JP2000256218A - イオン性液体存在下でのメタセシス - Google Patents

イオン性液体存在下でのメタセシス

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JP2000256218A JP2000041175A JP2000041175A JP2000256218A JP 2000256218 A JP2000256218 A JP 2000256218A JP 2000041175 A JP2000041175 A JP 2000041175A JP 2000041175 A JP2000041175 A JP 2000041175A JP 2000256218 A JP2000256218 A JP 2000256218A
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Christoph Dr Guertler
クリストフ・ギユルトラー
Manfred Jautelat
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも二つの官能基を置換のまたは非置
換のアルケンまたはアルキン単位の形で含む出発物質の
メタセシスによる環状および/または重合化合物の製
造。 【解決手段】 メタセシス反応をイオン性液体存在下で
行ない、触媒として遷移金属カルベン又は反応条件下で
遷移金属カルベンを生成する化合物、またはアルキル化
剤と組み合せた遷移金属塩を使用して行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、少なくとも二つの官能基を置換
のまたは非置換のアルケンまたはアルキン単位の形で含
む出発物質のメタセシスによる環状および/または重合
化合物の製造方法に関する。
【0002】本発明の目的のためには、メタセシスとは
触媒存在下でのアルケンおよびアルキンの相互のトラン
スアルキリデン化反応(transalkyliden
ation)である。この型の反応は多くの工業的に重
要な工程で使用される。レビューは、M.Schust
er,S.Blechert,Angew.Chem.
1997,109,2124およびS.Armstro
ng,J.Chem.Soc.,Perkin Tra
ns.1,1998,371で見ることができる。メタ
セシス反応は非環式ジエンのオリゴマー化および重合
(ADMET)および閉環メタセシス(RCM)による
種々の環の大きさを持つ炭素環(carbocycle
s)およびヘテロ環の合成を含む。異なったアルケンの
交差メタセシス(crossed metathese
s)もまた知られている(Bruemmer,O.他.
Chem.Eur.J.1997,3,441)。
【0003】上で言及したメタセシス反応に関しては、
国際特許出願WO−A−93/20111に記載された
ルテニウムアルキリデン化合物、A.W.Stump
f,E.Saive,A.Deomceau and
A.F. Noels inJ.Chem.Soc.,
Chem.Commun.1995,1127−112
8に記載されたルテニウムベースの触媒系、あるいは
P.Schwab,R.H.Grubbs and
J.W.Ziller in J.Am.Chem.S
oc.1996,118,100(WO96/0428
9もまた参照)に記載された触媒系を触媒として使用す
ることが可能である。
【0004】メタセシス反応の非水系の(nonaqu
eous)イオン性液体(ionic liquid
s)の使用が近年になり記載されてきた。
【0005】これらのイオン性液体は、広い温度範囲に
おいて液体である塩または塩の混合物である。イオン性
液体の利点は、脂肪族炭化水素と混和しない(immi
scible)ことである。
【0006】触媒を使用することが必要な有機反応にお
いて、不均一系触媒作用は、イオン性液体およびイオン
性液体にのみまたは選択的に溶解する適切な触媒の添加
により達成することができる。
【0007】米国特許US−A−5,104,840
は、このような混合物の遷移金属錯体、特に炭素−ニッ
ケル結合を含まないニッケル錯体の溶媒としての使用を
記載している。
【0008】欧州特許明細書EP−B−448445で
は塩化ニッケルを使用した非置換モノオレフィンの二量
体化のためのイオン性液体の使用が記載されている。し
かしながらここでの欠点は、イオン性液体の調製のため
のハロゲン化有機アルミニウム、特に自燃性(pyro
phoric)のジクロロエチルアルミニウムの使用で
ある。
【0009】米国特許US−A−5,525,567
は、タングステン触媒を使用した非置換モノオレフィン
の不均化(disproportionation)の
ためのイオン性液体の使用について記載している。ここ
でもまた、イオン性液体の調製のためにハロゲン化有機
アルミニウム、好ましくは自燃性のジクロロエチルアル
ミニウムの使用が必要である。
【0010】欧州特許出願公報EP−A−882691
では塩化ニッケル存在下での非置換モノオレフィンの二
量体化のためのイオン性液体の使用が記載されている。
ここでもまた使用されている自燃性のジクロロエチルア
ルミニウム以外にも、イオン性液体におけるルイス酸で
