JPH08245500A - 2−フルオロシクロプロパンカルボン酸類の製造方法 - Google Patents

2−フルオロシクロプロパンカルボン酸類の製造方法

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JPH08245500A
JPH08245500A JP4760195A JP4760195A JPH08245500A JP H08245500 A JPH08245500 A JP H08245500A JP 4760195 A JP4760195 A JP 4760195A JP 4760195 A JP4760195 A JP 4760195A JP H08245500 A JPH08245500 A JP H08245500A
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JP
Japan
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water
sodium sulfate
formula
filtration
fluorocyclopropanecarboxylic
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Application number
JP4760195A
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English (en)
Inventor
Nobushige Itaya
信重 板谷
Ryuhei Wakita
龍平 脇田
Kazuhiro Watanabe
一浩 渡辺
Yusuke Yukimoto
裕介 行本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 式〔I〕 【化1】 (Rは水素原子又は低級アルキル基を、Xは塩素原子又
は臭素原子を表す。)で示される2-ハロ−2-フルオロシ
クロプロパンカルボン酸類をラネーニッケル触媒を用い
て接触還元し、次いで濾過によりラネーニッケルを分離
して式〔II〕 【化2】 (式中、Rは前記と同じ意味を表す。)で示される2-フ
ルオロシクロプロパンカルボン酸類を製造する方法にお
いて、濾過を、硫酸ナトリウムと水の共存下に行なう2-
フルオロシクロプロパンカルボン酸類〔II〕の製造方
法。 【効果】 反応マスから、使用したラネーニッケル触媒
を濾過分離する際の濾過時間が著しく短縮されるので、
工業的に有利である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、下式〔II〕で示される
2-フルオロシクロプロパンカルボン酸類の製造方法に関
する。
【0002】
【化3】
【0003】(式中、Rは水素原子又は低級アルキル基
を表す。)
【0004】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】式〔I
I〕で示される2-フルオロシクロプロパンカルボン酸類
は、医薬、農薬等の中間体として知られた化合物であり
(特開平2-78644 号公報、特開平6-65140号公報、特開
平2-231475号公報)、例えば2-フルオロシクロプロパン
カルボン酸は、2-ハロ−2-フルオロシクロプロパンカル
ボン酸を、ラネーニッケル触媒を用いて接触還元し、次
いで、濾過によりラネーニッケルを分離して製造するこ
とも知られている(ジャーナル・オブ・フルオリン・ケ
ミストリー(J.Fluorine Chemistry), 49,127(1990))。
【0005】しかしながら、この公知方法においては、
還元反応マスの濾過性が悪く、ラネーニッケルの濾過分
離に長時間を要するという工業上の難点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる工
業上の難点を解決すべく、還元反応マスの濾過について
鋭意検討を重ねた結果、還元反応マスに、硫酸ナトリウ
ムと水という特定の物質を共存させることにより、濾過
性が向上して、ラネーニッケルの濾過分離時間を著しく
短縮し得ることを見出すとともに、さらに種々の検討を
加えて本発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明は、式〔I〕
【0008】
【化4】
【0009】(式中、Rは水素原子又は低級アルキル基
を、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)で示される2-
