JPH11343253A - α，β−ジブロモエチルベンゼン類及びα−ブロモスチレン類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 α−ブロモエチルベンゼン類を臭素化して
α，β−ジブロモエチルベンゼン類を製造する際、臭素
化反応時間を短縮する。 【解決手段】 α−ブロモエチルベンゼン類を、ヨウ素
の存在下、臭素と反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は医薬、農薬等の中間
体として有用なα，β−ジブロモエチルベンゼン類及び
α−ブロモスチレン類の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】医薬、農薬等の中間体として有用なα，
β−ジブロモエチルベンゼン類及びα−ブロモスチレン
類の製造方法として、特開平９−１１０７４３号には、
α−ブロモエチルベンゼン類を臭素化してα，β−ジブ
ロモエチルベンゼン類を合成した後、さらにワンポット
で脱臭化水素反応してα−ブロモスチレン類を製造する
方法が開示されている。また特開平９−１１０７４１号
には、α−ブロモエチルベンゼン類をアゾ化合物等の重
合開始剤の存在下、臭素化する方法を開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記製造
方法について、さらに詳細に検討を行ったところ、α−
ブロモエチルベンゼン類を臭素化してα，β−ジブロモ
エチルベンゼン類を製造する際、反応速度が遅いため、
反応時間が非常に長くなることが判明した。反応時間が
長くなると副反応が増加して製品純度が低下することが
危惧される上に、生産性が悪くなり、生産コストも高く
なることから、臭素化反応の反応時間短縮が望まれてい
た。また、ラジカル開始剤を用いる場合は、反応時間を
短縮することも可能であるが、ラジカル開始剤はラジカ
ルが失活し易いため、反応制御が難しく、工業的に有利
な方法とは言えなかった。従って、本発明の目的は、α
−ブロモエチルベンゼンの臭素化反応時間を短縮した工
業的有利な方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、臭素化反応を行う際
に、ヨウ素を存在させることによって反応速度を向上で
きること、さらにヨウ素は反応開始時に触媒量添加すれ
ば、その効果は反応終了まで継続することを見出し、本
発明に到達した。即ち、本発明の要旨は、下記一般式
（１）

【化６】

【０００５】（式中、Ａは基内に水素原子を含まない電
子吸引性基を有していてもよいベンゼン環を表す。）で
表されるα−ブロモエチルベンゼン類を、ヨウ素存在
下、臭素と反応させることを特徴とする下記一般式
（２）

【化７】

【０００６】（式中、Ａは一般式（１）で定義したとお
り。）で表されるα，β−ジブロモエチルベンゼン類の
製造方法、及びかくして得られたα，β−ジブロモエチ
ルベンゼン類を脱臭化水素して下記一般式（３）で示さ
れるα−ブロモスチレン類を製造する方法に存する。

【化８】 （式中、Ａは一般式（１）で定義したとおりである。）

【０００７】

【発明の実施形態】以下、本発明につき詳細に説明す
る。一般式（１）、（２）および（３）において、Ａは
基内に水素原子を含まない電子吸引性基で置換されてい
てもよいベンゼン環である。基内に水素原子を含まない
電子吸引性基としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素
原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のハロ
アルキル基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。

【０００８】なお、一般式（１）で表されるα−ブロモ
エチルベンゼン類は、例えば対応するエチルベンゼン類
に臭素を反応させることにより得られる。一般式（１）
で表されるα−ブロモエチルベンゼン類に臭素を作用さ
せてα，β−ジブロモエチルベンゼン類を製造する反応
において、臭素の使用量は上記一般式（１）のα−ブロ
モエチルベンゼン類に対して０．５〜３モル倍、好まし
くは０．８〜１．５モル倍である。

【０００９】本反応は無溶媒での実施が好ましいが、必
要に応じ、適当な溶媒で希釈することによっても実施で
きる。使用する溶媒としては、四塩化炭素、クロロホル
ム等のハロゲン系溶媒、ベンゼン、シクロヘキサン、ヘ
キサン、ヘプタン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテ
ル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジ
ブチルエーテル等のエーテル系溶媒が好適である。溶媒
の使用量は、特に制限されないが、一般式（１）で表さ
れるα，β−ジブロモエチルベンゼン類に対して０〜１
０００重量倍、好ましくは０〜２００重量倍である。反
応温度は０〜２００℃、好ましくは２０〜１５０℃、さ
らに好ましくは５０〜１００℃の範囲である。反応は一
般式（１）の化合物に、上記温度で３０分〜２０時間を
要して臭素を滴下し、滴下終了後そのまま１〜５時間反
応させて反応を完結させることにより実施される。