ある塩化アルミニウムの過剰量により酸性の反応混合物
となることがそれ以上に不利益である。
【0011】上に記載したメタセシス方法はその上、非
置換モノオレフィン、すなわちとても簡単な有機分子の
反応だけに適している。これらの方法は、そこで記載さ
れた触媒を使用することができず、またはイオン性液体
がそれらの組成又は反応混合物が酸性の性質を有するた
めに他の触媒に適さないので、官能基を有する多置換の
出発物質の反応には適さない。
【0012】本発明の目的は、少なくとも二つの官能基
をアルケンまたはアルキン単位の形で含む出発物質を、
イオン性液体を使用して行われるメタセシスに普遍的に
使用できる方法を提供することである。この方法はま
た、置換されたアルケンまたはアルキンにも使用でき
る。
【0013】少なくとも二つの官能基を置換のまたは非
置換のアルケンまたはアルキン単位の形で含む出発物質
の、均一なまたは不均一な、一又はそれ以上の触媒の存
在下でのメタセシス、[ここでメタセシスはイオン性液
体存在下で行われ、使用される触媒は遷移金属カルベン
または反応条件下において遷移金属カルベンを生成する
遷移金属化合物またはアルキル化剤と組み合わせた遷移
金属塩である]による環状および/または重合化合物の
製造方法が見いだされた。
【0014】少なくとも二つの官能基を置換のまたは非
置換のアルケンまたはアルキン単位の形で含む出発物質
のメタセシス反応におけるイオン性液体の存在は、触媒
が更なるメタセシス反応のためにイオン性液体中で使用
できるので、触媒の操作寿命(operating l
ife)の増加をもたらすという驚くべきことが見いだ
された。
【0015】好適な実施態様(embodiment)
では、本発明は、中位の大きさの環(8から11の環原
子)および大きい環(≧12環原子)を含む、5以上の
環原子(ring atom)(≧5)を有する炭素環
式または複素環式化合物および/またはホモポリマー、
共重合体またはブロック共重合体であり得る重合化合物
の製造も可能である。
【0016】閉環メタセシス反応においては、閉環反応
は重合反応と競合する。もし、この反応が、少なくとも
二つの官能基をアルケンまたはアルキン単位の形で有す
る出発物質を使用して行われた場合、それは環状化合物
および重合体の混合物となる。
【0017】環状化合物の生成は、高度に希釈した有機
溶媒中で反応を行うことにより、または相対的に大きな
容量のイオン性液体の添加により優先的に起る。これは
特に中位の大きさの環(8から11環原子)および大き
い環(≧12環原子)の製造に適用される。
【0018】必要な高い希釈度を達成する為に要求され
る大容量の有機溶媒は最大空時(maximum sp
ace−time)収率を制限する。反応が終了した後
の生成物の分離は、例えばクロマトグラフィーのような
時間を浪費する分離操作を必要とし、そしてそれは一般
に使用された触媒の非可逆的な不活性化に導く。
【0019】しかしながら、相対的に大容量のイオン性
液体の使用は、それらが、イオン性液体と混和しない有
機相中に存在するため、所望の生成物の分離が簡単にで
きる。もし、もっぱらまたは選択的にイオン性液体に溶
解する触媒を選択すれば、後処理の後の触媒の不活性化
は避けることができ、そしてイオン性液体および触媒を
含む相は更なるメタセシス反応に使用することができ
る。
【0020】本発明の方法において、メタセシス反応に
関与する官能基は別として、少なくとも一つのメタセシ
ス反応に不活性な更なる置換基および/またはへテロ原
子を有する出発物質を用いることが好適である。これら
の置換基またはへテロ原子はそれぞれ独立に、分枝のま
たは分枝のないアルキル基、芳香族の又は非芳香族の炭
素環、カルボン酸、エステル、エーテル、エポキシド、
シリルエーテル、チオエーテル、チオアセタール、酸無
水物(anhydrides)、イミン、シリレノール
エーテル、アンモニウム塩、アミド、ニトリル、ペルフ
ルオロアルキル基、ジェミナル(geminal)ジア
ルキル基、アルキン、アルケン、ハロゲン、アルコー
ル、ケトン、アルデヒド、カルバメート(carbam
ates)、カーボネート、ウレタン、スルフォネー
ト、スルホン、スルホンアミド、ニトロ基、有機シラン
単位、金属中心(metal centres)および
酸素−,窒素−,硫黄−および/またはリン−含有の複
素環の中から選択することができる。
【0021】本発明の方法は、少なくとも一つのメタセ
シス反応に不活性な更なる置換基および/またはへテロ
原子を有し得るα,ω−ジエンを出発物質として使用し
て行うことが特に好適である。これらの置換基またはヘ
テロ原子はそれぞれ、独立に分枝のまたは分枝のないア
ルキル基、芳香族の又は非芳香族の炭素環、カルボン
酸、エステル、エーテル、エポキシド、シリルエーテ
ル、チオエーテル、チオアセタール、酸無水物、イミ
ン、シリレノールエーテル、アンモニウム塩、アミド、
ニトリル、ペルフルオロアルキル基、ジェミナル(ge
minal)ジアルキル基、アルキン、アルケン、ハロ
ゲン、アルコール、ケトン、アルデヒド、カルバメート
(carbamates)、カーボネート、ウレタン、
スルフォネート、スルホン、スルホンアミド、ニトロ
基、有機シラン単位(unit)、金属中心および酸素
−,窒素−,硫黄−および/またはリン−含有の複素環
