JPS632250B2 - - Google Patents

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JPS632250B2
JPS632250B2 JP16089680A JP16089680A JPS632250B2 JP S632250 B2 JPS632250 B2 JP S632250B2 JP 16089680 A JP16089680 A JP 16089680A JP 16089680 A JP16089680 A JP 16089680A JP S632250 B2 JPS632250 B2 JP S632250B2
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JP
Japan
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dichloro
reaction
formula
group
acid
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JP16089680A
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Japanese (ja)
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Kazuhiko Konno
Atsushi Go
Kunio Uchimura
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、従来文献未記載の2・4−ジクロロ
−m−トルイル酸及びその誘導体ならびにその製
法に関し、該化合物は、農薬、医薬、可塑剤、界
面活性剤、難燃剤その他のジクロロ安息香酸系誘
導体の製造中間体、とくに除草剤として有用な例
えばピラゾール系ジクロロ安息香酸系誘導体の製
造中間体として有用である。 更に詳しくは、本発明は下記式()、 但し式中、Zは水酸基、ハロゲン原子たとえば
Cl、Br及び低級アルコキシたとえばC1〜C3アル
コキシより成る群からえらばれた基を示す、 で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル酸
及びその誘導体ならびにその製法に関する。 従来から、ジクロロ安息香酸誘導体は、医薬、
農薬、可塑剤、界面活性剤、難燃剤等の中間体と
して有用な化合物として知られており、例えば
2・4−ジクロロ安息香酸は農薬製造中間体とし
て利用されている。 本発明者等は、農薬合成中間体として有用な
2・4−ジクロロ安息香酸及びその誘導体類の合
成について研究を行つてきた。その結果、従来文
献未記載の前記式()で表わされる2・4−ジ
クロロ−m−トルイル酸及びその誘導体類が存在
し、且つこれら化合物が容易な合成経路で且つ好
収率で合成可能であることを発見した。 本発明者等は従来文献未記載の前記式()化
合物中、Zが水酸基である下記式()−1、 但し式中、Z1はOH基を示す、 で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル酸
を得るために、m−トルイル酸の塩素化による式
()−1の合成を試みたが、塩素化それ自体が進
行し難いトラブルに加えて、m−トルイル酸の有
するカルボキシル基
The present invention relates to 2,4-dichloro-m-toluic acid and its derivatives, which have not been described in the literature, and a method for producing the same. It is useful as an intermediate in the production of derivatives, particularly pyrazole dichlorobenzoic acid derivatives useful as herbicides. More specifically, the present invention is based on the following formula (), However, in the formula, Z is a hydroxyl group, a halogen atom, e.g.
The present invention relates to 2,4-dichloro-m-toluic acid and derivatives thereof, which represent groups selected from the group consisting of Cl, Br, and lower alkoxy, such as C 1 -C 3 alkoxy, and their preparation. Traditionally, dichlorobenzoic acid derivatives have been used in pharmaceuticals,
It is known as a compound useful as an intermediate for agricultural chemicals, plasticizers, surfactants, flame retardants, etc. For example, 2,4-dichlorobenzoic acid is used as an intermediate for agricultural chemical production. The present inventors have conducted research on the synthesis of 2,4-dichlorobenzoic acid and its derivatives, which are useful as intermediates for agricultural chemical synthesis. As a result, 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by the above formula () and its derivatives exist, which have not been previously described in the literature, and these compounds can be synthesized by an easy synthetic route and in good yield. I discovered something. The present inventors have discovered the following formula ()-1, in which Z is a hydroxyl group, among the compounds of the formula () that have not been previously described in the literature: However, in the formula, Z 1 represents an OH group. In order to obtain 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by, an attempt was made to synthesize formula ()-1 by chlorination of m-toluic acid, but In addition to the problem that chlorination itself is difficult to proceed, the carboxyl group of m-toluic acid

【式】の配向特性のため と推測されるが、その2・4−ジクロロ化物を得
ることは困難であることがわかつた。 更に、2・4−ジクロロ−m−トルイル酸合成
の中間体として有用であろうと期待される2・4
−ジクロロ−m−キシレンを、m−キシレンの塩
素化によつて合成しようとする試みは、4・6−
ジクロロ化物を含む分離困難な混合クロロ化物を
与え、実用的に不適当であることがわかつた。 本発明者等は、従来文献未記載の上記式()
−1で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイ
ル酸を容易な合成経路で且つ好収率で合成すべく
更に研究を行つた結果、下記式()、 但し式中、Rは低級アルキル基たとえばメチル
基、エチル基、イソプロピル基の如きC1〜C3
