JPS6133139A - トリフルオル酢酸無水物の製造方法 - Google Patents

トリフルオル酢酸無水物の製造方法

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JPS6133139A
JPS6133139A JP12442985A JP12442985A JPS6133139A JP S6133139 A JPS6133139 A JP S6133139A JP 12442985 A JP12442985 A JP 12442985A JP 12442985 A JP12442985 A JP 12442985A JP S6133139 A JPS6133139 A JP S6133139A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/54Preparation of carboxylic acid anhydrides
    • C07C51/567Preparation of carboxylic acid anhydrides by reactions not involving carboxylic acid anhydride groups

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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】 本発明は、トリフルオル酢酸無水物の製造方法に関する
。さらに詳しくは、本発明は、トリフルオル酢酸と酸無
水物との交換反応によるトリフルオル酢酸無水物の製造
方法に関する。
トリフルオル酢酸と無水りん酸との反応によってトリフ
ルオル酢酸無水物を製造することは既知である(ハドリ
ツキイ(Hudlick3’ )著[有機ふっ素化合物
の化学jp、726(1976年)を参照)。
この製造方法はかろうじて工業的に実施できるにすぎな
い。なぜならば、無水りん酸よりなる固相は、反応終了
時に、未転化のトリフルオル酢酸の完全な回収を妨害す
るアマルガムを形成する傾向がある。ところで、トリフ
ルオル酢酸は非常に高価であり、どんな損失も避けねば
ならない。
また、特公昭45−38523号によれば、塩化トリフ
ルオルアセチルをトリフルオル酢酸のアルカリ又はアル
カリ土金属塩と約50℃で反応させることによりトリフ
ルオル酢酸無水物を製造することも知られている。この
方法も工業的に実施することは非常に困難である。なぜ
ならば、塩化トリフルオルアセチルは価格が非常に高い
ので市場で普通に入手できる製品ではなく、また一方こ
のものは気体であり、使用するのが困難である。
他方、生じるトリフルオル酢酸無水物は、副生物の塩化
ナトリウムからかろうじて分離できるものである。
また、ヨーロッパ特許出願第4641号により酸RCO
OHと無水酢酸を大気圧下に縮合させることによって次
式 %式% の酸無水物を製造することも知られている。しかし、こ
の特許は、トリフルオル酢酸無水物の製造例を何ら記載
していない。事実、酸としてトリフルオル酢酸を用いて
上記の方法に従って実施すると、トリフルオル酢酸無水
物は実質的に得られない。なぜならば、用いた出発物質
の化学量的割合が極めて安定な混成無水物生成物CF3
CO0COCH8を変化させないからである。
これらの技術的及び経済的問題に直面して、上りフルオ
ル酢酸無水物を得るための実施が容易で且つ経済的な方
法を見出すことが必要となった。
本発明は、この目的を達成するものであり、しかして、
トリフ/I/オル酢酸をα−ハシゲン化耐酸無水物反応
させることを特徴とするトリフルオル酢酸無水物の製造
方法を目的とする。
このα−ハロゲン化酸無水物は、次の一般式(ここでy
、、y、及びY、は同−又は異なっていてよ< 、C1
%Br及びHのうちから選ばれ、nは1又は2に等しい
整数であり、 COのα位置にあるY原子の少なくとも1個はCI及び
Brのうちから選ばれるハ四ゲンである)に相当する。
式(1)に相当する無水物としては、モノ、ジ又はトリ
クロル酢酸無水物、モノ、ジ又はトリクロル酢酸無水物
、α−モノクロルプロピオン酸無水物、α、α−ジクロ
ルプロピオン醗無水物、α、α、β−トリクシルプロピ
オン酸無水物、α−モノプロムフ四ヒオン酸無水物、α
、α−ジブシムブロビオン酸無水物、そしてり四ルブp
ム酢酸型又はクロルフt+ムブ0ピオン酸型の混成無水
物があげられる。
しかし、n=1であり且つYが■及びCIのうちから選
ばれるクロル酢酸無水物を用いるのが好ましい。なぜな
らば、これは最も容易に入手できるものであるからであ
る。特に、ツク0/I/酢酸無水物は、反応条件におい
て最も熱安定性であり且つ最も経済的であるために好ま
しい。
より良好な収率を得るためには、反応は、反応の理Wk
量に対して過剰量のトリフルオル酢酸の存在下で行われ
る。トリフルオル酢酸の総量は、好ましくは、理論量の
