JP3629046B2 - 5−フルオルアントラニル酸アルキルエステル及び/ または5−フルオルアントラニル酸の製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、5−フルオルアントラニル酸アルキルエステル及び/ または5−フルオルアントラニル酸の新規かつ有利な製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
3−フルオル安息香酸をニトロ化し、次いで生じた5−フルオル−2− ニトロ安息香酸を還元することによって5−フルオルアントラニル酸が製造できることは公知である(Rec. Trav. Chim. Pays−Bas 1914, 33, 336, Tetrahedron Lett. 1988, 29(40), 5105−8; J. Biol. Chem. 1954, 207, 411−2)。
【0003】
この合成方法において、ニトロ化する際に異性体の3−フルオル−2− ニトロ安息香酸も常に生成するが、これは5−フルオル−2− ニトロ安息香酸から分離することができない。この約2 〜3%の3−フルオル−2− ニトロ安息香酸を含む生成物混合物を次いで還元すると、所望の生成物(5− フルオルアントラニル酸) ばかりでなく、それに相当する量の3−フルオルアントラニル酸も生成し、しかもこれは5−フルオルアントラニル酸から分離することができない。
【0004】
5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルは、塩化チオニルを用いて5−フルオル−2− ニトロ安息香酸を対応する酸塩化物に転化し、次いでこれをアルキルアルコールと反応させ5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを生成し、そしてこれを今度は触媒的還元して対応する5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルに転化することによって製造できる(J. Am. Chem. Soc. 1994, 66, 1165−1166) 。ニトロ塩化ベンゾイルが熱的に不安定でありそして分解反応を起こしやすいことが知られている。この理由のため、それらを蒸留して処理し、そして要求される程度まで精製することができない。それ故、この合成方法の工業的利用は非常に問題が多く、しかも安全性を確保するのに非常に費用がかかる。
【0005】
ドイツ特許出願公開第23 45 778 号明細書は、ハロゲン化ニトロ安息香酸アルキルエステル、特に5−クロロ−2− ニトロ安息香酸メチルエステルを、硫酸及び硝酸の存在下でハロゲン化安息香酸アルキルエステルをニトロ化することによって製造する方法に関する。この反応において、硝酸と硫酸の混合物が使用されそしてこの酸混合物は、反応体のハロゲン化安息香酸アルキルエステルを含有する反応域に添加される。このハロゲン化安息香酸アルキルエステルに挙げられる例は5−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステルを包含する。
【0006】
しかし、ニトロ化の実行については、単一の実施例、即ち5−クロロ−2− ニトロ安息香酸メチルエステルの反応でしか実験的に証明されていない。3−クロロ安息香酸メチルエステルを1,2−ジクロロエタン中に溶解し、この溶液を−10 ℃まで冷却しそして硝酸と硫酸の混合物をゆっくりと添加する。5−クロロ−2− ニトロ安息香酸メチルエステルの収率は85mol%であり、そして純度は80重量% でしかなく、これは使用した3−クロロ安息香酸メチルエステルの純度が94重量% であるのを考えるとかなりの劣化を表している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
5−フルオルアントラニル酸、特に異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸、及び5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルは、薬剤 (チェコスロバキア特許第159 570 号明細書) 、除草剤 (米国特許第3 905 800 号明細書、ヨーロッパ特許出願公告第0 109 575 号明細書、米国特許第4 388 472 号明細書) 、植物成長調節剤 (フランス特許第2 541 288 号明細書) 及びキナゾリンタイプの殺カビ剤 (米国特許第4 824 469 号明細書) の製造のための高価値な先駆物質である。それ故、安全に対する要求を満たした上で簡単な方法によってこれらの化合物を工業的に入手可能にすることにかなりの関心が持たれている。加えて、この方法は、所望の生成物が高収率で得られるということばかりでなく、非常に高い純度で得られることも保証しなければならない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この課題は、5−フルオルアントラニル酸アルキルエステル及び/ または5−フルオルアントラニル酸を製造する一つの方法によって解決される。これは、3−フルオル安息香酸アルキルエステルを硫酸中に溶解しそしてこの溶液をニトロ化用酸と−10 〜30℃で反応させ、次いで水を添加し、ニトロ化された反応生成物を分別しそしてこれを、白金族の金属と硫黄から成る触媒が存在する高圧下で50〜120 ℃において水素と反応させ、そして所望ならば蒸留して5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルを取り出し、そしてそれらを加水分解して5−フルオルアントラニル酸を生成させることから成る。
