Патент на изобретение №2159246

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРАРИЛМАГНИЕВОГО ПРОИЗВОДНОГО И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ (ФТОРАРИЛ) БОРАНОВОГО СОЕДИНЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

(57) 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 эфирном растворителе специально не лимитируются.

Молярное соотношение фторарилмагниевого производного (4) и галогенида бора (фторарилмагниевое производное (4)/галогенид бора) специально не лимитируется. Однако предпочтительным является соотношение в интервале между 1,0 и 5,0. Дополнительное ограничение молярного соотношения интервалом от 2,5 до 5,0 включительно, более предпочтительно – интервалом от 2,7 до 4,0 включительно, и, самое предпочтительное – интервалом от 2,8 до 3,7 включительно, делает возможным селективное получение (фторарил)боранового соединения, у которого n в вышеупомянутой общей формуле (6) равно 3, то есть трис(фторарил)борана. Кроме того, дополнительное ограничение молярного соотношения интервалом от 1,0 включительно до 2,5, не включая это значение, более предпочтительно – интервалом от 1,2 до 2,4 включительно, и, самое предпочтительное – интервалом от 1,3 до 2,3 включительно, делает возможным получение в основном (фторарил)боранового соединения, у которого п в вышеупомянутой общей формуле (6) равно 2, то есть бис(фторарил)борил галогенида. Если молярное соотношение меньше 1,0, то остается слишком много непрореагировавшего галогенида бора. С другой стороны, если молярное соотношение больше 5,0, то остается слишком много непрореагировавшего фторарилмагниевого производного (4). В результате эффективное получение (фторарил борановых соединений, таких, как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, становиться невозможным.

Углеводородный растворитель специально не лимитируется, пока он является жидким веществом, неактивным по отношению к реакции, имеющей место в данном изобретении, и имеет более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, и в котором целевые (фторарил борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, могут растворяться. Примеры углеводородного растворителя в основном те же самые, что и вышеупомянутые алифатические и ароматические углеводороды. Эффективно можно использовать одно вещество или смесь из двух или более веществ, выбранных из этих примеров. Кроме того, желательно, чтобы углеводородный растворитель имел точку кипения 60^oC или выше. Если углеводородный растворитель включает ароматический углеводород, желательно использовать его в такой степени, чтобы он не оказывал неблагоприятного эффекта на реакцию, имеющую место в данном изобретении. Кроме того, желательно, чтобы ни углеводородный, ни эфирный растворитель не образовывали азеотропного состава.

Подходящими сочетаниями эфирного и углеводородного растворителей являются:
диэтиловый эфир и гексан, диэтиловый эфир и циклогексан, диэтиловый эфир и гептан, диэтиловый эфир и октан, диэтиловый эфир и IsoparE of Exxon Corp. (смесь изопарафинов, имеющих приблизительно 10 углеродных атомов), диэтиловый эфир и декан, диэтиловый эфир и октадекан, диэтиловый эфир и жидкий парафин, тетрагидрофуран и гептан, тетрагидрофуран и октан, тетрагидрофуран и IsoparE, тетрагидрофуран и декан, тетрагидрофуран и октадекан, тетрагидрофуран и жидкий парафин, и др.

Количество углеводородного растворителя специально не лимитируется. Однако это количество должно быть таким, чтобы концентрация целевых (фторарил)борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, предпочтительно находилась в интервале между 0,1 и 80 весовыми процентами, и более предпочтительно в интервале между 0,1 и 50 весовыми процентами, когда фторарилмагниевое производное (4) и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того как эфирный растворитель упаривается. В частности ограничение концентрации интервалом от 0,1 до 50 весовых процентов делает возможным получение более чистого (фторарил)боранового соединения. Способ фиксирования концентрации специально не лимитируется. Однако предпочтительными являются: способ добавления углеводородного растворителя к реакционной системе, в то время как фторарилмагниевое производное (4) взаимодействует с галогенидом бора, по мере испарения эфирного растворителя, и метод фракционирования углеводородного и эфирного растворителей, позволяющий вернуть углеводородный растворитель в реакционную систему.

Порядок добавления растворов фторарилмагниевого производного (4) в эфирном растворителе (упоминаемого далее как раствор магниевого производного), и галогенида бора в эфирном растворителе (далее упоминаемого как раствор галогенида бора) при смешивании с углеводородным растворителем специально не лимитируется. Однако предпочтительными являются следующие примеры порядка смешивания: раствор магниевого производного и раствор галогенида бора смешивают с углеводородным растворителем практически одновременно и раствор магниевого производного и раствор галогенида бора вначале смешивают
друг с другом и затем полученный раствор смешивают с углеводородным растворителем.

При слишком долгом контакте фторарилмагниевого производного (4) и галогенида бора в присутствии эфирного растворителя начинается побочная реакция и в результате значительно уменьшается выход и селективность получения (фторарил борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид. Таким образом, в том случае, когда раствор магниевого производного и раствор галогенида бора вначале смешивают друг с другом, желательно полученный раствор смешивать с углеводородным растворителем как можно быстрее.

Далее, температуру смешивания растворов магниевого производного и галогенида бора предпочтительно устанавливают при 80^oC или ниже, более предпочтительно в интервале от -40^oC до 70^oC, и максимально предпочтительно в интервале от -20^oC до 50^oC, так как побочные реакции можно предотвратить в том случае, если растворы магниевого производного и галогенида бора смешивать друг с другом при 80^oC или ниже. При температуре смешивания, превышающей 80^oC, трудно контролировать побочные реакции, следовательно, понижается выход и селективность получения (фторарил)борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид. Установка температуры смешивания ниже -40^oC не оказывает заметных эффектов, и, следовательно, это невыгодно при использовании в промышленном производстве по сравнению с теми случаями, когда температура смешивания устанавливается в более высоком температурном интервале.

Ни метод смешивания растворов магниевого производного и галогенида бора с углеводородным растворителем, ни метод смешивания растворов магниевого производного и галогенида бора друг с другом, специально не лимитируются. Однако предпочитают добавление по каплям непрерывное или порциями.

