JPH01294642A - ブロモフルオロメタンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化学的方法、さらに詳しく言えばブロモフルオ
ロメタンの製造方法に関する。

ブロモフルオロメタンは中間体、医薬およびその他の化
学製品の製造における重要な試薬である。

この化合物は従来三つの基本的な方法によって製造され
た。一つの方法ではＩ（ａｓｚｅｌｄｉｎｅ氏著ｒ　Ｊ
、　Ｏｈｅｍ、　Ｅ３ｏｃ、Ｊ　１９５２．４２５９〜
４２６８および米国特許第２７１６６６８号明細書に記
載のフンスジ−カー（Ｈｕｎｓｄｉｅｃｋｅｒ　）型の
反応を用いて、フルオロ酢酸の塩からブロモフルオロメ
タンを製造する。別の方法ではＳｗａｒｔｓ氏等著ｒＢ
ｕ１１．　Ａｃａｄ、Ｒｏｙ。

Ｂｅ１ｋ、　Ｊ　１９１０．１１３．２３の初期文献に
記載のスワルツ（Ｓｗａｒ　ｔｓ　）試薬によってジブ
ロモフルオロメタンからブロモフルオロメタンを製造す
る。

その他の方法ではジハロメタン例えばメチレンブロマイ
ドからハロゲン交換反応により、またはハロメタン例え
ばブロモメタンもしくはフルオロメタンの触媒例えばア
ルミナ上での臭素化またＦｉフッ素化によりブロモフル
オロメタンを製造する。

これらの比較的初期の方法は一般に収率が悪いか、また
は危険物質を使用しなければならない。

５ｏｙｆｅｒｔｈ氏等著ｒ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏ
ｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｊ１９６３．７０
３〜７０６には確認データは全く存在しないけれども、
水素化トリーｎ−ブチルスズを使用するトリブロモフル
オロメタンの段階的還元によるブロモフルオロメタンの
副次的製造が記載されている。しかしながら、該論文に
記載の反応条件はブロモフルオロメタンが全く生じない
か、またはその生成物がブロモフルオロメタンとジブロ
モフルオロメタンとの両方からなる混合物を含有するか
のような条件である。３ｅｙｆｅｒｔｈ氏等Ｖｉまた慣
用の減圧蒸溜系を使用しているが、これではブロモフル
オロメタンの収率は低いであろうと思われる。

なぜならばトリブロモフルオロメタンからのジブロモフ
ルオロメタンの理論収率６９彊を得ているにもかかわら
ず、５ｅｙｆｅｒｔｈ氏等は評価しうる量のブロモフル
オロメタンを得ることができなかったからである。

さらＶｃＳｅｙｆｅｒｔｈ氏等は、具体的にはトリブロ
モフルオロメタンの還元に関する確認実験データを全く
与えてはいないが、該水素化物試薬（１０２モルを種々
のハロメタン例えばトリブロモフルオロメタン０．０４
モルと０℃で約１時間反応させ、この温度で１０分次に
室温でさらに１０分攪拌したことを示している。これら
の反応生成物の記載はジブロモフルオロメタンの収率が
その反応成分比率が示唆するであろ５よシも高いという
点において不明瞭である。いくらかのブロモフルオロメ
タ／もまた生成されたことが指摘されているけれども、
上記の矛盾は仁の記述の正確さに疑いをもたらす。しか
しながら、最初に生成されたジブロモフルオロメタンが
上記の明らかに温和な条件を用いて実際にそれ以上還元
されてブロモフルオロメタンになったとしても、同一の
手法によシジブロモフルオロメタンから出発してたった
一つの臭素原子だけを置換して有用な収量のブロモフル
オロメタンを得ることは不可能でないとしても難しいこ
とであろうと思われる。すなわち５ｅｙｆｅｒｔｈ氏等
ハ有機スズ水素化物によるジブロモフルオロメタンの還
元が前記のその他の方法よシもブロモフルオロメタン合
成へのよシ優れた０路であろうことは示唆していない。

