WO2019208355A1 - トリフルオロメチルチオアルキル化合物の製造方法及びトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の組成物 - Google Patents

トリフルオロメチルチオアルキル化合物の製造方法及びトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の組成物 Download PDF

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trifluoromethylthioalkyl
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atom
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reaction
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信吾 安村
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Kumiai Chemical Industry Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C319/00—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
    • C07C319/14—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • C07C323/01—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and halogen atoms, or nitro or nitroso groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C323/02—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and halogen atoms, or nitro or nitroso groups bound to the same carbon skeleton having sulfur atoms of thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
    • C07C323/03—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and halogen atoms, or nitro or nitroso groups bound to the same carbon skeleton having sulfur atoms of thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a trifluoromethylthioalkyl compound having a trifluoromethylthio group at one end of an alkyl chain and a halogen atom at the other end.
  • the present invention also relates to a composition comprising such a trifluoromethylthioalkyl halide compound.
  • the fluoroalkylthio group is a useful substituent in pharmaceutical and agrochemical compounds.
  • the pest control agent disclosed in Patent Document 1 has a trifluoroethylsulfinyl group and a trifluoromethylthioalkoxy group on the benzene ring, and the fluoroalkylthio group is important in the expression of the pest control activity. Have a role.
  • Patent Document 2 the hydroxy group of bromohexanol, which is a raw material, is acetyl protected, and after reacting a metal thiocyanate to synthesize a thiocyanate compound, the resulting thiocyanate compound is reacted with a trifluoromethylation reagent, The target trifluoromethylthiohexyl bromide is produced through deprotection and bromination of the group ("Reference Example 1" in this document).
  • Non-Patent Document 1 a target trifluoromethylthiohexyl bromide is produced in one step by performing a coupling reaction between a raw material bromohexaneboronic acid and a trifluoromethylthiolation reagent in the presence of a copper catalyst. Yes.
  • Non-Patent Document 2 bromoundecanoic acid as a raw material is reacted with a trifluoromethyl thiolating reagent in the presence of an iridium catalyst to produce the target trifluoromethyl thiodecyl bromide in one step.
  • Patent Document 4 describes a trifluoromethylthiolation reaction in which a raw material alkyl halide compound is reacted with thiophosgene in the presence of a fluorine compound.
  • the method described in Patent Document 4 is a method for producing a trifluoromethylthioalkyl compound from a low-reactivity alkyl halide compound using a single step and a less expensive raw material. It is superior to the conventional technology.
  • Patent Document 4 neither describes nor suggests a method for producing an alkyl compound having a trifluoromethylthio group at one end of an alkyl chain and a halogen atom at the other end.
  • Patent Documents 2 and 3 The method for producing a trifluoromethylthioalkyl halide compound disclosed in Patent Documents 2 and 3 is a very long process that requires 5 steps to produce the target compound, and is costly and labor-intensive, and is improved in terms of industrial production. It was desired.
  • the method for producing a trifluoromethylthioalkyl halide compound disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2 can obtain the target compound in one step.
  • this method since it is necessary to use a special catalyst, a special ligand, a special reaction apparatus, etc., it costs.
  • the manufacturing method of these literatures is an excellent method as a laboratory manufacturing method, it cannot be said that it is preferable in terms of industrial manufacturing.
  • the trifluoromethyl thioating agent used in Non-Patent Documents 1 and 2 a portion not introduced into the product remains as an extra organic compound, which may adversely affect the subsequent reaction.
  • the yield of the target compound is low, and improvement has been desired from this aspect.
  • the present inventor has conducted extensive research on a method for producing a trifluoromethylthioalkyl halide compound.
  • a dihalogenated alkyl compound having halogen atoms at both ends as a raw material and adding thiophosgene while heating in the presence of a fluorine compound
  • the target trifluoromethylthioalkyl halide compound is obtained as follows: It has been found that it can be obtained in one step without using a special catalyst or the like. And based on this knowledge, it came to complete this invention.
  • this invention solves the said subject by providing the invention as described in the following [1] to [11].
  • Formula (1) (In the formula, X 1 represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and n represents an integer in the range of 1 to 10.)
  • a method for producing a trifluoromethylthioalkyl halide compound, comprising adding thiophosgene while heating at 45 ° C. or higher in the presence of a dihalogenated alkyl compound represented by formula (I) and a fluorine compound.
  • X 1 represents a chlorine atom or a bromine atom
  • X 2 represents a bromine atom or an iodine atom
  • n shows 5 or 6
  • X 1 represents a chlorine atom or a bromine atom
  • X 2 represents a bromine atom or an iodine atom
  • n shows the integer of the range of 3 to 8
  • X 1 represents a chlorine atom
  • X 2 represents a bromine atom or an iodine atom
  • n shows 5 or 6
  • X 1 represents a chlorine atom
  • X 2 represents a bromine atom
  • n shows 5 or 6
  • the fluorine compound used in the reaction is tetramethylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, cesium fluoride or a mixture thereof.
  • Formula (1) (In the formula, X 1 represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and n represents an integer in the range of 1 to 10.)
  • a trifluoromethylthioalkyl halide compound having a trifluoromethylthio group at one end of an alkyl chain and a halogen atom at the other end can be produced in a single step using relatively inexpensive raw materials and reagents. It is possible to provide a simple method. Moreover, according to this invention, it becomes possible to provide the composition containing such a trifluoromethylthioalkyl halide compound.
  • the halogen atom is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.
  • the present invention relates to formula (1): (In the formula, X 1 represents a halogen atom, and n represents an integer in the range of 1 to 10.)
  • a dihalogenated alkyl compound represented by the formula (I) and a fluorine compound thiophosgene is added while heating, a method for producing a trifluoromethylthioalkyl halide compound.
  • the present invention can produce the target trifluoromethylthioalkyl halide compound of the formula (1) in one step according to the following reaction formula. For this reason, as in the prior art, a multi-step process is not necessary for producing a trifluoromethylthioalkyl halide compound, and no special catalyst is required, so that it is an industrially preferred production method in terms of production cost. It is.
  • the compounds and reaction conditions used in the present invention will be described in detail.
  • the raw material used in the present invention is a dihalogenated alkyl compound represented by the formula (2), which is a known compound or can be produced from a known compound by a known method.
  • the dihalogenated alkyl compound of the formula (2) include bromochloromethane, dibromomethane, chloroiodomethane, bromoiodomethane, 1-bromo-2-chloroethane, 1,2-dibromoethane, 1-chloro-2-iodoethane.
  • dihalogenated alkyl compound of formula (2) preferably 1-bromo-3-chloropropane, 1,3-dibromopropane, 1-chloro-3-iodopropane, 1-bromo-4-chlorobutane, 1,4-dibromo Butane, 1-chloro-4-iodobutane, 1-bromo-5-chloropentane, 1,5-dibromopentane, 1-chloro-5-iodopentane, 1-bromo-6-chlorohexane, 1,6-dibromohexane 1-chloro-6-iodohexane, 1-bromo-7-chloroheptane, 1,7-dibromoheptane, 1-chloro-7-iodoheptane, 1-bromo-8-chlorooctane, 1,8-dibromooctane 1-chloro-8-iodooctan
  • X 1 and X 2 may be the same halogen atom or different halogen atoms. From the viewpoint of the yield of the target compound of the formula (1), X 1 and X 2 Are preferably different halogen atoms. Further, also in terms of yield, it is preferred that X 1 atomic number is smaller than the atomic number of the X 2. The reason is as follows.
  • X 1 and X 2 are both halogen atoms, both may be substituted with a trifluoromethylthio group by the reaction of a fluorine compound and thiophosgene. For this reason, by making X 1 and X 2 different halogen atoms, the trifluoromethylthio group is preferentially introduced into only one of the X 1 and X 2 with a difference in reactivity. This is because the desired formula (1) can be obtained in a high yield.
  • the atom with the atomic number of X 1 being X 2 It is preferably smaller than the number.
  • X 1 and X 2 are different halogen atoms from the viewpoint of reducing the by-product bis (trifluoromethylthio) alkyl compound (described later) of the formula (3). preferable. When many by-products are generated, the yield of the target compound of the formula (1) is lowered accordingly. Also from this point, it is preferable that X 1 and X 2 are different halogen atoms, and that the atomic number of X 1 is smaller than the atomic number of X 2 .
  • X 1 and X 2 are different halogen atoms from the viewpoint of reducing the unreacted formula (2).
  • the reaction is carried out in the step of producing an alkylphenyl sulfide derivative by reacting the compound of formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “post-step”). It becomes a factor to inhibit.
  • post-step the step of producing an alkylphenyl sulfide derivative by reacting the compound of formula (1)
  • reducing unreacted Formula (2) is preferable not only from the viewpoint of the yield of the compound of Formula (1) but also from the viewpoint of reactivity in the subsequent steps.
  • X 1 and X 2 are different halogen atoms, thiophosgene preferentially nucleophilic attacks on one halogen atom, so that the yield increases and the amount of unreacted compound of formula (2) is reduced. Can do. From the same viewpoint, it is preferable X 1 atomic number is smaller than the atomic number of the X 2.
  • X 1 is preferably a chlorine atom or a bromine atom
  • X 2 is preferably a bromine atom or an iodine atom.
  • X 1 is a chlorine atom
  • X 2 is a bromine atom.
