(57)【要約】本発明は、環状フッ素化カルボン酸オルトエステル合成のための以下のステップ、ａ）少なくとも１つのビス（アルキルチオ）カルベニウム塩と、少なくとも２つのヒドロキシル基を有する少なくとも１つの有機化合物を、少なくとも１つの塩基存在下で反応させ、ｂ）その後、好ましくはそのまま、得られたチオオルトエステルをフッ素化剤および酸化剤で、酸化的脱硫フッ素化させ、環状フッ素化カルボン酸オルトエステルを得る、ステップを含む方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状フッ素化カルボン酸オルトエステル合成のための方法であって、
ａ）少なくとも１つのビス（アルキルチオ）カルベニウム塩と、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む少なくとも１つの有機化合物を、少なくとも１つの塩基存在下で反応させ、
ｂ）その後、好ましくはそのまま、生成チオオルトエステルをフッ素化剤および酸化剤を用い、酸化的脱硫フッ素化させ、環状フッ素化カルボン酸オルトエステルを得る、
前記方法。
【請求項２】
式ＩＩビス
【化１】
2004538244.tif 000035
式中、
Ｒ１は、１〜２５個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状、環状アルキルであり、１つまたは２つ以上のＨ原子がハロゲン、−ＣＮまたはさらに任意に置換されたアルキルおよび／またはアリール基により置換されてよく、および／または１つまたは２つ以上の非隣接−ＣＨ２−基が、互いに独立して、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＮＨ−または−Ｎ（ＣＨ３）−により置換されてよく、および／または、ハロゲンまたは直鎖状、分岐状および／または環状アルキルおよび／またはアリールでモノ置換または多置換されてよい、アリールであり、それらの１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮまたはＯにより置換されてよく、
Ｒ２およびＲ３は、互いに独立して、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状または環状アルキルであり、ここでＲ２およびＲ３は、
【化２】
2004538244.tif 000036
基が４〜８員環となるように、互いに橋かけされてもよく、および／または１つまたは２つ以上のＨ原子が、ハロゲンまたはさらに任意に置換されたアルキルおよび／またはアリール基により置換されてよく、および／または１つまたは２つ以上の非隣接−ＣＨ２−基は、互いに独立して、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＮＨ−または−Ｎ（ＣＨ３）−により置換されてよく、および／またはハロゲンまたは直鎖状、分岐状および／または環状アルキルおよび／またはアリールでモノ置換または多置換されてよいアリールであり、
Ｙ−は、非配位、または弱く配位したアニオンであり、
で表される（アルキルチオ）カルベニウム塩を、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む式ＩＩＩ
【化３】
2004538244.tif 000037
式中、
Ｗは、２つまたはそれ以上の炭素原子を有する、直鎖状、分岐状または環状アルキレン基であり、１つまたは２つ以上のＨ原子は、ハロゲンまたはさらに任意に置換されたアルキルおよび／またはアリール基により置換されてよく、および／または１つまたは２つ以上の非隣接−ＣＨ２−基は、互いに独立して、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＮＨ−または−Ｎ（ＣＨ３）−により置換されてよく、および／または、ハロゲンまたは直鎖状、分岐状および／または環状アルキルおよび／またはアリールでモノ置換または多置換されてよいアリーレン基であり、１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮまたはＯにより置換されてよい、
で表される有機化合物と反応させ、式Ｉ
【化４】
2004538244.tif 000038
式中、Ｒ１およびＷは、すでに定義したものである、
で表される環状フッ素化カルボン酸オルトエステルを得ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つのヒドロキシル基を含む有機化合物が、アルカンジオール、芳香族またはヘテロ芳香族ジヒドロキシル化合物、またはヒドロキシアルキルフェノールであり、それぞれが１つまたは２つ以上のハロゲン原子および／またはアルキル基により置換されてよいことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
Ｙ−が、ハロゲン化物、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロフォスフェイト、過塩素酸塩または、アルキルまたはアリール基中のＨ原子の１つ、いくつか、またはすべてがフッ素または塩素により、置換されてよい、アルキル−もしくはアリールカルボキシラートアニオンまたはアルキルーもしくはアリールスルホナートアニオンであることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
