JP2005511682A - オレフィンのアリール化法 - Google Patents
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Abstract
Description
−一般式(I)
Ar−[X]n (I)
[式中、
nは、1又は2を表し、かつ
Arは、置換又は非置換の芳香族基を表し、かつ
Xは、その都度無関係に、塩素、臭素、ヨウ素又はスルホネートを表す]
の芳香族化合物を、
−パラジウム−触媒、
−少なくとも1種の立体的に要求の多い窒素塩基の存在下に、
−二重結合上に少なくとも1個の水素原子を有するオレフィンと、
−双極性非プロトン性溶剤の存在で
反応させることを特徴とする、アリールオレフィンの製造法が見出された。
A−B−D−E (II)
[式中、相互に無関係に、
Aは、欠失しているか、又はC1〜C8−アルキレン基を表し、かつ
Bは、欠失しているか、又は酸素、硫黄又はNR1を表し、
ここで、R1は水素、C1〜C8−アルキル、C6〜C15−アリールアルキル又はC5〜C14−アリールを表し、かつ
Dはカルボニル基を表し、かつ
Eは、R2、OR2、NHR3又はN(R3)2を表し、
ここで、R2はC1〜C8−アルキル、C6〜C15−アリールアルキル、C1〜C8−ハロゲンアルキル又はC5〜C14−アリールを表し、かつ
R3は、その都度無関係に、C1〜C8−アルキル、C6〜C15−アリールアルキル又はC6〜C14−アリールを表すか、又はN(R3)2はまとまって環式アミノ基を表す]
の基、
又は一般式(IIIa〜e)
A−E (IIIa)
A−SO2−E (IIIb)
A−B−SO2R2 (IIIc)
A−SO3W (IIId)
A−COW (IIIe)
[式中、
A、B、E及びR2は前記の意味を有し、かつWはOH、NH2又はOMを表し、ここで、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンの半当量、アンモニウムイオン又は有機アンモニウムイオンを表し得る]
の基から選択される5個までの同じか又は異なる置換基により置換されていてよい。
[式中、
nは1であり、かつ
Arは、フェニル、ナフチル、ビフェニル、ビナフチル、フェナントレニル、アントラセニル、フルオレニル、ピリジニル、オキサゾリル、チオフェン−イル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェン−イル、ジベンゾフラン−イル、ジベンゾチオフェン−イル、フラニル、インドリル、ピリダジニル、ピラジニル、ピリミジニル、トリアゾリル及びキノリニルの群から選択された、置換又は非置換の芳香族基を表し、前記芳香族基は更に、環1つ当たり0、1、2又は3個の基で更に置換されていてよく、前記基はその都度相互に無関係に、
フッ素、ニトロ、シアノ、ジ(C1〜C6−アルキル)−アミノ、ホルミル、C1〜C6−アルキル、C5〜C10−アリール、C1〜C8−フルオロアルキル、C1〜C8−フルオロアルコキシ、C1〜C8−アルコキシ、CO(C1〜C4−アルキル)、COO−(C1〜C6)−アルキル、−CON(C1〜C6−アルキル)2
の群から選択されており、かつ
Xは、塩素、臭素、ヨウ素、C1〜C8−ペルフルオロアルキルスルホニルオキシ、例えば、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はノナフルオロブタンスルホニルオキシ、又はベンゼンスルホニルオキシ又はトリルスルホニルオキシを表す]
の芳香族化合物を使用する。
[式中、
nは1であり、かつ
Arはフェニル基を表し、前記基は0、1、2又は3個の基で更に置換されていてよく、前記基はその都度相互に無関係に、
フッ素、シアノ、C1〜C4−アルキル、ホルミル、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アセチル、COO−(C1〜C6)−アルキル、−CON(C1〜C6−アルキル)2
の群から選択されており、かつ
Xは、塩素又は臭素を表す]
の芳香族化合物を使用する。
パラジウム触媒として、例えば有利に、パラジウム錯体を使用する。
[PdL2An2] (IV)
[式中、
Lは、その都度一リン化合物を表すか、又は
L2はまとまって二リン化合物を表し、かつ
Anは、アニオン、有利に、クロリド、ブロミド、ヨージド、アセテート、プロピオネート、アリル又はシクロペンタジエニルを表す]
のような化合物か、又は一般式(IVb)
[PdLn] (IVb)
[式中、
nは2、3又は4を表し、かつ
Lは、その都度、一リン化合物か、又は二リン化合物の半当量を表すことができる]
のような化合物を使用することができる。
