JPH0141149B2 - - Google Patents
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- JPH0141149B2 JPH0141149B2 JP57102075A JP10207582A JPH0141149B2 JP H0141149 B2 JPH0141149 B2 JP H0141149B2 JP 57102075 A JP57102075 A JP 57102075A JP 10207582 A JP10207582 A JP 10207582A JP H0141149 B2 JPH0141149 B2 JP H0141149B2
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- fluoride
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Pyridine Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、環内に窒素原子を有するフルオロヘ
テロ環化合物の製法、更に詳しくは、ハロゲン交
換により該フルオロヘテロ環化合物を製造するた
めの改良された方法に係るものである。 ２―クロルピリジン、２，６―ジクロルピリジ
ンまたは２，４，６―トリクロルピリミジンのよ
うに、環内に窒素原子を有するヘテロ環化合物の
窒素原子に対しα位の炭素上のハロゲン原子を、
ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、テト
ラメチレンスルホン、ジメチルホルムアミドなど
の非プロトン系極性溶媒中で、フツ化アルカリ金
属塩とハロゲン交換反応させ、それぞれの出発化
合物に対応するフルオロヘテロ環化合物を製造す
る方法は既に知られており、いくつかの報告がな
されている。 〔例えば、G.C.Finger，Rawrence D.Starr，
et.al.，J.Org.Chem.28，1666（1963）、アメリカ特
許第4031100号、同第4071521号、イギリス特許第
1256082号、岡野、合屋、松本、薬学雑誌87，
1315（1967）等を参照。〕 しかしながら従来の方法は、高い反応温度や長
い反応時間を必要としたり、溶媒の分解や溶媒と
の副反応を招来する等の、工業的に不利な点を、
一つまたはそれ以上持つている。また、溶媒に起
因する不利な点を回避するために、該ハロゲン交
換反応を無溶媒で行う方法も検討されているが、
350乃至500℃と極めて高温度が必要であり、また
収率的にも必ずしも満足できる結果とは言えな
い。〔例えば、Max M.Boudakian，J.
Heterocycl.Chem.５，683（1968）、R.E.Banks，
D.S.Field and R.N.Haszeldine，J.Chem.Soc.(C)
1967，1822，J.Hinzke，J.Fluorine Chem.17，
385（1981）等を参照。〕 本発明者は、上記の如き環内に窒素原子を有
し、かつそのα位の炭素原子がハロゲン置換され
たヘテロ環化合物のハロゲン交換によるフツ素化
反応を鋭意研究した結果、触媒としてクラウン化
合物の存在下にフツ化カリウムと、またはフツ化
カリウムとフツ化カリウム以外のアルカリ金属も
しくはアルカリ土類金属のフツ化物塩との混合物
を使用することにより、該ハロゲン交換反応が著
しく促進されるため特別な高温が不要となり、ま
た副生成物の生成も抑制されることを見出し本発
明を完成するに至つた。 即ち、本発明は 一般式 （式中、Ｘは、ClまたはBrであり、 Ｐは、Ｃ−R3またはＮであり、 Ｑは、Ｃ−R4またはＮであり、 R1，R2，R3およびR4は、Ｈ、アルキル基、ア
ルコキシ基、ケト基、フエニル基、シアノ基、ニ
トロ基、パーフルオロアルキル基、Ｆ，Clまたは
Brである。） で表わされるハロゲン化ヘテロ環化合物を、クラ
ウン化合物を触媒とするハロゲン交換反応によ
り、 一般式 （式中、Ｙは、Ｃ−R7またはＮであり、 Ｚは、Ｃ−R8またはＮであり、 R5，R6，R7およびR8は、Ｈ、アルキル基、ア
ルコキシ基、ケト基、フエニル基、シアノ基、ニ
トロ基、パーフルオロアルキル基、Ｆ，Clまたは
