JP3598327B2 - 芳香族フッ素化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は芳香族フッ素化合物の製造方法に関するものである。芳香族フッ素化合物は医薬、農薬、染料の合成中間体として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、芳香族フッ素化合物の製造方法としては、（ｉ）芳香族化合物をニトロ化し、還元してアミノ基へ変換し、さらにジアゾ化してジアゾニウム塩とした後熱分解する、いわゆるシーマン法、また（ｉｉ）ニトロ基などの電子吸引基を有する塩素化芳香族化合物を非プロトン性極性溶媒中高温でフッ化アルカリ金属でフッ素化する、いわゆるハロゲン変換法が知られている。
しかしこれらの方法は、反応工程数が多く、目的物の全収量が低く、特に前者の方法は不安定なジアゾニウム塩を取り扱わなければならないこと、また後者の場合は高い電子密度を有する芳香族化合物では目的とする反応が進行しないなどの欠点がある。
【０００３】
さらに、（ｉｉｉ）電解フッ素化法、（ｉｖ）高次フッ化金属によるフッ素化法も知られているが、いずれも反応の制御において難点があり、ポリフッ化物が生成する。
また（ｖ）フッ素ガスによる芳香族化合物の直接フッ素化法が報告されている〔Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３５，７３２（１９７０）；米国特許第４，５２４，０３２号参照〕。しかしながらこの方法は、フッ素ガスの激しい反応性のため反応の制御が困難な上、タール状の副生成物が生じ目的物の収率は低い。
【０００４】
（ｖｉ）フッ素ガスの激しい反応性を抑制する目的で、フッ素ガスに代わる種々の親電子型フッ素化剤を用いる方法が提案されている。芳香族化合物のフッ素化剤としては次のものが知られている。
（１） ＸｅＦ２〔Ｉｓｒａｅｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１７，７１（１９７８）参照〕
（２） ＣＦ３ＯＦ〔Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９６８，８０６参照〕
（３） ＣＨ３ＣＯＯＦ〔Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４９，８０６（１９８４）参照〕
（４） ＦＣｌＯ３〔Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，１０２，１９４４（１９６９）参照〕
（５）
【０００５】
【化７】
【０００６】
（Ｒ７＝ｔ−ブチル，エキソ−２−ノルボルニル、又はネオペンチル基）〔Ｊ．Ａｍ． Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０６，４５２（１９８４）参照〕
しかしこれらの方法は、試剤が高価であること、不安定であること、爆発性であること、目的物の収率が低いこと等のいずれかの欠点を有し、工業的な方法として望ましいとは言い難い。
また（ｖｉｉ）アセトニトリル中ピリジン・Ｆ２ 化合物を用いるウラシル又はウラシル誘導体のフッ素化反応が提案されている〔Ｚ．Ｃｈｅｍ．，１２，２９２（１９７２）参照〕。しかしながら本方法は収率が低い上に、フッ素化剤であるピリジン・Ｆ２ 化合物が不安定で−２℃以上では爆発的に分解するため、工業的製法としては採用しがたい。このようにピリジン・Ｆ２化合物は−２℃以上では爆発的に分解を起こすため、その温度以上でフッ素化試剤として用いることは不可能であり、このことがフッ素化反応の適用範囲を著しく狭いものにしていた。
さらに、これらの欠点を克服すべく、さきに出願人らは次の一般式〔ＩＩＩ〕のＮ−フルオロビリジニウム塩が有機化合物のフッ素化剤として有用であることを見いだした（特公平２−３３７０７号公報）。
【０００７】
【化８】
【０００８】
さらにこれが芳香族フッ素化合物の製造方法として有用であることを提案した（特開昭６２−２０７２２９号）。また、ヴァン・ダー・ブイ・マイケルらは、次の一般式〔ＩＶ〕で表されるＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラートを見いだした（特表平４−５０１４２４号）。
【０００９】
【化９】
【００１０】
また、アール・エリック・バンクスらは、一般式〔Ｖ〕で表されるＮ−フルオロトリエチレンジアミン類を見いだした（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５８，２７９１（１９９３）， ＵＳＰ ５，０８６，１７８）。
【化１０】
【００１１】
その他のＮ−Ｆ結合を持つ親電子型フッ素化剤については、フリン（Ｆｕｒｉｎ）が成書（Ｌ．Ｇｅｒｍａｎ， Ｓ．Ｚｅｍｓｋｏｖ編集 ”Ｎｅｗ Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｎｇ Ａｇｅｎｔｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ， Ｂｅｒｌｉｎ （１９８９）”）にまとめている。
しかしながら、これらを用いる芳香族化合物のフッ素化反応においても収率が低い、反応時間が長いなどの問題点があり、十分に満足できるものではなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らはこれらの欠点を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、Ｎ−フルオロピリジニウム塩、Ｎ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジラートあるいはＮ−フルオロトリエチレンジアミン類を芳香族化合物と反応させる際、有機酸を添加することにより、芳香族フッ素化合物の収率が向上することを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１３】
【問題点を解決するための手段】
すなわち本発明は、一般式〔Ｉ〕
【００１４】
【化１１】
ＡｒＨ 〔Ｉ〕
【００１５】
で表される芳香族化合物と、一般式〔ＩＩＩ〕で表されるＮ−フルオロピリジニウム塩、
【００１６】
【化１２】
【００１７】
