JP5228817B2 - Method for producing pyrazole compound - Google Patents
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Description
本発明は、医農薬中間体となるジフルオロメチル基を有するピラゾール化合物およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a pyrazole compound having a difluoromethyl group as an intermediate for medical and agricultural chemicals and a method for producing the same.
ジフルオロ酢酸エステルは、1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを、金属酸化物触媒の存在下に気相反応させて得られるジフルオロ酢酸フルオリドをアルコールと反応させることで製造できる(特許文献1)。 The difluoroacetic acid ester can be produced by reacting 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane with an alcohol and difluoroacetic acid fluoride obtained by gas phase reaction in the presence of a metal oxide catalyst ( Patent Document 1).
CHF2COF + ROH → CHF2COOR + HF
ピラゾール化合物の製造方法としては、ジメチルアミノアクリル酸エチルをトルエンに溶解させた塩化ジフルオロアセチルに0℃で滴下し次いで室温に放冷しトルエンを蒸留除去することで2−(ジフルオロアセチル)−3−(ジメチルアミノ)アクリル酸エチルを得て、これにメチルヒドラジンを滴下して室温に放冷することで3−(ジフルオロメチル)−1−メチルーH−4−ピラゾールー4−カルボン酸エチルが得られることが開示されている(特許文献2)。
As a method for producing a pyrazole compound, 2- (difluoroacetyl) -3- (difluoroacetyl) -3- is obtained by adding dropwise dimethylaminoacrylate in difluoroacetyl chloride dissolved in toluene at 0 ° C., then allowing to cool to room temperature and distilling off toluene. (Ethyl (dimethylamino) acrylate is obtained, and methyl hydrazine is added dropwise thereto and allowed to cool to room temperature, whereby ethyl 3- (difluoromethyl) -1-methyl-H-4-pyrazole-4-carboxylate is obtained. Is disclosed (Patent Document 2).
ジフルオロメチル基を導入するためにジフルオロ酢酸ハライドを用いることは前掲特開平8−92162号公報、特表2007−509850号公報にあり、ジフルオロ酢酸ハライドの製造方法としては、1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを三酸化硫黄やフルオロ硫酸、クロロ硫酸存在下で分解する方法(J.Fluorine Chem.,3,63(1973))が報告され、また、1,1−ジクロロー2,2−ジフルオロエタン(HCFC−132a)や1−クロロー1,2,2−トリフルオロエタン(HCFC−133)を高圧水銀灯照射の下で酸素と塩素により分解してそれぞれジフルオロ酢酸クロリドおよびジフルオロ酢酸フルオリドが生成すること(特開平8−53388号公報)、1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを金属酸化物触媒の存在下に気相反応させることでジフルオロ酢酸フルオリドが生成すること(特開平8−92162号公報)が開示されている。 The use of difluoroacetic acid halide for introducing a difluoromethyl group is described in JP-A-8-92162 and JP-T-2007-509850, and the production method of difluoroacetic acid halide is 1-alkoxy-1,1. , 2,2-tetrafluoroethane is reported to be decomposed in the presence of sulfur trioxide, fluorosulfuric acid or chlorosulfuric acid (J. Fluorine Chem., 3, 63 (1973)), and 1,1-dichloro-2 , 2-difluoroethane (HCFC-132a) and 1-chloro-1,2,2-trifluoroethane (HCFC-133) are decomposed with oxygen and chlorine under irradiation of a high-pressure mercury lamp to give difluoroacetic acid chloride and difluoroacetic acid fluoride, respectively. Production (JP-A-8-53388), 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane Generating the difluoroacetate fluoride by vapor-phase reaction in the presence of a metal oxide catalyst (JP-A-8-92162) is disclosed.
このようにして生成させたジフルオロ酢酸ハライドには十分な安定性がなく、前記特許公報の発明においてもそれ自身ジフルオロメチル基のビルディングブロックとして使用できるジフルオロ酢酸エステルやイミノチアゾリン化合物へ変換している。 The difluoroacetic acid halide thus produced does not have sufficient stability and is converted into a difluoroacetic acid ester or iminothiazoline compound which can be used as a building block of a difluoromethyl group in the invention of the aforementioned patent publication.
本発明では、一般式(4)で表される2−ジフルオロアシル−3−アミノアクリル酸エステルおよび一般式(6)で表されるピラゾール化合物の実用的な製造方法を提供することを目的とし、ビルディングブロックとしてのジフルオロメチル基を有する中間体を効率よく生成させ、併せてこの中間体をジメチルアミノアクリル酸エステルと効率よく反応させることを課題とする。 In this invention, it aims at providing the practical manufacturing method of the 2-difluoroacyl-3-aminoacrylic acid ester represented by General formula (4), and the pyrazole compound represented by General formula (6), An object is to efficiently produce an intermediate having a difluoromethyl group as a building block, and to efficiently react this intermediate with dimethylaminoacrylate.
本発明者らは、特定の触媒の存在下1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを熱分解して得られるジフルオロ酢酸フルオリドを含む熱分解生成物は改めて精製等をしないでジメチルアミノアクリル酸エステルと反応させても反応の選択率、反応率を十分高く維持できることを見出した。 The present inventors do not repurify the pyrolysis product containing difluoroacetic acid fluoride obtained by pyrolyzing 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane in the presence of a specific catalyst. It has been found that the reaction selectivity and the reaction rate can be maintained sufficiently high even when reacted with dimethylaminoacrylate.
すなわち、本発明にかかるCHF2CF2OR1(R1は、一価の有機基を表す。)で表される1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンの熱分解反応は、以下の式で表わされるが、
CHF2CF2OR1 → CHF2COF + R1F
副生成物としてジフルオロ酢酸、フッ化水素、R1Fの二次分解性生物などが含まれることがある。しかしながら、触媒を金属酸化物またはリン酸塩とすることでジフルオロ酢酸ジフルオリド(CHF2COF)の反応収率は高くしかも副生成物を少なくでき、熱分解生成物をそのまま又は単に冷却して次工程に供給することでジメチルアミノアクリル酸エステルとの反応に影響を及ぼすことがないことを見出し、本発明を完成させた。
本発明は次の通りである。
That is, the thermal decomposition reaction of 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane represented by CHF 2 CF 2 OR 1 (R 1 represents a monovalent organic group) according to the present invention is Is represented by the following equation:
CHF 2 CF 2 OR 1 → CHF 2 COF + R 1 F
By-products may include difluoroacetic acid, hydrogen fluoride, R 1 F secondary degradable organisms, and the like. However, by using a metal oxide or phosphate as the catalyst, the reaction yield of difluoroacetic acid difluoride (CHF 2 COF) is high, and by-products can be reduced. It was found that the reaction with dimethylaminoacrylic acid ester would not be affected by the supply to 1, and the present invention was completed.
The present invention is as follows.
[1]一般式(1)
CHF2CF2OR1 (1)
(式中、R1は、一価の有機基を表す。)で表される1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを、金属酸化物またはリン酸塩からなる触媒存在下で100〜400℃にて熱分解し分離精製されていない熱分解生成物を冷却し温度を−20℃〜+50℃として、一般式(3)
[2]
請求項1に記載の製造方法により得られた一般式(4)
R5NHNH2 (5)
(式中、R5は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基またはアルコキシアルキル基またはアリール基を表し、アルキル基およびアルコキシ基の任意の数の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、アルコキシ基の酸素原子は硫黄原子で置換されていてもよい。)で表されるヒドラジン誘導体を接触させることからなる一般式(6)
CHF 2 CF 2 OR 1 (1)
(Wherein R 1 represents a monovalent organic group) 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane represented by a metal oxide or phosphate in the presence of a catalyst. in the temperature cooled pyrolysis products unpurified pyrolysis were separated at 100 to 400 ° C. as -20 ℃ ~ + 50 ℃, the general formula (3)
[2]
The general formula (4) obtained by the production method according to claim 1.
R 5 NHNH 2 (5)
(In the formula, R 5 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group or an aryl group, and any number of hydrogen atoms in the alkyl group and alkoxy group are halogen atoms. (The oxygen atom of the alkoxy group may be substituted with a sulfur atom.) General formula (6) comprising contacting with a hydrazine derivative represented by formula (6)
本発明の製造方法は、ビルディングブロックとしてのジフルオロメチル基を有する中間体を効率よく生成させることができ、併せてこの中間体をジメチルアミノアクリル酸エステルと効率よく反応させ、高い収率で、ピラゾール化合物を製造することができる。 The production method of the present invention can efficiently produce an intermediate having a difluoromethyl group as a building block, and at the same time, this intermediate can be efficiently reacted with dimethylaminoacrylate to produce pyrazole in a high yield. Compounds can be produced.
本発明にかかわる主な反応は次のスキーム1で示す(a)工程、(b)工程および(c)工程で表すことができる。本明細書においては、化学分野の慣例に従い炭素原子に結合する水素原子の表示は原則として省略する。 The main reaction according to the present invention can be represented by the steps (a), (b) and (c) shown in the following scheme 1. In the present specification, the display of hydrogen atoms bonded to carbon atoms is omitted in principle in accordance with the practice of the chemical field.
