JPS6147438A - フツ素化ベンゾフエノン類の製法 - Google Patents

フツ素化ベンゾフエノン類の製法

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JPS6147438A
JPS6147438A JP16928784A JP16928784A JPS6147438A JP S6147438 A JPS6147438 A JP S6147438A JP 16928784 A JP16928784 A JP 16928784A JP 16928784 A JP16928784 A JP 16928784A JP S6147438 A JPS6147438 A JP S6147438A
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JP
Japan
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integer
sum
fluorinating agent
fluoride
reaction
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JP16928784A
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English (en)
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Osamu Kaieda
修 海江田
Masaru Awashima
粟嶋 優
Nobuo Tominaga
信雄 富永
Tomoaki Nakamura
智明 中村
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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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、クロル化されたベンゾフェノン類をベンゾニ
トリル媒体中で190〜350℃の範囲の温度で自然発
生圧力下にフッ素化剤、とくにフッ化カリウムまたはフ
ッ化カリウムおよびフッ化セシウムの混合物と自“熱発
生圧力下に反応せしめてフッ素化ベンゾフェノンをいわ
ゆるハロゲン交換反応により製造や       する
方法に関する。
芳香族ハロゲン化物にフッ化アルカリ等を作用させてハ
ロゲン原子をフッ素原子と交換させる、いわゆるハロゲ
ン交換反応は古くから知られて、いる。その際溶媒とし
て一般的には、ジメチルスルホキシド(DMSO) 、
スルホラン(1MSO2)、N−ジメチルホルムアミド
(DMF)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP) 
、ジメチルスルホン(0MSO2)など非プロトン性極
性溶媒が主に用いられ、溶媒の沸点以下の温度でハロゲ
ン交換反応を行っている。〔例えば石川、有機合成化学
基会誌、第25巻、第808頁(1967年) 、H,
Hudlicky、Chemistry of Org
anicFluorine Compounds、第1
12頁(1976年)John Wiley & 5o
ns出版等〕。場合によッテハ、反応速度を速める為に
クラウン化合物の様な相間゛移動触媒を加えている例も
ある。
クロル化されたベンゾフェノン類をハロゲン交換してフ
ッ素化ベンゾフェノン類をえる方法は、例えば特開昭5
9−10543号に記載されている。この方法において
も上記の一般的な溶媒を使用している。
しかしながら、上記の方法で一般的に用いられている溶
媒は、収率を^上させる為に反痣瀉度を高くしたり、長
時間使雨すると、溶媒の分解反応あるいは溶媒と原料1
1くは生成物間i−反応が生じ、結局収率を向上でdな
にiiまた溶媒の回収、再使用等において工業的に使用
するのが容易でない等の欠点を有している。これらの溶
媒示高窩′度で使用できない欠点を回□避誓るために無
溶媒でオートクレーブを使用して190〜500℃の高
温度で反応を行う方法も一般的である。
しかしながらいずれも溶蝋番使わないため、発熱反応に
よる温度制御が難ψく、また反応終了後容器に多量の炭
化物が固着したりして工業的実施i困難な方法といえる
。    □ ゛本発明者ら、は、フッ素化ペンシブエレン類を製造す
るに際し、上記の二股的方法では合成が困難でたとえ合
成できても欠点パ多く工業的実施は不可能と考え、より
有利6方法ヲ鹸意研究した結果、ベンゾニトリルを溶媒
辷用υ)ソ自然禿生圧下、クロル化ベンゾフェノン−1
1boQ’ng6℃の温度範囲で、フッ素化剤、と(に
フッ化カリウムまたはフッ化カリウムおよびフッ化セシ
ウムの混合物と反応させてハロゲン交換することによっ
てフッ素化ベンゾフェノン類を容易に収率よ゛く製造で
きることを見イ゛出し本発明を完成させた。
すなわち本発明は以下の如く特定される。
(1)一般式(■)゛で示されるクロル化され扉ベレゾ
フエノン類をベンゾニトリル媒体中で190゛〜350
’Cの範囲の温度で、フッ素化剤−□ と自然発生圧力
下に反応せしめるこ左を特徴とするー゛般式II)で示
されるフッ素化ベンゾフェノン類の製法。