の中から選択されてもよい。
【0022】特に、本発明の方法は、出発物質として置
換基NRR1を二重結合に対するα位に有するα,ω−
ジエンを用いて行うものであり、ここで、Rは、有機置
換基、好適には水素、縮合(fused)または非縮合
のアリール、アルキル、CN、COOR2またはハロゲ
ンであり、R1は、tert-ブチル、P(R)2,P(R2)
2,COR,SO2PhR,COORまたはCONRR2
であり、R2は、アルキルまたはフェニルであり、Rお
よびR1は一緒になって
【0023】
【化1】
【0024】を形成し、そして、該α,ω−ジエンはま
た、分子内の、α位を除く任意の位置に少なくとも一つ
のさらなる置換基Rを有してもよい。
【0025】これらのジエンを本発明の方法において出
発物質として使用することにより、RおよびR1が上に
定義された通りであり二重結合に対してα位に、置換基
NRR1を有する環状および/または重合化合物を得る
ことが可能になる。
【0026】特に好適な実施態様(embodimen
t)では、上で言及したα,ω−ジエンは式(I)の化
合物であり、
【0027】
【化2】
【0028】ここで、R、R1およびR2は上に定義した
通りでありそしてnは1、2、3あるいは4、好適には
1または2であり、特に好適には1である。
【0029】式(I)の化合物を使用するときは、本発
明の方法は好適には式(II)の環状化合物を与え、
【0030】
【化3】
【0031】ここで、R、R1、R2およびnは上に定義
した通りでありそして二重結合もまた少なくとも一つの
基R、および/または重合(polymeric)生成
物で置換されていてもよい。
【0032】本発明の方法において非常に特に好適に使
用される出発物質は、ジアリルアミンまたは3−アミノ
−1,7−オクタジエン、特に好適にはそれらのN−カ
ルボキシメチルで保護(protected)された
形、または1,7−オクタジエン、10−ウンデセノイ
ル−アリルアミド、1,4−ビス−オキシプロペン−2
−イル−ブチ(but)−2−インまたはブテン−4−
イル10−ウンデセノエートである。
【0033】本発明の方法において、出発物質の混合物
もまた使用することができる。この場合、出発物質は混
合物として反応媒体に加えることができ、さもなければ
反応媒体に次いで加えることができる。
【0034】本発明の方法において、使用される触媒ま
たは触媒前駆体は、遷移金属カルベンまたは反応条件下
において遷移金属カルベンを生成する遷移金属化合物ま
たはアルキル化剤と組み合わせた遷移金属塩である。こ
れらの触媒はイオン性または非イオン性のどちらであっ
てもよい。
【0035】本発明の方法は、Mがルテニウムまたはオ
スミウム、好適にはルテニウムである式(III)から式
(VI)の触媒を使用することにより好適に行われる。
【0036】
【化4】
【0037】R3からR7は、それぞれ独立して水素、C
1−C20−アルキル、C3−C8−シクロアルキル、C2
20−アルケニル、C2−C20−アルキニル、C6−C18
−アリール、C1−C20−カルボキシラート、C1−C20
−アルコキシ、C2−C20−アルケニルオキシ、C2−C
20−アルキニルオキシ、C6−C18−アリールオキシ、
2−C20−アルコキシカルボニル、C1−C20−アルキ
ルチオ、C1−C20−アルキルスルフォニルあるいはC1
−C20−アルキルスルフィニル、N−アリールであり、
それぞれの場合、C1−C12−アルキル、ペルフルオロ
アルキル、ハロゲン、C1−C5−アルコキシまたはC6
−C18−アリールで非置換または置換されたものの中か
ら選択できる基である。R3からR7の基は環状化合物中
で互いに連結(linked)されていてもよい。
【0038】X1からX3は、それぞれ独立して特に、F
-,Cl-,Br-,CN-,SCN-,R3-,R3
4-,(R3-R7)−アリル-,(R3-R7)−シクロペ
ンタジエニル-、[ここでR3からR7の基は上で定義し
たものと同様である]の中から選択されてもよいアニオ
ン性の配位子である。
【0039】L1からL3は、それぞれ独立して特に、C
O,CO2,R3NCO,R34C=CR56,R3C≡
CR4,R34C=NR5,R3C≡N,R3OR4,R3
4,NR345,PR345,AsR345,Sb
345、[ここでR3からR5の基は上で定義したも
のと同様である]の中から選択できる無電荷の(unc
harged)配位子である。
【0040】mは1または2である。
【0041】特に好適な触媒または触媒前駆体は、式
(III)および式(IV)の化合物であり、ここで、L1
よびL2はPR345であり、ここでR3からR5の基は
上で定義したものと同様であり、そして非常に特に好適
なこの形の基はアリールまたはアルキルであり、特には
第2級のアルキル基またはシクロアルキル基である。
【0042】本発明の方法において以下の化合物、
【0043】
【化5】
【0044】[ここで、Cyはシクロヘキシルであり、
iPrはイソプロピルであり、Phはフェニルである]
を触媒として使用することが非常に特に好適である。
【0045】触媒は単離した(isolated)形と
してか、または触媒前駆体から反応媒体中でその場で
(in situ)発生させて使用することもできる。
本発明の方法において使用される触媒の量は、一般に出
