JP4450875B2

JP4450875B2 - 求電子官能基少なくとも１個を含有する化合物上に置換ジフルオロメチル基をグラフトさせるのに有用な試薬及び方法

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Publication number: JP4450875B2
Application number: JP09296096A
Authority: JP
Inventors: ジェラール・フォラ; ジャンマニュエル・マ; ロラン・サンジャルム
Original assignee: Rhone Poulenc Chimie SA
Current assignee: Rhodia Chimie SAS
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2016-03-25
Also published as: EP0733614B2; US5756849A; EP0733614B1; DK0733614T3; CA2172450A1; RU2204545C2; TR199600234A1; ATE201393T1; PL313435A1; HU9600724D0; DE69612899T2; EP0733614A1; ES2157407T5; KR960034146A; HU217027B; UA45324C2; RO117911B1; IL117534A0; CZ85596A3; MX9601075A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、置換ジフルオロメチル基を少なくとも１個の求電子官能基を含有する化合物上にグラフトさせるための試薬及び方法に関する。更に特定するに、本発明は、有機金属誘導体によって典型的に行われる求核置換反応又は付加反応によって種々の化合物をペルフルオロアルキル化させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ペルフルオロアルキル化の技術又はそれに相当する技術は、亜鉛の存在下で沃化ペルフルオロアルキル型の誘導体を一般に使用する。しかして、この技術はコスト高であると同時に、亜鉛が大きな水系汚染物質であるために、処理されるべき金属廃棄物のための処理プラントを必要とする。
【０００３】
ペルフルオロアルキル基が有機金属タイプの安定化反応性中間体を形成させない他の技術は、反応媒体中の遊離ペルフルオロアニオンの非常に低い安定性のために、一般的に実施することが困難である。このようなアニオンは、その置換基の一つが失われることにより、一般にカルベン型の生成物をもたらす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的の一つは、亜鉛の如き遷移金属の有機金属試薬を使用することなく、カルボアニオンを伴うタイプの機構に従ってペルフルオロアルキル化を可能にする試薬を提供することである。
【０００５】
ペルフルオロアルキル基、より一般的にはトリフルオロメチル基源としてペルフルオロカルボン酸を使用することが、該酸からカルボキシル部分を排除することを企図した分解反応を実施して二酸化炭素を放出させることによりしばしば試みられてきた。しかしながら、得られた成果は非常に緩やかであり、しかもとりわけ複雑な触媒系が使用された。加えて、該ペルフルオロカルボン酸の分解により生成されるペルフルオロアルキル基又はその均等物は、反応媒体に不安定であり、安定剤の使用を必要とした。
【０００６】
Ｇ．Ｓｔａｈｌｙも、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｌｕｏｒｉｎｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ、４５（１９８９）、４３１−４３３及びＵＳ−Ａ−４，９９０，６９９で、１，３，５−トリニトロベンゼンの如き芳香族化合物の存在下にペルフルオロアルカン酸塩を熱分解させると、マイゼンハイマー錯体の形成により示されるトリフルオロメチルアニオンＣＦ₃ ^-の形成に至ることを報告している。この錯体は、対応する芳香族環上にペルフルオロアルキル誘導体を与えるように、次いで酸化により転化される。
【０００７】
しかしながら、この酸化を実施する必要性は、芳香族誘導体のペルフルオロアルキル化のためのこの方法を長たらしくさせる。
本発明は、環境に対して危険でない、しかも申し分のない収率で所期生成物をもたらしうる試薬を提供することによって、上記現存方法の欠点を回避することを提案するものである。
【０００８】
本発明に至る研究過程で、フルオロアルキル化反応は、触媒と種々のペルフルオロカルボン酸の分解中に得られる種々の考えられる中間体を安定化できる試剤とを用いずにフルオロカルボン酸塩によりなし得ることが立証された。
【０００９】
