(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの製造方法であって、
（１）  ２−フルオロ−アニソールと四塩化炭素を塩化アルミニウムの存在下に反応させる工程、及び
（２）  工程（１）で得られた反応混合物に水を添加する工程
を含む製造方法であって、行程（１）ののち、さらに、塩化アルミニウムを添加する製造方法。
【請求項２】
３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの製造方法であって、
（１）  ２−フルオロ−アニソールと四塩化炭素を塩化アルミニウムの存在下に反応させる工程、
（２）  工程（１）で得られた反応混合物に水を添加する工程、及び
（３）  工程（２）で得られた反応混合物にジメチル硫酸を添加する工程
を含む製造方法。
【請求項３】
工程（１）において、ジクロロメタンを溶媒として用いる請求項１または２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンは、機能性材料の中間体として重要な化合物である。３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの製造方法としては、２−フルオロアニソールとプロピオン酸クロライドとを塩化アルミニウムを用いて二硫化炭素中で反応させた際に副生成物として得られる１，１−ジ（３−フルオロ−４−メトキシフェニル）プロペンをクロム酸で酸化する方法が、ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー，１９巻，１５６２〜１５６６頁（１９５４年）に開示されている。当該方法では、副生成物として少量しか生成しない１，１−ジ（３−フルオロ−4−メトキシフェニル）プロペンを原料とする点、また、酸化剤としてクロム酸を使用している点で、工業的、経済的な製法とは言い難い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、工業的な３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの工業的、経済的な製造方法について鋭意検討した結果、２−フルオロ−アニソールと四塩化炭素を塩化アルミニウムを用いて反応させて得られた混合物に水を加えて加水分解すると、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンが高い収率で得られることを見出した。また、本発明者は、加水分解した後、反応混合物にジメチル硫酸を加えて反応させると、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンが高い収率で得られることを見出した。本発明は、これら知見に基づき完成された。
【０００５】
すなわち、本発明は下記の各項に示す発明を提供するものである。
【０００６】
項１    ３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの製造方法であって、
（１）  ２−フルオロ−アニソールと四塩化炭素を塩化アルミニウムの存在下に反応させる工程、及び
（２）  工程（１）で得られた反応混合物に水を添加する工程
を含む製造方法であって、行程（１）ののち、さらに、塩化アルミニウムを添加する製造方法。
【０００７】
項２    ３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンの製造方法であって、
（１）  ２−フルオロ−アニソールと四塩化炭素を塩化アルミニウムの存在下に反応させる工程、
（２）  工程（１）で得られた反応混合物に水を添加する工程、及び
（３）  工程（２）で得られた反応混合物にジメチル硫酸を添加する工程
を含む製造方法。
【０００８】
項３    工程（１）において、ジクロロメタンを溶媒として用いる項１または２に記載の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
工程（１）
工程（１）における四塩化炭素と２−フルオロ−アニソールの使用量は、特に限定されることなく適宜設定することができるが、通常、四塩化炭素１モルに対し、２−フルオロ−アニソール１．５〜３モル程度、好ましくは１．５〜２．５モル程度、さらに好ましくは１．８〜２．２モル程度である。
【００１０】
工程（１）における塩化アルミニウムの量についても、特に限定されることはないが、通常、２−フルオロ−アニソール１モルに対し、１〜３モル程度、好ましくは１．５〜２．５モル程度、さらに好ましくは、１．８〜２．５モル程度である。
【００１１】
工程（１）においては、二硫化炭素；ジクロロメタン、テトラクロロエタンなどの塩素系の溶媒；ニトロベンゼン、ベンゾニトリルなどの芳香族系の溶媒を用いることができる。これらの中でもジクロロメタン、テトラクロロエタンなどの塩素系溶媒が好適に用いられ、特に、ジクロロメタンが好ましく用いられる。原料である四塩化炭素や２−フルオロ−アニソールも溶媒として用いることもできるが、これら以外の化合物を溶媒として用いることが好ましい。溶媒の量は特に限定されるものではなく、反応が好適に進行するような量に適宜設定することができるが、通常、四塩化炭素１ｇに対して、３〜１０ｍＬ程度である。
【００１２】
工程（１）の反応温度は、反応が好適に進行するような温度であれば特に限定されるものではなく、適宜設定することができるが、通常−２０〜８０℃程度であり、好ましくは０〜５０℃程度、さらに好ましくは５〜３０℃程度である。
【００１３】
反応時間は、特に限定されるものではなく反応温度などの他の条件に応じて適宜設定することができるが、通常、２〜１００時間程度、好ましくは５〜６０時間程度である。
【００１４】