または一般式〔ＩＶ〕で表されるＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート
【００１８】
【化１３】
【００１９】
または、一般式〔Ｖ〕で表されるＮ−フルオロトリエチレンジアミン類
【００２０】
【化１４】
【００２１】
とを反応させることにより、一般式〔ＩＩ〕
【００２２】
【化１５】
Ａｒ−Ｆ 〔ＩＩ〕
【００２３】
の芳香族フッ素化合物を製造する方法において、反応系に有機酸を添加することを特徴とする、芳香族フッ素化合物の製法を提供するものである。
上記の式中、Ａｒは芳香族基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は水素原子、アルキル基、ハロアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アシルチオ基、スルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、カルバモイル基またはアミド基であり、Ｘ−はブレンステッド酸の共役塩基（ただしハロゲン化水素の共役塩基Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−およびＩ−は除く）である；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は種々の組み合わせでヘテロ原子を介在して又は非介在で環状構造をしていてもよい；またＸ−はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５と種々の組み合わせでヘテロ原子を介在してまたは非介在で結合していてもよい；またＲ６はアルキル基、ＣＨ２Ｃｌ基またはＣＨ２ＣＦ３基であり、Ｙ−またはＺ−はそれぞれＢＦ４ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、Ｆ−または
【００２４】
【化１６】
【００２５】
である。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（Ｎ−フルオロピリジニウム塩）
本発明で使用される一般式〔 III 〕のＮ−フルオロピリジニウム塩は、例えば特公平２−３３７０７号公報に記載されているように、ピリジン化合物をブレンステッド酸またはルイス酸の存在下に、フッ素ガスと反応させることによって得られるＮ−フルオロピリジニウム塩を使用することができる。これを製造するための反応としては、例えば次のようなものがある。
【００２６】
【化１７】
【００２７】
ここでは、ピリジンとトリフルオロメタンスルホン酸を、アセトニトリル中に加え−２０℃に冷却する。その後撹拌しながら、フッ素と窒素の混合ガスを導入し反応させる。反応後、溶媒を溜去し、エーテルで結晶化しＮ−フルオロピリジニウム トリフルオロメタンスルホナートを得ることができる。
【００２８】
（Ｎ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート）
本発明で使用される一般式〔 I Ｖ〕のＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラートは、例えば特表平４−５０１４２４号公報に記載されているように、フッ素を溶剤に溶解したピリジン−３フッ化ホウ素と反応させることによっても得ることができる。
【００２９】
（Ｎ−フルオロトリエチレンジアミン類）
本発明で使用される一般式〔Ｖ〕のＮ−フルオロトリエチレンジアミン類は、例えば米国特許第５，０８６，１７８号に記載されているように、トリエチレンジアミンのモノ４級アンモニウム塩をホウフッ化ナトリウム（ＮａＢＦ４）の存在下フッ素ガスと反応させることによっても得ることができる。
【００３０】
【化１８】
【００３１】
（芳香族化合物）
前記一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物 ＡｒＨ は、工業的に入手容易な、又は容易に製造できる化合物であり、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、フェノール、クロルフェノール、メチルフェノール、ブチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシベンズアルデヒド、ジヒドロキシ安息香酸メチルエステル、サルチル酸、サルチル酸メチル、アニソール、メチルアニソール、ジメトキシベンゼン、メトキシフェニル酢酸エチルエステル、フェニル酢酸メチルエステル、２−フェニルプロピオン酸エチルエステル、ヒドロキシフェニル酢酸メチルエステル、アセトアニリド、メチルアセトアニリド、ビス（アセチルアミノ）ベンゼン、Ｎ−メタンスルホニルアニリン、フェニルウレタン、メチルフェニルウレタン、（メトキシカルボニルメチル）フェニルウレタン、Ｎ−アセチルドーパミン、Ｎ−アセチルドーパメチルエステル、Ｎ−アセチル−２−（ジヒドロキシフェニル）エチルアミン、フルオロベンゼン、クロルベンゼン、エステロン（ｅｓｔｅｒ−ｏｎｅ）、エステロンメチルエーテル、β−エストラジオール（ｅｓｔｒａｄｉｏｌ）、ビフェニル、ジフェニルエーテル、フェノキシ酢酸メチルエステル、等の置換又は未置換ベンゼン、ナフタレン、ナフトール、Ｎ−アセチルナフチルアミン、メトキシナフタレン、メチルナフタレン、ナフチルウレタン、等の置換又は未置換ナフタレン、アントラセン、ピレン、フェナントレン等の置換又は未置換の多核縮合芳香族化合物、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、メチルフラン、メチルチオフェン、ピロール、アセチルピロール、フルフラール、チエニル酢酸メチルエステル、Ｎ−メチルピロール、等の置換又は未置換のヘテロ芳香族化合物、等を例示することができる。
【００３２】
（有機酸）
本発明において添加する有機酸は、有機スルホン酸、有機酸カルボン酸が望ましく、パラトルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等を例示することができる。添加量は特に限定されるものではないが、収率、経済性等を考慮すると、被フッ素化物に対して０．３〜３．０倍モル程度が望ましく、さらに好ましくは０．５〜２．０倍モルである。