【００１０】本発明は、かかる臭素化反応をヨウ素の存
在下実施することを特徴とする。ヨウ素を存在させる方
法としてはヨウ素（Ｉ₂ ）またはヨウ素化合物を、その
まま或いは溶媒に溶解する等の任意の手段で、反応系に
添加すればよい。ヨウ素化合物としては、ヨウ化カリウ
ム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化スト
ロンチウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化アルミニウム、ヨ
ウ化銀、ヨウ化鉄、ヨウ化マグネシウム等の金属ヨウ素
化合物、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化水素、ヨウ化水素
酸、ヨウ化チッ素等の非金属ヨウ素化合物、または、こ
れらの混合物が挙げられる。好ましくはヨウ素を添加す
る方法である。ヨウ素またはヨウ素化合物の使用量は、
特に限定されるものではないが、一般式（１）のα−ブ
ロモエチルベンゼン類に対して、０．００００１〜１モ
ル倍、好ましくは０．０００１〜０．３モル倍、さらに
好ましくは０．００１〜０．５モル倍である。ヨウ素ま
たはヨウ素化合物を溶媒に溶解して添加する場合、上記
の反応に使用する溶媒を用いることが好ましい。α−ブ
ロモエチルベンゼン類、臭素、ヨウ素またはヨウ素化合
物は、任意の順序で添加混合されるが、ヨウ素またはヨ
ウ素化合物は、上述の使用量を反応開始時に添加すれば
よい。

【００１１】反応終了後はアルカリ水溶液或いは還元剤
の水溶液で洗浄した後、有機溶媒で抽出して濃縮するこ
とによって一般式（２）で表されるα，β−ジブロモエ
チルベンゼン類を単離できる。さらに必要に応じて再結
晶、蒸留等の操作を行うことにより精製できる。臭素化
して得られた一般式（２）で表されるα，β−ジブロモ
エチルベンゼン類は脱臭化水素反応させることにより、
一般式（３）で表されるα−ブロモスチレン類が製造で
きる。

【００１２】α，β−ジブロモエチルベンゼン類（２）
を単離することなく、α−ブロモエチルベンゼン類
（１）の臭素化反応液からワンポットで脱臭化水素反応
を行うことも出来るが、この際は、副反応抑制の観点か
ら、α，β−ジブロモエチルベンゼン類を含む反応混合
物中に含まれる臭素を低減させることが好ましい。臭素
を低減させる方法としては、反応混合物に還元剤を添加
して臭素を化学的に分解させるか、あるいは不活性ガス
を吹き込むことによって臭素を反応系外へ除去する方法
等が挙げられるが、還元剤を用いて臭素を分解させる方
法が好適である。

【００１３】還元剤としては、亜硫酸水素ナトリウム、
亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等の水溶液が挙
げられ、特に亜硫酸水素ナトリウムが効果的である。還
元剤の量は残存している臭素に対して等モル程度以上で
あれば特に制限はないが、１〜１．１モル倍が特に好ま
しい。還元剤で処理する温度は−２０〜１００℃、好ま
しくは０〜５０℃、さらに好ましくは１０〜３０℃の範
囲である。不活性ガスを使用する場合は、窒素、アルゴ
ン等が挙げられ、不活性ガス流量及び流速には特に制限
はない。

【００１４】脱臭化水素反応は、α，β−ジブロモエチ
ルベンゼンを含有する反応液中に、塩基を作用させるこ
とにより行われる。使用する塩基としては、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウ
ム等の無機塩基、トリエチルアミン、ジアザビシクロウ
ンデセン、ピリジン等の有機塩基等が挙げられる。塩基
の使用量は、α，β−ジブロモエチルベンゼン類（２）
に対して１価の塩基の場合は、等モル以上であれば特に
制限されないが、通常、１〜３０モル倍の範囲、好まし
くは１．１〜５モル倍の範囲であり、２価の塩基の場合
は、０．５モル倍以上である。

【００１５】脱臭化水素反応は無溶媒または適宜溶媒で
希釈することによって実施できる。使用する溶媒は、特
に制限されないが、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、メタノール、エ
タノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール等のアル
コール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエー
テル、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル等のエー
テル系溶媒等が挙げられる。溶媒の使用量は、特に制限
されないが、α，β−ジブロモエチルベンゼン類（２）
に対して０〜１０００重量倍、好ましくは０〜２００重
量倍である。反応温度は−２０〜２００℃、好ましくは
０〜１００℃の温度範囲で、反応時間は５分〜５時間で
ある。反応終了後、常法に従って例えば反応液に水を加
え、次いで有機溶媒で抽出し、溶媒を除去すれば目的と
するα−ブロモスチレン類（３）が単離される。

