CN102197021A - 氟代硫酸酯类的制造方法 - Google Patents

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Abstract

通过使醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而能够制造氟代硫酸酯类。作为原料基质，优选光学活性仲醇类，特别优选光学活性α-羟基酯类及光学活性4-羟基脯氨酸类。通过进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应，从而特别良好地进行所期望的反应。本发明是解决了现有技术的全部问题、且在工业上也能够实施的制造方法。

Description

氟代硫酸酯类的制造方法
技术领域
本发明涉及作为医药/农药中间体而重要的氟代硫酸酯类的制造方法。
背景技术
氟代硫酸酯类是重要的医药/农药中间体。作为本发明相关连的制造技术，公开了使用氟代硫酸酐[(FSO2)2O]的方法(专利文献1)、经由醇类的O-N，N-二烷基氨基磺酸酯或咪唑硫酸酯衍生物的方法(专利文献2、非专利文献1)。
本申请人公开了利用硫酰氟(SO2F2)与有机碱的组合而进行的醇类的脱羟基氟化反应(专利文献3、4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：西班牙国专利公报第2136028号
专利文献2：日本特表2002-512999号公报
专利文献3：日本特开2006-290870号公报
专利文献4：日本特开2008-201770号公报
非专利文献
非专利文献1：Tetrahedron Letters(英国)，1996年，第37卷，p.17-20
发明内容
本发明的目的在于提供一种氟代硫酸酯类的实用的制造方法。为此，需要解决现有技术的问题。
对于专利文献1而言，需要使用难以大规模获得且非常昂贵的氟代硫酸酐。此外，本反应剂具有2个磺酰氟(FSO2)基，但仅其中1个被导入到目标产物中，从原子经济性的观点出发也不优选。
对于专利文献2及非专利文献1而言，是经由反应性中间体的间接性制造方法，伴随操作的增加导致的繁杂、废弃物的增加成为问题。
对于专利文献3及4而言，虽然生成作为活性中间体的氟代硫酸酯类，但由于与反应体系内副产的氟阴离子(F-)的取代反应非常快，所以无法选择性制造氟代硫酸酯类(参照线路1)。利用原料基质的立体、电子效应也能够减慢紧接着的氟取代，但这种情况下还称不上是基质适应范围广的制造方法。
[化学式1]
线路1
Figure BPA00001349762700021
使用三乙胺作为碱，并使用均三甲基苯作为反应溶剂的情况
这样，强烈期望能够使用容易大规模获得且原子经济性高的廉价的反应剂、合成方法直接(操作简便且废弃物少)、进而基质适应范围广的实用的制造方法。
本发明人等立足于上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过使醇类在碱和水的存在下与硫酰氟反应，从而能够制造氟代硫酸酯类。还获知，通过进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应，从而所期望的反应可以特别良好地进行。此外，作为原料基质，优选为光学活性仲醇类，特别优选为光学活性α-羟基酯类及光学活性4-羟基脯氨酸类，所得到的光学活性氟代硫酸酯类是非常重要的医药/农药中间体。
虽然本发明的制造条件与专利文献3及4中公开的脱羟基氟化反应的条件类似，但是发现，根据是否在水的存在下进行反应，氟代硫酸酯类与氟化物的生成比大大相反。使用本发明的优选原料基质即光学活性α-羟基酯类时的生成比的比较如表-1所示，在不存在水的条件下选择性地获得氟化物，而在存在水的条件下选择性地获得氟代硫酸酯类。反应体系内副产的氟阴离子由于水的存在而无法顺利地参与紧接着的氟取代(由于氟阴离子的亲核性的降低、向水层的固定化等)，认为其结果是，选择性地获得作为中间体的氟代硫酸酯类。
[表1]
Figure BPA00001349762700041
这样，发现了作为氟代硫酸酯类的制造方法非常有用的方法，从而完成了本发明。
即，本发明提供包括[发明1]～[发明8]在内的氟代硫酸酯类的实用的制造方法。
[发明1]
一种制造氟代硫酸酯类的方法，其使通式[1]所示的醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[2]所示的氟代硫酸酯类。
Figure BPA00001349762700051
[式中，R1、R2及R3分别独立地表示氢原子、烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基、取代芳香环基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基。当R1、R2及R3这3个取代基中采取氢原子的取代基与采取氰基的取代基的总数为0或1时，还任选采取通过2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构。]
[发明2]
