明 細 書
パーフルォロアルキル基を有するフルォロアミン、その製造方法及びそれ を用いるフッ素化方法、並びにパーフルォロアルキル基を有するアミドの回収方 法
技術分野
[0001] 本発明は、パーフルォロアルキル基を有するフルォロアミン及びその製造方法、該 フルォロアミンによる含酸素官能基を有する基質の新規なフッ素化方法、並びにパ 一フルォロアルキル基を有するアミドの回収方法に関するものである。 背景技術
[0002] 有機化合物のハロゲン化は従来から多くの方法が知られている。その際にハロゲン 化剤としてよく利用されるものに、ハロゲン単体、ハロゲン化水素、又はハロゲンのリ ンゃ硫黄化合物などがある。しかし、これらのハロゲン化剤は毒性等の安全性に問題 があり、特に最近では廃棄物処理に伴う環境負荷が大きいことから、今後これらのハ ロゲン化剤を工業的規模で使用することは困難になることが予想される。
[0003] 含ハロゲン化合物はそのハロゲン原子に由来し、特徴的な性質を有するものが少 なくない。その中でも、特に含フッ素化合物は、特異な生理活性や機能を示すものが 多ぐ広範な分野でその応用が検討されている。特に医薬品や農薬等の分野での含 フッ素化合物の重要性は高まる一方である。
[0004] 含フッ素化合物は、天然には殆ど存在しないので、有機合成的にフッ素原子を導 入する必要がある。そのため、環境負荷が小さぐ工業的に有用なフッ素化剤及びフ ッ素化方法が強く望まれており、多方面で研究開発が進められている。
近年、酸素、硫黄、ハロゲン等の官能基を選択的にフッ素化でき、熱的に安定で毒 性が低く取り扱い易い新規なフルォロアミンィ匕合物が開発されている(例えば、特許 文献 1参照)。その代表的な化合物として N, N—ジェチル一 a、 a—ジフルオロー( 3_メチルベンジル)ァミンが挙げられる。本化合物は基質をフッ素化した後は本化 合物の原料である N, N—ジェチルメタトルアミドに戻り、回収し再利用できる優れた 利点がある。
しかし、 N, N—ジェチルメタトルアミドは沸点が高ぐそれ自体も良溶媒であること 力 種々の有機化合物とよく混ざり合い回収が容易とはいい難い。その結果、プロセ ス全体での消費エネルギーが増加し、廃棄物も増えるなど、環境負荷特性において 満足できるものではない。
[0005] 最近では、このような環境負荷の低減を目的としたグリーンケミストリー研究が活発 化し、環境調和型のプロセス開発が重要な課題の一つとなっている。例えば、原料の 回収再利用を考慮したポリマー担持型ハロゲンィ匕剤等が開発されている (例えば、特 許文献 2、 3参照)。
一方、 10数年前より研究が始まったば力 のフルオラスケミストリーという分野力 グ リーンケミストリーの観点から注目されている。フルォラスケミストリーとは、高度にフッ 素化されたフルォロ化合物は、一般的な有機溶媒や水には溶けにくいが、フルオラ ス溶媒には良く溶ける性質 (フルオラス性)を利用するものである (例えば、非特許文 献 1、 2参照)。フルオラス性は、化合物にフルオラスタグ (パーフルォロ基)を導入す ることにより付与すること力 Sできる力 このようなフルオラスタグが導入されたフッ素化 剤及びその製造方法、並びにそれを用いる環境に調和したフッ素化方法は知られて いない。
[0006] 特許文献 1:国際公開第 03/020685号パンフレット
特許文献 2 :特開 2000— 154155号公報
特許文献 3 :特開 2002— 293828号公報
非特許文献 1 :御園生誠,有機合成化学協会誌, 61, 406 (2003)
非特許文献 2 :柳日馨,松原浩,化学, 57, 20 (2002)
発明の開示
[0007] 本発明の目的は、フッ素化剤として、フッ素化反応後における生成物の分離回収 負荷が少なぐ環境に調和した工業的に有用な、フルォラスタグが導入されたフルォ ロアミン及びその製造方法、該フルォロアミンによるフッ素化方法、並びにフルォラス タグが導入されたアミドの回収方法を提供することにある。
[0008] 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行ない、特定のフルオラスタグが 導入されたフルォロアミン力 含酸素官能基を有する基質の優れたフッ素化剤である
こと、及び、該フッ素化反応を行った後、フッ素化剤の原料となるフルオラスタクが導 入されたアミドとフッ素化生成物とを容易に分離回収できることから、上記課題を解決 しうることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の(1)から(6)に関 する。
(1)一般式 (I)で表されるフルォロアミン。
[0009] [化 1]
R。ZCヽノ1 ひ)
[0010] (式中、 Rは Rf— (CH ) —で表される置換基を 1〜3個有するアルキル基又はァリ
0 2 m
ール基であり、 Rfは炭素数 4〜: 15のパーフルォロアルキル基を表し、 mは 0〜2であ る。 R及び Rは、水素原子若しくは置換基を有することのあるアルキル基又はァリー