【0009】
該方法は以下の式を基本とする:
【0010】
【化1】
【0011】
3−フルオル安息香酸アルキルエステルとしては、3−フルオル安息香酸のC1−C6−アルキルエステルを使用するのが一般的である。
適当な3−フルオル安息香酸アルキルエステルは、3−フルオル安息香酸メチルエステル、3−フルオル安息香酸エチルエステル、3−フルオル安息香酸n−プロピルエステル、3−フルオル安息香酸イソプロピルエステル、3−フルオル安息香酸n−ブチルエステル及び/ または3−フルオル安息香酸イソブチルエステルである。
【0012】
特に適当な出発材料は3−フルオル安息香酸メチルエステル及び/ または3−フルオル安息香酸エチルエステルである。
ある場合において、3−フルオル安息香酸アルキルエステルとして3−フルオル安息香酸メチルエステルを使用するのが有利であり得る。3−フルオル安息香酸アルキルエステルを硫酸中に溶解させ、この際溶解中に選択される温度があまり高くないように注意しなければならない。一般的に3−フルオル安息香酸アルキルエステルは0 〜20℃で硫酸中に溶解する。しかし、より高い温度、例えば40℃までの温度で溶解させることが可能である。
【0013】
この溶解処理に使用する硫酸は可能な限り水を含むべきではなく、むしろ濃硫酸の形で使用するべきである。通常、98〜100 重量% 濃度のH2SO4 中に3−フルオル安息香酸アルキルエステルを溶解する。
【0014】
本発明の方法を行う際は、硫酸を充分な量で使用することに注意しなければならない。一般的に、3−フルオル安息香酸アルキルエステルを基準として、2 〜10重量部、特に3 〜6 重量部のH2SO4 に3−フルオル安息香酸アルキルエステルを溶解させれば充分である。
【0015】
次いで硫酸中に溶解した3−フルオル安息香酸アルキルエステルをニトロ化用酸で処理する。ニトロ化用酸という用語はHNO3とH2SO4 の混合物のことであり、その際硝酸と硫酸の両方が高濃縮型、即ちその水含分が0 〜3 重量% である形で使用される。
【0016】
通常使用されるニトロ化用酸は95〜100 重量% 濃度のHNO3と98〜100 重量% 濃度のH2SO4 との混合物である。ニトロ化用酸として一般的に使用される混合物は、HNO31 重量部とH2SO42〜6 重量部から成る。
【0017】
3−フルオル安息香酸アルキルエステルのニトロ化は、過剰のまたは不足のどちらかのニトロ化用酸を用いて行うことができる。通常、3−フルオル安息香酸アルキルエステル1mol当たり0.8 〜1.2 当量のニトロ化用酸 (それが含む硝酸を基準として) が使用される。一連の場合において、3−フルオル安息香酸アルキルエステル1mol当たり0.95〜1.05当量のニトロ化用酸 (それが含む硝酸を基準として) を使用するのが有利であり得る。この反応は、3−フルオル安息香酸アルキルエステルを基準として等量のニトロ化用酸を用いた場合に特に簡単である。
【0018】
ニトロ化用酸との反応の間は高すぎる温度は避けるべきである。一般的に、−10 〜+30 ℃でニトロ化を行えば充分である。一連の場合に対し、0 〜30℃、特に0 〜20℃の温度範囲で充分であることが証明されている。
【0019】
ニトロ化が終了したら、得られた反応混合物に水を添加する。ここで水で希釈する間は温度はあまり高い温度になるべきではない。必要ならば、反応混合物及び/ または添加される水を冷却することが推奨される。一般的に、水の添加は、約40〜約60℃の温度範囲が守られるように行わなければならない。
【0020】
ニトロ化後に得られた反応混合物を、まだ少量の3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを含む5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルが分離するまで水で希釈するのが有利である。これに関連し、このニトロエステルが液状で分離できるように温度を選択すれば本方法は特に簡単である。所望の生成物を含有する有機相は、硫酸を含有する水性相から分離される。この水性相は、工業において一般的な方法によって再生し再利用可能な100%濃度の硫酸にすることができる。有機相は、必要ならば40〜60℃で水で洗浄した後に、次の還元工程に使用される。
【0021】
