JP6965337B2 - 置換スチレン誘導体を製造する方法 - Google Patents

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Description

本発明は、置換されたスチレン誘導体を調製する方法に関する。
置換されたスチレン誘導体が農薬活性成分の調製における有用な中間体であることは既に知られている（例えば、ＷＯ２０１２／０２５５５７を参照されたい）。
そのような置換スチレン誘導体を調製するためのさまざまな方法が、該文献に記載されている。
３−クロロ−２−ビニルフェノールを調製するための可能な方法は、ＷＯ２０１５／１８９１１４及びＵＳ５４２４４６０に記載されている。その調製は、２，２，６−トリクロロ−１−ビニル−７−オキサビシクロ［４．１．０］ヘプタンを塩基性条件下で芳香族化することによって実施する。この方法の不利点は、２，２，６−トリクロロ−１−ビニル−７−オキサビシクロ［４．１．０］ヘプタンを調製するために有機金属試薬を使用すること、及び、さらに、この前駆物質が該調製の間にオリゴマー又はポリマーを形成する傾向を有しているということである。
２−ビニルフェノール類を調製するための代替え的な一般的な可能性は、２，３−ジヒドロベンゾフラン類を塩基性条件下で開環させることからなる。例えば、２，３−ジヒドロベンゾフランを、ＨＭＰＡ又はＤＭＳＯの中で、２０〜６０℃の温度及び５時間の反応時間で、塩基としての２．３当量のＬｉＮＨ２で処理して、２−ビニルフェノールが収率９５％で得られる（Ｄｏｋｌａｄｙ Ａｋａｄｅｍｉｉ Ｎａｕｋ ＳＳＳＲ １９７８， ２３９， １３５７）。この方法の不利点は、極めて強い塩基としてＬｉＮＨ２を使用し、及び、溶媒としてＨＭＰＡ又はＤＭＳＯを使用することであり、それは、これらの物質が工業的な使用には適していないからである。２，３−ジヒドロベンゾフランを、ジエチルエーテルの中で、３５℃の温度及び４５時間の反応時間で、塩基としての１．５当量のＬｉＮＥｔ２で処理して、２−ビニルフェノールが２５％の収率で得られる（Ｃｈｅｍ． Ｂｅｒ． １９６０， ９３， １４９６）。この方法の不利点は、極めて強い塩基としてＬｉＮＥｔ２を使用し、及び、溶媒としてジエチルエーテルを使用することであり、それは、これらの物質が工業的な使用には適していないからである。さらに、この方法で達成されるのは２５％の２−ビニルフェノールという低い収率であり、及び、極めて長い反応時間が必要である。これらの理由により、該方法は、工業的な使用には適していない。
国際特許出願公開第２０１２／０２５５５７号 国際特許出願公開第２０１５／１８９１１４号 米国特許第５４２４４６０号
Ｄｏｋｌａｄｙ Ａｋａｄｅｍｉｉ Ｎａｕｋ ＳＳＳＲ １９７８， ２３９， １３５７ Ｃｈｅｍ． Ｂｅｒ． １９６０， ９３， １４９６
置換されたスチレン誘導体は新規農薬活性成分を合成するための構成単位として重要であることから、取り組んだ課題は、工業規模で安価に使用することが可能で、上記で記載した不利点を回避する調製方法を見いだすことである。特定のスチレン誘導体を高収率且つ高純度で得て、その結果、目標化合物を好ましくは潜在的に複雑なさらなる精製に付す必要がないことも、望ましい。
この目的は、式（Ｉ）：
Figure 0006965337
〔式中、Ｒ１は、Ｃｌ（Ｉａ）、Ｂｒ（Ｉｂ）又はメチル（Ｉｃ）である〕
で表される置換スチレン誘導体を調製する方法によって達成され、ここで、該調製方法は、式（ＩＩ）
Figure 0006965337
〔式中、Ｒ１は、Ｃｌ、Ｂｒ又はメチルである〕
で表されるジヒドロベンゾフラン誘導体を、アルコキシド塩基又は水酸化物塩基の存在下で加熱することにより反応させて、式（Ｉ）で表される化合物を生成させることを特徴とする。
好ましいのは、式（Ｉ）及び式（ＩＩ）のラジカルの定義が以下のとおりである、本発明の方法である：
Ｒ１は、Ｃｌである。
本発明による反応は、スキーム１に示されている。
スキーム１
Figure 0006965337
一般式（Ｉ）で表される所望のスチレン誘導体は、本発明による方法で、良好な収率及び高い純度で得られる。
本発明による方法は、上記で記載した方法と比較して、その出発物質を工業規模で調製することが可能であり、及び、驚くべきことに、該調製方法は水酸化カリウムなどの比較的弱い塩基を使用して首尾よく実施することが可能である、という有利点を有している。
本発明による方法に関する有用な溶媒には、概して、当該反応条件下において不活性である任意の有機溶媒又は溶媒混合物が包含され、そして、そのような有機溶媒又は溶媒混合物としては、以下のものを挙げることができる：エーテル類（例えば：１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジグリム、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチル−ＴＨＦ、アニソール及び１，４−ジオキサン）；アミド溶媒（例えば：ＤＭＦ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ））、及び、双極性非プロトン性溶媒（例えば：ＤＭＳＯ）。好ましくは、ＴＨＦ、２−メチル−ＴＨＦ、ジオキサン、ＤＭＥ、アニソール、ジグリム、ＤＭＦ若しくはＤＭＡｃを使用するか、又は、ＤＭＡｃとエーテル類の混合物若しくはＤＭＡｃと芳香族溶媒（例えば：トルエン、キシレン、クロロベンゼン又は１，２−ジクロロベンゼン）の混合物を使用する。特に好ましくは、ＤＭＡｃ、ＤＭＦ若しくはジグリムを使用するか、又は、ＤＭＡｃ若しくはＤＭＦとＴＨＦ、２−メチル−ＴＨＦ、ジオキサン、ＤＭＥ、トルエン、キシレン、クロロベンゼン若しくは１，２−ジクロロベンゼンの混合物を使用する。
本発明による方法に関して有用なアルコキシド塩基の例としては、以下のものを挙げることができる：カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、又は、カリウムメトキシド。本発明による方法に関して有用な水酸化物塩基の例としては、以下のものを挙げることができる：水酸化カリウム。好ましくは、水酸化カリウム、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド又はナトリウムメトキシドを使用する。特に好ましくは、水酸化カリウム又はカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを使用する。
特に好ましいのは、上記で記載した溶媒及び塩基の群からなる以下の組み合わせである：
（ａ） 水酸化カリウムと組み合わせたジグリム；
（ｂ） 水酸化カリウムと組み合わせたＤＭＡｃ；
（ｃ） 水酸化カリウムと組み合わせたＤＭＦ；
（ｄ） 水酸化カリウムと組み合わせた、ＤＭＡｃとトルエン、キシレン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、ジオキサン、ＤＭＥ、２−メチル−ＴＨＦ又はＴＨＦの溶媒混合物；
（ｅ） 水酸化カリウムと組み合わせた、ＤＭＦとトルエン、キシレン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、ジオキサン、ＤＭＥ、２−メチル−ＴＨＦ又はＴＨＦの溶媒混合物；
（ｆ） カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドと組み合わせた、ＤＭＡｃ、ＤＭＦ、ＴＨＦ、２−メチル−ＴＨＦ、ジオキサン、ＤＭＥ、アニソール若しくはジグリム又はこれら溶媒の混合物。
本発明による方法に関してとりわけ好ましいのは、溶媒と塩基の下記組み合わせである：ＤＭＡｃ又はジグリムと水酸化カリウム。
本発明による方法における温度は、広い範囲内で変えることができる。慣習的な操作温度は、２０℃〜１２０℃である。該反応は、好ましくは、８０℃〜１２０℃の範囲内の温度で実施する。該反応は、特に好ましくは、１００℃〜１２０℃の範囲内の温度で実施する。
本発明による方法は、典型的には、標準圧下で実施する。該反応は、減圧下又は高圧（陽圧）下で実施することも可能である。
式（ＩＩ）で表される化合物と上記で記載した群の塩基のモル比は、広い範囲内で変えることができる。典型的には、１：１〜１：５のモル比を使用する。カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドなどの有機塩基の場合、１：１〜１：１．５のモル比が好ましい。特に好ましいのは、１：１．１のモル比である。水酸化カリウムなどの無機塩基の場合、１：２〜１：４のモル比が好ましい。特に好ましいのは、１：３のモル比である。
該反応時間は、短く、そして、約０．５〜約５時間の範囲内である。それより長い反応時間も可能であるが、経済的な価値がない。
式（Ｉ）で表される化合物は、単離しない。式（Ｉ）で表される化合物は、直接（塩基として、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを使用する場合）、又は、中間的な後処理の後で（塩基として、水酸化カリウムを使用する場合）、さらに反応させて、式（ＩＩＩ）で表される化合物とする（スキーム２）。式（ＩＩＩ）で表される化合物を生成させるための該反応は、ＷＯ２０１５／１８９１１４に記載されているようにして実施する。
下記反応スキームは、好ましくは、式（ＩＩＩ）で表される化合物を調製するために実施する：
スキーム２： Ｒ１は、Ｃｌ、Ｂｒ又はメチルである
Figure 0006965337
［実施例］
実施例
以下の実施例によって、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
３−クロロ−２−ビニルフェノール（Ｉａ）
４−クロロ−２，３−ジヒドロ−１−ベンゾフラン（ＩＩａ）（１９．０ｇ、１１４．３ｍｍｏｌ）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（７５ｍＬ）に溶解させた溶液に、２０℃で、水酸化カリウム粉末（８５％、２２．６ｇ、３４２．９ｍｍｏｌ）を添加し、その混合物を１２０℃まで加熱し、その温度で１時間撹拌する。その反応混合物を約１０〜１５℃まで冷却し、水（１５０ｍＬ）で希釈し、３７％塩酸（４０ｍＬ）をゆっくりと添加することによってｐＨを１にした。その水相をトルエン（毎回１００ｍＬ）で２回抽出し、その有機相を合して１０％塩酸（３０ｍＬ）で１回洗浄し、減圧下で残留量が約１００ｍＬになるまで濃縮した。そのようにして得られた溶液を直接次の段階で使用する。３−クロロ−２−ビニルフェノールに関する分析データは、以下のとおりである：１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）＝７．０８（ｄｄ，Ｊ＝８．０，８．０Ｈｚ，１Ｈ），６．９６（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），６．８４（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），６．７９（ｄｄ，Ｊ＝１２．０Ｈｚ，１２．０Ｈｚ，１Ｈ），５．７４（ｄ，Ｊ＝１２．０Ｈｚ，１Ｈ），５．７３（ｓ，１Ｈ），５．６８（ｄ，Ｊ＝１２．０Ｈｚ，１Ｈ）。
３−ブロモ−２−ビニルフェノール（Ｉｂ）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）＝１０．２０（ｓ，１Ｈ），７．０８（ｄｄ，Ｊ＝８．０，１．３Ｈｚ，１Ｈ），６．９９（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），６．８９（ｄｄ，Ｊ＝８．０，１．０Ｈｚ，１Ｈ），６．７７（ｄｄ，Ｊ＝１７．８，１２．１Ｈｚ，１Ｈ），６．０８（ｄｄ，Ｊ＝１７．８，２．５Ｈｚ，１Ｈ），５．５１（ｄｄ，Ｊ＝１２．１，２．５Ｈｚ，１Ｈ）。
３−メチル−２−ビニルフェノール（Ｉｃ）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）＝９．４５（ｓ，１Ｈ），６．９３（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），６．７３（ｄｄ，Ｊ＝１７．９，１１．８Ｈｚ，１Ｈ），６．６９（ｄ，Ｊ＝７．８，１．０Ｈｚ，１Ｈ），６．６３（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），５．７６（ｄｄ，Ｊ＝１７．９，２．５Ｈｚ，１Ｈ），５．４１（ｄｄ，Ｊ＝１１．９，２．５Ｈｚ，１Ｈ），２．２７（ｓ，３Ｈ）。
３−クロロ−２−ビニルフェニル メタンスルホネート（ＩＩＩａ）
上記段階で得られた（Ｉａ）のトルエン溶液を０〜５℃まで冷却し、トリエチルアミン（１７．５ｍＬ、１２５．７ｍｍｏｌ）を添加した。トルエン中のメタンスルホニルクロリドの５０％溶液（９．７ｍＬ、１２５．７ｍｍｏｌ）を０〜５℃の温度で１時間かけて計量添加し、添加が完了した後、その混合物を２０℃で３０分間撹拌した。次いで、その反応混合物を、１０％塩酸（５０ｍＬ）を１０〜１５℃でゆっくりと添加してｐＨを１とし、その水相をトルエン／ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（４：１）（毎回５０ｍＬ）で２回抽出した。その有機相を合して減圧下で濃縮し、その残渣をエタノール（１５ｍＬ）から再結晶させた（２３．７ｇ、理論値の８９％）。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）＝７．３６（ｄｄ，Ｊ＝８．０，１．２Ｈｚ，１Ｈ），７．３４（ｄｄ，Ｊ＝８．０，１．２Ｈｚ，１Ｈ），７．２３（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），６．７６（ｄｄ，Ｊ＝１８．０Ｈｚ，１１．７Ｈｚ，１Ｈ），５．９１（ｄｄ，Ｊ＝１８．０，１．６Ｈｚ，１Ｈ），５．７３（ｄｄ，Ｊ＝１１．８，１．４Ｈｚ，１Ｈ），３．１１（ｓ，３Ｈ）。
３−ブロモ−２−ビニルフェニル メタンスルホネート（ＩＩＩｂ）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）＝７．５６（ｄｄ，Ｊ＝８．１，１．１Ｈｚ，１Ｈ），７．３８（ｄｄ，Ｊ＝８．１，１．１Ｈｚ，１Ｈ），７．１６（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），６．７２（ｄｄ，Ｊ＝１８．０Ｈｚ，１１．８Ｈｚ，１Ｈ），５．８４（ｄｄ，Ｊ＝１８．０，１．４Ｈｚ，１Ｈ），５．７１（ｄｄ，Ｊ＝１１．６，１．４Ｈｚ，１Ｈ），３．１１（ｓ，３Ｈ）。
３−メチル−２−ビニルフェニル メタンスルホネート（ＩＩＩｃ）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）＝７．２３（ｄｄ，Ｊ＝７．８，１．８Ｈｚ，１Ｈ），７．１８（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．１４（ｄｄ，Ｊ＝７．５，１．４Ｈｚ，１Ｈ），６．７１（ｄｄ，Ｊ＝１７．８Ｈｚ，１１．８Ｈｚ，１Ｈ），５．６５（ｄｄ，Ｊ＝１１．８，１．６Ｈｚ，１Ｈ），５．６３（ｄｄ，Ｊ＝１７．８，１．６Ｈｚ，１Ｈ），３．０９（ｓ，３Ｈ），２．３７（ｓ，３Ｈ）。

Claims (7)

  1. 式（Ｉ）：
    Figure 0006965337
     〔式中、Ｒ１は、Ｃｌ（Ｉａ）、Ｂｒ（Ｉｂ）又はメチル（Ｉｃ）である〕
    で表される置換スチレン誘導体を調製する方法であって、式（ＩＩ）
    Figure 0006965337
     〔式中、Ｒ１は、Ｃｌ、Ｂｒ又はメチルである〕
    で表されるジヒドロベンゾフラン誘導体を、アルコキシド塩基又は水酸化物塩基の存在下で加熱することにより反応させて、式（Ｉ）で表される化合物を生成させることを特徴とする、前記調製方法。
  2. 式（Ｉ）及び式（ＩＩ）のラジカルの定義が下記：
    Ｒ１は、Ｃｌである；
    のとおりであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 使用する前記塩基が、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド又は水酸化カリウムであることを特徴とする、請求項１及び２のいずれかに記載の方法。
  4. 溶媒としてアミド溶媒若しくはエーテル溶媒を使用するか、又は、アミド溶媒とエーテル溶媒若しくは芳香族溶媒の混合物を使用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 使用する溶媒が、ＤＭＡｃ、ＤＭＦ若しくはジグリムであるか、又は、ＤＭＡｃ若しくはＤＭＦとＴＨＦ、２−メチル−ＴＨＦ、ジオキサン、ＤＭＥ、トルエン、キシレン、クロロベンゼン若しくは１，２−ジクロロベンゼンの混合物であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  6. 前記反応に関して、溶媒と塩基の以下の組み合わせ：
    （ａ） 水酸化カリウムと組み合わせたジグリム；
    （ｂ） 水酸化カリウムと組み合わせたＤＭＡｃ；
    （ｃ） 水酸化カリウムと組み合わせたＤＭＦ；
    （ｄ） 水酸化カリウムと組み合わせた、ＤＭＡｃとトルエン、キシレン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、ジオキサン、ＤＭＥ、２−メチル−ＴＨＦ又はＴＨＦの溶媒混合物；
    （ｅ） 水酸化カリウムと組み合わせた、ＤＭＦとトルエン、キシレン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、ジオキサン、ＤＭＥ、２−メチル−ＴＨＦ又はＴＨＦの溶媒混合物；
    （ｆ） カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドと組み合わせた、ＤＭＡｃ、ＤＭＦ、ＴＨＦ、２−メチル−ＴＨＦ、ジオキサン、ＤＭＥ、アニソール若しくはジグリム又はこれら溶媒の混合物；
    のうちの１種類を使用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  7. 無機塩基として水酸化カリウムを使用し、及び、有機塩基としてカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを使用することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
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