TW202116713A

TW202116713A - 含氟化合物之製造方法

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Publication number: TW202116713A
Application number: TW109132436A
Authority: TW
Inventors: 高下隆太
Original assignee: 日商Ａｇｃ股份有限公司
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2021-05-01
Also published as: KR20220064992A; WO2021054414A1; CN114423727A; JP7468536B2; EP4032872A4; JPWO2021054414A1; EP4032872A1; US20220204444A1

Abstract

本發明目的在於提供一種含氟化合物之製造方法，其係利用易取得之化合物，在較溫和的反應條件下製造含氟化合物。一種含氟化合物之製造方法，包含：使具有下述式(a)所示部分結構之化合物與格任亞試劑在過渡金屬化合物存在下進行反應。 -CF₂ -CH₂ -L…(a) 惟，式中L為磺酸酯基。

Description

含氟化合物之製造方法

本發明涉及一種含氟化合物之製造方法。

氟化合物已在農藥、醫藥、功能性材料等多種領域中作使用，並且要求以更簡易的方法來合成多種結構。

關於具有烷基鍵結於氟烷基上之結構的化合物之合成方法，已有各種討論。例如專利文獻1中揭示了一種含氟化合物之製造方法，其係將溴化全氟烷基以自由基反應加成至烯烴化合物。

專利文獻2之實施例中揭示了一種使格任亞試劑對親電子劑、即R^f -CF₂ CH₂ CH₂ -I(R^f 為全氟烷基)進行反應之方法。

又，非專利文獻1中就親電子性全氟烷基化劑揭示有下式所示化合物。

[化學式1]

惟，R_f 為n-C_m F_2m ₊₁ ，Tf為SO₂ CF₃ ，R為H或F。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2018-43940號公報專利文獻2：國際公開第2018/228975號非專利文獻

非專利文獻1：Teruo Umemoto, “Electrophilic Perfluoroalkylating Agents”, Chem. Rev. 1996, 96, 1757-1777

發明欲解決之課題上述專利文獻1之手法由於烯烴會反應，所以不適於合成具有碳‐碳雙鍵之化合物，並且親電子劑之種類受到限定。又，產物可能會進一步進行自由基反應而產生短鏈聚合(telomerization)，因而可能會生成多種副產物。上述專利文獻2之親電子劑並不容易取得。並且上述非專利文獻1之親電子性全氟烷基化劑在合成上需要多階段的步驟，產率變低，且以親電子劑來說為高價物。

本發明目的在於提供一種含氟化合物之製造方法，其係利用易取得之化合物，在較溫和的反應條件下製造含氟化合物。

用以解決課題之手段作為達成前述課題之構成，本發明涉及下述[1]~[8]。 [1]一種含氟化合物之製造方法，包含：使具有下述式(a)所示部分結構之化合物與格任亞試劑在過渡金屬化合物存在下進行反應； -CF₂ -CH₂ -L…(a) 惟，式中L為磺酸酯基。

[2]如[1]記載之含氟化合物之製造方法，其中前述具有式(a)所示部分結構之化合物為下述式(A1)或式(A2)所示化合物； G¹ -CF₂ -CH₂ -L…式(A1) L-CH₂ (-CF₂ -G² )_n -CF₂ -CH₂ -L…式(A2) 惟，式中， G¹ 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之1價基、氫原子、烷基或氟烷基； G² 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之2價基、單鍵、伸烷基或氟伸烷基； L為磺酸酯基，且式(A2)中複數個的L分別可相同亦可互異； n為0或1。

[3]如[2]記載之含氟化合物之製造方法，其中在式(A1)中，G¹ 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之1價基或全氟烷基。

[4]如[2]記載之含氟化合物之製造方法，其中在式(A2)中，n為0，或者， n為1且G² 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之2價基、單鍵或全氟伸烷基。

[5]如[1]~[4]中任一項記載之含氟化合物之製造方法，其中前述格任亞試劑係以下述式(B)表示； R-MgX…式(B) 惟，式中R為可具有取代基且亦可於碳鏈中具有雜原子之烴基，X為鹵素原子。

[6]如[5]記載之含氟化合物之製造方法，其中前述格任亞試劑可以下述式(B1)表示； R¹ -CH₂ -MgX…式(B1) 惟，式中，R¹ 為氫原子或為可具有取代基且亦可於碳鏈中具有雜原子之烴基，X為鹵素原子。

