特許 6498048 含フッ素有機化合物及びこれとグリニャール試薬によるビアリール化合物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6498048

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】含フッ素有機化合物及びこれとグリニャール試薬によるビアリール化合物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C07C 25/18 20060101AFI20190401BHJP

   C07C 15/14 20060101ALI20190401BHJP

   C07C 1/32 20060101ALI20190401BHJP

   C07B 49/00 20060101ALN20190401BHJP

【ＦＩ】

   C07C25/18CSP

   C07C15/14

   C07C1/32

   !C07B49/00

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-119781(P2015-119781)

(22)【出願日】2015年6月12日

(65)【公開番号】特開2017-2002(P2017-2002A)

(43)【公開日】2017年1月5日

【審査請求日】2018年5月25日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２７年３月１１日に公益社団法人日本化学会が発行する「日本化学会第９５春季年会（２０１５）ＷＥＢ予稿集」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２７年３月２８日に日本大学理工学部船橋キャンパスで開催された日本化学会第９５回春季年会（２０１５）で発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２７年５月１３日に文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」が発行する「文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」Ｎｅｗｓ Ｌｅｔｔｅｒ Ｎｏ．４１」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２７年５月１０日に沖縄県市町村自治会館・自治会館ホールで開催された「第８回有機触媒シンポジウム、「有機分子触媒による未来型分子変換」第５回公開シンポジウム」で発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２７年５月１０日に文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」が発行する「第８回有機触媒シンポジウム、「有機分子触媒による未来型分子変換」第５回公開シンポジウム講演予稿集」に発表

(73)【特許権者】

【識別番号】504165591

【氏名又は名称】国立大学法人岩手大学

(74)【代理人】

【識別番号】100093230

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 利夫

(72)【発明者】

【氏名】是永 敏伸

(72)【発明者】

【氏名】似鳥 馨

【審査官】 伊佐地 公美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２６２７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 CHENG, J.-W. et al.，Tetrahedron Letters，１９８８年，Vol. 29，pp. 1293-1294

【文献】 YAMADA, S. et al.，Journal of Fluorine Chemistry，２００５年，Vol. 126，pp. 125-133

【文献】 KRASOVSKIY, A. et al.，Angewandte Chemie International Edition，２００６年，Vol. 45，pp. 5010-5014

【文献】 AMAYA, T. et al.，Chemistry: A European Journal，２０１４年，Vol. 20，pp. 653-656

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０７Ｃ

Ｃ０７Ｂ

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記一般式（１）：

【化1】

（式中、Ar¹及びAr²は、それぞれ独立して、少なくともフッ素原子及びトリフルオロメチル基で置換されているアリール基を表し、互いに異なっていても同じでもよい。） で表される化合物からなる含フッ素有機化合物。

【請求項2】

Ar¹及びAr²が下記式（２）：

【化2】

で表される請求項1に記載の含フッ素有機化合物。

【請求項3】

下記一般式（３）：

【化3】

（式中、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC₁〜C₂₀のアルキル基、C₁〜C₂₀のアルコキシル基、フェニル基、及びナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。Xはハロゲン原子を表す。） で表されるグリニャール試薬と、請求項１又は請求項２に記載の含フッソ有機化合物とのホモカップリング反応によりビアリール化合物を製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、含フッ素有機化合物及びこれとグリニャール試薬とのホモカップリング反応により、ビアリール化合物を製造する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ホモカップリング反応によるビアリール化合物の合成は工業的にも重要な反応であるが、現在最も用いられている方法は、1当量以上の銅試薬を用いハロゲン化アリールを直接カップリングさせるウルマン反応である。この反応は一般的に１００℃程度の高温反応であり、反応時間も終夜反応が普通である。特に長い反応時間は工業的に好まれない条件である。一般的に中程度の収率でしか生成物が得られない。また当量の銅試薬から生じる反応副生成物は反応系から生成物の単離精製を困難にし、工業的プロセスを複雑なものにしている。さらに、用いるハロゲン化アリールはヨウ化アリール>臭化アリール>塩化アリールの順に反応性が減少し、最も原料として安価である塩化アリールを反応基質として用いることは困難な場合が多い。

