JP4489532B2 - 3-Formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative and process for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、医薬・農薬の中間体や溶剤として有用な、新規の3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体を提供する。また3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体の新規製造方法に関する。 The present invention provides a novel 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative useful as an intermediate or solvent for pharmaceuticals and agricultural chemicals. The present invention also relates to a novel process for producing 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivatives.
3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体は、例えば動脈硬化又は高脂血症の治療薬又は予防薬として期待される化合物(特開2003−221376号公報)や、逆転写酵素のインヒビターとして有望な化合物(国際公開02/070470号公報、特表2003−510252号公報)、そして代謝型グルタミン酸受容体拮抗剤として有望な化合物(国際公開02/068417号公報)などを製造する上での重要な中間体となり得る。 A 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative is, for example, a compound expected as a therapeutic or prophylactic agent for arteriosclerosis or hyperlipidemia (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-221376), or an inhibitor of reverse transcriptase. Important in producing promising compounds (WO 02/070470, JP 2003-510252) and promising compounds as metabotropic glutamate receptor antagonists (WO 02/068417) Intermediate.
本発明に関連する技術として、3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルと3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造法は特許文献1に開示されている(スキーム1)。 As a technique related to the present invention, a method for producing 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile and 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile is disclosed in Patent Document 1 (Scheme 1).
1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンに関しては、特許文献2において次のスキーム2の酸化反応によって製造できることが開示されている。 Regarding 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene, it is disclosed in Patent Document 2 that it can be produced by the oxidation reaction of the following scheme 2.
本発明は、新規な工業的規模での生産に適する3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing a 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative suitable for production on a new industrial scale.
3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体は芳香環に3つの異なる官能基を有するが、このような3つの異なる官能基を有する芳香環の製造には一般に多段階の工程を要する。このため、合成方法は煩雑なものとなる場合が多く、その結果、総合的な収率が悪化したり、また分離の難しい副生物が生成したりするなどの問題が生じやすい。 3-Formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivatives have three different functional groups on the aromatic ring, but the production of such aromatic rings having three different functional groups generally requires a multi-step process. For this reason, the synthesis method is often complicated, and as a result, problems such as deterioration of the overall yield and generation of by-products that are difficult to separate are likely to occur.
特許文献1の方法は3−ニトロ−5−トリフルオロメチル安息香酸を出発原料に用いているが、このものは入手が困難で高価であり、合成するとしても多段階を要する。さらに目的物を得るために多段階を要しているし、工程中に取扱いが困難で高価なボラン−テトラヒドロフラン錯体を用いたり、高価なパラジウム触媒を2工程にわたって用いていること、さらに、基質中に臭素(Br)を導入する工程で、大量のCuBr2が要求されることなどから、工業的に採用するのは困難な製造法である。 The method of Patent Document 1 uses 3-nitro-5-trifluoromethylbenzoic acid as a starting material, but this is difficult to obtain and expensive, and requires many steps even if synthesized. Furthermore, in order to obtain the target product, multiple steps are required, an expensive borane-tetrahydrofuran complex that is difficult to handle during the process is used, an expensive palladium catalyst is used over two steps, and further in the substrate This process is difficult to employ industrially because a large amount of CuBr 2 is required in the step of introducing bromine (Br) into the substrate.
一方、目的とする3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体を製造するための好適な中間体として、1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを想定することができるが、これまで知られている特許文献2による製造方法では取扱いが困難で危険なオゾンを用いており、工業的にこの製造法を採用するのは困難である。 On the other hand, 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene can be assumed as a suitable intermediate for producing the desired 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative. Conventionally known production methods according to Patent Document 2 use ozone that is difficult and dangerous to handle, and it is difficult to employ this production method industrially.
本発明で対象とする一連の3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体を製造する上で、最も困難と考えられるのが臭素化工程である。一般に臭素化反応は位置選択性に乏しく、目的とする部位に効率よく臭素原子を導入できることは稀であり、異なった部位に臭素が導入された異性体や、過反応生成物を生じやすい。特に、ベンジル位に水素原子を有する芳香族の場合にその傾向が強い。例えば、臭素化剤としてN−ブロモスクシンイミド(NBS)を用いた場合、ベンジル位と芳香環の双方が臭素化される場合がある。また、臭素酸ナトリウムを用いた場合にもベンジル位と芳香環の双方が臭素化された化合物を与えることがJournal of Organic Chemistry、第63巻、6023頁〜6026頁、1998年(米国)に示されている。さらに、臭素(Br2)を用いて、トリフルオロメチル基と同様に強い電子求引性基であるニトロ基を有するp−ニトロトルエンを臭素化すると、芳香環ではなくベンジル位に臭素が導入されp−ニトロベンジルブロミドが得られることがOrganic Syntheses Collective Volume 2、443頁〜445頁、1943年(米国)に示されている。 In producing a series of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivatives targeted in the present invention, the bromination step is considered to be the most difficult. In general, the bromination reaction is poor in regioselectivity, and it is rare that a bromine atom can be efficiently introduced into a target site, and an isomer in which bromine is introduced into a different site or an overreaction product is easily generated. This tendency is particularly strong in the case of aromatics having a hydrogen atom at the benzyl position. For example, when N-bromosuccinimide (NBS) is used as a brominating agent, both the benzyl position and the aromatic ring may be brominated. Further, it is shown in Journal of Organic Chemistry, Vol. 63, pages 6023 to 6026, 1998 (USA) that even when sodium bromate is used, a compound in which both the benzyl position and the aromatic ring are brominated is obtained. Has been. Furthermore, when bromine (Br 2 ) is used to brominate p-nitrotoluene having a nitro group which is a strong electron-attracting group like the trifluoromethyl group, bromine is introduced at the benzyl position instead of the aromatic ring. -It is shown in Organic Syntheses Collective Volume 2, pages 443-445, 1943 (USA) that nitrobenzyl bromides are obtained.
また、一般にベンゾニトリルに高濃度の臭化水素酸を作用させると、ニトリル基の加水分解が生じて安息香酸やベンズアミドが生じる。例えば、2−ニトロ−4−トリフルオロメチルベンゾニトリルに48%臭化水素酸を作用させると2−ニトロ−4−トリフルオロメチル安息香酸が得られることが、米国特許4,868,333号公報に開示されている。 In general, when a high concentration of hydrobromic acid is allowed to act on benzonitrile, hydrolysis of the nitrile group occurs to produce benzoic acid or benzamide. For example, US Pat. No. 4,868,333 discloses that 2-nitro-4-trifluoromethylbenzoic acid is obtained when 48% hydrobromic acid is allowed to act on 2-nitro-4-trifluoromethylbenzonitrile. Is disclosed.
このように一般に臭素化という手法は、反応の選択性が低く、有機合成の比較的初期の段階、すなわち多くの置換基を有しない単純な化合物の状態で行われるか、さもなければ、前記特許文献1のような特殊な臭素化剤を用いなければならない。 Thus, in general, the bromination method has a low reaction selectivity and is performed at a relatively early stage of organic synthesis, that is, in the state of a simple compound without many substituents, or the patent A special brominating agent such as document 1 must be used.
上述の様に、3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体、特に3−ブロモメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造はかなり困難であり、将来にわたって実施できる工業的な製造方法の確立が望まれていた。 As described above, the production of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivatives, particularly 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile, is quite difficult, and it is difficult to establish an industrial production method that can be implemented in the future. It was desired.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。その結果、工業的に安価で容易に入手しうる3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリドを出発原料として、少ない工程数で容易に3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体が得られる、優れた方法を見出し、本発明を完成した。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative can be easily obtained with a small number of steps, starting from industrially inexpensive and easily available 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride. The method was found and the present invention was completed.
本発明の製造方法は、次の第1工程〜第7工程のうち、少なくとも第1工程〜第5工程を含んでなる3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体の製造方法である。
第1工程:一般式[1]で表される3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリド
The production method of the present invention is a method for producing a 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative comprising at least the first to fifth steps among the following first to seventh steps.
First step: 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride represented by the general formula [1]
(式中、XYは同一の、または異なるハロゲン(フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素)を表す)
を臭素化し、一般式[2]で表される1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼン
(Wherein XY represents the same or different halogen (fluorine, chlorine, bromine, or iodine))
1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene represented by the general formula [2]
(式中、XYは同一の、または異なるハロゲン(フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素)を表す)
を得る工程。
第2工程:前記1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンを加水分解して、1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを得る工程。
第3工程:前記1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを、ヒドロキシルアミン類またはその酸付加物と反応させて、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムを得る工程。
第4工程:前記3−ブロモ−5−トリフロオロメチルベンズアルドキシムを、脱水して3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程。
第5工程:前記3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを、アルキルマグネシウムハライド又はマグネシウム金属、もしくはアルキルリチウムと反応させ、3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドもしくは3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムに変換した後、ホルミル化し、3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程
第6工程:前記3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを還元して、3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程。
第7工程:前記3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを臭素化して3−ブロモメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程。
(Wherein XY represents the same or different halogen (fluorine, chlorine, bromine, or iodine))
Obtaining.
Second step: a step of hydrolyzing the 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene to obtain 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene.
Third step: a step of reacting the 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene with hydroxylamines or an acid adduct thereof to obtain 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime.
Fourth step: a step of dehydrating the 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime to obtain 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile.
Fifth step: 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile is reacted with alkylmagnesium halide, magnesium metal, or alkyllithium to produce 3-trifluoromethyl-5-cyanophenylmagnesium halide or 3-trifluoromethyl. Step of converting to -5-cyanophenyllithium, followed by formylation to obtain 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile Step 6: Reduction of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile -Obtaining hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile;
Seventh step: a step of brominating the 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile to obtain 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile.
これらの方法で3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体を製造する場合には、出発原料を安価に入手できる上、各工程とも反応が円滑に進行する。特に、本発明の反応経路をとった場合、第1工程と第7工程の臭素化がどちらも高選択的に進行し、目的化合物が高収率で得られるという驚くべき結果が得られた。さらに各工程とも、分離の難しい不純物を事実上生成しないため、後の精製操作にも負荷がかからず、該目的物を工業的規模で製造する上できわめて有効な手段であることがわかった。 When producing a 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative by these methods, starting materials can be obtained at low cost, and the reaction proceeds smoothly in each step. In particular, when the reaction route of the present invention was taken, both the first step and the seventh step bromination proceeded with high selectivity, and the surprising result that the target compound was obtained in high yield was obtained. In addition, it was found that each process does not produce impurities that are difficult to separate, so that subsequent purification operations are not burdened and are extremely effective means for producing the target product on an industrial scale. .