<ジフルオロ酢酸フルオリドの製造>
本発明にかかるジフルオロ酢酸フルオリドは、どのような方法で製造されたものであってもよいが、。例えば、1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを、触媒存在下に熱分解させて製造できる。この反応は、以下の式で表わされる。
CHF2CF2OR1 → CHF2COF + R1F
したがって、熱分解生成物にはジフルオロ酢酸フルオリドとR1Fで表される化合物またはその二次分解生成物が含まれる。この反応の出発原料である1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンのアルコキシ基のR1は一価の有機基である。具体的には、分岐を有することもある炭素数1〜8のアルキル基または含フッ素アルキル基、アルキル基を置換基として有することもあるシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基を挙げることができ、これらのうちアルキル基または含フッ素アルキル基が好ましく、アルキル基がより好ましく、低級アルキル基がさらに好ましい。低級アルキル基とは、炭素数1〜4のアルキル基をいう。具体的には、次の例示のうちでも、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基であるが、二次分解物の少ないメチル基は特に好ましい。
<Production of difluoroacetic acid fluoride>
The difluoroacetic acid fluoride according to the present invention may be produced by any method. For example, 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane can be produced by thermal decomposition in the presence of a catalyst. This reaction is represented by the following formula.
CHF 2 CF 2 OR 1 → CHF 2 COF + R 1 F
Therefore, the thermal decomposition product includes a compound represented by difluoroacetic acid fluoride and R 1 F or a secondary decomposition product thereof. R 1 of the alkoxy group of 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane which is a starting material for this reaction is a monovalent organic group. Specific examples include a C1-C8 alkyl group or fluorine-containing alkyl group that may have a branch, a cycloalkyl group that may have an alkyl group as a substituent, an aryl group, and an aralkyl group. Among these, an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group is preferable, an alkyl group is more preferable, and a lower alkyl group is more preferable. The lower alkyl group refers to an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specifically, among the following examples, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and an n-butyl group are preferable, but a methyl group with few secondary decomposition products is particularly preferable.
分岐を有することもある炭素数1〜8のアルキル基としては、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、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基を例として挙げることができる。 Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms that may have a branch include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, and n-pentyl group. An example is an isopentyl group.
アルキル基を置換基として有することもあるシクロアルキル基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、2−メチルシクロペンチル基、3−メチルシクロペンチル基、2−エチルシクロペンチル基、3−エチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、2−エチルシクロヘキシル基、3−エチルシクロヘキシル基、4−エチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、2−メチルシクロヘプチル基、3−メチルシクロヘプチル基、3−メチルシクロヘプチル基、4−メチルシクロヘプチル基などを挙げることができる。 Examples of the cycloalkyl group that may have an alkyl group as a substituent include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a 2-methylcyclopentyl group, a 3-methylcyclopentyl group, a 2-ethylcyclopentyl group, a 3-ethylcyclopentyl group, a cyclohexyl group, and 2 -Methylcyclohexyl group, 3-methylcyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, 2-ethylcyclohexyl group, 3-ethylcyclohexyl group, 4-ethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, 2-methylcyclohexyl group, 3-methylcyclohexane A heptyl group, 3-methylcycloheptyl group, 4-methylcycloheptyl group, etc. can be mentioned.
アリール基としては、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3,6−ジメチルフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などを例として挙げることができる。 As the aryl group, phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2,3-dimethylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 3,4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 3,6-dimethylphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, Examples include 1-naphthyl group, 2-naphthyl group and the like.
含フッ素アルキル基としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロフルオロメチル基、クロロジフルオロメチル基、ブロモフルオロメチル基、ジブロモフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、n−ヘキサフルオロプロピル基、ヘキサフルオロイソプロピル基などを例として挙げることができる。 The fluorine-containing alkyl group includes a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a chlorofluoromethyl group, a chlorodifluoromethyl group, a bromofluoromethyl group, a dibromofluoromethyl group, and a 2,2,2-trifluoroethyl group. And pentafluoroethyl group, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, n-hexafluoropropyl group, hexafluoroisopropyl group and the like.
アラルキル基としては、フェネチル基、2−メチルフェニルメチル基、3−メチルフェニルメチル基、4−メチルフェニルメチル基、2,3−ジメチルフェニルメチル基、2,4−ジメチルフェニルメチル基、2,5−ジメチルフェニルメチル基、2,6−ジメチルフェニルメチル基、3,4−ジメチルフェニルメチル基、3,5−ジメチルフェニルメチル基、3,6−ジメチルフェニルメチル基、4−エチルフェニルメチル基、4−(n−プロピル)メチルフェニルメチル基、4−(n−ブチル)メチルフェニルメチル基などを例として挙げることができる。 Examples of the aralkyl group include phenethyl group, 2-methylphenylmethyl group, 3-methylphenylmethyl group, 4-methylphenylmethyl group, 2,3-dimethylphenylmethyl group, 2,4-dimethylphenylmethyl group, 2,5 -Dimethylphenylmethyl group, 2,6-dimethylphenylmethyl group, 3,4-dimethylphenylmethyl group, 3,5-dimethylphenylmethyl group, 3,6-dimethylphenylmethyl group, 4-ethylphenylmethyl group, 4 Examples include-(n-propyl) methylphenylmethyl group and 4- (n-butyl) methylphenylmethyl group.
1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンは、公知の製造方法で得ることができる。例えば、アルコール(R1OH)とテトラフルオロエチレンを塩基の存在下に反応させる方法で合成できる。
具体的には、メタノールとテトラフルオロエチレンとを水酸化カリウムの存在下に反応させる方法により1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンが合成できる(J.Am.Chem.Soc.,73,1329(1951))。
1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane can be obtained by a known production method. For example, it can be synthesized by a method in which alcohol (R 1 OH) and tetrafluoroethylene are reacted in the presence of a base.
Specifically, 1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane can be synthesized by a method in which methanol and tetrafluoroethylene are reacted in the presence of potassium hydroxide (J. Am. Chem. Soc. 73, 1329 (1951)).
本発明において使用できる含フッ素エーテルの具体例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−エトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−(n−プロポキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−イソプロポキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−(n−ブトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−(s−ブトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−(t−ブトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−トリフルオロメトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−ジフルオロメトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−ペンタフルオロエトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−(2,2,2,3,3−ペンタフルオロプロポキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−ヘキサフルオロイソプロポキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンなどを挙げることができる。
Specific examples of the fluorine-containing ether that can be used in the present invention include, but are not limited to, the following.
1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1-ethoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1- (n-propoxy) -1,1,2,2-tetrafluoro Ethane, 1-isopropoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1- (n-butoxy) -1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1- (s-butoxy) -1,1 , 2,2-tetrafluoroethane, 1- (t-butoxy) -1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1-trifluoromethoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1-difluoro Methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1- (2,2,2-trifluoroethoxy) -1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1-pentafluoroethoxy-1,1, 2,2-tetrafluoro Ethane, 1- (2,2,2,3,3-pentafluoropropoxy) -1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1-hexafluoroisopropoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane And so on.
本発明にかかる触媒は固体触媒であり、特開平8−92162号公報に記載された金属酸化物、金属フッ素化酸化物並びにリン酸塩を触媒として使用できる。リン酸塩は、担体に担持されたものであってもよい。
リン酸としては、オルトリン酸、ポリリン酸、メタリン酸のいずれであってもよい。ポリリン酸としては、ピロリン酸などが挙げられる。リン酸塩は、これらのリン酸の金属塩である。取り扱いが容易であるのでオルトリン酸であるのが好ましい。リン酸塩とは、これらのリン酸の金属塩をいうが、本明細書では金属が水素原子に置換した酸をも金属塩というものとする。
The catalyst according to the present invention is a solid catalyst, and metal oxides, metal fluorinated oxides and phosphates described in JP-A-8-92162 can be used as catalysts. The phosphate may be supported on a carrier.
As phosphoric acid, any of orthophosphoric acid, polyphosphoric acid, and metaphosphoric acid may be used. Examples of polyphosphoric acid include pyrophosphoric acid. Phosphate is the metal salt of these phosphoric acids. Since it is easy to handle, orthophosphoric acid is preferred. Phosphate refers to a metal salt of these phosphoric acids. In this specification, an acid in which a metal is substituted with a hydrogen atom is also referred to as a metal salt.
リン酸塩としては、特に限定されないが、水素、アルミニウム、ホウ素、アルカリ土類金属、チタン、ジルコニウム、ランタン、セリウム、イットリウム、希土類金属、バナジウム、ニオブ、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケルからなる群より選ばれた、少なくとも1種の金属のリン酸塩が挙げられる。好ましくは、主成分としてリン酸アルミニウム、リン酸セリウム、リン酸ホウ素、リン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リン酸クロムなどである。副成分の金属を含むことも好ましい。具体的な副成分としてはセリウム、ランタン、イットリウム、クロム、鉄、コバルト、ニッケル等が好ましいが、セリウム、鉄、イットリウムがより好ましい。これらのうちで、さらに好ましくは、リン酸アルミニウム単独触媒、または、リン酸アルミニウムを主成分として、副成分のリン酸セリウムを含む触媒が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a phosphate, It consists of hydrogen, aluminum, boron, alkaline-earth metal, titanium, zirconium, lanthanum, cerium, yttrium, rare earth metal, vanadium, niobium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel And at least one metal phosphate selected from the group. Preferably, the main component is aluminum phosphate, cerium phosphate, boron phosphate, titanium phosphate, zirconium phosphate, chromium phosphate, or the like. It is also preferable that the metal of a subsidiary component is included. As specific subcomponents, cerium, lanthanum, yttrium, chromium, iron, cobalt, nickel and the like are preferable, but cerium, iron and yttrium are more preferable. Among these, more preferably, an aluminum phosphate single catalyst or a catalyst containing cerium phosphate as a minor component with aluminum phosphate as a main component can be used.
