WO2020090989A1 - フッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法 - Google Patents

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WO2020090989A1
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reaction
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fluorinated aromatic
aromatic
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小島 圭介
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日産化学株式会社
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    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B61/00Other general methods

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a fluorinated aromatic secondary or tertiary amine compound.
  • a reaction using a palladium catalyst to cross-couple an amine with a halide or pseudohalide to form a C—N bond is useful for the synthesis of aromatic amines and the formation of heterocycles.
  • This cross-coupling has become an important technology in many fields such as the medical field and the material field (Non-patent document 1), and research on the catalyst used in this reaction and the reaction process has been widely conducted. .
  • fluorine since fluorine has the highest electronegativity of all the elements, it is not only the feature that the electronic state of the whole molecule can be changed significantly by introducing it into the molecule, but also its atomic radius is Since they are about the same, even if a fluorine atom is introduced into the molecule instead of a hydrogen atom, it has a feature that the change in molecular size can be suppressed as compared with the case where another atom or a substituent is introduced. .. Therefore, studies on fluorides have been actively conducted, and many reports on fluorides for pharmaceuticals and electronic materials have been made. For example, in the field of electronic materials, it has been reported that an amine compound having a fluorine atom in the molecule is suitable as a charge transporting substance (Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 a reaction between an aromatic amine and perfluoroarylboronic acid catalyzed by copper acetate (Non-Patent Document 2), in the presence of lithium hydroxide Of formanilide with perfluorobenzene (Non-Patent Document 3), reaction of aniline with perfluorobenzene in the presence of t-BuONa (Non-Patent Document 4), etc. have been reported.
  • the amino group which is the reaction site in each case, exists on the aromatic compound side having no fluorine atom, of the two raw materials to be subjected to the coupling reaction.
  • Non-Patent Document 5 a special palladium carbene complex is used as a catalyst to give a fluoroarylamine compound.
  • a method of coupling with a haloaryl compound has been reported, there are problems that the catalyst is expensive and the yield of the target product is low.
  • arylation of fluoroarylamine compounds has low reactivity, and derivatization to a tertiary amine has not been reported.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a fluorinated aromatic amine compound, a chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbon or a pseudohalogenated aromatic hydrocarbon without using a special catalyst.
  • An object of the present invention is to provide a method for easily and efficiently producing a secondary or tertiary amine compound having a fluoroaryl moiety in the molecule by coupling with and.
  • the present inventor has conducted extensive studies to achieve the above-mentioned object, and in the presence of a predetermined palladium catalyst, a predetermined ligand and a base, an amino group of a fluorinated aromatic amine compound and chlorination, Coupling reaction of brominated or iodinated aromatic hydrocarbon or pseudohalogenated aromatic hydrocarbon with chlorine atom, bromine atom, iodine atom or pseudohalogen group proceeds efficiently, and has a fluoroaryl moiety in the molecule.
  • the present invention has been completed by finding that a secondary or tertiary amine compound can be selectively obtained with high yield.
  • the present invention is 1.
  • the fluorinated aromatic primary amine compound is a fluorinated aromatic primary monoamine compound or diamine compound having two or more fluorine atoms in the molecule, wherein the fluorinated aromatic secondary amine or tertiary compound is 1 or 2.
  • For producing a primary amine 4.
  • chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbon is a mono- or dichloroaromatic hydrocarbon, a mono- or dibromoaromatic hydrocarbon, or a mono- or diiodoaromatic hydrocarbon.
  • a method for producing an aromatic secondary or tertiary amine is provided.
  • a fluorinated aromatic primary amine compound is chlorinated or brominated using a commercially available palladium catalyst and a ligand.
  • a secondary or tertiary fluorinated aromatic amine compound having a fluoroaryl moiety in the molecule efficiently, in high yield, and inexpensively from an iodinated aromatic hydrocarbon or a pseudohalogenated aromatic hydrocarbon (Fluorine-containing aniline derivative) can be produced.
  • the reaction ratio of a chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbon or a pseudohalogenated aromatic hydrocarbon to a fluorinated aromatic primary amine compound.
  • the secondary fluorinated aromatic amine compound and the tertiary fluorinated aromatic amine compound can be easily produced separately.
  • the polymerization reaction can be performed by using a bifunctional compound for each of the fluorinated aromatic primary amine compound and the chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbon or the pseudohalogenated aromatic hydrocarbon.
  • a polymer such as an oligoaniline derivative or a polyaniline derivative having a fluoroaryl moiety in the molecule can be efficiently produced.
  • the fluorine-containing aniline derivative obtained by the production method of the present invention a fluorine-containing amine compound such as a polymer has excellent transparency because it has a fluorine atom in the molecule, and also exhibits charge transportability. It can be suitably used as a material for forming a charge-transporting thin film for an electronic element such as an organic EL element, alone or in combination with another charge-transporting material or a dopant substance.
  • FIG. 3 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compound obtained in Production Example 2-1.
  • FIG. 2 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compound obtained in Production Example 2-2.
  • FIG. 1 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compound obtained in Example 2-1.
  • FIG. 1 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compound obtained in Example 2-2.
  • 1 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compound obtained in Example 2-3.
  • FIG. 2 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compound obtained in Example 2-4.
  • FIG. 2 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compound obtained in Example 2-5.
  • FIG. 2 is a 1 H-NMR spectrum diagram of the compounds obtained in Example 2-6.
  • the method for producing a fluorinated aromatic secondary or tertiary amine compound according to the present invention comprises a fluorinated aromatic primary amine compound, a chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbon or a pseudohalogenated aroma.
  • the catalyst used in the present invention contains divalent palladium acetate (Pd (OAc) 2 ) as described above, but it is preferable to use the divalent palladium acetate alone.
  • the amount of the palladium acetate divalent used is not particularly limited as long as the intended coupling reaction proceeds, but is 0.1% as a palladium metal based on 1 mol of NH at the amine site of the fluorinated aromatic primary amine compound. 0001 to 0.2 mol is preferred, 0.0003 to 0.15 mol is more preferred, 0.0005 to 0.1 mol is even more preferred, and 0.001 to 0.075 mol is even more preferred.
  • other metal catalysts may be used together with palladium acetate divalent as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • other metal catalysts include copper catalysts such as copper chloride, copper bromide, and copper iodide; Pd (PPh 3 ) 4 (tetrakis (triphenylphosphine) palladium), Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 (bis (Triphenylphosphine) dichloropalladium), Pd (Pt-Bu 3 ) 2 (bis (tri (t-butylphosphine)) palladium), and other palladium catalysts.
  • the amount used is not generally specified, but it is usually less than 100 mol% based on the divalent palladium acetate.
  • the ligand used in the present invention contains a tri-t-butylphosphine (abbreviated as tBu 3 P) or tri-t-butylphosphonium borate compound as described above.
  • the tri-t-butylphosphonium borate compound is not particularly limited as long as it is composed of a tri-t-butylphosphonium cation and a borate anion, and such a borate anion includes a fluorine-containing borate anion. preferable.
  • Specific examples of the tri-t-butylphosphonium borate compound include, but are not limited to, tri-t-butylphosphonium tetrafluoroborate (hereinafter abbreviated as tBu 3 PHBF 4 ).
  • the amount of tBu 3 P or tri-t-butylphosphonium borate compound used is preferably 0.5 to 6.0 equivalents, more preferably 2.0 to 4.0 equivalents, based on the catalyst used. Particularly, when the amount is less than 0.5 equivalent, palladium black may occur.
  • tBu 3 P and tri -t- butyl phosphonium borate compounds may be other ligand, tBu 3 P alone or tri It is preferable to use the -t-butylphosphonium borate compound alone. In particular, not only does the coupling reaction proceed reproducibly and satisfactorily irrespective of the type of the raw material such as a fluorinated aromatic primary amine compound, but it is easy to handle as a solid stable in the atmosphere. It is preferable to use 3 PHBF 4, and it is more preferable to use this alone.
  • coordination positions include triphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, diphenylmethylphosphine, phenyldimethylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, di-t-butyl (phenyl) phosphine, di- t-butyl (4-dimethylaminophenyl) phosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane, 1,4-bis (diphenylphosphino) butane, 1, Examples thereof include tertiary phosphines such as 1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene; tertiary phosphites such as trimethylphosphite, triethylphosphite and triphenylphosphite.