かくして、フルオロカルボン酸の分解を達成するために、二つの条件が不可決のように思われた。すなわち、一方は溶媒の選定であり、他方は本発明に従う試薬を構成する混合物中の不純物の含有量である。しかして、系内の不安定な水素、より詳しくは放出性プロトン含有量の極めて重要な役割を立証することができた（これは、フルオロカルボン酸塩の分解により放出されるフルオロ基の含有量未満でなければならない）。用語「不活性な水素及び放出性プロトン」とは、強塩基によりプロトンの形で取り出されうる水素原子を意味する。実際、これらは、約２０未満のｐＫａ（用語［約］の使用は、２０という数が一つの有意な数字に過ぎないことを強調する）を有する酸性官能基のプロトンである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的及び後で明らかになる他の目的は、少なくとも１個の求電子官能基少なくとも１個を含有する化合物上に置換ジフルオロメチル基をグラフトさせるのに有用である求核試薬において、
１）有機又は無機カチオンにより少なくとも部分的に塩形成された式Ｅｗ−ＣＦ₂−ＣＯＯＨ（ここで、Ｅｗは電子吸引原子又は基を表わす）のフルオロカルボン酸、及び
２）極性非プロトン溶媒
を含み、しかも不純物を含めたその様々な成分を有する放出性プロトンの含有量が、多くとも、上記フルオロカルボン酸の初期モル濃度の半分に等しいことを特徴とする、求核試薬によって達成される。
【００１１】
本発明の試薬と反応できる求電子官能基は、通常、有機金属試薬と反応する官能基で、これについては後で詳述する。
試薬中の放出性プロトン含有量が少なければ少ないほど、副反応の危険は低く、収率は良好であろう。
【００１２】
かくして、試薬中の不安定水素原子の含有量は、フルオロカルボン酸の初期含有量に対してせいぜい１０モル％に等しく、好ましくは１モル％に等しいことが好ましい。
不安定水素原子のキャリヤーとしての主要な不純物は一般に水であり、このものは１分子当り水素原子２個までを放出することができる。
【００１３】
一般に、試薬中の水の重量含有量が試薬の全重量に対し多くとも１０００当り１に等しくなるように注意深く脱水した試薬及び溶媒を用いることが好ましい。
全反応条件に依っては、かかる含水量で十分なこともありうるが、ある場合には、より低いレベル、例えば１０，０００当り約１で実施することが有利かもしれない。
【００１４】
しかしながら、水のすべてを除去することは必ずしも不可欠でなく、１０％未満の水／フルオロカルボン酸モル比が許容されうる。
更に、他の元素、すなわち、銅の如き二つの安定原子価状態を有する遷移元素は有利でなく、有害でさえありうることを示すことができた。
【００１５】
本発明に従うこの試薬は、触媒を全く必要としないが、このような金属元素は、特に溶媒により供給される不純物として存在しうる。
かくして、これらの元素のモル含有量が、フルオロカルボン酸のその初期含有量に対して１０００ｐｐｍ未満、有利には１００ｐｐｍ未満、好ましくは１０ｐｐｍ未満であることが好ましい。
【００１６】
また、ある種の基質を助成し且つある種のタイプの反応を促進させるために、元素の周期律表第VIII族の元素をペルフルオロ酢酸と共に使用することがたびたび推奨されてきたが、これは、先の意図された反応には特に有害とわかった。その結果、第VIII族の金属、特に、白金、オスミウム、イリジウム、パラジウム、ロジウム及びルテニウムよりなる群の白金鉱石の金属を全く含有しない試薬を使用することが好ましい。
【００１７】
本願の記述では、元素周期律表を掲載している、ｔｈｅＢｕｌｌｅｔｉｎｄｅｌａＳｏｃｉｅｔｅＣｈｉｍｉｑｕｅｄｅＦｒａｎｃｅ、Ｎｏ．１、Ｊａｎｕａｒｙ１９６６の補遺を参照している。
かくして、白金鉱石金属又は第VIII族金属の含有量が１００ｐｐｍ未満、有利には１０ｐｐｍ未満、好ましくは１ｐｐｍ未満であることが好ましい。これらの値は、出発フルオロカルボン酸について表され且つモルで表される。
【００１８】
より一般的且つより実験的な態様では、金属の二つのカテゴリー、即ち、二つの原子価状態を有する遷移金属及び第VIII族元素が、試薬中にせいぜい１０００モルｐｐｍ、好ましくは１０モルｐｐｍに等しい全濃度レベルで存在すべきことを示すことができる。
【００１９】
注目されることは、このような全濃度レベルで存在する種々の金属は、量が極めて少なく、この点で何ら触媒の役割を果たさないということである。それらの存在は反応動力学を改善させず、又は余りに多量で存在するときには該動力学に有害でさえある。
【００２０】
上記試薬の成分に加えて、フルオロカルボキシレートを用いた試薬系に通常存在する弗化アルカリ金属又は弗化第四アンモニウムの使用は有害とは判明していないが、このものが処理するのが困難な含塩流出物を生じさせるという事実のためにほとんど価値がないとわかった。
しかしながら、媒体中の弗化物の存在はフルオロカルボン酸の転化を制限する傾向があるが、副反応を低下させる傾向もあることが注目される。
【００２１】
この効果は弗化物の対カチオンが嵩高のものであるほど高まる傾向がある。企図されうるカチオンは、ナトリウムより順位が高いアルカリ金属、特にカリウム又はセシウムのカチオン、或いは「オニウム」型のイオン、即ち、４又は３個の炭化水素鎖を有し、第ＶＢ族及び第ＶＩＢ族（ｔｈｅＢｕｌｌｅｔｉｎｄｅｌａＳｏｃｉｅｔｅＣｈｉｍｉｑｕｅｄｅＦｒａｎｃｅ、Ｎｏ．１、Ｊａｎｕａｒｙ１９６６の補遺に掲載の元素周期律表を参照のこと）の元素により形成されるカチオンである。
【００２２】
第ＶＢ族元素から誘導されるオニウムのうち、好ましい試薬はテトラアルキル又はテトラアリールアンモニウム又はホスホニウムである。炭化水素基は、有利には、４〜１２個の炭素原子、好ましくは４〜８個の炭素原子を含有する。第ＶＩＢ族から誘導されるオニウムは、好ましくは、酸素より大きい原子番号を有する元素から誘導される。