ハロ−2-フルオロシクロプロパンカルボン酸類を、ラネ
ーニッケル触媒を用いて接触還元し、次いで濾過により
ラネーニッケルを分離して式〔II〕
【0010】
【化5】
【0011】(式中、Rは前記と同じ意味を表す。)で
示される2-フルオロシクロプロパンカルボン酸類を製造
する方法において、濾過を、硫酸ナトリウムと水の共存
下に実施することを特徴とする2-フルオロシクロプロパ
ンカルボン酸類の工業的に優れた製造方法を提供するも
のである。
【0012】以下本発明について、詳細に説明する。
【0013】本発明の原料である2-ハロ−2-フルオロシ
クロプロパンカルボン酸類〔I〕のRとしては、例えば
水素原子、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチ
ル等の低級アルキル基、特に炭素数1〜5、好ましくは
1〜3の低級アルキル基が挙げられる。
【0014】2-ハロ−2-フルオロシクロプロパンカルボ
ン酸類〔I〕の代表的な化合物としては、例えば2-クロ
ロ-2- フルオロシクロプロパンカルボン酸、2-クロロ-
2-フルオロシクロプロパンカルボン酸メチル、2-クロロ
-2- フルオロシクロプロパンカルボン酸エチル、2-クロ
ロ-2- フルオロシクロプロパンカルボン酸n-プロピル、
2-クロロ-2- フルオロシクロプロパンカルボン酸i-プロ
ピル、2-クロロ-2- フルオロシクロプロパンカルボン酸
sec-ブチル、2-ブロモ-2- フルオロシクロプロパンカル
ボン酸、2-ブロモ-2- フルオロシクロプロパンカルボン
酸エチル等が挙げられる。
【0015】本発明の原料である2-ハロ−2-フルオロシ
クロプロパンカルボン酸類〔I〕は、公知の方法に従っ
て、容易に製造することができる。例えば、特開平6−
9499号に記載の方法によっても製造することができ
る。
【0016】2-ハロ−2-フルオロシクロプロパンカルボ
ン酸類〔I〕を還元するにあたり、ラネーニッケル触媒
は、約50重量%含水品が通常使用されるが、ラネーニッ
ケル触媒が含有している溶媒と還元反応に用いる溶媒と
が異なる場合は、後者の溶媒で置換して用いるのが通常
である。
【0017】かかる置換は、慣用されている各種の方法
により行なうことができるが、一般には、該ラネーニッ
ケル触媒を、後述する還元反応に用いる溶媒中に加え、
温度0〜40℃程度にて、10〜30分程度撹拌後、1
0分〜1時間程度静置し、上澄液を除去する操作を2〜
5回繰り返すことにより行なうのが好ましい。この置換
操作において、還元反応に用いる溶媒の使用量は、特に
限定されないが、通常は、ラネーニッケル触媒の乾燥換
算重量に対して、1回の操作当り、1.5〜3重量倍程
度使用すれば良い。
【0018】ラネーニッケル触媒は、原料2-ハロ−2-フ
ルオロシクロプロパンカルボン酸類〔I〕に対して、乾
燥重量換算で、通常0.05〜5重量倍、好ましくは0.25〜
1重量倍使用される。
【0019】還元反応は、通常、溶媒および塩基の存在
下に実施される。溶媒としては、例えばメタノール、エ
タノール、n-プロパノール、i-プロパノール等の低級ア
ルコール類、水、これらの混合物が挙げられる。
【0020】溶媒の使用量は、2-ハロ−2-フルオロシク
ロプロパンカルボン酸類〔I〕に対して、通常1〜10重
量倍程度、好ましくは2〜5重量倍程度である。
【0021】塩基としては、エチレンジアミン等の有機
塩基、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の無機塩基、これらの混合物等が
挙げられる。
【0022】塩基の使用量は、2-ハロ−2-フルオロシク
ロプロパンカルボン酸類〔I〕に対して、通常1〜10モ
ル倍程度、好ましくは2〜10モル倍程度である。
【0023】反応温度は、通常0〜100 ℃、好ましくは
20〜80℃であり、反応圧力は、通常、水素圧0〜50kg/
cm2 ・G 程度、好ましくは0〜10kg/cm2 ・G である。
【0024】また反応時間は、通常0.5 〜24時間程度で
ある。
【0025】かくして、目的物である2-フルオロシクロ
プロパンカルボン酸類〔II〕が生成する。この生成物
は、通常、上記還元反応に使用した溶媒に溶解した形
で、反応マス中に存在している。
【0026】本発明では、上記還元反応終了後、反応マ
スから、使用したラネーニッケル触媒を分離するにあた
って、硫酸ナトリウムと水の共存下に濾過を行なう。
【0027】反応マスには、必要に応じて、けいそう土
等の濾過助剤を添加し、撹拌して均一なスラリーとして
もよい。該濾過助剤を使用する場合、その使用量は、通
常、ラネーニッケル触媒の乾燥換算重量に対して、0.
