JP3907733B2 - Method for producing fluorinated arylmagnesium derivative - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、各種有機化合物にフッ化アリールを導入する際の反応剤（有機合成試薬）として好適なフッ化アリールマグネシウム誘導体を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
グリニャール（Grignard）試薬の一種であるフッ化アリールマグネシウム誘導体は、例えば、各種有機化合物にフッ化アリールを導入する際の反応剤（有機合成試薬）として有用である。また、該フッ化アリールマグネシウム誘導体は、メタロセン触媒（重合触媒）の助触媒として有用なトリス（フッ化アリール）ホウ素化合物の合成原料として、近年、特に注目されている。
【０００３】
上記のフッ化アリールマグネシウム誘導体を得る方法として、例えば、J. Org. Chem., 29, 2385 (1964)には、ペンタフルオロベンゼンをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル系溶媒に溶解してなる溶液に、エチルマグネシウムブロマイド（ＥｔＭｇＢｒ）等のアルキルマグネシウム誘導体を滴下して反応させることにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体としてのペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を得る方法が記載されている。また、例えば、特開平6-247976号公報には、エーテル系溶媒にアルキルマグネシウム誘導体を混合してなる溶液に、エーテル系溶媒にペンタフルオロベンゼンを溶解してなる溶液を滴下して反応させることにより、ペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を得る方法が記載されている。
【０００４】
これら方法においては、アルキルマグネシウム誘導体中のアルキル基をペンタフルオロフェニル基に交換する交換反応を行うことにより、ペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、アルキルマグネシウム誘導体を一旦形成した後、上記交換反応を行うことにより、ペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を得ている。つまり、ペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を得る前に、アルキルマグネシウム誘導体を別途調製しなければならないので、反応工程が二段階となる。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、反応工程を実質的に一段階にすることにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明者等は、フッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法について鋭意検討した結果、フッ化アリールと、ハロゲン化炭化水素と、マグネシウムとを、エーテル系溶媒中、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒中で反応させることにより、反応工程を実質的に一段階にすることができ、これにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができることを見い出して、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、上記の課題を解決するために、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、一般式（３）
【０００９】
【化３】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭化水素基またはアルコキシ基を表し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す）
で表されるフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法に関するものであり、一般式（１）
【００１１】
【化４】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭化水素基またはアルコキシ基を表す）
で表されるフッ化アリールと、一般式（２）
Ｒ0 Ｘ ……（２）
（式中、Ｒ0 は炭化水素基を表し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す）
で表されるハロゲン化炭化水素と、マグネシウムとを、エーテル系溶媒中、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒中で反応させることを特徴とする一般式（３）
【００１３】
【化５】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭化水素基またはアルコキシ基を表し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す）
で表されるフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法であって、
上記エーテル系溶媒、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒に、フッ化アリールとマグネシウムとを混合した後、ハロゲン化炭化水素を混合することを特徴としている。
【００１５】
上記の方法によれば、反応工程を実質的に一段階にすることができる。これにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができる。
【００１６】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、上記ハロゲン化炭化水素を混合する混合温度が、−２０℃以上、当該溶媒の還流温度以下であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、上記フッ化アリールに対するハロゲン化炭化水素の割合が０．５当量以上であり、かつ、上記フッ化アリールに対するマグネシウムの割合が０．５当量以上であることが好ましい。
【００１８】
上記の方法によれば、反応工程を実質的に一段階にすることができる。また、これにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体をより一層効率的にかつ簡単に製造することができる。
【００１９】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法では、反応温度が、３０℃以上、当該溶媒の還流温度以下であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法では、上記フッ化アリールがペンタフルオロベンゼンであることが好ましい。
【００２１】
上記の方法によれば、ペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができる。
【００２２】
以下に本発明を詳しく説明する。
【００２３】
本発明にかかる前記一般式（３）で表されるフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、前記一般式（１）で表されるフッ化アリールと、前記一般式（２）で表されるハロゲン化炭化水素と、マグネシウムとを、エーテル系溶媒中、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒中で反応させる方法である。
【００２４】
本発明において出発物質として使用される前記一般式（１）で表されるフッ化アリールは、式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 で示される置換基が、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭化水素基またはアルコキシ基で構成される化合物である。
