課題番号 　 ：S-20-KU-0025
利用形態 ：技術代行
利用課題名（日本語） ：CxFy(x>2,y>4)型置換基を有する多フッ素有機化合物創製のための汎用性ある
方法論の開拓
Program Title(English) ：Development of a synthesis of CxFy(x>2,y>4)-type polyfluorinated organic compounds
利用者名（日本語） ：花本　猛士1), 新地　姉理華2)
Username (English) ：T. Hanamoto1), E. Shinchi2)
所属名（日本語） ：1) 佐賀大学理工学部化学部門, 2)佐賀大学総合分析実験センター
Affiliation (English) :1)Department of Chemistry and Applied Chemistry,Faculty of Science and Engineering, Saga University 2)Analitical Research Center for Experiment Sciences,Saga University

１．概要（Summary ）
有機多フッ素化合物合成法の開発は、昨今、特に医薬学的見地から大変注目されている。本研究は、従来のフッ素化剤や比較的簡単な低分子量の含フッ素ビルディングブロックを用いる方法では困難な、CxFy(x>2,y>4)型置換基を有する多フッ素有機化合物創製のための汎用性ある方法論の開拓を目的としている。
具体的には、独自のアイディアに基づいて設計した含フッ素ビニルスルホニウム塩を鍵中間体として用いる。すでに多くの汎用性含フッ素ビルディングブロックの開発と反応性解明に成功しており、本研究をとおして、有機多フッ素化合物の自在合成に道を拓くとともに、医薬品や液晶分野の研究発展にも寄与する。

２．実験（Experimental）
　

100mLのナスフラスコにスルフィド4を315.13 mg (1.00mmol, 1.0 eq)を入れ、DCEを10mL加え撹拌させた。そこにDiphenyliodonium triflate 516.24 mg (1.20 mmol, 1.2 eq)とCu2Oナノ粒子7.155 mg (0.05 mmol, 0.05 eq)を添加し、このフラスコを60℃のオイルバスにて撹拌した。加熱開始から30分後、フラスコをオイルバスから引き揚げ室温まで冷ました。その後、フラスコ内の撹拌子を除き、得られた溶液をエバポレーターで濃縮した。濃縮して得られた液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（DCM/Acetone＝2/1）で単離精製した。スルホニウム塩が固体化し、それの着色が目立つ場合はEt2OとHexaneを加えて、超音波洗浄機を用いて固体を洗浄した。
Mp: 101.8-102.5 ℃; IR (ATR) 1280, 1262, 1242, 1223, 1165, 1145, 1113, 1063, 1029, 919 cm-1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.87-7.82 (m, 6H), 7.75-7.71 (m, 5H), 6.96 (dt, J = 14.6, 10.2 Hz, 1H); 13C-NMR (101 MHz, CDCl3) δ 137.1 (t, J = 26.3 Hz), 135.3 (s), 131.9 (s), 130.9 (s), 128.4 (t, J = 8.8 Hz), 123.7 (s), 122.3 (s), 119.1 (s), 115.3 (tt, J = 313.0, 39.1 Hz), 112.1 (tt, J = 259.1, 32.9 Hz); 19F-NMR (376 MHz, CDCl3) δ 67.6 (t, J = 6.8 Hz, 2F), 79.7 (s, 3F), 111.5 (dt, J = 6.8, 10.2 Hz, 2F); HRMS (ESI-TOF): m/z [M-OTf]+ Calcd. for C16H1279BrF4S: 390.9774. Found: 390.9780.

25mL二口ナスフラスコを乾燥Ar置換後、K2CO3 103.7 mg (0.75 mmol, 3.0 eq)を入れ、EtOAcを1 mL加えた。そこに第一級アミン6を添加した後、スルホニウム塩5を135.3 mg (0.25 mmol, 1.0 eq)加え室温で撹拌した。撹拌後NH4Claqでquench、EtOAc で3回抽出しNa2SO4で脱水し濃縮した。
Mp: 58.7-60.6 ℃; IR (ATR) 1329, 1167, 1141, 1085, 927, 891, 814, 803, 755, 711 cm-1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.85 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.38 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 3.31 (ddt, J = 6.8, 3.9, 4.0 Hz, 1H), 2.86 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 2.54 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 2.48 (s, 3H); 13C-NMR (101 MHz, CDCl3) δ 145.6 (s), 133.4 (s), 129.9 (s), 128.4 (s), 115.9 (tt, J = 313.4, 39.1 Hz), 112.1 (tt, J = 256.0, 32.2 Hz), 35.2 (dd, J = 30.9, 27.1 Hz), 28.4 (q, J = 2.5 Hz), 22.0 (s); 19F-NMR (376 MHz, CDCl3) δ  (dt, J = 181.6, 3.9 Hz, 1F),  (dt, J = 181.6, 3.9 Hz, 1F),  (dm, J = 269.6 Hz, 1F),  (ddt, J = 269.6, 9.8, 4.1 Hz, 1F); GC-MS (EI, m/z, 70 eV) 377 [M+, 9], 375 (8), 222 (6), 220 (23), 155 (2), 141 (14), 130 (61), 91 (100), 78 (12), 65 (8); HRMS (ESI-TOF): m/z [M+Na]+ Calcd. for C11H1079BrF4NO2SNa: 397.9444. Found: 397.9444.
上記の化合物を質量分析装置(JMS-T100CS)で精密質量測定した。

３．結果と考察（Results and Discussion）
合成したスルホニウム塩5と第一級アミン6a-6dをアルゴン雰囲気中室温条件下でK2CO3存在下のEtOAc溶媒中において反応させることで、対応したアジリジン誘導体7a-7dを単離収率84～91％、7a、7b、そして7cを白色固体、7dを無色の液体として得ることができた。

４．その他・特記事項（Others）
なし

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) ○佐藤慧一、藤原夕莉、花本猛士, 第43回フッ素化学討論会.令和2年10月28日.
(2) ○佐藤慧一、山田泰教、花本猛士, 第30回万有福岡シンポジウム.令和2年10月24日.
(3) 新地姉理華,2020年度 機器・分析技術研究,令和2年9月11日

６．関連特許（Patent）
なし