CN113286783B - 氯苯化合物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供氯苯化合物的新的制造方法。更具体而言，本发明提供如下的制造方法，即，使式(1)所示的化合物与氯在布朗斯台德酸的存在下反应，得到式(2)所示的氯苯化合物。[式(1)中，X1表示卤素原子。][式(2)中，X1表示与上文相同的含义。]
Description
技术领域
本专利申请基于日本专利申请2019-013998号(2019年1月30日申请)主张巴黎条约上的优先权及利益，通过引用到此处，而将上述申请中记载的全部内容纳入本说明书中。
本发明涉及氯苯化合物的制造方法。
背景技术
专利文献1中记载，式(2)所示的化合物(以下记作化合物(2))作为除草剂的制造中间体而言有用。
[化1]
[式中，X1表示卤素原子。]
另外，专利文献1中公开过通过将式(11)所示的化合物氧化来制造化合物(2)的方法。
[化2]
[式中，X1表示与上文相同的含义。]
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2007/083090号
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1中记载的方法的化合物(2)的收率低，作为制造方法而言未必令人满意。
本发明的目的在于，提供一种化合物(2)的新的制造方法。
用于解决问题的手段
本发明人等为了解决上述的问题进行了深入研究，结果完成了本发明。
本发明如下所示。
[1]一种式(2)所示的化合物的制造方法，该制造方法包括工序(B)：
使式(1)所示的化合物与氯在布朗斯台德酸的存在下反应，得到式(2)所示的化合物的工序。
[化3]
[式中，X1表示卤素原子。]
[化4]
[式中，X1表示与上文相同的含义。]
[2]根据[1]中记载的制造方法，其中，布朗斯台德酸为盐酸或硫酸。
[3]一种制造方法，是式(2)所示的化合物的制造方法，
[化5]
[式中，X1表示卤素原子。]
该制造方法包括：
工序(A)：使式(3)所示的化合物与式(4)所示的化合物在碱的存在下反应，得到式(1)所示的化合物的工序，
[化6]
[式中，X2表示卤素原子。]
[化7]
[式中，X1表示与上文相同的含义。]；以及
[1]或[2]中记载的工序(B)。
[4]根据[1]～[3]中任一项记载的制造方法，其中，X1为氟原子。
[5]一种式(7)所示的化合物的制造方法，该制造方法包括如下的工序：使利用[1]～[4]中任一项记载的制造方法制造的式(2)所示的化合物与式(5)所示的化合物反应，得到式(6)所示的化合物，然后将该式(6)所示的化合物水解，制造式(7)所示的化合物：
[化8]
[式中，R1表示C1-C5烷基。]
[化9]
[式中，X1及R1表示与上文相同的含义。]
[化10]
发明效果
根据本发明，可以收率良好地制造化合物(2)及化合物(7)。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
对工序(B)进行说明。
工序(B)中，使式(1)所示的化合物(以下记作化合物(1))与氯在布朗斯台德酸的存在下反应，得到化合物(2)。化合物(2)为氯苯化合物的1种。
作为X1，优选氟原子。X1为氟原子的化合物(2)被称作3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物。X1为氟原子的化合物(1)被称作3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物。
氯可以使用氯气，也可以在体系中产生。在体系中产生氯时，其方法没有特别限定，例如可以举出将硫酰氯热分解的方法、以及将盐酸与过氧化氢水混合的方法。
对于氯的使用量，相对于每1摩尔化合物(1)，通常为1～20摩尔，优选为1～5摩尔，更优选为1～3.5摩尔，然而并不限定于此。
在化合物(2)的制造中，也可以取代氯而使用N-氯琥珀酰亚胺、硫酰氯、亚硫酰氯、次氯酸钠等氯化剂，然而优选氯。
作为布朗斯台德酸，例如可以举出盐酸(氯化氢的水溶液)；硝酸；硫酸、氯磺酸等硫酸类；甲磺酸、三氟甲磺酸等烷基磺酸类，其中优选盐酸或硫酸。布朗斯台德酸可以仅使用1种，也可以混合使用2种以上。布朗斯台德酸可以以水溶液的形式使用。盐酸的浓度通常为0.1～38％，优选为26～38％，更优选为35％～38％，然而并不限定于此。需要说明的是，在盐酸的浓度中，％表示质量％。
对于布朗斯台德酸的使用量，相对于每1重量份化合物(1)，通常为1～20重量份，优选为1～9重量份，更优选为3～9重量份，然而并不限定于此。
在化合物(2)的制造中，也可以取代布朗斯台德酸而使用氯化铁(III)、氯化铝等路易斯酸，然而优选布朗斯台德酸。
在将化合物(1)及布朗斯台德酸混合后，添加氯，由此来实施反应。
在化合物(1)及布朗斯台德酸的混合中，混合顺序及方法没有特别限定，例如可以利用如下等方法来实施，即，向化合物(1)中添加布朗斯台德酸；向布朗斯台德酸中添加化合物(1)；向化合物(1)中分批地添加布朗斯台德酸；向布朗斯台德酸中分批地添加化合物(1)。