根据发明1所述的氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在发明1中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
[发明3]
一种制造光学活性氟代硫酸酯类的方法，其使通式[3]所示的光学活性醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[4]所示的光学活性氟代硫酸酯类。
Figure BPA00001349762700061
[式中，R4及R5分别独立地表示烷基、取代烷基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基，R4和R5不采取同一取代基。当R4或R5不采取氰基时，还任选采取通过2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构。“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。]
[发明4]
根据发明3所述的光学活性氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在发明3中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
[发明5]
一种制造光学活性氟代硫酸酯类的方法，其使通式[5]所示的光学活性醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[6]所示的光学活性氟代硫酸酯类。
[式中，R6及R7分别独立地表示烷基或取代烷基。R6及R7还任选通过碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构。“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。]
[发明6]
根据发明5所述的光学活性氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在发明5中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
[发明7]
一种制造光学活性氟代硫酸酯类的方法，其使通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[8]所示的光学活性氟代硫酸酯类。
Figure BPA00001349762700072
[式中，R8表示仲氨基的保护基，R9表示羧基的保护基。2个“*”分别表示不对称碳，各自独立地采取R体或S体，2个不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。]
[发明8]
根据发明7所述的光学活性氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在发明7中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
具体实施方式
以下叙述本发明与现有技术相比有利的方面。
本发明中使用的硫酰氟被广泛用作熏蒸剂，是容易大规模获得且原子经济性高的廉价的反应剂。此外，由于合成方法较直接，所以操作简便且废弃物也少。进而，紧接着的氟取代的控制不依赖于原料基质的特性而依赖于制造条件，所以能够适应的基质范围特别宽泛。
此外，本发明中基本上不副产难以分离的杂质，所以能够以较高的化学纯度得到目标产物。进而，由于不对称碳的立体化学通过反应而得以保持，所以通过使用光学纯度高的醇类，从而能够以较高的光学纯度得到氟代硫酸酯类。
这样，本发明是解决了现有技术的全部问题、且在工业上也能够实施的制造方法。
对本发明的氟代硫酸酯类的制造方法进行详细说明。
本发明为一种制造氟代硫酸酯类的方法，其使通式[1]所示的醇类在碱和水的存在下与硫酰氟反应，从而制造通式[2]所示的氟代硫酸酯类。
通式[1]所示的醇类中的R1、R2及R3分别独立地表示氢原子、烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基、取代芳香环基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基。其中，优选如下的光学活性的化合物：3个取代基中，1个为氢原子，剩余的2个不采取同一取代基，分别独立地采取烷基、取代烷基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基，特别优选为：3个取代基中1个为氢原子、另一个为烷氧基羰基或取代烷氧基羰基、剩余的1个采取烷基或取代烷基的光学活性的化合物；以及仲氨基和羧基被保护基保护的光学活性4-羟基脯氨酸类。
