JP6089110B2 - α−ハロゲノアセトフェノン化合物の製造方法、及びα−ブロモアセトフェノン化合物 - Google Patents

Description

本発明は、α−ハロゲノアセトフェノン化合物の製造方法、及びα−ブロモアセトフェノン化合物に関する。

エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物の重合開始剤として、α−ヒドロキシアセトフェノン系の光重合開始剤が知られている。α−ヒドロキシアセトフェノン系の光重合開始剤は一般的には、イソ酪酸クロリド等のカルボン酸ハライドを用いて、ルイス酸の存在下でフェニル化合物をアシル化し、このアシル基のα炭素を臭素化した後、臭素をヒドロキシル基に置換して得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献２には、α−ブロモイソ酪酸ブロミドを用いてジフェニルエーテルをアシル化することが記載されている。この方法によれば、特許文献１に記載されるようなアシル化後の臭素化工程を省略することができる。

特開平６−２２８２１８号公報 特開２０１２−５１９２７号公報

しかし、上記特許文献１に記載の方法では、臭素化の際に目的の部位以外の部位（例えば、ベンゼン環の環構成炭素原子の一部）も一定程度臭素化されてしまい、得られる光重合開始剤の純度の向上には制約がある。そのため特許文献１に記載の臭素化方法を経て目的の化合物を高純度に得るには、反応後の精製工程が必須となる。
また、上記特許文献２には、α−ブロモイソ酪酸ブロミドを用いてジフェニルエーテルをアシル化して合成中間体を得たことが記載されている。しかし、アシル化部位への反応選択性が十分でなく、やはり高純度の合成中間体を得ることはできない。上記合成中間体の高純度化には、やはりアシル化反応後の精製工程が必須となる。

一般に、目的の化合物の融点が十分に高く、常温あるいはそれ以下の温度で固体状であれば、再結晶法により目的化合物を高度に精製することができる。しかし、目的の化合物の融点が低い場合にはそのような通常の方法による高純度化が難しくなる。

光重合開始剤の用途は多岐に渡る。塗料、接着剤、光学フィルム、ソルダーレジスト材料等の硬化剤成分としての使用に加え、水を含む溶媒に対する溶解性が求められる用途も拡大している。例えば、光重合開始剤をインクジェットプリンタに用いる硬化性インク成分として用いる場合には、極性を高めて親水性を付与することが求められる。

本発明は、特定の極性基を有する光重合開始剤の合成中間体として有用なα−ハロゲノアセトフェノン化合物を、優れた反応純度で製造する方法を提供することを課題とする。

本発明の上記課題は下記の手段により解決された。
〔１〕
溶媒中、ルイス酸の存在下で、一般式（１）で表されるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物と一般式（２）で表されるフェニル化合物とを反応させることを含む、一般式（３）で表されるα−ハロゲノアセトフェノン化合物の製造方法であって、
ルイス酸と一般式（２）で表されるフェニル化合物を下記モル比として反応させる、製造方法。
２≦ルイス酸／フェニル化合物≦６

一般式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立にアルキル基を表す。Ｘ^１及びＸ^２は各々独立にハロゲン原子を表す。

一般式（２）中、Ｒ^３〜Ｒ^６は各々独立に水素原子又は置換基を表す。ただし、Ｒ ^３ 〜Ｒ ^６ のうちＲ ^３ 及びＲ ^５ を含む３つ以上が水素原子である。Ｒ^７は水素原子、アルキル基、アシル基又はトリアルキルシリル基を表す。Ｙ^１及びＹ^２は各々独立に酸素原子又は硫黄原子を表す。ｎは２または３を表す。

一般式（３）中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＸ^２は、それぞれ一般式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２及びＸ^２と同義である。Ｒ^３〜Ｒ^７、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎは、それぞれ一般式（２）におけるＲ^３〜Ｒ^７、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎと同義である。
〔２〕
一般式（１）において、Ｘ^１が臭素原子である、〔１〕に記載の製造方法。
〔３〕
一般式（１）において、Ｒ^１及びＲ^２がメチルである、〔２〕に記載の製造方法。
〔４〕
ルイス酸として、塩化アルミニウム（III）を用いる、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の製造方法。
〔５〕
一般式（２）及び（３）におけるＲ^７がアルキルカルボニル基又はアリールカルボニル基である、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の製造方法。
〔６〕
一般式（２）及び（３）におけるｎが２である、〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の製造方法。
〔７〕
溶媒として、塩化メチレン、クロロベンゼン、スルホラン、酢酸エチル、アセトニトリル、メシチレン、メチルエチルケトン、及びｏ−ジクロロベンゼンから選択される少なくとも１種を用いる、〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の製造方法。
〔８〕
溶媒として、塩化メチレン、クロロベンゼン及びｏ−ジクロロベンゼンから選択される少なくとも１種を用いる、〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の製造方法。
〔９〕
溶媒として、ｏ−ジクロロベンゼンを用いる、〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の製造方法。
〔１０〕
ｏ−ジクロロベンゼンと一般式（２）で表されるフェニル化合物を下記モル比で反応させる、〔９〕に記載の製造方法。
５≦ｏ−ジクロロベンゼン／フェニル化合物≦２０
〔１１〕
ｏ−ジクロロベンゼン中に、ルイス酸として塩化アルミニウム（III）と一般式（１）で表されるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物とを混合し、次いで一般式（２）で表されるフェニル化合物を混合する、〔９〕又は〔１０〕に記載の製造方法。
〔１２〕
３０℃以下の温度条件下で反応させる、〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の製造方法。
〔１３〕
一般式（６）で表されるα−ブロモアセトフェノン化合物。