在向化合物(1)及布朗斯台德酸的混合物中添加氯的情况下，可以连续地进行添加，也可以分批地进行添加。在连续地添加氯气的情况下，可以连续地添加一定量，也可以以使氯气的压力恒定的方式进行添加，然而优选连续地添加一定量。在向化合物(1)及布朗斯台德酸的混合物中添加氯气的情况下，优选向化合物(1)及布朗斯台德酸的混合物中吹入氯气的方法。
反应温度通常为0～100℃。
反应可以在常压下进行，也可以在加压下进行。在利用氯气的加压下进行反应的情况下，压力通常为0.0001～10MPaG，优选为0.01～1MPaG。
反应时间虽然也要根据反应温度等条件而定，然而通常为0.1～100小时，优选为1～60小时。
反应可以在对于反应而言非活性的溶剂中进行。作为对于反应而言非活性的溶剂，例如可以举出N-甲基吡咯烷酮(以下记作NMP)、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等脂肪族酰胺溶剂；乙腈等脂肪族腈溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环戊烷、环己烷等脂肪族烃溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代烃溶剂；以及它们的2种以上的混合物。
反应可以在碘或碘化物盐的存在下进行。作为碘化物盐，例如可以举出碘化钠、碘化钾等碱金属碘化物。作为碘或碘化物盐，优选碘或碘化钾。
在碘或碘化物盐的存在下进行反应时，对于其使用量，相对于每1摩尔化合物(1)，通常为0.0001～10摩尔，优选为0.001～1摩尔，进一步优选为0.01～0.2摩尔，然而并不限定于此。
化合物(2)可以利用常法进行分离、纯化。例如，在固体析出的情况下，可以利用过滤来收集反应结束后产生的固体，将化合物(2)分离。另外，例如，也可以在反应结束后将反应混合物同碱性的水溶液与还原性的水溶液的混合水溶液或水混合，用有机溶剂萃取后，对所得的有机层进行清洗、干燥，并在减压下进行浓缩，由此将化合物(2)分离。需要说明的是，碱性的水溶液没有特别限定，然而优选碱金属氢氧化物的水溶液，更优选氢氧化钠水溶液。还原性的水溶液没有特别限定，然而优选碱金属亚硫酸物的水溶液，更优选亚硫酸钠水溶液。萃取中使用的有机溶剂只要是溶解化合物(2)的有机溶剂即可，没有特别限定，例如可以举出二乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2-二甲氧基乙烷等醚溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯等酯溶剂；丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代烃溶剂；氯苯、二氯苯等芳香族卤代烃溶剂；以及它们的2种以上的混合物。
另外，化合物(2)也可以利用柱层析、重结晶等进一步进行纯化。
对工序(A)进行说明。
工序(A)中，使式(3)所示的化合物(以下记作化合物(3))与式(4)所示的化合物(以下记作化合物(4))在碱的存在下反应，得到化合物(1)。
通过将化合物(3)、化合物(4)及碱混合来实施反应。在化合物(3)、化合物(4)及碱的混合中，混合顺序没有特别限定。
作为X1，优选氟原子。X1为氟原子的化合物(4)被称作4-氟苯酚。
作为X2，优选氯原子。X2为氯原子的化合物(3)被称作3-氯吡啶-N-氧化物。
需要说明的是，作为卤素原子，可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
对于化合物(4)的使用量，相对于每1摩尔化合物(3)，通常为0.5～10摩尔，优选为1～5摩尔，更优选为1～2摩尔，然而并不限定于此。
作为碱，例如可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯等碱金属氢氧化物；碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯等碱金属碳酸盐；磷酸三锂、磷酸三钠、磷酸三钾、磷酸三铯等碱金属磷酸盐；氢化锂、氢化钠、氢化钾等碱金属氢化物，其中优选碱金属磷酸盐。
对于碱的使用量，相对于每1摩尔化合物(3)，通常为1～10摩尔，优选为1～5摩尔，更优选为1～2摩尔，然而并不限定于此。
反应可以在添加剂的存在下进行。作为添加剂，例如可以举出15-冠-5-醚、18-冠-6-醚等冠醚类，优选15-冠-5-醚。
在添加剂的存在下进行反应时，对于其使用量，相对于每1摩尔化合物(3)，通常为0.01～1摩尔，然而并不限定于此。
反应温度通常为95～180℃，优选为140～160℃。反应时间根据反应温度而不同，然而通常为1～72小时。
