JP2896949B2

JP2896949B2 - １−（４−アシルフェニル）アゾール類の製造方法

Info

Publication number: JP2896949B2
Application number: JP4147439A
Authority: JP
Inventors: 暢彦内野
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-06-08
Filing date: 1992-06-08
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JPH05339231A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１−（４−アシルフェ
ニル）アゾール類の合成法に関するものであり、更に詳
しくは、４−シアノフルオロベンゼン誘導体を用いる１
−（４−アシルフェニル）アゾール類の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】１−（４−アシルフェニル）アゾール化
合物は有機非線形光学材料などの機能性化合物として用
いられるほか、多くの有機化合物合成の中間体として有
用である。このような１−（４−アシルフェニル）アゾ
ール類の合成法としては、下記に示す方法がよく知られ
ている。（例えば、エム・エイ・キャン、(M.A. Khan)
、ジェイ・ビー・ポルヤ（J.B.Polya)、ジャーナル・
オブ・ザ・ケミカル・ソサイエティー（シー）（J.Che
m.Soc.(C)）８５頁（１９７０年）に記載されてい
る。）

【０００３】

【化６】

【０００４】しかし、この合成法は一般に収率が低い。
特に反応性の低い、もしくは立体障害置換基を有するア
ゾール類に関しては非常に収率が低く、単離することは
困難であった。

【０００５】例えば、その低収率であることは次の通り
である。

【０００６】

【化７】

【０００７】

【化８】

【０００８】

【化９】

【０００９】そこでこのような、１−（４−アシルフェ
ニル）アゾール類を高収率で合成できる方法の開発が望
まれていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の従来
法の欠点を克服するために鋭意研究を重ねた結果、下記
一般式（II）で表わされる４−シアノフルオロベンゼン
誘導体および下記一般式(III) で表わされるアゾール類
を出発物質として、下記一般式（IV）で表わされる１−
（４−シアノフェニル）アゾール類を中間体として、下
記一般式（Ｉ）で表わされる１−（４−アシルフェニ
ル）アゾール化合物を下記ルートにて高収率で合成でき
ることを見出した。

【００１１】

【化１０】

【００１２】すなわち本発明は、下記一般式（Ｉ）で表
わされる１−（４−アシルフェニル）アゾール類を製造
するに当り、下記一般式（II）で表わされる４−シアノ
フルオロベンゼンと下記一般式(III) で表わされるアゾ
ール類から、下記一般式（IV）で表わされる１−（４−
シアノフェニル）アゾール類を経由して、下記一般式
（Ｖ）で表わされるグリニャール試薬を作用させること
を特徴とする１−（４−アシルフェニル）アゾール化合
物の製造方法によって達成された。一般式（Ｉ）

【００１３】

【化１１】

【００１４】一般式（II）

【００１５】

【化１２】

【００１６】一般式(III)

【００１７】

【化１３】

【００１８】一般式（IV）

【００１９】

【化１４】

【００２０】一般式（Ｖ）

【００２１】

【化１５】

【００２２】次に上記一般式（Ｉ）、（II）、(III) 、
（IV）、（Ｖ）で表わされる化合物におけるＺ、Ｘ、
Ｒ、Ｒ′についてさらに詳細に説明する。

【００２３】Ｚは、ピロール環、イミダゾール環、ピラ
ゾール環、トリアゾール環を形成するに必要な原子群を
表わす。

【００２４】Ｚによって形成されるピロール環として
は、例えばピロール、インドール、２−メチルインドー
ル、５−メトキシインドール、５−ヒドロキシインドー
ル、Ｌ−トリプトファンカルバゾール、３−カルボキシ
インドール、２−カルボキシピロール、２，５−ジメチ
ルピロールなどが挙げられる。イミダゾール環としては
例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−
エチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２
−フェニルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾー
ル、２−エチル−４−メチルイミダゾール、Ｌ−ヒスチ
ジン、４，５−ジフェニルイミダゾール、２，４，５−
トリフェニルイミダゾール、ベイゾイミダゾール、２−
メチルベンゾイミダゾール、２−メチル−５−クロロベ
ンゾイミダゾール、２−メチル−５，６−ジクロロベン
ゾイミダゾール、２−メチル−５−クロロ−６−シアノ
ベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾー
ルなどが挙げられる。