  • Fluorinated aromatic primary amine compound The production method of the present invention is characterized by the above-mentioned catalyst and ligand, and therefore is a fluorinated aromatic primary amine that is a raw material to be subjected to the coupling reaction.
  • the fluorinated aromatic primary amine compound may be a monoamine compound or a diamine compound, and examples thereof include those represented by the following formulas (X1) and (X2).
  • Ar F1 represents a fluorinated aryl group
  • Ar F2 represents a fluorinated arylene group
  • the fluorinated aryl group may be one in which at least one hydrogen atom of the aryl group is substituted with a fluorine atom, but it is preferable that two or more hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom.
  • the fluorinated arylene group may be one in which at least one hydrogen atom of the arylene group is substituted with a fluorine atom, but it is preferable that two or more hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom. That is, the fluorinated aromatic primary amine compound used in the present invention is preferably a fluorinated aromatic primary monoamine compound or diamine compound having two or more fluorine atoms in the molecule.
  • the aryl group is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group; 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2 -Fused ring aromatics such as phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl, 9-phenanthryl, 1-naphthacenyl, 2-naphthacenyl, 5-naphthacenyl, 2-chrenyl, 1-pyrenyl, 2-pyrenyl, pentacenyl, benzopyrenyl, triphenylenyl groups Group derived by removing one hydrogen atom from the aromatic ring of a group hydrocarbon compound; biphenyl-2-yl, biphenyl-3-yl, biphenyl-4-yl, paraterphenyl-4-yl, metaterphenyl -4-yl
  • the arylene group is preferably an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include a 1,2-phenylene group, a 1,3-phenylene group, a 1,4-phenylene group and a 1,5-naphthalenediyl group.
  • examples include, but are not limited to, trifluoroaniline and pentafluoroaniline.
  • Chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbons or pseudohalogenated aromatic hydrocarbons As chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbons or pseudohalogenated aromatic hydrocarbons, monochloro, monobromo or Even compounds having one reactive site which reacts with the amino group of a fluorinated aromatic primary amine, such as monoiodo or mono-pseudohalogen compounds, such as dichloro, dibromo or diiodo or dipseudohalogen compounds, It may be a compound having two or more reaction sites that react with an amino group of a fluorinated aromatic primary amine, and examples thereof include those represented by the following formulas (Y1) and (Y2).
  • Ar 1 represents an aryl group
  • Ar 2 represents an arylene group
  • X's each independently represent a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or a pseudohalogen group.
  • Examples of the aryl group and the arylene group are the same as those described above.
  • Examples of the pseudohalogen group include (fluoro) alkylsulfonyloxy groups such as methanesulfonyloxy group, trifluoromethanesulfonyloxy group and nonafluorobutanesulfonyloxy group; aromatic sulfonyloxy groups such as benzenesulfonyloxy group and toluenesulfonyloxy group. Is mentioned. From the viewpoint of reactivity, X is preferably a bromine atom or an iodine atom.
  • chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbons or pseudohalogenated aromatic hydrocarbons used in the present invention are mono or dichloro aromatic hydrocarbons, mono or dibromo aromatic hydrocarbons, or mono or diiodo aromatics. Hydrocarbons are preferred, and mono- or dibromoaromatic hydrocarbons, or mono- or diiodoaromatic hydrocarbons are more preferred.
  • chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbons or pseudohalogenated aromatic hydrocarbons preferably used in the present invention include chlorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, 4-chloroanisole and 4-bromoanisole. , 4-iodoanisole and the like, but not limited thereto.
  • Base The base is not particularly limited as long as it is used in this type of reaction, and examples thereof include lithium, sodium, potassium, lithium hydride, sodium hydride, lithium hydroxide, potassium hydroxide, Single alkali metal such as lithium t-butoxy, sodium t-butoxy, potassium t-butoxy, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, alkali metal hydride, alkali hydroxide Metals, alkoxyalkali metals, alkali metal carbonates, alkali metal hydrogencarbonates; alkaline earth metal carbonates such as calcium carbonate; n-butyllithium, s-butyllithium, t-butyllithium, lithium diisopropylamide (LDA), lithium 2, 2,6,6-tetramethylpiperi Organic lithium such as gin (LiTMP) and hexamethyldisilazane lithium (LHMDS); amines such as triethylamine
  • a fluorinated aromatic primary amine compound and a chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbon are used.
  • the charging ratio with the pseudohalogenated aromatic hydrocarbon is as follows: 1 mol of the NH 2 group of the fluorinated aromatic primary amine compound is chlorine, bromine or iodine of the aromatic hydrocarbon or pseudohalogen. About 0 to 1.2 mol is preferable.
  • (Y1) 1 to 1.2 is preferable with respect to (X1) 1, and the formula (X1)
  • (Y1) is preferably about 0.5 to 0.6 with respect to (X1) 1, and in the reaction between formula (X2) and formula (Y1), (X2) 1.
  • about (Y1) 2 to 2.4 is preferable, and about (Y2) 1 to 1.2 is preferable to (X2) 1. is there.
  • a fluorinated aromatic primary amine compound a chlorinated, brominated or iodinated aromatic hydrocarbon or a pseudohalogenated compound is used.
  • the charging ratio with the aromatic hydrocarbon is such that the reaction site of chlorine, bromine or iodine of the aromatic hydrocarbon or pseudo halogen is 2.0 mol or more with respect to 1 mol of the NH 2 group of the fluorinated aromatic primary amine compound. However, it is preferably about 2.0 to 2.4 mol.
  • (Y1) is preferably about 4.0 to 4.8 with respect to (X2) 1.
  • the coupling reaction of the present invention is carried out in a solvent when all the raw material compounds are solid or from the viewpoint of efficiently obtaining the target fluorinated aromatic secondary and tertiary amine compounds.
  • a solvent When a solvent is used, its type is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction.
  • aliphatic hydrocarbons penentane, n-hexane, n-octane, n-decane, decalin, etc.
  • halogenated aliphatic hydrocarbons chloroform, dichloromethane, dichloroethane, carbon tetrachloride, etc.
  • aroma Group hydrocarbons benzene, nitrobenzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, mesitylene, etc.
  • halogenated aromatic hydrocarbons chlorobenzene, bromobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, etc.) p-dichlorobenzene etc.
  • ethers diethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimethoxyethan
  • the lower limit of the reaction temperature cannot be generally determined because it depends on the reactivity of the reaction substrate, etc., but if it is 45 ° C. or higher, the coupling reaction usually proceeds well.
  • the lower limit of the reaction temperature is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. or higher, even more preferably 90 ° C. or higher.
  • the upper limit of the reaction temperature cannot be generally determined because it depends on the boiling point of the solvent used, but it is usually about 200 ° C. or lower.
  • the reaction was traced by a chromatography (TLC) method using a minute amount of the reaction mixture collected from the system. After cooling the reaction mixture to room temperature, the solvent was removed from the cooled reaction mixture under reduced pressure and concentrated, the concentrate was washed with 50 mL of deionized water in a separatory funnel, and then 50 mL of tetrahydrofuran was added for extraction. The organic layer was collected from the separatory funnel. Then, the collected organic layer was dried over magnesium sulfate.
  • TLC chromatography
  • the dried solid was dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran, the obtained solution was added to 200 mL of hexane, the precipitated solid was filtered off with a membrane filter, and the filtered solid was dried under reduced pressure at 60 ° C. Finally, the dried solid was dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran, the resulting solution was added to 200 mL of a mixed solvent of methanol and water (3/1 (v / v)), and the precipitated solid was dried under reduced pressure at 60 ° C. There were obtained 1.28 g (49.8%) of -bromo-7- (9-phenylcarbazol-3-yl) -9,9-dimethylfluorene. The 1 H-NMR spectrum of the obtained compound is shown in FIG.
  • Comparative Example 1-2 The reaction was performed in the same manner as in Comparative Example 1-1, except that 187.0 mg (corresponding to 0.1 mmol) of a 15% toluene solution of tricyclohexylphosphine was used instead of tri-n-butylphosphine. In the meantime, a trace amount of the solution in the flask was sampled and the reaction was traced using liquid chromatography, but a peak corresponding to the target substance could not be confirmed.
  • Example 1-1 The reaction was performed in the same manner as in Comparative Example 1-1, except that 0.1 mmol (20.2 mg) of tri-t-butylphosphine was used instead of tri-n-butylphosphine. During the course, a small amount of the solution in the flask was sampled and the reaction was followed by liquid chromatography. At that time, no prominent peak corresponding to a by-product was confirmed.
