【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は医薬品の中間体として有用な、テトラフルオロ無水フタル酸の新規製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テトラフルオロ無水フタル酸を得る方法には、テトラフルオロフタル酸を出発原料として、酸触媒存在下に脱水する方法（工業化学雑誌、７３巻、４４７、１９７０年）、キシレン中で共沸脱水する方法（特開平２−３０６９４５）がある。また、テトラフルオロフタルイミドを出発原料として、濃硫酸、酢酸、および水の共存下に加水分解、さらに脱水を行う方法がある（特公平５−５７２５５）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
テトラフルオロフタル酸を出発原料とする方法では、出発原料自体の調製法が問題となる。該調製法としては、フタロニトリルを塩素化してテトラクロロフタロニトリルに変換し、その後、フッ素化しさらに加水分解する方法（特開昭６１−８５３４９等）、テトラクロロ無水フタル酸を塩素化して３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノン（ペルクロロフタリド）とし、つぎにフッ素化して３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルフルオリドとし、さらに加水分解する方法（特開昭６２−６１９４８）、テトラクロロ無水フタル酸をアミン類と反応させテトラクロロフタルイミド類とし、さらにフッ素化、加水分解する方法（特開昭６３−２５８４４２、ＵＳＰ５０４７５５３）が知られている。
【０００４】
しかし、いずれの方法においても、精製工程で、大量の極性溶媒を用い、かつ、水から抽出を行っているため、水の除去に手間がかかる問題点がある。また、純度が低いため、高純度の目的物を得るためには、再結晶等の精製工程を必要としている。したがって、テトラフルオロフタル酸を原料とする方法は工業的に不利である。
【０００５】
テトラフルオロフタルイミドを出発原料とする方法は、硫酸による加水分解を行っており、生成する硫酸アミンの廃液処理の問題がある。また、収率も６０％程度と低い問題点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の従来の技術が有する欠点を解消し、工業的に有利なテトラフルオロ無水フタル酸の製造方法およびその中間体を提供する。
【０００７】
すなわち、本発明は、テトラクロロ無水フタル酸を塩素化反応せしめて３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンとし、該３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンをフッ素化反応せしめて３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドおよび／または３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンとし、該３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドおよび／または３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンを無機塩基または有機酸と反応せしめることを特徴とするテトラフルオロ無水フタル酸の製造方法を提供する。
【０００８】
テトラクロロ無水フタル酸は工業的に入手容易な化合物である。テトラクロロ無水フタル酸を塩素化して３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンとする方法は、通常の塩素化の方法および条件が適用できる。例えば、通常の塩素化剤と反応することにより実施できる。塩素化剤としては、五塩化リン、オキシ塩化リン、塩化チオニル等が好ましく、特に、五塩化リンが好ましい。塩素化剤の使用量はテトラクロロ無水フタル酸に対して、０．０１〜１０倍モル量程度、好ましくは０．５〜２倍モル量がよい。
【０００９】
塩素化反応は、無溶媒または溶媒の存在下のいずれであっても実施できる。溶媒としては、反応物を溶かすものであれば特に限定されないが、非プロトン性極性溶媒または非プロトン性非極性溶媒が好ましい。非プロトン性極性溶媒としては、スルホラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１，３−ジメチルイミダゾリジノン等、非プロトン性非極性溶媒としては、トルエン、キシレン、トリクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、モノクロロベンゼン等が好ましい。溶媒の量は、テトラクロロ無水フタル酸の１重量部に対して０．０１〜１００重量部程度、好ましくは、０．１〜５重量部がよい。
【００１０】
塩素化反応の反応温度は塩素化剤の種類や溶媒の有無、溶媒の種類、反応物の量等によって適宜変更可能であり、通常の場合、２０〜３００℃程度、好ましくは、１００〜２００℃がよい。
【００１１】
上記の塩素化反応で得られた３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンは、フッ素化反応せしめることにより、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドおよび／または３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンとなる。
【００１２】
フッ素化反応は、フッ素化剤と反応させることにより実施できる。フッ素化剤としては、アルカリ金属フッ化物が好ましく、特に、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ等が好ましい。これらのうち、ＫＦが好ましく、特にスプレー乾燥したフッ化カリウムが好ましい。フッ素化剤の量は３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンに対して０．１〜２０倍モル程度、好ましくは２〜１２倍モルがよい。
【００１３】
上記のフッ素化反応は、無溶媒または溶媒の存在下のいずれであっても実施できるが、溶媒の存在下で実施するのが好ましい。溶媒としては、反応物を溶かすものであれば特に限定されないが、非プロトン性極性溶媒または非プロトン性非極性溶媒が好ましい。非プロトン性極性溶媒としてはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジオキサン、ジグライム、テトラグライム等が好ましく、特にスルホラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドが好ましい。非プロトン性非極性溶媒としては、トルエン、キシレン、トリクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、モノクロロベンゼン等が好ましい。溶媒の量は３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの１重量部に対して０．５〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部程度がよい。