【００２５】ピラゾール環としては例えばピラゾール、
３，５−ジメチルピラゾール、３，５−ジフェニルピラ
ゾール、４−ブロモ−３，５−ジメチルピラゾール、３
−アセチルアミノピラゾール、５−アセチルアミノピラ
ゾール、３−トリフルオロアセチルアミノピラゾール、
５−トリフルオロアセチルアミノピラゾール、３−メチ
ルピラゾール、４−メチルピラゾール、５−メチルピラ
ゾール、インダゾールなどが挙げられる。トリアゾール
環としては１，３，４−トリアゾール、１，２，４−ト
リアゾール、２−クロロ−１，３，４−トリアゾール、
２，５−ジメチル−１，３，４−トリアゾール、３，５
−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジ
クロロ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジメチル
−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾールなど
が挙げられる。

【００２６】またＺで示される環には２量体となりうる
置換基（例えば−ｓ−）を有していてもよい。

【００２７】Ｒ′は炭素数１〜１０の、アルキル基、ア
リール基、および水素原子を表わす。例えば、メチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−
ブチル基、ベンジル基、フェニル基、などが挙げられ
る。

【００２８】Ｒは炭素数１〜１０の、アルキル基および
アリール基を表わす。例えばメチル基、エチル基、ｎ−
プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、シクロヘ
キシル基、ベンジル基、フェニル基などが挙げられる。

【００２９】本発明の製造方法の具体例として、下記の
方法が挙げられる。

【００３０】

【化１６】

【００３１】これについて詳細に説明する。

【００３２】（ｉ）化合物（IV）の合成化合物（IV）の合成は、化合物(III) の化合物（II）へ
の芳香族求核置換反応により容易に行なえる。用いる塩
基としては、ピリジン、トリエチルアミン、１，８−ジ
アザビシクロ〔５，４，０〕−７−ウンデセン（ＤＢ
ｕ）のような有機塩基、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリ
ウム、カリウム−ｔ−ブトキシド、水素化ナトリウム、
水酸化ナトリウムのような無機塩基のいずれでもよい。
溶媒としては、ｎ−ヘキサンのような炭化水素、テトラ
ヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタンのようなエー
テル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロ
リドンのようなアミド、ジメチルスルホキシド、スルホ
ランのような含硫黄化合物、アセトニトリルのようなエ
ステルなどが用いられる。中でもアミド、含硫黄化合
物、ニトリルが好ましい。反応温度は−１０℃〜１５０
℃の範囲で行なうことができ、好ましくは２０℃〜１０
０℃の範囲である。温度が−１０℃未満では、反応の進
行が遅く原料を完全に消失させることが困難であり、１
５０℃を越えると副生物の生成のため低収率となる。反
応は適宜攪拌下で行うのが好ましい。

【００３３】（ii）化合物（Ｉ）の合成化合物（Ｉ）は、化合物（IV）にグリニャール試薬
（Ｖ）を作用させ、さらに酸処理することにより合成す
ることができる。化合物（IV）に対し、グリニャール試
薬（Ｖ）を１〜３モル当量用いて反応を行わせるのが好
ましく、１．５〜２モル当量用いて反応を行わせるのが
より好ましい。グリニャール試薬が１モル当量未満で
は、収率の減少が著しくなり、３モル当量を超えると副
生物の生成が増大する。反応に用いる溶媒としては、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエーテルのようなエーテル
類が好ましい。反応に用いる酸としては、硫酸、塩酸の
ような無機酸が好ましい。反応温度は０℃〜１００℃の
範囲で行うことができ、好ましくは４０℃〜８０℃であ
る。温度が０℃未満では、反応の進行が遅く、原料を完
全に消失させることが困難であり、１００℃を越えると
副生物の生成のため低収率となる。反応は適宜攪拌下で
行うのが好ましい。

