JP2779527B2 - 4―クロロ―2―フルオロニトロベンゼンの製造法 - Google Patents
4―クロロ―2―フルオロニトロベンゼンの製造法Info
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- JP2779527B2 JP2779527B2 JP1247660A JP24766089A JP2779527B2 JP 2779527 B2 JP2779527 B2 JP 2779527B2 JP 1247660 A JP1247660 A JP 1247660A JP 24766089 A JP24766089 A JP 24766089A JP 2779527 B2 JP2779527 B2 JP 2779527B2
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- fluoronitrobenzene
- chloro
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/12—Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、医薬、農薬の中間体として有用な、4−ク
ロロ−2−フルオロニトロベンゼンを高収率で製造する
方法に関するものである。
ロロ−2−フルオロニトロベンゼンを高収率で製造する
方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、4−クロロ−2−フルオロニトロベンゼンは、
一般的にはニトロ基により活性化された芳香族ハロゲン
化合物をフッ化カリで処理し、ハロゲン交換による芳香
族フッ素化合物を製造する方法が知られている。例え
ば、米国特許1514082号公報において、2,4−ジクロロニ
トロベンゼンをスルホラン溶媒中、フッ化カリウムと反
応させ2,4−ジフルオロニトロベンゼン及び2−クロロ
−2−フルオロニトロベンゼンと4−クロロ−2−フル
オロニトロベンゼンの混合物が得られることが記載され
ている。また、英国特許2058067号公報において、非プ
ロトン極性溶媒中四級アンモニウム塩の存在下、金属フ
ルオライドと2,4−ジクロロニトロベンゼンを反応さ
せ、4−クロロ−2−フルオロニトロベンゼンと2,4−
ジフルオロニトロベンゼンの混合物を収率36.8%で得る
方法が記載されているが、共に2−クロロ−2−フルオ
ロニトロベンゼンと4−クロロ−2−フルオロニトロベ
ンゼンの混合物が得られ、選択性及び収率に問題があっ
た。
一般的にはニトロ基により活性化された芳香族ハロゲン
化合物をフッ化カリで処理し、ハロゲン交換による芳香
族フッ素化合物を製造する方法が知られている。例え
ば、米国特許1514082号公報において、2,4−ジクロロニ
トロベンゼンをスルホラン溶媒中、フッ化カリウムと反
応させ2,4−ジフルオロニトロベンゼン及び2−クロロ
−2−フルオロニトロベンゼンと4−クロロ−2−フル
オロニトロベンゼンの混合物が得られることが記載され
ている。また、英国特許2058067号公報において、非プ
ロトン極性溶媒中四級アンモニウム塩の存在下、金属フ
ルオライドと2,4−ジクロロニトロベンゼンを反応さ
せ、4−クロロ−2−フルオロニトロベンゼンと2,4−
ジフルオロニトロベンゼンの混合物を収率36.8%で得る
方法が記載されているが、共に2−クロロ−2−フルオ
ロニトロベンゼンと4−クロロ−2−フルオロニトロベ
ンゼンの混合物が得られ、選択性及び収率に問題があっ
た。
一方、ニトロ基の置換によるフッ素原子の導入は、古
くからFingerら〔ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・
ケミカル・ソサイアティ(J.Am.Chem.Soc.),78,6034
〜6037(1956)〕、Bartoliら〔ジャーナル・オブ・ケ
ミカル・ソサイアティ・パーキン・トランスアクション
(J.Chem.Soc.Per.Trans.I),2671(1972)〕、Clarkら
〔テトラヘドロン・レタース(Tet.Lett.,26(18)2233
〜2236(1985)〕によって数多く報告されているが、収
率が低いかあるいは特殊なフッ素化剤を使用するなど実
用的でない。
くからFingerら〔ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・
ケミカル・ソサイアティ(J.Am.Chem.Soc.),78,6034
〜6037(1956)〕、Bartoliら〔ジャーナル・オブ・ケ
ミカル・ソサイアティ・パーキン・トランスアクション
