テトラフルオロボレイトアニオンをフッ素源として用いるフッ素化反応の開発

本申請研究の目的であるアルコキシトリフェニルホスホニウムテトラフルオロボレイトの熱分解反応を利用するフッ素化体の新規合成反応を効果的に達成できる条件を検索するため、アルコキシホスホニウム塩の求核種とのS_N2反応における、溶媒、求核種の対カチオン等の効果を、まず検討し、1)ソフトな求核剤の場合、ホスホニウム塩がクラスター又はホスホランを形成できる条件下および2)求核剤がハードな時は、ホスホニウム塩が単独で存在できる条件下において、対応するS_N2置換生成物が収率良く得られることを見いだした。その結果、テトラフルオロボレイトアニオン由来のフッ素がハードな求核種であると予想されることから、本表題フッ素化反応を達成するためには、2)の条件下で熱分解反応を行うのが最適であることが示唆された。そこで、これらの知見に基づき種々検討したところ、様々な二級アルコールから、トリフェニルホスフィンおよびホウフッ化水素酸塩共存下、CH_2Cl_2中での電解により合成・単離したアルコキシホスホニウムテトラフルオロボレイトの希薄THF溶液を加熱環流することにより、熱分解反応を行ったところ、期待するフッ素化体が良好な収率で得られることを見いだした。また、本フッ素化反応は、前途の電解により合成したホスホニウム塩を単離・精製することなく、電解液の後処理により得られる粗生生物についても同様に行えることを見いだし、より簡便な操作によりアルコールから対応するフッ素化体が合成できることを明らかにした。さらに、糖類のアノマー水酸基は、アルコキシホスホニウム塩を合成するための電解反応により、低収率ながら、直接フッ素化されることも見いだし、近年その生理活性が注目されているオリゴ糖の合成に欠かせないフッ化糖類の一般的な新規合成法としての本電解反応の有用性を確立するため、現在、引き続き検討中である。

本申請研究の目的であるアルコキシトリフェニルホスホニウムテトラフルオロボレイトの熱分解反応を利用するフッ素化体の新規合成反応を効果的に達成できる条件を検索するため、アルコキシホスホニウム塩の求核種とのS_N2反応における、溶媒、求核種の対カチオン等の効果を、まず検討し、1)ソフトな求核剤の場合、ホスホニウム塩がクラスター又はホスホランを形成できる条件下および2)求核剤がハードな時は、ホスホニウム塩が単独で存在できる条件下において、対応するS_N2置換生成物が収率良く得られることを見いだした。その結果、テトラフルオロボレイトアニオン由来のフッ素がハードな求核種であると予想されることから、本表題フッ素化反応を達成するためには、2)の条件下で熱分解反応を行うのが最適であることが示唆された。そこで、これらの知見に基づき種々検討したところ、様々な二級アルコールから、トリフェニルホスフィンおよびホウフッ化水素酸塩共存下、CH_2Cl_2中での電解により合成・単離したアルコキシホスホニウムテトラフルオロボレイトの希薄THF溶液を加熱環流することにより、熱分解反応を行ったところ、期待するフッ素化体が良好な収率で得られることを見いだした。また、本フッ素化反応は、前途の電解により合成したホスホニウム塩を単離・精製することなく、電解液の後処理により得られる粗生生物についても同様に行えることを見いだし、より簡便な操作によりアルコールから対応するフッ素化体が合成できることを明らかにした。さらに、糖類のアノマー水酸基は、アルコキシホスホニウム塩を合成するための電解反応により、低収率ながら、直接フッ素化されることも見いだし、近年その生理活性が注目されているオリゴ糖の合成に欠かせないフッ化糖類の一般的な新規合成法としての本電解反応の有用性を確立するため、現在、引き続き検討中である。