JP2022517681A - ハロゲン化ベンジルアミン及びその中間体を調製するための方法 - Google Patents

ハロゲン化ベンジルアミン及びその中間体を調製するための方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、ハロゲン化ベンゾニトリルから、式Iを有するハロゲン化ベンジルアミンTIFF2022517681000011.tif4435式I[式中、X1は、水素、クロロ、又はフルオロからなる群から選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロである]を調製するための改善された方法を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、ハロゲン化ベンゾニトリルから、式Iのハロゲン化ベンジルアミン
Figure 2022517681000002
式I
[式中、X1は、水素、クロロ、及びフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロである]
を調製するための改善された方法を提供する。
ハロゲン化ベンジルアミン誘導体は、医薬品中間体、農薬、薬物、染料などの原料として広く使用されている。該ハロゲン化ベンジルアミン誘導体は、様々な種類の害虫の防除に有用なN-(2,4,6-トリフルオロベンゾイル)-N’-[3,5-ジクロロ-4-(3-クロロ-5-トリフルオロメチル-2-ピリジルオキシ)フェニル]尿素の中間体である。ハロゲン化ベンジルアミンを調製するための様々な方法が当該技術分野で既知である。
中国特許第106349083号は、ラネーニッケル及びアンモニア水の存在下で2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを使用して、2,4,6-トリフルオロ-ベンジルアミンを調製するための方法を提供している。ラネーニッケルの存在下で2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルにアンモニア水を添加することが、生成物の収率及び選択性に影響を与えることが本発明者によって観察されている。
日本特許第2993877号は、金属触媒としての亜鉛及びベンゾニトリル中の濃硫酸の存在下で、130℃で3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを使用して、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを調製するための方法を提供している。硫酸は、反応性が高く、高い反応温度をもたらし、これにより生成物の分解(degradation)及び変質(decomposition)が引き起こされることによって、水素が放出され、これは商業規模では安全性に関する懸念事項となる。この方法で溶媒として使用されるベンゾニトリルは、安息香酸及びアミド副生成物を生成し、それにより、高純度の生成物を分離するために余分な労力が必要になる。
従って、ハロゲン化ベンジルアミンを調製するための経済的で、高収率で、安全でかつ堅牢な方法を開発する切迫した必要性がある。本発明者らは、ハロゲン化ベンジルアミンの調製方法を改善するための複数の実験を行った。
本発明は、ハロゲン化ベンゾニトリルからハロゲン化ベンジルアミンを調製するための改善された選択的方法を提供し、また、ハロゲン化ベンゾニトリルの選択的脱ハロゲン化の堅牢な方法を提供する。
第1の態様において、本発明は、式Iのハロゲン化ベンジルアミン
Figure 2022517681000003
式I

[式中、X1は、水素、クロロ、及びフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロである]
を調製するための改善された方法であって、
a)アルカン酸の存在下で遷移金属触媒を使用して、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリル
Figure 2022517681000004
式III
[式中、X1は、水素、クロロ、及びフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロであり、X2は、クロロ又はブロモから選択される]
の選択的脱ハロゲン化を行い、式IIのハロゲン化ベンゾニトリル
Figure 2022517681000005
式II
[式中、X1は、水素、クロロ、又はフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロである]
を得る工程と、
b)溶媒の存在下で水素化触媒及びアンモニアを使用して式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを水素化して、式Iのハロゲン化ベンジルアミンを得る工程と、
を含む、方法を提供する。
本発明の第2の態様は、式Iのハロゲン化ベンジルアミンを調製するための方法であって、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを水素化触媒、アンモニア、及び溶媒の混合物に連続的に添加することによって行われる、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを水素化する工程を含む、方法を提供する。
本明細書で使用する場合、脱ハロゲン化は、ハロゲン基を水素基で置換すること、好ましくは脱臭素化及び脱塩素化を指す。
本明細書で使用する場合、連続的な添加は、本発明のためのゆっくりとした添加又は滴下による添加を指す。
一実施形態では、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルの脱ハロゲン化は、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを得るために、アルカン酸の存在下で遷移金属触媒を使用して行われる。
本明細書で使用する場合、「アルカン酸」という用語は、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸などから選択される。式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルに対するアルカン酸のモル比は、2~5の範囲である。
一実施形態では、アルカン酸は、脱ハロゲン化反応において2~5時間で連続的に添加される。本発明者らは、反応混合物中にアルカン酸を連続的に添加することによる選択性の改善を観察した。
本明細書で使用する場合、「遷移金属触媒」は、銅、亜鉛、亜鉛/銅合金などから選択される。脱ハロゲン化方法のための遷移金属触媒は、固体形態又は粉末形態で使用される。遷移金属触媒は、99%より大きい金属含有量を含む。使用される金属粉末のメッシュサイズは、100ミクロン未満であり、より好ましくは2~50ミクロンであり、最も好ましくは2~20ミクロンである。