一般式（６）中、Ｒ^１及びＲ^２は、各々独立にアルキル基を表す。Ｒ^７は水素原子、アルキル基、アシル基又はトリアルキルシリル基を表す。
〔１４〕
一般式（６）中、Ｒ^１及びＲ^２がメチルであり、Ｒ^７が水素原子又はアセチルである、〔１３〕に記載のα−ブロモアセトフェノン化合物。

本発明の製造方法では、極性の置換基を有する特定のフェニル化合物に対しルイス酸を過剰量使用する。これにより、上記特定のフェニル化合物の上記置換基の結合部位に対してパラ位に、α−ハロゲノカルボン酸ハライド由来のアシル基を、穏やかな温度条件下で、極めて高い位置選択性で導入することができる。すなわち、本発明の製造方法によりα−ハロゲノアセトフェノン化合物を高い反応純度で得ることができるため、光重合開始剤として有用なα−ヒドロキシアセトフェノン化合物等を、高い反応純度で得ることが可能となる。
また、本発明の製造方法は、通常、再結晶等の精製工程を必要としないため、目的のα−ハロゲノアセトフェノン化合物、あるいは導かれるα−ヒドロキシアセトフェノン化合物等の融点が低く再結晶による精製が困難な場合に特に有用である。

本発明のα−ハロゲノアセトフェノン化合物の製造方法（以下、単に「本発明の製造方法という。）について、以下に詳細に説明する。

本発明の製造方法では、出発原料として特定のα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物と極性基を有する特定のフェニル化合物とを用い、これらを溶媒中、特定量のルイス酸の存在下で反応させる。

［α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物］
本発明の製造方法に用いるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物は下記一般式（１）で表される。

一般式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立にアルキル基を表す。Ｒ^１及びＲ^２は直鎖でも、分岐していてもよい。Ｒ^１及びＲ^２は好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５、さらに好ましくは炭素１〜３のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル又はエチルである。
また、Ｒ^１及びＲ^２は互いに連結して環を形成していてもよい。Ｒ^１及びＲ^２が連結して形成される環構造の基はシクロアルキル基であることが好ましい。より好ましくは炭素数３〜１０、さらに好ましくは炭素数４〜８のシクロアルキル基であり、より具体的にはシクロヘプチル又はシクロへキシルであることが好ましい。

一般式（１）中、Ｘ^１及びＸ^２は、各々独立にハロゲン原子を表す。Ｘ^１及びＸ^２は具体的には臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子又はフッ素原子であり、より好ましくは臭素原子又は塩素原子である。なかでも収率及び純度の観点から、Ｘ^１が臭素原子であることが好ましく、Ｘ^１が臭素原子であり、且つ、Ｘ^２が臭素原子又は塩素原子がより好ましく、さらに好ましくはＸ^１及びＸ^２の両方が臭素原子である。

本発明に用いうる上記α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明に用いるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物は常法により合成することができる。例えば、カルボン酸ハライド化合物に塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンを作用させることにより合成することができる。

一般式（１）で表されるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物はルイス酸の存在下で求電子試薬となる。

本発明の製造方法において、一般式（１）で表されるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物の使用量は、後述するフェニル化合物に対してモル比（α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物／フェニル化合物）で１．０〜２．０であることが好ましく、１．０〜１．５であることがより好ましく、１．０〜１．３であることがさらに好ましい。

［フェニル化合物］
本発明の製造方法に用いるフェニル化合物は、下記一般式（２）で表される。

一般式（２）中、Ｒ^３〜Ｒ^６は各々独立に水素原子又は置換基を表す。Ｒ^３〜Ｒ^６の少なくとも１つが水素原子であることが好ましい。また、Ｒ^３〜Ｒ^６のうち２つ以上が水素原子であることが好ましく、この場合、より好ましくはＲ^３とＲ^５の少なくともいずれか又は両方が水素原子である。また、Ｒ^３〜Ｒ^６のうち３つ以上が水素原子であることがより好ましく、この場合、より好ましくはＲ^３及びＲ^５が水素原子である。さらに好ましくはＲ^３〜Ｒ^６のすべてが水素原子である。
後述するように本発明の製造方法によれば、フェニル化合物に対するルイス酸の添加量が通常のフリーデル・クラフツ アシル化反応における添加量よりも格段に多いにも係らず、−Ｙ^１−に対してパラ位に、極めて高い位置選択性でアシル基を導入することができる。しかもこの反応は、穏やかな温度条件下で進行する。

Ｒ^３〜Ｒ^６が置換基である場合、この置換基として例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜５、より好ましくは炭素数１〜３、さらに好ましくは炭素数１又は２のアルキル基）、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、スルホ基、スルホニル基、ホスホニル基、ホウ酸基、アルコキシ基、及びアミド基から選ばれる基が挙げられる。なかでもメチル、エチル又はハロゲン原子が好ましい。

一般式（２）中、Ｒ^７は水素原子、アルキル基、アシル基又はトリアルキルシリル基を表す。
Ｒ^７がアルキルの場合、直鎖でも、分岐していてもよく、置換基を有してもよい。このアルキル基は炭素数１〜１０であることが好ましく、より好ましくは炭素数１〜７である。より具体的には、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチル、メトキシメチル、エトキシエチルや、アラルキル基であるベンジル、ｐ−メトキシベンジル、及びフェネチルから選ばれる基が好ましく、メチル、ｔ−ブチル又はベンジルであることがより好ましい。

