JP5277837B2 - α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の製造方法 - Google Patents

α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、医農薬中間体として重要なα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の製造方法に関する。
α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類は、医農薬中間体として重要である。本発明に関連する製造技術として、脱水剤に塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）、五酸化二燐（Ｐ2Ｏ5）、無水酢酸［（ＣＨ3ＣＯ）2Ｏ］またはトリフルオロメタンスルホン酸無水物［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｏ］を用いる例が報告されている（非特許文献１から６、特許文献１）。その中でもトリフルオロメタンスルホン酸無水物による方法は、β位プロトンの酸性度が低い（所望の反応が進行し難い）原料基質にも適応できるため、最も優れた方法と考えられる。
本出願人は、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）と有機塩基の組み合わせによるアルコール類の脱ヒドロキシフッ素化反応を開示している（特許文献２）。
ＵＳ ２００６／０００４１９５ 特開２００６−２９０８７０号公報 Ｍｅｎｄｅｌｅｅｖ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ロシア），２００６年，ｐ．１７５−１７７ Ｉｚｖｅｓｔｉｙａ Ａｋａｄｅｍｉ Ｎａｕｋ，Ｓｅｒｉｙａ Ｋｈｉｍｉｃｈｅｓｋａｙａ（ロシア），１９９２年，ｐ．２６１７−２６２３ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（オランダ），１９９１年，第５１巻，ｐ．３２３−３３４ Ｚｈｕｒｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｃｈｅｓｋｏｉ Ｋｈｉｍｉｉ（ロシア），１９８９年，第２５巻，ｐ．２５２３−２５２７ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（オランダ），１９８２年，第２１巻，ｐ．３７７−３８４ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ（英国），１９６１年，ｐ．４５１９−４５２１
本発明の目的は、α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の実用的な製造方法を提供することにある。そのためには、従来技術の問題点を解決する必要がある。
非特許文献１から６に対しては、隣接する電子求引基によりβ位プロトンの酸性度が高い原料基質や、中間体の脱離基（原料基質のヒドロキシル基から誘導された）が共役系の電子押し出しにより脱離し易い場合に限定され、基質適応範囲が非常に狭い。
特許文献１に対しては、広範な基質適応範囲が謳われているが、本発明の原料基質であるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を用いた場合の具体的な反応条件（代表例と同様に行うとのみ記載）や収率が開示されていない。そこで該特許文献における好適な反応条件（脱水剤；トリフルオロメタンスルホン酸無水物、塩基；ピリジン、反応溶媒；塩化メチレン、温度条件；０から３５℃）を採用して、本発明で対象とするα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類の脱水反応を追試したところ、収率が極めて低いことが判明した（後述の表−２の比較例１および表−３の比較例４を参照）。低収率の原因は中間体から目的生成物への脱離速度が極めて遅いことに起因しており、α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の実用的な製造方法とは言い難いものであった（スキーム１を参照）。
また、トリフルオロメタンスルホン酸無水物はトリフルオロメタンスルホニル（ＣＦ3ＳＯ2）基を２つ有するが、中間体の脱離基への誘導にはその内の１つが利用されるだけであり、アトムエコノミーの観点からも好ましい脱水剤とは言えない。さらに、目的生成物１分子に対して、難分解性で廃棄に問題のあるトリフルオロメタンスルホン酸（ＣＦ3ＳＯ3Ｈ）を２分子の割合で副生するため、大量規模での生産に適した製造方法とも言えない。
この様に、基質適応範囲が広く、短時間で収率良く（生産性が高く）、反応剤のアトムエコノミーが高く廃棄物処理も問題とならない、実用的な製造方法が強く望まれていた。
本発明者らは、上記の課題を踏まえて鋭意検討した結果、α−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を有機塩基の存在下にスルフリルフルオリドと反応させることにより、α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類が製造できることを見出した。また、原料基質としては、β位置換基の片方が水素原子であり、他方がアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、芳香環基または置換芳香環基であり、さらにエステル基がアルキルエステルである場合がより好ましいことも明らかにした。該原料基質は入手が容易であり、所望の反応が良好に進行し、得られるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類も医農薬中間体として特に重要である。さらに、有機塩基としては、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エン（ＤＢＮ）または１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）がより好ましいことも明らかにした。該有機塩基を用いることにより、所望の反応がさらに良好に進行する。
