JPH0967366A - ２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキソールカルバルデヒド類の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造段階が少なく、収率が高く、入手し易く
取り扱いの容易な化学品を用い、廃棄しなければならな
い残留物が少ない、２，２−ジフルオロベンゾ［１．
３］ジオキソールカルバルデヒド類の製造法を提供する
こと。 【解決手段】 メチルベンゾ［１．３］ジオキソール類
を塩素化し、得られるジクロロメチル−２，２−ジクロ
ロベンゾ［１．３］ジオキソールをフッ化水素を用いて
フッ素化し、この方法により得られるジクロロメチル−
２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキソールをカ
ルボン酸と反応させると、２，２−ジフルオロベンゾ
［１．３］ジオキソール−カルバルデヒド類が特に有利
な方法で製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はメチルベンゾ［１．３］ジオキソ
ール類からの２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオ
キソールカルバルデヒド類の製造のための特に有利な方
法に関する。

【０００２】２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオ
キソールカルバルデヒド類は植物保護剤及び製薬学的活
性化合物のための既知の中間生成物である（ＥＰ−Ａ
６３４ ４１３、ＥＰ−Ａ ６０６ ８４３、ＤＥ−Ａ
４ ０２９ ４４４、ＥＰ−Ａ ３３３ ６５８、Ｕ
Ｓ−Ａ ５ ３４４ ９４４及びＥＰ−Ａ ２９１７９
９を参照されたい）。

【０００３】今日までに２，２−ジフルオロベンゾ
［１．３］ジオキソールカルバルデヒド類の製造のため
の３つの方法が既知であり、それを２，２−ジフルオロ
ベンゾ［１．３］ジオキソール−４−カルバルデヒドの
製造を例にとって以下に示す。

【０００４】方法１（ＥＰ−Ａ ２９１ ７９９及びＵ
Ｓ−Ａ ５ ３４４ ９４４を参照されたい）：

【０００５】

【化３】

【０００６】ＰＴＣは相移動触媒を示し、ＮＢＳはＮ−
ブロモスクシンイミドを示し、ＨＭＴＡはヘキサメチレ
ンテトラミン（＝ウロトロピン）を示す。

【０００７】方法２（ＥＰ−Ａ ３３３ ６５８を参照
されたい）：

【０００８】

【化４】

【０００９】ＢｕＬｉはブチルリチウムを示し、ＤＭＦ
はジメチルホルムアミドを示す。

【００１０】ＥＰ−Ａ ３３３ ６５８は最後の工程段
階（ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｔａｇｅ）のみに関する。先立
って行われるべき工程段階は比較を容易にするために示
すものである。

【００１１】方法３（ＤＥ−Ａ ４ １３３ １５５を
参照されたい）：

【００１２】

【化５】

【００１３】ＤＭＦはジメチルホルムアミドを示し、Ｈ
ＭＴＡはヘキサメチレンテトラミンを示す。

【００１４】ＤＥ−Ａ ４ １３３ １５５はベンゾ
［１．３］ジオキソ−４−カルバルデヒドの五塩化リン
との反応の後の方法のみに関する。先立って行われるべ
き工程段階は比較を容易にするために示すものである。

【００１５】２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオ
キソ−５−カルバルデヒドも方法１及び３により製造す
ることができる。方法２は４−カルバルデヒドの製造に
限られている。

【００１６】既知の方法の欠点は、それらが４又は５段
階を含み、達成される収率において常に満足できるもの
ではなく、いくつかの場合には入手しにくく取り扱いが
困難な高価な化学品を必要とすること、ならびに廃棄し
なければならない比較的大量の残留物が得られることで
ある。

【００１７】今回、式（Ｉ）

【００１８】

【化６】

【００１９】［式中、Ｘはフッ素及び／又は塩素を示
し、ｎは０又は１〜３の整数を示す］の２，２−ジフル
オロベンゾ［１．３］ジオキソールカルバルデヒド類の
製造法が見いだされ、それは式

