JP2007512296A - 含フッ素シリル化誘導体を調製するための試薬および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１個のフッ素を有する炭素と一ケイ素の間に結合を有する含フッ素シリル化誘導体を調製する方法に関する。本方法は、式（Ｉ）Ｒｆ−ＣＯ−Ｏ−Ｄの誘導体（式中、Ｄはシリル化基から選択される）を塩基の存在下に置く少なくとも１つのステップを含む。本発明の方法は、含フッ素誘導体を合成するために使用する。

Description

本発明の主題は、少なくとも１個のフッ素を有する炭素とケイ素の間に結合を示す含フッ素シリル化誘導体を調製する方法である。

本発明は、より詳しくは、シリコンに結合している炭素のうちの１個が１個、有利には２個、さらには３個のフッ素原子を有する、シリル化誘導体の合成を対象とする。

フルオロアルキル化誘導体、特に詳しくは、ペルフルオロアルキル化誘導体は、医薬品および農業化学の分野において広まりつつある。これらの化合物は、いくつかの特定の場合を除き、調製することがとりわけ難しく、費用がかかる。

ペルフルオロアルキル化する手段の１つとして、Ｒｆ⁻カルバニオンを使用するかまたはカルバニオンと同じように反応する化合物を使用することがある。

カルバニオンと同じように反応する誘導体の中でも、Ｒｆ−Ｓｉ（Ｍｅ）_３タイプの試薬を記載できる。ＲｆがＣＦ_３である場合には、「ルパート（Ｒｕｐｐｅｒｔ’ｓ）試薬」と呼ばれている。

これらのシリル化誘導体は、入手することがとりわけ難しく、費用のかかる手順が必要であることから、それらの産業上の利用が実質的に不可能になっているかまたはそのような利用には途方もなく費用がかかっている。

＄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ； Ｃｏｌｌ．Ｉｎｄｅｘ ＩＸ、 ７１１（Ｅｔ_３Ｎ_３Ｐを用いた合成）；および
＄ Ｊ．ｏｆ Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、 ２００１、第１１２巻、１２３から１３１頁
に記載されている合成を参照のこと。

このような理由で、本発明の目的の１つは、Ｒｆ−Ｓｉ≦タイプの試薬、すなわち、ケイ素原子と直接結合している、ペルハロゲン化含フッ素ｓｐ_３原子を示す化合物の製造を可能にする方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、一方では比較的安価な化合物を使用し、他方では、とりわけ費用のかかる手順という段階を必要としない技術によりルパート試薬またはその等価物の１つを製造することである。

本発明のもう１つの目的は、前記タイプの誘導体をその場で、適切な場合には発生期状態（ｓｔａｔｕ ｎａｓｃｅｎｄｉ）で調製することである。

以下で明らかとなるこれらの目的および他の目的は、少なくとも１個のフッ素を有する炭素とケイ素の間に結合を示す含フッ素シリル化誘導体を調製する方法によって達成され、式（Ｉ）Ｒｆ−Ｙ−Ｏ−Ｄの誘導体を塩基と接触させる段階を含むことを特徴とする：
（前記式（Ｉ）中、
−ＲｆはＹに対してα位の炭素に少なくとも１個のフッ素原子を含んでなる、１から１５個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
−Ｄはシリル化基から選択され、
−ただし、Ｙはカルボニルおよびアミノアルキレン基から選択される）。

式（Ｉ）において、Ｙはカルボニル基（−ＣＯ−）およびアミノアルキレン基［−（ＮＲ_２）Ｃ（Ｒ’）−］（ＩＩ）から選択され、ＲおよびＲ’は下記で定義される通りである。

アミノアルキレン基は、Ｒｆ⁻において溶媒として使用されるアミドに対する作用によって生じ得ることが有利である、下記構造を有する生成物を得るためには、その後シリル化を行う（出願会社を代表するＰＣＴ出願第ＷＯ９７／１９０３８号および第ＷＯ９８／２２４３５号を参照のこと）：

式中、同一であるかまたは異なっている２つのＲ基は、ＨＮＲ_２が、有利には最大１０個の炭素原子の、環状であってもよい第二級アミンであるような基であり、Ｒ’は水素または有利には最大１０個、好ましくは最大６個の炭素原子の脂肪族基（すなわち、その空結合が、官能基化されていてもよいｓｐ^３炭素によって保持される）または芳香族基（空結合が芳香環の環内炭素によって保持される）である。

ＲおよびＲ’はアルキル、シクロアルキルまたはアリール基を表す場合もある。

２つのＲ基が結合して、５または６個の原子を含む飽和または不飽和複素環を形成することもある。

本発明において、用語「アルキル」とは、１から１０個の炭素原子、好ましくは１から４個の炭素原子を有する線状または分岐炭化水素鎖を意味すると理解される。

好ましいアルキル基の例としては、特にメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチルまたはｔ−ブチルがある。