【００３４】次に本発明により合成される一般式（Ｉ）
で表わされる化合物の具体例を示すが、本発明の範囲
は、これらのみに限られるものではない。

【００３５】

【化１７】

【００３６】

【化１８】

【００３７】

【化１９】

【００３８】

【化２０】

【００３９】

【化２１】

【００４０】

【実施例】次に本発明を実施例に基づき、さらに詳細に
説明するが、発明の本旨を越えない限り、以下の実施例
に限定されるものではない。

【００４１】実施例１化合物１の合成（ｉ）１−（４−シアノフェニル）ピラゾールの合成４−シアノフルオロベンゼン６．１ｇ（０．０５mol)、
ピラゾール６．８ｇ（０．１０mol)炭酸カリウム１３．
８ｇ（０．１０mol)に５０mlのＮ，Ｎ−ジメチルホルム
アミドを加えて、１００℃で４時間加熱攪拌した。反応
混合物に水を注ぎ、得られた結晶を濾取し、水洗した。
粗結晶をイソプロパノールにて再結晶を行い、目的物を
得た。収量８．０ｇ（収率９６％）

【００４２】（ii）化合物１の合成窒素気流中、三つ口フラスコにメチルマグネシウムブロ
ミド（０．９４mol ／リットルＴＨＦ溶液）７７ml
（０．０７２mol)およびＴＨＦ４００mlを加え、氷冷下
攪拌しながら、上記の１−（４−シアノフェニル）ピラ
ゾール８．０ｇ（０．０４７mol)のＴＨＦ１００ml溶液
を徐々に滴下した。滴下終了後、室温にて２時間攪拌し
た後、２時間加熱還流した。反応終了後反応混合物を室
温まで戻した後氷冷下水１００mlと氷を加え、さらに希
硫酸１５ｇ（濃硫酸５ｇと水１０ｇを混合したもの）を
滴下した。析出した結晶を濾取し、イソプロパノールに
て再結晶を行い、化合物１を得た。収量７．９ｇ（収率９０％）融点１０６℃ 'Ｈ−ＮＭＲ

【００４３】

【化２２】

【００４４】δ_ppm Jin Hz（ＣＤＣｌ₃) ２．６５（Ｓ、３Ｈ、ＣＯＣＨ₃) ６．５５（ｄｄ、Ｊ＝２、１Ｈ、２−Ｈ）７．８（ｄ、Ｊ＝２、１Ｈ、１−Ｈ）７．８５（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、４，５−Ｈ）８．０５（ｄ、Ｊ＝２、１Ｈ、３−Ｈ）８．１（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、６，７−Ｈ）ＵＶスペクトル（エタノール溶液） λ_max＝２９０ｎｍ元素分析値ＣＨＮ計算値７０．９５５．４１１５．０４実測値７０．９９５．３６１５．０２

【００４５】実施例２化合物２の合成窒素気流中三つ口フラスコに、エチルマグネシウムブロ
ミド（２．０ＮＴＨＦ溶液）３５．５ml（０．０７１mo
l)およびＴＨＦ１４０mlを加え、氷冷下攪拌しながら、
前記の１−（４−シアノフェニル）ピラゾール８．０ｇ
（０．０４７mol)のＴＨＦ１００ml溶液を徐々に滴下し
た。滴下終了後、室温にて２時間攪拌した後、２時間加
熱還流した。反応終了後、反応混合物を室温まで戻した
後氷冷下水１００mlと氷を加え、さらに希硫酸１５ｇ
（濃硫酸５ｇと水１０ｇを混合したもの）を滴下した。
析出した結晶を濾取し、イソプロパノールにて再結晶を
行い、化合物２を得た。収量８．２ｇ（収率８７％）融点８６℃ 'Ｈ−ＮＭＲ

【００４６】

【化２３】

【００４７】δ_ppm Jin Hz（ＣＤＣｌ₃) １．２５（ｔ、Ｊ＝８、３Ｈ、−ＣＨ₃) ３．０５（ｑ、Ｊ＝８、２Ｈ、−ＣＨ₂−）６．５５（ｄｄ、Ｊ＝２、１Ｈ、２−Ｈ）７．７８（ｄ、Ｊ＝２、１Ｈ、１−Ｈ）７．８（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、４，５−Ｈ）８．０（ｄ、Ｊ＝２、１Ｈ、３−Ｈ）８．１（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、６，７−Ｈ）ＵＶスペクトル（inエタノール） λ_max＝２９１ｎｍ元素分析値ＣＨＮ計算値７１．９８６．０４１３．９９実測値７１．８５６．０５１４．００

