JPH04502150A - ２―（クロロ，ブロモ，またはニトロ）―４―（アルキルスルフォニル）安息香酸の調製および中間体 - 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】 ２−クロロ、ブロモ、またはニトロ−４−アルキルスルフォニル　１．　の−お よび　。

及朋ヱリＬ東 本発明は２−（クロロ、ブロモ、またはニトロ）−４−（アルキルスルフォニル ）安息香酸の調製のプロセスおよび、そのプロセスにおいて有用な中間体に関す る。

これう２−（クロロ、ブロモ、またはニトロ）−４−（アルキルスルフォニル） 安息香酸は、ある種の２−（クロロ、ブロモ、またはニトロ）−４−（アルキル スルフォニル）ベンゾイル−１，３−シクロへ牛サンジオン除草剤の調製に有用 な中間体である。この２−（クロロ、ブロモ、マたはニトロ）−４−（アルキル スルフォニル−）安息香酸は、酸塩化物あるいはシアン化物に変換され、米国特 許Ｎｏ、　４．６９５．６７３あるいは米国特許Ｎｏ、　４．７０８．１２７に 示されたプロセスにより、ある種の１．３−シクロへ牛サンジオンと反応する。

發！目源」巨 本発明の第一の態様は、２−（クロロ、ブロモ、またはニトロ）−４−（アルキ ルスルフォニル）安息香酸の調製のプロセスに関する。それは次の反応工程によ り示される。

２−（クロロ、ブロモ、またはニトロ）−４−（クロロスルフォニル）ベンゾイ ルクロライド［反応工程１の反応成分〕は次の反応によりｗ４製され得る。

・上記の反応工程（１）、（２）および（３）において、・Ｒはクロロ、ブロモ またはニトロである。Ｒ′は水素または炭素数１〜３のアルキルであり、好まし くはメチルまたはエチル、もっとも好ましくは水素である。Ｍは水素、ナトリウ ム、カリウムまたはアンモニウムであり、好ましくはナトリウムである。Ｘはク ロロ、ブロモまたはヨウ素であり、好ましくは塩素である。

本発明の第２の態様は反応工程（３）の中間体反応生成物である。この２ベクロ ロ、ブロモ、またはニトロ）−４−（クロロスルフォニル）ベンゾイルクロライ ド中間体は次の構造式を有ここて、Ｒはクロロ、ブロモまたはニトロである。

本発明の第３の態様は反応工程（１）の中間体反応生成物である。この第２の中 間体は次の構造式を有する：ここで、Ｒはクロロ、ブロモまたはニトロであり、 そして、Ｍは水素、ナトリウム、カリウム、またはアンモニウムである。

発明の詳細な説明 「発明の要旨」の項における３つの反応工程に関して、次のことがさらに教示さ れる。

本発明のプロセスは反応工程（１）および（２）によって示されている。反応工 程（３）は中間体２−（り四回、ブロモ、マタハニトロ）−４−（クロロスルフ ォニル）ベンゾイルクロライドの調製のプロセスを表すために提供される。この 工程は本発明の実施態様である。反応工程（１）の中間体反応生成物もまた、本 発明の実施態様である。

一般的に、反応工Ｎ　（１）において、反応工程（３）の反応生成物である２− （クロロ、ブロモ、またはニトロ）−４−（クロロスルフォニル）ベンゾイルク ロライドは、好ましくは、等モ“ルの還元剤と反応する。この還元剤は、好まし くは、塩基を伴う亜硫酸ナトリウムまたは亜硫酸カリウムであり、このような塩 基は、好ましくは、ナトリウム、カリウムまたはアンモニウムカチオンをもつ無 機塩基である。そのような塩基は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、重炭酸ナ トリウム、重炭酸カリウムまたは水酸化アンモニウムである。好ましくは、この 塩基は重炭酸ナトリウムである。一般的に約３モルまたはそれ以上の塩基が用い られる。好ましくは、約４．　０モル〜４．５モルの塩基が用いられる。この反 応は好ましくは、約ｐＨ７〜ｐＨ９で行われるべきである。その反応は水中で、 必要に応じて非混和性の有機溶媒の存在下で行われる。反応工１Ｍ（１）におい て、塩化スルフォニル基は対応するスルフィン酸塩であるナトリウム塩、カリウ ム塩またはアンモニウム塩に還元される。酸塩化物基は安息香酸すｌ−ＩＪウム 、安息香酸カリウムまたは安息香酸アンモニウムに加水分解される。