用語「シクロアルキル」とは、５または６個の炭素原子を含む単環式環状炭化水素基、好ましくはシクロペンチルまたはシクロヘキシル基を意味すると理解される。

用語「アリール」とは、単環式または多環式芳香族基、好ましくは６から１０個の炭素原子を含む単環式または二環式芳香族基、好ましくはフェニル基を意味すると理解される。

Ｒは、好ましくは、１から４個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくはメチル基を表す。

Ｒ’は、好ましくは、水素原子または１から４個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくはメチル基を表す。

ＲおよびＲ’は、Ｒ’−ＣＯ−ＮＲ_２が本発明において使用できる溶媒、例えば、ジメチルホルムアミドまたはジメチルアセトアミドであるように選択されることが有利である。

Ｙの好ましい値はカルボニルであるが、以下に示すように、アミノアルキレンという値は直接生成されるだけでなく、あり得る中間体としても生成され得る。

本発明において、ハロゲン化物、例えば塩化物およびフッ化物を塩基として考えているため、本明細書では「塩基」の概念を、広い意味で考慮しなくてはならない。共役酸がトリフルオロ酢酸より強い塩基は、共役酸のハメット定数によって定義され、その他の塩基の塩基度は、共役酸のｐＫａ（標準的な条件下、水中で決定される）によって分類され、評価される。反応は乾燥および非水性媒質中で起こるため、水性媒質中では弱塩基として考えられる塩基が前記媒質中では比較的高い塩基性と求核性を有する場合がある。前記弱塩基は、有利には、その共役酸のｐＫａが最大７に等しく、有利には５、好ましくは３、より好ましくは１に等しいというような塩基である。

Ｄ基は、広い意味ではシリル基であり、言い換えれば、炭化水素基を有する、すなわち、酸素原子を介してケイ素と結合していてもよい、水素と炭素を含むケイ素である。従って、Ｄは、式Ｓｉ（Ｒ_１）（Ｒ_２）（Ｒ_３）（ＩＩＩ）に相当し、同一であるかまたは異なっている、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３は、アリール、アルキル、アルキルオキシルまたはハロゲン、好ましくは塩素またはフッ素から選択されることが有利である。本発明の一実施によれば、同一であるかまたは異なっている、Ｒ_１およびＲ_２は、アリールまたはアルキルから選択され、Ｒ_３はアリール、アルキルから、さらにアルキルオキシル基からも選択される。

Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３は、１から４個の炭素原子のアルキル基、好ましくはメチル基を表すことが有利である。

Ｄ基は、トリアルキルシリル基、好ましくはトリメチルシリル基であることが有利である。

本発明の方法において使用される塩基は、上記のような弱ケイ素親和性である弱塩基である。

塩基が帯電しているために、操作条件下では塩基性アニオンを生じることが有利である。

本発明の有利な一形態によれば、この塩基性アニオンがカルボン酸アニオンＲｆ−ＣＯ−Ｏ⁻であり得る。

塩基がケイ素親和性である場合には、その塩基が式Ｒｆ−ＣＯ−Ｏ−Ｄの化合物と反応して、前記のカルボン酸塩が生成する。これらの条件下では、大多数の場合、前記カルボン酸塩を得ることを目的としてシリル化エステルと反応させる塩基というよりも、塩基の供給源として前記カルボン酸塩を直接使用することが好ましい。

従って、有利な一実施態様によれば、前記塩基性アニオンは、弱ケイ素親和性である、すなわち、最大１１０ｋｃａｌ／ｍｏｌのエネルギーを示すシリル（例えば、トリメチルシリルが挙げられる）と結合を形成することができることが有利である（文献、特にＲ．Ｗａｌｓｈによる研究を参照）。前記塩基性アニオンは、シリルと結合を形成することができないかまたは最大１００ｋｃａｌ／ｍｏｌ、好ましくは９０ｋｃａｌ／ｍｏｌのエネルギーを示すシリルと結合を形成できるものから選択されることが好ましい。

