JP2566063B2 - フルオルベンゼンの製法 - Google Patents

フルオルベンゼンの製法

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JP2566063B2
JP2566063B2 JP2514134A JP51413490A JP2566063B2 JP 2566063 B2 JP2566063 B2 JP 2566063B2 JP 2514134 A JP2514134 A JP 2514134A JP 51413490 A JP51413490 A JP 51413490A JP 2566063 B2 JP2566063 B2 JP 2566063B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06Preparation of nitro compounds
    • C07C201/12Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups
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    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/361Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving a decrease in the number of carbon atoms

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、場合により置換された対応するフルオルベ
ンゼンを、遷移金属‐触媒によるフルオルベンゼンアル
デヒドの熱脱カルボニルにより製造する方法に関する。
置換されたフルオルベンゼンの多数は、除草、殺菌又は
殺虫作用を有する化合物を製造する場合の重要な中間体
であり、これらは同様に重要な薬剤学的作用物質を製造
するために使用することができる。
従来、フルオルベンゼンは、対応する置換されたアニ
リンからジアゾ化及び引き続いての、ジアゾ‐基のフッ
素による置換により製造されていた。例えばアニリン‐
ヒドロクロリドのジアゾ化によるフルオルベンゼンの製
造、得られるベンゼンアゾニウム‐クロリドの四フッ化
ホウ酸塩への変換及びその後の加熱は長い間公知である
(G.Balz及びG.Schiemann,Ber.60(1927)1188;D.T.Flo
od,Org.Synth.Coll.第II巻(1943)295)。そのほかに
また0℃におけるアニリンの水不含フッ化水素へのジア
ゾ化及び20℃における得られるベンゼンジアゾニウム‐
フッ化物の次の分解によるフルオルベンゼンの製造が記
載されている(Kirk-Othmer,Encyclopedia of Chemical
Technology,,第3版、第10巻、第908頁)。1,3-ジフル
オルベンゼンは、同様にベンゼン‐1,3-ビス‐ジアゾニ
ウム‐テトラフルオルホウ酸塩の加熱により出発化合物
としてのm-フェニレンジアミンに対し31%の収率で得る
ことできる(G.Schiemann及びR.Pillarsky,Ber.62(192
9)3035-3043,特に3029)。フッ化アンモニウム又は第
三アミン又はジメチルスルホキシドの存在下での3-フル
オル‐アニリンの水不含フッ化水素へのジアゾ化は、同
様に1,3-ジフルオルベンゼンを46乃至73%の収率で与え
る(米国特許第4075252号明細書及び米国特許第4096196
号明細書)。
ホルミル−基の水素による置換下の芳香族アルデヒド
の脱カルボニルは、文献中に多数記載されている反応で
ある。これは、就中遷移金属、例えばクロム、マンガ
ン、ニッケル、銅又は亜鉛、特に白金属の金属により触
媒される。コストの理由から、これら金属は、通例不活
性担体材料上に沈積される。しかし可溶性貴金属錯塩の
使用も記載され、これにより均質溶液中での反応実施が
可能になる(Houben-Weyl,Methoden der Organischen C
hemie,第V/2b巻(1981)332-336,Georg Thieme出版社,S
tuttgart)。
しかしフッ素置換ベンズアルデヒドの脱カルボニル
は、従来経済的に是認できないわずかな収率でしか得ら
