JP2013129616A

JP2013129616A - 臭素化剤及びその利用

Info

Publication number: JP2013129616A
Application number: JP2011279079A
Authority: JP
Inventors: Naoto Okumura; 尚登奥村; Takeshi Kumano; 岳熊野; Yuichi Ikeda; 雄一池田
Original assignee: Shikoku Chemicals Corp
Current assignee: Shikoku Chemicals Corp
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-07-04

Abstract

【課題】新規な臭素化剤を提供すると共に、この臭素化剤を使用する水酸基含有化合物の水酸基を臭素化する方法の提供。
【解決手段】１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペン式(III)を成分とする臭素化剤を使用し、水酸基含有化合物と反応させて、臭素化物を製造。

【選択図】なし

Description

本発明は、臭素化剤及びその利用に関するものである。

非特許文献１には、化１の反応スキーム（Ａ）で示される水酸基の塩素化方法が開示されている。
反応スキーム（Ａ）：

非特許文献２には、化２の反応スキーム（Ｂ）で示される水酸基の臭素化方法が立体反転を伴う有用な臭素化反応として、開示されている。
反応スキーム（Ｂ）：

Ｊ.Am.Chem.Soc.,第131巻，13930〜13931頁（2009） Synth. Comm.，第15巻，第8号，663〜668頁（1985）

非特許文献１では、アルコールの塩素化体が得られる。一般にハロゲン原子は脱離基として働き、種々の官能基に変換できることが知られており、広く医農薬品の製造過程において、ハロゲン化体は反応中間体として用いられる。しかしながら、塩素原子はフッ素原子を除くハロゲン原子の中で最も低活性であり、より脱離能が高く高活性である臭素化体の製造方法が求められていた。さらに非特許文献２では、立体反転を伴った臭素化体が得られるものの、反応進行に伴い副生するトリフェニルホスフィンオキシドの除去が困難という問題点があった。本発明は、新規で、且つ後処理が容易である臭素化剤を提供すると共に、この臭素化剤を使用することを特徴とする水酸基含有化合物の水酸基を臭素化する方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、前記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、臭素化剤として１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンを使用することにより、所期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完遂するに至ったものである。
即ち、第１の発明は、１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンを成分とする臭素化剤である。
また、第２の発明は、１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンの臭素化剤としての使用である。
第３の発明は、化学式（I）で示される水酸基含有化合物と臭素化剤を反応させて、化学式(II)で示される臭素化物を合成する工程において、臭素化剤として１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンを使用することを特徴とする水酸基の臭素化方法である。
Ａ−ＯＨ（I）
（式中、Ａは置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。）
Ａ−Ｂｒ（II）
（式中、Ａは上記と同じ。）
なお、１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンは、化３の化学式(III)で示される物質である。

本発明は、医農薬中間体や香料、液晶等の原料の合成において有用なものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の実施においては、１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンを臭素化剤の成分として使用し、水酸基含有化合物と反応させる。なお、１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンは、「Bull.Chem.Soc.Jpn.,64,3476-3478(1991)」に記載された合成方法に準拠して合成することができる。

本発明の実施において使用する水酸基含有化合物は、化学式（I）で示される物質であり、該化学式中のＡは、反応に悪影響を及ぼさない有機基であれば特に制限されないが、（１）置換基を有していてもよいアルキル基または（２）置換基を有していてもよいシクロアルキル基であることが好ましい。

（１）「置換基を有していてもよいアルキル基」のアルキル基（以下、第１のアルキル基と云うことがある）とは、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、１−メチルプロピル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、１，１−ジメチルブチル、２，２−ジメチルブチル、３，３−ジメチルブチル、３，３−ジメチルプロピル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−オクタデシル等のＣ１〜１８のアルキル基である。

また、（１）「置換基を有していてもよいアルキル基」の置換基とは、例えば、低級アルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ等のＣ１〜６のアルコキシ基）、
ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子）、
低級アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル等のＣ１〜６のアルキル基、以下、第２のアルキル基と云うことがある）、
低級アルケニル基（例えば、ビニル、アリル等のＣ２〜６のアルケニル基）、
低級アルキニル基（例えば、エチニル、プロパルギル等のＣ２〜６のアルキニル基）、
芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アミノ基、スルホニル基、スルホニルアミノ基、
アミジノ基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、カルボキシ基、
低級アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等のＣ１〜６のアルコキシカルボニル基）等であり、これらから選択される置換基は、第１のアルキル基の置換可能な任意の位置に結合していてもよい。

（２）「置換基を有していてもよいシクロアルキル基」のシクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、２−シクロペンテニル、シクロヘキシル、２−シクロヘキセニル、シクロヘプチル、２−シクロヘプテニル等のＣ３〜７のシクロアルキル基である。

また、（２）「置換基を有していてもよいシクロアルキル基」の置換基は、前述の（１）「置換基を有していてもよいアルキル基」の置換基と同様である。

本発明の水酸基含有化合物の水酸基を臭素化する方法は、水酸基含有化合物と臭素化剤として１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンとを、反応溶媒の存在下もしくは非存在下、適宜の反応温度および反応時間にて反応させることにより、実施することができる。