【００３３】
（溶媒）
本発明に使用される溶媒は、とくに限定されるものではないが、ジクロロメタン、１，２−ジクロロメタン、１，１，３−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ヘキサフルオロベンゼン等のハロゲン系溶媒や、アセトニトリル等を用いることができる。
【００３４】
反応は大気圧下で、室温から２００℃付近の温度で、一般的な有機合成の装置、手法を用いて行うことができる。被フッ素化物とフッ素化剤のモル比、溶媒量は、それぞれの反応の条件、収率等によって設定することができる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例 １
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１９％、１７％であることがわかった。（フッ素化収率＝３６％であった。）
物性値（１９Ｆ−ＮＭＲ，ＣＦＣｌ３内部基準）
ｏ−フルオロアニソール １３５ｐｐｍ
ｐ−フルオロアニソール １２４ｐｐｍ
【００３６】
比較例 １
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールに相当するシグナルは観察されなかった。
【００３７】
実施例 ２および３
ｐ−トルエンスルホン酸・一水和物の量以外は実施例１と同様にして実施例２および３を行った。その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
実施例 ４
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とトリフルオロメタンスルホン酸１５０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１３％、１２％であることがわかった。（フッ素化収率＝２５％であった。）
【００４０】
実施例 ５
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とトリフルオロ酢酸１６７ｍｇ（１．４６ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ８％、７％であることがわかった。（フッ素化収率＝１５％であった。）
【００４１】
実施例 ６
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とメタンスルホン酸１５９ｍｇ（１．６２ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ９％、９％であることがわかった。（フッ素化収率＝１８％であった。）
【００４２】
実施例 ７
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム トリフラート０．２４７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ２７％、２５％であることがわかった。（フッ素化収率＝５２％であった。）
【００４３】
比較例 ２
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム トリフラート０．２４７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１４％、１３％であることがわかった。（フッ素化収率＝２７％であった。）
【００４４】
実施例 ８
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，４，６−トリメチルビリジニウム テトラフルオロボラート０．２２７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１６％、１４％であることがわかった。（フッ素化収率＝３０％であった。）
【００４５】
比較例 ３
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，４，６−トリメチルビリジニウム テトラフルオロボラート０．２２７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールのシグナルは１９Ｆ−ＮＭＲより観測されなかった。
【００４６】
実施例 ９
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，６−ジクロロピリジニウム テトラフルオロボラート０．２５４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）をジクロロメタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で４０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールの収率はそれぞれ３５％、３５％、６％であることがわかった。（フッ素化収率＝８２％であった。）
【００４７】
比較例 ４
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，６−ジクロロピリジニウム テトラフルオロボラート０．２５４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）をジクロロメタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で４０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ２２％、２０％であり、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールは生成していないことがわかった。（フッ素化収率＝４２％であった。）
【００４８】
実施例 １０
フェノール０．０９４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロフェノール、ｐ−フルオロフェノールの収率はそれぞれ２７％、１２％であった。（フッ素化収率＝３９％であった。）
【００４９】
比較例 ５
