JP2011201779A - Optically active titanium-salan compound and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は不斉エポキシ化反応に有用である光学活性チタンサラン化合物及びその効率的な製造方法に関する。 The present invention relates to an optically active titanium-saran compound useful for an asymmetric epoxidation reaction and an efficient production method thereof.
光学活性チタンサラン化合物に関しては、特許文献１、特許文献２、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３に記載されているジ−μ−オキソチタンサラン錯体が報告されており、過酸化水素水を酸化剤として、オレフィン化合物の不斉エポキシ化反応において、高いエナンチオ選択性と高い化学収率でエポキシ化反応が進行することが報告されている。さらに、特許文献１、特許文献２、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３には、系中調製法（Ｉｎ Ｓｉｔｕ法）の記載があり、光学活性チタンサラン化合物を反応系中で調製する方法が実施されている。系中調製法は、製造量や製造するエポキシ化合物が異なる個別対応の場合においては、汎用性が高い方法であるが、目的化合物が同じで繰り返し実施される製造の場合には、毎回、繰り返し触媒調製を行う手間を要する点から優れた方法とは言いがたい。そこで、不斉エポキシ化反応に有用である光学活性チタンサラン化合物を、一旦、ジ−μ−オキソチタンサラン錯体として単離した後に、オレフィン化合物の不斉エポキシ化反応を行う方法（単離法）に焦点を当ててみると、特許文献１及び非特許文献１に記載の光学活性チタンサラン錯体（特許文献１の中では錯体４に該当する。）は４６％の単離収率であり、並びに特許文献１に記載のある前記よりも触媒性能の劣る光学活性チタンサラン錯体（特許文献１の中では錯体３に該当する。）は６５％の単離収率に留まっているため、更に工業的に有利でかつ安定に製造できる光学活性チタンサラン化合物の製造方法が求められている。一方、光学活性チタンサラン錯体の製造において、ジクロロメタン以外の溶媒を用いる方法は知られていない。 Regarding optically active titanium-saran compounds, di-μ-oxo titanium-saran complexes described in Patent Document 1, Patent Document 2, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, and Non-Patent Document 3 have been reported. It has been reported that the epoxidation reaction proceeds with high enantioselectivity and high chemical yield in the asymmetric epoxidation reaction of an olefin compound using hydrogen oxide water as an oxidizing agent. Furthermore, Patent Document 1, Patent Document 2, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3 have a description of the in-system preparation method (In Situ method), and an optically active titanium-saran compound is used in the reaction system. The method of preparation is carried out. The in-system preparation method is a highly versatile method when the production amount and the epoxy compound to be produced are individually handled, but in the case of production that is repeatedly carried out with the same target compound, it is a repetitive catalyst each time. It is difficult to say that it is an excellent method because it requires labor to prepare. Therefore, a method of isolating an optically active titanium-saran compound useful for an asymmetric epoxidation reaction as a di-μ-oxotitanium-saran complex and then performing an asymmetric epoxidation reaction of an olefin compound (isolation method) The optically active titanium-saran complex described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 (corresponding to Complex 4 in Patent Document 1) has an isolated yield of 46%, and Since the optically active titanium-saran complex having a lower catalytic performance than the above described in Patent Document 1 (corresponding to Complex 3 in Patent Document 1) remains in an isolated yield of 65%, it is more industrial. Therefore, there is a demand for a method for producing an optically active titanium-saran compound that is advantageous and stable. On the other hand, in the production of the optically active titanium-saran complex, a method using a solvent other than dichloromethane is not known.
工業的な観点から、目的化合物が同じで繰り返し実施される製造を効率的に行うための優れた方法の１つとして、光学活性チタンサラン化合物を、一旦、ジ−μ−オキソチタンサラン錯体として単離して保管しておき、必要時に応じて単離した触媒を調製することなく反応に添加するのみで、オレフィン化合物の不斉エポキシ化反応を行う方法（単離法）がある。この単離法に対応するため、光学活性チタンサラン化合物の工業的に有利で安定に製造して単離する方法を提供する。 From an industrial point of view, as one of the excellent methods for efficiently carrying out the production repeatedly performed with the same target compound, an optically active titanium-saran compound is once converted into a di-μ-oxotitanium-saran complex. There is a method (isolation method) for carrying out an asymmetric epoxidation reaction of an olefin compound only by adding it to the reaction without preparing an isolated catalyst as needed and preparing it. In order to respond to this isolation method, an industrially advantageous and stable method for producing and isolating an optically active titanium-saran compound is provided.