(ただし、式中、XSYはそれぞれNO2、CNまたは
CF3を表わ門置換基であり、′ pおよびqはそれぞ
れ0〜4のi数である。
声およびnはそれぞれ0〜5の整数であり、またmおよ
びrはそれぞれO〜4の整数である。またlとnの和は
1以上10以下の整数、lとmとpの和は5以下の整数
、nとrとqの和は5以下の整数である。)(ただし、
式中、X、YはそれぞれNO2、CNまたはCF3を表
わす置換基であり、pおよびqはそれぞれ0〜4の整数
である。
n′およびn′はそれぞれO〜4の整数であり、またm
′およびr′はそれぞれO〜5の整数である。またm′
とr′の和は1以上10以下の整数、n′とm′とpの
和は5以下の整数、n′とr′とqの和は5以下の整数
である。)(2)フッ素化剤がアルカリ金属およびアル
カリ土類金属のフッ化物塩からなる群から選ばれた少な
くとも1種である上記(1)記載の方法。
(3)フッ素化剤がフッ化カリウムである上記(1)ま
たは(2)記載の方法。
(4)フッ素化剤がフッ化カリウムおよびフッ化セシウ
ムの混合物である上記(1)または(2)記載の方法。
(5)相聞移動触媒の存在下反応せしめてなる上記(1
) 、(2) 、(3)または(4)記載の方法。
以下、本発明の具体的態様を説明する。
本発明における具体的なりロル化されたベンゾフェノン
類として例えば、2−クロロベンゾフェノン、4−クロ
ロベンゾフェノン、2.2’ −ジクロロベンゾフェノ
ン、2.4’−ジクロロペンツフェノン、2−クロロ−
4′−フルオロベンゾフェノン、4.4’ −ジクロロ
ベンゾフェノン、4−クロロ−3′−二トロペンゾフエ
ノン、3−シアノ−41−クロロベンゾフェノン、3−
シアノ−2′−クロロベンゾフェノン、4−クロロ−3
1−トリフルオロメチルベンゾフェノン、2゜3.4,
5.6−ペンタクロロベンゾフェノン、4−クロロ−2
’ 、3’ 、4’ 、5’ 、6’−ペンタクロロベ
ンゾフェノン、4−クロロ−3′。
5′−ジクロロベンゾフェノン、2,4.6−ドリクロ
ロー4′−フルオロベンゾフェノンなどがあげられる。
また、本発明における具体的なフッ素化ベンゾフェノン
類として例えば2−フルオロベンゾフェノン、4−フル
オロベンゾフェノン、2.2’−。
ジフルオロベンゾフェノン、2.4’ −ジフルオロベ
ンゾフェノン、4.4’−ジフルオロベンゾフェノン、
4−フルオロ−3′−二トロペンゾフエノン、3−シア
ノ−4′−フルオロベンゾフェノン、3−シアノ−2′
−フルオロベンゾフェノン、3.5−ジクロロ−2,4
,6−ジフルオロベンゾフェノン、2.3,4,5.6
−ペンタフルオロベンゾフェノン、3,5−ジクロロ−
2゜4.6−1−リフルオロ−4′−フルオロベンゾフ
ェノン、4−フルオロ−2’ e 3’ e 4’ +
 5’ #61−ペンタフルオロベンゾフェノン、3.
5−ジクロロ−4−フルオロベンゾフェノン、4−7ル
オロー3.5−ジフルオロベンゾフェノン、4−フルオ
ロ−2,4,ロートリフルオロベンゾフェノンなどがあ
げられる。
本発明における溶媒ベンゾニトリルは、熱的に安定なた
め、クロル化されたベンゾフェノン類をハロゲン交換し
てフッ素化ベンゾフェノン類にするのに必要な温度と考
えられる190〜350℃の温度範囲でも使用でき、ま
た他の溶媒にみられる様な溶媒と原料あるいは生成物間
との副反応がない利点がある。またこの溶媒を使用する
ことによって無溶媒での製法と異なり、温度制御が容易
で多量の炭化物が生成するのを防止できる利点があり、
工業的実施に際し高収率で目的物がえられる有利性を持
つ。
ハロゲン交換反応に使用されるフッ素化剤は、一般には
フッ化セシウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムな
どのフッ化アルカリやフッ化バリウム、フッ化カルシウ
ムなどアルカリ土類金属のフッ化物塩を用いる例が多い
。また場合によっては、フッ化アンチモン等の遷移金属
のフッ化物も用いられる。本発明においても一般に用い
られているフッ素化剤ならばあらゆるものが使用できる
この中でも取り扱いが容易で実用上商業的に容易に入手
できるフッ化カリウムが特に好ましい。またフッ化カリ
ウム1モルに対してフッ化セシウムを0.3モル以下の
量を加えたものを使用するのも特に好ましい。
フッ素化剤は、原料のクロル化されたベンゾフェノン類
中のフッ素原子により置換されるクロル原子に対し少な
くとも当」以上必要であり、フッ化カリウムの場合クロ
ル化されたベンゾフェノン類中のフッ素原子に置換され
るクロル原子1原子に対しフッ化カリウム1〜2モルの
範囲が適当である。
本発明の反応温度は190℃から350℃の範囲が好ま
しい。特に210〜300℃の範囲が好ましい。
、      低温度で反応させた場合塩素がフッ素に
完全に交換されていな゛い化合物が生成し易くなり、高
温度では炭化物が生成し、・いずれもフッ素化ベンゾ−
1’l  − フェノン類の収率が低下する。
本発明では自然発生圧力下で反応させるために反応開始
時において、210〜300℃の温度範囲で約2 K9
/ tyir〜10.0 K9/ ciのゲージ圧を示
す。
反応時間は、反応温度によって異なるが、約2時間から
48時間の範囲が適当である。
原料のクロル化ベンゾフェノン類は、溶媒100重量部
