DE69624256T2 - Perfluoroalkylierungsverfahren und reagenz desselben - Google Patents
Perfluoroalkylierungsverfahren und reagenz desselbenInfo
- Publication number
- DE69624256T2 DE69624256T2 DE69624256T DE69624256T DE69624256T2 DE 69624256 T2 DE69624256 T2 DE 69624256T2 DE 69624256 T DE69624256 T DE 69624256T DE 69624256 T DE69624256 T DE 69624256T DE 69624256 T2 DE69624256 T2 DE 69624256T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- advantageously
- base
- process according
- formula
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 45
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 38
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 19
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 15
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 14
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 11
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229910020587 CmF2m+1 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000004770 chalcogenides Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 125000002813 thiocarbonyl group Chemical group *C(*)=S 0.000 claims description 2
- 150000004023 quaternary phosphonium compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 53
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 22
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- -1 perfluoroalkyl iodide Chemical compound 0.000 description 14
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 5
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 description 5
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 5
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005705 Cannizzaro reaction Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 125000001028 difluoromethyl group Chemical group [H]C(F)(F)* 0.000 description 4
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000002577 pseudohalo group Chemical group 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- KZJRKRQSDZGHEC-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoro-1-phenylethanone Chemical compound FC(F)(F)C(=O)C1=CC=CC=C1 KZJRKRQSDZGHEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- VMPVEPPRYRXYNP-UHFFFAOYSA-I antimony(5+);pentachloride Chemical compound Cl[Sb](Cl)(Cl)(Cl)Cl VMPVEPPRYRXYNP-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 3
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 3
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 3
- 238000006692 trifluoromethylation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWLNYSYJNLUOO-UHFFFAOYSA-N 1-Piperidinecarboxaldehyde Chemical compound O=CN1CCCCC1 FEWLNYSYJNLUOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGJWVEYTYIBXIA-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroethane-1,1-diol Chemical compound OC(O)C(F)(F)F VGJWVEYTYIBXIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N carbonofluoridic acid Chemical class OC(F)=O ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N dmpu Chemical compound CN1CCCN(C)C1=O GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 150000004795 grignard reagents Chemical class 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 2
- 150000002738 metalloids Chemical group 0.000 description 2
- HZVOZRGWRWCICA-UHFFFAOYSA-N methanediyl Chemical compound [CH2] HZVOZRGWRWCICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N methyl benzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1 QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- VGGNVBNNVSIGKG-UHFFFAOYSA-N n,n,2-trimethylaziridine-1-carboxamide Chemical compound CC1CN1C(=O)N(C)C VGGNVBNNVSIGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCOGQSHZVSZAHH-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylaziridine-1-carboxamide Chemical compound CN(C)C(=O)N1CC1 ZCOGQSHZVSZAHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 2
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 2
- IZPIZCAYJQCTNG-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-phenylpropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(C(F)(F)F)(O)C1=CC=CC=C1 IZPIZCAYJQCTNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JVTSHOJDBRTPHD-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroacetaldehyde Chemical compound FC(F)(F)C=O JVTSHOJDBRTPHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940087189 2,2,2-trifluoroacetophenone Drugs 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100422771 Caenorhabditis elegans sup-9 gene Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N Methoxyethane Chemical compound CCOC XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006423 Tishchenko reaction Methods 0.000 description 1
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- LAPIVKPVIQAIDA-UHFFFAOYSA-L dipotassium methanesulfonate Chemical compound S(C)(=O)(=O)[O-].S(C)(=O)(=O)[O-].[K+].[K+] LAPIVKPVIQAIDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- DVERFJXHCKPMNM-UHFFFAOYSA-N fluorophosphane Chemical group PF DVERFJXHCKPMNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 description 1
- KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N francium atom Chemical compound [Fr] KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002374 hemiaminals Chemical class 0.000 description 1
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940095102 methyl benzoate Drugs 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011328 necessary treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005935 nucleophilic addition reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006551 perfluoro alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 125000005496 phosphonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012048 reactive intermediate Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- NVBFHJWHLNUMCV-UHFFFAOYSA-N sulfamide Chemical compound NS(N)(=O)=O NVBFHJWHLNUMCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004646 sulfenyl group Chemical group S(*)* 0.000 description 1
- 125000000475 sulfinyl group Chemical group [*:2]S([*:1])=O 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003461 sulfonyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005490 tosylate group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/36—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal
- C07C29/38—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal by reaction with aldehydes or ketones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B41/00—Formation or introduction of functional groups containing oxygen
- C07B41/02—Formation or introduction of functional groups containing oxygen of hydroxy or O-metal groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/62—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by introduction of halogen; by substitution of halogen atoms by other halogen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C313/00—Sulfinic acids; Sulfenic acids; Halides, esters or anhydrides thereof; Amides of sulfinic or sulfenic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfinic or sulfenic groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C313/02—Sulfinic acids; Derivatives thereof
- C07C313/04—Sulfinic acids; Esters thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C319/00—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
- C07C319/14—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
- C12C11/00—Fermentation processes for beer
- C12C11/02—Pitching yeast
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mycology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein nützliches Verfahren zur Perfluoralkylierung und ein Reagens zur Durchführung dieses Verfahrens. Sie betrifft ganz besonders ein Reagens und ein Verfahren zum Pfropfen einer Difluormethylgruppe, substituiert durch eine Verbindung, die mindestens eine elektrophile Funktion umfaßt. Sie betrifft ganz besonders eine Technik zur Perfluoralkylierung von verschiedenen Verbindungen durch Reaktionen der nucleophilen Substitution oder Addition, die in typischer Weise durch Organometall-Derivate realisiert werden.
- Die Techniken der Perfluoralkylierung oder auch äquivalente Techniken verwenden im allgemeinen Derivate vom Typ Perfluoralkyliodid in Anwesenheit von Zink. Diese Technik ist daher kostspielig, weil sie Ausrüstungen zur notwendigen Behandlung der metallischen Abströme erfordert, denn das Zink ist in den Abwässern ein bedeutendes Umweltgift.
- Andere Techniken, bei denen der Rest Perfluoralkyl kein stabiles, reaktives Zwischenprodukt vom organo-metallischen Typ bildet, sind im allgemeinen wegen der sehr geringen Stabilität der freien Perfluor-Anionen in den Reaktionsmedien schwierig zu verarbeiten. Diese letzteren führen im allgemeinen zu Produkten vom Typ Carben, bei denen im Fall ihrer Reaktion einer ihrer Substituenten verlorengeht.
- Es ist eines der Ziele der vorliegenden Erfindung, ein Reagens zur Verfügung zu stellen, das ein Perfluoralkylierung nach einem Mechanismus des Typs ermöglicht, der über ein Carbonion geht, ohne auf Organometallverbindungen der Übergangsmetalle wie Zink zu- rückgreifen zu müssen.
- Man hat oft versucht, als Quelle von Perfluoralkyl-Resten, allgemeiner Trifluormethyl-Resten, Perfluorcarbonsäuren zu verwenden, indem man Abbaureaktionen durchführt, die darauf abzielen, das Carboxyl-Fragment der genannten Säuren zu entfernen, indem man Kohlendioxid freisetzt. Jedoch ist der Erfolg, der sich eingestellt hatte, äußerst mäßig und man benötigt besonders komplizierte katalytische Systeme. Die Perfluoralkyl-Reste oder ihre Äquivalente, die durch Abbau der genannten Perfluorcarbonsäuren erzeugt werden, sind außerdem in dem Reaktionsmedium instabil und erfordern die Anwendung von Stabilisierungsmitteln.
- Kürzlich hat SHONO in einem Beitrag mit dem Titel "a novel trifluormethylation of aldehydes and ketones promoted by an electrogenerated base" und veröffentlicht in J. Org. Chem. 1991, 56, 2- 4, versucht, Reaktionen zur Perfluoralkylierung ausgehend von Fluoroform zu realisieren und gezeigt, daß es sehr schwierig ist, positive Ergebnisse bei Abwesenheit von Base zu erhalten, die das Pyrrolidonyl-Anion assoziiert an ein quaternäres Ammonium-Kation bildet, und dies unter den ausdrücklichen Bedingungen, daß diese Base durch Elektrolyse erzeugt wird.
- Im Verlauf dieses Vergleichsversuches, bei dem man als Testreaktion die Trifluormethylierung von Benzaldehyd nach der sogenannten Technik von Barbier (die unten detailliert beschrieben wird) durchführt, kommt dieser Autor zu der Schlußfolgerung, daß die ausgehend von anderen Basen erhaltenen Ergebnisse keine oder äußerst geringe Ausbeuten ergeben würden, und daß die Nebenreaktion, insbesondere die von Cannizzaro (Dismutation von Benzaldehyd zu Benzoesäure und Benzylalkohol) die Vorherrschaft behalten [aber die sich auf übliche Basen (Kalium-tert.-butylat, Natriumhydrid ...) beziehenden Verfahrensbedingungen sind darin nicht beschrieben].
- Jedoch erfordern die von diesem Autor beschriebenen Techniken, die durch Elektrolyse erzeugte Basen verwenden, einerseits eine komplexe Anlage und andererseits eine Kunstfertigkeit, die sehr schwer zu reproduzieren und extrem schwierig in den industriellen Maßstab zu überführen ist. Schließlich setzt die Verwendung von quaternärem Ammoniumverbindungen, die sehr hygroskopisch sind, sehr viel Sorgfalt voraus.
- Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, den Nachteilen der existierenden Verfahren zu begegnen, indem sie ein Reagens zur Verfügung stellt, das für die Umwelt nicht schädlich und geeignet ist, zu den gewünschten Produkten mit einer befriedigenden Ausbeute zu führen.
