JP2008162924A - マグネシウム化合物を用いたヘテロ原子含有化合物の製造方法 - Google Patents
マグネシウム化合物を用いたヘテロ原子含有化合物の製造方法 Download PDFInfo
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- RHVRAZNJXVMBKF-UHFFFAOYSA-N CC1NC(C2CC2)=C1 Chemical compound CC1NC(C2CC2)=C1 RHVRAZNJXVMBKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
【課題】本発明は、ｓｐ３混成炭素に結合したフッ素原子を簡便かつ安全にヨウ素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子等のヘテロ原子で置換して、該ヘテロ原子を含む有機化合物を効率的に製造する方法を提供する。
【解決手段】一般式（ａ）：
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有するフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ）：
Ｃ＊−Ｚ ・・・・・（ｂ）
（式中、Ｃ＊及びＺは前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】一般式（ａ）：
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有するフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ）：
Ｃ＊−Ｚ ・・・・・（ｂ）
（式中、Ｃ＊及びＺは前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、フッ素原子含有化合物にヘテロ原子を含有するマグネシウム化合物を反応させて、フッ素原子をヘテロ原子に置換することにより、ヘテロ原子含有化合物を製造する方法に関する。
これまで、ｓｐ３混成炭素と結合したフッ素原子を、直接ハロゲン原子（フッ素原子を除く）、カルコゲン原子等のヘテロ原子に置換する方法がいくつかの報告されている。
非特許文献１には、フルオロアルカンにボロントリハライド又はチタニウムテトラハライドを反応させてフッ素を塩素、臭素又はヨウ素に置換する方法が記載されている。
非特許文献２および３には、フルオロアルカンに親油性４級オニウム塩触媒の存在下、または非存在下にＨＢｒ又はＨＩを反応させてブロモアルカン又はヨードアルカンが製造できることが記載されている。
しかしながら、これらの方法では１−フルオロアルカンを基質とする場合、転位が起こり２位に臭素又はヨウ素が結合した生成物が主として生成する。つまり、フッ素原子が結合した所望の炭素上での置換反応が望めない。さらにＨＢrまたはＨＩを用いる方法では、いずれも１００℃を超える反応温度が必要となり、この反応条件では激しい腐食が起こると考えられ、実際に実施する場合、反応槽、その他の材質は限定される。
ところで、非特許文献４には、転移が起こりえないベンジルフルオリドにＭｇＢｒ２を反応させて収率良く臭素置換反応が進行することが記載されている。しかしながら、同じ炭素上にフッ素が２つまたは３つ結合した化合物についての、フッ素の臭素置換は報告されていない。
また、非特許文献５には、アルミニウム試薬を用いて、フッ素を硫黄原子、セレニウム原子、テルリウム原子で置換する方法が報告されているが、これらのアルミニウム試薬を合成するには、非常に発火性が高く危険なトリアルキルアルミニウムやクロロジアルキルアルミニウムを用いなければならないこと、また２段階で反応させる必要があり工業的に実施するには困難である。
たとえば、ＰｈＳ−ＡｌＥｔ２を合成する場合、フェニルリチウムと硫黄を反応させるか、またはチオフェノールをリチウム塩とした後、クロロジアルキルアルミニウムと反応させる必要がある。また、ＰｈＳｅ−ＡｌＥｔ２、ＰｈＴｅ−ＡｌＥｔ２を合成する場合もフェニルリチウムとセレニウムまたはテルリウムと反応させた後、クロロジアルキルアルミニウムと反応させなければならない。
J. Fluorine Chemistry, vol.72, pp.89-93, (1995) Tetrahedron Lett., vol.31, pp.4973-4976, (1990) J. Chem. Soc. Perkin Trans., 1, pp.2309-2311, (1992) C. R. Acad. Sc. Paris, t, 268 (10 fevrier 1969). Serie C-547 52nd Symposium on Organometallic Chemistry, Japan, Abstracts pp.480-481, (2005)
J. Fluorine Chemistry, vol.72, pp.89-93, (1995) Tetrahedron Lett., vol.31, pp.4973-4976, (1990) J. Chem. Soc. Perkin Trans., 1, pp.2309-2311, (1992) C. R. Acad. Sc. Paris, t, 268 (10 fevrier 1969). Serie C-547 52nd Symposium on Organometallic Chemistry, Japan, Abstracts pp.480-481, (2005)
本発明の主な目的は、ｓｐ３混成炭素に結合したフッ素原子を簡便かつ安全にヨウ素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子等のヘテロ原子で置換して、該ヘテロ原子を含む有機化合物を効率的に製造する方法を提供することである。
本発明者は、上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ｓｐ３混成炭素に結合したフッ素原子を有する化合物を、ヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ２）、ＰｈＳＭｇＢｒ、ＰｈＳｅＭｇＢｒ、ＰｈＴｅＭｇＢｒ等のヘテロ原子を有するマグネシウム試薬と反応させることにより、簡便にフッ素原子をヘテロ原子と置換できることを見出した。かかる知見に基づき、さらに研究を重ねて本発明を完成するに至った。
本発明によれば、ｓｐ３混成炭素に結合したフッ素原子を、簡便かつ安全にヨウ素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子等のヘテロ原子で置換された有機化合物を製造することができる。
本発明は、一般式（ａ）：
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有するフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ）：
Ｃ＊−Ｚ ・・・・・（ｂ）
（式中、Ｃ＊及びＺは前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法に関する。
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有するフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ）：
Ｃ＊−Ｚ ・・・・・（ｂ）
（式中、Ｃ＊及びＺは前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法に関する。
一般式（ａ）で示される結合を有するフッ素化合物は、分子内にＦと結合したｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）を１個又は２個以上有する化合物である。
本発明は具体的には、一般式（１）：
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ同一又は異なって、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、アルキル基、ハロアルキル基、アルケニル基、ハロアルケニル基、アルキニル基、ハロアルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アラルキルオキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、式：−ＣＯＮＲ４Ｒ５（式中、Ｒ４及びＲ５は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、式：−ＮＲ４’Ｒ５’（式中、Ｒ４’及びＲ５’は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、アルキルスルフィニル基、アラルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、シクロアルキルスルフィニル基、ヘテロシクロアルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アラルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、ヘテロシクロアルキルスルホニル基、複素環基、シアノ基又はニトロ基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。或いは、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ２つ以上が結合して環状構造を成してもよい。）