本発明の製造条件は、特許文献２で開示した脱ヒドロキシフッ素化反応の条件に類似するものであり、実際にα位ヒドロキシル基がフッ素原子に置換したフッ素化物も副生する［スキーム−１（実施例１）を参照］。しかしながら、本発明の原料基質であるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を用いると、脱水体であるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類が選択的に得られることを見出した。
また、反応剤としては、同様の効果が期待されるトリフルオロメタンスルホニルフルオリド（ＣＦ3ＳＯ2Ｆ）に比べてスルフリルフルオリドが変換率やＧＣ純度において格段に優れていることも明らかにした（表−１の比較例２と実施例２の比較、および比較例３と実施例３の比較）。
さらに、有機塩基としては、トリエチルアミンでも所望の反応は良好に進行するが、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エンの方がＧＣ純度において優れており（表−１の実施例２と実施例３の比較、および表−２の実施例４と実施例５の比較）、トリエチルアミンよりも塩基性の強い有機塩基｛具体的には、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン以外に、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エン（ＤＢＮ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−ペンタメチルグアニジン、１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デセ−５−エン（ＴＢＤ）、ＢＥＭＰおよびｔ−Ｂｕ−Ｐ４等のホスファゼンベース等｝がより好ましいことも明らかにした。
この様に、α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の製造方法として極めて有用な方法を見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は［発明１］から［発明３］を含み、α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の実用的な製造方法を提供する。
［発明１］
一般式［１］
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を有機塩基の存在下にスルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）と反応させることにより、一般式［２］
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類を製造する方法。
［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、芳香環基、置換芳香環基、アルキルカルボニル基、置換アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、置換アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、置換アリールカルボニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、Ｒ3はアルキル基または置換アルキル基を表す。一般式［２］の波線は、二重結合の立体化学がＥ体、Ｚ体、またはＥ体とＺ体の混合物であることを表す］
［発明２］
一般式［３］
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を有機塩基の存在下にスルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）と反応させることにより、一般式［４］
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類を製造する方法。
［式中、Ｒ4はアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、芳香環基または置換芳香環基を表し、Ｒ5はアルキル基を表す。一般式［４］の波線は、二重結合の立体化学がＥ体、Ｚ体、またはＥ体とＺ体の混合物であることを表す］
［発明３］
発明１または発明２において、有機塩基が１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エン（ＤＢＮ）または１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）であることを特徴とする、発明１または発明２に記載のα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の製造方法。
本発明が従来技術に比べて有利な点を以下に述べる。
本発明の製造方法は、基質適応範囲が広く、目的物を高い生産性で収率良く得ることができる。さらに、分離の難しい不純物を殆ど副生しないため、目的物を高い化学純度で得ることができる。本発明で用いるスルフリルフルオリドは、アトムエコノミーが高く、廃棄物処理においても蛍石（ＣａＦ2）や硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）等の、特に問題とならない無機塩に簡便に処理することができる。また、スルフリルフルオリドは燻蒸剤として広く利用されており、特許文献１で開示されたトリフルオロメタンスルホン酸無水物やフルオロ硫酸無水物［（ＦＳＯ2）2Ｏ］等の脱水剤に比べて大量に且つ安価に入手することができる。
この様に、本発明は従来技術の問題点を全て解決し、工業的にも実施可能な製造方法である。最後に、燻蒸剤であるスルフリルフルオリドを有機合成において脱水剤として使用した例は、本発明者らの知る限りにおいては報告されていない。