【0003】

これに対し、ハロゲン化アリールを他の官能基に変換し（例えば、アリールボロン酸やアリールスズ試薬）、それをパラジウム触媒などの遷移金属触媒を用いてホモカップリングさせる方法も知られている。アリールボロン酸は鈴木-宮浦カップリング反応でも用いられているためすでに工業的に利用されているところ、ホウ素は枯渇が懸念されている典型元素であり、コストも比較的高い。またスズ試薬は毒性の問題から工業利用には適さない。こうしたアリールボロン酸やアリールスズ試薬を得るためには、ハロゲン化アリールを一旦アリールグリニャール試薬やアリールリチウム試薬に変換する必要がある。

【0004】

一方、グリニャール試薬はマグネシウムとハロゲン化アリールから生成させる試薬であり、工業的にもよく用いられる反応試剤である。この汎用性の高いグリニャール試薬を直接用いてホモカップリングさせる方法も知られている。この中で最も用いられているのは、(a) グリニャール試薬に対し1当量以上の鉄などの遷移金属錯体を用いる方法か、(b) グリニャール試薬に対し触媒量の遷移金属触媒と1当量以上の有機酸化剤を併用する方法である。 これに対し、最近、遷移金属錯体を全く用いず、有機酸化剤のみを用いたグリニャール試薬のホモカップリング反応が報告されている（非特許文献１〜７）。これらの特徴として、室温付近での反応が可能であり、反応時間も1時間以内という短時間で良いことが挙げられる。しかし、これらの有機酸化剤は、原理的にグリニャール試薬に対し５０ｍｏｌ％必要であり、実際に報告されている先行例において有機酸化剤は、１００〜５０ｍｏｌ％用いられている。

【0005】

この有機酸化剤を用いるグリニャール試薬のホモカップリング反応の中で、触媒的反応と主張されている例が一例報告されている（非特許文献６）。しかし、これは１００ｍｏｌ％の有機酸化剤でグリニャール試薬のホモカップリングを行った後に、同一容器内で酸素を加え有機酸化剤を再生し、再生した有機酸化剤と等モルのグリニャール試薬を追加し、また同様の操作を繰り返していく、という疑似的な触媒反応であり、結果としてグリニャール試薬に対し１４ｍｏｌ％の有機酸化剤を用いた触媒的カップリング反応となっているが、全く実用的な手法ではない。

【0006】

また、非特許文献８には、グリニャール試薬とオクタフルオロシクロペンテンの反応の記載があるが、ホモカップリング反応について記載は全くない。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】Cheng, J.-W.; Luo, F-T. Tetrahedron Lett. 1988, 29, 1293.

【非特許文献2】Nishiyama, T.; Seshita, T.; Shodai, H.; Aoki, K.; Kameyama, H.; Komura, K. Chem. Lett. 1996, 549.

【非特許文献3】Krasovskiy, A.; Tishkov, A.; del Amo, V.; Mayr, H.; Knochel, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 5010.

【非特許文献4】Ramnial, T.; Taylor, S. A.; Clyburne, J. A. C.; Walsby. C. J. Chem. Commun. 2007, 2066.

【非特許文献5】Amaya, T.; Suzuki, R.; Hirao, T. Chem. Eur. J. 2014, 20, 653.

【非特許文献6】Maji, M. S.; Pfeifer, T.; Studer, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9547.

【非特許文献7】Blangetti,M.; Fleming, P.; O’Shea, D. F. J. Org. Chem. 2012, 77, 2870−2877.

【非特許文献8】Yamada, S.; Konno, T.; Ishihara, T.; Yamanaka, H. J. Fluorine Chem. 2005, 126, 125.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、少ない使用量でもグリニャール試薬のホモカップリング反応を低温下、短時間で効率的に進行させることのできる、含フッ素有機化合物、及びこれとグリニャール試薬とのホモカップリング反応により、ビアリール化合物を製造する方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、上記に鑑み鋭意検討を行った結果、含フッ素有機化合物がグリニャール試薬のホモカップリング反応を低温下、短時間で収率よくビアリール化合物を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。

【0010】

本発明は、下記一般式（１）：

【0011】

【化1】

【0012】

（式中、Ar¹及びAr²は、それぞれ独立して、少なくともフッ素原子及びトリフルオロメチル基で置換されているアリール基を表し、互いに異なっていても同じでもよい。） で表される化合物からなる含フッ素有機化合物。

【0013】

Ar¹及びAr²が下記式（２）：

【0014】

【化2】

【0015】

で表される請求項1に記載の含フッ素有機化合物。

【0016】

下記一般式（３）：

【0017】

【化3】

【0018】

（式中、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC₁〜C₂₀のアルキル基、C₁〜C₂₀のアルコキシル基、フェニル基、及びナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。Xはハロゲン原子を表す。） で表されるグリニャール試薬と、請求項１又は請求項２の含フッ素有機化合物とのホモカップリング反応によりビアリール化合物を製造する方法。