1 2
ル基であり、それぞれ同一でも異なっていても良い。また、 R、 R及び Rのうちの 2つ
0 1 2 以上が結合して環を形成していても良レ、。 )
(2)—般式 (I)において、 Rが Rf_ (CH ) —で表される置換基を 1〜3個有するフエ
0 2 m
ニル基である、上記(1)に記載のフルォロアミン。
(3)一般式 (Π)で表されるアミドをフッ素化する、上記(1)に記載のフルォロアミンの 製造方法。
[0011] [化 2]
[0012] (式中の R、 R及び Rは、前記に同じである。 )
0 1 2
(4)上記(1)に記載のフルォロアミンを用いる、含酸素官能基を有する基質のフッ素
化方法。
(5)上記(1)に記載のフルォロアミンと含酸素官能基を有する基質とを反応させて、 一般式 (Π)で表されるアミド及びフッ素化生成物を生成させた後、炭素数 5以上かつ 分子中の〔フッ素/炭素〕の原子比が 1. 5以上のフルオラス溶媒と、室温において該 フルオラス溶媒と相溶しない有機溶媒とを、該反応生成物に加え、該アミドを該フノレ ォラス溶媒中に抽出分離して回収し、かつ該フッ素化生成物を該有機溶媒中に抽出 分離して回収する方法。
(6)上記(1)に記載のフルォロアミンと含酸素官能基を有する基質と反応させて、一 般式 (Π)で表されるアミド及びフッ素化生成物を生成させた後、誘電率 5以下の有機 溶媒を該反応生成物に加え、該アミドを析出させて回収し、かつ該有機溶媒中に該 フッ素化生成物を抽出分離して回収する方法。
[0013] 本発明によれば、フッ素化剤として、フッ素化反応後における生成物の分離回収負 荷が少なぐ環境に調和した工業的に有用な、フルォラスタグが導入されたフルォロ アミン及びその製造方法、該フルォロアミンによるフッ素化方法、並びにフルォラスタ グが導入されたアミドの回収方法を提供することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明のフルォロアミンは、下記一般式 (I)で表され、下記一般式 (Π)で表されるァ ミドを原料に用いて製造される。
[0015] [化 3]
[0016] [化 4]
ノ。 II\ ノ
R 、く (II)
R2
[0017] (式中、 Rは Rf_ (CH ) —で表される置換基を 1〜3個有するアルキル基又はァリ
0 2 m
ール基であり、 Rfは炭素数 4〜 15のパーフルォロアルキル基であり、 mは 0〜2であ る。 R及び Rは、水素原子若しくは置換基を有することのあるアルキル基又はァリー
1 2
ル基であり、それぞれ同一でも異なっていても良い。また、 R、 R及び Rのうちの 2つ
0 1 2
以上が結合して環を形成していても良い。 )
[0018] 一般式 (I)及び(II)で表される化合物中の Rは、 Rf—(CH ) —で表される置換基
0 2 m
を 1〜3個有するアルキル基又はァリール基である。該置換基を 2又は 3個有するとき は、それぞれ同一でも異なっていても良い。
Rfは、炭素数 4〜: 15のパーフルォロアルキル基であり、フルオラスタグとして導入さ れる置換基である。 Rfは、鎖状、分枝鎖状又は環状のいずれでもよぐ該パーフルォ 口アルキル基を構成するアルキル基としては、ブチル、イソブチル、 t-ブチル、ペンチ ノレ、へキシル、ヘプチル、ォクチル、 2—ェチルへキシル、ノニル、デシル、シクロへ キシル、デカリル等が挙げられる。また、 mは 0〜2である。
[0019] Rにおけるアルキル基としては、炭素数:!〜 30の直鎖又は分岐鎖状のものが好ま
0
しぐ例えば、メチノレ、ェチル、プロピル、イソプロピノレ、ブチル、イソブチル、 t_ブチル 、ペンチル、へキシル、ヘプチル、ォクチル、 2—ェチルへキシル、ノニノレ、デシル、 シクロへキシル、シクロへキシルォキシ、デカリル、ノノレボノレ二ノレ、ビシクロへキシル、 ァダマンチル、又はこれらの異性体があり、その他にもヒドロキシメチル、ヒドロキシェ チル、ヒドロキシプロピノレ、ヒドロキシブチル、又はヒドロキシフヱニル等が挙げられる。
[0020] Rにおけるァリール基としては、炭素数 6〜30のものが好ましぐ例えば、フエ二ノレ
0
、 o_トリル、 m—トリル、 p—トリノレ、ジメチルフエニルとその位置異性体、タミル、メシ チル、トリメチルフエニルとその異性体、ヒドロキシフエニルとその異性体、メトキシフエ ニルとその異性体、エトキシフエニルとその異性体、アルキルォキシフエニルとその異
性体、ナフチル、メチルナフチル、ジメチルナフチル、ヒドロキシナフチル、ビフエ二ノレ 、テトラリル、 t—フエニル、アンスリル、ベンゾチェニル、クロメニル、又はインドイル基 等が挙げられる。
これらのアルキル基及びァリール基としては、他の官能基、例えば、水酸基、ハロゲ ン、ニトロ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、シァノ基、カルボニル基、カルボキシ ル基、ァセチル基、アシノレ基、アルコキシ基ゃスルホン基、若しくは他の原子団等が 含まれていてもよぐ異性体であっても良い。