ニトロ化工程単独で価値のある生成物が高純度で得られることは驚くべきことである。所望の5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルに加えて、ほんの約2 重量% またはそれよりも少ない量の不所望の3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルが存在する。価値ある生成物の純度がかなり低い、ドイツ特許出願公開第23 45 788 号明細書によって実験的に証明される3−クロロ安息香酸メチルエステルのニトロ化から見れば、上記の結果は予期できない結果であろう。しかしこれに関して、約2 重量% の割合の3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルによって、次の5−フルオル−2− 安息香酸アルキルエステルの使用の際に黙認できないほどの多大な制限が課せられることを注意する必要がある。
【0022】
本発明の方法の第一の利点は、5−フルオルアントラニル酸エステル及び/ または5−フルオルアントラニル酸の純度を劣化させることなく、この方法が柔軟に使用できることである。実際、この方法は、付加的に精製することなく、ニトロ化後に得られた反応混合物を還元工程に使用すること、あるいは比較的簡単な方法で、不所望の3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを分別しそしてこの結果生じた異性体不含の5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを還元工程に導入することを、望ましくまたは要求される通りに可能にする。これに加えて、この異性体不含の5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを加水分解して異性体不含の5−フルオル−2− ニトロ安息香酸に転化しそしてこれを還元することもできる。異性体不含のニトロ化生成物を還元することによって、異性体不含の5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルまたは異性体不含の5−フルオルアントラニル酸のどちらかが生成される。所望ならばこれらの2 つの化合物の混合物も製造することができる。
【0023】
3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを不純物として含む反応混合物の精製は、比較的安価で溶融結晶化(melt crystallization)によって行われる。この溶融結晶化では、液体の形で存在するニトロ化生成物を冷却することによって完全に結晶化させ、次いで適当な装置 [滴下型装置(dropping−type apparatus) 、結晶化塔] を用いて、固形分 (残留塊) から分離され得る液体分が生じるまで1 時間当たり0.5 〜2 ℃の速度で極めてゆっくりと加熱する。所望の生成物(5− フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステル) は残留塊中にとどまる一方、この液体分が3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを含むのが好ましい。この精製操作は、溶融した画分を分析することによって監視する。溶融した画分が異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルの存在を示したら、精製操作を完了し次いで残留塊を強制溶融(forced melting)によって液化しそして次の工程に付する。前に得られた画分 (“滴下油”) を、その全部または一部を下流の溶融結晶化工程に付してもよい。
【0024】
このようにして異性体的に純粋な形で得られた5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルの加水分解はアルカリ性媒質中または酸性媒質中のどちらかで行うことができる。一般的に、例えば水性鉱酸を用いた酸性加水分解が好ましい。
【0025】
更なる処理のために、上述した通り、ニトロ化された反応生成物を、白金族金属及び硫黄から成る触媒の存在下で水素と反応させる。便宜的には、ニトロ化反応生成物を基準として0.01〜0.1 重量% の白金族金属を使用する。
【0026】
適当な触媒は、PdまたはPt及び硫黄を含む触媒である。担持された触媒、特にPdまたはPtを含む担持された触媒を使用すればこの還元処理は特に簡単である。特に適当な触媒は、担体としての活性炭上に担持したPdまたはPt、及び少量の硫黄化合物を含む触媒である。この硫黄化合物を別に触媒に添加してもよいしまたは触媒中に存在させてもよく、そして所望ならば別の硫黄化合物の存在下で、例えば亜硫酸化または硫化触媒の形で使用することができる。触媒は少量の硫黄化合物を含む。一般的に、硫黄化合物と白金族金属とを0.05〜40:1、特に0.2 〜10:1の比で使用する。適当な硫黄化合物は、チオ尿素、ジメチルスルホキシド、チオフェン及び/ またはアルカリ金属亜硫酸塩である。