【発明の効果】

【0019】

本発明の新規有機化合物は、原理的に必要と考えられていた５０ｍｏｌ％の半分となる２５ｍｏｌ％の使用量でグリニャール試薬のホモカップリング反応が効率的に進行するため、今までの有機酸化剤よりも優れた原子効率での反応を可能にする（実施例２）。さらに本反応は従来のウルマン反応と比べ、反応溶液からの生成物の分離が容易であり、抽出操作後カラムクロマトグラフィーによる生成操作で速やかに反応生成物を定量的に単離することができる。

【0020】

また、反応時間や反応温度といった反応条件も従来報告されている有機酸化剤によるホモカップリング反応と遜色ない。グリニャール試薬のマグネシウム上に含有するハロゲンの種類によらず反応は進行する（表１）。これは言いかえれば、ウルマン反応では用いることが難しい塩化アリールを原料として用いることが可能であることを意味する。電子求引性置換基や電子供与性置換基が導入されたグリニャール試薬を用いても1時間以内に高収率でビアリール化合物が生成する（表１）。立体的に込み合ったグリニャール試薬の場合には反応温度を５０℃まで上昇させれば1時間でも高収率でビアリール化合物が生成する（表1）。この程度の温度上昇は工業的利用に何の問題もない。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の含フッ素有機化合物は、下記一般式（１）：

【0022】

【化1】

【0023】

（式中、Ar¹及びAr²は、それぞれ独立して、少なくとも1つ以上のフッ素原子及びトリフルオロメチル基で置換されているアリール基を表し、互いに異なっていても同じでもよい。） で表される化合物である。

【0024】

次に、本発明の含フッ素有機化合物の製造方法について説明する。本発明の含フッ素有機化合物の製造方法は、次に説明するものは一例であって、これに特に制限されるものではないが、次式に示す方法を好適に採用することができる。具体的には、環状フッ素化合物とアリールリチウム化合物を反応させる。 以下、各工程について説明する。

【0025】

【化4】

【0026】

まず、工程（A）において使用しうるハロゲン化アリール化合物は、下記一般式（４）：

【0027】

【化5】

【0028】

（式中、R⁶、R⁷、R⁸、R⁹及びR¹⁰は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子及びト０リフルオロメチル基のいずれかを表し、フッ素原子及びトリフルオロメチル基は少なくとも一つ以上を含み、Xはハロゲン原子であり、そのハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子から適宜選択される。） で表される化合物である。

【0029】

上記工程(A)において例示したn-ブチルリチウムは、これに何ら限定されることはなく、t-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムなどのアルキルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジド、リチウムイソプロピルシクロアミド、カリウムアミド類、あるいは金属リチウム、金属ナトリウムなどのアルキル金属から適宜選択されるが、好ましくはn-ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミドが満足する反応性を与える。

【0030】

次に、工程(B)においては、工程(A)において得られたアリールリチウム化合物のジエチルエーテル溶液に、環状フッ素化合物を反応させる。環状フッ素化合物としては、ヘキサフルオロシクロブテン、オクタフルオロシクロペンテン、デカフルオロシクロヘキセンなどが挙げられるが、この中でもオクタフルオロシクロペンテンが反応効率の点で好ましい。

【0031】

工程(B)の反応で得られる一般式（１）で示される環状フッ素化合物のうち、Ar1とAr2が同一の場合の具体例としては、１，２−ビス（４−トリフルオロメチル−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンの他に、１，２−（４−トリフルオロメチル−３，５−ジフルオロフェニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１，２−ビス（３，５−ビス（トリフルオロメチル）−２，４，６−トリフルオロフェニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１，２−ビス（３，５−ビス（トリフルオロメチル）−４−フルオロフェニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンなどが挙げられる。

【0032】

また、工程(B)の反応で得られる一般式（１）で示される環状フッ素化合物のうち、Ar1とAr2が異なる場合の具体例としては、１−（４−トリフルオロメチル−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）−２−（４−トリフルオロメチル−３，５−ジフルオロフェニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１−（４−トリフルオロメチル−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）−２−（３，５−ビス（トリフルオロメチル）−２，４，６−トリフルオロフェニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１−（４−トリフルオロメチル−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）−２−（３，５−ビス（トリフルオロメチル）−４−フルオロフェニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンなどが挙げられる。