【００２５】
上記の炭化水素基とは、具体的には、アリール基、炭素数１〜１２の直鎖状、枝分かれ鎖状、または環状のアルキル基、および、炭素数２〜１２の直鎖状、枝分かれ鎖状、または環状のアルケニル基等を示す。尚、上記の炭化水素基は、本発明にかかる反応に対して不活性な官能基をさらに有していてもよい。該官能基としては、具体的には、例えば、メトキシ基、メチルチオ基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ基、ｏ−アニス基、ｐ−アニス基、トリメチルシリル基、ジメチル−ｔ−ブチルシリルオキシ基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
【００２６】
上記のアルコキシ基は、一般式（４）
−ＯＲ4 ……（４）
（式中、Ｒ4 は炭化水素基を表す）
で表され、式中、Ｒ4 で示される炭化水素基とは、具体的には、例えば、アリール基、炭素数１〜１２の直鎖状、枝分かれ鎖状、または環状のアルキル基、および、炭素数２〜１２の直鎖状、枝分かれ鎖状、または環状のアルケニル基等を示す。尚、上記の炭化水素基は、本発明にかかる反応に対して不活性な官能基をさらに有していてもよい。
【００２７】
前記一般式（４）で表されるアルコキシ基としては、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、 sec−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アリルオキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。
【００２８】
上記のフッ化アリールとしては、具体的には、例えば、ペンタフルオロベンゼン、１，２，３，５−テトラフルオロベンゼン、１，２，４，５−テトラフルオロベンゼン、１，２，４−トリフルオロベンゼン、１，３，５−トリフルオロベンゼン、１，３−ジフルオロベンゼン、２，３，５，６−テトラフルオロトルエン、２，３，４，６−テトラフルオロトルエン、２，３，５−トリフルオロトルエン、２，４，６−トリフルオロトルエン、２，４−ジフルオロトルエン、２，３，５，６−テトラフルオロアニソール、２，３，４，６−テトラフルオロアニソール、２，４，５−トリフルオロアニソール、２，４，６−トリフルオロアニソール、２，４−ジフルオロアニソール、３，５−ジフルオロアニソール等が挙げられる。
【００２９】
前記一般式（２）で表されるハロゲン化炭化水素は、式中、Ｘが塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｒ0 で示される置換基が炭化水素基で構成される化合物である。上記の炭化水素基とは、具体的には、例えば、アリール基、炭素数１〜１２の直鎖状、枝分かれ鎖状、または環状のアルキル基、および、炭素数２〜１２の直鎖状、枝分かれ鎖状、または環状のアルケニル基等を示す。尚、上記の炭化水素基は、本発明にかかる反応に対して不活性な官能基をさらに有していてもよい。該官能基としては、具体的には、例えば、メトキシ基、メチルチオ基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ基、ｏ−アニス基、ｐ−アニス基、トリメチルシリル基、ジメチル−ｔ−ブチルシリルオキシ基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
【００３０】
上記のハロゲン化炭化水素としては、具体的には、例えば、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、塩化ｎ−プロピル、臭化ｎ−プロピル、ヨウ化ｎ−プロピル、塩化イソプロピル、臭化イソプロピル、ヨウ化イソプロピル、塩化ｎ−ブチル、臭化ｎ−ブチル、ヨウ化ｎ−ブチル、塩化イソブチル、臭化イソブチル、ヨウ化イソブチル、塩化 sec−ブチル、臭化 sec−ブチル、ヨウ化 sec−ブチル、塩化ｔ−ブチル、臭化ｔ−ブチル、ヨウ化ｔ−ブチル、塩化ヘキシル、臭化ヘキシル、ヨウ化ヘキシル、塩化シクロヘキシル、臭化シクロヘキシル、ヨウ化シクロヘキシル、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリル、塩化ベンゼン、臭化ベンゼン、ヨウ化ベンゼン等が挙げられる。上記例示のハロゲン化炭化水素のうち、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、塩化イソプロピル、臭化イソプロピル、ヨウ化イソプロピル、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリルが特に好ましい。また、ハロゲン化炭化水素は、必要に応じて、二種類以上を適宜混合して用いることもできる。
【００３１】
フッ化アリールに対するハロゲン化炭化水素の割合は、特に限定されるものではないが、０．５当量以上がより好ましく、０．５当量〜３．０当量の範囲内がさらに好ましく、０．８当量〜１．５当量の範囲内が特に好ましい。ハロゲン化炭化水素の割合が０．５当量未満であると、未反応のフッ化アリールが多くなり、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的に製造することができなくなる場合がある。
【００３２】
上記マグネシウムは、反応がより一層進行し易いように、表面積が比較的広い形状、例えば、粉末状、粒状、薄片状（リボン状）等であることが望ましい。フッ化アリールに対するマグネシウムの割合は、特に限定されるものではないが、０．５当量以上がより好ましく、０．５当量〜３．０当量の範囲内がさらに好ましく、０．８当量〜１．５当量の範囲内が特に好ましい。マグネシウムの割合が０．５当量未満であると、未反応のフッ化アリールが多くなり、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的に製造することができなくなる場合がある。
【００３３】
上記のエーテル系溶媒は、フッ化アリール、ハロゲン化炭化水素、および目的物であるフッ化アリールマグネシウム誘導体を溶解し、かつ、本発明にかかる反応に対して不活性な液体状の化合物であればよく、特に限定されるものではない。エーテル系溶媒としては、具体的には、例えば、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、ジブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、ジ−２−メトキシエチルエーテル等の鎖状エーテル；テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，４−ジオキサン等の環状エーテル；等が挙げられる。これら化合物は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。上記例示の化合物のうち、ジエチルエーテル、およびテトラヒドロフランが、反応がより一層進行し易いのでより好ましい。
【００３４】
エーテル系溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、例えば、得られるフッ化アリールマグネシウム誘導体の濃度が、０．１重量％〜８０重量％程度となる量が好ましい。
【００３５】
上記の炭化水素系溶媒は、本発明にかかる反応に対して不活性な液体状の化合物であればよく、特に限定されるものではない。炭化水素系溶媒としては、具体的には、例えば、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、パラフィン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、１，２，３−トリメチルベンゼン、１，２，４−トリメチルベンゼン、１，２，５−トリメチルベンゼン、１，３，５−トリメチルベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等の芳香族炭化水素；等が挙げられる。これら化合物は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【００３６】