本発明の製造方法をスキーム3としてまとめる。 The production method of the present invention is summarized as Scheme 3.
上記の第1工程では、3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリドを、臭素化して1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンを得ているが、一般にこのようなベンザルハライド類のジハロゲノメチル基は高温で加水分解を受け、容易に分解してしまう。従って、これまでこのようなベンザルハライド類の臭素化はこれまでほとんど知られていなかった。 In the first step, 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride is brominated to give 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene. Generally, such benzal halides are used. The dihalogenomethyl group of is subject to hydrolysis at high temperatures and easily decomposes. Therefore, until now, such bromination of benzal halides has been hardly known.
本発明者らは、この第1工程を特に効果的に行う方法、条件を見出した。すなわち、該臭素化は、臭素化剤として臭素(Br2)を用いて行うと好ましいことを知り、この場合、臭素(Br2)と共に塩素(Cl2)を共存させると、特に強い臭素化力が発現することを見出した。この場合、100℃以下という、比較的低温で反応行うことによってジハロゲノメチル基の分解が特に効果的に抑制され、驚くべき高収率と高選択性をもって目的とする1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンが得られることを見出した。 The present inventors have found a method and conditions for carrying out the first step particularly effectively. That is, it is known that the bromination is preferably performed using bromine (Br 2 ) as a brominating agent. In this case, when chlorine (Cl 2 ) coexists with bromine (Br 2 ), particularly strong bromination power. Was found to be expressed. In this case, by carrying out the reaction at a relatively low temperature of 100 ° C. or lower, the decomposition of the dihalogenomethyl group is particularly effectively suppressed, and the target 1-bromo-3-di with surprisingly high yield and high selectivity. It has been found that halogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene is obtained.
また、上記の第7工程では、3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを臭素化して3−ブロモメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得ているが、一般にベンゾニトリルに高濃度の臭化水素酸を作用させると、加水分解が生じて安息香酸やベンズアミドを生じてしまう。しかしながら、本発明では該臭素化の反応条件を鋭意検討し、ベンゾニトリルを加水分解することなくヒドロキシメチル基のみを選択的に臭素化する条件を見出し、本発明を完成するに至った。 In the seventh step, 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile is brominated to obtain 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile. Generally, benzonitrile has a high concentration of odor. When hydrofluoric acid is allowed to act, hydrolysis occurs and benzoic acid and benzamide are produced. However, in the present invention, the reaction conditions for the bromination were intensively studied, the conditions for selectively brominating only the hydroxymethyl group without hydrolyzing benzonitrile were found, and the present invention was completed.
本発明は、有機化合物の基本骨格がほぼ完成された後の、比較的後期の段階において、2回の臭素化工程を行って、目的とする部位のみを高い選択性をもって臭素化し、高収率で目的物を得ることを特徴としている。 In the present invention, after the basic skeleton of the organic compound is almost completed, the bromination process is performed twice at a relatively late stage, and only the target site is brominated with high selectivity. It is characterized by obtaining the object in
3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体のうち、3−ブロモメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルは新規の化合物であり、その製造法もこれまで知られていない。 Among the 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivatives, 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile is a novel compound, and its production method has not been known so far.
1−ブロモ−3−ジクロロメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンをはじめとして、1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼン類は全て新規の化合物であり、その製造法はこれまで知られていない。また、一般的なジクロロメチルベンゼン、いわゆるベンザルクロリドを、臭素(Br2)を用いて臭素化する例はほとんど知られていない。 1-Bromo-3-dichloromethyl-5-trifluoromethylbenzene and 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzenes are all novel compounds, and their production methods have hitherto been unknown. In addition, there are few known examples of brominating general dichloromethylbenzene, so-called benzal chloride, using bromine (Br 2 ).
なお、本発明者らは本発明に先立ち、1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロベンゼンを原料とし、前述とは別の工程を経由しての3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造方法についての出願を既に行っている(特願2004−085484)。 Prior to the present invention, the present inventors used 1-bromo-3-formyl-5-trifluorobenzene as a raw material, and passed through a process different from that described above to form 3-formyl-5-trifluoromethylbenzoate. An application for a method for producing nitrile has already been filed (Japanese Patent Application No. 2004-085484).
本発明の3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体の製造方法は、工業用原料として入手の容易な3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリドから、少ない工程で、良好な収率で、医・農薬中間体として、また溶剤、洗浄剤用途として有用な3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル誘導体を工業的規模で製造できるという効果を奏する。 The method for producing the 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivative of the present invention can be obtained from 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride, which is easily available as an industrial raw material, in a small number of steps and in a good yield. As an intermediate for agricultural chemicals and as a solvent and detergent, 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile derivatives are produced on an industrial scale.
以下、本発明につき、さらに詳細に説明する。本発明の出発原料となる一般式[1]で表される3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリド Hereinafter, the present invention will be described in more detail. 3-Dihalogenomethylbenzotrifluoride represented by the general formula [1] as a starting material of the present invention
(式中、XYは同一の、または異なるハロゲン(フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素)を表す)
としては、具体的に3−ジフルオロメチルベンゾトリフルオリド、3−ジクロロメチルベンゾトリフルオリド、3−ジブロモメチルベンゾトリフルオリド、3−ジヨードメチルベンゾトリフルオリド、3−クロロフルオロメチルベンゾトリフルオリド、3−ブロモフルオロメチルベンゾトリフルオリド、3−フルオロヨードメチルベンゾトリフルオリド、3−ブロモクロロメチルベンゾトリフルオリド、3−クロロヨードメチルベンゾトリフルオリド、3−ブロモヨードメチルベンゾトリフルオリドが挙げられる。これらのうち、m−トリフルオロメチルトルエンのメチル基を既存の方法で臭素化して得られる3−ジブロモメチルベンゾトリフルオリドや、m−キシレンを側鎖塩素化して得られる3−トリクロロメチルベンザルクロリドをフッ化水素でフッ素化して得られる3−ジクロロメチルベンゾトリフルオリド、3−ジフルオロメチルベンゾトリフルオリド、3−クロロフルオロメチルベンゾトリフルオリドが、入手の容易さから出発原料として好ましく、経済性の観点から3−ジクロロメチルベンゾトリフルオリドが特に好ましい。
(Wherein XY represents the same or different halogen (fluorine, chlorine, bromine, or iodine))
Specifically, 3-difluoromethylbenzotrifluoride, 3-dichloromethylbenzotrifluoride, 3-dibromomethylbenzotrifluoride, 3-diiodomethylbenzotrifluoride, 3-chlorofluoromethylbenzotrifluoride, 3- Examples include bromofluoromethylbenzotrifluoride, 3-fluoroiodomethylbenzotrifluoride, 3-bromochloromethylbenzotrifluoride, 3-chloroiodomethylbenzotrifluoride, and 3-bromoiodomethylbenzotrifluoride. Among these, 3-dibromomethylbenzotrifluoride obtained by brominating the methyl group of m-trifluoromethyltoluene by an existing method, and 3-trichloromethylbenzal chloride obtained by side chain chlorination of m-xylene. 3-dichloromethylbenzotrifluoride, 3-difluoromethylbenzotrifluoride, and 3-chlorofluoromethylbenzotrifluoride obtained by fluorinating benzene with hydrogen fluoride are preferred as starting materials because of their availability and are economical To 3-dichloromethylbenzotrifluoride are particularly preferred.
まず、本発明の第1工程について説明する。本工程は上述した3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリドを臭素化し、一般式[2]で表される1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼン First, the first step of the present invention will be described. In this step, the above-mentioned 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride is brominated to give 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene represented by the general formula [2].
(式中、XYは同一の、または異なるハロゲン(フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素)を表す)
を得る工程である。
(Wherein XY represents the same or different halogen (fluorine, chlorine, bromine, or iodine))
It is the process of obtaining.
本工程で用いられる臭素化剤としては、例えば臭素(Br2)、ベンジルトリメチルアンモニウムトリブロミド、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチル−ヒダントイン(DBH)、臭素酸ナトリウムなど公知のものが使用できる。これらのうち、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチル−ヒダントイン(DBH)を用いる場合には、通常濃硫酸やトリフルオロ酢酸などの強酸を使用するので、ジハロゲノメチル基が分解し、収率が低下する場合がある。従って臭素(Br2)、ベンジルトリメチルアンモニウムトリブロミド、臭素酸ナトリウムが好ましく、経済性と入手の容易さの点から臭素(Br2)が特に好ましい。 Examples of the brominating agent used in this step include bromine (Br 2 ), benzyltrimethylammonium tribromide, N-bromosuccinimide (NBS), 1,3-dibromo-5,5-dimethyl-hydantoin (DBH), bromine Known materials such as sodium acid can be used. Of these, when N-bromosuccinimide (NBS) or 1,3-dibromo-5,5-dimethyl-hydantoin (DBH) is used, a strong acid such as concentrated sulfuric acid or trifluoroacetic acid is usually used. The halogenomethyl group may be decomposed and the yield may be reduced. Accordingly, bromine (Br 2 ), benzyltrimethylammonium tribromide, and sodium bromate are preferred, and bromine (Br 2 ) is particularly preferred from the viewpoint of economy and availability.
臭素(Br2)の使用量は3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリド1モルに対し、通常0.5〜2モルであり、好ましくは0.5〜1モル、さらに好ましくは0.5〜0.75モルである。ただし臭素化を完全におこなうことに伴うポリブロモ化合物の生成の増加を欲しない場合には0.5モル以下の臭素(Br2)を使用することもできる。また、臭素(Br2)を2モル以上使用することもできるが、大量に使用するとジハロゲノメチル基の分解や望まないベンジル位に相当するジハロゲノメチル基の臭素化を促進する恐れがあるので好ましくない。 The amount of bromine (Br 2 ) used is usually 0.5 to 2 mol, preferably 0.5 to 1 mol, more preferably 0.5 to 0. 1 mol per mol of 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride. 75 moles. However, in the case where it is not desired to increase the production of the polybromo compound accompanying complete bromination, 0.5 mol or less of bromine (Br 2 ) can be used. Bromine (Br 2 ) can be used in an amount of 2 mol or more, but if used in a large amount, it may promote the decomposition of the dihalogenomethyl group or the bromination of the dihalogenomethyl group corresponding to the undesired benzyl position. It is not preferable.
