DE102008051410A1 - Bis-α,α-Difluoramine - Google Patents

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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/01—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C211/02—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C07C211/15—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by halogen atoms or by nitro or nitroso groups

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft bifunktionelle alpha,alpha-Difluoramine, Fluorierungsreagenzien enthaltend bifunktionelle alpha,alpha-Difluoramine sowie Verfahren zur Herstellung von bifunktionellen alpha,alpha-Difluoraminen und Fluorierungsreagenzien enthaltend bifunktionelle alpha,alpha-Difluoramine.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft bifunktionelle α,α-Difluoramine, Fluorierungsreagenzien enthaltend bifunktionelle, α,α-Difluoramine sowie Verfahren zur Herstellung von bifunktionellen α,α-Difluoraminen und Fluorierungsreagenzien enthaltend bifunktionelle α,α-Difluoramine.
  • Als Reagenzien zur Fluorierung von Alkoholen oder Carbonylverbindungen wie insbesondere Ketonen, Carbonsäuren und Aldehyden sind beispielsweise Schwefeltetrafluorid, Diethylaminoschwefeltrifluorid (DAST) und Bis-(methoxyethyl)-aminoschwefeltrifluorid (Methoxy-DAST) bekannt (siehe auch US 3,976,691 , EP 90 448 A und EP 905 109 A ). Nachteilig am industriellen Einsatz von Schwefeltetrafluorid ist dessen extrem hohe Toxizität und die Notwendigkeit von umfangreichen Sicherheitsmaßnahmen, die genannten Aminoschwefeltrifluoride sind darüberhinaus stoßempfindlich (J. Fluorine Chem. 1989, 42, 137) und unterliegen aufgrund ihrer Explosivität strengen gesetzlichen Auflagen.
  • Ein weiteres Reagenz zur Fluorierung von sekundären Alkoholen und Carbonsäuren ist N,N-Dimethyl-1,1-difluorbenzylamin, das durch Umsetzung von N,N-Dimethylbenzamid mit Schwefeltetrafluorid bei 150°C erhältlich ist [J. Fluorine Chem. 1983, 23, 219–228]. Das Reagenz ist jedoch in seiner Anwendungsbreite beschränkt und liefert nur mittlere Ausbeuten.
  • Weiterhin ist als Fluorierungsmittel für Alkohole 2-Chlor-1,1,2-trifluortriethylamin, das sogenannte Yarovenko-Reagenz bekannt (Org. React. 1974, 21, 158). Das Reagenz ist jedoch nicht lagerbeständig und nur unter großem Aufwand herstellbar.
  • Ein ähnliches Reagenz, das unter dem Namen Ishikawa-Reagenz geläufig ist, besteht aus einer Mischung von Hexafluorpropyl-dialkylamin und Pentafluoralkenyl-dialkylamin, weist jedoch die gleichen oben genannten Nachteile auf.
  • Aus EP 895 991 A sind Difluormethylen-α,α-diazoverbindungen bekannt, die zur Fluorierung von Hydroxy- und Carboxylfunktionen eingesetzt werden können. Aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegen Luft und Feuchtigkeit sind sie für den technischen Einsatz jedoch nur bedingt geeignet. Als Fluorierungsmittel verwendbare α,α-Difluoramine sind aus EP 1437 342 A bekannt. Diese α,α-Difluoramine weisen allerdings den Nachteil auf, nicht ausreichend thermostabil zu sein.
  • Es bestand daher weiterhin das Bedürfnis, Fluorierungsreagenzien bereitzustellen, die sowohl effizient aus einfach verfügbaren Edukten hergestellt werden können, lagerstabil sind, ausreichende Thermostabilität besitzen und die Hydroxy- und Carbonylfunktionen in guten Ausbeuten fluorieren können.
  • Gegenstand der Erfindung sind nun Verbindungen der Formel (I),
    Figure 00020001
    in der R1, R2, R3 und R4 voneinander verschieden oder gleich sein können und jeweils für Alkyl, [C2-C12-Alkylen-O]n-(C1-C9-Alkyl) mit n = 1 bis 3, 3- bis 7-gliedrige gesättigte oder teilweise ungesättigte Heterozyklen, 3- bis 6-gliedriges Heteroaryl, Aryl oder Arylalkyl stehen oder (R1 und R2) oder (R3 und R4) jeweils zusammen einen 3- bis 12-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten Ring bilden.
