WO2002066409A1

WO2002066409A1 - Procede pour produire un compose $g(a), $g(a)-difluorocycloalcane

Info

Publication number: WO2002066409A1
Application number: PCT/JP2002/001525
Authority: WO
Inventors: Kouki Fukumura; Hiroshi Sonoda; Hidetoshi Hayashi; Masahiko Kusumoto
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2003-08-22
Also published as: GB2377938B; US6686509B2; GB2377938A; GB0226367D0; US20030078460A1

Description

明細書

ひ，ひ一ジフルォロシクロアルカン類の製造方法 . 技術分野

本発明は、医薬品や液晶材料等の合成原料として有用な化合物である α， α - ジフルォロシクロアルカン類の製造方法に関する。

背景技術

従来、ひ， α—ジフルォロシクロアルカン類の製造方法としては、シクロアルカノン類と四フッ化硫黄とを反応させる方法（米国特許第 2 5 9 2 4 5号等）、シクロアルカノン類と六フッ化モリプデンを反応させる方法（Tetrahedron, (2 7) , 3965 ( 1971) ) 、シクロアルカノン類をヒドラゾン誘導体とした後フッ化ハロゲンと反応させる方法（J. Am. Chetn. Soc. ( 1987) , 109 (3) , 896等）等がある。しかし、これらの方法は高価かつ毒性、爆発性の高いフッ素化剤を使用しており、製造に特殊な設備を必要とする上に反応収率も低く、工業的な製造方法とは言レ、難い。また、 1一クロロシクロへキセン類に触媒の存在または不存在下に無水フッ化水素を反応させる方法（Helv. Chim. Acta, 46 (1963) , 1818 等）がある。しかし、この方法は原料合成に煩雑な操作を必要とする上に、フッ化水素との反応収率が高くないという問題がある。

これらの問題を克服するために、近年様々な方法が提案されている。例えば特開昭 6 3 - 5 4 3 3 1号公報では、シクロへキサノンを無水トリフルォロ酢酸と反応させ、ァシラール化合物を得た後にフッ化水素と反応させることによって、穏和な条件下で 1 , 1—ジフルォロシク口へキサンを高収率で得られることが開示されている。この方法では、反応に使用した無水トリフルォロ酢酸をトリフルォロ酢酸として取出した後、五酸化リンなどで脱水することで再生使用できること力ら、製造コストを低く抑えるメリットがある。しかしながら、アシラールェ程の反^時間が非常に長時間である上、アシラール体を取出した後次のフッ素化工程を行う必要がある。またフッ素化工程では 3 0〜 5 0当量にも及ぶ大過剰のフッ化水素を使用する必要があり、フッ化水素の回収設備が必要となる。したがって、この方法では、工程が煩雑になり設備負荷が大きくなることは避けられず、この点は工業的方法としては大きな欠点となりうるものである。

また、シクロアルカノン類から直接目的物を得る脱酸素フッ素化剤として、四フッ化硫黄を誘導化して得られるアミノサルファートリフルオリド類を用いる方法がある（J. Org. Chera.， 40(1975) 574、特開平 1 1— 1 7 1858号公報、特表平 9— 508646号公報、特表平 1 1— 50527 1号公報等）。これらの方法では、特殊設備を必要とせず穏和な条件下でひ，ひージフルォロシクロアルカン類を合成できるが、脱酸素フッ素化剤が高価である。さらに大きな問題として、目的物以外にフルォロシクロアルケン骨格を有する副生物が生成し、この副生物と目的物の分離が極めて困難なため、これを目的物から除去するのに多大な労力を必要とする。

例えば、特表平 1 1— 505271号公報では、ジェチルァミノサルファートリフルオリド（以下「DAST」と略記する）と 4ーシクロへキサノンカルボン酸ェチルとを反応させた後、加水分解、中和、抽出、乾燥、脱溶媒、減圧蒸留を経て、 4一フルオロー 3—シクロへキセンカルボン酸ェチノレを不純物として含む 4, 4ージフルォロシクロへキサンカルボン酸ェチルを収率 70〜 80%程度で得ている。そして、その後の工程で、副生物である 4—フ^^オロー 3—シクロへキセンカルボン酸ェチルを酸化剤「ォキソン（0X0NE) [商標] 」等で処理するという、煩雑な精製法が開示されている。しかし、このような処理工程では、 4, 4—ジフルォロシク口へキサンカルボン酸ェチルの収率が悪化するという問題がある。

また、特開平 1 1— 1 7 1858号公報では、各種アミノサルフアートリフルオリドと 4一 t—ブチルシクロへキサノンとの反応によって、 4一 tーブチル一 1 , 1一ジフノレオロシク口へキサンと 4— tーブチノレー 1ーフノレオ口シク口へキセンを、 67/33から 96/4までの生成比で得られることが開示されている。し力し、これらの混合物から高純度の 4一 t一プチルー 1， 1ージフル;^ロシク口へキサンを単離する具体的方法については開示されていない。発明の開示