大まかな指標として、同じ求核性アニオン性原子（例えば、種々の酸素含有アルコールまたは酸中の酸素など）では、親和性の順序がｐＫａ値の順序に相当し得る。

言い換えれば、塩基が高度にケイ素親和性である必要はない、すなわち、中間体基準では、それがケイ素原子と形成する結合を本発明の操作条件下で破壊できなくてはならない。

実際には、この実施態様では、１モルのトリフルオロ酢酸トリメチルシリルを無水ＤＭＦ中１／１０当量の塩基性アニオンと接触させると、熱力学平衡で、少なくとも１／５０に等しく、有利には１／１０、好ましくは１／５、好ましくは１／２に等しいシリル化比（当初存在した塩基性アニオン−遊離トリフルオロ酢酸塩）／（遊離トリフルオロ酢酸塩）が得られるような塩基、または、より詳しくは、塩基性アニオンを選択することが好ましい。熱力学平衡は、２５℃にて２時間後に達成されると考えられる。トリフルオロ酢酸塩は、フッ素ＮＭＲ（全てのＣＦ_３ＣＯＯ⁻存在物の量）および電位差測定（トリフルオロ酢酸トリメチルシリル存在物の特異的分量）により媒質中で容易にアッセイできる。

塩基は、式（Ｉ）の化合物と反応しないように非求核性であることが有利である。言い換えれば、塩基は、有利には、例えば、一方では、所望の場合を除き、既に説明したように、カルボン酸アニオンの放出によってケイ素原子を攻撃しないこと、他方では、カルボン酸炭素と不可逆的に反応して、シラノラートの放出によってアルコキシドまたはカルボニル誘導体のいずれかを形成しないことが有利であるはずである。従って、塩基は、せいぜいシラノラートと同程度の求核性であることが有利である。

好ましい塩基としては、トリフルオロ酢酸ナトリウムまたはトリフルオロ酢酸カリウムが挙げられる。

操作条件下で後者が不安定である場合のみ、塩基の投入量が非常に重要である。特に、塩基が式（Ｉ）の誘導体と反応し、それを消費するならば、この場合、当量で表して、式（Ｉ）の誘導体の量よりも少ない量でのみ使用することが好ましい。

添加する塩基が多くなるほど、反応速度が速くなる。上限は、媒質中への塩基の溶解度、その強度およびその活性に応じて変わる。

しかしながら、一般に、特定の有効性を得るためには、当量で表される式（Ｉ）の誘導体に対する、当量で表される塩基（分子）のモル比（Ｂ／ＤＩ）が少なくとも０．００５、有利には０．０１、好ましくは０．０２であることが好ましい。

特に、以下から分かるように、形成された化合物の滞留時間が短くなるように調整する場合には、上限値はさらに重要でなくなる。

しかしながら、一般に、当量で表される式（Ｉ）の誘導体に対する、当量で表される塩基のモル比（Ｂ／ＤＩ）は、最大２に等しく、好ましくは１、有利には０．５、より好ましくは０．２に等しいと示される場合もある。これらの上限値は、特に塩基が比較的不安定である場合に有利である。これは、特に特定のカルボン酸塩に関連した場合であり得る。

反応は、非プロトン性媒質または溶媒中で実施することが有利である。前記非プロトン性溶媒または媒質は、溶媒のモル数に対してモル数で最大１０００ｐｐｍに相当する濃度で、ｐＫａが２０未満、有利には２５未満、好ましくは３０未満の酸を含むことが有利である。これは、これらの酸性媒質が所望の含フッ素シリル化炭素誘導体と反応し、それを破壊するためである。上記のような水または酸の濃度が収量を大幅に低下させる。

媒質または溶媒は、極性非プロトン性溶媒、有利には脂肪族溶媒、またはイオン性溶媒もしくは溶解塩、または、最終的には、ここで明示した種類の混合物であり得る。非極性溶媒は、使用する塩基が１リットル当たり少なくとも１０^−３当量という濃度でこのような媒質に可溶性である場合に使用できる。

極性非プロトン性溶媒の場合では、以下の条件の少なくとも一方を満たしていることが好ましく、両方を満たしていることが有利である。前記溶媒の供与体数が少なくとも１０に等しく、有利には２０に等しいことが望ましく、またε（誘電率）が少なくとも１０に等しく、有利には１５に等しいことも望ましい。

供与体数の定義は、Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ Ｒｅｉｃｈａｒｄｔによる研究、Ｓｏｌｖｅｎｔｓ ａｎｄ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐ．１９ （１９８８）（この研究では、溶媒と希薄ジクロロメタン溶液中の五塩化アンチモンとの間の相互作用のエンタルピーのマイナス値（キロカロリー／ｍｏｌで表される、−ΔＨ）と定義されている）を参照できることを留意しなくてはならない。

本発明に使用できる溶媒の沸点は、通常１００℃以上であり、有利には１２０℃より高い温度である反応温度に少なくとも等しいことが有利である。最高反応温度は、最大２００℃（有効桁数１、好ましくは２）に等しいことが有利である。

