JP3496243B2 - 芳香族カルボン酸エステル類の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、医薬及び農薬等の中間
体として有用な芳香族カルボン酸エステル類の製造方法
に関するものである。特に、本発明は、水稲用除草剤
（特開昭５９―１２２４８８号公報記載）およびトウモ
ロコシ畑用除草剤（特開昭６０―２０８９７７号公報記
載）の中間体として有用な５―クロロ―１―メチルピラ
ゾール―４―カルボン酸エチルエステルおよび３，５―
ジクロロ―１―メチルピラゾール―４―カルボン酸メチ
ルエステルの製造方法として有効である。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、カルボン酸の金属塩とハロゲン化アルキルによるエ
ステル化方法は、公知の方法として知られているが、ハ
ロゲン化アルキルのアルキル基が低級（例えば炭素原子
数が１〜４）の場合は、一般的に反応性および沸点等の
問題から、高価なヨウ化物および臭化物を使用し、比較
的安価な塩化物はほとんど使用されていない。

【０００３】また、一般的にアルキル化剤は大過剰に使
用するため、経済的ではないうえに過剰分の処理が必要
になり後処理が煩雑になる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決すべく鋭意努力検討した結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明は、芳香族カルボン酸を金属塩
とした後ハロゲン化アルキルを反応させる芳香族カルボ
ン酸アルキルエステルの製造方法において、金属炭酸塩
あるいは金属重炭酸塩で芳香族カルボン酸金属塩にする
と同時にまたはした後に、減圧下で脱炭酸を行い、その
後減圧密閉系とした中にハロゲン化アルキルを仕込み、
そのまま密閉系で反応させることを特徴とする方法であ
る。

【０００５】芳香族カルボン酸としては、式（１）

【０００６】

【化２】

【０００７】〔式中、ＸおよびＹはそれぞれ独立に水素
原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ＣＯＯ
Ｒ¹ 、ＮＲ¹ Ｒ² 、ＣＯＲ¹ 、ＳＯ₂ ＮＲ² Ｒ³ または
ＳＯ₂ Ｒ¹（Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ はそれぞれ独立に炭
素原子数１〜４のアルキル基を表す。）を表し、Ａは水
素原子または炭素原子数１〜４のアルキル基を表す。〕
があげられる。

【０００８】ＸおよびＹのハロゲン原子としては、フッ
素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子があげら
れる。Ａとしては水素原子、メチル基、エチル基、n-プ
ロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル
基、sec-ブチルおよびt-ブチル基等の低級アルキル基が
あげられる。

【０００９】芳香族カルボン酸を、必要があれば溶媒に
溶解して、芳香族カルボン酸に対して金属炭酸塩あるい
は金属重炭酸塩を通常当量以上、好ましくは１．０〜
１．３当量を使用してカルボン酸の金属塩を生成させ
る。金属炭酸塩あるいは金属重炭酸塩としては、例えば
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の金属炭酸塩、炭酸水
素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の金属重炭酸塩があ
げられる。

【００１０】金属炭酸塩あるいは金属重炭酸塩を使用す
ると、金属水酸化物に比較して仕込み量の制御が厳密で
なくてよく、生成した芳香族カルボン酸アルキルエステ
ルが加水分解によって芳香族カルボン酸に戻ったり、未
反応の芳香族カルボン酸が残ったりするのを抑制するこ
とができる。溶媒としては、反応に不活性であればよ
く、通常の有機溶媒を使用することができる。好ましく
は生成する芳香族カルボン酸の金属塩の溶解度が大きい
有機溶媒、例えば、アセトン、ジオキサン、エタノー
ル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロ
リドン等の極性溶媒があげられる。

【００１１】芳香族カルボン酸金属塩生成の温度は通常
０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃である。芳香
族カルボン酸金属塩生成の反応時間は通常０．５〜２０
時間、好ましくは１〜５時間である。その際に、常圧も
しくは減圧下で行うことができる。芳香族カルボン酸金
属塩にすると同時にまたはした後に、反応系を減圧にし
て、脱炭酸をするが、減圧度は特に限定はなく、反応温
度における使用溶媒の蒸気圧まで減圧にすることができ
る。減圧系することによって、次に反応させるハロゲン
化アルキルの仕込みが容易になり、脱炭酸することによ
って、ハロゲン化アルキルの溶媒への吸収が促進され
る。