烷基可以采用碳原子数为1～18的直链或支链的链式或环式(碳原子数为3以上的情况)。本说明书中的烯基为如下烯基：上述烷基的任意数目的任意相邻2个碳原子的单键被替换成双键，该双键的立体化学可采用E体、Z体、或E体与Z体的混合物[也包括在键合了羟基的碳原子上不直接键合烯基碳(SP2碳)的情况]。本说明书中的炔基可以是上述烷基的任意数目的任意相邻2个碳原子的单键被替换成三键的炔基[也包括在键合了羟基的碳原子上不直接键合炔基碳(SP碳)的情况]。芳香环基可以采用碳原子数为1～18的如下基团：苯基、萘基、蒽基等芳香族烃基，或吡咯基、呋喃基、噻吩基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基等含有氮原子、氧原子或硫原子等杂原子的芳香族杂环基。烷基羰基(-COR)的烷基(R)与前述烷基的定义相同。芳基羰基(-COAr)的芳基(Ar)与前述芳香环基的定义相同。烷氧基羰基(-CO2R)的烷基(R)与前述烷基的定义相同。氨基羰基以-CONH2表示。烷基氨基羰基(-CONHR或-CONR2)的烷基(R)与前述烷基的定义相同。芳基氨基羰基(-CONHAr或-CONAr2)的芳基(Ar)与前述芳香环基的定义相同。
该烷基、烯基、炔基、芳香环基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基及芳基氨基羰基也可以在任意的碳原子上以任意的数目且任意的组合具有取代基(分别与取代烷基、取代烯基、取代炔基、取代芳香环基、取代烷基羰基、取代芳基羰基、取代烷氧基羰基、取代烷基氨基羰基及取代芳基氨基羰基对应)。作为所述取代基，可列举出氟、氯、溴、碘的卤素原子；叠氮基；硝基；甲基、乙基、丙基等低级烷基；氟甲基、氯甲基、溴甲基等低级卤代烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等低级烷氧基；氟甲氧基、氯甲氧基、溴甲氧基等低级卤代烷氧基；二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基等低级烷基氨基；甲硫基、乙硫基、丙硫基等低级烷基硫基；氰基；甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基等低级烷氧基羰基；氨基羰基、二甲基氨基羰基、二乙基氨基羰基、二丙基氨基羰基等低级烷基氨基羰基；低级烯基、低级炔基等不饱和基团；苯基、萘基、吡咯基、呋喃基、噻吩基等芳香环基；苯氧基、萘氧基、吡咯氧基、呋喃氧基、噻吩氧基等芳香环氧基；哌啶基、哌啶子基、吗啉基等脂肪族杂环基；羟基、羟基的保护体、氨基(也包括氨基酸或肽残基)、氨基的保护体、硫醇基、硫醇基的保护体、醛基、醛基的保护体、羧基、羧基的保护体等。
另外，本说明书中，下面的各用语分别以下面揭示的意义来使用。“低级”是指碳原子数为1～6的直链或支链的链式或环式(碳原子数为3以上的情况)。“不饱和基”为双键的情况(烯基)可以采取E体或Z体这两种几何异构体。作为“羟基、氨基、硫醇基、醛基及羧基的保护基”，可以使用Protective Groups in Organic Synthesis，Third Edition，1999，John Wiley & Sons，Inc.中记载的保护基等(也可以用1个保护基同时保护2个以上的官能团)。此外，“不饱和基”、“芳香环基”、“芳香环氧基”及“脂肪族杂环基”中，也可由如下基团来取代：卤素原子、叠氮基、硝基、低级烷基、低级卤代烷基、低级烷氧基、低级卤代烷氧基、低级烷基氨基、低级烷基硫基、氰基、低级烷氧基羰基、氨基羰基、低级烷基氨基羰基、羟基、羟基的保护体、氨基、氨基的保护体、硫醇基、硫醇基的保护体、醛基、醛基的保护体、羧基、羧基的保护体等。在这些取代基中，有时也在碱和水的存在下与硫酰氟反应，但通过采用合适的反应条件，能够良好地进行所期望的反应。
通式[1]所示的醇类的R1、R2及R3全部为不同的取代基时，羟基所结合的碳原子变成不对称碳，但该不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。目标化合物为光学活性体时，可以使用光学活性醇类作为原料基质(当然，根据目标化合物也可以使用外消旋的醇类)。
当通式[1]所示的醇类的R1、R2及R3这3个取代基中采取氢原子的取代基与采取氰基的取代基的总数为0或1时，也可以采取通过2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子(氮原子、氧原子或硫原子等)的共价键而形成的环状结构。
通式[3]所示的光学活性醇类的R4及R5分别独立地表示烷基、取代烷基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基，R4和R5不采取同一取代基。这些取代基与通式[1]所示的醇类的R1、R2及R3中记载的各自对应的取代基的定义相同。
当通式[3]所示的光学活性醇类的R4或R5不采取氰基时，也可以采取通过2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子(氮原子、氧原子或硫原子等)的共价键而形成的环状结构(例如，光学活性羟基环烷烃类等)。
通式[3]所示的光学活性醇类的“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。