2倍〜5倍であり、特に理論量の約4倍である。
反応は、好ましくは、生成したトリフルオル酢酸無水物
を蒸留するような態様でトリフルオル酢酸とα−ハロゲ
ン化酸無水物との混合物の沸騰温度で且つ大気圧下で行
われる。トリフルオル酢酸無水物は39.5℃の沸点を
有するので、これは混合物から容易に連絡蒸留すること
ができる。しかして、混合物の温度は、本発明の特定の
実施態様によれば、80〜115℃に維持することがで
きる。
蒸留が終了したならば、温度は沸点が71℃である過剰
のトリフルオル酢酸、次いで反応副生物のジクロル酢酸
を回収するように徐々に上昇せしめられる。
第一の実施態様によれば、α−ハロゲン化酸無水物は、
この酸のハロゲン化物と無水酢酸を過剰量のハロゲン化
物の存在下に反応させることによって製造することがで
きる。、酸ハロゲン化物は、好ましくは酸塩化物又は臭
化物から選ばれ、特に酸塩化物から選ばれる。反応は、
酸ハロゲン化物の過剰量が理論量に対して少なくとも2
5%であるときに一層容易に進行する。
本発明のこの実施態様によれば、好市しくけ、第一工程
で、α−ハロゲン化酸のハロゲン化物を無水酢酸と接触
させ、生じた塩化アセチルを、次いでα−ハロゲン化酸
の環化物の過剰量を分離し、第二工程で、残った混合物
をトリフルオル酢酸と接触させ、得られたトリフルオル
酢酸無水物を蒸留させることよりなる。
本発明の第二の実施態様によれば、α−ハロゲン化酸無
水物は、α−ハロゲン化酸を無水酢酸と反応させること
によって製造することができる。
この場合においては、過剰量のα−ハロゲン化酸の存在
下に実施すれば、α−ハロゲン化酸無水物の収率はしば
しばであるが比較的低い。
本発明のこの第二の実施態様によれば、第一工程におい
て、ドイツ国特許第1,100,612号に記載のよう
に、酢酸の沸点よりも高い沸点を有するか又は酢酸とと
もに酢酸よりも低い沸点の共沸混合物を形成する、反応
条件下で化学的に不活性な溶媒の存在下でα−ハロゲン
化酸無水物を製造することが好ましい。
この溶媒は生成する酢酸の連続蒸留を容易にさせるが、
これはα−ハロゲン化酸無水物の収率を増大させる。溶
媒としてはクロルベンゼン及びトルエンを用いることが
できる。クロルベンゼンを用いるのが特に好ましい。
好ましくは、無水酢酸に対しては、1モルの無水酢酸に
つき500g以上の鷲(重量)溶媒、特に1モルにつき
500〜2.000.9の溶媒が用いられる。α−ハロ
ゲン化酸は、理論量に対してわずかに過剰量で、そして
好ましくは理論量の1〜11倍の量で用いられる。
第二工程において、第一工程から得られた混合物がトリ
フルオル酢酸と接触せしめられ、得られたトリフルオル
酢酸無水物が蒸留される。
本発明の方法から生じるトリフルオル酢酸無水物は製薬
又は農薬工業における合成中間体として用いることがで
きる。
本発明は下記の実施例により容易に理解されよう。これ
らの実施例は本発明を何ら制限しない。
例1 20枚のガラス板付きの蒸留カラムを備えた11のガラ
ス製実験室用フラスコに456gの工業用トリフルオル
酢酸(最高0.3%の水を含有する)(これはほぼ4モ
ルに相当する)、次いで120g(即ち0.5モル)の
純ジクpル酢酸無水物を装入する(これは8のトリフル
オル酢@/ジクロル酢酸無水物のモル比に相当する)。
この混合物を大気圧下に加熱して完全に還流させる。カ
ラム頂部の温度を徐々に39〜39.5℃にする。約1
時開俵に、温度が39〜325℃に留まっている限りに
おいて、約20の還流率を保ちながら凝縮液を引き抜く
。温度が急速な上昇を始めたときにこの引抜きを停止し
、留分を40℃から分離する。
このようにして、2時間30分で、赤外線スペクトルで
トリフルオル酢酸無水物(CF、Co)、Oと同定され
た70.551の生成物が集められた。集められた全量
は(L!135モルであるが、これは転化された初期ジ
クロル酢酸無水物の分率がcL67に等しいことを示す
例2 例1と同じモル数の反応体を用いるが、ただしく CC
I、HCO)、0に代えて、無水物(CH,lCo )
、 O。
(CH,CIC0)、O及び(CCI、Co)、を順次
に用いて例1の操作態様を繰り返す。トリフルオル酢酸
無水物に変換されるこれらの無水物のそれぞれについて
上記のように決定された分率は、上記の無水物の順序で
下記の値になった。
α 3 6 −  Q、5 9 −  Q、7 4例3 ガラス板付きの蒸留カラムを備えた5!のフラスコに7
7411<6モル)の無水のCHC1,C0OH及び2
o4#(2モル)の無水酢酸を導入する。
混合物の温度を140℃にもたらし、次いで500m’
flyの値の減圧下90℃の温度で酢酸を蒸留する。こ
のようにして13(1(即ち2−ISモル)の酢酸を分
離する。圧力を徐々に下げながら、無水酢酸から実質上
なる留分を蒸留する。さらに圧力を約20■I(gに下
げ、100〜105℃のカラム頂部温度で5ooJF(
