JP4794873B2 - Method for producing organic compound using halogen-lithium exchange reaction - Google Patents

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Description

本発明は、マイクロリアクターを用いたハロゲン−リチウム交換反応により、医薬品、農薬、液晶、電子写真や染料等の分野で有用な化合物を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a compound useful in fields such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals, electrophotography and dyes by halogen-lithium exchange reaction using a microreactor.

ハロゲン置換有機化合物のハロゲン原子を他の求電子基に変換する合成手法の一つとして、ハロゲン−金属交換反応が知られている(非特許文献1、2参照)。ここで用いられるメタル化試薬には、グリニヤール試薬、リチウムマグネシウムアート錯体やリチウム銅アート錯体、及び有機リチウム試薬等が挙げられる。   As one of synthetic methods for converting a halogen atom of a halogen-substituted organic compound into another electrophilic group, a halogen-metal exchange reaction is known (see Non-Patent Documents 1 and 2). Examples of the metalation reagent used here include Grignard reagent, lithium magnesium ate complex, lithium copper ate complex, and organic lithium reagent.

グリニヤール試薬は一般に反応性が低く、例えばアリールクロリドやアリールブロミドを用いる場合には反応可能な基質が限定されたり、試薬を過剰量使用したり、長い反応時間を必要とする等の問題がある(非特許文献3参照)。アリールヨージドを使用する場合は反応性が高いが、原料へのヨード基の導入はコストが高く、工業的には好ましくない。
有機リチウムマグネシウムアート錯体(特許文献1参照)や有機リチウム銅アート錯体(非特許文献4参照)は、適度な反応性と安定性を有する試薬として知られている。これらは、反応活性の異なる反応基質に対して、アート錯体の置換基のアルキル鎖の種類や反応温度を工夫することで反応性を調節することができ、極低温条件を必要としないため工業的に有用である。しかし、反応の度にアート錯体を調整する必要があり、製造工程が1工程増えるため製造が煩雑になる。
Grignard reagents generally have low reactivity. For example, when aryl chloride or aryl bromide is used, there are problems such as limited substrates that can be reacted, excessive use of reagents, and long reaction times ( Non-Patent Document 3). When an aryl iodide is used, the reactivity is high, but the introduction of an iodo group into the raw material is expensive and is not industrially preferable.
Organolithium magnesium art complexes (see Patent Document 1) and organolithium copper art complexes (see Non-Patent Document 4) are known as reagents having appropriate reactivity and stability. These can be adjusted to the reaction substrate with different reaction activity by devising the kind of alkyl chain of the substituent of art complex and the reaction temperature, and it is industrial because it does not require cryogenic conditions. Useful for. However, it is necessary to adjust the art complex for each reaction, and the production process becomes one step, which makes the production complicated.

これに対して、有機リチウム試薬は反応性が高く、基質の適用範囲が広いので有用性が高い。しかし、この方法で生成するリチウム中間体もまた反応性が高く且つ熱安定性が低いことから、副反応を避ける為に超低温下で反応を行う必要があり、また結晶状態にして反応性を低下させる等の対策を取らなければならない。また、ハロゲン−リチウム交換反応及び生成したリチウム中間体と求電子試薬との反応はどちらも発熱反応であり、仕込み時に長時間の滴下を必要とする。特に工業的規模では、禁水性危険物である有機金属化合物の大量使用や発熱反応の暴走といった安全性リスクの面や、設備建設やその維持にかかるコストの面で問題が多い(非特許文献5参照)。
更に、上記リチウム中間体の中でもリチオピリジンに代表されるヘテロ芳香族リチウム化合物は特に不安定であり、リチオ化反応並びに求電子化合物との反応を−80℃で行った場合でも目的物の収率が極めて低い。不安定なリチウム化合物を用いる方法として、イン・サイト・クエンチ法が報告されている(非特許文献6、7参照)。これは、予めハロゲン化合物と求電子化合物を共存させた溶液にリチウム試薬を滴下し、リチウム中間体を発生させると同時に反応系中で求電子化合物との捕捉反応を行う方法である。しかし、この方法は求電子化合物とリチウム中間体との反応速度よりリチオ化反応の反応速度が大きい場合に限られ、原料基質の種類と反応温度設定によって反応が大きく影響するという欠点がある。
On the other hand, the organolithium reagent has high reactivity and is highly useful because it has a wide substrate application range. However, since the lithium intermediate produced by this method is also highly reactive and low in thermal stability, it is necessary to carry out the reaction at an ultra-low temperature in order to avoid side reactions. We must take measures such as letting In addition, the halogen-lithium exchange reaction and the reaction between the generated lithium intermediate and the electrophilic reagent are both exothermic reactions and require long-time dripping at the time of preparation. In particular, on an industrial scale, there are many problems in terms of safety risks such as mass use of organometallic compounds, which are water-inhibiting dangerous substances, and runaway exothermic reactions, and in terms of costs for facility construction and maintenance (Non-Patent Document 5). reference).
Furthermore, among the above lithium intermediates, heteroaromatic lithium compounds typified by lithiopyridine are particularly unstable, and the yield of the target product is improved even when the lithiation reaction and the reaction with the electrophilic compound are carried out at -80 ° C. Very low. An in-site quench method has been reported as a method using an unstable lithium compound (see Non-Patent Documents 6 and 7). This is a method in which a lithium reagent is dropped into a solution in which a halogen compound and an electrophilic compound coexist in advance to generate a lithium intermediate, and at the same time, a capture reaction with the electrophilic compound is performed in the reaction system. However, this method is limited to the case where the reaction rate of the lithiation reaction is higher than the reaction rate of the electrophilic compound and the lithium intermediate, and has a drawback that the reaction is greatly influenced by the type of the raw material substrate and the reaction temperature setting.

このような種々の課題があるにも関わらず、上記のハロゲン−リチウム交換反応で得られる化合物は、医薬品、農薬、液晶、電子写真や染料等の分野で合成中間体として有用性が高い。一例を挙げると、2−ブロモピリジンを原料とする2−リチオピリジンは、ファルマコアとして有用な2,4'−ビピリジン誘導体の合成中間体である。この2,4'−ビピリジン誘導体は、例えばtetrabenazine antagonist(非特許文献8参照)、α1A receptor antagonist(特許文献2参照)、5-HT1A receptor antagonist(特許文献3参照)、α1A receptor antagonist(特許文献4参照)等の合成中間体に用いられている。 Despite these various problems, the compounds obtained by the halogen-lithium exchange reaction are highly useful as synthetic intermediates in the fields of pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals, electrophotography and dyes. As an example, 2-lithiopyridine using 2-bromopyridine as a raw material is a synthetic intermediate of a 2,4′-bipyridine derivative useful as a pharmacore. Examples of the 2,4′-bipyridine derivative include tetrabenazine antagonist (see Non-patent Document 8), α 1A receptor antagonist (see Patent Document 2), 5-HT 1A receptor antagonist (see Patent Document 3), α 1A receptor antagonist ( Used in synthetic intermediates such as Patent Document 4).

有機リチウム試薬を用いた反応の種々の問題を解決する手段として、連続流通反応装置を使用した製造方法が報告されている(特許文献5、6参照)。連続流通反応器は器内の容積が小さく、数千リットルの大容量反応釜と比較して反応器内の原料の濃度分布や温度分布を均一にできる。また、熱に不安定なリチウム中間体を大量に保管することなく連続して次工程に進めるので、収率低下のリスクが低減され、この方法のメリットは大きい。しかし、特許文献5では攪拌機に徐熱能力が十分ではないスタティックミキサーを使用しており、リチウム中間体の熱劣化の問題は解決されていない。また、この方法ではバッチ反応と同様に−70〜−35℃の極低温条件下で行なわれており、特殊な冷却装置が必要であるため、製造コストは高い。特許文献6では連続流通反応装置の具体的な構成は記載されていないが、−35℃の低温条件下で行なわれており、工業的規模で行なうにはコスト的に問題がある。   As a means for solving various problems of reactions using organolithium reagents, a production method using a continuous flow reaction apparatus has been reported (see Patent Documents 5 and 6). The continuous flow reactor has a small volume in the reactor and can make the concentration distribution and temperature distribution of the raw material in the reactor uniform compared to a large-capacity reactor of several thousand liters. Further, since the heat unstable lithium intermediate is continuously advanced to the next step without being stored in large quantities, the risk of yield reduction is reduced, and the merit of this method is great. However, Patent Document 5 uses a static mixer that does not have sufficient slow heating capability for the stirrer, and the problem of thermal degradation of the lithium intermediate is not solved. Further, this method is carried out under a cryogenic condition of −70 to −35 ° C. as in the batch reaction, and requires a special cooling device, so that the production cost is high. Although the specific configuration of the continuous flow reactor is not described in Patent Document 6, it is carried out under a low temperature condition of -35 ° C., and there is a problem in terms of cost when carried out on an industrial scale.

最近、マイクロリアクターを用いた合成反応に関する研究が盛んに行われている(非特許文献9、10参照)。マイクロリアクターは正確な流れの制御、温度制御や迅速な混合が可能と考えられ、従来実施されているバッチ反応と比較して収率の向上や選択性の拡大が期待できるので、高効率な生産方法として注目されている。
マイクロリアクターによるリチオ化反応の実験例も幾つか報告されており、例えば、脱プロトン化によるリチウム中間体およびそれを経由するホウ素化合物の合成法(特許文献7参照)、ハロゲン−リチウム交換反応を用いたTramadolの合成(非特許文献11参照)3−リチオアニソールの合成およびそれとN,N−ジメチルホルムアミド(以下DMFと略記する)との反応(非特許文献12参照)等が挙げられる。これらの例では、マイクロリアクターを使用しない従来のバッチ反応に比べていずれも収率が向上しているが、しかし、特許文献7や非特許文献11では実際には、やはり−30℃や−14℃といった低温条件下で反応が行われている。非特許文献12では、マイクロリアクターを2個直列に接続した装置を用い、第一反応のリチオ化を0℃、滞留時間0.19分の条件で行い、次いで第二反応のDMFとの反応を0℃、滞留時間0.15分の条件で行っている。この方法は、これまでの方法に比べて取扱いの容易な反応温度で目的物が88%の高収率で得られており、画期的な方法である。しかし、この条件では、特に不安定なヘテロ芳香族リチウム化合物に適しているとはいえず、更なる方法が模索されている。
国際公開第01/57046号公報 国際公開第99/07695号公報 国際公開第99/03847号公報 米国特許第6159990号公報 特開2000−229981号公報 特開2000−239282号公報 特開2003−113185号公報 “ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(The Journal of Organic Chemistry)"、 1982年 47巻 p.331 “ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(The Journal of Organic Chemistry)"、 1986年 52巻 p.473 “アンゲバンテ ヘミィ インターナショナル イングリッシュ エディション(Angewante Chemie International English Ed.)"、 2000年 39巻 p.4414 “アンゲバンテ ヘミィ インターナショナル イングリッシュ エディション(Angewante Chemie International English Ed.)"、 2002年 41巻 p.3263 “ジャーナル オブ メディシナル ケミストリー(The Journal of Medicinal Chemistry)" 、 1999年 42巻 p.1088 “ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(The Journal of Organic Chemistry)"、 2002年 67巻 p.5394 “ジャーナル オブ ザ アメリカン ケミカル ソサエティ(Journal of the American Chemical Society)"、 1983年 105巻 p.1983 “ジャーナル オブ メディシナル ケミストリー(The Journal of Medicinal Chemistry)" 、 1984年 27巻 p.1182 “チミア(Chimia)" 、 2002年 56巻 p.636 “テトラヘドロン(Tetrahedron)" 、 2002年 58巻 p.4735 “オーガニック プロセス リサーチ アンド デベロップメント(Organic Process Research and Development)"、 2004年 8巻 p.455 “オーガニック プロセス リサーチ アンド デベロップメント(Organic Process Research and Development)"、 2004年 8巻 p.440
Recently, research on synthesis reactions using microreactors has been actively conducted (see Non-Patent Documents 9 and 10). The microreactor is considered to be capable of precise flow control, temperature control, and rapid mixing, and can be expected to improve yield and expand selectivity compared to the batch reaction that has been performed in the past. It is attracting attention as a method.
Some experimental examples of lithiation reactions using a microreactor have been reported. For example, a lithium intermediate by deprotonation and a method for synthesizing a boron compound via the lithium intermediate (see Patent Document 7) and a halogen-lithium exchange reaction are used. Synthesis of Tramadol (see Non-patent Document 11) Synthesis of 3-lithioanisole and its reaction with N, N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF) (see Non-Patent Document 12). In these examples, the yield is improved in comparison with the conventional batch reaction that does not use the microreactor. However, in Patent Document 7 and Non-Patent Document 11, actually, it is still -30 ° C or -14. The reaction is carried out under low temperature conditions such as ° C. In Non-Patent Document 12, using a device in which two microreactors are connected in series, lithiation of the first reaction is performed at 0 ° C. and a residence time of 0.19 minutes, and then the reaction with DMF of the second reaction is performed. It is performed under the conditions of 0 ° C. and residence time of 0.15 minutes. This method is an epoch-making method because the target product is obtained in a high yield of 88% at a reaction temperature that is easier to handle than conventional methods. However, this condition is not particularly suitable for unstable heteroaromatic lithium compounds, and further methods are being sought.
International Publication No. 01/57046 International Publication No. 99/07695 International Publication No. 99/03847 US Pat. No. 6,159,990 JP 2000-229981 A JP 2000-239282 A JP 2003-113185 A “The Journal of Organic Chemistry”, 1982, 47, p.331 “The Journal of Organic Chemistry,” 1986, Volume 52, p.473. “Angewante Chemie International English Ed.”, 2000, 39, p.4414 “Angewante Chemie International English Ed.”, Volume 41, p.3263 “The Journal of Medicinal Chemistry”, 1999 Volume 42 p.1088 “The Journal of Organic Chemistry”, 2002 67 p.5394 “Journal of the American Chemical Society”, 1983, 105 p.1983 “The Journal of Medicinal Chemistry”, 1984, 27, p.1182. “Chimia”, 2002 Volume 56 p.636 “Tetrahedron”, 2002 Volume 58 p.4735 “Organic Process Research and Development”, 2004 Volume 8 p.455 “Organic Process Research and Development”, 2004 Volume 8 p.440

