(57)【要約】本発明は、非プロトン性極性溶媒または非プロトン性極性溶媒の混合物中で、1級C1-C4-アルカノールのカリウムアルコキシドから選択される少なくとも等モル量の塩基の存在下で、C1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルを4-トルニトリルと反応させることにより、3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンを調製する方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
非プロトン性極性溶媒または非プロトン性極性溶媒の混合物中で、1級C1-C4-アルカノールのカリウムアルコキシドから選択される少なくとも等モル量の塩基の存在下で、C1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルを4-トルニトリルと反応させることにより、3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンを調製する方法。
【請求項２】
4-トルニトリルを基準として、2.01〜3当量の塩基を用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
非プロトン性極性溶媒が、脂肪族C1-C4-カルボン酸のジメチルアミド、N-メチルラクタム、テトラメチルウレア、ジアルコキシアルカン、ジエチルグリコールジアルキルエーテルおよびジメチルスルホキシドから選択される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
溶媒がジメチルホルムアミドである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
非プロトン性極性溶媒の混合物が1〜50体積%の芳香族炭化水素を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
非プロトン性極性溶媒の混合物が、非プロトン性極性溶媒としてジメチルホルムアミドを含み、芳香族炭化水素としてキシレンおよび/またはトルエンを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
反応を0〜40℃の範囲の温度で行う、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンの製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
α-フェニルアセトフェノン類、例えば3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトン(またα-(4-シアノフェニル)-3-トリフルオロメチルアセトフェノンともいう)等は、作物保護剤を調製するための重要な出発原料である(例えば、WO 00/18714を参照のこと)。
【０００３】
JP 4168826には、置換されていてもよい安息香酸エステルを置換トルエンと少なくとも等モル量の塩基の存在下で縮合することによるα-フェニルアセトフェノン類の製造法が記載されている。N,N-ジメチルホルムアミド中で1当量の3-トリフルオロメチル安息香酸メチルを1当量の4-トルニトリルと反応させることにより3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンを調製することが明記されている。水素化ナトリウムは塩基として作用する。N,N-ジメチルホルムアミド中での水素化ナトリウムとの反応は、激しい熱分解反応が起こり得るため、この記載された方法は安全性の見地から問題がある。Chemistry & Engineering 1982, 5, July 12および1982, 43, September 13を参照のこと。また、水素化ナトリウムは、湿った空気の下で自然発火し、非常に激しく水分と反応して、水素および水酸化ナトリウム溶液となる。したがって、用いる反応物および溶媒の含水量は、非常に少ない。しかしながら、3-クロロフェニル4-シアノベンジルケトンの調製を記載する実施例3および3-2から分かるように、他の塩基、例えばナトリウムtert-ブトキシドの使用は、水素化ナトリウムと比較し、収率の悪化を招く。
【０００４】
また、社内調査によると、JP 4168826に挙げられているその他の塩基のうち、N,N-ジメチルホルムアミド中で炭酸カリウムを使用すると反応が起こらず、ジメチルスルホキシド中で水酸化ナトリウムを使用すると主としてエステルの加水分解が起こり、対応する酸が副生成物として生成する。
【０００５】
これらの問題を回避するために、WO 00/18714は、アセトフェノン類を活性化ハロベンゼンと反応させることにより、このようなα-フェニルアセトフェノン類に転換させることを示唆している。この方法の欠点は収率があまりよくないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、価値のある生成物の高い収率を達成することが可能な、3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンを調製するための技術的に安全で、簡単で、しかも経済的な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