反应通常在溶剂中进行。作为溶剂，例如可以举出NMP、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等酰胺溶剂；二甲亚砜等亚砜溶剂；环丁砜等砜溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；氯苯、二氯苯等芳香族卤代烃溶剂；以及它们的2种以上的混合物。其中优选酰胺溶剂，特别优选N-甲基吡咯烷酮。
化合物(1)可以利用常法进行分离、纯化。例如，在固体析出的情况下，可以利用过滤来收集反应结束后产生的固体，将化合物(1)分离。另外，例如也可以在反应结束后将反应混合物与水混合，用有机溶剂萃取后，对所得的有机层进行清洗、干燥，并在减压下浓缩，由此将化合物(1)分离。此外，例如也可以在反应结束后将反应混合物与水混合，用有机溶剂萃取后，将所得的有机层与布朗斯台德酸的水溶液混合，得到包含化合物(1)的布朗斯台德酸盐的水层，然后，将该水层用碱中和，使用有机溶剂将化合物(1)作为有机层萃取，根据需要对该有机层进行清洗、干燥、浓缩，由此将化合物(1)分离。需要说明的是，萃取中使用的有机溶剂只要是溶解化合物(1)的有机溶剂即可，没有特别限定，例如可以举出二乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2-二甲氧基乙烷等醚溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯等酯溶剂；甲乙酮、甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代烃溶剂；氯苯、二氯苯等芳香族卤代烃溶剂；以及它们的2种以上的混合物。另外，化合物(1)也可以利用柱层析、重结晶等进一步进行纯化。另外，所得的化合物(1)的布朗斯台德酸溶液也可以不进行纯化地、作为工序(B)中的化合物(1)及布朗斯台德酸的混合物使用。
化合物(3)可以通过使式(10)所示的化合物(以下记作化合物(10))与氧化剂反应来得到：
[化11]
[式中，X2表示与上文相同的含义。]。
作为氧化剂，例如可以举出过氧化氢水、尿素-过氧化氢加合物等过氧化氢；过乙酸、间氯过苯甲酸等过酸；叔丁基过氧化氢等有机过氧化物，其中，优选过氧化氢水。
过氧化氢水的浓度通常为10～70重量％，优选为30～60重量％。
对于氧化剂的使用量，相对于每1摩尔化合物(10)，通常为1～10摩尔，优选为1～5摩尔，更优选为1～2摩尔，然而并不限定于此。
反应可以在酸的存在下进行。作为酸，例如可以举出盐酸、硫酸等无机酸；甲磺酸、乙磺酸等磺酸；以及乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸、2-乙基己酸、癸酸、十二酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等脂肪族羧酸，优选盐酸或硫酸。
在酸的存在下进行反应时，对于其使用量，相对于每1摩尔化合物(10)，通常为0.01～10摩尔，优选为0.01～2摩尔，然而并不限定于此。
反应可以在金属催化剂的存在下进行。作为金属催化剂，例如可以举出钨酸钠、钨酸钠二水合物、钨酸钠十水合物等钨化合物；原钒(V)酸钠等钒化合物；以及氧化钼(VI)等钼化合物，优选钨酸钠二水合物。
在金属催化剂的存在下进行反应时，对于其使用量，相对于每1摩尔化合物(10)，通常为0.01～1摩尔，优选为0.01～0.1摩尔，然而并不限定于此。
反应温度为0～100℃，优选为60～80℃。反应时间根据反应温度而不同，然而通常为1～48小时。
反应可以在对于反应而言非活性的溶剂中进行，作为对于反应而言非活性的溶剂，例如可以举出环丁砜等砜溶剂及水。
化合物(3)可以利用常法进行分离、纯化。例如，在固体析出的情况下，利用过滤来收集反应结束后产生的固体，可以将化合物(3)分离。另外，例如，也可以在反应结束后将反应混合物与水混合，用有机溶剂萃取后，对所得的有机层进行清洗、干燥、并在减压下浓缩，由此将化合物(3)分离。需要说明的是，萃取中使用的有机溶剂只要是溶解化合物(3)的有机溶剂即可，没有特别限定，例如可以举出二乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2-二甲氧基乙烷等醚溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯等酯溶剂；甲乙酮、甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代烃溶剂；氯苯、二氯苯等芳香族卤代烃溶剂；N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等脂肪族酰胺溶剂；乙腈等脂肪族腈溶剂；以及它们的2种以上的混合物。另外，化合物(3)也可以利用柱层析、重结晶等进一步进行纯化。或者，化合物(3)也可以不进行纯化地用于化合物(1)的制造。
对制造式(7)所示的化合物(以下记作化合物(7))的工序进行说明。
化合物(7)可以通过将式(6)所示的化合物(以下记作化合物(6))水解而得到。化合物(6)及化合物(7)分别为氯苯化合物的1种。