発物質に基づいて、0.001から15モル%である。
本発明の方法は、出発物質に基づいて好適には0.1か
ら12モル%の、特に好適には0.5から9モル%の触
媒を使用して行われる。
【0046】本発明の方法において使用されるイオン性
液体は、−20℃から300℃の温度範囲において液体
である塩または塩の混合物である。
【0047】本発明の方法において、少なくとも一つの
ハロゲン化4級アンモニウムおよび/または少なくとも
一つのハロゲン化4級ホスホニウムと組み合わせて、ハ
ロゲン化アルミニウムを含有するイオン性液体が好適に
使用される。
【0048】4級アンモニウム化合物として、少なくと
も一つの窒素原子を有する複素環化合物を使用すること
が特に好適である。これらは、たとえばピリジニウム化
合物またはイミダゾリウム化合物である。
【0049】非常に特に好適なイオン性液体は、1−メ
チル−3−ブチルイミダゾリウムクロリド、1−メチル
−3−エチルイミダゾリウムクロリド、N−ブチルピリ
ジニウムクロリドおよび/またはテトラブチルホスホニ
ウムクロリドと塩化アルミニウムとの組み合わせであ
る。
【0050】本発明の方法は、ハロゲン化アルミニウム
とハロゲン化4級アンモニウムおよび/またはハロゲン
化4級ホスホニウムをモル比で(0.6−1):1で組
合せたイオン性液体を使用することにより、好適に行う
ことができる。ハロゲン化アルミニウムのハロゲン化4
級アンモニウムおよび/またはハロゲン化4級ホスホニ
ウムに対するモル比は、そうでなければ反応混合物にお
いて過剰のルイス酸が存在することになってしまうの
で、決して1を超えるものであってはならない。この酸
性反応混合物により遷移金属カルベン触媒は不活性化す
るからである。
【0051】本発明の方法において、アンモニウムヘキ
サフルオロホスフェート、アンモニウムテトラフルオロ
ボラート、アンモニウムトシラートまたはアンモニウム
ハイドロジエンスルフェートを含む、またはアンモニウ
ムヘキサフルオロホスフェート、アンモニウムテトラフ
ルオロボラート、アンモニウムトシラートまたはアンモ
ニウムハイドロジエンスルフェートからなるイオン性液
体を使用することもまた好適である。
【0052】使用するイオン性液体は特に好適にはピリ
ジニウムヘキサフルオロホスフェート、1−メチル−3
−ブチルヘキサフルオロホスフェート、ピリジニウムテ
トラフルオロボラート、ピリジニウムハイドロジエンス
ルフェートまたはN−ブチルピリジニウムヘキサフルオ
ロホスフェートである。
【0053】本発明の方法におけるイオン性液体とし
て、ハロゲン化4級アンモニウムおよび/またはハロゲ
ン化4級ホスホニウムの混合物、またはアンモニウムヘ
キサフルオロホスフェート、アンモニウムテトラフルオ
ロボラート、アンモニウムトシラートまたはアンモニウ
ムハイドロジエンスルフェートの混合物とハロゲン化ア
ルミニウムとの組み合わせもまた使用することが可能で
ある。
【0054】本発明の方法は一又はそれ以上の添加剤、
好適には例えば生成物をイオン性液体から分離すること
を容易にし、そしてその中に触媒が存在する溶媒の存在
下で行うことができる。添加剤およびイオン性液体の存
在下において、イオン性の触媒またはイオン性液体に選
択的に溶解する触媒が使用される場合は、不均一触媒系
が得られる。メタセシス反応が完了した後、触媒を含む
イオン性の相はそこに存在する添加剤および反応生成物
より簡単に分離することができる。イオン性液体中の触
媒は、中間の精製段階を行わずに、さらなるメタセシス
反応に使用することができる。
【0055】そのような添加剤は、例えば、リン化合
物、アミン、ペルフルオロ化された(perfluor
inated)化合物、金属アルコキシドおよび有機溶
媒の中から選択することができる。適切な有機溶媒は、
特に例えばジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラ
クロロメタン、1,2−ジクロロエタンあるいはトリク
ロロエタンのようなハロゲン化炭化水素、例えば、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、クメンあるいはハロゲノベ
ンゼン(halogenobenzenes)のような
芳香族化合物、例えば、ペンタン、ヘキサンあるいはシ
クロヘキサンのようなアルカン、例えば、tert−ブ
チルメチルエステル又は酢酸エステルのようなエステ
ル、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランお
よびジメトキシエタンのようなエーテル、例えば、ジメ
チルホルムアミドのようなアミド、例えば、ヒドロキノ
ンのような抗酸化剤(antioxidants)、ア
セトン、ジメチルカーボネートあるいはアルコールであ
る。
【0056】本発明の方法において使用する好適な添加
剤は、C5−C20−アルカン、エーテルおよびハロゲン
化炭化水素である。
【0057】ペンタン、n−ヘキサン、メチルtert
−ブチルエーテルあるいはジクロロメタンが非常に特に
好適に本発明の方法において使用される。
【0058】本発明の方法は好適には0.1から10バ
ール(bar)の範囲の圧力下で、特に好適には大気圧
下で行われる。しかしながら、本発明の方法はまた0.