【0027】
ニトロ化反応生成物と水素との反応を不活性溶媒の存在下で行うことが推奨される。使用され得る適当な不活性溶媒は、H2O 、アルコール、特に1 〜5 個の炭素原子を有する脂肪族アルコール、トルエン、キシレン、キシレンの異性体混合物、クロロベンゼン及び/ またはジクロロベンゼンである。
【0028】
異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸を水素と反応させるのならば、この異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸の塩水溶液をニトロ化反応生成物として使用するのが有利である。
【0029】
水素との反応は加圧下で行われ、0.5 〜10、特に1.0 〜3.0MPaの圧力を用いれば充分である。上述した通り、水素での還元は50〜120 ℃で行われる。多くの場合、この反応は60〜100 ℃で行えば充分であることが証明されている。還元処理が完了したら、触媒を濾過して取り除きそして溶媒中に溶解している生成物を生じた水性相から分離する。蒸留することによって有機相から溶媒を取り除き、残液生成物として5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルを得て、必要ならばこれを蒸留して精製する。異性体含有ニトロエステルを還元処理に用いた場合は、3−フルオルアントラニル酸アルキルエステルが副生成物として含まれる5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルを、分別蒸留し、初期留分として3−フルオルアントラニル酸アルキルエステルを分別し、そして残液生成物として5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルを残留させるか、または更に蒸留して異性体的に純粋な生成物としてそれを得ることによって精製する。所望ならば、この異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルを加水分解することによって5−フルオルアントラニル酸に転化してもよい。それ故、異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸アルキルエステル及び/ または異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸を得るために粗ニトロ化反応生成物を精製することは絶対的に必要というわけではない。この適切な精製段階は後の時点で、即ち還元の終了後に行ってもよい。それ故、本発明の方法は、特に有利な方法において変化可能であることが証明され、そして特殊なケースそれぞれの要求に対応して適合させることができる。実際、この方法は、一方で異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸アルキルエステル及びまた他の一方では異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸を製造するばかりでなく、必要ならば、異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステル及び異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸、及びこれらの化合物の混合物をも製造する。
【0030】
以下の実施例は本発明を説明するが、これは本発明を限定しない。
【0031】
【実施例】
実施例1
3−フルオル安息香酸エチルエステル (純度:99.7 重量%)504 部を100%濃度の硫酸2025部中に、35℃未満の温度下に撹拌と穏やかな冷却をしながら溶解する。次いで98% 濃度の硝酸210 部と100%濃度の硫酸420 部の混合物を10〜20℃の温度下に90分にわたって滴下し、そして得られた混合物を冷却しないで1 時間の間撹拌する。次いでこのニトロ化混合物を、温度が50℃を越えないような速度で氷水995 部中に流し込み、そして液体として分離するフルオルニトロ安息香酸エチルエステルを単離し次いで3 つに分けて50℃の温度で熱水200 部を用いて中性になるまで洗浄する。
【0032】
還元のためには、この生成物は水含分を測定した後に湿潤した形で使用することができ (実施例 5参照) 、そして溶融結晶化による異性体分離のためには (実施例 3参照) 、100 ℃の減圧下で乾燥させる。5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル98.2% 及び3−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル1.8%から成り、44.6℃の凝固点s.p と異性体混合物を基準とし99% よりも高い純度(GC)を有するフルオルニトロ安息香酸エチルエステル580 部が得られる。これは、使用した3−フルオル安息香酸エチルエステルを基準とし、理論値の90% の収率に相当する。
