(57)【要約】一般式（Ｉ）［式中、ＸはＣｌまたはＢｒであり、かつＹはＨ、アルキルまたはアリールを意味する］のモノハロゲン化出発化合物を置換することによって、アルコキシベンゾニトリルを触媒不含で製造するための方法に関し、この場合、この方法は、出発化合物および一般式Ｚ−ＯＡｌｋ［式中、Ｚ＝Ｎａ＋またはＫ＋であり、かつＡｌｋ＝Ｃ１〜Ｃ４−アルキルを意味する］を一緒に９０〜２５０℃で加熱した後に、最終温度で２〜１０時間に亘って維持し、その後に反応混合物を室温に冷却し、水を添加した後に再度撹拌し、最終的に、最終生成物を分離することを特徴とする。これらの方法において、好ましくは出発化合物として２−または４−位で塩素化および／または臭素化しされたベンゾニトリルと、アルコレートとしてナトリウムメチレートまたはナトリウムエチレートを使用し、その際、最終生成物は、経済的にかつ同時に環境に優しい技術および方法で、コスト削減的に、極めて良好な収率および高い純度で製造することが可能である。
2005530793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式Ｉ
【化１】
2005530793.tif 000004
［式中、ＸはＣｌまたはＢｒであり、かつＹはＨ、アルキルまたはアリールを意味する］のモノハロゲン化出発化合物を置換することによって、アルコキシベンゾニトリルを触媒不含で製造するための方法において、出発化合物および一般式Ｚ−ＯＡｌｋ［式中、Ｚ＝Ｎａ＋またはＫ＋であり、かつＡｌｋ＝Ｃ１〜Ｃ４−アルキルである］のアルコレートを、一緒に９０〜２５０℃で加熱した後に、２〜１０時間に亘って最終温度で維持することを特徴とする、アルコキシベンゾニトリルを触媒不含で製造するための方法。
【請求項２】
反応混合物を１０〜４０℃、特に室温に冷却する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
反応混合物に水を添加する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
最終生成物を分離する工程を含む、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
出発化合物として、２−または４−位で塩素化または臭化されたベンゾニトリルを使用する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
アルコレートとしてナトリウムメチレートまたはナトリウムエチレートを使用する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
使用されたハロゲン化ベンゾニトリルに対して、アルコレート−成分を７０〜４００モル％、好ましくは１００〜２００モル％、特に好ましくは１０５〜１１５モル％の量で導入する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
アルコレート−成分を、相当するアルコレートのアルコール溶液の形で使用し、その際、溶液の濃度は、好ましくは１５〜５０質量％、さらに好ましくは２０〜４０質量％および特に好ましくは２５〜３５質量％の濃度である、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
反応混合物を１００〜１５０℃、特に好ましくは１１５〜１３０℃で加熱する、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
反応混合物を３〜５時間に亘って、反応温度で維持する、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
反応を還流下で実施する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
反応を不活性ガス下で、特に窒素雰囲気下で実施する、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定義された式のモノハロゲン化出発化合物を置換することによる、アルコキシベンゾニトリルの触媒不含の製造方法に関する。
【０００２】
アルコキシベンゾニトリルは、多くの農薬または医薬生成物の合成における極めて重要な中間体である。
【０００３】
相当する製造方法は一般的な文献から確かに十分であるが、これらの方法の多くは特定の触媒を使用するものである。
【０００４】
文献から公知の触媒不含の方法の場合には、出発化合物は、芳香族ニトリルに関するものではない。
【０００５】
一般に、公知の方法では以下の群が示されている：
