JPH05505184A - 芳香族アミン化合物のハロゲン化 - Google Patents
芳香族アミン化合物のハロゲン化Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
−アミン Δ のハロゲン
〔参考関連出願〕
この出願は、1990年1月31日に出願された米国特許出願5erial N
o、472.930のCIPである。
本発明は、芳香族アミン化合物のハロゲン化に関する。
ハロゲン化芳香族アミン化合物は、化学的中間体として有用である0例えば、4
−ブロモ−2−フルオロアニリンの如き2.4−ジハロアニリンは、就中、医薬
及び農薬の製造で有用である。これらの有用な化学的中間体の成るものの製造は
、今まで屡々面倒で高価なものであった6例えば、4−ブロモ−2−フルオロア
ニリンを製造するための従来の方法は、高価な臭素化剤を用いる必要があるか、
且つ(又は)臭素化剤を得るのが困難であった。
4−ブロモ−2−フルオロアニリンを製造する一つの方法(及びそれを使用した
アリールプロピオン酸の製造)については、1984年8月17日に公告された
バデイラ(Padilla>による米国特許第4,443.6月号明細書に教示
されている。1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインをジメチルホル
ムアミド(DMF>中で窒素下で製造し、それをドライアイス・アセトン浴で−
34〜−23℃に維持し、2−フルオロアニリンのDMF溶液に添加する。有用
であることが報告されている他の臭素化剤は、N−ブロモアセトアミド又はN−
ブロモスクシンイミドの如きN−ブロムアミド又は−イミドである。
米国特許第3.9117.057号明細書〔ゴダード(Goddard)、19
76年10月19日〕には、2−フルオロアニリン及びN−ブロモスクシンイミ
ドから4−ブロモ−2−フルオロアニリンを製造することが言及されている。
米国特許第4.1311.242号明細書〔ゴダード、1979年2月6日〕は
、除草剤化合物及びそれらを4−クロロ−2−フルオロアニリンから製造するこ
とに関する。4−クロロ−2−フルオロアニリンは、2−フルオロアセトアニリ
ドを塩素化して4−クロロ−2−フルオロアセトアニリドを生成させ、次に希望
のアニリンを形成することにより製造している。
芳香族アミン化合物をハロゲン化するための新規で、−簡単で、安全で、比較的
安酒な方法に対する必要性が当分野で依然として存在している。
本発明によれば、芳香族アミン化合物をハロゲン化する方法は、第四アンモニウ
ムハロゲン化物中に芳香族アミン化合物を含む混合物を形成し、その混合物中で
第四アンモニウムハロゲン化物の存在下で芳香族アミン化合物をハロゲン化する
ことからなる。
〔好ましい態様についての詳細な記述〕本発明の方法は、種々の芳香族アミン化
合物をハロゲン化するのに用いることができる。
用語[芳香族アミン化合物Jとは、一般に窒素が芳香族環に直接結合した化合物
、例えばアニリン及びその誘導体を指す9本発明が適用される適当なアニリン誘
導体には、2−フルオロアニリン、3−フルオロアニリン、4−フルオロアニリ
ン、2,4〜ジフルオロアニリン、P−)−ルイジン等が含まれる。
本発明の方法で、芳香族アミン化合物及び第四アンモニウムハロゲン化物を含む
混合物が形成される。芳香族アミン化合物は、第四アンモニウムハロゲン化物の
存在下で混合物中でハロゲン化される。芳香族アミンは、混合物中で分子状ハロ
ゲンの如きハロゲン化剤を用いてハロゲン化される0分子状ハロゲンの例には、
分子状臭素及び分子状塩素が含まれる。特に好ましい態様として、分子状ハロゲ
ンが対応する第四アンモニウムハロゲン化物と混合され(例えば、分子状臭素と