ジメチルホルムアミドを使用する場合、操作温度は、１３０℃から１７０℃間が好ましく、１３０℃から１５０℃がより好ましい。

様々な理由から、特に再生利用を目的として、溶媒が水性媒質中で著しい塩基性または酸性を示さないことが好ましい。従って、溶媒または溶媒の構成成分の１つが塩基性を有する場合には、塩基と共役する酸のｐＫａが最大５に等しく、有利には５．５に等しいことがより実際的である。酸性度に関する至適制限は上記で示している。

試薬Ｒｆ−Ｄを前記カルボニル官能基と反応させることが望ましい場合を除き、溶媒は、ペルアルキル化アミドを例外として、カルボニル濃縮物を示さないことが好ましい。さらに、一般に、α位に水素を示すカルボニル誘導体は、酸性度が高すぎて高収率は得られない。

従って、反応は、下式の１つで表される反応が起こるような温度において実施する。

反応（加熱分解）温度は、通常１００℃以上であり、１２０℃より高いことが有利である。最高反応温度は、最大２００℃（有効桁数１、好ましくは２）に等しいことが有利であり。操作温度は、１３０℃から１７０℃間が好ましく、１３０℃から１５０℃がより好ましい。

圧力は、重要な役割を果たすものではないが、化合物が過度に揮発性である場合、特に出発物質が揮発性である場合には、大気圧より高い圧力を加えることが有利であり得る。

しかしながら、その場合には、反応混合物から形成される目的生成物をできるだけ迅速に取り出すことを確実に可能にすることが有利である。これは、これらの生成物の高反応性が、それらの特性にとって高度に有利なものである一方で、その合成の際には悪条件でもあるからである。

目的生成物の反応混合物中での滞留時間を短縮するには、反応を迅速に実施することと、式（Ｉ）の誘導体の変換度が予め選択した比較的低い値、一般に１０％から５０％間に到達するのを待つことのいずれか、次いで生成物を分離すること、出発物質を反応に再生利用することが可能である。

別の可能性としては、反応器にバイパスを設置することや形成された時点で目的生成物を循環路内で回収することともある。

最後に、反応生成物および特にＲｆ−Ｄ誘導体が溶媒よりも揮発性が高い場合には、形成された時点で目的生成物（Ｒｆ−Ｄ）を連続的に分離することが可能である。

これは、特に、Ｒｆが５個未満の炭素原子といういくつかの炭素を示す場合に当てはまる。

本研究において最高の結果が得られた溶媒は、ペルアルキル化アミドであり、すなわち、もはや遊離水素を有していないものである。本研究によって確認される、このようなアミドがルパート試薬（ＣＦ_３−ＳｉＭｅ_３）と反応を起こすことが分かるという範囲で、この結果は驚くべきものである。しかしながら、この反応は、上記の温度は有利に働かないように思われ、これが、このような溶媒を使用する場合に、目的化合物（Ｒｆ−Ｄ）を回収し、次いで放冷すること、さらにより好ましくは、形成された時点で回収することが好ましい理由である。

溶媒の好ましい例としては、特に線状または環状カルボキサミド、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ，Ｎ−ジエチル−アセトアミド、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジエチルホルムアミドもしくは１−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、またはテトラメチレンスルホン（スルホラン）が挙げられる。

申し分のない別の種類の溶媒としては、エーテル群、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル（すなわち、グリム）またはジエチレングリコールジメチルエーテル（すなわち、ジグリム）などがある。

しかしながら、アミドが、反応を可能にし、反応を強く促進する一方で、特定の条件下において、本発明において望ましい試薬と縮合するという不都合を示すということもまた指摘しなくてはならない。従って、ルパート試薬をジメチルホルムアミドのカルボニルと比較的低い温度で反応させ、式Ｒｆ−ＣＨ［Ｎ（ＣＨ_３）_２］−Ｏ−Ｄのシリル化誘導体を得ることが可能である。

しかしながら、この反応は、アミドとの付加反応による生成物が加熱により目的生成物を元に戻し得るので可逆的である。本発明へと導いた研究の期間中に下記反応を証明した。

Ｙがアミノメチレンである式（Ｉ）の化合物が認識されている。

用語「Ｒｆ」とは、次式の基を意味すると理解される：
ＥＷＧ−（ＣＸ_２）_Ｐ− （ＩＶ）
（式中、
−同一であるかまたは異なっている、Ｘ基は、Ｘ基の少なくとも１つがフッ素、有利には空結合を有する炭素によって保持されるフッ素であるという条件つきで、塩素、フッ素または式Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１（ここで、ｎは最大５に等しく、好ましくは２に等しい整数である）の基を表し、
−ｐは最大２に等しい整数を表し、
−ＥＷＧは電子求引性基を表し（すなわち、そのハメット定数シグマｐ［σ_ｐ］が０より大きく、有利には０．１より大きく、好ましくは０．２より大きい）、その任意の官能基は反応条件下で不活性であり、フッ素または式Ｃ_νＦ_２ν＋１（ここで、νは最大８に等しく、有利には５に等しい整数である）の過フッ素化残部分であることが有利である。）
式（ＩＶ）において、ｐは１または２に相当する。