触媒の調製方法に特に制限はなく、市販のリン酸塩をそのまま使っても良いし、一般的な沈殿方法でも良い。沈殿方法の具体的な調製方法としては、例えば、金属の硝酸塩(複数の原料塩の場合はそれぞれの原料塩の溶液を調製する)とリン酸の混合水溶液に、希釈アンモニア水を滴下してpHを調節して沈殿させ、必要に応じて熟成放置する。その後、水洗し、洗浄水の電導度などで十分に水洗したことを確認する。場合によっては、スラリーの一部を取り含有するアルカリ金属を測定する。次いで濾過し乾燥する。乾燥する温度に特に制限はない。好ましくは80℃〜150℃がよい。さらに好ましくは100℃〜130℃である。得られた乾燥体は粉砕し粒度を揃えるか、さらに粉砕し成型する。その後、200℃〜1500℃の条件で空気や窒素雰囲気で焼成する。好ましくは400〜1300℃、さらに好ましくは500℃〜900℃で焼成を行うことがよい。 The method for preparing the catalyst is not particularly limited, and a commercially available phosphate may be used as it is, or a general precipitation method may be used. As a specific preparation method of the precipitation method, for example, diluted ammonia water is added dropwise to a mixed aqueous solution of metal nitrate (in the case of a plurality of raw material salts, each raw material salt solution is prepared) and phosphoric acid to adjust the pH. To adjust to precipitate and leave to mature as necessary. Then, it is washed with water and it is confirmed that it has been sufficiently washed with the conductivity of the washing water. In some cases, alkali metal containing a portion of the slurry is measured. It is then filtered and dried. There is no particular limitation on the drying temperature. Preferably 80 to 150 degreeC is good. More preferably, it is 100 degreeC-130 degreeC. The obtained dried product is pulverized to uniform particle size, or further pulverized and molded. Thereafter, firing is performed in an air or nitrogen atmosphere at 200 ° C. to 1500 ° C. The firing is preferably performed at 400 to 1300 ° C, more preferably 500 to 900 ° C.
焼成時間は温度にもよるが1時間〜50時間程度で、好ましくは2時間〜24時間程度である。焼成処理は、リン酸塩の安定化に必要な処理であるので、上記の温度範囲より低温で処理を行ったり、処理時間が短い場合は、反応初期において十分に触媒活性を示さないことがある。また、上記の温度範囲以上でまたは長時間焼成処理を行うことは、過剰な加熱エネルギーを要するだけでなく、触媒の結晶化を引き起こすことがあるので好ましくない。 Although depending on the temperature, the firing time is about 1 to 50 hours, preferably about 2 to 24 hours. Since the calcination treatment is a treatment necessary for stabilizing the phosphate, if the treatment is performed at a temperature lower than the above temperature range or the treatment time is short, the catalyst activity may not be sufficiently exhibited at the initial stage of the reaction. . In addition, it is not preferable to perform the calcination treatment at a temperature higher than the above temperature range or for a long time because not only excessive heating energy is required but also crystallization of the catalyst may occur.
主成分以外の金属成分の添加の操作は、金属塩で行うことが好ましく、前記金属の硝酸塩、塩化物、酸化物、リン酸塩などが好ましい。中でも、硝酸塩が調製しやすく好ましい。添加量に特に制限はないが、一般にはリン1グラム原子に対し1グラム原子以下であり、好ましくは0.5グラム原子以下である。より好ましくは0.3グラム原子以下である。これらの金属成分の添加は、触媒調製時に行っても良く、また、触媒焼成後のリン酸塩に行っても良い。得られた触媒は、金属塩の種類及び調製方法や条件により物性が異なる。触媒は、そのまま使用してよいが、担体に担持した状態で使用することも可能である。担体としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、硫酸ジルコニア(ZrO(SO4))などの金属酸化物などの金属酸化物、炭化珪素、窒化珪素、活性炭等が挙げられるが、比表面積の大きい活性炭は特に好ましい。 The operation of adding a metal component other than the main component is preferably performed with a metal salt, and nitrates, chlorides, oxides, phosphates, and the like of the metal are preferable. Among them, nitrate is preferable because it is easy to prepare. Although there is no restriction | limiting in particular in addition amount, Generally it is 1 gram atom or less with respect to 1 gram atom of phosphorus, Preferably it is 0.5 gram atom or less. More preferably, it is 0.3 gram atom or less. The addition of these metal components may be performed at the time of catalyst preparation, or may be performed on the phosphate after the catalyst is calcined. The obtained catalyst has different physical properties depending on the type of metal salt and the preparation method and conditions. The catalyst may be used as it is, but it can also be used in a state of being supported on a carrier. Examples of the carrier include metal oxides such as alumina, titania, zirconia, zirconia sulfate (ZrO (SO 4 )), silicon carbide, silicon nitride, activated carbon, and the like. preferable.
リン酸またはリン酸塩を坦持した活性炭は、リン酸に浸漬して含浸させ、またはスプレーにより被覆もしくは吸着させたものを乾燥させて調製できる。化合物を担持させる場合、担持させる化合物の溶液を含浸させ、またはスプレーにより被覆もしくは吸着させたものを乾燥させて調製できる。また、その化合物の溶液を含浸させ、またはスプレーにより被覆もしくは吸着させた活性炭に対し第二の化合物を作用させて活性炭表面で沈殿反応等を生じさせることで最初の化合物と異なる化合物を担持することもできる。また、先に述べた、リン酸塩の調整方法を活性炭などの担体の存在下で行うことでもリン酸塩担持触媒を調製することができる。具体例として実施例にリン酸アルミニウム担持活性炭を示す。 Activated carbon carrying phosphoric acid or phosphate can be prepared by immersing it in phosphoric acid and impregnating it, or drying and coating or adsorbing it by spraying. In the case of loading a compound, it can be prepared by impregnating a solution of the compound to be loaded, or drying a coating or adsorbed by spraying. In addition, a second compound is allowed to act on activated carbon impregnated with a solution of the compound, or coated or adsorbed by spraying to cause a precipitation reaction or the like on the activated carbon surface, thereby supporting a compound different from the first compound. You can also. Further, the phosphate-carrying catalyst can also be prepared by carrying out the above-described phosphate preparation method in the presence of a support such as activated carbon. As an example, activated carbon supporting aluminum phosphate is shown in the examples.
活性炭は、木材、木炭、椰子殻炭、パーム核炭、素灰等を原料とする植物系、泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭等を原料とする石炭系、石油残滓、オイルカーボン等を原料とする石油系または炭化ポリ塩化ビニリデン等の合成樹脂系等のいずれのものでもよい。これら市販の活性炭から選択し使用することができ、例えば、瀝青炭から製造された活性炭(東洋カルゴン製BPL粒状活性炭)、椰子殻炭(日本エンバイロケミカル製粒状白鷺GX、SX、CX、XRC、東洋カルゴン製PCB)等が挙げられるが、これらに限定されない。形状、大きさも通常粒状で用いられるが、球状、繊維状、粉体状、ハニカム状等反応器に適合すれば通常の知識範囲の中で使用することができる。 Activated carbon is made from plant-based, peat, lignite, lignite, bituminous coal, anthracite, etc. that are made from wood, charcoal, coconut husk, palm kernel charcoal, raw ash, etc. Any of petroleum type or synthetic resin type such as carbonized polyvinylidene chloride may be used. These commercially available activated carbons can be selected and used. For example, activated carbon produced from bituminous coal (BPL granular activated carbon manufactured by Toyo Calgon), coconut shell charcoal (granular white birch GX, SX, CX, XRC manufactured by Nippon Enviro Chemical), Toyo Calgon PCB) and the like, but is not limited thereto. The shape and size are usually used in a granular form, but can be used within a normal knowledge range as long as it is suitable for a reactor such as a sphere, fiber, powder, or honeycomb.
本発明において使用する活性炭は比表面積の大きな活性炭が好ましい。活性炭の比表面積は、市販品の規格の範囲で十分であるが、それぞれ400m2/g〜3000m2/gであり、800m2/g〜2000m2/gが好ましい。さらに活性炭を担体に用いる場合、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性水溶液に常温付近で10時間程度またはそれ以上の時間浸漬するか、活性炭を触媒担体に使用する際に通常行われる硝酸、塩酸、フッ酸等の酸による前処理を施し、予め担体表面の活性化ならびに灰分の除去を行うことが望ましい。 The activated carbon used in the present invention is preferably activated carbon having a large specific surface area. The specific surface area of the activated carbon is sufficient in a range of commercially available standards, are each 400m 2 / g~3000m 2 / g, preferably 800m 2 / g~2000m 2 / g. Furthermore, when using activated carbon as a support, it is usually immersed in a basic aqueous solution such as ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like for about 10 hours or longer at room temperature or when activated carbon is used as a catalyst support. It is desirable to perform pretreatment with acid such as nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, etc. to activate the carrier surface and remove ash in advance.
