JP7058719B2 - 4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)アニリン類の調製方法 - Google Patents
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Description
硫酸水素ナトリウム:重硫酸ナトリウム
硫酸水素カリウム:重硫酸カリウム
亜ジチオン酸ナトリウム:Na2S2O4
REAC1の反応混合物が、1つのみの液相を有し、
RがCF3又はメチルであり、
SOLV1が、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸tert-ブチル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、アセトン、2-ブタノン、エチレングリコール、アセトニトリル、プロピオニトリル、バレロニトリル、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、メチルtert-ブチルエーテル、スルホラン及びこれらの混合物からなる群より選択され、
CAT1が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、硫酸、塩酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素テトラメチルアンモニウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、NaH2PO4、Na2HPO4、KH2PO4、K2HPO4、Bu4NH2PO4、スルファミン酸、ピリジニウム塩酸塩、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸及びこれらの混合物からなる群より選択される、方法である。
より好ましくは、SOLV1は、エチレングリコール、アセトニトリル、プロピオニトリル、バレロニトリル及びこれらの混合物からなる群より選択され、
さらにより好ましくは、SOLV1はアセトニトリルである。
より好ましくは、CAT1は、酢酸、硫酸、塩酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、NaH2PO4、Na2HPO4、Bu4NH2PO4、ピリジニウム塩酸塩、トルエンスルホン酸及びこれらの混合物からなる群より選択され、
さらにより好ましくは、CAT1は、酢酸、硫酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、NaH2PO4、Na2HPO4、Bu4NH2PO4、トルエンスルホン酸及びこれらの混合物からなる群より選択され、
特に、CAT1は、酢酸、硫酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム及びこれらの混合物からなる群より選択される。
式(I)の化合物と式(II)の化合物の上記混合物は、蒸留等の標準方法を用いて、好ましくは減圧下で分離することができ;
分離した式(II)の化合物を、再びREAC1に供給することができ、本実施形態は、例えば連続的な工程のセットアップに適している。
亜ジチオン酸ナトリウム:含有量85重量%、テクニカルグレード、シグマアルドリッチから提供
<4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリン、CAT1として硫酸を使用>
2-トリフルオロメチルアニリン(0.252ml、2.00mmol)、アセトニトリル(1.3ml)、硫酸(0.020ml、0.38mmol)及び亜ジチオン酸ナトリウム(492mg、2.40mmol)の混合物を、大気圧の2-ブロモヘプタフルオロプロパンの雰囲気下に置き、65℃で4.5時間撹拌した。反応混合物をブライン(8ml)で希釈し、固体Na2CO3(約0.5g)の添加により塩基性にし、抽出した(6mlのAcOEt)。有機相サンプルの濃度及び1H NMRによる残留物の分析から、2-トリフルオロメチルアニリンと4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリンの混合物が0.32:1.00のモル比で形成されたことが示された。
<4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリン、CAT1として酢酸を使用>
2-トリフルオロメチルアニリン(0.252ml、2.00mmol)、アセトニトリル(0.55ml)、酢酸(0.023ml、0.40mmol)及び亜ジチオン酸ナトリウム(492mg、2.40mmol)の混合物を、大気圧の2-ブロモヘプタフルオロプロパンの雰囲気下に置き、65℃で16時間撹拌した。混合物をブライン(8ml)で希釈し、固体Na2CO3(約0.5g)の添加により塩基性にし、抽出した(6mlのAcOEt)。有機相サンプルの濃度及び1H NMRによる残留物の分析から、2-トリフルオロメチルアニリンと4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリンの混合物が0.09:1.00のモル比で形成されたことが示された。
<4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリン、CAT1としての重硫酸ナトリウムを使用、使用した2-トリフルオロメチルアニリンに対する収率>
2-トリフルオロメチルアニリン(0.252ml、2.00mmol)、アセトニトリル(0.55ml)、NaHSO4(24mg、0.20mmol)及び亜ジチオン酸ナトリウム(492mg、2.40mmol)の混合物を、大気圧の2-ブロモヘプタフルオロプロパンの雰囲気下に置き、65℃で16時間撹拌した。混合物をブライン(8ml)で希釈し、固体Na2CO3(約0.5g)の添加により塩基性にし、抽出した(6mlのAcOEt)。有機相サンプルの濃度及び1H NMRによる残留物の分析から、2-トリフルオロメチルアニリンと4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリンの混合物が0.02:1.00のモル比で形成されたことが示された。
<4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリン、CAT1としてBu4NHSO4を使用>
2-トリフルオロメチルアニリン(0.252ml、2.00mmol)、アセトニトリル(0.40ml)、Bu4NHSO4(81mg、0.24mmol)及び亜ジチオン酸ナトリウム(492mg、2.40mmol)の混合物を、大気圧の2-ブロモヘプタフルオロプロパンの雰囲気下に置き、65℃で17時間撹拌した。混合物をブライン(8ml)で希釈し、固体Na2CO3(約0.5g)の添加により塩基性にし、抽出した(6mlのAcOEt)。有機相サンプルの濃度及び1H NMRによる残留物の分析から、2-トリフルオロメチルアニリンと4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリンの混合物が0.03:1.00のモル比で形成されたことが示された。