【0033】

上記工程(B)におけるアリールリチウム化合物と環状フッ素化合物の反応は、両者を混合すれば良いため、特に制限はないが、除熱設備および攪拌機を備えた反応器を使用し、アリールリチウム化合物を溶解させた溶液に、環状フッ素化合物を溶解させた溶液を滴下する方法が好ましい。

【0034】

アリールリチウム化合物の使用量は、環状フッ素化合物１ｍｏｌに対して、通常、１〜５ｍｏｌ、好ましくは１〜４ｍｏｌ、特に好ましくは１〜３ｍｏｌである。

【0035】

工程(A)及び工程(B)の反応に使用する溶媒に特に制限はなく、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、t-ブチルメチルエーテル、t-ブチルエチルエーテル、ジ-i-プロピルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等、通常の有機リチウム化合物使用時に使用される溶媒が用いられるが、これらの中でもジエチルエーテル、テトラヒドロフランが特に好ましい。

【0036】

工程(A)及び（B)の反応は、通常、−１００℃〜１００℃、好ましくは−１００℃〜４０℃、特に好ましくは−８０℃〜２５℃の温度で行われる。反応温度が高すぎると、使用する環状フッ素化合物の沸点が低い場合に揮発によるロスが生じたり、副反応を併発して収率が低下する傾向がある。また反応温度が低すぎると、反応速度が遅すぎたり、進行しない場合がある。

【0037】

次に、本発明のビアリール化合物の製造方法について説明する。本グリニャール試薬のホモカップリング反応によりビアリール化合物を製造する方法は特に制限されるものではないが、次式に示す方法を好適に採用することができる。

【0038】

【化6】

【0039】

反応基質となるグリニャール試薬は、下記一般式（３）

【0040】

【化3】

【0041】

で表される化合物であることが好ましい。式中、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC₁〜C₂₀のアルキル基、C₁〜C₂₀のアルコキシル基、フェニル基、及びナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。置換基を有していてもよいC₁〜C₂₀のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、メトキシメチル基、ベンジル基などが挙げられ、好ましくは、メチル基である。置換基を有していてもよいC₁〜C₂₀のアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ペントキシ基などが挙げられ、好ましくはメトキシ基である。置換基を有していてもよいフェニル基としては、フェニル基、クロロフェニル基、トリル基、メトキシフェニル基などが挙げられる。置換基を有していてもよいナフチル基としては、ナフチル基、メチルナフチル基などが挙げられる。

【0042】

ホモカップリング反応を円滑に進行させるためには、上記一般式（３）は立体的に混み合っていないことが望ましく、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵の中の少なくとも２つ以上が水素原子であることが好ましく、より好ましくは３つ以上が水素原子である。特に立体的要因からR1又はR5が水素原子であることが好ましく、さらに好ましくはR¹、R²、R⁴及びR⁵が水素原子である。

【0043】

また、上記一般式（３）において、Xはハロゲン原子であり、そのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、好ましくは塩素原子又は臭素原子である。

【0044】

ホモカップリング反応に用いる、本発明の含フッ素有機化合物は、下記一般式（１）：

【0045】

【化1】

【0046】

で表される化合物であることが好ましい。式中、Ar¹及びAr²は、それぞれ独立して、少なくともフッ素原子及びトリフルオロメチル基で置換されているアリール基を表し、互いに異なっていても同じでもよい。

【0047】

グリニャール試薬と一般式（１）で示される環状フッ素化合物の反応は、両者を混合すれば良いため、特に制限はないが、攪拌機を備えた反応器を使用し、環状フッ素化合物を溶解させた溶液に、グリニャール試薬を溶解させた溶液を滴下する方法が好ましい。

【0048】

環状フッ素化合物の使用量は、グリニャール試薬１ｍｏｌに対して、通常、通常、０.１〜０.５ｍｏｌ、好ましくは０.１〜０.２５ｍｏｌ、特に好ましくは０.２５ｍｏｌである。

【0049】

ホモカップリング反応に使用する溶媒に特に制限はなく、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、t-ブチルメチルエーテル、t-ブチルエチルエーテル、ジ-i-プロピルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等、通常の有機マグネシウム化合物使用時に使用される溶媒が用いられるが、これらの中でもジエチルエーテル、テトラヒドロフランが特に好ましい。

