JP2004009038A - 希土類アルコキシドの触媒活性評価法 - Google Patents
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Abstract
【課題】塩基触媒や不斉合成触媒の原料となる希土類アルコキシドの触媒活性を敏感に評価する。
【解決手段】評価対象とする希土類アルコキシドと２，２’−ジヒドロキシ−１，１’−ビナフトールを原料に希土類錯体触媒を調製し、これを用いてエノンの不斉エポキシ化反応を行う。その反応によって生成したエポキシエノンと未反応エノンおよび不斉収率を測定し、その結果から希土類アルコキシドの触媒活性の評価を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】評価対象とする希土類アルコキシドと２，２’−ジヒドロキシ−１，１’−ビナフトールを原料に希土類錯体触媒を調製し、これを用いてエノンの不斉エポキシ化反応を行う。その反応によって生成したエポキシエノンと未反応エノンおよび不斉収率を測定し、その結果から希土類アルコキシドの触媒活性の評価を行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩基触媒や不斉合成触媒の原料となる希土類アルコキシドの触媒活性評価法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希土類アルコキシドは、有機合成に有用な塩基触媒であり、メーヤワイン−ポンドロフ−バーレー−オッペナウア反応（日本化学会編，”季刊化学総説 ランタノイドを利用する有機合成”，学会出版センター，Ｎｏ．３７，（１９９８），ｐ１３０；岡野多聞）等に用いられている。さらには、不斉合成触媒の原料として有用であり、希土類アルコキシドと光学活性ＢＩＮＯＬとナトリウムターシャリーブトキシドとを反応させて得られるＬａ−Ｎａ−ＢＩＮＯＬ触媒は、不斉マイケル反応に有用であることが、柴崎らによって発明されている（特開平８−２９１１７８）。同様にＬａ−Ｋ−ＢＩＮＯＬ触媒は不斉ヒドロホスニル反応に有用であり（特開平８−３２５２８１）、Ｌａ−Ｌｉ−ＢＩＮＯＬ触媒は不斉マンニッヒ反応に有用である（特開平１０−１２０６６８）。
【０００３】
その触媒性能は、希土類アルコキシドの製法や物性により、影響されることが経験的に分かっているがその原因は究明されておらず（日本化学会編，”季刊化学総説 ランタノイドを利用する有機合成”，学会出版センター，Ｎｏ．３７，（１９９８），ｐ１３０；岡野多聞）、場合によっては、全く同じ合成法で合成したものでも触媒活性に差が生じることもある。希土類アルコキシドを用いた合成に携わる研究者や生産者にとって安定した品質の希土類アルコキシドの供給が必要であり、これを満たすためには希土類アルコキシドの触媒活性評価法が求められていた。
【０００４】
しかし、希土類アルコキシドの触媒活性評価法について記載した文献及び特許はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、触媒原料として用いたときに活性の高い触媒が得られた希土類アルコキシドとそうでないものをＩＣＰ発光分析や１Ｈ−ＮＭＲなどの機器分析装置によって分析を行ったが、それらのデータに差を見つけられなかった。
【０００６】
そこで、本発明者らは評価対象とする希土類アルコキシドを原料に触媒を調製し１００ｍｌ以下のスケールにて幾つかの種類の不斉反応を試み、その反応率と不斉収率を測定したが、不斉マイケル反応、不斉ニトロアルドール反応は希土類アルコキシドの品質に鈍感であり、これらの反応では希土類アルコキシドの評価を行うことは難しかった。
【０００７】
本発明は、希土類アルコキシドの品質に敏感な触媒活性を評価する方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、評価対象とする希土類アルコキシドを原料にＬｎ−ＢＩＮＯＬ触媒を調製し、これを用いてエノンのエポキシ化反応を行いその反応率と不斉収率を測定した結果、この反応が希土類アルコキシドの品質に対して敏感なことを見いだした。
【０００９】
希土類アルコキシドを一度ＴＨＦに溶解した後、４０℃、３時間の加熱処理を行ったものを原料に触媒を調製し、これを用いてエノンのエポキシ化反応を行い、その未反応原料量と生成物量および不斉収率を測定した。その結果、これらの処理を行うことで、反応液中の生成物量／未反応原料量は、品質によってはっきりと差が生じることを見いだした。
【００１０】
すなわち本発明は、評価対象とする希土類アルコキシド（ＲはＣ１〜Ｃ５のアルキル基を示す）で示される希土類アルコキシドと化１および化２で示される
【００１１】
【化１】
【００１２】
【化２】
【００１３】
光学活性２，２’−ジヒドロキシ−１，１’−ビナフトール（以下ＢＩＮＯＬとする）との反応生成物からなる希土類錯体触媒を調製し、これを用いて化３
【００１４】
【化３】
【００１５】
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ１〜１０アルキル基、芳香族基、イミダゾリル基（Ｃ１〜１０アルキル基、芳香族基、イミダゾリル基はいずれもハロゲン原子、Ｃ１〜１０アルキル基、芳香族基、１〜３のハロゲン原子で置換された芳香族基で任意に置換されていてもよい）］
で示されるエノンの不斉エポキシ化反応を行い、生成したエポキシエノンの量と未反応エノンの量と不斉収率を測定することを特徴とする希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００１６】
本発明は、希土類錯体触媒が希土類アルコキシド、ＢＩＮＯＬおよびＰｈ３Ｐ＝Ｏとの反応生成物からなることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００１７】
本発明は、不斉エポキシ化反応に用いるエノンが化４で示される
【００１８】
【化４】
【００１９】
カルコンであることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２０】
本発明は、希土類アルコキシドを水分２０ｐｐｍ以下のＴＨＦに溶解した後、３５〜６０℃の加熱処理を施したものを原料として不斉合成触媒を調製することを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２１】
本発明は、希土類アルコキシドがＬａ及びＹｂのアルコキシドであることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２２】
本発明は、ＬａおよびＹｂのアルコキシドがそれぞれＬａ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３及びＹｂ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３であることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２３】
本発明は、不斉エポキシ化反応で得られるエポキシエノン及び未反応のエノンの量を高速液体クロマトグラフィーで測定することを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる希土類アルコキシドはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕのアルコキシドである。その中で特にＬａ，Ｙｂのアルコキシドの触媒活性評価を良好に行うことができる。本発明の実施例はＬａアルコキシドだけであるが、Ｙｂアルコキシドも適用できる。アルコキシドのアルコキシル基炭素数は１〜５であるが、アルコキシドではイソプロポキシドが汎用的に用いられる。イソプロポキシドは市販されているので入手が容易である。
