JP2002322101A - α，α−ジフルオロシクロアルカン類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来法に比べて、高純度のα,α−ジフルオ
ロシクロアルカン類を効率良く製造できる方法を提供す
る。 【解決手段】 フルオロシクロアルケン類をフッ化水素
で処理することを特徴とする、より好ましくは、シクロ
アルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理して得た反応混
合物に直接フッ化水素を添加することを特徴とするα,
α−ジフルオロシクロアルカン類の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品や液晶材料
等の合成原料として有用な化合物であるα,α−ジフル
オロシクロアルカン類の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、α,α−ジフルオロシクロアルカ
ン類の製造方法としては、シクロアルカノン類と四フッ
化硫黄とを反応させる方法（米国特許第２８５９２４５
号等）、シクロアルカノン類と六フッ化モリブデンを反
応させる方法（Tetrahedron, (27), 3965(1971)）、シ
クロアルカノン類をヒドラゾン誘導体とした後フッ化ハ
ロゲンと反応させる方法（J. Am. Chem. Soc. (1987),
109(3),896等）等がある。しかし、これらの方法は高価
かつ毒性、爆発性の高いフッ素化剤を使用しており、製
造に特殊な設備を必要とする上に反応収率も低く、工業
的な製造方法とは言い難い。また、１−クロロシクロヘ
キセン類に触媒の存在または不存在下に無水フッ化水素
を反応させる方法（Helv. Chim. Acta, 46(1963),1818
等）がある。しかし、この方法は原料合成に煩雑な操作
を必要とする上に、フッ化水素との反応収率が高くない
という問題がある。

【０００３】これらの問題を克服するために、近年様々
な方法が提案されている。例えば特開昭６３−５４３３
１号公報では、シクロヘキサノンを無水トリフルオロ酢
酸と反応させ、アシラール化合物を得た後にフッ化水素
と反応させることによって、穏和な条件下で１,１−ジ
フルオロシクロヘキサンを高収率で得られることが開示
されている。この方法では、反応に使用した無水トリフ
ルオロ酢酸をトリフルオロ酢酸として取出した後、五酸
化リンなどで脱水することで再生使用できることから、
製造コストを低く抑えるメリットがある。しかしなが
ら、アシラール工程の反応時間が非常に長時間である
上、アシラール体を取出した後次のフッ素化工程を行う
必要がある。またフッ素化工程では３０〜５０当量にも
及ぶ大過剰のフッ化水素を使用する必要があり、フッ化
水素の回収設備が必要となる。したがって、この方法で
は、工程が煩雑になり設備負荷が大きくなることは避け
られず、この点は工業的方法としては大きな欠点となり
うるものである。

【０００４】また、シクロアルカノン類から直接目的物
を得る脱酸素フッ素化剤として、四フッ化硫黄を誘導化
して得られるアミノサルファートリフルオリド類を用い
る方法がある（J. Org. Chem., 40(1975) 574、特開平
１１−１７１８５８号公報、特表平９−５０８６４６号
公報、特表平１１−５０５２７１号公報等）。これらの
方法では、特殊設備を必要とせず穏和な条件下でα,α
−ジフルオロシクロアルカン類を合成できるが、脱酸素
フッ素化剤が高価である。さらに大きな問題として、目
的物以外にフルオロシクロアルケン骨格を有する副生物
が生成し、この副生物と目的物の分離が極めて困難なた
め、これを目的物から除去するのに多大な労力を必要と
する。

【０００５】例えば、特表平１１−５０５２７１号公報
では、ジエチルアミノサルファートリフルオリド（以下
「ＤＡＳＴ」と略記する）と４−シクロヘキサノンカル
ボン酸エチルとを反応させた後、加水分解、中和、抽
出、乾燥、脱溶媒、減圧蒸留を経て、４−フルオロ−３
−シクロヘキセンカルボン酸エチルを不純物として含む
４,４−ジフルオロシクロヘキサンカルボン酸エチルを
収率７０〜８０％程度で得ている。そして、その後の工
程で、副生物である４−フルオロ−３−シクロヘキセン
カルボン酸エチルを酸化剤「オキソン(OXONE)［商
標］」等で処理するという、煩雑な精製法が開示されて
いる。しかし、このような処理工程では、４,４−ジフ
ルオロシクロヘキサンカルボン酸エチルの収率が悪化す
るという問題がある。

【０００６】また、特開平１１−１７１８５８号公報で
は、各種アミノサルファートリフルオリドと４−ｔ−ブ
チルシクロヘキサノンとの反応によって、４−ｔ−ブチ
ル−１,１−ジフルオロシクロヘキサンと４−ｔ−ブチ
ル−１−フルオロシクロヘキセンを、６７／３３から９
６／４までの生成比で得られることが開示されている。
しかし、これらの混合物から高純度の４−ｔ−ブチル−
１,１−ジフルオロシクロヘキサンを単離する具体的方
法については開示されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の課題を解決すべくなされたものである。すなわ
ち本発明の目的は、従来法に比べて、高純度のα,α−
ジフルオロシクロアルカン類を効率良く製造できる方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述のとおり、従来、フ
ルオロシクロアルケン骨格を有する副生物は、α,α−
ジフルオロシクロアルカン類を得るために除去すべき対
象物としてしか考えられていなかった。しかし、本発明
者らは、α,α−ジフルオロシクロアルカン類の効率的
な製造方法を種々検討する過程で、シクロヘキサノンに
ＤＡＳＴ等の脱酸素フッ素化剤を作用させて得られる
１,１−ジフルオロシクロヘキサンと１−フルオロシク
ロヘキセンとを含有する混合物をフッ化水素で処理した
ところ、１−フルオロシクロヘキセンが１,１−ジフル
オロシクロヘキサンに容易に変換することを見出した。
そして、この知見を基にさらに鋭意検討した結果、その
ような反応混合物に直接フッ化水素を添加することによ
り、高純度の１,１−ジフルオロシクロヘキサンが得ら
れることを見出し、本発明に到達した。

