JP4178343B2 - ２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医薬、農薬等の中間体として有用な２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類の製造法、詳しくは、工業的有利に製造する改良方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農薬、例えば除草剤の製造中間体として有用な２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類の製造法として、インダン−１，３−ジオン類とプロペニルアルコール類とを塩基の存在下、無溶媒又は溶媒中で反応させる方法が知られている（特開平２−３０４０４３号公報参照）。
上記反応法を工業的に実施する場合について本発明者らが検討を行ったところ、アセトン等の極性有機溶媒を使用し、炭酸カリウム等の弱塩基の存在下、反応を行うことが、反応成績の上で好ましいことが分かった。しかし、反応溶媒として極性有機溶媒を用いると、反応後の処理、即ち、反応液から目的物を分離するため、反応液を水洗する場合に溶媒置換が必要になり、溶媒回収負荷が非常に大きくなること、また反応時に塩が析出するために撹拌等の反応操作が困難となる等、工業化する上での問題点が明らかになった。一方、水を溶媒とする場合は、十分な反応成績を得ることができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、医薬、農薬等の中間体として有用な２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類を、簡便な操作で、高成績で製造し得る工業的有利な方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、相間移動触媒を使用し、水相と有機相の二液相中で反応を行うことによって、反応成績を維持しつつ、反応〜洗浄操作を簡便にでき、且つ有機溶媒の回収が容易となることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は下記一般式（１）
【０００５】
【化４】

【０００６】
（上記式中、Ｒは水素原子またはアルキル基を示し、Ａは置換されていてもよいベンゼン環を示す。）で表されるインダン−１，３−ジオン類と、下記一般式（２）
【０００７】
【化５】

【０００８】
（上記式中、Ｘはハロゲン原子を示し、Ｂは置換されていてもよいベンゼン環を示す。）で表されるハロゲン誘導体を、塩基及び相間移動触媒の存在下、水相及び有機相の２液相系で反応させることを特徴とする、下記一般式（３）
【０００９】
【化６】

