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JP4278938B2 - Process for producing trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative - Google Patents
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JP4278938B2 - Process for producing trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative - Google Patents

Process for producing trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative Download PDF

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬および農薬の重要中間体となるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明で対象とするトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体は医薬および農薬の重要中間体となる化合物で、この内、3’−トリフルオロメチル−2−メトキシアセトフェノンと4’−トリフルオロメチル−2−メトキシアセトフェノンのみが知られている。これらの製造方法は、(1)メトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロライト゛とフェニルリチウムから発生させたイリト゛と4-トリフルオロメチルヘ゛ンソ゛ニトリルを反応させる方法(非特許文献1)、(2)メトキシアセトニトリルと3-トリフルオロメチルフェニルマク゛ネシウムフ゛ロマイト゛または4-トリフルオロメチルフェニルマク゛ネシウムフ゛ロマイト゛を反応させる方法(非特許文献2)、(3)4'-トリフルオロメチル-2-シ゛アソ゛アセトフェノンとメタノールを反応させる方法(非特許文献3)に限られており、高価な試薬を過剰に用いたり、爆発の恐れのある試薬を用いる必要があり(非特許文献4)、工業的な製造方法とは言い難いものであった。
【0003】
トリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を工業的に製造するためには、原料の工業的入手が容易であること、試薬の安全性が比較的高いことから、フェナシルハライドと金属アルコキシドを反応させて2−アルコキシアセトフェノン誘導体を得る方法が特に有望な方法と考えられる。例えば、非特許文献5には、4−メトキシフェナシルブロマイドまたは4−ブロモフェナシルブロマイドとナトリウムメトキシド(CH3ONa)の反応例が報告されている。しかし、本発明で対象とするトリフルオロメチル置換フェナシルハライドを基質とする反応例は未だ報告されていない。
【0004】
また、本発明に関連する技術として、アルキルフェノン類を低級アルコール中で臭素と反応させ、得られた反応液を酸で処理することを特徴とするα−ブロモアルキルフェノン類の製造法が報告されている(特許文献1)。メタノール等の低級アルコールの存在下、Br2を用いて臭素化することにより生成したα−ブロモアルキルフェノン類を、反応系中でジアルキルアセタール側に平衡をずらし、過剰反応によるα,α−ジブロモアルキルフェノン類の副生を抑えるというものである。しかしながらメタノール等の低級アルコールを用いた場合、この平衡は完全にはジアルキルアセタール側に偏っておらず、酸で処理する前の反応液には15〜17%のα−ブロモアルキルフェノン類が存在することが示されている。特許文献1の発明の詳細な説明には、低級アルコールとして具体的にメタノール、エタノールおよびプロパノールが挙げられているのみで、実際にはメタノールを用いた実施例が報告されているのみである。本発明で対象とする、トリフルオロメチル置換アセトフェノンをアルキレンジオールの存在下、Br2を用いて臭素化することにより臭素化アセタールを製造する方法は未だ報告されていない。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−72638号公報
【非特許文献1】
Synthesis,(独国),1999年,第1999巻, 第9号, p.1558-1560
【非特許文献2】
Tetrahedron,(英国),1979年,第35巻,第15号,p.1807-1815
【非特許文献3】
J. American Chemical Society,(米国),1970年,第92巻,p.311-320
【非特許文献4】
J. Organometallic Chemistry,(オランダ),1990年,第390巻,p.275-292
【非特許文献5】
Tetrahedron,(英国),1994年,第50巻,第35号,p.10539-10548
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、医薬および農薬の重要中間体となるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体の工業的な製造方法を提供することにある。
【0007】
本発明者らは当初、非特許文献5の方法にならい、トリフルオロメチル置換フェナシルハライドと金属アルコキシドの反応につき、その反応条件を詳細に検討した。しかしながらこの方法では目的とする生成物は殆ど得られず、当反応はフェナシルハライドのアリール基上の置換基の種類によって大きく影響されることが判明した。強力な電子求引性基であるトリフルオロメチル基が置換した基質では、金属アルコキシドによるカルボニル基への求核攻撃やカルボニル基のα位での脱プロトン化が優先して起こっているものと推測された。
【0008】
そこで本発明者らは、トリフルオロメチル基が置換したフェナシルハライド、特にトリフルオロメチル基が置換したフェナシルブロマイドを基質とする場合には、予めカルボニル基をアセタール基、特にアルキレンジオキシ基で保護し、かかる後に金属アルコキシドと反応させると、目的とする置換反応が非常に良好に進行するようになり、トリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を従来よりも格段に高い収率で得られることを見出し、これを特願2002−232698号として、既に出願した(スキーム1参照)。
【0009】
しかしながら該製造方法では結果的に保護と脱保護の二工程が増えることになり、トリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を工業的に製造するためのより効率的な手段を見出すことが望まれていた。
【0010】
【化13】
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、トリフルオロメチル置換アセトフェノンをアルキレンジオールの存在下、Br2を用いて臭素化することによりハロゲン化と保護が一工程で同時に進行し、臭素化アセタールが一挙に収率良く製造できることを明らかにした(スキーム2参照)。
【0012】
【化14】
【0013】
特に重要なポイントは、上記の特許文献1で開示されたメタノール等の低級アルコールを用いた場合に比べて、アルキレンジオールを用いた場合には平衡が格段にジアルキルアセタール側に偏っており、得られた粗生成物中にはα−ブロモアセトフェノン類が殆ど含まれないという点である。これにより、次工程の置換反応により適した原料を供給できる。つまり、メタノール等の低級アルコールを用いた場合には、次工程の置換反応に関われないα−ブロモアセトフェノン類が粗生成物中に相当量含まれ、収率の低下を来すのに対し、本発明によれば高い収率で臭素化アセタールが得られるため、続く金属アルコキシドとの反応および加水分解を通じて、より高収率で目的とするトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノンを得ることができる。
【0014】
