JPH08259507A

JPH08259507A - アセトフェノン誘導体のニトロ化方法

Info

Publication number: JPH08259507A
Application number: JP6571995A
Authority: JP
Inventors: Hideo Suzuki; 秀雄鈴木; Hitomi Suzuki; 仁美鈴木
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、窒素酸化物とオゾンを含
む酸素又は空気を作用させてニトロ化する方法に於て、
安価な触媒を用いて高収率でハロゲノアセトフェノン誘
導体をニトロ化することが出来るニトロハロゲノアセト
フェノン誘導体の製造法の提供にある。【構成】一般式（Ｉ）で表されるアセトフェノン誘導
体を、【化１】（Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³は、水素又はハロゲン原子を表し、
同一であってもかまわない。但し、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³は
少なくとも一つはハロゲン原子を含み、Ｒ⁴は水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基及びアルコキ
シ基を表し、ｎは１〜４の整数で、ｎが２〜４の場合
は、Ｒ⁴は同一でも異っても良い。）窒素酸化物とオゾンを含む酸素又は空気を作用させてニ
トロ化する方法に於て、触媒として金属（鉄等）及び／
又は該金属の化合物（ＦｅＣｌ₃等) 、又は無機酸 (硫
酸等) を用いることを特徴とするアセトフェノン誘導体
のニトロ化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ニトロアセトフェノン誘導体は、
医薬、農薬等に代表される有機化学品の中間体として近
年重要になって来ている。

【０００２】

【従来の技術】ハロゲノアセトフェノン誘導体のニトロ
化方法は、従来硝酸と硫酸の混酸法を用いた場合、容易
に加水分解し目的物の収率は低かった。その中で、ジャ
ーナルオブザケミカルソサィヤティーパーキン
トランスアクションズ１９０３頁（１９９４）
（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．ＰｅｒｋｉｎＴｒａｎｓ．
１，９０３（１９９４））に於て、窒素酸化物とオゾン
を用いることによりこの加水分解を抑制してニトロ化す
る方法が報告されている。しかし、ここでは、添加物に
メタンスルホン酸が用いられている。メタンスルホン酸
は実用的に高価であり、経済性上問題があり、又、窒素
酸化物も大過剰、オゾンも３当量使用している。

【０００３】一方、特開平６−２４７９０４号公報に於
て、窒素酸化物とオゾンを用いるニトロ化法に於て、金
属及び／又は該金属化合物を用いる例が見られる。又特
開平６−２９３７０９号公報には、無機酸を添加した例
が見られる。しかし、いずれの場合も原料の実施例はア
ントラキノンのみで、対象化合物としてアセトフェノン
誘導体は挙げられていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、アセト
フェノン誘導体を窒素酸化物とオゾンによってニトロ化
する際に前記文献のメタンスルホン酸に代る経済的に安
価な触媒を鋭意研究を重ねた結果、微量の金属及び／又
は該金属化合物又は無機酸を用いることによって反応が
速くなり、それに伴いオゾン並びに窒素酸化物の使用量
も少なくなることを見いだし、本発明を完成させるに至
った。

【０００５】本発明の目的は、窒素酸化物とオゾンを含
む酸素又は空気を作用させてニトロ化する方法に於て、
安価な触媒を用いて高収率でハロゲノアセトフェノン誘
導体をニトロ化することが出来るニトロハロゲノアセト
フェノン誘導体の製造法の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一般式
（Ｉ）で表されるアセトフェノン誘導体を、

【０００７】

【化２】

【０００８】（Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³は、水素又はハロゲン
原子を表し、同一であってもかまわない。但し、少なく
とも一つはハロゲン原子を含む。Ｒ⁴は水素原子、ハロ
ゲン原子、アルキル基、アミノ基及びアルコキシ基を表
し、ｎは１〜４の整数で、ｎが２〜４の場合は、Ｒ⁴は
同一でも異っても良い。）窒素酸化物とオゾンを含む酸素又は空気を作用させてニ
トロ化する方法に於て、触媒として金属及び／又は該金
属の化合物、又は無機酸を用いることを特徴とするアセ
トフェノン誘導体のニトロ化方法に関する。