本発明は、本発明者らにより、不斉エポキシ化反応に有用である光学活性チタンサラン化合物の製造方法について鋭意研究した結果、光学活性チタンサラン化合物をジ−μ−オキソチタンサラン錯体として単離しようとすると、三種類の幾何異性体の混合物になることを発見し、その三種類の幾何異性体うちの主成分となる２つの幾何異性体のジ−μ−オキソチタンサラン錯体をそれぞれ単離して、各々の触媒性能を比較したところ、後述するホモキラル錯体が擬似へテロキラル錯体よりも不斉エポキシ化反応において、最終的に良い収率を与えることを見出した。そこで、光学活性チタンサラン化合物の製造検討で、触媒性能の良いホモキラル錯体を効率良く生成させ、触媒性能の劣る擬似へテロキラル錯体をできる限り排除できる製造技術を検討した結果、製造に際してニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、又は上記の有機溶媒を混合した溶媒を用いることで、光学活性チタンサラン化合物のホモキラル錯体を高い単離収率及び高い化学純度で効率的に製造できる方法を見出し、本発明を完成した。すなわち本発明は以下の通りである。 As a result of intensive studies on a method for producing an optically active titanium-saran compound useful for asymmetric epoxidation by the present inventors, the present inventors have isolated an optically active titanium-saran compound as a di-μ-oxotitanium-saran complex. I discovered that it would be a mixture of three types of geometric isomers, and isolated two of the three types of geometric isomers, di-μ-oxotitanium saran complexes. As a result of comparing the performance of each catalyst, it was found that the homochiral complex described below finally gives a better yield in the asymmetric epoxidation reaction than the pseudoheterochiral complex. Therefore, as a result of studying the production of optically active titanium-saran compounds, we studied production technology that can efficiently generate homochiral complexes with good catalytic performance and eliminate pseudoheterochiral complexes with poor catalytic performance as much as possible. , Ether-based organic solvents, aromatic hydrocarbon-based organic solvents, or solvents mixed with the above-mentioned organic solvents can be used to efficiently produce homochiral complexes of optically active titanium-saran compounds with high isolation yield and high chemical purity. A method that can be manufactured was found and the present invention was completed. That is, the present invention is as follows.
［１］
下記式（１）及び式（２）
[1]
The following formula (1) and formula (2)
（式中、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、Ｃ６−１２アリールオキシ基又はＣ６−２２アリール基（該アリール基は、無置換であるか、又はＣ１−４アルキル基（該アルキル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子で置換されている。）、ベンジルオキシ基、若しくはＣ１−４アルコキシ基で任意に置換されており、光学活性又は光学不活性である。）であり、Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基であり、Ｒ３は、Ｃ６−１８アリール基又は、２つのＲ３が一緒になって環を形成する場合は、Ｃ３−５の二価の基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基である。）のいずれかで表され、かつ、下記式（Ａ） (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, a C 1-4 alkoxy group, a C 6-12 aryloxy group or a C 6-22 aryl group (the aryl group is unsubstituted) Or a C 1-4 alkyl group (the alkyl group is unsubstituted or substituted with a halogen atom), a benzyloxy group, or a C 1-4 alkoxy group. And R 2 is a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1-4 alkyl group, and R 3 is a C 6-18 aryl group or two R When 3 forms a ring together, it is a C 3-5 divalent group, and each R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, C 1-4. An alkoxy group, a nitro group or a cyano group). It is represented by a deviation and the following formula (A)
（式中の部分構造式であるＯ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは、下記式（ａ）及び式（ｂ） (O—NH—NH—O, which is a partial structural formula in the formula, represents the following formula (a) and formula (b)
（部分構造式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表される。）で表されるホモキラル錯体を９５％以上含有することを特徴とする光学活性チタンサラン化合物又は、下記式（１’）及び（２’） (In the partial structural formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above). 95% or more of the homochiral complex represented by formula (1)) or the following formulas (1 ′) and (2 ′)
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表され、かつ、下記式（Ａ’） (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above), and the following formula (A ′)
（式中の部分構造式であるＯ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは、下記式（ａ’）及び式（ｂ’） (O—NH—NH—O which is a partial structural formula in the formula is represented by the following formulas (a ′) and (b ′):
（部分構造式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表される。）で表されるホモキラル錯体を９５％以上含有することを特徴とする光学活性チタンサラン化合物。 (In the partial structural formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above). An optically active titanium-saran compound containing 95% or more of the homochiral complex represented by formula (1).