意外にも、当目的が達成され、技術的に安全で穏やかな反応条件下で、1級C1-C4-アルコールのカリウムC1-C4-アルコキシドの少なくとも等モル量の存在下、非プロトン性極性溶媒または非プロトン性極性溶媒の混合物中で、C1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルを4-トルニトリルと反応させることにより、3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンを非常に良好な収率で調製することができることを本発明者らは見出した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
したがって本発明は、非プロトン性極性溶媒または非プロトン性極性溶媒の混合物中、少なくとも等モル量の塩基の存在下で、C1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルを4-トルニトリルと反応させることで3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンを製造する方法に関する。ここで、塩基は、1級C1-C4-アルカノールのカリウムアルコキシドから選択される。
【０００９】
1級C1-C4-アルコールのカリウムアルコキシドには、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムn-プロポキシドおよびカリウムn-ブトキシドが含まれる。カリウムメトキシドが好ましい。
【００１０】
一般に、塩基は、4-トルニトリルを基準として少なくとも等モル量で用いる。4-トルニトリルを基準として、好ましくは1.1〜5当量、特に好ましくは1.5〜4当量、最も好ましくは2.01〜3当量の塩基を用いる。
【００１１】
好ましいC1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルは、市販されている3-トリフルオロメチル安息香酸メチルである。4-トルニトリルも同様に市販されている。
【００１２】
本発明において、反応媒体は非プロトン性極性溶媒系であり、これには異なる非プロトン性極性溶媒の混合物、又は非プロトン性極性溶媒と非プロトン性非極性溶媒との混合物も含まれる。非極性溶媒の割合は、一般に、50体積%、特に20体積%を超えない。したがって、本発明に従って用いられる溶媒中の非プロトン性極性溶媒の割合は、一般に少なくとも50体積%、好ましくは少なくとも80体積%となる。非プロトン性極性溶媒の例には、脂肪族C1-C4-カルボン酸のN,N-ジメチルアミド、例えばN,N-ジメチルホルムアミドまたはN,N-ジメチルアセトアミド等、N-メチルラクタム、例えばN-メチルピロリドン等、ジアルコキシアルカン、例えば1,2-ジメトキシエタン等、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、例えばジエチルグリコールジメチルエーテルまたはジエチルグリコールジエチルエーテル等、スルホキシド、例えばジメチルスルホキシド等、スルホランまたはテトラアルキルウレア、例えばテトラメチルウレア等がある。好ましい実施形態において、少なくとも1種の非プロトン性極性溶媒は、単独の反応媒体(全溶媒混合物を基準として >99体積%)として用いられ、好ましくは、1,2-ジメトキシエタン、N,N-ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドから選択され、その中で特に好ましくは、N,N-ジメチルホルムアミドである。好ましい非プロトン性非極性溶媒の例には、芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエンまたはキシレン等、環状炭化水素例えばシクロヘキサン等、または脂肪族炭化水素、例えばn-ヘプタン、n-ヘキサン、イソヘキサン(工業用ヘキサン異性体混合物)、デカンおよび石油エーテル等が含まれ、好ましくは芳香族炭化水素、特に好ましくはトルエンおよびキシレンである。本発明の他の好ましい実施形態において、非プロトン性極性溶媒、特にN,N-ジメチルホルムアミドに加えて、少なくとも1種の非プロトン性非極性溶媒、特に少なくとも1種の芳香族炭化水素（特にトルエンおよび/またはキシレン）を1〜50体積%、好ましくは1〜20体積%、特に好ましくは2〜15体積%を含む溶媒系を用いる。したがって、この混合物中の非プロトン性極性溶媒の割合は、50〜99体積%、好ましくは80〜99体積%、特に好ましくは85〜98体積%となる。非プロトン性極性溶媒への添加剤としての非極性溶媒の添加は、反応の技術的な取り扱いを容易にし、特に反応混合物の粘性を低減し、さらにタンク壁および他の装置部品、例えばスターラーおよび熱交換器表面の望ましくないファウリング（汚れ）を抑える。