【００４８】化合物２は、２９１ｎｍに吸収極大を有す
ることから、ＵＶ吸収剤として有用である。

【００４９】実施例３化合物８の合成（ｉ）１−（４−シアノフェニル）−３，５−ジメチル
ピラゾールの合成４−シアノフルオロベンゼン６．１ｇ（０．０５mol)、
３，５−ジメチルピラゾール９．６ｇ（０．１０mol)、
炭酸カリウム１３．８ｇ（０．１０mol)に５０mlのＮ，
Ｎ−ジメチルホルムアミドを加えて、１００℃で５時間
加熱攪拌した。反応混合物に水を注ぎ、酢酸エチルにて
抽出した後、得られた油状物をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー（溶離液酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝１／
２）により精製し、目的物を得た。収量４．９ｇ（収率５０％）

【００５０】（ii）化合物８の合成窒素気流中、三つ口フラスコにメチルマグネシウムブロ
ミド（０．９４ml／リットルＴＨＦ溶液）３９ml（０．
０３６mol)およびＴＨＦ２００mlを加え、氷冷下攪拌し
ながら、上記の１−（４−シアノフェニル）−３，５−
ジメチルピラゾール６．５ｇ（０．０２４mol)のＴＨＦ
５０ml溶液を徐々に滴下した。滴下終了後室温にて２時
間攪拌した後、２時間加熱還流した。反応終了後反応混
合物を室温まで戻した後、氷冷下水５０mlと氷を加え、
さらに希硫酸９ｇ（濃硫酸３ｇと水６ｇを混合したも
の）を滴下した。酢酸エチルにて抽出後、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィー（溶離液酢酸エチル／ｎ−ヘキ
サン＝１／１）により精製し、化合物８を得た。収量３．２ｇ（収率６３％）形状オイル 'Ｈ−ＮＭＲ

【００５１】

【化２４】

【００５２】δ_ppm Jin Hz（ＣＤＣｌ₃) ２．３（Ｓ、３Ｈ、−ＣＨ₃ ^a）２．４（Ｓ、３Ｈ、−ＣＨ₃ ^b）２．６５（Ｓ、３Ｈ、−ＣＯＣＨ₃) ６．０５（Ｓ、１Ｈ、１−Ｈ）７．５７（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、２，３−Ｈ）８．０６（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、４，５−Ｈ）ＵＶスペクトル（inエタノール） λ_max＝２９３ｎｍ元素分析値ＣＨＮ計算値７２．８７６．５９１３．０７実測値７２．４６６．５５１２．９８

【００５３】実施例４（化合物３７の合成）（ｉ）１−（４−シアノフェニル）ピロールの合成４−シアノフルオロベンゼン６．１ｇ（０．０５mol)、
ピロール６．８ｇ（０．１０mol)、炭酸カリウム１３．
８ｇ（０．１０mol)にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５
０mlを加えて、１００℃で４時間加熱攪拌した。反応混
合物に水を注ぎ、酢酸エチルにて抽出後、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィー（溶離液酢酸エチル／ｎ−ヘキ
サン＝１／４）により精製し、目的物を得た。収量５．８ｇ（収率６９％）

【００５４】（ii）化合物３７の合成窒素気流中、三つ口フラスコに、メチルマグネシウムブ
ロミド（０．９４mol／リットルＴＨＦ溶液）３９ml
（０．０３６mol)およびＴＨＦ２００mlを加え、氷冷下
攪拌しながら、上記の１−（４−シアノフェニル）ピロ
ール４．０ｇ（０．０２４mol)のＴＨＦ５０ml溶液を徐
々に滴下した。滴下終了後、室温にて２時間攪拌した
後、２時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物を室
温まで戻した後、氷冷下水５０mlと氷を加え、さらに希
硫酸９ｇ（濃硫酸３ｇと水６ｇを混合したもの）を滴下
した。析出した固体を濾取し、イソプロパノールにて再
結晶を行い、化合物３７を得た。収量３．４ｇ（収率７７％）融点１２１℃ 'Ｈ−ＮＭＲ

【００５５】

【化２５】

【００５６】δ_ppm Jin Hz（ＣＤＣｌ₃) ２．６５（Ｓ、３Ｈ、ＣＯＣＨ₃) ６．４（ｄ、Ｊ＝２、２Ｈ、２，３−Ｈ）７．１９（ｄｄ、Ｊ＝２、２Ｈ、１，４−Ｈ）７．４８（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、５，６−Ｈ）８．０５（ｄ、Ｊ＝１０、２Ｈ、７，８−Ｈ）ＵＶスペクトル（inエタノール） λ_max＝２９８ｎｍ元素分析値ＣＨＮ計算値７７．８１５．９９７．５６実測値７７．８７６．１２７．５７