Реакцию между фторарилмагниевым производным (4) и галогенидом бора проводят следующим образом: смешивают растворы магниевого производного и галогенида бора с вышеупомянутым безводным углеводородным растворителем при перемешивании, по мере того как испаряется эфирный растворитель. Если в реакционной системе в процессе реакции присутствует вода, фторарилмагниевое производное (4) взаимодействует с ней и начинает разлагаться. Следовательно желательно, чтобы вышеупомянутая реакция протекала в атмосфере инертного газа, такого как азот. Желательно также заменить воздух на инертный газ, такой как азот, внутри реакционной системы, а именно в реакционном сосуде. Желательно также, чтобы эфирный растворитель, углеводородный растворитель и галогенид бора не содержали воды. Способ высушивания эфирного растворителя, углеводородного растворителя и галогенида бора специально не лимитируется.

Эфирный растворитель испаряется полностью перед реакцией между фторарилмагниевым производным (4) и галогенидом бора. Примерами выбора времени упаривания эфирного растворителя являются следующие, но не только они: 1) после смешивания раствора магниевого производного и/или раствора галогенида бора с углеводородным растворителем, и 2) когда раствор магниевого производного и/или раствор галогенида бора смешивают с углеводородным растворителем (смешивание и упаривание проводят конкурентно (одновременно)); и т. д. Однако отмечают, что желательно упаривать растворитель так быстро, как только возможно, по причине, объясненной выше. Таким образом, наиболее предпочтительно упаривать эфирный растворитель при смешивании раствора магниевого производного и/или раствора галогенида бора с углеводородным растворителем.

Температуру, при которой упаривают эфирный растворитель, предпочтительно устанавливают в интервале от 30^oC до 200^oC, и более предпочтительно – в интервале от 30^oC до 150^oC. Следовательно, остаточное количество эфирного растворителя может быть уменьшено. В частности, если температуру устанавливают в интервале от 30^oC до 150^oC, можно получить более чистое (фторарил)борановое соединение. Эфирный растворитель можно упаривать при нормальном (атмосферном), пониженном и повышенном давлении.

Температуру реакции предпочтительно устанавливают в интервале от 30^oC до 200^oC, более предпочтительно – в интервале от 30^oC до 170^oC, и наиболее предпочтительно – в интервале от 30^oC до 150^oC. Нежелательно устанавливать температуру реакции ниже 30^oC, так как реакция становится слишком медленной для эффективного получения (фторарил)борановых соединений, таких как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид. С другой стороны, если температура реакции превышает 200^oC, то реакцию становится трудно контролировать.

Время реакции можно установить произвольно так, чтобы реакция прошла нацело в зависимости от температуры реакции, комбинации фторари магниевого производного (4) и галогенида бора, молярного соотношения и т.д. Давление реакции специально не лимитируется, и реакция может протекать при нормальном (атмосферном), пониженном или повышенном давлении.

В результате вышеописанного процесса получают (фторарил)борановое соединение, выраженное общей формулой (6), приведенной выше. В качестве побочного продукта получают также галогенид магния, описанный ниже общей формулой (C):
MgXaXb (С)
где Xa представляет собой атом хлора, брома или иода, а Xb представляет собой атом фтора, хлора, брома или иода. При необходимости галогенид магния можно отделить от (фторарил)боранового соединения методом, который специально не лимитируется. При использовании смеси двух или более видов фторарилмагниевых производных получают смесь нескольких видов (фторарил)борановых соединений.

В вышеописанном процессе эфирный растворитель не ограничивают нециклическими эфирными растворителями, так как реакцию легко контролировать. Другим словами, можно также использовать циклический эфирный растворитель, который более прост в обращении. Кроме того, так как целевые (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, не образуют ни комплексов, ни четвертичных соединений, можно легко выделить (фторарил)борановое соединение в чистом виде. Следовательно, становиться возможным получать (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, селективно, по низкой цене, простым способом. Другими словами, способ получения настоящего изобретения имеет преимущество при использовании в промышленном производстве по сравнению с традиционными и дает возможность получать (фторарил)борановые соединения, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, с высоким выходом и высокой селективностью. (Фторарил)борановые соединения, в частности трис(пентафторфенил) боран, используется, например, как сокатализатор металлоценового катализатора (катализатора полимеризации). Далее, при использовании пентафторфенилмагнийбромида как фторарилмагниевого производного (4), получают (пентафторфенил)борановые соединения, такие как трис(пентафторфенил) боран и бис(пентафторфенил)борил галогенид, эффективно, по низкой цене, простым способом.

Далее, (фторарил)борановое соединение, описанное выше общей формулой (10), получают в результате взаимодействия фторарил магниевого производного (3), полученного вышеуказанным способом, с галогенидом бора, описанного выше общей формулой (5) in situ. Молярное соотношение фторарилмагниевого производного (3) и галогенида бора специально не лимитируется, но желательно придерживаться упомянутых выше диапазонов соотношений.

Метод смешивания растворов фторарилмагниевого производного (3) и галогенида бора специально не лимитируется. Галогенид бора можно добавить к раствору весь единовременно, или добавлять по каплям непрерывно или порциями. Галогенид бора можно смешать с раствором непосредственно или растворить в растворителе перед смешиванием с раствором.

Температура смешивания, при которой смешивают растворы фторарилмагниевого производного (3) и галогенида бора, или температура реакции специально не лимитируется. Однако желательно устанавливать температуру смешивания и температуру реакции в упомянутых выше интервалах соответственно. Время реакции можно устанавливать произвольно, так, чтобы реакция прошла нацело, в зависимости от температуры реакции, сочетания используемых количеств фторарилмагниевого производного (3) и галогенида бора, и т.д. Давление реакции специально не лимитируется, и реакция может протекать при нормальном (атмосферном), пониженном или повышенном давлении.

(Фторарил)борановые соединения, описанные выше общей формулой (10), получают вышеуказанным способом. Кроме того, в качестве побочного продукта получают галогенид магния, описанный выше общей формулой (C). При необходимости можно отделить галогенид магния от (фторарил)боранового соединения с помощью метода, который специально не лимитируется.

