JPS59205337A - ヘテロ原子を介し結合したパ−フルオロ側鎖をもつ芳香族化合物の製法 - Google Patents

ヘテロ原子を介し結合したパ−フルオロ側鎖をもつ芳香族化合物の製法

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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】 本発明は過ハロゲン化された、但し一部分のみフッ素化
され一■つへテロ原子を介して結合した側鎖を含む芳香
族化合物から触媒で処理することによるヘテロ原子を介
して結合した過フッ素化された(pert 1uori
nated)側鎖を含む芳香族化合物の製造方法に関す
る。
ヘテロ原子を介して結合した過フッ素化された側鎖を含
む芳香族化合物は除草剤(DE−O8(ドイツ国特許出
願公開明細書)第2,848,5313− 号参照〕及び殺虫剤(ins(□c1.1cid(J 
Cl) F、−OS(ドイツ国特許出願公開明細書)第
2+ EI J 7.524号及び同第3,023,3
28号参照〕を製造する際の重要な中間生成物である。
ヘテロ原子を介して結合した過フッ素化された側鎖を含
む芳香族化合物は対応する過塩素化された化合物を7ツ
化水素と反応させて製造し得ることは公知である。この
方法の欠点は、一般に過剰喰の7ツ化水素を使用しなけ
ればならず、そして二の7ツ化水素は回収困難であるか
、または分解しなければ゛ならないことである。更に欠
点は、(r在するフッ素化され得る他の基、例えば酸塩
化物基かまたフッ素化されることである;一般にこのこ
とは望ましくなく、そしてフッ化水素の過剰消費を意味
する。かくて例えばDE−O3(ドイツ国特許出願公開
明細書)第2 + ] ] 7 + 65 +−)号は
反応を行う方法に応して、・1−トリクロロメトキシ−
ベンゾイルクロライドをフッ化水素でフッ素化すること
により、4−トリフルオロメトキシベンゾイルフルオラ
イド及び/または4−ノフルオロクロロメ1キシベンゾ
イルフルオライドを生成するが、しかし4−トリフルオ
ロメトキシベンゾイルクロライドを生成せぬことを開示
している。
過ハロゲン化された、但し一部分のみフッ素化され珪つ
へテロ原子を介して結合した側鎖を含む芳香族化合物を
ハロゲン原子を転移させ得る触媒で処理することを特徴
とするヘテロ原子を介して結合した過フッ素化された側
鎖を含む芳香族化合物の製造方法を見出した。
本発明による方法において、過ハロゲン化された、但し
一部分のみフッ素化され且っヘテロ原子を介して結合し
た側鎖を含む極めて種々な芳香族化合物を用いることが
でトる。これらの芳香族化合物は更に置換基、例えばア
ルキル、アリール、フルオロホルミル、クロロホルミル
、ニトロ、クロロスルホニル、シア7、O−アルキル、
0−アリール及び/またはハロゲン基を含んでいてもよ
い。
かかる置換基の一つが存在するが、或いは相互に5− 独立して、数個、例えば2〜4個のこのタイプの同一も
しくは相異なる置換基が存在することができる。また該
芳香族化合物は炭素環式環で置換されていてもよい。
芳香族化合物は1分子当り、過ハロゲン化された、但し
一部分のみフッ素化された側鎖の一つまたはそれ以」−
を含むことができる。またこれらの側鎖は環式構造とし
て存在することができる。次に側鎖を好ましくは2個の
へテロ原子を介して芳香族核に結合されている。過ハロ
ゲン化された、但し一部分のみフッ素化された側鎖は好
ましくは炭素原子1個または2個及びハロゲンとして、
フッ素に加えて、好ましくは塩素及び/または臭素を含
有する。
過ハロゲン化された、但し一部分のみフッ素化された側
鎖を介して芳香族核に結合する適当なヘテロ原子の例は
酸素、硫黄及び/または窒素原子である。
本発明による方法に使用し得る化合物の好まし6− い群は式 ]で1 F<。
式中、相互に独立して、 1で1は水素、C1〜C4−アルキル、C5〜C,−7
リール、COF、COCl、N O7,5O2C1、C
N、O−C,−C4−アルキル、0−C,へC8−アリ
ール、F、CIまたはIIrを表わし、 [しは水素、NO7、SQ、、CI、F、CIまたはB
「を表わし R3は水素、COド、C(’)CI、F、CIまたはB
rを表わすか、 或いは1マ1及びR7は−・緒になって炭素原子3個ま
たは4個を有する炭素環式環を表わし、 Xは(−)、SまたはN−C,〜C1−アルキルを7− 表わし、11は1または2を表わしそして1−1 a 
lはC1及び/またはBrを表わす、の化合物である。
本発明による方法に使用し得る化合物の他の好ましい群
は式 式中、R,、R7、R3及びXは式(I)に示した意味
を右上そしてAlj:CFI(al、(じ2FHa l
 3、C2F2+1a12またはC2F3l−1alを
表わし、ここにl−1alはC1及び/またはBrを表
わす、 の化合物である。
本発明による方法に使用するために殊に好ましい化合物
は2−フルオロ−2−クロロ−ベンゾジオキソール、3
−ジフルオロクロロメトキシベンソイルフルオライド、
2−ジフルオロメトキシ−トリク−8= ロロメトキシベンゼン、6−ニトロ−2−クロロ−2゜
3.3−トリフルオロ−ベンソー1.4−ノオキセン、
4−ンフルオロク口口メトキシ一二トロベンゼン、!)
