JP2001322984A - New fluorinating agent and method for producing fluorine-containing compound - Google Patents
New fluorinating agent and method for producing fluorine-containing compoundInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素含有化合物
の製造方法及びフッ素化剤とその製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing compound, a fluorinating agent and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
にフッ素化反応は危険を伴い、フッ素ガスの使用や電解
反応においては選択性にも乏しいことが知られている。
これら従来のフッ素化剤に比較して、デュポン社のDA
ST(ジエチルアミノサルファートフルオリド)は、ア
ルコール性水酸基を含有する化合物またはカルボニル基
を含有する化合物と反応して選択的にまた、効率よくフ
ッ素化合物を製造するフッ素化剤としてよく知られてい
る。しかしながらそれでも製造や使用の面から安全性に
問題があり、また、高価であるために経済的にも問題で
ある。したがって、製造や使用において、安全で経済的
でしかも反応において高選択的である新規フッ素化剤の
開発が課題となっている。2. Description of the Related Art Generally, it is known that a fluorination reaction involves a danger and poor selectivity in the use of fluorine gas and an electrolytic reaction.
Compared to these conventional fluorinating agents, Dupont DA
ST (diethylaminosulfate fluoride) is well known as a fluorinating agent for selectively and efficiently producing a fluorine compound by reacting with a compound containing an alcoholic hydroxyl group or a compound containing a carbonyl group. However, there is still a problem in safety in terms of production and use, and it is economically problematic due to the high cost. Therefore, development of a novel fluorinating agent that is safe and economical in production and use and highly selective in the reaction has been an issue.
【0003】上記課題に対して、我々は、新規フッ素化
剤、ビス−ジアルキルアミノ−ジフルオロメタンを提案
した(特開平12−038370号公報)。該フッ素化
剤はDASTとほぼ同等のフッ素化性能を有し、その製
造法や使用法また経済性においても優位であるが、高温
でのフッ素化反応(約120℃以上)の場合、反応試剤
またはフッ素化反応後に生成するウレア体の一部が変質
するという問題があった。[0003] In order to solve the above-mentioned problems, we have proposed a novel fluorinating agent, bis-dialkylamino-difluoromethane (Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-38370). The fluorinating agent has almost the same fluorination performance as DAST, and is advantageous in the production method, usage method and economical efficiency. However, in the case of a fluorination reaction at a high temperature (about 120 ° C. or more), the reaction reagent is used. Alternatively, there is a problem that part of the urea formed after the fluorination reaction is altered.
【0004】本発明の課題は上記の先行技術の問題点を
解消し、一段と改善されたフッ素化剤及びその製造と使
用について提案するものである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to propose a further improved fluorinating agent and its production and use.
【0005】本発明者等は、上記課題の解決のために鋭
意検討を行なった結果、一般式(1)The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the general formula (1)
【化16】 (式中、Aは置換または無置換のアルキル基、置換また
は無置換のアルコキシ基を表し、nは0から4である。
R1及びR2は炭素数1〜6の置換または無置換の低級
アルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。)で
表される化合物が、アルコール性水酸基、フェノール性
水酸基、チオフェノール基、カルボキシル基、アルデヒ
ド基、ケトン、ハロゲン化物等のフッ素化剤として優れ
ていること、更にその製造やフッ素化反応における使用
において何ら特殊な装置を必要とする事なく、極めて安
全、かつ容易に行なえることを見出した。さらに、本発
明のフッ素化剤は高温での反応においても安定であるこ
とを見出した。Embedded image (In the formula, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4.
R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. Is excellent as a fluorinating agent such as an alcoholic hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, a thiophenol group, a carboxyl group, an aldehyde group, a ketone, a halide, and the like, and its production and use in a fluorination reaction Has found that it can be performed extremely safely and easily without requiring any special device. Furthermore, they have found that the fluorinating agent of the present invention is stable even in a reaction at a high temperature.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は以下の
(1)から(11)の通りである。 (1)一般式(1)That is, the present invention provides the following (1) to (11). (1) General formula (1)
【化17】 (式中、Aは置換または無置換のアルキル基、置換また
は無置換のアルコキシ基を表し、nは0から4である。
R1及びR2は炭素数1〜6の置換または無置換の低級
アルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。)で
表されるフッ素化剤と、アルコール類、フェノール類、
チオフェノール類、アルデヒド類、カルボン酸類、ケト
ン類、ハロゲン化物のグループの中から選ばれた化合物
とを反応させることを特徴とするフッ素含有化合物の製
造方法。Embedded image (In the formula, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4.
R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. ), Alcohols, phenols,
A process for producing a fluorine-containing compound, comprising reacting a compound selected from the group consisting of thiophenols, aldehydes, carboxylic acids, ketones, and halides.
【0007】(2)一般式(1)(2) General formula (1)
【化18】 (式中、Aは置換または無置換のアルキル基、置換また
は無置換のアルコキシ基を表し、nは0から4である。
R1及びR2は炭素数1〜6の置換または無置換の低級
アルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。)で
表されるフッ素化剤。 (3)一般式(1)で表されるフッ素化剤が式(2)Embedded image (In the formula, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4.
R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. A fluorinating agent represented by). (3) The fluorinating agent represented by the general formula (1) is represented by the formula (2)
【0008】[0008]
【化19】 で表される2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチルベ
ンズイミダゾールである(2)記載のフッ素化剤。 (4)一般式(1)Embedded image The fluorinating agent according to (2), which is 2,2-difluoro-N, N'-dimethylbenzimidazole represented by the formula: (4) General formula (1)
【0009】[0009]
【化20】 (式中、Aは置換または無置換のアルキル基、置換また
は無置換のアルコキシ基を表し、nは0から4である。
R1及びR2は炭素数1〜6の置換または無置換の低級
アルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。)で
表される化合物。 (5)式(2)Embedded image (In the formula, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4.
R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. ). (5) Equation (2)
【0010】[0010]
【化21】 で表される2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチルベ
ンズイミダゾール。Embedded image 2,2-difluoro-N, N′-dimethylbenzimidazole represented by the formula:
【0011】(6)一般式(3)(6) General formula (3)
【化22】 (R3は、置換または無置換の、飽和または不飽和のア
ルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽和のア
ラルキル基を示す。)で表されるアルコール性水酸基を
有する化合物と、一般式(1)で表される前記フッ素化
剤を反応させることを特徴とする一般式(3−1)Embedded image Wherein R 3 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group, or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aralkyl group, and a compound having an alcoholic hydroxyl group represented by the general formula: Reacting the fluorinating agent represented by (1) with a general formula (3-1)
【0012】[0012]
【化23】 (式中、R3は前記と同じ意味を示す。)で表されるフ
ッ素含有化合物の製造方法。 (7)一般式(4)Embedded image (Wherein, R 3 has the same meaning as described above.) (7) General formula (4)
【0013】[0013]
【化24】 (式中、Qは酸素または硫黄原子を表し、cは1〜5の
整数であり、Y1は電子吸引性の置換基を表し、bは1
〜5の整数であり、b+c≦6である。)で表されるフ
ェノール類またはチオフェノール類化合物と一般式
(1)で表される前記フッ素化剤を反応させることを特
徴とする一般式(4−1)Embedded image (In the formula, Q represents an oxygen or sulfur atom, c is an integer of 1 to 5, Y1 represents an electron-withdrawing substituent, and b represents 1
And b + c ≦ 6. Wherein the fluorinating agent represented by the general formula (1) is reacted with the phenol or thiophenol compound represented by the general formula (1).
【0014】[0014]
【化25】 (式中、Y、b及びcは、前記と同じ意味を示す。)で
表されるフッ素含有化合物の製造方法。 (8)一般式(5)Embedded image (Wherein, Y, b and c have the same meanings as described above). (8) General formula (5)
【0015】[0015]
【化26】 (式中、R4は、置換または無置換の、飽和または不飽
和のアルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽
和のアリール基を表す。)で表されるアルデヒド基を含
有する化合物と一般式(1)で表される前記フッ素化剤
を反応させることを特徴とする一般式(5−1)Embedded image (Wherein, R 4 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group, or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aryl group). Reacting the fluorinating agent represented by the general formula (1) with a general formula (5-1)
【0016】[0016]
【化27】 (式中、R4は前記と同じ意味を示す。)で表されるジ
フルオロメチル基含有化合物の製造方法。Embedded image (Wherein, R 4 has the same meaning as described above.)
【0017】(9)一般式(6)(9) General formula (6)
【化28】 (式中、R5は、置換または無置換の、飽和または不飽
和のアルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽
和のアリール基を示す。)で表されるカルボン酸基を有
する化合物と一般式(1)で表される前記フッ素化剤を
反応させることを特徴とする一般式(6−1)Embedded image (Wherein, R 5 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group, or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aryl group.) Reacting the fluorinating agent represented by the general formula (1) with the general formula (6-1)
【0018】[0018]
【化29】 (式中、R5は前記と同じ意味を示す。)で表されるカ
ルボン酸フルオリド化合物の製造方法。 (10)フッ素化剤が、前記式(2)Embedded image (Wherein, R 5 has the same meaning as described above.) (10) The fluorinating agent is represented by the formula (2)
【0019】[0019]
【化30】 で表される2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチルベ
ンズイミダゾールである(6)〜(9)記載の方法。 (11)一般式(7)Embedded image (6) to (9), which is 2,2-difluoro-N, N′-dimethylbenzimidazole represented by the formula: (11) General formula (7)
【0020】[0020]
【化31】 (式中、X1及びX2は、塩素または臭素原子を表し、
同一でも異なっていても良い、Aは、置換または無置換
のアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基を表
し、nは0から4である。R1及びR2は炭素数1〜6
の置換または無置換の低級アルキル基を表し、同一でも
異なっていても良い。)で表される化合物とフッ素原子
のアルカリ金属塩またはテトラアルキルアンモニウムフ
ルオリド類を無反応性の溶媒中でハロゲン交換反応を行
なうことを特徴とする(2)記載の一般式(1)で表わ
されるフッ素化剤の製造方法。Embedded image (Wherein X 1 and X 2 represent a chlorine or bromine atom;
A, which may be the same or different, represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4. R 1 and R 2 each have 1 to 6 carbon atoms
Represents a substituted or unsubstituted lower alkyl group, which may be the same or different. Wherein a halogen exchange reaction is carried out between the compound represented by the formula (1) and an alkali metal salt of a fluorine atom or a tetraalkylammonium fluoride in a non-reactive solvent, represented by the general formula (1) described in (2). Method for producing a fluorinating agent.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフッ素化剤は、前記一般式(1)BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The fluorinating agent of the present invention has the general formula (1)
【0022】[0022]
【化32】 (式中、A、R1及びR2は、前記と同じ意味を示
す。)で表される化合物である。Embedded image (Wherein, A, R 1 and R 2 have the same meanings as described above).