【００２３】
先に述べた欠点にもかかわらず、弗化物イオンの含有量は考慮されうるパラメーターである。しかしながら、反応媒体の最終処理を容易にするように、この含有量、特に初期含有量を限定することが好ましいかもしれない。
【００２４】
かくして、イオンであるとみなされる、すなわち試薬の分極媒体中でイオン化されうる弗化物の含有量が多くともフルオロカルボン酸塩の初期モル濃度に等しく、有利にはこの濃度の１／２に等しく、好ましくは１／４に等しいことが有利である。
既述の如く、溶媒は本発明で重要な役割を果たし、非プロトン性、有利には極性でなければならず、そして酸性水素を有する不純物をほとんど含有しない。
【００２５】
かくして、使用できる極性の非プロトン性溶媒が有意な双極子モーメントを有することが好ましい。かくして、その比誘電率εは、有利には少なくとも約５に等しい（位置ゼロは、本明細書で特記せぬ限り有意な数値であるとは認められない）。好ましくは、εは５０以下５以上であり、特に３０〜４０である。
【００２６】
更に、本発明の溶媒がカチオンを完全に溶媒和できることが好ましく、これは、このような溶媒のドナー数Ｄ_Nによって分類することができる。かくして、溶媒のドナー数Ｄ_Nが１０〜３０個であることが好ましい。該ドナー数は、極性非プロトン性溶媒と五塩化アンチモンとの組合せの場合キロカロリー／モルで表わされるΔＨ（エンタルピー差）に相当する。
【００２７】
本発明によれば、試薬が、それらが使用される極性溶媒上に酸性水素を全く有さないことが好ましい。特に、溶媒の極性の性質が電子吸引基の存在によって得られるとき、電子吸引官能基にα水素がないことが好ましい。
【００２８】
より一般的には、試薬のすべての成分に関して、溶媒の第一酸性度に相当するｐＫａが少なくとも約２０（用語［約］の使用は、最初の数字だけが有意であることを強調する）に等しく、有利には少なくとも約２５に等しく、好ましくは２５〜３５であることが好ましい。
【００２９】
また、酸性度は、Ｒｅｉｃｈａｒｄｔが、「ＳｏｌｖｅｎｔｓａｎｄｓｏｖｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｉｎＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ」、第２版、ＶＣＨ（ＲＦＡ）、１９９０、ｐ２３−２４で定義しているように、溶媒のアクセプター数Ａ_Nによって表わされる。有利には、このアクセプター数Ａ_Nは２０個未満、特に１８個未満である。
【００３０】
フルオロカルボン酸又は酸塩が、試薬を構成する媒質に少なくとも部分的に（少なくとも１０モル％）、好ましくは完全に可溶であることが好ましい。
良好な結果を与える溶媒は、特にアミド型の溶媒でありうる。アミドのうち、環状の四置換尿素、特に５−又は６−員の尿素、例えば、ＤＭＰＵ（ジメチルプロピレニル尿素若しくは１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）ピリミジノン）及びＤＭＥＵ（ジメチルエチレニル尿素）又は１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを含めた四置換尿素並びに一置換ラクタムのような特定のアミドも含まれる。アミドは好ましくは置換される（通常アミドを二置換する）。列挙することのできる例は、Ｎ−メチルピロリドンの如きピロリドン誘導体、或いはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドである。
【００３１】
また、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）ピリミジノン（ＤＭＰＵ）又はベンゾニトリルの如き溶媒も有利である。
溶媒の特に有利な別のカテゴリーはエーテルよりなる。該エーテルは、対称であるか又は非対称であるかを問わず、またこれらのものは開いているかどうかを問わない。様々なグリム、例えばジグリムの如き種々のグリコールエーテル誘導体もエーテルのカテゴリーに入れられるべきである。
【００３２】
本発明の試薬の構成成分ａ）のフルオロカルボン酸では、ジフルオロ炭素原子に電子吸引効果を及ぼす種Ｅｗは、好ましくは、ハメット定数σ_pが少なくとも０．１に等しい官能基から選択される。更に、σ_pの誘導成分、σ_iが少なくとも０．２に等しく、有利には０．３に等しいことが好ましい。これについては、Ｍａｒｃｈの著書、「ＡｄｖａｎｃｅｄＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ」、第３版、ＪｏｈｎＷｉｌｅｙａｎｄＳｏｎｐ２４２−２５０、特にこの節の表４を参照されたい。
【００３３】
更に特定するに、電子吸引種は、ハロゲン原子、好ましくは軽原子、特に塩素及び弗素から選択できる。対応するフルオロカルボン酸は、式（１）：
Ｘ−ＣＦ₂−ＣＯＯＨ
［式中、Ｘはハロゲン原子であり、有利には軽原子（塩素又は弗素）である］
のハロフルオロ酢酸である。
【００３４】
また、Ｅｗは、ニトリル（副反応としてα離脱の危険性がある）、カルボニル化、スルホン化及びペルフルオロアルキル化基から有利に選択することもできる。使用できるこのタイプのフルオロカルボン酸は、式（２）：