本発明は、上述した従来技術の課題を解決すべくなされたものである。すなわち本発明の目的は、従来法に比べて、高純度の a , α—ジフルォロシクロアル力ン類を効率良く製造できる方法を提供することにある。 ' 前述のとおり、従来、フルォロシクロアルケン骨格を有する副生物は、 α , α ージフルォロシクロアルカン類を得るために除去すべき対象物としてしか考えられていなかった。しかし、本発明者らは、，ひ一ジフルォロシクロアルカン類の効率的な製造方法を種々検討する過程で、シク口へキサノンに D A S Τ等の脱酸素フッ素化剤を作用させて得られる 1， 1—ジフルォロシク口へキサンと 1一フルォロシクロへキセンとを含有する混合物をフッ化水素で処理したところ、 1 一フルォロシク口へキセンが 1 , 1ージフルォロシク口へキサンに容易に変換することを見出した。そして、この知見を基にさらに鋭意検討した結果、そのような反応混合物に直接フッ化水素を添加することにより、高純度の 1 , 1ージフノレォロシク口へキサンが得られることを見出し、本発明に達した。

すなわち本発明は、 1つのフッ素原子が炭素一炭素不飽和二重結合の素原子に直接結合しているフルォロシクロアルケン類を、フッ化水素で処理することを特徴とする α，一ジフルォロシクロアルカン類の製造方法である。

さらに本発明は、シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理し、次いでフッ化水素で処理することを特徵とする α , ひ一ジフルォロシクロアル力ン類の製造方法である。発明を実施するための最良の形態

本発明において、フルォロシクロアルケン類は、 1つのフ^素原子が炭素一炭素不飽和二重結合の炭素原子に直接結合した炭素一炭素不飽和二重結合を 1つ有するシクロアルケン類を意味する。

また、このフルォロシクロアルケン類としては、例えば、 4員環乃至 8員環の単環構造を有する化合物、 4員環乃至 8員環の単環構造を形成する隣りった炭素原子間がアルキレン基により架橋した縮環構造を有する化合物、 4員環乃至 8 員環の単環構造を形成する隣り合わない炭素原子間がアルキレン基により架橋した環状構造を有する化合物などが挙げられる。その具体例としては、フルォロシクロブテン類、フルォロシクロペンテン類、フルォロシクロへキセン類、フルォロシクロヘプテン類、フルォロシクロオタテン類などが挙げられる。これらのフルォロシクロアルケン類は、フッ素原子が結合した炭素原子以外の環構造を形成する炭素原子の任意の位置に、フッ化水素に対して不活性である置換基を有していてもよい。フッ化水素に対して不活性である置換基としては、例えば、メチル、ェチル、プロピル、ブチル等のアルキル基、ァリール基、アルコキシ基、ハロゲン原子、トリフルォロメチル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シァノ基、ニトロ基等が挙げられる。

フルォロシクロアルケン類に属する化合物の一部を具体的に例示するならば、例えば、 1—フルォロシクロブテン、 1一フルオロー 2—メチルシクロペンテン、 1ーフノレオ口一 4—メチノレシク口ヘプテン、 4— tーブチルー 1—フノレォロシクロォクテン、 1—フルォロシクロへキセン、 1 _フルオロー 2—メチルシクロへキセン、 1 _フルオロー 4—メチルシクロへキセン、 4一 t—ブチノレー 1—フノレォロシク口へキセン、 4一フルオロー 3—シク口へキセンカルボン酸ェチル、 4 —フルオロー 3—シクロへキセンカルボン酸、 4—シァノー 1—フノレオ口ンクロへキセン、 4—クロロー 1—フゾレオロシクロへキセン、 1—フノレオロー 4一フエニノレシクロへキセン、 1—フノレオロー 3—フエニノレシクロへキセン、 1—フノレオロー 4— トリフルォロメチルシク口へキセン、 1—フルオロー 3—メトキシシク口へキセン、 2 , 6—ジメチノレ一 1ーフノレオロシク口へキセン、 1一フルオロー 4 一二トロシク口へキセン等が挙げられる。

フルォロシクロアルケン類は、いかなる方法で合成されたものでも用いることができる。例えば、後述するシクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理して得られるフルォロシクロアルケン類と α，ひ一ジフルォロシクロアルカン類を含有する反応混合物中のフルォロシクロアルケン類を用いることができる。

