JP3533134B2 - フッ素化剤及びその製法と使用 - Google Patents
フッ素化剤及びその製法と使用Info
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Description
含有組成物、この組成物のフッ素化剤としての用途およ
びそれを用いた含フッ素化合物の製造方法に関する。
古くから多くの方法が知られている。ハロゲン化剤とし
て一般的に使用されるものには、ハロゲン化水素、ハロ
ゲンの燐化合物、ハロゲンの硫黄化合物、ハロゲン単体
等があるが、これらは腐食性や毒性が高く、取扱には特
殊な装置や技術を必要とするものが多い。したがって、
取り扱いや安全性、または反応性の面から、現在もハロ
ゲン化剤の開発研究が続けられている。
ッ素化剤として、フッ素、無水フッ化水素、四フッ化硫
黄等があるが、これら従来のフッ素化剤は、毒性、腐食
性、反応時における爆発の危険性等のために取り扱いが
難しく、そのために特殊な装置や技術が必要である。ま
た、反応において必要とするフッ素結合の選択性が良く
ないこと等の問題がある。一方、フッ素化合物を利用し
た新製品の開発は、機能材料や生理活性物質をはじめ、
様々の分野で行われており、これに合わせて近年各種の
フッ素化剤が開発されつつある。無水フッ化水素(H
F)は、フッ素化学工業における基幹フッ素源として幅
広く多量に使用されている。しかしながら、 低沸点
(bp19.5℃)と強い毒性や腐食性のため取り扱い
にくく、その使用に当たっては、装置を耐酸性、耐圧構
造にする必要があり、また、特殊な技術を必要とするた
め、工業的に用いることは非常に困難である。
フッ化水素と同様の反応形式を示すフッ素化剤(以下、
HF様フッ素化剤と言う)として、HFとルイス塩基の
錯体が開発されている。ピリジン−70wt%(HF)
n(Olah試薬)(J.Org.Chem.44,3
872(1979))や、トリエチルアミン−3HF
(Aldrichimica Acta,28,31
(1995))等が知られている。しかしながら、これ
らのフッ素化剤は、その製造においてかなりの発熱を伴
うため制御が難しく、また、回収再利用の点から、工業
的に用いることは困難である。HFはフッ素化学工業に
おいて、重要なフッ素源であるため、取扱い上の問題点
を克服し、幅広い分野で簡便に使用できるようにするた
め、改良型HF様フッ素化剤の開発はフッ素化学の分野
において非常に意義深いことである。
素含有化合物の製造に好適なフッ素化剤であるフッ化水
素を、取り扱いやすく、簡便に使用できるフッ素化剤と
して提供することである。
題を解決するために鋭意検討を行った結果、標準状態
(25℃、1気圧)で液体であり、かつ沸点が120℃
以上の化合物にフッ化水素を添加することにより得られ
るフッ化水素含有組成物、好ましくは標準状態(25
℃、1気圧)で液体であり、かつ沸点が120℃以上で
あり、かつpKaが25℃で12以上の化合物にフッ化
水素を添加することにより得られるフッ化水素含有組成
物が、取り扱いが簡便で、フッ化水素と同様にフッ素化
効果を奏する新規なフッ素化剤として有用であり、さら
にフッ素化反応への使用に際して、何ら特殊な装置や技
術を必要とすることなく、極めて安全かつ容易に行える
ことを見出し、本発明を達成した。
圧)で液体であり、かつ沸点が120℃以上である化合
物、より好ましくは、標準状態(25℃、1気圧)で液
体であつて、沸点が120℃以上であり、pKaが25
℃で12以上の化合物に、フッ化水素を添加することに
より得られるフッ化水素含有組成物、および該組成物の
フッ素化剤としての用途、さらには、該組成物をフッ素
化剤として用いて含フッ素化合物を製造する方法を提供
するものである。
1気圧)で、液体であり、かつ沸点が120℃以上であ
る化合物とフッ化水素から成るフッ化水素含有組成物、
およびこの組成物からなるフッ素化剤、
体であり、かつ沸点が120℃以上であり、かつpKa
が25℃で12以上である化合物とフッ化水素から成る
フッ化水素含有組成物、およびこの組成物からなるフッ
素化剤、
体であり、かつ沸点が120℃以上であり、かつpKa
が25℃で12以上である化合物とフッ化水素からな
り、化合物1モルに対するフッ化水素のモル数が7モル
以上であるフッ化水素含有組成物、およびこの組成物か
らなるフッ素化剤、
が、(イ)一般式(1)
たはアリール基を示し、同一でも異なっていてもよい。
また、R1とR2またはR3とR4が結合して窒素原
子、または窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成し
てもよい。また、R 1とR3が結合して、窒素原子、ま
たは窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成してもよ
い。)で表される化合物、
基またはアリール基を示し、R9は水素原子あるいは置
換または無置換のアルキル基またはアリール基を示し、
同一でも異なっていてもよい。また、R7とR9が結合
して環状アミドを形成してもよい。)で表される化合
物、(ハ)一般式(10)
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R10とR11が結合して環状エーテル
を形成してもよい。)で表される化合物、
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R12とR13が結合して環状エステル
を形成してもよい。)で表される化合物、または、
この組成物からなるフッ素化剤である。
合物が、(ヘ)式(2)
〜6の置換または無置換の低級アルキル基であり、同一
でも異なっていてもよい。)で表される化合物であり、
式(4)
合物が、式(7)
が、式(11)
化合物が、式(13)
この組成物からなるフッ素化剤である。
よびこれらの組成物のフッ素化剤としての用途である。
さらに、(6)本発明は、これらのフッ素化剤を、一般
式(15)
コキシ基、アリール基またはアリールオキシ基を示す。
X1は水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子のいずれ
かを示し、同一でも異なっていてもよい。ただし、3個
のX1が同時に水素原子、フッ素原子を示さず、また、
3個のX1が水素およびフッ素原子のみから構成される
ことはない。mは、1〜6の整数を示す。)で表される
化合物と反応させることを特徴とする一般式(16)
コキシ基、アリール基またはアリールオキシ基を示す。
X2は水素、塩素、臭素またはヨウ素原子を示し、同一
でも異なっていてもよい。nは、1〜3の整数を示す。
mは、1〜6の整数を示す。)で表されるフッ素化合物
の製造方法である。
化合物として、一般式(17)
を示す。X1は水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子
のいずれかを示し、同一でも異なっていてもよい。ただ
し、3個のX1が同時に水素原子、フッ素原子を示さ
ず、また、3個のX 1が水素およびフッ素原子のみから
構成されることはない。mは、1〜9の整数を示す。)
で表される複素環式芳香族化合物を反応させて、一般式
(18)
を示す。X2は水素、塩素、臭素またはヨウ素原子を示
し、同一でも異なっていてもよい。nは、1〜3の整数
を示す。mは、1〜9の整数を示す。)で表されるフッ
素含有複素環式芳香族化合物を製造する方法である。
で表される複素環式芳香族化合物が、窒素、酸素及び硫
黄からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を1〜
4個含有する環式化合物、例えば、一般式(17)で表
される複素環式芳香族化合物が、フラン、チオフェン、
ピロール、ピラゾール、イミダゾール、イソキサゾー
ル、チアゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジ
ン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、ベンゾフラ
ン、インドール、チアナフテン、ベンズイミダゾール、
ベンゾキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾ
ール、プリン、キノリン、イソキノリン、チノリン、キ
ノキサリン、ジベンゾチオフェン、アクリジン、フェナ
ントロリンから選ばれた環を有する複素環式芳香族化合
物であり、
複素環式芳香族化合物が、一般式(19)
ルキル基を示す。)で表わされる化合物、中でも式(2
0)、
ル)ピラゾールであり、または、(3)一般式(21)
フッ素原子、水酸基、炭素数1〜4の低級アルキル基ま
たはアルコキシ基、アリール基またはアリールオキシ基
を示し、同一でも異なっていてもよい。)で表される化
合物、
リミジンであり、