Ｒｆの全炭素数は、１から１５個、好ましくは１から１０個、さらにより好ましくは、１から４個の範囲の閉区間（すなわち、限界が含まれる）内から選択されることが有利である。

Ｒｆは次式に相当することが有利である：
ＥＷＧ−（ＣＸ_２）_{（ｐ−１）}−ＣＦ_２− （Ｖ）
Ｘ基の少なくとも半分、有利には３／４、好ましくは全てがフッ素である場合には、それらの結果が特に有利である。

別の有利な組合せとしては、ＸおよびＥＷＧ基の少なくとも半分、有利には３／４、好ましくは全てがフッ素原子および式Ｃ_νＦ_２ν＋１（ここで、νは最大８に等しく、有利には５に等しい整数である）の過フッ素化残部分から選択されるものがある。

２つの組合せの共通部分（すなわち、２つの上記制限に対応する組合せの構成要素）が好ましい実施の１つに相当する；従って、好ましい実施の１つとは、Ｒｆを式Ｃ_νＦ_２ν＋１（ここで、νは１から１５個、好ましくは１から１０個の範囲の閉区間（すなわち、限界が含まれる）内から選択される整数である）の過フッ素化基から選択することである。νに対して最大８に等しく、有利には５、好ましくは３に等しい値を選択することは、特に蒸留が容易であるという理由から好都合であり得る。

特に、Ｒｆはトリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピルおよびノナフルオロブチル（特に直鎖型）から選択できる。

Ｒｆ基は、二または多官能性化合物を得るために、発明の主題であるものと一般に同一である（すなわち、同じ置換基を有する）ものと同じ性質の少なくとも１つの他の官能基（すなわち、官能基に特徴的な原子配列、この場合では、シリルカルボン酸塩［ＣＯ−Ｏ−Ｓｉ］は同じであるが置換基が異なっていてもよい）を有し得る。

この場合、ＥＷＧは、前記官能基、すなわち、シリルカルボン酸塩であるか、またはそれを有している。

ＥＷＧが前記官能基である場合、ｐは少なくとも２に等しい。

ケイ素親和性のある塩基を使用すると、塩基が式（Ｉ）の化合物と反応し、対応する酸性塩が生成する。この時点で塩基としての役割を果たすのがこの酸性塩である。

従って、使用できる塩基のうち、対応する酸性塩（Ｒｆ−ＣＯＯ⁻）が使用できる。この塩は、Ｒｆ基の強力な電子求引力により分解を受け、その結果として、副反応が生じ、変換収率（ＣＹ、すなわち、反応により消費された物質に対する目的生成物の収率）を低下させ得る。一方で、反応収率（ＲＹ、すなわち、出発物質の投入量に対する目的生成物の収率；ＲＹ＝ＤＣ×ＣＹ）は、一般にかなり高い。

従って、当業者は、高反応収率ＲＹ（出発物質の投入量に対する目的生成物の収率；ＲＹ＝ＤＣ×ＣＹ）を望むかまたは高選択性を望むかどうかによって選択することができる。

もう一方で、ケイ素親和性があまりない、より弱い塩基、例えばフッ素より重いハロゲン化物、特に、塩化物などは、変換収率を向上させるが、より低い反応性を示すため、変換度（ＤＣ＝出発物質の量に対する生成物の変換量）、反応収率（ＲＹ）、さらに生産高および容量収率を低下させる。

塩基のコカチオン（ｃｏｃａｔｉｏｎ）は、アルカリ金属であることが有利であり、少なくともナトリウムのものと同ランクのもの、またはオニウム、特にテトラアルキルアンモニウムおよびテトラアルキルホスホニウムなどのかなり大きな有機カチオンであるが有利である。また、テトラアリールアンモニウムおよびテトラアリールホスホニウムも使用できる。また、混合オニウム、すなわち、アリールとアルキルの両方を含むものも使用できる。

