KR100264694B1 - 플루오로벤조산 및 플루오로벤조산 에스테르의 제조 방법 - Google Patents

플루오로벤조산 및 플루오로벤조산 에스테르의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테트라플루오로프탈산 무수물을 히드록실 화합물과 반응시켜 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노에스테르를 얻은 후, 이를 탈카르복실화하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르를 수득하는 것을 포함하는 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르의 제조방법 및 상기의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노에스테르의 에스테르기에 대하여 p-위치상의 플루오르 원자를 R3O기 (이때 R3는 알킬기, 아릴기 또는 플루오로알킬기)에 의해 치환하여 4-R3O-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-에스테르를 얻은 후, 이를 가수분해하여 4-R3O-3,5,6-트리플루오로프탈산을 얻고, 이를 탈카르복실화하여 3-R3O-2,4,5-트리플루오로벤조산을 수득하는 3-R3O-2,4,5-트리플루오로벤조산의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

플루오로벤조산 및 플루오로벤조산 에스테르의 제조 방법{PROCESSES FOR PRODUCING FLUOROBENZOIC ACIDS AND FLUOROBENZOIC ACID ESTERS}
본 발명은 의약의 중간물질로서 유용한 테트라플루오로프탈산 무수물 및 플루오로벤조산의 신규의 제조방법에 관한 것이다.
테트라플루오로프탈산 무수물은 의약, 농약 및 액정의 중간물질로서 중요한 화합물이다. 이와 같은 테트라플루오로프탈산 무수물로부터 제조한 플루오로벤조산은 중요한 중간물질로서, 이로부터 플루오르 원자에서 기인한 각종 효과를 기대할 수 있다.
테트라플루오로프탈산 무수물을 얻는 방법으로서는, (1) 산 촉매 존재하에 테트라플루오로프탈산 무수물을 탈수시키는 방법 (고오교가가꾸 자시 Vol. 73,447,1970), (2) 크실렌 존재하에 테트라플루오로프탈산 무수물을 공비적으로 탈수시키는 방법 (일본국 특허출원 공개공보 제 306945/1990 호), (3) 농축 황산, 아세트산 및 물 존재하에 출발물질인 테트라플루오로프탈이미드를 가수분해하여 물을 제거하는 방법 (일본국 특허출원 공고공보 제 57255/1993 호) 이 있다. 한편 플루오르화 벤조산을 제조하는 방법으로서는, (4) 탈카르복실화용 삼차 아민 존재하에 테트라플루오로프탈산을 가열함으로써 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산을 합성하는 방법 (일본국 특허출원 공개공보 제 13770/1989 호), (5) 탈카르복실화용 금속 산화물 존재하에 물에서 테트라플루오로프탈산을 가열함으로써 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산을 합성하는 방법 (일본국 특허출원 공개공보 제 85349/1986 호), 및 (6) 2,3,4,5-테트라클로로벤조니트릴을 플루오르화함으로써 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산을 합성하는 방법 (일본국 특허출원 공개공보 제 49263/1992 호) 이 있다.
3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산을 얻는 방법으로서는, (7) 테트라플루오로벤조니트릴로부터 8 단계에 걸쳐 2,4,5-트리플루오로-3-알콕시벤조산을 얻는 방법 (일본국 특허출원 공개공보 제 198664/1988 호 및 제 297366/1988 호), (8) 금속 시안화물을 2,3-디할로게노-5,6-디플루오로아니솔에 반응시켜 2-할로게노-4,5-디플루오로-3-메톡시벤조니트릴을 얻은 후, 여기에 물을 가해 2-할로게노-4,5-디플루오로-3-메톡시벤즈아미드를 얻고, 이를 가수분해하여 2-할로게노-4,5-디플루오로-3-메톡시벤조산을 얻는 방법 (일본국 특허출원 공개공보 제 16746/1989 호), (9) 테트라플루오로프탈산을 수산화 반응시킨 후 탈카르복실화, 알킬화 및 가수분해하는 방법 (일본국 특허출원 공개공보 제 268662/1989 호), (10) 테트라플루오로프탈산을 디에스테르화한 후 알콕실화, 가수분해 및 탈카르복실화하는 방법(일본국 특허출원 공개공보 제 279348/1991 호 ) 이 있다.
방법 (1) 과 (2) 는 테트라플루오로프탈산을 제조하기가 어렵다는 문제점이 있다. 테트라플루오로프탈산의 제조 방법은 일본국 특허출원 공개공보 제 85349/1986 호, 제 61948/1987 호, 제 258442/1988 호 및 미합중국 특허 제 5,047,553 호에 개시되어 있다. 그러나 각 방법에서는 정제 단계에서 다량의 극성 용매를 필요로 하며, 수용성 층으로부터 생성물을 추출하는 공정이 필요하다. 또한 목적하는 생성물을 고순도로 얻기 위해서는 재결정과 같은 추가 단계가 필요하다. 따라서 이 방법들은 산업상 유리하지는 않다. 방법 (3) 은 폐기액 처리문제와 수율이 낮은 문제점이 있다. 방법 (4) 와 (5) 는 출발물질로서 사용한 테트라플루오로프탈산을 손쉽게 이용할 수 없다고 하는 문제점이 있다. 방법 (6) 은 플루오르화의 수율이 낮고, 용매가 타르로 전환되는 문제점이 있다. 방법 (7) 은 많은 단계를 필요로 하며, 따라서 산업상 유리하지 않다. 방법 (8) 은 출발물질이 쉽게 이용할 수 없는 화합물이라는 문제점이 있다. 방법(9)는 전체 공정의 총 수율이 낮고, 가압 조건하에서 탈카르복실화 단계를 행해야 하며, 압력 반응기가 필요하고, 알킬화에 사용되는 디메틸 황산염의 조작이 어려운 문제점이 있다. 방법 (10) 은 출발물질의 사용이 매우 어렵고, 수율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 테트라플루오로프탈산 무수물의 신규의 제조 방법 및 테트라플루오로프탈산 무수물로부터 테트라플루오로벤조산을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
즉 본 발명은 테트라플루오로프탈산 무수물의 제조 방법을 제공하는 것으로, 이는 테트라클로로프탈산 무수물을 염소화하여 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 얻은 후, 이를 플루오르화하여 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 및/또는 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 얻고, 테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 및/또는 헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 무기 염기 또는 유기산과 반응시켜 테트라플루오로프탈산 무수물을 얻는 것을 포함한다.
