JP2000281637A - シアノ安息香酸ハライドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シアノ安息香酸ハライド化合物を工業的に有
利な方法により高収率、高純度に製造すること。 【解決手段】 シアノベンズアルデヒド化合物を出発原
料としてハロゲン化剤を用いてアルデヒド基を酸ハライ
ド基に変換させることによりシアノ安息香酸ハライド化
合物を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シアノ安息香酸ハ
ライド化合物の製造方法に関する。シアノ安息香酸ハラ
イド化合物は医薬、農薬、液晶、機能性高分子モノマー
などの重要な中間体である。

【０００２】

【従来の技術】従来、シアノ安息香酸ハライド化合物
は、対応するシアノ安息香酸化合物を酸ハライド化剤と
反応させて得る方法が提案されている。ここでは代表例
として、ｐ−シアノ安息香酸化合物を酸クロライド化剤
と反応させてシアノ安息香酸クロライド化合物を得る方
法をあげる。酸クロライド化剤としてチオニルクロライ
ド（特公平１−３１５０１号公報）を用いる方法、オキ
ザリルクロライド（Ｒｏｂｅｒｔ Ｊ．Ｗｅｉｋｅｒ
ｔ，ｅｔ ａｌ．、Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．３４（１９
９１）１６３０）を用いる方法や五塩化リン（Ｒａｆｆ
ａｅｌｌｏ Ｆｕｓｃｏ，ｅｔ ａｌ．、Ａｎｎ．Ｃｈ
ｉｍ（Ｒｏｍｅ），４２（１９５２）９４）を用いる方
法が提案されている。

【０００３】これらの方法には、下記に示す問題点があ
り、工業的に実施する際には、必ずしも有利な方法とは
いえない。すなわち、チオニルクロライドを用いる方法
は、大気汚染の原因となる二酸化硫黄を副生するので、
この二酸化硫黄の分離無毒化処理にコストがかかるとい
う問題点を持っている。オキザリルクロライドを用いる
方法もまた大気汚染の原因となる一酸化炭素を副生する
のでこれの無毒化処理にコストがかかるという問題点を
持っている。また五塩化リンを用いる方法は、リンを含
む副生物を生成し、このリンを含む副生物は、湖沼河川
などの富栄養化源となり環境汚染の原因となるので適切
な処理をした後に廃棄する必要がある。このように、従
来知られているシアノ安息香酸ハライド化合物の製造方
法は、副生物の分離無毒化の処理に困難を伴ったり、ま
た反応後に副生物を廃棄するにあたり環境負荷を減ずる
ための処理にコストがかかるという問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑みてなされたものであり、従来の問題点を解決した
シアノ安息香酸ハライド化合物の改善された製造方法を
提供することを目的とする。すなわち、本発明の目的
は、環境に対する負荷が小さく、副生物の無毒化が容易
であり、工業的に高収率且つ高純度にシアノ安息香酸ハ
ライド化合物を製造できるシアノ安息香酸ハライド化合
物の製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、シアノベ
ンズアルデヒド化合物を出発原料として、ベンゼン環上
のシアノ基を損なうことなくアルデヒド基（−ＣＨＯ）
を酸ハライド基（−ＣＯＹ：Ｙは塩素原子または臭素原
子を表す）に変換することにより、上記目的を達成する
ことができた。本発明のシアノベンズアルデヒド化合物
を出発原料として、シアノ安息香酸ハライド化合物を製
造方法する方法はこれまで全く知られていない方法であ
る。すなわち、本発明は以下の発明に関する。 ［１］シアノベンズアルデヒド化合物のベンゼン環上の
シアノ基を損なうことなく、アルデヒド基を酸ハライド
基に変換させることを特徴とするシアノ安息香酸ハライ
ド化合物の製造方法。 ［２］アルデヒド基をハロゲン化剤を用いて酸ハライド
基に変換させる［１］に記載のシアノ安息香酸ハライド
化合物の製造方法。 ［３］反応をラジカル開始剤の存在下で行わせる［２］
に記載のシアノ安息香酸ハライド化合物の製造方法。 ［４］ハロゲン化剤が塩素であり酸ハライド基が酸クロ
ライドである［２］または［３］に記載のシアノ安息香
酸ハライド化合物の製造方法。 ［５］シアノベンズアルデヒド化合物が下記一般式
（Ｉ）