フェニル環での臭素または塩素の形のハロゲンをメチレートで置換し、この場合、これはニトリル基を有しておらず、したがって芳香族ニトリルに関するものではない。さらに銅−またはパラジウム−触媒を使用する。ＵＳ５９６５７６６、ＵＳ５９１７０７９およびＥＰ−ＰＳ８３１０８３によれば、アルオキシベンゼン誘導体は、芳香族ハロゲニドと金属アルコレートとの反応によって生じる。最初にこれらの中間生成物を、銅−またはカルシウムシアニドで、触媒の存在下で反応させることによってアルコキシベンゾニトリルを導く。
【０００６】
フェニル環での臭素または塩素の形でのハロゲンをメチレートで置換し、この場合、これらは少なくとも１個のニトロ基を有するものであり、この場合にも、同様に芳香族ニトリルに関するものではない。したがって、一般には触媒は使用されず、それというのもニトロベンゼンは、知られているようにたとえばベンゾニトリルよりも活性の基質であるためである。これに関しての例は、ＪＰ１１１４７８５９、ＪＰ０７３１６１０２、ＥＰ４９６３７０およびＤＥ３５２６９３０に記載されている。
【０００７】
遷移金属触媒を使用する方法は、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９７，１１９，３３９５−３３９６；Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９７，６２，５４１３−５４１８およびＷＯ９８／１５５１５によれば、ハロゲン化ベンゾニトリルを金属アルコレートで反応させており、その際、高価なパラジウム化合物またはニッケル化合物が、相当する高価なリガンドとの組合せの形で、触媒として使用されている。さらにハロゲン化アリールのＰｄ／イミダゾール塩−系を用いての接触脱ハロゲン化は、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｉｃｓ，２００１，２０，６，３６０７−３６１２から公知である。
【０００８】
強い活性を有するハロベンゾニトリル（ポリハロゲン化ベンゾニトリルまたはハロゲン化ポリニトリルベンゾール誘導体）を、直接的に金属アルコレートで反応させる。ＪＰ５０１２１４２４によれば、１，３−ジシアノ−２，４，５，６−テトラクロロイソフタロジニトリルと、ナトリウムメチレートとを反応させ、１，３−ジシアノ−４−メトキシ−２，５，６−トリクロロイソフタロジニトリルを生じ、ＣＳ２５６８１８およびＣＳ２６１１４９では、２，６−ジクロロベンゾニトリルと４等量のナトリウムメチレートとの、沸点における直接的な反応による、２−クロロ−６−メトキシベンゾニトリルの製造が提案されており、その際、収率は７５〜８０％の間で達成される。これらの変法は極めて活性のニトリルにおいても記載されている。
【０００９】
遷移金属触媒を使用することなくおこなわれる、非活性のベンゾニトリルからアルコキシル化ベンゾニトリルを製造するための方法は、技術水準から公知のものではない。
【００１０】
技術水準で示されている欠点に基づいて、本発明の課題は、アルコキシベンゾニトリルを触媒不含の製造方法で製造することである。本発明による方法により、目的化合物は、良好な収率および純度で、可能な限り直接的に達成され、かつ高価かつ環境的に問題のある材料を完全に排除する。
【００１１】
これらの課題は、一般式（Ｉ）
【００１２】
【化１】
2005530793.tif 000003
［式中、ＸはＣｌまたはＢｒであり、かつＹはＨ、アルキルまたはアリールを示す］のモノハロゲン化ベンゾニトリル誘導体を置換反応中で反応させ、その際、出発化合物および一般式Ｚ−ＯＡｌｋ［式中、Ｚ＝Ｎａ＋またはＫ＋であり、かつＡｌｋ＝Ｃ１〜Ｃ４−アルキルを意味する］のアルコレートを、一緒に９０〜２５０℃で加熱した後に、２〜１０時間に亘って最終温度で維持する方法によって解決される。本発明による方法は、好ましくはさらに１個または複数個の工程を包含し、この場合、これらの工程は、反応混合物の１０℃〜４０℃、特に室温、たとえば１８〜２７℃での冷却、反応混合物への水の添加および／または最終生成物の分離から選択される。特に好ましくは、反応混合物を収容した後に、反応混合物の最終温度を１０〜４０℃、特に室温に冷却し、水を添加した後にさらに撹拌し、その後に最終生成物を分離する。
【００１３】
基ＹはＣＮ−基に対してオルト、メタまたはパラ位で配置されていてもよい。Ｙがアルキル基を示す場合には、好ましくはＣ１〜Ｃ３０−、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ６−および特に好ましくはＣ１〜Ｃ４−アルキル基である。アルキル基は直鎖または分枝であってもよい。Ｙがアリールである場合には、好ましくはＣ４〜Ｃ３０−、さらに好ましくはＣ５〜Ｃ２０−および特に好ましくはＣ６〜Ｃ１５−アリール基である。