通式[3]所示的光学活性醇类的不对称碳的立体化学可以根据目标化合物的立体化学而适当使用R体或S体。相关的光学纯度只要采用70％ee以上即可，通常优选为80％ee以上，特别优选为90％ee以上。
通式[5]所示的光学活性醇类的R6及R7分别独立地表示烷基或取代烷基。这些取代基与通式[1]所示的醇类的R1、R2及R3中记载的各自对应的取代基的定义相同。
通式[5]所示的光学活性醇类的R6及R7这2个取代基也可以采取通过碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子(氮原子、氧原子或硫原子等)的共价键而形成的环状结构(例如，光学活性α-羟基内酯类等)。
通式[5]所示的光学活性醇类的“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。
通式[5]所示的光学活性醇类的不对称碳的立体化学可以根据目标化合物的立体化学而适当使用R体或S体。相关的光学纯度只要采用80％ee以上即可，通常优选为90％ee以上，特别优选为95％ee以上。
本发明的优选原料基质即通式[5]所示的光学活性醇类可以参考Synthetic Communications(美国)，1991年，第21卷，p.2165-2170等，由市售的各种光学活性α-氨基酸类同样地进行制造。此外，该醇类的一些已有市售，实施例中使用的(S)-乳酸的乙酯利用的是市售品。通式[1]所示的醇类及通式[3]所示的光学活性醇类也大多已有市售。
通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类的R8表示仲氨基的保护基，作为所述保护基，可列举出苄基氧基羰基、叔丁氧基羰基、9-芴基甲氧基羰基、3-硝基-2-吡啶亚磺酰基、对甲氧基苄基氧基羰基等。其中，优选苄基氧基羰基及叔丁氧基羰基，特别优选叔丁氧基羰基。通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类的R9表示羧基的保护基，作为所述保护基，可列举出甲基、乙基、叔丁基、三氯乙基、苯甲酰甲基、苄基、4-硝基苄基、4-甲氧基苄基等。其中，优选为甲基、乙基、叔丁基及苄基，特别优选为甲基及乙基。
本发明的优选原料基质即通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类可以参考第4版实验化学讲座22有机合成IV酸·氨基酸·肽(丸善，1992年，p.214-258)等，由市售的光学活性4-羟基脯氨酸来制造。此外，还有根据仲氨基的保护基R8与羧基的保护基R9的组合而市售的产品，也可以利用这些市售品。此外，通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类内仲氨基的保护基R8为叔丁氧基羰基、且羧基的保护基R9为甲基的化合物(2位S构型、4位R构型)可以按照Tetrahedron Letters(英国)，1998年，第39卷，p.1169-1172，由光学活性4-羟基脯氨酸甲酯的盐酸盐容易地制造。
通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类的2个“*”分别表示不对称碳，2个不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。
通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类的2个不对称碳的立体化学可以根据目标化合物的立体化学而适当采用2位R构型/4位R构型、2位R构型/4位S构型、2位S构型/4位R构型或2位S构型/4位S构型。相关的对映体过量率只要采用80％ee以上即可，优选90％ee以上，特别优选95％ee以上。相关的非对映异构体过量率只要采用80％de以上即可，优选90％de以上，特别优选95％de以上。
相对于通式[1]所示的醇类1摩尔，硫酰氟的使用量只要采用0.7摩尔以上即可，优选为0.8～10摩尔，特别优选为0.9～5摩尔。
作为碱，可列举出三乙胺、二异丙基乙胺、三正丙胺、三正丁胺、三正戊胺、吡啶、2，3-二甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，4-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、3，5，6-三甲基吡啶、4-二甲基氨基吡啶、1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、N，N，N’，N’，N”-五甲基胍、1，5，7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、BEMP及t-Bu-P4(1-叔丁基-4，4，4-三(二甲氨基)-2，2-二[三(二甲氨基)-正膦亚基氨基]-2Λ5，4Λ5-连二(磷氮基化合物))等磷腈碱等有机碱、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等无机碱。其中，优选三乙胺、二异丙基乙胺、三正丁胺、吡啶、2，6-二甲基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、4-二甲基氨基吡啶、1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠及氢氧化钾，特别优选三乙胺、二异丙基乙胺、三正丁胺、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠及碳酸钾。这些碱可以单独使用或组合使用。有时通过有机碱与无机碱的组合可获得良好的反应性和高选择性(生成比：氟代硫酸酯类＞氟化物)。