また、本発明の酸化物などの担体は、金属成分と酸素以外の他の原子を含んでいてもよく、他の原子としては、フッ素原子、塩素原子等が好ましい。たとえば、部分フッ素化アルミナ、部分塩素化アルミナ、部分フッ素化塩素化アルミナ、部分フッ素化ジルコニア、部分フッ素化チタニア等であってもよい。酸化物触媒中の塩素原子やフッ素原子の割合は、特に限定されない。 Further, the carrier such as an oxide of the present invention may contain a metal component and an atom other than oxygen, and the other atom is preferably a fluorine atom or a chlorine atom. For example, partially fluorinated alumina, partially chlorinated alumina, partially fluorinated chlorinated alumina, partially fluorinated zirconia, partially fluorinated titania and the like may be used. The ratio of chlorine atoms and fluorine atoms in the oxide catalyst is not particularly limited.
本明細書および特許請求の範囲においては、特に限定されない限り、前記のように部分的にフッ素化、塩素化等の処理を行ったアルミナ、ジルコニアなどを「アルミナ」、「ジルコニア」などの酸化物名称で表示する。 In the present specification and claims, unless otherwise limited, alumina, zirconia, etc., which have been partially fluorinated or chlorinated as described above, are oxides such as “alumina” and “zirconia”. Display by name.
これらの担体としては、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア(ZrO2 )、およびチタニア(TiO2 )および硫酸ジルコニアならびにこれらの部分フッ素化酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属酸化物触媒が好ましく、アルミナおよび部分フッ素化アルミナが反応性および触媒寿命の点でさらに好ましい。 These supports include at least one metal oxide selected from the group consisting of alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), titania (TiO 2 ), zirconia sulfate, and partially fluorinated oxides thereof. Catalysts are preferred, and alumina and partially fluorinated alumina are more preferred in terms of reactivity and catalyst life.
これらの部分フッ素化酸化物はジフルオロ酢酸フルオリド合成触媒の担体として使用できると共に、触媒として使用することもできる。触媒としての調製、前処置、使用等は、本明細書において担体としての調製、前処理、使用等についての説明がそのままあるいは技術常識に従って適宜変更して適用することができる
リン酸塩からなるまたはリン酸塩を担持した触媒は、通常は粒子または造粒体の形態で用いられる。粒子または造粒体の直径(いずれも、「粒径」ということがある。)は、特に限定されず、通常は、20μm〜10mm程度である。また、触媒が塩素原子やフッ素原子を含む場合、金属酸化物の表面のみに塩素原子やフッ素原子が存在していてもよい。
These partially fluorinated oxides can be used as a support for a difluoroacetic acid fluoride synthesis catalyst, and can also be used as a catalyst. Preparation, pretreatment, use, etc. as a catalyst are composed of a phosphate which can be applied as it is or in accordance with common general technical knowledge, with regard to preparation, pretreatment, use, etc., as a carrier in this specification. The catalyst carrying a phosphate is usually used in the form of particles or granules. The diameter of the particles or the granulated body (all may be referred to as “particle diameter”) is not particularly limited, and is usually about 20 μm to 10 mm. When the catalyst contains a chlorine atom or a fluorine atom, the chlorine atom or the fluorine atom may exist only on the surface of the metal oxide.
本発明のリン酸塩からなるまたはリン酸塩を担持した触媒も、使用の前に予めフッ化水素、フッ素化炭化水素またはフッ素化塩素化炭化水素などの含フッ素化合物と接触させて部分フッ素化しておき、反応中の触媒の組成変化、短寿命化、異常反応などを防止することが有効である。 The catalyst comprising the phosphate of the present invention or carrying the phosphate is also partially fluorinated by contacting with a fluorine-containing compound such as hydrogen fluoride, fluorinated hydrocarbon or fluorinated chlorinated hydrocarbon before use. In addition, it is effective to prevent changes in the composition of the catalyst during the reaction, shortening of the service life, abnormal reactions, and the like.
特にフッ化水素で処理することで反応の活性を著しく高めることができる。フッ化水素によるフッ素化処理は、少なくとも本発明にかかる反応の反応温度よりも高い温度において、フッ化水素と接触させることで行うのが好ましい。リン酸塩単体の場合、200〜700℃程度であり、250〜600℃程度が好ましく、300〜550℃がより好ましい。一方、リン酸塩担持触媒の場合、200〜600℃程度であり、250〜500℃程度が好ましく、300〜400℃がより好ましい。いずれも最高処理温度が200℃未満では処理に時間を要し、最高温度範囲を超えて処理を行うことは、過剰な加熱エネルギーを要するので好ましくない。また、処理時間は、処理温度とも関係するので限定できないが、1時間〜10日程度、好ましくは、3時間〜3日間程度である。 In particular, treatment with hydrogen fluoride can significantly increase the activity of the reaction. The fluorination treatment with hydrogen fluoride is preferably performed by contacting with hydrogen fluoride at least at a temperature higher than the reaction temperature of the reaction according to the present invention. In the case of a phosphate simple substance, it is about 200-700 degreeC, about 250-600 degreeC is preferable and 300-550 degreeC is more preferable. On the other hand, in the case of a phosphate-carrying catalyst, the temperature is about 200 to 600 ° C, preferably about 250 to 500 ° C, and more preferably 300 to 400 ° C. In any case, if the maximum processing temperature is less than 200 ° C., it takes time for the processing, and it is not preferable to perform the processing beyond the maximum temperature range because excessive heating energy is required. The treatment time is also related to the treatment temperature and cannot be limited, but it is about 1 hour to 10 days, preferably about 3 hours to 3 days.
リン酸を担時しない活性炭の場合、フッ化水素処理を施しても、殆ど活性を示さないが、リン酸処理をした活性炭にフッ化水素処理を行うと、同じ反応条件で、転化率:96.1%、選択率:98.0%という触媒活性を示した。このことからも、フッ化水素処理の効果は容易に見て取ることができる。 In the case of activated carbon that does not carry phosphoric acid, even if it is treated with hydrogen fluoride, it shows almost no activity. However, when activated carbon treated with phosphoric acid is treated with hydrogen fluoride, the conversion rate is 96 under the same reaction conditions. The catalyst activity was 0.1% and selectivity: 98.0%. Also from this, the effect of the hydrogen fluoride treatment can be easily seen.
さらに、反応に先立って、活性化処理を施すのが好ましい。活性化処理としては、250℃〜300℃程度の窒素気流中で充分に脱水し、ジクロロジフルオロメタン、クロロジフルオロメタンなどの有機フッ素化合物、またはフッ化水素、三フッ化塩素などの気体もしくは触媒処理状態で十分な蒸気圧を示す無機フッ素化合物で活性化させるのが好ましい。これらのうちフッ化水素が特に好ましい。この活性化処理によって、触媒の表面または全体に、フッ素原子を含むリン酸塩からなる活性な触媒が生成すると考えられる。
また、反応原料である1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(CHF2CF2OR1)のR1が炭素数2以上の基である場合、生成したR1Fが反応領域において分解してフッ化水素を発生することが推測されるが、これが触媒の活性を高める効果を示すことがある。
Furthermore, it is preferable to perform an activation treatment prior to the reaction. As the activation treatment, it is sufficiently dehydrated in a nitrogen stream at about 250 ° C. to 300 ° C., and an organic fluorine compound such as dichlorodifluoromethane or chlorodifluoromethane, or a gas or catalyst treatment such as hydrogen fluoride or chlorine trifluoride. It is preferable to activate with an inorganic fluorine compound showing a sufficient vapor pressure in the state. Of these, hydrogen fluoride is particularly preferred. By this activation treatment, it is considered that an active catalyst composed of a phosphate containing a fluorine atom is generated on the entire surface of the catalyst.
In addition, when R 1 of 1 -alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (CHF 2 CF 2 OR 1 ) which is a reaction raw material is a group having 2 or more carbon atoms, the generated R 1 F is reacted. It is estimated that hydrogen fluoride is generated by decomposition in the region, and this may have an effect of increasing the activity of the catalyst.
本発明の方法は、気相流通連続方式が最も好ましい形式として推奨されるが、これに限定されない。反応器の形式は固定床タイプまたは流動床タイプが好ましく、反応器の寸法・形状は、反応物の量等に応じて適宜変更できる。 In the method of the present invention, the gas-phase continuous flow method is recommended as the most preferable format, but is not limited thereto. The type of the reactor is preferably a fixed bed type or a fluidized bed type, and the dimensions and shape of the reactor can be appropriately changed according to the amount of the reactants and the like.
本発明にかかる反応においては、当該反応条件で不活性な不活性ガスを存在させてもよい。不活性ガスとしては、窒素または希ガス類が挙げられ、扱いやすさおよび入手しやすさ等の点から、窒素またはヘリウムが好ましい。不活性ガスを存在させる場合の量は、特に限定されないが、多すぎる場合には回収率が下がる恐れがあるため、通常の場合、原料の1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンの供給速度よりも少ない量が好ましい。 In the reaction according to the present invention, an inert gas inert under the reaction conditions may be present. Examples of the inert gas include nitrogen or rare gases, and nitrogen or helium is preferable from the viewpoint of ease of handling and availability. The amount in the presence of the inert gas is not particularly limited, but if it is too much, there is a possibility that the recovery rate is lowered. Therefore, in the usual case, the raw material 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoro An amount less than the ethane feed rate is preferred.