級アルキル基、アセチル基及びその官能性誘導基
たとえば−CH2OH、−CHOより成る群からえら
ばれた基を示す、 で表わされる化合物を酸化すると、3−位のメチ
ル基の酸化を抑制し、Rを選択的に酸化してカル
ボキシル基に転化させて前記式()中、式
()−1で表わされる2・4−ジクロロ−m−ト
ルイル酸を好収率で選択的に形成できることを発
見した。更に又、前記式()中、下記式()
−2 但し式中、Z2はハロゲン原子たとえばCl、Br
及び低級アルコキシ基たとえばC1〜C3アルコキ
シ基から成る群よりえらばれた基を示す、 で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル酸
誘導体を望む場合には、随時、上述のようにして
得ることのできる2・4−ジクロロ−m−トルイ
ル酸をハロゲン化もしくは低級アルキルエステル
化することにより、式()中、式()−1化
合物を式()−2化合物に好収率で転化できる
ことを発見した。 従つて、本発明の目的は、たとえば農薬製造中
間体の製造に有用な、前記式()で表わすこと
のできる従来文献未記載の2・4−ジクロロ−m
−トルイル酸及びその誘導体を提供するにある。 本発明の目的は、該式()化合物を工業的に
有利に製造できる該式()化合物の製法を提供
するにある。 本発明において、前記式()化合物中、Rが
低級アルキル基である化合物は、例えば、2・6
−ジクロロトルエンを、それ自体公知の手段によ
つて、酸性触媒の存在下、塩化メチル、塩化エチ
ル、塩化イソプロピルなどの如き塩化低級アルキ
ル、メタノール、エタノール、i−プロパノール
等の低級アルコール及びエチレン、プロピレン等
をアルキル化剤として利用してアルキル化するこ
とにより、容易に得ることができる。 この反応は、例えば、溶媒の存在下もしくは不
存在下に、2・6−ジクロロトルエンとアルキル
化剤とを触媒の存在下接触させることにより、行
うことができる。該溶媒の例としては、たとえ
ば、ニトロメタン、ニトロエタン等の低級ニトロ
アルカン類、アセトニトリル、プロピオニトリル
等の脂肪族ニトリル類、ジクロルメタン、テトラ
クロルエタン等のハロゲン化炭化水素類、二硫化
炭素等の如き溶媒を例示することができる。アル
キル化剤の使用量は適宜に選択でき、たとえば、
2・6−ジクロロトルエン1モルに対して約0.1
〜約1モルの如き使用量を例示することができ
る。溶媒の使用量も適宜に選択でき、たとえば、
原料2・6−ジクロルトルエンに対する重量比で
約0.5〜約20の如き使用量を例示することができ
る。 本反応で使用される酸触媒としては、例えば、
塩化アルミニウム、塩化第2鉄、塩化亜鉛、四塩
化チタン等のルイス酸、弗化水素、硫酸、リン酸
等のプロトン酸を例示することができる。これら
触媒の使用量は、アルキル化剤の種類及び使用量
により異るが、2・6−ジクロルトルエン1モル
に対し、約0.01〜約0.5モルの如き使用量を例示
することができる。反応温度としては、例えば、
約0〜約200℃の如き温度条件を例示でき、反応
時間としては例えば約1〜約24時間の如き反応時
間を挙げることができる。更に又、前記式()
化合物中、Rがメチル基である2・4−ジクロロ
−m−キシレンは、安価且つ入手容易な石油化学
製品であるm−キシレンから好収率で製造するこ
ともできる。この好適態様によれば、m−キシレ
ンとイソブテンとの反応により容易に得ることの
できる5−t−ブチル−m−キシレンを、その5
−位のt−ブチル基の立体障害を利用して、たと
えばヨウ素を触媒とするベンゼン核置換塩素化に
よつて、2・4−ジクロロ化物を選択的に形成
し、次いで、たとえば無水塩化アルミニウムの如
きルイス酸を触媒としてm−キシレンとのトラン
スアルキル化反応を行うことによつて、収率よく
2・4−ジクロロ−m−キシレンを製造できる。 この反応は、塩素化反応トランスアルキル
化反応より成る。 塩素化反応は、例えば溶媒の存在下もしくは
不存在下に、5−t−ブチル−m−キシレンと
塩素ガスを触媒の存在下接触させることにより
行うことができる。該溶媒の例としては、ジク
ロルメタン、四塩化炭素、クロロホルム等のハ
ロゲン化炭化水素類が例示できる。溶媒の使用
量は適宜に選択でき、例えば原料5−t−ブチ
ル−m−キシレンに対する重量比で約0.5〜約
10の如き使用量を例示することができる。触媒
としては、例えば塩化アルミニウム、塩化第2
鉄、四塩化スズ等のルイス酸、及び沃素を例示
することができる。これら触媒の使用量は、5
−t−ブチル−m−キシレン1モルに対して、
約0.5ミリモル〜20ミリモルの如き使用量を例
示することができる。反応温度としては、例え
ば約0゜〜50℃の如き温度条件を例示でき、反応
時間としては、例えば約1〜10時間の如き反応
時間を挙げることができる。 トランスアルキル化反応は、で得られた
2・4−ジクロル−5−t−ブチル−m−キシ
レンとt−ブチル基の受容体とを、酸触媒の存
在下接触させることにより行うことができる。
t−ブチル基受容体の例としては、ベンゼン、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類を例
示できるが、特にm−キシレンを使用すると、
出発原料の5−t−ブチル−m−キシレンに回
収される為、有利である。これらの受容体の使
用量は、適宜に選択でき、原料2・4−ジクロ
ル−5−t−ブチル−m−キシレン1モルに対
して、約1〜20モルの如き使用量を例示するこ
とができる。本反応で使用される酸触媒として
は、例えば、塩化アルミニウム、塩化第2鉄、
五塩化アンチモン、四塩化チタン等のルイス酸
を例示することができる。これら触媒の使用量
は、2・4−ジクロル−5−t−ブチル−m−
キシレン1モルに対して約0.01〜約1モルの如
き使用量を例示することができる。反応温度と
しては、例えば約0゜〜100℃の温度条件を例示
でき、反応時間としては、例えば約1〜10時間
の如き反応時間を挙げることができる。 本発明において、前記式()化合物中、Rが
アセチル基である化合物は、例えば、2・6−ジ
クロロトルエンを、それ自体公知の手段によつて
酸性触媒の存在下アセチル化することにより得る
ことができる。 この反応は、溶媒の存在下もしくは不存在下
に、2・6−ジクロルトルエンとアセチル化剤と
を触媒の存在下接触させることにより行うことが
できる。該溶媒の例としては、例えばニトロメタ
ン、ニトロエタン等の低級ニトロアルカン類、ジ
クロルメタン、四塩化炭素、テトラクロルエタン
等のハロゲン化炭化水素類、二硫化炭素、ニトロ
ベンゼン等の如き溶媒を例示することができる。
アセチル化剤としては、塩化アセチル、臭化アセ
チル、無水酢酸等、酢酸の反応性誘導体が挙げら
れる。これらアセチル化剤の使用量は、適宜に選
択でき2・6−ジクロルトルエンに対し、約0.5
〜1.5モルの如き使用量を例示することができる
が、通常1モル付近が使用される。溶媒の使用量
も適宜に選択でき、例えば2・6−ジクロルトル
エンに対する重量比で0.5〜20の如き使用量を例
示することができる。本反応で使用される酸触媒
としては、例えば、塩化アルミニウム、臭化アル
ミニウム、塩化亜鉛、四塩化チタン等のルイス酸
を例示することができる。これらの触媒の使用量
は、アセチル化剤の使用量により異るが、2・6
−ジクロルトルエン1モルに対し約0.5〜2.5モル
の如き使用量を例示することができる。反応温度
としては、例えば約20〜約100℃の如き温度条件
を例示でき、反応時間としては、例えば約1〜約
10時間の如き反応時間を挙げることができる。 又更に、本発明において、前記式()化合物
中、Rが上記の如き基Rの官能性誘導基である−
CH2OHや−CHOの如き化合物は、以下にのべる
式()化合物の酸化反応中間生成物として取得
できるほか、2・4−ジクロロ−m−キシレンを
部分塩素化し、加水分解することによつても取得
でき、本発明方法で利用できる。このような化合
物の例としては、たとえば、2・4−ジクロロ−
3−メチルベンジルアルコール、2・4−ジクロ
ロ−m−トルアルデヒドなどを例示することがで
きる。 本発明によれば、式()中、前記式()−
1で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル
酸は、例えば、上述のようにして或は他の任意の
方法で得ることのできる前記式()化合物を、
酸化することによつて製造することができる。 このような酸化手段は適宜に選択できるが、式
()化合物中、Rが低級アルキル基の場合の好
適態様によれば、例えば、低級脂肪酸溶媒中、酸
化触媒及び助触媒の存在下で、分子状酸素による
液相自動酸化反応により行うことができる。 上記溶媒としては、例えば、酢酸、プロピオ
