JP3581391B2

JP3581391B2 - フルオロフェノール類の製造方法

Info

Publication number: JP3581391B2
Application number: JP06936794A
Authority: JP
Inventors: 直人武知; 靖深井; 和吉岡
Original assignee: Kanto Denka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kanto Denka Kogyo Co Ltd
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1994-04-07
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: JPH07278034A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、医薬、農薬等の重要な中間体となりうるフルオロフェノール類、特にフルオロフェノール、ジフルオロフェノールを効率良く製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フルオロフェノール類の製造方法として、１）フルオロアニリンのジアゾ化後、加水分解する方法〔Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６１，１６５（１９３９）〕、２）アミノアニソールからシーマン反応によりフルオロアニソールを得た後、メトキシ基を加水分解する方法〔日化７９，１１２１（１９７９）〕、３）クロロフルオロベンゼンをアルカリで加水分解する方法〔Ｊ．ＦｌｕｏｒｉｎｅＣｈｅｍ．，５０，３７７（１９９０）〕等が知られている。１）の方法は実験室的には手軽にできる利点があるが、収率が低く廃物が多量にできるなど工業的に実用化しうる方法とは言い難い。２）の方法は工程が長く全体の収率が５０％以下と低い。また、シーマン反応における熱分解反応は工業的には制御が難しく、発生する三フッ化ホウ素の公害処理等厄介な問題を含んでいる。３）の方法は反応温度が２００〜３００℃と高く、アルカリを使用するため反応器の腐食等工業的には問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、中間体化合物として有用なフルオロフェノール類を効率よく製造できる合成ルートを提供することである。
【０００４】
かくして本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、従来法とは異なる新規合成反応を用いる製造方法を見い出した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、式１のポリフルオロアニリンをジアゾ化して式２に示すジアゾニウム塩とし、ついでこのジアゾニウム塩を銅触媒の存在下メタノールと反応させ１個のフルオロ基をメトキシ基で置換するとともにジアゾニウム塩を還元して式３のフルオロアニソールとし、さらにこのフルオロアニソールを加水分解反応により式４のフルオロフェノールとなすことを特徴とするフルオロフェノール類の製造方法を提供する：
【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