- Diese Ziele und andere, die im folgenden hervortreten werden, sind mit Hilfe eines Verfahrens zu erreichen, das eine Stufe des In-Kontakt-Sringens eines Materials der Formel RfH und einer Base, einschließlich eines Stoffes, der geeignet ist, eine Base zu erzeugen, mit einem Substrat, das mindestens eine elektrophile Funktion trägt, durch Addition in einem polaren Medium umfaßt, und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Reaktion in der Weise geführt wird, daß zuerst in das Medium entweder das Material RfH oder die Base und schließlich das Substrat als letztes eingetragen werden.
- Als Stoff der geeignet ist, eine starke Base in Anwesenheit einer Verbindung mit mobilem Wasserstoff wie beispielsweise Toluol zu erzeugen, kann man als Beispiel für einen derartigen Stoff die Alkalimetalle, sogar die Erdalkalimetalle nennen.
- Die nachstehenden Bedingungen sind bei den basosensiblen Substraten bevorzugt:
- - Durchführen der Addition, danach gegebenenfalls fortsetzen der Reaktion nach der Addition in der Weise, daß einerseits mindestens 90% der Addition des letzten Reaktanden realisiert sind und andererseits die Reaktionsmischung mindestens eine halbe Stunde lang (einschließlich der Dauer der Addition) bei einer Temperatur von höchstens gleich -20ºC, vorteilhafterweise bei -30ºC gehalten wird;
- - Auffüllen von mindestens einem, vorzugsweise allen beiden Reaktanden unter den folgenden Bedingungen:
- -- der Gehalt an Wasser wird auf einen Wert von höchstens gleich 200 ppm (zwei signifikante Ziffern), vorteilhafterweise auf 100 ppm (zwei signifikante Ziffern) und vorzugsweise auf 50 ppm (eine signifikante Ziffer) begrenzt;
- -- die Menge an Base beträgt entweder höchstens das 1,3-fache der stöchiometrischen Menge, bezogen auf das Substrat mit einer Temperatur von höchstens gleich 0ºC, oder die Menge an Base beträgt entweder höchstens das 1,1-fache der stöchiometrischen Menge mit einer Temperatur von höchstens gleich 20ºC.
- Es empfiehlt sich darauf hinzuweisen, daß diese oben genannten Bedingungen günstig sind, sogar in dem Fall, wo das Substrat nicht basosensibel ist. Jedoch kann es manchmal von Bedeutung sein, Reaktionen durchzuführen, indem man etwas von den optimalen Bedingungen abrückt, wenn die ökonomischen Bedingungen dies erfordern (vgl. die bevorzugten Gebiete der Anhydrizität). In der vorliegenden Beschreibung versteht man unter H-Rf die Reste der Formel (II):
- H-(CX&sub2;)p-GEA (II)
- worin die Symbole X, gleich oder verschieden, ein Fluor oder einen Rest der Formel CnF2n+1 darstellen, mit n einer ganzen Zahl von höchstens 5, vorzugsweise von 2, sogar Chlor;
- worin p eine ganze Zahl von mindestens 1 und höchstens 2 ist;
- worin GEA eine elektroattraktive Gruppe, deren eventuelle Funktionen unter den Bedingungen der Reaktion inert sind, darstellt, vorzugsweise Fluor oder einen perfluorierten Rest der Formel CnF2n+1 mit n einer ganzen Zahl von höchstens 8, vorteilhafterweise 5;
- unter der Bedingung, daß X an dem gleichen Kohlenstoff nur einmal Chlor darstellen kann. Der Fall, wo der das Wasserstoffatom tragende Kohlenstoff zwei X aufweist, die von Chlor verschieden sind, ist besonders interessant.
- Es ist ebenfalls wünschenswert, daß unter den X und GEA mindestens eines, vorteilhafterweise 2 Atome sind (Chlor oder Fluor) Die Gesamtanzahl der Kohlenstoffe des Rf beträgt vorteilhafterweise zwischen 1 und 15, vorzugsweise zwischen 1 und 10.
- In dem Material RfH des Reagens der Erfindung wird die Einheit GEA, die eine elektroattraktive Wirkung auf das difluorierte Kohlenstoffatom ausübt, vorzugsweise unter den funktionellen Gruppen ausgewählt, deren Konstante Hammett σp mindestens gleich 0,1 ist. Es ist außerdem vorzuziehen, daß die induktive Komponente von σp, nämlich σi, mindestens 0,2, vorteilhafterweise 0,3 beträgt. In dieser Hinsicht kann man sich auf das Werk von March, "Advanced Organic Chemistry", 3. Aufl., John Wiley and Son, S. 242 bis 250, und insbesondere auf die Tabelle 4 von diesem Abschnitt beziehen. In besonderer Weise kann die elektroattraktive Einheit unter den Halogenatomen, vorzugsweise den leichten (insbesondere Chlor und Fluor) ausgewählt werden. Das entsprechende Material ist, wenn p gleich 1 ist, ein Halogenatom.
- GEA kann ebenfalls vorteilhafterweise unter den Gruppen Nitril, Carbonyl, Sulfon und Perfluoralkyl ausgewählt werden.
- Bevorzugte Materialien der Formel RfH von diesem Typ, die verwendet werden können, entsprechen der Formel R-G-CF&sub2;-H
- - worin G eine divalente Gruppe der Formel -Z-G'- darstellt, in der
- der divalente Rest Z eine einfache Bindung, ein Chalkogen-Atom, einen divalenten Rest -Y(R')-, worin R' ein Kohlenwasserstoff-Rest mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen, vorteilhafterweise mit höchstens 6 Kohlenstoffatomen, vorteilhafterweise mit höchstens zwei Kohlenstoffatomen ist, und worin Y ein Metalloid-Atom aus der Reihe V (Stickstoff, Phosphor ...) bedeutet; G' > C=O, > S=O, -SO&sub2;- oder (CF2)n darstellt, mit n einer ganzen Zahl von höher oder gleich 1;
- - und worin R einen indifferenten, mineralischen oder organischen Rest bedeutet, vorzugsweise leinen organischen Rest wie Aryl, Alkyl einschließlich Aralkyl, gegebenenfalls substituiert, R kann ebenfalls einen festen mineralischen oder organischen Träger wie ein Harz darstellen;
- - oder die Gesamtheit R-G eine Gruppe Nitril, Ester, Amid (vorteilhafterweise kein Wasserstoff tragend) einschließlich Sulfamid bedeutet.
- In dem Fall, wo G eine Gruppe Perfluoralkylen -(CF2)n- darstellt, beträgt n vorteilhafterweise zwischen 1 und 10, vorzugsweise zwischen 1 und 5. Immer noch in diesem Fall, kann R ebenfalls ein Halogenatom sein, insbesondere Fluor.
- So kann gemäß einer vorteilhaften Variante der vorliegenden Erfindung das genannte Material der Formel RfH der Formel (II) entsprechen, worin GEA eine elektroattraktive Gruppe der Formel (III)
- R-CbX'2n- (III)
- bedeutet, worin
- n eine ganze Zahl von höchstens 5 ist,
- worin R ausgewählt wird unter Wasserstoff, einem Kohlenwasserstoff-Rest wie Aryl und Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und den leichten Halogenen (Chlor oder Fluor, vorteilhafterweise Fluor);
- worin die X', gleich oder verschieden, ein leichtes Halogen (Chlor oder Fluor, vorteilhafterweise Fluor) oder einen Rest der Formel CmF2m+1 mit m höchstens 5, vorzugsweise 2 darstellen.
- Wenn R ein Wasserstoffatom darstellt, so ist die Reaktion komplexer, wobei das genannte Material zu mehreren Ergebnissen reagieren kann. Deshalb sollten die Verhältnisse zwischen den Reaktanden dieses Reaktivität in der Stöchiometrie berücksichtigen. Diese Polyvalenz der Materialien kann ein Nachteil sein und deshalb ist der Wert Wasserstoff für R im allgemeinen nicht wünschenswert.
- Es ist wünschenswert, daß mindestens drei Viertel, vorteilhafterweise mindestens neun Zehntel, vorzugsweise die Gesamtheit, gegebenenfalls mindestens eines der X und der X' Fluor oder Perfluoralkyle sind (im engeren Sinn die allgemeine Formel vom Typ CvF2v+1 darstellen).
- Vorteilhafterweise besitzt die mit der genannten Base assoziierte Säure einen pKa von mindestens gleich 15.
- Um jedoch gute Ergebnisse zu erhalten ist es notwendig, daß entweder das genannte Substrat mindestens eine sehr günstige elektrophile Funktion (Aldehyd oder Keton, das in alpha keinen sauren Wasserstoff besitzt) trägt, oder daß die mit der genannten Base assoziierte Säure einen pKa von mindestens gleich 20, vorteilhafterweise 25, vorzugsweise 30 aufweist.
- Außerdem ist es wünschenswert, vor allem wenn die Base in der unteren Zone der oben genannten Werte liegt, daß die genannte Base eine assoziierte Säure aufweist, die unter den Bedingungen der Reaktion flüchtig ist.
- Vorteilhafterweise ist das polare und wasserfreie Medium so beschaffen, daß die stärkste in dem Medium anwesende Säure, nicht unter Berücksichtigung des Materials RfH und des Substrates, einen pKa von mindestens gleich 25, vorteilhafterweise von 30 und vorzugsweise von 35 aufweist.
- Je mehr das Medium aprotisch wird, das heißt, daß sein Gehalt an freien Protonen in dem Reaktanden geringer wird, desto weniger wird es Risiken von Nebenreaktionen geben und desto besser wird die Ausbeute sein.
- So ist es vorzuziehen, daß in dem Reaktanden der Gehalt an labilen Wasserstoffatomen höchstens 1/3, vorteilhafterweise 1/4, vorzugsweise 10% (in Mol) beträgt, bezogen auf den Anfangsgehalt in dieser genannten Base oder in dem genannten Material, das nicht im Überschuß vorliegt.