【化３】 （式中、−ＣＨＯと−Ｘはベンゼン環上の置換基を表わ
し、−ＣＨＯは−ＣＮのメタ位あるいはパラ位であり、
Ｘは塩素原子またはフッ素原子を表わし、ｎは０ないし
４の整数を表わす。ただしｎが２以上の場合、Ｘは同一
であっても異なっていても良い。）で表される化合物で
あり、シアノ安息香酸ハライド化合物が、下記一般式
（ＩＩ）

【化４】 （式中、−ＣＯＹと−Ｘはベンゼン環上の置換基を表わ
し、−ＣＯＹは−ＣＮのメタ位あるいはパラ位であり、
Ｘは塩素原子またはフッ素原子を表わし、ｎは０ないし
４の整数を表わす。ただし、ｎが２以上の場合、Ｘは同
一であっても異なっていても良い。Ｙは塩素原子または
臭素原子を表す。）で表される［１］〜［４］のいずれ
かに記載のシアノ安息香酸ハライド化合物の製造方法。 ［６］一般式（Ｉ）のシアノベンズアルデヒド化合物が
ｍ−シアノベンズアルデヒドまたはｐ−シアノベンズア
ルデヒドであり、一般式（ＩＩ）のシアノ安息香酸ハラ
イド化合物が対応するｍ−シアノ安息香酸クロライドま
たはｐ−シアノ安息香酸クロライドである［５］に記載
のシアノ安息香酸ハライド化合物の製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】本反応で用いられるシアノベンズ
アルデヒド化合物について説明する。例えば無置換のシ
アノベンズアルデヒド化合物は、それぞれ対応するベン
ゼンジニトリルの一つのニトリル基の還元反応（特開昭
４９−８５０４１号公報）で得られるシアノベンジルア
ミンのソムレ（Ｓｏｍｍｅｌｅｔ）反応などの酸化的脱
アミノ化反応で合成できる。

【０００７】次にハロゲンで置換されたハロゲン化シア
ノベンズアルデヒド化合物について説明する。３−シア
ノ−２，４，５，６−テトラクロロベンズアルデヒド、
４−シアノ−２，３，５，６−テトラクロロベンズアル
デヒドなどの塩素化シアノベンズアルデヒド化合物は、
イソフタロニトリルまたはテレフタロニトリルを塩素化
しテトラクロロイソフタロニトリルまたはテトラクロロ
テレフタロニトリルを合成し、次いで該テトラクロロイ
ソフタロニトリルまたはテトラクロロテレフタロニトリ
ルの、一つのニトリル基を還元し、該還元反応で得られ
る３−シアノ−２，４，５，６−テトラクロロベンジル
アミンまたは４−シアノ−２，３，５，６−テトラクロ
ロベンジルアミンの酸化的脱アミノ化反応で合成でき
る。

【０００８】フッ素化シアノベンズアルデヒド化合物
は、前記テトラクロロイソフタロニトリルまたはテトラ
クロロテレフタロニトリルなどの塩素化フタロニトリル
化合物のフッ素化反応で得られるテトラフルオロイソフ
タロニトリルまたはテトラフルオロテレフタロニトリル
などのフッ素化フタロニトリル化合物のニトリル基のう
ち、その一つのニトリル基の還元反応で得られる３−シ
アノ−２，４，５，６−テトラフルオロベンジルアミン
または４−シアノ−２，３，５，６−テトラフルオロベ
ンジルアミンなどのシアノフルオロベンジルアミン化合
物の酸化的脱アミノ化反応で合成できる。