実施例2
3−フルオル安息香酸メチルエステル72.4部を100%濃度の硫酸300 部中に、30℃未満の温度で撹拌しながら溶解させ、この溶液を0 〜10℃に冷却し次いで98% 濃度の硝酸32.7部及び100%濃度の硫酸78.3部から成る混合物を、2 時間の間にわたって連続的に 0〜10℃に冷却しながら滴下し、そして得られた混合物を3 時間の間冷却しないで撹拌し、この間にこのニトロ化混合物の温度は20℃まで上昇する。次いで水175 部を、再び連続的に冷却しながら滴下する。フルオルニトロ安息香酸メチルエステルが油として分離し、これを分別し、何回かに分けて中性になるまで水350 部を用いて洗浄し、そして100 ℃の減圧下で乾燥させる。5−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル98.1% 及び3−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル1.9%から成り、34.0℃のs.p と異性体混合物に基づいて99% よりも高い純度(GC)を有するフルオルニトロ安息香酸メチルエステル92部が得られる。これは、使用した3−フルオル安息香酸メチルエステルを基準として理論値の98.4% の収率に相当する。
実施例3
実施例1に従い製造された、44.6℃のs.p を有する無水フルオルニトロ安息香酸エチルエステル1295.8部[5− フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル1272.5部(98.2%) と3−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル23.3部(1.8%)から成る異性体混合物] を液体溶融物の形で、滴下型装置 (閉塞可能な底部排出口を有する、加熱された鉛直型ガラスチューブ、直径 5cm、高さ60cm) に入れ、そして20℃に冷却して一晩かけて完全に結晶化させる。翌朝結晶化が完了したら、この滴下型装置を、底部排出口を開いて1 時間当たり1 ℃の速度で連続的に加熱し、そして滴り落ちた画分をガスクロマトグラフィーによってその時の異性体組成について分析する (画分分析は以下の表に記載する) 。
【0033】
34℃において、3−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステルが豊富な溶融生成物が滴り始める。温度が44.5℃に達したときに、当初の生成物の約25% が滴り落ち、これは98% の不所望異性体を含む。滴下型装置中に残る残留塊は、99.95%の純度(GC)と45.6℃のs.p を有する異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステルである。
【0034】
【表1】
【0035】
その結果、異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステルの収率は、使用した異性体混合物を基準として75.3% である。画分4−10を次の溶融結晶化に付することによって、純粋エステルの収率を89〜91% まで向上させることができる。
実施例4
20% 濃度の塩酸912 部と氷酢酸600 部を、実施例3に従って溶融結晶化によって製造された異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル213 部に添加し、次いでこの混合物を20時間100 ℃に加熱し、この際水性エタノール545 部が加水分解の間に留去される。次いで、この混合物を室温まで冷却しそして析出した5−フルオル−2− ニトロ安息香酸を吸引濾過器を用いて単離する。このフィルターケークを300 〜400 部の水を用いて中性になるまで洗浄する。濾液を約150 部まで濃縮する。冷却するにつれ、更なる5−フルオル−2− ニトロ安息香酸が析出し、これを、濾過及び洗浄した後に、最初の析出物と一緒に精製する。
【0036】
湿潤生成物 (水含分21.3%)230 部が得られ、これはそのまま還元処理に使用することができる (実施例7参照) 。
減圧下100 ℃で乾燥することによって、134 〜135 ℃の融点を有する異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸181 部が得られ、これは理論値の97.8% に相当する。
実施例5
キシレン344 部、トリエチルアミン1 部、触媒 (木炭上にPt5%が担持した水含分50% の湿潤触媒)4.5部及び亜硫酸ナトリウム0.05部を水素化用オートクレーブ中に入れる。ガス空間に窒素及び水素をそれぞれ3回フラッシュした後、このオートクレーブを撹拌しながら80〜85℃に加熱し、そして1.5 〜2.0MPaの水素圧において、トリエチルアミン1 部も添加されているキシレン516 部中の5−フルオルニトロ安息香酸エチルエステル [実施例1に従い製造された異性体混合物であり、5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル392.8 部(98.2%) と3−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル7.2 部(1.8%)から成るもの]400部溶液を90分にわたってポンプ供給する。
