KR20230159876A - 유기 불소 화합물의 제조 방법 - Google Patents

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요시치카 구로키
유우스케 에토우
마사유키 기시모토
다카시 나미카와
스미 이시하라
마코토 스야마
겐지 아다치
요스케 기시카와
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 황 함유 물질을 고도로 제거할 수 있는, 유기 불소 화합물의 제조 방법의 제공, 또는 황 함유 물질의 함유량이 낮은, 유기 불소 화합물 함유 조성물의 제공을 목적으로 한다. 본 개시는, 유기 불소 화합물(pf)의 제조 방법이며, [A] 유기 황 화합물(ss)을 불소화제에 의해 불소화하여, 유기 불소 화합물(pf)을 함유하는 조성물(α)을 얻는 반응 공정 A; 및 [B] 40℃ 이상의 온도에서, 상기 조성물(α)에 구핵 시약을 반응시키는 후처리 공정 B를 포함하는, 제조 방법 등에 관한 것이다.

Description

유기 불소 화합물의 제조 방법
본 개시는, 유기 불소 화합물의 제조 방법 등에 관한 것이다.
황 원자를 포함하는 유기 화합물에 IF5 등의 불소화제를 적용하여 유기 불소 화합물을 생성하는 방법이 알려져 있었다(특허문헌 1 및 2). 이들 방법에서는, 원하는 유기 불소 화합물이 생성됨과 함께, 황 원자를 포함하는 유기 화합물(환언하면 원료 화합물)로부터 발생하는 황 함유 물질도 부생하고 있었다.
이 황 함유 물질을 제거하여 유기 불소 화합물(특히 IF5를 함유하는 불소화제의 사용에 의해 생성된 유기 불소 화합물)을 정제하기 위한 방법으로서 알칼리 처리법이 알려져 있었다.
국제 공개 제01/96263호 국제 공개 제2015/141811호
종래의 알칼리 처리법에서는 황 함유 물질량이 저감되기는 하지만, 보다 저감시킬 것이 요망되고 있었다. 본 개시는, 황 함유 물질을 고도로 제거할 수 있는, 유기 불소 화합물의 제조 방법의 제공, 또는 황 함유 물질의 함유량이 낮은, 유기 불소 화합물 함유 조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 개시는, 다음의 양태를 포함한다.
항 1.
유기 불소 화합물(pf)의 제조 방법이며,
[A] 유기 황 화합물(ss)을 불소화제에 의해 불소화하여, 유기 불소 화합물(pf)을 함유하는 조성물(α)을 얻는 반응 공정 A; 및
[B] 40℃ 이상의 온도에서, 상기 조성물(α)에 구핵 시약을 반응시키는 후처리 공정 B
를 포함하는, 제조 방법.
항 2.
상기 후처리 공정 B의 상기 반응은, 물의 존재 하에서 실시되는, 항 1에 기재된 방법.
항 3.
상기 불소화제가, 불화물 이온을 함유하는 불소화제인, 항 1 또는 2에 기재된 제조 방법.
항 4.
상기 불소화제가, 산화제, 및 불화물 이온을 함유하는 불소화제인, 항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 5.
상기 산화제가, 할로겐계 산화제 및 암모늄염계 산화제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 항 4에 기재된 제조 방법.
항 6.
상기 산화제가, IF5, 삼불화브롬, 식 (3a):
[식 중,
X2는 할로겐 원자이고,
Z는 할로겐 원자 또는 NZ1Z2이고,
Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로 유기기이거나, 또는 Z1 및 Z2는 서로 결합되어 환을 형성하고 있다.]
로 표시되는 화합물, 및
식 (3a'):
[식 중,
X3은 할로겐 원자, ClO4, 또는 NO3이고,
Q1 내지 Q4는, 각각 독립적으로 H 또는 유기기이고, Q1 내지 Q4 중 임의의 2개는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 된다.]
로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 산화제인, 항 4 또는 5에 기재된 제조 방법.
항 7.
상기 X2는, 요오드 원자, 브롬 원자 또는 염소 원자이고,
상기 Z는, 요오드 원자, 브롬 원자, 염소 원자 또는 NZ1Z2이고,
상기 X3은, ClO4 또는 NO3인,
항 6에 기재된 제조 방법.
항 8.
상기 불소화제가, IF5, 불화물 이온, 및 아민을 함유하는 불소화제인, 항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 9.
상기 불소화제가, 삼불화브롬 및 불화물 이온을 함유하는 불소화제인, 항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 10.
상기 구핵 시약이, 음이온원 화합물인, 항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 11.
상기 음이온원 화합물이, 카르보 음이온원 화합물, 할로겐 이온원 화합물, 및 염기성 화합물에서 선택되는 1종 이상인, 항 10에 기재된 제조 방법.
항 12.
상기 염기성 화합물이, 무기 염기인, 항 11에 기재된 제조 방법.
항 13.
상기 염기성 화합물이, 식: MmXn
[식 중,
M은, 양이온이고,
X는, OH, CN 또는 CO3이고,
m은, X의 가수이고, 및
n은, M의 가수이다.]
으로 표시되는 화합물인, 항 11에 기재된 제조 방법.
항 14.
상기 M은, 금속 양이온, 또는 치환되어 있어도 되는 암모늄인, 항 13에 기재된 제조 방법.
항 15.
상기 M은, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 제4급 암모늄인, 항 13에 기재된 제조 방법.
항 16.
상기 염기성 화합물이, KOH, 및 NaOH에서 선택되는 1종 또는 2종인, 항 11 내지 15 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 17.
상기 후처리 공정 B의 온도가, 50℃ 이상인, 항 1 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 18.
상기 후처리 공정 B의 시간이, 0.5시간 이상인, 항 1 내지 17 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 19.
상기 후처리 공정 B가, 10[g/100g-물(20℃)] 이상의 물에 대한 용해도를 갖는 유기 용매 WS 중에서 실시되는, 항 1 내지 18 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 20.
상기 후처리 공정 B가,
상기 유기 용매 WS, 및 물에 대한 용해도가 10[g/100g-물(20℃)] 미만인 유기 용매 WP를 함유하는 혼합 용매 중에서 실시되고, 그리고
상기 유기 용매 WS의 질량은, 상기 유기 용매 WP의 질량의 0.1[g/g] 이상인, 항 19에 기재된 제조 방법.
항 21.
또한,
(1) 상기 조성물(α)에 구핵 시약을 반응시켜서 얻어지는 반응액 또는
(2) 당해 반응액을 분액하여 얻어지는 유기상
에 대하여, 정석 처리, 흡착 처리, 및 증류 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 처리를 실시하는 항 1 내지 20 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
항 22.
상기 흡착 처리에 사용되는 흡착제가 실리카 또는 알루미나인 항 22에 기재된 제조 방법.
항 23.
유기 불소 화합물(pf) 및 황 함유 물질(bs)(단, 당해 황 함유 물질(bs)로부터는 상기 유기 불소 화합물(pf)은 제외된다.)을 함유하고, 및
상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 10000질량ppm 이하인, 조성물(β).
항 24.
상기 유기 불소 화합물(pf)의 함유량이 80질량％ 이상인, 항 23에 기재된 조성물(β).
항 25.
상기 황 함유 물질(bs)의 함유량의 황량으로서의, 상기 유기 불소 화합물(pf)의 함유량에 대한 질량비가, 1/10 이하인, 항 23 또는 24에 기재된 조성물(β).
항 26.
상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 7000질량ppm 이하인, 항 23 내지 25 중 어느 한 항에 기재된 조성물(β).
항 27.
상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 6000질량ppm 이하인, 항 23 내지 26 중 어느 한 항에 기재된 조성물(β).
항 28.
상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 0.01질량ppm 이상인, 항 23 내지 27 중 어느 한 항에 기재된 조성물(β).
항 29.
상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 0.1질량ppm 이상인, 항 23 내지 28 중 어느 한 항에 기재된 조성물(β).
본 개시에 따르면, 황 함유 물질을 고도로 제거할 수 있는, 유기 불소 화합물의 제조 방법이 제공된다. 또한, 본 개시에 따르면, 황 함유 물질의 함유량이 낮은, 유기 불소 화합물 함유 조성물이 제공된다.
본 개시의 상기 개요는, 본 개시의 각각의 개시된 실시 형태 또는 모든 실장을 기술하는 것을 의도하는 것은 아니다.
본 개시의 후기 설명은, 실례의 실시 형태를 보다 구체적으로 예시한다.
본 개시의 몇 개소에서는, 예시를 통하여 가이던스가 제공되고, 및 이 예시는, 다양한 조합에 있어서 사용할 수 있다.
각각의 경우에 있어서, 예시의 군은, 비배타적인, 및 대표적인 군으로서 기능할 수 있다.
본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은 그대로 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
용어
본 명세서 중의 기호 및 약호는, 특별히 한정이 없는 한, 본 명세서의 문맥을 따라, 본 개시가 속하는 기술 분야에 있어서 통상 사용되는 의미로 이해할 수 있다.
본 명세서 중, 어구 「함유한다」는, 어구 「로부터 본질적으로 된다」, 및 어구 「로 이루어진다」를 포함하는 것을 의도하여 사용된다.
본 명세서 중에 기재되어 있는 공정, 처리, 또는 조작은, 특별히 언급하지 않는 한, 실온에서 실시될 수 있다. 본 명세서 중, 실온은 10 내지 40℃의 범위 내의 온도를 의미할 수 있다.
본 명세서 중, 표기 「Cn-Cm」(여기서, n 및 m은, 각각, 수이다.)은, 당업자가 통상 이해하는 대로, 탄소수가 n 이상, 또한 m 이하인 것을 나타낸다.
본 명세서 중, 「할로겐 원자」로서는, 예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 또는 요오드 원자를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「유기기」란, 유기 화합물로부터 1개의 수소 원자를 제거하여 형성되는 기를 의미한다.
당해 「유기기」로서는, 예를 들어,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알케닐기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알키닐기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 아르알킬기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 비방향족 복소환기
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로 아릴기,
시아노기,
알데히드기,
RO-,
RCO-,
RCOO-,
RSO2-,
ROCO-, 및
ROSO2-
(이들 식 중, R은 독립적으로,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알케닐기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알키닐기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 아르알킬기,
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 비방향족 복소환기, 또는
1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로 아릴기임)
를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「알킬기」는 직쇄상의 알킬기, 분지쇄상의 알킬기, 또는 환상의 알킬기(예를 들어 시클로알킬기)일 수 있다.