P(E−R4)3 (Va)
[式中、
Eは、その都度相互に無関係に、かつR4とは無関係に、欠失しているか、又は酸素を表し、かつ
基R4は、その都度相互に無関係に、C1〜C8−アルキル、又は、非置換の、R5により1、2又は3回置換された、フェニル−、ナフチル−又はフェロセニルを表し、ここで、R5は、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、塩素、フッ素−、N(C1〜C6−アルキル)2、CO2−(C1〜C6−アルキル)、−CON(C1〜C6−アルキル)2、シアノ−又はCO(C1〜C6−アルキル)を表す]
のような化合物である。
R5は、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、塩素又はフッ素を表す]
のような化合物である。
R5は、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、塩素又はフッ素を表す]
のような一リン化合物は、極めて殊に有利である。
(R6−E)2P−E−Z−E−P(E−R6)2 (Vb)
[式中、
Eは、その都度相互に無関係に、かつR6及びZとは無関係に、欠失しているか、又は酸素を表し、かつ
基R6は、相互に無関係に、C1〜C8−アルキル、又は、非置換の、R7により1、2又は3回置換された、5〜12個の骨格炭素原子を有するフェニル−、ナフチル−又はヘテロアリールを表し、ここで、
R7は、その都度無関係に、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、フッ素−又はシアノ−の群から選択されており、かつ
Zは、C1〜C4−アルキレン、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,2−シクロヘキシル、1,1’−フェロセニル、1,2−フェロセニル、2,2’−(1,1’−ビナフチル)及び1,1’−ビフェニルの群からの、非置換又は置換された基を表す]
のようなニリン化合物であってよい。
Pd(Y1)2 (VIa)
[式中、
Y1はアニオンを表し、有利に、クロリド、ブロミド、アセテート、プロピオネート、ニトレート、メタンスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、アセチルアセトネート、アリル又はシクロペンタジエニルを表す]
のようなパラジウム化合物、又は、一般式(VIb)
Pd(Y2)2L2 (VIb)
[式中、
Y2はアニオンを表し、有利に、クロリド、ブロミド、アセテート、メタンスルホネート、又はトリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、テトラフルオロボレート、又はヘキサフルオロホスフェートを表し、かつ、
Lはその都度、ニトリル、有利にアセトニトリル、ベンゾニトリル、又はベンジルニトリル、又はオレフィン、有利にシクロヘキセン又はシクロオクテンを表すか、又は
L2はまとまって、ジオレフィン、有利にノルボルナジエン又は1,5−シクロオクタジエンを表す]
のパラジウム化合物、又は、一般式(VIc)
M2[Pd(Y3)4] (VIc)
[式中、
Y3は、ハロゲン化物、有利にクロリド又はブロミドを表し、かつ
Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す]
のパラジウム化合物を使用することができる。
NR8R9R10 (VII)
[式中、
R8、R9及びR10は、その都度相互に無関係に、C1〜C20−アルキル、C5〜C14−アリール又はC6〜C15−アリールアルキルを表すか、又は、その都度、基R8、R9及びR10のうち2又は3個は、窒素原子と共に、環1つ当たり4〜8個の炭素原子を有する単環式、二環式又は三環式複素環を形成してよいが、
但し、基R8、R9及びR10のうち1、2又は3個は、有利に1又は2個はその都度相互に無関係に、3級又は4級のsp3−炭素原子を介して窒素原子に結合しているか、又は、オルト位で1回又は2回、有利に2回置換されているアリール基を表すという条件付きである]
のアミンである。
これらのうち、
ジシクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルエチルアミン、シクロヘキシルジエチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミンは更に有利である。
R11CH=CR12R13 (VIII)
[式中、相互に無関係に、
R11は水素又はメチルを表し、かつ
R12は水素又はメチルを表し、かつ