[7]如[1]~[6]中任一項記載之含氟化合物之製造方法，其中L為三氟甲磺酸酯基。

[8]如[1]~[7]中任一項記載之含氟化合物之製造方法，其中前述過渡金屬化合物包含銅。

發明效果根據本發明，可提供一種使用易取得之化合物且反應條件也較溫和的含氟化合物之製造方法。

在本說明書中，將式(a)所示部分結構表記為部分結構(a)。並將式(A1)所示化合物表記為化合物(A1)。以其他式表示之化合物等亦遵循該等。「(聚)氧氟伸烷基」為氧氟伸烷基與聚氧氟伸烷基之總稱。全氟烷基意指烷基之氫原子全部被氟原子取代之基。又，氟烷基意指部分氟烷基及全氟烷基合併之總稱。部分氟烷基係1個以上氫原子被氟原子取代且具有1個以上氫原子之烷基。亦即，氟烷基為具有1個以上氟原子之烷基。表示數值範圍之「~」係表示以包含其前後記載之數值作為下限值及上限值。

[含氟化合物之製造方法] 本發明之含氟化合物之製造方法(以下亦表記為「本製造方法」)包含使前述具有式(a)所示部分結構之化合物與格任亞試劑在過渡金屬化合物存在下進行反應。

以下述式(B)表示格任亞試劑時，上述反應可以下述流程(1)表示。 R-MgX…式(B) 惟，式中R為可具有取代基且亦可於碳鏈中具有雜原子之烴基，X為鹵素原子。

流程(1) -CF₂ -CH₂ -L + R-MgX → -CF₂ -CH₂ -R 惟，流程(1)中之各符號如同前述。

本製造方法藉由使用磺酸酯基作為與格任亞試劑反應之部分結構(a)的脫離基L，而可在較溫和的反應條件下進行上述流程(1)之反應。以下，詳細說明本製造方法之各構成。

部分結構(a)之L為磺酸酯基(-O-SO₂ -R² )，會藉由與格任亞試劑之反應而脫離。R² 為有機基。磺酸酯基之具體例可舉甲苯磺酸酯(tosylate)基(OTs)、甲磺酸酯(mesylate)基(OMs)、三氟甲磺酸酯基(OTf)、全氟丁基磺酸酯(nanoflate)基(ONf)等。從流程(1)之反應產率的觀點來看，其中又以三氟甲磺酸酯基為佳。

具有部分結構(a)之化合物(以下亦稱化合物(A))係具有1個以上部分結構(a)之化合物。從反應產率之觀點來看，化合物(A)中之部分結構(a)之數量宜為1~6個，且1~4個較佳，1~2個更佳。

化合物(A)之結構，因應藉由本製造方法獲得之含氟化合物的用途等來適當選擇便可。具有n5個部分結構(a)之化合物(A)可舉下式(An5)所示化合物。 G(-CF₂ -CH₂ -L)_n5 …式(An5) 惟，式中， G為氫原子(惟n5=1)或n5價有機基， n5為1以上之整數， L如同前述。

G中之有機基為包含1個以上碳原子之取代基。有機基可舉：可具有取代基、於碳鏈中或與部分結構(a)鍵結之末端可具有雜原子或烴基以外之鍵結的烴基。該烴基可舉直鏈或支鏈之烷基、環烷基、芳基及該等之組合。烴基亦可於碳鏈中具有雙鍵或三鍵。組合方面可舉如烷基與芳基直接鍵結、或烷基與芳基透過雜原子或透過烴基以外之鍵結而鍵結者等。雜原子可舉如氧原子、氮原子、硫原子、矽原子等。雜原子亦可構成環結構的一部分。又，雜原子中，氮原子、硫原子及矽原子亦可構成為與3個以上碳原子鍵結之分支點。烴基以外之鍵結可舉如醯胺鍵、脲鍵、胺甲酸乙酯鍵等。烴基可具有之取代基可舉鹵素原子、羥基、胺基、硝基、磺酸基等，從本製造方法中之化合物的穩定性的觀點來看，宜為鹵素原子，其中又以氟原子較佳。

有機基具有環烷基、芳基等之環結構時，該環結構可舉3~8員環之脂肪族環、6~8員環之芳香族環、3~8員環之雜環及由該等環中之2者以上所構成之縮合環等，以下式所示環結構為宜。環結構亦可具有鹵素原子、可具有醚鍵之烷基、環烷基、烯基、烯丙基、烷氧基、側氧基等作為取代基。

[化學式2]

化合物(A)中，含環結構之化合物的理想具體例可舉以下之物等。

[化學式3]