- Dieser Effekt ist besonders bedeutsam, wenn die Reaktion bei einer Temperatur von über etwa 240 K geführt wird [in der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff "etwa" verwendet, um dabei die Tatsache auszudrücken, daß in dem Fall, wo die am weitesten rechts von einer Zahl stehenden Ziffer(n) Nullen sind, diese Nullen Positions-Nullen und keine signifikanten Ziffern sind, selbstverständlich ausgenommen, wenn es anders präzisiert ist]. Die hauptsächliche Verunreinigung, die labile Wasserstoffatome trägt, ist im allgemeinen Wasser, das fähig ist, bis zu zwei Wasserstoffatome pro Molekül freizusetzen.
- Aus diesem Grund ist das polare Medium vorteilhafterweise wasserfrei, einschließlich des Substrates und des Materials RfH, das heißt, daß es eine molare Menge an Wasser von unterhalb einem Drittel der eingetragenen Menge an Base aufweist, vorteilhafterweise einem Viertel, vorzugsweise einem Zehntel. Diese Einengung auf Wasserfreiheit ist für die Verfahren wenig bedeutsam, wo die Reaktion bei Temperaturen von unter 240 K (zwei signifikante Ziffern) geführt wird.
- Im allgemeinen ist es vorzuziehen, sorgfältig dehydratisierte Reaktanden und Lösungsmittel zu verwenden, so daß der gewichtsmäßige Gehalt des Reaktanden an Wasser höchstens 1 pro 100, vorteilhafterweise 1 pro 1.000 und vorzugsweise 1 pro 10.000 beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse des Reaktanden.
- Außerdem konnte gezeigt werden, daß die anderen Elemente, nämlich die Übergangselemente mit zwei stabilen Valenz-Zuständen wie Kupfer, nicht günstig sind, sogar schädlich sein können.
- Obwohl dieses Reagens gemäß der Erfindung keinen Katalysator wie metallische Elemente erfordert, können diese als Verunreinigungen anwesend sein, die insbesondere durch das Lösungsmittel eingebracht werden.
- Somit ist es vorzuziehen, daß der molare Gehalt an diesen Elementen unter 1.000, vorteilhafterweise unter 100 und vorzugsweise unter 10 ppm beträgt, bezogen auf den Anfangsgehalt an dem genannten Material RfH.
- Obwohl es ebenfalls mehrmals erwähnt wurde, zusammen mit den Mitteln zur Perfluoralkylierung Elemente der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente zu verwenden, um gewisse Substrate und einige Reaktionstypen zu begünstigen, hat sich dies bei der oben betrachteten Reaktion nicht als besonders günstig erwiesen. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, Reaktanden zu verwenden, die keine Metalle der Gruppe VIII enthalten, insbesondere Metalle der Platingruppe, die durch Platin, Osmium, Iridium, Palladium, Rhodium und Ruthenium gebildet wird.
- In der vorliegenden Beschreibung wurde zur Unterstützung auf das Bulletin de la Société Chimique de France, No. 1, Januar 1966, Bezug genommen, wo ein Periodensystem der Elemente veröffentlicht ist.
- So ist es vorzuziehen, daß der Gehalt an Metallen der Platingruppe, nämlich an Metallen der Gruppe VIII, unter 100 ppm beträgt, vorteilhafterweise 10 ppm, vorzugsweise 1 ppm. Diese Werte verstehen sich im Verhältnis zur Ausgangsbase und sind in Mol ausgedrückt.
- In allgemeinerer und mehr empirischer Weise kann man angeben, daß diese zwei Kategorien von Metallen, nämlich die Übergangselemente mit zwei Valenz-Zuständen und die Elemente der Gruppe VIII, in dem Reagens in einem globalen Konzentrationsbereich von höchstens 1.000 ppm molar, vorzugsweise 10 ppm molar anwesend sein sollen. Man wird feststellen, daß die verschiedenen, in einem derartigen globalen Konzentrationsbereich anwesenden Metalle von äußerst geringer Menge sind und in dieser Hinsicht spielen sie keine katalytische Rolle.
- Ihre Anwesenheit verbessert die Kinetik der Reaktion nicht, sie ist sogar schädlich, wenn sie in zu großer Menge vorliegen. Die Verwendung, außer den Bestandteilen der oben genannten Reaktanden, von Alkalimetallfluorid oder quaternärem Phosphoniumfluorid (sogar quaternärem Ammoniumfluorid, wenn man die Einschränkungen berücksichtigt, die dieser Verbindungstyp mit sich bringt), die üblicherweise in den reaktiven Systemen anwesend sind, die fluorierte Carboxylate verwenden, hat sich nicht als schädlich, aber im allgemeinen von wenig Bedeutung erwiesen, insbesondere wegen der Tatsache, daß sie schwer zu behandelnde salzhaltige Abströme verursacht. Dies ist der Grund dafür, daß es vorzuziehen ist, ihren Gehalt zu begrenzen, insbesondere ihren Anfangsgehalt. So ist es vorzuziehen, daß der Gehalt an Fluorid, ionisch betrachtet, das heißt, der fähig ist, in dem polarisierenden Medium des Reaktanden ionisiert zu werden, höchstens gleich der molaren Anfangskonzentration an dem genannten Material RfH ist, vorteilhafterweise die Hälfte, vorzugsweise ein Viertel beträgt.
- Das genannte polare Medium kann Lösungsmittel umfassen. Selbst wenn es sich um eine Tautologie handelt, so muß man daran erinnern, daß das Lösungsmittel (das mehrere Bestandteile umfassen kann) bei den Temperaturen der Anwendung flüssig sein soll. Man kann insbesondere angeben, daß es wünschenswert ist, daß das anwesende Lösungsmittel einen Erstarrungspunkt am Anfang (Auftreten einer festen, vom Lösungsmittel stammenden Phase) von höchstens 10ºC, vorteilhafterweise von 0ºC, vorzugsweise von -10ºC aufweist. In dem Fall, wo man wünscht, mit einer großen Toleranz an H&spplus; und/oder an Wasser (das ist insbesondere der Fall, wenn man quaternäres Ammonium verwenden will) arbeiten zu können, ist es ratsam ein Lösungsmittel auszuwählen, dessen Erstarrungspunkt am Anfang (Auftreten einer festen, vom Lösungsmittel stammenden Phase) höchstens gleich -30ºC beträgt.
- So können die Lösungsmittel selbst auch aus Mischungen bestehen. Diese Mischungen können insbesondere polare Lösungsmittel und nicht polare oder wenig polare Lösungsmittel umfassen, die man weiter unten als Verdünnungsmittel bezeichnet.
- Wie bereits oben erwähnt wurde, spielt das Lösungsmittel in der vorliegenden Erfindung eine bedeutende Rolle, und es soll aprotisch und vorteilhafterweise polar sein und sehr wenig Spuren enthalten, die sauren Wasserstoff tragen.
- Es ist somit vorzuziehen, daß das verwendbare polare aprotische Lösungsmittel ein signifikantes Dipolmoment besitzt. So beträgt seine relative Dielektrizitätskonstante ε vorteilhafterweise mindestens gleich etwa 5. Vorzugsweise beträgt ε unterhalb etwa 50 [in der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff "etwa" verwendet, um dabei die Tatsache auszudrücken, daß in dem Fall, wo die am weitesten rechts von einer Zahl stehenden Ziffer(n) Nullen sind, diese Nullen Positions-Nullen und keine signifikanten Ziffern sind, selbstverständlich ausgenommen, wenn es anders präzisiert ist] und über oder gleich 5.
- Man bevorzugt außerdem, daß die polaren Lösungsmittel der Erfindung fähig sind, die Kationen gut zu solvatisieren, was durch den Donator-Index D dieser Lösungsmittel erfaßt werden kann. Es ist somit vorzuziehen, daß der Donator-Index D dieser Lösungsmittel zwischen 10 und 30, vorzugsweise zwischen 20 und 30 liegt. Der genannte Donator-Index entspricht dem Wert ΔH (Variation der Enthalpie), ausgedrückt in Kilokalorien, der Assoziation des genannten polaren aprotischen Lösungsmittels mit Antimonpentachlorid. Man findet, noch genauer, in dem Werk von Christian REICHARDT, [Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry - VCH S. 19 (1988)] die Definition des Donator-Index ("donor number" im Angelsächsischen), der wie der negative (-ΔH) Wert der Enthalpie (Kcal/mol) der Wechselwirkung zwischen dem Lösungsmittel und dem Antimonpentachlorid, in einer verdünnten Lösung von Dichlormethan, definiert ist.
- Einer der Vorteile der Cryptanten ist es, sich mindestens teilweise von der Verwendung von Lösungsmitteln mit hohem Donator- Index zu befreien.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß das Reagens keinen sauren Wasserstoff an dem oder den polaren Lösungsmittel(n) aufweist, die es enthält. Wenn der polare Charakter des oder der Lösungsmittel(s) durch die Anwesenheit von elektroattraktiven Gruppen erhalten wird, so ist es wünschenswert, daß sich kein Wasserstoff in alpha der elektroattraktiven Gruppe befindet.
- In allgemeiner Weise ist es vorzuziehen, daß der pKa, entsprechend der ersten Azidität des Lösungsmittels, mindestens gleich etwa 20 ("etwa" unterstreicht, daß nur die erste Ziffer signifikant ist), vorteilhafterweise mindestens gleich 25 beträgt und vorzugsweise zwischen 25 und 35 liegt.
- Es ist ebenfalls vorzuziehen, daß die Base mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig in dem Medium löslich ist, das von dem Reagens gebildet wird. Das Gleiche gilt für das Material der Formel RfH.