Ｒ^７がアシル基の場合、その炭素数は２〜１２であることが好ましい。Ｒ^７がアシル基の場合、アルキルカルボニル基又はアリールカルボニル基が好ましい。
Ｒ^７がアルキルカルボニル基である場合、直鎖でも、分岐していてもよい。このアルキルカルボニル基は炭素数２〜１１であることが好ましく、より好ましくは炭素数２〜６であり、さらに好ましくは炭素数２〜４である。具体例としては、例えばアセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、ピバロイル及びアクリロイルが挙げられる。
Ｒ^７がアリールカルボニル基である場合、その炭素数は７〜２１であることが好ましく、７〜１６であることがより好ましく、７〜１３であることがさらに好ましく、なかでもベンゾイルが好ましい。

Ｒ^７がトリアルキルシリル基である場合、トリアルキルシリル基のアルキル基は、直鎖でも、分岐していてもよい。このアルキル基は炭素数１〜１０であることが好ましく、より好ましくは炭素数１〜６であり、さらに好ましくは炭素数１〜４である。より具体的には、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル及びトリイソプロピルシリルが挙げられ、好ましくはトリメチルシリルである。

一般式（２）中、Ｙ^１及びＹ^２は各々独立に酸素原子又は硫黄原子を表し、より好ましくは酸素原子である。

一般式（２）中、ｎは１〜３の整数であり、後述のフリーデルクラフツ アシル化反応の位置選択性の観点で２または３であることが好ましい。これは、ｎが大きくなると立体障害が増大するなどしてパラ位選択性が向上するためと推定される。また、ｎが２または３であれば、一般式（２）から導かれるα―ヒドロキシアセトフェノン化合物等の重合開始剤の水溶性がより高まり、水系開始剤として好適な重合開始剤を得ることが可能となる。
また、反応収率の観点ではｎが２であることが最も好ましい。これは、ｎが大きくなると、アルキレンオキシド基に配位するルイス酸が増大し、フリーデルクラフツ アシル化反応に寄与するルイス酸の量が減少するためと推定される。

本発明に用いうる一般式（２）で表されるフェニル化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。ここで、（２）−１〜（２）−５および（２）−１１が本発明に用いうる一般式（２）で表されるフェニル化合物である。

本発明に用いるフェニル化合物は、常法により合成することができる。例えばアセチル体であれば、一般的なアセチル化反応（対応するアルコールと無水酢酸を混合し加熱すること）により得られる。また、シリル体であれば、一般的なアルコール保護化（対応するアルコールとトリアルキルシリルクロリドとを混合し加熱すること）により得ることができる。例えば上記化合物（２）−８は、J．Org．Chem，1990，55，16，p．4887-4892に記載の方法に準じて合成することができる。

［ルイス酸］
本発明の製造方法に用いるルイス酸は、アシル化反応における触媒として作用する。すなわち、上記一般式（１）で表されるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物からハロゲン原子（Ｘ^１）を引き抜き、求電子試薬を生成し、これがフェニル化合物をアシル化する。引き抜かれたハロゲン原子は水素と結合してハロゲン化水素となる。

本発明に用いうるルイス酸に特に制限はないが、穏やかな温度条件においてアシル化反応の触媒として機能するルイス酸が好ましく、例えば、塩化アルミニウム（III）、臭化アルミニウム（III）、塩化鉄（III）、臭化鉄（III）、塩化チタン（IV）、塩化亜鉛（II）
、臭化亜鉛（II）、三フッ化ホウ素・ジエチルエーテル錯体、三塩化ホウ素及び三臭化ホウ素から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。なかでも、塩化アルミニウム（III）、臭化アルミニウム（III）、塩化鉄（III）、臭化鉄（III）、塩化亜鉛（II）及び臭化亜鉛（II）から選ばれる１種又は２種以上を用いるのが好ましく、塩化アルミニウム（III）を用いるのがより好ましい。

本発明の製造方法では、溶媒中におけるルイス酸とフェニル化合物の比（モル比）を下記（Ａ）を満たすようにして反応させる。さらに、下記（Ｂ）を満たすようにして反応させることが好ましく、下記（Ｃ）を満たすようにして反応させることがより好ましく、下記（Ｄ）を満たすようにして反応させることがさらに好ましい。

２．０≦ルイス酸／フェニル化合物≦６．０ ・・・（Ａ）
２．２≦ルイス酸／フェニル化合物≦５．０ ・・・（Ｂ）
２．５≦ルイス酸／フェニル化合物≦４．０ ・・・（Ｃ）
２．７≦ルイス酸／フェニル化合物≦３．５ ・・・（Ｄ）

上記比率は通常のフリーデル・クラフツ アシル化反応の際に用いるルイス酸の使用比率よりも格段に多い。
本発明者らは、通常のフリーデル・クラフツ アシル化反応の条件下で、上記一般式（２）のフェニル化合物と上記一般式（１）のα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物とを反応させてフェニル化合物をアシル化したところ、ベンゼン環に十分にアシル基を導入することができないことを認識するに至った。この理由は定かではないが、一般式（２）の化合物が有する極性基がルイス酸と錯体を形成することなどが考えられる。
そして、反応条件を種々検討し、溶媒と多量のルイス酸の存在下で上記フェニル化合物と上記α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物とを反応させることで、常温あるいはそれよりも低い穏やかな温度条件で、上記フェニル化合物のベンゼン環に効率的にアシル基を導入できる知見を得た。しかも、このアシル基は、ルイス酸を多量に使用しているにもかかわらず、パラ位（Ｙ^１の置換部位に対するパラ位）に極めて高い位置選択性で導入されることを見出すに至った。
通常、ルイス酸の量を増やしてアシル化反応を行うと、フェニル化合物の複数の環構成炭素原子にアシル基が導入されてしまい、選択的にモノアシル化体を得ることが困難になる。実際、後述する実施例に示すように、上記フェニル化合物の代わりにベンゼンを用いて、本発明で規定する量のルイス酸の存在下でアシル化すると、アシル基が１つ導入されたベンゼン及び２つのアシル基が導入されたベンゼンの他にも、アシル基が３つ以上導入されたベンゼンが相当量生成してしまう。
本発明の製造方法は、一般式（２）のフェニル化合物のアシル化に際して、アシル化反応における通常のルイス酸の添加量では、フェニル化合物を十分にアシル化できず、一方で、従来の技術常識ではアシル基を位置選択的に導入するのが困難とされるルイス酸の添加量において、効率的に、しかも優れたパラ位（Ｙ^１の結合部位に対するパラ位）選択性でアシル基を導入できることを見出し、完成されたものである。