【0023】これらの一般式において、Aは置換または
無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基
を表し、nは0〜4である。好ましくは、nが0の場
合、水素原子、またはメチル基、エチル基、メトキシ基
等である。In these general formulas, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0-4. Preferably, when n is 0, it is a hydrogen atom, or a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or the like.
【0024】R1及びR2は、置換または無置換の炭素
数1〜6の低級アルキル基を表す。好ましくは、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基等の低級アルキル基である。R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Preferably, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-
It is a lower alkyl group such as a butyl group.
【0025】一般式(1)で表される化合物は、好まし
い具体例として、以下の化合物を挙げることができる
が、本発明はここに示した例に制限されるものではな
い。Preferred examples of the compound represented by the general formula (1) include the following compounds, but the present invention is not limited to the examples shown here.
【0026】(化合物の例)2,2−ジフルオロ−N,
N’−ジメチル(orジエチルor ジn−プロピルo
r ジイソプロピルor ジn−ブチル)−ベンズイミダ
ゾール、2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル(o
rジエチルor ジn−プロピルor ジイソプロピルo
r ジn−ブチル)−5−メチル−ベンズイミダゾー
ル、2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル (or
ジエチルor ジn−プロピルor ジイソプロピルor
ジn−ブチル)−4−メチル−ベンズイミダゾール、
2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル(orジエチ
ルor ジn−プロピルor ジイソプロピルor ジn
−ブチル)−5−エチル−ベンズイミダゾール、2,2
−ジフルオロ−N,N’−ジメチル(orジエチルor
ジn−プロピルor ジイソプロピルor ジn−ブチ
ル)−5−メトキシ−ベンズイミダゾール、2,2−ジ
フルオロ−N,N’−ジメチル(orジエチルor ジ
n−プロピルor ジイソプロピルor ジn−ブチル)
−5−エトキシ−ベンズイミダゾール等である。(Examples of compounds) 2,2-difluoro-N,
N'-dimethyl (or diethyl or di-n-propyl o
r diisopropyl or di-n-butyl) -benzimidazole, 2,2-difluoro-N, N'-dimethyl (o
r diethyl or di-n-propyl or diisopropyl o
r di-n-butyl) -5-methyl-benzimidazole, 2,2-difluoro-N, N'-dimethyl (or
Diethyl or di-n-propyl or diisopropyl or
Di-n-butyl) -4-methyl-benzimidazole,
2,2-difluoro-N, N'-dimethyl (or diethyl or di-n-propyl or diisopropyl or di-n
-Butyl) -5-ethyl-benzimidazole, 2,2
-Difluoro-N, N'-dimethyl (or diethyl or
Di-n-propyl or diisopropyl or di-n-butyl) -5-methoxy-benzimidazole, 2,2-difluoro-N, N'-dimethyl (or diethyl or di-n-propyl or diisopropyl or di-n-butyl)
-5-ethoxy-benzimidazole and the like.
【0027】特に好ましくは式(2)で表される、2,
2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル−ベンズイミダゾ
ールまたは、2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル
−5-メチル−ベンズイミダゾール、2,2−ジフルオ
ロ−N,N’−ジメチル−4-メチル−ベンズイミダゾ
ールである。Particularly preferably, 2, represented by the formula (2),
2-difluoro-N, N'-dimethyl-benzimidazole or 2,2-difluoro-N, N'-dimethyl-5-methyl-benzimidazole, 2,2-difluoro-N, N'-dimethyl-4- Methyl-benzimidazole.
【0028】本発明の一般式(1)で表されるフッ素化
剤は、次の方法で製造できる。即ち、一般式(7)The fluorinating agent represented by the general formula (1) of the present invention can be produced by the following method. That is, the general formula (7)
【0029】[0029]
【化33】 (式中、X1、X2、A、R1、R2は、前記と同じ意
味を示す。)で表される化合物と、フッ素のアルカリ金
属塩またはテトラアルキルアンモニウムフルオリド類を
使用して無反応性の溶媒中でハロゲン交換反応を行なう
ことによって製造することができる。一般式(7)で表
される化合物は、通常、X1、X2は塩素原子である化
合物を使用するが、臭素原子である化合物を使用しても
よい。具体的には、2−クロロ−N,N’−ジアルキル
−ベンズイミダゾリジウム−クロリド、2−クロロ−
N,N’−ジアルキル−5−アルキル−ベンズイミダゾ
リジウム−クロリド、2−クロロ−N,N’−ジアルキ
ル−4−アルキル−ベンズイミダゾリジウム−クロリ
ド、2−クロロ−N,N’−ジアルキル−5−アルコキ
シ−ベンズイミダゾリジウム−クロリド、2−クロロ−
N,N’−ジアルキル−4−アルコキシ−ベンズイミダ
ゾリジウム−クロリド等が挙げられる。Embedded image (Wherein X 1 , X 2 , A, R 1 , and R 2 have the same meanings as described above) and an alkali metal salt of fluorine or tetraalkylammonium fluorides. It can be produced by performing a halogen exchange reaction in a non-reactive solvent. As the compound represented by the general formula (7), a compound in which X 1 and X 2 are each a chlorine atom is usually used, but a compound in which a bromine atom may be used. Specifically, 2-chloro-N, N'-dialkyl-benzimidazolidium-chloride, 2-chloro-
N, N'-dialkyl-5-alkyl-benzimidazolidium chloride, 2-chloro-N, N'-dialkyl-4-alkyl-benzimidazolidium chloride, 2-chloro-N, N'-dialkyl-5 -Alkoxy-benzimidazolidium-chloride, 2-chloro-
N, N′-dialkyl-4-alkoxy-benzimidazolidium-chloride and the like.
【0030】一般式(1)で表される化合物を製造する
原料として用いられる一般式(7)で表される化合物
は、N,N’−ジアルキル−ベンズイミダゾール−2−
オン又は、4〜5位に低級アルキル置換基(またはアル
コキシ置換基)を持つN,N’−ジアルキル−ベンズイ
ミダゾール−2−オン等をホスゲンまたはチオニルクロ
ライド、チオニルブロマイド、三塩化燐、三臭化燐等の
ハロゲン化剤でハロゲン化することによって製造するこ
とができる。The compound represented by the general formula (7) used as a raw material for producing the compound represented by the general formula (1) is N, N'-dialkyl-benzimidazole-2-
N or N, N'-dialkyl-benzimidazol-2-one having a lower alkyl substituent (or an alkoxy substituent) at the 4- or 5-position on phosgene or thionyl chloride, thionyl bromide, phosphorus trichloride, tribromide It can be produced by halogenating with a halogenating agent such as phosphorus.
【0031】例えば、2−クロロ−N,N’−ジメチル
−ベンズイミダゾリジウム−クロリドを製造するには、
N,N’−ジメチル−ベンズイミダゾール−2−オンを
モノクロロベンゼン中に溶解させて、通常80〜130
℃でホスゲンを吹き込みながら、通常数時間〜数十時間
反応させれば良い。For example, to produce 2-chloro-N, N'-dimethyl-benzimidazolidium chloride,
N, N'-dimethyl-benzimidazol-2-one is dissolved in monochlorobenzene, and usually dissolved in 80-130.
The reaction may be usually performed for several hours to several tens of hours while blowing phosgene at ° C.
【0032】本発明の一般式(1)で表されるフッ素化
剤の製造において、ハロゲン交換反応で使用するフッ素
のアルカリ金属塩の使用量は、N,N’−ジアルキル−
ベンズイミダゾリジウム−ハライドに対して、通常好ま
しくは2当量以上、更に好ましくは2〜5当量である。
ハロゲン交換の反応溶媒は原料及び、生成する化合物と
反応しない無反応性溶媒であれば特に制限はない。好ま
しくはアセトニトリル、ジメチルホルムアミド、1,3
−ジメチル−2−イミダゾリジノン、グライム、ジグラ
イム等である。In the production of the fluorinating agent represented by the general formula (1) of the present invention, the amount of the alkali metal salt of fluorine used in the halogen exchange reaction is N, N'-dialkyl-alkyl.
It is usually preferably at least 2 equivalents, more preferably 2 to 5 equivalents, based on benzimidazolidium-halide.
The reaction solvent for halogen exchange is not particularly limited as long as it is a non-reactive solvent that does not react with the raw materials and the compound to be produced. Preferably acetonitrile, dimethylformamide, 1,3
-Dimethyl-2-imidazolidinone, glyme, diglyme and the like.
【0033】反応溶媒量は特に限定されるものではない
が、反応効率及び操作性から、好ましくは反応基質に対
して通常1〜50倍量である。反応温度は、通常20℃
〜150℃、好ましくは50〜120℃の範囲である。
また、ハロゲン交換反応に相間移動触媒であるテトラア
ルキルアンモニウム塩やテトラアルキルホスホニウム
塩、18−クラウン−6等を共存させて行なうことも可
能である。The amount of the reaction solvent is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 times the amount of the reaction substrate in view of reaction efficiency and operability. Reaction temperature is usually 20 ° C
To 150 ° C, preferably 50 to 120 ° C.
It is also possible to carry out the halogen exchange reaction in the presence of a tetraalkylammonium salt, a tetraalkylphosphonium salt, 18-crown-6, or the like, which is a phase transfer catalyst.
【0034】また、一般式(7)の化合物にテトラアル
キルアンモニウムフルオリドを反応させて一般式(1)
の化合物を製造する場合は、テトラアルキルアンモニウ
ムフルオリドの使用量は、一般式(7)の化合物に対し
て、通常2〜3当量使用すれば良い。反応溶媒にはジク
ロロメタンが好ましく、反応温度は通常−10〜30℃
が適当であり、反応時間は通常1〜3時間あれば良い。The compound of the general formula (7) is reacted with a tetraalkylammonium fluoride to form the compound of the general formula (1)
When the compound of formula (7) is produced, the amount of the tetraalkylammonium fluoride to be used is usually 2 to 3 equivalents to the compound of general formula (7). The reaction solvent is preferably dichloromethane, and the reaction temperature is usually −10 to 30 ° C.
The reaction time is usually 1 to 3 hours.
【0035】得られた一般式(1)で表されるフッ素化
剤は、ハロゲン交換反応液のまま次のフッ素化反応に使
用することもできるし、あるいは無機塩を濾別して反応
溶媒を留去した後、次のフッ素化反応に使用することも
できる。The obtained fluorinating agent represented by the general formula (1) can be used for the next fluorination reaction as it is in the halogen exchange reaction solution, or the reaction solvent is distilled off by filtering off inorganic salts. After that, it can be used for the next fluorination reaction.