본 명세서 중, 「알킬기」는, 예를 들어 C1-C20알킬기, C1-C12알킬기, C1-C6알킬기, C1-C4알킬기, 또는 C1-C3알킬기일 수 있다.
본 명세서 중, 「알킬기」로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기(n-프로필기, 이소프로필기), 부틸기(n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기), 펜틸기, 및 헥실기 등의, 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「알킬기」로서는, 예를 들어 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 및 시클로헥실기 등의, 환상의 알킬기 또는 시클로알킬기(예: C3-C8시클로알킬기)를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「알케닐기」는, 예를 들어 C2-C10알케닐기, C2-C6알케닐기 등일 수 있다.
본 명세서 중, 「알케닐기」로서는, 예를 들어 비닐기, 알릴기, 3-부테닐기, 1-프로펜-1-일기, 2-프로펜-1-일기, 이소프로페닐기, 2-부텐-1-일기, 4-펜텐-1-일기, 및 5-헥센-1-일기 등의, 직쇄상 또는 분지쇄상의 알케닐기를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「알케닐기」로서는, 예를 들어 시클로프로페닐기, 시클로부테닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 시클로헵테닐기 등의, 환상의 알케닐기 또는 시클로알케닐기(예: C3-C8시클로알케닐기)를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「알키닐기」는, 예를 들어 C2-C10알키닐기일 수 있다.
본 명세서 중, 「알키닐기」로서는, 예를 들어 에티닐, 1-프로핀-1-일, 2-프로핀-1-일, 4-펜틴-1-일, 및 5-헥신-1-일 등의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알키닐기를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「아릴기」는, 예를 들어 단환성, 2환성, 3환성, 또는 4환성일 수 있다.
본 명세서 중, 「아릴기」는, 예를 들어 C6-C18아릴기, C6-C16아릴기, C6-C14아릴기, C6-C12아릴기 등일 수 있다.
본 명세서 중, 「아릴기」로서는, 예를 들어 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 2-비페닐기, 3-비페닐기, 4-비페닐기, 2-안트릴기 등을 들 수 있다.
본 명세서 중, 「아릴옥시기」는, 아릴기에 산소 원자가 결합된 기(아릴기-O-)일 수 있다.
본 명세서 중, 「아릴옥시기」는, 예를 들어 C6-C18아릴옥시기, C6-C16아릴옥시기, C6-C14아릴옥시기, C6-C12아릴옥시기 등일 수 있다.
본 명세서 중, 「아릴옥시기」로서는, 예를 들어 페녹시기, 나프틸옥시기 등을 들 수 있다.
본 명세서 중, 「아르알킬기」는, 예를 들어 C7-C19아르알킬기, C7-C17아르알킬기, C7-C15아르알킬기, C7-C13아르알킬기, C7-C10아르알킬기 등일 수 있다.
본 명세서 중, 「아르알킬기」로서는, 예를 들어 벤질기, 페네틸기, 디페닐메틸기, 1-페닐에틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 2,2-디페닐에틸기, 3-페닐프로필기, 4-페닐부틸기, 5-페닐펜틸기, 2-비페닐릴메틸기, 3-비페닐릴메틸기, 4-비페닐릴메틸기 등을 들 수 있다.
본 명세서 중, 「비방향족 복소환기」는, 예를 들어 단환성, 2환성, 3환성, 또는 4환성일 수 있다.
본 명세서 중, 「비방향족 복소환기」는, 예를 들어 환 구성 원자로서, 탄소 원자에 더하여 산소 원자, 황 원자, 및 질소 원자에서 선택되는 1 내지 4개의 헤테로 원자를 함유하는 비방향족 복소환기일 수 있다.
본 명세서 중, 「비방향족 복소환기」는 포화, 또는 불포화일 수 있다.
본 명세서 중, 「비방향족 복소환기」는, 예를 들어 테트라히드로푸릴기, 옥사졸리디닐기, 이미다졸리닐기, 아지리디닐기, 아제티디닐기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 아제파닐기, 아조카닐기, 피페라지닐기, 디아제피닐기, 디아조카닐기, 테트라히드로피라닐기, 모르폴리닐기, 티오모르폴리닐기, 2-옥사졸리디닐기, 디히드로푸릴기, 디히드로피라닐기, 및 디히드로퀴놀릴기 등을 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「헤테로 아릴기」는, 예를 들어 단환성 방향족 복소환기(예: 5 또는 6원의 단환성 방향족 복소환기), 및 방향족 축합 복소환기(예: 5 내지 18원의 방향족 축합 복소환기)를 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「5 또는 6원의 단환성 방향족 복소환기」는, 예를 들어 피롤릴기, 푸릴기, 티에닐기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사졸릴기, 이소티아졸릴기, 티아졸릴기, 트리아졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 테트라졸릴기, 피리딜기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기 등을 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「5 내지 18원의 방향족 축합 복소환기」는, 예를 들어 이소인돌릴기, 인돌릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인다졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 1,2-벤조이소옥사졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 1,2-벤조이소티아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴놀릴기, 신놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 피라졸로[1,5-a]피리딜기, 이미다조[1,2-a]피리딜기 등을 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「RO-」는 알콕시기, 아릴옥시기(예: 페녹시기, 나프톡시기 등의 C6-C18아릴옥시기), 및 아르알킬옥시기(예: 벤질옥시기, 페네틸옥시기 등의 C7-C19아르알킬옥시기)를 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「알콕시기」는 알킬기에 산소 원자가 결합된 기(알킬-O-)일 수 있다.
본 명세서 중, 「알콕시기」는, 예를 들어 C1-C20알콕시기, C1-C12알콕시기, C1-C6알콕시기, C1-C4알콕시기, C1-C3알콕시기 등의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알콕시기, C3-C8시클로알콕시기, C3-C7시클로알콕시기, C4-C7시클로알킬기 등의 환상의 알콕시기일 수 있다.
본 명세서 중, 「알콕시기」로서는, 예를 들어 메톡실기, 에톡시기, 프로폭시기(n-프로폭시기, 이소프로폭시기), 부톡시기(n-부톡시기, 이소톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기), 펜틸옥시기, 헥실옥시기 등의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알콕시기, 시클로프로폭시기, 시클로부톡시기, 시클로펜톡시기, 시클로헥스옥시기 등의 환상의 알콕시기를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「RCO-」는, 예를 들어 알킬카르보닐기(예: 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기 등의 (C1-C10알킬)카르보닐기), 아릴카르보닐기(예: 벤조일기, 나프토일기 등의 (C6-C18아릴)카르보닐기), 및 아르알킬카르보닐기(예: 벤질카르보닐기, 페네틸카르보닐기 등의 (C7-C19아르알킬)카르보닐기)를 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「RCOO-」는, 예를 들어 알킬카르보닐옥시기(예: 아세틸옥시기, 프로피오닐옥시기, 부티릴옥시기 등의 (C1-C10알킬)카르보닐옥시기), 아릴카르보닐옥시기(예: 벤조일옥시기, 나프토일옥시기 등의 (C6-C18아릴)카르보닐옥시기), 및 아르알킬카르보닐옥시기(예: 벤질카르보닐옥시기, 페네틸카르보닐옥시기 등의 (C7-C19아르알킬)카르보닐옥시기)를 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「RSO2-」는, 예를 들어 알킬술포닐기(예: 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기 등의 C1-C10알킬술포닐기), 아릴술포닐기(예: 페닐술포닐기, 나프틸술포닐기 등의 C6-C18아릴술포닐기), 및 아르알킬술포닐기(예: 벤질술포닐기, 페네틸술포닐기 등의 C7-C19아르알킬술포닐기)를 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「ROCO-」는, 예를 들어 알콕시카르보닐기(예: 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기 등의 (C1-C10알콕시)카르보닐기), 아릴옥시카르보닐기(예: 페녹시카르보닐기, 나프톡시카르보닐기 등의 (C6-C18아릴옥시)카르보닐기), 및 아르알킬옥시카르보닐기(예: 벤질옥시카르보닐기, 페네틸옥시카르보닐기 등의 (C7-C19아르알킬옥시)카르보닐기)를 포함할 수 있다.
본 명세서 중, 「ROSO2-」는, 예를 들어 알콕시술포닐기(예: 메톡시술포닐기, 에톡시술포닐기, 프로폭시술포닐기 등의 C1-C10알콕시술포닐기), 아릴옥시술포닐기(예: 페녹시술포닐기, 나프톡시술포닐기 등의 C6-C18아릴옥시술포닐기), 및 아르알킬옥시술포닐기(예: 벤질옥시술포닐기, 페네틸옥시술포닐기 등의 C7-C19아르알킬옥시술포닐기)를 포함할 수 있다.
본 명세서 중,
「1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기」,
「1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알케닐기」,
「1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 알키닐기」,
「1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기」,
「1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 아르알킬기」,
「1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 비방향족 복소환기」, 및
「1개 이상의 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로 아릴기」
에 있어서의 「치환기」의 예는, 각각, 할로기, 니트로기, 시아노기, 옥소기, 티옥소기, 카르복실기, 술포기, 술파모일기, 술피나모일기, 술페나모일기, RO-, RCO-, RCOO-, RSO2-, ROCO-, 및 ROSO2-(이들 식 중, Rr은, 상기와 동일 의미이다.)를 포함할 수 있다.
당해 치환기 중, 「할로기」의 예는, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 및 요오드기를 포함할 수 있다.
당해 치환기의 수는, 1개 내지 치환 가능한 최대 개수의 범위 내(예: 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개)일 수 있다.
본 명세서 중, 「헤테로시클로알킬기」로서는, 예를 들어 시클로알킬기의 환상 구조를 형성하는 1개 혹은 그 이상의 탄소 원자가, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등으로 치환된 것을 들 수 있다.
본 명세서 중, 「모노알킬아미노기」는, 예를 들어 C1-C6알킬기로 모노 치환된 아미노기 등일 수 있다.
본 명세서 중, 「디알킬아미노기」는, 예를 들어 동일하거나 또는 다른 C1-C6알킬기로 디치환된 아미노기 등일 수 있다.