本発明においては、フルォロシクロアルケン類をフッ化水素で処理することにより、 cu , ひージフルォロシクロアルカン類を得る。この処理によれば、フルォ口シクロアルケン類の炭素一炭素二重結合を構成する 2つの炭素原子のうち、フッ素原子が直接結合している方の炭素原子に対してフッ化水素のフッ素原子が結合し、フッ素原子が直接結合していない方の炭素原子に対してフッ化水素の水素原子が結合し、ひ， α—ジフルォロシクロアルカン類が生成する。例えば、 1 一フルォロシク口へキセンの炭素一炭素二重結合にフッ素原子と水素原子がそれぞれ結合すれば、 1 , 1—ジフルォロシクロへキサンが得られる。また、 1—フルオロー 2—メチルシク口へキセンの炭素一炭素二重結合にフッ素原子と水素原子がそれぞれ結合すれば、 1 , 1—ジフルオロー 2—メチルシクロへキサンが得られる。

この処理に使用するフッ化水素は、無水のものが好ましいが、少量の水分の存在は特に問題ではない。また、フッ化水素の使用量は、特に制限はないが、好ましくはフルォロシクロアルケン類に対して 1〜4 O m o 1倍、特に好ましくは 3 〜3 0 m o 1倍である。フッ化水素を 1 m o 1倍以上使用することは、反応速度などの点で好ましい。また、 4 0 m o 1倍以下で使用することは、反応後のフッ化水素の回収量を少なくし、回収設備の大型化を回避するなど、経済的な面で好ましい。処理後の未反応フッ化水素は、窒素等の不活性ガスを反応混合物に吹き込むことで、不活性ガスと共に容易に回収できる。

フルォロシクロアルケン類をフッ化水素で処理する際に、溶媒は使用してもしなくても問題ない。溶媒を使用する場合は、フッ化水素およびフルォロシク口ァルケン類と反応しなレ、溶媒を使用すべきである。フッ化水素およびフルォロシク口アルケン類に対して不活性な溶媒として非プロトン性極性溶媒を使用すると、フッ化水素が非プロトン性極性溶媒への溶解度が大きいため、フッ化水素処理を大気圧下または低圧力下にて行うことができる。したがって、非プロトン性極性溶媒を使用する方法は、工業的規模でフッ化水素処理を実施する場合に、高価な耐酸†生のある高圧設備を必要としないという大きな利点がある。

非プロトン性極性溶媒としては、ジェチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類；酢酸ェチル、酢酸プチル等のエステル類；ァセトニトリル、プロピォニトリル等の二トリル類；ジメチルホルムァミド、ジメチルァセトアミド等のアミド類； 1 , 3—ジメチルー 2—イミダゾリジノン、テトラメチルゥレア等のウレァ類；などが挙げられる。

フッ化水素処理に溶媒を使用する場合、使用する溶媒量は特に制限はないが、通常反応原料に対し 0. 1 〜 1 0質量倍程度である。

フッ化水素処理の温度は、使用するフッ化水素量、溶媒の使用の有無、また使用溶媒量などによって適正な範囲が適宜決定されるべきであさが、通常一 2 0〜 1 2 0 °C、好ましくは 0〜 8 0 °Cである。処理温度が一 2 0 °C以上であると反応速度などの点で好ましく、 1 2 0 °C以下であると製造設備面での負荷などの点で好ましい。

カルボニル基に隣接する炭素上に少なくとも一つの水素原子を有するシクロアルカノン類は、前述のフルォロシクロアルケン類の前駆体となりうる。すなわち、そのようなシクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理することで、前述のフルォロシクロアルケン類および _α , α—ジフルォロシクロアルカン類を得ることができる。そのようなシクロアルカノン類としては、例えば、 4員環乃至 8員環の単環構造を有する化合物、 4員環乃至 8員環の単環構造を形成する隣り合った炭素原子間がアルキレン基により架橋した縮環構造を有する化合物、 4員環乃至 8員環の単環構造を形成する隣り合わない炭素原子間がアルキレン基により架橋した環状構造を有する化合物などが挙げられる。その具体例としては、シクロプタノン類、シクロペンタノン類、シクロへキサノン類、シクロへプタノン類、シクロオタタノン類などが挙げられる。

前述のフルォロシクロアルケン類を与えるシクロアルカノン類を具体的に例示するならば、シクロブタノン、 2—メチルシク口ペンタノン、 4ーメチルシク口ヘプタノン、 4 - ーブチルシクロォクタノン、シクロへキサノン、 2—メチルシク口へキサノン、 4—メチルシクロへキサノン、 4一 t _プチルシクロへキサノン、 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチノレ、 4ーシク口へキサノンカルボン酸、 4—シァノシクロへキサノン、 4—クロロシクロへキサノン、 4一フエ二ノレシク口へキサノン、 3—フエ二ルシク口へキサノン、 4—トリフルォロメチルシク口へキサノン、 3—メトキシシク口へキサノン、 2 , 6—ジメチルシクロへキサノン、 4一二トロシクロへキサノンが挙げられる。

