JPH02218628A - 芳香族化合物のハロアルキル化 - 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、芳香族化合物をハロアルキル化してＩ−ハロ
ー１−アリールアルカンを生成する方法に関するもので
ある。

本発明を要約すれば、反応を撹拌しながら硫酸水素塩お
よびハロゲン化水素の両者の存在下で実施することによ
り、式Ｒ−０−Ｒ’　（ここでＲは炭素数が少なくとも
２のα−ハロアルキル基であり、そしてＲ′はＲまたは
アルキルである）に相当するエーテルを用いる芳香族化
合物のハロアルキル化におけるジアリールアルカン副生
物の共生成を最少にすることである。

マーチ（Ｍａｒｃｈ）のアドバンスト・オーガニックパ
ケミストリイ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ）、第２版、マツクグロウーヒノ呟ニ
ュ°ニョーク、１９７７．５０１−５０２頁、オラー（
Ｏｌａｈ）のフリーデル−クラ７ツおよび関連反応（Ｆ
ｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓａｎｄ　Ｒｅ１ａｔｅｄ　
Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ）、２巻、インターサイエンス・パ
フリッシャーズ、ニューヨーク、１９６３−１９６４．
６５９−７８４頁、米国特許２゜５１６．９７１（ガリ
ッツェンスタイン（Ｇａｌ　１ｔｚｅｎｓｔｅｉｎ）他
）、およびそこに引用されている文献中に開示されてい
る如く、触媒としてのルイス酸またはプロトン酸の存在
下で、最も一般的には塩化亜鉛の存在下で、芳香族化合
物をハロゲン化水素および適当なアルデヒドとまたはσ
−ハローアルキルエーテルまたはα−ハロアルキルアル
キルエーテルと反応させることにより芳香族化合物をハ
ロアルキル化できることは知られている。

ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド−誘導ニー・
チルを使用するハロアルキル化は成功裡に使用されてお
り、かなり高収率の１−ハローｌ−アリールアルカン類
を与え、そしてそれより高級なアルデヒド類またはそれ
らから誘導されるエーテル類からも時には妥当な高収率
の１−ハロー１−アリールアルカン類が得られている。

しかしながら、そのような高級アルデヒド類およびエー
テル類から商業的に許容できる収率の１−ハロー１−ア
リールアルカンは得られないということもしばしば見い
だされている。多量のジアリールアルカン副生物の共生
成が生じている。該方法から得られるｌ−ハローｌ−ア
リールアルカン収率を高めて、例えば米国特許４，５３
６，５９５（ガルダノ（Ｇａｒｄａｎｏ）他）、カナダ
特許１　＋　１９７．２５４（７ランカランチ（Ｆｒａ
ｎｃａｌａｎｃｉ）他）、英国特許ｌ。

５６０．０８２（グイナミット・ノーベル（Ｄｙｎａｍ
ｉｔＮｏ　ｂｅ　ｌ　）、チェコスロバキア著作権認可
２１９．７５２（ペレセク（Ｐａｌｅｃｅｋ）他）、並
びに日本公開特許４７−３９０５０（ミャタケ（Ｍｉｙ
ａｔａｋｅ）他）および５２−１１１５３６（トクタケ
（（Ｔｏｋｕｔａｋｅ））の如き公知の方法で使用され
る例えばｌ−ハロー１−（４−アルキルフェニル）アル
カン類のより経済的な製造方法を与える方法を見いだす
ことが望まれていた。

本発明の一目的は、芳香族化合物をハロアルキル化して
Ｉ−ハローニーアリールアルカンを生成するための新規
な方法を提供することである。

他の目的は、芳香族化合物がモノアルキル芳香族炭化水
素である時ですらジアリールアルカン副生物の共生成を
最少にするような方法を提供することである。

更に他の目的は、化学的中間体として有用なｌ−ハロー
１−アリールアルカンの改良されｔ；製造方法を提供す
ることである。

これらの目的および他の目的は、少なくとも１個の遊離
環位置を有する芳香族炭化水素を撹拌しながら硫酸水素
塩およびハロゲン化水素の両者の存在下で式Ｒ−０−Ｒ
’（ここでＲは炭素数が少なくとも２のα−ハロアルキ
ル基であり、そしてＲ′はＲまたはアルキルである）ｌ
二相当するエーテルと反応させることにより、達せられ
る。

