JPS63295610A - Polymer containing n-fluoropyridinium salt - Google Patents

Polymer containing n-fluoropyridinium salt

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JPS63295610A
JPS63295610A JP12985087A JP12985087A JPS63295610A JP S63295610 A JPS63295610 A JP S63295610A JP 12985087 A JP12985087 A JP 12985087A JP 12985087 A JP12985087 A JP 12985087A JP S63295610 A JPS63295610 A JP S63295610A
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salt
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    • C08F8/18Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
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Abstract

PURPOSE:To provide the title polymer useful as a fluorinating agent for organic compounds, which is obtained by reacting a specific polymer containing pyridyl groups with fluorine and a Bronsted acid (metal salt). CONSTITUTION:A pyridyl group-containing polymer having repeating units of formula II obtained by polymerization of a vinylpyridine compound of formula I [wherein R<1-3> are each H, halogen, or lower (halo)alkyl; and R<4> is H or methyl], fluorine diluted to have 99.9-50vol.% with an inert gas of which molar amount is 1-10mol. per mol. of the repeating unit of formula II, and a Bronsted acid (metal salt) (e.g., sodium trifluoromethane-sulfonate) are reacted in the presence of 0.5-10mol. of a trapping agent (e.g., NaF) per mol. of the repeating unit of formula II in a liquid medium (e.g., acetonitrile) at -80-+40 deg.C to produce polymer containing N-fluoropyridinium salt having repeating units of formula III (wherein X<-> is a conjugated base of a Bronsted acid) and a number-average mol.wt. of 1,000 or more.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な重合体に関し、さらに詳しくは、フッ素
化剤として極めて有用な一般式 式中、R+、Rz及びR3は各々水素原子、ハロゲン原
子又は低級(ハロ)アルキル基を表わし;R4は水素原
子又はメチル基を表わし;Xeはブレンステッド酸の共
役塩基である、 で示される繰返し単位を含有する分子量が1000以上
のN−フルオロピリジニウム塩含有重合体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel polymer, and more particularly, to a novel polymer extremely useful as a fluorinating agent, in which R+, Rz, and R3 each represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a lower (halo)alkyl atom. R4 represents a hydrogen atom or a methyl group; Xe is a conjugate base of a Brønsted acid.

医薬、農薬等の分野においてフッ素含有化合物は特異な
生理活性を発揮するものとして最近注目を集めている。
Fluorine-containing compounds have recently attracted attention in the fields of medicine, agrochemicals, etc. as they exhibit unique physiological activities.

そのようなフッ素含有化合物の合成には一最にフッ素化
反応を伴なうことが多い。
The synthesis of such fluorine-containing compounds often involves a fluorination reaction.

フッ素化方法として従来からいくつかの方法が知られて
いる〔例えば、石川延男、小林義部著「フッ素の化合物
−その化学と応用」74〜92頁、講談社すイエンテイ
フイク参照〕、シかし、従来のフッ素化方法はいずれも
、毒性、爆発性のある取扱困難なフッ素化剤の使用を必
要とし、或いは苛酷な反応条件を必要としたり収率が低
い等の欠点があり、その応用範囲にはかなりの制限が伴
うものであった。
Several methods have been known as fluorination methods [for example, see "Fluorine Compounds - Their Chemistry and Applications" by Nobuo Ishikawa and Yoshibe Kobayashi, pp. 74-92, published by Kodansha Inc.], Shikashi, All conventional fluorination methods require the use of toxic, explosive and difficult-to-handle fluorinating agents, require harsh reaction conditions, and have low yields. was accompanied by considerable limitations.

本発明者らはこのような欠点を改良したフッ素化剤とし
て、先にN−フルオロピリジニウム塩化合物を提案した
〔特願昭61−125716号公報; Tetrahe
dron Letters 27−53271 (19
86) ; 1bid、、λエフ、4465 (198
6):11a11.  CItes、  Soe、  
Jpn、、  5 9−13625  (1986)参
照〕が、このN−フルオロピリジニウム塩化合物は、製
造に際して再結晶法により単離しなければならないため
に操作が煩雑になり且つ収量の低下も招きやすく、また
、フッ素化剤として用いた場合、例えば次式 で示される如く、フッ素化生成物(RF)と等モル量の
ピリジニウム塩が副生ずるため、この分離のための工程
が必要となるという難点があり、さらに改良する余地が
残された。
The present inventors previously proposed an N-fluoropyridinium salt compound as a fluorinating agent that improves these drawbacks [Japanese Patent Application No. 125716/1983; Tetrahe
drone Letters 27-53271 (19
86); 1bid, λF, 4465 (198
6):11a11. CItes, Soe,
Jpn, 5 9-13625 (1986)], but this N-fluoropyridinium salt compound must be isolated by a recrystallization method during production, which makes the operation complicated and tends to result in a decrease in yield. When used as a fluorinating agent, for example, as shown in the following formula, an equimolar amount of pyridinium salt with the fluorinated product (RF) is produced as a by-product, so a step for separation is required. , leaving room for further improvement.