В соответствии с вышеуказанным способом получения, в добавление к различным вышеупомянутым эффектам, (фторарил)борановые соединения можно получать из арилфторида в одну стадию (так называемая реакция “в одном сосуде”). Следовательно, становится возможным получать (фторарил)борановые соединения по низкой цене простым способом.

Другие аспекты, сущность и преимущества изобретения поясняются следующим описанием. Эффекты настоящего изобретения также объясняются следующим описанием.

Ниже настоящее изобретение будет детально разъяснено рядом примеров. Тем не менее настоящее изобретение не лимитируется примерами, приведенными ниже.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
Воздух внутри реакционного сосуда, снабженного термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подведения азота и конденсатором флегмы, вытесняют азотом в удовлетворительной степени. Затем 2,187 г (0,090 молей) магния, 15,131 г (0,090 молей) пентафторбензола как арилфторида и 15 мл диэтилового эфира как растворителя (эфирного растворителя) помещают в реакционный сосуд. Смешанный раствор, приготовленный путем смешивания 11,624 г (0,095 молей) изопропилбромида, как галогенида углеводорода, с 10 мл диэтилового эфира, помещают в капельную воронку. Как соотношение изопропилбромида к пентафторбензолу, так и соотношение магния к пентафторбензолу, составляют приблизительно 1,06 в эквивалентах.

Смешанный раствор добавляют по каплям к содержимому реакционного сосуда в течение 0,5 часа при перемешивании в токе азота. Температура этого содержимого равна 25^oC в начале прикапывания и повышается до 57,5^oC в процессе добавления по каплям (которую указывают как температуру смешивания).

По окончании прикапывания реакционную жидкость оставляют до завершения реакции на три часа при 57,5^oC (температура реакции) при перемешивании в токе азота. В результате получают пентафторфенилмагнийбромид как фторарилмагниевое производное (3) в виде раствора в диэтиловом эфире.

Выход пентафторфенилмагнийбромида определяют с помощью ¹⁹F-ЯМР. Точнее, в конце реакции отбирают часть реакционной жидкости и готовят образец для анализа смешиванием аликвоты реакционной жидкости с дейтеробензолом в атмосфере азота. Снимают спектр ¹⁹F-ЯМР при заранее определенных условиях. После чего вначале по полученному ¹⁹F-ЯМР спектру рассчитывают интеграл атома фтора в мета-положении пентафторбензола и интеграл атома фтора в мета-положении пентафторфенильной группы пентафторфенилмагнийбромида, затем по этим данным рассчитывают количество пентафторфенилмагнийбромида.

Полученный в результате реакционный выход пентафторфенилмагнийбромида составил 83,1 мольных процента.

Пример 2
Воздух в реакционном контейнере такого же типа, как и в примере 1, вытесняют азотом в удовлетворительной степени. Затем 2,183 г (0,090 молей) магния, 15,126 г (0,090 молей) пентафторбензола как арилфторида и 15 мл тетрагидрофурана как растворителя (эфирного растворителя) помещают в реакционный сосуд. Смешанный раствор, приготовленный путем смешивания 11,646 г (0,095 молей) изопропилбромида как галогенида углеводорода, с 10 мл тетрагидрофурана, помещают в капельную воронку. Как соотношение изопропил бромида к пентафторбензолу, так и соотношение магния к пентафторбензолу, составляют приблизительно 1,06 в эквивалентах.

Смешанный раствор добавляют по каплям к содержимому реакционного сосуда в течение 50 мин при перемешивании в токе азота. Температура этого содержимого равна 25^oC в начале прикапывания и повышается до 50,0^oC в процессе добавления по каплям (которую указывают как температуру смешивания).

По окончании прикапывания реакционную жидкость оставляют до завершения реакции на 3 часа при 50,0^oC (температура реакции) при перемешивании в токе азота.

В результате получают пентафторфенилмагнийбромид в виде раствора в тетрагидрофуране. Реакционный выход пентафторфенилмагнийбромида, определенный таким же образом, как и в примере 1, составил 90,1 мольных процентов.

Пример 3
Воздух в реакционном контейнере такого же типа, как и в примере 1, вытесняют азотом в удовлетворительной степени. Затем 2,217 г (0,091 молей) магния, 15,318 г (0,091 молей) пентафторбензола, 15 мл тетрагидрофурана как эфирного растворителя и 5 мл толуола как углеводородного растворителя помещают в реакционный сосуд. Смешанный раствор, приготовленный путем смешивания 12,364 г (0,101 моля) изопропил бромида с 10 мл диэтилового эфира, помещают в капельную воронку. Соотношение изопропил бромида к пентафторбензолу составляет приблизительно 1,11 в эквивалентах, а соотношение магния к пентафторбензолу составляет приблизительно 1,00 в эквивалентах.

Смешанный раствор добавляют по каплям к содержимому реакционного сосуда в течение 0,5 часа при перемешивании в токе азота. Температура этого содержимого равна 25^oC в начале прикапывания и повышается до 61,0^oC в процессе добавления по каплям (которая упоминается как температура смешивания). Соотношение диэтилового эфира и толуола в смеси составляет 5:1 по объему.

По окончании прикапывания реакционную жидкость оставляют до завершения реакции на 3 часа при 61,0^oC (температура реакции) при перемешивании в токе азота. В результате получают пентафторфенилмагнийбромид в виде раствора в смеси диэтилового эфира и толуола.

Реакционный выход пентафторфенилмагнийбромида, определенный таким же способом, как и в примере 1, составил 80 мольных процентов.

Пример 4
Реакцию и измерения проводят таким же образом, как и в примере 3, исключая время реакции, которое увеличивают с 3 до 5 часов, в результате реакционный выход пентафторфенилмагнийбромида составляет 82,2 мольных процента.