디알킬아미노기로서는, 예를 들어 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디-n-프로필아미노기, 디이소프로필아미노기, 디부틸아미노기, 디펜틸아미노기, 디헥실아미노기, 메틸에틸아미노기, 메틸프로필아미노기, 메틸부틸아미노기, 메틸펜틸아미노기, 메틸헥실아미노기, 에틸프로필아미노기, 에틸부틸아미노기, 에틸펜틸아미노기, 에틸헥실아미노기, 프로필부틸아미노기, 프로필펜틸아미노기, 프로필헥실아미노기, 부틸펜틸아미노기, 부틸헥실아미노기, 펜틸헥실아미노기 등의 C1-C6알킬기로 디치환된 아미노기 등을 들 수 있다.
본 명세서 중, 「아실아미노기」로서는, 포르밀아미노기, 벤조일아미노기, 아세틸아미노기, 프로피오닐아미노기, n-부티릴아미노기 등의 탄소수 1 내지 8의 아실아미노기(예; 포르밀아미노기, 알카노일아미노기, 아릴카르보닐아미노기)를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「알킬티오기」로서는, -S-(C1-C6알킬기) 등을 들 수 있다(C1-C6알킬기는, 상기와 동일함).
본 명세서 중, 「복소환기」로서는, 예를 들어 피페리딜기, 푸릴기, 티에닐기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 티아졸릴기, 피롤릴기, 피롤리디닐기, 트리아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 인돌릴기, 피라졸릴기, 피리다지닐기, 시놀리닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴녹살리에르기, 피라지닐기, 피리딜기, 벤조푸릴기, 벤조티에닐기, 테트라졸릴기 등의, 5 내지 10원의, 단환식, 또는 2환식의, 질소, 산소 및 황에서 선택되는 1개 이상의 헤테로 원자를 환 구성 원자로서 갖는 복소환기를 들 수 있다.
복소환기 중, 「방향족 복소환기」로서는, 푸릴, 티에닐, 이미다졸릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 피롤릴, 트리아졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이미다졸릴, 옥사디아졸릴, 티아디아졸릴, 인돌릴, 피라졸릴, 피리다지닐, 신놀리닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 퀴녹살리닐, 피라지닐, 피리딜, 벤조푸릴, 벤조티에닐, 테트라졸릴 등의, 5 내지 10원의, 단환식, 또는 2환식의, 질소, 산소 및 황에서 선택되는 1개 이상의 헤테로 원자를 환 구성 원자로서 갖는 헤테로 아릴기를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「아실기」로서는, 포르밀기; 아세틸기, 프로피오닐기, n-부티릴기, 이소부티릴기, 발레릴기, 이소발레릴기, 피발로일기 등의 직쇄 또는 분지를 갖는 탄소수 2 내지 6의 알카노일기; 벤조일기 등의 탄소수 7 내지 15의 아릴카르보닐기를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「알킬술피닐기」, 「아르알킬술피닐기」, 「아릴술피닐기」, 「시클로알킬술피닐기」, 「헤테로시클로알킬술피닐기」, 및 「복소환기가 결합된 술피닐기」의 알킬기, 아르알킬기, 아릴기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 및 복소환기로서는 상기한 것이 예시된다.
본 명세서 중, 「알킬술포닐기」, 「아르알킬술포닐기」, 「아릴술포닐기」, 「시클로알킬술포닐기」, 「헤테로시클로알킬술포닐기」, 및 「복소환기가 결합된 술포닐기」의 알킬기, 아르알킬기, 아릴기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기 및 복소환기로서는 상기한 것이 예시된다.
본 명세서 중, 「에스테르기」로서는, 예를 들어 아실-O-기, 및 알콕시-CO-기를 들 수 있다. 여기서, 「아실」 및 「알콕시」로서는, 상기한 「아실기」 및 「알콕시기」를 들 수 있다.
본 명세서 중, 「1개 이상의 치환기를 갖는 알킬기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 알콕시기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 알케닐기」 등의 치환기를 갖는 기에 있어서의 치환기의 수는, 예를 들어 1 내지 치환 가능한 최대의 개수, 1 내지 10개, 1 내지 8개, 1 내지 6개, 1 내지 5개로 할 수 있고, 바람직하게는 1 내지 3개일 수 있다. 치환기는, 후술하는 불소화제에 의한 불소화 반응에 있어서 불활성의 치환기이면 특별히 한정은 없다. 치환기로서는, 예를 들어 할로겐 원자, C1-C6알콕시기, C1-C6알킬티오기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 수산기, C1-C6알킬-카르보닐옥시기(예, 아세톡시), C1-C6알콕시-카르보닐기(예, 이소프로필옥시카르보닐), C3-C6시클로알킬기(예, 시클로헥실) 등을 들 수 있다. 할로겐을 갖는 알킬기로서는, 알킬기의 수소의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 것을 들 수 있다.
본 명세서 중, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아르알킬기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아릴기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아릴옥시기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 시클로알킬기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 헤테로시클로알킬기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 복소환기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 모노알킬아미노기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 디알킬아미노기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아실아미노기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 알킬술피닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아르알킬술피닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아릴술피닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 시클로알킬술피닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 헤테로시클로알킬술피닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 복소환기가 결합된 술피닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 알킬술포닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아르알킬술포닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아릴술포닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 시클로알킬술포닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 헤테로시클로알킬술포닐기」, 「1개 이상의 치환기를 갖는 복소환기가 결합된 술포닐기」 등에 있어서의 치환기의 수는, 1 내지 5개, 바람직하게는 1 내지 3개를 들 수 있다. 치환기는, 후술하는 불소화제에 의한 불소화 반응에 있어서 불활성의 치환기이면 특별히 한정은 없다. 치환기로서는, 예를 들어 C1-C6알킬기, 할로겐 원자, C1-C6알콕시기, C1-C6알킬티오기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 수산기, 옥소기(=O), 1 내지 3개(예; 1개 또는 2개)의 C1-C10알킬기(예; C1-C6알킬기)로 치환되어도 되는 시클로알킬기(예; 시클로헥실기)로 치환되어도 되는 시클로헥실기), 1 내지 3개(예; 1개 또는 2개)의 치환기(예; 알킬기(예; C1-C10알킬기 또는 C1-C6알킬기), 할로겐 원자(예; 불소 원자 또는 염소 원자) 등)로 치환되어도 되는 페닐기, 1 내지 3개(예; 1개 또는 2개)의 치환기(예; 알킬기(예; C1-C10알킬기 또는 C1-C6알킬기), 할로겐 원자(예; 불소 원자 또는 염소 원자) 등)로 치환되어도 되는 비페닐기 등을 들 수 있다.
본 명세서 중, 「1개 이상의 치환기를 갖는 지방족 4 내지 7원환」에 있어서의 치환기의 수는, 1 내지 5개, 바람직하게는 1 내지 3개를 들 수 있다. 치환기는, 후술하는 불소화제에 의한 불소화 반응에 있어서 불활성의 치환기이면 특별히 한정은 없다. 치환기로서는, C1-C6알킬기, 할로겐 원자, C1-C6알콕시기, C1-C6알킬티오기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 수산기, 카르복시에스테르 등을 들 수 있다.
또한, 다음 식으로 표시되는 화합물도 치환기를 갖는 지방족의 4 내지 7원환에 포함된다.
본 명세서 중, 「1개 이상의 치환기를 갖는 아실기」에 있어서의 치환기의 수는, 1 내지 5개, 바람직하게는 1 내지 3개를 들 수 있다. 치환기는, 후술하는 불소화제에 의한 불소화 반응에 있어서 불활성의 치환기이면 특별히 한정은 없다. 치환기로서는, 클로로아세틸기, 브로모아세틸기, 디클로로아세틸기, 트리플루오로아세틸기 등의 할로겐 원자 치환 아세틸기, 메톡시아세틸기, 에톡시아세틸기 등의 알콕시 치환 아세틸기, 메틸티오아세틸기 등의 알킬티오 치환 아세틸기, 페녹시아세틸기, 페녹시아세틸기, 2-클로로벤조일기, 3-클로로벤조일기, 4-클로로벤조일기, 4-메틸벤조일기, 4-t-부틸벤조일기, 4-메톡시벤조일기, 4-시아노벤조일기, 4-니트로벤조일기 등의 치환 벤조일기 등을 들 수 있다.
유기 불소 화합물의 제조 방법
일 실시 형태에 있어서, 유기 불소 화합물(pf)의 제조 방법은,
[A] 유기 황 화합물(ss)을 불소화제에 의해 불소화하여, 유기 불소 화합물(pf)을 함유하는 조성물(α)을 얻는 반응 공정 A; 및
[B] 40℃ 이상의 온도에서, 상기 조성물(α)에 구핵 시약을 반응시키는 후처리 공정 B
를 포함한다.
반응 공정 A
조성물(α)은 불소화제에 의해 유기 황 화합물(ss)로부터 생성되고, 및 유기 황 화합물(ss)에 대응하는, 유기 불소 화합물(pf)을 함유하는 한 특별히 제한되지 않는다. 조성물(α)은, 예를 들어 불순물로서의 황 함유 물질(bs)을 함유하는, 유기 불소 화합물의 조체일 수 있다. 또한, 황 함유 물질(bs)로부터는 유기 불소 화합물(pf)은 제외된다.
이하에, 본 개시의 제조 방법에 있어서의 불소화를 예시한다. 이에 의해, 본 개시의 제조 방법에 의해 얻어지는 유기 불소 화합물(pf)도 또한 예시된다.
유기 황 화합물(ss)은, 예를 들어 술피드 화합물(티오에테르 화합물), 티오카르보닐 화합물 등을 포함한다.
술피드 화합물(디티오아세탈, 디티오케탈을 포함함)은, 예를 들어 S 원자의 인접한 메틸렌의 수소 원자의 1개 또는 2개가 불소 원자로 치환되어, 또는 S 원자가 불소 원자로 치환되어, 유기 황 화합물(ss)을 생성한다:
[식 중,
R3a, R3a' 및 R3a"는 동일하거나 또는 다르며, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬기, 또는 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기를 나타내거나, 혹은 R3a와 R3a'가 함께, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 지방족 4 내지 7원환을 나타낸다.