【0036】本発明のフッ素化剤を使用するフッ素化反
応は、極めて容易であり、通常の反応装置を使用して行
なうことができる。例えば、反応終了後の反応液にアル
コール類を装入して室温で通常数分〜数時間攪拌する
と、高収率で対応するフッ素化合物を合成することがで
きる。The fluorination reaction using the fluorinating agent of the present invention is extremely easy and can be carried out using a usual reaction apparatus. For example, when an alcohol is charged to the reaction solution after the reaction and stirred at room temperature for usually several minutes to several hours, the corresponding fluorine compound can be synthesized in high yield.
【0037】以下、本発明のフッ素化剤を用いるフッ素
化反応を詳しく説明する。本発明は、一般式(1)で表
されるフッ素化剤と、アルコール、フェノール、チオフ
ェノール、アルデヒド、カルボン酸、ケトン、ハロゲン
化物のグループの中から選ばれた化合物とを反応させる
ことにより、フッ素含有化合物とすることができる。 (1)従来、アルコール性水酸基のフッ素基への直接的
な変換は、フルオロ化合物の合成法の中でも汎用性の高
い魅力ある方法である。この変換反応に有効なフッ素化
試剤としては、酸性反応剤であるフッ化水素やピリジン
−(HF)n、フルオロアルキルアミンのYarove
nko試薬やジエチルアミン−ヘキサフルオロプロペン
付加物(以下、PPDAと略記する)、4価硫黄化合物
のSF4 や三フッ化ジエチルアミノ硫黄(以下、DAS
Tと略記する)および5価リン化合物のPhPF4 が挙
げられる。Hereinafter, the fluorination reaction using the fluorinating agent of the present invention will be described in detail. The present invention comprises reacting a fluorinating agent represented by the general formula (1) with a compound selected from the group consisting of alcohol, phenol, thiophenol, aldehyde, carboxylic acid, ketone, and halide, It can be a fluorine-containing compound. (1) Conventionally, direct conversion of an alcoholic hydroxyl group to a fluorine group has been a highly versatile and attractive method among fluoro compound synthesis methods. Examples of the fluorinating agent effective for this conversion reaction include hydrogen fluoride as an acidic reactant, pyridine- (HF) n, and Yarobe of fluoroalkylamine.
nko reagent or diethylamine-hexafluoropropene adduct (hereinafter abbreviated as PPDA), tetravalent sulfur compound SF 4 or diethylaminosulfur trifluoride (hereinafter DAS)
T) and PhPF 4 of a pentavalent phosphorus compound.
【0038】フッ化水素は、先にも述べたように、毒
性、腐食性、反応時における爆発危険性等のために取り
扱いが難しいこと、特殊な装置や技術が必要であること
等の欠点がある。ピリジン−(HF)nのフッ素化力は
フッ化水素自身よりも優れているが、他のフッ素化試剤
と比較してそれほど高くない。As described above, hydrogen fluoride has drawbacks such as difficulty in handling due to toxicity, corrosiveness, danger of explosion during the reaction, and necessity of special equipment and technology. is there. The fluorination power of pyridine- (HF) n is superior to hydrogen fluoride itself, but not so high as compared to other fluorination agents.
【0039】フルオロアルキルアミンのYaroven
ko試薬は、クロロトリフルオロエテンにジエチルアミ
ンを付加して得られるフッ素化試剤であり、多くの第一
級および第二級アルコールを溶媒中温和な条件下でフッ
素化するが、それ自身の安定性が低い(密閉し冷暗所で
数日間の保存が可能)〔J.Gen.Che.USS
R,19,2125(1959)〕。これより安定で取
り扱いやすく同等の反応性を有するものとしてPPDA
が多用されている。Yaroven of fluoroalkylamine
The ko reagent is a fluorinating reagent obtained by adding diethylamine to chlorotrifluoroethene, and fluorinates many primary and secondary alcohols under mild conditions in a solvent, but has its own stability. Low (closed and can be stored for several days in a cool, dark place) [J. Gen. Che. USS
R, 19, 2125 (1959)]. PPDA is more stable, easier to handle and has the same reactivity.
Is often used.
【0040】最近では、フルオロアミン系の新しいタイ
プのフッ素化試剤としてN,N−ジイソプロピル−α−
フルオロエナミンが報告されている。〔Tetrahe
dron Lett.,30,3077(198
9)〕。これらの試薬はアルコール性水酸基のフッ素化
試剤として有用であるが、その合成の煩雑さと経済性の
面から工業的に実施するのは困難である。Recently, as a new type of fluorinating reagent of the fluoroamine type, N, N-diisopropyl-α-
Fluorenamines have been reported. [Tetrahe
drone Lett. , 30, 3077 (198
9)]. These reagents are useful as fluorinating reagents for alcoholic hydroxyl groups, but are difficult to carry out industrially in view of the complexity and economics of their synthesis.
【0041】その他DAST等はアルコール性水酸基の
フッ素基への置換においても、前記と同様の問題点があ
る。我々は、特開平12−038370号公報で新規の
フッ素化剤、ビス−ジアルキルアミノ−ジフルオロメタ
ンを提案し、これがアルコール性水酸基のフッ素基への
直接の変換反応に有効であることを示した。In addition, DAST and the like also have the same problem as described above in the substitution of an alcoholic hydroxyl group with a fluorine group. We have proposed a novel fluorinating agent, bis-dialkylamino-difluoromethane, in JP-A No. 12-38370, and have shown that this is effective for the direct conversion reaction of alcoholic hydroxyl groups to fluorine groups.
【0042】我々の先願同様に、本発明のフッ素化剤も
安全で取り扱い容易であり、フッ素化反応において、高
選択性でフッ素化物が得られる。本発明のフッ素化剤を
使用すると、従来のフッ素化剤の問題点を解消したアル
コール性水酸基のフッ素化反応を行うことができる。As in our prior application, the fluorinating agent of the present invention is safe and easy to handle, and a fluorinated product can be obtained with high selectivity in the fluorination reaction. By using the fluorinating agent of the present invention, it is possible to carry out a fluorination reaction of an alcoholic hydroxyl group which has solved the problems of the conventional fluorinating agent.
【0043】本発明のフッ素化剤を用いて、アルコール
性水酸基を有する化合物からフッ素化合物の製造は次の
通りである。The production of a fluorine compound from a compound having an alcoholic hydroxyl group using the fluorinating agent of the present invention is as follows.
【0044】すなわち、一般式(3):That is, the general formula (3):
【化34】 (式中、R3は前記と同じ意味を示す。)で表されるア
ルコール性水酸基を有する化合物を、本発明のフッ素化
剤と反応させて一般式(3−1):Embedded image (Wherein, R 3 has the same meaning as described above), and a compound having an alcoholic hydroxyl group represented by the following formula (3-1):
【0045】[0045]
【化35】 (式中、R3は前記と同じ意味を示す。)で表されるフ
ッ素化合物を製造する。Embedded image (Wherein, R 3 has the same meaning as described above).
【0046】フッ素化される水酸基を有するアルコール
としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−
プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチ
ルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、n−アミ
ルアルコール、ネオアミルアルコール、イソアミルアル
コール、n−ヘキシルアルコール、2−メチル−1−ペ
ンタノール、2−エチル−1−ブタノール、n−ヘプチ
ルアルコール、n−オクチルアルコール、2−エチルヘ
キシルアルコール、n−ノニルアルコール、3,5,5
−トリメチル−1−ヘキサノール、n−デシルアルコー
ル、n−ウンデシルアルコール、n−ドデシルアルコー
ル、アリルアルコール、メタリルアルコール、クロチル
アルコール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコー
ル、シンナミルアルコール、プロパギルアルコール等の
第一級アルコール;およびイソプロピルアルコール、s
ec−ブチルアルコール、sec−アミルアルコール、
sec−イソアミルアルコール、1−エチル−1−プロ
パノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−メチル
ヘキシルアルコール、1−エチルペンチルアルコール、
1−メチルヘプチルアルコール、シクロヘキシルアルコ
ール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシク
ロヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール、se
c−フェネチルアルコール等の第二級アルコール;およ
びtert−ブチルアルコール、tert−アミルアル
コール、1−メチルシクロヘキサノール、α−テルピネ
オール等の第三級アルコール等のアルコールが挙げられ
る。しかし、これらに限定されるものではない。Examples of the alcohol having a hydroxyl group to be fluorinated include methyl alcohol, ethyl alcohol and n-
Propyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, n-amyl alcohol, neoamyl alcohol, isoamyl alcohol, n-hexyl alcohol, 2-methyl-1-pentanol, 2-ethyl-1 -Butanol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, n-nonyl alcohol, 3,5,5
-Trimethyl-1-hexanol, n-decyl alcohol, n-undecyl alcohol, n-dodecyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, crotyl alcohol, benzyl alcohol, phenethyl alcohol, cinnamyl alcohol, propargyl alcohol, etc. Primary alcohol; and isopropyl alcohol, s
ec-butyl alcohol, sec-amyl alcohol,
sec-isoamyl alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-methylhexyl alcohol, 1-ethylpentyl alcohol,
1-methylheptyl alcohol, cyclohexyl alcohol, 2-methylcyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, 4-methylcyclohexanol, se
Secondary alcohols such as c-phenethyl alcohol; and alcohols such as tertiary alcohols such as tert-butyl alcohol, tert-amyl alcohol, 1-methylcyclohexanol and α-terpineol. However, it is not limited to these.
【0047】これらの一般式(3)で表されるアルコー
ル類から、それぞれ対応する一般式(3−1)で表され
るフッ素化合物であるアルキルフルオリド類を得ること
ができる。From the alcohols represented by the general formula (3), the corresponding alkyl fluorides which are the fluorine compounds represented by the general formula (3-1) can be obtained.
【0048】フッ素化剤の使用量はアルコールの水酸基
に対して通常1当量以上あればよい。反応で発生するフ
ッ化水素は三級アミン等の塩基を使用して捕捉すること
ができる。The amount of the fluorinating agent to be used is usually 1 equivalent or more based on the hydroxyl group of the alcohol. Hydrogen fluoride generated by the reaction can be captured using a base such as a tertiary amine.
【0049】反応溶媒は、フッ素化剤及び、アルコール
がフッ素化されて生成するフッ素化合物が反応しない溶
媒であれば特に制限はないが、好ましくはアセトニトリ
ル、ジクロロメタン、エチレンジクロリド、ジメチルホ
ルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン、o-ジクロロベンゼン、グライム、ジグライム等であ
る。The reaction solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that does not react with the fluorinating agent and the fluorine compound generated by fluorination of the alcohol, but preferably acetonitrile, dichloromethane, ethylene dichloride, dimethylformamide, 1,3, -Dimethyl-2-imidazolidinone, o-dichlorobenzene, glyme, diglyme and the like.