本発明のα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の製造方法について詳細に説明する。
本発明は、一般式［１］で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を有機塩基の存在下にスルフリルフルオリドと反応させることにより、一般式［２］で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類を製造する方法である。
一般式［１］で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類のＲ1およびＲ2は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、芳香環基、置換芳香環基、アルキルカルボニル基、置換アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、置換アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、置換アリールカルボニル基、シアノ基またはニトロ基を表す。その中でもそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、芳香環基および置換芳香環基が好ましく、特に片方が水素原子であり、他方がアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、芳香環基および置換芳香環基がより好ましい。
アルキル基は、炭素数が１から１８の、直鎖または枝分れの鎖式、または環式（炭素数が３以上の場合）を採ることができる。アルケニル基は、上記のアルキル基の、任意の隣り合う２つの炭素原子の単結合が二重結合に、任意の数で置き換わり、該二重結合の立体化学はＥ体、Ｚ体、またはＥ体とＺ体の混合物を採ることができる。アルキニル基は、上記のアルキル基の、任意の隣り合う２つの炭素原子の単結合が三重結合に、任意の数で置き換わることができる。芳香環基は、炭素数が１から１８の、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等の芳香族炭化水素基、またはピロリル基、フリル基、チエニル基、インドリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基等の窒素原子、酸素原子または硫黄原子等のヘテロ原子を含む芳香族複素環基を採ることができる。アルキルカルボニル基（−ＣＯＲ）のアルキル基（Ｒ）は、上記のアルキル基と同じである。アルコキシカルボニル基（−ＣＯ2Ｒ）のアルキル基（Ｒ）は、上記のアルキル基と同じである。アリールカルボニル基（−ＣＯＡｒ）のアリール基（Ａｒ）は、上記の芳香環基と同じである。
該アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香環基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基およびアリールカルボニル基は、任意の炭素原子上に、任意の数でさらに任意の組み合わせで、置換基を有することもできる（それぞれ置換アルキル基、置換アルケニル基、置換アルキニル基、置換芳香環基、置換アルキルカルボニル基、置換アルコキシカルボニル基および置換アリールカルボニル基に対応する）。係る置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲン原子、アジド基、ニトロ基、メチル基、エチル基、プロピル基等の低級アルキル基、フルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基等の低級ハロアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の低級アルコキシ基、フルオロメトキシ基、クロロメトキシ基、ブロモメトキシ基等の低級ハロアルコキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基等の低級アルキルアミノ基、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基等の低級アルキルチオ基、シアノ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等の低級アルコキシカルボニル基、アミノカルボニル基（ＣＯＮＨ2）、ジメチルアミノカルボニル基、ジエチルアミノカルボニル基、ジプロピルアミノカルボニル基等の低級アミノカルボニル基、アルケニル基、アルキニル基等の不飽和基、フェニル基、ナフチル基、ピロリル基、フリル基、チエニル基等の芳香環基、フェノキシ基、ナフトキシ基、ピロリルオキシ基、フリルオキシ基、チエニルオキシ基等の芳香環オキシ基、ピペリジル基、ピペリジノ基、モルホリニル基等の脂肪族複素環基、ヒドロキシル基、ヒドロキシル基の保護体、アミノ基（アミノ酸またはペプチド残基も含む）、アミノ基の保護体、チオール基、チオール基の保護体、アルデヒド基、アルデヒド基の保護体、カルボキシル基、カルボキシル基の保護体等が挙げられる。なお、本明細書において、次の各用語は、それぞれ次に掲げる意味で用いられる。“低級”とは、炭素数が１から６の、直鎖または枝分れの鎖式、または環式（炭素数が３以上の場合）を意味する。“不飽和基”が二重結合の場合（アルケニル基）は、Ｅ体またはＺ体の両方の幾何異性を採ることができる。“ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、アルデヒド基およびカルボキシル基の保護基”としては、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９９，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．に記載された保護基等を用いることができる（２つ以上の官能基を１つの保護基で保護することもできる）。また、“不飽和基”、“芳香環基”、“芳香環オキシ基”および“脂肪族複素環基”には、ハロゲン原子、アジド基、ニトロ基、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、低級アルキルアミノ基、低級アルキルチオ基、シアノ基、低級アルコキシカルボニル基、アミノカルボニル基、低級アミノカルボニル基、ヒドロキシル基、ヒドロキシル基の保護体、アミノ基、アミノ基の保護体、チオール基、チオール基の保護体、アルデヒド基、アルデヒド基の保護体、カルボキシル基、カルボキシル基の保護体等が置換することもできる。これらの置換基の中には、有機塩基の存在下にスルフリルフルオリドと反応するものも含まれているが、好適な反応条件を採用することにより所望の反応を良好に行うことができる。