本発明の目的は、医薬品、農薬、液晶、電子写真や染料等の分野で有用な化合物のハロゲン−リチウム交換反応による有機化合物の製造法を、マイクロリアクターを用いることにより、特別な冷却装置が不要な、安価で安全、かつ公害の問題を生じない製造方法を提供することである。   The object of the present invention is to use a microreactor to produce an organic compound by a halogen-lithium exchange reaction of a compound useful in the fields of pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals, electrophotography and dyes, etc., and no special cooling device is required. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method that is inexpensive, safe, and does not cause pollution problems.

すなわち、種々検討の結果、本発明の上記目的は以下の方法により達成される。
(1)ハロゲン化合物とリチウム試薬とを、反応温度が−10〜40℃かつ滞留時間が0.001〜0.3秒の条件下でマイクロリアクターを用いて反応させることを特徴とする下記一般式(I)で表されるリチウム化合物の製造方法。
That is, as a result of various studies, the above object of the present invention is achieved by the following method.
(1) A halogen compound and a lithium reagent are reacted using a microreactor under the conditions of a reaction temperature of −10 to 40 ° C. and a residence time of 0.001 to 0.3 seconds. The manufacturing method of the lithium compound represented by (I).

Figure 0004794873
Figure 0004794873

(式(I)中、Aで表される環は、芳香環、飽和環、部分飽和環又はヘテロ環を表す。
(2)Aで表される環がヘテロ環である上記(1)のリチウム化合物の製造方法。
(3)上記(1)の方法により製造したリチウム化合物を、引き続きマイクロリアクターを用いて連続して求電子化合物と反応させることを特徴とする下記一般式(II)で表される化合物の製造方法。
(In formula (I), the ring represented by A represents an aromatic ring, a saturated ring, a partially saturated ring or a hetero ring. )
(2) The method for producing a lithium compound according to (1), wherein the ring represented by A is a heterocycle.
(3) A method for producing a compound represented by the following general formula (II), wherein the lithium compound produced by the method of (1) is continuously reacted with an electrophilic compound using a microreactor. .

Figure 0004794873
Figure 0004794873

(式(II)中、Aで表される環は、前記と同じ意味を有する。Yは求電子基を表す。) (In formula (II), the ring represented by A has the same meaning as described above. Y represents an electrophilic group.)

マイクロリアクターの利用は、従来のバッチ法では反応装置に滞留する間に反応は進んでしまうために取り出しが不可能であった一次生成物の製造が可能なこと、反応温度分布と溶液中の物質濃度分布を精密制御できること、定常状態の連続反応を効率良く行うことができること等の点から、反応活性が高く熱安定性の低いリチウム化合物の合成に非常に有効である。   The microreactor can be used to produce primary products that cannot be removed because the reaction proceeds while staying in the reactor in the conventional batch method, and the reaction temperature distribution and substances in the solution. It is very effective for synthesizing lithium compounds having high reaction activity and low thermal stability from the viewpoints that the concentration distribution can be precisely controlled and that a steady-state continuous reaction can be efficiently performed.

更に、高い発熱を伴う反応では反応熱の蓄熱防止が重要であり、従来のバッチ製造装置や既存のスタティックミキサーを用いる連続合成装置ではホットスポットの発生防止等の温度制御は不十分であったが、本発明者らは鋭意検討を行った結果、反応温度と反応時間(滞留時間)との最適な組み合わせを選択することにより、マイクロリアクターを用い且つ室温程度の穏やかな温度条件でリチウム化合物の合成を高収率で行うことが可能となった。   Furthermore, it is important to prevent heat accumulation of reaction heat in reactions with high exotherm, and temperature control such as prevention of hot spots was insufficient in conventional batch production equipment and continuous synthesis equipment using existing static mixers. As a result of intensive investigations, the present inventors have synthesized lithium compounds using a microreactor and under mild temperature conditions such as room temperature by selecting an optimal combination of reaction temperature and reaction time (residence time). In a high yield.

本発明の製造方法によれば、化学工業の分野、特に医薬品、農薬、液晶、電子写真や染料等の分野で有用な中間体であるリチウム化合物を、超低温冷却設備を使用することなく、効率良く低コストで得ることが可能である。更に、得られたリチウム化合物を連続して求電子化合物と反応させることにより、目的物を高収率で得ることが可能となり、本発明の製造方法は合成的に極めて高い実用性を有するものである。   According to the production method of the present invention, lithium compounds that are useful intermediates in the chemical industry, particularly in the fields of pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals, electrophotography, dyes, etc., can be efficiently obtained without using ultra-low temperature cooling equipment. It can be obtained at low cost. Furthermore, by continuously reacting the obtained lithium compound with an electrophilic compound, the target product can be obtained in a high yield, and the production method of the present invention has extremely high practical utility in terms of synthesis. is there.

以下に、本発明を更に詳しく説明する。
本発明は、特定の反応温度および滞留時間の条件下でハロゲン−リチウム交換反応によるリチウム化合物の合成反応(第1反応)をマイクロリアクターを用いて行い、次いでリチウム化合物と求電子化合物による捕捉反応(第2反応)を連続して行う方法である。
以下に、ハロゲン化合物に2,6−ジブロモピリジンを、有機リチウム試薬にn−ブチルリチウムを、求電子化合物にDMFを用い、第1反応、第2反応共にマイクロリアクターを用いた本発明の一例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, a synthesis reaction (first reaction) of a lithium compound by a halogen-lithium exchange reaction is performed using a microreactor under conditions of a specific reaction temperature and residence time, and then a capture reaction by a lithium compound and an electrophilic compound ( This is a method of continuously performing the second reaction).
The following is an example of the present invention in which 2,6-dibromopyridine is used as the halogen compound, n-butyllithium is used as the organolithium reagent, DMF is used as the electrophilic compound, and a microreactor is used for both the first and second reactions. The present invention is not limited to this.

Figure 0004794873
Figure 0004794873

次に本発明で用いるマクロリアクターについて説明する。
マイクロリアクターは、通常数mm以下、好ましくは500μmより小さな等価直径の微小流路(マイクロチャンネル)を有し、その微小流路内で反応を行う装置として定義され、小型流動反応器、または静的マイクロミキサー(スタティックマイクロミキサー)を使用して定常状態で反応を実施するための反応装置である。ここで、等価直径とは流路断面を円形に換算した場合の直径である。静的マイクロミキサーとは、例えばWO96/30113号に記載されているような、混合のための微細な流路を有しているミキサーに代表される装置であり、また「“マイクロリアクターズ” 第3章、W.Ehrfeld、V.Hessel、H.Lowe著、Wiley−VCH社刊」に記載されている混合機(ミキサー)である。
Next, the macro reactor used in the present invention will be described.
A microreactor is usually defined as a device having a microchannel (microchannel) having an equivalent diameter of several millimeters or less, preferably smaller than 500 μm, and performing a reaction in the microchannel. It is a reaction apparatus for carrying out the reaction in a steady state using a micromixer (static micromixer). Here, the equivalent diameter is a diameter when the cross section of the flow path is converted into a circle. The static micromixer is a device represented by a mixer having a fine flow path for mixing, as described in, for example, WO96 / 30113, 3. Mixer described in Chapter 3, W. Ehrfeld, V. Hessel, H. Lowe, published by Wiley-VCH.

微小流路がマイクロスケールであるマイクロリアクターの世界においては、寸法及び流速の何れも小さくレイノルズ数は200以下であり、層流支配の流れとなる。反応を行う流体同士は流路内を層流状態となって流れながら、分子の自発的挙動だけで拡散しながら反応を行う。マイクロリアクターでは反応はフローで行うため、マイクロリアクター内の滞留時間により反応時間のコントロールがし易く、且つ比表面積(反応に関与する流体の単位体積当たりの表面積)が大きいことから熱収支を効率的に管理でき、反応を行う際の温度制御を精密且つ効率良く行うことができる。そのため、反応、特に高速反応の選択性を格段に向上させることができる。また、拡散理論に従うと熱交換(熱伝達)時間(t)はd2/α(d:微小流路幅、α:液の熱拡散率)に比例するので、微小流路幅を小さくすればするほど熱交換効率は向上する。 In the world of microreactors where the microchannels are microscales, both the size and the flow velocity are small, the Reynolds number is 200 or less, and the flow is dominated by laminar flow. While the fluids that perform the reaction flow in a laminar state in the flow path, they react while diffusing only by the spontaneous behavior of the molecules. In a microreactor, the reaction is carried out in a flow, so that the reaction time can be easily controlled by the residence time in the microreactor, and the specific surface area (surface area per unit volume of the fluid involved in the reaction) is large, so the heat balance is efficient. Temperature control during the reaction can be precisely and efficiently performed. Therefore, the selectivity of the reaction, particularly the high-speed reaction can be greatly improved. Also, according to the diffusion theory, the heat exchange (heat transfer) time (t) is proportional to d 2 / α (d: microchannel width, α: thermal diffusivity of liquid), so if the microchannel width is reduced. The more the heat exchange efficiency is improved.

本発明で用いるマイクロリアクターは、既知のものや市販品、目的とする反応のために新規に設計し試作されたものを使用することができる。市販されているマイクロリアクターとしては、例えばインターディジタルチャンネル構造体を備えるマイクロリアクター、インスティチュート・フュール・マイクロテクニック・マインツ(IMM)社製シングルミキサーおよびキャタピラーミキサー;ミクログラス社製ミクログラスリアクター;CPCシステムス社製サイトス;山武社製YM−1、YM−2型ミキサー;島津GLC社製ミキシングティーおよびティー(T字コネクタ);マイクロ化学技研社製IMTチップリアクター;東レエンジニアリング開発品マイクロ・ハイ・ミキサー等が挙げられ、いずれも本発明で使用することができる。   The microreactor used in the present invention may be a known one, a commercially available product, or a newly designed and prototyped for the intended reaction. Commercially available microreactors include, for example, a microreactor having an interdigital channel structure, a single mixer and a caterpillar mixer manufactured by Institute, Fleet, Microtechnique Mainz (IMM); a microglass reactor manufactured by Microglass; CPC Systems Corp. Cytos; Yamatake YM-1 and YM-2 type mixers; Shimadzu GLC's mixing tees and tees (T-shaped connectors); Micro Chemical Engineering Co., Ltd. IMT chip reactors; A mixer etc. are mentioned, All can be used by this invention.

本発明で用いるマイクロリアクターの最小構成単位は、マイクロミキサーとチューブリアクターである。また、マイクロミキサー、チューブリアクターを複数個接続し、多段反応用マイクロリアクターを構築することもできる。合成反応では、マイクロリアクターを組み込んだフロー反応装置を構築する必要があり、その場合の装置構成は、マイクロミキサー、チューブリアクター、マイクロリアクターに原料薬液を供給するための供給ポンプ、恒温槽及び循環サーキュレータ、温度調整のための熱交換器、温度センサー、流量センサー、配管内圧力を測定するための圧力センサー、生成品溶液を貯蔵するための製品タンク、等である。   The minimum structural unit of the microreactor used in the present invention is a micromixer and a tube reactor. Also, a multi-reaction microreactor can be constructed by connecting a plurality of micromixers and tube reactors. In the synthesis reaction, it is necessary to construct a flow reaction apparatus incorporating a microreactor. In that case, the apparatus configuration includes a micromixer, a tube reactor, a supply pump for supplying a raw chemical solution to the microreactor, a thermostat, and a circulation circulator. A heat exchanger for temperature adjustment, a temperature sensor, a flow sensor, a pressure sensor for measuring the pressure in the pipe, a product tank for storing the product solution, and the like.

