WO2001096263A1 - Processes for the production of fluorinated organic compounds and fluorinating agents - Google Patents

Processes for the production of fluorinated organic compounds and fluorinating agents Download PDF

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Tsuyoshi Fukuhara
Kazuhiro Shimokawa
Kenji Adachi
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    • C07C2603/18Fluorenes; Hydrogenated fluorenes

Definitions

  • the present invention relates to a fluorination with IF 5 of an organic compound having a hydrogen atom.
  • HF, KF, IF, tetra Petit Ruan monitor ⁇ Muhu Ruoraido, sulfo Niu Mushiri gate (TASF) has a low reactivity, its use is limited, SF 4 treats the boiling over 40.4 ° C It is a difficult toxic gas. Fluorine gas is so reactive that it is difficult to control the reaction.
  • CF 3 OF, CH 3 C ⁇ F, and C 10 3 F have been reported to be explosive and require careful handling.
  • Getylaminosulfur trifluoride (DAST), XeF 2 , N-fluoropyridinium triflate, 1-chloromethyl-4-fluoro-1,4-diazodiabicyclo [2.2.2] octanebis (tetrafluoroborate), 1-hydroxy -4-Fluoro-1,4-diazodiabicyclo [2.2.2] Octanebis (tetrafluoroporate), N-fluorobenzenesulfonimide, etc. are easy to handle and can be selectively fluorinated. Although it can be expensive reagents, there is a problem in industrial use.
  • IF 5 is explosive without boiling 100.5 ° C, a tractable fluid mp 9.4 ° C, a fluorinating agent can be used industrially.
  • fluorinated that by the IF 5 since it is difficult to controller port one Le its high oxidizing, IF addition of the par full O Roo Lev Inn, iodination Pas one full O Roo Lev Inn It has been used for iodine fluorine substitution, etc. (Sakai Atsushi, Organofluorine Chemistry I, 1970, PP348-35K Gihodo Co., Ltd .: AA Banks, HJ Haszeldine and V. Kerrigan, J. Chem. Soc, 1948, 2188. RD Chambers, W.. R. Musgrave and J. Savory, J. Chem. Soc, 1961, 3779.) do not know about the fluorination reaction of an organic compound having a hydroxyl group, a carbonyl group or the like.
  • the present inventor has repeated studies in view of the above problems, various organic compounds having a hydrogen atom were found to be able to fluorination by IF 5.
  • the present invention relates to the following items 1 to 12.
  • Claim 1 preparation of fluorinated organic compound, characterized in that an organic compound having a hydrogen atom, fluorinated by reacting in the presence of IF 5.
  • Claim 2 process for the preparation of fluorinated organic compound according to claim 1, wherein the fluorination by reacting an organic compound in the presence of IF 5 and HF having hydrogen atoms.
  • Item 3 The method according to Item 1, wherein the reaction is carried out in the presence of IF 5 , HF, an organic base and Z or a room temperature molten salt.
  • Item 4. A process according to claim 1., characterized in that the reaction is carried out in the presence of IF 5 and ambient temperature molten salt.
  • Item 5 The production according to Item 1, wherein the fluorination reaction does not include a fluorine substitution reaction of bromine or iodine, or an addition reaction of iodine fluoride (IF) to a double bond or a triple bond. Law.
  • Section ⁇ 6. IF 5 and, acid, Process according to claim 5 for the fluorination reaction in the presence of at least one selected from the group consisting of salts and additives.
  • Claim 7 IF 5 and a base, A process according to claim 5 for the fluorination reaction in the presence of at least one selected from the group consisting of salts and additives.
  • Item 8 A fluorinating reagent for an organic compound having a hydrogen atom, including IF 5 , HF, and an organic base and Z or a room temperature molten salt.
  • Claim 10 IF 5 and at least one selected from the group consisting of acids, salts and additives, fluorinating reagent of an organic compound having a hydrogen atom.
  • Claim 11 IF 5 and a base, at least one selected from the group consisting of salts and additives, fluorinating reagent of an organic compound having a hydrogen atom.
  • a fluorinating reagent for an organic compound having a hydrogen atom which is formed from IF 5 , HF and triethylamine.
  • examples of the organic compound having a hydrogen atom include compounds having an OH group, ketones (including diketone, iS-ketocarboxylic acid, and] 3-ketoester), imaldehydes such as aldehydes or Schiff bases, and hydrazones. , Esters, sulfides, olefins or epoxies, aromatic compounds (phenylhydrazine derivatives, phenol derivatives, 2-naphthol derivatives, aniline derivatives), and thiocarbyl compounds.
  • R la -CH F -CH CH 2 [wherein, R 1 is an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent An optionally substituted acyl group, an optionally substituted cycloalkyl group, an optionally substituted heterocycloalkyl group, an optionally substituted mono-, di- or Indicate tree saccharide.
  • R la is an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, and a substituent.
  • An optionally substituted acyl group, a optionally substituted cycloalkyl group, an optionally substituted heterocycloalkyl group, an optionally substituted mono-, G- or 3 shows a tree saccharide.
  • an alkyl group which may have a substituent means an alkyl group and an alkyl group having a substituent.
  • ⁇ H group-containing compound examples include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, tert-butanol, pentanol, and hexanol.
  • Aliphatic alcohols such as octanol, decanol, palmityl alcohol, stearyl alcohol and oleyl alcohol; benzyl alcohol; mono-, g- or tri-saccharides having at least one unprotected hydroxyl group, cyclohexyl alcohol, and ascorbic acid.
  • Alcohols such as alicyclic alcohols, cholesterol, colic acid, steroidal alcohols such as cofretizone;
  • Vitamins having a carboxylic acid group such as carboxylic acid, pantothenic acid, and biotin, and 20 natural amino acids such as glycine, alanine, phenylalanine, cystine, aspartic acid, glutamic acid, threonine, histidine, lysine, methionine, and proline.
  • carboxylic acids such as hydroxycarboxylic acids such as acids, lactic acid, citric acid, malic acid, and tartaric acid.
  • Ketones including diketone, j6-ketocarboxylic acid, / 3-ketoester), aldehydes or Schiff bases, imines such as hydrazones, esters
  • X is O or NR '(R' is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent.
  • R 2 , R 2a and R 2c are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, and an aryl which may have a substituent Group, alkenyl group which may have a substituent, cycloalkyl group which may have a substituent, heterocycloalkyl group which may have a substituent, heterocyclic group which may have a substituent An alkoxy group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a monoalkylamino group which may have a substituent, a dialkylamino group which may have a substituent, These represent an optionally substituted acyl group and an optionally substituted amino group.
  • R 2 and R 2a may combine with each other to form a cyclic structure.
  • R 2 b represents an alkyl group which may have a substituent group, an optionally substituted Ararukiru group, an optionally Ariru group which may have a substituent.
  • Examples of the cyclic structure include an aliphatic 4-, 5-, 6-, or 7-membered ring which may have a substituent.
  • Ketones include acetone, methyl ethyl ketone, acetylacetone, acetoacetic acid, acetoacetic ester, cyclohexanone, acetophenone, benzophenone, propiophenone, 4-piperidone, 1-oxo-1,1,2-dihydronaphate.
  • Examples include taren, benzylidene acetophenone (chalcone), deoxobenzoin, or these kettles.
  • aldehydes examples include acetaldehyde, propionaldehyde, butyl aldehyde, isobutyraldehyde, valeraldehyde, isovaleraldehyde, acrylaldehyde, benzaldehyde, cinnamaldehyde, anisaldehyde, nicotinaldehyde, and acetal thereof.
  • imines such as Schiff bases and hydrazones include condensates of ketones or aldehydes with appropriate primary amines.
  • R 3a , R 3a ′ and R 3a ′ ′ are the same or different and each may have an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, Aryl group, alkenyl group optionally having substituent (s), cycloalkyl group optionally having substituent (s), heterocycloalkyl group optionally having substituent (s), optionally having substituent (s) It represents a heterocyclic group, or R 3a and R 3a ′ together represent an aliphatic 4-, 5-, 6- or 7-membered ring which may have a substituent.
  • R 3 and R 3b represent an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a group which has a substituent.
  • a cycloalkylsulfenyl group, an optionally substituted heterocycloalkylsulfinyl group, having a substituent A sulfier group to which a heterocyclic group is bonded, an alkylsulfonyl group which may have a substituent, an aralkylsulfonyl group which may have a substituent, and a aryl group which may have a substituent.
  • a sulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group which may have a substituent, a heterocycloalkylsulfonyl group which may have a substituent, and a sulfonyl to which a heterocyclic group which may have a substituent is bonded.
  • R 3 and R 3b together with the carbon atom to which they are attached may form a 4- to 8-membered ring by bonding to each other with or without a heteroatom, and
  • R 3c and R 3d each represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and a substituent Alkenyl group, cycloalkyl group optionally having substituent (s), heterocycloalkyl group optionally having substituent (s), complex ring group optionally having substituent (s), Alkoxy group, aryloxy group optionally having substituent (s), monoalkylamino group optionally having substituent (s), dialkylamino group optionally having substituent (s), optionally having substituent (s)
  • R 3e represents an alkylene group or an arylene group.
  • sulfides include methylethyl sulfide, methylbenzyl sulfide, 2-phenylthioacetate, 2-phenylthioacetophenone, C 6 H 5 —CO—CH 2 SCH 3 , and bis (methylthio) Examples include methylbenzene, 2-octyl-1,3-dithiane, 2-phenyl-2-trifluoromethyl-1,3-dithiolan, tris (ethylthio) hexane, and tris (methylthio) toluene.
  • R 4 , R 4a , R 4b and R 4c each represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, or a group which may have a substituent.
  • Good aryl group, optionally substituted alkenyl group, optionally substituted cycloalkyl group, optionally substituted heterocycloalkyl group, optionally substituted heterocycle represents a cyclic group.
  • Epoxies include oxysilane, 1,2-epoxyethylbenzene, 1-chloro-2,3-epoxypropane, hi, hi, and 1-epoxybibenzyl.
  • a phenylhydrazine residue which may have a substituent can be substituted with a fluorine atom.
  • R 5a , R 5b , R 5c , R 5d , and R 5e represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, an acyl group, an amino group, It represents an alkylamino group, a dialkylamino group, an acylamino group, or an alkylthio group.
  • phenol derivatives represents an alkylamino group, a dialkylamino group, an acylamino group, or an alkylthio group.
  • Phenol derivatives by IF 5 becomes Kinonoido structure that Jifuruoro of below, followed by reduction, phenol derivatives fluorine in the ortho or para position has been introduced to produce.
  • R 5 a, R 5 b , R 5 c, R 5 d represents a hydrogen atom, an alkyl group, Ararukiru group, ⁇ aryl group, an alkoxy group, a nitro group, Shiano group, a halogen atom, Ashiru group, amino Group, monoalkylamino group, dialkylamino group, acylamino group, and alkylthio group.
  • a fluorine atom is introduced into the ortho or para position to produce a fluorinated quinonoid compound (eg, Example 47).
  • a phenol that may have a substituent was used as the phenol derivative, but a substituted benzene-based aromatic compound or a condensed polycyclic carbon having an electron-donating group such as a hydroxyl group or an alkoxy group may be used.
  • a fluorine atom can be similarly introduced into hydrogen.
  • the 1-position of naphthol can be mono- or di-monofluorinated.
  • R 5a , R 5b , R 5c , R 5d , R 5e , R 5i , and R 5 g are the same or different and are each a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group.
  • Anirin derivatives are also similar to the Fueno Ichiru derivatives, the IF 5, becomes a quinonoid structure shows to Jifuruoro reduction below, followed by reduction, Anirin derivatives fluorine is introduced in the ortho or para position is produced.
  • R 5a , R 5b , R 5c , and R 5d represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, an acyl group, an amino group.
  • aniline which may have a substituent or naphthylamine which may have a substituent
  • a fluorine atom can be similarly introduced into the aromatic ring as the aniline derivative.
  • R 6 and R 6a are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent.
  • Aryl group alkenyl group which may have a substituent, cycloalkyl group which may have a substituent, heterocycloalkyl group which may have a substituent, heterocyclic group which may have a substituent Ring group, alkoxy group which may have a substituent, aryloxy group which may have a substituent, monoalkylamino group which may have a substituent, dialkylamino group which may have a substituent And a phenyl group which may have a substituent and a phenylamino group which may have a substituent.
  • R 6 and R 6a may combine with each other to form a cyclic structure.
  • R 6b represents an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and an alkenyl group which may have a substituent And a cycloalkyl group which may have a substituent, a heterocycloalkyl group which may have a substituent, and a heterocyclic group which may have a substituent.
  • thiocarbonyl compounds examples include 0-methyl cyclohexanecarboate, monopropyl 1-piperidinecarbothioate, methyl dithiobenzoate, thiobenzophenone, 0-phenyl thiobenzoate, N, N-dimethylphenylthioamide, 3 —Quinoline dithiol, ethyl ruponate, trifluoromethanecarbothioylnaphthalene, N-methyl-N-phenyltrifluoromethane, N-benzyl-N-phenylheptafluoropropane amide,
  • alkyl group examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, pendecyl, dodecyl, and tridecyl.
  • a linear or branched chain such as tetradecyl, pentradecyl, hexadecyl, hexadecyl, hepdecyldecyl, octadecyl, etc .: ( 18 alkyl groups, preferably methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isoptyl, Examples thereof include linear or branched Ci Ce alkyl groups such as sec-butyl, tert-butyl, pentyl, and hexyl.
  • Alkoxy groups include linear or branched Ci Ce alkoxy such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, pentyloxy, and hexyloxy. Groups.
  • alkenyl group examples include a C 2 -C 6 alkenyl group such as a vinyl group, an aryl group and a 3-butenyl group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • aryl group examples include a phenyl group and a naphthyl group.