Brである。） で表わされるフルオロヘテロ環化合物を生成する
反応において、フツ素化剤としてフツ化カリウム
またはフツ化カリウムとフツ化カリウム以外のア
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のフツ化物
塩との混合物を用いることを特徴とし、比較的低
温での反応性が促進されると共に、とりわけフツ
化カリウムを特定の他のフツ化物塩と併用するこ
とによりその作用が一層顕著化され、しかも目的
物の選択性を著しく高めることが可能とされた、
環内に窒素原子を有するフルオロヘテロ環化合物
の製法と要約される。以下、とりわけ特徴的なフ
ツ化物塩を併用する場合を中心にして本発明を詳
述する。 本発明の原料化合物である一般式〔〕で表さ
れるハロゲン化ヘテロ環化合物は、環内に１個以
上の窒素原子が存在し、かつまた、その窒素原子
に隣接する炭素原子の少なくとも１個がClまたは
Brで置換されたピリジン、ピリミジンまたはＳ
―トリアジン誘導体が使用される。このような一
般式〔〕で表されるハロゲン化ヘテロ環化合物
はよく知られており、商業的に入手できるか、ま
たは公知の方法で製造できる。これらの化合物の
具体例を挙げれば次の通りである。 ２―クロルピリジン、２，６―ジクロルピリジ
ン、２，４，６―トリクロルピリジン、２―クロ
ル―６―メチルピリジン、２，６―ジクロル―４
―シアノピリジン、２，６―ジクロル―４―ニト
ロピリジン、２―クロル―４―トリフルオロメチ
ルピリジン、２，４，６―トリクロルピリミジ
ン、２，４，５，６―テトラクロルピリジン、
２，４，６―トリクロル―Ｓ―トリアジン等、あ
るいはこれらの化合物の塩素の代りに臭素原子を
有する化合物。 フツ化カリウムとの混合物として用いられるア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩
は、フツ化リチウム、フツ化ナトリウム、フツ化
ルビジウム、フツ化セシウム、フツ化ベリリウ
ム、フツ化マグネシウム、フツ化カルシウム、フ
ツ化ストロンチウム、フツ化バリウムなどであ
る。これらのうちで特に好適なのはフツ化ナトリ
ウムである。またこれらのフツ化カリウムをはじ
めとするアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
フツ化物塩に含有される水分は、反応を遅らせた
り、副生成物を生成しやすくするので、0.5重量
％以下、より好ましくは0.1重量％以下であるこ
とが望ましい。 フツ化カリウムおよびフツ化カリウム以外のア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩
の使用量はこれらのフツ化物塩の合計量が、原料
であるハロゲン化ヘテロ環化合物中のフツ素原子
により置換されるハロゲン原子に対して、少なく
とも当量以上が必要であり、上限は反応系の撹拌
などの問題等により自ら制限されるが、より好ま
しくは１〜３倍当量使用するのが望ましい。また
フツ化カリウムとフツ化カリウム以外のアルカリ
金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩との混
合比（モル比）は１：３〜３：１好ましくは１：
１〜２：１がよい。触媒として用いられるクラウ
ン化合物としては、慣用的に18―クラウン―６と
呼ばれる１，４，７，10，13，16―ヘキサオキサ
シクロオクタデカン、同じく慣用名15―クラウン
―５、ジベンゾ―18―クラウン―６、ジシクロヘ
キシル―18―クラウン―６、ジベンゾ―24―クラ
ウン―８、ジシクロヘキシル―24―クラウン―８
など、およびこれらのクラウン化合物の酸素原子
のかわりに硫黄または窒素原子を含むクラウン化
合物も挙げられるが、18―クラウン―６が特に好
適である。またクラウン化合物の使用量は、原料
のハロゲン化ヘテロ環化合物中のフツ素原子によ
り置換されるハロゲン原子に対し、0.005当量以
上が望ましく、より好ましくは0.01当量以上使用
するのが望ましい。 反応温度は120乃至230℃の範囲が好ましく、
150〜200℃の範囲がさらに望ましい。 反応時間は、原料のハロゲン化ヘテロ環化合物
の種類および他の反応条件により変化するが、３
乃至30時間加熱撹拌することが望ましい。 また溶媒としてジメチルスルホキシド、テトラ