本工程は臭素(Br2)のみを用いても進行するが、臭素(Br2)のみを用いた場合、副生する臭化水素がトリフルオロメチル基やジハロゲノメチル基と反応して分解する場合がある。また、臭素のみでは十分な臭素化力が得られず反応が長期化し、それに伴いジハロゲノメチル基の分解やベンジル位に相当するジハロゲノメチル基の臭素化を引き起こす場合がある。それらを回避するために、塩素(Cl2)を系内に共存させることが特に好ましいことを本発明者らは見出した。 The present process proceeds even using only bromine (Br 2), when using only bromine (Br 2), decomposes the hydrogen bromide by-produced is reacted with a trifluoromethyl group or Jiharogenomechiru group There is a case. Moreover, sufficient bromination power cannot be obtained with bromine alone, and the reaction may be prolonged, resulting in decomposition of the dihalogenomethyl group and bromination of the dihalogenomethyl group corresponding to the benzyl position. In order to avoid them, the present inventors have found that it is particularly preferable to coexist chlorine (Cl 2 ) in the system.
塩素(Cl2)を共存させる場合、臭素(Br2)1モルに対し1モル以上使用することが好ましいが、1〜2モル程度使用すれば十分であり、反応をコントロールすることで1〜1.2モル程度にすることができる。塩素(Cl2)が1モルより少ない場合には、臭素(Br2)の転化率が低下するので好ましくなく、また必要以上に使用すると、副生物である3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリドの塩素化物の生成を助長し、1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンの収率を低下させるので好ましくなく、また反応工程での塩素(Cl2)の処理が困難になるので好ましくない。 When chlorine (Cl 2 ) coexists, it is preferable to use 1 mol or more per 1 mol of bromine (Br 2 ), but it is sufficient to use about 1 to 2 mol. About 2 moles. When the amount of chlorine (Cl 2 ) is less than 1 mol, the conversion of bromine (Br 2 ) is unfavorable, and when it is used more than necessary, chlorine of 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride, a by-product, is not preferable. This is not preferable because it promotes the formation of hydride and reduces the yield of 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene, and also makes it difficult to treat chlorine (Cl 2 ) in the reaction process. It is not preferable.
通常、塩素(Cl2)については一括で仕込んでも良いが、連続的にもしくは適宜に分割して逐次的に添加することが好ましい。反応系内の臭素(Br2)の量を塩素(Cl2)に対して常に過剰に保つことは、塩素化物の副生をおさえることができるので好ましい。したがって、一般には反応の進行と共に徐々に塩素(Cl2)を添加するのが好ましい。また副生する塩化水素をパージし反応圧を一定に保ちつつ反応を行う場合、反応器出口に還流装置を設置し塩素(Cl2)、塩化臭素を反応器へ還流させることで、未反応の塩素(Cl2)、塩化臭素(BrCl)の損失を小さくすることができる。塩素(Cl2)の添加に当たっては、気液接触を促進するための装置、例えば、攪拌機、吹き込み管、多孔分散管(スパージャー)などを適宜使用できる。 In general, chlorine (Cl 2 ) may be charged all at once, but it is preferable to add them continuously or in appropriate divided portions. It is preferable to keep the amount of bromine (Br 2 ) in the reaction system always excessive with respect to chlorine (Cl 2 ), because a by-product of chlorinated products can be suppressed. Therefore, it is generally preferable to gradually add chlorine (Cl 2 ) as the reaction proceeds. In addition, when the reaction is carried out while purging hydrogen chloride produced as a by-product and keeping the reaction pressure constant, a reflux device is installed at the outlet of the reactor, and chlorine (Cl 2 ) and bromine chloride are refluxed to the reactor. Loss of chlorine (Cl 2 ) and bromine chloride (BrCl) can be reduced. In the addition of chlorine (Cl 2 ), an apparatus for promoting gas-liquid contact, for example, a stirrer, a blowing pipe, a porous dispersion pipe (sparger), or the like can be used as appropriate.
本工程は触媒が存在しなくても進行するが、触媒が存在しない場合には反応が長期化し、それに伴いジハロゲノメチル基の分解やベンジル位に相当するジハロゲノメチル基の臭素化を引き起こす場合がある。それらを回避するために触媒を使用することが好ましいことを本発明者らは見出した。 This process proceeds even in the absence of a catalyst, but in the absence of a catalyst, the reaction will be prolonged, resulting in decomposition of the dihalogenomethyl group and bromination of the dihalogenomethyl group corresponding to the benzyl position. There is. We have found that it is preferable to use a catalyst to avoid them.
使用される触媒としては、ルイス酸として知られる、鉄を含む触媒、アンチモンを含む触媒、アルミニウムを含む触媒等公知のものが使用できるが、経済性や廃棄の問題から鉄を含む触媒を用いるのが好ましい。鉄を含む触媒としては鉄のハロゲン化物が好適に使用できる。触媒は反応状態でハロゲン化物となっていればよく、仕込みに際しては金属鉄または鉄を含む合金、化合物であってもよいが、通常入手の容易な塩化第二鉄、臭化第二鉄等を使用するのが特に好ましい。触媒の添加量は、3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリド100モルに対し、鉄として0.1〜100モル、好ましくは1〜50モル、さらに好ましくは5〜30モルである。触媒量が0.1モルよりも少ないと反応速度が遅くなり、100モルよりも多いと反応の進行については問題はないが、反応速度、収率の点でメリットはなく、操作が煩雑になるので好ましくない。 As the catalyst used, known catalysts such as a catalyst containing iron, a catalyst containing antimony, and a catalyst containing aluminum known as Lewis acid can be used, but a catalyst containing iron is used from the viewpoint of economy and disposal. Is preferred. As the catalyst containing iron, an iron halide can be preferably used. The catalyst only needs to be a halide in the reaction state, and it may be metallic iron or an alloy or compound containing iron at the time of charging, but usually ferric chloride, ferric bromide, etc., which are easily available. It is particularly preferred to use it. The addition amount of the catalyst is 0.1 to 100 mol, preferably 1 to 50 mol, more preferably 5 to 30 mol as iron with respect to 100 mol of 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride. When the amount of the catalyst is less than 0.1 mol, the reaction rate is slow, and when it is more than 100 mol, there is no problem with the progress of the reaction, but there is no merit in terms of reaction rate and yield, and the operation becomes complicated. Therefore, it is not preferable.
本工程は不活性な溶剤を溶媒として行ってもよいが、使用すると容積あたりの収量が減るので好ましくない。敢えて溶媒を用いる場合には塩素化溶剤などが挙げられ、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどが例示できるがこれらに限られない。また、これらの溶媒は1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。 This step may be performed using an inert solvent as a solvent, but if used, the yield per volume is reduced, which is not preferable. In the case where a solvent is used, chlorinated solvents and the like can be mentioned. Examples include, but are not limited to, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, tetrachloroethane, pentachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
本工程は通常、25〜100℃程度で行い、30〜90℃が好ましく、40〜80℃がより好ましい。反応温度が室温より低いと反応が遅く、100℃よりも高い温度ではジハロゲノメチル基が加水分解したり、ベンジル位に相当するジハロゲノメチル基が臭素化する等の副反応が生じ、選択率が低下することがあるので好ましくない。反応器の圧力は0.1〜10MPaであり、0.3〜2MPaとするのが好ましい。 This process is normally performed at about 25-100 degreeC, 30-90 degreeC is preferable and 40-80 degreeC is more preferable. When the reaction temperature is lower than room temperature, the reaction is slow, and when the reaction temperature is higher than 100 ° C, side reactions such as hydrolysis of the dihalogenomethyl group or bromination of the dihalogenomethyl group corresponding to the benzyl position occur. Is not preferred because it may decrease. The pressure of the reactor is 0.1 to 10 MPa, and preferably 0.3 to 2 MPa.
本工程は、ステンレス鋼、ハステロイ、モネルなどの金属製容器を用いて行うことができる。 This step can be performed using a metal container such as stainless steel, hastelloy, or monel.
本工程はどの様な実施態様であってもよい。例示すると、予め反応器に所定量の3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリド類と臭素(Br2)とハロゲン化鉄と任意量、例えば反応終了までに必要な量の1/2の塩素(Cl2)を仕込み、攪拌しながら反応液の温度を所定の温度に高めた後、反応の進行に伴い残りの塩素(Cl2)ガスを適当な回数に分けて反応液中に吹き込む。反応で生成した塩化水素は逐次パージし、反応圧を一定に保つ。こうして反応を継続し、1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンの組成が所定の値になったところで反応を停止する。反応終了後、濾過、抽出、蒸留等の通常の手段により、1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンを得ることができる。また、必要により蒸留あるいはカラムクロマトグラフィー等により精製することもできる。 This embodiment may be any embodiment. For example, a predetermined amount of 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride, bromine (Br 2 ), iron halide, and an arbitrary amount, for example, a half amount of chlorine (Cl 2 required for the completion of the reaction) are previously charged in the reactor. ) And the temperature of the reaction solution is raised to a predetermined temperature while stirring, and then the remaining chlorine (Cl 2 ) gas is blown into the reaction solution in an appropriate number as the reaction proceeds. Hydrogen chloride produced by the reaction is sequentially purged to keep the reaction pressure constant. The reaction is continued in this way, and the reaction is stopped when the composition of 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene reaches a predetermined value. After completion of the reaction, 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene can be obtained by ordinary means such as filtration, extraction, distillation and the like. If necessary, it can be purified by distillation or column chromatography.
次に、本発明の第2工程について説明する。本工程は上述した一般式[2]で表される1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼン Next, the second step of the present invention will be described. This step is for 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene represented by the above general formula [2].
(式中、XYは同一の、または異なるハロゲン(フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素)を表す)
を加水分解して1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを得る工程である。
(Wherein XY represents the same or different halogen (fluorine, chlorine, bromine, or iodine))
Is hydrolyzed to give 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene.