〜4の低級アルキル基を示し、同一でも異なっていても
よい。)で表される化合物、中でも、式(24)
ル−4−カルボン酸エチルである。
化水素と同様の反応形式を有するフッ素化剤として使用
することができる。さらに、フッ素化剤としての用途の
みならず、酸触媒等としても使用することができる。フ
ッ素化剤として用いる際は、好ましくは、上記の化合物
1モルに対してフッ化水素が7モル以上である組成物で
ある。また、これらのフッ素化剤は、フッ素化反応後に
は、容易に回収、再利用できるために経済的である。
は、次の化合物とフッ化水素とを含有する組成物であ
る。すなわち、化合物は、(a)標準状態(25℃、1
気圧)で液体であり、(b)沸点が120℃以上である
ことが必須であり、さらに好ましくは標準状態(25
℃、1気圧)で液体であり、沸点が120℃以上である
ことに加えて、(c)pKaが25℃で12以上である
ことである。フッ化水素は、無水のフッ化水素を用い
る。
上記化合物とフッ化水素は、(1)塩または錯体を形成
していても、(2)化合物分子中の非共有電子対にフッ
化水素が配位していても、(3)フッ化水素同士は、化
合物分子を部分的に含みながら直鎖または分岐状に水素
結合していても、また(4)化合物にフッ化水素が溶解
して単なる混合物になっている状態でもよい。本発明の
フッ化水素含有組成物は、組成物を構成する化合物分子
とフッ化水素が上記に示すような相互作用している状態
のものをすべて含むものである。
化合物が、標準状態(25℃、1気圧)で液体であり、
その沸点が120℃以上の化合物であり、さらに好まし
くは標準状態(25℃、1気圧)でpKaが25℃で1
2以上の化合物であることは、フッ素化剤として用いる
場合の反応温度、反応性を考慮して規定されるものであ
る。
化合物としては、上記に規定する要件を備えた各種の化
合物が挙げられる。好ましくは、次の一般式(1)、一
般式(6)、一般式(10)、一般式(12)及び一般
式(14)からなる群から選ばれる化合物が挙げられ
る。 一般式(1)
たはアリール基を示し、同一でも異なっていてもよい。
また、R1とR2またはR3とR4が結合して窒素原
子、または窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成し
てもよい。また、R 1とR3が結合して、窒素原子、ま
たは窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成してもよ
い。)で表される化合物、
またはアリール基を示し、R9は水素原子あるいは置換
または無置換のアルキル基またはアリール基を示し、同
一でも異なっていてもよい。また、R7とR9が結合し
て環状アミドを形成してもよい。)で表される化合物、
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R10とR11が結合して環状エーテル
を形成してもよい。)で表される化合物、
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R12とR13が結合して環状エステル
を形成してもよい。)で表される化合物、
R4が、置換または無置換のアルキル基またはアリール
基であり、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基または
アリール基であり、同一でも異なっていてもよく、また
アルキル基は直鎖状または分岐状であってもよい。アル
キル基またはアリール基としては、例えば、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、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、
n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等であ
る。また、R1とR2またはR3とR4がそれぞれ結合
して窒素原子を含む炭素数3〜5のヘテロ環を構成して
いてもよい。このような環の例としては、ピロリジン
環、ピペリジン環が挙げられる。
(3)
は6員環を構成してもよい。このような環の例として
は、イミダゾリジノン環、ピリミジノン環が挙げられ
る。
る化合物の具体例としては、1,1,3,3−テトラメ
チルウレア、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、1,3
−ジ(n−プロピル)−2−イミダゾリジノン、1,3
−ジ(n−ブチル)−2−イミダゾリジノン、N,N’
−ジメチルプロピレンウレア、N,N’−ジエチルプロ
ピレンウレア、N,N’−ジ(n−プロピル)プロピレ
ンウレア、N,N’−ジ(n−ブチル)プロピレンウレ
ア等が挙げられる。
好ましくは、式(2)
り、又、一般式(3)
炭素数1〜6の置換または無置換の低級アルキル基であ
り、同一でも異なっていてもよい。例えば、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、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、
n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等である。一般式
(3)の化合物として、好ましくは、式(4)
又は式(5)
ある。一般式(1)で表わされる化合物として、特に好
ましくは、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンで
ある。
は無置換のアルキル基またはアリール基であり、R9は
水素原子あるいは置換または無置換のアルキル基または
アリール基であり、同一でも異なっていてもよい。アル
キル基またはアリール基としては、例えば、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、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、
n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等であ
る。また、R7とR9が結合して環状アミドを形成して
もよい。
好ましくは式(7)
ルムアミド、式(8)
または無置換のアルキル基またはアルコキシアルキル
基、アリール基を示し、同一でも異なっていてもよい。
例えば、ブチル基よりも炭素数の多いアルキル基、フェ
ニル基等が挙げられる。また、R10とR11が結合し
て酸素原子を1〜3個含む環状エーテルを形成してもよ
い。 3)一般式(10)で表される化合物としては、具体的
には、n−ブチルエーテル、n−ヘキシルエーテル、ア
ニソール、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、ア
ミルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエ
チルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテ
ル、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエ
タン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ
レングリコールジエチルエーテルジエチレングリコール
ジブチルエーテル等である。好ましくは、式(11)
ある。
または無置換のアルキル基またはアリール基を示し、同
一でも異なっていてもよい。アルキル基またはアリール
基としては、例えば、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、イソブチル基、
t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シク
ロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。また、R
12とR13が結合して環状エステルを形成してもよ
い。
は、具体的に、酢酸−n−ブチル、酢酸−n−ペンチ
ル、酢酸イソペンチル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベン
ジル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソペンチ
ル、安息香酸メチル、フタル酸ジメチル、γ−ブチロラ
クトン等である。好ましくは、式(13)
スホルアミド等である。
フッ化水素の量は、標準状態(25℃、1気圧)におい
て、フッ化水素含有組成物からフッ化水素が組成物系外
に放出されない程度の量がよい。その量は、フッ化水素
含有組成物を構成する化合物の種類、物性や温度により