−シ゛フルオロクロロメトキシ−ニトロベンゼン、4−
ジフルオロクロロメトキシ−3−メチル−ニトロベンゼ
ン、4−ジフルオロクロロメトキシークロロホルミルベ
ンゼン、3−:)フルオロクロロメトキシ−2,4−ジ
クロロトルエン、3−:)フルオロクロロメトキシ−4
,6−ジクロロトルエン、3−ジフルオロクロロメトキ
シ−2、4,、6−1リクロロトルエン及び2−クロロ
−2,3,3−)リフルオロ−ベンゾ−1,4−ノオキ
センである。
本発明による方法に使用する且つ過ハロゲン化された、
但し一部分のみフッ素化されそしてヘテロ原子を介して
結合した側鎖を含む芳香族化合物は例えば簡単な方法に
おいて、過ハロゲン化された、但しフッ素を含まぬ対応
する化合物のフッ素化によって得ることができる。この
フッ素化は例えば7ツ化水素またはアルカリ金属フッ化
物を用9− いて行うことができる。フッ化水素は一一般に存在する
全てのハロゲン原子をフッ素原子で置換しVlる理由に
より、一部分のみフッ素化された側鎖を有する化合物を
得るために、7ツ化水素によるフッ素化において特別な
方法をとらなければならない。アルカリ金属フッ化物は
一般に存在するハロゲン原子の成るものをフッ素原子で
置換し得る。
この理由のために、過ハロゲン化された、但しフッ素を
含まず且つヘテロ原子を介して結合した側鎖を含む芳香
族化合物のフッ素化は好ましくはアルカリ金属7ツ化物
を用いて行われる。
ハロゲン原子を転移させ得る且つ本発明による方法に適
する触媒の例はルイス酸、殊にホウ素、アルミニウム、
スズ、ヒ素、アンチモン、チタン、モリブデン及び鉄元
素のハロゲン化物である。これらの元素のフッ化物、塩
化物及び臭化物が好ましい。三塩化アルミニウム、三臭
化アルミニウム、三塩化ホウ素、三7ツ化ホウ素、五塩
化ヒ素、五塩化アンチモン、五塩化モリブデン、四塩化
チタ10− ン及び三塩化鉄が殊に好ましい。触媒として塩化アルミ
ニウムを用いる場合、これを塩化ナトリウムとの混合物
として用いることが好ましい。
触媒は例えば芳香族化合物1モル当り0.001〜0.
