JP6886104B2

JP6886104B2 - ハロゲン化α−フルオロエーテル類の製造方法

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Publication number: JP6886104B2
Application number: JP2016257221A
Authority: JP
Inventors: 健史細井; 直也上島
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2036-12-29
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Description

本発明は、ハロゲン化α−フルオロエーテル類の製造方法に関する。

本発明の対象とするハロゲン化α−フルオロエーテル類は重要な医農薬中間体および代替フロン化合物であり、特にα、β、β、β−テトラフルオロエーテル類は、吸入麻酔剤デスフルランの中間体である。α−フルオロエーテル類の製造方法に関する従来技術としては、フルオラール（２，２，２−トリフルオロアセトアルデヒド）等価体であるヘミアセタール類をヤロベンコ試薬と反応させる方法（特許文献１）、ヘミアセタール類を、対応するｐ−トルエンスルホン酸エステル体へ変換後、次いで塩基性条件下でフッ素化反応により製造する方法（特許文献２）、ヘキサフルオロプロペンオキシドにメタノールを付加させることにより対応するエステル体を得、その後、該エステル体を脱炭酸することにより製造する方法（特許文献３）、そして、ヘミアセタール類を対応するフルオロ硫酸エステル体へ変換後、次いで、塩基性条件下、「有機塩基とフッ化水素からなる塩または錯体」を反応させて製造する方法（特許文献４）が知られている。なお、本発明にて開示する、ハロゲン化ヘミアセタール類やハロゲン化アルデヒドを、フッ化水素でフッ素化を行うことにより、対応するハロゲン化α−フルオロエーテル類を得る製造方法は知られていない。

特開昭５０−０７６００７号公報特開平２−１０４５４５号公報特開平６−０８７７７７号公報特開２００９−２８６７３１号公報

ハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法に関して、これまで知られている方法は、小規模で行うには有利であるが、低沸点で取り扱いの難しい試薬を用いているものが多く、またその場合には高圧での反応が実施可能な設備を必要とする。さらに、それぞれの反応には有機溶媒を用いるため、生成物であるハロゲン化α−フルオロエーテル類を単離する場合には、煩雑な精密蒸留等による分離操作を必要とした。

特許文献１に記載の方法では、脱ヒドロキシフッ素化剤としてヤロベンコ試薬を用いているが、本試薬は予め低沸点なクロロトリフルオロエチレンとジエチルアミンから調製する必要があり、さらには有機性の含フッ素廃棄物を化学量論的に副生するため、工業的な実施が困難であった。特許文献２や特許文献３に記載の方法では、反応を２つの工程を経由することで実施するため、後処理も含めて操作が複雑であり、高い生産性が期待できず、また、全収率も満足の行くものではなかった。特許文献４に記載の方法では、低沸点なフッ化スルフリルを過剰に用いる必要があり、また、反応温度が超低温（−７８℃）であることから、製造設備への負荷が大きく、工業的に採用するにはいくぶん難があった。
このように、ハロゲン化α−フルオロエーテル類を安価で効率的に製造する方法が強く望まれていた。

本発明者らは、上記の問題点を鑑み、鋭意検討を行った。その結果、式［４］：

［式［４］中、ＨａｌｏＲはハロアルキル基を表す］
で表されるハロゲン化アルデヒド類、
またはハロゲン化アルデヒド類の等価体である、式［１］：

［式［１］中、ＨａｌｏＲはハロアルキル基を表し、Ｒ¹は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基を表し、Ｒ²はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるハロゲン化ヘミアセタール類を、フッ化水素と反応させることにより、式［２］：

［式［２］中、ＨａｌｏＲはハロアルキル基を表し、Ｒ¹は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基を表し、Ｒ²はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類が容易に製造できることを見出した。

ハロゲン化ヘミアセタール類に対し、フッ化水素でフッ素化反応を行う場合、フッ化水素自身はフッ素化剤であると同時に、それ自身の持つ酸性物質としての機能も有する為、ハロゲン化ヘミアセタール類が、フッ素化反応以外に、該アセタール類自身が副反応を起こし、対応するアルデヒド及びアルコールに分裂することが懸念されたが、実際に行ってみたところ、意外にもヒドロキシル基のフッ素化反応が選択的に進行し、対応するハロゲン化α−フルオロエーテルが得られることとなった。

更に、反応系内にオルトエステル類を共存させることで、反応速度が飛躍的に向上し、格段と高い収率でハロゲン化α−フルオロエーテル類が製造できるという、好ましい知見を得た。このことは、オルトエステル類が、フッ素化反応の進行と共に発生する水を捕集する脱水剤として機能し、フッ素化反応が進行しやすくなったものと推測される。

また、得られたハロゲン化α−フルオロエーテル類は、洗浄操作のみといった、極めて簡便な方法で純度を高めることも可能であり、本発明の有用性、価値は極めて高い。

すなわち本発明は、以下の＜１＞〜＜３＞に記載する、ハロゲン化α−フルオロエーテル類の製造方法を提供する。
＜１＞
式［４］：

［式［４］中、ＨａｌｏＲは炭素数１〜４のハロアルキル基を表す］
で表されるハロゲン化アルデヒド類を、フッ化水素と反応させることにより、式［２］：

［式［２］中、ＨａｌｏＲは炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ｒ ¹ は水素原子を表し、Ｒ ² はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法であって、
前記反応を、式［３］：

［式［３］中、Ｒ ³ は水素原子を表し、Ｒ ⁴ はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるオルトエステルの存在下で行う、ハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法。
＜２＞
式［１］：

［式［１］中、ＨａｌｏＲは炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ｒ ¹ は水素原子を表し、Ｒ ² はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるハロゲン化ヘミアセタール類を、フッ化水素と反応させることにより、式［２］：

［式［３］中、Ｒ ³ は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基を表し、Ｒ ⁴ はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるオルトエステルの存在下で行う、ハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法。
＜３＞
前記反応を、有機溶媒を用いることなく行う、＜１＞又は＜２＞に記載の方法。
本発明は、上記＜１＞〜＜３＞に係る発明であるが、以下、それ以外の事項（例えば、下記［発明１］−［発明４］）についても記載している。
［発明１］
式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類、またはそれの等価体を、フッ化水素と反応させることにより、式［２］で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法。
［発明２］
ハロゲン化アルデヒド類の等価体が、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類である、発明１に記載の方法。
［発明３］
前記反応を、式［３］：

［式［３］中、Ｒ³は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基を表し、Ｒ⁴はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるオルトエステルの存在下で行う、発明１または２に記載の方法。
［発明４］
前記反応を、有機溶媒を用いることなく行う、発明１乃至３の何れかに記載の方法。

本発明によれば、ハロゲン化アルデヒド類またはハロゲン化ヘミアセタール類を、フッ化水素と反応させることで、効率的にハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造できるという効果を奏する。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明は以下の実施態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜実施することができる。

本発明で用いる、式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類や、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類におけるＨａｌｏＲはハロアルキル基を表す。該ハロアルキル基としては、炭素数が１〜６の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基及び炭素数が３〜６の環式のアルキル基の、それぞれのアルキル基の炭素原子上にハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）が任意の数や任意の組み合わせで置換したものである。その中でも炭素数１〜４のものが好ましく、炭素数が１のものが特に好ましい。

また、ハロアルキル基のうち、フッ素原子が置換したフルオロアルキル基または塩素原子が置換したクロロアルキル基が好ましく、特にフッ素原子または塩素原子が全て置換したパーフルオロアルキル基、パークロロアルキル基が好ましい。

ハロアルキル基の具体例として、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、トリクロロメチル基、ペンタクロロエチル基、ヘプタクロロプロピル基、ノナクロロブチル基が挙げられるが、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、トリクロロメチル基、ペンタクロロエチル基が好ましく、特に、トリフルオロメチル基やトリクロロメチル基のものが安価であり、反応性にも優れており、より好ましい。

式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類におけるＲ¹は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基を表す。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素であり、アルキル基としては炭素数１〜１８の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基及び炭素数が３〜１８の環式のアルキル基であり、置換アルキル基は、該アルキル基の炭素原子上にハロゲン原子、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、シアノ基、低級アルコキシカルボニル基、芳香環基、カルボキシル基、カルボキシル基の保護体、アミノ体、アミノ基の保護体、ヒドロキシル基及びヒドロキシル基の保護体等の置換基が置換されたアルキル基である。

置換アルキル基における置換基の具体例としては、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、低級ハロアルコキシ基としては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、低級アルコキシカルボニル基としては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、芳香環基としてはフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピロリル基（窒素保護体も含む）、ピリジル基、フリル基、チエニル基、インドリル基（窒素保護体も含む）、キノリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基である。なお、「低級」とは、炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖の鎖式または炭素数３〜６の環式を意味する。

前記アルキル基のうち、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−プロピル基及びｎ−ヘキシル基が、前記置換アルキル基のうち、フルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、トリフルオロエチル基、トリクロロエチル基、トリブロモエチル基及びトリヨードエチル基が好ましい。特に、Ｒ¹の中でも、特に水素原子が、ハロゲン化ヘミアセタール類として安定である為、特に好ましい。

式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類におけるＲ²は、アルキル基、置換アルキル基を表す。該アルキル基および置換アルキル基の定義は、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類におけるＲ¹で記載したアルキル基および置換アルキル基と同じである。その中でもアルキル基が好ましく、特にメチル基やエチル基が、反応性に優れており、より好ましい。

なお、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類におけるＲ¹とＲ²とはそれぞれ独立に前述した基を選択できる。

式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類の立体化学については、ＨａｌｏＲとＲ¹が同じ置換基を採る場合を除き、ヒドロキシル基が結合している炭素原子は不斉炭素になる。ハロゲン化ヘミアセタール類が不斉炭素を有する場合、ラセミ体や光学活性体の双方を用いてフッ素化反応を行うことが可能である。

式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類や、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類は、公知の方法で調製することができる。例えば、式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類は、アルコール類と速やかに反応し、安定なヘミアセタール類、すなわち、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類となる。具体的には、フルオラール（２，２，２−トリフルオロアセトアルデヒド）にメタノールまたはエタノールを反応させることで、それぞれ対応するメチルヘミアセタール、エチルヘミアセタールとなる。
このように、ハロゲン化ヘミアセタール類は、反応系内でハロゲン化アルデヒド類とアルコール類とを反応させることで調製しても良いが、フルオラールのメチルヘミアセタール体およびエチルヘミアセタール体については商用的に市販されているので、それを利用するのが便利である。なお、本発明では、後述の実施例で示すように、式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類を用い、目的物である式［２］で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類を効率的に得ることが可能である。

式［３］で表されるオルトエステルにおけるＲ³は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基を表す。ここで言うアルキル基、置換アルキル基の定義は、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類におけるＲ²の定義と同じである。

アルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等が挙げられる。なお、Ｒ³におけるアリール基の具体的な基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピロリル基（窒素保護体も含む）、ピリジル基、フリル基、チエニル基、インドリル基（窒素保護体も含む）、キノリル基、ベンゾフリル基及びベンゾチエニル基等が挙げられる。

これらのうち、水素原子、メチル基、エチル基またはプロピル基が好ましく、特に水素原子、メチル基及びエチル基のものが安価であり、より好ましい。

式［３］で表されるオルトエステルにおけるＲ⁴は、アルキル基または置換アルキル基を表す。該アルキル基および置換アルキル基の定義は、該オルトエステルにおけるＲ³のアルキル基および置換アルキル基と同様であり、Ｒ⁴とＲ³とはそれぞれ独立に選択することができる。

Ｒ⁴の定義の中でもアルキル基が好ましい。具体的にはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等が挙げられるが、これらのうち、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、メチル基、エチル基が、反応性にも優れており、特に好ましい。

式［３］で表されるオルトエステルを反応系に添加することは、本発明におけるフッ素化反応の変換率を向上させることができることから、本発明における好ましい態様の一つとして挙げられる。式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類や、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類のフッ化水素を用いたフッ素化反応は、下記式で表されるように、反応の進行と共に、目的物の他、水分子が発生する。式［３］で表されるオルトエステルは、水分子に対するスカベンジャー（捕捉剤）として機能しているものと考えられる。すなわち、式［３］のオルトエステルはフッ化水素の酸性条件下、速やかに加水分解反応を促され、１分子のエステルと２分子のアルコールへ変換される。

オルトエステルと水との反応によりアルコールが生成し（脱水剤として機能）、それと同時に、該反応で得られるエステル体（下記スキームを参照）は、反応後、目的物（式［２］で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類）と容易に分離が可能である。

式［３］で表されるオルトエステルを脱水剤として機能させるには、該オルトエステルの使用量は、式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類または式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタール類１当量に対し０．２当量以上、通常は０．５〜１．５当量用いるのが良い。但し、式［３］で表されるオルトエステルを、１．５当量を超える量を用いた場合、加水分解により副生するアルコール（Ｒ⁴ＯＨ）の影響を受け、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタールとの平衡化合物である、式［５］：

［式［５］中、ＨａｌｏＲはハロアルキル基を表し、Ｒ¹は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基を表し、Ｒ²はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるアセタールが生じ、目的物である、式［２］で表されるハロゲン化α−フルオロエーテルへの選択性がやや低下することがあるので、前述した範囲の量を用いることは、好ましい態様の一つである。

なお、出発原料の式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド類は、反応系中に共存する式［３］で表されるオルトエステルの分解から放出されるアルコールの影響を受け、該アルデヒド類の一部がヘミアセタール類を形成することが想定される。本発明は該ハロゲン化アルデヒド類を出発基質として用いることが可能であるが、この場合、反応系内に該オルトエステルを添加することは、ハロゲン化α−フルオロエーテルを効率的に得ることができる好ましい態様の１つである。

フッ素化剤であるフッ化水素の使用量は、式［１］で表されるハロゲン化ヘミアセタールや式［４］で表されるハロゲン化アルデヒド１モルに対し、通常、１当量以上あれば良く、２当量〜１０当量用いると反応は円滑に進行するため好ましい。さらに、後処理操作を考慮すると、３当量〜６当量用いることがより好ましい。

反応溶媒は脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系、エーテル系、エステル系、アミド系、ニトリル系、スルホキシド系等が挙げられる。具体例としては、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン、塩化メチレン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、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、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。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。

なお、本発明は溶媒を用いずに反応を行うこともできる。後述の実施例で開示しているように、反応を無溶媒で行うことは、反応後の精製操作が簡便となり、高純度な該目的物を洗浄操作のみで得る利点があり、より好ましい。

温度条件は、−５０から＋１００℃の範囲で行えば良く、通常は−２０から＋５０℃が好ましく、中でも０から＋２０℃が特に好ましい。

圧力条件は、大気圧から０．９ＭＰａ（絶対圧、以下、同じ）の範囲で行えば良く、通常は大気圧から０．５ＭＰａが好ましく、特に大気圧から０．２ＭＰａがより好ましい。

本発明で用いる反応容器としては、ステンレス鋼、モネル^TM、ハステロイ^TM、ニッケルなどの金属製容器や、四フッ化エチレン樹脂、クロロトリフルオロエチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ＰＦＡ樹脂、ポリプロピレン樹脂、そしてポリエチレン樹脂などを内部にライニングしたもの等、常圧又は加圧下で十分反応を行うことができる反応器を使用することができる。

反応時間は、通常は１２時間以内である。出発原料（式［１］または式［４］）とオルトエステル（式［３］）の組み合わせ、および採用したフッ化水素の使用量に起因した反応条件の違いにより異なる。ガスクロマトグラフィー、薄層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、出発基質が殆ど消失した時点を反応の終点とすることが好ましい。

後処理は、反応終了液に対して通常の精製操作を実施することにより、目的とする一般式［２］で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類の単体を容易に得ることができる。目的生成物は、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、さらに高い化学純度品へ精製することができる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、これらの実施態様に限られない。
［実施例１］

氷冷下、圧力計を備えた１００ｍＬステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の攪拌子を入れ、上式に示すハロゲン化ヘミアセタール５．０ｇ（３８．４ｍｍｏｌ）、フッ化水素３．８ｇ（１９２．２ｍｍｏｌ）を量り取り、自然昇温後、室温にて２時間攪拌を行った。反応後、０．１５ＭＰａの圧力を開放し、反応液をサンプリングした。サンプリング液には未反応のフッ化水素を吸着するため、無水塩化カルシウムを添加後、¹⁹Ｆ−ＮＭＲにて測定したところ、変換率２９．２％、選択率９３．５％にて上式に示すハロゲン化α−フルオロエーテルを得た。また、その際、上式に示すアセタールの副生率は３．７％であった。
［物性データ］
（２，２，２，１−テトラフルオロエチル）メチルエーテル：
¹Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）δ（ｐｐｍ）：３．７２（３Ｈ，ｓ），５．２８（１Ｈ，ｄｑ，Ｊ＝６０．０，３．２Ｈｚ）．
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃）δ（ｐｐｍ）：−８４．３３（３Ｆ，ｓ）， −１４６．０４（１Ｆ，ｄ，Ｊ＝６０．７Ｈｚ）．
［実施例２］

氷冷下、圧力計を備えた１００ｍＬステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の攪拌子を入れ、上式に示すハロゲン化ヘミアセタール５．０ｇ（３８．４ｍｍｏｌ）、フッ化水素３．８ｇ（１９２．２ｍｍｏｌ）、そしてオルトギ酸メチル２．０ｇ（１９．２ｍｍｏｌ）を量り取り、自然昇温後、室温にて２時間攪拌を行った。反応後、０．１０ＭＰａ付近の圧力を開放し、反応液を¹⁹Ｆ−ＮＭＲにて測定したところ、変換率５４．０％、選択率９３．４％にて上式に示すハロゲン化α−フルオロエーテルを得た。また、その際、上式に示すアセタールの副生率は２．４％であった。
［実施例３−４］
実施例３及び実施例４は、オルトギ酸メチルの添加量を変化させて実験を行った他は、実施例２と同一の条件で反応を行った。前記実施例１及び２もまとめて、結果を以下の表１に示す。測定条件についても実施例２と同様に行った。

このように、何れの実施例も高い選択率でハロゲン化α−フルオロエーテルを得ることが可能である。また、オルトギ酸メチルの添加により、出発原料の変換率も向上していることが確認できる。

[実施例５]

温度計を備えた２５０ｍｌのテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）反応器にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の攪拌子を入れ、上式に示すハロゲン化ヘミアセタール５０．０ｇ（３８４ｍｍｏｌ）を量り取り、冷却した。冷却後、フッ化水素３８．４ｇ（１．９２ｍｏｌ）を内温−２．０℃から１５．９℃にて添加し、次いでオルトギ酸メチル４０．８ｇ（３８４ｍｍｏｌ）を内温−１．８℃から２９．８℃にて定量ポンプを用い、導入した。自然昇温後、室温にて２時間反応を行ったところで¹⁹Ｆ−ＮＭＲによる分析を行ったところ、変換率７８．４％、選択率９０．９％にて上式に示すハロゲン化α−フルオロエーテルを得た。その際、上式に示すアセタールが４．４％にて副生していることを合わせて確認した。反応後、再度冷却を行い、発熱に注意しながらイオン交換水８０ｇを反応液へ添加し、反応を停止させた。１０分間の水洗後、２層分離を行うことでＧＣ純度６８．６％の有機層を３７．２ｇ得た。得られた有機層にはオルトギ酸メチルの加水分解体であるギ酸メチルやメタノールが含有するため、１６％水酸化カリウム溶液８０ｇを用いて洗浄を行うことにより、ＧＣ純度８７．１％のハロゲン化α−フルオロエーテルを収率４９．４％にて２５．１ｇ得た。

[実施例６]

氷冷下、圧力計を備えた１００ｍＬステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の攪拌子を入れ、上式に示すハロゲン化ヘミアセタール５．０ｇ（３８．４ｍｍｏｌ）、フッ化水素３．８ｇ（１９２．２ｍｍｏｌ）、そしてオルト酢酸メチル４．６ｇ（３８．４ｍｍｏｌ）を量り取り、自然昇温後、室温にて５時間攪拌を行った。反応後、０．１０ＭＰａ付近の反応圧力を開放し、反応液を¹⁹Ｆ−ＮＭＲにて測定したところ、変換率５５．９％、選択率９４．１％にて上式に示すハロゲン化α−フルオロエーテルを得た。また、その際、上式に示すアセタールの副生率は２．１％であった。

[実施例７]

氷冷下、圧力計を備えた１００ｍＬステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の攪拌子を入れ、上式に示すハロゲン化ヘミアセタール５．０ｇ（３４．７ｍｍｏｌ）、フッ化水素３．５ｇ（１７３．６ｍｍｏｌ）、そしてオルトギ酸エチル５．１ｇ（３４．７ｍｍｏｌ）を量り取り、自然昇温後、室温にて５時間攪拌を行った。反応後、０．１０ＭＰａ付近の反応圧力を開放し、反応液を１９Ｆ−ＮＭＲにて測定したところ、変換率６９．３％、選択率９３．７％にて上式に示すハロゲン化α−フルオロエーテルを得た。また、その際、上式に示すアセタールの副生率は４．４％であった。
［物性データ］
（２，２，２，１−テトラフルオロエチル）エチルエーテル：
¹Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）δ（ｐｐｍ）：１．３３（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），３．８３（１Ｈ，ｍ），４．０３（１Ｈ，ｍ），５．３６（１Ｈ，ｄｑ，Ｊ＝６１．８，３．２Ｈｚ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃）δ（ｐｐｍ）：−８４．３６（３Ｆ，ｓ）−１４２．６０（１Ｆ，ｄ，Ｊ＝６０．７Ｈｚ）

[実施例８]

温度計を備えた２５０ｍｌのテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）反応器にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の攪拌子を入れ、フッ化水素４４．４ｇ（２．２２ｍｏｌ）を量り取った。別途、公知の方法（有機合成化学協会誌（日本）、１９９９年、５７巻、１０号、１０２−１０３ページ）で調製したフルオラール５４．５ｇ（５５５ｍｍｏｌ）をフッ化水素へ内温−１．１℃から２１．０℃にて吸収させた。その後、冷却下、オルトギ酸メチル５０．１ｇ（４７２ｍｍｏｌ）を内温−５℃から２５．５℃にて滴下した。そのまま室温にて１時間反応後、再度冷却を行い、発熱に注意しながらイオン交換水９０ｇを反応液へ添加し、反応を停止させた。１０分間の水洗後、２層分離を行うことでＧＣ純度７５．７％の有機層を５１．８ｇ得た。得られた有機層にはオルトギ酸メチルの加水分解体であるギ酸メチルやメタノールが含有するため、１６％水酸化カリウム溶液９０ｇを用いて洗浄を行うことにより、ＧＣ純度９７．６％のハロゲン化α−フルオロエーテルを収率５３．３％にて３９．１ｇ得た。

[実施例９]

温度計、攪拌モーターを備えた１０００ｍｌのステンレス鋼（ＳＵＳ）製耐圧反応容器にフッ化水素１６２ｇ（８．１４ｍｏｌ）、そしてクロラール４００ｇ（２．７１ｍｏｌ）を量り取った。その後、冷却下、オルトギ酸メチル２８８ｇ（２．７１ｍｏｌ）を内温４．０℃から２６．７℃にて滴下した。室温にて１時間反応後、再度冷却を行い、発熱に注意しながらイオン交換水４００ｇを反応液へ添加し、反応を停止させた。１０分間の水洗後、２層分離を行うことでＧＣ純度７７．１％の有機層を５５５ｇ得た。得られた有機層にはオルトギ酸メチルの加水分解体であるギ酸メチルやメタノールが含有するため、１６％水酸化カリウム溶液６００ｇを用いて洗浄を行うことにより、ＧＣ純度９４．２％のハロゲン化α−フルオロエーテルを収率９０．０％にて４４３ｇ得た。
［物性データ］
（２，２，２−トリクロロ−１−フルオロエチル）メチルエーテル：
¹Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）δ（ｐｐｍ）：３．７５（３Ｈ，ｄ，Ｊ＝１．５８Ｈｚ），５．３４（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝６３．８Ｈｚ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃）δ（ｐｐｍ）：−１２８．１（１Ｆ，ｄ，Ｊ＝６３．７Ｈｚ）

本発明で対象とするハロゲン化α−フルオロエーテル類、特にα，β，β，β−テトラフルオロエーテル類は、吸入麻酔剤デスフルランの中間体として利用できる。

Claims

式［４］：

［式［４］中、ＨａｌｏＲは炭素数１〜４のハロアルキル基を表す］
で表されるハロゲン化アルデヒド類を、フッ化水素と反応させることにより、式［２］：

［式［２］中、ＨａｌｏＲは炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ｒ¹は水素原子を表し、Ｒ²はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法であって、
前記反応を、式［３］：

［式［３］中、Ｒ ³ は水素原子を表し、Ｒ ⁴ はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるオルトエステルの存在下で行う、ハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法。
式［１］：

［式［１］中、ＨａｌｏＲは炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ｒ ¹ は水素原子を表し、Ｒ ² はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるハロゲン化ヘミアセタール類を、フッ化水素と反応させることにより、式［２］：

［式［２］中、ＨａｌｏＲは炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ｒ ¹ は水素原子を表し、Ｒ ² はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法であって、
前記反応を、式［３］：

［式［３］中、Ｒ ³ は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基を表し、Ｒ ⁴ はアルキル基または置換アルキル基を表す］
で表されるオルトエステルの存在下で行う、ハロゲン化α−フルオロエーテル類を製造する方法。
前記反応を、有機溶媒を用いることなく行う、請求項１又は２に記載の方法。