또한 본 발명은 테트라플루오로프탈산 무수물로부터 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산, 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르 및 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산을 제조하는 방법을 제공한다.
테트라클로로프탈산 무수물로부터 테트라플루오로벤조산을 제조하는 경로는 반드시 명확한 것은 아니지만, 하기 식으로 나타낼 수 있다:
테트라클로로프탈산 무수물은 산업상 규모로 쉽게 이용할 수 있는 화합물이다. 종래의 염소화 반응 장치 및 조건은 테트라클로로프탈산 무수물을 염소화하여 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 얻는 방법에 사용할 수 있다. 예컨대, 이 방법에서는 통상적인 염소화제를 사용할 수 있다. 염소화제로서는 오염화인, 옥시염화인 또는 염화티오닐이 바람직하고, 특히 오염화인이 바람직하다. 통상적으로 사용하는 염소화제의 양은 테트라클로로프탈산 무수물 1 몰당 0.01 내지 10 몰, 바람직하게는 0.5 내지 2 몰이다.
염소화 반응은 용매의 존재 여부에 관계없이 진행될 수 있다. 용매는 반응물을 용해시킬 수만 있다면 특별히 제한되지는 아니한다. 그러나 비양성자성 극성용매 또는 비양성자성 비극성용매가 바람직하다. 비양성자성 극성용매로서는 예컨대 술포란, N,N-디메틸 포름아미드 또는 1,3-디메틸이미다졸리디논을 들 수 있다. 비양성자성 비극성용매로서는 예컨대 톨루엔, 크실렌, 트리클로로벤젠, 디클로로벤젠 또는 모노클로로벤젠을 바람직하게 사용할 수 있다.
통상적으로 사용하는 용매의 양은 테트라클로로프탈산 무수물의 중량부당 0.01 내지 100 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부이다.
염소화 반응온도는 염소화제의 유형, 용매의 유무, 용매의 유형 또는 반응물의 양에 따라 적절하게 변화될 수 있다. 통상적으로는 20 내지 300℃, 바람직하게는 100 내지 200℃ 이다.
상기의 염소화 반응에서 수득한 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 플루오르화 반응시켜 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 및/또는 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 얻는다.
상기의 플루오르화 반응은 이소벤조푸라논을 플루오르화제와 반응시켜 진행할 수 있다. 플루오르화제로서는 알칼리 금속 플루오르화물이 바람직하다. 특히 바람직한 것은 NaF, KF, RbF 또는 CsF 이다. 이들중 KF 가 바람직하고, 특히 분무-건조 플루오르화 칼륨이 바람직하다. 플루오르화제의 통상적인 사용량은 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논 1 몰당 0.1 내지 20 몰, 바람직하게는 2 내지 12 몰이다. 상기의 플루오르화 반응은 용매의 존재여부에 관계없이 진행될 수 있다. 그러나 용매가 존재할때 반응을 진행하는 것이 바람직하다. 용매는 반응물을 용해시킬 수만 있다면 특히 제한되지는 아니한다. 그러나 비양성자성 용매 또는 비양성자성 비극성용매가 바람직하다. 비양성자성 용매로서는 예컨대 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, 디메틸술폰, 술포란, 헥사메틸포스포릭 트리아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸이미다졸리디논, 아세토니트릴, 벤조니트릴, 디옥산, 디글림 또는 테트라글림이 바람직하고, 특히 술포란 또는 N,N-디메틸포름아미드가 바람직하다. 비양성자성 비극성용매로서는 예컨대 톨루엔, 크실렌, 트리클로로벤젠, 디클로로벤젠 또는 모노클로로벤젠이 바람직하다. 통상적으로 사용하는 용매의 양은 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 중량부당 0.5 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 내지 5 중량부이다.
플루오르화 반응을 할 때에는 반응 가속화제로서 상전이 촉매를 혼입할 수 있다. 상전이 촉매로서는 예컨대 테트라메틸암모늄 염화물 또는 테트라부틸암모늄 브롬화물과 같은 사차 암모늄염, N-네오펜틸-4-( N′,N′-디메틸아미노)-피리디늄 염화물 또는 N-(2-에틸-헥실)-4-(N′,N′-디메틸아미노)-피리디늄 염화물과 같은 피리디늄염, 또는 테트라부틸포스포늄 브롬화물 또는 테트라페닐포스포늄 브롬화물과 같은 사차 포스포늄염을 들 수 있다. 이들중 테트라부틸포스포늄 브롬화물 또는 테트라페닐포스포늄 브롬화물이 바람직하다. 상전이 촉매의 통상적인 사용량은 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 100 중량부당 1 내지 50 중량부, 바람직하게는 5 내지 20 중량부이다.