【００１２】次に、減圧密閉系とし、その中にハロゲン
化アルキルをブレークにより仕込むが、ハロゲン化アル
キルはガス状または液状で仕込むことができ、特に通常
室温でガス状となる比較的安価な塩化アルキル類には効
果的な方法である。密閉系であるため、過剰量のハロゲ
ン化アルキルを仕込む必要がない。ハロゲン化アルキル
の使用量は芳香族カルボン酸に対して、通常当量以上あ
ればよいが、経済性を考えれば１．０〜１．３当量、よ
り好ましくは１．０〜１．１当量である。

【００１３】ハロゲン化アルキルとしては、塩化メチ
ル、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭化エチ
ル、ヨウ化エチル、塩化n-プロピル、臭化n-プロピル、
ヨウ化n-プロピル、塩化イソプロピル、臭化イソプロピ
ル、ヨウ化イソプロピル、塩化n-ブチル、臭化n-ブチ
ル、ヨウ化n-ブチル、塩化イソブチル、臭化イソブチ
ル、ヨウ化イソブチル、塩化sec-ブチル、臭化sec-ブチ
ル、ヨウ化sec-ブチル、塩化t-ブチル、臭化t-ブチルお
よびヨウ化t-ブチルがあげられ、経済性を考えれば、塩
化アルキルが望ましく、例えば、塩化メチルおよび塩化
エチルがあげられる。

【００１４】ハロゲン化アルキルの仕込み後は反応をそ
のまま密閉系で行う。密閉系とするのは反応系外へのハ
ロゲン化アルキルの逃げをなくすためである。反応を開
放系で行い、低級ハロゲン化アルキルを滴下もしくはガ
ス吹き込みしてエステル化を行った場合は、低級ハロゲ
ン化アルキルの系外への逃げが非常に多くなり、反応終
了までに大過剰の低級ハロゲン化アルキルを必要とし、
経済的、環境的にも問題となる。

【００１５】アルキルエステル化の反応温度は通常０〜
２００℃、好ましくは５０〜１５０℃である。アルキル
エステル化の反応時間は通常０．５〜５０時間、好まし
くは１〜３０時間である。

【００１６】

【発明の効果】本発明の方法に従えば、芳香族カルボン
酸とハロゲン化アルキルより、経済的に容易に高収率で
芳香族カルボン酸エステル類を製造することができる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例をあげ、本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 〔実施例１〕１−メチル−３，５−ジクロロピラゾール
−４−カルボン酸１９．５ｇ（０．１モル）をＮ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド５９ｇに溶解させ、炭酸ナトリウ
ム６．４ｇを仕込み、１００℃で１時間撹拌してカルボ
ン酸のナトリウム塩を生成させた。その後減圧にして１
００℃、３２０ｍｍＨｇで１時間撹拌した。そのまま減
圧状態で密閉系にして、ガス状の塩化メチル５．３ｇ
（０．１０５モル）をブレークしながら仕込んだ。１０
０℃で２時間反応させると、カルボン酸がほぼ消失し
た。冷却後、水と１，２−ジクロロエタンを加えて抽出
し、得られた１，２−ジクロロエタン層の分析を行った
ところ、１−メチル−３，５−ジクロロピラゾール−４
−カルボン酸メチルエステルが２０．６ｇであった。
（収率９８．７％）

【００１８】〔実施例２〕１−メチル−３，５−ジクロ
ロピラゾール−４−カルボン酸１９．５ｇ（０．１モ
ル）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５９ｇに溶解さ
せ、炭酸カリウム８．２ｇを仕込み、１００℃で１時間
撹拌しカルボン酸のカリウム塩を生成させた。その後減
圧にして１００℃、３２０ｍｍＨｇで１時間撹拌した。
そのまま減圧状態で密閉系にして、ガス状の塩化メチル
５．３ｇ（０．１０５モル）をブレークしながら仕込ん
だ。１００℃で２時間反応させると、カルボン酸が消失
した。冷却後、水と１，２−ジクロロエタンを加えて抽
出し、得られた１，２−ジクロロエタン層の分析を行っ
たところ、１−メチル−３，５−ジクロロピラゾール−
４−カルボン酸メチルエステルが２０．９ｇであった。
（収率１００％）

