JPH1053558A

JPH1053558A - ４，５− ジクロロ− ２−メチル安息香酸の製造方法

Info

Publication number: JPH1053558A
Application number: JP9112766A
Authority: JP
Inventors: Thomas Dr Wessel; トーマス・ウエッセル; Peter Dr Koch; ペーター・コッホ
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-02-24
Also published as: US5886218A; DE19617558A1; CA2204201A1; EP0805140A1

Abstract

(57)【要約】【課題】エコロジー及び職業上の衛生面に関して改善
され、排ガスの汚染を減らしそして毒性的に問題のある
溶剤の使用を避け、しかも技術的に簡単な方法で高収率
で高純度生成物を与える、4,5-ジクロロ-2- メチル安息
香酸の製造方法を提供すること。【解決手段】 4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸または
その塩の製造方法であって、フリーデルクラフツ触媒の
存在下に3,4-ジクロロトルエンをアセチル化またはハロ
アセチル化し、得られた異性体混合物を、アルカリ金属
水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の存在下にハ
ロホルム反応において酸化し、次いでアルカリ金属また
はアルカリ土類金属塩の形の4,5-ジクロロ-2- メチル安
息香酸を精製し、そして場合によってはこの塩を遊離の
塩に転化することを特徴とする上記方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、3,4-ジクロロトル
エンを、フリーデルクラフツ触媒の存在下に、塩化アセ
チルまたは塩化クロロアセチルと反応させ、次いでアセ
チル化された中間物を酸化してカルボン酸を得ることに
よる、4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸並びにその塩を
高収率かつ高純度で製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸及びア
セチル化された前駆体は、多くのオルト置換芳香族カル
ボン酸誘導体と同じように、薬剤及び植物保護剤の製造
のための重要な中間物質である。4,5-ジクロロ-2- メチ
ルアセトフェノンが、２モルの3,4-ジクロロトルエンと
２モルの塩化アセチル及び塩化アルミニウムとを100 ℃
において反応させることによって製造できることは公知
である（Lutz等, J.Org.Chem.1947,12,617-686またはド
イツ特許出願公開(DE-A)第2142564 号）。しかしこの方
法では、アセチル化合物は、エタノールから二度再結晶
化させた後に、60％の収率で異性体的にほぼ純粋な形で
得られる。3,4-ジクロロトルエンのクロロアセチル化は
従来研究されていなかった。米国特許第3,236,623 号で
は、4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸が、ジクロロオル
トキシランの塩素化、それに次ぐ蟻酸ナトリウムとの反
応（メチルジクロロベンジルホルメートを与える）及び
硝酸による酸化によって3,4-ジクロロ-2- メチル安息香
酸との混合物の形で得られ、この際ベンゼンから分別的
結晶化によって精製処理が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術と対比して、
本発明の課題は、エコロジー及び職業上の衛生面に関し
て改善され、排水の汚染を減らしそして毒性的に問題の
ある溶剤の使用を避け、しかも技術的に簡単な方法で高
収率で高純度生成物を与える、4,5-ジクロロ-2-メチル
安息香酸の製造方法を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、式Ｉ

【０００５】

【化２】

【０００６】[式中、Ｍは水素、またはアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属の当量である]で表される4,5-ジ
クロロ-2- メチル安息香酸またはその塩の製造方法であ
って、3,4-ジクロロトルエンを、フリーデルクラフツ触
媒の存在下に、アセチル化またはハロアセチル化し、生
じる異性体混合物を、アルカリ金属水酸化物またはアル
カリ土類金属水酸化物の存在下にハロホルム反応におい
て酸化し、次いでアルカリ金属またはアルカリ土類金属
塩の形の4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸を精製し、そ
して場合によってはその塩を遊離の酸に転化することを
特徴とする上記方法を提供する。

【０００７】アセチル化剤としては、好ましくは塩化ア
セチル、塩化クロロアセチルまたは無水酢酸を使用す
る。適当なフリーデルクラフツ触媒は、特に塩化アルミ
ニウム、塩化亜鉛及び塩化鉄(III) であり、塩化アルミ
ニウムが特に好ましい。本発明方法においては、通常、
フリーデルクラフツ触媒を先ず過剰の3,4-ジクロロトル
エン中に導入しそしてアセチル化剤を配量供給する。し
かし、3,4-ジクロロトルエン中に最初に導入したアセチ
ル化剤に対して、フリーデルクラフツ触媒を配量供給す
ることもできる。