メチレンスルホン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ドなどの非プロトン系極性溶媒を使用することも
できるが、これらの溶媒を使用した場合、溶媒の
分解あるいは溶媒と原料または生成物との反応が
起ることもあるので無溶媒で該ハロゲン交換反応
を実施するのが好ましい。無溶媒の場合には反応
終了後、生成物および触媒のクラウン化合物を溶
解しかつ、生成物との分離が容易な溶媒、例えば
トルエン、塩化メチレンなどを反応混合物に加え
て不溶成分（未反応フツ化アルカリ金属塩、生成
する塩化または臭化アルカリ金属塩等）を濾過に
より分離し、蒸留により目的生成物を単離するこ
とができる。蒸留の釜残中には、未反応の原料ハ
ロゲン化ヘテロ環化合物および触媒のクラウン化
合物が残存しているが、これらはそのまま次の反
応に繰返し使用することができる。 本発明において、クラウン化合物を触媒とし、
フツ化カリウムおよびフツ化カリウム以外のアル
カリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩と
からなる混合物をフツ素化剤として使用すること
により、何故、該ハロゲン交換反応が促進される
かは、必ずしも明確ではないが、次のように推測
される。該ハロゲン交換反応により生成する塩化
または臭化カリウムが、触媒であるクラウン化合
物の存在により、共存するフツ化カリウム以外の
アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物
塩とハロゲン交換しフツ化カリウムを再生すると
ともに、カリウム以外のアルカリ金属またはアル
カリ土類金属の塩化物または臭化物塩を生成す
る。この塩化物または臭化物塩の金属カチオン部
のクラウン化合物との錯形成定数がカリウムに比
較して小さいために、ハロゲン化ヘテロ環化合物
のフツ素イオンによるハロゲン交換反応の系より
除外され該ハロゲン交換反応が促進されると考え
られる。換言すれば、本発明の要点は、該ハロゲ
ン交換反応によつて生成する塩化カリウムまたは
臭化カリウムとクラウン化合物との錯形成を抑制
することにより、クラウン化合物の触媒活性の低
下を防ぐ点に存すると考えられる。従つて前記他
のフツ化物塩を用いることによりクラウン化合物
の節約を図ることも可能となる。因に、文献（J.
J.Christensen，D.J.Eatough，R.M.Izatt，
Chem.Revs.，74，351（1974））によれば、18―ク
ラウン―６のメタノール中25℃でのlog Ｋ（Ｋは
錯化平衡定数）は、K+：6.10、Na+：4.32、
Cs+：4.62である。 然しながら本発明が以上の推定によりいかなる
制約を受けないことは勿論である。 本発明によつて得られるフルオロヘテロ環化合
物としては、２―フルオロピリジン、２，６―ジ
フルオロピリジン、２，６―ジフルオロ―４―ク
ロルピリジン、２―フルオロ―６―メチルピリジ
ン、２，６―ジフルオロ―４―シアノピリジン、
２，６―ジフルオロ―４―ニトロピリジン、２―
フルオロ―４―トリフルオロメチルピリジン、
２，４，６―トリフルオロピリミジン、２，４，
６―トリフルオロ―５―クロルピリミジン、２，
４，６―トリフルオロ―Ｓ―トリアジン等の、農
薬、医薬、染料等の合成中間体として有用な化合
物が例示される。 本発明の方法によれば、クラウン化合物を触媒
に、フツ素化剤としてフツ化カリウムとフツ化カ
リウム以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金
属のフツ化物塩との混合物を用いることにより、
それ自体の分解や原料または生成物との反応を起
す懸念がある。比較的高価な非プロトン性極性溶
媒を使用することなく、比較的低温度、短時間の
条件で、目的物質を高純度で収率よく製造でき、
副生成物はほとんどないか、微量生成されるにす
ぎない。またさらに、使用したクラウン化合物は
熱的にかなり安定であり、精製することなくその
まま次の反応に繰返し使用することができるな
ど、本発明方法は、工業的なフルオロヘテロ環化
合物の製法として多くの優れた利点を有する。 つぎに本発明を実施例をあげて具体的に説明す