상기 플루오르화 반응의 반응온도는 통상적으로 50 내지 250℃, 바람직하게는 100 내지 230℃ 이다.
상기 플루오르화 반응에 의해 수득한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 및 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논은 통상 혼합물의 형태로 수득한다. 그러나 필요에 따라서는 이들을 분리해서 각각 수득할 수 있다.
상기 방법에 의해 수득한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 및/또는 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 무기염기 또는 유기산과 반응시켜 테트라플루오로프탈산 무수물을 형성한다.
3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 비율은 특히 제한되지는 아니한다. 이들은 어떠한 비율로도 사용할 수 있으며, 또는 각각 개별적으로 사용할 수 있다.
무기 염기로서는 알칼리 금속염이 바람직하다. 알칼리 금속염으로서는 예컨대 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 탄산칼슘이 바람직하다. 특히 바람직한 것은 탄산나트륨 또는 탄산칼륨이다. 무기 염기의 통상적인 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논 총량의 중량부당 0.01 내지 50 중량부, 바람직하게는 0.3 내지 1.5 중량부이다.
유기산으로서는 유기 카르복실산이 바람직하며, 이는 지방족 카르복실산 또는 방향족 카르복실산일 수 있다. 지방족 카르복실산으로서는 예컨대 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부타노산 또는 트리플루오로아세트산이 바람직하다. 방향족 카르복실산으로서는 예컨대 벤조산, p-클로로벤조산, 2,3-디클로로벤조산 또는 p-메틸벤조산이 바람직하다. 이중 지방족 카르복실산이 바람직하고, 특히 아세트산이 바람직하다. 유기 카르복실산의 통상적인 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논 총량의 몰당 0.01 내지 1000 몰, 바람직하게는 0.5 내지 20 몰이다.
무기염기 또는 유기산과 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 및/또는 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논과의 상술한 반응은 용매 존재에 관계없이 가열함으로써 진행될 수 있다.
용매로서는 비양성자성 용매가 바람직하다. 비양성자성 용매로서는 비양성자성 비극성용매 또는 비양성자성 극성용매를 사용할 수 있다. 비양성자성 극성용매로서는 예컨대 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, 디메틸술폰, 술포란, 헥사메틸포스포릭 트리아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸이미다졸리디논, 아세토니트릴, 벤조니트릴, 디옥산, 디글림 또는 테트라글림이 바람직하다. 비양성자성 비극성용매로서는 예컨대 톨루엔, 크실렌, 나프탈렌, 클로로벤젠 또는 디클로로벤젠이 바람직하다.
무기염기와 반응하기 위한 통상적인 용매의 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논총량의 중량부당 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부이다. 또한 유기산과 반응하기 위한 통상적인 용매의 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논총량의 중량부당 0.01 내지 100 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량부이다.
반응 온도는 무기염기 또는 유기산과의 각각의 반응의 경우에 통상 300 내지 400℃ 의 수준이다. 그러나 온도는 무기염기 또는 유기산의 유형이나 양, 용매의 유무 또는 유형, 또는 반응물의 양에 따라 적절하게 변화될 수 있다.
수득한 테트라플루오로프탈산 무수물로부터, 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르, 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 및 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산을 합성할 수 있으며, 이들은 의약 및 농약용 중간물질로서 유용하다.
즉 테트라플루오로프탈산 무수물을 히드록실 화합물과 반응시켜 3,4,5,6 - 테트라플루오로프탈산 모노에스테르를 수득한 후, 이를 탈카르복실화하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르를 수득한다. 또한 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르를 가수분해하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산을 수득한다. 테트라플루오로프탈산 무수물로부터 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르 및 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산을 제조하기 위한 경로는 반드시 명백한 것은 아니지만, 하기 식으로 나타낼 수 있다.
상기 식에서, R1은 히드록실 화합물 R'OH 에서 히드록실기 -OH 를 제거한 1 가 기이다.
하기 명세서에서, '알킬기' 란 부분적으로 또는 전체적으로 직쇄 구조, 측쇄 구조 또는 고리 구조일 수 있다. 알킬기의 탄소수는 바람직하게는 1 내지 10 개, 보다 바람직하게는 1 내지 6 개이다. 바람직한 알킬기의 예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기 및 헥실기가 있다.
'플루오로알킬기' 는 상기 '알킬기'의 수소원자중 일부 또는 전부가 플루오르 원자에 의해 치환된 구조를 가지는 기를 의미한다. 플루오로알킬기는 '알킬기' 의 수소 원자 전부를 플루오르 원자에 의해 치환된 구조를 가지는 과플루오로알킬기가 바람직하거나, 이와 같은 과플루오로알킬기가 플루오로알킬기의 말단부에 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 2,2,2-트리플루오로에틸기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필기일 수 있다.
'아릴기' 는 치환기 (예: 저급 알킬기, 할로겐 원자, 저급 알콕시기 또는 저급 알킬아미노기) 를 가질 수 있는 1 가 방향족 탄화수소기이다. 아릴기로서는 페닐기 또는 그 유도체가 바람직하다. 예컨대 페닐기, 톨릴기, p-할로페닐기 (예: p-클로로페닐기, p-브로모페닐기) 또는 알콕시 페닐기(예: 메톡시 페닐기, 에톡시 페닐기) 를 들 수 있다.
우선 테트라플루오로프탈산 무수물을 히드록실 화합물과 반응시켜 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르를 수득한다.