左右されるが、一般に、フッ化水素含有組成物を構成す
る化合物1モルに対するフッ化水素のモル数が2モル〜
25モル、好ましくは7モル〜20モル、さらに好まし
くは10モル〜18モルである。なお、フッ化水素含有
組成物を構成する化合物とフッ化水素が塩や錯体を形成
する場合、化合物1モルに対して1HF塩や2HF塩な
ど、配位数の異なる塩や錯体の混合物になる可能性があ
る。前述の、フッ化水素含有組成物を構成する化合物1
モルに対するフッ化水素のモル数というのは、全フッ化
水素モル数を化合物のモル数で除した数値であり、フッ
化水素含有組成物を構成する化合物1モルに対するフッ
化水素の平均的なモル数を表すものとする。
水素含有組成物を構成させようとする化合物に無水フッ
化水素を添加することによって製造することができる。
無水フッ化水素は、液体の状態で添加してもよいし、ま
た、ガスの状態で吹き込んで添加してもよい。無水フッ
化水素を添加する際の温度は−20℃〜20℃、好まし
くは−10℃〜10℃、さらに好ましくは0℃〜5℃で
ある。無水フッ化水素の添加速度は、無水フッ化水素が
ショートパスせず、かつ、激しい発熱等を伴わない速度
であればよい。例えば、無水フッ化水素添加量が化合物
50g当たり100g程度の場合は、通常、1.5g/
min〜3.0g/minの添加速度、好ましくは、
2.0g/min〜2.5g/minの添加速度であ
る。ただし、無水フッ化水素添加開始時は、発熱が大き
い場合があるので、場合によっては、添加速度を遅くす
る必要がある。
ッ化水素を吹き込んだ後、組成物を、所望の温度で攪拌
して、フッ化水素を系外に放出しフッ化水素含有量を平
衡状態に至らしめて、フッ化水素の含有量を所望の量に
調整すること出来る。本発明のフッ化水素含有組成物
は、耐フッ酸性容器、好ましくは耐フッ酸性耐圧容器に
保存し、フッ素化剤として、又、触媒等として各種反応
に用いることが出来る。
成物をフッ素化剤とするものである。本発明のフッ素化
剤は、上述した組成物をそれぞれフッ素化剤とするもの
であり、すなわち、例えば、(1)標準状態(25℃、
1気圧)で、液体であり、かつ沸点が120℃以上であ
る化合物とフッ化水素から成るフッ素化剤、(2)標準
状態(25℃、1気圧)で、液体であり、かつ沸点が1
20℃以上であり、かつpKaが25℃で12以上であ
る化合物とフッ化水素から成るフッ素化剤、(3)標準
状態(25℃、1気圧)で、液体であり、かつ沸点が1
20℃以上であり、かつpKaが25℃で12以上であ
る化合物とフッ化水素からなり、化合物1モルに対する
フッ化水素のモル数が7モル以上であるフッ素化剤のよ
うにフッ化水素含有含有組成物に対応するものである。
同様に本発明の他の態様のフッ化水素含有組成物は、そ
れぞれフッ素化剤と規定するものである。
剤を、フッ化水素含有組成物を構成する化合物とフッ化
水素のモル比から、例えば、化合物が1,3−ジメチル
イミダゾリジノン(DMIと略記)である場合、DMI
・nHFのように示すこともある。本発明のフッ素化剤
は、フッ素化剤としてフッ化水素が有効な反応に限ら
ず、各種のフッ素化反応に適用可能であり、特にフッ素
含有有機化合物のフッ素化に有用性を有するが、中で
も、次に説明するフッ素化反応のフッ素化剤として有効
である。この反応は、本発明のフッ素化剤を用いたハロ
ゲン交換反応によるフッ素含有化合物の製造であり、ハ
ロゲン含有の脂肪族、芳香族、複素環式芳香族化合物の
ハロゲン交換反応によるフッ素含有化合物の製造であ
る。すなわち、一般式(15)
コキシ基、アリール基またはアリールオキシ基を示す。
X1は水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子のいずれ
かを示し、同一でも異なっていてもよい。ただし、3個
のX1が同時に水素原子、フッ素原子を示さず、また、
3個のX1が水素およびフッ素原子のみから構成される
ことはない。mは、1〜6の整数を示す。)で表される
ハロゲン化物を、本発明のフッ素化剤と反応させて、
コキシ基、アリール基またはアリールオキシ基を示す。
X2は水素、塩素、臭素またはヨウ素原子を示し、同一
でも異なっていてもよい。nは、1〜3の整数を示す。
mは、1〜6の整数を示す。)で表されるフッ素化合物
を製造する。
ば、1、1,1,3−テトラクロロ−3−メチルブタ
ン、ベンジルクロリド、ベンザルクロリド、ベンゾトリ
クロリド、(クロロジフルオロメチル)ベンゼン、(ジ
クロロフルオロメチル)ベンゼン、2−クロロベンゾト
リクロリド、4−クロロベンゾトリクロリド、ジクロロ
ベンゾトリクロリド、2−フルオロベンゾトリクロリ
ド、2−ニトロベンゾトリクロリド、3−ニトロベンゾ
トリクロリド、4−ニトロベンゾトリクロリド、(トリ
クロロメトキシ)ベンゼン、1,3−ビス(トリクロロ
メチル)ベンゼン、1,4−ビス(トリクロロメチル)
ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。これら一般式(15)で表される化合物から、
それぞれ対応する一般式(16)で表されるフッ素化合
物を得ることができる。
を示す。X1は水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子
のいずれかを示し、同一でも異なっていてもよい。ただ
し、3個のX1が同時に水素原子、フッ素原子を示さ
ず、また、3個のX 1が水素およびフッ素原子のみから
構成されることはない。mは、1〜9の整数を示す。)
で表されるハロゲン化複素環式芳香族化合物を、本発明
のフッ素化剤と反応させて、
を示す。X2は水素、塩素、臭素またはヨウ素原子を示
し、同一でも異なっていてもよい。nは、1〜3の整数
を示す。mは、1〜9の整数を示す。)で表されるフッ
素含有複素環式芳香族化合物を製造する。
とは、窒素、酸素、硫黄からなる群から選ばれる少なく
とも一種の元素を1〜4個含有する複素環式化合物であ
る。一般式(17)および(18)中のmは、1〜9の
数字であり、これは、側鎖として配位するトリハロメチ
ル基の数である。一般的な複素環式化合物の構造から、
配位可能な数には、限界があるため、上限は9程度であ
る。一般に、mの数が多くなるとハロゲン交換の反応速
度が低下する傾向にある。
素環式芳香族化合物は、フラン、チオフェン、ピロー
ル、ピラゾール、イミダゾール、イソキサゾール、チア
ゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリ
ミジン、ピラジン、トリアジン、ベンゾフラン、インド
ール、チアナフテン、ベンズイミダゾール、ベンゾキサ
ゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール、プリ
ン、キノリン、イソキノリン、チノリン、キノキサリ
ン、ジベンゾチオフェン、アクリジン、フェナントロリ
ンから選ばれた環を有する複素環式芳香族化合物であ
る。
例を示すが、これらの例に特に限定されるものではな
い。化合物例として、例えば、次の化合物が挙げられ
る。 酸素含有複素環式芳香族類;3−トリクロロメチルフラ
ン、3−トリブロモメチルフラン、2,3−ビス[トリ
クロロメチル]ベンゾフラン、2,3−ビス[トリブロ
モメチル]ベンゾフラン、 硫黄含有複素環式芳香族類;2−トリクロロメチルチオ
フェン、3−トリクロロメチルチオフェン、2,3−ビ
ス[トリクロロメチル]チオフェン、2,5−ビス[ト
リクロロメチル]チオフェン、3,4−ビス[トリクロ
ロメチル]チオフェン、2−トリブロモメチルチオフェ
ン、3−トリブロモメチルチオフェン、2,3−ビス
[トリブロモメチル]チオフェン、2,5−ビス[トリ
ブロモメチル]チオフェン、3,4−ビス[トリブロモ
メチル]チオフェン、2−トリクロロメチルチアナフテ
ン、2−トリブロモメチルチアナフテン、4,6−ビス
[トリクロロメチル]ジベンゾチオフェン、4,6−ビ
ス[トリブロモメチル]ジベンゾチオフェン、 窒素含有複素環式芳香族類;2−トリクロロメチルピロ
ール、2−トリブロモメチルピロール、4−クロロ−3
−トリクロロメチルピラゾール、4−クロロ−3,5−
ビス[トリクロロメチル]ピラゾール、4−クロロ−3
−トリブロモメチルピラゾール、4−クロロ−3,5−
ビス[トリブロモメチル]ピラゾール、1−メチル−3
−トリクロロメチルピラゾール−4−カルボン酸エチ
ル、1,2−ビス[トリクロロメチル]イミダゾール、
1,3−ビス[トリクロロメチル]イミダゾール、1,
5−ビス[トリクロロメチル]イミダゾール、2,5−
ビス[トリクロロメチル]イミダゾール、4,5−ビス
[トリクロロメチル]イミダゾール、1,2,5−トリ
ス[トリクロロメチル]イミダゾール、2,3,4−ト
リス[トリクロロメチル]イミダゾール、1,2−ビス
[トリブロモメチル]イミダゾール、1,3−ビス[ト
リブロモメチル]イミダゾール、1,5−ビス[トリブ