る。 実施例 １ 撹拌装置を備えた500mlのモネル製オートクレ
ーブに、２，６―ジクロルピリジン74ｇ（0.5モ
ル）、18―クラウン―６ 6.6ｇ（0.025モル）、
150℃、１mmHgで10時間減圧乾燥したフツ化カリ
ウム58ｇ（１モル）およびフツ化ナトリウム42ｇ
（１モル）を仕込む。オートクレーブ内を窒素で
置換した後、195℃で15時間加熱撹拌した。反応
終了後エチルエーテル200mlを加え、不溶部を濾
別し、エーテル留去後、ウイツトマー分留管を用
いて蒸留した。主留分として、２，６―ジフルオ
ロピリジン47.2ｇ（収率82％、沸点125.0〜125.5
℃）を得た。釜残12.8ｇをGLCで分析したところ
次の組成（ピーク面積比）であつた。 ２，６―ジフルオロピリジン 5.8％ ２―クロル―６―フルオロピリジン 93.0％ ２，６―ジクロルピリジン 1.2％ 実施例 ２ 実施例１と同一の装置を用い、２，６―ジクロ
ルピリジン74ｇ（0.5モル）、18―クラウン―６
6.6ｇ（0.025モル）および実施例１と同様に乾燥
したフツ化カリウム116ｇ（2.0モル）を仕込み、
オートクレーブ内を窒素置換した後200℃で15時
間加熱撹拌した。反応終了後エチルエーテル200
mlを加え、不溶部を濾別し、GLCで分析したと
ころ次の組成であつた。 ２，６―ジフルオロピリジン 55.3％ ２―クロル―６―フルオロピリジン 41.9％ ２，６―ジクロルピリジン 2.8％ 実施例 ３ 内容積30mlのパイレツクスガラス製アンプル管
に、２，５―ジクロルピリジン3.7ｇ（0.025モ
ル）、18―クラウン―６ 0.33ｇ（0.00125モル）、
実施例１と同様に乾燥したフツ化カリウム2.9ｇ
（0.05モル）およびフツ化ナトリウム2.1ｇ（0.05
モル）を仕込み窒素置換後溶封した。これを浴温
180℃の油浴中で20時間振盪撹拌した後、アンプ
ルを開封し、内容物をエチルエーテル50mlで抽出
し、GLCで分析したところ２―フルオロ―５―
クロルピリジンが転化率78％で生成していた。 実施例 ４ 内容積30mlのパイレツクスガラス製アンプル管
に、２，４，６―トリクロルピリジン4.6ｇ
（0.025モル）、18―クラウン―６ 0.5ｇ（0.0019
モル）、実施例１と同様に乾燥したフツ化カリウ
ム5.2ｇ（0.09モル）およびフツ化ナトリウム3.15
ｇ（0.075モル）を仕込み窒素置換後溶封した。
浴温185℃の油浴中で15時間振盪撹拌した後、エ
チルエーテル20mlで抽出し、GLC分析した。ピ
ーク面積比から算出した組成比は次の通りであつ
た。 ２，４，６―トリフルオロピリミジン 71％ ２，４―ジフルオロ―６―クロルピリミジン
27％ ２−フルオロ―４，６―ジクロルピリミジン
２％
テロ環化合物の製法、更に詳しくは、ハロゲン交
換により該フルオロヘテロ環化合物を製造するた
めの改良された方法に係るものである。 ２―クロルピリジン、２，６―ジクロルピリジ
ンまたは２，４，６―トリクロルピリミジンのよ
うに、環内に窒素原子を有するヘテロ環化合物の
窒素原子に対しα位の炭素上のハロゲン原子を、
ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、テト
ラメチレンスルホン、ジメチルホルムアミドなど
の非プロトン系極性溶媒中で、フツ化アルカリ金
属塩とハロゲン交換反応させ、それぞれの出発化
合物に対応するフルオロヘテロ環化合物を製造す
る方法は既に知られており、いくつかの報告がな
されている。 〔例えば、G.C.Finger，Rawrence D.Starr，
et.al.，J.Org.Chem.28，1666（1963）、アメリカ特
許第4031100号、同第4071521号、イギリス特許第
1256082号、岡野、合屋、松本、薬学雑誌87，
1315（1967）等を参照。〕 しかしながら従来の方法は、高い反応温度や長
い反応時間を必要としたり、溶媒の分解や溶媒と
の副反応を招来する等の、工業的に不利な点を、
一つまたはそれ以上持つている。また、溶媒に起
因する不利な点を回避するために、該ハロゲン交
換反応を無溶媒で行う方法も検討されているが、
350乃至500℃と極めて高温度が必要であり、また
収率的にも必ずしも満足できる結果とは言えな
い。〔例えば、Max M.Boudakian，J.