ン、酪酸などの如きC2〜C6の低級脂肪酸を例示
でき、これらの中でも酢酸の利用がより好まし
い。又、上記酸化触媒としては、例えば、コバル
ト、マンガン、クロム、又は鉄等の遷移金属のカ
ルボン酸塩、ハロゲン化物、アセチルアセトナー
ト等を、それぞれ単独で、あるいは2種以上の混
合物として用いることができる。該カルボン酸塩
のカルボン酸の例としては、上記溶媒について例
示したと同様なカルボン酸を例示することができ
る。又、上記ハロゲン化物のハロゲンとしては、
例えば、塩素、臭素などを例示することができ
る。上記例示の酸化触媒の中でも酢酸コバルト或
は酢酸コバルトと酢酸マンガンの併用が、反応溶
媒への溶解性の点からより好ましい。更に、上記
助触媒の例としては、臭素、臭化水素、金属臭化
物、有機臭化物などの如き臭素含有化合物又はカ
ルボニル化合物を例示でき、該金属の例として
は、ナトリウム、カリウム、リチウムの如きアル
カル金属類、コバルト、マンガン、鉄、クムの如
き金属類を例示できる。又、有機臭化物の例とし
ては、臭化アセチル、臭化ベンジル、プロモホル
ムの如き化合物を例示できる。又、カルボニル化
合物としてはアセトアルデヒド、メチルエチルケ
トンの如き化合物を例示できる。これらの中でも
臭化ナトリウム及び/又は臭化カリウムの利用が
より好ましい。 又、分子状酸素の例としては、酸素ガス、空
気、それらの混合物その他の分子状酸素含有ガス
を例示することができる。 上記液相自動酸化反応の実施に際して、原料式
()化合物の濃度は適宜に選択できるが、例え
ば約1〜約90重量%、好ましくは約5〜約50重量
%の濃度を例示することができる。又、酸化触媒
の使用量も適宜に選択でき、たとえば、原料式
()化合物に対して約0.5〜約50重量%の如き使
用量を例示できる。一層好ましくは約2〜約25重
量%程度の使用量が採用できる。前記好適態様に
従つて、酢酸コバルト或は酢酸コバルトと酢酸マ
ンガンの併用態様を採用する場合のMn/Co(原
子比)としては、0〜約10の範囲を好ましく例示
できる。又、助触媒の使用量としては原料式
()化合物に対して約0.005〜約50重量%、より
好ましくは、約0.01〜約20重量%の使用量を例示
できる。上記好適態様に従つて、臭化ナトリウム
及び/又は臭化カリウムを助触媒として利用する
場合には、原料式()化合物に対して約0.01〜
約5重量%、より好ましくは約0.1〜約2重量%
程度の使用量が好ましい。 上記液相自動酸化の反応温度としては、約50゜
〜約180℃、好ましくは約60゜〜約130℃の温度を
例示することができる。又、反応圧力は、反応系
を液相に保持し得る適宜の圧力が採用でき、例え
ば、大気圧条件〜約20気圧の如き圧力条件を例示
することができる。又、分子状酸素含有気体を反
応系に供給する流量も適宜に調節できるが、例え
ば、反応によつて消費される量とほゞ同程度か、
それを少し上まわる過剰な流量で十分である。反
応時間は、反応温度、反応圧力その他の反応条件
によつても適宜に変更できるが、たとえば、約1
〜約10時間の範囲で実施することができる。 以上のようにして得ることのできる反応混合物
からは、適宜な方法によつて、反応溶媒、反応生
成水、未反応の原料物質、触媒及び副生成物等を
分離して2・4−ジクロロ−m−トルイル酸を得
ることができる。例えば、反応混合物をそのまま
減圧蒸留し、反応溶媒、未反応の原料物質、低沸
点の副生成物等を分離し、続いて蒸留残を適当な
有機溶媒、例えばトルエンで熱抽出後、再結晶す
れば、2・4−ジクロロ−m−トルイル酸を得る
ことができる。又、更に高純度の2・4−ジクロ
ロ−m−トルイル酸を得たい場合には、例えば、
前述の蒸留残中の2・4−ジクロロ−m−トルイ
ル酸を周知のエステル化方法、例えば、濃硫酸と
メタノールによりメチルエステルとし、このエス
テルを蒸留回収後、アルカリ水溶液、例えば水酸
化ナトリウム水溶液と共に加熱し、加水分解し、
こうして得られる2・4−ジクロロ−m−トルイ
ル酸アルカリ塩水溶液を塩酸等で酸性化すると、
極めて純度の高い2・4−ジクロロ−m−トルイ
ル酸を得ることができる。 又、式()化合物中、Rがアセチル基及びそ
の官能性誘導基の場合の好適態様によれば、例え
ば、希硝酸を用いて硝酸酸化することにより、実
施することができる。 この際、硝酸の濃度としては、約5〜約60重量
%であるのがよく、希釈剤としては、例えば、水
及び/又は酢酸を利用することができる。水及び
酢酸の併用を採用する場合には、酢酸の使用割合
の高いほど反応系が均一系に近づくため、反応の
進行が速くなるのが普通である。この酸化態様に
於て原料式()化合物に対する硝酸の使用量は
適宜に変更できるが、例えば、式()化合物に
対するモル比で約1〜約10、より好ましくは約3
〜約6程度のモル比を例示することができる。反
応温度としては、約100℃付近の温度が最も屡々
利用でき、反応時間としては約1〜約10時間程
度、より好ましくは約2〜約8時間程度の反応時
間を例示することができる。 以上のようにして得ることのできる反応混合物
からは、適宜な方法によつて、反応溶媒、未反応
の原料物質、副生成物等を分離し、2・4−ジク
ロロ−m−トルイル酸を得ることができる。例え
ば、反応混合物を過し、2・4−ジクロロ−m
−トルイル酸、未反応の原料物質、副生成物等か
ら成る混合物を、トルエンのような有機溶媒から
再結晶すると、純度の高い2・4−ジクロロ−m
−トルイル酸を得ることができる。 以上に例示した種々の態様で実施できる式
()化合物から式()中、式()−1で表わ
される2・4−ジクロロ−m−トルイル酸の製造
に際して、その反応型式としては、任意の型式を
採用することができ、たとえば、回分式、半連続
式、連続式のいづれの型式を採用してもよい。 更に、2・4−ジクロル−3−メチルベンゾニ
トリルや2・4−ジクロル−3−メチルベンゾト
リクロリドの加水分解によつて、2・4−ジクロ
ル−m−トルイル酸を得ることも可能である。例
えば、2・6−ジクロルトルエンをニトロ化、
還元、ザンドマイヤー反応によるシアノ化に
より2・4−ジクロル−3−メチルベンゾニトリ
ルが、又2・4−ジクロル−m−キシレンのラジ
カル的塩素化により2・4−ジクロル−3−メチ
ルベンゾトリクロリドが得られる。この様にして
得られた2・4−ジクロル−3−メチルベンゾニ
トリル、2・4−ジクロル−3−メチルベンゾト
リクロリドは酸又はアルカリの存在下容易に加水
分解されて、2・4−ジクロル−m−トルイル酸
に変換される。この反応は溶媒の存在下もしくは
不存在下に、酸又はアルカリ水溶液と接触させる
ことにより行うことができる。許溶媒の例として
は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の低級脂肪酸
類、メタノール、エタノール、プロパノール等の
低級アルコール類の如き溶媒を例示することがで
きる。使用される酸として、塩酸、硫酸等の鉱酸
類、アルカリとして、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化カ
ルシウム、水酸化バリウム等が挙げられる。反応
温度としては、室温〜約1500の如き温度条件を、
反応時間としては約1〜20時間の如き反応時間を
挙げることができる。 以上に、数態様についてのべたようにして得る
ことのできる本発明の式()化合物中、前記式
()−1で表わされる2・4−ジクロロ−m−ト
ルイル酸は、従来文献未記載の化合物である。該
式()−1化合物は、融点169.5〜173.5゜の白色
の結晶であり、エタノール、エーテル、クロロホ
ルム等の有機溶媒に可溶性である。又、赤外線ス
ペクトルにおいて3000〜2500cm-1、1700cm-1付近
にカルボキシル基の特徴的な吸収を示し、マスス
ペクトルにおいてm/e204の親ピークとm/e187
に特徴的なピークを示す。又NMRスペクトルに
おいて、ベンゼン環上3−位のメチル基のケミカ
ルシフトはδ2.48ppmに一重線として観察され、メ
チル基の位置異性体(5−メチル体:2.37ppm、6
−メチル体:2.40ppm)と区別できる。 上記式()化合物中、式()−1化合物は、
ハロゲン化もしくは低級アルキルエステル化する
ことによつて、式()中、Zがハロゲン原子及
び低級アルコキシより成る群からえらばれた基を
示す前記式()−2化合物に容易に転化するこ
とができ、これらの化合物も従来文献未記載の化
合物である。 例えば、式()中、Zがハロゲン原子である
化合物は、式()−1の2・4−ジクロロ−m
−トルイル酸を非極性溶媒の存在下もしくは不存
在下に、チオニルハライドでハロゲン化すること
により形成できる。該チオニルハライドの例とし
