JP3192515B2 - アルケン類のハロフッ素化方法 - Google Patents

アルケン類のハロフッ素化方法

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JP3192515B2 JP04136393A JP4136393A JP3192515B2 JP 3192515 B2 JP3192515 B2 JP 3192515B2 JP 04136393 A JP04136393 A JP 04136393A JP 4136393 A JP4136393 A JP 4136393A JP 3192515 B2 JP3192515 B2 JP 3192515B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
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    • C07C17/02Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens to unsaturated hydrocarbons

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬、農薬中間体及び
原体として有用なハロフッ素化アルケン類を得るため
の、アルケン類のハロフッ素化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】これまでに、アルケン類のハロフッ素化
方法としては、いくつかの方法が知られている。それら
公知のアルケン類のハロフッ素化方法の若干の方法を示
せば、その概略は下記(a) 〜(e) の通りである。
【0003】(a) 「ジャーナル・オブ・オーガニック・
ケミストリー (J. Org. Chem.)」第50巻、第3342頁(19
85年)には、下記のアルケンのハロフッ素化反応におい
てハロフッ素化剤としてBrF 又はIFを用いるアルケン類
のハロフッ素化方法が記載されている。
【0004】
【0005】(b) 「ジャーナル・オブ・オーガニック・
ケミストリー (J. Org. Chem.)」第44巻、第3872頁(19
79年)には、下記のアルケンのハロフッ素化反応におい
てハロフッ素化剤としてポリフッ化水素酸ピリジン塩と
N-ハロ(ハロはブロム、クロル又はヨードを表わす)ス
クシンイミドとを用いるアルケン類のハロフッ素化方法
が記載されている。
【0006】
【0007】(c) 「ジャーナル・オブ・オーガニック・
ケミストリー (J. Org. Chem.)」第54巻、第4294頁(19
89年)には、下記のアルケンのハロフッ素化反応におい
てハロフッ素化剤としてテトラブチルアンモニウムハイ
ドロジェンジフルオライドとN-ハロスクシンイミドとを
用いるアルケン類のハロフッ素化方法が記載されてい
る。
【0008】
【0009】(d) 「テトラヘドロン・レター(Tetrahedr
on lett.) 」第32巻、第1215頁(1991年)には、下記の
アルケンのハロフッ素化反応においてハロフッ素化剤と
してテトラブチルアンモニウムジハイドロジェントリフ
ルオライドとN-ハロスクシンイミドまたはジブロモジメ
チルヒダントインとを用いるアルケン類のハロフッ素化
方法が記載されている。
【0010】
【0011】(e) 特開平1-230534号公報には、下記のア
ルケンのハロフッ素化反応においてハロフッ素化剤とし
てテトラフルオロシリコンとジブロモジメチルヒダント
インとを用いるアルケン類のハロフッ素化方法が記載さ
れている。
【0012】一方、本発明の方法おいてフッ素化剤とし
て使用する後記の一般式(I) で表わされるテトラブチル
ホスホニウムフルオライドは、芳香族ニトロ化合物、芳
香族シアノ化合物、ヘテロ環化合物、ハロゲン化脂肪族
炭化水素、脂肪族アルコール、ステロイド類などのフッ
素化剤として知られている(特開平1-124146号公報参
照)。
【0013】しかしながら、フッ素化剤として後記の一
般式(I) で表わされるテトラブチルホスホニウムフルオ
ライドを用い且つハロゲン化(クロル化、ブロム化、ヨ
ード化)剤としてN-ハロスクシンイミド又はジブロモジ
メチルヒダントインを用いることにより、これらを同時
にアルケンに反応させると、比較的穏和な条件でアルケ
ン類をハロフッ素化できることについては知られていな
い。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】前記の公知方法のう
ち、(a) の方法によると、アルケンの特定の位置にハロ
ゲンが付加されず、副生物が生成し(すなわち立体選択
性、位置選択性が悪い)、しかも使用するハロフッ素化
剤が高価で毒性も高いという難点がある。
【0015】また前記(b) の方法によると、生成物の収
率、ハロフッ素化の位置選択性は良いが、使用するフッ
素化剤の毒性及び腐食性が強く、その取扱いに注意を必
要とするという難点がある。
【0016】さらに、前記(c) の方法によると、水酸基
やアセチル基を有するアルケンにおいてはジブロモ体が
副生し、目的とするハロフッ素化物の収率が低いという
難点がある。