惟，L如同前述。

從本製造方法之高產率化的觀點來看，前述化合物(A)宜為下述式(A1)或式(A2)所示化合物。 G¹ -CF₂ -CH₂ -L…式(A1) L-CH₂ (-CF₂ -G² )_n -CF₂ -CH₂ -L…式(A2) 惟，式中， G¹ 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之1價基、氫原子、烷基或氟烷基； G² 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之2價基、單鍵、伸烷基或氟伸烷基； L為磺酸酯基，且式(A2)中複數個的L分別可相同亦可互異； n為0或1。

從本製造方法之高產率化等觀點來看，G¹ 之烷基或氟烷基之碳數宜為1~30，且1~20較佳，1~10更佳，1~6尤佳。

G¹ 之具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之1價基，係在式(A1)中於鍵結於CF₂ 之末端具有-O-、於碳數2以上碳鏈之碳-碳原子間具有-O-、或包含該等兩者的氟烷基。從易製造性等觀點來看，G¹ 宜為下式(G1-1)所示結構。 R^f0 O-[(R^f1 O)_m1 (R^f2 O)_m2 (R^f3 O)_m3 (R^f4 O)_m4 (R^f5 O)_m5 (R^f6 O)_m6 ]-(R^f7 )_m7 -…式(G1-1) 惟， R^f0 為碳數1~20之氟烷基， R^f1 為碳數1之氟伸烷基， R^f2 為碳數2之氟伸烷基， R^f3 為碳數3之氟伸烷基， R^f4 為碳數4之氟伸烷基， R^f5 為碳數5之氟伸烷基， R^f6 為碳數6之氟伸烷基， R^f7 為碳數1~6之氟伸烷基， m1、m2、m3、m4、m5、m6分別獨立表示0或1以上之整數，m7為0或1之整數，m1+m2+m3+m4+m5+m6+m7為0~200之整數。另，式(G1-1)中之(R^f1 O)~(R^f6 O)的鍵結順序為任意。式(G1-1)之m1~m6分別表示(R^f1 O)~(R^f6 O)之個數，並非表示配置。例如，(R^f5 O)_m5 係表示(R^f5 O)之數量為m5個，而非表示(R^f5 O)_m5 之嵌段配置結構。同樣地，(R^f1 O)~(R^f6 O)的記載順序並非表示各單元的鍵結順序。 m7為0時，G¹ 之鍵結於CF₂ 的末端為-O-。m7為1時，G¹ 之鍵結於CF₂ 的末端為碳原子(R^f7 之末端的碳原子)。

G¹ 之具體例可舉：CH₃ -、CH₃ CH₂ -、CH₃ CH₂ CH₂ -、CH₃ CH₂ CH₂ CH₂ -、CH₃ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ -、CH₃ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ -、CF₃ -、CF₃ CF₂ -、CF₃ CF₂ CF₂ -、CF₃ CF₂ CF₂ CF₂ -、CF₃ CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ -、CF₃ CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ -、CF₃ CF₂ CF₂ -O-[(CF₂ -O)_m1 (CF₂ CF₂ -O)_m2 ]-、CF₃ CF₂ CF₂ -O-CF₂ CF₂ -O-[(CF₂ -O)_m1 (CF₂ CF₂ -O)_m2 ]-、CF₃ -O(-CF₂ CF₂ -O-CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ -O)_m8 -CF₂ CF₂ -O-CF₂ CF₂ -、F(-CF₂ CF₂ CF₂ -O)_m3 -CF₂ -等(惟，m8為1~100之整數)。

在本製造方法中，從產率等觀點來看，在式(A1)中G¹ 宜為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之1價基、或全氟烷基。

從本製造方法之高產率化等觀點來看，G² 之伸烷基或氟伸烷基之碳數宜為1~30，且1~20較佳，1~10更佳，1~6尤佳。

G² 之具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之2價基，係在式(A2)中鍵結於CF₂ 之2末端分別獨立具有-O-、於碳數2以上碳鏈之碳-碳原子間具有-O-、或為該等之組合的氟伸烷基。從易製造性等觀點來看，G² 宜為下式(G2-1)所示結構。 -(O)_m0 -[(R^f1 O)_m1 (R^f2 O)_m2 (R^f3 O)_m3 (R^f4 O)_m4 (R^f5 O)_m5 (R^f6 O)_m6 ]-(R^f7 )_m7 -…式(G2-1) 惟，m0為0或1之整數，R^f1 、R^f2 、R^f3 、R^f4 、R^f5 、R^f6 、R^f7 、m1、m2、m3、m4、m5、m6及m7與在前述G¹ 者相同。另，式(G2-1)中之(R^f1 O)~(R^f6 O)的鍵結順序為任意，如同在前述式(G1-1)所說明。 m7為0時，G² 之鍵結於CF₂ 的單側末端為-O-。m7為1時，G² 之鍵結於CF₂ 的單側末端為碳原子(R^f7 之末端的碳原子)。又，m0為1時，G² 之鍵結於CF₂ 的單側末端為-O-。m0為0時，G² 之鍵結於CF₂ 的單側末端為碳原子(R^f1 ~R^f7 之任一末端的碳原子)。另，m0與m7分別獨立為0或1。