当将有机碱与无机碱组合使用、并且在本发明的优选制造条件即进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应时，有机碱较多地分配于有机层中，无机碱较多地分配于水层中。有机层中通过有机碱有效地进行磺酰化，水层中副产的氟阴离子以碱金属盐(氟化锂、氟化钠、氟化钾)等的形式有效地被固定化，可获得良好的反应性和高的选择性。通过采用这种优选的制造条件，从而即使在大规模下也能够以良好的再现性制造目标化合物。本说明书中的“2相体系”是仅以液相的状态为对象进行表述的，若也包括存在硫酰氟的气相的话，严格来说为“3相体系”。
相对于通式[1]所示的醇类1摩尔，碱的使用量只要采用0.7摩尔以上即可，优选0.8～10摩尔，特别优选0.9～5摩尔。将碱组合使用时，表示总的使用量，还可以将碱性强的碱用于催化(例如相对于醇类1摩尔为0.1摩尔)。
相对于通式[1]所示的醇类1摩尔，水的使用量只要采用0.05L(升)以上即可，优选0.1～30L，特别优选0.2～20L。本发明的制造方法中水的使用量是重要的因素，过少时，无法获得高选择性，过多时，导致生产率的降低，而且废水处理的经济负担也变大。
作为不与水混溶的反应溶剂，可列举出正己烷、环己烷、正庚烷等脂肪族烃系；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系；二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷等卤代烃系；二乙基醚、二异丙基醚、叔丁基甲基醚等醚系；醋酸乙酯、醋酸正丁酯等酯系等。其中，优选正己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二异丙基醚、叔丁基甲基醚及醋酸乙酯，特别优选正庚烷、甲苯、二甲苯、叔丁基甲基醚及醋酸乙酯。这些反应溶剂可以单独使用或组合使用。
相对于通式[1]所示的醇类1摩尔，不与水混溶的反应溶剂的使用量只要采用0.01L以上即可，优选0.03～30L，特别优选0.05～20L。
关于反应温度，在-10～+150℃的范围内进行即可，优选-5～+125℃，特别优选0～+100℃。
关于反应时间，只要在48小时以内的范围进行即可，由于根据原料基质及制造条件而异，所以优选通过气相色谱法、液相色谱法、核磁共振等分析手段追踪反应的进行状况，以原料基质基本消失的时刻作为反应的终点。
关于后处理，将反应终止液进行2相分离，回收有机物或有机层，根据需要用有机溶剂(例如正己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二异丙基醚、叔丁基甲基醚、醋酸乙酯等)稀释，用水、无机酸(例如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、硫酸等)的水溶液或无机碱(例如碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾等)的水溶液进行洗涤(进一步根据需要用无水硫酸钠、无水硫酸镁等干燥剂进行干燥)，将所回收的有机物或有机层浓缩，从而得到通式[2]所示的氟代硫酸酯类的粗产物。粗产物根据需要通过活性炭处理、蒸馏、重结晶、柱层析等，可以纯化为较高的化学纯度。目标化合物即氟代硫酸酯类不稳定时，将回收的有机物或有机层直接供于下一反应。
本发明中，通过使醇类在碱和水的存在下与硫酰氟反应，从而能够制造氟代硫酸酯类(方案1)。
方案1中，作为原料基质，优选的是：3个取代基内1个为氢原子，剩下的2个不采取同一取代基，并且分别独立地为烷基、取代烷基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基的光学活性仲醇类(方案2)。本方案的原料基质比较容易获得，所得到的光学活性氟代硫酸酯类也是特别重要的医药/农药中间体。
方案2中，进一步特别优选的是：3个取代基内1个为氢原子，另一个为烷氧基羰基或取代烷氧基羰基，剩下的1个为烷基或取代烷基的光学活性α-羟基酯类(方案3)。本方案的原料基质容易获得，所得到的光学活性氟代硫酸酯类也是非常重要的医药/农药中间体。
此外，方案2中，作为原料基质，特别优选仲氨基和羧基被保护基保护的光学活性4-羟基脯氨酸类(方案4)。本方案的原料基质容易获得，所得到的光学活性氟代硫酸酯类也是非常重要的医药/农药中间体。