<4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリン、CAT1として重硫酸ナトリウムを使用、亜ジチオン酸塩を少量ずつ添加>
2-トリフルオロメチルアニリン(8.05g、50.0mmol)、アセトニトリル(13ml)、重硫酸ナトリウム(637mg、5.31mmol)の混合物を、大気圧の2-ブロモヘプタフルオロプロパンの雰囲気下に置き、65℃に加熱した。亜ジチオン酸ナトリウム(12.4g、60.5mmol)を5等分し、65℃で撹拌しながら、25分おきに各等分を添加することにより、2時間40分以内に亜ジチオン酸ナトリウムを添加した。添加完了後、65℃での撹拌を17時間続けた。反応混合物のサンプルをNa2CO3水溶液(水約3ml中、Na2CO3約0.5g)で希釈し、得られた希釈物をAcOEtで抽出し、有機抽出物を減圧下で濃縮した。
1H NMRによる残留物の分析から、2-トリフルオロメチルアニリンと4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリンの混合物が16:84のモル比で形成されたことが示された。
<CAT1なしにパーフルオロアルキル化する試み>
2-トリフルオロメチルアニリン(0.252ml、2.00mmol)、アセトニトリル(1.0ml)及び亜ジチオン酸ナトリウム(615mg、3.0mmol)の混合物を、大気圧の2-ブロモヘプタフルオロプロパンの雰囲気下に置き、65℃で5時間撹拌した。混合物をブライン(8ml)で希釈し、固体Na2CO3(約0.5g)の添加により塩基性にし、抽出した(6mlのAcOEt)。有機相サンプルの濃度及び1H NMRによる残留物の分析から、2-トリフルオロメチルアニリンのアルキル化が発生しなかったことが示された。
<K2CO3の存在下でパーフルオロアルキル化する試み>
2-トリフルオロメチルアニリン(0.252ml、2.00mmol)、アセトニトリル(1.0ml)、炭酸カリウム(335mg、2.42mmol)及び亜ジチオン酸ナトリウム(492mg、2.40mmol)の混合物を、大気圧の2-ブロモヘプタフルオロプロパンの雰囲気下に置き、65℃で3.5時間撹拌した。混合物をブライン(8ml)で希釈し、抽出した(6mlのAcOEt)。有機相サンプルの濃度及び1H NMRによる残留物の分析から、2-トリフルオロメチルアニリンと4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリンの混合物が1.00:0.03のモル比で形成されたことが示された。
<単離実施、使用したヘプタフルオロ-2-ブロモプロパンに対する収率>
オートクレーブに、2-トリフルオロメチルアニリン(19.2ml、151mmol)、アセトニトリル(122ml)、NaHSO4(1.91g、15.9mmol)及び亜ジチオン酸ナトリウム(85%、18.7g、90.4mmol)を添加した。この混合物にヘプタフルオロ-2-ブロモプロパン(10.0ml、75.3mmol)を添加し、得られた混合物を65℃で17時間撹拌した。1H NMRによるサンプルの分析から、59mmolの4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリンが形成されたことが示された。
<4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-メチルアニリン>
オートクレーブに、2-メチルアニリン(25.6ml、240mmol)、アセトニトリル(64ml)、NaHSO4(2.93g、24.4mmol)及び亜ジチオン酸ナトリウム(85%、56.8g、277mmol)を添加した。混合物を67℃に加熱し、3時間以内にヘプタフルオロ-2-ブロモプロパン(46ml、347mmol)を添加した。混合物を67℃で15時間撹拌した。
<4-(ヘプタフルオロ-2-プロピル)-2-トリフルオロメチルアニリン、JP2003-335735Aの実施例2と同様の手順(二液相系と相間移動触媒)>
JP2003-335735Aの実施例2の手順を反復した。ただし下記の点が異なる。
・2-トルイジンの代わりに2-トリフルオロメチルアニリンを使用した。
・100mlオートクレーブの代わりに250mlオートクレーブを使用した。これに伴い、250mlオートクレーブでの反応混合物の撹拌を確実に行うため1.4倍に規模を拡大することも必要とされた。
・ヘプタフルオロ-2-ブロモプロパンは、オートクレーブ閉鎖後の圧力下で添加する必要があるので、最終添加として添加した。
Claims (5)
- 式(I)
前記方法は、亜ジチオン酸ナトリウムの存在下で、溶媒SOLV1中において、かつ触媒CAT1の存在下で、式(II)
REAC1の反応混合物が、1つのみの液相を有し、
RがCF3又はメチルであり、
SOLV1が、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸tert-ブチル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、アセトン、2-ブタノン、エチレングリコール、アセトニトリル、プロピオニトリル、バレロニトリル、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、メチルtert-ブチルエーテル、スルホラン及びこれらの混合物からなる群より選択され、
CAT1が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、硫酸、塩酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素テトラメチルアンモニウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、NaH2PO4、Na2HPO4、KH2PO4、K2HPO4、Bu4NH2PO4、スルファミン酸、ピリジニウム塩酸塩、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸及びこれらの混合物からなる群より選択される、方法。 - SOLV1が、酢酸エチル、酢酸tert-ブチル、炭酸ジメチル、アセトン、2-ブタノン、エチレングリコール、アセトニトリル、プロピオニトリル、バレロニトリル、1,4-ジオキサン、メチルtert-ブチルエーテル、スルホラン及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- CAT1が、酢酸、プロピオン酸、硫酸、塩酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、NaH2PO4、Na2HPO4、KH2PO4、K2HPO4、Bu4NH2PO4、ピリジニウム塩酸塩、トルエンスルホン酸及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
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