G² 之具體例可舉-CH₂ -、-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ -、-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ -、-O-[(CF₂ -O)_m1 (CF₂ CF₂ -O)_m2 ]等。

另，式(A2)中，n為0時，化合物(A)為L-CH₂ -CF₂ -CH₂ -L。又，式(A2)中，n為1且G² 為單鍵時，化合物(A)為L-CH₂ -CF₂ -CF₂ -CH₂ -L。

在本製造方法中，從產率等觀點來看，式(A2)中以n為0、或n為1且G² 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之2價基、單鍵或全氟伸烷基為佳。

化合物(A)的理想具體例可舉以下之物等。

[化學式4]

惟，n1、n2、n3及n4為1~100之整數。

另，式(A1)中，G¹ 為氟原子時、亦即即使化合物(A)為CF₃ -CH₂ -L時，依舊可適用本製造方法。然而，本製造方法的特徵之一在於：對脫離基L而言的β碳上鍵結有2個氟原子，進而對碳鏈等延伸之結構具有優異的反應性，就G¹ 而言已排除氟原子之情形。

化合物(A)例如可藉由在三乙胺或吡啶等有機胺化合物存在下，使三氟甲磺酸酐、對甲苯磺醯氯(tosyl chloride)、甲磺醯氯等對下式(A1-2)或式(A2-2)所示化合物反應而磺酸酯化的方法等來製造。 G¹ -CF₂ -CH₂ -OH…式(A1-2) HO-CH₂ (-CF₂ -G² )_n -CF₂ -CH₂ -OH…式(A2-2) 惟，式中之G¹ 、G² 及n如同前述。

格任亞試劑只要為可與前述部分結構(a)進行反應者便可。在本製造方法中，從抑制副反應等之觀點來看，格任亞試劑宜為下述式(B)所示化合物。 R-MgX…式(B) 惟，式中R為可具有取代基且亦可於碳鏈中具有雜原子之烴基，X為鹵素原子。

R可從具有導入前述化合物(A)之所求結構者中適當選擇來使用。 R中之烴基可以直鏈烷基、具有分支之烷基、環烷基、芳基及該等組合所構成之基作為基本骨架，可具有雜原子、可具有取代基、亦可具有雙鍵或三鍵。雜原子可舉氮原子(N)、氧原子(O)、硫原子(S)、矽原子(Si)等，從化合物之穩定性的觀點來看，以N、O或S為佳。又，取代基宜為氟原子。從提升本製造方法之產率等觀點來看，R之碳數宜為1~30，1~20較佳，1~15更佳。

從反應性觀點來看，X之鹵素原子宜為氯原子、溴原子或碘原子，其中又以氯原子或溴原子較佳。

所述格任亞試劑可舉如：氯化甲鎂、氯化乙鎂、氯化烯丙鎂等進行鎂鍵結之碳原子為初級碳原子的第1級烷基格任亞試劑；氯化異丙鎂等第2級烷基格任亞試劑；氯化三級丁鎂等第3級烷基格任亞試劑；氯化苯鎂等芳基格任亞試劑、或氯化乙烯鎂等。

在本製造方法中，從可以高產率獲得目標物的觀點來看，以格任亞試劑為下述式(B1)所示格任亞試劑為佳。 R¹ -CH₂ -MgX…式(B1) 惟，式中，R¹ 為氫原子或為可具有取代基且於碳鏈中可具有雜原子之烴基，X為鹵素原子。R¹ 宜為從R去除-CH₂ 後之殘基。

藉由進行鎂鍵結之碳原子為初級碳原子，本製造方法可以較溫和的反應條件實施。

式(B1)的理想具體例可舉以下之物等。

[化學式5]

格任亞試劑例如可藉由使下式(B2)與金屬鎂反應來製造。另，亦可使用具有所求結構之市售物。 R-X…式(B2) 惟，R及X如同前述。

在流程(1)之反應中，格任亞試劑之使用量從提升目標物之產率的觀點來看，相對於化合物(A)所具有之脫離基L之總數宜為1當量至30當量，3當量至20當量較佳，5當量至15當量更佳。

