JP6380524B2 - ２−（ハロゲノメチル）−３−メチルニトロベンゼンの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は２−（ハロゲノメチル）−３−メチルニトロベンゼンの製造方法に関する。
２−（ハロゲノメチル）−３−メチルニトロベンゼンは、ＷＯ２０１３／１６２０７２、ＵＳ２００７／００４７１９などに記載されているように医農薬の製造中間体として有用な化合物である。
ＵＳ２００６／１６７３０１には、アラルキルハライド化合物を還元する脱ハロゲン反応が記載されており、４’−ブロモメチル−２−シアノビフェニルおよび４’−ジブロモメチル−２−シアノビフェニルを還元して４’−メチル−２−シアノビフェニルが得られることが記載されている。
一方、ニトロ化合物がパラジウム触媒の存在下でアミン化合物に還元されることは、実験化学講座第５版 １４巻 有機化合物の合成ＩＩアルコール・アミンｐ．３５７に記載されているように、よく知られている。
ＵＳ２００６／１６７３０１には、アラルキルハライド化合物を還元する脱ハロゲン反応が記載されており、４’−ブロモメチル−２−シアノビフェニルおよび４’−ジブロモメチル−２−シアノビフェニルを還元して４’−メチル−２−シアノビフェニルが得られることが記載されている。
一方、ニトロ化合物がパラジウム触媒の存在下でアミン化合物に還元されることは、実験化学講座第５版 １４巻 有機化合物の合成ＩＩアルコール・アミンｐ．３５７に記載されているように、よく知られている。
本発明は、２−（ハロゲノメチル）−３−メチルニトロベンゼンを製造する方法を提供する。
本発明は、式（３）
〔式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。〕
で表される化合物と水素とを不均一系遷移金属触媒、例えば不均一系パラジウム触媒の存在下で反応させることにより式（１）
〔式中、記号は前記と同じ意味を有す。〕
で表される化合物を得る工程；
を含む式（１）で表される化合物の製造方法である。
また、本発明は、式（２）
で表される化合物と塩素、臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、ブロモイソシアヌル酸ナトリウム、ジブロモイソシアヌル酸、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、ヨウ素およびＮ−ヨードスクシンイミドからなる群より選はれる１以上のハロゲン化剤とを反応させることにより、式（３）
〔式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。〕
で表される化合物を得る工程Ａ；および
式（３）で表される化合物と水素とを不均一系遷移金属触媒、例えば不均一系パラジウム触媒の存在下で反応させることにより式（１）
〔式中、記号は前記と同じ意味を有す。〕
で表される化合物を得る工程Ｂ；
を含む式（１）で表される化合物の製造方法である。
本発明は、式（３）
で表される化合物と水素とを不均一系遷移金属触媒、例えば不均一系パラジウム触媒の存在下で反応させることにより式（１）
で表される化合物を得る工程；
を含む式（１）で表される化合物の製造方法である。
また、本発明は、式（２）
で表される化合物を得る工程Ａ；および
式（３）で表される化合物と水素とを不均一系遷移金属触媒、例えば不均一系パラジウム触媒の存在下で反応させることにより式（１）
で表される化合物を得る工程Ｂ；
を含む式（１）で表される化合物の製造方法である。
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、工程Ａについて説明する。
式（３）で表される化合物は、式（２）で表される化合物とハロゲン化剤とを反応させることにより製造できる。
反応は、溶媒中あるいは無溶媒にて実施される。溶媒としては、例えばモノクロロベンゼン、モノブロモベンゼン、ニトロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の芳香環上に電子吸引性基を有する芳香族炭化水素溶媒；ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素溶媒；ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒；ベンゾニトリル、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの炭化水素溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどのエステル溶媒；水およびこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は、式（３）で表される化合物に対して通常０〜１００重量倍、好ましくは０．５〜７０重量倍である。
ハロゲン化剤としては、塩素、臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、ブロモイソシアヌル酸ナトリウム、ジブロモイソシアヌル酸、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、ヨウ素およびＮ−ヨードスクシンイミドが挙げられ、反応効率の点で臭素が好ましい。
ハロゲン化剤の使用量は、式（３）で表される化合物に対して通常０．５〜１０モル倍、好ましくは１〜４モル倍である。
臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、ブロモイソシアヌル酸ナトリウム、ジブロモイソシアヌル酸または１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインをハロゲン化剤として使用する場合、ラジカル開始剤の存在下で行うのが好ましく、ラジカル開始剤とハロゲン化剤とは、反応系に同時に滴下するのが好ましい。
ラジカル開始剤としては、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（以下ＡＩＢＮと記す。）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）等のアゾビス系化合物；および過酸化ベンゾイル、過酸化ジｔ−ブチル等の過酸化物などが挙げられ、ＡＩＢＮ、過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）および１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）が好ましく、入手容易性の点でＡＩＢＮおよび過酸化ベンゾイルがさらに好ましい。
ラジカル開始剤の使用量は、式（３）で表される化合物に対して、通常０．１〜１０モル％、好ましくは１〜６モル％である。
ラジカル開始剤は前記溶媒に溶かして加えてもよい。
塩素をハロゲン化剤として使用する場合、反応は紫外光照射下で行われ、紫外光の光源は、１８０ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光であればよく、２５０ｎｍ〜３５０ｎｍの光源が好ましい。光源としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ等が使用される。
塩素、臭素またはヨウ素をハロゲン化剤として使用する場合、反応に伴いハロゲン化水素が副生するが、副生するハロゲン化水素を酸化剤により塩素、臭素またはヨウ素にすることで、これらはハロゲン化剤として再使用することができる。
酸化剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜ヨウ素酸カリウム等の次亜ハロゲン酸塩；亜塩素酸ナトリウム、亜臭素酸ナトリウム、亜ヨウ素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、亜臭素酸カリウム、亜ヨウ素酸カリウム等の亜ハロゲン酸塩；塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、臭素酸カリウム、ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸塩；過塩素酸ナトリウム、過臭素酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過臭素酸カリウム、過ヨウ素酸カリウム等の過ハロゲン酸塩；および過酸化水素が挙げられ、好ましくは亜ハロゲン酸塩およびハロゲン酸塩、さらに好ましくは亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、臭素酸ナトリウムおよび臭素酸カリウムである。