名前に「オニウム」という接辞（一般に接尾辞）を含むオニウム類、例えば、スルホニウム、ホスホニウム、アンモニウムなどがテトラアルキルアンモニウム、テトラアリールホスホニウムまたはトリアルキルスルホニウムタイプのカチオンであることを留意しなくてはならない。これらのオニウムは、少なくとも４つまたは３つの一価炭化水素鎖に対して第ＶＢ族および第ＶＩＢ族の半金属元素（１９６６年１月にＳｏｃｉｅｔｅ Ｃｈｉｍｉｑｕｅ ｄｅ Ｆｒａｎｃｅの付録として刊行された元素周期表に定義された通り）によって形成されるカチオンであることが有利である。オキソニウムはあまり安定しておらず、この用途には使用できないことを指摘しなくてはならない。これらのオニウム類のうち好ましいものとして、４から２４個の炭素原子、好ましくは４から１２個の炭素原子を示すテトラアルキルアンモニウム、４から２４個の炭素原子、好ましくは４から１２個の炭素原子を示すテトラアルキルホスホニウム、およびテトラアリールホスホニウム、ならびに混合アルキルトリアリールホスホニウム、ジアルキルジアリールホスホニウムおよびトリアルキルモノアリールホスホニウムがある。

シュバイジンガー（Ｓｃｈｗｅｉｓｉｎｇｅｒ）塩基の場合のように、高度に非局在化した正電荷を有する誘導体、より簡単には「イニウム」、例えば、特に、イミダゾリニウムまたはグアニジニウム、およびイオン性溶媒または溶解塩として使用される化合物を使用することも有利であり得る。

名前に「イニウム」という接辞（一般に接尾辞）を含むイニウム類（例えば、スルフィニウム、ホスフィニウム、イミニウム、ピリジニウムなど）がカチオンであることを留意しなくてはならない。それぞれ３つまたは２つの炭化水素鎖（その炭化水素鎖の１つが二価であり、前記半金属元素と二重結合を形成し、それ以外のものが一価である）に対して第ＶＢ族および第ＶＩＢ族の半金属元素（１９６６年１月にＳｏｃｉｅｔｅ Ｃｈｉｍｉｑｕｅ ｄｅ Ｆｒａｎｃｅの付録として刊行された元素周期表に定義された通り）によって形成されるイニウムが選択される。第ＶＢ族の元素、中でも窒素が好ましい。半金属元素が酸素単独であるイニウムは、通常、本発明に使用するのに十分なほど安定したものではない。

イオン性溶媒または溶解塩を使用する場合には、アニオンまたはアニオンのうちの１つが反応を起こし得る塩基として選択される。

好ましい塩基アニオンのうち、ハロゲン化物、特に塩化物が挙げられる。

超酸は、本発明において塩基として作用し得るアニオンを与えない。従って、酸スケールでのハメット定数が１３より大きい、さらには１２より大きい酸に相当するアニオンは避けるべきである。

本発明は、その場でルパートタイプの試薬を調製し、そうすることによって、試薬Ｒｆ−Ｄを単離しないでフルオロアルキル化反応を行うために、本発明の反応を使用して実施することができる。

従って、本発明は、連続または同時付加のための
−弱ケイ素親和性である弱塩基、
−Ｙがカルボニルである式（Ｉ）の化合物、
−沸点が少なくとも１００℃に等しく、有利には１２０℃より高く、有利には１３０℃から１７０℃間であり、より好ましくは１３０℃から１５０℃である溶媒
を含む試薬を対象とする。

試薬において、塩基がシラノラートである場合には、塩基が式（Ｉ）の化合物のモル量の少なくとも２分の１倍、有利には４分の１倍、好ましくは１０分の１倍に等しい量である。

本発明はまた、少なくとも１２０℃に等しく、有利には１３０℃から１７０℃間であり、より好ましくは１３０℃から１５０℃である温度で加熱することによって、Ｒｆを求電子性基質にグラフトするための上記試薬の使用も対象とする。

式Ｒｆ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｄの誘導体が、化合物ＤＸの蒸留温度に達する前に、Ｒｆ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ⁻アニオンの化合物ＤＸ（ここで、Ｘはハロゲンまたはシュードハロゲン脱離基である）への作用によって反応媒質中で合成され得ることが有利であるということは述べておくべきである。

Ｘ⁻は、本発明の好ましい塩基を形成するアニオン（Ｒｆ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ⁻を除くことは言うまでもない）から選択されることが有利である。条件を満たす脱離基の１つとして塩素があるが、これは、その場合、反応混合物が、塩基性触媒的な役割を果たすアニオンと式（Ｉ）の化合物の両方を有する目的生成物が生じる加熱分解を受ける準備ができているためである。Ｒｆ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ⁻を塩基として望む場合も、それを準化学量論的にＤＸ中に位置づけることに差し支えない。