【００５７】実施例５分子状態での２次の非線形感受率βを計算した。βの計
算には、ＰＰＰ法（Pariser-Parr-Pople) 及び Ward の
式（J.F.Ward,Rev.Mod.Phys,３７，１（１９６５）参
照）を用いた。結果を表１に示す。なお、この方法によ
り求められる値は、実験的にdc-SHGにより求める値とよ
く一致することが知られている。

【００５８】

【表１】

【００５９】本発明の化合物は、尿素に比べβが著しく
大きい優れた非線形光学材料であることがわかる。

【００６０】（比較例１）＜従来法による化合物１の合成＞４−アセチルフルオロ
ベンゼン６．９ｇ（０．０５mol)、ピラゾール６．８ｇ
（０．１０mol)炭酸カリウム１３．８ｇ（０．１０mol)
にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを加えて、１００℃に
て４時間加熱攪拌した。反応混合物に水を注ぎ、得られ
た結晶を濾取し、水洗した。粗結晶をイソプロパノール
で再結晶し、化合物１を得たが、収率は２０％と低いも
のであった。

【００６１】（比較例２）従来法による化合物８の合成
の試み。４−アセチルフルオロベンゼン６．９ｇ（０．
０５mol)、３，５−ジメチルピラゾール９．６ｇ（０．
１０mol)、炭酸カリウム１３．８ｇ（０．１０mol)に
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５０mlを加え、１００℃
で１２時間加熱攪拌したが、目的物は極めて微量しか生
成しておらず、単離することはできなかった。

【００６２】（比較例３）従来法による化合物３７の合
成の試み４−アセチルフルオロベンゼン６．９ｇ（０．
０５mol)、ピロール６．８ｇ（０．１０mol)、炭酸カリ
ウム１３．８ｇ（０．１０mol)にＮ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド５０mlを加えて、１００℃で１２時間加熱攪拌
したが、目的物は極めて微量しか生成しておらず、単離
することはできなかった。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、種々の１−（４−アシ
ルフェニル）アゾール類を高収率で得ることができる。

【００６４】本発明により得られる１−（４−アシルフ
ェニル）アゾール類の有用性は、実施例より明らかなよ
うに有機非線形光学材料などの機能性化合物として用い
られるほか、多くの有機化合物の中間体、原料になりう
ることにある。

【００６５】本発明により自由に、種々の１−（４−ア
シルフェニル）アゾール類の合成が可能になったため、
上記化合物の特性（例えば波長、保存安定性など）を広
い範囲にわたって制御することが可能になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07D 207/325 C07D 233/60 C07D 249/08 G02F 1/35 504 ＣＡ（ＳＴＮ) ＣＡＯＬＤ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）で表わされる１−（４
−アシルフェニル）アゾール類の製造方法において、下
記一般式（ＩＩ）で表わされる４−シアノフルオロベン
ゼン誘導体と下記一般式（ＩＩＩ）で表わされるアゾー
ル類から、下記一般式（ＩＶ）で表わされる１−（４−
シアノフェニル）アゾール類を経由して、下記一般式
（Ｖ）で表わされるグリニャール試薬を作用させること
を特徴とする１−（４−アシルフェニル）アゾール化合
物の製造方法。一般式（１）【化１】（式中、Ｚはピロール環、イミダゾール環、ピラゾール
環、トリアゾール環を形成するに必要な原子群を表わ
す。Ｒ′は水素原子、アルキル基、アリール基を表わ
す。Ｒはアルキル基、アリール基を表わす。）一般式（ＩＩ）【化２】（式中Ｒ′は一般式（Ｉ）と同じ意味を持つ）一般式（ＩＩＩ）【化３】（式中、Ｚは一般式（Ｉ）と同じ意味を持つ）一般式（ＩＶ）【化４】（式中、ＺおよびＲ′は一般式（Ｉ）と同じ意味を持
つ）一般式（Ｖ）【化５】ＲＭｇＢｒ（式中Ｒは一般式（Ｉ）と同じ意味を持つ）