反応工程（１）は好ましくは、約０°Ｃ以上で行われ、より好ましくは、約２０ °Ｃと約１００°Ｃとの間で、さらに好ましくは、約３０℃と約７５℃との開で 、そして、もっとも好ましくは、約４０℃と約５０℃との間で行われる。Ｒがニ トロの場合、その反応は好ましくは、約１０℃と約２０°Ｃとの間で行われるべ きである。最も好ましい温度またはそれを越える温度における反応は非常に速く 、通常１５分未満で反応する。

その反応生成物は水性溶媒に可溶であり、普通単離されない。

反応工程（２）は次の構造式のα−ハロカルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩 またはアンモニウム塩１モルを反応工程く１）の水性反応生成物に加えることに より行なわれる：ここでＲ１は水素、または炭素数１から３のアルキル、好まし くはメチル、エチルまたはｎ−プロピルであり、より好ましくは水素であり；Ｍ はナトリウム、カリウムまたはアンモニウム；そしてＸはクロロ、ブロモまたは ヨウ素、好ましくはクロロである。あるいは、上記α−ハロカルボン酸の塩は、 次の構造式のα−ハロカルボン酸等モルをナトリウム、カリウムまたはアンモニ ウムカチオンを有する無機塩基とともに加えることにより、その場で形成され得 る：ここでＲ１およびＸは上記で定義されたとおりである。このような塩基は、 反応工程（１）において定義されたものと同様である。その反応は、反応混合物 を、約６〜４８時間加熱還流することにより完了する。反応時間は、加圧下、高 温で反応混合物を加熱することにより短縮され得る。

一般的に反応工程（３）において、安息香酸反応成分と塩化チオニルとの反応は 、過剰の塩化チオニルと少なくとも５モルパーセントのジメチルホルムアミド（ ＤＭＦ）触媒を用いて、通常の設備により行われる。好ましくは、その反応はト ルエンまたはエチレンジクロライドのような不活性溶媒中で行われる。あるいは 過剰の塩化チオニルが溶媒として働き得る。好ましくは、その反応は水分の不存 在下で約５０°Ｃと約１００°Ｃとの間で行われる。その反応生成物は、ろ過し て固形物を分離し、モしてろ液から過剰の溶媒を蒸発させるという常法により回 収され、所望の反応生成物が得られる。

前述のとおり、本発明の実施態様は次の構造式を有する２゜４−位置換した安息 香酸化合物を調製するプロセスに関する：ここでＲはクロロ、ブロモまたはニト ロであり、モしてＲ１は水素または炭素数１〜３のアルキルである。

このプロセスは次の１）の工程、次いで２）の工程を行うことにより達成される ： １）次の構造式を有する化合物： ＣＣＣｌ ここでＲは上記で定義されたとおりである、を水性媒体中で塩基と共に還元剤と 反応させて（この塩基は、好ましくはナトリウム、カリウムまたはアンモニウム カチオンを有する無機塩基である）、次の構造式を有する中間ここでＲはクロロ 、ブロモまたはニトロであり、モしてＭは水素、ナトリウム、カリウムまたはア ンモニウムである；２）反応工程（１）からの中間体を次の構造式を有する塩こ こでＸはクロロ、ブロモまたはヨウ素であり、Ｒ１は水素または炭素数１〜３の アルキルであり、そしてＭはナトリウム、カリウムまたはアンモニウムである； 次の構造式を有する安息香酸塩を調製し、：ここでＭ、ＲおよびＲ１は上記で定 義されたとおりである、そして、 最終的にその塩を酸性化し、次の構造式を有する所望の生成物を調製する工程： ここでＲおよびとＲ１は上記で定義されたとおりである。