酸化剤は、ハロニウム相当物を遊離させる化合物であり、特にジメチルジブロモヒダントイン、Ｎ−クロロスクシンイミド、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−ヨードスクシンイミド、ジブロモシイシアヌル酸、塩素、臭素、ＳＯ２Ｃｌ２、ＳＯ２ＣｌＦ、ニトロソニウムおよびニトロニウム塩、有機および無機亜硝酸塩およびクロラミン−Ｔであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
フッ素化剤が、フッ化水素、脂肪族および芳香族アミン／フッ化水素錯体、特にピリジン、トリエチルアミン、メラミンおよびポリビニルピリジン／フッ化水素錯体からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ビス（アルキルチオ）カルベニウム塩を、少なくとも２つのヒドロキシル基を有する有機化合物に対して、２：１以下のモル比で、特に１．３：１以下で用いることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
ビス（アルキルチオ）カルベニウム塩が、ケテンジチオケタールの酸付加により得られることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
式ＩＩのビス（アルキオチオ）カルベニウム塩が、式ＩＶ
【化５】
2004538244.tif 000039
式ＩＶ中、Ｒ２およびＲ３は、請求項２に定義したものであり、
ＲおよびＲ‘は、Ｈも含め、互いに独立して、請求項２のＲ１に対して定義したものであり、
【化６】
2004538244.tif 000040
基は、Ｒ１と同じ意味を有する、
で表されるケテンジチオケタールに、Ｙは請求項２または４に定義したＨＹ酸を付加することにより得られることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ケテンジチオケタールが、１つまたは２つ以上のチオール化合物との反応により、カルボニル化合物から得られることを特徴とする、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
式Ｉ
【化７】
2004538244.tif 000041
式中、Ｒ１およびＷは、請求項２に定義したものである、
で表される環状フッ素化カルボン酸オルトエステル。
【請求項１２】
式Ｉ．１
【化８】
2004538244.tif 000042
式中、
Ｒａは、Ｈ、ハロゲン、−ＣＮ、−ＮＣＳ、−ＳＦ５または１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、加えて１つまたは２つの非隣接−ＣＨ２−基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｅ−および／または−Ｃ≡Ｃ−により置換されてよく、および／または加えて、１つまたは２つ以上のＨ原子は、ハロゲンおよび／または−ＣＮにより置換されてよく、
Ｅは、ＣＲ４＝ＣＲ５またはＣＨＲ４−ＣＨＲ５であり、
Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、１〜６個の炭素原子を有するアルキル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＦ３またはＣＮであり、
Ｚは、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−（ＣＦ２）３−、−（ＣＦ２）４−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
Ａは、１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮにより置換されてよい１，４−フェニレン、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基がＯおよび／またはＳにより、置換されてよい１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイルまたは１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり、ここでこれらの基中１つまたは２つ以上のＨ原子は、ハロゲン、−ＣＮ、および／または任意にモノまたはポリハロゲン化された１〜６個の炭素原子を有するアルキルにより置換されてよく、および
ｒは、０、１、２、３または４であり、２つ以上存在するＡおよび／またはＺ基は、全く同一または異なる意味を有してもよい、
で表されるＲ１基により、特徴づけられる、請求項１１に記載の環状フッ素化カルボン酸オルトエステル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、環状フッ素化カルボン酸オルトエステルを合成するための方法、および本発明の方法により得られる新規な環状フッ素化カルボン酸オルトエステルに関する。
【０００２】
環状フッ素化カルボン酸オルトエステルは、特に液晶の構造成分、製薬、作物保護組成物として、またはそのような製品の前駆体またはポリマー合成の生成物の前駆体として用いることができる。
【０００３】