本発明の実施において使用される芳香族化合物は、炭素
環式芳香族化合物、例えば未置換芳香族炭化水素、例え
ばベンゼン、ナフタレン、アントラセン、または７エナ
ントラセン：ポリアルキル芳香族炭化水素、例えばキシ
レン、プソイド−クメン、またはメシチレン；例えばハ
ロ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、アルコキシ、フェノ
キシ、もしくはアルキルチオの如き置換基を有する芳香
族炭化水素（例えば２−３−１および４−クロロニトロ
ベンゼンｌｔ［，２−３−１８よび４−フルオロベンゼ
ン類、４−フルオロニトロビフェニル、６〜メトキシ−
２−す７タレン、またはフェノキシベンゼン）であるこ
とができ、或いはそれは複素環式芳香族化合物、例えば
クロロカルバゾール、２−７エニルー１−イソインドリ
ノン、まｔ；は６−フルオロ−５−ニトロキノリン、で
あることができる。しかしながら、それらのハロアルキ
ル化生成物の商業的な重要性およびそれらから希望する
１−ハローｌ−アリールアルカン類を製造する際にこれ
までに遭遇した困難度の理由から好適な芳香族化合物は
、モノアルキル芳香族炭化水素、例えば１−メチルナフ
タレン、２−メチルナフタレン、９−メチルアントラセ
ン、９−ブチルアントラセン、９−ドデシルアントラセ
ン、並びに種々のモノアルキルベンゼン類、例えばメチ
ル−、エチル−、プロピル−、インブチル−、セカンダ
リーーブチルー　ｔ−ブチル−、イソペンチル−ｔ−ペ
ンチルー、およびヘキシルベンゼン類、である。最も好
適な芳香族化合物は、アルキル基の炭素数が１−５のモ
ノアルキルベンゼンである。

芳香族炭化水素と反応するエーテルは、式Ｒ−０−Ｒ’
　（ここでＲは炭素数が少なくとも２の、好適には２−
２０の、そして最も好適には２−６の、ａ−ハロアルキ
ル基であり、そしてＲ′はＲまたは好適には炭素数が１
−２０の、最も好適には１−６の、アルキル基である）
に相当するエーテルである。ハロ置換基は好適にはクロ
ロまたはブロモである。

使用できるエーテル類の例は、ａ−クロロエチルエーテ
ル（クロロエチルエーテル、１−１０ロエチルエーテル
、ビス（１−りａａミニチルエーテル、またはジ（ｌ−
クロロエチル）エーテルとしても知られている）、α−
クロロプロピルエーテル、σ−クロロブチルエーテル、
σ−クロロペンチルエーテル、α−りａロヘキシルエー
テル、σ−クロロデシルエーテル、α−クロロドデシル
エーテル、α−クロロペンタデシルエーテル、ａ−クロ
ロオクタデシルエーテル、α−クロロエイコシルエーテ
ル、α−クロロエチルメチルエーテル、α−クロロエチ
ルエチルエーテル、α−クロロエチルプロピルエーテル
、α−クロロブチルブチルエーテル、σ−クロロペンチ
ルメチルエーテル、ａ−クロロへキシルヘキシルエーテ
ル、並びに対応するブロモおよびアイオド化合物である
。好適なエーテル類は、α−クロロアルキルエーテル類
、例えばσ−クロロエチルエーテル、並びにσ−クロロ
アルキルアルキルエーテル類、例えばσ−クロロエチル
メチルエーテルおよびσ−クロロエチルエチルエーテル
、でアル。

これまでに入手できていない時には、適当なハロゲン化
水素を適当なアルデヒドと反応させる一般的な技術によ
りエーテル類を製造することができ、モしてハロアルキ
ルアルキルエーテルヲ希望する時には適当なアルコール
と反応させて希望するエーテルおよび水を生成できる。

エーテルをハロアルキル化方法で使用する前に水を反応
生成物から除去することもできまたは除去しなくてもよ
いが、ハロアルキル化反応混合物の水含有量が使用する
触媒の１５％を越えさせる水は除去することが一般的に
好ましい。

ハロアルキル化反応で使用されるエーテルの量は化学量
論的量、すなわち１分子の芳香族化合物中ｔ；す１個の
Ｒ基を与える量、程度の少量でよい。しかしながら、１
分子の芳香族化合物当たり少なくとも２個のＲ基を与え
る量を使用することが一般的に好ましいる。経済的に許
容できる最大値の他には、エーテル使用量の最大値はな
い。