Heterocycl.Chem.５，683（1968）、R.E.Banks，
D.S.Field and R.N.Haszeldine，J.Chem.Soc.(C)
1967，1822，J.Hinzke，J.Fluorine Chem.17，
385（1981）等を参照。〕 本発明者は、上記の如き環内に窒素原子を有
し、かつそのα位の炭素原子がハロゲン置換され
たヘテロ環化合物のハロゲン交換によるフツ素化
反応を鋭意研究した結果、触媒としてクラウン化
合物の存在下にフツ化カリウムと、またはフツ化
カリウムとフツ化カリウム以外のアルカリ金属も
しくはアルカリ土類金属のフツ化物塩との混合物
を使用することにより、該ハロゲン交換反応が著
しく促進されるため特別な高温が不要となり、ま
た副生成物の生成も抑制されることを見出し本発
明を完成するに至つた。 即ち、本発明は 一般式 （式中、Ｘは、ClまたはBrであり、 Ｐは、Ｃ−R3またはＮであり、 Ｑは、Ｃ−R4またはＮであり、 R1，R2，R3およびR4は、Ｈ、アルキル基、ア
ルコキシ基、ケト基、フエニル基、シアノ基、ニ
トロ基、パーフルオロアルキル基、Ｆ，Clまたは
Brである。） で表わされるハロゲン化ヘテロ環化合物を、クラ
ウン化合物を触媒とするハロゲン交換反応によ
り、 一般式 （式中、Ｙは、Ｃ−R7またはＮであり、 Ｚは、Ｃ−R8またはＮであり、 R5，R6，R7およびR8は、Ｈ、アルキル基、ア
ルコキシ基、ケト基、フエニル基、シアノ基、ニ
トロ基、パーフルオロアルキル基、Ｆ，Clまたは
Brである。） で表わされるフルオロヘテロ環化合物を生成する
反応において、フツ素化剤としてフツ化カリウム
またはフツ化カリウムとフツ化カリウム以外のア
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のフツ化物
塩との混合物を用いることを特徴とし、比較的低
温での反応性が促進されると共に、とりわけフツ
化カリウムを特定の他のフツ化物塩と併用するこ
とによりその作用が一層顕著化され、しかも目的
物の選択性を著しく高めることが可能とされた、
環内に窒素原子を有するフルオロヘテロ環化合物
の製法と要約される。以下、とりわけ特徴的なフ
ツ化物塩を併用する場合を中心にして本発明を詳
述する。 本発明の原料化合物である一般式〔〕で表さ
れるハロゲン化ヘテロ環化合物は、環内に１個以
上の窒素原子が存在し、かつまた、その窒素原子
に隣接する炭素原子の少なくとも１個がClまたは
Brで置換されたピリジン、ピリミジンまたはＳ
―トリアジン誘導体が使用される。このような一
般式〔〕で表されるハロゲン化ヘテロ環化合物
はよく知られており、商業的に入手できるか、ま
たは公知の方法で製造できる。これらの化合物の
具体例を挙げれば次の通りである。 ２―クロルピリジン、２，６―ジクロルピリジ
ン、２，４，６―トリクロルピリジン、２―クロ
ル―６―メチルピリジン、２，６―ジクロル―４
―シアノピリジン、２，６―ジクロル―４―ニト
ロピリジン、２―クロル―４―トリフルオロメチ
ルピリジン、２，４，６―トリクロルピリミジ
ン、２，４，５，６―テトラクロルピリジン、
２，４，６―トリクロル―Ｓ―トリアジン等、あ
るいはこれらの化合物の塩素の代りに臭素原子を
有する化合物。 フツ化カリウムとの混合物として用いられるア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩
は、フツ化リチウム、フツ化ナトリウム、フツ化
ルビジウム、フツ化セシウム、フツ化ベリリウ
ム、フツ化マグネシウム、フツ化カルシウム、フ
ツ化ストロンチウム、フツ化バリウムなどであ
る。これらのうちで特に好適なのはフツ化ナトリ
ウムである。またこれらのフツ化カリウムをはじ
めとするアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
フツ化物塩に含有される水分は、反応を遅らせた
り、副生成物を生成しやすくするので、0.5重量
％以下、より好ましくは0.1重量％以下であるこ