【０００９】すなわち本発明は、１つのフッ素原子が炭
素−炭素不飽和二重結合の炭素原子に直接結合している
フルオロシクロアルケン類を、フッ化水素で処理するこ
とを特徴とするα,α−ジフルオロシクロアルカン類の
製造方法である。

【００１０】さらに本発明は、シクロアルカノン類を脱
酸素フッ素化剤で処理し、次いでフッ化水素で処理する
ことを特徴とするα,α−ジフルオロシクロアルカン類
の製造方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明において、フルオロシクロ
アルケン類は、１つのフッ素原子が炭素−炭素不飽和二
重結合の炭素原子に直接結合した炭素−炭素不飽和二重
結合を１つ有するシクロアルケン類を意味する。

【００１２】また、このフルオロシクロアルケン類とし
ては、例えば、４員環乃至８員環の単環構造を有する化
合物、４員環乃至８員環の単環構造を形成する隣り合っ
た炭素原子間がアルキレン基により架橋した縮環構造を
有する化合物、４員環乃至８員環の単環構造を形成する
隣り合わない炭素原子間がアルキレン基により架橋した
環状構造を有する化合物などが挙げられる。その具体例
としては、フルオロシクロブテン類、フルオロシクロペ
ンテン類、フルオロシクロヘキセン類、フルオロシクロ
ヘプテン類、フルオロシクロオクテン類などが挙げられ
る。これらのフルオロシクロアルケン類は、フッ素原子
が結合した炭素原子以外の環構造を形成する炭素原子の
任意の位置に、フッ化水素に対して不活性である置換基
を有していてもよい。フッ化水素に対して不活性である
置換基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、
ブチル等のアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ハ
ロゲン原子、トリフルオロメチル基、カルボキシル基、
アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等が挙げ
られる。

【００１３】フルオロシクロアルケン類に属する化合物
の一部を具体的に例示するならば、例えば、１−フルオ
ロシクロブテン、１−フルオロ−２−メチルシクロペン
テン、１−フルオロ−４−メチルシクロヘプテン、４−
ｔ−ブチル−１−フルオロシクロオクテン、１−フルオ
ロシクロヘキセン、１−フルオロ−２−メチルシクロヘ
キセン、１−フルオロ−４−メチルシクロヘキセン、４
−ｔ−ブチル−１−フルオロシクロヘキセン、４−フル
オロ−３−シクロヘキセンカルボン酸エチル、４−フル
オロ−３−シクロヘキセンカルボン酸、４−シアノ−１
−フルオロシクロヘキセン、４−クロロ−１−フルオロ
シクロヘキセン、１−フルオロ−４−フェニルシクロヘ
キセン、１−フルオロ−３−フェニルシクロヘキセン、
１−フルオロ−４−トリフルオロメチルシクロヘキセ
ン、１−フルオロ−３−メトキシシクロヘキセン、２,
６−ジメチル−１−フルオロシクロヘキセン、１−フル
オロ−４−ニトロシクロヘキセン等が挙げられる。

【００１４】フルオロシクロアルケン類は、いかなる方
法で合成されたものでも用いることができる。例えば、
後述するシクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理
して得られるフルオロシクロアルケン類とα,α−ジフ
ルオロシクロアルカン類を含有する反応混合物中のフル
オロシクロアルケン類を用いることができる。

【００１５】本発明においては、フルオロシクロアルケ
ン類をフッ化水素で処理することにより、α,α−ジフ
ルオロシクロアルカン類を得る。この処理によれば、フ
ルオロシクロアルケン類の炭素−炭素二重結合を構成す
る２つの炭素原子のうち、フッ素原子が直接結合してい
る方の炭素原子に対してフッ化水素のフッ素原子が結合
し、フッ素原子が直接結合していない方の炭素原子に対
してフッ化水素の水素原子が結合し、α,α−ジフルオ
ロシクロアルカン類が生成する。例えば、１−フルオロ
シクロヘキセンの炭素−炭素二重結合にフッ素原子と水
素原子がそれぞれ結合すれば、１,１−ジフルオロシク
ロヘキサンが得られる。また、１−フルオロ−２−メチ
ルシクロヘキセンの炭素−炭素二重結合にフッ素原子と
水素原子がそれぞれ結合すれば、１,１−ジフルオロ−
２−メチルシクロヘキサンが得られる。