Ｒ−Ｇ−ＣＦ₂−ＣＯＯＨ
［式中、Ｒ−Ｇはニトリル基を表わし、或いはＧは、＞Ｃ＝Ｏ、＞Ｓ＝Ｏ又は−（ＣＦ₂）_n−（ここで、ｎは１以上である）を表わし、Ｒは、区別なく、有機残基又は無機残基、好ましくは置換されていてよいアリール、アルキル又はアラルキルのような有機基を表す］に相当する。また、Ｒは、樹脂の如き有機固体担体又は無機固体担体を表すこともできる。
【００３５】
Ｇがペルフルオロアルキレン基−（ＣＦ₂）_n−を表わす場合には、ｎは、有利には１〜１０、好ましくは１〜５である。さらにこの場合には、Ｒはハロゲン原子、特に弗素を表わすことができる。
一般に、フルオロカルボン酸が重合体である場合を除いて、フルオロカルボン酸の炭素原子の総数は、有利には５０個を超過しない。
【００３６】
前記フルオロカルボン酸と塩を形成することのできる対カチオンは、有利には嵩高である。かくして、アルカリ金属塩、有利にはアルカリ金属がナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムから選択されるアルカリ金属塩が好ましい。好ましくは、金属は、ナトリウム、有利にはカリウムに順位が少なくとも等しい周期からのものである。また、第四アンモニウム塩も好ましい。
【００３７】
また、第四アンモニウムカチオン又は第四ホスホニウムカチオンのようにもともと嵩高であるか、或いは、例えば、クラウンエーテル又はアミノ化され且つ酸素化された誘導体のようなキレート化剤、好ましくはクリプタンドの添加によって嵩高にされるかのいずれかであるカチオンを使用することによって反応を改善させることもできる。
かくして使用できるキレート化剤又は金属イオン封鎖剤は、一方ではアミンから選択され、他方では、分子が少なくとも１個のその他のエーテル官能基を含有するエーテルから有利に選択される。
【００３８】
しかして、使用できる金属イオン封鎖剤は、これらのものが少なくとも１個のアミン官能基か、或いは、有利には、少なくとも二座、有利には三座である錯化剤を形成させるためにエーテル官能基と少なくとも１個のアミン及び／又はエーテル官能基（該エーテル及び／又はアミン官能基は、少なくとも１個の原子、有利には２個の原子によって隔てられるが、ただし４個以下の原子、有利には３個以下の原子によって隔てられるものとし、これらの原子は、一般に炭素原子である）のいずれかを含有するように有利に選択される。
【００３９】
配位を与えると考えられる炭素原子が２個の分岐によって共に結合し、しかして環を形成するときに、少なくとも一方の分岐が少なくとも３員、有利には４員であり、他方の分岐が少なくとも２員、有利には３員であることが好ましい。
嵩及び易動度は、二座、三座又は多座配位剤が錯化性であるようなものであるべきである。１，４−ジアザビシクロ（２．２．２）オクタンはこのようなものではない。
【００４０】
一般に、この制約は、特に、橋頭が配位を与える原子であるときに環の架橋によって得られる二環式系（このものは実際には三環式であり、しかもせいぜい８員である）であって、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロヘプタン及びこれらより低級型、並びにその程度はより少ないが、ジアザビシクロノナンであるものが回避されるべきであることを示すことによって定量化できる。
【００４１】
より一般的には、次のいずれの二環式系も避けることが有利である。
・橋頭が配位を与えるように意図された原子であるもの、及び
・その２個の分岐が、橋頭を考慮に入れずに、第３の分岐が７員未満の長さであるときに３員以下、好ましくは２員以下の鎖長を有するもの。
【００４２】
好ましくは、少なくとも一個のアミン官能基を有する少なくとも二座の性質は、ホスゲン及びその誘導体に必要であるが、ハロゲン化オキサリル及びその均等物には必要でない。
含酸素第三アミン、含酸素若しくは含硫黄ポリエーテル（これらのものは環状又は大環状であることができる）、クリプタンドを含む、少なくとも３種類の錯化剤を特に興味深いものとして挙げることができる。
【００４３】
第１種類は、一般式：
Ｎ−［−ＣＨＲ₁−ＣＨＲ₂−Ｏ−（ＣＨＲ₃−ＣＨＲ₄−Ｏ）_n−Ｒ₅］₃（Ｉ）
［式中、ｎは０以上約１０以下（０＜ｎ＜１０）の整数であり、同一又は異なっていてよいＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、水素原子又は１〜４個の炭素原子を有するアルキル基を表わし、Ｒ₅は１〜１２個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル基、フェニル基又は式−Ｃ_mＨ_2mＣ₆Ｈ₅若しくはＣ_mＨ_2m+1−Ｃ₆Ｈ₅の基（ここで、ｍは１〜約１２である）を表わす］
の金属イオン封鎖剤からなる。
【００４４】
錯化剤の第２種類は、環内に６〜３０個の原子、好ましくは環内に１５〜３０個の原子を有し且つ２〜１０個、好ましくは４〜１０個の単位−Ｏ−Ｘ（ここで、Ｘは、−ＣＨＲ₆−ＣＨＲ₇又は−ＣＨＲ₆−ＣＨＲ₈−ＣＲ₉Ｒ₇であり、同一又は異なってよいＲ₆、Ｒ₇、Ｒ₈及びＲ₉は、水素原子又は１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であり、単位−Ｏ−Ｘが基−Ｏ−ＣＨＲ₆−ＣＨＲ₇ を含むときに、Ｘの一つは、−ＣＨＲ₆−ＣＨＲ₈−ＣＲ₉Ｒ₇であることが可能である）からなる環状、好ましくは大環状ポリエーテルよりなる。
