JPH06228036A - 1-@(3754/24)omega-halogenoalkyloxy)-3,3,3-trifluoro-2-propanol compound and its production - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a novel 1-(omega-halogenoalkyloxy)-3,3,3-trifluoro-2-propanol compound useful as a raw material for physiologically active substances such as medicines and agrichemicals, functional organic compounds such as liquid crystals and surfactants, functional polymer materials, etc. CONSTITUTION:A 1-(omega-halogenoalkyloxy)-3,3,3-trifluoro-2-propanol compound of formula I (A is alkylene; X is iodine, bromine or chlorine), e.g. 4-(2- hydroxy-3,3,3-trifluoropropoxy)-1-iodobutane. The compound of formula I is obtained by reacting 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane with a heterogeneous atom- containing cyclic compound (especially preferably tetrahydrofuran or tetrahydropyrane) in the presence of a halogen atom-containing acidic compound (especially preferably zinc bromide, zinc iodide). The compound of the formula can simply and inexpensively be produced by this method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、医薬、農薬等の生理活
性物質、液晶や界面活性剤等の機能性有機化合物機能性
ポリマー材料等の原料として有用な１-(ω-ハロゲノア
ルキルオキシ)-３,３,３-トリフルオロ-２-プロパノー
ル化合物及びこの化合物の製造方法に関する。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to 1- (ω-halogenoalkyloxy) useful as a raw material for physiologically active substances such as medicines and agricultural chemicals, functional organic compounds such as liquid crystals and surfactants, and functional polymer materials. The present invention relates to a 3,3,3-trifluoro-2-propanol compound and a method for producing this compound.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に含フッ素化合物には特異な物性、
生理活性を有するものが多く、その合成方法についても
広く研究されてきている〔例えば、「化学総説２７、新
しいフッ素化学」日本化学会編、学会出版センタ−発行
(1980)参照〕。特に２つ以上の官能基を持つ化合物は、
２つのブロックを結合させる含フッ素連結基として有用
なものであり、その開発が強く望まれている〔例えば、
「９０年代のフッ素系生理活性物質」石川延男監修 Ｃ
ＭＣ社刊(1991)；「Fluorine in Bioorganic Chemistr
y」J.T.Welch,S.Eswarakrishnan, John Wiley & Sons
(1991)〕。2. Description of the Related Art Generally, physical properties peculiar to fluorine-containing compounds,
Many of them have physiological activity, and their synthetic methods have been widely studied [eg, "Chemical Review 27, New Fluorine Chemistry", edited by The Chemical Society of Japan, published by the Society Publishing Center.
(1980)]. Especially compounds with two or more functional groups,
It is useful as a fluorine-containing linking group for connecting two blocks, and its development is strongly desired [eg,
"Fluorine-based bioactive substances in the 90's" Supervised by Nobuo Ishikawa C
Published by MC (1991); "Fluorine in Bioorganic Chemistr
y '' JT Welch, S. Eswarakrishnan, John Wiley & Sons
(1991)].

【０００３】本発明の１-(ω-ハロゲノアルキルオキシ)
-３,３,３-トリフルオロ-２-プロパノール化合物のよう
に異種の官能基を持つ化合物は、その反応性に大きな差
があり、また片方の官能基がトリフルオロメチル基の影
響から離れているため位置選択的な反応が容易であり、
含フッ素連結基としては極めて好都合であるが、この種
の化合物及びその合成方法は知られていなかった。1- (ω-halogenoalkyloxy) of the present invention
Compounds having different functional groups such as -3,3,3-trifluoro-2-propanol compound have a large difference in reactivity, and one functional group is separated from the influence of trifluoromethyl group. Position-selective reaction is easy because
Although extremely convenient as a fluorine-containing linking group, compounds of this type and methods for synthesizing them have not been known.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な現状に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、
医薬農薬等の生理活性物質、液晶や界面活性剤等の機能
性有機化合物機能性ポリマー材料等々の原料として有用
で、新規な１-(ω-ハロゲノアルキルオキシ)-３,３,３-
トリフルオロ-２-プロパノール化合物を提供するととも
に、この化合物を安価にかつ簡便に製造する方法を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation, and the object of the present invention is to:
1- (ω-halogenoalkyloxy) -3,3,3-, which is useful as a raw material for physiologically active substances such as pharmaceuticals and agricultural chemicals, functional organic compounds such as liquid crystals and surfactants, and functional polymer materials
It is an object of the present invention to provide a trifluoro-2-propanol compound and a method for easily and inexpensively producing this compound.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式化
２The present invention has the following general formula (2)