  • n in formula (2) is not particularly limited, but n is preferably in the range of 3 to 8, more preferably in the range of 4 to 7, and preferably 5 or 6. Particularly preferred.
  • the fluorine compound used in the present invention may be any fluorine compound as long as the reaction proceeds.
  • the fluorine compound used in the present invention include a tetraalkylammonium fluoride salt (eg, tetramethylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride), an alkali metal fluoride salt (eg, sodium fluoride, fluoride). Potassium, cesium fluoride, etc.), alkaline earth metal fluoride salts (eg, magnesium fluoride, calcium fluoride, etc.), and mixtures thereof, but are not limited thereto.
  • a tetraalkylammonium fluoride salt eg, tetramethylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride
  • an alkali metal fluoride salt eg, sodium fluoride, fluoride. Potassium, cesium fluoride, etc.
  • alkaline earth metal fluoride salts e
  • the fluorine compound used in the present invention preferably includes a tetraalkylammonium fluoride salt and an alkali metal fluoride salt, more preferably an alkali metal fluoride salt. It is done.
  • fluorine compound used in the present invention preferably include tetramethylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, cesium fluoride and the like, more preferably fluoride.
  • tetramethylammonium fluoride tetrabutylammonium fluoride
  • sodium fluoride potassium fluoride
  • cesium fluoride cesium fluoride
  • potassium fluoride is mentioned.
  • the form of potassium fluoride used in the present invention may be any form as long as the reaction proceeds, and those skilled in the art can appropriately select it.
  • potassium fluoride commercially available potassium fluoride can be used directly, and it can be used evenly dissolved in a solvent or partially dissolved.
  • the potassium fluoride includes potassium fluoride produced by a spray-drying method with a fine powder and a large specific surface area in terms of dissolution and dispersibility in a reaction organic solvent.
  • the amount of the fluorine compound used in the present invention may be any amount as long as the reaction proceeds. From the viewpoints of yield, by-product suppression, economic efficiency, etc., it is usually 3.0 mol or more, preferably 3.0 mol or more and 15.0 mol or less, relative to 1.0 mol of the dihalogenated alkyl compound of formula (2) More preferably, the range is 3.0 mol or more and 12.0 mol or less, more preferably 4.0 mol or more and 9.0 mol or less, and further preferably 4.0 mol or more and 7.0 mol or less.
  • thiophosgene form The form of thiophosgene used in the present invention may be any form as long as the reaction proceeds, and those skilled in the art can appropriately select it.
  • thiophosgene When thiophosgene is added dropwise, thiophosgene may be used directly without a solvent, or may be used in a state dissolved in a solvent.
  • dissolved in the solvent those skilled in the art can select from the solvent mentioned later suitably. However, this is not the case when thiophosgene is obtained as a solution other than the solvent described below.
  • the amount of thiophosgene used in the present invention may be any amount as long as the reaction proceeds. From the viewpoints of yield, by-product suppression, economic efficiency, etc., it is usually 0.9 mol or more and 5.0 mol or less, preferably 1.0 mol or more with respect to 1.0 mol of the dihalogenated alkyl compound of formula (2). Examples include a range of 3.0 mol or less, more preferably 1.0 mol or more and 2.0 mol or less, and still more preferably 1.0 mol or more and 1.5 mol or less.
  • the present invention is preferably carried out using a solvent.
  • the solvent used in the present invention may be any solvent as long as the reaction proceeds.
  • examples of the solvent used in the present invention include nitriles (for example, acetonitrile), ethers (for example, diethyl ether, diisopropyl ether, cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydrofuran (THF), dioxane, monoglyme, diglyme and the like.
  • Carboxylic acid esters eg, ethyl acetate, butyl acetate, etc.
  • halogenated hydrocarbons eg, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, tetrachloroethane, etc.
  • aromatic hydrocarbons eg, benzene, chlorobenzene, Dichlorobenzene, nitrobenzene, toluene, xylene, etc.
  • amides eg, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N-methylpyrrolidone (NMP), etc.
  • Zorinon compound such as 1,3-dimethyl-2-imidazolinone (DMI), etc.
  • sulfoxides e.g., dimethyl sulfoxide (DMSO) etc.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • the solvent used in the present invention is preferably nitriles, ethers, aromatic hydrocarbons and amides, more preferably nitriles.
  • the solvent used in the present invention are preferably acetonitrile, propionitrile, diethyl ether, diisopropyl ether, cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, monoglyme, diglyme, Benzene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, toluene, xylene, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N-methylpyrrolidone (NMP) and the like, more preferably acetonitrile, A propionitrile etc. are mentioned, More preferably, acetonitrile is mentioned.
  • the acetonitrile used in the present invention is preferably dehydrated, but a person skilled in the art can appropriately adjust the dehydration method.
  • the amount of the solvent used in the present invention may be any amount as long as the reaction proceeds. From the viewpoints of yield, by-product suppression, economic efficiency, etc., usually 0.01 to 50 L (liter), preferably 0.1 to 15 L, relative to 1.0 mol of the dihalogenated alkyl compound of formula (2), A range of 0.1 to 10 L is more preferable, and a range of 0.1 to 5 L is more preferable.
  • reaction temperature The reaction temperature in the present invention may be any temperature as long as the reaction proceeds. From the viewpoint of yield, suppression of by-products and economic efficiency, the reaction temperature is usually 50 ° C. or higher and below the boiling point of the solvent used, preferably 50 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. More preferably, a range of 70 ° C. or higher and 90 ° C. or lower can be exemplified.
  • reaction time The reaction time in the present invention is not particularly limited.
  • the reaction time in this invention can adjust the reaction time of this invention suitably for those skilled in the art. From the viewpoint of yield, by-product suppression, economic efficiency, etc., a range of usually 0.5 hours to 48 hours, preferably 1 hour to 36 hours, more preferably 1 hour to 24 hours can be exemplified.
  • reaction time means the time from immediately after the addition of the entire amount of thiophosgene to the end of the reaction.
  • the reaction time in the present invention is an aging period for consuming unreacted raw materials, and is distinguished from the addition time of thiophosgene.
  • the product produced by the present invention is a trifluoromethylthioalkyl halide compound represented by the formula (1).
  • the trifluoromethylthioalkyl halide compound of the formula (1) include chloromethyl (trifluoromethyl) sulfide, bromomethyl (trifluoromethyl) sulfide, chloroethyl (trifluoromethyl) sulfide, bromoethyl (trifluoromethyl) sulfide, and chloropropyl.
  • Trifluoromethyl sulfide bromopropyl (trifluoromethyl) sulfide, chlorobutyl (trifluoromethyl) sulfide, bromobutyl (trifluoromethyl) sulfide, chloropentyl (trifluoromethyl) sulfide, bromopentyl (trifluoromethyl) sulfide, Chlorohexyl (trifluoromethyl) sulfide, bromohexyl (trifluoromethyl) sulfide, chloroheptyl (trifluoromethyl) ) Sulfide, bromoheptyl (trifluoromethyl) sulfide, chlorooctyl (trifluoromethyl) sulfide, bromooctyl (trifluoromethyl) sulfide, chlorononyl (trifluoromethyl) sulfide, bromononyl (trifluorofluor
  • the trifluoromethylthioalkyl halide compound of formula (1) is preferably chloropropyl (trifluoromethyl) sulfide, bromopropyl (trifluoromethyl) sulfide, chlorobutyl (trifluoromethyl) sulfide, bromobutyl (trifluoromethyl) sulfide, chloro Pentyl (trifluoromethyl) sulfide, bromopentyl (trifluoromethyl) sulfide, chlorohexyl (trifluoromethyl) sulfide, bromohexyl (trifluoromethyl) sulfide, chloroheptyl (trifluoromethyl) sulfide, bromoheptyl (trifluoromethyl) ) Sulfide, chlorooctyl (trifluoromethyl) sulfide, bromooctyl (trifluoromethyl) sulfide, etc
  • Examples thereof include chloropentyl (trifluoromethyl) sulfide, bromopentyl (trifluoromethyl) sulfide, chlorohexyl (trifluoromethyl) sulfide, bromohexyl (trifluoromethyl) sulfide, and more preferably chloropentyl (trifluoromethyl).
  • a by-product In the production method of the present invention, a by-product may be generated depending on conditions.
  • a bis (trifluoromethylthio) alkyl compound represented by the following formula (3) can be exemplified.
  • the bis (trifluoromethylthio) alkyl compound of the formula (3) does not inhibit the reaction in the production of the alkylphenyl sulfide derivative, which is a subsequent step of the formula (1).
  • the compound of the formula (1) is a raw material for producing the alkylphenyl sulfide derivative and reacts with a trifluoroalkylthiophenol derivative in a later step (described later). In this step, the compound of the formula (3) inhibits the reaction. There is nothing to do. Therefore, even if the by-product of formula (3) remains, the production method of the present invention does not lower the reactivity in the subsequent step.
  • Addition conditions of thiophosgene The present invention is characterized in that thiophosgene is added to a raw material mixture containing the raw material compound of general formula (2) and a fluorine compound at an addition temperature of 45 ° C. or more and an addition time of 0.25 hours or more. .
  • thiophosgene is added to a raw material mixture containing the raw material compound of general formula (2) and a fluorine compound at an addition temperature of 45 ° C. or more and an addition time of 0.25 hours or more.