R3 및 R3b는 동일하거나 또는 다르며, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알콕시기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴옥시기, 아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 모노알킬아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 디알킬아미노기, 아실기, 아실아미노기, 시아노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬술피닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬술피닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴술피닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬술피닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬술피닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기가 결합된 술피닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬술포닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬술포닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴술포닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬술포닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬술포닐기, 또는 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기가 결합된 술포닐기를 나타내거나, 혹은 R3 및 R3b는, 이들이 결합되는 탄소 원자와 함께, 헤테로 원자를 통해, 또는 통하지 않고 서로 결합되어 4 내지 8원환을 형성해도 된다(해당 환은, 할로겐 원자, 옥소기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 시아노기 및 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환되어 있어도 된다.).
R3c 및 R3d는 동일하거나 또는 다르며, 수소 원자, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알콕시기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴옥시기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 모노알킬아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 디알킬아미노기, 아실기, 또는 아실아미노기를 나타내거나, 혹은 R3c와 R3d는, 이들이 인접하는 탄소 원자와 함께, 서로 결합되어, 포화 또는 불포화의 1개 이상의 치환기를 갖는 지방족 4 내지 7원환을 형성하고 있어도 된다(해당 환은, 할로겐 원자, 옥소기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 시아노기, 및 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환되어 있어도 된다.). R3e는 알킬렌기 또는 아릴렌기를 나타낸다.]
술피드 화합물로서는, 메틸에틸술피드, 메틸벤질술피드, 2-페닐티오아세트산에스테르, 2-페닐티오아세토페논, C6H5-CO-CH2SCH3, 비스(메틸티오)메틸벤젠, 2-옥틸-1,3-디티안, 2-페닐-2-트리플루오로메틸-1,3-디티올란, 트리스(에틸티오)헥산, 4-트리스(메틸티오)톨루엔, 2,2-디페닐-1,3-디티올란, 다음에 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
티오카르보닐 화합물(티오케톤, 티오에스테르, 티오탄산에스테르, 티오아미드, 디티오카르복실산에스테르, 디티오카르바메이트를 포함함)에서는, 예를 들어 이하의 반응이 행해진다:
[식 중,
R6 및 R6a는 동일하거나 또는 다르며, 수소 원자, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알콕시기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴옥시기, 아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 모노알킬아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 디알킬아미노기, 아실기, 아실아미노기를 나타낸다.
R6과 R6a는 서로 결합되어 환상 구조를 형성해도 된다.
R6a는 동일하거나 또는 다르며, 수소 원자, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알콕시기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴옥시기, 아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 모노알킬아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 디알킬아미노기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아실기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아실아미노기를 나타내고, R6 및 R6a는 서로 결합되어 환상 구조를 형성해도 된다.
R6b는 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아르알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 헤테로시클로알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 복소환기를 나타낸다.].
티오카르보닐 화합물로서는, 티오벤조페논, 디티오탄산O-데실S-메틸, 디티오탄산O-(4'-펜틸-[1,1'-비(시클로헥산)]-4-일)S-메틸, N-부틸-N-(메틸티오(티오카르보닐))프로판아미드, O-(3,4,5-트리플루오로페닐)4-클로로-2,6-디플루오로벤조티오에이트, O-(3,4,5-트리플루오로페닐)2',3,5-트리플루오로-4"-프로필-[1,1':4',1"-터페닐]-4-카르보티오에이트, O-(3,4,5-트리플루오로페닐)2',3,5-트리플루오로-4"-펜틸-[1,1':4',1"-터페닐]-4-카르보티오에이트, 디티오탄산O-(4-이소프로필페닐)S-메틸, 디티오탄산O-(4-브로모페닐)S-메틸, 4-(((메틸티오)카르보노티오일)옥시)벤조산에틸, 디티오탄산O-(3-페닐프로필)S-메틸, 시클로헥산카르보티오산O-메틸, 1-피페리딘카르보티오산O-프로필, 디티오벤조산메틸, 티오벤조산O-페닐, N,N-디메틸페닐티오아미드, 3-퀴놀린디티오카르복실산에틸, 트리플루오로메탄카르보티오일나프탈렌, N-메틸-N-페닐트리플루오로메탄티오아미드, N-벤질-N-페닐헵타플루오로프로판티오아미드 등을 들 수 있다.
불소화제는, 예를 들어 불화물 이온을 함유하는 불소화제 등일 수 있다. 불화물 이온을 함유하는 불소화제는, 바람직하게는 산화제 및 불화물 이온을 함유하는 불소화제, 보다 바람직하게는 IF5, 삼불화브롬, 하기 식 (3a)로 표시되는 화합물, 및 하기 식 (3a')로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화제, 그리고 불화물 이온을 함유하는 불소화제일 수 있다. IF5 및 불화물 이온을 함유하는 불소화제는, 바람직하게는 IF5, 불화물 이온(바람직하게는 HF), 및 아민을 함유하는 불소화제일 수 있다.
[식 중,
X2는 할로겐 원자이고,
Z는 할로겐 원자 또는 NZ1Z2이고,
Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 유기기이거나, 또는 Z1 및 Z2는 서로 결합되어 환을 형성하고 있다.].
식 (3a'):
[식 중,
X3은 할로겐 원자, ClO4, 또는 NO3이고,
Q1 내지 Q4는, 각각 독립적으로, H 또는 유기기이고, Q1 내지 Q4의 임의의 2개는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 된다.].
산화제로서는, 할로겐계 산화제, 암모늄염계 산화제가 바람직하고, 1종 단독으로도 2종 이상 병용해도 된다. 산화제는, 할로겐 원자와 암모늄 양이온의 양쪽을 함유할 때는, 할로겐계 산화제로 분류된다.
할로겐계 산화제는, 할로겐 원자를 함유하는 산화제여도 된다. 할로겐계 산화제로서는, 예를 들어 IF5, 삼불화브롬, 상기 식 (3a)로 표시되는 화합물, 상기 식 (3a')로 표시되는 화합물이며 할로겐 원자를 함유하는 화합물 등을 들 수 있고, IF5, 삼불화브롬 또는 식 (3a)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
X2는, 요오드 원자, 브롬 원자 또는 염소 원자가 바람직하고, 브롬 원자가 보다 바람직하다.
Z는, 요오드 원자, 브롬 원자, 염소 원자 또는 NZ1Z2가 바람직하다.
Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로 유기기이거나, 또는 Z1 및 Z2는 서로 결합되어 환을 형성하고 있다. 유기기로서는, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아실기 등을 들 수 있고, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기가 바람직하다.
Z1 및 Z2가 서로 결합되어 형성하는 환은 1개 이상의 치환기를 가져도 된다. 당해 환으로서는, 피롤리딘환, 이미다졸리딘환, 옥소피롤리딘환, 피리딘환, 피페리딘환, 이소퀴놀린환, 퀴놀린환, 피라졸환, 이미다졸환, 이미다졸린환, 벤즈이미다졸환, 트리아졸환, 히단토인환 등을 들 수 있고, 피롤리딘환, 이미다졸리딘환, 옥소피롤리딘환이 바람직하다. 당해 환의 치환기로서는, 옥소기, C1-C10알킬기(바람직하게는 C1-C4알킬기) 등을 들 수 있고, 옥소기, C1-C3알킬기가 바람직하다. 치환기의 수는, 0 내지 4개, 0 내지 3개, 0 내지 2개, 1개, 0개, 2 내지 4개 등으로 할 수 있다.
식 (3a)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 N-브로모숙신이미드(NBS로 표기하는 경우가 있다.), 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인(DBH로 표기하는 경우가 있다.), ClF, BrF, ICl, IBr 등을 들 수 있고, N-브로모숙신이미드, 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인이 바람직하다.
X3은, 요오드 원자, 브롬 원자, ClO4, 또는 NO3이 바람직하고, ClO4 또는 NO3이 보다 바람직하다.
Q1 내지 Q4는, 각각 독립적으로 H 또는 유기기이고, Q1 내지 Q4의 임의의 2개는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 된다. 유기기로서는, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아르알킬기, 시클로알킬기 등을 들 수 있고, 이들은 1개 이상의 치환기를 가져도 된다. 유기기로서는, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 1개 이상의 치환기를 가져도 되는 아릴기가 바람직하다.
Q1 내지 Q4의 임의의 2개는 서로 결합되어 형성되는 환은 1개 이상의 치환기를 가져도 된다. 당해 환으로서는, 피리딘환, 퀴놀륨환, 이소퀴놀륨환, 피롤리딘환, 이미다졸리딘환, 피라졸환, 이미다졸환 등을 들 수 있고, 피리딘환, 이미다졸리딘환, 피라졸환이 바람직하다. 당해 환의 치환기로서는, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아르알킬기, 시클로알킬기 등을 들 수 있다. 치환기의 수는, 0 내지 4개, 0 내지 3개, 0 내지 2개, 1개, 0개 등으로 할 수 있고, 0 내지 2개가 바람직하다.
Q1 내지 Q4는, 각각 독립적으로, H, 또는 1개의 페닐기로 치환되어도 되는 C1-C4알킬기인 것이 보다 바람직하다.
식 (3a')로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 NH4Br, NH4I, MeNH3Br, MeNH3I, Me4NBr, Me4NI, Et4NBr, Et4NI, Bu4NBr, Bu4NI, PhMe3NBr, PhMe3NI, PhCH2NMe3I, NH4ClO4 등의 할로겐계 산화제, NH4NO3 등의 암모늄염계 산화제 등을 들 수 있고, NH4ClO4, NH4NO3이 바람직하다.
불화물 이온은 불화물 이온을 함유하는 화합물이어도 되고, 예를 들어 HF, KF, KHF2, NaF, CsF, TiF4, LiF, MgF2, CaF2, NH4F, NHMe3F, NHEt3F, NMe4F, NEt4F, NHBu3F, NBu4F 등을 들 수 있고, 바람직하게는 HF, KHF2 등이다.