なお、シクロアルカノン類の中でカルボニル基の酸素原子と炭素原子を結ぶ直線に対して非対称な化学構造を有するシクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理した場合は、ひ，ひージフルォロシクロアルカン類とフルォロシクロアルケン類の混合物が得られる傾向にある。例えば、 2—メチルシクロへキサノンを脱酸素フッ素化剤で処理すると、，ひージフルォロシクロアルカン類である 1 , 1 ージフルオロー 2—メチルシクロへキサンと共に、フルォロシクロアルケン類である 1一フルォロ一 2—メチルシク口へキセンと 1一フルォロ - 6—メチルシク口へキセンの混合物が得られる。

シクロアルカノン類の処理に用いる脱酸素フッ素化剤としては、例えば、アミノサルファートリフルオリド類、ジアミノジフルォロメタン類などが挙げられる。アミノサルファートリフルオリド類の具体例としては、 Ν , Ν—ジェチルァミノサルファートリフルオリド（D A S T ) に代表されるジアルキルアミノサルファートリフルオリド、およびそれらの改良型である Ν， Ν—ビス（2—メトキシェチル）アミノサルファートリフルオリド（エアプロダクツ社の登録商標名 De oxo-fluor) 、 N， N—ジァリールアミノサルファートリフルオリド、 N—アルキル， N—ァリールアミノサルファートリフルオリド等が挙げられる。ジアミノジフルォロメタン類の具体例としては、ビス一ジメチルァミノ一ジフルォロメタン、ビスージェチルアミノージフルォロメタン、ビスージプロピルアミノ一ジフルォロメタン、ビスージ一 i 一プロピルアミノージフノレオロメタン、ビスージ一 n— ブチルアミノ一ジフルォロメタン、ビスージ一 i—ブチルアミノージフルォロメタン、ビスージー t 一プチルァミノ一ジフノレオロメタン、ビスージ一 n—ペンチルージフノレオロメタン、ビスージ一 n —へキシノレ一ジフゾレオロメタン、 2 , 2 - ジフルオロー 1 , 3—ジメチルーイミダゾリジン、 2 , 2—ジフルオロー 1ーェチルー 3—メチノレ一^ f ミダゾリジン、 2 , 2—ジフ/レオ口一 1 ， 3—ジェチノレーィミダゾリジン、 2， 2—ジフルオロー 1 , 3—ジー n—プロピ /レーイミダゾリジン、 2 , 2—ジフルオロー 1 , 3—ジ一 i 一プロピル一ィミダゾリジン、 2， 2—ジフルオロー 1 , 3ージー n—プチノレーィミダゾリジン、 N—フエ二ルー N , N， N— トリメチルジアミノジフルォロメタン、ビスーピペリジルージフルォロメタン等が挙げられる。これらのなかでも、 N , N—ジェチルアミノサルファートリフルオリド、 Ν , Ν—ビス（2—メトキシェチル）アミノサルファートリフルオリド、 2， 2—ジフルオロー 1 , 3—ジメチ.ルーィミダゾリジンが好ましい。また、取り扱いの容易さの面から、 2， 2—ジフ /レオロー 1， 3—ジメチノレ一^ ミダゾリジンは特に好ましい。ジァミノジフルォロメタン類は、例えば特開平 1 2— 0 3 8 3

7 0号公報に記載の方法により容易に製造することができる。

シクロアルカノン類を処理する際の脱酸素フッ素化剤の使用量は、原料に対して 1当量以上が好ましく、 1〜5当量がより好ましい。脱酸素フッ素化剤を 1当量以上使用することは、反応進行の点において好ましい。また、 5当量以下で使用することは、使用量当たりの反応効率の点において好ましい。

シクロアルカノン類と脱酸素フッ素化剤とを反応させる際には、溶媒を使用しなくても問題ないが、使用する場合は脱酸素フッ素化剤およびフルォロシクロアルケン類と反応しない溶媒であれば特に制限はない。好ましい溶媒としては、例えば、へキサン、ヘプタン、シク口へキサン等のアルカン類、ベンゼン、トルェン、キシレン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶媒、ジクロロメタン、クロ口ホルム、エチレンジクロリド等のハロゲン系溶媒、ジェチルエーテル、テトラヒドロフラン、グライム、ジグライム、ァセトニトリル、 N—メチルピロリジノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルァセトアミド、 1， 3—ジメチル一 2—イミダゾリジノン等の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。

シク口アル力ノン類を脱酸素フッ素化剤で処理する場合の温度は、脱酸素フッ素化剤がアミノサルファートリフルオリド類の場合、一 7 8 °C〜1 0 0 °Cが好ましく、 0 °C〜8 0 °Cがより好ましい。 — 7 8 °C以上で処理することは反応速度などの点で好ましく、 1 0 0 °C以下で処理することはアミノサルファートリフルォリド類の安定性などの点で好ましい。また、脱酸素フッ素化剤がジァミノジフルォロメタン類である場合、 0 °C〜1 5 0 °Cが好ましく、 2 0 ° (〜 1 2 0 °Cがより好ましい。 0 °C以上で処理することは反応速度などの点で好ましく、 1 5 0 °C以下で処理することはジァミノジフルォロメタン類の安定性などの点で好ましい。シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理して得られる反応混合物のフッ化水素による処理は、前述のフルォロシクロアルケン類のフッ化水素処理と同一の処理方法および反応条件で行うことができる。