［溶媒］
本発明の製造方法に用いる溶媒に特に制限はないが、有機溶媒が好ましい。例えば、塩化メチレン、クロロベンゼン、スルホラン、酢酸エチル、アセトニトリル、メシチレン、メチルエチルケトン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ｏ−ジブロモベンゼン、ｍ−ジブロモベンゼン、ｐ−ジブロモベンゼン、及び１，２−ジクロロエタンから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。なかでも、塩化メチレン、クロロベンゼン、スルホラン、酢酸エチル、アセトニトリル、メシチレン、メチルエチルケトン、及びｏ−ジクロロベンゼンから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましく、塩化メチレン、クロロベンゼン、及びｏ−ジクロロベンゼンから選ばれる少なくも１種を用いることがより好ましい。また、収率、純度、反応性に対する温度依存性を抑える観点からはｏ−ジクロロベンゼン又は塩化メチレンを用いるのが好ましく、ｏ−ジクロロベンゼンがさらに好ましい。

溶媒の使用量に特に制限はないが、フェニル化合物１に対してモル比で１以上１００以下とすることが好ましい。
溶媒としてｏ−ジクロロベンゼンを用いる場合、ｏ−ジクロロベンゼンと上記フェニル化合物のモル比を下記モル比として反応させることが好ましい。溶媒の使用量を下記モル比の範囲内とすることで、反応系中に不純物が析出しにくく、また、次工程における溶媒留去をより効率的に行うことができる。
５≦ｏ−ジクロロベンゼン／フェニル化合物≦２０

本発明の製造方法では、各反応成分の混合順に特に制限はないが、上記α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物と上記フェニル化合物との接触の前に、上記α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物と上記ルイス酸とを接触させることが好ましい。こうすることで、α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物をより効率的に求電子試薬とすることができ、フェニル化合物のアシル化効率を高めることができる。
すなわち、本発明の製造方法では、上記溶媒中に、上記ルイス酸と上記α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物とを混合し、次いで上記フェニル化合物を混合し、アシル化反応を行うことが好ましい。より好ましくは上記溶媒中に、上記ルイス酸、上記α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物、上記フェニル化合物をこの順に混合してアシル化反応を行う。

本発明の製造方法における反応温度は、後述の一般式（３）の化合物の純度をより高める観点から５０℃以下であることが好ましく、４０℃以下であることがより好ましく、３０℃以下であることがさらに好ましい。反応温度の下限に特に制限はないが、−１５℃以上であることが好ましく、０℃以上であることがより好ましい。本発明の製造方法では、常温あるいはそれよりも低い穏やかな温度条件でアシル化反応を進行させることができ、α−ハロゲノアセトフェノン化合物の工業的生産に適している。
また、反応時間は、副反応を抑制する観点から短いほうが良く、より具体的には１０時間以内が好ましく、５時間以内であることがより好ましい。また、十分な収率を得るために、反応時間は０．５時間以上とすることが好ましく、１時間以上とすることが好ましく、１．５時間以上とすることがより好ましく、２時間以上とすることがさらに好ましい。
上記反応温度及び反応時間は、溶媒、ルイス酸、一般式（１）のα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物及び一般式（２）のフェニル化合物を共存させた時点から反応終了までの温度及び時間であり、ルイス酸を含む溶媒中に、一般式（１）のα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物及び一般式（２）のフェニル化合物を滴下する場合には、最後に滴下する原料の滴下開始時点から反応終了までの温度及び時間である。なお、本明細書において、特定の温度（例えば５０℃以下、４０℃以下、３０℃以下）で反応させるとは、必ずしも反応中の全工程を上記特定温度とする必要はなく、熟成反応（例えば滴加反応における滴加終了後の熟成反応）を上記特定温度の範囲外で行う態様を包含する意味である。

本発明の製造方法により得られるα−ハロゲノアセトフェノン化合物は下記一般式（３）で表される。

一般式（３）中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＸ^２は、それぞれ一般式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２及びＸ^２と同義であり、好ましい形態も同じである。Ｒ^３〜Ｒ^７、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎは、それぞれ一般式（２）におけるＲ^３〜Ｒ^７、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎと同義であり、好ましい形態も同じである。

上記一般式（３）で表される化合物は融点を特に制限しないが、上記融点が５０℃以下であることも好ましい。例えば、一般式（３）で表される化合物が、５℃から３０℃で液体状である化合物のような、再結晶による精製が困難な化合物である場合にも、本発明の製造方法により高純度に一般式（３）で表される化合物を得ることができる。本明細書において、化合物が５℃〜３０℃で液体状であるとは、当該化合物を、常圧下、５℃〜３０℃の雰囲気中に１週間置いても結晶が析出しないことを意味する。