R13は、水素、シアノ、SO3M、C1〜C8−アルキル、6〜18個の骨格炭素原子を有する炭素環式芳香族基、又は、5〜18個の骨格炭素原子を有し、環1つ当たり0、1、2又は3個の骨格炭素原子が、但し分子全体においては少なくとも1個の骨格炭素原子が、窒素、硫黄又は酸素の群から選択されたヘテロ原子により置換されていてよい複素芳香族基、又は一般式(IX)
N(R14)2はまとまって環式アミノ基、例えばモルホリノ、ピロリジノ又はピペリジノを表し、ここでMはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンの半当量、アンモニウムイオン又は有機アンモニウムイオンを表してよい)の基を表す]
のようなオレフィンを使用することができる。
スルホキシド及びスルホン、例えばジメチルスルホキシド又はテトラメチレンスルホン(スルホンラン)、又はこのような溶剤の混合物、
ニトリル、例えばアセトニトリル、ベンゾニトリル及びベンジルニトリル、ケトン、例えばジメチルケトン、ジエチルケトン、メチル−t−ブチルケトン。
Ar−(R11C=CR12R13)n (X)
[式中、
Ar及びnは一般式(I)で記載された意味を有し、かつ、R11、R12、R13は、一般式(VIII)で記載された意味を有する]
のアリールオレフィンが得られる。
Ar−(R11=R12R13) (XI)
[式中、
Arは一般式(I)で記載された意味を有し、かつ、R11、R12は一般式(X)で記載された意味を有し、かつR13はシアノか、又は一般式(XI)の基(該所に記載された意味を伴う)を表す]
のアリールアクリル酸誘導体の製造のために殊に適当である。
実施例1−9
シュレンク容器中に、4−クロロベンゾトリフルオリド0.4ml、アクリルアミド0.178g、パラジウムアセテート1.4mg(0.24モル%)及びフェニルジ(t−ブチル)ホスファン4.8mg、及びジメチルアセトアミド2mlを装入する。このバッチに、それぞれ、記載された塩基を記載された量添加し、保護ガス下で130℃に加熱する。4時間後、試料を採取し、HPLCで分析する。
シュレンク容器中に、4−クロロベンゾトリフルオリド0.40ml、アクリルアミド0.178g、パラジウムアセテート0.7mg(0.12モル%)、ジ(t−ブチル)フェニルホスファン2.7mg及びジメチルアセトアミド3mlを装入する。このバッチに、シクロヘキシルジエチルアミン0.559gを添加し、その後、該バッチを保護ガス下で120℃に加熱する。5.5時間後、試料を採取し、HPLCで分析する。所望の生成物への変換率84%(TON 700、TOF 127h−1)。
それぞれ、シュレンク容器中に、 − ジメチルアセトアミド3ml中に(実施例11)、ジオキサン3ml中に(実施例12) − アクリルアミド237.6mg、4−クロロベンゾトリフルオリド0.50ml、ジシクロヘキシルメチルアミン0.87ml、パラジウムアセテート4.2mg、ジ(t−ブチル)フェニルホスファン16.5mg及び内部標準としての1,3,5−トリメトキシベンゼン100mgを溶解させる。その後、容器を100℃で同じ油浴中に設置し、規則的な間隔で、試料をHPLCのために採取する。その後、時間−変換率−表を作成する。
それぞれ、シュレンク容器中に、 − ジメチルアセトアミド4ml中に(実施例13)、ジオキサン4ml中に(実施例14) − アクリルアミド237.6mg、4−クロロベンゾトリフルオリド0.50ml(3.71ミリモル)、ジシクロヘキシルメチルアミン0.87ml、パラジウムアセテート0.8mg(0.11モル%)、ジ(t−ブチル)フェニルホスファン3.3mg及び内部標準としての1,3,5−トリメトキシベンゼン100mgを溶解させる。その後、2つの小管を130℃で同じ油浴中に設置し(圧力管中でジオキサンを伴うバッチ)、3時間に亘り撹拌する。反応前及び反応終了後に試料をそれぞれ採取し、それをもとにHPLCで変換率を算出する。ジメチルアセトアミド(実施例13)中では3時間後に変換率33%(TON 298、TOF 99h−1)が達成されたが、ジオキサン(実施例14)中では単に2.4%であった。
それぞれ、シュレンク容器中に、 − ジメチルアセトアミド4ml中に(実施例15)、ジオキサン4ml中に(実施例16) − アクリルアミド237.6mg(3.34ミリモル)、4−クロロベンゾトリフルオリド0.50ml(3.71ミリモル)、ジシクロヘキシルメチルアミン0.87ml(4.08ミリモル)、パラジウムアセテート0.8mg(3.7マイクロモル)、トリ(t−ブチル)ホスファン3.0mg(14.9マイクロモル)及び内部標準としての1,3,5−トリメトキシベンゼン100mgを溶解させる。その後、2つの小管を130℃で同じ油浴中に設置し(圧力管中でジオキサンを伴うバッチ)、3時間に亘り撹拌する。反応前及び反応終了後に試料をそれぞれ採取し、それをもとにHPLCで変換率を算出する。ジメチルアセトアミド(実施例15)中では3時間後に変換率52%(TON 469;TOF 156h−1)が達成されたが、ジオキサン(実施例16)中では変換なしであった。
