(57)【要約】【課題】工業的に有利なβ−フルオロアルコール類の製造方法を提供すること。【解決手段】エポキシ化合物に、式（１）  【化１】2006111610.tif 000008（式中、Ｒ１およびＲ３は、それぞれ同一または相異なって、置換もしくは無置換のアルキル基を表し、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ同一または相異なって、水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。Ｙ−はフッ化物イオンを除く１価のアニオンを表す。また、０＜ｘ≦１である。）で示されるフッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩および水を作用させることを特徴とするβ−フルオロアルコール類の製造方法。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ化合物に、式（１）
【化１】
2006111610.tif 000005
（式中、Ｒ１およびＲ３は、それぞれ同一または相異なって、置換もしくは無置換のアルキル基を表し、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ同一または相異なって、水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。Ｙ−はフッ化物イオンを除く１価のアニオンを表す。また、０＜ｘ≦１である。）
で示されるフッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩および水を作用させることを特徴とするβ−フルオロアルコール類の製造方法。
【請求項２】
式（１）で示されるフッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩において、Ｙ−で示される１価のアニオンが、フッ化物イオンを除くハロゲン化物イオン類、ホウ酸イオン類、リン酸イオン類、水酸化物イオン、アンチモン酸イオン類、スルホン酸イオン類またはアミドイオン類である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
エポキシ化合物が式（２）
【化２】
2006111610.tif 000006
（式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はそれぞれ同一または相異なって、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、カルボキシ基、フッ素原子または水素原子を表す。また、Ｒ６〜Ｒ９のうち任意の二つが一緒になって環構造の一部を形成していてもよい。）
で示されるエポキシ化合物であり、得られるβ−フルオロアルコール類が式（３）
【化３】
2006111610.tif 000007
（式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はそれぞれ上記と同じ意味を表す。）
で示されるβ−フルオロアルコール類である請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の製造方法において、β−フルオロアルコール類の製造後に、式（１）で示されるフッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩を回収し、該フッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩をリサイクル使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、β−フルオロアルコール類の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
β−フルオロアルコール類は、医農薬化合物および電子材料をはじめとする各種化学製品およびその合成中間体等として重要な化合物である（例えば、特許文献１および非特許文献１参照。）。
【０００３】
種々のフッ素化剤を用いてエポキシ化合物を開環する反応を利用して、β−フルオロアルコール類を製造する方法が開発されている。例えば、フッ化水素とピリジン等の有機塩基との錯体をフッ素化剤として用いる方法（例えば、特許文献１、非特許文献２および非特許文献３参照。）、有機金属化合物の存在下に無水フッ化水素をフッ素化剤として用いる方法（例えば、特許文献２参照。）、フッ化水素酸アンモニウム塩と４族遷移金属フッ化物塩との混合物をフッ素化剤として用いる方法（例えば、特許文献３参照。）、フッ化ナトリウム／フッ化水素錯体をフッ素化剤として高温加熱する方法（例えば、非特許文献４参照。）、フッ化カリウム／フッ化水素錯体と４級アンモニウムフルオライド／フッ化水素錯体との混合物をフッ素化剤として用いる方法（例えば、非特許文献５および非特許文献６参照。）、フッ化カリウム／フッ化水素錯体と１８−クラウン−６との混合物をフッ素化剤として用いる方法（例えば、非特許文献１参照。）、フッ化カリウム／フッ化水素錯体とリン化合物との混合物をフッ素化剤として用いる方法（例えば、非特許文献７参照。）、フッ化カリウム／フッ化水素錯体とトリフルオロアルミニウムとの混合物をフッ素化剤として超音波照射する方法（例えば、非特許文献８参照。）等が知られている。しかしながら、これらの方法に用いられるフッ素化剤は、いずれも毒性および腐食性の高いフッ化水素を含んでおり、工業的な製法として必ずしも十分なものとはいえなかった。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−７８０４４号公報