本発明者等は有機スズ水素化物例えば水素化トリ−ｎ−
ブチルスズを用いて実質的に純粋なジブロモフルオロメ
タンを還元脱臭素化するととくよって良好な品質および
純度のブロモフルオロメタンをジブロモフルオロメタン
から良好な収率でかつよシ効率的に製造し得るというこ
とを見出した。

すなわち本発明によって、本発明者等は有機スズ水素化
物を用いて実質的に純粋なジブロモフルオロメタンを還
元に付してブロモフルオロメタンを製造する方法を提供
する。

意外なことに、本発明者等は５ｅｙｆｅｒｔｈ氏等が記
載しているようにある種のポリハロメタンが骸水素化物
試薬と余夛にも良く反応しすぎるために二重に脱ハロゲ
ン化された生成物を生成してしｔ５傾向が、非常に純粋
な生成物を得るような反応条件を慎重に選択することに
よって克服され５るということを見出した１、よシ好ま
しい反応条件下でジブロモフルオロメタンが少なくとも
実質的に等モル量の水素化物試薬と反応せしめられて、
実質的に完全な反応が遂行されかつ未反応出発物質での
汚染も最少になし５る。

「実質的に等モル量」の用語は有機スズ水素化物対ジブ
ロモフルオロメタンの比率が０．８：１〜１．５：１、
よシ好ましくはＱ、９：１〜１．３：１であることを意
味する。

該反応生成物の良好な収率および純度は、未反応のジブ
ロモフルオロメタンを反応容器に戻すために還元中にお
いて還流冷却器例えば冷フィンガーまたは水冷却器を使
用することによって高めることができる。水冷却器を使
用する場合には、それをブロモフルオロメタンを凝縮し
得る１個以上の冷トラップ、例えば−１９６℃〜−４０
℃の冷フィンガーに接続することができる。

この系は還元中にいくらかの気化したブロモフルオロメ
タンを蒸溜させてそれを反応系から除去させ得る。しか
しながら、本発明者等は還元中に気化するブロモフルオ
ロメタンが０℃〜５℃においてさえそれと一緒にいくら
かのジブロモフルオロメタン反応成分をも担持するとい
うことを見出した。従って水冷却器がこのように使用さ
れる場合には、気化したいずれのジブロモフルオロメタ
ンをも凝縮しそして除去する一１９６℃〜−４０℃トラ
ップの前にさらに別の例えば−３５℃〜＋１０℃の冷フ
ィンガートラップを具備させるのが望ましい。

しかしながら、還元中にブロモフルオロメタンを蒸溜さ
せる代わりに遥かにより低い温度例えば−１９６℃〜−
４０℃の還流冷却器例えば冷フィンガーを使用してジブ
ロモフルオロメタンとブロモフルオロメタンの両方を反
応混合物中に戻しそして還元が完了した場合にのみ蒸溜
を開始させることが好ましい。この場合、還流冷フィン
ガーは蒸溜の前に取除かれなければならないことは明ら
かである。

蒸溜は比較的低い温度例えば０℃〜１００℃、好ましく
は２０℃〜４５℃の温度で実質的に大気圧において行う
のか好ましい。このような蒸溜は緩慢であり、例えば０
．５〜１５時間好ましくは２〜１２時間例えは２〜６時
間かかる。

蒸溜中、反応混合物中にパージした不活性ガス例えば窒
素の定常流はブロモフルオロメタンの捕集率を高めるの
に特に有利である。蒸溜中、一連の冷フィンが一トラッ
プが有利には装備さし、ソの際、未反応ジブロモフルオ
ロメタンは例えば−３５℃〜＋１０℃の第一トラップ例
えば氷／塩のトラップ中に集められそして所望のブロモ
フルオロメタンは遥かにニジ低い温度例えば−１９６℃
〜−４０℃の第ニドラップ中に集められる。

使用しうる冷フィンガートラップはドライアイス（固形
二酸化炭素）／アセトン（約−７８℃）、ドライアイス
／四塩化炭素（約−２０℃）、ドライアイス／メタノー
ル（約−７０℃）または液体窒素（約−１９６℃）であ
る。ドライアイス／アセトン（約−７８℃）がよシ好ま
しい。