五88モ/I/)のCHC1゜C0OH留分を蒸留する
。したがって、蒸留されない残留物は約106モルのジ
クロル酢酸無水物の生成量に相当する。
反応フラスコを約50℃に冷却し、次いで114051
(10モル)の蒸留した純CF3CO01’lを装入す
る(これは9.4の上りフルオル酢!!/ジクロル酢酸
無水物のモル比に相当する)。加熱還流する。カラム頂
部の温度は39,5℃であるが、これは(CF、Co)
20の沸点に相当する。約5時間蒸留した後、17&5
F(即ち、α85モル)の(CF、Co)20が集めら
れた(化学的性質はFのNMRスペクトルにより確II
g)。蒸留を継続する。
温度は71℃に上昇したが、これはCF、C0OHの蒸
留に対応する。温度は反応釜内で120℃となり、もは
や還流が認められなくなったならば加熱を停止する。分
離されたCF、C0OH留分の重量は911 If (
7,99モル)である。蒸留残留物は実質的にCHCl
2C0OHよりなる。消費されたトリフルオル酢酸に対
するトリフルオル酢WI勲水物の収率は84.6%であ
る。
例4 蒸留に必要なカラふと装置を有し、そして滴下漏斗を備
えた11のフラスコに、441#(即ち3モル)のCH
Cl、COClを導入する。100℃まで加熱し、次い
で滴下漏斗により102.9’(即ち1モル)の無水酢
酸を約1時間30分で導入する。加熱を続け、カラム頂
部で50〜51℃にしTl化アセチルを蒸留する。この
ようにして141g(即ち1796モル)の塩化アセチ
ルを分離するが、これは約190モルのジクロル酢酸無
水物の生成量に相当する。次いで圧力を下げ、主として
過剰量のCHCl、COClと最初の留分とともに分離
されなかった少量の塩化アセチルを含む留分を蒸留する
。このようにして137.9が集められた。
加熱を停止し、40℃に冷却し、次いで684f/Cm
ち6モル)の蒸留り、り純CF、C0OHを導入する(
これは6.6の)リアルオル酢酸/ジクロル酢酸無水物
のモル比に相当する)。新たに加熱還流する。(CFs
Co)z Oを得るべく前記の例のように実施し、15
419(即ち0.733モル)の同物質を集めた。、次
いで、474g(415モル)の過剰CF3COOH留
分、254g(t96モ/I/)のCHCl、CooH
留分を順次集めた。
33gの残留物が残った。消費されたトリフルオル酢酸
に対するトリフルオル酢酸無水物の収率は79.2%で
ある。
一例」− 例4のように実施する。
−第一=;稈− 1モルの無水酢酸に対して3モルのCHCl2C00H
(50%過剰)を導入する。下記の化合物が収集された
a)140Fの塩化アセチル(これは、89%の無水酢
酸から塩化アセチルへの転化率に相当する)\ b)少量の塩化アセチルを含有する140gの過剰量の
CHCl、COCl。
第二工程 8モA/(912JF)のCF3COOHを導入する。
これは9のトリフルオル酢′rM/ジクロル酢酸無水物
のモル比に相当する。168g(IIIち(L8モル)
の(CF、Co)、O,次いで706Ii(6,19モ
ル)の過剰のCF3COOH,次いで23819(t8
46モル)のCHCl、C0OH蒸留物が収集された。
残留物の重量は5311である。
消費されたトリフルオル酢酸に対するトリフルオル酢酸
無水物の収率は88%である。
例6 上記に従うが、ただし次のように実施する。
第一工程 1モ〃の無水酢酸に対して2.6モルのみのCHCl 
2COC1を導入する。
反応後、蒸留によって次の化合物を分離する。
154IC1707モル)の塩化アセチル(これは85
.5%の(CHCl、Co)20転化率に相当する)、 次いで、過剰量のCHCl、COClより実質上なる1
01gの生成物(これは0..687モルに相当)。
第二工程 4モyv (456g )のCF、CooHを導入する
これは47のトリフルオル酢酸/ジク四ル酢酸無水物の
モル比に相当する。6時間蒸留することによって148
N(即ちα704モル)の(CF、Co)、01次いで
227&(t99モル)のCF、C0OH。
187#(145モル)のCHCl、C0OHが収集さ
れた。
残留物は45gである。
消費されたトリ7ルオル酢糟に対するトリフルオル酢酸
無水物の収率は70%である。
例7 10枚のガラス板付きの蒸留カラムを備えた2tのフラ
スコに1,0Ooyの乾燥モノク田ルベンゼン、102
g(即ち1モル)の純無水酢聾及び2e4IC即ち2.
2モル)のジクロル酢酸を導入する。
混合物を加熱して完全に還流させると、カラム頂部の温
度が急速に112〜113℃になる。次いでこの温度で
7時間蒸留し、205gの混合物を得る。分析によりこ
の混合物のcu3coo:u含有量は52%(1046
II)であることが示された。次いで、1時間以内で、
最初の113℃から最後の128℃までになる留分を蒸
留する。これは重量が489であり、分析によれば1(
19%(即ちa2F)の(、H3Coonを含有する。
反応混合物から分離されたCM3C0OHの総量は11