  • the cooled reaction mixture was put into a separatory funnel together with 50 mL of a saturated aqueous solution of ammonium chloride and 30 mL of ethyl acetate for extraction, the organic layer was left in the separatory funnel, and the aqueous layer was recovered. 50 mL of saturated saline was put in a separatory funnel to wash the remaining organic layer, and the aqueous layer and the organic layer were respectively collected. Then, put all the collected aqueous layers into a separatory funnel, and add 20 mL of ethyl acetate to perform extraction, collect the organic layers, combine all the collected organic layers, and dry them with magnesium sulfate. did.
  • Example 1-2 In a 30 mL reaction flask equipped with a reflux tower, Pd (OAc) 2 0.05 mmol (11.2 mg), tBu 3 PHBF 4 0.1 mmol (29.0 mg), t-BuONa 1.2 mmol (115.3 mg), penta. Fluoroaniline 1.2 mmol (219.7 mg) was weighed in and the system was replaced with nitrogen. Toluene (4 mL) was added thereto, 4-bromoanisole (1 mmol) (187.0 mg) was further added, and the mixture was heated with stirring in a 110 ° C. bath for 4 hours (internal temperature: 92 ° C.).
  • Example 1-4 The reaction was performed in the same manner as in Example 1-2, except that BINAP 0.1 mmol (62.2 mg) was used instead of tBu 3 PHBF 4 . In the meantime, a trace amount of the solution in the flask was sampled and the reaction was traced using liquid chromatography, but a peak corresponding to the target substance could not be confirmed.
  • Example 1 except that Pd (DBA) 2 0.05 mmol (28.8 mg) was used instead of Pd (OAc) 2 and BINAP 0.1 mmol (62.2 mg) was used instead of tBu 3 PHBF 4. The reaction was performed in the same manner as in -2. In the meantime, a trace amount of the solution in the flask was sampled and the reaction was traced using liquid chromatography, but a peak corresponding to the target substance could not be confirmed.
  • Pd (DBA) 2 0.05 mmol (28.8 mg) was used instead of Pd (OAc) 2
  • BINAP 0.1 mmol (62.2 mg) was used instead of tBu 3 PHBF 4.
  • the reaction was performed in the same manner as in -2. In the meantime, a trace amount of the solution in the flask was sampled and the reaction was traced using liquid chromatography, but a peak corresponding to the target substance could not be confirmed.
  • Table 1 shows a summary of the above Examples 1-1 and 1-2 and Comparative Examples 1-1 to 1-6.
  • Example 1-4 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1-3 except that 1.2 mmol (133.3 mg) of 3-fluoroaniline was used instead of 2-fluoroaniline, to obtain 99.1 mg of the target product ( Yield 46%).
  • Example 1-5 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1-3 except that 1.2 mmol (133.3 mg) of 4-fluoroaniline was used instead of 2-fluoroaniline, to obtain 57.4 mg of the desired product ( Yield 26%).
  • Example 1-6 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1-3 except that 1.2 mmol (154.9 mg) of 2,6-difluoroaniline was used instead of 2-fluoroaniline to obtain 43.0 mg of the desired product. (Yield 18%).
  • Example 1-7 138.8 mg of the target product was obtained by the same reaction and post-treatment as in Example 1-2 except that 1.2 mmol (176.5 mg) of 2,4,6-trifluoroaniline was used instead of pentafluoroaniline. Was obtained (yield 55%).
  • Table 2 shows a summary of the above Examples 1-3 to 1-7. The results of Example 1-2 are also shown in Table 2.
  • Example 2-1 In a 50 mL reaction flask, 4,4′-octafluorobiphenyl 0.5 mm (164 mg), bromobenzene 2.1 mm (330 mg), Pd (OAc) 2 0.2 mm (45 mg), tBu 3 PHBF 4 0.4 mm (166 mg) ) And t-BuONa 4 mm (385 mg) were added, and the atmosphere in the system was replaced with nitrogen. After adding 10 mL of toluene and stirring at room temperature for 5 minutes, the mixture was reacted at 100 ° C. for 6 hours. After the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature and filtered with a membrane filter.
  • Example 2-2 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 2-1 except that 2.1 mmol (490 mg) of 4-bromobiphenyl was used instead of bromobenzene, and 150.7 mg (yield 32 .2%) was obtained.
  • the 1 H-NMR spectrum of the obtained compound is shown in FIG.
  • Example 2-3 Reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 2-1 except that 2.1 mmol (677 mg) of 3-bromo-9-phenylcarbazole was used instead of bromobenzene, and 236.2 mg of the target product which was solid at room temperature. (Yield 36.6%) was obtained.
  • the 1 H-NMR spectrum of the obtained compound is shown in FIG.
  • Example 2-4 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 2-1 except that 2.1 mmol (836 mg) of 3- (4-bromophenyl) -9-phenylcarbazole was used instead of bromobenzene, and the solid was obtained at room temperature. 311.8 mg (yield 44.6%) of the desired product was obtained.
  • the 1 H-NMR spectrum of the obtained compound is shown in FIG.
  • Example 2-5 Same as Example 2-1 except that 2.1 mmol (896 mg) of 3- (4′-bromo- [1,1′-biphenyl] -4-yl) -9-phenylcarbazole was used instead of bromobenzene. The reaction and post-treatment were carried out to obtain 391.0 mg (yield 41.1%) of the target product which was solid at room temperature. The 1 H-NMR spectrum of the obtained compound is shown in FIG.
  • Example 2-6 A reaction and reaction were conducted in the same manner as in Example 2-1, except that 2.1 mmol (1080 mg) of 2-bromo-7- (9-phenylcarbazol-3-yl) -9,9-dimethylfluorene was used instead of bromobenzene. Post-treatment was carried out to obtain 535.0 mg (89.2%) of the desired product which was solid at room temperature. The 1 H-NMR spectrum of the obtained compound is shown in FIG.
  • Table 3 shows a summary of the above Examples 2-1 to 2-6.

