(57)【要約】本発明は、有用なフッ素化剤であるＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２の製造法に関する。式（Ｉ）ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＲ２    （Ｉ）（式中、Ｒは、同一又は異なって、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良い複素環基及び置換基を有しても良いアリール基からなる群から選択される少なくとも１種の基を示す。）で表される化合物に、無水ＨＦを反応させて、式（ＩＩ）ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２    （ＩＩ）（式中、Ｒは、前記に同じ。）で表される化合物を合成する方法。
2003101921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＲ２    （Ｉ）
（式中、Ｒは、同一又は異なって、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良い複素環基及び置換基を有しても良いアリール基からなる群から選択される少なくとも１種の基を示す。）
で表される化合物に、無水ＨＦを反応させて、
式（ＩＩ）
ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２    （ＩＩ）
（式中、Ｒは、前記に同じ。）
で表される化合物を合成する方法。
【請求項２】
前記式（Ｉ）で表される化合物と前記式（ＩＩ）で表される化合物との混合物に、無水ＨＦを反応させることを特徴とする、請求項１に記載の合成方法。
【請求項３】
無水ＨＦの使用量が前記式（Ｉ）で表される化合物１モルに対し０．５〜１０モルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の合成方法。
【請求項４】
Ｒが置換基を有しても良いアルキル基であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の合成方法。
【請求項５】
Ｒが置換基を有しても良いアルキル基であることを特徴とする、請求項３に記載の合成方法。
【請求項６】
Ｒがエチル基を示すことを特徴とする、請求項４に記載の前記式（ＩＩ）で表される化合物を合成する方法。
【請求項７】
Ｒがエチル基を示すことを特徴とする、請求項５に記載の前記式（ＩＩ）で表される化合物を合成する方法。
【発明の詳細な説明】
技  術  分  野
本発明はＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２の合成方法に関する
背  景  技  術
式（ＩＩ）
ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２    （ＩＩ）
（式中、Ｒは、同一又は異なって、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良い複素環基及び置換基を有しても良いアリール基からなる群から選択される少なくとも１種の基を示す。）
で表される化合物は、水酸基のフッ素化剤として使用されている。式（ＩＩ）において、Ｒがエチル基を示す化合物、即ち式（ＩＩ’）
ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２    （ＩＩ’）
で表される合成する方法としては、以下に示す方法が知られている（Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｏｆ  Ｊｐｎ．，ｖｏｌ．５２（１１），３３７７−３３８０（１９７９））。
ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ２＋Ｅｔ２ＮＨ→ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２    （ＩＩＩ’）
（反応温度：−７８℃、溶媒：ジエチルエーテル）
上記反応を行うと、副生物として、式（Ｉ）においてＲがエチル基を示す化合物、即ち式（Ｉ’）
ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２  （Ｉ’）
で表される化合物が生成する。しかしながら、式（Ｉ’）で表される化合物は目的物である式（ＩＩ’）で表される化合物と沸点が近いため、目的物を蒸留で単離する際、式（Ｉ’）で表される化合物は目的物と共沸する。このため、上記反応では蒸留による目的物の単離が困難又は複雑であった。目的物に式（Ｉ’）で表される化合物が混入した場合、その混合物もフッ素化剤として使用可能であるが、目的物であるフッ素化剤純品と比較すると、その混合物のフッ素化能力は低いものであった。
このため、目的物に混入する式（Ｉ’）で表される化合物、又は該目的物と式（Ｉ’）で表される化合物との混合物を、式（ＩＩ）の化合物にまでフッ素化することにより、式（ＩＩ）の化合物の製造における蒸留工程を容易にすることが試みられていたが、未だ実現していなかった。
発  明  の  開  示
本発明は、ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＲ２、又はＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２とＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＲ２との混合物から、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２を合成する方法の提供を目的の一つとする。