【００１４】
フッ素化反応の際に、反応促進剤として相間移動触媒を含ませてもよい。相間移動触媒としては、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド等の四級アンモニウム塩、Ｎ−ネオペンチル−４−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノ）ピリジニウムクロリド、Ｎ−（２−エチルヘキシル）−４−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノ）ピリジニウムクロリド等のピリジニウム塩、またはテトラブチルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミド等の四級ホスホニウム塩等が挙げられる。これらのうち、テトラブチルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミドが好ましい。相間移動触媒の量としては、３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの１００重量部に対して１〜５０重量部程度、好ましくは５〜２０重量部がよい。
【００１５】
上記フッ素化反応の反応温度は５０〜２５０℃、好ましくは１００〜２３０℃がよい。
【００１６】
上記のフッ素化反応により、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンとが、通常の場合、混合物として得られるが、必要に応じて分離操作を行い、各々を単独で得ることもできる。
【００１７】
上記の方法で得られた３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドおよび／または３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンは無機塩基または有機酸と反応せしめることにより、テトラフルオロ無水フタル酸が生成する。
【００１８】
３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンとの割合は特に限定されず、いずれの割合であってもよい。また、各々を単独で用いることもできる。
【００１９】
無機塩基としてはアルカリ金属塩が好ましい。アルカリ金属塩としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カルシウム等が好ましく、特に炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が好ましい。無機塩基の量は、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの合計量の１重量部に対して０．０１〜５０重量部、好ましくは０．５〜１．５重量部程度がよい。
【００２０】
有機酸としては有機カルボン酸が好ましく、脂肪族系カルボン酸または芳香族系カルボン酸のいずれであってもよい。脂肪族系カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、トリフルオロ酢酸等が好ましく、芳香族系カルボン酸としては、安息香酸、パラクロロ安息香酸、２，３−ジクロロ安息香酸、パラメチル安息香酸等が好ましい。これらのうち、脂肪族系カルボン酸が好ましく、特に酢酸が好ましい。有機カルボン酸の量は、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの合計量の１モルに対して０．０１〜１０００モル、好ましくは０．５〜２０モルがよい。
【００２１】
上記の３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドおよび／または３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンと無機塩基または有機酸との反応は、無溶媒または溶媒の存在下で加熱することにより実施できる。
【００２２】
溶媒としては、非プロトン性溶媒が好ましい。非プロトン性溶媒としては、非プロトン性非極性溶媒または非プロトン性極性溶媒のいずれであってもよい。非プロトン性極性溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジオキサン、ジグライム、テトラグライム等が好ましく、非プロトン性非極性溶媒としては、トルエン、キシレン、ナフタレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等が好ましい。
【００２３】
無機塩基と反応せしめる場合の溶媒の量は、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの合計量の１重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部程度がよい。また、有機酸と反応せしめる場合の溶媒の量は、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの合計量の１重量部に対して０．０１〜１００重量部、好ましくは０．５〜２０重量部程度がよい。
【００２４】
反応温度は、無機塩基または有機カルボン酸と反応させる場合のいずれも、３０〜４００℃程度であるが、これは無機塩基または有機酸の種類や量、溶媒の有無や種類、反応物の量等によって適宜変更可能である。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、さらに具体的に説明する。
【００２６】
［実施例１］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた、２リットルガラス製反応器にテトラクロロ無水フタル酸５００ｇ（１．７４８モル）、五塩化リン４４１ｇ（２．１０モル）、オキシ塩化リン１００ｇを仕込み、混合物を撹拌することなく１３５℃に加熱した。その後１４０±５℃に保ちながら１８時間撹拌した。つぎに、オキシ塩化リンを蒸留により除去した。その後、減圧下、オキシ塩化リン、五塩化リンを留去した。釜温を１２０℃に低下させ、トルエン２００ｇ、ヘキサン２リットルを徐々に加え、一晩放置した。結晶物を濾過し減圧乾燥して３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノン４３０．０ｇを得た。収率７２．１％であった。
【００２７】
［実施例２］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた１００ｃｃガラス製反応器に３，３，４，５，６，７−ヘキサクロロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノン８０ｇ（０．２３５モル）、スプレー乾燥フッ化カリウム１０９．０ｇ（１．８８モル）、スルホラン３２０ｇを仕込み、激しく撹拌しながら、１３０℃で５時間反応させた。その後、反応液から蒸留分離を行い、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）４２．８ｇを得た。収率７５．２％であった。該混合物から３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンを蒸留分離して１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルおよび沸点を測定した。