Abstract

フッ化芳香族第一級アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素とを、触媒、配位子および塩基の存在下で反応させる工程を備え、触媒が、酢酸パラジウム二価を含み、配位子が、トリ-t-ブチルホスフィンまたはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物を含むフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法では、特殊な触媒を用いることなくフッ化芳香族アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素とをカップリング反応させ、分子内にフルオロアリール部位を有する第二級または第三級アミン化合物を簡便かつ効率的に製造できる。

Description

フッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法
 本発明は、フッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法に関する。
 パラジウム触媒を用いたアミンとハロゲン化物や擬ハロゲン化物とをクロスカップリングさせてC-N結合を形成させる反応は、芳香族アミンの合成やヘテロ環の形成に有用である。このクロスカップリングは、医薬分野、材料分野等といった多くの分野で重要な技術となっており(非特許文献1)、この反応に用いられる触媒や、反応プロセスについての研究が幅広く展開されている。
 一方、フッ素は、電気陰性度が全元素中最大であるため、それを分子内に導入することで分子全体の電子状態を大きく変えることができるという特徴だけでなく、その原子半径が水素原子と同程度であるため、水素原子に代えてフッ素原子を分子内に導入したとしても、その他の原子や置換基を導入した場合と比べて、分子サイズの変化を抑えられるという特徴を有している。
 このため、フッ化物に関する研究が盛んに行われ、医薬や電子材料用のフッ化物の報告が多数なされている。例えば、電子材料の分野では、分子内にフッ素原子を有するアミン化合物が電荷輸送性物質として好適なことが報告されている(特許文献1)。
 このような状況の下、アミノ基を有するフルオロアリール化合物の合成法として、酢酸銅を触媒とした芳香族アミンとパーフルオロアリールボロン酸との反応(非特許文献2)、水酸化リチウム存在下でのホルムアニリドとパーフルオロベンゼンとの反応(非特許文献3)、t-BuONa存在下でのアニリンとパーフルオロベンゼンとの反応(非特許文献4)などが報告されているが、これらの反応では、いずれも反応部位であるアミノ基は、カップリング反応に供される2つの原料のうち、フッ素原子を有しない芳香族化合物側に存在している。
 フッ素原子およびアミノ基を有するフルオロアリールアミン化合物と、ハロアリール化合物とのカップリング反応の報告例は少なく、例えば、非特許文献5には、特殊なパラジウムカルベン錯体を触媒として用い、フルオロアリールアミン化合物とハロアリール化合物とをカップリングさせる手法が報告されているものの、触媒が高価であるうえ、目的物の収率が低いという問題がある。
 また、一般的にフルオロアリールアミン化合物のアリール化は反応性が低く、第三級アミンへの誘導化は報告されていない。
国際公開第2008/032617号
Chem. Rev. 2016, 116, 12564-12649 Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3223 Journal of Fluorine Chemistry, 74(2), 177-9; 1995 RSC Advances, 5(10), 7035-7048; 2015 Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3223
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、特殊な触媒を用いることなくフッ化芳香族アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素とをカップリング反応させ、分子内にフルオロアリール部位を有する第二級または第三級アミン化合物を、簡便かつ効率的に製造する方法を提供することを目的とする。
 本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、所定のパラジウム触媒、所定の配位子および塩基の存在下で、フッ化芳香族アミン化合物のアミノ基と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素の塩素原子、臭素原子もしくはヨウ素原子または擬ハロゲン基とのカップリング反応が効率的に進行し、分子内にフルオロアリール部位を有する第二級または第三級アミン化合物が選択的に収率よく得られることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は、
1. フッ化芳香族第一級アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素とを、触媒、配位子および塩基の存在下で反応させる工程を備えるフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法であって、前記触媒が、酢酸パラジウム二価を含み、前記配位子が、トリ-t-ブチルホスフィンまたはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物を含むことを特徴とするフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法、
2. 前記トリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物が、トリ-t-ブチルホスホニウムテトラフルオロボラートである1のフッ化芳香族第二級または第三級アミンの製造方法、
3. 前記フッ化芳香族第一級アミン化合物が、分子内にフッ素原子を2個以上有するフッ化芳香族第一級モノアミン化合物またはジアミン化合物である1または2のフッ化芳香族第二級または第三級アミンの製造方法、
4. 前記塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素が、モノもしくはジクロロ芳香族炭化水素、モノもしくはジブロモ芳香族炭化水素、またはモノもしくはジヨード芳香族炭化水素である1~3のいずれかのフッ化芳香族第二級または第三級アミンの製造方法
を提供する。
 本発明のフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法によれば、市販のパラジウム触媒および配位子を用い、フッ化芳香族第一級アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素とから、効率的かつ高収率に、かつ安価に分子内にフルオロアリール部位を有する第二級または第三級フッ化芳香族アミン化合物(含フッ素アニリン誘導体)を製造することができる。本発明の製造方法では、後に詳述するとおり、フッ化芳香族第一級アミン化合物に対する、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素の反応割合を変えることで、第二級フッ化芳香族アミン化合物と第三級フッ化芳香族アミン化合物とを容易に作り分けることができる。
 また、この反応において、フッ化芳香族第一級アミン化合物および塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素のいずれも2官能の化合物を用いることで重合反応が進行し、分子内にフルオロアリール部位を有するオリゴアニリン誘導体またはポリアニリン誘導体といった重合体を効率的に製造することができる。
 このような本発明の製造方法で得られた含フッ素アニリン誘導体、重合体等の含フッ素アミン化合物は、分子内にフッ素原子を有することから透明性に優れ、また電荷輸送性を示すため、それ単独で、またはその他の電荷輸送性材料やドーパント物質と組み合わせることで、有機EL素子をはじめとした電子素子用の電荷輸送性薄膜形成用材料として好適に用いることができる。
製造例2-1で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。 製造例2-2で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。 実施例2-1で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。 実施例2-2で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。 実施例2-3で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。 実施例2-4で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。 実施例2-5で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。 実施例2-6で得られた化合物の1H-NMRスペクトル図である。
 以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
 本発明に係るフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法は、フッ化芳香族第一級アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素とを、触媒、配位子および塩基の存在下で反応させる工程を備え、触媒として、酢酸パラジウム二価を含むものを用い、配位子として、トリ-t-ブチルホスフィンまたはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物を含むものを用いることを特徴とする。
(1)触媒
 本発明で用いる触媒は、上述のとおり、酢酸パラジウム二価(Pd(OAc)2)を含むものであるが、酢酸パラジウム二価単独で用いることが好ましい。
 酢酸パラジウム二価の使用量は、目的とするカップリング反応が進行する量であれば特に制限はないが、フッ化芳香族第一級アミン化合物のアミン部位のNH1molに対し、パラジウム金属として0.0001~0.2molが好ましく、0.0003~0.15molがより好ましく、0.0005~0.1molがより一層好ましく、0.001~0.075molがさらに好ましい。
 また、本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、酢酸パラジウム二価とともに、その他の金属触媒を用いてもよい。
 その他の金属触媒としては、例えば、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅等の銅触媒;Pd(PPh34(テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム)、Pd(PPh32Cl2(ビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロパラジウム)、Pd(P-t-Bu32(ビス(トリ(t-ブチルホスフィン))パラジウム)等のパラジウム触媒などが挙げられる。
 これらその他の金属触媒を使用する場合、その使用量は、一概に規定できないが、酢酸パラジウム二価に対し、通常100モル%未満である。
(2)配位子
 本発明で用いる配位子は、上述のとおり、トリ-t-ブチルホスフィン(tBu3Pと略記する)またはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物を含む。
 トリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物は、トリ-t-ブチルホスホニウムカチオンと、ボラートアニオンとから成る限り特に限定されるわけではなく、このようなボラートアニオンとしては、含フッ素ボラートアニオンが好ましい。
 トリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物の具体例としては、トリ-t-ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート(以下、tBu3PHBF4と略記する。)が挙げられるが、これに限定されない。
 tBu3Pまたはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物の使用量は、使用する触媒に対し、0.5~6.0当量が好ましく、2.0~4.0当量がより好ましい。特に、0.5当量未満の場合、パラジウムブラックが生じる可能性がある。
 本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、tBu3Pやトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物とともに、その他の配位子を用いてもよいが、tBu3P単独で、またはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物単独で用いることが好ましい。特に、原料であるフッ化芳香族第一級アミン化合物等の種類に依らずに、カップリング反応が再現性よく良好に進行するだけでなく、大気中で安定な固体で扱いやすいことから、tBu3PHBF4を用いることが好ましく、これを単独で用いることがより好ましい。