すなわち、一般にジブロモフルオロメタンは一２０℃〜
＋３０℃、好ましくは一５℃〜＋１０℃の温度で水素化
トリーｎ−ブチルスズと接触させることができる。この
水素化トリーツーブチルスズは徐々に例えば０．５〜１
０時間かけて加えるのが好ましい。反応容器は前記の水
冷却器（５℃〜５０℃）または冷フィンガー（−１９６
℃〜５℃）のいずれかを具備するのが有利である。

ジブロモフルオロメタンと水素化トリーｎ−ブチルスズ
との反応は発熱反応であって、通常は反応温度をよシ好
ましい範囲の温度、−５℃〜＋１０℃に維持するために
冷却が必要である。本発明者等はフリーラジカル開始剤
例えばα、α′−アゾイソブチロニトリルおよび／また
は例えばタングステン電球からの付加的照明の存在がこ
の発熱作用を緩和するということを見出した。

このようなフリーラジカル開始剤は例えば反応混合物中
にジブロモフルオロメタンを基準として５重量％までの
量好ましくは０．１〜１重量％で含有されうる。

水素化）　ＩＪ　−ｎ−ブチルスズの添加後反応を確実
に光子させるためにその混合物を−２０℃〜＋６０℃好
ましくは一５℃〜＋１０℃で０．１〜１０時間更に攪拌
するのが有利である。

蒸溜に関しては、使用している場合には還流冷フィンガ
ーを取除きそして混合物を０〜１００℃に加温しついで
反応フラスコおよびトラップ中にパージした有利には毎
分５〜５０ＯＮの速度での窒素の定常流とともに更に０
．５〜１５時間攪拌する。蒸溜期間中にブロモフルオロ
メタンは一４０℃〜−１９６℃の冷フィンガートラップ
中に集められ得る。−３５℃〜＋１０℃のさらに別の冷
フィンガートラップを反応フラスコと一４０℃〜−１９
６℃トラップとの間に挿入して第ニドラップ中で凝縮す
るジブロモフルオロメタンの量を減少させることができ
る。

以下に本発明を実施例によシ説明する。ジブロモフルオ
ロメタンは英国Ｏ１ｄ　Ｇｌｏｓｓｏｐ　％Ｄｅｒｂｙ
ｓｈｉｒｅのＦｌｕｏｒｏｃｈｅｍ社から得られそして
水素化トリーｎ−ブチルスズは英国Ｇｉｌｌｉｎｇｈａ
ｍ　、　ｐｏｒｓｅｔのＡｌｄｒ　ｉｃｈ社から得られ
た。

実施例　１ 水素化トリーｎ−ブチルスズの使用によるジブロモフル
オロメタンからのブロモフルオロメタンの製造 ｆｉ化したジブロモフルオロメタンを反応に戻すための
冷水還流冷却器および窒素入口を具備したフラスコ中に
入れた冷（５℃）ジブロモフルオロメタン（１６，５２
）に水素化トリーｎ−ブチルスズ（２５Ｍ）を滴下漏斗
から２時間かけて加えた。反応混合物を２５℃〜３０℃
に加温しそして反応フラスコおよびトラップ中にノ臂−
ノした窒素の定常流とともにこの反応混合物をさらに２
．５時間攪拌した。添加およびウオーミングアツプ期間
中にブロモフルオロメタン（８，７Ｆ）を還流冷却器か
ら取出しそしてドライアイス／アセトンの冷フィンガー
トラップ（−７８℃）中に集めた。氷／塩の冷フィンガ
ートラップ（−１０℃）を反応フラスコと一７８℃トラ
ップとの間に存在させて第ニドラップ中で凝縮するジブ
ロモフルオロメタンの量を減少させた。生成物はその沸
点（１７℃）およびｎ、ｍ、ｒ、スペクトル（Ｉ　ｏ　
憾ｖ／ｖ　ｃＤａｔｓ、δ＝６．１．二重線）によって
同定された。Ｇ、１．ｃ、の結果は不純物１１優（ジブ
ロモフルオロメタン８係）を示し、補正された理論収率
７９．８係を与えた。