また、Br2はその物性のため取り扱いが容易ではなく、仕込量を正確にコントロールすることができ、収率を上げる目的でBr2を過剰量用いて反応を行うことが多い。このようにBr2を過剰量用いた場合には、上記の特許文献1で開示されたメタノール等の低級アルコールを用いても、反応系に相当量のα−ブロモアセトフェノン類が存在するため、もはやα,α−ジブロモアセトフェノン類の副生を制御することはできない(テーブル1参照;テーブル1は比較例1および実施例1の結果を纏めたものである)。ところがアルキレンジオールを用いた場合には平衡が格段にジアルキルアセタール側に偏っているため、Br2を過剰量用いてもα,α−ジブロモアセトフェノン類は殆ど副生せず、工業化に適した製造方法であることを見出した。
【0015】
【化15】
【0016】
つまり、トリフルオロメチル置換アセトフェノンをアルキレンジオールの存在下、Br2を用いて臭素化することにより、α−ブロモアセトフェノン類およびα,α−ジブロモアセトフェノン類を殆ど含まない臭素化アセタールを一挙に収率良く得、次いでこの臭素化アセタールを金属アルコキシドと反応させると、アルコキシ基への置換反応がごく円滑に進行し、対応するエーテルが高収率で生成することを見出した。次いで酸触媒の存在下、加水分解して脱保護することにより目的とするトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体が収率良く製造できることを見出した。
【0017】
このように本発明は3つの反応工程からなるが、各反応工程ともに選択性が高く、分離の難しい不純物を殆ど生じないことから、トリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を工業的に製造するための、きわめて有用な方法であることが明らかになった。
【0018】
すなわち、本発明は、一般式[1]
【化16】
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとる]で示されるトリフルオロメチル置換アセトフェノンを、一般式[2]
【化17】
[式中、nは2から4の整数を表す]で示されるアルキレンジオールの存在下、Br2を用いて臭素化することにより、一般式[3]
【化18】
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとり、nは2から4の整数を表す]で示される臭素化アセタールに変換し、次いで一般式[7]
【化19】
[式中、Rは炭素数1から4のアルキル基を表し、MはLi、NaまたはKを表す]で示される金属アルコキシドとの置換反応により、一般式[8]
【化20】
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとり、nは2から4の整数を表し、Rは炭素数1から4のアルキル基を表す]で示されるエーテルに変換し、次いで酸触媒の存在下、加水分解して脱保護することにより、一般式[9]
【化21】
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとり、Rは炭素数1から4のアルキル基を表す]で示されるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を製造する方法を提供する。
【0019】
また、本発明は、式[4]
【化22】
で示されるトリフルオロメチル置換アセトフェノンを、式[5]
【化20】
で示されるアルキレンジオールの存在下、Br2を用いて臭素化することにより、式[6]
【化24】
で示される臭素化アセタールに変換し、次いで一般式[10]
【化25】
[式中、MはNaまたはKを表す]で示される金属アルコキシドとの置換反応により、式[11]
【化26】
で示されるエーテルに変換し、次いで酸触媒の存在下、加水分解して脱保護することにより、式[12]
【化27】
で示されるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を製造する方法を提供する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体の製造方法について詳細に説明する。本製造方法はスキーム3で示されるように、(1)臭素化、(2)置換反応、(3)脱保護の三工程からなる。
【0021】
【化28】
【0022】
まず第一工程の臭素化について詳細に説明する。
【0023】
出発原料である一般式[1]で示されるトリフルオロメチル置換アセトフェノンとしては、2’−トリフルオロメチルアセトフェノン、3’−トリフルオロメチルアセトフェノン、4’−トリフルオロメチルアセトフェノン、2’,3’−ビス−トリフルオロメチルアセトフェノン、2’,4’−ビス−トリフルオロメチルアセトフェノン、2’,5’−ビス−トリフルオロメチルアセトフェノン、2’,6’−ビス−トリフルオロメチルアセトフェノン、3’,4’−ビス−トリフルオロメチルアセトフェノン、3’,5’−ビス−トリフルオロメチルアセトフェノンが挙げられる。ここで示した化合物の中には新規化合物も含まれるが、特許文献1およびTetrahedron Letters No.53, pp.4647-4650, (1970年)等を参考にして、アリール基上のトリフルオロメチル基の置換位置の異なる原料基質を用いることにより、同様に製造することができる。
【0024】
一般式[2]で示されるアルキレンジオールとしては、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールが挙げられる。その中でも、エチレングリコールおよび1,3−プロパンジオールが好ましく、特にエチレングリコールがより好ましい。
【0025】
アルキレンジオールの使用量としては、一般式[1]で示されるトリフルオロメチル置換アセトフェノンに対して、1モル当量以上使用すればよく、通常は1〜30モル当量が好ましく、特に1〜20モル当量がより好ましい。
【0026】
Br2の使用量としては、一般式[1]で示されるトリフルオロメチル置換アセトフェノンに対して、1モル当量以上使用すればよく、通常は1〜10モル当量が好ましく、特に1〜5モル当量がより好ましい。
【0027】
Br2は希釈溶媒に希釈して取り扱うことができる。かかる希釈溶媒としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、t−ブチルメチルエーテル、1,4−ジオキサン等のエーテル系、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸系等が挙げられる。その中でも、ハロゲン化炭化水素系およびカルボン酸系が好ましく、特にハロゲン化炭化水素系がより好ましい。
【0028】
Br2の添加方法としては、特に制限はなく、通常はトリフルオロメチル置換アセトフェノンとアルキレンジオールを含む混合溶液にBr2の希釈溶液を滴下する。
【0029】
反応溶媒としては、Br2の希釈溶媒と同一のものを挙げることができる。通常はアルキレンジオールを過剰量用いて反応溶媒を兼ね合わせる。
【0030】
温度条件としては、通常は−20〜+150℃であり、−10〜+125℃が好ましく、特に0〜+100℃がより好ましい。
【0031】
反応時間としては、通常は1〜48時間であるが、基質および反応条件により異なるため、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、NMR等の分析手段により反応の進行状況を追跡して原料が殆ど消失した時点を終点とすることが好ましい。
【0032】
後処理としては、特に制限はなく、通常は反応終了液を水や食塩水等に注ぎ、酢酸エチルやトルエン等の有機溶媒で抽出し、回収有機層は、無水硫酸ナトリウムや無水硫酸マグネシウム等の乾燥剤で乾燥し、濾過し、濃縮し、真空乾燥し、粗生成物を得ることができる。また、アルキレンジオール、特にエチレングリコールを過剰量用いて反応溶媒を兼ね合わせて反応を行った場合には、反応終了液が二層に分かれ、目的生成物が下層として分液回収でき、回収有機物は、食塩水や水等で洗浄し、無水硫酸ナトリウムや無水硫酸マグネシウム等の乾燥剤で乾燥し、濾過し、真空乾燥し、粗生成物を得ることができる。必要に応じて、粗生成物を、活性炭処理、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の精製操作に付すことにより、目的の一般式[3]で示される臭素化アセタールを高い化学純度で得ることができる。また、このような単離操作を行わず、反応終了時の反応混合物液体に直接、次工程の金属アルコキシドを加えて、第一工程の臭素化と第二工程の置換反応をワンポットの反応として行うこともできる。
【0033】
次に第二工程の置換反応について詳細に説明する。第二工程の反応は、第一工程によって得られた、一般式[3]で示される臭素化アセタールを、一般式[7]で示される金属アルコキシドと反応させることによって達する。