本発明を次の限定するものではない実施例によって例示する。

反応性、反応生成物の揮発性および分析の難しさを考えれば、収率はかなり不確実である。

（実施例Ｉ）
種々の塩基での定性試験
種々の塩基を使用する一連の試験を行う。

アルゴン雰囲気下、塩基（１ｍｍｏｌ）をショット（Ｓｃｈｏｔｔ）社製６０ｍｌ試験管に入れる。アルゴン雰囲気下、２０℃にてＤＭＦ（２ｍｌ）、次いでトリフルオロ酢酸トリメチルシリル（３７２ｍｇ、２ｍｍｏｌ）を加える。

試験管を密閉し、反応混合物を１４０℃にて所望の時間加熱する。

２０℃に戻した後、さらなる処理は行わずに反応媒質を分析する。

性能を下記表にまとめている。

（実施例ＩＩ）
トリフルオロ酢酸カリウムの存在下でのトリフルオロ酢酸トリメチルシリル
アルゴン雰囲気下、トリフルオロ酢酸カリウム（１５２ｍｇ、１ｍｍｏｌ）をショット社製６０ｍｌ試験管に入れる。

アルゴン雰囲気下、２０℃にてＤＭＦ（２ｍｌ）、次いでトリフルオロ酢酸トリメチルシリル（３７２ｍｇ、２ｍｍｏｌ）を加える。

試験管を密閉し、反応混合物を１４０℃にて所望の時間加熱する。

２０℃に戻した後、さらなる処理は行わずに反応媒質を分析する。

性能を下記表にまとめている。

（実施例ＩＩＩ）
塩化カリウムの存在下でのトリフルオロ酢酸トリメチルシリル
アルゴン雰囲気下、塩化カリウム（７４．５ｍｇ、１ｍｍｏｌ）をショット社製６０ｍｌ試験管に入れる。

アルゴン雰囲気下、２０℃にてＤＭＦ（２ｍｌ）、次いでトリフルオロ酢酸トリメチルシリル（３７２ｍｇ、２ｍｍｏｌ）を加える。

試験管を密閉し、反応混合物を１４０℃にて所望の時間加熱する。

２０℃に戻した後、さらなる処理は行わずに反応媒質を分析する。

性能を下記表にまとめている。

（実施例ＩＶ）
トリフルオロ酢酸カリウムの存在下でのトリフルオロ酢酸トリメチルシリル（連続付加および蒸留）
トリフルオロ酢酸カリウム（１．２ｇ、７．７４ｍｍｏｌ）およびトリフルオロ酢酸トリメチルシリル（３．０９ｇ、１６．６ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（７．１ｇ）中溶液を、１４０℃に加熱したＤＭＦ（７．１３ｇ）に２時間４０かけて加える。

ひとたび添加が完了したら、加熱を４５分間続ける。

反応中に、−７８℃に冷却したトラップで揮発性化合物を集める。

ひとたび加熱が完了し、温度が２０℃に戻ったら、種々の相（再凝結した揮発性物質およびＤＭＦ）を電位差測定および^１９Ｆ ＮＭＲにより分析する。

これらの条件下で、ＲＹは２２ｍｏｌ％であり、ＴＭＳＴＦＡのＤＣは６６ｍｏｌ％（ＣＹ＝３３％）である。

使用した装置の概略図を図１に示す。

（実施例Ｖ）
塩化カリウムの存在下でのトリフルオロ酢酸トリメチルシリル（連続添加および蒸留）
トリフルオロ酢酸トリメチルシリル（３．０９ｇ、１６．６ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（７．１ｇ）中溶液を、１４０℃に加熱した、塩化カリウム（９９０ｍｇ、１３．２８ｍｍｏｌ）を含むＤＭＦ（７．１３ｇ）に３時間４０かけて加える。

ひとたび添加が完了したら、加熱を４５分間続ける。

反応中に、−７８℃に冷却したトラップで揮発性化合物を集める。

ひとたび加熱が完了し、温度が２０℃に戻ったら、種々の相（再凝結した揮発性物質およびＤＭＦ）を電位差測定および^１９Ｆ ＮＭＲにより分析する。

これらの条件下で、ＲＹは３ｍｏｌ％であり、ＴＭＳＴＦＡのＤＣは７ｍｏｌ％（ＣＹ＝４３％）である。

使用した配置の概略図は上記のものと同一である。

実施例ＩＶ、Ｖに使用した装置の概略図。

Claims (20)

