JPH03275646A

JPH03275646A - フッ素化安息香酸類の製造方法

Info

Publication number: JPH03275646A
Application number: JP7553390A
Authority: JP
Inventors: Seisaku Kumai; 清作熊井; Takashi Seki; 隆司関
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1990-03-27
Publication date: 1991-12-06

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】［産業上の利用分野Ｊ本発明は医農薬中間体、特に合成抗菌剤用中ついでこれをニトロ化剤との反応によりニトロ量体とし
て有用な２゜３−ジクロロ−４゜ジフルオロ安息香酸および３−クロロ−４．５−トリフ
ルオロ安息香酸の製造方法に関するものである。

［従来の技術］３−クロロ−２，４，５−トリフルオロ安息香酸の製造
方法には次のような方法が知られている。（特開昭６３
−８８１５７号等）また、２．３−ジクロロ−４，５−
ジフルオロ安息香酸の製造方法には３，４−ジクロロベ
ンゾトリフルオリドを出発物質とする方法が知られてい
る。（特開昭６２−１０８８３９号等〉また、別法は、
２，４．５−トリフルオロ安息香酸を塩素化する方法で
ある。（特開昭６２−１４５０８８号等）［発明の解決しようとする課題］特開昭６３−８８１５７号で示される方法では塩素導入
反応としてサンドマイヤー反応を用いる。この方法では
、中間生成物のジアゾニウム塩の毒性が極めて高く、取
扱い作業者に対する薬傷が問題である。また、このジア
ゾニウム塩は不安定で分解しやすく、高収率で目的化合
物を得ることができない。さらに、反応の容積効率が低
いことや、多量の酸性廃液が生成する等いくつかの欠点
が存在している。　また、特開昭６２−１４５０８８号
で示される方法では、過塩素化物（３，６−ジクロロ−
２，４゜５−トリフルオロ安息香酸）が生成しやすいた
め、低い反応率で塩素化をとめ、原料をリサイクルする
必要がある。　また、３，４−ジクロロベンゾトリフル
オリドを出発物質とする方法では、３．４−ジフルオロ
ベンゾトリフルオリドの収率が低い。さらに、加水分解
工程ではＨＦ−濃硫酸廃液が生成しそれらの取扱いが困
難である。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、工業的に有利にフッ素化安息香酸類を得
る方法を見いだすべく、検討を重ねた結果、ここに、作
業環境上問題がないとともに、収率の高い優れた方法を
完成し、提案するに至った。すなわち、本発明は、下記
反応式で表わされるフルオロ安息香酸類の製造方法に関
するものである。

（Ｉ）　　　　　　　　　（ＩＩ）（ｍ）　　　　　　　　　（ｒＶ）（Ｖ）　　　　　　　　　　　　　　（ＶＩ）（式中Ｘ
はフッ素、または塩素を表わす。）フリーデル・クラフ
ッアシル化は、化合物（Ｉ）を塩化アセチルおよび塩化
アルミニウムと反応させればよい。塩化アセチルの使用
量は、原料に対して１〜３倍モル、好ましくは１〜１．
５倍モル用いる。塩化アルミニウムの使用量は、原料に
対して１〜４倍モル、好ましくは２〜３倍モル用いる。

反応温度は５０℃〜２００℃、好ましくは１００℃〜１
５０℃で行なう。

アセチル基の塩素化は、無溶媒あるいは、溶媒の存在下
、化合物（ＩＩ）を塩素化剤と反応させることにより行
なうことができる。塩素化剤としては、塩素ガスが好ま
しく、反応温度は、５０℃〜２５０℃、好ましくは１０
０℃〜２２０℃がよい。溶媒を用いる場合には、塩素化
パラフィン、クロロトリフルオロエチレン低重合体、テ
トラブロモエタン等のハロゲン系溶媒が好ましい。塩素
化剤の使用量は、反応理論量の０．２〜ｌＯ倍、好まし
くは１．０〜５倍が適当である。

化合物（Ｉ［Ｉ）のニトロ化反応は硫酸溶媒中、室温か
ら１５０℃の反応温度で混酸を滴下する事により行なう
ことができる。硫酸の使用量は化合物（Ｉｌｌｒ）に対
して０．１から２０倍等量、混酸として用いる硝酸は１
から１０倍等量、特に１．５から２．０倍等量が好まし
い。