【０００８】反応が完結し、反応混合物を加水分解しそ
して各相を分離した後に、過剰の3,4-ジクロロトルエン
を蒸留して回収しそして再び次のバッチに加えることが
できる。ここでは、各相を前もって分離することなしに
減圧蒸留または水蒸気蒸留を行うことが好ましい態様で
ある。アセチル化またはクロロアセチル化された中間物
質は、減圧下に蒸留することによっても得ることができ
る。特にクロロアセチル化の際の生成物の単離のための
更に別の好ましい方法は、3,4-ジクロロトルエンを水蒸
気蒸留によって前もって除去しそして生成物を攪拌しな
がら冷却することによって粒状化した後に濾過すること
である。

【０００９】3,4-ジクロロトルエンと塩化アセチル、塩
化クロロアセチルまたは無水酢酸との反応は、好ましく
は10〜90℃、特に好ましくは20〜70℃、更に極めて好ま
しくは30〜50℃の温度で行われる。次のハロホルム酸化
は、フリーデルクラフツアセチル化から生じる異性体混
合物に直接行うことが好ましい。好適なアルカリ金属水
酸化物及びアルカリ土類金属水酸化物は、例えば、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウ
ムの水酸化物である。好ましいアルカリ金属水酸化物
は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム、特に好まし
くは水酸化ナトリウムである。

【００１０】使用される酸化剤は、アルカリ性溶液中の
次亜ハロゲン酸塩またはハロゲン、例えば次亜塩素酸
塩、次亜臭素酸塩または次亜ヨウ素酸塩であり、この際
次亜塩素酸塩及び次亜臭素酸塩が好ましい。特に好まし
いものは、市販の塩素漂白液の形の次亜塩素酸塩であ
り、また更に特に好ましいものは溶液１L 当たりに活性
塩素を約50g 〜200g含む濃厚液である。

【００１１】上記酸化プロセスにおいて各反応体が一緒
にされる順番は変えることができる。例えば、アセチル
化またはクロロアセチル化された中間物質を酸化剤に配
量供給することができる。しかし、好ましくは、最初に
装入したアセトフェノンに酸化剤を配量供給する。ハロ
ホルム反応において塩素漂白液を酸化剤として使用する
場合は、アセチルまたはクロロアセチル化合物を基準と
して、1.5 〜４倍モル量の活性塩素を使用することが有
利であり得る。

【００１２】アセチル化中間物質は 2.8〜3.5 倍モル量
の活性塩素を用いて酸化するのが好ましいが、クロロア
セチル化中間物質は、1.7 〜2.4 倍量の活性塩素と反応
させるのが好ましい。手順のタイプに依存して、本発明
方法の酸化段階は低温または高温下に行うことができ
る。この反応は０℃と100 ℃の間で行うことが好まし
い。特に好ましい温度範囲は20℃と90℃の間の温度であ
り、更に極めて好ましくは70℃と90℃の間の温度を使用
する。

【００１３】生成物は、4,5-ジクロロ-2- メチル安息香
酸アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩を介して慣用
の仕上げ方法によって単離される。得られる塩の次の精
製段階のためには、異性体ジクロロメチル安息香酸を分
離することを可能にするようなpH範囲を設定することが
好ましい。このような精製処理は、好ましくは８と12の
間のpH、特に好ましくは９と10の間のpHで行われる。塩
の溶解特性を巧妙に利用することによって特に良好な結
果が得られる。結晶質4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸
塩を単離することが好ましい精製方法である。低温で媒
体中に塩が僅かにしか溶解しないような場合には、高温
の溶液または懸濁液を冷却、例えば室温またはそれより
以下の温度に冷却することによって実質的な析出が達成
され得る。溶解性が高いような場合には、例えば水の一
部を留去することができるし、あるいは他の塩を添加
（塩析）または有機沈殿剤を添加することによって実質
的な析出を達成することができる。晶出した材料を次い
で慣用の方法、例えば濾過または遠心分離によって分離
する。必要ならば、その生成物を更に洗浄することがで
きる。