反応工程（２）の中間体安息香酸は、必要に応じて次の２つの反応により、対応 する酸塩化物に、次いで、酸シアン化物に容易に変換され得る。まず、１モルの 塩化オキサリルおよび触媒量のジメチルホルムアミドを、塩化メチレンのような 適当な溶媒中で、２０〜４０℃で１〜４時間、１モルの中間体安息香酸と共に加 熱する。その相当する安息香酸シアニドは、安息香酸クロリドからシアン化第− 銅と共に、５０〜２２０℃で、１〜２時間反応させることにより、容易に調製さ れ得る。

下記の実施例は、本発明の代表的な中間体化合物および本発明のプロセスを教示 する。実施例および表の全ての化合物の構造は、核磁気共鳴吸収分析（ＮＭＲ） 、赤外線分光分析（ＩＲ）および質量分析（ＭＳ）により確かめられた。

爽立皿上 ２−クロロ−４−クロロスルフォニルベンゾイルクロライド還流冷却器、温度計 およびマグネチックスクーラーを取り付けた２５ｍ１容量の丸底フラスコに、３ ．２ｇ（ｉｏ、ｏミリモル）の２−クロロ−４−スルホ安息香酸カリウム（純度 ８５％）、１０＋ｎ１（１４０ミリモル）の塩化チオニルおよび０．０３ｇ（０ ，５ミリモル）のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を入れた。６０℃で１時間加 熱後、冷却された反応混合物を１Ｏｎ＋１のトルエンで希釈し、ろ過し、蒸発さ せ、その結果２．５５ｇ　（収率１００％）の２−クロロ−４−（クロロスルフ ォニル）ベンゾイルクロライドを褐色の油状物として得た。

（以下余白） 大１１影 還流冷却器、温度計およびマグネチックスターラーを取り付ケタ２５０　ｍｌ容 ｊｌｔの丸底フラスコに、９．２ｇ（７３ミリモル）の亜硫酸ナトリウム、２４ ．６　ｇ　（２９２ミリモル）の重炭酸ナトリウムおよび８０ｍ１の水を入れた 。生じたスラリーを５０℃に加熱Ｌ、２０．０ｇ（７０ミリモル）の２−クロロ −４−（クロロスルフォニル）安息香酸を１５分間にわたって加えた。５０°Ｃ で３時間加熱後、クロル酢酸（１０，４ｇ　、　１１０ミリモル）および５．７ ｍ１（１１０ミリモル）の５０％水酸化ナトリウム水溶液を、この順序で２−ク ロロ−４〜スルフイニル安息香酸水溶液に加えた。そして、その反応混合物を加 熱し、還流させた。１９時間加熱後、反応混合物を室温にまで冷却し、希塩酸で 酸性化した。沈澱した固形物をろ過により集め、希塩酸で洗浄し、乾燥して、１ ７．４　ｇの２−クロロ−４−（メチルスルフォニル）安息香酸を白色固体とし て得た。その固体を定量したところ、８５％の純度であり、８９％の総酸率に相 当した。

