JPH0899967A - 1,2,3−オキサチアジン−4(3f)−オン2,2−ジオキシド、その製造方法及びそれを求電子性フッ化剤として使用する方法 - Google Patents

1,2,3−オキサチアジン−4(3f)−オン2,2−ジオキシド、その製造方法及びそれを求電子性フッ化剤として使用する方法

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JPH0899967A
JPH0899967A JP7173693A JP17369395A JPH0899967A JP H0899967 A JPH0899967 A JP H0899967A JP 7173693 A JP7173693 A JP 7173693A JP 17369395 A JP17369395 A JP 17369395A JP H0899967 A JPH0899967 A JP H0899967A
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JP
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fluorine
alkali metal
fluoride
fluorination
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JP7173693A
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Ivan Cabrera
イヴアン・カブレラ
Wolfgang Appel
ヴオルフガング・アペル
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Hoechst AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B39/00Halogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/307Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by introduction of halogen; by substitution of halogen atoms by other halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D291/00Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen, oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D291/02Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen, oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
    • C07D291/06Six-membered rings

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下記一般式(I) 【化1】 〔式中、Rは水素又は(C1-C4) −アルキルを表す〕で示
される化合物、その製造方法及びその求電子性フッ化剤
としての使用方法を提供する。 【解決手段】 下記一般式(II) 【化2】 〔式中、Rは上記と同様であり、Xは水素又はアルカリ
金属を表す〕で表される化合物を不活性溶剤及び望むな
らばアルカリ金属のフッ化物の存在下で低温で元素状フ
ッ素と反応させることからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1,2,3−オキ
サチアジン−4(3F)−オン2,2−ジオキシド、そ
の製造方法及びそれを求電子性フッ化剤として使用する
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】農業及び医薬品における新しい活性物質
の多くは、活性機能位置にフッ素原子を含む。この理由
の1つとして、多くの場合においてフッ素による水素の
置換(等配電子置換(isosteric substitution))又は
フッ素によるヒドロキシル基の置換(等極性置換(isop
olar substitution ))によりその活性が改善されるこ
とがあげられる。従って、有機分子中へフッ素を選択的
に導入することは、現代化学において非常に重要であ
る。求核性のフッ素化においては、三フッ化ジエチルア
ミノ硫黄及び類似化合物の他の試薬を導入することで打
開されるが、安全であり、刺激性が少なく、効率のよい
求電子性フッ化剤に対する要望は依然解消されていな
い。例えばフッ化過クロリル(perchloryl fluoride) 、
トリフルオロメチル亜フッ素酸塩(trifluorometyl hypo
fluorite) 、CsSO4F等のような求電子性試薬の大部分は
有毒であり、多くの場合に爆発性がある非常に危険な化
学薬品である。さらに、そのような材料の貯蔵安定性
は、非常に限定される。N-F を含む化合物に基づく
"F+ " 試薬の幾つかは、容易に分離でき、貯蔵安定性が
あり、効果的なフッ素化試薬であるため、非常に細かく
研究されている。この分野における最初の実験は、パー
フルオロ−N−フルオロピペリジン(A)(J. Chem. S
oc. Perkin Trans. I 1988, 2805参照)を使用して行わ
れた。しかし、フッ素化反応中における複雑な合成(最
高収率13%)と第二反応のために、この化合物は実用
的な目的に対し全く興味がもたれていない。その他の公
知のN-F フッ素化試薬には、N−フルオロピリジン−2
−(1H)−オン(B)(J. Org. Chem. 1983, 43, 76
1 参照)、N−フルオロスルホンアミド(C)(アメリ
カ合衆国特許4479901号、4828764号、ド
イツ連邦共和国特許公報A3623184号参照)、カ
ンファーN−フルオロスルタム(camphor N-fluorosulta
m)(D)(Tetrahedron Lett. 1988, 29, 6087参照)、
N−フルオロキヌクリジニウム塩(E)(J. Chem. So
c. Perkin Trans I, 1988, 2805参照)、N−フルオロ