01バールまでの大気圧以下での(subatmosp
heric)圧力で、および100バールまでの大気圧
以上の(superatmospheric)圧力でも
行うことができる。
【0059】本発明の方法は一般に−20℃から200
℃、好適には0℃から150℃、非常に特に好適には2
0℃から100℃の温度範囲で行われる。
【0060】本発明の方法で製造される環状化合物また
は重合体は慣用の方法を用いてさらに精製または加工
(process)することができる。イオン性液体に
おける触媒は、中間の精製工程なしでさらなるメタセシ
ス反応に使用することができる。
【0061】
【実施例】以下に好適な条件下における、イオン性液体
(および添加剤)の存在下でのメタセシス反応の実施例
を記載する。しかしながらそれらは本発明の範囲をいか
なる場合でも制限するものではない。略号Cyはシクロ
ヘキシルを表し、Phはフェニルを表し、iPrはイソ
プロピルを表し、そしてTfOはトリフラートを表す。
【0062】実施例1 N−カルボキシメチル−2,5−ジヒドロピロールの調
【0063】
【化6】
【0064】155mg(1mmol)のN−カルボキ
シメチル−ジアリルアミンおよび17mgの(トリシク
ロヘキシルホスフィン)−ベンジリデン−クロロ−ルテ
ニウム(IV) 2−[(2,6−ジイソプロピルフェニ
ル)イミノ]−メチル−4−ニトロ−フェノキシド(2
モル%)を579mgの1−メチル−3−エチルイミダ
ゾリウムクロリド(4mmol)および533mgのア
ルミニウムトリクロリド(4mmol)の液体混合物中
にアルゴン雰囲気下(argon atmospher
e)で溶解した。混合物を3mlの無水(absolu
te)n−ヘキサンで覆った。撹拌しながら室温で30
分間反応させた。相分離の後、イオン相はn−ヘキサン
で3回洗浄した。ガスクロマトグラフィーによる有機相
の分析は30%の比率のN−カルボキシメチル−2,5
−ジヒドロピロール生成物を示した。触媒相を再び、3
mlのn−ヘキサン中の155mg(1mmol)のN
−カルボキシメチル−ジアリルアミン溶液で覆い、さら
に30分の反応時間および類似した後処理(work−
up)を行うと20%のN−カルボキシメチル−2,5
−ジヒドロピロールが得られた。
【0065】実施例2 N−カルボキシメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ
アニリンの調製
【0066】
【化7】
【0067】92mg(0.5mmol)のN−カルボ
キシメチル−3−アミノ−1,7−オクタジエンおよび
4mgのビス(トリシクロヘキシルホスフィン)−ベン
ジリデン−ルテニウム(IV)ジクロリド(1mol%)
を、586mgの1−メチル−3−エチルイミダゾリウ
ムクロリド(4mmol)および533mgのアルミニ
ウムトリクロリド(4mmol)の液体混合物中に、焼
き乾かした(baked−out)シュレンク管(Sc
hlenk tube)中アルゴン雰囲気下で溶解し
た。混合物を50℃で2時間反応させた。水性(相)の
(aqueous)後処理の後、混合物はとても短いシ
リカゲルカラム(0.5cm)を通して濾過され、それ
ぞれ1mlのアセトニトリルで4回洗浄し、蒸発させ
た。 収率:77mgのN−カルボキシメチル−3,4,5,
6−テトラヒドロアニリン(0.49mmol,理論値
の99%)。1 H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.85
(1H,d,J=9.0Hz),5.60(1H,d,J
=9.0Hz),4.70(1H,s),4.20(1
H,s),3.65(3H,s),1.98(2H,
m),1.90(1H,m),1.62(2H,m),
1.52(1H,m).実施例3 N−カルボキシメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ
アニリンの調製
【0068】
【化8】
【0069】92mg(0.5mmol)のN−カルボ
キシメチル−3−アミノ−1,7−オクタジエンおよび
10mgの上記反応スキームで示されるルテニウム触
媒、すなわち、(トリシクロヘキシルホスフィン)−ベ
ンジリデン−クロロ−ルテニウム(IV) 2−[(2,
6−ジイソプロピルフェニル)イミノ]メチル−4−ニ
トロ−フェノキシドを1mlの無水ヘキサン、および2
90mg(2mmol)の1−メチル−3−エチルイミ
ダゾリウムクロリドおよび266mg(2mmol)の
アルミニウムトリクロリドの混合物へ、焼き乾かしたシ
ュレンク管中アルゴン雰囲気下で溶解した。混合物を5
0℃で3時間反応させた。後処理では有機相はピペット
で分けられ(pipetted off)、そしてイオ
ン性液体を含む相は、それぞれ2mlのヘキサンで2回
洗浄した。合わせた(combined)ヘキサン相を
蒸発させた。最後に混合物はとても短いシリカゲルカラ
ム(0.2cm)を通して濾過され、1mlのアセトニ
トリルで1回洗浄し、蒸発させた。イオン性液体に溶解
している触媒はヘキサン中の基質とのさらなる反応にも
利用される。 収率:74mgのN−カルボキシメチル−3,4,5,
6−テトラヒドロアニリン(0.48mmol,理論値
の96%)。
【0070】実施例4 N−カルボキシメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ
アニリンの調製
【0071】
【化9】
【0072】92mg(0.5mmol)のN−カルボ
キシメチル−3−アミノ−1,7−オクタジエンおよび
4mgのビス(トリシクロヘキシルホスフィン)−ベン
ジリデンルテニウム(IV)ジクロリド(1mol%)を
684mgのN−ブチルピリヂニウムクロリド(4mm
ol)および533mgのアルミニウムトリクロリド
(4mmol)の液体混合物へ、焼き乾かしたシュレン
ク管中アルゴン雰囲気下で溶解した。混合物を50℃で
2時間反応させた。水性(相)の(aqueous)後
処理の後、混合物はとても短いシリカゲルカラム(0.