【0050】反応温度は、反応溶媒およびアルコール類
の水酸基の反応性によって左右されるが、通常、好まし
くは−40℃〜150℃、特に好ましくは−20℃〜8
0℃の範囲である。ただし、生成するフッ素化合物が低
沸点であったり、また、脱フッ化水素を起こしやすい構
造を有している場合は、できるだけ反応温度を抑える必
要がある。反応により生成したフッ素化合物は、蒸留等
により反応混合物から容易に取り出すことができる。The reaction temperature depends on the reaction solvent and the reactivity of the hydroxyl group of the alcohol, but is usually preferably from -40 ° C to 150 ° C, particularly preferably from -20 ° C to 8 ° C.
It is in the range of 0 ° C. However, when the generated fluorine compound has a low boiling point or has a structure that easily causes dehydrofluorination, it is necessary to suppress the reaction temperature as much as possible. The fluorine compound generated by the reaction can be easily removed from the reaction mixture by distillation or the like.
【0051】(2)フェノール性水酸基のフッ素基への
直接の変換反応例は極めて少ない。我々は、特開平12
−038370号公報で新規のフッ素化剤、ビス−ジア
ルキルアミノ−ジフルオロメタンを提案し、これがフェ
ノール性水酸基のフッ素基への直接の変換反応に有効で
あることを示した。我々の先願同様に本発明のフッ素化
剤もまた、フェノール性水酸基のフッ素化反応に好適に
用いることができる。また、チオフェノールのフッ素化
反応も可能である。しかし、この反応では、スルフィド
又はジスルフィド化合物の副生を伴う傾向がある。(2) Very few examples of the direct conversion reaction of a phenolic hydroxyl group to a fluorine group. We refer to Japanese Unexamined Patent Publication
No. 038370 proposes a novel fluorinating agent, bis-dialkylamino-difluoromethane, which has been shown to be effective for the direct conversion reaction of phenolic hydroxyl groups to fluorine groups. As in our prior application, the fluorinating agent of the present invention can also be suitably used for the fluorination reaction of a phenolic hydroxyl group. Further, a fluorination reaction of thiophenol is also possible. However, this reaction tends to involve by-products of sulfide or disulfide compounds.
【0052】また、このフェノール性水酸基のフッ素化
反応により、芳香環に位置選択的にフッ素原子を導入し
芳香族フッ素化合物を製造できる。その反応方法は次の
ようである。Further, by the fluorination reaction of the phenolic hydroxyl group, an aromatic fluorine compound can be produced by regioselectively introducing a fluorine atom into the aromatic ring. The reaction method is as follows.
【0053】すなわち、一般式(4):That is, the general formula (4):
【化36】 (式中、Q、Y、bおよびcは、前記と同じ意味を示
す。)で表されるフェノール類またはチオフェノール類
化合物を、本発明のフッ素化剤と反応させて、一般式
(4−1):Embedded image (Wherein Q, Y, b and c have the same meanings as described above), by reacting a phenol or thiophenol compound with the fluorinating agent of the present invention to obtain a compound represented by the general formula (4- 1):
【0054】[0054]
【化37】 (式中、Y、bおよびcは、前記と同じ意味を示す。)
で表されるフッ素化合物を製造する。Embedded image (In the formula, Y, b and c have the same meaning as described above.)
To produce a fluorine compound represented by the formula:
【0055】フッ素化されるフェノール性化合物として
は、同芳香環に少なくとも1個以上の吸電子性置換基
(例えば、−NO2 ,−CN,−CF3 ,−CHO,−
COOH,−CO−等)を有するものである。好ましい
例としては、o−ニトロフェノール、p−ニトロフェノ
ール、o−シアノフェノール、、p−シアノフェノー
ル、p−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド、o−ヒドロキ
シ−ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシ−安息香酸メチ
ルエステル、p−ヒドロキシ−トリフルオロメチルベン
ゼン、o−ヒドロキシ−トリフルオロメチルベンゼン、
4,4’−ジ−ヒドロキシ−ベンゾフェノン、p−ヒド
ロキシ−安息香酸、o−ニトロチオフェノール、p−ニ
トロチオフェノール等が挙げられる。しかし、これらに
限定されるものではない。これらの一般式(4)で表さ
れるフェノール類またはチオフェノール類から対応する
一般式(4−1)で表されるフッ素化合物が得られる。As the phenolic compound to be fluorinated, at least one or more electrophilic substituents (for example, —NO 2 , —CN, —CF 3 , —CHO, —
COOH, -CO-, etc.). Preferred examples include o-nitrophenol, p-nitrophenol, o-cyanophenol, p-cyanophenol, p-hydroxy-benzaldehyde, o-hydroxy-benzaldehyde, p-hydroxy-benzoic acid methyl ester, p-hydroxy -Trifluoromethylbenzene, o-hydroxy-trifluoromethylbenzene,
4,4'-di-hydroxy-benzophenone, p-hydroxy-benzoic acid, o-nitrothiophenol, p-nitrothiophenol and the like. However, it is not limited to these. From the phenols or thiophenols represented by the general formula (4), a corresponding fluorine compound represented by the general formula (4-1) is obtained.
【0056】フッ素化剤の使用量は、フェノールの水酸
基またはチオフェノール基に対して通常1当量以上あれ
ばよい。反応で発生するフッ化水素は、三級アミン等の
塩基を使用して捕捉することができる。The amount of the fluorinating agent to be used is usually 1 equivalent or more based on the hydroxyl group or thiophenol group of phenol. Hydrogen fluoride generated in the reaction can be captured using a base such as a tertiary amine.
【0057】反応溶媒は、フッ素化剤及び、フェノール
またはチオフェノールがフッ素化されて生成するフッ素
化合物が反応しない溶媒であれば特に制限はないが、好
ましくはアセトニトリル、ジクロロメタン、エチレンジ
クロリド、ジメチルホルムアミド、o-ジクロロベンゼ
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、グライ
ム、ジグライム等である。The reaction solvent is not particularly limited as long as it does not react with a fluorinating agent and a fluorine compound formed by fluorination of phenol or thiophenol. Preferably, the solvent is acetonitrile, dichloromethane, ethylene dichloride, dimethylformamide, or the like. o-Dichlorobenzene, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, glyme, diglyme and the like.
【0058】反応温度は、反応溶媒およびフェノール類
の水酸基またはチオフェノール基の反応性によって左右
されるが、反応速度と本発明のフッ素化剤の安定性の面
から、好ましくは通常0℃〜190℃、特に好ましくは
20℃〜170℃の範囲である。The reaction temperature depends on the reactivity of the reaction solvent and the hydroxyl group or thiophenol group of the phenol, but is preferably usually 0 ° C. to 190 ° C. in view of the reaction rate and the stability of the fluorinating agent of the present invention. ° C, particularly preferably in the range of 20 ° C to 170 ° C.
【0059】反応により生成したフッ素化合物は、蒸留
等により反応混合物から容易に取り出すことができる。
また2,2−ジフルオロ−N,N’−ジアルキルベンズ
イミダゾールは反応終了後には、N,N’−ジアルキル
ベンズイミダゾール−2−オンとして回収可能である。
特に、高温(実施例は150℃)での反応でも、N,N’
−ジアルキルベンズイミダゾール−2−オンとしての回
収率は高いという特徴を持つ。The fluorine compound produced by the reaction can be easily removed from the reaction mixture by distillation or the like.
Further, 2,2-difluoro-N, N'-dialkylbenzimidazole can be recovered as N, N'-dialkylbenzimidazol-2-one after the completion of the reaction.
In particular, even when the reaction is carried out at a high temperature (150 ° C. in the example), N, N ′
-The recovery rate as dialkylbenzimidazol-2-one is high.
【0060】(3)アルデヒド基の酸素のフッ素基への
直接的な変換もまた、フッ素化合物の合成法の中で有用
な方法である。前記公知フッ素化剤の中、アルデヒド基
やケトンのカルボニル基の直接のフッ素化反応について
はSF4 及びDASTが用いられている例がある。しか
しながら、これらのフッ素化剤は前述したような理由か
ら、その使用に制限が大きいために十分であるとは言い
難い。(3) Direct conversion of oxygen from an aldehyde group to a fluorine group is also a useful method in the synthesis of fluorine compounds. Among the known fluorinating agents, there are examples in which SF 4 and DAST are used for the direct fluorination reaction of an aldehyde group or a carbonyl group of a ketone. However, it is hard to say that these fluorinating agents are sufficient because the use thereof is largely restricted for the reasons described above.
【0061】我々は、特開平12−038370号公報
で新規のフッ素化剤、ビス−ジアルキルアミノ−ジフル
オロメタンを提案し、これがアルデヒド基のジフルオロ
メチレン基への直接の変換反応に有効であることを示し
た。同様に本発明のフッ素化剤でもアルデヒド類のフッ
素化により、ジフルオロメチレン基を持つ化合物の合成
が効果的に達成できる。その方法は以下の通りである。We have proposed a novel fluorinating agent, bis-dialkylamino-difluoromethane, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-38370, and demonstrated that this is effective for the direct conversion reaction of aldehyde groups to difluoromethylene groups. Indicated. Similarly, with the fluorinating agent of the present invention, the synthesis of a compound having a difluoromethylene group can be effectively achieved by fluorination of aldehydes. The method is as follows.
【0062】すなわち、一般式(5):That is, the general formula (5):
【化38】 (式中、R4は置換または無置換の、飽和または不飽和
のアルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽和
のアリール基を表す。)で表されるアルデヒド基を有す
る化合物と本発明のフッ素化剤を反応させて一般式(5
−1):Embedded image Wherein R 4 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aryl group; Of the general formula (5)
-1):
【0063】[0063]
【化39】 (式中、R4は、前記と同じ意味を示す。)で表される
フッ素化合物を製造する。このように、本発明のフッ素
化剤を使用して、アルデヒド基の酸素の直接的フッ素化
が効果的に達成できる。Embedded image (Wherein, R 4 has the same meaning as described above). Thus, direct fluorination of oxygen of an aldehyde group can be effectively achieved using the fluorinating agent of the present invention.