【００１９】〔実施例３〕１−メチル−３，５−ジクロ
ロピラゾール−４−カルボン酸１９．５ｇ（０．１モ
ル）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド９７ｇに溶解さ
せ、炭酸ナトリウム６．４ｇを仕込み、７０℃で１時間
撹拌してカルボン酸のナトリウム塩を生成させた。その
後減圧にして、７０℃、２００ｍｍＨｇで１時間撹拌し
た。そのまま減圧状態で密閉系にしてガス状の塩化メチ
ル５．３ｇ（０．１０５モル）をブレークしながら仕込
んだ。７０℃で４時間反応させると、カルボン酸がほぼ
消失した。冷却後、水と１，２−ジクロロエタンを加え
て抽出し、得られた１，２−ジクロロエタン層の分析を
行ったところ、１−メチル−３，５−ジクロロピラゾー
ル−４−カルボン酸メチルエステルが２０．７ｇであっ
た。（収率９９．０％）

【００２０】〔実施例４〕１−メチル−３，５−ジクロ
ロピラゾール−４−カルボン酸１１０ｋｇ（５６４モ
ル）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３３０ｋｇに溶解
させ、炭酸ナトリウム３５．９ｋｇを仕込んだ。その
後、１００℃、３２０ｍｍＨｇで２時間撹拌して、カル
ボン酸のナトリウム塩を生成させると同時に脱炭酸を行
った。そのまま減圧状態で密閉系にして、液状の塩化メ
チル２９．８ｋｇ（５９０モル）をブレークしながら仕
込んだ。１００℃で３時間反応させると、カルボン酸が
ほとんど消失した。冷却後、反応液の定量を行ったとこ
ろ、１−メチル−３，５−ジクロロピラゾール−４−カ
ルボン酸メチルエステルが１１６．６ｋｇであった。
（収率９９．０％）

【００２１】〔実施例５〕１−メチル−５−クロロピラ
ゾール−４−カルボン酸１０ｇ（０．０６２モル）を
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３０ｇに溶解させ、炭酸
カリウム５．２ｇを仕込み、９０℃で１時間撹拌してカ
ルボン酸のカリウム塩を生成させた。その後減圧にし
て、９０℃、３２０ｍｍＨｇで１時間撹拌した。そのま
ま減圧状態で密閉系として、ガス状の塩化エチル４．２
ｇ（０．０６５モル）をブレークしながら仕込んだ。９
０℃で２５時間反応させると、カルボン酸がほぼ消失し
た。冷却後、水と１，２−ジクロロエタンを加えて抽出
し、得られた１，２−ジクロロエタン層の分析を行った
ところ、１−メチル−５−クロロピラゾール−４−カル
ボン酸エチルエステルが１１．４ｇであった。（収率９
７．３％）

【００２２】〔実施例６〕１−メチル−５−クロロピラ
ゾール−４−カルボン酸３０ｇ（０．１８７モル）を
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１５０ｇに溶解させ、炭
酸カリウム１５．５ｇを仕込んだ。その後、１２０℃、
３４０ｍｍＨｇで２時間撹拌して、カルボン酸のカリウ
ム塩を生成させると同時に脱炭酸を行った。そのまま減
圧状態で密閉系にして、液状の塩化エチル１２．６ｇ
（０．１９５モル）をブレークしながら仕込んだ。１２
０℃で３時間反応させると、カルボン酸がほとんど消失
した。水と１，２−ジクロロエタンを加えて抽出し、得
られた１，２−ジクロロエタン層の分析を行ったとこ
ろ、１−メチル−５−クロロピラゾール−４−カルボン
酸エチルエステルが３４．７ｇであった。（収率９８．
５％）

【００２３】〔実施例７〕１−メチル−５−クロロピラ
ゾール−４−カルボン酸３０ｇ（０．１８７モル）を
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド９０ｇに溶解し、炭酸ナ
トリウム１２．１ｇを仕込んだ。その後、１２０℃、３
４０ｍｍＨｇで２時間撹拌して、カルボン酸のナトリウ
ム塩を生成させると同時に脱炭酸を行った。そのまま減
圧状態で密閉系にして、ガス状の塩化エチル１２．６ｇ
（０．１９５モル）をブレークしながら仕込んだ。１２
０℃で６時間反応させると、カルボン酸がほとんど消失
した。冷却後、水と１，２−ジクロロエタンを加えて抽
出し、得られた１，２−ジクロロエタン層の分析を行っ
たところ、１−メチル−５−クロロピラゾール−４−カ
ルボン酸エチルエステルが３４．８ｇであった。（収率
９８．８％）