【００２５】
好ましい態様は、希土類アルコキシドは溶媒に溶かし溶液として使用する。使用する溶媒はエーテル系溶媒が適用可能であるが好ましくはＴＨＦである。溶媒中の水分の存在は正確な測定を阻害するので、脱水処理を施し水分５０ｐｐｍ以下とする必要がある。好ましくは水分量２０ｐｐｍ以下とする。
溶液の濃度は０．００１〜０．５Ｍ好ましくは０．１〜０．３Ｍである。ＴＨＦ溶液を室温下で１〜３０日放置するだけでも良いが、評価を迅速に行うためにはこの溶液を３５〜６０℃で０．５〜２４時間の熱処理を施すのが好ましい。熱処理はマグネティックスターラー等で攪拌しながら行うことが好ましい。処理温度３５℃以下では処理日数がかかり、６０℃以上ではＴＨＦの沸点に近くなるために密閉系での熱処理が容易でなくなる。また、処理時間が長くなり過ぎると分析結果に誤差が生じる。
【００２６】
ＢＩＮＯＬの量は希土類アルコキシドに対しモル比で１〜３倍量、好ましくは当量である。またＰｈ３Ｐ＝Ｏを添加する場合においては、この添加量は希土類アルコキシドに対してモル比で０．１〜１０倍量、好ましくは１〜１０倍量である。
触媒の調製は、前記触媒を構成する成分を添加し、溶媒中で−５０〜１００℃の範囲で０．５〜４時間保持することにより行う。溶媒はエノンのエポキシ化反応に不活性な溶媒であればあらゆる溶媒が適用可能であるが、エーテル系の溶媒、特にＴＨＦが好ましい。溶媒の使用量は希土類アルコキシド１ｍｍｏｌに対して１０〜１０００ｍｌである。
【００２７】
上記触媒を反応系内で触媒溶液として調製したのちエノンのエポキシ化反応を行う。反応は、触媒溶液に酸化剤およびエノン類を添加して反応を行うか、または、調製した触媒に酸化剤を添加、攪拌し次いで不足の酸化剤およびエノン類を添加して反応を行ってもよい。エノンの使用量は、評価対象とする希土類アルコキシドに対してモル比で４〜１０００倍量である。
【００２８】
本発明に酸化剤として使用するターシャリーブチルハイドロパーオキシド（以下ＴＢＨＰと表す）は、市販のデカン等の溶液に溶液をそのまま用いても良いし、７０％または９０％水溶液よりトルエン抽出し、硫酸マグネシウム等で乾燥した後、本発明に使用しても良い。
また、クメンハイドロパーオキシド（以下ＣＭＨＰと表す）は市販の８０重量％品を精製したのち使用しても良いし、精製することなくそのまま使用しても良い。酸化剤の使用量は、使用するエノン量に対しモル比で当量以上を添加する。
【００２９】
本発明で使用する反応の反応温度は、評価対象とする希土類アルコキシドの種類や使用するエノン類の基質によって異なるが、通常−５０〜１００℃の範囲で行う。反応時間は１５分〜２４時間である。
また、必要に応じて反応系内にゼオライトを使用しても良い。ゼオライトの使用量は、希土類アルコキシドに対してあらゆる量比で使用が可能である。ゼオライトの種類としてはモレキュラーシーブ３Ａ，４Ａ，５Ａ，１３Ｘ，Ｙ，Ｌ型等、様々な種類のものが適用可能であるが、このうちモレキュラーシーブ４Ａが好ましい。
【００３０】
反応停止は、反応液を１０℃以下に冷却するか、反応系内にある触媒を失活させることにより行う。これらの操作を組み合わせても良い。特に限定しないが触媒の失活は、クエン酸水溶液の添加によって行える。反応停止後、有機溶媒で抽出、乾燥濃縮、カラムクロマトグラフィーで精製することにより未反応エノンと光学活性エポキシエノンの混合物を得る。
【００３１】
上記の混合物をＨＰＬＣ等の分析装置によって未反応エノン量（Ｓｍ）、エポキシエノン（Ｐｒ）の含有量および不斉収率を測定する。触媒活性の高い希土類アルコキシドであればＳｍ／（Ｐｒ＋Ｓｍ）の値は小さいが、触媒活性の低い希土類アルコキシドでは大きな値を示す。また、不斉収率は触媒活性の高い希土類アルコキシドでは高い値を示すが、触媒活性の低いものでは低い値を示す。この値は、評価対象とする希土類アルコキシドと使用するエノン類の基質によって大きく変化する。
【００３２】
本発明に用いられるエノンの例として具体的な化合物を以下に記す。
メチルビニルケトン、ｔｒａｎｓ−３−ペンテン−２−オン、ｔｒａｎｃｅ−３−ヘキセン−２−オン、４−メチル−１−［（２Ｅ）−１−１−オキソ−３−（４−ブロモフェニル）−２−プロペニル］−１Ｈ−イミダゾール、カルコン、ｔｒａｎｓ−１−フェニル−３−（４−クロロフェニル）−２−プロピレン−１−オン等があげられる。
【００３３】
特に好ましくは式（３）で示すカルコンである。カルコンは一般に市販されている化合物で入手が容易である。また、カルコンおよびエポキシカルコンは、ＨＰＬＣによる検出が容易であり、本発明に使用しやすい物質である。
【００３４】
未反応エノンおよびエポキシエノンの含有量および不斉収率を測定する分析機器としては、ガスクロマトグラフやＨＰＬＣ等が適用可能であるが、不斉収率の測定の容易さからＨＰＬＣを用いることが好ましい。
以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。
【００３５】
【実施例１】
エノンの不斉エポキシ化反応による希土類アルコキシドの触媒活性評価
評価対象として用いるランタントリイソプロポキシド（以下Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３とする）にはロットＡとロットＢを用いた。ロットＡとロットＢは全く同じ合成法で合成されたＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３であり外観や色合いにはほとんど差はなかった。また、二つのロットのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の重ベンゼン溶液を１Ｈ−ＮＭＲで分析したがそのデータにほとんど差は無かった。
【００３６】
まず、Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３をグローブボックス内にて約１ｇ秤量し、減圧下で加熱乾燥した１００ｍｌのナスフラスコに入れ、三方コックにて栓をした後に外に取りだした。フラスコを良く氷冷しＴＨＦをＬａ濃度が０．２Ｍになる量をゆっくり滴下し、５分間攪拌の後、室温にて更に５分間攪拌した。ＴＨＦは市販の脱水ＴＨＦを用いるか、または、ベンゾフェノン−ケチルより蒸留したものを用いた。蒸留したものを用いる場合は、室温まで冷却してから使用した。この溶液をＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液として保存した。
【００３７】
（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（８．６ｍｇ，０．０３ｍｍｏｌ）、Ｐｈ３Ａｓ＝Ｏ（９．７ｍｇ，０．０３ｍｍｏｌ）、ＭＳ−４Ａ（１５０ｍｇ）を減圧下で加熱乾燥した試験管に秤量し、減圧下で１０分ほど乾燥した。これにＴＨＦ（３．０ｍｌ）を加え攪拌の後Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３のＴＨＦ溶液（０．１５ｍｌ，０．０３ｍｍｏｌ）を室温（２２〜２３℃）にて滴下し、そのまま室温にて５０分間攪拌することにより（Ｓ）−Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ａｓ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液を得た。
【００３８】
（Ｓ）−Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ａｓ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液に対して、Ａｒガス雰囲気下、ＴＢＨＰ（０．０９ｍｌ，０．４５ｍｍｏｌ，５Ｍデカン溶液）を室温にて滴下しさらに１０分間攪拌する。得られた黄白色から黄色の反応液に対して化５の化合物