【００１０】
（上記式中、Ｒ、ＡおよびＢは一般式（１）および（２）で定義した通り。）で表される２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類の製造法に存する。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、本発明につき詳細に説明する。本発明の原料である上記一般式（１）のインダン−１，３−ジオンにおいて、Ｒは水素原子またはアルキル基を示し、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔーブチル基等の炭素数１〜４の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基である。Ａは、無置換又置換基として、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜３のハロアルキル基、炭素数１〜２のアルコキシ基、炭素数１〜２のハロアルコキシ基、ニトロ基あるいはシアノ基等を有していても良いベンゼン環であり、Ａは無置換であるか、またはハロゲン原子によって置換されたものが好ましい。
【００１２】
他の原料である上記一般式（２）において、Ｂは置換されていてもよいベンゼン環である。置換基としては環Ａの置換基と同様の基が挙げられる。生成物の有用性を考慮すると、無置換あるいはフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、ニトロ基、シアノ基により置換されていることが好ましい。Ｘは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子を示し、塩素原子が好ましい。
【００１３】
本発明で使用される相間移動触媒は、水相に存在する求核剤を有機相へ移送して有機相に存在する有機基質と反応させる働きを有しているものを示し、例えば、４級ホスホニウム化合物類、４級アンモニウム化合物類等が挙げられる。
この４級ホスホニウム化合物類としては、塩化テトラエチルホスホニウム、臭化テトラエチルホスホニウム、ヨウ化テトラエチルホスホニウム、臭化テトラブチルホスホニウム、臭化トリフェニルベンジルホスホニウム、臭化テトラフェニルホスホニウム等が挙げられる。
【００１４】
４級アンモニウム化合物類としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化トリエチルベンジルアンモニウム、臭化トリメチルフェニルアンモニウム、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリブチルベンジルアンモニウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム、塩化Ｎ−ラウリルピリジニウム、塩化Ｎ−ベンジルピコリニウム、塩化Ｎ−ラウリル４−ピコリニウム、塩化Ｎ−ラウリルピコリニウム、トリカプリルメチルアンモニウムクロライド、ヨウ化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラオクチルアンモニウム、臭化テトラオクチルアンモニウム、ヨウ化テトラオクチルアンモニウム等が挙げられる。
【００１５】
本発明方法に使用される相間移動触媒としては、４級アンモニウム化合物類が好ましく、特に炭素数１４〜４０、更に好ましくは１６〜３５の臭化物、塩化物、又はヨウ化物が好ましい。具体的には、例えば臭化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート、塩化テトラオクチルアンモニウム、臭化テトラオクチルアンモニウム、ヨウ化テトラオクチルアンモニウム等が特に好適である。
本発明で使用される塩基としては、水溶性の塩基であれば特に制限されるものではなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。
【００１６】
本発明において、上記式（１）で表されるインダン−１，３−ジオン類の使用量は、反応後の精製を考慮して、通常上記式（２）で表されるハロゲン誘導体に対して１００モル％以上用いられる。尚、溶媒やその他の反応条件の組み合わせによって変わるが、通常１００〜３００モル％用いることが好ましい。本発明で使用される相間移動触媒の使用量は、特に制限されないが、上記式（２）で表されるハロゲン誘導体に対して０．０００１〜１モル％、好ましくは０．００５〜０．３モル％用いるのがよく、好ましい反応系中の濃度は０．０５〜２．０重量％の範囲である。また、本発明で使用される塩基の使用量は、特に制限されないが、通常、上記式（２）で表されるハロゲン誘導体に対して１００モル％、好ましくは１２０〜３００モル％の範囲である。
【００１７】
本発明の反応は、水相と有機相の２液相中で行われることを特徴とする。２液相で実施するため、溶媒として水及び有機溶媒を使用することができるが、原料である一般式（２）で示されるハロゲン誘導体が液体である場合は、水のみを溶媒とし、これに原料である１、３ージオン類及びハロゲン誘導体を添加することにより、２液相での反応を行うこともできる。有機溶媒を使用する場合は、反応に不活性で、且つ非水溶性の溶媒であれば特に制限されないが、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素、エチルメチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類等が使用される。溶媒の使用量は特に制限されるものではないが、水については上記式（２）で表されるハロゲン誘導体に対して０．１〜１００倍量、好ましくは１〜１０倍量、２相系で反応を行うときに使用する有機溶媒については、上記式（２）で表されるハロゲン誘導体に対して０〜１００倍量の範囲である。また、有機溶媒を使用して２相系で反応を行う際には、反応速度を向上させるために、反応初期に有機溶媒を反応系外へ除去しながら反応を行ってもよい。