5cm)を通して濾過され、それぞれ1mlのアセトニ
トリルで4回洗浄し、蒸発させた。 収率:77mgのN−カルボキシメチル−3,4,5,
6−テトラヒドロアニリン(0.49mmol,理論値
の98%)。
【0073】実施例5 テトラヒドロベンゼンの調製
【0074】
【化10】
【0075】110mg(1mmol)の1,7−オク
タジエンおよび17mgの(トリシクロヘキシルホスフ
ィン)−ベンジリデン−クロロ−ルテニウム(IV) 2
−[(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミノ]−メ
チル−4−ニトロ−フェノキシド(2mol%)を3m
lの無水ペンタンへ、焼き乾かしたシュレンク管内アル
ゴン雰囲気下で溶解した。そこへ579mgの1−メチ
ル−3−エチルイミダゾーリウムクロリド(4mmo
l)および533mgのアルミニウムトリクロリド(4
mmol)の液体混合物を加えた。混合物を室温で30
分間反応させた。後処理では有機相はピペットで分けら
れ(pipetted off)、そしてイオン性液体
を含む相は、それぞれ2mlのペンタンで2回洗浄し
た。合わせた(combined)ペンタン相を蒸発さ
せた。混合物はその後、とても短いシリカゲルカラム
(0.2cm)を通して濾過され、1mlのペンタンで
1回洗浄し、蒸発させた。テトラヒドロベンゼンの収率
はガスクロマトグラフィー(内部標準:テトラデカン)
により決定され、理論値の99%であった。
【0076】反応溶液をもう一度ペンタン中の110m
g(1mmol)の1,7オクタジエンの混合物で覆っ
た後、30分の反応時間そしてその後の相分離によりテ
トラヒドロベンゼンが収率63%で得られた。
【0077】実施例6 テトラヒドロベンゼンの調製
【0078】
【化11】
【0079】28mg(0.25mmol)の1,7−
オクタジエンを345mg(2mmol)の1−メチル
−3−ブチルイミダゾリウムクロリドおよび266mg
のアルミニウムトリクロリド(2mmol)の液体混合
物へ20mlのシュレンク管中アルゴン雰囲気下で溶解
した。上の反応スキームに記載された11mgのカチオ
ン性触媒(5mol%)がそこへ加えられた。反応溶液
は3mlのメチルtert−ブチルエーテルで覆われ
た。混合物を40℃で90分間反応させ、その後有機相
は分離された。イオン相はメチルtert−ブチルエー
テルで3回抽出された。ガスクロマトグラフィーは、3
2%の所望のテトラヒドロベンゼンの含有量を示した。
この結果は、同じイオン相を使用した、続いての2回目
のメタセシス反応でも再び得られた。
【0080】実施例7 アミノシクロトリデク−11−エン−2−オンの調製
【0081】
【化12】
【0082】58mg(0.25mmol)の10−ウ
ンデセノイル−アリルアミドおよび10mgの(トリシ
クロヘキシルホスフィン)−ベンジリデン−クロロ−ル
テニウム(IV) 2−[(2,6−ジイソプロピルフェ
ニル)イミノ]−メチル−4−ニトロ−フェノキシド
(5mol%)を3gの1−メチル−3−ブチルイミダ
ゾリウムヘキサフルオロホスフェートへ溶解した。混合
物を40℃で14時間反応させた。イオン相はジクロロ
メタンで抽出された。とても短いシリカゲルカラム(長
さ約0.5cm)を通しての濾過の後、約80%の所望
の生成物が得られた(収率はガスクロマトグラフィーに
よって決定された)。生成物のトランス/シスの比率は
約5:1である。
【0083】実施例8 ブテン−4−イル 10−ウンデセノエートのメタセシ
【0084】
【化13】
【0085】238mgのブテン−4−イル 10−ウ
ンデセノエートおよび8mgの(トリシクロヘキシルホ
スフィン)−ベンジリデン−クロロ−ルテニウム(IV)
2−[(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミノ]
メチル−4−ニトロ−フェノキシド(8mol%)を、
580mg(4mmol)の1−メチル−3−エチルイ
ミダゾリウムクロリドおよび533mgのアルミニウム
トリクロリド(4mmol)の液体混合物へ溶解した。
混合溶液は40mlの無水ペンタンで覆われた。よく撹
拌しながら室温で5時間反応させた。大きな割合の重合
体は別として、使用したジエンの約10%の二量体が得
られた。
【0086】実施例9 3,3’−ビス−2,5−ジヒドロフラニルの調製
【0087】
【化14】
【0088】166mgの1,4−ビス−オキシプロペ
ン−2−イル−ブチ(but)−2−インを41mgの
(トリシクロヘキシルホスフィン)−ベンジリデン−ク
ロロ−ルテニウム(IV) 2−[(2,6−ジイソプロ
ピルフェニル)イミノ]メチル−4−ニトロ−フェノキ
シド(5mol%)と共に、2.31gの1−メチル−
3−エチルイミダゾリウムクロリド(16mmol)お
よび2.13gのアルミニウムトリクロリド(16mm
ol)の液体混合物へ、焼き乾かしたシュレンク管中ア
ルゴン雰囲気下で溶解した。混合物を40℃で18時間
反応させた。後処理では、イオン相はトルエンで何回も
洗浄された。合わされた(combined)トルエン
抽出物はとても短いシリカゲルカラム(0.5cm)を
通して濾過された。カラムはそれぞれ10mlのトルエ
ンで4回洗浄され、濾液を蒸発させた。 収率:120mgの3,3’−ビス−2,5−ジヒドロ
フラニル(理論値の87%)実施例10 1,3−ジ(3−トリメチルシリル−プロペン−1−イ
