JPS61137862A - ２‐フルオルピリジン化合物類のフツ素原子の塩素原子による置換 - 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】 ！ｉＪ、！υ旧１庄１ 本発明は２−フルオルピリジン化合物のフッ素原子を塩
素原子と交換する方法に関する。

の　　　　　　　　　　の ２−クロルピリジン化合物、例えば２−クロル−５−（
トリフルオルメチル）ピリジンは、医薬品および農業上
の化学薬品を製造する際に有用な商業的に価値ある化学
中間体である。２−クロル−５−（トリフルオルメチル
）ピリジン化合物は一般に（トリクロルメチル）ピリジ
ン化合物をフッ素化することにより製造される。

例えば２−クロル−５−（トリフルオルメチル）ピリジ
ンおよびその他のこの種の化合物の製造に関連した諸問
題として、（１）過剰フッ素化最終生成物、すなわち２
−フルオル−５−（トリフルオルメチル）ピリジンおよ
び（２）一般に２−フルオル−５−（クロルジフルオル
メチル）ピリジンと称される目的のくトリフルオルメチ
ル）ピリジン生成物の２−フルオル異性体の形成が挙げ
られる。

これらの２−フルオルピリジン副生物は、目的の（トリ
フルオルメチル）ピリジンの収率を減少させ、且つ煩わ
しくしかも経費がかかる追加の分離操作を必要とする。

この２−フルオル異性体は、それを目的の（トリフルオ
ルメチル）ピリジン生成物から分離するのが困難である
ので、特に厄介な副生物である。

欧州特許出願番号８０２０１０７７、７　（発行番号０
０２８８７Ｇ）は、除草剤である２−ピリジニルオキシ
（またはチオ）フェノキシアルカン酸およびこれらの誘
導体の製造用中間体として使用される２−り０ルー５−
（トリフルオルメチル）ピリジン化合物の製造について
開示している。２−フルオルピリジンの形成は、２位の
そのハロゲン原子がその後の反応においてヒドロキシフ
ェノキシアルカン酸化合物の金属塩により置換されるの
で、実際上不利でないと述べている。しかしながら、ピ
リジン環の２位にフッ素原子が存在することは、２位に
塩素原子が存在するときのＮａ　ＣｊまたはＫＣｊの廃
液流と比較した場合、金屈フッ化物（ＫＦ、Ｎａ　Ｆ）
にともなう廃液流の問題を提起する。さらに。本発明に
従って２−フルオルピリジン化合物を２−りＯルビリジ
ン化合物に転化することは、フッ素化剤としての使用の
ために再循環することができるＨＦの回収を可能にする
。従って、２−フルオルピリジン副生物を目的の２−ク
ロルピリジン化合物へ転化することに対する要求が存在
することは疑いなく明白なことである。

Ｕ　　　　゛　るた　の− 今や、２−フルオルピリジン化合物と置換または非置換
のトリクロルメチルまたはジクロルフルオルメチルα−
１β−またはγ−ビ」リン化合物とを５０〜２５０℃の
温度で大気圧または加圧下に接触させることにより、２
−フルオルピリジン化合物のピリジン環の２位に存在す
るフッ素原子を塩素原子で置換することが可能であると
見出された。

この方法の塩素化生成物は医薬品や除草剤などの生物学
的に活性な化合物の合成用中間体として有用である。

本発明の実施において特に興味あるものは、３−クロル
−２−フルオル−５−（トリフルオルメチル）ピリジン
の２位のフッ素原子を塩素原子で置換して、農業上の化
学薬品の製造用中間体である２、３−ジクロル−５−（
トリフルオルメチル）ピリジンを生成する方法である。

さらに、２−フルオル−５−（トリフルオルメチル）ピ
リジン；３−りＯルー２−フルオル−５−（クロルジフ
ルオルメチル）ピリジン；および２−フルオル−５−（
クロルジフルオルメチル）ピリジン：の２位のフッ素原
子を塩素原子で置換して、２−りＯルー５−（トリフル
オルメチル）ピリジン；２．３−ジクロル−５−（クロ
ルジフルオルメチル）ピリジン：および２−クロル−５
−（クロルジフルオルメチル）ピリジンを生成する方法
も興味あるものである。