酸化剤の使用量は通常、ハロゲン化剤である塩素、臭素またはヨウ素に対して、０．１〜５モル倍、好ましくは０．２〜０．８モル倍である。
酸化剤は水溶液の形態で使用してもよい。
反応温度は、ハロゲン化剤やラジカル開始剤により異なるが、通常０〜１２０℃、好ましくは２５〜１１０℃である。
反応時間は通常２〜２４時間である。
反応終了後、残存するハロゲン化剤は還元処理により除去してもよく、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等の水溶液を用いて還元処理できる。
得られた式（３）で表される化合物は、必要に応じて水洗、濃縮、晶析、濾過等を行い、工程Ｂで水素と反応させてもよく、さらに再結晶、蒸留、カラムクロマトグラフィー等により精製して、工程Ｂで水素と反応させてもよい。
次に、工程Ｂについて説明する。
式（１）で表される化合物は、式（３）で表される化合物と水素とを、不均一系遷移金属触媒の存在下で反応させることにより製造できる。
反応は、溶媒中あるいは無溶媒にて実施される。溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒；ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル溶媒；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール溶媒；水およびこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は、式（３）で表される化合物に対して、通常０〜１００重量倍、好ましくは０．５〜２０重量倍である。
不均一系遷移金属触媒としては、パラジウム／炭素、パラジウム／シリカ、パラジウム／アルミナ、パラジウム／硫酸バリウム等の不均一系パラジウム触媒；白金／炭素、白金／シリカ、白金／アルミナ等の不均一系白金触媒；ルテニウム／炭素、ルテニウム／シリカ、ルテニウム／アルミナ等の不均一系ルテニウム触媒；ロジウム／炭素、ロジウム／シリカ、ロジウム／アルミナ等の不均一系ロジウム触媒；イリジウム／炭素等の不均一系イリジウム触媒；オスミウム／炭素等の不均一系オスミウム触媒；ニッケルケイソウ土触媒、ラネーニッケル等の不均一系ニッケル触媒；ラネーコバルト触媒等の不均一系コバルト触媒が挙げられ、白金族元素であるパラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウムおよびオスミウムの不均一系白金族触媒が好ましく、工業的製法としては不均一系パラジウム触媒がさらに好ましく、パラジウム／炭素がもっとも好ましい。不均一系遷移金属触媒の金属含量は、通常１〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％である。
不均一系遷移金属触媒の使用量は、式（３）で表される化合物に対して、不均一系遷移金属触媒中の含有金属として通常０．０１〜２モル％、好ましくは０．０５〜１モル％である。
式（３）で表される化合物を水素雰囲気下で水素と反応させる場合、水素分圧は通常０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａ、好ましくは０．０５〜０．５ＭＰａである。
反応で副生するハロゲン化水素を中和するために、中和剤を加えておくこともできる。中和剤としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物；炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属炭酸塩；酸化マグネシウム、酸化カルシウム等のアルカリ土類金属酸化物；水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアリカリ金属水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩；および炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩が挙げられる。
中和剤の使用量は副生するハロゲン化水素の量により異なるが、式（３）で表される化合物に対して、通常０．１〜１０モル倍、好ましくは０．５〜３モル倍である。
反応温度は通常０℃以上、好ましくは０〜４０℃、特に好ましくは０〜２５℃である。不均一系パラジウム触媒としてパラジウム／炭素を用い、０〜２５℃で反応させるのが好ましい。
反応時間は通常１〜４８時間である。
反応終了後、例えば、触媒を濾過により除去し、濾液を濃縮することにより式（１）で表される化合物を得ることができる。さらに再結晶、蒸留、クロマトグラフィー等により単離、精製してもよい。
まず、工程Ａについて説明する。
式（３）で表される化合物は、式（２）で表される化合物とハロゲン化剤とを反応させることにより製造できる。
反応は、溶媒中あるいは無溶媒にて実施される。溶媒としては、例えばモノクロロベンゼン、モノブロモベンゼン、ニトロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の芳香環上に電子吸引性基を有する芳香族炭化水素溶媒；ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素溶媒；ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒；ベンゾニトリル、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの炭化水素溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどのエステル溶媒；水およびこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は、式（３）で表される化合物に対して通常０〜１００重量倍、好ましくは０．５〜７０重量倍である。
ハロゲン化剤としては、塩素、臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、ブロモイソシアヌル酸ナトリウム、ジブロモイソシアヌル酸、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、ヨウ素およびＮ−ヨードスクシンイミドが挙げられ、反応効率の点で臭素が好ましい。
ハロゲン化剤の使用量は、式（３）で表される化合物に対して通常０．５〜１０モル倍、好ましくは１〜４モル倍である。
臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、ブロモイソシアヌル酸ナトリウム、ジブロモイソシアヌル酸または１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインをハロゲン化剤として使用する場合、ラジカル開始剤の存在下で行うのが好ましく、ラジカル開始剤とハロゲン化剤とは、反応系に同時に滴下するのが好ましい。
ラジカル開始剤としては、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（以下ＡＩＢＮと記す。）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）等のアゾビス系化合物；および過酸化ベンゾイル、過酸化ジｔ−ブチル等の過酸化物などが挙げられ、ＡＩＢＮ、過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）および１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）が好ましく、入手容易性の点でＡＩＢＮおよび過酸化ベンゾイルがさらに好ましい。
ラジカル開始剤の使用量は、式（３）で表される化合物に対して、通常０．１〜１０モル％、好ましくは１〜６モル％である。
ラジカル開始剤は前記溶媒に溶かして加えてもよい。
塩素をハロゲン化剤として使用する場合、反応は紫外光照射下で行われ、紫外光の光源は、１８０ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光であればよく、２５０ｎｍ〜３５０ｎｍの光源が好ましい。光源としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ等が使用される。