フェノール０．０９４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロフェノール、ｐ−フルオロフェノールはそれぞれ収率が１２％、５％であることがわかった。（フッ素化収率＝１７％であった。）
【００５０】
実施例 １１
１−ナフトール０．１４６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９２ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で６０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、２−フルオロ−１−ナフトール、４−フルオロ−１−ナフトールの収率はそれぞれ４３％、９％であった。（フッ素化収率＝５２％であった。）
【００５１】
比較例 ６
１−ナフトール０．１４８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で６０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲより、２−フルオロ−１−ナフトール、４−フルオロ−１−ナフトールの収率はそれぞれ１５％、４％であった。（フッ素化収率＝１９％であった。）
【００５２】
実施例 １２
４−クロロアニソール０．１４５ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウムテトラフルオロボラート０．１８６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で８０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、４−クロロ−２−フルオロアニソールの収率は４５％であることがわかった。
実施例 １３
【００５３】
【化１９】
【００５４】
アニソール０．１１０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）と１−クロロメチル−４−フルオロ−１，４−ジアゾビシクロ〔２，２，２〕オクタン ビステトラフルオロボラート０．３５５ｇ（１．０ｍｍｏｌ）と、ｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で８０℃、２時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールの収率はそれぞれ３２％、２８％、２％であることがわかった。（フッ素化収率＝６４％であった。）
【００５５】
比較例 ７
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）と１−クロロメチル−４−フルオロ−１，４−ジアゾビシクロ〔２．２．２〕オクタン ビステトラフルオロボラート０．３５５ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で８０℃、２時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールは生成していないことがわかった。
【００５６】
実施例 １４
アニソール０．１１０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム−２−スルホナート０．１７６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールの収率はそれぞれ２９％、２９％、４％であることがわかった。（フッ素化収率＝６６％であった。）
【００５７】
比較例 ８
アニソール０．１０７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム−２−スルホナート０．１７６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールのシグナルは１９Ｆ−ＮＭＲにより観測されなかった。
【００５８】
実施例 １５
アニソール０．１０７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート０．３３３ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１８％、１６％であることがわかった。（フッ素化収率＝３４％であった。）
【００５９】
比較例 ９
アニソール０．１１０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート０．３３３ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールに相当するシグナルは観察されなかった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、芳香族化合物に対して良好な収率でフッ素を導入して、芳香族フッ素化合物を製造することができる。
【産業上の利用分野】
本発明は芳香族フッ素化合物の製造方法に関するものである。芳香族フッ素化合物は医薬、農薬、染料の合成中間体として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、芳香族フッ素化合物の製造方法としては、（ｉ）芳香族化合物をニトロ化し、還元してアミノ基へ変換し、さらにジアゾ化してジアゾニウム塩とした後熱分解する、いわゆるシーマン法、また（ｉｉ）ニトロ基などの電子吸引基を有する塩素化芳香族化合物を非プロトン性極性溶媒中高温でフッ化アルカリ金属でフッ素化する、いわゆるハロゲン変換法が知られている。
しかしこれらの方法は、反応工程数が多く、目的物の全収量が低く、特に前者の方法は不安定なジアゾニウム塩を取り扱わなければならないこと、また後者の場合は高い電子密度を有する芳香族化合物では目的とする反応が進行しないなどの欠点がある。
【０００３】
さらに、（ｉｉｉ）電解フッ素化法、（ｉｖ）高次フッ化金属によるフッ素化法も知られているが、いずれも反応の制御において難点があり、ポリフッ化物が生成する。
また（ｖ）フッ素ガスによる芳香族化合物の直接フッ素化法が報告されている〔Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３５，７３２（１９７０）；米国特許第４，５２４，０３２号参照〕。しかしながらこの方法は、フッ素ガスの激しい反応性のため反応の制御が困難な上、タール状の副生成物が生じ目的物の収率は低い。