Пример 5
Здесь в качестве сосуда для смешивания использовали 4-горловую колбу объемом 100 мл, оборудованную термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подведения азота и холодильником Димрота (Dimroth). Воздух в сосуде для смешивания вытесняют азотом в течение некоторого времени, после чего 35 мл тетрагидрофурана как эфирного растворителя, 1,8159 г (12,81 моля) тетрагидрофуранового комплекса трифторида бора как галогенида бора помещают в сосуд для смешивания. 35 мл тетрагидрофуранового раствора (раствор магниевого производного), содержащего 37,9 ммолей пентафторфенилмагнийбромида в качестве пентафторфенилмагниевого производного (4) помещают в капельную воронку. Мольное соотношение пентафторфенилмагнийбромида и тетрагидрофуранового комплекса трифторида бора здесь равно 3,0.

Затем тетрагидрофурановый раствор добавляют по каплям к содержимому (раствору галогенида бора) реакционного сосуда в течение 15 мин при 25^oC (температура смешивания) при перемешивании под током азота, для получения смешанного раствора. Затем сразу же проводят реакцию, используя полученный смешанный раствор.

В качестве реакционного сосуда здесь используют 4-горловую колбу объемом 300 мл, оборудованную термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой для подвода азота и холодильником Либиха. Приемник присоединяют к выходу холодильника Либиха, который соединен с вакуумным насосом или другим подобным оборудованием. После того как воздух в реакционном сосуде вытесняют азотом в течение некоторого времени, в реакционный сосуд помещают 200 мл IsoparE of Exxon Corp. в качестве углеводородного растворителя. Вышеупомянутый смешанный раствор помещают в капельную воронку. В этот момент в реакционном сосуде, точнее в реакционной системе, поддерживают нормальное давление.

Затем углеводородный растворитель нагревают до 60^oC при перемешивании под током азота, после чего смешанный раствор добавляют по каплям к углеводородному растворителю, температуру которого поддерживают равной 60^oC. После того, как прикапают приблизительно половину смешанного раствора, давление в реакционной системе постепенно снижают для того, чтобы началось испарение тетрагидрофурана, в то время как остаток смешанного раствора продолжают прикапывать. Таким образом, добавление смешанного раствора завершают в течение 1,5 часа. Давление в реакционной системе к этому моменту понижают до 250 мм Hg.

По окончании прикапывания реакционную жидкость оставляют до завершения реакции на 3 часа при 60^oC (температура реакции) при перемешивании под током азота, в то время как давление в реакционной системе продолжают понижать. К концу реакции давление понижают до 80 мм Hg.

По окончании реакции реакционную жидкость охлаждают до комнатной температуры и фильтруют в атмосфере азота. В результате получают трис(пентафторфенил)боран, в качестве (фторарил)боранового соединения, в виде раствора в углеводородном растворителе.

Выход трис(пентафторфенил)борана определяют с помощью ¹⁹F-ЯМР. Конкретнее, ¹⁹F-ЯМР измеряют при определенных условиях, используя п-фтортолуол в качестве внутреннего стандарта. Затем вначале рассчитывают количество атомов фтора п-фтортолуола и количество атомов фтора в орто-положении пентафторфениловой группы трис(пентафторфенил)борана вычисляют, используя предыдущие рассчеты. Рассчитанный таким образом выход трис(пентафторфенил)борана составляет 76,8 мольных процентов.

Пример 6
Воздух в сосуде для смешивания такого же типа, как и в примере 5, вытесняют азотом в течение некоторого времени, после чего 35 мл тетрагидрофурана и 1,7712 г (12,49 ммолей) тетрагидрофуранового комплекса трифторида бора помещают в сосуд для смешивания. Кроме того, 35 мл тетрагидрофуранового раствора, содержащего 37,81 ммоля пентафторфенилмагнийбромида, помещают в капельную воронку. Мольное соотношение пентафторфенилмагнийбромида и тетрагидрофуранового комплекса трифторида бора составляет 3,0.

Затем тетрагидрофурановый раствор добавляют по каплям к содержимому сосуда для смешивания в течение 5 минут при 25^oC (температура смешивания) при перемешивании под током азота для получения смешанного раствора. После чего сразу же проводят реакцию, используя полученный таким образом смешанный раствор.

Воздух в реакционном сосуде такого же типа, как и в примере 5, вытесняют азотом в течение некоторого времени, после чего 200 мл IsoparE of Exxon Corp. в качестве углеводородного растворителя помещают в реакционный сосуд. Кроме того, вышеупомянутый смешанный раствор помещают в капельную воронку. Давление в реакционном сосуде, точнее в реакционной смеси, в этот момент нормальное.

Затем углеводородный растворитель нагревают до 85^oC при перемешивании под током азота, после чего смешанный раствор добавляют по каплям к углеводородному растворителю, температуру которого поддерживают равной 85^oC. После добавления примерно половины смешанного раствора давление внутри реакционной системы постепенно снижают для того, чтобы тетрагидрофуран начал испаряться, а остаток смешанного раствора в это время продолжают прикапывать. Так, добавление смешанного раствора проводят в течение 1,5 часа. Давление в реакционной системе к этому моменту снижают до 450 мм Hg.

По окончании прикапывания реакционную жидкость оставляют до завершения реакции на 1 час при 60^oC (температура реакции) при перемешивании под током азота, в то время как давление в реакционной системе продолжают понижать. К концу реакции давление понижают до 80 мм Hg.

По окончании реакции реакционную жидкость охлаждают до комнатной температуры и фильтруют в атмосфере азота. В результате получают трис(пентафторфенил)боран в качестве (фторарил)боранового соединения в виде раствора в углеводородном растворителе.

Выход трис(пентафторфенил)борана, определенный таким же образом, как и в примере 5, составляет 69,2 мольных процента. Далее, с помощью диэтилового эфира получают экстракт из твердого остатка (нерастворимого вещества), полученного в результате фильтрации, и количество трис(пентафторфенил)борана в экстракте определяют таким же образом, как и в примере 5. Экстракт содержит количество трис(пентафторфенил)борана, соответствующее 22,5 мольным процентам по отношению к теоретическому выходу. Таким образом, общий выход трис(пентафторфенил)борана в данном случае составляет 91,7 мольных процентов.