これらの中で、合成の容易性の観点から、フヱニルが好ましい。
[0021] 本発明における一般式 (I)及び (Π)で表される化合物中の R及び Rは、水素原子
1 2
若しくは置換基を有することのあるアルキル基又はァリール基であり、それぞれ同一 でも異なっていても良い。
R及び Rにおけるアルキル基及びァリール基としては、上記 Rにおいて例示したも
1 2 0
のが同様に挙げられる。
これらの中で、合成の容易性の観点から、メチル、ェチル、プロピル、イソプロピノレ が好ましい。
[0022] R、 R及び Rのうちのいずれか 2つ以上が結合して環を形成していてもよぐその
0 1 2
例としては、ピロリジン一 1—ィル、モノレホリン一 4—ィル、又はピぺリジン一 1—ィル等 を挙げることができる。
[0023] 一般式 (I)で表されるフルォロアミンは、一般式 (Π)で表される対応するアミド化合 物の N, N— 2置換アミド化合物を出発原料に用い、 G)種々のフッ素化剤を用いて 直接フッ素を導入する方法、(ii)フッ素以外の種々のハロゲン化剤を作用させ、さら にフッ素化合物によるハロゲン交換を行うことフッ素を導入する方法により合成するこ とができる。
上記 (ii)の方法において、例えば、フッ素以外のハロゲン化剤が塩素化剤の場合、 ホスゲン、三塩化リン、五塩化リン、塩化チォニル、又は塩化ォキサリル等の塩素化 剤によってアミド結合の酸素原子が塩素原子によって置換される。
塩素の反応性が低い場合には、臭素やヨウ素を含む同様のハロゲン化剤の中かか ら反応性の高いものを選択し、臭素、又はヨウ素を導入することが好ましい。例えば、
イソ酪酸アミドの場合、ジクロルメタン中、 20°Cでホスゲンを流して塩素化を行うことで 反応を完結させることができる (B. Haveaux, A. Dekoker, M. Rens, A. R. Sidani, J. T oye, and L. Ghosez, Organic Synthesis, CV 6, 282)。
[0024] 続いて、該塩素化物を、フッ化水素、フッ化水素'ルイス塩基やフッ化ナトリウム、フ ッ化カリウム等のフッ素のアルカリ金属塩を用いるハロゲン交換法によって目的とする 一般式 (I)で表されるフルォロアミンを得ることができる。なお、該ハロゲン交換反応 条件を一概に規定することは難しいが、公知の文献類、例えば、 G.A. Olah, J.T. Wei ch, Y.D. Vankar, M. Nojima, I. Kerekes, J.A. Olah, J.Org.Chem. , 44,3872(1979)、 木村芳一,有機合成化学協会誌., 47,258(1989)、及び Y. Yoshida,Y. Kimura, J.Fluo rine.Chem. , 44,291 (1989)を参考に決定することができる。
[0025] 一般式 (Π)で表される出発原料のアミドは、対応するハロゲン化 N, N_ 2置換アミ ド化合物とパーフルォロ置換アルケンの Pd触媒によるヘック(Heck)反応を行った後 、内部ォレフィンを Pd触媒で水素還元する事によって得ることができる。なお、これら の反応条件を一概に規定することは難しいが、公知の文献類、例えば、 S. A. Buntin and R. F. Heck , Organic Synthesis, し V 7, 361、及び、 Arthur し. し ope and Elbert C. Herrick, Organic Synthesis, CV 4, 304を参考に決定することができる。
[0026] 上記の製造方法によって得られる一般式 (I)で表されるフルォロアミンは、含酸素官 能基を含有する基質のフッ素化反応にそのまま好適に用いることができる。
含酸素官能基を有する基質としては、該官能基を有する有機化合物やポリマー等 であり、例えば、官能基として単独の水酸基を持つ 1級、 2級もしくは 3級アルコール 類、 2以上の水酸基を持つポリオール類、グリコシド、単糖無水物、オリゴ糖ゃ多糖類 等の糖類、又はァノレデヒド、ケトン、カルボン酸等のカルボ二ル基を有する化合物等 が挙げられる。
[0027] 該フルォロアミンによる基質のフッ素化方法は、特に何かに制限されるものではなく 、従来から用いられている手法を適用することができる。フッ素化反応は、該フルォロ アミンを該基質に対して好ましくは 0. 8〜2. 2当量の範囲で用い、不活性な溶媒や 希釈剤を用いることもできる。また、フッ素化反応を振動数が 1から 30GHzのマイクロ 波及び/又は振動数が 1GHz以下又は 30から 300GHzであるマイクロ波近傍の電
磁波の照射下で行うこともできる。
該フルォロアミンは蒸留可能で熱安定性が高いことから、従来は取り扱いが困難で あった 150°C以上の温度領域でもフッ素化反応等に用いることができる。