[化12]
[式中，X1及R1表示与上文相同的含义。]
作为X1，优选氟原子。X1为氟原子的化合物(7)被称作3-(2-氯-4-氟苯氧基)-2(1H)-吡啶酮(pyridinone)。
作为R1，优选甲基，然而并不限定于此。
化合物(6)的水解可以在酸或碱的存在下、或者在不存在酸或碱的条件下实施。
作为水解中使用的酸，例如可以举出盐酸、硫酸等无机酸；乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸、2-乙基己酸、癸酸、十二酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等脂肪族羧酸；以及甲磺酸、三氟甲磺酸、10-樟脑磺酸、对甲苯磺酸等有机磺酸，其中优选无机酸或脂肪族羧酸。
对于酸的使用量，相对于每1摩尔化合物(6)，通常为0.01～5摩尔，优选为0.01～2摩尔，然而并不限定于此。
作为水解中使用的碱，例如可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯等碱金属氢氧化物；以及氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡等碱土类金属氢氧化物，其中优选氢氧化钠。碱也可以以水溶液的形式使用。
对于碱的使用量，相对于每1摩尔化合物(6)，通常为2～10摩尔，然而并不限定于此。
水解中可以使用水。对于水的使用量，相对于每1摩尔化合物(6)，通常为1～100摩尔，然而并不限定于此。
反应通常在溶剂中进行。作为溶剂，例如可以举出二乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2-二甲氧基乙烷等醚溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇等醇溶剂；N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等脂肪族酰胺溶剂；乙腈等脂肪族腈溶剂；以及它们的2种以上的混合物。可以使用水解中使用的水作为溶剂。该情况下，对于水的使用量，相对于每1摩尔化合物(6)，可以多于100摩尔。
对于溶剂的使用量，相对于化合物(6)，通常为0.1～20重量倍，然而并不限定于此。
反应温度通常为0℃～溶剂的回流温度，在反应中不使用水以外的溶剂的情况下，通常为0～100℃。反应时间根据反应温度而不同，然而通常为1～72小时。
反应结束后，化合物(7)可以利用常法进行分离、纯化。例如，在固体析出的情况下，过滤收集产生的固体，可以将化合物(7)分离。另外，例如也可以在加入酸或碱将反应混合物中和后，用有机溶剂进行萃取，对所得的有机层进行清洗、干燥、并在减压下浓缩，由此将化合物(7)分离。需要说明的是，萃取中使用的有机溶剂只要是溶解化合物(7)的溶剂即可，没有特别限定，例如可以举出二乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2-二甲氧基乙烷等醚溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯等酯溶剂；丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代烃溶剂；氯苯、二氯苯等芳香族卤代烃溶剂；甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇等醇溶剂；以及它们的2种以上的混合物。另外，化合物(7)也可以利用柱层析、重结晶等进一步进行纯化。
化合物(6)可以通过使式(2)所示的化合物与式(5)所示的化合物反应来得到。
[化13]
[式中，R1表示与上文相同的含义。]
对于化合物(5)的使用量，相对于化合物(2)，通常为1～10重量倍，优选为5～10重量倍，然而并不限定于此。
作为R1，优选甲基，然而并不限定于此。R1为甲基的化合物(5)被称作乙酸酐。
反应中，也可以取代化合物(5)，而使用式(8)所示的化合物或式(9)所示的化合物，然而优选使用化合物(5)。
[化14]
[式中，R2表示C1-C5烷基或任选被取代的苯基，X表示卤素原子。]
[化15]
[式中，R2表示与上文相同的含义。]
本反应可以在碱的存在下实施。作为碱，例如可以举出三甲胺、三乙胺、三丁胺、二异丙基乙胺、三辛胺等三(C1-C8烷基)胺；乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯等碱金属乙酸盐；吡啶、2，4，6-三甲基吡啶等吡啶类；N-甲基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1，4-二甲基咪唑、1，5-二甲基咪唑等咪唑类；碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯等碱金属碳酸盐类；碳酸氢钠、碳酸氢钾等碱金属碳酸氢盐类；以及它们的2种以上的混合物，优选三乙胺、二异丙基乙胺、三辛基胺及乙酸钠，更优选三乙胺。