また、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合比率は、両者が均一に混合されて混合溶媒となる比率であればよく、特に限定されるものではないが、容量比で、１：０〜１：１０の範囲内が好ましい。また、混合溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、例えば、得られるフッ化アリールマグネシウム誘導体の濃度が、０．１重量％〜８０重量％程度となる量が好ましい。
【００３７】
エーテル系溶媒、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒（以下、両者をまとめて単に溶媒と記す）に、フッ化アリール、ハロゲン化炭化水素、およびマグネシウムを混合する混合順序は、特に限定されるものではない。混合順序としては、具体的には、例えば、(1) フッ化アリール、ハロゲン化炭化水素、およびマグネシウムを実質的に同時に溶媒に混合する；(2) フッ化アリールおよびマグネシウムを溶媒に混合した後、ハロゲン化炭化水素を混合する；(3) フッ化アリールを溶媒に混合した後、ハロゲン化炭化水素およびマグネシウムを実質的に同時に混合する；(4) マグネシウムを溶媒に混合した後、フッ化アリールおよびハロゲン化炭化水素を実質的に同時に混合する；(5) マグネシウムを溶媒に混合した後、フッ化アリールを混合し、次いで、ハロゲン化炭化水素を混合する；(6) フッ化アリールおよびハロゲン化炭化水素を溶媒に混合した後、マグネシウムを混合する；等が挙げられる。上記例示の方法のうち、フッ化アリールおよびマグネシウムを溶媒に混合した後、ハロゲン化炭化水素を混合する混合順序が特に好ましい。
【００３８】
フッ化アリールおよび／またはハロゲン化炭化水素を上記の溶媒に混合する混合方法は、特に限定されるものではないが、連続的若しくは逐次的に滴下することが好ましい。フッ化アリールやハロゲン化炭化水素を滴下することにより、反応をより一層容易に制御することができる。尚、滴下方法は、特に限定されるものではない。フッ化アリールやハロゲン化炭化水素は、そのまま滴下してもよく、また、溶媒を加えて薄めた状態で滴下してもよい。
【００３９】
フッ化アリールおよび／またはハロゲン化炭化水素を上記の溶媒に混合する際の混合温度は、特に限定されるものではないが、ハロゲン化炭化水素を溶媒に混合する際には、混合温度を、−２０℃以上、当該溶媒の還流温度以下、より好ましくは−２０℃〜１００℃の範囲内、さらに好ましくは２０℃〜７０℃の範囲内に調節する。上記の温度範囲内でハロゲン化炭化水素を溶媒に混合することにより、反応をより一層容易に制御することができる。該混合温度を−２０℃よりも低く調節しても、上記の温度範囲内で混合する場合と比較して、顕著な効果が得られないので、工業的に不利である。また、混合温度が当該溶媒の還流温度を越えると、反応を制御することが困難となる。尚、混合温度を、−２０℃以上、当該溶媒の還流温度以下の範囲内に調節することは、工業的に容易である。
【００４０】
フッ化アリール、ハロゲン化炭化水素、およびマグネシウムを、非水溶媒である上記の溶媒に混合した後、攪拌することにより、該溶媒中で三者の反応が進行する。そして、マグネシウムは、反応の進行に伴って徐々に溶解する。反応時においては、反応系に水が存在すると、生成するフッ化アリールマグネシウム誘導体が水と反応して分解する。従って、上記の反応は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが望ましい。また、前記の混合時においても、反応系、即ち、反応容器内は、窒素ガス等の不活性ガスによって置換されていることが望ましい。さらに、上記の溶媒、フッ化アリール、およびハロゲン化炭化水素は、水分を含んでいないことが望ましい。尚、フッ化アリール、ハロゲン化炭化水素、および溶媒の脱水方法は、特に限定されるものではない。
【００４１】
反応温度は、３０℃以上、当該溶媒の還流温度以下、より好ましくは３０℃〜２００℃の範囲内、さらに好ましくは３０℃〜７０℃の範囲内に調節する。反応温度が３０℃未満であると、反応の進行が遅くなり、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的に製造することができなくなるので好ましくない。また、反応温度が当該溶媒の還流温度を越えると、反応を制御することが困難となる。
【００４２】
反応時間は、上記反応が完結するように、反応温度や、フッ化アリールとハロゲン化炭化水素との組み合わせ、使用量等に応じて、適宜設定すればよい。また、反応圧力は、特に限定されるものではなく、常圧（大気圧）、減圧、加圧の何れであってもよい。
【００４３】
上記の方法により、前記一般式（３）で表されるフッ化アリールマグネシウム誘導体が生成する。また、一般式（５）
Ｒ0 Ｈ ……（５）
（式中、Ｒ0 は炭化水素基を表す）
で表される炭化水素が副生される。尚、該炭化水素は、必要に応じて、フッ化アリールマグネシウム誘導体と分離すればよい。該分離方法は、特に限定されるものではない。
【００４４】
上記の方法によれば、反応工程を実質的に一段階にすることができる。また、上記の方法により、フッ化アリールマグネシウム誘導体を高収率かつ高選択率で得ることができる。これにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができる。フッ化アリールマグネシウム誘導体は、例えば、各種有機化合物にフッ化アリールを導入する際の反応剤（有機合成試薬）として、また、メタロセン触媒（重合触媒）の助触媒として有用なトリス（フッ化アリール）ホウ素化合物の合成原料として、有用である。さらに、フッ化アリールがペンタフルオロベンゼンである場合には、ペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができる。尚、得られるフッ化アリールマグネシウム誘導体は、水と反応しないように、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で取り扱うことが望ましい。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００４６】
〔実施例１〕
温度計、滴下ロート、攪拌機、窒素ガス導入管、および還流冷却器を備えた反応容器内を、充分に窒素ガス置換した。該反応容器に、マグネシウム２．１８７ｇ（０．０９０モル）、フッ化アリールとしてのペンタフルオロベンゼン１５．１３１ｇ（０．０９０モル）、および溶媒（エーテル系溶媒）としてのジエチルエーテル１５ｍｌを仕込んだ。また、ハロゲン化炭化水素としての臭化イソプロピル１１．６２４ｇ（０．０９５モル）をジエチルエーテル１０ｍｌに混合してなる混合溶液を滴下ロートに仕込んだ。ペンタフルオロベンゼンに対する臭化イソプロピルの割合、並びに、ペンタフルオロベンゼンに対するマグネシウムの割合は、それぞれ約１．０６当量であった。
【００４７】
そして、窒素気流下、上記の内容物を攪拌しながら、上記の混合溶液を０．５時間かけて滴下した。滴下開始時の内容物の温度は２５℃であり、滴下中の内容物の温度（混合温度）は５７．５℃に達した。
【００４８】
滴下終了後、窒素気流下、反応液を５７．５℃（反応温度）で３時間攪拌して反応（熟成）させた。これにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体としてのペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドを、ジエチルエーテル溶液の状態で得た。
【００４９】
ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの反応収率は、19Ｆ−ＮＭＲを測定することにより求めた。即ち、測定試料は、反応終了後の反応液の一部を抜き取り、窒素雰囲気下、該反応液に重水素化ベンゼンを混合することにより調製した。また、19Ｆ−ＮＭＲは、所定の条件下で測定した。そして、得られた19Ｆ−ＮＭＲのチャートから、ペンタフルオロベンゼンのメタ位のフッ素原子の積分値と、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドにおけるペンタフルオロフェニル基のメタ位のフッ素原子の積分値とを求め、両積分値からペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの量を算出した。
【００５０】
その結果、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの反応収率は、８３．１モル％であった。