犬宏１シ支 クロル　ナトリウムを　いた２−クロロ−４−メチルスルフ１王」」ヌ」１１醸 ＣＯＯ日 還流冷却器、温度計およびマグネチックスターラーを取り付けた１０（１＋１容 量の丸底フラスコに、４．６ｇ（３７ミリモル）の亜硫酸ナトリウム、１２Ｊｇ （１４６ミリモル）の重炭酸ナトリウムおよび４０ｍ１の水を入れた。生じたス ラリーを７５°Ｃに加熱Ｌ、Ｌｏｇ（３３ミリモル）の２−クロロ−４−（クロ ロスルフォニル）ベンゾイルクロライドをゆっ（り加えた。７５°Ｃで２時間攪 拌後、６．４ｇ（５５ミリモル）のクロル酢酸ナトリウムを加え、その反応混合 物を２１時間加熱還流した。冷却された反応混合物を希塩酸で酸性化し、酢酸エ チルで抽出した。その有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、乾燥状態まで蒸発さ せ、７．５ｇの２−クロロ−４−（メチルスルフォニル）安息香酸を、白色固体 として得た。この物質は８７％の純度であり、８５％の総酸率であることがわか った。

（以下余白） 実ＩＬ先 ２−プロ士−４−クロロスルフォニルベンゾイルクロライド還流冷却器、温度調 節器およびマグネチックスクーラーを取り付けた１００ｍ１容量の丸底フラスコ に、８．８ｇ（２８ミリモル）の２−ブロモ−４−スルホ安息香酸カリウム、２ １．５ｍｌ　（３０１ミリモル）の塩化チオニルおよび０．１２ｇ（ｔ、７ミリ モル）のＤＭＦを入れた。５時間加熱後、冷却された反応混合物をろ過し、蒸発 サセ、所望の生成物である２−ブロモ−４−（クロロスルフォニル）ベンゾイル クロライドを得た。

爽皿五旦 ２−ブロモ−４−メチルスルフォニル　５、還流冷却器、温度計およびマグネチ ノクスターラーを取り付けた５０ｍ１容量の丸底フラスコに、１．６ｇ（１３ミ リモル）の亜硫酸ナトリウム、４．２ｇ（５０ミリモル）の重炭酸ナトリウムお よび２０ｍ１の水を入れた。生じたスラリーを７５℃で加熱し、４．０ｇ（１３ ミリモル）の２−ブロモ−４−（クロロスルフォニル）ベンゾイルクロライドを ３０分間にわたって加えた。７５°Ｃで１時間加熱後、クロル酢酸（１，８ｇ、 １９ミリモル）と１．０ｍ１（１９ミリモル）の５０％水酸化ナトリウム水溶液 とを２−ブロモ−４−スルフィニル安息香酸に、この順序で加えた。そして、そ の反応混合物を加熱し、還流させた。その反応を完了させるために必要なりロル 酢酸（２，０ｇ　）をさらに加えた。１６時間加熱後、反応混合物を室温にまで 冷却し、濃塩酸で酸性化した。沈澱した固形物をろ過により集め、乾燥して、１ ．６ｇの２−ブロモ−４−（メチルスルフォニル）安息香酸を得た。これは４６ ％の収率に相当した。

Ｋ血五立 ２−ニトロ−４−クロロスルフォニルベンゾイルクロライド■ユ 還流冷却器、温度計およびマグ不チ・ノクスターラーを取り付ケた２　５０　ｍ ｕｇ量の丸底フラスコに、９．０ｇ（３２ミリモル）の２−二トロー４−スルホ 安息香酸カリウム、ｉｏ、７ｍ１（１４２ミリモル）の塩化チオニルおよび０． ２３ｇ（３，２ミリモル）のＤＭＦおよび４０ｍ１のトルエンを入れた。１時間 ８５°Ｃで加熱後、冷却された反応混合物をろ過し、蒸発させ、８．２ｇ（９２ ％収率）の２−二トロー４−（クロロスルフォニル）ベンゾイルクロライドを黄 褐色の油状物として得た。