過渡金屬化合物可從可用於格任亞反應之周知觸媒中適當選擇來使用。就過渡金屬化合物而言，過渡金屬宜為包含週期表第3族~第12族元素之化合物，其中又以包含第8族~第11族元素之化合物為宜。第8族~第11族元素中又宜包含選自銅、鎳、鈀、鈷、鐵中之1種以上元素，更宜包含銅。

過渡金屬化合物包含銅時，該銅可為0價、1價、2價、3價中之任一化合物，從觸媒能力的觀點來看，其中又以1價銅或2價銅之鹽或錯鹽為佳。進一步從易取得性等觀點來看，以氯化銅較佳。氯化銅中CuCl、CuCl₂ 皆適宜使用。另，氯化銅可為無水物亦可為水合物，從觸媒能力的觀點來看，以無水氯化銅較佳。相對於化合物(A)所具有之脫離基L的總數，過渡金屬化合物之使用量例如為0.1~50莫耳%，宜為1~30莫耳%，更宜為2~20莫耳%。

在本製造方法之反應中，亦可視需求於成為觸媒之過渡金屬化合物組合配位基來使用。藉由使用配位基，可提升目標物之產率。另一方面，在本製造方法中，即便不使用配位基，仍可獲得充分的產率，因此亦可不使用該配位基。上述配位基可舉如1,3-丁二烯、苯丙炔、四甲基伸乙二胺(TMEDA)等。使用配位基時，使用量從提升目標物之產率的觀點來看，宜相對於化合物(A)所具有之脫離基L的總數使用0.01~2.0當量，且0.1~1.2當量較佳。

又，本製造方法之反應通常係在溶劑中進行。溶劑可從可溶解化合物(A)及格任亞試劑的溶劑中適當選擇來使用。溶劑可為1種單獨，或可為2種以上組合而成之混合溶劑。例如，化合物(A)為氟原子含量(氟原子於化合物分子之分子量中所占比率)較低的化合物時，溶劑只要是對反應非活性的溶劑，便無特別限定。就對反應非活性的溶劑而言，其中又以二乙基醚、四氫呋喃、二㗁烷等醚系溶劑為佳，且以四氫呋喃較佳。又，化合物(A)為氟原子含量較高的化合物時，宜為前述醚系溶劑與氟系溶劑組合而成之混合溶劑。氟系溶劑可舉如：氫氟碳類(1H,4H-全氟丁烷、1H-全氟己烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、1,1,2,2,3,3,4-七氟環戊烷、2H,3H-全氟戊烷等)、氫氯氟碳類(3,3-二氯-1,1,1,2,2-五氟丙烷、1,3-二氯-1,1,2,2,3-五氟丙烷(HCFC-225cb)等)、氫氟醚類(CF₃ CH₂ OCF₂ CF₂ H(AE-3000)、(全氟丁氧基)甲烷、(全氟丁氧基)乙烷等)、氫氯氟烯烴類((Z)-1-氯-2,3,3,4,4,5,5-七氟-1-戊烯(HCFO-1437dycc(Z)體)、(E)-1-氯-2,3,3,4,4,5,5-七氟-1-戊烯(HCFO-1437dycc(E)體)、(Z)-1-氯-2,3,3-三氟-1-丙烯(HCFO-1233yd(Z)體)、(E)-1-氯-2,3,3-三氟-1-丙烯(HCFO-1233yd(E)體)等)、含氟芳香族化合物類(全氟苯、間雙(三氟甲基)苯(SR-溶劑)、對雙(三氟甲基)苯等)等。

本製造方法例如可藉由以下方式來實施：準備包含化合物(A)之溶液，添加過渡金屬化合物與因應需求添加配位基後，添加另行調製之格任亞試劑溶液來實施。化合物(A)與格任亞試劑的反應溫度因應化合物(A)與格任亞試劑之組合來適當調整便可。例如，設為-20℃~66℃(四氫呋喃之沸點)便可，且以-20℃~40℃為佳。

實施例以下利用實施例進一步詳細說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。另，例1、例3~10及例12~13為實施例，例2及例11為比較例。

[合成例：化合物(A1-1)之合成] 加入1H,1H-十三氟-1-庚醇(10.5g)、二氯甲烷(100mL)、三乙胺(6.0mL)，冷卻成0℃。加入三氟甲磺酸酐(5.6mL)，在室溫下攪拌。以水洗淨後，以硫酸鈉乾燥。過濾後餾去溶劑，進行利用矽膠之快速管柱層析(flash column chromatography)，藉此獲得下述化合物(A1-1)4.73g。茲將化合物(A1-1)之NMR測定結果顯示如下。¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d)δ 4.84(t，J=12.3Hz，2H).¹⁹ F-NMR(376MHz，氯仿-d)δ -74.50，-81.04~-81.61(m)，-120.19(t，J=14.3Hz)，-122.08~-122.94(m)，-122.94~-123.72(m)，-126.21~-126.94(m).