フッ素化カルボン酸オルトエステルの公知の数少ない合成方法は、オルトエステル誘導体のアルコキシ基もしくはアシロキシ基のフッ素による酸触媒置換（Ｇ． Ｓｉｍｃｈｅｎ， ”Ｏｒｔｈｏｃａｒｂｏｎｓａｕｒｅ−Ｄｅｒｉｖａｔｅ” ［Ｏｒｔｈｏｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ］ ｉｎ Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ： Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ ［Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］， Ｇｅｏｒｇ Ｔｈｉｅｍｅ Ｖｅｒｌａｇ， Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， １９８５， ｐｐ． ５４−６３）、またはジオールとペルフルオロオレフィンとの反応（Ｂａｙｌｉｆｆ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ． Ｉ， １９８７， ７６３−７６７）に基づく。それに対して、環状フッ素化カルボン酸オルトエステル合成の一般的応用方法は、開示されていない。
【０００４】
従って、本発明の目的は、容易に入手可能な出発物質から出発し、中間体の単離を必要とせず、良好な収率で生成物を得る、環状フッ素化カルボン酸オルトエステル合成の方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、本発明の方法により得られる新規生成物を説明し、これらの生成物の有用な使用を指摘することである。
【０００５】
目的は、請求項１に記載の方法により達成される。他の請求項にこの方法の有用な変法を示す。
従って、本発明は、先に記載されたこのタイプの方法に関し、それは、
【０００６】
ａ）少なくとも１つのビス（アルキルチオ）カルベニウム塩と、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む少なくとも１つの有機化合物を、少なくとも１つの塩基存在下で反応させ、
ｂ）その後、好ましくはそのまま、生成チオオルトエステルをフッ素化剤および酸化剤を用い、酸化的脱硫フッ素化させ、環状フッ素化カルボン酸オルトエステルを得る
というものである。
【０００７】
本発明の方法の優位性は、ビス（アルキルチオ）カルベニウム塩およびヒドロキシル化合物、特にジオールが出発化合物として容易に入手可能なことである。
さらに、酸化的脱硫フッ素化は、非常に穏やかなわずかに塩基性条件下で行われ、従って従来の方法と比較して、例えばニトリル基などの様々な非保護官能基にも適合する。
【０００８】
本発明の方法のさらに特別な優位性は、カルベニウム塩とヒドロキシル化合物から生成物へ至る反応が、反応混合物として、すなわち、中間体の単離および精製なしに、実行できることである。ここで達成された収率は高く、副生成物の形成も少ない。
【０００９】
さらに本発明は、本発明の方法により得られる新規環状フッ素化カルボン酸オルトエステル、特に請求項１１および１２に記載のものに関する。これらの化合物は、液晶、製薬、農芸化学物またはポリマーの構造成分として、用いることができる。更なる応用範囲は、液晶混合物またはポリマーのキラル成分またはドーパントとしての使用である。これらのフッ素化オルトエステルはまた、１またはそれ以上のルイスまたはブレンステッド酸存在下で、１，１−ジアルコキシアルキル化剤として、環状ケタールまたは環状オルトカルボン酸エステル合成のために、用いることができる。
【００１０】
本発明の方法の好ましい変法は、以下に記載する。本発明の方法は、好ましくは式ＩＩのビス（アルキルチオ）カルベニウム塩を用いて行われる。
【化９】
2004538244.tif 000002
【００１１】
式中、
Ｒ１は、１〜２５個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状、環状アルキルであり、１つまたは２つ以上のＨ原子がハロゲン、−ＣＮまたはさらに任意に置換されたアルキルおよび／またはアリール基により、置換されてよく、および／または１つまたは２つ以上の非隣接−ＣＨ２−基が、互いに独立して、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＮＨ−または−Ｎ（ＣＨ３）−により、置換されてよく、および／または、ハロゲンまたは直鎖状、分岐状および／または環状アルキルおよび／またはアリールでモノ置換または多置換されてよい、アリールであり、それらの１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮまたはＯにより置換されてよく、
【００１２】
Ｒ２およびＲ３は、互いに独立して、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状または環状アルキルであり、Ｒ２およびＲ３は、
【化１０】
2004538244.tif 000003
基が４〜８員環となるように、橋かけされてもよく、および／または１つまたは２つ以上のＨ原子が、ハロゲンまたはさらに任意に置換されたアルキルおよび／またはアリール基により、置換されてよく、および／または１つまたは２つ以上の非隣接−ＣＨ２−基は、互いに独立して、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＮＨ−または−Ｎ（ＣＨ３）−により、置換されてよく、および／またはハロゲンまたは直鎖状、分岐状および／または環状アルキルおよび／またはアリールでモノ置換または多置換されてよいアリールであり、
【００１３】
Ｙ−は、非配位、または弱く配位したアニオンであり、
Ｒ２およびＲ３は、
【化１１】
2004538244.tif 000004
基が、５〜７員環の形態
【化１２】
2004538244.tif 000005
で好ましくは互いに橋かけされ、式中、Ｒ４およびＲ５はＨ、または１〜６個の炭素原子を有し任意に置換されたアルキルまたはアルケニル基であり、
