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JPS606339B2 - フツ素化方法 - Google Patents

フツ素化方法

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Publication number
JPS606339B2
JPS606339B2 JP54053136A JP5313679A JPS606339B2 JP S606339 B2 JPS606339 B2 JP S606339B2 JP 54053136 A JP54053136 A JP 54053136A JP 5313679 A JP5313679 A JP 5313679A JP S606339 B2 JPS606339 B2 JP S606339B2
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JP
Japan
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reaction
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fluorination
yield
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JP54053136A
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進 三崎
定 石井
昌弘 末藤
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Kogyo Co Ltd
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C49/587Unsaturated compounds containing a keto groups being part of a ring
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B39/00Halogenation
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、−フェノール化合物のフッ素化方法、特に、
必要に応じて反応条件下で不活性な媒体中においてフェ
ノール化合物をフッ素ガスにより直接フッ素化してモノ
フツ素化を行なう方法に関する。
アリールオキシ化合物のフッ素化物は、医薬、農薬、染
料の合成中間体として有用である。
従来、芳香族化合物(異節環式化合物を含む)にフッ素
を導入する方法として、芳香族化合物をニトロ化し、ニ
トロ基を還元してアミ/基とし、次いでホウフツ酸また
はフッ酸中で亜硝酸ソーダによりジアゾ化した後、得ら
れたジアゾニウム塩を熱分解する、いわゆるシーマン法
、さらに、ニトロ基などの電子吸引基を有するクロロ化
芳香族化合物をジメチルホルムアミドの様な非プロトン
性極怪溶媒中、フッ化アルカリ金属でフッ素化する、い
わゆるハロゲン交換法が知られている。しかし、これら
の方法は、高価な原料を多く使用する上に、多数の反応
工程を必要とし、目的物の全収率が低く、特に前者の方
法では、不安定なジアゾニウム塩を取扱わなければなら
ないなどの欠点もあり、工業的な方法としては望ましい
ものとは言い難い。また、電解フッ素化法、高次フッ化
金属によるフッ素化などの方法も知られているが、いず
れもポリフッ素化合物を与える。近年、フッ素ガスによ
る芳香族化合物の直接液相フッ素化法が、芳香族化合物
の低次フッ素化法として提案された〔たとえば、ヴィ・
グラカウスカス(V.Graka雌kas)、ザ・ジャ
ーナル・オブ’オーガニツク・ケミストリー(J.○r
g.Chem.)第35巻732頁1970王参照〕。
キセノンジフルオリドなどの特殊なフッ素化剤を用いた
芳香族化合物のフッ素化方法も報告されている〔ザ・ジ
ャーナル・オブ・オーガニツク・ケミストリ‐(J.仇
g.Chem.)第40巻80刀頁1975年参照〕。
けれども、これらの方法は、特定の化合物を原料とする
場合(たとえば、特公昭54一3875号公報参照)を
除き、反応制御の困難性、取扱上の危険性および収率の
低さなどの点において問題があり、未だ工業的に使用さ
れるには至っていない。本発明者らは、有機化合物のフ
ッ素ガスによる直接フッ素化方法について鋭意研究を行
った結果、フェノール化合物のモノフッ素化を特に選択
的に行うことができ、工業的にも満足しうる方法を見し
、出し本発明を完成した。本発明の方法によれば、フェ
ノール化合物のフッ素化を収率よく実施でき、しかも前
記従釆方法のシーマン法やハロゲン交換法の様にフッ素
導入の前段階であるニトロ化、還元または塩素化の工程
を必要とせず、また、フッ素化の位置が前記各方法とは
異なり、ヒドロキシル基の配向性に依存する。
特に、塩素化や臭素化の場合に見られる様に、アリール
オキシ化合物のオルト位へのハロゲンの導入は困難であ
るが、本発明においては、たとえばフェノールの場合、
ほぼ選択的にオルト位に導入される。
この他、必要により用いる溶媒の種類、反応温度または
反応時間を適宜選択することによりフッ素の導入位置の
割合を変え得るなどの利点がある。本発明の方法は、望
ましくは反応条件下で実質的に不活性な媒体中に原料化
合物を溶解させ、その媒体の凝固点以上、沸点以下の温
度範囲で激しく蝿拝しながらまたは循環させながら、フ
ッ素ガスをそのままあるいは不活性気体で希釈して、前
記媒体溶液に接触させて行なう。
本発明で用いる原料化合物はフェノール化合物であって
、OH基を置換基として有する芳香族化合物である。
芳香族化合物には異節環式化合物も包含される。これら
のフェノール化合物としては、特に制限されることなく
種々の化合物を用いることができるが、通常、一般式:
〔式中、×は低級アルキル基、mは0〜2の整数である
〕で示される化合物が用いられる。
必要に応じて用いられる反応条件下で実質的に不活性な