【００４５】
錯化剤の第３種類は、特許出願ＥＰ０４２３００８、第３頁第２９行〜第６頁第４５行に記載された化合物よりなる。
有利には、アルカリ金属、特にカリウムのトリフルオロ酢酸塩、ペルフルオロプロピオン酸塩及びペルフルオロ酪酸塩の如きペルフルオロカルボン酸塩を使用できる。
【００４６】
注目されることは、比較的非極性（ＤＭＦより低い極性）である溶媒中でのクラウンエーテル型の金属イオン封鎖剤の使用が出発フルオロカルボン酸の転化を著しく促進させるということである。
このような金属イオン封鎖剤は、その初期フルオロカルボン酸含有量に対して５〜１００モル％、特に５〜２５モル％の割合で有利に使用できる。
【００４７】
しかしながら、反応媒体、特にある種の溶媒のその他の相手との組合せは、形成される生成物の安定性に関してさほど有利な効果がなく、しかして有利であるとは認められないであろう。
本発明の別の目的は、本発明に従う試薬を使用するジフルオロメチレン基を含有する有機誘導体の合成方法を提供することである。
【００４８】
この目的は、
１）該試薬を、少なくとも１個の求電子官能基を含有する化合物と混合し、
２）得られた混合物を１００〜２００℃、好ましくは１１０〜１５０℃の温度に少なくとも０．５時間、有利には少なくとも１時間〜１日以内、有利には２０時間以内の時間にわたって加熱することにより達成される。
【００４９】
試薬を基質と一緒にし又は接触させることは漸進的であってよく、或はそうでなくてもよい。特に、これら二つのうち一方が、他方のものを導入するのに適切な温度になるまで待つことができる。この導入は漸進的であってよく、そうでなくてもよい。試薬を基質に注入することができ、逆に基質を試薬に導入することもできる。フルオロカルボキシレート及び基質は、溶媒に同時に、しかも徐々に導入できる。
【００５０】
本発明の試薬は、本発明に従って、求電子原子を含有する求電子化合物と反応する。この原子は、炭素原子又はヘテロ原子、例えば、硫黄、セレン若しくはテルルであることができる。本発明の試薬は、芳香族系に属さない求電子炭素原子の炭化水素化合物と有利に反応する。
【００５１】
本発明の第一の態様に従えば、試薬を、好ましくは、求電子原子、有利には求電子ヘテロ原子を含有し、しかもハロゲン原子又は擬ハロゲン基に結合した化合物と反応させて該ハロゲン又は擬ハロゲンの置換を第一工程で達成させる。
この反応は、これが多重結合又は二重項への付加から生じる反応中間体を経て進むときに、ＳＮ２反応とは対照的に、比例して良好になる。
【００５２】
求電子原子が硫黄原子である時、下記のものとの反応を挙げることができる：
・有機硫黄化合物のハロ又は擬ハロ誘導体、特にハロゲン化スルフェニル、スルフィニル又はスルホニル（ここで、該ハロゲン原子又は擬ハロゲン基は、置換ジフルオロメチル基との反応中に置換されるものとする）；
・ジスルフィド、例えば、随意に置換されたアリールジスルフィド（ここで、そのＳ−Ｓ結合は、切断され且つ置換ジフルオロメチル基によって置換されるものとする）であって、好適なジスルフィドが、特に、Ｃ₁〜Ｃ₁₀アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₁₀アルコキシ若しくはニトロ基又は１個以上（≦３）のハロゲン原子で随意に置換されたＣ₅〜Ｃ₁₀のアリールジスルフィドであることができるもの；
・シアノ基が置換されたジフルオロメチル基と反応する間に置換されるチオシアネートタイプの化合物であって、好ましいチオシアネートがアルキルアリールチオシアネートを含めてＣ₅〜Ｃ₁₀アリールチオシアネート及びアラルキルチオシアネートを含めてＣ₁〜Ｃ₁₀アルキルチオシアネートであるもの。
【００５３】
上記の化合物において、ハロゲン原子は、沃素、臭素、塩素及び弗素原子から選ぶことができる。「擬ハロゲン」基は、アニオンの形で脱離するときに、ｐＫａが４未満、好ましくは３未満、特に０未満である会合した酸を有する基である。
【００５４】
会合酸が、少なくとも酢酸、有利にはスルホン酸又はトリハロ酸に等しい酸性度（ハメット定数によって測定される）を有する基が好適である。代表的な擬ハロゲンの一種は、ペルフルオロアルカンスルホニルオキシであり、これは、ペルフルオロアルカンスルホネートを放出する。好適な擬ハロゲン基は、トシレート（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）、メシレート（メタンスルホニルオキシ）、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はトリフルオロアセトキシ基から選ぶことができる。アセテート基もまたそのような脱離基と考えることができる。
【００５５】
第二の態様に従えば、試薬は、また、ケトン、アルデヒド、酸ハロゲン化物、活性エステル又は無水物のタイプのカルボニル化合物から選択される化合物と、カルボニル官能基上で付加を行うことによって反応する。挙げることができる好適な例は、芳香族アルデヒド、好ましくはＣ₅〜Ｃ₁₀アルデヒド（ここで、その芳香族環は、Ｃ₁〜Ｃ₁₀アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₁₀アルコキシ若しくはニトロ基又はハロゲン原子で随意に置換されていてよい）；シクロヘキサノンのような環状ケトン；トリフルオロメチルアセトフェノンのようなドナー基で活性化された非エノール化性ケトン；無水安息香酸のような芳香族無水物であるが、これらに制限されない。