【0037】
圧力が低下しなくなったら、85〜90℃で撹拌を20分間続け、このオートクレーブを解放し、そして触媒を30〜60℃において加圧濾過器を用いて濾過する。
水性相を濾液から分別し、キシレンを蒸留しそして残った粗フルオルアントラニル酸エチルエステルを1torr の減圧下で分別する。異性体の3−フルオルアントラニル酸エチルエステル(b.p.1: 85−95 ℃) を全て含む5%の初期留分 (使用した粗生成物を基準とした値) の後に、純粋な5−フルオルアントラニル酸エチルエステル(b.p.1: 102 ℃) が留出する。これは、使用した異性体混合物を基準として理論値の93.5% の収率で得られる。純度は99.9% である(GC)。
【0038】
亜硫酸ナトリウム0.05部をチオ尿素0.01部に、そしてトリエチルアミンをアリコート量のモルホリンに代えても、結果は同じ手順に対し同一である。
実施例6
実施例5に従い、メタノール316 部、トリエチルアミン1.5 部及び触媒 (木炭上にPt5%が担持した水含分50% の湿潤触媒)5部及びジメチルスルホキシド0.05部を先ず導入し、そして85〜90℃の1.0 〜1.5MPaの水素圧において、トリエチルアミン0.5 部も添加されているメタノール395 部中の5−フルオルニトロ安息香酸メチルエステル [実施例2に従い製造された異性体混合物であり、5−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル341.4 部(98.1%) 及び3−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル6.6 部(1.9%)から成るもの]348部溶液を60分間にわたってポンプ供給する。反応が終了した後、触媒を濾過して分別しそして濾液を分別蒸留する。初期留分 (メタノール/ 水) の後に、90−103℃/1torrにおいて、全ての3−フルオルアントラニル酸メチルエステルを含む中間留分が得られ(17.7 部=6%)、その後異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸メチルエステル(b.p.1: 104 ℃) が留出する。99.9% の純度で272 部得られ、これは使用した異性体混合物を基準として理論値の92% の収率に相当する。
実施例7
実施例3に従って溶融結晶化によって製造された異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステル400 部を実施例5に従い接触的還元する。
【0039】
触媒と水性相を分別しそして有機相を100 ℃における100torr の減圧下で乾燥した後、異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸エチルエステルが99.7% の純度(GC)、98.9% の収率で得られる。
【0040】
異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステルを、同様に製造された異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸n−プロピルエステルのアリコート量に代え、そして同一の手順を用いた場合、異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸n−プロピルエステルが匹敵する収率及び品質で得られる。
実施例8
水450 部及び触媒 (木炭上にPt5%が担持した水含分50% の亜硫酸化湿潤触媒)2.5部を水素添加用オートクレーブ中に入れる。ガス空間に窒素及び水素をそれぞれ3 回フラッシュした後、このオートクレーブを撹拌しながら90℃に加熱し、そして1.0 〜2.0MPaの水素圧において、12.5% 濃度の水酸化ナトリウム400 部中の異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸 (溶融− 結晶化された5−フルオル−2− ニトロ安息香酸エチルエステルを実施例3 及び4 に従い酸性加水分解して製造されたもの)231部溶液を60分間にわたってポンプ供給する。
【0041】
圧力が低下しなくなったら、撹拌を90℃で20分間続け、このオートクレーブを解放し、触媒を40〜60℃で濾別しそしてこの水性濾液を塩酸を用いて酸性化する。異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸が析出する。これを濾別し、中性になるまで水で洗浄しそして100 ℃の減圧下で乾燥する。
【0042】