一実施形態では、3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルは、酢酸の存在下で5~10ミクロンのメッシュサイズの亜鉛粉末を使用して、脱塩素化される。
本発明の脱ハロゲン化工程は、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルから式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを形成するための2つの脱ハロゲン化工程を含む。1つの脱ハロゲン化工程のみが行われる場合、形成される中間体は、式IVの化合物
Figure 2022517681000006
式IV
[式中、X1は、水素、クロロ又はフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロであり、X2は、クロロ又はブロモである]
を指し、単離され、脱ハロゲン化工程にリサイクルされる。
脱ハロゲン化の反応温度は、70℃~90℃の範囲である。低い温度範囲は、生成物の分解を防ぎ、収率を大幅に向上させる。式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルの脱ハロゲン化工程における不純物は、式IIIの化合物からのクロロ又はフルオロから選択されるX1の脱ハロゲン化及び二量体化合物によって形成される。式IVの化合物が還元されてアミン誘導体化合物が形成され、これが式IIIの化合物と反応した場合、脱ハロゲン化反応における二量体化合物が形成される。
一実施形態では、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルの式IIのハロゲン化ベンゾニトリルへの脱ハロゲン化は、水及び有機溶媒、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、トルエン、イソブタノール、スルホラン、ジメチルホルムアミド、キシレン異性体など又はこれらの混合物から選択される溶媒の存在下で行われる。
別の実施形態では、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルの式IIのハロゲン化ベンゾニトリルへの脱ハロゲン化は、有機溶媒の非存在下で行われる。脱ハロゲン化工程において有機溶媒が存在しないことにより、副生成物の形成が排除される。
好ましい実施形態では、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルの式IIのハロゲン化ベンゾニトリルへの脱ハロゲン化は、水中で行われる。
特定の実施形態では、3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルは、溶媒としての水の存在下で、亜鉛及び酢酸を使用して脱塩素化されて、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを得る。
一実施形態では、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリルの式IIのハロゲン化ベンゾニトリルへの脱ハロゲン化は、遷移金属触媒、アルカン酸、及び塩を使用して行われる。塩は、リン酸塩、例えば、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、酢酸塩、例えば、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、並びにアンモニウム塩、例えば、テトラメチルアンモニウムクロリド、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、テトラフェニルホスホニウムクロリド及びブロミド、テトラブチルアンモニウムクロリド、ブロミド又はこれらの水和物から選択される。
特定の実施形態では、3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルは、有機溶媒の非存在下で、亜鉛及びギ酸を使用して脱塩素化されて、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを得る。
3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルから2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを調製する際に形成される不純物は、2,6-ジフルオロベンゾニトリル、2,4-ジフルオロベンゾニトリル、及び二量体として同定される。
別の特定の実施形態では、3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルは、リン酸二水素カリウムの存在下で、亜鉛及び酢酸を使用して脱塩素化されて、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを得る。
一実施形態では、式IIの単離されたハロゲン化ベンゾニトリルの純度は、90%より大きく、好ましくは95%であり、より好ましくは98%である。
別の実施形態では、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルは、2%未満、より好ましくは1%未満の不純物を含む。
式IIのハロゲン化ベンゾニトリルの収率は、80%より大きく、好ましくは85%より大きい。
式IIIの化合物は、3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル、3,5-ジブロモ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル、3-ブロモ-5-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル、3,5-ジクロロ-2,4-ジフルオロベンゾニトリル、3,5-ジクロロ-4-フルオロベンゾニトリル、3,5-ジクロロ-2,6-ジフルオロベンゾニトリルなどから選択されてもよい。
式IIの化合物は、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル、2,4,6-トリクロロベンゾニトリル、2,4-ジフルオロベンゾニトリル、4-フルオロベンゾニトリル、2,6-ジフルオロベンゾニトリルなどから選択されてもよい。
一実施形態では、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルは、水素化されて、式Iのハロゲン化ベンジルアミンを得る。