【０００４】
（ｖｉ）フッ素ガスの激しい反応性を抑制する目的で、フッ素ガスに代わる種々の親電子型フッ素化剤を用いる方法が提案されている。芳香族化合物のフッ素化剤としては次のものが知られている。
（１） ＸｅＦ２〔Ｉｓｒａｅｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１７，７１（１９７８）参照〕
（２） ＣＦ３ＯＦ〔Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９６８，８０６参照〕
（３） ＣＨ３ＣＯＯＦ〔Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４９，８０６（１９８４）参照〕
（４） ＦＣｌＯ３〔Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，１０２，１９４４（１９６９）参照〕
（５）
【０００５】
【化７】
（Ｒ７＝ｔ−ブチル，エキソ−２−ノルボルニル、又はネオペンチル基）〔Ｊ．Ａｍ． Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０６，４５２（１９８４）参照〕
しかしこれらの方法は、試剤が高価であること、不安定であること、爆発性であること、目的物の収率が低いこと等のいずれかの欠点を有し、工業的な方法として望ましいとは言い難い。
また（ｖｉｉ）アセトニトリル中ピリジン・Ｆ２ 化合物を用いるウラシル又はウラシル誘導体のフッ素化反応が提案されている〔Ｚ．Ｃｈｅｍ．，１２，２９２（１９７２）参照〕。しかしながら本方法は収率が低い上に、フッ素化剤であるピリジン・Ｆ２ 化合物が不安定で−２℃以上では爆発的に分解するため、工業的製法としては採用しがたい。このようにピリジン・Ｆ２化合物は−２℃以上では爆発的に分解を起こすため、その温度以上でフッ素化試剤として用いることは不可能であり、このことがフッ素化反応の適用範囲を著しく狭いものにしていた。
さらに、これらの欠点を克服すべく、さきに出願人らは次の一般式〔ＩＩＩ〕のＮ−フルオロビリジニウム塩が有機化合物のフッ素化剤として有用であることを見いだした（特公平２−３３７０７号公報）。
【０００７】
【化８】
さらにこれが芳香族フッ素化合物の製造方法として有用であることを提案した（特開昭６２−２０７２２９号）。また、ヴァン・ダー・ブイ・マイケルらは、次の一般式〔ＩＶ〕で表されるＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラートを見いだした（特表平４−５０１４２４号）。
【０００９】
【化９】
また、アール・エリック・バンクスらは、一般式〔Ｖ〕で表されるＮ−フルオロトリエチレンジアミン類を見いだした（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５８，２７９１（１９９３）， ＵＳＰ ５，０８６，１７８）。
【化１０】
その他のＮ−Ｆ結合を持つ親電子型フッ素化剤については、フリン（Ｆｕｒｉｎ）が成書（Ｌ．Ｇｅｒｍａｎ， Ｓ．Ｚｅｍｓｋｏｖ編集 ”Ｎｅｗ Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｎｇ Ａｇｅｎｔｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ， Ｂｅｒｌｉｎ （１９８９）”）にまとめている。
しかしながら、これらを用いる芳香族化合物のフッ素化反応においても収率が低い、反応時間が長いなどの問題点があり、十分に満足できるものではなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らはこれらの欠点を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、Ｎ−フルオロピリジニウム塩、Ｎ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジラートあるいはＮ−フルオロトリエチレンジアミン類を芳香族化合物と反応させる際、有機酸を添加することにより、芳香族フッ素化合物の収率が向上することを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１３】
【問題点を解決するための手段】
すなわち本発明は、一般式〔Ｉ〕
【００１４】
【化１１】
ＡｒＨ 〔Ｉ〕
【００１５】
で表される芳香族化合物と、一般式〔ＩＩＩ〕で表されるＮ−フルオロピリジニウム塩、
【００１６】
【化１２】
または一般式〔ＩＶ〕で表されるＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート
【００１８】
【化１３】
または、一般式〔Ｖ〕で表されるＮ−フルオロトリエチレンジアミン類
【００２０】
【化１４】
とを反応させることにより、一般式〔ＩＩ〕
【００２２】
【化１５】
Ａｒ−Ｆ 〔ＩＩ〕
【００２３】
の芳香族フッ素化合物を製造する方法において、反応系に有機酸を添加することを特徴とする、芳香族フッ素化合物の製法を提供するものである。
上記の式中、Ａｒは芳香族基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は水素原子、アルキル基、ハロアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アシルチオ基、スルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、カルバモイル基またはアミド基であり、Ｘ−はブレンステッド酸の共役塩基（ただしハロゲン化水素の共役塩基Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−およびＩ−は除く）である；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は種々の組み合わせでヘテロ原子を介在して又は非介在で環状構造をしていてもよい；またＸ−はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５と種々の組み合わせでヘテロ原子を介在してまたは非介在で結合していてもよい；またＲ６はアルキル基、ＣＨ２Ｃｌ基またはＣＨ２ＣＦ３基であり、Ｙ−またはＺ−はそれぞれＢＦ４ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、Ｆ−または