 その他の配子位の具体例としては、トリフェニルホスフィン、トリ-o-トリルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、フェニルジメチルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、ジ-t-ブチル(フェニル)ホスフィン、ジ-t-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン等の3級ホスフィン;トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリフェニルホスファイト等の3級ホスファイトなどが挙げられる。
 その他の配位子を用いる場合、その使用量は一概に規定できないが、通常、tBu3Pまたはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物の物質量に対して、100モル%未満である。
(3)フッ化芳香族第一級アミン化合物
 本発明の製造方法では、上述した触媒および配位子に特徴があるため、カップリング反応に供される原料であるフッ化芳香族第一級アミン化合物については特に制限はない。
 フッ化芳香族第一級アミン化合物は、モノアミン化合物でもジアミン化合物でもよく、例えば、下記式(X1)および(X2)で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、ArF1は、フッ化アリール基を表し、ArF2は、フッ化アリーレン基を表す。)
 フッ化アリール基は、アリール基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたものであればよいが、2個以上の水素原子がフッ素原子で置換されていることが好ましい。
 フッ化アリーレン基は、アリーレン基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたものであればよいが、2個以上の水素原子がフッ素原子で置換されていることが好ましい。
 すなわち、本発明で用いるフッ化芳香族第一級アミン化合物は、分子内にフッ素原子を2個以上有するフッ化芳香族第一級モノアミン化合物またはジアミン化合物が好ましい。
 アリール基としては、炭素数6~20のアリール基が好ましく、その具体例としては、フェニル基;1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル、1-ナフタセニル、2-ナフタセニル、5-ナフタセニル、2-クリセニル、1-ピレニル、2-ピレニル、ペンタセニル、ベンゾピレニル、トリフェニレニル基等の縮合環芳香族炭化水素化合物の芳香環上の水素原子を一つ取り除いて誘導される基;ビフェニル-2-イル、ビフェニル-3-イル、ビフェニル-4-イル、パラテルフェニル-4-イル、メタテルフェニル-4-イル、オルトテルフェニル-4-イル、1,1’-ビナフチル-2-イル、2,2’-ビナフチル-1-イル基等の環連結芳香族炭化水素化合物の芳香環上の水素原子を一つ取り除いて誘導される基などが挙げられる。
 アリーレン基としては、炭素数6~20のアリーレン基が好ましく、その具体例としては、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン基;1,5-ナフタレンジイル、1,8-ナフタレンジイル、2,6-ナフタレンジイル、2,7-ナフタレンジイル、1,2-アントラセンジイル、1,3-アントラセンジイル、1,4-アントラセンジイル、1,5-アントラセンジイル、1,6-アントラセンジイル、1,7-アントラセンジイル、1,8-アントラセンジイル、2,3-アントラセンジイル、2,6-アントラセンジイル、2,7-アントラセンジイル、2,9-アントラセンジイル、2,10-アントラセンジイル、9,10-アントラセンジイル基等の縮合環芳香族炭化水素化合物の芳香環上の水素原子を二つ取り除いて誘導される基;ビフェニル-4,4’-ジイル基、パラテルフェニル-4,4”-ジイル基等の環連結芳香族炭化水素化合物の芳香環上の水素原子を二つ取り除いて誘導される基などが挙げられる。
 本発明で好適に用いられるフッ化芳香族第一級アミン化合物の具体例としては、2-フルオロアニリン、3-フルオロアニリン、4-フルオロアニリン、2,6-ジフルオロアニリン、2,4,6-トリフルオロアニリン、ペンタフルオロアニリン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(4)塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素
 塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素としては、モノクロロ、モノブロモもしくはモノヨードまたはモノ擬ハロゲン化合物のような、フッ化芳香族第一級アミンのアミノ基と反応する反応部位を1つ有する化合物であっても、ジクロロ、ジブロモもしくはジヨードまたはジ擬ハロゲン化合物のような、フッ化芳香族第一級アミンのアミノ基と反応する反応部位を2つ以上有する化合物であってもよく、例えば、下記式(Y1)および(Y2)で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、Ar1は、アリール基を表し、Ar2は、アリーレン基を表し、Xは、それぞれ独立して、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子または擬ハロゲン基を表す。)
 アリール基およびアリーレン基としては、上記と同様のものが挙げられる。
 擬ハロゲン基としては、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ノナフルオロブタンスルホニルオキシ基等の(フルオロ)アルキルスルホニルオキシ基;ベンゼンスルホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基等の芳香族スルホニルオキシ基などが挙げられる。
 Xとしては、反応性の観点から、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
 特に、本発明で用いる塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素は、モノもしくはジクロロ芳香族炭化水素、モノもしくはジブロモ芳香族炭化水素、またはモノもしくはジヨード芳香族炭化水素が好ましく、モノもしくはジブロモ芳香族炭化水素、またはモノもしくはジヨード芳香族炭化水素がより好ましい。
 本発明で好適に用いられる塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素の具体例としては、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、4-クロロアニソール、4-ブロモアニソール、4-ヨードアニソール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(5)塩基
 塩基は、この種の反応に用いられるものである限り特に限定されるものではなく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、t-ブトキシリチウム、t-ブトキシナトリウム、t-ブトキシカリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属単体、水素化アルカリ金属、水酸化アルカリ金属、アルコキシアルカリ金属、炭酸アルカリ金属、炭酸水素アルカリ金属;炭酸カルシウム等の炭酸アルカリ土類金属;n-ブチルリチウム、s-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド(LDA),リチウム2,2,6,6-テトラメチルピペリジン(LiTMP),ヘキサメチルジシラザンリチウム(LHMDS)等の有機リチウム;トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ピリジン等のアミン類などが挙げられるが、LDA、LiTMP、LHMDS等の二級アミンをリチオ化したリチウムアミド試薬やt-ブトキシリチウム等のアルコキシアルカリ金属が好適である。
(6)カップリング反応
 本発明の製造方法において、第二級フッ化芳香族アミンを得る場合には、フッ化芳香族第一級アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素との仕込み比は、フッ化芳香族第一級アミン化合物のNH2基1mol対して、芳香族炭化水素の塩素、臭素もしくはヨウ素または擬ハロゲンである反応部位1.0~1.2mol程度が好適である。
 例えば、物質量(mol)比で、式(X1)と式(Y1)との反応では、(X1)1に対して(Y1)1~1.2程度が好適であり、式(X1)と(Y2)との反応では、(X1)1に対して、(Y1)0.5~0.6程度が好適であり、式(X2)と式(Y1)との反応では、(X2)1に対して(Y1)2~2.4程度が好適であり、式(X2)と(Y2)との反応では、(X2)1に対して、(Y2)1~1.2程度が好適である。
 一方、本発明の製造方法において、第三級フッ化芳香族アミンを得る場合には、フッ化芳香族第一級アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素との仕込み比は、フッ化芳香族第一級アミン化合物のNH2基1mol対して、芳香族炭化水素の塩素、臭素もしくはヨウ素または擬ハロゲンである反応部位2.0mol以上とすることができるが、2.0~2.4mol程度が好適である。
 例えば、物質量(mol)比で、式(X1)と式(Y1)との反応では、(X1)1に対して(Y1)2.0~2.4程度が好適であり、式(X2)と式(Y1)との反応では、(X2)1に対して(Y1)4.0~4.8程度が好適である。
 本発明のカップリング反応は、原料化合物が全て固体である場合あるいは目的とするフッ化芳香族第二級および第三級アミン化合物を効率よく得る観点から、溶媒中で行う。
 溶媒を使用する場合、その種類は、反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に制限はない。具体例としては、脂肪族炭化水素類(ペンタン、n-ヘキサン、n-オクタン、n-デカン、デカリン等)、ハロゲン化脂肪族炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、メシチレン等)、ハロゲン化芳香族炭化水素類(クロロベンゼン、ブロモベンゼン、o-ジクロロベンゼン、m-ジクロロベンゼン、p-ジクロロベンゼン等)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t-ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ-n-ブチルケトン、シクロヘキサノン等)、アミド類(N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等)、ラクタムおよびラクトン類(N-メチルピロリドン、γ-ブチロラクトン等)、尿素類(N,N-ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチルウレア等)、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド、スルホラン等)、ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等)などが挙げられ、これらの溶媒は単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
 特に、本発明では、溶媒として芳香族炭化水素類を用いることが好ましく、トルエンを用いることがより好ましい。
 反応温度の下限は、反応基質の反応性等に応じて異なるため一概にできないが、45℃以上であれば、通常、カップリング反応は良好に進行する。特に、反応性をより向上させることを考慮すると、反応温度の下限は60℃以上が好ましく、75℃以上がより好ましく、90℃以上がより一層好ましい。一方、反応温度の上限は、用いる溶媒の沸点に応じて異なるため一概にできないが、通常200℃程度以下である。
 反応終了後は、常法にしたがって後処理をし、目的とするフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物を得ることができる。
 以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
[1]装置および試薬
 試料の物性測定は、下記の条件のもとで下記の装置を使用して行った。
(1)液体クロマトグラフィー(反応の追跡)
 装置:(株)島津製作所製
UV-VIS検出器:SPD-20A
カラムオーブン:CTO-20A
脱気ユニット:DGU-20A
送液ユニット:LC-20AB
オートサンプラ:SIL-20A
 カラム:Poroshell 120 EC-C18(2.7μm、3.0×50mm、Agilent)
 カラム温度:40℃
 溶媒:アセトニトリル/水 アセトニトリル濃度:40%(0-0.01min)→40%-100%(0.01-5min)→100%(5-15min)(体積比)
 検出器:UV
(2)NMR:Bruker社製Avance III 500MHz
内部標準
19F-NMR化学シフト補正
Trifluoro toluene=-64ppm
13C-NMR化学シフト補正
Acetone-d6=206.68ppm
Chloroform-d1=77.23ppm
N,N-Dimethylformamide-d7=163.15ppm
Tetrahydrofuran-d8=67.57ppm
(3)HRMS(ESI)
 装置:JEOL社製 JMS MStation 700T
 下記の実施例および比較例で使用した試薬は以下のとおりである。
Pd(OAc)2[東京化成工業(株)製]
Pd(DBA)2[東京化成工業(株)製]