182 〜182.5 ℃の融点と99.7% の純度(HPLC)を有する異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸179 部が得られ、これは使用した異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸を基準として理論値の92.4% の収率に相当する。
実施例9
実施例5 に従って製造された異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸エチルエステル183 部及び20% 濃度の塩酸912 部を環流下に10時間加熱する。次いで、生じたエタノール及び水性塩酸の大部分を蒸留して取り除く。残留した生成物のpHを水酸化ナトリウム溶液を用いて4.0 に調節する。晶出した異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸を濾別し、中性になるまで水で洗浄しそして100 ℃の減圧下で乾燥する。
【0043】
182 〜182.5 ℃の融点及び99.8% の純度(HPLC)を有する異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸149 部が得られ、これは使用した異性体的に純粋な5−フルオルアントラニル酸エチルエステルを基準として理論値の96.1% の収率に相当する。
比較例1
(ドイツ特許出願公開第23 45 788 号明細書の実施例1に従う3−フルオル安息香酸メチルエステルのニトロ化)
95% 濃度の硝酸33.8部及び98.6% 濃度の硫酸81.6部の混合物を、最初に導入された、塩化メチレン50部中の3−フルオル安息香酸メチルエステル (純度99.8%)172.4 部溶液に−10 ℃で3 時間にわたって滴下する。次いで、この混合物を−10 ℃で2 時間、そして0 〜30℃で3 時間撹拌する。引き続いて、この反応混合物から、1,2−ジクロロエタンを用いてフルオルニトロ安息香酸メチルエステルを抽出しそして溶媒を蒸発させることによって単離する。
【0044】
以下の組成を有する79.8部の生成物が得られる:
13.3% = 3−フルオル安息香酸メチルエステル10.6部
84.4% = 5−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル67.4部
2.3% = 3−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル1.8 部;
言い換えれば、所望の5−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステルが85.3% の収率で生成する。その純度は84.4% でしかなく、そして異性体比は5−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル97.3% に対し、3−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル2.7%であり、本発明の方法を用いた場合(5− フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル98.1〜98.2% に対し3−フルオル−2− ニトロ安息香酸メチルエステル1.8 〜1.9%) よりも劣っている。
比較例2
調節剤 (硫黄化合物) の不存在下での5−フルオルニトロ安息香酸エチルエステル (実施例1に従い製造した異性体混合物) の接触的還元
亜硫酸ナトリウム0.05部またはチオ尿素0.01部を添加するのを省略することを除いて実施例5の手順を繰り返し、接触的還元及び蒸留による処理を行った後に、匹敵する収率で5−フルオルアントラニル酸エチルエステルが得られるが、これは0.3 〜0.4%のアントラニル酸エチルエステル (フッ素の水素化分解的脱離によるもの) を含むため、次の反応に使用することができない。この不純物が5−フルオルアントラニル酸メチルエステルと同じ沸点を有するため、厳密に分別したとしてもこれを蒸留によって除去することはできない。
Claims (28)
- 5−フルオルアントラニル酸アルキルエステル及び/ または5−フルオルアントラニル酸を製造する方法であって、3−フルオル安息香酸アルキルエステルを硫酸中に溶解しそしてこの溶液を−10 〜30℃でニトロ化用酸と反応させ、次いで水を添加し、ニトロ化反応生成物を分別しそしてこれを、白金族の金属と硫黄から成る触媒の存在下、高圧及び50〜120 ℃で水素と反応させ、そして所望ならば5−フルオルアントラニル酸アルキルエステルを蒸留して取り出しそしてこれを加水分解して5−フルオルアントラニル酸を生成させることから成る上記方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステルとして、3−フルオル安息香酸C1−C6−アルキルエステルを使用する請求項1の方法。