  • Im Rahmen der Erfindung können alle aufgeführten, allgemeinen oder in Vorzugsbereichen genannten Restedefinitionen und Parameter untereinander, also auch zwischen den jeweiligen Bereichen und Vorzugsbereichen in beliebiger Weise kombiniert werden.
  • Verbindungen der Formel (I) liegen zumindest teilweise als Fluorwasserstoffadukte der Verbindungen der Formel (Ia) vor, die daher ebenfalls von der Erfindung und ihrer Bedeutung nach von der Formel (I) umfasst sind.
  • Figure 00020002
  • Es sei angemerkt, dass die aus Vereinfachungsgründen gewählte Darstellung der Formel (I) auch die in der Literatur benutzten nachstehenden Darstellungen umfasst.
  • Figure 00020003
  • Das Gleiche gilt im Rahmen der Erfindung analog für alle anderen Darstellungen und Nomenklaturen von α,α-Dihalogenoamin-Funktionalitäten.
  • Alkyl steht im Rahmen der Erfindung für einen geradkettigen, zyklischen, verzweigten oder unverzweigten Alkylrest mit 1 bis 15 (C1-C15) Kohlenstoffatomen. Bevorzugt steht Alkylrest für einen geradkettigen, zyklischen, verzweigten oder unverzweigten Alkylrest mit 1 bis 10 (C1-C10) Kohlenstoffatomen, ganz besonders bevorzugt mit 1 bis 6 (C1-C6) Kohlenstoffatomen.
  • Beispielsweise kann der Alkylrest substituiert sein durch Reste ausgewählt aus der Gruppe Alkyl, Aryl, 3- bis 6-gliedriges Heteroaryl, 3- bis 7-gliedriger gesättigter oder teilweise ungesättigter Heterozyklus, Arylalkyl und Alkoxy. Beispielhaft und vorzugsweise steht Alkyl für Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-, i-, s- oder t-Butyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, neo-Pentyl, 1-Ethylpropyl, cyclo-Hexyl, cyclo-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Decyl, und n-Dodecyl.
  • C2-C12-Alkylen steht beispielsweise für 1,2-Ethylen, 1,3-Propylen oder 1,4-Butylen.
  • Alkoxy steht im Rahmen der Erfindung für einen geradkettigen, zyklischen, verzweigten oder unverzweigten Alkoxy – Rest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen. Bevorzugt steht Alkoxy- für einen geradkettigen, zyklischen, verzweigten oder unverzweigten Alkoxy-Rest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen, ganz besonders bevorzugt mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
  • Beispielhaft und vorzugsweise steht Alkoxy für Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, t-Butoxy, n-Pentoxy, n-Hexoxy, n-Heptoxy, Adamantoxy, isomere Menthoxy-Reste, Decoxy und n-Dodecoxy.
  • Aryl steht im Rahmen der Erfindung für einen mono-, bi- oder trizyklischen carbozyklischen aromatischen Rest mit vorzugsweise 6 bis 14 aromatischen Kohlenstoffatomen. Beispielhaft und bevorzugt steht Aryl für Biphenyl, Phenyl, Naphthyl, Phenanthrenyl, Anthracenyl oder Fluorenyl.
  • Arylalkyl bedeutet jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen, zyklischen, verzweigten oder unverzweigten Alkyl-Rest nach vorstehender Definition, der einfach, mehrfach oder vollständig durch Aryl-Reste gemäß vorstehender Definition substituiert sein kann. Ein Beispiel für Arylalkyl ist Benzyl.
  • 3- bis 6-gliedriges Heteroaryl steht im Rahmen der Erfindung vorzugsweise für einen aromatischen Heterozyklus, mit bis zu 3 gleichen oder verschiedenen Heteroatomen aus der Reihe S, N und/oder O, der über ein Ringkohlenstoffatom oder ein Ringstickstoffatom des Heteroaromaten verknüpft ist. Beispielhaft seien genannt: Furanyl, Pyrrolyl, Thienyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Imidazolyl, Triazolyl, Pyridyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl. Bevorzugt ist ein 4- bis 6-gliedriges Heteroaryl (C4-C6-Heteroaryl) ausgewählt aus der der Gruppe Pyridyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl und Imidazolyl.