【0034】
一般式[7]で示される金属アルコキシドとしては、MeOLi、MeONa、MeOK、EtOLi、EtONa、EtOK、n−PrOLi、n−PrONa、n−PrOK、i−PrOLi、i−PrONa、i−PrOK、n−BuOLi、n−BuONa、n−BuOK、i−BuOLi、i−BuONa、i−BuOK、sec−BuOLi、sec−BuONa、sec−BuOK、tert−BuOLi、tert−BuONa、tert−BuOKが挙げられる。ここでMeはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、Buはブチル基を表す。その中でも、NaアルコキシドおよびKアルコキシドが好ましく、特にKアルコキシドがより好ましい。金属アルコキシドは対応するアルコールと金属(Li、NaまたはK)から容易に調製できる。金属アルコキシドはアルコール溶液から単離することなくアルコール溶液のままで第二工程の置換反応に用いることもできる。また、単離された固体の金属アルコキシド(MeOLi、MeONa、MeOK等)や金属アルコキシドのアルコール溶液(28%MeONaのメタノール溶液、30%MeOKのメタノール溶液等)は市販されており、これらを利用することもできる。
【0035】
金属アルコキシドの使用量としては、一般式[3]で示される臭素化アセタールに対して、1モル当量以上使用すればよく、通常は1〜20モル当量が好ましく、特に1〜10モル当量がより好ましい。
【0036】
第二工程の反応は、下記の添加剤を加えて実施することもできる。添加剤としては、12−クラウン−4、15−クラウン−5、18−クラウン−6等のクラウンエーテル類、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のエチレングリコールジアルキルエーテル類、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、テトラブチルアンモニウムヨージド等のヨウ化物イオン類を挙げることができる。これらの添加剤により、置換反応をより円滑に行うことができる場合がある。しかし、温度条件に注意を払えば、これらの添加剤は必ずしも加えなくともよい。添加剤の使用量としては、一般式[3]で示される臭素化アセタールに対して、0.001モル当量以上使用すればよく、通常は0.005〜50モル当量が好ましく、特に0.01〜30モル当量がより好ましい。
【0037】
反応溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノールのアルコール系の他に、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、t−ブチルメチルエーテル、1,4−ジオキサン等のエーテル系、ヘキサメチルリン酸トリアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系等が挙げられる。その中でも、アルコール系およびエーテル系が好ましく、特にアルコール系がより好ましい。
【0038】
温度条件としては、通常は0〜250℃であり、25〜225℃が好ましく、特に50〜200℃がより好ましい。反応溶液の沸点以上の温度条件を必要とする場合には耐圧ガラス容器を用いることもできる。
【0039】
反応時間としては、通常は6〜48時間であるが、基質および反応条件により異なるため、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、NMR等の分析手段により反応の進行状況を追跡して原料が殆ど消失した時点を終点とすることが好ましい。
【0040】
後処理としては、特に制限はなく、通常は反応終了液を水や食塩水等に注ぎ、トルエンや酢酸エチル等の有機溶媒で抽出し、水洗し、回収有機層は、無水硫酸ナトリウムや無水硫酸マグネシウム等の乾燥剤で乾燥し、濾過し、濃縮し、真空乾燥し、粗生成物を得ることができる。必要に応じて、粗生成物を、活性炭処理、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の精製操作に付すことにより、目的の一般式[8]で示されるエーテルを高い化学純度で得ることができる。また、このような単離操作を行わず、反応終了時の反応混合物液体に直接、次工程の酸触媒の水溶液を加えて、第二工程の置換反応と第三工程の脱保護をワンポットの反応として行うこともできる。
【0041】
最後に第三工程の脱保護について詳細に説明する。第三工程の反応は、第二工程によって得られた、一般式[8]で示されるエーテルを、酸触媒の存在下、水と反応させることによって達する。
【0042】
酸触媒としては、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、10−カンファースルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸等の無機酸が挙げられる。その中でも、塩酸および硫酸が好ましく、特に塩酸がより好ましい。
【0043】
酸触媒の使用量としては、一般式[8]で示されるエーテルに対して、100モル当量以下使用すればよく、通常は0.01〜75モル当量が好ましく、特に0.05〜50モル当量がより好ましい。
【0044】
酸触媒の水溶液の濃度としては、0.01N以上であればよく、通常は0.05〜20Nが好ましく、特に0.1〜12Nがより好ましい。
【0045】
本反応は加水分解であるため、一般式[8]で示されるエーテルを酸触媒の水溶液に溶解する必要があり、溶解補助剤を用いて均一に溶解することにより反応
を円滑に行うことができる。
【0046】
溶解補助剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール類、四級アンモニウム塩に代表される相間移動触媒等が挙げられる。その中でも、メタノールおよびエタノールが好ましく、特にメタノールがより好ましい。
【0047】
溶解補助剤の使用量としては、酸触媒の水溶液に対して、10倍容量以下使用すればよく、通常は0.001〜5.0倍容量が好ましく、特に0.01〜3.0倍容量がより好ましい。
【0048】
温度条件としては、通常は0〜200℃であり、0〜175℃が好ましく、特に0〜150℃がより好ましい。反応溶液の沸点以上の温度条件を必要とする場合には耐圧ガラス容器を用いることもできる。
【0049】
反応時間としては、通常は6〜48時間であるが、基質および反応条件により異なるため、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、NMR等の分析手段により反応の進行状況を追跡して原料が殆ど消失した時点を終点とすることが好ましい。
【0050】
後処理としては、特に制限はなく、通常は反応終了液を水や食塩水等に注ぎ、トルエンや酢酸エチル等の有機溶媒で抽出し、水洗し、回収有機層は、無水硫酸ナトリウムや無水硫酸マグネシウム等の乾燥剤で乾燥し、濾過し、濃縮し、真空乾燥し、粗生成物を得ることができる。必要に応じて、粗生成物を、活性炭処理、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の精製操作に付すことにより、目的の一般式[9]で示されるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を高い化学純度で得ることができる。
【0051】
【実施例】
以下、実施例により本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[比較例1]
メタノール 5.6mlに、4’−トリフルオロメチルアセトフェノン 2.82g(14.99mmol、1eq)を溶解し、内温を26〜27℃に制御しながら、Br23.60g(22.53mmol、1.50eq)のメタノール溶液(希釈量 1.4ml)を加え、内温26〜28℃で24時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより3.5時間後および24時間後の反応の進捗状況を追跡した。分析結果を下表に示す。
【0052】
【化29】
【0053】
[実施例1]
エチレングリコール 7.5ml(8.35g、134.53mmol、8.97eq)に、4’−トリフルオロメチルアセトフェノン 2.82g(14.99mmol、1eq)を溶解し、内温を25〜28℃に制御しながら、Br23.60g(22.53mmol、1.50eq)のクロロホルム溶液(希釈量2.2ml)を加え、内温25〜26℃で24時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより3.5時間後および24時間後の反応の進捗状況を追跡した。分析結果を下表に示す。