- Die polaren Lösungsmittel, die gute Resultate ergeben, können insbesondere Lösungsmittel vom Typ Amid sein. Unter den Amiden kann man auch die Amide mit besonderem Charakter verstehen, wie die tetrasubstituierten Harnstoffe und die monosubstituierten Lactame. Die Amide sind vorzugsweise substituiert (disubstituiert bei den gewöhnlichen Amiden). Man kann beispielsweise die Derivate von Pyrrolidon, wie N-Methylpyrrolidon, oder N,N-Dimethylformamid oder N,N-Dimethylacetamid nennen.
- Eine andere besonders interessante Kategorie der polaren Lösungsmittel besteht aus den Ethern, die symmetrisch oder unsymmetrisch, offen oder cyclisch sind. In die Kategorie der Ether sollen auch die verschiedenen Derivate der Ether von Glycol, wie die verschiedenen Glyme, beispielsweise Diglyme (Diethylenglycoldimethylether), eingefügt werden. Man kann ebenfalls eine andere Kategorie der sulfogenen Derivate nennen, wie die Sulfoxide und insbesondere DMSO.
- So werden die am besten passenden polaren Lösungsmittel aufgrund ihres Preise und ihrer Eigenschaften vorteilhafterweise ausgewählt unter den Ethern, insbesondere den cyclischen, wie THF oder den polyfunktionellen Ethern wie den Glymen, und den Amiden wie DMF oder DAAU (N,N-Dialkyl-alkylen-harnstoff) wie DMEU (N,N-Dimethyl-ethylen-harnstoff) oder DMPU (N,N-Dimethyl-propylen-harnstoff), die keinen sauren Wasserstoff besitzen, und den Heterocyclen mit basischem Charakter wie Pyridin und ihre Mischungen. Außer den eigentlichen polaren Lösungsmitteln, die eine Rolle bei der Solvatisierung spielen, die mit dem Donator-Index korreliert, kann das Lösungsmittel auch Verdünnungsmittel umfassen, die nicht diese Eigenschaft besitzen. Unter den Verdünnungsmitteln kann man die aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffe, wie die Alkane oder die Arylderivate nennen. Es sollen hier die Arylmethane erwähnt werden, die sowohl als Verdünnungsmittel (inert unter den Bedingungen der Reaktion) dienen können als auch als Quelle der Base, wenn diese letztere zuvor in situ erzeugt wird. Die geeigneten Gegenanionen zur Potentialisierung der Base, um mit dem Material der Formel RfH reagieren zu können, sind vorteilhafterweise voluminös. So bevorzugt man Alkalisalze, vorteilhafterweise diejenigen, wo das Alkalimetall unter Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium ausgewählt wird. Vorzugsweise besitzt das genannte Metall eine Periode, deren Rang mindestens gleich dem von Natrium ist, vorteilhafterweise gleich dem von Kalium. Man bevorzugt ebenfalls Salze von quaternärem Phosphonium, sogar quaternärem Ammonium, wenn man die Einschränkungen berücksichtigt, die dieser Verbindungstyp mit sich bringt.
- Es ist ebenfalls möglich, die Reaktion zu verbessern, insbesondere wenn das Lösungsmittel ein Ether ist oder diesen enthält, indem man Kationen verwendet, die entweder in natürlicher Weise voluminös sind wie quaternäres Phosphonium (sogar quaternäres Ammonium, wenn man die Einschränkungen berücksichtigt, die dieser Verbindungstyp mit sich bringt), oder durch Zusatz von Chelatisierungsmitteln oder vorzugsweise Cryptanten, wie beispielsweise Kronenethern oder Derivaten, die sowohl aminiert als auch oxidiert sind, voluminös gemacht werden.
- Wenn sie auch den Nachteil aufweisen, oft aufhebend sehr hygroskopische zu sein, so können die Kationen (mit Funktion) von quaternärem Ammonium unter der Bedingung verwendet werden, daß drastische Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
- Das genannte Substrat kann unter den halogenierten oder pseudohalogenierten Kohlenwasserstoff-Verbindungen ausgewählt werden, insbesondere den Halogeniden oder Pseudohalogeniden von Alkyl, Aryl oder Aralkyl, den halogenierten Derivaten von siliciumorganischen Verbindungen, insbesondere den Halogeniden von Silan oder Siloxan, den halogenierten Derivaten von schwefelorganischen Verbindungen, insbesondere den Halogeniden von Sulfenyl, Sulfinyl oder Sulfonyl, worin das Halogenatom oder die pseudohalogenierte Gruppe im Verlauf der Reaktion durch eine substituierte Gruppe Difluormethyl substituiert wird, oder den Verbindungen vom Typ Thiocyanat, worin die Gruppe Cyano im Verlauf der Reaktion durch eine substituierte Gruppe Difluormethyl substituiert wird. Wenn das tetraedrische Zwischenprodukt anwesend ist (Technik Grignard in Anwesenheit eines Carbonyls, das in stabiler Weise addiert werden kann: Amid) und wenn das Substrat ein solches ist, daß die Reaktion der Fluoralkylierung nicht (oder nur schwer) über eine zwischenzeitliche Addition verlaufen kann, so kann dieser Typ von Substrat sich verändern, insbesondere ein stabiles Derivat des tetraedrischen Zwischenproduktes ergeben, das heißt, daß die nucleophile Substitution durch das tetraedrische Derivat und nicht durch das Rf&supmin; erfolgt.
- In den oben genannten Verbindungen kann das Halogenatom unter den Atomen von Iod, Brom, Chlor und Fluor ausgewählt werden. Eine Gruppe "Pseudohalogen" ist eins Gruppe, die in anionischer Form abgehend, eine assoziierte Säure aufweist, deren pKa unter 4, vorzugsweise bei 3, insbesondere bei 0 liegt.
- Man bevorzugt Gruppen, deren assoziierte Säure eine Azidität (gemessen durch die Konstante nach Hammett) von mindestens gleich der von Essigsäure aufweist, vorteilhafterweise von der der Sulfonsäuren oder der α-Trihalogensäuren. Eines der typischen Pseudohalogene ist eine Gruppe Perfluoralkansulfonyloxyl, die ein Perfluoralkansulfonat freisetzt. Bevorzugte Gruppen Pseudohalogen können unter den Gruppen ausgewählt werden, die eine Abgangsgruppe ergeben und die zu den Sulfonaten und deren Paradigmen gehören, denn die am meisten verwendeten sind Tosylate (Anion para- Toluolsulfonyloxy oder para-Toluolsulfonyloxylat), Mesylat (Methylsulfonyloxylat), Triflat (Trifluormethylsulfonyloxylat) oder die α-polyhalogenierten Carboxylate, von denen eines der Paradigmen das Trifluoracetat ist. Man kann ebenfalls die Gruppe Acyloxylat (das heißt Carboxylat, beispielsweise Acetat) als eine derartige Abgangsgruppe betrachten.
- Im Verlauf der Untersuchung, die bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde, ist jedoch gezeigt worden, daß es wünschenswert ist, wenn das genannte Substrat mindestens eine durch Addition elektrophile Funktion trägt. Mit anderen Worten, daß die Reaktion in allen Übergangsfällen durch Addition über eine Funktion, die eine Doppelbindung aufweist (natürlich einschließlich der vom Typ Akzeptor-Donator) oder ein Dublett erfolgt, das von einem Metalloid mit einer Rang-Periode von mindestens 3 stammt.
- So wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine derartige elektrophile Funktion durch Addition unter den Funktionen Carbonyl, Thiocarbonyl (> C=S), gegebenenfalls konjugiert mit einer oder mehreren Bindungen vom ethylenischen Typ, den Chalkogeniden (deren Chalkogen mindestens den Atomrang von dem des Schwefels besitzt), die eine gute Abgangsgruppe tragen (siehe oben) und insbesondere den Dichalkogeniden (deren Chalkogene mindestens den Atomrang von dem des Schwefels besitzen) ausgewählt.
- So reagiert das Reagens ebenfalls vorteilhafterweise mit einer Verbindung, ausgewählt unter den Carbonyl-Verbindungen vom Typ Keton, Aldehyd, aktiver Ester (nämlich Säurehalogenid) oder nicht aktiver Ester, indem eine Addition an der Carbonylfunktion realisiert wird. Das Produkt der Reaktion ist ein Alkohol(at), dessen die Hydroxylfunktion tragendes Kohlenstoff durch eine substituierte Gruppe Difluormethyl substituiert ist. Diese Übergangs- Alkoholate ergeben nach der (im allgemeinen sauren) Hydrolyse die Substitutions- oder Additionsverbindung. Der Fall der Amide wird in der auf ein tetraedrisches Zwischenprodukt bezogenen Passage erläutert.
- Wenn die elektrophile Funktion des Substrates befürchten läßt, daß Reaktionen vom Typ einer Umesterung mit der Base eintreten, so ist es wünschenswert, eine oder beide der folgenden Maßnahmen vorzusehen, nämlich:
- - daß die Basizität der Abgangsgruppe entweder gleich oder größer ist als die der am Anfang als Reaktand eingesetzten Base,
- - daß der Weg darin besteht, das Grignard-Reagens zu verwenden.
- Um gewisse Nebenreaktionen zu vermeiden, ist es wünschenswert, daß das genannte Substrat nicht sauer ist oder einen pKa von mindestens gleich 20, vorteilhafterweise von 25 und vorzugsweise von 30 aufweist.
- Die Gesamtanzahl der Kohlenstoffe des Substrates ist nicht begrenzt, außer durch die Löslichkeit in dem Medium (vorteilhafterweise gleich mindestens einem Zehntel, vorzugsweise einem Millimol pro Liter) und sie kann 50 erreichen. Es ist jedoch vorzuziehen, daß man 30 Kohlenstoffatome nicht überschreitet.