［２］
下記式（３）、式（３’）、式（４）及び式（４’）
[2]
The following formula (3), formula (3 ′), formula (4) and formula (4 ′)
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表されるサラン配位子を有機溶媒中でチタンアルコキシドと反応させ、次いでその反応混合溶液に水を添加して更に反応させることによる前記式（１）、（１’）、（２）及び（２’）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表される光学活性チタンサラン化合物の製造において、有機溶媒としてニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、又は上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶媒を用いることを特徴とする製造方法。 (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above), the Saran ligand represented by any of the above is reacted with a titanium alkoxide in an organic solvent, and then The above-mentioned formulas (1), (1 ′), (2) and (2 ′) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same by adding water to the reaction mixed solution and further reacting, In the production of the optically active titanium-saran compound represented by any one of the above, the organic solvent is a nitrile organic solvent, an ether organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, or the above organic solvent. The manufacturing method characterized by using the mixed solvent chosen from a solvent.
［３］
前記有機溶媒が、アセトニトリルである前記［２］記載の製造方法。
[3]
The production method of the above-mentioned [2], wherein the organic solvent is acetonitrile.
［４］
前記有機溶媒が、テトラヒドロフランである前記［２］記載の製造方法。
[4]
The production method of the above-mentioned [2], wherein the organic solvent is tetrahydrofuran.
［５］
前記有機溶媒が、トルエンである前記［２］記載の製造方法。
[5]
The production method of the above-mentioned [2], wherein the organic solvent is toluene.
［６］
下記式（５）、式（６）、式（７）、式（８）、式（９）及び式（１０）
[6]
Formula (5), Formula (6), Formula (7), Formula (8), Formula (9), and Formula (10) below
から選ばれる請求項１記載の光学活性チタンサラン化合物、又は下記式（５’）、式（６’）、式（７’）、式（８’）、式（９’）及び式（１０’） The optically active titanium-saran compound according to claim 1, or the following formula (5 ′), formula (6 ′), formula (7 ′), formula (8 ′), formula (9 ′) and formula (10 ′) )
から選ばれる前記［１］記載の光学活性チタンサラン化合物。 The optically active titanium-saran compound according to [1], selected from the group consisting of:
［７］
前記サラン配位子が、それぞれ下記式（１１）、式（１１’）、式（１２）、式（１２’）、式（１３）、式（１３’）、式（１４）、式（１４’）、式（１５）、式（１５’）、式（１６）又は式（１６’）
[7]
The Saran ligand is represented by the following formula (11), formula (11 ′), formula (12), formula (12 ′), formula (13), formula (13 ′), formula (14), formula (14), respectively. '), Formula (15), Formula (15'), Formula (16), or Formula (16 ')
である前記［２］、前記［３］、前記［４］又は前記［５］に記載の製造方法。 The production method according to [2], [3], [4], or [5].
［８］
前記［２］、前記［３］、前記［４］、前記［５］又は前記［７］記載の方法で製造される光学活性チタンサラン化合物。
[8]
An optically active titanium-saran compound produced by the method according to [2], [3], [4], [5] or [7].
［９］
下記式（Ｇ）及び式（Ｇ’）
[9]
The following formula (G) and formula (G ′)
（式中、部分構造式Ｏ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは請求項１の記載と同じ意味を表す。）のいずれかで表されるμ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物。 (Wherein the partial structural formula O—NH—NH—O represents the same meaning as described in claim 1). The μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound represented by any one of the above.