히드록실 화합물은 특별히 제한되지는 않지만, 알콜 또는 히드록실 아릴 화합물이 바람직하다. 알콜로서는 히드록실기를 가진 알콜이 바람직하다. 하나의 히드록실기를 가지는 알콜로서는 알킬 알콜 또는 플루오로알킬 알콜이 바람직하다. 또한 히드록실 아릴 화합물로서는 아릴기와 하나의 히드록실기가 각각에 결합되어 있는 화합물이 바람직하다.
알킬 알콜로서는 C1-10알킬기, 바람직하게는 C1-6알킬기를 가지는 알콜이 바람직하고, 1 차 알콜, 2 차 알콜 또는 3 차 알콜일 수 있다. 1 차 알콜은 예컨대 메탄올 또는 에탄올일 수 있고, 2 차 히드록실 화합물은 예컨대 이소프로판올 또는 2-부탄올일 수 있으며, 3 차 히드록실 화합물은 예컨대 t-부탄올 또는 2-메틸-2-부탄올일 수 있다.
플루오로알킬 알콜로서는 트리플루오로에탄올 또는 3,3,3-트리플루오로프로판올이 손쉽게 이용할 수 있다는 점 때문에 바람직하다.
히드록실 아릴 화합물로서는 페놀 또는 알콕시 페놀이 바람직하다. 특히 페놀, p-메톡시 페놀 또는 p-에톡시 페놀이 바람직하다.
테트라플루오로프탈산 무수물과 히드록실 화합물과의 반응은 산 촉매 또는 염기 촉매 존재하에 반응시키는 것이 바람직하다.
산 촉매로서는 염산, 인산, 황산등의 무기산 또는 p-톨루엔 술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산등의 유기산이 바람직하다. 염기 촉매로서는 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨등의 무기 염기, 또는 트리에틸아민, 트리-n-부틸아민, 트리-n-옥틸아민등의 유기 염기가 바람직하다. 산 촉매 또는 염기 촉매의 사용량은 테트라플루오로프탈산 무수물 1 몰당 통상 0.001 내지 100 몰, 바람직하게는 0.01 내지 2 몰이다.
테트라플루오로프탈산 무수물과 히드록실 화합물과의 반응 온도는 반응물 및 산 또는 염기 촉매의 유무, 양이나 유형에 따라 적절하게 변화될 수 있다. 통상적인 경우에는 대략 히드록실 화합물의 환류 온도가 바람직하고, 이는 통상 0 내지 220℃의 범위내이다.
테트라플루오로프탈산 무수물과 히드록실 화합물과의 반응에 의하여 일반식(1)로 표시된 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르가 형성된다. 일반식(1)에서, R1은 히드록실 화합물로부터 히드록실기가 제거된 1 가 기이고, 바람직하게는 알킬기, 아릴기 또는 플루오로알킬기이다.
3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르(1)를 탈카르복실화하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르를 수득한다. 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르는 상기 일반식 (2) 로 표시한다.
탈카르복실화 반응은 용매 유무에 관계없이 진행될 수 있지만, 용매 존재시 가열하에 진행시키는 것이 바람직하다. 용매로서는 물, 양성자성 유기 용매 (예: 에틸렌 글리콜과 같은 글리콜), 비양성자성 극성 유기 용매 (예: 디메틸아세트 아미드, 술포란), 또는 비양성자성 비극성 유기 용매 (예: 톨루엔, 크실렌) 가 바람직하다.
또한 탈카르복실화 반응에서 촉매가 존재할 수 있다. 촉매로서는 예컨대 트리에틸아민, 트리-n-부틸아민, 트리-n-옥틸아민등의 3 차 아민, 수산화물, 플루오르화물, 탄산염, 탄산수소염, 암모니아의 황산염이나 유기염, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 사용할 수 있다. 그 외에 황산, 염산 또는 p-톨루엔 술폰산등의 산 촉매일 수 있다. 촉매의 사용량은 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르(2) 1 몰당 통상 0.01 내지 10 몰, 바람직하게는 0.1 내지 5 몰이다.
용매를 사용할 때, 그 양은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르(1) 100 중량부당 0.01 내지 1,000 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 100 중량부이다. 또한 반응 온도는 통상 100 내지 220℃ 이고, 반응 시간은 통상 0.5 내지 20 시간이다.
상기 반응에 의해 형성된 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르 (2) 를 가수 분해하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산을 수득한다.
가수분해는 종래의 또는 공지된 방법에 의해 진행될 수 있다. 통상적인 경우에 반응은 산성 또는 염기성 상태에서 물 존재하에 진행시키는 것이 바람직하다. 물의 양은 특히 제한되지는 아니한다. 그러나 통상적인 경우에는 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르(2) 중량부당 1 내지 10 중량부가 바람직하다. 산으로서는 예컨대 염산, 인산 또는 황산이 바람직하다. 염기로서는 예컨대 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이 바람직하다. 산 또는 염기의 사용량은 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르(2) 중량부당 통상 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부이다.
가수분해 반응의 반응온도는 30 내지 220℃ 가 바람직하지만, 이는 산 또는 염기의 유형과 농도에 따라 달라질 수 있다. 또한 상술한 각각의 모노에스테르화, 탈카르복실화 및 가수분해 반응은 단일 단계로 진행될 수 있다.
또한 테트라플루오로프탈산 무수물로부터 의약 및 농약의 중간물질로서 유용한 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산을 합성할 수도 있다.
즉 테트라플루오로프탈산 무수물을 히드록실 화합물과 반응시켜 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르를 수득한 후, 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르의 에스테르기에 대하여 p-위치상의 플루오르 원자를 R3O기 (식중 R3은 1 가 유기 기임) 에 의해 치환하여 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-에스테르를 수득하고, 이를 가수분해하여 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산을 수득하고, 계속 탈카르복실화하여 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산을 수득한다.