  • Addition of thiophosgene to the raw material mixture can be performed by a known method. For example, the method etc. which are dripped at a reaction system using a separating funnel, a dropping funnel, a burette, a syringe, etc. can be mentioned.
  • a small amount of thiophosgene is added over time, it is preferable to use a combination of a syringe and a syringe pump.
  • a method of dropping it into the reaction system using a metering pump, a dropping tank or the like can be mentioned.
  • the addition temperature of thiophosgene in the present invention can be appropriately adjusted by those skilled in the art if it is 45 ° C. or higher. From the viewpoints of yield, by-product suppression, economic efficiency, etc., the addition temperature is usually in the range of 45 ° C. or higher and the boiling point of the solvent used, preferably 50 ° C. or higher and 110 ° C. or lower. More preferably, the range of 60 degreeC or more and 100 degrees C or less can be illustrated, More preferably, the range of 70 degreeC or more and 90 degrees C or less can be illustrated.
  • “addition temperature” means the temperature of the reaction system immediately after the addition of thiophosgene.
  • the temperature of the thiophosgene is considered to have little effect on the reaction system, so the temperature of the raw material mixture at the time of addition should be the addition temperature. You can also.
  • the addition time of thiophosgene in the present invention can be appropriately adjusted by those skilled in the art as long as it is 0.25 hours (that is, 15 minutes) or longer.
  • the lower limit of the addition time in the present invention is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1.0 hours or more, still more preferably 2.0 hours or more, and particularly preferably 3.5 hours. The above can be illustrated.
  • the upper limit of the addition time in the present invention is preferably 48 hours or less, more preferably 36 hours or less, still more preferably 24 hours or less, and particularly preferably 12 hours. The following can be illustrated.
  • the range of addition time in the present invention can be appropriately adjusted by those skilled in the art by combining the above lower limit and upper limit.
  • the combination of the upper limit and the lower limit of the addition time is, for example, preferably 0.5 hours to 48 hours, more preferably 1.0 hours to 36 hours, still more preferably 2.0 hours to 24 hours, and particularly preferably 3. Examples are 5 hours to 12 hours.
  • the “addition time” means the time from the start of adding thiophosgene to the reaction system until the completion of the addition of the entire amount to the reaction system.
  • the addition rate of thiophosgene with respect to 1 mol of dihalogenated alkyl compounds of Formula (2) is 10 mol / hour or less.
  • the composition of the trifluoromethylthioalkyl halide compound of the present invention will be described.
  • the composition of the trifluoromethylthioalkyl halide compound of the present invention comprises a trifluoromethylthioalkyl halide compound represented by the above formula (1), a bis (trifluoromethylthio) alkyl compound represented by the above formula (3), and Containing.
  • the bis (trifluoromethylthio) alkyl compound of the formula (3) is a by-product in the production method of the present invention, but does not inhibit the reaction in the production of the alkylphenyl sulfide derivative, which is a subsequent step of the formula (1). Therefore, there is no problem even if the expression (3) is included.
  • the composition of the present invention can be used as a raw material in an alkylphenyl sulfide derivative.
  • the content of the compound of the formula (3) is usually not more than 1 time, preferably not more than 0.1 times, based on the weight with respect to the content of the compound of the formula (1). More preferably, it is 0.01 times or less.
  • the ratio of the compound of the formula (3) to the compound of the formula (1) exceeds 1 time, the ratio of the by-product becomes too high, and the ratio of the compound of the formula (1) becomes low in the post-process. It is easy to deteriorate.
  • alkylphenyl sulfide derivative (post-process) will be described.
  • the trifluoromethylthioalkyl halide compound of formula 1 can be used for the production of alkylphenyl sulfide derivatives.
  • Alkylphenyl sulfide derivatives are useful as pest control agents or intermediates thereof.
  • the alkylphenyl sulfide derivative can be produced by the following formula.
  • m represents an integer of 0, 1, 2;
  • R 1 is a C1-C6 haloalkyl group (excluding 2-bromoethyl group), C2-C8 alkenyl group (excluding allyl group), C2-C8 haloalkenyl group, C2-C6 alkynyl group, C2-C6 halo An alkynyl group, a branched C4-C6 alkyl group (excluding an isobutyl group), a C3-C6 cycloalkyl C1-C6 alkyl group or a C3-C6 halocycloalkyl C1-C6 alkyl group,
  • R 2 represents a halogen atom, a C1-C6 alkyl group, a C1-C6 haloalkyl group, a C3-C6 cycloalkyl group, a C3-C6 halocycloalkyl group, a C1-C6 alkoxy group, a
  • the above reaction is performed in the presence of a base.
  • the base used in the above reaction may be any base as long as the reaction proceeds.
  • examples of the base include alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, and alkali metal hydrogen carbonates.
  • Preferable specific examples of the base for the above reaction include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate, more preferably sodium carbonate. You may use the base in the said reaction individually or in combination of 2 or more types of arbitrary ratios.
  • the amount of the base used in the above reaction may be any amount as long as the reaction proceeds.
  • the above reaction may be performed in the presence of a catalytic amount of iodides.
  • iodides include sodium iodide and potassium iodide, and preferably sodium iodide.
  • the amount of iodide used may be any amount as long as the reaction proceeds.
  • the above reaction is preferably performed using a solvent. Any solvent may be used as long as the reaction proceeds.
  • the solvent preferably includes nitriles, ethers, aromatic hydrocarbons, and amides, and more preferably aromatic hydrocarbons and amides.
  • the solvent used in the above reaction preferably acetonitrile, propionitrile, diethyl ether, diisopropyl ether, cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, chlorobenzene, dichlorobenzene , Toluene, xylene, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N-methylpyrrolidone (NMP), etc., more preferably chlorobenzene, dichlorobenzene, toluene, xylene, N , N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N-methylpyrrolidone (NMP) and the like.
  • solvents can be used alone or as a mixed solvent having an arbitrary mixing ratio.
  • the amount of solvent used may be any amount as long as the reaction proceeds. Further, the ratio of the mixed solvent may be any ratio as long as the reaction proceeds.
  • the reaction temperature in the above reaction is not particularly limited as long as the reaction proceeds. From the viewpoint of yield, suppression of by-products and economic efficiency, the reaction temperature is usually 50 ° C. or higher and below the boiling point of the solvent used, preferably 50 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. More preferably, a range from 70 ° C. to 90 ° C. can be exemplified.
  • the reaction time in the above reaction is not particularly limited as long as the reaction proceeds. From the viewpoint of yield, by-product suppression, economic efficiency, etc., a range of usually 0.5 hours to 48 hours, preferably 1 hour to 36 hours, more preferably 1 hour to 24 hours can be exemplified.
  • the alkylphenyl sulfide derivative Needless to say, it may be used for manufacturing.
  • Example 3 Production of (5-chloropentyl) trifluoromethyl sulfide
  • a stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel 5.57 g (30 mmol) of 1-bromo-5-chloropentane, 6.97 g (120 mmol) of potassium fluoride (spray-dried product), 12 mL o-xylene and 30 mL acetonitrile were added.
  • the components other than the solvent and the like in the reaction solution were 9-0.1% (6-chlorohexyl) trifluoromethyl sulfide, 1,6-bis ((tri Fluoromethyl) thio) hexane was 3.0%, and unreacted starting material 1-bromo-6-chlorohexane was 4.3%.
  • a part of the obtained reaction solution was isolated and purified by a method well known to those skilled in the art, and subjected to NMR measurement to confirm the following spectrum.
  • Example 6 Example 7 Except having changed the usage-amount of potassium fluoride and thiophosgene, operation similar to Example 5 was performed and Example 6 and Example 7 were implemented. The results are summarized in Table 1.
  • Example 5 shows that when the reaction was carried out using 1,5-dibromopentane having bromine atoms at both ends of the alkyl chain as a raw material, the target compound (5-bromopentyl) trifluoromethyl sulfide, This shows that a mixture of 1,5-bis ((trifluoromethyl) thio) pentane having both ends trifluoromethylthiolated and 1,5-dibromopentane, which is an unreacted raw material, is obtained.
  • Example 6 when the reaction was carried out using twice the amount of thiophosgene and potassium fluoride used in Example 5, the reaction proceeded rapidly and 1,5-bis ((trifluoromethyl) thio) Pentane was obtained quantitatively.
  • Example 7 the reaction was carried out using half the amount of thiophosgene and potassium fluoride used in Example 5 to obtain (5-bromopentyl) trifluoromethyl sulfide in a yield of 73%. It was. The result of Example 7 is better than that of Example 5, but 51% of unreacted raw material remains.
  • the starting material 1,5-dibromopentane is a known substance, and 1,5-dibromopentane can be found in literature (for example, the Journal of Organic Chemistry, 51 (12), 2206-2210, (1986)) and reagent catalogs. It is described that the boiling point of pentane is 111-112 ° C / 15 mmHg and 221 ° C / 760 mmHg. On the other hand, when the boiling point of (5-bromopentyl) trifluoromethyl sulfide was measured, they were 90 ° C./15 mmHg (actual measured value) and 210 ° C./760 mmHg (calculated value).
  • an industrially preferable method for producing an alkyl compound having a trifluoromethylthio group at one end of an alkyl chain and a halogen atom at the other end is provided.
