(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エノールトリフラート化合物にラジカル開始剤を作用させるα−トリフルオロメチルケトン化合物の製造方法であって、
エノールトリフラート化合物が、以下の式（１）
【化１】
0006632129.tif 000019
（式中、Ｒ１は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＯＲ４、−ＮＲ５Ｒ５’、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ２及びＲ３は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＣＯＲ６、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ４は、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ５及びＲ５’は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ６は、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＯＲ４、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ１と、Ｒ２又はＲ３とは、一緒になって、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基を形成していてもよく、
Ｒ２とＲ３とは、一緒になって、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基を形成していてもよい。）で表され、
α−トリフルオロメチルケトン化合物が、以下の式（２）
【化２】
0006632129.tif 000020
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、式（１）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３と同じ定義である。）で表されることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
式（１）及び式（２）におけるＲ１が、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基であることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
式（１）及び式（２）におけるＲ２及びＲ３が、共に水素原子であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
ラジカル開始剤が、トリアルキルボランであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、α−トリフルオロメチルケトン化合物の製造方法に関し、より詳細には、エノールトリフラート化合物にラジカル開始剤を作用させるラジカル反応によるα−トリフルオロメチルケトン化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機フッ素化合物には、フッ素と水素の原子半径がほぼ同じであることに由来する、生体側の立体的分子認識の相似性効果（ミミック効果）、Ｃ−Ｆ結合がＣ−Ｈ結合と比べ強固であるため、代謝部位の保護やそれに伴う毒性の回避ができる効果（ブロック効果）、及び、脂溶性の向上により生体内での吸収・輸送を促進する効果（脂溶性効果）のような、フッ素原子の特徴的な大きさや電子的性質に由来する効果が知られている。これらの効果を適応した化学修飾により、数多くの医農薬品の開発が行われてきた。そして、メチル基のミミック置換基で、且つ、ジフルオロメチル基やモノフルオロメチル基に比べ化学的に安定であり、有機フッ素化合物の実用化の最も実績がある置換基であるトリフルオロメチル基の導入法の開拓が行われている。また、ケトンのα位にトリフルオロメチル基が導入された化合物である、α−トリフルオロメチルケトン化合物は、医農薬中間体や液晶材料の原料として極めて有用である。
【０００３】
α−トリフルオロメチルケトン化合物を合成する手法としては、Togni試薬やUmemoto試薬のようなＣＦ３カチオン等価体に対してエノラートを求核剤として作用させる手法である、求電子的トリフルオロメチル化反応による手法が知られている（非特許文献１及び２）。かかる求電子的トリフルオロメチル化反応は、穏和な条件でトリフルオロメチル基を導入することができるが、上記トリフルオロメチル化試薬が非常に高価である。また、α−ハロケトンに対してＣｕＣＦ３を反応させる手法である、求核的トリフルオロメチル化反応による手法が知られているが、ケトンの活性化（ハロゲン化）や化学量論量の銅試薬が必須である（非特許文献３）。
【０００４】
そしてまた、トリフルオロメチルラジカルを生成させ、エノールエーテルなどに付加させる手法である、ラジカル反応による手法が知られているが、ケトンの活性化や過剰量のトリフルオロメチル化剤が必須である（特許文献１、非特許文献４）。さらに、トリフルオロメチルラジカルをオレフィンに付加させ、続く酸化によるα−トリフルオロメチルケトンを得る手法も報告されているが、化学量論量の酸化剤が必須であり、酸化条件下で不安定な化合物への適用は困難である。以上のように様々なα−トリフルオロメチルケトン化合物の合成方法は知られているが、低コスト化や反応基質の適用範囲を広げるためにも新たな方法が必要である。
【０００５】
さらに、非特許文献５には、ビニルトリフラート化合物からトリフルオロメチルラジカルが生成し、かかるトリフルオロメチルラジカルがアルキルラジカルを発生させ、カルボニル化合物が生成するラジカルアルキル化反応が記載されている。しかし、上記非特許文献５において、トリフルオロメチルラジカルがビニルトリフラート化合物に付加しα−トリフルオロメチルケトン化合物が生成することは開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４６７４号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Umemoto, T.; Ishihara, S. Tetrahedron Lett. 1990, 31, 3579-3582.
【非特許文献２】Eisenberger, P.; Gischig, S.; Togni, A. Chem. Eur. J. 2006, 12, 2579-2586.
【非特許文献３】Novak, P.; Lishchynskyi, A.; Grushin, V. V. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16167-16170.