【化１３】
2004538244.tif 000006
基は、シクロアルキルまたはアリール基を形成し、
ｍは２、３または４である。
【００１４】
本発明の方法は、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む式ＩＩＩの有機化合物を用いて、好ましくは実行され、
【化１４】
2004538244.tif 000007
式中、
Ｗは、２つまたはそれ以上の炭素原子を有する、直鎖状、分岐状または環状アルキレン基であり、１つまたは２つ以上のＨ原子は、ハロゲンまたはさらに任意に置換されたアルキルおよび／またはアリール基により、置換されてよく、および／または１つまたは２つ以上の非隣接−ＣＨ２−基は、互いに独立して、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＮＨ−または−Ｎ（ＣＨ３）−により、置換されてよく、および／または、ハロゲンまたは直鎖状、分岐状および／または環状アルキルおよび／またはアリールでモノ置換または多置換されてよいアリーレン基であり、１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮまたはＯにより置換されてよい。
【００１５】
本発明に従って、式ＩＩのビス（アルキルチオ）カルベニウム塩と少なくとも２つのヒドロキシル基を含む式ＩＩＩの有機化合物との反応により、環状フッ素化カルボン酸オルトエステル式Ｉが得られる。
【化１５】
2004538244.tif 000008
式中、Ｒ１およびＷは、すでに定義したものである。
【００１６】
好ましい式ＩＩＩのヒドロキシル化合物は、本発明の方法を用いたときに環状フッ素化カルボン酸オルトエステル、特にオルトエステル環中に５、６、７または８原子を有する化合物を生成することができるものである。このために、式ＩＩＩ化合物のＷ基は、好ましくは２つのヒドロキシル基の間に２、３、４または５個の原子の鎖長を有し、それが直鎖状、分岐状または環状脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族基の一部であってもよい。
【００１７】
少なくとも２つのヒドロキシル基を含む有機化合物は、好ましくはアルカンジオール、芳香族またはヘテロ芳香族ジヒドロキシル化合物であり、特に、１，２−ジヒドロキシベンゼン、２，２‘−ジヒドロキシ−１，１‘−ビフェニル、２，２‘−ジヒドロキシ−１，１‘−ビナフチル、７，７‘−ジヒドロキシ−１，１‘−ビナフチルまたは８，８‘−ジヒドロキシ−１，１‘−ビナフチル、またはヒドロキシアルキルフェノールであり、特に、１つまたは２つ以上のハロゲン原子および／またはアルキル基により、置換されてよいサリチルアルコールである。好ましいアルカンジオールは、フッ素および／または塩素でモノ置換または多置換されてよい、エタン−１，２−ジオール、プロパン−１，３−ジオールまたは２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオールである。好ましいハロゲン化アルカンジオールは、ＨＯＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ、ＨＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ、ＨＯＣＨ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＨ、ＨＯＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＣＨ２ＯＨ、ＨＯＣＨ２ＣＨＦＣＨ２ＯＨまたはＨＯＣＨ２ＣＣｌ２ＣＨ２ＯＨである。
【００１８】
式ＩＩのビス（アルキルチオ）カルベニウム塩中、Ｙ−は、好ましくは、ハロゲン化物、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロフォスフェイト、過塩素酸塩または、アルキルまたはアリール基中のＨ原子の１つ、いくつか、またはすべてがフッ素または塩素により、置換されてよい、アルキル−もしくはアリールカルボキシラートアニオンまたはアルキル−もしくはアリールスルホナートアニオンである。
【００１９】
用いる酸化剤は従来の酸化剤である。用いる酸化剤は、好ましくは、ハロニウム相当物を遊離させる化合物である。酸化剤の例は、Ｎ−クロロスクシンイミド、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−ヨードスクシンイミド、ジブロモイソシアヌル酸、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、塩素および臭素である。特に好ましいのは、生成する臭化物が容易に分離できるので臭素である。同様にＳＯ２Ｃｌ２、ＳＯ２ＣｌＦ、クロラミン−Ｔ、ニトロソニウムおよびニトロニウム塩、例えばＮＯ＋ＢＦ４−が適切である。ニトロソニウムおよびニトロニウム塩は、必要に応じて、適切な前駆体、例えば無機または有機亜硝酸塩および／または硝酸塩からそのまま調製できる。
【００２０】
用いるフッ素化剤は、従来のフッ素化剤でよい。フッ素化剤は、フッ化水素、脂肪族および芳香族アミン／フッ化水素錯体、特にピリジン、トリエチルアミン、メラミンおよびポリビニルピリジン／フッ化水素錯体からなる群から選択される。
【００２１】