（これらの式においてｎは２，３，４または５の整数であり、ＸはＨＳＯ₄ 、Ｃｌ、ＢＦ₄ またはＰＦ₆ を表わす）。
【０００６】
すなわち、本発明の要旨は、ポリフルオロアニリンをジアゾ化した溶液に金属触媒の存在下メタノールを反応させることによりフッ素数が１個減少したフルオロアニソール類を得るという新規合成反応を用いることを基礎とするフルオロフェノール類の製造方法に存する。
【０００７】
本発明の方法の具体的な実施に際しては、まず反応器に化５のポリフルオロアニリンを仕込んでジアゾ化し（この反応自体は周知である。）、かくして得られる化６の生成ジアゾニウム塩を含む溶液に、攪拌下にメタノールと金属触媒（好適には銅粉末）とを添加し、所定時間、所定温度で反応させるのが好ましい。この反応が本発明の中心となる反応である。反応後、ジクロロメタンおよび水を加え２層に分離し、水性層を除去する。有機層中の化７のフルオロアニソール類は、通常の方法、例えば蒸留などにより容易に分離精製できる。得られたフルオロアニソール類を常法により加水分解し、目的とする化８のフルオロフェノール類を製造することができる。
【０００８】
ポリフルオロアニリンのジアゾニウム塩は、濃硫酸と亜硝酸ナトリウムとから調製した硫酸水素ニトロシルによりジアゾ化した溶液を用いるのが好ましい。塩酸や硫酸中で常法によりジアゾ化した溶液や、テトラフルオロホウ酸塩やヘキサフルオロリン酸塩として単離した固体を用いてもよい。
【０００９】
本発明の主反応（化６→化７）の反応温度は、約０℃〜６５℃、好ましくは約２０〜５０℃である。反応温度が低すぎると反応速度が減少し、高すぎると副反応が生じやすい。
【００１０】
本発明の主反応に使用するメタノールの量はポリフルオロアニリンに対して２〜２００倍モル量の範囲である。これよりもメタノールの量が少ないと収率が低下する。メタノール量が多いほど反応速度が増加するが、２００倍モル以上用いても反応速度の増加は見られない。
【００１１】
本発明の主反応に使用する金属触媒としては銅を用いるのが好ましい。銅の他に、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄、錫、鉛などが使用できる。その使用量はポリフルオロアニリンに対して約０．００５〜０．０５倍モル量で十分である。
【００１２】
本発明の化５に示すポリフルオロアニリンには、複数のフルオロ基を有し、内１個以上のフルオロ基がアミノ基のオルト位あるいはパラ位にあるもので、例えば、２，３，４，５，６−ペンタフルオロアニリン、２，３，４，５−テトラフルオロアニリン、２，３，４，６−テトラフルオロアニリン、２，３，５，６−テトラフルオロアニリン、２，３，４−トリフルオロアニリン、２，３，６−トリフルオロアニリン、２，４，５−トリフルオロアニリン、２，４，６−トリフルオロアニリン、２，３−ジフルオロアニリン、２，４−ジフルオロアニリン、２，５−ジフルオロアニリン、２，６−ジフルオロアニリン、３，４−ジフルオロアニリンなどが挙げられる。特に好ましくは、２，４−ジフルオロアニリン、２，６−ジフルオロアニリン、２，３，４−トリフルオロアニリン、２，４，６−トリフルオロアニリンである。また、上記以外にも置換基としてフルオロ基のみに限らず、例えば、クロロ基、ブロモ基、ニトロ基、シアノ基、メチル基等を含んでいてもよい。
【００１３】
【実施例】
３−フルオロフェノールの製造
実施例１
５リットルのガラス製反応器に濃硫酸４００ｇ（４．０８モル）を仕込み、攪拌下、亜硝酸ナトリウム５８．８ｇ（０．８５モル）を少量ずつ添加した。添加終了後、７０℃に加熱して完全に亜硝酸ナトリウムを溶解させた後、室温まで放冷し、硫酸水素ニトロシル溶液を調製した。そこに攪拌下、２，４−ジフルオロアリニン１００ｇ（０．７７モル）と５０％硫酸２００ｇとを混合した溶液を液温が３０℃以上にならないように冷却して少量ずつ添加した。
【００１４】
そこに、メタノール２ｋｇ（６２．４モル）と銅粉１ｇ（０．０１６モル）とを仕込んだ。反応の進行にともない窒素ガスが発生した。２時間攪拌後、反応液を水３リットルとジクロロメタン３リットルとの混合液に加え攪拌し、ジクロロメタン層を分離し濃縮した。これを単蒸留して得た３−フルオロアニソール５８．６ｇに４７％臭化水素酸溶液５００ｍｌを加え攪拌下、６時間加熱還流した。放冷後、ジクロロメタン５００ｍｌで溶媒抽出し、ジクロロメタンを留去後、蒸留して３−フルオロフェノールを得た。収量４６．９ｇ、収率５４％（アニリン基準）であった。
【００１５】
比較例１
触媒の銅粉を添加しない以外は実施例１と同様の手順でおこなった。主反応は進行せず、３−フルオロフェノールの収量０ｇ、収率０％であった。
【００１６】
実施例２
原料の２，４−ジフルオロアニリンを２，６−ジフルオロアニリンに代えた以外は実施例１と同様の手順でおこなった。
【００１７】
３−フルオロフェノールの収量４４．２ｇ、収率５１％（アニリン基準）であった。
【００１８】
比較例２
触媒の銅粉を添加しない以外は実施例２と同様の手順でおこなった。主反応は進行せず、３−フルオロフェノールの収量０ｇ、収率０％であった。
【００１９】
２．３−ジフルオロフェノールの製造
実施例３
５リットルのガラス製反応器に濃硫酸４００ｇ（４．０８モル）を仕込み、攪拌下、亜硝酸ナトリウム５８．８ｇ（０．８５モル）を少量ずつ添加した。添加終了後、７０℃に加熱して完全に亜硝酸ナトリウムを溶解させた後、室温まで放冷し、硫酸水素ニトロシル溶液を調製した。そこに攪拌下、２，３，４−トリフルオロアリニン１１４ｇ（０．７７モル）と５０％硫酸２００ｇとを混合した溶液を液温が３０℃以上にならないように冷却して少量ずつ添加した。
【００２０】
そこに、メタノール２ｋｇ（６２．４モル）と銅粉１ｇ（０．０１６モル）とを仕込んだ。反応の進行にともない窒素ガスが発生した。３０分攪拌後、反応液を水３リットルとジクロロメタン３リットルとの混合液に加え攪拌し、ジクロロメタン層を分離し濃縮した。これを単蒸留して得た２，３−ジフルオロアニソール８７．１ｇに４７％臭化水素酸溶液５００ｍｌを加え攪拌下、６時間加熱還流した。放冷後、ジクロロメタン５００ｍｌで溶媒抽出し、ジクロロメタンを留去後、蒸留して２，３−ジフルオロフェノールを得た。収量７０．８ｇ、収率７０％（アニリン基準）であった。
【００２１】
比較例３
触媒の銅粉を添加しない以外は実施例３と同様の手順でおこなった。主反応は進行せず、２，３−ジフルオロフェノールの収量０ｇ、収率０％であった。
【００２２】
３，５−ジフルオロフェノールの製造
実施例４
原料の２，３，４−トリフルオロアニリンを２，４，６−トリフルオロアニリンに代えた以外は実施例３と同様の手順でおこなった。
【００２３】
３，５−ジフルオロフェノールの収量６３．７ｇ、収率６３％（アニリン基準）であった。
【００２４】
比較例４
触媒の銅粉を添加しない以外は実施例４と同様の手順でおこなった。主反応は進行せず、３，５−ジフルオロフェノールの収量０ｇ、収率０％であった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、既存の方法よりも温和な反応条件下、５０〜７０％と良好な収率（アニリン基準）でフルオロフェノール類を製造することができる。

Claims

式１：

のポリフルオロアニリンをジアゾ化して式２：

に示すジアゾニウム塩とし、
ついでこのジアゾニウム塩を銅触媒の存在下メタノールと反応させ１個のフルオロ基をメトキシ基で置換するとともにジアゾニウム塩を還元して式３：
【化３】のフルオロアニソールとし、

さらにこのフルオロアニソールを加水分解反応により式４：

のフルオロフェノールとなすことを特徴とするフルオロフェノール類の製造方法：
（これらの式においてｎは２，３，４または５の整数であり、ＸはＨＳＯ₄ 、Ｃｌ、ＢＦ₄ またはＰＦ₆ を表わす）。
目的フルオロフェノールが３−フルオロフェノール、２，３−ジフルオロフェノールまたは３，５−ジフルオロフェノールである請求項１の方法。