本明細書で使用する場合、「水素化」は、ハロゲン化ベンゾニトリルと水素との反応を指す。水素化は、10~15Kg/cm2の範囲の水素圧下で行われる。
水素化反応は、50℃~90℃、より好ましくは60℃~80℃の範囲で行われる。
一実施形態では、水素化は、水素化触媒及び溶媒を使用して行われる。水素化触媒は、パラジウム炭素(palladium on carbon)、白金炭素(platinum on carbon)、ラネーニッケルなどから選択される。触媒のモル比は、0.05~0.3の範囲で選択されてもよい。ラネーニッケルは、70~95%の範囲、より好ましくは80~90%の範囲のニッケルを含む。
別の実施形態では、式IIの化合物に対する触媒の重量%は、1~10%の範囲であり、より好ましくは5~10%の範囲である。
水素化のための溶媒は、水及びアルコール、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、プロパノール、ブタノール、t-ブタノール、ヘキサノール、ペンタノールなどからなる群から選択されるアルコールや、これらの混合物である。低級アルコールは環ハロゲンと置換してアルコキシ不純物を生じさせる傾向があり、該アルコキシ不純物は蒸留によって最終アミンから分離することは非常に困難であることが示されているため、C-3以上を含むアルコールが好ましいことが見出されている。
好ましい実施形態では、水素化は、2-プロパノール、プロパノール、t-ブタノール、ヘキサノール、及びペンタノールから選択されるアルコール溶媒で行われる。
特定の実施形態では、水素化は、約0.14~0.2モル当量の範囲の触媒ラネーニッケルを使用して行われる。
式IIのハロゲン化ベンゾニトリルは、それ自体で、溶融形態で又はアルコール溶液として使用されてもよく、より好ましくはアルコール溶液として使用されてもよい。
アンモニアは、無水アンモニア、アンモニア水、及びアルコール性アンモニア(alcoholic ammonia)溶液から選択される純粋な形態又は溶液の形態で使用される。アンモニアのモル比は、アンモニアの質量で1~5の範囲で選択される。
一実施形態では、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルの水素化は、無水アンモニアを使用して行われ、式Iのハロゲン化ベンジルアミンを得る。これは、共沸蒸留を必要とする水とアルコールとの共沸混合物の形成を防ぐ。
一実施形態では、水素化触媒及び溶媒を充填し、無水アンモニアでパージし、続いて式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを連続的に添加して、式Iのハロゲン化ベンジルアミンを得る。
一実施形態では、水素化反応は、25%~35%の範囲のアンモニア水を使用して行われる。
好ましい実施形態では、水素化は、2.0~4.0モル当量の範囲のアンモニアを使用して行われる。
一実施形態では、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルは、反応混合物に連続的に添加される。式IIのハロゲン化ベンゾニトリルの添加速度は、HPLCポンプにより、0.5~2ml/分から選択される。添加は、10~16時間で行われる。
好ましい実施形態では、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルのアルコール溶液は、アルコール、水素化触媒、及びアンモニアの混合物に添加される。
本出願の発明者らによって、反応における反応物及び試薬の添加の様式及び順序が生成物の選択性に影響を与えることが観察された。式IIのハロゲン化ベンゾニトリルのアルコール溶液の連続的な添加は、反応動力学を制御し、驚くべきことに、式Iのハロゲン化ベンジルアミンの選択性を91~95%に改善することが見出された。式IIのハロゲン化ベンゾニトリルのアルコール溶液を連続的に添加すると、クロロ又はフルオロから選択されるX1の脱ハロゲン化から生じる不純物の形成が低減する。
アルコール、触媒、及びアンモニアを含む反応混合物に2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルのアルコール溶液を連続的に添加することについて得られた結果を表1に示す。
式IIのハロゲン化ベンゾニトリルの式Iのハロゲン化ベンジルアミンへの水素化で形成される不純物は、クロロ又はフルオロから選択されるX1の脱ハロゲン化及び二量体化合物から生じる。二量体化合物は、1つの分子のハロゲンをNH2結合を介して式Iの化合物の2つ目の分子で置換するか、又は1つの分子のアミノ基をNH2結合を介して式Iの化合物で置換することのいずれかによる、式Iの化合物の2つの分子の反応によって形成される。
特定の実施形態では、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルのアルコール溶液の連続的な添加は、反応動力学を制御し、2,4,6-トリフルオロベンジルアミンの選択性を91~95%に改善した。
特定の実施形態では、水素化は、t-ブタノールの存在下で、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルをアンモニア水及びラネーニッケルの混合物に連続的に添加することによって行われる。
特定の実施形態では、水素化は、t-ブタノールの存在下で、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを無水アンモニア及びラネーニッケルの混合物に連続的に添加することによって行われる。
特定の実施形態では、水素化は、2-プロパノールの存在下で、2,4-ジフルオロベンゾニトリルを無水アンモニア及びラネーニッケルの混合物に連続的に添加することによって行われる。
特定の実施形態では、水素化は、2-プロパノールの存在下で、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルをアンモニア水及びラネーニッケルの混合物に連続的に添加することによって行われる。
本発明の別の実施形態では、連続的な添加は、連続フロー反応器を使用して行われる。
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの水素化は、本発明の方法に従って行われる場合、2,6-ジフルオロベンゾニトリル、2,4-ジフルオロベンゾニトリル、及び二量体として同定される、X1の脱ハロゲン化から生じる不純物を低減する。
式Iのハロゲン化ベンジルアミンは、濾過及び蒸留によって単離される。
一実施形態では、本発明は、
a)酢酸の存在下で亜鉛を使用して3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを脱塩素化して、2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを得る工程と、