【特許文献２】特表平８−５１０２２７号公報
【特許文献３】特開２００２−３３８５０８号公報
【非特許文献１】J.Org.Chem.,65,8737(2000)
【非特許文献２】Liebigs Ann.Chem.,921(1994)
【非特許文献３】Bull.Soc.Chim.Fr.,1890(1965)
【非特許文献４】J.Org.Chem.,27,3308(1962)
【非特許文献５】Synlett,1530(2003)
【非特許文献６】Tetrahedron Lett.,31,7209(1990)
【非特許文献７】J.Fluorine.Chem.,85,147(1997)
【非特許文献８】J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1848(1989)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明者は、毒性および腐食性の高いフッ化水素を含んだフッ素化剤を用いることのない、工業的に有利なβ−フルオロアルコール類の製造方法を開発すべく、鋭意検討したところ、フッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩および水を用いてエポキシ化合物をフッ素化することにより、β−フルオロアルコール類が効率よく生成することを見出し、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、エポキシ化合物に、式（１）
【化１】
2006111610.tif 000002
（式中、Ｒ１およびＲ３は、それぞれ同一または相異なって、置換もしくは無置換のアルキル基を表し、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ同一または相異なって、水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。Ｙ−はフッ化物イオンを除く１価のアニオンを表す。また、０＜ｘ≦１である。）
で示されるフッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩および水を作用させることを特徴とするβ−フルオロアルコール類の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、毒性および腐食性の高いフッ化水素を含んだフッ素化剤を用いることなく、β−フルオロアルコール類を効率よく安価に製造することができるため、工業的に有利である。さらに、本発明に用いるフッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩は、それ自体がイオン性液体の性質も有しているため回収・再利用が容易であり、また、式（１）においてｘを適宜選択することにより融点を室温以下にすることもできるため幅広い温度条件で反応を実施可能である等、工業的な取り扱いや環境の面においても有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
まず、式（１）で示されるフッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩（以下、イミダゾリウム塩（１）と略記する。）について説明する。
【０００９】
式中、Ｒ１およびＲ３は、それぞれ同一または相異なって、置換もしくは無置換のアルキル基を表し、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ同一または相異なって、水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。
【００１０】
無置換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、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の直鎖状、分枝鎖状または環状の炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられる。
【００１１】
アルキル基上に有していてもよい置換基としては、例えば、後述する置換もしくは無置換のアリール基、後述する置換もしくは無置換のアルコキシ基、後述する置換もしくは無置換のアリールオキシ基、後述する置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、カルボキシ基、フッ素原子等が例示される。置換アルキル基の具体例としては、例えばフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基、２−カルボキシエチル基等が挙げられる。
。
【００１２】
無置換アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜１０の炭化水素系芳香族基が挙げられる。アリール基上に有していてもよい置換基としては、例えば、前記置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基、後述する置換もしくは無置換のアルコキシ基、後述する置換もしくは無置換のアリールオキシ基、後述する置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、カルボキシ基、フッ素原子等が例示される。置換アリール基の具体例としては、例えば４−メチルフェニル基、４−メトキシフェニル基等が挙げられる。
【００１３】
