手性氟化分子的立体选择性制备方法技术

本发明专利技术涉及立体选择性制备手性氟化分子的方法，在该方法中，在反应器中加入含有Ｃ↑［＊］－ＯＳＯＦ单元的氟亚硫酸酯化合物；在亲核性催化剂存在下将该分子热分解；回收所产生的氟化分子，该氟化分子包含相对于起始Ｃ↑［＊］－ＯＳＯＦ单元来说反转构型的Ｃ↑［＊］－Ｆ单元。本发明专利技术更特别地涉及制备氟化分子的方法，该氟化分子具有由位于酮或酯基团的α位上的构型（Ｒ）或（Ｓ）的不对称碳所携带的氟原子。这种方法例如可以获得（Ｒ）－２－氟丙酸甲酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及手性氟化分子的制备方法，该氟化分子特别是具有由位于酯或酮基团的α位上的(R)或(S)构型的不对称碳携带的氟原子的氟化分子。本专利技术更具体地涉及(R)-2-氟丙酸甲酯(R2F)的制备。
技术介绍
这些化合物是在工业上有价值的产物，尤其可被用作合成植物保护剂或杀虫剂的中间体。专利US3100225描述了一种在叔胺存在下通过热分解相应的氟亚硫酸酯化合物生产含氟有机化合物的方法。此文献并未教导立体选择性方法。专利DE4131242描述了一种合成R2F的立体选择性方式，它涉及以下的两个步骤-磺甲基化步骤 -通过KF的交换步骤 从化学的观点来说，这种获得R2F的方式是非常有效的，但具有很大的缺点，即产生大量的废液，需要非常高的再处理成本。
技术实现思路
本专利技术的创造者们因而确定自己的目标是开发一种用于立体选择性获得这些氟化分子的新方法，该方法可以由不太贵的试剂获得令人满意的收率并且不会产生大量的废液。本专利技术的创造者们成功地开发了一种方法，该方法实现了上述目标，并且可制备具有确定构型的光学活性产物，特别是光学纯度等于或大于95％的产物。因此，本专利技术的目的是立体选择性制备手性氟化分子的方法，在该方法中(i)在反应器中加入含有C*-OSOF单元的分子(以下称为氟亚硫酸酯化合物)；(2i)在亲核性催化剂存在下将该分子热分解；(3i)回收所产生的氟化分子，该氟化分子包含相对于起始C*-OSOF单元来说反转构型的C*-F单元。“亲核性”是指具有能够提供电子对的原子的催化剂。合适的是含叔氮原子的化合物，氟根阴离子源，以及它们的混合物或配合物。该催化剂可以是叔胺，例如，该催化剂可以选自三乙胺，二异丙基乙胺，三正丙胺，三正丁胺，甲基二丁胺，甲基二环己胺，乙基二异丙胺，N，N-二乙基环己胺，吡啶，4-二甲氨基吡啶，N-甲基哌啶，N-乙基哌啶，N-正丁基哌啶，1，2-二甲基哌啶，N-甲基吡咯烷，1，2-二甲基吡咯烷，二甲基苯胺，甲基吡啶，以及它们的混合物。还可以使用含叔氮原子的酰胺或甲酰胺，例如二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺。还可以使用脲衍生物，例如由烷基取代的脲，例如四甲基脲。作为氟根阴离子源，可以列举碱性氟化物，如KF，氟化季铵，例如氟化四丁铵，氟化，例如氟化四丁基，以及它们的混合物。还可以使用HF/叔胺类型的配合物，如吡啶/(HF)n或Et3N/(HF)n，其中n为1至10。在一种优选实施方式中，该催化剂是吡啶。特别地，进行下述反应(I)→(II) (R)或(S) (S)或(R)其中，在上述式中-R1，R2和R4各自表示氢原子，或者烷基，烯基，炔基，这些基团可以是线性或支化的，芳基，环烷基，烷基环烷基，-CO2R5，-(CH2)n-CO2R5，-COR5，-SOR5，-SO2R5，其中n是整数，优选1-12，R5是氢或烷基，烯基，炔基，这些基团可以是线性或支化的，环烷基，烷基环烷基，芳基，特别是取代的芳基，R1还可以形成芳族或非芳族杂环，该杂环含有替代一个或多个碳原子的一个或多个杂原子，该杂原子选自氧、硫或氮；-R1，R2和R4是都不相同的。