［１０］
前記式（Ｇ）又は式（Ｇ’）に記載の部分構造式Ｏ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏが、μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ）の際には、それぞれ下記式（ａ１１）、式（ａ１２）、式（ａ１３）、式（ｂ１４）、式（ｂ１５）又は式（ｂ１６）であり、かつ、μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ’）の際には、それぞれ下記式（ａ１１’）、式（ａ１２’）、式（ａ１３’）、式（ｂ１４’）、式（ｂ１５’）又は式（ｂ１６’）
[10]
When the partial structural formula O—NH—NH—O described in the formula (G) or the formula (G ′) is a μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G), the following formula ( a11), formula (a12), formula (a13), formula (b14), formula (b15) or formula (b16), and in the case of μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G ′) The following formula (a11 ′), formula (a12 ′), formula (a13 ′), formula (b14 ′), formula (b15 ′), or formula (b16 ′), respectively.
である前記［９］に記載のμ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物。 The [mu] -oxo- [mu] -peroxo optically active titanium-saran compound according to [9] above.
光学活性チタンサラン化合物のホモキラル錯体は、オレフィンの不斉エポキシ化反応において高いエナンチオ選択性、転化率並び化学収率を達成することができる。本発明によれば、当該光学活性チタンサラン化合物の中でも、触媒性能の良いホモキラル光学活性チタンサラン化合物を高い単離収率並び高い化学純度で効率的に製造することができる。有機溶媒としてニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、又は上記の有機溶媒を混合した溶媒を用いることにより、生成したホモキラル錯体が反応系中に析出し、それを濾取するだけで純度９５％以上のホモキラル錯体が得られることから、ホモキラル錯体の製造が従来知られた方法に比較して簡便に行える。 A homochiral complex of an optically active titanium-saran compound can achieve high enantioselectivity, conversion, and chemical yield in an asymmetric epoxidation reaction of an olefin. According to the present invention, among the optically active titanium-saran compounds, a homochiral optically active titanium-saran compound having good catalytic performance can be efficiently produced with high isolation yield and high chemical purity. By using a nitrile organic solvent, an ether organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, or a solvent mixed with the above organic solvent as the organic solvent, the generated homochiral complex is precipitated in the reaction system and filtered. Since a homochiral complex having a purity of 95% or more can be obtained simply by taking it, the production of the homochiral complex can be easily carried out as compared with conventionally known methods.
本明細書中「ｎ」はノルマルを、「ｉ」はイソを、「ｓ」はセカンダリーを、「ｔ」はターシャリーを、「ｃ」はシクロを、「ｏ」はオルトを、「ｍ」はメタを、「ｐ」はパラを、「Ｍｅ」はメチル基を、「Ｐｈ」はフェニル基を、「Ｂｎ」はベンジル基を意味する。又、化学構造式中に表記したＲ、Ｓ、ａＲ並びにａＳは、絶対配置の表記を示す。 As used herein, “n” is normal, “i” is iso, “s” is secondary, “t” is tertiary, “c” is cyclo, “o” is ortho, “m” Means meta, “p” means para, “Me” means methyl group, “Ph” means phenyl group, and “Bn” means benzyl group. Moreover, R, S, aR and aS described in the chemical structural formulas indicate absolute configuration.
以下に、本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
本発明に係わる光学活性チタンサラン化合物は、式（１）、式（１’）、式（２）及び式（２’） The optically active titanium-saran compound according to the present invention has the formula (1), formula (1 '), formula (2) and formula (2').