[0028] 本発明のフルォロアミンはフルオラスタグが導入されていることが特徴であり、その フルオラス性により、該フルォロアミンと上記基質とをフッ素化反応により生成する、 一般式 (Π)で表されるアミドとフッ素化生成物とを、それぞれ容易に分離回収すること 力 Sできる。回収された一般式 (Π)で表されるアミドは、上記したフルォロアミンの製造 の出発原料として再利用可能である。
具体的にはフッ素化反応終了後、上記反応生成物、好ましくはフッ素化反応液を 濃縮して得られた濃縮物に、フルォラス溶媒と、室温で該フルオラス溶媒と相溶しな い有機溶媒とを加え、一般式 (II)で表されるアミドを該フルオラス溶媒中に抽出分離 して回収し、かつフッ素化生成物を該有機溶媒中に抽出分離して回収することがで きる。
[0029] ここで用いるフルオラス溶媒は、炭素数 5以上かつ分子中の〔フッ素/炭素〕原子比 が 1. 5以上のフルオラス溶媒である。このようなフルオラス溶媒は一般に市販品とし て各種入手可能である。これらは単独でも、 2種以上を混合して用いることもできる。 室温でフルオラス溶媒と相溶しなレ、有機溶媒としては、フルオラス溶媒によって異 なるため一概に規定はできなレ、が、例えば、フルオラス性の強いパーフルォロアルカ ンのようなフルオラス溶媒に対しては、炭化水素系、塩素系の非極性有機溶媒等が 好適に挙げられる。ハイド口フルォロエーテルのようなフルオラス性が低いフルオラス 溶媒に対しては、含水させた極性溶媒、例えば、ァセトニトリル等が好適に挙げられ る。
[0030] 前記分離操作を行う際の溶媒量やフルオラス溶媒とこのフルオラス溶媒と室温で分 離する有機溶媒との比率等は、反応に用いたフッ素化剤や基質の種類、溶媒の種 類によって選択されるため一概には規定できないが、例えば、溶媒量は反応に用い た一般式(I)で表されるフルォロアミンの 5〜200質量倍の範囲、フルオラス溶媒とこ のフルォラス溶媒と分離する有機溶媒との比は、フルオラス溶媒に対する有機溶媒 の体積比で 0. 2〜4の範囲を挙げることができる。操作温度は溶媒の沸点以下であ
れば特に限定されないが、例えば、室温の範囲、或いは抽出分離時の選択性を向 上させる目的で o°c以下に冷却することも可能である。
[0031] 上記のフルオラス溶媒を用いた方法の他にも、フッ素化反応終了後、上記反応生 成物、好ましくはフッ素化反応液を濃縮して得られた濃縮物に、誘電率が 5以下の有 機溶媒を加え、一般式 (II)で表されるアミドを析出させて回収し、かつフッ素化生成 物を該有機溶媒中に抽出分離して回収することができる。
誘電率 5以下の有機溶媒としては、主に炭化水素系の有機溶媒、例えば、へキサ ン、ベンゼン、又はトルエン等が挙げられる(『溶剤ハンドブック』講談社、 p883参照) 操作温度は溶媒の沸点以下であれば特に限定されないが、例えば、室温の範囲、 あるいは分離時の選択性を向上させる目的で 0°C以下に冷却することも可能である。 実施例
[0032] 次に、本発明を実施例によってさらに詳しく説明する。実施例に於ける化合物の分 析は以下の機器を用いて行った。
核磁気共鳴スぺクトノレ測定(NMR)
'Η NMR (400MHZ) :JEOL JNM—A400II
1 C NMR (lOOMHz): JEOL JNM—A400II
19F NMR (376MHz) : JEOL JNM—A400II ( * 1),又は BRUKER MSL4 00 ( * 2)
^ スペクトル泡 (IR)
JASCO FT/IR_410 ( * 1),又 ¾JASC〇 FT/IR- 5300 ( * 2) 分解 斤スペクトル泡 (HRMS)
HRMS: JEOL JMS -FABmate, JEOL JMS— 700TZ
[0033] 実施例 1
a) N, N ジェチル一 4— (1H, 2H—パーフルォロ一 1—デセニル)ベンズアミド(ィ匕 合物 a)の合成
窒素雰囲気下、 50ml三口フラスコに N, N ジェチルー 4 ョードベンズアミドアミ ドを 1 · 2g (4mmol)、 1H, 1H, 2H—パーフルォロデセン 2· 0g (4. 4mmol)、酢酸
パラジウム 9· Omg (0. 04mmol)、テトラ一 η—ブチルアンモニゥムブロミド 0· 26g (0 . 8mmol)、酢酸ナトリウム 0· 43g (5. 2mmol)、無水 N, N—ジメチノレホノレムアミド( 無水 DMF) 20mlを入れ、 125°C、 24時間撹拌した。室温へ冷却後、ジクロロメタン 溶媒で抽出し、その後有機層を 2回水で洗浄した。濃縮後、シリカゲルカラムクロマト グラフィー (溶媒:ジクロロメタン/ジェチルエーテル =5Zl (体積比) )で精製すること で白色固体の化合物 aを収率 78%で得た。
[0034] 化合物 aのスペクトルデータ
IR(KBr) *1: 3041, 2985, 2939, 1616, 1474, 1120, 1147, 1102, 986 cm—1
'Η NMR (CDCl ): d = 7.52(d, J =8.11, 2H) d = 7.42(d, J =8.24, 2H) d = 7.18(dt, J =1
3