【非特許文献４】Pham, P. V.; Nagib, D. A.; MacMillan, D. W. C. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6119-6122.
【非特許文献５】Lee, J. Y.; Lim, K. C.; Meng, X.; Kim, S. Synlett 2010, 11, 1647-1650.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、α−トリフルオロメチルケトン化合物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題の解決のために鋭意研究の結果、ビニルトリフラート化合物にラジカル開始剤を作用させると、既存のトリフルオロメチル化試薬や酸化剤を用いることなく、α−トリフルオロメチルケトン化合物が製造できることを見いだした。
【００１０】
すなわち、本発明は以下に関する。
［１］エノールトリフラート化合物にラジカル開始剤を作用させることを特徴とする、α−トリフルオロメチルケトン化合物の製造方法。
［２］エノールトリフラート化合物が、以下の式（１）
【化１】
0006632129.tif 000002
（式中、Ｒ１は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＯＲ４、−ＮＲ５Ｒ５’、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ２及びＲ３は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＣＯＲ６、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ４は、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ５及びＲ５’は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ６は、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＯＲ４、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ１と、Ｒ２又はＲ３とは、一緒になって、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基を形成していてもよく、
Ｒ２とＲ３とは、一緒になって、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基を形成していてもよい。）で表され、
α−トリフルオロメチルケトン化合物が、以下の式（２）
【化２】
0006632129.tif 000003
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、式（１）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３と同じ定義である。）で表されることを特徴とする、［１］に記載の製造方法。
［３］式（１）及び式（２）におけるＲ１が、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基であることを特徴とする、［２］に記載の製造方法。
［４］式（１）及び式（２）におけるＲ２及びＲ３が、共に水素原子であることを特徴とする、［２］又は［３］に記載の製造方法。
［５］ラジカル開始剤が、トリアルキルボランであることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法は、既存のトリフルオロメチル化試薬や酸化剤を用いることなく、α−トリフルオロメチルケトン化合物を合成することができ、ケトンのα位にトリフルオロメチル基を導入する新たな方法を提供する。上記α−トリフルオロメチルケトン化合物は医農薬中間体や液晶材料として有用であり、本発明の製造方法によりα−トリフルオロメチルケトン化合物を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、エノールトリフラート化合物にラジカル開始剤を作用させることを特徴とする、α−トリフルオロメチルケトン化合物の製造方法であれば特に制限されない。具体的には、エノールトリフラート化合物をラジカル開始剤の存在下、及び、溶媒の存在下又は非存在下、反応させてα−トリフルオロメチルケトン化合物を製造する。上記エノールトリフラート化合物は、以下の構造を含む化合物であれば特に制限されない。
【００１３】
【化３】
0006632129.tif 000004
【００１４】
また、上記α−トリフルオロメチルケトン化合物は、上記エノールトリフラート化合物の反応生成物であって、以下の構造を含む化合物であれば特に制限されない。
【００１５】
【化４】
0006632129.tif 000005
【００１６】
本発明におけるエノールトリフラート化合物としては、上記エノールトリフラート構造を含むものであれば特に制限されないが、例えば、式（１）で表される化合物を挙げることができる。
【００１７】
【化５】
0006632129.tif 000006
【００１８】
式（１）中、Ｒ１は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＯＲ４、−ＮＲ５Ｒ５’、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ２及びＲ３は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＣＯＲ６、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ４は、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ５及びＲ５’は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ６は、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、−ＯＲ４、又は、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基を表し、
Ｒ１と、Ｒ２又はＲ３とは、一緒になって、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基を形成していてもよく、
Ｒ２とＲ３とは、一緒になって、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基を形成していてもよい。
【００１９】
本発明におけるα−トリフルオロメチルケトン化合物は、本発明の方法によって式（１）の化合物より得られる反応生成物であって、前記α−トリフルオロメチルケトン構造を含むものであれば特に制限されないが、例えば、式（２）で表される化合物を挙げることができる。
【化６】
0006632129.tif 000007
【００２０】