【００２４】
【化１６】
である。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（Ｎ−フルオロピリジニウム塩）
本発明で使用される一般式〔 III 〕のＮ−フルオロピリジニウム塩は、例えば特公平２−３３７０７号公報に記載されているように、ピリジン化合物をブレンステッド酸またはルイス酸の存在下に、フッ素ガスと反応させることによって得られるＮ−フルオロピリジニウム塩を使用することができる。これを製造するための反応としては、例えば次のようなものがある。
【００２６】
【化１７】
ここでは、ピリジンとトリフルオロメタンスルホン酸を、アセトニトリル中に加え−２０℃に冷却する。その後撹拌しながら、フッ素と窒素の混合ガスを導入し反応させる。反応後、溶媒を溜去し、エーテルで結晶化しＮ−フルオロピリジニウム トリフルオロメタンスルホナートを得ることができる。
【００２８】
（Ｎ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート）
本発明で使用される一般式〔 I Ｖ〕のＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラートは、例えば特表平４−５０１４２４号公報に記載されているように、フッ素を溶剤に溶解したピリジン−３フッ化ホウ素と反応させることによっても得ることができる。
【００２９】
（Ｎ−フルオロトリエチレンジアミン類）
本発明で使用される一般式〔Ｖ〕のＮ−フルオロトリエチレンジアミン類は、例えば米国特許第５，０８６，１７８号に記載されているように、トリエチレンジアミンのモノ４級アンモニウム塩をホウフッ化ナトリウム（ＮａＢＦ４）の存在下フッ素ガスと反応させることによっても得ることができる。
【００３０】
【化１８】
（芳香族化合物）
前記一般式（Ｉ）で表される芳香族化合物 ＡｒＨ は、工業的に入手容易な、又は容易に製造できる化合物であり、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、フェノール、クロルフェノール、メチルフェノール、ブチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシベンズアルデヒド、ジヒドロキシ安息香酸メチルエステル、サルチル酸、サルチル酸メチル、アニソール、メチルアニソール、ジメトキシベンゼン、メトキシフェニル酢酸エチルエステル、フェニル酢酸メチルエステル、２−フェニルプロピオン酸エチルエステル、ヒドロキシフェニル酢酸メチルエステル、アセトアニリド、メチルアセトアニリド、ビス（アセチルアミノ）ベンゼン、Ｎ−メタンスルホニルアニリン、フェニルウレタン、メチルフェニルウレタン、（メトキシカルボニルメチル）フェニルウレタン、Ｎ−アセチルドーパミン、Ｎ−アセチルドーパメチルエステル、Ｎ−アセチル−２−（ジヒドロキシフェニル）エチルアミン、フルオロベンゼン、クロルベンゼン、エステロン（ｅｓｔｅｒ−ｏｎｅ）、エステロンメチルエーテル、β−エストラジオール（ｅｓｔｒａｄｉｏｌ）、ビフェニル、ジフェニルエーテル、フェノキシ酢酸メチルエステル、等の置換又は未置換ベンゼン、ナフタレン、ナフトール、Ｎ−アセチルナフチルアミン、メトキシナフタレン、メチルナフタレン、ナフチルウレタン、等の置換又は未置換ナフタレン、アントラセン、ピレン、フェナントレン等の置換又は未置換の多核縮合芳香族化合物、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、メチルフラン、メチルチオフェン、ピロール、アセチルピロール、フルフラール、チエニル酢酸メチルエステル、Ｎ−メチルピロール、等の置換又は未置換のヘテロ芳香族化合物、等を例示することができる。
【００３２】
（有機酸）
本発明において添加する有機酸は、有機スルホン酸、有機酸カルボン酸が望ましく、パラトルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等を例示することができる。添加量は特に限定されるものではないが、収率、経済性等を考慮すると、被フッ素化物に対して０．３〜３．０倍モル程度が望ましく、さらに好ましくは０．５〜２．０倍モルである。
【００３３】
（溶媒）
本発明に使用される溶媒は、とくに限定されるものではないが、ジクロロメタン、１，２−ジクロロメタン、１，１，３−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ヘキサフルオロベンゼン等のハロゲン系溶媒や、アセトニトリル等を用いることができる。
【００３４】
反応は大気圧下で、室温から２００℃付近の温度で、一般的な有機合成の装置、手法を用いて行うことができる。被フッ素化物とフッ素化剤のモル比、溶媒量は、それぞれの反応の条件、収率等によって設定することができる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例 １
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１９％、１７％であることがわかった。（フッ素化収率＝３６％であった。）
物性値（１９Ｆ−ＮＭＲ，ＣＦＣｌ３内部基準）
ｏ−フルオロアニソール １３５ｐｐｍ
ｐ−フルオロアニソール １２４ｐｐｍ
【００３６】
比較例 １
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールに相当するシグナルは観察されなかった。
【００３７】
実施例 ２および３
ｐ−トルエンスルホン酸・一水和物の量以外は実施例１と同様にして実施例２および３を行った。その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
実施例 ４
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とトリフルオロメタンスルホン酸１５０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１３％、１２％であることがわかった。（フッ素化収率＝２５％であった。）