对于碱的使用量，相对于每1摩尔化合物(2)，通常为0.1摩尔～10摩尔，优选为1摩尔～2摩尔，然而并不限定于此。
反应可以在溶剂中进行。作为溶剂，例如可以举出二乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2-二甲氧基乙烷等醚溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等酰胺溶剂；以及它们的2种以上的混合物，优选烃溶剂。
在溶剂中进行反应时，对于溶剂的使用量，相对于化合物(2)，通常为1～20重量倍，然而并不限定于此。
化合物(2)可以与所述溶剂预先混合，以化合物(2)的溶液的形式使用。
另外，化合物(2)也可以不对利用工序(B)得到的物质进行分离或纯化地使用。
通常通过将化合物(2)及化合物(5)混合来实施反应。所述混合的顺序及方法没有特别限定，例如可以举出向化合物(2)中添加化合物(5)或化合物(5)的溶液的方法、向化合物(5)中添加化合物(2)的方法。
在向化合物(2)中添加化合物(5)或化合物(5)的溶液的情况下，添加可以一次性地进行，也可以分批地进行，然而优选一边以维持所述的反应温度的方式调节添加速度一边进行添加。
在向化合物(5)中添加化合物(2)的情况下，添加可以一次性地进行，也可以分批地进行，然而优选一边以维持所述的反应温度的方式调节添加速度一边进行添加。
反应时间虽然也要根据反应温度等条件而定，然而通常为1～96小时，优选为1～24小时。
化合物(6)可以在减压下进行浓缩后使用，或者也可以不进行浓缩地直接使用。即，化合物(6)可以不进行分离或纯化地推进到接下来的水解的工序。
另外，化合物(6)也可以利用常法进行分离、纯化。例如，在固体析出的情况下，利用过滤来收集反应结束后产生的固体，可以将化合物(6)分离。另外，例如也可以在反应结束后将反应混合物与水混合，用有机溶剂萃取后，对所得的有机层进行清洗、干燥、并在减压下浓缩，由此将化合物(6)分离。需要说明的是，萃取中使用的有机溶剂只要是溶解化合物(6)的有机溶剂即可，没有特别限定，例如可以举出二乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2-二甲氧基乙烷等醚溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯等酯溶剂；丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、环戊烷、环己烷等烃溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代烃溶剂；氯苯、二氯苯等芳香族卤代烃溶剂；以及它们的2种以上的混合物。另外，化合物(6)也可以利用柱层析、重结晶等进一步进行纯化。
实施例
以下，举出实施例而对本发明进行详细说明，然而本发明并不仅限定于以下的实施例。
需要说明的是，以下说明中，盐酸、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸钠等无机盐的水溶液的％(百分率)及物质的含量只要没有特别指出，就是指质量％。收率的％(百分率)只要没有特别指出，就是基于物质的量(摩尔)。
在以下的实施例1～14及比较例1中，在没有特别记载的情况下，定量分析使用高效液相色谱(以下记作HPLC)，利用绝对标准曲线法实施。其分析条件如下所示。
[高效液相色谱(HPLC)分析条件]
流动相：A液：0.1％磷酸水溶液、B液：乙腈
梯度条件：将B液的组成从30％起用70分钟设为100％。
色谱柱：XBridge Phenyl、粒径3.5μm、4.6mmI.D.×15cm(日本Waters公司)
UV测定波长：274nm
流量：1.0mL/min
柱箱：40℃
3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的制造
实施例1
将3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物30g加入35％盐酸270g中，在水冷却下进行搅拌。对于所得的混合液，一边在水冷却下用20小时向液中吹入氯气23g一边进行搅拌。对所得的反应混合物利用HPLC进行分析，确认以收率87％得到3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物。
实施例2
将3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物30g加入35％盐酸90g中，在水冷却下进行搅拌。对于所得的混合液，一边在冰浴下用24小时向液中吹入氯气27.6g一边进行搅拌。对所得的反应混合物利用HPLC进行分析，确认以收率84％得到3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物。
实施例3