本発明の方法おける反応温度は、触媒の種類および原料によって異なる。通常100〜400℃であり、150〜350℃程度が好ましく、180〜280℃がさらに好ましい。反応温度が100℃未満では転化率が低くなる傾向があり好ましくない。反応温度が400℃を超えると反応装置に過酷な耐熱性が必要となり、過剰な加熱エネルギーを要するので経済的に好ましくない。 The reaction temperature in the method of the present invention varies depending on the type of catalyst and the raw material. Usually, it is 100-400 degreeC, about 150-350 degreeC is preferable and 180-280 degreeC is more preferable. If the reaction temperature is less than 100 ° C., the conversion tends to be low, which is not preferable. When the reaction temperature exceeds 400 ° C., severe heat resistance is required for the reaction apparatus, and excessive heating energy is required, which is not economically preferable.
反応時間(接触時間)は通常0.1〜300秒であり、0.5〜200秒が好ましく、1〜60秒がより好ましい。反応時間が短すぎる場合にも、転化率が低くなる恐れがあり、一方、長すぎると生産性が低下するのでそれぞれ好ましくない。反応圧力は、特に限定されず、常圧、減圧、または加圧のいずれであってもよい。0.05〜0.5MPa(0.5〜5気圧)程度が好ましく、通常は、操業が容易な大気圧近傍の圧力が好ましい。 The reaction time (contact time) is usually 0.1 to 300 seconds, preferably 0.5 to 200 seconds, and more preferably 1 to 60 seconds. If the reaction time is too short, the conversion rate may be lowered. On the other hand, if the reaction time is too long, productivity is lowered, which is not preferable. The reaction pressure is not particularly limited and may be normal pressure, reduced pressure, or increased pressure. A pressure of about 0.05 to 0.5 MPa (0.5 to 5 atmospheres) is preferable, and usually a pressure in the vicinity of atmospheric pressure that facilitates operation is preferable.
本発明にかかる触媒は、経時的にコーキングが発生することがあり、触媒の活性が低下することがある。活性の低下した触媒は、200℃〜1200℃、好ましくは、400℃〜800℃において、酸素と接触させることで容易に活性を再生させることができる。酸素処理は反応管に装填したまま又は外部の装置に装填して行うのが簡便である。そこへ酸素を流通させて行う。酸素の流通方法としては他のガスが共存してもよく、酸素、空気、窒素希釈酸素などが使用できるが、窒素で希釈した空気または空気が経済的に好ましい。また、塩素、フッ素等の酸化力のある気体も使用できる。 In the catalyst according to the present invention, coking may occur over time, and the activity of the catalyst may decrease. The catalyst having reduced activity can be easily regenerated by contacting with oxygen at 200 ° C. to 1200 ° C., preferably 400 ° C. to 800 ° C. It is convenient to perform the oxygen treatment while it is loaded in the reaction tube or in an external device. This is done by circulating oxygen there. Other gases may coexist as a method for circulating oxygen, and oxygen, air, nitrogen-diluted oxygen and the like can be used, but air or air diluted with nitrogen is economically preferable. Further, a gas having oxidizing power such as chlorine and fluorine can be used.
本発明の方法にかかる反応においては、目的とするジフルオロ酢酸フルオリドの他に、副生成物としてフッ化アルキル(R1F)やR1Fがさらに分解した化合物が生成する。例えば、R1Fとしてフッ化エチルが生成する場合、エチレンとフッ化水素となることがある。しかし、反応で得られた粗生成物は、精製処理をしないで本発明の反応((b工程))の原料として使用することができる。 In the reaction according to the method of the present invention, a compound obtained by further decomposing alkyl fluoride (R 1 F) or R 1 F as a by-product is produced in addition to the desired difluoroacetic acid fluoride. For example, when ethyl fluoride is generated as R 1 F, ethylene and hydrogen fluoride may be formed. However, the crude product obtained by the reaction can be used as a raw material for the reaction of the present invention (step (b)) without purification.
<2−ジフルオロアシル−3−アミノアクリル酸エステルの製造>
一般式(4)
<Production of 2-difluoroacyl-3-aminoacrylic acid ester>
General formula (4)
で表される2−ジフルオロアシル−3−アミノアクリル酸エステルは、前記方法または公知の方法で製造されたジフルオロ酢酸フルオリドと一般式(3) 2-difluoroacyl-3-aminoacrylic acid ester represented by the above formula or a known method and difluoroacetic acid fluoride and general formula (3)
で表されるジメチルアミノアクリル酸エステルと反応させることで製造できる。 It can manufacture by making it react with the dimethylamino acrylate ester represented by these.
一般式(3)および一般式(4)におけるR2、R3、R4は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基である。具体的には、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、s−ブチル基、t−ブチル基を例として挙げることができる。 R 2, R 3, R 4 in the general formula (3) and the general formula (4) are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
本発明の方法は非水溶性溶媒中で行われる。脂肪族、脂環式または芳香族の炭化水素、例えば石油エーテル、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはデカリン、およびハロゲン化された炭化水素、例えばクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタンまたはトリクロロエタンなどが例示できる。トルエン、キシレン、クロロベンゼン、n−ヘキサン、シクロヘキサンまたはメチルシクロヘキサンの使用が好ましく、トルエンまたはキシレンがより好ましい。これらの溶媒は混合して使用することもできる。 The method of the present invention is performed in a non-aqueous solvent. Aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbons such as petroleum ether, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene or decalin, and halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, di- Examples include chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane, and trichloroethane. Use of toluene, xylene, chlorobenzene, n-hexane, cyclohexane or methylcyclohexane is preferred, and toluene or xylene is more preferred. These solvents can also be used as a mixture.
本発明の方法は塩基の存在下で行われる。塩基は、無機水溶性塩基、第三アミン(三級アミン)、ピリジンまたはピリジン誘導体などであり、アルカリ土類金属もしくはアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩または炭酸水素塩、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムが好ましい。水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムがより好ましく、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムがさらに好ましい。無機塩基は10〜40%の水溶液で試用するのが好ましい。ピリジンまたはピリジン誘導体などとしては、ピリジン、2−、3−もしくは4−メチルピリジン、2−メチル−5−エチル−ピリジン、2,4,6−コリジン、2−もしくは4−n−プロピルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、キノリンまたはキナルジン、より好ましくはピリジン、2−メチル−5−エチルピリジン、2,4,6−コリジン、キノリンまたはキナルジンが使用できる。第三アミンとしは、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−イソプロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−イソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリ−tert−ブチルアミン、トリ−n−アミルアミン、トリ−イソアミルアミン、トリ−sec−アミルアミン、トリ−tert−アミルアミンなどの対称第三アミン、N−メチルジ−n−ブチルアミン、N−メチルジイソブチルアミン、N−メチルジ−tert−ブチルアミン、N,N−ジイソプロピルブチルアミン、N,N-ジメチル-n-オクチルアミン、N,N−ジメチルノニルアミン、N,N-ジメチルデシルアミン、N,N−ジメチルウンデシルアミン、N,N-ジメチルドデシルアミン、N−メチルジヘキシルアミンなどの非対称第三アミンなどが挙げられる。沸点、水溶性、入手性の点でトリエチルアミンが好ましい。 The process according to the invention is carried out in the presence of a base. Bases are inorganic water-soluble bases, tertiary amines (tertiary amines), pyridine or pyridine derivatives, and alkaline earth metals or alkali metal hydroxides, carbonates or bicarbonates such as sodium hydroxide, water Preference is given to potassium oxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate or sodium hydrogen carbonate. Sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate or sodium bicarbonate is more preferred, and sodium hydroxide or potassium hydroxide is more preferred. The inorganic base is preferably used in a 10 to 40% aqueous solution. Examples of pyridine or pyridine derivatives include pyridine, 2-, 3- or 4-methylpyridine, 2-methyl-5-ethyl-pyridine, 2,4,6-collidine, 2- or 4-n-propylpyridine, 4 -Dimethylaminopyridine, quinoline or quinaldine, more preferably pyridine, 2-methyl-5-ethylpyridine, 2,4,6-collidine, quinoline or quinaldine can be used. Tertiary amines include trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-isopropylamine, tri-n-butylamine, tri-isobutylamine, tri-sec-butylamine, tri-tert-butylamine, tri-n-amylamine. Symmetrical tertiary amines such as tri-isoamylamine, tri-sec-amylamine, tri-tert-amylamine, N-methyldi-n-butylamine, N-methyldiisobutylamine, N-methyldi-tert-butylamine, N, N- Diisopropylbutylamine, N, N-dimethyl-n-octylamine, N, N-dimethylnonylamine, N, N-dimethyldecylamine, N, N-dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, N-methyl Asymmetric tertiary amines such as dihexylamine Etc., and the like. Triethylamine is preferable in terms of boiling point, water solubility, and availability.
本発明の方法は、温度は−20℃〜+50℃、好ましくは−10℃〜+30℃でおこなう。反応圧力は反応に影響は及ぼさないので特に制限されないが、0.1〜10MPa程度の加圧下で行ってもよく、通常、大気圧〜1MPa程度で行えばよい。
反応時間10分〜10時間程度で反応を追跡しながら基質の減少または消失を目安に決定すればよい。
The process of the present invention is carried out at a temperature of -20 ° C to + 50 ° C, preferably -10 ° C to + 30 ° C. The reaction pressure is not particularly limited because it does not affect the reaction, but it may be carried out under a pressure of about 0.1 to 10 MPa, and usually it may be carried out at atmospheric pressure to about 1 MPa.
What is necessary is just to determine on the basis of the reduction | decrease or disappearance of a substrate, tracking reaction for about 10 minutes-10 hours of reaction time.