てはチオニルクロライド、チオニルブロマイドな
どを好ましく例示できる。又、上記非極性溶媒の
例としては、例えばベンゼン、トルエンなどの芳
香族炭化水素溶媒を例示することができる。 反応は、過剰量のチオニルハライドを用いて行
うのが好ましい、例えば、2・4−ジクロロ−m
−トルイル酸に対して約2〜約5倍モル程度のチ
オニルハライドの使用量を例示することができ
る。反応は、例えば、還流温度条件下、約1〜約
5時程度の温度及び時間で行うことができる。反
応終了後、過剰のチオニルハライドを減圧留去す
ると、粗製の目的物が得られ、更に、たとえば減
圧蒸留等の方法で精製して高純度のものとして得
ることができる。 又、前記式()化合物中、Zが低級アルコキ
シ基である化合物は、式()−1の2・4−ジ
クロロ−m−トルイル酸をそれ自体公知のアルキ
ルエステル化手段でエステル化することにより容
易に製造することができる。 この反応は、2・4−ジクロロ−m−トルイル
酸を、例えば濃硫酸等の酸触媒の存在下で、大過
剰の低級アルコールと共に約1〜約5時間程度、
還流条件下に加熱反応させることにより行うこと
ができる。反応終了後、冷却し、多量の氷水中に
注ぎ、たとえばクロロホルム等の溶媒で抽出回収
し、溶媒を留去して粗製の目的物を得ることがで
きる。更に、減圧蒸留等の方法で精製することが
できる。上記低級アルコールの例としては、メタ
ノール、エタノール、n−もしくはiso−プロパ
ノールの如きC1〜C3の低級アルコール類を好ま
しく例示できる。 尚、前記式()化合物中、式()−1の
2・4−ジクロロ−m−トルイル酸は式()−
2以外の誘導体の形成にも有用である。このよう
な誘導体の例としては、アルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、アンモニウム塩、酸無水物、アミ
ド、ヒドラジド、チオールエステル等があげられ
る。 本発明の式()化合物は、3−位にメチル基
を有することにより、除草活性に対し優れた寄与
をしており、除草剤合成の中間体としての有用性
が極めて大きい化合物である。又、本発明の製法
によれば、m−キシレンのような工業的に入手容
易で且つ安価な化合物を出発物質として、式
()の2・4−ジクロロ−m−トルイル酸及び
その誘導体を収率よく製造することができる。 なお、本発明の式()化合物を例示すれば次
のとおりである。 2・4−ジクロロ−m−トルイル酸 2・4−ジクロロ−m−トルオイルクロライド 2・4−ジクロロ−m−トルオイルブロマイド 2・4−ジクロロ−m−トルイル酸メチル 2・4−ジクロロ−m−トルイル酸エチル 2・4−ジクロロ−m−トルイル酸n−プロピ
ル 2・4−ジクロロ−m−トルイル酸i−プロピ
ル 2・4−ジクロロ−m−トルイル酸アリル 次に、本発明を実施例によつて更に具体的に説
明するが、以下の実施例は本発明の実施態様を例
示するものであつて、本発明を何ら制限するもの
ではない。 参考例 1 ガス吹込管温度計、及び内部にテフロン製撹拌
子を備えた200ml3ツ口平底フラスコに、5−t
−ブチル−m−キシレン64.9g(0.4モル)、四塩
化炭素20ml及び触媒のヨウ素0.075gを入れ、よ
く撹拌しながら塩素ガスを約4/hrの流速で吹
き込んだ。この間反応温度を10〜20℃に保つよう
に外部から冷却し5時間反応を行なつた。反応終
了後、反応混合物にn−ヘキサン150mlを加え、
少量の不溶物を別した。n−ヘキサン溶液を
100mlの飽和重炭酸ナトリウム水溶液で2回洗浄
後100mlの水で2回洗浄した。無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥後ロータリーエバポレーターでn−ヘキ
サンを留去したのち室温で減圧乾燥すると98gの
油状物質が得られた。ガスクロマトグラフによる
分析の結果、この粗生成物は2・4−ジクロロ−
5−t−ブチル−m−キシレンを86重量%含有し
ていることがわかつた。 次に、温度計及び内部にテフロン撹拌子を備え
た14ツ口平底フラスコに、前記粗製2・4−
ジクロロ−5−t−ブチル−m−キシレン98g
(純度換算して0.365モル)、m−キシレン500gを
入れた。反応系内に窒素ガスを流しながらフラス
コの一方の口から無水塩化アルミニウム13.3g
(0.1モル)を加えた。この間よく撹拌し、反応温
度を15〜25℃に保つように外部から冷却し、この
温度で2時間反応を行なつた。反応終了後反応混
合物を約1Kgの氷水中に注ぎ1時間撹拌した。静
置後、上層の有機層を分液し、500mlの水で2回
洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、m−キシ
レンを減圧留去すると123gの油状物質が得られ
た。ガスクロマトグラフによる分析の結果、この
油状物質は2・4−ジクロロ−m−キシレンを53
g含有していることがわかつた。充填塔式の精留
管を用いて減圧蒸留を行ない沸点87〜91℃/10mm
Hgの留分としてほとんど無色の液体50.3gを得
た。この液体は、純度95重量%の2・4−ジクロ
ロ−m−キシレンであつた。純度換算した実収量
は47.8gであり、5−t−ブチル−m−キシレン
ベースの収率は63モル%であつた。 実施例 1 還流冷却器、温度計、ガス吹込管及び内部にテ
フロン製撹拌子を備えた25ml4ツ口平底フラスコ
に、酢酸10g、酢酸コバルト(四水和物)0.25g
(原料に対して14.3重量%)、臭化ナトリウム0.01
g(原料に対して0.57重量%)及び2・4−ジク
ロロ−m−キシレン1.75g(0.01モル)を入れ、
系内を窒素置換後フラスコを、100℃にコントロ
ールされた油浴中に入れた。反応液が100℃に到
達してから、よく撹拌しながら酸素ガスを約1
/hrの流速で液中に吹き込んだ。6時間反応を
行なつたのち、反応液を冷却し、未反応の2・4
−ジクロロ−m−キシレンはガスクロマトグラフ
で、2・4−ジクロロ−m−トルイル酸は高速液
体クロマトグラフでそれぞれ分析した。その結
果、2・4−ジクロロ−m−キシレンの転化率は
96モル%であり、2・4−ジクロロ−m−トルイ
ル酸の収率は47モル%であつた。 実施例 2 還流冷却器、温度計及び内部にテフロン製撹拌
子を備えた500ml3ツ口平底フラスコに、2・4
−ジクロロ−3−メチルアセトフエノン48.7g
(0.24モル)、水66g、酢酸200g及び61重量%濃
硝酸129g(1.25モル)を入れ、よく撹拌しなが
ら100℃で7時間反応を行なつた。反応混合物を
冷却後、約1Kgの氷水中に注ぎ30分間撹拌したの
ち結晶を吸引過した。得られた粗結晶を飽和重
炭酸ナトリウム水溶液500ml中に加え、約30分間
撹拌溶解後、少量の不溶物を別した。液の重
炭酸ナトリウム水溶液を100mlのトルエンで洗浄
後、氷冷下で塩酸を滴下し酸性化すると2・4−
ジクロロ−m−トルイル酸が白色の粉末として析
出した。これを吸引過、水洗後、50℃で減圧乾
燥した。2・4−ジクロロ−m−トルイル酸の収
量は38.0g(収率77モル%)であつた。得られた
2・4−ジクロロ−m−トルイル酸をトルエンか
ら再結晶して精製したものは、融点169.5〜173.5
℃であつた。なお、2・4−ジクロロ−m−トル
イル酸の構造は、赤外線スペクトル、マススペク
トル、NMRスペクトル及び元素分析で確認し
た。元素分析結果を下に示した。
It is presumed that this is due to the orientational properties of [Formula], but it was found to be difficult to obtain its 2,4-dichloride. Furthermore, 2,4, which is expected to be useful as an intermediate for the synthesis of 2,4-dichloro-m-toluic acid,
An attempt to synthesize -dichloro-m-xylene by chlorination of m-xylene was made in 4.6-
It was found that this method gave a mixed chloride containing dichloride which was difficult to separate and was unsuitable for practical use. The present inventors have proposed the above formula () which has not been described in the literature so far.
