特開 2022-140364 ４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法およびその使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022140364

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法およびその使用

(51)【国際特許分類】

   C07C 209/68 20060101AFI20220915BHJP

   C07C 211/52 20060101ALI20220915BHJP

   C07C 209/84 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

C07C209/68 CSP

C07C211/52

C07C209/84

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022035050

(22)【出願日】2022-03-08

(31)【優先権主張番号】202110260878.9

(32)【優先日】2021-03-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】522091380

【氏名又は名称】江西天宇化工有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】黄 超群

(72)【発明者】

【氏名】朱 錦涛

(72)【発明者】

【氏名】羅 ▲亮▼明

(72)【発明者】

【氏名】張 栄

【テーマコード（参考）】

4H006

【Ｆターム（参考）】

4H006AA02

4H006AC52

4H006AD11

4H006BA02

4H006BA32

4H006BA65

4H006BC10

4H006BC11

4H006BC19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】操作しやすく、コストが比較的低く、系のｐＨを制御する必要がなく、収率が高く、製品の純度が高い、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法を提供する。
【解決手段】２－トリフルオロメチルアニリンと２－ブロモヘプタフルオロプロパンとを、ギ酸ナトリウムまたはその水和物およびＳＯ₂供与剤の存在下で反応させ、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを取得する。

【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２－トリフルオロメチルアニリンと、２－ブロモヘプタフルオロプロパンとを、ギ酸ナトリウムまたはその水和物およびＳＯ₂供与剤の存在下で反応させ、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを取得することを含むことを特徴とする４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法。

【請求項2】

前記ギ酸ナトリウムまたはその水和物と、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比は（０．１～２）：１であることを特徴とする請求項１に記載の調製方法。

【請求項3】

前記ＳＯ₂供与剤と、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比は（０．０５～２）：１である、請求項１に記載の調製方法。

【請求項4】

前記２－ブロモヘプタフルオロプロパンと、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比は（１．０～２）：１である、請求項１に記載の調製方法。

【請求項5】

前記ＳＯ₂供与剤は、亜ジチオン酸ナトリウム、ＳＯ₂、アルカリ金属の亜硫酸塩、アルカリ金属の亜硫酸水素塩、アルカリ土類金属の亜硫酸塩、アルカリ土類金属の亜硫酸水素塩、（ＮＨ₄）₂ＳＯ₃、またはＮＨ₄ＨＳＯ₃のいずれか１種または少なくとも２種の組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載の調製方法。

【請求項6】

前記反応系には溶剤が更に含まれ、前記溶剤は、水、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｔ－ブチル、ｔ－ブタノール、アセトニトリル、プロピオニトリル、１，４－ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルｔ－ブチルエーテル、ジクロロメタン、１，２－ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼン、トルエン、またはキシレンのいずれか１種または少なくとも２種の組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載の調製方法。

【請求項7】

前記反応系には相間移動触媒が更に含まれ、前記相間移動触媒は、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩を含むことを特徴とする請求項１に記載の調製方法。

【請求項8】

前記反応の温度は５～１４０℃であり、前記反応時間は２～２０ｈであり、前記反応は０～１０ＭＰａの圧力で行われることを特徴とする請求項１に記載の調製方法。

【請求項9】

不活性ガスを導入することにより反応系の圧力を高める、請求項１に記載の調製方法。

【請求項10】

（１）オートクレーブに、２－トリフルオロメチルアニリン、２－トリフルオロメチルアニリンとの質量比が（１～８）：１の溶剤、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（０．１～２）：１のギ酸ナトリウムまたはその水和物、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（０．０５～２）：１のＳＯ₂供与剤、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（１．０～２）：１の２－ブロモヘプタフルオロプロパンを加え、不活性ガスを系の圧力が０～１０ＭＰａとなるまで導入し、系を５～１４０℃まで昇温し、２～２０ｈ反応させ、粗生成物を取得するステップと、
（２）ステップ（１）で得られた粗生成物を分液または濾過し、有機層を取得し、前記有機層を減圧蒸留して溶剤を除去し、炭酸ナトリウム溶液および水でそれぞれ洗浄し、再び減圧蒸留して４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを取得するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の調製方法。

【請求項11】

請求項１に記載の調製方法で調製された４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機合成の技術分野に関し、特に、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法およびその使用に関する。

【背景技術】

【0002】

４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンは、メタジアミド系化合物を調製する重要な中間体である。例えば、殺虫剤Ｂｒｏｆｌａｎｉｌｉｄｅ（ＣＡＳ：１２０７７２７－０４－５）および新たに報告されたメタジアミド系化合物であるシプロフラニリド（ＣＡＳ：２３７５１１０－８８－４）等の合成において、いずれも４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを使用する必要がある。