  • aryloxy group examples include a phenoxy group and a naphthyloxy group.
  • aralkyl group examples include C 7 -C 1 () aralkyl groups such as 2-phenylethyl, benzyl, 1-phenylethyl, 3-phenylpropyl, and 4-phenylbutyl. Is mentioned.
  • the cycloalkyl groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl cyclohexane, include C 3 -C 8 Shikuroa alkyl group such as Shikurookuchiru, C 3 ⁇ C 7 cycloalkyl group.
  • heterocycloalkyl group examples include one in which one or more carbon atoms forming the cyclic structure of the above cycloalkyl group are substituted with a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, or the like.
  • Examples of the monoalkylamino group include the above-mentioned ( ⁇ to: an amino group mono-substituted with a 6- alkyl group.
  • the dialkylamino group include Jimechiruamino, Jechiruamino, di n- flop port Piruamino, diisopropyl ⁇ Mino, Jibuchiruamino, dipentyl ⁇ amino, such as the di-substituted amino group with C ⁇ C 6 alkyl group Kishiruamino like to di is Can be
  • acylamino group examples include an acylamino group having 1 to 8 carbon atoms such as formylamino, benzoylamino, acetylamino, propionylamino, and n-butylylamino.
  • alkylthio group examples include -S-(( ⁇ to ( ⁇ alkyl group)) and the like ( ⁇ to ( ⁇ alkyl groups are the same as described above)).
  • Heterocyclic groups include piperidyl, furyl, phenyl, imidazolyl, oxazolyl, thiazolyl, pyrrolyl, pyrrolidinyl, triazolyl, benzothiazolyl, benzimidazolyl, oxaziazolyl, thiadiazolyl, indolyl, pyrazolyl, quinolyl, quinolyl, quinolyl, quinolyl, quinolyl, quinolyl. Benzofuryl, benzochenyl, tetrazolyl and the like.
  • acyl group examples include formyl, acetyl, propionyl, n-butyryl, izoptyryl, paleryl, isovaleryl, pivaloyl, and other straight-chain or branched-chain carbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms, benzoyl and substituted acetyl groups.
  • the number of substituents such as an alkyl group having a substituent, an alkoxy group having a substituent, and an alkenyl group having a substituent is 1 to 5, preferably:! ⁇ 3.
  • substituents examples include halogen, CiC alkoxy, CiC alkylthio, cyano, nitro, amino group, and hydroxyl group.
  • alkyl group having a halogen a part of hydrogen of the alkyl group or Those in which all are substituted by fluorine are mentioned.
  • substituents include a C to alkyl group, a halogen atom, ⁇ to ( ⁇ alkoxy group, ( ⁇ to 6 alkylthio, cyano, nitro, amino group, hydroxyl group and the like).
  • the number of substituents such as an aliphatic 4- to 7-membered ring having a substituent is 1 to 5, preferably 1 to 3.
  • substituted acetyl group examples include a substituted acetyl group such as a chloroacetyl group, a bromoacetyl group, a dichloroacetyl group and a trifluoroacetyl group, an alkoxy-substituted acetyl group such as a methoxyacetyl group and an ethoxyacetyl group, and a methylthioacetyl group.
  • Preparation and fluorinating reagents of the present invention is preferably in addition to the IF 5, further acids, bases, 1-4 kind selected from the group consisting of salts and additives, preferably:! ⁇ 3, more preferably 1-3, excluding combinations of acids, bases and salts.
  • Examples of the acid include sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, hydrogen fluoride, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, hydrogen bromide, hydrogen iodide, hypochlorous acid, chlorite, chlorate, perchlorate, and perchlorate.
  • Hydrogen halides such as bromic acid and periodic acid or hydrohalic acid, hypohalous acid, halogenous acid, halogenic acid or perhalic acid;
  • Fluorosulfonic acid chlorosulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, difluoromethanesulfonic acid, trichloromethanesulfonic acid, perfluorobenzoic sulfonic acid, perfluorooctanesulfonic acid, benzenesulfonic Sulfonic acids such as acid, toluenesulfonic acid and nitrobenzenesulfonic acid, or polymer-supported sulfonic acids such as polystyrenesulfonic acid and fluorinated sulfonic acid resin (Nafion-H);
  • Mono- or polycarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, chloroacetic acid, bromoacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, glycolic acid, lactic acid, benzoic acid, oxalic acid, and succinic acid;
  • HBF 4 complexes of HPF 6, HAs F 6, HSbF 6, HS b C 1 6 etc.
  • the acid used here may be supported on various carriers.
  • the carrier S I_ ⁇ 2, methylation S i0 2, A 1 2 0 3, A 1 2 0 3 - WB, Mo_ ⁇ 3, Th0 2, Z R_ ⁇ 2, T i O 2, Cr 2 0 3 , S i0 2 - A 1 2 0 3, S i 0 2 - T i 0 2, S i 0 2 - Z r0 2, T I_ ⁇ 2 - Z R_ ⁇ 2, A 1 2 0 3 - B 2 0 3 , S i 0 2 - W0 3 , S i 0 2 - NH 4 F, H S0 3 C 1- Al 2 ⁇ 3, HF- NH 4 - Y, HF- A 1 2 0 3, NH 4 F- S i 0 2 one A 1 2 0 3, A1 F 3 - Al 2 ⁇ 3, Ru- F- A 1 2 0 3, F- Al 2
  • the amount of the above-mentioned acid used in the present invention can be selected in a large excess range from the amount of the catalyst, but is preferably 0.01 to 100 mol per 1 mol of the hydrogen-containing organic compound to be fluorinated. And more preferably 0.1 mol to 20 mol. Further, the above-mentioned acids can be used as a reaction solvent. At that time, the amount of the solvent may be a very small amount or a large excess.
  • Examples of the base or organic base used in the present invention include commonly used bases. Examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, and magnesium hydroxide. Alkaline metal or alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide, calcium hydroxide and the like;
  • Alkali metal alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium butoxide, potassium methoxide, potassium ethoxide, potassium butoxide, lithium methoxide, lithium ethoxide;
  • Alkali metal or alkaline earth metal hydrides such as sodium hydride, potassium hydride, lithium hydride, calcium hydride and the like; Alkali metals such as sodium, potassium and lithium;
  • Alkaline earth metal oxides such as magnesium oxide and calcium oxide; ammonia, ammonium hydroxide, tetramethyl ammonium hydroxide, tetraethyl ammonium oxide, tetrabutylammonium hydroxide, water Ammonium hydroxide salts such as octyl oxide triethylammonium, benzyltrimethylammonium hydroxide, etc .; or polymer-supported ammonium hydroxide salts such as ampalite resin;
  • Aliphatic amines primary amines, secondary amines, tertiary amines
  • alicyclic amines secondary amines, tertiary amines
  • aromatic amines primary amines, secondary amines, Organic bases such as tertiary amines and heterocyclic amines;
  • Examples of the aliphatic primary amine include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, cyclohexylamine, and ethylenediamine
  • examples of the aliphatic secondary amine include dimethylamine, dimethylamine, and diethyleneamine.
  • Examples of the aliphatic tertiary amines are trimethylamine, triethylamine, diisopropylethylamine, ⁇ , ⁇ , ⁇ ,, N'-tetramethylethylenediamine and the like;
  • alicyclic secondary amines include piperidine, piperazine, pyrrolidine, and morpholine
  • examples of alicyclic tertiary amines include ⁇ ⁇ ⁇ -methylpiperazine, ⁇ -methylpyrrolidine, and 5-diazabicyclo. [4.3.0] nonane-5-ene, 1,4 diazabicyclo [2.2.2] octane;
  • aromatic amine examples include aniline, methylaniline, dimethylaniline, ⁇ , ⁇ -dimethylaniline, haloaline, nitroaniline and the like;
  • heterocyclic amine examples include pyridine, pyrimidine, piperazine, quinoline, imidazole and the like, and further include a polymer-carrying amine compound such as polyallylamine and polybierpyridine;
  • the amount of the base used in the present invention can be selected in a large excess from the amount of the catalyst, and is preferably 0 to 1 mol of the hydrogen-containing organic compound to be fluorinated. It is from 0.01 to 20 mol, more preferably from 0.1 to 10 mol.
  • an acid when used as a reaction solvent and a metal, a metal hydroxide, a metal hydride, a metal alkoxide, a metal oxide, or an organic base is used as a base, the acid and the base are obvious. Reacts to produce metal salts of acids and salts of organic bases.
  • the salt used in the present invention is a compound formed by a reaction between an acid and a base, and examples thereof include compounds mainly formed by a reaction between the acid and the base exemplified above.
  • NH 4 B r NH 4 I , MeNH 3 B r, MeNH 3 I, Me 4 NBr, Me 4 NI, E t 4 NB r, E t 4 NI, Bu 4 NB r, Bu 4 NI, PhMe 3 NB r , PhMe 3 NI, PhCH 2 NMe 3 I, pyridinium bromide, pyridinium iodide, chloropyridinium iodide, methylpyridinium iodide, cyanopyridinium iodide, yopyridan bipyridinium, quinolium iodide, Iodine: pyridinium salts or ammonium salts such as isoquinolium, N-methylpyridinium bromide, N-methylpyridinium iodide, and N-methylquinolium iodide;
  • Me 4 PB r Me 4 PI , E t 4 PI, P r 4 PI, Bu 4 PBr, Bu 4 PI, Ph 4 PB r, Hosuhoniumu salts such as P h 4 PI;
  • Metal or amine salts of nitric acid such as sodium nitrate, potassium nitrate, ammonium nitrate, pyridinium nitrate; Metal salts or amines consisting of a Lewis acid such as NaBF 4 , KBF 4 , LiBF 4 , NaSbF 6 , NaAs F 6 , NaPF 6 , NH 4 BF 4 , NH 4 SbF 6 , NH 4 PF 6 , and hydrogen halide salt;
  • Phosphonium salts such as tetramethylphosphonium fluoride, tetramethylphosphonium acetate, tetraphenylphosphonium fluoride;
  • Examples of the additives used in the present invention include halogens, interhalogen compounds, and polyhalides.
  • the halogen include iodine, bromine, and chlorine. Among them, iodine and bromine are preferable, and iodine is more preferable.
  • the interhalogen compounds, C 1 F, B rF, ICKIB r, I 2 C 1 6, IC 1 3 1 kind or 2 or more kinds can be cited, such as, not limited only to these.
  • the polyhalide e.g.
  • 15 to 0.2 mol to 20 mol, preferably 0.3 to 5 mol, more preferably 0.4 to 2 mol is used per 1 mol of the organic compound having a hydrogen atom.
  • the reaction is carried out by using an additive in an amount of 0.1 to 10 times the molar amount of the organic compound and reacting at a temperature of 70 T: to 200 ° (preferably, 120 to 100 ° C.).
  • a reaction solvent may or may not be used, but is preferably used.
  • aliphatic solvents such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane, petroleum ether, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, chlorotrifluoromethane, 1,1,2-trichlorotrifluoromethane, 2-Chloro-1,2-dibromo-1,1,2-trifluoroethane, 1,2-dibromohexafluoropropane, 1,2-dibromotetrafluoroethane, 1, didifluoro Rotetrachloroethane, 1,2-difluorotetrachloroethane, heptanefluoro-2,3,3-trichlorobutane, 1,1,1,3-tetrachlorotetrafluoropropane, 1,1,1-trichloro mouth Octafluorinated aliphatic solvents such as pentafluor
  • Examples of the reducing agent include zinc powder, tin, tin chloride, iron, aluminum, sodium thiosulfate, butyltin hydride, sodium polo hydride, lithium aluminum hydride, and the like. Anything is fine.
  • reaction conditions for reaction methods A, B, C, D, D,, E, F, G, H, I, and J are shown below.
  • Method F In a PFA (100 ml) container, put IF 5 / Et 3 N-3HF (1.2 t ol) and a solvent (10 ml), add a 10 ml solution of a substrate (1.0 marl ol) in a solvent under heating, and add 40 ° Stirred under C for 30 minutes. After cooling, fluorobenzene (1.0 rniol) was added to the reaction solution as an internal standard, a part of the reaction solution was extracted, diluted with heavy acetonitrile, and the yield of the fluorinated product was determined by 19 F-NMR.
  • a PFA (15 ml) container was charged with an IF 5 / Et 3 N-3HF (1: 1 molar ratio) solution (1.2 mmol) and a reaction solvent (8 ml), and the substrate (1.0 mmol) was added with stirring at room temperature.
  • a reaction was performed at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • Measurement temperature 25 One broad single peak was observed at a ⁇ value of ⁇ 53 ppm.
  • the spectrum data of the compound obtained in the present invention is shown below. For compounds that do not show spectral data, it was confirmed that the product compound was obtained by comparing the spectrum data obtained in this example with known spectrum data.
  • IR (KBr, cm- 1 ) 2958, 2873, 1734, 1670, 1138, 1650, 1461, 1364, 1272, 112 3, 1073, 965.
  • IR (neat, cm- 1 ) 1601, 1493, 1410, 1376, 1215, 1091, 985, 840, 804.
  • IR (neat, cm- 1 ) 2968, 1617, 1328, 1166, 1115, 1070, 1015, 840, 706.
  • IR (neat, cm- 1 ) 3011, 2966, 2842, 1617, 1520, 1308, 1176, 1069, 839;
  • Toruiru group (C3 ⁇ 4- C 6 H 4 -) indicates, Ph represents a phenylene Le group, E t represents a Echiru group, Me represents a methyl group. Bu represents a butyl group, Ac represents an acetyl group, and i Pr represents an isopropyl group.