- Die Reaktion wird im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen der Schmelztemperatur des Mediums und der Siedetemperatur unter den Druckbedingungen der Reaktion geführt.
- Genauer gesagt wird die Reaktion in flüssiger Phase und bei einer Temperatur zwischen etwa -100ºC und 160ºC, vorteilhafterweise zwischen etwa -60ºC und 100ºC geführt. Wenn die Verbindung RfH sehr flüchtig ist, so muß man vorzugsweise absichern, daß keine Verdampfung stattfindet. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, entweder zu verhindern, daß die Spanne zwischen der Reaktionstemperatur und dem Siedepunkt zu groß ist, genauer gesagt, es ist wünschenswert bei einer Temperatur zu arbeiten, die nicht mehr als 100ºC (zwei Ziffern signifikant), vorzugsweise nicht mehr als 80ºC über der Siedetemperatur (unter atmosphärischem Druck) liegt, oder man arbeitet im geschlossenen Behälter oder unter einem Partialdruck, erhöht durch das genannte RfH, oder man verfährt nach der Grignard-Technik. Es ist möglich und sogar vorteilhaft, mindestens zwei der oben genannten Maßnahmen zu kombinieren.
- Wenn das Substrat gegenüber einem basischen Abbau empfindlich ist, so sollte ebenfalls vorzuziehen sein, bei einer Temperatur von höchstens der Umgebungstemperatur zu arbeiten. Wenn das doppelte Risiko der Bildung von Carben und der Sensibilität des Substrates gegenüber der Base gegeben ist, so sollte man auch vorziehen, etwa 10ºC nicht zu überschreiten.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Reaktion in der Weise geführt, daß zuerst in das Medium entweder das Material RfH oder die Base und zuletzt das Substrat eingetragen werden. Mit anderen Worten, es wird ein Reagens ausgehend von dem Material RfH, der Base und gegebenenfalls des Lösungsmittels und/oder des Verdünnungsmittels gebildet, und anschließend wird dieses Reagens mit dem Substrat zur Reaktion gebracht. Diese Variante wird weiter unten mit dem Ausdruck Grignard-Variante bezeichnet.
- In den zwei oben genannten Varianten wird die Reaktion in der Weise geführt, das letzte Bestandteil des Reagens nach und nach und vorteilhafterweise über eine Zeitdauer zwischen 5 und 300 Minuten einzutragen.
- Die Reaktion wird in der Weise geführt, die genannte Base nach und nach und vorteilhafterweise über eine Zeitdauer zwischen 5 und 300 Minuten einzutragen (vgl. unten Beschreibung des Reagens).
- Außerdem ist es wünschenswert, insbesondere wenn die Reaktion bei "erhöhten" Temperaturen (das heißt, von mindestens gleich 240 K) geführt wird, daß das Verhältnis zwischen der Menge des Materials RfH und der Base (RfH/Base) mindestens gleich einmal, vorteilhafterweise gleich zweimal und höchstens gleich zehnmal; vorzugsweise mindestens gleich einmal bis dreimal und höchstens gleich fünfmal der stöchiometrischen Menge beträgt.
- Vor allem und hauptsächlich wenn man nach der Barbier-Technik arbeitet und wenn das Substrat gegenüber dem Abbau durch die Base empfindlich ist, empfiehlt es sich, die Menge und vor allem den Überschuß zu begrenzen. Somit empfiehlt es sich, in dem Fall, wo die Substrate fähig sind, sich zu dismutieren, wie es bei den Aldehyden der Fall ist, bei denen Reaktionen nach Cannizzaro und/ oder Tishchenko oder Reaktionen der Crotonisierung stattfinden können, die Menge der Base auf 4/3, vorteilhafterweise 5/4, vorzugsweise auf 1,1 der Q.S. [das heißt, Quantite Stoechiometrique (stöchiometrische Menge)] zu begrenzen, bezogen auf das Substrat.
- Die Anwendung des sogenannten Grignard-Prozesses, insbesondere in Anwesenheit von Amid(en) (vorzugsweise von denen, die als Vorläufer der tetraedischen Verbindung vorgesehen sind, siehe unten) löst im wesentlichen das Problem und ermöglicht somit, große Überschüsse an Base und somit an Reagens zu verwenden. So ist ein Überschuß von 20% bis 300% möglich, aber es ist aus Kostengründen im allgemeinen vorzuziehen, ihn auf einen Wert von etwa 100% zu begrenzen. Selbstverständlich sind die gleichen Werte anwendbar, wenn das Substrat gegenüber Basen empfindlich ist.
- Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Reagens zur Verfügung zu stellen, das für die Perfluoralkylierung verwendet werden kann.
- Dieses Ziel und weitere, die im folgenden hervortreten werden, sind mit Hilfe eines Reagens zu erreichen, das ein Material der Ausgangsformel RfH und eine Base (oder einen Stoff, der geeignet ist, eine Base zu erzeugen) in einem polaren und wasserfreien Medium umfaßt.
- Vorteilhafterweise umfaßt das Reagens außerdem mindestens ein polares aprotisches Lösungsmittel.
- Es ist weiterhin wünschenswert, daß das Verhältnis zwischen der Menge des Materials RfH und der Base (RfH/Base) zwischen dreimal und 1/2-mal der stöchiometrischen Menge beträgt.
- Wie bereits oben erwähnt, spielt das Lösungsmittel eine bedeutende Rolle bei der vorliegenden Erfindung und soll aprotisch und vorzugsweise polar sein und sehr wenig Verunreinigungen umfassen, die Träger von saurem Wasserstoff sind.
- Es ist somit vorzuziehen, daß das verwendete polare aprotische Lösungsmittel ein signifikantes Dipolmoment aufweist. So beträgt seine relative Dielektrizitätskonstante ε vorteilhafterweise mindestens gleich etwa 5. Vorzugsweise beträgt ε unterhalb etwa 50 (die Positions-Nullen werden in der vorliegenden Beschreibung nicht als signifikante Ziffern betrachtet, ausgenommen, wenn es anders präzisiert ist) und über oder gleich 5.
- Man bevorzugt außerdem, daß die Lösungsmittel der Erfindung fähig sind, die Kationen gut zu solvatisieren, was durch den Donator- Index D dieser Lösungsmittel erfaßt werden kann. Es ist somit vorzuziehen, daß der Donator-Index D dieser Lösungsmittel zwischen 10 und 30 liegt. Der genannte Donator-Index entspricht dem Wert ΔH (Variation der Enthalpie), ausgedrückt in Kilokalorien, der Assoziation des genannten polaren aprotischen Lösungsmittels mit Antimonpentachlorid.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß das Reagens keinen sauren Wasserstoff an dem oder den polaren Lösungsmittel(n) aufweist, die es enthält. Wenn der polare Charakter des oder der Lösungsmittel(s) durch die Anwesenheit von elektroattraktiven Gruppen erhalten wird, so ist es wünschenswert, daß sich kein Wasserstoff in alpha der elektroattraktiven Gruppe befindet.
- In allgemeiner Weise ist es vorzuziehen, daß der pKa, entsprechend der ersten Azidität des Lösungsmittels, mindestens gleich etwa 20 ("etwa" unterstreicht, daß nur die erste Ziffer signifikant ist), vorteilhafterweise mindestens gleich 25 beträgt und vorzugsweise zwischen 25 und 35 liegt.
- Es ist ebenfalls vorzuziehen, daß die genannte Säure oder das Salz der Säure und das genannte Material mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig in dem Medium löslich sind, das von dem Reagens gebildet wird.
- Die Lösungsmittel, die gute Resultate ergeben, können insbesondere Lösungsmittel vom Typ Amid sein. Unter den Amiden kann man auch die Amide mit besonderem Charakter verstehen, wie die tetrasubstituierten Harnstoffe und die monosubstituierten Lactame. Die Amide sind vorzugsweise substituiert (disubstituiert bei den gewöhnlichen Amiden). Man kann beispielsweise die Derivate von Pyrrolidon, wie N-Methylpyrrolidon, oder auch N,N-Dimethylformamid oder N,N-Dimethylacetamid nennen.
- Eine andere besonders interessante Kategorie der polaren Lösungsmittel besteht aus den Ethern, die symmetrisch oder unsymmetrisch, offen oder nicht offen sind. In die Kategorie der Ether sollen auch die verschiedenen Derivate der Ether von Glycol, wie die verschiedenen Glyme, beispielsweise Diglyme (Diethylenglycoldimethylether), eingefügt werden.
- So werden die am besten passenden polaren Lösungsmittel aufgrund ihres Preise und ihrer Eigenschaften vorteilhafterweise ausgewählt unter den Ethern, insbesondere den cyclischen, wie THF oder den polyfunktionellen Ethern wie den Glymen, und den Amiden wie DMF oder DAAU (N,N-Dialkyl-alkylen-harnstoff) wie DMEU (N,N-Dimethyl-ethylen-harnstoff) oder DMPU (N,N-Dimethyl-propylen-harnstoff), die keinen sauren Wasserstoff besitzen, und den Heterocyclen mit basischem Charakter wie Pyridin.
- Wenn sie verwendet werden, dann spielen die eingesetzten Amide eine sehr wichtige Rolle, die auf den ersten Blick nicht erkennbar ist, und diese Rolle besteht bei der Bildung des Reagens. Man hat nämlich aufdecken können, daß das in den Amiden gebildete Reagens (vor allem wenn es dem Vorläufer der Formel der oben genannten tetraedrischen Verbindung entspricht) ein solches Reagens ist, dessen reaktiver Teil die Additionsverbindung von CF&sub3;&supmin; an dem Kohlenstoff der Carbonylfunktion ist, der Sauerstoff dieser letzteren Funktion wird anionisch.