置換もしくは無置換のアルコキシ基におけるアルキル基としては、前記置換もしくは無置換のアルキル基が例示される。置換もしくは無置換のアルコキシ基の具体例としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、トリフルオロメトキシ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、４−メトキシベンジルオキシ基、３−フェノキシベンジルオキシ基等が挙げられる。
【００１４】
置換もしくは無置換のアリールオキシ基におけるアリール基としては、前記置換もしくは無置換のアリール基が例示される。置換もしくは無置換のアリールオキシ基の具体例としては、例えばフェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−メトキシフェノキシ基、３−フェノキシフェノキシ基等が挙げられる。
【００１５】
置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基におけるアルキル基としては、前記置換もしくは無置換のアルキル基が例示される。置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基としては、例えばアセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基等が挙げられる。
【００１６】
置換もしくは無置換のアリールカルボニル基におけるアリール基としては、前記置換もしくは無置換のアリール基が例示される。置換もしくは無置換のアリールカルボニル基としては、例えばベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基、４−メトキシベンゾイル基等が挙げられる。
【００１７】
Ｙ−はフッ化物イオンを除く１価のアニオンを表し、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のフッ化物イオンを除くハロゲン化物イオン類；テトラフルオロホウ酸アニオン等のホウ酸イオン類；ヘキサフルオロリン酸アニオン等のリン酸イオン類；ヘキサフルオロアンチモン酸アニオン等のアンチモン酸イオン類；トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等のスルホン酸イオン類；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン等のアミドイオン類；水酸化物イオン；などが挙げられる。
【００１８】
ｘは、イミダゾリウム塩（１）に含まれる全アニオンに対するフッ化物イオンの比率を表し、０＜ｘ≦１の範囲で任意に選択できる。ｘが０に近くなれば、フッ素化反応の効率が低下するため、０．４＜ｘ≦１の範囲が好ましい。
【００１９】
かかるイミダゾリウム塩（１）としては、ｘ＝１の場合はフッ化物イオンと、例えば１，３−ジメチルイミダゾリウムカチオン、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムカチオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウムカチオン、１，２，３，４，５−ペンタメチルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−エチルイミダゾリウムカチオン、１，２−ジメチル−３−エチルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジエチルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−ブチルイミダゾリウムカチオン、１，２−ジメチル−３−ブチルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−ヘキシルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジメチル−２−プロピルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジメチル−２−ブチルイミダゾリウムカチオン、１−ドデシル−２−メチル−３−ドデシルイミダゾリウムカチオン、１−エトシキシメチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−トリフルオロメチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムカチオン等のアルキル置換イミダゾリウムカチオンとからなる、フッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩が挙げられ、０＜ｘ＜１の場合は、例えば上記フッ化物イオンを含有するアルキル置換イミダゾリウム塩のフッ化物イオンの一部が、それぞれ塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、ヘキサフルオロリン酸アニオン、水酸化物イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン等で置き換えられた混合アルキル置換イミダゾリウム塩などが挙げられる。これらは、例えば水や極性溶媒等と錯体を形成していてもよい。
【００２０】
かかるイミダゾリウム塩（１）は、例えばフッ化銀やフッ化カリウム等のフッ化物と式（１）において０≦ｘ＜１であるアルキル置換イミダゾリウム塩との塩交換反応などの方法を用いて製造することができる。また、式（１）において０≦ｘ＜１であるアルキル置換イミダゾリウム塩とｘ＝１であるアルキル置換イミダゾリウムフルオライドとを混合することにより調製してもよい。
【００２１】
