(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
0003560905.tif 000007
（式中、Ｒ１は一価の有機基を表す。）で表されるトリフルオロ酢酸エステルを一般式（２）
（Ｒ２）３ＳｉＸ                                        （２）
（式中、Ｒ２はそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはフェニル基を表し、Ｘは塩素、臭素またはヨウ素を表す。）で表されるハロゲン化トリアルキルシランと低原子価金属と溶媒の存在下で反応させることからなる一般式（３）
【化２】
0003560905.tif 000008
（式中、ＴＡＳは（Ｒ２）３Ｓｉ−を表し、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ式（１）、式（２）と同じ、）で表される２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルの製造方法
【請求項２】
一般式（１）のＲ１がフェニル基または置換フェニル基である請求項１記載の２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルの製造方法。
【請求項３】
一般式（６）
【化３】
0003560905.tif 000009
（式中、Ｒ４は反応において不活性な基を表し、ｍは１〜５の整数を表す。）で表される２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステル類の製造方法に関する。２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルは有機化合物中にジフルオロメチレン基を導入する反応試剤または有機化合物の製造中間体として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ジフルオロメチレン基を有する化合物は特有の生物学的活性を持つことからその合成法が注目されている。これまで、カルボニル基、チオカルボニル基またはチオセタール基にＤＡＳＴ（ジメチルアミノサルファトリフルオライド）や同様の作用をする酸化的フッ素化剤を反応させてジフルオロメチレン基に変換することがしばしば行われている。また、ハロジフルオロメチル基を脱ハロゲンしてジフルオロメチレン基とする方法もよく知られている。しかしながら、トリフルオロメチル基からの選択的脱モノフルオリネーションは殆ど知られていない。
【０００３】
本出願人は、特願平１１−３０８４３号において、トリフルオロ酢酸エステル類を塩化トリメチルシランの存在下で電解還元すると２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステル類が得られることを開示した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の電解還元による方法は収率のよい優れた方法であるが、電解還元法は工業的には一般的とは言い難い方法であるので、それに代わる合成方法の出現は望ましい。
【０００５】
したがって、本発明では、従来多くの反応で行われている操作を適用することで工業的プロセスを構成できる、収率のよい２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステル類の製造方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、トリフルオロ酢酸エステル類とハロゲン化トリアルキルシランを低原子価金属と溶媒の存在下で反応させると２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルの生成することを見いだし本発明に至った。
【０００７】
すなわち、本発明は一般式（１）
【０００８】
【化４】
0003560905.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒ１は一価の有機基を表す。）
で表されるトリフルオロ酢酸エステルを一般式（２）
（Ｒ２）３ＳｉＸ                                        （２）
（式中、Ｒ２はそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはフェニル基を表し、Ｘは塩素、臭素またはヨウ素を表す。）で表されるハロゲン化トリアルキルシランと低原子価金属と溶媒の存在下で反応させることからなる一般式（３）
【００１０】
【化５】
0003560905.tif 000003
【００１１】
（式中、ＴＡＳは（Ｒ２）３Ｓｉ−を表し、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ式（１）、式（２）と同じ、）で表される２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルの製造方法である。
【００１２】
本発明にかかる一般式（１）で表されるトリフルオロ酢酸エステル類は、特に限定されず、Ｒ１で表される一価の有機基が還元反応の条件下で不活性であればよい。その様な有機基としては、炭素数１〜２０の分岐を有することもあるアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基、炭素数１〜２０の置換基を有することもあるシクロアルキル基、炭素数１〜２０の置換基を有することもあるアリール基、一般式（４）
−（ＣＨ２）ｎ−Ｒ３                                  （４）
（式中、Ｒ３は炭素数１〜１０のシクロアルキル基、アリール基、アルコキシル基、チオアルコキシル基、３級アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、複素芳香族基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）で表される有機基などを挙げることができる。
【００１３】