塩素、臭素またはヨウ素をハロゲン化剤として使用する場合、反応に伴いハロゲン化水素が副生するが、副生するハロゲン化水素を酸化剤により塩素、臭素またはヨウ素にすることで、これらはハロゲン化剤として再使用することができる。
酸化剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜ヨウ素酸カリウム等の次亜ハロゲン酸塩；亜塩素酸ナトリウム、亜臭素酸ナトリウム、亜ヨウ素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、亜臭素酸カリウム、亜ヨウ素酸カリウム等の亜ハロゲン酸塩；塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、臭素酸カリウム、ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸塩；過塩素酸ナトリウム、過臭素酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過臭素酸カリウム、過ヨウ素酸カリウム等の過ハロゲン酸塩；および過酸化水素が挙げられ、好ましくは亜ハロゲン酸塩およびハロゲン酸塩、さらに好ましくは亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、臭素酸ナトリウムおよび臭素酸カリウムである。
酸化剤の使用量は通常、ハロゲン化剤である塩素、臭素またはヨウ素に対して、０．１〜５モル倍、好ましくは０．２〜０．８モル倍である。
酸化剤は水溶液の形態で使用してもよい。
反応温度は、ハロゲン化剤やラジカル開始剤により異なるが、通常０〜１２０℃、好ましくは２５〜１１０℃である。
反応時間は通常２〜２４時間である。
反応終了後、残存するハロゲン化剤は還元処理により除去してもよく、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等の水溶液を用いて還元処理できる。
得られた式（３）で表される化合物は、必要に応じて水洗、濃縮、晶析、濾過等を行い、工程Ｂで水素と反応させてもよく、さらに再結晶、蒸留、カラムクロマトグラフィー等により精製して、工程Ｂで水素と反応させてもよい。
次に、工程Ｂについて説明する。
式（１）で表される化合物は、式（３）で表される化合物と水素とを、不均一系遷移金属触媒の存在下で反応させることにより製造できる。
反応は、溶媒中あるいは無溶媒にて実施される。溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒；ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル溶媒；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール溶媒；水およびこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は、式（３）で表される化合物に対して、通常０〜１００重量倍、好ましくは０．５〜２０重量倍である。
不均一系遷移金属触媒としては、パラジウム／炭素、パラジウム／シリカ、パラジウム／アルミナ、パラジウム／硫酸バリウム等の不均一系パラジウム触媒；白金／炭素、白金／シリカ、白金／アルミナ等の不均一系白金触媒；ルテニウム／炭素、ルテニウム／シリカ、ルテニウム／アルミナ等の不均一系ルテニウム触媒；ロジウム／炭素、ロジウム／シリカ、ロジウム／アルミナ等の不均一系ロジウム触媒；イリジウム／炭素等の不均一系イリジウム触媒；オスミウム／炭素等の不均一系オスミウム触媒；ニッケルケイソウ土触媒、ラネーニッケル等の不均一系ニッケル触媒；ラネーコバルト触媒等の不均一系コバルト触媒が挙げられ、白金族元素であるパラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウムおよびオスミウムの不均一系白金族触媒が好ましく、工業的製法としては不均一系パラジウム触媒がさらに好ましく、パラジウム／炭素がもっとも好ましい。不均一系遷移金属触媒の金属含量は、通常１〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％である。
不均一系遷移金属触媒の使用量は、式（３）で表される化合物に対して、不均一系遷移金属触媒中の含有金属として通常０．０１〜２モル％、好ましくは０．０５〜１モル％である。
式（３）で表される化合物を水素雰囲気下で水素と反応させる場合、水素分圧は通常０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａ、好ましくは０．０５〜０．５ＭＰａである。
反応で副生するハロゲン化水素を中和するために、中和剤を加えておくこともできる。中和剤としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物；炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属炭酸塩；酸化マグネシウム、酸化カルシウム等のアルカリ土類金属酸化物；水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアリカリ金属水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩；および炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩が挙げられる。
中和剤の使用量は副生するハロゲン化水素の量により異なるが、式（３）で表される化合物に対して、通常０．１〜１０モル倍、好ましくは０．５〜３モル倍である。
反応温度は通常０℃以上、好ましくは０〜４０℃、特に好ましくは０〜２５℃である。不均一系パラジウム触媒としてパラジウム／炭素を用い、０〜２５℃で反応させるのが好ましい。
反応時間は通常１〜４８時間である。
反応終了後、例えば、触媒を濾過により除去し、濾液を濃縮することにより式（１）で表される化合物を得ることができる。さらに再結晶、蒸留、クロマトグラフィー等により単離、精製してもよい。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例のみに限定されるものではない。
実施例で使用した紫外光は、下記装置を用いて行った。
光源：高圧ＵＶランプ（１００Ｗ） ＵＭ−１０２（ウシオ電機）
高圧ランプ点灯装置：ＵＭ−１０３Ｂ−Ｂ（ウシオ電機）
実施例で使用したＧＣ分析条件は、以下の通りである。
カラム：ＤＢ−５、長さ３０ｍ、内径０．５３ｍｍ、膜厚１．５０μｍ（アジレント・テクノロジー株式会社製 Ａｇｉｌｅｎｔ Ｊ＆Ｗ ＧＣカラム）
検出方法：ＦＩＤ
線速度：６０ｃｍ／ｓｅｃ．（ヘリウム）
カラム温度：１２０℃（５ｍｉｎ．）−２００℃（２．５℃／ｍｉｎ．）−３００℃（１０ｍｉｎ．）
インジェクター温度：２５０℃
検出器温度：３００℃
実施例１
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．５０ｇ（０．００９９モル）、モノクロロベンゼン１５．０ｇ、過酸化ベンゾイル０．１４ｇ（０．０００６モル）およびＮ−ブロモスクシンイミド２．６３ｇ（０．０１５モル）の混合液を１００℃で３時間攪拌した。混合液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２０．２％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３４．７％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：３４．４％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン１．７％
実施例２
モノクロロベンゼン１０．０ｇに、２，３−ジメチルニトロベンゼン５．０ｇ（０．０３３モル）と１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン１０．４ｇ（０．０３６４モル）とを加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１２モル）をモノクロロベンゼン５．０ｇに溶解した溶液を、７０〜８０℃で１時間かけて滴下し、同温度にて２時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２０ｇを加えて分液した。得られた有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１０．２５ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：５．５％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：１１．１％、