t-BuONa[キシダ化学(株)製]
tBu3PHBF4[東京化成工業(株)製]
BINAP[東京化成工業(株)製]
トリ-n-ブチルホスフィン[東京化成工業(株)製]
トリシクロヘキシルホスフィンの15%トルエン溶液[東京化成工業(株)製]
トリ-t-ブチルホスフィン[東京化成工業(株)製]
トリフェニルホスフィン[東京化成工業(株)製]
2-フルオロアニリン[東京化成工業(株)製]
3-フルオロアニリン[東京化成工業(株)製]
4-フルオロアニリン[東京化成工業(株)製]
2,6-ジフルオロアニリン[東京化成工業(株)製]
2,4,6-トリフルオロアニリン[東京化成工業(株)製]
ペンタフルオロアニリン[東京化成工業(株)製]
4-ブロモアニソール[東京化成工業(株)製]
4-ブロモアニソール[東京化成工業(株)製]
4,4’-オクタフルオロビフェニル[東京化成工業(株)製]
ブロモベンゼン[東京化成工業(株)製]
4-ブロモビフェニル[東京化成工業(株)製]
2-ブロモ-7-ヨードフルオレン[東京化成工業(株)製]
(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)ボロン酸 [東京化成工業(株)製]
3-ブロモ-9-フェニルカルバゾール[aglaia社製]
3-(4-ブロモフェニル)-9-フェニルカルバゾール[aglaia社製]
トルエン[純正化学(株)製または関東化学(株)製]
酢酸エチル[東京化成工業(株)製または純正化学(株)製]
ヘキサン[純正化学(株)製]
硫酸マグネシウム[キシダ化学(株)製]
[2]原料化合物の合成
[製造例1-1]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 還流塔を取り付けた100mLの反応フラスコに、Pd(dppf)Cl20.45mmol(367.5mg)、酢酸カリウム45mmol(4416.3mg)、3-ブロモ-N-フェニルカルバゾール15mmol(4833.2mg)、ビス(ピナコラト)ジボロン11mmol(4190.0mg)を量り入れ、系中を窒素置換した。そこへN,N-ジメチルホルムアミド150mLを加え、5分間撹拌した後、90℃の浴中で3時間加熱撹拌した。なお、系中から採取した微量の反応混合物を用いたクロマトグラフィー(TLC)法によって、反応を追跡した。
 反応混合物を室温まで冷却した後、冷却した反応混合物から減圧下で溶媒を取り除き濃縮し、濃縮物をイオン交換水50mLとともに分液漏斗に入れて洗浄し、次いでクロロホルム50mLを入れて抽出を行い、分液漏斗から有機層を回収した。そして、回収した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。
 硫酸マグネシウムを濾過により除去し、得られたろ液を濃縮し、得られた濃縮物を用いてカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→96/4)を行い、目的物を含むフラクションを分取した。
 最後に、減圧下で分取したフラクションから溶媒を取り除き、N-フェニルカルバゾール-3-イル-ボロン酸ピナコラト4.21gを得た(収率76%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 1.41(s、12H), 7.29 (ddd, J = 7.9, 6.0, 2.0 Hz, 1H), 7.37 (brd, J = 8.2 Hz, 1H), 7.40 (m, 2H), 7.48 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.55 (m, 2H), 7.61 (m, 2H), 8.76 (dd, J = 8.2, 1.2 Hz, 2H), 8.18 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.64 (s, 1H)
[製造例1-2]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 還流塔を取り付けた50mLの反応フラスコに、Pd(PPh340.09mmol(104.1mg)、水酸化ナトリウム9mmol(359.9mg)、N-フェニルカルバゾール-3-イル-ボロン酸ピナコラト3mmol(1107.8mg)、4-ブロモ-4′-ヨードビフェニル3.3mmol(1184.7mg)を量り入れ、系中を窒素置換した。そこへテトラヒドロフランと水の混合溶媒(2/1(v/v))13.5mLを加え、5分間撹拌した後、50℃の浴中で5時間加熱撹拌した。なお、系中から採取した微量の反応混合物を用いたクロマトグラフィー(TLC)法によって、反応を追跡した。
 反応混合物を室温まで冷却した後、冷却した反応混合物から減圧下で溶媒を取り除き濃縮し、濃縮物をイオン交換水50mLとともに分液漏斗に入れて洗浄し、次いでテトラヒドロフラン50mLを入れて抽出を行い、分液漏斗から有機層を回収した。そして、回収した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。
 硫酸マグネシウムを濾過により除去し、得られたろ液を濃縮し、得られた濃縮物を用いてカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→96/4)を行い、目的物を含むフラクションを分取した。
 最後に、減圧下で分取したフラクションから溶媒を取り除き、3-(4’-ブロモ-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9-フェニルカルバゾール810mgを得た(収率57%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 7.30-7.33 (m, 1H), 7.43 (m, 2H), 7.50 (m, 4H), 7.57-7.70 (m, 9H), 7.79 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 8.20 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.39 (brs, 1H)
[製造例2-1]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 100mLの反応フラスコに、2-ブロモ-7-ヨードフルオレン30mmol(11.1g)およびベンジルトリエチルアンモニウムクロライド3mmol(683.3mg)を量り入れた後、ジメチルスルホキシド60mLを加え、窒素置換しながら10分間撹拌した。
 そこへ、別途調製した水酸化ナトリウム50質量%水溶液14gを加えてから10分間撹拌した後、ヨードメタン72.5mmol(4.52g)を滴下し、室温で一昼夜撹拌した。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡した。原料に帰属できるピークの面積の減少に伴い目的物に帰属できるピークの面積が増加した。その際、副生成物に対応するような目立ったピークは確認されなかった。
 得られた反応混合物をメタノールと水の混合溶媒(3/1(v/v))800mLに加え、析出した固体をメンブランフィルターで濾別した。
 最後に、回収した固体を60℃で減圧乾燥し、2-ブロモ-7-ヨード-9,9-ジメチル-9H-フルオレン6.26g(78.4%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図1に示す。
[製造例2-2]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 100mLの反応フラスコに、(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)ボロン酸5mmol(1.44g)、2-ブロモ-7-ヨード-9,9-ジメチル-9H-フルオレン5.25mmol(2.95g)、水酸化ナトリウム15mmol(600mg)、テトラヒドロフランと水の混合溶媒(2/1(v/v))75mLおよびテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.15mmol(173.5mg)を入れ、窒素置換しながら室温で10分間撹拌した後、60℃で5時間撹拌した。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡した。原料に帰属できるピークの面積の減少に伴い目的物に帰属できるピークの面積が増加した。その際、副生成物に対応するような目立ったピークは確認されなかった。
 得られた反応混合物をメタノールと水の混合溶媒(3/1(v/v))400mLに加え、析出した固体をメンブランフィルターで濾別し、濾別した固体を60℃で減圧乾燥した。
 さらに、乾燥した固体をテトラヒドロフラン20mLに溶解させ、得られた溶液をヘキサン200mLに加え、析出した固体をメンブランフィルターで濾別し、濾別した固体を60℃で減圧乾燥した。
 最後に、乾燥した固体をテトラヒドロフラン20mLに溶解させ、得られた溶液をメタノールと水の混合溶媒(3/1(v/v))200mLに加え、析出した固体を60℃で減圧乾燥し、2-ブロモ-7-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-9,9-ジメチルフルオレン1.28g(49.8%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図2に示す。
[3]フッ化芳香族第二級アミン化合物の合成
(1)ペンタフルオロアニリンと4-ブロモアニソールとの反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[比較例1-1]
 還流塔を取り付けた30mLの反応フラスコに、Pd(OAc)20.05mmol(11.2mg)、t-BuONa1.2mmol(115.3mg)、ペンタフルオロアニリン1.2mmol(219.7mg)を量り入れ、系中を窒素置換した。そこへトルエン4mLを加えた後、さらにトリ-n-ブチルホスフィン0.1mmol(20.2mg)、4-ブロモアニソール1mmol(187.0mg)を加え、110℃の浴中で5時間加熱撹拌した(内温92℃)。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡したが目的物に相当するピークは確認できなかった。
[比較例1-2]
 トリ-n-ブチルホスフィンの代わりに、トリシクロヘキシルホスフィンの15%トルエン溶液187.0mg(0.1mmol相当)を用いた以外は、比較例1-1と同様に反応を行った。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡したが目的物に相当するピークは確認できなかった。
[実施例1-1]
 トリ-n-ブチルホスフィンの代わりに、トリ-t-ブチルホスフィン0.1mmol(20.2mg)を用いた以外は、比較例1-1と同様に反応を行った。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡した。その際、副生成物に対応するような目立ったピークは確認されなかった。
 反応混合物を室温まで冷却した後、冷却した反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液50mL、酢酸エチル30mLとともに分液漏斗に入れて抽出を行い、分液漏斗に有機層を残し、水層を回収した。飽和食塩水50mLを分液漏斗に入れて残った有機層を洗浄し、水層、有機層をそれぞれ回収した。そして、回収した全ての水層を併せて分液漏斗に入れ、そこへ酢酸エチル20mLを入れて抽出を行い、有機層を回収し、回収した全ての有機層を併せ、これを硫酸マグネシウムで乾燥した。
 硫酸マグネシウムを濾過により除去し、得られたろ液からロータリーエバポレーターにより溶媒を留去した。得られた残渣をトルエン3mLに溶解させて得られた溶液を用いてカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→97/3)を行い、目的物を含むフラクションを分取した。
 最後に、80℃、減圧下で分取したフラクションから溶媒を取り除き、目的物83.9mgを得た(収率30%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 3.79 (s, 3H), 5.56 (brs, 1H), 6.63 (tt, J = 10.0, 7.1Hz, 1H), 6.84 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 6.92 (brd, J = 8.9 Hz, 2H)
13C NMR (125.77 MHz, CDCl3): δ = 55.8, 96.8, 114.6, 121.1, 124.6, 134.9, 139.4, 146.8, 156.2
19F NMR (470.45 MHz, CDCl3): δ = -154.00, -154.08 (m, 2F), -141.49, -141.57 (m, 2F); IR (neat): ν~ = 3398 (m), 3083 (w), 2927 (w), 2845 (w), 1646 (m), 1613 (w), 1526 (s), 1507 (s), 1497 (s), 1456 (s), 1409 (m), 1294 (m), 1261 (m), 1241 (s), 1172 (s), 1120 (m), 1112 (m), 1077 (m), 1031 (m), 949 (s), 820 (s), 804 (m), 769 (m), 726 (m), 709 (m), 691 (m)
HRMS (ESI): Calcd for C13H9F4NO (M+H)+ 271.0620, found 272.0694.