【００１４】遊離の酸を製造すべき場合は、このように
して或る形で単離された4,5-ジクロロ-2- メチル安息香
酸塩を、それ自体公知の方法、例えば水性無機酸、好ま
しくは塩酸または硫酸に導入することによって遊離の酸
に転化することができる。析出した酸を次いで慣用の方
法、例えば濾過または遠心分離によって分離し、洗浄し
そして乾燥することができる。

【００１５】本発明方法によって製造された4,5-ジクロ
ロ-2- メチル安息香酸のアルカリ金属及びアルカリ土類
金属塩、並びにそれから得られる遊離の酸は98％より高
い純度を有し、そのため薬剤及び植物保護剤の合成にお
ける中間物質として特に適している。4,5-ジクロロ-2-
メチル安息香酸ナトリウム及び2-クロロ-1-(4,5-ジクロ
ロ-2- メチルフェニル) エタノン (ethanone) はこれま
で知られてなく、それゆえこれらの化合物も同様に本発
明の対象である。

【００１６】

【実施例】

実施例１ a) 塩化アセチルを用いる3,4-ジクロロトルエンのフリ
ーデルクラフツアセチル化 3,4-ジクロロトルエン 450g （GCによる約97％の純度、
2.7molに相当）を、精密ガラス攪拌機、滴下漏斗、内部
温度計及び還流冷却器を備えた多頸フラスコに入れる。
無水塩化アルミニウム 161.5g (1.21mol) を約15分間に
わたってこの溶液に攪拌しながら滴下する。引き続いて
この混合物を42〜43℃の内部温度まで加熱し、次いで塩
化アセチル 90g (1.15mol)を、内部温度が50℃を超えな
いようにして約45〜60分間にわたって配量供給する。塩
化アセチルの導入後、この混合物を50℃で約４時間攪拌
する。加水分解：氷 500g 、水 250ml及び36％濃度濃塩酸 71g
を、精密ガラス攪拌機及び内部温度計を備えた多頸フラ
スコに攪拌しながら入れる。室温まで冷却した上記アセ
チル化混合物を、この氷溶液中に注意深く添加する。こ
れを更に125gの3,4-ジクロロトルエンで洗いそしてこの
加水分解混合物を更に30分間攪拌する。

【００１７】次いでその有機相を分離する。引き続い
て、原料、つまり3,4-ジクロロトルエンを、充填塔（高
さ 20cm,充填物: 6mm ラッシヒリング）を用いて、20mb
arの減圧及び83℃の頂部温度において蒸留橋を介して留
去する。生成物を、20mbarの減圧及び 125℃の頂部温度
において蒸留する。3,4-ジクロロトルエン 387g (GC に
よる97％の純度、2.4mol及び使用した全量の67％に相
当）が得られ、これは次のバッチに直接添加される。