  • an industrially preferable production method of an alkyl compound having a trifluoromethylthio group at one end of an alkyl chain and a halogen atom at the other end which does not require many steps until the production of the target compound. Is done.
  • an alkyl compound having a trifluoromethylthio group at one end of an alkyl chain and a halogen atom at the other end which does not require a special catalyst, a special ligand, a special reaction apparatus or the like.
  • a preferred manufacturing method is provided.
  • trifluoromethylthioalkyl halide compounds useful as medical pesticides and intermediates thereof can be produced on an industrial scale.
  • (5-chloropentyl) trifluoromethyl sulfide produced in Example 1 was prepared according to the method described in Reference Production Example 1, and 5-trifluoromethylthiopentyl [4-chloro-2-fluoro-5- (2,2 , 2-trifluoroethylthio) phenyl] ether and then an oxidation reaction disclosed in International Publication No. 2013/157229 can be derived into a compound having excellent pest control activity. Therefore, the present invention has a high industrial utility value.

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Abstract

式（１）：　（式中、Ｘ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、ｎは１から１０の範囲の整数を示す。） で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法であって、 式（２）：　（式中、Ｘ２はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、Ｘ１及びｎは前記で定義したとおりである。） で表されるジハロゲン化アルキル化合物とフッ素化合物の存在下、４５℃以上で加熱しながらチオホスゲンを添加することを特徴とするトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法である。

Description

トリフルオロメチルチオアルキル化合物の製造方法及びトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の組成物
　本発明は、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ基を、他方の末端にハロゲン原子を有するトリフルオロメチルチオアルキル化合物の製造方法に関する。また、本発明は、このようなトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を含む組成物に関する。
　フルオロアルキルチオ基は、医薬・農薬化合物において有用な置換基である。例えば、特許文献１に開示されている有害生物防除剤は、ベンゼン環上にトリフルオロエチルスルフィニル基及びトリフルオロメチルチオアルコキシ基を有しており、フルオロアルキルチオ基が有害生物防除活性の発現において重要な役割を有している。
　トリフルオロメチルチオアルキル基を有する医薬・農薬化合物を製造するためには、トリフルオロメチルチオアルキル化試薬として機能する合成等価体の製造が不可欠であり、これまで種々のトリフルオロメチルチオアルキルシントン（ｓｙｎｔｈｏｎ）の合成法が検討されてきた。
　例えば、特許文献２では、原料であるブロモヘキサノールのヒドロキシ基をアセチル保護し、金属チオシアン酸塩を反応させチオシアネート化合物を合成した後、得られたチオシアネート化合物をトリフルオロメチル化試薬と反応させ、ヒドロキシ基の脱保護及び臭素化を経て目的のトリフルオロメチルチオヘキシルブロミドを製造している（本文献の「参考例１」）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　例えば、特許文献３では、原料であるブロモペンタノールのヒドロキシ基をアセチル保護し、金属チオシアン酸塩を反応させチオシアネート化合物を合成した後、得られたチオシアネート化合物をトリフルオロメチル化試薬と反応させ、ヒドロキシ基の脱保護及び臭素化を経て目的のトリフルオロメチルチオペンチルブロミドを製造している（本文献の「実施例１２２～１２３、参考例２～３」）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　例えば、非特許文献１では、原料であるブロモヘキサンボロン酸とトリフルオロメチルチオ化試薬を銅触媒の存在下でカップリング反応を行うことにより、目的のトリフルオロメチルチオヘキシルブロミドを１工程で製造している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　例えば、非特許文献２では、原料であるブロモウンデカン酸とトリフルオロメチルチオ化試薬をイリジウム触媒の存在下で反応させ、目的のトリフルオロメチルチオデシルブロミドを１工程で製造している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　特許文献４には、原料のアルキルハライド化合物をフッ素化合物の存在下でチオホスゲンと反応させるトリフルオロメチルチオ化反応が記載されている。特許文献４に記載された方法は、反応性の低いアルキルハライド化合物からトリフルオロメチルチオアルキル化合物を単工程（ｓｉｎｇｌｅ　ｓｔｅｐ）且つより安価な原料を用いて製造する方法であり、特許文献４以前に知られていた従来技術よりも優れている。しかし、特許文献４には、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ基を、他方の末端にハロゲン原子を有するアルキル化合物の製造方法についての記載も示唆もされていない。
ＷＯ２０１３／１５７２２９Ａ１ ＷＯ２０１５／１２２３９６Ａ１ ＷＯ２０１５／１９９１０９Ａ１ ＷＯ２０１６／０７６１８３Ａ１
Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，　１６（１８），　４７３８－４７４１　（２０１４） Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ａ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ，　２２（１４），　４７５３－４７５６　（２０１６）
　特許文献２及び３に開示されたトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法は、目的化合物製造までに５工程を要する非常に長いものであり、コストや手間がかかるなど、工業的製造の面で改善が望まれていた。
　一方、非特許文献１及び２に開示されたトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法は、１工程で目的化合物を得ることができる。しかし、本方法では、特殊な触媒、特殊な配位子、特殊な反応装置等を使用する必要があるため、コストがかかる。このため、これらの文献の製造方法は、実験室的製造方法としては優れた方法であるが、工業的製造の面で好ましいとは言えない。また、非特許文献１，２で使用しているトリフルオロメチルチオ化剤は、生成物に導入されなかった部分が余分な有機化合物として残存し、これがのちの反応に悪影響をおよぼすおそれがある。さらに、本方法では、目的化合物の収率が低く、この面からも改善が望まれていた。
　本発明の目的は、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ基を、他方の末端にハロゲン原子を有するトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を、比較的安価な原料や試薬を用いて１工程で製造可能な方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、このようなトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を含む組成物を提供することにある。
　上記のような状況に鑑み、トリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法について本発明者は鋭意研究を重ねた。その結果、意外にも、原料として両末端にハロゲン原子を有するジハロゲン化アルキル化合物を使用し、フッ素化合物の存在下で加熱しながらチオホスゲンを添加することにより、目的のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物が、特殊な触媒等を用いることなく１工程で得られることを見出した。そして、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、下記〔１〕から〔１１〕項に記載の発明を提供することにより前記課題を解決したものである。
　〔１〕式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
（式中、Ｘ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、ｎは１から１０の範囲の整数を示す。）
で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法であって、
式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（式中、Ｘ２はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、Ｘ１及びｎは前記で定義したとおりである。）
で表されるジハロゲン化アルキル化合物とフッ素化合物の存在下、４５℃以上で加熱しながらチオホスゲンを添加することを特徴とするトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔２〕Ｘ１とＸ２が互いに異なるハロゲン原子であり、Ｘ１の原子番号がＸ２の原子番号よりも小さいことを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔３〕Ｘ１は、塩素原子又は臭素原子を示し、
Ｘ２は、臭素原子又はヨウ素原子を示し、
ｎは５又は６を示すことを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔３’〕Ｘ１は、塩素原子又は臭素原子を示し、
Ｘ２は、臭素原子又はヨウ素原子を示し、
ｎは３から８の範囲の整数を示すことを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔３’’〕Ｘ１は、塩素原子を示し、
Ｘ２は、臭素原子又はヨウ素原子を示し、
ｎは５又は６を示すことを特徴とする〔３〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔４〕Ｘ１は、塩素原子を示し、
Ｘ２は、臭素原子を示し、
ｎは５又は６を示すことを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔５〕チオホスゲンの添加が６０℃以上１００℃以下の範囲の温度で行われることを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔５’〕チオホスゲンの添加が７０℃以上９０℃以下の範囲の温度で行われることを特徴とする〔５〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔６〕反応に使用されるフッ素化合物がフッ化テトラアルキルアンモニウム塩、フッ化アルカリ金属塩又はそれらの混合物であることを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔６’〕反応に使用されるフッ素化合物がフッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム又はそれらの混合物であることを特徴とする〔６〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔６’’〕反応に使用されるフッ素化合物がフッ化アルカリ金属塩であることを特徴とする〔６〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔６’’’〕反応に使用されるフッ素化合物がフッ化カリウムであることを特徴とする〔６〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔７〕前記式（２）の化合物１．０モルに対して３．０モル以上１２．０モル以下の範囲のフッ素化合物を使用することを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔７’〕前記式（２）の化合物１．０モルに対して４．０モル以上９．０モル以下の範囲のフッ素化合物を使用することを特徴とする〔７〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔８〕前記式（２）の化合物１．０モルに対して１．０モル以上３．０モル以下の範囲のチオホスゲンを使用することを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔８’〕前記式（２）の化合物１．０モルに対して１．０モル以上２．０モル以下の範囲のチオホスゲンを使用することを特徴とする〔８〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔９〕反応が６０℃以上１００℃以下の範囲の温度で行われることを特徴とする〔１〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔９’〕反応が７０℃以上９０℃以下の範囲の温度で行われることを特徴とする〔９〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔１０〕反応に使用される溶媒がニトリル類、エーテル類、アミド類、芳香族炭化水素類又はそれらの混合物であることを特徴とする〔１〕に記載の製造方法。
