(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式
0003726314.tif 000021
(ここで、Arはアリール基であり、Rは低級アルキル基、アリール基またはベンジル基である)で表わされるα,α-ビス(トリフルオロメチル)アリール酢酸エステルを水の存在下で塩基と反応させることを特徴とする、一般式
0003726314.tif 000022
(ここで、Arは前記定義と同じである)で表わされるα-(トリフルオロメチル)アリール酢酸の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、α-(トリフルオロメチル)アリール酢酸の製造法に関する。更に詳しくは、医薬、農薬、液晶等の製造原料として、あるいは光学純度決定試薬などとして用いられるα-(トリフルオロメチル)アリール酢酸の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般式
0003726314.tif 000002
で表わされるα-(トリフルオロメチル)アリール酢酸は、従来次のような方法によって製造することが提案されている。
(1) Journal of Organic Chemistry, 32巻, 2797頁(1967)
0003726314.tif 000003
【０００３】
(2) Journal of Fluorine Chemistry, 22巻, 561頁(1983)
0003726314.tif 000004
【０００４】
(3) Journal of Organic Chemistry, 49巻, 3702頁(1984)
0003726314.tif 000005
【０００５】
(4) Synthesis, 10巻, 965頁(1992)
0003726314.tif 000006
【０００６】
しかしながら、これらの各方法には、原料が高価であったり、多段の合成工程を必要としたり、あるいは大量の合成ができないなどの難点がみられ、いずれも経済的には有利な方法とはいえない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、医薬、農薬、液晶等の製造原料として、あるいは光学純度決定試薬などとして用いられるα-(トリフルオロメチル)アリール酢酸を容易に製造し得るそれの製造法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、一般式
0003726314.tif 000007
(ここで、Arはアリール基であり、Rは低級アルキル基、アリール基またはベンジル基である)で表わされるα,α-ビス(トリフルオロメチル)アリール酢酸エステルを水の存在下で塩基と反応させて、一般式
0003726314.tif 000008
(ここで、Arは前記定義と同じである)で表わされるα-(トリフルオロメチル)アリール酢酸を製造することによって達成される。
【０００９】
一般式
0003726314.tif 000009
で表わされるα,α-ビス(トリフルオロメチル)アリール酢酸エステルは、一般式
0003726314.tif 000010
で表わされるパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)エーテル化合物をそもそもの出発物質とし、これに芳香族化合物(ArH)を反応させることによって得ることができる。
【００１０】
そもそもの出発物質として用いられるパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)エーテル化合物は、一般式 (CF3)2C＝CF(OR) で表わされるヘプタフルオロイソブテニルエーテル化合物をオゾン酸化することにより製造され、更にそれの原料物質として用いられるヘプタフルオロイソブテニルエーテル化合物は、オクタフルオロイソブテン(CF3)2C＝CF2に低級アルコール、フェノール、ベンジルアルコール等を付加反応させ、付加反応生成物たる(CF3)2CHCF2ORを水酸化カリウム等を用いて脱フッ化水素化反応させることにより容易に得られる。
【００１１】
ヘプタフルオロイソブテニルエーテル化合物のオゾン酸化反応は、ガラス製反応容器などを用い、そこに原料物質を仕込んだ後、溶媒の不存在下または炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、水等の溶媒の存在下で、オゾン含有の酸素ガスまたは空気を撹拌条件下に約-70〜110℃、好ましくは約-40〜60℃の温度で接触させることによって行われる。酸素ガスまたは空気中のオゾン濃度は特に制約されないが、一般には約0.1〜1000mg/Ｌ、好ましくは約1〜500mg/Ｌであって、かつオゾンの原料物質に対するモル比が約１となる割合で用いられる。
【００１２】
得られたパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)エーテル化合物が有するエポキシ基は、きわめて高い活性を有しており、触媒の存在下または不存在下において容易に開裂し、芳香族化合物(ArH)と反応してα,α-ビス(トリフルオロメチル)アリール酢酸エステルを形成させる。
0003726314.tif 000011
【００１３】
芳香族化合物としては、ベンゼン、ナフタレンなどの芳香族炭化水素、ピロール、ピリジンなどの芳香族ヘテロ環状化合物等が用いられ、これらの化合物は低級アルキル基、ハロゲンなどの置換基で置換されていてもよい。これらの芳香族化合物は、上記エーテル化合物に対して大過剰となる量、一般には約1〜100、好ましくは約1〜40のモル比で用いられる。
【００１４】
これら両者間の反応は、溶媒の存在下または不存在下で行われる。溶媒を用いる場合には、エーテル化合物および芳香族化合物に対して不活性であれば特にその種類は制限されないが、溶解性の高いものを用いることが好ましい。反応に際して、特に芳香族化合物として芳香族炭化水素が用いられる場合には、触媒を用いることが好ましく、触媒としてはAlCl3、AlBr3、ZnI2、TiCl4、SnCl4、BF3等のルイス酸が好んで用いられる。その使用割合としては、エーテル化合物に対して約0.01〜10、好ましくは約0.1〜3のモル比の範囲内が選択される。また、その反応温度は、約-80〜200℃、好ましくは約-40〜100℃である。
【００１５】
この反応の結果得られるα,α-ビス(トリフルオロメチル)アリール酢酸エステルは、水の存在下に塩基と反応させることによって、α-(トリフルオロメチル)アリール酢酸へと変換させることができる。
【００１６】
塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物あるいは水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物、好ましくはアルカリ金属水酸化物が用いられる。塩基は、それがアルカリ金属水酸化物の場合、エステル化合物に対して約1〜10のモル比で用いられ、また水はエステル化合物１モル当り約100〜10000ml、好ましくは約500〜3000ml程度用いられる。
【００１７】  この反応の際、反応系にメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール等のアルコールを添加すると、反応系が均一相となり、反応の促進を図ることができる。その反応温度は、一般に約−４０〜１５０℃、好ましくは約−２０〜１００℃である。
【００１８】    α，α−ビス（トリフルオロメチル）アリール酢酸エステルは、塩基および水の作用によって対応するカルボン酸塩へと変換され、それを脱炭酸することによってオレフィン性化合物を形成し、更にそれを加水分解することによってα−（トリフルオロメチル）アリール酢酸を形成させる。
0003726314.tif 000012
【００１９】
【発明の効果】
ヘプタフルオロイソブテニルエーテル化合物をオゾン酸化して得られるパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)エーテル化合物に芳香族化合物を反応させ、α,α-ビス(トリフルオロメチル)アリール酢酸エステルとした後、これに脱炭酸および加水分解という極く一般的な反応手段を適用することにより、α-(トリフルオロメチル)アリール酢酸を容易に製造することができる。
【００２０】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００２１】
参考例１
ジムロート冷却管、撹拌装置およびガス導入管を備えた容量300mlの三口フラスコに、ヘプタフルオロイソブテニルメチルエーテル(純度93%)200g(0.88モル)を仕込み、ジムロート冷却管には-20℃のブラインを流し、0℃で撹拌しながら、オゾン濃度125mg/Ｌの酸素ガスを11時間18分の間に約340Ｌ(オゾン量として約  0.88モル)をバブリングさせた。反応終了後、134.8gの反応生成物を取り出して蒸留を行い、沸点82〜85℃の留分として、パーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)メチルエーテルを73.0g(収率36.5%)得た。
0003726314.tif 000013
0003726314.tif 000014
【００２２】
参考例２