【００１３】
一般に、出発化合物である、4-トルニトリルとC1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルは、等モル比で互いに反応するが、出発原料比は、反応成否に対して重大な意味はない。比較的大過剰の4-トルニトリルは、望ましくない副生成物が形成され得るため、一般に避けられる。したがって一般に、4-トルニトリルとC1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルのモル比は、2:1の値、特に好ましくは1.5:1の値を超えない。逆に、エステルを過剰に使用することもできるが、これは一般にコストの理由から避けられる。したがって、4-トルニトリルとトリフルオロメチル安息香酸エステルのモル比は、好ましくは1:2の値、特に好ましくは1:1.5の値を下回らない。
【００１４】
好ましい実施態様において、出発化合物である4-トルニトリルとC1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルのモル比は、約1:1、例えば1.1:1〜1:1.1である。
【００１５】
本発明の方法は、一般に100℃未満、好ましくは60℃以下、特に好ましくは+0〜40℃の範囲の温度で行われる。
【００１６】
反応圧は、ほとんど重要でない。溶媒と塩基を最初に仕込んだ後反応物を別々にまたは混合物として添加し、適宜加熱するというようにして4-トルニトリルとC1-C2-アルキルの3-トリフルオロメチル安息香酸エステルとを反応させることが多い。反応体を逐次添加する場合には、最初にニトリルを加え、次いでエステルを加えることが好ましい。エステルの種類により、反応時間は、用いる反応温度、反応媒体、および塩基に依存するが、一般に、0.5〜10時間、特に0.5〜5時間である。
【００１７】
反応は、バッチ式またはセミバッチ式に行うことができる。
【００１８】
反応混合物を後処理し、慣用法、例えば、当該反応で得られたカリウムエノラートを酸性水溶液、例えば塩酸、硫酸または酢酸等で加水分解し、次いで抽出処理することにより価値のある生成物を取り出す。副生成物として生成した3-トリフルオロメチル安息香酸はすべてアルカリ抽出により有機相から除去することができる。価値ある生成物を含む有機相を更に後処理せずに、続いて起こる反応に用いてもよい。適宜、溶媒を除去して、目的化合物を結晶形態で得ることもできる。
【００１９】
本発明の方法は、JP 4168826に記載の方法に対していくつかの利点を有している。第１に、N,N-ジメチルホルムアミド中での水素化ナトリウムの危険な使用を省くことができる。第2に、反応混合物は、水素化ナトリウムからの妨げとなる鉱油を全く含まないので、形成した副生成物の除去後、価値ある生成物を含む有機相を続いて起こる反応に直ちに用いることができる。また、価値ある生成物は、比較的低い反応温度でさえも比較的高い収率で得られるので、新規の当該方法は、より経済的である。しかしながら、ナトリウムtert-ブトキシドまたはカリウムtert-ブトキシドを塩基として用いる場合には、より高い反応温度が必要となり、さらに、価値ある生成物の収率は悪化する。
【実施例】
【００２０】
下記実施例により本発明を説明する。
【００２１】
3-トリフルオロメチルフェニル4-シアノベンジルケトンの調製
実施例 1
反応容器中に、10当量のN,N-ジメチルホルムアミドを25℃で最初に仕込み、2.5当量のカリウムメトキシドを当該温度で攪拌しながら添加した。当該温度で、最初に1当量の3-トリフルオロメチル安息香酸メチルを、次いで、1当量の4-トルニトリルを添加した。反応を表1に明記されている条件で行った。
【００２２】
反応混合物を25℃より高い温度に加熱したときは、反応混合物を最初に40℃より低い温度に冷却した。その後、反応混合物を15分以内で3当量の塩酸(10重量%)と、次いで25当量のトルエンと混合した。抽出および相分離した後、有機抽出物をさらに5重量%水酸化ナトリウム水溶液で抽出した。表題化合物の収率を表1に記す。
【表１】
2005523919.tif 000002
【００２３】
比較例1
ナトリウムメトキシドをカリウムメトキシドの代わりに用いた以外は、実施例1を繰り返した。反応温度は25℃であり、反応時間は25時間であった。表題化合物を収率75%で得た。
【００２４】
比較例2
ナトリウムtert-ブトキシドをカリウムメトキシドの代わりに用いた以外は、実施例1を繰り返した。80℃で2時間の反応時間の後、表題化合物を収率71%で得た。
【００２５】
比較例3
2.1当量の固体のカリウムtert-ブトキシドを2.5当量のカリウムメトキシドの代わりに用いた以外は、実施例1を繰り返した。大気圧下、50℃で、6.5時間の反応時間の後、表題化合物を収率69.6%で得た。
【国際調査報告】
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