反応圧力についても特に限定されるものではないが、通常常圧で行われる。
【００１５】
工程（１）においては、例えば、溶媒中に所定量の塩化アルミニウムと四塩化炭素を反応容器に仕込み、攪拌しながら、所定温度に保ちつつ２−フルオロ−アニソールを所定量滴下し、滴下終了後所定の温度で反応終了まで攪拌を続けることができる。あるいは、所定量の溶媒、四塩化炭素、２−フルオロ−アニソールを仕込んだ後、所定量の塩化アルミニウムを分割して反応容器に仕込むという方法で行うこともできる。塩化アルミニウムを分割して添加すると、収率がより高くなるので好ましい。例えば、ガスクロマトグラフィーでの分析により反応混合物中の反応生成物の量の増加が認められなくなった後、残りの塩化アルミニウムを添加することができる。
【００１６】
工程（１）での反応により、ビス（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−ジクロロメタン、ビス（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタン、および（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタンが得られる。
【００１７】
工程（２）
工程（２）では、工程（１）で得られたビス（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−ジクロロメタン、ビス（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタン、および（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタンの加水分解を行う。加水分解は、例えば工程（１）の反応終了後、同一の反応容器に水を添加することにより行うことができる。
【００１８】
加水分解は、通常０〜５０℃程度、好ましくは０〜４０℃程度にて行うことができる。水の添加量は、工程（１）で用いた塩化アルミニウム１モルに対し１０モル以上が好ましく、さらに好ましくは２０モル以上であり、特に好ましくは２５〜５０モル程度である。
【００１９】
水の添加は、通常、急激な塩化水素の発生や、塩化アルミニウムの急速な加水分解に伴う昇温により溶媒の突沸が起こらないように充分時間をかけて滴下することにより行うことができ、例えば、１〜３時間程度かけて行うことができる。また、当該反応は、通常常圧で行われる。
【００２０】
工程（２）での加水分解により、ビス（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−ジクロロメタン、ビス（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタン、および（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタンの加水分解物、即ち、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノン、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジヒドロキシ−ベンゾフェノン、および３，３'−ジフルオロ−４−メトキシ−４'−ヒドロキシ−ジベンゾフェノンがそれぞれ得られる。
【００２１】
ビス（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−ジクロロメタンの加水分解物は目的化合物である３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンであるので、これを工程（２）の終了後、分離乃至精製することにより目的化合物を回収することができる。
【００２２】
回収は常法に従って行うことができ、例えば加水分解の為に加えた水から有機相を分離した後、溶媒を除去することにより行うことができる。
【００２３】
また、有機相中に溶け込んでいるアルミを含む不純物を除去する為に、有機相を水で洗浄したり、アルカリで洗浄することも可能である。
【００２４】
回収した固体の目的物をさらに精製する為に、メタノールなどのアルコール類で洗浄してもよいし、適切な溶媒を用いて再結晶を行ってもよい。
【００２５】
或いは、工程（２）で得られた反応混合物は、そのまま工程（３）に供してもよい。
【００２６】
工程（３）
本発明方法には、工程（２）で得られたビス（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタンおよび（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−（３−フルオロ−４−ヒドロキシ−フェニル）−ジクロロメタンの加水分解物、即ち、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジヒドロキシ−ベンゾフェノンおよび３，３'−ジフルオロ−４−メトキシ−４'−ヒドロキシ−ベンゾフェノンをジメチル硫酸と反応させ、ヒドロキシ基をメチル化して目的化合物である３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンを得る方法も含まれる。
【００２７】
工程（２）ではビス（３−フルオロ−４−メトキシ−フェニル）−ジクロロメタンの加水分解物から目的化合物である３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンが得られているので、これを工程（２）の終了後反応混合物から分離した後、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジヒドロキシ−ベンゾフェノンおよび３，３'−ジフルオロ−４−メトキシ−４'−ヒドロキシ−ベンゾフェノンが含まれる反応混合物にジメチル硫酸を添加してもよい。或いは、作業効率の点から、３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンを含む工程（２）で得られた反応混合物にそのままジメチル硫酸を添加してもよい。