[実施例1-2]
 還流塔を取り付けた30mLの反応フラスコに、Pd(OAc)20.05mmol(11.2mg)、tBu3PHBF40.1mmol(29.0mg)、t-BuONa1.2mmol(115.3mg)、ペンタフルオロアニリン1.2mmol(219.7mg)を量り入れ、系中を窒素置換した。そこへトルエン4mLを加え、さらに4-ブロモアニソール1mmol(187.0mg)を加え、110℃の浴中で4時間加熱撹拌した(内温92℃)。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡した。原料に帰属できるピークの面積の減少に伴い目的物に帰属できるピークの面積が増加した。その際、副生成物に対応するような目立ったピークは確認されなかった。
 反応混合物を室温まで冷却した後、冷却した反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液50mL、酢酸エチル30mLとともに分液漏斗に入れて抽出を行い、分液漏斗に有機層を残し、水層を回収した。飽和食塩水50mLを分液漏斗に入れて残った有機層を洗浄し、水層、有機層をそれぞれ回収した。そして、回収した全ての水層を併せて分液漏斗に入れ、そこへ酢酸エチル20mLを入れて抽出を行い、有機層を回収し、回収した全ての有機層を併せ、これを硫酸マグネシウムで乾燥した。
 硫酸マグネシウムを濾過により除去し、得られたろ液からロータリーエバポレーターにより溶媒を留去した。得られた残渣をトルエン3mLに溶解させて得られた溶液を用いてカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→97/3)を行い、目的物を含むフラクションを分取した。
 最後に、80℃、減圧下で分取したフラクションから溶媒を取り除き、目的物202.7mgを得た(収率70%)。
[比較例1-3]
 tBu3PHBF4の代わりに、トリフェニルホスフィン0.1mmol(26.2mg)を用いた以外は、実施例1-2と同様に反応を行った。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡したが目的物に相当するピークは確認できなかった。
[比較例1-4]
 tBu3PHBF4の代わりに、BINAP0.1mmol(62.2mg)を用いた以外は、実施例1-2と同様に反応を行った。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡したが目的物に相当するピークは確認できなかった。
[比較例1-5]
 Pd(OAc)2の代わりに、Pd(DBA)20.05mmol(28.8mg)を、tBu3PHBF4の代わりに、トリフェニルホスフィン0.1mmol(26.2mg)をそれぞれ用いた以外は、実施例1-2と同様に反応を行った。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡したが目的物に相当するピークは確認できなかった。
[比較例1-6]
 Pd(OAc)2の代わりに、Pd(DBA)20.05mmol(28.8mg)を、tBu3PHBF4の代わりに、BINAP0.1mmol(62.2mg)をそれぞれ用いた以外は、実施例1-2と同様に反応を行った。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡したが目的物に相当するピークは確認できなかった。
 上記実施例1-1~1-2および比較例1-1~1-6のまとめを表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
(2)モノ、ジまたはトリフルオロアニリンと4-ブロモアニソールとの反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[実施例1-3]
 還流塔を取り付けた30mLの反応フラスコに、Pd(OAc)20.05mmol(11.2mg)、tBu3PHBF40.1mmol(29.0mg)、t-BuONa1.2mmol(115.3mg)を量り入れ、系中を窒素置換した。そこへトルエン4mLを加え、さらに2-フルオロアニリン1.2mmol(133.3mg)、4-ブロモアニソール1mmol(187.0mg)を加え、110℃の浴中で5時間加熱撹拌した(内温92℃)。なお、途中、フラスコ内の溶液を微量採取し、液体クロマトグラフィーを用いて反応を追跡した。原料に帰属できるピークの面積の減少に伴い目的物に帰属できるピークの面積が増加した。その際、副生成物に対応するような目立ったピークは確認されなかった。
 反応混合物を室温まで冷却した後、冷却した反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液50mL、酢酸エチル30mLとともに分液漏斗に入れて抽出を行い、分液漏斗に有機層を残し、水層を回収した。飽和食塩水50mLを分液漏斗に入れて残った有機層を洗浄し、水層、有機層をそれぞれ回収した。そして、回収した全ての水層を併せて分液漏斗に入れ、そこへ酢酸エチル20mLを入れて抽出を行い、有機層を回収し、回収した全ての有機層を併せ、これを硫酸マグネシウムで乾燥した。
 硫酸マグネシウムを濾過により除去し、得られたろ液からロータリーエバポレーターにより溶媒を留去した。得られた残渣をトルエン3mLに溶解させて得られた溶液を用いてカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→97/3)を行い、目的物を含むフラクションを分取した。
 最後に、80℃、減圧下で分取したフラクションから溶媒を取り除き、目的物174.2mgを得た(収率80%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 3.84 (s, 3H), 5.68 (brs, 1H), 6.77-6.79 (m, 1H), 6.93 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.00 (brt, 1H), 7.07-7.12 (m, 2H); 7.15 (d, J = 9.0 Hz, 2H)
13C NMR (125.77 MHz, CDCl3): δ = 55.7, 114.9, 115.2, 115.3, 119.1, 123.3, 124.5, 134.1, 134.7, 152.4, 156.1
19F NMR (470.53 MHz, CDCl3): δ -136.1 (brs); IR (neat)
ν~ = 3382 (m), 3010 (w), 2938 (w), 2906 (w), 2838 (w), 1617 (m), 1585 (w), 1504 (s), 1477 (m), 1464 (m), 1455 (m), 1442 (m), 1332 (m), 1296 (m), 1288 (m), 1255 (m), 1233 (s), 1222 (s), 1180 (s), 1171 (m), 1109 (m), 1095 (s), 1029 (s), 1008 (m), 925 (w), 917 (w), 886 (w), 838 (m), 821 (s), 757 (m), 742 (s), 707 (m), 696 (w)
HRMS (ESI): Calcd for C13H12FNO (M+H)+ 217.0903, found 218.0963.
