JPS63250385A - ハロゲン化複素環式化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリハロゲン化複素環式化合物を脱ハロゲン
化して、該化合物から一部のハロダン原子を選択的に残
したハロゲン化複素環式化合物を高収率で得る方法に関
する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕特定位
置だのみへロｒン置換した複素環式化合物は農薬や医薬
の中間体として広範囲に利用し得る有用な化合物である
。しかしながら、該複素環式化合物の合成方法は現在ま
で極く一部の複素環式化合物についてしか研究されてお
らず、しかも該合成に用いられる脱ハロゲン化剤も極く
限られた種類のものでしかなかった。

Ｎ、ｔば、オーガニック・シンセシス俸コレクティブ♂
リエーム（Ｏｒｇａｎｉａ　５ｙｎｔｈ＠ｓｉｓ　Ｃａ
１１．　Ｖｏｔ、）５巻、１４９頁には、トリブロムチ
オフェンに亜鉛３倍原子量、酢酸３．２倍モル量を作用
させ、３−ブロムチオフェンを収率８９〜９０％で得る
方法が記載されている。

また、アルキブーケミー（Ａｒｋｌｖ、　Ｋｅｍｌ　）
　７巻。

２６７頁、１９５４年には金属マグネシウムとエチルブ
ロマイドとから予めグリニヤール試薬を調製し、次いで
該試薬をトリブロムチオフェンに作用させ、３−プロム
チオフェンを収Ｘ５１％で得る方法が記載てれている。

これらの合成方法では脱ハロゲン化剤の選択性が悪く、
目的物の収率が悪い上に脱ハロゲン化剤が高価であり、
しかも、反応後の処理方法も極めて煩雑であった。また
、亜鉛やマグネシウムを含む廃液の処理にも問題がある
ため、工業的製造方法としては不向きであった。また、
比較的高収率であるオーがニック・シンセシス記載の方
法でも、副生成物として２−ｆロムチオフェンが残存し
、目的物である３−ブロムチオフェン（沸点１５０℃）
と副生成物の２−ブロムチオフェン（沸点１４９℃）と
の沸点が近似しているため、３−ブロムチオフェンを分
離精製することは至難の業であった。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは特定位置にのみハロゲン置換した複素環式
化合物を選択性よく高収率で、しかも容易に製造する方
法について鋭意研究した。

その結果、鉄粉と無機塩基とを用いることにより、ポリ
ハロダン化複素環式化合物から特定位置にのみハロゲン
置換した複：Ａ環式化合物を選択性よく高収率で得るこ
とが可能であること及び、上記鉄粉として鉄と他の金属
との混合物よりなる金属粉を用いることにより更に収率
を上げることができることを見い出し、本発明を完成さ
せるに至った。

本発明は、ポリハロダン化複素環式化合物と鉄粉及び無
機塩基とを水及び／又はアルコール中で反応させること
を特徴とするハロダン化複素環式化合物の製造方法、及
びポリハロダン化複素環式化合物を鉄と他の金属との混
合物よりなる金属粉（以下、鉄含有金属粉ともいう）及
び無機塩基とを水及び／又はアルコール中で反応ぢせる
ことを特徴とするハロダン化複素環式化合物の製造方法
である。

本発明において、原料として用いられるポリハロダン化
複素環式化合物はいかなる合成法で得られた化合物も何
ら制限なく用いることができる。

例えば、該ホリハロｒン化複素環式化合物としては置換
もしくは非置換の複素環式化合物に結合した水素原子が
同種又は異種の沃素原子、臭素原子、塩素原子、フッ素
原子により、２個以上置換した複素環式化合物が挙げら
れる。上記の置換複素環式化合物のハロゲン原子以外の
置換基としては、ヒドロキシ基、メルカグト基、フェノ
キシ基、フェニルチオ基、アミノ基、カル−キシ基、ス
ルホニル基、シアノ基、フェニル基、アルキル基、ヒド
ロキシアルキル基、メルカグトアルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ア
ルキルスルホニル基、アルコキシアルキル基、アルキル
チオアルキル基、ヘテロアリール基等が挙げられる。