【００１４】
驚くべきことに、これらの方法によって、その都度最終生成物が、従来使用されており、かつ必要不可欠であるとされていた触媒を添加することなく製造することができるばかりでなく、さらにその収率が一般に９０％を上廻るといった効果がもたらされた。さらに、反応完了時までの時間的消費は、経済的な範囲に変動し、その結果、本発明による方法はさらに経済的観点において考慮されているといった利点を示す。しかし当然のことながら、強調されるべき事実は、触媒の放棄および副生成物としてのアルカリ塩のみの生成によって新規の方法は、さらに環境的およびコスト的に考慮して実施されることである。これについては予測されない効果であった。
【００１５】
モノハロゲン化ベンゾニトリルとして、本発明による方法は、好ましくは２−または４−位で塩素化または臭素化されたベンゾニトリルを使用し、これらの製造については文献からすでに公知である。
【００１６】
好ましいアルコレートとしては、ナトリウムメチレートまたはナトリウムエチレートが挙げられる。
【００１７】
反応は９０〜２５０℃の温度で実施され、好ましくは１００〜１５０℃および特に好ましくは１１５〜１４０℃の温度で実施する。
【００１８】
それぞれの温度の上限を達成した後に、本発明の範囲内で反応混合物を２〜１０時間に亘って、特に３〜５時間に亘って、それぞれの最終温度で維持してもよい。反応操作に関するこれらの条件下において、当然のことながら閉鎖系で、たとえばオートクレーブ中で生じる圧力は上昇し、その際、圧力範囲は、通常は２〜２０バールが許容可能であり、かつ好ましくは約３〜５バールである。
【００１９】
制御不可能な反応熱の放出による激しい圧力上昇を回避または減少させるために、反応混合物をさらに長時間に亘って、たとえば３時間に亘って還流下で保持し、その後にオートクレーブ中でさらに２〜３時間に亘って、最終温度で反応させる。
【００２０】
オートクレーブのような閉鎖反応工程を使用しない場合には、さらに完全に還流下で処理してもよく、この場合には当然のことながら反応時間は長くなる。
【００２１】
可能な限り副次的反応を排除するために、さらに安全性の理由から、本発明による方法は好ましくは、不活性ガス、特に窒素雰囲気下で実施する。
【００２２】
本発明による方法において使用されるアルコレート量は重要ではなく、かつ使用されるモノハロゲン化ベンゾニトリルに対して７０モル％〜４００モル％であってもよい。これに関しては、使用されたハロゲン化ベンゾニトリルに対して１００〜２００モル％、特に１０５〜１１５モル％のアルコレート量が好ましい。
【００２３】
本発明の範囲内において同様に好ましくは、金属アルコレートを相当するアルコール溶液の形で使用する。これらの溶液の濃度は同様に重要ではないが、１５〜５０質量％であってもよい。好ましくは使用されるアルコレート溶液の濃度は２０〜４０質量％、特に２５〜３５質量％である。
【００２４】
引き続いての生成物の分離は、通常の方法によって実施され、その際、当然のことながら固体生成物に関しては濾別によって、かつ液体生成物に関しては相分離によって実施することが好ましい。最終的に必要である場合には、生成物は約３０〜５０℃の中程度の温度で、残留湿分を除去させる。
【００２５】
通常は、反応混合物は反応完了時に、ナトリウム−および／またはカリウム塩とアルコキシベンゾニトリル−部分からの相当するアルコール中での懸濁液である。この生成物は、水を添加し、さらに撹拌することによってこれらの系から問題なく分離することができる。したがって、塩は完全に溶液の形になり、かつ固体のベンゾニトリル誘導体の場合には生成物が沈殿する。特に有利には、得られた懸濁液をよく混合しながら冷却し、その際、生成物はほぼ定量的に沈殿する。このようにして得られた結晶は、それぞれよく知られた技術および方法で、液相から分離する。生成物の乾燥は、一般には０．１〜１０００ｍバールの圧力で、かつ２０〜４０℃の温度でおこなわれ、その際、１０〜２０ｍバールの圧力および２５〜３５℃の温度が特に好ましい。
【００２６】
室温の場合には、液体のベンゾニトリル誘導体は水の添加によって２個の相を形成し、この場合、これらを分離する。その後に生成物を蒸留によって精製する。引き続いての乾燥工程を、前記に示したように実施することができる。
【００２７】
したがって、本発明による方法は、簡単な技術的実施可能性によって、さらに高い環境適性によって特徴付けられる。反応の副生成物として、その後にナトリウム−またはカリウムハロゲン化物が沈殿するが、この場合、これらは、本発明による方法の環境適性および経済性をさらに強調するものである。
【００２８】