As a result of further research to synthesize 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by -1 by an easy synthetic route and in a good yield, we found that the following formula (), However, in the formula, R is a lower alkyl group selected from the group consisting of a C 1 -C 3 lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an acetyl group, and a functional derivative group thereof, such as -CH 2 OH, -CHO. When a compound represented by the following is oxidized, the methyl group at the 3-position is oxidized, R is selectively oxidized and converted to a carboxyl group, and in the formula (), the compound represented by the formula ()- It has been discovered that 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by 1 can be selectively formed in good yield. Furthermore, in the above formula (), the following formula ()
-2 However, in the formula, Z 2 is a halogen atom such as Cl, Br
and a lower alkoxy group such as a group selected from the group consisting of C 1 -C 3 alkoxy groups, if desired, the derivatives of 2,4-dichloro-m-toluic acid are optionally prepared as described above. By halogenating or lower alkyl esterification of the 2,4-dichloro-m-toluic acid that can be obtained, the compound of formula ()-1 in formula () is converted to the compound of formula ()-2 in a good yield. I discovered that it is possible. Therefore, the object of the present invention is to obtain 2,4-dichloro-m, which has not been described in the literature, and which can be represented by the above formula () and is useful, for example, in the production of agricultural chemical production intermediates.
- Toluic acid and its derivatives are provided. An object of the present invention is to provide a method for producing the formula () compound which can be industrially advantageously produced. In the present invention, among the compounds of the formula (), the compound in which R is a lower alkyl group is, for example, 2.6
- dichlorotoluene in the presence of an acidic catalyst by means known per se, lower alkyl chlorides such as methyl chloride, ethyl chloride, isopropyl chloride etc., lower alcohols such as methanol, ethanol, i-propanol and ethylene, propylene; It can be easily obtained by alkylating using the same as an alkylating agent. This reaction can be carried out, for example, by bringing 2,6-dichlorotoluene and an alkylating agent into contact in the presence of a catalyst, in the presence or absence of a solvent. Examples of the solvent include lower nitroalkanes such as nitromethane and nitroethane, aliphatic nitriles such as acetonitrile and propionitrile, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and tetrachloroethane, carbon disulfide, etc. Examples include solvents. The amount of alkylating agent used can be selected as appropriate, for example,
Approximately 0.1 per mole of 2,6-dichlorotoluene
Examples include amounts of from about 1 mole to about 1 mole. The amount of solvent to be used can also be selected as appropriate; for example,
The amount used may be from about 0.5 to about 20 in terms of weight ratio to the raw material 2,6-dichlorotoluene. Examples of acid catalysts used in this reaction include:
Examples include Lewis acids such as aluminum chloride, ferric chloride, zinc chloride, and titanium tetrachloride, and protonic acids such as hydrogen fluoride, sulfuric acid, and phosphoric acid. The amount of these catalysts used varies depending on the type and amount of the alkylating agent, but can be exemplified in an amount of about 0.01 to about 0.5 mol per 1 mol of 2,6-dichlorotoluene. As the reaction temperature, for example,
Examples include temperature conditions of about 0 to about 200°C, and reaction times of about 1 to about 24 hours. Furthermore, the above formula ()
In the compound, 2,4-dichloro-m-xylene in which R is a methyl group can also be produced in good yield from m-xylene, which is an inexpensive and easily available petrochemical product. According to this preferred embodiment, 5-t-butyl-m-xylene, which can be easily obtained by the reaction of m-xylene and isobutene, is
Utilizing the steric hindrance of the t-butyl group at the -position, 2,4-dichloride is selectively formed, for example, by iodine-catalyzed benzene nucleus substitution chlorination, and then, for example, 2,4-dichloride is formed by anhydrous aluminum chloride. 2,4-dichloro-m-xylene can be produced in good yield by carrying out a transalkylation reaction with m-xylene using a Lewis acid such as the above as a catalyst. This reaction consists of a chlorination reaction and a transalkylation reaction. The chlorination reaction can be carried out, for example, by bringing 5-t-butyl-m-xylene into contact with chlorine gas in the presence of a catalyst, in the presence or absence of a solvent. Examples of the solvent include halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, carbon tetrachloride, and chloroform. The amount of the solvent to be used can be selected as appropriate, for example, from about 0.5 to about
An example of a usage amount is 10. As a catalyst, for example, aluminum chloride, dichloride
Examples include iron, Lewis acids such as tin tetrachloride, and iodine. The amount of these catalysts used is 5
-For 1 mole of -t-butyl-m-xylene,
Examples include amounts of about 0.5 mmol to 20 mmol. The reaction temperature may be, for example, about 0 DEG to 50 DEG C., and the reaction time may be, for example, about 1 to 10 hours. The transalkylation reaction can be carried out by bringing the obtained 2,4-dichloro-5-t-butyl-m-xylene into contact with a t-butyl group acceptor in the presence of an acid catalyst.
Examples of t-butyl group acceptors include benzene,
Examples include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, but in particular when m-xylene is used,
This is advantageous because it is recovered into the starting material 5-t-butyl-m-xylene. The amount of these receptors to be used can be selected as appropriate, and an example of the amount used is about 1 to 20 mol per 1 mol of raw material 2,4-dichloro-5-t-butyl-m-xylene. can. Examples of acid catalysts used in this reaction include aluminum chloride, ferric chloride,
Lewis acids such as antimony pentachloride and titanium tetrachloride can be exemplified. The amount of these catalysts used is 2,4-dichloro-5-t-butyl-m-
An example of the amount used is about 0.01 to about 1 mole per mole of xylene. The reaction temperature may be, for example, about 0° to 100°C, and the reaction time may be, for example, about 1 to 10 hours. In the present invention, the compound in which R is an acetyl group in the compound of formula () can be obtained, for example, by acetylating 2,6-dichlorotoluene in the presence of an acidic catalyst by a method known per se. Can be done. This reaction can be carried out by bringing 2,6-dichlorotoluene and an acetylating agent into contact in the presence of a catalyst in the presence or absence of a solvent. Examples of the solvent include lower nitroalkanes such as nitromethane and nitroethane, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, carbon tetrachloride, and tetrachloroethane, carbon disulfide, and nitrobenzene. .
Examples of the acetylating agent include reactive derivatives of acetic acid such as acetyl chloride, acetyl bromide, and acetic anhydride. The amount of these acetylating agents to be used can be selected as appropriate, and is approximately 0.5 to 2,6-dichlorotoluene.
An example of the amount used is 1.5 mol to 1.5 mol, but usually around 1 mol is used. The amount of the solvent to be used can also be selected as appropriate, and for example, the amount used can be 0.5 to 20 in weight ratio to 2,6-dichlorotoluene. Examples of the acid catalyst used in this reaction include Lewis acids such as aluminum chloride, aluminum bromide, zinc chloride, and titanium tetrachloride. The amount of these catalysts used varies depending on the amount of acetylating agent used, but is approximately 2.6
- The amount used may be about 0.5 to 2.5 mol per mol of dichlorotoluene. The reaction temperature may be, for example, about 20 to about 100°C, and the reaction time may be, for example, about 1 to about 100°C.
Mention may be made of reaction times such as 10 hours. Furthermore, in the present invention, in the compound of formula (), R is a functional derivative group of the group R as described above.