아민으로서는, 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 시클로헥실아민, 에틸렌디아민 등의 제1급 아민; 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 디펜틸아민, 디헥실아민, 디시클로헥실아민 등의 제2급 아민; 트리메틸아민, 트리에틸아민(Et3N으로 표기하는 경우가 있다.), 디이소프로필에틸아민, 트리부틸아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 트리페닐아민, 디페닐메틸아민 등의 제3급 아민; 피페리딘, 피페라진, 피롤리딘, 모르폴린, N-메틸피페라진, N-메틸피롤리딘, 5-디아자비시클로[4.3.0]노난-5-엔, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 등의 지환식 아민; 아닐린, 메틸아닐린, 디메틸아닐린, N,N-디메틸아닐린, 할로아닐린, 니트로아닐린 등의 방향족 아민; 피리딘, 피로미진, 피페라진, 퀴놀린, 이미다졸 등의 복소환식 아민 등을 들 수 있다.
불소화제로서는, 예를 들어 IF5-Et3N-3HF, IF5-Et3N-5HF, IF5-피리딘-HF, NBS(N-브로모숙신이미드)-피리딘-9HF, DBH(1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인)-피리딘-9HF, BrF3-KHF2, 4-tert-부틸-2,6-디메틸페닐황트리플루오라이드(예를 들어 FLUOLEAD(등록 상표) 등), Et2NSF3(약칭: DAST), (MeOCH2CH2)2NSF3(약칭: Deoxo-Fluor), 1-클로로메틸-4-플루오로-1,4-디아조니아비시클로[2.2.2]옥탄비스(테트라플루오로보레이트)(예를 들어 SelectFluor(등록 상표) 등) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 IF5-Et3N-3HF, IF5-Et3N-5HF, IF5-피리딘-HF, NBS-피리딘-9HF, DBH-피리딘-9HF, BrF3-KHF2이다.
반응 공정 A에서 사용되는 불소화제의 양은, 출발 화합물인 유기 황 화합물(ss)의 1몰에 대하여, 바람직하게는 0.01 내지 20몰의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.1 내지 10몰의 범위 내, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5몰의 범위 내이다.
반응 공정 A의 반응 온도는, 통상 -70℃ 내지 200℃ 정도, 바람직하게는 -20℃ 내지 120℃ 정도, 보다 바람직하게는 0℃ 내지 100℃ 정도로 하면 된다.
반응 공정 A의 반응 시간은, 통상 0.1시간 내지 300시간의 범위 내, 바람직하게는 0.5시간 내지 100시간의 범위 내, 보다 바람직하게는, 2시간 내지 48시간의 범위 내이다.
반응 공정 A는, 용매의 존재 하에서도 비존재 하에서도 실시할 수 있고, 용매의 존재 하에서 적합하게 실시할 수 있다.
당해 용매로서는, 펜탄, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 석유 에테르 등의 지방족 용매, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 플루오로트리클로로메탄, 1,1,2-트리클로로트리플루오로에탄, 2-클로로-1,2-디브로모-1,1,2-트리플루오로에탄, 1,2-디브로모헥사플루오로프로판, 1,2-디브로모테트라플루오로에탄, 1,1-디플루오로테트라클로로에탄, 1,2-디플루오로테트라클로로에탄, 헵타플루오로-2,3,3-트리클로로부탄, 1,1,1,3-테트라클로로테트라플루오로프로판, 1,1,1-트리클로로펜타플루오로프로판, 1,1,1-트리클로로트리플루오로에탄, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 등의 할로겐화 지방족 용매, 포름산메틸, 포름산에틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 프로피온산메틸, γ-부티로락톤, 프로필렌카보네이트 등의 에스테르 용매, 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 니트릴 용매, 벤젠, 클로로벤젠, 톨루엔, 디클로로벤젠, 플루오로벤젠, 니트로벤젠 등의 방향족 용매, 모노글라임, 디글라임, 디에틸에테르, 디프로필에테르, 테트라히드로푸란 등의 에테르 용매, N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸술폭시드(DMSO), 물, 니트로메탄, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 1-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI), 테트라메틸우레아, 1,3-디메틸프로필렌우레아, 헥사메틸포스포르아미드(HMPA) 등을 들 수 있고, 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용된다.
바람직한 용매는, 아세토니트릴(MeCN), 디클로로메탄, 아세트산에틸(AcOEt), 모노글라임 등이다.
반응 공정 A에서 사용되는 용매의 양은, 출발 화합물인 유기 황 화합물(ss)의 1질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 50질량부의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.5 내지 20질량부의 범위 내이다.
반응 공정 A의 불소화에 의해 유기 불소 화합물(pf)을 함유하는 조성물(α)이 얻어진다.
조성물(α)은 유기 불소 화합물(pf) 및 황 함유 물질(bs) 이외에, 1종 이상의 그 밖의 물질을 함유하고 있어도 된다. 그 밖의 물질로서는, 예를 들어 유기 불소 화합물의 제조에 사용되는 물질(예: 촉매, 염기), 부생성물 등일 수 있다.
반응 공정 A에서 얻어진 유기 불소 화합물(pf)을 함유하는 생성액은, 그대로 후처리 공정 B에 제공될 수 있다.
후처리 공정 B
후처리 공정 B에서는, 반응 공정 A에서 얻어진 유기 불소 화합물(pf)의 조체를 함유하는 조성물(α)에 구핵 시약을 40℃ 이상의 온도에서 반응시킨다. 이 공정에 의해, 당해 조체에 함유되는 황 함유 물질(bs)이 저감된다.
구핵 시약으로서는, 예를 들어 음이온원 화합물 등을 들 수 있다. 음이온원 화합물은 후처리 공정 B에 있어서 음이온을 제공할 수 있는 화합물이어도 된다. 음이온원 화합물로서는, 카르보 음이온원 화합물, 할로겐 이온원 화합물, 염기성 화합물 등을 들 수 있다. 음이온원 화합물은, 1종 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
카르보 음이온원 화합물로서는, NaCN, KCN, CuCN, Zn(CN)2, n-BuLi, sec-BuLi, t-BuLi, PhLi, EtMgBr, EtMgCl, MeMgBr, MeMgCl, Et2Zn, Me2Zn, Ph2Zn, PhMgBr, PhMgCl 등을 들 수 있다.
할로겐 이온원 화합물로서는, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화리튬, 염산, 브롬화나트륨, 브롬화칼륨, 브롬화리튬, 브롬화수소산, 불화나트륨, 불화칼륨, 불화리튬, 불화수소산, 요오드화나트륨, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화수소산, 염화암모늄, 브롬화암모늄, 요오드화암모늄, 불화암모늄 등을 들 수 있다.
염기성 화합물로서는, 예를 들어 (1) 알칼리 또는 알칼리 토류 금속의, 아세트산염, 탄산염, 탄산수소염, 황산염, 아황산염, 인산염, 인산수소염, 알콕시드염, 수산화물염, 수소화물염, 티오황산염, 또는 아미드염, (2) 알칼리 금속, 및 (3) 아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 등을 들 수 있다.
아세트산염으로서는, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨, 아세트산리튬, 아세트산루비듐, 아세트산세슘, 아세트산마그네슘, 아세트산칼슘, 아세트산바륨 등을 들 수 있다.
탄산염으로서는, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산리튬, 탄산루비듐, 탄산세슘, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산바륨 등을 들 수 있다.
탄산수소염으로서는, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소리튬, 탄산수소루비듐, 탄산수소세슘, 탄산수소마그네슘, 탄산수소칼슘, 탄산수소바륨 등을 들 수 있다.
황산염으로서는, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산리튬, 황산루비듐, 황산세슘, 황산마그네슘, 황산칼슘, 황산바륨 등을 들 수 있다.
아황산염으로서는, 아황산나트륨, 아황산칼륨, 아황산리튬, 아황산루비듐, 아황산세슘, 아황산마그네슘, 아황산칼슘, 아황산바륨 등을 들 수 있다.
인산염으로서는, 인산삼나트륨, 인산삼칼륨, 인산삼리튬, 인산삼루비듐, 인산삼세슘, 인산삼마그네슘, 인산삼칼슘, 인산삼바륨 등을 들 수 있다.
인산수소염으로서는, 인산수소나트륨, 인산수소칼륨, 인산수소리튬, 인산수소루비듐, 인산수소세슘, 인산수소마그네슘, 인산수소칼슘, 인산수소바륨 등을 들 수 있다.
알콕시드염으로서는, 나트륨메톡시드, 나트륨에톡시드, 나트륨부톡시드, 칼륨메톡시드, 칼륨에톡시드, 칼륨부톡시드, 리튬메톡시드, 리튬에톡시드 등을 들 수 있다.
수산화물염으로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화루비듐, 수산화세슘, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨 등을 들 수 있다.
수소화물염으로서는, 수소화나트륨, 수소화칼륨, 수소화리튬, 수소화칼슘 등을 들 수 있다.
티오황산염으로서는, 티오황산나트륨, 티오황산칼륨, 티오황산리튬, 티오황산루비듐, 티오황산세슘, 티오황산마그네슘, 티오황산칼슘, 티오황산바륨 등을 들 수 있다.
아황산염으로서는, 아황산나트륨, 아황산칼륨, 아황산리튬, 아황산루비듐, 아황산세슘, 아황산마그네슘, 아황산칼슘, 아황산바륨 등을 들 수 있다.
아미드염으로서는, 나트륨아미드, 칼륨아미드, 리튬아미드, 루비듐아미드, 세슘아미드, 마그네슘아미드, 칼슘아미드, 바륨아미드 등을 들 수 있다.
알칼리 금속으로서는, 나트륨, 칼륨, 리튬 등을 들 수 있다.
아민은, 지방족 아민, 지환식 아민, 방향족 아민, 복소환식 아민 등을 들 수 있다. 당해 아민은, 적합하게, 제3급 아민일 수 있다. 아민으로서는, 트리에틸아민, 트리(n-프로필)아민, 트리(n-부틸)아민, 디이소프로필에틸아민, 시클로헥실디메틸아민, 피리딘, 루티딘, γ-콜리딘, N,N-디메틸아닐린, N-메틸피페리딘, N-메틸피롤리딘, N-메틸모르폴린 등을 들 수 있다.
염기성 화합물은, 바람직하게는 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산세슘, 아황산칼륨(K2SO3), 아황산나트륨(Na2SO3), 티오황산나트륨, 티오황산칼륨, 암모니아 등이다.
염기성 화합물은, 보다 바람직하게는, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산수소칼륨, 탄화수소나트륨, 탄산칼륨, 아황산칼륨(K2SO3), 탄산나트륨 등이다.