以上のように、本発明よるアルコキシベンゾニトリルを触媒不含の方法で製造することによって、それぞれ生成物を経済であるばかりか、環境的にも明らかに改善された方法で、高い純度および高い収率で得ることができることが見出された。
【００２９】
以下の例は、本発明による方法によって導かれる効果を例証するものである。
実施例
例１
オートクレーブ中に、４−クロロベンゾニトリル  ４１．３ｇおよび３０％濃度のメタノール中のナトリウムメチレート溶液  ６３ｇを撹拌しながら導入した。この反応器を密閉し、かつ反応混合物を１２０℃に加熱し、その際、この温度で３時間に亘って撹拌した。反応器を冷却した。水  １００ｍｌを添加し、約１５分に亘って室温で再度撹拌した。形成された懸濁液を吸い取り、生成物を水で洗浄し、その後に乾燥室で４０℃で乾燥させた。
収率：４−メトキシベンゾニトリル  ３７．９ｇ（１００％濃度のＧＣ、９５％理論値）
例２：
オートクレーブ中に、４−クロロベンゾニトリル  ４１．３ｇおよび３０％濃度のメタノール中のナトリウムメチレート溶液  ６３ｇを撹拌しながら導入した。この反応混合物を沸点に加熱し、この温度で３時間に亘って還流下で撹拌した。その後に反応器を密閉し、１２０℃で約１時間に亘って再度撹拌した。反応器を冷却した。水  １００ｍｌを添加し、かつ約１５分に亘って室温で再度撹拌した。形成された懸濁液を吸い取り、生成物を水で洗浄し、その後に乾燥室で４０℃で乾燥させた。
収率：４−メトキシベンゾニトリル  ３６ｇ（１００％濃度のＧＣ、９０％理論値）
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月28日(2004.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
一般式Ｉ
【化１】
2005530793.tif 000005
［式中、ＸはＣｌまたはＢｒであり、かつＹはＨ、アルキルまたはアリールを意味する］のモノハロゲン化出発化合物を置換することによって、アルコキシベンゾニトリルを触媒不含で製造するための方法において、出発化合物および一般式Ｚ−ＯＡｌｋ［式中、Ｚ＝Ｎａ＋またはＫ＋であり、かつＡｌｋ＝Ｃ１〜Ｃ４−アルキルである］のアルコレートを、この場合、アルコレートは、相当するアルコレートのアルコール溶液の形で、一緒に９０〜２５０℃で加熱した後に、２〜１０時間に亘って最終温度で維持することを特徴とする、アルコキシベンゾニトリルを触媒不含で製造するための方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
相当するアルコレートのアルコール溶液の濃度が、好ましくは１５〜５０質量％、さらに好ましくは２０〜４０質量％および特に好ましくは２５〜３５質量％である、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【化１】
2005530793.tif 000006
［式中、ＸはＣｌまたはＢｒであり、かつＹはＨ、アルキルまたはアリールを示す］のモノハロゲン化ベンゾニトリル誘導体を置換反応中で反応させ、その際、出発化合物および一般式Ｚ−ＯＡｌｋ［式中、Ｚ＝Ｎａ＋またはＫ＋であり、かつＡｌｋ＝Ｃ１〜Ｃ４−アルキルを意味する］のアルコレートを、この場合、アルコレートは、相当するアルコレートのアルコール溶液の形で、一緒に９０〜２５０℃で加熱した後に、２〜１０時間に亘って最終温度で維持する方法によって解決される。本発明による方法は、好ましくはさらに１個または複数個の工程を包含し、この場合、これらの工程は、反応混合物の１０℃〜４０℃、特に室温、たとえば１８〜２７℃での冷却、反応混合物への水の添加および／または最終生成物の分離から選択される。特に好ましくは、反応混合物を収容した後に、反応混合物の最終温度を１０〜４０℃、特に室温に冷却し、水を添加した後にさらに撹拌し、その後に最終生成物を分離する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明による方法において使用されるアルコレート量は重要ではなく、かつ使用されるモノハロゲン化ベンゾニトリルに対して７０モル％〜４００モル％であってもよい。これに関しては、使用されたハロゲン化ベンゾニトリルに対して１００〜２００モル％、特に１０５〜１１５モル％のアルコレート量が好ましい。アルコレートのアルコール溶液の濃度も同様にさほど重要ではない。


【国際調査報告】
2005530793.tif 000007
2005530793.tif 000008
2005530793.tif 000009
2005530793.tif 000010
2005530793.tif 000011
2005530793.tif 000012