【００１６】脱臭化水素反応は、α，β−ジブロモエチ
ルベンゼン類（２）に、相間移動触媒の存在下、水性媒
体中で塩基を作用させても実施できる。相間移動触媒存
在下で、脱臭化水素反応を実施すると、水媒体中で反応
が進行し、反応後の後処理が容易になる。相間移動触媒
としては４級ホスホニウム化合物、４級アンモニウム化
合物等が挙げられる。具体的には、４級ホスホニウム化
合物としては、塩化テトラエチルホスホニウム、臭化テ
トラエチルホスホニウム、ヨウ化テトラエチルホスホニ
ウム、臭化テトラブチルホスホニウム、臭化トリフェニ
ルベンジルホスホニウム、臭化テトラフェニルホスホニ
ウム等が挙げられる。４級アンモニウム化合物として
は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエ
チルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニ
ウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチ
ルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化
トリエチルベンジルアンモニウム、臭化トリメチルフェ
ニルアンモニウム、塩化トリエチルベンジルアンモニウ
ム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化トリオクチル
メチルアンモニウム、塩化トリブチルベンジルアンモニ
ウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム、塩化Ｎ−
ラウリルピリジニウム、塩化Ｎ−ベンジルピコリニウ
ム、塩化Ｎ−ラウリルピコリニウム、トリカプリルメチ
ルアンモニウムクロライド、ヨウ化テトラメチルアンモ
ニウム、ヨウ化−ｎ−ブチルアンモニウム、テトラブチ
ルアンモニウムハイドロゲンサルフェート等が挙げられ
る。

【００１７】相間移動触媒としては、４級アンモニウム
化合物が好ましく、水酸化トリメチルベンジルアンモニ
ウム、臭化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化トリ
エチルベンジルアンモニウム、塩化トリブチルベンジル
アンモニウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム、
塩化Ｎ−ベンジルピコリニウム、トリカプリルメチルア
ンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムハイ
ドロゲンサルフェート等が特に好適である。相間移動触
媒の使用量は、特に制限されないが、α，β−ジブロモ
エチルベンゼン類（２）に対して０．００１〜１モル
倍、好ましくは０．００５〜０．３モル倍用いるのがよ
い。塩基としては、上述のものが使用できる。

【００１８】水性媒体としては、水単独或いは水及び有
機溶媒の二相系溶媒が使用される。有機溶媒としては、
特に制限されないが、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、
トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエー
テル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル等の
エーテル系溶媒等が挙げられる。これら有機溶媒と水の
混合割合は、特に限定されるものではないが、通常、水
１重量部に対して０〜５重量部の割合で使用される。溶
媒の使用量は、特に制限されないが、α，β−ジブロモ
エチルベンゼン類（２）に対して０．０１〜１０００重
量倍、好ましくは０．１〜２００重量倍である。

【００１９】反応温度は−２０〜２００℃、好ましくは
０〜１５０℃の範囲で、さらに好ましくは３０〜１２０
℃の範囲である。反応時間は５分〜１０時間である。脱
臭化水素反応終了後は、水溶媒で反応を行った場合に
は、適宜有機溶媒で抽出し濃縮することにより、α−ブ
ロモスチレン類（３）を単離できる。水及び有機溶媒の
二相系溶媒で反応を行った場合には、有機相を分取し濃
縮することによりα−ブロモスチレン類（３）を単離で
きる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。 参考例１ ３−クロロエチルベンゼン２０ｇ（０．１４ｍｏｌ）に
アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．０２３ｇ
を加えて、５５℃で臭素２３．０ｇ（０．１４ｍｏｌ）
を３０分かけて滴下した。さらに５５℃で１時間反応さ
せて、３−クロロ−α−ブロモエチルベンゼンの合成反
応を完結させた。

【００２１】実施例１ 参考例１で得られた反応液に、ヨウ素０．３６ｇ（０．
００１４ｍｏｌ）を添加した後、臭素２３．０ｇ（０．
１４ｍｏｌ）を、６０℃で６０分かけて滴下した。この
混合液を６０℃から７０℃、８０℃と段階的に昇温して
合計１０５分間熟成した後、８０℃で臭素９．１ｇ
（０．０５６ｍｏｌ）を２０分かけて滴下し、更に同温
度で９０分反応を行ない、３−クロロ−α，β−ジブロ
モエチルベンゼン合成反応を完結させた。次に反応液を
２５℃まで冷却した後、２０％亜硫酸水素ナトリウム水
溶液５０ｇ（０．０９６ｍｏｌ）を３０分かけて滴下し
て洗浄し、更に水洗を１度行って３−クロロ−α，β−
ジブロモエチルベンゼンを単離した。次いで、３−クロ
ロ−α，β−ジブロモエチルベンゼンにテトラブチルア
ンモニウムハイドロゲンサルフェート０．４８ｇを加え
て、６０℃まで昇温した後、２５％水酸化ナトリウム水
溶液４７ｇ（０．２９ｍｏｌ）を１時間かけて滴下し、
更に、２時間反応させて反応を完結させた。次いで反応
液を室温で飽和食塩水で洗浄して、３−クロロ−α−ブ
ロモスチレンを得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）
で分析したところ、反応収率は約９０％、純度約９０％
であった。また、ジブロモ化（臭素化）反応に費やした
時間は合計で２７５分であった。

