(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）：
【化１】
0004067843.tif 000007
（式中、Ｘはハロゲン原子を表し、ｍは３〜５の整数であり、ｍが３以上の場合にはＸは同一であっても異なっていてもよく、ｍが３〜４の整数である場合の残基は同一または異なって水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アミノ基、アルキルアミノ基またはニトロ基である）
で表されるベンジルアルコールとハロゲン化剤とを反応させる、下記式（２）：
【化２】
0004067843.tif 000008
（式中、Ｘ、ｍは前記定義通りであり、Ｙはハロゲン原子を表す）
で表される含ハロゲンベンジルハライドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含ハロゲンベンジルハライドの製造方法に関し、より詳しくは、ベンジルアルコールとハロゲン化剤とを反応させて含ハロゲンベンジルハライドを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
含ハロゲンベンジルハライドの製造方法としては、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｆｉｌｌｅｒ等によって、２，３，５，６−テトラフルオロキシレンを四塩化炭素中で臭素化する方法が開示されている（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，３０（１９８６）ｐ３９９−４１４）。しかしながら、当該製造方法の収率は５０％程度と低いため、より高収率で含ハロゲンベンジルハライドを製造する方法の開発が期待されていた。
【０００３】
ハロゲン化という手段のみに着目すると、アルキルアルコールのヒドロキシ基をハロゲン原子で置換することによって、ハロゲン化物を得る方法が知られている（新実験化学講座、第１４巻、ｐ３６１〜３７３）。ただし、一般的に知られているのは脂肪族アルキルアルコールや脂環式アルキルアルコールのハロゲン化であって、フッ素などのハロゲン原子で置換されているベンジルアルコールに適用できるかは不明である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記事実に鑑み、本発明は、含ハロゲンベンジルハライドを高い収率で製造する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、ハロゲン原子で置換されているベンジルアルコールを出発化合物として用い、この化合物に含まれるヒドロキシ基をハロゲン置換することによって、高い収率で含ハロゲンベンジルハライドを得ることができることを見出した。かかる知見に基づき本発明は完成されたものである。
【０００７】
即ち本発明は、下記式（１）：
【０００８】
【化３】
0004067843.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｘはハロゲン原子を表し、ｍは３〜５の整数であり、ｍが３以上の場合にはＸは同一であっても異なっていてもよく、ｍが３〜４の整数である場合の残基は同一または異なって水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アミノ基、アルキルアミノ基またはニトロ基である）
で表されるベンジルアルコールとハロゲン化剤とを反応させる、下記式（２）：
【００１０】
【化４】
0004067843.tif 000003
【００１１】
（式中、Ｘ、ｍは前記定義通りであり、Ｙはハロゲン原子を表す）
で表される含ハロゲンベンジルハライドの製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の含ハロゲンベンジルハライドの製造において用いられる出発化合物について説明する。
【００１３】
本発明の製造方法において用いられる出発化合物は、少なくとも１つのハロゲン原子で置換されてなるベンジルアルコールである。具体的には、下記式（１）：
【００１４】
【化５】
0004067843.tif 000004
【００１５】
で表されるベンジルアルコールである。
【００１６】
式（１）において、Ｘはハロゲン原子を表し、具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。ｍは１〜５の整数である。即ち、少なくとも１つのハロゲン原子でベンゼン環のＣ−Ｈ結合が置換されている。ｍが２以上の場合には、Ｘは同一であっても、異なっていてもよい。上記式（１）で表されるベンジルアルコールは、上記式（１）に表されるように少なくとも１つのハロゲン原子Ｘがベンゼン環に結合してなる。ｍが１〜４である場合には上記式（１）で表される化合物は、ベンゼン環の残基の水素原子が種々の置換基で置換されていてもよい。また、置換基が２以上ある場合にあっては、置換基は同一であっても異なっていてもよい。このような置換基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ニトロ基などが挙げられる。