(J.Chem.Soc.Per.Trans.I),2671(1972)〕、Clarkら
〔テトラヘドロン・レタース(Tet.Lett.,26(18)2233
〜2236(1985)〕によって数多く報告されているが、収
率が低いかあるいは特殊なフッ素化剤を使用するなど実
用的でない。
更に芳香族ニトロ化合物を非プロトン性極性溶媒中、
フタル酸クロライドのような活性ハロゲン含有化合物の
存在下、金属フルオライドと反応させ芳香族フッ素化合
物を得ることは知られている。例えば特開昭60−130537
号公報には相間移動触媒の存在下、ニトロ基のオルソ位
にハロゲンを有する芳香族ニトロ化合物を用いる方法が
記載されているが、触媒を使用しても反応率及び選択率
とも十分ではない。また、特開昭60−158141号公報に
は、実施例としてm−ジニトロベンゼン類の1,3−ジニ
トロベンゼン、1,3,5−トリニトロベンゼン,2,4−ジニ
トロフルオロベンゼンの記載しかなく、ことにトリニト
ロベンゼンに関して適当であるとしている。例えばハロ
ゲンを有するジニトロベンゼンの場合実施例では2,4−
ジニトロフルオロベンゼンは収率が58%と低下してい
る。反応温度も180〜200℃と高温である。
フタル酸クロライドのような活性ハロゲン含有化合物の
存在下、金属フルオライドと反応させ芳香族フッ素化合
物を得ることは知られている。例えば特開昭60−130537
号公報には相間移動触媒の存在下、ニトロ基のオルソ位
にハロゲンを有する芳香族ニトロ化合物を用いる方法が
記載されているが、触媒を使用しても反応率及び選択率
とも十分ではない。また、特開昭60−158141号公報に
は、実施例としてm−ジニトロベンゼン類の1,3−ジニ
トロベンゼン、1,3,5−トリニトロベンゼン,2,4−ジニ
トロフルオロベンゼンの記載しかなく、ことにトリニト
ロベンゼンに関して適当であるとしている。例えばハロ
ゲンを有するジニトロベンゼンの場合実施例では2,4−
ジニトロフルオロベンゼンは収率が58%と低下してい
る。反応温度も180〜200℃と高温である。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上述した従来技術の難点を解消して、4−
クロロ−2−フルオロニトロベンゼンを収率良く、しか
も工業的に製造する方法が望まれていた。
クロロ−2−フルオロニトロベンゼンを収率良く、しか
も工業的に製造する方法が望まれていた。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、4−クロロ−2−フルオロニトロベン
ゼンの工業的な製造方法を開発するため鋭意研究を重ね
た結果、工業的に人手の容易な3,4−ジニトロクロロベ
ンゼンを酸ハロゲン化物の存在下、フッ素化するとクロ
ロ基が置換することなく3位のニトロ基のみが選択的に
置換して4−クロロ−2−フルオロニトロベンゼンが高
収率で生成することも見出し本発明を完成した。
ゼンの工業的な製造方法を開発するため鋭意研究を重ね
た結果、工業的に人手の容易な3,4−ジニトロクロロベ
ンゼンを酸ハロゲン化物の存在下、フッ素化するとクロ
ロ基が置換することなく3位のニトロ基のみが選択的に
置換して4−クロロ−2−フルオロニトロベンゼンが高
収率で生成することも見出し本発明を完成した。
すなわち、本発明は、非プロトン性極性溶媒及び酸ハ
ロゲン化物の存在下、3,4−ジニトロクロロベンゼンと
金属フルオライドを反応させることを特徴とする4−ク
ロロ−2−フルオロニトロベンゼンの製造方法であり、
特に原料として3,4−ジニトロクロロベンゼンを使用す
る点に特徴を有している。つまり特開昭60−130537号公
報には、ニトロ基のオルソ位にハロゲン原子(特にフッ
素原子)を有する芳香族ニトロ化合物を非プロトン性極
性溶媒中、活性ハロゲン含有化合物および相間移動触媒
の存在下、金属フルオライドと反応させるものであるが
反応率70%、選択率60%程度である。しかし本発明の3,
4−ジニトロクロロベンゼンを使用すると、相間移動触
媒を使用せずに、高収率(90%)を達成できたことは驚
くべきことである。また特開昭60−158441号公報では、
m−ジニトロベンゼン類を非プロトン性極性溶媒中、酸
ハロゲン化合物の存在下、フッ化水素酸塩(金属フルオ
ライド)と反応させるものであり、m−ジニトロベンゼ
ンを収率70%であり、反応温度条件も180〜200℃と高温
を必要とする。ところが本発明の場合には130〜150℃の
条件で反応し、しかも高収率である。
ロゲン化物の存在下、3,4−ジニトロクロロベンゼンと
金属フルオライドを反応させることを特徴とする4−ク
ロロ−2−フルオロニトロベンゼンの製造方法であり、
特に原料として3,4−ジニトロクロロベンゼンを使用す