式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、式（１）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３と同じ定義である。
【００２１】
前記「置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基」における「鎖状炭化水素基」としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられ、また、アルカジエニル基、アルカトリエニル基等のように、アルキル基における炭素−炭素結合の２ないし３個が二重結合に変換された基であってもよい。
上記アルキル基としては、直鎖状または分枝状のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチルオ基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−へキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等の炭素数１〜１０のアルキル基を挙げることができる。
アルケニル基としては、直鎖状または分岐状のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１，３−ブテニル基、１−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、１−ヘプテニル基、１−オクテニル基、１−ノネニル基、１−デセニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基を挙げることができる。
アルキニル基としては、直鎖状または分岐状のアルキニル基であり、例えばエチニル基、１−プロペニル基、１−ブチニル基、１−ペンチニル基、１−ヘキサニル基、１−ヘプチニル基、１−オクチニル基、１−ノニル基等の炭素数２〜１０のアルキニル基を挙げることができる。
アルキル基における炭素−炭素結合の２〜３個が二重結合に変換された基としては、上記炭素数１〜１０のアルキル基における炭素−炭素結合の２〜３個が二重結合に変換された基である、ブタジエニル等の炭素数４〜６のアルカジエニル基、１，３，５−ヘキサトリエニル等のアルカトリエニル基を挙げることができる。  
【００２２】
前記「置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基」における「環状脂肪族炭化水素基」とは、員数３〜１０の単環脂肪族炭化水素基又は縮合環脂肪族炭化水素基を有する、置換されていてもよい基である。単環脂肪族炭化水素基としては、例えば、飽和または不飽和の環状脂肪族炭化水素である、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルカジエニル基等が挙げられる。
上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等を挙げることができる。
上記シクロアルケニル基としては、例えば、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基等を挙げることができる。
上記シクロアルカジエニル基としては、例えば、２，４−シクロペンタジエニル基、２，４−シクロヘキサジエニル基、２，５−シクロヘキサジエニル基等を挙げることができる。
【００２３】
上記縮合環脂肪族炭化水素基としては、上記単環脂肪族炭化水素基と、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素が縮合したものも包含され、例えば、インダン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、ヒドリンダン、ｅｘｏ−又はｅｎｄｏ−トリシクロ［５．２．１．０］デカン、１，５，９−シクロドデカトリエン、２−ボルネン、２−ノルボルネン、ｅｘｏ−又はｅｎｄｏ−トリシクロ［５．２．１．０］デカ−３−エン、オクタヒドロナフタレン、トリシクロ［６．２．１．０］ウンデカ−４−エン、テトラシクロ［６．２．１．１．０］ドデカ−４−エン、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２，５−ジエン、３ａ，４，７，７ａ−テトラヒドロインデン等を挙げることができる。
【００２４】
前記「置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基」における「芳香族炭化水素基」としては、単環式または縮合多環式芳香族炭化水素であり、例えば、フェニル基、ナフチル基、アズレニル基、インデニル基、インダニル基、テトラリニル基等を挙げることができる。
【００２５】
前記「置換基を有していてもよい複素環基」における「複素環基」としては、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子からなる群より選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、員数６〜１０の単環複素環、員数６〜１０の単環芳香族複素環又は縮合芳香族複素環を有する、置換されていてもよい基である。縮合芳香族複素環には、ベンゼン環と窒素原子、酸素原子、および硫黄原子からなる群より選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む単環複素環が縮合したものが包含される。その具体的な例としては、ピペリジニル基、モルホリニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、イミダゾリジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、フラザニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、フラニル基、ピラニル基、チエニル基、ベンゾチオフェニル基、チオピラニル基、イソチオクロメニル基、チオクロメニル基、チオキサントレニル基、チアントレニル基、フェノキサチイニル基、ピロリジニル基、１Ｈ−１−ピリンジニル基、インドニジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリジニル基、イソキノリニル基、キノリニル基、ナフチリジニル基、フタラジニル基、キノキサニリル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、アンチジニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾフラニル基、イソクロメニル基、クロメニル基、キサンテニル基、パラチアジニル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基等が挙げられる。  
【００２６】
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができる。
【００２７】