（式中、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、Ｃ６−１２アリールオキシ基又はＣ６−２２アリール基（該アリール基は、無置換であるか、又はＣ１−４アルキル基（該アルキル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子で置換されている。）、ベンジルオキシ基、若しくはＣ１−４アルコキシ基で任意に置換されており、光学活性又は光学不活性である。）であり、Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基であり、Ｒ３は、Ｃ６−１８アリール基又は、２つのＲ３が一緒になって環を形成する場合は、Ｃ３−５の二価の基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基である。）のいずれかで表される。ここで、式（１’）の錯体は、式（１）の錯体の鏡像異性体であり、式（２’）の錯体は、式（２）の錯体の鏡像異性体である。 (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, a C 1-4 alkoxy group, a C 6-12 aryloxy group or a C 6-22 aryl group (the aryl group is unsubstituted) Or a C 1-4 alkyl group (the alkyl group is unsubstituted or substituted with a halogen atom), a benzyloxy group, or a C 1-4 alkoxy group. And R 2 is a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1-4 alkyl group, and R 3 is a C 6-18 aryl group or two R When 3 forms a ring together, it is a C 3-5 divalent group, and each R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, C 1-4. An alkoxy group, a nitro group or a cyano group). It is represented by a gap. Here, the complex of the formula (1 ′) is an enantiomer of the complex of the formula (1), and the complex of the formula (2 ′) is an enantiomer of the complex of the formula (2).
光学活性チタンサラン化合物の中でも、ホモキラル光学活性チタンサラン化合物は、式（Ａ）及び式（Ａ’） Among optically active titanium-saran compounds, homochiral optically active titanium-saran compounds are represented by formulas (A) and (A ′).
（式中の部分構造式であるＯ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは、下記式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’） (O—NH—NH—O, which is a partial structural formula in the formula, has the following formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′):
（部分構造式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表される。）のいずれかで表される。ここで、式（Ａ’）の錯体は、式（Ａ）の錯体の鏡像異性体である。 (R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the partial structural formula each represent the same meaning as described above). ). Here, the complex of the formula (A ′) is an enantiomer of the complex of the formula (A).
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中の各置換基について説明する。 About each substituent in said Formula (1), Formula (1 '), Formula (2), Formula (2'), Formula (a), Formula (a '), Formula (b), and Formula (b') explain.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ１は、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、Ｃ６−１２アリールオキシ基又はＣ６−２２アリール基（該アリール基は、無置換であるか、又はＣ１−４アルキル基（該アルキル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子で置換されている。）、ベンジルオキシ基、若しくはＣ１−４アルコキシ基で任意に置換されており、光学活性又は光学不活性である。）である。 R 1 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is: A hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, a C 1-4 alkoxy group, a C 6-12 aryloxy group or a C 6-22 aryl group (the aryl group is unsubstituted or C 1- 4 alkyl group (the alkyl group is unsubstituted or substituted with a halogen atom), a benzyloxy group, or a C 1-4 alkoxy group, and is optionally substituted with an optically active or optically unsaturated group. Active).
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲｌについて具体的に説明する。該ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。該Ｃ１−４アルキル基は、メチル基、トリフルオロメチル基、モノクロロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が挙げられる。該Ｃ１−４アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ等が挙げられる。該Ｃ６−１２アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、２−ビフェニリルオキシ基、３−ビフェニリルオキシ基、４−ビフェニリルオキシ基等が挙げられる。該Ｃ６−２２アリール基としては、フェニル基、２−メチルフェニル基、２−トリフルオロメチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２−エチルフェニル基、２−ペンタフルオロエチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、２−メトキシフェニル基、３−メトキシフェニル基、４−メトキシフェニル基、２−エトキシフェニル基、２−ｉ−プロポキシフェニル基、２−ベンジルオキシフェニル基、３，５−ジメトキシフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、２−メチル−１−ナフチル基、２−フェニル−１−ナフチル基、２−メトキシ−１−ナフチル基、２−［３，５−ジメチルフェニル］−１−ナフチル基、２−［４−メチルフェニル］−１−ナフチル基、２−［ｐ−（ｔ−ブチルジメチルシリル）フェニル］−１−ナフチル基、２−（ｏ−ビフェニリル）−１−ナフチル基、２−（ｍ−ビフェニリル）−１−ナフチル基、２−（ｐ−ビフェニリル）−１−ナフチル基等が挙げられる。 R 1 in Formula (1), Formula (1 ′), Formula (2), Formula (2 ′), Formula (a), Formula (a ′), Formula (b), and Formula (b ′) is specifically described. I will explain it. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. The C 1-4 alkyl group includes a methyl group, a trifluoromethyl group, a monochloromethyl group, an ethyl group, a pentafluoroethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an s -A butyl group, a t-butyl group, etc. are mentioned. Examples of the C 1-4 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, an s-butoxy group, and a t-butoxy group. Examples of the C 6-12 aryloxy group include phenyloxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, 2-biphenylyloxy group, 3-biphenylyloxy group, 4-biphenylyloxy group and the like. It is done. Examples of the C 6-22 aryl group include phenyl group, 2-methylphenyl group, 2-trifluoromethylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 2-pentafluoroethylphenyl group, 3,5 -Dimethylphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 2-ethoxyphenyl group, 2-i-propoxyphenyl group, 2-benzyloxyphenyl group, 3,5-dimethoxyphenyl Group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-biphenylyl group, 3-biphenylyl group, 4-biphenylyl group, 2-methyl-1-naphthyl group, 2-phenyl-1-naphthyl group, 2-methoxy-1 -Naphtyl group, 2- [3,5-dimethylphenyl] -1-naphthyl group, 2- [4-methylphenyl] -1-naphthyl group 2- [p- (t-butyldimethylsilyl) phenyl] -1-naphthyl group, 2- (o-biphenylyl) -1-naphthyl group, 2- (m-biphenylyl) -1-naphthyl group, 2- ( p-biphenylyl) -1-naphthyl group and the like.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中の好ましいＲ１は、フェニル基（該フェニル基は、２−Ｃ１−３アルキル基（該２−Ｃ１−３アルキル基は、少なくとも１つ以上のハロゲン原子で置換されている。）、ベンジルオキシ基、又は２−Ｃ１−４アルコキシ基で置換されている。）２−フェニル−１−ナフチル基、２−メトキシ−１−ナフチル基である。該フェニル基としては、２−トリフルオロメチルフェニル基、２−ペンタフルオロエチルフェニル基、２−ベンジルオキシフェニル基、２−メトキシフェニル基、２−エトキシフェニル基、２−ｉ−プロポキシフェニル基、２−ｎ−ブトキシフェニル基等が挙げられる。 Preferred R 1 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is A phenyl group (the phenyl group is a 2-C 1-3 alkyl group (the 2-C 1-3 alkyl group is substituted with at least one halogen atom), a benzyloxy group, or 2 Substituted with -C1-4 alkoxy group.) 2-phenyl-1-naphthyl group, 2-methoxy-1-naphthyl group; Examples of the phenyl group include 2-trifluoromethylphenyl group, 2-pentafluoroethylphenyl group, 2-benzyloxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 2-ethoxyphenyl group, 2-i-propoxyphenyl group, 2 -N-butoxyphenyl group etc. are mentioned.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ１は、２−メトキシフェニル基、２−エトキシフェニル基、２−ｉ−プロポキシフェニル基、２−ベンジルオキシフェニル基、２−トリフルオロメチルフェニル基、２−フェニル−１−ナフチル基、２−メトキシ−１−ナフチル基が好ましく、２−メトキシフェニル基、２−トリフルオロメチルフェニル基、２−ベンジルオキシフェニル基、２−フェニル−１−ナフチル基、２−メトキシ−１−ナフチル基がより好ましい。 R 1 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is: 2-methoxyphenyl group, 2-ethoxyphenyl group, 2-i-propoxyphenyl group, 2-benzyloxyphenyl group, 2-trifluoromethylphenyl group, 2-phenyl-1-naphthyl group, 2-methoxy-1- A naphthyl group is preferable, and a 2-methoxyphenyl group, a 2-trifluoromethylphenyl group, a 2-benzyloxyphenyl group, a 2-phenyl-1-naphthyl group, and a 2-methoxy-1-naphthyl group are more preferable.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ２は、水素原子、ハロゲン原子又はＣ１−４アルキル基である。 R 2 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is: A hydrogen atom, a halogen atom or a C 1-4 alkyl group;
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ２を具体的に説明する。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。該Ｃ１−４アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が挙げられる。 R 2 in Formula (1), Formula (1 ′), Formula (2), Formula (2 ′), Formula (a), Formula (a ′), Formula (b), and Formula (b ′) I will explain it. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the C 1-4 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ２は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基が好ましく、これらの中でもＲ２は、水素原子がより好ましい。 R 2 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is: A hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group are preferable. Among these, R 2 is A hydrogen atom is more preferable.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ３は、Ｃ６−１８アリール基又は、２つのＲ３が一緒になって環を形成する場合は、Ｃ３−５の二価の基である。 R 3 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is: When a C 6-18 aryl group or two R 3 groups together form a ring, it is a C 3-5 divalent group.