化合物（ＴＶ）の脱ニトロ塩素化反応は液相又気相流通
系で行ない、液相系では、溶媒存在下でも無溶媒でもよ
く、溶媒を用いる場合には、塩素化パラフィン、クロル
トリフルオロエチレン低重合体、テトラブロモエタン等
のハロゲン系溶媒が好ましい。塩素化剤の使用量は、反
応理論量の０．２〜ＩＯ倍、好ましくは１．０〜５倍が
適当である。反応温度は１５０〜３５０℃、反応圧力は
常圧〜１００　ｋｇ／ｃｍ”、反応時間は２〜３０時間
が適当である。

化合物（Ｖ）の加水分解反応はアルカリ水溶液中室温か
ら１００℃、好ましくは４０℃から９０℃の反応温度で
３から２０時間反応を行い、塩酸水溶液で酸性化する事
により行なうことができ、化合物（Ｖｌ）を得ることが
できる。

Ｘが塩素を表わす場合にはその後、適宜、塩化チオニル
により酸クロリド（■）に変換し、フッ素化反応を行な
うことにより酸フルオリド（■）を経由しフッ素化安息
香酸（ＩＸ）を得ることができる。

（■）　　　　　　　　（■）（ＩＸ）（式中、Ｙはフッ素、または塩素を表わす）フッ素化反
応は、無溶媒あるいは非プロトン性溶媒中、フッ素化剤
と反応させればよい。フッ素化剤としては、ＮａＦ、Ｋ
Ｆ、ＲｂＦ、ＣｓＦ等のアルカリ金属フッ化物が好まし
く、特にスプレー乾燥したフッ化カリウムが好ましい。

フッ素化剤の使用量は置換すべきハロゲン原子に対して
１〜５倍モル、好ましくは１〜２倍モル用いる。フッ素
化の際、反応促進剤として相間移動触媒を添加してもよ
い。このような相間移動触媒としては、テトラメチルア
ンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムプロミ
ド等の四級アンモニウム塩、Ｎ−ネオペンチル−４−（
Ｎ’　、Ｎ’−ジメチルアミノ）−ピリジニウムクロリ
ド、Ｎ−（２−エチル−ヘキシル）−４−（Ｎ’　、Ｎ
’　−ジメチルアミノ）−ピリジニウムクロリド等のピ
リジニウム塩、またはテトラブチルホスホニウムプロミ
ド、テトラフェニルホスホニウムプロミド等の四級ホス
ホニウム塩などがあげられる。　非プロトン性溶媒とし
てはＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチル
アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホ
ン、スルホラン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、ベンゾニ
トリル、ジオキサン、ジグライム、テトラグライム等を
用いることができるが、好ましくはスルホラン、Ｎ、Ｎ
−ジメチルホルムアミドである。使用量は原料に対して
等重量から１０倍重量、好ましくは２倍から５倍重量で
ある。

反応温度は５０℃〜２５０　’Ｃ１好ましくは１００　
’Ｃ〜２３０℃で行なう。

酸フルオリドの加水分解反応は水性媒体中、室温から　
１００℃の反応温度で３から２０時間反応することによ
り行なうことができる。この場合、反応促進のため反応
に不活性な有機溶媒を添加してもよい。

以下、本発明の実施例について、さらに具体的に説明す
る。

実施例１２．３−ジクロロ−４，５−ジフルオロ安息香酸の合成１）還流コンデンサーを備えた２００ｍ１２ガラス製反
応器に３．４−ジフルオロクロロベンゼン５０ｇ、アセ
チルクロリド３９．２ｇ、塩化アルミニウム８８．８　
ｇを仕込み、激しく撹拌しながら１４０℃まで徐々に昇
温した。１４０℃でさらに４時間反応を続けた後、ガス
クロ分析を行なったところ、原料は消失していた。反応
物を冷却後、氷水に投入し有機層を２００ｇの塩化メチ
レンで抽出した。抽出液を蒸留し、沸点６０℃／　５　
ｍｍＨｇの２−クロロ−４，５−ジフルオロアセトフェ
ノン４７．２５　ｇを得た。純度９９．４％、収率７４
％であった。

２）塩素導入管および還流コンデンサーを備えた２００
ｍＩ２ガラス製反応器に２−クロロ−４゜５−ジフルオ
ロアセトフェノン１５０　ｇを仕込み、１５０℃まで昇
温した。その後、激しく撹拌しながら塩素ガスを２０ｇ
／ｈｒの速度で導入した。

塩素を導入しながら、徐々に反応温度を上げ、１８時間
後には２２０℃まで昇温した。反応液をガスクロ分析し
たところ、原料は消失していた。

冷却後、反応液を水洗して残存している塩素ガスを除き
、塩化メチレン抽出した。その後、塩化メチレンを留去
し、α、α、α、２−テトラクロロ−４，５−ジフルオ
ロアセトフェノン２２３．１　ｇを得た。収率９７％で
あった。