前記「置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基」とは、前記置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と、前記置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、前記置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び前記置換基を有していてもよい複素環基からなる群から選択される少なくとも一つの基とが複合した基であり、前記置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と前記置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基とが複合した基、前記置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と前記置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基とが複合した基、前記置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と前記置換基を有していてもよい複素環基とが複合した基を好適に挙げることができる。
【００２８】
上記「置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と前記置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基とが複合した基」としては、例えば、シクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロへキシルメチル基、シクロヘプチルメチル基、シクロオクチルメチル基、シクロノニルメチル基、シクロデシルメチル基等のシクロシクロアルキルアルキル基を挙げることができる。
上記「置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と前記置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基とが複合した基」としては、例えば、ベンジル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
上記「置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と前記置換基を有していてもよい複素環基とが複合した基」としては、例えば、ピペリジニルメチル基、モルホリニルメチル基、ピロリルメチル基、イミダゾリルメチル基、イミダゾリジニルメチル基、ベンゾイミダゾリルメチル基、ピラゾリルメチル基、チアゾリルメチル基等を挙げることができる。
【００２９】
前記「置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基」、「置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基」、「置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基」、「置換基を有していてもよい複素環基」における「置換基」としては、
シアノ基；
ニトロ基；
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子；
メチル基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチルオ基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−へキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等の炭素数１〜１０のアルキル基；
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等の炭素数３〜１０のシクロアルキル基；
トリフロロメチル基、ペンタフロロエチル基、ヘプタフロロプロピル基及びノナフロロブチル基などの炭素数１〜４のパーフロロアルキル基；
メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ｎ−へキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基等の炭素数１〜１０のアルコキシ基；−ＯＲ４；−ＮＲ５Ｒ５’；−ＣＯＲ６；を挙げることができる。上記Ｒ４、Ｒ５、Ｒ５’、Ｒ６の定義は、前述のとおりである。  
【００３０】
Ｒ１の中でも、好ましくは、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、特に好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基である。また、上記置換基を有していてもよいフェニル基上の置換基は、１又は２以上であってよく、置換基の位置は、オルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置であってもよい。
【００３１】
Ｒ２及びＲ３の中でも、好ましくは、水素原子、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、さらに好ましくは水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基であり、特に好ましくは共に水素原子である。
【００３２】
Ｒ１と、Ｒ２又はＲ３とが、一緒になって、置換基を有していてもよい環状脂肪族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい複素環基を形成する場合、員数３〜１０であり、Ｒ１とＲ２が一緒になって置換基を有していてもよい炭素数３〜１０のシクロアルキル基を形成し、Ｒ３が水素であるのが好ましく、Ｒ１とＲ２が一緒になって置換基を有していてもよいシクロへキシル基を形成し、Ｒ３が水素であるのがより好ましい。
【００３３】
式（１）で表される化合物、及びその生成物である式（２）で表される化合物として、表１に示す化合物を例示することができる。
【００３４】
【表１−１】
0006632129.tif 000008
【表１−２】
0006632129.tif 000009
【表１−３】
0006632129.tif 000010
【００３５】
式（１）及び式（２）で表される化合物は、１又は２以上の不斉炭素原子を有する場合があり、また、幾何異性や軸性キラリティを生じることがあるので、複数の立体異性体として存在することがある。これらの立体異性体、それらの混合物及びラセミ体は、式（１）及び式（２）で表される化合物に包含される。
【００３６】
本発明におけるエノールトリフラート化合物は、公知の合成方法により誘導することができるが、例えば、以下に表されるケトン化合物を、ジクロロメタン等の溶媒中、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、２，６−ルチジン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン等の塩基存在下、トリフルオロメタンスルホン酸無水物と反応させることにより得ることができる。上記反応により得られるエノールトリフラート化合物は、エノールトリフラート化合物を含む反応溶液をそのまま本発明の製造方法に供することができるが、濃縮、かかる濃縮により得られた濃縮液を洗浄、あるいは、適宜な後処理を行った後に、本発明の製造方法に供することもできる。後処理の具体的な方法としては、抽出、晶出、再結晶、クロマトグラフィー等の公知の精製を挙げることができる。