【0054】
【化30】
【0055】
[実施例2]
エチレングリコール 281ml(313g、5.04mol、9.00eq)に、4’−トリフルオロメチルアセトフェノン 106g(0.56mol、1eq)を溶解し、内温を28〜32℃に制御しながら、Br2108g(0.68mol、1.21eq)のクロロホルム溶液(希釈量 56ml)を加え、内温29〜32℃で15時間撹拌した。反応終了液を分液し、上層と下層に分けた。下層は、2%食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、真空乾燥し、下記式
【0056】
【化31】
【0057】
で示される臭素化アセタールの粗生成物 165gを得た。収率は94%であった。粗生成物のガスクロマトグラフィーによる分析結果と1H−NMRスペクトルの帰属を下に示す。
【0058】
【化32】
【0059】
1H−NMR(基準物質:TMS,溶媒:CDCl3)、δ ppm:3.64(s,2H),3.83−3.98(m,2H),4.14−4.30(m,2H),7.64(Ar−H,4H).
また、上層を水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。回収有機層は、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、濃縮し、真空乾燥し、上記式で示される臭素化アセタールの粗生成物 6gを得た。収率は3%であった。
【0060】
耐圧ガラス容器に、第一工程の臭素化で製造した臭素化アセタールの下層の粗生成物の一部 20.11g(64.64mmolとする、1eq)、30%MeOKのメタノール溶液 75.56g(323.23mmol、5.00eq)と1,2−ジメトキシエタン 11.65g(129.27mmol、2.00eq)を加え、140℃で15時間撹拌した。反応終了液を飽和食塩水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。回収有機層は、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、濃縮し、真空乾燥し、下記式
【0061】
【化33】
【0062】
で示されるエーテルの粗生成物 18.12gを得た。反応の変換率と選択性はガスクロマトグラフィーにより決定し、それぞれ99%、97%であった。
1H−NMR(基準物質:TMS,溶媒:CDCl3)、δ ppm:3.40(s,3H),3.60(s,2H),3.79−3.93(m,2H),4.06−4.20(m,2H),7.55−7.72(Ar−H,4H).
メタノール 242.4mlに、第二工程の置換反応で製造したエーテルの粗生成物の全量 18.12g(64.64mmolとする、1eq)と8N塩酸242.40ml(1939.20mmol、30.00eq)を加え、室温で36時間撹拌した。反応終了液を飽和食塩水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。回収有機層は、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、濃縮し、真空乾燥し、下記式
【0063】
【化34】
【0064】
で示されるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体の粗生成物 15.63gを得た。反応の変換率はGCにより決定し、99%であった。粗生成物を19F−NMRの内部標準法により定量したところ、目的生成物が12.07g含まれていた。臭素化から脱保護までのトータルの収率は83%であった。また、粗生成物の全量 15.63gを1.5倍容量のn−ヘキサンから再結晶することにより、9.31gの精製品を得た(GC純度>99.7%)。
1H−NMR(基準物質:TMS,溶媒:CDCl3)、δ ppm:3.52(s,3H),4.70(s,2H),7.75(d,8.6Hz,2H),8.06(d,8.6Hz,2H).
【0065】
【発明の効果】
医薬および農薬の重要中間体となるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体の製造方法を提供する。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative that is an important intermediate for pharmaceuticals and agricultural chemicals.
[0002]
[Prior art]
The trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivatives targeted in the present invention are compounds that are important intermediates for pharmaceuticals and agricultural chemicals. Among them, 3′-trifluoromethyl-2-methoxyacetophenone and 4′-trifluoromethyl- Only 2-methoxyacetophenone is known. These production methods are as follows: (1) a reaction of methoxymethyltriphenylphosphonium chlorite with iridium generated from phenyllithium and 4-trifluoromethylbenzonitrile (Non-patent Document 1), (2) methoxyacetonitrile and 3- A method of reacting trifluoromethylphenyl magnesium bromide or 4-trifluoromethylphenyl magnesium bromide (Non-patent Document 2), (3) A method of reacting 4'-trifluoromethyl-2-diasoacetophenone with methanol (Non-patent Document) It is limited to 3), and it is necessary to use an expensive reagent excessively or to use an explosive reagent (Non-patent Document 4), which is difficult to say as an industrial production method.
[0003]
In order to industrially produce a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative, the raw material is easy to obtain industrially and the safety of the reagent is relatively high, so that phenacyl halide is reacted with a metal alkoxide. Thus, a method of obtaining a 2-alkoxyacetophenone derivative is considered as a particularly promising method. For example, Non-Patent Document 5 reports a reaction example of 4-methoxyphenacyl bromide or 4-bromophenacyl bromide and sodium methoxide (CH 3 ONa). However, a reaction example using the trifluoromethyl-substituted phenacyl halide as a target in the present invention has not been reported yet.