- Diese Verbindung spielt die Rolle des Vektors von CF&sub3;H&supmin; oder genauer von Rf&supmin;.
- Ein wesentliches Merkmal dieses neuen Reagens ist ebenfalls die Anwesenheit dieser Gruppe in dem Reagens. Die vorliegende Erfindung zielt auch auf die Reaktanden ab, die Verbindungen der Formel (IV) enthalten: Rf-C[O&supmin;(M&spplus;)][R&sub1;&sub3;][N(R&sub1;&sub1;)(R&sub1;&sub2;)]
- Selbstverständlich betrifft die obige Formel auch das andere Enantiomer.
- Dieses Zwischenprodukt ist durch NMR des Fluors identifizierbar [im Fall von Dimethylformamid, δ von etwa 1 ppm (Dublett schwer aufzulösen), bezogen auf HCF&sub3;].
- In dieser Formel stellt M&spplus; ein vorteilhafterweise monovalentes Kation dar und entspricht den in der vorliegenden Beschreibung spezifizierten Basen; vorzugsweise den Alkalien und Phosphonium. Rf wurde bereits oben definiert, R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; bedeuten Kohlenwasserstoff-Ketten, Aryl einschließlich Alkylaryl, Alkyl einschließlich Aralkyl und Cycloalkyl, wobei diese Ketten untereinander verbunden sein können, um einen (sogar mehrere) Ring(e) zu bilden. Was R&sub1;&sub3; betrifft, so weist es einen Wert der Hammett- Konstante von unter dem absoluten Wert von 0,2, vorzugsweise 0,1 auf.
- Jedoch kann R&sub1;&sub3; auch den Wert Wasserstoff annehmen, und dies ist sein bevorzugter Wert. Ein anderer befriedigender Wert von R&sub1;&sub3; ist der Wert Aryl, vorteilhafterweise liegt dessen Hammett-Konstante unter dem absoluten Wert von 0,2, vorzugsweise bei 0,1.
- Dieses Zwischenprodukt weist eine gute Stabilität auf, insbesondere bei niedrigen Temperaturen (beispielsweise -10ºC, vorteilhafterweise -20ºC, vorzugsweise -30ºC).
- Somit zielt die vorliegende Erfindung auf ein Reagens des vorstehenden Typs ab, das mindestens eine Verbindung der Formel (IV) in einer Konzentration von mindestens gleich einem Millimol pro Liter, vorteilhafterweise 5 Millimol pro Liter und vorzugsweise 10 Millimol pro Liter umfaßt.
- Dieses Zwischenprodukt kann als Reagens zu(r) Perfluoralkylierung(en) dienen, wie oben beschrieben, jedoch kann es auch ein reaktionelles Zwischenprodukt bilden, das zu interessanten Verbindungen führt, insbesondere zu Aldehyd, O-silyliertem Derivat, (Bi)Sulfit-Derivat, O-acyliertem Derivat.
- Wenn es als Reagens zur Perfluoralkylierung verwendet wird, so ist vorzuziehen, daß R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; von geringer Größe sind, das heißt, daß im Fall von Alkyl die Anzahl von Kohlenstoffatomen vorteilhafterweise höchstens 6, vorteilhafterweise 3 beträgt und dieses Alkyl vorzugsweise Methyl ist. Im Fall von Arylen, vorteilhafterweise Phenylen (substituiert oder nicht), ist es vorzuziehen, daß dessen Kohlenstoffanzahl vorteilhafterweise höchstens 10, vorteilhafterweise 8 beträgt. Es ist im ganzen genommen vorzuziehen, daß die R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; eine Anzahl von Kohlenstoffen von höchstens 15, vorteilhafterweise 12 und vorzugsweise 8 aufweisen. Wenn es nicht als Reagens zur Perfluoralkylierung verwendet wird, sondern als Synthese-Zwischenprodukt, so können die R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; von umfassenderer Größe sein (unter der Bedingung, daß das Produkt in dem Medium löslich ist), wobei die Anzahl von Kohlenstoffatomen global etwa 50 erreichen kann. Es ist jedoch vorzuziehen, daß man etwa 30 Kohlenstoffatome nicht überschreitet. Es ist somit sehr zu empfehlen, unter Verwendung des Grignard- Reagens die Amide der Formel R&sub1;&sub3;-CO-N(R&sub1;&sub1;)(R&sub1;&sub2;) allein oder in Mischung (gegebenenfalls mit anderen Amiden) einzusetzen, wobei das empfohlene Verhältnis zwischen diesen Amiden und der verwendeten Base mindestens 1 sein soll, vorteilhafterweise 2, vorzugsweise 5. Es besteht dabei keine obere Grenze, außer, daß sie die Gesamtheit des polaren Lösungsmittels bilden. Wenn diese Amide in den durchgeführten Tests (ohne daß dies notwendigerweise ein Optimum ist) am meisten als Lösungsmittel verwendet werden, so liegt ihr Gehalt an diesen Amiden, bezogen auf die Summe der polaren Lösungsmittel, zwischen etwa 40% und 80%.
- Unter den Verdünnungsmitteln kann man die aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffe nennen, wie die Alkane oder die Arylderivate. Es sollen hier ebenfalls die Arylmethane erwähnt werden, die sowohl als Verdünnungsmittel (inert unter den Bedingungen der Reaktion) dienen können als auch als Quelle der Base, wenn diese letztere zuvor in situ erzeugt wird.
- Die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
- Zu einer in geeigneter Weise gerührten Lösung von Fluoroform in wasserfreiem DMF gibt man tropfenweise eine Base oder eine Lösung der Hase in einem polaren Lösungsmittel, meistens Ether [cyclisch oder nicht wie THF, symmetrischer oder unsymmetrischer Dialkylether (beispielsweise Dimethylether, Diethylether, Dibutylether, Methyl-ethylether ...), Polyether wie die Glyme] bei -40ºC und über eine Zeitdauer von 10 min.
- Anschließend wird die Reaktionsmischung 30 Minuten lang bei -40ºC ohne Rühren belassen, bevor man das Substrat zusetzt. Diese Lösung wird zusätzliche 30 Minuten lang bei -40ºC ohne Rühren gehalten, bevor man die Essigsäure zusetzt.
- Dann läßt man die Temperatur auf Umgebungstemperatur ansteigen und ermittelt die Zusammensetzung der Mischung durch CGL-Bestimmung mit interner Eichung.
- Zu einer in geeigneter Weise gerührten (400 Umdr./min) Lösung von Fluoroform (3,0 g, 43 mmol) in 30 ml wasserfreiem DMF gibt man tropfenweise bei -40ºC innerhalb von 10 Minuten eine 1 M Lösung von tBuOK in THF (5 ml, 5 mmol). Anschließend wird die Reaktionsmischung 30 Minuten lang bei -40ºC gerührt, bevor man Benzaldehyd (0,47 g, 4,4 mmol) zusetzt.
- Diese Lösung wird wiederum zusätzliche 30 Minuten lang bei -40ºC gerührt, bevor man die Essigsäure (0,5 ml) zusetzt.
- Die Zusammensetzung der Mischung wird durch CGL-Bestimmung mit interner Eichung ermittelt:
- TT (PhCHO) = 67%
- RR (PhCHOHCF&sub3;) = 46%
- RR (PhCH&sub2;OH) = Spuren
- Bei der Reaktion zwischen Benzaldehyd und dem System CF&sub3;H/t-BuOK/DMF finden überwiegend, wenn die Verfahrensbedingungen nicht gut ausgewählt werden, Nebenreaktionen (und insbesondere die Bildung von Benzylalkohol, zurückzuführen auf die Cannizzaro- Reaktion durch T. Shono) statt.
- Allgemeine Verfahrensweise 1 (Variation der Reaktionstemperatur und der Anzahl von eingesetzten Base-Äquivalenten)
- → Baseüberschuß: in Anwesenheit eines großen Überschusses an Base (2,2 Äqu.) bei -50ºC. Die Bildung von Benzylalkohol findet nicht statt.
- → Anwesenheit von Wasser: wenn einer der Reaktanden von schlechter Qualität ist, kann er ein wenig Wasser enthalten, das die Cannizzaro-Reaktion nach sich zieht. Jedoch bei -50ºC und in Anwesenheit von Wasser (20 Mol-%/eingesetztem t-BuOK) stellt man fast nur 6% Benzylalkohol fest.
- → Thermisches Niveau: bei -10ºC und in Anwesenheit von einem Äquivalent Base findet die Bildung von Benzylalkohol nicht statt. Demgegenüber begünstigt die Kombination Baseüberschuß/thermisches Niveau (-10ºC) diese Reaktion, da die Ausbeute der Trifluormethylierung von 70% auf 19% absinkt. BEISPIEL 3: ROLLE DER BESCHAFFENHEIT DES LÖSUNGSMITTELS
- Zu einer in geeigneter Weise gerührten (400 Umdr./min) Lösung von tBuOK (0,53 g, 4,7 mmol) in 30 ml wasserfreiem(n) Lösungsmittel(n) gibt man bei -10ºC Fluoroform (3 g, 42,85 mmol). Anschließend wird die Reaktionsmischung 30 Minuten lang bei -10ºC gerührt, bevor man Benzaldehyd (0,47 g, 4,4 mmol) zusetzt. Diese Lösung wird wiederum zusätzliche 60 Minuten lang bei -10ºC gerührt, bevor man die Essigsäure (0,5 ml) zusetzt.
