(57)【要約】      （修正有）【課題】コスト的に有利な２，２−ジフルオロ−３−ハロプロピオン酸エステルの製造方法を提供する。【解決手段】式（１）：2014012644.tif 000014［式中、Ｘは塩素原子又はフッ素原子を表し、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子又はフッ素原子を表し、並びにＲ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成するか、あるいはＲ３及びＲ４はそれぞれ水素原子を表す。但し、Ｒ１及びＲ２がそれぞれ水素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成し、Ｒ１及びＲ２がそれぞれフッ素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である。］で表される化合物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）：
【化１】
2014012644.tif 000011
［式中、
Ｘは塩素原子又はフッ素原子を表し、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子又はフッ素原子を表し、並びに
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成するか、あるいはＲ３及びＲ４はそれぞれ水素原子を表す。
但し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれ水素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれフッ素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である。］
で表される化合物。
【請求項２】
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子であり、及び
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成している
請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｘは塩素原子である請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｘはフッ素原子である請求項２に記載の化合物。
【請求項５】
Ｘはフッ素原子であり、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれフッ素原子であり、及び
Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である
請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
請求項１に記載の化合物の製造方法であって、
ハロ硫酸の存在下で、テトラフルオロエチレンをポリフォルムアルデヒドと反応させて前記式（１）で表される化合物を得る工程Ａを含む
製造方法。
【請求項７】
前記ハロ硫酸がクロロ硫酸であり、及び
請求項３に記載の化合物が得られる
請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記ハロ硫酸がフルオロ硫酸であり、及び
請求項４に記載の化合物及び／又は請求項５に記載の化合物が得られる
請求項６に記載の製造方法。
【請求項９】
式（２）：
【化２】
2014012644.tif 000012
［式中、
Ｘｂはハロゲン原子を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、
請求項３に記載の化合物をアルカリ金属ハロゲン化物と反応させて前記式（２）で表される化合物を得る工程Ｂ−１を含む
製造方法。
【請求項１０】
式（３）：
【化３】
2014012644.tif 000013
［式中、
Ｘｂはハロゲン原子を表し、
Ｒ５はアルキル基を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、
請求項９に記載の製造方法で得られた前記式（２）で表される化合物を式（４）：
Ｒ５−ＯＨ              (4)
［式中の記号は前記と同意義を表す。］で表される化合物と反応させて式（３）で表される化合物を得る工程Ｂ−２を含む
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含フッ素ハロ硫酸プロピル誘導体、その製造、及びその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
α−フルオロアクリル酸エステルは、医薬（例えば、抗生物質）の合成中間体、光学繊維のさや材料用の合成中間体、塗料用材料の合成中間体、半導体レジスト材料の合成中間体、及び機能性高分子の単量体等として有用である。
２，２−ジフルオロ−３−ハロプロピオン酸エステルは、このα−フルオロアクリル酸エステルの合成中間体として知られている（特許文献１）。
従来、この２，２−ジフルオロ−３−ハロプロピオン酸エステルは、例えば、２，２，３，３−テトラフルオロオキセタンをヨウ化ナトリウムで処理すること等の方法により、得られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１５８１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、２，２，３，３−テトラフルオロオキセタンを原料とするα−フルオロアクリル酸エステルの製造方法は、コストが高いという不利点があった。