フルォロシクロアルケン類または前述のフルォロシクロア.ルケン類と ct ,ひ一ジフルォロシクロアル力ン類を含有する混合物をフッ化水素で処理する方法の具体例としては、反応容器内のフルォロシクロアルケン類またはこれを含有する混合物にガス導入管を通してフッ化水素ガスを吹き込む方法、予めフッ化水素を非プロトン性極性溶媒に溶解した溶液をフルォロシクロアルケン類またはこれを含有する混合物に添加する方法などが挙げられる。ただし、フッ化水素処理の方法は、これらに限定されるものではなレ、。

シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理することにり得たフルォロシクロアルケン類と _α， _α—ジフルォロシクロアルカン類を含有する反応混合物を使用する場合は、その反応混合物中に残存する脱酸素フッ素化剤を加水分解し、その後、抽出や濃縮、蒸留等の操作によりフルォロシクロアルケン類または aージフルォロシクロアルカン類、あるいはこれらの混合物を反応混合物から一且単離して、フッ化水素処理を行うことができる。また、フルォロシクロアルケン類および Zまたは α，ひージフルォロシクロアル力ン類を単離することなく、その反応混合物を直接フッ化水素処理することもできる。

特に、シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤処理した後、フルォロシクロアルケン類および α , ひ一ジフルォロシクロアルカン類を中間単離せずに、これら化合物を含有する反応混合物に直接フッ化水素を添加する方法、いわゆるワンポット法は操作が簡便であり、かつ同一反応機で行えるので製造設備を簡略化でき、工業規模で実施する場合に大きな利点となり得る。 '―

以上説明したように、本発明においては、フルォロシクロアルケン類をフッ化水素で処理し、あるいは、シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理して得た反応混合物に直接フッ化水素を添加する。この方法により生成する反応混合物は、実質的にフルォロシクロアルケン類を含有しない。したがって、従来行われているようなフルォロシクロアルケン類を分離するための特別な精製工程を必要とせず、濃縮、抽出および蒸留等の通常の操作により α，ひージフルォロシクロアルカン類を反応混合物から容易に、かつ高純度で取り出すことができる。以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなレ、。尚、合成例 1中のァセトニトリル溶液中の 2 , 2—ジフルォロー 1 , 3—ジメチルイミダゾリジン（以下「D F I」と略記する）濃度は、 D F Iをァニリンと反応させて誘導化した後、高速液体クロマトグラフィー法により測定した。また、フッ素イオンの濃度測定はランタン一ァリザリンコンプレキソン試薬を用いる吸光光度分析法により行った。また、合成例 1および各実施例におけるフルォロシクロアルケン類および α, α—ジフルォロシクロアルカン類は、ガスクロマトグラフィー（以下「GC」と略記する）による内部標準法によって定量評価した。

<合成例 1 >

2, 2—ジフルオロー 1, 3—ジメチルイミダゾリジン（DF I) の合成：

2—クロ口一 1, 3—ジメチルイミダゾリユウム =クロリドの 80.0 g ( 0. 452mo 1 ) と、スプレ一ドライ品のフッ化力リウム 105. l g (1.810 mo 1 ) と、ァセトニトリノレ 320m lを、 500m l四つ口反応フラスコに装入し、窒素雰囲気下 80 °Cで 1 7時間反応させた。反応液を 25 °Cまで冷却した後、反応液から無機塩を分別して DF I (MW1 36. 1-4) のァセトニトリノレ溶液 414. 2 gを得た（溶液中 D F I濃度 1 1.4質量％、収率 77 %) 。

この反応液の減圧蒸留を行い、 DF I 32 g (純度 98.4%) を得た。物性値は次の通りである。沸点 47. 0°C/3 7mmHg、 E I一 MS : 1 3 6 (M+) , 1 1 7 (M⁺— F⁺) 、 I R (n e a t) cm'¹ : I 486, 1 385, 1 295, 1 242, 1085, 966、 F分析：計算値 27. 9%, 実測値 2 7. 7%、 ¹H— NMR (δ , p pm, CDC 1₃, TMS基準）： 2. 52 (s， 6 H, -CH₃X 2) , 3. 05 (s, 4 H， — CH₂CH₂— ) 、 ¹³C— NMR (S， p pm, CDC 1₃, -45°C, CDC 1₃ 基準）： 3 1.4 (s, — CH₃X 2) ， 47. 6 (s , -CH CHo-) , 1 28. 5 ( t , J = 230Hz, =C F₂) 、 ¹⁹ F— NMR ( 6 , p p m, CDC 1₃, — 45°C, C F C 1₃ 基準）： _70. 9 ( s , =C F₂) 。