[0004]
Also, as a technique related to the present invention, a method for producing α-bromoalkylphenones characterized by reacting alkylphenones with bromine in a lower alcohol and treating the resulting reaction solution with an acid has been reported. (Patent Document 1). Α-Bromoalkylphenones produced by bromination with Br 2 in the presence of lower alcohols such as methanol are shifted to the dialkyl acetal side in the reaction system, and α, α-dibromoalkyl by excess reaction is caused. It suppresses by-products of phenones. However, when a lower alcohol such as methanol is used, this equilibrium is not completely biased toward the dialkyl acetal side, and 15 to 17% of α-bromoalkylphenones are present in the reaction solution before treatment with acid. It has been shown. In the detailed description of the invention of Patent Document 1, only methanol, ethanol and propanol are specifically mentioned as lower alcohols, and only examples using methanol are actually reported. A method for producing a brominated acetal by brominating trifluoromethyl-substituted acetophenone with Br 2 in the presence of an alkylene diol, which is the subject of the present invention, has not been reported yet.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-72638 A [Non-Patent Document 1]
Synthesis, (Germany), 1999, 1999, No. 9, p.1558-1560
[Non-Patent Document 2]
Tetrahedron, (UK), 1979, Vol. 35, No. 15, p. 1807-1815
[Non-Patent Document 3]
J. American Chemical Society, (USA), 1970, Vol. 92, p.311-320
[Non-Patent Document 4]
J. Organometallic Chemistry, (Netherlands), 1990, 390, p.275-292.
[Non-Patent Document 5]
Tetrahedron, (UK), 1994, 50, 35, p.10539-10548
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the industrial manufacturing method of the trifluoromethyl substituted 2-alkoxy acetophenone derivative used as an important intermediate body of a pharmaceutical and an agricultural chemical.
[0007]
The present inventors initially examined the reaction conditions in detail for the reaction of a trifluoromethyl-substituted phenacyl halide and a metal alkoxide according to the method of Non-Patent Document 5. However, this method hardly yields the desired product, and it has been found that this reaction is greatly influenced by the type of substituent on the aryl group of phenacyl halide. In the substrate substituted with trifluoromethyl group, which is a strong electron withdrawing group, nucleophilic attack to carbonyl group by metal alkoxide and deprotonation at α-position of carbonyl group preferentially occur. It was done.
[0008]
Therefore, the present inventors, when using phenacyl halide substituted with a trifluoromethyl group, in particular phenacyl bromide substituted with a trifluoromethyl group, as a substrate, the carbonyl group is previously an acetal group, particularly an alkylenedioxy group. When it is protected and subsequently reacted with a metal alkoxide, the target substitution reaction proceeds very well, and a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative can be obtained in a significantly higher yield than before. Has been filed as Japanese Patent Application No. 2002-232698 (see Scheme 1).
[0009]
However, this production method results in an increase in two steps of protection and deprotection, and it is desired to find a more efficient means for industrial production of trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivatives. It was.
[0010]
Embedded image
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors brominated trifluoromethyl-substituted acetophenone with Br 2 in the presence of alkylene diol, thereby simultaneously halogenating and protecting in one step. As it progressed, it was clarified that brominated acetal can be produced at a high yield (see Scheme 2).
[0012]
Embedded image
[0013]
A particularly important point is that the equilibrium is much more biased toward the dialkyl acetal side when alkylene diol is used than when the lower alcohol such as methanol disclosed in Patent Document 1 is used. The crude product contains almost no α-bromoacetophenone. Thereby, the raw material more suitable for the substitution reaction of the next process can be supplied. In other words, when a lower alcohol such as methanol is used, α-bromoacetophenones that are not involved in the substitution reaction in the next step are contained in a considerable amount in the crude product, resulting in a decrease in yield. According to the invention, since brominated acetal is obtained with high yield, the desired trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone can be obtained with higher yield through subsequent reaction with metal alkoxide and hydrolysis.
[0014]
Further, Br 2 is not easy to handle due to its physical properties, and the amount charged can not be accurately controlled, and the reaction is often carried out using an excessive amount of Br 2 for the purpose of increasing the yield. Thus, when an excessive amount of Br 2 is used, even if a lower alcohol such as methanol disclosed in Patent Document 1 is used, a considerable amount of α-bromoacetophenones are present in the reaction system. The byproduct of α, α-dibromoacetophenones cannot be controlled (see Table 1; Table 1 summarizes the results of Comparative Example 1 and Example 1). However, when an alkylene diol is used, the equilibrium is significantly biased toward the dialkyl acetal side, so that even if an excessive amount of Br 2 is used, α, α-dibromoacetophenones are hardly produced as a by-product, and the production method is suitable for industrialization. I found out.
[0015]
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[0016]
That is, bromination of trifluoromethyl-substituted acetophenone with Br 2 in the presence of alkylene diol, yields a brominated acetal containing almost no α-bromoacetophenones and α, α-dibromoacetophenones all at once. It was found that when this brominated acetal was reacted well with a metal alkoxide, the substitution reaction to the alkoxy group proceeded very smoothly and the corresponding ether was produced in high yield. Next, it was found that the desired trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative can be produced in good yield by hydrolysis and deprotection in the presence of an acid catalyst.
[0017]
Thus, although this invention consists of three reaction processes, since each reaction process has high selectivity and hardly produces the difficult-to-separate impurity, in order to manufacture a trifluoromethyl substituted 2-alkoxy acetophenone derivative industrially. This proved to be a very useful method.
[0018]
That is, the present invention relates to the general formula [1]
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[Wherein m represents 1 or 2 and takes any substitution position], a trifluoromethyl-substituted acetophenone represented by the general formula [2]
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[Wherein n represents an integer of 2 to 4] and brominated with Br 2 in the presence of an alkylene diol represented by the general formula [3]
Embedded image
[Wherein m represents 1 or 2, takes any substitution position, and n represents an integer of 2 to 4,] and then converted to a brominated acetal represented by the general formula [7]
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[Wherein R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and M represents Li, Na, or K], by a substitution reaction with a metal alkoxide represented by the general formula [8]
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[Wherein m represents 1 or 2, takes an arbitrary substitution position, n represents an integer of 2 to 4, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms] Subsequently, it is hydrolyzed and deprotected in the presence of an acid catalyst to give a general formula [9]
Embedded image
[Wherein m represents 1 or 2, takes an arbitrary substitution position, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms], and provides a method for producing a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative represented by To do.