b)2-プロパノールの存在下でラネーニッケル及び無水アンモニアを使用して2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルを水素化し、2,4,6-トリフルオロベンジルアミンを得る工程と、
を含む、2,4,6-トリフルオロベンジルアミンの調製方法を提供する。
式Iのハロゲン化ベンジルアミンの純度は、90%より大きく、好ましくは95%であり、より好ましくは98%より大きい。
式Iのハロゲン化ベンジルアミンは、2%未満、好ましくは1%未満の不純物を含む。
アルコール溶媒、水素化触媒、及びアンモニアは、本発明の水素化工程からリサイクルされる。
ハロゲン化ベンジルアミンは、当該技術分野で既知の任意の方法、例えば、化学的分離、抽出、酸塩基中和、蒸留、蒸発、カラムクロマトグラフィー、及び濾過、又はこれらの混合物によって単離される。
Figure 2022517681000007
生成物は、当該技術分野で既知の任意の方法、例えば、化学的分離、抽出、酸塩基中和、蒸留、蒸発、カラムクロマトグラフィー、及び濾過、又はこれらの混合物によって単離される。
反応の完了は、薄層クロマトグラフィー(TLC)、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)、超高圧液体クロマトグラフィー(UPLC)、ガスクロマトグラフィー(GC)、液体クロマトグラフィー(LC)などのクロマトグラフィー技術のうちのいずれかによってモニタリングしてもよい。
本発明に使用される試薬及び原材料は、調製するか、又は商業的に入手してもよい。
特段の記載がない限り、「含む(comprising)」、「含む(comprises)」及び含む(includes)という文言のいずれも、「含むがこれに限定されない」こと意味をし、その文言の前にある任意の一般的な記述をその直後に続く特定又は類似の項目又は事項に限定するものと解釈するべきではない。
本発明の実施形態は、相互に排他的ではなく、様々な組み合わせで実施されてもよい。本発明の記載された実施形態及び開示された例は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明を限定するものではなく、例示の目的で提供されている。
以下の実施例は、例示として提供され、従って、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
実施例1:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(43.49gm)、水(350gm)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(50gm)を、撹拌しながら1000mlのガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら75℃に加熱した。ギ酸(30.5gm)を75℃で反応塊にゆっくりと添加した。反応をガスクロマトグラフィーによってモニタリングする。反応の完了後、塊を35~38℃に冷却し、ジクロロメタン(300gm)を反応塊に添加した。反応塊を真空下で濾過し、層を分離した。ジクロロメタンを有機層から回収し、残渣を分別蒸留した。
収率:85%;純度:99.5%。
実施例2:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(73gm)、水(700gm)、3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(100gm)、及びリン酸二水素カリウム(2gm)を、攪拌しながら2リットルのガラス製丸底フラスコに充填した。反応塊を撹拌しながら70~80℃に加熱した。酢酸(80gm)を70~80℃で2~3時間で反応塊にゆっくりと添加した。反応をGC分析によってモニタリングした。反応の完了後、塊を35~38℃に冷却し、ジクロロメタン(600gm)を添加した。反応塊を真空下で濾過し、層を分離した。ジクロロメタンを有機層から回収し、残渣を分別蒸留した。
収率:70%;純度(GC):99.5%。
実施例3:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(43.38gm)、水(350gm)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(50gm)を、撹拌しながら1000mlのガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら72℃に加熱した。トリフルオロ酢酸(75.60gm)を72℃で反応マスに添加した。反応をガスクロマトグラフィーによってモニタリングした。反応の完了後、塊を35~38℃に冷却し、ジクロロメタン(600gm)を反応塊に添加した。反応塊を真空下で濾過し、層を分離した。ジクロロメタンを有機層から回収し、残渣を分別蒸留した。
収率:80%;純度:99.5%。
実施例4:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(6.14gm)、水(4.7gm)、及び3-クロロ-2,4,6-トリフルオロフルオロベンゾニトリル(10gm)を、攪拌しながら250mlのガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら70℃に加熱した。酢酸(6.27gm)を70℃で反応塊にゆっくりと添加した。3時間後に反応をガスクロマトグラフィーによりモニタリングした。反応の完了後、塊を35~38℃に冷却し、ジクロロメタン(60gm)を反応塊に添加した。反応塊を真空下で濾過し、層を分離した。ジクロロメタンを有機層から回収し、残渣を分別蒸留した。
反応物組成は、以下を示す:
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-60.0%
3-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-14.72%。
実施例5:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(8.70gm)、水(70gm)、トルエン(40.0gm)、臭化テトラフェニルホスホニウム(1.83gm)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(10.0gm)を、攪拌しながら250mlのガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら70℃に加熱した。酢酸(8.0gm)を70℃で反応塊にゆっくりと添加した。2時間後に反応をガスクロマトグラフィーによりモニタリングした。