公知の方法の如く、ハロアルキル化は触媒、好適には硫
酸水素塩、の存在下で実施される。反応混合物中の多量
の水の存在を避けるため並びに市販物質を利用するため
には、硫酸水素塩は一般的に８８−９８％硫酸の形状で
加えられる。使用量は一般的には１モルの芳香族化合物
当たり少なくとも１モル、好適には少なくとも２−６モ
ル、を与えるものであり、そしてそれは普通は１モルの
芳香族化合物当たり１５モルを越えてはならない。

反応で使用されるハロゲン化水素はいずれのハロゲン化
水素であってもよいが、好適には塩化水素または臭化水
素、最も好適には塩化水素、である。ハロゲン化水素の
量は一般的には芳香族化合物の量を基にして少なくても
１当量であり、そしてそれは−膜内にはそれを反応混合
物中に泡立たせることによりまたは反応容器をそれで加
圧することにより加えられる。

それなしではｌ−ハロー１−アリールアルカンの改良さ
れた収率が得られないためハロゲン化水素の使用は必須
であり、そのことは意外な要素であり、その理由はエー
テルがすでに芳香族炭化水素に結合しているハロアルキ
ル基を含有しておりしかも反応混合物がすでに酸触媒を
含有しているからである。従って、他のハロゲン源また
は他の酸性度は必要ないと考えられてきていた。

本発明の最高の利点を得るためには、反応は一般的に一
３５℃〜＋２５℃の、好適には一り５℃〜０°０の、反
応浴温度で実施される。より高い温度は一般的にはより
高い転化率を与え、一方より低い温度はより高いハロア
ルキル化生成物／ジアリールアルカン比となる傾向があ
る。

成分類を一緒にする方法は厳密なものではない。

例えば、（１）ハロゲン化水素を反応混合物中に泡立た
せながら純粋であってもまたは水および／もしくはハロ
ゲン化水素で汚染された粗製エーテルであってもよいエ
ーテルを芳香族化合物中に溶解させそして触媒に加える
こともでき、（２）芳香族化合物の添加前に触媒をその
ような純粋なまたは粗製エーテルに加えることもでき、
（３）純粋なまたは粗製エーテル、芳香族化合物、およ
び触媒をハロゲン化水素で加圧されている反応容器の中
でいずれかの方式で一緒にすることもできる。

公知のハロアルキル化技術により高収率の生成物を与え
られることが知られている芳香族化合物から１−ハロー
ｌ−アリールアルカンを製造する別法として、本発明は
有用である。しかしながら、これまではハロメチル化以
外のハロアルキル化方法によっては高収率のそのような
生成物を与えることができないとされていた例えばモノ
アルキルベンゼンの如きＩ−ハローｌ−アリールアルカ
ンを製造する方法として本発明は特に有利である。

公知の如く、そのような方法により得られる生成物は内
部標準、単量体製造用の中間生成物、洗剤、または薬品
として有用である。それらを化学的中間生成物として使
用する時には、それらを希望する生成物に転化させるた
めにこれまでに使用されているのと同じ方法にかけるこ
とができる。

例えば、１−ハローｌ−フェニルエタンを公知の方法で
脱ハロゲン化水素化してスチレンを与え、それを次に公
知の方法により重合することができる。

本発明の好適な態様で製造されるｌ−ハローｌ−（４−
アルキルフェニル）エタン類の特に興味ある用途は、イ
ブプロフエンおよび関連薬品の製造用中間生成物として
の用途である。それらをそのような用途で使用する時に
は、それらを適当な方法で希望する生成物に転化させる
ことができる。

例えば、ガルダノ他、７ランカランチ他、もしくはダイ
ナミツト・ノーベルにおける如くそれらをカルボニル化
触媒の存在下で一厳化炭素と反応させそして次に酸性化
して対応するプロピオン酸にすることもでき、またはペ
レセクもしくはトクタケにおける如くそれらをシアン化
しそして次に酸性化して対応するプロピオン酸にするこ
ともできる。他の有用な合成法には、ミャタケ他におけ
る如く化合物をマグネシウムと反応させ、生成したグリ
ニヤール試薬を二酸化炭素を用いて炭酸塩化し、そして
炭酸塩化された生成物を酸性化して対応するプロピオン
酸にすることを含んでいる。