第四アンモニウム臭化物)、第四アンモニウム三ハロゲン化物を形成し、然る後
、芳香族アミン化合物を添加する。芳香族アミン化合物を第四アンモニウム三ハ
ロゲン化物に添加すると、芳香族アミン化合物は、第四アンモニウム三ハロゲン
化物によりハロゲン化される。ここで用いる用語、第四アンモニウムハロゲン化
物には、第四アンモニウム三ハロゲン化物が含まれる。ハロゲン化剤として第四
アンモニウム三ハロゲン化物を用いた場合、選択性が重要である。
例えば、芳香族アミン化合物を添加する前に第四アンモニウム三臭化物を形成す
ることにより、芳香族アミン、第四アンモニウム臭化物及び分子状臭素を単に混
合するよりも一層良い臭素化選択性が与えられる。
好ましい態様として、反応混合物は、不活性溶媒を含む、芳香族アミン化合物を
添加する前に、分子状ハロゲンと第四アンモニウムハロゲン化物とを不活性溶媒
中で、約11〜約1.05:1の範囲のモル比で混合する。その比は約1:1で
あるのが好ましい。
芳香族アミン化合物は本発明によりハロゲン化されて、ハロゲン化芳香族アミン
ハロゲン化水素塩(hydro−halide 5alt)を形成する。望むな
らば、ハロゲン化芳香族アミンハロゲン化水素塩を中和してハロゲン化芳香族ア
ミン生成物を形成することができる。
本発明の好ましい態様には、2−フルオロアニリン、3−フルオロアニリン、4
−フルオロアニリン、2,4−ジフルオロアニリン等の如きへロアニリンの一層
のハロゲン化が含まれる。この方法は、更にハロゲン化されたハロアニリンハロ
ゲン化水素塩を形成するのに用いることができ、その塩を中和して更にハロゲン
化したへロアニリン化合物を生成させることができる。
本発明の方法は、種々の2.4−ジフルオロアニリンを製造するのに用いること
ができる。
本発明の一つの9様によれば、第四アンモニウム三ハロゲン化物触媒の存在下で
2−ハロアニリンをハロゲン化し、つぎに得られた2、4−ジハロアニリンハロ
ゲン化水素塩を中和することにより2.4−ジハロアニリンが製造される。
好ましくは、2,4−ジハロアニリンは、対応する第四アンモニウムハロゲン化
物と分子状ハロゲンとを不活性溶媒中で混合することにより形成された第四アン
モニウム三ハロゲン化物触媒へ2−へロアニリンが添加される連続的方法により
製造される。ジハロアニリンはそのハロゲン化水素塩として沈澱し、それは容易
に回収され、次に中和されて遊離化合物を生ずる。その場合、ハロゲン化水素塩
を後の反応で用いたい場合、中和を省略する。この工程は本質的に全ての分子状
ハロゲンを消費し、溶媒中に残留する第四アンモニウムハロゲン化物は更に利用
するため再循環することができる0本発明の方法は、バッチ式で操作することも
できる。
好ましい!’Ii様として、生成した2、4−ジハロアニリンは2−ブロモ−4
−フルオロアニリンである。
反応混合物のために選択される不活性溶媒は、種々の既知の不活性溶媒から選択
することができる。一般に中性溶媒が、その中に反応物が溶解し、ハロゲン化塩
生成物が溶解しない限り、有用である。ヘキサン、ヘプタン、四塩化炭素、及び
クロロホルムが本方法で用いるのに適した溶媒である。好ましい態様として、本
発明の方法のための溶媒は無水塩化メチレンである。特に好ましい態様として、
希望の最終生成物の分離及び反応副生成物の取扱いをし易くするため、溶媒は反
応物に対し過剰に用いられる。
分子状ハロゲン及び第四アンモニウムハロゲン化物を含む溶媒を室温で撹拌し、
第四アンモニウム三ハロゲン化物を形成する。ハロゲン化すべき2−へロアニリ
ンをその混合物に外囲温度で撹拌しながら添加すると、通常直ちに僅かに発熱す
る結果になる。2−ハロアニリン対分子状ハロゲンの比は、約o、g:1〜1:
1の範囲にあるのが望ましく、1:1の比が好ましい1反応は実質的に直ちに完
結するところまで行く。
希望の反応生成物を含む混合物の温度を慣用的な手段、例えば、冷却用ジャケッ
ト或は冷却用環により低下(例えば、約20℃へ低下)すると、2,4−ジハロ
アニリンのハロゲン化水素塩(例えば、4−ブロモ−2−フルオロアニリンの臭
化水素塩)が沈澱する。沈澱したハロゲン化水素塩は遠心分離及び(又は)濾過
により溶液から容易に除去−される、ハロゲン化水素塩は、水又は塩化メチレン
溶液の如き水溶液のような適当な液体中にスラリーにするか、又は懸濁し、塩基
性pH(好ましくはPH7〜8)に中和し、層を分離することができる。生成物
を分離した層は蒸発しく例えば、回転蒸発器により)、油状生成物が残る1本方
法の連続方式では、約95%の収率が達成されており、バッチ方式では更に高く
することができる。
沈澱したハロゲン化水素塩を除去した後に残留する溶媒・触媒溶液は、後でハロ
ゲン及び2−へロアニリンを添加することにより更に使用するために再循環する
ことができる。この再循環は更に収率を増大する。
本発明の有用性及び利点は、希望の2,4−ジハロアニリンへの高い収率及び高
い特異性に反映している。
次の実施例は、例示のために与えられており、限定するものと考えてはならない
。
実施例1
臭化テトラブチルアンモニウム33.5g((1,+(14モル)を、ガラス容
器中の無水塩化メチレン100z1へ外囲温度で5分間に亙り撹拌しながらゆっ
くり添加した。無水塩化メチレン10i+i’中に分子状臭素16.5g(0,
103モル)を入れたものを撹拌しながら添加した。2!度は20℃から38℃
へ上昇した。 10分後、1133g(0,103モル)の2−フルオロアニリ
ンを少しずつ添加した。温度は、2Q’Cから40℃へ急速に上昇した。容器を
水浴中に入れ、温度を速やかに外囲温度へ戻した。冷却で沈#物が形成された。
沈澱物を濾過し、新しい無水塩化メチレンで洗浄し、秤量した。
8.6g回収された。
反応媒体は、第二の反応で再使用した。 16.5g(0,103モル)の分子
状臭素を4.92の臭化テトラブチルアンモニウムと共に添加し、移行中に;;
失われた触媒を補充した。この手順を1ljy (0,103モル)の2−フル
オロアニリンを用いて繰り返した9両方の反応から総計して27.1yの臭化水
素4−ブロモ−2−フルオロアニリンが回収され、収率は97%であった。
実施例2
繰り返した。用いられたそれらの量は次の通りであった。
45.1g(0,14モル)臭化テトラブチルアンモニウム19.2y (Q、
12モル)分子状臭素10.9g(0,10モル)2−フルオロアニリン。
130R1の無水塩化メチレンを使用した0回収された生成物中にLC分析によ
り微量の三臭化フルオロアニリンが検出された。
実施例3
応による4−ブロモ−2−フルオロアニリンの 遣工程1 、 I25m1の塩
化メチレン及び32.h (0,1モル)の臭化テトラブチルアンモニウムを、
機械的撹拌器、温度計、滴下ロート及び薫物油気泡発生器へ通ずる水冷凝縮器を
具えた200zNのミロ丸底フラスコ中で混合した。
その混合物に16.0y (0,1モル)の臭素を室温で15分に亙り添加した
。混合物の温度は24℃から30℃へ上昇した。
フラスコの内容物を30分間撹拌した。 11.1g(0,1モル)の2−フル
オロアニリンを室温で少しずつ混合物へ添加した。混合物の温度は40℃に上昇
した。有機溶液は直ちに黄色に変化した。15分間撹拌すると溶液はミルク状に
なり、温度は32℃になった。更に30分後、固体が観察された6溶液をP遇し
、固体を水冷塩化メチレンで白色になるまで洗浄した。空気乾燥で9gの生成物
(固体I)が得られた。@点は200℃より高かった。LC分析により、微量の