本発明者らは、上記従来技術の問題点に鑑み鋭意検討を重ねた結果、ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２、又はＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２とＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２との混合物に、無水ＨＦを反応させることにより、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２を製造できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の合成方法を提供するものである。
項１．式（Ｉ）
ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＲ２    （Ｉ）
（式中、Ｒは、同一又は異なって、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良い複素環基及び置換基を有しても良いアリール基からなる群から選択される少なくとも１種の基を示す。）
で表される化合物に、無水ＨＦを反応させて、
式（ＩＩ）
ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２  （ＩＩ）
（式中、Ｒは、前記に同じ。）
で表される化合物を合成する方法。
項２．前記式（Ｉ）で表される化合物と前記式（ＩＩ）で表される化合物との混合物に、無水ＨＦを反応させることを特徴とする、項１に記載の合成方法。
項３．無水ＨＦの使用量が前記式（Ｉ）で表される化合物１モルに対し０．５〜１０モルであることを特徴とする、項１又は２に記載の合成方法。
項４．Ｒが置換基を有しても良いアルキル基であることを特徴とする、項１又は２に記載の合成方法。
項５．Ｒが置換基を有しても良いアルキル基であることを特徴とする、項３に記載の合成方法。
項６．Ｒがエチル基を示すことを特徴とする、項４に記載の前記式（ＩＩ）で表される化合物を合成する方法。
項７．Ｒがエチル基を示すことを特徴とする、項５に記載の前記式（ＩＩ）で表される化合物を合成する方法。
なお、本明細書において、置換基を有しても良い、とは置換基を有する場合と置換基を有していない場合の両方を意味する。例えば、置換基を有しても良いアルキル基とは、置換基を有するアルキル基と置換基を有していないアルキル基を意味する。
（１）ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＲ２（式（Ｉ）で表される化合物）
本発明の合成方法は、式（Ｉ）で表される化合物に無水ＨＦを反応させる。式（Ｉ）で表される化合物において、Ｒは、同一又は異なって、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良い複素環基及び置換基を有しても良いアリール基からなる群から選択される少なくとも１種を示す。
前記アルキル基としては、特に制限されないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等の直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ２０アルキル基が例示される。好ましくは、直鎖又は分岐状のＣ１〜Ｃ５アルキル基であり、さらに好ましくはエチル基である。
前記複素環基としては、特に制限されないが、ピペリジル、フリル、チエニル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピロリル、ピロリジニル、トリアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、インドリル、ピラゾリル、ピリダジニル、シノリニル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、ピラジニル、ピリジル、ベンゾフリル、ベンゾチエニル、テトラゾリル等が挙げられる。
前記アリール基としては、特に制限されないが、フェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル等のＣ６〜Ｃ２４アリール基が例示される。好ましくはＣ６〜Ｃ１４アリール基である。
前記置換基の数は、特に制限されないが、１〜５個、好ましくは１〜３個である。置換基を有するアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基などが挙げられる。置換基を有するアリール基及び置換基を有する複素環基の置換基としては、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基などが挙げられる。
式（Ｉ）で表される化合物は、公知化合物であり、前記式（ＩＩＩ）の反応により得ることができる。
また、本発明の合成方法は、式（Ｉ）で表される化合物と式（ＩＩ）で表される化合物との混合物に無水ＨＦを反応させてもよい。この混合物は、前記式（ＩＩＩ）の反応により得ることが可能であるが、これに限定されない。その混合比率は特に制限されない。
（２）合成される式（ＩＩ）で表される化合物
本発明の合成方法により製造される上記式（ＩＩ）で表される化合物は、フッ素化剤（特に水酸基のフッ素化剤）等として有用である。
式（ＩＩ）で表される化合物において、Ｒは、前記のとおりである。好ましくは、アルキル基、さらに好ましくはエチル基である。
（３）合成