【００２０】

【化７】

【００２１】［式中、Ｘ及びｎは式（Ｉ）の場合に示さ
れている意味を有する］のメチルベンゾ［１．３］ジオ
キソール類を塩素化し、得られるジクロロメチル−２，
２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソールをフッ化水
素を用いてフッ素化し、この方法により得られるジクロ
ロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキ
ソールをカルボン酸と反応させることを特徴とする。

【００２２】本発明の方法は以下の式により例示するこ
とができる：

【００２３】

【化８】

【００２４】場合により核においてフッ素化された、及
び／又は核において塩素化された４−メチル又は５−メ
チル−ベンゾ［１．３］−ジオキソール類を出発物質と
して用い、対応する２，２−ジフルオロベンゾ［１．
３］ジオキソール−４−又は−５−カルバルデヒド類を
製造することができる。

【００２５】第１段階における塩素化のための可能な塩
素化剤は、例えば塩素、塩化リン類、例えばＰＣｌ₃及
びＰＣｌ₅、塩化スルフリル及びそれらの混合物であ
る。塩素が好ましい。塩素化剤は例えば式（ＩＩ）のメ
チルベンゾ［１．３］ジオキソールの１モル当たり３．
５塩素化当量より多い量で用いることができる。この比
率は好ましくは４：１〜１０：１、特に４．１：１〜
４．５：１である。

【００２６】塩素化温度は例えば０〜２３０℃の範囲内
であることができる。反応をラジカル開始剤を加えず
に、及びＵＶ光の不在下で行う場合、６０〜２１０℃、
特に８０〜１８０℃の温度が好ましい。反応はラジカル
開始剤を加えて、又はＵＶ光の存在下で行うのが好まし
い。その場合は４０〜１８０℃、特に５０〜１６０℃の
温度が好ましい。可能なラジカル開始剤は例えば：有機
過酸化物、例えば過酸化ベンゾイル（ＤＢＰＯ）及び脂
肪族アゾ化合物、例えばα，α’−アゾイソブチロニト
リル（ＡＩＢＮ）である。

【００２７】ラジカル開始剤は、例えば０．１〜１０モ
ル％の量で加えることができる。さらに塩素化を例えば
４０〜１００℃などの比較的低温で開始し、例えば１２
０〜１８０℃などの比較的高温において反応を完了させ
るのが好ましい。塩素化は溶媒の存在下で、例えば過塩
素化炭化水素又はハロゲン化芳香族化合物、例えばクロ
ロベンゼンもしくはクロロベンゾトリフルオリドの存在
下で行うことができる。反応は溶媒を加えずに行うのが
好ましい。

【００２８】塩素化は最初に前駆物質を反応容器に導入
し、塩素化剤を量り込むことにより行うのが好ましい。

【００２９】塩素化の後、一般に所望のジクロロメチル
−２，２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソールに加
えて少量の対応するメチル化合物、対応するモノクロロ
メチル化合物及び対応するトリクロロメチル化合物を含
む混合物が存在する。この混合物は好ましくは減圧下に
おける蒸留により分離することができる。混合物の次亜
塩素化成分は塩素化に再循環させることができる。

【００３０】第２段階のフッ素化において、例えば特定
のジクロロメチル−２，２−ジクロロベンゾ［１．３］
ジオキソールの１モル当たり少なくとも２モルのフッ化
水素を用いることができる。この量は好ましくは２〜４
０モル、特に５〜３０モルである。温度は例えば−３５
〜＋１８０℃の範囲内であることができる。−２５〜＋
４０℃、特に−２０〜＋１５℃が好ましい。フッ素化は
溶媒の存在下で、例えば不活性脂肪族又は芳香族溶媒、
例えばメチレンクロリド及びニトロベンゼンの存在下で
行うことができる。反応は溶媒を加えずに行うのが好ま
しい。反応物を加える順序は特に重要ではない。０℃よ
り高い温度において、前駆物質を反応容器に導入し、フ
ッ化水素を量り込むのが好ましい。