 t8gである。これは約93%の(C)(3Co)、
0の転化率に相当する。
7ヲスコを約40℃にもたらし、次いで456Ii(即
ち4%/I/)の無水の純CFsCOOTIを導入する
。次いで加熱還流する。反応釜内の温度は105℃とな
り、カラム頂部の温度は3&5〜3ρ5℃に安定する。
6時間で152IIの(CF、 Co)20を蒸留し、
次いで反応を停止する。次いで冷却し、45611の無
水の純CF、C0OHを加え、第一の添加後と同じ方法
で蒸留を再開する。蒸留終了時に反応釜の温度は90℃
になる。約2時間でさらに52&の(CF、Co)、O
を蒸留する。
回収された上り7〃オル酢酸無水物の総量は、したがっ
て、204F(即ちcL97モル)である。
次いで過剰のCF、Coonを蒸留し、しかして646
11C5,67モル)のこの酸が回収された。
その時に反応釜の温度は136℃である。しかして、C
F3COOHの消費は(8−5,67)モル、即ち2.
55モルに上昇し、消費されたCF3CO0TIに対す
る(CF、Co)t oの収率は844%となりた−0 例8 例7におけるようにして、同じ量の反応体及び溶媒を用
いて操作の第一工程を行う。63%の酢酸(1916モ
ルの酢酸)を含有する182gの第一留分が収集された
次いで、カラム頂部で131℃の温度になるまで蒸留を
続けて第二留分を収集する。
収集されたCI(、C0OHの総量は1.928モルで
ある。これは9&4%の(CH3CO)、Oの転化率に
相当する。
冷却後・912g(8モル)の再蒸留してない市販のト
リフルオル酢酸を一度に加え、例7におけるように実施
してトリフルオル酢酸無水物を蒸留する。順次に下記の
生成物を収集する。
152g(即ち0.723モル)の(CF、 Co)2
0.758g、そのうち741.9(6,30モル)の
CF、C0OH,IB9のモノクロルベンゼン。
この第一のサイクルでは、用いた( CH,Co)、0
に対する(CF、Co)20の転化率は7λ3%であり
、消費されたCF3COOHに対する収率は96.4%
である。
第一サイクル(第一工程)の蒸留物中に出る量を補償す
るために約190IIの無水のモノクD/l/ベンゼン
を、次いで102Jil(1モル)の純  7(CHs
 Co )t oを反応釜に加える。
第一サイクルと同じように実施し、二つの留分、即ち1
04N(1753モル)のCH,C00TIを含有する
175gの第一留分、11.9(1183モル)のCF
5COOHを含有する100gの第二留分を得る。
しかして、系から出たCI(、C00FIの総量は19
16モルである。
操作の第二工程を実施するために、上記のサイクルから
の過剰量のCF、C00)(を含む758gのうちの7
3519(これは66モルに相当する)及び市販製品か
らの19五519(t7モ/I/)のCF、C0OHを
添加する。次いで上記のように続ける。次いで蒸留によ
り下記の化合物を分離する。
1a9g(即ち190モル)の(CF、Co)20.7
01g(即ち&14モ/I/)のCp a CODH。
この第二サイクルの過程で、用いられた( C)Is 
CO)t Oに対し収集された( CFsCo)、Oの
転化率は90%であり、転化されたCF、C0OHに対
するそれの収率は96.7%である。
一例ノー ジクロル酢酸に代えて23tpHc即ち22モル)のα
−クロルプロピオン酸を用いて例7のように実施する。
加熱還流し、頂部温度を112〜113℃にする。次い
で蒸留し、6時間で197gの液体を収集し、これから
1119のCF8COOHを抽出する。次いで、分析に
より811のCH,C0OHを含有する51Jilの留
分を収集する(頂部温度130℃で停止)。
フラスコ内に残った液体を約70″Cに冷却した後、9
12g(即ち8%ル)(7)無水(7) CFsCOO
Hを導入する。
他の例におけるように実施し、7時間で、5表5’c−
c’出る9 5.9ノ(CF3Co )20を集める。
次いで、さらに5時間で549の同一成分の留分を分離
する。回収されたトリフルオル酢酸無水物の総量は12
9g(0,614モル)である。次いで7509 (&
58%#)+7)CF、C0OHを回収する。したがっ
て、CFsCOOHの消費は(8−&ss)モル、即ち
t42モルに上昇し、消費されたqFsCOOHに対す
る( CFsCo)20の収率は86%である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トリフルオル酢酸をα−ハロゲン化酸無水物と反
    応させることを特徴とするトリフルオル酢酸無水物の製
    造方法。
  2. (2)α−ハロゲン化酸無水物が次の一般式[Y_1(
    CY_2Y_3)_n−CO]_2O( I )(ここで
    Y_1、Y_2及びY_3は同一又は異なっていてよく
    、Cl、Br及びHのうちから選ばれ、nは1又は2に