염기성 화합물로서는, 예를 들어 무기 염기를 들 수 있다. 무기 염기로서는, 예를 들어 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산세슘, 아황산칼륨(K2SO3), 아황산나트륨(Na2SO3), 티오황산나트륨, 티오황산칼륨, 암모니아 등을 들 수 있다.
염기성 화합물로서는, 예를 들어 식: MmXn[식 중, M은, 양이온이고, X는, OH, CN 또는 CO3이고, m은, X의 가수이고, 및 n은, M의 가수이다.]으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
식: MmXn에 있어서, M은 예를 들어 금속 양이온 또는 치환되어 있어도 되는 암모늄이어도 되고, 바람직하게는 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 제4급 암모늄이다.
M은, 보다 바람직하게는 나트륨, 리튬 및 칼륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 양이온이고, 더욱 바람직하게는 나트륨 및 칼륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 양이온이다.
제4급 암모늄으로서는, 테트라알킬암모늄(예: 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라프로필암모늄, 테트라부틸암모늄, 헥사데실트리에틸암모늄 등), 벤질트리알킬암모늄(바람직하게는 벤질트리C1-C4알킬암모늄) 등을 들 수 있다.)
후처리 공정 B에 있어서의 구핵 시약의 양은, 유기 황 화합물(SS)의 1몰당, 예를 들어 0.5 내지 100몰의 범위 내일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 70몰의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 2 내지 50몰의 범위 내이다.
후처리 공정 B에 있어서의 처리 온도는, 바람직하게는 50℃ 이상, 보다 바람직하게는 60℃ 이상일 수 있다.
후처리 공정 B에 있어서의 처리 온도는, 예를 들어 200℃ 이하일 수 있고, 바람직하게는 170℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하일 수 있다.
하한 및 상한은 적절히 조합되어도 된다.
후처리 공정 B에 있어서의 처리 온도는, 예를 들어 40℃ 내지 200℃의 범위 내, 40℃ 내지 170℃의 범위 내, 60℃ 내지 170℃의 범위 내 등으로 할 수 있고, 바람직하게는 50℃ 내지 170℃의 범위 내, 보다 바람직하게는 60℃ 내지 150℃의 범위 내일 수 있다.
후처리 공정 B에 있어서의 처리 온도가 상기 범위 내임으로써, 황 함유 물질(bs)의 저감 작용이 강하다.
후처리 공정 B의 처리 시간은, 예를 들어 0.5시간 이상일 수 있고, 바람직하게는 1시간 이상, 보다 바람직하게는 3시간 이상일 수 있다.
후처리 공정 B의 처리 시간은, 예를 들어 72시간 이하일 수 있고, 바람직하게는 48시간 이하, 보다 바람직하게는 24시간 이하일 수 있다.
하한 및 상한은 적절히 조합되어도 된다.
후처리 공정 B의 처리 시간은, 예를 들어 0.5시간 내지 72시간의 범위 내, 0.5시간 내지 48시간의 범위 내, 0.5시간 내지 24시간의 범위 내 등으로 할 수 있고, 바람직하게는 1시간 내지 48시간의 범위 내일 수 있다.
후처리 공정 B는, 물의 존재 하에서 적합하게 실시할 수 있다. 예를 들어, 반응 공정 A에서 얻어진 조성물(α)(예를 들어 반응 공정 A에서 얻어진 반응액)과, 구핵 시약을 용해 또는 분산시킨 물을 혼합하여 원하는 온도 조건으로 함으로써, 후처리 공정 B를 실시할 수 있다. 물의 양은 구핵 시약에 의한 반응이 진행되는 한 특별히 한정되지는 않는다.
후처리 공정 B는, 유기 용매 중에서 적합하게 실시할 수 있다. 예를 들어, 반응 공정 A에서 얻어진 조성물(α)(예를 들어 반응 공정 A에서 얻어진 반응액)과, 구핵 시약을 용해 또는 분산시킨 물과 유기 용매를 혼합하여 원하는 온도 조건으로 함으로써, 후처리 공정 B를 실시할 수 있다. 반응 공정 A에서 얻어진 조성물(α)이 유기 용매를 함유하는 경우는, 후처리 공정 B에 있어서 유기 용매를 첨가하지 않아도 되지만, 첨가하는 편이 바람직하다.
후처리 공정 B는, 물 및 유기 용매의 존재 하에서 더욱 적합하게 실시할 수 있다. 예를 들어, 반응 공정 A에서 얻어진 조성물(α)(예를 들어 반응 공정 A에서 얻어진 반응액)과, 구핵 시약을 용해 또는 분산시킨 물과 유기 용매를 혼합하여 원는 온도 조건으로 함으로써, 후처리 공정 B를 실시할 수 있다. 후처리 공정 B에서는 반응을 촉진하기 위해 교반하는 것이 바람직하다.
후처리 공정 B가 유기 용매 중에서 실시되는 경우, 유기 용매는 유기 용매 WS여도, 유기 용매 WP여도, 유기 용매 WS 및 유기 용매 WP를 함유하는 용매여도 된다. 유기 용매의 사용량은 후처리 공정 B가 실시 가능한 한 특별히 제한되지 않고, 40℃ 이상의 온도에서 유기 불소 화합물(pf)의 조체가 녹는 양이어도 된다.
유기 용매는, 물에 대한 용해도가 10[g/100g-물(20℃)] 이상인 유기 용매 WS가 바람직하다. 이러한 유기 용매를 사용함으로써, 황 함유 물질(bs)의 저감 작용이 보다 향상된다.
물에 대한 용해도는, 100g의 수온 20℃의 물에 용해되는 유기 용매의 최대량이다. 수온 20℃에서의 유기 용매의 용해도의 일례를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00009
유기 용매 WS의 물에 대한 용해도는, 예를 들어 10 이상일 수 있고, 바람직하게는 15 이상, 보다 바람직하게는 20 이상일 수 있다. 유기 용매 WS의 물에 대한 용해도는 무한대가 더욱 바람직하다. 유기 용매 WS는 적절히 조합되어 사용할 수 있다.
유기 용매 WS의 물에 대한 용해도는, 예를 들어 10 내지 무한대, 바람직하게는 15 내지 무한대, 보다 바람직하게는 20 내지 무한대일 수 있다.
유기 용매 WS로서는, 모노글라임, 아세토니트릴, 아세톤, 디옥산(바람직하게는 1,4-디옥산), N-메틸피롤리돈(약칭: NMP), 디에틸렌글리콜, 3-부텐, 2-부탄올, 테트라히드로푸란(약칭: THF), 2-메틸THF, N,N-디메틸포름아미드(약칭: DMF), 디메틸아세트아미드(약칭: DMAc) 등이 바람직하고, 모노글라임, 아세토니트릴, 아세톤, 디옥산(바람직하게는 1,4-디옥산), THF 등이 보다 바람직하다.
유기 용매는, 유기 용매 WS와, 물에 대한 용해도가 10[g/100g-물(20℃)] 미만인 유기 용매 WP의 혼합 용매일 수 있다.
유기 용매 WP의 물에 대한 용해도는, 예를 들어 10 미만일 수 있고, 바람직하게는 5 이하, 보다 바람직하게는 3 이하일 수 있다.
유기 용매 WP의 물에 대한 용해도는, 예를 들어 0.01 이상일 수 있다.
하한 및 상한은 적절히 조합되어도 된다.
유기 용매 WP의 물에 대한 용해도는, 예를 들어 0.001 내지 10 미만의 범위 내, 바람직하게는 0.001 내지 5의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.001 내지 3의 범위 내일 수 있다.
유기 용매 WP로서는, 톨루엔, 디클로로메탄, 헥산, 헵탄, 크실렌, 벤젠, 디에틸에테르, 메틸tert-부틸에테르(약칭: MTBE), 아세트산에틸, 클로로포름, 시클로펜틸메틸에테르(CPME) 등이 바람직하고, 톨루엔, 디클로로메탄, 헵탄 등이 보다 바람직하다.
유기 용매 WS와 WP의 혼합 용매를 사용하는 경우, 혼합 용매 중의 유기 용매 WS의 질량은 유기 용매 WP의 질량 1g당, 예를 들어 0.1g 이상, 바람직하게는 0.5g 이상일 수 있다.
당해 혼합 용매 중의 유기 용매 WS의 질량은, 당해 혼합 용매 중의 유기 용매 WP의 질량 1g당, 예를 들어 20g 이하, 바람직하게는 10g 이하일 수 있다.
하한 및 상한은 적절히 조합되어도 된다.
당해 혼합 용매 중의 유기 용매 WS의 질량은, 당해 혼합 용매 중의 유기 용매 WP의 질량 1g당, 예를 들어 0.1g 내지 20g의 범위 내, 바람직하게는 0.5g 내지 10g의 범위 내일 수 있다.
후처리 공정 B에서 얻어진 반응액에, 소망에 따라, 분액, 추출, 용해, 농축, 석출, 탈수, 흡착, 증류, 정류, 크로마토그래피 등의 관용의 방법, 또는 이들의 조합을 적용함으로써, 황 함유 물질(bs)의 함유량이 저감된 유기 불소 화합물(pf)의 조체가 얻어진다. 예를 들어, (1) 공정 B에 있어서 상기 조성물(α)에 구핵 시약을 반응시켜서 얻어지는 반응액 또는 (2) 당해 반응액을 분액하여 얻어지는 유기상을 농축하여 고체를 얻고, 이어서 당해 고체를 용매에 용해하여 용해액을 얻고, 이어서 유기 불소 화합물(pf)을 석출시키는 방법(재결정법), 반응액을 분액하여 유기층을 취득하고, 유기층의 용매를 감압 증류 제거하는 방법 등에 의해 당해 조체를 얻을 수 있다. 이들의 추가 처리에 의해 유기 불소 화합물(pf)의 황 함량을 더 저감할 수 있다.
상기 고체를 얻는 공정은 공지된 방법, 예를 들어 상기 반응액 또는 유기상을 감압 농축하는 방법에 의해 실시할 수 있다.