[0019]
Further, the present invention provides the formula [4]
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A trifluoromethyl-substituted acetophenone represented by the formula: [5]
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Bromination with Br 2 in the presence of an alkylene diol represented by formula [6]
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Is converted to a brominated acetal represented by the general formula [10]
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[Wherein M represents Na or K], by a substitution reaction with a metal alkoxide represented by the formula [11]
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Is converted to the ether represented by formula (12), and then hydrolyzed and deprotected in the presence of an acid catalyst to give a compound of the formula [12]
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A method for producing a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative represented by the formula:
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the production method of the trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative of the present invention will be described in detail. As shown in Scheme 3, this production method comprises three steps: (1) bromination, (2) substitution reaction, and (3) deprotection.
[0021]
Embedded image
[0022]
First, bromination in the first step will be described in detail.
[0023]
The trifluoromethyl-substituted acetophenone represented by the general formula [1] as a starting material is 2′-trifluoromethylacetophenone, 3′-trifluoromethylacetophenone, 4′-trifluoromethylacetophenone, 2 ′, 3′-. Bis-trifluoromethylacetophenone, 2 ′, 4′-bis-trifluoromethylacetophenone, 2 ′, 5′-bis-trifluoromethylacetophenone, 2 ′, 6′-bis-trifluoromethylacetophenone, 3 ′, 4 Examples include '-bis-trifluoromethylacetophenone, 3', 5'-bis-trifluoromethylacetophenone. The compounds shown here include new compounds, but referring to Patent Document 1 and Tetrahedron Letters No. 53, pp. 4647-4650, (1970), etc., the trifluoromethyl group on the aryl group By using raw material substrates having different substitution positions, it can be produced in the same manner.
[0024]
Examples of the alkylene diol represented by the general formula [2] include ethylene glycol, 1,3-propanediol, and 1,4-butanediol. Among these, ethylene glycol and 1,3-propanediol are preferable, and ethylene glycol is more preferable.
[0025]
The amount of the alkylene diol used may be 1 mole equivalent or more with respect to the trifluoromethyl-substituted acetophenone represented by the general formula [1]. Usually, 1 to 30 mole equivalent is preferable, particularly 1 to 20 mole equivalent. Is more preferable.
[0026]
The amount of Br 2 used may be 1 molar equivalent or more with respect to the trifluoromethyl-substituted acetophenone represented by the general formula [1], usually 1 to 10 molar equivalents, particularly 1 to 5 molar equivalents. Is more preferable.
[0027]
Br 2 can be handled after being diluted in a diluent solvent. Examples of the diluting solvent include aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, cyclohexane and n-heptane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and 1,2-dichloroethane, diethyl Ethers such as ether, tetrahydrofuran, t-butyl methyl ether, 1,4-dioxane, esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate, nitriles such as acetonitrile and propionitrile, acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc. Examples thereof include carboxylic acid-based compounds. Of these, halogenated hydrocarbons and carboxylic acids are preferred, and halogenated hydrocarbons are more preferred.
[0028]
The method for adding Br 2 is not particularly limited, and a diluted solution of Br 2 is usually added dropwise to a mixed solution containing trifluoromethyl-substituted acetophenone and alkylene diol.
[0029]
As the reaction solvent, the same one as the dilution solvent of Br 2 can be exemplified. Usually, an excessive amount of alkylene diol is used together with the reaction solvent.
[0030]
As temperature conditions, it is -20- + 150 degreeC normally, -10- + 125 degreeC is preferable, and 0- + 100 degreeC is especially more preferable.
[0031]
The reaction time is usually 1 to 48 hours, but since it varies depending on the substrate and reaction conditions, the progress of the reaction is tracked by analytical means such as gas chromatography, liquid chromatography, NMR, etc., and most of the raw materials disappeared. The time point is preferably the end point.
[0032]
The post-treatment is not particularly limited, and usually the reaction completion solution is poured into water or saline, and extracted with an organic solvent such as ethyl acetate or toluene, and the recovered organic layer is made of anhydrous sodium sulfate or anhydrous magnesium sulfate. It can be dried with a desiccant, filtered, concentrated and dried in vacuo to give the crude product. In addition, when the reaction is carried out in combination with a reaction solvent using an excessive amount of alkylene diol, particularly ethylene glycol, the reaction completion liquid is separated into two layers, and the target product can be separated and recovered as a lower layer, and the recovered organic matter is The crude product can be obtained by washing with saline or water, drying with a desiccant such as anhydrous sodium sulfate or anhydrous magnesium sulfate, filtering, and vacuum drying. Obtaining the desired brominated acetal represented by the general formula [3] with high chemical purity by subjecting the crude product to purification operations such as activated carbon treatment, distillation, recrystallization, column chromatography and the like, if necessary. Can do. Also, without performing such an isolation operation, the metal alkoxide in the next step is added directly to the reaction mixture liquid at the end of the reaction, and the bromination in the first step and the substitution reaction in the second step are performed as a one-pot reaction. You can also.
[0033]
Next, the substitution reaction in the second step will be described in detail. The reaction in the second step is achieved by reacting the brominated acetal represented by the general formula [3] obtained in the first step with the metal alkoxide represented by the general formula [7].
[0034]
Examples of the metal alkoxide represented by the general formula [7] include MeOLi, MeONa, MeOK, EtOLi, EtONa, EtOK, n-PrOLi, n-PrONa, n-PrOK, i-PrOLi, i-PrONa, i-PrOK, n. -BuOLi, n-BuONa, n-BuOKi, i-BuOLi, i-BuONa, i-BuOK, sec-BuOLi, sec-BuONa, sec-BuOK, tert-BuOLi, tert-BuONa, tert-BuOK. Here, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr represents a propyl group, and Bu represents a butyl group. Among these, Na alkoxide and K alkoxide are preferable, and K alkoxide is particularly preferable. Metal alkoxides can be readily prepared from the corresponding alcohol and metal (Li, Na or K). The metal alkoxide can also be used in the substitution reaction in the second step without being isolated from the alcohol solution. In addition, isolated solid metal alkoxides (MeOLi, MeONa, MeOK, etc.) and alcohol solutions of metal alkoxides (28% MeONa methanol solution, 30% MeOK methanol solution, etc.) are commercially available. You can also.
[0035]
The metal alkoxide is used in an amount of 1 molar equivalent or more, preferably 1 to 20 molar equivalents, more preferably 1 to 10 molar equivalents relative to the brominated acetal represented by the general formula [3]. preferable.