本工程は、1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンを、一般式[3]
MnLm [3]
(式中、Mは鉄、ニッケル、銅、クロム、タンタルおよび亜鉛から選ばれた、好ましくは鉄、銅および亜鉛から、特に好ましくは鉄および亜鉛から選ばれた遷移元素であり、Lは、F、Cl、Br、I、OH、SO4 、PO4 またはNO3 、好ましくはCl、Br、OH、SO4 、PO4 またはNO3であり、そしてnとmは遷移元素の酸化数に依存して1、2、3または4の数である)で表される1種またはそれ以上の触媒の存在下、水と接触させることにより行うのが好ましい。例えば塩化第二鉄、臭化第二鉄などが好適に用いられる。上記触媒の量は1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼン1モルあたり、0.001モル〜0.05モルが好ましく、0.005モル〜0.03モルがさらに好ましい。これらの触媒は、0.1〜30重量%程度、好ましくは0.3〜10重量%程度の濃度の水溶液として用いると、反応が進みやすく好ましい。
In this step, 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene is converted into general formula [3]
M n L m [3]
Wherein M is a transition element selected from iron, nickel, copper, chromium, tantalum and zinc, preferably from iron, copper and zinc, particularly preferably selected from iron and zinc, and L is F , Cl, Br, I, OH, SO 4 , PO 4 or NO 3 , preferably Cl, Br, OH, SO 4 , PO 4 or NO 3 , and n and m depend on the oxidation number of the transition element It is preferably carried out by contacting with water in the presence of one or more catalysts represented by the formula: For example, ferric chloride and ferric bromide are preferably used. The amount of the catalyst is preferably 0.001 mol to 0.05 mol, and more preferably 0.005 mol to 0.03 mol, per mol of 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene. When these catalysts are used as an aqueous solution having a concentration of about 0.1 to 30% by weight, preferably about 0.3 to 10% by weight, the reaction tends to proceed easily.
本工程に用いる水の量は、1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼン1モルあたり1.0モル〜2.0モルが好ましく、1.0モル〜1.6モルがさらに好ましい。本工程の反応温度に特別に制限はないが、好ましくは0〜220℃で、さらに好ましくは90〜160℃である。90℃未満であると反応が遅い。一方、160℃を超えると、副生物が生じやすく、また過剰な加熱はエネルギー効率が悪く、経済性の面からも好ましくない。反応終了後、濾過、抽出、蒸留、再結晶等の通常の手段により、1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを得ることができる。また、必要により蒸留、カラムクロマトグラフィーあるいは再結晶等により精製することもできる。 The amount of water used in this step is preferably 1.0 mol to 2.0 mol, and 1.0 mol to 1.6 mol per mol of 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene. Further preferred. Although there is no restriction | limiting in particular in the reaction temperature of this process, Preferably it is 0-220 degreeC, More preferably, it is 90-160 degreeC. If it is less than 90 ° C., the reaction is slow. On the other hand, when the temperature exceeds 160 ° C., by-products are likely to be generated, and excessive heating is inferior in energy efficiency and is not preferable from the viewpoint of economy. After completion of the reaction, 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene can be obtained by ordinary means such as filtration, extraction, distillation, recrystallization and the like. If necessary, it can be purified by distillation, column chromatography, recrystallization or the like.
次に、本発明の第3工程について説明する。本工程は上述した1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを、次の一般式[4]
H2NOR [4]
で示されるヒドロキシルアミン類またはその酸付加物と反応させて、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムを得る工程である。一般式[4]で表されるヒドロキシアミン類はRが水素原子、アルキル基もしくはアラルキル基であるヒドロキシルアミンであり、具体的にはヒドロキシルアミン、O−メチルヒドロキシルアミン、O−エチルヒドロキシルアミン、O−プロピルヒドロキシルアミン、O−イソプロピルヒドロキシルアミン、O−n−ブチルヒドロキシルアミン類、O−イソブチルヒドロキシルアミン、O−アミルヒドロキシルアミン、O−ヘキシルヒドロキシルアミン、O−ヘプチルヒドロキシルアミン、O−オクチルヒドロキシルアミン、O−2−エチルヘキシルヒドロキシルアミン、O−ノニルヒドロキシルアミン、O−デシルヒドロキシルアミンなどの炭素数1〜10のアルキルヒドロキシルアミン、O−ベンジルヒドロキシルアミン、O−メチルベンジルヒドロキシルアミン、O−フェネチルヒドロキシルアミンなどのアラルキルヒドロキシルアミンが例示される。
Next, the third step of the present invention will be described. In this step, the above-mentioned 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene is converted into the following general formula [4].
H 2 NOR [4]
And 3-hydroxy-5-trifluoromethylbenzaldoxime to give 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime. The hydroxyamines represented by the general formula [4] are hydroxylamines in which R is a hydrogen atom, an alkyl group or an aralkyl group, specifically, hydroxylamine, O-methylhydroxylamine, O-ethylhydroxylamine, O -Propylhydroxylamine, O-isopropylhydroxylamine, On-butylhydroxylamines, O-isobutylhydroxylamine, O-amylhydroxylamine, O-hexylhydroxylamine, O-heptylhydroxylamine, O-octylhydroxylamine, C1-C10 alkyl hydroxylamine such as O-2-ethylhexylhydroxylamine, O-nonylhydroxylamine, O-decylhydroxylamine, O-benzylhydroxylamine, O-methylben Le hydroxylamine, aralkyl hydroxylamine such as O- phenethyl hydroxylamine is exemplified.
本発明の方法において、ヒドロキシルアミン類として、例えば、塩酸、硫酸、カルボン酸等との付加物を使用してもよい。ヒドロキシルアミン類の酸付加物を用いる場合には、あらかじめ塩基で中和して、得られるヒドロキシルアミン類を反応に用いてもよく、またヒドロキシルアミン類の酸付加物と1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンとを、塩基の共存下に反応させて、ヒドロキシルアミン類を発生させると同時に、これを1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンと反応させることもできる。 In the method of the present invention, for example, adducts with hydrochloric acid, sulfuric acid, carboxylic acid and the like may be used as hydroxylamines. In the case of using an acid adduct of hydroxylamines, the resulting hydroxylamines may be used in the reaction after neutralization with a base in advance, or an acid adduct of hydroxylamines and 1-bromo-3-formyl It can also be reacted with 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene simultaneously with the reaction of -5-trifluoromethylbenzene in the presence of a base to generate hydroxylamines. .
ここで塩基としては、反応に関与しないものが用いられるが、好ましくは、ピリジン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン等の有機塩基、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基が例示され、その使用量はヒドロキシルアミン類の塩に対し通常1モル倍以上、好ましくは1〜10モル倍である。 As the base, those not involved in the reaction are used, but preferably an organic base such as pyridine, triethylamine, N-methylmorpholine, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, water Inorganic bases such as lithium oxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide are exemplified, and the amount used is usually 1 mol times or more, preferably 1 to 10 mol times the hydroxylamine salt.
本発明の方法において、第3工程の反応の際に用いられる溶媒としては、反応に関与しないものがいずれも使用でき、例えば水、エーテル系、アルコール系、アミド系、ニトリル系、脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、アミン系、ハロゲン化炭化水素系の溶媒を用いることができる。これらの溶媒の代表例として、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ピリジン、トリエチルアミン、クロロホルム、塩化メチレン、クロロベンゼン等を挙げることができ、これらの溶媒は1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 In the method of the present invention, any solvent that does not participate in the reaction can be used as the solvent used in the reaction in the third step. For example, water, ether, alcohol, amide, nitrile, aliphatic hydrocarbon can be used. , Aromatic hydrocarbon-based, amine-based and halogenated hydrocarbon-based solvents can be used. Typical examples of these solvents include tetrahydrofuran, diethyl ether, methanol, ethanol, dimethylformamide, acetonitrile, hexane, benzene, toluene, pyridine, triethylamine, chloroform, methylene chloride, chlorobenzene and the like. Species or a combination of two or more can be used.
反応温度は通常−20〜150℃で特に限定されないが、好ましくは10℃〜40℃であり、25℃付近が反応が円滑に進行する温度である。 The reaction temperature is usually -20 to 150 ° C and is not particularly limited, but is preferably 10 ° C to 40 ° C, and around 25 ° C is a temperature at which the reaction proceeds smoothly.
この第3工程の反応で得られた反応混合物から抽出、分液、濃縮、蒸留、結晶化等の操作により、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムはほぼ定量的に得られるが、場合によって3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムは単離することなく反応混合物のまま次工程へ進んでもよい。また得られるオキシム類はシン体およびアンチ体の二種類の異性体が存在するが、本発明の第4工程では、この両異性体は反応後に共に単一の生成物を得ることから、第4工程において使用するオキシム類は各異性体の単品でも、両異性体の混合物でも使用できる。 3-Bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime can be obtained almost quantitatively from the reaction mixture obtained in the reaction of the third step by operations such as extraction, liquid separation, concentration, distillation, crystallization and the like. In some cases, 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime may proceed to the next step as it is without being isolated. In addition, the oximes obtained have two types of isomers, a syn isomer and an anti isomer. In the fourth step of the present invention, both isomers obtain a single product after the reaction. The oximes used in the process can be used as single isomers or as a mixture of both isomers.
次に、本発明の第4工程について説明する。本工程は上述した3−ブロモ−5−トリフロオロメチルベンズアルドキシムを、脱水して3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程である。この工程は、第3工程に引き続き、反応混合物に脱水剤を作用させればよく、必ずしも前工程で得られたオキシムを単離しなくてもよい。 Next, the fourth step of the present invention will be described. This step is a step in which 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime is dehydrated to give 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile. In this step, following the third step, a dehydrating agent may be allowed to act on the reaction mixture, and the oxime obtained in the previous step is not necessarily isolated.