該置換基であるアルキル基としては、メチル基。

エチル基、ｎ−グロビル基、　１ｓｏ−グロビル、ｎ−
ブチル基、ｔ・ｒｔ−グチル基等が挙げられる。また、
該置換基であるヒドロキシアルキル基、メルカグトアル
キル基、アルキルスルホニル基におけるアルキル基とし
ては、上記アルキル基の具体例が適宜用いられる。

ま几、アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリ
ル基、　１ｓｏ−プロペニル基、２−ブテニル基、３−
ブテニル基等が、アルキニル基の具体例としては、エチ
ニル基、２−グロビニル基等が。

アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ
基、ｎ−！ロポキシ基、　ｔａｒｔ−ブトキシ基。

ｎ−ペントキシ基等が、アルキルチオ基の具体例として
はメチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、
　１ｓｏ−グロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、　ｔｅ
ｒｔ−ブチルチオ基等が、アルコキシアルキル基の具体
例としてはメトキシメチル基、メトキシエチル基、エト
キシエチル基、ｎ−プロポキシメチル基、ｔ・ｒｔ−ブ
トキシエチル基等が、アルキルチオアルキル基の具体例
としてはメチルチオメチル基、メチルチオエチル基、エ
チルチオメチル基、エチルチオエチル基、ｎ−プロピル
チオエチル基等が、ヘテロアリール基の具体例としては
、フリル基、チェニル基、ピロリル基、イミダゾリル基
、ピラゾリル基、ピリジル基、ベンゾフリル基、インド
リル基、キノリル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ビ
リダゾル基、キノキサリニル基、チアゾリル基、ベンゾ
チアゾリル基、インオキサシリル基等がそれぞれ挙げら
れる。

本発明で好適に用いられるポリハロダン化複素環式化合
物を更に具体的に示せば、２，４−ジブロモ−３−メト
キシチオフェ／、３−ブロモー５−クロロチオフェン、
２．４−シクロロー３−エトキシフラン、２，３−ジク
ａロー５−フェニルフラン。

３−ブロモー１．４−ツメチル−２−ヨードピロール、
　２，３．５−　）リプロモピロール、３，４−ジクロ
ロ−５−メチルピラゾール、　３，４．５−　）リクロ
ロピラゾー／Ｉ／、２１４−ノプロモー１−メチルイミ
ダゾール、５−クロロ−２−ヨードチアゾ−ル。

４．５−ソプロモイミダゾール、５−クロロ−２，４−
ジグロモイミダゾール、２，４−ジフルオロオキサゾー
ル、２．５−ジブロモ−４−エチルオキサゾール、５−
ブロモー４−クロロオキサゾール２．５−ジクロロ−４
−フルオロオキサゾール、２，４−ジブロモチアゾール
、５−ブロモー４−ヒドロキシ−２−ヨードチアゾール
、３−クロロ−５−ヨード−１，２，４，−トリアゾー
ル、２−クロロ−３−フルオロ−６−（２−チェニル）
ピリジン、　２，３．５−トリブロモピリジン、２．３
−ジブロモ−５，６−ジクロロピリジン、４−ブロモー
３−クロロピリダジン、５−１０ロー３−ヨード−４−
メ５−ルチオピリダジン、　３，４．５−　）リクロロ
ビリダジン、４−クロロ−３，６−ジブロモピリダジン
、　３，４．６−　トリブロモピリダゾン、２，４−シ
ブ０％ピリミジン。

５−ブロモー２−クロロピリミジン、　２，４．５−　
）リクロロピリミジ／、２−クロロ−５−フルオロ−４
−メトキシピリミジン、２，５−ジクロロ−４，６−シ
ブ０％ピリミジン、５−アミノ−２，３−ジクロロベン
ゾフラン、２，３−ジクロロ−１’、−メｆｌＬ’−５
−メルカプトインドール、　２，３．５−　）リクロロ
インドール、２，３−ジブロモ−５−ヒドロキシベ７ゾ
ｆ；４−フェンｌ　２ｔ３ｔ５−　）　リプロモペンソ
チオ７エン、　２，５．６−　）リプロモベンゾイミダ
ゾール、６−シメチルアミンー２，５−ジクロロベンズ
イミダゾール、２−ブロモー５−クロロベンゾチアゾー
ル、　２，５．６−　）リクロロペンゾチアソール。