ロモメチル]イミダゾール、2,5−ビス[トリブロモ
メチル]イミダゾール、4,5−ビス[トリブロモメチ
ル]イミダゾール、1,2,5−トリス[トリブロモメ
チル]イミダゾール、2,3,4−トリス[トリブロモ
メチル]イミダゾール、2−トリクロロメチルピリジ
ン、3−トリクロロメチルピリジン、4−トリクロロメ
チルピリジン、2,3−2,5−ビス[トリクロロメチ
ル]ピリジン、2,6−ビス[トリクロロメチル]ピリ
ジン、3,5−ビス[トリクロロメチル]ピリジン、2
−トリブロモメチルピリジン、3−トリブロモメチルピ
リジン、4−トリブロモメチルピリジン、2,3−2,
5−ビス[トリブロモメチル]ピリジン、2,6−ビス
[トリブロモメチル]ピリジン、3,5−ビス[トリブ
ロモメチル]ピリジン、3−トリクロロメチルピリダジ
ン、3−トリブロモメチルピリダジン、4−トリクロロ
メチルピリダジン、4−トリブロモメチルピリダジン、
2,4−ビス[トリクロロメチル]ピリミジン、2,6
−ビス[トリクロロメチル]ピリミジン、2,4−ビス
[トリブロモメチル]ピリミジン、2,6−ビス[トリ
ブロモメチル]ピリミジン、2,4−ジクロロ−5−ト
リクロロメチルピリミジン、2−トリクロロメチルピラ
ジン、2−トリブロモメチルピラジン、1,3,5−ト
リスビス[トリクロロメチル]トリアジン、1,3,5
−トリスビス[トリブロモメチル]トリアジン、4−ト
リクロロメチルインドール、5−トリクロロメチルイン
ドール、4−トリブロモメチルインドール、5−トリブ
ロモメチルインドール、2−トリクロロメチルベンズイ
ミダゾール、2−トリブロモメチルベンズイミダゾー
ル、5−トリクロロメチル−1H−ベンゾトリアゾー
ル、5−トリブロモメチル−1H−ベンゾトリアゾー
ル、6−トリクロロメチルプリン、6−トリブロモメチ
ルプリン、3−トリクロロメチルキノリン、4−トリク
ロロメチルキノリン、3−トリブロモメチルキノリン、
4−トリブロモメチルキノリン、3−トリクロロメチル
イソキノリン、3−トリブロモメチルイソキノリン、4
−トリクロロメチルチノリン、4−トリブロモメチルチ
ノリン、2−トリクロロメチルキノキサリン、2−トリ
ブロモメチルキノキサリン、5−トリクロロメチルキノ
キサリン、5−トリブロモメチルキノキサリン、9−ト
リクロロメチルアクリジン、9−トリブロモメチルアク
リジン、4−トリクロロメチル−1,10−フェナント
ロリン、4−トリブロモメチル−1,10−フェナント
ロリン、5−トリクロロメチル−1,10−フェナント
ロリン、5−トリブロモメチル−1,10−フェナント
ロリン、 酸素、窒素含有複素環式芳香族類;3,5−ビス[トリ
クロロメチル]イソキサゾール、3,5−ビス[トリブ
ロモメチル]イソキサゾール、2−トリクロロメチルベ
ンゾキサゾール、2−トリブロモメチルベンゾキサゾー
ル、 硫黄、窒素含有複素環式芳香族類;4,5−ビス[トリ
クロロメチル]チアゾール、4,5−ビス[トリブロモ
メチル]チアゾール、5−トリクロロメチル−チアジア
ゾール、5−トリブロモメチル−チアジアゾール、2−
トリクロロメチルベンゾチアゾール、2−トリブロモメ
チルベンゾチアゾールが挙げられる。
ルキル基を示す。)で表される化合物、例えば、式(2
0)
ル)ピラゾール、一般式(21)
フッ素原子、水酸基、炭素数1〜4の低級アルキル基ま
たはアルコキシ基、アリール基またはアリールオキシ基
を示し、同一でも異なっていてもよい。)で表される化
合物、例えば、式(22)
リミジン、
〜4の低級アルキル基を示し、同一でも異なっていても
よい。)で表される化合物、例えば、式(24)
ル−4−カルボン酸エチルのフッ素化が可能である。以
上のように、これら一般式(17)で表される化合物か
ら、それぞれ対応する一般式(18)で表されるフッ素
化合物を得ることができる。
ロゲン原子に対してフッ化水素が通常1当量以上であ
り、好ましくは、2〜10当量である。反応溶媒を用い
る場合は、フッ化水素と相互作用して錯体等を形成しな
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等であ
る。反応温度は、反応溶媒および反応基質の反応性によ
って左右されるが、反応速度とフッ素化剤の安定性の面
から、通常、好ましくは−40℃〜160℃、特に好ま
しくは−20℃〜150℃の範囲である。
される化合物のハロゲン交換反応は逐次反応であり、反
応温度、圧力やフッ素化剤に含まれるフッ化水素の量を
制御することにより、導入するフッ素の数を1〜3まで
制御することが可能である。また、本発明のフッ素化交
換反応は、本願発明のフッ化水素含有組成物を構成する
化合物にフッ素を添加しフッ素化剤を形成させた後、引
き続き、反応させる化合物を装入して、フッ素交換反応
を行ってもよい。すなわち、標準状態(25℃、1気
圧)で液体であり、かつ沸点が120℃以上である化合
物、あるいは標準状態(25℃、1気圧)で液体であ
り、かつ沸点が120℃以上であり、かつpKaが25
℃で12以上の化合物に、フッ化水素を添加して組成物
を形成させ、これにフッ素化する化合物を、装入してフ
ッ素化反応を行う方法も可能である。
速度は、通常、無水フッ化水素がショートパスせず、か
つ、激しい発熱等を伴わない速度であればよい。例え
ば、無水フッ化水素添加量がフッ化水素含有化合物を構
成する化合物50gに対して100g程度の場合は、通
常、1.5g/min〜3.0g/minの添加速度、
好ましくは、2.0g/min〜2.5g/minの添
加速度である。ただし、無水フッ化水素添加開始時は、
発熱が大きい場合があるので、場合によっては、添加速
度を遅くする必要がある。 無水フッ化水素を添加する際
の温度は、溶媒および反応基質の反応性によって左右さ
れるが、引き続き行うフッ素化反応の反応速度とフッ素
化剤の安定性の面から、通常、好ましくは−40℃〜1
00℃、特に好ましくは−20℃〜80℃の範囲であ
る。
により生成したフッ素化合物は、抽出、再結晶、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。反
応後、回収されたフッ素化剤は、消費されたフッ化水素
分を添加して、容易に再利用することが可能である。
発明はこれらに限定されるものではない。尚、実施例1
中の1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(以下D
Miと略記する)濃度は、ガスクロマトグラフィーによ
り測定した。また、フッ素イオン濃度の測定はアリザリ
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。尚、DMi・nHFのnは、DMi1molに
対するHFのモル数を表す(他の化合物の場合も同
様)。
ン製排気ラインを設置したポリエチレン製容器に装入し
て0〜5℃に冷却しながら攪拌し、これに無水フッ化水
素HF(246.12g、12.300mol)を窒素
と共にガスの状態で100分間かけて吹き込み、DMi
・nHF(n=16.4)を調製した。続いて、得られ
たDMi・nHF(n=16.4)を35℃で攪拌しな
がら2時間放置したところ、HF(1.50g、0.0
75mol)が系外に放出され、DMi・nHF(n=
16.3)で平衡状態に到達した。次いで、50℃で攪
拌しながら3時間放置したところ、HF(85.54
g、4.275mol)が系外に放出され、DMi・n
HF(n=10.6)で平衡状態に到達した。 次い
で、80℃で攪拌しながら6時間放置したところ、HF
(70.54g、3.525mol)が系外に放出さ
れ、DMi・nHF(n=5.9)で平衡状態に到達し
た。さらに、100℃で攪拌しながら6時間放置したと
ころ、HF(30.02g、1.500mol)が系外
に放出され、DMi・nHF(n=3.9)で平衡状態
に到達した。DMi・nHF(n=10.6)をアルカ
リ加水分解して、以下の分析値を得た。 DMi:理論値 35.0wt%, 実測値 34.4w
t% HF:理論値 65.0wt%, 実測値 63.3wt
%13 C−NMR(δ、ppm、neat、DMSOd6
基準):30.4(s,CH3)、45.4(s,CH
2)、157.2(s,C=O)。 IR(neat)cm−1:1653、1525、14
57、1427、1296、1252、1036、77
1。
0.50g、0.693mol)を、テフロン製排気ラ
インを設置したポリエチレン製容器に装入して0〜5℃
に冷却しながら攪拌し、これに無水フッ化水素HF(2
69.01g、13.444mol)を窒素と共にガス
の状態で130分間かけて吹き込み、TMU・nHF
(n=19.4)を調製した。続いて、得られたTMU
・nHF(n=19.4)を35℃で攪拌しながら6時
間放置したところ、HF(4.16g、0.208mo
l)が系外に放出され、TMU・nHF(n=19.