そこで、本発明者らは上記難点を解消すべくさらに研究
を重ねた結果、今回、N−フルオロピリジニウム塩を高
分子重合体にペンダント側鎖として固定すれば、上記難
点を克服することができることを見出し、前記一般式(
I)で示される繰返し単位を含有する分子量が1000
以上のN−フルオロピリジニウム塩含有重合体を提供す
るに至ったものである。
Therefore, the present inventors have conducted further research to resolve the above-mentioned difficulties, and have now found that the above-mentioned difficulties can be overcome by fixing N-fluoropyridinium salts to polymers as pendant side chains. Heading, the general formula (
The molecular weight containing the repeating unit represented by I) is 1000
The above N-fluoropyridinium salt-containing polymer has been provided.

本発明のN−フルオロピリジニウム塩含有重合体は、そ
の製造に際して再結晶等の傾雑な精製操作を必要とする
ことなく、濾過等のffJ拳な操作で容易に単離するこ
とができ、また、それをフッ素化剤として用いた場合、
副生ずるピリジニウム塩含有重合体もr別操作により極
めて簡単にフッ素化生成物から分離することができる等
の種々の利点があり、各種有機化合物のフッ素化剤とし
て非常に有用である。
The N-fluoropyridinium salt-containing polymer of the present invention does not require complicated purification operations such as recrystallization during its production, and can be easily isolated by simple operations such as filtration. , when it is used as a fluorinating agent,
The pyridinium salt-containing polymer produced as a by-product has various advantages such as being able to be separated from the fluorinated product very easily by a separate operation, and is very useful as a fluorinating agent for various organic compounds.

本明細書において、「低級」なる語は、との語が付され
た原子団又は化合物の炭素原子数が5個以下、好ましく
は3個以下であることを意味する。
As used herein, the term "lower" means that the number of carbon atoms in the atomic group or compound to which the term is attached is 5 or less, preferably 3 or less.

また「ハロゲン原子」にはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素
原子が包含される。「低級(ハロ)アルキル基」は1個
または複数個のハロゲン原子で置換されていてもよい、
直鎖状もしくは分岐鎖状の低級アルキル基であり、例え
ば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n
−ブチル、イソブチル、5ee−ブチル、tart−ブ
チル、n−ペンチル、フルオロメチル、ジフルオロメチ
ル、トリフルオロメチル、トリクロロメチル等が挙げら
れる。
Furthermore, "halogen atom" includes fluorine, chlorine, bromine, and iodine atoms. "Lower (halo)alkyl group" may be substituted with one or more halogen atoms,
A linear or branched lower alkyl group, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n
-butyl, isobutyl, 5ee-butyl, tart-butyl, n-pentyl, fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, trichloromethyl and the like.

さらに「ブレンステッド酸」としては例えば、メタンス
ルホン酸、ブタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ト
ルエンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、ジニト
ロベンゼンスルホン酸、l・すニトロベンゼンスルホン
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ペルフルオロブタ
ンスルホン酸、ペルフルオロオクタンスルホン酸、l・
リクロロメタンスルホン酸、ジフルオロメタンスルホン
酸、トリフルオロエタンスルポン酸、フルオロスルホン
酸、クロロスルホン酸、モノメチル硫酸、硫酸等のスル
ホン酸;過塩素酸、過臭素酸、過ヨウ素酸、塩素酸、臭
素酸等のハロゲン酸;Jpl*:塩化水素: HB F
 4  、HP F 4  、HP F *  、HS
 b F 4゜H8bFi  、H8bCIs  −H
AsFs  、HBCIs  F、HAIF4  、H
3AlFm  、H8i Fs 、H2S i Fs 
、等のルイス酸とハロゲン化水素との化合物等が挙げら
れる。しかして、「ブレンステッド酸の共役塩基」は上
記の如きブレンステッド酸から、プロトン()(Φ)を
除いた残りの部分ということができる。
Furthermore, examples of "Brönsted acids" include methanesulfonic acid, butanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, nitrobenzenesulfonic acid, dinitrobenzenesulfonic acid, l-snitrobenzenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and perfluorobutanesulfonic acid. acid, perfluorooctane sulfonic acid, l.
Sulfonic acids such as dichloromethanesulfonic acid, difluoromethanesulfonic acid, trifluoroethanesulfonic acid, fluorosulfonic acid, chlorosulfonic acid, monomethylsulfuric acid, sulfuric acid; perchloric acid, perbromic acid, periodic acid, chloric acid, bromine Halogen acids such as acids; Jpl*: Hydrogen chloride: HB F
4, HP F4, HP F*, HS
b F 4゜H8bFi, H8bCIs -H
AsFs, HBCIs F, HAIF4, H
3AlFm, H8i Fs, H2S i Fs
Examples include compounds of Lewis acids such as , and hydrogen halides. Therefore, the "conjugate base of a Brønsted acid" can be said to be the remaining portion of the Brønsted acid described above after removing the proton ( ) (Φ).