【００３９】
【化５】
【００４０】
（４３．７ｍｇ，０．１５ｍｍｏｌ）を添加し、室温にて攪拌した。７０分後メタノール（０．１５ｍｌ）を反応液に加えて、そらに４時間攪拌した後に、反応液に２％クエン酸水溶液を添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／４０）により精製することで対応するエポキシエステル体を得た。なお光学純度はＨＰＬＣ（ＤＡＩＣＥＬＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ，ヘキサン／イソプロパノール＝９／１，移動相流速０．５ｍｌ／分、紫外吸収検出器２５４ｎｍ）により決定した。
【００４１】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の化学収率と不斉収率は下記のようであった。
ロットＡ 化学収率：７６．２％ 不斉収率：９４．６％ｅｅ
ロットＢ 化学収率：８１．１％ 不斉収率：９４．１％ｅｅ
エノンの不斉エポキシ化反応を行うことによって、ロットＡのアルコキシドの触媒活性はロットＢのものよりも劣っていることが確認できた。
【００４２】
【比較例１】
不斉ニトロアルドール反応によるＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の触媒活性評価
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行った。
（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（１７．２ｍｇ，０．０６ｍｍｏｌ）を減圧下で加熱乾燥した試験管に秤量し、試験管ごと減圧下（約２ｍｍＨｇ）４５℃のオイルバス中にて４時間乾燥させた。乾燥終了後、室温まで放冷した後、ＴＨＦ（０．５ｍｌ）を入れた。反応液を氷冷した後、Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液（０．１ｍｌ，０．０２ｍｍｏｌ）を入れた。氷浴をはずし、室温にて５時間攪拌する。その後、再び反応液を氷冷し、ノルマルブチルリチウム（４４．２μｌ，０．０６ｍｍｏｌ，１．３６Ｍ，ヘキサン溶液）を滴下した。反応液を室温にて２４時間攪拌した後、Ｈ２ＯのＴＨＦ溶液（２０μｌ，０．０２ｍｍｏｌ，１．０Ｍ ＴＨＦ溶液）を滴下して、Ｌａ−Ｌｉ−ＢＩＮＯＬ錯体を調製した。
【００４３】
上記の方法で調製したＬａ−Ｌｉ−ＢＩＮＯＬ錯体をそのままニトロアルドール反応に使用した。反応容器を−５０℃に冷却し、ニトロメタン（３２５μｌ，６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した。−５０℃にて１時間攪拌した後にシクロヘキサンカーボキサイハイド（７２．７μｌ，０．６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した。−５０℃にて２０時間攪拌した後、１Ｍ塩化水素水溶液を１．５ｍｌ加え、酢酸エチルにて抽出、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムにて乾燥した。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝６／１）にて分離しＨＰＬＣにて光学純度を決定した（ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＰＡＫＡＤ−Ｈ，ヘキサン／イソプロパノール＝９／１，移動相流速０．６ｍｌ／分，紫外吸収検出器２３０ｎｍ）。
【００４４】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の化学収率と不斉収率は下記のようであった。
ロットＡ 化学収率：９２％ 不斉収率：９１．５％ｅｅ
ロットＢ 化学収率：９１％ 不斉収率：９２．１％ｅｅ
ロットＡとロットＢを用いた不斉ニトロアルドール反応の化学収率および不斉収率の差は実験誤差以下であり、ロットＡとロットＢの触媒活性の差を判断することはできなかった。
【００４５】
【比較例２】
不斉マイケル反応によるＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の触媒活性評価
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行った。
減圧下、ヒートガンで試験管を加熱乾燥後、三方コックをつけてＡｒガスでその内部を満たす。不斉配位子（Ｓ，Ｓ）−ｌｉｎｋｅｄ ＢＩＮＯＬ（９５．８８ｗ／ｗ％，１６．０ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）を秤量し、室温にてＴＨＦ（ベンゾフェノン−ケチルより蒸留したばかりのものを用いた）０．１７ｍｌを加え溶解した。−７８℃に冷却した後、Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液（０．１２５ｍｌ，０．０２５ｍｍｏｌ）を加えて−７８℃で５分間攪拌した。さらに室温にて２時間攪拌の後に、溶媒を減圧留去し、２時間減圧下で乾燥させ、Ｌａ−ｌｉｎｋｅｄ−ＢＩＮＯＬ錯体粉末を得た。
【００４６】
Ｌａ−ｌｉｎｋｅｄ−ＢＩＮＯＬ錯体をＡｒガス雰囲気下ドライアイス−アセトンにより−７８℃に冷却し、ＤＭＥ（０．３７５ｍｌ，ベンゾフェノン−ケチルより蒸留したばかりのものを用いた）に溶解させた。そこへ２−アリール−マロン酸ジベンジルエステル（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液，０．２５ｍｌ，０．２５ｍｍｏｌ）を加えた。さらに２−シクロペンテン−１−オン（２１μｌ，０．２５ｍｍｏｌ）を加えて、その温度で５分間攪拌した。さらに４℃にて８３時間攪拌した後、反応液を酢酸エチルで希釈し、塩化アンモニウム水溶液で洗浄した後に、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。
減圧下溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／５）により、マイケル成績体を無色油状物質として得た。なお、光学純度はＨＰＬＣ（ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＪ−Ｈ，ヘキサン／イソプロパノール＝９／１，移動相流速０．８ｍｌ／分，紫外吸収検出器２１０ｎｍ）により決定した。
【００４７】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の化学収率と不斉収率は下記のようであった。
ロットＡ 化学収率：５４％ 不斉収率：９９．１％ｅｅ
ロットＢ 化学収率：５５％ 不斉収率：９９．５％ｅｅ
ロットＡとロットＢを用いた不斉マイケル反応の化学収率および不斉収率の差は実験誤差以下であり、ロットＡとロットＢの触媒活性の差を判断することは出来なかった。
【００４８】
【実施例２】
エノンの不斉エポキシ化反応による希土類アルコキシドの評価▲２▼
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行ったものを室温、遮光状態で２０日間放置した後、使用した。
（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（７．２ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ（２１．１ｍｇ，０．０７５ｍｍｏｌ）、ＭＳ−４Ａ（５００ｍｇ）を３０ｍｌの試験管に入れ、減圧下で１０分程度乾燥させた後、ＴＨＦ（２．５ｍｌ）を加え３０分攪拌し、前述のＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液を０．１２５ｍｌを添加しさらに１時間攪拌し、Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ錯体を得た。