【００３７】
【化７】
0006632129.tif 000011
【００３８】
そしてまた、本発明におけるエノールトリフラート化合物は、以下に表されるアルキン化合物に対して、触媒の存在下又は非存在下、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホナートを反応させることで得ることもできる（触媒非存在下の反応についてはRivers, J. Australian National University Undergraduate Research Journal 2011, 3, 47を参照、触媒存在下の反応についてはAl-huniti, M. H.; Lepore, S. D. Org. Lett. 2014, 16, 4154-4157を参照）。上記反応により得られるエノールトリフラート化合物は、エノールトリフラート化合物を含む反応溶液をそのまま本発明の製造方法に供することができるが、濃縮、かかる濃縮により得られた濃縮液を洗浄、あるいは、適宜な後処理を行った後に、本発明の製造方法に供することもできる。後処理の具体的な方法としては、抽出、晶出、再結晶、クロマトグラフィー等の公知の精製を挙げることができる。
【００３９】
【化８】
0006632129.tif 000012
【００４０】
本発明の製造方法は、以下に示すスキームによって反応機構を説明することができるが、かかる反応機構は本発明の技術範囲を限定するものではない。
具体的には、まず、ラジカル開始剤により、エノールトリフラート化合物からＣＦ３ＳＯ２ラジカルを生成した後、α開裂反応が進行しトリフルオロメチルラジカルが生成する（Fuchs et al., J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 11986参照）。上記トリフルオロメチルラジカルが、エノールトリフラート化合物に付加し、中間体を経て、続くβ開裂反応が進行し、ＣＦ３ＳＯ２ラジカルの生成を伴ってα−トリフルオロメチルケトン化合物が得られる。さらに、ＣＦ３ＳＯ２ラジカルが再び反応を繰り返すため、ラジカル連鎖反応が形成される。
【００４１】
【化９】
0006632129.tif 000013
【００４２】
本発明の製造方法において使用されるラジカル開始剤は、エノールトリフラート化合物からトリフルオロメチルラジカルを発生させるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、トリエチルボラン、トリブチルボラン等のトリアルキルボラン化合物と分子状酸素、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ジｔ−ブチルパーオキサイド等のパーオキサイド化合物等を挙げることができる。これらのうち、トリアルキルボラン化合物が好ましく、トリエチルボランがより好ましい。エノールトリフラート化合物に対するラジカル開始剤の使用量は、通常、モル比で０．１〜０．５当量である。そしてまた、エノールトリフラート化合物からトリフルオロメチルラジカルを発生させる方法としては、アゾ化合物を添加し光を照射する条件や、過酸化物を添加し光を照射する条件も用いることができる。
【００４３】
また、本発明の製造方法において、非プロトン性溶媒が好適に使用される。非プロトン性溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等のアルカン類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジｎ−ブチルエーテル、モノグライム、ジグライム、トリグライム、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、アニソール、ベラトロール等のエーテル類；ジエチルスルフィド、ジｎ−ブチルスルフィド等のスルフィド類；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類；クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタンなどのハロゲン類；クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼンなどの芳香族ハロゲン類等を挙げることができる。これら非プロトン性溶媒の中でも好ましくはハロゲン類、芳香族ハロゲン類、ニトリル類であり、さらに好ましくはハロゲン類、芳香族ハロゲン類であり、特に好ましくは１，２−ジクロロエタンである。これら非プロトン性溶媒の使用量は、特に限定されないが、通常、エノールトリフラート化合物に対し、重量比で０．５倍〜２０倍である。
【００４４】
本発明の製造方法における反応温度は、特に限定されないが、通常、−１００℃〜１００℃、好ましくは４５℃以下、さらに好ましくは３５℃以下である。反応圧力は、常圧または加圧下にて実施することができる。反応時間は通常、１分〜１００時間である。なお、反応は十分な攪拌下にて行うことが望ましい。
【００４５】
反応後は酢酸や塩酸等の酸あるいは水を添加し、反応試剤を失活させ、不溶物を除去した後、公知の蒸留法、抽出、晶出、再結晶、クロマトグラフィー等の精製により前記α−トリフルオロメチルケトン化合物を単離することができる。
【実施例】
【００４６】
以下に、実施例において本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術範囲は、これらに限定されるものではない。
【００４７】
実施例１．１−（４−クロロフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの製造
【００４８】
【化１０】
0006632129.tif 000014
【００４９】
反応器に１−（４−クロロフェニル）ビニルトリフルオロメタンスルホナート  ９６ｍｇ（０．３３ｍｍｏｌ）、１，２−ジクロロエタン  １ｍＬを入れ、１．０ｍｏｌ／ｌ  トリエチルボラン／ヘキサン溶液０．１６ｍｌを加え、室温下（２０℃）で１４時間撹拌した。その後、水を加えジクロロメタンで抽出した。溶媒を留去した後、反応混合物を１，１，２，２−テトラクロロエタンを内部標準として、１Ｈ−ＮＭＲにて分析したところ、１−（４−クロロフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの収率は８３％であった。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて単離・精製を行ったところ、１−（４−クロロフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンが４８ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ）得られた。以下に、１Ｈ−ＮＭＲの値を示す。