本発明の合成方法は、式（Ｉ）で表される化合物、又は式（Ｉ）で表される化合物と式（ＩＩ）で表される化合物との混合物に無水ＨＦを反応させる。この反応における、各種反応条件は以下のとおりである。
無水ＨＦの使用量は、反応が進行する限り特に制限されないが、式（Ｉ）で表される化合物１モルに対し、好ましくは、０．５〜１０モル、さらに好ましくは０．５〜２モルである。
また、本発明の合成方法では、反応溶媒を使用しないことが好ましいが、反応溶媒を使用しても合成は進行し、式（ＩＩ）で表される化合物は生成する。反応溶媒としては、例えば、ＣＨ３ＣＮ、ＤＭＳＯ、グライム系溶媒、ＣＨ２Ｃｌ２、エーテル溶媒、ＣＨＣｌ３、ＣＣｌ４、ＮＭＰ、ＤＭＦ、ＣＦＣ−，ＨＣＦＣ−，ＨＦＣ−フロン系溶媒等の非プロトン性溶媒などを使用することができる。
反応温度は、反応が進行する限り特に制限されないが、−７８℃〜１５０℃、好ましくは０℃〜１００℃、さらに好ましくは１０℃〜３０℃である。また、反応時間は、他の反応条件に応じて適宜設定することができる。反応圧力は、常圧、加圧、減圧いずれでも良いが、反応系の簡便さを考慮すると常圧が好ましい。反応雰囲気は、ＨＦ雰囲気下、空気雰囲気下、窒素置換雰囲気下、Ａｒ雰囲気下等のいずれでも良いが、好ましくはＨＦ雰囲気下である。
本発明の合成方法によれば、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２の合成時に副生物として生成するＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＲ２を原料として、さらにＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２を合成することが可能となる。このため、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２の全体としての収量が向上するとともに、該副生物の混入量を極めて低下させることができるため、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２から副生物を分離する工程を省略することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明をより詳しく説明するため実施例を挙げるが、本発明は之等に限定されない。
参考例１
１ＬのＳＵＳオートクレーブに２０１．３ｇのＥｔ２ＮＨ（２．７５モル）を仕込み、氷浴で冷却し真空置換した。ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２をガスで２．８ｇ／分の流速で最終的に４５４．３ｇ（３．０３モル：Ｅｔ２ＮＨに対して１．１ｅｑ．）になるまで仕込んだ。仕込み後、氷浴中で１時間撹拌し反応させた。反応終了後、室温に戻してオートクレーブを開放し、生成物を回収した。回収した生成物をＮＭＲに供し、組成比を求めたところ、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２とＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２（モル比で前者：後者＝７６．１：２３．９）の混合物が得られた。
実施例１
１００ｍｌのＳＵＳオートクレーブに参考例１で得られたＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２とＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２との混合物（モル比で前者：後者＝７６．１：２３．９）を１９１．４ｇ仕込み、氷浴中にて冷却した。その後、オートクレーブ中の空気を真空置換し、０．４ｇの無水ＨＦ（０．０２モル）を仕込み、室温に戻した後、１時間反応させた。反応により得られた生成物を１９Ｆ−ＮＭＲ及び１Ｈ−ＮＭＲで分析すると、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２とＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２とのモル比は９９．７：０．３であり、高純度のＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２が生成していることが確認された。
比較例１
参考例１で得られたＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２とＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２との混合物（モル比で前者：後者＝７６．１：２３．９）を３００ｍｌのガラス製フラスコに１９１．４ｇ導入し、５段の精留塔を用いて減圧精留を行なった。減圧度及び冷却温度は、３２ｍｍＨｇ、−５℃であった。
ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２：ＣＦ３−ＣＦ＝ＣＦ−ＮＥｔ２は組成８０：２０の割合で共沸する結果が得られ、精留により混合物からＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＥｔ２のみを回収することはできなかった。
産業上の利用の可能性
本発明によれば、ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２の合成方法を提供することができる。ＣＦ３−ＣＨＦ−ＣＦ２−ＮＲ２はフッ素化剤（特に水酸基のフッ素化剤）等として有用である。
【国際調査報告】
2003101921.tif 000003
2003101921.tif 000004
2003101921.tif 000005
2003101921.tif 000006