脂肪族炭化水素の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、２−ペンテニル基などが挙げられる。脂環式炭化水素基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−シクロヘキセニル基などが挙げられる。芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、ベンジル基、ナフチル基などが挙げられる。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などが挙げられる。アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基などが挙げられる。アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基などが挙げられる。アルキルアミノ基の具体例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基などが挙げられる。なお、置換基は上記例示したものに限定されるものではなく、他の置換基を有していてもよい。
【００１７】
前記式（１）で表される含ハロゲンベンジルアルコールの具体的態様を下記に例示する。
【００１８】
【化６】
0004067843.tif 000005
【００１９】
なお、上記の例示においては、便宜上Ｘがフッ素原子である場合のみについて記載したが、Ｘをフッ素原子に限定する趣旨ではない。塩素原子で置換された含ハロゲンベンジルアルコールを用いる場合には、上記例示においてフッ素原子が塩素原子である化合物を用いることができる。また、上記例示におけるフッ素原子の一部が他のハロゲン原子である含ハロゲンベンジルアルコールを用いることも可能である。含ハロゲンベンジルアルコールは公知技術を用いて合成してもよく、市販されているものを用いてもよい。
【００２０】
次に、含ハロゲンベンジルアルコールをハロゲン化剤と反応させ、ヒドロキシ基（−ＯＨ）をハロゲン基（−Ｙ）に転換し、下記式（２）：
【００２１】
【化７】
0004067843.tif 000006
【００２２】
で表される含ハロゲンベンジルハライドを得る。前記式（２）において、Ｙはハロゲン原子を表し、具体的にはフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。ハロゲン化剤としては、ハロゲン化水素、ハロゲン化リン、ホスホン酸トリフェニルホスフィンおよびハロゲン化アルキル、スルホニルハロゲニド、ハロゲン化チオニル、並びに、酸ハロゲン化物などを用いることができる。ハロゲン化剤としては、作業効率等を考慮するとハロゲン化水素が好ましい。
より具体的には、ハロゲン化水素としてはフッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素等が挙げられる。ハロゲン化リンとしては、三フッ化リン、三塩化リン、三臭化リン、三ヨウ化リン等が挙げられる。ホスホン酸トリフェニルホスフィンを用いる際に併用されるハロゲン化アルキルとしては、四塩化炭素が代表例として挙げられる。ハロゲン化剤は、ハロゲン化の方法に応じて生じる特徴を考慮して、適宜選択すればよい。ハロゲン化水素を用いてハロゲン化を進行させる方法は優れた経済性を有する。反面、反応の際にアルコールの量が共存する酸と比較して少ないと、エーテルの生成が顕著になる恐れがある。ハロゲン化リンを用いてハロゲン化を進行させる方法は、一般に収率が優れている。ただし、有機リン化合物を副生成物として伴いやすい欠点があることに留意する必要がある。このような副生成物は、臭化水素酸などで処理することにより除去することができる。ホスホン酸トリフェニルホスフィンおよびハロゲン化アルキルを併用する方法は、ほぼ中性の穏やかな条件下でも速やかに進行するので、不安定な含ハロゲンベンジルアルコールをハロゲン化するのに適しているといえる。また、収率も一般に優れている。スルホニルハロゲニドを用いてハロゲン化を進行させる方法は、通常の方法では反応がうまく進行しない不安定な含ハロゲンベンジルアルコールをハロゲン化するのに適している。ハロゲン化チオニルを用いてハロゲン化を進行させる方法は、反応の際に生じる化合物が基本的に二酸化硫黄とハロゲン化水素だけであるから、生成物の処理が容易といった利点を有する。また、適用できる範囲も広い。
【００２３】
ハロゲン化剤および含ハロゲンベンジルアルコールの使用量は、使用するハロゲン化剤および含ハロゲンベンジルアルコールの種類によって異なるため、一義的に決定できるものではない。通常は、含ハロゲンベンジルアルコール１モルに対して、０．３〜２０モル程度の範囲から好適な量のハロゲン化剤を選択する。含ハロゲンベンジルアルコールおよびハロゲン化剤の混合における混合容器は、特に限定されるものではなく、ラボスケールの器具からプラントスケールの機器まで様々な機器を用いることができる。混合手段も特に限定されるものではなく、マグネティックスターラーなどのラボスケールの器具からプラントスケールの撹拌翼まで種々の手段を用いることができる。含ハロゲンベンジルアルコールとハロゲン化剤との混合は、一方を徐々に加えながら混合してもよく、一度に全量を混合してもよい。