ぐ実施例 1 >

1， 1—ジフルォロシクロへキサン（以下「DFC」と略記する）の合成：攪拌機、温度計、滴下ロート、還流管を備えた 500m lガラスフラスコに、 99%DF I 1 34. 60 g (0. 979mo 1 ) と、 p—キシレン 200m l を入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら、 65°Cで、 99%シクロへキサノン 80. 07 g (0. 808mo 1 ) を 20分間で滴下した。その後、反応温度を 80 °C に保ちながら 8時間反応させたところ、原料転化率 90 %で、' DFCの収率は 2 0%、 1一フルォロシクロへキセン（以下「FCE」と略記する）の収率は 6 8%であった。反応終了後、反応マスは 2相に分かれたので、下相を分液して除き、上相である p—キシレン相を水洗し、飽和重曹水にて中和した。さらに 2回水洗した後、硫酸ナトリウムで p—キシレン相を乾燥し、蒸留によって DFCおよび F C Eの混合物 70. 98 gを得た（DFC 1 6. 8 3 g (0. 140 m o l) ， FCE 54. 03 g (0. 540mo l) ) 。

得られた DFCおよび FCEの混合物 3.0 gを、磁気攪拌子入りのポリェチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素 5.6 g (282mmo 1 ) を 1, 3—ジメチルー 2—イミダゾリジノン（以下「DMI」と略記する） 3. 2 g中に吹込んで調製した溶液と混合した。このポリエチレンボトルを密栓し、攪拌しながら水浴にて 50〜52°Cに加熱し 4時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスをエーテル 5 Om 1で希釈し、重曹水で過剰めフッ化水素を中和し、水相を分液して得られた有機相を水洗し、さらに硫酸マグネシゥムにて乾燥した。さらに減圧下で溶媒を留去して、 D F C 2.6 gを得た（G C純度 97.8%、 F C E不検出、シクロへキサノンからの通算収率 63%) 。

<実施例 2>

4 - tーブチルー 1 , 1—ジフルォロシクロへキサン (以下「TBDFCJ と略記する）の合成：

攪拌機、温度計、滴下ロート、還流管を備えた 50 Om 1ガラスフラスコに、 99 %DF I 27. 50 g (0. 20mo l) と、トルエン 4 Om lを入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら、 40°Cで、 99%4— t _プチル一シクロへキサノン 1 5.44 g (0. 1 Omo 1 ) を 20分間で滴下した。その後、反応温度を 7 0 °Cに保ちながら 6時間反応させたところ、原料転化率 94 %で、 T B D F Cの収率は 45%、 4一 t—ブチルー 1一フルォロシクロへキセン（以下「TBFC E」と略記する）の収率は 49%であった。反応終了後、過剰の DF Iを加水分解した後、下相を分液して除き、上相であるトルエン相を水洗し、飽和重曹水にて中和した。さらに 2回水洗した後、硫酸ナトリウムでトルエン相を乾燥し、トルェンを留去することで TBDFCおよび TBFCEの混合物 15. 69 gを得た（TBDFC 7. 53 g (0.043mo 1 ) , TBFCE 7. 28 g (0.04 7mo 1 ) ) 。

得られた TBDFCおよび TBFCEの混合物 3. 00 gを、磁気攪拌子入りのポリエチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素 3. 76 g (1 88 mm o 1 ) を DM I 2. 10 g中に吹込んで調製した溶液と混合した。このポリェチレンボトルを密栓し、攪拌しながら水浴にて 50〜52°Cに加熱し 4時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスをエーテル 5 Om 1で希釈し、重曹水で過剰のフッ化水素を中和し、水相を分液して得られた有機相を水洗し、さらに硫酸マグネシウムにて乾燥した。さらに減圧下溶媒を留去して、 'TBDFC 2. 74 gを得た（GC純度 97. 0%、 TBFCE不検出、 4一 tーブチルーシクロへキサノンからの通算収率 8 1%) 。