상기 용해액을 얻는 공정은 공지된 방법, 예를 들어 상기 고체를 용해할 수 있는 용매의 과잉량에 용해하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 상기 용해액을 얻는 공정에 있어서 사용되는 용매는 상기 고체를 용해 가능한 한 특별히 제한되지 않지만, 헵탄, 헥산, 메탄올, 에탄올 등을 들 수 있다.
유기 불소 화합물(pf)을 석출시키는 공정은, 예를 들어 상기 용해액에 빈용매를 첨가하여 유기 불소 화합물(pf)을 석출시키는 방법에 의해 실시할 수 있다. 상기 빈용매는 유기 불소 화합물(pf)이 석출될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.
상기 재결정법에 있어서, 상기 반응액 또는 유기상을, 실리카겔, 셀라이트, 활성탄 등으로 처리한 처리액을 사용하여, 계속되는 농축 공정에 제공해도 된다.
또한, 상기 재결정법에 있어서, 상기 용해액을, 실리카겔, 셀라이트, 활성탄 등으로 처리한 처리액을 사용하여, 계속되는 유기 불소 화합물(pf)이 석출되는 공정에 제공해도 된다.
상기한 실리카겔 등에 의한 처리는, 공지된 적절한 방법으로 실시할 수 있고, 예를 들어 상기 반응액 또는 유기상에 실리카겔, 셀라이트, 활성탄 등을 첨가하고, 고액 분리(예를 들어 여과)하여 분리액(예를 들어 여액)을 얻는 방법, 상기 반응액 또는 유기상을 실리카겔, 셀라이트, 활성탄 등의 컬럼 크로마토그래피에 제공하여 얻어지는 유출액을 얻는 방법 등이다.
조성물(β)
조성물(β)에서는, 황 함유 물질(bs)의 함유량이 저감되어 있기 때문에, 조성물(β)은 유기 불소 화합물(pf)의 공급원으로서 유용하다.
조성물(β)은 적합하게는, 본 개시의 유기 불소 화합물의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
조성물(β) 중, 유기 불소 화합물(pf)의 함유량의 하한은, 바람직하게는 80질량％, 보다 바람직하게는 90질량％, 더욱 바람직하게는 95질량％일 수 있다.
조성물(β) 중, 유기 불소 화합물의 함유량의 상한은, 바람직하게는 99.9질량％, 보다 바람직하게는 99.5질량％, 더욱 바람직하게는 99질량％일 수 있다.
하한 및 상한은 적절히 조합되어도 된다.
조성물(β) 중, 유기 불소 화합물의 함유량은, 바람직하게는 80 내지 99.9질량％의 범위 내, 보다 바람직하게는 90 내지 99.5질량％의 범위 내, 더욱 바람직하게는 95 내지 99질량％의 범위 내일 수 있다.
조성물(β) 중, 황 함유 물질(bs)의 함유량의 상한은, 황량으로서, 조성물(β)의 질량에 대하여, 바람직하게는 10000질량ppm일 수 있고, 보다 바람직하게는 7000질량ppm, 더욱 바람직하게는 6000질량ppm일 수 있다.
조성물(β) 중, 황 함유 물질의 함유량의 하한은, 황량으로서, 조성물(β)의 질량에 대하여, 바람직하게는 0.01질량ppm일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1질량ppm, 더욱 바람직하게는 0.5 질량ppm일 수 있다.
하한 및 상한은 적절히 조합되어도 된다.
조성물(β) 중, 황 함유 물질의 함유량은, 황량으로서, 조성물(β)의 질량에 대하여, 바람직하게는 0.01 내지 10000질량ppm의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.1 내지 7000질량ppm의 범위 내, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 6000질량ppm의 범위 내일 수 있다.
조성물(β)에 있어서, 황 함유 물질(bs)의 함유량은 황량으로서, 유기 불소 화합물(pf)의 함유량에 대한 질량비로, 바람직하게는 1/10 이하일 수 있고, 보다 바람직하게는 1/50 이하, 더욱 바람직하게는 1/100 이하일 수 있다.
조성물(β)에 있어서, 황 함유 물질(bs)의 함유량의 황량으로서의, 유기 불소 화합물(pf)의 함유량에 대한 질량비는, 바람직하게는 1/1000000 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 1/500000 이상, 더욱 바람직하게는 1/300000 이상일 수 있다.
하한 및 상한은 적절히 조합되어도 된다.
조성물(β) 중, 황 함유 물질(bs)의 함유량의 황량으로서의, 유기 불소 화합물(pf)의 함유량에 대한 질량비는, 바람직하게는 1/1000000 내지 1/10의 범위 내, 보다 바람직하게는 1/500000 내지 1/50의 범위 내, 더욱 바람직하게는 1/300000 내지 1/100의 범위 내일 수 있다.
본 개시에 있어서, 황량의 분석 방법으로서는, 예를 들어 산화 분해ㆍ자외 흡광법을 들 수 있다. 상세하게는, 실시예에 기재된 방법을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예 등에 의해 본 개시의 일 실시 형태를 더욱 상세하게 설명하지만, 본 개시는 이들에 한정되지는 않는다. 실시예 등에 있어서의 각 조작은, 특별히 기재가 없는 한, 실온 환경 하에서, 온도 제어하지 않고 실시하였다. 실시예 등에 있어서, Et3N은 트리에틸아민을, Me는 메틸을, AcOEt는 아세트산에틸을 나타낸다.
황 함량의 측정 방법
실시예 등에 있어서의 황 함량은 다음 방법으로 측정하였다.
측정 장치:
미량 황 분석 장치(자외 형광법) (미츠비시 케미컬 애널리테크 TS-100)
샘플 용액의 조제:
정확하게 칭량한 샘플 10 내지 15㎎과 아세톤 10mL를 유리 바이알에 넣어 샘플을 용해시켰다. 또한, 정확하게 칭량한 샘플 10 내지 15㎎을 용해하지 않고 그대로 황량의 측정에 사용할 수도 있다.
블랭크 용액의 조제:
아세톤 10mL를 유리 바이알에 넣었다.
측정:
(1) 2회 예비 가열한 석영 보트에 블랭크 용액을 100μL 취하고, 아세톤을 휘발시켰다. (2) 시료실에 석영 보트를 세트하고, 측정을 행하였다.
(3) 샘플 용액에 대해서도 마찬가지로 (1), (2)의 수순으로 측정을 행하였다. 또한, 샘플을 아세톤에 용해하지 않고 사용하는 경우는, 샘플을 직접 석영 보트에 넣어, 마찬가지로 (1), (2)의 수순으로 측정을 행할 수 있다.
황 함량의 산출:
측정으로 얻어지는 블랭크 용액 및 샘플 용액의 피크 면적에 기초하여, 이하의 식에서, 황 함량을 산안료하였다.
S=((A-B)-b)/a×V/Vt/W×1000
S: 샘플 중의 황 함량(질량 분율 ppm)
W: 샘플 질량(mg)
V: 샘플 용해에 사용한 용매량(mL)
Vt: 측정에 사용한 체적(μL)
A: 샘플의 에어리어값
B: 블랭크의 에어리어값
a: 검량선의 기울기
b: 검량선의 Y절편
검량선은 디부틸디술피드를 표품으로서 작성되었다.
실시예 1
3,5,2'-Trifluoro-4"-propyl[1,1';4',1"]terphenyl-4-carbothioic acid 3,4,5-trifluorophenyl ester(185g, 0.35mol)를, MeCN(143g) 및 모노글라임(103g)에 용해시키고, IF5-Et3N-3HF(150.9g, 0.39mol)로 불소화 반응시킨 후, 얻어진 생성 용액에, 톨루엔(206g), KOH(176.9g, 3.16mol), 및 K2SO3(187.1g, 1.18mol)을 물(925.1g)에 용해시킨 수용액을 첨가하고, 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 80℃에서 24시간 교반하였다. 당해 교반 후의 액을 분액하여 얻은 유기층을 여과하고, 이어서 용매를 감압 증류 제거하여, 4-[Difluoro(3,4,5-trifluorophenoxy)methyl]-3,5,2'-trifluoro-4"-propyl[1,1';4',1"]terphenyl의 조체(182g; 목적의 불소화 화합물 함량 173g)를 얻었다. 그 황 함량을 표 2에 나타낸다.
실시예 2
실시예 1과 마찬가지의 몰량 및 조작에 의해, 3,5,2'-Trifluoro-4"-pentyl[1,1';4',1"]terphenyl-4-carbothioic acid 3,4,5-trifluorophenyl ester로부터, 4-[Difluoro(3,4,5-trifluorophenoxy)methyl]-3,5,2'-trifluoro-4"-pentyl[1,1';4',1"]terphenyl의 조체(186g; 목적의 불소화 화합물 함량 182g)를 얻었다.
실시예 3
4-Chloro-2,6-difluorothiobenzoic acid 3,4,5-trifluorophenyl ester(255.6g, 0.75mol)를 MeCN(364.2g)에 용해시키고, IF5-Et3N-3HF(231.3g, 0.60mol)로 불소화 반응시킨 후, 얻어진 용액에 톨루엔(322.5g), KOH(271.0g, 4.84mol), 및 K2SO3(286.6g, 1.81mol)을 물(1417.6g)에 용해시킨 수용액을 첨가하고, 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 85℃에서 13시간 교반하였다. 당해 교반 후의 액을 분액 후, 유기층을 여과하고, 이어서 용매를 감압 증류 제거하여, 5-[(4-chloro-2,6-difluorophenyl)difluoromethoxy]1,2,3-trifluorobenzene의 조체(266g; 목적의 불소화 화합물 함량 245g)를 얻었다. 그 황 함량을 표 2에 나타낸다.