上記一般式（３）で表される化合物は下記一般式（６）で表されることが好ましい。下記一般式（６）で表される化合物は適度な極性を有し、水性媒体に対しても親和性を有するため、水を含む溶媒中に溶解して用いる光重合開始剤の合成中間体として特に有用である。

一般式（６）中、Ｒ^１及びＲ^２は、上記一般式（１）におけるＲ^１及びＲ^２と同義であり、好ましい形態も同じである。Ｒ^７は上記一般式（２）のＲ^７と同義であり、好ましい形態も同じである。一般式（６）において、Ｒ^１及びＲ^２はメチルが好ましい。また、Ｒ^７は水素原子又はアセチルが好ましい。

一般式（３）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。ここで、（３）−１〜（３）−４、（３）−９〜（３）−１７および（３）−１９が一般式（３）で表される化合物である。

一般式（３）で表されるα−ハロゲノアセトフェノン化合物は、特に光重合開始剤の合成中間体として好適である。
すなわち、一般式（３）で表されるα−ハロゲノアセトフェノン化合物と、塩基とを反応させることで、下記一般式（５）で表される化合物を得ることができる。この反応は水を添加して行うことが好ましい。この一般式（５）で表される化合物は光重合開始剤、特にラジカル重合開始剤、又はその前駆体として好適に用いることができる。

一般式（５）中、Ｒ^１〜Ｒ^６、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎは、それぞれ上記一般式（３）におけるＲ^１〜Ｒ^６、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎと同義であり、好ましい形態も同じである。ｎが２または３であれば、一般式（５）の化合物は水溶性が高まり、水系開始剤として好適に用いることができる。
Ｒ^９は水素原子、アルキル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５、さらに好ましくは炭素数１〜３のアルキル基）、アシル基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜６、さらに好ましくは炭素数２〜４のアシル基）又はトリアルキルシリル基（トリアルキルシリル基のアルキル基１つにつき炭素数が好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜５、さらに好ましくは１又は２）を表す。Ｚはヒドロキシ基、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５、さらに好ましくは炭素数１〜３のアルコキシ基）又はアルキルアミノ基（ジアルキルアミノ基を含む。アルキルアミノ基のアルキル基１つにつき炭素数が好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜５、さらに好ましくは１〜３）を表す。

上記塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、水酸化ルビジウム、ナトリウムアルコキシド（例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド）、アルキルアミンが挙げられる。
例えば、塩基として水酸化ナトリウムを用い、水酸化ナトリウム水溶液を添加して反応を行えば、一般式（５）中のＺをヒドロキシル基とすることができる。また、この場合、一般式（３）のＲ^７がアシル基であれば、加水分解されて一般式（５）のＲ^９は水素原子となる。
また、塩基としてナトリウムアルコキシドを用いれば、一般式（５）中のＺをアルコキシ基とすることができる。
また、塩基としてアルキルアミンを用いれば、一般式（５）中のＺをアルキルアミノ基とすることができる。
塩基の使用量は、α−ハロゲノアセトフェノン化合物１に対して、モル比で１以上５０以下とすることが好ましく、５以上２０以下とすることがより好ましい。

一般式（３）で表されるα−ハロゲノアセトフェノン化合物と塩基との反応は、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒を用いることが好ましい。この水溶性有機溶媒としてはグリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルカンジオール（多価アルコール類）；糖アルコール類；エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数１〜４のアルキルアルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類等が挙げられる。なかでも揮発除去性の観点から、炭素数１〜４のアルコール（例えばエタノール、メタノール、ブタノール、
プロパノール及びイソプロパノールから選ばれる１種又は２種以上）を用いることが好ましい。

一般式（３）で表されるα−ハロゲノアセトフェノン化合物と塩基との反応は、好ましくは１０〜４０℃で行われる。この反応の反応時間は０．５〜５時間とすることが好ましい。
上記反応により得られる一般式（５）で表される化合物は、通常は不純物として一定量の臭素化物イオンを含有する。

一般式（５）において、Ｚがヒドロキシ基である化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［参考例１］

（化合物（２）−１の合成）
９０℃に加熱した１７０．０ｇのフェニルジグリコール（ＰｈＤＧ、日本乳化剤製）（０．９３ｍｏｌ）に、無水酢酸９７．２ｇ（０．９５ｍｏｌ）を滴下し、１２０℃で６時間加熱攪拌した。その後、減圧下で濃縮し化合物（２）−１を２０４．４ｇ得た（収率９８％）。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：２．１０（３Ｈ，ｓ），３．７８（２Ｈ，ｍ），３．８７（２Ｈ，ｍ），４．１５（２Ｈ，ｍ），４．２６（２Ｈ，ｍ），６．９０−６．９８（３Ｈ，ｍ），７．２５−７．３２（２Ｈ，ｍ）