【０００９】本反応におけるハロゲン化剤とは、シアノ
ベンズアルデヒド化合物のアルデヒド基にハロゲン原子
を導入し、酸ハライド基へ変換できうる試薬の総称であ
る。当該反応をここでは、以降酸ハライド化と称する。
本発明のシアノ安息香酸ハライド化合物製造方法におい
ては、アルデヒド基の酸ハライド化においてハロゲン化
剤を使用する。本反応で用いるハロゲン化剤は、塩素、
臭素などのハロゲン分子類、塩化臭素（ＢｒＣｌ）等の
混合ハロゲン分子類、Ｎ−クロロスクシンイミド、Ｎ−
ブロモスクシンイミド、Ｎ−ブロモアセトアミドなどの
ハロイミド、ハロアミド類、カルシウムハイポクロライ
ト（Ｃａ( ＣｌＯ)₂）、ｔ−ブチルハイポクロライト等
の次亜ハロゲン酸塩、次亜ハロゲン酸エステル類、スル
フリルクロリド、スルフリルブロマイド等の塩化物、臭
化物が用いられるが、本発明に適用できるハロゲン化剤
は上記ハロゲン化剤に限定されるわけではなく、有機合
成一般に用いられるハロゲン化剤が使用できる。

【００１０】ハロゲン化剤は、シアノベンズアルデヒド
化合物１ｍｏｌ当量に対して、好適には０．８ｍｏｌ当
量〜３ｍｏｌ当量使用される。また、反応温度は５０〜
１５０℃程度、好ましくは４０〜１００℃が望ましい。
反応時間としては０．５〜８時間が好ましい。

【００１１】シアノベンズアルデヒド化合物とハロゲン
化剤の反応においては、必ずしもラジカル開始剤を用い
る必要はないが、ラジカル開始剤の存在によって反応が
有効に促進される。ラジカル開始剤としては、例えば、
アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾビス類、ベンゾ
イルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類、
ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイ
ドなどのジアルキルパーオキサイド類、ｔ−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドな
どのハイドロパーオキサイド類、ｔ−ブチルパーアセテ
ート、ｔ−ブチルパーベンゾエートなどのアルキルパー
エステル類などを好適に使用することができる。本反応
は反応の進行につれてハロゲン由来のラジカルが遊離し
反応を促進するので、初めに加えるラジカル開始剤は触
媒量でもよい。

【００１２】本発明の方法は、溶媒を使用せずにシアノ
ベンズアルデヒド化合物を融点まで昇温し溶融状態で反
応をおこなうことができる。また、反応原料のシアノベ
ンズアルデヒド化合物に対応する反応生成物のシアノ安
息香酸ハライド化合物を原料のシアノベンズアルデヒド
化合物に加えて融点を降下させてシアノベンズアルデヒ
ド化合物単独より低い温度で反応をおこなうことができ
る。添加するシアノ安息香酸ハライド化合物は、シアノ
ベンズアルデヒド化合物に対して、好適にはモル比で
０．０５〜１０使用される。

【００１３】本反応では溶媒を用いることができる。用
いることができる溶媒は、ハロゲン化剤およびシアノ安
息香酸ハライド化合物が分解せず、本反応に悪影響を及
ぼさない溶媒なら何でも使用することができる。例え
ば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，
２−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼ
ンなどのハロゲン系、１，２−ジメトキシエタン、ジオ
キサン、ジグライムなどのエーテル系、ベンゼンなどの
芳香族炭化水素系、アセトニトリル、プロピオニトリル
などのニトリル系、ｔ−ブタノールなどの三級アルコー
ル系などがある。これらの有機溶媒は単独で用いてもよ
く、２種以上を混合して使用してもよい。本発明におけ
る溶媒量は、シアノベンズアルデヒド化合物の重量の１
〜５０倍が好適である。