[0036]
The reaction in the second step can also be carried out by adding the following additives. Examples of additives include crown ethers such as 12-crown-4, 15-crown-5, and 18-crown-6, ethylene glycol dialkyl ethers such as 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, and triethylene glycol dimethyl ether. Examples thereof include iodide ions such as sodium iodide, potassium iodide and tetrabutylammonium iodide. With these additives, the substitution reaction may be able to be performed more smoothly. However, if attention is paid to temperature conditions, these additives may not necessarily be added. The amount of the additive used may be 0.001 molar equivalent or more with respect to the brominated acetal represented by the general formula [3], and is usually preferably 0.005 to 50 molar equivalent, particularly 0.01. ˜30 molar equivalents are more preferred.
[0037]
Examples of the reaction solvent include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol alcohol, diethyl ether, tetrahydrofuran, t-butyl methyl ether, 1,4-dioxane and the like. Examples include ethers, amides such as hexamethylphosphoric triamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. Of these, alcohols and ethers are preferable, and alcohols are particularly preferable.
[0038]
As temperature conditions, it is 0-250 degreeC normally, 25-225 degreeC is preferable, and 50-200 degreeC is especially more preferable. When a temperature condition higher than the boiling point of the reaction solution is required, a pressure glass container can be used.
[0039]
The reaction time is usually 6 to 48 hours, but since it varies depending on the substrate and reaction conditions, the progress of the reaction is traced by analytical means such as gas chromatography, liquid chromatography, NMR, etc., and most of the raw materials disappeared. The time point is preferably the end point.
[0040]
There are no particular limitations on the post-treatment, and the reaction-finished solution is usually poured into water or brine, extracted with an organic solvent such as toluene or ethyl acetate, washed with water, and the recovered organic layer is made of anhydrous sodium sulfate or anhydrous sulfuric acid. It can be dried with a desiccant such as magnesium, filtered, concentrated and dried in vacuo to give the crude product. If necessary, the target ether represented by the general formula [8] can be obtained with high chemical purity by subjecting the crude product to purification operations such as activated carbon treatment, distillation, recrystallization and column chromatography. . Also, without performing such an isolation operation, the aqueous solution of the acid catalyst in the next step is added directly to the reaction mixture liquid at the end of the reaction, so that the substitution reaction in the second step and the deprotection in the third step are performed in a one-pot reaction Can also be done.
[0041]
Finally, the deprotection in the third step will be described in detail. The reaction in the third step is achieved by reacting the ether represented by the general formula [8] obtained in the second step with water in the presence of an acid catalyst.
[0042]
Examples of the acid catalyst include organic acids such as benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 10-camphorsulfonic acid, trifluoroacetic acid, and trifluoromethanesulfonic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid. Can be mentioned. Among these, hydrochloric acid and sulfuric acid are preferable, and hydrochloric acid is more preferable.
[0043]
The amount of the acid catalyst used may be 100 molar equivalents or less with respect to the ether represented by the general formula [8], and is preferably 0.01 to 75 molar equivalents, particularly 0.05 to 50 molar equivalents. Is more preferable.
[0044]
The concentration of the aqueous solution of the acid catalyst may be 0.01N or more, usually 0.05 to 20N, and more preferably 0.1 to 12N.
[0045]
Since this reaction is hydrolysis, it is necessary to dissolve the ether represented by the general formula [8] in an aqueous solution of an acid catalyst, and the reaction can be smoothly carried out by uniformly dissolving using a solubilizing agent. .
[0046]
Examples of the solubilizer include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, phase transfer catalysts represented by quaternary ammonium salts, and the like. Among these, methanol and ethanol are preferable, and methanol is more preferable.
[0047]
The amount of solubilizing agent used may be 10 times or less of the volume of the acid catalyst aqueous solution, and is usually preferably 0.001 to 5.0 times the volume, particularly 0.01 to 3.0 times the volume. Is more preferable.
[0048]
As temperature conditions, it is 0-200 degreeC normally, 0-175 degreeC is preferable and especially 0-150 degreeC is more preferable. When a temperature condition higher than the boiling point of the reaction solution is required, a pressure glass container can be used.
[0049]
The reaction time is usually 6 to 48 hours, but since it varies depending on the substrate and reaction conditions, the progress of the reaction is traced by analytical means such as gas chromatography, liquid chromatography, NMR, etc., and most of the raw materials disappeared. The time point is preferably the end point.
[0050]
There are no particular limitations on the post-treatment, and the reaction-finished solution is usually poured into water or brine, extracted with an organic solvent such as toluene or ethyl acetate, washed with water, and the recovered organic layer is made of anhydrous sodium sulfate or anhydrous sulfuric acid. It can be dried with a desiccant such as magnesium, filtered, concentrated and dried in vacuo to give the crude product. If necessary, the trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative represented by the general formula [9] is obtained by subjecting the crude product to purification operations such as activated carbon treatment, distillation, recrystallization, column chromatography and the like. It can be obtained with high chemical purity.
[0051]
【Example】
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[Comparative Example 1]
Methanol 5.6 ml, 4'-trifluoromethyl acetophenone 2.82g (14.99mmol, 1eq) was dissolved, while controlling the internal temperature at 26~27 ℃, Br 2 3.60g (22.53mmol , 1 .50 eq) in methanol (dilution amount 1.4 ml) was added and stirred at an internal temperature of 26-28 ° C. for 24 hours. The reaction progress after 3.5 hours and 24 hours was followed by gas chromatography. The analysis results are shown in the table below.
[0052]
Embedded image
[0053]
[Example 1]
Dissolve 4.82 g (14.99 mmol, 1 eq) of 4′-trifluoromethylacetophenone in 7.5 ml (8.35 g, 134.53 mmol, 8.97 eq) of ethylene glycol, and control the internal temperature to 25 to 28 ° C. Then, a chloroform solution (dilution amount 2.2 ml) of Br 2 3.60 g (22.53 mmol, 1.50 eq) was added, and the mixture was stirred at an internal temperature of 25 to 26 ° C. for 24 hours. The reaction progress after 3.5 hours and 24 hours was followed by gas chromatography. The analysis results are shown in the table below.