【００１６】この処理に使用するフッ化水素は、無水の
ものが好ましいが、少量の水分の存在は特に問題ではな
い。また、フッ化水素の使用量は、特に制限はないが、
好ましくはフルオロシクロアルケン類に対して１〜４０
ｍｏｌ倍、特に好ましくは３〜３０ｍｏｌ倍である。フ
ッ化水素を１ｍｏｌ倍以上使用することは、反応速度な
どの点で好ましい。また、４０ｍｏｌ倍以下で使用する
ことは、反応後のフッ化水素の回収量を少なくし、回収
設備の大型化を回避するなど、経済的な面で好ましい。
処理後の未反応フッ化水素は、窒素等の不活性ガスを反
応混合物に吹き込むことで、不活性ガスと共に容易に回
収できる。

【００１７】フルオロシクロアルケン類をフッ化水素で
処理する際に、溶媒は使用してもしなくても問題ない。
溶媒を使用する場合は、フッ化水素およびフルオロシク
ロアルケン類と反応しない溶媒を使用すべきである。フ
ッ化水素およびフルオロシクロアルケン類に対して不活
性な溶媒として非プロトン性極性溶媒を使用すると、フ
ッ化水素が非プロトン性極性溶媒への溶解度が大きいた
め、フッ化水素処理を大気圧下または低圧力下にて行う
ことができる。したがって、非プロトン性極性溶媒を使
用する方法は、工業的規模でフッ化水素処理を実施する
場合に、高価な耐酸性のある高圧設備を必要としないと
いう大きな利点がある。

【００１８】非プロトン性極性溶媒としては、ジエチル
エーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類；酢酸エ
チル、酢酸ブチル等のエステル類；アセトニトリル、プ
ロピオニトリル等のニトリル類；ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；１,３−ジメ
チル−２−イミダゾリジノン、テトラメチルウレア等の
ウレア類；などが挙げられる。

【００１９】フッ化水素処理に溶媒を使用する場合、使
用する溶媒量は特に制限はないが、通常反応原料に対し
０.１〜１０質量倍程度である。

【００２０】フッ化水素処理の温度は、使用するフッ化
水素量、溶媒の使用の有無、また使用溶媒量などによっ
て適正な範囲が適宜決定されるべきであるが、通常−２
０〜１２０℃、好ましくは０〜８０℃である。処理温度
が−２０℃以上であると反応速度などの点で好ましく、
１２０℃以下であると製造設備面での負荷などの点で好
ましい。

【００２１】カルボニル基に隣接する炭素上に少なくと
も一つの水素原子を有するシクロアルカノン類は、前述
のフルオロシクロアルケン類の前駆体となりうる。すな
わち、そのようなシクロアルカノン類を脱酸素フッ素化
剤で処理することで、前述のフルオロシクロアルケン類
およびα,α−ジフルオロシクロアルカン類を得ること
ができる。そのようなシクロアルカノン類としては、例
えば、４員環乃至８員環の単環構造を有する化合物、４
員環乃至８員環の単環構造を形成する隣り合った炭素原
子間がアルキレン基により架橋した縮環構造を有する化
合物、４員環乃至８員環の単環構造を形成する隣り合わ
ない炭素原子間がアルキレン基により架橋した環状構造
を有する化合物などが挙げられる。その具体例として
は、シクロブタノン類、シクロペンタノン類、シクロヘ
キサノン類、シクロヘプタノン類、シクロオクタノン類
などが挙げられる。

【００２２】前述のフルオロシクロアルケン類を与える
シクロアルカノン類を具体的に例示するならば、シクロ
ブタノン、２−メチルシクロペンタノン、４−メチルシ
クロヘプタノン、４−ｔ−ブチルシクロオクタノン、シ
クロヘキサノン、２−メチルシクロヘキサノン、４−メ
チルシクロヘキサノン、４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ
ン、４−シクロヘキサノンカルボン酸エチル、４−シク
ロヘキサノンカルボン酸、４−シアノシクロヘキサノ
ン、４−クロロシクロヘキサノン、４−フェニルシクロ
ヘキサノン、３−フェニルシクロヘキサノン、４−トリ
フルオロメチルシクロヘキサノン、３−メトキシシクロ
ヘキサノン、２,６−ジメチルシクロヘキサノン、４−
ニトロシクロヘキサノンが挙げられる。

【００２３】なお、シクロアルカノン類の中でカルボニ
ル基の酸素原子と炭素原子を結ぶ直線に対して非対称な
化学構造を有するシクロアルカノン類を脱酸素フッ素化
剤で処理した場合は、α,α−ジフルオロシクロアルカ
ン類とフルオロシクロアルケン類の混合物が得られる傾
向にある。例えば、２−メチルシクロヘキサノンを脱酸
素フッ素化剤で処理すると、α,α−ジフルオロシクロ
アルカン類である１,１−ジフルオロ−２−メチルシク
ロヘキサンと共に、フルオロシクロアルケン類である１
−フルオロ−２−メチルシクロヘキセンと１−フルオロ
−６−メチルシクロヘキセンの混合物が得られる。