不純物を含む希望の生成物だけであることが示された。母液(1)のLC分析は
、それが幾らかの希望の生成物と幾らかの三臭化化合物を含むことを示していた
。
二里ユ・
母液(1)を、工程1で述べたのと同じ装置に入れた。
それに16.0 (0,1モル)の臭素を室温で添加した。赤味がかった懸濁物
を10分間撹拌し、11.1g(0,1モル)の2−フルオロアニリンを室温で
少しずつ添加した。 15分後溶液はミルク状の懸濁物になった。更に1時間撹
拌した後、固体をP遇し、水冷塩化メチレンで洗浄し、空気乾燥して202(固
体■)が得られた。母液(II)は褐色の色をし、LC分析は、それが希望の生
成物、幾らかの未反応2−フルオロアニリン、及び幾らかの三臭化不純物を含ん
でいることを示した。
二五旦・
母液■に再び16.051(0,1モル)の臭素及びIl、Ig(0,1モル)
の2−フルオロアニリンを上述の如く添加した。30分分遣撹拌後白色の固体を
濾過し、洗浄した。12g(固体I)が得られた。母液(1)を分析し、この場
合も生成物、2−フルオロアニリン、及び不純物を含んでいた。
二丘ユ
母液■を用いて前の工程を繰り返した0反応混合物を、2−フルオロアニリン添
加後、2時間撹拌し、室温で一晩放!した。固体■、2bが上述の如く分離され
た。
二五互、母液■を用いて前の工程を繰り返した0反応混合物を、2−フルオロア
ニリンを添加した後、3時間撹拌した。白色の固体が分離され、211g得られ
た。褐色の母液をLCにより分析すると、少量の2−フルオロアニリン及び三臭
化不純物を含む幾らかの希望の生成物を含むことが判明しな。
(土木・
工程1〜工程5の全ての固体を一緒にし、合計97g、理論値の71%が得られ
た。その塩を200zNの塩化メチレンに溶解し、その溶液をリドマスに対し中
性になるまで希釈水酸化ナトリウムを添加しながら撹拌した。塩化メチレン層を
分離し、200iNずつの水で3回洗浄し、回転蒸発器で蒸発させ、明るい黄色
の油65gを得た0分留により次のものが生成した:
Lil 6y、生成物及び2−フルオロアニリン(後の処理で母液に添加された
)として分析され ゛た:
L里±51y、毛細管しCにより99%の純粋4−ブロモ−2−フルオロアニリ
ン及び0.776%の三臭化不純物であると分析された:
f 生成物及びかなりの量の三臭化不純物(同じく母液処理のため添加された)
として分析された。 主留分のNMR分析により、構造は希望の生成物であるこ
とが確認された6
ii玉]−を液■を、塩中和工程からの初留分及びボlト残渣と一緒にした。−
緒にした混合物をリドマスにより中性になるまで希釈水酸化ナトリウムで中和し
、200aNずつの水で2回洗浄し、分子篩を用いて乾燥し、回転蒸発器で蒸発
させ、褐色の粘稠な油55♂を得た。真空ポンプによる分留により30gの主留
分を生じ、それはLCにより90%の希望の生成物を含んでいた。
分にされた全収率は理論値の85%で1ilyであった。
実施例4
次の出発成分を用いて2−ブロモ−4−フルオロアニリンを形成した:
【妄3 11 1匹
4−フルオロアニリン 11.1gO,ICH2C+□ 125m&
Bu、N’″B r−32,2y 0.1臭素 16.0g0.1
塩化メチレン(CH2CI2 >中に臭化テトラブチルアンモニウム(Bu、N
″Br)を入れた撹拌した溶液に臭素を添加することにより溶液として三臭化テ
トラブチルアンモニウムを形成した。4−フルオロアニリンを一度に全て添加す
ると、42℃への発熱が認められた。外囲温度で2時間撹拌した後、溶液をヂ過
して白色の固体を得、それを空気乾燥した。この固体を水に溶解し、20%のN
a0H(水溶液)で中和して黄色の油14.9gを得た0分析により、93%の
純粋2−ブロモ−4−フルオロアニリンと、残余の出発4−フルオロアニリンで