【００２８】
工程（３）のジメチル硫酸との反応は、通常、溶媒中でアルカリの存在下で行う。
【００２９】
ジメチル硫酸の量は、適宜設定することができるが、工程（２）で得られた反応混合物にそのまま添加する場合は、通常、工程（１）で用いた四塩化炭素１モルに対し、１〜５モル程度、好ましくは１〜３モル程度である。
【００３０】
溶媒としては、メタノールやエタノールなどのアルコール類が好適に用いられ、特にエタノールが好ましい。
【００３１】
溶媒の量は特に限定されるものではなく、反応が好適に進行するような量を適宜設定することができるが、通常、工程（１）で用いた四塩化炭素１ｇに対して、５〜１５ｍＬ程度である。
【００３２】
アルカリとしては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの水溶液が好適に用いられる。アルカリ水溶液の濃度は特に限定されるものではないが、２０〜３０％程度の濃度が好適に用いられ、水溶液中のアルカリの量は用いるジメチル硫酸と同モル数程度であればよい。
【００３３】
ジメチル硫酸との反応は、通常０〜６０℃程度、好ましくは５〜５０℃程度、さらに好ましくは１０〜４０℃程度で行われ、必要に応じて外部から冷却してもよい。
【００３４】
ジメチル硫酸との反応時間は、特に限定されるものではなく反応温度などの他の条件に応じて適宜設定することができるが、通常、１〜３時間程度、好ましくは１.５〜２時間程度である。また、当該反応は、通常常圧で行われる。
【００３５】
工程（３）において、ジメチル硫酸との反応時に固体の目的物が析出してくる為、反応終了後濾過により目的物を回収できる。回収した固体の目的物をさらに精製する為に、メタノールなどのアルコール類で洗浄してもよいし、適切な溶媒を用いて再結晶を行ってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、工業的に有利な方法で３，３'−ジフルオロ−４，４'−ジメトキシ−ベンゾフェノンを製造することができる。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
フラスコに、四塩化炭素242 g（1.6 mol）、塩化アルミニウム420 g（3.2 mol）を取り、ジクロロメタン1350 mLを加え、メカニカルスターラーで攪拌しながら油浴上、内温40℃にて2-フルオロアニソール398 g（3.2 mol）を1時間かけて滴下した。
【００３９】
内温40℃にて14時間攪拌した後に放冷し、氷浴上、氷水1500 mLを2時間30分かけて注意深く加えてから、油浴上、内温40℃にて1時間攪拌して放冷した。
【００４０】
反応混合物をジクロロメタン750 mLで希釈し、析出物を濾取してアセトンに溶解させた。他方、濾液からジクロロメタン層を分取し、水層をジクロロメタン300 mLで3回抽出してこのジクロロメタン層と、析出物から得られたアセトン層を合わせ、減圧下濃縮し、濃赤色液体611 gを得た。これをエタノール745 mLに溶解させ、内温30℃にてジメチル硫酸628 g（5.0 mol）、28.6%水酸化ナトリウム696 g（5.0 mol）を1時間30分かけて滴下し、その温度で2時間攪拌した。析出物を濾取し、水300 mLで1回、メタノール300 mLで5回洗浄して乾燥し、白色粗結晶153 g（0.5 mol, 収率31%）を得た。
【００４１】
実施例２
フラスコに、四塩化炭素16 g（0.11 mol）、塩化アルミニウム27 g（0.20 mol）を取り、ジクロロメタン90 mLを加え、メカニカルスターラーで攪拌しながら油浴上、室温にて2-フルオロアニソール27 g（0.21 mol）を1時間かけて滴下した。室温にて3時間攪拌した後に60時間放置した。
【００４２】
氷浴上、氷水100 mLを1時間かけて注意深く加えてから室温にて1時間攪拌した。ジクロロメタン50 mLで希釈してジクロロメタン層を分取した。水層をジクロロメタン20 mLで2回抽出してジクロロメタン層を合わせ、5%炭酸水素ナトリウム50 mLで2回、水50 mLで1回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。無水硫酸マグネシウムを濾過して濃縮し、濃赤色液体23 gを得た。これをメタノール40 mLで2回洗浄して乾燥し、桃色粗結晶3 g（0.01 mol, 収率9%）を得た。
【００４３】
実施例３
フラスコに、四塩化炭素16 g（0.11 mol）、塩化アルミニウム27 g（0.20 mol）を取り、ジクロロメタン90 mLを加え、メカニカルスターラーで攪拌しながら油浴上、室温にて2-フルオロアニソール27 g（0.21 mol）を1時間かけて滴下した。室温にて29時間攪拌した後に、塩化アルミニウム14 g（0.10 mol）を追加して更に30時間攪拌した。
【００４４】
氷浴上、氷水100 mLを1時間かけて注意深く加えてから室温にて1時間攪拌した。ジクロロメタン50 mLで希釈してジクロロメタン層を分取した。水層をジクロロメタン20 mLで2回抽出してジクロロメタン層を合わせ、5%炭酸水素ナトリウム50 mLで2回、水50 mLで1回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。無水硫酸マグネシウムを濾過して濃縮し、茶色粗結晶30 gを得た。これをメタノール50 mLで4回洗浄して乾燥し、桃色粗結晶16 g（0.06 mol, 収率55%）を得た。