本工程に用いる脱水剤としてはアルドキシムの脱水に使われる公知の物質、例えば、ギ酸、酢酸無水物、チオニルクロリド、酸化リン(V)、ジシクロヘキシルカルボジイミド、シアヌール酸クロリド、塩化チタン(IV)またはベンゼンスルホニルクロリドなどが挙げられる。反応温度は0℃〜300℃程度、好ましくは10℃〜250℃程度、特に好ましくは20℃〜150℃である。20℃未満であると反応が遅い。一方、150℃を越えると、副生成物が生じやすく、また過剰な加熱はエネルギー効率が悪く、経済性の面からも好ましくない。また、圧力は反応に影響を及ぼさないので一般に大気圧下で行われる。しかし、0.0001〜1.0MPa、好ましくは0.001〜0.5MPa、特に0.01〜0.2MPaにおいても行うことができる。脱水剤の量に特に制限はないが、アルドキシムの1モル当たり一般に少なくとも1モルの脱水剤が用いられる。脱水剤は大過剰で用いることもでき、例えばギ酸、酢酸無水物等が用いられる場合、希釈剤(溶剤)としても作用し、反応が特に円滑に進行するため、特に好ましい。反応終了後、濾過、抽出、蒸留、再結晶等の通常の手段により、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得ることができる。また、必要により蒸留、カラムクロマトグラフィーあるいは再結晶等により精製することもできる。 As the dehydrating agent used in this step, known substances used for dehydration of aldoxime, such as formic acid, acetic anhydride, thionyl chloride, phosphorus (V) oxide, dicyclohexylcarbodiimide, cyanuric chloride, titanium (IV) chloride or benzenesulfonyl And chloride. The reaction temperature is about 0 ° C to 300 ° C, preferably about 10 ° C to 250 ° C, particularly preferably 20 ° C to 150 ° C. If it is less than 20 ° C., the reaction is slow. On the other hand, when the temperature exceeds 150 ° C., by-products are likely to be generated, and excessive heating is inferior in energy efficiency and is not preferable from the viewpoint of economy. Further, since the pressure does not affect the reaction, it is generally carried out at atmospheric pressure. However, it can also be carried out at 0.0001 to 1.0 MPa, preferably 0.001 to 0.5 MPa, particularly 0.01 to 0.2 MPa. The amount of dehydrating agent is not particularly limited, but generally at least 1 mole of dehydrating agent is used per mole of aldoxime. The dehydrating agent can be used in a large excess. For example, when formic acid, acetic anhydride, or the like is used, it acts as a diluent (solvent), and the reaction proceeds particularly smoothly. After completion of the reaction, 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile can be obtained by ordinary means such as filtration, extraction, distillation, recrystallization and the like. If necessary, it can also be purified by distillation, column chromatography, recrystallization or the like.
次に、本発明の第5工程について説明する。本工程は上述した3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを、アルキルマグネシウムハライド又はマグネシウム金属、もしくはアルキルリチウムと反応させ、3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドもしくは3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムに変換した後、ホルミル化し、3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程である。 Next, the fifth step of the present invention will be described. In this step, the above-mentioned 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile is reacted with an alkyl magnesium halide, magnesium metal, or alkyl lithium to produce 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyl magnesium halide or 3-trifluoromethyl. This is a step of converting to -5-cyanophenyllithium and then formylating to give 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile.
本工程で用いられる3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドへの変換方法としては、例えばアルキルマグネシウムハライドを用いる方法、マグネシウム金属を用いる方法などが挙げられる。 Examples of the conversion method to 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyl magnesium halide used in this step include a method using an alkyl magnesium halide and a method using magnesium metal.
まず、アルキルマグネシウムハライドを用いる方法について説明する。本方法で用いられるアルキルマグネシウムハライドは、一般式[5]
R'MgZ [5]
(式中、R'はアルキル基を表し、Zはハロゲン(塩素、臭素、またはヨウ素)を表す)で表される。R'で示されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐状でもよく、たとえば炭素数1〜8のアルキル基が挙げられ、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。Zで示されるハロゲン原子としては、好ましくは塩素原子、臭素原子である。
First, a method using an alkyl magnesium halide will be described. The alkylmagnesium halide used in this method has the general formula [5]
R'MgZ [5]
(In the formula, R ′ represents an alkyl group, and Z represents a halogen (chlorine, bromine, or iodine)). The alkyl group represented by R ′ may be linear or branched, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group. , Isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group and the like. The halogen atom represented by Z is preferably a chlorine atom or a bromine atom.
本方法においては、まず、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルとアルキルマグネシウムハライドとを適当な溶媒中、好ましくは不活性ガス雰囲気下で反応させて3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドを得る。 In this method, first, 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and alkylmagnesium halide are reacted in a suitable solvent, preferably in an inert gas atmosphere, to give 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyl. Get magnesium halide.
3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルおよびアルキルマグネシウムハライドの使用量は、アルキルマグネシウムハライドを3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルに対して通常0.8〜1.5倍当量、好ましくは1〜1.2倍当量である。 The amount of 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and alkylmagnesium halide used is usually 0.8 to 1.5 times equivalent of alkylmagnesium halide to 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile, preferably Is 1 to 1.2 times equivalent.
溶媒としては、エーテル系溶媒が好ましく、たとえばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t−ブトキシメタン、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類等が挙げられる。溶媒の使用量は、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルに対して通常0.5〜10倍容量、好ましくは1〜5倍容量の範囲から適宜選択される。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス等が好ましい。 The solvent is preferably an ether solvent, and examples thereof include ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, t-butoxymethane, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane. The usage-amount of a solvent is suitably selected from the range of 0.5-10 times volume normally with respect to 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile, Preferably it is 1-5 times volume. As the inert gas, nitrogen gas, argon gas or the like is preferable.
3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルとアルキルマグネシウムハライドとを反応させる際の反応温度は、0℃から使用する溶媒の還流温度程度がよく、好ましくは0℃〜65℃、より好ましくは10〜40℃の範囲から適宜選択される。また、反応時間は1〜48時間が好ましい。なお、上記アルキルマグネシウムハライドは、市販品を用いてもよく、適宜製造したものを用いてもよい。 The reaction temperature at the time of reacting 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and alkylmagnesium halide is preferably about 0 ° C. to the reflux temperature of the solvent used, preferably 0 ° C. to 65 ° C., more preferably 10 ° C. It is suitably selected from a range of ˜40 ° C. The reaction time is preferably 1 to 48 hours. In addition, the said alkyl magnesium halide may use a commercial item, and may use what was manufactured suitably.
次いで、マグネシウム金属を用いる方法について説明する。本方法においては、まず、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルとマグネシウム金属とを適当な溶媒中、好ましくは不活性ガス雰囲気下で反応させて3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドを得る。 Next, a method using magnesium metal will be described. In this method, first, 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and magnesium metal are reacted in a suitable solvent, preferably in an inert gas atmosphere, to give 3-trifluoromethyl-5-cyanophenylmagnesium. Get a halide.
本方法で用いられるマグネシウム金属は、塊状、テープ状、ホイル状、フレーク状、削り状、粉末状などいかなる形状をしていても良いが、反応性の点から、フレーク状、削り状、粉末状が好ましく、粉末状が特に好ましい。マグネシウム金属の使用量は3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルに対して通常0.8〜5倍当量、好ましくは1〜2倍当量である。 Magnesium metal used in this method may have any shape such as lump shape, tape shape, foil shape, flake shape, shaving shape, powder shape, but from the point of reactivity, flake shape, shaving shape, powder shape. Is preferable, and powder is particularly preferable. The amount of magnesium metal used is usually 0.8 to 5 times equivalent, preferably 1 to 2 times equivalent to 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile.
溶媒としては、エーテル系溶媒が好ましく、たとえばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t−ブトキシメタン、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類等が挙げられる。溶媒の使用量は、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルに対して通常0.5〜10倍容量、好ましくは1〜5倍容量の範囲から適宜選択される。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス等が好ましい。 The solvent is preferably an ether solvent, and examples thereof include ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, t-butoxymethane, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane. The usage-amount of a solvent is suitably selected from the range of 0.5-10 times volume normally with respect to 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile, Preferably it is 1-5 times volume. As the inert gas, nitrogen gas, argon gas or the like is preferable.
3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルとアルキルマグネシウムハライドとを反応させる際の反応温度は、0℃から使用する溶媒の還流温度程度がよく、好ましくは0℃〜100℃、より好ましくは10〜80℃の範囲から適宜選択される。また、反応時間は1〜48時間が好ましい。 The reaction temperature at the time of reacting 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and alkylmagnesium halide is from 0 ° C. to the reflux temperature of the solvent used, preferably 0 ° C. to 100 ° C., more preferably 10 ° C. It is suitably selected from the range of ˜80 ° C. The reaction time is preferably 1 to 48 hours.
本工程で用いられる3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムへの変換方法としては、例えばアルキルリチウムを用いる方法が挙げられる。 Examples of the method for conversion to 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyllithium used in this step include a method using alkyllithium.
本方法で用いられるアルキルリチウムは、一般式[6]
TLi [6]
(式中、Tはアルキル基を表す)
で表される。Tで示されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐状でもよく、たとえば炭素数1〜8のアルキル基が挙げられ、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
The alkyl lithium used in this method is represented by the general formula [6].
TLi [6]
(Wherein T represents an alkyl group)
It is represented by The alkyl group represented by T may be linear or branched, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, Examples include isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group and the like.
本方法においては、まず、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルとアルキルリチウムとを適当な溶媒中、好ましくは不活性ガス雰囲気下で反応させて3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムを得る。 In this method, first, 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and alkyllithium are reacted in a suitable solvent, preferably in an inert gas atmosphere, to give 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyllithium. Get.
3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルおよびアルキルリチウムの使用量は、アルキルマグネシウムハライドを3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルに対して通常0.8〜1.5倍当量、好ましくは1〜1.2倍当量である。 The amount of 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and alkyllithium used is usually 0.8 to 1.5 times equivalent of alkylmagnesium halide to 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile, preferably It is 1-1.2 times equivalent.
溶媒としては、例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ブチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等のアルカン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物などが例示できるがこれらに限られない。また、これらの溶媒は1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。溶媒の使用量は、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルに対して通常0.5〜10倍容量、好ましくは1〜5倍容量の範囲から適宜選択される。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス等が好ましい。 Examples of the solvent include ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, butyl methyl ether, diisopropyl ether, and ethylene glycol dimethyl ether, alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, and n-octane, benzene, and toluene. An aromatic compound such as xylene can be exemplified, but is not limited thereto. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The usage-amount of a solvent is suitably selected from the range of 0.5-10 times volume normally with respect to 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile, Preferably it is 1-5 times volume. As the inert gas, nitrogen gas, argon gas or the like is preferable.
3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルとアルキルリチウムとを反応させる際の反応温度は、−150℃から200℃であり、好ましくは−110℃から使用する溶媒の還流温度程度である。また、反応時間は1〜48時間が好ましい。なお、上記アルキルリチウムは、溶媒で希釈された市販品を用いてもよく、適宜製造したものを用いてもよい。 The reaction temperature at the time of reacting 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile and alkyllithium is from −150 ° C. to 200 ° C., preferably from −110 ° C. to the reflux temperature of the solvent used. The reaction time is preferably 1 to 48 hours. In addition, the said alkyl lithium may use the commercial item diluted with the solvent, and may use what was manufactured suitably.