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Description

明 細 書
フッ素化された有機化合物の製造法及びフッ素化試薬
技 術 分 野
本発明は、 水素原子を有する有機化合物の I F5によるフッ素化に関する。
背 景 技 術
有機化合物をフッ素ィ匕するフッ素化剤としては、 HF、 KF、 I F、 I F5、 テトラプチルアンモニゥムフルオラィド、 トリス(ジメチルアミノ)サルファ (ト リメチルシリル)ジフルオラィド (TASF) 、 SF4、 ジェチルアミノサルファー トリフルオライド (DAST) 、 フッ素ガス、 XeF2、 CF3OF、 CH3C〇〇 F、 C 103F、 N-フルォロピリジニゥムトリフラート、 1-クロロメチル- 4 - フルォロ- 1, 4-ジァゾ二アビシクロ [2.2.2] オクタンビス(テトラフルォ口 ポラート)、 1 -ヒドロキシ- 4-フルォロ- 1, 4-ジァゾ二アビシクロ [2.2.2 ] オクタンビス(テトラフルォロボラート)、 N -フルォロベンゼンスルホンイミド などが知られている (Sheppard, W.A.; Sharts, CM. Organic Fluorine Chemis try, 1969, W. A. Benjamin. : Chambers, R.D. Fluorine in Organic Chemistry , 1973, Wiley-Interscience. : Hudlicky, M. Chemistry of Organic Fluorine Compounds, 1976, Ellis Hor ood. : Hudlicky, M.; Pavlath, A.E., Chemis tr y of Organic Fluorine Compounds II, 1995, ACS Monograph 187. :石川延男 、 小林義郎、 フッ素の化合物-その化学と応用、 1979、 講談社:化学総説、 新し いフッ素ィ匕学、 1980、 学会出版センタ一:石川延男、 北爪智哉、 高岡昭生、 有機 合成化学協会誌、 1979、 37、 606. :梅本照雄、 有機合成化学協会誌、 1992、 50、 338. : S.D.Taylor, C.C.Kotoris and G. Hum, Tetrahedron, 1999, 55, 12431: 特開平 9一 227531など。 ) 。
これらのフッ素化剤のうち、 HF、 KF、 I F、 テトラプチルアンモニゥムフ ルォライド、 スルホニゥムシリゲート (TASF) は反応性が低く、 その用途が制限 され、 SF4は沸点ー40.4°Cの扱いにくい毒性ガスであり、 フッ素ガスはそ の反応性があまりに高いため、 反応をコントロールすることが困難である。 また CF3OF、 CH3C〇〇F、 C 103Fは、 爆発性のあることが報告されており その取り扱いには、 注意を要する。 ジェチルアミノサルファ一トリフルオライド (DAST) 、 XeF2、 N-フルォロピリジニゥムトリフラート、 1-クロロメ チル- 4-フルォロ- 1, 4-ジァゾ二アビシクロ [2.2.2] オクタンビス (テト ラフルォロボラート) 、 1-ヒドロキシ- 4-フルォロ- 1, 4-ジァゾ二アビシクロ [2.2.2] オクタンビス (テトラフルォロポラート) 、 N-フルォロベンゼンス ルホンィミドなどは取り扱いが容易で、 選択的なフッ素化を行うことができるが 、 高価な試薬であり、 工業的に用いるには問題がある。
I F5は、 爆発性のない沸点 100.5°C、 融点 9.4 °Cの扱い易い液体であり 、 工業的に用いることができるフッ素化剤である。 しかしながら、 I F5によ るフッ素化は、 その高い酸化性をコント口一ルすることが困難であるため、 パー フルォロォレフインへの I Fの付加、 ヨウ素化パ一フルォロォレフインのヨウ素 のフッ素置換などには用いられてきた (酒井温良、 有機フッ素化学 I、 1970、 PP348-35K 株式会社技報堂: A. A. Banks, H. J. Haszeldine and V. Kerrigan , J. Chem. Soc, 1948, 2188. : R. D. Chambers, W. . R. Mus grave and J. S avory, J. Chem. Soc, 1961, 3779.) が、 水酸基、 カルポニル基などを有する 有機化合物のフッ素化反応については知られていない。
発 明 の 開 示
本発明者は、 上記課題に鑑み検討を重ねた結果、 水素原子を有するさまざまな 有機化合物が、 I F5によりフッ素化できることを見い出した。
すなわち、 本発明は、 下記の項 1〜項 12に関する。
項 1. 水素原子を有する有機化合物を、 I F5の存在下に反応させてフッ素化 することを特徴とするフッ素化有機化合物の製造法。
項 2. 水素原子を有する有機化合物を I F5および HFの存在下に反応させて フッ素化することを特徴とする項 1に記載のフッ素化有機化合物の製造法。 項 3. I F5、 HF、 および、 有機塩基及び Z又は常温溶融塩の存在下に反応 を行うことを特徴とする項 1に記載の製造法。
項 4. I F5および常温溶融塩の存在下に反応を行うことを特徴とする項 1.に 記載の製造法。
項 5. フッ素化反応が、 臭素またはヨウ素のフッ素置換反応、 二重結合もしく は三重結合へのフッ化ヨウ素 (I F) の付加反応を含まない、 項 1に記載の製造 法。
項 ·6. I F5及び、 酸、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1種 の存在下にフッ素化反応を行う項 5に記載の製造法。
項 7. I F 5及び、 塩基、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1 種の存在下にフッ素化反応を行う項 5に記載の製造法。
項 8. I F5、 HF、 および、 有機塩基及び Z又は常温溶融塩を含む、 水素原 子を有する有機化合物のフッ素化試薬。
項 9. I F5および常温溶融塩を含む、 7素原子を有する有機ィ匕合物のフッ素 化試薬 Q
項 10. I F5及び、 酸、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1種 を含む、 水素原子を有する有機化合物のフッ素化試薬。
項 11. I F5及び、 塩基、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1 種を含む、 水素原子を有する有機化合物のフッ素化試薬。
項 12. I F5、 HFおよびトリェチルァミンから形成される、 水素原子を有す る有機化合物のフッ素化試薬。
本発明において、 水素原子を有する有機化合物としては、 OH基を有する化合 物、 ケトン類 (ジケトン、 iS—ケトカルボン酸、 ]3—ケトエステルを含む) 、 ァ レデヒド類またはシッフ塩基、 ヒドラゾン等のイミン類、 エステル類、 スルフィ ド類、 ォレフィンないしエポキシ類、 芳香族化合物 (フエニルヒドラジン誘導体 、 フエノ一ル誘導体、 2—ナフトール誘導体、 ァニリン誘導体) 、 チォカルポ二 ル化合物が挙げられる。
なお、 水素原子を有する有機化合物のフッ素置換は、 水素原子 (CH—CF) 、 力ルポニル基 (CO→CF2) 、 ヒドラジノ基 (Ph-NHNH2→Ph-F ; C = N-NH2→CF2) 、 水酸基 (C一 OH→C— F) 、 エポキシ基 (C一 〇一" C-F) などが置換されるものである。
(1) OH基を有する化合物
以下の反応を行う:
(a) R1— OH → R1— F (b) R l a - CH= C H - CH2— OH → R l a— C H= CH— CH2— F
+
R l a- CH F - CH= CH2 〔式中、 R 1は置換基を有してもよいアルキル基、 置換基を有してもよいァラル キル基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置換基を有してもよいァシル基、 置換基を有してもよいシクロアルキル基、 置換基を有してもよいへテロシクロア ルキル基、 保護基を有してもよいモノー、 ジ一またはトリーサッカライドを示す 。 R l aは置換基を有してもよいアルキル基、 置換基を有してもよいァリール基 、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置 換基を有してもよいァシル基、 置換基を有してもよいシクロアルキル基、 置換基 を有してもよいへテロシクロアルキル基、 保護基を有してもよいモノ一、 ジーま たはトリーサッカライドを示す。 〕
なお、 本明細書において、 置換基を有してもよいとは、 置換基を有する場合と 置換基を有していない場合を意味する。 例えば、 置換基を有してもよいアルキル 基とは、 アルキル基と置換基を有するアルキル基とを意味する。
〇H基を有するィ匕合物としては、 具体的には、 メタノール、 エタノール、 n -プ ロパノール、 イソプロパノール、 n -ブ夕ノール、 イソブ夕ノール、 tert -ブタノ —ル、 ペン夕ノール、 へキサノール、 ォクタノール、 デカノール、 パルミチルァ ルコール、 ステアリルアルコール、 ォレイルアルコールなどの脂肪族アルコール 、 ベンジルアルコール、 少なくとも一つの非保護水酸基を有するモノー、 ジーま たはトリ—サッカライド、 シクロへキシルアルコール、 ァスコルビン酸などの脂 環式アルコール、 コレステロール、 コ一ル酸、 コフレチゾンなどのステロイド系ァ ルコールなどのアルコール類;
酢酸、 トリフルォロ酢酸、 プロピオン酸、 アクリル酸、 メタクリル酸、 クロト ン酸、 酪酸、 吉草酸、 イソ吉草酸、 ピパル酸、 ラウリン酸、 ミリスチン酸、 パル ミチン酸、 ステアリン酸、 ォレイン酸、 リノール酸、 リノレン酸、 ケィヒ酸など の脂肪族モノカルボン酸、 シユウ酸、 コハク酸、 マロン酸、 グルタル酸、 アジピ ン酸、 マレイン酸、 フマール酸、 クェン酸等のポリカルボン酸、 安息香酸、 サリ チル酸、 (0-,m-, p- )フタル酸、 ナリジクス酸、 ニコチン酸、 などの芳香族カルボ ン酸、 パントテン酸、 ピオチンなどのカルボン酸基を有するビタミン類、 グリシ ン、 ァラニン、 フエ二ルァラニン、 システィン、 ァスパラギン酸、 グルタミン酸 、 トレオニン、 ヒスチジン、 リシン、 メチォニン、 プロリン等の 20種の天然ァ ミノ酸、 乳酸、 クェン酸、 リンゴ酸、 酒石酸などのヒドロキシカルボン酸などの 力ルポン酸類が挙げられる。
(2) ケトン類 (ジケトン、 j6—ケトカルボン酸、 /3—ケトエステルを含む) 、 アルデヒド類またはシッフ塩基、 ヒドラゾン等のイミン類、 エステル類
以下の反応を行う:
(a-1) R2— CH2— C (=X) — R2a → R2— CHF— C (=X)— R2a → R2-CF2-C(=X)-R2a
(a-2) H— CH2— C (=X) _R2a → H— CHF _ C (=X)— R2a
→ H-CF2-C(=X)-R2a (a-3) R2-CH2-C (=X) — H → R2— CHF— C (=X)—H
→ R2-CF2-C(=X)-H
(b-1) R2— C(=X)— CH2— C(=X) - R2a
→ R2-C(=X)-CHF-C(=X)-R2a → R2-C(=X)-CF2-C(=X)-R2a
(b-2) H_C(=X)— CH2 - C(=X)— R2a
→ H-C(=X)-CHF-C(=X)-R2a → H-C(=X)-CF2-C(=X)-R2a
(c) R2_C(=X)_R2a → R2-CF2-R2a
(R2)2CH— C〇OR2b → (R2)2CF— COOR2b
(d-1)
R2 - C(=N - NHR2c) - R2a → R2— CF(— N = NR2c) — R2a (d-2) HC(=N - NHR2)— R2a → F2C (— N=NR2) _R2a
〔式中、 Xは Oまたは NR' (R'は、 水素原子、 置換基を有してもよいアルキル 基、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有してもよいァリ一ル基、 置 換基を有してもよいアルケニル基、 置換基を有してもよいシクロアルキル基、 置 換基を有してもよいへテロシクロアルキル基、 置換基を有してもよい複素環基、 置換基を有してもよいアルコキシ基、 置換基を有してもよいァリールォキシ基、 アミノ基、 置換基を有してもよいモノアルキルアミノ基、 置換基を有してもよい ジアルキルアミノ基、 置換基を有してもよいァシル基、 置換基を有してもよいァ シルァミノ基を示す。 ) を示す。 R 2、 R 2 aおよび R 2 cは、 同一または異なって 水素原子、 置換基を有してもよいアルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル 基、 置換基を有してもよいァリール基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置 換基を有してもよいシクロアルキル基、 置換基を有してもよいへテロシクロアル キル基、 置換基を有してもよい複素環基、 置換基を有してもよいアルコキシ基、 置換基を有してもよいァリールォキシ基、 置換基を有してもよいモノアルキルァ ミノ基、 置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、 置換基を有してもよいァシ ル基、 置換基を有してもよいァシルアミノ基を示す。 R 2と R 2 aは互いに結合し て環状構造を形成してもよい。
R 2 bは、 置換基を有してもよいアルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル 基、 置換基を有してもよいァリール基を示す。 〕
環状構造としては、 置換基を有してもよい脂肪族の 4員環、 5員環、 6員環又 は 7員環などが挙げられる。