테트라플루오로프탈산 무수물로부터 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산을 합성하기 위한 경로는 반드시 명백한 것은 아니지만, 하기 식으로 나타낼 수 있다.
상기 식에서, R3은 히드록실 화합물로부터 히드록실기를 제거한 1가 기로서, 1 가 유기 기이다.
테트라플루오로프탈산 무수물을 히드록실 화합물과 반응시켜 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르를 수득한다. 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르는 일반식 (3) 의 화합물로서, 상기 일반식 (1) 의 화합물과 동일하다. R3은 바람직하게는 R1과 같은 알킬기, 아릴기 또는 플루오로알킬기이다. 이 반응은 테트라플루오로프탈산에서 일반식 (1) 의 화합물을 합성하는 상술한 반응과 동일한 방법으로 진행될 수 있다.
상기의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 (3) 는 p-위치상의 플루오르 원자를 에스테르기로 치환, 즉 4-위치상의 플루오르 원자를 R3O기(이때 R3은 1 가 유기 기임)에 의해 치환하여 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-에스테르로 전환된다. 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-에스테르는 상기 일반식 (4) 의 화합물이다. 일반식 (4) 에서 R3은 1 가 유기 기이고, 바람직하게는 알킬기, 플루오로알킬기 또는 아릴기이다.
3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 (3) 의 4-위치상에서 플루오르 원자의 치환 반응은 금속 알콕시화물 또는 히드록실 화합물 및 무기 염기 존재하에 진행될 수 있다.
금속 알콕시화물로서는 알칼리 금속 알콕시화물 또는 알칼리 토금속 알콕시화물이 바람직하다. 특히 알칼리금속 알콕시화물이 바람직하다. 알칼리 금속 알콕시화물로서는 메톡시화 나트륨 또는 메톡시화 칼륨이 바람직하다. 금속 알콕시화물의 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 1 몰당 통상 0.01 내지 10 몰, 바람직하게는 0.5 내지 3 몰이다.
3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 (3) 와 금속 알콕시화물의 반응은 용매 존재에 관계없이 진행될 수 있다. 그러나 용매 존재시 진행하는 것이 바람직하다. 용매로서는 물, 양성자성 유기 용매 또는 비양성자성 유기 용매가 바람직하다. 특히 양성자성 유기 용매가 바람직하다. 양성자성 유기 용매로서는 알콜 또는 글리콜이 바람직하고, 특히 메탄올, 에탄올 또는 에틸렌 글리콜이 바람직하다. 비양성자성 유기 용매로서는 디메틸 아세트아미드 또는 술포란과 같은 비양성자성 극성 용매, 톨루엔 또는 크실렌과 같은 비양성자성 비극성 용매가 바람직하다. 용매의 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 100 중량부당 통상 0.01 내지 1,000 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 100 중량부이다.
3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 (3) 와 히드록실 화합물 및 무기 염기와의 반응에서, 히드록실 화합물로서는 상술한 바와 동일한 알콜 또는 히드록실 아릴 화합물이 바람직하다. 무기 염기로서는, 금속 수산화물 또는 금속 탄산염을 사용할 수 있으며, 금속 수산화물이 바람직하다. 금속 수산화물로서는, 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물이 바람직하고, 특히 알칼리 금속 수산화물이 바람직하다. 알칼리 금속 수산화물로서는, 수산화 리튬, 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨이 바람직하고, 특히 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨이 바람직하다. 금속 탄산염으로서는, 알칼리 금속 탄산염 또는 알칼리 토금속 탄산염이 바람직하고, 특히 알칼리 금속 탄산염이 바람직하다. 알칼리 금속 탄산염으로서는 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨 또는 탄산수소칼륨이 바람직하다.
히드록실 화합물의 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르(3) 1 몰당 통상 0.1 내지 1,000 몰, 바람직하게는 0.5 내지 100 몰이다. 또한 무기 염기의 사용량은 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 1 몰당 통상 0.01 내지 10 몰, 바람직하게는 0.5 내지 3 몰이다.
3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르 (3) 와 금속 알콕시화물, 또는 히드록실 화합물 및 무기 염기와의 반응을 위한 반응 온도는 통상 0 내지 300℃ 이고, 바람직하게는 10 내지 100℃이며, 반응 시간은 통상 0.1 내지 100 시간, 바람직하게는 0.5 내지 10 시간이다.
상기의 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-에스테르(4)를 가수분해하여 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산을 수득한다. 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산은 일반식(5)의 화합물이다.
가수분해 반응은 종래의 또는 공지된 조건에 따라 진행될 수 있다. 가수분해 반응은 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르(2)의 가수분해 반응을 하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산을 얻는 것과 동일한 방법 및 조건하에서 진행할 수 있다.
상기의 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산(5)은 R3O기의 p-위치, 즉 1-위치상의 카르복실기를 탈카르복실화하여 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산으로 전환한다. 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산은 일반식(6)의 화합물이다.
1-위치상에서 카르복실기의 탈카르복실화 반응은 종래의 또는 공지된 탈카르복실화 방법에 따라 진행될 수 있다. 탈카르복실화 반응은 상술한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산 모노에스테르(1)의 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르(2)로의 탈카르복실화 반응과 동일한 방법 및 조건하에서 진행시키는 것이 바람직하다. 탈카르복실화 반응은 가열하에 용매 존재에 관계없이 진행될 수 있지만, 용매 존재시 진행하는 것이 바람직하다. 또한 4-치환-3,5,6-트리플루오로프탈산 (4) 의 탈카르복실화 반응에서 상기와 동일한 촉매가 존재할 수 있다.