［実施例１］

（化合物（３）−１の合成）
２７０ｍＬのｏ−ジクロロベンゼン（２．３９ｍｏｌ）に、１２０．０ｇの塩化アルミニウム（III）（０．９０ｍｏｌ）を加えて０℃まで冷却した。これに、４４．２６ｍＬの２−ブロモイソ酪酸ブロミド（化合物（１）−１）（０．３６ｍｏｌ）を滴下し、１５分間攪拌した。その後、反応液の温度を０℃に保ちながら、上記参考例１で得た、６７．２８ｇの化合物（２）−１（０．３０ｍｏｌ）を３０分間かけて滴下した。滴下後の反応液を室温（２２℃）に戻し、２時間攪拌した。その後、５℃に冷却した水３００ｍＬに反応液を数回に分けて添加した。有機相を水３００ｍｌで２回洗浄した後、さらに重曹水１３５ｍＬ、飽和食塩水１３５ｍＬで洗浄し、有機相に水３００ｍＬを添加し、減圧下で共沸濃縮することで化合物（３）−１を１１０．８ｇ得た（収率９５％）。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：２．０４（６Ｈ，ｓ），２．０８（３Ｈ，ｓ），３．７９（２Ｈ，ｍ），３．８５（２Ｈ，ｍ），４．２１（２Ｈ，ｍ），４．２６（２Ｈ，ｍ），６．９４（２Ｈ，ｄ），８．２１（２Ｈ，ｄ）

［比較例１］

（化合物（Ａ−２）の合成）
実施例１において、化合物（２）−１に代えてフィネトール（化合物（Ａ−１）、東京化成社）を用いた以外は実施例１と同様にして、化合物（Ａ−２）を合成した。

［比較例２］

（化合物（Ｂ−２）の合成）
実施例１において、化合物（２）−１に代えてジフェニルエーテル（化合物（Ｂ−１））を用いた以外は実施例１と同様にして、化合物（Ｂ−２）を合成した。

［比較例３］

（化合物（Ｃ−１）の合成）
１０．０ｇの化合物（２）−１（４４．５９ｍｍｏｌ）をクロロベンゼン４０ｍＬに溶解させ、氷浴中で５℃まで冷却し、そこへ１７．８４ｇの塩化アルミニウム（III）（１３３．７８ｍｍｏｌ）を添加した。その後、５．５９ｍＬのイソ酪酸クロリド（５３．５１ｍｍｏｌ）を滴下し、１時間攪拌した。次いで、８０ｇの氷にこの反応液を注ぎ、反応生成物を酢酸エチル４０ｍＬで抽出した。重曹水８０ｍｌ、塩水４０ｍｌで有機相を洗浄し、硫酸マグネシウム１０ｇを用いて乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過除去し、ろ液を減圧下で濃縮することにより化合物（Ｃ−１）を１１．８７ｇ得た（収率９０％）。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：１．２０（３Ｈ，ｓ），１．２１（３Ｈ，ｓ），２．１０（３Ｈ，ｓ），３．５２（１Ｈ，ｍ），３．７８（２Ｈ，ｍ），３．８９（２Ｈ，ｍ），４．２０（２Ｈ，ｍ），４．２７（２Ｈ，ｍ），６．９７（２Ｈ，ｄ），７．９５（２Ｈ，ｄ）

（化合物（３）−１の合成）
上記で得た、１０．０ｇの化合物（Ｃ−１）（０．０３４ｍｏｌ）を氷酢酸２０ｍＬに溶解させ、臭素５．７ｇ（０．０３６ｍｏｌ）を滴下し、３０分間攪拌した。さらに、攪拌後の溶液に３ｗｔ％亜硫酸水素ナトリウム水溶液７ｍＬを滴下し、反応溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥後、硫酸マグネシウムをろ過除去し、ろ液を減圧下で濃縮することにより、化合物（３）−１を１１．６ｇ得た（収率９１％）。

［比較例４］

比較例３において、イソ酪酸クロリドに代えてイソ酪酸ブロミドを用いた以外は比較例３と同様にして化合物（３）−１を合成した。

［純度分析］
上記実施例１、比較例３及び比較例４で得られた化合物（３）−１、比較例１で得られた化合物（Ａ−２）、比較例２で得られた化合物（Ｂ−２）を液体クロマトグラフィー（島津製作所製ＨＰＬＣ（ＣＬＡＳＳ−ＶＰ））を用いて下記条件で分析し、各化合物の純度を定量した。この純度は、アシル基導入部位の位置選択性及び臭素化部位の位置選択性の指標となる。結果を下記表１に示す。
（液体クロマトグラフィーの条件）
カラム：ＳＨＩＳＥＩＤＯ製 Ｔｙｐｅ ＡＱ ５μｍ
(Ｓｉｚｅ) ４．６ｍｍｌ.Ｄ.×２５０ｍｍ
サンプル調製：サンプル１０ｍｇ／ＨＰＬＣ用ＭｅＯＨ１０ｍｌ
注入量：１０μＬ
溶離液：Ａ：ＭｅＯＨ／Ｈ_２Ｏ＝１／９ ０．１％ＡｃＯＮＨ_４
Ｂ：ＭｅＯＨ／Ｈ_２Ｏ＝９／１ ０．１％ＡｃＯＮＨ_４
検出波長：２７０ｎｍ
タイムプログラム：
時間［ｍｉｎ］ Ｂ液比率（体積％）
０ ３５
３０ ３５
４０ １００
５０ １００
６０ ３５

上記表１に示されるように、アシル化剤として一般式（１）に包含されるα−ハロゲノカルボン酸ハライドを用いた場合でも、フェニル化合物として一般式（２）に包含されないフィネトールやジフェニルエーテルを用いると、得られる目的のアシル化体（反応基質の置換基の結合部位に対してパラ位がアシル化された化合物）の純度は低かった（比較例１、２）。
また、アシル化剤としてイソ酪酸クロリド又はイソ酪酸ブロミドを用い、アシル化後の臭素化反応を経て化合物（３）−１（一般式（３）の化合物）を得た場合は、化合物（３）−１の純度に劣る結果となった（比較例３、４）。
これに対し本発明の製造方法で化合物（３）−１を合成すると、化合物（３）−１の収率が９５％、純度が９８％となり、収率と純度のいずれにも優れた結果となった（実施例１）。これらの結果から、本発明の製造方法により、より少ない工程数で、一般式（３）のα−ハロゲノアセトフェノン化合物を高効率に製造できることが示された。