本発明の方法では、ジフルオロ酢酸フルオリド1モルに対して一般式(3)で表されるジメチルアミノアクリル酸エステルを0.5モル〜3モル、好ましくは0.5モル〜1.5モル、より好ましくは0.9モル〜1モルとする。塩基は通常、ジフルオロ酢酸フルオリドと等モル量または若干過剰(2モル以下)で使用すればよい。 In the method of the present invention, the dimethylaminoacrylic acid ester represented by the general formula (3) is added in an amount of 0.5 mol to 3 mol, preferably 0.5 mol to 1.5 mol, per mol of difluoroacetic acid fluoride. Preferably it is 0.9 mol-1 mol. The base is usually used in an equimolar amount or slightly in excess (2 mol or less) with difluoroacetic acid fluoride.
本発明の方法は、一般式(3)で表されるジメチルアミノアクリル酸エステルと塩基を溶媒に溶解しておき一般的には反応温度以下の温度に保持し、そこへ一般式(1)で表される1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンの熱分解生成物を吹き込むことで行えるが、スクラバー形式とすることもできる。塩基は反応の経過に伴って適宜添加することもできる。 また、このとき熱分解生成物を熱分解温度よりも低い温度として(b)工程に移動させるのが好ましい。また、熱分解生成物を反応温度以下に冷却して反応溶液に吹き込むことがより好ましい。具体的には、約150℃以下とし、100℃以下が好ましく、50℃以下がより好ましい。また、実用上の理由から−20℃〜+50℃とし、−20℃〜+40℃とし、さらに−5℃〜+5℃とするのがより好ましい。 In the method of the present invention, the dimethylaminoacrylic acid ester represented by the general formula (3) and the base are dissolved in a solvent and are generally held at a temperature equal to or lower than the reaction temperature. Although it can be performed by blowing a thermal decomposition product of 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane represented, it can also be a scrubber type. The base can be appropriately added as the reaction proceeds. At this time, it is preferable to move the pyrolysis product to step (b) at a temperature lower than the pyrolysis temperature. Moreover, it is more preferable to cool the thermal decomposition product below the reaction temperature and blow it into the reaction solution. Specifically, it is about 150 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or lower. For practical reasons, it is preferably -20 ° C to + 50 ° C, -20 ° C to + 40 ° C, and more preferably -5 ° C to + 5 ° C.
1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンの熱分解反応の最適温度は200℃〜250℃であるので、生成ガスを冷却せずに、ジアルキルアクリル酸エステルを含む溶液に吹き込むと、分離困難な構造不明の化合物が副生する。医薬、農薬分野では、毒性不明の不純物が中間体に混入することは、安全性確保の点で忌避される。しかし、生成ガスを冷却してから、ジアルキルアクリル酸エステルを含む溶液に吹きこむことによって、副生成物の生成が実質的に抑制される。冷却方法は限定されず、冷却装置は熱分解装置とジアルキルアクリル酸エステルの反応容器との間に設け、直接冷却または間接冷却が採用でき、間接冷却では放熱器による空冷または冷媒を用いた方式、直接冷却ではジフルオロ酢酸フルオリドに不活性な液体との接触を用いることができる。不活性な液体としては例えば、前記反応溶媒として例示したものを使用できる。 Since the optimum temperature for the thermal decomposition reaction of 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane is 200 ° C. to 250 ° C., when the product gas is blown into a solution containing a dialkyl acrylate ester without cooling. , A compound of unknown structure which is difficult to separate is produced as a by-product. In the fields of medicine and agricultural chemicals, it is avoided from the viewpoint of ensuring safety that impurities of unknown toxicity are mixed into intermediates. However, by cooling the product gas and then blowing it into a solution containing a dialkyl acrylate ester, the production of by-products is substantially suppressed. The cooling method is not limited, the cooling device is provided between the thermal decomposition device and the reaction vessel of the dialkyl acrylate, direct cooling or indirect cooling can be adopted, in indirect cooling, a method using air cooling or a refrigerant by a radiator, Direct cooling can use contact with a liquid inert to difluoroacetic acid fluoride. As the inert liquid, for example, those exemplified as the reaction solvent can be used.
反応の完了時に、ピリジン誘導体のハロゲン化水素酸塩を溶液中に水と共に加えることができまたは存在する水相を相分離により除去することもできる。一般式(4)で表される2−ジフルオロアシル−3−アミノアルキル酸エステルをその後の反応段階((c)工程)においてさらなる精製なしに残存している有機相の中で、場合により例えば溶媒をフラッシュ蒸留して乾燥した後に使用することができる。
ピリジン誘導体にトラップされたHFは容易に水洗で除去可能である。
At the completion of the reaction, the hydrohalide salt of the pyridine derivative can be added to the solution with water or the aqueous phase present can be removed by phase separation. In the organic phase remaining without further purification in the subsequent reaction step (step (c)), the 2-difluoroacyl-3-aminoalkyl acid ester represented by the general formula (4) is Can be used after flash distillation and drying.
HF trapped in the pyridine derivative can be easily removed by washing with water.
<ピラゾール化合物の製造>
一般式(4)
<Production of pyrazole compound>
General formula (4)
で表される2−ジフルオロアシル−3−アミノアクリル酸エステルと一般式(5)
R5NHNH2 (5)
(式中、R5は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基またはアルコキシアルキル基またはアリール基を表し、アルキル基およびアルコキシ基の任意の数の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、アルコキシ基の酸素原子は硫黄原子で置換されていてもよい。)で表されるヒドラジン誘導体混合して反応させて、一般式(6)
2-difluoroacyl-3-aminoacrylic acid ester represented by the general formula (5)
R 5 NHNH 2 (5)
(In the formula, R 5 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group or an aryl group, and any number of hydrogen atoms in the alkyl group and alkoxy group are halogen atoms. The oxygen atom of the alkoxy group may be substituted with a sulfur atom.) The mixture is reacted with a hydrazine derivative represented by the general formula (6):
(式中、R4は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)で表されるピラゾール化合物は製造できる。
一般式(5)及び一般式(6)におけるR5は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基またはアルコキシアルキル基またはアリール基であって、アルキル基およびアルコキシ基の任意の数の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、アルコキシ基の酸素原子は硫黄原子で置換されていてもよい。ハロゲンは、フッ素、塩素または塩素である。
具体的には、R5はメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、tert−ブチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルまたはフェニルが挙げられ、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピルまたはtert−ブチルが好ましく、メチルが最も好ましい。
(Wherein, R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) can be produced.
R 5 in the general formula (5) and the general formula (6) is a linear, branched or cyclic alkyl group, an alkoxyalkyl group or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms. Any number of hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom, and the oxygen atom of the alkoxy group may be substituted with a sulfur atom. Halogen is fluorine, chlorine or chlorine.
Specifically, R 5 is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, tert-butyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, hydroxymethyl, hydroxyethyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl or phenyl, and methyl, ethyl , Isopropyl, n-propyl or tert-butyl are preferred, and methyl is most preferred.
本発明のピラゾールへの閉環反応は、非プロトン性溶媒の存在下に行われる。具体的には、脂肪族、脂環式または芳香族の炭化水素、例えば石油エーテル、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはデカリン、およびハロゲン化された炭化水素、例えばクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタンまたはトリクロロエタン、エーテル類、例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、メチルtert−アミルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタンまたはアニソール;ニトリル類、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル、n−もしくはイソブチロニトリルまたはベンゾニトリル;ケトン類、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンまたはシクロヘキサノン;アミド類、例えバ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−メチルホルムアニリド、N−メチルピロリドンまたはヘキサメチルホスホルアミド;スルホキシド類、例えばジメチルスルホキシド、またはスルホン類、例えばスルホランである。トルエン、キシレン、クロロベンゼン、n−ヘキサン、シクロヘキサンまたはメチルシクロヘキサンが好ましく、トルエンまたはキシレンがより好ましい。また、前段のエステル化反応と同じ溶媒を使用することが好ましい。前段のエステル化反応での反応生成物を分離または精製することなくピラゾール環化反応に供する場合には特に同じ溶媒を選択するのが好ましい。これらの溶媒は併用することができる。
ピラゾールへの閉環反応は低温度で行うことが好ましいが、実用上、−78℃〜+20℃で行い、−30℃〜0℃が好ましく、−20℃〜0℃はより好ましい。反応圧力は通常の圧力範囲では反応に影響を及ぼさないので任意であるが、加圧または減圧してもよく、一般的には意識的な加圧または減圧を行わない大気圧下で行えばよい。強い還元剤であるヒドラジンと空気が接触することは好ましくないので、窒素、アルゴン雰囲気下で行うのが好ましい。
The ring-closing reaction to the pyrazole of the present invention is carried out in the presence of an aprotic solvent. Specifically, aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbons such as petroleum ether, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene or decalin, and halogenated hydrocarbons For example, chlorobenzene, dichlorobenzene, dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane or trichloroethane, ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, methyl tert-butyl ether, methyl tert-amyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane 1,2-diethoxyethane or anisole; nitriles such as acetonitrile, propionitrile, n- or isobutyronitrile or benzonitrile Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone or cyclohexanone; amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylformanilide, N-methylpyrrolidone or hexamethylphosphoramide; Sulfoxides, such as dimethyl sulfoxide, or sulfones, such as sulfolane. Toluene, xylene, chlorobenzene, n-hexane, cyclohexane or methylcyclohexane are preferred, and toluene or xylene is more preferred. Moreover, it is preferable to use the same solvent as the esterification reaction in the previous stage. In the case of subjecting to the pyrazole cyclization reaction without separating or purifying the reaction product in the previous esterification reaction, it is particularly preferable to select the same solvent. These solvents can be used in combination.