　〔１０’〕反応に使用される溶媒がニトリル類であることを特徴とする〔１０〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔１０’ ’〕反応に使用される溶媒がアセトニトリルであることを特徴とする〔１０〕に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
　〔１１〕式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
（式中、Ｘ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、ｎは１から１０の範囲の整数を示す。）
で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物と、
　式（３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
で表されるビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物と、を含有することを特徴とするトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の組成物。
　本発明によれば、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ基を、他方の末端にハロゲン原子を有するトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を、比較的安価な原料や試薬を用いて１工程で製造可能な方法を提供することが可能となる。また、本発明によれば、このようなトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を含む組成物を提供することが可能になる。
１．本明細書に記載された記号及び用語について説明する。
　ハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。
２．本発明のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法について説明する。
本発明は、式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
（式中、Ｘ１はハロゲン原子を示し、ｎは１から１０の範囲の整数を示す。）
で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法であって、
式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
（式中、Ｘ２はハロゲン原子を示し、Ｘ１及びｎは前記で定義したとおりである。）
で表されるジハロゲン化アルキル化合物とフッ素化合物の存在下、加熱しながらチオホスゲンを添加することを特徴とするトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法である。
　すなわち、本発明は、目的とする式（１）のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を、以下の反応式により１工程で製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　このため、従来のように、トリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を製造するために多段階の工程が必要でなく、特殊な触媒なども必要としないため、製造コストなどの面で工業的に好ましい製造方法である。以下、本発明で使用する化合物や反応条件等について詳細に説明する。
（原料化合物）
　本発明において使用される原料は、式（２）で表されるジハロゲン化アルキル化合物であり、公知の化合物であるか、又は公知化合物から公知の方法により製造することができる。式（２）のジハロゲン化アルキル化合物としては、例えばブロモクロロメタン、ジブロモメタン、クロロヨードメタン、ブロモヨードメタン、１－ブロモ－２－クロロエタン、１，２－ジブロモエタン、１－クロロ－２－ヨードエタン、１－ブロモ－２－ヨードエタン、１－ブロモ－３－クロロプロパン、１，３－ジブロモプロパン、１－クロロ－３－ヨードプロパン、１－ブロモ－３－ヨードプロパン、１－ブロモ－４－クロロブタン、１，４－ジブロモブタン、１－クロロ－４－ヨードブタン、１－ブロモ－４－ヨードブタン、１－ブロモ－５－クロロペンタン、１，５－ジブロモペンタン、１－クロロ－５－ヨードペンタン、１－ブロモ－５－ヨードペンタン、１－ブロモ－６－クロロヘキサン、１，６－ジブロモヘキサン、１－クロロ－６－ヨードヘキサン、１－ブロモ－６－ヨードヘキサン、１－ブロモ－７－クロロヘプタン、１，７－ジブロモヘプタン、１－クロロ－７－ヨードヘプタン、１－ブロモ－７－ヨードヘプタン、１－ブロモ－８－クロロオクタン、１，８－ジブロモオクタン、１－クロロ－８－ヨードオクタン、１－ブロモ－８－ヨードオクタン、１－ブロモ－９－クロロノナン、１，９－ジブロモノナン、１－クロロ－９－ヨードノナン、１－ブロモ－９－ヨードノナン、１－ブロモ－１０－クロロデカン、１，１０－ジブロモデカン、１－クロロ－１０－ヨードデカン、１－ブロモ－１０－ヨードデカン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　式（２）のジハロゲン化アルキル化合物として、好ましくは１－ブロモ－３－クロロプロパン、１，３－ジブロモプロパン、１－クロロ－３－ヨードプロパン、１－ブロモ－４－クロロブタン、１，４－ジブロモブタン、１－クロロ－４－ヨードブタン、１－ブロモ－５－クロロペンタン、１，５－ジブロモペンタン、１－クロロ－５－ヨードペンタン、１－ブロモ－６－クロロヘキサン、１，６－ジブロモヘキサン、１－クロロ－６－ヨードヘキサン、１－ブロモ－７－クロロヘプタン、１，７－ジブロモヘプタン、１－クロロ－７－ヨードヘプタン、１－ブロモ－８－クロロオクタン、１，８－ジブロモオクタン、１－クロロ－８－ヨードオクタン等が挙げられ、より好ましくは１－ブロモ－５－クロロペンタン、１，５－ジブロモペンタン、１－クロロ－５－ヨードペンタン、１－ブロモ－６－クロロヘキサン、１，６－ジブロモヘキサン、１－クロロ－６－ヨードヘキサン等が挙げられ、更に好ましくは１－ブロモ－５－クロロペンタン、１－ブロモ－６－クロロヘキサン等が挙げられる。
　式（２）において、Ｘ１とＸ２は同一のハロゲン原子であっても異なるハロゲン原子であってもよいが、目的化合物である式（１）の収率の面から、Ｘ１とＸ２が互いに異なるハロゲン原子であることが好ましい。さらに、同じく収率の面から、Ｘ１の原子番号がＸ２の原子番号よりも小さいことが好ましい。理由は以下のとおりである。
　Ｘ１とＸ２は、いずれもハロゲン原子であるため、フッ素化合物とチオホスゲンとの反応によって両方ともトリフルオロメチルチオ基に置換される場合がある。このため、Ｘ１とＸ２とを異なるハロゲン原子とすることで、Ｘ１とＸ２との間で反応性に違いを持たせて一方のみにトリフルオロメチルチオ基を優先的に導入することで、目的とする式（１）を高い収率で得ることができるためである。ここで、ハロゲン原子の反応性は、Ｆ＜Ｃｌ＜Ｂｒ＜Ｉの順であるため、トリフルオロメチルチオ基をＸ２に優先的に置換させるためには、Ｘ１の原子番号がＸ２の原子番号よりも小さいことが好ましい。
　また、式（２）において、Ｘ１とＸ２が互いに異なるハロゲン原子であることは、副生成物である式（３）のビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物（後述する）を減らす観点からも好ましい。副生成物が多く生じると、その分、目的とする式（１）の化合物の収率が低下する。この点からも、Ｘ１とＸ２が互いに異なるハロゲン原子であること、さらには、Ｘ１の原子番号がＸ２の原子番号よりも小さいことが好ましい。
　さらに、式（２）において、Ｘ１とＸ２が互いに異なるハロゲン原子であることは、未反応の式（２）を減らす観点からも好ましい。式（２）のジハロゲン化アルキルが未反応で残存すると、その後に式（１）の化合物を反応させてアルキルフェニルスルフィド誘導体を製造する工程（以下、「後工程」ということがある）において反応を阻害する要因となる。このため、未反応の式（２）を減らすことは、式（１）の化合物の収率の面だけでなく、その後の工程における反応性の面からも好ましい。Ｘ１とＸ２が互いに異なるハロゲン原子であると、一方のハロゲン原子に対してチオホスゲンが優先的に求核攻撃するため、収率が高くなるとともに未反応の式（２）の化合物を減らすことができる。同様の観点から、Ｘ１の原子番号がＸ２の原子番号よりも小さいことが好ましい。
　Ｘ１とＸ２の組み合わせとしては、Ｘ１が塩素原子又は臭素原子であり、Ｘ２が臭素原子又はヨウ素原子であることが好ましい。特に、目的とする式（１）のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の収率の点から、Ｘ１が塩素原子であり、Ｘ２が臭素原子であることが好ましい。
　式（２）におけるｎの値は、特に制限はないが、ｎが３～８の範囲内であることが好ましく、４～７の範囲内であることがより好ましく、５又は６であることが特に好ましい。
（フッ素化合物）
　本発明で使用されるフッ素化合物は、反応が進行する限りはいずれのフッ素化合物でもよい。本発明で使用されるフッ素化合物としては、例えば、フッ化テトラアルキルアンモニウム塩（例えば、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム等）、フッ化アルカリ金属塩（例えば、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等）、フッ化アルカリ土類金属塩（例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等）、及びそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　反応性、収率及び経済効率等の観点から、本発明で使用されるフッ素化合物として好ましくはフッ化テトラアルキルアンモニウム塩、フッ化アルカリ金属塩が挙げられ、より好ましくはフッ化アルカリ金属塩が挙げられる。
　本発明で使用されるフッ素化合物の具体的な例として、好ましくはフッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等が挙げられ、より好ましくはフッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等が挙げられ、更に好ましくはフッ化カリウムが挙げられる。
（フッ化カリウムの形態）
　本発明で使用されるフッ化カリウムの形態は、反応が進行する限りはいずれの形態でもよく、当業者は適宜に選択できる。フッ化カリウムは通常に市販されているフッ化カリウムを直接用いることができ、溶媒に均一に溶解した状態、あるいは一部が溶解した状態でも使用可能である。当該フッ化カリウムには、反応有機溶媒への溶解、分散性の面から微粉体で比表面積が大きいスプレードライ製法によるフッ化カリウムが含まれる。
（フッ素化合物の使用量）
　本発明におけるフッ素化合物の使用量は、反応が進行する限りはいずれの量でもよい。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、式（２）のジハロゲン化アルキル化合物１．０モルに対して通常３．０モル以上、好ましくは３．０モル以上１５．０モル以下、より好ましくは３．０モル以上１２．０モル以下、更に好ましくは４．０モル以上９．０モル以下、更に好ましくは４．０モル以上７．０モル以下の範囲を例示できる。
（チオホスゲンの形態）
　本発明で使用されるチオホスゲンの形態は、反応が進行する限りはいずれの形態でもよく、当業者は適宜に選択できる。チオホスゲンを滴下する際は、チオホスゲンを無溶媒で直接用いてもよく、また溶媒に溶解した状態で使用してもよい。チオホスゲンを溶媒に溶解した状態で使用する場合は、当業者は適宜に後述する溶媒から選択できる。ただし、チオホスゲンを後述する溶媒以外の溶液として入手した場合は、この限りではない。
（チオホスゲンの使用量）