とが望ましい。 フツ化カリウムおよびフツ化カリウム以外のア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩
の使用量はこれらのフツ化物塩の合計量が、原料
であるハロゲン化ヘテロ環化合物中のフツ素原子
により置換されるハロゲン原子に対して、少なく
とも当量以上が必要であり、上限は反応系の撹拌
などの問題等により自ら制限されるが、より好ま
しくは１〜３倍当量使用するのが望ましい。また
フツ化カリウムとフツ化カリウム以外のアルカリ
金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩との混
合比（モル比）は１：３〜３：１好ましくは１：
１〜２：１がよい。触媒として用いられるクラウ
ン化合物としては、慣用的に18―クラウン―６と
呼ばれる１，４，７，10，13，16―ヘキサオキサ
シクロオクタデカン、同じく慣用名15―クラウン
―５、ジベンゾ―18―クラウン―６、ジシクロヘ
キシル―18―クラウン―６、ジベンゾ―24―クラ
ウン―８、ジシクロヘキシル―24―クラウン―８
など、およびこれらのクラウン化合物の酸素原子
のかわりに硫黄または窒素原子を含むクラウン化
合物も挙げられるが、18―クラウン―６が特に好
適である。またクラウン化合物の使用量は、原料
のハロゲン化ヘテロ環化合物中のフツ素原子によ
り置換されるハロゲン原子に対し、0.005当量以
上が望ましく、より好ましくは0.01当量以上使用
するのが望ましい。 反応温度は120乃至230℃の範囲が好ましく、
150〜200℃の範囲がさらに望ましい。 反応時間は、原料のハロゲン化ヘテロ環化合物
の種類および他の反応条件により変化するが、３
乃至30時間加熱撹拌することが望ましい。 また溶媒としてジメチルスルホキシド、テトラ
メチレンスルホン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ドなどの非プロトン系極性溶媒を使用することも
できるが、これらの溶媒を使用した場合、溶媒の
分解あるいは溶媒と原料または生成物との反応が
起ることもあるので無溶媒で該ハロゲン交換反応
を実施するのが好ましい。無溶媒の場合には反応
終了後、生成物および触媒のクラウン化合物を溶
解しかつ、生成物との分離が容易な溶媒、例えば
トルエン、塩化メチレンなどを反応混合物に加え
て不溶成分（未反応フツ化アルカリ金属塩、生成
する塩化または臭化アルカリ金属塩等）を濾過に
より分離し、蒸留により目的生成物を単離するこ
とができる。蒸留の釜残中には、未反応の原料ハ
ロゲン化ヘテロ環化合物および触媒のクラウン化
合物が残存しているが、これらはそのまま次の反
応に繰返し使用することができる。 本発明において、クラウン化合物を触媒とし、
フツ化カリウムおよびフツ化カリウム以外のアル
カリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物塩と
からなる混合物をフツ素化剤として使用すること
により、何故、該ハロゲン交換反応が促進される
かは、必ずしも明確ではないが、次のように推測
される。該ハロゲン交換反応により生成する塩化
または臭化カリウムが、触媒であるクラウン化合
物の存在により、共存するフツ化カリウム以外の
アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフツ化物
塩とハロゲン交換しフツ化カリウムを再生すると
ともに、カリウム以外のアルカリ金属またはアル
カリ土類金属の塩化物または臭化物塩を生成す
る。この塩化物または臭化物塩の金属カチオン部
のクラウン化合物との錯形成定数がカリウムに比
較して小さいために、ハロゲン化ヘテロ環化合物
のフツ素イオンによるハロゲン交換反応の系より
除外され該ハロゲン交換反応が促進されると考え
られる。換言すれば、本発明の要点は、該ハロゲ
ン交換反応によつて生成する塩化カリウムまたは
臭化カリウムとクラウン化合物との錯形成を抑制
することにより、クラウン化合物の触媒活性の低
下を防ぐ点に存すると考えられる。従つて前記他
のフツ化物塩を用いることによりクラウン化合物
の節約を図ることも可能となる。因に、文献（J.