【００２４】シクロアルカノン類の処理に用いる脱酸素
フッ素化剤としては、例えば、アミノサルファートリフ
ルオリド類、ジアミノジフルオロメタン類などが挙げら
れる。アミノサルファートリフルオリド類の具体例とし
ては、Ｎ,Ｎ−ジエチルアミノサルファートリフルオリ
ド（ＤＡＳＴ）に代表されるジアルキルアミノサルファ
ートリフルオリド、およびそれらの改良型であるＮ,Ｎ
−ビス（２−メトキシエチル）アミノサルファートリフ
ルオリド（エアプロダクツ社の登録商標名Deoxo-fluo
r）、Ｎ,Ｎ−ジアリールアミノサルファートリフルオリ
ド、Ｎ−アルキル，Ｎ−アリールアミノサルファートリ
フルオリド等が挙げられる。ジアミノジフルオロメタン
類の具体例としては、ビス−ジメチルアミノ−ジフルオ
ロメタン、ビス−ジエチルアミノ−ジフルオロメタン、
ビス−ジプロピルアミノ−ジフルオロメタン、ビス−ジ
−ｉ−プロピルアミノ−ジフルオロメタン、ビス−ジ−
ｎ−ブチルアミノ−ジフルオロメタン、ビス−ジ−ｉ−
ブチルアミノ−ジフルオロメタン、ビス−ジ−ｔ−ブチ
ルアミノ−ジフルオロメタン、ビス−ジ−ｎ−ペンチル
−ジフルオロメタン、ビス−ジ−ｎ−ヘキシル−ジフル
オロメタン、２,２−ジフルオロ−１,３−ジメチル−イ
ミダゾリジン、２,２−ジフルオロ−１−エチル−３−
メチル−イミダゾリジン、２,２−ジフルオロ−１,３−
ジエチル−イミダゾリジン、２,２−ジフルオロ−１,３
−ジ−ｎ−プロピル−イミダゾリジン、２,２−ジフル
オロ−１,３−ジ−ｉ−プロピル−イミダゾリジン、２,
２−ジフルオロ−１,３−ジ−ｎ−ブチル−イミダゾリ
ジン、Ｎ−フェニル−Ｎ,Ｎ,Ｎ−トリメチルジアミノジ
フルオロメタン、ビス−ピペリジル−ジフルオロメタン
等が挙げられる。これらのなかでも、Ｎ,Ｎ−ジエチル
アミノサルファートリフルオリド、Ｎ,Ｎ−ビス（２−
メトキシエチル）アミノサルファートリフルオリド、
２,２−ジフルオロ−１,３−ジメチル−イミダゾリジン
が好ましい。また、取り扱いの容易さの面から、２,２
−ジフルオロ−１,３−ジメチル−イミダゾリジンは特
に好ましい。ジアミノジフルオロメタン類は、例えば特
開平１２−０３８３７０号公報に記載の方法により容易
に製造することができる。

【００２５】シクロアルカノン類を処理する際の脱酸素
フッ素化剤の使用量は、原料に対して１当量以上が好ま
しく、１〜５当量がより好ましい。脱酸素フッ素化剤を
１当量以上使用することは、反応進行の点において好ま
しい。また、５当量以下で使用することは、使用量当た
りの反応効率の点において好ましい。

【００２６】シクロアルカノン類と脱酸素フッ素化剤と
を反応させる際には、溶媒を使用しなくても問題ない
が、使用する場合は脱酸素フッ素化剤およびフルオロシ
クロアルケン類と反応しない溶媒であれば特に制限はな
い。好ましい溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタ
ン、シクロヘキサン等のアルカン類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶媒、ジク
ロロメタン、クロロホルム、エチレンジクロリド等のハ
ロゲン系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、グライム、ジグライム、アセトニトリル、Ｎ−メチ
ルピロリジノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド、１,３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等
の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。

【００２７】シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で
処理する場合の温度は、脱酸素フッ素化剤がアミノサル
ファートリフルオリド類の場合、−７８℃〜１００℃が
好ましく、０℃〜８０℃がより好ましい。−７８℃以上
で処理することは反応速度などの点で好ましく、１００
℃以下で処理することはアミノサルファートリフルオリ
ド類の安定性などの点で好ましい。また脱酸素フッ素化
剤がジアミノジフルオロメタン類である場合、０℃〜１
５０℃が好ましく、２０℃〜１２０℃がより好ましい。
０℃以上で処理することは反応速度などの点で好まし
く、１５０℃以下で処理することはジアミノジフルオロ
メタン類の安定性などの点で好ましい。

【００２８】シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で
処理して得られる反応混合物のフッ化水素による処理
は、前述のフルオロシクロアルケン類のフッ化水素処理
と同一の処理方法および反応条件で行うことができる。

【００２９】フルオロシクロアルケン類または前述のフ
ルオロシクロアルケン類とα,α−ジフルオロシクロア
ルカン類を含有する混合物をフッ化水素で処理する方法
の具体例としては、反応容器内のフルオロシクロアルケ
ン類またはこれを含有する混合物にガス導入管を通して
フッ化水素ガスを吹き込む方法、予めフッ化水素を非プ
ロトン性極性溶媒に溶解した溶液をフルオロシクロアル
ケン類またはこれを含有する混合物に添加する方法など
が挙げられる。ただし、フッ化水素処理の方法は、これ
らに限定されるものではない。

【００３０】シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で
処理することにより得たフルオロシクロアルケン類と
α,α−ジフルオロシクロアルカン類を含有する反応混
合物を使用する場合は、その反応混合物中に残存する脱
酸素フッ素化剤を加水分解し、その後、抽出や濃縮、蒸
留等の操作によりフルオロシクロアルケン類またはα,
α−ジフルオロシクロアルカン類、あるいはこれらの混
合物を反応混合物から一旦単離して、フッ化水素処理を
行うことができる。また、フルオロシクロアルケン類お
よび／またはα,α−ジフルオロシクロアルカン類を単
離することなく、その反応混合物を直接フッ化水素処理
することもできる。