次に、イミダゾリウム塩（１）および水を用いた、エポキシ化合物の開環フッ素化反応について説明する。
【００２２】
エポキシ化合物としては、その分子内に１または２以上のエポキシ基を有する化合物であれば、特に限定されないが、例えば式（２）
【化２】
2006111610.tif 000003
（式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はそれぞれ同一または相異なって、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、カルボキシ基、フッ素原子または水素原子を表す。また、Ｒ６〜Ｒ９のうち任意の二つが一緒になって環構造の一部を形成していてもよい。）
で示されるエポキシ化合物（以下、エポキシ化合物（２）と略記する。）が挙げられる。
【００２３】
無置換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、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の直鎖状、分枝鎖状または環状の炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられる。
【００２４】
アルキル基上に有していてもよい置換基としては、例えば、後述する置換もしくは無置換のアリール基、後述する置換もしくは無置換のアルコキシ基、後述する置換もしくは無置換のアリールオキシ基、後述する置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、カルボキシ基、フッ素原子、水酸基、アミノ基等が例示される。置換アルキル基の具体例としては、例えばフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基、２−カルボキシエチル基、メトキシカルボニルメチル基、１−エトキシカルボニル−２，２−ジメチル−３−シクロプロピル基等が挙げられる。
【００２５】
無置換アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜１０の炭化水素系芳香族基が挙げられる。アリール基上に有していてもよい置換基としては、例えば、前記置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基、後述する置換もしくは無置換のアルコキシ基、後述する置換もしくは無置換のアリールオキシ基、後述する置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、後述する置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、カルボキシ基、フッ素原子、水酸基、アミノ基等が例示される。置換アリール基の具体例としては、例えば２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、３−フェノキシフェニル基、４−ヒドロキシフェニル基等が挙げられる。
【００２６】
置換もしくは無置換のアルコキシ基におけるアルキル基としては、前記置換もしくは無置換のアルキル基が例示される。置換もしくは無置換のアルコキシ基の具体例としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、デシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、メンチルオキシ基、フルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基等が挙げられる。
【００２７】
置換もしくは無置換のアリールオキシ基におけるアリール基としては、前記置換もしくは無置換のアリール基が例示される。置換もしくは無置換のアリールオキシ基の具体例としては、例えばフェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−メトキシフェノキシ基、３−フェノキシフェノキシ基等が挙げられる。
【００２８】
置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基におけるアルキル基としては、前記置換もしくは無置換のアルキル基が例示される。置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基としては、例えばアセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基等が挙げられる。
【００２９】
置換もしくは無置換のアリールカルボニル基におけるアリール基としては、前記置換もしくは無置換のアリール基が例示される。置換もしくは無置換のアリールカルボニル基としては、例えばベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基、４−メトキシベンゾイル基等が挙げられる。
【００３０】
置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、前記置換もしくは無置換のアルコキシ基が例示される。置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、４−メチルベンジルオキシカルボニル基、４−メトキシベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００３１】