6.22, J =2.32, 1H) d = 6.24(dt, J=16.04, J =12.13, 1H) d = 3.55(s(b), 2H) d = 3.25(s( b), 2H) d = 1.26(s(b), 3H) d = 1.12(s(b), 3H)
19F NMR (CDCl ) *1: d = _81.31(t, J =10.0, 3F) d = -111.80(dt, J =12.3, J =12.2, 2F)
3
d = -121.92(m, 2F) d = _122.46(m, 4F) d = -123.26(m, 2F) d = -123.67(m, 2F) d = -126.65(m, 2F)
13C NMR (CDCl ): d = 170.31(s, 1C) d = 138.95(s, 1C) d = 138.92(t, J=9.7, 1C) d =
3
134.19(s, 1C) d = 127.70(s, 2C) d = 127.01(s, 2C) d = 115.37(t, J =23.0, 1C) d = 43 .22(s(b), 1C) d = 39.37(s(b), 1C) d = 14.24(s(b), 1C) d = 12.88(s(b), 1C)
HRMS(EI): Calculated for C H NOF (M+): 621.0995, Found: m/z 621.0974
21 16 17
[0035] b) N, N—ジェチルー 4— (1H, 1H, 2H, 2H—パーフルォロデシル)ベンズアミド( 化合物 b)の合成
ガラス容器に化合物 aを 0· 16g (0. 25mmol)、 10%Pd/C0. 0333g、酢酸ェチ ノレ 2mlを入れた。反応系内を吸引脱気し、その後水素ガスで置換し、室温で 22時間 撹拌した。反応混合物をセライト濾過し、濾液を濃縮することで白色固体の化合物 b を収率 96%で得た。
[0036] 化合物 bのスペクトルデータ
IR(KBr)*2: 3437, 2986, 1616, 1244, 1206, 1148, 1011, 866 cm—1
'Η NMR (CDCl ): d = 7.34(d, J =8.11, 2H) d = 7.24(d, J =8.06, 2H) d = 3.54(s(b), 2
3
H) d = 3.26(s(b), 2H) d = 2.92-2.96(m, 2H) d = 2.31-2.44(m, 2H) d = 1.24(s(b), 3H)
d = 1.12(s(b), 3H)
19F NMR (CDC1 ) *1: d = - 81.31(t, J =9.7, 3F) d = - 115.13(tt, J =17.7, J =14.0, 2F) d
3
= -122.23(m, 2F) d = -122.46(m, 4F) d = -123.25(m, 2F) d = -124.00(m, 2F) d = - 126.65(m, 2F)
13C NMR (CDC1 ): d = 170.96(s, 1C) d = 140.13(s, 1C) d = 135.85(s, 1C) d = 128.27
3
(s, 2C) d = 126.83(s, 2C) d = 43.23(s(b), 1C) d = 39.25(s(b), 1C) d = 32.74(t, J =22. 3, 1C) d = 26.25(t, J =4.4, 1C) d = 14.13(s(b), 1C) d = 12.84(s(b), 1C)
HRMS(EI): Calculated for C H NOF (M+): 623.1116, Found : m/z 623.1122
21 18 17
[0037] c) N, N—ジェチル一ひ、 ひ 一ジフルォロ一 [4— (1H, 1H, 2H, 2H—パーフルォ 口デシル)ベンジル]ァミン(化合物 c)の合成
窒素雰囲気下、ガラス容器に化合物 bを 18. 7g (30mmol)、ジクロロメタン 50mlを 入れ、攪拌しながら、そこへ塩化ォキサリル 4. 2g (33mmol)を滴下した。滴下終了 後、加熱還流し 24時間撹拌した。 0°Cに冷却し、トリェチルァミン— 3フッ化水素 3. 7 g (23mmol)を滴下し、続いてトリェチルァミン 4. 65g (46mmol)を滴下した。滴下 終了後、室温に戻し、窒素雰囲気下、固体を濾過し残渣をへキサンで洗浄した。濾 液を濃縮し、再び窒素雰囲気下、濾過、へキサン洗浄を行った。濾液を濃縮し、真空 ポンプを用い減圧蒸留(150°C)することで白色固体の化合物 cを収率 87%で得た。
[0038] 化合物 cのスペクトルデータ
JH NMR (CDC1 ): d = 7.56(d, J =8.12, 2H) d = 7.27(d, J =7.76, 2H) d = 2.94— 2.98(m
3
, 2H) d = 2.89(q, J=7.08, 4H) d = 2.33— 2.46(m, 2H) d = 1.06(t, J =6.96, 6H)
19F NMR (CDC1 )*2: d =— 73.79(s, 2F) d = - 81.85(s, 3F) d = -116.63(s, 2F) d = -123