对于3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的35％盐酸溶液199.9g(3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的含量：20.5％)，一边在30℃用57.5小时向液中吹入氯气57.1g一边进行搅拌。将所得的反应混合物滴加到27％氢氧化钠水溶液232.8g及22％亚硫酸钠水溶液34.4g的混合液中。对所得的混合物用甲苯123.4g进行萃取，得到作为有机层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的甲苯溶液184.5g(含量：16.3％、收率63％)、以及作为水层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的水溶液404.6g(含量：0.2％、收率2％)。3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的收率合计为65％。
将所得的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物与国际公开第2007/083090号中记载的标准物质进行比较，确认为一致。
实施例4
对于3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物2.0g(含量：98.0％)及35％盐酸5.9g的混合物，一边在室温下用8分钟向液中吹入氯气0.2g一边进行搅拌。其后，一边每隔4小时地用8分钟向液中吹入氯气0.2g，一边在室温条件下搅拌68小时。将所得的反应混合物滴加到27％氢氧化钠水溶液10.8g及22％亚硫酸钠水溶液1.7g的混合液中。对所得的混合物用二甲苯5.9g进行萃取，得到作为有机层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的二甲苯溶液6.6g(含量：20.3％、收率58％)、以及作为水层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的水溶液14.0g(含量：0.1％、收率1％)。另外，通过将反应容器用水及丙酮清洗，得到3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的丙酮与水的混合溶液30.4g(含量：0.7％、收率9％)。3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的收率合计为68％。
实施例5
对于3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物2.0g(含量：98.0％)及98％硫酸5.9g的混合物，一边在室温条件下用8分钟向液中吹入氯气0.2g一边进行搅拌。其后，一边每隔4小时地用8分钟向液中吹入氯气0.2g，一边在室温条件下搅拌44小时。将所得的反应混合物滴加到27％氢氧化钠水溶液20.7g、水5.89g及22％亚硫酸钠水溶液1.7g的混合液中。对所得的混合物用二甲苯11.8g进行萃取，得到作为有机层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的二甲苯溶液12.8g(含量：10.7％、收率60％)、以及作为水层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的水溶液30.6g(含量：0.04％、收率1％)。另外，通过将反应容器用水及丙酮进行清洗，得到3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的丙酮与水的混合溶液42.9g(含量：0.4％、收率7％)。3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的收率合计为68％。
实施例6
对于3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物48.1g(含量：98.0％)、98％硫酸141.5g、碘化钾1.9g及NMP 40.5g的混合物，一边在30℃用13小时向液中吹入氯气14.8g一边进行搅拌。向所得的混合物中加入碘化钾1.9g后，一边用10小时在30℃向液中吹入氯气11.4g一边进行搅拌。向所得的混合物中再加入碘化钾1.9g后，一边用10小时在30℃向液中吹入氯气11.4g一边进行搅拌。再次向所得的混合物中再加入碘化钾1.9g后，一边用10小时在30℃向液中吹入氯气11.4g一边进行搅拌。其后，将所得的反应混合物滴加到27％氢氧化钠水溶液497.8g、水282.9g及22％亚硫酸钠水溶液39.9g的混合液中。对所得的混合物用二甲苯141.5g进行萃取，得到作为有机层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的二甲苯溶液197.5g(含量：22.5％、收率81％)、以及作为水层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的NMP与水的混合溶液987.3g(含量：0.3％、收率2％)。3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的收率合计为83％。