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：６０．６％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：１０．４％
実施例３
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）、モノクロロベンゼン１０．０ｇおよび過酸化ベンゾイル０．０８ｇ（０．０００３モル）の混合液を８５℃まで加熱し、臭素３．１０ｇ（０．０１９モル）を２時間かけて滴下し、同温度にて６時間攪拌した。次いで臭素３．１７ｇ（０．０２０モル）を滴下して、更に９時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：２８．１％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２３．１％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３５．５％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：４．４％であった。
実施例４
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）、ニトロベンゼン１０．１ｇおよび過酸化ベンゾイル０．０９ｇ（０．０００４モル）の混合液を８５℃まで加熱し、臭素３．１０ｇ（０．０１９モル）を２時間かけて滴下し、同温度にて６時間攪拌した。次いで臭素３．１７ｇ（０．０２０モル）を滴下して、更に９時間撹拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：３２．３％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２４．１％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３６．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：３．８％
実施例５
２，３−ジメチルニトロベンゼン２．００ｇ（０．０１３モル）と過酸化ベンゾイル０．１６ｇ（０．０００６６モル）との混合液に臭素３．１７ｇ（０．０２０モル）を２０分かけて滴下し、６０℃で２時間、ついで１１０℃で６時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンの面積百分率は、以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：２６．７％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２２．９％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３３．７％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：６．６％
次いで過酸化ベンゾイル０．１６ｇ（０．０００７モル）を添加した後、臭素１．５０ｇ（０．００９モル）を１時間かけて滴下し、１１０℃で７時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：１．０％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２１．５％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３３．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：２６．７％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：０．８％
実施例６
モノクロロベンゼン２００．０ｇに、２，３−ジメチルニトロベンゼン１００．０ｇ（０．６６１モル）、水１７．４ｇおよび臭素酸ナトリウム１４．９７ｇ（０．０９９モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ３．８０ｇ（０．０２３モル）をモノクロロベンゼン１００．０ｇに溶解した溶液と、臭素５８．１ｇ（０．３６３モル）とを、７０〜８０℃で５時間かけて同時に滴下し、同温度で１時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２００ｇを加えて分液した。有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１５３．２０ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：１４．５％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２９．２％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：４４．５％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：９．７％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：痕跡量
実施例７
モノクロロベンゼン１０．０ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン５．０ｇ（０．０３３モル）、水３．０ｇおよび臭素酸ナトリウム１．５０ｇ（０．００９９モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１２モル）をモノクロロベンゼン５．０ｇに溶解した溶液と、臭素５．８１ｇ（０．０３６モル）とを、７０〜８０℃で１時間かけて同時に滴下し、同温度で２時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２０ｇを加えて分液した。得られた有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１０．３８ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：９．７％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：１７．７％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：５６．３％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：５．２％
実施例８
モノクロロベンゼン１０．０ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン５．０ｇ（０．０３３モル）と、水３．０ｇと塩素酸ナトリウム１．４１ｇ（０．０１３２モル）とを加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１２モル）をモノクロロベンゼン５．０ｇに溶解した溶液と、臭素６．３４ｇ（０．０４０モル）とを、７０〜８０℃で１時間かけて同時に滴下し、同温度で２時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２０ｇを加えて分液した。得られた有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１０．２１ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：１４．３％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：２４．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：４８．４％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：３．７％