    等しい整数であり、 COのα位置にあるYの少なくとも1個はCl又はBr
    とする) に相当することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の方法。
  3. (3)無水物が、n=1であり且つYがCl及びHのう
    ちから選ばれる一般式( I )に相当することを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載の方法。
  4. (4)無水物がジクロル酢酸無水物であることを特徴と
    する特許請求の範囲第3項記載の方法。
  5. (5)トリフルオル酢酸が反応の理論量に対してモル過
    剰量で用いられることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
  6. (6)用いられるトリフルオル酢酸のモル量が反応の理
    論量の2〜5倍であり、好ましくは理論量の約4倍に等
    しいことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方法
  7. (7)反応が用いられる混合物の沸点以上の温度で行わ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法
  8. (8)反応温度が80℃〜115℃であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1又は3項記載の方法。
  9. (9)反応が大気圧下で行われることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の方法。
  10. (10)α−ハロゲン化酸無水物が該ハロゲン化酸又は
    このハロゲン化酸のハロゲン化物を無水酢酸と反応させ
    ることによって得られることを特徴とする特許請求の範
    囲第1〜4項のいずれかに記載の方法。
  11. (11)第一工程で、α−ハロゲン化酸のハロゲン化物
    を無水酢酸と接触させ、生じた塩化アセチルを分離し、
    次いでα−ハロゲン化酸の塩化物の過剰量を分離し、第
    二工程で、残った混合物をトリフルオル酢酸と反応させ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の方法
  12. (12)第一工程で、モノクロルベンゼンの存在下にα
    −ハロゲン化酸を無水酢酸と接触させ、酢酸とモノクロ
    ルベンゼンとの間で生じる共沸混合物を分離し、第二工
    程で、残った混合物をトリフルオル酢酸と反応させるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の方法。
JP12442985A 1984-06-13 1985-06-10 トリフルオル酢酸無水物の製造方法 Granted JPS6133139A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8409188 1984-06-13
FR8409188A FR2565967B1 (fr) 1984-06-13 1984-06-13 Procede de preparation d'anhydride trifluoracetique

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Publication Number Publication Date
JPS6133139A true JPS6133139A (ja) 1986-02-17
JPH02339B2 JPH02339B2 (ja) 1990-01-08

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ID=9304932

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JP12442985A Granted JPS6133139A (ja) 1984-06-13 1985-06-10 トリフルオル酢酸無水物の製造方法

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US (1) US4595541A (ja)
EP (1) EP0168293B1 (ja)
JP (1) JPS6133139A (ja)
AT (1) ATE28743T1 (ja)
BR (1) BR8502783A (ja)
CA (1) CA1231350A (ja)
DE (1) DE3560411D1 (ja)
ES (1) ES8607904A1 (ja)
FR (1) FR2565967B1 (ja)

Cited By (4)

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