【００１８】(4,5- ジクロロ-2- メチルフェニル）エタ
ノン 210g も、所望の異性体を基準として約92:8の異性
体比（GCによる）を有する異性体混合物の形で得られ、
これは得られた物として 1.04molに相当し、また使用し
たジクロロトルエンを基準として30mol ％に相当する。
これは理論値の97％の合計収率に相当する。融点: 49℃（異性体混合物）, 二度再結晶化した後に、異性体的に純粋な生成物として融点は55〜57℃に達する（エタノール）。¹ H-NMR (300MHz, [D₆]DMSO): 2.4ppm (CH₃C=, 3H), 2.6 (CH₃C=, 3H), 7.6 (H ar., 1H), 8.0 (H ar., 1H)¹³ C-NMR (75.5MHz, [D₆]DMSO): 19.9ppm (CH₃), 29.7 (CH₃), 128.3 (-C =), 131.0 (HC=), 133.2 (HC=), 133.7 (-C=), 137.6 (-C=), 138.1 (-C=), 199 .7 (-C=O) GC-MS (m/e): 202, 204 (27%, 20%) [M⁺], 187, 189, 191 (100%, 68%, 6%) [M⁺-CH₃] b) (4,5- ジクロロ-2- メチルフェニル) エタノンの酸
化塩素漂白液のための供給ポンプ、精密ガラス攪拌機、温
度計、R _H- 測定のための測定点及びpH電極を備えた4L
多頸フラスコに、(4,5- ジクロロ-2- メチルフェニル）
エタノン 203g [a) に記載の方法から得られる異性体混
合物、得られた物として１mol]を入れる。水 400mlを添
加しそしてこの混合物を90℃に加熱する。少量の50％濃
度水酸化ナトリウム溶液を用いて９〜10にpHを調節す
る。次いで、塩素漂白液 1520ml [ １L 当たり活性塩素
145g （滴定によって測定）, 3.1molに相当] を約３〜
４時間にわたってこの温度で配量供給する。最後に、過
剰のNaOCl を少量のピロ亜硫酸ナトリウムを用いて分解
しそしてこの混合物を10℃に冷却すると、ナトリウム塩
が微細な結晶として析出する。この析出した塩を濾別し
そして飽和塩化ナトリウム溶液（水性）240gを用いて洗
浄する。これは、分析目的のために乾燥することができ
る含湿ナトリウム塩約 270g を与える。融点: 237 〜240 ℃ HPLC: 98.0％純度¹ H-NMR (300MHz, [D₆]DMSO): 2.4ppm (CH₃, 3H), 7.4(H ar., 1H), 7. 8(H ar., 1H)¹³ C-NMR (75.5MHz, [D₆]DMSO): 20.1 ppm(CH₃), 126.9(-C=), 129.0(-C= ), 130.5(HC=), 131.6(HC=), 137.2(-C= ), 141.7(-C=), 170.0(-C=) IR (KBr): 3392cm^-1 (OH/H₂O, ss), 1700 (COOH, m ), 1596 (C=C, s), 1568 (COO ^-, ss), 1396 (COO ^-, ss) この4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸のナトリウム塩約
270g を、水 500ml及び36％濃度濃塩酸中に攪拌しなが
ら入れ、濾別し、水 250mlで洗浄しそして減圧下に乾燥
すると、遊離の酸が得られる。

【００１９】4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸 178g が
白色の粉末の形で得られる。これは、所望の異性体を基
準として理論値の 94.2%の収率に相当する。融点 177 〜179 ℃ HPLC 98.4％純度¹ H-NMR (300MHz, [D₆]DMSO): 2.5ppm (CH₃, 3H), 7.6 (H ar., 1H), 8 .0 (H ar., 1H), COOH (不明瞭) 実施例２: a) 3,4-ジクロロトルエンのクロロアセチル化 3,4-ジクロロトルエン 645g [ 約97％純度 (GC), 4.0mo
l に相当] を、精密ガラス攪拌機、滴下漏斗、内部温度
計及び還流冷却器を備えた多頸フラスコ中に入れる。塩
化アルミニウム 161.5g (1.21mol) をこの出発原料に約
15分間にわたって攪拌しながら添加する。引き続いて、
塩化クロロアセチル124.3g (98％純度、1.08mol に相
当）を、温度が30℃を超えないようにして22〜25℃でこ
の懸濁液に配量供給する。塩化クロロアセチルの導入
後、この混合物を40℃で更に４時間攪拌する。加水分解：氷 600g 及び36％濃度濃塩酸60mlを、攪拌機
及び温度計を備えた多頸フラスコ中に入れ、そして上記
の混合物を注意深く添加する。この混合物を、更に 1N
塩酸 100mlを用いて洗う。次いで3,4-ジクロロトルエン
を、106 〜108 ℃の頂部温度において水分離器を介して
連続的に除去する。ジクロロトルエンの除去が完了した
ら、この混合物を攪拌しながら15℃にまで冷却し、この
ようにして粒状化された生成物を吸引濾過し、水 500ml
で洗浄しそして45℃で減圧下に乾燥する。