本工程では、上述した方法で得られた3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドもしくは3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムを反応系内で長時間放置すると、この化合物自身が分解してしまい、ホルミル化がうまく進行せずに生成物である3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの収率が低下してしまうことから、3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドもしくは3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムを合成した後、引き続いてホルミル化するのが好ましい。 In this step, when 3-trifluoromethyl-5-cyanophenylmagnesium halide or 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyllithium obtained by the above-described method is left in the reaction system for a long time, the compound itself decomposes. As a result, the yield of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile, which is the product, does not proceed well and the yield of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile is reduced. Alternatively, it is preferable to synthesize 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyllithium and subsequently formylate it.
使用されるホルミル化剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N−ホルミルピペリジン、N−ホルミルモルホリン、N−メチルホルムアニリド等従来公知の種々の構造のものを用いることができるが、反応性の観点からはN−ホルミルピペリジン、N−ホルミルモルホリンが好ましく、経済的な観点からはDMFが好ましい。 As the formylating agent to be used, those of various known structures such as N, N-dimethylformamide (DMF), N-formylpiperidine, N-formylmorpholine, N-methylformanilide can be used. N-formylpiperidine and N-formylmorpholine are preferable from the viewpoint of reactivity, and DMF is preferable from the economical viewpoint.
ホルミル化剤の使用量は、3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドもしくは3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムに対して、通常0.8〜1.5倍当量、好ましくは1〜1.2倍当量である。本反応は、事前に得られた3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドもしくは3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウム(通常は溶媒に溶存している)に対してホルミル化剤を添加することによって実施される。 The amount of the formylating agent used is usually 0.8 to 1.5 times equivalent, preferably 1 to 3-trifluoromethyl-5-cyanophenylmagnesium halide or 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyllithium. -1.2 times equivalent. In this reaction, a formylating agent is added to 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyl magnesium halide or 3-trifluoromethyl-5-cyanophenyl lithium (usually dissolved in a solvent) obtained in advance. It is carried out by adding.
上記反応は、空気中でも行われるが、好ましくは窒素、アルゴン等の不活性ガス中で行われる。本工程において、通常反応温度は−100〜100 ℃であり、好ましくは−78〜80 ℃であり、さらに好ましくは−20から室温である。 The above reaction is performed in air, but is preferably performed in an inert gas such as nitrogen or argon. In this step, the reaction temperature is usually −100 to 100 ° C., preferably −78 to 80 ° C., more preferably −20 to room temperature.
反応終了後、濾過、抽出、蒸留、再結晶等の通常の手段により、3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得ることができる。また、必要により蒸留、カラムクロマトグラフィーあるいは再結晶等により精製することもできる。 After the reaction is completed, 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile can be obtained by usual means such as filtration, extraction, distillation, recrystallization and the like. If necessary, it can be purified by distillation, column chromatography, recrystallization or the like.
次に、本発明の第6工程について説明する。本工程は上述した3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを、還元剤を用いて還元し、3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程である。 Next, the sixth step of the present invention will be described. This step is a step of reducing 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile as described above using a reducing agent to obtain 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile.
本工程で用いられる還元方法としては、例えば種々のヒドリド類を用いて還元する方法や、水素ガスと種々の金属触媒を用いて接触水素還元する方法が例示される。 Examples of the reduction method used in this step include a reduction method using various hydrides and a catalytic hydrogen reduction method using hydrogen gas and various metal catalysts.
ヒドリド類を用いて還元する場合、使用されるヒドリド類としては、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)、水素化ホウ素リチウム(LiBH4)、水素化アルミニウムリチウム(LiAlH4)、水素化ホウ素亜鉛(Zn(BH4)2)、リチウム トリ−t−ブトキシアルミノヒドリド(LiAlH(Ot−C4H9)3)、リチウム トリメトキシアルミノヒドリド(LiAlH(OCH3)3)、ジイソブチルアルミニウム ヒドリド((i−C4H9)2AlH)、ナトリウム水素化ビス(メトキシエトキシ)アルミニウム(NaAlH2 (OCH2CH2OCH3)2)、ボラン−テトラヒドロフラン錯体(BH3・THF)など公知のものが使用できる。これらのうち、経済性、取扱いの容易さ、入手の容易さ等の観点から、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)、水素化アルミニウムリチウム(LiAlH4)、リチウム トリ−t−ブトキシアルミノヒドリド(LiAlH(Ot−C4H9)3)、ジイソブチルアルミニウム ヒドリド((i−C4H9)2AlH)、ナトリウム水素化ビス(メトキシエトキシ)アルミニウム(NaAlH2 (OCH2CH2OCH3)2)が好ましい。 In the case of reduction using hydrides, hydrides used include sodium borohydride (NaBH 4 ), lithium borohydride (LiBH 4 ), lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ), zinc borohydride (Zn). (BH 4) 2), lithium tri -t- butoxy alumino hydride (LiAlH (Ot-C 4 H 9) 3), lithium trimethoxy aluminosilicate hydride (LiAlH (OCH 3) 3) , diisobutylaluminum hydride ((i-C 4 H 9 ) 2 AlH), sodium bis (methoxyethoxy) aluminum hydride (NaAlH 2 (OCH 2 CH 2 OCH 3 ) 2 ), borane-tetrahydrofuran complex (BH 3 · THF) and the like can be used. Among these, from the viewpoints of economy, ease of handling, availability, etc., sodium borohydride (NaBH 4 ), lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ), lithium tri-t-butoxyaluminohydride (LiAlH ( Ot-C 4 H 9) 3 ), diisobutylaluminum hydride ((i-C 4 H 9 ) 2 AlH), sodium hydride bis (methoxyethoxy) aluminum (NaAlH 2 (OCH 2 CH 2 OCH 3) 2) are preferred .
還元剤の使用量は、3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル1モルに対して、次の[式1]で示されるモル数以上用いるのが好ましい。
還元剤の必要モル数 = 2 / 還元剤の分子中に含まれる活性水素数 [式1]
すなわち、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)や水素化アルミニウムリチウム(LiAlH4)の場合には0.5モル以上であり、リチウム トリ−t−ブトキシアルミノヒドリド(LiAlH(Ot−C4H9)3)、ジイソブチルアルミニウム ヒドリド((i−C4H9)2AlH)、の場合には2.0モル以上であり、ナトリウム水素化ビス(メトキシエトキシ)アルミニウムの場合には1.0モル以上である。これらの還元剤は、通常、必要モル数の0.8倍から5倍使用されるが、1倍から3倍用いるのが好ましい。勿論これ以上使用することも可能であるが、条件によっては過還元、すなわちホルミル基のメチル基への還元などが生じる場合があり好ましくない。
The amount of the reducing agent used is preferably at least the number of moles represented by the following [Formula 1] with respect to 1 mole of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile.
Required number of moles of reducing agent = 2 / number of active hydrogens contained in the reducing agent molecule [Formula 1]
That is, in the case of sodium borohydride (NaBH 4 ) or lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ), it is 0.5 mol or more, and lithium tri-t-butoxyaluminohydride (LiAlH (Ot—C 4 H 9 ) 3 ), Diisobutylaluminum hydride ((i-C 4 H 9 ) 2 AlH), and in the case of sodium bis (methoxyethoxy) aluminum hydride, it is 1.0 mol or more. . These reducing agents are usually used 0.8 to 5 times the required number of moles, but preferably 1 to 3 times. Of course, further use is possible, but depending on conditions, overreduction, that is, reduction of formyl group to methyl group may occur, which is not preferable.
本工程では溶媒を用いても良い。溶媒としては、例えば水、DMF、ジメチルスルホキシド(DMSO)や、メタノール、エタノール、2−プロパノール等のアルコール類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ブチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等のアルカン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物などが例示できるがこれらに限られない。また、これらの溶媒は1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。 In this step, a solvent may be used. Examples of the solvent include water, DMF, dimethyl sulfoxide (DMSO), alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, butyl methyl ether and diisopropyl ether, n-pentane, Examples include, but are not limited to, alkanes such as n-hexane, n-heptane, and n-octane, and aromatic compounds such as benzene, toluene, and xylene. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
上記反応は空気中でも行われるが、窒素、アルゴン等の不活性ガス中で行うことが好ましい。本工程において、通常反応温度は−100〜100 ℃であり、好ましくは−78〜50 ℃である。 The above reaction is carried out in air, but is preferably carried out in an inert gas such as nitrogen or argon. In this step, the reaction temperature is usually −100 to 100 ° C., preferably −78 to 50 ° C.
接触水素還元を用いる場合、用いられる触媒としては、反応系が不均一系か均一系かに関わらず公知の触媒を使用することができるが、触媒の除去が容易な点で不均一系触媒が好ましい。したがって、通常パラジウム、ルテニウム、ロジウム、酸化白金、銅、クロム等の金属または金属酸化物あるいはこれらを活性炭、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担持させたものが用いられる。例えば、パラジウム付活性炭、水酸化パラジウム付活性炭、パラジウム付硫酸バリウム、パラジウム付炭酸カルシウム、パラジウム付炭酸ストロンチウム、パラジウムブラック、パラジウム付シリカゲル、二酸化白金、白金付活性炭、白金ブラック、ラネーニッケル、ルテニウム付活性炭、ロジウム付活性炭、銅クロマイトなど公知のものが使用できる。その使用量は用いる触媒により異なるが、通常3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルに対して0.0001〜1モル%、好ましくは0.001〜0.1モル%を用いる。 In the case of using catalytic hydrogen reduction, a known catalyst can be used regardless of whether the reaction system is a heterogeneous system or a homogeneous system. preferable. Accordingly, metals or metal oxides such as palladium, ruthenium, rhodium, platinum oxide, copper and chromium, or those in which these are supported on a support such as activated carbon, alumina or diatomaceous earth are usually used. For example, activated carbon with palladium, activated carbon with palladium hydroxide, barium sulfate with palladium, calcium carbonate with palladium, strontium carbonate with palladium, palladium black, silica gel with palladium, platinum dioxide, activated carbon with platinum, platinum black, Raney nickel, activated carbon with ruthenium, Known materials such as activated carbon with rhodium and copper chromite can be used. The amount used varies depending on the catalyst used, but is usually 0.0001 to 1 mol%, preferably 0.001 to 0.1 mol%, based on 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile.