【００３１】フッ素化の後に存在する混合物は、例えば
最初に過剰のフッ化水素のほとんどを例えば真空中のス
トリッピングにより除去し、残る残留物を氷−水上に注
いで分離し、有機相を乾燥し、蒸留することにより仕上
げることができる。かくして第３段階を行うのに適した
ジクロロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］
ジオキソールが得られる。

【００３２】カルボン酸との反応のために、多様なカル
ボン酸類のほとんどが可能である。カルボン酸類は飽和
又は不飽和、例えば芳香族であることができ、それらは
１−又は多塩基性であることができ、場合によりそれら
は置換基、例えば１つ又はそれ以上のハロゲン、ニト
ロ、カルボニル、アルコキシカルボニル、ヒドロキシル
及び／又はシアノ置換基を含むことができる。場合によ
り１〜３個の上記の置換基を含むことができる直鎖状も
しくは分枝鎖状１−〜３−塩基性Ｃ₁−Ｃ₁₀−アルキル
−及び１−〜３−塩基性Ｃ₆−Ｃ₁₂−アリールカルボン
酸類が好ましい。挙げることができる個別の例は：蟻
酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、トリメチル酢
酸、フルオロ−、ジフルオロ−及びトリフルオロ酢酸、
クロロ−、ジクロロ−及びトリクロロ酢酸、クロロプロ
ピオン酸（α及びβ）、グリコール酸、乳酸、シアノ酢
酸、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、マレイン酸、フマ
ル酸、安息香酸、ポリオール酸類、クロロ安息香酸類、
ニトロ安息香酸類、ヒドロキシ安息香酸類、フタル酸、
イソフタル酸及びテレフタル酸である。

【００３３】蟻酸及びシュウ酸が特に好ましく、蟻酸が
特別に好ましい。２つ又はそれ以上のカルボン酸類の混
合物を用いることもできる。酸類は水を含むことができ
るが、無水であるのが好ましい。

【００３４】カルボン酸類対、特定のジクロロメチル−
２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキソールのモ
ル比は、例えば１：１〜５０：１の範囲内にあることが
できる。この比率は好ましくは５：１〜３０：１、特に
１０：１〜２５：１である。この反応は場合により水及
び／又は触媒の存在下で行うことができる。可能な触媒
は、例えば前駆物質に基づいて最高１０モル％の量の金
属塩化物、例えば塩化アルミニウム（ＩＩＩ）、ホウ素
（ＩＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）、チタン（ＩＶ）及び亜鉛
（ＩＩ）である。反応は触媒を用いずに行うのが好まし
い。反応は例えば０〜１５０℃の範囲内の温度で行うこ
とができる。２０〜１３０℃、特に５０〜１１０℃の温
度が好ましい。反応物はいずれの所望の順序で加えるこ
ともできる。反応を高温で行う場合、反応物を最初に一
緒にし、次いで反応温度にすることもできる。蟻酸が用
いられた場合、反応の後に存在する混合物は、例えば好
ましくは減圧下における蒸留により仕上げることがで
き、その間に過剰の蟻酸が最初に分離され、次いで製造
された特定の２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］−ジ
オキソール−カルバルデヒドが分離される。シュウ酸が
用いられた場合、反応混合物を水上に注ぎ、生成される
有機相からの蒸留により生成物を得ることができる。他
の酸類が用いられる場合、類似の方法に従うことができ
る。