本発明を実施する場合、２−フルオルピリジン化合物は
置換または非置換のトリクロルメチルα−９β−または
γ−ピコリン化合物またはジクロルフルオルメチルα−
１β−またはγ−ピコリン化合物と、有利には大気圧か
らｔｏｏｏｓｉｇ（７９０，８２３にＰａ）までの圧力
および５０〜２５０℃の範囲の温度で接触される。

２−フルオルピリジン化合物には３−クロル−２−フル
オル−５−（トリフルオルメチル）ピリジン、２−フル
オル−５−（トリフルオルメチル）ピリジン、２，３−
ジフルオル−５−（トリフルオルメチル）ピリジン、お
よびそのトリフルオルメチル基が一りロルジフルオルメ
チル基または一ジクロルフルオルメヂル基で置換された
上記化合物類が包含される。これらの２−フルオルピリ
ジン化合物は別々に、または１種以上の２−フルオルピ
リジン化合物を含有する混合物として反応させることが
可能である。

好適な実ｍ因様では、塩素化−（トリクロルメチル）ピ
リジンおよび１種またはそれ以上の２−フルオルピリジ
ン化合物の混合物を本発明に従って反応させ、それによ
りピリジン環の２位に結合したフッ素原子を塩素原子で
置換する。上記混合物はくトリプルオルメチル）ピリジ
ン化合物、例えば２，３−ジクロル−５−（トリフルオ
ルメチル）ピリジンおよび２−クロル−５−（トリフル
オルメチル）ピリジン、の製造の際の反応生成物（２−
フルオルピリジン化合物は望ましくないａ１生物である
）から有利に得られる。

塩素化剤としてのクロルピリジンの使用は本発明の限定
的な構成要素であり、Ｈ（Ｊは必要に応じて使用しても
しな（でもよい。適当な塩素化剤は２−フルオルピリジ
ン化合物のａ換されるべきフッ素原子１モル当たり塩素
原子少なくとも１モルを提供する間で供給される。好ま
しくは、過剰の塩素化剤が使用され、このことは本方法
にとって有害でない。

一般に、本反応は混入物のない状態、すなわち溶剤の不
在下に実施される。

本発明を実施する場合、大気圧またはそれ以上の圧力が
使用される。本反応は少なくとも５ｐｓｉａ（３４，４
７４にＰａ）の圧力、通常は２５〜１００ｐｓ１００ｐ
ｓｉ、３６９〜７９Ｇ、８３３にｐａ）の圧力で実施さ
れるが、４０〜５０Ｅ）Ｓｉ１１（２７５，７９０〜３
４４．７３８ＫＰａ）が好適な圧力である。本反応を加
圧下に実施すると、大気圧で実施する場合と比較して、
２−フルオルピリジンが対応する２−クロル類似体へ加
速した速度で転化される。その上、この反応を触媒の不
在下に実施することができ、そして目的生成物の卓越し
た収率（理論の約９８％）が得られる。

本反応は５０〜２５０℃、好ましくは１４０〜１９０℃
の温度において液相中で有利に実施される。本反応を実
施するのに特に好適な温度は１８５℃である。

本反応は一般に塩素化剤を液相中に分散させるのに十分
な撹拌の存在下で行われる。

本反応を実施する場合、塩素化剤の添加速度および反応
剤の添加順序はどららも限定的なものではない。好まし
くは、適当な塩素化剤が液体の形で２−フルオルピリジ
ン化合物に添加される。本発明に従う一般反応は、実質
的に反応が完結する、ｔＴ−／２〜２４！ｌ１ｌｌを要
する。

ピリジン環は他の位置に−Ｆ、−Ｃｊ。

−ＣＣＪ！　３、−ＣＦ３、−ＣＣＪＩ　Ｆ２および−
ＣＧ、１１２Ｆのような他の置換基を含んでいてもよい
。次式で表わされる２−フルオルピリジン化合物を含む
反応が特に興味あるものである。