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ３を具体的に説明する。該Ｃ６−１８アリール基としては、フェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、４−メチルフェニル基が挙げられる。２つのＲ３が一緒になって環を形成する場合は、Ｃ３−５の二価の基であり、トリメチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。 R 3 in Formula (1), Formula (1 ′), Formula (2), Formula (2 ′), Formula (a), Formula (a ′), Formula (b), and Formula (b ′) I will explain it. Examples of the C 6-18 aryl group include a phenyl group, a 3,5-dimethylphenyl group, a 2,4,6-trimethylphenyl group, and a 4-methylphenyl group. In the case where two R 3 groups together form a ring, it is a C 3-5 divalent group, and examples thereof include a trimethylene group and a tetramethylene group.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ３はフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２つのＲ３が結合したテトラメチレン基が好ましく、２つのＲ３が互いに結合したテトラメチレン基がより好ましい。 R 3 in the above formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is phenyl. group, 3,5-dimethylphenyl group, a 2,4,6-trimethylphenyl group, a tetramethylene group is preferred that the two R 3 attached, tetramethylene group and more preferably two R 3 bonded to each other.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ４は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基である。 R 4 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is: Each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, a C 1-4 alkoxy group, a nitro group or a cyano group.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ４を具体的に説明する。該ハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。該Ｃ１−４アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が挙げられる。該Ｃ１−４アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が挙げられる。 R 4 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) I will explain it. Examples of the halogen group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the C 1-4 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group. Examples of the C 1-4 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, an s-butoxy group, and a t-butoxy group.
前記式（１）、式（１’）、式（２）、式（２’）、式（ａ）、式（ａ’）、式（ｂ）及び式（ｂ’）中のＲ４は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基が好ましく、これらの中でも、Ｒ４としては、水素原子がより好ましい。 R 4 in the formula (1), formula (1 ′), formula (2), formula (2 ′), formula (a), formula (a ′), formula (b) and formula (b ′) is: Hydrogen atom, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, methoxy group , An ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, an s-butoxy group, and a t-butoxy group, and among these, as R 4 , a hydrogen atom is more preferable. .
光学活性チタンサラン化合物の製造する際に、有機溶媒としてニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、又は上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶媒を用いることで、光学活性チタンサラン化合物である式（１）、式（１’）、式（２）及び式（２’）の中でも、触媒性能の良いホモキラル光学活性チタンサラン化合物である式（Ａ）及び式（Ａ’）を高い単離収率及び高い化学純度で効率的に製造することができることが、本発明の特徴である。 When an optically active titanium-saran compound is produced, an optical activity is obtained by using a nitrile organic solvent, an ether organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, or a mixed solvent selected from the above organic solvents as an organic solvent. Among the formulas (1), (1 ′), (2), and (2 ′) that are titanium-saran compounds, the formulas (A) and (A ′) that are homochiral optically active titanium-saran compounds with good catalytic performance ) Can be efficiently produced with high isolation yield and high chemical purity.
下記の反応式１（式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）は、サラン化合物である式（３）又は式（４）からは、ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の式（Ａ）を製造する方法を示し、又、サラン化合物である式（３’）又は式（４’）からは、ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の式（Ａ’）を製造する方法を示す。
反応式１
The following reaction formula 1 (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meanings as described above) is a saran compound from Formula (3) or Formula (4), which is a homochiral A method for producing the formula (A) of the optically active titanium-saran compound is shown. From the formula (3 ′) or the formula (4 ′) that is the saran compound, the formula (A ′) of the homochiral optically active titanium-saran compound is expressed. The manufacturing method is shown.
