芝浦工大が安全・安価なフッ化カリウム由来の新規フッ素化剤の簡便合成法を開発　～吸湿性が低く長期保存可能な新規フッ素化剤を実現～

芝浦工業大学(東京都江東区／学長 山田純)工学部・田嶋稔樹教授(有機電気化学研究室)ら研究チームは、最も安全かつ安価なフッ素化剤の一つであるフッ化カリウム(KF)から新規フッ素化剤として期待されるテトラブチルアンモニウムフルオリド誘導体(Bu4NF(HFIP)3錯体)を簡便かつ高効率で合成する手法の開発に成功しました。また、合成したBu4NF(HFIP)3錯体は吸湿性が極めて低く、長期保存可能で取り扱い容易なフッ素化剤であることが明らかになりました。
KFは最も安全かつ安価なフッ素化剤の一つとして知られていますが、ほとんどの有機溶媒に難溶であることから、フッ素化反応への利用は限られていました。これに対し、本研究ではKFがフッ素化アルコールに特異的に溶解する特徴を利用して、KFからBu4NF(HFIP)3錯体を簡便かつ高効率で合成する手法を開発しました。
また、無水Bu4NFは最も反応性の高いフッ素化剤の一つとして知られています。しかし、嵩高いテトラブチルアンモニウムイオン(Bu4N+)の対イオンであるフッ化物イオン(F-)は高い反応性を示す一方で、高い吸湿性によってその反応性が著しく低下します。これに対し、本研究で合成したBu4NF(HFIP)3錯体は吸湿性が低く、長期保存が可能でした。さらに、Bu4NF(HFIP)3錯体を支持塩兼フッ素化剤として、有機化合物の電解フッ素化に利用可能であることが明らかになりました。