〔式中、Ｒは−１−１，−ＣＦ３　、−ＣＦ２　ＣＪＩ
　。

−ＣＣＪ１２Ｆまたは−ＣＣｊ！　３であり；Ｘは各々
独立してＦ、ＣｊまたはＨであるが少なくとも１個のＸ
は常にＦであり；そしてＹはＦ。

ＣＪまたはＨである〕 本発明の好適な実施態様では、２−りＯルー５−（トリ
フルオルメチル）ピリジンの製造の際の反応生成物（目
的の２−クロル−５−（トリフルオルメチル）ピリジン
の他に２−フルオルピリジン類、例えば２−フルオル−
５−（トリフルオルメチル）ピリジンおよび２−フルオ
ル−５−（クロルジフルオルメヂル）ピリジンを含有す
る）を、本川ａ書中で述べた昇温および昇圧でｌ：ｅ　
Ｃｊ　３の存在下に２−クロル−５−トリクＯルメチル
ビリジンと接触させて、２−フルオルピリジン類をそれ
らの対応する２−クロル類似体へ転化する。

目的の２−クロル−５−（トリフルオルメチル）ピリジ
ンはその後、２−フルオル異性イ木ツなわち２−フルオ
ル−５−（クロルジフルオルメブ・ル）ピリジンが目的
生成物と異なる沸点を有する２−クロル−５−（クロル
ジフルオルメチル）ピリジンへ転化されるので、反応混
合物から蒸留によって容易に分離できる。

本発明の特に好適な実７ｉＩ！ｉｇ様では、２，３−ジ
クロル−５−（トリフルオルメチル）ピリジンの製造の
際の反応生成物〔目的の２，３−ジクロル−５，−（ト
リフルオルメチル）ピリジンの他に２−フルオルピリジ
ン類、例えば３−クロル−２−フルオル−５−（トリフ
ルオルメチル）ピリジンおよび３−クロル−２−フルオ
ル−５−（クロルジフルオルメチル）ピリジンを含有す
る〕を、本明細書中で述べた昇温および昇圧でＦｅ　Ｇ
１３の存在下に２．３−ジクロル−５−トリクロルメチ
ルピリジンと接触させて、２−フルオルピリジン類をそ
れらの対応する２−クロル類似体へ転化する。その後、
目的の２．３−ジクロル−５−（トリフルオルメチル）
ピリジンは反応混合物から蒸留によって容易に分離する
ことができる。なぜなら、２−フルオル異性体、すなわ
ち３−クロル−２−フルオル−５−（クロルジフルオル
メチル）ピリジンが目的生成物と異なる沸点を有する２
゜３−ジクロル−５−（クロルジフルオルメチル）ピリ
ジンへ転化されるからである。

さらに好適な実施態様では、２，３−ジクロル−５−（
トリクロルメチル）ピリジンおよび２゜３−ジフルオル
−５−（トリフルオルメチル）ピリジンをＦｅ　ＣＭ　
：ｌ触媒の存在下に昇圧でＨＣｐの添加なしに反応ざＶ
ることにより２−クロル−３−フルオル−５−（トリフ
ルオルメチル）ピリジンが製造される。

本発明を以下の実施例によってさらに説明する。

１１五−ユ 加熱器、電磁撹拌機、冷却器（約１７〜２０℃に保持）
、圧力調整器、ＨＦ供給装置および２．３−ベンタ（２
，３−ジクロル−５−トリク［１ルメチルビリジン）供
給装置を備えた１リツトルのハステロイ　Ｃパール反応
器に、２．３−ペンタ（純度９１．１％）　１２００ｇ
および５モル％ＦｅＣ，０３を加えた。これらの物質を
４０ｐｓｉａ（２７５，７’１ＫＰａ　）の窒素下で１
７６℃に加熱した。１７６℃の設定賭に達したら、すぐ
にＨＦの供給を始めた。１５．１ｇ／時間のＨＦを１０
時間供給した。次に、この速度を１０．２ｇ／時間に減
じてさらに１７時間供給した。イの摂、さらに３．２ｇ
／時間に減じて最１νに１０．７５時間供給した。３７
．７５時間で（２９％のリングテトラ（１・ｉｎｇ　ｔ
ｅｔｒａ）、 ２．６％のリングトリ（ｒｉｒ＋ｏ　ｔｒｉ）、および
５１．２％のトリフルオル生成物が存在していた）ＨＦ
の供給を停止し、そして２゜３−・ペンタ１６１．４９
を加えた。温度と圧力はそれぞれ１７５℃と４１ＤＳｉ
Ｏ（２８２，６８５ＫＰａ）に保持した。２゜３−ペン
タとの反応を３時間継続させた。３時間後、追加の２，
３−ペンタ８０．７ｇを加えて、この反応をさらに１．
５時間続行させた。反応の終りに１．８％のリングテト
ラと０．４％のリングトリが残存し、そしてトリフルオ
ル生成物が６８．９％に増加した。