本発明で用いるマイクロミキサーは、液体または溶液状の化合物を互いに混合する小さな流路を有することが好ましく、また2つのサブストリームを混合させる単純なT字型流路のティーを用いても、縮流効果や高流速での流れの乱れを利用することで十分な混合・反応性能が得られる。マイクロミキサーの内部では混合により反応が開始され、同時に反応による発熱が発生する。流路断面積が大きい従来サイズのケニック型スタティックミキサーは、流路サイズが広いために混合反応において十分な混合性能が得られず、また反応時に発生する発熱量の徐熱能力も不十分であり、本発明で用いるマイクロミキサーとは区別される。2つのサブストリームを混合させて反応を行う場合、通常、サブストリームの断面積は用いるミキサーの流路の断面積で決定される。本発明のマイクロミキサーの流路は通常は100μm2〜16mm2、好ましくは1000μm2〜4.0mm2、より好ましくは10000μm2〜2.1mm2、特に好ましくは190000μm2〜1mm2の断面積を有する。また、流路の断面形状は特に限定されるものではなく、円形でも、矩形、半円、三角でも構わない。 The micromixer used in the present invention preferably has a small channel that mixes liquid or solution compounds with each other, and even if a simple T-shaped channel tee that mixes two substreams is used, the micromixer is compressed. Adequate mixing and reaction performance can be obtained by using flow effects and flow turbulence at high flow rates. Inside the micromixer, the reaction is started by mixing, and at the same time, heat is generated by the reaction. Conventional size Kenic static mixers with a large channel cross-sectional area do not provide sufficient mixing performance in the mixing reaction due to the large channel size, and the ability to gradually heat the heat generated during the reaction is insufficient. It is distinguished from the micromixer used in the present invention. When the reaction is carried out by mixing two substreams, the cross-sectional area of the substream is usually determined by the cross-sectional area of the flow path of the mixer used. The flow path of the micro-mixer of the present invention is usually 100μm 2 ~16mm 2, preferably 1000μm 2 ~4.0mm 2, more preferably 10000μm 2 ~2.1mm 2, particularly preferably the cross-sectional area of 190000μm 2 ~1mm 2 Have. The cross-sectional shape of the flow path is not particularly limited, and may be circular, rectangular, semicircular, or triangular.

マイクロミキサーの後部に接続されるチューブは、原料の拡散混合および混合反応、反応熱除去の機能を有する。チューブ内径はより小さい方が拡散距離が短くなるため反応速度は大きくなり、反応時間を短縮するには有利である。また、チューブ内径のより小さい方が熱交換能力が大きくなり、大きな発熱を伴う反応にも有効である。しかし、チューブ内径が小さい程液体を流す際の圧力損失が増加するため、使用するポンプを特別な高耐圧仕様のものにしなければならず、また送液流量が制限されるのでマイクロミキサーの構造をも制限することになり、不都合を生じる。本発明におけるチューブの内径は、通常100μm〜4mm、好ましくは250μm〜3mm、より好ましくは300μm〜2mm、特に好ましくは500μm〜1mmの等価直径を有する。
本発明のマイクロミキサーやチューブの材質は、耐熱、耐圧及び耐溶剤性、加工容易性等の要求に応じて、ステンレス鋼、チタン、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属、ガラス、フォチュランガラス、各種セラミックス、ピーク樹脂、プラスチック、シリコン、及びPFA、TFAAなどのテフロン樹脂等を好適に使用できる。
The tube connected to the rear part of the micromixer has functions of diffusion mixing of raw materials, mixing reaction, and reaction heat removal. The smaller the tube inner diameter is, the shorter the diffusion distance becomes, so that the reaction rate increases, which is advantageous for shortening the reaction time. Also, the smaller the tube inner diameter, the greater the heat exchange capacity, and it is also effective for reactions involving a large exotherm. However, the smaller the inner diameter of the tube, the higher the pressure loss when the liquid flows. Therefore, the pump to be used must have a special high pressure resistance specification, and the flow rate of the liquid is limited. Will also be inconvenient. The inner diameter of the tube in the present invention is usually 100 μm to 4 mm, preferably 250 μm to 3 mm, more preferably 300 μm to 2 mm, and particularly preferably 500 μm to 1 mm.
The material of the micromixer or tube of the present invention can be selected from metals such as stainless steel, titanium, copper, nickel, and aluminum, glass, photuran glass, various types according to the requirements of heat resistance, pressure resistance and solvent resistance, processability, etc. Ceramics, peak resin, plastic, silicon, and Teflon resins such as PFA and TFAA can be preferably used.

マイクロリアクターは微細加工技術によって製作されるが、マイクロリアクターに適した微細加工技術としては次のようなものがある。
(a)X線リソグラフィと電気メッキを組み合わせたLIGA技術
(b)EPON SU8を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法
(c)機械的マイクロ切削加工(ドリル径がマイクロオーダのドリルを高速回転するマイクロドリル加工等)
(d)Deep RIEによるシリコンの高アスペクト比加工法
(e)Hot Emboss加工法
(f)光造形法
(g)レーザー加工法
(h)イオンビーム法
本発明で用いるマイクロリアクターは上記のどの微細加工技術を用いていても良く、特に制限されない。
A microreactor is manufactured by a microfabrication technique, and there are the following microfabrication techniques suitable for a microreactor.
(A) LIGA technology combining X-ray lithography and electroplating (b) High aspect ratio photolithography method using EPON SU8 (c) Mechanical micro cutting (micro drill that rotates a drill with a drill diameter of micro order at high speed Processing)
(D) High aspect ratio processing method of silicon by Deep RIE (e) Hot Emboss processing method (f) Stereolithography method (g) Laser processing method (h) Ion beam method The microreactor used in the present invention is one of the above-mentioned micro processings A technique may be used and is not particularly limited.

本発明に用いられるマイクロリアクターに送液される原料溶液の流速は、マイクロミキサーの混合方式、構造、及び流路及びチューブの等価直径によって好ましい流速は異なるが、例えばミキシングティー(内径Φ0.8mm)と内径Φ0.8mmのチューブを用いる場合、通常は0.1μl/分〜1000ml/分であり、好ましくは0.1ml/分〜100ml/分、より好ましくはlml/分〜50ml/分、特に好ましくは5ml/分〜30ml/分の範囲である。また、複数個ある原料の、マイクロリアクターに供給される流速は各々が同じ流量であっても異なる流量であっても良い。送液用のポンプは工業的に使用される送液ポンプの何れでも使用可能だが、できるだけ送液時に脈動を生じない機種が望ましい。好ましくは、プランジャーポンプ、ギアーポンプ、ロータリーポンプ、ダイヤフラムポンプ等である。   The flow rate of the raw material solution fed to the microreactor used in the present invention varies depending on the mixing method of the micromixer, the structure, and the equivalent diameter of the flow path and the tube. For example, mixing tee (inner diameter: Φ0.8 mm) And a tube having an inner diameter of Φ0.8 mm is usually 0.1 μl / min to 1000 ml / min, preferably 0.1 ml / min to 100 ml / min, more preferably 1 ml / min to 50 ml / min, particularly preferably Is in the range of 5 ml / min to 30 ml / min. Further, the flow rates of a plurality of raw materials supplied to the microreactor may be the same flow rate or different flow rates. Any pump for industrial use can be used as the pump for liquid feeding, but it is desirable that the pump does not cause pulsation during liquid feeding as much as possible. A plunger pump, a gear pump, a rotary pump, a diaphragm pump, etc. are preferable.

マイクロリアクター内では、液体または溶液状の化合物が流動液体および溶液の運動エネルギーによって混合され反応するが、必要に応じてマイクロリアクター外部から振動エネルギーなどの混合促進のためのエネルギーを加えても良い。混合は、流速・流速と反応器の形状(接液部分の三次元形状や流路の屈曲などの形状、壁面の粗さ、等)によって、静的混合(層流)から動的混合(乱流)へと変化させることができ、乱流または層流の何れで混合しても良い。   In the microreactor, a liquid or solution-like compound is mixed and reacted by the kinetic energy of the flowing liquid and the solution, but if necessary, energy for promoting mixing such as vibration energy may be added from the outside of the microreactor. Mixing can be performed from static mixing (laminar flow) to dynamic mixing (turbulence) depending on the flow rate / flow rate and the shape of the reactor (three-dimensional shape of the wetted part, bend of the flow path, wall roughness, etc.). And may be mixed by turbulent flow or laminar flow.

本発明では、マイクロリアクターによる第1反応の後、第2反応であるリチウム中間体と求電子化合物との反応は連続して行う必要がある。第2反応は生成したリチウム化合物が分解しないような条件であれば、生成したリチウム化合物をフラスコや反応槽等へ送り、そこで求電子化合物を添加するバッチ反応でも良いが、好ましくはマイクロリアクターを用いる連続反応である。第2反応をマイクロリアクターで行なう場合、2個のマイクロリアクターを直列に接続して構築した連続反応装置を用いてもよいし、または2個のマイクロリアクターの機能を1個のマイクロリアクターチップに組み込んだマイクロ構造物を使用しても良い。2個のマイクロリアクターを直列に接続したタイプ(直列2段型マイクロリアクター)は、マイクロミキサー/チューブ・リアクター、またはミキサー・アンド・ループ・リアクターと呼ばれる。第1段目のマイクロミキサーで第1反応の混合が始まり、第2段のミキサーへ向かう途中で混合しつつ反応し、次に2段目のマイクロミキサーで求電子化合物と混合され、ミキサー出口に接続されたチューブ中で混合しつつ第2反応が行われる。出発原料と生成するリチウム中間体、および求電子試薬の反応性に応じて、目的生成物の収率が高くなるようにリアクター構造や寸法をその都度最適化することが好ましい。   In the present invention, after the first reaction by the microreactor, the reaction between the lithium intermediate and the electrophilic compound, which is the second reaction, needs to be continuously performed. The second reaction may be a batch reaction in which the generated lithium compound is sent to a flask, a reaction vessel, or the like under conditions where the generated lithium compound does not decompose, but an electrophilic compound is added there. Preferably, a microreactor is used. It is a continuous reaction. When the second reaction is performed in a microreactor, a continuous reaction apparatus constructed by connecting two microreactors in series may be used, or the functions of two microreactors are incorporated in one microreactor chip. Microstructures may be used. A type in which two microreactors are connected in series (series two-stage microreactor) is called a micromixer / tube reactor or a mixer-and-loop reactor. Mixing of the first reaction starts in the first stage micromixer, reacts while mixing on the way to the second stage mixer, and then mixes with the electrophilic compound in the second stage micromixer, at the mixer outlet The second reaction takes place with mixing in the connected tubes. It is preferable to optimize the reactor structure and dimensions each time so as to increase the yield of the target product depending on the reactivity of the starting material, the lithium intermediate to be produced, and the electrophile.