The ring-closing reaction to pyrazole is preferably carried out at a low temperature, but is practically carried out at −78 ° C. to + 20 ° C., preferably −30 ° C. to 0 ° C., more preferably −20 ° C. to 0 ° C. The reaction pressure is arbitrary because it does not affect the reaction in the normal pressure range, but it may be pressurized or depressurized, and generally it may be carried out at atmospheric pressure without conscious pressure or depressurization. . Since it is not preferable that hydrazine, which is a strong reducing agent, is in contact with air, it is preferably performed in a nitrogen or argon atmosphere.
ピラゾールへの閉環反応では一般式(4)で表される2−ジフルオロアシル−3−アミノアクリル酸エステルと一般式(4)で表されるヒドラジン誘導体を混合して接触させるに際して、いずれかを容器に予め充填して他方をそこへ添加する。添加は反応の経過を観察しながら徐々に行うのが好ましい。 In the ring-closing reaction to pyrazole, when the 2-difluoroacyl-3-aminoacrylic acid ester represented by the general formula (4) and the hydrazine derivative represented by the general formula (4) are mixed and brought into contact with each other, And the other is added thereto. The addition is preferably performed gradually while observing the progress of the reaction.
反応生成物の精製は、一般的な精製方法に従って行える。例えば、反応器内容物を水で抽出し、有機相を除去しそして溶媒を蒸留により除去する。異性体(1−メチル−5−ジフルオロメチルピラゾール−4−カルボン酸)は結晶化により除去することができる。最初にエステルを酸に加水分解してから再結晶化することもできる。 The reaction product can be purified according to a general purification method. For example, the reactor contents are extracted with water, the organic phase is removed and the solvent is removed by distillation. The isomer (1-methyl-5-difluoromethylpyrazole-4-carboxylic acid) can be removed by crystallization. It is also possible to first hydrolyze the ester to an acid and then recrystallize it.
以下に、実施例をもって説明するが、本発明はこれらの実施例には限られない。 Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
[調製例1]
アルドリッチ製Aluminum phosphateを5mmφ×5mmLのペレットに打錠成形し、窒素気流中700℃で5時間焼成して、リン酸アルミニウム触媒を調製した。
[Preparation Example 1]
An aluminum phosphate catalyst made from Aldrich phosphate was formed into 5 mmφ × 5 mmL pellets and calcined at 700 ° C. for 5 hours in a nitrogen stream to prepare an aluminum phosphate catalyst.
[ジフルオロ酢酸フルオリド合成例1]
内径23mm、長さ500mmのステンレス製反応管に調製例1で合成したリン酸アルミニウム触媒(50cc)を仕込み、窒素を50cc/分で流しながら電気炉で加熱した。触媒の温度が50℃に達した時に、フッ化水素(HF)を徐々に供給速度を上げながら(最大0.6g/分)、気化器を通して導入した。HF(0.6g/分)を流通させたまま、350℃までゆっくりと昇温し、24時間保持した。HFの流通を止め、窒素流量を100cc/分に増やして2時間保持後、1−エトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(CHF2CF2OC2H5)を1g/分の速度で、気化器を通して導入すると共に窒素の供給を停止した。反応器の温度が200℃で定常状態になったときに、生成ガスをGC(FID)で分析した結果、ジフルオロ酢酸フルオリド(CHF2COF):14.6面積%、フルオロエタン(C2H5F):51.2面積%、エチレン(C2H4):32.5面積%、1−エトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(CHF2CF2OC2H5):0.3面積%、その他:1.4面積%であった。
[Difluoroacetic acid fluoride synthesis example 1]
A stainless steel reaction tube having an inner diameter of 23 mm and a length of 500 mm was charged with the aluminum phosphate catalyst (50 cc) synthesized in Preparation Example 1, and heated in an electric furnace while flowing nitrogen at 50 cc / min. When the temperature of the catalyst reached 50 ° C., hydrogen fluoride (HF) was introduced through the vaporizer while gradually increasing the feed rate (maximum 0.6 g / min). While circulating HF (0.6 g / min), the temperature was slowly raised to 350 ° C. and maintained for 24 hours. After stopping the flow of HF, increasing the nitrogen flow rate to 100 cc / min and holding it for 2 hours, 1-ethoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (CHF 2 CF 2 OC 2 H 5 ) was added at 1 g / min. At a rate, it was introduced through the vaporizer and the nitrogen supply was stopped. When the reactor temperature reached a steady state at 200 ° C., the product gas was analyzed by GC (FID). As a result, difluoroacetic acid fluoride (CHF 2 COF): 14.6 area%, fluoroethane (C 2 H 5 F): 51.2 area%, ethylene (C 2 H 4 ): 32.5 area%, 1-ethoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (CHF 2 CF 2 OC 2 H 5 ): 0 .3 area%, other: 1.4 area%.
[実施例1]
PFA製ガス洗浄瓶(500cc)に3−ジメチルアミノアクリル酸エチル((CH3)2NCH=CHCOOC2H5) 28.6g(0.2mol)、トルエン(200mL)、2−メチルピリジン 37.2g(0.4mol)を加え、攪拌しながら氷浴で冷却した。PFAコイルチューブ(FLON INDUSTRY製 F−8024−02(チューブ外径:6mmφ、肉厚:1mm、コイル外径:40mm、全長:2.4m)を二本直列に接続した風冷管を通して、合成例1で合成したガスを精製せずにそのまま、このガス洗浄瓶に導入してバブリングさせた。導入直前のガス温を計測したところ、43℃であった。1−エトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを30g供給した時点で供給を止め、内容物全てを500ccのナスフラスコに移し、室温で30分攪拌した。その後、水(100g)を添加して、更に15分間攪拌した。2層分離し、有機層を回収した。水層は再度トルエン100mLで抽出し、有機層を先の有機層にブレンドした。これを水100mLで洗浄、2層分離し、有機層をロータリーエバポレーターで溶媒留去し、真空乾燥(80℃,0.1kPa)を行ったところ、オイル状の粗2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチル(Ethyl 2−difluoroacetyl−3dimethylamino−acrylate)41.3gを得た。19F−NMR(376MHz)で分析したところ、転化率98%、選択率99%であった。不純物の種類は精製ジフルオロ酢酸フルオリドを用いた参考例2で得られた生成物と同じであった。
[2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチルの物性]
1H−NMR 1.3ppm(t,3H)、2.9ppm(s,3H)、3.3ppm(s,3H)、4.2ppm(q,2H)、6.6ppm(t,1H)、7.8ppm(s,1H)
19F−NMR −126.7ppm(d,2F)。
[Example 1]
In a gas washing bottle (500 cc) made of PFA, 28.6 g (0.2 mol) of ethyl 3-dimethylaminoacrylate ((CH 3 ) 2 NCH═CHCOOC 2 H 5 ), toluene (200 mL), 37.2 g of 2-methylpyridine (0.4 mol) was added and cooled in an ice bath with stirring. PFA coil tube (F-8024-02 manufactured by FLON INDUSTRY (tube outer diameter: 6 mmφ, wall thickness: 1 mm, coil outer diameter: 40 mm, total length: 2.4 m) is passed through a wind-cooled tube connected in series, and a synthesis example The gas synthesized in 1 was introduced into this gas washing bottle as it was without being purified, and bubbled, and the gas temperature immediately before the introduction was measured to be 43 ° C. 1-ethoxy-1,1,2, When 30 g of 2-tetrafluoroethane was supplied, the supply was stopped, and the entire contents were transferred to a 500 cc eggplant flask and stirred at room temperature for 30 minutes, and then water (100 g) was added, followed by further stirring for 15 minutes. Separated into two layers, the organic layer was recovered, the aqueous layer was extracted again with 100 mL of toluene, and the organic layer was blended with the previous organic layer, washed with 100 mL of water, separated into two layers, and organic When the solvent was distilled off with a rotary evaporator and vacuum drying (80 ° C., 0.1 kPa) was performed, oily crude ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate (Ethyl 2-difluoroacetyl-3 dimethylamino-acrylate) was obtained. As a result of analysis by 19 F-NMR (376 MHz), the conversion was 98% and the selectivity was 99%, and the type of impurities was obtained in Reference Example 2 using purified difluoroacetic acid fluoride. Product.
