JPS62207230A

JPS62207230A - 含フツ素有機化合物の製法

Info

Publication number: JPS62207230A
Application number: JP4845386A
Authority: JP
Inventors: Teruo Umemoto; 照雄梅本; Kyoichi Tomita; 冨田　恭一; Tsunesuke Kawada; 恒佐河田
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: 1987-09-11
Also published as: JPH0586770B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕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
るセファロスポリンや含フッ素へ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ィンの製造中間
体である。

［ＩＭ　Ｆ’ａｒｍａｃｏＪｄ、　Ｓｃ、　３９．　ｆ
ａｓｃ、　１２ｐ１０５０　：Ｃｈｅｍ、　Ｌｅｔｔ、
、　１９８１．１０７　：Ｊ、　Ａｍ、　Ｃｈｅｍ、　
５ｏｃ−、１０６，４５２（１９８４）　：石川延男、
小林義部著１フッ素の化合物−その化学と応用１講談社
サイエンテイフイク、ｐｐ２０２ＴＮｐ４１　ｓ　−４
７３：有金化、４２．７）３６（１９８４）、４２，７９４（
１９８４）、４２，８０９（１９８４）、４３゜１０７
３　（１９８５）：　　Ｃｈｅｍ、Ｌｅｔｔ、、１９８
４゜１８１１　’、　　Ｊ、　Ｍｅａ、Ｃｈｅｍ−９２
８ｔ　　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ッ素源とし
ては次のものが知られている。

（１１Ｆ２（たとえばＪ、　Ｏｒｇ、　Ｃｈｅｍ−４７
，１１０７（１９８２）参照〕（２１ＨＦ　（たとえばＪ、　Ｏｒｇ、　Ｃｈｅｍ、＋
　３．２６（１９３８）参照〕（３）　ＫＦ、　Ａ９Ｆ等の金属塩〔たとえばＪ、　Ａ
ｍ、　Ｃｈｅｍ、。

Ｓｏｃ、、７７．９１５（１９５５）、７８，２６５８
（１９５６）参照〕（４）　５ｂＦ５（たとえばＪ’、　Ａｍ、　Ｃｈｅｍ
、　Ｓｏｃ、、　６０ｔ４９２（１９３８）参照〕（５）　ＳＦ４　ＣたとえばＯｒｇ、　Ｒｅａｃｔｉｏ
ｎｓ、　２　Ｌ　１（１９７４）参照〕（６１Ｅｔ２ＮＳＦ３（たとえばＪ、　Ａｍ、　Ｃｈｅ
ｍ、　５Ｏｃ−。

４０．５７４（１９７５）参照〕（７１ｃＨｃＱｒｃｒ２Ｎａｔ２又は　ｃｔ＋’３ｅｔ
ｎ＋’ｅｂ’、ｂ比ｔ２〔たとえばＺｈ、　０ｂａｈ、
　Ｋｈｉｍ、、　２９゜２１５９（１９５９）：ＣＡ３
４−９７２４ｈ（１９６０）　、　Ｂｕｌｌ、　Ｃｈｅ
ｍ、　Ｓｏｃ、　Ｊｐｎ、　。

５２．３３７７（１９７９）参照〕（８ｉ　　ＸｅＦ２　ＣたとえばＪ、　Ｃｈｅｍ、　Ｓ
ｏｃ、　Ｃｈｅｍ、　Ｃｏｍｍ、。

１９８０．７５９　　参照〕（ｇ）　　ＣＩ’３０Ｆ　（たとえば、Ｊ’、　Ａｍ、
　Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、。

１０２．４８４５（１９８０）参照〕ＯＱＩ　　Ｃｋ”３Ｃｆ”□０１’　（Ｔｅｔｒａｈｅ
ｃｌｒｏｎ　Ｌｅｔｔ、、　７２５（１９７９）参照〕Ｑｌ）ｌＩ″ＣＱ０３〔たとえばＣｂｅｍ、　Ｂｅｒ、
　、　１０２ｐ１９４４（１９６９）参照〕（１３ＣＦ３ＧＯＯＦ’（Ｊ、　ｒｌｕｏｒｉｎｅ　Ｃ
ｈｅｍ、、　１６＊　１９（１９８０）参照〕ｆ１３　　ＣＨ３ＣＯ０Ｆ（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ、　６
６５　（１９８５）参照〕（１４）　　Ａｒ５Ｏ□ＮＦ’Ｒ’　（Ｊ、　Ａｍ、　
Ｃｈｅｍ、　Ｓｏ。、、１０６゜４５２（１９８４）参
照〕０６Ｊ１−フルオロ−２−ピリドン［Ｊ、　Ｏｒｇ、Ｃ
ｈｅｍ−＋４８．７６１（１９８３）参照］ｆ１６）　　ＣＦ２＝ＣＦＨやＣＦ’３０Ｆ’−ＣＦ’
２（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
応性によ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、その他のフッ素化試剤を用い
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、フッ素化試剤の合
成が困難であること、またフッ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Ｋｌ’を用いる方法では、一般に置換反応によ
っ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、　Ｆ’１ｕｏｒｉｎｅ　Ｃｈｅ
ｍ、　１２７．３５（１９８５）参照〕。