【００２２】比較例１ 参考例１と同様にして得られた３−クロロ−α−ブロモ
エチルベンゼンを含有する反応液に、臭素２３．０ｇ
（０．１４ｍｏｌ）を６０℃で４０分かけて滴下し、６
０℃から７０℃、８０℃と段階的に昇温して合計１２５
分間熟成した後、８０℃で臭素９．１ｇ（０．０５６ｍ
ｏｌ）を２０分かけて滴下し、更に８０℃から９０℃ま
で段階的に昇温して合計１８０分熟成して３−クロロ−
α，β−ジブロモエチルベンゼン合成反応を完結させ
た。反応液を２５℃まで冷却した後、２０％亜硫酸水素
ナトリウム水溶液５０ｇ（０．０９６ｍｏｌ）を３０分
かけて滴下して洗浄し、水洗を一回行って３−クロロ−
α，β−ジブロモエチルベンゼンを単離した。次いで、
３−クロロ−α，β−ジブロモエチルベンゼンに、テト
ラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート０．４
８ｇを加えて、６０℃まで昇温した後、２５％水酸化ナ
トリウム水溶液４７ｇ（０．２９ｍｏｌ）を１時間かけ
て滴下し、更に、２時間反応させて反応を完結させた。
次いで反応液を室温で飽和食塩水で洗浄して、３−クロ
ロ−α−ブロモスチレンを得た。ＧＣで分析したとこ
ろ、反応収率は約８８％、純度約８８％であった。ま
た、ジブロモ化（臭素化）反応に費やした時間は合計で
３６５分であった。

【００２３】実施例２ 粗３−クロロ−α−ブロモエチルベンゼン１０ｇ（０．
０３４ｍｏｌ）、ヨウ素０．０８６ｇ（０．０００３４
ｍｏｌ）、臭素５．４ｇ（０．０３４ｍｏｌ）をフラス
コに仕込んで７０℃で１時間反応させた。反応液をＧＣ
で分析した結果を表−１に示す。

【００２４】比較例２ ヨウ素を添加しないことを除いて実施例２と同様に反応
を行った。結果を表−１に示す。

【００２５】

【表１】 表−１ ヨウ素添加量 反応条件 ％（ＧＣ）＊ ──────────────────────────────────── 実施例２ ０．０１モル倍 ７０℃×１時間 ７６ 比較例２ ０ ７０℃×１時間 ５６ ──────────────────────────────────── ＊：％（ＧＣ）は３−クロロ−α，β−ジブロモエチルベンゼンのクロマトグ ラムにおける面積比率を示す。

【００２６】

【発明の効果】本発明方法によれば、医薬、農薬等の中
間体として有用なα，β−ジブロモエチルベンゼン類を
α−ブロモエチルベンゼン類から製造する反応時間を、
大幅に短縮することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１） 【化１】 （式中、Ａは基内に水素原子を含まない電子吸引性基を
   有していてもよいベンゼン環を表す。）で表されるα−
   ブロモエチルベンゼン類を、ヨウ素存在下、臭素と反応
   させることを特徴とする下記一般式（２） 【化２】 （式中、Ａは一般式（１）で定義したとおりである。）
   で表されるα，β−ジブロモエチルベンゼン類の製造方
   法。
2. 【請求項２】 下記一般式（１） 【化３】 （式中、Ａは基内に水素原子を含まない電子吸引性基を
   有していてもよいベンゼン環を表す。）で表されるα−
   ブロモエチルベンゼン類を、ヨウ素存在下、臭素と反応
   させて下記一般式（２） 【化４】 （式中、Ａは一般式（１）で定義したとおりである。）
   で表されるα，β−ジブロモエチルベンゼン類を製造
   し、次いで脱臭化水素反応させることを特徴とする下記
   一般式（３） 【化５】 （式中、Ａは一般式（１）で定義したとおりである。）
   で表されるα−ブロモスチレン類の製造方法。
3. 【請求項３】 一般式（１）におけるＡが、ハロゲン原
   子、トリフルオロメチル基、ニトロ基またはシアノ基か
   ら選ばれる置換基で置換されたベンゼン環であることを
   特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。