【００３１】特に、シクロアルカノン類を脱酸素フッ素
化剤処理した後、フルオロシクロアルケン類およびα,
α−ジフルオロシクロアルカン類を中間単離せずに、こ
れら化合物を含有する反応混合物に直接フッ化水素を添
加する方法、いわゆるワンポット法は操作が簡便であ
り、かつ同一反応機で行えるので製造設備を簡略化で
き、工業規模で実施する場合に大きな利点となり得る。

【００３２】以上説明したように、本発明においては、
フルオロシクロアルケン類をフッ化水素で処理し、ある
いは、シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理し
て得た反応混合物に直接フッ化水素を添加する。この方
法により生成する反応混合物は、実質的にフルオロシク
ロアルケン類を含有しない。したがって、従来行われて
いるようなフルオロシクロアルケン類を分離するための
特別な精製工程を必要とせず、濃縮、抽出および蒸留等
の通常の操作によりα,α−ジフルオロシクロアルカン
類を反応混合物から容易に、かつ高純度で取り出すこと
ができる。

【００３３】

【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、合成例１中のアセトニトリル溶液中の２,２−ジフ
ルオロ−１,３−ジメチルイミダゾリジン（以下「ＤＦ
Ｉ」と略記する）濃度は、ＤＦＩをアニリンと反応させ
て誘導化した後、高速液体クロマトグラフィ−法により
測定した。また、フッ素イオンの濃度測定はランタン−
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
により行った。また、合成例１および各実施例における
フルオロシクロアルケン類およびα,α−ジフルオロシ
クロアルカン類は、ガスクロマトグラフィー（以下「Ｇ
Ｃ」と略記する）による内部標準法によって定量評価し
た。

【００３４】＜合成例１＞ ２,２−ジフルオロ−１,３−ジメチルイミダゾリジン
（ＤＦＩ）の合成：２−クロロ−１,３−ジメチルイミ
ダゾリニウム＝クロリドの８０.０ｇ（０.４５２ｍｏ
ｌ）と、スプレ−ドライ品のフッ化カリウム１０５.１
ｇ（１.８１０ｍｏｌ）と、アセトニトリル３２０ｍｌ
を、５００ｍｌ四つ口反応フラスコに装入し、窒素雰囲
気下８０℃で１７時間反応させた。反応液を２５℃まで
冷却した後、反応液から無機塩を分別してＤＦＩ（ＭＷ
１３６.１４）のアセトニトリル溶液４１４.２ｇを得た
（溶液中ＤＦＩ濃度１１.４質量％、収率７７％）。

【００３５】この反応液の減圧蒸留を行い、ＤＦＩ ３
２ｇ（純度９８.４％）を得た。物性値は次の通りであ
る。沸点４７.０℃／３７ｍｍＨｇ、ＥＩ−ＭＳ：１３
６（Ｍ⁺），１１７（Ｍ⁺−Ｆ⁺）、ＩＲ（ｎｅａｔ）ｃ
ｍ^-1：１４８６，１３８５，１２９５，１２４２，１０
８５，９６６、Ｆ分析：計算値２７.９％，実測値２７.
７％、¹Ｈ−ＮＭＲ（δ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，ＴＭＳ基
準）：２.５２（ｓ，６Ｈ，−ＣＨ₃×２），３.０５
（ｓ，４Ｈ，−ＣＨ₂ＣＨ₂−）、¹³Ｃ−ＮＭＲ（δ，ｐ
ｐｍ，ＣＤＣｌ₃，−４５℃，ＣＤＣｌ₃ 基準）：３１.
４（ｓ，−ＣＨ₃×２），４７.６（ｓ，−ＣＨ₂ＣＨ
₂−），１２８.５（ｔ，Ｊ＝２３０Ｈｚ，＝ＣＦ₂）、
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（δ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，−４５℃，Ｃ
ＦＣｌ₃ 基準）：−７０.９（ｓ,＝ＣＦ₂）。

【００３６】＜実施例１＞ １,１−ジフルオロシクロヘキサン（以下「ＤＦＣ」と
略記する）の合成：攪拌機、温度計、滴下ロート、還流
管を備えた５００ｍｌガラスフラスコに、９９％ＤＦＩ
１３４.６０ｇ（０.９７９ｍｏｌ）と、ｐ−キシレン
２００ｍｌを入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら、６５℃
で、９９％シクロヘキサノン８０.０７ｇ（０.８０８ｍ
ｏｌ）を２０分間で滴下した。その後、反応温度を８０
℃に保ちながら８時間反応させたところ、原料転化率９
０％で、ＤＦＣの収率は２０％、１−フルオロシクロヘ
キセン（以下「ＦＣＥ」と略記する）の収率は６８％で
あった。反応終了後、反応マスは２相に分かれたので、
下相を分液して除き、上相であるｐ−キシレン相を水洗
し、飽和重曹水にて中和した。さらに２回水洗した後、
硫酸ナトリウムでｐ−キシレン相を乾燥し、蒸留によっ
てＤＦＣおよびＦＣＥの混合物７０.９８ｇを得た（Ｄ
ＦＣ１６.８３ｇ（０.１４０ｍｏｌ），ＦＣＥ５４.０
３ｇ（０.５４０ｍｏｌ））。