本発明の方法を実行するとき、ビス（アルキルチオ）カルベニウム塩は、少なくとも２つのヒドロキシル基を有する有機化合物に対して、２：１以下のモル比で、特に１．７：１以下、特に好ましくは１．３：１以下、とりわけ好ましくは１：１以下で用いる。ヒドロキシル化合物に対して、約等モルまたは不足当量でのカルベニウム塩の使用は、一般的に副生成物が少ない結果となる。従って、２：１以上の範囲のモル比においては、それぞれの場合において１つのビス（アルキルチオ）カルベニウムイオンがヒドロキシル基に付加し、中間体としてジチオオルトエステルを経由して、続いて脱硫フッ素化されることで、１つまたは２つ以上のＣＦ２Ｏ橋かけを含む化合物が生成する。
【００２２】
本発明の方法の実施例を以下に示す。ヒドロキシル化合物および少なくとも１つの塩基を含む溶液に、ビス（アルキルチオ）カルベニウム塩溶液を、好ましくは、−１００〜＋５０℃で加える。この目的に有利で適切な塩基は、有機窒素塩基であり、特に例えばトリエチルアミン、ピリジンまたはピリジン誘導体などの３級脂肪族および／または芳香族アミンである。塩基は、ヒドロキシル化合物に対して１：１〜２：１のモル比で、有利に用いられる。適切な溶媒は、特に極性溶媒または極性溶媒混合物で、例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタンおよび／またはトリクロロメタンなどのエーテルまたはハロアルカンである。
【００２３】
ビス（アルキオチオ）カルベニウム塩とヒドロキシル化合物の反応により生成する、チオオルトエステルなどの中間体は、一般的に単離せず、反応混合物で直接、酸化的脱硫フッ素化し、環状フッ素化カルボン酸オルトエステルを得る。
【００２４】
この目的のために、フッ素化剤および酸化剤は、反応混合物に加えられる。混合物の温度は、例えば−２０℃〜５０℃にその後有利に上昇させる。環状フッ素化カルボン酸オルトエステルは、当業者が熟知している方法、例えば再結晶および／またはクロマトグラフィーにより、反応混合物から得ることができる。
【００２５】
本発明の方法での出発物質であるビス（アルキオチオ）カルベニウム塩は、公知方法、例えばカルボン酸または活性カルボン酸誘導体とジチオールの縮合で容易に入手可能である。これらは、好ましくは酸をケテンジチオケタールに加えることで得られる。従って式ＩＩのビス（アルキオチオ）カルベニウム塩は、Ｙはすでに定義したＨＹ酸を式ＩＶケテンジチオケタールに加えることで得られる。
【化１６】
2004538244.tif 000009
【００２６】
式ＩＶ中、Ｒ２およびＲ３は、すでに定義したものであり、
ＲおよびＲ‘はＨも含め、互いに独立して、上記Ｒ１に対して示した意味の一つであり、
【化１７】
2004538244.tif 000010
基は、Ｒ１と同じ意味を有する。
【００２７】
ケテン酸は、反応するケテンジチオケタール部位に対して約等モル用いられる。ＨＹ酸との反応は、−８０〜＋３０℃の温度範囲で、極性のある不活性溶媒または混合溶媒中、例によりすでに示したように有利に行われる。ここで、特に好ましいＨＹ酸は、トリフルオロメタンスルホン酸およびテトラフルオロホウ酸／ジエチルエーテル錯体である。
【００２８】
ケテンジチオケタールから出発する変法の利点は、ケテンジチオケタールへの酸付加が非常に穏やかな条件下でも行うことができる事実である。このことは、エステル、ニトリルまたはケタールなどの反応性ある官能基を含むビス（アルキルチオ）カルベニウム塩の生成を生じさせる。
【００２９】
さらに、この変法は、ケテンジチオケタールへの酸付加によるビス（アルキルチオ）カルベニウム塩の生成が可逆である利点を有する。４−置換シクロヘキシリデンケテンジチオケタールの使用において、ビス（アルキルチオ）カルベニウム塩のトランス置換シクロヘキサン誘導体は、シスの立体配置と比較して、熱力学的により好ましいので、従って、フッ素化カルボン酸オルトエステル官能基を含むトランス置換シクロヘキサン化合物が高い選択性で得られる。
【００３０】
従って熱力学的により好ましい異性体を与える平衡のために、ケテンジチオケタール、酸および相応するカルベニウム塩を含む反応混合物を時間を延長して、特に１５分から６時間またはより長時間、−８０〜＋５０℃、特に−３０〜＋５０℃の温度範囲において、攪拌することが有利である。
【００３１】
ケテンジチオケタールの反応に続く合成段階は、好ましくはそのまま、すなわち、第１反応からの反応混合物を用い、従ってカルベニウム塩を単離せずに行われる。
【００３２】
更なる変法により、ケテンジチオケタールは、カルボニル化合物から得られる。式ＩＶのケテンジチオケタールを得るために、式Ｖのカルボニル化合物を用い、
【化１８】
2004538244.tif 000011
式中、ＲおよびＲ’は、すでに定義したものである。
【００３３】
ＲおよびＲ’は、互いに環状基の形成で結合してもよい。それらの例は、シクロヘキサノンおよび４−置換シクロヘキサノン誘導体である。
【００３４】
カルボニル化合物は、２つまたはそれ以上のカルボニル基を有してもよい。それらの例は、シクロヘキサン−１，４−ジオンおよび２つのシクロヘキサノン基を含む化合物である。最初の付属変法により、全てのカルボニル基が本発明に従って、ケテンジチオケタール基に、さらにフッ素化カルボン酸オルトエステル基に変換できる。第二の付属変法により、１つまたは２つ以上のカルボニル基が反応前にケタールとして、保護し、保護されずに残存する少なくとも１つのカルボニル基が、ケテンジチオケタールへ変換できる。本発明の方法に従って得られる、フッ素化カルボン酸オルトエステルは、フッ素化オルトエステル基に加えて、ケタールとして任意に保護された１つまたは２つ以上のカルボニル基を有する。フリーのカルボニル基は、任意に置換されたアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基を構築するために、有利に用いることができる。