1)で平衡状態に到達した。次いで、50℃で攪拌しな
がら6時間放置したところ、HF(99.83g、4.
989mol)が系外に放出され、TMU・nHF(n
=11.9)で平衡状態に到達した。
i)(60.39g、0.305mol)を、テフロン
製排気ラインを設置したポリエチレン製容器に装入して
0〜5℃に冷却しながら攪拌し、これに無水フッ化水素
HF(96.43g、4.819mol)を窒素と共に
ガスの状態で90分間かけて吹き込み、DBi・nHF
(n=15.8)を調製した。続いて、得られたDBi
・nHF(n=15.8)を35℃で攪拌しながら6時
間放置放置したところ、HF(0.60g、0.030
mol)が系外に放出され、DBi・nHF(n=1
5.7)で平衡状態に到達した。次いで、50℃で攪拌
しながら12時間放置したところ、HF(37.24
g、1.861mol)が系外に放出され、DBi・n
HF(n=9.6)で平衡状態に到達した。
4.09g、0.500mol)を、テフロン製排気ラ
インを設置したポリエチレン製容器に装入して0〜5℃
に冷却しながら攪拌し、これに無水フッ化水素HF(1
99.82g、9.986mol)を窒素と共にガスの
状態で80分間かけて吹き込み、DMPU・nHF(n
=20.0)を調製した。続いて、得られたDMPU・
nHF(n=20.0)を35℃で攪拌しながら4時間
放置したところ、HF(0.72g、0.036mo
l)が系外に放出され、DMPU・nHF(n=19.
9)で平衡状態に到達した。次いで、50℃で攪拌しな
がら6時間放置したところ、HF(72.04g、3.
600mol)が系外に放出され、DMPU・nHF
(n=12.7)で平衡状態に到達した。次いで、80
℃で攪拌しながら5時間放置したところ、HF(61.
03g、3.050mol)が系外に放出され、DMP
U・nHF(n=6.6)で平衡状態に到達した。さら
に、100℃で攪拌しながら5時間放置したところ、H
F(12.01g、0.600mol)が系外に放出さ
れ、DMPU・nHF(n=5.4)で平衡状態に到達
した。
g、1.000mol)を、テフロン製排気ラインを設
置したポリエチレン製容器に装入して0〜5℃に冷却し
ながら攪拌し、これに無水フッ化水素HF(380.1
9g、19.000mol)を窒素と共にガスの状態で
150分間かけて吹き込み、DMF・nHF(n=1
9.0)を調製した。続いて、得られたDMF・nHF
(n=19.0)を35℃で攪拌しながら4時間放置し
たところ、HF(8.00g、0.400mol)が系
外に放出され、DMF・nHF(n=18.6)で平衡
状態に到達した。次いで、50℃で攪拌しながら5時間
放置したところ、HF(166.08g、8.300m
ol)が系外に放出され、DMF・nHF(n=10.
3)で平衡状態に到達した。次いで、80℃で攪拌しな
がら5時間放置したところ、HF(98.05g、4.
900mol)が系外に放出され、DMF・nHF(n
=5.4)で平衡状態に到達した。さらに、100℃で
攪拌しながら4時間放置したところ、HF(16.01
g、0.800mol)が系外に放出され、DMF・n
HF(n=4.6)で平衡状態に到達した。
6g、0.500mol)を、テフロン製排気ラインを
設置したポリエチレン製容器に装入して0〜5℃に冷却
しながら攪拌し、これに無水フッ化水素HF(203.
10g、10.150mol)を窒素と共にガスの状態
で80分間かけて吹き込み、DMAC・nHF(n=2
0.3)を調製した。続いて、得られたDMAC・nH
F(n=20.3)を35℃で攪拌しながら6時間放置
したところ、HF(1.00g、0.050mol)が
系外に放出され、DMAC・nHF(n=20.2)で
平衡状態に到達した。次いで、50℃で攪拌しながら6
時間放置したところ、HF(81.04g、4.050
mol)が系外に放出され、DMAC・nHF(n=1
2.1)で平衡状態に到達した。次いで、80℃で攪拌
しながら5時間放置したところ、HF(59.03g、
2.950mol)が系外に放出され、DMAC・nH
F(n=6.2)で平衡状態に到達した。さらに、10
0℃で攪拌しながら5時間放置したところ、HF(1
3.01g、0.650mol)が系外に放出され、D
MAC・nHF(n=4.9)で平衡状態に到達した。
g、0.500mol)を、テフロン製排気ラインを設
置したポリエチレン製容器に装入して0〜5℃に冷却し
ながら攪拌し、これに無水フッ化水素HF(208.1
0g、10.400mol)を窒素と共にガスの状態で
90分間かけて吹き込み、NMP・nHF(n=20.
8)を調製した。続いて、得られたNMP・nHF(n
=20.8)を35℃で攪拌しながら6時間放置したと
ころ、HF(4.00g、0.200mol)が系外に
放出され、NMP・nHF(n=20.4)で平衡状態
に到達した。次いで、50℃で攪拌しながら6時間放置
したところ、HF(79.04g、3.950mol)
が系外に放出され、NMP・nHF(n=12.5)で
平衡状態に到達した。次いで、80℃で攪拌しながら5
時間放置したところ、HF(66.03g、3.300
mol)が系外に放出され、NMP・nHF(n=5.