れない。例えば1,3-ジフルオル‐ベンゼンは、50%水性
苛性カリ液中での2,6-ジフルオル‐ベンズアルデヒドの
加熱により約70%の収率で得られている(G.Lock,Ber.6
2(1936)2253)。
バルツ‐シーマン‐法によれば、非置換又は置換フル
オルベンゼンは、しばしば不十分な収率でしか得ること
ができない。さらに一般的に、多量の塩が得られるとい
う技術的短所と関係している。それゆえ高収率でフルオ
ルベンゼン−これはなおさらに置換されていることがで
きる−を対応するフルオルベンズアルデヒドから得るこ
とができる方法を開発する課題があった。
本発明者は、次の様にすれば、フルオルベンゼンを、
フッ素置換ベンズアルデヒドから熱脱カルボニルにより
高収率で得ることができることを見出した。すなわち生
成したフルオルベンゼンを直接反応容器から除去するの
である。フルオルベンゼンはフルオルベンズアルデヒド
より低い融点を有するから、このことは、所望のフルオ
ルベンゼンは揮発性でありそして分離することができる
条件を適用することによって、殊に簡単に行われる。
それゆえ、本発明の対象は、核置換基として少なくと
も1個の水素原子及び場合により別の置換基−これらは
互いに関係なく塩素、臭素、ニトロ、ヒドロキシ、C1
C3−アルコキシ又はC1〜C3−アルキルであることがで
き、その際ニトロ基の数は2よりも多くなく、そしてヒ
ドロキシ基及びアルコキシ基はそれぞれ3よりも多くな
い−を有するフルオルベンゼンを、少なくとも1個のフ
ッ素原子で置換されている、対応するベンズアルデヒド
を触媒の存在下に加熱し、それによって起こる脱カルボ
ニル化反応によって、製造する方法において、ベンズア
ルデヒドが液状で存在する反応容器から前記フルオルベ
ンゼンを蒸留により直接分離することを特徴とする方法
である。この場合得策にはヒドロキシ−及びヒドロキシ
基の数はそれぞれ2より多くなくそしてヒドロキシ‐及
びアルコキシ基は共に3より多くない。
本発明による方法に関する適当な出発材料は、1又は
多数のフッ素原子により置換されているベンズアルデヒ
ドであり、このほかになお少なくとも1個の他の置換
基、例えば塩素、臭素、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C3
アルコキシ及び/又はC1〜C3−アルキルが存在している
ことができる。
本発明による方法に関する適当な触媒は、得策には第
I、II、VI、VII及びVIII副族の1又は多数の遷移金
属、例えば塩素、マンガン、ニッケル、銅又は亜鉛、し
かし殊に白金‐金属、特にロジウムの群より選ばれた1
又は多数の金属を含有する。この場合担体上に存在する
触媒を有する不均質系又は液相中の均質系において実施
することができる。
液状均質系において実施することができるか又は担体
に含浸させることができる、可溶性ロジウム‐錯塩は、
例えばロジウム(I)−錯塩、例えばCIRh(PPh3
(「ウイルキンソン−触媒」)、ClRh(CO)(PPh3
、〔ClRh(CO)、acacRh(CO)(PPh3)、acac
Rh(CO)、(C5H5)Rh(C8H14)及び(C3H5)Rh(PPh
3(式中Phはフェニルを、acacはアセチルアセトネ
ートを、C8H14はシクロオクテンを、C5H5はシクロペン
タジエニルをそしてC3H5はアリルを示す)である。ロジ
ウム(II)‐及びロジウム(III)‐錯塩、例えばロジ
ウム(II)‐アセテート、ロジウム(II)‐2,4-ジフル
オル‐ベンゾエート、Rh(acac)、RhCl3・xH2O,Rh
(NO3及び(C3H5)RhCl2(PPh3である。これら
のロジウム‐錯塩には、有利には、なお配位子として作
用することができる化合物、例えばホスファン、ホスフ
ァイト又はアミンを添加することができる。
本発明による方法は、液相‐反応に適する全ての装置
において実施することができる。装置的に簡単な解決
は、蒸留塔を取り付けた攪拌式がまである。
不均質的において実施するなら、触媒を懸濁液中に又
は固体に配列して存在することができる。
圧力及び温度は、均質及び不均質に触媒した脱カルボ
ニル法において、反応混合物からの所望の反応生成物の
できるだけ完全な除去が保証される様に有利に選択され
る。得策には、120乃至300℃、殊に150乃至200℃の温度
において実施する。所望の反応生成物の種類次第で、0.