ピリジニウム塩(F)(J. Am. Chem. Soc. 1990, 112,
8563 参照)、N−フルオロ−N−パーフルオロメチル
スルホンアミド(G)(アメリカ合衆国特許48287
64号、5227493号参照)及びN−フルオロ−N
−クロロメチルトリエチレンジアミンビス(テトラフル
オロホウ酸塩)(F-Teda(H))(アメリカ合衆国特許
5086178号参照)がある。
【0003】
【化3】 化合物(B)は、貯蔵に対し安定ではない。公知の最も
強いNF化合物である試薬(G)は、製法が非常に複雑
である。化合物(C)、(F)及び(H)は、商業的に
得られる。しかし、商業的に得られるN−フルオロスル
ホンアミドは、N−アルキル基のα位に位置する水素原
子に起因した第二反応として、HFの除去が極めて容易
に起こり得るという不利な点がある。しかし、例えばt
−ブチル基のようにα位に水素原子のないN−アルキル
基を用いてNF化合物を製造した場合の収率は、非常に
低いものである。荷電系である(H)及び(F)は、非
常に効率的なフッ化剤であるが、これらの系は一般的な
有機溶剤への溶解度が限定される点で決定的に不利であ
る。F-Teda(H)は、この第四アンモニウム塩がしばし
ばホフマン分解を起こす点でさらに不利である。これ
は、強いカルボアニオンのフッ素化において特に問題で
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、上記した不利
益がなく、容易に入手できる出発物質から簡単に製造で
き、かつ貯蔵安定性のよい求電子性フッ化剤に対する強
い要望があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、下記一般式
(I)
【0006】
【化4】 〔式中、Rは水素又は(C1-C4)−アルキルを表す〕で表
される化合物により達成される。一般式(I)の有利な
化合物は、式中のRが水素又はメチルである化合物であ
る。
【0007】一般式(I)の化合物は、溶剤に応じて一
般式(I’)の化合物と互変異性平衡の関係にありう
る。
【0008】
【化5】 本発明は、さらに一般式(I)の化合物の製造方法をも
提供する。この方法は、下記一般式(II)
【0009】
【化6】 〔式中、Rは上記と同様に定義され、Xは水素又はアル
カリ金属を表す〕で表される化合物を不活性溶剤及び望
むならばアルカリ金属のフッ化物の存在下において低温
で元素状フッ素と反応させることからなる。化合物(I
I)は、大規模な工業的生成物(R=H)であるか又は
文献で公知である方法で製造される。
【0010】Xが水素、ナトリウム又はカリウムである
場合に、良い結果が得られる。特に適したアルカリ金属
フッ化物は、フッ化ナトリウム又はフッ化カリウムであ
り、特にフッ化ナトリウムが適している。フッ化剤とし
てはフッ素を窒素、SF6 又はCF4 のような不活性ガスと
又はヘリウム、ネオン、アルゴン又はクリプトンのよう
な希ガスとの混合物で使用することが有利である。好ま
しい不活性ガスは、窒素である。フッ素化において、容
量で30%までの量のフッ素を含んだフッ素/不活性ガ
ス混合物を使用することが可能である。
【0011】多くの場合において、容量で1〜15%、
特に2〜10%、殊に3〜6%の量のF2を含んだN2/F2
混合物を用いてフッ素化を行うことが適している。適し
た溶剤の例は、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化
炭素、フルオロトリクロロメタン、トリフルオロトリク
ロロエタン又はテトラフルオロジクロロエタンのような
ハロゲン化炭化水素又はニトリル、特にアセトニトリル
である。
【0012】反応を実施できる温度は、広範囲にわたっ
ており、特に+10〜−80℃の範囲である。それぞれ
の場合において選択される温度は、フッ素の濃度、溶剤
混合物の組成等のような選択される反応条件により左右
される。フッ素化は、−80〜−20℃、特に−60〜
−30℃、殊に−50〜−35℃で有利に実施できる。
【0013】さらに本発明は、例えば1,3−ジカルボ
ニル化合物のような開環(open)又は環状(concealed) の
カルボアニオン特性を有する化合物のフッ素化において
一般式(I)の化合物を使用する方法にも関する。これ
らの化合物を反応させ、フッ素化合物を非常に高い収量
で得ることが可能である。一般式(I)の化合物は、ヨ
ウ化ナトリウム溶液で処理することによってヨウ素を製
造するのにも有能である。従って、化合物の濃度は滴定
によって測定することができる。
【0014】
【実施例】
例1 5,6−ジメチル−1,2,3−オキサチアジン−4
(3F)−オン2,2−ジオキシド 完全に乾燥した(火炎処理した)フッ素化用の器具をN2
雰囲気下におき、0.22gのNaF (5.4mmol)
を120mLのCaH2−乾燥アセトニトリル(HPLCのChro
masolv R)中の1.08g(5.4mmol)の5,6
−ジメチル−1,2,3−オキサチアジン−4(3H)
−オン2,2−ジオキシドナトリウム塩の懸濁液に加
え、混合物をN2中5%(v/v)F2の混合物を用いて−40
℃でフッ素化する。その後、N2を−40℃で0.5時
間、そして室温で1時間流す。混合物を濾過し、濾液を
油ポンプを用いた減圧下ですばやく蒸留する。黄色の油
を乾燥エーテル中に溶解し、濾過して浄化し、ロータリ
ーエバポレーターで濃縮する。油ポンプを用いた減圧下
で乾燥し、0.55gの生成物(薄い黄色の油)を得
る。1 H-NMR(300MHz,CDCl3): δ(ppm)2.02(五重線、CH3-C-C
O) 、2.30( 四重線、CH3-O)。19F-NMR(94.2MHz,CH3CN):
δ(ppm、標準CFCl3)-78(b,NF) 。 例2 6−メチル−1,2,3−オキサチアジン−4(3F)
−オン2,2−ジオキシド 1.38gのアセスルフェイム(acesulfame)(6−メチ
ル−1,2,3−オキサチアジン−4(3H)−オン
2,2−ジオキシド)と120mLのアセトニトリル中
の1.78gのNaF との混合物を上記と同様にフッ素化
し、0.92gの黄色油を得る。1 H-NMR(100MHz,CDCl3): δ(ppm)2.18(d 、CH3-) 、5.81
(m、1H) 。19F-NMR(94.2z,CH3CN): δ(ppm、標準CFC