ケトン類としては、 アセトン、 メチルェチルケトン、 ァセチルアセトン、 ァセ ト酢酸、 ァセト酢酸エステル、 シクロへキサノン、 ァセトフエノン、 ベンゾフエ ノン、 プロピオフエノン、 4ーピペリドン、 1—ォキソ一 1, 2—ジヒドロナフ タレン、 ベンジリデンァセトフエノン (カルコン) 、 デォキソベンゾイン、 ある いはこれらのケ夕一ルなどが挙げられる。
アルデヒド類としては、 ァセトアルデヒド、 プロピオンアルデヒド、 ブチル アルデヒド、 イソプチルアルデヒド、 バレルアルデヒド、 イソバレルアルデヒド 、 アクリルアルデヒド、 ベンズアルデヒド、 シンナムアルデヒド、 ァニスアルデ ヒド、 ニコチンアルデヒドあるいはこれらのァセタールなどが挙げられる。 シッフ塩基、 ヒドラゾン等のイミン類は、 ケトンまたはアルデヒドと適当な第 一級ァミンとの縮合物が挙げられる。
( 3 ) スルフィド類 (ジチオアセタール、 ジチオケタールを含む) S原子の隣のメチレンの水素原子の 1個または 2個をフッ素原子に置換するま たは S原子をフッ素で置換する反応を行う:
(a-1) R3-CH2-S-R3a → R3— CFH—S—R3a
→ R3— CF2 - S - R3a
(a - 2) R3-CHR3b-S-R3a → R3- C F R3b- S - 3a
(b-1) R3— CO_CH2— S— R3a → R3— CO— CFH— S— R3a
→ R3-CO-CF2-S-R3a
(b-2) R3— CO— CHR3b—S— R3a → R3— CO— CFR3b— S— R3a
(C)
Figure imgf000008_0001
C (S R3a) 2 → R3cR3dCH—CF2 - SR3a
(d) R3cR3dC(SR3a')(SR3a") → R3cR3dCF2
(e) R3-C(SR3a)(SR3a')(SR3a") → R3— CF3
(f) R3-C(SR3a) (SR3a,)一 S— R3e— S—(SR3a' )—(SR3a)— R3
→ R3-CF3
〔式中、 R3a、 R3a'、 R3a' 'は、 同一又は異なって置換基を有してもよいァ ルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有してもよいァリール 基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置換基を有してもよいシクロアルキル 基、 置換基を有してもよいへテロシクロアルキル基、 置換基を有してもよい複素 環基を示すか、 R3aと R3a' が一緒になつて、 置換基を有してもよい脂肪族の 4員環、 5員環、 6員環又は 7員環を示す。 R3、 R3bは、 置換基を有してもよ いアルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有してもよいァリ ール基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置換基を有してもよいシクロアル キル基、 置換基を有してもよいへテロシクロアルキル基、 置換基を有してもよい 複素環基、 置換基を有してもよいアルコキシ基、 置換基を有してもよいァリール ォキシ基、 アミノ基、 置換基を有してもよいモノアルキルアミノ基、 置換基を有 してもよいジアルキルアミノ基、 置換基を有してもよいァシル基、 置換基を有し てもよぃァシルァミノ基、 シァノ基、 置換基を有してもよいアルキルスルフィニ ル基、 置換基を有してもよいァラルキルスルフィニル基、 置換基を有してもよい ァリールスルフィエル基、 置換基を有してもよいシクロアルキルスルフィエル基 、 置換基を有してもよいへテロシクロアルキルスルフィニル基、 置換基を有して もよい複素環基の結合したスルフィエル基、 置換基を有してもよいアルキルスル ホニル基、 置換基を有してもよいァラルキルスルホニル基、 置換基を有してもよ ぃァリ一ルスルホニル基、 置換基を有してもよいシクロアルキルスルホニル基、 置換基を有してもよいへテロシクロアルキルスルホニル基、 置換基を有してもよ い複素環基の結合したスルホ二ル基を示すか、 R3及び R3bは、 これらが結合す る炭素原子と共に、 ヘテロ原子を介しまたは介することなく互いに結合して 4〜 8員環を形成してもよく、 さらに該環上においてハロゲン原子、 ォキソ基、 置換 基を有してもよいアルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有 してもよいァリール基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 シァノ基、 ァミノ 基で置換されていてもよい。 R3c、 R3dは、 水素原子、 置換基を有してもよい アルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有してもよいァリー ル基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置換基を有してもよいシクロアルキ ル基、 置換基を有してもよいへテロシクロアルキル基、 置換基を有してもよい複 素環基、 置換基を有してもよいアルコキシ基、 置換基を有してもよいァリールォ キシ基、 置換基を有してもよいモノアルキルアミノ基、 置換基を有してもよいジ アルキルアミノ基、 置換基を有してもよいァシル基、 置換基を有してもよいァシ ルァミノ基を示すか、 R3cと R3dがー緒になって置換基を有してもよい脂肪族 の 4員環、 5員環、 6員環又は 7員環を示すか、 あるいは R3Cと 1 3(1とじがー
緒になって、
Figure imgf000009_0001
を示す。 R3eは、 アルキレン基又はァリーレン 基を示す。 〕
スルフイド類としては、 メチルェチルスルフイド、 メチルベンジルスルフィ ド、 2—フエ二ルチオ酢酸エステル、 2—フエ二ルチオァセトフエノン、 C6H 5— CO— CH2SCH3、 ビス (メチルチオ) メチルベンゼン、 2—ォクチルー 1, 3—ジチアン、 2—フエ二ルー 2—トリフルォロメチルー 1, 3—ジチオラ ン、 トリス (ェチルチオ) へキサン、 4ートリス (メチルチオ) トルエンなどが 挙げられる。
(4) 以下の反応により、 フッ素の付加反応を行う。 :
Figure imgf000010_0001
〔式中、 R4、 R4a、 R4b及び R4cは、 水素原子、 置換基を有してもよいアルキ ル基、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有してもよいァリール基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置換基を有してもよいシクロアルキル基、 置換基を有してもよいへテロシクロアルキル基、 置換基を有してもよい複素環基 を示す。 〕
エポキシ類としては、 ォキシラン、 1,2-エポキシェチルベンゼン、 1一クロ ロー 2, 3—エポキシプロパン、 ひ, ひ, 一エポキシビベンジルなどが挙げられ る。
(5) 芳香族化合物
以下の反応により、 芳香環にフッ素置換基を導入する。 フエノール誘導体また はァニリン誘導体の芳香環へのフッ素化は、 I F5などでフッ素ィ匕した後、 亜鉛 末等の還元剤で還元することにより行うことができ、 目的とするフッ素化物を得 ることができる。
(5-1)フエニルヒドラジン誘導体
置換基を有してもよいフエニルヒドラジン残基をフッ素原子に置換することが できる。
Figure imgf000010_0002
〔式中、 R5a、 R5b、 R5c、 R5d、 R5eは水素原子、 アルキル基、 ァラルキル 基、 ァリール基、 アルコキシ基、 ニトロ基、 シァノ基、 ハロゲン原子、 ァシル基 、 アミノ基、 モノアルキルアミノ基、 ジアルキルアミノ基、 ァシルァミノ基、 ァ ルキルチオ基を示す。 〕 (5 - 2)フエノール誘導体
フエノール誘導体は I F 5により、 下記に示すジフルォロ化したキノノィド構 造となり、 次いで還元することにより、 オルト位またはパラ位にフッ素が導入さ れたフエノール誘導体が生成する。
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
〔式中、 R 5 a、 R 5 b、 R 5 c、 R 5 dは水素原子、 アルキル基、 ァラルキル基、 ァ リール基、 アルコキシ基、 ニトロ基、 シァノ基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 アミ ノ基、 モノアルキルアミノ基、 ジアルキルアミノ基、 ァシルァミノ基、 アルキル チォ基を示す。 〕
オルト及びパラ位の全てが置換された出発原料では、 オルトまたはパラ位にフ ッ素原子が導入され、 フルォロ化したキノノイド構造の化合物 (例えば実施例 4 7 ) が生成する。
上記の例では、 フエノール誘導体として置換基を有してもよいフエノールを用 いたが、 水酸基またはアルコキシ基などの電子供与性基を有する置換されていて も良いベンゼン系芳香族化合物や縮合多環炭化水素に同様にフッ素原子を導入す ることができる。
(5-3) 2 _ナフトール誘導体
ナフトールの 1位をモノ一又はジ一フッ素化することができる。
Figure imgf000012_0001
〔式中、 R5a、 R5b、 R5c、 R5d、 R5e、 R5i、 R 5 gは同一又は異なって水素 原子、 アルキル基、 ァラルキル基、 ァリール基、 アルコキシ基、 ニトロ基、 シァ ノ基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 アミノ基、 モノアルキルアミノ基、 ジアルキル アミノ基、 ァシルァミノ基、 アルキルチォ基を示す。 〕
(5 - 4)ァニリン誘導体
ァニリン誘導体もまたフエノ一ル誘導体と同様に、 I F5により、 下記に示 すジフルォロ化したキノノイド構造となり、 次いで還元することにより、 オルト 位またはパラ位にフッ素が導入されたァニリン誘導体が生成する。
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0003
〔式中、 R5a、 R5b、 R5c、 R5dは水素原子、 アルキル基、 ァラルキル基、 ァ リール基、 アルコキシ基、 ニトロ基、 シァノ基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 アミ ノ基、 モノアルキルアミノ基、 ジアルキルアミノ基、 ァシルァミノ基、 アルキル チォ基を示す。 〕
ァニリン誘導体として置換基を有してもよいァニリン、 置換基を有してもよい ナフチルァミンでも同様に芳香環にフッ素原子を導入することができる。
(6) チォカルポニル化合物類 (チオケトン、 チォエスデル、 チォ炭酸エステル 、 チオアミド、 ジチォカルボン酸エステル、 ジチォ力ルバメートを含む) 以下の反応を行う:
(a) R6— C (=S) — R 6 a R6— CFヮー R 6 a
(b) R6-C(=S)-SR6b → R6 - CF2— SR6b
→ R6-CF3
〔式中、 R6および R6aは、 同一または異なって水素原子、 置換基を有してもよ レアルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル基、 置換基を有してもよいァリ ール基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置換基を有してもよいシクロアル キル基、 置換基を有してもよいへテロシクロアルキル基、 置換基を有してもよい 複素環基、 置換基を有してもよいアルコキシ基、 置換基を有してもよいァリール ォキシ基、 置換基を有してもよいモノアルキルアミノ基、 置換基を有してもよい ジアルキルアミノ基、 置換基を有してもよいァシル基、 置換基を有してもよいァ シルァミノ基を示す。 R6と R6aは互いに結合して環状構造を形成してもよい。 R6bは、 置換基を有してもよいアルキル基、 置換基を有してもよいァラルキル 基、 置換基を有してもよいァリ一ル基、 置換基を有してもよいアルケニル基、 置 換基を有してもよいシクロアルキル基、 置換基を有してもよいへテロシクロアル キル基、 置換基を有してもよい複素環基を示す。 〕
チォカルポニル化合物類としては、 シクロへキサンカルポチォ酸 0—メチル 、 1ーピペリジンカルポチォ酸 〇一プロピル、 ジチォ安息香酸メチル、 チォべ ンゾフエノン、 チォ安息香酸 0—フエニル、 N, N—ジメチルフエ二ルチオァ ミド、 3—キノリンジチ才力ルポン酸ェチル、 トリフルォロメタンカルポチオイ ルナフタレン、 N—メチルー N—フエニルトリフルォ口メタンチオアミド、 N— ベンジルー N—フエニルヘプタフルォロプロパンチォアミド、
Figure imgf000014_0001
などが挙げられる。
ア^^キル基としては、 メチル、 ェチル、 n—プロピル、 イソプロピル、 n—ブ チル、 イソブチル、 s e cーブチル、 t e r t—ブチル、 ペンチル、 へキシル、 ヘプチル、 ォクチル、 ノニル、 デシル、 ゥンデシル、 ドデシル、 トリデシル、 テ トラデシル、 ペン夕デシル、 へキサデシル、 ヘプ夕デシル、 ォクタデシルなどの 直鎖または分枝を有する 〜(:18アルキル基、 好ましくはメチル、 ェチル、 n 一プロピル、 イソプロピル、 n—プチル、 イソプチル、 s e c—プチル、 t e r t一プチル、 ペンチル、 へキシルなどの直鎖または分枝を有する Ci Ceアル キル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、 メトキシ、 エトキシ、 n—プロボキシ、 イソプロポキ シ、 n—ブトキシ、 イソブトキシ、 s e c一ブトキシ、 t e r tーブ卜キシ、 ぺ ンチルォキシ、 へキシルォキシなどの直鎖または分枝を有する Ci Ceアルコ キシ基が挙げられる。
アルケニル基としては、 ビニル基、 ァリル基、 3—ブテニル基等の C2〜C6 アルケニル基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原子、 ヨウ素原子が挙げ られる。