1モルの量で用いることができる。芳香族化合物を基準
にして(1,0(15〜(+、+15モルの触媒を用い
ることが好ましい。
触媒による処理は例えば0〜150℃の温度範囲で行う
ことができる。20 = 140℃の温度範囲が好まし
い。
反応時間は例えば5〜600分の範囲であることができ
る。一般に30乃至200分間の反応時間が十分である
本発明による方法は一般に溶媒及び希釈剤なしに行われ
る。しめ化ながらまた、触媒に関して不活性である溶媒
の存在下において行うことができる。適当な溶媒の例は
クロロベンゼン及びジクロロベンゼンである。
一般に触媒は水に対して敏感であるために、本発明によ
る方法を水分の実質的にまたは完全に不存在下で行うこ
とが有利である。
本発明による方法は一般に大気圧下で行われるが、しか
しまた減圧下或いは昇圧下で行う、二ともでとる。例え
ばヘテロ原子を介して結合した過フッ素化された側鎖を
含む比較的高沸点の芳香族化合物を製造する際には、減
圧が有利であり、そして蒸留によって反応中に生成物を
連続的に除去することが望ましい。例えば反応混合物の
成分の沸点が大気圧下で所望の反応温度よりも低い場合
には、昇圧が有利である。
本発明による方法は2つの別個の例を用いて次の反応式
によって説明することがで外る:本発明による方法を行
った後、一般に混合物が得られ、該混合物は成分Aとし
て、ヘテロ原子を介して結合した過フッ素化された側鎖
を含む生じた芳香族化合物、及び成分(複数)Bとして
、ヘテロ原子を介して結合した過ハロゲン化された、フ
ルオライドを含まぬ側鎖を有する対応する芳香族化合物
及び/または出発化合物よりも低フツ素含有量を有する
芳香族化合物(複数)、並びに関連した成分(複数)C
として溶媒、未反応の出発化合物及び/または副生成物
を含有する。
これらの混合物は例えば蒸留によって処理することがで
きる。成分Aは一般に最も低い沸点を有し、従ってこの
ものを、本発明による方法を行いなが呟または行った後
、最初に分離することができる。成分A以下で沸騰する
溶媒を用いた場合、この溶媒を、成分Aを蒸留によって
分離する前に除去しなければならない。一般に、成分(
複数)Bに加えて未反応出発化合物が存在するならば、
成分Aを分離した後に存在する残渣から蒸留によっ13
− てこれを分離することが有利である。例えばアルカリ金
属フッ化物によってフッ素化した後に単離した成分(複
数)B及び分離した未反応出発化合物を本発明による方
法を行うために池のバッチに直接加えることができる。
本発明による方法に対する出発物質が部分的にフッ素化
された側鎖に存在するフッ素原子以外のフッ素原子を含
む場合、例えば3−ジフルオロクロロメトキシ−ベンゾ
イルフルオライドを用いる場合、成分Bを含まぬが、し
かし3−ジフルオロクロロメトキシ−ベンゾイルフルオ
ライドた場合に3−トリフルオロメトキシベンゾイルフ
ルオライドである所望の最終生成物(r&分A)に加え
で、実際に追加の物質が少しでも存在するならば、未反
応の出発物質及び可能な少量の副生成物のみを含む反応
混合物が度々得られる。かかる場合には、処理は殊に簡
単であI)、その理由は、成分Aを蒸留によって分離し
た後、残渣をすてるか、或いは本発明による方法を行う
ための他のバッチ14ー に加えることかできるためである。
多くの場合に、反応中に蒸留によって反応混合物から連
続的に成分Aを除去することが有利である。
使用する触媒は一般に成分A及びBよりも低揮発性であ
る。従って一般に触媒は蒸留による処理中に残渣中に残
り、この残渣と共に触媒を本発明による方法を行うため
に更にバッチに加えるが、或いはすてることができる。
揮発性のために使用する触媒が蒸留処理中にやつがいな
場合には、少量の水を加えることによって蒸留前に触媒
を分解することが有利である。
本発明による方法を用いて、ヘテロ原子を介して結合し
た過フッ素化された側鎖を含む芳香族化合物を良好な収
率で得ることができることは極めて驚くべきことであり
、その理由は、7ツ化水素によるフッ素化でこれらの化
合物を製造する際に、収率が低く、そして利用できない
樹脂状の副生成物が得られるためである。これと対比し
て、本発明による方法においては、生じたとしても樹脂
状の生成物の少量のみが生成上未反応出発物質及び/ま
たは低フツ素含量を有する副生成物もしくはフッ素化さ
れていない副生成物(後者を次のフッ素化後)を本発明