【００２８】
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤ３ＣＯＣＤ３、ＣＦＣｌ３）δ：−７６．４（ｓ，２Ｆ），−１３６．０（ｍ，１Ｆ），−１４０．２（ｍ，１Ｆ），−１４０．７（ｍ，１Ｆ），−１４６．１（ｍ，１Ｆ）。
ｂｐ．４７℃／７ｍｍＨｇ。
【００２９】
［実施例３］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた５００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）１００ｇ（０．４１３モル）、炭酸ナトリウム４３．８ｇ（０．４１３モル）およびキシレン２００ｇを仕込み、激しく撹拌しながら１３０℃で３時間反応させた。その後、無機物を濾過により除き、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸８３．１ｇを得た。収率９１．５％であった。
【００３０】
［実施例４］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた５００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）１００ｇ（０．４１３モル）、炭酸ナトリウム４３．８ｇ（０．４１３モル）を仕込み、激しく撹拌しながら１３０℃で５時間反応させた。その後蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸７５．６ｇを得た。収率８３．２％であった。
【００３１】
［実施例５］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた１００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）５０ｇ（０．２０７モル）、炭酸水素ナトリウム１７．４ｇ（０．２０７モル）を仕込み、激しく撹拌しながら１３０℃で５時間反応させた。その後、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸３３．０ｇを得た。収率７２．５％であった。
【００３２】
［実施例６］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた５００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリド１００ｇ（０．４１３モル）、炭酸ナトリウム４３．８ｇ（０．４１３モル）およびキシレン２００ｇを仕込み、激しく撹拌しながら１３０℃で１．５時間反応させた。その後、無機物を濾過により除き、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸８４．９ｇを得た。収率９３．４％であった。
【００３３】
［実施例７］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた５００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）１００ｇ（０．４１３モル）、炭酸ナトリウム４３．８ｇ（０．４１３モル）を仕込み、激しく撹拌しながら１３０℃で８時間反応させた。その後蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸７９．５ｇを得た。収率８７．５％であった。
【００３４】
［実施例８］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた２００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）５０ｇ（０．２０７モル）、酢酸５０ｃｃを仕込み、激しく撹拌しながら１６時間還流させた。その後、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸２９．３ｇを得た。収率６４．３％であった。
【００３５】
［実施例９］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた２００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）５０ｇ（０．２０７モル）、トリフルオロ酢酸５０ｃｃを仕込み、激しく撹拌しながら７２時間還流させた。その後、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸２９．６ｇを得た。収率６５％であった。
【００３６】
［実施例１０］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた２００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）５０ｇ（０．２０７モル）、２，４−ジクロロ安息香酸７９．０ｇ（０．４１４モル）を仕込み、激しく撹拌しながら１５０℃で６時間反応させた。その後、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸２８．５ｇを得た。収率６２．５％であった。
【００３７】
［実施例１１］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた３００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリドと３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノンの混合物（１：１）５０ｇ（０．２０７モル）、２，４−ジクロロ安息香酸５９．３ｇ（０．３１モル）および、キシレン１００ｃｃを仕込み、激しく撹拌しながら１５０℃で１２時間反応させた。その後、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸３２．８ｇを得た。収率７２．０％であった。
【００３８】
［実施例１２］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた３００ｃｃガラス製反応器に、３，４，５，６−テトラフルオロフタロイルジフルオリド１００ｇ（０，４１３モル）、酢酸１００ｃｃを仕込み、激しく撹拌しながら１３０℃で１．５時間反応させた。その後、無機物を濾過により除き、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸６６．８ｇを得た。収率７３．５％であった。
【００３９】
［実施例１３］