【０００９】本発明で使用する原料のハロゲノアセトフ
ェノン誘導体としては、アセトフェノン、２−フルオロ
アセトフェノン、２，２−ジフルオロアセトフェノン、
２，２，２−トリフルオロアセトフェノン、２−クロル
アセトフェノン、２，２−ジクロルアセトフェノン、
２，２，２−トリクロルアセトフェノン、２−ブロムア
セトフェノン、２，２−ジブロムアセトフェノン、２，
２，２−トリブロムアセトフェノン、２′−メチルアセ
トフェノン、３′−メチルアセトフェノン、４′−メチ
ルアセトフェノン、２′−アミノアセトフェノン、３′
−アミノアセトフェノン、４′−アミノアセトフェノ
ン、２′−フルオロアセトフェノン、３′−フルオロア
セトフェノン、４′−フルオロアセトフェノン、２′−
クロルアセトフェノン、３′−クロルアセトフェノン、
４′−クロルアセトフェノン、２′−ブロモアセトフェ
ノン、３′−ブロモアセトフェノン、４′−ブロモアセ
トフェノン、２′−メトキシアセトフェノン、３′−メ
トキシアセトフェノン、４′−メトキシアセトフェノ
ン、２，２，２−トリフルオロ−２′−メチルアセトフ
ェノン、２，２，２−トリフルオロ−３′−メチルアセ
トフェノン、２，２，２−トリフルオロ−４′−メチル
アセトフェノン、２，２，２−トリフルオロ−２′−ア
ミノアセトフェノン、２，２，２−トリフルオロ−３′
−アミノアセトフェノン、２，２，２−トリフルオロ−
４′−アミノアセトフェノン、２，２，２−トリフルオ
ロ−２′−フルオロアセトフェノン、２，２，２−トリ
フルオロ−３′−フルオロアセトフェノン、２，２，２
−トリフルオロ−４′−フルオロアセトフェノン、２，
２，２−トリフルオロ−２′−クロルアセトフェノン、
２，２，２−トリフルオロ−３′−クロルアセトフェノ
ン、２，２，２−トリフルオロ−４′−クロルアセトフ
ェノン、２，２，２−トリフルオロ−２′−ブロモアセ
トフェノン、２，２，２−トリフルオロ−３′−ブロモ
アセトフェノン、２，２，２−トリフルオロ−４′−ブ
ロモアセトフェノン、２，２，２−トリフルオロ−２′
−メトキシアセトフェノン、２，２，２−トリフルオロ
−３′−メトキシアセトフェノン、２，２，２−トリフ
ルオロ−４′−メトキシアセトフェノン等が挙げられ
る。

【００１０】触媒として用いる金属としては、銅、亜
鉛、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、パラジウム
等の遷移金属や、錫、アンチモン、鉛、ビスマス等の金
属も使用される。触媒として、金属単体としても使用さ
れるし、また、前記金属の化合物も触媒として使用され
る。触媒として用いる金属化合物としては、酸化物、水
酸化物、塩類等が挙げられる。金属塩類としては、塩化
物、臭化物等のハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩等の塩類
が挙げられる。更に金属の錯体等も使用しても良い。こ
れらの触媒は単独で又は２種以上混合して用いることも
可能である。錯体及び塩類の場合、硝酸又は窒素酸化物
でニトロ化されるもの、或いは酸化される有機化合物は
避けることが望ましい。

【００１１】これらの、金属及び金属化合物の中で、鉄
はコストが低く経済的であり、反応促進効果でも極めて
良い結果が得られるので好ましい。鉄化合物としては、
塩化第一鉄、塩化第二鉄、硝酸第一鉄、硝酸第二鉄、硫
酸第一鉄、硫酸第二鉄等の無機塩類、鉄（III)アセチル
アセトナート、鉄（III)フタロシアニン等の有機の鉄化
合物等が挙げられる。