3
• 40(s, 2F) d = -123.63(s, 4F) d = -124.41(s, 2F) d = _125.07(s, 2F) d = _127.82(s, 2
F)
* 2: _ 50°Cで測定
[0039] 実施例 2
d) N, N—ジェチル _ 3、 5_ビス(1H, 2H—パーフルオロー 1—デセニル)ベンズ アミド (化合物 d)の合成
窒素雰囲気下、 25ml三口フラスコに N, N—ジェチル _ 3、 5—ジョードベンズアミ
ドアミドを 0· 2g (0. 5mmol)、 1H, 1H, 2H—ノヽ。ーフノレォロデセン 0· 5g (l . lmmo 1)、酢酸パラジウム 5· 6mg (0. 025mmol)、テトラ一 n—ブチルアンモニゥムブロミド 65mg (0. 2mmol)、酢酸ナトリウム 0· l lg (l . 3mmol)、無水 DMF5mlを入れ、 1 15°C、 4日間撹拌した。室温へ冷却後、ジクロロメタン溶媒で抽出し、その後有機層 を 2回水で洗浄した。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:ジクロロメタ ン/ジェチルエーテル = 10Z 1 (体積比) )で精製することで白色固体の化合物 dを 収率 56%で得た。
[0040] 化合物 dのスペクトルデータ
IR(KBr) *1: 2992, 1617, 1480, 1371, 1241, 1214, 1149, 979, 657 cm—1
'Η NMR (CDCl ): d = 7.57(s, 1H) d = 7.51(s, 2H) d = 7.20(d, J=16.16, 2H) d = 6.29(
3
dt, J =16.04, J =11.83, 2H) d = 3.57(s(b), 2H) d = 3.28(s(b), 2H) d = 1.28(s(b), 3H) d = 1.15(s(b), 3H)
19F NMR (CDCl ) *1: d = - 81.31(t, J =9.7, 6F) d = - 112.01(dt, J =12.2, J =12.2, 4F)
3
d = -121.87(m, 4F) d = -122.43(m, 8F) d = -123.24(m, 4F) d = _123.61(m, 4F) d = -126.64(m, 4F)
13C NMR (CDCl ): d = 169.44(s, 1C) d = 139.10(s, 2C) d = 138.15(t, J=9.1, 2C) d =
3
134.75(s, 1C) d = 127.48(s, 1C) d = 126.58(s, 2C) d = 116.75(t, J =23.1, 2C) d = 43 .41(s(b), 1C) d = 39.50(s(b), 1C) d = 14.25(s(b), 1C) d = 12.87(s(b), 1C)
HRMS(ESI): Calculated for C H NOF Na ((M+Na)+): 1088.0675,
31 17 34
Found: m/z 1088.0670
[0041] e) N, N—ジェチルー 3,5—ビス(1H, 1H, 2H, 2H—パーフルォロデシル)ベンズ アミド (化合物 e)の合成
ガラス容器に化合物 dを 1. 2g (l . 12mmol)、 10。/oPclZC触媒 0. 1983g、酢酸 ェチル 45mlを入れた。反応系内を吸引脱気し、その後水素ガスで置換し、室温で 2 2時間撹拌した。反応混合物をセライト濾過し、濾液を濃縮することで白色固体のィ匕 合物 eを収率 99%で得た。
[0042] 化合物 eのスペクトルデータ
IR(KBr) *1: 2988, 1638, 1437, 1371, 1142, 872, 822, 664 cm"1
H NMR (CDC1 ): d = 7.10(s, 3H) d = 3.55(s(b), 2H) d = 3.23(s(b), 2H)
3
d = 2.91-2.95(m, 4H) d = 2.31-2.45(m, 4H) d = 1.26(s(b), 3H) d = l. l l(s(b), 3H) 19F NMR (CDC1 ) *1: d = - 81.31(t, J =10.4, 6F) d = — 115.02(tt, J =16.5, J =14.6, 4F)
3
d = - 122.20(m, 4F) d = -122.43(m, 8F) d = - 123.24(m, 4F) d = -123.96(m, 4F) d = -126.64(m, 4F)
13C NMR (CDC1 ): d = 170.74(s, 1C) d = 140.15(s, 2C) d = 138.57(s, 1C) d = 129.06
3
(s, 1C) d = 124.54(s, 2C) d = 43.26(s(b), 1C) d = 39.29(s(b), 1C) d = 32.72(t, J =22. 2, 2C) d = 26.33(t, J =4.2, 2C) d = 14.08(s(b), 1C) d = 12.79(s(b), 1C)