【0003】

欧州特許ＥＰ２３１９８３０Ａ１では、高価な２－ヨードペンタフルオロプロパンをアルキル化試薬としているが、３０％の収率しか取得できず、該プロセスは工業化生産に不利である。

【0004】

日本特許ＪＰ２０１２１５３６３５Ａでは、２－ヨードペンタフルオロプロパンと２－トリフルオロメチルアニリンとを、水と酢酸エチルの混合溶剤中に入れ、相間移動触媒の作用で炭酸ナトリウム溶液を滴下することによりｐＨを４．９～５．０に制御したが、８５％の転化率しか取得できず、反応系が複雑であり、系のｐＨを精確に制御する必要がある。

【0005】

ＷＯ２０１９０５９４１２Ａ１特許で報告された方法は、日本特許ＪＰ２０１２１５３６３５Ａの方法と同様であり、ｐＨを４．３～４．５の範囲内に制御しただけで、収率がわずか８１．１％であった。

【0006】

インド特許ＩＮ２０１６１１０１１５１２Ａでは、２－ヨードペンタフルオロプロパンを２－ブロモヘプタフルオロプロパンに置き換え、１５℃程度で反応させ、残りの操作は上記日本特許と同様であり、得られた粗生成物にＨＣｌガスを導入し、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリン塩酸塩を調製しても、８３％の収率しか取得できなかった。

【0007】

ＷＯ２０１９０３０１８７Ａ１特許では、２－ブロモヘプタフルオロプロパンをアルキル化試薬とし、単一の溶剤で酸性物質触媒法により４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを合成することを報告したが、７８％（２－ブロモヘプタフルオロプロパンで計算）の収率しか取得できず、原料の転化が不完全であり、製品の精製がしにくくなった。

【0008】

そのため、本分野では、操作しやすく、コストが低く、収率が高い４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法を研究することが急がれている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、操作しやすく、コストが比較的低く、系のｐＨを制御する必要がなく、収率が高く、製品の純度が高い４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

態様１において、本発明は、
２－トリフルオロメチルアニリンと２－ブロモヘプタフルオロプロパンとを、ギ酸ナトリウムまたはその水和物およびＳＯ₂供与剤の存在下で反応させ、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを取得することを含む４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法を提供する。

【0011】

本発明は、２－トリフルオロメチルアニリンおよび２－ブロモヘプタフルオロプロパンの反応系に、ギ酸ナトリウムまたはその水和物およびＳＯ₂供与剤を加え、両者の配合により、反応が高い収率を有し、製品の純度が高く、且つ、操作方法が簡単で、コストが比較的低く、系のｐＨを制御する必要がない。

【0012】

本発明において、ＳＯ₂供与剤はＳＯ₂を生成できる物質を意味し、ＳＯ₂は反応中で触媒の作用を果たす。

【0013】

本発明に係る反応の反応式は、以下のとおりである。

【化1】

【0014】

好ましくは、前記ギ酸ナトリウムまたはその水和物と２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（０．１～２）：１であり、例えば、０．２：１、０．３：１、０．４：１、０．５：１、０．６：１、０．７：１、０．８：１、０．９：１、１：１、１．１：１、１．２：１、１．３：１、１．４：１、１．５：１、１．６：１、１．７：１、１．８：１、１．９：１等であり、（０．６～１．６）：１であることが好ましい。

【0015】

好ましくは、前記ＳＯ₂供与剤と２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（０．０５～２）：１であり、例えば、０．１：１、０．２：１、０．３：１、０．４：１、０．５：１、０．６：１、０．７：１、０．８：１、０．９：１、１：１、１．１：１、１．２：１、１．３：１、１．４：１、１．５：１、１．６：１、１．７：１、１．８：１、１．９：１等であり、（０．２～１．２）：１であることが好ましい。

【0016】

好ましくは、前記２－ブロモヘプタフルオロプロパンと２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（１．０～２）：１であり、例えば、１．１：１、１．２：１、１．３：１、１．４：１、１．５：１、１．６：１、１．７：１、１．８：１、１．９：１等であり、（１．２～１．８）：１であることが好ましい。