２．６−ジブロモプリン、２−ブロモー３−クロロキノ
リン、２，３−ジクロロ−５−スルホキノリン。

２．５−ジブロモキノリ／＋　１＃４−ジブロモ−ツー
メチルチオメチルキノリン、３．４−ジクロロ−７−エ
チルチオイソキノリン、１，８−ジグロモイソキノリン
、７−メドキシメチ／Ｉ／　−１，３，４−）リクロロ
インキノリン、２，８−ゾクロロキノキサリン、４−メ
チル−２，３，５−）リグロモチオフェン等が挙げられ
る。

本発明に用いられる脱ハロゲン化剤は、鉄粉又は鉄と他
の金属との混合物よシなる金属粉（以下。

鉄含有金属粉ともいう）及び無機塩基である。即ち、本
発明者らは鉄粉と無機塩基とを組み合わせて脱ハロダン
化剤として使用するととくより、Ｉリハログン複素環式
化合物からの部分的なハロダンの脱離を選択性よく、高
収率で行うことができること、及び該鉄粉としてこれに
他の金属を混合した混合物を用いることによシ上記した
反応において選択性を維持しながら反応速度を著しく向
上させることができることを見い出したのである。

かかる他の金属としては、珪素、亜鉛、マンガン。

スズ、アルミニウム、銅等が挙げられる。鉄含有金属粉
中のこれらの金属の含有率は、一般に５０容量−以下と
することが脱ハロゲン化反応において高い選択性を発揮
させることができ好ましく、特に０．０１〜３０容量チ
、更に０．５〜２０容量−の範囲が好ましい。

また、鉄含有金属粉において、鉄と他の金属との混合形
態は特に制限されるものではない０例えば、鉄粉と上記
他の金属の１種又は２種以上の金属粉を単に混合したも
の、鉄と該他の金属の１株又は２′ｓ以上とを溶融混合
して得られるもの、或いは鉄粉と上記溶融混合によりて
得られる粉とを単に混合したものが一般的である。その
うち、溶融混合物を含むものは、ハロゲン化複素環式化
合物の収率の向上効果が優れているため特に好ましい。

かかる溶融混合した鉄含有金属粉の具体例としては、鋳
鉄粉、銑鉄粉、フェロシリコン等が挙げられる。

本発明において、鉄粉又は金属粉の粒子の大きさは粉状
もしくは粒状であれば特に制限されないが１反応性の面
で５０〜８００メツシユの範囲。

好ましくは１００〜５００メッシ、の範囲であることが
望ましい。

一方、無機塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化リチウム等が挙げられる。

本発明において、上記した脱ハロｒン化剤を用いたポリ
ハロゲン化複素環式化合物の脱ハロゲン化反応は、水中
あるいはアルコール中又は水−アルコール混合溶媒中で
行われる。上記アルコールは、低級アルコールが好まし
く、その具体例としては、メタノール、エタノール、ｎ
−グロパノール、１ｓｏ−プロパ、ノール、ｔａｒｔ−
ブタノール等が挙げられる。また、水とアルコールの混
合割合は水１部に対してアルコール０．０１〜１００部
の範囲で用いられる。

本発明において、鉄粉又は鉄含有金属粉の使用割合は、
対象とするポリハロゲン化複素環式化合物のうち脱ハロ
ゲン化するハロゲン原子数ｎに対して、鉄原子に換算し
て１〜２倍原子が、また、無機塩基の使用割合は１〜５
倍モルが本発明の目的を達成するために好適である。ま
た、無機塩基は通常、反応溶媒である水、アルコールま
たは水−アルコール混合溶媒に予め溶解して用いればよ
い。

本発明を実施する際の反応平置は特に限定されるもので
はないが、一般にはポリハロゲノ複素環式化合物に所定
量の溶媒を加え、続いて所定量の鉄粉又は鉄含有金属粉
を加えた後、所定量の溶媒に溶解した所定量の無機塩基
を加えるのが一般的である。