　本発明におけるチオホスゲンの使用量は、反応が進行する限りはいずれの量でもよい。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、式（２）のジハロゲン化アルキル化合物１．０モルに対して通常０．９モル以上５．０モル以下、好ましくは１．０モル以上３．０モル以下、より好ましくは１．０モル以上２．０モル以下、更に好ましくは１．０モル以上１．５モル以下の範囲を例示できる。
（溶媒）
　本発明は、好ましくは溶媒を使用して行われる。本発明で使用される溶媒は、反応が進行する限りはいずれの溶媒でもよい。本発明において使用される溶媒としては、例えば、ニトリル類（例えば、アセトニトリル等）、エーテル類（例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、モノグライム、ジグライム等）、カルボン酸エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、ハロゲン化炭化水素類（例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン等）、芳香族炭化水素類（例えば、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン等）、アミド類（例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）等）、イミダゾリノン類（例えば、１，３－ジメチル－２－イミダゾリノン（ＤＭＩ）等）、スルホキシド類（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの溶媒は単独で、又は任意の混合割合の混合溶媒として用いることができる。
　反応性、収率及び経済効率等の観点から、本発明で使用される溶媒として好ましくはニトリル類、エーテル類、芳香族炭化水素類、アミド類が挙げられ、より好ましくはニトリル類が挙げられる。
　本発明で使用される溶媒の具体的な例として、好ましくはアセトニトリル、プロピオニトリル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，４－ジオキサン、モノグライム、ジグライム、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）等が挙げられ、より好ましくはアセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられ、更に好ましくはアセトニトリルが挙げられる。
　本発明で使用されるアセトニトリルは、脱水されていることが好ましいが、脱水方法は当業者が適宜に調整することができる。
（溶媒の使用量）
　本発明における溶媒の使用量は、反応が進行する限りはいずれの量でもよい。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、式（２）のジハロゲン化アルキル化合物１．０モルに対して、通常０．０１～５０Ｌ（リットル）、好ましくは０．１～１５Ｌ、より好ましくは０．１～１０Ｌ、更に好ましくは０．１～５Ｌの範囲を例示できる。
（反応温度）
　本発明における反応温度は、反応が進行する限りはいずれの温度でもよい。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、反応温度としては通常５０℃以上かつ使用される溶媒の沸点以下、好ましくは５０℃以上１１０℃以下、より好ましくは６０℃以上１００℃以下、更に好ましくは７０℃以上９０℃以下の範囲を例示できる。
（反応時間）
　本発明における反応時間は、特に制限されない。本発明における反応時間は、当業者は、本発明の反応時間を適切に調整できる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、通常０．５時間～４８時間、好ましくは１時間～３６時間、より好ましくは１時間～２４時間の範囲を例示できる。ここで、「反応時間」とは、全量のチオホスゲンを添加した直後から反応を終了するまでの時間を意味する。本発明における反応時間は、未反応の原料が消費されるための熟成期間のことであり、チオホスゲンの添加時間とは区別される。
（主生成物）
　本発明により製造される生成物は、式（１）で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物である。式（１）のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物としては、例えばクロロメチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモメチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロエチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモエチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロプロピル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモプロピル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロブチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモブチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロペンチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモペンチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロヘキシル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモヘキシル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロヘプチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモヘプチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロオクチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモオクチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロノニル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモノニル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロデシル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモデシル（トリフルオロメチル）スルフィド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　式（１）のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物として、好ましくはクロロプロピル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモプロピル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロブチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモブチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロペンチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモペンチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロヘキシル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモヘキシル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロヘプチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモヘプチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロオクチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモオクチル（トリフルオロメチル）スルフィド等が挙げられ、より好ましくはクロロペンチル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモペンチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロヘキシル（トリフルオロメチル）スルフィド、ブロモヘキシル（トリフルオロメチル）スルフィド等が挙げられ、更に好ましくはクロロペンチル（トリフルオロメチル）スルフィド、クロロヘキシル（トリフルオロメチル）スルフィド等が挙げられる。
（副生成物）
　本発明の製造方法では、条件によっては副生成物が生じる場合がある。副生成物としては、下記式（３）で表されるビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物を例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　式（３）のビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物は、式（１）の後工程であるアルキルフェニルスルフィド誘導体の製造において反応を阻害しない。式（１）の化合物は、アルキルフェニルスルフィド誘導体の製造の原料であり、後工程においてトリフルオロアルキルチオフェノール誘導体と反応する（後述する）が、この工程において、式（３）の化合物は反応を阻害することがない。したがって、本発明の製造方法は、式（３）の副生成物が残存していても、後工程において反応性を低下させることがないため、式（３）の化合物の除去や式（１）の化合物の精製を必ずしも行う必要がなく、より簡易に反応を進めることが可能となる。さらに、本発明では、原料としてチオホスゲンとフッ化カリウムのみ使用しているため、生成物に導入されなかった残りの部分は無機塩となり、水による洗浄操作で簡単に取り除ける。このため、非特許文献１，２のように、余分な有機化合物が残存することなく、後工程において悪影響をおよぼすおそれが少ないという利点もある。
３．チオホスゲンの添加条件
　本発明は、一般式（２）の原料化合物とフッ素化合物とを含む原料混合物にチオホスゲンを４５℃以上の添加温度かつ０．２５時間以上の添加時間で添加することを特徴とする。以下、チオホスゲンの添加条件について詳細に説明する。
（添加方法）
　原料混合物へのチオホスゲンの添加は、公知の方法で行うことができる。例えば、分液ロート、滴下ロート、ビュレット、シリンジ等を使用して反応系に滴下する方法などを挙げることができる。少量のチオホスゲンを時間かけて添加する場合は、シリンジとシリンジポンプを組み合わせて使用することが好ましい。大量のチオホスゲンを反応缶等に時間をかけて添加する場合は、定量ポンプ、滴下槽等を使用して反応系に滴下する方法などを挙げることができる。また、チオホスゲンの添加の際は、反応を進行させるためにスターラーなどで原料混合物を攪拌することが好ましい。
（添加温度）
　本発明におけるチオホスゲンの添加温度は、４５℃以上であれば当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、添加温度としては、通常は４５℃以上かつ使用される溶媒の沸点以下の範囲内であり、好ましくは５０℃以上１１０℃以下の範囲、より好ましくは６０℃以上１００℃以下の範囲、更に好ましくは７０℃以上９０℃以下の範囲を例示できる。ここで、「添加温度」とは、チオホスゲンを添加した直後の反応系の温度を意味する。なお、原料混合物に対して一度に添加するチオホスゲンの量が相対的に少なければ、チオホスゲンの温度が反応系に与える影響が少ないと考えられるため、添加時の原料混合物の温度を添加温度とすることもできる。
（添加時間）
　本発明におけるチオホスゲンの添加時間は、０．２５時間（すなわち、１５分間）以上であれば当業者が適宜に調整することができる。特に収率向上の観点から、本発明における添加時間の下限として、好ましくは０．５時間以上、より好ましくは１．０時間以上、更に好ましくは２．０時間以上、特に好ましくは３．５時間以上を例示できる。加えて、特に副生成物抑制及び経済効率等の観点から、本発明における添加時間の上限として、好ましくは４８時間以下、より好ましくは３６時間以下、更に好ましくは２４時間以下、特に好ましくは１２時間以下を例示できる。本発明における添加時間の範囲は、上記の下限と上限を組み合わせて当業者が適宜に調整することができる。添加時間の上限と下限の組み合わせとしては、例えば、好ましくは０．５時間～４８時間、より好ましくは１．０時間～３６時間、更に好ましくは２．０時間～２４時間、特に好ましくは３．５時間～１２時間を例示できる。しかし、本発明はこれら組みあわせによって何ら限定されるものではない。ここで、「添加時間」とは、チオホスゲンを反応系に添加し始めてから、全量を反応系に添加し終わるまでの時間を意味する。
　チオホスゲンの添加時間としては、特に以下の条件が好ましい。
　　添加時間（ｈ）×（添加温度（℃）－４５）≧１０
　また、式（２）のジハロゲン化アルキル化合物１モルに対するチオホスゲンの添加速度が、１０モル／時間以下であることが好ましい。
　さらに、以下の条件でチオホスゲンを添加することが好ましい。
　１≦前記添加速度（モル／時間）×（前記添加温度（℃）－４５）≦４００
４．本発明のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の組成物について説明する。