【００５０】
1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.88 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.49 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 3.77 (q, J = 9.8 Hz, 2H)
【００５１】
実施例２．１−（４−ブロモフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの製造
【００５２】
【化１１】
0006632129.tif 000015
【００５３】
反応器に１−（４−ブロモフェニル）ビニルトリフルオロメタンスルホナート  １０３ｍｇ（０．３１ｍｍｏｌ）、１，２−ジクロロエタン  １ｍＬを入れ、１．０ｍｏｌ／ｌ  トリエチルボラン／ヘキサン溶液０．１６ｍＬを加え、室温下（２０℃）で１４時間撹拌した。その後、水を加えジクロロメタンで抽出した。溶媒を留去した後、反応混合物を１，１，２，２−テトラクロロエタンを内部標準として、１Ｈ−ＮＭＲにて分析したところ、１−（４−ブロモフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの収率は８９％であった。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて単離・精製を行ったところ、１−（４−ブロモフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンが５９ｍｇ（０．２４ｍｍｏｌ）得られた。以下に、１Ｈ−ＮＭＲの値を示す。
【００５４】
1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.80 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.66 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 3.77 (q, J = 9.9 Hz, 2H)
【００５５】
実施例３．１−フェニル−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの製造
【００５６】
【化１２】
0006632129.tif 000016
【００５７】
反応器に１−フェニルビニルトリフルオロメタンスルホナート  ７８ｍｇ（０．３１ｍｍｏｌ）、１，２−ジクロロエタン  １ｍＬを入れ、１．０ｍｏｌ／Ｌ  トリエチルボラン／ヘキサン溶液０．１６ｍＬを加え、室温下（２０℃）で１４時間撹拌した。その後、水を加えジクロロメタンで抽出した。溶媒を留去した後、反応混合物を１，１，２，２−テトラクロロエタンを内部標準として、１Ｈ−ＮＭＲにて分析したところ、１−フェニル−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの収率は７６％であった。以下に、１Ｈ−ＮＭＲの値を示す。
【００５８】
1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.96-7.42 (m, 2H), 7.66-7.61 (m, 1H), 7.54-7.48 (m, 2H), 3.80 (q, J = 10.0 Hz, 2H)
【００５９】
実施例４．１−（４−フルオロフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの製造
【００６０】
【化１３】
0006632129.tif 000017
【００６１】
反応器に１−（４−フルオロフェニル）ビニルトリフルオロメタンスルホナート  ８０ｍｇ（０．３０ｍｍｏｌ）、１，２−ジクロロエタン  １ｍＬを入れ、１．０ｍｏｌ／ｌ  トリエチルボラン／ヘキサン溶液０．１６ｍｌを加え、室温下（２０℃）で１４時間撹拌した。その後、水を加えジクロロメタンで抽出した。溶媒を留去した後、反応混合物を１，１，２，２−テトラクロロエタンを内部標準として、１Ｈ−ＮＭＲにて分析したところ、１−（４−フルオロフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンの収率は８８％であった。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて単離・精製を行ったところ、１−（４−フルオロフェニル）−３，３，３−トリフルオロプロパン−１−オンが３３ｍｇ（０．１６ｍｍｏｌ）得られた。以下に、１Ｈ−ＮＭＲの値を示す。
【００６２】
1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.04-7.90 (m, 2H), 7.23-7.14 (m, 2H), 3.77 (q, J = 9.9 Hz, 2H)
【００６３】
実施例５．メチル４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）ベンゾエートの製造
【００６４】
【化１４】
0006632129.tif 000018
【００６５】
反応器にメチル４−（１−（（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ）ビニル）ベンゾエート  ９４ｍｇ（０．３０ｍｍｏｌ）、１，２−ジクロロエタン  １ｍＬを入れ、１．０ｍｏｌ／ｌ  トリエチルボラン／ヘキサン溶液０．１６ｍｌを加え、室温下（２０℃）で１４時間撹拌した。その後、水を加えジクロロメタンで抽出した。溶媒を留去した後、反応混合物を１，１，２，２−テトラクロロエタンを内部標準として、１Ｈ−ＮＭＲにて分析したところ、メチル４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）ベンゾエートの収率は７５％であった。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて単離・精製を行ったところ、メチル４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）ベンゾエートが５２ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ）得られた。以下に、１Ｈ−ＮＭＲの値を示す。
【００６６】
1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.17 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.00 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 3.97 (s, 3H), 3.83 (q, J = 9.9 Hz, 2H)
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の製造方法は、既存のトリフルオロメチル化試薬や酸化剤を用いることなく、医農薬中間体や液晶材料として有用であるα−トリフルオロメチルケトン化合物を提供できる。