で表されるフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させて、一般式（３）：
で表されるフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させて、一般式（３）：
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＺは前記に同じ。）
で表される化合物の製造方法に関する。
で表される化合物の製造方法に関する。
本発明の式（１）及び（３）で表される化合物におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３について説明する。
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシルなどの直鎖又は分枝を有するＣ１〜Ｃ１８アルキル基が挙げられる。好ましくはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどの直鎖又は分枝を有するＣ１〜Ｃ６アルキル基が挙げられる。
ハロアルキル基としては、上記のアルキル基の少なくとも１個の水素原子がハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。例えば、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、トリクロロエチル基、テトラフルロロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロデシル基、２−（パーフルオロオクチル）エチル基、1H,1H,3H-テトラフルオロプロピル基、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル基などが例示される。
アルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル、１−ブテニル、イソブテニルなどの直鎖又は分枝を有するＣ２〜Ｃ１８アルケニル基、好ましくはＣ２〜Ｃ６アルケニル基が挙げられる。
ハロアルケニル基としては、上記のアルケニル基の少なくとも１個の水素原子がハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。
アルキニル基としては、エチニル、１−プロピニル、１−ブチニルなどの直鎖又は分枝を有するＣ２〜Ｃ１８アルキニル基、好ましくはＣ２〜Ｃ６アルキニル基が挙げられる。
ハロアルキニル基としては、上記のアルキニル基の少なくとも１個の水素原子がハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、２−フェニルエチル、ベンジル、１−フェニルエチル、３−フェニルプロピル、４−フェニルブチル等のＣ７〜Ｃ２０アラルキル基などが挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどのＣ３〜Ｃ８シクロアルキル基が挙げられ、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル基が好ましい。
ヘテロシクロアルキル基としては、前記のシクロアルキル基の環状構造を形成する１個若しくはそれ以上の炭素原子が、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などで置換されたものが挙げられる。例えば、ピロリジニル、ピペリジル、モルホリル、ピペラジニル、テトラヒドロフリル、テトラヒドロチエニル、テトラヒドロピラニルなどが例示される。
アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基、クロロフェニル基、メトキシフェニル基、ジフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、置換基が結合していてもよい。
アルコキシ基としては、−Ｏ−（アルキル）で表される基であり、アルキル基は前記に示される基である。例えば、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシなどの直鎖又は分枝を有するＣ１〜Ｃ６アルコキシ基などが挙げられ、置換基が結合していてもよい。
アラルキルオキシ基としては、−Ｏ−（アラルキル）で表される基であり、アラルキル基は前記に示される基である。２−フェニルエチルオキシ、ベンジルオキシ、１−フェニルエチルオキシ、３−フェニルプロピルオキシ、４−フェニルブチルオキシ等のＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基などが挙げられる。
アリールオキシ基としては、−Ｏ−（アリール）で表される基であり、アリール基は前記に示される基である。フェノキシ基、クロロフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられ、置換基が結合していてもよい。
アルキルチオ基としては、−Ｓ−（アルキル）で表される基であり、アルキル基は前記に示される基である。例えば、メチルチオ、エチルチオ、ｎ−プロピルチオ、イソプロピルチオ、ｎ−ブチルチオ、イソブチルチオ、ｓｅｃ−ブチルチオ、ｔｅｒｔ−ブチルチオ、ペンチルチオ、ヘキシルチオなどの直鎖又は分枝を有するＣ１〜Ｃ６アルキルチオ基などが挙げられ、置換基が結合していてもよい。
アラルキルチオ基としては、−Ｓ−（アラルキル）で表される基であり、アラルキル基は前記に示される基である。２−フェニルエチルチオ、ベンジルチオ、１−フェニルエチルチオ、３−フェニルプロピルチオ、４−フェニルブチルチオ等のＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基などが挙げられる。
アリールチオ基としては、−Ｓ−（アリール）で表される基であり、アリール基は前記に示される基である。フェニルチオ基、クロロフェニルチオ基、メトキシフェニルチオ基、ナフチルチオ基などが挙げられ、置換基が結合していてもよい。
アルコキシカルボニル基としては、アルコキシ基が前記に示される基である−Ｃ（＝Ｏ）−（アルコキシ）基が例示され、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｎ−プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ｎ−ブトキシカルボニル、イソブトキシカルボニル、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル、ペンチルオキシカルボニル、ヘキシルオキシカルボニルが例示される。
アリールオキシカルボニル基としては、アリールオキシ基が前記に示される基である−Ｃ（＝Ｏ）−（アリールオキシ）基が例示され、例えば、フェノキシカルボニル基、クロロフェノキシカルボニル基、メトキシフェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基などが挙げられる。
アラルキルオキシカルボニル基としては、アラルキルオキシ基が前記に示される基である−Ｃ（＝Ｏ）−（アラルキルオキシ）基が例示され、例えば、は２−フェニルエチルオキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、１−フェニルエチルオキシカルボニル、３−フェニルプロピルオキシカルボニル、４−フェニルブチルオキシカルボニル、ナフチルオキシカルボニル基などが挙げられる。
アルコキシカルボニルオキシ基としては、アルコキシ基が前記に示される基である−ＯＣ（＝Ｏ）−（アルコキシ）基が例示され、例えば、はメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、ｎ−プロポキシカルボニルオキシ、イソプロポキシカルボニルオキシ、ｎ−ブトキシカルボニルオキシ、イソブトキシカルボニルオキシ、ｓｅｃ−ブトキシカルボニルオキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルオキシ、ペンチルオキシカルボニルオキシ、ヘキシルオキシカルボニルオキシが例示される。
アリールオキシカルボニルオキシ基としては、アリールオキシ基が前記に示される基である−ＯＣ（＝Ｏ）−（アリールオキシ）基が例示され、例えば、フェノキシカルボニルオキシ基、クロロフェノキシカルボニルオキシ基、メトキシフェノキシカルボニルオキシ基、ナフチルオキシカルボニルオキシ基などが挙げられる。
