JPH0586770B2

JPH0586770B2 -

Info

Publication number: JPH0586770B2
Application number: JP4845386A
Authority: JP
Inventors: Teruo Umemoto; Kyoichi Tomita; Kosuke Kawada
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd; Sagami Chemical Research Institute
Current assignee: Onoda Cement Co Ltd; Sagami Chemical Research Institute
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1993-12-14
Also published as: JPS62207230A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は含フツ素有機化合物の製法に関する。
含フツ素有機化合物は、農薬、医薬品又はそれら
の製造のための有用中間体であることが知られて
いる。たとえばフルオロマロン酸エステル誘導体
は抗菌剤であるセフアロスポリンや含フツ素ヘテ
ロ環化合物の製造の有用中間体であり、またフル
オロジケトンは著しい生理活性を有する含フツ素
プロスタグランデインの製造中間体である。〔Il Farmaco−Ed.Sc.39、fasc.12、1050；
Chem.Lett.、1981、107；J.Am.Chem.Soc.、
106、452（1984）；石川延男、小林義郎著“フツ素
の化合物−その化学と応用”講談社サイエンテイ
フイク、pp202−232（1979年）；Ｒ＆Ｄレポート
No.６、“フツ素化合物の化学と工業”、シーエムシ
ー（1977）、pp415−473；有合化、42、786（1984）、42、794（1984）、42、
809（1984）、43、1073（1985）；Chem.Lett.、
1984、1811；J.Med.Chem.、28、1555（1985）参
照〕。〔従来技術〕一般に含フツ素有機化合物を製造する際のフツ
素源としては次のものが知られている。 (1) F₂〔たとえばJ.Org.Chem.47、1107（1982）参
照〕 (2) HF〔たとえばJ.Org.Chem.、３、26（1938）
参照〕 (3) KF、AgF等の金属塩〔たとえばJ.Am.
Chem.Soc.、77、915（1955）、78、2658（1956）
参照〕 (4) SbF₅〔たとえばJ.Am.Chem.Soc.、60、492
（1938）参照〕 (5) SF₄〔たとえばOrg.Reactions、21、１（1974）
参照〕 (6) Et₂NSF₃〔たとえばJ.Am.Chem.Soc.、40、
574（1975）参照〕 (7) CHClFCF₂NEt₂又はCF₃CHFCF₂NEt₂〔たと
えばZh.Obsh.Khim.、29、2159（1959）：CA54
−9724h（1960）、Bul.Chem.Soc.Jpn.、52、
3377（1979）参照〕 (8) XeF₂〔たとえばJ.Chem.Soc.Chem.Comm.、
1980、759参照〕 (9) CF₃OF〔たとえばJ.Am.Chem.Soc.、102、
4845（1980）参照〕 (10) CF₃CF₂OF〔Tetrahedron Lett.、725（1979）
参照〕 (11) FClO₃〔たとえばChem.Ber.、102、1944
（1969）参照〕 (12) CF₃COOF〔J.Fluorine Chem.、16、19
（1980）参照〕 (13) CH₃COOF〔Synthesis、665（1985）参照〕 (14) ArSO₂NFR⁶〔J.Am.Chem.Soc.、106、452
（1984）参照〕 (14) １−フルオロ−２−ピリドン〔J.Org.
Chem.、48、761（1983）参照〕 (16) CF₂＝CFHやCF₃CF＝CF₂〔Chem.Lett.、
1980、1107、及び1981、107参照〕〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながらF₂を用いる方法はF₂の激しい反
応性にり制御が困難で反応の選択性が乏しく使用
範囲が非常に制限されること、その他のフツ素化
試剤を用いる方法では、高価な試剤を用いるこ
と、爆発性や毒性の強い試剤を用いること、不安
定な試剤を用いるためたとえば反応に極低温を必
要とすること、フツ素化試剤の合成が困難である
こと、またフツ素化反応の収率および選択性が低
いこと等のいずれかの欠点を有している。また(3)
のKFを用いる方法では、一般に置換反応によつ
て他のハロゲン原子をＦ原子に置換するのである
が、望む置換反応ばかりでなく副反応の脱離反応
が起こる欠点がある〔たとえばJ.Fluorine
Chem.、27、35（1985）参照〕。また(16)のトリフルオロエチレンやヘキサフルオ
ロプロペンを出発原料として用い、含フツ素有機
化合物を製造する方法は、高価な原料及び多数の
反応工程を必要とする。以上の述べた欠点からい
ずれの方法も工業的製法としては不満足なもので
ある。求電子フツ素化反応はフツ素原子導入反応とし
て重要な反応であるが、F₂によるフツ素化反応
に代表されるように、激しい発熱反応を伴なうた
めに、反応の選択性に乏しいのが大きな欠点であ
る。従つて選択性の高い求電子フツ素化反応は産
業界から非常に望まれているものである。選択性
の高いフツ素化反応として、合成化学上位置選択
的に発生できる炭酸陰イオンのフツ素化は重要な
反応と考えられている。従来、炭素陰イオンをフツ素化する方法とし
て、次のようなフツ素化剤、CH₃COOF、
ArSO₂NFR⁶（R⁶＝ｔ−ブチル、exo−２−ノル
ボルニル又はネオペンチル）、及び１−フルオロ
−２−ピリドンを用いる方法が知られているが、
先に述べたようにこれらの方法は工業的見地から
何らかの欠点を有している。本発明者らは、以上の欠点を克服すべく鋭意研
究を行なつた結果、炭素陰イオンのフツ素化反応
として従来の反応とは全く異なる新しい有用な反
応を見い出し、本発明を完成するに至つた。〔問題点を解決するための手段〕本発明の製法は、一般式 R^-M⁺ −() で表わされる塩と一般式【化】で表わされるＮ−フルオロピリジニウム塩とを反
応させることを特徴とする、一般式Ｒ−Ｆ −() で表わされる含フツ素有機化合物を製造するもの
である。（式中、R^-は置換又は未置換の、アルキルアニ
オン、アリールアニオン、ビニルアニオン又はア
ルキニルアニオンを表わし、M⁺は対陽イオンを
表わす。またR¹、R²、R³、R⁴、およびR⁵は水素
原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基又
はアリールオキシ基であり、X^-はブレンステツ
ド酸の共役塩基である。なおR^-部とM⁺部が結合
していてもよい。）一般式()のR^-は置換又は未置換の、アルキル
アニオン、アリールアニオン、ビニルアニオン又
はアルキニルアニオン等の炭素陰イオンであり、
M⁺は対陽イオンを表わし、たとえば、金属イオ
ン、アンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、
スルホニウムイオン、ホスホニウムイオン等であ
る。一般式()で表わされる塩は一般に次の方法に
より容易に製造できる。RX′（X′＝塩素原子、臭
素原子又は沃素原子）又はRHを金属、又は金属
水酸化物、金属水素化物、金属アルコキシド、金
属アルキル、金属アミド等の金属化合物で処理す
る方法、又はRX′又はRHをRLiへ変換した後、
ハロゲン化マグネシウム、トリアルキルクロロス
タンナン等のLi金属以外の金属化合物と処理する
方法、RHをアミン又は四級アンモニウム水酸化
物で処理する方法、RSi（CH₃）₃をKF等で処理す
る方法等がある。また一般式()で表わされる塩
でR^-部とM⁺部とが結合している場合は、たとえ
ば活性水素原子をもつホスホニウム塩、スルホニ
ウム塩、オキソスルホニウム塩、アンモニウム塩
等を金属水素化物、金属水酸化物、金属アルキル
等の金属化合物で処理する方法によつて製造する
ことができる〔たとえば後藤俊夫、山田静之、山
村庄亮訳“ハウス最新有機合成反応”、広川書店
（1961）；大塚斉之助、辻二郎、野崎一、野依良
治、向山光昭編集化学の領域増刊117号”
金属の特性を活かした新しい有機合成反応”、南
江堂（1977）参照〕前記一般式()で表わされる塩としては、たと
えばマロン酸ジメチルナトリウム塩、マロン塩ジエチルリチウム塩、マロン酸ジブチルカリウム塩、マロン酸ジフエニルマグネシウム塩、マロン酸ジエチルマグネシウムクロリド塩、マロン酸ジエチルカルシウム塩、マロン酸ジエチル亜鉛塩、マロン酸ジエチルテトラメチルアンモニウム
塩、マロン酸ジエチルベンジルトリメチルアンモニ
ウム塩、マロン酸ジエチルトリメチルスルホニウム塩、メチルマロン酸ジメチルナトリウム塩、フルオロマロン酸ジメチルナトリウム塩、フエニルマロン酸ジメチルナトリウム塩、チエニルマロン酸ジメチルナトリウム塩、フリルマロン酸ジエチルナトリウム塩、ビニルマロン酸ジメチルナトリウム塩、アリルマロン酸ジメチルナトリウム塩、ベンジルマロン酸ジエチルナトリウム塩、アセト酢酸ナトリウム塩、２−メチルアセト酢酸リチウム塩、アセチルアセトンカリウム塩、アセチルアセトンアンモニウム塩、シアノ酢酸メチルナトリウム塩、マロンニトリルナトリウム塩、フエニルマロンニトリルナトリウム塩、フエニルスルホニル酢酸エチルナトリウム塩、ニトロ酢酸メチルナトリウム塩、メチルスルフイニル酢酸ナトリウム塩、フエニルチオ酢酸メチルリチウム塩、ニトロメタンナトリウム塩、ニトロエタンナトリウム塩、２−ニトロプロパンリチウム塩、ジニトロメタンナトリウム塩、トリニトロメタンピリジニウム塩、１，１−ジニトロエタンナトリウム塩、ジニトロエタンアンモニウム塩、１，３−シクロペンタンジオンナトリウム塩、２−メチル−１，３−シクロペンタンジオンリ
チウム塩、１，３−シクロヘキサンジオンナトリウム塩、５，５−ジメチル−１，３−シクロヘキサンジ
オンナトリウム塩、２−フルオロ−１，３−シクロヘキサンジオン
ナトリウム塩、４−ビニル−１，３−シクロペンタンジオンナ
トリウム塩、４−アリル−１，３−シクロペンタンジオンカ
リウム塩、４−アリル−２−フルオロ−１，３−シクロペ
ンタンジオンカリウム塩、２−シクロペンタノン−１−カルボン酸エチル
ナトリウム塩、２−ホルミル−１−シクロヘキサノンカリウム
塩、酢酸ブチルリチウム塩、酢酸メチル亜鉛クロリド塩、（メチルチオメチル）トリルスルホンカリウム
塩、（メチルスルフイニルメチル）メチルスルフイ
ドリチウム塩、フエニルピルビン酸エチルリチウム塩、２，４−ジオキソ−ｎ−吉草酸エチルナトリウ
ム塩、ジエチル（エタンスルホニルメチル）ホスホネ
ートナトリウム塩ジメチル（２−オキソプロピル）ホスホネート
カリウム塩、ジメチル（メトキシカルボニルメチル）ホスホ
ネートナトリウム塩、フエニル酢酸エチルリチウム塩、フエニル酢酸ジリチウム塩、バルビツール酸カリウム塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルバルビツール酸ナトリウム
塩、２−デカノントリブチル錫塩、【式】【式】等の活性水素をもつ化合物の塩、メチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシ
ウムクロリド、オクチルマグネシウムブロミド、
デシルマグネシウムクロリド、アリルマグネシウ
ムクロリド、ベンジルマグネシウムクロリド、フ
エニルマグネシウムクロリド、ビニルマグネシウ
ムクロリド、スチリルマグネシウムブロミド、等
のグリニヤール試薬、フエニルアセチレンリチウ
ム塩、フエニルアセチレンナトリウム塩、１−オ
クチンナトリウム塩等のアセチリド、 Ph₃₊ Ｐ −_- Ｈ HCOOEt、Ph₃₊ Ｐ −Ｃ_- Ｈ Ph、 Ph₃₊ Ｐ −_- ＣＨ（CH₄）CO_- ＯＬ₊ １、 Bu₃₊ Ｐ −Ｃ_- Ｈ COOMe、Et₃₊ Ｎ −_- Ｃ HCOOMe、（CH₃）₂₊ Ｓ −Ｃ_- Ｈ ₂COOEt 等のイリド化合物を例示することができる。一方、一般式()で表わされるＮ−フルオロピ
リジニウム塩はピリジンにF₂を反応させること
により〔Ｚ、Chem.、５、64（1965）参照〕、又は
ピリジン又はピリジン誘導体にF₂とAX（Ａは水
素原子、金属原子、アンモニウム残基、ピリジニ
ウム残基又はSiR′R″Rであり、Ｘは前記と同一
である。なおR′、R″、およびＲはアルキル基、
アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシ
ルオキシ基、又はアリールオキシ基である）又は
ルイス酸とを反応させることにより（特願昭60−
118882参照〕製造することができる。前記一般式()で表わされるＮ−フルオロピリ
ジニウム塩としては、たとえば【化】【化】【式】【化】【化】【化】【化】【化】【化】【化】等を例示することができる。本発明の反応は溶媒中で行なうのが好ましく、
溶媒としてはジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン（THF）、ジオキサン、ジメトキシエタン等
のエーテル、アセトニトリル、塩化メチレン、ク
ロロホルム、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等、
およびこれらの混合溶媒を例示することができ
る。反応温度は−100℃〜＋60℃を選ぶことができ
るが、反応が効率よく進行する点で−60℃〜室温
が好ましい。以下実施例及び参考例により本発明を更に詳細
に説明する。参考例１【化】ピリジン10ｇ（0.126mol）の無水アセトニト
リル100ml溶液を−40℃に冷却下、激しく撹拌し
ながら窒素ガスで10％に希釈したフツ素ガスを90
ml／分の流速で導入した。導入したフツ素の全量
は0.18molであつた。その後AMとしてトリフル
オロメタンスルホン酸ナトリウム22ｇ
（0.128mol）を加え、−40℃で５時間撹拌した。
その後生成したフツ化ナトリウムを濾別し、溶媒
を留去後残渣を塩化メチレンを用いて結晶化させ
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17.5ｇ（71％）得た。再結晶は塩化メ
チレン−アセトニトリルによつて行なつた。物性
値は表１に示した。参考例２【化】２，４，６−トリメチルピリジン0.57
（4.67mmol）及びトリフルオロメタンスルホン酸
ナトリウム0.803ｇ（4.67mmol）を無水アセトニ
トリル20mlに溶解させ、−40℃に冷却下激しく撹
拌しながら窒素ガスで10％に希釈したフツ素ガス
を30ml／分の流速で導入した。導入したフツ素ガ
スの量は8.93mmolであつた。反応後、生成した
フツ化ナトリウムを濾別し、溶媒留去後アセトニ
トリル−ジエチルエーテルを用いて結晶化させて
Ｎ−フルオロ−２，４，６−トリメチルピリジニ
ウムトリフルオロメタンスルホナートを1.11ｇ
（82％）得た。物性値は表１に示した。参考例３【化】 25mlのナス型フラスコに２，４，６−トリメチ
ルピリジン1.21ｇ（10mmol）、ホウフツ化ナトリ
ウム1.23ｇ（10mmol）及び無水フツ化ナトリウ
ム2.1ｇ（50mmol）を無水アセトニトリル15mlに
溶解させ、−40℃に冷却下激しく撹拌しながら窒
素ガスとフツ素ガス（９：１）の混合ガスを50
ml／分の流速で導入した。導入したフツ素ガスの
量は20mmolであつた。反応後沈澱物を澱別し、
溶媒留去後アセトニトリル−ジエチルエーテルを
用いて結晶化しＮ−フルオロ−２，４，６−トリ
メチルピリジニウムテトラフルオロボラートを
1.59ｇ（70％）得た。再結晶は、アセトニトリル
によつて行なつた。物性値は表１に示した。【表】１）正値は高磁場側を示す。
実施例１【化】フラスコに２−エトキシカルボニルシクロペン
タノン156mg（1mmol）と無水THF（２ml）を入
れアルゴン雰囲気下50％水素化ナトリウム48mg
（1mmol）を０℃で加えた後10分間撹拌を続けナ
トリウム塩を得た。つづいてＮ−フルオロ−２，
４，６−トリメチルピリジニウムトリフルオロメ
タンスルホナート288mg（1mmol）を一気に加え
10分間撹拌を続けた。反応液に希塩酸を加え、エ
ーテルで抽出後希炭酸水素ナトリウム水溶液、
水、飽和食塩水で洗滌したのち、硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。溶媒を留去後中圧カラムクロマト
グラフイー（シリカゲル、展開溶媒塩化メチレ
ン／ｎ−ヘキサン＝１：１）で分離精製し、油状
の２−エトキシカルボニル−２−フルオロシクロ
ペンタノン136mg（78％）を得た。スペクトルデータは下記に示す。 H¹NMR（CDCl₃）：δ4.26（2H、四重線、Ｊ＝7.5
Hz）2.8〜2.0（6H、多重線）、1.31（3H、三重線、
Ｊ＝7.5Hz）¹⁹ FNMR（CDCl₃、CFCl₃内部標準）；162.8（三重
線、Ｊ＝20.0Hz）IR（neat）；1780（エステルνC＝
０）cm^-11725（ケトンνC＝０）cm^-1 実施例２〜９実施例１と同様の操作で表２に示す条件下に反
応を行なつた。その結果を表２に示した。生成物
の構造確認は標準サンプルとの比較又はスペクト
ル解析より行なつた。【表】【表】

Claims

【特許請求の範囲】１一般式 R^-M⁺ で表わされる塩と一般式【式】で表わされるＮ−フルオロピリジニウム塩とを反
応させることを特徴とする、一般式Ｒ−Ｆで表わされる含フツ素有機化合物の製法（式中、R^-は置換又は未置換の、アルキルアニ
オン、アリールアニオン、ビニルアニオン又はア
ルキニルアニオンを表わし、M⁺は対陽イオンを
表わす。また、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は水素原
子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基又は
アリールオキシ基であり、X^-はブレンステツド
酸の共役塩基である。なお、R^-部とM⁺が結合し
ていてもよい。）