【００４９】
このＬａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液にＴＢＨＰ（５Ｍデカン溶液，０．０６ｍｌ，０．３ｍｍｏｌ）を室温にて滴下し、さらに２０分間攪拌した後に０℃で１０分間攪拌した。得られた黄色の液体に対して原料化合物（化５）（２９．１ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）を添加して０℃にて攪拌した。
３０分の反応後２％クエン酸溶液を添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。得られた残渣にメタノール（３．０ｍｌ）、ナトリウムメトキシド（１０．８ｍｇ）を添加し室温で１０分間ほど反応させた後塩化アンモニウムを添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥の後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（アセトン／ヘキサン＝１／１０）により精製することで、対応するエポキシエステル体と未反応原料の誘導体の混合物を得た。
未反応原料誘導体および生成物量、光学純度はＨＰＬＣ（ヘキサン／イソプロパノール＝９／１、移動相流速：０．５ｍｌ／分、検出波長２５４ｎｍ）により決定した。
【００５０】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応のエポキシエステル体および未反応原料の誘導体のＨＰＬＣ検出値と不斉収率を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
ロットＡを用いた反応液中の未反応原料誘導体はＨＰＬＣ検出値にして８６．４％を示しているのに対し、ロットＢを用いた反応液中の未反応原料誘導体のＨＰＬＣ検出値２９．７％であった。このことから、ロットＡに比べロットＢの方が触媒原料としたときに高い活性を与えることが判断できる。
【００５３】
【比較例３】
エノンの不斉エポキシ化反応による希土類アルコキシドの評価▲３▼
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の放置時間が２日であることを除いては実施例２と同じ方法で実験を行った。
ロットＡおよびロットＢを用いた反応のエポキシエステル体および未反応原料の誘導体のＨＰＬＣの検出値と不斉収率を表２に示す。
【００５４】
【表２】
【００５５】
ロットＡ、ロットＢを用いた反応の未反応原料誘導体のＨＰＬＣ検出値はそれぞれ３１．０％と３６．０％であった。この実験においては、検出値の誤差が１０％程度生じるので、両者の値はほぼ同じと考えられる。この評価条件ではロットＡとロットＢの触媒活性の差を判断することは出来なかった。
【００５６】
【実施例３】
加熱処理の効果
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行ったものを準備し、これを４０℃で１、３、１６時間攪拌し劣化処理を行った。同じ条件で処理をしたロットＡ、ロットＢを原料に触媒を調製し、これを用いた反応を同時に開始した。反応は下記のようにして行った。
Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液にＴＢＨＰ（０．０６ｍｌ，０．３ｍｍｏｌ，５Ｍデカン溶液）を室温にて滴下し、さらに３０分間攪拌した。得られた黄色の溶液に対して化合物（化５）を（２９．１ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）を添加して室温にて攪拌した。
反応を開始してから１０分おきに反応溶液の一部をキャピラリーでサンプリングし、含有する未反応原料、生成物の存在を薄層クロマトグラフ（以下ＴＬＣとする）（展開溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝１／３〜９）で確認した。原料が示すスポットが消失する様子から反応速度を簡易的に確認した。
実験の結果は表３のようになった。
【００５７】
【表３】
【００５８】
４０℃、１〜３時間の加熱処理を行うことで、溶液を室温下で２０日間の放置を行わなくてもロットＡとロットＢの触媒活性の差を確認することが出来た。
【００５９】
【実施例４】
カルコンの不斉エポキシ化反応によるＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の触媒活性評価（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（７．２ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）、ＭＳ−４Ａ（５００ｍｇ）を３０ｍｌの試験管に入れ１０分程度乾燥させた後、関東化学製脱水ＴＨＦ（２．５ｍｌ）を加え３０分攪拌し、実施例３の方法で劣化処理（４０℃、３時間）をしたＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液（０．１２５ｍｌ，０．０２５ｍｍｏｌ）を添加しさらに１時間攪拌しＬａ−ＢＩＮＯＬ錯体を調製した。これにＴＢＨＰ（０．１５ｍｌ，０．７５ｍｍｏｌ，５Ｍデカン溶液）を室温にて滴下し、２０分間攪拌し、さらに０℃で１０分間攪拌した。得られた黄色の溶液に対してカルコン（１０４．０ｍｇ，０．５ｍｏｌ）を添加して０℃にて攪拌し反応を開始した。
【００６０】
反応を開始してから、３０分の反応後２％クエン酸溶液を添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（アセトン／ヘキサン＝１／１０）により精製することで、未反応のカルコンとエポキシカルコンの混合物を得た。
未反応原料および生成物量、光学純度はＨＰＬＣ（ヘキサン／イソプロパノール＝９８／２，移動相流速：１．０ｍｌ／分、ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ，検出波長２５４ｎｍ）により決定した。ＨＰＬＣデータを図１に示した。
未反応カルコン、エポキシカルコン（マイナー）、エポキシカルコン（メジャー）はそれぞれ１４分４０秒、１７分５０秒、１９分２０秒付近に検出された。
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の未反応カルコンおよびエポキシカルコンのＨＰＬＣ検出値と不斉収率は表４のようであった。
【００６１】
【表４】
【００６２】