ァリール基としては、 フエニル基、 ナフチル基などが挙げられる。
ァリールォキシ基としては、 フエノキシ基、 ナフチルォキシ基などが挙げられ る。
ァラルキル基としては、 2—フエニルェチル、 ベンジル、 1一フエニルェチル 、 3—フエニルプロピル、 4一フエニルブチル等の C7〜C1()ァラルキル基など が挙げられる。
シクロアルキル基としては、 シクロプロピル、 シクロブチル、 シクロペンチル 、 シクロへキシル、 シクロへプチル、 シクロォクチルなどの C 3〜C 8シクロア ルキル基が挙げられ、 C 3〜 C 7シクロアルキル基が好ましい。
ヘテロシクロアルキル基としては、 前記のシクロアルキル基の環状構造を形成 する 1個若しくはそれ以上の炭素原子が、 窒素原子、 酸素原子、 硫黄原子などで 置換されたものが挙げられる。
モノアルキルアミノ基としては、 前記の (^〜 :6アルキル基でモノ置換され たァミノ基などが挙げられる。
ジアルキルアミノ基としては、 ジメチルァミノ、 ジェチルァミノ、 ジー n—プ 口ピルアミノ、 ジイソプロピルァミノ、 ジブチルァミノ、 ジペンチルァミノ、 ジ へキシルァミノ等の前記の C 〜 C 6アルキル基でジ置換されたアミノ基などが 挙げられる。
ァシルァミノ基としては、 ホルミルァミノ、 ベンゾィルァミノ、 ァセチルアミ ノ、 プロピオニルァミノ、 n—プチリルァミノなどの炭素数 1〜8のァシルアミ ノ基が挙げられる。
アルキルチオ基としては、 - S - ((^〜(^アルキル基) などが挙げられる ( ^〜(^アルキル基は、 前記に同じ) 。
複素環基としてはピペリジル、 フリル、 チェニル、 イミダゾリル、 ォキサゾリ ル、 チアゾリル、 ピロリル、 ピロリジニル、 トリァゾリル、 ベンゾチアゾリル、 ベンゾイミダゾリル、 ォキサジァゾリル、 チアジアゾリル、 インドリル、 ピラゾ リル、 ピリダジニル、 シノリニル、 キノリル、 イソキノリル、 キノキサリエル、 ピラジニル、 ピリジル、 ベンゾフリル、 ベンゾチェ二ル、 テトラゾリル等が挙げ られる。
ァシル基としては、 ホルミル、 ァセチル、 プロピオニル、 n—プチリル、 ィゾ プチリル、 パレリル、 イソバレリル、 ピバロィルなどの直鎖又は分枝を有する炭 素数 1〜 6のァシル基、 ベンゾィル及び置換ァシル基が挙げられる。
アルキルスルフィニル基、 ァラルキルスルフィニル基、 ァリールスルフィエル 基、 シクロアルキルスルフィエル基、 ヘテロシクロアルキルスルフィニル基、 複 素環基の結合したスルフィニル基のアルキル基、 ァラルキル基、 ァリール基、 シ クロアルキル基、 ヘテロシクロアルキル基、 複素環基としては前記のものが例示 される。
アルキルスルホニル基、 ァラルキルスルホニル基、 ァリールスルホニル基、 シ クロアルキルスルホニル基、 ヘテロシクロアルキルスルホニル基、 複素環基の結 合したスルホニル基のアルキル基、 ァラルキル基、 ァリール基、 シクロアルキル 基、 ヘテロシクロアルキル基、 複素環基としては前記のものが例示される。 置換基を有するアルキル基、 置換基を有するアルコキシ基、 置換基を有するァ ルケニル基などの置換基の数は、 1〜5個、 好ましくは:!〜 3個が挙げられる。 置換基としては、 ハロゲン、 C i C eアルコキシ、 C i C eアルキルチオ、 シ ァノ、 ニトロ、 アミノ基、 水酸基などが挙げられ、 ハロゲンを有するアルキル基 としては、 アルキル基の水素の一部またはすべてがフッ素に置換したものが挙げ られる。
置換基を有するァラルキル基、 置換基を有するァリール基、 置換基を有するァ リールォキシ基、 置換基を有するシクロアルキル基、 置換基を有するヘテロシク ロアルキル基、 置換基を有する複素環基、 置換基を有するモノアルキルアミノ基 、 置換基を有するジアルキルアミノ基、 置換基を有するァシルァミノ基、 置換基 を有するアルキルスルフィニル基、 置換基を有するァラルキルスルフィニル基、 置換基を有するァリ一ルスルフィニル基、 置換基を有するシク口アルキルスルフ ィニル基、 置換基を有するヘテロシクロアルキルスルフィニル基、 置換基を有す る複素環基の結合したスルフィエル基、 置換基を有するアルキルスルホニル基、 置換基を有するァラルキルスルホニル基、 置換基を有するァリ一ルスルホニル基 、 置換基を有するシクロアルキルスルホニル基、 置換基を有するヘテロシクロア ルキルスルホニル基、 置換基を有する複素環基の結合したスルホニル基などの置 換基の数は、 1〜5個、 好ましくは 1〜3個が挙げられる。 置換基としては、 C 〜 アルキル基、 ハロゲン原子、 ^〜(^アルコキシ基、 (^〜 6アルキル チォ、 シァノ、 ニトロ、 アミノ基、 水酸基などが挙げられる。
置換基を有する脂肪族の 4〜 7員環などの置換基の数は、 1〜5個、 好ましく は 1〜3個が挙げられる。 置換基としては、 C,〜C 6アルキル基、 ハロゲン原 子、 C i C eアルコキシ基、 (^〜(^アルキルチオ、 シァノ、 ニトロ、 ァミノ 基、 7 酸基、 カルポキシエステルなどが挙げられる。 また、
Figure imgf000017_0001
'も置換基を有する脂肪族の 4〜 7員環に含まれる。
置換基を有するァシル基としては、 クロロアセチル基、 プロモアセチル基、 ジ クロロアセチル基、 トリフルォロアセチル基等の置換ァセチル基、 メトキシァセ チル基、 エトキシァセチル基等のアルコキシ置換ァセチル基、 メチルチオァセチ ル基等のアルキルチオ置換ァセチル基、 フエノキシァセチル基、 フエ二ルチオァ セチル基、 2—クロ口ベンゾィル基、 3—クロ口ベンゾィル基、 4—クロ口ベン ゾィル基、 4ーメチルべンゾィル基、 4一 t一ブチルベンゾィル基、 4—メトキ シベンゾィル基、 4一シァノベンゾィル基、 4—ニトロベンゾィル基等の置換べ ンゾィル基などが挙げられる。
本発明の製造法及びフッ素化試薬は、 好ましくは I F 5に加えて、 さらに酸、 塩基、 塩及び添加物からなる群から選ばれる 1 ~ 4種、 好ましくは:!〜 3種、 さ らに好ましくは酸、 塩基及び塩の組み合わせを除く 1〜3種を使用する。
酸としては、 例えば、 硫酸、 硝酸、 リン酸、 ポリリン酸、 フッ化水素、 フッ酸 、 塩酸、 臭化水素、 ヨウ化水素、 次亜塩素酸、 亜塩素酸、 塩素酸、 過塩素酸、 過 臭素酸、 過ヨウ素酸等のハロゲン化水素またはハロゲン化水素酸、 次亜ハロゲン 酸、 亜ハロゲン酸、 ハロゲン酸または過ハロゲン酸;
フルォロスルホン酸、 クロロスルホン酸、 メタンスルホン酸、 エタンスルホン 酸、 トリフルォロメタンスルホン酸、 ジフルォロメタンスルホン酸、 トリクロ口 メタンスルホン酸、 パーフルォロブ夕ンスルホン酸、 パ一フルォロオクタンスル ホン酸、 ベンゼンスルホン酸、 トルエンスルホン酸、 ニトロベンゼンスルホン酸 等のスルホン酸、 或いはポリスチレンスルホン酸、 フッ素化スルホン酸樹脂 (Naf ion-H)等のポリマー担持スルホン酸;
ギ酸、 酢酸、 プロピオン酸、 クロル酢酸、 ブロム酢酸、 ジクロル酢酸、 卜リク ロル酢酸、 トリフルォロ酢酸、 グリコール酸、 乳酸、 安息香酸、 シユウ酸、 コハ ク酸等のモノまたはポリカルボン酸;
S 03, B F 3, B C 1 3 . B (O C H 3) 3, A 1 C 1 3, A 1 B r 3, S b F 3, SbC 13, SbF5, PF3, PF5, As F3, As C 13, As F5, T i C 1 4, NbF5, T a F5等のルイス酸またはそのエーテル錯体;
HBF4, HPF6, HAs F6, HSbF6, H S b C 16等のルイス酸と八口 ゲン化水素とからなる酸またはこれらのェ一テル等との錯体;
またはこれらの 2種以上の混合物を例示することができる。 またここで使用す る酸は、 様々な担体に担持されていてもよい。 担体としては、 S i〇2、 メチル 化 S i02、 A 1203、 A 1203— WB、 Mo〇3、 Th02、 Z r〇2、 T i O 2、 Cr203、 S i02— A 1203、 S i 02— T i 02、 S i 02 - Z r02、 T i〇2 - Z r〇2、 A 1203— B203、 S i 02— W03、 S i 02 - NH4F、 H S03C 1— Al 23、 HF— NH4— Y、 HF— A 1203、 NH4F— S i 02 一 A 1203、 A1 F3— Al 23、 Ru— F— A 1203、 F— Al 23、 KF — Al 23、 A1 P04、 A1 F3、 ポ一キサイト、 カオリン、 活性炭、 グラフ アイト、 P t—グラフアイト、 イオン交換樹脂、 金属硫酸塩、 塩化物、 A1など の金属、 Al—Mg、 N i— Moなどの合金、 ポリスチレンなどのポリマーなど が挙げられる。
本発明で用いる上記の酸の使用量は、 触媒量から大過剰の範囲で選ぶことがで きるが、 好ましくはフッ素化される水素原子含有有機化合物 1モルに対し、 0. 01モル〜 100モル、 さらに好ましくは 0. 1モル〜 20モルである。 また、 上記の酸を反応溶媒として用いることもできる。 その際、 溶媒の量は極少量でも 大過剰でもよい。
本発明で用いる塩基または有機塩基としては、 通常使われているものが挙げら れるが、 例えば水酸ィ匕ナトリウム、 水酸化カリウム、 水酸化リチウム、 水酸化ル ビジゥム、 水酸化セシウム、 水酸化マグネシウム、 水酸化カルシウム、 水酸化バ リゥム等のアル力リ金属またはアル力リ土類金属水酸化物;
ナトリウムメトキシド、 ナトリウムエトキシド、 ナトリウムブトキシド、 力リウ ムメ卜キシド、 カリウムェ卜キシド、 カリウムブ卜キシド、 リチウムメ卜キシド 、 リチウムエトキシド等のアルカリ金属アルコキシド;
水素化ナトリウム、 水素化カリウム、 水素ィ匕リチウム、 水素化カルシウム等のァ ルカリ金属またはアル力リ土類金属水素化物; ナトリウム、 カリウム、 リチウム等のアルカリ金属;
マグネシウムォキシド、 カルシウムォキシド等のアル力リ土類金属酸化物; アンモニア、 水酸化アンモニゥム、 水酸化テトラメチルアンモニゥム、 Τ酸化 テトラエチルアンモニゥム、 水酸ィ匕テトラプチルアンモニゥム、 水酸化ォクチル トリェチルアンモニゥム、 水酸化べンジルトリメチルアンモニゥム等の水酸化ァ ンモニゥム塩またはアンパ一ライト樹脂等のポリマー担持水酸化アンモニゥム塩 など;
脂肪族ァミン (第一級ァミン、 第二級ァミン、 第三級ァミン) 、 脂環式ァミン (第二級ァミン、 第三級ァミン) 、 芳香族ァミン (第一級ァミン、 第二級ァミン 、 第三級ァミン) 、 複素環式ァミンなどの有機塩基;ここで、
脂脑第一級ァミンとしては、 メチルァミン、 ェチルァミン、 プロピルアミン、 プチルァミン、 ペンチルァミン、 へキシルァミン、 シクロへキシルァミン、 ェチ レンジァミン等が挙げられ、 脂肪族第二級ァミンとしては、 ジメチルァミン、 ジ ェチルァミン、 ジプロピルアミン、 ジブチルァミン、 ジペンチルァミン、 ジへキ シルァミン、 ジシクロへキシルァミン等が挙げられ、 脂肪族第三級ァミンとして は、 トリメチルァミン、 トリェチルァミン、 ジイソプロピルェチルァミン、 Ν, Ν, Ν, , N' —テトラメチルエチレンジァミン等が挙げられ;
脂環式第二級ァミンとしては、 ピぺリジン、 ピぺラジン、 ピロリジン、 モルホ リンが例示され、 脂環式第三級ァミンとしては、 Ν—メチルピペラジン、 Ν—メ チルピロリジン、 5—ジァザビシクロ [ 4. 3. 0 ] ノナン一 5—ェン、 1 , 4 ージァザビシクロ [ 2. 2 . 2 ] オクタンが例示され;
芳香族ァミンとしては、 ァニリン、 メチルァニリン、 ジメチルァニリン、 Ν, Ν—ジメチルァニリン、 ハロア二リン、 二トロア二リン等が挙げられ;
複素環式ァミンとしては、 ピリジン、 ピリミジン、 ピぺラジン、 キノリン、 ィ ミダゾ一ルなどが例示され、 さらにポリアリルァミン、 ポリビエルピリジン等の ポリマー担持ァミン化合物が挙げられる;
またはこれらの混合物を例示することができる。
本発明で用いる上記の塩基の使用量は、 触媒量から大過剰の範囲で選ぶことが できるが、 フッ素化される水素原子含有有機化合物 1モルに対し、 好ましくは 0 . 01〜20モル、 さらに好ましくは 0. 1モル〜 10モルである。
本発明において、 反応溶媒として酸を、 そして、 塩基として金属、 金属水酸化 物、 金属水素化物、 金属アルコキシド、 金属酸化物、 または有機塩基を用いた場 合は、 自明のこととして酸と塩基は反応して酸の金属塩や有機塩基の塩が生成す る。
本発明で用いる塩は、 酸と塩基との反応によって生成する化合物であり、 主と して前記に例示した酸と塩基とが反応することによって生成する化合物を例示す ることができる。
例えば、 硫酸ナトリウム、 硫酸水素ナトリウム、 硫酸カリウム、 硫酸水素カリ ゥム、 硫酸リチウム、 硫酸セシウム、 硫酸カルシウム、 硫酸マグネシウム、 硫酸 アンモニゥム、 硫酸トリェチルアンモニゥム、 硫酸ピリジニゥム、 硫酸トリメチ ルピリジニゥム、 硫酸ポリアリルアンモニゥム、 硫酸ポリビニルピリジニゥム、 メタンスルホン酸ナトリウム、 メタンスルホン酸アンモニゥム、 メタンスルホン 酸テトラメチルアンモニゥム、 エタンスルホン酸カリウム、 ブタンスルホン酸リ チウム、 ベンゼンスルホン酸ナトリウム、 トルエンスルホン酸ナトリウム、 トリ フルォロメタンスルホン酸ナトリゥム、 ポリスチレンスルホン酸ナトリゥム等の 硫酸またはスルホン酸の金属塩またはアン乇ニゥム塩;
ギ酸ナトリウム、 ギ酸アンモニゥム、 酢酸ナトリウム、 酢酸カリウム、 酢酸リ チウム、 酢酸マグネシウム、 酢酸カルシウム、 酢酸アンモニゥム、 酢酸メチルァ ンモニゥム、 酢酸ジェチルアンモニゥム、 酢酸トリェチルアンモニゥム、 酢酸テ トラェチルアンモニゥム、 酢酸ピリジニゥム、 プロピオン酸ナトリウム、 プロピ オン酸カリウム、 酪酸ナトリウム、 酢酸ポリアリルアンモニゥム、 酢酸ポリビニ ルピリジニゥム、 イソ酪酸ナトリウム、 パレリアン酸ナトリウム、 ノナン酸ナト リウム、 クロル酢酸ナトリウム、 ブロム酢酸ナトリウム、 トリクロル酢酸ナトリ ゥム、 トリフルォロ酢酸ナトリウム、 グリコール酸ナトリウム、 乳酸ナトリウム 、 安息香酸ナトリウム、 シユウ酸ナトリウム、 コハク酸ナトリウム、 ポリアクリ ル酸ナトリゥム等のカルボン酸の金属塩またはアンモニゥム塩;