【0064】アルデヒド基がフッ素化される化合物とし
ては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクロレ
イン、メタクロレイン、プロピオンアルデヒド、ブチル
アルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒ
ド、イソバレルアルデヒド、ヘキサアルデヒド、ヘプト
アルデヒド、オクチルアルデヒド、ノニルアルデヒド、
デシルアルデヒド等の脂肪族アルデヒド;ベンズアルデ
ヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、アニスアルデヒ
ド、フタルアルデヒド等の芳香族アルデヒド;シクロヘ
キサンカルボキシアルデヒド等の脂環式アルデヒド等が
挙げられる。これらのアルデヒド類に対応する一般式
(5−1)で表されるフッ素化合物が得られる。Compounds whose aldehyde group is fluorinated include formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, methacrolein, propionaldehyde, butyraldehyde, isobutyraldehyde, valeraldehyde, isovaleraldehyde, hexaaldehyde, heptaldehyde, octylaldehyde, nonyl aldehyde,
Aliphatic aldehydes such as decylaldehyde; aromatic aldehydes such as benzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, anisaldehyde and phthalaldehyde; and alicyclic aldehydes such as cyclohexanecarboxaldehyde. A fluorine compound represented by the general formula (5-1) corresponding to these aldehydes is obtained.
【0065】フッ素化剤の使用量は、アルデヒド基に対
して通常1当量以上が好ましい。反応溶媒は、フッ素化
剤及び、アルデヒド基を有する化合物および反応生成物
と反応しない溶媒であれば特に制限はないが、好ましく
はアセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム、エ
チレンジクロリド、N−メチルピロリジノン、ジメチル
ホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン、o−ジクロロベンゼン、グライム、ジグライム等で
ある。反応温度は、好ましくは通常0〜190℃、特に
好ましくは20℃〜180℃の範囲である。The amount of the fluorinating agent used is usually preferably 1 equivalent or more based on the aldehyde group. The reaction solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that does not react with the fluorinating agent and the compound having an aldehyde group and the reaction product, but is preferably acetonitrile, dichloromethane, chloroform, ethylene dichloride, N-methylpyrrolidinone, dimethylformamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, o-dichlorobenzene, glyme, diglyme and the like. The reaction temperature is preferably in the range of usually 0 to 190 ° C, particularly preferably 20 to 180 ° C.
【0066】反応により生成したフッ素化合物は、蒸留
等により反応混合物から容易に取り出すことができ、ま
た2,2−ジフルオロ−N,N’−ジアルキルベンズイ
ミダゾールは反応終了後には、N,N’−ジアルキルベ
ンズイミダゾール−2−オンとして回収可能である。The fluorine compound produced by the reaction can be easily removed from the reaction mixture by distillation or the like, and 2,2-difluoro-N, N′-dialkylbenzimidazole can be removed from the reaction mixture after completion of the reaction. It can be recovered as a dialkylbenzimidazol-2-one.
【0067】(4)カルボン酸からカルボン酸フルオリ
ドへの変換反応に用いられるフッ素化試剤としては、Y
arovenko試薬、ヘキサフルオロプロペン(PP
DA)、三フッ化ジエチルアミノ硫黄(以下、DAST
と略記する)等が挙げられる。しかしながらYarov
enko試薬については、試剤の保存安定性がやや低い
とされており、PPDAの方がより安定な試薬とされて
いるが、その原料であるヘキサフルオロプロペンの製造
には特殊な設備が必要とされる。(4) As the fluorinating agent used for the conversion reaction from carboxylic acid to carboxylic acid fluoride, Y
arovenko reagent, hexafluoropropene (PP
DA), diethylaminosulfur trifluoride (hereinafter, DAST)
And the like). However, Yarov
Regarding the enko reagent, the storage stability of the reagent is said to be slightly lower, and PPDA is considered to be a more stable reagent, but special equipment is required for the production of hexafluoropropene, which is the raw material. You.
【0068】DASTはカルボキシル基を効率的にフッ
素化してカルボン酸フルオリドを与えるのみならず、第
一、第二および第三級アルコールの水酸基、カルボニル
基等の酸素含有官能基のフッ素化試剤とし有用ではある
が、特殊な製造設備が必要なこと、DASTが高価であ
ること、爆発の危険性が高い等の問題点がある。また、
WO96/04297号公報にテトラアルキル−フルオ
ロホルムアミジニウム=ヘキサフルオロホスフェートが
カルボン酸基のすぐれたフッ素化剤として記載されてい
るが、その製造においてポタシウムヘキサフルオロホス
フェートを使用する分、原料費と製造工程が増えて非経
済的となっている。DAST is useful not only for efficiently fluorinating carboxyl groups to give carboxylic acid fluorides, but also as a fluorinating reagent for oxygen-containing functional groups such as hydroxyl groups and carbonyl groups of primary, secondary and tertiary alcohols. However, there are problems such as the need for special manufacturing equipment, the high cost of DAST, and the high risk of explosion. Also,
WO96 / 04297 discloses tetraalkyl-fluoroformamidinium hexafluorophosphate as a fluorinating agent having an excellent carboxylic acid group. The number of processes has increased, making it uneconomical.
【0069】我々は、特開平12−038370号公報
で新規のフッ素化剤、ビス−ジアルキルアミノ−ジフル
オロメタンを提案し、これがカルボン酸基からカルボン
酸フルオリドのへ変換反応に有効であることを示した。
本発明のフッ素化剤もまた同様に、カルボン酸基からカ
ルボン酸フルオリドのへ変換反応が可能である。得られ
る含フツ素化合物はライフサイエンス分野または機能性
材料分野の中間体として近年注目を集めている化合物で
ある。We have proposed a novel fluorinating agent, bis-dialkylamino-difluoromethane, in JP-A No. 12-38370, and have shown that this is effective for the conversion reaction of carboxylic acid groups to carboxylic acid fluorides. Was.
Similarly, the fluorinating agent of the present invention can also perform a conversion reaction from a carboxylic acid group to a carboxylic acid fluoride. The obtained fluorine-containing compound is a compound that has recently attracted attention as an intermediate in the field of life science or the field of functional materials.
【0070】本発明のフッ素化剤を用いるカルボン酸フ
ルオリドの製造は次のようである。すなわち、一般式
(6):The production of carboxylic acid fluoride using the fluorinating agent of the present invention is as follows. That is, the general formula (6):
【化40】 (式中、R5は置換または無置換の、飽和または不飽和
のアルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽和
のアリール基を表す。)で表されるカルボン酸基を有す
る化合物と本発明のフッ素化剤を反応させて一般式(6
−1):Embedded image (Wherein, R 5 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group, or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aryl group.) By reacting the fluorinating agent of the present invention, the compound represented by the general formula (6)
-1):
【0071】[0071]
【化41】 (式中、R5は前記と同じ意味を示す。)で表される酸
フルオリド類を製造する。Embedded image (Wherein, R 5 has the same meaning as described above).
【0072】フッ素化反応に用いるカルボン酸類は、例
えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、イソブタ
ン酸、ペンタン酸、3−メチルブタン酸、ビバリン酸、
ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカ
ン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステ
アリン酸、フェニル酢酸、ジフェニル酢酸、アセト酢
酸、フェニルプロピオン酸、ケイ皮酸、シュウ酸、マロ
ン酸、コハク酸、メチルコハク酸、1,5−ペンタンジ
カルボン酸、アジピン酸、1,7−ヘプタンジカルボン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン
二酸、エイコサン二酸等の脂肪族モノカルボン酸および
ジカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸、1−メチル
−1−シクロヘキサンカルボン酸、2−メチル−1−シ
クロヘキサンカルボン酸、3−メチル−1−シクロヘキ
サンカルボン酸、1,3−ジシクロヘキサンジカルボン
酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式モ
ノカルボン酸およびジカルボン酸;安息香酸、o−トル
イル酸、m−トルイル酸、p−トルイル酸、4−イソプ
ロピル安息香酸、4−tert−ブチル安息香酸、o−
メトキシ安息香酸、m−メトキシ安息香酸、p−メトキ
シ安息香酸、ジメトキシ安息香酸、トリメトキシ安息香
酸、o−ニトロ安息香酸、m−ニトロ安息香酸、p−ニ
トロ安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸
等の芳香族モノカルボン酸およびジカルボン酸;インド
ール−2−カルボン酸、インドール−3−カルボン酸、
ニコチン酸等の複素環式カルボン酸等が挙げられる。し
かし、これらに限定されるものではない。これらのカル
ボン酸類からそれぞれ対応する一般式(6−1)で表さ
れる酸フルオリド類が得られる。The carboxylic acids used in the fluorination reaction include, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, isobutanoic acid, pentanoic acid, 3-methylbutanoic acid, vivalic acid,
Hexanoic, heptanoic, octanoic, nonanoic, decanoic, lauric, myristic, palmitic, stearic, phenylacetic, diphenylacetic, acetoacetic, phenylpropionic, cinnamic, oxalic, malonic, Aliphatic monocarboxylic acids and dicarboxylic acids such as succinic acid, methylsuccinic acid, 1,5-pentanedicarboxylic acid, adipic acid, 1,7-heptanedicarboxylic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecane diacid, eicosane diacid and the like Acid; cyclohexanecarboxylic acid, 1-methyl-1-cyclohexanecarboxylic acid, 2-methyl-1-cyclohexanecarboxylic acid, 3-methyl-1-cyclohexanecarboxylic acid, 1,3-dicyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexane Alicyclic monocarboxylic acids such as dicarboxylic acids and Carboxylic acid; benzoic acid, o- toluic acid, m- toluic acid, p- toluic acid, 4-isopropyl benzoic acid, 4-tert-butylbenzoic acid, o-
Methoxy benzoic acid, m-methoxy benzoic acid, p-methoxy benzoic acid, dimethoxy benzoic acid, trimethoxy benzoic acid, o-nitro benzoic acid, m-nitro benzoic acid, p-nitro benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid Aromatic monocarboxylic and dicarboxylic acids such as indole-2-carboxylic acid, indole-3-carboxylic acid,
And heterocyclic carboxylic acids such as nicotinic acid. However, it is not limited to these. From these carboxylic acids, corresponding acid fluorides represented by the general formula (6-1) are obtained.
【0073】フッ素化剤の使用量は、カルボキシル基に
対して、通常、1当量以上あればよい。反応は、通常、
反応溶媒中で行われ、用いられる反応溶媒は、使用する
フッ素化剤、及び生成するカルボン酸フルオリドが反応
しない溶媒であれば特に制限はないが、好ましくはアセ
トニトリル、ジクロロメタン、エチレンジクロリド、ジ
メチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾ
リジノン、o−ジクロロベンゼン等である。The amount of the fluorinating agent to be used is usually 1 equivalent or more based on the carboxyl group. The reaction is usually
Performed in a reaction solvent, the reaction solvent used is not particularly limited as long as the solvent does not react with the fluorinating agent to be used, and the generated carboxylic acid fluoride, preferably acetonitrile, dichloromethane, ethylene dichloride, dimethylformamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, o-dichlorobenzene and the like.