Claims (16)
- アリールオレフィンの製造法において、
−一般式(I)
Ar−[X]n (I)
[式中、
nは、1又は2を表し、かつ
Arは、置換又は非置換の芳香族基を表し、かつ
Xは、その都度無関係に、塩素、臭素、ヨウ素又はスルホネートを表す]
の芳香族化合物を、
−パラジウム−触媒、
−少なくとも1種の立体的に要求の多い窒素塩基の存在下に、
−二重結合上に少なくとも1個の水素原子を有するオレフィンと、
−双極性非プロトン性溶剤の存在で
反応させることを特徴とする、アリールオレフィンの製造法。 - 双極性非プロトン性溶剤として、アミド系溶剤、スルホキシド、ニトリル、ケトン又はスルホラン、又はその混合物を使用する、請求項1記載の方法。
- 双極性非プロトン性溶剤として、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−ピロリドン、又はその混合物を使用する、請求項1記載の方法。
- 一般式(I)において、
Arは、6〜24個の骨格炭素原子を有する炭素環式芳香族基、又は、5〜24個の骨格炭素原子を有し、環1つ当たり0、1、2又は3個の骨格炭素原子が、但し分子全体においては少なくとも1個の骨格炭素原子が、窒素、硫黄又は酸素の群から選択されたヘテロ原子により置換されている複素芳香族基を表し、その際、
炭素環式芳香族基又は複素芳香族基は、環1つ当たり、ヒドロキシ、フッ素、ニトロ、シアノ、遊離又は保護されたホルミル、C1〜C12−アルキル、C5〜C14−アリール、C6〜C15−アリールアルキル、−PO−[(C1〜C8)−アルキル]2、−PO−[(C5〜C14)−アリール]2、−PO−[(C1〜C8)−アルキル)(C5〜C14)−アリール)]、トリ(C1〜C8−アルキル)シロキシル、又は一般式(II)
A−B−D−E (II)
[式中、相互に無関係に、
Aは、欠失しているか、又はC1〜C8−アルキレン基を表し、かつ
Bは、欠失しているか、又は酸素、硫黄又はNR1を表し、
ここで、R1は水素、C1〜C8−アルキル、C6〜C15−アリールアルキル又はC5〜C14−アリールを表し、かつ
Dはカルボニル基を表し、かつ
Eは、R2、OR2、NHR3又はN(R3)2を表し、
ここで、R2はC1〜C8−アルキル、C6〜C15−アリールアルキル、C1〜C8−ハロゲンアルキル又はC5〜C14−アリールを表し、かつ
R3は、その都度無関係に、C1〜C8−アルキル、C6〜C15−アリールアルキル又はC6〜C14−アリールを表すか、又はN(R3)2はまとまって環式アミノ基を表す]
の基、
又は一般式(IIIa〜e)
A−E (IIIa)
A−SO2−E (IIIb)
A−B−SO2R2 (IIIc)
A−SO3W (IIId)
A−COW (IIIe)
[式中、
A、B、E及びR2は前記の意味を有し、かつWはOH、NH2又はOMを表し、ここで、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンの半当量、アンモニウムイオン又は有機アンモニウムイオンを表す]
の基から選択される5個までの同じか又は異なる置換基により置換されており、
Xは、塩素、臭素、ヨウ素、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はノナフルオロブタンスルホニルオキシを表す、
請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - パラジウム触媒としてパラジウム錯体を使用する、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- パラジウム触媒として、反応溶液中のパラジウム化合物及びリン化合物から生じるパラジウム錯体を使用する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- リン化合物として、一般式(Va)
P(E−R4)3 (Va)
[式中、
Eは、その都度相互に無関係に、かつR4とは無関係に、欠失しているか、又は酸素を表し、かつ
基R4は、その都度相互に無関係に、C1〜C8−アルキル、又は、非置換の、R5により1、2又は3回置換された、フェニル−、ナフチル−又はフェロセニルを表し、ここで、R5は、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、塩素、フッ素−、N(C1〜C6−アルキル)2、CO2−(C1〜C6−アルキル)、−CON(C1〜C6−アルキル)2、シアノ−又はCO(C1〜C6−アルキル)を表す]