ル)−シクロペンタンおよび1−(3−トリメチルシリ
ル−プロペン−1−イル)−3−ビニル−シクロペンタ
ンの調製
【0089】
【化15】
【0090】47mgのノルボルネン(0.5mmo
l)および126mgのアリルトリメチルシリルシラン
(1.1mmol)を、289mg(2mmol)の1
−メチル−3−エチルイミダゾリウムクロリドおよび2
66mg(2mmol)のアルミニウムトリクロリドの
液体混合物へ、アルゴン雰囲気下で溶解した。10mg
(3mol%)の上に示されたモリブデン触媒がその
後、この反応混合物に加えられた。得られた混合物は3
mlのn−ヘキサンで覆われ、混合物を室温で1時間反
応させた。有機相を分離した後、イオン相をn−ヘキサ
ンで抽出し、その後、有機抽出物を合わせ、合わせた抽
出物をガスクロマトグラフィーで分析した。ジシリル化
された生成物、すなわち1,3−ジ(3−トリメチルシ
リル−プロペン−1−イル)−シクロペンタンの収率
は、理論値の約60%、モノシリル化された生成物、す
なわち1−(3−トリメチルシリル−プロペン−1−イ
ル)−3−ビニル−シクロペンタンの収率は、理論値の
約20%である。さらに、重合生成物が存在した。出発
物質は検出されなかった。
【0091】本発明の主な特徴及び態様は次のとおりで
ある。
【0092】1.少なくとも二つの官能基を置換のまた
は非置換のアルケンまたはアルキン単位の形で含む出発
物質を、一又はそれ以上の均一なまたは不均一な触媒の
存在下で、メタセシス反応させることにより環状および
/または重合化合物を製造する方法であって、ここでメ
タセシスがイオン性液体存在下で行われ、使用される触
媒は遷移金属カルベンまたは反応条件下において遷移金
属カルベンを生成する遷移金属化合物、またはアルキル
化剤と組み合わせた遷移金属塩である、製造方法。
【0093】2.重合化合物がホモポリマー、共重合体
あるいはブロック共重合体である、上記1に記載の方
法。
【0094】3.環状化合物が、5以上の環原子(ri
ng atom)(≧5)の環サイズを有する炭素環式
または複素環式化合物である上記1に記載の方法。
【0095】4.出発物質がメタセシス反応に関与する
官能基は別として、少なくとも一つのメタセシス反応に
不活性な更なる置換基および/またはへテロ原子を有す
る上記1に記載の方法。
【0096】5.挙げられた該置換基またはへテロ原子
がそれぞれ独立して、分枝のまたは分枝のないアルキル
基、芳香族の又は非芳香族の炭素環、カルボン酸、エス
テル、エーテル、エポキシド、シリルエーテル、チオエ
ーテル、チオアセタール、酸無水物(anhydrid
es)、イミン、シリレノールエーテル、アンモニウム
塩、アミド、ニトリル、ペルフルオロアルキル基、ジェ
ミナル(geminal)ジアルキル基、アルキン、ア
ルケン、ハロゲン、アルコール、ケトン、アルデヒド、
カーバメート(carbamates)、カーボネー
ト、ウレタン、スルフォネート、スルホン、スルホンア
ミド、ニトロ基、有機シラン単位、金属中心(meta
l centres)および酸素−,窒素−,硫黄−お
よび/またはリン−含有の複素環の中から選択される上
記4に記載の方法。
【0097】6.使用される出発物質が、少なくとも一
つのメタセシス反応に不活性な更なる置換基および/ま
たはへテロ原子を有するα,ω−ジエンであり、ここ
で、これらの置換基またはヘテロ原子はそれぞれ独立し
て、分枝のまたは分枝のないアルキル基、芳香族の又は
非芳香族の炭素環、カルボン酸、エステル、エーテル、
エポキシド、シリルエーテル、チオエーテル、チオアセ
タール、酸無水物、イミン、シリレノールエーテル、ア
ンモニウム塩、アミド、ニトリル、ペルフルオロアルキ
ル基、ジェミナル(geminal)ジアルキル基、ア
ルキン、アルケン、ハロゲン、アルコール、ケトン、ア
ルデヒド、カーバメート(carbamates)、カ
ーボネート、ウレタン、スルフォネート、スルホン、ス
ルホンアミド、ニトロ基、有機シラン単位(uni
t)、金属中心および酸素−,窒素−,硫黄−および/
またはリン−含有の複素環の中から選ばれてもよい、上
記5に記載の方法。
【0098】7.使用されるα,ω−ジエンが二重結合
に対するα位に置換基NRR1を有するものであり、こ
こで、Rは、有機置換基、好適には水素、縮合(fus
ed)または非縮合のアリール、アルキル、CN、CO
OR2またはハロゲンであり、R1は、tert-ブチ
ル、P(R)2,P(R2)2,COR,SO2PhR,COO
RまたはCONRR2であり、R2は、アルキルまたはフ
ェニルであり、RおよびR1は一緒になって
【0099】
【化16】
【0100】を形成し、そして、該α,ω−ジエンはま
た、分子内のα位を除く任意の位置に少なくとも一つの
さらなる置換基Rを有してもよい、上記6に記載の方
法。
【0101】8.使用される該α,ω−ジエンが式
(I)を有するものであり、
【0102】
【化17】
【0103】ここで、R、R1およびR2は上記7に定義
した通りでありそしてnは1、2、3あるいは4、好適
には1または2であり、特に好適には1である上記7に
記載の製造方法。
【0104】9.使用される該α,ω−ジエンが、ジア
リルアミンまたは3−アミノ−1,7−オクタジエン、
特に好適にはそれらのN−カルボキシメチルで保護(p
rotected)された形、または1,7−オクタジ
エン、10−ウンデセノイル−アリルアミド、1,4−
ビス−オキシプロペン−2−イル−ブチ(but)−2