【００１８】
本発明方法の反応温度は、通常０〜１５０℃、好ましくは５０〜１１０℃の温度範囲で実施され、５分〜１０時間かけて反応は完結される。
反応終了後、目的物である一般式（３）で表される２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類を単離する方法は特に制限されないが、例えば、反応終了後に非水溶性の有機溶媒を添加して生成物を有機相に抽出して、さらに水洗等を行って塩類を除去した後、有機相を濃縮し、次いで晶析を行うことにより精製された目的物を得ることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例についてさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
ｍ−クロロ−α−クロロメチルスチレン２０ｇ（０．１０７ｍｏｌ）の３７重量％ｎ−ヘプタン溶液、８．５重量％水酸化カリウム水溶液９０ｇ（１．２８ｍｏｌ）、２−エチルインダン−１，３−ジオン２０．５ｇ（０．１１８ｍｏｌ）、ヨウ化テトラオクチルアンモニウム０．５１ｇ（０．０００９ｍｏｌ）をフラスコに仕込み、約１００℃のオイルバスで加熱昇温した。反応初めに反応液温度約９０〜９５℃で、約１時間かけてヘプタンを除去（留去）し、さらに３時間反応させた。この間、経時的に反応液を採取、分析し、ｍ−クロロ−α−クロロメチルスチレンの転換率を調べた。結果を下記表ー１に示した。反応収率は約９４％になった。反応終了後、４５℃まで冷却して、ｎ−ヘプタン１００ｍｌを添加し、撹拌混合したのち、分液して水相を廃棄した。次いで、水４０ｍｌを添加して有機相を洗浄分液したのち、減圧濃縮した。次いで、５０℃で酢酸エチル１．６ｍｌとヘプタン１９．６ｍｌを添加混合して、０℃まで冷却して結晶を析出させた。得られた結晶を濾取して減圧乾燥し、純度９９％の２−（２−（３−クロロフェニル）−２−プロペニル）−２−エチルインダン−１，３−ジオン２９ｇを得た。なお、反応液の洗浄終了後に濃縮で回収したｎ−ヘプタンは、当プロセスの洗浄時に使用する溶媒としての品質を満足していた。
【００２０】
比較例１
ヨウ化テトラオクチルアンモニウムを添加しないことを除き、実施例１と同様に反応を行ったが、反応速度は遅くなり、４時間後の結果を表ー１に示した。表ー１から明らかなように、反応速度が遅くなり、４時間後のｍ−クロロ−α−クロロメチルスチレンの転換率は約９１％であった。
【００２１】
【表１】
表ー１：ｍ−クロロ−α−クロロメチルスチレンの転換率（％）
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反応時間 実施例１ 比較例１
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１時間 ７９．９ ５９．７
２時間 ９６．１ ７８．９
３時間 ９８．６
４時間 ９９．５ ９１．１
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【００２２】
比較例２
ｍ−クロロ−α−クロロメチルスチレン２０ｇ（０．１０７ｍｏｌ）、炭酸カリウム２９．５ｇ（０．２１４ｍｏｌ）、２−エチルインダン−１，３−ジオン２０．５ｇ（０．１１８ｍｏｌ）、ヨウ化カリウム０．９ｇ（０．００５ｍｏｌ）、アセトン１２０ｍｌをフラスコに仕込み、５５℃まで加熱昇温し、５時間かけて反応を完結させた。反応収率は９３％であった。反応終了後、析出した塩を濾過して取り除き、減圧濃縮してアセトンを除去した。次いで、４５℃で、ｎ−ヘプタン１００ｍｌと水４０ｍｌを添加し、撹拌混合したのち、分液して水相を廃棄した。次いで、１０％水酸化カリウム水４０ｍｌを添加して有機相を洗浄分液したのち、減圧濃縮して、５０℃で酢酸エチル１．６ｍｌとヘプタン１９．６ｍｌを添加混合して、０℃まで冷却して結晶を析出させた。得られた結晶を減圧乾燥して、純度９９％の２−（２−（３−クロロフェニル）−２−プロペニル）−２−エチルインダン−１，３−ジオン３０ｇを得た。この反応方法では、反応時に塩が析出して撹拌が難しいこと、アセトンを非水溶性の溶媒に置換しないと洗浄できないこと、反応溶媒であるアセトンと洗浄溶媒であるヘプタンの分離回収が困難であること等の問題があった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、医薬、農薬等の中間体として有用な２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類を製造する際、有機溶媒を使用することなく、或いは後処理が容易な有機溶媒を使用して高収率で製造することができるので、工業的に有利な方法である。

Claims (3)

1. 下記一般式（１）
   

   

   （上記式中、Ｒは水素原子またはアルキル基を示し、Ａは置換されていてもよいベンゼン環を示す。）で表されるインダン−１，３−ジオン類と、下記一般式（２）
   

   

   （上記式中、Ｘはハロゲン原子を示し、Ｂは置換されていてもよいベンゼン環を示す。）で表されるハロゲン誘導体を、塩基及び相間移動触媒の存在下、水相及び有機相の２液相系で反応させることを特徴とする下記一般式（３）
   

   

   （上記式中、Ｒ、ＡおよびＢは一般式（１）および（２）で定義した通り。）で表される２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類の製造法。
2. 相間移動触媒が、４級アンモニウム化合物であることを特徴とする請求項１に記載の２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類の製造法。
3. 有機相が、液状の一般式（２）で表されるハロゲン誘導体からなることを特徴とする請求項１または２に記載の２−（２−置換−２−プロペニル）インダン−１，３−ジオン類の製造法。