【００５１】
〔実施例２〕
実施例１と同様の反応容器内を、充分に窒素ガス置換した。該反応容器に、マグネシウム２．１８３ｇ（０．０９０モル）、ペンタフルオロベンゼン１５．１２６ｇ（０．０９０モル）、および溶媒（エーテル系溶媒）としてのテトラヒドロフラン１５ｍｌを仕込んだ。また、臭化イソプロピル１１．６４６ｇ（０．０９５モル）をテトラヒドロフラン１０ｍｌに混合してなる混合溶液を滴下ロートに仕込んだ。ペンタフルオロベンゼンに対する臭化イソプロピルの割合、並びに、ペンタフルオロベンゼンに対するマグネシウムの割合は、それぞれ約１．０６当量であった。
【００５２】
そして、窒素気流下、上記の内容物を攪拌しながら、上記の混合溶液を５０分間かけて滴下した。滴下開始時の内容物の温度は２５℃であり、滴下中の内容物の温度（混合温度）は５０．０℃に達した。
【００５３】
滴下終了後、窒素気流下、反応液を５０．０℃（反応温度）で３時間攪拌して反応（熟成）させた。これにより、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドを、テトラヒドロフラン溶液の状態で得た。
【００５４】
ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの反応収率を、実施例１の方法と同様の方法で求めた。その結果、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの反応収率は、９０．１モル％であった。
【００５５】
〔実施例３〕
実施例１と同様の反応容器内を、充分に窒素ガス置換した。該反応容器に、マグネシウム２．２１７ｇ（０．０９１モル）、ペンタフルオロベンゼン１５．３１８ｇ（０．０９１モル）、エーテル系溶媒としてのジエチルエーテル１５ｍｌ、および炭化水素系溶媒としてのトルエン５ｍｌを仕込んだ。また、臭化イソプロピル１２．３６４ｇ（０．１０１モル）をジエチルエーテル１０ｍｌに混合してなる混合溶液を滴下ロートに仕込んだ。ペンタフルオロベンゼンに対する臭化イソプロピルの割合は、約１．１１当量であり、ペンタフルオロベンゼンに対するマグネシウムの割合は、１．００当量であった。
【００５６】
そして、窒素気流下、上記の内容物を攪拌しながら、上記の混合溶液を０．５時間かけて滴下した。滴下開始時の内容物の温度は２５℃であり、滴下中の内容物の温度（混合温度）は６１．０℃に達した。尚、ジエチルエーテルとトルエンとの混合比率は、容量比で、５：１であった。
【００５７】
滴下終了後、窒素気流下、反応液を６１．０℃（反応温度）で３時間攪拌して反応（熟成）させた。これにより、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドを、ジエチルエーテルおよびトルエンの混合溶液の状態で得た。
【００５８】
ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの反応収率を、実施例１の方法と同様の方法で求めた。その結果、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの反応収率は、８０．０モル％であった。
【００５９】
〔実施例４〕
実施例３における反応時間（熟成時間）を３時間から５時間に変更した以外は、実施例３と同様の操作、反応および測定を行った。その結果、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロマイドの反応収率は、８２．２モル％であった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、以上のように、一般式（３）
【００６１】
【化６】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭化水素基またはアルコキシ基を表し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す）
で表されるフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法に関するものであり、一般式（１）
【００６３】
【化７】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭化水素基またはアルコキシ基を表す）
で表されるフッ化アリールと、一般式（２）
Ｒ0 Ｘ ……（２）
（式中、Ｒ0 は炭化水素基を表し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す）
で表されるハロゲン化炭化水素と、マグネシウムとを、エーテル系溶媒中、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒中で反応させる方法であって、上記エーテル系溶媒、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒に、フッ化アリールとマグネシウムとを混合した後、ハロゲン化炭化水素を混合する方法である。
【００６５】
上記の方法によれば、反応工程を実質的に一段階にすることができる。これにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができるという効果を奏する。
【００６６】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、上記エーテル系溶媒、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒に、ハロゲン化炭化水素を混合する混合温度を、−２０℃以上、当該溶媒の還流温度以下とする方法である。
【００６７】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、上記フッ化アリールに対するハロゲン化炭化水素の割合が０．５当量以上であり、かつ、上記フッ化アリールに対するマグネシウムの割合が０．５当量以上とする方法である。
【００６８】
上記の方法によれば、反応工程を実質的に一段階にすることができる。また、これにより、フッ化アリールマグネシウム誘導体をより一層効率的にかつ簡単に製造することができるという効果を奏する。
【００６９】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、反応温度を、３０℃以上、当該溶媒の還流温度以下とする方法である。
【００７０】
また、本発明のフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法は、以上のように、上記フッ化アリールをペンタフルオロベンゼンとする方法である。
【００７１】
上記の方法によれば、ペンタフルオロフェニルマグネシウム誘導体を効率的にかつ簡単に安価に製造することができるという効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative suitable as a reactant (organic synthesis reagent) when introducing fluorinated aryl into various organic compounds, for example.
[0002]
[Prior art]
An arylmagnesium fluoride derivative which is a kind of Grignard reagent is useful as, for example, a reaction agent (organic synthesis reagent) when introducing aryl fluoride into various organic compounds. Further, the fluorinated arylmagnesium derivative has recently attracted particular attention as a raw material for the synthesis of tris (fluorinated aryl) boron compounds useful as a co-catalyst for metallocene catalysts (polymerization catalysts).