【００１２】金属及び／又は該金属の化合物の使用量
は、原料に対して５モル％以下で充分であり鉄化合物の
場合は０．０１モル％でも高い触媒効果を示す。一方無
機酸としては、三酸化硫黄、クロルスルホン酸、発煙硫
酸、硫酸、硝酸、塩化水素等が挙げられ、特には、三酸
化硫黄、クロルスルホン酸、発煙硫酸、硫酸等が好まし
い。

【００１３】その使用量は、原料に対して１０モル％以
下で充分反応を促進させる。窒素酸化物としてはＮＯ，
ＮＯ₂，Ｎ₂Ｏ₃，Ｎ₂Ｏ₄，Ｎ₂Ｏ₅等単独又は混合
して使用できる。窒素酸化物の使用量は上記窒素酸化物
の種類又はその混合組成比によって若干異なるが原料に
対して窒素原子換算で２〜５モル倍で充分である。

【００１４】オゾンは酸素又は空気を無声放電管を通過
させることによって得られ、該混合ガスを反応系に吹込
む方法で使用される。オゾンの使用量は原料に対して１
〜２モル倍で充分である。出発原料が固体の場合は有機
溶媒を用いることが望ましい。有機溶媒としては、本発
明の反応条件で安定であるもの、例えば、ハロゲン化脂
肪族化合物、スルホラン、アセトニトリル、脂肪族炭化
水素等が挙げられる。

【００１５】ハロゲン化脂肪族化合物としては、塩化メ
チレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１−ジクロロ
エタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリク
ロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ペ
ンタクロロエタン、１，２−ジクロロプロパン、１，３
−ジクロロプロパン、１，２，３−トリクロロプロパ
ン、１，１，２，３−テトラクロロプロパン、１，１，
３，３−テトラクロロプロパン、１，１，１，２，２，
３，３−ヘプタクロロプロパン、１，１，１，２，３，
３，３−ヘプタクロロプロパン、１，２−ジクロロブタ
ン、１，４−ジクロロブタン等が挙げられる。

【００１６】また、脂肪族炭化水素としては、ｎ−ペン
タン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、シ
クロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。これら
は単独で又は２種以上混合して用いても良く、原料に対
して通常１〜２００重量倍、好ましくは３〜１００重量
倍である。反応温度は−３０℃〜１００℃、好ましくは
−２０℃〜３０℃である。反応時間は反応条件により異
なり特定できないがガスクロマトグラフィー又は液体ク
ロマトグラフィー等により反応液を分析することによっ
て決定できる。反応は常圧でもよく、加圧でもよい、ま
た回分あるいは連続でもよい。反応は例えば次のように
して行なわれる。原料、触媒、必要に応じて有機溶媒の
存在する反応容器中へ窒素酸化物とオゾンを含む酸素又
は空気を連続的に吹込む。この方法の場合はオゾンをよ
り有効に使用するために窒素酸化物とオゾンの吹込み組
成をオゾン１モルに対して窒素酸化物を窒素原子換算で
２モル以上になるように調節するのが好ましい。

【００１７】また、原料、触媒、必要に応じて有機溶媒
の存在する反応容器中へ予め窒素酸化物を仕込んでお
き、次いでオゾンを含む酸素又は空気を連続的に吹込む
方法も取り得る。反応後、必要により反応液を中和した
後、水洗や蒸留や晶析等の通常の方法に依って効率よく
目的物の純度を高めることができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説
明する。なお、本発明は、これらによって限定されるも
のではない。

【００１９】実施例１ (２，２，２−トリフルオロ−３′−ニトロアセトフェ
ノン（ＴＦＮＡ）の合成)