夫立五１ ２−ニトロ−４−メチルスルフォニル　７、還流冷却器、温度計およびマグネチ 、、クスターラーを取り付けた１００ｍ１容量の丸底フラスコに、１．９ｇ（１ ５ミリモル）の亜硫酸ナトリウム、ｓ、ｔｇ（６０ミリモル）の重炭酸ナトリウ ムおよび２０ｍ１の水を入れた。生じたスラリーを１５℃に冷却し、４．０ｇ（ １４ミリモル）の２−二トロー４−（クロロスルフォニル）ベンゾイルクロライ ドを５分間にわたって加えた。その反応混合物を１５°Ｃで３時間攪拌し、それ を−晩室温に置いた。４０°Ｃに加温後、３．１ｇ（２７ミリモル）のクロル酢 酸ナトリウムを、２−ニトロ−４−スルフィニル安息香酸水溶液に加えた。そし て、その反応混合物を加熱し、還流させた。７時間加熱後、反応混合物を室温ま で冷却し、３０ｍ１の水で希釈し、５０ｎ＋１の酢酸エチルで洗浄した。水層を 濃塩酸で酸性化し、７５ｍ１の酢酸エチルで抽出した。有機溶液を濃縮して、３ ．０ｇ（８７％収率）の２−二トロー４−（メチルスルフォニル）安息香酸を淡 黄色固体として得た。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成３年５月２８日

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．次の構造式を有する中間体化合物：▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲはクロロ、プロモまたはニトロである。
2. ２．Ｒがクロロである請求項１に記載の化合物。
3. ３．Ｒがプロモである請求項１に記載の化合物。
4. ４．Ｒがニトロである請求項１に記載の化合物。
5. ５．次の構造式を有する中間体化合物：▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲはクロロ、プロモまたはニトロであり、そしてＭは水素、ナトリウム、 カリウムまたはアンモニウムである。
6. ６．Ｒがクロロであり、そしてＭがナトリウムである請求項３に記載の化合物。
7. ７．Ｒがプロモであり、そしてＭがナトリウムである請求項５に記載の化合物。
8. ８．Ｒがニトロであり、そしてＭがナトリウムである請求項５に記載の化合物。
9. ９．次の構造式を有する２−（クロロ、ブロモまたはニトロ）−４−（アルキル スルフォニル）安息香酸を調製するためのプロセスであって： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲはクロロ、プロモまたはニトロであり、Ｒ１は水素または炭素数１〜３ のアルキルである； 次の１）および２）の工程を包含するプロセス：１）次の構造式を有する化合物 ： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲは上記で定義したとおりである、を水性媒体中において、塩基と共に還 元剤と反応させ、次の構造式を有する化合物を調製する工程：▲数式、化学式、 表等があります▼ ここでＲはクロロ、プロモまたはニトロであり、そしてＭはナトリウム、カリウ ム、またはアンモニウムである；２）反応工程（１）により調製された化合物を 、次の構造式を有するα−ハロカルボン酸化合物と反応させ、▲数式、化学式、 表等があります▼ ここでＸはクロロ、プロモまたはヨウ素であり、Ｒ１は水素または炭素数１〜３ のアルキルであり、そしてＭはナトリウム、カリウムまたはアンモニウムである 、 次の構造式を有する安息香酸化合物を調製すること：▲数式、化学式、表等があ ります▼ ここでＭ、ＲおよびＲ１は上記で定義されたとおりである、そして、 最終的にその化合物を酸性化し、次の構造式を有する所望の生成物を調製する工 程： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲおよびＲ１は上記で定義されたとおりである。
10. １０．Ｒがクロロ、Ｒ１が水素、Ｍがナトリウム、そしてＸがクロロである請求 項９に記載のプロセス。
11. １１．Ｒがニトロ、Ｒ１が水素、Ｍがナトリウム、そしてＸがクロロである請求 項９に記載のプロセス。
12. １２．反応工程（２）のα−ハロカルボン酸化合物が、約等モル量の次の構造式 で表されるα−ハロカルボン酸；およびカチオンとしてナトリウム、カリウムま たはアンモニウムを有する塩基からその場で調製される、請求項９に記載のプロ セス： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲ１およびＸは上記で定義されたとおりである。
13. １３．前記塩基がナトリウムカチオン、カリウムカチオンまたはアンモニウムカ チオンを有する無機塩基である請求項９に記載のプロセス。