01乃至10バールの圧力において実施することができる。
殊に圧力は、0.1乃至3バール、殊に1.0乃至1.2バール
の範囲にある。
出発材料を完全に仕込むことができるか又は、好まし
くは、連続的に反応域に供給することができる。組み合
わせも可能であり、要するに一部の仕込み及び残部の後
配量が可能である。触媒を徐々に不活性化する様な出発
材料を使用する場合連続的に又は非連続的に少量の反応
混合物を取り出しそして取り出した触媒の量を新鮮な触
媒の当量を補充することが有利であると判明した。
本発明による方法の他の実施態様により、反応混合物
にマイクロ波を作用させ、これによりなお高い収率を達
成することができる。
下記の比較例VIおよびV2は、CO分圧(V1では1バー
ル、V2では25バール)が脱カルボニル反応に実質的に影
響を及ぼさないことを示している。どちらかの実験にお
いても、72時間の反応時間の後に約12%の1,3--ジフル
オルベンゼンが得られた。これは、反応平衡近くのCO分
圧の上昇が収率の低下を導く筈であることから、注目に
値する。それ故、脱カルボニルは平衡の付近では進行し
ないで、生じた反応生成物のCOと、随意に置換されたフ
ルオルベンゼンは平衡において、意味のあるほどのシフ
トを生じない。したがって、反応混合物から生じた生成
物を直ちに除去することが高い転化率と収率を導くこと
は、なお一層驚くべきことであって、予測できないこと
であった。
比較例 V1.2,4-ジフルオル‐ベンズアルデヒド258g及びC1Rh(P
Ph33.3gを還流冷却器を有する500ml容フラスコ中で
170℃において1気圧のCO-圧下攪拌した。72時間後冷却
した。反応混合物は、1,3-ジフルオル‐ベンゼン31g(1
2.5重量%)を含有した。
V2.2,4-ジフルオル‐ベンズアルデヒド256g及びC1Rh(P
Ph33.3gを10リットル容特殊鋼オートクレーブ中で1
70℃においてCO-圧22バール下攪拌した。圧力は徐々に2
8バールに上昇した。72時間後冷却しそして反応混合物
を分析した。これは、1,3-ジフルオル‐ベンゼン12.4重
量%(30.8g)を含有した。
例 1.長さ50cmのビグロー‐塔、分留塔(86℃において作
動)及び分留頂部からなる、分留管を有する10リットル
容フラスコにおいて、Rh74mモルを有するロジウム触媒
−RhCl3・xH2O(Rh-含有率38%)20g、トリフェニルホ
スファン50g、水15g及び2,4-ジフルオル‐ベンズアルデ
ヒド32gから製造した−を2,4-ジフルオル‐ベンズアル
デヒド9645g中に仕込んだ。約170℃に加熱及び誘導期約
20時間の後毎時21gの1,3-ジフルオル‐ベンゼンを生成
させた。液面(の高さ)が低下するにつれて、触媒の活
性が弱まりそして40日後生成物がもはや得られなかっ
た。1,3-ジフルオル‐ベンゼン99%以上の含有率を有す
る736gの採集した留分は95%の収率を相当した。
2.底部における液面(の高さ)の自動的調整器及び例1
に記載した分留管を有する2リットル容フラスコにおい
て、ロジウム40mモルを有するロジウム触媒を2,4-ジフ
ルオル−ベンズアルデヒド1500gと共に仕込みそして168
〜175°に加熱した。毎時受器中で1,3-ジフルオル‐ベ
ンゼン20乃至25gが得られ、その際反応した2,4-ジフル
オル‐ベンズアルデヒドは装置においてたえず補充され
た。作業時間1000時間後1,3-ジフルオル‐ベンゼン19.6
2Kgが得られた。底部物の分析は使用した量に対し、3
重量%の残留物を示した。
作業時間1000時間後、底部物20%を取り出してそし
て、連続的作業法を可能にするために、その中に含まれ
る触媒の量を新鮮な触媒の当量に替えた。
3.1リットル容反応フラスコを有する改良装置において RhCl3・xH2O 5.14g(例1の様に)、トリフェニルホス
ファン15.7g及び2,4-ジフルオル‐ベンズアルデヒド495
gを仕込み、さらに2,4−ジフルオル‐ベンズアルデヒド
500gを添加しそして次にフラスコ周波数2450MHz及び出
力約350Wのマイクロ波を照射した。誘導期間約20時間後
毎日278gの1,3-ジフルオル‐ベンゼン(99%以上の含有
率)が得られた。2,4-ジフルオル‐ベンズアルデヒド
を、反応フラスコにおける充填状態を実際上一定のまま
にする様に連続的に補充した。100時間以内で触媒の活
性度の低下が認められなかった。
4.分留管を有する500ml容フラスコにおいて2-クロル‐6
-フルオル‐ベンズアルデヒド40g及び例1により製造し
たロジウム触媒−これはトジウム1mモルを含有する−を
200℃において攪拌した。400時間後生成物は得られず、
すなわち反応が完結した(収率96%)。
5.例4において記載の様に、2-フルオル‐5-ニトロ‐ベ
ンズアルデヒド42gを215℃において反応させた。200時
間後反応は完結した(収率84%)。