アラルキルオキシカルボニルオキシ基としては、アラルキルオキシ基が前記に示される基である−ＯＣ（＝Ｏ）−（アラルキルオキシ）基が例示され、例えば、２−フェニルエチルオキシカルボニルオキシ、ベンジルオキシカルボニルオキシ、１−フェニルエチルオキシカルボニルオキシ、３−フェニルプロピルオキシカルボニルオキシ、４−フェニルブチルオキシカルボニルオキシ、ナフチルオキシカルボニルオキシ基などが挙げられ、置換基が結合していてもよい。
アシル基としては、例えば、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ｎ−ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレリル、ピバロイルなどの直鎖又は分枝を有する炭素数１〜６のアルカノイル基、ベンゾイル及び置換アシル基が挙げられる。置換基を有するアシル基としては、クロロアセチル基、ブロモアセチル基、ジクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基等の置換アセチル基、メトキシアセチル基、エトキシアセチル基等のアルコキシ置換アセチル基、メチルチオアセチル基等のアルキルチオ置換アセチル基、フェノキシアセチル基、フェニルチオアセチル基、２−クロロベンゾイル基、３−クロロベンゾイル基、４−クロロベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基、４−ｔ−ブチルベンゾイル基、４−メトキシベンゾイル基、４−シアノベンゾイル基、４−ニトロベンゾイル基等の置換ベンゾイル基などが挙げられる。
アシルオキシ基としては、アシル基が前記に示される基である−Ｏ−（アシル）基が例示される。
式：−ＣＯＮＲ４Ｒ５で示される基において、Ｒ４及びＲ５で示されるアルキル基、アリール基又はアラルキル基は、前記に示される基が挙げられ、置換基を有していてもよい。式：−ＣＯＮＲ４Ｒ５で示される基としては、例えば、カルバモイル基、N-メチルカルバモイル基、N,N-ジメチルカルバモイル基、N-フェニルカルバモイル基、N-クロロフェニルカルバモイル基、N,N-ジエチルカルバモイル基などが挙げられる。
式：−ＮＲ４’Ｒ５’で示される基において、Ｒ４’及びＲ５’はで示されるアルキル基、アリール基又はアラルキル基は、前記に示される基が挙げられ、置換基を有していてもよい。
アルキルスルフィニル基（アルキル−ＳＯ−）、アラルキルスルフィニル基（アラルキル−ＳＯ−）、アリールスルフィニル基（アリール−ＳＯ−）、シクロアルキルスルフィニル基（シクロアルキル−ＳＯ−）、ヘテロシクロアルキルスルフィニル基（ヘテロシクロアルキル−ＳＯ−）におけるアルキル基、アラルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基としては前記のものが例示される。
アルキルスルホニル基（アルキル−ＳＯ２−）、アラルキルスルホニル基（アラルキル−ＳＯ２−）、アリールスルホニル基（アリール−ＳＯ２−）、シクロアルキルスルホニル基（シクロアルキル−ＳＯ２−）、ヘテロシクロアルキルスルホニル基（ヘテロシクロアルキル−ＳＯ２−）におけるアルキル基、アラルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基としては前記のものが例示される。
複素環基としては、芳香族複素環基が挙げられ、例えば、ピペリジル、フリル、チエニル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピロリル、ピロリジニル、トリアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、インドリル、ピラゾリル、ピリダジニル、シノリニル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、ピラジニル、ピリジル、ベンゾフリル、ベンゾチエニル、テトラゾリル等が挙げられる。
上記のＲ１、Ｒ２及びＲ３で示される基には、本発明の製造方法に悪影響を与えない範囲で他の置換基を有していてもよい。置換基の数は特に限定はなく、例えば、１〜５個、好ましくは１〜３個が挙げられる。
また、上記のＲ１、Ｒ２及びＲ３で示される基は、そのうちの２又は３個が互いに結合して環状構造を成してもよい。
本発明の式（２）で表されるマグネシウム化合物におけるＸとしてはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩが挙げられるが、好ましくはＣｌ、Ｂｒ、Ｉであり、より好ましくはＢｒ又はＩである。
ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基である。式：ＲＹ−で示される基において、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。アルキル基としてはＣ１〜Ｃ１０アルキル基、アルケニル基としてはＣ２〜Ｃ１０アルケニル基（アリール基で置換されていてもよい）、アルキニル基としてはＣ２〜Ｃ１０アルキニル基（アリール基で置換されていてもよい）、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等、アラルキル基としてはベンジル基、フェネチル基等のＣ７〜Ｃ１０アラルキル基が例示される。
式：ＲＹ−で示される基として具体的には、例えば、ＰｈＳ−、ＰｈＳｅ−、ＰｈＴｅ−、ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＳ−、ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＳｅ−、ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＴｅ−（ｎは１〜１０の整数）、ＰｈＣＨ２Ｓ−、ＰｈＣＨ２Ｓｅ−、ＰｈＣＨ２Ｔｅ−、ＣＨ２＝ＣＨＳ−、ＣＨ２＝ＣＨＳｅ−、ＣＨ２＝ＣＨＴｅ−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＳ−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＳｅ−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＴｅ−、ＰｈＣＨ＝ＣＨＳ−、ＰｈＣＨ＝ＣＨＳｅ−、ＰｈＣＨ＝ＣＨＴｅ−、ＣＨ３Ｃ≡ＣＳ−、ＣＨ３Ｃ≡ＣＳｅ−、ＣＨ３Ｃ≡ＣＴｅ−、ＰｈＣ≡ＣＳ−、ＰｈＣ≡ＣＳｅ−、ＰｈＣ≡ＣＴｅ−などが例示される。
本発明の式（２）で表されるマグネシウム化合物は、J. Organometallic Chem., 38, pp.97-103, (1972)、J. Organometallic Chem., 691, pp.621-628, (2006)などの記載に準じて非常に容易に合成が可能である。たとえばＰｈＳ−ＭｇＢｒを合成する場合、ＥｔＭｇＢｒにチオフェノールを加えるだけでよい。また、ＰｈＳｅ−ＭｇＢｒ、ＰｈＴｅ−ＭｇＢｒを合成する場合は、ＰｈＭｇＢｒにセレニウムまたはテルリウムを加えるだけで反応が進行する。
前記式（２）で表されるマグネシウム化合物として、ＭｇＩ２、ＭｇＦＩ、ＭｇＣｌＩ、ＭｇＢｒＩが好ましく、特に、ＭｇＩ２が好ましい。
本発明はさらに、一般式（ａ）：
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有し、かつ、該ｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）にＦが２個以上結合したフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ’）：
Ｃ＊−Ｚ’ ・・・・・（ｂ’）
（式中、Ｃ＊及びＺ’は前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法をも提供する。
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有し、かつ、該ｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）にＦが２個以上結合したフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ’）：
Ｃ＊−Ｚ’ ・・・・・（ｂ’）
（式中、Ｃ＊及びＺ’は前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法をも提供する。
一般式（ａ）で示される結合を有し、かつ、該ｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）にＦが２個以上（具体的には２又は３個）結合したフッ素化合物は、分子内にＦと結合したｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）を１個又は２個以上有する化合物である。
本発明は具体的には、一般式（４）：