【0017】

好ましくは、前記ＳＯ₂供与剤は、亜ジチオン酸ナトリウム、ＳＯ₂、アルカリ金属の亜硫酸塩、アルカリ金属の亜硫酸水素塩、アルカリ土類金属の亜硫酸塩、アルカリ土類金属の亜硫酸水素塩、（ＮＨ₄）₂ＳＯ₃、またはＮＨ₄ＨＳＯ₃のいずれか１種または少なくとも２種の組み合わせを含み、亜ジチオン酸ナトリウム、ＳＯ₂、Ｎａ₂ＳＯ₃、またはＮａＨＳＯ₃のいずれか１種または少なくとも２種の組み合わせであることが好ましい。

【0018】

好ましくは、前記反応系には溶剤が更に含まれる。

【0019】

好ましくは、前記溶剤は、水、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｔ－ブチル、ｔ－ブタノール、アセトニトリル、プロピオニトリル、１，４－ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルｔ－ブチルエーテル、ジクロロメタン、１，２－ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼン、トルエン、またはキシレンのいずれか１種または少なくとも２種の組み合わせを含み、水、酢酸エチル、酢酸ｔ－ブチル、アセトニトリル、プロピオニトリル、テトラヒドロフラン、メチルｔ－ブチルエーテル、ｔ－ブタノール、または１，２－ジクロロエタンのいずれか１種または少なくとも２種の組み合わせであることが好ましく、水、酢酸エチル、アセトニトリル、ｔ－ブタノール、または１，２－ジクロロエタンのいずれか１種または少なくとも２種の組み合わせであることが更に好ましい。

【0020】

好ましくは、前記溶剤と２－トリフルオロメチルアニリンとの質量比が（１～８）：１であり、例えば、１．２：１、１．４：１、１．６：１、１．８：１、２：１、２．２：１、２．４：１、２．６：１、２．８：１、３：１、３．２：１、３．４：１、３．６：１、３．８：１、４：１、４．２：１、４．４：１、４．６：１、４．８：１、５：１、５．２：１、５．４：１、５．６：１、５．８：１、６：１、６．２：１、６．４：１、６．６：１、６．８：１、７：１、７．２：１、７．４：１、７．６：１、７．８：１等であり、（４～６）：１であることが好ましい。

【0021】

好ましくは、前記反応系には相間移動触媒が更に含まれる。

【0022】

好ましくは、前記相間移動触媒はテトラブチルアンモニウム硫酸水素塩を含む。

【0023】

本発明において、反応の溶剤が水と水に不溶な有機溶剤との組み合わせである場合、相間移動触媒を加える必要があり、それ以外の場合、相間移動触媒を加えなくてもよい。

【0024】

好ましくは、前記反応の温度は５～１４０℃であり、例えば、１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃等であり、４０～１１０℃であることが好ましい。

【0025】

好ましくは、前記反応時間は２～２０ｈであり、例えば、３ｈ、４ｈ、５ｈ、６ｈ、７ｈ、８ｈ、９ｈ、１０ｈ、１１ｈ、１２ｈ、１３ｈ、１４ｈ、１５ｈ、１６ｈ、１７ｈ、１８ｈ、１９ｈ等であり、１０～１８ｈであることが好ましい。

【0026】

好ましくは、前記反応は０～１０ＭＰａ（例えば、１ＭＰａ、２ＭＰａ、３ＭＰａ、４ＭＰａ、５ＭＰａ、６ＭＰａ、７ＭＰａ、８ＭＰａ、９ＭＰａ等）の圧力で行われ、０．２ＭＰａ～２ＭＰａの圧力で行われることが好ましい。

【0027】

好ましくは、不活性ガスを導入することにより反応系の圧力を高める。

【0028】

好ましくは、前記反応はオートクレーブ内で行われる。

【0029】

好ましくは、前記反応の生成物を後処理し、前記後処理は、
反応生成物を分離して有機層を取得し、前記有機層を減圧蒸留して溶剤を除去し、洗浄し、再び減圧蒸留して４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを取得するステップを含む。

【0030】

好ましくは、前記分離の方法は、分液または濾過を含む。

【0031】

好ましくは、前記洗浄用の洗剤は、炭酸ナトリウム溶液および／または水を含む。

【0032】

好ましくは、前記調製方法は、
（１）オートクレーブに、２－トリフルオロメチルアニリン、２－トリフルオロメチルアニリンとの質量比が（１～８）：１の溶剤、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（０．１～２）：１のギ酸ナトリウムまたはその水和物、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（０．０５～２）：１のＳＯ₂供与剤、２－トリフルオロメチルアニリンとのモル比が（１．０～２）：１の２－ブロモヘプタフルオロプロパンを加え、不活性ガスを系の圧力が０～１０ＭＰａとなるまで導入し、系を５～１４０℃まで昇温し、２～２０ｈ反応させ、粗生成物を取得するステップと、
（２）ステップ（１）で得られた粗生成物を分液または濾過し、有機層を取得し、前記有機層を減圧蒸留して溶剤を除去し、炭酸ナトリウム溶液および水でそれぞれ洗浄し、再び減圧蒸留して４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを取得するステップとを含む。