【化２】 （式中Ａはアルキレン基を、またＸはヨウ素、臭素、塩
素を表わす。）で示される１-(ω-ハロゲノアルキルオ
キシ)-３,３,３-トリフルオロ-２-プロパノール化合
物、及び１,２-エポキシ-３,３,３-トリフルオロプロパ
ンをハロゲン原子を含む酸性化合物、特に好ましくは臭
化亜鉛またはヨウ化亜鉛の存在下で、ヘテロ原子を含む
環状化合物、特に好ましくはテトラヒドロフランと反応
させることをからなる１-(ω-ハロゲノアルキルオキシ)
-３,３,３-トリフルオロ-２-プロパノール化合物の製造
方法である。[Chemical 2] (Wherein A represents an alkylene group, and X represents iodine, bromine or chlorine), and a 1- (ω-halogenoalkyloxy) -3,3,3-trifluoro-2-propanol compound, and 1 Reaction of 2,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane with a cyclic compound containing a hetero atom, particularly preferably tetrahydrofuran, in the presence of an acidic compound containing a halogen atom, particularly preferably zinc bromide or zinc iodide 1- (ω-halogenoalkyloxy) consisting of
A method for producing a 3,3,3-trifluoro-2-propanol compound.

【０００６】本発明の上記一般式２で示される化合物と
しては、４-(２-ヒドロキシ-３,３,３-トリフルオロプ
ロポキシ)-１-ヨードブタン、４-(２-ヒドロキシ-３,
３,３-トリフルオロプロポキシ)-１-臭化ブタン、４-
(２-ヒドロキシ-３,３,３-トリフルオロプロポキシ)-１
-塩化ブタン、５-(２-ヒドロキシ-３,３,３-トリフルオ
ロプロポキシ)-１-ヨードペンタン、６-(２-ヒドロキシ
-３,３,３-トリフルオロプロポキシ)-１-ヨードヘキサ
ン、８-(２-ヒドロキシ-３,３,３-トリフルオロプロポ
キシ)-１-ヨードオクタン等を例示することができる。The compound represented by the above general formula 2 of the present invention includes 4- (2-hydroxy-3,3,3-trifluoropropoxy) -1-iodobutane, 4- (2-hydroxy-3,
3,3-Trifluoropropoxy) -1-butane bromide, 4-
(2-hydroxy-3,3,3-trifluoropropoxy) -1
-Butane chloride, 5- (2-hydroxy-3,3,3-trifluoropropoxy) -1-iodopentane, 6- (2-hydroxy
Examples thereof include -3,3,3-trifluoropropoxy) -1-iodohexane and 8- (2-hydroxy-3,3,3-trifluoropropoxy) -1-iodooctane.

【０００７】上記化合物は、１,２-エポキシ-３,３,３-
トリフルオロプロパンをヘテロ原子を含む環状化合物と
反応させることにより得られる。The above compounds are 1,2-epoxy-3,3,3-
It is obtained by reacting trifluoropropane with a cyclic compound containing a hetero atom.

【０００８】この反応においては、ヘテロ原子を含む環
状化合物が、ヘテロ原子部分で結合が切れ、開環し、ヘ
テロ原子が除かれた形で、エポキシを開環して酸素原子
に付加する。従って、上記一般式化２のＡの部分はヘテ
ロ原子を含む環状化合物のヘテロ原子が除かれて開環し
た基に相当し、ヘテロ原子を含む環状化合物を任意に選
択することにより、上記一般式化２のＡの部分が異なく
各種の化合物を得ることができる。In this reaction, a cyclic compound containing a heteroatom is opened at the heteroatom portion, the ring is opened, and the epoxy is opened in a form in which the heteroatom is removed to add to the oxygen atom. Therefore, the portion A of the general formula 2 corresponds to a group in which the heteroatom of the cyclic compound containing a heteroatom is removed and the ring is opened. Various compounds can be obtained without difference in the A portion in Chemical formula 2.