あることが示された。
再循環することができる母液から更に2.59分離された。
回収された出発材料を再循環し、85%の全収率が実現された。
ンの代わりに3−フルオロアニリンを用い、各反応1’!M0.1モルを用いた
。主生成物は予想された4−ブロモ−3−フルオロアニリンであったが、他の異
性体2−ブロモ−5−フルオロアニリンも形成された。この実験を繰り返し、約
64%の転化率で95=4の異性体比を達成することができたことが示された。
実施例6
三臭化テトラブチルアンモニウムを用いて2.4−ジフルオロアニリンの臭化を
、実施例4に一般的に記載した手順を用いて行なったが、4−フルオロアニリン
の代わりに2.4−ジフルオロアニリンを用い、0.1モルの対応する出発材料
を用いた。反応は最適にはならず、約60%の6−ブロモ−2,4−フルオロア
ニリンの収率が得られた。
実施例7
高度に活性化したアニリンを用いても選択性が依然として得られることを示すた
め、三臭化テトラブチルアンモニウムを用いて[+−トルイジンの臭素化と実施
例4に一般に記載した如く行なった。但し、0.75モルの反応で、4−フルオ
ロアニリンの代わりに[+−トルイジンを用いた。
希望の生成物2−ブロモ−4−メチルアニリンが0.75モルの反応で66%の
収率で得られた。
本発明を成る好ましい態様及び特定の実施例に関して記述してきたが、それらに
限定されるものではない、特許請求の範囲内で種々の変更が当業者には容易に明
らかになるであろう。
要約書
第4級アンモニウムノ)ライドの存在下(こ芳香族アミン化合物をハロゲン化す
る。
平成4年7月巽日
Claims (42)
- 1.芳香族アミン化合物及び第四アンモニウムハロゲン化物を含む混合物を形成 し、前記混合物中で第四アンモニウムハロゲン化物の存在下で芳香族アミン化合 物をハロゲン化することからなる芳香族アミン化合物のハロゲン化法。
- 2.芳香族アミン化合物が混合物中でハロゲン化され、ハロゲン化芳香族アミン ハロゲン化水素塩を形成する請求項1に記載の方法。
- 3.塩を中和してハロゲン化ハロアニリン化合物を生成させる工程を更に含む請 求項2に記載の方法。
- 4.芳香族アミン化合物が、2−フルオロアニリン、3−フルオロアニリン、4 −フルオロアニリン、2.4−フルオ ロアニリン、及びp−トルイジンからなる群から選択される請求項1に記載の方 法。
- 5.混合物が、芳香族アミン化合物をハロゲン化するための分子状ハロゲンを含 む請求項1に記載の方法。
- 6.第四アンモニウムハロゲン化物が分子状ハロゲンに相当する請求項5に記載 の方法。
- 7.ハロゲンが臭素である請求項6に記載の方法。
- 8.混合物が不活性溶媒を含む請求項1に記載の方法。
- 9.不活性溶媒が塩化メチレンである請求項8に記載の方法。
- 10.ハロゲン化芳香族アミンハロゲン化水素塩が、その塩を塩基性pHを有す る水溶液に添加することにより中和される請求項2に記載の方法。
- 11.pHが約7〜約8である請求項10に記載の方法。
- 12.第四アンモニウムハロゲン化物が第四アンモニウム三ハロゲン化物である 請求項1に記載の方法。
- 13.第四アンモニウム三ハロゲン化物が第四アンモニウム三臭化物である請求 項12に記載の方法。
- 14.ハロアニリン化合物及び第四アンモニウムハロゲン化物を含む混合物を形 成し、前記混合物中で第四アンモニウムハロゲン化物の存在下でハロアニリン化 合物をハロゲン化することからなるハロアニリン化合物を更にハロゲン化する方 法。
- 15.ハロアニリン化合物が混合物中でハロゲン化され、更にハロゲン化された ハロアニリンハロゲン化水素塩を形成する請求項14に記載の方法。