本発明の重合体は前記式(I)の繰返し単位の1種又は
それ以上のみからなることができ、或いは式(I)の繰
返し単位の少なくとも1種と後述する池の単量体から誘
導される繰返し単位の少なくとも1種とからなる共重合
体であることもできる。後者の共重合体の場合、式(I
)の繰返し単位は、共重合体の少なくとも5モル%、好
ましくは20モル%以上、さらに好ましくは30モル%
以上を占めることが望ましい。
The polymers of the present invention may consist solely of one or more repeating units of formula (I), or may be derived from at least one repeating unit of formula (I) and the monomers described below. It can also be a copolymer consisting of at least one repeating unit. In the case of the latter copolymer, the formula (I
) repeating units account for at least 5 mol% of the copolymer, preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol%
It is preferable that the

また、本発明の重合体は製造上及び取扱性等の点から一
般に固体状であることが望ましく、数平均分子量が少な
くとも1000以上、好腋しくは1500〜50万さら
に好ましくは2000〜10万の範囲内にあることが有
利である。さらに本発明の重合体は、安定で、取扱う上
で、変質しないことが望ましく、そのためには、ブレン
ステッド酸の共役塩基であるXθは、例示したごとく求
核性の乏しいものが有利である。
In addition, the polymer of the present invention is generally preferably solid from the viewpoint of manufacturing and handling, and has a number average molecular weight of at least 1,000 or more, preferably 1,500 to 500,000, and more preferably 2,000 to 100,000. It is advantageous to be within the range. Furthermore, it is desirable that the polymer of the present invention is stable and does not deteriorate when handled, and for this purpose, Xθ, which is the conjugate base of the Brønsted acid, is advantageously one with poor nucleophilicity as illustrated.

本発明の前記式(Nで示される繰返し単位を含有するN
−フルオロピリジニウム塩含有重き体は、一般式 式中、R1、R2、R3及びR4前記の意味を有する、 で示される繰返し単位を含有するピリジル基含有重合体
をフッ素及び前述した如きブレンステッド酸又はその金
属塩と反応せしめることにより1mすることができる。
The formula of the present invention (N containing a repeating unit represented by N)
- The fluoropyridinium salt-containing heavy body is a pyridyl group-containing polymer containing repeating units represented by R1, R2, R3, and R4 having the above meanings in the general formula. By reacting with the metal salt, the length can be increased to 1 m.

金属塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩
等が挙げられる。
Examples of metal salts include alkali metal salts and alkaline earth metal salts.

L記反応は通常液体媒体中で行なうことが望ましく、用
いうる反応媒体としては、例えば、アセトニトリル、プ
ロピオニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、スルホ
ラン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン又はこれ
らの混合物等が挙げられる。 上記反応において使用さ
れるフッ素は反応性に富み激しく反応するので、これを
適度にコントロールするため、不活性ガスで99.9〜
50容量%程度に希釈して用いるのが好ましい。
It is usually desirable to carry out the reaction in a liquid medium, and examples of the reaction medium that can be used include acetonitrile, propionitrile, methylene chloride, chloroform, sulfolane, diethyl ether, tetrahydrofuran, and mixtures thereof. Fluorine used in the above reaction is highly reactive and reacts violently, so in order to appropriately control this, inert gas is used to
It is preferable to use it after diluting it to about 50% by volume.

希釈に用いうる不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘ
リウム、アルゴン、テトラフルオロメタン、六フッ化イ
オウ等が挙げられる。反応を収率よく行なうためには、
フッ素の使用量は一般に前記式(n)の繰返し単位1モ
ル当り等モル量又はそれ以上(好ましくは10倍モル量
まで)とするのが好都合であるがその最適量は、フッ素
の反応素への導入方法、反応温度、反応媒体の種類、反
応装置等の条件に応じて、基質がフッ素と反応して消失
するのを目安に適宜決定することができる。
Examples of inert gases that can be used for dilution include nitrogen, helium, argon, tetrafluoromethane, and sulfur hexafluoride. In order to perform the reaction with good yield,
It is generally convenient to use an amount of fluorine in an equimolar amount or more (preferably up to 10 times the molar amount) per mole of the repeating unit of formula (n), but the optimum amount is Depending on the introduction method, reaction temperature, type of reaction medium, reaction apparatus, and other conditions, it can be appropriately determined based on the fact that the substrate reacts with fluorine and disappears.

一方、ブレンステッド酸又はその金属塩は通常、上記式
(U)の繰返し単位1モル当り等モル量又は約5倍モル
量までの過剰量で使用することができるが、経済性の観
点からほぼ等モル量で用いるのが好適である。
On the other hand, Brønsted acid or its metal salt can usually be used in an equimolar amount or an excess amount of up to about 5 times the molar amount per mole of the repeating unit of the above formula (U), but from an economical point of view, approximately It is preferred to use equimolar amounts.