【００１４】

【実施例】以下に実施例を用いてさらに詳しく本発明を
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。得られたシアノ安息香酸クロライドの分析はガ
スクロマトグラフによりおこなった。 ［ガスクロマトブラフ分析条件］ カラム ＣＢＰ１−Ｗ１２−３００ キャリアー Ｈｅ流量 ２２．５ｍｌ／ｍｉｎ 分析条件 Ｉｎｉｔｉａｌ ｔｅｍｐ． １００℃ ５℃／ｍｉｎ Ｆｉｎａｌ ｔｅｍｐ． ２５０℃ スプリットレス 検出 ＦＩＤ

【００１５】実施例１ ｐ−シアノベンズアルデヒド５２．２ｇと２，２−アゾ
ビスイソブチロニトリル２．０ｇを混合し１１０℃で激
しく攪拌しながら、塩素４１．５ｇを２時間３０分かけ
て吹き込んだ。乾燥窒素ガスを１時間反応混合物に導入
後、減圧下蒸留しｐ−シアノ安息香酸クロライド５４．
７ｇ（ｐ−シアノベンズアルデヒド基準で収率８３％）
が得られた（ｂｐ．１１０℃／２ｍｍＨｇ）。ガスクロ
マトグラフの分析により得られたｐ−シアノ安息香酸ク
ロライドの純度は９９％以上であった。

【００１６】実施例２ ｐ一シアノベンズアルデヒド２６．２ｇ、２，２−アゾ
ビスイソブチロニトリル２．０ｇ、およびクロロベンゼ
ン５０ｍｌ を混合し８０℃で激しく攪拌しながら、塩
素３６．０ｇを２時間かけて吹き込んだ。乾燥窒素ガス
を１時間反応混合物に導入した。ガスクロマトグラフの
分析によりｐ−シアノ安息香酸クロライドの収率は９１
％（ｐ−シアノベンズアルデヒド基準）であった。

【００１７】実施例３ ｐ−シアノベンズアルデヒド２６．２ｇ、ｐ−シアノ安
息香酸クロライド３３．１ｇ、および２，２−アゾビス
イソブチロニトリル２．０ｇを混合し８０℃で激しく攪
拌しながら、塩素３６．０ｇを２時間かけて吹き込ん
だ。乾燥窒素ガスを１時間反応混合物に導入した。ガス
クロマトグラフの分析によりｐ−シアノ安息香酸クロラ
ィドの収率は９３％（ｐ−シアノベンズアルデヒド基
準）であった。

【００１８】実施例４ ｍ−シアノベンズアルデヒド１３．１ｇ、ｍ−シアノ安
息香酸クロライド１６．５ｇ、および２，２−アゾビス
イソブチロニトリル１．０ｇを混合し８０℃で激しく攪
拌しながら、塩素１８．０ｇを１時間かけて吹き込ん
だ。乾燥窒素ガスを１時間反応混合物に導入した。ガス
クロマトグラフの分析によりｍ−シアノ安息香酸クロラ
イドの収率は９０％（ｍ−シアノベンズアルデヒド基
準）であった。

【００１９】実施例５ ｐ−シアノベンズアルデヒド１３．１ｇ、および２，２
−アゾビスイソブチロニトリル０．５ｇ、ｔ−ブタノー
ル１２０ｍｌ を混合し８０℃で激しく攪拌ながらｔ−
ブチルハイポクロライト２１．６ｇを１時間かけて添加
し、同温でさらに２時間攪拌した。乾燥窒素ガスを1 時
間反応混合物に導入した。減圧下蒸留しｐ−シアノ安息
香酸クロライド１４．２ｇ（ｐ−シアノベンズアルデヒ
ド基準で８６％）が得られた（ｂｐ．１１０℃／２ｍｍ
Ｈｇ）。ガスクロマトグラフの分析により得られたｐ−
シアノ安息香酸クロライドの純度は９９％以上であっ
た。

【００２０】実施例６ ｍ−シアノベンズアルデヒド１３．１ｇ、および２，２
−アゾビスイソブチロニトリル０．５ｇ、Ｎ−クロロス
クシンイミド２４．０ｇ、クロロベンゼン１５０ｍｌを
混合し９０℃で５時間激しく攪拌した。ガスクロマトグ
ラフの分析により、ｍ−シアノ安息香酸クロライドの収
率は８８％（ｍ−シアノベンズアルデヒド基準）であっ
た。