【０００９】このヘテロ原子を含む環状化合物として
は、各種のものを用いることができる。例えば、テトラ
ヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロピラ
ン、ジヒドロピラン等である。特には、テトラヒドロフ
ランやテトラヒドロピラン等不飽和結合を持たないエー
テル系化合物は高い収率で目的物を与える。一方、内部
に枝分かれや不飽和結合を有する化合物、エステル系化
合物、アミノ系化合物等は目的物の収率があまり高くな
く、また多種多様な副生成物が得られるので分離精製が
煩雑となるのであまり好ましくはない。Various compounds can be used as the cyclic compound containing a hetero atom. For example, tetrahydrofuran, γ-butyrolactone, tetrahydropyran, dihydropyran and the like. In particular, an ether compound having no unsaturated bond such as tetrahydrofuran or tetrahydropyran gives the desired product in a high yield. On the other hand, compounds having an internal branching or unsaturated bond, ester compounds, amino compounds, etc. do not have a very high yield of the target product, and a wide variety of by-products can be obtained, which makes separation and purification complicated. Not very desirable.

【００１０】これらの環状化合物は、１,２-エポキシ-
３,３,３-トリフルオロプロパンに対して過剰量、具体
的には１.２〜１００当量を用いることが望ましい。These cyclic compounds are 1,2-epoxy-
It is desirable to use an excess amount, specifically 1.2 to 100 equivalents, relative to 3,3,3-trifluoropropane.

【００１１】一方、１,２-エポキシ-３,３,３-トリフル
オロプロパンは、例えばトリフルオロプロペンを微生物
酸化することにより得られる（特公昭６１-１４７９８
号公報参照）。この微生物酸化により得られる１,２-エ
ポキシ-３,３,３-トリフルオロプロパンは、例えばトリ
フルオロプロペンは光学活性体であり、これを用いる
と、得られる１-(ω-ハロゲノアルキルオキシ)-３,３,
３-トリフルオロ-２-プロパノールは光学活性体とな
る。すなわち、本発明の製造方法では、原料のエポキシ
化合物に光学活性体を用いると、それがラセミ化される
ことはなく、光学活性体が得られる。On the other hand, 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane can be obtained, for example, by microbial oxidation of trifluoropropene (Japanese Patent Publication No. 61-14798).
(See Japanese Patent Publication). The 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane obtained by this microbial oxidation, for example, trifluoropropene is an optically active substance, and when it is used, the obtained 1- (ω-halogenoalkyloxy) is obtained. -3,3,
3-trifluoro-2-propanol becomes an optically active substance. That is, in the production method of the present invention, when an optically active substance is used as the raw material epoxy compound, the optically active substance is obtained without being racemized.

【００１２】この反応は、ハロゲン原子を含む酸性化合
物の存在下に行うが、この化合物としてはルイス酸性の
化合物、例えば、ヨウ化亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛を用
いることが好ましい。これらの化合物の選択は、用いる
ヘテロ原子を含む環状化合物の種類、及び期待する目的
物のハロゲン部分によって適宜選択すると良い。このハ
ロゲン化物は、１,２-エポキシ-３,３,３-トリフルオロ
プロパンに対して１.０〜２.０当量を用いることが好ま
しい。This reaction is carried out in the presence of an acidic compound containing a halogen atom, and it is preferable to use a Lewis acidic compound such as zinc iodide, zinc chloride or zinc bromide. These compounds may be appropriately selected depending on the kind of the cyclic compound containing a hetero atom to be used and the halogen moiety of the intended target. This halide is preferably used in an amount of 1.0 to 2.0 equivalents based on 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane.

【００１３】また、この反応は、反応溶媒下に行うこと
が好ましく、この場合の反応溶媒としては、原料化合
物、試薬、生成物と反応しないものであれば特に制限は
ない。特にヘテロ原子を含む環状化合物を大過剰量用い
る場合は、反応溶媒を用いなくても反応させることがで
きる。Further, this reaction is preferably carried out in a reaction solvent, and the reaction solvent in this case is not particularly limited as long as it does not react with the starting compound, the reagent and the product. Especially when a large excess of a cyclic compound containing a hetero atom is used, the reaction can be carried out without using a reaction solvent.

【００１４】反応条件は、用いるヘテロ原子を含む環状
化合物の沸点或いは融点、１,２-エポキシ-３,３,３-ト
リフルオロプロパンの沸点等によってその最適温度は異
なるが、通常は室温から加熱還流条件で反応を行うと良
い。Regarding the reaction conditions, the optimum temperature varies depending on the boiling point or melting point of the cyclic compound containing a hetero atom used, the boiling point of 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane, etc. It is advisable to carry out the reaction under reflux conditions.