一般式［１］で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類のＲ3は、アルキル基または置換アルキル基を表す。その中でもアルキル基が好ましく、特に低級アルキル基がより好ましい。
アルキル基および置換アルキル基は、上記のＲ1およびＲ2の、アルキル基および置換アルキル基と同じである。
一般式［１］で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類は、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ（英国），２００２年，第５８巻，ｐ．８５６５−８５７１およびＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ（英国），２００４年，第４５巻，ｐ．１８３−１８５等を参考にして製造することができる。
スルフリルフルオリドの使用量は、一般式［１］で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類１モルに対して０．７モル以上を用いれば良く、通常は０．８から１０モルが好ましく、特に０．９から５モルがより好ましい。
有機塩基としては、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリｎ−プロピルアミン、トリｎ−ブチルアミン、トリｎ−ペンチルアミン、ピリジン、２，３−ルチジン、２，４−ルチジン、２，６−ルチジン、３，４−ルチジン、３，５−ルチジン、２，４，６−コリジン、３，５，６−コリジン、４−ジメチルアミノピリジン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−ペンタメチルグアニジン、１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デセ−５−エン、ＢＥＭＰおよびｔ−Ｂｕ−Ｐ４等のホスファゼンベース等が挙げられる。その中でもトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリｎ−ブチルアミン、ピリジン、２，６−ルチジン、２，４，６−コリジン、４−ジメチルアミノピリジン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エンおよび１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エンが好ましく、特にトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エンおよび１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エンがより好ましい。これらの有機塩基は単独または組み合わせて用いることができる。
有機塩基の使用量は、一般式［１］で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類１モルに対して０．７モル以上を用いれば良く、通常は０．８から１０モルが好ましく、特に０．９から５モルがより好ましい。有機塩基を組み合わせて用いる場合は、トータル使用量を意味し、塩基性の強い方を触媒的に用いることもできる（実施例５から７を参照）。
反応溶媒としては、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系、塩化メチレン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル等のエーテル系、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド系、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。その中でもｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、トルエン、キシレン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、酢酸エチル、アセトニトリル、プロピオニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドが好ましく、特にｎ−ヘプタン、トルエン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、酢酸エチル、アセトニトリルおよびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドがより好ましい。これらの反応溶媒は単独または組み合わせて用いることができる。また、本発明の反応は無溶媒で行うこともできる。
反応溶媒の使用量は、一般式［１］で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類１モルに対して０．０１Ｌ（リットル）以上を用いれば良く、通常は０．０３から３０Ｌが好ましく、特に０．０５から２０Ｌがより好ましい。
温度条件は、−３０から＋１５０℃の範囲で行えば良く、通常は−２０から＋１４０℃が好ましく、特に−１０から＋１３０℃がより好ましい。