実施例　２ 水素化トリーｎ−ブチルスズの使用によるジブロモフル
オロメタンからのブロモフルオロメタンの製造 気化したブロモフルオロメタンおよびジブロモフルオロ
メタンを反応に戻すためのドライアイス／アセトンの冷
フィンガー還流冷却器（約−７８℃）（＃冷却器は本質
的にブロモフルオロメタンを集めるためのドライアイス
／アセトン冷フィンガートラップ（−７８℃）に通じて
いる）および窒素入口を具備したフラスコ中に入れた冷
（５℃）ジブロモフルオロメタン（１００ｔ）に水素化
トリーｎ−ブチルスズ（１８１，８Ｆ。

１．２当量）を滴下漏斗から１時間かけて加えた。

添加中温度を０〜５℃に維持した。混合物を０〜５℃で
１時間さらに攪拌した。ドライアイス／アセトンの冷フ
ィンガー還流冷却器を取り去シ、混合物を４０℃に加温
しそして反応フラスコおよびトラップ中にノ臂−ジした
窒素の定常流とともにこの反応混合物をさらに５時間攪
拌した。ウオーミングアツプおよび攪拌期間中にブロモ
フルオロメタン（５１ｆ）がドライアイス／アセトンの
冷フィンガートラップ中に集められた。生成物はその沸
点（１７℃）およびｎ、ｍ、ｒ、スペクトル（１０係ｖ
／ｖ　ＣＤ０ｔ５　、δ；６１．二重線）によって同定
された。Ｇ、１．ｃ、の結果は不純物５．７１（ジブロ
モフルオロメタン［１８９６）を示して、補正された理
論収率８１．８１を与えた。

実施例　３ 水素化トリーｎ−ブチルスズの使用によるジブロモフル
オロメタンからのブロモフルオロメタンの製造 気化したブロモフルオロメタンおよびジブロモフルオロ
メタンを反応に戻すためのドライアイス／アセトンの冷
フィンが一還流冷却器（約−７８℃）゛（該冷却器は本
質的にブロモフルオロメタンを集めるためのドライアイ
ス／アセトンの冷フィンが一トラップ（−７８℃）に通
じている）および窒素入口を具備したフラスコ中に入れ
た冷（５℃）ジブロモフルオロメタン（１，０４〜）に
水素化トリーｎ−ブチルスズ（１，８９ｋｇ。

１．２当量）を滴下漏斗から１時間１５分かけて加えた
。添加中、温度を０〜５℃に維持した。

混合物を０〜５℃で１時間さらに攪拌した。ドライアイ
ス／アセトンの冷フィンガー還流冷却器を取り去シ、混
合物を４０℃に加温しそして反応フラスコおよびトラッ
プ中にパージした窒素の定常流とともにこの反応混合物
をさらに３時間攪拌した。次にこの反応混合物を７０℃
に加温しそしてさらに９時間攪拌した。ウオーミングア
ツプおよび攪拌期間中圧ブロモフルオロメタン（５１０
？　）がドライアイス／アセトンの冷フィンが一トラッ
プ中に集められた。生成物はその沸点（１７℃）および
ｎ、ｍ、ｒ、スペク）、ＴＩ／（１０’１　ｖ、／’ｖ
　ＣＤ０１５　、δ＝＆１．二重線）Ｋよって同定され
た。Ｇ、１．ｃ、は不純物４．７％（ジブロモフルオロ
メタン０．２１　）を示して、補正された理論収率７９
．３係を与えた。