（式中、Ｒ６及びＲ７は、それぞれ同一又は異なって、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、アルキル基、ハロアルキル基、アルケニル基、ハロアルケニル基、アルキニル基、ハロアルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アラルキルオキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、式：−ＣＯＮＲ４Ｒ５（式中、Ｒ４及びＲ５は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、式：−ＮＲ４’Ｒ５’（式中、Ｒ４’及びＲ５’は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、アルキルスルフィニル基、アラルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、シクロアルキルスルフィニル基、ヘテロシクロアルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アラルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、ヘテロシクロアルキルスルホニル基、複素環基、シアノ基又はニトロ基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。或いは、Ｒ６及びＲ７は、互いに結合して環状構造を成してもよい。）
で表されるフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（５）：
で表されるフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（５）：
（式中、Ｒ６、Ｒ７及びＺ’は前記に同じ。）
及び／又は一般式（６）：
及び／又は一般式（６）：
（式中、Ｒ６、Ｒ７及びＺ’は前記に同じ。）
で表される化合物の製造方法を提供する。
で表される化合物の製造方法を提供する。
また、本発明は、一般式（７）：
（式中、Ｒ８は、アルキル基、ハロアルキル基、アルケニル基、ハロアルケニル基、アルキニル基、ハロアルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アラルキルオキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、式：−ＣＯＮＲ４Ｒ５（式中、Ｒ４及びＲ５は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、式：−ＮＲ４’Ｒ５’（式中、Ｒ４’及びＲ５’は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、アルキルスルフィニル基、アラルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、シクロアルキルスルフィニル基、ヘテロシクロアルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アラルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、ヘテロシクロアルキルスルホニル基又は複素環基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（８）：
で表されるフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（８）：
（式中、Ｒ８及びＺ’は前記に同じ。）
及び／又は一般式（９）：
及び／又は一般式（９）：
（式中、Ｒ８及びＺ’は前記に同じ。）
及び／又は一般式（１０）：
及び／又は一般式（１０）：
（式中、Ｒ８及びＺ’は前記に同じ。）
で表される化合物の製造方法を提供する。
で表される化合物の製造方法を提供する。
本発明の式（４）〜（６）で表される化合物におけるＲ６及びＲ７、並びに式（７）〜（１０）表される化合物におけるＲ８で示される「アルキル基、ハロアルキル基、アルケニル基、ハロアルケニル基、アルキニル基、ハロアルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アラルキルオキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、式：−ＣＯＮＲ４Ｒ５（式中、Ｒ４及びＲ５は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、式：−ＮＲ４’Ｒ５’（式中、Ｒ４’及びＲ５’は、独立してＨ、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す）で示される基、アルキルスルフィニル基、アラルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、シクロアルキルスルフィニル基、ヘテロシクロアルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アラルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、ヘテロシクロアルキルスルホニル基、複素環基」については、前記の式（１）及び（３）で表される化合物におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３で記載したものがそのまま例示される。
なお、式（４）〜（６）で表される化合物におけるＲ６及びＲ７で示される基は、互いに結合して環状構造を成してもよい。
本発明の式（２’）で表されるマグネシウム化合物におけるＸとしてはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩが挙げられるが、好ましくはＣｌ、Ｂｒ、Ｉであり、より好ましくはＢｒ又はＩである。
Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基である。式：ＲＹ−で示される基において、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。アルキル基としてはＣ１〜Ｃ１０アルキル基、アルケニル基としてはＣ２〜Ｃ１０アルケニル基（アリール基で置換されていてもよい）、アルキニル基としてはＣ２〜Ｃ１０アルキニル基（アリール基で置換されていてもよい）、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等、アラルキル基としてはベンジル基、フェネチル基等のＣ７〜Ｃ１０アラルキル基が例示される。
式：ＲＹ−で示される基として具体的には、例えば、ＰｈＳ−、ＰｈＳｅ−、ＰｈＴｅ−、ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＳ−、ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＳｅ−、ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＴｅ−（ｎは１〜１０の整数）、ＰｈＣＨ２Ｓ−、ＰｈＣＨ２Ｓｅ−、ＰｈＣＨ２Ｔｅ−、ＣＨ２＝ＣＨＳ−、ＣＨ２＝ＣＨＳｅ−、ＣＨ２＝ＣＨＴｅ−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＳ−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＳｅ−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＴｅ−、ＰｈＣＨ＝ＣＨＳ−、ＰｈＣＨ＝ＣＨＳｅ−、ＰｈＣＨ＝ＣＨＴｅ−、ＣＨ３Ｃ≡ＣＳ−、ＣＨ３Ｃ≡ＣＳｅ−、ＣＨ３Ｃ≡ＣＴｅ−、ＰｈＣ≡ＣＳ−、ＰｈＣ≡ＣＳｅ−、ＰｈＣ≡ＣＴｅ−などが例示される。
本発明の式（２’）で表されるマグネシウム化合物は、J. Organometallic Chem., 38, pp.97-103, (1972)、J. Organometallic Chem., 691, pp.621-628, (2006)などの記載に準じて非常に容易に合成が可能である。たとえばＰｈＳ−ＭｇＢｒを合成する場合、ＥｔＭｇＢｒにチオフェノールを加えるだけでよい。また、ＰｈＳｅ−ＭｇＢｒ、ＰｈＴｅ−ＭｇＢｒを合成する場合は、ＰｈＭｇＢｒにセレニウムまたはテルリウムを加えるだけで反応が進行する。
式（２’）で表されるマグネシウム化合物として、ＭｇＩ２、ＭｇＢｒ２、ＭｇＦＩ、ＭｇＦＢｒ、ＭｇＣｌＩ、ＭｇＢｒＩが好ましく、特に、ＭｇＩ２、ＭｇＢｒ２が好ましい。
本発明の製造方法では、前記フッ素化合物とヘテロ原子を有するマグネシウム化合物を適切な溶媒中で反応させてヘテロ原子を有する化合物を製造する。
一般式（２）で表されるマグネシウム化合物の使用量は、原料のフッ素化合物（例えば、一般式（１）、(４)、乃至（７）で表されるフッ素化合物）に対し０．５〜６０当量、好ましくは０．８〜１５当量、さらに好ましくは１．０〜６当量の範囲に設定できる。