Compounds such as CH 2 OH and -CHO can be obtained as intermediate products of the oxidation reaction of compounds of formula () described below, and can also be obtained by partially chlorinating 2,4-dichloro-m-xylene and hydrolyzing it. can also be obtained and used in the method of the present invention. Examples of such compounds include, for example, 2,4-dichloro-
Examples include 3-methylbenzyl alcohol and 2,4-dichloro-m-tolualdehyde. According to the present invention, in the formula (), the formula ()-
2,4-dichloro-m-toluic acid represented by 1 can be obtained, for example, by converting the compound of formula () which can be obtained as described above or by any other method.
It can be produced by oxidation. Such oxidation means can be selected as appropriate, but according to a preferred embodiment when R in the compound of formula () is a lower alkyl group, for example, the molecule is oxidized in a lower fatty acid solvent in the presence of an oxidation catalyst and a co-catalyst. This can be carried out by a liquid phase autoxidation reaction using oxygen. Examples of the solvent include C2 to C6 lower fatty acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, and among these, acetic acid is more preferred. Further, as the above-mentioned oxidation catalyst, for example, carboxylates, halides, acetylacetonates, etc. of transition metals such as cobalt, manganese, chromium, or iron can be used alone or in a mixture of two or more. can. Examples of the carboxylic acid of the carboxylate include the same carboxylic acids as exemplified for the above solvent. In addition, as the halogen of the above halide,
For example, chlorine, bromine, etc. can be used. Among the above-exemplified oxidation catalysts, cobalt acetate or a combination of cobalt acetate and manganese acetate is more preferred from the viewpoint of solubility in the reaction solvent. Further, examples of the co-catalyst include bromine-containing compounds or carbonyl compounds such as bromine, hydrogen bromide, metal bromides, organic bromides, etc., and examples of the metals include alkali metals such as sodium, potassium, and lithium. Examples include metals such as cobalt, manganese, iron, and cum. Further, examples of organic bromides include compounds such as acetyl bromide, benzyl bromide, and bromoform. Examples of carbonyl compounds include acetaldehyde and methyl ethyl ketone. Among these, it is more preferable to use sodium bromide and/or potassium bromide. Examples of molecular oxygen include oxygen gas, air, mixtures thereof, and other molecular oxygen-containing gases. When carrying out the above liquid phase autooxidation reaction, the concentration of the starting compound (formula ()) can be selected as appropriate, and for example, a concentration of about 1 to about 90% by weight, preferably about 5 to about 50% by weight can be exemplified. . Further, the amount of the oxidation catalyst to be used can be selected as appropriate, for example, from about 0.5 to about 50% by weight based on the raw material formula () compound. More preferably, the amount used is about 2 to about 25% by weight. According to the preferred embodiment, when cobalt acetate or a combination of cobalt acetate and manganese acetate is employed, the Mn/Co (atomic ratio) is preferably in the range of 0 to about 10. Further, the amount of the co-catalyst to be used may be about 0.005 to about 50% by weight, more preferably about 0.01 to about 20% by weight, based on the starting compound of formula (). According to the preferred embodiment, when sodium bromide and/or potassium bromide is used as a cocatalyst, about 0.01 to
About 5% by weight, more preferably about 0.1 to about 2% by weight
It is preferable to use an amount of about 30%. The reaction temperature for the above-mentioned liquid phase autooxidation can be exemplified by a temperature of about 50° to about 180°C, preferably about 60° to about 130°C. Further, the reaction pressure can be any appropriate pressure that can maintain the reaction system in a liquid phase, and examples thereof include atmospheric pressure conditions to about 20 atmospheres. Furthermore, the flow rate of the molecular oxygen-containing gas supplied to the reaction system can be adjusted as appropriate;
A slightly excess flow rate is sufficient. Although the reaction time can be changed as appropriate depending on the reaction temperature, reaction pressure, and other reaction conditions, for example, about 1
It can be carried out for a period of ~10 hours. From the reaction mixture obtained in the above manner, the reaction solvent, water produced by the reaction, unreacted raw material, catalyst, by-products, etc. are separated, and 2,4-dichloro- m-Toluic acid can be obtained. For example, the reaction mixture is directly distilled under reduced pressure to separate the reaction solvent, unreacted raw materials, low-boiling byproducts, etc., and then the distillation residue is thermally extracted with an appropriate organic solvent, such as toluene, and then recrystallized. For example, 2,4-dichloro-m-toluic acid can be obtained. In addition, if you want to obtain even higher purity 2,4-dichloro-m-toluic acid, for example,
2,4-dichloro-m-toluic acid in the above-mentioned distillation residue is converted into methyl ester by a well-known esterification method, for example, by using concentrated sulfuric acid and methanol, and after recovering this ester by distillation, it is treated with an aqueous alkali solution, for example, an aqueous sodium hydroxide solution. heat, hydrolyze,
When the 2,4-dichloro-m-toluic acid alkali salt aqueous solution obtained in this way is acidified with hydrochloric acid etc.,
Extremely pure 2,4-dichloro-m-toluic acid can be obtained. According to a preferred embodiment where R in the compound of formula () is an acetyl group or a functional derivative group thereof, the oxidation can be carried out, for example, by nitric acid oxidation using dilute nitric acid. At this time, the concentration of nitric acid is preferably about 5 to about 60% by weight, and as the diluent, for example, water and/or acetic acid can be used. When a combination of water and acetic acid is used, the higher the proportion of acetic acid used, the more the reaction system becomes a homogeneous system, and therefore the reaction progresses faster. In this oxidation mode, the amount of nitric acid used relative to the starting compound of formula () can be changed as appropriate, but for example, the molar ratio to the compound of formula () is about 1 to about 10, more preferably about 3.
A molar ratio of about 6 to about 6 can be exemplified. As the reaction temperature, a temperature around about 100° C. is most often used, and as the reaction time, a reaction time of about 1 to about 10 hours, more preferably about 2 to about 8 hours, can be exemplified. From the reaction mixture obtained as above, the reaction solvent, unreacted raw materials, by-products, etc. are separated by an appropriate method to obtain 2,4-dichloro-m-toluic acid. be able to. For example, by filtering the reaction mixture, 2,4-dichloro-m
- Recrystallization of a mixture consisting of toluic acid, unreacted raw materials, by-products, etc. from an organic solvent such as toluene results in highly pure 2,4-dichloro-m
- Toluic acid can be obtained. In the production of 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by formula ()-1 in formula () from the compound of formula () which can be carried out in the various embodiments exemplified above, any reaction type can be used. For example, a batch type, a semi-continuous type, or a continuous type may be adopted. Furthermore, it is also possible to obtain 2,4-dichloro-m-toluic acid by hydrolysis of 2,4-dichloro-3-methylbenzonitrile or 2,4-dichloro-3-methylbenzotrichloride. . For example, nitration of 2,6-dichlorotoluene,
2,4-dichloro-3-methylbenzonitrile is obtained by reduction and cyanation by Sandmeyer reaction, and 2,4-dichloro-3-methylbenzotrichloride is obtained by radical chlorination of 2,4-dichloro-m-xylene. is obtained. The 2,4-dichloro-3-methylbenzonitrile and 2,4-dichloro-3-methylbenzotrichloride thus obtained are easily hydrolyzed in the presence of acid or alkali, resulting in 2,4-dichloro-3-methylbenzonitrile and 2,4-dichloro-3-methylbenzonitrile. -converted to m-toluic acid. This reaction can be carried out by contacting with an acid or alkaline aqueous solution in the presence or absence of a solvent. Examples of acceptable solvents include lower fatty acids such as formic acid, acetic acid, and propionic acid, and lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol. Examples of acids used include mineral acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid; examples of alkalis include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; calcium hydroxide; and barium hydroxide. As for the reaction temperature, temperature conditions such as room temperature to about 1,500 ℃ are used.