【００３５】本発明の方法は複数の利点を有する：かく
してそれは既知の方法より反応段階が１〜２段階少な
い。ここで、分子の２つの非常に異なる部分、すなわち
メチレンジオキシ架橋のメチレン基及びフェニル環上の
メチル基を本発明の方法の第１段階で塩素化できること
は特に驚くべきことである。収率、用いられる化学品及
び廃棄しなければならない残留物に関し、カルボン酸と
のジクロロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ［１．
３］ジオキソールの反応は、ヘキサメチレンテトラミン
／酢酸を用いた既知の反応より有意に有利である。ブチ
ルリチウムの困難な取り扱いは必要でない。本発明に従
って行われるべき塩素化を元素状塩素を用いて行うこと
ができるのも驚くべきことであり、なぜならば、先行技
術の対応する塩素化の場合、塩素化剤として五塩化リン
のみが挙げられているからである（上記の方法１及び３
を参照されたい）。

【００３６】

【実施例】以下に示すパーセンテージのデータは、他に
記載がなければ重量によるパーセンテージである。

【００３７】実施例１ （出発物質、４−メチルベンゾ［１．３］ジオキソール
の製造−本発明ではない）１２４ｇの３−メチルピロカ
テコール、２５５ｇのメチレンクロリド、２３３ｇの炭
酸ナトリウム及び１０００ｍｌのジメチルスルホキシド
の混合物を１１５℃で２２時間撹拌した。次いで揮発性
成分のすべてを約２ミリバール下の真空中で、１２０〜
１４０℃において蒸留し、蒸留物を１０００ｍｌの水上
に注いだ。生成される有機相を分離し、水相をメチルｔ
ｅｒｔ−ブチルエーテルで抽出した。合わせた有機相を
水で洗浄し、乾燥し、濃縮した。かくしてガスクロマト
グラフィーにより決定される９７．８％の純度の、１０
４．２ｇ（理論値の７４．９％）の４−メチルベンゾ
［１．３］ジオキソールが得られた。

【００３８】炭酸ナトリウムの代わりに炭酸カリウムが
用いられた場合、事実上理論値の９０％に収率を上げる
ことができた。

【００３９】実施例２ （４−ジクロロメチル−２，２−ジクロロベンゾ［１．
３］ジオキソールの製造）１０２ｇの４−メチルベンゾ
［１．３］ジオキソール及び０．５ｇのＡＩＢＮを最初
に反応容器に導入し、混合物を撹拌しながら７０℃に加
熱した。次いで１１４ｇの塩素を６時間かけて通過させ
た。ここで油浴温度を１５０℃に上げ、さらに１１４ｇ
の塩素を１８時間かけて通過させた。次いで混合物を室
温に冷ました。かくして得られた１８８ｇの粗生成物混
合物は以下の組成を有した：４％の４−メチル−２，２
−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソール、２８％の４
−クロロメチル−２，２−ジクロロベンゾ［１．３］ジ
オキソール４９％の４−ジクロロメチル−２，２−ジク
ロロベンゾ［１．３］ジオキソール及び５％の４−トリ
クロロメチル−２，２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオ
キソール。

【００４０】この生成物混合物をカラム上の蒸留により
分離した。この操作の間に、４−ジクロロメチル−２，
２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソールは０．３５
〜０．４５ミリバール下で９９〜１０３℃の沸点におい
て通過した。４−メチル−及び４−クロロメチル−２，
２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソールを同様に単
離し、塩素化の次のバッチに再循環させた。

【００４１】実施例３ （４−ジクロロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ
［１．３］ジオキソールの製造）４９．５ｇの４−ジク
ロロメチル−２，２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキ
ソールを−１５℃において７２ｇの無水フッ化水素に滴
下し、続いて混合物を−１５℃において３時間撹拌し
た。次いでフッ化水素のほとんどを５０ミリバール下の
真空中でストリッピングした。相の分離の後、有機相を
氷−水と共に振り、分離し、乾燥し、蒸留した。ガスク
ロマトグラフィーにより決定される９７．７％の純度及
び２２ミリバール下で９７〜９９℃の沸点を有する４
３．３ｇ（理論値の９７．５％）の４−ジクロロメチル
−２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキソールが
得られた。