より具体的には、一般式（ａ）：Ｃ＊−Ｆ（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）で示される結合を有するフッ素化合物を原料とする場合では、マグネシウム化合物の使用量は、原料のフッ素化合物（例えば、一般式（１）で表されるフッ素化合物）に対し０．５〜２０当量、好ましくは０．８〜５当量、さらに好ましくは１．０〜２当量の範囲に設定できる。
また、一般式（ａ）：Ｃ＊−Ｆ（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）で示される結合を有し、かつ、該ｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）にＦが２個以上結合したフッ素化合物を原料とする場合では、マグネシウム化合物の使用量は、原料のフッ素化合物（例えば、一般式（４）乃至（７）で表されるフッ素化合物）に対し０．５〜６０当量、好ましくは０．８〜１５当量、さらに好ましくは１．０〜６当量の範囲に設定できる。この場合、原料のフッ素原子がヘテロ原子（Ｚ）でいくつ置換するかは、マグネシウム化合物の使用量を適宜選択することにより、或いは反応条件を適宜設定することにより調節することができる。
反応溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、石油エーテルなどの脂肪族溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、フルオロトリクロロメタン、1,1,2-トリクロロトリフルオロエタン、2-クロロ-1,2-ジブロモ-1,1,2-トリフルオロエタン、1,2-ジブロモヘキサフルオロプロパン、1,2-ジブロモテトラフルオロエタン、1,1-ジフルオロテトラクロロエタン、1,2-ジフルオロテトラクロロエタン、ヘプタフルオロ-2,3,3-トリクロロブタン、1,1,1,3-テトラクロロテトラフルオロプロパン、1,1,1-トリクロロペンタフルオロプロパン、1,1,1-トリクロロトリフルオロエタン、ポリクロロトリフルオロエチレンなどのハロゲン化脂肪族溶媒；ベンゼン、クロロベンゼン、トルエン、ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ニトロベンゼンなどの芳香族溶媒；ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル溶媒などが挙げられる。溶媒は、上記の中から単独もしくは任意の２種以上の混合溶媒として用いてもよい。特に、反応性や置換位置の転位が抑制できる点で、エーテル溶媒（特に、ジエチルエーテル）が好ましい。
かかる溶媒の使用量は特に限定されないが、原料のフッ素化合物（例えば、一般式（１）、(４)、乃至（７）で表されるフッ素化合物）に対し、通常１〜５０重量倍、好ましくは３〜１０重量倍である。
反応温度は、例えば−２０℃から２００℃、好ましくは０℃から１００℃の範囲であり、反応時間は、５分間〜３００時間である。いずれも基質に応じて適宜設定できる。
反応は、通常不活性ガス雰囲気下、例えば、アルゴン、窒素雰囲気下で行われる。また、圧力も特に限定なく、常圧下で反応できる。反応温度は、通常−５０℃〜２００℃、好ましくは１０℃〜１００℃の範囲である。反応時間は、反応液中の基質や触媒の濃度、反応温度等により変化するが、通常１〜３０時間程度である。
反応終了後は、通常の精製工程を経て、ヘテロ原子で置換された化合物（例えば、一般式（３）、（５）、（６）、（８）、（９）又は（１０）で表される化合物）を得る。精製工程は公知の方法を採用でき、例えば、反応液に必要に応じて疎水性有機溶媒を加えて抽出し、さらにシリカゲルカラムクロマトグラフィー、再結晶等の公知の方法で精製できる。
本発明の製造方法によれば、収率よくｓｐ３混成炭素−Ｆ結合を、ｓｐ３混成炭素−Ｚ（又はＺ’）に変換することができる。しかも、一般式（２）又は（２’）で表されるマグネシウム化合物との置換反応は、ｓｐ３混成炭素がほぼ完全に反転して進行するため（ＳＮ２型置換反応）立体制御が可能であり有機合成上有用である。また、置換反応においてカチオン種（カルボカチオン）を経由していないか、又は、カチオン種を経由していてもその寿命が極めて短いため、置換位置の転位がほとんど生じないというメリットがある。
以下に実施例を示し、本発明の特徴を明確にする。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１
１−フルオロオクタン１（132 mg、1.0 mmol）をジエチルエーテル（2ml）に溶解し、ヨウ化マグネシウム（334 mg、1.2 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した。
１−フルオロオクタン１（132 mg、1.0 mmol）をジエチルエーテル（2ml）に溶解し、ヨウ化マグネシウム（334 mg、1.2 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した。
実施例２、３
表１に記載の溶媒を用いる以外は、すべて実施例１と同様に実施した。
表１に記載の溶媒を用いる以外は、すべて実施例１と同様に実施した。
参考例１
１−フルオロオクタン１（132 mg、1.0 mmol）をジエチルエーテル（2ml）に溶解し、臭化マグネシウム（221 mg、1.2 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した。
１−フルオロオクタン１（132 mg、1.0 mmol）をジエチルエーテル（2ml）に溶解し、臭化マグネシウム（221 mg、1.2 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した。
化合物２および３は、標品と比較することにより確認した。
実施例４
１−ブロモ−９−フルオロノナン４（142 mg、0.63 mmol）をジエチルエーテル（1.0 ml）に溶解し、ヨウ化マグネシウム（175.4 mg、0.63 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物に水を加え、ジエチルエーテル（15 ml）で抽出し、有機層をNa2S2O3水溶液で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をHPLCにて精製し、１−ブロモ−９−ヨードノナン５を179.0 mg（0.54 mmol）、収率８５％で得た。
１−ブロモ−９−ヨードノナン５のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ 3.41 (t, J = 6.8 Hz, 2H, -CH2Br), 3.19 (t, J = 6.8 Hz, 2H, -CH2I), 1.89-1.79 (m, 4H), 1.43-1.31 (m, 10H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 34.13, 33.56, 32.89, 30.50, 29.32, 28.77, 28.54, 28.22, 7.49.
実施例５
反応基質を表２記載のものに変え、６−フルオロ−１，１−ジフェニル−１−ヘキセン６を255 mg（1.0 mmol）、ヨウ化マグネシウムを278 mg（1.0 mmol）使用する以外は、すべて実施例４と同様に行った。
６−フルオロ−１，１−ジフェニル−１−ヘキセン７のスペクトルデータ：
IR(neat):3078, 3020, 2852,1597, 1493.8,1443,1208, 1167,1073,1029.6, 874, 761, 700, 630.5 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.56-7.15 (m, 10H), 6.06 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 3.12 (t,J = 7.0 Hz, 2H), 2.12 (qt, J = 7.5 Hz, 2H), 1.8 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 1.55 (q, J = 7.3 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 142.1, 141.8, 139.6, 129.42, 128.6, 127.8, 127.7, 126.8, 126.6,126.5, 32.9, 30.6, 28.45, 6.8; MS (EI) m/z (relative intensity, %) 362 (M+, 56), 193 (100), 91(51), 115( 58 ); HRMS: calcd for C18H19I (M+): 362.0531, found 362.0525; elemental analysis: calcd for C18H19I: C, 59.68; H, 5.29; I, 35.08 found: C, 59.58; H, 5.27; I, 35.24.