叉［ ２，３−ペンタ（９７％）２，１モル（５８４ｇ）およ
びリングテトラ（９９％）２．０モル（４８３ｇ）およ
び４．６モル％Ｆｅ　Ｆ３を上記反応器システムに入れ
た。反応前に採取したこの混合物のサンプルは３５．５
％のリングテトラ、８％のトリ生成物、および５０３％
の２．３−ペンタを示した。これらの物質を４０．８Ｄ
Ｓｉ（１（２８１，３０５にＰａ）の窒素下に加熱した
。

１７５℃の設定点に達したとき、分析は　／３のリング
テトラがすでに反応し、そして２８．５％の生成物が作
られていたことを示した。この反応は４．７５時間継続
させた。この時点で、１，９％のリングテトラと１１％
の２．３−ペンタが残存し、約２４％のモノフルオルと
約１０％のジフルオル（生成物前駆体）が作られ、そし
て約４７％のトリフルオル生成物が存在した。

火五五−ユ ２．３−ペンタ（９７％）　　５８４９およびリングテ
トラ（９９％）　　４００９を上記反応器システムに入
れ、４０．６ｐｓｉｇ（２７９，９２７にＰａ）の窒素
下１７５℃で８時間加熱した。（この出発混合物は０．
０４％のＦ−と０．０９％のＣｇ−を含んでいた。）８
時間の終りに、リングテトラが、約４０％から３３％に
減少し、２．３−ペンタが約５８％から約４６％に減少
し、そして約９％のモノおよび１０％のトリ生成物が作
られた。

支ｉ五−Ａ ２．３−ペンタ（９８，９％）　１２００ｇおよび５モ
ル％Ｆｃ　ＣＮ　３を反応器に加え、４０ｐｓｉ（１（
２７５，７９にＰａ）で約１７５℃に加熱した。この混
合物が１７５℃の設定点に達したとき、すぐに１７．２
９７時間のＨＦの供給を始め、そして１０時間継続した
。その後、ＨＦの供給速度を９．８ｇ／時間に減じて、
さらに２１時間継続した。

前記反応の終りに、１４０℃および約６ｐｓｉ。

（４１，３６９にＰａ）ｔ’２．３−ペンタ　１２８．
５ｇを加え（ＨＣｊｌの添加なし）、そして２時間反応
さけた。

リングテトラは２０％から１３％に減少し、リングトリ
は約４％から約１％に減少し、生成物は約４５％から６
１％に増加した。

支１五−二 ２．３−ペンタ（９７，３％）　１２００ｇおよび５モ
ル％ｌ”ｅ　Ｃｊ！　３を４０ｐｓｉｇ（２γ５８γ９
にＰａ）　テ１７５℃に加熱し、モして１−ＩＦの供給
速度を１６．４ｇ／時間で１０時間、１０．１ｇ／時間
で次の１５時間、その後３．５ｇ／ｆｆＩ間で最後の７
時間のように変えて３段階でＨＦを加えた。前記反応の
終りに、２．３−ペンタ　１１３ｇを加え、この反応混
合物を１４１℃、２０ｐｓｉ０（１３７，８９５にＰａ
）で２時間反応させた。リングテトラ１１１度は２１％
から約１０％に減少し、リングトリは４，５％から約３
％に減少し、そしてトリ生成物は４６％から６１％に増
加した。

友五五−ヱ ２．３−ペンタ（９９％）２，０モル（５３１９）およ
び２，３−ジフルオル−５−（トリフルオルメチル）ピ
リジン（９９％）２モル（３６６ｇ）および５重量％ｌ
”ｃ　ＯＮ　３触媒（４７ｇ）を実施例２で使用した反
応器システムに入れた。この出発混合物は５６．３重量
％の２，３−ペンタおよび３８．８重偵％のペンタフル
オル化合物を含んでいた。この混合物を７０ｐｓｉｇ（
４８２，６３３にＰａ）の窒素下に１２０℃で４時間加
熱し、この時点で分析は次の結果を示した。