【００４０】
実施例 ５
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とトリフルオロ酢酸１６７ｍｇ（１．４６ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ８％、７％であることがわかった。（フッ素化収率＝１５％であった。）
【００４１】
実施例 ６
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とメタンスルホン酸１５９ｍｇ（１．６２ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ９％、９％であることがわかった。（フッ素化収率＝１８％であった。）
【００４２】
実施例 ７
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム トリフラート０．２４７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ２７％、２５％であることがわかった。（フッ素化収率＝５２％であった。）
【００４３】
比較例 ２
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム トリフラート０．２４７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１４％、１３％であることがわかった。（フッ素化収率＝２７％であった。）
【００４４】
実施例 ８
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，４，６−トリメチルビリジニウム テトラフルオロボラート０．２２７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１６％、１４％であることがわかった。（フッ素化収率＝３０％であった。）
【００４５】
比較例 ３
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，４，６−トリメチルビリジニウム テトラフルオロボラート０．２２７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールのシグナルは１９Ｆ−ＮＭＲより観測されなかった。
【００４６】
実施例 ９
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，６−ジクロロピリジニウム テトラフルオロボラート０．２５４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）をジクロロメタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で４０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールの収率はそれぞれ３５％、３５％、６％であることがわかった。（フッ素化収率＝８２％であった。）
【００４７】
比較例 ４
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロ−２，６−ジクロロピリジニウム テトラフルオロボラート０．２５４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）をジクロロメタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で４０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ２２％、２０％であり、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールは生成していないことがわかった。（フッ素化収率＝４２％であった。）
【００４８】
実施例 １０
フェノール０．０９４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロフェノール、ｐ−フルオロフェノールの収率はそれぞれ２７％、１２％であった。（フッ素化収率＝３９％であった。）
【００４９】
比較例 ５
フェノール０．０９４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８４ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロフェノール、ｐ−フルオロフェノールはそれぞれ収率が１２％、５％であることがわかった。（フッ素化収率＝１７％であった。）
【００５０】
実施例 １１
１−ナフトール０．１４６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９２ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で６０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、２−フルオロ−１−ナフトール、４−フルオロ−１−ナフトールの収率はそれぞれ４３％、９％であった。（フッ素化収率＝５２％であった。）
【００５１】
比較例 ６
１−ナフトール０．１４８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム テトラフルオロボラート０．１８６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で６０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲより、２−フルオロ−１−ナフトール、４−フルオロ−１−ナフトールの収率はそれぞれ１５％、４％であった。（フッ素化収率＝１９％であった。）
【００５２】
実施例 １２
４−クロロアニソール０．１４５ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウムテトラフルオロボラート０．１８６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で８０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、４−クロロ−２−フルオロアニソールの収率は４５％であることがわかった。