−インまたはブテン−4−イル 10−ウンデセノエー
トである上記7に記載の方法。
【0105】10.使用される触媒が、式(III)から
式(VI)の化合物であり、ここで、Mがルテニウムまた
はオスミウムであり、
【0106】
【化18】
【0107】そしてR3からR7は、それぞれ独立して水
素、C1−C20−アルキル、C3−C8−シクロアルキ
ル、C2−C20−アルケニル、C2−C20−アルキニル、
6−C18−アリール、C1−C20−カルボキシレート、
1−C20−アルコキシ、C2−C20−アルケニルオキ
シ、C2−C20−アルキニルオキシ、C6−C18−アリー
ルオキシ、C2−C20−アルコキシカルボニル、C1−C
20−アルキルチオ、C1−C20−アルキルスルフォニル
あるいはC1−C20−アルキルスルフィニル、N−アリ
ールであり、それぞれの場合、C1−C12−アルキル、
ペルフルオロアルキル、ハロゲン、C1−C5−アルコキ
シまたはC6−C18−アリールで非置換または置換され
たものの中から選択できる基であり、R3からR7の基は
環状化合物で互いに連結(linked)されていても
よく、X1からX3は、それぞれ独立して特に、F-,C
-,Br-,CN-,SCN-,R3-,R34-
(R3-R7)−アリル-,(R3-R7)−シクロペンタジ
エニル-の中から選択されてもよいアニオン性の配位子
であり、ここでR3からR7の基は上で定義したものと同
様であり、L1からL3は、それぞれ独立して特に、C
O,CO2,R3NCO,R34C=CR56,R3C≡
CR4,R34C=NR5,R3C≡N,R3OR4,R3
4,NR345,PR345,AsR345,Sb
345の中から選択できる無電荷の(unchar
ged)配位子であり、ここでR3からR5の基は上で定
義したものと同様であり、そしてmは1または2である
上記1に記載の方法。
【0108】11.使用される触媒または触媒前駆体
が、式(III)および/または式(IV)の化合物であ
り、ここで、L1およびL2はPR345であり、ここ
でR3からR5の基は上で定義したものと同様であり、そ
して非常に特に好適なこの形の基はアリールまたはアル
キルであり、特には第2級のアルキル基またはシクロア
ルキル基である上記10に記載の方法。
【0109】12.使用される触媒が以下の化合物
【0110】
【化19】
【0111】である上記11に記載の方法。
【0112】13.使用されるイオン性液体が、アンモ
ニウムヘキサフルオロホスフェート、アンモニウムテト
ラフルオロボレート、アンモニウムトシラートあるいは
アンモニウムハイドロジエンスルフェート、または少な
くとも一つのハロゲン化4級アンモニウムおよび/また
は少なくとも一つのハロゲン化4級ホスホニウムと組み
合わせたハロゲン化アルミニウムを含む塩の混合物であ
る、上記1に記載の方法。
【0113】14.使用するイオン性液体が、ピリジニ
ウムヘキサフルオロホスフェート、ピリジニウムテトラ
フルオロボレート、ピリジニウムハイドロジエンスルフ
ェート、1−メチル−3−ブチルイミダゾリウムヘキサ
フルオロホスフェート、または1−メチル−3−ブチル
イミダゾリウムクロリド、1−メチル−3−エチルイミ
ダゾリウムクロリド、N−ブチルピリジニウムクロリド
および/またはテトラブチルホスホニウムハライド(h
alide)と塩化アルミニウムとの組み合わせである
上記13に記載の方法。
【0114】15.使用されるイオン性液体が、ハロゲ
ン化4級アンモニウムおよび/またはハロゲン化4級ホ
スホニウムの混合物、またはアンモニウムヘキサフルオ
ロホスフェート、アンモニウムテトラフルオロボレー
ト、アンモニウムトシラートまたはアンモニウムハイド
ロジエンスルフェートの混合物とハロゲン化アルミニウ
ムとの組み合わせである上記1に記載の方法。
【0115】16.反応媒体がさらに、リン化合物、ア
ミン、ペルフルオロ化された(perfluorina
ted)化合物、金属アルコキシドまたは有機溶媒の中
からそれぞれ独立して選択される、一又はそれ以上の添
加剤を含有する上記1に記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 69/533 C07C 69/533 269/06 269/06 271/24 271/24 C07D 207/20 C07D 207/20 225/02 225/02 307/28 307/28 C07F 7/08 C07F 7/08 C W // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも二つの官能基を置換のまたは
    非置換のアルケンまたはアルキン単位の形で含む出発物
    質を、一又はそれ以上の均一なまたは不均一な触媒の存
    在下で、メタセシス反応させることにより環状および/
    または重合化合物を製造する方法であって、ここでメタ
    セシスがイオン性液体存在下で行われ、使用される触媒
    は遷移金属カルベンまたは反応条件下において遷移金属
    カルベンを生成する遷移金属化合物、またはアルキル化
    剤と組み合わせた遷移金属塩である、製造方法。
JP2000041175A 1999-03-05 2000-02-18 イオン性液体存在下でのメタセシス Pending JP2000256218A (ja)

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