反応時間は、２４時間以内の範囲で行えば良く、原料基質および反応条件により異なるため、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、核磁気共鳴等の分析手段により反応の進行状況を追跡し、原料基質が殆ど消失した時点を終点とすることが好ましい。
後処理は、反応終了液（必要に応じて反応溶媒を濃縮する）を有機溶媒（例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、トルエン、キシレン、塩化メチレン、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、酢酸エチル等）で希釈し、水またはアルカリ金属の無機塩基（例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）の水溶液で洗浄し（必要に応じて無水硫酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウム等の乾燥剤で乾燥する）、回収した有機層を濃縮することにより、一般式［２］で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類を粗生成物として得ることができる。また、反応終了液から直接、減圧蒸留することにより粗生成物を得ることもでき、後処理操作が簡略化できる。粗生成物は、必要に応じて活性炭処理、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等により、高い化学純度に精製することができる。一般式［２］で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の波線は、二重結合の立体化学がＥ体、Ｚ体、またはＥ体とＺ体の混合物であることを表し、得られる生成物の該立体化学は原料基質および反応条件により異なる。
本発明においては、α−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を有機塩基の存在下にスルフリルフルオリドと反応させることにより、α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類を製造することができる（態様１）。
態様１の内、原料基質としては、β位置換基の片方が水素原子であり、他方がアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、芳香環基または置換芳香環基であり、さらにエステル基がアルキルエステルである場合がより好ましい（態様２）。本態様の原料基質は入手が容易であり、所望の反応が良好に進行し、得られるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類も医農薬中間体として特に重要である。
態様１または態様２の内、有機塩基としては、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エンまたは１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エンがより好ましい（態様３）。本態様の有機塩基を用いることにより、所望の反応がさらに良好に進行する。
［実施例］
実施例により本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
ステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器に、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類２．００ｇ（１０．７５ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）、アセトニトリル５．４ｍＬ（１．９９Ｍ）とトリエチルアミン２．１７ｇ（２１．４４ｍｍｏｌ、１．９９ｅｑ）を加え、−７８℃の冷媒浴に浸し、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）２．１９ｇ（２１．４６ｍｍｏｌ、２．００ｅｑ）をボンベより吹き込み、室温で終夜攪拌した。反応終了液の19Ｆ−ＮＭＲより変換率は８６％であった。変換率測定時の19Ｆ−ＮＭＲより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類と、下記式
で示されるフッ素化物の生成比は７０：３０であった。反応終了液の後処理は実施せず。1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲを下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ［基準物質；（ＣＨ3）4Ｓｉ、重溶媒；ＣＤＣｌ3］、δ ｐｐｍ；α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類／１．３５（ｔ、７．１Ｈｚ、３Ｈ）、４．３２（ｑ、７．１Ｈｚ、２Ｈ）、６．４２（ｓ、１Ｈ）、６．７２（ｓ、１Ｈ）、フッ素化物／１．２５−１．４５（ｔ、３Ｈ）、２．７５−３．５０（ｍ、３Ｈ）、４．２５−４．５０（ｑ、２Ｈ）。
19Ｆ−ＮＭＲ（基準物質；Ｃ6Ｆ6、重溶媒；ＣＤＣｌ3）、δ ｐｐｍ；α−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類／９６．０６（ｓ、３Ｆ）、フッ素化物／３１．８８（ｓ、１Ｆ）、８３．７３（ｓ、３Ｆ）。
［実施例２］
ステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器に、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類１．００ｇ（４．３８ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）、アセトニトリル５．０ｍＬ（０．８８Ｍ）とトリエチルアミン１．３０ｇ（１２．８５ｍｍｏｌ、２．９３ｅｑ）を加え、−７８℃の冷媒浴に浸し、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）０．８９ｇ（８．７２ｍｍｏｌ、１．９９ｅｑ）をボンベより吹き込み、室温で終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は９２％であった。変換率測定時のガスクロマトグラフィー純度は８０．７％｛中間体［ＬＧ；脱離基（ＯＳＯ2Ｆ）］１０．１％、フッ素化物＜５％｝であり、Ｅ：Ｚ比は４０：６０であった。反応終了液を酢酸エチル３０ｍＬで希釈し、飽和炭酸カリウム水溶液３０ｍＬで洗浄し、水３０ｍＬで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回収した有機層を減圧濃縮し、ショートカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、酢酸エチル／ｎ−ヘキサン系）で精製することにより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の精製品を０．６３ｇ得た。収率は６８％であった。ガスクロマトグラフィー純度は７４．７％であり、Ｅ：Ｚ比は３４：６６であった。1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲを下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ［基準物質；（ＣＨ3）4Ｓｉ、重溶媒；ＣＤＣｌ3］、δ ｐｐｍ；Ｅ体／１．０５−１．１５（ｄ、６Ｈ）、１．２５−１．４０（ｔ、３Ｈ）、３．２９（ｍ、１Ｈ）、４．２０−４．３５（ｑ、２Ｈ）、６．５６（ｄ、１０．２Ｈｚ、１Ｈ）、Ｚ体／１．０５−１．１５（ｄ、６Ｈ）、１．２５−１．４０（ｔ、３Ｈ）、３．０８（ｍ、１Ｈ）、４．２０−４．３５（ｑ、２Ｈ）、６．９７（ｄ、１１．０Ｈｚ、１Ｈ）。
19Ｆ−ＮＭＲ（基準物質；Ｃ6Ｆ6、重溶媒；ＣＤＣｌ3）、δ ｐｐｍ；Ｅ体／９７．８０（ｓ、３Ｆ）、Ｚ体／１０３．０５（ｓ、３Ｆ）。
［実施例３］
ステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器に、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類１．００ｇ（４．３８ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）、アセトニトリル５．０ｍＬ（０．８８Ｍ）と１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）１．９７ｇ（１２．９４ｍｍｏｌ、２．９５ｅｑ）を加え、−７８℃の冷媒浴に浸し、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）０．９０ｇ（８．８２ｍｍｏｌ、２．０１ｅｑ）をボンベより吹き込み、５０℃で終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は１００％であった。変換率測定時のガスクロマトグラフィー純度（ＤＢＵのピークを除いて補正）は９６．９％｛中間体［ＬＧ；脱離基（ＯＳＯ2Ｆ）］１．２％、フッ素化物＜５％｝であり、Ｅ：Ｚ比は３７：６３であった。反応終了液を酢酸エチル３０ｍＬで希釈し、飽和炭酸カリウム水溶液３０ｍＬで洗浄し、水３０ｍＬで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回収した有機層を減圧濃縮し、ショートカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、酢酸エチル／ｎ−ヘキサン系）で精製することにより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の精製品を０．７４ｇ得た。収率は８０％であった。ガスクロマトグラフィー純度は９８．４％であり、Ｅ：Ｚ比は４２：５８であった。1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲは実施例２と同等であった。
［実施例４］
ステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器に、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類２．００ｇ（７．６３ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）、アセトニトリル１０．０ｍＬ（０．７６Ｍ）と１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）３．４８ｇ（２２．８６ｍｍｏｌ、３．００ｅｑ）を加え、−７８℃の冷媒浴に浸し、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）１．５６ｇ（１５．２９ｍｍｏｌ、２．００ｅｑ）をボンベより吹き込み、５０℃で終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は９５％であった。変換率測定時のガスクロマトグラフィー純度（ＤＢＵと原料基質由来不純物のピークを除いて補正）は９０．６％（フッ素化物＜５％）であり、Ｅ：Ｚ比は９０：１０であった。反応終了液を酢酸エチル３０ｍＬで希釈し、飽和炭酸カリウム水溶液３０ｍＬで洗浄し、水３０ｍＬで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回収した有機層を減圧濃縮し、ショートカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、酢酸エチル／ｎ−ヘキサン系）で精製することにより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の精製品を１．６９ｇ得た。収率は９１％であった。ガスクロマトグラフィー純度（原料基質由来不純物のピークを除いて補正）は９０．５％であり、Ｅ：Ｚ比は８７：１３であった。1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲを下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ［基準物質；（ＣＨ3）4Ｓｉ、重溶媒；ＣＤＣｌ3］、δ ｐｐｍ；Ｅ体／１．２０（ｔ、７．２Ｈｚ、３Ｈ）、４．２６（ｑ、７．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．１５−７．４５（Ａｒ−Ｈ、５Ｈ ＋ ｓ、１Ｈ）、Ｚ体／１．１５−１．４５（ｔ、３Ｈ）、４．０５−４．４５（ｑ、２Ｈ）、７．１５−７．４５（Ａｒ−Ｈ、５Ｈ）、８．０９（ｓ、１Ｈ）。