L i Br、 L i l、 NaBr、 Na l、 KB r, KI、 RbBr、 Rb l、 C sBr、 Cs l、 BeB r2、 B e 12> MgB r2、 Mg l2、 CaB r2、 C a I2、 S r B r 2. S r 12、 B aB r 2 B a 12、 ZnB r 2 Znl2、 CuB r2、 Cu l 2、 CuB r、 Cu l、 AgB r、 Ag l、 AuB r、 Au l、 N i Br2、 N i l 2、 PdBr2、 Pd l2、 P tB r2、 P t l 2、 CoB r2、 C o I2、 FeBr2、 FeBr3、 Fe l2、 Fe I3、 MnB r2、 Mn I 2、 C r Br2、 Cr l2、 PbB r2、 Pb l 2、 SnB r 2 S n I 2、 SnB r4、 Sn I 4などの金属塩;
NH4B r、 NH4I、 MeNH3B r、 MeNH3 I、 Me4NBr、 Me4N I、 E t4NB r、 E t4N I、 Bu4NB r、 Bu4NI、 PhMe3NB r、 P hMe3NI、 PhCH2NMe3 I、 臭化ピリジニゥム、 ヨウ化ピリジニゥム、 ヨウ化クロルピリジニゥム、 ヨウ化メチルピリジニゥム、 ヨウ化シァノピリジニ ゥム、 ヨウィ匕ビピリジニゥム、 ヨウ化キノリウム、 ヨウ^:イソキノリウム、 臭化 N—メチルピリジニゥム、 ヨウ化 N—メチルピリジニゥム、 ヨウ化 N—メチルキ ノリウムなどのピリジニゥム塩またはアンモニゥム塩;
Me4PB r、 Me4P I、 E t4P I、 P r4P I、 Bu4PBr、 Bu4P I 、 Ph4PB r、 P h4P Iなどのホスホニゥム塩;
フッ化ナトリウム、 フッ化カリウム、 フッ化セシウム、 フッ化アンモニゥム、 フッ化テトラェチルアンモニゥム、 フッ化テトラプチルアンモニゥム、 フッ化ポ リアリルアンモニゥム、 塩化ナトリウム、 塩化アンモニゥム、 次亜塩素酸ナトリ ゥム、 亜塩素酸ナトリウム、 塩素酸ナトリウム、 過塩素酸ナトリウム、 過臭素酸 ナトリウム、 過ヨウ素酸ナトリウム等のハロゲン化水素、 次亜ハロゲン酸、 亜八 ロゲン酸、 ハロゲン酸、 または過ハロゲン酸の金属塩またはアミン塩;
炭酸ナトリウム、 炭酸カリウム、 炭酸リチウム、 炭酸水素ナトリウム、 炭酸水 素カリウム、 炭酸水素リチウム、 炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウムなどの炭酸 リン酸ナトリウム、 リン酸カリウム、 リン酸水素ナトリウム、 リン酸 2水素ナ トリウム、 リン酸アンモニゥム、 リン酸ピリジニゥム等のリン酸の金属塩または アミン塩;
硝酸ナトリウム、 硝酸カリウム、 硝酸アンモニゥ厶、 硝酸ピリジニゥム等の硝 酸の金属塩またはアミン塩; NaBF4、 KBF4、 L iBF4、 NaSbF6、 NaAs F6、 NaPF6、 NH4BF4、 NH4SbF6、 NH4PF6、 等のルイス酸とハロゲン化水素とか らなる金属塩またはアミン塩;
テトラメチルホスホニゥムフルォライド、 テトラメチルホスホニゥムァセテ一 ト、 テトラフェニルホスホニゥムフルオライド等のホスホニゥム塩;
(C2H5)4NF、 1一ェチル—3—メチルイミダゾリゥムフルオライド、 (C2 H5)3N— (HF)n、 (C2H5)4NF— (HF)n、 (n— C4H9) 3N— (HF) n、 ( n— C4H9)4NF— (HF)n、 BF3 · E t 2〇—(HF)nなど (n=l〜20) の フッ素ァニオンないし H Fを有する常温溶融塩が挙げられ;
またはこれらの混合物を例示することができる。
本発明で用いる添加物としては、 ハロゲン、 ハロゲン間化合物、 ポリハロゲン 化物が挙げられる。 ハロゲンとしては、 ヨウ素、 臭素、 塩素が挙げられ、 なかで もヨウ素、 臭素が好ましく、 さらにヨウ素が好ましい。 ハロゲン間化合物として は、 C 1 F、 B rF、 I C K I B r、 I2C 16、 I C 13などの 1種または 2 種以上が挙げられるが、 これらのみに限られるものではない。 ポリハロゲン化物 としては、 例えば L i C l4I、 NaC l4I、 KC 14I、 Cs C l4I、 Rb C 14I、 Me 4NC 14 I , E t4NC l 4I、 P r4NC l 4I、 Bu4NC 14
1、 PhNMe3C l4I、 P h CH2NM e 3 C 14 I、 Me3SC l4 I、 C 18 I P、 KC 13 I 2、 Me4NC l 3I2、 2, 2 '一ビビリジニゥム 一クロロジ クロロジアイオダ一ト (2, 2'-bipyridinium -chlorodichlorodiiodate) 、 2 , 2 'ービキノリニゥム —クロロジクロロジアイォダート (2, 2' - biquinoliiii um -chlorodichlorodiiodate) 、 KC 121、 Me 4NC 121、 Me 4NC 1 I
2、 E t4NC l 3、 Ph4As C l3、 KC 1 F2、 Me4NC l F4、 Cs C I F 4、 C s C 13F I、 KB r C 1 I、 NH4B r C 1 I、 Me4NB r C 1 I、 M e4NBrC l 2、 Bu4NBrC l 2、 Me4NB rC l2I 2、 CsBrF I、 N aB rF2、 KB r F2, CsBrF4、 Me4NB rF4、 CsBrF6、 Me4N B rF6、 E t4NB r6C l、 C s B r 3、 Me4NB r3、 E t4B r3、 Bu4 NB r3、 PhCH2NMe3B r 3、 ピリジニゥムトリブロミド(pyridinimn tri bromide), B r 7P、 C s B r 12、 Me4NB r Iり、 Me4NB r I 4、 Me4N Br l 6、 KBr2C l、 Me4NB r2C l、 Bu4NB r2C l、 KBr2I、 M e4NB r2 I、 Bu4NB r2 I、 2, 2, ービピリジニゥム w—プロモジブ口 モジアイオダ一ト (2, 2'— bipyridinium x-bromodibroiodiiodate) 、 N a F 21 、 KF2 I、 Cs F4I、 CsF6I、 C s F8 I KI 3、 Cs l 3、 Me4N I 3 、 E t4NI 3、 Pr4NI3、 Bu4NI 3、 ピリジニゥムトリアイォジド(pyridi nium tri iodide)、 Me4N I 5、 E t4N I 7、 Me4N I 9、 Me4PB r3、 M e4P I 3、 Me4P I B r2、 Me4P I C l 2、 E t4P I 3、 Bu4P I 3、 Ph 4P I 3、 Ph4PB r3、 Ph4P I B r 2などの 1種または 2種以上が挙げられ るが、 これらのみに限定されるものではない。
本発明の製造法は、 水素原子を有する有機化合物 1モルに対し、 1 5を0. 2モルから 20モル、 好ましくは 0. 3モルから 5モル、 さらに好ましくは 0. 4モルから 2モル用い、 添加物を有機化合物に対し 0. 1~ 10倍モル用い、 一 70T:〜 200° (:、 好ましくは一 20 〜100°Cの温度で反応させることによ り、 行われる。
反応溶媒は使用してもしなくてもよいが、 好ましくは使用される。 反応溶媒と しては、 ペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 シクロへキサン、 石油エーテルなどの 脂肪族溶媒、 ジクロロメタン、 ジクロロェタン、 クロ口ホルム、 フルォロトリク ロロメタン、 1,1, 2 -トリクロ口トリフルォロェタン、 2 -クロ口- 1,2 -ジブロモ- 1, 1, 2-トリフルォロェタン、 1,2-ジブロモへキサフルォロプロパン、 1, 2-ジブロモ テトラフルォロェタン、 1,卜ジフルォロテトラクロロェタン、 1,2-ジフルォロテ トラクロロェタン、 ヘプ夕フルォロ- 2, 3, 3-トリクロロブタン、 1,1,1,3-テトラ クロロテトラフルォロプロパン、 1,1,1-トリクロ口ペンタフルォロプロパン、 1, 1,卜トリクロ口トリフルォロェタン、 ポリクロ口トリフルォロエチレンなどの八 ロゲン化脂肪族溶媒、 ギ酸メチル、 ギ酸ェチル、 酢酸メチル、 酢酸ェチル、 酢酸 プロピル、 プロピオン酸メチル、 ァ一プチロラクトン、 プロピレン力一ボナート などのエステル溶媒、 ァセトニトリル、 プロピオ二トリルなどの二トリル溶媒、 ベンゼン、 クロ口ベンゼン、 トルエン、 ジクロロベンゼン、 フルォロベンゼン、 ニトロベンゼンなどの芳香族溶媒、 ジェチルエーテル、 ジブ口ピルエーテル、 テ トラヒドロフランなどのエーテル溶媒、 N, N—ジメチルホルムアミド (DMF ) 、 ジメチルスルホキシド (DM S O) 、 水、 ニトロメタン、 N, N—ジェチル ホルムアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、 1—メチル—2—ピロリドン、 1, 3—ジメチル— 2—イミダゾリジノン (DM I ) 、 テトラメチルゥレア、 1 , 3—ジメチルプロピレンゥレア、 へキサメチルフォスフオルアミド (HMP A ) などが挙げられ、 単独もしくは任意の 2種以上の混合物として用いられる。 有機化合物と I F 5または酸または塩基または塩または添加物の添加順序はあ まり間を置かない限り、 任意でよい。
反応後の後処理については、 過剰に酸化された有機化合物を還元するため、 ま たは過剰に残った I F 5または I F 5由来の酸ィ匕力のある化合物を還元するため 、 無機、 有機の様々な還元剤を添加してもよい。
還元剤としては、 亜鉛末、 スズ、 塩化スズ、 鉄、 アルミニウム、 チォ硫酸ナト リウム、 プチルチンハイドライド、 ソジゥムポロハイドライド、 リチウムアルミ ニゥムハイドライドなどが挙げられるが、 還元性のある化合物であれば何でもよ い。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明をより詳しく説明するため実施例及び比較例を挙げるが、 本発明 は之等に限定されない。
実施例
以下の表 1〜 6に示す条件下で、 I F 5を用い原料となる各種の水素原子を有 する有機ィ匕合物をフッ素化した。 結果を表 1〜6に示す。
なお、.反応方法 A, B, C, D, D, , E, F, G, H, I , Jの反応条件を以 下に示す。
方法 A
PFA製 (15 ml) 容器に IF5/Et 3N-3HF (1 : 1 モル比) 溶液(1. 2 讓 ol)と反応 溶媒 (4 ml) を入れ、 室温で攪拌しながら基質 (1. 0 讓 ol) を加え、 所定温度で 、 所定時間反応を行った。 反応終了後、 反応混合液を重炭酸ナトリウム水溶液で 中和、 10%チォ硫酸ナトリウム水溶液で還元し、 生成物をエーテルで抽出し、 力 ラムクロマトにより単離 '精製した。 生成物の分析は NMR, IR, MSにより行い、 反 応収率は基質に対する生成物の単離収率により求めた。 以下の方法 B〜方法 Eお よび方法 H〜 Jによる反応後の処理および分析は方法 Aと同様に行った。
方法 B
PFA製 (15 ml) 容器に IF5/Et3N-3HF (1:1 モル比) 溶液 (1.2皿 ol)と反応 溶媒 (2 ml) を入れ、 室温で攪拌しながら反応溶媒 (2 ml) に溶解した基質 ( 1.0腿 ol) 加え、 所定温度、 所定時間反応を行った。
方法 C
PFA製 (15 ml) 容器に IF5/Et 3N- 3HF (1:1 モル比) 溶液 α.2龍 ol)と反応溶 媒 (2 ml) を入れ、 -78でで攪拌しながら反応溶媒 (2 ml) に溶解した基質 (1.0 匪 ol) 加えた後、 室温で所定時間反応を行った。
方法。
PFA製 (100 ml) 容器に IF5/Et3N-3HF (1:1 モル比) 溶液(1.2顧 ol)と溶媒 (20 ml) を入れ、 室温で攪拌しながら反応溶媒 (20 il) に溶解した基質 (1.0 mol) を滴下装置により 1時間で加え、 1時間攪拌を行った。
方法!),
上記方法 Dの反応後、 水洗した有機層に 3規定 HC 1水溶液を 20ml加えて過剰 量の Zn粉末で攪拌 (室温、 1時間) した。 固体をろ過した後、 単離精製した。 なお、 表 1〜 6の方法における 「*」 は、 IF5/Et3N- 3HF (1:1 モル比) 溶液 の代わりに、 IF5 (1.2讓 ol) /CH2C12 (0.46g) 溶液を用いたことを示す。
また、 表における * 2は I F5ZE t 3N— 3HF (1 : 1モル比) 溶液の代 わりに I Fノ E t 4NF (1 : 1モル比) を用いたことを示し、 * 3は I F 5/ E t 3N-3HF (1 : 1モル比) 溶液の代わりに I F5/E t 3N—5HF (1 : 1モル比) 溶液を用いたことを示す。
方法 E
PFA製 (20 ml) 容器に IF5(1.2 mmol)と溶媒 (4 ml) を入れ、 室温で攪拌しな がら Et3N(1.2腿 ol)を滴下した。 5分後に基質(1.0腿 ol)を加え、 室温で 3時 間攪拌した。 反応溶液に内部標準として 2—フルォロニトロベンゼン (1.0 mmol) を加えた後、 反応溶液の一部を抜き取り、 重ァセトニトリルで希釈し、 19F- NMR によりフッ素化体の収率を求めた。