【0074】反応温度は、反応溶媒およびカルボキシル
基の反応性によって左右されるが、反応速度、副生成物
の生成を抑制するために、好ましくは通常−40℃〜1
00℃、特に好ましくは−20℃〜80℃の範囲であ
る。反応により生成したカルボン酸フルオリドは、蒸留
等により反応混合物から容易に取り出すことができる。
また2,2−ジフルオロ−N,N’−ジアルキルベンズ
イミダゾールは反応終了後には、N,N’−ジアルキル
ベンズイミダゾール−2−オンとして回収可能である。The reaction temperature depends on the reactivity of the reaction solvent and the carboxyl group, but is usually preferably from -40 ° C. to 1 ° C. in order to suppress the reaction rate and the generation of byproducts.
00 ° C, particularly preferably -20 ° C to 80 ° C. The carboxylic acid fluoride generated by the reaction can be easily removed from the reaction mixture by distillation or the like.
Further, 2,2-difluoro-N, N'-dialkylbenzimidazole can be recovered as N, N'-dialkylbenzimidazol-2-one after the completion of the reaction.
【0075】[0075]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
尚、実施例1および実施例2中の2,2−ジフルオロ−
N,N’−ジメチルベンズイミダゾール(以下、DFD
MBと略す)濃度は、DFDMBをアニリンと反応させ
て誘導体化した後、高速液体クロマトグラフィー法(以
下HPLC法と略す)によって測定した。また、フッ素
イオン(以下F−と略す)の濃度測定はアリザリンコン
プレキソン試薬を用いる吸光光度分析法によって行っ
た。塩素イオンの分析は硝酸銀滴定法によって行なっ
た。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.
In addition, 2,2-difluoro- in Examples 1 and 2 was used.
N, N'-dimethylbenzimidazole (hereinafter DFD)
The concentration of MB) was measured by high performance liquid chromatography (hereinafter abbreviated as HPLC) after derivatizing DFDMB by reacting it with aniline. The concentration of fluorine ions (hereinafter abbreviated as F − ) was measured by an absorptiometry using an alizarin complexone reagent. Analysis of chloride ion was performed by silver nitrate titration.
【0076】(合成例1)N,N’−ジメチルベンズイ
ミダゾール−2−オン(DMBI)の合成 ベンズイミダゾール−2−オン 100gとジメチルホ
ルムアミド 400gを攪拌器、温度計、冷却コンデン
サーを備えた1Lの反応容器に装入し、攪拌しながら溶
解した。次に、攪拌を続けながらtert−ブトキシカリウ
ム 50gを装入して30分間19〜40℃で保持し
た。次に、ヨードメタン63.15gを徐々に装入して
30分間保持した。この間反応温度は30〜60℃に保
った。さらに、3回、交互にtert−ブトキシカリウム
50gとヨードメタン63.15gの装入を繰り返した
後、反応を終了した。反応マスに水 400mlと ジク
ロロメタン 400mlを加えて攪拌抽出を行なった。
分液してジクロロメタン層を水洗した後、脱水、ジクロ
ロメタン留去と行なって粗 DMBI 92.5gを得
た。最後に、四塩化炭素で再結晶精製を行ない、精 D
MBI 88gを得た(GC純度99%、収率73
%)。(Synthesis Example 1) Synthesis of N, N'-dimethylbenzimidazol-2-one (DMBI) 100 g of benzimidazol-2-one and 400 g of dimethylformamide were mixed with 1 L of 1 L equipped with a stirrer, thermometer and cooling condenser. It was charged in a reaction vessel and dissolved with stirring. Next, while stirring was continued, 50 g of potassium tert-butoxide was charged and maintained at 19 to 40 ° C. for 30 minutes. Next, 63.15 g of iodomethane was gradually charged and maintained for 30 minutes. During this time, the reaction temperature was maintained at 30 to 60 ° C. Further, alternately three times, potassium tert-butoxide
After repeating charging of 50 g and 63.15 g of iodomethane, the reaction was terminated. 400 ml of water and 400 ml of dichloromethane were added to the reaction mass, followed by stirring and extraction.
After separating and washing the dichloromethane layer with water, dehydration and dichloromethane distillation were carried out to obtain 92.5 g of crude DMBI. Finally, recrystallization and purification were performed using carbon tetrachloride.
88 g of MBI was obtained (GC purity 99%, yield 73
%).
【0077】(合成例2)2−クロロ−N,N’−ジメ
チルベンズイミダゾリジウム−クロリド(CDMBI)
の合成 上記合成で得たDMBI 45gとモノクロロベンゼン
175gを反応容器に入れ、ホスゲンによる塩素化反応
を行なった(反応温度 100℃、反応時間 15h)。
反応終了後、濾過・洗浄・乾燥と行ない、CDMBIの
白色結晶 35gを得た(純度 100% 、取り出し収
率 58%)。(Synthesis Example 2) 2-chloro-N, N'-dimethylbenzimidazolidium-chloride (CDMBI)
45 g of DMBI and 175 g of monochlorobenzene obtained in the above synthesis were placed in a reaction vessel, and a chlorination reaction with phosgene was carried out (reaction temperature: 100 ° C., reaction time: 15 h).
After completion of the reaction, filtration, washing and drying were carried out to obtain 35 g of white crystals of CDMBI (purity: 100%, yield: 58%).
【0078】実施例1 2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル−ベンズイミ
ダゾール(DFDMB)の合成 窒素ボックス中で、合成例2で得たCDMBI 2.01g
(9.3mmol)と、モレキュラシーブスで脱水したジクロ
ロメタン 50mlを小型反応容器に入れ、これをマグ
ネチックスターラーで攪拌しながら、これにテトラメチ
ルアンモニウムフルオリド純度96.8% 2.02g
(21.0mmol)を約5分間で分割装入した。この
間、反応温度は室温16℃から27℃まで昇温した。Example 1 Synthesis of 2,2-difluoro-N, N'-dimethyl-benzimidazole (DFDMB) 2.01 g of CDMBI obtained in Synthesis Example 2 in a nitrogen box
(9.3 mmol) and 50 ml of dichloromethane dehydrated with molecular sieves were placed in a small reaction vessel, and 2.02 g of tetramethylammonium fluoride purity 96.8% was added thereto while stirring with a magnetic stirrer.
(21.0 mmol) was dividedly charged in about 5 minutes. During this time, the reaction temperature rose from room temperature 16 ° C to 27 ° C.
【0079】この後密栓をして2時間反応を行なった。
反応終了後、濾過してジクロロメタン層 63gを取り出
した。ジクロロメタン層の一部を取り、塩素分測定とH
PLC,GC分析を行なった。分析結果より、DFDM
B 5.35mmolとDMBI 2.72mmolが生成していることが
分かった(DFDMBの反応収率 57%)。残りのジ
クロロメタン層を二分割して、一方はジクロロメタンを
減圧下に留去し、残った残分をアセトニトリル2mlで
溶解し、これをNMR測定用の試料液とした。また、残
り半分のジクロロメタン層は減圧下にジクロロメタンを
留去して残分(固体)を取り出し、DI−MS測定用の
試料とした。各分析値を以下に示す。Thereafter, the reaction mixture was sealed and reacted for 2 hours.
After the completion of the reaction, 63 g of a dichloromethane layer was taken out by filtration. Take a part of the dichloromethane layer, measure the chlorine content and
PLC and GC analyzes were performed. From the analysis results, DFDM
It was found that 5.35 mmol of B and 2.72 mmol of DMBI had been produced (reaction yield of DFDMB 57%). The remaining dichloromethane layer was divided into two parts, and one of them was distilled off under reduced pressure, and the remaining residue was dissolved in 2 ml of acetonitrile, and this was used as a sample solution for NMR measurement. The remaining half of the dichloromethane layer was subjected to distillation under reduced pressure to remove dichloromethane, and the residue (solid) was taken out and used as a sample for DI-MS measurement. The analytical values are shown below.
【0080】塩素分:不検出 DI−MS:184(M)+,165(M−F)+ 1 H−NMR(δ,ppm,CH3CN溶媒,CH3CN
基準,23℃) : 3.15(s,6H,−CH3 ×
2),6.73(m,2H,−CH×2),6.89
(m,2H,−CH×2)13 C−NMR(δ,ppm,CH3CN溶媒,CDCl3
基準,−20℃) :26.5(s,−CH3×2),
105.6(s,−CH×2),120.0(−CH×
2),129.0(t,JCF=230Hz,−CF2×
2),133.0(−CH×2),Chlorine content: not detected DI-MS: 184 (M) + , 165 (MF) + 1 H-NMR (δ, ppm, CH 3 CN solvent, CH 3 CN
(Standard, 23 ° C.): 3.15 (s, 6H, —CH 3 ×)
2), 6.73 (m, 2H, -CH x 2), 6.89
(M, 2H, —CH × 2) 13 C-NMR (δ, ppm, CH 3 CN solvent, CDCl 3
Reference, -20 ℃): 26.5 (s , -CH 3 × 2),
105.6 (s, -CH x 2), 120.0 (-CH x
2), 129.0 (t, J CF = 230 Hz, −CF 2 ×
2), 133.0 (-CH x 2),
【0081】実施例2 2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル−ベンズイミ
ダゾール(DFDMB)の合成 窒素ボックス中で、合成例2で得たCDMBI 0.5
0g(2.31mmol)と、モレキュラシーブスで脱
水したジクロロメタン 15mlを小型反応容器に入れ、
これをマグネチックスターラーで攪拌しながら、これに
テトラメチルアンモニウムフルオリド純度86.9%
0.487g(4.55mmol)を約5分間で分割装入し
た。この間、反応温度は室温20℃から28℃まで昇温
した。この後密栓をして1時間反応を行なった。反応終
了後、濾過してジクロロメタン層 19gを取り出した。
ジクロロメタン層の一部を取り、フッ素イオン及び塩素
イオンの測定を行なった、フッ素イオンは4.65mmol
検出、塩素イオンは不検出であった。また、HPLC、
GC分析結果より、DFDMB 1.95mmolとDMB
I 0.37mmolが生成していることが分かった
(DFDMBの反応収率 84%)。Example 2 Synthesis of 2,2-difluoro-N, N'-dimethyl-benzimidazole (DFDMB) In a nitrogen box, the CDMBI 0.5 obtained in Synthesis Example 2 was synthesized.