3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산 (6) 으로서는 예컨대 3-메톡시-2,4,5-트리플루오로벤조산, 3-에톡시-2,4,5-트리플루오로벤조산, 3-(n-프로폭시)-2,4,5-트리플루오로벤조산, 3-페녹시-2,4,5-트리플루오로벤조산 또는 3-(4´- 메톡시페녹시)-2,4,5-트리플루오로벤조산을 들 수 있다. 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산(6)은 의약 및 농약의 중간물질로서 유용한 화합물이다. 이 화합물은 특히 퀴놀론-계 살균제용 출발물질로서 유용하며, 퀴놀론 구조중 8-위치에 결합된 R3O기를 가지는 퀴놀론 화합물은 종래의 방법에 따라 합성할 수 있다.
본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명할 것이다. 그러나 본 발명이 이와 같은 실시예에 의해 제한되는 것은 결코 아니라는 사실을 이해해야 한다.
실시예 1
환류 냉각기와 교반기가 장착된 2ℓ 유리 반응기에, 테트라클로로프탈산 무수물 500g (1.74 몰), 오염화인 441g (2.10 몰) 및 옥시염화인 100g 을 충전하고, 이 혼합물을 교반하지 않고 135℃ 로 가열하였다. 그후 온도를 140±5℃로 유지하면서 18 시간 동안 교반하였다. 그후 옥시염화인을 증류제거하였다. 그후 옥시염화인 및 오염화인을 감압하에 증류제거하였다. 반응기의 온도를 120℃로 낮추고, 여기에 톨루엔 200g 및 헥산 2ℓ를 점가하고, 이 혼합물을 하룻밤 방치하였다. 결정체를 여과 수집 및 감압건조하여 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논 430.0g 을 수득하였다. 수율은 72.1% 였다.
실시예 2
환류 냉각기와 교반기가 장착된 1ℓ 유리 반응기에, 실시예 1 에서 제조한 3,3,4,5,6,7-헥사클로로-1-[3H]-이소벤조푸라논 80g (0.235 몰), 스프레이 건조 염화칼륨 109.0g (1.88 몰) 및 술포란 320g 을 충전하고, 이 혼합물을 130℃에서 격렬하게 교반하면서 5 시간동안 반응시켰다. 그후 반응용액을 증류하여 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물 (1:1) 42.8g 을 수득하였다. 수율은 75.2% 였다. 이 혼합물로부터, 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논을 분별증류한 후,19F-NMR 스펙트럼 및 비등점을 측정하였다.
19F-NMR(CD3COCD3, CFCl3)δ : -76.4(s, 2F), -136.0(m, 1F), -140.2(m, 1F),
-140.7(m, 1F), -146.1(m, 1F)
bp. 47℃/ 7mmHg
실시예 3
환류 냉각기와 교반기가 장착된 500㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7 - 헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물 (1:1) 100g (0.413 몰), 탄산나트륨 43.8g (0.413 몰) 및 크실렌 200g 을 충전하고, 이 혼합물을 130℃ 에서 격렬하게 교반하면서 3 시간동안 반응시켰다. 그후 무기 물질을 여과 제거한 후, 잔류물을 증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 83.1g 을 수득하였다. 수율은 91.5% 였다.
실시예 4
환류 냉각기와 교반기가 장착된 500㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7 - 헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물(1:1) 100g (0.413 몰) 및 탄산나트륨 43.8g (0.413 몰)을 충전하고, 이 혼합물을 130℃에서 격렬하게 교반하면서 5 시간동안 반응시켰다. 그후 반응 혼합물을 증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 75.6g 을 수득하였다. 수율은 83.2% 였다.
실시예 5
환류 냉각기와 교반기가 장착된 100㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7 - 헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물 (1:1) 50g (0.207 몰) 및 탄산수소나트륨 17.4g (0.207 몰)을 충전하고, 이 혼합물을 130℃에서 격렬하게 교반하면서 5 시간동안 반응시켰다. 그후 반응 혼합물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 33.0g 을 수득하였다. 수율은 72.5% 였다.
실시예 6
환류 냉각기와 교반기가 장착된 500㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 혼합물로부터 분별증류한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 100g (0.413 몰), 탄산나트륨 43.8g (0.413 몰) 및 크실렌 200g 을 충전하고, 이 혼합물을 130℃ 에서 격렬하게 교반하면서 1.5 시간동안 반응시켰다. 그후 무기 물질을 여과제거한 후, 잔류물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 84.9g 을 수득하였다. 수율은 93.4% 였다.
실시예 7
환류 냉각기와 교반기가 장착된 500㎖ 유리 반응기에 실시예 2 의 혼합물로부터 분별증류한 3,3,4,5,6,7 - 헥사플루오로 - 1 - [3H] - 이소벤조푸라논 100g (0.413 몰) 및 탄산나트륨 43.8g (0.413 몰)을 충전하고, 이 혼합물을 130℃에서 격렬하게 교반하면서 8 시간동안 반응시켰다. 그후 반응 혼합물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 79.5g 을 수득하였다. 수율은 87.5% 였다.
실시예 8
환류 냉각기와 교반기가 장착된 200㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7 - 헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물(1:1) 50g (0.207 몰) 및 아세트산 50㎖을 충전하고, 이 혼합물을 격렬하게 교반하면서 16시간동안 환류하였다. 그후 반응 혼합물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 29.3g 을 수득하였다. 수율은 64.3% 였다.