[0003]
As a method for obtaining the above-mentioned fluorinated arylmagnesium derivative, for example, J. Org. Chem., 29, 2385 (1964) includes a solution obtained by dissolving pentafluorobenzene in an ether solvent such as tetrahydrofuran (THF). A method of obtaining a pentafluorophenylmagnesium derivative as a fluorinated arylmagnesium derivative by dropping and reacting an alkylmagnesium derivative such as ethylmagnesium bromide (EtMgBr) is described. Also, for example, in JP-A-62-247976, a solution obtained by mixing an alkylmagnesium derivative in an ether solvent and a solution obtained by dissolving pentafluorobenzene in an ether solvent is dropped and reacted. A method for obtaining a pentafluorophenylmagnesium derivative is described.
[0004]
In these methods, a pentafluorophenyl magnesium derivative is obtained by performing an exchange reaction for exchanging an alkyl group in the alkyl magnesium derivative with a pentafluorophenyl group.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method, a pentafluorophenyl magnesium derivative is obtained by once forming an alkyl magnesium derivative and then performing the exchange reaction. That is, before obtaining the pentafluorophenylmagnesium derivative, the alkylmagnesium derivative must be prepared separately, so that the reaction process has two stages.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to produce a fluoroarylmagnesium derivative efficiently and simply at low cost by making the reaction process substantially one step. It is to provide a method that can.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on a method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative, the inventors of the present application have found that a fluorinated aryl, a halogenated hydrocarbon, and magnesium in an ether solvent or an ether solvent and a hydrocarbon solvent. It is found that the reaction process can be substantially made into one step by reacting in a mixed solvent with the fluorinated arylmagnesium derivative efficiently and easily at low cost. The present invention has been completed.
[0008]
That is, in order to solve the above-mentioned problem, the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention comprises a general formula (3)
[0009]
[Chemical 3]
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group, and X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom)
In which the fluorinated arylmagnesium derivative is represented by the general formula (1)
[0011]
[Formula 4]
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group)
An aryl fluoride represented by the general formula (2)
R 0 X (2)
(Wherein R 0 represents a hydrocarbon group, and X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom)
General formula (3) characterized in that the halogenated hydrocarbon represented by formula (2) and magnesium are reacted in an ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent.
[0013]
[Chemical formula 5]
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group, and X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom)
A method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative represented by:
It is characterized in that after mixing aryl fluoride and magnesium in the ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent, a halogenated hydrocarbon is mixed.
[0015]
According to said method, a reaction process can be made into one step substantially. Thereby, a fluoroaryl magnesium derivative can be produced efficiently and simply at low cost.
[0016]
In the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention, the mixing temperature for mixing the halogenated hydrocarbon is preferably −20 ° C. or higher and the reflux temperature or lower of the solvent.
[0017]
In the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention, the ratio of the halogenated hydrocarbon to the fluorinated aryl is 0.5 equivalent or more, and the ratio of magnesium to the fluorinated aryl is 0.5 equivalent. The above is preferable.
[0018]
According to said method, a reaction process can be made into one step substantially. This also makes it possible to produce the arylmagnesium fluoride derivative more efficiently and easily.
[0019]
In the method for producing an arylmagnesium fluoride derivative of the present invention, the reaction temperature is preferably 30 ° C. or higher and the reflux temperature or lower of the solvent.
[0020]
In the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention, the fluorinated aryl is preferably pentafluorobenzene.
[0021]
According to the above method, the pentafluorophenyl magnesium derivative can be produced efficiently and simply at low cost.
[0022]
The present invention is described in detail below.
[0023]
The method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative represented by the general formula (3) according to the present invention includes a fluorinated aryl represented by the general formula (1) and a halogen represented by the general formula (2). This is a method in which a hydrofluoric acid and magnesium are reacted in an ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent.
[0024]
In the aryl fluoride represented by the general formula (1) used as a starting material in the present invention, the substituents represented by R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, fluorine A compound composed of an atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group.
[0025]
The hydrocarbon group specifically includes an aryl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a linear or branched chain having 2 to 12 carbon atoms. Or a cyclic alkenyl group or the like. In addition, said hydrocarbon group may have further a functional group inactive with respect to reaction concerning this invention. Specific examples of the functional group include methoxy group, methylthio group, N, N-dimethylamino group, o-anis group, p-anis group, trimethylsilyl group, dimethyl-t-butylsilyloxy group, A fluoromethyl group etc. are mentioned.
[0026]
The above alkoxy group has the general formula (4)
-OR 4 (4)
(Wherein R 4 represents a hydrocarbon group)
Specifically, the hydrocarbon group represented by R 4 is, for example, an aryl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and A straight chain, branched chain, or cyclic alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms is shown. In addition, said hydrocarbon group may have further a functional group inactive with respect to reaction concerning this invention.
[0027]
Specific examples of the alkoxy group represented by the general formula (4) include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, Examples thereof include a t-butoxy group, a cyclohexyloxy group, an allyloxy group, and a phenoxy group.
[0028]
Specific examples of the aryl fluoride include pentafluorobenzene, 1,2,3,5-tetrafluorobenzene, 1,2,4,5-tetrafluorobenzene, 1,2,4-trifluoro Fluorobenzene, 1,3,5-trifluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 2,3,5,6-tetrafluorotoluene, 2,3,4,6-tetrafluorotoluene, 2,3,5- Trifluorotoluene, 2,4,6-trifluorotoluene, 2,4-difluorotoluene, 2,3,5,6-tetrafluoroanisole, 2,3,4,6-tetrafluoroanisole, 2,4,5 -Trifluoroanisole, 2,4,6-trifluoroanisole, 2,4-difluoroanisole, 3,5-difluoroanisole and the like can be mentioned.
[0029]
The halogenated hydrocarbon represented by the general formula (2) is a compound in which X is a chlorine atom, bromine atom or iodine atom, and the substituent represented by R 0 is a hydrocarbon group. . Specifically, the hydrocarbon group is, for example, an aryl group, a linear chain having 1 to 12 carbon atoms, a branched chain or cyclic alkyl group, and a linear chain having 2 to 12 carbon atoms, A branched chain or cyclic alkenyl group is shown. In addition, said hydrocarbon group may have further a functional group inactive with respect to reaction concerning this invention. Specific examples of the functional group include methoxy group, methylthio group, N, N-dimethylamino group, o-anis group, p-anis group, trimethylsilyl group, dimethyl-t-butylsilyloxy group, A fluoromethyl group etc. are mentioned.