実施例　４ 水素化トリーｎ−ブチルスズの使用によるジブロモフル
オロメタンからのブロモフルオロメタンの製造 気化したブロモフルオロメタンおよびジブロモフルオロ
メタンを反応に戻すためのドライアイス／アセトンの冷
フィンガー還流冷却器（約−７８℃）（該冷却器は本質
的にブロモフルオロメタンを集めるためのドライアイス
／アセトンの冷フィンガートラップ（−７８℃）に通じ
ている）および窒素入口を具備したフラスコ中に入れた
冷（５℃）ジブロモフルオロメタ／（１，０４ｋｒ　）
およびα、α′−アゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）
＜１．０４９）Ｋ水素化トリー〇−ブチルスズ（１，８
９に７，１．２当量）を滴下漏斗から１時間１５分かけ
て加えた。添加中、温度を０〜５℃に維持した。

混合物を０〜５℃で１時間さらに攪拌した。ドライアイ
ス／アセトンの冷フィンガー還流冷却器を取シ去シ、混
合物を４０℃に加温しそして反応フラスコおよびトラッ
プ中にパージした窒素の定常流とともにこの反応混合物
をさらに３時間攪拌した。次にこの反応混合物を７０℃
に加温しそしてさら［９時間攪拌した。ウオーミングア
ツプおよび攪拌期間中にブロモフルオロメタン（４７０
？）がドライアイス／アセトンの冷フィンガートラップ
中に集められた。生成物ハソの沸点（１７℃）およびｎ
、ｍ、ｒ・スペクトル（Ｉ　Ｑ　％　ｖ／ｖ　０ＤＯｔ
３　、δ＝６．１．二重線）によって同定された。Ｇ、
１．ｃ、の結果は不純物３．９優（ジブロモフルオロメ
タン０．７４　）　ｋ示して、補正された理論収率７２
．１１を４えた。

特許出願人　　グラクツ・グループ・リミテッド外２名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）有機スズ水素化物を用いて実質的に純粋なジブロモ
   フルオロメタンを還元に付すことからなるブロモフルオ
   ロメタンの製造方法。 ２）有機スズ水素化物が水素化トリ−ｎ−ブチルスズで
   ある請求項１記載の方法。 ３）ジブロモフルオロメタンを実質的に等モル量の有機
   スズ水素化物と反応させる請求項１または２記載の方法
   。 ４）有機スズ水素化物対ジブロモフルオロメタンの比率
   が０．９：１〜１．３：１である請求項３記載の方法。 ５）反応温度を−２０℃〜＋３０℃の範囲に維持する前
   記各項のいずれかに記載の方法。６）反応をフリーラジ
   カル開始剤の存在下で行う前記各項のいずれかに記載の
   方法。 ７）フリーラジカル開始剤がα，α′−アゾイソブチロ
   ニトリルである請求項６記載の方法。 ８）フリーラジカル開始剤がジブロモフルオロメタンを
   基準にして５重量％までの量で反応混合物中に含有され
   る請求項６または７記載の方法。 ９）フリーラジカル開始剤がジブロモフルオロメタンを
   基準にして０．１〜１重量％までの量で含有される請求
   項８記載の方法。 １０）反応をさらに照明の存在下で行う前記各項のいず
   れかに記載の方法。 １１）反応の継続中に蒸発するいずれのジブロモフルオ
   ロメタンをも凝縮しそして反応混合物中に戻すのに役立
   つ還流冷却器を具備した容器中で反応を実施する前記各
   項のいずれかに記載の方法。 １２）還流冷却器がまた、蒸発するいずれのブロモフル
   オロメタンをも凝縮しそして戻すのに役立つ請求項１１
   記載の方法。 １３）ブロモフルオロメタンおよび未反応ジブロモフル
   オロメタンを反応混合物から蒸溜しそしてブロモフルオ
   ロメタンの凝縮および捕集の前に未反応ジブロモフルオ
   ロメタンを−３５℃〜＋１０℃の温度での凝縮によつて
   取出す前記各項のいずれかに記載の方法。 １４）反応の完了後に蒸溜を開始する前記各項のいずれ
   かに記載の方法。 １５）反応混合物に不活性ガスを流してブロモフルオロ
   メタンの捕集率を高める請求項１４記載の方法。