[実施例1-4]
 2-フルオロアニリンの代わりに、3-フルオロアニリン1.2mmol(133.3mg)を用いた以外は、実施例1-3と同様に反応および後処理を行い、目的物99.1mgを得た(収率46%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 3.79 (s, 3H), 5.57 (brs, 1H), 6.47 (ddd, J = 8.3, 2.3, 0.9 Hz, 1H), 6.56 (dt, J = 11.4, 2.3 Hz, 1H), 6.59 (ddd, J = 8.3, 2.2, 0.9 Hz, 1H), 6.87 (d, J = 8.9, 6.7 Hz, 2H), 7.07 (dd, J = 8.9, 6.7  Hz, 2H), 7.11 (td, J = 8.3, 6.7 Hz, 2H)
13C NMR (125.77 MHz, CDCl3): δ = 55.7, 101.9, 105.9, 111.0, 1145.0, 123.6, 130.6, 134.8, 147.7, 156.2, 164.2
19F NMR (470.53 MHz, CDCl3): δ = -113.7 (ms)
IR (neat): ν~ = 3361 (m), 3043 (w), 2966(w), 2915 (w), 2839 (w), 1600 (s), 1584 (m), 1526 (m), 1506 (s), 1490 (s), 1465 (m), 1334 (m), 1290 (m), 1251 (m), 1181 (w), 1174 (w), 1168 (w), 1138 (s), 1109 (s), 1072 (w), 827 (m), 755 (m), 742 (s)
HRMS (ESI): Calcd for C13H12FNO (M+H)+ 217.0903, found 218.0969.
[実施例1-5]
 2-フルオロアニリンの代わりに、4-フルオロアニリン1.2mmol(133.3mg)を用いた以外は、実施例1-3と同様に反応および後処理を行い、目的物57.4mgを得た(収率26%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 3.79 (s, 3H), 5.36 (brs, 1H), 6.84-7.25 (m, 8H)
13C NMR (125.77 MHz, CDCl3): δ = 55.8, 115.0, 116.0, 118.0, 121.4, 136.8, 141.4, 155.3, 157.4
19F NMR (470.45 MHz, CDCl3): δ =  -125.6(s)
IR (neat): ν~ = 3392 (w), 3037 (w), 2955 (w), 2934 (w), 2834 (w), 1603 (w), 1590 (w), 1497 (s), 1464 (m), 1442 (m), 1316 (m), 1295 (m), 1245 (m), 1213 (s), 1179 (m), 1154 (w), 1109 (w), 1098 (w), 1034 (m), 818 (s), 773 (m), 696 (w)
HRMS (ESI): Calcd for C13H12FNO (M+H)+ 217.0903, found 218.0965.
[実施例1-6]
 2-フルオロアニリンの代わりに、2,6-ジフルオロアニリン1.2mmol(154.9mg)を用いた以外は、実施例1-3と同様に反応および後処理を行い、目的物43.0mgを得た(収率18%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 3.77 (s, 3H), 5.37 (brs, 1H), 6.81 (brs, 4H), 6.91-6.93 (m, 3H)
13C NMR (125.77 MHz, CDCl3): δ = 55.8, 112.0, 114.6, 118.8, 121.0, 121.9, 137.1, 154.9, 156.1
19F NMR (470.45 MHz, CDCl3): δ = -123.4 (m)
IR (neat): ν~ = 3411 (w), 2935 (w), 2835 (w), 1623 (w), 1598 (w), 1504 (s), 1456 (m), 1406 (w), 1294 (m), 1233 (s), 1179 (m), 1111 (w), 1060 (w), 1033 (m), 999 (s), 818 (m), 778 (w), 758 (m), 728 (w), 707 (w), 695 (w)
HRMS (ESI): Calcd for C13H11F2NO (M+H)+ 235.0809, found 236.0867.
[実施例1-7]
 ペンタフルオロアニリンの代わりに、2,4,6-トリフルオロアニリン1.2mmol(176.5mg)を用いた以外は、実施例1-2と同様に反応および後処理を行い、目的物138.8mgを得た(収率55%)。
1H NMR (500.13 MHz, CDCl3): δ = 3.76 (s, 3H), 5.14 (brs, 1H), 6.72-6.75 (m, 3H), 6.80 (d, J = 9.0 Hz, 2H)
13C NMR (125.77 MHz, CDCl3): δ = 55.8, 100.9, 114.7, 117.4, 117.9, 137.6, 154.8, 156.7, 157.8
19F NMR (470.45 MHz, CDCl3): δ = -119.8 (brs), -116.9 (brs)
IR (neat): ν~ = 3396 (w), 3083 (w), 2913 (w), 2837 (w), 1636 (w), 1608 (w), 1504 (s), 1442 (m), 1288 (w), 1235 (s), 1173 (m), 1116 (s), 1030 (s), 996 (s),  837 (s), 817 (s)
HRMS (ESI): Calcd for C13H10F3NO (M+H)+ 253.0714, found 254.0772.
 上記実施例1-3~1-7のまとめを表2に示す。なお、実施例1-2の結果も併せて表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
[4]フッ化芳香族第三級アミン化合物の合成
(1)4,4’-オクタフルオロビフェニルとハロゲン化アリールとの反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[実施例2-1]
 50mLの反応フラスコに4,4’-オクタフルオロビフェニル0.5mmоl(164mg)、ブロモベンゼン2.1mmоl(330mg)、Pd(OAc)20.2mmоl(45mg)、tBu3PHBF40.4mmоl(166mg)、t-BuONa4mmоl(385mg)を加え、系中を窒素置換した。トルエン10mLを加え室温で5分撹拌した後、100℃で6時間反応した。
 反応後、反応液を室温まで冷却し、メンブランフィルターでろ過した。ろ液に活性炭を加えて1時間撹拌した後、溶液をろ過した。得られたろ液を濃縮した。濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー(n-ヘキサン/ジクロロメタン=3/2)で精製した後、減圧乾燥し、固体状の目的物95.4mg(収率30.2%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図3に示す。
[実施例2-2]
 ブロモベンゼンの代わりに4-ブロモビフェニル2.1mmоl(490mg)を用いた以外は、実施例2-1と同様に反応および後処理を行い、室温で固体状の目的物150.7mg(収率32.2%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図4に示す。
[実施例2-3]
 ブロモベンゼンの代わりに3-ブロモ-9-フェニルカルバゾール2.1mmol(677mg)を用いた以外は、実施例2-1と同様に反応および後処理を行い、室温で固体状の目的物236.2mg(収率36.6%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図5に示す。
[実施例2-4]
 ブロモベンゼンの代わりに3-(4-ブロモフェニル)-9-フェニルカルバゾール2.1mmol(836mg)を用いた以外は、実施例2-1と同様に反応および後処理を行い、室温で固体状の目的物311.8mg(収率44.6%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図6に示す。
[実施例2-5]
 ブロモベンゼンの代わりに3-(4’-ブロモ-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9-フェニルカルバゾール2.1mmol(896mg)を用いた以外は、実施例2-1と同様に反応および後処理を行い、室温で固体状の目的物391.0mg(収率41.1%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図7に示す。
[実施例2-6]
 ブロモベンゼンの代わりに2-ブロモ-7-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-9,9-ジメチルフルオレン2.1mmol(1080mg)を用いた以外は、実施例2-1と同様に反応および後処理を行い、室温で固体状の目的物535.0mg(89.2%)を得た。得られた化合物の1H-NMRスペクトルを図8に示す。
 上記実施例2-1~2-6のまとめを表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012

Claims (4)

  1.  フッ化芳香族第一級アミン化合物と、塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素または擬ハロゲン化芳香族炭化水素とを、触媒、配位子および塩基の存在下で反応させる工程を備えるフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法であって、
     前記触媒が、酢酸パラジウム二価を含み、
     前記配位子が、トリ-t-ブチルホスフィンまたはトリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物を含むことを特徴とするフッ化芳香族第二級または第三級アミン化合物の製造方法。
  2.  前記トリ-t-ブチルホスホニウムボラート化合物が、トリ-t-ブチルホスホニウムテトラフルオロボラートである請求項1記載のフッ化芳香族第二級または第三級アミンの製造方法。
  3.  前記フッ化芳香族第一級アミン化合物が、分子内にフッ素原子を2個以上有するフッ化芳香族第一級モノアミン化合物またはジアミン化合物である請求項1または2記載のフッ化芳香族第二級または第三級アミンの製造方法。
  4.  前記塩素化、臭素化もしくはヨウ素化芳香族炭化水素が、モノもしくはジクロロ芳香族炭化水素、モノもしくはジブロモ芳香族炭化水素、またはモノもしくはジヨード芳香族炭化水素である請求項1~3のいずれか1項記載のフッ化芳香族第二級または第三級アミンの製造方法。
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