実施例９
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）およびモノクロロベンゼン５０．０ｇを反応容器に入れて窒素置換をしたのち、２５℃で塩素ガスをバブリングしながら１００Ｗ高圧ＵＶランプを用いて１０時間紫外光を照射した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：２７．６％
２−（クロロメチル）−３−メチルニトロベンゼン：９．８％
３−（クロロメチル）−２−メチルニトロベンゼン：２１．２％
２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼン：２．７％
２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼン：痕跡量
尚、２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼンおよび２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼンについては、１，２−ビス（クロロメチル）ベンゼンおよび１−（クロロメチル）−２−（ジクロロメチル）ベンゼンを各々ニトロ化することにより合成し、ＧＣクロマトグラム上の溶出位置の一致を確認した。
２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼン
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ：４．８１（２Ｈ、ｓ）、４．９６（２Ｈ、ｓ）、７．５３（１Ｈ、ｔ、Ｊ＝７．９３Ｈｚ）、７．６８（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝７．７０Ｈｚ、１．３６Ｈｚ）、７．９０（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝８．１５Ｈｚ、１．３６Ｈｚ）
２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼン
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ：４．８９（２Ｈ、ｓ）、７．１９（１Ｈ、ｓ）、７．６４（１Ｈ、ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）、７．９２（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１．２Ｈｚ）、８．２２（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１．４Ｈｚ）
実施例１０
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）およびクロロホルム６１．０ｇを反応容器に入れて窒素置換をしたのち、２５℃で塩素ガスをバブリングしながら１００Ｗ高圧ＵＶランプを用いて７．５時間紫外光を照射した反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：１５．５％
２−（クロロメチル）−３−メチルニトロベンゼン：１１．１％
３−（クロロメチル）−２−メチルニトロベンゼン：１５．０％
２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼン：４．５％
２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼン：痕跡量
実施例１１
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）およびクロロホルム６１．３ｇを反応容器に入れて窒素置換をしたのち、２５℃で３０分かけて臭素３．１０ｇ（０．０１９モル）を滴下し、１００Ｗ高圧ＵＶランプを用いて９時間紫外光を照射した。その後３５℃で臭素２．９５ｇ（０．０１８モル）を１時間かけて滴下した後、４時間攪拌し、さらに４０℃で４時間紫外光を照射した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：７１．７％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：１３．７％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：８．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：０．８％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：０．２％
実施例１２
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンをＧＣ面積百分率で９６．１％含有する混合物０．７７ｇに５％Ｐｄ／Ｃ（５３．５％ウェット品）２８．８ｍｇ、酸化マグネシウム６８．８ｍｇ、水０．０７ｇおよびメタノール９．７ｇを加え、水素ガス雰囲気下、０〜１０℃で３．５時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの面積百分率は、５５．９％であった。
実施例１３
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンをＧＣ面積百分率で９６．１％含有する混合物０．７５ｇに５％Ｐｄ／Ｃ（５３．５％ウェット品）２７．８ｍｇ、酸化マグネシウム６８．３ｍｇ、水４５ｍｇおよび２−プロパノール９．４ｇを加え、水素ガス雰囲気下、０〜１０℃で６時間攪拌し、続いて２０℃で２時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの面積百分率は６２．３％であった。
実施例１４
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンをＧＣ面積百分率で５４．１％含有する混合物１．００ｇに５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）４１．６ｍｇ、酸化マグネシウム６４．８ｍｇ、水４８ｍｇおよびメタノール１０．１ｇを加え、水素ガス雰囲気下、室温にて１６．５時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過して得られた濾液を減圧下に濃縮した。残渣にトルエンおよび水を加えて分液した。得られたトルエン溶液を減圧下に濃縮し、濃縮液０．２３ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの面積百分率は５２．４％であった。
実施例１５
モノクロロベンゼン５．０５ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン１０．０５ｇ（０．０６６２モル）、水６．００ｇおよび臭素酸ナトリウム２．９９ｇ（０．０１９８モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．０８ｇ（０．０００４９モル）をモノクロロベンゼン１．０ｇに溶解した溶液を加え、３０分撹拌し、続いてＡＩＢＮ０．６２ｇ（０．００３８モル）をモノクロロベンゼン４．０ｇに溶解した溶液と、臭素１１．６３ｇ（０．０７２８モル）とを、７０〜８０℃で同時に滴下し、同温度で７時間攪拌した。２５℃に冷却し、亜硫酸ナトリウム水溶液およびモノクロロベンゼンを加えて分液した。有機層を飽和重層水および飽和食塩水で洗浄し、減圧下に濃縮して、濃縮液２１．８５ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンの面積百分率は６２．３％であった。
前記工程で得られた反応液１０．０４ｇにメタノール１００．０６ｇを加え５℃に冷却した。５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）０．４０ｇを加え、水素ガス雰囲気下、５℃にて９．５時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過し、１３４．０１ｇのメタノール溶液を得た。得られたメタノール溶液のＧＣ内標準法による分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの含有量は１．３４ｇであった。（２，３−ジメチルニトロベンゼンからの通算収率：４７．２％）。