【００２４】〔実施例８〕１−メチル−５−クロロピラ
ゾール−４−カルボン酸９０ｋｇ（５６０モル）をＮ，
Ｎ−ジメチルホルムアミド４５０ｋｇに溶解させ、炭酸
カリウム４６．４ｋｇを仕込んだ。その後、１２０℃、
３４０ｍｍＨｇで２時間撹拌して、カルボン酸のカリウ
ム塩を生成させると同時に脱炭酸を行った。そのまま減
圧状態で密閉系にして、液状の塩化エチル３８．０ｋｇ
（５８８モル）をブレークしながら仕込んだ。１２０℃
で４時間反応させると、カルボン酸がほとんど消失し
た。冷却後、反応液の定量を行ったところ、１−メチル
−５−クロロピラゾール−４−カルボン酸エチルエステ
ルが１０４．８ｋｇであった。（収率９９．２％）

【００２５】〔参考例１〕１−メチル−３，５−ジクロ
ロピラゾール−４−カルボン酸１９．５ｇ（０．１モ
ル）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５９ｇに溶解さ
せ、炭酸ナトリウム６．４ｇを仕込み、７０℃で２時間
撹拌して、カルボン酸のナトリウム塩を生成させた。そ
の後、ガス状の塩化メチルを吹き込みながら７０℃で反
応を続けた。カルボン酸がほぼ消失するまでの塩化メチ
ルの消費量は１６．５ｇであった。

【００２６】〔参考例２〕１−メチル−５−クロロピラ
ゾール−４−カルボン酸１６．１ｇ（０．１モル）を
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド８０ｇに溶解させ、炭酸
カリウム８．２ｇを仕込み、９０℃で２時間撹拌して、
カルボン酸のナトリウム塩を生成させた。その後、ガス
状の塩化エチルを約３ｇ／ｈｒで吹き込みながら９０℃
で反応を続けたが、反応時間が２５時間以上経過して
も、カルボン酸が消失しなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Ｉｎｄｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， Ｖｏｌ．32 Ｂ， Ｊｕｌｙ 1993， ｐｐ793−794 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C07D 231/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 香族カルボン酸を金属塩とした後ハロゲ
   ン化アルキルを反応させる芳香族カルボン酸アルキルエ
   ステルの製造方法において、金属炭酸塩あるいは金属重
   炭酸塩で芳香族カルボン酸金属塩にすると同時にまたは
   した後に、減圧下で脱炭酸を行い、その後減圧密閉系と
   した中にハロゲン化アルキルを仕込み、そのまま密閉系
   で反応させることを特徴とする方法であって、前記芳香
   族カルボン酸が式（１） 【化１】 〔式中、ＸおよびＹはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲ
   ン原子、ニトロ基、シアノ基、ＣＯＯＲ ¹ 、ＮＲ ¹ Ｒ
   ² 、ＣＯＲ ¹ 、ＳＯ ₂ ＮＲ ² Ｒ ³ またはＳＯ ₂ Ｒ ¹ （Ｒ ¹
   、Ｒ ² およびＲ ³ はそれぞれ独立に炭素原子数１〜４
   のアルキル基を表す。）を表し、Ａは水素原子または炭
   素原子数１〜４のアルキル基を表す。〕で表される方
   法。
2. 【請求項２】 ＸおよびＹがそれぞれ独立に水素原子ま
   たは塩素原子（但し、ＸおよびＹのうち少なくともひと
   つは塩素原子を表す。）を表し、Ａがメチル基を表す請
   求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 ハロゲン化アルキルが塩化アルキルであ
   る請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】ハロゲン化アルキルが炭素原子数１〜４の
   ハロゲン化アルキルである請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 ハロゲン化アルキルが塩化メチルまたは
   塩化エチルである請求項１記載の方法。