置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基におけるアリールオキシ基としては、前記置換もしくは無置換のアリールオキシ基が例示される。置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基としては、例えばフェノキシカルボニル基、２−メチルフェノキシカルボニル基、４−メチルフェノキシカルボニル基、４−メトキシフェノキシカルボニル基等が挙げられる。
【００３２】
これらの置換基が一緒になって環構造の一部を形成する場合の環構造としては、例えばシクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環等が挙げられる。
【００３３】
かかるエポキシ化合物としては、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシブタン、１，２−エポキシペンタン、１，２−エポキシヘキサン、１，２−エポキシヘプタン、１，２−エポキシオクタン、１，２−エポキシノナン、１，２−エポキシデカン、３，３−ジメチル−１，２−エポキシブタン、シクロペンチルエチレンオキシド、シクロヘキシルエチレンオキシド、スチレンオキシド、４−（ｔｅｒｔ−ブチル）スチレンオキシド、３−フェニル−１，２−エポキシプロパン、４−メトキシスチレンオキシド、サフロールオキシド、３−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，２−エポキシプロパン、２，３−エポキシブタン、２−メチル−１，２−エポキシプロパン、２−メチル−１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシペンタン、２，３−エポキシヘキサン、９，１０−エポキシ−１−デカン酸メチル、１−ブトキシ−２，３−エポキシプロパン、
【００３４】
シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、４−メチルシクロヘキセンオキシド、シクロヘプテンオキシド、シクロオクテンオキシド、シクロデセンオキシド、シクロドデセンオキシド、β−メチルスチレンオキシド、スチルベンオキシド、イソサフロールオキシド、β−ピネンオキシド、ノルボルネンオキシド、２，５−ジメチル−２，３−エポキシヘキサ−４−エン、１−メチル−１，２−エポキシシクロペンタン、１−メチル−１，２−エポキシシクロヘキサン、１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，２−エポキシシクロヘキサン、１−イソプロピル−１，２−エポキシシクロヘキサン、２−カレンオキシド、３−カレンオキシド、α−ピネンオキシド、２，３−ジメチル−２，３−エポキシブタン、９−［２α，３α−エポキシ−４β−ヒドロキシメチル−１β−シクロペンチル］−６−アミノプリン、メチル−２、３−アンヒドロ−５−Ｏ−（フェニルメチル）−β−リボフラノシド、メチル−２、３−アンヒドロ−６−デオキシ−４−Ｏ−（フェニルメチル）−α−アロピラノシド、グリシド酸メチル等が挙げられる。
【００３５】
エポキシ化合物上のエポキシ基に対し、フッ化物イオン基準で、通常１モル倍以上のイミダゾリウム塩（１）を用いれば、本発明の目的が達成される。その上限は特にないが、経済的な面から、実用的には５モル倍以下である。
【００３６】
本反応は、有機溶媒の存在下において実施することもできるし、無溶媒で実施することもできる。
【００３７】
溶媒を用いて実施する場合の有機溶媒としては、例えばメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジグライム等のエーテル溶媒；例えばアセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒；例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒；例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド溶媒；スルホラン、ジメチルスルフォキシドなどの含イオウ溶媒；などが挙げられる。
【００３８】
溶媒を使用する場合、その使用量は特に制限されないが、容積効率等を考慮すると、実用的には、イミダゾリウム塩（１）に対して、通常１００重量倍以下である。
【００３９】
反応温度は、通常−２０〜２００℃の範囲である。
【００４０】
反応試剤の混合順は、特に制限されず、例えば反応温度条件下のエポキシ化合物にイミダゾリウム塩（１）を添加してもよいし、その逆でもよい。また、両試剤を同時に混合してから反応温度を調整してもよい。
【００４１】
水は、反応時に共存させておいてもよいし、反応終了後に反応液と水とを混合してもよい。
【００４２】
反応時に共存させておく場合の水の使用量は、エポキシ化合物上のエポキシ基に対し、通常１〜５モル倍の範囲である。かかる水は、一括して加えてもよいし、分割して加えてもよい。用いるイミダゾリウム塩（１）が水和物である場合には、別途、水を加えなくてもよい。
【００４３】
反応終了後に水を加える場合の水の使用量は、エポキシ化合物上のエポキシ基に対し、通常１モル倍以上であり、上限は特に無いが、容積効率なども考慮すると１０００モル倍以下である。後述する後処理用の水を兼ねてもよい。混合温度は、通常−２０〜２００℃の範囲である。
【００４４】
本反応は、常圧条件下で実施してもよいし、加圧条件下で実施してもよい。また、反応の進行は、例えばガスクロマトグラフィ、高速液体クロマトグラフィ、薄層クロマトグラフィ、ＮＭＲ、ＩＲ等の通常の分析手段により確認することができる。
【００４５】