還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた３００ｃｃガラス製反応器に、３，３，４，５，６，７−ヘキサフルオロ−１−［３Ｈ］−イソベンゾフラノン１００ｇ（０．４１３モル）および酢酸１００ｃｃを仕込み、還流下、４８時間反応させた。その後、蒸留分離を行い、テトラフルオロ無水フタル酸７９．５ｇを得た。収率８７．５％であった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明方法は、入手容易な化合物を出発原料として効率的にテトラフルオロ無水フタル酸を得ることができる。反応はいずれも容易な方法であり、かつ、安全であり、しかも高収率である。したがって、本発明方法は、非常に工業的に有利な方法である。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a novel method for producing tetrafluorophthalic anhydride, which is useful as a pharmaceutical intermediate.
[0002]
[Prior art]
The method for obtaining tetrafluoro anhydride, tetrafluorophthalic acid as a starting material, a method of dewatering in the presence of an acid catalyst (Industrial Chemistry Journal, Vol. 73, 447, 1970), to azeotropic dehydration in xylene There is a method (JP-A-2-306945). Further, the tetrafluorophthalimido as a starting material, sulfuric acid, acetic acid, and the presence in the hydrolysis of water, there is a further method of performing dehydration (Kokoku 5-57255).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the method using tetrafluorophthalic acid as a starting material, a method of preparing the starting material itself becomes a problem. The said preparation method, converted to tetrachlorophthalic phthalonitrile by chlorination of phthalonitrile, then further hydrolyzing fluorinated (JP 61-85349, etc.), and chlorinating tetrachlorophthalic anhydride 3 , 3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone (perchlorophthalide) and then fluorinated to 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl fluoride A method of further hydrolyzing (JP-A-62-61948), a method of reacting tetrachlorophthalic anhydride with an amine to form tetrachlorophthalimides, and further fluorinating and hydrolyzing (JP-A-63-258442, US Pat. No. 5,047,553). It has been known.
[0004]
However, in any of the methods, since a large amount of a polar solvent is used in the purification step and extraction is performed from water, there is a problem that it takes time to remove water. Further, since the purity is low, a purification step such as recrystallization is required to obtain a high-purity target product. Therefore, the method using tetrafluorophthalic acid as a raw material is industrially disadvantageous.
[0005]
In the method using tetrafluorophthalimide as a starting material, hydrolysis is performed using sulfuric acid, and there is a problem of treating the generated amine sulfate as a waste liquid. Further, there is a problem that the yield is as low as about 60%.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned disadvantages of the prior art, and provides an industrially advantageous method for producing tetrafluorophthalic anhydride and an intermediate thereof.
[0007]
That is, the present invention provides a chlorination reaction of tetrachlorophthalic anhydride to obtain 3,3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone. , 6,7-Hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone is fluorinated to give 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyldifluoride and / or 3,3,4,5,6,7 -Hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone, wherein the 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and / or 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- A process for producing tetrafluorophthalic anhydride, characterized by reacting [3H] -isobenzofuranone with an inorganic base or an organic acid.
[0008]
Tetrachlorophthalic anhydride is a commercially available compound. For the method of chlorinating tetrachlorophthalic anhydride to 3,3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone, ordinary chlorination methods and conditions can be applied. For example, it can be carried out by reacting with a usual chlorinating agent. As the chlorinating agent, phosphorus pentachloride, phosphorus oxychloride, thionyl chloride and the like are preferable, and phosphorus pentachloride is particularly preferable. The amount of the chlorinating agent to be used is about 0.01 to 10 times mol, preferably 0.5 to 2 times mol, based on tetrachlorophthalic anhydride.
[0009]
The chlorination reaction is Mu溶Nakadachima others be practiced either in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the reactants, but is preferably an aprotic polar solvent or an aprotic nonpolar solvent. Examples of the aprotic polar solvent, sulfolane, N, N- dimethylformamide, 1,3-dimethylimidazolidinone and the like, aprotic non-polar solvent, toluene, xylene, trichlorobenzene, dichlorobenzene, mono chlorobenzene Is preferred. The amount of the solvent is about 0.01 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 1 part by weight of tetrachlorophthalic anhydride.
[0010]
The reaction temperature of the chlorination reaction is can be appropriately changed depending on the amount or the like chlorinating agent type and the presence or absence of a solvent, the kind of solvent, reactants, usually, 2 0 to 300 ° C. approximately, preferably, 100 to 200 ° C is good.
[0011]
3,3,4,5,6,7-Hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone obtained by the above chlorination reaction is subjected to fluorination reaction to give 3,4,5,6-tetrahydrofuran. It becomes fluorophthaloyl difluoride and / or 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone.
[0012]
The fluorination reaction can be performed by reacting with a fluorinating agent. As the fluorinating agent, an alkali metal fluoride is preferable, and particularly, NaF, KF, RbF, CsF and the like are preferable. Of these, KF is preferred, and spray-dried potassium fluoride is particularly preferred. The amount of the fluorinating agent is about 0.1 to 20 times mol, preferably 2 to 12 times mol based on 3,3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone. .
[0013]
The fluorination reaction of the above is or solventless be practiced either in the presence of a solvent, preferably carried out in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the reactants, but is preferably an aprotic polar solvent or an aprotic nonpolar solvent. Examples of aprotic polar solvents include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylsulfone, sulfolane, hexamethylphosphortriamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and 1,3-dimethylimidazolide. Preferred are nonone, acetonitrile, benzonitrile, dioxane, diglyme, tetraglyme and the like, and particularly preferred is sulfolane and N, N-dimethylformamide. Examples of the aprotic non-polar solvent, toluene, xylene, trichlorobenzene, dichlorobenzene, mono chlorobenzene and the like are preferable. The amount of the solvent is 0.5 to 10 parts by weight, preferably about 1 to 5 parts by weight, based on 1 part by weight of 3,3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone. Is good.
[0014]
During the fluorination reaction, a phase transfer catalyst may be included as a reaction accelerator. As the phase transfer catalyst, tetramethylammonium chloride, quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide, N- neopentyl -4- (N ', N'- dimethylamino) pin lysine chloride, N- (2-ethyl Ruhe hexyl) -4- (N ', N'- dimethylamino) pyridinium salts such as pin lysine chloride or tetrabutylphosphonium bromide, quaternary phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium bromide and the like. Of these, tetrabutylphosphonium bromide and tetraphenylphosphonium bromide are preferred. The amount of the phase transfer catalyst is about 1 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of 3,3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone. Parts by weight are good.
[0015]
The reaction temperature for the above fluorination reaction 5 0 to 250 ° C., preferably from 10 0 to 230 ° C..
[0016]
By the above fluorination reaction , 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyldifluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone are usually In the case of the above , it is obtained as a mixture, but if necessary, a separation operation may be performed to obtain each of them alone.
[0017]
3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and / or 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone obtained by the above method is an inorganic By reacting with a base or an organic acid, tetrafluorophthalic anhydride is produced.
[0018]
The ratio between 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone is not particularly limited, and It may be a ratio. Moreover, each can also be used independently.
[0019]
As the inorganic base, an alkali metal salt is preferable. As the alkali metal salt, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium carbonate, and the like are preferable, and sodium carbonate, potassium carbonate, and the like are particularly preferable. The amount of the inorganic base is one of the total amount of 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone. The amount is preferably 0.01 to 50 parts by weight, more preferably about 0.5 to 1.5 parts by weight based on parts by weight.
[0020]
Preferably organic carboxylic acids as the organic acids may be any of aliphatic carboxylic acids or aromatic carboxylic acids. As the aliphatic carboxylic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, preferably trifluoroacetic acid and the like, as the aromatic carboxylic acid, benzoic acid, para chloro benzoic acid, 2,3-dichlorobenzoic acid, para-methyl benzoic Acids and the like are preferred. Of these, aliphatic carboxylic acids are preferred, and acetic acid is particularly preferred. The amount of the organic carboxylic acid is the sum of 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone. The amount is preferably 0.01 to 1000 mol, preferably 0.5 to 20 mol, per 1 mol.
[0021]
3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and / or 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone and an inorganic base or an organic acid Can be carried out by heating without a solvent or in the presence of a solvent.
[0022]
As the solvent, an aprotic solvent is preferable. Examples of the aprotic solvent, or an aprotic non-polar solvent may be either an aprotic polar solvent. Examples of aprotic polar solvents include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylsulfone, sulfolane, hexamethylphosphortriamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazo Rijinon, acetonitrile, benzonitrile, dioxane, diglyme, tetraglyme and the like are preferable, as the aprotic polar solvent, toluene, xylene, naphthalene, chlorobenzene, dichlorobenzene and the like are preferable.
[0023]
When reacting with an inorganic base, the amount of the solvent is 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzo. 0.01 to 10 parts by weight, preferably about 0.5 to 5 parts by weight, per part by weight of the total amount of furanone. The amount of the solvent used when reacting with an organic acid is 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyldifluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H]- The amount is preferably 0.01 to 100 parts by weight, and more preferably about 0.5 to 20 parts by weight, based on 1 part by weight of the total amount of isobenzofuranone.
[0024]
The reaction temperature is about 30 to 400 ° C. in the case of reacting with an inorganic base or an organic carboxylic acid. Can be changed as appropriate.
[0025]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described more specifically.
[0026]
[Example 1]
A 2-liter glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 500 g (1.748 mol) of tetrachlorophthalic anhydride, 441 g (2.10 mol) of phosphorus pentachloride, and 100 g of phosphorus oxychloride, and the mixture was stirred. Heated to 135 ° C. without aging. Thereafter, the mixture was stirred for 18 hours while maintaining the temperature at 140 ± 5 ° C. Next, phosphorus oxychloride was removed by distillation. Then, under reduced pressure, phosphorus oxychloride was distilled off phosphorus pentachloride. The kettle temperature was lowered to 120 ° C., 200 g of toluene and 2 liters of hexane were gradually added, and the mixture was left overnight. The crystal was filtered and dried under reduced pressure to obtain 430.0 g of 3,3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone. It was yield 7 2.1%.
[0027]
[Example 2]
80 g (0.235 mol) of 3,3,4,5,6,7-hexachloro-1- [3H] -isobenzofuranone in a 100 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, spray-dried potassium fluoride 109.0 g (1.88 mol) and 320 g of sulfolane were charged and reacted at 130 ° C. for 5 hours with vigorous stirring. Thereafter, the reaction solution was subjected to distillation separation to obtain 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone. 42.8 g of a mixture (1: 1) were obtained. The yield was 75.2%. From the mixture, 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] -isobenzofuranone was separated by distillation, and the 19 F-NMR spectrum and boiling point were measured.
[0028]
19 F-NMR (CD 3 COCD 3 , CFCl 3 ) δ: −76.4 (s, 2F), −136.0 (m, 1F), −140.2 (m, 1F), −140.7 ( m, 1F), -146.1 (m, 1F).
bp. 47 ° C / 7 mmHg.
[0029]
[Example 3]
In a 500 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] were added. 100 g (0.413 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1), 43.8 g (0.413 mol) of sodium carbonate and 200 g of xylene were charged and reacted at 130 ° C. for 3 hours with vigorous stirring. Thereafter, the inorganic substance was removed by filtration, and distillation separation was performed to obtain 83.1 g of tetrafluorophthalic anhydride. The yield was 91.5%.
[0030]
[Example 4]
In a 500 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] were added. 100 g (0.413 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1) and 43.8 g (0.413 mol) of sodium carbonate were charged and reacted at 130 ° C. for 5 hours with vigorous stirring. Thereafter, distillation separation was performed to obtain 75.6 g of tetrafluorophthalic anhydride. The yield was 83.2%.
[0031]
[Example 5]
In a 100 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] were added. 50 g (0.207 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1) and 17.4 g (0.207 mol) of sodium hydrogencarbonate were charged and reacted at 130 ° C. for 5 hours with vigorous stirring. Thereafter, distillation separation was performed to obtain 33.0 g of tetrafluorophthalic anhydride. The yield was 72.5%.
[0032]
[Example 6]
In a 500 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 100 g (0.413 mol) of 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride, 43.8 g (0.413 mol) of sodium carbonate and xylene were added. 200 g was charged and reacted at 130 ° C. for 1.5 hours with vigorous stirring. Thereafter, the inorganic substance was removed by filtration, and the mixture was separated by distillation to obtain 84.9 g of tetrafluorophthalic anhydride. The yield was 93.4%.
[0033]
[Example 7]
In a 500 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] 100 g (0.413 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1) and 43.8 g (0.413 mol) of sodium carbonate were charged and reacted at 130 ° C. for 8 hours with vigorous stirring. Thereafter, distillation separation was performed to obtain 79.5 g of tetrafluorophthalic anhydride. The yield was 87.5%.
[0034]
Example 8
In a 200 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] were added. 50 g (0.207 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1) and 50 cc of acetic acid were charged and refluxed for 16 hours with vigorous stirring. Thereafter, distillation to yield the tetrafluoro anhydride 29.3 g. The yield was 64.3%.
[0035]
[Example 9]
In a 200 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] were added. 50 g (0.207 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1) and 50 cc of trifluoroacetic acid were charged and refluxed for 72 hours with vigorous stirring. Thereafter, distillation to yield the tetrafluoro anhydride 29.6 g. The yield was 65%.
[0036]
[Example 10]
In a 200 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] were added. 50 g (0.207 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1) and 79.0 g (0.414 mol) of 2,4-dichlorobenzoic acid were charged and reacted at 150 ° C. for 6 hours with vigorous stirring. . Thereafter, distillation to yield the tetrafluoro anhydride 28.5 g. The yield was 62.5%.
[0037]
[Example 11]
In a 300 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 3,3,4,5,6,7-hexafluoro-1- [3H] 50 g (0.207 mol) of a mixture of isobenzofuranone (1: 1), 59.3 g (0.31 mol) of 2,4-dichlorobenzoic acid and 100 cc of xylene were charged and 12 Allowed to react for hours. Thereafter, distillation to yield the tetrafluoro anhydride 32.8 g. The yield was 72.0%.
[0038]
[Example 12]
A 300 cc glass reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 100 g (0.413 mol) of 3,4,5,6-tetrafluorophthaloyl difluoride and 100 cc of acetic acid, and stirred at 130 ° C. under vigorous stirring. The reaction was carried out for 5 hours. Thereafter, inorganic substances were removed by filtration, and separation by distillation was performed to obtain 66.8 g of tetrafluorophthalic anhydride. The yield was 73.5%.
[0039]
Example 13
In 300cc glass reactor equipped with a reflux condenser and stirrer, 3,3,4,5,6,7- hexafluoro -1- [3H] - -isobenzofuranone 100 g (0.413 mol) and vinegar 100 cc of an acid was charged and reacted under reflux for 48 hours. Thereafter, distillation separation was performed to obtain 79.5 g of tetrafluorophthalic anhydride. The yield was 87.5%.
[0040]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, tetrafluorophthalic anhydride can be efficiently obtained using a readily available compound as a starting material. All of the reactions are easy methods, are safe, and have high yields. Therefore, the method of the present invention is a very industrially advantageous method.