【００１５】反応の終了は、ガスクロマトグラフィ、薄
層クロマトグラフィ、ＮＭＲなどの分析手段により確認
することができる。反応混合溶液に対して、用いた酸性
化合物に応じた分解、抽出、蒸留などの後処理を行なう
ことにより目的物を単離することができる。また反応の
過程においてヨウ素、臭素などの遊離が見られることも
あるが、この場合は後処理時にチオ硫酸ナトリウム水溶
液を用いて洗浄すれば除くことができる。The completion of the reaction can be confirmed by analytical means such as gas chromatography, thin layer chromatography and NMR. The target product can be isolated by subjecting the reaction mixture solution to post-treatments such as decomposition, extraction and distillation depending on the acidic compound used. In addition, liberation of iodine, bromine and the like may be seen in the course of the reaction, but in this case, it can be removed by washing with an aqueous sodium thiosulfate solution during the post-treatment.

【００１６】以下に実施例により具体的な反応の方法に
ついて述べる。A specific reaction method will be described below with reference to Examples.

【実施例】【Example】

（実施例１）１,２-エポキシ-３,３,３-トリフルオロプ
ロパン０.５６g(５mmol)をテトラヒドロフラン１０mlと
混合し、この溶液を０℃に冷却した。この溶液中にヨウ
化亜鉛１.６g(５mmol)を加え、１５時間の間加熱還流し
た。この反応溶液に１Ｎの塩酸を加え反応を停止させ、
エーテルを用いて抽出し、エーテル相をチオ硫酸ナトリ
ウム溶液を用いて洗い、無水硫酸ナトリウムを用いて乾
燥した後に溶媒を減圧留去した。残渣を減圧蒸留するこ
とにより目的物と思われる４-(２-ヒドロキシ-３,３,３
-トリフルオロプロポキシ)-１-ヨードブタン約０.７g、
収率にして４５％で得ることができた。Example 1 0.56 g (5 mmol) of 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane was mixed with 10 ml of tetrahydrofuran, and the solution was cooled to 0 ° C. Zinc iodide (1.6 g, 5 mmol) was added to this solution, and the mixture was heated under reflux for 15 hours. 1N hydrochloric acid was added to this reaction solution to stop the reaction,
After extraction with ether, the ether phase was washed with sodium thiosulfate solution and dried with anhydrous sodium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. 4- (2-Hydroxy-3,3,3), which is considered to be the target product, was obtained by subjecting the residue to vacuum distillation
-Trifluoropropoxy) -1-iodobutane about 0.7 g,
The yield was 45%.

【００１７】この化合物は次の物性より目的物であるこ
とを確認した。¹ H-NMR(CCl₄)δ：１.４０〜２.２５(m,4H)、２.２６〜
３.０３(br,1H)、３.０４〜３.８５(m,6H)、３.８６〜
４.５０(m,1H)ppm.¹⁹ F-NMR(CCl₄)δ：−１.００ppm. IR(neat)：３４１０cm^-1 MS(m/e)：３１１(M+).From the following physical properties, it was confirmed that this compound was a target product. ¹ H-NMR (CCl ₄ ) δ: 1.40 to 2.25 (m, 4H), 2.26 to
3.03 (br, 1H), 3.04 to 3.85 (m, 6H), 3.86 to
4.50 (m, 1H) ppm. ¹⁹ F-NMR (CCl ₄ ) δ: -1.00 ppm. IR (neat): 3410 cm ^-1 MS (m / e): 311 (M +).

【００１８】（実施例２）１,２-エポキシ-３,３,３-ト
リフルオロプロパン０.３４g(３mmol)をテトラヒドロピ
ラン５g(６０mmol)と混合し、この溶液を０℃に冷却し
た。この溶液中にヨウ化亜鉛１.０g(３mmol)を加え、室
温で１日反応させた。この反応溶液中に１Ｎの塩酸を加
え反応を停止させ、エーテルを用いて抽出し、エーテル
相をチオ硫酸ナトリウム溶液を用いて洗い、無水硫酸ナ
トリウムを用いて乾燥した後、溶媒を減圧留去したとこ
ろ目的物と思われる５-(２-ヒドロキシ-３,３,３-トリ
フルオロプロポキシ)-１-ヨードペンタン約０.７g、収
率にして７０％で得ることができた。Example 2 0.34 g (3 mmol) of 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane was mixed with 5 g (60 mmol) of tetrahydropyran and the solution was cooled to 0 ° C. To this solution, 1.0 g (3 mmol) of zinc iodide was added and reacted at room temperature for 1 day. The reaction solution was quenched with 1N hydrochloric acid, extracted with ether, the ether phase was washed with sodium thiosulfate solution, dried with anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. However, about 0.7 g of 5- (2-hydroxy-3,3,3-trifluoropropoxy) -1-iodopentane, which seems to be the desired product, was obtained in 70% yield.