反応終了後、晶析処理や蒸留処理等を実施したり、必要に応じて水および／または水に不溶の有機溶媒を加えて抽出処理し、得られる有機層を濃縮処理したりすることにより、反応生成物であるβ−フルオロアルコール類を取り出すことができる。ここで、水に不溶の有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒；例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒；例えばジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒；例えばジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のエーテル溶媒；例えば酢酸エチル等のエステル溶媒；などが挙げられる。
【００４６】
得られたβ−フルオロアルコール類は、例えば蒸留やカラムクロマトグラフィ等の手段により、さらに精製してもよい。
【００４７】
本反応において、例えばエポキシ化合物（２）を用いた場合には、式（３）
【化３】
2006111610.tif 000004
（式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はそれぞれ上記と同じ意味を表す。）
で示されるβ−フルオロアルコール類が得られる。ここで、得られるβ−フルオロアルコール類のフッ素原子と水酸基の置換位置は、エポキシ化合物の置換様式により、通常、以下の傾向に準じて決定される。
【００４８】
本反応は、フッ化物イオンがエポキシ基の炭素原子に求核的に攻撃することにより進行すると考えられる。かかるフッ化物イオンによる求核攻撃は、通常、立体障害の少ない炭素原子に対して優先的に行われるため、エポキシ基の炭素原子のうち立体障害のより少ない炭素原子にフッ素原子が結合し、もう一方の炭素原子に水酸基が結合した、β−フルオロアルコール類が優先的に得られる。例えば、スチレンオキシドの反応における主生成物は、通常、２−フルオロ−１−フェニルエタノールである。
【００４９】
かくして得られるβ−フルオロアルコール類としては、例えば２−フルオロエタノール、１−フルオロ−２−プロパノール、２−フルオロ−１−プロパノール、１−フルオロ−２−ブタノール、２−フルオロ−１−ブタノール、１−フルオロ−２−ペンタノール、２−フルオロ−１−ペンタノール、１−フルオロ−２−ヘキサノール、２−フルオロ−１−ヘキサノール、１−フルオロ−２−ヘプタノール、２−フルオロ−１−ヘプタノール、１−フルオロ−２−オクタノール、２−フルオロ−１−オクタノール、１−フルオロ−２−ノナノール、２−フルオロ−１−ノナノール、１−フルオロ−２−デカノール、２−フルオロ−１−デカノール、１−フルオロ−３，３−ジメチル−２−ブタノール、２−フルオロ−３，３−ジメチル−１−ブタノール、２−フルオロ−１−シクロペンチル−１−エタノール、２−フルオロ−２−シクロペンチル−１−エタノール、２−フルオロ−１−シクロヘキシル−１−エタノール、２−フルオロ−２−シクロヘキシル−１−エタノール、２−フルオロ−１−フェニルエタノール、２−フルオロ−２−フェニルエタノール、２−フルオロ−１−（４−ｔ−ブチルフェニル）エタノール、２−フルオロ−２−（４−ｔ−ブチルフェニル）エタノール、１−フルオロ−３−フェニル−２−プロパノール、２−フルオロ−３−フェニル−１−プロパノール、２−フルオロ−１−（４−メトキシフェニル）エタノール、２−フルオロ−２−（４−メトキシフェニル）エタノール、１−フルオロ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−２−プロパノール、２−フルオロ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１−プロパノール、２−フルオロ−３−（３−メトキシ−４−ヒドロキシフェニル）−１−プロパノール、１−フルオロ−３−（３−メトキシ−４−ヒドロキシフェニル）−２−プロパノール、３−フルオロ−２−ブタノール、１−フルオロ−２−メチル−２−プロパノール、３−フルオロ−２−メチル−２−ブタノール、３−フルオロ−２−ペンタノール、２−フルオロ−３−ペンタノール、３−フルオロ−２−ヘキサノール、２−フルオロ−３−ヘキサノール、１０−フルオロ−９−ヒドロキシ−１−デカン酸メチル、９−フルオロ−１０−ヒドロキシ−１−デカン酸メチル、１−フルオロ−３−ブトキシ−２−プロパノール、２−フルオロ−３−ブトキシ−１−プロパノール、
【００５０】
２−フルオロ−１−シクロペンタノール、２−フルオロ−１−シクロヘキサノール、４−メチル−２−フルオロ−１−シクロヘキサノール、２−フルオロ−１−シクロヘプタノール、２−フルオロ−１−シクロオクタノール、２−フルオロ−１−シクロデカノール、２−フルオロ−１−シクロドデカノール、２−フルオロ−１−フェニル−１−プロパノール、１−フルオロ−１−フェニル−２−プロパノール、２−フルオロ−１，２−ジフェニルエタノール、２−フルオロ−１−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１−プロパノール、１−フルオロ−１−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−２−プロパノール、２−ヒドロキシ−２−フルオロメチル−６，６−ジメチル−ビシクロ［３．１．１］ヘプタン、２−フルオロ−３−ヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプタン、２，５−ジメチル−２−ヒドロキシ−３−フルオロ−４−エン、１−メチル−２−フルオロシクロペンタノール、１−メチル−２−フルオロシクロヘキサノール、１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−フルオロシクロヘキサノール、１−イソプロピル−２−フルオロシクロヘキサノール、３，７，７−トリメチル−ビシクロ［４．１．０］ヘプタン−２−フルオロ−３−オール、３，７，７−トリメチル−ビシクロ［４．１．０］ヘプタン−４−フルオロ−３−オール、２，６，６−トリメチル−ビシクロ［３．１．１］ヘプタン−３−フルオロ−２−オール、３−フルオロ−２，３−ジメチル−２−ブタノール、９−［３β−フルオロ−２α−ヒドロキシ−４β−ヒドロキシメチル−１β−シクロペンチル］−６−アミノプリン、メチル−２−デオキシー２−フルオロ−５−Ｏ−（フェニルメチル）−β−リボフラノシド、メチル−２、６−ジデオキシ−２−フルオロ−４−Ｏ−（フェニルメチル）−α−タロピラノシド、３−フルオロ−２−ヒドロキシプロピオン酸メチル等が挙げられる。