Figure pct00010
실시예 4 및 5
실시예 1과 마찬가지의 조작에 의해, 3,5-Difluoro-4'-propylbiphenyl-4-carbothioic acid 3,4,5-trifluorophenyl ester로부터, 4-[Difluoro(3,4,5-trifluorophenoxy)methyl]3,5-difluoro-4'-propylbiphenyl의 조체를 얻었다. 이 조체(500mg, 황 함량: 5321ppm)를 표 3에 나타내어진 용매에 용해시키고, 표 3에 나타내어진 첨가제를 첨가한 후, 표 3에 나타내어진 조건에서 가열 교반하였다. 방랭 후, 물 및 헵탄을 첨가하고, 유기물을 추출하고, 얻어진 유기층을 감압 농축, 및 건고하여 백색 결정(495mg; 목적의 불소화 화합물 함량 485㎎)을 얻었다. 얻어진 백색 결정의 황 함량을 분석하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00011
실시예 6
Diphenylmethanethione(5g, 25.3mmol)을 CH2Cl2(100g)에 용해시키고, IF5-Et3N-3HF(11.6g, 30.3mmol)로 불소화 반응시킨 후, 얻어진 용액에 MeCN(120g), KOH(13.6g, 242mmol), 및 K2SO3(19.1g, 121.2mmol)을 물(65g)에 용해시킨 수용액을 첨가하였다. 그 혼합액을 40℃에서 24시간 교반하고, 및 분액한 후, 얻어진 유기층을 여과하고, 및 용매를 감압 증류 제거하여, difluorodiphenylmethane의 조체(4.4g; 목적의 불소화 화합물 함량 3.74g)를 얻었다. 그 황 함량을 표 4에 나타낸다.
실시예 7
Methyl N-butyl-N-(1-oxopropyl)carbamodithioate(0.5g, 2.28mmol)를 디클로로메탄 10g에 용해시키고, IF5-Et3N-3HF(0.87g, 2.28mmol)로 불소화 반응시킨 후, 얻어진 용액에 MeCN(40g), KOH(6.5g, 115.2mmol), 및 K2SO3(9.1g, 57.6mmol)을 물(30g)에 용해시킨 수용액을 첨가하였다. 그 혼합액을 75 내지 80℃에서 3시간 교반하고, 및 분액한 후, 얻어진 유기층을 여과하고, 및 용매를 감압 증류 제거하여, N-Butyl-N-trifluoromethylpropionamide의 조체(300mg; 목적의 불소화 화합물 함량 245㎎)를 얻었다. 그 황 함량을 표 4에 나타낸다.
실시예 8
실시예 7과 마찬가지의 몰량 및 조작에 의해, O-decyl S-methyl carbonodithioate로부터, 1-Trifluoromethoxydecane와 1-(Difluoro(methylthio)methoxy)decane의 조체(490mg; 목적의 불소화 화합물 함량 440㎎)를 얻었다. 그 황 함량을 표 4에 나타낸다.
실시예 9
반응에 사용하는 용매를 디클로로메탄으로부터 AcOEt로 대체한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지의 조작에 의해, S-methyl O-(4'-pentylbicyclohexyl-4-yl)carbonodithioate로부터, 4-pentyl-4'-trifluoromethoxybicyclohexyl의 조체(378mg; 목적의 불소화 화합물 함량 310㎎)를 얻었다. 그 황 함량을 표 4에 나타낸다.
실시예 10
실시예 6과 마찬가지의 몰량 및 조작에 의해, 2,2-diphenyl-[1,3]dithiolane로부터, difluorodiphenylmethane의 조체(5.2g; 목적의 불소화 화합물 함량 4.7g)를 얻었다. 그 황 함량을 표 4에 나타낸다.
실시예 11
반응에 사용하는 불소화제를 IF5-Et3N-3HF로부터 NBS-피리딘-9HF로 대체한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지의 조작에 의해, 4'-(difluoro(methylthio)methoxy)-4-pentylbicyclohexyl로부터, 4-pentyl-4'-trifluoromethoxybicyclohexyl의 조체(650mg; 목적의 불소화 화합물 함량 550㎎)를 얻었다. 그 황 함량을 표 4에 나타낸다.
Figure pct00012
실시예 12
실시예 1에서 얻어진 분액 여과 후의 유기층에 실리카겔(20g)을 첨가하고, 실온에서 30분간 교반 후, 여과하였다. 얻어진 유기층을 감압 농축하여, 조체(158g; 목적의 불소화 화합물 함량 156g, 황 함량 99ppm)를 얻었다. 또한, 얻어진 조체에 헵탄(555g)을 첨가하고, 정석 공정을 행하여 4-[Difluoro(3,4,5-trifluorophenoxy)methyl]-3,5,2'-trifluoro-4"-propyl[1,1';4',1"]terphenyl(126g, 황 함량 23ppm)을 얻었다.
실시예 13
실시예 1에서 얻어진 분액 여과 후의 유기층을 감압 농축하여 얻어진 고체를 헵탄(555g)에 용해시킨 후, 실리카겔 컬럼에서 정제하였다. 얻어진 유출액으로부터 헵탄을 감압 농축 후, 에탄올(516g)을 사용하여 정석 공정을 실시하여, 4-[Difluoro(3,4,5-trifluorophenoxy)methyl]-3,5,2'-trifluoro-4"-propyl[1,1';4',1"]terphenyl(172g, 황 함량 1ppm)을 얻었다.
실시예 14
4-Chloro-2,6-difluorothiobenzoic acid 3,4,5-trifluorophenyl ester(50mg, 0.147mmol)를 디클로로메탄(1g)에 용해시키고, BrF3-1.5(KHF2)(74.9mg, 0.295mmol)로 불소화 반응시킨 후, 얻어진 용액에 MeCN(4g), KOH(99.1mg, 1.770mmol), 및 K2SO3(186.4mg, 1.180mmol)을 물(3g)에 용해시킨 수용액을 첨가하고, 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 60℃에서 3시간 교반하였다. 당해 교반 후의 액을 분액 후, 유기층을 여과하고, 이어서 용매를 감압 증류 제거하여, 5-[(4-chloro-2,6-difluorophenyl)difluoromethoxy]1,2,3-trifluorobenzene의 조체(52.2mg; 목적의 불소화 화합물 함량 48㎎)를 얻었다. 그 황 함량은 256ppm이었다.

Claims (29)

  1. 유기 불소 화합물(pf)의 제조 방법이며,
    [A] 유기 황 화합물(ss)을 불소화제에 의해 불소화하여, 유기 불소 화합물(pf)을 함유하는 조성물(α)을 얻는 반응 공정 A; 및
    [B] 40℃ 이상의 온도에서, 상기 조성물(α)에 구핵 시약을 반응시키는 후처리 공정 B
    를 포함하는, 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후처리 공정 B의 상기 반응은, 물의 존재 하에서 실시되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불소화제가, 불화물 이온을 함유하는 불소화제인, 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불소화제가, 산화제, 및 불화물 이온을 함유하는 불소화제인, 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 산화제가, 할로겐계 산화제 및 암모늄염계 산화제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 제조 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 산화제가, IF5, 삼불화브롬, 식 (3a):

    [식 중,
    X2는 할로겐 원자이고,
    Z는 할로겐 원자 또는 NZ1Z2이고,
    Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로 유기기이거나, 또는 Z1 및 Z2는 서로 결합되어 환을 형성하고 있다.]
    로 표시되는 화합물, 및
    식 (3a'):

    [식 중,
    X3은 할로겐 원자, ClO4, 또는 NO3이고,
    Q1 내지 Q4는, 각각 독립적으로 H 또는 유기기이고, Q1 내지 Q4 중 임의의 2개는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 된다.]
    로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 산화제인, 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 X2는, 요오드 원자, 브롬 원자 또는 염소 원자이고,
    상기 Z는, 요오드 원자, 브롬 원자, 염소 원자 또는 NZ1Z2이고,
    상기 X3은, ClO4 또는 NO3인,
    제조 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불소화제가, IF5, 불화물 이온, 및 아민을 함유하는 불소화제인, 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불소화제가, 삼불화브롬 및 불화물 이온을 함유하는 불소화제인, 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구핵 시약이, 음이온원 화합물인, 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 음이온원 화합물이, 카르보 음이온원 화합물, 할로겐 이온원 화합물, 및 염기성 화합물에서 선택되는 1종 이상인, 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 염기성 화합물이, 무기 염기인, 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 염기성 화합물이, 식: MmXn
    [식 중,
    M은, 양이온이고,
    X는, OH, CN 또는 CO3이고,
    m은, X의 가수이고, 및
    n은, M의 가수이다.]
    으로 표시되는 화합물인, 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 M은, 금속 양이온, 또는 치환되어 있어도 되는 암모늄인, 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 M은, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 제4급 암모늄인, 제조 방법.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염기성 화합물이, KOH, 및 NaOH에서 선택되는 1종 또는 2종인, 제조 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후처리 공정 B의 온도가, 50℃ 이상인, 제조 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후처리 공정 B의 시간이, 0.5시간 이상인, 제조 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후처리 공정 B가, 10[g/100g-물(20℃)] 이상의 물에 대한 용해도를 갖는 유기 용매 WS 중에서 실시되는, 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 후처리 공정 B가,
    상기 유기 용매 WS, 및 물에 대한 용해도가 10[g/100g-물(20℃)] 미만인 유기 용매 WP를 함유하는 혼합 용매 중에서 실시되고, 그리고
    상기 유기 용매 WS의 질량은, 상기 유기 용매 WP의 질량의 0.1[g/g] 이상인, 제조 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    또한,
    (1) 상기 조성물(α)에 구핵 시약을 반응시켜서 얻어지는 반응액 또는
    (2) 당해 반응액을 분액하여 얻어지는 유기상
    에 대하여, 정석 처리, 흡착 처리, 및 증류 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 처리를 실시하는 제조 방법.
  22. 제22항에 있어서,
    상기 흡착 처리에 사용되는 흡착제가 실리카 또는 알루미나인 제조 방법.
  23. 유기 불소 화합물(pf) 및 황 함유 물질(bs)(단, 당해 황 함유 물질(bs)로부터는 상기 유기 불소 화합물(pf)은 제외된다.)을 함유하고, 및
    상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 10000질량ppm 이하인, 조성물(β).
  24. 제23항에 있어서,
    상기 유기 불소 화합물(pf)의 함유량이 80질량％ 이상인, 조성물(β).
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 황 함유 물질(bs)의 함유량의 황량으로서의, 상기 유기 불소 화합물(pf)의 함유량에 대한 질량비가, 1/10 이하인, 조성물(β).
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 7000질량ppm 이하인, 조성물(β).
  27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 6000질량ppm 이하인, 조성물(β).
  28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 0.01질량ppm 이상인, 조성물(β).
  29. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 황 함유 물질(bs)의 함유량이, 황량으로서 0.1질량ppm 이상인, 조성물(β).
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