【００４２】実施例４ （２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキソール−
４−カルバルデヒドの製造）４８．２ｇの９７．３％の
純度の４−ジクロロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ
［１．３］ジオキソール及び２３０ｇの蟻酸の混合物を
１００℃に加熱し、この温度で６時間撹拌した。続いて
過剰の蟻酸を最初に真空中で蒸留し、次いで２．３ミリ
バール下における７０〜７３℃の沸点及びガスクロマト
グラフィーにより決定される９８．８％の純度を有する
２８．６ｇ（＝理論値の７８．１％）の２，２−ジフル
オロベンゾ［１．３］ジオキソール−４−カルバルデヒ
ドを集めた。

【００４３】本発明の主たる特徴及び態様は以下の通り
である。

【００４４】１．式

【００４５】

【化９】

【００４６】［式中、Ｘはフッ素及び／又は塩素を示
し、ｎは０又は１〜３の整数を示す］のメチルベンゾ
［１．３］ジオキソール類を塩素化し、得られるジクロ
ロメチル−２，２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソ
ールをフッ化水素を用いてフッ素化し、この方法により
得られるジクロロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ
［１．３］ジオキソールをカルボン酸と反応させること
を特徴とする式（Ｉ）

【００４７】

【化１０】

【００４８】［式中、Ｘ及びｎは式（ＩＩ）の場合に示
されている意味を有する］の２，２−ジフルオロベンゾ
［１．３］ジオキソールカルバルデヒド類の製造法。

【００４９】２．式（ＩＩ）のメチルベンゾ［１．３］
ジオキソールの１モル当たり３．５塩素化当量より多い
量の塩素、塩化リン類、塩化スルフリル又はそれらの混
合物を塩素化剤として用い、反応を０〜２３０℃の範囲
内の温度で行うことを特徴とする上記１項に記載の方
法。

【００５０】３．塩素化をラジカル開始剤を加えずに、
及びＵＶ光の不在下で行い、反応を６０〜２１０℃の温
度で行うことを特徴とする上記１及び２項に記載の方
法。

【００５１】４．塩素化をラジカル開始剤を加えて、又
はＵＶ光の存在下で行い、反応を４０〜１８０℃におい
て行うことを特徴とする上記１及び２項に記載の方法。

【００５２】５．塩素化を４０〜１００℃の温度で開始
し、１２０〜１８０℃の温度で完了させることを特徴と
する上記１〜４項に記載の方法。

【００５３】６．フッ素化においてジクロロメチル−
２，２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソールの１モ
ル当たり少なくとも２モルのフッ化水素を用い、反応を
−３５〜＋１８０℃の範囲内の温度で行うことを特徴と
する上記１〜５項に記載の方法。

【００５４】７．カルボン酸との反応において、ジクロ
ロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキ
ソールの１モル当たり１：１〜５０：１モルの酸を用い
ることを特徴とする上記１〜６項に記載の方法。

【００５５】８．反応を蟻酸及び／又はシュウ酸を用
い、０〜１５０℃の範囲内の温度において行うことを特
徴とする上記１〜７項に記載の方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式 【化１】 ［式中、 Ｘはフッ素及び／又は塩素を示し、 ｎは０又は１〜３の整数を示す］のメチルベンゾ［１．
   ３］ジオキソール類を塩素化し、得られるジクロロメチ
   ル−２，２−ジクロロベンゾ［１．３］ジオキソールを
   フッ化水素を用いてフッ素化し、この方法により得られ
   るジクロロメチル−２，２−ジフルオロベンゾ［１．
   ３］ジオキソールをカルボン酸と反応させることを特徴
   とする式（Ｉ） 【化２】 ［式中、 Ｘ及びｎは式（ＩＩ）の場合に示されている意味を有す
   る］の２，２−ジフルオロベンゾ［１．３］ジオキソー
   ルカルバルデヒド類の製造法。