方案1、2、3或4中，通过进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应，从而特别良好地进行所期望的反应(分别为方案5、6、7、8)。
[实施例]
通过实施例对本发明的实施方式进行具体说明，但本发明并不限定于这些实施例。
[实施例1]
向不锈钢(SUS)制耐压反应容器中，加入下述式
Figure BPA00001349762700171
所示的醇类(外消旋体)1.00g(8.465mmol、1.00eq)、甲苯8.5mL(1.00M)、三乙胺1.03g(10.179mmol、1.20eq)和水8.5mL(1.00M)，浸渍到冰浴中，从储气罐吹入硫酰氟1.73g(16.951mmol、2.00eq)，在室温下整夜搅拌。通过反应终止液(有机层)的1H-NMR分析测得转化率为81％。关于通过反应终止液(有机层)的1H-NMR分析而得到的生成比，上述式所示的醇类为19.4，下述式
Figure BPA00001349762700181
所示的氟代硫酸酯类(外消旋体)为80.6，下述式
Figure BPA00001349762700182
所示的氟化物(外消旋体)为痕量。
将反应终止液进行2相分离，并将回收的有机层减压蒸馏(在沸点～90℃的温度范围内、减压度533Pa)，从而得到0.37g氟代硫酸酯类的纯化品。收率为22％。纯化品的气相色谱纯度为97.3％。
氟代硫酸酯类的1H-NMR及19F-NMR如下所示。
1H-NMR[基准物质：(CH3)4Si，氘代溶剂：CDCl3]，δppm：1.33(t，7.2Hz，3H)，1.72(d，6.9Hz，3H)，4.31(q，7.2Hz，2H)，5.22(q，6.9Hz，1H)。
19F-NMR(基准物质：C6F6，氘代溶剂：CDCl3)，δppm：-63.40(s，1F)。
[实施例2]
向不锈钢(SUS)制耐压反应容器中，加入下述式
所示的光学活性醇类(S体)20.00g(169.3mmol，1.00eq)、甲苯141mL(1.20M)、三乙胺20.56g(203.2mmol，1.20eq)和碳酸钾水溶液176.10g[由碳酸钾35.10g(254.0mmol，1.50eq)和水141mL(1.20M)来制备]，浸渍到冰浴中，从储气罐吹入硫酰氟34.56g(338.6mmol，2.00eq)，在冰冷却下搅拌3小时30分钟。通过反应终止液(有机层)的气相色谱分析测得转化率为96％。关于转化率测定时的气相色谱纯度，下述式
Figure BPA00001349762700191
所示的光学活性氟代硫酸酯类(S体)为82.9％，下述式
Figure BPA00001349762700192
所示的光学活性氟化物(R体)为4.4％。光学活性氟代硫酸酯类与光学活性氟化物的生成比为95∶5。根据反应终止液(有机层)的手性气相色谱分析，光学活性氟代硫酸酯类的光学纯度为97.6％ee(S体)。
将反应终止液进行2相分离，并将回收的有机层减压蒸馏(沸点89℃，减压度3.6kPa)，从而得到21.13g光学活性氟代硫酸酯类的纯化品。收率为62％。纯化品的气相色谱纯度和光学纯度分别为92.5％、96.9％ee(S体)。
光学活性氟代硫酸酯类的1H-NMR及19F-NMR与实施例1的外消旋体相同。光学活性氟化物的1H-NMR及19F-NMR如下所示。
1H-NMR[基准物质：(CH3)4Si，氘代溶剂：CDCl3]，δppm：1.32(t，7.2Hz，3H)，1.58(dd，23.6Hz，6.9Hz，3H)，4.26(q，7.2Hz，2H)，5.00(dq，49.0Hz，6.9Hz，1H)。
19F-NMR(基准物质：C6F6，氘代溶剂：CDCl3)，δppm：-21.88(dq，48.9Hz，24.4Hz，1F)。
[实施例3]
向不锈钢(SUS)制耐压反应容器中，加入下述式
Figure BPA00001349762700201
所示的光学活性4-羟基脯氨酸类(2位S构型/4位R构型)20.0g(81.5mmol，1.00eq)、甲苯68mL(1.20M)、三乙胺9.90g(97.8mmol，1.20eq)和碳酸钾水溶液84.9g[由碳酸钾16.9g(122mmol，1.50eq)和水68mL(1.20M)来制备]，浸渍到冰浴中，从储气罐吹入硫酰氟16.6g(163mmol，2.00eq)，在冰冷却下整夜搅拌。通过反应终止液(有机层)的液相色谱分析测得转化率为86％。在反应终止液(有机层)的19F-NMR分析中，仅检测到下述式
Figure BPA00001349762700202
所示的光学活性氟代硫酸酯类(2位S构型/4位R构型)，完全未检测到下述式
所示的光学活性氟化物(2位S构型/4位S构型)(不到3摩尔％)。将反应终止液过滤并进行2相分离，将回收的有机层减压浓缩，并真空干燥，从而得到上述式所示的光学活性氟代硫酸酯类的粗产物(在室温保存下不稳定)。利用19F-NMR对粗产物进行定量，结果含有15.5g目标化合物。收率为58％。
光学活性氟代硫酸酯类的1H-NMR及19F-NMR如下所示(存在来自叔丁氧基羰基的异构体)。