- Die Zusammensetzung der Mischung wird durch CGL-Bestimmung mit interner Eichung ermittelt:
- THF 25
- DMF 57
- N-Formylpiperidin 5 BEISPIEL 4: ROLLE DER BESCHAFFENHEIT DER BASE → Assoziiertes Kation (Allgemeine Verfahrensweise Typ 2)
- (a) CF&sub3;H/tBuOM/PhCOH (9/1, 1/1)
- Zu einer in geeigneter Weise gerührten Lösung der Base in 30 ml wasserfreiem DMF gibt man bei -10ºC Fluoroform (3 g, 42,85 mmol). Anschließend wird diese Lösung 30 Minuten lang bei -10ºC gehalten und danach setzt man tropfenweise bei dieser Temperatur zu:
- → AcOH (0,37 g, 6,2 mmol) in dem Fall, wo R = H ist (Base: KH/DMSO, 5,7 mmol),
- → Me&sub3;SiCl (1,3 ml, 10,25 mmol) in dem Fall, wo R = Me&sub3;Si ist (Base: KHMDZ, 7 mmol),
- → SOZ (0,8 g, 12,5 mmol) in dem Fall, wo R = SO&sub2;&supmin;K&spplus; ist (Base: KH/DMSO, 5,9 mmol).
- Anschließend wird die Reaktionsmischung 30 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten, bevor man wieder auf Umgebungstemperatur ansteigen läßt.
- Die gebildeten Produkte wurden durch NMR ¹H, ¹&sup9;F, ¹³C identifiziert.
- RX = AcOH, (3a), R = H
- RX = Me&sub3;SiCl, (3b), R = Me&sub3;Si
- RX = SO&sub2;, (3c), R = SO&sub2;&supmin;K&spplus;
- AcOH 3a, 76%
- Me&sub3;SiCl 3b, 79%
- SO&sub2;, 3c, 77%
- Zu einer in geeigneter Weise gerührten Lösung von tBuOK (5 mmol) in einem wasserfreien Lösungsmittel (30 ml), gehalten auf -15ºC, gibt man Fluoroform (3 g, 42,85 mmol). Nach 30 Minuten bei dieser Temperatur wird das Reaktionsmedium mit 2 ml Schwefelsäure angesäuert.
- Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse an Fluoral-Hydrat in Abhängigkeit von den Verfahrensparametern:
- (1) Bestimmung NMR ¹&sup9;F mit interner Eichung
- Zu einer in geeigneter Weise gerührten (400 Umdr./min) Lösung von KHMDZ (1,15 g, 5,75 mmol) in 30 ml wasserfreiem DMF gibt man bei -10ºC Fluoroform (3,0 g, 43 mmol). Anschließend wird das Reaktionsmedium 30 Minuten lang bei -10ºC gerührt, bevor man tropfenweise Benzoesäure-methylester (0,51 g, 3,75 mmol) zusetzt. Danach wird die Lösung zusätzliche 1,5 Stunden lang bei -10ºC gerührt, bevor man Essigsäure (0,6 ml) zusetzt. Nach einer klassischen Behandlung des Reaktionsmediums (Extraktion und Destillation) wird das Trifluoracetophenon mit einer Ausbeute von 55% isoliert.
- Zu einer in geeigneter Weise gerührten (400 Umdr./min) Lösung von Kalium-dimesylat (5,85 mmol) in 30 ml einer wasserfreiem Mischung von DMF/DMSO (2/1) gibt man bei -10ºC Fluoroform (3,0 g, 43 mmol). Anschließend wird die Reaktionsmischung 30 Minuten lang bei -10ºC gerührt, bevor man tropfenweise Trifluoracetophenon (0,615 g, 3,5 mmol) zusetzt.
- Die Lösung wird wiederum zusätzliche 1 Stunde und 10 Minuten lang bei -10ºC gerührt, bevor man Essigsäure (0,6 ml) zusetzt.
- Die Zusammensetzung der Mischung wird durch NMR-Bestimmung ¹&sup9;F und CGL mit interner Eichung ermittelt:
- TT (PhCOCF&sub3;) = 35%
- RR [(PhCOH(CF&sub3;)&sub2;] = 79%
- RT [PhCOH(CF&sub3;)²] = 44%
Claims (27)
1. Verfahren der organischen Synthese zur Perfluoralkylierung,
dadurch gekennzeichnet, daß es eine Stufe des In-Kontakt-Bringens
eines Materials der Formel RfH und einer Base, einschließlich
eines Stoffes, der geeignet ist, eine Base zu erzeugen, mit einem
Substrat, das mindestens eine elektrophile Funktion trägt, durch
Addition in einem polaren Medium umfaßt, und dadurch
gekennzeichnet, daß die Reaktion in der Weise geführt wird, daß zuerst in
das Medium entweder das Material RfH oder die Base und zuletzt
das Substrat eingetragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
genannte Material der Formel RfH der folgenden Formel entspricht:
H-(CX&sub2;)p-GEA
worin die Symbole X, gleich oder verschieden, ein Chlor, ein
Fluor oder einen Rest der Formel CnF2n+1 darstellen, mit n einer
ganzen Zahl von höchstens 5, vorzugsweise von 2,
worin p eine ganze Zahl von höchstens 2 ist,
worin GEA eine elektroattraktive Gruppe, deren eventuelle
Funktionen unter den Bedingungen der Reaktion inert sind, darstellt,
vorzugsweise Fluor oder einen perfluorierten Rest der Formel
CnF2n+1 mit n einer ganzen Zahl von höchstens 8, vorteilhafterweise
5.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte Material der Formel GEA der folgenden Formel (III)
entspricht:
R-CnX'2n- (III)
worin n eine ganze Zahl von höchstens 5 ist,
worin R unter Wasserstoff, den Alkylen mit 1 bis 10
Kohlenstoffatomen und den leichten Halogenen (Chlor oder Fluor,
vorteilhafterweise Fluor) ausgewählt wird,
worin die Symbole X', gleich oder verschieden, ein leichtes
Halogen (Chlor oder Fluor, vorteilhafterweise Fluor) oder einen Rest
der Formel CmF2m+1 darstellen, mit m einer ganzen Zahl von
höchstens 5, vorzugsweise 2.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die genannte Base eine assoziierte Säure aufweist, deren pKa
mindestens gleich 15, vorteilhafterweise 20 und vorzugsweise 30
beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die genannte Base eine assoziierte Säure aufweist, die unter den
Bedingungen der Reaktion flüchtig ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium so beschaffen ist, daß
die stärkste in dem Medium anwesende Säure, nicht unter
Berücksichtigung des Materials Rf und des Substrates, einen pKa von
mindestens gleich 25, vorteilhafterweise von 30 und vorzugsweise
von 35 aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium, einschließlich des
Substrates und des Materials Rf, eine molare Menge an Wasser von
unter einem Viertel der Menge der eingetragenen Base aufweist,
vorteilhafterweise von einem Zehntel, vorzugsweise von einem
Fünfzigstel.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium, einschließlich des
Substrates und des Materials Rf, einen molaren Gehalt an Wasser
von höchstens gleich einem Drittel aufweist, vorteilhafterweise
von einem Viertel, vorzugsweise von einem Zehntel, bezogen auf
die Menge der zugesetzten Base.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium mindestens ein
Lösungsmittel umfaßt, dessen Donator-Index mindestens gleich etwa
10 beträgt, vorteilhafterweise etwa 20 und vorzugsweise höchstens
gleich etwa 30.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium mindestens ein
Lösungsmittel umfaßt, dessen relative Dielektrizitätskonstante
mindestens gleich 5 beträgt, vorteilhafterweise 10 und vorzugsweise
höchstens gleich etwa 50.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte Substrat Träger von mindestens einer elektrophilen
Funktion durch Addition ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte Substrat Träger von mindestens einer elektrophilen
Funktion durch Addition ist, ausgewählt unter den Funktionen
Carbonyl, Thiocarbonyl (> C=S), gegebenenfalls konjugiert mit einer
oder mehreren Bindungen vom ethylenischen Typ, den Chalkogeniden,
die eine Abgangsgruppe tragen und insbesondere den
Dichalkogeniden, wobei die Chalkogene einen Atomrang von mindestens dem des
Schwefels besitzen.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte Substrat einen pKa von mindestens gleich 20
aufweist, vorteilhafterweise von 25, vorzugsweise von 30.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktion bei einer Temperatur geführt wird, die unter den
Druckbedingungen der Reaktion zwischen der Schmelztemperatur des
Mediums und der Siedetemperatur liegt.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktion bei einer Temperatur zwischen -50ºC und 160ºC
durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die mit der Base assoziierten Kationen unter den Alkalien und den
quaternären Phosphonium-Verbindungen ausgewählt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktion in der Weise geführt wird, daß der letzte
Bestandteil des Reaktanden nach und nach und vorteilhafterweise über
eine Zeitdauer zwischen 5 und 300 Minuten eingetragen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktion in der Weise geführt wird, daß die genannte Base
nach und nach und vorteilhafterweise über eine Zeitdauer zwischen
5 und 300 Minuten eingetragen wird.
19. Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis zwischen der Menge des Materials RfH und der Base
(RfH/Base) mindestens gleich 1,5-mal der stöchiometrischen Menge
beträgt.
20. Reagens, geeignet für die Perfluoralkylierung nach den
Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Material
der Formel RfH und eine Base umfaßt, und daß das genannte
Material der Formel RfH der folgenden Formel entspricht:
H-(CX&sub2;)p-GEA
worin die Symbole X, gleich oder verschieden, ein Fluor oder
einen Rest der Formel CnF2n+1 darstellen, mit n einer ganzen Zahl von
höchstens 5, vorzugsweise von 2,
worin p eine ganze Zahl von höchstens 2 ist,
worin GEA eine elektroattraktive Gruppe, deren eventuelle
Funktionen unter den Bedingungen der Reaktion inert sind, darstellt,
vorzugsweise Fluor oder einen perfluorierten Rest der Formel
CnF2n+1
mit n einer ganzen Zahl von höchstens 8, vorteilhafterweise
von 5;
und dadurch, daß das Verhältnis zwischen der Menge des Materials
RfH und der Base zwischen der dreifachen und der halben
stöchiometrischen Menge beträgt.