さらに、本発明を実施する際の反応温度は０〜２００℃
の範囲、好ましくは３０〜１５０℃の範囲で選択すれば
よい。さらに、反応時間は１〜４０時間の範囲内、好ま
しくは３〜２４時間の範囲内で選択すればよい。

さらに又、本発明で得られるハロゲン化複素環式化合物
の精製方法は特に限定されるものではない。一般には未
反応の鉄粉を主成分とする金属類を戸別した後、油状分
を分離し、単蒸留することによシ得られるが、場合によ
シ水蒸気蒸留等の手段を用いてもよい。ま゛た、生成物
の物性に応じ、減圧蒸留、再結晶又はクロマトグラフィ
ー等の手段によっても精製することができる。

く効果〉 本発明の方法によれば、従来の製造方法に比べて、脱ハ
ロゲン化反応の選択性及び反応率が著しく高いため、ポ
リハロゲン化複素環式化合物から、特定位置にのみハロ
ゲン置換したハロゲン化複素環式化合物を高収率で得る
ことができる。しかも、脱ハロゲン化試剤として、鉄粉
又は鉄含有金属粉を用いるため、後処理方法が簡単であ
シ、しかも無機塩基を用いるため反応装置の腐食等もな
いなど工業的生産上多くの利点を有する製造方法を提供
するものである。また、３−ブロムチオフェンを製造す
る場合、本発明の製造方法と本発明者らによシ提案した
特願昭６０−２８６８９５に記載した、チオフェンから
２．３．５−　）リプロムチオフェンを製造する方法と
を併用することによシ、チオフェンから３−ブロムチオ
フェンを１ポツト法で選択性よく、しかも高収率で得る
ことが可能である。

本発明の方法が前記したように高い選択性及び反応率を
示す機構は明らかではないが、鉄粉又は鉄含有金属粉及
び無機塩基よシなる脱ハロｒン化剤が水及び／又はアル
コール溶媒中で、ポリハロゲン化複素環式化合物分子中
に存在するハログン原子−炭素原子結合のうちよシ結合
エネルギーの／Ｊ’−さいハロゲン原子に選択的に作用
するととＫよるものと推定している。従って、一般には
同稲のハロゲン原子が置換したポリへロｒン化複素環式
化合物の場合、ヘテロ原子に隣接す、る炭素原子に結合
したハロゲン原子が脱ハロゲン化し易い傾向にあシ、ま
た、異種のハロゲン原子が置換したポリハロダン複素環
式化合物の場合、置換したハロゲン原子の種類によシ脱
ハロゲン化されるノ・ログン置換位置が異なる場合もあ
る。本発明の方法によシ得られる特定位置にのみハロダ
ン置換したハロダン化複素環式化合物の具体例としては
、２．４−ジブロモ−３−メトキシチオフェンから４−
ブロモー３−メトキシチオフェン、２，３−ジｊロロー
５−フェニルフランカラ、３−り１：ＩＣｆｆ−５−フ
ェニルフラン、　２ｔ’３ｅ５−　）　ＩＪジブロモロ
ールから３−ブロモピロール、３，４−ジクロロ−５−
メチルピラゾールから４−クロロ−５−メチルビ２ゾー
ル、２，４−ジブロモ−１−メ・チルイミダゾールから
４−ブロモー１−メチルビ２ゾール、２．４−ヅフルオ
ロオキサゾールから４−フルオロオキサゾール、２，５
−ジブロモチアゾールから４−ブロモチアゾール、　２
，３．５−トリブロモピリジンから３，５−ジブロモピ
リジン、４−プロモー３−クロロピリダジンから４−ブ
ロモピリダジン、２．４−ジブロモピリミジンから４−
ブロモピリミジン、５−アミノ−２，３−ジクロロベン
ゾフランから５−アミノ−３−クロロベンツフラン、２
，３−ノクロローｌ−メチル−５−メルカプトインドー
ルから３−クロロ−１−メチル−５−メルカプトインド
ール、２，３−ジブロモ−５−ヒドロキシベンゾチオフ
ェンから３−ブロモ−５−ヒドロキシペ／ゾチオフェン
、　２，５．６−　）ジブロモベンズイミダゾールから
５，６−ジブロモベンズイミダゾール、２−ブロモー５
−クロロベンゾチアゾールから５−り０ロペンゾチアゾ
ール、２−プロモー３−クロロキノリンから３−クロロ
キノリン、１，４−ソプロモ−７−メチルチオメチルイ
ソキノリンから４−プロモー７−メチルチオメチルイソ
キノリン、２，８−ジクロロキノキサリンから８−クロ
ロキノキサリン等が挙げられる。