【００２４】
含ハロゲンベンジルアルコールとハロゲン化剤とを混合した後に、ハロゲン化反応を進行させる。ハロゲン化反応の条件は、使用するハロゲン化剤やハロゲン化剤の使用量などに応じて適宜設定する必要があり、一義的に決定されるものではない。反応は周囲温度で進行させてもよいが反応を促進させ短時間で反応を終結させるためには加熱して反応温度を上昇させることが好ましい。例えば、ハロゲン化水素を用いてハロゲン化反応を進行させる際には、２０〜２００℃程度が好ましい。反応温度は一定でなくともよく、２以上の異なる反応温度において反応させてもよい。反応温度を変化させるときには、反応温度を段階的に変化させてもよく、連続的に変化させてもよい。また、反応時間は１〜１２時間程度が一般的である。ハロゲン化反応においては、反応を促進させる目的で第三アミン、塩化亜鉛などを加えてもよい。他のハロゲン化剤を用いて反応させる場合も使用する含ハロゲンベンジルアルコールに応じて条件を適宜設定すればよい。
【００２５】
反応溶媒としては酢酸、水、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、アセトニトリル、ジメチルホルムアミドなどの各種液体を用いることができる。使用する含ハロゲンベンジルアルコールの溶解度や、後処理の容易性を考慮してこれらから選択するとよい。
【００２６】
ハロゲン化反応を完了した後、反応物を精製する。反応物の精製は、ＨＰＬＣなどの公知の分離装置を用いておこなえばよく、特に限定されるものではない。精製には氷冷を用いた再結晶などの手法を用いてもよい。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の有する効果を以下の実施例を用いて説明するが、本発明の技術的範囲が以下の実施例に限定されるものではない。
【００２８】
実施例１
１リットルの４口フラスコに、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルアルコール５０．０ｇ（２５６ｍｍｏｌ）および３０％ＨＢｒ／ＣＨ3ＣＯＯＨ溶液２５０ｍｌ（１．２５ｍｏｌ）を加えた。これを７５℃で４５分間加熱した。次に、氷水１１００ｇを加えて溶液を冷却した。析出した固体をろ過により得、得られた固体を３００ｍｌの水で２回洗浄した。続いて、洗浄後の固体をビーカーにとり、水３００ｍｌを加え、炭酸水素ナトリウム水溶液でｐＨを７に調整した。ビーカー中の固体をろ過し、水３００ｍｌで２回洗浄した。洗浄後の固体を乾燥することにより、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルブロマイド６０．７ｇを得た。４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルブロマイドの収率は９１．７％であった。
【００２９】
実施例２
１リットルの４口フラスコに、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルアルコール５０．０ｇ（２５６ｍｍｏｌ）、ＣＨ3ＣＯＯＨ１２５ｍｌおよび４８％ＨＢｒ水溶液１２５ｍｌを加えた。これを８０℃で１時間、１００℃で２．５時間加熱した。次に、氷水１０００ｇを加えて溶液を冷却した。析出した固体をろ過により得、得られた固体を１００ｍｌの水で洗浄した。続いて、洗浄後の固体をビーカーにとり、水３００ｍｌを加え、炭酸水素ナトリウム水溶液でｐＨを９に調整した。ビーカー中の固体をろ過し、水１００ｍｌで２回洗浄した。洗浄後の固体を乾燥することにより、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルブロマイド５８．６ｇを得た。４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルブロマイドの収率は８８．５％であった。
【００３０】
実施例３
１０リットルの４口フラスコに、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルアルコール６５０．０ｇ（３．３３ｍｏｌ）および３０％ＨＢｒ／ＣＨ3ＣＯＯＨ溶液２７００ｍｌ（１３．５ｍｏｌ）を加えた。これを７５℃で２時間加熱した。次に、氷水１２０００ｇを加えて溶液を冷却した。析出した固体をろ過により得、得られた固体を１０００ｍｌの水で２回洗浄した。続いて、洗浄後の固体をビーカーにとり、水２０００ｍｌを加え、炭酸水素ナトリウム水溶液でｐＨを７に調整した。ビーカー中の固体をろ過し、水１０００ｍｌで２回洗浄した。洗浄後の固体を乾燥することにより、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルブロマイド８３４．２ｇを得た。４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジルブロマイドの収率は９６．９％であった。
【００３１】
【発明の効果】
上記説明した本発明の製造方法を用いることにより、含ハロゲンベンジルハライドを高い収率で製造することが可能である。