【0033】

態様２において、本発明は、態様１に記載の調製方法で調製された４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを提供する。

【0034】

好ましくは、前記４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの純度は、９６％よりも大きい。

【0035】

態様３において、本発明は、態様２に記載の４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンを中間体として調製されたメタジアミド系化合物を提供する。

【発明の効果】

【0036】

従来技術と比べ、本発明は、以下の有益な効果を有する。

【0037】

本発明は、２－トリフルオロメチルアニリンおよび２－ブロモヘプタフルオロプロパンの反応系に、ギ酸ナトリウムまたはその水和物およびＳＯ₂供与剤を加え、両者の配合により、反応が高い収率を有し、いずれも９３％よりも高く、最大で９７％以上に達することができ、製品の純度が高く（＞９６％）、且つ、操作方法が簡単で、コストが比較的低く、系のｐＨを制御する必要がない。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、具体的な実施形態により本発明の技術案について更に説明する。当業者にとって、前記実施例は、本発明を理解するためのものに過ぎず、本発明に対する具体的な制限と見なされるべきではないことは明らかである。以下の実施例および本発明に記載の含有量（純度）または収率は、特に説明がない限り、いずれも質量含有量（純度）または収率を意味する。

【実施例0039】

本実施例は、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法を提供し、具体的には以下のとおりである。

【0040】

２Ｌのオートクレーブに、２－トリフルオロメチルアニリン８２．２ｇ（０．５ｍｏｌ）、水１６４．４ｇ、アセトニトリル１６４．４ｇ、ギ酸ナトリウム二水和物６３ｇ（０．６ｍｏｌ）、亜ジチオン酸ナトリウム１９．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、および２－ブロモヘプタフルオロプロパン１４９．４ｇ（０．６ｍｏｌ）を順次投入し、圧力が０．２ＭＰａとなるまでＮ₂を導入し、４０℃まで加熱して１８ｈ反応させ、反応終了後に分液し、減圧下でアセトニトリルを有機層から除去し、残留物を１００ｇの１０％炭酸ナトリウム溶液および５０ｇの水で順次洗浄し、黄色油状物の粗生成物を取得し、粗生成物を更に負圧蒸留（３ｍｍＨｇ、１００℃）して目的化合物を１６０．９ｇ取得し、高圧液体クロマトグラフィーの外部標準法で定量し、含有量（純度）が９８．１％で、収率が９５．９％であった。

【0041】

構造検出：質量分析ＬＣ／ＭＳ［Ｍ＋１］：ｍ／ｚ＝３３０。
¹Ｈ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ， ＤＭＳＯ－ｄ₆）データは、以下のとおりである（δ［ｐｐｍ］）。δ７．５２ （ｄ， Ｊ ＝ ８．９ Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．１０ （ｄ， Ｊ ＝ ８．６ Ｈｚ， １Ｈ）， ６．３８ （ｓ， ２Ｈ）．

【実施例0042】

本実施例は、４－（パーフルオロプロパン－２－イル）－２－トリフルオロメチルアニリンの調製方法を提供し、具体的には以下のとおりである。

【0043】

２Ｌのオートクレーブに、２－トリフルオロメチルアニリン８２．２ｇ（０．５ｍｏｌ）、水１６４．４ｇ、酢酸エチル２４６．６ｇ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩４．２ｇ、ギ酸ナトリウム４８．１ｇ（０．７ｍｏｌ）、亜ジチオン酸ナトリウム６９．３ｇ（０．３５ｍｏｌ）、および２－ブロモヘプタフルオロプロパン１９９．２ｇ（０．８ｍｏｌ）を順次投入し、圧力が１．１ＭＰａとなるまでＮ₂を導入し、６０℃まで加熱して１４ｈ反応させ、反応終了後に分液し、減圧下で酢酸エチルを有機層から除去し、残留物を１００ｇの１０％炭酸ナトリウム溶液および５０ｇの水で順次洗浄し、黄色油状物の粗生成物を取得し、粗生成物を更に負圧蒸留（３ｍｍＨｇ、１００℃）して目的化合物を１６２．１ｇ取得し、高圧液体クロマトグラフィーの外部標準法で定量し、含有量が９７．９％で、収率が９６．４％であった。

【0044】

構造検出：質量分析ＬＣ／ＭＳ［Ｍ＋１］：ｍ／ｚ＝３３０。