反応温度は一般に一80℃ないし+40℃、好ましくは
一60℃ないし室温の範囲内である。また、上記反応に
おいてはフッ化水素が副生しうるが、そのトラップ剤と
して例えばフッ化ナトリウム等を共存させると、反応の
収率が向上することがあり、そうすることが好ましい場
合がある。共存させうるフッ化ナトリウムの使用量は一
般に、上記式(n)の繰返し単位1モル当り0.5モル
以上10モル量までであるが、経済性の観点から0.5
〜5モルの範囲が好ましい。
The reaction temperature is generally in the range -80°C to +40°C, preferably -60°C to room temperature. Further, in the above reaction, hydrogen fluoride may be produced as a by-product, but the yield of the reaction may be improved if, for example, sodium fluoride or the like is present as a trapping agent for hydrogen fluoride, and it may be preferable to do so. The amount of sodium fluoride that can be used in the coexistence is generally from 0.5 mol to 10 mol per mol of the repeating unit of the above formula (n), but from the economical point of view, 0.5 mol is used.
A range of 5 moles is preferred.

上記の反応は一般にピリジル基含有重合体及びブレンス
テッド酸の金属塩を反応媒体中に溶解又は懸濁させてお
き、その混合液にフッ素の希釈ガスを吹き込むことによ
り、又は、反応媒体中ピリジル基含有重合体にフッ素の
希釈ガスを吹き込んだ後、ブレンステッド酸と反応させ
ることにより行なうことができる。
The above reaction is generally carried out by dissolving or suspending a pyridyl group-containing polymer and a metal salt of Brønsted acid in a reaction medium, and then blowing a diluent gas of fluorine into the mixture, or This can be carried out by blowing a fluorine diluent gas into the containing polymer and then reacting it with a Brønsted acid.

反応はほぼ定量的に進行し、原料の式(11)で示され
る繰返し単位が対応する式(I)で示される繰返し単位
に変ったN−フルオロピリジニウム塩含有重合体が生成
する。この生成重合体の反応混合物からの単離は、それ
自体既知の方法、例えばN−フルオロピリジニウム塩含
有重合体に対し不溶の溶媒を反応液へ加えて、固体とし
て析出させることにより行なうことができる。
The reaction proceeds almost quantitatively, and an N-fluoropyridinium salt-containing polymer in which the repeating units represented by formula (11) of the raw material are changed to the corresponding repeating units represented by formula (I) is produced. The resulting polymer can be isolated from the reaction mixture by a method known per se, for example, by adding a solvent insoluble to the N-fluoropyridinium salt-containing polymer to the reaction solution and precipitating it as a solid. .

、E記反応において出発原料として用いられる式(II
)の繰返し単位を含有するピリジル基含有重合体は、所
望する式(1)の繰返し単位を大有するN−フルオロピ
リジニウム塩含有重合体に応じて、一般式 式中、R1、R2、R3及びR4は前記の意味を有する
、 で示されるビニルピリジン化合物の1種又はそれ以上を
重合させるか、或いは該ビニルとリジン化合物の少なく
とも1種を他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体と
共重合させることにより製造することができる。
, the formula (II
) The pyridyl group-containing polymer containing repeating units of formula (1) may be selected from R1, R2, R3, and R4 in the general formula depending on the desired N-fluoropyridinium salt-containing polymer having a large number of repeating units of formula (1). has the above-mentioned meaning, by polymerizing one or more of the vinyl pyridine compounds represented by, or by co-polymerizing at least one of the vinyl and lysine compounds with other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers. It can be produced by polymerization.

(共)重合はそれ自体既知の溶液重合法、塊状重合法、
乳化重合法又は懸濁重合法を用いて行なうことができる
〔日本化学会編、新実験化学講座19、高分子化学〔■
〕、丸善(昭和53年発行)参照〕。
(Co)polymerization is a solution polymerization method, a bulk polymerization method, which is known per se.
It can be carried out using emulsion polymerization method or suspension polymerization method [edited by the Chemical Society of Japan, New Experimental Chemistry Course 19, Polymer Chemistry [■
], see Maruzen (published in 1978)].