方法 F PFA製 (100 ml) 容器に IF5/Et3N- 3HF (1.2腿 ol)と溶媒 (10 ml) を入れ、 40 加熱下、 基質(1.0匪 ol)の溶媒 10 ml溶液を加え、 40°C下 30分間攪拌した。 放 冷後、 反応溶液に内部標準としてフルォロベンゼン (1.0 rniol)を加えた後、 反応 溶液の一部を抜き取り、 重ァセトニトリルで希釈し、 19F- NMRによりフッ素化体 の収率を求めた。
方法。
PFA製 (100 ml) 容器に IF5/Et 3N- 3HF (1.5讓 ol)とヨウ素(3.0醒 ol)と溶媒 (30 ml) を入れ、 氷冷下、 溶媒 10 mlに溶かした基質 (1.0 mmol)を加え、 氷冷下 で 30分、 室温で 30分攪拌した。 放冷後、 反応溶液に内部標準としてフルォロベン ゼン (1.0 mmol)を加えた後、 反応溶液の一部を抜き取り、 重ァセトニトリルで希 釈し、 19F- NMRによりフッ素化体の収率を求めた。
方法 H
PFA製 (15 ml) 容器に IF5/Et3N-3HF (1:1 モル比) 溶液(1.2 mmol)と反応溶 媒 (8 ml) を入れ、 室温で攪拌しながら基質 (1.0 mmol) を加え、 所定温度、 所 定時間反応を行った。
方法 I
PFA製 (15 ml) 容^に IF5/Et3N - 3HF (1:1 モル比) 溶液(1.2讓 ol)と反応溶 媒 (4 ml) を入れ、 室温で攪拌しながら反応溶媒 (4 ml) に溶解した基質 (1.0 讓 ol) を加え、 所定温度、 所定時間反応を行った。
方法 J
PFA製 (15 ml) 容器に IF5/Et3N- 3HF (1:1 モル比) 溶液 (5.0腿 ol)と反応溶 媒 (4 ml) を入れ、 室温で攪拌しながら基質 (1.0 mmol) を加え、 所定温度、 所 定時間反応を行った。
なお、 IFノ 3HFおよび IF5/Et3N/3HFの19 F- NMRシグナル (F, <5ppm) を以下に 示す。
(1) IF5/3HF
IF5(1F, 55ppm), (4F, 6.4ppm), HF(3F, -194ppi)
(2) IF5/Et3N/3HF
測定温度: 25 δ値- 53ppmに幅広い単一ピークが 1本観測された。
測定温度:一 40°C
(5値 7.5ppm, - 160ppmに幅広い単一ピークが 2本観測された。 (積分比:ほぼ 1 : 1)
測定温度:ー 60 °C
δ値 3ppm, -154ppm, - 162ppmに幅広い単一ピークが 3本観測された (積分比ほぼ 2 : 1 : 1) 。
IF5/3HFおよび IF5/Et3N/3HFの19 F-NMRシグナルの比較から、 IF5/Et3N/3HFか ら形成される化合物は錯体を形成していると考えられる。
本発明で得られた化合物のスペクトルデータを以下に示す。 なお、 スペクトル データを示していない化合物については、 本実施例において得られたスぺクトル データと公知のスぺクトルデータとを比較することにより生成化合物が得られて いることを確認している。
Figure imgf000027_0001
Tetradecanoyl fluoride:
XH- MR (CDC13) (50.88 (3H, t, J=6.7 Hz), 1.25-1.32 ( OH, m), 1.64-1.71
(2H, i), 2.50 (2H, t, J=7.3 Hz);
19F-NMR (CDC13) (544.8 (s) ;
IR (neat, cm—1) 2925, 2854, 1845, 1467, 1081.
Figure imgf000027_0002
4- Fluoro - 2, 6- dime thyト phenyl amine:
^-NMR (CDClg) 52.16 (6H, s), 3.42 (2H, bs), 6.67 (2H, d, J=9.2 Hz); 19F-NM (CDC13) — 128.3 (IF, t, J=9.2) .
Figure imgf000028_0001
2, 6-Di - tert— buty卜 4一 fluoro— phenol:
XH-NMR (CDC13) δ: 1.42 (18H, s); 4.94 (1H, s) ; 6.87 (2H, d, J=10.2 Hz) 1 F-NMR(CDC13) 6: -124.7 (IF, t, J=10.2);
IR (neat, cm一1); 3642; 2961; 1599; 1428; 1236; 1149; 964; 867; 776;
MS m/z: 224 (M+); 209 (M+-Me); 57;
HRMS Calc. for C14H210F: m/z 224.1576. Found: m/z 224.1571.
Figure imgf000028_0002
2,4, 6-Tr i-ter t-buty 1-4-f luoro-cyc lohexa-2, 5 - die蘭 e:
^- MR (CDCI3) δ 0.99 (9H, s), 1.24 (18H, s), 6.63 (2H, d, J-10.5 Hz)
19F-NMR(CDC13) δ -96.6 (IF, t , J=10.3 Hz) ;
IR (KBr, cm一1) 2958, 2873, 1734, 1670, 1138, 1650, 1461, 1364, 1272, 112 3, 1073, 965.
p "N=NPh
(l-Fluoro-l-met yl-pentyl)-phenyl-diazene
^-NMR (CDCI3) δ 0.90 (3H, t, J-7.1 Hz), 1.30-1.55 (4H, m), 1.57 (3H, d , J-20.0 Hz), 168-1.13 (2H, m), 7.47-7.50 (3H, m), 7.74-7.78 (2H, m); 19F-NMR(CDC13) 6-130.1-129.2 (IF, m) ;
IR (neat, cm—1) 2957, 1526, 1455, 1141, 765, 689.
Figure imgf000029_0001
tert-Butyl-(l-f luoro-l-methyl-pentyl)-diazene:
^- MR (CDClg) δ 0.89 (3H, t, J=7.1 Hz), 1.22 (9H, s), 1.23-1.35 (4H, m
), 1.39 (3H, d, J=20.0 Hz), 1.68-1.88 (2H, m) ;
19F-NMR(CDC13) d -130.9—131.2 (IF, m) ;
IR (neat, cm—1) 2965, 1457, 1364, 1230, 1149, 905.
Figure imgf000029_0002
tert-Butyl-(dif luoro-p-tolyl-methyl)-diazene:
^- MR (CDC13) δ 1.24 (9H, s), 2.37 (3H, s), 7.22 (2H, d, J=8.1 Hz,), 7 • 44 (2H, d, J=8.1 Hz);
19F-NMR(CDC13) 91.1(2F, s) ;
IR (neat, cm—1) 2978, 1809, 1614, 1364, 1288, 1150, 1103, 1039, 1002, 81 9.
Figure imgf000029_0003
2-F 1 uo r ο-2-pheny 1 -e t h ano 1:
XH-NMR (CDCi3) 01.97 (1H, s), 3.77-3.99 (2H, m), 5.57 (1H, ddd, J=48.8 , J=7.8, J=2.9 Hz), 7.34-7. 2 (5H, m) ;
19F-NMR (CDClg) (5-171.1-171.5 (IF, J=48.8, J=29.9, J-19.9 Hz);
IR (KBr, cur1) 3376, 3030, 2872, 1495, 1454, 1133, 756, 700.
Figure imgf000030_0001
l-Chloro-4-f luoromethyl-benzene:
XH-NMR (CDCl 3) δ 5.31 (2H, d, J=47.6 Hz), 7.31 (2H, d, J=8.3 Hz), 7.37 (2H, d, J=8.3 Hz);
19F-NMR(CDC13) δ— 208.02 (IF, t, J=47.6 Hz);
IR (neat, cm-1) 1601, 1493, 1410, 1376, 1215, 1091, 985, 840, 804.
1-Fluoro-decane:
XH-NMR (CDCl 3) δ 0.88 (3H, t, J=6.8 Hz), 1.27-1.40 (14H, m), 1.64-1.74
(2H, m), 4. 3 (2H, dt, J=47.6, J=6.1 Hz);
19F-NMR(CDC13) δ— 208.02 (IF, tt, J=47.6, J=25.0 Hz);
IR (neat, cm-1) 2985, 2926, 2856, 1467, 1389, 1046, 1010, 722.
Figure imgf000030_0002
1-Dif luoromet ylsulf any 1-4-me thy 1-benzene:
XH-NMR (CDCl 3) 2.37 (3H, s), 6.78 (1H, t, J=57.3 Hz), 7.19(2H, d, J=8.0 Hz), 7.46 (2H, d, J=8.0 Hz);
19F-NMR(CDC13) (5-92.23 (2F, d, J=57.3 Hz);
IR (neat, cm— 2924, 1597, 1494, 1454, 1320, 1296, 1068,1020, 818, 796.
Figure imgf000030_0003
Dif luoro-phenylsulfanyl-acetic acid ethyl ester:
^-NMR (CDCl 3) (51.26 (3H, t, J=7.3 Hz), 4.25, (2H, Q, J=7.3 Hz), 7.32-7 • 75 (5H, m);
19F-NMR(CDC13) δ - 82.77(2F, s) ; IR (neat, cm-1) 2986, 1766, 1474, 1442, 1372, 1296, 1107, 978, 753, 690.
Figure imgf000031_0001
4-tert-Butyl-2- (d i f 1 uo r o-me t hy 1 su 1 f any 1 -me t hy 1 ) -cy c 1 ohex anone
^-N R (CDCl3) 50.93 (9H, s), 1.25-3.50 (10H, m);
19F -匪 R(CDC13) — 81.56—― 74.28(2F, m);
IR (neat, cm—1) 2961, 1714, 1440, 1368, 1330, 1175, 1030, 972.
Figure imgf000031_0002
(3-Fluoro-propenyl) -benzene:
XH-NMR (CDC13) δ 5.03 (2H, ddd, ΜΛ, J=6.1, J=46.8), 6.32-6.42 (IH, 1 ), 6.70 (IH, dd, J=5.1, J=15.9) 7.27-7.42 (5H, m) ;
19F- MR(CDC13) δ -211.09 (IF, ddt, J=5.1, 1=12.2, J=46.8 Hz);
IR (neat, cm一1〉 3027, 2930, 1726, 1495, 1450, 1377, 1114, 967, 746, 692.
Figure imgf000031_0003
l-(2-Ethoxy-2, 2 - dif luoro - ethyl) - 4-methoxy - benzene:
一 NMR (CDC13) 6 1.22 (3H, t, J=7.2 Hz,), 3.17 (2H, t, J=11.0 Hz), 3.80 (3H, s), 3.89 (2H, q, J=7.1 Hz), 6.85 (2H, J=8.8 Hz), 7.21 (2H, J=8.8 H z);
1 F-NMR(CDC13) δ-η.94 (2F, t, J=11.0 Hz) ;
IR (neat, cm—1) 2987, 2838, 1615, 1517, 1347, 1351, 1247, 1179,1036, 823
Figure imgf000032_0001
l-tert-Butyl-4-tr if luoromethyl-benzene:
— NMR (CDC13) δ 1.34 (9H, s), 7.49 (2H, d, J=8.6 Hz), 7.55 (2H, d, J=8 .6 Hz);
19F - NMR(CDC13) (5-62.90 (3F, s);
IR (neat, cm一1) 2968, 1617, 1328, 1166, 1115, 1070, 1015, 840, 706.
Figure imgf000032_0002
ト Fluoro - 3 - oxo - butyric acid butyl ester:
一 NMR (CDClg) δ 0.95 (3H, t, J=7.3 Hz), 1.36-1.42 (2H, m), 1.66-1.69 ( 2H, in), 2.35 (3H, t, J=4.2 Hz), 5.22 (2H, d, J=49.6 Hz);
19F-NMR(CDC13) (5-193.66 (IF, dq, J=49.3 Hz, J=4.3 Hz);
IR (neat, cm一1) 2964, 2876,1748, 1735, 1466, 1362, 1261, 1164, 1109, 964
0 o
XC、OBu
F F
2, 2-Dif 1匿 0-3 - oxo- butyric acid butyl ester:
XH- MR (CDClg) d 0.95 (3H, t, J=7.5 Hz), 1.37-1.44 (2H, m), 1.66-1.73 ( 2H, m), 2.42 (3H, t, J=1.6 Hz), 4.32 (2H, t, J=6.7 Hz) ;
19F-NMR(CDC13) a-114.18 (2F, q, J=1.6);
IR (neat, cm-1) 2964, 2876, 1759, 1465, 1362, 1312, 1134, 1056.