9)で平衡状態に到達した。さらに、100℃で攪拌し
ながら6時間放置したところ、HF(16.01g、
0.800mol)が系外に放出され、NMP・nHF
(n=4.3)で平衡状態に到達した。
e)(67.09g、0.500mol)を、テフロン
製排気ラインを設置したポリエチレン製容器に装入して
0〜5℃に冷却しながら攪拌し、これに無水フッ化水素
HF(199.10g、9.950mol)を窒素と共
にガスの状態で80分間かけて吹き込み、Diglym
e・nHF(n=19.9)を調製した。続いて、得ら
れたDiglyme・nHF(n=19.9)を35℃
で攪拌しながら4時間放置したところ、HF(2.00
g、0.100mol)が系外に放出され、NMP・n
HF(n=19.7)で平衡状態に到達した。次いで、
50℃で攪拌しながら6時間放置したところ、HF(7
8.04g、3.900mol)が系外に放出され、D
iglyme・nHF(n=11.9)で平衡状態に到
達した。次いで、80℃で攪拌しながら5時間放置した
ところ、HF(75.04g、3.750mol)が系
外に放出され、Diglyme・nHF(n=4.4)
で平衡状態に到達した。さらに、100℃で攪拌しなが
ら4時間放置したところ、HF(33.02g、1.6
50mol)が系外に放出され、Diglyme・nH
F(n=1.1)で平衡状態に到達した。
215mol)を、テフロン製排気ラインを設置したポ
リエチレン製容器に装入して0〜5℃に冷却しながら攪
拌し、これに無水フッ化水素HF(84.76g、4.
236mol)を窒素と共にガスの状態で50分間かけ
て吹き込み、AcOnBu・nHF(n=19.7)を
調製した。続いて、得られたAcOnBu・nHF(n
=19.7)を35℃で攪拌しながら5時間放置したと
ころ、HF(26.25g、1.312mol)が系外
に放出され、AcOnBu・nHF(n=13.6)で
平衡状態に到達した。次いで、50℃で攪拌しながら5
時間放置したところ、HF(38.72g、1.935
mol)が系外に放出され、AcOnBu・nHF(n
=4.6)で平衡状態に到達した。次いで、80℃で攪
拌しながら4時間放置したところ、HF(13.77
g、0.688mol)が系外に放出され、AcOnB
u・nHF(n=1.4)で平衡状態に到達した。さら
に、100℃で攪拌しながら3時間放置したところ、H
F(2.16g、0.108mol)が系外に放出さ
れ、AcOnBu・nHF(n=0.9)で平衡状態に
到達した。
g、0.170mol)を、テフロン製排気ラインを設
置したポリエチレン製容器に装入して0〜5℃に冷却し
ながら攪拌し、これに無水フッ化水素HF(67.69
g、3.383mol)を窒素と共にガスの状態で50
分間かけて吹き込み、HMPA・nHF(n=19.
9)を調製した。続いて、得られたHMPA・nHF
(n=19.9)を35℃で攪拌しながら3時間放置し
たが、HFの遊離は見られなかった。次いで、50℃で
攪拌しながら5時間放置したところ、HF(0.34
g、0.017mol)が系外に放出され、HMPA・
nHF(n=19.8)で平衡状態に到達した。次い
で、80℃で攪拌しながら4時間放置したところ、HF
(1.70g、0.085mol)が系外に放出され、
HMPA・nHF(n=19.3)で平衡状態に到達し
た。さらに、100℃で攪拌しながら4時間放置したと
ころ、HF(3.74g、0.187mol)が系外に
放出され、HMPA・nHF(n=18.2)で平衡状
態に到達した。
ol)およびベンゾトリクロリド(3.99g、20.
4mmol)を、テフロン製排気ライン(−15℃に冷
却)を設置したポリエチレン製容器に装入した後、30
℃で6時間反応させた。反応後、反応混合物をガスクロ
マトグラフィーで分析した結果、ベンゾトリクロリドの
転化率は100%であり、ベンゾトリフルオリドの収率
が77.2%、(クロロジフルオロメチル)ベンゼンの
収率が22.8%であった。続いて、50℃で6時間反
応させたところ、ベンゾトリフルオリドが99.8%の
収率で得られた。
5mmol)およびベンゾトリクロリド(2.31g、
11.8mmol)を、テフロン製排気ライン(−15
℃に冷却)を設置したポリエチレン製容器に装入した
後、50℃で6時間反応させた。反応後、反応混合物を
ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ベンゾトリク
ロリドの転化率は100%であり、ベンゾトリフルオリ
ドの収率が87.4%、(クロロジフルオロメチル)ベ
ンゼンの収率が12.6%であった。
mol)およびベンゾトリクロリド(127.1g、
0.650mol)を、テフロン製排気ライン(−15
℃に冷却)を設置したポリエチレン製容器に装入した
後、30℃で10時間反応させた。反応後、反応混合物
をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ベンゾトリ
クロリドの転化率は95.0%であり、ベンゾトリフル
オリドが4.7%、(クロロジフルオロメチル)ベンゼ
ンが65.9%、(ジクロロフルオロメチル)ベンゼン
が24.4%の収率で生成していた。
l)およびベンゾトリクロリド(4.79g、24.5
mmol)を、テフロン製排気ライン(−15℃に冷
却)を設置したポリエチレン製容器に装入した後、80
℃で36時間反応させた。反応後、反応混合物をガスク
ロマトグラフィーで分析した結果、ベンゾトリクロリド
の転化率は77.6%であり、(クロロジフルオロメチ
ル)ベンゼンの収率が10.6%、(ジクロロフルオロ
メチル)ベンゼンの収率が67.0%であった。
mmol)とDMi・16HF(2.04g、HF7
5.2mmol)をテフロン製容器内蔵のSUS製密閉
容器に装入し、120℃で3時間攪拌した。反応混合物
を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、塩化メチレ
ン50mlで抽出した。抽出した有機層を水100ml
で2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥
後、無水硫酸ナトリウムを濾別し、濾液をガスクロマト
グラフィーで分析した結果、(トリクロロメトキシ)ベ
ンゼンの転化率は100%であり、(トリフルオロメト
キシ)ベンゼンの収率が99.8%であった。
mol)およびベンゾトリクロリド(3.91g、2
0.0mmol)を、テフロン製排気ライン(−15℃
に冷却)を設置したポリエチレン製容器に装入した後、
30℃で6時間,50℃で6時間反応させた。反応後、
反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した結果、
ベンゾトリクロリドの転化率は100%であり、ベンゾ
トリフルオリドの収率が98.5%、(クロロジフルオ
ロメチル)ベンゼンの収率が1.5%であった。
ol)およびベンゾトリクロリド(3.93g、20.
