(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式［１］
【化１】
0004067847.tif 000009
［式中、ＲはＣ1-10の直鎖あるいは分岐アルキル基を表す］で示される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からなるフッ素化剤。
【請求項２】
４族遷移金属フッ化物塩がチタン、ジルコニウム、ハフニウムの金属フッ化物である請求項１に記載のフッ素化剤。
【請求項３】
一般式［２］
【化２】
0004067847.tif 000010
［式中、Ｒ1およびＲ2は水素、Ｃ1-10置換または無置換の飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル基、Ｃ3-8環状アルキル基、無置換もしくは置換アリール基、無置換もしくは置換ヘテロ環を表し、同一でも異なっていてもよい］で示される１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物に請求項１または請求項２に記載のフッ素化剤を作用させて開環フッ素化し、一般式［３］
【化３】
0004067847.tif 000011
［式中、Ｒ1およびＲ2は一般式［２］と同じ］で示される１−アルコキシ−２−フルオロ−３−ヒドロキシ化合物を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規フッ素化剤および１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物の求核的開環フッ素化反応への利用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エポキシ化合物の開環フッ素化において、フッ素化剤の選択は重要な問題である。フッ素化剤としてフッ化水素を単独で用いると、操作性が悪く危険である上、重合が進行してしまう場合があり、目的物は得られない。また、三フッ素ホウ素を用いた場合は、転移反応が進行してしまい、位置および立体的制御が難しい。
【０００３】
特に、２，３−エポキシアルコール類の求核的フッ素化開環は、位置および立体化学制御が難しく、幾つかのフッ素化剤が試されているが、従来法のほとんどが、Ｃ−３位選択的なフッ素化であった。例えばTetrahedron Lett.,1990,31(49),7209-7212（フッ素化剤：K2HF2／H2F3NBu4）、J.Org.Chem.,1988,53,1026-1030（フッ素化剤：ジイソプロピルアミントリハイドロフルオライド）Tetrahedoron Lett.,1992,33,(47),7083-7086(フッ素化剤：(HF)2/NBu4F）、Tetrahedoron Lett.,1992,33,(47),7087-7088(フッ素化剤：(RO)4-nTiFn）の合成例が示されているが、いずれもＣ−３位にフッ素が結合した化合物が主成分として生成する。唯一、J.Org.Chem.,1988,53,1026-1030に記載されている合成例でフッ素化剤としてピリジンポリハイドロフルオライドを用いた場合においてＣ−２位とＣ−３位が同等の割合で生成しているが、Ｃ−２選択的な生成物を与える合成例は、これまで報告されていない。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】
本発明は、１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物の開環フッ素化において、Ｃ−２位選択的フッ素化を進行させるようなフッ素化剤およびその利用法の提供を目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本発明者は上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、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からなるフッ素化剤が、１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物に対し、Ｃ−２位選択的に開環フッ素化することを見出し、本発明に至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、一般式［１］
【０００７】
【化４】
0004067847.tif 000002
【０００８】
［式中、ＲはＣ1-10の直鎖あるいは分岐アルキル基を表す］で示される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からなるフッ素化剤である。
【０００９】
また、本発明は、４族遷移金属フッ化物塩がチタン、ジルコニウム、ハフニウムの金属フッ化物である上記に記載のフッ素化剤である。
【００１０】
また、本発明は、 一般式［２］
【００１１】
【化５】