[化學式6]

OTf為三氟甲磺酸酯：-O-S(=O)₂ (-CF₃ )。

[例1：製造含氟化合物(1)] 加入前述化合物(A1-1)(241mg)、CuCl₂ (12.1mg)、1,3-丁二烯THF溶液(2.0M，0.25mL)，冷卻成10℃後，滴下氯化正丁鎂之THF溶液(0.88M，5.1mL)，於室溫下攪拌。冷卻成0℃後，加入1M鹽酸，以AE-3000萃取。加入硫酸鈉使其乾燥後，進行過濾與濃縮，進行利用矽膠之快速管柱層析，藉此獲得下述含氟化合物(1)84.0mg。另，THF為四氫呋喃。茲將含氟化合物(1)之NMR測定結果顯示如下。¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d)δ 2.49~1.84(m，2H)，1.63~1.11(m，6H)，1.00~0.81(m，3H).¹⁹ F-NMR(376MHz，氯仿-d)δ -81.57(t，J=9.7Hz)，-115.20(ddd，J=18.7，14.6，4.6Hz)，-122.73，-123.65，-124.35，-126.92.

[化學式7]

[例2~9：含氟化合物(1)之製造方法] 除了將上述例1中之氯化正丁鎂、1,3-丁二烯、CuCl₂ 之摻混量如下表1變更以外，以與例1同樣方式來製造含氟化合物(1)。

[例10：含氟化合物(1)之製造方法] 除了使用CuCl來替代上述例1中之CuCl₂ ，並將摻混量如下表1變更以外，以與例1同樣方式來製造含氟化合物(1)。

[例11：製造含氟化合物] 嘗試使用下述化合物(X1)來製造前述含氟化合物(1)。於1H,1H-十三氟-1-庚醇加入三苯膦、四溴化碳，使其在二氯甲烷中進行反應，合成出下述化合物(X1)，但該化合物(X1)不穩定，在純化時便分解而恢復成醇。所以，得知不適於用來合成含氟化合物(1)。

[化學式8]

將例1~例10之合成中各成分之摻混比率與所得目標物之產率列於表1。另，表1中之e.q.(當量)及mol%係以親電子劑的三氟甲磺酸酯基之數量為基準。表中之連字符(-)表示未添加。又，產率係使用¹⁹ F-NMR依照內部標準法(內部標準：六氟苯)來定量目標物，並以下式求得。針對例1，亦求出單離產率(表1括弧內)。產率=目標物/化合物(A1-1)×100[%]

[表1]

如同表1所示，根據包含在過渡金屬化合物存在下使屬於前述具有式(a)所示部分結構之化合物的化合物(A1-1)與格任亞試劑進行反應的例1、例3~10之製造方法，可在較溫和的反應條件下合成設為目標之含氟化合物。下述例12~13中顯示可藉由本製造方法合成各種化合物。

[例12：製造含氟化合物(2)] (合成例12-1：化合物(12-1)之合成) 加入2,2,3,3-十三氟-1,4-丁二醇(1.58g)、二氯甲烷(100mL)、吡啶(2.2mL)，並冷卻成0℃。加入三氟甲磺酸酐(7.18g)，在室溫下攪拌3小時。以水洗淨2次後，以硫酸鈉乾燥。過濾後餾去溶劑，添加己烷。攪拌30分鐘後，進行過濾、減壓乾燥而獲得下述化合物(12-1)3.70g。茲將化合物(12-1)之NMR測定結果顯示如下。¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d)δ：4.93~4.75(m，4H).¹⁹ F-NMR(376MHz，氯仿-d)δ：-74.68，-120.99~-121.24(m).

[化學式9]

(合成例12-2：含氟化合物(2)之合成) 加入上述化合物(12-1)(213mg)、CuCl₂ (1.3mg)，冷卻成10℃後，滴下氯化正丁鎂之THF溶液(0.88M，5.1mL)，於室溫下攪拌1小時。冷卻至0℃後，加入1M鹽酸，以AE-3000萃取。加入硫酸鈉使其乾燥後，進行過濾與濃縮，進行利用矽膠之快速管柱層析，藉此獲得下述含氟化合物(2)30.1mg。茲將化合物(2)之NMR測定結果顯示如下。¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d)δ：2.17~1.88(m，4H)，1.60~1.31(m，12H)，0.99~0.83(m，6H).¹⁹ F-NMR(376MHz，氯仿-d)δ：-116.28~-116.59(m).