实施下列的反应(Ia)→(IIa) 或者实施下列的反应(Ib)→(IIb) 根据一种优选实施方式，本专利技术的目的在于制备氟化分子的方法，该氟化分子具有由位于酮或酯基团的α位上的给定构型的不对称碳携带的氟原子，在该方法中 (i)在反应器中引入式(III)的在携带氟亚硫酸酯基团的C*上包含给定构型的氟亚硫酸酯基团的化合物 (R或S)(2i)在亲核性催化剂存在下，优选含叔氮原子的催化剂，将该氟亚硫酸酯化合物热分解，(3i)回收所产生的式(IV)的具有反转构型的氟化分子 (S或R)其中-R1代表烷基，烯基，炔基，这些基团可以是线性或支化的，芳基，环烷基，烷基环烷基，-CO2R5，-(CH2)n-CO2R5，-COR5，-SOR5，-SO2R5，n是整数，优选1-12，R5是氢或烷基，烯基，炔基，这些基团可以是线性或支化的，环烷基，烷基环烷基，芳基，特别是取代的芳基；R1还可以形成芳族或非芳族杂环，该杂环含有替代一个或多个碳原子的一个或多个杂原子，该杂原子选自氧、硫或氮；-R2代表氢或对应于以上针对R1所给定义的基团；-R1和R2是不同的；-R3代表氢或R6或-OR6基团，其中R6选自针对R5所给出的定义；R6和R1可以相同或不同。在本专利技术中，烷基，烯基和炔基可以含有1至12个碳原子，优选1至6个碳原子。芳基，环烷基，烷基环烷基可以含有3至8个碳原子，优选5至6个碳原子。杂环可以在环内含有3至8个原子，优选5至6个原子。R2可以特别代表氢。R3可以特别代表-OR6。R1可以特别代表C1-C12烷基，优选C1-C6烷基，例如甲基。R6可以特别代表C1-C12烷基，优选C1-C6烷基，例如甲基。根据本专利技术的一种特定变化形式，该方法应用于乳酸酯类的式III化合物，其中R1是甲基，R2是氢且R3是-O烷基。根据本专利技术的特定形式，R1是甲基，R2是氢，而R3是-OMe，并且氟化分子的构型是(R)构型。特别优选地，所使用的氟亚硫酸酯化合物(I)，优选式(III)化合物的物料(masse)基本上或完全没有HF和HCl。在本专利技术的条件下，该氟亚硫酸酯化合物的分解以不对称碳上的构型反转的方式(立体选择性反应)来实现。该分解可以通过逐渐升高混合物的温度或者通过在固定的温度下操作来进行。因而，催化剂可被引入到氟亚硫酸酯化合物(I)中，优选式(III)中，然后温度可被提高至足以引发分解的值，例如60-180℃，优选100-150℃。催化剂因而被添加到该氟亚硫酸酯化合物中，该化合物所处的温度低于导致去除SO2的分解温度。该氟亚硫酸酯化合物因而可以在例如环境温度(大约20-25℃)下采用。在这个反应过程中可以使用溶剂，氟亚硫酸酯化合物以及催化剂被加入到溶剂中，然后将温度提高(溶剂的定义将在下文给出)。在固定温度的方法中，待分解的氟亚硫酸酯(I)，优选式(III)，被逐渐加入到反应基料(pied de réaction)中，该反应基料达到并保持在适合于分解的温度，例如60-180℃，优选100-150℃，催化剂存在于该基料中或者与氟亚硫酸酯一起添加或在氟亚硫酸酯之后添加。该基料可以包含溶剂，或者可以由一部分氟亚硫酸酯化合物，优选式(III)来形成，或者由在前一步骤中产生氟亚硫酸酯的反应物形成。这种实施方式使得能够通过调节待分解氟亚硫酸酯化合物的输入和反应物的取出而使该步骤连续进行。作为可在这两种实施方式中使用的溶剂，可以列举-脂族烃，特别地是石蜡烃，例如尤其是戊烷，己烷，庚烷，辛烷，异辛烷，壬烷，癸烷，十一烷，十四烷，石油醚和环己烷；芳香烃，例如尤其是苯，甲苯，二甲苯，乙苯，二乙苯，三甲基苯，枯烯，假枯烯，由烷基苯混合物组成的石油馏分，特别是Solvesso类型的馏分；-脂族或芳族卤代烃，并且可以列举二氟苯，三氟甲苯，氟苯，单氯苯，1，2-二氯苯，1，3-二氯苯，1，4-二氯苯，或者它们的混合物；-脂族、环脂族或芳族醚-氧化物，特别是甲基叔丁基醚，二戊基氧，二异戊基氧，乙二醇二甲基醚(或1，2-二甲氧基乙烷)，二甘醇二甲基醚(或者1，5-二甲氧基-3-氧杂戊烷)或者环状醚，例如二烷，四氢呋喃；-脂族或芳族本文档来自技高网...

【技术保护点】
立体选择性制备手性氟化分子的方法，在该方法中：　　　　（ｉ）在反应器中加入含有Ｃ↑［＊］－ＯＳＯＦ单元的氟亚硫酸酯化合物；　　　　（２ｉ）在亲核性催化剂存在下将该分子热分解；　　　　（３ｉ）回收所产生的氟化分子，该氟化分子包含相对于起始Ｃ↑［＊］－ＯＳＯＦ单元来说反转构型的Ｃ↑［＊］－Ｆ单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J洛佩斯，G拉乔里森，JS弗鲁特，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]