【００３７】得られたＤＦＣおよびＦＣＥの混合物３.
０ｇを、磁気攪拌子入りのポリエチレンボトル中で、あ
らかじめフッ化水素５.６ｇ（２８２ｍｍｏｌ）を１,３
−ジメチル−２−イミダゾリジノン（以下「ＤＭＩ」と
略記する）３.２ｇ中に吹込んで調製した溶液と混合し
た。このポリエチレンボトルを密栓し、攪拌しながら水
浴にて５０〜５２℃に加熱し４時間フッ化水素処理を行
った。得られた反応マスをエーテル５０ｍｌで希釈し、
重曹水で過剰のフッ化水素を中和し、水相を分液して得
られた有機相を水洗し、さらに硫酸マグネシウムにて乾
燥した。さらに減圧下で溶媒を留去して、ＤＦＣ２.６
ｇを得た（ＧＣ純度９７.８％、ＦＣＥ不検出、シクロ
ヘキサノンからの通算収率６３％）。

【００３８】＜実施例２＞ ４−ｔ−ブチル−１,１−ジフルオロシクロヘキサン
（以下「ＴＢＤＦＣ」と略記する）の合成：攪拌機、温
度計、滴下ロート、還流管を備えた５００ｍｌガラスフ
ラスコに、９９％ＤＦＩ ２７.５０ｇ（０.２０ｍｏ
ｌ）と、トルエン４０ｍｌを入れ、窒素雰囲気下攪拌し
ながら、４０℃で、９９％４−ｔ−ブチル−シクロヘキ
サノン１５.４４ｇ（０.１０ｍｏｌ）を２０分間で滴下
した。その後、反応温度を７０℃に保ちながら６時間反
応させたところ、原料転化率９４％で、ＴＢＤＦＣの収
率は４５％、４−ｔ−ブチル−１−フルオロシクロヘキ
セン（以下「ＴＢＦＣＥ」と略記する）の収率は４９％
であった。反応終了後、過剰のＤＦＩを加水分解した
後、下相を分液して除き、上相であるトルエン相を水洗
し、飽和重曹水にて中和した。さらに２回水洗した後、
硫酸ナトリウムでトルエン相を乾燥し、トルエンを留去
することでＴＢＤＦＣおよびＴＢＦＣＥの混合物１５.
６９ｇを得た（ＴＢＤＦＣ７.５３ｇ（０.０４３ｍｏ
ｌ），ＴＢＦＣＥ７.２８ｇ（０.０４７ｍｏｌ））。

【００３９】得られたＴＢＤＦＣおよびＴＢＦＣＥの混
合物３.００ｇを、磁気攪拌子入りのポリエチレンボト
ル中で、あらかじめフッ化水素３.７６ｇ（１８８ｍｍ
ｏｌ）をＤＭＩ ２.１０ｇ中に吹込んで調製した溶液
と混合した。このポリエチレンボトルを密栓し、攪拌し
ながら水浴にて５０〜５２℃に加熱し４時間フッ化水素
処理を行った。得られた反応マスをエーテル５０ｍｌで
希釈し、重曹水で過剰のフッ化水素を中和し、水相を分
液して得られた有機相を水洗し、さらに硫酸マグネシウ
ムにて乾燥した。さらに減圧下溶媒を留去して、ＴＢＤ
ＦＣ２.７４ｇを得た（ＧＣ純度９７.０％、ＴＢＦＣＥ
不検出、４−ｔ−ブチル−シクロヘキサノンからの通算
収率８１％）。

【００４０】＜実施例３＞ ４,４-ジフルオロシクロヘキサンカルボン酸エチル（以
下「ＥＤＦＣ」と略記する）の合成：攪拌機、温度計、
滴下ロート、還流管を備えた２００ｍｌガラスフラスコ
に、ＤＦＩ ２４.５ｇ（０.１７７ｍｏｌ）と、トルエ
ン６０ｍｌを入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら、６５℃
で、４−シクロヘキサノンカルボン酸エチル２４.９ｇ
（０.１４６ｍｏｌ）を２０分間で滴下した。その後、
反応温度を８５℃に保ちながら６時間反応させたとこ
ろ、原料転化率８２％で、ＥＤＦＣの収率は２１％、４
−フルオロ−３−シクロヘキセンカルボン酸エチル（以
下「ＥＦＥＣ」と略記する）の収率は５８％であった。
反応終了後、過剰のＤＦＩを氷冷下にて加水分解し、水
相を分液し、有機相を飽和重曹水および純水で洗浄し
た。さらにトルエンを減圧下留去することによって、Ｅ
ＤＦＣ５.８ｇ、ＥＦＥＣ１４.１ｇ、４−シクロヘキサ
ノンカルボン酸エチル０.１ｇを含む混合物２２.４ｇを
得た。