0 g (2.31 mmol) and 15 ml of dichloromethane dehydrated with molecular sieves are placed in a small reaction vessel,
While stirring this with a magnetic stirrer, the purity of tetramethylammonium fluoride was 86.9%.
0.487 g (4.55 mmol) were charged in portions over about 5 minutes. During this time, the reaction temperature rose from room temperature 20 ° C. to 28 ° C. Thereafter, the reaction mixture was sealed and the reaction was carried out for 1 hour. After completion of the reaction, 19 g of dichloromethane layer was taken out by filtration.
A part of the dichloromethane layer was taken, and fluorine ions and chlorine ions were measured. The amount of fluorine ions was 4.65 mmol.
Detection and chloride ion were not detected. HPLC,
According to the GC analysis result, 1.95 mmol of DFDMB and DMB
It was found that 0.37 mmol of I was produced (reaction yield of DFDMB 84%).
【0082】実施例3 2,2−ジフルオロ−N,N’−ジメチル−ベンズイミ
ダゾール(DFDMB)の合成 小型オートクレーブ中に、合成例2で得たCDMBI
2.0g(9.26mmol)、スプレードライ KF2.15
g(37mmol)、モレキュラシーブスで脱水したアセト
ニトリル40mlを装入し、密閉して100℃、30時間
反応を行なった。反応終了後、濾過によりアセトニトリ
ル層を取り出し、フッ素イオン及び塩素イオンの測定を
行なった、測定値より計算の結果、フッ素イオンは8.
45mmol検出、塩素イオン 0.467mmol検出であっ
た。また、HPLC、GC分析結果より、DFDMB
3.16mmolとDMBI 5.11mmolが生成している
ことが分かった,但し、塩素イオンが検出されているこ
とから、一部塩素イオンを含む2−フルオロ−N,N’
−ジメチル−ベンズイミダゾリジウム−クロリドが生成
しているものと思われる。Example 3 Synthesis of 2,2-difluoro-N, N′-dimethyl-benzimidazole (DFDMB) CDMBI obtained in Synthesis Example 2 in a small autoclave
2.0 g (9.26 mmol), spray-dried KF 2.15
g (37 mmol) and 40 ml of acetonitrile dehydrated with molecular sieves were charged, sealed, and reacted at 100 ° C. for 30 hours. After completion of the reaction, the acetonitrile layer was taken out by filtration, and the measurement of fluorine ion and chlorine ion was performed.
45 mmol detection, 0.467 mmol chloride ion detection. In addition, from the results of HPLC and GC analysis, DFDMB
It was found that 3.16 mmol and 5.11 mmol of DMBI had been formed. However, since chloride ions were detected, 2-fluoro-N, N ′ partially containing chloride ions.
-It seems that dimethyl-benzimidazolidium chloride was formed.
【0083】実施例4 ベンジルフルオリドの合成 小型反応容器に、実施例3で得たDFDMBのアセトニ
トリル溶液 5g(0.50mmol)を入れ、マグネチック
スターラーで攪拌しながらこれに、ベンジルアルコール
0.054g(0.50mmol)/アセトニトリル2m
lの溶液を滴下した。室温にて1時間反応させた後、反
応マスのGC測定を行なった。測定値の計算結果より、
ベンジルフルオリド 0.274mmol(反応収率54
%)、ベンジルクロリド 0.066mmol(反応収率13
%)が生成していることが分かった。Example 4 Synthesis of benzyl fluoride 5 g (0.50 mmol) of the acetonitrile solution of DFDMB obtained in Example 3 was placed in a small reaction vessel, and 0.054 g of benzyl alcohol was added thereto while stirring with a magnetic stirrer. (0.50 mmol) / acetonitrile 2 m
of solution were added dropwise. After reacting at room temperature for 1 hour, GC measurement of the reaction mass was performed. From the calculation result of the measured value,
Benzyl fluoride 0.274 mmol (reaction yield 54
%), Benzyl chloride 0.066 mmol (reaction yield 13
%) Had been formed.
【0084】実施例5 ベンジルフルオリドの合成 小型反応容器に、実施例2と同様の方法で得たDFDM
Bのジクロロメタン溶液7g(0.67mmol)を入れ、
マグネチックスターラーで攪拌しながらこれに、ベンジ
ルアルコール 0.072g(0.67mmol)/ジクロ
ロメタン5mlの溶液を滴下した。室温にて1時間反応
させた後、反応マスのGC測定を行なった。測定値の計
算結果より、ベンジルフルオリド 0.61mmol(反応収率9
1%)が生成していることが分かった。Example 5 Synthesis of benzyl fluoride DFDM obtained by the same method as in Example 2 was placed in a small reaction vessel.
7 g (0.67 mmol) of a dichloromethane solution of B was added,
A solution of 0.072 g (0.67 mmol) of benzyl alcohol / 5 ml of dichloromethane was added dropwise thereto while stirring with a magnetic stirrer. After reacting at room temperature for 1 hour, GC measurement of the reaction mass was performed. From the calculation result of the measured values, benzyl fluoride 0.61 mmol (reaction yield 9
1%).
【0085】実施例6 p−フルオロ安息香酸メチルエステルの合成 小型反応容器に、実施例1と同様の方法で得た純度53.4
%のDFDMB 1.307g(3.80mmol)、o-ジクロロ
ベンゼン 10ml、p-ヒドロキシ安息香酸メチルエステル
0.385g(2.528mmol)]を装入し、マグネチ
ックスターラーで攪拌しながら、窒素ガス微加圧下で1
50℃ 5時間反応を行なった。冷却後、濾過して濾液
についてGC及びGC−MSにより分析を行なった。G
C−MSの測定測定より、p−フルオロ安息香酸メチル
エステル(M+ 152)の生成を確認した。GC測定値よ
り、p-ヒドロキシ安息香酸メチルエステルの転化率 5
5%、p−フルオロ安息香酸メチルエステルの生成
0.324mmol、選択率 23%であった。また、反応
により生成した N,N’−ジメチルベンズイミダゾー
ル−2−オン 3.601mmolを検出した。これは使用
したDFDMBの95%に相当する。Example 6 Synthesis of p-fluorobenzoic acid methyl ester A small reaction vessel was charged with a purity of 53.4 obtained in the same manner as in Example 1.
% DFDMB 1.307 g (3.80 mmol), o-dichlorobenzene 10 ml, p-hydroxybenzoic acid methyl ester
0.385 g (2.528 mmol)], and stirred under a magnetic stirrer under a slight pressure of nitrogen gas.
The reaction was performed at 50 ° C. for 5 hours. After cooling, the mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by GC and GC-MS. G
C-MS measurement confirmed the formation of p-fluorobenzoic acid methyl ester (M + 152). According to the GC measurement value, the conversion of methyl p-hydroxybenzoate 5
Formation of 5% p-fluorobenzoic acid methyl ester
0.324 mmol, selectivity 23%. In addition, 3.601 mmol of N, N'-dimethylbenzimidazol-2-one produced by the reaction was detected. This corresponds to 95% of the DFDMB used.
【0086】比較例1 p−フルオロ安息香酸メチルエステルの合成 小型反応容器に、2,2-ジフルオロ-1,3-ジメチルイミダ
ゾリジン(DFI)0.715g(5.25mmol)、o-ジクロロ
ベンゼン 10mmol、p-ヒドロキシ安息香酸メチルエステ
ル 0.50g(3.29mmol)を装入し、マグネチックスター
ラーで攪拌しながら、窒素ガス微加圧下で150℃ 5時間
反応を行なった。冷却後、濾過して濾液についてGC及
びGC−MSにより分析を行なった。GC−MSの測定
測定より、p−フルオロ安息香酸メチルエステル(M+
152)の生成を確認した。GC測定値より、p-ヒドロキ
シ安息香酸メチルエステルの転化率 61%、p−フル
オロ安息香酸メチルエステルの生成 0.361mm ol、
選択率 18%2.956mmolを検出した。これは使用
したDFIの56%に相当する。Comparative Example 1 Synthesis of methyl p-fluorobenzoate In a small reaction vessel, 0.715 g (5.25 mmol) of 2,2-difluoro-1,3-dimethylimidazolidin (DFI), 10 mmol of o-dichlorobenzene, -Hydroxybenzoic acid methyl ester (0.50 g, 3.29 mmol) was charged, and the mixture was reacted at 150 ° C. for 5 hours under a slight pressure of nitrogen gas while stirring with a magnetic stirrer. After cooling, the mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by GC and GC-MS. According to GC-MS measurement, p-fluorobenzoic acid methyl ester (M +
152) generation was confirmed. According to the GC measurement value, the conversion of p-hydroxybenzoic acid methyl ester was 61%, the formation of p-fluorobenzoic acid methyl ester was 0.361 mmol,
Selectivity 18% 2.9556 mmol was detected. This corresponds to 56% of the DFI used.
【0087】比較例2 p−フルオロ安息香酸メチルエステルの合成 小型反応容器に、2,2-ジフルオロ-1,3-ジメチルピリミ
ジン(DFDMP)0.783g(5.21mmol)、o-
ジクロロベンゼン 10mmol、p-ヒドロキシ安息香酸メ
チルエステル 0.53g(3.477mmol)を装入
し、マグネチックスターラーで攪拌しながら、窒素ガス
微加圧下で150℃ 5時間反応を行なった。冷却後、濾
過して濾液についてGC及びGC−MSにより分析を行
なった。GC−MSの測定測定より、p−フルオロ安息
香酸メチルエステル(M+ 152)の生成を確認した。G
C測定値より、p-ヒドロキシ安息香酸メチルエステルの
転化率 63%、p−フルオロ安息香酸メチルエステル
の生成 1.180mmol,選択率 34%であった。また、反
応により生成した N,N’-ジメチルプロピレンウレア
5.21mmolを検出した。これは使用したDFIの100
%に相当する。Comparative Example 2 Synthesis of methyl p-fluorobenzoate In a small reaction vessel, 0.783 g (5.21 mmol) of 2,2-difluoro-1,3-dimethylpyrimidine (DFDMP), o-
10 mmol of dichlorobenzene and 0.53 g (3.477 mmol) of methyl p-hydroxybenzoate were charged, and the mixture was reacted at 150 ° C. for 5 hours under a slight pressure of nitrogen gas while stirring with a magnetic stirrer. After cooling, the mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by GC and GC-MS. The formation of p-fluorobenzoic acid methyl ester (M + 152) was confirmed by GC-MS measurement. G
From the measured C values, the conversion of p-hydroxybenzoic acid methyl ester was 63%, the production of p-fluorobenzoic acid methyl ester was 1.180 mmol, and the selectivity was 34%. In addition, 5.21 mmol of N, N'-dimethylpropyleneurea produced by the reaction was detected. This is 100 of DFI used
%.