实施例7
对于3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物8.1g(含量：98.0％)、浓盐酸24.0g及NMP6.8g的混合物，一边在高压釜中、在30℃以将高压釜的内压保持为0.10MPaG的方式供给氯气一边搅拌24小时。其后，一边以将压力保持为0.12MPaG的方式供给氯一边在30℃搅拌3小时，再在50℃搅拌6小时。将所得的反应混合物滴加到27％氢氧化钠水溶液57.6g、水56.0g及22％亚硫酸钠水溶液6.7g的混合液中。向所得的混合物中加入二甲苯88.0g，进行过滤而除去不溶物，向滤液中加入水24.0g及二甲苯24.0g并进行萃取，得到作为有机层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的二甲苯溶液、以及作为水层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的水溶液。
3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的制造
实施例8
在将4-氟苯酚8.8g、3-氯吡啶-N-氧化物10.8g、磷酸三钾48.4g及二甲基甲酰胺26.4g在室温条件下混合后，升温到140℃并搅拌9小时。将所得的反应混合物冷却到室温并加入水后，用氯仿50mL进行萃取。将所得的有机层在减压下浓缩，对残渣用硅胶柱层析进行纯化，得到3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物12.3g(收率76％)。
实施例9
将4-氟苯酚0.81g、3-氯吡啶-N-氧化物的NMP溶液(含量：42.3％)2.01g、磷酸三钾2.09g、以及NMP 1.69g在室温条件下混合后，升温到140℃并搅拌24小时。将所得的反应混合物冷却到80℃并加入水，得到3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的NMP与水的混合溶液16.3g(含量：7.02％、收率85％)。
实施例10
将4-氟苯酚0.81g、3-氯吡啶-N-氧化物的NMP溶液(含量：42.3％)2.00g、磷酸三钾2.00g、以及NMP 1.69g在室温条件下混合后，升温到150℃并搅拌20小时。将所得的反应混合物冷却到80℃并加入水，得到3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的NMP与水的混合溶液16.2g(含量：7.44％、收率89％)。
实施例11
将4-氟苯酚0.81g、3-氯吡啶-N-氧化物的NMP溶液(含量：42.3％)2.00g、磷酸三钾2.01g、以及NMP 1.69g在室温条件下混合后，升温到160℃并搅拌20小时。将所得的反应混合物冷却到80℃并加入水，得到3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的NMP与水的混合溶液16.3g(含量：7.52％、收率91％)。
实施例12
将4-氟苯酚0.81g、3-氯吡啶-N-氧化物的NMP溶液(含量：42.3％)2.01g、磷酸三钾2.00g、以及NMP 1.69g在室温条件下混合后，升温到180℃并搅拌6小时。将所得的反应混合物冷却到80℃并加入水，得到3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的NMP与水的混合溶液10.4g(含量：10.2％、收率78％)。
实施例13
在500mL的4口烧瓶安装回流脱水用的Dean-Stark装置，在氮气气氛下，将4-氟苯酚22g、氢氧化钾12.9g、NMP 100g、以及甲苯30g在室温条件下混合。升温到95℃，在将反应容器内减压至40.5kPa的状态下，用4小时滴加3-氯吡啶-N-氧化物水溶液(含量：69％)40.5g，进行回流脱水而除去水。再加入氢氧化钾3.2g后，在将反应容器内减压至40.5kPa的状态下，在95℃进行28小时的回流脱水。对所得的反应混合物利用HPLC进行分析，确认以收率60％得到3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物。
3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的制造
实施例14