[0030]
Specific examples of the halogenated hydrocarbon include methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, ethyl chloride, ethyl bromide, ethyl iodide, n-propyl chloride, n-propyl bromide and iodine. N-propyl chloride, isopropyl chloride, isopropyl bromide, isopropyl iodide, n-butyl chloride, n-butyl bromide, n-butyl iodide, isobutyl chloride, isobutyl bromide, isobutyl iodide, sec-butyl chloride, odor Sec-butyl iodide, sec-butyl iodide, t-butyl chloride, t-butyl bromide, t-butyl iodide, hexyl chloride, hexyl bromide, hexyl iodide, cyclohexyl chloride, cyclohexyl bromide, cyclohexyl iodide, Examples include allyl chloride, allyl bromide, allyl iodide, benzene chloride, benzene bromide, and benzene iodide. Of the halogenated hydrocarbons exemplified above, ethyl chloride, ethyl bromide, ethyl iodide, isopropyl chloride, isopropyl bromide, isopropyl iodide, allyl chloride, allyl bromide, and allyl iodide are particularly preferred. In addition, two or more kinds of halogenated hydrocarbons can be appropriately mixed and used as necessary.
[0031]
The ratio of the halogenated hydrocarbon to the aryl fluoride is not particularly limited, but is preferably 0.5 equivalents or more, more preferably in the range of 0.5 equivalents to 3.0 equivalents, 0.8 equivalents. A range of ˜1.5 equivalents is particularly preferable. When the proportion of the halogenated hydrocarbon is less than 0.5 equivalent, the amount of unreacted fluorinated aryl increases, and the fluorinated arylmagnesium derivative may not be produced efficiently.
[0032]
The magnesium is preferably in a shape having a relatively large surface area, for example, a powder shape, a granular shape, a flake shape (ribbon shape), etc., so that the reaction can proceed more easily. The ratio of magnesium to aryl fluoride is not particularly limited, but is preferably 0.5 equivalents or more, more preferably in the range of 0.5 equivalents to 3.0 equivalents, and 0.8 equivalents to 1. A range of 5 equivalents is particularly preferred. When the ratio of magnesium is less than 0.5 equivalent, the amount of unreacted aryl fluoride increases, and it may be impossible to efficiently produce a fluoride arylmagnesium derivative.
[0033]
The ether solvent is a liquid compound that dissolves the fluorinated aryl, the halogenated hydrocarbon, and the target fluorinated arylmagnesium derivative and is inert to the reaction according to the present invention. Well, not particularly limited. Specific examples of the ether solvent include diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, diisoamyl ether, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, di-2-methoxy. And chain ethers such as ethyl ether; cyclic ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and 1,4-dioxane; and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Of the above-exemplified compounds, diethyl ether and tetrahydrofuran are more preferable because the reaction proceeds more easily.
[0034]
The amount of the ether solvent used is not particularly limited, but for example, an amount such that the concentration of the obtained fluoroarylmagnesium derivative is about 0.1 wt% to 80 wt% is preferable.
[0035]
The hydrocarbon solvent is not particularly limited as long as it is a liquid compound that is inert to the reaction according to the present invention. Specific examples of the hydrocarbon solvent include aliphatics such as pentane, isopentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, paraffin, and petroleum ether. Hydrocarbon: benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, 1,2,3-trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,2,5-trimethylbenzene, 1,3, And aromatic hydrocarbons such as 5-trimethylbenzene, ethylbenzene, propylbenzene, and butylbenzene. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0036]
Further, the mixing ratio of the ether solvent and the hydrocarbon solvent is not particularly limited as long as both are uniformly mixed to become a mixed solvent. A range of 1:10 is preferred. Further, the amount of the mixed solvent used is not particularly limited, but for example, an amount such that the concentration of the obtained fluorinated arylmagnesium derivative is about 0.1 wt% to 80 wt% is preferable.
[0037]
The mixing order of mixing an aryl solvent, a halogenated hydrocarbon, and magnesium in an ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent (hereinafter collectively referred to simply as a solvent) is: It is not particularly limited. Specifically, for example, (1) aryl fluoride, halogenated hydrocarbon, and magnesium are mixed with the solvent substantially simultaneously; (2) after mixing aryl fluoride and magnesium with the solvent. (3) After mixing aryl fluoride with solvent, mix halogenated hydrocarbon and magnesium substantially simultaneously; (4) After mixing magnesium with solvent, aryl fluoride And (5) mixing the magnesium with the solvent, then mixing the aryl fluoride and then mixing the halogenated hydrocarbon; (6) the aryl fluoride and the halogenated After mixing the hydrocarbon with the solvent, the magnesium is mixed; and the like. Among the methods exemplified above, a mixing order in which aryl fluoride and magnesium are mixed in a solvent and then halogenated hydrocarbon is mixed is particularly preferable.
[0038]
The mixing method for mixing the fluorinated aryl and / or halogenated hydrocarbon with the above solvent is not particularly limited, but it is preferable to add dropwise continuously or sequentially. The reaction can be controlled more easily by dropping fluorinated aryl or halogenated hydrocarbon. The dropping method is not particularly limited. The fluorinated aryl or halogenated hydrocarbon may be dropped as it is, or may be dropped in a thinned state by adding a solvent.
[0039]
The mixing temperature when the aryl fluoride and / or halogenated hydrocarbon is mixed with the solvent is not particularly limited, but when the halogenated hydrocarbon is mixed with the solvent, the mixing temperature is − It is adjusted to 20 ° C. or higher and the reflux temperature of the solvent, more preferably within the range of −20 ° C. to 100 ° C., and further preferably within the range of 20 ° C. to 70 ° C. The reaction can be more easily controlled by mixing the halogenated hydrocarbon with the solvent within the above temperature range. Even if the mixing temperature is adjusted to be lower than −20 ° C., a remarkable effect cannot be obtained as compared with the case of mixing within the above temperature range, which is industrially disadvantageous. If the mixing temperature exceeds the reflux temperature of the solvent, it becomes difficult to control the reaction. In addition, it is industrially easy to adjust the mixing temperature within the range of −20 ° C. or higher and the reflux temperature of the solvent or lower.