ぐ実施例 3 >

4, 4-ジフルォロシクロへキサンカルボン酸ェチル（以下「EDFC」 'と略記する）の合成：

攪拌機、温度計、滴下ロート、還流管を備えた 20 Om 1ガラスフラスコに、 DF I 24. 5 g (0. 1 77mo l) と、トルエン 6 Om 1を入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら、 65°Cで、 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチル 24: 9 g (0. 146mo 1 ) を 20分間で滴下した。その後、反応温度を 85 °Cに保ちながら 6時間反応させたところ、原料転化率 82%で、 EDFCの収率は 2 1 %、 4 _フルオロー 3—シクロへキセンカルボン酸ェチノレ（以下「EFEC」と略記する）の収率は 58%であった。反応終了後、過剰の DF Iを氷冷下にて加水分解し、水相を分液し、有機相を飽和重曹水および純水で洗浄した。さらにトルエンを減圧下留去することによって、 EDFC 5.8 g、 EFEC 14. 1 g、 4ーシクロへキサノンカルボン酸ェチル 0. 1 gを含む混合物 22.4 gを得た。得られた混合物 10. 3 gを、磁気攪拌子入りのポリエチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素 4. 3 g (216 mm o 1 ) を DM I 1. 5 g中に吹込んで調製した溶液と混合した。このポリエチレンボトルを密栓し、攪拌しながら水浴にて 50〜52 °Cに加熱し 4時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスをエーテル 5 Om 1で希釈し、重曹水で過剰のフッ化水素を中和し、水相を分液して得られた有機相を水洗し、さらに硫酸マグネシウムにて乾燥した。さらに減圧下溶媒を留去し、その後減圧蒸留によって精 EDFC 8.8 gを得た（b p 55 〜6 7°C/3〜7mmHg、 GC純度 100%、 EFEC不検出、 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチルからの通算収率 68%) 。

<実施例 4>

4, 4—ジフルォロシク口へキサンカルボン酸ェチル (ED F C) の合成：磁気攪拌機および還流管を備えた 3 Om 1ガラスフラスコに、 4ーシクロへキサノンカルボン酸ェチル 1. 02 g (6. Ommo 1 ) と、塩ィ匕メチレン 5 m 1を入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら氷冷した。反応器中に注射器にてジェチルアミノサルファートリフルオリド（DAST) 1.43 g (8. 9mmo 1 ) をゆつくり滴下し、その後氷浴をはずし室温にて 1 9時間反応させたところ、原料転化率 87%で、 EDFCの収率は 57%、 E F E Cの収率は 22 %であった。反応終了後、過剰の DASTを氷冷下にて加水分解し、水相を分液し、有機相を飽和重曹水および純水で洗浄した。さらに塩化メチレンを減圧下留去することに'よって、 EDFC0. 56 g、 EFEC0. 1 9 g、 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチル 0. 1 1 gを含む混合物 1. 62 gを得た。

得られた混合物 0. 9 1 gを、磁気攪拌子入りのポリエチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素 0. 33 g (16mmo 1 ) を DMI 0. 1 1 g中に吹込んで調製した溶液と混合した。このポリェチレンボトルを密栓し、攪拌しながら水浴にて 50〜52 °Cに加熱し 4時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスを重曹水で中和した後 GC分析すると、反応マス中の ED F.C収量は 0: 42 g で、 EFECは EDFCに対して GC面積比で 0. 6%であった（4—シクロへキサノンカルボン酸ェチルからの通算収率 65%) 。

ぐ実施例 5〉

4, 4—ジフルォロシクロへキサンカルボン酸ェチル（EDFC) の合成：磁気攪拌機および還流管を備えた 3 Om 1ガラスフラスコに、 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチル 1.03 g (6. Ommo 1 ) と、塩ィヒメチレン 5 m 1を入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら氷冷した。反応器中に注射器にて Deoxo-fluor (エアプロダクツ社の登録商標名） 2. 10 g (9. 5mmo 1 ) をゆっくり滴下し、その後氷浴をはずし室温にて 19時間反応させたところ、原料転化率 89% で、 EDFCの収率は 56%、 EFECの収率は 38%であった。反応終了後、過剰の Deoxo- fluorを氷冷下にて加水分解し、水相を分液し、有機相を飽和重曹水および純水で洗浄した。さらに塩化メチレンを減圧下留去することによって、 EDFC0. 54 g、 EFEC 0. 33 g_N 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチノレ 0.09 gを含む混合物 1. 32 gを得た。

得られた混合物 0. 77 gを、磁気攪拌子入りのポリエチレンボトル中で、あらかじめフッ化水素 0.41 g (2 lmmo 1 ) を DMI 0. 1 5 g中に吹込んで調製した溶液と混合した。このポリエチレンボトルを密栓し、攪拌しながら水浴にて 50〜52 °Cに加熱し 4時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスを重曹水で中和した後 GC分析すると、反応マス中の EDF'C収量は 0. 30 g で、 EFECは EDFCに対して GC面積比で 0. 1%であった（4—シクロへキサノンカルボン酸ェチルからの通算収率 76%) 。