上記比較例３及び４において化合物（３）−１の純度が低下した原因は定かではないが、臭素化工程において臭素原子が芳香環にも導入された下記化合物が生成したためと考えられる。

なお、上記比較例３と４の比較により、アシル化後に臭素化反応を行う反応スキームでは、アシル化剤としてイソ酪酸ブロミドを用いるよりも、イソ酪酸クロリドを用いる方が、目的生成物の収率と純度が高まることもわかった。

［合成例１］

（化合物（５）−１の合成）
実施例１と同様にして得られた、１００．０ｇの化合物（３）−１（０．２７ｍｏｌ）をイソプロパノール２００ｍＬに溶解させ、２１４ｇの２５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、２時間攪拌した。その後、攪拌を停止し、反応溶液を飽和食塩水で２回洗浄した後、塩酸で中和した。反応溶液を減圧下で濃縮した後、メチルエチルケトン７２ｍＬを添加し、析出した塩をろ過した。ろ液を減圧下で濃縮した後、水７２ｍＬを添加し、減圧下で共沸濃縮を行うことで、化合物（５）−１を５６．８ｇ得た（収率８７％）。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：１．６４（６Ｈ，ｓ），３．６９（２Ｈ，ｍ），３．７８（２Ｈ，ｍ），３．９１（２Ｈ，ｍ），４．２２（２Ｈ，ｍ），４．２６（１Ｈ，ｓ），６．９７（２Ｈ，ｄ），８．０６（２Ｈ，ｄ）

化合物（５）−１の純度は、ＨＰＬＣのピーク面積比に基づいて算出したところ、９８％であった。また、得られた化合物（５）−１中、不純物である臭化物イオンの含有量をイオンクロマトグラフィーで測定したところ、２１ｐｐｍ（質量基準）であった。

［合成例２］

（化合物（８）の合成）
実施例１と同様にして得られた、１００．０ｇの化合物（３）−１（０．２７ｍｏｌ）をイソプロパノール２００ｍＬ、メタノール１００ｍＬに溶解させ、炭酸カリウム１８６ｇを少しずつ加え、２時間攪拌した。反応溶液を濾過した後、有機相を飽和食塩水で２回洗浄した。その後、有機相を減圧下で濃縮し、メチルエチルケトン７２ｍＬを添加した。析出した塩をろ過し、ろ液を減圧下で濃縮した後、カラムクロマトグラフィーにより精製して化合物（８）を４５.６ｇ得た（収率５１％）。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：２．０３（６Ｈ，ｓ），３．６８（２Ｈ，ｍ），３．７５（２Ｈ，ｍ），３．９５（２Ｈ，ｍ），４．２１（２Ｈ，ｍ），４．２３（１Ｈ，ｓ），７．０７（２Ｈ，ｄ），８．１２（２Ｈ，ｄ）

［実施例２〜２８、比較例５〜７］
実施例１の反応条件に代えて、下記表２に示す反応条件とした以外は実施例１と同様にして、化合物（３）−１を合成した（下記表２−１、および表２−２中の化合物番号は上述の化合物の番号に対応する）。ここで、実施例４、５、１３〜１６、比較例５では、塩化アルミニウム（III）の添加量を調節することでルイス酸と一般式（２）のフェニル化合物とのモル比を調整した。得られた化合物（３）−１の純度を上記と同様にＨＰＬＣのピーク面積比に基づき算出した。結果を下記表２−１、および表２−２に示す。

また、実施例２〜２８、比較例５〜７で得られた化合物（３）−１を用いて、合成例１と同様にして化合物（５）−１を合成し、得られた化合物それぞれの純度を測定した。結果を下記表２−１、および表２−２に併せて示す。

表２−１、および表２−２中の滴下温度は、滴下された液を受ける、溶媒を含む液（反応液）の温度である。
また、表２−１の実施例１７においては、ルイス酸である塩化アルミニウム（III）は少量ずつ投入した。

また、比較例７では、フェニル化合物として、化合物（２）−１に代えて化合物（２）−１と同じモル量のベンゼンを使用し、反応条件を下記表２に示すとおりに変更した以外は実施例１と同様にしてアシル基を導入した。また、得られたアシル化ベンゼンの臭素原子を、合成例１と同様にしてヒドロキシ基に置換した。表２−２中、比較例７の欄の「化合物（３）−１の純度」はモノアシル化ベンゼンの純度を示し、「化合物（５）−１の純度」はモノアシル化ベンゼンのヒドロキシ置換体の純度を示す。

表２−１、および表２−２の結果から、フェニル化合物に対するルイス酸の比率が本発明で規定するよりも小さいと、アシル化反応を完結させることができず、極性基（ＥＯ鎖）の結合部位に対してパラ位にアシル基が導入された化合物の生成量が大きく低下した（比較例５）。
また、溶媒を用いない系では、原料が固化して反応が進まず、極性基（ＥＯ鎖）の結合部位に対してパラ位にアシル基が導入された化合物の生成量は著しく低かった（比較例６）。
また、フェニル化合物として極性基を有さないベンゼンを用いた比較例７は、アシル基がベンゼン１分子に１つ導入された化合物を２３％含み、さらにアシル基がベンゼン１分子に２つ導入された化合物、および全く導入されていない化合物に加えて、３つ以上導入された化合物も相当量含む混合物を与えた（比較例７）。