실시예 9
환류 냉각기와 교반기가 장착된 200㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7 - 헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물(1:1) 50g (0.207 몰) 및 트리플루오로아세트산 50㎖을 충전하고, 이 혼합물을 격렬하게 교반하면서 72 시간동안 환류하였다. 그후 반응 혼합물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 29.6g 을 수득하였다. 수율은 65% 였다.
실시예 10
환류 냉각기와 교반기가 장착된 200㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7 - 헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물(1:1) 50g (0.207 몰) 및 2,4-디클로로벤조산 79.0g (0.414 몰)을 충전하고, 이 혼합물을 150℃에서 격렬하게 교반하면서 6 시간동안 반응시켰다. 그후 반응 혼합물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 28.5g 을 수득하였다. 수율은 62.5% 였다.
실시예 11
환류 냉각기와 교반기가 장착된 300㎖ 유리 반응기에, 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물과 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논의 혼합물(1:1) 50g (0.207 몰), 2,4-디클로로벤조산 59.3g (0.31 몰) 및 크실렌 100㎖을 충전하고, 이 혼합물을 150℃에서 격렬하게 교반하면서 12 시간동안 반응시켰다. 그후 반응 혼합물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 32.8g 을 수득하였다. 수율은 72.05% 였다.
실시예 12
환류 냉각기와 교반기가 장착된 300㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 의 혼합물로부터 분별증류한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈로일디플루오르화물 100g (0.413 몰) 및 아세트산 100㎖을 충전하고, 이 혼합물을 130℃에서 격렬하게 교반하면서 1.5시간동안 반응시켰다. 그후 무기 물질을 여과제거한 후, 잔류물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 66.8g 을 수득하였다. 수율은 73.5% 였다.
실시예 13
환류 냉각기와 교반기가 장착된 300㎖ 유리 반응기에, 실시예 2 에서 수득한 3,3,4,5,6,7-헥사플루오로-1-[3H]-이소벤조푸라논 100g (0.413 몰) 및 아세트산 100㎖을 충전하고, 이 혼합물을 환류하에 48 시간동안 반응시켰다. 그후 반응 혼합물을 분별증류하여 테트라플루오로프탈산 무수물 79.5g 을 수득하였다. 수율은 87.5% 였다.
실시예 14
환류 냉각기와 교반기가 장착된 100㎖ 유리 반응기에, 실시예 3 에서 제조한 테트라플루오로프탈산 무수물 20g (0.091 몰) 및 메탄올 40㎖을 충전하고, 이 혼합물을 환류하에 2시간동안 교반하였다. 반응 종결후 메탄올을 증류제거하여 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노메틸 에스테르 22.5g 을 수득하였다. 수율은 98.0% 였다.
실시예 15
100㎖ 삼목 플라스크에, 실시예 14 에서 제조한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노메틸 에스테르 20g (0.079 몰) 및 트리-n-옥틸아민 27.9g (0.079 몰)을 충전하고, 이 혼합물을 가열한 후 140℃에서 4시간동안 교반하였다. 반응 종결후, 반응 혼합물을 분별증류하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 메틸 에스테르 15.5g 을 수득하였다. 수율은 94.2% 였다.
실시예 16
100㎖ 삼목 플라스크에, 실시예 14 에서 제조한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노메틸 에스테르 20g (0.079 몰) 및 트리-n-옥틸아민 2.8g (0.0079 몰)을 충전하고, 이 혼합물을 가열한 후 140℃에서 24시간동안 교반하였다. 반응 종결후, 반응 혼합물을 분별증류하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 메틸 에스테르 14.2g 을 수득하였다. 수율은 86.3% 였다.
실시예 17
300㎖ 삼목 플라스크에, 실시예 15 에서 제조한 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산-메틸 에스테르 20g (0.096 몰) 및 70중량% 황산 40g을 충전하고, 이 혼합물을 140℃에서 교반하면서 10 시간 동안 반응시켰다. 그후 반응 용액에 물 100㎖를 가한 후, 이 혼합물을 냉각시켰다. 그후 이 혼합물을 뜨거운 톨루엔으로 추출하였다. 그후 용매를 증류제거하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 17.1g 을 수득하였다. 수율은 92% 였다.
실시예 18
환류 냉각기와 교반기가 장착된 100㎖ 유리 반응기에, 실시예 3 에서 제조한 테트라플루오로프탈산 무수물 20g (0.091 몰) 및 트리-n-옥틸아민 32.2g (0.091 몰)을 충전하고, 여기에 메탄올 3.5g (0.109 몰)을 점가하였다. 그후 이 혼합물을 140℃에서 4시간동안 반응시켰다. 반응 종결후 반응 혼합물을 분별증류하여 3,4,5,6-테트라플루오로벤조산 메틸 에스테르 17.5g 을 수득하였다. 수율은 92.3% 였다.
실시예 19
환류 냉각기, 교반기 및 적하 깔때기가 장착된 100㎖ 유리 반응기에, 실시예 14 에서 제조한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노메틸 에스테르 10g (0.0397 몰)중 메탄올 용액 20㎖을 충전하였다. 그후 여기에 메톡시화 나트륨의 10% 메탄올 용액 44.9g (0.0833 몰)을 점가하였다. 이 혼합물을 환류하에 1 시간동안 교반하였다. 반응 종결후 반응 혼합물을 10% 염산 수용액으로 중화시킨후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그후 용매를 증류제거하여 4-메톡시-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-메틸 에스테르(=5-메톡시-3,4,6-트리플루오로프탈산-2-메틸 에스테르) 9.14g 을 수득하였다. 수율은 87.2% 였다.