撹拌機および滴下ロートを備えた容量100mlの三口フラスコに、無水塩化アルミニウム6.67gおよび乾燥ベンゼン50mlを仕込み、フラスコを0℃に冷却し、撹拌しながら、そこに乾燥ベンゼン30mlで希釈したパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)メチルエーテル11.4g(0.05モル)を滴下した。室温条件下で10時間撹拌して反応させた後、反応混合物を氷水中に注ぎ、分離した有機層を無水Mg  SO4で乾燥した。水層はジクロロメタンで抽出し、抽出液を無水MgSO4で乾燥させた。これら２つの有機層を合せて濃縮した後、残渣を15mmHgの減圧下で浴温120〜130℃で蒸留し、α,α-ビス(トリフルオロメチル)フェニル酢酸メチルエステルを10.05g(収率70%)得た。
0003726314.tif 000015
【００２３】
参考例３
撹拌機および滴下ロートを備えた容量50mlの三口フラスコに、無水塩化アルミニウム2.67gおよび乾燥イソブチルベンゼン10mlを仕込み、フラスコを0℃に冷却し、撹拌しながら、そこに乾燥イソブチルベンゼン2mlで希釈したパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)メチルエーテル4.56g(0.02モル)を滴下した。室温条件下で10時間撹拌して反応させた後、反応混合物を氷水中に注ぎ、分離した有機層を無水MgSO4で乾燥した。水層はジクロロメタンで抽出し、抽出液を無水MgSO4で乾燥させた。これら２つの有機層を合せて濃縮した後、残渣(10.98g)を5mmHgの減圧下で浴温40〜120℃で蒸留し、その留分をn-ヘキサンを移動層とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、α,α-ビス(トリフルオロメチル)-p-イソブチルフェニル酢酸メチルエステルを4.05g(収率59%)得た。
0003726314.tif 000016
【００２４】
参考例４
撹拌機および滴下ロートを備えた容量100mlの三口フラスコに、ナフタレン1.28g(0.01モル)、乾燥ジクロロメタン50mlおよびパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)メチルエーテル2.28g(0.01モル)を仕込み、フラスコを0℃に冷却し、撹拌しながら、そこにBF3・Et2O 1.23mlを加えた。45℃で24時間撹拌して反応させた後、反応混合物を氷水中に注ぎ、分離した有機層を無水MgSO4で乾燥した。水層はジクロロメタンで抽出し、抽出液を無水MgSO4で乾燥させた。これら２つの有機層を合せて濃縮した後、残渣(2.86g)を20mmHgの減圧下で浴温60〜120℃で昇華させ、昇華物1.47gを得た。これを、n-ヘキサン/ジクロロメタンを移動層とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、α,α-ビス(トリフルオロメチル)ナフチル酢酸メチルエステルを0.84g(収率25%)得た。
0003726314.tif 000017
【００２５】
参考例５
撹拌機および滴下ロートを備えた容量10mlの三口フラスコに、ピロール0.67g(0.01モル)を仕込み、フラスコを0℃に冷却し、撹拌しながら、そこにパーフルオロ(2-メチル-1,2-エポキシプロピル)メチルエーテル2.28g(0.01モル)を滴下した。滴下終了後、ジクロロメタンと水を加えて撹拌し、そのまま炭酸水素ナトリウムで水層を中和し、分離した有機層を無水MgSO4で乾燥させた。これら２つの有機層を合せて濃縮した後、残渣(0.97g)をn-ヘキサンを移動層とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、α,α-ビス(トリフルオロメチル)-2-ピロリル酢酸メチルエステルを0.3g(収率10%)得た。
0003726314.tif 000018
【００２６】
実施例１
マリーン型冷却管を備えた容量100mlのナス形フラスコに、参考例２で得られたα,α-ビス(トリフルオロメチル)フェニル酢酸メチルエステル2.9g(10ミリモル)、水酸化ナトリウム2.5g(63ミリモル)、水3.0gおよびメタノール3.0mlを仕込み、90℃の浴温上で6時間還流させた。反応混合物からメタノールを減圧留去し、残渣に3N塩酸30mlを加えて溶解させた後、エーテル抽出を行った。エーテル層を無水MgSO4で乾燥した後減圧濃縮し、残渣をn-ヘキサン/ジクロロメタンを移動層とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、α-(トリフルオロメチル)フェニル酢酸を1.26g(収率62%)得た。
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【００２７】
実施例２
実施例１において、参考例２で得られたα,α-ビス(トリフルオロメチル)フェニル酢酸メチルエステルの代わりに、参考例３で得られたα,α-ビス(トリフルオロメチル)-p-イソブチルフェニル酢酸メチルエステルを用いて同様に反応させると、α-(トリフルオロメチル)-p-イソブチルフェニル酢酸が43%の収率で得られた。