【００５１】
反応後は、水酸化物イオンを含んだ混合アルキル置換イミダゾリウム塩として、アルキル置換イミダゾリウムカチオンを回収することができる。反応液から濾過処理、分液処理等により回収された混合アルキル置換イミダゾリウム塩は、再度、フッ化物イオンにイオン交換することにより、イミダゾリウム塩（１）として再使用することができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００５３】
実験例１（ｘ＝１のイミダゾリウム塩（１）の製造例）
３角フラスコに、１−メチル−３−ブチルイミダゾリウムクロライド２２ｇと水２００ｇを仕込み、溶解させた。別の３角フラスコに、フッ化銀（Ｉ）１６．１ｇと水１２０ｇを仕込み、溶解させた後、２つの水溶液を２５℃で混合し、同温度で３０分攪拌を続けた。反応後に析出した結晶を濾過し、結晶を水洗した。得られた濾液と洗液を合一して濃縮し、無色オイル２４．５ｇを得た。このオイルは、室温で放置すると結晶化した。元素分析の結果、得られた結晶は１−メチル−３−ブチルイミダゾリウムフルオライドの２水和物と同定された。
収率：１００％。
【００５４】
元素分析値：  Ｃ：４９．５、Ｈ：９．９、Ｎ：１４．５、Ｆ：９．２
計算値    ：  Ｃ：４９．５、Ｈ：９．９、Ｎ：１４．４、Ｆ：９．８
１Ｈ−ＮＭＲ（δｐｐｍ、ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ基準）：０．９０（ｔ、３Ｈ）、１．２５（ｍ、２Ｈ）、１．７２（ｍ、２Ｈ）、３．８８（ｓ、３Ｈ）、４．１９（ｔ、２Ｈ）、７．７９（ｄ、２Ｈ）、１０．１（ｂｓ、１Ｈ）
【００５５】
実験例２（０＜ｘ＜１のイミダゾリウム塩（１）の製造例）
３角フラスコに、１−メチル−３−ブチルイミダゾリウムクロライド５．０ｇと水５０ｇを仕込み、溶解させた。別の３角フラスコに、フッ化銀（Ｉ）３．０ｇと水３０ｇを仕込み、溶解させた後、２つの水溶液を２５℃で混合し、同温度で３０分攪拌を続けた。反応後に析出した結晶を濾過し、結晶を水洗した。得られた濾液と洗液を合一して濃縮し、無色オイル５．６ｇを得た。このオイルは、室温では一部が結晶化した。元素分析の結果、得られたオイルはフッ化物イオン８３モル％、塩化物イオン１７モル％の混合アニオンと１−メチル−３−ブチルイミダゾリウムカチオンとからなる塩の２水和物と同定された。
収率：９９％。
【００５６】
元素分析値：  Ｃ：４７．３、Ｈ：９．８、Ｎ：１３．８、Ｆ：８．１、Ｃｌ：３．１
計算値    ：  Ｃ：４８．７、Ｈ：９．７、Ｎ：１４．２、Ｆ：８．０、Ｃｌ：３．１
１Ｈ−ＮＭＲ（δｐｐｍ、ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ基準）：０．８８（ｔ、３Ｈ）、１．２０（ｍ、２Ｈ）、１．７５（ｍ、２Ｈ）、３．８８（ｓ、３Ｈ）、４．１９（ｔ、２Ｈ）、７．８５（ｄ、２Ｈ）、９．８５（ｓ、１Ｈ）
【００５７】
実施例１
還流冷却管を付した５０ｍＬフラスコに、シクロヘキセンオキシド９８ｍｇと実験例１で合成したイミダゾリウム塩（１）３００ｍｇを仕込み、１５０℃で３時間攪拌した。室温まで冷却後、酢酸エチル５ｇと水５ｇを加えて攪拌・静置すると２層に分離した。その上層を、ガスクロマトグラフィ（内部標準法）にて分析したところ、２−フルオロ−１−シクロヘキサノールの収率は７７％であった。
【００５８】
実施例２
還流冷却管を付した５０ｍＬフラスコに、３−ブトキシ−１，２−エポキシプロパン  １３０ｍｇと実験例１で合成したイミダゾリウム塩（１）３００ｍｇを仕込み、１００℃で３時間攪拌した。室温まで冷却後、酢酸エチル５ｇと水５ｇを加えて攪拌・静置すると２層に分離した。その上層を、ガスクロマトグラフィ（内部標準法）にて分析したところ、１−フルオロ−３−ブトキシ−２−プロパノールの収率は８５％、２−フルオロ−３−ブトキシ−１−プロパノールの収率は９％であった。
【００５９】
実施例３
還流冷却管を付した５０ｍＬフラスコに、スチレンオキシド２４０ｍｇと実験例２で合成したイミダゾリウム塩（１）６００ｍｇを仕込み、１００℃で３時間攪拌した。室温まで冷却後、酢酸エチル５ｇと水５ｇを加えて攪拌・静置すると２層に分離した。その上層を、ガスクロマトグラフィ（内部標準法）にて分析したところ、２−フルオロ−１−フェニルエタノールの収率は６２％、２−フルオロ−２−フェニルエタノールの収率は１６％であった。
【００６０】
実施例４
還流冷却管を付した５０ｍＬフラスコに、グリシド酸メチル２１０ｍｇと実験例２で合成したイミダゾリウム塩（１）６００ｍｇを仕込み、６０℃で１時間攪拌した。室温まで冷却後、酢酸エチル１０ｇと水２ｇを加えて攪拌・静置すると２層に分離した。その上層を濃縮して淡黄色オイル２１０ｍｇを得た。これを1Ｈ-ＮＭＲにて分析したところ、３−フルオロ−２−ヒドロキシプロピオン酸メチルと同定された。不純物は原料のグリシド酸メチルのみであり、プロトン比から求めた３−フルオロ−２−ヒドロキシプロピオン酸メチルの純度は７０％であった。収率５９％。