[0054]
Embedded image
[0055]
[Example 2]
Ethylene glycol 281ml (313g, 5.04mol, 9.00eq) in, 4'-trifluoromethyl acetophenone 106 g (0.56 mol, 1 eq) was dissolved, while controlling the internal temperature at 28-32 ° C., Br 2 108 g A chloroform solution (0.68 mol, 1.21 eq) in chloroform (dilution amount 56 ml) was added, and the mixture was stirred at an internal temperature of 29 to 32 ° C. for 15 hours. The reaction completion liquid was separated and divided into an upper layer and a lower layer. The lower layer was washed with 2% brine, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and dried under vacuum.
Embedded image
[0057]
165 g of a brominated acetal crude product represented by the formula: The yield was 94%. The analysis results of the crude product by gas chromatography and the assignment of 1 H-NMR spectrum are shown below.
[0058]
Embedded image
[0059]
1 H-NMR (reference material: TMS, solvent: CDCl 3 ), δ ppm: 3.64 (s, 2H), 3.83-3.98 (m, 2H), 4.14-4.30 (m , 2H), 7.64 (Ar-H, 4H).
The upper layer was poured into water and extracted with ethyl acetate. The recovered organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, concentrated, and vacuum dried to obtain 6 g of a brominated acetal crude product represented by the above formula. The yield was 3%.
[0060]
In a pressure-resistant glass container, a portion of the crude product of the lower layer of brominated acetal produced by bromination in the first step, 20.11 g (1eq, 64.64 mmol), 75.56 g (323) of 30% MeOK methanol solution .23 mmol, 5.00 eq) and 11,2-dimethoxyethane 11.65 g (129.27 mmol, 2.00 eq) were added, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 15 hours. The reaction completed solution was poured into saturated brine and extracted with ethyl acetate. The recovered organic layer is dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, concentrated, and vacuum dried.
Embedded image
[0062]
As a result, 18.12 g of a crude ether product was obtained. The conversion and selectivity of the reaction were determined by gas chromatography and were 99% and 97%, respectively.
1 H-NMR (reference material: TMS, solvent: CDCl 3 ), δ ppm: 3.40 (s, 3H), 3.60 (s, 2H), 3.79-3.93 (m, 2H), 4.06-4.20 (m, 2H), 7.55-7.72 (Ar-H, 4H).
In 242.4 ml of methanol, the total amount of the crude ether product produced in the substitution reaction in the second step 18.12 g (64.64 mmol, 1 eq) and 8N hydrochloric acid 242.40 ml (193.20 mmol, 30.00 eq) were added. The mixture was further stirred at room temperature for 36 hours. The reaction completed solution was poured into saturated brine and extracted with ethyl acetate. The recovered organic layer is dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, concentrated and dried in vacuo.
Embedded image
[0064]
15.63 g of a crude product of a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative represented by the formula: The conversion of the reaction was determined by GC and was 99%. When the crude product was quantified by 19 F-NMR internal standard method, it contained 12.07 g of the desired product. The total yield from bromination to deprotection was 83%. Moreover, 9.31 g of purified products were obtained by recrystallizing 15.63 g of the total amount of the crude product from 1.5 times the volume of n-hexane (GC purity> 99.7%).
1 H-NMR (reference material: TMS, solvent: CDCl 3 ), δ ppm: 3.52 (s, 3H), 4.70 (s, 2H), 7.75 (d, 8.6 Hz, 2H), 8.06 (d, 8.6 Hz, 2H).
[0065]
【The invention's effect】
Provided is a method for producing a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative that is an important intermediate for pharmaceuticals and agricultural chemicals.

Claims (2)

一般式[1]
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとる]で示されるトリフルオロメチル置換アセトフェノンを、一般式[2]
[式中、nは2から4の整数を表す]で示されるアルキレンジオールの存在下、Br2を用いて臭素化することにより、一般式[3]
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとり、nは2から4の整数を表す]で示される臭素化アセタールに変換し、次いで一般式[7]
[式中、Rは炭素数1から4のアルキル基を表し、MはLi、NaまたはKを表す]で示される金属アルコキシドとの置換反応により、一般式[8]
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとり、nは2から4の整数を表し、Rは炭素数1から4のアルキル基を表す]で示されるエーテルに変換し、次いで酸触媒の存在下、加水分解して脱保護することにより、一般式[9]
[式中、mは1または2を表し、任意の置換位置をとり、Rは炭素数1から4のアルキル基を表す]で示されるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を製造する方法。
General formula [1]
[Wherein m represents 1 or 2 and takes any substitution position], a trifluoromethyl-substituted acetophenone represented by the general formula [2]
[Wherein n represents an integer of 2 to 4] and brominated with Br 2 in the presence of an alkylene diol represented by the general formula [3]
[Wherein m represents 1 or 2, takes any substitution position, and n represents an integer of 2 to 4,] and then converted to a brominated acetal represented by the general formula [7]
[Wherein R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and M represents Li, Na, or K], by a substitution reaction with a metal alkoxide represented by the general formula [8]
[Wherein m represents 1 or 2, takes an arbitrary substitution position, n represents an integer of 2 to 4, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms] Subsequently, it is hydrolyzed and deprotected in the presence of an acid catalyst to give a general formula [9]
[Wherein m represents 1 or 2, takes an arbitrary substitution position, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms], and a method for producing a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative represented by the formula:
式[4]
で示されるトリフルオロメチル置換アセトフェノンを、式[5]
で示されるアルキレンジオールの存在下、Br2を用いて臭素化することにより、式[6]
で示される臭素化アセタールに変換し、次いで一般式[10]
[式中、MはNaまたはKを表す]で示される金属アルコキシドとの置換反応により、式[11]
で示されるエーテルに変換し、次いで酸触媒の存在下、加水分解して脱保護することにより、式[12]
で示されるトリフルオロメチル置換2−アルコキシアセトフェノン誘導体を製造する方法。
Formula [4]
A trifluoromethyl-substituted acetophenone represented by the formula: [5]
Bromination with Br 2 in the presence of an alkylene diol represented by formula [6]
Is converted to a brominated acetal represented by the general formula [10]
[Wherein M represents Na or K], by a substitution reaction with a metal alkoxide represented by the formula [11]
Is converted to the ether represented by formula (12), and then hydrolyzed and deprotected in the presence of an acid catalyst to give a compound of the formula [12]
A method for producing a trifluoromethyl-substituted 2-alkoxyacetophenone derivative represented by the formula:
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