0004067847.tif 000003
【００１２】
［式中、Ｒ1およびＲ2は水素、Ｃ1-10置換または無置換の飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル基、Ｃ3-8環状アルキル基、無置換もしくは置換アリール基、無置換もしくは置換ヘテロ環を表し、同一でも異なっていてもよい］で示される１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物に上記に記載のフッ素化剤を作用させて開環フッ素化し、一般式［３］
【００１３】
【化６】
0004067847.tif 000004
【００１４】
［式中、Ｒ1およびＲ2は一般式［２］と同じ］で示される１−アルコキシ−２−フルオロ−３−ヒドロキシロ化合物を製造する方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるフッ素化剤は、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を室温で混合することにより調製できる。フッ化水素酸アンモニウム塩は、一般式［１］に示すようなアンモニウム４級塩で、テトラアルキルアンモニウム ジハイドロジェントリフルオライド類（Ｈ2Ｆ3ＮＲ4）である。
【００１６】
ここで、ＲはＣ1-10の直鎖あるいは分岐のアルキル基を示す。具体的には、直鎖アルキル基として、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、オクチル、デシル等を、また分岐アルキル基として、イソプロピル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、２−メチルブチル、イソペンチル、イソヘキシル、３−エチルオクチル、等を示すことができる。
【００１７】
また、４属遷移金属フッ化物塩は、チタン、ジルコニウム、ハフニウムの金属フッ化物であり、具体的には、四フッ化チタン、三フッ化チタン、四フッ化ジルコニウム、四フッ化ハフニウムを挙げることができ、特に四フッ化ジルコニウム、四フッ化ハフニウムが好ましい。
【００１８】
使用されるフッ化水素酸アンモニウム塩の量は４属遷移金属フッ化物塩１モルに対して、０．５〜２．０モルで、好ましくは０．８〜１．２モルである。
【００１９】
本発明のフッ素化反応においては、一般式［２］で示される１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物を原料とし、上記フッ素化剤を作用させて開環フッ素化することにより、Ｃ−２選択的なフッ素化を進行させ、一般式［３］に示すような、１−アルコキシ−２−フルオロ−３−ヒドロキシ化合物を製造することができる。
【００２０】
本発明における１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物において、Ｒ1およびＲ2は水素、Ｃ1-10置換または無置換の飽和または不飽和の鎖状または分岐アルキル基、Ｃ3-8環状アルキル基、無置換もしくは置換アリール基、無置換もしくは置換ヘテロ環を表し、同一でも異なっていてもよい。
【００２１】
具体的には、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、オクチル、デシル等のＣ1-10の直鎖飽和アルキル、イソプロピル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、２−メチルブチル、イソペンチル、イソヘキシル、３−エチルオクチル等のＣ1-10等の飽和分岐アルキル、ビニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、デセニル、２−プロペニル、１−メチル−１−プロペニル、１−エチル−１−ブテニル、２，４−ジメチル−１−ペンテニル、２，４−ジメチル−２−ペンテニル基等のＣ2-10の直鎖または分岐アルケニル基、シクロプロピル、シクロヘキシル、シクロオクチル等のＣ3-8環状アルキル基等が挙げられる。 また、アリール基としては、フェニル基、ヘテロ環としては、ピロリジン環、ピペリジン環、、イミダゾリジン環、イミダゾリジノン環、ピリミジン環、ピリミジノン環が挙げられる。
【００２２】
これらは置換されていてもよく、ここで置換基としては本発明の方法において不活性な置換基であればよいが、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基にあっては、アリール基、ヘテロ環式基、アルコキシ基、三級アミノ基等であり、また、アーリル基、ヘテロ環式基にあっては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環式基、アルコキシ基、三級アミノ基等である。
【００２３】
本発明のフッ素化反応に用いられるフッ素化剤の量は、通常、一般式［２］で示される１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物に対して、１モル当量以上使用すればよく、１〜１０モル当量が好ましく、特に１〜５モル当量が好ましい。