実施例１６
モノクロロベンゼン３．８１ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン７．５０ｇ（０．０４９６モル）、水４．５５ｇおよび臭素酸ナトリウム２．３１ｇ（０．０１４９モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．０７ｇ（０．０００４３モル）をモノクロロベンゼン０．７７ｇに溶解した溶液を加え、３０分撹拌し、続いてＡＩＢＮ０．４６ｇ（０．００２８モル）をモノクロロベンゼン３．０ｇに溶解した溶液と、臭素８．７２ｇ（０．０５４６モル）とを、７０〜８０℃で同時に８時間かけて滴下し、同温度で１３時間攪拌した。さらに、臭素２．３８ｇ（０．０１４９モル）とＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１１モル）とを追加し、８０℃で４時間攪拌した後、２５℃に冷却してモノクロロベンゼンと水を加え、分液した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、減圧下に濃縮して、濃縮液１５．９４ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンの面積百分率は５６．７％であった。
前記工程で得られた反応液１５．９４ｇにメタノール１５９．６ｇを加え５℃に冷却した。５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）０．６２３ｇを加え、水素ガス雰囲気下、５℃で６時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過し、２２０．２６ｇのメタノール溶液を得た。得られたメタノール溶液のＧＣ内標準法による分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの含有量は４．４３ｇであった（２，３−ジメチルニトロベンゼンからの通算収率：３８．８％）。
実施例１７
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン３．０２ｇ（０．００９８モル）にメタノール３０．０５ｇを加え５℃に冷却した。５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）６１．９ｍｇを加え、水素ガス雰囲気下、５℃で４時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過し、５２．２１ｇのメタノール溶液を得た。得られたメタノール溶液のＧＣ内標準法による分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの含有量は１．３５ｇであった（収率５９．９％）。
実施例で使用した紫外光は、下記装置を用いて行った。
光源：高圧ＵＶランプ（１００Ｗ） ＵＭ−１０２（ウシオ電機）
高圧ランプ点灯装置：ＵＭ−１０３Ｂ−Ｂ（ウシオ電機）
実施例で使用したＧＣ分析条件は、以下の通りである。
カラム：ＤＢ−５、長さ３０ｍ、内径０．５３ｍｍ、膜厚１．５０μｍ（アジレント・テクノロジー株式会社製 Ａｇｉｌｅｎｔ Ｊ＆Ｗ ＧＣカラム）
検出方法：ＦＩＤ
線速度：６０ｃｍ／ｓｅｃ．（ヘリウム）
カラム温度：１２０℃（５ｍｉｎ．）−２００℃（２．５℃／ｍｉｎ．）−３００℃（１０ｍｉｎ．）
インジェクター温度：２５０℃
検出器温度：３００℃
実施例１
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．５０ｇ（０．００９９モル）、モノクロロベンゼン１５．０ｇ、過酸化ベンゾイル０．１４ｇ（０．０００６モル）およびＮ−ブロモスクシンイミド２．６３ｇ（０．０１５モル）の混合液を１００℃で３時間攪拌した。混合液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２０．２％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３４．７％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：３４．４％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン１．７％
実施例２
モノクロロベンゼン１０．０ｇに、２，３−ジメチルニトロベンゼン５．０ｇ（０．０３３モル）と１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン１０．４ｇ（０．０３６４モル）とを加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１２モル）をモノクロロベンゼン５．０ｇに溶解した溶液を、７０〜８０℃で１時間かけて滴下し、同温度にて２時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２０ｇを加えて分液した。得られた有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１０．２５ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：５．５％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：１１．１％、
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：６０．６％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：１０．４％
実施例３
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）、モノクロロベンゼン１０．０ｇおよび過酸化ベンゾイル０．０８ｇ（０．０００３モル）の混合液を８５℃まで加熱し、臭素３．１０ｇ（０．０１９モル）を２時間かけて滴下し、同温度にて６時間攪拌した。次いで臭素３．１７ｇ（０．０２０モル）を滴下して、更に９時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：２８．１％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２３．１％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３５．５％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：４．４％であった。
実施例４
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）、ニトロベンゼン１０．１ｇおよび過酸化ベンゾイル０．０９ｇ（０．０００４モル）の混合液を８５℃まで加熱し、臭素３．１０ｇ（０．０１９モル）を２時間かけて滴下し、同温度にて６時間攪拌した。次いで臭素３．１７ｇ（０．０２０モル）を滴下して、更に９時間撹拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：３２．３％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２４．１％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３６．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：３．８％
実施例５
２，３−ジメチルニトロベンゼン２．００ｇ（０．０１３モル）と過酸化ベンゾイル０．１６ｇ（０．０００６６モル）との混合液に臭素３．１７ｇ（０．０２０モル）を２０分かけて滴下し、６０℃で２時間、ついで１１０℃で６時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンの面積百分率は、以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：２６．７％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２２．９％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３３．７％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：６．６％