ロットＡを用いた反応液中の未反応カルコンはＨＰＬＣ検出値にして２４．９％を示しているのに対し、ロットＢを用いた反応液中の未反応カルコンのＨＰＬＣ検出値は１３．１％であった。このことから、ロットＡに比べロットＢの方が触媒原料としたときに高い活性を与えることが判断できる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、希土類アルコキシドの触媒活性を敏感に評価することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】カルコンの不斉エポキシ化反応を行った反応液中のエポキシカルコン（メジャー、マイナー）および未反応カルコンの含量をＨＰＬＣによって測定した図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩基触媒や不斉合成触媒の原料となる希土類アルコキシドの触媒活性評価法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希土類アルコキシドは、有機合成に有用な塩基触媒であり、メーヤワイン−ポンドロフ−バーレー−オッペナウア反応（日本化学会編，”季刊化学総説 ランタノイドを利用する有機合成”，学会出版センター，Ｎｏ．３７，（１９９８），ｐ１３０；岡野多聞）等に用いられている。さらには、不斉合成触媒の原料として有用であり、希土類アルコキシドと光学活性ＢＩＮＯＬとナトリウムターシャリーブトキシドとを反応させて得られるＬａ−Ｎａ−ＢＩＮＯＬ触媒は、不斉マイケル反応に有用であることが、柴崎らによって発明されている（特開平８−２９１１７８）。同様にＬａ−Ｋ−ＢＩＮＯＬ触媒は不斉ヒドロホスニル反応に有用であり（特開平８−３２５２８１）、Ｌａ−Ｌｉ−ＢＩＮＯＬ触媒は不斉マンニッヒ反応に有用である（特開平１０−１２０６６８）。
【０００３】
その触媒性能は、希土類アルコキシドの製法や物性により、影響されることが経験的に分かっているがその原因は究明されておらず（日本化学会編，”季刊化学総説 ランタノイドを利用する有機合成”，学会出版センター，Ｎｏ．３７，（１９９８），ｐ１３０；岡野多聞）、場合によっては、全く同じ合成法で合成したものでも触媒活性に差が生じることもある。希土類アルコキシドを用いた合成に携わる研究者や生産者にとって安定した品質の希土類アルコキシドの供給が必要であり、これを満たすためには希土類アルコキシドの触媒活性評価法が求められていた。
【０００４】
しかし、希土類アルコキシドの触媒活性評価法について記載した文献及び特許はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、触媒原料として用いたときに活性の高い触媒が得られた希土類アルコキシドとそうでないものをＩＣＰ発光分析や１Ｈ−ＮＭＲなどの機器分析装置によって分析を行ったが、それらのデータに差を見つけられなかった。
【０００６】
そこで、本発明者らは評価対象とする希土類アルコキシドを原料に触媒を調製し１００ｍｌ以下のスケールにて幾つかの種類の不斉反応を試み、その反応率と不斉収率を測定したが、不斉マイケル反応、不斉ニトロアルドール反応は希土類アルコキシドの品質に鈍感であり、これらの反応では希土類アルコキシドの評価を行うことは難しかった。
【０００７】
本発明は、希土類アルコキシドの品質に敏感な触媒活性を評価する方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、評価対象とする希土類アルコキシドを原料にＬｎ−ＢＩＮＯＬ触媒を調製し、これを用いてエノンのエポキシ化反応を行いその反応率と不斉収率を測定した結果、この反応が希土類アルコキシドの品質に対して敏感なことを見いだした。
【０００９】
希土類アルコキシドを一度ＴＨＦに溶解した後、４０℃、３時間の加熱処理を行ったものを原料に触媒を調製し、これを用いてエノンのエポキシ化反応を行い、その未反応原料量と生成物量および不斉収率を測定した。その結果、これらの処理を行うことで、反応液中の生成物量／未反応原料量は、品質によってはっきりと差が生じることを見いだした。
【００１０】
すなわち本発明は、評価対象とする希土類アルコキシド（ＲはＣ１〜Ｃ５のアルキル基を示す）で示される希土類アルコキシドと化１および化２で示される
【００１１】
【化１】
【化２】
光学活性２，２’−ジヒドロキシ−１，１’−ビナフトール（以下ＢＩＮＯＬとする）との反応生成物からなる希土類錯体触媒を調製し、これを用いて化３
【００１４】
【化３】
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ１〜１０アルキル基、芳香族基、イミダゾリル基（Ｃ１〜１０アルキル基、芳香族基、イミダゾリル基はいずれもハロゲン原子、Ｃ１〜１０アルキル基、芳香族基、１〜３のハロゲン原子で置換された芳香族基で任意に置換されていてもよい）］
で示されるエノンの不斉エポキシ化反応を行い、生成したエポキシエノンの量と未反応エノンの量と不斉収率を測定することを特徴とする希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００１６】
本発明は、希土類錯体触媒が希土類アルコキシド、ＢＩＮＯＬおよびＰｈ３Ｐ＝Ｏとの反応生成物からなることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００１７】
本発明は、不斉エポキシ化反応に用いるエノンが化４で示される
【００１８】
【化４】
カルコンであることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２０】
本発明は、希土類アルコキシドを水分２０ｐｐｍ以下のＴＨＦに溶解した後、３５〜６０℃の加熱処理を施したものを原料として不斉合成触媒を調製することを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２１】
本発明は、希土類アルコキシドがＬａ及びＹｂのアルコキシドであることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２２】
本発明は、ＬａおよびＹｂのアルコキシドがそれぞれＬａ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３及びＹｂ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３であることを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２３】
本発明は、不斉エポキシ化反応で得られるエポキシエノン及び未反応のエノンの量を高速液体クロマトグラフィーで測定することを特徴とする上記の希土類アルコキシドの触媒活性評価法である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる希土類アルコキシドはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕのアルコキシドである。その中で特にＬａ，Ｙｂのアルコキシドの触媒活性評価を良好に行うことができる。本発明の実施例はＬａアルコキシドだけであるが、Ｙｂアルコキシドも適用できる。アルコキシドのアルコキシル基炭素数は１〜５であるが、アルコキシドではイソプロポキシドが汎用的に用いられる。イソプロポキシドは市販されているので入手が容易である。
【００２５】
好ましい態様は、希土類アルコキシドは溶媒に溶かし溶液として使用する。使用する溶媒はエーテル系溶媒が適用可能であるが好ましくはＴＨＦである。溶媒中の水分の存在は正確な測定を阻害するので、脱水処理を施し水分５０ｐｐｍ以下とする必要がある。好ましくは水分量２０ｐｐｍ以下とする。
溶液の濃度は０．００１〜０．５Ｍ好ましくは０．１〜０．３Ｍである。ＴＨＦ溶液を室温下で１〜３０日放置するだけでも良いが、評価を迅速に行うためにはこの溶液を３５〜６０℃で０．５〜２４時間の熱処理を施すのが好ましい。熱処理はマグネティックスターラー等で攪拌しながら行うことが好ましい。処理温度３５℃以下では処理日数がかかり、６０℃以上ではＴＨＦの沸点に近くなるために密閉系での熱処理が容易でなくなる。また、処理時間が長くなり過ぎると分析結果に誤差が生じる。
【００２６】
ＢＩＮＯＬの量は希土類アルコキシドに対しモル比で１〜３倍量、好ましくは当量である。またＰｈ３Ｐ＝Ｏを添加する場合においては、この添加量は希土類アルコキシドに対してモル比で０．１〜１０倍量、好ましくは１〜１０倍量である。