1〜0.6重量倍程度使用する。
【0028】本発明では、上記反応マスに、硫酸ナトリ
ウムと水を添加した後、濾過を行なう。反応マスに硫酸
ナトリウムと水を添加した後、必要であれば、得られた
混合物を、15〜50℃程度の温度において、0.5〜
1時間程度撹拌しても良い。上記濾過の際に使用する硫
酸ナトリウムの共存量は、使用したラネーニッケル触媒
の乾燥換算重量に対して、通常0.5〜40重量%程
度、好ましくは1.5〜30重量%程度である。
【0029】また水の共存量は、硫酸ナトリウムに対し
て、通常0.5重量倍以上であればよく、過剰であって
もよいが、好ましくは0.5〜4重量倍程度、より好ま
しくは0.8〜2.5重量倍程度である。水は硫酸ナト
リウムの水和物、例えば硫酸ナトリウムの10水塩、7
水塩等として存在していても良い。
【0030】なお、前記還元反応において、溶媒として
水又は水−低級アルコール混合物を使用した場合は、反
応マスには還元反応終了時に既に水が存在しているの
で、通常は、水を添加しなくてもよく、単に反応マス中
の水の量が硫酸ナトリウムに対して0.5重量倍未満の
場合に、0.5重量倍以上となるように水を追加すれば
よい。
【0031】濾過温度は、通常0〜100 ℃、好ましくは
15〜50℃程度である。
【0032】濾過は、遠心、減圧、加圧等の方法を採用
し得るが、窒素ガス等の不活性ガスを用いる加圧濾過を
採用することが好ましい。
【0033】また、必要に応じて、濾滓に付着した生成
物を有機溶媒で洗浄し、洗浄液を濾液と合わせて、濾洗
液としても良い。該洗浄用の有機溶媒としては、ジクロ
ロメタン、メタノール、エタノール、n−プロパノー
ル、i−プロパノール等の低級アルコール類、水、これ
らの混合物等を例示でき、通常、使用した2-ハロ−2-フ
ルオロシクロプロパンカルボン酸類〔I〕に対して、1
〜3重量倍程度使用される。
【0034】かくして、本発明に従い、硫酸ナトリウム
と水の共存下に濾過を行なうことにより、短時間でラネ
ーニッケル触媒の濾過が完了する。
【0035】分離されたラネーニッケル触媒は、リサイ
クルすることもできる。
【0036】また、目的物である2-フルオロシクロプロ
パンカルボン酸類〔II〕は、濾液又は濾洗液から、常套
的な分離手段により取り出すことができる。例えば、濾
液又は濾洗液を塩酸等の酸を用いて酸性化して、ジクロ
ロメタン等の有機溶媒で抽出し、次いで、低沸分を留去
することにより、目的とする生成物を取り出すことがで
きる。こうして得られた生成物は、必要に応じて、再結
晶、蒸留等の手段により、更に精製することもできる。
【0037】
【発明の効果】かくして目的物である2-フルオロシクロ
プロパンカルボン酸類〔II〕が得られるが、本発明は、
反応マスから、使用したラネーニッケルを濾過するにあ
たり、硫酸ナトリウムと水を共存させることにより、濾
過時間を著しく短縮し得るので、工業的に有利である。
【0038】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0039】参考例1 オートクレーブに、エタノール 248kgとラネーニッケル
触媒93.5kg(50 重量%含水品)を入れて15分撹拌した
後、上澄み液を除いた。次いで、エタノール 220kgを入
れ、15分攪拌後、上澄み液を除く操作を2回繰り返した
後、エタノール138kg 、エチレンジアミン59.5kg、2-ク
ロロ-2- フルオロシクロプロパンカルボン酸エチル55kg
を入れた。尚、エタノール138kgを入れた時の上澄
の水の濃度は、0.5重量%以下であった。
【0040】オートクレーブ内を水素置換した後、攪拌
下に水素圧1kg/cm2 ・G 、35℃で8時間反応させた。
【0041】次いで、水素をパージした後、けいそう土
(商品名「ハイフロスーパーセル」、Manville
社製)17kgを入れて攪拌して均一なスラリー360k
gを得た。
【0042】実施例1 参考例1で得られたスラリー80g に、硫酸ナトリウムの