J.Christensen，D.J.Eatough，R.M.Izatt，
Chem.Revs.，74，351（1974））によれば、18―ク
ラウン―６のメタノール中25℃でのlog Ｋ（Ｋは
錯化平衡定数）は、K+：6.10、Na+：4.32、
Cs+：4.62である。 然しながら本発明が以上の推定によりいかなる
制約を受けないことは勿論である。 本発明によつて得られるフルオロヘテロ環化合
物としては、２―フルオロピリジン、２，６―ジ
フルオロピリジン、２，６―ジフルオロ―４―ク
ロルピリジン、２―フルオロ―６―メチルピリジ
ン、２，６―ジフルオロ―４―シアノピリジン、
２，６―ジフルオロ―４―ニトロピリジン、２―
フルオロ―４―トリフルオロメチルピリジン、
２，４，６―トリフルオロピリミジン、２，４，
６―トリフルオロ―５―クロルピリミジン、２，
４，６―トリフルオロ―Ｓ―トリアジン等の、農
薬、医薬、染料等の合成中間体として有用な化合
物が例示される。 本発明の方法によれば、クラウン化合物を触媒
に、フツ素化剤としてフツ化カリウムとフツ化カ
リウム以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金
属のフツ化物塩との混合物を用いることにより、
それ自体の分解や原料または生成物との反応を起
す懸念がある。比較的高価な非プロトン性極性溶
媒を使用することなく、比較的低温度、短時間の
条件で、目的物質を高純度で収率よく製造でき、
副生成物はほとんどないか、微量生成されるにす
ぎない。またさらに、使用したクラウン化合物は
熱的にかなり安定であり、精製することなくその
まま次の反応に繰返し使用することができるな
ど、本発明方法は、工業的なフルオロヘテロ環化
合物の製法として多くの優れた利点を有する。 つぎに本発明を実施例をあげて具体的に説明す
る。 実施例 １ 撹拌装置を備えた500mlのモネル製オートクレ
ーブに、２，６―ジクロルピリジン74ｇ（0.5モ
ル）、18―クラウン―６ 6.6ｇ（0.025モル）、
150℃、１mmHgで10時間減圧乾燥したフツ化カリ
ウム58ｇ（１モル）およびフツ化ナトリウム42ｇ
（１モル）を仕込む。オートクレーブ内を窒素で
置換した後、195℃で15時間加熱撹拌した。反応
終了後エチルエーテル200mlを加え、不溶部を濾
別し、エーテル留去後、ウイツトマー分留管を用
いて蒸留した。主留分として、２，６―ジフルオ
ロピリジン47.2ｇ（収率82％、沸点125.0〜125.5
℃）を得た。釜残12.8ｇをGLCで分析したところ
次の組成（ピーク面積比）であつた。 ２，６―ジフルオロピリジン 5.8％ ２―クロル―６―フルオロピリジン 93.0％ ２，６―ジクロルピリジン 1.2％ 実施例 ２ 実施例１と同一の装置を用い、２，６―ジクロ
ルピリジン74ｇ（0.5モル）、18―クラウン―６
6.6ｇ（0.025モル）および実施例１と同様に乾燥
したフツ化カリウム116ｇ（2.0モル）を仕込み、
オートクレーブ内を窒素置換した後200℃で15時
間加熱撹拌した。反応終了後エチルエーテル200
mlを加え、不溶部を濾別し、GLCで分析したと
ころ次の組成であつた。 ２，６―ジフルオロピリジン 55.3％ ２―クロル―６―フルオロピリジン 41.9％ ２，６―ジクロルピリジン 2.8％ 実施例 ３ 内容積30mlのパイレツクスガラス製アンプル管
に、２，５―ジクロルピリジン3.7ｇ（0.025モ
ル）、18―クラウン―６ 0.33ｇ（0.00125モル）、
実施例１と同様に乾燥したフツ化カリウム2.9ｇ
（0.05モル）およびフツ化ナトリウム2.1ｇ（0.05
モル）を仕込み窒素置換後溶封した。これを浴温
180℃の油浴中で20時間振盪撹拌した後、アンプ
ルを開封し、内容物をエチルエーテル50mlで抽出
し、GLCで分析したところ２―フルオロ―５―
クロルピリジンが転化率78％で生成していた。 実施例 ４ 内容積30mlのパイレツクスガラス製アンプル管
に、２，４，６―トリクロルピリジン4.6ｇ
（0.025モル）、18―クラウン―６ 0.5ｇ（0.0019
モル）、実施例１と同様に乾燥したフツ化カリウ
ム5.2ｇ（0.09モル）およびフツ化ナトリウム3.15
ｇ（0.075モル）を仕込み窒素置換後溶封した。
浴温185℃の油浴中で15時間振盪撹拌した後、エ
チルエーテル20mlで抽出し、GLC分析した。ピ
ーク面積比から算出した組成比は次の通りであつ