上記式(III)のビニルピリジン化合物としては、例
えば、次のものが挙げられる:ビニルビリジンすなわち
4−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン及び2−ビニ
ルピリジン;4−メチル−2−ビニルピリジン、4−メ
チル−3−ビニルピリジン、6−メチル−2−ビニルピ
リジン、5−メチル−3−ビニルピリジン、2−メチル
−4−ビニルピリジン、3−1−リフルオロメチル−2
−ビニルピリジン、6−フルオロメチル−2−ビニルピ
リジン、6−シフルオロメチルー2−ビニルピリジン、
3.6−シメチルー2−ビニルピリジン、2.6−シメ
チルー4−ビニルピリジン、4,6−シメチルー2−ビ
ニルピリジン、2.4.6−ドリメチルー3−ビニルピ
リジン、5−エチル−2−ビニルピリジン、5−エチル
−3−ビニルピリジン、等の低級(ハロ)アルキルビニ
ルピリジン:3−クロロ−2−ビニルピリジン、3−ク
ロロ−6−ビニルピリジン、2−クロロ−4−ビニルピ
リジン、2−クロロ−6−ビニルピリジン、3−クロロ
−5−ビニルピリジン、2.5−ジクロロ−5−ビニル
ピリジン、2.6−ジクロロ−4−ビニルピリジン、3
−フルオロ−2−ビニルピリジン、5−フルオロ−2−
ビニルピリジン、3−フルオロ−4−ビニルピリジン、
3−ブロム−6−ビニルピリジン、3,5−ジフルオロ
−2−ビニルピリジン、等のハロビニルビリジン;2−
クロロ−4−メチル−ビニルピリジン、2−クロロ−6
−メチル−4−ビニルピリジン、2.0−ジクロロ−4
−メチル−3−ビニルピリジン、等の低級アルキル置換
ハロビニルピリジン;イソプロペニルピリジンすなわち
2−イソプロペニルピリジン、3−インプロペニルピリ
ジン及び11−イン10ベニルピリジン;2−メチル−
6−(イソプロペニル)ピリジン、3−メチル−6−(
、イソプロペニル)ピリジン、2,6−シメチルー4−
(イソプロペニル)ピリジン等の低級アルキル置換(イ
ソプロペニル)ピリジン;3−クロロ−6−(イソプロ
ペニル)ピリジン、3−フルオロ−6−(イソプロペニ
ル)ピリジン、3−ブロム−6−(インプロペニル)ピ
リジン等のハロ(イソプロペニル)ピリジン。
Examples of the vinylpyridine compound of the above formula (III) include: vinylpyridine, i.e., 4-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, and 2-vinylpyridine; 4-methyl-2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, Methyl-3-vinylpyridine, 6-methyl-2-vinylpyridine, 5-methyl-3-vinylpyridine, 2-methyl-4-vinylpyridine, 3-1-lifluoromethyl-2
-vinylpyridine, 6-fluoromethyl-2-vinylpyridine, 6-cyfluoromethyl-2-vinylpyridine,
3.6-dimethyl-2-vinylpyridine, 2.6-dimethyl-4-vinylpyridine, 4,6-dimethyl-2-vinylpyridine, 2.4.6-dimethyl-3-vinylpyridine, 5-ethyl-2-vinylpyridine , 5-ethyl-3-vinylpyridine, etc., lower (halo)alkylvinylpyridine: 3-chloro-2-vinylpyridine, 3-chloro-6-vinylpyridine, 2-chloro-4-vinylpyridine, 2-chloro -6-vinylpyridine, 3-chloro-5-vinylpyridine, 2.5-dichloro-5-vinylpyridine, 2.6-dichloro-4-vinylpyridine, 3
-Fluoro-2-vinylpyridine, 5-fluoro-2-
vinylpyridine, 3-fluoro-4-vinylpyridine,
halobinylpyridine such as 3-bromo-6-vinylpyridine, 3,5-difluoro-2-vinylpyridine; 2-
Chloro-4-methyl-vinylpyridine, 2-chloro-6
-Methyl-4-vinylpyridine, 2.0-dichloro-4
lower alkyl-substituted halobinylpyridines such as -methyl-3-vinylpyridine; isopropenylpyridine, i.e. 2-isopropenylpyridine, 3-impropenylpyridine and 11-yne-10benylpyridine; 2-methyl-
6-(isopropenyl)pyridine, 3-methyl-6-(
, isopropenyl)pyridine, 2,6-cymethyl-4-
Lower alkyl-substituted (isopropenyl)pyridine such as (isopropenyl)pyridine; 3-chloro-6-(isopropenyl)pyridine, 3-fluoro-6-(isopropenyl)pyridine, 3-bromo-6-(impropenyl) Halo(isopropenyl)pyridine such as pyridine.

これらの中、好適なものとしては、ビニルピリジン、メ
チルビニルピリジン、ジメチルビニルピリジン、クロロ
ビニルピリジン、ジクロロビニルピリジン、(トリフル
オロメチル)ビニルピリジン、イソプロペニルピリジン
等が挙げられる。
Among these, preferable examples include vinylpyridine, methylvinylpyridine, dimethylvinylpyridine, chlorovinylpyridine, dichlorovinylpyridine, (trifluoromethyl)vinylpyridine, and isopropenylpyridine.

一方、上記のビニルピリジン化合物と共重合せし7めう
る単量体は、エチレン性不飽和結合を含有するものであ
れば特に制限はなく、任意のエチレン性不飽和単量体を
用いることができるが、その代表的なものを示せば以下
のとおりである。
On the other hand, the monomer that can be copolymerized with the above vinylpyridine compound is not particularly limited as long as it contains an ethylenically unsaturated bond, and any ethylenically unsaturated monomer can be used. However, some typical examples are as follows.

(a)ビニル芳香族化合物、例えば、スチレン、α−メ
チルスチレン、α−クロルスチレン、p−クロルスチレ
ン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレンなど。
(a) Vinyl aromatic compounds, such as styrene, α-methylstyrene, α-chlorostyrene, p-chlorostyrene, divinylbenzene, vinylnaphthalene, and the like.