【００１９】この化合物は次の物性より目的物であるこ
とを確認した。¹ H-NMR(CCl₄)δ：１.４０〜２.１０(m,6H)、３.１０〜
３.７０(m,7H)、４.１０(br,1H)ppm.¹⁹ F-NMR(CCl₄)δ：０.３３ppm. IR(neat)：３３５５cm^-1 From the following physical properties, this compound was confirmed to be the desired product. ¹ H-NMR (CCl ₄ ) δ: 1.40 to 2.10 (m, 6H), 3.10
3.70 (m, 7H), 4.10 (br, 1H) ppm. ¹⁹ F-NMR (CCl ₄ ) δ: 0.33ppm. IR (neat): 3355cm ^-1

【００２０】[0020]

【発明の効果】本発明の新規な１-(ω-ハロゲノアルキ
ルオキシ）-３,３,３-トリフルオロ-２-プロパノール化
合物は、医薬、農薬等の生理活性物質、液晶や界面活性
剤等の機能性有機化合物機能性ポリマー材料等の原料と
して有用であり、さらに本発明の方法により、この化合
物を簡便かつ安価に製造できる。従って、上記化合物
が、安価に入手でき、この化合物を原料とする機能性材
料などの有機化合物を製造することが可能となる等、格
別の効果を奏する。INDUSTRIAL APPLICABILITY The novel 1- (ω-halogenoalkyloxy) -3,3,3-trifluoro-2-propanol compound of the present invention is a physiologically active substance such as pharmaceuticals and agricultural chemicals, liquid crystals and surfactants. Is useful as a raw material for the functional organic compound functional polymer material, and the compound of the present invention can be easily and inexpensively produced by the method of the present invention. Therefore, the above-mentioned compound can be obtained at a low cost, and it is possible to produce an organic compound such as a functional material using the compound as a raw material, and thus, it is possible to obtain a special effect.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 下記一般式化１ 【化１】 （式中Ａはアルキレン基を、またＸはヨウ素、臭素、塩
素を表わす。）で示される１-(ω-ハロゲノアルキルオ
キシ)-３,３,３-トリフルオロ-２-プロパノール化合
物。1. The following general formula 1 1- (ω-halogenoalkyloxy) -3,3,3-trifluoro-2-propanol compound represented by the formula (A represents an alkylene group and X represents iodine, bromine or chlorine). 【請求項２】 １,２-エポキシ-３,３,３-トリフルオロ
プロパンをハロゲン原子を含む酸性化合物の存在下でヘ
テロ原子を含む環状化合物と反応させることを特徴とす
る１-(ω-ハロゲノアルキルオキシ)-３,３,３-トリフル
オロ-２-プロパノール化合物の製造方法。2. A 1- (ω-characterized by reacting 1,2-epoxy-3,3,3-trifluoropropane with a cyclic compound containing a hetero atom in the presence of an acidic compound containing a halogen atom. Method for producing halogenoalkyloxy) -3,3,3-trifluoro-2-propanol compound. 【請求項３】 請求項２に記載のヘテロ原子を含む環状
化合物としてテトラヒドロフランまたはテトラヒドロピ
ランを用いることを特徴とする１-(ω-ハロゲノブトキ
シ)-３,３,３-トリフルオロ-２-プロパノール化合物の
製造方法。3. 1- (ω-halogenobutoxy) -3,3,3-trifluoro-2-propanol, characterized in that tetrahydrofuran or tetrahydropyran is used as the cyclic compound containing a hetero atom according to claim 2. Method for producing compound. 【請求項４】 請求項２に記載のハロゲン原子を含む酸
性化合物として臭化亜鉛またはヨウ化亜鉛を用いること
を特徴とする１-(ω-ハロゲノアルキルオキシ)-３,３,
３-トリフルオロ-２-プロパノール化合物の製造方法。4. 1- (ω-halogenoalkyloxy) -3,3, wherein zinc bromide or zinc iodide is used as the acidic compound containing a halogen atom according to claim 2.
Process for producing 3-trifluoro-2-propanol compound.