下記の実施例は本発明を説明するためのものであり、そ
れを限定しようとするものではない。

実施例 ５ｍ１２のイソブチルベンゼンおよびＩＯｏ＋（２のα
−クロロエチルエーテルを、−１７℃の浴温度に冷却さ
れておりそしてその中に無水塩化水素を泡立たせている
１０１１１２の９３％硫酸に、１０分間にわたり滴々添
加した。反応混合物を９０分間撹拌しながら、−１７°
０の浴温度村よび容器中の無水塩化水素の泡立ちを持続
させた。反応混合物を次に５０ｍＱの氷水に加えそして
１５分間激しく撹拌し、その後、２５１１ＩＱのジエチ
ルエーテルを加えそして層を分離した。有機層を硫酸ナ
トリウム上で乾燥し、濾過し、そして減圧下で濃縮した
。内部標準として１．１．２．２−テ．トラクロロエタ
ンを用いるＮＭＲ分光計は、４９％回収率のイソブチル
ベンゼン、３３％収率の１−クロロ−１−（４−インブ
チルフェニル）エタン、および４％収率の１。

１−ビス（４−インブチルフェニル）エタンを示し！：
。

本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。

１、１モル部分のモノアルキル芳香族炭化水素を、撹拌
しながら一３５℃〜０℃の範囲の温度において、少なく
とも１モル部分のハロゲン化水素および２−１５モル部
分の硫酸水素塩の存在下で、少なくとも１モル部分の式
Ｒ−０−Ｒ’（ここでＲは炭素数が少なくとも２のα−
ハロアルキル基であり、そしてＲ′はＲまたはアルキル
である）に相当するエーテルと反応させて、ジアリール
アルカン副生物の共生成を最少にしながらモノアルキル
芳香族炭化水素をハロアルキル化する方法。

２、モノアルキル芳香族炭化水素がモノアルキルベンゼ
ンである、上記ｌの方法。

３、モノアルキルベンゼンのアルキル置換基の炭素数が
１−５である、上記２の方法。

４、エーテルがＲが炭素数が２−２０のσーハロアルキ
ル基でありそしてＲ′がＲまたは炭素数が１−２０のア
ルキル基であるものである、上記１の方法。

５、エーテルがＲが炭素数が２−６のα−クロロアルキ
ル基でありそしてＲ′がＲまたは炭素数が１−６のアル
キル基であるものである、上記４の方法。

６、エーテルがＲが炭素数が２−６のσ−ブロモアルキ
ル基でありそしてＲ′がＲまたは炭素数が１−６のアル
キル基であるものである、上記４の方法。

７、エーテルの使用量が１分子の芳香族化合物当たり少
なくとも２個のＲ基を与えるようなものである、上記ｌ
の方法。

８、硫酸水素塩の量が１モルの芳香族化合物当たり２−
６モルである、上記ｌの方法。

９、硫酸水素塩の重量を基にして１５重量％以上の水の
不存在下で反応を実施する、上記ｌの方法。

ｌＯ９塩化水素全水素混合物中で泡立たせながらまたは
反応容器を塩化水素で加圧しながら、Ｉ分子部分のイソ
ブチルベンゼンを一３５℃〜０℃の範囲の温度において
２−６分子部分の硫酸水素塩の存在下でそして硫酸水素
塩の重量を基にして１５重量％以上の水の不存在下で少
なくとも２分子部分のσ−クロロエチルエーテルと反応
させることにより、イソブチルベンゼンをクロロエチル
化し、硫酸水素塩を８８〜９８％硫酸の形で導入する、
上記ｌの方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１モル部分のモノアルキル芳香族炭化水素を、撹拌
   しながら−３５℃〜０℃の範囲の温度において、少なく
   とも１モル部分のハロゲン化水素および２−１５モル部
   分の硫酸水素塩の存在下で、少なくとも１モル部分の式
   Ｒ−Ｏ−Ｒ′（ここでＲは炭素数が少なくとも２のα−
   ハロアルキル基であり、そしてＲ′はＲまたはアルキル
   である）に相当するエーテルと反応させて、ジアリール
   アルカン副生物の共生成を最少にしながらモノアルキル
   芳香族炭化水素をハロアルキル化する方法。