次いで過酸化ベンゾイル０．１６ｇ（０．０００７モル）を添加した後、臭素１．５０ｇ（０．００９モル）を１時間かけて滴下し、１１０℃で７時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：１．０％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２１．５％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：３３．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：２６．７％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：０．８％
実施例６
モノクロロベンゼン２００．０ｇに、２，３−ジメチルニトロベンゼン１００．０ｇ（０．６６１モル）、水１７．４ｇおよび臭素酸ナトリウム１４．９７ｇ（０．０９９モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ３．８０ｇ（０．０２３モル）をモノクロロベンゼン１００．０ｇに溶解した溶液と、臭素５８．１ｇ（０．３６３モル）とを、７０〜８０℃で５時間かけて同時に滴下し、同温度で１時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２００ｇを加えて分液した。有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１５３．２０ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：１４．５％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：２９．２％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：４４．５％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：９．７％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：痕跡量
実施例７
モノクロロベンゼン１０．０ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン５．０ｇ（０．０３３モル）、水３．０ｇおよび臭素酸ナトリウム１．５０ｇ（０．００９９モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１２モル）をモノクロロベンゼン５．０ｇに溶解した溶液と、臭素５．８１ｇ（０．０３６モル）とを、７０〜８０℃で１時間かけて同時に滴下し、同温度で２時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２０ｇを加えて分液した。得られた有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１０．３８ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：９．７％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：１７．７％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：５６．３％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：５．２％
実施例８
モノクロロベンゼン１０．０ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン５．０ｇ（０．０３３モル）と、水３．０ｇと塩素酸ナトリウム１．４１ｇ（０．０１３２モル）とを加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１２モル）をモノクロロベンゼン５．０ｇに溶解した溶液と、臭素６．３４ｇ（０．０４０モル）とを、７０〜８０℃で１時間かけて同時に滴下し、同温度で２時間攪拌した。２５℃に冷却し、水２０ｇを加えて分液した。得られた有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液１０．２１ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：１４．３％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：２４．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：４８．４％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：３．７％
実施例９
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）およびモノクロロベンゼン５０．０ｇを反応容器に入れて窒素置換をしたのち、２５℃で塩素ガスをバブリングしながら１００Ｗ高圧ＵＶランプを用いて１０時間紫外光を照射した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：２７．６％
２−（クロロメチル）−３−メチルニトロベンゼン：９．８％
３−（クロロメチル）−２−メチルニトロベンゼン：２１．２％
２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼン：２．７％
２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼン：痕跡量
尚、２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼンおよび２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼンについては、１，２−ビス（クロロメチル）ベンゼンおよび１−（クロロメチル）−２−（ジクロロメチル）ベンゼンを各々ニトロ化することにより合成し、ＧＣクロマトグラム上の溶出位置の一致を確認した。
２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼン
２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼン
実施例１０
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）およびクロロホルム６１．０ｇを反応容器に入れて窒素置換をしたのち、２５℃で塩素ガスをバブリングしながら１００Ｗ高圧ＵＶランプを用いて７．５時間紫外光を照射した反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：１５．５％
２−（クロロメチル）−３−メチルニトロベンゼン：１１．１％
３−（クロロメチル）−２−メチルニトロベンゼン：１５．０％
２，３−ビス（クロロメチル）ニトロベンゼン：４．５％
２−（クロロメチル）−３−（ジクロロメチル）ニトロベンゼン：痕跡量
実施例１１
２，３−ジメチルニトロベンゼン１．００ｇ（０．００６６モル）およびクロロホルム６１．３ｇを反応容器に入れて窒素置換をしたのち、２５℃で３０分かけて臭素３．１０ｇ（０．０１９モル）を滴下し、１００Ｗ高圧ＵＶランプを用いて９時間紫外光を照射した。その後３５℃で臭素２．９５ｇ（０．０１８モル）を１時間かけて滴下した後、４時間攪拌し、さらに４０℃で４時間紫外光を照射した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、面積百分率は以下のとおりであった。
２，３−ジメチルニトロベンゼン：７１．７％
２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼン：１３．７％
３−（ブロモメチル）−２−メチルニトロベンゼン：８．１％
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン：０．８％
２−（ブロモメチル）−３−（ジブロモメチル）ニトロベンゼン：０．２％
実施例１２