これに対し、本発明で規定する製造方法では、極性基（ＥＯ鎖）の結合部位に対してパラ位にアシル基が導入された化合物（３）−１を高い収率で高純度に得ることができた（実施例１〜２８）。また、溶媒としてｏ−ジクロロベンゼン又は塩化メチレンを用いることで、純度がより向上することもわかった。

[実施例２９、３１〜３５、比較例８〜１０]
また、実施例１で用いた一般式（１）の化合物及び一般式（２）の化合物に代えて下記表３に示すとおりの化合物を用いた以外は実施例１と同様にして、一般式（３）の化合物を合成した（下記表３中の化合物番号は上述の化合物の番号に対応する）。得られた一般式（３）の化合物の純度を上記と同様に測定した。結果を下記表３に示す。なお、化合物（３）−１、（３）−１２、（３）−１５、（３）−１７および（３）−１９はいずれも５℃〜３０℃下で液体であった。

また、実施例２９、３１〜３５、比較例８〜１０で得られた一般式（３）の化合物を用いて、合成例１と同様にして一般式（５）の化合物を合成し、純度を測定した。結果を下記表３に示す。

表３の結果から、本発明の製造方法により、本発明で規定する特定の極性基を有するフェニル化合物に、穏やかな温度条件下で、高いパラ位（極性基の結合部位に対するパラ位）選択性で、α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物由来のアシル基を導入できることが示された。
また、本発明の製造方法においては、同じ反応基質で比べた場合、アシル化剤としてα−ハロゲノカルボン酸ブロミドを用いた場合の方が、α−ハロゲノカルボン酸クロリドを用いた場合よりも、より収率に優れる結果となった（実施例１と実施例２９、３２及び３５との比較、並びに、比較例９と比較例１０の比較）。すなわち、アシル化後に臭素化反応を行う従来の反応スキーム（すなわち比較例３及び４の反応スキーム）における傾向とは逆の傾向を示す結果となった。
さらに、同じアシル化剤を用いた場合において、反応基質として一般式（２）のｎが１である化合物よりもｎが２である化合物を用いた方が、収率と純度の双方において優れる結果となった（比較例８及び９と実施例１の比較、並びに、比較例１０と実施例２９の比較）。

Claims (14)

1. 溶媒中、ルイス酸の存在下で、下記一般式（１）で表されるα−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物と下記一般式（２）で表されるフェニル化合物とを反応させることを含む、下記一般式（３）で表されるα−ハロゲノアセトフェノン化合物の製造方法であって、
   前記ルイス酸と前記フェニル化合物を下記モル比として反応させる、製造方法。
   ２≦ルイス酸／フェニル化合物≦６
   

   

   一般式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立にアルキル基を表す。Ｘ^１及びＸ^２は各々独立にハロゲン原子を表す。
   

   

   一般式（２）中、Ｒ^３〜Ｒ^６は各々独立に水素原子又は置換基を表す。ただし、Ｒ ^３ 〜Ｒ ^６ のうちＲ ^３ 及びＲ ^５ を含む３つ以上が水素原子である。Ｒ^７は水素原子、アルキル基、アシル基又はトリアルキルシリル基を表す。Ｙ^１及びＹ^２は各々独立に酸素原子又は硫黄原子を表す。ｎは２または３を表す。
   

   

   一般式（３）中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＸ^２は、それぞれ一般式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２及びＸ^２と同義である。Ｒ^３〜Ｒ^７、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎは、それぞれ一般式（２）におけるＲ^３〜Ｒ^７、Ｙ^１、Ｙ^２及びｎと同義である。
2. 前記一般式（１）において、Ｘ^１が臭素原子である、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記一般式（１）において、Ｒ^１及びＲ^２がメチルである、請求項２に記載の製造方法。
4. 前記ルイス酸として、塩化アルミニウム（III）を用いる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. 前記一般式（２）及び（３）におけるＲ^７がアルキルカルボニル基又はアリールカルボニル基である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
6. 前記一般式（２）及び（３）におけるｎが２である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
7. 前記溶媒として、塩化メチレン、クロロベンゼン、スルホラン、酢酸エチル、アセトニトリル、メシチレン、メチルエチルケトン、及びｏ−ジクロロベンゼンから選択される少なくとも１種を用いる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
8. 前記溶媒として、塩化メチレン、クロロベンゼン及びｏ−ジクロロベンゼンから選択される少なくとも１種を用いる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
9. 前記溶媒として、ｏ−ジクロロベンゼンを用いる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
10. 前記ｏ−ジクロロベンゼンと前記フェニル化合物を下記モル比として反応させる、請求項９に記載の製造方法。
    ５≦ｏ−ジクロロベンゼン／フェニル化合物≦２０
11. 前記ｏ−ジクロロベンゼン中に、前記ルイス酸として塩化アルミニウム（III）と前記α−ハロゲノカルボン酸ハライド化合物とを混合し、次いで前記フェニル化合物を混合する、請求項９又は１０に記載の製造方法。
12. ３０℃以下の温度条件下で反応させる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
13. 下記一般式（６）で表されるα−ブロモアセトフェノン化合物。
    

    

    一般式（６）中、Ｒ^１及びＲ^２は、各々独立にアルキル基を表す。Ｒ^７は水素原子、アルキル基、アシル基又はトリアルキルシリル基を表す。
14. 前記一般式（６）中、Ｒ^１及びＲ^２がメチルであり、Ｒ^７が水素原子又はアセチルである、請求項１３に記載のα−ブロモアセトフェノン化合物。