1mmol)を、テフロン製排気ライン(−15℃に冷
却)を設置したポリエチレン製容器に装入した後、30
℃で6時間,50℃で6時間反応させた。反応後、反応
混合物をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ベン
ゾトリクロリドの転化率は100%であり、ベンゾトリ
フルオリドの収率が99.8%であった。
5.7mmol)およびベンゾトリクロリド(7.94
g、40.6mmol)を、テフロン製排気ライン(−
15℃に冷却)を設置したポリエチレン製容器に装入し
た後、30℃で6時間,50℃で6時間反応させた。反
応後、反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した
結果、ベンゾトリクロリドの転化率は100%であり、
ベンゾトリフルオリドの収率が96.7%、(クロロジ
フルオロメチル)ベンゼンの収率が3.3%であった。
9mmol)およびベンゾトリクロリド(3.62g、
18.5mmol)を、テフロン製排気ライン(−15
℃に冷却)を設置したポリエチレン製容器に装入した
後、30℃で6時間,50℃で6時間反応させた。反応
後、反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した結
果、ベンゾトリクロリドの転化率は100%であり、ベ
ンゾトリフルオリドの収率が99.8%であった。
6mmol)およびベンゾトリクロリド(3.44g、
17.6mmol)を、テフロン製排気ライン(−15
℃に冷却)を設置したポリエチレン製容器に装入した
後、30℃で6時間,50℃で6時間反応させた。反応
後、反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した結
果、ベンゾトリクロリドの転化率は89.4%であり、
ベンゾトリフルオリドの収率が5.2%、(クロロジフ
ルオロメチル)ベンゼンの収率が59.0%、(ジクロ
ロフルオロメチル)ベンゼンの収率が25.2%であっ
た。
ゾールの合成 DMi・17.6HF(25.43g、HF959.9
3mmol)および4−クロロ−3,5−ビス[トリク
ロロメチル]ピラゾールを、テフロン製容器内蔵のSU
S製密閉容器に仕込み、電磁攪拌器による攪拌を継続し
ながら、オイルバス中140℃で16時間保持し、ハロ
ゲン交換反応を行った。反応後、反応混合物をGC−M
Sにて分析したところ、原料ピークの消失と、質量数2
38のピークの生成が確認された。反応後の混合液から
ジエチルエーテルによる抽出を行い、脱溶媒後、黄褐色
の油状物質を得た。この油状物を蒸留したところ、無色
の結晶を得た。この結晶の分析を行った結果、4−クロ
ロ−3,5−ビス[トリフルオロメチル]ピラゾールで
あることを確認した。 元素分析 (計算値)F:47.79、Cl:14.86、C:2
5.18、H:0.42、N:11.75 [wt%] (分析値) F:46.5、Cl:14.46、C:2
6.11、H:0.69、N:12.24 [wt%]13 C−NMR(δ、ppm、CDCl3溶媒、CDC
l3基準、25℃):109.7、115.2、11
7.9、120.5、123.2、135.5、13
5.8、136.2、136.6 1H−NMR(δ、ppm、CDCl3溶媒、CDCl
3基準、25℃):8〜10(N−H)
の合成 2,4−ジクロロ−5−トリクロロメチルピリミジン
(1.0g、3.8mmol)とDMi・16HF
(6.0g、HF220.8mmol)をテフロン製容
器内蔵のSUS製密閉容器に装入し、120℃で3時間
攪拌した。得られた反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム
水溶液を加え、GC−MSにて分析すると、2,4−ジ
クロロ−5−トリフルオロメチルピリミジンが得られ
た。 質量スペクトル(EI):m/Z=216(M+、10
0%)、181(M+−Cl、70%)、69(CF3
+,46%)
カルボン酸エチルの合成 1−メチル−3−トリクロロメチルピラゾール−4−カ
ルボン酸エチル(4.0g、14.7mmol)とDM
i・16HF(6.4g、HF235.2mmol)を
テフロン容器内蔵のSUS製密閉容器に装入し、120
℃で19時間攪拌した。反応混合物を飽和炭酸水素ナト
リウム水溶液200mlで中和し、酢酸エチル100m
lで抽出した。抽出した有機層を水100mlで2回洗
浄し、無水硫酸ナトリウム10gで乾燥した。乾燥後、
無水硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧濃縮し黄色の
結晶として1−メチル−3−トリフルオロメチルピラゾ
ール−4−カルボン酸エチル(3.2g、14.4mm
ol)を得た。収率98%。 m.p.:61.5〜63.1℃、1 H−NMR(CDCl3/TMS;δppm):1.
35(3H、t、J=7.0Hz)、3.97(3H,
s)、4.30(2H、q、J=7.0Hz)、7.9
5(1H,s)、 質量スペクトル:223(M+)。
は、安全で取扱いが容易であり、フッ化水素と同等の反
応性を有するフッ素化剤またはその他化学試剤として有
用である。改良型HF様フッ素化剤としては、フッ素含
有化合物の工業的製造に極めて有用である。すなわち、
工業的に該組成物をフッ素化剤として使用するに際し
て、特殊な装置や技術を必要とせず、安全かつ容易に使
用可能である。フッ素含有化合物製造には、従来、種々
のフッ素化剤が開発されてはいるが、工業的には特殊な
要因により問題点を有するものであった。しかし、本発
明のフッ素化剤は、これらの問題点を排除し得るフッ素
化剤として、工業的に使用可能であり、産業上の利用の
可能性は極めて大きいものである。
Claims (52)
- 【請求項1】 標準状態(25℃、1気圧)で液体であ
り、かつ沸点が120℃以上である化合物とフッ化水素
から成るフッ化水素含有組成物。 - 【請求項2】 標準状態(25℃、1気圧)で液体であ
り、かつ沸点が120℃以上であり、かつpKaが25
℃で12以上である化合物とフッ化水素から成るフッ化
水素含有組成物。 - 【請求項3】 標準状態(25℃、1気圧)で液体であ
り、かつ沸点が120℃以上であり、かつpKaが25
℃で12以上である化合物とフッ化水素から成り、化合
物1モルに対するフッ化水素のモル数が7モル以上であ
るフッ化水素含有組成物。 - 【請求項4】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1〜R4は置換または無置換のアルキル基ま
たはアリール基を示し、同一でも異なっていてもよい。
また、R1とR2またはR3とR4が結合して窒素原
子、または窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成し
てもよい。また、R 1とR3が結合して、窒素原子、ま
たは窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成してもよ
い。)で表される化合物とフッ化水素から成る請求項1
乃至3記載のフッ化水素含有組成物。 - 【請求項5】 式(2) 【化2】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項4記載の
フッ化水素含有組成物。 - 【請求項6】 一般式(3) 【化3】 (式中、aは2〜3の整数、R5およびR6は炭素数1
〜6の置換または無置換の低級アルキル基であり、同一
でも異なっていてもよい。)で表される化合物とフッ化
水素から成る請求項4記載のフッ化水素含有組成物。 - 【請求項7】 式(4) 【化4】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項4記載の
フッ化水素含有組成物。 - 【請求項8】 式(5) 【化5】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項4記載の
フッ化水素含有組成物。 - 【請求項9】 一般式(6) 【化6】 (式中、R7〜R8は置換または無置換のアルキル基ま
たはアリール基を示し、R9は水素原子あるいは置換ま
たは無置換のアルキル基またはアリール基を示し同一で
も異なっていてもよい。また、R7とR9が結合して環
状アミドを形成してもよい。)で表される化合物とフッ
化水素から成る請求項1乃至3記載のフッ化水素含有組
成物。 - 【請求項10】 式(7) 【化7】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項9記載の
フッ化水素含有組成物。 - 【請求項11】 式(8) 【化8】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項9記載の
フッ化水素含有組成物。 - 【請求項12】 式(9) 【化9】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項9記載の
フッ化水素含有組成物。 - 【請求項13】 一般式(10) 【化10】 (式中、R10およびR11は置換または無置換のアル
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R10とR11が結合して環状エーテル
を形成してもよい。)で表される化合物とフッ化水素か
ら成る請求項1乃至3記載のフッ化水素含有組成物。 - 【請求項14】 式(11) 【化11】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項13記載
のフッ化水素含有組成物。 - 【請求項15】 一般式(12) 【化12】 (式中、R12およびR13は置換または無置換のアル
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R12とR13が結合して環状エステル
を形成してもよい。)で表される化合物とフッ化水素か
ら成る請求項1乃至3記載のフッ化水素含有組成物。 - 【請求項16】 式(13) 【化13】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項15記載
のフッ化水素含有組成物。 - 【請求項17】 式(14) 【化14】 で表される化合物とフッ化水素から成る組成物。
- 【請求項18】 標準状態(25℃、1気圧)で液体で
あり、かつ沸点が120℃以上である化合物とフッ化水
素から成るフッ素化剤。 - 【請求項19】 標準状態(25℃、1気圧)で液体で
あり、かつ沸点が120℃以上であり、かつpKaが2
5℃で12以上である化合物とフッ化水素から成るフッ
素化剤。 - 【請求項20】 標準状態(25℃、1気圧)で液体で
あり、かつ沸点が120℃以上であり、かつpKaが2
5℃で12以上である化合物とフッ化水素から成り、化
合物1モルに対するフッ化水素のモル数が7モル以上で
あるフッ素化剤。 - 【請求項21】 一般式(1) 【化15】 (式中、R1〜R4は置換または無置換のアルキル基ま
たはアリール基を示し、同一でも異なっていてもよい。
また、R1とR2またはR3とR4が結合して窒素原
子、または窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成し
てもよい。また、R 1とR3が結合して、窒素原子、ま
たは窒素原子と他のヘテロ原子を含む環を形成してもよ
い。)で表される化合物とフッ化水素から成る請求項1
8乃至20記載のフッ素化剤。 - 【請求項22】 式(2) 【化16】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項21記載
のフッ素化剤。 - 【請求項23】 一般式(3) 【化17】 (式中、aは2〜3の整数、R5およびR6は炭素数1
〜6の置換または無置換の低級アルキル基であり、同一
でも異なっていてもよい。)で表される化合物とフッ化
水素から成る請求項21記載のフッ素化剤。 - 【請求項24】 式(4) 【化18】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項21記載
のフッ素化剤。 - 【請求項25】 式(5) 【化19】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項21記載
のフッ素化剤。 - 【請求項26】 一般式(6) 【化20】 (式中、R7およびR8は置換または無置換のアルキル
基またはアリール基を示し、R9は水素原子あるいは置
換または無置換のアルキル基またはアリール基を示し、
同一でも異なっていてもよい。また、R7とR9が結合
して環状アミドを形成してもよい。)で表される化合物
とフッ化水素から成る請求項18乃至20記載のフッ素
化剤。 - 【請求項27】 式(7) 【化21】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項26記載
のフッ素化剤。 - 【請求項28】 式(8) 【化22】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項26記載
のフッ素化剤。 - 【請求項29】 式(9) 【化23】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項26記載
のフッ素化剤。 - 【請求項30】 一般式(10) 【化24】 (式中、R10およびR11は置換または無置換のアル
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R10とR11が結合して環状エーテル
を形成してもよい。)で表される化合物とフッ化水素か
ら成る請求項18乃至20記載のフッ素化剤。 - 【請求項31】 式(11) 【化25】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項30記載
のフッ素化剤。 - 【請求項32】 一般式(12) 【化26】 (式中、R12およびR13は置換または無置換のアル
キル基またはアリール基を示し、同一でも異なっていて
もよい。また、R12とR13が結合して環状エステル
を形成してもよい。)で表される化合物とフッ化水素か
ら成る請求項18乃至20記載のフッ素化剤。 - 【請求項33】 式(13) 【化27】 で表される化合物とフッ化水素から成る請求項32記載
のフッ素化剤。 - 【請求項34】 式(14) 【化28】 で表される化合物とフッ化水素から成るフッ素化剤。
- 【請求項35】 請求項18乃至20記載のフッ素化剤
と、一般式(15) 【化29】 (式中、R14は置換または無置換のアルキル基、アル
コキシ基、アリール基またはアリールオキシ基を示す。
X1は水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子のいずれ
かを示し、同一でも異なっていてもよい。ただし、3個
のX1が同時に水素原子、フッ素原子を示さず、また、
3個のX1が水素およびフッ素原子のみから構成される
ことはない。mは、1〜6の整数を示す。)で表される
化合物とを反応させることを特徴とする一般式(16) 【化30】 (式中、R14は置換または無置換のアルキル基、アル
コキシ基、アリール基またはアリールオキシ基を示す。
X2は水素、塩素、臭素またはヨウ素原子を示し、同一
でも異なっていてもよい。nは、1〜3の整数を示す。
mは、1〜6の整数を示す。)で表されるフッ素化合物
の製造方法。 - 【請求項36】 フッ素化剤として、請求項21記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項35記載の
フッ素化合物の製造方法。 - 【請求項37】 フッ素化剤として、請求項24記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項35記載の
フッ素化合物の製造方法。 - 【請求項38】 請求項18乃至20記載のフッ素化剤
と、一般式(17) 【化31】 (式中、R15は置換または無置換の複素環式芳香族基
を示す。X1は水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子
のいずれかを示し、同一でも異なっていてもよい。ただ
し、3個のX1が同時に水素原子、フッ素原子を示さ
ず、また、3個のX 1が水素およびフッ素原子のみから
構成されることはない。mは、1〜9の整数を示す。)
で表される複素環式芳香族化合物とを反応させることを
特徴とする一般式(18) 【化32】 (式中、R15は置換または無置換の複素環式芳香族基
を示す。X1は水素、塩素、臭素またはヨウ素原子を示
し、同一でも異なっていてもよい。nは、1〜3の整数
を示す。mは、1〜9の整数を示す。)で表されるフッ
素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項39】 一般式(17)で表される複素環式芳
香族化合物が、窒素、酸素、硫黄からなる群から選ばれ
る少なくとも一種の元素を1〜4個含有する環式化合物
であることを特徴とする請求項38記載のフッ素含有複
素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項40】 一般式(17)で表される複素環式芳
香族化合物が、フラン、チオフェン、ピロール、ピラゾ
ール、イミダゾール、イソキサゾール、チアゾール、チ
アジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピ
ラジン、トリアジン、ベンゾフラン、インドール、チア
ナフテン、ベンズイミダゾール、ベンゾキサゾール、ベ
ンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、キノリ
ン、イソキノリン、チノリン、キノキサリン、ジベンゾ
チオフェン、アクリジン及びフェナントロリンから選ば
れた環を有する複素環式芳香族化合物である請求項38
記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項41】 一般式(17)で表される複素環式芳
香族化合物が、一般式(19) 【化33】 (式中、R16は水素原子または炭素数1〜4の低級ア
ルキル基を示す。)で表される化合物である請求項38
記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項42】 一般式(17)で表される複素環式芳
香族化合物が、式(20) 【化34】 で表される4−クロロ−3,5−ビス(トリクロロメチ
ル)ピラゾールである請求項38記載のフッ素含有複素
環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項43】 フッ素化剤として、請求項21記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項38乃至4
2記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項44】 フッ素化剤として、請求項24記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項38乃至4
2記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項45】 一般式(17)で表される複素環式芳
香族化合物が、一般式(21) 【化35】 (式中、R17およびR18は、水素原子、塩素原子、
フッ素原子、水酸基、炭素数1〜4の低級アルキル基ま
たはアルコキシ基、アリール基またはアリールオキシ基
を示し、同一でも異なっていてもよい。)で表される化
合物である請求項38記載のフッ素含有複素環式芳香族
化合物の製造方法。 - 【請求項46】 一般式(17)で表される複素環式
芳香族化合物が、式(22) 【化36】 で表される2,4−ジクロロ−5−トリクロロメチルピ
リミジンである請求項38記載のフッ素含有複素環式芳
香族化合物の製造方法。 - 【請求項47】 フッ素化剤として、請求項21記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項45乃至4
6記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項48】 フッ素化剤として、請求項24記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項45乃至4
6記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項49】 一般式(17)で表される複素環式芳
香族化合物が、一般式(23) 【化37】 (式中、R19およびR20は水素原子または炭素数1
〜4の低級アルキル基を示し、同一でも異なっていても
よい。)で表される化合物である請求項38記載のフッ
素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項50】 一般式(17)で表される複素環式芳
香族化合物が、式(24) 【化38】 で表される1−メチル−3−トリクロロメチルピラゾー
ル−4−カルボン酸エチルである請求項38記載のフッ
素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項51】 フッ素化剤として、請求項21記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項49乃至5
0記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。 - 【請求項52】 フッ素化剤として、請求項24記載の
フッ素化剤を用いることを特徴とする請求項49乃至5
0記載のフッ素含有複素環式芳香族化合物の製造方法。
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