[Physical properties of ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate]
1 H-NMR 1.3 ppm (t, 3 H), 2.9 ppm (s, 3 H), 3.3 ppm (s, 3 H), 4.2 ppm (q, 2 H), 6.6 ppm (t, 1 H), 7 .8 ppm (s, 1H)
19 F-NMR-126.7 ppm (d, 2F).
[実施例2]
実施例1で合成した粗の2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチル10.2g(0.046mol)をトルエン40mLに溶解し、窒素雰囲気下で攪拌しながら−20℃に冷却した。メチルヒドラジン2.6g(0.057mol)をトルエン50mLで溶解して滴下した。滴下終了後、0℃で3時間熟成した後、更に室温で2時間熟成した。水40gを加え2層分離し、水層はトルエン15mmで抽出して有機層に合わせた。これを水25gで洗浄後、2層分離して、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒をロータリーエバポレーターで留去し、さらに、60℃にて真空乾燥すると、3−ジフルオロメチル−1−メチル−1H−ピラゾール−4−カルボン酸エチル(Ethyl 3−difluoromethyl−1−methyl−pyrazole−4−carboxylate)8.49gを得た。
[3−ジフルオロメチル−1−メチル−1H−ピラゾール−4−カルボン酸エチルの物性]
1H−NMR 1.2ppm(t,3H)、3.9ppm(s,3H)、4.2ppm(q,2H)、7.0ppm(t,1H)、7.8ppm(s,1H)
19F−NMR −116.4ppm(d,2F)。
[Example 2]
10.2 g (0.046 mol) of crude ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate synthesized in Example 1 was dissolved in 40 mL of toluene and cooled to −20 ° C. with stirring in a nitrogen atmosphere. 2.6 g (0.057 mol) of methyl hydrazine was dissolved in 50 mL of toluene and added dropwise. After completion of dropping, the mixture was aged at 0 ° C. for 3 hours, and further aged at room temperature for 2 hours. 40 g of water was added to separate the two layers, and the aqueous layer was extracted with 15 mm of toluene to match the organic layer. This was washed with 25 g of water, then two layers were separated, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The solvent was distilled off with a rotary evaporator and further dried under vacuum at 60 ° C., and then ethyl 3-difluoromethyl-1-methyl-1H-pyrazole-4-carboxylate (Ethyl 3-difluoromethyl-1-methyl-pyrazole-4) was obtained. -Carboxylate) 8.49 g was obtained.
[Physical properties of ethyl 3-difluoromethyl-1-methyl-1H-pyrazole-4-carboxylate]
1 H-NMR 1.2 ppm (t, 3 H), 3.9 ppm (s, 3 H), 4.2 ppm (q, 2 H), 7.0 ppm (t, 1 H), 7.8 ppm (s, 1 H)
19 F-NMR -116.4 ppm (d, 2F).
[実施例3]
1−エトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(30g)の代わりに1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(CHF2CF2OCH3)(26g)、2−メチルピリジンの使用量を18.6g(0.2mol)、PFA製風冷管の代わりに、0℃の冷媒を流通させた全長300mmのステンレス製リービッヒ型冷却管を使用すること以外、実施例1と同様の実験を行った。その結果、オイル状の粗2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチル41.2gを得た。19F−NMR(376MHz)で分析したところ、転化率98%、選択率99%であった。不純物の種類は精製ジフルオロ酢酸フルオリドを用いた参考例2で得られた生成物と同じであった。
[Example 3]
1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (CHF 2 CF 2 OCH 3 ) (26 g) instead of 1-ethoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (30 g), 2- Example 1 except that 18.6 g (0.2 mol) of methylpyridine was used and a 300 mm stainless steel Liebig-type cooling tube with a 0 ° C. refrigerant circulating was used instead of a PFA air-cooled tube. The same experiment was conducted. As a result, 41.2 g of oily crude ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate was obtained. When analyzed by 19 F-NMR (376 MHz), the conversion was 98% and the selectivity was 99%. The kind of impurities was the same as that of the product obtained in Reference Example 2 using purified difluoroacetic acid fluoride.
[実施例4]
実施例3で得られた粗の2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチル10.2g(0.046mol)を用いる以外、実施例2と同様の実験を行った。その結果、3−ジフルオロメチル−1−メチル−1H−ピラゾール−4−カルボン酸エチル8.51gを得た。
[Example 4]
The same experiment as in Example 2 was performed, except that 10.2 g (0.046 mol) of crude ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate obtained in Example 3 was used. As a result, 8.51-g of ethyl 3-difluoromethyl-1-methyl-1H-pyrazole-4-carboxylate was obtained.
[比較例1]
熱分解反応で生成した熱分解生成物を冷却せず、そのまま3−ジメチルアミノアクリル酸エチルと2−メチルピリジンのトルエン溶液に直接吹き込むこと以外、実施例3と同様の実験を行った。真空乾燥して得られた42.6gのオイル状の粗2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチルを19F−NMRで分析したところ、2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチル以外に7.9%の構造不明の化合物が認められた。この粗2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチルをトルエン(100ml)に溶解し、水(100cc)で再洗浄、2層分離し、有機層をロータリーエバポレーターで溶媒留去し、真空乾燥(80℃,0.1kPa)を行ったものを再度19F−NMRで分析した。構造不明の化合物の含有量は7.1%であり、水洗での除去は困難であった。
[ Comparative Example 1]
The same experiment as in Example 3 was performed except that the pyrolysis product produced by the pyrolysis reaction was directly blown into a toluene solution of ethyl 3-dimethylaminoacrylate and 2-methylpyridine without cooling. When 42.6 g of oily crude ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate obtained by vacuum drying was analyzed by 19 F-NMR, other than ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate 7.9% of compounds with unknown structure were found. This crude ethyl 2-difluoroacetyl-3-dimethylaminoacrylate was dissolved in toluene (100 ml), washed again with water (100 cc), separated into two layers, the organic layer was evaporated using a rotary evaporator, and dried in vacuo ( What was performed at 80 ° C. and 0.1 kPa) was analyzed again by 19 F-NMR. The content of the compound with unknown structure was 7.1%, and removal by washing with water was difficult.
[参考例2]
ジフルオロ酢酸フルオリド合成例1の熱分解生成物をドライアイストラップで捕集後、加圧蒸留によって精製して得られた純度99.2%のジフルオロ酢酸フルオリドをニードルバルブ付きのステンレス製容器(50cc)に充填した。PFA製ガス洗浄瓶(500cc)に3−ジメチルアミノアクリル酸エチル28.6g(0.2mol)、トルエン(200mL)、2−メチルピリジン 37.2g(0.4mol)を加え、攪拌しながら氷浴で冷却し、精製したジフルオロ酢酸フルオリド(20.2g)をこのガス洗浄瓶にバブリングさせながら、50分かけて導入した。バブリング終了後、内容物全てを500ccのナスフラスコに移し、室温で30分攪拌した。その後、水(100g)を添加して、更に15分間攪拌した。2層分離し、有機層を回収した。水層は再度トルエン100mLで抽出し、有機層を先の有機層に合わせた。これを水100mLで洗浄、2層分離し、有機層をロータリーエバポレーターで溶媒留去し、真空乾燥(80℃,0.1kPa)を行ったところ、オイル状の粗2−ジフルオロアセチル−3−ジメチルアミノアクリル酸エチル41.6gを得た。19F−NMRで分析したところ、転化率98%、選択率99%であった。
[Reference Example 2]
Difluoroacetic acid fluoride synthesis example 1 was collected with a dry ice strap and purified by pressure distillation, and 99.2% pure difluoroacetic acid fluoride was collected in a stainless steel container with a needle valve (50 cc). Filled. 28.6 g (0.2 mol) of ethyl 3-dimethylaminoacrylate, toluene (200 mL) and 37.2 g (0.4 mol) of 2-methylpyridine were added to a PFA gas washing bottle (500 cc), and the ice bath was stirred. And purified difluoroacetic acid fluoride (20.2 g) was introduced over 50 minutes while bubbling through the gas wash bottle. After the bubbling was completed, the entire contents were transferred to a 500 cc eggplant flask and stirred at room temperature for 30 minutes. Thereafter, water (100 g) was added and the mixture was further stirred for 15 minutes. Two layers were separated and the organic layer was recovered. The aqueous layer was extracted again with 100 mL of toluene, and the organic layer was combined with the previous organic layer. This was washed with 100 mL of water, separated into two layers, the organic layer was evaporated using a rotary evaporator, and dried under vacuum (80 ° C., 0.1 kPa). As a result, oily crude 2-difluoroacetyl-3-dimethyl was obtained. 41.6 g of ethyl aminoacrylate was obtained. When analyzed by 19 F-NMR, the conversion was 98% and the selectivity was 99%.
本発明の方法により得られる2−ジフルオロアシル−3−アミノアクリル酸エステルおよび3−ジフルオロメチル−1−メチル−1H−ピラゾール−4−カルボン酸エチルは医農薬の中間体として有用である。 2-Difluoroacyl-3-aminoacrylic acid ester and ethyl 3-difluoromethyl-1-methyl-1H-pyrazole-4-carboxylate obtained by the method of the present invention are useful as intermediates for medicines and agricultural chemicals.
Claims (2)
CHF2CF2OR1 (1)
(式中、R1は、一価の有機基を表す。)で表される1−アルコキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンを、金属酸化物またはリン酸塩からなる触媒存在下で100〜400℃にて熱分解し分離精製されていない熱分解生成物を冷却し温度を−20℃〜+50℃として、一般式(3)
CHF 2 CF 2 OR 1 (1)
(Wherein R 1 represents a monovalent organic group) 1-alkoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane represented by a metal oxide or phosphate in the presence of a catalyst. in the temperature cooled pyrolysis products unpurified pyrolysis were separated at 100 to 400 ° C. as -20 ℃ ~ + 50 ℃, the general formula (3)
R5NHNH2 (5)
(式中、R5は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基またはアルコキシアルキル基またはアリール基を表し、アルキル基およびアルコキシ基の任意の数の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、アルコキシ基の酸素原子は硫黄原子で置換されていてもよい。)で表されるヒドラジン誘導体を接触させることからなる一般式(6)
R 5 NHNH 2 (5)
(In the formula, R 5 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group or an aryl group, and any number of hydrogen atoms in the alkyl group and alkoxy group are halogen atoms. (The oxygen atom of the alkoxy group may be substituted with a sulfur atom.) General formula (6) comprising contacting with a hydrazine derivative represented by formula (6)
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