【0050】

ホモカップリング反応は、通常、０℃〜１００℃、好ましくは１０℃〜８０℃、特に好ましくは２５℃〜６０℃の温度で行われる。Ar¹及びAr²がフッ素である環状フッ素化合物を用いた場合、反応温度が高すぎると、使用する環状フッ素化合物の沸点が低い場合に揮発によるロスが生じ、副反応を併発して収率が低下する傾向がある。また反応温度が低すぎると、反応が進行しない場合がある。

【0051】

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに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。

【実施例】

【0052】

＜実施例１＞１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンの合成

【0053】

【化4】

【0054】

（１）アリールリチウム溶液の調製

【0055】

アルゴン雰囲気下、フレーム乾燥させたガラス製３つ口フラスコに１−ブロモ−２，３，５，６−テトラフルオロベンゾトリフルオリド２．９１ｇ（９．８ｍｍｏｌ）とジエチルエーテル１０ｍＬを入れ、−７８℃に冷却した。ここに濃度１．６０ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウム／ｎ−ヘキサン溶液５．８ｍＬ（９．２８ｍｍｏｌ）を３０分かけて全量滴下した。滴下終了後、−７８℃で２時間撹拌し、アリールリチウム試薬を調製した。

【0056】

（２）１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンの合成

【0057】

上記（１）で調製したアリールリチウムのジエチルエーテル溶液に、０．４９４ｍｇ（２．３３ｍｍｏｌ）のオクタフルオロシクロペンテンを溶解させたジエチルエーテル溶液２５ｍLを４０分かけて全量滴下した。滴下終了後、−７８℃で３時間撹拌した。反応終了後、反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて停止させ、ジエチルエーテル（２０ｍL×５回）で抽出を行った。ジエチルエーテル層を分離後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレーターにて減圧濃縮した。この濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘキサン）で単離精製し、１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン１．３５ｇ（２．２２ｍｍｏｌ）を得た。オクタフルオロシクロペンテン基準の収率は、９５％であった。

【0058】

（１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンの物性データ）

【0059】

^１３Ｃ ＮＭＲ （１００．６２ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ_３， Ｍｅ_４Ｓｉ）δ＝ １０９．６３ （ｔ， Ｊ ＝ １７．８ Ｈｚ）， １１０．５６ （ｔｔ， Ｊ ＝ ２７４．９， ２４．７ Ｈｚ）， １１３．６２ （ｄｔ， Ｊ ＝ ３５．４， １２．４ Ｈｚ）， １１４．５６ （ｔｔ， Ｊ ＝ ２６３．２， ２５．２ Ｈｚ）， １２０．２４ （ｑ， Ｊ ＝ ２０６．９ Ｈｚ）， １３６．７７ （ｔ， Ｊ ＝ ２８．３ Ｈｚ）， １４２．９２ − １４３．２８ （ｍ）， １４５．４９ − １４５．７７ （ｍ）； ^１９Ｆ ＮＭＲ （３７６．４６ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ_３， Ｃ_６Ｆ_６）δ＝ −１３７．３５ （ｓ， ４Ｆ）， −１３５．７９ （ｓ， ４Ｆ）， −１３３．０１ （ｓ， ２Ｆ）， −１１２．２７ （ｓ， ４Ｆ）， −５７．８５ − −５７．７３ （ｍ， ６Ｆ）；ＩＲ （ＫＢｒ） １６６３．３ （ｗ）， １４８５．９ （ｍ）， １４２２．２ （ｗ）， １３５４．８ （ｓ）， １３０４．６ （ｍ）， １２７３．８ （ｓ）， １２１４．９ （ｍ）， １１５７．１ （ｓ）， １０５８．７ （ｗ）， １０００．９ （ｓ）， ９６６．２ （ｍ）， ８７６．５ （ｗ）， ７１１．６ （ｓ）， ５７２．８ （ｍ）， ４２２．３ （ｍ） ｃｍ^−１ ； ＨＲＭＳ （ＥＩ） Ｆｏｕｎｄ： ｍ／ｚ ６０７．９６８５． Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_１９Ｆ_２０： ６０７．９６８１．

【0060】

＜実施例２＞１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンを用いたホモカップリング反応

【0061】

【化6】

【0062】

アルゴン雰囲気下、フレーム乾燥させたガラス製シュレンク管に１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン７８．３ｍｇ（０．１２９ｍｍｏｌ）とテトラヒドロフラン０．５ｍＬを入れ、１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンが完全に溶解するまで十分に撹拌した。ここに濃度１．０３ｍｏｌ／Ｌのフェニルマグネシウムブロミド／テトラヒドロフラン溶液０．５ｍＬ（０．５１５ｍｍｏｌ）を入れ、２５℃で１時間反応させた。反応終了後、反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて停止させ、酢酸エチル（３ｍL×６回）で抽出を行った。酢酸エチル層を分離後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレーターにて減圧濃縮した。この濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘキサン）で単離精製し、１，１’−ビフェニル３９．３ｍｇ（０．２５５ｍｍｏｌ）を得た。収率は９９％であった。実施例２のまとめを表１に示す。