<実施例 6 >

4， 4ージフルォロシクロへキサンカルボン酸ェチル (EDFC) のワンポット合成 1 ：

磁気攪拌子、温度計、滴下ロート、 HF吹込み管および排気管を備えた 500 m 1ポリエチレンボトル中に、 DF I 80.6 g (0. 58 Orno 1 ) とトルェン 1 20, 0 gを入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら、 70°Cで 4ーシクロへキサノンカルボン酸ェチル 79. 9 g (0.462mo 1 ) を 1. 5時間で滴下した。その後、さらに反応温度を 70〜75°Cに保ちながら 4. 5時間反応させたところ、原料転化率 86%で、 EDFCの収率は 22%、 EFECの収率は 64%であった。氷浴にてポリエチレンボトルを冷却し、攪拌しながら反応マス中にフッ化水素 83. 2 g (4. 1 56mo 1 ) を 1時間かけて吹込んだ。この際、反応器内の温度は 5 °Cから 21°Cまで上昇した。吹込みを止めた後、ポリエチレンボトルを密栓して、攪拌しながら水浴にて 50〜 52 °Cに加熱し 1 2時間フッ'化水素処理を行った。得られた反応マスをトルエン 60 gで希釈し、氷冷下過剰の DF Iを加水分解し、水相を分液した。得られた有機相を水洗し、重曹水で中和し、さらに水洗をした。この有機相を減圧下溶媒を留去し、減圧蒸留によって精 ED FC 64. 1 gを得た（b p 74〜7 7。CZ 4〜 8 mmH g、 GC純度 9 9. 9 %, E F E C含量 0. 1 %以下、 4ーシクロへキサノンカルボン酸ェチルからの通算収率 74 %) 。

<実施例 7〉

4, ,4—ジフルォロシクロへキンカルボン酸ェチル（EDFC) のワンポット合成 2 ：

磁気攪拌子、 HF吹込み管および排気管を備えた 30m 1テフロン（商標名）ボトル中に、 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチル 2. 00 g (1 1. 6 mm o 1 ) と、ジェチルエーテル 5m 1を入れ、窒素雰囲気下攪拌しながら氷冷した。反応器中に注射器にて Deoxo- fluor 3. 88 g (1 7. δ mm ο 1 ) をゆっくり滴下し、その後氷浴をはずし室温にて 1 7時間反応させたところ、原料転化率 9 0%で、 EDFCの収率は 50%、 E F ECの収率は 40%であった。反応終了後、食塩一氷浴にてテフロンボトルを冷却し、攪拌しながら反応マス中にフッ化水素 2.48 g (123. 9mo 1 ) を 4分間かけて吹込んだ。吹込みを止めた後、テフロンボトルを密栓して、攪拌しながら油浴にて 50〜52 °Cに加熱し 54時間フッ化水素処理を行った。得られた反応マスを氷水中に排出しエーテルにて抽出し、有機相を重曹水で中和し、さらに水洗 2回後硫酸マグネシウムにて乾燥し、減圧下エーテルを留去することによって、 EDFC 1. 79 gを得た（GC純度 98. 8%、 £ £0含量0. 1%、 4—シクロへキサノンカルボン酸ェチルからの通算収率 80%) 。産業上の利用の可能性

以上説明したように、従来法では、 _α, ひ一ジフルォロシクロアルカン類を製造する際の副生物のフルォロシクロアルケン類は分離除去の対象としか考えられていなかったが、本発明では、その副生物のフルォロシクロアルゲン類をひ， α —ジフルォロシクロアルカン類に変換して有効活用する。したがって、本発明によれば、従来法に比べて簡便な操作で、高純度の α, α—ジフルォロシグロアルカン類を効率良く製造することができる。すなわち本発明は、高純度のひ， ct一ジフルォロシクロアルカン類を安価かつ工業的に製造できる方法として、非常に有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 1つのフッ素原子が炭素一炭素不飽和二重結合の炭素原子に直接結合しているフルォロシクロアルケン類を、フッ化水素で処理することを特徴とする , α—ジフルォロシクロアルカン類の製造方法。

2 . フッ化水素処理を、非プロトン性極性溶媒存在下で行う請求項 1に記载の α , ο;—ジフルォロシクロアルカン類の製造方法。

3 . フルォロシクロアルケン類が、フルォロシクロへキセン類である請求項 1に記載のひ， α—ジフルォロシクロアルカン類の製造方法。

4 . . フルォロシクロアルケン類が、シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理して得られるものである請求項 1に記載の α , α—ジフルォロシクロアルカン類の製造方法。

5 . シクロアルカノン類が、シクロブタノン類、シクロペンタノン類、シク口へキサノン類、シク口へプタノン類およびシクロォクタノン類からなる群より選択される化合物である請求項 4に記載の α , _α—ジフルォロシクロアルカン類の製造方法。

6 . シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理し、次いでフッ化水素で処理することを特徴とするひ，ージフルォロシク口アル力ン類の製造方法。

7 . シクロアルカノン類を脱酸素フッ素化剤で処理して得られる反応混合物に、直接フッ化水素を添加する請求項 6に記載のひ，ひージフルォロシクロアルカン類の製造方法。

8 . シクロアルカノン類が、シクロブタノン類、シクロペンタノン類、シク口へキサノン類、シク口へプタノン類およびシクロォクタノン類からなる群より選択される化合物である請求項 6に記載の α，ひージフルォロシクロアルカン類の製造方法。