た。 ２，４，６―トリフルオロピリミジン 71％ ２，４―ジフルオロ―６―クロルピリミジン
27％ ２−フルオロ―４，６―ジクロルピリミジン
２％
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （式中、Ｘは、ClまたはBrであり、 Ｐは、Ｃ−R3またはＮであり、 Ｑは、Ｃ−R4またはＮであり、 R1，R2，R3およびR4は、Ｈ、アルキル基、ア
ルコキシ基、ケト基、フエニル基、シアノ基、ニ
トロ基、パーフルオロアルキル基、Ｆ，Clまたは
Brである。） で表わされるハロゲン化ヘテロ環化合物を、クラ
ウン化合物を触媒とするハロゲン交換反応によ
り、 一般式 （式中、Ｙは、Ｃ−R7またはＮであり、 Ｚは、Ｃ−R8またはＮであり、 R5，R6，R7およびR8は、Ｈ、アルキル基、ア
ルコキシ基、ケト基、フエニル基、シアノ基、ニ
トロ基、パーフルオロアルキル基、Ｆ，Clまたは
Brである。） で表わされるフルオロヘテロ環化合物を生成する
反応において、フツ素化剤としてフツ化カリウム
またはフツ化カリウムとフツ化カリウム以外のア
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のフツ化物
塩との混合物を用いることを特徴とするフルオロ
ヘテロ環化合物の製法。 ２ フツ素化剤として、フツ化カリウムおよびフ
ツ化ナトリウムの混合物を用いる特許請求の範囲
第１項記載の製法。 ３ クラウン化合物として１，４，７，10，13，
16−ヘキサオキサシクロオクタデカンを用いる特
許請求の範囲第１または２項記載の製法。 ４ 溶媒が存在しない状態で反応を行う特許請求
の範囲第１，２または３項記載の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102075A JPS58219163A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | フルオロヘテロ環化合物の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102075A JPS58219163A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | フルオロヘテロ環化合物の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219163A JPS58219163A (ja) | 1983-12-20 |
| JPH0141149B2 true JPH0141149B2 (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=14317647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57102075A Granted JPS58219163A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | フルオロヘテロ環化合物の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219163A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA836241B (en) * | 1982-09-02 | 1985-03-27 | Ici Australia Ltd | Herbicidal cyclohexane-1,3-dione derivatives |
| US4831148A (en) * | 1984-10-10 | 1989-05-16 | Ciba-Geigy Corporation | Process for the preparation of fluorinated pyridine derivatives |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP57102075A patent/JPS58219163A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219163A (ja) | 1983-12-20 |
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