〔実施例〕

以下、本発明をよシ具体的に説明するために実施例を挙
げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。尚、実施例において収率は、反応率×選択率によ
シ表わすことができる。

実施例１ 攪拌器、冷却管を備えた１、ＯＬ−三つロフラスコに２
．３．５−）リプロムチオフェン２００ｇ、メタノール
２００１ｄと第１表に示す鉄粉又は鉄含有金属粉（鋳鉄
粉）１１５．２Ｆを加え、油浴に設置した。次いで攪拌
下、水３００１ｄにＫＯＨ１２２，７１を溶かした水溶
液を徐々に添加した。添加後、油浴１２０℃で加熱還流
した。一定の３−ブロムチオフェンの収率となるまでに
要する時間を測定した。結果を第１表に示す。上記の各
反応共に、反応終了後の生成物中には２−ブロムチオフ
ェンは全く存在せず、高い選択性を示した。

第　　１　　表 実施例２ 攪拌器、冷却管を備えた２、ＯＬ−三つロフラスコにチ
オフェン１００．９を加え、０℃の水浴に設置した。次
いで、攪拌下、臭素５５６．２ｇを徐々に添加し、添加
後、水浴ｏ℃で約２０時間攪拌して２，３．５−　）リ
ブロムチオフェンを得た。続いて、水２００ＩＩｔｌと
鉄粉２１９．３　Ｆを加え、さらに攪拌下、水４００ゴ
ＫＫＯＨ２５３，７Ｉｉを溶かした水溶液を徐々に添加
した。添加後、油浴１２０’Ｃで２４時間加熱還流した
。室温に戻した後、水蒸気蒸留を行なうことによυ３−
ブロムチオフェンを１８４、３　Ｉｉ得た。収率は原料
チオフェンに対して９５．０％であった。該生成物中に
は２−ブロムチオフェンは全く存在せず高い選択性を示
した。

実施例３ 攪拌器、冷却管を備えた１、Ｏｔ−三つロフラスコに２
，３−ジブロムベンゾチオフェン２００＃、水２００ゴ
と鉄粉４５．６　ｇ、亜鉛末８．９夕を加え油浴に設置
した。次いで攪拌下、水４００ｄＫＮａＯＨ５１，７９
を溶かした水溶液を徐々に添加した。

添加後、油浴１２０℃で１７時間加熱還流した。

室温に戻した後、水蒸気蒸留を行い目的物である３−ブ
ロムベンゾチオフェン１３８．６ｇをｉ７’？。

収率は原料である２、３−ジブロムベンツチオフェンに
対して９８．５４であった。

実施例４ 実施例１に従い、第２表に示すポリハロダン化複素環式
化合物を脱ハロｒン化剤として鉄粉又は鉄含有金属粉と
無機塩基とを用い、特定位置にのみハロゲン置換した複
素環式化合物を合成する反応を実施した。反応後、鉄粉
又は鉄含有金属粉を戸別し、Ｆ液を塩化メチレン３００
１１１／で抽出し、抽出液を塩化カルシウムで乾燥後、
常圧蒸留して目的物を得た。該合成条件及び収率を第２
表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリハロゲン化複素環式化合物と鉄粉及び無機塩基
   とを水及び／又はアルコール中で反応させることを特徴
   とするハロゲン化複素環式化合物の製造方法。 ２、ポリハロゲン化複素環式化合物と鉄と他の金属との
   混合物よりなる金属粉及び無機塩基とを水及び／又はア
   ルコール中で反応させることを特徴とするハロゲン化複
   素環式化合物の製造方法。 ３、金属粉中の他の金属成分の割合が５０容量％以下で
   ある特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、金属粉が鉄と他の金属との溶融混合物である特許請
   求の範囲第２項記載の方法。