1. 少なくとも１個のフッ素を有する炭素とケイ素の間に結合を示す含フッ素シリル化誘導体を調製する方法であって、式（Ｉ）Ｒｆ−Ｙ−Ｏ−Ｄの誘導体：
   （前記式（Ｉ）中、
   −Ｒｆは、Ｙに対してα位の炭素に少なくとも１個のフッ素原子を含んでなる、１から１５個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
   −Ｄはシリル化基から選択され、
   −Ｙはカルボニルおよびアミノアルキレン基から選択される）
   を塩基と接触させる段階を含むことを特徴とする、前記方法。
2. Ｙが次式：
   −（ＮＲ_２）Ｃ（Ｒ’）− （ＩＩ）
   （式中、同一であるかまたは異なっている２つのＲ基は、ＨＮＲ_２が、有利には最大１０個の炭素原子の、環状であってもよい第二級アミンであるような基であり、Ｒ’は水素または有利には最大１０個、好ましくは最大６個の炭素原子の脂肪族基（すなわち、その空結合が、官能基化されていてもよいｓｐ^３炭素によって保持される）または芳香族基（空結合が芳香環の環内炭素によって保持される）である）
   のアミノアルキレンであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. Ｙがカルボニルであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. Ｄが式Ｓｉ（Ｒ_１）（Ｒ_２）（Ｒ_３）（ＩＩＩ）に相当し、同一であるかまたは異なっている、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３が、アリール、アルキル、アルキルオキシルまたはハロゲン、好ましくは塩素またはフッ素から選択されることを特徴とする、請求項１から３の一項に記載の方法。
5. Ｄが式Ｓｉ（Ｒ_１）（Ｒ_２）（Ｒ_３）（ＩＩＩ）に相当し、同一であるかまたは異なっている、Ｒ_１およびＲ_２はアリールまたはアルキルから選択され、Ｒ_３がアリール、アルキルからならびにアルキルオキシル基から選択されることを特徴とする、請求項１から３の一項に記載の方法。
6. Ｒｆが１から１０個の炭素原子、より好ましくは１から４個の炭素原子を有する炭化水素基を表すことを特徴とする、請求項１から５の一項に記載の方法。
7. Ｒｆがトリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピルおよびノナフルオロブチルから選択されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. Ｒｆがトリフルオロメチルであることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 塩基が弱塩基であり、共役酸のｐＫａが最大７に等しく、有利には５、好ましくは３、より好ましくは１に等しいというような塩基であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 塩基が弱ケイ素親和性塩基性アニオンであることを特徴とする、請求項１から９の一項に記載の方法。
11. 前記塩基が、１モルのトリフルオロ酢酸トリメチルシリルをＤＭＦ中１／１０当量の無水塩基性アニオンと接触させると、熱力学平衡で少なくとも１／５０に等しく、有利には１／１０、好ましくは１／５、好ましくは１／２に等しいシリル化比（当初存在した塩基性アニオン−遊離トリフルオロ酢酸塩）／（遊離トリフルオロ酢酸塩）が得られるような塩基であることを特徴とする、請求項１から１０の一項に記載の方法。
12. 当量で表される塩基（分子）対式（Ｉ）の誘導体のモル比が少なくとも０．００５に等しく、有利には０．０１、好ましくは０．０２に等しいことを特徴とする、請求項９から１１の一項に記載の方法。
13. 当量で表される塩基（分子）対モルで表される式（Ｉ）の誘導体のモル比が最大２に等しく、有利には０．５、好ましくは０．２に等しいことを特徴とする、請求項９から１２の一項に記載の方法。
14. 反応が非プロトン性溶媒、イオン性溶媒および溶解塩、ならびにそれらの混合物から選択される媒質中で実施されることを特徴とする、請求項１から１３の一項に記載の方法。
15. 前記媒質が、溶媒のモル数に対して、モル数で最大１０００ｐｐｍに相当する濃度で、ｐＫａが２０未満、有利には２５未満、好ましくは３０未満の酸を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 反応を、供与体数ＤＮが少なくとも１０に等しく、有利には２０に等しい極性非プロトン性溶媒中で実施することを特徴とする、請求項１から１５の一項に記載の方法。
17. 反応を、誘電率εが少なくとも１０に等しく、有利には１５に等しい極性非プロトン性溶媒中で実施することを特徴とする、請求項１から１６の一項に記載の方法。
18. 反応を、下式で表される反応が起こるような温度で実施することを特徴とする、請求項３から１７の一項に記載の方法。
    

    
19. 圧力を、少なくとも大気圧に等しくなるように選択することを特徴とする、請求項１から１８の一項に記載の方法。
20. 連続または同時付加のための
    −弱ケイ素親和性である弱塩基と、
    −Ｙがカルボニルである式（Ｉ）の化合物と、
    −沸点が少なくとも１００℃に等しく、有利には１２０℃より高く、有利には１３０℃から１７０℃間であり、より好ましくは１３０℃から１５０℃である溶媒
    とを含む、試薬。

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