JP2005008633A - フッ素含有アセトフェノンの製造方法およびその使用 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に入手可能な出発材料に基づいて、フッ素含有アセトフェノンを製造するための効率的な方法を提供する。
【解決手段】式（ＩＩａ）または（ＩＩｂ）の化合物を、０．１〜３０モル％のＮ−ヒドロキシフタルイミドの存在下で、酸化剤の存在下で反応させることによる、式（Ｉ）の化合物を製造する方法によって達成された（式は本明細書中に示す）。
【選択図】なし

Description

本発明は、Ｎ−ヒドロキシフタルイミドの存在下で、フッ素化アリール化合物から、フッ素含有アセトフェノンを製造する方法に関する。

フッ素含有アセトフェノン、特に、３−トリフルオロメチルアセトフェノンは、農薬又は医薬における作用物質の合成のための、重要な中間生成物である（ＥＰ−Ａ４６０５７５参照のこと）。

アシル化芳香族の製造は、通常は、ルイス酸の存在下での芳香族の直接的なアシル化によって実施されるが、しかしながら、たとえば、α−ヒドロキシアルキル芳香族またはイソアルキル芳香族を、Ｎ−ヒドロキシフタルイミドで酸化することによって製造することもできる（たとえば、ＥＰ−Ａ７９６８３５；Ｙ．Ｉｓｈｉｉら、Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｓｕｒｖｅｙｓ Ｆｒｏｍ Ｊａｐａｎ、１９９９年、３、２７〜３５；Ｙ．Ｉｓｈｉｉら、Ａｓｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃａｔ．，２００１、５、３９３〜４２７）。これら方法の欠点は、これらが、電子に富む芳香族に限定されることであり、かつα−ヒドロキシアルキル芳香族またはイソアルキル芳香族を、Ｎ−ヒドロキシフタルイミドで酸化する方法は、一般に、わずかな選択性でのみおこなわれる。フッ素化され、かつ他の電子を欠く芳香族に関しては、合成は、一般に、ニトロ化、ニトロ芳香族の相当するアニリンへの還元、およびアルドキシムでの相当するアセトフェノンへのジアゾ化の工程を介しておこなわれる。これらの方法の欠点は、多くの工程を介しておこなわれることによって、装置の複雑性が高度になり、さらに全収率が専ら中程度のものになることである。
ＥＰ−Ａ４６０５７５ ＥＰ−Ａ７９６８３５ Ｙ．Ｉｓｈｉｉら、Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｓｕｒｖｅｙｓ Ｆｒｏｍ Ｊａｐａｎ、１９９９年、３、２７〜３５ Ｙ．Ｉｓｈｉｉら、Ａｓｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃａｔ．，２００１、５、３９３〜４２７

前記理由から、本願発明の課題は、容易に入手可能な出発材料に基づいて、フッ素含有アセトフェノンを製造するための効率的な方法を提供することである。

驚くべきことに、本発明の課題は、式（Ｉ）

［式中、Ｒ^１はＣ_１〜Ｃ_１２−ペルフルオロアルキルまたはＣ_１〜Ｃ_１２−ペルフルオロアルキルであり、
Ｒ^２は水素、フッ素、塩素、臭素、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルコキシ、ニトロ、シアノまたはＣＯＯＲ^４を示し、その際、Ｒ^４は水素またはＣ_１〜Ｃ_４−アルキルであり、かつ、
Ｒ^３は水素、フッ素または塩素であるか、あるいは
基Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の２個が一緒になって、ジフルオロメチレンジオキシ、テトラフルオロエチレン−１，２−ジオキシ、２−オキシ−テトラフルオロエチルまたは（オキシジフルオロメトキシ）ジフルオロメチルである］の化合物を製造するための方法において達成され、この場合、この方法は、式（ＩＩａ）または（ＩＩｂ）

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ前記に示した意味を有し、かつ、
Ｚ^１はイソプロピル、プロペニル、２−ヒドロキシ−２−プロピル、２−ヒドロペルオキシ−２−プロピルまたは１−メチルオキシラニルであり、かつ、
Ｚ^２はＯ，Ｏ−ビス−（２−オキシジイソプリピル）である］の化合物を、
０．１〜３０モル％のＮ−ヒドロキシフタルイミドの存在下で、
酸化剤の存在下で、反応させることを特徴とする。

本発明の範囲において、すべての基の定義およびパラメータおよび前記および以下に示された式、一般的であるかまたは好ましい範囲内で特定されたもの、特に特別な範囲および好ましい範囲は、好ましい場合には組み合わされてもよい。