の一リン化合物を使用するか、又は
一般式(Vb)
(R6−E)2P−E−Z−E−P(E−R6)2 (Vb)
[式中、
Eは、その都度相互に無関係に、かつR6及びZとは無関係に、欠失しているか、又は酸素を表し、かつ
基R6は、相互に無関係に、C1〜C8−アルキル、又は、非置換の、R7により1、2又は3回置換された、5〜12個の骨格炭素原子を有するフェニル、ナフチル−又はヘテロアリールを表し、ここで、
R7は、その都度無関係に、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、フッ素−又はシアノ−の群から選択されており、かつ
Zは、C1〜C4−アルキレン、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,2−シクロヘキシレン、1,1’−フェロセニレン、1,2−フェロセニレン、2,2’−(1,1’−ビナフチレン)及び1,1’−ビフェニレンの群からの、非置換又は置換された基を表す]
のニリン化合物を使用する、請求項6記載の方法。 - リン化合物として、トリ−(t−ブチル)ホスフィン、フェニルジ−(t−ブチル)ホスフィン及びフェロセニル−ジ−(t−ブチル)ホスフィンを使用する、請求項6又は7記載の方法。
- 反応混合物中のリン対パラジウムのモル比が1:1〜100:1である、請求項6から8までのいずれか1項記載の方法。
- パラジウムに対する一般式(I)の化合物中のXのモル比が10〜20000である、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- 立体的に要求の多い窒素塩基として、一般式
NR8R9R10 (VII)
[式中、
R8、R9及びR10は、その都度相互に無関係に、C1〜C20−アルキル、C5〜C14−アリール又はC6〜C15−アリールアルキルを表すか、又は、その都度、基R8、R9及びR10のうち2又は3個は、窒素原子と共に、環1つ当たり4〜8個の炭素原子を有する単環式、二環式又は三環式複素環を形成してよいが、
但し、基R8、R9及びR10のうち1、2又は3個は、その都度相互に無関係に、3級又は4級のsp3−炭素原子を介して窒素原子に結合しているか、又は、オルト位で1回又は2回置換されているアリール基を表すという条件付きである]
のアミンか、又は、
窒素に対して2つのオルト位が置換されているN−複素芳香族化合物を使用する、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。 - 立体的に要求の多い窒素塩基として、ジシクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルエチルアミン、シクロヘキシルジエチルアミン、及びシクロヘキシルジメチルアミンを使用する、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
- 二重結合上に少なくとも1個の水素原子を有するオレフィンとして、一般式(X)
R11CH=CR12R13 (X)
[式中、相互に無関係に、
R11は水素又はメチルを表し、かつ
R12は水素又はメチルを表し、かつ
R13は、水素、シアノ、SO3M、C1〜C8−アルキル、6〜18個の骨格炭素原子を有する炭素環式芳香族基、又は、5〜18個の骨格炭素原子を有し、環1つ当たり0、1、2又は3個の骨格炭素原子が、但し分子全体においては少なくとも1個の骨格炭素原子が、窒素、硫黄又は酸素の群から選択されたヘテロ原子により置換されていてよい複素芳香族基、又は一般式(XI)
N(R14)2はまとまって環式アミノ基を表し、ここでMはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンの半当量、アンモニウムイオン又は有機アンモニウムイオンを表す)の基を表す]
のようなオレフィンを使用する、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。 - 反応温度が20℃〜200℃である、請求項1から13までのいずれか1項記載の方法。
- 医薬品又は農薬を製造するための、請求項1から14までのいずれか1項の記載に従って製造されたアリールオレフィンの使用。
- 光保護剤を製造するための、請求項1から15までのいずれか1項の記載に従って製造されたアリールアクリル酸誘導体の使用。
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