  • 3- bis 7-gliedriger gesättigter oder teilweise ungesättigter Heterozyklus steht im Rahmen der Erfindung vorzugsweise für einen Heterozyklus, mit bis zu 3 gleichen oder verschiedenen Heteroatomen aus der Reihe S, N und/oder O, der über ein Ringkohlenstoffatom, ein Ringstickstoffatom, Ringschwefelatom oder Ringsauerstoffatom verknüpft ist und der eine oder zwei Doppelbindungen enthalten kann. Bevorzugt ist ein 5- bis 7-gliedriger gesättigter oder teilweise ungesättigter Heterozyklus mit bis zu 2 gleichen oder verschiedenen Heteroatomen aus der Reihe S, N und/oder O. Beispielhaft seien genannt:
    Azetidinyl, 1-Azacycloheptanyl, Tetrahydrofur-2-yl, Tetrahydrofur-3-yl, Pyrrolidin-1-yl, Pyrrolidin-2-yl, Pyrrolidin-3-yl, Pyrrolin-1-yl, Piperidin-1-yl, Piperidin-4-yl, 1,2-Dihydropyridin-1-yl, 1,4-Dihydropyridin-1-yl, Imidazolin-1-yl, Imidazolidin-1-yl, Imidazolidin-3-yl, Piperazin-1-yl, Piperazin-4-yl, Morpholin-4-yl, Thiomorpholin-4-yl, Azepin-1-yl, 1,4-Diazepin-1-yl. Besonders bevorzugt ist ein 5- bis 7-gliedriger Heterozyklus ausgewählt aus der Gruppe Azacycloheptanyl, Piperidinyl, Piperazinyl, Morpholinyl, Imidazolinyl, Imidazolidinyl und Pyrrolidinyl.
  • Bevorzugt sind R1, R2, R3 und R4 verschieden voneinander oder gleich und stehen für C1-C8-Alkyl, [C2-C12-Alkylen-O]n-(C1-C9-Alkyl) mit n = 1 bis 3, 5- bis 7-gliedriger gesättigter oder teilweise ungesättigter Heterozyklus, 4- bis 6-gliedriges Heteroaryl, Aryl oder C7-C10-Arylalkyl oder (R1 und R2) oder bzw. und (R3 und R4) bilden zusammen einen 3- bis 12-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten Ring. Ganz besonders bevorzugt sind R1, R2, R3 und R4 verschieden voneinander oder gleich und stehen für C1-C6-Alkyl, [C2-C12-Alkylen-O]n-(C2-C6-Alkyl) mit n = 1 bis 3, 5- bis 7-gliedriger gesättigter oder teilweise ungesättigter Heterozyklus, 5- bis 6-gliedriges Heteroaryl, Phenyl oder C7-C9-Arylalkyl oder (R1 und R2) oder bzw. und (R3 und R4) bilden zusammen einen 5- bis 10-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten Ring.
  • Ebenfalls bevorzugt steht die Formel (I) als Ganzes für 2,6-Dimethyl-3,5-tetrafluoro-2,4,6-triazaheptan (R1 bis R4 = Methyl), 6-Ethyl-2-methyl-3,5-tetrafluoro-2,4,6-triazaoctan (R1 und R2 = Methyl, R3 und R4 = Ethyl) und N-Methyl-N-(2-methyl-3,5-tetrafluoro-2,4-diazapent)-yl-N-3-pyridylamin (R1 bis R3 = Methyl, R4 = 3-Pyridyl).
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass Verbindungen der Formel (I), als Fluorierungsreagenz noch effizienter wirken, wenn sie in Gegenwart eines tertiären aprotischen Amins und/oder einer N-heteroaromatischen Verbindung und in Gegenwart von Fluorwasserstoff eingesetzt werden.
  • Daher sind von der Erfindung auch Mischungen umfasst, enthaltend
    • • zumindest eine Verbindungen der Formel (I) und
    • • zumindest ein, bevorzugt genau ein aprotisches, tertiäres Amin, das in α-Stellung zum Stickstoff keine Fluoratome enthält und/oder zumindest eine, bevorzugt genau eine N-heteroaromatische Verbindung und
    • • zusätzlicher Fluorwasserstoff.
  • Aprotisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das tertiäre Amin, das auch ein Molekül mit mehreren tertiären Aminogruppen sein kann, keine Wasserstoffatome trägt, die bezogen auf eine wässrige Vergleichsskala bei 25°C einen pKs-Wert von weniger als 20 aufweisen.
  • „Zusätzlicher Fluorwasserstoff bedeutet, dass zu dem in Formel (Ia) dargestelltem intramolekularem Fluorwasserstoff zusätzlicher Fluorwasserstoff verwendet wird.
  • Es sei angemerkt, dass unter den oben aus Vereinfachungsgründen gewählten Begrifflichkeiten auch die entsprechenden tertiären Ammoniumfluoride und N-Heteroaryliumfluoride und die entsprechenden Polyfluoride umfasst sind, die bei der Reaktion mit Fluorwasserstoff auftreten.
  • Beispielhaft und vorzugsweise sind aprotische tertiäre Amine oder N-heteroaromatische Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe Trimethylamin, Triethylamin, Tributylamin, Di-isopropylethylamin, N,N-Dimethylanilin, N-Methylpiperidin, N,N-Dimethylaminopyridin, Tetramethylenethylendiamin sowie 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en (DBN), 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU), 7-Methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-en (MTBD), [2.2.2]-1,4-Diazabicyclooctan, Pyridin und 2,8,9-Triisopropyl-2,5,8,9-tetraaza-1-phosphabicyclo[3.3.3]undecan (TTPU) oder Mischungen dieser Basen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en (DBN), 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU), 7-Methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-en (MTBD) und 2,8,9-Triisopropyl-2,5,8,9-tetraaza-1-phosphabicyclo[3.3.3]undecan (TTPU), [2.2.2]-1,4-Diazabicyclooctan, Triethylamin, Tetramethylethylendiamin, Pyridin oder Mischungen dieser Basen.
  • Das molare Verhältnis von aprotischem tertiärem Amin oder N-heteroaromatischer Verbindung zu Verbindungen der Formel (I) beträgt beispielsweise und bevorzugt 0,1:1 bis 20:1, bevorzugt 1:1 bis 10:1 und besonders bevorzugt 1:1 bis 5:1.
  • Das molare Verhältnis von Fluorwasserstoff zu aprotischem tertiärem Amin oder N-heteroaromatischer Verbindung beträgt beispielsweise und bevorzugt 0,2:1 bis 10:1 pro Stickstoffatom.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen enthaltend Verbindungen der Formel (I), zumindest ein aprotisches tertiäres Amin oder N-heteroaromatische Verbindung und Fluorwasserstoff sind beispielsweise durch Mischung der Verbindungen der Formel (I) mit aprotischem tertiären Amin oder N-heteroaromatischer Verbindung und Fluorwasserstoff erhältlich oder durch Mischung der Verbindungen der Formel (I) mit Mischungen aus aprotischem tertiärem Amin oder N-heteroaromatischer Verbindung und Fluorwasserstoff, die in verschiedenen Zusammensetzungen wie z. B. (NEt3 × 3 HF) oder (Pyridin × 9HF) auch kommerziell erhältlich sind.
  • Die Verbindungen der Formel (I) lassen sich in besonders vorteilhafter Weise dadurch herstellen, dass Verbindungen der Formel (II)
    Figure 00060001
    in der R1, R2, R3 und R4 die obenstehend angegebene Bedeutung einschließlich der genannten Vorzugsbereiche besitzen, mit ionischem Fluorid in Verbindungen der Formel (I) überführt werden.
  • Verbindungen der Formel (II) sind an sich bekannt und können beispielsweise aus Dialkylcyanamiden und Phosgenimmoniumchloriden hergestellt werden (Houben-Weyl, E4, 660).
  • Ionische Fluoride sind beispielsweise und vorzugsweise quartäre Ammonium- oder Phosphoniumfluoride sowie Alkalimetallfluoride oder Mischungen der genannten Verbindungen. Ganz besonders bevorzugt sind Ammoniumfluoride der Formel (III) NR9R10R11·n·HF (III)wobei R9, R10 und R11 gleich oder verschieden sein können und ausgewählt sind aus der Gruppe Alkyl die gegebenenfalls weiter substituiert sein kann ausgewählt aus der Gruppe Alkoxy, Aryl oder Arylalkyl und n 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 sein kann.