[0040]
After mixing the aryl fluoride, the halogenated hydrocarbon, and magnesium with the above-mentioned solvent that is a non-aqueous solvent, the three reactions proceed in the solvent by stirring. Magnesium gradually dissolves as the reaction proceeds. During the reaction, when water is present in the reaction system, the produced fluoroarylmagnesium derivative reacts with water and decomposes. Therefore, the above reaction is desirably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. Moreover, it is desirable that the reaction system, that is, the inside of the reaction vessel is replaced with an inert gas such as nitrogen gas even during the mixing. Furthermore, it is desirable that the solvent, the aryl fluoride, and the halogenated hydrocarbon do not contain moisture. In addition, the dehydration method of the aryl fluoride, the halogenated hydrocarbon, and the solvent is not particularly limited.
[0041]
The reaction temperature is adjusted to 30 ° C. or higher and below the reflux temperature of the solvent, more preferably within the range of 30 ° C. to 200 ° C., and even more preferably within the range of 30 ° C. to 70 ° C. When the reaction temperature is less than 30 ° C., the progress of the reaction is slow, and it is not preferable because the fluoroarylmagnesium derivative cannot be produced efficiently. Further, when the reaction temperature exceeds the reflux temperature of the solvent, it becomes difficult to control the reaction.
[0042]
What is necessary is just to set reaction time suitably according to reaction temperature, the combination of a fluorinated aryl and a halogenated hydrocarbon, the usage-amount, etc. so that the said reaction may be completed. The reaction pressure is not particularly limited, and may be any of normal pressure (atmospheric pressure), reduced pressure, and increased pressure.
[0043]
By the above method, the fluorinated arylmagnesium derivative represented by the general formula (3) is generated. Further, the general formula (5)
R 0 H (5)
(Wherein R 0 represents a hydrocarbon group)
The hydrocarbon represented by is by-produced. In addition, what is necessary is just to isolate | separate this hydrocarbon from a fluoroaryl magnesium derivative as needed. The separation method is not particularly limited.
[0044]
According to said method, a reaction process can be made into one step substantially. In addition, by the above method, a fluoroarylmagnesium derivative can be obtained with high yield and high selectivity. Thereby, a fluoroaryl magnesium derivative can be produced efficiently and simply at low cost. Fluorinated arylmagnesium derivatives are, for example, tris (aryl fluoride) useful as a reaction agent (organic synthesis reagent) when introducing aryl fluoride into various organic compounds and as a co-catalyst for metallocene catalyst (polymerization catalyst) It is useful as a raw material for the synthesis of boron compounds. Further, when the aryl fluoride is pentafluorobenzene, the pentafluorophenyl magnesium derivative can be produced efficiently and simply at low cost. The obtained arylmagnesium fluoride derivative is preferably handled under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas so as not to react with water.
[0045]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these.
[0046]
[Example 1]
The inside of the reaction vessel equipped with a thermometer, a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, and a reflux condenser was sufficiently substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was charged with 2.187 g (0.090 mol) of magnesium, 15.131 g (0.090 mol) of pentafluorobenzene as an aryl fluoride, and 15 ml of diethyl ether as a solvent (ether solvent). Moreover, a mixed solution prepared by mixing 11.624 g (0.095 mol) of isopropyl bromide as a halogenated hydrocarbon with 10 ml of diethyl ether was charged into a dropping funnel. The ratio of isopropyl bromide to pentafluorobenzene and the ratio of magnesium to pentafluorobenzene were each about 1.06 equivalents.
[0047]
Then, the above mixed solution was added dropwise over 0.5 hours while stirring the above contents under a nitrogen stream. The temperature of the contents at the start of dropping was 25 ° C., and the temperature of the contents during the dropping (mixing temperature) reached 57.5 ° C.
[0048]
After completion of the dropping, the reaction solution was stirred at 57.5 ° C. (reaction temperature) for 3 hours under a nitrogen stream to cause reaction (aging). As a result, pentafluorophenylmagnesium bromide as a fluoroarylmagnesium derivative was obtained in the form of a diethyl ether solution.
[0049]
The reaction yield of pentafluorophenyl magnesium bromide was determined by measuring 19 F-NMR. That is, the measurement sample was prepared by extracting a part of the reaction solution after completion of the reaction and mixing deuterated benzene with the reaction solution in a nitrogen atmosphere. Further, 19 F-NMR was measured under predetermined conditions. Then, from the obtained 19 F-NMR chart, the integrated value of the fluorine atom at the meta position of pentafluorobenzene and the integrated value of the fluorine atom at the meta position of the pentafluorophenyl group in pentafluorophenyl magnesium bromide are obtained, The amount of pentafluorophenyl magnesium bromide was calculated from both integral values.
[0050]
As a result, the reaction yield of pentafluorophenyl magnesium bromide was 83.1 mol%.
[0051]
[Example 2]
The same reaction vessel as in Example 1 was sufficiently substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was charged with 2.183 g (0.090 mol) of magnesium, 15.126 g (0.090 mol) of pentafluorobenzene, and 15 ml of tetrahydrofuran as a solvent (ether solvent). Further, a mixed solution prepared by mixing 11.646 g (0.095 mol) of isopropyl bromide with 10 ml of tetrahydrofuran was charged into a dropping funnel. The ratio of isopropyl bromide to pentafluorobenzene and the ratio of magnesium to pentafluorobenzene were each about 1.06 equivalents.
[0052]
Then, the above mixed solution was dropped over 50 minutes while stirring the above contents under a nitrogen stream. The temperature of the contents at the start of dropping was 25 ° C., and the temperature of the contents during the dropping (mixing temperature) reached 50.0 ° C.