1H-NMR[基准物质：(CH3)4Si，氘代溶剂：CDCl3]，δppm：1.43(s，9H的一部分)，1.48(s，9H的一部分)，2.34(m，1H)，2.74(m，1H)，3.77(s，3H)，3.79(m，1H)，3.99(m，1H)，4.47(m，1H)，5.45(m，1H)。
19F-NMR(基准物质：C6F6，氘代溶剂：CDCl3)，δppm：201.66(s，1F的一部分)，201.80(s，1F的一部分)。
向甲苯4.5mL(0.75M)中加入上述式所示的光学活性氟代硫酸酯类的粗产物1.11g(3.38mmol，1.00eq)和四丁基溴化铵3.27g(10.0mmol，2.96eq)，在室温下整夜搅拌。通过反应混合液的1H-NMR分析测得转化率为100％。将反应终止液用水2mL洗涤6次，将回收的有机层减压浓缩，并真空干燥，从而得到0.447g下述式
Figure BPA00001349762700221
所示的光学活性溴化物(2位S构型/4位S构型)的粗产物。收率为43％。
光学活性溴化物的1H-NMR如下所示(存在来自叔丁氧基羰基的异构体)。
1H-NMR[基准物质：(CH3)4Si，氘代溶剂：CDCl3]，δppm：1.42(s，9H的一部分)，1.47(s，9H的一部分)，2.42(m，1H)，2.84(m，1H)，3.73(m，1H)，3.77(s，3H)，4.06(m，1H)，4.20-4.50(m，2H)。

Claims (8)

1.一种制造氟代硫酸酯类的方法，其使通式[1]所示的醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[2]所示的氟代硫酸酯类，
Figure FPA00001349762600011
式中，R1、R2及R3分别独立地表示氢原子、烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基、取代芳香环基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基；当R1、R2及R3这3个取代基中采取氢原子的取代基与采取氰基的取代基的总数为0或1时，还任选采取通过2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构。
2.根据权利要求1所述的氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在权利要求1中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
3.一种制造光学活性氟代硫酸酯类的方法，其使通式[3]所示的光学活性醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[4]所示的光学活性氟代硫酸酯类，
Figure FPA00001349762600021
式中，R4及R5分别独立地表示烷基、取代烷基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基，R4和R5不采取同一取代基；当R4或R5不采取氰基时，还任选采取通过2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构；“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。
4.根据权利要求3所述的光学活性氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在权利要求3中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
5.一种制造光学活性氟代硫酸酯类的方法，其使通式[5]所示的光学活性醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[6]所示的光学活性氟代硫酸酯类，
式中，R6及R7分别独立地表示烷基或取代烷基；R6及R7还任选采取通过碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构；“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。
6.根据权利要求5所述的光学活性氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在权利要求5中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
7.一种制造光学活性氟代硫酸酯类的方法，其使通式[7]所示的光学活性4-羟基脯氨酸类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[8]所示的光学活性氟代硫酸酯类，
Figure FPA00001349762600031
式中，R8表示仲氨基的保护基，R9表示羧基的保护基；2个“*”分别表示不对称碳，各自独立地采取R体或S体，2个不对称碳的立体化学通过反应而得以保持。