接触水素還元を用いる場合、不活性な溶剤を溶媒として行ってもよい。その様な溶媒としてはアルコール類、エーテル類、カルボン酸類、エステル類、アミド類、水などが挙げられ、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、酢酸、酢酸エチル、ジメチルホルムアミドなどが例示できるがこれらに限られない。また、これらの溶媒は1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。 When using catalytic hydrogen reduction, an inert solvent may be used as a solvent. Examples of such solvents include alcohols, ethers, carboxylic acids, esters, amides, water, and the like, and examples include methanol, ethanol, tetrahydrofuran, diethyl ether, acetic acid, ethyl acetate, dimethylformamide, and the like. Not limited. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
水素の圧力は溶媒、触媒等の条件により異なり、常圧〜100気圧程度まで採用できるが、好ましくは1気圧以上用いる。また反応温度は通常−10℃〜150℃の範囲で採用される。 The pressure of hydrogen varies depending on the conditions of the solvent, catalyst, etc., and can be employed from normal pressure to about 100 atm. Preferably, 1 atm or more is used. The reaction temperature is usually in the range of −10 ° C. to 150 ° C.
反応終了後、抽出、蒸留、再結晶等の通常の手段により、3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得ることができる。また、必要によりカラムクロマトグラフィーあるいは再結晶等により精製することもできる。 After completion of the reaction, 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile can be obtained by ordinary means such as extraction, distillation, recrystallization and the like. If necessary, it can be purified by column chromatography or recrystallization.
次に、本発明の第7工程について説明する。本工程は上述した3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを臭素化剤によって臭素化し、3−ブロモメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程である。 Next, the seventh step of the present invention will be described. This step is a step of brominating the above-mentioned 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile with a brominating agent to obtain 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile.
本工程で用いられる臭素化剤としては、例えば臭素(Br2)、臭化水素、四臭化チタン、臭化亜鉛、三臭化リン、五臭化リン、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、四臭化炭素、N−ブロモアセトアミド(NBA)、臭化チオニル、臭化トリメチルシリルなど公知のものが使用できる。これらのうち、経済性と入手の容易さの点から臭素(Br2)、臭化水素、N−ブロモスクシンイミド(NBS)が好ましく、添加剤を別途必要としない臭化水素が特に好ましい。 Examples of the brominating agent used in this step include bromine (Br 2 ), hydrogen bromide, titanium tetrabromide, zinc bromide, phosphorus tribromide, phosphorus pentabromide, N-bromosuccinimide (NBS), tetra Known materials such as carbon bromide, N-bromoacetamide (NBA), thionyl bromide, trimethylsilyl bromide can be used. Of these, bromine (Br 2 ), hydrogen bromide, and N-bromosuccinimide (NBS) are preferable from the viewpoints of economy and availability, and hydrogen bromide that does not require additional additives is particularly preferable.
臭化水素を用いる場合、ガスを用いても良いし、水や種々の溶剤に溶解しているものを用いても良いが、取扱いの容易さと経済性の点から水に溶解しているもの、すなわち臭化水素酸を用いるのが好ましい。臭化水素酸の濃度に特別な制限はないが、10〜50%が好ましく、入手の容易さから45〜50%が特に好ましい。 When hydrogen bromide is used, gas may be used, or one dissolved in water or various solvents may be used, but one dissolved in water from the viewpoint of ease of handling and economy, That is, it is preferable to use hydrobromic acid. Although there is no special restriction | limiting in the density | concentration of hydrobromic acid, 10 to 50% is preferable and 45 to 50% is especially preferable from availability.
臭化水素酸の使用量は、溶存している臭化水素に換算して、3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル1モルに対し1モル以上とするが、1〜10モルであり、好ましくは1〜8モル、さらに好ましくは1〜5モルである。1モル以下の使用量は3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの変換率が低下するので好ましくない。また10モル以上使用することもできるが、大量に使用するとシアノ基の加水分解を生じ、選択率が低下することがあるため好ましくない。 The amount of hydrobromic acid used is 1 mol or more per 1 mol of 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile in terms of dissolved hydrogen bromide, but 1-10 mol. , Preferably 1 to 8 mol, more preferably 1 to 5 mol. An amount of 1 mol or less is not preferable because the conversion rate of 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile is lowered. Moreover, although 10 mol or more can also be used, since it will hydrolyze a cyano group and a selectivity may fall when it uses it in large quantities, it is unpreferable.
本工程では溶媒を用いても良い。そのような溶媒としては、アルコール類、エーテル類、カルボン酸類、エステル類、アミド類、水などを挙げることができる。これらの代表例として、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、酢酸、酢酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)などが例示できるがこれらに限られない。また、これらの溶媒は1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。 In this step, a solvent may be used. Examples of such a solvent include alcohols, ethers, carboxylic acids, esters, amides, water and the like. Typical examples of these include, but are not limited to, methanol, ethanol, tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, acetic acid, ethyl acetate, N, N-dimethylformamide (DMF), and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
本工程は25〜150℃程度で行い、50〜120℃が好ましく、70〜110℃がより好ましい。150℃より高い温度ではシアノ基の加水分解を生じ、選択率が低下することがあるため好ましくない。 This step is performed at about 25 to 150 ° C, preferably 50 to 120 ° C, and more preferably 70 to 110 ° C. A temperature higher than 150 ° C. is not preferable because hydrolysis of the cyano group occurs and the selectivity may decrease.
反応終了後、抽出、蒸留、再結晶等の通常の手段により、3−ブロモメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得ることができる。また、必要によりカラムクロマトグラフィーあるいは再結晶等により精製することもできる。 After completion of the reaction, 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile can be obtained by ordinary means such as extraction, distillation, recrystallization and the like. If necessary, it can be purified by column chromatography or recrystallization.
上述の各工程に要する反応時間に特別な制限はないが、温度や、用いる触媒の量等に依存して最適の反応時間は異なる。いずれの工程においても、ガスクロマトグラフィー等、汎用の分析手段により、反応の進行状況を測定しつつ反応を実施し、原料が十分消費されたことを確認した後、反応工程を終了することが好ましい。 There is no particular limitation on the reaction time required for each step described above, but the optimum reaction time varies depending on the temperature, the amount of catalyst used, and the like. In any step, it is preferable to carry out the reaction while measuring the progress of the reaction by a general-purpose analysis means such as gas chromatography and confirm that the raw materials are sufficiently consumed, and then terminate the reaction step. .
以下に実施例をもって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限られない。
[第1工程]1−ブロモ−3−ジクロロメチルベンゾトリフルオリドの製造
攪拌機、温度計保護管を備えた100mLステンレス製耐圧反応容器に1、3−ジクロロメチルベンゾトリフルオリド60.0g(0.262mol、純度92%)、臭素23.0g(0.144mol、0.55当量)、無水塩化第二鉄4.25g(0.0262mol、0.1当量)を仕込み、室温で塩素5.0g(0.14mol、0.52当量)を導入した。オイルバスにて加熱し内温が50℃になるまで昇温した。塩素は2時間後に5.2g(0.14mol、0.54当量)追加して、合計10.2g(0.28mol、1.06当量)とした。反応系内で発生する塩化水素は逐次パージし、反応圧を0.5〜0.8MPaに保った。反応温度を45〜55℃に保ったまま、7時間反応させたところで反応を終了した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these embodiments.
[First Step] Production of 1-bromo-3-dichloromethylbenzotrifluoride In a 100 mL stainless steel pressure-resistant reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer protective tube, 60.0 g of 1,3-dichloromethylbenzotrifluoride (0.262 mol) , Purity 92%), bromine 23.0 g (0.144 mol, 0.55 equivalent), anhydrous ferric chloride 4.25 g (0.0262 mol, 0.1 equivalent), and 5.0 g chlorine (0 .14 mol, 0.52 equivalents). It heated in the oil bath and heated up until the internal temperature became 50 degreeC. After 2 hours, 5.2 g (0.14 mol, 0.54 equivalent) of chlorine was added to make a total of 10.2 g (0.28 mol, 1.06 equivalent). Hydrogen chloride generated in the reaction system was sequentially purged to maintain the reaction pressure at 0.5 to 0.8 MPa. The reaction was terminated when the reaction was carried out for 7 hours while maintaining the reaction temperature at 45 to 55 ° C.
反応終了後は反応器を冷却した後、内容物を取り出し、亜硫酸ナトリウム水溶液(60ml)で洗浄し、68gの有機物を回収した。この有機物を蒸留し、目的とする1−ブロモ−3−ジクロロメチルベンゾトリフルオリド(沸点74℃/270Pa)を58g(収率72%、純度86%)得た。 After completion of the reaction, the reactor was cooled, and the contents were taken out and washed with an aqueous sodium sulfite solution (60 ml) to recover 68 g of organic matter. This organic substance was distilled to obtain 58 g (yield 72%, purity 86%) of the target 1-bromo-3-dichloromethylbenzotrifluoride (boiling point 74 ° C./270 Pa).
[第2工程]1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンの製造
温度計、滴下漏斗および還流冷却器を備えた100ml三口フラスコに1−ブロモ−3−ジクロロメチルベンゾトリフルオリド46.1g(0.150mol)、無水塩化第二鉄486mg(0.003mol、0.02当量)を仕込み、攪拌しながら100℃まで昇温した。反応温度を100℃以上で維持したまま、水2.97g(0.165mol、1.1当量)を1時間半かけて滴下した。滴下終了後さらに30分攪拌し、水を40ml加えた。二層分離した水層を分液しジイソプロピルエーテル20mlで抽出した。有機層を合わせて硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過、溶媒留去を行い、粗1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼン39.2g(純度86%)を得た。これを蒸留精製し、目的とする1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを33g(収率88%、純度89%)得た。
[Second Step] Production of 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene 1-Bromo-3-dichloromethylbenzotrifluoride 46. In a 100 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser. 1 g (0.150 mol) and 486 mg (0.003 mol, 0.02 equivalent) of anhydrous ferric chloride were charged, and the temperature was raised to 100 ° C. with stirring. While maintaining the reaction temperature at 100 ° C. or higher, 2.97 g (0.165 mol, 1.1 equivalents) of water was added dropwise over 1 hour and a half. After completion of dropping, the mixture was further stirred for 30 minutes, and 40 ml of water was added. The aqueous layer separated into two layers was separated and extracted with 20 ml of diisopropyl ether. The organic layers were combined, dried over magnesium sulfate, filtered and evaporated to give 39.2 g of crude 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene (purity 86%). This was purified by distillation to obtain 33 g (yield 88%, purity 89%) of the target 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene.