一般式（１）で表されるトリフルオロ酢酸エステル類を具体的に例示すると、トリフルオロ酢酸メチル、トリフルオロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸ｎ−プロピル、トリフルオロ酢酸ｉ−プロピル、トリフルオロ酢酸ｎ−ブチル、トリフルオロ酢酸ｓ−ブチル、トリフルオロ酢酸ｔ−ブチル、トリフルオロ酢酸ｎ−ヘキシル、トリフルオロ酢酸シクロヘキシル、トリフルオロ酢酸フェニル、トリフルオロチオ酢酸Ｓ−ｔ−ブチル、トリフルオロチオ酢酸Ｓ−フェニル、を挙げることができるが、これらに限られないのは言うまでもない。
【００１４】
Ｒ１としては、フェニル基または置換フェニル基が好ましく、そのようなトリフルオロ酢酸エステルは一般式（５）
【００１５】
【化６】
0003560905.tif 000004
【００１６】
（式中、Ｒ４は反応において不活性な基を表し、ｍは１〜５の整数を表す。）で表される。Ｒ４としては水素原子、ハロゲン（塩素、フッ素、臭素、ヨウ素）、アルキル基、アルコキシ基などが例示できるがこれらに限られない。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基など、アルコキシとしてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などが挙げられる。
【００１７】
本発明に使用するハロゲン化トリアルキルシランとしては、特に限定されないが、一般式（２）
（Ｒ２）３ＳｉＸ                                        （２）
において、Ｒ２がそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはフェニル基を表し、Ｘは塩素、臭素またはヨウ素を表すものが好ましい。好ましいハロゲン化トリアルキルシランとしては、塩化トリメチルシラン、塩化トリエチルシラン、塩化フェニルジメチルシラン、塩化ジフェニルメチルシラン、臭化トリエチルシランなどを挙げることができる。これらの内、塩化トリメチルシランは入手が容易で最も好ましい。本明細書において、ＴＡＳはトリアルキルシリル基を表す。
【００１８】
本発明にかかる一般式（３）で表される２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルは、それぞれ一般式（１）のＲ１と同じ置換基Ｒ１を持つ対応する２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルである。
【００１９】
好ましい２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルは一般式（６）
【００２０】
【化７】
0003560905.tif 000005
【００２１】
（式中、Ｒ４、ｍは一般式（５）と同じ）で表される２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルである。ＴＡＳとしては、アルキル基ががそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはフェニル基であり、好ましくはトリメチルシリル基が挙げられる。
【００２２】
本発明の方法において使用する溶媒は、本発明反応応条件で不活性であればよく、脂肪族炭化水素系溶媒、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等、芳香族炭化水素類、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等、ニトリル類、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、フェニルアセトニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル、酸アミド類、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルムアミド、ホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、Ｎ−メチルピロリドン、低級エーテル類、例えば、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、１，４−ジオキサン、ジエチルエーテル、１，２−エポキシエタン、１、４−ジオキサン、ジブチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、置換テトラヒドロフラン等などが使用され、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランが好ましい。これらの溶媒を組み合わせて使用することもできる。溶媒の量は、出発原料の１重量部に対して１〜１００重量部程度、好ましくは１〜１０重量部である。
【００２３】
使用する溶媒はでき得る限り水分を除去した方が好ましいが、必ずしも完全に除く必要はない。工業的に入手可能な溶媒に通常混入している程度の水分は、本製造方法の実施において特に問題にならず、従って水分を除去することなくそのまま使用できる。
【００２４】
本発明において使用される低原子価金属は、特に限定されないが、金属担体として、例えば、マグネシウム、亜鉛、銅、鉄、カドミウム、スズ、チタン、ナトリウムなど、またはこれらの金属を主成分とする合金、例えば、亜鉛−銅合金、ラネーニッケル、銀−亜鉛合金、銅−マグネシウム合金などが挙げられる。また、酸化状態が複数存在する金属元素の低原子価イオン、例えば、三塩化チタン、二ヨウ化サマリウム、二塩化クロム、金属錯体、例えば、ナトリウムナフタレニド、ナトリウムベンゾフェノンケチル錯体、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムなどが挙げられる。さらにこれら金属担体または合金と金属イオン若しくは金属錯体の混合系、例えば、四塩化チタン−金属亜鉛系、二塩化チタノセン−金属亜鉛系、二ヨウ化サマリウム−金属サマリウム系、二ヨウ化サマリウム−金属マグネシウム系などが挙げられる。これらのうちで、マグネシウムを用いた系、例えば金属マグネシウム、二ヨウ化サマリウム−金属マグネシウム系などが特に好ましいものとして挙げられる。
【００２５】
低原子価金属は、単体で用いる場合には、粉末、粒状、塊状、多孔質状、切削屑状、線状など何れの形状でもかまわない。例えば、金属マグネシウムとしては、グリニャール反応において通常使用される公知の形状のマグネシウムがそのまま使用できる。    反応温度は−７８〜１２０℃程度であり、反応時間は反応試剤により異なるが、通常１０分から２０時間程度で行うのが好都合である。反応圧力は常圧付近でよく、その他の反応条件は、当業者に公知の有機マグネシウム化合物を用いる反応の条件が適用できる。