  • Bevorzugt ist der Einsatz von Alkalimetallfluoriden oder Mischungen von Alkalimetallfluoriden, wobei Natrium-, Kalium- und Cäsiumfluorid sowie Kaliumhydrogendifluorid besonders bevorzugt und Natriumfluorid oder Kaliumfluorid ganz besonders bevorzugt sind.
  • Das molare Verhältnis von ionischem Fluorid zu eingesetzter Verbindung der Formel (II) kann beispielsweise 0,7 bis 5 betragen, vorzugsweise 1,5 bis 3,5 und besonders bevorzugt 2,1 bis 2,7. Die einsetzbare Menge an ionischem Fluorid ist nach oben lediglich durch wirtschaftliche Überlegungen begrenzt.
  • Vorzugsweise wird die Umsetzung der Verbindungen der Formel (II) zu Verbindungen der Formel (I) in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt. Als organische Lösungsmittel sind beispielsweise geeignet: Nitrile, wie Acetonitril, Propionitril, Benzonitril, Benzylnitril, oder Butyronitril; Amide wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methyl-formanilid, N-Methyl-pyrrolidon und Dimethylimidazolidinon sowie Amide oder Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid, Sulfone wie Tetramethylensulfon, Polyether wie 1,4-Dioxan, Ethylenglykoldimethylether, Ethylenglykoldiethylether, Diethylenglykoldimethylether, Diethylenglykoldiethylether, Benzotrifluoride oder Gemische solcher organischen Lösungsmittel.
  • Vorzugsweise beträgt der Wassergehalt des Lösungsmittels im erfindungsgemäßen Verfahren maximal 0,2 Gew.-%, bevorzugt maximal 0,05 Gew.-%. Vorzugsweise wird ein solcher Wassergehalt durch Andestillieren oder Trocknung in an sich bekannter Weise erreicht. Bei Einsatz von Alkalimetallfluoriden wird besonders bevorzugt das Lösungsmittel gleichzeitig in Gegenwart des eingesetzten Alkalimetallfluorids getrocknet bzw. andestilliert.
  • Die Reaktionstemperatur kann beispielsweise 60°C bis zum Siedepunkt des eingesetzten Lösungsmittel bei Reaktionsdruck betragen maximal jedoch 180°C, bevorzugt 110°C bis zum Siedepunkt des eingesetzten Lösungsmittel bei Reaktionsdruck maximal jedoch 150°C betragen.
  • Der Reaktionsdruck kann beispielsweise 0,8 bis 30 bar betragen, bevorzugt ist Umgebungsdruck.
  • Gegebenenfalls kann die Reaktivität der ionischen Fluoride durch Zusätze modifiziert werden. Geeignete Zusätze sind beispielsweise Phasentransferkatalysatoren.
  • Als Phasentransferkatalysatoren sind beispielsweise Kronenether, wie 18-Krone-6, 12-Krone-4, Dibenzo-18-Krone-6 oder Dibenzo-12-Krone-4, Kryptanden wie Kryptand[2.2.2] oder Podanden wie Polyglykolether oder solche der Formel (IV) geeignet, (Kation+)(Anion–) (IV)in der
    • (Kation+)
    vorstehend genannte Bedeutung und Vorzugsbereiche besitzt und
    (Anion–)
    für das Anion einer organischen oder anorganischen Säure steht.
  • Die Aufarbeitung der Reaktionslösung zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I) aus den Verbindungen der Formel (II) kann beispielsweise nach bekannten Techniken, wie Destillation oder Extraktion mit Lösungsmitteln, erfolgen.
  • Auf beschriebene Weise werden die Verbindungen der Formel (I) in hoher Ausbeute und Reinheit erhalten.
  • Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Mischungen hat es sich besonders bewährt die Verbindungen der Formel (II) in Gegenwart von Fluorwasserstoff umzusetzen und gegebenenfalls die auf diese Weise erhaltene Reaktionsmischung mit aprotischem tertiärem Amin das in α-Stellung zum Stickstoff keine Fluoratome enthält und/oder N-heteroaromatischer Verbindung umzusetzen.