对于3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物20.0g(含量：93.3％)、浓盐酸70.0g的混合物，在将高压釜内用氯气置换后，一边在30℃、以将高压釜的内压保持为30～50kPaG(表压)的方式供给氯气15.4g一边搅拌10小时。其后，将所得的反应混合物滴加到27％氢氧化钠水溶液124.2g、以及22％亚硫酸钠水溶液15.6g的混合液中。向所得的混合物中加入甲苯74.0g。在55℃搅拌1小时后，进行静置、分液，由此得到作为有机层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的甲苯溶液113.2g(含量：15.1％、收率79％)、以及作为水层的3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的水溶液(含量：0.1％、收率1％)。3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物的收率合计为80％。
在以下的实施例15～16中，在没有特别记载的情况下，定量分析使用高效液相色谱(以下记作HPLC)、利用内标法实施。其分析条件如下所示。
[高效液相色谱(HPLC)分析条件]
流动相：A液：0.08％碳酸氢铵水溶液(pH9.7)、B液：乙腈
梯度条件：将B液的组成从10％起用70分钟设为90％。
色谱柱：XBridge Phenyl、粒径3.5μm、4.6mmI.D.×15cm(日本Waters公司)
UV测定波长：274nm
流量：1.0mL/min
柱箱：40℃
3-(2-氯-4-氟苯氧基)-2(1H)-吡啶酮的制造
实施例15
将3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物40.3g(含量：49.6％)、乙酸酐100.0g的混合溶液在回流下用4小时滴加到三乙胺17.3g中，在回流下搅拌3小时。
将所得的混合溶液减压浓缩后，加入水7.5g，在80℃搅拌2小时，得到3-(2-氯-4-氟苯氧基)-2(1H)-吡啶酮的溶液50.0g(含量33.9％、收率85％)。向所得的混合溶液中滴加甲苯100.0g，浓缩后，将所得的3-(2-氯-4-氟苯氧基)-2(1H)-吡啶酮的甲苯与乙酸的混合溶液67.5g(含量26.5％)加热到90℃后，冷却到15℃。过滤析出的固体后，将滤物用甲苯30.0g清洗，然后进行干燥，由此得到3-(2-氯-4-氟苯氧基)-2(1H)-吡啶酮12.5g(含量92.1％、收率70％)。
实施例16
将3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物40.0g(含量：50.0％)、乙酸酐100.0g的混合溶液在回流下用4小时滴加到三乙胺17.4g中，在回流下搅拌3小时。
将所得的混合溶液减压浓缩后，加入二甲苯40.0g、水4.5g，在80℃搅拌8小时，其后回流脱水2小时。将所得的混合溶液加热到140℃后，冷却到15℃，过滤析出的固体后，将滤物用二甲苯30.0g清洗，然后进行干燥，由此得到3-(2-氯-4-氟苯氧基)-2(1H)-吡啶酮17.9g(含量88.2％、收率79％)。
以下给出比较例。
比较例1(不使用布朗斯台德酸的例子)
对于3-(4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物25.5g(含量：98.0％)及乙腈225.22g的混合物，一边在室温用20小时向液中吹入氯气19.0g一边进行搅拌。对所得的反应混合物用HPLC进行分析，其结果是，确认没有生成3-(2-氯-4-氟苯氧基)吡啶-N-氧化物。
产业上的可利用性
本发明提供作为除草剂的制造中间体而言有用的化合物(2)及化合物(7)的新的制造方法。
Claims (4)
1.一种式(2)所示的化合物的制造方法，
该制造方法包括工序B：使式(1)所示的化合物与氯气在布朗斯台德酸的存在下反应而得到式(2)所示的化合物的工序，
式(1)中，X1表示卤素原子，
式(2)中，X1表示与上文相同的含义，
所述布朗斯台德酸为盐酸或硫酸。
2.一种制造方法，是式(2)所示的化合物的制造方法：
式(2)中，X1表示卤素原子，
该制造方法包括：
工序A：使式(3)所示的化合物与式(4)所示的化合物在碱的存在下反应而得到式(1)所示的化合物的工序，
式(3)中，X2表示卤素原子，
式(4)中，X1表示与上文相同的含义；以及
权利要求1所述的工序B，
所述碱为碱金属氢氧化物或碱金属磷酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，
X1为氟原子。
4.一种式(7)所示的化合物的制造方法，该制造方法包括如下的工序：
使利用权利要求1～3中任一项所述的制造方法制造的式(2)所示的化合物与式(5)所示的化合物在三(C1-C8烷基)胺的存在下反应而得到式(6)所示的化合物，然后将该式(6)所示的化合物水解，制造式(7)所示的化合物，
式(5)中，R1表示C1-C5烷基，
式(6)中，X1表示卤素原子，
R1表示与上文相同的含义，
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