３）還流コンデンサーおよび滴下ロートを備えた５００
ｍＩ２ガラス製反応器にα、α、α、２−テトラクロロ
−４，５−ジフルオロアセトフェノン１００　ｇ、　１
００％硫酸２００ｇを仕込み激しく撹拌しながら、　１
００℃まで昇温した。これに９８％硝酸１１３　ｇを含
む混酸２８３ｇを１時間かけて滴下した。その後さらに
１２０℃まで昇温し４時間反応を続けた。冷却後、塩化
メチレンを加え、硫酸層より有機物を抽出した。二層分
離し塩化メチレン層を水洗、減圧留去して、α。

α、α、２−テトラクロロ−４，５−ジフルオロ−３−
ニトロアセトフェノン７１．５ｇを得た。

収率６３％であった。

４）塩素導入管および還流コンデンサーを備えた１００
＋＋＋Ｊ２ガラス製反応器にａ、α、α、２−テトラク
ロロ−４，５−ジフルオロ−３−ニトロアセトフェノン
５０ｇを仕込み、激しく撹拌しながら、　２３０℃まで
昇温した。その後、塩素ガスをｌｏｇ／ｈｒの速度で導
入しながら、５時間反応を続けた。ガスクロ分析を行な
ったところ、原料の反応率は９９％以上であった。冷却
後、反応液を水洗して残存している塩素ガスを除き、塩
化メチレン抽出した。その後、塩化メチレンを留去し、
ａ、α、α、２，３−ペンタクロロ−４，５−ジフルオ
ロアセトフェノン３５．６ｇを得た。収率７３％であっ
た。

５）還流コンデンサーを備えた１０００ｍ４ガラス製反
応器にａ、α、α、２．３−ペンタクロロ−４，５−ジ
フルオロアセトフェノン５０ｇ１水酸化ナトリウム９．
１ｇ、水５００ｇを仕込み、６０℃の反応温度で５時間
激しく撹拌した。クロロホルム層をサンプリングしガス
クロ分析したところ、原料は消失していた。冷却後、二
層分離し水層を塩酸で酸性化し２．３−ジクロロ−４，
５−ジフルオロ安息香酸を沈澱させた。ろ過、乾燥し３
２．８ｇの２．３−ジクロロ−４，５−ジフルオロ安息
香酸を得た。収率９５％であった。

実施例２２．３．４−トリクロロ−５−フルオロ安息香酸の合成１）還流コンデンサーを備えた５００ｍ　ｌガラス製反
応器に１．３−ジクロロ−４−フルオロベンゼン１００
ｇ、アセチルクロリド７４．７ｇ、塩化アルミニウム２
１３ｇを仕込み、激しく撹拌しながら　１２０℃まで徐
々に昇温した。１２０℃でさらに４時間反応を続けた後
、ガスクロ分析を行なったところ、原料の反応率は９６
％であった。

反応物を冷却後、氷水に投入し有機層を２００ｇの塩化
メチレンで抽出した。抽出液を蒸留し、２．４−ジクロ
ロ−５−フルオロアセトフェノン１０４．３　ｇを得た
。純度９３％、収率７６％であった。

２）塩素導入管および還流コンデンサーを備えた２００
ｍβガラス製反応器に２．４−ジクロロ−５−フルオロ
アセトフェノン１００　ｇを仕込み、　１５０℃まで昇
温した。その後、激しく撹拌しながら塩素ガスを２０ｇ
／ｈｒの速度で導入した。

塩素を導入しながら、徐々に反応温度を上げ、１８時間
後には２００℃まで昇温した。さらにこの温度で１５時
間反応を続けた。反応液をガスクロ分析したところ、原
料は消失していた。冷却後、反応液を水洗して残存して
いる塩素ガスを除き、塩化メチレン抽出した。その後、
塩化メチレンを留去し、α、α、α、２，４−ペンタク
ロロ−５−フルオロアセトフェノン１３３．６　ｇを得
た。収率９７％であった。