る点に特徴を有している。つまり特開昭60−130537号公
報には、ニトロ基のオルソ位にハロゲン原子(特にフッ
素原子)を有する芳香族ニトロ化合物を非プロトン性極
性溶媒中、活性ハロゲン含有化合物および相間移動触媒
の存在下、金属フルオライドと反応させるものであるが
反応率70%、選択率60%程度である。しかし本発明の3,
4−ジニトロクロロベンゼンを使用すると、相間移動触
媒を使用せずに、高収率(90%)を達成できたことは驚
くべきことである。また特開昭60−158441号公報では、
m−ジニトロベンゼン類を非プロトン性極性溶媒中、酸
ハロゲン化合物の存在下、フッ化水素酸塩(金属フルオ
ライド)と反応させるものであり、m−ジニトロベンゼ
ンを収率70%であり、反応温度条件も180〜200℃と高温
を必要とする。ところが本発明の場合には130〜150℃の
条件で反応し、しかも高収率である。
本発明の方法において、ニトロ基のフッ素置換により
副生するKNO2、K2Oは、反応に悪影響し、収率の低下を
招くためそのトラップ剤として酸ハロゲン化合物を用い
るのが有効である。その酸ハロゲン化合物としては、例
えばフタル酸ジクロライド、フタル酸ジフルオライド等
が挙げられ、それらは単独で用いても2種以上を混合し
て用いても良い。その使用量としては、3,4−ジニトロ
クロロベンゼンに対して通常10〜300モル%、好ましく
は80〜150モル%の範囲で選ばれる。また用いられる金
属フルオライドとしては、例えばフッ化カリウム、フッ
化セシウム、フッ化ルビジウム等が挙げられる。なかで
も特にスプレードライ法により乾燥したフッ化カリウム
が工業的に最適である。また金属フルオライドの使用量
は、3,4−ジニトロクロロベンゼンに対して通常1当
量、好ましくは1〜3当量の割合で用いることができ
る。また添加する当酸ハロゲン化合物が金属フルオライ
ドと反応する場合は、更にその当量分添加して反応する
のが好ましい。また非プロトン性極性溶媒としては、通
常そのように称しているものなら使用して差し支えない
が、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン(DMI)、N−メ
チルピロリドン(NMP)、スルホラン等が挙げられる
が、特にスルホランの使用が好ましい。使用する溶媒量
としては特に限定されないが、3,4−ジニトロクロロベ
ンゼンに対して通常100〜3000g/モル、好ましくは500〜
1500g/モルが適当である。また反応温度は120〜200℃、
好ましくは120〜150℃の範囲で選ばれる。さらに反応圧
については特に制限なく常圧、加圧、減圧いずれでも良
い。また反応は1〜10時間程度反応させれば良い。
副生するKNO2、K2Oは、反応に悪影響し、収率の低下を
招くためそのトラップ剤として酸ハロゲン化合物を用い
るのが有効である。その酸ハロゲン化合物としては、例
えばフタル酸ジクロライド、フタル酸ジフルオライド等
が挙げられ、それらは単独で用いても2種以上を混合し
て用いても良い。その使用量としては、3,4−ジニトロ
クロロベンゼンに対して通常10〜300モル%、好ましく
は80〜150モル%の範囲で選ばれる。また用いられる金
属フルオライドとしては、例えばフッ化カリウム、フッ
化セシウム、フッ化ルビジウム等が挙げられる。なかで
も特にスプレードライ法により乾燥したフッ化カリウム
が工業的に最適である。また金属フルオライドの使用量
は、3,4−ジニトロクロロベンゼンに対して通常1当
量、好ましくは1〜3当量の割合で用いることができ
る。また添加する当酸ハロゲン化合物が金属フルオライ
ドと反応する場合は、更にその当量分添加して反応する
のが好ましい。また非プロトン性極性溶媒としては、通
常そのように称しているものなら使用して差し支えない
が、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン(DMI)、N−メ
チルピロリドン(NMP)、スルホラン等が挙げられる
が、特にスルホランの使用が好ましい。使用する溶媒量
としては特に限定されないが、3,4−ジニトロクロロベ
ンゼンに対して通常100〜3000g/モル、好ましくは500〜
1500g/モルが適当である。また反応温度は120〜200℃、
好ましくは120〜150℃の範囲で選ばれる。さらに反応圧
については特に制限なく常圧、加圧、減圧いずれでも良
い。また反応は1〜10時間程度反応させれば良い。
(発明の効果) 本発明は、原料として容易に入手できる3,4−ジニト
ロクロロベンゼンを使用するので、相間移動触媒などを
使用することなく、3−位のニトロ基が選択的にフッ素
置換でき、従来のハロゲン置換法に比べてはるかに低温
で反応が進み、重合物などの生成をおさえ高収率で本目