実施例６
反応基質を表２記載のものに変え、exo−２−ノルボルニルフルオリド８を45.6 mg（0.4 mmol）、ジエチルエーテルを0.7 ml、ヨウ化マグネシウムを142 mg（0.5 mmol）使用する以外は、すべて実施例４と同様に行った。
exo−２−ノルボルニルアイオダイド９のスペクトルデータ：
13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 28.57 (C-6 or 5); 28.87 (C-5 or 6); 30.45 (C-2); 36.43 (C-7); 38.11( C-4); 45.32 (C-3); 48.09 (C-1).
実施例７−１０
反応基質を表２記載のものに変え、基質を1.0 mmol）、ジエチルエーテルを1.0 ml、ヨウ化マグネシウムを1.2 mmol使用する以外は、すべて実施例４と同様に反応を行い、ガスクロマトグラフィーにて反応収率を求めた。
１−ブロモ−９−フルオロノナン４（142 mg、0.63 mmol）をジエチルエーテル（1.0 ml）に溶解し、ヨウ化マグネシウム（175.4 mg、0.63 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物に水を加え、ジエチルエーテル（15 ml）で抽出し、有機層をNa2S2O3水溶液で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をHPLCにて精製し、１−ブロモ−９−ヨードノナン５を179.0 mg（0.54 mmol）、収率８５％で得た。
１−ブロモ−９−ヨードノナン５のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ 3.41 (t, J = 6.8 Hz, 2H, -CH2Br), 3.19 (t, J = 6.8 Hz, 2H, -CH2I), 1.89-1.79 (m, 4H), 1.43-1.31 (m, 10H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 34.13, 33.56, 32.89, 30.50, 29.32, 28.77, 28.54, 28.22, 7.49.
実施例５
反応基質を表２記載のものに変え、６−フルオロ−１，１−ジフェニル−１−ヘキセン６を255 mg（1.0 mmol）、ヨウ化マグネシウムを278 mg（1.0 mmol）使用する以外は、すべて実施例４と同様に行った。
６−フルオロ−１，１−ジフェニル−１−ヘキセン７のスペクトルデータ：
IR(neat):3078, 3020, 2852,1597, 1493.8,1443,1208, 1167,1073,1029.6, 874, 761, 700, 630.5 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.56-7.15 (m, 10H), 6.06 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 3.12 (t,J = 7.0 Hz, 2H), 2.12 (qt, J = 7.5 Hz, 2H), 1.8 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 1.55 (q, J = 7.3 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 142.1, 141.8, 139.6, 129.42, 128.6, 127.8, 127.7, 126.8, 126.6,126.5, 32.9, 30.6, 28.45, 6.8; MS (EI) m/z (relative intensity, %) 362 (M+, 56), 193 (100), 91(51), 115( 58 ); HRMS: calcd for C18H19I (M+): 362.0531, found 362.0525; elemental analysis: calcd for C18H19I: C, 59.68; H, 5.29; I, 35.08 found: C, 59.58; H, 5.27; I, 35.24.
実施例６
反応基質を表２記載のものに変え、exo−２−ノルボルニルフルオリド８を45.6 mg（0.4 mmol）、ジエチルエーテルを0.7 ml、ヨウ化マグネシウムを142 mg（0.5 mmol）使用する以外は、すべて実施例４と同様に行った。
exo−２−ノルボルニルアイオダイド９のスペクトルデータ：
13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 28.57 (C-6 or 5); 28.87 (C-5 or 6); 30.45 (C-2); 36.43 (C-7); 38.11( C-4); 45.32 (C-3); 48.09 (C-1).
実施例７−１０
反応基質を表２記載のものに変え、基質を1.0 mmol）、ジエチルエーテルを1.0 ml、ヨウ化マグネシウムを1.2 mmol使用する以外は、すべて実施例４と同様に反応を行い、ガスクロマトグラフィーにて反応収率を求めた。
実施例１１
フッ素化合物１８（85.0 mg、0.46 mmol）をジエチルエーテル（0.7 ml）に溶解し、ヨウ化マグネシウム（175.4 mg、0.63 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物に水を加え、ジエチルエーテル（15 ml）で抽出し、有機層をNa2S2O3水溶液で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、スレオ体のヨウ化物１９を124.7 mg（0.43 mmol）、収率９３％で得た。上記の反応はＦが結合するｓｐ３炭素はほぼ完全に反転して反応が進行した。
スレオ体のヨウ化物１９のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3)3c: δ 3.16 (d, J=13.2Hz, 1H), 1.95 (s,br 3H), 1.78-1.49 (m, 13H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 49.19 (t, 1JCD = 19.5 Hz), 41.68, 36.88, 36.74, 35.16, 28.41, 1.0 (t, 1JCD = 22.5 Hz);
MS (EI) m/z (relative intensity, %) 292 (M+, 4 ), 165 (24),136 (11), 135 (100), 93 (13), 79(12), 67(4);
HR-MS: calcd for C12H17D2I : 292.0655, found 292.0647.
実施例１２
スレオ体のヨウ化物１９のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3)3c: δ 3.16 (d, J=13.2Hz, 1H), 1.95 (s,br 3H), 1.78-1.49 (m, 13H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 49.19 (t, 1JCD = 19.5 Hz), 41.68, 36.88, 36.74, 35.16, 28.41, 1.0 (t, 1JCD = 22.5 Hz);
MS (EI) m/z (relative intensity, %) 292 (M+, 4 ), 165 (24),136 (11), 135 (100), 93 (13), 79(12), 67(4);
HR-MS: calcd for C12H17D2I : 292.0655, found 292.0647.