19Ｆ−ＮＭＲ（基準物質；Ｃ6Ｆ6、重溶媒；ＣＤＣｌ3）、δ ｐｐｍ；Ｅ体／９７．８５（ｓ、３Ｆ）、Ｚ体／１０３．８１（ｓ、３Ｆ）。
［実施例５］
ステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器に、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類１．００ｇ（３．８１ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）、アセトニトリル５．０ｍＬ（０．７６Ｍ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）０．２９ｇ（１．９０ｍｍｏｌ、０．５０ｅｑ）とトリエチルアミン０．７７ｇ（７．６１ｍｍｏｌ、２．００ｅｑ）を加え、−７８℃の冷媒浴に浸し、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）０．７８ｇ（７．６４ｍｍｏｌ、２．０１ｅｑ）をボンベより吹き込み、５０℃で終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は９５％であった。変換率測定時のガスクロマトグラフィー純度（ＤＢＵと原料基質由来不純物のピークを除いて補正）は８０．２％（フッ素化物＜５％）であり、Ｅ：Ｚ比は９０：１０であった。反応終了液を酢酸エチル２０ｍＬで希釈し、飽和炭酸カリウム水溶液２０ｍＬで洗浄し、水２０ｍＬで洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、回収した有機層を減圧濃縮し、真空乾燥することにより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の粗生成物を０．９２ｇ得た。収率は９９％であった。ガスクロマトグラフィー純度（原料基質由来不純物のピークを除いて補正）は８３．６％であり、Ｅ：Ｚ比は７５：２５であった。1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲは実施例４と同等であった。
［実施例６］
ステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器に、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類３．００ｇ（１３．２６ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）、アセトニトリル１０．０ｍＬ（１．３３Ｍ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）１．００ｇ（６．５７ｍｍｏｌ、０．５０ｅｑ）とトリエチルアミン２．６８ｇ（２６．４８ｍｍｏｌ、２．００ｅｑ）を加え、−７８℃の冷媒浴に浸し、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）４．０６ｇ（３９．７８ｍｍｏｌ、３．００ｅｑ）をボンベより吹き込み、５０℃で終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は１００％であった。変換率測定時のガスクロマトグラフィー純度は９６．１％（フッ素化物＜５％）であり、Ｅ：Ｚ比は９２：８であった。反応終了液を酢酸エチル３０ｍＬで希釈し、飽和炭酸カリウム水溶液３０ｍＬで洗浄し、水３０ｍＬで２回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回収した有機層を減圧濃縮し、真空乾燥することにより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の粗生成物を２．６２ｇ得た。収率は９５％であった。ガスクロマトグラフィー純度は９７．９％であり、Ｅ：Ｚ比は９２：８であった。1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲを下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ［基準物質；（ＣＨ3）4Ｓｉ、重溶媒；ＣＤＣｌ3］、δ ｐｐｍ；Ｅ体／１．３３（ｔ、７．２Ｈｚ、３Ｈ）、１．９０（ｓ、３Ｈ）、４．３０（ｑ、７．２Ｈｚ、２Ｈ）、５．３１（ｓ、１Ｈ）、５．３３（ｓ、１Ｈ）、６．８３（ｓ、１Ｈ）、Ｚ体／１．３３（ｔ、７．２Ｈｚ、３Ｈ）、１．９３（ｓ、３Ｈ）、４．３０（ｑ、７．２Ｈｚ、２Ｈ）、５．１１（ｓ、１Ｈ）、５．２１（ｓ、１Ｈ）、７．５０（ｓ、１Ｈ）。
19Ｆ−ＮＭＲ（基準物質；Ｃ6Ｆ6、重溶媒；ＣＤＣｌ3）、δ ｐｐｍ；Ｅ体／９８．０５（ｓ、３Ｆ）、Ｚ体／１０３．８５（ｓ、３Ｆ）。
［実施例７］
ステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器に、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類５０．００ｇ（２４９．８０ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）、アセトニトリル８３．０ｍＬ（３．０１Ｍ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）１９．００ｇ（１２４．８０ｍｍｏｌ、０．５０ｅｑ）とトリエチルアミン６３．２０ｇ（６２４．５７ｍｍｏｌ、２．５０ｅｑ）を加え、−７８℃の冷媒浴に浸し、スルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）５１．００ｇ（４９９．７１ｍｍｏｌ、２．００ｅｑ）をボンベより吹き込み、室温で終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は９９％であった。変換率測定時のガスクロマトグラフィー純度は８２．１％（フッ素化物９．０％）であり、Ｅ：Ｚ比は７８：２２であった。反応終了液を直接、減圧蒸留（沸点５２〜５８℃／減圧度５０００Ｐａ）することにより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の粗生成物を１７．２１ｇ得た。収率は３８％であった。ガスクロマトグラフィー純度は８２．８％（フッ素化物１０．５％）であり、Ｅ：Ｚ比は７９：２１であった。1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲを下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ［基準物質；（ＣＨ3）4Ｓｉ、重溶媒；ＣＤＣｌ3］、δ ｐｐｍ；Ｅ体／１．３４（ｔ、７．２Ｈｚ、３Ｈ）、２．１７（ｄｑ、７．３Ｈｚ、２．２Ｈｚ、３Ｈ）、４．３１（ｑ、７．２Ｈｚ、２Ｈ）、６．９５（ｑ、７．３Ｈｚ、１Ｈ）、Ｚ体／１．２５−１．４０（ｔ、３Ｈ）、２．０９（ｄｑ、７．６Ｈｚ、２．８Ｈｚ、３Ｈ）、４．２０−４．４５（ｑ、２Ｈ）、７．３３（ｑ、７．６Ｈｚ、１Ｈ）。
19Ｆ−ＮＭＲ（基準物質；Ｃ6Ｆ6、重溶媒；ＣＤＣｌ3）、δ ｐｐｍ；Ｅ体／９７．６４（ｓ、３Ｆ）、Ｚ体／１０３．００（ｓ、３Ｆ）。
下記式
で示されるフッ素化物の1Ｈ−および19Ｆ−ＮＭＲを下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ［基準物質；（ＣＨ3）4Ｓｉ、重溶媒；ＣＤＣｌ3］、δ ｐｐｍ；１．２５−１．４０（ｔ、３Ｈ ＋ ｍ、３Ｈ）、３．６５−３．８５（ｍ、１Ｈ）、３．８５−４．００（ｍ、１Ｈ）、４．２０−４．４５（ｑ、２Ｈ）。
19Ｆ−ＮＭＲ（基準物質；Ｃ6Ｆ6、重溶媒；ＣＤＣｌ3）、δ ｐｐｍ；３０．０８（ｓ、１Ｆ）、８０．３９（ｓ、３Ｆ）。
［比較例１］
下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類０．３０ｇ（１．３１ｍｍｏｌ、１．００ｅｑ）の塩化メチレン溶液（使用量５．０ｍＬ、０．２６Ｍ）に、氷冷下でトリフルオロメタンスルホン酸無水物［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｏ］０．５８ｇ（２．０６ｍｍｏｌ、１．５７ｅｑ）を加え、１０分間攪拌した。同温度でピリジン０．２６ｇ（３．２９ｍｍｏｌ、２．５１ｅｑ）を加え、１時間攪拌した。さらに室温まで昇温し、終夜攪拌した。反応終了液のガスクロマトグラフィーより変換率は８６％であった。変換率測定時のガスクロマトグラフィーより、下記式
で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の純度は０．７％｛中間体［ＬＧ；脱離基（ＯＳＯ2ＣＦ3）］８３．８％｝であり、Ｅ：Ｚ比は６０：４０であった。反応終了液の後処理は実施せず。
比較例２は、実施例２を参考にして反応剤を換えて同様に実施した。比較例３は、実施例３を参考にして反応剤を換えて同様に実施した。比較例４は、比較例１を参考にして原料基質を換えて同様に実施した。

Claims (3)

  1. 一般式［１］
    で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を有機塩基の存在下にスルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）と反応させることにより、一般式［２］
    で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類を製造する方法。
    ［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、芳香環基、置換芳香環基、アルキルカルボニル基、置換アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、置換アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、置換アリールカルボニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、Ｒ3はアルキル基または置換アルキル基を表す。一般式［２］の波線は、二重結合の立体化学がＥ体、Ｚ体、またはＥ体とＺ体の混合物であることを表す］
  2. 一般式［３］
    で示されるα−トリフルオロメチル−α−ヒドロキシエステル類を有機塩基の存在下にスルフリルフルオリド（ＳＯ2Ｆ2）と反応させることにより、一般式［４］
    で示されるα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類を製造する方法。
    ［式中、Ｒ4はアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、芳香環基または置換芳香環基を表し、Ｒ5はアルキル基を表す。一般式［４］の波線は、二重結合の立体化学がＥ体、Ｚ体、またはＥ体とＺ体の混合物であることを表す］
  3. 請求項１または請求項２において、有機塩基が１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エン（ＤＢＮ）または１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のα−トリフルオロメチル−α，β−不飽和エステル類の製造方法。
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