- 3−フルオル安息香酸メチルエステル、3−フルオル安息香酸エチルエステル、3−フルオル安息香酸n−プロピルエステル、3−フルオル安息香酸イソプロピルエステル、3−フルオル安息香酸n−ブチルエステル及び/ または3−フルオル安息香酸イソブチルエステルを使用する請求項1または2の方法。
- 3−フルオル安息香酸メチルエステル及び/ または3−フルオル安息香酸エチルエステルを使用する請求項1〜3のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸メチルエステルを使用する請求項1 〜4 のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステルを0 〜20℃でH2SO4 中に溶解させる請求項1〜5のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステルを、98〜100 重量% 濃度のH2SO4 中に溶解させる請求項1〜6のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステルを濃H2SO4 中に溶解させる請求項1〜7のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステルを基準として、2 〜10重量部のH2SO4 中に3−フルオル安息香酸アルキルエステルを溶解させる請求項1〜8のいずれか1つの方法。
- 使用するニトロ化用酸が、95〜100 重量% 濃度のHNO3と98〜100 重量% 濃度のH2SO4 との混合物である請求項1〜9 のいずれか1つの方法。
- 使用するニトロ化用酸が、HNO31 重量部と濃H2SO42〜6 重量部の混合物である請求項1〜10のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステル1mol 当たり、0.8 〜1.2 当量のニトロ化用酸 (それが含む硝酸を基準とした量) を使用する請求項1〜11のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステル1mol 当たり、0.95〜1.05当量のニトロ化用酸 (それが含む硝酸を基準とした量) を使用する請求項1〜12のいずれか1つの方法。
- 3−フルオル安息香酸アルキルエステルを0〜20℃でニトロ化用酸と反応させる請求項1〜13のいずれか1つの方法。
- ニトロ化の後に、反応混合物を40〜60℃で水を用いて希釈する請求項1〜14のいずれか1つの方法。
- 5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステル及び3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルから成るニトロ化反応生成物を相分離することによって分別し、そして所望ならば40〜60℃で熱水を用いて洗浄する請求項1〜15のいずれか1つの方法。
- 溶融結晶化することによってニトロ化反応生成物から3−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを分別し、そして所望ならば残った5−フルオル−2− ニトロ安息香酸アルキルエステルを加水分解することによって5−フルオル−2− ニトロ安息香酸に転化する請求項1〜16のいずれか1つの方法。
- ニトロ化反応生成物を基準として0.01〜0.1 重量% の白金族金属の存在下で、ニトロ化反応生成物を水素と反応させる請求項1〜17のいずれか1つの方法。
- PdまたはPt及び硫黄を含む触媒の存在下で、ニトロ化反応生成物を水素と反応させる請求項1〜18のいずれか1つの方法。
- 使用する触媒が、活性炭上に担持したPdまたはPt、及び少量の硫黄化合物から成る請求項1〜19のいずれか1つの方法。
- 使用する触媒が、活性炭上に担持した亜硫酸化または硫化PdまたはPt、及び少量の硫黄化合物から成る請求項1〜20のいずれか1つの方法。
- 硫黄化合物と白金族金属とを、0.05〜40:1、特に0.2 〜10:1の比で使用する請求項1〜21のいずれか1つの方法。
- 使用する硫黄化合物が、チオ尿素、ジメチルスルホキシド、チオフェン及び/ またはアルカリ金属亜硫酸塩である請求項1〜22のいずれか1つの方法。
- ニトロ化反応生成物を不活性溶媒の存在下で水素と反応させる請求項1〜23のいずれか1つの方法。
- 使用する不活性溶媒が、H2O 、アルコール、トルエン、キシレン、クロロベンゼン及び/ またはジクロロベンゼンである請求項1〜24のいずれか1つの方法。
- 水素と反応させるニトロ化反応生成物が、異性体的に純粋な5−フルオル−2− ニトロ安息香酸の塩水溶液である請求項1〜25のいずれか1つの方法。
- 水素との反応を、0.5 〜10MPa 、特に0.5 〜5MPa そして好ましくは1.0 〜3.0MPaで行う請求項1〜26のいずれか1つの方法。
- 水素との反応を60〜100 ℃で行う請求項1〜27のいずれか1つの方法。
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