21. Reagens nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
genannte Base eine assoziierte Säure aufweist, deren pKa mindestens
gleich 15, vorteilhafterweise 20 und vorzugsweise 30 beträgt.
22. Reagens nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die genannte Base eine assoziierte Säure aufweist, die unter den
Bedingungen der Reaktion flüchtig ist.
23. Reagens nach Anspruch 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium so beschaffen ist, daß
die stärkste in dem Medium anwesende Säure, nicht unter
Berücksichtigung des Materials Rf und des Substrates, einen pKa von
mindestens gleich 25, vorteilhafterweise von 30 und vorzugsweise
von 35 aufweist.
24. Reagens nach Anspruch 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium, einschließlich des
Substrates und des Materials Rf, eine molare Menge an Wasser von
unter einem Viertel der Menge der eingetragenen Base aufweist,
vorteilhafterweise von einem Zehntel, vorzugsweise von einem
Fünfzigstel.
25. Reagens nach Anspruch 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte wasserfreie und polare Medium mindestens ein
Lösungsmittel umfaßt, dessen Donator-Index mindestens gleich etwa
10 beträgt, vorteilhafterweise etwa 20 und vorzugsweise höchstens
gleich etwa 30.
26. Reagens nach Anspruch 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß
es eine Verbindung der Formel (IV) umfaßt:
worin M&spplus; ein monovalentes Kation darstellt, vorteilhafterweise die
Alkalien und die quaternären Phosphonium-Verbindungen
(vorteilhafterweise mit höchstens 40 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
höchstens 24 Kohlenstoffatomen),
R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; Kohlenwasserstoff-Ketten darstellen wie Aryl,
einschließlich Alkylaryl, Alkyl, einschließlich Aralkyl und
Cycloalkyl, wobei diese Ketten untereinander verbunden sein können, um
einen (sogar mehrere) Ring(e) zu bilden.
27. Reagens nach Anspruch 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß
die Konzentration an der Verbindung der Formel (IV) mindestens
gleich einem Millimol pro Liter beträgt.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9513996A FR2741618B1 (fr) | 1995-11-23 | 1995-11-23 | Procede utile pour la perfluoroalcoylation et reactif pour mettre en oeuvre ce procede |
FR9614134 | 1996-11-15 | ||
PCT/FR1996/001854 WO1997019038A1 (fr) | 1995-11-23 | 1996-11-22 | Procede utile pour la perfluoroalcoylation et reactif pour mettre en oeuvre ce procede |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69624256D1 DE69624256D1 (de) | 2002-11-14 |
DE69624256T2 true DE69624256T2 (de) | 2003-09-18 |
Family
ID=26232347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69624256T Expired - Fee Related DE69624256T2 (de) | 1995-11-23 | 1996-11-22 | Perfluoroalkylierungsverfahren und reagenz desselben |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6096926A (de) |
EP (1) | EP0863857B1 (de) |
JP (1) | JP2000500480A (de) |
AT (1) | ATE225761T1 (de) |
AU (1) | AU7699196A (de) |
DE (1) | DE69624256T2 (de) |
DK (1) | DK0863857T3 (de) |
ES (1) | ES2180811T3 (de) |
HU (1) | HU222504B1 (de) |
WO (1) | WO1997019038A1 (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE247085T1 (de) * | 1996-11-15 | 2003-08-15 | Rhodia Chimie Sa | Verbindungen verwendbar zur perhaloalkylierung, reagenz für ihrer durchführung und verfahren zu ihrer herstellung |
FR2763586B1 (fr) * | 1997-05-23 | 2001-05-18 | Rhodia Chimie Sa | Composes utiles pour la perhalogenoalcoylation et reactif pour mettre en oeuvre ces composes |
FR2827285B1 (fr) * | 2001-07-10 | 2003-12-05 | Rhodia Chimie Sa | Reactif et procede pour la perfluoroalcoylation |
WO2003048033A2 (en) | 2001-11-29 | 2003-06-12 | University Of Southern California | Magnesium mediated preparation of fluorinated alkylsilanes |
DE10216998A1 (de) * | 2002-04-18 | 2003-11-13 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Perfluoralkylphosphinen und deren Verwendung als Perfluoralkylierungsreagenzien |
FR2862972B1 (fr) | 2003-11-28 | 2006-02-17 | Rhodia Chimie Sa | Reactif et procede d'obtention d'un derive fluore et silyle |
JP6126079B2 (ja) * | 2011-04-28 | 2017-05-10 | ユニバーシティ オブ サザン カリフォルニア | トリフルオロメタンを用いる直接トリフルオロメチル化 |
ES2625547T3 (es) | 2012-09-27 | 2017-07-19 | Bayer Cropscience Ag | Procedimiento de preparación de fenil y piridil pirrolidinas opcionalmente sustituidas |
JP5991899B2 (ja) * | 2012-11-02 | 2016-09-14 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | トリフルオロメチル基含有化合物の製造方法 |
CA2950972C (en) | 2014-06-06 | 2017-07-25 | Lonza Ltd | Method for preparation of alkylated or fluoro, chloro and fluorochloro alkylated compounds by heterogeneous catalysis |
WO2018025429A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 関東電化工業株式会社 | モノヒドロペルフルオロアルカンを出発原料とするペルフルオロアルキル化合物の製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5066795A (en) * | 1989-02-10 | 1991-11-19 | Sagami Chemical Research Center | Perfluoroalkyl-containing compound |
-
1996
- 1996-11-22 EP EP96939969A patent/EP0863857B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-22 ES ES96939969T patent/ES2180811T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-22 DK DK96939969T patent/DK0863857T3/da active
- 1996-11-22 AT AT96939969T patent/ATE225761T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-11-22 DE DE69624256T patent/DE69624256T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-22 WO PCT/FR1996/001854 patent/WO1997019038A1/fr active IP Right Grant
- 1996-11-22 HU HU9904330A patent/HU222504B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-11-22 US US09/077,131 patent/US6096926A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-22 JP JP9519458A patent/JP2000500480A/ja not_active Ceased
- 1996-11-22 AU AU76991/96A patent/AU7699196A/en not_active Abandoned
-
2000
- 2000-02-17 US US09/506,358 patent/US6355849B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6355849B1 (en) | 2002-03-12 |
HUP9904330A3 (en) | 2000-09-28 |
DE69624256D1 (de) | 2002-11-14 |
HUP9904330A2 (hu) | 2000-04-28 |
HU222504B1 (hu) | 2003-07-28 |
ATE225761T1 (de) | 2002-10-15 |
JP2000500480A (ja) | 2000-01-18 |
EP0863857B1 (de) | 2002-10-09 |
WO1997019038A1 (fr) | 1997-05-29 |
EP0863857A1 (de) | 1998-09-16 |
DK0863857T3 (da) | 2002-11-04 |
AU7699196A (en) | 1997-06-11 |
ES2180811T3 (es) | 2003-02-16 |
US6096926A (en) | 2000-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69624256T2 (de) | Perfluoroalkylierungsverfahren und reagenz desselben | |
DE1568042A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von fluorierten AEthern | |
WO2000032549A1 (de) | Verfahren zur herstellung von säurefluoriden aus säurechloriden | |
DE69612899T3 (de) | Reagenz und Verfahren zum Anbringen einer substituierten Difluoromethylgruppe an einer Verbindung mit mindenstens einer elektrophilen Funktion | |
DD158545A5 (de) | Verfahren zur herstellung von alpha-chlorierten chloroformiaten | |
DE69724141T2 (de) | Verbindungen verwendbar zur perhaloalkylierung, reagenz für ihrer durchführung und verfahren zu ihrer herstellung | |
EP0623577B1 (de) | Herstellung von Carbonsäurehalogeniden und Carboxylat-Salzen | |
DE69636402T2 (de) | Reagenz und Verfahren zur Synthese von organischen oxysulfierten und fluorinierten Derivaten | |
EP1021416B1 (de) | Verfahren zur herstellung substituierter pyrazole | |
DE2756169A1 (de) | Verfahren zur herstellung von derivaten von perfluoralkancarboxyl- und perfluoralkansulfinsaeuren | |
DE19727163B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlensäurediester | |
DE2838030A1 (de) | Verfahren zur herstellung von alkylenglykolen | |
EP0949256B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Isochroman-3-onen | |
DE69033125T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von fluorierten aromatischen Verbindungen und auf Lewis-Säuren basierte Katalysatoren | |
DE60031454T2 (de) | Verfahren zur herstellung von 5-(4-chlorophenyl)-methyl-2,2-dimethylcyclopentanon | |
DE3729734C2 (de) | ||
DE19808570C1 (de) | Benzylmagnesiumhalogenide oder Allylmagnesiumhalogenide enthaltende Synthesemittel und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3026771C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methylhydrazinen | |
DE3301225A1 (de) | Verfahren zur herstellung wasserfreier, fluorhaltiger 1,3-diketonato-metall-komplexe | |
DE1618207B2 (de) | Verfahren zur herstellung von alphachloracetessigsaeure-monoalkylamiden | |
DE3427821C2 (de) | ||
DE69118175T2 (de) | Neues disulfidderivat | |
DE4439003C1 (de) | Benzylmagnesiumhalogenide enthaltende Synthesemittel und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP0692479B1 (de) | 1,2,3-Oxathiazin-4(3F)-on-2,2-dioxide, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als elektrophile Fluorierungsmittel | |
DE1568059A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von fluorierten AEthern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |