Способ получения фторарилмагниевого производного и способ получения (фторарил) боранового соединения (варианты)

Способ получения фторарилмагниевого производного и способ получения (фторарил) боранового соединения (варианты)

Реферат

 

Изобретение относится к способу получения новых фторированных арилмагниевых производных путем взаимодействия фторированного ароматического соединения с галогенированным углеводородом и магнием в эфирном растворителе или в смеси его с углеводородом. В соответствии с этим способом целевое соединение можно получать эффективно в результате одностадийной реакции по низкой цене. Полученные арилмагниевые производные используются как реагенты для введения фторированных ароматических групп в различные органические соединения. Изобретение относится также к способу получения фторарильных производных бора путем добавления эфирного раствора фторированного арилмагниевого производного и эфирного раствора галогенида бора к углеводороду, имеющему более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, и взаимодействия арилмагниевого производного с галогенидом бора по мере выпаривания эфирного растворителя. Этот способ делает возможным селективное получение целевых соединений бора по низкой цене, что дает ему преимущества при применении в промышленном производстве. Полученные соединения бора используются как сокатализаторы для металлоценовых катализаторов. 4 с. и 31 з.п. ф-лы.

Настоящее изобретение относится к способу получения фторарилмагниевого производного, который широко используется, например как реактант (органический синтетический реагент) для введения фторарильной группы в различные органические соединения. Настоящее изобретение также относится к способу получения (фторарил)борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, служащих, например, как превосходные сокатализаторы для металлоценового катализатора (катализатора полимеризации), используемого в реакции полимеризации, катализируемой катионным комплексом.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ Фторарилмагниевое производное, которое является одним из реагентов Гриньяра, хорошо известно, например как превосходный реактант (органический синтетический реагент) для введения фторарильной группы в различные органические соединения. Кроме того, в последнее время фторарилмагниевому производному уделяется значительное внимание как синтетическому материалу для получения трис(фторарил)боранового соединения, использующегося как превосходный сокатализатор для металлоценового катализатора (катализатора полимеризации).

Способ получения фторарилмагниевого производного раскрыт, например, в J. Org. Chem. , 29, 2385 (1964). Он состоит в том, что алкилмагниевое производное, такое как этил магний бромид (EtMgBr), вносят по каплям в раствор, приготовленный путем растворения пентафторбензола в эфирном растворителе, таком как тетрагидрофуран (ТГФ). Следовательно, пентафторфенилмагниевое производное получают как фторарил магниевое производное. Japanese Laid-open Patent Application N 247976/1994 (Tokukaihei 6-247976) раскрывает другой способ получения. По этому способу пентафторфенилмагниевое производное получают путем прикапывания раствора пентафторбензола в эфирном растворителе к раствору алкилмагниевого производного в эфирном растворителе.

В этих способах пентафторфенилмагниевое производное получается в результате реакции обмена, в процессе которой алкильная группа алкилмагниевого производного замещается на пентафторфенильную группу.

Однако в этих способах алкил магниевое производное получают до проведения вышеупомянутой реакции обмена. Другими словами, так как алкилмагниевое производное готовят отдельно, до получения пентафторфенилмагниевого производного, реакция является двухстадийной.

Для решения вышеуказанной проблемы настоящее изобретение в одном аспекте представляет эффективный, дешевый и простой способ получения фторарилмагниевого производного, фактически в одну стадию.

(Фторарил)борановое соединение, в частности трис(пентафторфенил)боран, известно, например, как превосходный сокатализатор для инициирования активности металлоценового катализатора (катализатора полимеризации), использующегося в реакциях полимеризации, протекающих по механизму образования катионного комплекса, а с недавнего времени металлоценовому катализатору уделяется значительное внимание как катализатору полимеризации полиолефина.

Пример способа получения вышеупомянутого трис(пентафторфенил)борана раскрыт в Proc. Chem. Soc., 1963 (July), 212. А именно, пентафторбензол лития, полученный при взаимодействии бромпентафторбензола и бутила лития, реагирует с трихлоридом бора, в результате чего получается трис(пентафторфенил)боран. Однако по этому методу реакционная система должна охлаждаться до -78^oC, что делает этот метод практически неприменимым для промышленного использования.

Для решения этой проблемы предложен метод, использующий реакцию Гриньяра, который раскрыт в Z. Naturforsch., 20b, 5 (1965) как другой пример способа получения трис(пентафторфенил)борана. В соответствии с этим методом, например, пентафторфенилмагнийбромид и диэтилэфират трифторида бора взаимодействуют друг с другом в нециклическом эфирном растворителе. В этом случае нет необходимости охлаждать реакционную систему до -78^oC, что делает этот процесс более выгодным, чем упомянутая ранее реакция. Далее, Japanese Laid-open Patent Application N 199871/1994 (Tokukaihei 6-199871) раскрывает способ получения триарилборана взаимодействием арилмагнийгалогенидного производного и галогенида бора в нециклическом эфирном растворителе или в смеси нециклического эфирного растворителя и ароматического углеводородного растворителя.

Однако, так как в вышеупомянутой традиционной процедуре используют нециклический эфирный растворитель, имеющий относительно низкую точку кипения, такой как диэтиловый эфир, реакционную систему необходимо охлаждать. Таким образом, при получении (фторарил)борановых соединений в промышленном производстве совершенно необходима охлаждающая аппаратура или т. п. Более того, диэтиловый эфир является легковоспламеняющейся жидкостью. В добавление к этому, в вышеупомянутой традиционной процедуре трудно контролировать реакцию из-за образования побочного продукта, такого как четвертичное соединение бора, тетра(фторарил)боратное производное. Это затрудняет селективное получение (фторарил)борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил борил галогенид. Кроме того, нециклические эфирные растворители являются более дорогими по сравнению с циклическими эфирными растворителями.

Таким образом, вышеупомянутые традиционные способы получения не являются легко применяемыми в промышленност, не только из-за того, что растворители сложны в обращении, но также из-за того, что (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, не могут быть получены простым способом по низкой цене. Использование циклического эфирного растворителя в упомянутой выше традиционной процедуре может вызвать побочную реакцию, например размыкание кольца и последующую полимеризацию циклического эфирного растворителя. Кроме того, использование только ароматического углеводородного растворителя в вышеупомянутом общепринятом способе получения понижает выход (фторарил)борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид.

Таким образом, для решения вышеуказанной проблемы во втором своем аспекте настоящее изобретение относится к способу получения (фторарил)борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, селективно, по низкой цене и простым способом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Для осуществления первого аспекта изобретения его авторы проводили тщательные исследования по способу производства фторарилмагниевого производного и обнаружили, что фторарилмагниевое производное может быть получено эффективным, дешевым и простым способом, фактически в одну стадию в результате взаимодействия фторарила, галогенида углеводорода и магния друг с другом в эфирном растворителе или в смеси эфирного и углеводородного растворителей.

Конкретнее, для решения указанной проблемы, в данной заявке представлен способ получения фторарилмагниевого производного, выраженного общей формулой (3): где каждый из R₂, R₃ и R₄ представляет собой атом водорода, атом фтора, углеводородную группу или алкокси группу, а Xa представляет собой атом хлора, брома или иода, а способ получения заключается во взаимодействии: (a) арил фторида, имеющего общую формулу (1): где каждый из R₂, R₃ и R₄ представляет собой атом водорода, атом фтора, углеводородную группу или алкокси группу; (б) галогенида углеводорода, имеющего общую формулу (2): R₀Xa (2) где R_o представляет собой углеводородную группу, а Xa представляет собой атом хлора, брома или иода; и (с) магния в эфирном растворителе или в смеси эфирного и углеводородного растворителей.

Реакция, соответствующая указанному процессу, проходит фактически в одну стадию, что делает возможным эффективное, дешевое и простое получение фторарилмагниевого производного.

Для осуществления другого аспекта заявки авторы настоящего изобретения проводили тщательные исследования по способу производства (фторарил)борановых соединений и обнаружили, что (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, могут быть получены селективно по низкой цене простым способом путем смешивания раствора фторарилмагниевого производного в эфирном растворителе и раствора галогенида бора в эфирном растворителе с углеводородным растворителем, имеющим более высокую температуру кипения, чем эфирный растворитель, так, что фторарилмагниевое производное и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того как эфирный растворитель испаряется. Авторы заявки далее обнаружили, что (фторарил)борановые соединения могут быть получены из арилфторида фактически в результате одностадийной реакции (так называемой, "в одном сосуде") путем взаимодействия фторарилмагниевого производного, полученного по вышеописанной методике, с галогенидом бора in situ, что делает возможным получение (фторарил)борановых соединений дешевым и простым способом.

Другими словами, для решения вышеописанных проблем настоящее изобретение предоставляет способ получения (фторарил)борановых соединений, имеющих общую формулу (6): где каждый из R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ представляет собой атом водорода, атом фтора, углеводородную группу или алкокси группу, причем как минимум один из R₁-R₅ представляет собой атом фтора, Xb представляет собой атом хлора, брома или иода, а n может быть равно 2 или 3, а способ получения состоит в том, что смешивают раствор фторарилмагниевого производного, имеющего общую формулу (4), приведенную ниже, в эфирном растворителе: где каждый из R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ представляет собой атом водорода, атом фтора, углеводородную группу или алкокси группу, причем как минимум один из R₁-R₅ представляет собой атом фтора, а Xa представляет собой атом хлора, брома или иода, и раствор галогенида бора, имеющего общую формулу (5), приведенную ниже, в эфирном растворителе: BXb₃ (5) где Xb представляет собой атом фтора, хлора, брома или иода, с углеводородным растворителем, имеющим более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, так, что фторарилмагниевое производное и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того как испаряется эфирный растворитель.

Кроме того, для решения вышеуказанных проблем настоящее изобретение представляет способ производства (фторарил)борановых соединений, описанных общей формулой (6), приведенной выше, который заключается в смешивании раствора фторарилмагниевого производного, имеющего общую формулу (4), приведенную выше, в эфирном растворителе, с раствором галогенида бора, описанного общей формулой (5), приведенной выше, в эфирном растворителе при 80^oC или ниже, и последующем смешивании полученного смешанного раствора с углеводородным растворителем, имеющим более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, так, что фторарилмагниевое производное и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того как испаряется эфирный растворитель.

В соответствии с вышеописанным процессом, вследствие того, что реакция легко контролируется, эфирный растворитель не ограничивается нециклическим эфирным растворителем. Другими словами, циклические эфирные растворители, которые более просты в обращении, тоже могут использоваться. Кроме того, так как получающиеся в результате (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борилгалогенид, не образуют ни комплексов, ни четвертичных соединений, (фторарил)борановые соединения можно легко выделить в чистом виде. Следовательно, становится возможным получать (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, селективно, дешевым и простым способом. Другими словами, способ получения, представляемый настоящим изобретением, является более выгодным, чем традиционный для промышленного применения и делает возможным получать (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, с высоким выходом и высокой селективностью.

Далее, для решения вышеуказанных проблем, данная заявка предоставляет способ производства (фторарил)борановых соединений, описанных общей формулой (10): где каждый из R₂, R₃ и R₄ представляет собой атом водорода, атом фтора, углеводородную группу или алкокси группу, а Xb представляет собой атом фтора, хлора, брома или иода, а n может равняться 2 или 3, а способ производства заключается во взаимодействии полученного с помощью вышеописанной процедуры фторарилмагниевого производного, имеющего общую формулу (3), приведенную выше, с галогенидом бора, имеющим общую формулу (5), приведенную ниже: BXb₃ (5) где Xb представляет собой атом фтора, хлора, брома или иода.

Что касается вышеописанного процесса, в добавление к упомянутым ранее различным эффектам, (фторарил)борановое соединение может быть получено из арилфторида фактически в процессе одностадийной реакции (так называемой, "в одном сосуде"), что делает возможным получение (фторарил)боранового соединения по низкой цене простым способом.

Нижеследующее описание представляет данное изобретение в деталях.

Вначале поясняется способ получения фторарилмагниевого производного.

Способ получения фторарилмагниевого производного, описанного выше общей формулой (3), (называемый далее как фторарилмагниевое производное (3)), представляет собой процесс, в котором арилфторид, описанный выше общей формулой (1), галогенид углеводорода, описанный выше общей формулой (2), и магний взаимодействуют друг с другом в эфирном растворителе или в смеси эфирного и углеводородного растворителей.

Арилфторид, описанный выше общей формулой (1), который в настоящем изобретении используется как исходное соединение для получения фторарилмагниевого производного (3), является соединением, заместители которого, обозначенные как R₂, R₃ и R₄, представляют собой соответственно атом водорода, атом фтора, углеводородную группу или алкокси группу.

Углеводородная группа здесь обозначает арильную группу, неразветвленную, разветвленную углеводородные цепи, или циклическую алкильную группу, имеющую до 12 углеродных атомов, неразветвленные, разветвленные или циклические алкенильные группы, имеющие от 2 до 12 углеродных атомов, и т.д. Углеводородная группа может также включать функциональную группу, которая остается неактивной в процессе реакции, имеющей место в данном изобретении. Примерами таких функциональных групп являются: метокси, тиометиловая, N,N-диметиламино, о-анисовая, п-анисовая, триметилсилильная, т-бутилдиметилсилильная, трифторметильная и т.д.

Алкокси группа имеет общую формулу (A): -OR_a (А) где R_a представляет собой углеводородную группу. Примерами углеводородной группы, обозначенной в формуле как R_a, являются: арильные группы, неразветвленные, разветвленные или циклические алкильные группы, имеющие до 12 углеродных атомов, неразветвленные, разветвленные или циклические алкенильные группы, имеющие от 2 до 12 углеродных атомов. Кроме того, углеводородные группы могут включать функциональные группы, которые остаются неактивными в процессе реакции, имеющей место в данном изобретении.

Примерами алкокси групп, описанных выше общей формулой (A), являются: метокси группа, этокси группа, н-пропокси группа, изопропокси группа, н-бутокси группа, изобутокси группа, втор-бутокси группа, т-бутокси группа, циклогексилокси группа, аллилокси группа, фенокси группа и др.

Примерами арилфторидов являются: пентафторбензол, 1,2,3,5-тетрафторбензол, 1,2,4,5-тетрафторбензол, 1,2,4-трифторбензол, 1,3,5-трифторбенэол, 1,3-дифторбензол, 2,3,5,6-тетрафтортолуол, 2,3,4,6-тетрафтортолуол, 2,3,5-трифтортолуол, 2,4,6-трифтортолуол, 2,4-дифтортолуол, 2,3,5,6-тетрафторанизол, 2,3,4,6-тетрафтортолуол, 2,4,5-трифторанизол, 2,4,6-трифторанизол, 2,4-дифторанизол, 3,5-дифторанизол, и др.

Галогениды углеводородов, описанных выше общей формулой (2), представляют собой соединения, в которых Xa представляет собой атом хлора, брома или иода, а заместители, обозначенные как R₀, представляют собой углеводородную группу. Примерами углеводородной группы являются: арильные группы, неразветвленные, разветвленные или циклические алкильные группы, имеющие до 12 углеродных атомов, неразветвленные, разветвленные или циклические алкенильные группы, имеющие от 2 до 12 углеродных атомов, и т.д. Кроме того, углеводородные группы могут включать функциональные группы, которые остаются неактивными в процессе реакции, имеющей место в данном изобретении. Примерами таких функциональных групп являются: метокси группа, метилтио группа, N,N-диметиламино группа, о-анисовая группа, р-анисовая группа, триметилсилильная группа, т-бутилдиметилсилилокси группа, трифторметиловая группа и т.д.

Примерами приведенных выше галогенидов углеводородов являются: метилхлорид, метилбромид, метилиодид, этилхлорид, этилбромид, этилиодид, н-пропилхлорид, н-пропилбромид, н-пропилиодид, изопропилхлорид, изопропилбромид, изопропилиодид, н-бутилхлорид, н-бутилбромид, н-бутилиодид, изобутилхлорид, изобутилбромид, изобутилиодид, втор-бутилхлорид, втор-бутилбромид, втор-бутилиодид, т-бутилхлорид, т-бутилбромид, т-бутилиодид, гексилхлорид, гекси бромид, гексилиодид, циклогексилхлорид, циклогексилбромид, циклогексилиодид, аллилхлорид, аллилбромид, аллилиодид, хлорбензол, бромбензол, иодбензол и т. д. Из всех этих примеров галогенидов углеводородов наиболее предпочтительными являются этилхлорид, этилбромид, этилиодид, изопропилхлорид, изопропилбромид, изопропилиодид, аллилхлорид, аллилбромид и аллилиодид. Одно вещество или смесь из двух или более веществ, выбранных из этих примеров, может эффективно использоваться.

Количественное отношение галогенида углеводорода к арилфториду специально не ограничивается. Однако предпочтительное отношение в эквивалентах составляет 0,5 или выше. Это соотношение в эквивалентах более предпочтительно в диапазоне между 0,5 и 3,0, и самое предпочтительное в интервале от 0,8 до 1,5, в эквивалентах. Если отношение галогенида углеводорода в эквивалентах меньше, чем 0,5, то остается слишком много непрореагировавшего арилфторида, чтобы эффективно получить фторарилмагниевое производное (3).

Для дальнейшего протекания реакции магний предпочтительно использовать в формах, имеющих большую площадь поверхности, таких как порошки, гранулы и тонкие полоски.

Отношение магния к арилфториду специально не ограничивается. Однако, предпочтительное отношение в эквивалентах составляет 0,5 или выше. Это соотношение в эквивалентах более предпочтительно в диапазоне между 0,5 и 3,0, и самое предпочтительное в интервале от 0,8 до 1,5, в эквивалентах. Если отношение магния в эквивалентах меньше, чем 0,5, то остается слишком много непрореагировавшего арилфторида, чтобы эффективно получить фторарилмагниевое производное (3).

Вид эфирного растворителя специально не лимитируется, пока он является жидкостью и остается неактивным по отношению к реакции, имеющей место в данном изобретении, и в котором арилфторид, галогенид магния и фторарилмагниевое производное, как целевое вещество, могут растворяться. Примерами эфирных растворителей являются: нециклические эфиры, такие как диэтиловый эфир, дипропиловый эфир, диизопропиловый эфир, дибутиловый эфир, диизобутиловый эфир, дипентиловый эфир, диизопентиловый эфир, 1,2-диметокси этан, 1,2-диэтокси этан и ди(2-метоксиэтиловый) эфир; циклические эфиры, такие как тетрагидрофуран, тетрагидропиран, 1,4-диоксан и т.д.

Одно вещество или смесь двух или более веществ, выбранных из этих примеров, может эффективно использоваться. Из всех этих примеров соединений предпочтительными являются диэтиловый эфир и тетрагидрофуран, так как они способствуют лучшему протеканию реакции. Если используют смесь из двух или более веществ, выбранных из этих примеров, то является предпочтительным включение в эфирные растворители как минимум диэтилового эфира или тетрагидрофурана.

Количество эфирного растворителя специально не лимитируется. Однако предпочтительным является количество, в котором концентрация целевого фторарилмагниевого производного (3) находится в интервале между 0,1 и 80 вес.%.

Вид вышеупомянутого углеводородного растворителя специально не лимитируется, пока он остается жидким веществом, неактивным по отношению к реакции, имеющей место в настоящем изобретении. Примерами углеводородных растворителей являются: неразветвленные, разветвленные или циклические алифатические углеводороды, такие как пентан, изопентан, гексан, циклогексан, гептан, октан, нонан, декан, ундекан, додекан, тридекан, тетрадекан, пентадекан, гексадекан, октадекан, парафин и петролейный эфир; ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол, о-ксилол, м-ксилол, п-ксилол, 1,2,3-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, 1,2,5-триметилбензол, 1,3,5-триметилбензол, этилбензол, пропилбензол, бутилбензол и т.д.

Эффективно может использоваться одно или смесь из двух или более веществ, выбранных из этих примеров соединений.

Соотношение в смеси эфирного и углеводородного растворителей специально не лимитируется, пока оба растворителя составляют гомогенную смесь. Однако предпочтительным является соотношение в интервале между 1:0 и 1:10 по объему. Количество смешанного растворителя тоже специально не лимитируется. Однако предпочтительным является такое количество, в котором концентрация конечного продукта фторарилмагниевого производного (3) находится в интервале между 0,1 и 80% весовых.

Порядок добавления арилфторида, галогенида углеводорода и магния при смешивании с эфирным растворителем или смесью эфирного и углеводородного растворителей (в дальнейшем называемых просто как растворитель, при обозначении обоих видов растворителей) специально не лимитируется. Порядок смешивания представлен следующими примерами: 1) арилфторид, галогенид углеводорода и магний смешивают с растворителем практически в одно и то же время; 2) арилфторид и магний смешивают с растворителем и затем добавляют галогенид углеводорода; 3) арилфторид первым смешивают с растворителем и затем галогенид углеводорода и магний смешиваются с растворителем практически в одно и то же время; 4) магний первым смешивают с растворителем и затем арилфторид и галогенид углеводорода смешивают с растворителем практически в одно и тоже время; 5) магний, арилфторид и галогенид углеводорода смешивают с растворителем последовательно в указанном порядке; и 6) арилфторид и галогенид углеводорода смешивают с растворителем и затем добавляют магний.

Из всех этих примеров порядка добавления веществ предпочтительным является смешивание арилфторида и магния с последующим добавлением галогенида углеводорода. Соответственно этому порядку смешивания фторарилмагниевое производное может быть получено более эффективнопростым способом.

Метод смешивания арилфторида и/или галогенида углеводорода с растворителем специально не лимитируется. Однако предпочтительно добавлять по каплям арилфторид и/или галогенид углеводорода непрерывно или последовательно (порциями), потому что в этом случае реакцию можно более легко контролировать. Метод добавления по каплям специально не лимитируется, и арилфторид или галогенид углеводорода можно добавлять по каплям непосредственно к растворителю или разбавлять растворителем перед прикапыванием.

Температура смешивания, при которой арилфторид и/или галогенид углеводорода смешивают с растворителем, специально не лимитируется. Однако при смешивании галогенида углеводорода с растворителем предпочтительной является температура в интервале между -20^oC и температурой флегмы раствора. Более предпочтительной является температура смешивания, установленная в интервале между -20^oC и 100^oC, и самой предпочтительной - в интервале между 20^oC и 70^oC. Потому что при смешивании галогенида углеводорода с растворителем в вышеуказанном интервале температур реакцию легче контролировать. Впоследствии становиться возможным получить фторарилмагниевое производное (3) более эффективно простым способом. Установка температуры смешивания ниже -20^oC не дает значительных эффектов, и, следовательно, это невыгодно для применения в промышленном производстве, в отличие от тех случаев, когда температуру смешивания устанавливают в вышеуказанном температурном интервале. С другой стороны, когда температура смешивания превышает температуру флегмы раствора, становится трудно контролировать реакцию. Температуру смешивания легко установить в интервале между -20^oC и температурой флегмы раствора, подходящем для использования в промышленности.

Арилфторид, галогенид углеводорода и магний начинают взаимодействовать друг с другом при смешивании с вышеупомянутым безводным растворителем и последующем перемешивании. В процессе протекания реакции магний постепенно растворяется в растворителе. Если во время протекания реакции в реакционной системе присутствует вода, то образующееся фторарилмагниевое производное (3) взаимодействует с водой и начинает разлагаться. По этой причине желательно, чтобы эта реакция протекала в атмосфере инертного газа, такого как азот. Желательно заменить воздух на инертный газ, такой как азот, также внутри реакционной системы, а именно в реакционном сосуде. Кроме того, желательно, чтобы растворитель, арилфторид и галогенид углеводорода не содержали воды. Метод высушивания арилфторида, галогенида углеводорода и растворителя специально не лимитируется.

Температуру реакции предпочтительно установить в интервале между 30^oC и температурой флегмы раствора. Более предпочтительно установить температуру реакции в интервале между 30^oC и 200^oC, и самая предпочтительная температура - в интервале между 30^oC и 70^oC. В результате становится возможным получение фторарилмагниевого производного (3) более эффективно простым способом. Установление температуры реакции ниже 30^oC нежелательно, так как реакция становится слишком медленной для эффективного получения фторарилмагниевого производного. С другой стороны, если температура реакции превышает температуру флегмы раствора, становиться трудно контролировать реакцию.

Время реакции устанавливают произвольно, так, чтобы реакция прошла нацело, в зависимости от температуры реакции, используемых количеств арилфторида и галогенида углеводорода, и т.п. Реакционное давление тоже специально не лимитируется, и реакция может протекать при нормальном, пониженном или повышенном давлении.

В результате вышеописанного процесса получают фторарилмагниевое производное (3), а точнее раствор фторарилмагниевого производного. Кроме того, в качестве побочного продукта получают углеводород, выраженный общей формулой (B), приведенной ниже: R_oH (В) где R_o представляет собой углеводородную группу. Этот раствор при необходимости используется in situ в реакции на стадии получения (фторарил)боранового соединения. Углеводород может быть отделен от фторарилмагниевого производного (3) в случае необходимости, и метод отделения специально не лимитируется.

В соответствии с вышеописанным процес может протекать фактически в одну стадию, и фторарилмагниевое производное можно получить с высоким выходом и высокой селективностью. Следовательно, появляется возможность получать фторарилмагниевое производное (3) эффективно, по низкой цене и простым способом. Фторарилмагниевое производное (3) может использоваться, например как реактант (органический синтетический реагент) для введения фторарильной группы в различные виды органических соединений или как синтетический материал для получения трис(фторарил)борановых соединений, которые являются прекрасными сокатализаторами для металлоценового катализатора (катализатора полимеризации). Далее, при использовании пентафторфенола в качестве арилфторида пентафторфенилмагниевое производное (3) может быть получено эффективно, по низкой цене, простым способом. Желательно содержать целевое фторарилмагниевое производное (3) в атмосфере инертного газа, такого как азот, для предотвращения реакции с водой.

Далее будет описан способ получения (фторарил)боранового соединения.

Способ получения (фторарил)боранового соединения настоящего изобретения, описанного выше общей формулой (6), представляет собой реакционный процесс, в котором раствор фторарилмагниевого производного, описанного выше общей формулой (4) (далее упоминаемый как фторарилмагниевое производное (4)), в эфирном растворителе и раствор галогенида бора, описанного выше общей формулой (5), в эфирном растворителе смешивают с углеводородным растворителем, имеющим более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, так, что фторарилмагниевое производное (4) и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того как эфирный растворитель испаряется.

Кроме того, способ получения (фторарил)боранового соединения настоящего изобретения, описанного выше общей формулой (6), представляет собой реакционный процесс, в котором растворы фторарилмагниевого производного и галогенида бора, описанного выше общей формулой (5), в эфирном растворителе, смешивают друг с другом при температуре 80^oC или ниже, и полученный смешанный раствор смешивают с углеводородным растворителем, имеющим более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, так, что фторарилмагниевое производное (4) и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того как эфирный растворитель испаряется.

Далее, способ получения (фторарил)боранового соединения настоящего изобретения, описанного выше общей формулой (10), представляет собой реакционный процесс, в котором, после объясненного выше процесса, целевое фторарил магниевоепроизводное (3) и галогенид бора, описанный выше общей формулой (5) взаимодействуют друг с другом in situ.

Фторарилмагниевое производное (4), используемое в настоящем изобретении как исходный материал для получения (фторарил)боранового соединения, в котором заместители, обозначенные как R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ соответственно представляют собой одну из следующих групп: атом водорода, атом фтора, углеводородную группу и алкокси группу, причем как минимум один из заместителей R₁-R₅ представляет собой атом фтора, а Xa представляет собой атом хлора, брома или иода. Примеры углеводородных групп являются в основном такими же, как в вышеупомянутых примерах углеводородных групп. Подобным образом, примеры алкокси групп являются в основном такими же, как в вышеупомянутых примерах алкокси групп.