　本発明のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の組成物は、上記式（１）で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物と、上記式（３）で表されるビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物と、を含有する。
　式（３）のビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物は、本発明の製造方法における副生成物であるが、式（１）の後工程であるアルキルフェニルスルフィド誘導体の製造において反応を阻害するものではないため、式（３）が含まれていても問題はない。本発明の組成物は、アルキルフェニルスルフィド誘導体において原料として使用することができる。
　本発明の組成物において、式（３）の化合物の含有量は、式（１）の化合物の含有量に対して、重量基準で、通常は１倍以下であり、好ましくは０．１倍以下であり、より好ましくは０．０１倍以下である。式（１）の化合物に対する式（３）の化合物の比率が１倍を超えると、副生成物の比率が高くなりすぎて、後工程においても式（１）の化合物の比率が低くなり、反応性が低下しやすい。
５．アルキルフェニルスルフィド誘導体の製造方法（後工程）について説明する。
　式１のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物は、アルキルフェニルスルフィド誘導体の製造に使用することができる。アルキルフェニルスルフィド誘導体は、有害生物防除剤又はその中間体として有用である。アルキルフェニルスルフィド誘導体は、以下の式により製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
（式中、ｍは０、1、２の整数を示し、
Ｒ１はＣ１～Ｃ６ハロアルキル基（但し、２－ブロモエチル基を除く）、Ｃ２～Ｃ８アルケニル基（但し、アリル基を除く）、Ｃ２～Ｃ８ハロアルケニル基、Ｃ２～Ｃ６アルキニル基、Ｃ２～Ｃ６ハロアルキニル基、分岐鎖状のＣ４～Ｃ６アルキル基（但し、イソブチル基を除く）、Ｃ３～Ｃ６シクロアルキルＣ１～Ｃ６アルキル基又はＣ３～Ｃ６ハロシクロアルキルＣ１～Ｃ６アルキル基を示し、
Ｒ２はハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ３～Ｃ６シクロアルキル基、Ｃ３～Ｃ６ハロシクロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基を示し、
Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基又はＣ１～Ｃ６ハロアルキル基を示す。）
　上記の反応は塩基の存在下で行われる。上記の反応で使用される塩基は、反応が進行する限りはいずれの塩基でもよい。反応性、収率及び経済効率等の観点から、塩基の例としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ金属炭酸水素塩が挙げられる。上記反応の塩基の好ましい具体的な例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カリウムが挙げられ、より好ましくは炭酸ナトリウムが挙げられる。上記反応における塩基は、単独で又は任意の割合の２種以上の組み合わせで使用してもよい。上記反応の塩基の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよい。
　反応を促進するために、上記の反応を触媒量のヨウ化物類の存在下で行ってもよい。ヨウ化物類としては、例えば、ヨウ化ナトリウム及びヨウ化カリウムが挙げられ、好ましくはヨウ化ナトリウムが挙げられる。ヨウ化物類の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよい。
　上記の反応は、好ましくは溶媒を使用して行われる。反応が進行する限りはいずれの溶媒でもよい。反応性、収率及び経済効率等の観点から、溶媒として好ましくはニトリル類、エーテル類、芳香族炭化水素類、アミド類が挙げられ、より好ましくは芳香族炭化水素類、アミド類が挙げられる。上記反応で使用される溶媒の具体的な例として、好ましくはアセトニトリル、プロピオニトリル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，４－ジオキサン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）等が挙げられ、より好ましくはクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）等が挙げられる。これらの溶媒は単独で、又は任意の混合割合の混合溶媒として用いることができる。
　溶媒の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよい。また、混合溶媒の比率は、反応が進行する限りは、いずれの比率でもよい。
　上記の反応における反応温度は、反応が進行する限りは特に制限はない。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、反応温度としては通常５０℃以上かつ使用される溶媒の沸点以下、好ましくは５０℃以上１１０℃以下、より好ましくは６０℃以上１００℃以下、更に好ましくは７０℃以上９０℃以下の範囲を例示できる。上記の反応における反応時間は、反応が進行する限りは特に制限はない。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、通常０．５時間～４８時間、好ましくは１時間～３６時間、より好ましくは１時間～２４時間の範囲を例示できる。
　上記のアルキルフェニルスルフィド誘導体の製造方法においては、上記のように、式（３）のビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物が混在していても反応を阻害するなどの影響がない。このため、本発明のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法で生じた副生成物のビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物が混在していても、そのままアルキルフェニルスルフィド誘導体の製造に使用することができる。なお、本発明のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法ののちに、トリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を生成して副生成物のビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物を除去したのち、アルキルフェニルスルフィド誘導体の製造に使用してもよいことは言うまでもない。
　次に、実施例を挙げて本発明の製造方法を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
　本明細書中、実施例及び参考製造例の各物性の測定には次の機器を用いた。
　（１Ｈ核磁気共鳴スペクトル（１Ｈ－ＮＭＲ））
Ｖａｒｉａｎ　Ｍｅｒｃｕｒｙ－３００、内部基準物質：テトラメチルシラン（ＴＭＳ）
　（ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析方法）
ＧＣ－２０１０（株式会社島津製作所製）、検出方法：ＦＩＤ
　ＧＣ分析方法に関しては、必要に応じて、以下の文献を参照することができる。
（ａ）：（社）日本化学会編、「新実験化学講座９　分析化学　ＩＩ」、第６０～８６頁（１９７７年）、発行者　飯泉新吾、丸善株式会社（例えば、カラムに使用可能な固定相液体に関しては、第６６頁を参照できる。）
（ｂ）：（社）日本化学会編、「実験化学講座２０－１　分析化学」第５版、第１２１～１２９頁（２００７年）、発行者　村田誠四郎、丸善株式会社（例えば、中空キャピラリー分離カラムの具体的な使用方法に関しては、第１２４～１２５頁を参照できる。）
　（実施例１）
　（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
　マグネチックスターラーを備えた反応フラスコに、１－ブロモ－５－クロロペンタン１．８５ｇ（１０ｍｍｏｌ）、フッ化カリウム（スプレードライ品）２．３２ｇ（４０ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル２０ｍＬを加えた。混合物を加熱還流下（反応系内の温度は８２℃）で撹拌しながら、チオホスゲン１．３８ｇ（１２ｍｍｏｌ）を１時間かけて滴下した後、反応混合物を加熱還流下で１時間撹拌した。得られた反応溶液について、ビフェニルを内部標準物質としたＧＣ内部標準法により分析したところ、（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの収率は９０．０％、１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタンの収率は６．０％、未反応の原料である１－ブロモ－５－クロロペンタンの回収率は０．５％であった。得られた反応溶液の一部を当業者に周知の方法で単離・精製し、ＮＭＲ測定に付して以下の通りのスペクトルが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：３．５５（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９０（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．８６－１．６９（ｍ，４Ｈ），１．６２－１．５４（ｍ，２Ｈ）
　（実施例２）
　（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
　マグネチックスターラーを備えた反応フラスコに、１－ブロモ－５－クロロペンタン３．７１ｇ（２０ｍｍｏｌ）、フッ化カリウム（スプレードライ品）４．６５ｇ（８０ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル３０ｍＬを加えた。混合物を加熱還流下（反応系内の温度は８２℃）で撹拌しながら、チオホスゲンの３０％ｏ－キシレン溶液９．２０ｇ（２４ｍｍｏｌ）を３時間かけて滴下した後、反応混合物を加熱還流下で１時間撹拌した。得られた反応溶液について、ビフェニルを内部標準物質としたＧＣ内部標準法により分析したところ、（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの収率は８９．５％、１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタンの収率は４．７％、未反応の原料である１－ブロモ－５－クロロペンタンの回収率は０．６％であった。
　（実施例３）
　（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、１－ブロモ－５－クロロペンタン５．５７ｇ（３０ｍｍｏｌ）、フッ化カリウム（スプレードライ品）６．９７ｇ（１２０ｍｍｏｌ）、ｏ－キシレン１２ｍＬ及びアセトニトリル３０ｍＬを加えた。混合物を加熱還流下(反応系内の温度は９０℃)で撹拌しながら、チオホスゲン４．１４ｇ（３６ｍｍｏｌ）を３時間かけて滴下した後、反応混合物を加熱還流下で１時間撹拌した。得られた反応溶液についてＧＣ面積百分率法により分析したところ、反応溶液中の溶媒等を除く成分は、（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドは９２．０％、１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタンは１．０％、未反応の原料である１－ブロモ－５－クロロペンタンは３．０％であった。
　（比較例１）
　（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
　攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口反応フラスコに、１－ブロモ－５－クロロペンタン３．９９ｇ（２０ｍｍｏｌ）、フッ化カリウム（スプレードライ品）４．６５ｇ（８０ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル４０ｍＬを加えた。混合物を内温３５℃で撹拌しながら、チオホスゲン２．７６ｇ（２４ｍｍｏｌ）を３時間かけて滴下した後、反応混合物を内温３５℃で１時間撹拌した。得られた反応溶液についてＧＣ面積百分率法により分析したところ、反応溶液中の溶媒等を除く成分は、（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドは９．９％、１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタンは０％、未反応の原料である１－ブロモ－５－クロロペンタンは８８．６％であった。
　（実施例４）
　（６－クロロヘキシル）トリフルオロメチルスルフィドの製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　マグネチックスターラーを備えた反応フラスコに、１－ブロモ－６－クロロヘキサン２．００ｇ（１０ｍｍｏｌ）、フッ化カリウム（スプレードライ品）２．３２ｇ（４０ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル２０ｍＬを加えた。混合物を加熱還流下（反応系内の温度は８２℃）で撹拌しながら、チオホスゲン１．３８ｇ（１２ｍｍｏｌ）を１時間かけて滴下した後、反応混合物を加熱還流下で１時間撹拌した。得られた反応溶液についてＧＣ面積百分率法により分析したところ、反応溶液中の溶媒等を除く成分は、（６－クロロヘキシル）トリフルオロメチルスルフィドが９０．１％、１，６－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ヘキサンが３．０％、未反応の原料である１－ブロモ－６－クロロヘキサンが４．３％であった。得られた反応溶液の一部を当業者に周知の方法で単離・精製し、ＮＭＲ測定に付して以下の通りのスペクトルが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：３．５４（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），２．８９（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．７５（ｍ，４Ｈ），１．４７（ｍ，４Ｈ）