本発明における反応時間は、原料液体がマイクロミキサーで混合開始し、マイクロミキサー後部に接続されたチューブを通って出口から外へ出るまでの滞留時間で表わされる。第1反応と第2反応共にマイクロリアクターを用いる場合、反応時間は第1のマイクロミキサーで原料液体が混合を開始し、第2のマイクロミキサーで求電子試薬と混合が開始される迄の滞留時間(第1反応区間)と、第2マイクロミキサーで混合開始し、マイクロミキサー後部に接続されたチューブを通って出口から外へ出るまでの滞留時間(第2反応区間)の総和で表わされる。本発明では、供給する原料の流量を変えて反応時間を調節することもできるが、マイクロミキサーは混合に適した流量範囲が予め設定されていることが多いので、マイクロリアクターに供給する原料溶液液の流量に応じて、適切な滞留時間が得られる様にチューブの長さと等価直径を変える方法で反応時間を設定した方が好ましい。マイクロリアクター内での滞留時間は、ハロゲン化合物や有機リチウム試薬の反応性、試薬濃度、反応温度、リチウム化合物の安定性等のパラメーターによって異なる。ハロゲン−リチウム交換反応は極めて速い反応であり、且つ生成するリチウム中間体は熱安定性が低いことから、第1反応の滞留時間は0.001秒〜0.3秒である。なお、第1反応の滞留時間は、必ずしもハロゲン−リチウム交換反応の完結に必要な時間を設定する必要はなく、第1反応が未達の状態でも次の第2反応の求電子試薬を混合しても良い。ハロゲン−リチウム交換反応は非常に高速な反応であるため、求電子試薬の共存する状態ではリチウム試薬はハロゲン化合物と求電子試薬との競争反応となる。現在ハロゲン−リチウム交換反応の正確な終了点を判断する手段が無いため、第1反応に必要十分な滞留時間は第2反応を行った最終生成物の収率で評価される。 The reaction time in the present invention is represented by the residence time from when the raw material liquid starts to be mixed with the micromixer and then exits from the outlet through the tube connected to the rear of the micromixer. When a microreactor is used for both the first reaction and the second reaction, the reaction time is a residence time until the raw material liquid starts to be mixed with the first micromixer and mixing with the electrophilic reagent is started with the second micromixer. (First reaction zone) and the sum of the residence time (second reaction zone) from the start of mixing with the second micromixer to the exit from the outlet through the tube connected to the rear of the micromixer. In the present invention, the reaction time can be adjusted by changing the flow rate of the raw material to be supplied. However, since the micromixer is often set in advance with a flow rate range suitable for mixing, the raw material solution liquid supplied to the microreactor It is preferable to set the reaction time by a method of changing the length of the tube and the equivalent diameter so that an appropriate residence time can be obtained in accordance with the flow rate. The residence time in the microreactor varies depending on parameters such as the reactivity of the halogen compound and the organolithium reagent, the reagent concentration, the reaction temperature, and the stability of the lithium compound. The halogen-lithium exchange reaction is an extremely fast reaction, and the lithium intermediate formed has low thermal stability, so the residence time of the first reaction is 0.001 to 0.3 seconds. The residence time of the first reaction does not necessarily need to be set to the time necessary for completion of the halogen-lithium exchange reaction, and the electrophilic reagent of the next second reaction is mixed even when the first reaction has not been achieved. May be. Since the halogen-lithium exchange reaction is a very fast reaction, the lithium reagent becomes a competitive reaction between the halogen compound and the electrophile in the presence of the electrophile. Since there is currently no means for judging the exact end point of the halogen-lithium exchange reaction, the necessary and sufficient residence time for the first reaction is evaluated by the yield of the final product subjected to the second reaction.

第2反応は第1反応よりも反応速度は遅いが、しかしリチウム中間体の熱安定性が低いため、滞留時間は第1反応と同じか、または多少長い時間に設定するのが好ましい。リチウム化合物と求電子化合物との反応の滞留時間は0.001秒〜10分、好ましくは0.005秒〜5分、より好ましくは0.01秒〜1分、特に好ましくは0.1秒〜30秒である。
第1反応と第2反応全体の滞留時間としては、好ましくは0.002秒〜10分、より好ましくは0.005秒〜5分、特に好ましくは0.01秒〜1分である。
The reaction rate of the second reaction is slower than that of the first reaction. However, since the thermal stability of the lithium intermediate is low, the residence time is preferably set to be the same as or slightly longer than the first reaction. The residence time of the reaction between the lithium compound and the electrophilic compound is 0.001 seconds to 10 minutes, preferably 0.005 seconds to 5 minutes, more preferably 0.01 seconds to 1 minute, and particularly preferably 0.1 seconds to 30 seconds.
The residence time of the first reaction and the entire second reaction is preferably 0.002 seconds to 10 minutes, more preferably 0.005 seconds to 5 minutes, and particularly preferably 0.01 seconds to 1 minute.

本発明で用いられるマイクロリアクターは冷却や加熱が可能であり、マイクロリアクターの後部に接続されるチューブも冷却および加熱が可能なものが好ましい。本発明におけるマイクロリアクターの温度調節方法は特に限定されず、例えば、マイクロリアクター全体を温度調節可能な恒温槽に浸して行なう方法、マイクロリアクター構造体に古典的な熱交換器を付加する方法、マイクロ流路とマイクロ流路から形成されるマイクロ熱交換機を有するマイクロリアクター構造体を用いる方法、等が挙げられる。
従来の方法、例えばバッチ生産方式ではリチオ化反応は−75〜−40℃の超低温条件下で行なわれており、近年報告されたマイクロリアクターを使用したリチオ化反応でもその殆どが0℃未満の低温条件で行なわれている。これに対し、本発明では滞留時間と反応温度を調節することにより、室温程度の温和な条件でも効率良くリチオ中間体、特にヘテロ芳香環リチオ化合物を合成することが可能である。
本発明の第1反応の反応温度は−10〜40℃、好ましくは−10℃〜35℃、より好ましくは0〜35℃、特に好ましくは5〜35℃である。第2反応の反応温度は、リチウム化合物が分解されない温度であれば特に制限されないが、通常は−20〜70℃、好ましくは−10〜50℃、より好ましくは0〜40℃、特に好ましくは0〜35℃の範囲である。
The microreactor used in the present invention can be cooled and heated, and the tube connected to the rear part of the microreactor is preferably capable of cooling and heating. The temperature control method of the microreactor in the present invention is not particularly limited. For example, a method of immersing the entire microreactor in a thermostat capable of temperature control, a method of adding a classic heat exchanger to the microreactor structure, And a method using a microreactor structure having a micro heat exchanger formed of a flow channel and a micro flow channel.
In the conventional method, for example, batch production, the lithiation reaction is performed under ultra-low temperature conditions of -75 to -40 ° C, and most of the recently reported lithiation reactions using a microreactor have a low temperature of less than 0 ° C. It is done on condition. In contrast, in the present invention, by adjusting the residence time and reaction temperature, it is possible to efficiently synthesize a rethio intermediate, particularly a heteroaromatic lithio compound, even under mild conditions of about room temperature.
The reaction temperature of the 1st reaction of this invention is -10-40 degreeC, Preferably it is -10 degreeC-35 degreeC, More preferably, it is 0-35 degreeC, Most preferably, it is 5-35 degreeC. The reaction temperature of the second reaction is not particularly limited as long as the lithium compound is not decomposed, but is usually -20 to 70 ° C, preferably -10 to 50 ° C, more preferably 0 to 40 ° C, particularly preferably 0. It is the range of -35 degreeC.

本発明では、反応の経過は公知の種々の分析機器を使用してモニターすることができる。反応率は、例えば高速液体クロマトグラフィー、キャピラリーガスクロマトグラフィー等で確認することができる。また、オンラインFT−IR分光分析計やオンラインNIR分光分析計を用いて吸光度の変化を追跡することにより、反応をオンラインでモニタリングすることが可能である。   In the present invention, the progress of the reaction can be monitored using various known analytical instruments. The reaction rate can be confirmed by, for example, high performance liquid chromatography, capillary gas chromatography or the like. It is also possible to monitor the reaction online by tracking changes in absorbance using an online FT-IR spectrometer or an online NIR spectrometer.

次に本発明で使用する化合物について説明する。本発明で用いるハロゲン化合物は、塩素化合物、臭素化合物、ヨウ素化合物等が挙げられるが、その中でも臭素化合物、ヨウ素化合物が反応性が高く好ましい。
本発明の一般式(I)で表されるリチウム化合物において、Aで表される環は具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の単環式または多環式の6〜10員の芳香環;シクロプロパン、シクロブタン、シクロヘプタン、シクロヘキサン、シクロオクタン等の単環式または多環式の3〜10員の飽和環;シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、インダン等の単環式または多環式の3〜10員の部分飽和環;チオフェン、フラン、ピラン、ピリジン、ピロール、ピラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、オキサゾール、チアゾール、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、トリアゾール、テトラゾール、イミダゾール、ピラゾール、モルホリン、チオモルホリン、ピペリジン、ピペラジン、キノリン、イソキノリン、インドール、イソインドール、キノキサリン、フタラジン、キノリジン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、クロメン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等の5〜10員の単環式または多環式の窒素、酸素および硫黄から選択される1〜4個の原子を含有するヘテロ環を表す。好ましくはフェニル基、ヘテロ環であり、より好ましくはヘテロ環であり、更に好ましくは5または6員環のヘテロ環であり、特に好ましくはピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、フラン、オキサゾール、チオフェン、チアゾールである。
Next, the compound used in the present invention will be described. Examples of the halogen compound used in the present invention include chlorine compounds, bromine compounds, iodine compounds, etc. Among them, bromine compounds and iodine compounds are preferable because of high reactivity.
In the lithium compound represented by the general formula (I) of the present invention, the ring represented by A is specifically a monocyclic or polycyclic 6 to 10 membered member such as benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene and the like. Aromatic ring; monocyclic or polycyclic 3- to 10-membered saturated ring such as cyclopropane, cyclobutane, cycloheptane, cyclohexane and cyclooctane; monocyclic or polycyclic such as cyclopentene, cyclohexene, cyclooctene and indane A 3- to 10-membered partially saturated ring of: thiophene, furan, pyran, pyridine, pyrrole, pyrazine, azepine, azocine, azonin, azecine, oxazole, thiazole, pyrimidine, pyridazine, triazine, triazole, tetrazole, imidazole, pyrazole, morpholine, Thiomorpholine, piperidine, piperazine, Selected from 5-10 membered monocyclic or polycyclic nitrogen, oxygen and sulfur such as Norin, isoquinoline, indole, isoindole, quinoxaline, phthalazine, quinolidine, quinazoline, quinoxaline, naphthyridine, chromene, benzofuran, benzothiophene Represents a heterocyclic ring containing 1 to 4 atoms. Preferred is a phenyl group or a heterocycle, more preferred is a heterocycle, still more preferred is a 5- or 6-membered heterocycle, and particularly preferred is pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, furan, oxazole, thiophene or thiazole. It is.