(b)(メタ)アクリル酸誘導体例えば、アクリル酸メ
チル、メタアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタ
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタアクリル酸
ブチル、アクリル酸デシルなどの(メタ)アクリル酸C
2〜C1゜アルキルエステル;アクリロニトリル、メタ
アクリロニトリル;アクリルアミド、メタアクリルアミ
ド;アクロレイン、α−メチルアクロレインなど。
(b) (Meth)acrylic acid derivatives For example, (meth)acrylic acid C such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, decyl acrylate, etc.
2-C1° alkyl ester; acrylonitrile, methacrylonitrile; acrylamide, methacrylamide; acrolein, α-methylacrolein, etc.

(C)オレフィン類、例えばエチレン、クロルエチレン
、ジクロルエチレン、フルオロエチレン、クロロトリフ
ルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、テトラクロ
ロエチレン、プロピレンなど。
(C) Olefins, such as ethylene, chlorethylene, dichloroethylene, fluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, tetrachloroethylene, propylene, and the like.

(d)ビニルエーテル類、例えば、ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル、ビニル10ビルエーテル、
ビニルブチルエーテル、ビニルオクチルエーテルなど。
(d) Vinyl ethers, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl 10 vinyl ether,
Vinyl butyl ether, vinyl octyl ether, etc.

(e)その他、ビニルアセテート、アリルアルコール、
アリルメチルエーテル、無水マレイン酸、1ビニル−2
−ピロリジンなど。
(e) Others, vinyl acetate, allyl alcohol,
Allyl methyl ether, maleic anhydride, 1 vinyl-2
-Pyrrolidine etc.

得られるピリジル基含有共重合体は交互共重合体、不規
則共重合体、ブロック共重合体のいずれのタイプのもの
であってもよい、また、式(1)のビニルピリジン化合
物は例えばセルロース、セルロースアセテート、ポリエ
ステル類、ポリアミド類、ポリエーテル類、上記エチレ
ン性不飽和単量体の(共)重合によって得られる(共)
重合体の幹にグラフトさせてもよいし、またブロック重
合を行なってもよい。
The resulting pyridyl group-containing copolymer may be any type of alternating copolymer, irregular copolymer, or block copolymer, and the vinylpyridine compound of formula (1) may be, for example, cellulose, Cellulose acetate, polyesters, polyamides, polyethers, obtained by (co)polymerization of the above ethylenically unsaturated monomers
It may be grafted onto the polymer backbone, or block polymerization may be performed.

式(II)の繰返し単位を含有するピリジル基含有重合
体は、目的とする式(I)の繰返し単位を含有するN−
フルオロピリジニウム塩含有重合体に望まれる式(I)
の繰返し単位に相応する濃度、すなわち少なくとも5モ
ル%、好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは3
0モル%以上の式(n)の繰返し単位を含有する。また
数平均分子量も目的重合体に相応しζ、数平均分子量で
500以上、好ましくは800〜50万、さらに好まし
くは1000〜10万の範囲内にあることが望ましい。
The pyridyl group-containing polymer containing the repeating unit of formula (II) is the desired N-
Formula (I) desired for fluoropyridinium salt-containing polymers
, i.e. at least 5 mol %, preferably 20 mol % or more, more preferably 3 mol %.
Contains 0 mol% or more of repeating units of formula (n). The number average molecular weight also corresponds to the target polymer, and it is desirable that the number average molecular weight is 500 or more, preferably 800 to 500,000, and more preferably 1,000 to 100,000.

また、式(])の繰返シ、単位を含有するN−フルオロ
ピリジニウム塩含有重合体に収率よく変換させるために
、式(n)の繰返し単位を含有するピリジル基含有重合
体は、用いる反応溶媒にいくらかでも溶解度のあること
が望ましい。
In addition, in order to convert the pyridyl group-containing polymer containing the repeating unit of the formula (n) in a high yield into the N-fluoropyridinium salt-containing polymer containing the repeating unit of the formula (n), the pyridyl group-containing polymer containing the repeating unit of the formula (n) is used. Some solubility in the reaction solvent is desirable.

本発明により提供されるN−フルオロピリジニウム塩含
有重合体は、活性なフッ素原子を含有しており、取扱の
容易なフッ素化剤として、例えば、芳香族1ヒ合物のフ
ッ素化に対し有用である。
The N-fluoropyridinium salt-containing polymer provided by the present invention contains an active fluorine atom and is useful as an easy-to-handle fluorinating agent, for example, for the fluorination of aromatic arsenic compounds. be.

次に実施例を掲げて本発明をさらに説明する。Next, the present invention will be further explained with reference to Examples.

