＬｉＣｌと錯化したイソプロピルマグネシウムクロリドである、請求項２に記載のプロセス。
- 前記アルカリ金属フッ化物が、ＫＦ、ＬｉＦおよびＮａＦから選択される、請求項１に記載のプロセス。
- 前記相間移動触媒が、一般式（Ｒ3）4ＰＸのホスホニウム塩および一般式（Ｒ3）4ＮＸのアンモニウム塩（式中、Ｒ3はＣ1〜Ｃ4アルキルまたはフェニルであり、およびＸはハロゲンである）からなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
- 前記極性溶媒が、スルホラン、ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
- ａ）式ＩＩ
Ｒ1−Ｍ2Ｘ （ＩＩＩ）
（式中、
Ｒ1はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、
Ｍ2はリチウムまたはマグネシウムであり、および
Ｘはハロゲンであるか、または存在していない）
の有機金属試薬の存在下で式ＩＶ
ＣＦ3−Ｃ（Ｏ）−Ｒ2 （ＩＶ）
（式中、Ｒ2はハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ、（ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキル）アミノ、ＯＣ（Ｏ）ＣＦ3、フェノキシまたはＯＭ1であり、ここで、Ｍ1はリチウム、マグネシウム、ナトリウムまたはカリウムである）
の化合物と反応させて、式Ｖ
ｂ）前記式Ｖの化合物と、ＫＦ、ＬｉＦおよびＮａＦから選択されるアルカリ金属フッ化物とを、一般式（Ｒ3）4ＰＸのホスホニウム塩および一般式（Ｒ3）4ＮＸのアンモニウム塩（式中、Ｒ3はＣ1〜Ｃ4アルキルまたはフェニルであり、およびＸはハロゲンである）からなる群から選択される触媒量の相間移動触媒の存在下において、スルホラン、ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドからなる群から選択される極性溶媒の存在下で反応させて、前記式Ｉの化合物を得るステップ
を含む、請求項１に記載のプロセス。 - 前記有機金属試薬がＬｉＣｌと錯化したイソプロピルマグネシウムクロリドである、請求項７に記載のプロセス。
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