また、Aで表される環は更に置換基を有していても良く、置換基の数や種類は特に制限されない。置換基は具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等の直鎖、分岐または環状の炭素数1〜20のアルキル基(シクロアルキルによって置換されたアルキルも含む);ビニル、アリル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、トリデセニル、テトラデセニル、ペンタデセニル、ヘキサデセニル、ヘプタデセニル、オクタデセニル、ノナデセニル、イコセニル、ヘキサジエニル、ドデカトリエニル等の直鎖、分岐、または環状の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、シクロオクチニル、シクロノニニル、シクロデシニル等の直鎖、分岐または環状の炭素数2〜20のアルキニル基;フェニル、ナフチル、アントラニル等の5〜10員の単環式または複環式アリール基;メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、オクタデシルオキシ等の炭素数1〜20のアルコキシ基;フェノキシ、ナフチルオキシ等のアリールオキシ基;メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ、ペンチルチオ、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、オクチルチオ、ノニルチオ、デシルチオ、ドデシルチオ、ヘキサデシルチオ、オクタデシルチオ等の炭素数1〜20のアルキルチオ基;フェニルチオ、ナフチルチオ等のアリールチオ基;アセチル、プロパノイル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル等の炭素数2〜20のアシル、およびベンゾイル、ナフトイル等の置換カルボニル基;メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル、n−デシルオキシカルボニル、フェノキシカルボニル等の置換オキシカルボニル基;アセチルオキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオキシ等の炭素数2〜20のアシルオキシ、およびベンゾイルオキシ、ナフトイルオキシ等の置換カルボニルオキシ基;メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、ブチルスルホニル、ペンチルスルホニル、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスルホニル、オクチルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル等の置換スルホニル基;N−メチルカルバモイル、N,N−ジフェニルカルバモイル等のアルキル、アルケニルおよびアリールから選択される1または2個の基によって置換されたカルバモイル基;N−フェニルスルファモイル、N,N−ジエチルカルバモイル等のアルキル、アルケニルおよびアリールから選択される1または2個の基によって置換されたスルファモイル基;アセチルアミノ、tert−ブチルカルボニルアミノ、n−ヘキシルカルボニルアミノ等の炭素数2〜20のアシルアミノ、およびベンゾイルアミノ、ナフトイルアミノ等の置換カルボニルアミノ基;N−メチルウレイド、N,N−ジエチルウレイド等のアルキル、アルケニルおよびアリールから選択される1または2個の基によって置換されたウレイド基;メチルスルホニルアミノ、tert−ブチルスルホニルアミノ、n−オクチルスルホニルアミノ等の炭素数1〜20のスルホニルアミノ、およびフェニルスルホニルアミノ、ナフチルスルホニルアミノ等の置換スルホニルアミノ基;メチルアミノ、フェニルアミノ、tert−ブトキシカルボニルアミノ、ピバロイルアミノ、ベンジルアミノ、フタロイルアミノ、N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基等のモノ置換またはジ置換アミノ基;ニトロ基;シアノ基;トリメチルシリル、トリエチルシリル等の置換シリル基;フッ素、臭素、塩素、ヨウ素等のハロゲン原子;チオフェン、フラン、ピラン、ピリジン、ピロール、ピラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、オキサゾール、チアゾール、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、トリアゾール、テトラゾール、イミダゾール、ピラゾール、モルホリン、チオモルホリン、ピペリジン、ピペラジン、キノリン、イソキノリン、インドール、イソインドール、キノキサリン、フタラジン、キノリジン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、クロメン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等の5〜10員の単環式または多環式の窒素、酸素および硫黄から選択される1〜4個の原子を含有するヘテロ環残基等が挙げられる。   The ring represented by A may further have a substituent, and the number and type of substituents are not particularly limited. Specific examples of the substituent include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl, cyclopropyl , Cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, etc., linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms (including alkyl substituted by cycloalkyl); vinyl, allyl, propenyl , Butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl, heptadecenyl , Octadecenyl, nonadecenyl, icocenyl, hexadienyl, dodecatrienyl, etc., straight, branched or cyclic alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms; ethynyl, butynyl, pentynyl, hexynyl, heptynyl, octynyl, nonynyl, cyclooctynyl, cyclononynyl, cyclodecynyl Linear, branched or cyclic alkynyl groups having 2 to 20 carbon atoms, such as 5-10 membered monocyclic or bicyclic aryl groups such as phenyl, naphthyl, anthranyl, etc .; methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy Alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms such as hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, dodecyloxy, hexadecyloxy, octadecyloxy; aryloxy groups such as phenoxy, naphthyloxy; Alkylthio groups having 1 to 20 carbon atoms such as tilthio, ethylthio, propylthio, butylthio, pentylthio, hexylthio, heptylthio, octylthio, nonylthio, decylthio, dodecylthio, hexadecylthio, octadecylthio; arylthio groups such as phenylthio, naphthylthio; acetyl, propanoyl, butanoyl , Pentanoyl, hexanoyl, heptanoyl, etc., acyl having 2 to 20 carbon atoms, and substituted carbonyl groups such as benzoyl, naphthoyl, etc .; substituted oxycarbonyls such as methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, tert-butoxycarbonyl, n-decyloxycarbonyl, phenoxycarbonyl, etc. Groups: acetyloxy, propanoyloxy, butanoyloxy, pentanoyloxy, hexanoyloxy, heptanoyloxy C2-C20 acyloxy such as xy and substituted carbonyloxy groups such as benzoyloxy and naphthoyloxy; methylsulfonyl, ethylsulfonyl, propylsulfonyl, butylsulfonyl, pentylsulfonyl, hexylsulfonyl, heptylsulfonyl, octylsulfonyl, phenyl Substituted sulfonyl groups such as sulfonyl and naphthylsulfonyl; carbamoyl groups substituted by one or two groups selected from alkyl, alkenyl and aryl such as N-methylcarbamoyl and N, N-diphenylcarbamoyl; N-phenylsulfa A sulfamoyl group substituted by one or two groups selected from alkyl, alkenyl and aryl such as moyl, N, N-diethylcarbamoyl; acetylamino, tert-butyl C2-C20 acylamino such as carbonylamino and n-hexylcarbonylamino, and substituted carbonylamino groups such as benzoylamino and naphthoylamino; alkyl such as N-methylureido and N, N-diethylureido, alkenyl and aryl A ureido group substituted by one or two groups selected from: sulfonylamino having 1 to 20 carbon atoms such as methylsulfonylamino, tert-butylsulfonylamino, n-octylsulfonylamino, and phenylsulfonylamino, naphthylsulfonyl Substituted sulfonylamino groups such as amino; methylamino, phenylamino, tert-butoxycarbonylamino, pivaloylamino, benzylamino, phthaloylamino, N, N-dimethylamino group, N, N-diethylamino , N, N-diphenylamino group, mono- or di-substituted amino group such as N-methyl-N-phenylamino group; nitro group; cyano group; substituted silyl group such as trimethylsilyl, triethylsilyl; fluorine, bromine, chlorine, Halogen atoms such as iodine; thiophene, furan, pyran, pyridine, pyrrole, pyrazine, azepine, azocine, azonin, azecine, oxazole, thiazole, pyrimidine, pyridazine, triazine, triazole, tetrazole, imidazole, pyrazole, morpholine, thiomorpholine, piperidine , Piperazine, quinoline, isoquinoline, indole, isoindole, quinoxaline, phthalazine, quinolidine, quinazoline, quinoxaline, naphthyridine, chromene, benzofuran, benzothiophene, etc. And heterocyclic residues containing 1 to 4 atoms selected from cyclic or polycyclic nitrogen, oxygen and sulfur.

好ましくは、炭素数2〜16のアルキル基、炭素数2〜16のアルケニル基、炭素数2〜16のアルキニル基、アリール基、炭素数2〜16のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数2〜16のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数2〜17の置換カルボニル基、炭素数2〜17の置換オキシカルボニル基、炭素数2〜17の置換カルボニルオキシ基、炭素数1〜16の置換スルホニル基、炭素数2〜17のモノ置換またはジ置換カルバモイル基、炭素数1〜16のモノ置換またはジ置換スルファモイル基、炭素数2〜17の置換カルボニルアミノ基;炭素数2〜17のモノ置換またはジ置換ウレイド基;炭素数1〜16の置換スルホニルアミノ基;炭素数1〜16のモノ置換またはジ置換アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜16の置換シリル基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基が挙げられる。   Preferably, it is an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 16 carbon atoms, an aryl group, an alkoxy group having 2 to 16 carbon atoms, an aryloxy group, or 2 to 2 carbon atoms. 16 alkylthio groups, arylthio groups, substituted carbonyl groups having 2 to 17 carbon atoms, substituted oxycarbonyl groups having 2 to 17 carbon atoms, substituted carbonyloxy groups having 2 to 17 carbon atoms, substituted sulfonyl groups having 1 to 16 carbon atoms, C2-C17 monosubstituted or disubstituted carbamoyl group, C1-C16 monosubstituted or disubstituted sulfamoyl group, C2-C17 substituted carbonylamino group; C2-C17 monosubstituted or disubstituted Ureido group; C1-C16 substituted sulfonylamino group; C1-C16 mono- or di-substituted amino group, nitro group, cyano group, C1-C1 6 substituted silyl group, a halogen atom, a heterocyclic residue.

より好ましくは、炭素数2〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基、アリール基、炭素数2〜8のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数2〜8のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数2〜9の置換カルボニル基、炭素数2〜9の置換オキシカルボニル基、炭素数2〜9の置換カルボニルオキシ基、炭素数1〜8の置換スルホニル基;炭素数2〜9のモノ置換またはジ置換カルバモイル基、炭素数1〜8のモノ置換またはジ置換スルファモイル基、炭素数2〜9の置換カルボニルアミノ基、炭素数2〜9のモノ置換またはジ置換ウレイド基、炭素数1〜8の置換スルホニルアミノ基、炭素数1〜8のモノ置換またはジ置換アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜8の置換シリル基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基等が挙げられる。   More preferably, an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, an aryl group, an alkoxy group having 2 to 8 carbon atoms, an aryloxy group, and 2 carbon atoms. -8 alkylthio group, arylthio group, substituted carbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, substituted oxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, substituted carbonyloxy group having 2 to 9 carbon atoms, substituted sulfonyl group having 1 to 8 carbon atoms A monosubstituted or disubstituted carbamoyl group having 2 to 9 carbon atoms, a monosubstituted or disubstituted sulfamoyl group having 1 to 8 carbon atoms, a substituted carbonylamino group having 2 to 9 carbon atoms, a monosubstituted or divalent group having 2 to 9 carbon atoms; Substituted ureido group, substituted sulfonylamino group having 1 to 8 carbon atoms, mono- or disubstituted amino group having 1 to 8 carbon atoms, nitro group, cyano group, substituted silyl group having 1 to 8 carbon atoms, halogen Child, a heterocyclic residue, and the like.

特に好ましくは、炭素数2〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基、アリール基、炭素数2〜8のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数2〜8のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数5〜9の置換カルボニル基、炭素数5〜9の置換オキシカルボニル基、炭素数5〜9の置換カルボニルオキシ基、炭素数4〜8の置換スルホニル基、炭素数5〜9のモノ置換またはジ置換カルバモイル基、炭素数4〜8のモノ置換またはジ置換スルファモイル基、炭素数5〜9の置換カルボニルアミノ基;炭素数5〜9のモノ置換またはジ置換ウレイド基、炭素数4〜8の置換スルホニルアミノ基、炭素数4〜8のモノ置換またはジ置換アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜8の置換シリル基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基である。   Particularly preferably, the alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, the alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, the alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, the aryl group, the alkoxy group having 2 to 8 carbon atoms, the aryloxy group, and 2 carbon atoms. -8 alkylthio group, arylthio group, substituted carbonyl group having 5 to 9 carbon atoms, substituted oxycarbonyl group having 5 to 9 carbon atoms, substituted carbonyloxy group having 5 to 9 carbon atoms, substituted sulfonyl group having 4 to 8 carbon atoms A monosubstituted or disubstituted carbamoyl group having 5 to 9 carbon atoms, a monosubstituted or disubstituted sulfamoyl group having 4 to 8 carbon atoms, a substituted carbonylamino group having 5 to 9 carbon atoms; a monosubstituted or divalent group having 5 to 9 carbon atoms; Substituted ureido group, substituted sulfonylamino group having 4 to 8 carbon atoms, mono- or disubstituted amino group having 4 to 8 carbon atoms, nitro group, cyano group, substituted silyl group having 1 to 8 carbon atoms, halogen Child, a heterocyclic residue.

なお、アリール基に直接結合したメチル基、メトキシ基、メチルチオ基等の炭素数1の炭化水素は、ブチルリチウム等の強塩基によってプロトンを引き抜く反応が生じ易く、副生成物が生成する恐れがある。また、メトキシ基はラジカル反応を引き起こし易く、炭素ラジカルの生成によるビスアリール等の副生成物を生じる恐れがある。このため、Aで表される環が芳香環であり且つその置換基がアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等である場合は、その置換基は炭素数2以上であるのが好ましい。
また、Aで表される環の置換基がカルボニル基の場合、リチウム試薬との反応の際に副反応の進行を防止できることから、tert−ブチル基の如き炭素数4以上の嵩高い、立体障害が大きい基が置換していることが好ましい。
In addition, hydrocarbons having 1 carbon atoms such as a methyl group, a methoxy group, and a methylthio group that are directly bonded to an aryl group are liable to undergo a reaction of extracting a proton with a strong base such as butyl lithium, and a by-product may be generated. . In addition, the methoxy group tends to cause a radical reaction, and there is a possibility that a by-product such as bisaryl is generated due to the generation of a carbon radical. For this reason, when the ring represented by A is an aromatic ring and the substituent is an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, or the like, the substituent preferably has 2 or more carbon atoms.
Further, when the ring substituent represented by A is a carbonyl group, it is possible to prevent the side reaction from proceeding during the reaction with the lithium reagent, so that the bulky steric hindrance having 4 or more carbon atoms such as a tert-butyl group. It is preferable that a large group is substituted.

これらの置換基は更に置換基を有していてもよく、反応に関与しないものであれば特に制限されない。更なる置換基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル等の低級アルキル基やフェニル、ナフチル等のアリール基、塩素、フッ素等のハロゲン原子が挙げられる。   These substituents may further have a substituent and are not particularly limited as long as they do not participate in the reaction. Further substituents include lower alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl and butyl, aryl groups such as phenyl and naphthyl, and halogen atoms such as chlorine and fluorine.