【0088】実施例7 α,α−ジフルオロトルエンの合成 小型反応容器に、実施例2と同様の方法で得たDFDM
Bのジクロロメタン溶液 16.0g(DFDMB 1.142mmol)、
o-ジクロロベンゼン 10ml、ベンズアルデヒド0.101g
(0.952mmol)]を装入し、マグネチックスターラーで
攪拌しながら、窒素ガス微加圧下で85℃ にてジクロロ
メタンを系外に留出させた。この後、150℃に昇温し
て 5時間反応を行なった。冷却後、濾過して濾液につ
いてGC及びGC−MSにより分析を行なった。GC−
MSの測定測定より、α,α−ジフルオロトルエン(M+
1 28)の生成を確認した。GC測定値より、α,α−ジ
フルオロトルエンの生成 0.50mmol,反応収率 5
2.5%であった。Example 7 Synthesis of α, α-difluorotoluene DFDM obtained in the same manner as in Example 2 was placed in a small reaction vessel.
16.0 g of a dichloromethane solution of B (DFDMB 1.142 mmol),
o-dichlorobenzene 10ml, benzaldehyde 0.101g
(0.952 mmol)] and dichloromethane was distilled out of the system at 85 ° C. under a slight pressure of nitrogen gas while stirring with a magnetic stirrer. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C., and the reaction was carried out for 5 hours. After cooling, the mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by GC and GC-MS. GC-
From the measurement of MS, it was found that α, α-difluorotoluene (M +
1 The generation of 28) was confirmed. According to GC measurement values, formation of α, α-difluorotoluene 0.50 mmol, reaction yield 5
2.5%.
【0089】実施例8 安息香酸フルオリドの合成 小型反応容器に、実施例2と同様の方法で得たDFDM
Bのジクロロメタン溶液6.43g(DFDMB 0.459
mmol)、o-ジクロロベンゼン 10ml、ベンズアルデ
ヒド 0.101g(0.952mmol)]を装入し、マグネチック
スターラーで攪拌しながら、窒素ガス微加圧下20℃、
0.5時間反応を行なった。反応終了後、ジクロロメタ
ン層のGC−MS測定を行なったところ、安息香酸フル
オリド(M+ 124)の生成を確認した。他に反応生成物
は検出されなかった。Example 8 Synthesis of Benzoic Acid Fluoride DFDM obtained in the same manner as in Example 2 was placed in a small reaction vessel.
6.43 g of a dichloromethane solution of B (DFDMB 0.459
mmol), 10 ml of o-dichlorobenzene and 0.101 g (0.952 mmol) of benzaldehyde], and the mixture was stirred at 20 ° C. under a slight pressure of nitrogen gas while stirring with a magnetic stirrer.
The reaction was performed for 0.5 hours. After completion of the reaction, the dichloromethane layer was subjected to GC-MS measurement, and it was confirmed that benzoic acid fluoride (M + 124) was formed. No other reaction products were detected.
【0090】[0090]
【発明の効果】本発明のフッ素化剤に係る化合物は、ア
ルコール、フェノール、チオフェノール、アルデヒド、
カルボン酸、ケトン、ハロゲン化物を有する化合物に対
して、安全で取扱が容易な、高選択性のフッ素化剤であ
る。また、本発明のフッ素化剤の製造は、特殊な設備も
技術も必要とせず経済的に製造可能である。また、本フ
ッ素化剤は、120〜150℃におけるフッ素化反応に
おいて安定であり、反応終了後のウレア体回収率が高い
という特徴がある。本発明のフッ素化剤は、化合物その
ものの製造が、従来技術の問題点を解消した工業的な方
法で製造可能であり、また有機化合物、特に酸素含有官
能基を有する化合物のフッ素化剤として優れた効果を示
す。The compounds relating to the fluorinating agent of the present invention include alcohols, phenols, thiophenols, aldehydes,
A highly selective fluorinating agent that is safe and easy to handle for compounds containing carboxylic acids, ketones, and halides. In addition, the fluorinating agent of the present invention can be produced economically without requiring special equipment or technology. Further, the present fluorinating agent is stable in a fluorination reaction at 120 to 150 ° C., and is characterized by a high urea recovery rate after completion of the reaction. The fluorinating agent of the present invention can be manufactured by an industrial method which solves the problems of the prior art, and is excellent as a fluorinating agent for organic compounds, particularly compounds having an oxygen-containing functional group. Effect.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 25/13 C07C 25/13 51/29 51/29 53/38 53/38 57/64 57/64 (72)発明者 成瀬 純子 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井化学 株式会社内 (72)発明者 林 秀俊 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井化学 株式会社内 (72)発明者 及川 英明 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井化学 株式会社内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC30 BJ50 BS90 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07C 25/13 C07C 25/13 51/29 51/29 53/38 53/38 57/64 57/64 ( 72) Inventor Junko Naruse 30 Asamuta-cho, Omuta-shi, Fukuoka Prefecture Mitsui Chemicals, Inc. 30 Asamuta-cho, Omuta-shi Mitsui Chemicals, Inc. F term (reference) 4H006 AA02 AC30 BJ50 BS90
Claims (11)
は無置換のアルコキシ基を表し、nは0から4である。
R1及びR2は炭素数1〜6の置換または無置換の低級
アルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。)で
表されるフッ素化剤と、アルコール類、フェノール類、
チオフェノール類、アルデヒド類、カルボン酸類、ケト
ン類、ハロゲン化物のグループの中から選ばれた化合物
とを反応させることを特徴とするフッ素含有化合物の製
造方法。1. A compound of the general formula (1) (In the formula, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4.
R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. ), Alcohols, phenols,
A process for producing a fluorine-containing compound, comprising reacting a compound selected from the group consisting of thiophenols, aldehydes, carboxylic acids, ketones, and halides.
は無置換のアルコキシ基を表し、nは0から4である。
R1及びR2は炭素数1〜6の置換または無置換の低級
アルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。)で
表されるフッ素化剤。2. A compound of the general formula (1) (In the formula, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4.
R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. A fluorinating agent represented by).
(2) 【化3】 で表される2,2−ジフルオロ−N,N'−ジメチルベ
ンズイミダゾールである請求項2記載のフッ素化剤。3. The fluorinating agent represented by the general formula (1) is represented by the formula (2): The fluorinating agent according to claim 2, which is 2,2-difluoro-N, N'-dimethylbenzimidazole represented by the following formula:
は無置換のアルコキシ基を表し、nは0から4である。
R1及びR2は炭素数1〜6の置換または無置換の低級
アルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。)で
表される化合物。4. A compound of the general formula (1) (In the formula, A represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4.
R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. ).
(2) 【化5】 で表される2,2−ジフルオロ−N,N'−ジメチルベ
ンズイミダゾール。5. The compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the formula (2): 2,2-difluoro-N, N′-dimethylbenzimidazole represented by the formula:
ルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽和のア
ラルキル基を示す。)で表されるアルコール性水酸基を
有する化合物と、一般式(1)で表される前記フッ素化
剤を反応させることを特徴とする一般式(3−1) 【化7】 (式中、R3は前記と同じ意味を示す。)で表される請
求項1記載のフッ素含有化合物の製造方法。6. A compound of the general formula (3) Wherein R 3 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group, or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aralkyl group, and a compound having an alcoholic hydroxyl group represented by the general formula: Reacting the fluorinating agent represented by (1) with the general formula (3-1): (Wherein, R 3 has the same meaning as described above.).
整数であり、Y1は電子吸引性の置換基を表し、bは1
〜5の整数であり、b+c≦6である。)で表されるフ
ェノール類またはチオフェノール類化合物と一般式
(1)で表される前記フッ素化剤を反応させることを特
徴とする一般式(4−1) 【化9】 (式中、Y、b及びcは、前記と同じ意味を示す。)で
表される請求項1記載のフッ素含有化合物の製造方法。7. A compound of the general formula (4) (In the formula, Q represents an oxygen or sulfur atom, c is an integer of 1 to 5, Y1 represents an electron-withdrawing substituent, and b represents 1
And b + c ≦ 6. Wherein the fluorinating agent represented by the general formula (1) is reacted with the phenol or thiophenol compound represented by the general formula (1). (Wherein, Y, b and c have the same meanings as described above).
和のアルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽
和のアリール基を表す。)で表されるアルデヒド基を含
有する化合物と一般式(1)で表される前記フッ素化剤
を反応させることを特徴とする一般式(5−1) 【化11】 (式中、R4は前記と同じ意味を示す。)で表される請
求項1記載のフッ素含有化合物の製造方法。8. A compound of the general formula (5) (Wherein, R 4 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group, or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aryl group). Reacting the fluorinating agent represented by the general formula (1) with the general formula (5-1) (Wherein, R 4 has the same meaning as described above.).
和のアルキル基、置換または無置換の、飽和または不飽
和のアリール基を示す。)で表されるカルボン酸基を有
する化合物と一般式(1)で表される前記フッ素化剤を
反応させることを特徴とする一般式(6−1) 【化13】 (式中、R5は前記と同じ意味を示す。)で表される請
求項1記載のフッ素含有化合物の製造方法。9. A compound of the general formula (6) (Wherein, R 5 represents a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group, or a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aryl group.) Reacting the fluorinating agent represented by the general formula (1) with the general formula (6-1) (Wherein, R 5 has the same meaning as described above.).
ンズイミダゾールである請求項6〜9記載の方法。10. The fluorinating agent is represented by the formula (2): The method according to claims 6 to 9, which is 2,2-difluoro-N, N'-dimethylbenzimidazole represented by the following formula:
同一でも異なっていても良い、Aは、置換または無置換
のアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基を表
し、nは0から4である。R1及びR2は炭素数1〜6
の置換または無置換の低級アルキル基を表し、同一でも
異なっていても良い。)で表される化合物とフッ素原子
のアルカリ金属塩またはテトラアルキルアンモニウムフ
ルオリド類を無反応性の溶媒中でハロゲン交換反応を行
なうことを特徴とする請求項2記載の一般式(1)で表
されるフッ素化剤の製造方法。11. A compound of the general formula (7) (Wherein X 1 and X 2 represent a chlorine or bromine atom;
A, which may be the same or different, represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group, and n is 0 to 4. R 1 and R 2 each have 1 to 6 carbon atoms
Represents a substituted or unsubstituted lower alkyl group, which may be the same or different. The compound represented by the general formula (1) according to claim 2, wherein the compound represented by the formula (1) is subjected to a halogen exchange reaction in a non-reactive solvent with an alkali metal salt of a fluorine atom or a tetraalkylammonium fluoride. For producing a fluorinating agent to be used.
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