【００４１】得られた混合物１０.３ｇを、磁気攪拌子
入りのポリエチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素
４.３ｇ（２１６ｍｍｏｌ）をＤＭＩ １.５ｇ中に吹込
んで調製した溶液と混合した。このポリエチレンボトル
を密栓し、攪拌しながら水浴にて５０〜５２℃に加熱し
４時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスをエ
ーテル５０ｍｌで希釈し、重曹水で過剰のフッ化水素を
中和し、水相を分液して得られた有機相を水洗し、さら
に硫酸マグネシウムにて乾燥した。さらに減圧下溶媒を
留去し、その後減圧蒸留によって精ＥＤＦＣ８.８ｇを
得た（ｂｐ ５５〜６７℃／３〜７ｍｍＨｇ、ＧＣ純度
１００％、ＥＦＥＣ不検出、４−シクロヘキサノンカル
ボン酸エチルからの通算収率６８％）。

【００４２】＜実施例４＞ ４,４−ジフルオロシクロヘキサンカルボン酸エチル
（ＥＤＦＣ）の合成：磁気攪拌機および還流管を備えた
３０ｍｌガラスフラスコに、４−シクロヘキサノンカル
ボン酸エチル１.０２ｇ（６.０ｍｍｏｌ）と、塩化メチ
レン５ｍｌを入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら氷冷し
た。反応器中に注射器にてジエチルアミノサルファート
リフルオリド（ＤＡＳＴ）１.４３ｇ（８.９ｍｍｏｌ）
をゆっくり滴下し、その後氷浴をはずし室温にて１９時
間反応させたところ、原料転化率８７％で、ＥＤＦＣの
収率は５７％、ＥＦＥＣの収率は２２％であった。反応
終了後、過剰のＤＡＳＴを氷冷下にて加水分解し、水相
を分液し、有機相を飽和重曹水および純水で洗浄した。
さらに塩化メチレンを減圧下留去することによって、Ｅ
ＤＦＣ０.５６ｇ、ＥＦＥＣ０.１９ｇ、４−シクロヘキ
サノンカルボン酸エチル０.１１ｇを含む混合物１.６２
ｇを得た。

【００４３】得られた混合物０.９１ｇを、磁気攪拌子
入りのポリエチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素
０.３３ｇ（１６ｍｍｏｌ）をＤＭＩ ０.１１ｇ中に吹
込んで調製した溶液と混合した。このポリエチレンボト
ルを密栓し、攪拌しながら水浴にて５０〜５２℃に加熱
し４時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスを
重曹水で中和した後ＧＣ分析すると、反応マス中のＥＤ
ＦＣ収量は０.４２ｇで、ＥＦＥＣはＥＤＦＣに対して
ＧＣ面積比で０.６％であった（４−シクロヘキサノン
カルボン酸エチルからの通算収率６５％）。

【００４４】＜実施例５＞ ４,４−ジフルオロシクロヘキサンカルボン酸エチル
（ＥＤＦＣ）の合成：磁気攪拌機および還流管を備えた
３０ｍｌガラスフラスコに、４−シクロヘキサノンカル
ボン酸エチル１.０３ｇ（６.０ｍｍｏｌ）と、塩化メチ
レン５ｍｌを入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら氷冷し
た。反応器中に注射器にてDeoxo-fluor（エアプロダク
ツ社の登録商標名）２.１０ｇ（９.５ｍｍｏｌ）をゆっ
くり滴下し、その後氷浴をはずし室温にて１９時間反応
させたところ、原料転化率８９％で、ＥＤＦＣの収率は
５６％、ＥＦＥＣの収率は３８％であった。反応終了
後、過剰のDeoxo-fluorを氷冷下にて加水分解し、水相
を分液し、有機相を飽和重曹水および純水で洗浄した。
さらに塩化メチレンを減圧下留去することによって、Ｅ
ＤＦＣ０.５４ｇ、ＥＦＥＣ０.３３ｇ、４−シクロヘキ
サノンカルボン酸エチル０.０９ｇを含む混合物１.３２
ｇを得た。

【００４５】得られた混合物０.７７ｇを、磁気攪拌子
入りのポリエチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素
０.４１ｇ（２１ｍｍｏｌ）をＤＭＩ ０.１５ｇ中に吹
込んで調製した溶液と混合した。このポリエチレンボト
ルを密栓し、攪拌しながら水浴にて５０〜５２℃に加熱
し４時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスを
重曹水で中和した後ＧＣ分析すると、反応マス中のＥＤ
ＦＣ収量は０.３０ｇで、ＥＦＥＣはＥＤＦＣに対して
ＧＣ面積比で０.１％であった（４−シクロヘキサノン
カルボン酸エチルからの通算収率７６％）。