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンをＧＣ面積百分率で９６．１％含有する混合物０．７７ｇに５％Ｐｄ／Ｃ（５３．５％ウェット品）２８．８ｍｇ、酸化マグネシウム６８．８ｍｇ、水０．０７ｇおよびメタノール９．７ｇを加え、水素ガス雰囲気下、０〜１０℃で３．５時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの面積百分率は、５５．９％であった。
実施例１３
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンをＧＣ面積百分率で９６．１％含有する混合物０．７５ｇに５％Ｐｄ／Ｃ（５３．５％ウェット品）２７．８ｍｇ、酸化マグネシウム６８．３ｍｇ、水４５ｍｇおよび２−プロパノール９．４ｇを加え、水素ガス雰囲気下、０〜１０℃で６時間攪拌し、続いて２０℃で２時間攪拌した。反応液をサンプリングし、ＧＣ分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの面積百分率は６２．３％であった。
実施例１４
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンをＧＣ面積百分率で５４．１％含有する混合物１．００ｇに５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）４１．６ｍｇ、酸化マグネシウム６４．８ｍｇ、水４８ｍｇおよびメタノール１０．１ｇを加え、水素ガス雰囲気下、室温にて１６．５時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過して得られた濾液を減圧下に濃縮した。残渣にトルエンおよび水を加えて分液した。得られたトルエン溶液を減圧下に濃縮し、濃縮液０．２３ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの面積百分率は５２．４％であった。
実施例１５
モノクロロベンゼン５．０５ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン１０．０５ｇ（０．０６６２モル）、水６．００ｇおよび臭素酸ナトリウム２．９９ｇ（０．０１９８モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．０８ｇ（０．０００４９モル）をモノクロロベンゼン１．０ｇに溶解した溶液を加え、３０分撹拌し、続いてＡＩＢＮ０．６２ｇ（０．００３８モル）をモノクロロベンゼン４．０ｇに溶解した溶液と、臭素１１．６３ｇ（０．０７２８モル）とを、７０〜８０℃で同時に滴下し、同温度で７時間攪拌した。２５℃に冷却し、亜硫酸ナトリウム水溶液およびモノクロロベンゼンを加えて分液した。有機層を飽和重層水および飽和食塩水で洗浄し、減圧下に濃縮して、濃縮液２１．８５ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンの面積百分率は６２．３％であった。
前記工程で得られた反応液１０．０４ｇにメタノール１００．０６ｇを加え５℃に冷却した。５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）０．４０ｇを加え、水素ガス雰囲気下、５℃にて９．５時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過し、１３４．０１ｇのメタノール溶液を得た。得られたメタノール溶液のＧＣ内標準法による分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの含有量は１．３４ｇであった。（２，３−ジメチルニトロベンゼンからの通算収率：４７．２％）。
実施例１６
モノクロロベンゼン３．８１ｇに２，３−ジメチルニトロベンゼン７．５０ｇ（０．０４９６モル）、水４．５５ｇおよび臭素酸ナトリウム２．３１ｇ（０．０１４９モル）を加え、７５〜８０℃に加熱した。ＡＩＢＮ０．０７ｇ（０．０００４３モル）をモノクロロベンゼン０．７７ｇに溶解した溶液を加え、３０分撹拌し、続いてＡＩＢＮ０．４６ｇ（０．００２８モル）をモノクロロベンゼン３．０ｇに溶解した溶液と、臭素８．７２ｇ（０．０５４６モル）とを、７０〜８０℃で同時に８時間かけて滴下し、同温度で１３時間攪拌した。さらに、臭素２．３８ｇ（０．０１４９モル）とＡＩＢＮ０．１９ｇ（０．００１１モル）とを追加し、８０℃で４時間攪拌した後、２５℃に冷却してモノクロロベンゼンと水を加え、分液した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、減圧下に濃縮して、濃縮液１５．９４ｇを得た。濃縮液のＧＣ分析を行った結果、２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼンの面積百分率は５６．７％であった。
前記工程で得られた反応液１５．９４ｇにメタノール１５９．６ｇを加え５℃に冷却した。５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）０．６２３ｇを加え、水素ガス雰囲気下、５℃で６時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過し、２２０．２６ｇのメタノール溶液を得た。得られたメタノール溶液のＧＣ内標準法による分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの含有量は４．４３ｇであった（２，３−ジメチルニトロベンゼンからの通算収率：３８．８％）。
実施例１７
２，３−ビス（ブロモメチル）ニトロベンゼン３．０２ｇ（０．００９８モル）にメタノール３０．０５ｇを加え５℃に冷却した。５％Ｐｄ／Ｃ（５８．２％ウェット品）６１．９ｍｇを加え、水素ガス雰囲気下、５℃で４時間攪拌した。その後窒素ガスで置換し、反応液を濾過し、５２．２１ｇのメタノール溶液を得た。得られたメタノール溶液のＧＣ内標準法による分析を行った結果、２−（ブロモメチル）−３−メチルニトロベンゼンの含有量は１．３５ｇであった（収率５９．９％）。
本発明によれば、効率的に工業的規模で２−（ハロゲノメチル）−１−メチル−３−ニトロベンゼンを製造することができる。
Claims (10)
- 式（３）
〔式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。〕
で表される化合物と水素とを不均一系遷移金属触媒の存在下で反応させることにより式（１）
〔式中、記号は前記と同じ意味を表す。〕
で表される化合物を得る工程
を含む式（１）で表される化合物の製造方法。 - 不均一系遷移金属触媒が不均一系パラジウム触媒である請求項１に記載の方法。
- 式（３）で表される化合物と水素とを０〜４０℃の温度で反応させる請求項１または２に記載の方法。
- 不均一系遷移金属触媒がパラジウム／炭素であり、式（３）で表される化合物と水素とを０〜２５℃の温度で反応させる請求項１に記載の方法。
- 式（２）
で表される化合物と塩素、臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、ブロモイソシアヌル酸ナトリウム、ジブロモイソシアヌル酸、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、ヨウ素およびＮ−ヨードスクシンイミドからなる群より選ばれる１以上のハロゲン化剤とを反応させることにより式（３）
〔式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。〕
で表される化合物を得る工程および
式（３）で表される化合物と水素とを不均一系遷移金属触媒の存在下で反応させることにより式（１）
〔式中、記号は前記と同じ意味を表す。〕
で表される化合物を得る工程
を含む式（１）で表される化合物の製造方法。 - 不均一系遷移金属触媒が不均一系パラジウム触媒である請求項５に記載の方法。
- 式（３）で表される化合物と水素とを０〜４０℃の温度で反応させる請求項５または６に記載の方法。
- 不均一系遷移金属触媒がパラジウム／炭素であり、式（３）で表される化合物と水素とを０〜２５℃の温度で反応させる請求項５に記載の方法。
- 式（２）で表される化合物とハロゲン化剤とをラジカル開始剤の存在下で反応させる請求項５に記載の方法。
- 式（８）で表される化合物。
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