  • Der Ausdruck „in Gegenwart von Fluorwasserstoff” schließt die Möglichkeit ein, Mischungen von Fluorwasserstoff mit aprotischen tertiären Aminen, die in α-Stellung zum Stickstoff keine Fluoratome enthalten und/oder N-heteroaromatische Verbindungen einzusetzen, in denen der Fluorwasserstoff molar im Überschuss vorhanden ist. Solche Mischungen sind beispielsweise die oben erwähnten Mischungen (NEt3 × 3 HF) und (Pyridin × 9HF).
  • Bevorzugt wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Mischungen so durchgeführt, dass Verbindungen der Formel (II) mit so viel Fluorwasserstoff umgesetzt werden und die so erhaltene Reaktionsmischung mit so viel aprotischem, tertiären Amin das in α-Stellung zum Stickstoff keine Fluoratome enthält und/oder N-heteroaromatischer Verbindung umgesetzt wird, dass die für die erfindungsgemäßen Mischungen vorstehend genannten Mischungsverhältnisse eingehalten werden. Die genannten Vorzugsbereiche gelten dabei in gleicher Weise.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) sowie die erfindungsgemäßen Mischungen eignen sich insbesondere zur Herstellung von Fluorverbindungen aus den entsprechenden Hydroxyverbindungen sowie zur Herstellung von geminalen-Difluorverbindungen aus den entsprechenden Carbonylverbindungen.
  • Daher ist von der Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von fluorhaltigen Verbindungen umfasst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Verbindungen enthaltend Hydroxy- und/oder Carbonylgruppen mit Verbindungen der Formel (I) und/oder den erfindungsgemäßen Mischungen umgesetzt werden.
  • Das molare Verhältnis von Halogenierungsmittel zu Verbindung der Formel (I) beträgt beispielsweise
  • 1 bis 3 Mol pro Hydroxylgruppe im Substrat, bevorzugt 1,1 bis 2,2 Mol pro Hydroxylgruppe im Substrat bzw. 1 bis 3,5 Mol pro Carbonylgruppe im Substrat, bevorzugt 1,5 bis 2,5 Mol pro Carbonylgruppe im Substrat.
  • Als Lösungsmittel können inerte Flüssigkeiten verwendet werden, wie z. B. solche aus der Gruppe der Ether wie z. B. Tetrahydrofuran, Dioxan, Kohlenwasserstoffe wie z. B. Cyclohexan, Halogenkohlenwasserstoffe wie z. B. Dichlormethan, Chlorbenzol oder Mischungen davon.
  • Als inerte Lösungsmittel gelten solche, die unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht oder nur in geringem Maße, d. h. < 50 ppm bezogen auf die Stoffmenge des eingesetzten Lösungsmittels, mit den Edukten oder/und Produkten reagieren.
  • Gegenüber den Fluorierungsmitteln mit nur einer CF2-Einheit können die erfindungsgemäßen Fluorierungsmittel der Formel (I) aus günstigen Ausgangsmaterialien hergestellt werden.
  • Bevorzugte Verbindungen enthaltend Hydroxy- und/oder Carbonylgruppen sind solche, die zumindest eine aliphatische Hydroxygruppe und/oder zumindest eine Ketogruppe und/oder zumindest eine Aldehydgruppe und/oder eine Carboxylgruppe enthalten.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen enthaltend Hydroxy- und/oder Carbonylgruppen sind solche, die eine aliphatische Hydroxygruppe oder eine Ketogruppe oder eine Aldehydgruppe oder eine Carboxylgruppe enthalten.