【００５６】
基質とフルオロカルボキシレートとの間で反応する危険性がある場合、基質又はフルオロカルボキシレートを該カルボキシレートの脱炭酸の条件下でのみ導入するのが好ましいかもしれない（上記の実施条件を参照）。
【００５７】
この場合に、反応生成物は、通常アルコール（例えばアルコキシド形）であり、ヒドロキシル官能基を有するこのものの炭素原子は、置換ジフルオロメチル基によって置換される。この生成物は、次いで、試薬又は出発原料と、反応条件に従って随意に反応しうる。
【００５８】
一般に、本発明の方法において用いる試薬の量は、それ自体知られている態様で求電子化合物の官能価に従って設定されるであろう。
【００５９】
フルオロカルボン酸を分解するから誘導される生成物が、このものが上述したもののように反応しやすい官能基の一種を含有するならば、それ自体と反応しうることが指摘されるべきである。
【００６０】
求電子官能基を含有する液体状の化合物は、このものが非プロトン性であるとすれば、本発明に従って溶媒として用いることができることに留意することができる。しかして、本発明の反応は、
ａ）先に定義した如きフルオロカルボン酸塩を
ｂ）溶媒及び反応基質の両方として作用する少なくとも１個の求電子官能基を含有する化合物
と共に置くことによって有利に実施できる。
【００６１】
本発明に従う試薬を少なくとも１個の求電子官能基を含有する基質と共に使用する場合、後者の基質が上記の条件をできるだけ乱さないことが重要である。
しかして、十分に脱水された基質、或いは強塩基によって除去できる酸性水素を含有せず、また有害な不純物も含有しない基質、即ち、一般に、試薬について概略したのと同一の制約を満たす基質を使用するのが好ましい。
【００６２】
すべての要因がその他の点で等しければ、意図される有機誘導体の収率が反応の進度に依存し、しかも、試薬のかなりのレベルの転化率にもかかわらず、極めて低い最終収率が得られうることを観察することができた。特定の科学的理論に関連づけられることを望むものではないが、すべてのことが、あたかも得られる生成物のための生成速度論及び分解速度論が存在したかのように起こるように思われる。
【００６３】
最終生成物の過度の分解を回避し、しかして反応の良好な選択性を確実にするために、出発フルオロカルボン酸を完全に転化させないことが好ましい。反応の進行は、酸の転化率（ＲＣ）（これは、消費される酸対反応媒体中の酸の初期量のモル比である）によって制御することができ、この率は、媒体中に残留する酸を検定した後に容易に計算される。
【００６４】
有利には、反応は、４０〜８０％、好ましくは５０〜７０％の転化率が生じるまで実施されるにすぎず、次いで反応生成物が分離される。しかして、所期生成物／転化フルオロカルボン酸のモル比によって表される８０％程度の選択性を達成することが可能である。
【００６５】
最適な反応条件内であるために、転化率を反応の継続時間、溶媒の性質及びこのこの転化率を制限する傾向がある添加剤（例えば、弗化物イオンのような）の存在について同時に作用させることによって制限することが可能である。反応速度は、さらに、反応パートナー（フルオロカルボン酸及び求電子試薬）に依存し、適切な反応時間は、これらの速度の関数として各個々の場合に容易に適合できる。
【００６６】
いったん所期の転化率が達成されたら、反応混合物を周知の態様で処理して得られた生成物を分離することができ、出発原料を再循環させて追加量の意図された有機誘導体を生じさせることが可能である。
必要なら、所期生成物をより揮発性であり且つ蒸留容易な誘導体に転化させることが可能な更なる化学反応を分離のために行ってもよい。
下記の例は、本発明を例示するものである。
【００６７】
【実施例】
例１．１−トリフルオロメチルベンジルアルコールの合成
【化１】

トリフルオロ酢酸カリウム４．９８ｇ（３２．７ｍｍｏｌ）及びベンズアルデヒド２ｇ（１８．８ｍｍｏｌ）を無水ＤＭＦ２６ｇ中において窒素雰囲気下で共に混合する。
トリフルオロ酢酸塩対ベンズアルデヒドのモル比は１．７である。
【００６８】
得られた混合物を５０ｍｌハステロイ反応装置に移す。一旦反応装置を閉じたら、混合物を１０４℃で３時間３０分間加熱する。
５℃に冷却した後に、反応粗原料を引き出し、ＣＨ₂Ｃｌ₂で希釈し、水で洗浄する。
有機相を乾燥させ、次いでガスクロマトグラフィーにより検定する。
ベンズアルデヒドの転化率（ＲＣ）は５０％であり（ベンズアルデヒドの初期のモル数に対して転化されたベンズアルデヒドのモル数で表す）、１−トリフルオロメチルベンジルアルコールの実収率（ＡＹ）は２０％である。
【００６９】
例２．
トリフルオロ酢酸カリウムとベンズアルデヒドとの間の反応を、例１のＤＭＦをＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）に代えて例１の如く実施する。
７．６ｇのＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺（５０ｍｍｏｌ）及び３．２ｇのベンズアルデヒド（３０ｍｍｏｌ）を４０ｇのＮＭＰに溶解する。