本発明で用いる有機リチウム試薬は、従来公知の有機リチウム化合物を使用することができる。例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、ペンチルリチウム、ヘキシルリチウム、メトキシメチルリチウム、エトキシメチルリチウム等のアルキルリチウム;ビニルリチウム、アリルリチウム、プロペニルリチウム、ブテニルリチウム等のアルケニルリチウム;エチニルリチウム、ブチニルリチウム、ペンチニルリチウム、ヘキシニルリチウム等のアルキニルリチウム;ベンジルリチウム、フェニルエチルリチウム等のアラルキルリチウム等が挙げられる。この中で好ましくはアルキルリチウム、アルケニルリチウム、アルキニルリチウムであり、その中でもメチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、iso−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、n−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、ビニルリチウム、アリルリチウム、メトキシメチルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、2−チエニルリチウム、トリ(n−ブチル)マグネシウムリチウムが好ましく、更にはn−ブチルリチウムが好ましい。
有機リチウム試薬の使用量は、用いるハロゲン化合物の種類によって異なるが、ハロゲン化合物1モルに対して通常0.01〜20モル、好ましくは0.1〜2.0モル、より好ましくは0.5〜1.3モル、更に好ましくは0.9〜1.1モルである。
As the organolithium reagent used in the present invention, a conventionally known organolithium compound can be used. For example, alkyl lithium such as methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium, pentyl lithium, hexyl lithium, methoxymethyl lithium, ethoxymethyl lithium; alkenyl lithium such as vinyl lithium, allyl lithium, propenyl lithium, butenyl lithium; ethynyl Examples include alkynyl lithium such as lithium, butynyl lithium, pentynyl lithium, and hexynyl lithium; aralkyl lithium such as benzyl lithium and phenylethyl lithium. Of these, alkyl lithium, alkenyl lithium, and alkynyl lithium are preferable. Among them, methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, iso-butyl lithium, tert-butyl lithium, and n-hexyl are preferable. Lithium, n-octyllithium, n-decyllithium, vinyllithium, allyllithium, methoxymethyllithium, benzyllithium, phenyllithium, 2-thienyllithium, tri (n-butyl) magnesiumlithium are preferable, and n-butyllithium is more preferable. Is preferred.
The amount of the organolithium reagent used varies depending on the type of halogen compound used, but is usually 0.01 to 20 mol, preferably 0.1 to 2.0 mol, more preferably 0.5 to 1 mol per mol of the halogen compound. 1.3 mol, more preferably 0.9 to 1.1 mol.

本発明で使用することができる求電子化合物は、電子受容能を有する官能基をもつ化合物であれば特に制限されないが、電子密度の大きい官能基や非共有電子対と反応する化合物が好ましい。また当該化合物には既知の有機リチウム試薬を使用したハロゲン−金属交換反応で使用される求電子化合物が全て含まれる。
本発明で用いる求電子化合物は、具体的には、塩素分子、臭素分子、ヨウ素分子等のハロゲン分子;固体状硫黄、二酸化硫黄、酸素等の無機物類;二酸化炭素;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;ベンゾフェノンイミン、アセトフェノンイミン等のイミン類;クロロトリメチルシラン、クロロトリエチルシラン等のハロゲン化シリコン類;ニ塩化ジブチルスズ、ニ臭化ジフェニルスズ等のスズ化合物類;パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アクリルアルデヒド、ベンズアルデヒド、ニコチンアルデヒド等のアルデヒド類;アセトン、2−ブタノン、ベンゾフェノン、アセトフェノン、DMF、tert−ブチル−4−オキソ−1−ピペリジンカルボキシレート等のケトン類;クロロ蟻酸エチル、クロロ蟻酸フェニル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸オクチル、酢酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸フェニル等のエステル類;無水酢酸、無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等の酸無水物類;アセチルクロライド、ベンゾイルクロライド、2−ピリジンカルボニル クロライド等のハロゲン化アシル類;オキシラン、2−メチル−オキシラン等のオキシラン類;6−アザビシクロ[3,1,0]ヘキサン、7−アザビシクロ[4,1,0]ヘプタン等のアジリジン類;3−オキソ−1,3−ジフェニル−1−プロペン、2−メチル−3−オキソ−3−ジフェニル−1−プロペン等のα、β−不飽和ケトン類;ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化ブチル、臭化メチル、臭化エチル、臭化ヘキシル、臭化オクチル、1,2−ジヨードエタン、1,2−ジブロモエタン、1,6−ジヨードヘキサン、1,8−ジブロモオクタン、1,2−ジブロモシクロペンテン等のハロゲン化アルキル類;N−ブロモコハク酸イミド、N−ヨードコハク酸イミド、N−クロロコハク酸イミド、N−ブロモフタル酸イミド等の酸イミド類;ジメチルジスルフィド、ジフェニルジスルフィド等のジスルフィド類;クロロジフェニルホスフィン、クロロジメチルホスフィン等のホスフィン類;クロロジフェニルホスフィンオキシド、クロロジメチルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド類が挙げられる。これらの中で好ましくは、クロロトリメチルシラン、ベンズアルデヒド、DMFである。
これら求電子化合物の使用量は、ハロゲン化合物1モルに対して、通常0.01〜20モル、好ましくは0.1〜2.0モル、より好ましくは0.5〜1.3モル、更に好ましくは0.9〜1.1モルである。
The electrophilic compound that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has a functional group having electron accepting ability, but a compound that reacts with a functional group having a high electron density or an unshared electron pair is preferable. The compounds include all electrophilic compounds used in halogen-metal exchange reactions using known organolithium reagents.
Specifically, the electrophilic compound used in the present invention includes halogen molecules such as chlorine, bromine and iodine molecules; inorganic substances such as solid sulfur, sulfur dioxide and oxygen; carbon dioxide; acetonitrile, propionitrile and benzo Nitriles such as nitrile; Imines such as benzophenone imine and acetophenone imine; Halogenated silicon such as chlorotrimethylsilane and chlorotriethylsilane; Tin compounds such as dibutyltin dichloride and diphenyltin dibromide; Paraformaldehyde, Acetaldehyde and Propion Aldehydes such as aldehyde, butyraldehyde, acrylic aldehyde, benzaldehyde, nicotinaldehyde; acetone, 2-butanone, benzophenone, acetophenone, DMF, tert-butyl-4-oxo-1-piperidinecarboxy Ketones such as ethyl acetate; esters such as ethyl chloroformate, phenyl chloroformate, methyl formate, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, octyl acetate, phenyl acetate, methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl benzoate; Acid anhydrides such as acetic acid, phthalic anhydride, succinic anhydride and maleic anhydride; acyl halides such as acetyl chloride, benzoyl chloride and 2-pyridinecarbonyl chloride; oxiranes such as oxirane and 2-methyl-oxirane; Aziridines such as 6-azabicyclo [3,1,0] hexane, 7-azabicyclo [4,1,0] heptane; 3-oxo-1,3-diphenyl-1-propene, 2-methyl-3-oxo- Α, β-unsaturated ketones such as 3-diphenyl-1-propene; methyl iodide, ethyl iodide, iodine Butyl iodide, methyl bromide, ethyl bromide, hexyl bromide, octyl bromide, 1,2-diiodoethane, 1,2-dibromoethane, 1,6-diiodohexane, 1,8-dibromooctane, 1, Alkyl halides such as 2-dibromocyclopentene; acid imides such as N-bromosuccinimide, N-iodosuccinimide, N-chlorosuccinimide and N-bromophthalimide; disulfides such as dimethyl disulfide and diphenyl disulfide; Examples include phosphines such as chlorodiphenylphosphine and chlorodimethylphosphine; and phosphine oxides such as chlorodiphenylphosphine oxide and chlorodimethylphosphine oxide. Of these, chlorotrimethylsilane, benzaldehyde, and DMF are preferable.
The amount of these electrophilic compounds used is usually 0.01 to 20 mol, preferably 0.1 to 2.0 mol, more preferably 0.5 to 1.3 mol, and still more preferably, per 1 mol of the halogen compound. Is 0.9 to 1.1 moles.

以下に、本発明の方法により得られる一般式(II)で表される化合物の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of a compound represented by general formula (II) obtained by the method of this invention below is shown, this invention is not limited to these.

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本発明の製造方法では、使用するハロゲン化合物、有機リチウム試薬および求電子化合物は液体又は溶液状態であることが必要である。従って、これらの化合物が液体でない場合には、事前に反応に不活性な溶媒に溶解させる必要がある。使用する溶媒としては、公知のハロゲン−金属交換反応に用いられる溶媒はいずれも使用できる。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、デュレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン、ジフェニルメタン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン等の芳香族炭化水素化合物類;ピリジン、アセトニトリル、DMF、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の極性溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、デカン、パラフィン等のアルカン類、及びパーフルオロアルカン類;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、石油エーテル、テトラヒドロフラン(THFと略記する)、ジオキサン、トリオキサン、ジグリム等のエーテル類;N,N−ジメチルイミダゾリジノン等のウレア類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N,N‘,N’−テトラメチルエチレンジアミン等の3級アミン類;塩化メチレン、ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類等、極性、非極性溶媒を問わずいずれも利用し得る。好ましくは、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、トルエン、キシレン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンであり、より好ましくはTHF、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、トルエンである。これらの溶媒は単独または2種以上の溶媒を混合して用いることができ、混合使用の際の混合比は任意に定めることができる。溶媒の使用量は基質である各々の化合物1モルに対し、通常1〜10000mlの範囲で用いられ、好ましくは300〜6000ml、より好ましくは600〜3000mlである。   In the production method of the present invention, the halogen compound, organolithium reagent and electrophilic compound to be used must be in a liquid or solution state. Therefore, when these compounds are not liquid, it is necessary to dissolve in advance in a solvent inert to the reaction. As a solvent to be used, any of the solvents used in known halogen-metal exchange reactions can be used. Specifically, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, durene, ethylbenzene, diethylbenzene, isopropylbenzene, diisopropylbenzene, diphenylmethane, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, etc. Compounds; polar solvents such as pyridine, acetonitrile, DMF, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone; acetates such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate N-pentane, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, decane, paraffin and other alkanes and perfluoroalkanes; dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dimethoxyether Petroleum ether, tetrahydrofuran (abbreviated as THF), dioxane, trioxane, diglyme and other ethers; N, N-dimethylimidazolidinone and other ureas; trimethylamine, triethylamine, tributylamine, N, N, N ′, N Tertiary amines such as' -tetramethylethylenediamine; halogenated alkanes such as methylene chloride and dichloroethane can be used regardless of polar or nonpolar solvents. Preferred are THF, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dimethoxyethane, toluene, xylene, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and more preferred are THF, dibutyl ether, dimethoxyethane, and toluene. These solvents can be used alone or in admixture of two or more kinds, and the mixing ratio at the time of mixing and use can be arbitrarily determined. The amount of the solvent used is usually in the range of 1 to 10,000 ml, preferably 300 to 6000 ml, more preferably 600 to 3000 ml, with respect to 1 mol of each compound as a substrate.

本発明の製造方法では、有機リチウム試薬および有機リチウム化合物を活性化するために3級アミン等のキレート化剤を添加することが可能である。キレート化剤の使用量は有機リチウム試薬および有機リチウム化合物1モルに対し、通常0.01〜10モルの範囲で用いられ、好ましくは0.1〜2.0モル、より好ましくは0.9〜1.1モルである。   In the production method of the present invention, a chelating agent such as a tertiary amine can be added to activate the organolithium reagent and the organolithium compound. The amount of chelating agent used is usually in the range of 0.01 to 10 mol, preferably 0.1 to 2.0 mol, more preferably 0.9 to 0.1 mol with respect to 1 mol of the organolithium reagent and the organolithium compound. 1.1 moles.

本発明の方法で得られる、一般式(II)で表される化合物は、公知の方法で単離することができる。例えば、有機溶剤を用いた抽出法、蒸留法、有機溶媒や水または有機溶媒と水の混合物を用いた再沈殿法、またはカラムクロマトグラフィーを、必要に応じて単独または適宜組み合わせて用いて単離精製することが可能である。
尚、本発明の変換法は公知のハロゲン−金属交換反応の改良方法であることから、本発明の該工程に用いられる製造条件は、有機リチウム試薬などのハロゲン−金属交換反応および求電子試薬との反応に使用されている反応生成物の精製法を含め、反応温度以外の製造条件を全て採用することができる。
The compound represented by the general formula (II) obtained by the method of the present invention can be isolated by a known method. For example, an extraction method using an organic solvent, a distillation method, a reprecipitation method using an organic solvent, water, or a mixture of an organic solvent and water, or column chromatography is used alone or in combination as appropriate. It is possible to purify.
In addition, since the conversion method of the present invention is a known method for improving a halogen-metal exchange reaction, the production conditions used in the step of the present invention are the halogen-metal exchange reaction such as an organolithium reagent and an electrophilic reagent. All the production conditions other than the reaction temperature can be employed, including the method of purifying the reaction product used in this reaction.

次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、生成物の構造はNMR、IR、ミリマス測定により同定を行った。また、標準物質が市販されているものについては、目的物の反応率は高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により標準物質との面積比から算出して定量分析を行った。標準物質が市販されていないものは、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで目的物を分取して標準物質を得た後に収率を求めた。
以下、実施例5、6、8〜10、14〜16、19〜21、26〜28、31〜33、36、40〜43、45、46、48,49、52〜62、65〜68、72、73、77〜81は、参考例である。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to these. The structure of the product was identified by NMR, IR, and millimass measurement. Moreover, about the thing with which the standard substance is marketed, the reaction rate of the target object was computed from the area ratio with a standard substance by the high performance liquid chromatography (HPLC), and quantitative analysis was performed. In the case where the standard substance is not commercially available, the yield was obtained after the target substance was obtained by separating the target product by silica gel column chromatography.
Hereinafter, Examples 5, 6, 8 to 10, 14 to 16, 19 to 21, 26 to 28, 31 to 33, 36, 40 to 43, 45, 46, 48, 49, 52 to 62, 65 to 68, Reference numerals 72, 73, and 77 to 81 are reference examples.