[第3工程]3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムの製造
温度計を備えた200ml三口フラスコにメタノール(20g)、水(5g)そして塩酸ヒドロキシルアミン4.23g(60.9mmol、1.1当量)を加え、攪拌しながら氷浴を用いて冷却した。この中へ25重量%の水酸化ナトリウム水溶液(20g)を加え、次いで1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼン14.0g(55.3mmol)を加えた。氷浴を外して反応液を室温まで加温し、室温で2時間攪拌した。反応液をn−ヘプタン(40ml)で洗浄した後、二層分離した水層を分液し、濃塩酸(8ml)を加え酸性にした。この水層をトルエン(30ml)で抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過、溶媒留去を行い、目的とする3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムの粗体を14.8g(収率100%、純度76%)得た。
[Step 3] Production of 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime In a 200 ml three-necked flask equipped with a thermometer, methanol (20 g), water (5 g) and hydroxylamine hydrochloride 4.23 g (60.9 mmol, 1 .1 equivalent) was added and cooled using an ice bath with stirring. To this was added 25% by weight aqueous sodium hydroxide solution (20 g), followed by 14.0 g (55.3 mmol) of 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene. The ice bath was removed and the reaction mixture was warmed to room temperature and stirred at room temperature for 2 hours. After the reaction solution was washed with n-heptane (40 ml), the aqueous layer separated into two layers was separated, and concentrated hydrochloric acid (8 ml) was added to make it acidic. This aqueous layer was extracted with toluene (30 ml). The organic layer was dried over magnesium sulfate, filtered and evaporated to give 14.8 g (yield 100%, purity 76%) of the desired crude 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime. Obtained.
[第4工程]3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造
温度計および還流冷却器を備えた200ml三口フラスコに3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムの粗体14.8g(55.3mmol)、トルエン(50ml)そして塩化チオニル13.2g(111mol、2当量)を加え、攪拌しながら60℃まで昇温した。60℃で1時間攪拌した後、トルエンと残存した塩化チオニルを留去して、粗3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを15.4g得た。これを蒸留して、目的とする3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを12.2g(収率88%、純度76%)得た。
[Step 4] Production of 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile In a 200 ml three-necked flask equipped with a thermometer and a reflux condenser, 14.8 g of a crude product of 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime ( 55.3 mmol), toluene (50 ml) and thionyl chloride 13.2 g (111 mol, 2 equivalents) were added, and the temperature was raised to 60 ° C. with stirring. After stirring at 60 ° C. for 1 hour, toluene and remaining thionyl chloride were distilled off to obtain 15.4 g of crude 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile. This was distilled to obtain 12.2 g (yield 88%, purity 76%) of the desired 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile.
[第5工程]3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造
温度計を備えた200ml三口フラスコに3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル4.1g(16.4mmol)、THF(20ml)を加え、攪拌しながら内温が−18℃になるまで冷却した。次いでイソプロピルマグネシウムクロリドの2mol/lのテトラヒドロフラン溶液8.2ml(16.4mmol、1当量)を15分かけて滴下した。内温は‐12℃まで上昇した。この温度を維持しながら1時間攪拌した。その後N−ホルミルモルホリン1.89g(16.4mmol、1当量)を滴下し、反応液を室温まで加温し、室温で1時間攪拌した。反応終了後、2mol/lの塩酸水溶液(30ml)を加え、室温で1時間攪拌した。二層分離した水層を分液しジイソプロピルエーテル10mlで抽出した。有機層を合わせて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液10mlおよび飽和食塩水10mlで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過、溶媒留去を行い、目的とする粗3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを3.67g得た。この粗3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルにジイソプロピルエーテル5mlとn−ヘプタン4mlを加えて完全に溶解させ、5℃まで冷却し、終夜再結晶させた後に濾過、乾燥を行うことによって、目的とする3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを1.63g(収率50%、純度94.6%)得た。
[Step 5] Production of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile In a 200 ml three-necked flask equipped with a thermometer, 4.1 g (16.4 mmol) of 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile, THF (20 ml) ) Was added, and the mixture was cooled with stirring until the internal temperature reached -18 ° C. Then, 8.2 ml (16.4 mmol, 1 equivalent) of a 2 mol / l tetrahydrofuran solution of isopropylmagnesium chloride was added dropwise over 15 minutes. The internal temperature rose to -12 ° C. The mixture was stirred for 1 hour while maintaining this temperature. Thereafter, 1.89 g (16.4 mmol, 1 equivalent) of N-formylmorpholine was added dropwise, and the reaction solution was warmed to room temperature and stirred at room temperature for 1 hour. 2 mol / l hydrochloric acid aqueous solution (30 ml) was added after completion | finish of reaction, and it stirred at room temperature for 1 hour. The aqueous layer separated into two layers was separated and extracted with 10 ml of diisopropyl ether. The organic layers were combined, washed with 10 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 10 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate, filtered and evaporated to give the desired crude 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile. 3.67g of was obtained. By adding 5 ml of diisopropyl ether and 4 ml of n-heptane to this crude 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile, completely dissolving it, cooling to 5 ° C., recrystallizing overnight, filtering and drying, 1.63 g (yield 50%, purity 94.6%) of the desired 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile was obtained.
[実施例2]3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造
温度計を備えた50ml三口フラスコに3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル3.90g(19.6mmol)、THF(20ml)を加え、攪拌しながら内温が5℃になるまで冷却した。次いで水素化ホウ素ナトリウム0.741g(19.6mmol、1.0当量)を加えた。その後室温で2時間攪拌した。反応液に2Mの塩酸20mlを加えた後、30分攪拌した。二層分離した水層を分液し酢酸エチル10mlで抽出した。有機層を合わせて飽和食塩水10mlで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過、溶媒留去を行い、目的とする3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを3.91g(収率99%、純度98.7%)得た。
[Example 2] Production of 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile In a 50 ml three-necked flask equipped with a thermometer, 3.90 g (19.6 mmol) of 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile, THF ( 20 ml) was added, and the mixture was cooled with stirring until the internal temperature reached 5 ° C. Then 0.741 g (19.6 mmol, 1.0 equiv) of sodium borohydride was added. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After adding 20 ml of 2M hydrochloric acid to the reaction solution, the mixture was stirred for 30 minutes. The aqueous layer separated into two layers was separated and extracted with 10 ml of ethyl acetate. The organic layers were combined, washed with 10 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate, filtered and evaporated to give 3.91 g of the desired 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile (yield). 99%, purity 98.7%).
[実施例3]3−ブロモメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造
温度計および還流冷却器を備えた50ml三口フラスコに3−ヒドロキシメチル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリル3.91g(19.4mmol)、47%臭化水素酸10.9g(63.4mmol、4当量)を加え、攪拌しながら90℃まで昇温した。反応温度を90℃以上で維持したまま9時間攪拌し、その後冷却した。次いで水(20ml)を加えて攪拌後二層分離し、水層をジイソプロピルエーテル20mlで抽出した。有機層を合わせ、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液20mlで洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過、溶媒留去を行い、粗1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを4.40g(収率86%、純度91%)得た。この粗1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを4.0g(収率78%、純度99%)得た。
[Example 3] Production of 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile In a 50 ml three-necked flask equipped with a thermometer and a reflux condenser, 3.91 g (19.4 mmol) of 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile was prepared. ), 47% hydrobromic acid (10.9 g, 63.4 mmol, 4 equivalents) was added, and the mixture was heated to 90 ° C. with stirring. While maintaining the reaction temperature at 90 ° C. or higher, the mixture was stirred for 9 hours and then cooled. Subsequently, water (20 ml) was added and the mixture was stirred and separated into two layers. The aqueous layer was extracted with 20 ml of diisopropyl ether. The organic layers were combined and washed with 20 ml of saturated aqueous sodium bicarbonate solution. The organic layer was dried over magnesium sulfate, filtered and evaporated to give 4.40 g of crude 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene (yield 86%, purity 91%). This crude 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene was subjected to silica gel column chromatography, and 4.0 g of 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene (yield 78%, purity). 99%).
Claims (9)
第1工程:一般式[1]で表される3−ジハロゲノメチルベンゾトリフルオリド
を臭素化し、一般式[2]で表される1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼン
を得る工程。
第2工程:前記1−ブロモ−3−ジハロゲノメチル−5−トリフルオロメチルベンゼンを加水分解して、1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを得る工程。
第3工程:前記1−ブロモ−3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゼンを、ヒドロキシルアミン類またはその酸付加物と反応させて、3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンズアルドキシムを得る工程。
第4工程:前記3−ブロモ−5−トリフロオロメチルベンズアルドキシムを、脱水して3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程。
第5工程:前記3−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを、アルキルマグネシウムハライド又はマグネシウム金属、もしくはアルキルリチウムと反応させ、3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルマグネシウムハライドもしくは3−トリフルオロメチル−5−シアノフェニルリチウムに変換した後、ホルミル化し、3−ホルミル−5−トリフルオロメチルベンゾニトリルを得る工程。 A process for producing 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile, comprising the following five steps.
First step: 3-dihalogenomethylbenzotrifluoride represented by the general formula [1]
1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene represented by the general formula [2]
Obtaining.
Second step: a step of hydrolyzing the 1-bromo-3-dihalogenomethyl-5-trifluoromethylbenzene to obtain 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene.
Third step: A step of reacting the 1-bromo-3-formyl-5-trifluoromethylbenzene with hydroxylamines or an acid adduct thereof to obtain 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime.
Fourth step: a step of dehydrating the 3-bromo-5-trifluoromethylbenzaldoxime to obtain 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile.
Fifth step: 3-bromo-5-trifluoromethylbenzonitrile is reacted with alkylmagnesium halide, magnesium metal, or alkyllithium to produce 3-trifluoromethyl-5-cyanophenylmagnesium halide or 3-trifluoromethyl. A step of converting to 5-cyanophenyllithium and then formylating to give 3-formyl-5-trifluoromethylbenzonitrile.
In claim 3, when brominating 3-hydroxymethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile (seventh step), hydrobromic acid is used as a brominating agent and the reaction is carried out at 25 to 150 ° C. The method for producing 3-bromomethyl-5-trifluoromethylbenzonitrile according to claim 3, wherein:
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