Пример 7
Воздух в сосуде для смешивания такого же типа, как и в примере 5, вытесняют азотом в течение некоторого времени. Затем 10 мл диэтилового эфира как этилового растворителя и 3,395 г (23,90 ммолей) диэтилэфирного комплекса трифторида бора в качестве галогенида бора помещают в сосуд для смешивания. Кроме того, 35 мл диэтилового эфира, содержащего 38,57 ммоля пентафторфенилмагнийбромида, помещают в капельную воронку. Мольное соотношение пентафторфенилмагнийбромида и диэтилэфирататрифторида бора составляет 1,6.

Затем диэтилэфирный раствор добавляют по каплям к содержимому сосуда для смешивания в течение 30 минут при 25^oC (температура смешивания) при перемешивании под током азота для получения смешанного раствора. После чего сразу же проводят реакцию, используя полученный таким образом смешанный раствор.

В этом случае в качестве реакционного сосуда используют 4-горловую колбу, оснащенную термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подведения азота и конденсатором Либиха, к выходу которого присоединен приемник. После того как воздух в реакционном сосуде вытесняют азотом в течение некоторого времени, 200 мл IsoparE в качестве углеводородного растворителя помещают в реакционный сосуд. Кроме того, вышеупомянутый смешанный раствор помещают в капельную воронку. Давление в реакционном сосуде, точнее в реакционной смеси, в этот момент нормальное.

Затем углеводородный растворитель нагревают до 90^oC при перемешивании под током азота, после чего смешанный раствор добавляют по каплям к углеводородному растворителю в течение 1 часа, температуру углеводородного растворителя поддерживают при этом равной 90^oC. Испарение диэтилового эфира и добавление смешанного раствора начинаются одновременно. Так, добавление смешанного раствора проводят в течение 1,5 часа. Давление в реакционной системе к этому моменту снижают до 450 мм Hg.

По окончании прикапывания реакционную жидкость нагревают до 110^oC (температура реакции) под током азота и оставляют до завершения реакции на 1 час при перемешивании под током азота, температуру в это время поддерживают равной 110^oC.

По окончании реакции реакционную жидкость охлаждают до комнатной температуры и фильтруют в атмосфере азота. В результате получают бис(пентафторфенил)борил галогенид в качестве (фторарил)боранового соединения в виде раствора (фильтрата) в углеводородном растворителе.

Выход бис(пентафторфенил)борил галогенида, определенный таким же образом, как и в примере 5, составляет 92,5 мольных процента.

Пример 8
В этом случае в качестве реакционного сосуда используют 4-горлую колбу, оснащенную термометром, двумя капельными воронками, мешалкой, системой подведения азота и конденсатором Либиха. Приемник присоединен к выходу конденсатора Либиха, который соединен с вакуумным насосом или другим подобным оборудованием. После того как воздух в реакционном сосуде вытесняют азотом в течение некоторого времени, 200 мл IsoparE of Exxon Corp. в качестве углеводородного растворителя помещают в реакционный сосуд. Кроме того, 35 мл тетрагидрофурана и 1,8128 г (12,79 ммолей) тетрагидрофуранового комплекса трифторида бора помещают в одну из капельных воронок и одновременно 35 мл тетрагидрофуранового раствора, содержащего 37,30 ммолей пентафторфенилмагнийбромида помещают в другую капельную воронку. Мольное соотношение пентафторфенил магний бромида и тетрагидрофуранового комплекса трифторида бора составляет 2,9. Давление в реакционном сосуде, точнее в реакционной смеси, в этот момент нормальное.

Затем углеводородный растворитель нагревают до 64^oC при перемешивании под током азота, после чего тетрагидрофурановый раствор добавляют по каплям к углеводородному растворителю из обоих капельных воронок практически одновременно, при этом температуру углеводородного растворителя поддерживают равной 64^oC. После добавления приблизительно половины количества тетрагидрофуранового раствора из каждой капельной воронки давление в реакционной системе постепенно снижают для того, чтобы начал испаряться тетрагидрофуран, в то время как оставшийся смешанный раствор продолжают добавлять по каплям из обоих капельных воронок. Добавление смешанного раствора проводят в течение 1 часа. В конце этого процесса давление в реакционной системе составляет 250 мм Hg, а температура равна 55^oC.

По окончании прикапывания реакция продолжается в течение двух часов при 55^oC (температура реакции) при перемешивании под током азота, при этом давление в реакционной системе продолжают понижать. В конце реакции давление составляет 80 мм Hg.

По окончании реакции реакционную жидкость охлаждают до комнатной температуры и фильтруют в атмосфере азота. В результате получают трис(пентафторфенил)боран как (фторарил)борановое соединение в виде раствора в углеводородном растворителе.

Выход трис(пентафторфенил)борана, определенный таким же образом, как в примере 5, составляет 41,9 мольных процента. Далее из твердого (нерастворимого) остатка получают экстракт посредством фильтрации с использованием диэтилового эфира. Количество трис(пентафторфенил)борана в экстракте определяют таким же образом, как в примере 5. Оказалось, что экстракт содержит трис(пентафторфенил)боран в количестве, равном 21,4 мольных процента относительно теоретического выхода. Таким образом, в этом случае общий выход трис(пентафторфенил)борана составляет 63,3 мольных процента.

Пример 9
(Фторарил)борановое соединение получают, используя в качестве исходного вещества арилфторид. В реакционном сосуде, оборудованном термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подвода азота и обратным холодильником, воздух замещают азотом в удовлетворительной степени. Затем 2,320 г (0,095 молей) магния, 15,110 г (0,090 молей) пентафторбензола в качестве арилфторида и 20 мл диэтилового эфира в качестве эфирного растворителя помещают в реакционный сосуд. Смешанный раствор, полученный в результате смешивания 11,707 г (0,095 молей) изопропилбромида как галогенида углеводорода, с 5 мл диэтилового эфира помещают в капельную воронку. Соотношение изопропилбромида к пентафторбензолу и соотношение магния к пентафторбензолу составляют приблизительно 1,06 в эквивалентах.