- 16.塩を中和して吏にハロゲン化されたハロアニリン化合物を生成する工程を 更に含む請求項15に記載の方法。
- 17.ハロアニリン化合物が、2−フルオロアニリン、3−フルオロアニリン、 4−フルオロアニリン及び2,4−ジフルオロアニリンからなる群から選択され る請求項14に記載の方法。
- 18.混合物が、ハロアニリン化合物をハロゲン化するための分子状ハロゲンを 含む請求項14に記載の方法。
- 19.第四アンモニウムハロゲン化物が分子状ハロゲンに相当する請求須田に記 載の方法。
- 20.ハロゲンが臭素である請求項19に記載の方法。
- 21.混合物が不活性溶媒を含む請求項14に記載の方法。
- 22.不活性溶媒が塩化メチレンである請求項21に記載の方法。
- 23.更にハロゲン化されたハロアニリンハロゲン化水素塩が、その塩を塩基性 pHを有する水溶液に添加することにより中和される請求項15に記載の方法。
- 24.pHが約7〜約8である請求項23に記載の方法。
- 25.第四アンモニウムハロゲン化物が第四アンモニウム三ハロゲン化物である 請求項14に記載の方法。
- 26.第四アンモニウム三ハロゲン化物が第四アンモニウム三臭化物である請求 項25に記載の方法。
- 27.第四アンモニウムハロゲン化物の存在下でハロゲン化剤で2−ハロアニリ ンをハロゲン化し、得られた2,4−′ジハロアニリンハロゲン化水素塩を中和 することからなる2,4−ジハロアニリンの製造方法。
- 28.ハロゲン化剤が分子状ハロゲンである請求項27に記載の方法。
- 29.第四アンモニウムハロゲン化物のハロゲンが、分子状ハロゲンであるハロ ゲン化剤のハロゲンと同じである請求項28に記載の方法。
- 30.第四アンモニウムハロゲン化物の存在下で2−フルオロアニリンをハロゲ ン化し、得られた4−ハロ−2−フルオロアニリンハロゲン化水素塩を中和する ことからなる4−ハロ−2−フルオロアニリンの製造方法。
- 31.ハロゲン化工程が不活性溶媒中で行われる請求項30に記載の方法。
- 32.不活性溶媒が塩化メチレンである請求項31に記載の方法。
- 33.ハロゲン化工程が、分子状ハロゲンを不活性溶媒中で2−フルオロアニリ ン及び第四アンモニウムハロゲン化物に添加することからなる請求項30に記載 の方法。
- 34.不活性溶媒が塩化メチレンからなる請求項33に記載の方法。
- 35.中和工程が、4−ハロ−2−フルオロアニリンハロゲン化水素塩を、塩基 性pHを有する水溶液に添加することからなる請求項30に記載の方法。
- 36.pHが7〜8である請求項35に記載の方法。
- 37.(a)不活性溶媒中に入れた臭素と第四アンモニウム臭化物の混合物を与 え、 (b)前記混合物に2−フルオロアニリンを添加し、そして (c)4−ブロモ−2−フルオロアニリンをその臭化水素塩として沈澱させる、 ことからなる4−ブロモ−2フルオロアニリンの製造方法。
- 38.工程(a)の混合物が、実質的に等モル量の臭素と第四アンモニウム臭化 物とからなる請求項37に記載の方法。
- 39.不活性溶媒が塩化メチレンからなる請求項37に記載の方法。
- 40.沈澱工程(c)が約20℃で行われる請求項37に記載の方法。
- 41.(d)臭化水素塩を中和して4−ブロモ−2−フルオロアニリンを生成さ せる、 ことを更に含む請求項37に記載の方法。
- 42.(a)不活性溶媒中に入れた臭素と第四アンモニウム臭化物との混合物に −2−フルオロアニリンを添加し、4−ブロモ−2−フルオロアニリン臭化水素 塩を母液中に沈澱物として生成させ、そして (b)前記沈澱物を回収し、前記母液を再循環させる、 ことからなる4−ブロモ−2−フルオロアニリンの連続的製造方法。
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