アルキルまたはアルコキシは、それぞれ互いに独立して、直鎖、環状、分枝または非分枝のアルキル基またはアルコキシ基である。アリールアルキル基の非芳香族部に関しても同様である。

Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルは、たとえばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルおよびｔｅｒｔ−ブチルである。

Ｃ_１〜Ｃ_４−アルコキシは、たとえば、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉｓｏ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシおよびｔｅｒｔ−ブトキシである。

ペルフルオロアルキルまたはペルフルオロアルコキシは、それぞれ直鎖、環状、分枝または非分枝のアルキルまたはアルコキシ基であり、この場合、これらは、フッ素原子によって完全に置換されていてもよい。

たとえば、Ｃ_１〜Ｃ_１２−フルオロアルキルは、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロイソプロピル、ノナフルオロブチル、ペンタフルオロオクチルおよびペルフルオロドデシルである。

たとえば、Ｃ_１〜Ｃ_１２−フルオロアルコキシはトリフルオロメトキシ、ペンタフルオロエトキシ、ヘプタフルオロイソプロポキシおよびノナフルオロブトキシである。

以下は、式（Ｉ）および（ＩＩａ、ｂ）の化合物のための好ましい置換基である：
Ｒ^１は、好ましくはＣ_１〜Ｃ_４−ペルフルオロアルキルまたはＣ_１〜Ｃ_４−ペルフルオロルコキシ、特に好ましくはトリフルオロメチルまたはトリフルオロメトキシである。
Ｒ^２は、好ましくは水素、フッ素、塩素、メチル、エチル、メトキシ、ニトロ、シアノまたはＣＯＯＨ、特に好ましくは水素、フッ素または塩素であり、さらに好ましくは水素またはフッ素である。
Ｒ^３は、好ましくは水素またはフッ素であり、特に好ましくは水素である。

さらに、基Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の２個が一緒になって、ジフルオロメチレンジオキシまたはテトラフルオロエチレン−１，２−ジオキシである化合物が好ましい。

好ましい化合物は、さらに、式（ＩＩａ）であって、かつ、Ｚ^１がイソプロピルおよびプロペニルであるものであり、さらに好ましくは、Ｚ^１がイソプロピルであるものである。

特に好ましい式（ＩＩａ）の個々の化合物は：
３−トリフルオロメチル−イソプロピルベンゼン、４−トリフルオロメチル−イソプロピルベンゼン、５−イソプロピル−２，２−ジフルオロベンゾジオキソール、４−クロロ−３−トリフルオロメチル−イソプロピルベンゼン、４−クロロ−２−トリフルオロメチル−イソプロピルベンゼン、４−トリフルオロメトキシ−イソプロピルベンゼンである。

特に好ましい式（Ｉ）の化合物は：
３−トリフルオロメチル−イソプロピルベンゼン、４−トリフルオロメチル−イソプロピルベンゼンおよび５−イソプロピル−２，２−ジフルオロベンゾジオキソールである。

式（ＩＩａ）として、式中、Ｚ^１がイソプロピルを示す化合物の場合には、これらは、好ましくは、式（ＩＩＩ）

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ前記に示した意味を有する］の化合物と、プロペンまたはイソプロピルクロリド、好ましくはプロペンとを、フッ化水素の存在下で、好ましくはフッ化水素中で、反応させることによって好ましくは製造される。

これらの反応において、異なる異性体が生じ、かつ、蒸留によって分離されてもよく、この場合において、好ましくない異性体は、有利には再異性化のための反応中に返送されてもよい。

好ましいＮ−ヒドロキシフタルイミドは、式（ＩＶａ）および（ＩＶｂ）

［式中、基Ｒ^４はそれぞれ互いに独立して、フッ素、塩素、臭素、トリフルオロメチル、シアノまたはニトロを示し、かつ、
ｎは０、１、２、３または４である］の化合物である。

特に好ましくは、式（ＩＶａ）のＮ−ヒドロキシフタルイミドであり、さらに好ましくはＮ−ヒドロキシフタルイミドである。

場合によっては、式（ＩＩａ）および（ＩＩｂ）の化合物の、式（Ｉ）の化合物への、本発明による変換を、さらに、
−遷移金属または遷移金属化合物の存在下で、
反応させることができる。