また（１ｅ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卿法
としては不満足なものである。

求電子フッ素化反応はフッ素原子導入反応として重要な
反応であるが、Ｆ２　によるフッ素ｆヒ反応に代老され
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。従って選択性の高い
求電子フッ素化反応は産業界から非常に望まれているも
のである。選択性の高いフッ素化反応として、合成化学
上位置選択的に発生できる炭素陰イオンのフッ素化はＩ
要な反応と考えられている。

従来、炭素陰イオンをフッ素化する方法とじて、次ノヨ
うナツツ素化剤、ＣＨ２Ｏ（ＸＪＦ、　Ａｒ５Ｏ２ＮＦ
Ｒ’（Ｒ”＝　ｔ、−ブチル、ｅｘＯ−２−ノルボルニ
ル又はネオペンチル）、及びｌ−フルオロ−２−ぎりト
１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
った結果、炭素陰イオンのフッ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
を完成するに至った。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の製法は、一般式％式％（）で表わされる塩と一般式で表わされるＮ−フルオロピリジニウム塩と’に反応さ
せることを特徴とする。一般式％式％（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′″は炭素陰イオンを表わし、Ｃは対陽イオ
ン分表わす。またＲ、Ｒ，Ｒ，Ｒ。

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
テッ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＋１）のＲ″″　は炭素陰
イオンを表わし、九とえば、アルキルアニオン、アリー
ルアニオン、ビニルアニオン、アルキニルアニオンで＃
！ｊ、Ｍ”は対陽イオンを表わし％九とえば、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（１）で表わさｎる塩は一般に次の方法に工り容
易に製造できる。Ｒ入／（Ｘ／＝囃素原素原子素原子又
は沃素原子）又はＲＨを金属、又ｄ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’父は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Ｌ１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、　Ｒ８１（（Ｈａ）ａをＫＦ
等で処理する方法等がある。また一般式（１）で表わさ
れる塩でＲ一部とＭ＋部とが結合している場合は、たと
えは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
処理する方法によっ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１ハウス最新有機合成
反応°、床用書店（１９６１）：大塚斉之助、辻二部、
野崎−１野依良治、向山光昭　編集　化学の領域　増刊
１１７号１金属の特性を活かした新しい有機合成反応１
．南江堂（１９７７）参照〕前記一般式（Ｉ）で表わされる頃としては、友とえはマロン酸ジメチルナトリウム塩、マロン酸ジエチルリチウム塩、マロン酸ジプチルカリウム塩、マロン酸ジフェ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ト４塩、マロン酸
ジエチルカルシウム塩、マロン酸ジエチル唾鉛頃、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ｖ：）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、フェニルマロン酸ジメチルナトリウ
ム頃、チェ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頃、ベンジルマロン
酸ジエチルナトリウム頃、アセト酢酸ナトリウム頃、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頃、アセチルアセトンアンモニウム塩、シアン酢酸メチルナトリウム頃、マロンニトリルナトリウム頃、フェニルマロンニトリルナｌｌＡ［、フェニルスルホニル酢酸エテルナｌＪ’７ム頃、ニトロ
酢酸メチルナトリウム塩。

メチルスルフィニル酢陳ナトリウム頃。

フェ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クム頃、トリニトロメタンピリジ二つム頃、１．１−ｕ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。

Ｌ３−シクロペンタンジオンナトリウム頃、２−メチル
−Ｌ３−シクロに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。

Ｓ５−ジメチル−Ｌ３−シクロヘキサンジオンナトリウ
ム塩、２−フルオロ−Ｌ３−シクロヘキサンジオンナトリウム
塩、４−　ビニに−Ｌ３−シクロペンタンジオンナトリウム
＃ｉ。

４−７’）ｋ−Ｌ３−シクロにンタンジオンカリウム頃
、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ワム塩− 酢酸ブチルリチウム頃、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、（メチルスルフィニルメチル）メチルスルフィドリチウ
ム塩、フェニルピルビン酸エチルリチウム塩、２．４−：）オ
キソ−ｎ−吉草酸エチルナトリウム頃、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−オキンブロビル）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、フェニル酢酸エチルリチウム塩、フェニル酢酸ジリチウム塩、バルビッール酸カリウム頃、Ｎ、Ｎ−ジメチルバルビッール酸ナトリウム塩、２−デ
カノントリブチル錫塩、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プロミド、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。

フェニルマグネクウムクロリトゞ、ビニルマグネシウム
クロリド、ステリルマグネシウムプロミ）’、等１７）
／リニャール試薬、フェニルアセチレンリチウム塩、フ
ェニルアセチレンナトリウム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ｌｖｉ口ビリジ
ニウム＠はピリジンにＦ２　を反応させることにより（
Ｚ、　Ｃｈｅｍ、、　５ｐ　６４（１９６５）　　参照
〕、又はピリジン又はピリジン誘導体にＦ′２　　とＡ
Ｘ（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Ｓ　ＩＲ／Ｒ／／Ｒｔｔｔでめ９、Ｘ
け前記と同一である。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（％願昭６０−１１
８８８２参照）夷造することができる。