HRMS(ESI): Calculated for C H NOF Na ((M+Na)+): 1092.0989,
31 21 34
Found : m/z 1092.0984
[0043] f) N, N—ジェチノレ一 ひ、 ひ 一ジフルォロ一 [3, 5—ビス(1H, 1H, 2H, 2H—パー フルォロデシル)ベンジル]ァミン(ィヒ合物 f)の合成
窒素雰囲気下、ガラス容器に化合物 eを 15. 9g (14. 9mmol)、ジクロロメタン 30m 1を入れ、攪拌しながら、塩化ォキサリル 2. 08g (16. 4mmol)を滴下した。滴下終了 後、加熱還流し 24時間撹拌した。室温に冷却し、トリエチルァミン— 3フッ化水素 1. 85g (l l . 5mmol)を滴下、続いて 0°Cに冷却しトリェチルァミン 2· 32g (23mmol)を 滴下した。滴下終了後室温に戻し、窒素雰囲気下、固体を濾過し残渣をへキサンで 洗浄した。濾液を濃縮し、再び窒素雰囲気下、濾過、へキサン洗浄を行った。濾液を 濃縮し、真空ポンプを用い減圧蒸留(200°C)することで白色固体の化合物 fを収率 8 4% "^得
[0044] 化合物 fのスペクトルデータ
'Η NMR (CDC1 ): d = 7.34(d, J =0.97, 2H) d = 7.14(s, 1H) d = 2.93_2.97(m, 4H) d =
3
2.87(q, J =7.08, 4H) d = 2.32-2.45(m, 4H) d = 1.06(t, J=7.08, 6H)
19F NMR (CDC1 )*2: d = -73.92(s, 2F) d = _81.31(s, 6F) d =— 114.93(s, 4F) d =—122
3
• 01(s, 4F) d = -122.34(s, 8F) d = -123.15(s, 4F) d = _123.81(s, 4F) d = _128.59(s, 4
F)
[0045] 実施例 3
ドデカノールのフッ素化
PFA (テトラフルォロエチレン 'パーフルォロアルキルビエルエーテル共重合体)製 容器に蒸留精製したドデカノール 93mg (0. 5mmol)と実施例 1で合成した N, N— ジェチノレ一ひ、 α —ジフルオロー [4— ( 1H, 1H, 2Η, 2Η—パーフルォロデシル) ベンジル]ァミン(ィ匕合物 c) 0. 39g (0. 6mmol、 1. 2当量)とヘプタン 0. 5mlを入れ 、窒素雰囲気下 100°Cで 3時間反応をさせた。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム 水溶液を入れて中和処理を行い、ジクロロメタンで生成物を抽出した。溶媒留去後シ リカゲルカラムクロマトグラフィー (溶媒:ジクロロメタン Zジェチルエーテル混合溶媒) で精製し生成物を得た。主生成物は 1 _フルォロドデカンでその収率は 86 %であつ た。
[0046] 牛成物(1 _フルォロドデカン)のスペクトルデータ
IR(neat)*2: 2926, 2855, 1468, 1007 cm—1
JH NMR (CDCl ): d = 4.44(dt, J =47.27, J =6.22, 2H) d = 1.59_1.78(m, 2H) d = 1.26
3
-1.42(m, 18H) d = 0.88(t, J=6.34, 3H)
13C NMR (CDCl ): d = 84.23(d, J =163.8, 1C) d = 31.92(s, 1C) d = 30.42(d, J=19.8,
3
1C) d = 29.64(s, 1C) d = 29.63(s, 1C) d = 29.56(s, 1C) d = 29.52(s, 1C) d = 29.35(s, 1C) d = 29.25(s, 1C) d = 25.15(d, J =5.8, 1C) d = 22.68(s, 1C) d = 14.10(s, 1C) 19F NMR (CDCl ) *1: d = - 218.53(dt, J=47.0, J =25.0, IF)
3
[0047] 実施例 4
ドデカノールのフッ素化
実施例 3においてフッ素化剤を実施例 2で合成した N, N—ジェチノレーひ、 α—ジ フルオロー [3, 5—ビス(1H, 1H, 2Η, 2Η—パーフルォロデシル)ベンジル]ァミン
(化合物 f)に変えた以外は同様に行った。主生成物は 1 _フルォロドデカンでその収 率は 88%であった。
[0048] 実施例 5
ブチル _ 5—ヒドロキシペンタネートのフッ素ィ匕
PFA製容器に蒸留精製したブチル _ 5—ヒドロキシプロピオネート 87mg (0. 5mm ol)と実施例 1で合成した N, N—ジェチル一ひ、 ひ 一ジフルォロ一 [4— ( 1H, 1H, 2
H, 2H—パーフルォロデシル)ベンジル]ァミン(ィ匕合物 c) 0. 39g (0. 6mmol、 1. 2