l3):-78.8(b、NF) 。
【0015】以下の例は上記した油の使用を説明するも
のである。 例3 2−フルオロシクロペンタノン−2−カルボン酸エチル 60mLの乾燥THF中の207mg(1.3mmo
l)のシクロペンタノン−2−カルボン酸エチル溶液を
0℃のAr雰囲気下で42mgのNaH(10mLのT
HF当たりの油中80%)の懸濁液に加える。混合物を
0℃で0.5時間、室温で1時間攪拌し、その後、例2
の油(0.5g)を加える。反応混合物を室温で4時間
攪拌する。溶剤をロータリーエバポレーターで留去す
る。残留物をエーテルに溶解し、濾過して浄化し、濾液
を水、飽和NaHCO3溶液そして水と振盪して抽出する。そ
の後、エーテル相をNa2SO4を用いて乾燥し、濾過し、溶
剤を減圧して除去する。収率:152mg(理論値に対
し67%) 例4 2−フルオロ−2−フェニルマロン酸ジエチル 50mLの乾燥THF中の284mg(1.2mmo
l)の2−フェニル−マロン酸ジエチル溶液を0℃のA
r雰囲気下で36mgのNaH(10mLのTHF当た
りの油中80%)の懸濁液に加える。混合物を0℃で
0.5時間、室温で1時間攪拌し、その後、例1の油
(0.3g)を加える。反応混合物を室温で4時間攪拌
する。溶剤をロータリーエバポレーターで留去する。残
留物をエーテルに溶解し、濾過して浄化し、濾液を水、
飽和NaHCO3溶液そして水と振盪して抽出する。その後、
エーテル相をNa2SO4を用いて乾燥し、濾過し、溶剤を減
圧して除去する。収率:250mg(理論値に対し82
%)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 〔式中、Rは水素又は(C1-C4)−アルキルを表す〕で表
    される化合物。
  2. 【請求項2】 Rが水素又はメチル基であることを特徴
    とする請求項1に記載の化合物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の化合物の製造方
    法であって、下記一般式(II) 【化2】 〔式中、Rは上記と同様に定義され、Xは水素又はアル
    カリ金属を表す〕で表される化合物を不活性溶剤及び望
    むならばアルカリ金属フッ化物の存在下において低温で
    元素状フッ素と反応させることからなる上記方法。
  4. 【請求項4】 Xが水素、ナトリウム又はカリウムであ
    ることを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 アルカリ金属フッ化物としてフッ化ナト
    リウム又はフッ化カリウム、特にフッ化ナトリウムを使
    用することを特徴とする請求項3又は4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 フッ化剤すなわちフッ素を窒素、SF6
    はCF4 のような不活性ガスと又はヘリウム、ネオン、ア
    ルゴン又はクリプトンのような希ガスとの混合物、特に
    窒素との混合物で使用することを特徴とする請求項3〜
    5のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】 フッ素化を1〜15%、特に2〜10
    %、殊に3〜6%の容量のF2を含んだN2/F2混合物を用
    いて行うことを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記
    載の方法。
  8. 【請求項8】 使用される溶剤が、ハロゲン化炭化水
    素、特にジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、
    フルオロトリクロロメタン、トリフルオロトリクロロエ
    タン又はテトラフルオロジクロロエタン、又はニトリ
    ル、特にアセトニトリルであることを特徴とする請求項
    3〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項9】 フッ素化を−80〜+10℃、好ましく
    は−80〜−20℃、特に−60〜−30℃、殊に−5
    0〜−35℃で行うことを特徴とする請求項3〜8のい
    ずれかに記載の方法。
  10. 【請求項10】 一般式(I)の化合物を開環又は環状
    のカルボアニオン特性を有する化合物のフッ素化に使用
    する方法。
  11. 【請求項11】 使用されるカルボアニオン特性を有す
    る化合物が1,3−ジカルボニル化合物であることを特
    徴とする請求項10に記載の方法。
JP7173693A 1994-07-13 1995-07-10 1,2,3−オキサチアジン−4(3f)−オン2,2−ジオキシド、その製造方法及びそれを求電子性フッ化剤として使用する方法 Withdrawn JPH0899967A (ja)

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DE4425407A DE4425407A1 (de) 1994-07-13 1994-07-13 1,2,3-Oxathiazin-4(3F)-on-2.2-dioxide, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als elektrophile Fluorierungsmittel
DE4425407:5 1994-07-13

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EP (1) EP0692479B1 (ja)
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CA (1) CA2153759A1 (ja)
DE (2) DE4425407A1 (ja)

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US5614626A (en) 1997-03-25
EP0692479A1 (de) 1996-01-17
EP0692479B1 (de) 1997-11-19
CA2153759A1 (en) 1996-01-14
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