【００２０】

【化３】

【００２１】２，２，２−トリフルオロアセトフェノン
（ＴＦＡ）５．２ｇ（３０ｍｍｏｌ）、Ｎ₂Ｏ₄２．８
ｇ（３０ｍｍｏｌ）、１，２−ジクロルエタン（ＥＤ
Ｃ）２６ｇ及びＦｅＣｌ₃０．０２ｇを４口反応フラス
コに仕込み、１０ｍｍｏｌ／ｈのオゾンを含む酸素ガス
を−１０℃で２．５時間送入した。ここでＮ₂Ｏ₄２．
８ｇ（３０ｍｍｏｌ）追加した後、再び１０ｍｍｏｌ／
ｈのオゾンを含む酸素ガスを２ｈ送入した。〔合計Ｎ₂
Ｏ₄２当量、Ｏ₃１．５当量〕ここで反応液をガスクロ
マトグラフィーで分析すると原料は消失し、ほぼ単一ピ
ークが出現した。反応液を水洗後、濃縮すると粗結晶
６．２７ｇが得られた。この結晶をｎ−ヘプタン：酢酸
エチル＝５：１の混合溶媒から再結晶するとガスクロマ
トグラフィーで純度１００％の純白結晶４．６８ｇが得
られた。

【００２２】この結晶を分析すると以下の通りであっ
た。ＭＡＳＳ（ｍ／ｅ（％））：２１９（５），１５０
（１００），１０４（３８），７６（２８），５０（１
０）¹ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃，δｐｐｍ）：７．９３（１
Ｈ，ｔ，Ｊ＝８．１），８．４７（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．
５），８．６３（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．３），８．８９
（１Ｈ，ｓ）ｍ．ｐ．（℃）（ＤＳＣ）：５４．５−５５．５〔注、文献値 (Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ
Ｔｒａｎｓ．１９０３（１９９４）) ；５４−５５
℃〕以上から本化合物は、２，２，２−トリフルオロ−３′
−ニトロアセトフェノン（ＴＦＮＡ）であることを確認
した。

【００２３】そこで、この純品を用いて、上記粗結晶を
定量した結果、純度９７．６％であることが判った。従
ってＴＦＮＡの収率は９３．１％であった。

【００２４】実施例２２，２，２−トリフルオロアセトフェノン０．８７ｇ
（５ｍｍｏｌ）、Ｎ₂Ｏ ₄２．３ｇ（２５ｍｍｏｌ）、
１，２−ジクロルエタン（ＥＤＣ）２０ｇ及びＦｅＣｌ
₃０．０５ｇを４口反応フラスコに仕込み、１０ｍｍｏ
ｌ／ｈのオゾンを含む酸素ガスを−１０℃で１時間送入
した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析すると原
料は消失し、ＴＦＮＡのピークが出現した。反応液を水
洗後、濃縮すると油状物質１．０６ｇが得られた。この
油状物質は、室温でまもなく固化した。この結晶を定量
の結果、ＴＦＮＡ純度は９６．４％であることが判っ
た。従ってＴＦＮＡの収率は９３．３％であった。

【００２５】実施例３〜７及び比較例１〜２実施例２に於て、各反応条件を変えた他は、同様な操作
を行った結果を表に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、窒素酸化物とオゾンを
含む酸素又は空気を作用させてニトロ化する方法に於
て、安価な触媒を用いて高収率でハロゲノアセトフェノ
ン誘導体をニトロ化することが出来る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）で表されるアセトフェノン
誘導体を、【化１】（Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³は、水素又はハロゲン原子を表し、
同一であってもかまわない。但し、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³は
少なくとも一つはハロゲン原子を含み、Ｒ⁴は水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基及びアルコキ
シ基を表し、ｎは１〜４の整数で、ｎが２〜４の場合
は、Ｒ⁴は同一でも異っても良い。）窒素酸化物とオゾンを含む酸素又は空気を作用させてニ
トロ化する方法に於て、触媒として金属及び／又は該金
属の化合物、又は無機酸を用いることを特徴とするアセ
トフェノン誘導体のニトロ化方法。
【請求項２】金属が遷移金属、錫、アンチモン、鉛及
びビスマスの中から選ばれた少なくとも１種の金属であ
る請求項１記載のアセトフェノン誘導体のニトロ化方
法。
【請求項３】金属が鉄である請求項１又は２記載のア
セトフェノン誘導体のニトロ化方法。
【請求項４】無機酸が硫酸及び／又は、三酸化硫黄で
ある請求項１記載のアセトフェノン誘導体のニトロ化方
法。