実施例 １３
【００５３】
【化１９】
アニソール０．１１０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）と１−クロロメチル−４−フルオロ−１，４−ジアゾビシクロ〔２，２，２〕オクタン ビステトラフルオロボラート０．３５５ｇ（１．０ｍｍｏｌ）と、ｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で８０℃、２時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールの収率はそれぞれ３２％、２８％、２％であることがわかった。（フッ素化収率＝６４％であった。）
【００５５】
比較例 ７
アニソール０．１０８ｇ（１．０ｍｍｏｌ）と１−クロロメチル−４−フルオロ−１，４−ジアゾビシクロ〔２．２．２〕オクタン ビステトラフルオロボラート０．３５５ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，２−ジクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で８０℃、２時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールは生成していないことがわかった。
【００５６】
実施例 １４
アニソール０．１１０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム−２−スルホナート０．１７６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールの収率はそれぞれ２９％、２９％、４％であることがわかった。（フッ素化収率＝６６％であった。）
【００５７】
比較例 ８
アニソール０．１０７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム−２−スルホナート０．１７６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソール、ｏ，ｐ−ジフルオロアニソールのシグナルは１９Ｆ−ＮＭＲにより観測されなかった。
【００５８】
実施例 １５
アニソール０．１０７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート０．３３３ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸・一水和物０．１９０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールの収率はそれぞれ１８％、１６％であることがわかった。（フッ素化収率＝３４％であった。）
【００５９】
比較例 ９
アニソール０．１１０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とＮ−フルオロピリジニウム ピリジン ヘプタフルオロジボラート０．３３３ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を１，１，２，２−テトラクロロエタン４ｍｌに加え、アルゴン雰囲気下で１２０℃、１８時間加熱した。反応後、１９Ｆ−ＮＭＲの積分値より定量したところ、ｏ−フルオロアニソール、ｐ−フルオロアニソールに相当するシグナルは観察されなかった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、芳香族化合物に対して良好な収率でフッ素を導入して、芳香族フッ素化合物を製造することができる。
Claims (4)
- 一般式〔Ｉ〕
【化１】
ＡｒＨ 〔Ｉ〕
で表される芳香族化合物と、
一般式〔III〕で表される Ｎ−フルオロピリジニウム塩
一般式〔II〕
【化５】
Ａｒ−Ｆ 〔II〕
の芳香族フッ素化合物を製造する方法において、反応系に有機酸を添加することを特徴とする、芳香族フッ素化合物の製造方法。
〔式中、Ａｒは芳香族基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は水素原子、アルキル基、ハロアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アシルチオ基、スルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、カルバモイル基、またはアミド基であり、Ｘ−はブレンステッド酸の共役塩基（ただしハロゲン化水素の共役塩基Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−およびＩ−は除く）である；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は種々の組み合わせでヘテロ原子を介在してまたは非介在で環状構造をしていてもよい；またＸ−はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５と種々の組み合わせでヘテロ原子を介在してまたは非介在で結合していてもよい；またＲ６はアルキル基、ＣＨ２Ｃｌ基またはＣＨ２ＣＦ３基であり、Ｙ−またはＺ−はそれぞれＢＦ４ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、Ｆ−または
- 有機酸を被フッ素化物に対して０.２〜３.０倍モル添加することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
- 有機酸が、有機スルホン酸または有機カルボン酸であることを特徴とする、請求項１または２に記載の製造方法。
- 有機酸が、パラトルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸であることを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
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