【００２１】実施例７ ｐ−シアノベンズアルデヒド１３．１ｇ、および２，２
−アゾビスイソブチロニトリル０．５ｇ、Ｎ−ブロモス
クシンイミド２６．７ｇ、クロロベンゼン１５０ｍｌを
混合し９０℃で４時間激しく攪拌した。反応溶液を一部
サンプリングし、水／炭酸ナトリウムに加え高速液体ク
ロマトグラフでｐ−シアノ安息香酸として分析したとこ
ろｐ−シアノベンズアルデヒド基準でｐ−シアノ安息香
酸ブロマイドの収率は８２％であった。

【００２２】

【発明の効果】本発明により、シアノベンズアルデヒド
化合物を出発原料として、簡便な反応条件で、従来法よ
り格段に環境への負荷を削減して、シアノ安息香酸ハラ
イド化合物を高純度かつ高収率で工業的に製造すること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野沢 金男 福島県河沼郡河東町大字東長原字長谷地 111 昭和電工株式会社東長原工場内 (72)発明者 森川 宏平 神奈川県川崎市川崎区扇町５−１ 昭和電 工株式会社総合研究所川崎研究室内 Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AC47 BA50 BA51 BA93 BB12 BB14 BB15 BB21 BB25 BC10 BC19 BC31 BE05 BE51 BE53 BS90 QN30

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シアノベンズアルデヒド化合物のベンゼ
   ン環上のシアノ基を損なうことなく、アルデヒド基を酸
   ハライド基に変換させることを特徴とするシアノ安息香
   酸ハライド化合物の製造方法。
2. 【請求項２】 アルデヒド基をハロゲン化剤を用いて酸
   ハライド基に変換させる請求項１に記載のシアノ安息香
   酸ハライド化合物の製造方法。
3. 【請求項３】 反応をラジカル開始剤の存在下で行わせ
   る請求項２に記載のシアノ安息香酸ハライド化合物の製
   造方法。
4. 【請求項４】 ハロゲン化剤が塩素であり酸ハライド基
   が酸クロライドである請求項２または３に記載のシアノ
   安息香酸ハライド化合物の製造方法。
5. 【請求項５】 シアノベンズアルデヒド化合物が下記一
   般式（Ｉ） 【化１】 （式中、−ＣＨＯと−Ｘはベンゼン環上の置換基を表わ
   し、−ＣＨＯは−ＣＮのメタ位あるいはパラ位であり、
   Ｘは塩素原子またはフッ素原子を表わし、ｎは０ないし
   ４の整数を表わす。ただしｎが２以上の場合、Ｘは同一
   であっても異なっていても良い。）で表される化合物で
   あり、シアノ安息香酸ハライド化合物が、下記一般式
   （ＩＩ） 【化２】 （式中、−ＣＯＹと−Ｘはベンゼン環上の置換基を表わ
   し、−ＣＯＹは−ＣＮのメタ位あるいはパラ位であり、
   Ｘは塩素原子またはフッ素原子を表わし、ｎは０ないし
   ４の整数を表わす。ただし、ｎが２以上の場合、Ｘは同
   一であっても異なっていても良い。Ｙは塩素原子または
   臭素原子を表す。）で表される化合物である請求項１乃
   至４のいずれかに記載のシアノ安息香酸ハライド化合物
   の製造方法。
6. 【請求項６】 一般式（Ｉ）のシアノベンズアルデヒド
   化合物がｍ−シアノベンズアルデヒドまたはｐ−シアノ
   ベンズアルデヒドであり、一般式（ＩＩ）のシアノ安息
   香酸ハライド化合物が対応するｍ−シアノ安息香酸クロ
   ライドまたはｐ−シアノ安息香酸クロライドである請求
   項５に記載のシアノ安息香酸ハライド化合物の製造方
   法。