実施例1 〈マイクロリアクターによる2−ブロモ−6−ホルミルピリジンの合成〉
n−ブチルリチウムと2,6−ジブロモピリジンによる6−ブロモ−2−リチオピリジンの合成、およびそれに続くDMFとの反応を図1に示すマイクロリアクターを用いて行った。マイクロミキサーM1、マイクロミキサーM2には共にミキシングティー(ジーエルサイエンス製、内径0.8mmΦ、断面積0.50mm2)を使用した。区間5→9は、滞留時間が0.1秒以上では内径0.5mm(外径1/16インチ)、滞留時間が0.02〜0.1秒では内径0.25mm、0.01秒以下の場合は内径0.1mmのステンレス製チューブを各々使用した。区間8→10は、内径1.0mm(外径1/16インチ)ステンレス製チューブを使用した。第1反応部(5→8)と第2反応部(8→10)の滞留時間は、流量を変えずにステンレス製チューブの長さを変えて調節した。また、マイクロリアクター全体を恒温槽に埋没させて、所定の反応温度に設定した。
Example 1 <Synthesis of 2-bromo-6-formylpyridine by a microreactor>
Synthesis of 6-bromo-2-lithiopyridine with n-butyllithium and 2,6-dibromopyridine, and subsequent reaction with DMF were performed using the microreactor shown in FIG. A mixing tee (manufactured by GL Sciences, an inner diameter of 0.8 mmΦ, a cross-sectional area of 0.50 mm 2 ) was used for both the micromixer M1 and the micromixer M2. Sections 5 to 9 have an inner diameter of 0.5 mm (outer diameter 1/16 inch) when the residence time is 0.1 seconds or longer, and an inner diameter of 0.25 mm and less than 0.01 seconds when the residence time is 0.02 to 0.1 seconds. In this case, stainless steel tubes having an inner diameter of 0.1 mm were used. In section 8 → 10, a stainless steel tube having an inner diameter of 1.0 mm (outer diameter of 1/16 inch) was used. The residence time of the first reaction part (5 → 8) and the second reaction part (8 → 10) was adjusted by changing the length of the stainless steel tube without changing the flow rate. Further, the entire microreactor was buried in a constant temperature bath and set to a predetermined reaction temperature.

2,6−ジブロモピリジンをTHFで希釈し、0.316モル/lの溶液に調整した。n−ブチルリチウムは市販されている1.58モル/lのn−ヘキサン溶液を購入し、含量を滴定で求めて使用した。DMFをTHFで希釈し、3.16モル/lの溶液に調整した。2,6−ジブロモピリジン溶液とn−ブチルリチウム溶液は、各々ステンレス製シリンジに吸い上げた後、古江サイエンス社製JP−H−3型高圧マイクロフィーダーを用いて、またN,N−ジメチルホルムアミド溶液はフロム製243−13型ダブルプランジャーポンプを用いて、マイクロリアクターに送液した。2,6−ジブロモピリジン溶液とn−ブチルリチウム溶液、DMF溶液の送液速度は、各々5.0ml/分、1.0ml/分、1.0ml/分に設定した。混合した反応溶液は反応が安定化するまでの数分間は廃棄し、その後メタノールの入ったサンプリング管に採取した。得られた反応溶液はHPLCで標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行い、反応率を求めた。   2,6-Dibromopyridine was diluted with THF to prepare a 0.316 mol / l solution. For n-butyllithium, a commercially available 1.58 mol / l n-hexane solution was purchased, and the content was determined by titration. DMF was diluted with THF to prepare a 3.16 mol / l solution. The 2,6-dibromopyridine solution and the n-butyllithium solution were each sucked into a stainless steel syringe, and then used with a JP-H-3 type high-pressure microfeeder manufactured by Furue Science Co., Ltd., and the N, N-dimethylformamide solution was Using a 243-13 type double plunger pump manufactured by Flume, the solution was fed to the microreactor. The feeding speeds of the 2,6-dibromopyridine solution, the n-butyllithium solution, and the DMF solution were set to 5.0 ml / min, 1.0 ml / min, and 1.0 ml / min, respectively. The mixed reaction solution was discarded for several minutes until the reaction was stabilized, and then collected in a sampling tube containing methanol. The obtained reaction solution was quantitatively analyzed by an internal standard method using a standard substance by HPLC to obtain a reaction rate.

実施例2〜36
実施例1において、反応温度及び滞留時間を表1に示す条件に変更した他は、実施例1と同様の操作で合成を行った。
Examples 2-36
Synthesis was performed in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature and residence time were changed to the conditions shown in Table 1.

比較例1〈バッチによる2−ブロモ−6−ホルミルピリジンの合成〉
アルゴンガスで置換した100ml二口フラスコに2,6−ジブロモピリジンの0.316モル/lTHF溶液を5ml仕込み、ドライアイス−アセトン浴に浸して−78℃に冷却した。磁気攪拌機を用いて攪拌しながら、n−ブチルリチウムの1.58モル/ln−ヘキサン溶液をマイクロシリンジポンプで1.0ml/分の速度で5ml滴下し、−78℃で15分間攪拌した。次に、DMFの3.16モル/lTHF溶液をシリンジポンプで1.0ml/分の速度で5ml滴下し、−78℃で30分間攪拌した後、徐々に室温まで30分間かけて昇温した。得られた反応液を定量分析した結果、目的物の収率は36%だった。反応液に0℃で10%酢酸水溶液を加え、30分間攪拌した後、分離した水層を除去し、有機層を水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレータで蒸発させて粗生成物を得た。粗生成物はシリカゲルカラムクロマトにより精製し、結晶を得た。結晶の融点、NMR、IRスペクトルは市販標準試薬と一致した。
Comparative Example 1 <Synthesis of 2-bromo-6-formylpyridine by batch>
A 100 ml two-necked flask substituted with argon gas was charged with 5 ml of a 0.316 mol / l THF solution of 2,6-dibromopyridine, and immersed in a dry ice-acetone bath and cooled to -78 ° C. While stirring using a magnetic stirrer, 5 ml of a 1.58 mol / ln-hexane solution of n-butyllithium was dropped at a rate of 1.0 ml / min with a microsyringe pump, and the mixture was stirred at -78 ° C for 15 minutes. Next, 5 ml of a 3.16 mol / l THF solution of DMF was added dropwise at a rate of 1.0 ml / min with a syringe pump, stirred at -78 ° C for 30 minutes, and then gradually warmed to room temperature over 30 minutes. As a result of quantitative analysis of the obtained reaction solution, the yield of the target product was 36%. A 10% aqueous acetic acid solution was added to the reaction solution at 0 ° C. and stirred for 30 minutes. Then, the separated aqueous layer was removed, the organic layer was washed with water, and the organic layer was evaporated by a rotary evaporator to obtain a crude product. . The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain crystals. The melting point, NMR, and IR spectrum of the crystal were consistent with the commercially available standard reagent.

比較例2および3
反応温度を−40℃および0℃とした以外は、比較例1と同じ条件で実施した。
Comparative Examples 2 and 3
It implemented on the same conditions as the comparative example 1 except having made reaction temperature into -40 degreeC and 0 degreeC.

比較例4および5
滞留時間を“Org.Process Res.Dev.,2004年8巻440頁”に記載の条件に、また反応温度を表1に記載の条件に変更した以外は実施例1と同様の操作で合成を行った。
実施例1〜36および比較例1〜5の結果を表1に示す。
Comparative Examples 4 and 5
The synthesis was carried out in the same manner as in Example 1, except that the residence time was changed to the conditions described in “Org. Process Res. Dev., 2004, Vol. 8, page 440”, and the reaction temperature was changed to the conditions described in Table 1. went.
Table 1 shows the results of Examples 1 to 36 and Comparative Examples 1 to 5.

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表1の結果から、以下のことが明らかである。中間体である6−ブロモ−2−リチオピリジンは特に熱不安定な化合物であり、バッチ合成法では−78℃の温度条件で3割程度の収率しか得られない。マイクリアクターを用いた合成法でも、滞留時間と反応温度を最適化しない場合、収率は0℃の温度条件で70%以下、10℃の温度条件でも40%以下と低い。しかしマイクロリアクターを用い且つ滞留時間と反応温度を最適化することにより、20℃や35℃といった温度条件でも目的物を高収率で得ることができる。   From the results in Table 1, the following is clear. The intermediate 6-bromo-2-lithiopyridine is a particularly heat labile compound, and the batch synthesis method provides only a yield of about 30% under a temperature condition of -78 ° C. Even in the synthesis method using a microphone reactor, when the residence time and reaction temperature are not optimized, the yield is as low as 70% or less at a temperature condition of 0 ° C. and 40% or less even at a temperature condition of 10 ° C. However, by using a microreactor and optimizing the residence time and reaction temperature, the target product can be obtained in high yield even under temperature conditions such as 20 ° C. and 35 ° C.

実施例37 〈(3−エトキシフェニル)トリメチルシランの合成〉
n−ブチルリチウムを用いた3−ブロモフェネトールのハロゲン−リチウム交換反応をインスティチュート・フュール・マイクロテクニック・マインツ(IMM)社製シングルミキサー(流路断面積12,000μm2、ニッケル オン カッパー インレイ)を用いた定常マイクロ反応器内で行った。このシングルミキサーは分割された流路から得られる多数の副流を接触させることにより混合を行う方式のものであり、定常マイクロ反応器の出口には外径Φ1.58mm、内径Φ0.8mmのSUS316製キャピラリーをHPLCコネクターを用いて接続し、キャピラリーの出口は一方にドレン流路の付いた三方バルブを介し、クロロトリメチルシランのTHF溶液を入れてあるアルゴンガス置換済みの100ml二口フラスコに導いた。また定常反応器とSUSキャピラリー、二口フラスコの温度は恒温冷却水槽の冷媒中で0℃に温度設定した。
Example 37 <Synthesis of (3-ethoxyphenyl) trimethylsilane>
The halogen-lithium exchange reaction of 3-bromophenetole using n-butyllithium was carried out by a single mixer manufactured by Institut Für Microtechnique Mainz (IMM) (channel cross-sectional area 12,000 μm 2 , nickel on copper inlay ) In a stationary microreactor using This single mixer is of a type in which a large number of substreams obtained from the divided flow channels are brought into contact with each other, and SUS316 having an outer diameter of Φ1.58 mm and an inner diameter of Φ0.8 mm is provided at the outlet of the stationary microreactor. A capillary made by HPLC was connected using an HPLC connector, and the outlet of the capillary was led through a three-way valve with a drain channel on one side to a 100 ml two-necked flask with argon gas substituted with a THF solution of chlorotrimethylsilane. . The temperature of the stationary reactor, the SUS capillary, and the two-necked flask was set to 0 ° C. in the refrigerant of the constant temperature cooling water tank.