媒体としては、通常、水、ハロゲン化炭化水素類(クロ
ロ炭化水素、クロロフルオロ炭化水素、パーフルオロ炭
化水素など)、アセトニトリル、グライム類(ジグライ
ム、トリグライム、テトラグラィムなど)、低級アルキ
ルカルボン酸類(酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢
酸など)、アルコール類(メタノール、エタノール、ト
リフルオロェタノールなど)、エーテル類(ジメチルエ
ーテル、ジエチルエーテル、/ぐーフルオロェーテル類
など)、ケトン類(ヘキサフルオロアセトンの水和物な
ど)、パーフルオロデカリン、パーフルオロトリブチル
アミン、フッ素化水素、フッ酸水溶液、硫酸、リン酸な
どが挙げられ、特にグラィム類が好ましい。
これらの媒体の使用は、原料化合物を液状で用いる場合
には、特に必須のものではない。
本反応は発熱反応であるので、反応系において、反応液
の鷹梓または循環により除熱を行うことが反応を円滑に
進行させるために望ましい。
フッ素ガスは、そのままで、望ましくは不活性気体、た
とえばチッ素、アルゴンなどで希釈して反応媒体中に吹
込まれるか、または反応媒体表面に導入される。反応温
度は、一般に不活性媒体の凝固点以上、沸点以下の温度
が用いられる。
反応形式としては、バッチ方式または向流接触法による
循環連続方式のいずれの方式も採用することができる。
本発明の反応において、目的とするフッ素化生成物の収
率を高めるために、原料化合物の転化率をある範囲(た
とえば50〜60%)に保持し、フッ素化生成物を分離
回収した後、残部を再度反応に供する方法が採用される
。これにより、収率低下の原因となる重合物状の創生物
の生成を著しく減少させることができる。また、本反応
において、必要に応じて脱フッ化水素剤を用いて副反応
を抑制することができる。
脱フッ化水素剤としては、モレキュラーシーブ、フツ化
ナトリウムなどが例示される。本発明の方法によれば、
フッ素化生成物は、原料化合物のOH基に対して主とし
てオルトまたはパラ位にフッ素が導入された化合物であ
り、特に反応温度を選定することにより、オルト置換体
およびパラ鷹換体の生成割合を変えることができるとい
う利点を有している。
たとえば、フェノールを原料化合物とする反応において
、テトラグラィムを媒体とし、反応温度−40〜10午
0の範囲でフッ素化を行う場合、低温にする程、オルト
置換体の生成を増すことができる。さらに、反応の進行
と共にパラ置換体の割合を増加させることができる。ま
た、媒体として使用する溶媒の選定によってもフッ素化
生成物のフッ素導入位置を変化せしめ得る。
たとえば、クレゾール類のフッ素化において、アセトニ
トリルとテトラグライムとを使用した場合を比べれば、
テトラグライムを使用した方がOH基に対しオルト位に
フッ素が導入された化合物をより多く得ることができる
。なお、本発明は、モノフッ素化を主たる目的としてい
るが、反応条件によってはジフッ素化も勿論行われる。
以上に述べたごとく、本発明は、従来ほとんど明らかで
なかったフッ素ガスによるフェノール化合物の直接フッ
素化法において、必要に応じて反応条件下で不活性な媒
体の選択または反応温度の選択により特定の位置に選択
的にフッ素を導入することを可能にしたものであり、従
来方法において合成困難な化合物または低収率でしか得
られない化合物の合成に供することができる工業的にも
非常に有利な方法である。
次に、実施例を示し、本発明の方法を具体的に説明する
実施例 1 フェノール6.85夕のテトラグライム61.65タ溶
液をステンレス製容器に入れ、激しく濃伴しながら−1
0〜一3℃に冷却し、次いで窒素で希釈したフッ素ガス
を吹き込む。
フェノールの転化率が83.8%に達したところで反応
を終了し、反応液を水洗およびアルカリ洗浄した後、ガ
スクロマトグラフイーで分析した。o−フルオロフヱノ
ール(沸点1620)収率57%、p−フルオロフェノ
ール(沸点185.5qo)収率14.2%および少量
のジフルオロフェノールならびに高沸点成分を得た。
反応生成物は蒸留により分取し、元素分析およびGC−
MSで分析した。
元素分析、計算値:C、64.29%:F、16.96
%;○、14.29%:日、4.46%、実測値:C、
64.12%:F、17.03%;日、4.60%:○
、14.25%(全量からC、Fおよび日の合計量を減
じて算出)。
GC−MS、m/e=112。
この他、赤外吸収スペクトルおよびNMRでも確認を行
った。
実施例 2 実施例1においてテトラグラィムの代りに溶媒としてア
セトニトリルを用いた以外は同様の手順を繰り返し、転
化率62.3%で反応を終了した。
o−フルオロフェノール収率39.6%、pーフルオロ
フェノール収率17.5%および少量のジフルオロフェ
ノールならびに高沸点成分を得た。実施例 3 実施例2において反応温度を−4000とした以外は同
様の手順を繰り返して、転化率64.2%でo−フルオ
ロフェノール収率52.5%、p−フルオロフェノール
収率13.4%および少量のジフルオロフヱノールなら
びに高沸点成分を得た。
実施例 4〜10 第1表に示す原料、反応温度および溶媒を用いて実施例
1と同様の手順を繰り返し、同表に示す転化率で反応を
終了してそれぞれ同表に示す収率でモノフルオロ化合物
を得た。
第1表 注(1)赤外吸収スペクトル、lo9ooの−1(C−
F):164ooの−1(C=C);16800の一1
(C=。
)(2)マススベクトル

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Xは低級アルキル基、mは0〜2の整数である
    。 〕で表わされるフエノール化合物とフツ素を反応させる
    ことからなるo−および/またはp−フルオロフエノー
    ル化合物の製法。
JP54053136A 1979-04-28 1979-04-28 フツ素化方法 Expired JPS606339B2 (ja)

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