Смешанный раствор добавляют по каплям к содержимому реакционного сосуда в течение 1 часа при перемешивании под током азота. По окончании прикапывания реакцию продолжают проводить в течение трех часов при 65^oC (температура реакции) при перемешивании под током азота. По окончании реакции реакционную жидкость разбавляют 20 мл диэтилового эфира. В результате получают пентафторфенилмагнийбромид в качестве фторарилмагниевого производного в виде раствора в диэтиловом эфире.

Реакционный выход пентафторфенилмагнийбромида, определенный таким же образом, как в примере 1, составляет 88,0 мольных процентов. Следующую реакцию проводят, используя полученный пентафторфенилмагнийбромид в виде раствора в диэтиловом эфире.

Воздух в реакционном сосуде, оборудованном термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подвода азота и обратным холодильником, замещают азотом в удовлетворительной степени. Затем 3,198 г диэтилэфирататрифторида бора и 20 мл диэтилового эфира помещают в реакционный сосуд. Пентафторфенилмагнийбромид в виде раствора в диэтиловом эфире помещают в капельную воронку. Мольное соотношение пентафторфенилмагнийбромида и диэтилэфирата трифторида бора составляет 3,5.

Затем раствор из капельной воронки добавляют по каплям к содержимому реакционного сосуда в течение 0,5 часа при перемешивании под током азота. Температура этого содержимого к началу прикапывания составляет 25^oC и в течение этой процедуры повышается до 36^oC (температура смешивания).

По окончании прикапывания реакцию продолжают проводить в течение 3 часов при 37^oC (температура реакции) при перемешивании под током азота. В результате получают трис(пентафторфенил)боран как (фторарил)борановое соединение в виде раствора в диэтиловом эфире.

Выход трис(пентафторфенил)борана относительно ожидаемого по трифториду бора, определяемый так же, как в примере 5, составляет 88,7 мольных процента.

Пример 10
(Фторарил)борановое соединение получают, используя в качестве исходного вещества арилфторид. В реакционном сосуде, оборудованном термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подвода азота и обратным холодильником, воздух замещают азотом в удовлетворительной степени. Затем 2,184 г (0,090 молей) магния, 15,128 г (0,090 молей) пентафторбензола и 15 мл диэтилового эфира помещают в реакционный сосуд. Смешанный раствор, полученный в результате смешивания 12,189 г (0,099 молей) изопропилбромида с 10 мл диэтилового эфира помещают в капельную воронку. Соотношение изопропилбромида к пентафторбензолу и соотношение магния к пентафторбензолу составляют приблизительно 1,00 в эквивалентах.

Затем смешанный раствор добавляют по каплям к содержимому реакционного сосуда в течение 55 мин при перемешивании под током азота. По окончании прикапывания реакцию продолжают проводить в течение 4 часов при 61^oC (температура реакции) при перемешивании под током азота. В результате получают пентафторфенилмагнийбромид в качестве фторарилмагниевого производного (3) в виде раствора в диэтиловом эфире.

Реакционный выход пентафторфенилмагнийбромида, определенный таким же образом, как в примере 1, составляет 85,7 мольных процентов. Следующую реакцию проводят, используя полученный пентафторфенилмагнийбромид в виде раствора в диэтиловом эфире.

Воздух в реакционном сосуде, оборудованном термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подвода азота и обратным холодильником, замещают азотом в удовлетворительной степени. Затем 2,994 г (0,021 моля) диэтилэфирататрифторида бора и 20 мл диэтилового эфира помещают в сосуд для смешивания. Пентафторфенилмагнийбромид в виде раствора в диэтиловом эфире и 25 мл диэтилового эфира помещают в капельную воронку. Мольное соотношение пентафторфенилмагнийбромида и диэтилэфирататрифторида бора составляет 3,66.

Затем раствор из капельной воронки добавляют по каплям к содержимому сосуда для смешивания в течение 80 мин при перемешивании под током азота. По окончании прикапывания полученный смешанный раствор оставляют перемешиваться на ночь при комнатной температуре под током азота. Следующую реакцию проводят, используя полученный смешанный раствор.

Воздух в реакционном сосуде, оборудованном термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подведения азота и обратным холодильником, вытесняют азотом в удовлетворительной степени, после чего 300 мл IsoparE of Exxon Corp. помещают в реакционный сосуд в качестве углеводородного растворителя. Смешанный раствор, полученный вышеуказанным способом, помещают в капельную воронку.

Углеводородный растворитель нагревают до 115^oC при перемешивании в токе азота, затем смешанный раствор добавляют по каплям к углеводородному растворителю в течение 1 часа, температуру которого при этом поддерживают равной 115^oC. Упаривание растворителя, содержащего диэтиловый эфир, начинается одновременно с прикапыванием смешанного раствора. По окончании прикапывания продолжают упаривать растворители, содержащие диэтиловый эфир, тогда как температуру в реакционном сосуде продолжают постепенно повышать до 123^oC (температура реакции) под током азота.

По окончании реакции реакционную жидкость охлаждают до комнатной температуры и фильтруют в атмосфере азота. В результате получают трис(пентафторфенил)боран в качестве (фторарил)боранового соединения в виде раствора (фильтрата) в углеводородном растворителе.

Выход трис(пентафторфенил)борана относительно ожидаемого по трифториду бора, определенного таким же образом, как в примере 5, составляет 73,1 мольных процента.

Пример 11
Здесь в качестве сосуда для смешивания используют 4-горловую колбу объемом 1000 мл, оснащенную термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подведения азота и холодильником Димрота (Dimroth). Воздух внутри сосуда для смешивания вытесняют азотом в течение некоторого времени, после чего 350 мл диэтилового эфира и 33,7127 г (237,53 ммоля) диэтилэфирататрифторида бора помещают в сосуд для смешивания. Кроме того, 360 мл раствора, содержащего 707,4 ммоля пентафторфенилмагнийбромида в диэтиловом эфире, помещают в капельную воронку. Мольное соотношение пентафторфенилмагнийбромида и диэтилэфирататрифторида бора составляет 3,0. В этот момент давление в сосуде для смешивания нормальное.