当量)とヘプタン 0. 5mlを入れ、窒素雰囲気下 100°Cで 3時間反応をさせた。反応 終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を入れて中和処理を行い、ジクロロメタンで 生成物を抽出した。溶媒留去後シリカゲルカラムクロマトグラフィー (溶媒:ジクロロメタ ン/ジェチルエーテル混合溶媒)で精製し生成物を得た。主生成物はブチル _ 5 _ フルォロペンタネートでその収率は 92%であった。
[0049] 牛成物(ブチル _ 5 _フルォロペンタネート)のスペクトルデータ
IR(neat)*2: 2963, 1736, 1460, 1173, 1042 cm—1
'Η NMR (CDCl ): d = 4.46(dt, J=47.22, J =5.76, 2H) d = 4.08(t, J=6.62, 2H) d = 2.3
3
6(t, J =7.04, 2H) d = 1.56-1.84(m, 6H) d = 1.31-1.45(m, 2H) d = 0.94(t, J =7.28, 3
H)
13C NMR (CDCl ): d = 173.34(s, 1C) d = 83.58(d, J=164.6, 1C) d = 64.24(s, 1C) d =
3
33.72(s, 1C) d = 30.65(s, 1C) d = 29.75(d, J=19.8, 1C) d = 20.83(d, J=5.0, 1C) d = 19.10(s, 1C) d = 13.66(s, 1C)
19F NMR (CDCl ) *1: d = - 219.45(dt, J=47.6, J =25.1, IF)
3
[0050] 実施例 6
ブチルー 5—ヒドロキシペンタネートのフッ素ィ匕
実施例 5においてフッ素化剤を実施例 2で合成した N, N—ジェチノレーひ、 α—ジ フルオロー [3, 5—ビス(1H, 1H, 2Η, 2Η—パーフルォロデシル)ベンジル]ァミン
(化合物 f)に変えた以外は同様に行った。主生成物はブチルー 5—フルォロペンタ ネートでその収率は 87%であった。
[0051] 実施例 7
実施例 3と同じ反応を行った後、反応液を濃縮し溶媒を除去した。残渣にへキサン (誘電率: 1. 89) 5mlを添加し十分攪拌しながら— 30°Cに冷却した後に析出した生 成物を濾過し、一 30°Cの冷へキサンで洗浄した。得られた固体残渣と濾液それぞれ の分析を行った結果、固体からは純度 99%の N, N—ジェチル _4_ (1H, 1H, 2 H, 2H_パーフルォロデシル)ベンズアミド(化合物 b)が収率 93。/。で分離回収でき た。濾液からは純度 92%の 1 _フルォロドデカンが確認でき、その収率は 87。/0であ つた。
[0052] 実施例 8
実施例 4と同じ反応を行った後、反応液を濃縮し溶媒を除去した。残渣にフルオラ ス溶媒の PFMC (パーフルォロメチルシクロへキサン、炭素数: 7、〔フッ素/炭素〕原 子比: 2) 20mlとトルエン (誘電率: 2. 24) 10mlを添カ卩し、十分攪拌し室温で静置し て 2層分離しているそれぞれの層を分取し、同じ操作を 2回行って各層の分析を行つ た。その結果、フルオラス溶媒層に N, N—ジェチル一 3, 5—ビス (1H, 1H, 2H, 2 H_パーフルォロデシル)ベンズアミド(ィ匕合物 e)が純度 92%、収率 97。/0で、有機層 に 1 _フルォロドデカンが純度 99 %、収率 75 %で分配されてレ、た。
[0053] 実施例 9
実施例 6と同じ反応を行った後、反応液を濃縮し溶媒を除去した。残渣にフルオラ ス溶媒の FC_ 77 (商品名、スリーェム社製、炭素数 : 8、〔フッ素/炭素〕原子比: 2 〜2. 25 (C F と C F 〇の混合物))と、 HFE_ 7100 (商品名、スリーェム社製、炭
8 18 8 16
素数: 5、〔フッ素/炭素〕原子比: 1. 8)との 1 : 1 (体積比)の混合溶媒 10mlと 5質量 %含水ァセトニトリル 10mlとを添加し、十分攪拌し静置して 2層分離しているそれぞ れの層の分析を行った。その結果、フルオラス溶媒層に N, N—ジェチルー 3, 5—ビ ス(1H, 1H, 2H, 2H—パーフルォロデシル)ベンズアミド(ィ匕合物 e)が純度 98%、 収率 94%で、有機層にブチルー 5—フルォロペンタネートが純度 99%、収率 72% で分配されていた。
産業上の利用可能性
[0054] 本発明のフルォロアミンは、蒸留可能で熱安定性が高ぐ従来は取り扱いが困難で あった 150°C以上の温度領域におけるフッ素化反応にも用いることができ、医薬、農 薬の分野で特に有用なフッ素化合物を製造することができる。
さらに該フルォロアミンはフルォラスタグが導入されているため、それを用いるフッ 素化反応後に、該フルォロアミン製造の出発原料として再利用可能なアミドを容易に 分離回収できる、環境に調和した、工業的に有用なプロセスを実現することができる