実施例１２
フッ素化合物２０（87.8 mg、0.48 mmol）をジエチルエーテル（0.7 ml）に溶解し、ヨウ化マグネシウム（171 mg、0.6 mmol）を２５℃で加え、１０時間攪拌した。反応混合物に水を加え、ジエチルエーテル（15 ml）で抽出し、有機層をNa2S2O3水溶液で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、スレオ体のヨウ化物２１を124.7 mg（0.43 mmol）、収率９３％でほぼ選択的に得た。上記の反応はＦが結合するｓｐ３炭素はほぼ完全に反転して反応が進行した。
エリスロ体のヨウ化物２１のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 3.16 (d, J=13.2Hz, 1H), 1.95 (s,br 3H), 1.78-1.49 (m, 13H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 49.19 (t, 1JCD= 19.5 Hz), 41.68, 36.88, 36.74, 35.16, 28.41, 1.0 (t, 1JCD = 22.5 Hz); MS (EI) m/z (relative intensity, %) 292 ( M+, 7), 165 (32),136 (15), 135 (100), 93 (17), 79(16),67(6); HRMS calcd for C12H17D2I : 292.0655, found 292.0653.
実施例１３
エリスロ体のヨウ化物２１のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 3.16 (d, J=13.2Hz, 1H), 1.95 (s,br 3H), 1.78-1.49 (m, 13H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 49.19 (t, 1JCD= 19.5 Hz), 41.68, 36.88, 36.74, 35.16, 28.41, 1.0 (t, 1JCD = 22.5 Hz); MS (EI) m/z (relative intensity, %) 292 ( M+, 7), 165 (32),136 (15), 135 (100), 93 (17), 79(16),67(6); HRMS calcd for C12H17D2I : 292.0655, found 292.0653.
実施例１３
エチルマグネシウムブロミド（0.8 M in THF, 1.5 ml, 1.2 mmol）にチオフェノール（150 mg,1.17 mmol）を０℃で滴下し、その後室温で１時間攪拌した。ついで、この混合物に１−フルオロオクタン１（136 mg、1.03 mmol）を室温で滴下し、４時間加熱還流した。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、ジエチルエーテル（10 ml）で３回抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、オクチルスルファニルベンゼン２２を223.0 mg、収率９３％で得た。
オクチルスルファニルベンゼン２２のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.14-7.53 (m, 5H), 2.91 (t, J=7.4 Hz, 2H), 1.61-1.68 (m, 2H), 1.27-1.43 (m, 10H), 0.88 (t, J=6.8 Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 136.9, 128.7, 128.6, 125.4, 33.7, 31.9, 29.3, 29.27, 29.25, 29.0, 22.8, 14.3. 実施例１４
オクチルスルファニルベンゼン２２のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.14-7.53 (m, 5H), 2.91 (t, J=7.4 Hz, 2H), 1.61-1.68 (m, 2H), 1.27-1.43 (m, 10H), 0.88 (t, J=6.8 Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 136.9, 128.7, 128.6, 125.4, 33.7, 31.9, 29.3, 29.27, 29.25, 29.0, 22.8, 14.3. 実施例１４
THF（4 ml）に懸濁させた粉末状のセレン（100 mg, 1.26 mmol）に、フェニルマグネシウムブロミド（1 M in THF, 1.4 ml, 1.4 mmol）を０℃で滴下し、その後室温で１時間攪拌した。すべての粉末状セレンが溶解し黄色溶液となった後、１−フルオロオクタン１（143 mg、1.08 mmol）を２５℃で滴下し、５時間同温度で攪拌した。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、ジエチルエーテル（20 ml）で３回抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、オクチルセラニルベンゼン２３を232.0 mg（0.86 mmol）、収率８０％で得た。
オクチルセラニルベンゼン２３のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.46-7.51 (m, 2H), 7.21-7.27 (m, 3H), 2.90 (t, J=7.4 Hz, 2H), 1.66-1.75 (m, 2H), 1.26-1.49 (m, 10H), 0.87 (t, J=6.8Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 132.2, 130.6, 128.8, 126.4, 31.93, 30.3, 29.9, 29.3, 29.2, 28.1, 22.8, 14.27.
実施例１５
オクチルセラニルベンゼン２３のスペクトルデータ：
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.46-7.51 (m, 2H), 7.21-7.27 (m, 3H), 2.90 (t, J=7.4 Hz, 2H), 1.66-1.75 (m, 2H), 1.26-1.49 (m, 10H), 0.87 (t, J=6.8Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 132.2, 130.6, 128.8, 126.4, 31.93, 30.3, 29.9, 29.3, 29.2, 28.1, 22.8, 14.27.
実施例１５
THF（3 ml）に懸濁させた粉末状のテルリウム（150 mg, 1.17 mmol）に、フェニルマグネシウムブロミド（1 M in THF, 1.5 ml, 1.5 mmol）を０℃で滴下し、その後室温で１時間攪拌した。すべての粉末状テルリウムが溶解し黄色溶液となった後、１−フルオロオクタン１（136.2 mg、1.03 mmol）を２５℃で滴下し、０．５時間同温度で攪拌した。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、セライトろ過した溶液をジエチルエーテル（10 ml）で３回抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、オクチルテラニルベンゼン２４を285.0 mg、収率９０％で得た。
オクチルテラニルベンゼン２４のスペクトルデータ：
IR(neat): 3065,2954.7,2923,2852,1574,1474,1433, 1377,1156,1062,1018,998,
729.3,691.1 cm-1, 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.73-7.7 (m, 2H), 7.28-7.17 (m, 3H), 2.89 (t, J=8.0 Hz, 2H), 1.83-1.75 (m, 2H), 1.38-1.25 (10H), 0.87 (t, J=6.8 Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 138, 128.9, 127.23, 111.72, 32.08, 31.92, 29.29, 22.79, 14.27, 9.0.
実施例１６
オクチルテラニルベンゼン２４のスペクトルデータ：
IR(neat): 3065,2954.7,2923,2852,1574,1474,1433, 1377,1156,1062,1018,998,
729.3,691.1 cm-1, 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.73-7.7 (m, 2H), 7.28-7.17 (m, 3H), 2.89 (t, J=8.0 Hz, 2H), 1.83-1.75 (m, 2H), 1.38-1.25 (10H), 0.87 (t, J=6.8 Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 138, 128.9, 127.23, 111.72, 32.08, 31.92, 29.29, 22.79, 14.27, 9.0.