従って、本発明は、２，２，３，３−テトラフルオロオキセタンを原料としない、コスト的に有利な２，２−ジフルオロ−３−ハロプロピオン酸エステルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、式（１）：
2014012644.tif 000002
［式中、
Ｘは塩素原子又はフッ素原子を表し、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子又はフッ素原子を表し、並びに
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成するか、あるいはＲ３及びＲ４はそれぞれ水素原子を表す。
但し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれ水素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれフッ素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である。］
で表される化合物、及びこれを用いた製造方法
によって、コスト的に有利な２，２−ジフルオロ−３−ハロプロピオン酸エステルの製造方法を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明は、以下の各項に記載の態様を有する。
項１．
式（１）：
【化１】
2014012644.tif 000003
［式中、
Ｘは塩素原子又はフッ素原子を表し、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子又はフッ素原子を表し、並びに
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成するか、あるいはＲ３及びＲ４はそれぞれ水素原子を表す。
但し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれ水素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれフッ素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である。］
で表される化合物。
項２．
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子であり、及び
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成している
項１に記載の化合物。
項３．
Ｘは塩素原子である項２に記載の化合物。
項４．
Ｘはフッ素原子である項２に記載の化合物。
項５．
Ｘはフッ素原子であり、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれフッ素原子であり、及び
Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である
項１に記載の化合物。
項６．
項１に記載の化合物の製造方法であって、
ハロ硫酸の存在下で、テトラフルオロエチレンをポリフォルムアルデヒドと反応させて前記式（１）で表される化合物を得る工程Ａを含む
製造方法。
項７．
前記ハロ硫酸がクロロ硫酸であり、及び
項３に記載の化合物が得られる
項６に記載の製造方法。
項８．
前記ハロ硫酸がフルオロ硫酸であり、及び
項４に記載の化合物及び／又は項５に記載の化合物が得られる
項６に記載の製造方法。
項９．
式（２）：
【化２】
2014012644.tif 000004
［式中、
Ｘｂはハロゲン原子を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、
項３に記載の化合物をアルカリ金属ハロゲン化物と反応させて前記式（２）で表される化合物を得る工程Ｂ−１を含む
製造方法。
項１０．
式（３）：
【化３】
2014012644.tif 000005
［式中、
Ｘｂはハロゲン原子を表し、
Ｒ５はアルキル基を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、
項９に記載の製造方法で得られた前記式（２）で表される化合物を式（４）：
Ｒ５−ＯＨ              (4)
［式中の記号は前記と同意義を表す。］で表される化合物と反応させて式（３）で表される化合物を得る工程Ｂ−２を含む
製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２，２−ジフルオロ−３−ハロプロピオン酸エステルを低コストで製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書中、「アルキル基」としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等のＣ１−６アルキル基が挙げられる。
本明細書中、「ハロ」又は「ハロゲン」としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
【０００９】
１．式（１）で表される化合物
式（１）：
【化４】
2014012644.tif 000006
［式中、