10水塩 8g を加えて35℃で約1時間攪拌した後、これを
28mmφの円筒型濾過機に入れて、窒素圧1kg/cm2 ・G
で濾過した後、濾滓をジクロロメタン61g で洗浄するこ
とにより、濾洗液105gを得た。
【0043】この濾洗液にジクロロメタン68g 、水68g
を加えて撹拌後、有機層を分液し、有機層を2%塩酸38
g で洗浄、34g の水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾
燥、溶媒留去することにより、2-フルオロシクロプロパ
ンカルボン酸エチル 6.9g(収率71%) を得た。
【0044】濾液が10g 得られるまでの時間を表1に示
した。
【0045】実施例2〜3及び比較例1〜10 実施例1において、硫酸ナトリウムの10水塩 8g の代わ
りに、硫酸ナトリウム無水物8gと水20g からなる混合物
(実施例2)、硫酸ナトリウムの10水塩 2g (実施例
3)、無添加(比較例1)、硫酸ナトリウム無水物 4g
(比較例2)、活性炭 4g(商品名「白鷺A」、武田薬品
製) (比較例3)、酸性白土 4g (比較例4)、沈殿凝
集剤 4g (ポリアクリルアミド系沈殿凝集剤、商品名
「スミフロックFA50」、住友化学工業製)(比較例
5)、塩化アンモニウム 3.4g (比較例6)、硫酸水素
カリウム 9.3g (比較例7)、水酸化アルミニウム 2g
(比較例8)、硫酸カリウム8gと水 20gとからなる混合
物(比較例9)、硫酸水素カリウム8gと水20g とからな
る混合物(比較例10)を用いる以外は実施例1に準拠
して実施した。
【0046】濾液が、10g得られるまでの時間を表1
に示した。
【0047】尚、表1において、「濾過不能」とあるの
は、濾液が10g得られる以前に濾過不能となったこと
を示す。また、括弧内の数値は、濾過不能となるまでに
得られた濾液の量(g)と、当該量の濾液を得るのに要
した時間である。
【0048】また、表1における「比率」は、比較例1
の濾過時間を100とした場合の各例における濾過時間
の比率を示すものである。
【0049】
【表1】
【0050】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 一浩 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 行本 裕介 東京都江戸川区北葛西1丁目16番13号 第 一製薬株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式〔I〕 【化1】 (式中、Rは水素原子又は低級アルキル基を、Xは塩素
    原子又は臭素原子を表す。)で示される2-ハロ−2-フル
    オロシクロプロパンカルボン酸類をラネーニッケル触媒
    を用いて接触還元し、次いで濾過によりラネーニッケル
    を分離して式〔II〕 【化2】 (式中、Rは前記と同じ意味を表す。)で示される2-フ
    ルオロシクロプロパンカルボン酸類を製造する方法にお
    いて、濾過を、硫酸ナトリウムと水の共存下に実施する
    ことを特徴とする2-フルオロシクロプロパンカルボン酸
    類の製造方法。
  2. 【請求項2】 使用したラネーニッケル触媒に対して、
    0.5〜40重量%の硫酸ナトリウムを共存させる請求
    項1に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 硫酸ナトリウムに対して0.5重量倍以
    上の水を共存させる請求項1及び請求項2のいずれかに
    記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 硫酸ナトリウムと水が、硫酸ナトリウム
    の7水塩及び/又は10水塩である請求項1〜3のいずれ
    かに記載の製造方法。
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