Figure imgf000033_0001
, 2-Difluoro-[l,3]dithiane:
NMR (CDC13) δ 2.07-2.15 (2H, m), 3.13-3.17 (2H, m);
19F-NMR(CDC13) <5 - 63, 95 (2F, s);
13C-NMR(CDC13) δ 23.43, 29.98, 130.77 (t, JC_F=301.1 Hz);
IR (neat, cm—1) 2926, 1677, 1422, 1282, 1081, 998, 921, 873, 811.
Figure imgf000033_0002
Dif luoro-diphenyl-methane:
^-NMR (CDCI3) δ 7.39-7.52 (10H, m) ;
19F-NMR(CDC13) (5-89.40 (2F, s) ;
IR (neat, cm一1) 3067, 1453, 1273, 1223, 1026, 956, 771, 696, 647; MS m/z: 204 (M+); 127, 77;
HRMS: Calc. for C13H10F2: m/z 204.0751. Found: m/z 204.0755.
Figure imgf000033_0003
Dif luoro- (4 - me t hy 1 ph eny 1 ) -pheny 1 -me t h ane :
一 NMR (CDCI3) δ 2.37 (3H, s), 7.19-7.51 (9H, m) ;
19F-MR(CDC13) (5-88.78 (2F, s);
IR (neat, cm—1) 3068, 2927, 2867, 1450, 1276, 1235, 1046, 958, 619, 582
MS m/z: 218 (M+) 141, 65;
HRMS: Calc. for C14H12F2: m/z 218.0907. Found: m/z 218.0913.
Figure imgf000034_0001
Dif luoro- (4- me thoxyphenyl) -p eny 1 -me thane:
- NMR (CDCI3) δ 2.80 (3H, s), 6.89-7.51 (9H, m) ;
19F-NMR(CDC13) δ - 87.41 (2F, s) ;
IR (neat, cm-1) 3061, 2969, 2936, 2838, 1616, 1514, 1452, 1277, 1224, 10
56, 957, 616, 588;
MS m/z: 234 (M+) ; 212, 135, 77;
HRMS: Calc. for C14H12F20: m/z 234.0856. Found: m/z 234.0856.
Figure imgf000034_0002
(1, 1-Dif luoro-heptyl) -benzene:
^-NMR (CDCI3) δ 0.86' (3H, t, J=6.8 Hz), 1.26-1.33 (6H, m), 1.37-1.44 ( 2H, m), 2.05-2.17 (2H, in), 7.40-7.45 (5H, m);
19F-NMR(CDC13) δ - 89.40 (2F, t, J=16.5);
IR (neat, cm— 932, 2859, 1452, 1327, 1168, 1018, 966, 763, 698; MS m/z: 212 (M+) ; 192, 169, 135, 127, 122, 91, 77;
HRMS: Calc. for C13H18F2: m/z 212.1377. Found: m/z 212.1374.
Figure imgf000034_0003
1-Dif luoromethyl-4-methoxy-benzene:
- NMR (CDClg) δ 3.77 (3H, s), 6.32 (IH, t, 56Hz), 6.87-7.38 (4H, d, 9H z);
19F-NMR(CDC13) (5-108.82 (IH, d, 57Hz);
IR (neat, cm-1) 3011, 2966, 2842, 1617, 1520, 1308, 1176, 1069, 839;
MS m/z: 158 (M+) ; 139, 127, 115, 108, 95, 77;
HRMS; Calc. for C8H8F20: m/z 158.0543. Found: m/z 158.0549.
Figure imgf000035_0001
1-(1, 1-Dif luoro-ethyl)-4-nitro-benzene:
XH-NMR (CDClg) δ 1.96 (3H, t, 18Hz), 7.69-8.31 (4H, q, 18Hz) ;
19F-NMR(CDC13) (5-89.71- (-89.56) (2F, q, 18Hz) ;
IR (neat, cm—1) 3122, 3089, 3010, 2927, 2862, 1937, 1798, 1612, 634, 476 MS m/z: 187 (M+), 172, 141, 101, 91;
HfflS; Calc. for C8H7F2N02: m/z 187.0445. Found: m/z 187.0449.
Figure imgf000035_0002
9, 9_Difluoro-9H_f luorene:
-匿 (CDC13) δ 7.32-7.63 (8H, m);
19F-NMR (CDC13) δ-112.14 (2F, s) ;
IR (neat, cm—1) 1610, 1492, 1453, 1261, 1209, 1165, 939, 653, 585, 423 MS m/z: 202 (M+); 183, 152, 101, 92, 76;
HRMS: Calc. for C13H8F2: m/z 202.0594. Found: m/z 202.0594.
Figure imgf000035_0003
Dif luoro-methylsulfanyl-acet ic acid hexyl ester:
XH-NMR (400MHz, CDC13) : δ 0.90 (t, 3H, J=6.8Hz), 1.25-1.42 (m, 6H), 1.6 9-1.76 (m, 2H), 2.35 (s, 3H), 4.30 (t, 2H, J=6.6Hz);
19F - NMR (90MHz, CDC13) : δ -86.25 (s, 2F);
IR (neat, cm—1) : 2961.16, 2935.13, 2860.88, 1769.37, 1293.04, 1123.33,
Figure imgf000036_0001
•^zw V111 oznm ω -zi8B.sl JOJ -d\^ · s麵
: 19 'ίί '90ΐ '(+賴 Ζ : ζ/ιπ W Ί\ί Ό9Α 'im '986 'Ζεΐΐ ΊίΙ\ '6W '869ΐ ' : (ト 'ΐ ) ¾ι q\
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Figure imgf000036_0002
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: Αδ'ΟΟΟΐ .TOSO/lOdf/X3d C9Z96/T0 OAV (l-Fluoro-l-methyl-ethyl)-phenyl-diazene:
XH-NMR (CDClg) δ 1.60 (6H, d, J-19.8 Hz), 7.47 (3H, m), 7.77(2H, 1)
19F- MR(CDC13) <5 - 120.96 (IF, seventet, J=19.8 Hz);
IR (neat, cm—1) 2292, 1526, 1455, 1366, 1178, 1145, 908, 756, 689.
Figure imgf000037_0001
XH-NMR (400MHz, CDC13) : <5 1.21 (t, 3H, 7=7.1 Hz), 4.16 (q, 2H, /=7.2Hz) ; 6.03 (d, IH, 7=51.7Hz), 7.34 (d, 2H, /=8.5Hz) , 7.49 (d, 2H, 7=8.5Hz) 19F-NMR (400MHz, CDC13) : δ -159.40 (d, 2F, 7=51.7Hz)
MS : 248 (Ml), 175, 108, 75
C10H1002FSC1, Measured Mass 248.0093, Calculated Mass 248.0074
Figure imgf000037_0002
XH-NMR (400MHz, CDC13) : d 1.30 (ί, 3H, 7=7.2Hz), 4.29 (q, 2H, /=7.2Hz): 7.38 (d, 2H, 7=8.5Hz) , 7.55 (d, 2H, /=8.5Hz)
19F-NMR (400MHz, CDC13) : <5 —82.66 (s, IF)
Figure imgf000037_0003
'H-NMR (400MHz, CDC13) : <5 1.06 (t, 3H, 7=7.3 Hz), 1.10 (t, 3H, 7=7.1 Hz
), 2.10-2.36 (m, 2H), 3.97-4.08 (m, 2H), 7.31 (d, 2H, 7=8.5Hz), 7.48 (d, 2H, 7=8.5Hz)
19F-NMR (400MHz, CDC13) : δ -138.53- -138.43 (m, IF)
Figure imgf000038_0001
一 NMR (400MHz, CDC13) : d 5.58 (bs, IH), 6.03 (bs, IH), 6.07 (d, 1H, /= 52.7Hz), 7.35 (d, 2H, /=8.3Hz), 7.53 (d, 2H, /=8.3Hz)
1 F-NMR (400MHz, CDC13) : δ -155.46 (d, IF, 7=52.7Hz)
Figure imgf000038_0002
一 NMR (400MHz, CDC13) : δ 1.24 (d, 3H, / = 6.3 Hz), 1.25 (d, 3H, / = 6. 3 Hz), 1.35 (d, 3H, J=6.8Hz), 1.42 (d, 3H, J=6.8Hz), 3. 2-3.49 (m, IH), 4.16-4.22 (m, 1H), 6.16 (d, IH, 7=55.9Hz), 7.33 (d, 2H, /=8.3Hz) , 7.50 ( d, 2H, 7=8.3Hz)
19F-NMR (400MHz, CDC13) : 6 -152.36 (d, IF, 7=55.9Hz)
Figure imgf000038_0003
^-NMR (400fflz, CDC13) : (5 1.22 (d, 6H, /=6.59Hz), 1.43 (d, 6H, 7=6.83Hz ), 3.47-3.55 On, IH), 4. 0-4. 6 (m, IH), 7.37 (d, 2H, /=8.5Hz), 7.56 (d, 2H, 7=8.5Hz)
19F-NMR (400MHz, CDC13) : <5 -73.46 (s, 2F)
Figure imgf000038_0004
¾-NMR (400MHz, CDC13) : 6 2.55-2.60 (m, IH), 2.74-2.86 (m, IH), 4.32-4. 45 (m, 2H), 7.36 (d, 2H, /=8.5Hz), 7.51 (d, 2H, 7=8.5Hz) 9F-NMR (400MHz, CDC13) : δ -135.76 (d, IH, 7=15.9Hz)
Figure imgf000039_0001
^- MR (400MHz, CDC13) : δ 2.49 (s, 3H), 2.53 (s, 3H), 7.42 (d, 2H, 7=8.
1Hz), 7.88 (d, 2H, /=8.1Hz)
19F- MR (400MHz, CDC13) : δ -83.83 (s, 2H)
Figure imgf000039_0002
^- MR (400MHz, CDC13) : δ 6.18 (d, 1H, /=48.8Hz) , 7.43 (d, 2H, /=8.5Hz) , 7.57 (d, 2H, /=8.5Hz)
19F-NMR (400MHz, CDC13) : δ -153.90 (d, IH, 7=48.8Hz)
MS : 201 (Ml), 143, 63
C8H5NFSC1, Measured Mass 200.9798, Calculated Mass 200.9815
Figure imgf000039_0003
XH- MR (400MHz, CDC13) : δ 1.24 (s, 9H), 6.29 (d, IH, 7=54.2Hz) , 7.34 (d
, 2H, /=8.5Hz), 7.48 (d, 2H, /=8.5Hz)
19F-NMR (400MHz, CDC13) : δ -157.40 (d, IF, 7=54.2Hz)
MS : 260 (M+), 175, 108, 57
C12H140FSC1, Measured Mass 260.0421, Calculated Mass 260.0438
Figure imgf000039_0004
i-MR (400MHz, CDClJ : δ 1.29 (s, 9H), 7.37 (d, 2H, /=8.5Hz), 7.53 (d, ^— ^
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000041_0001
表 2
Figure imgf000042_0001
表 3
Figure imgf000043_0001
4
Figure imgf000044_0001
表 5
Figure imgf000045_0001
表 6
Figure imgf000046_0001
上記表 1〜6において、 To 1はトルィル基 (C¾- C6H4 -)を示し、 Phはフエ二 ル基を示し、 E tはェチル基を示し、 Meはメチル基を示し。 Buはブチル基を 示し、 A cはァセチル基を示し、 i P rはィソプロピル基を示す。
上記のように、 本発明によれば、 水素原子を有する各種有機化合物をフッ素化 し、 対応するフッ素化合物を得ることができる。 産業上の利用の可能性
本発明によれば、 爆発性のない沸点 100.5°C、 融点 9.4tの扱い易い液体 であり、 工業的に用いることができる I F5を用いて、 水素原子を有する各種有 機化合物をフッ素化し、 対応するフッ素化合物を得ることができる。

Claims

請求の範囲
1. 水素原子を有する有機化合物を、 I F5の存在下に反応させてフッ素化す ることを特徴とするフッ素ィ匕有機化合物の製造法。
2. 水素原子を有する有機化合物を I F5および HFの存在下に反応させてフ ッ素化することを特徴とする請求項 1に記載のフッ素化有機化合物の製造法。
3. I F 5、 HF、 および、 有機塩基及び/又は常温溶融塩の存在下に反応を 行うことを特徴とする請求項 1に記載の製造法。
4. I F 5および常温溶融塩の存在下に反応を行うことを特徴とする請求項 1 に記載の製造法。
5. フッ素ィ匕反応が、 臭素またはヨウ素のフッ素置換反応、 二重結合もしくは 三重結合へのフッ化ヨウ素 (I F) の付加反応を含まない、 請求項 1に記載の製
6. I F5及び、 酸、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1種の 存在下にフッ素化反応を行う請求項 5に記載の製造法。
7. I F5及び、 塩基、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1種 の存在下にフッ素ィ匕反応を行う請求項 5に記載の製造法。
8. I F 5、 HF、 および、 有機塩基及び Z又は常温溶融塩を含む、 水素原子 を有する有機化合物のフッ素ィ匕試薬。
9. I F 5および常温溶融塩を含む、 水素原子を有する有機化合物のフッ素化 試薬。
10. I F5及び、 酸、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1種を 含む、 水素原子を有する有機化合物のフッ素化試薬。
11. I F5及び、 塩基、 塩及び添加物からなる群から選ばれる少なくとも 1種 を含む、 水素原子を有する有機化合物のフッ素化試薬。
12. I F5、 HFおよびトリェチルァミンから形成される、 水素原子を有する 有機化合物のフッ素化試薬。
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