Ｘは塩素原子又はフッ素原子を表し、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子又はフッ素原子を表し、並びに
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成するか、あるいはＲ３及びＲ４はそれぞれ水素原子を表す。
但し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれ水素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれフッ素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である。］
で表される化合物。
【００１０】
式（１）で表される化合物は、以下の態様を有する。
［態様１］
式（１）において、
Ｘは塩素原子又はフッ素原子を表し、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子又はフッ素原子を表し、並びに
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成するか、あるいはＲ３及びＲ４はそれぞれ水素原子を表す。
但し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれ水素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ１及びＲ２がそれぞれフッ素原子である場合は、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である化合物。
【００１１】
［態様２］
態様１において、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子であり、及び
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成している化合物。
［態様３］
態様２において、Ｘは、塩素原子である化合物。
［態様４］
態様２において、Ｘはフッ素原子である化合物。
【００１２】
［態様５］
態様１において、
Ｘはフッ素原子であり、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれフッ素原子であり、及び
Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子である化合物。
【００１３】
２．式（１）で表される化合物の製造方法
式（１）で表される化合物は、例えば、次の製造方法によって製造できる。
ハロ硫酸の存在下で、テトラフルオロエチレンをポリフォルムアルデヒドと反応させて前記式（１）で表される化合物を得る工程Ａを含む
製造方法。
【００１４】
本明細書中、ポリフォルムアルデヒドとは、２分子以上のフォルムアルデヒドからなる重合体を意味し、鎖状であっても、環状であってもよい。その例としては、例えば、ポリオキシメチレン、及び１，３，５−トリオキサンが挙げられる。ポリオキシメチレンの数平均重合度は、好ましくは２〜１００である。
【００１５】
トリフルオロエチレン（ＴＦＥ）の量は、ポリフォルムアルデヒド  １モルに対して、通常１〜１０モルであり、好ましくは２〜５モルである。
【００１６】
ハロ硫酸としては、例えば、クロロ硫酸、及びフルオロ硫酸が挙げられる。
【００１７】
ハロ硫酸がクロロ硫酸である場合、態様３の化合物が好適に得られる。
【００１８】
ハロ硫酸がフルオロ硫酸である場合、態様４の化合物及び／又は態様５の化合物が好適に得られる。
【００１９】
ハロ硫酸の量は、ポリフォルムアルデヒド  １モルに対して、通常１〜２０モルであり、好ましくは６〜１０モルである。
【００２０】
当該反応の反応温度は、通常２０〜１６０℃であり、好ましくは３０〜１００℃である。
【００２１】
当該反応の反応時間は、通常１時間〜３日間であり、好ましくは６時間〜２日間である。より高い反応温度を採用することにより、反応時間をより短くすることができる。
【００２２】
当該反応は、不活性ガス下で行ってもよい。
不活性ガスとしては、窒素、及びアルゴン等が挙げられる。
当該反応は、減圧下で行ってもよい。
【００２３】
得られた前記式（１）で表される化合物は、所望により、溶媒抽出、乾燥、濾過、濃縮、及びこれらの組み合わせ等の公知の精製方法によって精製することができる。
【００２４】
３．式（３）で表される化合物の製造方法
α−フルオロアクリル酸エステルである、式（３）：
【化５】
2014012644.tif 000007
［式中、
Ｘｂはハロゲン原子を表し、
Ｒ５はアルキル基を表す。］で表される化合物は、例えば、式（１）で表される化合物であって、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子であり、
Ｒ３及びＲ４は一緒になってオキソ基を形成していて、
Ｘは塩素原子である化合物、すなわち次式（１’）：
2014012644.tif 000008
［式中、Ｘは式（１）における意義と同意義を有する。］
で表される化合物を用いて、前記式（２）で表される化合物を製造する製造方法、及び前記式（２）で表される化合物を用いて前記式（３）で表される化合物を製造する製造方法によって製造できる。
【００２５】
Ｒ５で表されるアルキル基としては、炭素数１〜６の直鎖状又は分枝鎖状のアルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル）が挙げられる。