触媒の調製は、前記触媒を構成する成分を添加し、溶媒中で−５０〜１００℃の範囲で０．５〜４時間保持することにより行う。溶媒はエノンのエポキシ化反応に不活性な溶媒であればあらゆる溶媒が適用可能であるが、エーテル系の溶媒、特にＴＨＦが好ましい。溶媒の使用量は希土類アルコキシド１ｍｍｏｌに対して１０〜１０００ｍｌである。
【００２７】
上記触媒を反応系内で触媒溶液として調製したのちエノンのエポキシ化反応を行う。反応は、触媒溶液に酸化剤およびエノン類を添加して反応を行うか、または、調製した触媒に酸化剤を添加、攪拌し次いで不足の酸化剤およびエノン類を添加して反応を行ってもよい。エノンの使用量は、評価対象とする希土類アルコキシドに対してモル比で４〜１０００倍量である。
【００２８】
本発明に酸化剤として使用するターシャリーブチルハイドロパーオキシド（以下ＴＢＨＰと表す）は、市販のデカン等の溶液に溶液をそのまま用いても良いし、７０％または９０％水溶液よりトルエン抽出し、硫酸マグネシウム等で乾燥した後、本発明に使用しても良い。
また、クメンハイドロパーオキシド（以下ＣＭＨＰと表す）は市販の８０重量％品を精製したのち使用しても良いし、精製することなくそのまま使用しても良い。酸化剤の使用量は、使用するエノン量に対しモル比で当量以上を添加する。
【００２９】
本発明で使用する反応の反応温度は、評価対象とする希土類アルコキシドの種類や使用するエノン類の基質によって異なるが、通常−５０〜１００℃の範囲で行う。反応時間は１５分〜２４時間である。
また、必要に応じて反応系内にゼオライトを使用しても良い。ゼオライトの使用量は、希土類アルコキシドに対してあらゆる量比で使用が可能である。ゼオライトの種類としてはモレキュラーシーブ３Ａ，４Ａ，５Ａ，１３Ｘ，Ｙ，Ｌ型等、様々な種類のものが適用可能であるが、このうちモレキュラーシーブ４Ａが好ましい。
【００３０】
反応停止は、反応液を１０℃以下に冷却するか、反応系内にある触媒を失活させることにより行う。これらの操作を組み合わせても良い。特に限定しないが触媒の失活は、クエン酸水溶液の添加によって行える。反応停止後、有機溶媒で抽出、乾燥濃縮、カラムクロマトグラフィーで精製することにより未反応エノンと光学活性エポキシエノンの混合物を得る。
【００３１】
上記の混合物をＨＰＬＣ等の分析装置によって未反応エノン量（Ｓｍ）、エポキシエノン（Ｐｒ）の含有量および不斉収率を測定する。触媒活性の高い希土類アルコキシドであればＳｍ／（Ｐｒ＋Ｓｍ）の値は小さいが、触媒活性の低い希土類アルコキシドでは大きな値を示す。また、不斉収率は触媒活性の高い希土類アルコキシドでは高い値を示すが、触媒活性の低いものでは低い値を示す。この値は、評価対象とする希土類アルコキシドと使用するエノン類の基質によって大きく変化する。
【００３２】
本発明に用いられるエノンの例として具体的な化合物を以下に記す。
メチルビニルケトン、ｔｒａｎｓ−３−ペンテン−２−オン、ｔｒａｎｃｅ−３−ヘキセン−２−オン、４−メチル−１−［（２Ｅ）−１−１−オキソ−３−（４−ブロモフェニル）−２−プロペニル］−１Ｈ−イミダゾール、カルコン、ｔｒａｎｓ−１−フェニル−３−（４−クロロフェニル）−２−プロピレン−１−オン等があげられる。
【００３３】
特に好ましくは式（３）で示すカルコンである。カルコンは一般に市販されている化合物で入手が容易である。また、カルコンおよびエポキシカルコンは、ＨＰＬＣによる検出が容易であり、本発明に使用しやすい物質である。
【００３４】
未反応エノンおよびエポキシエノンの含有量および不斉収率を測定する分析機器としては、ガスクロマトグラフやＨＰＬＣ等が適用可能であるが、不斉収率の測定の容易さからＨＰＬＣを用いることが好ましい。
以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。
【００３５】
【実施例１】
エノンの不斉エポキシ化反応による希土類アルコキシドの触媒活性評価
評価対象として用いるランタントリイソプロポキシド（以下Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３とする）にはロットＡとロットＢを用いた。ロットＡとロットＢは全く同じ合成法で合成されたＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３であり外観や色合いにはほとんど差はなかった。また、二つのロットのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の重ベンゼン溶液を１Ｈ−ＮＭＲで分析したがそのデータにほとんど差は無かった。
【００３６】
まず、Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３をグローブボックス内にて約１ｇ秤量し、減圧下で加熱乾燥した１００ｍｌのナスフラスコに入れ、三方コックにて栓をした後に外に取りだした。フラスコを良く氷冷しＴＨＦをＬａ濃度が０．２Ｍになる量をゆっくり滴下し、５分間攪拌の後、室温にて更に５分間攪拌した。ＴＨＦは市販の脱水ＴＨＦを用いるか、または、ベンゾフェノン−ケチルより蒸留したものを用いた。蒸留したものを用いる場合は、室温まで冷却してから使用した。この溶液をＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液として保存した。
【００３７】
（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（８．６ｍｇ，０．０３ｍｍｏｌ）、Ｐｈ３Ａｓ＝Ｏ（９．７ｍｇ，０．０３ｍｍｏｌ）、ＭＳ−４Ａ（１５０ｍｇ）を減圧下で加熱乾燥した試験管に秤量し、減圧下で１０分ほど乾燥した。これにＴＨＦ（３．０ｍｌ）を加え攪拌の後Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３のＴＨＦ溶液（０．１５ｍｌ，０．０３ｍｍｏｌ）を室温（２２〜２３℃）にて滴下し、そのまま室温にて５０分間攪拌することにより（Ｓ）−Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ａｓ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液を得た。
【００３８】
（Ｓ）−Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ａｓ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液に対して、Ａｒガス雰囲気下、ＴＢＨＰ（０．０９ｍｌ，０．４５ｍｍｏｌ，５Ｍデカン溶液）を室温にて滴下しさらに１０分間攪拌する。得られた黄白色から黄色の反応液に対して化５の化合物
【００３９】
【化５】
（４３．７ｍｇ，０．１５ｍｍｏｌ）を添加し、室温にて攪拌した。７０分後メタノール（０．１５ｍｌ）を反応液に加えて、そらに４時間攪拌した後に、反応液に２％クエン酸水溶液を添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／４０）により精製することで対応するエポキシエステル体を得た。なお光学純度はＨＰＬＣ（ＤＡＩＣＥＬＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ，ヘキサン／イソプロパノール＝９／１，移動相流速０．５ｍｌ／分、紫外吸収検出器２５４ｎｍ）により決定した。
【００４１】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の化学収率と不斉収率は下記のようであった。
ロットＡ 化学収率：７６．２％ 不斉収率：９４．６％ｅｅ
ロットＢ 化学収率：８１．１％ 不斉収率：９４．１％ｅｅ
エノンの不斉エポキシ化反応を行うことによって、ロットＡのアルコキシドの触媒活性はロットＢのものよりも劣っていることが確認できた。
【００４２】
【比較例１】