3−ブロモフェネトール2.64gをTHFで全量50mlに希釈し、濃度0.26mol/lの溶液に調整した。n−ブチルリチウムは市販の1.58mol/ln−ヘキサン溶液を購入し、含量を滴定で求めて使用した。100ml二口フラスコにクロロトリメチルシラン1.5gとTHF9mlを加え、攪拌した。3−ブロモフェネトール溶液とn−ブチルリチウム溶液はガラスシリンジに吸い上げた後、それぞれHARVARD APPARATUS INC.社製PHD2000型計量ポンプ、Kd Scientific社製Model100型計量ポンプを用い、IMM社製シングルミキサー(流路断面積12,000μm2、ニッケル オン カッパー インレイ)を用いた定常マイクロ反応器に送液した。3−ブロモフェネトール溶液とn−ブチルリチウム溶液の送液速度は、各々5.0ml/分、1.0ml/分に設定した。混合した反応溶液は始めの1分間はドレン側に捨て、その後三方バルブを切り替えて100ml二口フラスコ側に7分間送液し、そこで10分間攪拌した。得られた反応液をHPLCで標準物質を用いる内部標準法により定量分析した結果、目的物の反応率は95%だった。
反応液を水と酢酸エチルで抽出し、更に減圧蒸留を行い、目的物の無色液体を得た。ミリマス測定(DI−EI/MS)の結果、目的物の分子量と一致した。
2.64 g of 3-bromophenetole was diluted with THF to a total volume of 50 ml to prepare a solution having a concentration of 0.26 mol / l. For n-butyllithium, a commercially available 1.58 mol / ln-hexane solution was purchased and the content was determined by titration. To a 100 ml two-necked flask, 1.5 g of chlorotrimethylsilane and 9 ml of THF were added and stirred. The 3-bromophenetole solution and the n-butyllithium solution were sucked into a glass syringe, and then each of them was taken from HARVARD APPARATUS INC. Using a PHD2000 type metering pump manufactured by KK and a Model100 type metering pump manufactured by Kd Scientific, the solution was fed to a stationary microreactor using a single mixer manufactured by IMM (channel cross-sectional area 12,000 μm 2 , nickel on copper inlay). The feeding speeds of the 3-bromophenetol solution and the n-butyllithium solution were set to 5.0 ml / min and 1.0 ml / min, respectively. The mixed reaction solution was discarded to the drain side for the first 1 minute, and then the three-way valve was switched to send the solution to the 100 ml two-necked flask side for 7 minutes, where it was stirred for 10 minutes. As a result of quantitative analysis of the obtained reaction liquid by an internal standard method using a standard substance by HPLC, the reaction rate of the target product was 95%.
The reaction solution was extracted with water and ethyl acetate, and further distilled under reduced pressure to obtain a colorless liquid as a target product. As a result of millimass measurement (DI-EI / MS), it was consistent with the molecular weight of the target product.

実施例38、39
定常マイクロ反応器に、T字型に流体を衝突させる方式のT字型ミキサー(SUS316製、流路内径0.8mm、流路断面積0.5mm2)を用い、実施例38では反応温度を5℃に、実施例39では反応温度を20℃に変更した他は、実施例37と同様の条件で実施した。
Examples 38, 39
A T-shaped mixer (manufactured by SUS316, flow path inner diameter 0.8 mm, flow path cross-sectional area 0.5 mm 2 ) in which a fluid collides with a T-shape is used as a stationary microreactor. The reaction was carried out under the same conditions as in Example 37, except that the reaction temperature was changed to 5 ° C and the reaction temperature in Example 39 was changed to 20 ° C.

実施例40〜50
n−ブチルリチウムと3−ブロモフェネトールを用いた3−リチオフェネトールの合成、および引き続きクロロトリメチルシランとの反応を図1に示すマイクロリアクターを用いて行った。マイクロミキサーM1にミキシングティー(ジーエルサイエンス製、内径0.8mmΦ、断面積0.5mm2)又はスエジロック製ティー(内径1.6mmΦ、断面積2.0mm2、および内径3.2mmΦ、断面積3.0mm2)を、マイクロミキサーM2には共にミキシングティー(ジーエルサイエンス製、内径0.8mmΦ、断面積0.5mm2)を使用した。区間5→9は内径0.5mm(外径1/16インチ)のステンレス製チューブを使用し、また、区間8→10は内径1.0mm(外径1/16インチ)ステンレス製チューブを使用した。第1反応部(5→8)と第2反応部(8→10)の滞留時間は流量を変えることで調整した。反応温度はマイクロリアクター全体を恒温槽に埋没させて用いることにより設定した。その他は実施例37と同じ条件で(3−エトキシフェニル)トリメチルシランを合成した。
Examples 40-50
Synthesis of 3-lithiophenetole using n-butyllithium and 3-bromophenetole, and subsequent reaction with chlorotrimethylsilane were carried out using the microreactor shown in FIG. Mixing tee (manufactured by GL Science, inner diameter 0.8 mmΦ, cross-sectional area 0.5 mm 2 ) or swedilock tee (inner diameter 1.6 mmΦ, cross-sectional area 2.0 mm 2 , inner diameter 3.2 mmΦ, cross-sectional area 3. 0 mm 2 ) and a mixing tee (manufactured by GL Sciences, 0.8 mmφ in inner diameter, 0.5 mm 2 in cross-sectional area) were used for the micromixer M2. Sections 5 → 9 used stainless steel tubes with an inner diameter of 0.5 mm (outer diameter 1/16 inch), and sections 8 → 10 used stainless steel tubes with an inner diameter of 1.0 mm (outer diameter 1/16 inch). . The residence time of the first reaction part (5 → 8) and the second reaction part (8 → 10) was adjusted by changing the flow rate. The reaction temperature was set by immersing the entire microreactor in a constant temperature bath. Otherwise, (3-ethoxyphenyl) trimethylsilane was synthesized under the same conditions as in Example 37.

比較例6 〈バッチによる(3−エトキシフェニル)トリメチルシランの合成〉
アルゴンガスで置換した100ml二口フラスコにn−ブチルリチウム7mlとTHF35mlを仕込み、ドライアイス−アセトン浴に浸して−78℃に冷却した。攪拌下、3−ブロモフェネトール1.85gを滴下して−78℃で30分間攪拌した。次に、この中にクロロトリメチルシラン1.5gとTHF9mlの混合溶液を滴下して−78℃で20分間攪拌した後、徐々に室温まで30分間かけて昇温した。得られた反応液をHPLCで標準物質を用いる内部標準法により定量分析した結果、目的物の反応率は90%だった。
Comparative Example 6 <Synthesis of (3-Ethoxyphenyl) trimethylsilane by Batch>
A 100 ml two-necked flask replaced with argon gas was charged with 7 ml of n-butyllithium and 35 ml of THF, and immersed in a dry ice-acetone bath and cooled to -78 ° C. Under stirring, 1.85 g of 3-bromophenetole was added dropwise and stirred at -78 ° C for 30 minutes. Next, a mixed solution of 1.5 g of chlorotrimethylsilane and 9 ml of THF was added dropwise thereto, followed by stirring at −78 ° C. for 20 minutes, and then the temperature was gradually raised to room temperature over 30 minutes. As a result of quantitative analysis of the obtained reaction solution by an internal standard method using a standard substance by HPLC, the reaction rate of the target product was 90%.

比較例7 〈バッチによる(3−エトキシフェニル)トリメチルシランの合成〉
アルゴンガスで置換した100ml二口フラスコに3−ブロモフェネトール1.85gとTHF35mlを仕込み、ドライアイスーアセトン浴に浸して−78℃に冷却した。この中に攪拌下、n−ブチルリチウム7mlを滴下して−78℃で30分間攪拌した。次に、この中にクロロトリメチルシラン1.5gとTHF9mlの混合溶液を滴下して−78℃で20分間攪拌した後、徐々に室温まで30分間かけて昇温した。得られた反応液をHPLCで標準物質を用いる内部標準法により定量分析した結果、目的物の反応率は88%だった。
Comparative Example 7 <Synthesis of (3-Ethoxyphenyl) trimethylsilane by Batch>
A 100 ml two-necked flask replaced with argon gas was charged with 1.85 g of 3-bromophenetole and 35 ml of THF, and immersed in a dry ice-acetone bath and cooled to -78 ° C. Under stirring, 7 ml of n-butyllithium was added dropwise and stirred at −78 ° C. for 30 minutes. Next, a mixed solution of 1.5 g of chlorotrimethylsilane and 9 ml of THF was added dropwise thereto, followed by stirring at −78 ° C. for 20 minutes, and then the temperature was gradually raised to room temperature over 30 minutes. As a result of quantitative analysis of the obtained reaction solution by an internal standard method using a standard substance by HPLC, the reaction rate of the target product was 88%.

比較例8
反応温度を0℃とした他は、比較例1と同様の条件で合成を行なった。
Comparative Example 8
The synthesis was performed under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the reaction temperature was 0 ° C.

比較例9
反応温度を0℃とした他は、比較例2と同様の条件で合成を行なった。
Comparative Example 9
The synthesis was performed under the same conditions as in Comparative Example 2, except that the reaction temperature was 0 ° C.

比較例10および11
滞留時間を“Org.Process Res.Dev.,2004年8巻440頁”に記載の条件に、また反応温度を表2に記載の条件に変更した以外は実施例1と同様の操作で合成を行った。
実施例37〜50、比較例6〜11の結果を表2に示す。なお、反応率は全てHPLCで標準物質を用いる内部標準法により測定した。
Comparative Examples 10 and 11
The synthesis was carried out in the same manner as in Example 1 except that the residence time was changed to the conditions described in “Org. Process Res. Dev., 2004, Vol. 8, 440” and the reaction temperature was changed to the conditions described in Table 2. went.
Table 2 shows the results of Examples 37 to 50 and Comparative Examples 6 to 11. All reaction rates were measured by an internal standard method using a standard substance by HPLC.

Figure 0004794873
Figure 0004794873

表2の結果から、第1反応の反応温度と滞留時間を最適条件に設定することにより、バッチ合成法や公知のマイクロリアクターによる合成法よりも収率が向上することは明らかである。また、第1反応の反応温度と滞留時間を最適化すれば、第2反応がバッチ式であっても効率良く目的物を得ることが可能である。更に、本発明の方法を用いることにより、従来のマイクロリアクターでの合成法よりも滞留時間(反応時間)が短縮されるので、生産性が向上する。   From the results in Table 2, it is clear that the yield is improved by setting the reaction temperature and residence time of the first reaction to the optimum conditions as compared with the batch synthesis method and the synthesis method using a known microreactor. Moreover, if the reaction temperature and residence time of the first reaction are optimized, the target product can be obtained efficiently even if the second reaction is a batch type. Furthermore, by using the method of the present invention, the residence time (reaction time) is shortened compared with the synthesis method in the conventional microreactor, so that productivity is improved.

実施例51〜81
ハロゲン化合物および求電子化合物を表3、4に記載したものに変えた以外は実施例1と同様の条件で合成を行った。その結果を表3、4に示す。
Examples 51-81
The synthesis was performed under the same conditions as in Example 1 except that the halogen compounds and electrophilic compounds were changed to those described in Tables 3 and 4. The results are shown in Tables 3 and 4.

Figure 0004794873
Figure 0004794873

Figure 0004794873
Figure 0004794873

Figure 0004794873
Figure 0004794873

以上の結果から以下のことが明らかである。
すなわち、熱不安定なリチウム化合物の合成法およびそれを用いた反応においては、バッチプロセスでは−78℃といった超低温冷却が必要であるのに対し、本発明のマイクロリアクターを用いた連続反応では反応温度と滞留時間を最適化することにより、超低温冷却を必要とせず、室温程度の温和な冷却条件で実施することが可能である。本製造方法は、ピリジン誘導体やキシレン誘導体の様なヘテロ環化合物にも適用可能であり、有用性が高い。
From the above results, the following is clear.
That is, in the synthesis method of a thermally unstable lithium compound and the reaction using the same, the batch process requires ultra-low temperature cooling such as −78 ° C., whereas the continuous reaction using the microreactor of the present invention has a reaction temperature. By optimizing the residence time, ultra-low temperature cooling is not required, and it is possible to carry out under mild cooling conditions of about room temperature. This production method is applicable to heterocyclic compounds such as pyridine derivatives and xylene derivatives, and is highly useful.

図1は、本発明で用いることのできるマイクロリアクターの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a microreactor that can be used in the present invention.

Claims (3)

ハロゲン化合物とリチウム試薬とを、反応温度が−10〜40℃かつ滞留時間が0.001〜0.3秒の条件下でマイクロリアクターを用いて反応させることを特徴とする下記一般式(I)で表されるリチウム化合物の製造方法。
Figure 0004794873

式(I)中、Aで表される環は、芳香環、飽和環、部分飽和環又はヘテロ環を表す
A halogen compound and a lithium reagent are reacted using a microreactor under the conditions of a reaction temperature of −10 to 40 ° C. and a residence time of 0.001 to 0.3 seconds, the following general formula (I) The manufacturing method of the lithium compound represented by these.
Figure 0004794873

In formula (I), the ring represented by A represents an aromatic ring, a saturated ring, a partially saturated ring or a hetero ring .
Aで表される環がヘテロ環である請求項1記載のリチウム化合物の製造方法。   The method for producing a lithium compound according to claim 1, wherein the ring represented by A is a heterocycle. 請求項1の方法により製造したリチウム化合物を、引き続きマイクロリアクターを用いて連続して求電子化合物と反応させることを特徴とする下記一般式(II)で表される化合物の製造方法。
Figure 0004794873

式(II)中、Aで表される環は、前記と同じ意味を有する。Yは求電子基を表す。
A method for producing a compound represented by the following general formula (II), wherein the lithium compound produced by the method of claim 1 is continuously reacted with an electrophilic compound using a microreactor.
Figure 0004794873

In formula (II), the ring represented by A has the same meaning as described above. Y represents an electrophilic group.
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