【００２６】
前記式（１’）で表される化合物を用いて、前記式（２）で表される化合物を製造する製造方法は、前記式（１’）で表される化合物をアルカリ金属ハロゲン化物と反応させて前記式（２）で表される化合物を得る工程Ｂ−１を含む。
【００２７】
［工程Ｂ−１］
アルカリ金属ハロゲン化物としては、例えば、ハロゲン化リチウム（例えば、フッ化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム等）、ハロゲン化ナトリウム（例えば、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム等）、ハロゲン化カリウム（例えば、フッ化カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム等）、ハロゲン化セシウム（例えば、フッ化セシウム、塩化セシウム、臭化セシウム、ヨウ化セシウム等）等が挙げられる。なかでも、好ましくは、臭化リチウムである。
【００２８】
当該アルカリ金属ハロゲン化物の量は、前記式（４）で表される化合物１モルに対して、通常０．２〜５モルであり、好ましくは１．０〜２モルである。
【００２９】
当該反応は、溶媒の存在下又は非存在下で行われる。
当該反応に用いられる溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、アセトアミド等が挙げられる。
【００３０】
当該反応の反応温度は、通常３０〜２００℃であり、好ましくは７０〜１３０℃である。
【００３１】
当該反応の反応時間は、通常１時間〜１８時間であり、好ましくは５時間〜１５時間である。
【００３２】
前記式（２）で表される化合物を用いて前記式（３）で表される化合物を製造する製造方法は、
前記式（２）で表される化合物を式（４）：
Ｒ５−ＯＨ              (4)
［式中、Ｒ５はアルキル基を表す。］で表される化合物と反応させて式（３）で表される化合物を得る工程Ｂ−２を含む。
【００３３】
［工程Ｂ−２］
当該反応は、好ましくは、酸触媒の存在下で行われる。
当該反応に用いられる酸触媒としては、例えば、濃硫酸等が挙げられる。
【００３４】
酸触媒の量は、前記式（２）で表される化合物  １モルに対して、通常１〜１０モルであり、好ましくは２〜５モルである。
式（４）で表される化合物の量は、前記式（２）で表される化合物  １モルに対して、通常１モル〜大過剰である。
【００３５】
当該反応は、溶媒の存在下又は非存在下で行われる。前記式（２）で表される化合物は、当該反応において溶媒として用いられてもよい。
【００３６】
当該反応の反応温度は、通常、約０〜約２００℃、好ましくは約１０〜約１００℃である。
【００３７】
当該反応の反応時間は、通常、約１時間〜約１００時間、好ましくは約１時間〜約５０時間である。
【００３８】
得られた前記式（１）で表される化合物は、所望により、溶媒抽出、乾燥、濾過、濃縮、及びこれらの組み合わせ等の公知の精製方法によって精製することができる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
【化６】
2014012644.tif 000009
１００ｍＬのオートクレーブ中に１，３，５−トリオキサン２．５ｇ（３０ｍｍｏｌ）を入れ、Ｎ２置換、真空引きした後、吸引管よりフルオロ硫酸２５ｇ（２５０ｍｍｏｌ）を加えた。さらに真空引きを行った後、ＴＦＥを８．３ｇ（８３ｍｍｏｌ）導入して、室温にて攪拌した。２８時間攪拌を行った後、オートクレーブ中の内容量を計測し、ＴＦＥをブローして反応終了し、ＴＦＥ換算で化合物Ａを収率５４％、化合物Ｂを収率２６％で得た。この反応液を蒸留してフルオロ硫酸を取り除き、茶褐色の蒸留残渣を１２．４ｇ得た。
19F NMR (CDCl3) 化合物Ａ δ -123.0 (s, 2F), -86.1 (s, 2F), 49.7 (s, 1F), 
化合物Ｂ -113.7 (s, 2F), 37.2 (s, 1F)
【００４１】
実施例２
【化７】
2014012644.tif 000010
１００ｍＬのオートクレーブ中に１，３，５−トリオキサン２．５ｇ（３０ｍｍｏｌ）を入れ、Ｎ２置換、真空引きした後、吸引管よりクロロ硫酸  ２９．１ｇ（２５０ｍｍｏｌ）を加えた。さらに真空引きを行った後、ＴＦＥを８．３ｇ（８３ｍｍｏｌ）導入して、室温にて攪拌した。２８時間攪拌を行った後、オートクレーブ中の内容量を計測し、ＴＦＥをブローして反応終了し、ＴＦＥ換算で化合物Ｃを７６％で得た。この反応液を減圧蒸留してクロロ硫酸を取り除いて、茶褐色の蒸留残渣を１４．２ｇ得た。
１９Ｆ  ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ３）  化合物Ｃ  δ −107.4(s, 2F)
【００４２】
実施例３
ＢｒＣＨ２ＣＦ２ＣＯＯＨの合成
ＤＭＳＯ溶媒０．５ｍｌ中に、化合物Ｃ０．３ｇ（１．３ｍｍｏｌ）とＬｉＢｒ０．１１ｇ（１．３ｍｍｏｌ）を加え、１００℃にて８時間攪拌し、ＢｒＣＨ２ＣＦ２ＣＯＯＨを得た。（収率７５％）（原料転化率７５％）
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、医薬（例えば、抗生物質）の合成中間体、光学繊維のさや材料用の合成中間体、塗料用材料の合成中間体、半導体レジスト材料の合成中間体、及び機能性高分子の単量体等として有用なα−フルオロアクリル酸エステルの合成中間体を低コストで製造することができる。