Затем диэтилэфирный раствор из капельной воронки добавляют по каплям к содержимому сосуда для смешивания в течение одного часа при перемешивании под током азота. Температура в сосуде для смешивания в начале прикапывания равна 25^oC, а в процессе прикапывания она повышается до 34^oC. В результате получают 670,8 грамм смешанного раствора. Следующую реакцию проводят сразу же по окончании этого процесса, используя полученный смешанный раствор.

Здесь в качестве реакционного сосуда используют 4-горловую колбу объемом 3000 мл, оснащенную термометром, капельной воронкой, мешалкой, системой подведения азота и ректификационной колонной Oldershaw с эффективностью, оценивающейся десятками тарелок. Приемник подсоединяют к определенной заранее позиции так, чтобы в него собирался дистиллят из фракционирующей колонки. После вытеснения воздуха из реакционного сосуда азотом 1056,0 г IsoparE of Exxon Corp. помещают в реакционный сосуд в качестве углеводородного растворителя. Полученный ранее смешанный раствор помещают в капельную воронку. Давление внутри реакционного сосуда, а именно в реакционной системе, является в этот момент нормальным.

Затем углеводородный растворитель нагревают до 95^oC при перемешивании под током азота, после чего смешанный раствор добавляют по каплям к углеводородному растворителю в течение 1 часа, температура углеводородного растворителя при этом поддерживается равной 95^oC. Выпаривание диэтилового эфира и добавление смешанного раствора начинают одновременно. В конце прикапывания температуру в реакционном сосуде постепенно повышают до 125^oC (температура реакции) для продолжения выпаривания, в то время как реакцию проводят в течение ранее определенного времени при 125^oC. Количество диэтилового эфира составляет 404,6 г от общего дистиллята, вес которого 792,9 г. Регенерация диэтилового эфира составляет 92,1 весовых процентов. После окончания реакции концентрация пентафторфенилборана в реакционной жидкости, определенная таким же образом, как и в примере 5, составляет 12,9 весовых процентов.

По окончании реакции реакционную жидкость разбавляют 2275,7 г IsoparE. Разбавленную реакционную жидкость охлаждают до комнатной температуры и фильтруют в атмосфере азота. В результате получают трис(пентафторфенил)боран в качестве (фторарил)боранового соединения в виде раствора (фильтрата) в углеводородном растворителе. Выход трис(пентафторфенил)борана, определенный таким же образом, как и в примере 5, составляет 95,9 мольных процентов. Остаточное количество диэтилового эфира в растворе (фильтрате) определяют с помощью ¹H-ЯМР, используя п-фторфулуол в качестве внутреннего стандарта. Остаточное количество диэтилового эфира составляет 4,7 мольных процента относительно ожидаемого по трис(пентафторфенил)борану.

Сущность настоящего изобретения описана в воплощении и примерах в разделе “Наилучшие варианты осуществления изобретения”, однако вышеупомянутые примеры не должны рассматриваться как ограничивающие данное изобретение. В пределах духа и буквы изобретения допускаются различные модификации.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Способ получения фторарилмагниевого производного, представленный в данном изобретении, позволяет проводить реакцию практически в одну стадию, таким образом делая возможным получение фторарилмагниевого производного эффективно, по низкой цене, простым способом. Фторарилмагниевое производное используют, например, в качестве реактанта (органического синтетического реагента) для введения фторарильной группы в органические соединения различных видов.

Способ получения (фторарил)борановых соединений, представленный в данном изобретении, позволяет получать (фторарил)бораны, такие как трис(фторарил)боран и бис (фторарил)борил галогенид, селективно, по низкой цене, простым способом. Другими словами, способ получения, представленный в данном изобретении, при использовании в промышленном производстве имеет преимущества по сравнению с традиционными способами и дает возможность получать (фторарил)бораны, такие как трис(фторарил)боран и бис(фторарил)борил галогенид, с высоким выходом и высокой селективностью. (Фторарил)борановые соединения применяют, например, как замечательные сокатализаторы для металлоценов (катализаторов полимеризации), использующихся в реакции полимеризации, катализируемой катионным комплексом.

Более того, вышеописанные способы получения фторарилмагниевого производного и (фторарил)борановых соединений делает возможным получение (фторарил)борановых соединений из арилфторида практически в одну стадию (так называемая реакция “в одном сосуде”). Таким образом, (фторарил)борановые соединения могут быть получены по низкой цене простым способом.

Формула изобретения

1. Способ получения фторарилмагниевого производного, выраженного общей формулой 3

где R₂, R₃ и R₄ представляет каждый атом водорода, атом фтора, арильную группу, циклоалкильную группу или алкокси группу, а Ха представляет атом хлора, брома или иода, отличающийся тем, что арилфторид формулы 1

где R₂, R₃ и R₄ описаны выше, взаимодействует с галогенидом углеводорода общей формулы 2: R₀Xa, где R₀ представляет собой углеродную неразветвленную, разветвленную или циклическую алкильную или алкенильную группу; Ха описан выше; и с магнием в эфирном растворителе или в смеси эфирного и углеводородного растворителя.

2. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что эфирный или смешанный растворитель смешивают с арилфторидом и магнием и затем добавляют галогенид углеводорода.

3. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что температуру смешивания, при которой эфирный или смешанный растворитель смешивают с галогенидом углеводорода, устанавливают в интервале между -20^oC и температурой флегмы используемого растворителя.

4. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что температуру реакции устанавливают в интервале -20^oC и температурой флегмы используемого эфирного или смешанного растворителя.

5. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что соотношение галогенида углеводорода к акрилфториду составляет в эквивалентах 0,5 или выше.

6. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что соотношение магния к акрилфториду составляет в эквивалентах 0,5 или выше.

7. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что соотношение в смеси эфирного и углеводородного растворителей находится в интервале между 1 : 0 и 1 : 10 по объему.

8. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что берут такое количество эфирного или смешанного растворителя, чтобы концентрация фторарилмагниевого производного находилась в интервале между 0,1 и 80 вес.%.

9. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что арилфторид представляет собой пентафторбензол.

10. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что галогенид углеводорода представляет собой как минимум одно соединение, выбранное из группы, состоящей из этилхлорида, этилбромида, этилиодида, изопропилхлорида, изопропилбромида, изопропилиодида, алилхлорида, алилбромида и алилиодида.

11. Способ получения фторарилмагниевого производного по п.1, отличающийся тем, что эфирный растворитель содержит диэтиловый эфир и/или тетрагидрофуран.

12. Способ получения (фторарил)боранового соединения, общей формулы 6

где каждый из R₁ – R₅ представляет собой атом водорода, атом фтора, циклоалкильную или алкоксигруппу, причем если один из R₁ – R₅ представляет собой атом фтора, Хb представляет собой атом фтора, хлора, брома или иода, а n может быть равно 2 или 3, путем смешения раствора фторарилмагниевого производного, общей формулы 4 в эфирном растворителе

где R₁ – R₅ описаны выше, а Ха представляет атом хлора, брома или иода, и раствор галогенида бора, общей формулы 5 в эфирном растворителе
BXb₃
где Хb описан выше, с углеводородным растворителем, имеющим более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, отличающийся тем, что раствор фторарилмагниевого производного и раствор галогенида бора в эфирном растворителе смешивают с углеводородным растворителем одновременно так, что фторарилмагниевое производное и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того, как испаряется эфирный растворитель.

13. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.1, отличающийся тем, что температуру, при которой взаимодействуют фторарилмагниевое производное и галогенид бора по мере испарения эфирного растворителя, устанавливают в интервале между 30 и 200^oC.

14. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что эфирный растворитель является циклическим эфиром.

15. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что берут такое количество эфирного растворителя, чтобы концентрация фторарилмагниевого производного или галогенида бора находилась в интервале между 0,1 и 80 вес.%.

16. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что точка кипения углеводородного растворителя равна 60^oC или выше.

17. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что берут такое количество углеводородного растворителя, чтобы концентрация (фторарил)боранового соединения находилась в интервале между 0,1 и 50 вес.%, в том время, как фторарилмагниевое производное и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере испарения эфирного растворителя.

18. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что мольное соотношение фторарил магниевого производного и галогенида бора находится в интервале между 1,0 и 5,0.

19. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что фторарилмагниевое производное является пентафторфенилмагнийбромидом.

20. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что галогенид бора является трифторидом бора.

21. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что галогенид бора представляет собой эфирный комплекс.

22. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.12, отличающийся тем, что эфирный растворитель содержит диэтиловый эфир и/или тетрагидрофуран.

23. Способ получения (фторарил)боранового соединения общей формулы 6

где каждый из R₁ – R₅ представляет собой атом водорода, атом фтора, арильную, циклоалкильную или алкоксигруппу, причем если один из R₁ – R₅ представляет собой атом фтора, Хb представляет собой атом фтора, брома или иода, а n может быть равно 2 или 3, путем смешения раствора фторарилмагниевого производного общей формулы 4 в эфирном растворителе

где R₁ – R₅ описаны выше, а Ха представляет собой атом хлора, брома или иода,
раствора галогенида бора, общей формулы (5), в эфирном растворителе
ВХb₃
где Хb описан выше при 80^oC или ниже,
и углеводородного растворителя, имеющего более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, отличающийся тем, что раствор фторарилмагниевого производного в эфирном растворителе вначале смешивают с раствором галогенидом бора в эфирном растворителе с последующим смешением полученного раствора с углеводородным растворителем при 80^oC так, что фторарилмагниевое соединение и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере того, как испаряется эфирный растворитель.

24. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что раствор фторарилмагниевого производного в эфирном растворителе и раствор галогенида бора в эфирном растворителе смешивают друг с другом в температурном интервале от -40^oC до 70^oC.

25. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что эфирный растворитель является циклическим эфиром.

26. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что берут такое количество эфирного растворителя, чтобы концентрация фторарилмагниевого производного или галогенида бора находилась в интервале между 0,1 и 80 вес.%.

27. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что точка кипения углеводородного растворителя равна 60^oC или выше.

28. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что берут такое количество углеводородного растворителя, чтобы концентрация (фторарил)боранового соединения находилась в интервале между 0,1 и 50 вес.%, в то время, как фторарилмагниевое производное и галогенид бора взаимодействуют друг с другом по мере испарения эфирного растворителя.

29. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что мольное соотношение фторарилмагниевого производного и галогенида бора находится в интервале между 1,0 и 5,0.

30. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что фторарилмагниевое производное представляет собой пентафторфенилмагнийбромид.

31. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что галогенид бора представляет собой трифторид бора.

32. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что галогенид бора представляет собой эфирный комплекс.

33. Способ получения (фторарил)боранового соединения по п.23, отличающийся тем, что эфирный растворитель включает в себя диэтиловый эфир и/или тетрагидрофуран.

34. Способ получения (фторарил)боранового соединения общей формулы 10

где каждый из R₂, R₃ и R₄ представляет собой атом водорода, атом фтора, арильную, циклоалкильную группу или алкокси группу, Хb представляет атом фтора, хлора, брома или иода, а n может равняться 2 или 3, отличающийся тем, что включает следующие стадии:
(а) взаимодействие арилфторида формулы 1

где R₂, R₃ и R₄ описаны выше,
с галогенидом углеводорода формулы 2
R₀Ха…

где R₀ представляет собой неразветвленную или разветвленную или циклическую алкильную или алкенильную группу, а Ха представляет атом хлора, брома или иода; и
с магнием в эфирном растворителе или в смеси эфирного и углеводородного растворителей,
с получением фторарилмагниевого производного формулы 3

где R₂, R₃ и R₄ и Ха описаны выше.

(в) взаимодействие фторарилмагниевого производного формулы 3, полученного на стадии (а) с галогенидом бора формулы 5,
ВХb₃
где Хb описан выше.

35. Способ получения (фторарил)боранового соединения по 34, отличающийся тем, что фторарилмагниевое производное и галогенид бора взаимодействуют друг с другом в результате смешивания раствора фторарилмагниевого производного в эфирном растворителе с углеводородным растворителем, имеющим более высокую точку кипения, чем эфирный растворитель, по мере испарения эфирного растворителя.