【0017】また前記(d) の方法では、生成物の収率は
良いがクロロフッ素化が困難であるという難点があり、
しかも、前記文献「テトラヘドロン・レター(Tetrahedr
onlett.)」第32巻、第1215頁(1991年)には、水酸基を
有するアルケンのハロフッ素化については記載されてい
ない。
【0018】さらに、前記(e) の方法は、アルケンのブ
ロモフッ素化方法であり、前記特開平1-230534号公報に
はブロモフッ素化以外のハロフッ素化方法すなわちヨー
ドフッ素化方法やクロロフッ素化方法については記載さ
れていない。
【0019】従って、従来の方法は、アルケン類のハロ
フッ素化方法の工業的方法としては必ずしも実用的では
ない。そのために、これに代わるハロフッ素化方法の開
発が要望されている。
【0020】
【課題を解決するための手段、方法及び作用】本発明者
らは、アルケン類のハロフッ素化方法について上記した
課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、フ
ッ素化剤として下記の一般式(I) で表わされるテトラブ
チルホスホニウムフルオライドを用い且つハロゲン化剤
としてN-ハロ(ハロはヨード、ブロム又はクロルを表わ
す)スクシンイミドもしくはジブロモジメチルヒダント
インを用いてこれらを同時にアルケン類と反応させるこ
とにより、アルケン類を安全に、しかも収率良く、立体
選択的且つ位置選択的にハロフッ素化できることを見出
した。
【0021】従って、本発明の要旨によれば、アルケン
類のハロフッ素化方法において、フッ素化剤として次の
一般式 (C4 9 4 PF・(HF)m (I) (式中、mは1又は2の整数を示す)で表わされるテト
ラブチルホスホニウムフルオライドを用い且つハロゲン
化剤としてN-ハロスクシンイミド(ハロはヨード、ブロ
ム又はクロルを表わす)もしくはジブロモジメチルヒダ
ントインを用いて同時にアルケンに反応させることを特
徴とするアルケン類のハロフッ素化方法が提供される。
【0022】本発明の方法においてフッ素化剤として用
いる前記一般式(I) で表わされるテトラブチルホスホニ
ウムフルオライドは、テトラブチル第四級ホスホニウム
ヒドロキシドの水溶液に2〜4当量のフッ化水素(HF)を
反応させることにより容易に得られる(特開平4-124164
号公報参照)。本発明の方法において用いる上記のテト
ラブチルホスホニウムフルオライドとしては、特にテト
ラ-n- ブチルホスホニウムフルオライドが好ましく、例
えばテトラ-n- ブチルホスホニウムハイドロジェンジフ
ルオライド〔(n-C4 9 4 PF・HF〕、テトラ-n
- ブチルホスホニウムジハイドロジェントリフルオライ
ド〔(n-C4 9 4 PF・(HF)2 〕が好ましい。一般
式(I) の化合物中のブチル基は、sec-ブチル基、tert-
ブチル基、又はイソブチル基であることもできる。
【0023】本発明の方法においてハロゲン化剤として
用いるN-ハロスクシンイミドとしては、N-ヨードスクシ
ンイミド、N-ブロモスクシンイミド又はN-クロロスクシ
ンイミドが挙げられ、また別のハロゲン化(ブロモ化)
剤としてはジブロモジメチルヒダントインが挙げられ
る。
【0024】本発明の方法によりハロフッ素化されるア
ルケン類は、特に限定されないが、例えば1-ドデセンな
どの末端二重結合を有するアルケン化合物、3-メチル-2
- ブテン-1- オールなどの内部二重結合を有するアルケ
ン化合物、シクロヘキセンなどの環状アルケン化合物な
どが挙げられる。これらのアルケン類は、さらにフェニ
ル基、エステル基、水酸基、エポキシ基などを有してい
てもよい。
【0025】次に、本発明のアルケン類のハロフッ素化
方法の反応方法についてさらに詳しく説明する。
【0026】反応容器に、アルケン類と、テトラブチル
ホスホニウムフルオライドと、N-ハロスクシンイミド又
はジブロモジメチルヒダントインと、有機溶媒とをい
れ、任意の温度で攪拌下に反応させる。
【0027】テトラブチルホスホニウムフルオライドと
N-ハロスクシンイミド又はジブロモジメチルヒダントイ
ンの使用量は、アルケン類に対してそれぞれやや過剰
量、例えば1〜3当量が好ましい。
【0028】有機溶媒としては、ジクロロメタン、1,2-
ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒が好ま
しい。反応温度は、用いるアルケンの反応性を考慮して
0〜100 ℃、好ましくは0〜60℃の範囲を適宜に選ぶこ
とができる。反応時間は1〜30時間、好ましくは1〜6
時間である。
【0029】所定時間反応させて得られた反応液に水を
加えて反応を停止させた後に、反応生成物をエーテルで
抽出する。得られたエーテル抽出液を NaHCO3 水溶液、
Na2 2 3 水溶液及び水で順々に洗浄し、次いでNa2
SO4 で乾燥する。 次いで、エーテル抽出液からNa2 SO
4 を除去した後に、エーテルを留去し、得られた残渣を
シリカゲルクロマトグラフィーを用いて精製する。
【0030】得られた生成物は、NMR 等で分析してその
化学構造式を確認することにより同定し得る。
【0031】
【実施例】以下に実施例を挙げ、具体的に本発明の効果
を説明する。