[0053]
After completion of the dropwise addition, the reaction solution was stirred at 50.0 ° C. (reaction temperature) for 3 hours to react (ripen) in a nitrogen stream. Thereby, pentafluorophenyl magnesium bromide was obtained in a tetrahydrofuran solution state.
[0054]
The reaction yield of pentafluorophenyl magnesium bromide was determined in the same manner as in Example 1. As a result, the reaction yield of pentafluorophenyl magnesium bromide was 90.1 mol%.
[0055]
Example 3
The same reaction vessel as in Example 1 was sufficiently substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was charged with 2.217 g (0.091 mol) of magnesium, 15.318 g (0.091 mol) of pentafluorobenzene, 15 ml of diethyl ether as an ether solvent, and 5 ml of toluene as a hydrocarbon solvent. . Further, a mixed solution prepared by mixing 12.364 g (0.101 mol) of isopropyl bromide with 10 ml of diethyl ether was charged into a dropping funnel. The ratio of isopropyl bromide to pentafluorobenzene was about 1.11 equivalents, and the ratio of magnesium to pentafluorobenzene was 1.00 equivalents.
[0056]
Then, the above mixed solution was added dropwise over 0.5 hours while stirring the above contents under a nitrogen stream. The temperature of the contents at the start of dropping was 25 ° C., and the temperature (mixing temperature) of the contents during the dropping reached 61.0 ° C. The mixing ratio of diethyl ether and toluene was 5: 1 by volume ratio.
[0057]
After completion of the dropwise addition, the reaction solution was stirred at 61.0 ° C. (reaction temperature) for 3 hours under a nitrogen stream to cause reaction (aging). Thereby, pentafluorophenyl magnesium bromide was obtained in the state of a mixed solution of diethyl ether and toluene.
[0058]
The reaction yield of pentafluorophenyl magnesium bromide was determined in the same manner as in Example 1. As a result, the reaction yield of pentafluorophenyl magnesium bromide was 80.0 mol%.
[0059]
Example 4
The same operation, reaction and measurement as in Example 3 were performed except that the reaction time (aging time) in Example 3 was changed from 3 hours to 5 hours. As a result, the reaction yield of pentafluorophenyl magnesium bromide was 82.2 mol%.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention has the general formula (3).
[0061]
[Chemical 6]
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group, and X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom)
In which the fluorinated arylmagnesium derivative is represented by the general formula (1)
[0063]
[Chemical 7]
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group)
An aryl fluoride represented by the general formula (2)
R 0 X (2)
(Wherein R 0 represents a hydrocarbon group, and X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom)
A method in which a halogenated hydrocarbon represented by formula (I) and magnesium are reacted in an ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent, the ether solvent or the ether In this method, after mixing aryl fluoride and magnesium in a mixed solvent of a system solvent and a hydrocarbon solvent, a halogenated hydrocarbon is mixed.
[0065]
According to said method, a reaction process can be made into one step substantially. Thereby, there exists an effect that a fluorinated aryl magnesium derivative can be manufactured efficiently and simply at low cost .
[0066]
In addition, the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention is performed at a mixing temperature of −20 ° C. for mixing a halogenated hydrocarbon in the ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent. The above is a method of setting the solvent to a reflux temperature or lower.
[0067]
In the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention, the ratio of the halogenated hydrocarbon to the fluorinated aryl is 0.5 equivalent or more, and the ratio of magnesium to the fluorinated aryl is 0.5 equivalent. This is the method described above.
[0068]
According to said method, a reaction process can be made into one step substantially. This also brings about an effect that the fluorinated arylmagnesium derivative can be more efficiently and easily produced.
[0069]
The method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention is a method in which the reaction temperature is 30 ° C. or higher and the reflux temperature of the solvent or lower.
[0070]
In addition, as described above, the method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative of the present invention is a method in which the fluorinated aryl is pentafluorobenzene.
[0071]
According to said method, there exists an effect that a pentafluorophenyl magnesium derivative can be manufactured efficiently and simply cheaply.
Claims (5)
で表されるフッ化アリールと、一般式（２）
Ｒ0 Ｘ ……（２）
（式中、Ｒ0 は炭化水素基を表し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す）
で表されるハロゲン化炭化水素と、マグネシウムとを、エーテル系溶媒中、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒中で反応させることを特徴とする一般式（３）
で表されるフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法であって、
上記エーテル系溶媒、または、エーテル系溶媒と炭化水素系溶媒との混合溶媒に、フッ化アリールとマグネシウムとを混合した後、ハロゲン化炭化水素を混合することを特徴とするフッ化アリールマグネシウム誘導体の製造方法。General formula (1)
An aryl fluoride represented by the general formula (2)
R 0 X (2)
(Wherein R 0 represents a hydrocarbon group, and X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom)
General formula (3) characterized in that the halogenated hydrocarbon represented by formula (2) and magnesium are reacted in an ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent.
A method for producing a fluorinated arylmagnesium derivative represented by:
An fluorinated arylmagnesium derivative characterized by mixing a fluorinated aryl and magnesium and then a halogenated hydrocarbon in the ether solvent or a mixed solvent of an ether solvent and a hydrocarbon solvent. Production method.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04175596A JP3907733B2 (en) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | Method for producing fluorinated arylmagnesium derivative |
| PCT/JP1997/000391 WO1997031924A1 (en) | 1996-02-28 | 1997-02-12 | Process for the preparation of fluorinated arylmagnesium derivatives and process for the preparation of (fluorinated aryl)boron compounds |
| IL12192097A IL121920A (en) | 1996-02-28 | 1997-02-12 | Process for the production of fluorophenyl borane derivative |
| ES97902682T ES2206682T3 (en) | 1996-02-28 | 1997-02-12 | PRODUCTION PROCESS OF A MAGNETIC FLUORARIL DERIVATIVE AND A BORAN COMPOUND (FLUORARIL) COMPOUND PROCESS. |
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