【0063】

（１，１’−ビフェニルの物性データ）

【0064】

^１Ｈ ＮＭＲ （４００．１３ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ_３， Ｍｅ_４Ｓｉ）δ＝ ７．３３ （ｔ， Ｊ ＝ ７．３ Ｈｚ， １Ｈ）， ７．４３ （ｔ， Ｊ ＝ ７．６ Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．５３ （ｄ， Ｊ ＝ ７．２ Ｈｚ， ２Ｈ）； ^１３Ｃ ＮＭＲ （１００．６２ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ_３， Ｍｅ_４Ｓｉ）δ＝ １２７．３０， １２７．３８， １２８．８９， １４１．３６．

【0065】

＜実施例３〜７＞

【0066】

グリニャール試薬、反応温度を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様に、１，１’−ビフェニル又は１，１’−ビアリール化合物を得た。

【0067】

【表1】

【0068】

＜比較例１〜２，実施例８〜１１＞

【0069】

【化7】

【0070】

まず フェニルマグネシウムブロミドに対し５０ｍｏｌ％のオクタフルオロシクロペンテンを加え、THF 中２５℃で０．５時間撹拌すると、３３％の収率でビフェニルが得られた（表２の比較例１）。しかし同時にオクタフルオロシクロペンテンのビニルフッ素の一つ又は二つがフェニル基により置換された化合物も副生成物として得られた。二つがフェニル基により置換された副生成物を酸化剤として用いホモカップリング反応を行ってみたが、反応は全く進行しなかった（表２の比較例２）。しかしArとしてフェニル基の代わりに含フッ素芳香環を導入するとホモカップリング反応は進行するようになり、特に本発明のヘプタフルオロトリル基を有する化合物を用いた場合には、８２％の収率でビフェニルが得られることがわかった。これら化合物のLUMO を計算してみると、LUMO のエネルギーが低いものほど反応性が高い傾向にあることが明らかになった。

【0071】

【表2】

【0072】

【化8】

【0073】

＜実施例１２＞

【0074】

実施例２において、１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンを用いたホモカップリング反応は、フェニルマグネシウムブロミドに対し２５ｍｏｌ％の前記ヘキサフルオロシクロペンテンの量で、２５℃、１時間で定量的に反応が進行した。これは当該化合物が4 電子酸化剤として働いていることを示している。さらにフェニルマグネシウムブロミドに対し１０ｍｏｌ％の１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンを用い、アルゴン雰囲気下→空気雰囲気下で反応を行ったところ、８３%収率でビフェニルが得られ、触媒的に反応が進行することが明らかになった。アルゴン雰囲気下のみで反応を行った場合は，収率は３７％であった。

【0075】

＜実施例１3＞

【0076】

アルゴン雰囲気下、フレーム乾燥させたガラス製シュレンク管に１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン２２８．０７ｍｇ（０．３７５ｍｍｏｌ）とテトラヒドロフラン１．５ｍＬを入れ、１，２−ビス（ヘプタフルオロトリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテンが完全に溶解するまで十分に撹拌した。ここに濃度１．００ｍｏｌ／Ｌのフェニルマグネシウムブロミド／テトラヒドロフラン溶液１．５ｍＬ（１．５ｍｍｏｌ）を入れ、２５℃で１時間反応させた。その後、反応器に塩化カルシウムに通じた空気を送り込みながらフェニルマグネシウムブロミド／テトラヒドロフラン溶液２．２５ｍＬを５時間かけて滴下し、その後更に３時間撹拌した。反応終了後、反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて停止させ、酢酸エチル（３ｍＬ×９回）で抽出を行った。酢酸エチル層を分離後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレーターにて減圧濃縮した。この濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘキサン）で単離精製し、１，１’−ビフェニル２３８．５８ｍｇ（１．５４７ｍｍｏｌ）を得た。収率は８３％であった。

【産業上の利用可能性】

【0077】

本発明によれば、含フッ素有機化合物を用いて、グリニャール試薬のホモカップリング反応を行うことにより、低温下、短時間で効率的にビアリール化合物を製造することができるので、工業的に有用である。