실시예 20
환류 냉각기, 교반기 및 적하 깔때기가 장착된 100㎖ 유리 반응기에, 실시예 14 에서 제조한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노메틸 에스테르 10g (0.0397 몰)중 메탄올 용액 20㎖을 충전한 후, 여기에 수산화칼륨 4.6g (0.083 몰)을 가하였다. 이 혼합물을 환류하에 1시간동안 교반하였다. 반응 종결후 반응 혼합물을 10% 염산 수용액으로 중화시킨후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그후 용매를 증류제거하여 4-메톡시-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-메틸 에스테르(=5-메톡시-3,4,6-트리플루오로프탈산-2-메틸 에스테르) 8.2g 을 수득하였다. 수율은 78.2% 였다.
실시예 21
환류 냉각기, 교반기 및 적하 깔때기가 장착된 100㎖ 유리 반응기에 실시예 14 에서 제조한 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노메틸 에스테르 10g (0.0397 몰)중 메탄올 용액 20㎖을 충전하였다. 그후 여기에 탄산칼륨 8.21g (0.060 몰)을 가하였다. 이 혼합물을 환류하에 3시간동안 교반하였다. 반응 종결후 반응 혼합물을 10% 염산 수용액으로 중화시킨후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그후 용매를 증류제거하여 4-메톡시-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-메틸 에스테르(=5-메톡시-3,4,6-트리플루오로프탈산-2-메틸 에스테르) 8.7g 을 수득하였다. 수율은 83.1% 였다.
실시예 22
100㎖ 삼목 플라스크에, 실시예 21 에서 제조한 4-메톡시-3,5,6-트리플루오로프탈산-1-메틸 에스테르 10g (0.0379 몰) 및 10% 수산화나트륨 수용액 20g 을 충전한 후, 이 혼합물을 환류하에 14시간동안 교반하였다. 반응 종결후 반응 혼합물을 10% 염산 수용액으로 중화시킨 후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그후 용매를 증류제거하여 4-메톡시-3,5,6-트리플루오로프탈산 8.9g 을 수득하였다. 수율은 94.0% 였다.
실시예 23
100㎖ 삼목 플라스크에, 실시예 22 에서 제조한 4-메톡시-3,5,6-트리플루오로프탈산 10g (0.04 몰) 및 트리옥틸아민 14.2g (0.04 몰)을 충전한 후, 이 혼합물을 140℃에서 교반하면서 4 시간동안 반응시켰다. 반응 종결후, 여기에 20% 수산화나트륨 수용액 30㎖를 가하고 교반하였다. 수용액 상을 분리하고, 10% 염산 수용액으로 중화시킨후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그후 용매를 증류제거하여 3-메톡시-2,4,5-트리플루오로벤조산 7.17g 을 수득하였다. 수율은 87.0% 였다.
실시예 24
환류 냉각기와 교반기가 장착된 100㎖ 유리 반응기에, 실시예 3 에서 제조한 테트라플루오로프탈산 무수물 10g (0.0397 몰) 및 메탄올 20㎖을 충전하고, 이 혼합물을 환류하에 2시간동안 교반하였다. 냉각후 여기에 메톡시화 나트륨의 10% 메탄올 용액 42.8g (0.079 몰)을 적가하였다. 그후 환류하에 이 혼합물을 1시간동안 교반하였다. 그후 여기에 10% 수산화나트륨 수용액 15.9g 을 가한 후, 이 혼합물을 환류하에 12시간동안 교반하였다. 냉각후 20% 염산 수용액 8g 을 가하였다. 또한 여기에 트리옥틸아민 21.1g (0.0596 몰) 및 크실렌 40g 을 가한 후, 이 혼합물을 교반하였다. 유기층을 분리한 후, 140℃에서 2시간동안 교반하였다. 반응 종결후, 여기에 20% 수산화나트륨 수용액 30㎖을 가하고 교반하였다. 수용액 상을 분리하고, 10% 염산 수용액으로 중화시킨후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그후 용매를 증류제거하여 3-메톡시-2,4,5-트리플루오로벤조산 6.7g 을 수득하였다. 수율은 81.5% 였다.
본 발명의 방법에 따라 테트라플루오로프탈산 무수물은 출발물질로서 손쉽게 이용할 수 있는 화합물을 효율적으로 사용하여 수득할 수 있다. 각 반응은 쉽고 안전하며 수율이 좋다. 따라서 상기 방법은 산업상 관점에서 매우 유리하다.
또한 본 발명의 방법에 따라 위험한 시약 또는 조작을 필요로 하지 않고 쉽게 이용할 수 있는 출발물질을 사용함으로써 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 및 3-치환-2,4,5-트리플루오로벤조산을 안전하게 수득할 수 있다. 상기 방법은 수율이 좋고 반응 조건이 온화하다는 점에서 우수한 방법이다. 또한 상기 방법은 소수의 단계를 포함하며, 반응이 어떤 특별한 시약이나 조건을 필요로 하지 아니하므로 산업상 규모면에서 매우 유리한 방법이다.

Claims (1)

  1. 테트라플루오로프탈산 무수물을 히드록실 화합물과 반응시켜 3,4,5,6-테트라플루오로프탈산-모노에스테르를 얻은 후, 이를 탈카르복실화하여 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르를 수득하는 것을 포함하는 2,3,4,5-테트라플루오로벤조산 에스테르의 제조방법.
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