による方法を行うために更にバッチに加えることができ
る。これに関しては例えば実施例8及び9参照。
以下の実施例は本発明による方法を説明するものであり
、決して本発明を限定するものではない。
実施例 1 (本発明によるものではない出発物質2−フルオロ−2
−クロロベンゾジオキソールの製造)前もって400℃
で乾燥したフッ化カリウム40g及び乾燥アセトニトリ
ル150m1を、還流冷却器及び乾燥管を備えた乾燥し
攪拌された装置中にまず導入した。この混合物に室温で
2,2−ジクロロベンゾジオキソール1. OOg(0
,52モル)を滴下し、次に混合物を沸騰温度で2時間
還流下で加熱した。次に混合物を冷却し、反応混合物の
固体成分を吸引炉別し、炉液を分留した。20ミリバー
ルで沸点67−70℃及び屈折率n2Do 1 、49
20を有する2−フルオロ−2−クロロベンゾジオキソ
ール76Fi(理論量の91%)が得られた。
実施例 2 カラム及び還流分離器を備えた攪拌された装置中にまず
実施例1に従って製造した2−フルオロ−2−クロロ−
ベンゾジオキソール87g(0,5モル)を導入し、五
塩化アンチモン1mlを加え、この混合物をioo’c
に5時間加熱した。その後、底部rM度を上昇させ、生
じた2、2−ジフルオロベンゾジオキソールをカラムを
通して留去した。1030ミリバールで130〜131
℃の沸点及び屈折率n2σL4.430を有する2、2
−ジフルオロベンゾジオキソール38gが得られた。同
様に蒸留によって得られた底部の生成物は主に2.2−
ジクロロベンゾジオキソールからなっていた。蒸留前の
反応混合物のガスクロマトグラフ分析はこの混合物が実
際に2つの反応生成物のみを含有し、そし17− てもはや出発物質は存在しないことを示した。
実施例 3 3−ジフルオロクロロメトキシベンゾイルクロライド5
0gをまず攪拌された装置に入れ、五塩化アンチモン(
1,5mlを加えた。その後、この混合物を100℃で
且つ水分の不存在下で3時間攪拌し、冷却し、転化の程
度をF’9−NMR分光器によって測定した。これによ
り、3−トリフルオロメトキシベンゾイルクロライド8
8重量%及び出発物質12重量%の混合物が存在した。
蒸留処理し 13ミリバールで75℃の沸点を有する純
3−トリフルオロメトキシ−ベンゾイルクロライド37
.5gを得た。
実施例 4 2−ジフルオロメトキシ−トリクロロメトキシ−ベンゼ
ン30gをまず乾燥し攪拌された装置に導入し、五塩化
アンチモン1mlを加えた。やや発熱反応が始まった。
その後、混合物を80℃で4時間攪拌した。ガスクロマ
トグラフ分析によれば、18− 反応混合物は、より高い塩素含量の化合物に加えて、2
−ジフルオロメトキシ−トリフルオロメトキシ−ベンゼ
ン35重量%及び2−ノクロロメトキシートリフルオロ
メトキシーベンゼン6重量%を含んでいた。2−ジフル
オロメトキシ−トリフルオロメトキシ−ベンゼン7.2
gを蒸留によって反応混合物から分離した(沸点:20
 +1 ミリバールで88〜89’C)。
実施例 5 五塩化アンチモン3滴を6−二ト叶2−クロロ−2,3
,3−)リフルオロ−ベンゾ−1,4−ジオキセン50
gに加え、次に混合物を水分の不存在下で3時間140
℃に加熱した。反応混合物のがスクロマトグラフ分析は
、出発物質51.2重量%及び6−二) O−ジクロ嗟
ジフルオローベン/”−1,4−ノオキセン23.2重
量%に加えて、6−ニトロ−2,2,3,3−テトラフ
ルオロ−ベンゾ−1,4−ジオキモ224.8重量%の
含有量を示した。18ミリバールで110〜112°C
の沸点及び屈折率11帛’L−1? 5 (lを有する
6−ニトロ−2,2,3,3−テトラフルオロ−ベンゾ
暑、4−7オキセンsr 、 7 Rを反応混合物から
分離した。
実施例 6 2−/チルー5−ニトロフェニルチオークロロジフルオ
ロメタン60gを五塩化アンチモン2滴と共に90℃に
5時間加熱した。その後、20ミリノ〈−ルで] 20
 ’Cの沸点及び屈折率力1.5205を有する2−メ
チル−5−ニトロフェニルチオ司・リフルオロメタン2
3gを反応混合物から蒸留によって分離した。蒸留残渣
は、少量の出発物質に加えて、主としてジクロロフルオ
ロメチルチオエーテルを含んでいた。
実施例 ? 2.4−ジクロロフェニルクロロジフルオロメチルエー
テル50Bを塩化アルミニウム28及び塩化す) l)
ラム1gの混合物に加え、この混合物を120℃に2時
間加熱した。ガスクロマトグラフ分析は反応混合物が2