反応物分析は、以下を示す。
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-43.93%
3-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-27.49%
3,5-ジクロロ-2,6-ジフルオロベンゾニトリル-16.34%
実施例6:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(43.51gm)、水(350.0gm)、トルエン(34.0gm)、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド(0.690gm)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(50.0gm)を、攪拌しながら1000mlガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら72℃に加熱した。酢酸(40.0gm)を72℃で反応塊にゆっくりと添加した。酢酸添加の完全な添加後、反応をガスクロマトグラフィーによりモニタリングした。
反応物分析は、以下を示す:
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-21.278%
3-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-39.138%
3,5-ジクロロ-2,6-ジフルオロベンゾニトリル-16.222%
実施例7:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(43.50gm)、水(350.0gm)、トルエン(34.0gm)、臭化テトラブチルアンモニウム(0.544gm)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(50.0gm)を攪拌しながら250mlガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら72℃に加熱した。酢酸(40.0gm)を72℃で反応塊にゆっくりと添加した。酢酸添加の完全な添加後、反応をガスクロマトグラフィーによりモニタリングした。
反応物分析は、以下を示す:
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-18.934%
3-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-60.192%
3,5-ジクロロ-2,6-ジフルオロベンゾニトリル-12.576%
実施例8:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製
亜鉛粉末(21.57gm)、水(174.20gm)、トルエン(16.59gm)、テトラメチルアンモニウムクロリド(0.50gm)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(25.0gm)を攪拌しながら250mlガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら72℃に加熱した。酢酸(19.80gm)を72℃で反応塊にゆっくりと添加した。酢酸添加の完全な添加後、反応をガスクロマトグラフィーによりモニタリングした。
反応物分析は、以下を示す:
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-60.030%
3-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-27.913%
3,5-ジクロロ-2,6-ジフルオロベンゾニトリル-4.720%
実施例9:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製(比較例)
亜鉛粉末(12.0gm)、水(8gm)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(20gm)を、攪拌しながら250mlのガラスRBFアセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら70℃に加熱した。硫酸(13.17gm)を70℃で反応塊にゆっくりと添加した。4時間後に反応をガスクロマトグラフィーによりモニタリングした。反応の完了後、塊を35~38℃に冷却し、ジクロロメタン(60gm)を反応塊に添加する。反応塊を真空下で濾過し、層を分離した。ジクロロメタンを有機層から回収し、残渣を分別蒸留した。
反応物分析は、以下を示す:
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-13.43%
3-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-20.76%
3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-4.55%
実施例10:2,4,6-トリフルオロベンゾニトリルの調製(比較例)
亜鉛粉末(11.62gm)、水(21.62gm)、ベンゾニトリル(100ml)、及び3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(10gm)を、攪拌しながら250mlのガラス反応器アセンブリに充填した。反応塊を撹拌しながら80℃に加熱した。リン酸(17.42gm)を80℃で反応塊にゆっくりと添加した。1時間後に反応をガスクロマトグラフィーによりモニタリングした。反応の完了後、塊を35~38℃に冷却し、ジクロロメタン(60gm)を反応塊に添加した。反応塊を真空下で濾過し、層を分離した。ジクロロメタンを有機層から回収し、残渣を分別蒸留した。
反応組成は、以下を示す:
2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-1.423%
3-クロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-27.097%
3,5-ジクロロ-2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル-53.07%