適した遷移金属または遷移金属化合物は、たとえばコバルト、マンガン、鉄、銅、ロジウム、オスミウム、ルテニウムまたはこれらの化合物である。

好ましい遷移金属は、コバルト、マンガン、ロジウムおよびルテニウムを助触媒として、Ｎ−ヒドロキシフタルイミドのために使用する。

場合によっては、本発明による式（ＩＩａ）および（ＩＩｂ）の化合物の、式（Ｉ）の化合物への変換を、
有機溶剤の存在下で、
実施することができる。

好ましくは、これらは、反応条件下で、酸素に対して少なくとも本質的に不活性であり、かつ、少なくとも顕著に、基質およびＮ−ヒドロキシフタルイミドの双方に溶解可能な有機溶剤である。これに関して、顕著とは、溶液が反応温度で得られることを意味し、この場合、これらは、少なくとも０．１モル、好ましくは少なくとも０．５モルの特定の成分である。

このような溶剤は、たとえば：アセトニトリル、ベンゾニトリル、ポリグリコールまたはフッ素化溶剤、たとえばＮ（Ｃ_２Ｆ_５）_３、３，５−ビス（トリフルオロメチル）トリフルオロメトキシベンゼンまたは部分フッ素化または過フッ素化アルキルテトラヒドロフランである。

酸化剤として、酸素含有ガス、たとえば酸素自体、空気、Ｎ_２Ｏまたはこれらの混合物が使用されてもよく、その際、酸素が好ましい。

反応圧は、たとえば０．２〜１００バールであり、好ましくは１〜２０バールである。

反応温度は、たとえば、２０℃〜１６０℃であり、好ましくは４０〜１２０℃である。

反応時間は、たとえば、１〜７２時間であり、好ましくは２〜２４時間である。

反応混合物の後処理は、公知方法で、たとえば蒸留によっておこなわれてもよい。

本発明による方法の好ましい実施態様において、未変換または部分的にのみ変換された出発材料を、さらに、好ましい場合には、存在する遷移金属または遷移金属化合物および／または場合によっては存在する有機溶剤を、再度、反応中に返送することができる。

本発明によって得られる式（Ｉ）の化合物は、特に、農薬または医薬における作用物質を製造するための方法において、中間生成物として適している。

本発明による方法において、式（Ｉ）の化合物が、容易に入手可能であるか、あるいは容易に製造可能な化合物から出発して得られ、かつ、個々の工程での再利用によって、経済的および環境的な方法が可能になり、達成はさらに有利である。

例１
３−トリフルオロメチルイソプロピルベンゼンからの３−トリフルオロメチルアセトフェノンの製造
５００ｍｌフラスコ中で、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド ２．５７ｇと一緒に、３−イソプロピルベンゾトリフルオリド １５．０ｇを、ベンゾニトリル中に溶解し、かつこの反応混合物をその後に脱気させた。この溶液を、酸素で飽和させ、かつ１００℃に加熱した。この温度で、混合物を、２０時間に亘って撹拌した。後処理のために、この混合物を氷上におき、ひだ付きろ紙により濾過し、かつＭＴＢＥで洗浄した。この濾液を、ＭＴＢＥで抽出し、かつ組み合わされた有機相を、ＮａＯＨ希釈液で洗浄し、乾燥させ、かつ、ロータリーエバポレーションにより濃縮させた（ＭＥＴＥ＝メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル）。
ＧＣによる収率／変換率：６５％（理論値）

Claims (2)

1. 式（Ｉ）
   

   

   ［式中、Ｒ^１はＣ_１〜Ｃ_１２−ペルフルオロアルキルまたはＣ_１〜Ｃ_１２−ペルフルオロアルコキシであり、
   Ｒ^２は水素、フッ素、塩素、臭素、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルコキシ、ニトロ、シアノまたはＣＯＯＲ^４であり、その際、Ｒ^４は水素またはＣ_１〜Ｃ_４−アルキルであり、かつ、
   Ｒ^３は水素、フッ素または塩素であるか、あるいは、
   基Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の２個が一緒になって、ジフルオロメチレンジオキシ、テトラフルオロエチレン−１，２−ジオキシ、２−オキシ−テトラフルオロエチルまたは（オキシジフルオロメトキシ）−ジフルオロメチルである］の化合物の製造方法において、
   式（ＩＩａ）または（ＩＩｂ）
   

   

   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ前記に示した意味を有し、かつ、
   Ｚ^１はイソプロピル、プロペニル、２−ヒドロキシ−２−プロピル、２−
   ヒドロペルオキシ−２−プロピルまたは１−メチルオキシラニルであり、かつ、
   Ｚ^２はＯ，Ｏ−ビス−（２−オキシジイソプロピル）である］の化合物を、
   ０．１〜３０モル％のＮ−ヒドロキシフタルイミドの存在下で、
   酸化剤の存在下で、
   反応させることを特徴とする、式（Ｉ）の化合物の製造方法。
2. 農薬作用物質または医薬作用物質の製造方法における、請求項１に記載の方法により製造された化合物の使用。