的の4−クロロ−2−フルオロニトロベンゼンが得られ
るように成ったものである。
ロクロロベンゼンを使用するので、相間移動触媒などを
使用することなく、3−位のニトロ基が選択的にフッ素
置換でき、従来のハロゲン置換法に比べてはるかに低温
で反応が進み、重合物などの生成をおさえ高収率で本目
的の4−クロロ−2−フルオロニトロベンゼンが得られ
るように成ったものである。
(実施例) 以下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 冷却器、温度計、撹拌機を備えた反応フラスコにスル
ホラン40ml、スプレードライフッ化カリ10.2g(0.175モ
ル)、フタル酸ジクロライド10.2g(0.05モル)及び3,4
−ジニトロクロロベンゼン10.1g(0.05モル、純度90
%)を仕込み、130℃で3時間反応した。反応液はガス
クロマトグラフィーで分析した結果、4−クロロ−2−
フルオロニトロベンゼンの収率は90%であった。
ホラン40ml、スプレードライフッ化カリ10.2g(0.175モ
ル)、フタル酸ジクロライド10.2g(0.05モル)及び3,4
−ジニトロクロロベンゼン10.1g(0.05モル、純度90
%)を仕込み、130℃で3時間反応した。反応液はガス
クロマトグラフィーで分析した結果、4−クロロ−2−
フルオロニトロベンゼンの収率は90%であった。
実施例2 冷却器、温度計、撹拌機を備えた反応フラスコにスル
ホラン40ml、スプレードライフッ化カリ3.5g(0.06モ
ル)、フタル酸ジフルオライド8.5g(0.05モル)および
3,4−ジニトロクロロベンゼン10.1g(0.05モル、純度90
%)を仕込み、130℃で3時間反応した。反応液はガス
クロマトグラフィーで分析した結果、4−クロロ−2−
フルオロニトロベンゼンの収率は87%であった。
ホラン40ml、スプレードライフッ化カリ3.5g(0.06モ
ル)、フタル酸ジフルオライド8.5g(0.05モル)および
3,4−ジニトロクロロベンゼン10.1g(0.05モル、純度90
%)を仕込み、130℃で3時間反応した。反応液はガス
クロマトグラフィーで分析した結果、4−クロロ−2−
フルオロニトロベンゼンの収率は87%であった。
Claims (1)
- 【請求項1】非プロトン性極性溶媒及び酸ハロゲン化合
物の存在下、3,4−ジニトロクロロベンゼンと金属フル
オライドを反応させることを特徴とする4−クロロ−2
−フルオロニトロベンゼンの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1247660A JP2779527B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 4―クロロ―2―フルオロニトロベンゼンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1247660A JP2779527B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 4―クロロ―2―フルオロニトロベンゼンの製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03109360A JPH03109360A (ja) | 1991-05-09 |
JP2779527B2 true JP2779527B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=17166778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1247660A Expired - Lifetime JP2779527B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 4―クロロ―2―フルオロニトロベンゼンの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2779527B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP1247660A patent/JP2779527B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03109360A (ja) | 1991-05-09 |
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Legal Events
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