実施例11:2,4,6-トリフルオロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(8gm)、2-プロパノール(550gm)、及び25%アンモニア水(174gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で反応器に10kg/cm2まで連続的に充填した。2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で10~12時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。濾液を、アンモニアの回収、水と2-プロパノールとの共沸除去によって濃縮した。次いで、底にある塊を減圧下での蒸留によって精製した。
収率(%):91%;純度(GCによる):99.1%
実施例12:2,4,6-トリフルオロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(8gm)及び2-プロパノール(550gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで、水素でフラッシングを行った。反応混合物を65~75℃に加熱した。水素を65~75℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。無水アンモニアを65~75℃で反応器に充填した。2,4,6-トリフルオロベンゾニトリル(2-プロパノール中15%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で10~12時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。濾液を濃縮し、減圧下での蒸留により精製した。
収率(%):94%;純度(GCによる):97%
実施例13:2-フルオロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(10.3gm)、2-プロパノール(420gm)、及び25%アンモニア水(226gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。2-フルオロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%~20%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で15~16時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノールで2回(100gm)洗浄した。アンモニアの回収、水と2-プロパノールとの共沸除去により、濾液を濃縮した。次いで、底部の塊を減圧下での蒸留によって精製した。
収率(%):92%;純度(GCによる):99.3%
実施例14:4-フルオロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(10.3gm)、2-プロパノール(420gm)、及び25%アンモニア水(226gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃の反応器に10kg/cm2まで連続的に充填した。4-フルオロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%~20%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で14~16時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノールで2回(100gm)洗浄した。アンモニアの回収、水と2-プロパノールとの共沸除去により、濾液を濃縮した。次いで、底部の塊を減圧下での蒸留によって精製した。
収率(%):93%;純度(GCによる):99.2%
実施例15:2,6-ジフルオロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(9.1gm)、2-プロパノール(490gm)、及び25%アンモニア水(195gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。2,6-ジフルオロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で12~13時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。アンモニアの回収、水と2-プロパノールとの共沸除去により、濾液を濃縮した。次いで、底部の塊を減圧下での蒸留によって精製した。
収率(%):90%;純度(GCによる):99%
実施例16:2,4-ジフルオロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(9.1gm)、2-プロパノール(490gm)、及び25%アンモニア水(195gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。2,4-ジフルオロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で12~14時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。アンモニアの回収、水と2-プロパノールとの共沸除去により、濾液を濃縮した。次いで、底部の塊を減圧下での蒸留によって精製した。
収率(%):90%;純度(GCによる):99.3%
実施例17:2,4,6-トリクロロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(6.1gm)、2-プロパノール(660gm)、及び25%アンモニア水(135gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。2,4,6-トリクロロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で8~10時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。アンモニア、2-プロパノール、及び水を濾液から回収した。次いで、底部の塊を減圧下での蒸留によって精製した。
収率(%):75%;純度(GCによる):99.5%
実施例18:2-クロロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(9.13gm)、2-プロパノール(485gm)、及び25%アンモニア水(200gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。2-クロロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で11~13時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。濾液からアンモニア、2-プロパノール、及び水を回収した。生成物を減圧下で50~60℃での蒸留によって精製した。