The reaction time may include a reaction time of about 1 to 20 hours. Among the compounds of the formula () of the present invention that can be obtained as described above for several embodiments, 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by the formula ()-1 is a compound that has not been previously described in the literature. It is a compound. The compound of formula ()-1 is a white crystal with a melting point of 169.5 to 173.5 degrees, and is soluble in organic solvents such as ethanol, ether, and chloroform. In addition, in the infrared spectrum, characteristic absorption of carboxyl groups is shown in the vicinity of 3000 to 2500 cm -1 and 1700 cm -1 , and in the mass spectrum, the parent peak of m/e204 and m/e187
shows a characteristic peak. In addition, in the NMR spectrum, the chemical shift of the methyl group at the 3-position on the benzene ring was observed as a single line at δ2.48 ppm, and the positional isomers of the methyl group (5-methyl form: 2.37 ppm, 6
-Methyl form: 2.40ppm). Among the above formula () compounds, the formula ()-1 compound is
By halogenation or lower alkyl esterification, it can be easily converted into the above formula ()-2 compound in which Z represents a group selected from the group consisting of a halogen atom and lower alkoxy. , these compounds are also compounds that have not been previously described in any literature. For example, a compound in which Z is a halogen atom in formula ()-1 is 2,4-dichloro-m of formula ()-1.
- Can be formed by halogenating toluic acid with thionyl halide in the presence or absence of a non-polar solvent. Preferred examples of the thionyl halide include thionyl chloride and thionyl bromide. Furthermore, examples of the non-polar solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene. The reaction is preferably carried out using an excess of thionyl halide, for example 2,4-dichloro-m
- The amount of thionyl halide to be used is about 2 to about 5 times the molar amount of toluic acid. The reaction can be carried out, for example, under reflux temperature conditions at a temperature and time of about 1 to about 5 hours. After completion of the reaction, excess thionyl halide is distilled off under reduced pressure to obtain a crude target product, which can be further purified by a method such as vacuum distillation to obtain a highly pure product. In addition, among the compounds of formula (), the compound in which Z is a lower alkoxy group can be obtained by esterifying 2,4-dichloro-m-toluic acid of formula ()-1 by a known alkyl esterification means. It can be easily manufactured. In this reaction, 2,4-dichloro-m-toluic acid is mixed with a large excess of lower alcohol in the presence of an acid catalyst such as concentrated sulfuric acid for about 1 to about 5 hours.
This can be carried out by heating the reaction under reflux conditions. After the reaction is completed, the reaction mixture is cooled, poured into a large amount of ice water, extracted and recovered with a solvent such as chloroform, and the solvent is distilled off to obtain a crude target product. Furthermore, it can be purified by methods such as vacuum distillation. Preferred examples of the lower alcohol include C1 to C3 lower alcohols such as methanol, ethanol, and n- or iso-propanol. In addition, in the above formula () compound, 2,4-dichloro-m-toluic acid of formula ()-1 is represented by formula ()-
It is also useful for forming derivatives other than 2. Examples of such derivatives include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, acid anhydrides, amides, hydrazides, thiol esters, and the like. The compound of formula () of the present invention has a methyl group at the 3-position, thereby making an excellent contribution to herbicidal activity, and is a compound that is extremely useful as an intermediate for herbicide synthesis. Furthermore, according to the production method of the present invention, 2,4-dichloro-m-toluic acid and its derivatives of the formula () can be obtained using an industrially easily available and inexpensive compound such as m-xylene as a starting material. It can be manufactured at a high rate. Incidentally, examples of compounds of formula () of the present invention are as follows. 2,4-dichloro-m-toluic acid 2,4-dichloro-m-toluoyl chloride 2,4-dichloro-m-toluoyl bromide 2,4-dichloro-m-toluoyl methyl 2,4-dichloro-m -Ethyl toluate n-propyl 2,4-dichloro-m-toluate i-propyl 2,4-dichloro-m-toluate Allyl 2,4-dichloro-m-toluate Next, the present invention will be described in Examples. Therefore, the following examples will be described in more detail, but they are intended to illustrate embodiments of the present invention, and are not intended to limit the present invention in any way. Reference Example 1 A 200ml three-necked flat-bottomed flask equipped with a gas blowing tube thermometer and a Teflon stirrer inside was filled with 5-t.
64.9 g (0.4 mol) of -butyl-m-xylene, 20 ml of carbon tetrachloride, and 0.075 g of iodine as a catalyst were added, and while stirring well, chlorine gas was blown in at a flow rate of about 4/hr. During this time, the reaction temperature was maintained at 10 to 20° C. by external cooling, and the reaction was carried out for 5 hours. After the reaction was completed, 150ml of n-hexane was added to the reaction mixture.
A small amount of insoluble material was separated. n-hexane solution
Washed twice with 100 ml of saturated aqueous sodium bicarbonate solution and then twice with 100 ml of water. After drying over anhydrous sodium sulfate, n-hexane was distilled off using a rotary evaporator, and the mixture was dried under reduced pressure at room temperature to obtain 98 g of an oily substance. Analysis by gas chromatography revealed that this crude product was 2,4-dichloro-
It was found that it contained 86% by weight of 5-t-butyl-m-xylene. Next, the crude 2.4-
Dichloro-5-t-butyl-m-xylene 98g
(0.365 mol in terms of purity) and 500 g of m-xylene were added. While flowing nitrogen gas into the reaction system, add 13.3 g of anhydrous aluminum chloride from one neck of the flask.
(0.1 mol) was added. During this time, the mixture was thoroughly stirred and externally cooled to maintain the reaction temperature at 15 to 25°C, and the reaction was carried out at this temperature for 2 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was poured into about 1 kg of ice water and stirred for 1 hour. After standing still, the upper organic layer was separated, washed twice with 500 ml of water, dried over anhydrous sodium sulfate, and m-xylene was distilled off under reduced pressure to obtain 123 g of an oily substance. As a result of gas chromatographic analysis, this oily substance contained 53% of 2,4-dichloro-m-xylene.
It was found that it contains g. Distillation under reduced pressure is performed using a packed column type rectification tube to achieve a boiling point of 87-91℃/10mm.
50.3 g of an almost colorless liquid was obtained as a Hg fraction. This liquid was 2,4-dichloro-m-xylene with a purity of 95% by weight. The actual yield in terms of purity was 47.8 g, and the yield based on 5-t-butyl-m-xylene was 63 mol%. Example 1 10 g of acetic acid and 0.25 g of cobalt acetate (tetrahydrate) were placed in a 25 ml four-neck flat bottom flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a gas blowing tube, and a Teflon stirrer inside.
(14.3% by weight based on raw materials), sodium bromide 0.01
g (0.57% by weight based on the raw material) and 1.75 g (0.01 mol) of 2,4-dichloro-m-xylene,
After purging the system with nitrogen, the flask was placed in an oil bath controlled at 100°C. After the reaction solution reaches 100℃, add oxygen gas for about 1 hour while stirring well.
was blown into the liquid at a flow rate of /hr. After carrying out the reaction for 6 hours, the reaction solution was cooled and the unreacted 2.4
-Dichloro-m-xylene was analyzed by gas chromatography, and 2,4-dichloro-m-toluic acid was analyzed by high performance liquid chromatography. As a result, the conversion rate of 2,4-dichloro-m-xylene was
The yield of 2,4-dichloro-m-toluic acid was 47 mol%. Example 2 In a 500ml three-necked flat bottom flask equipped with a reflux condenser, a thermometer and an internal Teflon stirrer, 2.4
-dichloro-3-methylacetophenone 48.7g
(0.24 mol), 66 g of water, 200 g of acetic acid, and 129 g (1.25 mol) of 61% by weight concentrated nitric acid were added, and the reaction was carried out at 100° C. for 7 hours with thorough stirring. After cooling the reaction mixture, it was poured into about 1 kg of ice water, stirred for 30 minutes, and then the crystals were filtered off by suction. The obtained crude crystals were added to 500 ml of a saturated aqueous sodium bicarbonate solution, and after stirring and dissolving for about 30 minutes, a small amount of insoluble matter was separated. After washing the sodium bicarbonate aqueous solution with 100 ml of toluene and acidifying it by adding hydrochloric acid dropwise under ice cooling, 2.4-
Dichloro-m-toluic acid precipitated out as a white powder. This was filtered under suction, washed with water, and then dried under reduced pressure at 50°C. The yield of 2,4-dichloro-m-toluic acid was 38.0 g (yield 77 mol%). The obtained 2,4-dichloro-m-toluic acid was purified by recrystallization from toluene and had a melting point of 169.5 to 173.5.