.4−ジクロロフェニルトリフルオロメチルエーテル3
4.4%及び未反応出発物質25.5%を含有すること
を示した。
実施例 8 内部温度計及びウィルソン・スパイラル(Wils−0
11Sρぼals)を取り付けたカラムを備え且つ還流
分離器を有する攪拌された装置中にまず2−クロロ−2
,3,3−)リフルオロ−ベンゾ−1,4−ジオキセン
200g、塩化ナトリウム2.9g及び塩化アルミニウ
ム6.6gを導入し、この混合物を内部温度180〜2
05℃に加熱した。大気圧下で145〜158℃の沸点
及び屈折率■2ぽ1,4.295を有する第一7ラクシ
ヨンをカラムの尖端から108gの量で採り出した。次
に本質的に出発物質からなる第二7ラクシヨンが得られ
、本質的に2゜2−ジクロロ−3,3−ジフルオロ−ベ
ンゾ−1,4−シ゛オキセン(n石’ : 1−499
0 )からなる第三フラクションが93〜94℃及び2
0ミリバールで得られた。第一7ラクシヨンを再び蒸留
し、屈折率1゜4220を有するテトラフルオロベンゾ
ジオキセ=21− 276g力144〜147℃及び1030ミリバールで
得られた。
実施例 9(比較用) フッ素化用装置中で、フッ化水素500 g、五塩化ア
ンチモン5「01及び2−クロト2,3.3−)リフル
オロ−ベンゾ−1,4−ジオキセン150gを140℃
に6時間加熱した。その後、過剰量の7ツ化水素を蒸留
によって除去し、残渣を分留した。
沸点142〜146℃を有する2、2.3.3−テトラ
フルオロ−ベンゾ−1,4−ジオキセン27gが得られ
た。残渣は樹脂状の塊からなっていた。出発物質を皐離
することはもはや不可能であった。
特許出願人 バイエル・アクチェンデゼルシャフト 22−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、過ハロゲン化された、但し一部分のみフッ素化され
    、目、−)へテロ原子を介して結合した側鎖を含む芳香
    族化合物をハロゲン原子を転移させ得る触媒で処理する
    ことを特徴とするヘテロ原子を介して結合した過フッ素
    化された側鎖を含む芳香族化合物の製造方法。 2、 過ハロゲン化された、但し一部分のみフッ素化さ
    れ、且っヘテロ原子を介して結合した側鎖に加えて、ア
    ルキル、アリール、フルオロホルミル、クロロホルミル
    、ニトロ、クロロスルホニル、シアノ、0−アルキル、
    O−アリール及び/またはハロゲン基を含み、そして/
    または炭素環式環で置換される出発物質を用いる特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 一1= 3、過ハロゲン化された、但し一部分のみフッ素化され
    且つヘテロ原子を介して結合した側鎖が環式構造の形態
    で存在する出発物質を用いる特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載の方法。 4、過ハロゲン化された、但し一部分のみフッ素化され
    た側鎖が酸素、硫黄及び/または窒素原子を介して結合
    した出発物質を用いる特許請求の範囲第1〜3項のいず
    れかに記載の方法。 5、ハロゲン原子を転移させ得る触媒としてルイス(L
    e+uis)酸を用いる特許請求の範囲第1〜4項のい
    ずれかに記載の方法。 6、使用する触媒が三塩化アルミニウム、三臭化アルミ
    ニウム、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、五塩化ヒ素、
    五塩化アンチモン、五塩化モリブデン、四塩化チタン及
    び/または三塩化鉄である特許請求の範囲第1〜5項の
    いずれかに記載の方法。 7、 芳香族化合物1モル当り0.001〜(1゜1モ
    ルの量で触媒を用いる特許請求の範囲pp、1〜2− 6項のいずれかに記載の方法。 2]3本発明による方法を0〜150℃の温度範囲で行
    う特許請求の範囲第1〜7項のいずれかに記載の方法。 !]0反応を水分の(2存在下で行う特許請求の範囲第
    1〜8項のいずれかに記載の方法。 10、得られる反応混合物を蒸留によって処理する特許
    請求の範囲第1〜9項のいずれかに記載の方法。
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