Примерами фторарилмагниевого производного (4) являются: пентафторфенилмагнийхлорид, пентафторфенилмагнийбромид, пентафторфенил магний иодид, 1,2,3,5-тетрафторфенилмагнийбромид, 1,2,4,5-тетрафторфенилмагнийхлорид, 1,2,4-трифторфенилмагнийбромид, 1,3,5-трифторфенилмагнийиодид, 2,3,5,6-тетрафтор-4-метилфенилмагнийбромид, 2,5-дифторфенилмагнийбромид, 2,5-дифтор-3-метилфенилмагнийхлорид, 2,3,4,6-тетрафтор-5-метилфенилмагнийбромид, 2,4,6-трифтор-5-метилфенилмагнийхлорид, 2,3,5,6-тетрафтор-4-метоксифенил магний бромид, 2,3,6-трифтор-5-метоксифенилмагнийхлорид, 2,4,6-трифтор-5-метоксифенилмагнийбромид, 2,5-дифтор-3-метоксифенилмагнийхлорид, 2,5-дифтор-4-метоксифенилмагнийбромид, 2-фторфенилмагнийбромид, 4-фторфенилмагнийбромид, 2-фтор-4-метилфенилмагнийбромид, и т.п. Из всех этих примеров фторарилмагниевого производного (4) самым предпочитаемым является пентафторфенилмагнийбромид. Эффективно можно использовать одно или смесь из двух или более веществ, выбранных из этих примеров.

Способ получения фторарилмагниевого производного (4) специально не лимитируется. Например, фторарилмагниевое производное (4) может быть получено в результате реакции магния и фторарил галогенида, такого как фторарилхлорид, фторарилбромид и фторарилиодид.

Фторарилмагниевое производное, описанное выше общей формулой (4), в котором как минимум два заместителя, обозначенные как R₁ и R₅, представляют собой атом фтора, и таким образом является фторарилмагниевым производным (3), может быть получено путем объясненного выше способа получения. Другими словами, фторарилмагниевое производное (3), может быть получено взаимодействием (i) арилфторида, имеющего атомы фтора как минимум в двух положениях (орто-положениях), соседствующих с атомами водорода, то есть арилфторида, описанного выше общей формулой (1), (ii) галогенида углеводорода, описанного выше общей формулой (2), и (iii) магния друг с другом.

Галогенид бора, описанный выше общей формулой (5), является соединением, в котором Xb представляет собой атом фтора, хлора, брома или иода, примерами которого являются трифторид бора, трихлорид бора, трибромид бора и трииодид бора. Из этих примеров самым предпочтительным является трифторид бора. Можно эффективно использовать одно или смесь из двух или более веществ, выбранных из этих примеров. Альтернативно, галогенид бора может быть в виде эфирных комплексов, таких как диэтиловый эфирный комплекс и тетрагидрофурановый комплекс.

Состояние эфирного растворителя специально не лимитируется, пока он является жидким веществом, которое остается неактивным по отношению к реакции, имеющей место в настоящем изобретении, и в котором могут раствориться фторарилмагниевое производное (4) и галогенид бора. Примеры эфирных растворителей в основном являются такими же, как вышеупомянутые примеры нециклических и циклических растворителей. Можно эффективно использовать одно или смесь из двух или более веществ, выбранных из этих примеров. Самыми предпочтительными из всех этих примеров соединений являются диэтиловый эфир и тетрагидрофуран, т. к. они лучше содействуют протеканию реакции. При использовании смеси из двух или более веществ, выбранных из этих примеров, предпочитают, чтобы эфирный растворитель включал как минимум диэтиловый эфир или тетрагидрофуран. В способе получения (фторарил)боранового соединения настоящего изобретения в качестве эфирного растворителя может быть использован циклический эфир. Далее, вышеупомянутый углеводородный растворитель можно использовать вместо эфирного растворителя в такой степени, чтобы не оказывать неблагоприятного эффекта на реакцию, имеющую место в настоящем изобретении.

Количество эфирного растворителя специально не ограничивается. Однако предпочтительным является такое количество, в котором концентрация фторарилмагниевого производного (4) или галогенида бора находится в интервале между 0,1 и 80 весовыми процентами. Метод растворения фторарилмагниевого производного (4) или галогенида бора в эфирном растворителе специально не лимитируется. То есть метод приготовления раствора растворением фторарил магниевогопроизводного (4) в эфирном растворителе и метод приготовления другого раствора растворением галогенида бора в эфи