に対して約5部から50部の範囲で反応系に加えられる
とよい。
一般にハロゲン交換反応は、できるだけ無水条件下で行
うのが反応速度を高め、また副反応をさけるために好ま
しいと云われている。
一般に使用されるDMSO,TMSO2、DMF、NM
P、DMSO2などの非プロトン性極性溶媒は吸湿性が
高く、かなりの水分が含有されている。そのため反応に
先だってベンゼン、トルエンなどを加えて水分を共沸混
合物としてあらかじめ蒸留除去する必要がある。本発明
においては、ベンゾニトリルは吸湿性がないためその操
作を原則的には必要としない。しかしながら、フッ素化
剤として使用するフッ化カリウムなどは、吸湿性が高い
ため場合によってはベンゼン、トルエンなどを加えて水
分をあらかじめ共沸混合物として蒸留除去するのが良い
。 ” 本発明では、相間移動触媒は存在させてもあるいは存在
させなくても良い。即ち、相聞移動触媒を存在させると
反応速度が速くなり、反応時間を、・短縮できる利点が
あるからである。   ゛・□ 相聞移動触媒としては
、ジベンゾ−゛18−クラウン−6−エーテル等のクラ
ウン化合物、分子量、300〜600のポリエチレング
リコール等が使用できる。
添加量としては、クロル化ベンゾフェノン類1モルに対
して0.01モル〜0.25モルが適当である。
以下本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
実施例 1′ 200ccのステンレス容器のオートクレーブにベンゾ
ニトリル100g14−クロロベンゾフェノン30G(
0,139モル)、微粒子状の乾燥フッ化カリウム12
.1g(0,208モル)を仕込み、反応容器内の空気
を窒素ガスで置換した後、270℃で20部問加熱撹拌
し反応せしめた。反応終了後、室温まで冷却し懸濁して
いる塩化カリウムおよび未反応のフッ化カリウムをか過
で除去した。
母液のぺ□ンゾニトリル溶液を充填剤:5E522Tr
L゛、110’Cのガスクロマトグラフで内部標準法を
用いて分析したところ、仕込みの4−クロロベンゾフェ
ノンに対して4−フルオロベンゾフェノン87,7モル
%えられた。分留液を精密分留装置を使用し、目的生成
物4−フルオロベンゾフェノン<13txmHQ、15
8〜160℃)を回収できた。またこの物質の融点は4
8〜49℃であった。
実′施例 2〜8 表−1に示す様に仕込み、反応した以外は、実施例、1
と同じ様にして表−1の結果をえた。
表    −1

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式( I )で示されるクロル化されたベンゾ
    フェノン類をベンゾニトリル媒体中で190〜350℃
    の範囲の温度で、フッ素化剤と自然発生圧力下に反応せ
    しめることを特徴とする一般式(II)で示されるフッ素
    化ベンゾフェノン類の製法。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ただし、式中、X、YはそれぞれNO_2、CNまた
    はCF_3を表わす置換基であり、pおよびqはそれぞ
    れ0〜4の整数である。 lおよびnはそれぞれ0〜5の整数であり、またmおよ
    びrはそれぞれ0〜4の整数で ある。またlとnの和は1以上10以下の 整数、lとmとpの和は5以下の整数、n とrとqの和は5以下の整数である。) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (ただし、式中、X、YはそれぞれNO_2、CNまた
    はCF_3を表わす置換基であり、pおよびqはそれぞ
    れ0〜4の整数である。 l′およびn′はそれぞれ0〜4の整数であり、またm
    ′およびr′はそれぞれ0〜5の整数である。またm′
    とr′の和は1以上10以下の整数、l′とm′とpの
    和は5以下の整数、n′とr′とqの和は5以下の整数
    である。)
  2. (2)フッ素化剤がアルカリ金属およびアルカリ土類金
    属のフッ化物塩からなる群から選ばれた少なくとも1種
    である特許請求の範囲(1)記載の方法。
  3. (3)フッ素化剤がフッ化カリウムである特許請求の範
    囲(1)または(2)記載の方法。
  4. (4)フッ素化剤がフッ化カリウムおよびフッ化セシウ
    ムの混合物である特許請求の範囲(1)または(2)記
    載の方法。
  5. (5)相間移動触媒の存在下反応せしめてなる特許請求
    範囲(1)、(2)、(3)または(4)記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63188643A (ja) * 1987-01-30 1988-08-04 Central Glass Co Ltd 新規な含フツ素ベンゾフエノンおよびその製造法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63188643A (ja) * 1987-01-30 1988-08-04 Central Glass Co Ltd 新規な含フツ素ベンゾフエノンおよびその製造法

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