【００７０】
媒体の水分は、トリフルオロ酢酸塩に対して４モル％未満である。
混合物を１４０℃で３時間３０分間加熱する。
例１の如く実施した反応粗原料の処理及び検定は、
ベンズアルデヒドの転化率＝５５％
１−トリフルオロメチルベンジルアルコールの収率＝１５％
を与える。
【００７１】
例３．
トリフルオロ酢酸カリウムとベンズアルデヒドとの間の反応を、例１のＤＭＦをアセトニトリルに代えて例１の如く実施する。
ベンズアルデヒド２ｇ及びトリフルオロ酢酸カリウム４．７５ｇをＣＨ₃ＣＮ２５ｍｌに溶解する。
混合物を１４０℃で３時間３０分加熱する。
反応粗原料を処理し且つ検定した後、
ベンズアルデヒドの転化率＝５３％、
１−トリフルオロメチルベンジルアルコールの収率＝２．５％
が得られる。
【００７２】
この反応において形成される主生成物はシンナモニトリル（Ｚ及びＥ異性体）である。
シンナモニトリルは、アセトニトリルのアニオンとベンズアルデヒドとが脱水を伴って縮合することによって形成される。
本例は、使用すべき溶媒が過度に酸性のプロトンを有すべきではないことを示す。
【００７３】
例４．
２５ｍｌのＤＭＦ中でのトリフルオロ酢酸カリウム（５．０５ｇ；３２．７ｍｍｏｌ）とｐ−フルオロベンズアルデヒド（２．５ｇ；２０．２ｍｍｏｌ）との間の反応を例１の条件下で行う。
混合物を１４０℃で４時間加熱する。
処理後、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）検定は、
ｐ−フルオロベンズアルデヒドのＲＣ＝７５％、
１−トリフルオロメチル（ｐ−フルオロベンジル）アルコールのＡＹ≦２％
を与える。
【００７４】
主生成物は、形成された中間体のトリフルオロメチルカルビノレートのｐ−フルオロベンズアルデヒドによる付加に相当する：
【化２】

この反応は、用いる求電子物質がいくつかの反応性官能基を含有する場合に、副反応が起き得ることを示す。
【００７５】
例５．
ＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺１．４３ｇ（９．４４ｍｍｏｌ）及びシクロヘキサノン０．５５ｇ（５．６ｍｍｏｌ）をＤＭＦ６．４ｇに希釈させてなる混合物を１４０℃で５時間３０分間加熱する。加水分解後の反応粗原料のＧＣ分析を以下に与える：
【化３】

【００７６】
形成された主生成物は、シクロヘキサノンが脱水を伴ってそれ自体と縮合した生成物に相当する：
【化４】

この反応は、求電子物質がエノール化性官能基を有する場合に、副反応が起き得ることを示す。
【００７７】
例６．トリフルオロメチルアセトフェノンとＣＦ ₃ ＣＯ ₂ Ｋとの反応
ＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺（０．８７ｇ；５．７ｍｍｏｌ）とトリフルオロメチルアセトフェノン０．６２ｇ（３．５６ｍｍｏｌ）とをＤＭＦ６．５ｇに溶解してなる混合物を１４０℃で５時間３０分加熱する。
冷却し且つ加水分解した後、反応媒体のＧＣ分析は下記結果を示す：
【化５】

同じ反応を、ＤＭＦの代わりにＮＭＰで実施することができる。
【００７８】
例７．無水安息香酸とトリフルオロ酢酸カリウムとの間の反応
ＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺０．８１ｇ（５．３２ｍｍｏｌ）と無水安息香酸０．７ｇ（３．１ｍｍｏｌ）とをＮＭＰ６．１５ｇに溶解してなる混合物を１４０℃で５時間３０分加熱する。加水分解した後、反応媒体のＧＣ分析は下記結果を示す：
【化６】

ビス（トリフルオロメチル）カルビノール：
【化７】

は、中間体として形成されるトリフルオロメチルアセトフェノンをトリフルオロメチル化することから生じる：
【化８】

【００７９】
Ｎ，Ｎ−ジメチルベンズアミドは、ＤＭＦを分解反応させ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンを生じさせる）、このＮ，Ｎ−ジメチルアミンを無水安息香酸と反応させることによって生じる：
【化９】

無水安息香酸とＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺との間の反応は、ＤＭＦで実施することもできる。
【００８０】
例８．二硫化ジフェニルＣ ₆ Ｈ ₅ ＳＳＣ ₆ Ｈ ₅ とＣＦ ₃ ＣＯ ₂ ^- Ｋ ⁺ との間の反応
ＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺０．８３ｇ（５．４６ｍｍｏｌ）と二硫化ジフェニル０．６ｇ（２．７５ｍｍｏｌ）のＤＭＦ６．２ｇ中の混合物を１４０℃で６時間加熱する。
ＧＣ及び¹⁹ＦＮＭＲによる反応媒質（加水分解後）分析は、
ＲＣ（Ｃ₆Ｈ₅ＳＳＣ₆Ｈ₅）＝６７％、
ＡＹ（Ｃ₆Ｈ₅ＳＦ₃）＝８４％
を与える。
反応は、ＮＭＰ中で同一の方法で行うことができる。
【００８１】
比較例
例８のように実施するが、ただし、さらに２０モル％のＣｕ（Ｉ）を初期のＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺（５．４６ｍｍｏｌ）に対して添加し、二硫化ジフェニルのトリフルオロメチル化反応の完全な抑制を得る。
【００８２】
例９．二硫化ビス（４−ニトロフェニル）とＣＦ ₃ ＣＯ ₂ ^- Ｋ ⁺ との間の反応
ＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺０．８２ｇ（５．３９ｍｍｏｌ）と二硫化ビス（４−ニトロフェニル）０．８３ｇ（２．７ｍｍｏｌ）をＤＭＦ７ｇに溶解してなる混合物を用いて例８の手順を繰り返して、出発二硫化ビス（４−ニトロフェニル）の他に、４−ニトロチオフルオロメチルベンゼンも含有する反応粗原料が得られる：
【化１０】

【００８３】
例１０．チオシアン酸ベンジルＣ ₆ Ｈ ₅ ＣＨ ₂ ＳＣＮとＣＦ ₃ ＣＯ ₂ ^- Ｋ ⁺ との反応ＣＦ₃ＣＯ₂ ^-Ｋ⁺０．６７ｇ（４．４５ｍｍｏｌ）とチオシアン酸ベンジル０．４２ｇ（２．８ｍｍｏｌ）とをＤＭＦ５ｇに溶解してなる混合物を１４０℃で３時間加熱する。
加水分解した後に、反応粗原料のＧＣ分析は下記結果を示す：
ＲＣ（Ｃ₆Ｈ₅−ＣＨ₂ＳＣＮ）＝１００％
ＡＹ（Ｃ₆Ｈ₅−ＣＨ₂ＳＣＦ₃）＝３６％。
反応は、ＮＭＰ中で同一の態様で行うことができる。

Claims

化合物に含まれる少なくとも１個の求電子官能基上に求核置換又は求核付加によって置換ジフルオロメチル基をグラフトさせるための求核試薬であって、
１）有機又は無機カチオンにより少なくとも部分的に塩形成された式Ｅｗ−ＣＦ₂−ＣＯＯＨ（ここで、Ｅｗは電子吸引原子又は基を表す）のフルオロカルボン酸、及び
２）極性非プロトン溶媒
を含み、含有水分がフルオロカルボン酸のモル濃度の１０％未満であり、少なくとも二つの安定した原子価状態を有する遷移元素の含有量がフルオロカルボン酸塩に対して１０００モルｐｐｍ未満であり、しかも、元素周期律表第８族の元素の含有量がフルオロカルボン酸塩に対して１００モルｐｐｍ未満であることを特徴とする、求核試薬。
極性非プロトン溶媒が、求電子官能基少なくとも１個を含有する化合物であることを特徴とする、請求項１の試薬。
当量として表されるイオン性弗化物の含有量が、多くとも、フルオロカルボン酸塩の初期モル濃度に等しいことを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載の試薬。
極性非プロトン溶媒のドナー数が１０〜３０であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の試薬。
溶媒のアクセプター数が２０未満であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の試薬。
溶媒の第１酸性度に相当するｐＫａが少なくとも２０に等しいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の試薬。
金属イオン封鎖クラウンエーテルを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の試薬。
前記電子吸引原子又は基が、ハメット定数σ_pが少なくとも１に等しい電子吸引基から選ばれることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の試薬。
酸が、式（１）Ｘ−ＣＦ₂−ＣＯＯＨ（ここで、Ｘはハロゲン原子を表わす）の化合物及び式（２）Ｒ−Ｇ−ＣＦ₂−ＣＯＯＨ［式中、Ｒ−Ｇはニトリル基を表わし、或いはＧは、＞Ｃ＝Ｏ、＞Ｓ＝Ｏ又は−（ＣＦ₂）_n−（ここで、ｎは１以上である）を表わし、Ｒは、区別なく、有機又は無機残基を表わす］の化合物から選ばれることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の試薬。
フルオロカルボン酸又は酸塩が試薬媒質に完全に溶解していることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の試薬。
酸塩が、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムより選ばれるアルカリ金属の塩或は第四アンモニウム塩であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の試薬。
溶媒が、四置換尿素及び一置換ラクタムを含めてＮ−二置換アミド、環状又は非環状エーテル並びにベンゾニトリルから選ばれることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の試薬。
ジフルオロメチレン基を含有する誘導体の合成方法において、下記工程：
１）請求項１〜１０のいずれか一項に記載の試薬を、求電子官能基少なくとも１個を含有する化合物と混合し、
２）得られた混合物を１００〜２００℃の温度に０．５時間〜１日の期間にわたって加熱する工程を含むことを特徴とする方法。
ジフルオロメチレン基を含有する誘導体の合成方法において、請求項２に記載の試薬を１００〜２００℃の温度で０．５時間〜１日の期間にわたって加熱する工程を含むことを特徴とする方法。
求電子官能基を含有する化合物が、有機硫黄化合物のハロ又は擬ハロ誘導体；ジスルフィド；チオシアネート；及びカルボニル化合物より選ばれることを特徴とする、請求項１３又は１４の方法。
化合物が、強塩基により除去されうるいかなる水素も含有しない求電子官能基少なくとも１個を含有することを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。