実施例1 ポリ(2−ビニルピリジン)1.05yCモノマー換算
で10mmol、Aldrich社市販品、ガラス転移
温度<T9 )104℃、数平均分子量3゜18X10
2)、)リフルオロメタンスルホン酸ナトリウム(Tf
ONa)1.72g(10mm。
Example 1 Poly(2-vinylpyridine) 10 mmol in terms of 1.05yC monomer, commercially available from Aldrich, glass transition temperature<T9) 104°C, number average molecular weight 3°18X10
2),) Sodium trifluoromethanesulfonate (Tf
ONa) 1.72g (10mm.

l)、フッ化ナトリウム1g及び無水アセトニトリルー
−−一−−−−−−−−−−−−−−−−−m=10m
1の混合液へ、−40℃で撹拌しながら、F 2 / 
N 2混合ガス(1/9)を40m1/分の流速で反応
液が均一溶液になるまで導入した8次いでセライトを用
いて枦遇した後、r過液へエーテルを加えると、生成物
のN−フルオロピリジニウム塩含有重合体が白色沈澱と
して生じ、枦別、乾燥後N−フルオロピリジニウムトリ
フラート含有重合体が2.63g得られた。その物性値
を以下に示す。
l), 1 g of sodium fluoride and anhydrous acetonitrile--1----------------m=10 m
1 to the mixture of F 2 /
N2 mixed gas (1/9) was introduced at a flow rate of 40 ml/min until the reaction solution became a homogeneous solution.Next, after stirring using Celite, ether was added to the filtrate, and the N of the product was A polymer containing -fluoropyridinium salt was formed as a white precipitate, and after separation and drying, 2.63 g of a polymer containing N-fluoropyridinium triflate was obtained. Its physical property values are shown below.

分解点:180℃ 1 ”F−NMR(CD、CN中CFCI、内部標準、
ppm) ニー37.5 (NF、bs) 78.25 (CF3 、s) 111NMR(CD、CN中、δ)二 8.8〜9.5 (Ha、m) 8、 4〜8. 8  (He  、 m  )7.6
〜8.4  (Hb、Hd、m)1.5〜2.5  (
CHCH2、m)rR(NaC1板上Nujol、cm
−’):3300.3100、1640、1620.1
240.1160.1100 実施例2へ・5 実施例1で用いたと同じポリ(2−ビニルピリジン)を
用い且つブレンステッド酸の金属塩として下記表1に示
すものを用いて実施例1と同様の反応条件下で、種々の
N−フルオロピリジニウム塩含有重合体を合成した。結
果を下記表−1に示す。
Decomposition point: 180°C 1”F-NMR (CD, CFCI in CN, internal standard,
ppm) knee 37.5 (NF, bs) 78.25 (CF3, s) 111 NMR (CD, in CN, δ) two 8.8-9.5 (Ha, m) 8, 4-8. 8 (He, m)7.6
~8.4 (Hb, Hd, m)1.5~2.5 (
CHCH2, m) rR (Nujol on NaCl plate, cm
-'): 3300.3100, 1640, 1620.1
240.1160.1100 To Example 2・5 The same procedure as in Example 1 was carried out using the same poly(2-vinylpyridine) used in Example 1 and the metal salt of Bronsted acid shown in Table 1 below. Various N-fluoropyridinium salt-containing polymers were synthesized under reaction conditions. The results are shown in Table 1 below.

実施例6 ポリ(2−ビニルピリジン)1.05fI (:モノマ
ー換算でlommol、Aldrich社市販品、ガラ
ス転移温度(Tg)104℃、数平均分子量3.18X
10” )、NaF  1g及び無水アセトニトリル1
0m1の混合液へ、−40℃で撹拌しながら、F2/N
2混合ガス(7/92)を流速71mff1/分で導入
したeF2の使用量は1゜m rn o Iであった0
反応液をセライトを使ってr過した後、−40℃で冷却
下撹拌しながら、フルオロスルホン#10mmolを加
えた。その後反応液へエーテルを加えるとN−フルオロ
ピリジニウム塩含有重合体が沈澱として生じ、r別、乾
燥fl−フルオロピリジニウムフルオロスルホナート含
有重合体が2.46!F得られた。その物性値を次に示
す。
Example 6 Poly(2-vinylpyridine) 1.05fI (lommol in terms of monomer, commercially available from Aldrich, glass transition temperature (Tg) 104°C, number average molecular weight 3.18X
10”), 1 g of NaF and 1 g of anhydrous acetonitrile
Add F2/N to 0ml of the mixed solution while stirring at -40℃.
2 mixed gas (7/92) was introduced at a flow rate of 71mff1/min, and the amount of eF2 used was 1゜mrn o I0
After the reaction solution was filtered through Celite, 10 mmol of fluorosulfone # was added while stirring under cooling at -40°C. Thereafter, when ether was added to the reaction solution, the N-fluoropyridinium salt-containing polymer was precipitated, and by r, the dry fl-fluoropyridinium fluorosulfonate-containing polymer was 2.46! F was obtained. Its physical property values are shown below.