実施例１６
THF（2 ml）に懸濁させた粉末状のテルリウム（153.3 mg, 1.19 mmol）に、ビニルマグネシウムブロミド（1.4 M in THF, 1.0 ml, 1.4 mmol）を０℃で滴下し、その後室温で１時間攪拌した。すべての粉末状テルリウムが溶解した後、１−フルオロオクタン１（124.3 mg、0.94 mmol）を２５℃で滴下し、１時間同温度で攪拌した。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、セライトろ過した溶液をジエチルエーテル（15 ml）で３回抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、オクチルテラニルエテン２５を201.0 mg、収率８０％で得た。
オクチルテラニルエテン２５のスペクトルデータ：
1H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.1 (ddd, J=10.0, 7.6, 10.6 Hz, 1H), 6.3 (d, 10.4 Hz,1H), 5.83 (d, J=18 Hz, 1H), 2.74 (t, J=7.6 Hz, 2H), 1.84-1.77 (m, 2H), 1.37-1.28 (m, 10H), 0.882 (t, J=6.4,7.2 Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 126.76, 106.99, 31.92, 31.75, 31.73, 31.67, 29.14, 29.10, 28.85, 22.59, 14.06, 6.24; MS (EI) m/z (relative intensity, %) 270 (M+, 37), 268(34), 266(22), 265(8), 264(5), 158(19), 157(13),156(17), 155(11), 154(11), 153(10), 152(5), 151(2), 131(4), 130(5), 129(4), 128(5), 126(3),71(89),69(13),57(100), 55(19), 43(68), 41(35); HRMS: calcd for C10H20Te (M+): 270.0627, found 270.0623;
実施例１７
オクチルテラニルエテン２５のスペクトルデータ：
1H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.1 (ddd, J=10.0, 7.6, 10.6 Hz, 1H), 6.3 (d, 10.4 Hz,1H), 5.83 (d, J=18 Hz, 1H), 2.74 (t, J=7.6 Hz, 2H), 1.84-1.77 (m, 2H), 1.37-1.28 (m, 10H), 0.882 (t, J=6.4,7.2 Hz, 3H), 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 126.76, 106.99, 31.92, 31.75, 31.73, 31.67, 29.14, 29.10, 28.85, 22.59, 14.06, 6.24; MS (EI) m/z (relative intensity, %) 270 (M+, 37), 268(34), 266(22), 265(8), 264(5), 158(19), 157(13),156(17), 155(11), 154(11), 153(10), 152(5), 151(2), 131(4), 130(5), 129(4), 128(5), 126(3),71(89),69(13),57(100), 55(19), 43(68), 41(35); HRMS: calcd for C10H20Te (M+): 270.0627, found 270.0623;
実施例１７
THF（2 ml）に懸濁させた粉末状のテルリウム（306.0 mg, 2.4 mmol）に、１−プロピニルマグネシウムブロミド（0.5 M in THF, 5 ml, 2.5 mmol）を０℃で滴下し、その後２．５時間加熱還流した。これを室温に戻した後、１−フルオロオクタン１（231 mg、1.75 mmol）を室温で滴下し、１６時間加熱還流した。その後反応混合物を室温に戻し、飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、セライトろ過した溶液をジエチルエーテル（10 ml）で３回抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、オクチルテラニルプロピン２６を406.0 mg、収率８５％で得た。
オクチルテラニルプロピン２６のスペクトルデータ：
IR (neat): 2922, 2852, 1465, 1377, 1286, 1247, 1221, 1200, 1158, 1002, 722 cm-1;1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 2.78 (t, J=8.0 Hz, 2H), 2.16 (br s, 3H), 1.89-1.82 (m, 2H), 1.43-1.29 (m, 10H), 0.89 (t, J=6.6 Hz, 3H),13CNMR (100 MHz, CDCl3): δ 107.27, 31.74, 31.54, 30.41, 29.1, 28.78, 22.6, 14.07, 9.1, 5.87; MS (EI) m/z (relative intensity, %) 282 (M+, 33), 280(32), 278(20), 170(17), 169(14), 168(17), 167(13), 166(11), 165(12),71 (86.37), 69(13), 57(100), 55(15), 43(76), 41(18); HRMS: calcd for C11H20Te (M+): 282.0627, found 282.0638 ; elemental analysis: calcd for C11H20Te: C, 47.21; H, 7.20; found: C, 47.18; H, 7.14.
オクチルテラニルプロピン２６のスペクトルデータ：
IR (neat): 2922, 2852, 1465, 1377, 1286, 1247, 1221, 1200, 1158, 1002, 722 cm-1;1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 2.78 (t, J=8.0 Hz, 2H), 2.16 (br s, 3H), 1.89-1.82 (m, 2H), 1.43-1.29 (m, 10H), 0.89 (t, J=6.6 Hz, 3H),13CNMR (100 MHz, CDCl3): δ 107.27, 31.74, 31.54, 30.41, 29.1, 28.78, 22.6, 14.07, 9.1, 5.87; MS (EI) m/z (relative intensity, %) 282 (M+, 33), 280(32), 278(20), 170(17), 169(14), 168(17), 167(13), 166(11), 165(12),71 (86.37), 69(13), 57(100), 55(15), 43(76), 41(18); HRMS: calcd for C11H20Te (M+): 282.0627, found 282.0638 ; elemental analysis: calcd for C11H20Te: C, 47.21; H, 7.20; found: C, 47.18; H, 7.14.
Claims (8)
- 一般式（ａ）：
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有するフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ）：
Ｃ＊−Ｚ ・・・・・（ｂ）
（式中、Ｃ＊及びＺは前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法。 - 前記フッ素化合物が分子内にＦと結合したｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）を２個以上有する請求項１に記載の製造方法。
- 一般式（１）：
で表されるフッ素化合物と、一般式（２）：
Ｚ−ＭｇＸ ・・・・・（２）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、ＺはＩ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（３）：
で表される化合物の製造方法。 - ＺがＩである請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
- 一般式（ａ）：
Ｃ＊−Ｆ ・・・・・（ａ）
（式中、Ｃ＊はｓｐ３混成炭素を示す。）
で示される結合を有し、かつ、該ｓｐ３混成炭素（Ｃ＊）にＦが２個以上結合したフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（ｂ’）：
Ｃ＊−Ｚ’ ・・・・・（ｂ’）
（式中、Ｃ＊及びＺ’は前記に同じ。）
で示される結合を有する化合物の製造方法。 - 一般式（４）：
で表されるフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（５）：
及び／又は一般式（６）：
で表される化合物の製造方法。 - 一般式（７）：
で表されるフッ素化合物と、一般式（２’）：
Ｚ’−ＭｇＸ ・・・・・（２’）
（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを示し、Ｚ’はＩ、Ｂｒ又は式：ＲＹ−で示される基を示し、ＹはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、Ｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル基であり、いずれの基も置換基を有していてもよい。）
で表されるマグネシウム化合物を反応させることを特徴とする、一般式（８）：
及び／又は一般式（９）：
及び／又は一般式（１０）：
で表される化合物の製造方法。 - Ｚ’がＢｒ又はＩである請求項６又は７に記載の製造方法。
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