不斉ニトロアルドール反応によるＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の触媒活性評価
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行った。
（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（１７．２ｍｇ，０．０６ｍｍｏｌ）を減圧下で加熱乾燥した試験管に秤量し、試験管ごと減圧下（約２ｍｍＨｇ）４５℃のオイルバス中にて４時間乾燥させた。乾燥終了後、室温まで放冷した後、ＴＨＦ（０．５ｍｌ）を入れた。反応液を氷冷した後、Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液（０．１ｍｌ，０．０２ｍｍｏｌ）を入れた。氷浴をはずし、室温にて５時間攪拌する。その後、再び反応液を氷冷し、ノルマルブチルリチウム（４４．２μｌ，０．０６ｍｍｏｌ，１．３６Ｍ，ヘキサン溶液）を滴下した。反応液を室温にて２４時間攪拌した後、Ｈ２ＯのＴＨＦ溶液（２０μｌ，０．０２ｍｍｏｌ，１．０Ｍ ＴＨＦ溶液）を滴下して、Ｌａ−Ｌｉ−ＢＩＮＯＬ錯体を調製した。
【００４３】
上記の方法で調製したＬａ−Ｌｉ−ＢＩＮＯＬ錯体をそのままニトロアルドール反応に使用した。反応容器を−５０℃に冷却し、ニトロメタン（３２５μｌ，６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した。−５０℃にて１時間攪拌した後にシクロヘキサンカーボキサイハイド（７２．７μｌ，０．６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した。−５０℃にて２０時間攪拌した後、１Ｍ塩化水素水溶液を１．５ｍｌ加え、酢酸エチルにて抽出、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムにて乾燥した。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝６／１）にて分離しＨＰＬＣにて光学純度を決定した（ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＰＡＫＡＤ−Ｈ，ヘキサン／イソプロパノール＝９／１，移動相流速０．６ｍｌ／分，紫外吸収検出器２３０ｎｍ）。
【００４４】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の化学収率と不斉収率は下記のようであった。
ロットＡ 化学収率：９２％ 不斉収率：９１．５％ｅｅ
ロットＢ 化学収率：９１％ 不斉収率：９２．１％ｅｅ
ロットＡとロットＢを用いた不斉ニトロアルドール反応の化学収率および不斉収率の差は実験誤差以下であり、ロットＡとロットＢの触媒活性の差を判断することはできなかった。
【００４５】
【比較例２】
不斉マイケル反応によるＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の触媒活性評価
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行った。
減圧下、ヒートガンで試験管を加熱乾燥後、三方コックをつけてＡｒガスでその内部を満たす。不斉配位子（Ｓ，Ｓ）−ｌｉｎｋｅｄ ＢＩＮＯＬ（９５．８８ｗ／ｗ％，１６．０ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）を秤量し、室温にてＴＨＦ（ベンゾフェノン−ケチルより蒸留したばかりのものを用いた）０．１７ｍｌを加え溶解した。−７８℃に冷却した後、Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液（０．１２５ｍｌ，０．０２５ｍｍｏｌ）を加えて−７８℃で５分間攪拌した。さらに室温にて２時間攪拌の後に、溶媒を減圧留去し、２時間減圧下で乾燥させ、Ｌａ−ｌｉｎｋｅｄ−ＢＩＮＯＬ錯体粉末を得た。
【００４６】
Ｌａ−ｌｉｎｋｅｄ−ＢＩＮＯＬ錯体をＡｒガス雰囲気下ドライアイス−アセトンにより−７８℃に冷却し、ＤＭＥ（０．３７５ｍｌ，ベンゾフェノン−ケチルより蒸留したばかりのものを用いた）に溶解させた。そこへ２−アリール−マロン酸ジベンジルエステル（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液，０．２５ｍｌ，０．２５ｍｍｏｌ）を加えた。さらに２−シクロペンテン−１−オン（２１μｌ，０．２５ｍｍｏｌ）を加えて、その温度で５分間攪拌した。さらに４℃にて８３時間攪拌した後、反応液を酢酸エチルで希釈し、塩化アンモニウム水溶液で洗浄した後に、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。
減圧下溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／５）により、マイケル成績体を無色油状物質として得た。なお、光学純度はＨＰＬＣ（ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＪ−Ｈ，ヘキサン／イソプロパノール＝９／１，移動相流速０．８ｍｌ／分，紫外吸収検出器２１０ｎｍ）により決定した。
【００４７】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の化学収率と不斉収率は下記のようであった。
ロットＡ 化学収率：５４％ 不斉収率：９９．１％ｅｅ
ロットＢ 化学収率：５５％ 不斉収率：９９．５％ｅｅ
ロットＡとロットＢを用いた不斉マイケル反応の化学収率および不斉収率の差は実験誤差以下であり、ロットＡとロットＢの触媒活性の差を判断することは出来なかった。
【００４８】
【実施例２】
エノンの不斉エポキシ化反応による希土類アルコキシドの評価▲２▼
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行ったものを室温、遮光状態で２０日間放置した後、使用した。
（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（７．２ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ（２１．１ｍｇ，０．０７５ｍｍｏｌ）、ＭＳ−４Ａ（５００ｍｇ）を３０ｍｌの試験管に入れ、減圧下で１０分程度乾燥させた後、ＴＨＦ（２．５ｍｌ）を加え３０分攪拌し、前述のＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液を０．１２５ｍｌを添加しさらに１時間攪拌し、Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ錯体を得た。
【００４９】
このＬａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液にＴＢＨＰ（５Ｍデカン溶液，０．０６ｍｌ，０．３ｍｍｏｌ）を室温にて滴下し、さらに２０分間攪拌した後に０℃で１０分間攪拌した。得られた黄色の液体に対して原料化合物（化５）（２９．１ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）を添加して０℃にて攪拌した。
３０分の反応後２％クエン酸溶液を添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。得られた残渣にメタノール（３．０ｍｌ）、ナトリウムメトキシド（１０．８ｍｇ）を添加し室温で１０分間ほど反応させた後塩化アンモニウムを添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥の後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（アセトン／ヘキサン＝１／１０）により精製することで、対応するエポキシエステル体と未反応原料の誘導体の混合物を得た。