前記の反応において、水酸基含有化合物に対する１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンの使用量は、所定の反応活性が得られる限り特に制限はないが、水酸基含有化合物１モルに対して、０．２〜１０モルの割合、好ましくは０．５〜５モルの割合、より好ましくは０．８〜２モルの割合とすればよい。

前記の反応溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさないものであれば制限なく使用することができる。このような反応溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ペンタン、へキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル類、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類、ヘキサメチルホスホリックアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトニトリル等のニトリル類、そして、これらの他、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルピペリドン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ピリジン、１，２−ジメトキシエタン等が挙げられる。なお、これらの反応溶媒を組み合わせて使用してもよい。

前記の反応温度は、−８０〜２００℃の範囲、好ましくは２５℃〜８０℃の範囲において適宜設定すればよく、また、前記の反応時間は、設定した反応温度に対応して３分〜６０時間の範囲において適宜設定すればよい。

なお、生成した臭化物は、通常の後処理によって単離することができる。
例えば、反応終了後の反応液を水層と有機溶媒層に分離し、有機溶媒層を水洗、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーによる精製を行うことにより得ることができる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、合成試験に使用した主原料は、以下のとおりである。

[主原料]
・１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペン（「Bull.Chem.Soc.Jpn.,64,3476-3478(1991)」に記載された合成方法に準拠して合成した。
・塩化メチレン（和光純薬工業社製）
・ベンジルアルコール（東京化成工業社製）
・１−フェニルエタノール（和光純薬工業社製）
・Ｌ−メントール（和光純薬工業社製）
・アセトニトリル（関東化学社製）

〔実施例１〕
＜臭化ベンジルの合成＞
ベンジルアルコール４３．３ｍｇ（０．４０ミリモル）、塩化メチレン２．６ｍｌおよび１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペン１５４．０ｍｇ（０．４４ミリモル）を混合した反応液を室温で５時間撹拌した。その後、反応液を減圧濃縮し、得られた濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン）により精製し、無色の液体５５．０ｍｇ（０．３２ミリモル、収率：８０．３％）を得た。

得られた液体の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータは、以下のとおりであった。
^１H-NMR（400MHz，CDCl₃）δ：7.34（m，5H），4.50（s，2H）
即ち、得られた液体は、臭素化ベンジルであり、化４の反応スキーム（Ｃ）に示されるように、ベンジルアルコールの水酸基が臭素化されたものと認められる。
反応スキーム（Ｃ）：

〔実施例２〕
＜１−ブロモエチルベンゼンの合成＞
１−フェニルエタノール６１．１ｍｇ（０．５０ミリモル）、塩化メチレン３．０ｍｌおよび１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペン１９２．６ｍｇ（０．５５ミリモル）を混合した反応液を室温で２時間撹拌した。その後、反応液を減圧濃縮し、得られた濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン）により精製し、無色の液体６３．１ｍｇ（０．３４ミリモル、収率：６８．０％）を得た。

得られた液体の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータは、以下のとおりであった。
^１H-NMR（400MHz，CDCl₃）δ：7.44（d，2H），7.34（t，2H），7.28（t，1H），5.21（q，1H），2.05（d，3H）
即ち、得られた液体は、１−ブロモエチルベンゼンであり、化５の反応スキーム（Ｄ）で示されるように、１−フェニルエタノールの水酸基が臭素化されたものと認められる。
反応スキーム（Ｄ）：

〔実施例３〕
＜臭化ネオメンチルの合成＞
Ｌ−メントール４６．９ｍｇ（０．３０ミリモル）、アセトニトリル１．５ｍｌおよび１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペン１５７．５ｍｇ（０．４５ミリモル）を混合した反応液を室温で２時間撹拌した。その後、反応液を減圧濃縮し、得られた濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン）により精製し、無色の液体１１．５ｍｇ（０．０５ミリモル、収率：１７．５％）を得た。

得られた液体の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータは、以下のとおりであった。
^１H-NMR（400MHz，CDCl₃）δ：4.67（s，1H），2.15（m，1H），1.96（br，1H）,1.73（m，3H）,1.47（m，4H）,0.89（m，9H）
即ち、得られた液体は、臭化ネオメンチルであり、化６の反応スキーム（Ｅ）で示されるように、Ｌ−メントールの水酸基が立体反転を伴って臭素化されたものと認められる。なお、この反応混合物の^１Ｈ−ＮＭＲ測定より、立体反転していない臭素化体である臭化メンチルは観測されなかった。
反応スキーム（Ｅ）：

本発明によれば、温和な条件下で水酸基含有化合物を対応する臭化物に変換できるため、医農薬中間体、香料、液晶等原料の合成に利用することができる。

Claims

１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンを成分とする臭素化剤。
１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンの臭素化剤としての使用。
化学式（I）で示される水酸基含有化合物と臭素化剤を反応させて、化学式(II)で示される臭素化物を合成する工程において、臭素化剤として１，１−ジブロモ−２，３−ジフェニルシクロプロペンを使用することを特徴とする水酸基の臭素化方法。
Ａ−ＯＨ（I）
（式中、Ａは置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。）
Ａ−Ｂｒ（II）
（式中、Ａは上記と同じ。）