【００２４】
本発明のフッ素化に用いられる反応溶媒は、原料の１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物および生成物である１−アルコキシ−２−フルオロ−３−ヒドロキシ化合物と反応しないものであれば特に限定されないが、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルのようなニトリル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、塩化ベンゼン等の芳香族類、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類が挙げられる。その中でも、アセトニトリル、トルエン、塩化ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタンが好ましく、特にテトラヒドロフラン、ジクロロメタンがより好ましい。これらの溶媒は、単独または組み合わせて使用することができる。また、溶媒量は原料の１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物が溶解する範囲内であればよく、使用原料量の１倍以上用いれば良い。
【００２５】
本反応のフッ素化の反応温度は、室温付近で容易に反応が進行する。当然のことながら、加熱下においては効率よく進行する。
【００２６】
本反応の後処理においては、通常の後処理操作を行うことにより粗生成物を得ることができる。得られた粗生成物は、必要に応じて、活性炭、蒸留、カラムクロマトグラフィー等の精製操作を行うことにより、目的の一般式［３］で示される１−アルコキシ−２−フルオロ−３−ヒドロキシ化合物を得ることができる。
【００２７】
【実施例】
以下実施例により本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
「実施例１」
○フッ素化剤の調製
テトラブチルアンモニウム ジハイドロジェントリフルオライド（Ｈ2Ｆ3ＮＢｕ4）と四フッ化チタン（ＴｉＦ4）を等モル量混合し、室温で１０分間攪拌した。
○開環フッ素化反応
フッ素化剤調製溶液（塩化ベンゼン溶液、エポキシ化合物に対して二倍当量）に式［４］
【００２９】
【化７】
0004067847.tif 000005
【００３０】
に示す１−ヒドロキシ−２，３−エポキシアルコールを滴下し、０℃で１時間攪拌後、室温で８時間攪拌した。反応は穏やかに進行し、式［５］
【００３１】
【化８】
0004067847.tif 000006
【００３２】
に示す１，３ジヒドロキシ−２−フルオロ化合物（２−Ｆ体）をおよび式［６］
【００３３】
【化９】
0004067847.tif 000007
【００３４】
に示す１，２−ジヒドロキシ−３−フルオロ化合物（３−Ｆ体）を得た。19Ｆ−ＮＭＲで確認したところ、２−Ｆ体と３−Ｆ体を合わせた収率は８６％で、２−Ｆ体と３−Ｆ体との比は６６：３４であった。
【００３５】
「実施例２〜実施例３」
実施例１と同じ系で、フッ素化剤調製時の４属遷移金属フッ化物塩として四フッ化チタン（ＴｉＦ4）を用い、開環フッ素化反応時の溶媒の種類、反応時間を変えて、室温において、実施例１と同様な操作を行った。結果を実施例１の結果と合わせて表１に示した。
【００３６】
「実施例４〜実施例５」
実施例１と同じ系で、フッ素化剤調製時の４属遷移金属フッ化物塩として三フッ化チタン（ＴｉＦ3）を用い、開環フッ素化反応時の溶媒の種類、反応時間を変えて、室温において、実施例１と同様な操作を行った。結果を表１に示した。
【００３７】
「実施例６〜実施例７」
実施例１と同じ系で、フッ素化剤調製時の４属遷移金属フッ化物塩として四フッ化ジルコニウム（ＺｒＦ4）を用い、開環フッ素化反応時の溶媒の種類、反応時間を変えて、室温において、実施例１と同様な操作を行った。結果を表１に示した。
【００３８】
「実施例８〜実施例９」
実施例１と同じ系で、フッ素化剤調製時の４属遷移金属フッ化物塩として四フッ化ハフニウム（ＨｆＦ4）を用い、開環フッ素化反応時の溶媒の種類、反応時間を変えて、室温において、実施例１と同様な操作を行った。結果を表１に示した。
【００３９】
「参考例１」
実施例１と同じ系で、塩化ベンゼン中、フッ素化剤としてテトラブチルアンモニウム ジハイドロジェントリフルオライド（Ｈ2Ｆ3ＮＢｕ4）のみを使用し、１４０℃で２０時間反応させ、開環フッ素化を行った。２−Ｆ体と３−Ｆ体を合わせた収率は６０％で、２−Ｆ体と３−Ｆ体との比は３９：６１であった。結果を表１に示した。
【００４０】
【表１】
0004067847.tif 000008
【００４１】
【発明の効果】
１−アルコキシ−２，３−エポキシ化合物の開環フッ素化において、Ｃ−２位選択的フッ素化生成物を与えるフッ素化剤を簡単な操作で製造できる。