収率(%):90%;純度(GCによる):99%
実施例19:4-クロロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(9.13gm)、2-プロパノール(485gm)、及び25%アンモニア水(200gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。4-クロロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で10~12時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。濾液からアンモニア、2-プロパノール、及び水を回収した。生成物を減圧下での蒸留により精製した。
収率(%):80%;純度(GCによる):99.2%
実施例20:2,6-ジクロロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(7.3gm)、2-プロパノール(590gm)、及び25%アンモニア水(160gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。2,6-ジクロロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で10~12時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。アンモニア、2-プロパノール、及び水を濾液から回収した。生成物を減圧下での蒸留により精製した。
収率(%):75%;純度(GCによる):99.6%
実施例21:2,4-ジクロロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(7.3gm)、2-プロパノール(590gm)、及び25%アンモニア水(174gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を60~80℃に加熱した。水素を60~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。2,4-ジクロロベンゾニトリル(2-プロパノール中18%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で10~12時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。アンモニア、2-プロパノール、及び水を濾液から回収した。生成物を減圧下での蒸留により精製した。
収率(%):78%;純度(GCによる):99.4%
実施例22:2,4-ジフルオロベンジルアミンの調製
ラネーニッケル(7.3gm)、2-プロパノール(590gm)を反応器に充填した。反応器を窒素で1回フラッシングを行い、次いで水素でフラッシングを行った。反応混合物を70℃に加熱した。水素を70~80℃で10kg/cm2まで連続的に反応器に充填した。無水アンモニアを70~80℃の反応器に充填した。2,4-ジフルオロベンゾニトリル(2-プロパノール中20%)の溶液を、HPLCポンプを使用して、0.5~2ml/分の速度で10~12時間で反応器に充填した。反応の完了後、反応塊を20~25℃に冷却し、残圧を抜いた。反応塊を濾過し、2-プロパノール(200gm)で洗浄した。濾液を濃縮し、減圧下での蒸留により精製した。
収率(%):75~78%;純度(GCによる):>99%

Claims (9)

  1. 式Iのハロゲン化ベンジルアミン
    Figure 2022517681000008
    式I
    [式中、X1は、水素、クロロ及びフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロである]
    を調製するための方法であって、
    a)アルカン酸の存在下で、遷移金属触媒を使用して、式IIIのハロゲン化ベンゾニトリル
    Figure 2022517681000009
    式III
    [式中、X1は、水素、クロロ及びフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロであり、X2は、クロロ又はブロモから選択される]
    の選択的脱ハロゲン化をして式IIのハロゲン化ベンゾニトリル
    Figure 2022517681000010
    式II
    [式中、X1は、水素、クロロ又はフルオロから選択され、ただし、少なくとも1つのX1は、クロロ又はフルオロである]
    を得る工程と、
    b)溶媒の存在下で、水素化触媒及びアンモニアを使用して、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを水素化して式Iのハロゲン化ベンジルアミンを得る工程と、
    を含む、方法。
  2. 式Iのハロゲン化ベンジルアミンを調製するための方法であって、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを、水素化触媒、アンモニア、及び溶媒の混合物に連続的に添加することによって行われる、式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを水素化する工程を含む、方法。
  3. 前記工程a)が、銅、亜鉛、及び亜鉛/銅合金から選択される遷移金属触媒を使用して行われる、請求項1に記載の方法。
  4. アルカン酸が、ギ酸、酢酸、及びトリフルオロ酢酸から選択される、請求項1に記載の方法。
  5. 前記工程a)が、有機溶媒の非存在下で、70℃~90℃の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
  6. 前記工程b)が、溶媒の存在下で、水素化触媒及びアンモニアの混合物に式IIのハロゲン化ベンゾニトリルを連続的に添加することによって行われる、請求項1に記載の方法。
  7. 前記水素化が、パラジウム炭素、白金炭素、及びラネーニッケルから選択される水素化触媒を使用して行われる、請求項1及び請求項2に記載の方法。
  8. 前記水素化が、2-プロパノール、プロパノール、ブタノール、t-ブタノール、ヘキサノール、及びペンタノール、又はこれらの混合物から選択される溶媒の存在下で行われる、請求項1及び請求項2に記載の方法。
  9. アンモニアが、無水アンモニア、アンモニア水、及びアルコール性アンモニア溶液から選択される、請求項1及び請求項2に記載の方法。
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