【００２０】水蒸気蒸留により3,4-ジクロロトルエン 4
60g が回収され [93％純度 (GC), 2.74mol及び使用した
全量の70％に相当し、そして使用した全量の2 mol%に相
当する４GC-%の生成物を含む）そしてこれは次のバッチ
に直接添加できる。更に、2-クロロ-1-(4,5-ジクロロ-2
- メチルフェニル) エタノン 235g が、所望の異性体を
基準として93.5:6.5の異性体比（GCによる）を有する異
性体混合物の形で得られる（得られた物として 1.01 mo
l に相当し、使用したジクロロトルエンを基準として24
mol%に相当する）。これは理論値の96％の合計収率に相
当する。融点: 75〜77℃（異性体混合物）¹ H-NMR (300MHz, [D₆]DMSO): 2.2ppm (CH₃C=, 0.1H), 2.4 (CH₃C=, 3. 1H), 4.5 (CH₂, 0.2H), 5.2 (CH₂Cl, 1. 9H), 7.6 (H ar., 0.1H), 7.6 (H ar., 0.9H), 8.0 (H ar., 0.1H), 8.2 (H ar. , 0.9H).¹³ C-NMR (75.5MHz, [D₆]DMSO): 19.5ppm (CH₃), 49.1 (CH₂), 128.4 (-C =), 130.5 (HC=), 133.3 (HC=), 134.4 (-C=), 135.1 (-C=), 138.8 (-C=), 193 .3 (C=O). IR (KBR): 2991, 2956, 2934cm^-1 (arom., aliph. CH, s), 1703 (C=O, ss), 1540 (C=C, s s), 1215 (CO-CH₂, ss) GC-MS (m/e): 236, 238, 240 (9%, 7%, 2%) [M ⁺], 1 87, 189, 191 (100%, 62%, 14%) [M⁺- CH₂Cl], 159, 161, 163 (42%, 24%, 6%) [M⁺- CH₂Cl - CO]. b) 2-クロロ-1-(4,5-ジクロロ-2- メチルフェニル) エ
タノンの酸化実施例1b) の手順を用いて、水200ml 中の上記a)に記載
したような異性体混合物 237g(得られた物として1mol)
を、塩素漂白液 1050ml (1L 当たり 145g の活性塩素)
を用いて70℃で酸化する。その生成物をナトリウム塩を
介して単離する。次いでこの塩を塩酸中に攪拌しながら
入れることによって遊離の形で酸が得られる。乾燥後、
理論値の75.2％に相当する、高い異性体純度を有する4,
5-ジクロロ-2- メチル安息香酸 138.2g が得られる。融点: 176 〜178 ℃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式Ｉ【化１】 [式中、Ｍは水素、またはアルカリ金属またはアルカリ
土類金属の当量である]で表される4,5-ジクロロ-2- メ
チル安息香酸またはその塩の製造方法であって、フリー
デルクラフツ触媒の存在下に3,4-ジクロロトルエンをア
セチル化またはハロアセチル化し、得られた異性体混合
物を、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水
酸化物の存在下にハロホルム反応において酸化し、次い
でアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩の形の4,5-ジ
クロロ-2- メチル安息香酸を精製し、そして場合によっ
てはこの塩を遊離の塩に転化することを特徴とする上記
方法。
【請求項２】アセチル化またはハロアセチル化反応を
過剰の3,4-ジクロロトルエン中で行う請求項１の方法。
【請求項３】使用するアセチル化剤が塩化アセチル、
塩化クロロアセチルまたは無水酢酸である請求項１また
は２の方法。
【請求項４】使用するフリーデルクラフツ触媒が塩化
アルミニウムである請求項１〜３のいずれか一つの方
法。
【請求項５】アセチル化を、10〜90℃の温度において
行う請求項１〜４のいずれか一つの方法。
【請求項６】使用するアルカリ金属水酸化物またはア
ルカリ土類金属水酸化物が、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウムまたはバリウムの水酸化物である
請求項１〜５のいずれか一つの方法。
【請求項７】使用する酸化剤が、次亜塩素酸塩、次亜
臭素酸塩または次亜ヨウ素酸塩である請求項１〜６のい
ずれか一つの方法。
【請求項８】 4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸を、８
と12の間のpHで結晶化することによって、そのアルカリ
金属またはアルカリ土類金属塩の一つの形で精製する請
求項１〜７のいずれか一つの方法。
【請求項９】 4,5-ジクロロ-2- メチル安息香酸ナトリ
ウム
【請求項１０】 2-クロロ-1-(4,5-ジクロロ-2- メチル
フェニル) エタノン