  • Die erfindungsgemäß herstellbaren fluorhaltigen Verbindungen eignen sich insbesondere zur Herstellung von Arzneimitteln, Agrochemikalien und Flüssigkristallen.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Mischungen besitzen den Vorteil, dass sie einfach herzustellen und lagerstabil sind und die Umsetzung von Hydroxy- und Carbonylverbindungen zu den entsprechenden Fluor- und/oder Difluorverbindungen in hohen Ausbeuten ermöglichen. Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der oben genannten Verbindungen und Mischungen gehen von leicht verfügbaren Edukten aus und liefern die Produkte in hohen Ausbeuten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 3976691 [0002]
    • - EP 90448 A [0002]
    • - EP 905109 A [0002]
    • - EP 895991 A [0006]
    • - EP 1437342 A [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - J. Fluorine Chem. 1989, 42, 137 [0002]
    • - J. Fluorine Chem. 1983, 23, 219–228 [0003]
    • - Org. React. 1974, 21, 158 [0004]

Claims (15)

  1. Verbindungen der Formel (I),
    Figure 00100001
    in der R1, R2, R3 und R4 voneinander verschieden oder gleich sein können und jeweils für Alkyl, [C2-C12-Alkylen-O]n-(C1-C9-Alkyl) mit n = 1 bis 3, 3- bis 7-gliedriges gesättigtes oder teilweise ungesättigte Heterozyklyl, 3- bis 6-gliedriges Heteroaryl, Aryl oder Arylalkyl stehen oder (R1 und R2) oder bzw. und (R3 und R4) jeweils zusammen einen 3- bis 12-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten Ring bilden.
  2. Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1, R2, R3 und R4 verschieden voneinander oder gleich sind und für C1-C6-Alkyl, [C2-C12-Alkylen-O]n-(C2-C6-Alkyl) mit n = 1 bis 3, 5- bis 7-gliedriges gesättigtes oder teilweise ungesättigtes Heterozykl, 5- bis 6-gliedriges Heteroaryl, Phenyl oder C7-C9-Arylalkyl stehen oder (R1 und R2) oder bzw. und (R3 und R4) bilden zusammen einen 5- bis 10-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten Ring bilden.
  3. Folgende Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1 oder 2: 2,6-Dimethyl-3,5-tetrafluoro-2,4,6-triazaheptan, 6-Ethyl-2-methyl-3,5-tetrafluoro-2,4,6-triazaoctan, N-Methyl-N-(2-methyl-3,5-tetrafluoro-2,4-diazapent)-yl-N-3-pyridylamin.
  4. Mischungen enthaltend • zumindest eine Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 und • eine stickstoffhaltige Base, die in α-Stellung zum Stickstoff keine Fluoratome enthält und • zusätzlichen Fluorwasserstoff.
  5. Mischungen nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass stickstoffhaltige Basen aprotische tertiäre Amine oder N-heteroaromatische Verbindungen oder Mischungen dieser Basen sind.
  6. Mischungen nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von stickstoffhaltigen Basen zu Verbindungen der Formel (I) 0,1:1 bis 20:1 beträgt.
  7. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen der Formel (II)
    Figure 00110001
    in der R1, R2, R3 und R4 die in Anspruch 1 genannte Bedeutung besitzen mit ionischem Fluorid in Verbindungen der Formel (I) überführt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln und geeigneten Phasentransferkatalysatoren stattfindet.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur zwischen 60°C und 180°C liegt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den ionischen Fluoriden um Ammonium- oder Phosphoniumfluoride, Verbindungen der Formel (III) NR9R10R11·n·HF (III)wobei R9, R10 und R11 gleich oder verschieden sein können und jeweils einen Alkyl-Rest bedeuten, der gegebenenfalls weiter substituiert sein kann mit Substituenten die ausgewählt sind aus der Gruppe Alkoxy, Aryl oder Arylalkyl und n 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 ist, Alkalimetallfluoride oder Mischungen dieser Verbindungen handelt.
  11. Verfahren zur Herstellung von fluorhaltigen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen enthaltend Hydroxy- und/oder Carbonylgruppen mit Verbindungen nach Anspruch 1 und/oder Mischungen nach Anspruch 4 umgesetzt werden.
  12. Verwendung der Verbindungen der gemäß Anspruch 1 in einem Verfahren zur Herstellung von fluorhaltigen Verbindungen.
  13. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Arzneimitteln und Agrochemikalien.
  14. Verwendung der Mischungen nach Anspruch 4 zur Herstellung von Arzneimitteln und Agrochemikalien.
  15. Verwendung der nach Anspruch 12 hergestellten fluorhaltigen Verbindungen zur Herstellung von Arzneimitteln und Agrochemikalien.
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