【００４６】＜実施例６＞ ４,４−ジフルオロシクロヘキサンカルボン酸エチル
（ＥＤＦＣ）のワンポット合成１：磁気攪拌子、温度
計、滴下ロート、ＨＦ吹込み管および排気管を備えた５
００ｍｌポリエチレンボトル中に、ＤＦＩ ８０.６ｇ
（０.５８０ｍｏｌ）とトルエン１２０.０ｇを入れ、窒
素雰囲気下攪拌しながら、７０℃で４−シクロヘキサノ
ンカルボン酸エチル７９.９ｇ（０.４６２ｍｏｌ）を
１.５時間で滴下した。その後、さらに反応温度を７０
〜７５℃に保ちながら４.５時間反応させたところ、原
料転化率８６％で、ＥＤＦＣの収率は２２％、ＥＦＥＣ
の収率は６４％であった。氷浴にてポリエチレンボトル
を冷却し、攪拌しながら反応マス中にフッ化水素８３.
２ｇ（４.１５６ｍｏｌ）を１時間かけて吹込んだ。こ
の際、反応器内の温度は５℃から２１℃まで上昇した。
吹込みを止めた後、ポリエチレンボトルを密栓して、攪
拌しながら水浴にて５０〜５２℃に加熱し１２時間フッ
化水素処理を行った。得られた反応マスをトルエン６０
ｇで希釈し、氷冷下過剰のＤＦＩを加水分解し、水相を
分液した。得られた有機相を水洗し、重曹水で中和し、
さらに水洗をした。この有機相を減圧下溶媒を留去し、
減圧蒸留によって精ＥＤＦＣ６４.１ｇを得た（ｂｐ ７
４〜７７℃／４〜８ｍｍＨｇ、ＧＣ純度９９.９％、Ｅ
ＦＥＣ含量０.１％以下、４−シクロヘキサノンカルボ
ン酸エチルからの通算収率７４％）。

【００４７】＜実施例７＞ ４,４−ジフルオロシクロヘキサンカルボン酸エチル
（ＥＤＦＣ）のワンポット合成２：磁気攪拌子、ＨＦ吹
込み管および排気管を備えた３０ｍｌテフロン(商標名)
ボトル中に、４−シクロヘキサノンカルボン酸エチル
２.００ｇ（１１.６ｍｍｏｌ）と、ジエチルエーテル５
ｍｌを入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら氷冷した。反応
器中に注射器にてDeoxo-fluor ３.８８ｇ（１７.５ｍｍ
ｏｌ）をゆっくり滴下し、その後氷浴をはずし室温にて
１７時間反応させたところ、原料転化率９０％で、ＥＤ
ＦＣの収率は５０％、ＥＦＥＣの収率は４０％であっ
た。反応終了後、食塩−氷浴にてテフロンボトルを冷却
し、攪拌しながら反応マス中にフッ化水素２.４８ｇ
（１２３.９ｍｏｌ）を４分間かけて吹込んだ。吹込み
を止めた後、テフロンボトルを密栓して、攪拌しながら
油浴にて５０〜５２℃に加熱し５４時間フッ化水素処理
を行った。得られた反応マスを氷水中に排出しエーテル
にて抽出し、有機相を重曹水で中和し、さらに水洗２回
後硫酸マグネシウムにて乾燥し、減圧下エーテルを留去
することによって、ＥＤＦＣ１.７９ｇを得た（ＧＣ純
度９８.８％、ＥＦＥＣ含量０.１％、４−シクロヘキサ
ノンカルボン酸エチルからの通算収率８０％）。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、従来法では、α,
α−ジフルオロシクロアルカン類を製造する際の副生物
のフルオロシクロアルケン類は分離除去の対象としか考
えられていなかったが、本発明では、その副生物のフル
オロシクロアルケン類をα,α−ジフルオロシクロアル
カン類に変換して有効活用する。したがって、本発明に
よれば、従来法に比べて簡便な操作で、高純度のα,α
−ジフルオロシクロアルカン類を効率良く製造すること
ができる。すなわち本発明は、高純度のα,α−ジフル
オロシクロアルカン類を安価かつ工業的に製造できる方
法として、非常に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 秀俊 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井化学株式 会社内 (72)発明者 楠本 昌彦 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井化学株式 会社内 Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AB84 AC30 BB41 BB42 BD70 BE01 BJ20 BM20 BM71 KA31

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのフッ素原子が炭素−炭素不飽和二
   重結合の炭素原子に直接結合しているフルオロシクロア
   ルケン類を、フッ化水素で処理することを特徴とする
   α,α−ジフルオロシクロアルカン類の製造方法。
2. 【請求項２】 フッ化水素処理を、非プロトン性極性溶
   媒存在下で行う請求項１に記載のα,α−ジフルオロシ
   クロアルカン類の製造方法。
3. 【請求項３】 フルオロシクロアルケン類が、フルオロ
   シクロヘキセン類である請求項１に記載のα,α−ジフ
   ルオロシクロアルカン類の製造方法。
4. 【請求項４】 フルオロシクロアルケン類が、シクロア
   ルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理して得られるもの
   である請求項１に記載のα,α−ジフルオロシクロアル
   カン類の製造方法。
5. 【請求項５】 シクロアルカノン類が、シクロブタノン
   類、シクロペンタノン類、シクロヘキサノン類、シクロ
   ヘプタノン類およびシクロオクタノン類からなる群より
   選択される化合物である請求項４に記載のα,α−ジフ
   ルオロシクロアルカン類の製造方法。
6. 【請求項６】 シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤
   で処理し、次いでフッ化水素で処理することを特徴とす
   るα,α−ジフルオロシクロアルカン類の製造方法。
7. 【請求項７】 シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤
   で処理して得られる反応混合物に、直接フッ化水素を添
   加する請求項６に記載のα,α−ジフルオロシクロアル
   カン類の製造方法。
8. 【請求項８】 シクロアルカノン類が、シクロブタノン
   類、シクロペンタノン類、シクロヘキサノン類、シクロ
   ヘプタノン類およびシクロオクタノン類からなる群より
   選択される化合物である請求項６に記載のα,α−ジフ
   ルオロシクロアルカン類の製造方法。