−35,0(FSOz  、8) =37.5 (NF、bs) ’H−NMR(CD、CN中、δ): 8.8〜9.5 (Ha、tn) 8、  4 〜8.  8   (Hc、   m)7
.7〜8.4 (Hb、Hd、nt)1.5〜2.5 
(CHCHt 、m>実施例7 2−ビニルとりジン−スチレン共重合体くAldric
h社市版品、スチレン含有量30%、数平均分子量6.
83X10’ )0.5y  (2−ビニルピリジン換
算で3.33mmo 1 )を無水アセトニトリル10
0mNに加えた後、−40℃冷却下撹拌しながら、F2
 /N* (1: 9)混合ガスを15.21導入した
(Fz 、68mmo 1)、反応液は均一溶液となっ
た。その後、その温度でトリフルオロメタンスルホン酸
(TfOH)7mmo 1を加えて10分間撹拌した。
-35,0 (FSOz, 8) = 37.5 (NF, bs) 'H-NMR (CD, in CN, δ): 8.8-9.5 (Ha, tn) 8, 4-8. 8 (Hc, m)7
.. 7-8.4 (Hb, Hd, nt) 1.5-2.5
(CHCHt,m>Example 7 2-vinyltridine-styrene copolymer Aldric
Company H city version, styrene content 30%, number average molecular weight 6.
83
After adding to 0 mN, F2 was added while stirring under cooling at -40°C.
/N* (1:9) mixed gas was introduced at 15.21 times (Fz, 68 mmo 1), and the reaction solution became a homogeneous solution. Thereafter, 7 mmol of trifluoromethanesulfonic acid (TfOH) was added at that temperature, and the mixture was stirred for 10 minutes.

エーテル(30rnjりを加えると、生成物のN−フル
オロピリジニウム塩に有重合体が白色粉末として析出し
、炉別、乾燥後、N−フルオロピリジニウムトリフラー
ト含有重合体が1.079得られた。その物性値を次に
示す。
When ether (30 rnj. The physical property values are shown below.

分解点:200℃ ’ ”F−NMR(CDsCN中CFCl3内部標準、
pp偵) ニー 37 、5 (N F 、 b s 
)77 、85 (CH3、s ) −■−トJMR(CD3CN 中、 δ ) :8゜9
〜9.5 (Ha、m> 8.45〜8.9 (Hd、m> 7.7〜8.45 (Hb、Hc、tn )668〜7
,5(フェニル核水素、m)IR(NaCI板上Nuj
ol、cnt−’):3300.1620.1010.
720参考例1 フェノール54mg (0,55mmo 1 ) 、実
施例7で得られたN−フルオロピリジニウム塩含有重合
体0.40fI (N−フルオロピリジニウム塩として
0.63mmol)及び無水1.l、2一トリクロロエ
タン2mlの混合物を、窒素雰囲気下100℃で14時
間撹拌した6反応後、白色沈澱として存在するピリジニ
ウム水素塩重合体は濾過によって取り除き、濾過液をガ
スクロマトグラフィーで定量したところ、フェノールの
変換率は52%であり、0−フルオロフェノール、p−
フルオロフェノール、および2.4−ジフルオロフェノ
ールの変換収率はそれぞれ60%、26%、および3%
であった。
Decomposition point: 200℃ 'F-NMR (CFCl3 internal standard in CDsCN,
pp detective) knee 37, 5 (NF, b s
)77, 85 (CH3, s) -■-to JMR (in CD3CN, δ): 8°9
~9.5 (Ha, m> 8.45~8.9 (Hd, m> 7.7~8.45 (Hb, Hc, tn) 668~7
, 5 (phenyl nuclear hydrogen, m) IR (Nuj on NaCI plate
ol, cnt-'): 3300.1620.1010.
720 Reference Example 1 54 mg (0.55 mmo 1 ) of phenol, 0.40 fI (0.63 mmol as N-fluoropyridinium salt) of the N-fluoropyridinium salt-containing polymer obtained in Example 7, and anhydrous 1. After the reaction, a mixture of 2 ml of 1,2-trichloroethane was stirred at 100°C for 14 hours under a nitrogen atmosphere, and the pyridinium hydride salt polymer present as a white precipitate was removed by filtration, and the filtrate was quantified by gas chromatography. The conversion rate of phenol was 52%, 0-fluorophenol, p-
The conversion yields of fluorophenol and 2,4-difluorophenol were 60%, 26%, and 3%, respectively.
Met.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、R^1、R^2及びR^3は各々水素原子、ハロ
ゲン原子又は低級(ハロ)アルキル基を表わし;R^4
は水素原子又はメチル基を表わし;X^■はブレンステ
ツド酸の共役塩基である、 で示される繰返し単位を含有する分子量が1000以上
のN−フルオロビリジニウム塩含有重合体。
[Claims] General formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ In the formula, R^1, R^2 and R^3 each represent a hydrogen atom, a halogen atom or a lower (halo)alkyl group; ^4
represents a hydrogen atom or a methyl group; X^■ is a conjugate base of Bronsted acid; An N-fluorobiridinium salt-containing polymer having a molecular weight of 1000 or more and containing a repeating unit represented by the following.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5736274A (en) * 1994-10-22 1998-04-07 Daikin Industries, Ltd. Conjugated N-fluoropyridinium salt-containing polymer and use of the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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