３）還流コンデンサーおよび滴下ロートを備えた５００
ｍ　４２ガラス製反応器にα、α、α１２゜４−ペンタ
クロロ−５−フルオロアセトフェノン１００ｇ、１００
％硫酸２００ｇを仕込み激しく撹拌しながら、６０℃ま
で昇温した。これに硝酸４０．６ｇを含む混酸１０１．
５ｇを１時間かけて滴下した。その後さらに６０℃で１
１時間反応を続けた。冷却後、塩化メチレンを加え、硫
酸層より有機物を抽出した。二層分離し塩化メチレン層
を水洗、減圧留去して、α、α、α、２．４−ペンタク
ロロ−５−フルオロ−３−ニトロアセトフェノン９３．
５　ｇを得た。収率８２％であった。

４）塩素導入管および還流コンデンサーを備えた１００
ｍＪ２ガラス製反応器にα、α、α、２゜４−ペンタク
ロロ−５−フルオロ−３−ニトロアセトフェノン９０ｇ
を仕込み、激しく撹拌しながら、　２２０℃まで昇温し
た。その後、塩素ガスをｌＯｇ／ｈｒの速度で導入しな
がら、５時間反応を続けた。ガスクロ分析を行なったと
ころ、原料の反応率は９９％以上であった。冷却後、反
応液を水洗して残存している塩素ガスを除き、塩化メチ
レン抽出した。その後、塩化メチレンを留去し、α、ａ
、α、２，３．４−ヘキサクロロ−５−フルオロアセト
フェノン７０．７ｇを得た。

収率８１％であった。

５）還流コンデンサーを備えた１０００ｍ℃ガラス製反
応器に　α、α、α、２，３．４−へキサクロロ−５−
フルオロアセトフェノン５０ｇ、水酸化ナトリウム８．
７ｇ、水３００　ｇを仕込み、６０℃の反応温度で３時
間激しく撹拌した。クロロホルム層をサンプリングしガ
スクロ分析したところ、原料は消失していた。冷却後、
二層分離し水層を塩酸で酸性化し２，３．４−トリクロ
ロ−５−フルオロ安息香酸を浣澱させた。ろ過、乾燥し
３４．２ｇの２．３．４−）−クロロロー５−フルオロ
安息香酸を得た。収率９７％であった。

参考例１１）還流コンデンサーを備えた２００ｍｊ２ガラス製反
応器に２．３．４−トリクロロ−５−フルオロ安息香酸
１００ｇ、塩化チオニル９７．８　ｇ、数滴のジメチル
ホルムアミドを仕込み、６０℃から８０℃の還流温度で
４時間反応させた。その後、生成物を単蒸留し９８．９
ｇの２．３．４−トリクロロ−５−フルオロ安息香酸ク
ロリドを得た。

収率９２％であった。

２）還流コンデンサーを備えた５００ｍ　Ａガラス製反
応器に２．３．４−トリクロロ−５−フルオロ安息香酸
クロリド１００ｇ、スプレー乾燥フッ化カリウム１００
ｇ、スルホラン２５０　ｇを仕込み、激しく撹拌しなが
ら、　１７０℃で１５時間反応させた。反応後、生成物
を減圧留去した後精製蒸留を行い７０．２　ｇの３−ク
ロロ−２，４，５−トリフルオロ安息香酸フルオリドを
得た。収率８６％であった。

３　）　　１０００ｍ１２ポリエチレン製反応器に３−
クロロ−２，４，５−トリフルオロ安息香酸フルオリド
５０ｇ、酢酸エチル１００ｇを仕込み、激しく撹拌しな
がら水５０ｇを滴下し加水分解を行なった。ガスクロに
より有機層中の原料が消失するまで反応を続けた。反応
後、酢酸エチル層を分離、水洗した。その後、酢酸エチ
ルを減圧留去し、３−クロロ−２，４，５−トリフルオ
ロ安息香ｒｌ！４７．１　ｇを得た。収率９５％であっ
た。

［発明の効果］本発明方法は、従来法に比べ、作業環境上問題がないと
ともに、反応の容積効率が高く、収率の高い優れた方法
である。

Claims

【特許請求の範囲】１、下記式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）で示されるフルオロベンゼン類をフリーデル・クラフツ
アシル化反応により式（II）の５−フルオロアセトフェ
ノン類に変換し ▲数式、化学式、表等があります▼（II）これを塩素化剤との反応により式（III）に変換する。 ▲数式、化学式、表等があります▼（III）ついでこれをニトロ化剤との反応によりニトロ化せしめ
式（IV）に変換する。 ▲数式、化学式、表等があります▼（IV）つぎに塩素化剤との反応により脱ニトロ塩素化せしめ式
（Ｖ）を得る。 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ）ついで加水分解により式（VI）を得ることを特徴とする
フッ素化安息香酸類の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（VI）（前記式 I 〜VIにおけるＸはフッ素、又は塩素を表わ
す。）