未反応原料誘導体および生成物量、光学純度はＨＰＬＣ（ヘキサン／イソプロパノール＝９／１、移動相流速：０．５ｍｌ／分、検出波長２５４ｎｍ）により決定した。
【００５０】
ロットＡおよびロットＢを用いた反応のエポキシエステル体および未反応原料の誘導体のＨＰＬＣ検出値と不斉収率を表１に示す。
【００５１】
【表１】
ロットＡを用いた反応液中の未反応原料誘導体はＨＰＬＣ検出値にして８６．４％を示しているのに対し、ロットＢを用いた反応液中の未反応原料誘導体のＨＰＬＣ検出値２９．７％であった。このことから、ロットＡに比べロットＢの方が触媒原料としたときに高い活性を与えることが判断できる。
【００５３】
【比較例３】
エノンの不斉エポキシ化反応による希土類アルコキシドの評価▲３▼
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の放置時間が２日であることを除いては実施例２と同じ方法で実験を行った。
ロットＡおよびロットＢを用いた反応のエポキシエステル体および未反応原料の誘導体のＨＰＬＣの検出値と不斉収率を表２に示す。
【００５４】
【表２】
ロットＡ、ロットＢを用いた反応の未反応原料誘導体のＨＰＬＣ検出値はそれぞれ３１．０％と３６．０％であった。この実験においては、検出値の誤差が１０％程度生じるので、両者の値はほぼ同じと考えられる。この評価条件ではロットＡとロットＢの触媒活性の差を判断することは出来なかった。
【００５６】
【実施例３】
加熱処理の効果
この実験においてもロットＡとロットＢのＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３を用いた。
Ｌａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液の調製法は実施例１と同様の方法で行ったものを準備し、これを４０℃で１、３、１６時間攪拌し劣化処理を行った。同じ条件で処理をしたロットＡ、ロットＢを原料に触媒を調製し、これを用いた反応を同時に開始した。反応は下記のようにして行った。
Ｌａ−ＢＩＮＯＬ−Ｐｈ３Ｐ＝Ｏ錯体のＴＨＦ溶液にＴＢＨＰ（０．０６ｍｌ，０．３ｍｍｏｌ，５Ｍデカン溶液）を室温にて滴下し、さらに３０分間攪拌した。得られた黄色の溶液に対して化合物（化５）を（２９．１ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）を添加して室温にて攪拌した。
反応を開始してから１０分おきに反応溶液の一部をキャピラリーでサンプリングし、含有する未反応原料、生成物の存在を薄層クロマトグラフ（以下ＴＬＣとする）（展開溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝１／３〜９）で確認した。原料が示すスポットが消失する様子から反応速度を簡易的に確認した。
実験の結果は表３のようになった。
【００５７】
【表３】
４０℃、１〜３時間の加熱処理を行うことで、溶液を室温下で２０日間の放置を行わなくてもロットＡとロットＢの触媒活性の差を確認することが出来た。
【００５９】
【実施例４】
カルコンの不斉エポキシ化反応によるＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３の触媒活性評価（Ｓ）−ＢＩＮＯＬ（７．２ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）、ＭＳ−４Ａ（５００ｍｇ）を３０ｍｌの試験管に入れ１０分程度乾燥させた後、関東化学製脱水ＴＨＦ（２．５ｍｌ）を加え３０分攪拌し、実施例３の方法で劣化処理（４０℃、３時間）をしたＬａ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）３溶液（０．１２５ｍｌ，０．０２５ｍｍｏｌ）を添加しさらに１時間攪拌しＬａ−ＢＩＮＯＬ錯体を調製した。これにＴＢＨＰ（０．１５ｍｌ，０．７５ｍｍｏｌ，５Ｍデカン溶液）を室温にて滴下し、２０分間攪拌し、さらに０℃で１０分間攪拌した。得られた黄色の溶液に対してカルコン（１０４．０ｍｇ，０．５ｍｏｌ）を添加して０℃にて攪拌し反応を開始した。
【００６０】
反応を開始してから、３０分の反応後２％クエン酸溶液を添加、水層を酢酸エチルにて抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（アセトン／ヘキサン＝１／１０）により精製することで、未反応のカルコンとエポキシカルコンの混合物を得た。
未反応原料および生成物量、光学純度はＨＰＬＣ（ヘキサン／イソプロパノール＝９８／２，移動相流速：１．０ｍｌ／分、ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ，検出波長２５４ｎｍ）により決定した。ＨＰＬＣデータを図１に示した。
未反応カルコン、エポキシカルコン（マイナー）、エポキシカルコン（メジャー）はそれぞれ１４分４０秒、１７分５０秒、１９分２０秒付近に検出された。
ロットＡおよびロットＢを用いた反応の未反応カルコンおよびエポキシカルコンのＨＰＬＣ検出値と不斉収率は表４のようであった。
【００６１】
【表４】
ロットＡを用いた反応液中の未反応カルコンはＨＰＬＣ検出値にして２４．９％を示しているのに対し、ロットＢを用いた反応液中の未反応カルコンのＨＰＬＣ検出値は１３．１％であった。このことから、ロットＡに比べロットＢの方が触媒原料としたときに高い活性を与えることが判断できる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、希土類アルコキシドの触媒活性を敏感に評価することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】カルコンの不斉エポキシ化反応を行った反応液中のエポキシカルコン（メジャー、マイナー）および未反応カルコンの含量をＨＰＬＣによって測定した図である。
Claims (7)
- 評価対象とする希土類アルコキシド（ＲはＣ１〜Ｃ５のアルキル基を示す）で示される希土類アルコキシドと化１
で示されるエノンの不斉エポキシ化反応を行い、生成したエポキシエノンの量と未反応エノンの量と不斉収率を測定することを特徴とする希土類アルコキシドの触媒活性評価法。 - 希土類錯体触媒が希土類アルコキシド、ＢＩＮＯＬおよびＰｈ３Ｐ＝Ｏとの反応生成物からなることを特徴とする請求項１記載の希土類アルコキシドの触媒活性評価法。
- 不斉エポキシ化反応に用いるエノンが化４
- 希土類アルコキシドを水分２０ｐｐｍ以下のＴＨＦに溶解した後、３５〜６０℃の加熱処理を施したものを原料として不斉合成触媒を調製することを特徴とする請求項１〜３記載の希土類アルコキシドの触媒活性評価法。
- 希土類アルコキシドがＬａ及びＹｂのアルコキシドであることを特徴とする請求項１〜４記載の希土類アルコキシドの触媒活性評価法。
- ＬａおよびＹｂのアルコキシドがそれぞれＬａ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３及びＹｂ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３であることを特徴とする請求項５記載の希土類アルコキシドの触媒活性評価法。
- 不斉エポキシ化反応で得られるエポキシエノン及び未反応のエノンの量を高速液体クロマトグラフィーで測定することを特徴とする請求項１〜６記載の希土類アルコキシドの触媒活性評価法。
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