【００３５】
ケテンジチオケタールは、カルボニル化合物から公知の単純な方法で高収率で得られる。Ｄ．  Ｊ．  Ａｇｅｒ，  Ｏｒｇ．  Ｒｅａｃｔ．  １９９０，  ３８，  １〜２２３、特にページ６３、９５および９６の例の方法により記載されている。カルボニル化合物は、酸に不安定な置換基、例えばカルボニル基を覆うためのケタールまたはアセタールを任意に含むことが有利である。さらにそれらから得られるケテンチオケタールは、一般的に良好な結晶性により十分に精製することができるが、通常の有機溶媒に良好な溶解性を有する。
【００３６】
ここで好まれる方法は、カルボニル化合物と、置換されていてもよい２−シリル−１，３−ジチアンとの反応である。ここで特に好まれるのは、２−トリメチルシリル−１，３−ジチアンの使用である。反応は、好ましくは、アルキルリチウム例えばｎ−ブチルリチウムなどの脱プロトン化合物の存在下で、実行される。反応温度に有利な範囲は−１３０〜０℃である。適切な溶媒は、上記した溶媒または混合物である。
【００３７】
式Ｖのカルボニル化合物から出発して、式ＩＶのケテンジチオケタールおよびＨＹ酸の付加反応により得られる式ＩＩ‘のビス（アルキルチオ）カルベニウム塩を経由して、式Ｉ‘の環状フッ素化カルボン酸オルトエステルを、反応スキーム１に示すように、式ＩＩＩのヒドロキシル化合物との反応、その後の脱硫フッ素化により本発明に従って、合成することができる。
【００３８】
反応スキーム１：
【化１９】
2004538244.tif 000012
【００３９】
式Ｉ’およびＩＩ’は、
【化２０】
2004538244.tif 000013
基がＲ１と同じ意味を有するように、式ＩおよびＩＩとそれぞれ同一である。
【００４０】
式Ｖのカルボニル化合物から式Ｉ‘の環状フッ素化カルボン酸エステルへの連続変換は、特に好ましくは、いわゆるワンポット反応、すなわち中間体の単離および精製をせずに行われる。
【００４１】
同様に本発明は、本発明の方法により得られる環状フッ素化カルボン酸オルトエステル、特に式Ｉの化合物、
【化２１】
2004538244.tif 000014
式中、Ｒ１およびＷは、すでに定義したものである、
で表される前記化合物に関する。
【００４２】
式Ｉの意味は、式Ｉ化合物に結合した化学元素のすべての同位体を含む。式Ｉ化合物が１つまたは２つ以上のキラル中心を有する場合、式Ｉはまた、ラセミ体に加え鏡像異性的に純粋なおよび多い異性体も含む。鏡像異性的に純粋なまたは多い異性体においては、式Ｉ化合物はまたキラルドーパントとして、および一般的にキラル中間相を達成するために適している。
【００４３】
Ｒ１基は、好ましくは式Ｉａ、
【化２２】
2004538244.tif 000015
式中、
Ｒａは、Ｈ、ハロゲン、−ＣＮ、−ＮＣＳ、−ＳＦ５または１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、加えて１つまたは２つの非隣接−ＣＨ２−基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｅ−および／または−Ｃ≡Ｃ−により、置換されてよく、および／または加えて、１つまたは２つ以上のＨ原子は、ハロゲンおよび／または−ＣＮにより、置換されてよく、
Ｅは、ＣＲ４＝ＣＲ５またはＣＨＲ４−ＣＨＲ５であり、
Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、１〜６個の炭素原子を有するアルキル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＦ３またはＣＮであり、
【００４４】
Ｚは、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−（ＣＦ２）３−、−（ＣＦ２）４−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
【００４５】
Ａは、Ｎにより、１つまたは２つ以上のＣＨ基が置換されてよい１，４−フェニレン、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基がＯおよび／またはＳにより、置換されてよい１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイルまたは１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり、これらの基中１つまたは２つ以上のＨ原子は、ハロゲン、−ＣＮ、および／または任意にモノまたはポリハロゲン化された１〜６個の炭素原子を有するアルキルにより、置換されてよく、および
【００４６】
ｒは、０、１、２、３または４であり、２つ以上存在するＡおよび／またはＺ基は、全く同一または異なる意味を有してもよい。
ｒは好ましくは１以上で、特に１、２または３である。
【００４７】
Ａの特に好ましい意味は、フッ素で一置換、二置換または三置換されてよい１，４−フェニレン、トランス−１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、以下単純にするため、略記Ｐｈｅ、ＣｙｃおよびＤｉｏをそれぞれ用いる。
【００４８】
１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの用語は、それぞれ２つの位置異性体
【化２３】
2004538244.tif 000016
および
【化２４】
2004538244.tif 000017
を含む。
【００４９】
付属式Ｉａ．１〜Ｉａ．６０の以下のＲ１基が好ましい。