【0032】実施例 1 窒素置換した20ml容量の反応フラスコに、テトラ-n- ブ
チルホスホニウムジハイドロジェントリフルオライド
3.185g(10ミリモル)と、N-ヨードスクシンイミド 2.25
0g(10ミリモル)と、シクロヘキセン 0.411g(5ミリモ
ル)と、ジクロロメタン2mlとを入れ、室温下で4時間
攪拌し反応させた。次いで、反応混合物に水を加えて反
応を停止させた後に、反応生成物をエーテルで抽出し
た。得られたエーテル抽出液を、 NaHCO3 水溶液、Na2
2 3 水溶液及び水で順々に洗浄した後に、Na2 SO4
で乾燥した。エーテル抽出液からNa2 SO4 を除去した後
に、エーテルを留去し、得られた残渣をシリカゲルクロ
マトグラフィーにより精製してトランス-1- フルオロ-2
- ヨードシクロヘキサン 981mg(収率86%)を得た。
【0033】実施例 2 窒素置換した20ml容量の反応フラスコに、テトラ-n- ブ
チルホスホニウムハイドロジェンジフルオライド 2.985
g(10ミリモル)と、N-ブロモスクシンイミド1.780g(10
ミリモル)と、シクロヘキセン 0.411g(5ミリモル)
と、ジクロロメタン2mlとを入れ、室温下で20時間攪拌
し反応させた。実施例1と同様に反応後処理を行い、ト
ランス-1- フルオロ-2- ブロモシクロヘキサンを 453mg
(収率50%)を得た。
【0034】実施例 3 窒素置換した20ml容量の反応フラスコに、テトラ-n- ブ
チルホスホニウムジハイドロジェントリフルオライド
2.389g (7.5ミリモル)と、ジブロモジメチルヒダント
イン 2.144g (7.5ミリモル)と、1-メチル-1- シクロヘ
キセン 0.481g(5ミリモル)と、ジクロロメタン2mlと
を入れ、0℃で1時間攪拌し反応させた。実施例1と同
様に反応後処理を行い、2-ブロモ-1- フルオロ-1- メチ
ルシクロヘキサンを 810mg (収率83%)を得た。
【0035】実施例 4〜30 下記の表1に示す種々のアルケン、フッ素化剤、ハロゲ
ン化剤及び溶媒を用いて、表1に示す反応温度、反応時
間で、実施例1と同様の操作によりハロフッ素化反応を
行った。得られた結果を表1に示す。
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【発明の効果】本発明の方法によれば、種々のアルケン
類のハロフッ素化物が比較的穏和な条件下で収率良く得
られ、しかも立体選択性が高く且つ位置選択性が高いた
めに、副生物が生成しないなど、本発明の方法はアルケ
ン類のフッ素化方法として工業的に数多くの利点を示し
て有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 23/16 C07C 23/16 23/34 23/34 29/62 29/62 31/34 31/34 67/307 67/307 69/63 69/63 C07D 301/00 C07D 301/00 303/08 303/08 (72)発明者 瀬戸 秀春 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究 所内 (72)発明者 吉岡 宏輔 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究 所内 (56)参考文献 特開 平4−124195(JP,A) Synlett,(1992)No.4, p.345−p.346 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07B 39/00 CA(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルケン類のハロフッ素化方法におい
    て、フッ素化剤として次の一般式 (C4 9 4 PF・(HF)m (I) (式中、mは1又は2の整数を示す)で表わされるテト
    ラブチルホスホニウムフルオライドを用い且つハロゲン
    化剤としてN-ハロスクシンイミド(ハロはヨード、ブロ
    ム又はクロルを表わす)もしくはジブロモジメチルヒダ
    ントインを用いて同時にアルケンに反応させることを特
    徴とするアルケン類のハロフッ素化方法。
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CA2564991C (en) * 2004-04-29 2013-03-19 Honeywell International Inc. Processes for synthesis of 1,3,3,3-tetrafluoropropene and 2,3,3,3-tetrafluoropropene
JP5682381B2 (ja) * 2011-03-09 2015-03-11 日本ゼオン株式会社 含ハロゲノフッ素化シクロアルカン、及び含水素フッ素化シクロアルカンの製造方法
CN105037081B (zh) * 2015-07-14 2016-12-28 河南省科学院化学研究所有限公司 一种联苯基烯烃化合物的三氟甲基化方法
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