JP4361876B2 - ２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの合成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成方法に関する。
２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンは、合成有機化学で幅広く応用されている。これは、直鎖ポリ（フェニレンオキサイド）の合成（W. Ried et al. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 8, 379, 1969）、イミダゾールとＮ−メチルインドールの直接モノ臭素化（V. Calo et al. J. Chem. Soc., Perkin Trans. -l, 2567, 1972）；高収率で４−ブロモアニリンを生成する芳香族アミンの位置選択的モノ臭素化において（V. Calo et al. J. Chem. Soc. C, 3652, 1971）；フェノールの位置選択的臭素化によるフェノールのパラ臭素化（V. Calo et al. Chem. Ind. (Milan), 53, 467, 1971）；チオフェンの臭素化のため（C. Slemon米国特許5,371, 240; CA 1995, 122, 132966）；α，β−不飽和ブロモケトンの合成のため（V. Calo at el. Tetrahedron 29, 1625, 1973）；環拡大反応のため（M. Lanz et al. Helv. Chim. Acta 80, 804, 1997）；ミルセンの臭素化を経由した臭素化藻成分の合成のため（T. Yoshihara et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 51, 653, 1978）；直接臭素化閉環のため（T. Kato et al. Bioorg. Chem. 4, 188, 1975）；炭素環式分子の合成のため（I. Ichinose et al. Chem. Lett. 61, 1979）；臭素化ポリエンと臭素化ジヒドロイオニリデンアセテートの合成（特開78, 112,852; CA 1979, 90, 87701）；１分子内に２個の置換原子を有するテトラヒドロフランの立体制御合成において（P. C. Ting et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 2668, 1984）；ジスルフィドの酸化的合成のため（T. L. Ho et al. Synthesis 872, 1974）；シス，シス−エアロチオニンの合成の鍵となる工程であるフェノールオキシムの分子内環化において（A. R. Forrestewr et al. Justus Liebigs Ann. Chem. 66, 1978）；６−ブロモカンフェンと９−ブロモロンギフォレンの合成において（T. Onishi et al. 特開JP 60,181,037; CA 1986, 104, 110003）；アルコールをアジ化物に転化するための試薬組合わせ物として（A. Tanaka et al. Tetrahedron Lett. 38, 3955, 1997）、シリルエーテルをアルキル臭素化物に転化するための試薬組合わせ物（A. Tanaka et al. Tetrahedron Lett. 38, 7223, 1997）およびテトラヒドロピラニルエーテルをアルキル臭素化物に転化するための試薬組合わせ物（A. Tanaka et al. Tetrahedron Lett. 38, 1955, 1997）；いくつかの全合成において（B. M. Trost et al. J. Am. Chem. Soc. 105, 5075, 1983; T. Kato et al. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1077, 1984; F. E. Ziegler et al. J. Am. Chem. Soc. 112, 2749, 1990; K. Tatsuta et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 70, 427, 1997; K. Tatsuta et al. Pure Appl. Chem., 68, 1341, 1996; N. D. Pearson et al. Tetrahedron Lett., 35, 3771, 1994; G. Mehta et al. J. Chem. Soc., Chem. Commum. 1319, 1986; D. Yang et al. J. Am. Chem. Soc. 120, 5943, 1998; I. C. Gonzalez et al. J. Am. Chem. Soc. 122, 9099, 2000）；β−ラクタム抗生物質のアリル臭素化のため（特開JP 59 88,489; CA 1984, 101, 170973）およびジオキセン（dioxenes）の光酸素化反応のための増感剤として（L. Lopez et al. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1266, 1984およびPhotochem. 32, 95, 1986）使われている
M. Tsubotaらは、２，４，６−トリブロモフェノールの臭素化を液体臭素を用いて行ったことに言及している（Bull. Chem. Soc. Jpn. 45, 1252, 1972）。この方法では、５０ｍｍｏｌ（８ｇ）の臭素を、１：１（ｖ／ｖ）メタノール−酢酸中で２℃から３℃で３７．２ｍｍｏｌ（１２．３ｇ）の２，４，６−トリブロモフェノールに添加した。融点１３６℃の未結晶生成物の収率は、９０％（１５ｇ、３６．５ｍｍｏｌ）であった。
この製法の欠点は、有害な液体臭素の取り扱いおよび反応を必要とすることである。この方法は、反応完了後、酢酸を炭酸ナトリウムで中和する中和工程を必要とする。安全な排出物とするため、廃棄物からメタノールと酢酸ナトリウムを回収することや、方法をより経済的に実現性のあるものとするため、付加工程が必要とされ、その結果、この方法はコストのかかるものとなる。さらに、反応が特別な冷却装置を必要とする低温で行われることは、生成物の価格に影響する。さらに、この方法は、原料としてあらかじめ臭素化されたフェノールであるトリブロモフェノールから始まる。さらに、この方法は、酢酸とともに中和するための炭酸ナトリウムを必要とする副生成物としての臭化水素酸を遊離させる。反応で消費された臭素総量は、５０％以下であった。さらに、収率はたったの９０％である。
V. Caloら(J. Chem. Soc. C. 3652 1971)とG. J. Foxら(Org. Synth. Coll. Vol. VI 181, 1988)は、液体臭素を用いる２，４，６−トリブロモフェノールの臭素化方法を言及した。この方法では、室温で酢酸ナトリウムと酢酸の混合物中で、臭素と２，４，６−トリブロモフェノールが等モル比で反応した。反応混合物を粉砕した氷中に注ぎ、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの黄色沈殿物を得た。粗生成物を温めたクロロホルムに溶解し、冷却して結晶化させ、１２５℃から１３０℃の範囲の融点を有する生成物を６１％から６７％の収率で得た。
この製法の欠点は、有害な液体臭素を取り扱うのをまだ有しており、特別な設備を必要とすることである。さらに、５０％の液体臭素が、臭化水素酸の形態で廃棄物になる。生成物のコストを高くする、安全な排出物とするための中和および分離などの付加工程を必要とする酢酸ナトリウム、酢酸および臭化水素酸を含む点で、この廃棄物は有害である。
米国特許5,371,240
特開78,112,852
特開JP 60,181,037
特開JP 59 88,489
W. Ried et al. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 8, 379, 1969
V. Calo et al. J. Chem. Soc., Perkin Trans. -l, 2567, 1972
V. Calo et al. J. Chem. Soc. C, 3652, 1971
V. Calo et al. Chem. Ind. (Milan), 53, 467, 1971
C. Slemon CA 1995, 122, 132966
V. Calo at el. Tetrahedron 29, 1625, 1973
M. Lanz et al. Helv. Chim. Acta 80, 804, 1997
T. Yoshihara et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 51, 653, 1978
T. Kato et al. Bioorg. Chem. 4, 188, 1975
I. Ichinose et al. Chem. Lett. 61, 1979
CA 1979, 90, 87701
P. C. Ting et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 2668, 1984
T. L. Ho et al. Synthesis 872, 1974
A. R. Forrestewr et al. Justus Liebigs Ann. Chem. 66, 1978
T. Onishi et al. CA 1986, 104, 110003
A. Tanaka et al. Tetrahedron Lett. 38, 3955, 1997
A. Tanaka et al. Tetrahedron Lett. 38, 7223, 1997
A. Tanaka et al. Tetrahedron Lett. 38, 1955, 1997
B. M. Trost et al. J. Am. Chem. Soc. 105, 5075, 1983.
T. Kato et al. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1077, 1984
F. E. Ziegler et al. J. Am. Chem. Soc. 112, 2749, 1990
K. Tatsuta et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 70, 427, 1997
K. Tatsuta et al. Pure Appl. Chem., 68, 1341, 1996
N. D. Pearson et al. Tetrahedron Lett., 35, 3771, 1994
G. Mehta et al. J. Chem. Soc., Chem. Commum. 1319, 1986
D. Yang et al. J. Am. Chem. Soc. 120, 5943, 1998
I. C. Gonzalez et al. J. Am. Chem. Soc. 122, 9099, 2000
CA 1984, 101, 170973
L. Lopez et al. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1266, 1984
L. Lopez et al. Photochem. 32, 95, 1986
M. Tsubota et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 45, 1252, 1972
V. Calo et al. J. Chem. Soc. C. 3652 1971
G. J. Fox et al. Org. Synth. Coll. Vol. VI 181, 1988
本発明の主目的は、上記欠点を回避した、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成の改良方法を提供することである。
本発明の別の目的は、フェノールの直接臭素化により、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることである。
また、本発明のさらに別の目的は、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物とアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の組合せを臭素化剤として使用することである。
本発明のさらに別の目的は、無機酸または中程度に強酸である有機酸を反応物の一種として使用することである。
本発明のさらに別の目的は、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを常温で合成することである。
本発明のさらに別の目的は、反応で臭素原子を最大限利用することである。
本発明のさらに別の目的は、一般廃棄物中の汚染物質を最小限とすることである。
したがって、本発明は、フェノールと、脱イオン水に溶解させたアルカリ／アルカリ土類金属臭化物とアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物を含有する臭素化剤とを、酸の存在下で反応させ、沈殿物を分離、洗浄、乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることによる２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成方法を提供する。
本発明の一実施形態では、有機酸はシュウ酸およびクエン酸を含む群から選択される。
本発明の一実施形態では、酸は塩酸を含有する。
本発明の一実施形態では、使用されるフェノールは実験室等級のフェノールである
本発明の一実施形態では、この方法は、２ｇから１０ｇ（２１ｍｍｏｌから１０６ｍｍｏｌ）のフェノールと、３０（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水に溶解させた５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物と２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物とを、５（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水中の３．５ｇから１６．０ｇ（９６ｍｍｏｌから４３８ｍｍｏｌ）の３６％塩酸を２時間を超える時間でゆっくりと添加することにより反応させ、この反応を継続させ、沈殿物を濾過、洗浄、真空下で乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む。
本発明の一実施形態では、この方法は、１５（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水に溶解させた５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物と２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の溶液を、２０（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水中の２ｇから１０ｇ（２１ｍｍｏｌから１０６ｍｍｏｌ）のフェノールと３．５ｇから１６．０ｇ（９６ｍｍｏｌから４３８ｍｍｏｌ）の３６％塩酸の混合物に、２時間を超える時間でゆっくりと添加し；２時間攪拌を継続し、沈殿物を濾過、洗浄、乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む。
本発明の一実施形態では、この方法は、５（ｗ／ｗ）当量の水に溶解させた８７ｍｍｏｌから４３６ｍｍｏｌの中程度に強酸である有機酸を、３０（ｗ／ｗ）当量の水中のフェノール、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物に即座に添加し；この混合物を２７℃から３５℃で攪拌して８時間から１０時間反応させ、沈殿物を濾過、脱イオン水で洗浄、真空下で乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む。
本発明の一実施形態では、この臭素化剤は、５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物毎に２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩を組合わせた組合わせを含む。
本発明の一実施形態では、フェノールの臭素化は、１０ｍｌから５０ｍｌの水中の３６％塩酸および６０ｍｌから３００ｍｌの水に溶解させたアルカリ／アルカリ土類金属臭化物とアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩を含有する臭素化剤を添加することによって開始される。
本発明の一実施形態では、臭素化反応は２７℃から３５℃の範囲の温度で行われる。
本発明の一実施形態では、フェノールの臭素化は、６０ｍｌから３００ｍｌの水に溶解させたアルカリ／アルカリ土類金属臭化物とアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物を、１０ｍｌから５０ｍｌの水中のフェノールと３６％塩酸の混合物に添加することによって開始される。
本発明の一実施形態では、臭素化反応は、１０ｍｌから３０ｍｌの水に溶解させたシュウ酸およびクエン酸を、６０ｍｌから３００ｍｌの水中のフェノール、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物に即座に添加することによって開始される。
本発明によれば、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノン、ＴＢＣＯは、下記式で記載された全反応を経由して得られる。
丸底フラスコ（０．１Ｌまたは１．０Ｌ）中で、容易に、外部から溶液をゆっくりと添加することおよび容器内の内容物を機械装置で攪拌することで、反応を行った。フェノールの既知量と、実験室等級のアルカリ／アルカリ土類金属臭化物および臭素酸塩の計算量を、水に溶解した。フラスコの温度は、２７℃から３５℃の範囲で維持した。３６％塩酸水溶液の計算量を、攪拌下で２時間を超える時間で添加した。攪拌をさらに２時間続けた。内容物を濾過し、粗生成物を充分な量の水で洗浄し、真空下で乾燥して、計量し、融点を決定した。
関連する製法では、３６％塩酸の必要量を水に溶解させたフェノールに加え、臭化物および臭素酸塩の塩の必要量を含んだ水溶液を徐々に添加することにより、臭素化反応を開始した。
また別の関連する製法では、最少量の水に入れた臭化物および臭素酸塩の塩と有機酸の必要量をフェノールに加え、目的とする反応を一定の攪拌下時間をかけて行った。容器の温度を２７℃から３５℃の間で観測した。塩酸の使用は反応時間を最小にするため望ましい。反応生成物を、元素分析、１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲおよび融点で特性づけた。
本発明では、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物および臭素酸塩の混合物と無機酸または有機酸を用いるフェノールの臭素化による２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成方法を記載している。
本発明の方法は、i）フェノールと、脱イオン水に溶解させたアルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物との、３６％塩酸を２時間を超える時間でゆっくり添加することによる反応；（ii）あるいは、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の水溶液を、フェノールと３６％塩酸の混合物に２時間を超える時間でゆっくり添加し、さらに２時間あるいは任意に攪拌すること；（iii）中程度に強酸である有機酸を、フェノール、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の水溶液に即座に添加し、常温で８時間から１０時間攪拌することを含む。生じた生成物を濾過分離し、脱イオン水で洗浄し、真空下で乾燥して、融点１２３℃から１２７℃の２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物を収率９１％から９４％で得た。
本発明に含まれる進歩性は、
i）反応活性臭素種を発生するのに、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物、アルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩が用いられ、このため、液体臭素を必要としないこと、
ii）この合成の出発物質は、２，４，６−トリブロモフェノールと比べ、たやすく安価に入手できるフェノールであること、
iii）反応が、有機溶媒を回収するための一以上の単位操作を必要とする有機溶媒の使用を必要とせず、純水媒体中で行われることである。
i）反応活性臭素種を発生するのに、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物、アルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩が用いられ、このため、液体臭素を必要としないこと、
ii）この合成の出発物質は、２，４，６−トリブロモフェノールと比べ、たやすく安価に入手できるフェノールであること、
iii）反応が、有機溶媒を回収するための一以上の単位操作を必要とする有機溶媒の使用を必要とせず、純水媒体中で行われることである。
以下の実施例は、例示として与えられるもので、本発明の範囲を制限解釈するものではない。
［実施例１］
１００ｍｌの二口丸底フラスコ中で、６０ｍｌの脱イオン水中の２．００ｇ（２１ｍｍｏｌ）のフェノール、５．９７ｇ（５８ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムおよび４．３８ｇ（２９ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムのよく攪拌した溶液に、８．７ｍＬ（３．１４ｇ；８６ｍｍｏｌ）の３６％塩酸を、２時間を超える時間でゆっくりと添加した。内容物をさらに２時間攪拌した。沈殿物を濾過し、脱イオン水で２回洗浄し、真空下で６時間乾燥した。２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物の全収率は、８．１１ｇ（９３％）であった。単離した試料で測定した特性データは、融点１２５℃：ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）であった。
１００ｍｌの二口丸底フラスコ中で、６０ｍｌの脱イオン水中の２．００ｇ（２１ｍｍｏｌ）のフェノール、５．９７ｇ（５８ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムおよび４．３８ｇ（２９ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムのよく攪拌した溶液に、８．７ｍＬ（３．１４ｇ；８６ｍｍｏｌ）の３６％塩酸を、２時間を超える時間でゆっくりと添加した。内容物をさらに２時間攪拌した。沈殿物を濾過し、脱イオン水で２回洗浄し、真空下で６時間乾燥した。２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物の全収率は、８．１１ｇ（９３％）であった。単離した試料で測定した特性データは、融点１２５℃：ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）であった。
［実施例２］
５００ｍｌの二口丸底フラスコ中で、２７５ｍｌの脱イオン水中の１０．００ｇ（１０６ｍｍｏｌ）のフェノール、２９．６０ｇ（２８７ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムおよび２１．７０ｇ（１４４ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムのよく攪拌した溶液に、５０ｍＬ水に加えた４３．７ｍＬ（１５．７０ｇ；４３１ｍｍｏｌ）の３６％塩酸の混合物を、２時間を超える時間でゆっくりと添加した。内容物をさらに２時間攪拌した。沈殿物を濾過し、脱イオン水で２回洗浄し、真空下で６時間乾燥した。２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物の全収率は、４０．１ｇ（９２％）であった。単離した試料で測定した特性データは、融点１２５℃：ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）であった。
５００ｍｌの二口丸底フラスコ中で、２７５ｍｌの脱イオン水中の１０．００ｇ（１０６ｍｍｏｌ）のフェノール、２９．６０ｇ（２８７ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムおよび２１．７０ｇ（１４４ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムのよく攪拌した溶液に、５０ｍＬ水に加えた４３．７ｍＬ（１５．７０ｇ；４３１ｍｍｏｌ）の３６％塩酸の混合物を、２時間を超える時間でゆっくりと添加した。内容物をさらに２時間攪拌した。沈殿物を濾過し、脱イオン水で２回洗浄し、真空下で６時間乾燥した。２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物の全収率は、４０．１ｇ（９２％）であった。単離した試料で測定した特性データは、融点１２５℃：ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）であった。
［実施例３］
優れた攪拌設備を有する５００ｍｌの二口フラスコ中で、１００ｍｌの脱イオン水中の５．００ｇ（５３ｍｍｏｌ）のフェノールと２２．０ｍＬ（７．９３ｇ；２２０ｍｍｏｌ）の３６％塩酸の溶液に、５０ｍＬ水に加えた１５．００ｇ（１４５ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムと１０．９３ｇ（７２ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムの混合物を、２時間を超える時間でゆっくりと添加した。さらに攪拌（２時間）した後、沈殿物を濾過分離し、脱イオン水で洗浄し、真空下で乾燥し、融点１２５℃；ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）の２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物を、収率１９．８ｇ（９１％）で得た。
優れた攪拌設備を有する５００ｍｌの二口フラスコ中で、１００ｍｌの脱イオン水中の５．００ｇ（５３ｍｍｏｌ）のフェノールと２２．０ｍＬ（７．９３ｇ；２２０ｍｍｏｌ）の３６％塩酸の溶液に、５０ｍＬ水に加えた１５．００ｇ（１４５ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムと１０．９３ｇ（７２ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムの混合物を、２時間を超える時間でゆっくりと添加した。さらに攪拌（２時間）した後、沈殿物を濾過分離し、脱イオン水で洗浄し、真空下で乾燥し、融点１２５℃；ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）の２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物を、収率１９．８ｇ（９１％）で得た。
［実施例４］
２５０ｍｌの丸底フラスコ中で、１００ｍｌの脱イオン水中の５．００ｇ（５３ｍｍｏｌ）のフェノール、１５．００ｇ（１４５ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムおよび１０．９３ｇ（７２ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムのよく攪拌した溶液に、５０ｍＬ水に加えた２７．７２ｇ（２２０ｍｍｏｌ）のシュウ酸二水和物の溶液を、１０分を超える時間でゆっくりと添加した。内容物をさらに８時間攪拌した。沈殿物を濾過し、脱イオン水で２回洗浄し、真空下で６時間乾燥した。２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物の全収率は、２０．５ｇ（９４％）で、融点１２３℃：ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）であった。
２５０ｍｌの丸底フラスコ中で、１００ｍｌの脱イオン水中の５．００ｇ（５３ｍｍｏｌ）のフェノール、１５．００ｇ（１４５ｍｍｏｌ）の臭化ナトリウムおよび１０．９３ｇ（７２ｍｍｏｌ）の臭素酸ナトリウムのよく攪拌した溶液に、５０ｍＬ水に加えた２７．７２ｇ（２２０ｍｍｏｌ）のシュウ酸二水和物の溶液を、１０分を超える時間でゆっくりと添加した。内容物をさらに８時間攪拌した。沈殿物を濾過し、脱イオン水で２回洗浄し、真空下で６時間乾燥した。２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンの粗生成物の全収率は、２０．５ｇ（９４％）で、融点１２３℃：ＩＲ（ＫＢｒ）ν６３４、６６３、７０２、９００、１３１０、１４５４、１５８２、１６８０、３０５１ｃｍ−１；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，２００ＭＨｚ）δ７．７８（ｓ，２Ｈ）および元素分析での観測値１７．１６（％Ｃ）０．２４（％Ｈ）；Ｃ６Ｈ２Ｂｒ４Ｏについての計算値１７．５６（％Ｃ）０．４９（％Ｈ）であった。
この方法の主要な利点は、
１．フェノールの臭素化に液体臭素を直接使用しない。
２．トリブロモフェノールの反応から出発する必要がない。
３．臭素化剤と他の反応活性剤は環境に優しく、有毒、空気汚染物質ではない。
４．臭素化剤は、特別な設備と安全装置を必要としない。
５．臭化水素酸のような有害な副生成物を生成しない。
６．臭素抽出工程で冷却工程により苦りから中間体として得られるアルカリ溶液は、臭素化剤として使用することができる。
７．無機酸または有機酸は、有害でなく、量を最少とすることができる。
８．臭素化反応は、固体形状のほぼ純粋な生成物を直接与え、その結果、操業計画と純化の必要を最小限にする。
９．この方法は、安価で環境に優しい溶媒である水を用いる。
１．フェノールの臭素化に液体臭素を直接使用しない。
２．トリブロモフェノールの反応から出発する必要がない。
３．臭素化剤と他の反応活性剤は環境に優しく、有毒、空気汚染物質ではない。
４．臭素化剤は、特別な設備と安全装置を必要としない。
５．臭化水素酸のような有害な副生成物を生成しない。
６．臭素抽出工程で冷却工程により苦りから中間体として得られるアルカリ溶液は、臭素化剤として使用することができる。
７．無機酸または有機酸は、有害でなく、量を最少とすることができる。
８．臭素化反応は、固体形状のほぼ純粋な生成物を直接与え、その結果、操業計画と純化の必要を最小限にする。
９．この方法は、安価で環境に優しい溶媒である水を用いる。
Claims (15)
- フェノールと、脱イオン水に溶解させたアルカリ／アルカリ土類金属臭化物とアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物を含有する臭素化剤とを、酸の存在下で反応させ、沈殿物を分離、洗浄、乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成方法。
- 有機酸が、シュウ酸およびクエン酸を含む群から選択される請求項１に記載の方法。
- 前記酸が、塩酸を含有する請求項１に記載の方法。
- 使用される前記フェノールが、実験室等級のフェノールである請求項１に記載の方法。
- 前記方法が、２ｇから１０ｇ（２１ｍｍｏｌから１０６ｍｍｏｌ）のフェノールと、３０（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水に溶解させた５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物と２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物とを、５（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水中の３．５ｇから１６．０ｇ（９６ｍｍｏｌから４３８ｍｍｏｌ）の３６％塩酸を２時間を超える時間でゆっくりと添加することにより反応させ、前記反応を継続させ、沈殿物を濾過、洗浄、真空下で乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む請求項１に記載の方法。
- 前記方法が、１５（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水に溶解させた５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物と２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の溶液を、２ｇから１０ｇ（２１ｍｍｏｌから１０６ｍｍｏｌ）のフェノールと２０（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水中の３．５ｇから１６．０ｇ（９６ｍｍｏｌから４３８ｍｍｏｌ）の３６％塩酸の混合物に２時間を超える時間でゆっくりと添加し；
２時間攪拌を継続し、沈殿物を濾過、洗浄、乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む請求項１に記載の方法。 - 前記方法が、５（ｗ／ｗ）当量の水に溶解させた８７ｍｍｏｌから４３６ｍｍｏｌのシュウ酸またはクエン酸を、３０（ｗ／ｗ）当量の水中のフェノール、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物に短時間で添加し；
前記混合物を２７℃から３５℃で攪拌して８時間から１０時間反応させ、沈殿物を濾過、脱イオン水で洗浄、真空下で乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む請求項１に記載の方法。 - 前記臭素化剤が、５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物毎に２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩を組合わせた組合わせを含む請求項１に記載の方法。
- フェノールの臭素化が、１０ｍｌから５０ｍｌの水中の３６％塩酸および６０ｍｌから３００ｍｌの水に溶解させたアルカリ／アルカリ土類金属臭化物とアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩を含有する臭素化剤を添加することによって開始される請求項１に記載の方法。
- 前記臭素化反応が、２７℃から３５℃の範囲の温度で行われる請求項１に記載の方法。
- フェノールの臭素化が、６０ｍｌから３００ｍｌの水に溶解させたアルカリ／アルカリ土類金属臭化物とアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物を、１０ｍｌから５０ｍｌの水中のフェノールと３６％塩酸の混合物に添加することによって開始される請求項１に記載の方法。
- 前記臭素化反応が、１０ｍｌから３０ｍｌの水に溶解させたシュウ酸またはクエン酸を、６０ｍｌから３００ｍｌの水中のフェノール、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物に短時間で添加することによって開始される請求項１に記載の方法。
- ２ｇから１０ｇ（２１ｍｍｏｌから１０６ｍｍｏｌ）のフェノールと、３０（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水に溶解させた５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物と２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物とを、５（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水中の３．５ｇから１６．０ｇ（９６ｍｍｏｌから４３８ｍｍｏｌ）の３６％塩酸を２時間を超える時間でゆっくりと添加することにより反応させ、前記反応を継続させ、沈殿物を濾過、洗浄、真空下で乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成方法。
- １５（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水に溶解させた５４ｍｍｏｌから３０１ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭化物と２７ｍｍｏｌから１５０ｍｍｏｌのアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の溶液を、２０（ｗ／ｗ）当量の脱イオン水中の２ｇから１０ｇ（２１ｍｍｏｌから１０６ｍｍｏｌ）のフェノールと３．５ｇから１６．０ｇ（９６ｍｍｏｌから４３８ｍｍｏｌ）の３６％塩酸の混合物に２時間を超える時間でゆっくりと添加し；
２時間攪拌を継続し、沈殿物を濾過、洗浄、乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成方法。 - ５（ｗ／ｗ）当量の水に溶解させた８７ｍｍｏｌから４３６ｍｍｏｌのシュウ酸またはクエン酸を、３０（ｗ／ｗ）当量の水中のフェノール、アルカリ／アルカリ土類金属臭化物およびアルカリ／アルカリ土類金属臭素酸塩の混合物に短時間で添加し；
前記混合物を２７℃から３５℃で攪拌して８時間から１０時間反応させ、沈殿物を濾過、脱イオン水で洗浄、真空下で乾燥して、２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンを得ることを含む２，４，４，６−テトラブロモ−２，５−シクロヘキサジエノンのワンポット合成方法。
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