前記一般式（ＩＩ）で表わされるＮ−フルオロピリジニ
ウム塩としては、友とえば（Ｔｆ＝田２ｃＦ３）　。

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（’ｒ　Ｈ
ｂ’　）　、ジオキサン、ジメトキシエタンれらの混合
溶媒を例示することができる。

反応温度は一１００℃〜＋６０℃を選ぶことが以下実施
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ピリジン１０９　（０，１２６ｍｏｌ）の無水アセトニ
トリ屑１００−溶液に一４０℃に冷却下、激しく攪拌し
ながら窒素ガスで１０％に希釈したフッ素ガスを９０ａ
ｔｊ／汁の流速で導入した。導入したフッ素の余情は０
．１８　ｍｏｌであった。その後へＭとしてトリフルオ
ロメタンスルホン酸ナトリウム２２９（０，１２８ｍｏ
ｌ）を加え、−４０℃で５時間攪拌した。その後生成し
たフッ化ナトリウムを濾別し、溶媒を留去後残渣を塩化
メチン／より結晶化させ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１７．５９　（７１％）
得た。

再精製は塩化メチレン−アセトニトリルよＬ？４結晶す
ることによって行なった。物性値は表１に示した。

参考例２Ｔｒ２．４．６−ドリメテルピリジン０．５７（４，６７ｍ
ｍｏｌ）及びトリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム
０．８０３９　（４，６７ｍｍｏｌ）　　を無水アセト
ニトリル２０−に溶解させ、−４０℃に冷却下激しく撹
拌しながら♀素ガスで１０チに希釈し一′フッ素ガスを
３０ａｌｌ汁の流速で導入した。導入し゛たフッ素ガス
のｔけ８．９３　ｍｍｏｌであった。反応後、生成した
フッ化ナトリウムを給料し、溶媒留去後アセトニトリル
ージエチルエーテルより結晶化させてＮ−フルオロ−２
，４６−ドリメチルビリジニウムトリフルオロメタンス
ルホナートを１．１１ｇ（８２チ）得た。物性値は表１
に示した。

参考例３ ♂ ？− Ｆ４２５ｄのナス型フラスコに２．４６−）リメチルピリジ
ン（１，２１ｇ、　　１０ｍｍｏｌ）、ホウフッ化ナト
リウム（１，２３Ｌ　　１０　ｍｍｏｌ）　　を無水フ
ッ化ナトリウム（２，Ｉ　Ｌ　’５０　ｍｍｏｌ）　　
を無水アセトニトリル１５−に溶解させ、−４０℃に冷
却下激しく攪拌しながら窒素ガスとフッ素ガス（９：１
）の混合ガスを５０ｄ／分の流速で導入した。導入した
フッ素ガスの量は２０　ｍｍｏｌであった。反応後洗澱
物を澱料し、溶媒留去後アセトニトリルージエチル臣−
チルより再結晶して■−フルオロー２．４６−　トリメ
チルピリジニウム　テトラフルオロボラートを１．５９
９（７０％）得た。再精製は、アセトニトリルより再結
晶することによって行なった。物性値は表１に示した。

実施例１気下５０俤水素化ナトリウム４８　”？　（１ｍｍｏｌ
）を０℃で加えた後１０分間攪拌を続はナトリウム塩を
得た。つづいてＮ−フルオロ−２４６−１Ｊメテルピリ
ジニクム　トリフラート　２８８■（１ｍｍｏｌ）　　
を−気に加え１０ＩＩ＋間攪拌を枕けた。

反応液に希塩酸を加え、エーテルで抽出後金炭酸水素ナ
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
マトグラフィー（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−
フルオロシクロ啄ンタノン１３６■（７８％）を得た。

スはクトルデータは下記に示す。

ＨＩＮＭＲ（ＣＤＣＱ３）　：δ　４．２６（２Ｈ，四
亘線。

Ｊ＝７．５１’ｌｚ）　　２．８〜ＺＯ（６Ｌ　多垂線
）。

１．３１（３Ｈ，三重線、Ｊ＝７．５Ｈｚ）１ｍ（ＣＤ
（Ｊ　　Ｃｋ’ＣＱ３内部’ＦＭ準）　：　ｌ　６２．
８ｔ（竺重線、　Ｊ＝−２０，０Ｈｚ）　　ＩＲ（ｎｅａｔ
）　：１７８０（エステルνＣ＝Ｏ）ｍ−”　　１７２
５（ケトンνＧ＝０）ｃｎ−”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
つ九。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った。

Claims

【特許請求の範囲】一般式Ｒ＾−Ｍ＾＋で表わされる塩と一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 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で表わされる含フッ素有機化合物の製法（式中、Ｒ＾−は炭素陰イオンを表わし、Ｍ＾＋は対陽
イオンを表わす。またＲ＾１、Ｒ＾２、Ｒ＾３、Ｒ＾４
、およびＲ＾５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
レンステッ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。）