[化學式10]

[例13：製造含氟化合物(3)] (合成例13-1：化合物(13-1)之合成) 按照國際公開2013/121984號之實施例7中記載之方法獲得下述化合物(13-1)。 CF₃ -O-(CF₂ CF₂ O-CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ O)_n (CF₂ CF₂ O)-CF₂ CF₂ CF₂ -CH₂ OH…式(13-1) 重複單元數n之平均值為13。

(合成例13-2：化合物(13-2)之合成) 加入前述化合物(13-1)(6.80g)、2,6-二甲吡啶(0.759g)、AE-3000(28.0g)，在0℃下攪拌。加入三氟甲磺酸酐(0.987g)後，在室溫下攪拌。以水洗淨後餾去溶劑，進行利用矽膠之快速管柱層析，藉此獲得下述化合物(13-2)6.81g。 CF₃ -O-(CF₂ CF₂ O-CF₂ CF₂ CF₂ CF₂ O)_n (CF₂ CF₂ O)-CF₂ CF₂ CF₂ -CH₂ OTf…式(13-2) 重複單元數n之平均值為13，OTf為三氟甲磺酸酯：-O-S(=O)₂ (-CF₃ )。

化合物(13-2)之NMR譜：¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d) δ(ppm)：4.78(t，J=12.3Hz，2H).¹⁹ F-NMR(376MHz，氯仿-d) δ(ppm)：-55.28，-74.11，-82.86，-88.07，-90.20，-119.84，-125.28，-126.16.

(合成例13-3：化合物(13-3)之合成] 加入二乙基二烯丙基丙二酸酯(60.0g)、氯化鋰(23.7g)、水(6.45g)、二甲亞碸(263g)，在160℃下攪拌。冷卻至室溫後，加入水，以乙酸乙酯萃取。將己烷加至有機層，以飽和食鹽水洗淨，以硫酸鈉乾燥。過濾後，餾去溶劑而獲得下述化合物(13-3)39.5g。

[化學式11]

化合物(13-3)之NMR譜：¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d) δ(ppm)：(ddt，J=17.1，10.1，7.0Hz，2H)，5.06~4.94(m，4H)，4.09(q，J=7.1Hz，2H)，2.47(ddd，J=14.0，8.0，6.1Hz，1H)，2.33(dt，J=14.9，7.5Hz，2H)，2.22(dt，J=14.1，6.5Hz，2H)，1.21(t，J=7.1Hz，3H).

(合成例13-4：化合物(13-4)之合成) 加入THF(260mL)、二異丙胺(29.8g)後，將溶液冷卻至-78℃。加入正丁鋰己烷溶液(2.76M，96.6mL)，升溫至0℃。攪拌後冷卻至-78℃，而調製出二異丙胺鋰(LDA)之THF溶液。將上述化合物(13-3)(39.5g)加入THF溶液，攪拌後，加入溴化烯丙基(24.1mL)。升溫成0℃，加入1M鹽酸(100mL)，減壓餾去THF。以二氯甲烷萃取後，加入硫酸鈉。過濾後餾去溶劑，進行利用矽膠之快速管柱層析，藉此獲得化合物(13-4)45.0g。

[化學式12]

化合物(13-4)之NMR譜：¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d) δ(ppm)：5.74~5.62(m，3H)，5.04(dd，J=13.6，1.9Hz，6H)，4.10(q，J=7.1Hz，2H)，2.29(d，J=7.4Hz，6H)，1.22(t，J=7.1Hz，3H).

(合成例13-5：化合物(13-5)之合成) 使上述化合物(13-4)(45.0g)溶解於THF(620mL)中，冷卻成0℃。加入鋁氫化鋰之THF溶液(104mL)、攪拌。加入水、15%氫氧化鈉水溶液，於室溫下攪拌後，以二氯甲烷稀釋。過濾後餾去溶劑，進行利用矽膠之快速管柱層析，藉此獲得下述化合物(13-5)31.3g。

[化學式13]

化合物(13-5)之NMR譜：¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d) δ(ppm)：5.90~5.76(m，3H)，5.10~5.02(m，6H)，3.38(s，2H)，2.03(dt，J=7.5，1.2Hz，6H)，1.45(s，1H).