8.根据权利要求7所述的光学活性氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，在权利要求7中，进一步在不与水混溶的反应溶剂的存在下以2相体系进行反应。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105102426A (zh) * 2013-02-11 2015-11-25 特里纳普克公司 制备氟磺酸酯和其衍生鎓盐
CN107709309A (zh) * 2015-06-29 2018-02-16 中央硝子株式会社 含氟环丙烷羧酸类的制造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5326510B2 (ja) 2008-11-11 2013-10-30 セントラル硝子株式会社 α−置換エステル類の製造方法
JP5476895B2 (ja) * 2008-12-17 2014-04-23 セントラル硝子株式会社 ヒドロキシル基置換生成物の製造方法
JP5716500B2 (ja) * 2010-06-03 2015-05-13 セントラル硝子株式会社 （２Ｒ）−２−フルオロ−２−Ｃ−メチル−Ｄ−リボノ−γ−ラクトン類前駆体の製造方法
JP5857750B2 (ja) * 2011-01-21 2016-02-10 セントラル硝子株式会社 フルオロアミン類の製造方法
JP5793996B2 (ja) * 2011-06-29 2015-10-14 セントラル硝子株式会社 フルオロ硫酸芳香環エステル類の製造方法
CN104327001B (zh) * 2014-09-23 2017-01-18 兰州大学 一种芳炔的合成方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733304A (en) * 1971-04-01 1973-05-15 American Cyanamid Co Aryl sulfate polymers and methods for their production
ES2136028B1 (es) 1997-11-03 2000-07-01 Valles Rodoreda Martin Esteres del acido 2-(r)-fluorosulfoniloxi-4-fenibutirico, procedimiento para su obtencion y procedimiento para su utilizacion en la preparacion de carboxialquildipeptidos.
IL124235A (en) 1998-04-27 2003-05-29 Hans Jacob Edgar Loewenthal METHOD FOR THE CONVERSION OF HYDROXYL GROUP IN alpha-HYDROXYCARBOXYLIC ESTERS AND RELATED COMPOUNDS INTO A FLUOROSULFONYLOXY GROUP OR A TRIFLUOROMETHYL-SULFONYLOXY GROUP AND SEVERAL NEW COMPOUNDS PREPARED BY THIS METHOD
DE19942374A1 (de) * 1998-11-30 2000-05-31 Solvay Fluor & Derivate Verfahren zur Herstellung von Säurefluoriden aus Säurechloriden
JP5186722B2 (ja) 2005-03-18 2013-04-24 セントラル硝子株式会社 スルフリルフルオリドを用いるフッ素化反応
BRPI0605449A (pt) 2006-11-27 2008-07-15 Osvaldo Nogueira Sanches sistema de oximetria e capnografia aplicado no procedimento de circulação extracorpórea - cec
JP5109530B2 (ja) 2007-01-23 2012-12-26 セントラル硝子株式会社 光学活性α−フルオロカルボン酸エステルの製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105102426A (zh) * 2013-02-11 2015-11-25 特里纳普克公司 制备氟磺酸酯和其衍生鎓盐
CN105102426B (zh) * 2013-02-11 2018-06-05 特里纳普克公司 制备氟磺酸酯和其衍生鎓盐
CN107709309A (zh) * 2015-06-29 2018-02-16 中央硝子株式会社 含氟环丙烷羧酸类的制造方法
CN107709309B (zh) * 2015-06-29 2020-10-09 中央硝子株式会社 含氟环丙烷羧酸类的制造方法

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