　（実施例５）
　（５－ブロモペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
　マグネチックスターラーを備えた反応フラスコに、１，５－ジブロモペンタン２．３０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、フッ化カリウム（スプレードライ品）２．３２ｇ（４０ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル２０ｍＬを加えた。混合物を加熱還流下（反応系内の温度は８２℃）で撹拌しながら、チオホスゲン１．３８ｇ（１２ｍｍｏｌ）を１時間かけて滴下した後、反応混合物を加熱還流下で１時間撹拌した。得られた反応混合物について、ビフェニルを内部標準物質としたＧＣ内部標準法により分析したところ、（５－ブロモペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの収率は４５．２％、１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタンの収率は２６．５％、未反応の原料である１，５－ジブロモペンタンの回収率は２２．４％であった。得られた反応溶液の一部を当業者に周知の方法で単離・精製し、ＮＭＲ測定に付して以下の通りのスペクトルが確認された。
（（５－ブロモペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの１Ｈ－ＮＭＲシフト）
１Ｈ－ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：３．３９（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９０（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．９０（ｍ，２Ｈ），１．７４（ｍ，２Ｈ），１．５７（ｍ，２Ｈ）
（１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタンの１Ｈ－ＮＭＲシフト）
１Ｈ－ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：２．８９（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），１．７４（ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），１．５５（ｍ，２Ｈ）
　（実施例６、実施例７）
　フッ化カリウム及びチオホスゲンの使用量を変更した以外は実施例５と同様の操作を行い、実施例６及び実施例７を実施した。結果を表１にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
　実施例５の結果は、アルキル鎖の両末端に臭素原子を有する１，５－ジブロモペンタンを原料として反応を行った場合、目的化合物である（５－ブロモペンチル）トリフルオロメチルスルフィド、アルキル鎖の両末端がトリフルオロメチルチオ化された１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタン及び未反応の原料である１，５－ジブロモペンタンの混合物が得られることを示している。
　実施例６では、実施例５で使用した量の２倍のチオホスゲン及びフッ化カリウムを用いて反応を行ったところ、反応は速やかに進行し、１，５－ビス（（トリフルオロメチル）チオ）ペンタンが定量的に得られた。
　実施例７では、実施例５で使用した量の２分の１のチオホスゲン及びフッ化カリウムを用いて反応を行ったところ、（５－ブロモペンチル）トリフルオロメチルスルフィドが収率７３％で得られた。実施例７の結果は実施例５よりも良好な結果であるが、未反応の原料が５１％残っている。
　原料である１，５－ジブロモペンタンは公知物質であり、文献（例えば、ｔｈｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，　５１（１２），　２２０６－２２１０，（１９８６）等）や試薬カタログ等に、１，５－ジブロモペンタンの沸点が１１１－１１２℃／１５ｍｍＨｇ、２２１℃／７６０ｍｍＨｇであると記載されている。一方、（５－ブロモペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの沸点を測定したところ、９０℃／１５ｍｍＨｇ（実測値）、２１０℃／７６０ｍｍＨｇ（計算値）であった。
　以上のように、１，５－ジブロモペンタンと（５－ブロモペンチル）トリフルオロメチルスルフィドの沸点は非常に近く、蒸留操作による単離精製は困難である。したがって、実施例１から４のように未反応の原料を低減させることが工業的製造の面から好ましい。
　（参考製造例１）
　５－トリフルオロメチルチオペンチル［４－クロロ－２－フルオロ－５－（２，２，２－トリフルオロエチルチオ）フェニル］エーテルの製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
　マグネチックスターラーを備えた反応容器に、純度７７．１％の４－クロロ－２－フルオロ－５－（２，２，２－トリフルオロエチルチオ）フェノール１０．１ｇ（３０ｍｍｏｌ）、純度８８．２％の（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィド７．７ｇ（３３ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム３．５ｇ（３３ｍｍｏｌ）、ヨウ化ナトリウム０．４５ｇ（３ｍｍｏｌ）及びＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド１５ｍＬを加え、混合物を９０℃で８時間撹拌した。反応の終了を確認した後、反応混合物を冷却し、２５％水酸化ナトリウム水溶液４．８ｇ及び水３０ｍＬを加え、ジクロロメタン１５ｍＬで抽出した。有機層と水に分配し、５－トリフルオロメチルチオペンチル［４－クロロ－２－フルオロ－５－（２，２，２－トリフルオロエチルチオ）フェニル］エーテルをジクロロメタン溶液３１．９ｇとして得た。得られたジクロロメタン溶液についてＬＣ絶対検量線法により分析したところ、純度３６．６％、収率９０．３％であった。得られたジクロロメタン溶液の一部を当業者に周知の方法で単離・精製し、ＮＭＲ測定に付して以下の通りのスペクトルが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：７．２３（ｄ，Ｊ＝３．９Ｈｚ，１Ｈ），７．２０（ｄ，Ｊ＝６．０Ｈｚ，１Ｈ），４．０３（ｔ，Ｊ＝６．３Ｈｚ，２Ｈ），３．４１（ｑ，Ｊ＝９．９Ｈｚ，２Ｈ），２．９２（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．９０－１．７４（ｍ，４Ｈ），１．６６－１．５８（ｍ，２Ｈ）
　溶媒の種類と使用量を変更した以外は参考製造例１と同様の操作を行い、参考製造例２、３、４及び５を実施した。結果を表２にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
　本発明によれば、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ基を、他方の末端にハロゲン原子を有するアルキル化合物の工業的に好ましい製造方法が提供される。
　本発明によれば、目的化合物製造までに多くの工程を必要としない、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ基、他方の末端にハロゲン原子を有するアルキル化合物の工業的に好ましい製造方法が提供される。
　本発明によれば、特殊な触媒、特殊な配位子、特殊な反応装置等を必要としない、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ、他方の末端にハロゲン原子を有するアルキル化合物の工業的に好ましい製造方法が提供される。
　本発明によれば、目的化合物が高収率で得られる、アルキル鎖の一方の末端にトリフルオロメチルチオ、他方の末端にハロゲン原子を有するアルキル化合物の工業的に好ましい製造方法が提供される。
　さらに、本発明によれば、医農薬及びその中間体として有用なトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物を工業的規模で製造できる。
　例えば、実施例１で製造した（５－クロロペンチル）トリフルオロメチルスルフィドは、参考製造例１に記載の方法に従って５－トリフルオロメチルチオペンチル［４－クロロ－２－フルオロ－５－（２，２，２－トリフルオロエチルチオ）フェニル］エーテルとした後、国際公開第２０１３／１５７２２９号公報等に開示されている酸化反応を行うことで、優れた有害生物防除活性を有する化合物へと誘導できる。
　したがって、本発明は、高い工業的利用価値を有する。

 

Claims (11)

  1. 　式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    （式中、Ｘ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、ｎは１から１０の範囲の整数を示す。）
    で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法であって、
    式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    （式中、Ｘ２はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、Ｘ１及びｎは前記で定義したとおりである。）
    で表されるジハロゲン化アルキル化合物とフッ素化合物の存在下、４５℃以上で加熱しながらチオホスゲンを添加することを特徴とするトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  2. 　Ｘ１とＸ２が互いに異なるハロゲン原子であり、Ｘ１の原子番号がＸ２の原子番号よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  3. 　Ｘ１は、塩素原子又は臭素原子を示し、
    Ｘ２は、臭素原子又はヨウ素原子を示し、
    ｎは５又は６を示すことを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  4. 　Ｘ１は、塩素原子を示し、
    Ｘ２は、臭素原子を示し、
    ｎは５又は６を示すことを特徴とする請求項３に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  5. 　チオホスゲンの添加が６０℃以上１００℃以下の範囲の温度で行われることを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  6. 　反応に使用されるフッ素化合物がフッ化テトラアルキルアンモニウム塩、フッ化アルカリ金属塩又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  7. 　前記式（２）の化合物１．０モルに対して３．０モル以上１２．０モル以下の範囲のフッ素化合物を使用することを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  8. 　前記式（２）の化合物１．０モルに対して１．０モル以上３．０モル以下の範囲のチオホスゲンを使用することを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  9. 　反応が６０℃以上１００℃以下の範囲の温度で行われることを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  10. 　反応に使用される溶媒がニトリル類、エーテル類、アミド類、芳香族炭化水素類又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載のトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の製造方法。
  11. 　式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    （式中、Ｘ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子からなる群より選択されるハロゲン原子を示し、ｎは１から１０の範囲の整数を示す。）
    で表されるトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物と、
    　式（３）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    で表されるビス（トリフルオロメチルチオ）アルキル化合物と、を含有することを特徴とするトリフルオロメチルチオアルキルハライド化合物の組成物。

     
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