【００５０】
【化２５】
2004538244.tif 000018
【００５１】
【化２６】
2004538244.tif 000019
【００５２】
非常に特に好ましいＲａの意味は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは１〜８個の炭素原子を有するアルキルもしくはアルコキシ、または２〜８個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルケニロキシであり、ここではアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニロキシ基は、特にフッ素でモノ〜ポリハロゲン化されてよい。
【００５３】
Ｚの好ましい意味は、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合である。
【００５４】
付属式Ｉ．２ａ〜Ｉ．２ｈの以下のＷ基が好ましく、
【００５５】
【化２７】
2004538244.tif 000020
【００５６】
式中、＊は、フッ素化オルトエステル基との結合を示し、Ｒａは規定された意味を有し、好ましくは、Ｈ、フッ素、塩素、ＣＮまたは任意にフッ素化および／または塩素化された１〜６個の炭素原子を有するアルキルであり、ここで２つ以上存在するＲａ基は、全く同一または異なる意味を有してもよい。
【００５７】
付属式Ｉ．２ｂの特に好ましい意味は、
【化２８】
2004538244.tif 000021
【００５８】
本明細書中、示された基または置換基のアルキル基の意味、特にＲ、Ｒ’、Ｒａ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４および／またはＲ５においてのアルキル基は、線状または分岐状でもよい。それは、好ましくは１、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有する。それは、好ましくは線状で、従って特に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチルまたはオクチルである。分岐状アルキル基は、キラルまたはアキラルでもよい。好ましいキラルなアルキル基は、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチルおよび２−オクチルである。好ましいアキラルなアルキル基は、イソプロピル、イソブチル、（＝メチルプロピル）およびイソペンチル（＝３−メチルブチル）である。アルキル基は、記した方法により、置換されてよい。
【００５９】
本明細書中、示された基または置換基のアルコキシ基の意味、特にＲａにおいてのアルコキシ基は線状または分岐状でもよい。それは好ましくは、線状で、１、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、従って特に、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシロキシ、ヘプチロキシまたはオクチロキシ、さらにノニロキシ、デシロキシ、ウンデシロキシ、ドデシロキシ、トリデシロキシまたはテトラデシロキシである。
【００６０】
本明細書中、示された基または置換基のアルケニル基の意味、特にＲａにおいてのアルケニル基は、直鎖状または分岐状でもよい。それは好ましくは、直鎖状で２〜８個の炭素原子を有する。従って、それは特に、ビニル、プロポ−１−または−２−エニル、ブト−１−、−２−または−３−エニル、ペント−１−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキソ−１−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６−エニルまたはオクト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−または−７−エニルである。
【００６１】
本明細書中、示された基または置換基のアルケニロキシ基の意味、特にＲａにおいてのアルケニロキシ基は、直鎖状または分岐状でもよい。それは好ましくは直鎖状で、従って特に、ビニロキシ、プロポ−１−または−２−エニロキシ、ブト−１−、−２−または−３−エニロキシ、ペント−１−、−２−、−３−または−４−エニロキシ、ヘキソ−１−、−２−、−３−、−４−または−５−エニロキシ、ヘプト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６−エニロキシ、またはオクト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−または−７−エニロキシである。
【００６２】
以下の実施例は、本発明を制限することなしに本発明を説明することを目的とする。明細書中、パーセンテージは、重量パーセントである。すべての温度は、摂氏度で示される。ＤＢＨの略記は、１，３―ジブロモー５，５―ジメチルヒダントインに対して用いる。
【００６３】
実施例
例１
【化２９】
2004538244.tif 000022