Ａ　　　　　　　　　ｌ監５ ２．３−ジクロル−５−（トリ クロルメチル）ピリジン　　　　　　　１．１２．３−
ジクロル−５−（ジクロル フルオルメチル）ピリジン　　　　　３６．２２．３−
ジクロル−５−（クロル ジフルオルメチル）ピリジン　　　　１４．５２．３−
ジフルオル−５−（トリ フルオルメチル）ピリジン　　　　　１．２２−クロル
−３−フルオル−５− （トリフルオルメチル）ピリジン　　４１．４支え五−
ユ ＰＦＡ遠流冷却器、ＨＦ／Ｈ（Ｊ放出管および電１１撹
拌機を備えた４８０−のテフロン（商標名）−ＰＦＡ反
応フラスコに、無水Ｆｅ　０ｆＪ３８．９ＳＦおよび２
−クロル−５−トリクロルメチルピリジン１８０ｇを加
えた。この混合物を１７０℃の温度に加熱したとき無水
ＨＦガスを約４ｇ／時間の速度でこの反応混合物に連続
的に散布し、そしてこの温度で２１時間保持した。その
後１５０〜１６０℃に温度を下げてさらに１０時間継続
した。３１時間で、２７．３％の２−フルオル−５−ト
リフルオルメチルピリジン、６．８％の２−フルオル−
５−クロルジフルオルメチルピリジン、５１．６％のト
リフルオルメチル生成物および４．３％の２−クロル−
５−り［１ルジフルオルメチルビリジンが存在していた
。

ＨＦの供給を停止し、２−クロル−５−トリクロルメチ
ルピリジン５０ｇを添加した。温度を１４０℃に保持し
てこの反応を８時間継続した。８時間の終りに、１．０
％の２−フルオル−５−トリフルオルメチルピリジンお
よび０．６％の２−フルオル−５−クロルジフルオルメ
チルビリジンが残存し、−そしてトリフルオルメチル生
成物が６１．０％に増加し　１こ　。

実施例　８ ２．３−ジノルオル−５−トリフルオルメチルピリジン
１００ｇ２．３−ジクロル−５−トリクロルメチルピリ
ジン５０ｇおよびｌ：ｅ　Ｃ１３７，５９を含む混合物
を、大気圧下約１５０℃で１１時間絶えず撹拌しながら
加熱した。この混合物の最終組成の分析は次の通りであ
る。

ガスクロマドグラ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）２−フルオルピリジン化合物と置換または非置換
   のトリクロルメチルα−、β−またはγ−ピロリン化合
   物またはジクロルフルオルメチルα−、β−またはγ−
   ピコリン化合物とを５０〜２５０℃の温度で大気圧また
   は加圧下に接触させることから成る、２−フルオルピリ
   ジン化合物の２位のフッ素原子を塩素原子で置換する方
   法。
2. （２）使用するピコリン化合物が２，３−ジクロル−５
   −（トリクロルメチル）ピリジンである、特許請求の範
   囲第１項記載の方法。
3. （３）２−フルオルピリジン化合物が３−クロル−２−
   フルオル−５−（トリフルオルメチル）ピリジン、３−
   クロル−２−フルオル−５−（クロルジフルオルメチル
   ）ピリジン、２，３−ジフルオル−５−（トリフルオル
   メチル）ピリジンまたはそれらの混合物である、特許請
   求の範囲第２項記載の方法。
4. （４）ルイス酸触媒の存在下に実施する、特許請求の範
   囲第３項記載の方法。
5. （５）触媒がＦｅＣｌ＿３である特許請求の範囲第４項
   記載の方法。
6. （６）ＨＣｌの存在下に実施する特許請求の範囲第２項
   記載の方法。
7. （７）ＨＣｌの不在下に実施する特許請求の範囲第２項
   記載の方法。
8. （８）触媒がＦｅＦ＿３である特許請求の範囲第４項記
   載の方法。
9. （９）使用するピコリン化合物が２−クロル−５−（ト
   リクロルメチル）ピリジンである、特許請求の範囲第１
   項記載の方法。
10. （１０）２−フルオルピリジン化合物が２−フルオル−
    ５−トリフルオルメチルピリジン、２−フルオル−５−
    クロルジフルオルメチルピリジンまたはそれらの混合物
    である、特許請求の範囲第９項記載の方法。