【００２６】
本発明の方法においては、反応を促進する目的でグリニャール反応で一般的に行われている各種の反応促進法を適用することができる。そのような手段として、例えば、臭素またはヨウ素などのハロゲン、グリニャール試薬、臭化エチル、ヨウ化メチル、ヨウ化メチレン、ヨウ化エチル、β−ブロムエチルエーテルなどの有機ハロゲン化物、あるいはオルト珪酸エチルなどを反応系に添加する方法や攪拌または超音波を照射する方法などを挙げることができる。
【００２７】
本発明の方法によって製造される２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルは、下式に示すようにフッ素イオンの存在下において親電子試薬との反応により各種の反応生成物を得ることができる。親電子試薬としては特に限定されず、例えばベンズアルデヒド、ベンゾイルクロライド、ベンジルクロライドなどとアルキル化反応を進行させることができる。
【００２８】
【化８】
0003560905.tif 000006
【００２９】
ここで、Ｅは前記親電子試薬に対応して、ＰｈＣＨ（ＯＨ）−、ＰｈＣＨ２−、ＰｈＣＯ−をそれぞれ表す。Ｆ−イオンとしては、テトラブチルアンモニウムフルオライド等の四級アンモニウムフルオライド、フッ化カリウム等のアルカリ金属フッ化物（ヨウ化銅等の助触媒を使用することもある。）などを適宜使用できる。また、溶媒としてはＴＨＦ、ＤＭＦなど本発明の方法において使用される前記溶媒を使用できる。反応温度は試剤の種類により異なるが、−７８〜１５０℃程度である。
【００３０】
以下に実施例をもって本発明を説明するが、これらの実施態様に限定されるものではない。
【００３１】
【実施例】
〔実施例１〕
二口反応器内に２００ｍｌの蒸留したＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解した塩化トリメチルシラン（３４．７ｇ、３２０ｍｍｏｌ）と市販のマグネシウム（３．９ｇ、１６０ｍｍｏｌ）をはかり入れ、アルゴン雰囲気で０℃まで冷却した。トリフルオロ酢酸フェニル（３．８ｇ、２０ｍｍｏｌ）を滴下しその後２．５時間室温で攪拌を続けた。
【００３２】
過剰の塩化トリメチルシランを減圧下（〜３０ｍｍＨｇ）除去し残ったマグネシウムをデカンテーションにより除き、得られたＤＭＦ溶液から冷エーテル２０ｍｌによる抽出を５回繰り返した。抽出液を冷水で洗った後無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し１．５ｍｍＨｇ、７０℃でトラップ−トラップ蒸留すると無色の固体（３．２ｇ、６６％）が得られた。
【００３３】
２−トリメチルシリル２，２−ジフルオロ酢酸フェニル
融点６１℃；ＩＲ（ＫＢｒ）１７７０ｃｍ−１；１ＨＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ０．３４（ｓ，９Ｈ）、７．１−７．４（ｍ，５Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（１８８ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３，Ｃ６Ｆ６内部標準）δ３８．５（ｓ，２Ｆ）。
【００３４】
〔実施例２〕
トリフルオロ酢酸エステルとしてトリフルオロ酢酸ｐ−メトキシフェニルを用い、反応時間を６．５時間として実施例１と同様に反応を行った。２−トリメチルシリル２，２−ジフルオロ酢酸ｐ−メトキシフェニルの収率は６４％であった。
【００３５】
淡黄色油状（沸点１００℃／１．２ｍｍＨｇ）；ＩＲ（ｎｅａｔ）１７７４ｃｍ−１；１ＨＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ０．３２（ｓ，９Ｈ）、３．８（ｓ，３Ｈ）、６．９１（ｄ，Ｊ＝９．２Ｈｚ，２Ｈ）、７．０６（ｄ，Ｊ＝９．２Ｈｚ，２Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（１８８ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３，Ｃ６Ｆ６内部標準）δ３８．５（ｓ，２Ｆ）。
【００３６】
〔実施例３〕
トリフルオロ酢酸エステルとしてトリフルオロ酢酸ｐ−トリルを用い、反応時間を４．５時間として実施例１と同様に反応を行った。２−トリメチルシリル２，２−ジフルオロ酢酸ｐ−トリルの収率は５６％であった。
【００３７】
淡黄色固体（融点４６℃、沸点８０℃／１．２ｍｍＨｇ）；ＩＲ（ＫＢｒ）１７７６ｃｍ−１；１ＨＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ０．３３（ｓ，９Ｈ）、２．３６（ｓ，３Ｈ）、７．０２（ｄ，Ｊ＝９．２Ｈｚ，２Ｈ）、７．２０（ｄ，Ｊ＝９．２Ｈｚ，２Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（１８８ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３，Ｃ６Ｆ６内部標準）δ３８．７（ｓ，２Ｆ）。
【００３８】
〔実施例４〕
トリフルオロ酢酸エステルとしてトリフルオロ酢酸ｐ−クロロフェニルを用い、反応時間を１．５時間として実施例１と同様に反応を行った。２−トリメチルシリル２，２−ジフルオロ酢酸ｐ−クロロフェニルの収率は５５％であった。
【００３９】
無色油状（沸点７０℃／０．５ｍｍＨｇ）；ＩＲ（ＫＢｒ）１７７２ｃｍ−１；１ＨＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ０．３２（ｓ，９Ｈ）、７．１０（ｄ，Ｊ＝８．９Ｈｚ，２Ｈ）、７．３８（ｄ，Ｊ＝８．９Ｈｚ，２Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（１８８ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３，Ｃ６Ｆ６内部標準）δ３８．５（ｓ，２Ｆ）。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の製造方法によると、原料入手の容易なトリフルオロ酢酸エステル類を原料として、有機合成反応において有用な２−トリアルキルシリル２，２−ジフルオロ酢酸エステルを収率よく製造できるという効果を奏する。