(合成例13-6：化合物(13-6)之合成) 加入乙腈(380mL)、前述化合物(13-5)(31.3g)、三苯膦(64.3g)、四氯化碳(33.9g)，並在90℃下攪拌。濃縮後加入乙酸乙酯/己烷並攪拌。過濾、濃縮後，藉由蒸餾而獲得下述化合物(13-6)28.2g。

[化學式14]

化合物(13-6)之NMR譜：¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d) δ(ppm)：5.83~5.67(m，3H)，5.16~5.01(m，6H)，3.32(s，2H)，2.05(dt，J=7.5，1.1Hz，6H).

(合成例13-7：化合物(13-7)之合成) 對鎂(2.36g)加入THF(35mL)、碘(0.180g)，於室溫下攪拌。加入前述化合物(13-6)(14.0g)之THF(35mL)溶液，進行2小時加熱回流，藉此調製出下述化合物(13-7)之溶液(1.0M)。

[化學式15]

(合成例13-8：含氟化合物(3)之合成) 加入CuCl₂ (16.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.052g)、1,3-雙三氟甲基苯(24mL)、前述化合物(13-1)(4.00g)後，加入前述化合物(13-7)(5.0mL，1.0M)。於室溫下攪拌後，以1M鹽酸洗淨，以硫酸鈉乾燥。過濾後餾去溶劑，添加AC-6000。以MeOH洗淨後，進行利用矽膠之快速管柱層析，藉此獲得下述含氟化合物(3)0.139g。另，AC-6000為C₆ F₁₃ C₂ H₅ 。

[化學式16]

重複單元之平均值(n)：10

化合物(3)之NMR譜；¹ H-NMR(400MHz，氯仿-d) δ(ppm)：5.77(ddt，J=14.9，10.7，7.4Hz，3H)，5.07~4.99(m，6H)，2.19~2.05(m，2H)，1.97(d，J=7.4Hz，6H)，1.59~1.50(m，2H).¹⁹ F-NMR(376MHz，氯仿-d) δ(ppm)：-55.29，-82.90，-88.13，-90.24(d，J=8.0Hz)，-114.62，-125.34，-126.49.

產業上之可利用性根據本發明，可利用易取得之化合物，在較溫和的反應條件下合成可在農藥、醫藥、功能性材料等多種領域中使用的含氟化合物。又，例如藉由使用具有碳-碳雙鍵之格任亞試劑，可輕易地對化合物(A)加成雙鍵，而可獲得作為用以合成各種化合物之原料也相當有用的化合物。

本申請案基於2019年9月20日提申之日本專利申請案特願2019-171578主張優先權，並將其全部揭示納入於此。

(無)

Claims

一種含氟化合物之製造方法，包含：使具有下述式(a)所示部分結構之化合物與格任亞試劑在過渡金屬化合物存在下進行反應； -CF₂ -CH₂ -L…式(a) 惟，式中L為磺酸酯基。
如請求項1之含氟化合物之製造方法，其中前述具有式(a)所示部分結構之化合物為下述式(A1)或式(A2)所示化合物； G¹ -CF₂ -CH₂ -L…式(A1) L-CH₂ (-CF₂ -G² )_n -CF₂ -CH₂ -L…式(A2) 惟，式中， G¹ 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之1價基、氫原子、烷基或氟烷基； G² 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之2價基、單鍵、伸烷基或氟伸烷基； L為磺酸酯基，且式(A2)中複數個的L分別可相同亦可互異； n為0或1。
如請求項2之含氟化合物之製造方法，其中在式(A1)中，G¹ 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之1價基或全氟烷基。
如請求項2之含氟化合物之製造方法，其中在式(A2)中，n為0，或者， n為1且G² 為具有(聚)氧基氟伸烷基鏈之2價基、單鍵或全氟伸烷基。
如請求項1至4中任一項之含氟化合物之製造方法，其中前述格任亞試劑係以下述式(B)表示； R-MgX…式(B) 惟，式中R為可具有取代基且亦可於碳鏈中具有雜原子之烴基，X為鹵素原子。
如請求項5之含氟化合物之製造方法，其中前述格任亞試劑可以下述式(B1)表示； R¹ -CH₂ -MgX…式(B1) 惟，式中，R¹ 為氫原子或為可具有取代基且亦可於碳鏈中具有雜原子之烴基，X為鹵素原子。
如請求項1至4中任一項之含氟化合物之製造方法，其中L為三氟甲磺酸酯基。
如請求項1至4中任一項之含氟化合物之製造方法，其中前述過渡金屬化合物包含銅。