本発明は、請求の範囲第1乃至4項に関するものであ
るが、以下の記載の発明を実施の態様として包含してい
る: (1)触媒が、周期系の第I、II、VI、VII及びVIII副
族の少なくとも1種の金属、殊に第VIII副族の金属、殊
にロジウムを含有することを特徴とする請求の範囲第1
項記載の方法。
(2)120乃至300℃、殊に130乃至200℃の温度において
実施することを特徴とする請求の範囲第1項、第2項及
び上記事項第(1)項のいずれか一つに記載の方法。
(3)出発材料として2,4-ジフルオル‐ベンズアルデヒ
ドを使用することを特徴とする請求の範囲第1項乃至第
4項及び上記事項第(1)及び第(2)項のいずれか一
つに記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B01J 31/24 B01J 31/24 X C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 ロイポルト・エルンスト・インゴー ドイツ連邦共和国、デー―6392 ノイ― アンスパッハ、アウフ・デル・エルレン ウイーゼ、61 (72)発明者 リッテレル・ハインツ ドイツ連邦共和国、デー―6208 バー ト・シュヴァルバッハ、ハルトストラー セ、77 (56)参考文献 特開 昭61−260030(JP,A) 特開 平2−73025(JP,A) 特開 昭63−284139(JP,A) 特開 平1−246232(JP,A) 特公 昭42−8301(JP,B1) Collection of Cze choslovak Chemical Communications,37, 3042−51(1972)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】核置換基として少なくとも1個の水素原子
    及び場合により別の置換基−これらは互いに関係なく塩
    素、臭素、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C3−アルコキシ又
    はC1〜C3−アルキルであることができ、その際ニトロ基
    の数は2よりも多くなく、そしてヒドロキシ基及びアル
    コキシ基はそれぞれ3よりも多くない−有するフルオル
    ベンゼンを、少なくとも1個のフッ素原子で置換されて
    いる、対応するベンズアルデヒドを触媒の存在下に加熱
    し、それによって起こる脱カルボニル化反応によって、
    製造する方法において、ベンズアルデヒドが液状で存在
    する反応容器から前記フルオルベンゼンを蒸留により直
    接分離することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】触媒を液状均質相において使用することを
    特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】エネルギーをマイクロ波で形で反応混合物
    に供給することを特徴とする請求の範囲第1項及び第2
    項のいずれか一つに記載の方法。
  4. 【請求項4】生成したフルオルベンゼンが揮発性である
    条件を適用することを特徴とする請求の範囲第1項乃至
    第3項のいずれか一つに記載の方法。
JP2514134A 1989-10-27 1990-10-18 フルオルベンゼンの製法 Expired - Lifetime JP2566063B2 (ja)

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DE3935862A DE3935862A1 (de) 1989-10-27 1989-10-27 Verfahren zur herstellung von fluorbenzolen
DE3935862.3 1989-10-27

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JPH05500369A JPH05500369A (ja) 1993-01-28
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DE (2) DE3935862A1 (ja)
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WO1991006518A1 (de) 1991-05-16
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US5264094A (en) 1993-11-23
CA2070412A1 (en) 1991-04-28
EP0497796B1 (de) 1994-06-22
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