It was warm at ℃. The structure of 2,4-dichloro-m-toluic acid was confirmed by infrared spectrum, mass spectrum, NMR spectrum, and elemental analysis. The elemental analysis results are shown below.

【表】 実施例 3 環流冷却器、温度計及び内部にテフロン製撹拌
子を備えた500ml3ツ口平底フラスコに2・4−
ジクロロ−m−トルイル酸205g(1.0モル)とチ
オニルクロライド300g(2.5モル)を入れ、撹拌
しながら約80℃で2時間反応を行なつた。反応液
を室温まで冷却したのち、ロータリーエバポレー
ターで過剰のチオニルクロライドを留去後、減圧
乾燥すると、黄褐色の液体を少量含む黄色の結晶
物として、粗製の2・4−ジクロロ−m−トルオ
イルクロライドが得られた。これを減圧蒸留し、
沸点125〜128℃/6mmHgの留分を回収すると高
純度の目的物が得られた。2・4−ジクロロ−m
−トルオイルクロライドの収量は176.2g(収率
79モル%)であつた。又、このものの融点は43.2
〜47.2℃であつた。なお、2・4−ジクロロ−m
−トルオイルクロライドの構造は、赤外線スペク
トル、マススペクトル、NMRスペクトル及び元
素分析によつて確認した。元素分析結果を下に示
した。
[Table] Example 3 A 500 ml three-necked flat bottom flask equipped with a reflux condenser, a thermometer and a Teflon stirrer inside had 2.4-
205 g (1.0 mol) of dichloro-m-toluic acid and 300 g (2.5 mol) of thionyl chloride were added, and the reaction was carried out at about 80° C. for 2 hours with stirring. After the reaction solution was cooled to room temperature, excess thionyl chloride was distilled off using a rotary evaporator and dried under reduced pressure to obtain crude 2,4-dichloro-m-toluoyl as a yellow crystalline substance containing a small amount of yellowish brown liquid. Chloride was obtained. This is distilled under reduced pressure,
A highly pure target product was obtained by collecting a fraction with a boiling point of 125-128°C/6 mmHg. 2,4-dichloro-m
-The yield of toluoyl chloride was 176.2g (yield
79 mol%). Also, the melting point of this thing is 43.2
The temperature was ~47.2℃. In addition, 2,4-dichloro-m
- The structure of toluoyl chloride was confirmed by infrared spectrum, mass spectrum, NMR spectrum and elemental analysis. The elemental analysis results are shown below.

【表】 実施例 4 還流冷却器を備えた200mlナス型フラスコに、
2・4−ジクロロ−m−トルイル酸2.05g(0.01
モル)、乾燥メタノール100ml及び濃硫酸1mlを入
れ、還流下8時間反応を行なつた。反応液を冷却
後、液量が約1/3になるまで減圧で濃縮した。濃
縮液を氷冷し、200gの氷水中に注ぎ、50mlの冷
クロロホルムで3回抽出した。抽出液を50mlの冷
水で2回洗浄後無水硫酸ナトリウムで乾燥したの
ちクロロホルムを減圧留去すると、粗製の2・4
−ジクロロ−m−トルイル酸メチルが結晶として
得られた。酢酸エチルを展開溶媒としてシリカゲ
ルカラムクロマトグラフによつて精製すると更に
高純度の結晶物が得られた。2・4−ジクロロ−
m−トルイル酸の収量は2.1g(収率96モル%)
であつた。このものの融点は、51.6〜52.7℃であ
つた。2・4−ジクロロ−m−トルイル酸メチル
の構造は、赤外線スペクトル、マススペクトル、
NMRスペクトル及び元素分析によつて確認し
た。 元素分析結果を下に示した。
[Table] Example 4 In a 200ml eggplant-shaped flask equipped with a reflux condenser,
2,4-dichloro-m-toluic acid 2.05g (0.01
mol), 100 ml of dry methanol, and 1 ml of concentrated sulfuric acid were added, and the reaction was carried out under reflux for 8 hours. After cooling the reaction liquid, it was concentrated under reduced pressure until the liquid volume became about 1/3. The concentrated solution was ice-cooled, poured into 200 g of ice water, and extracted three times with 50 ml of cold chloroform. The extract was washed twice with 50 ml of cold water, dried over anhydrous sodium sulfate, and the chloroform was distilled off under reduced pressure to obtain crude 2.4
-Methyl dichloro-m-toluate was obtained as crystals. Purification by silica gel column chromatography using ethyl acetate as a developing solvent yielded a crystalline product of even higher purity. 2,4-dichloro-
The yield of m-toluic acid was 2.1g (yield 96 mol%)
It was hot. The melting point of this product was 51.6-52.7°C. The structure of methyl 2,4-dichloro-m-toluate can be determined by infrared spectrum, mass spectrum,
Confirmed by NMR spectrum and elemental analysis. The elemental analysis results are shown below.

【表】 実施例 5 メタノールの代りにisoプロパノールを使用す
る以外は、実施例4と同様に反応、を実施し、シ
リカゲルークロロホルムのカラムクロマトグラフ
イーにより精製し、2・4−ジクロル−m−トル
イル酸イソプロピルエステルを得た。 n20.5 D1.5298
[Table] Example 5 The reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that isopropanol was used instead of methanol, and the reaction was purified by silica gel-chloroform column chromatography, and 2,4-dichloro-m- Toluic acid isopropyl ester was obtained. n 20.5 D 1.5298

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記式()、 但し式中、Zは水酸基、ハロゲン原子及び低級
アルコキシより成る群からえらばれた基を示す、 で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル酸
及びその誘導体。 2 下記式()、 但し式中、Rは低級アルキル基、アセチル基及
びその官能性誘導基よりなる群からえらばれた基
を示す、 で表わされる化合物を酸化することを特徴とする
下記式()−1、 但し式中、Z1は水酸基を示す、 で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル酸
の製法。 3 下記式()−1 但し式中、Z1は水酸基を示す、 で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル酸
をハロゲン化もしくは低級アルキルエステル化す
ることを特徴とする下記式 ()−2 但し式中、Z2はハロゲン原子及び低級アルコキ
シより成る群からえらばれた基を示す、 で表わされる2・4−ジクロロ−m−トルイル酸
誘導体の製法。
[Claims] 1. The following formula (), 2,4-dichloro-m-toluic acid and its derivatives represented by the following formula, where Z represents a group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom, and lower alkoxy. 2 The following formula (), However, in the formula, R represents a group selected from the group consisting of a lower alkyl group, an acetyl group, and a functional derivative group thereof; However, in the formula, Z 1 represents a hydroxyl group. A method for producing 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by: 3 The following formula ()-1 However, in the formula, Z 1 represents a hydroxyl group, and the following formula ()-2 is characterized by halogenating or lower alkyl esterification of 2,4-dichloro-m-toluic acid represented by However, in the formula, Z 2 represents a group selected from the group consisting of a halogen atom and lower alkoxy.
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