５３．１ｍｍｏｌのチオアセタール１０をジクロロメタン７０ｍｌに溶解させ、５３．１ｍｍｏｌのトリフルオロメタンスルホン酸１１を氷冷しながらゆっくり加え、混合物を３０分攪拌する。その後バッチを−７０℃まで冷却し、ジクロロメタン５０ｍｌ中に、６４．９ｍｍｏｌのトリエチルアミンおよび２３．９ｍｍｏｌの（−）−Ｓ−１，１’−ビ（２−ナフトール）１２を含む溶液をゆっくり１５分かけて滴下する。さらに４５分後、２６５．５ｍｍｏｌのトリエチルアミントリスフッ化水素をゆっくり加え、ジクロロメタン１２０ｍｌ中に２６５．５ｍｍｏｌのＤＢＨを含む懸濁液をその後６０分かけて、分割して加える。バッチをさらに９０分攪拌し−２０℃まで昇温して、そのオレンジ色の懸濁液を、約１Ｍの水酸化ナトリウム溶液１ｌおよび亜硫酸水素ナトリウム溶液１００ｍｌの氷冷混合物に注意深く加える。水層を分離し、ジクロロメタンで３回抽出して、すべてを併せた有機層は通常の精製を行う。生成物は、約１３８℃の融点を有する。質量分析およびＮＭＲ分析は、期待したシグナルを示す。
【００６４】
例２
【化３０】
2004538244.tif 000023
３７．０ｍｍｏｌのチオアセタール２０をジクロロメタン５０ｍｌに溶解させ、３７．０ｍｍｏｌのトリフルオロメタンスルホン酸２１を氷冷しながらゆっくり加える。４０分後、冷却を解除し、黄色の懸濁液をさらに５０分間２０℃において攪拌する。バッチは、その後−７０℃まで冷却し、ジクロロメタン３０ｍｌ中に、３７．０ｍｍｏｌのトリエチルアミンおよび１６．６ｍｍｏｌの（−）−Ｓ−１，１’−ビ（２−ナフトール）２２を含む溶液を滴下する。９０分後、１５５ｍｍｏｌのトリエチルアミントリスフッ化水素をゆっくり加え、ジクロロメタン８０ｍｌ中に、１８４．８ｍｍｏｌのＤＢＨを含む懸濁液をその後４５分かけて、分割して加える。６０分後、バッチを−２０℃まで昇温して、そのオレンジ色の懸濁液を、約１Ｍの水酸化ナトリウム溶液１ｌおよび亜硫酸水素ナトリウム溶液１００ｍｌの氷冷混合物に注意深く加える。水層を分離し、ペンタンで３回抽出して、すべてを併せた有機層は通常の精製を行う。生成物は、約１４３℃の融点を有する。質量分析およびＮＭＲ分析は、期待したシグナルを示す。
【００６５】
例３
【化３１】
2004538244.tif 000024
７６．８ｍｍｏｌのジチアニリウムトリフラート３０をジクロロメタン３００ｍｌに入れ、ジクロロメタン５０ｍｌ中に、３４．９ｍｍｏｌのＲ−（＋）−１，１‘−ビ（２−ナフトール）３１および３８．４ｍｍｏｌのトリエチルアミンを含む溶液を、−６５℃において滴下する。その混合物をさらに９０分攪拌し、トリエチルアミントリスフッ化水素（０．３８ｍｏｌ）をゆっくり加え、ジクロロメタン１５０ｍｌ中に０．３８ｍｏｌのＤＢＨを含む懸濁液をその後、４０分かけて分割して加える。６０分後バッチは−２０℃まで昇温して、オレンジ色の懸濁液を、約１Ｍの水酸化ナトリウム溶液１．５ｌおよび亜硫酸水素ナトリウム溶液１５０ｍｌの氷冷混合物に注意深く加える。水層を分離し、ジクロロメタンで３回抽出して、すべてを併せた有機層は通常の精製を行う。質量分析およびＮＭＲ分析は、期待したシグナルを示す。
【００６６】
例４
【化３２】
2004538244.tif 000025
３４．９ｍｍｏｌのＳ−（−）−１，１‘−ビ（２−ナフトール）４１をジクロロメタン１２０ｍｌに入れる。７６．８ｍｍｏｌのトリエチルアミンを加え、ジクロロメタン８０ｍｌ中に、３４．９ｍｍｏｌのジチアニリウムトリフラート４０を含む溶液を、−６５℃において１時間かけて滴下する。その混合物をさらに１時間攪拌し、０．１５ｍｏｌのトリエチルアミントリスフッ化水素をゆっくり加え、ジクロロメタン５０ｍｌ中に０．１０５ｍｏｌのＤＢＨを含む懸濁液をその後、９０分かけて分割して加える。６０分後バッチは−２０℃まで昇温して、オレンジ色の懸濁液を、１Ｍの水酸化ナトリウム溶液５００ｍｌおよび亜硫酸水素ナトリウム溶液５０ｍｌの氷冷混合物に注意深く加える（ｐＨ＝７）。水層を分離し、ジクロロメタンで３回抽出して、すべてを併せた有機層は通常の精製を行う。生成物は、約２２８℃の融点を有する。質量分析およびＮＭＲ分析は、期待したシグナルを示す。
【００６７】
式Ｉ中のＷ基およびＲ１基により定義される以下の化合物は、上記実施例と同様にして得られる。
【表１】
2004538244.tif 000026
【００６８】
【表２】
2004538244.tif 000027
【００６９】
【表３】
2004538244.tif 000028
【００７０】
【表４】
2004538244.tif 000029
【００７１】
【表５】
2004538244.tif 000030
【００７２】
【表６】
2004538244.tif 000031
【００７３】
【表７】
2004538244.tif 000032
【００７４】
【表８】
2004538244.tif 000033
【００７５】
【表９】
2004538244.tif 000034
【国際公開パンフレット】
2004538244.tif 000043
2004538244.tif 000044
2004538244.tif 000045
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2004538244.tif 000047
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2004538244.tif 000072
2004538244.tif 000073
2004538244.tif 000074
2004538244.tif 000075
2004538244.tif 000076
2004538244.tif 000077
2004538244.tif 000078
2004538244.tif 000079
【国際調査報告】
2004538244.tif 000080
2004538244.tif 000081
2004538244.tif 000082
2004538244.tif 000083
2004538244.tif 000084
2004538244.tif 000085