Reaction formula 1
反応式１中の本発明で使用するサラン配位子である式（３）、式（３’）、式（４）及び式（４’）は、下記の反応式２で表される方法によって製造できる。
反応式２
Formula (3), Formula (3 ′), Formula (4) and Formula (4 ′), which are the Saran ligands used in the present invention in Reaction Formula 1, are obtained by the method represented by the following Reaction Formula 2. Can be manufactured.
Reaction formula 2
反応式２中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。反応式２中の２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物である式（１７）又は式（１８）とジアミン化合物である式（１９）又は式（１９’）（化合物（１７）又は化合物（１８）１モルに対して０．５〜０．６モルを使用する。）を有機溶媒中で混合し反応させ、サレン配位子であるイミン化合物の式（２０）、式（２０’）、式（２１）又は式（２１’）を製造し、そのイミン化合物を、還元剤を用いてアミン化合物に還元することで、サラン配位子である式（３）、式（３’）、式（４）及び式（４’）の化合物を製造できる。 R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in Reaction Scheme 2 each have the same meaning as described above. In the reaction formula 2, the 2-hydroxyaryl aldehyde compound (17) or (18) and the diamine compound (19) or (19 ′) (compound (17) or compound (18) in 1 mol) Is used in an organic solvent and reacted, and the formula (20), the formula (20 ′), the formula (21) or the imine compound as the salen ligand is reacted. The formula (21 ′) is produced, and the imine compound is reduced to an amine compound using a reducing agent, whereby the formula (3), the formula (3 ′), the formula (4), and the formula that are saran ligands. The compound (4 ′) can be produced.
反応式２中で使用する有機溶媒は、アルコール系有機溶媒、ニトリル系有機溶媒、ハロゲン系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、炭化水素系有機溶媒、アミド系有機溶媒又は上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶媒が挙げられ、具体的には、ｉ−プロパノール、エタノール、メタノール、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ヘキサン、ヘプタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。この中で好ましい溶媒としては、ｉ−プロパノール、エタノール、メタノール、アセトニトリル、ジクロロメタン、トルエン、ジメチルホルムアミド、上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶媒である。 The organic solvent used in the reaction formula 2 is an alcohol organic solvent, a nitrile organic solvent, a halogen organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, an ether organic solvent, a hydrocarbon organic solvent, an amide organic solvent or Specific examples include mixed solvents selected from the above organic solvents, specifically i-propanol, ethanol, methanol, acetonitrile, propionitrile, dichloromethane, chloroform, benzene, toluene, tetrahydrofuran, diethyl ether, hexane, heptane, Examples include dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. Among them, preferred solvents are i-propanol, ethanol, methanol, acetonitrile, dichloromethane, toluene, dimethylformamide, and mixed solvents selected from the above organic solvents.
反応式２については、イミノ化反応とアミン化合物への還元反応を、連続化して行うことも可能である。 Regarding the reaction formula 2, it is also possible to carry out the imination reaction and the reduction reaction to the amine compound continuously.
反応式２中で使用する還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、シアン化水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ３ＣＮ）及び水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ４）等が挙げられ、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）が好ましい。 Examples of the reducing agent used in Reaction Scheme 2 include sodium borohydride (NaBH 4 ), sodium cyanoborohydride (NaBH 3 CN), and lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ). Sodium borohydride (NaBH) 4 ) is preferred.
反応式２中で使用するジアミン化合物の式（１９）及び式（１９’）については、フリー体のジアミン化合物及び塩を形成したジアミン化合物の両者から、いずれかを選んで使用することが可能である。塩を形成したジアミン化合物については、ジアミン硫酸塩、ジアミン塩酸塩、ジアミン酒石酸塩等が挙げられる。サレン配位子であるイミン化合物を製造する際に使用するジアミン化合物としては、フリー体のジアミン化合物、ジアミン硫酸塩、ジアミン酒石酸塩が好ましい。 As for the diamine compounds (19) and (19 ′) used in the reaction formula 2, either a free diamine compound or a salt-formed diamine compound can be selected and used. is there. About the diamine compound which formed the salt, diamine sulfate, diamine hydrochloride, diamine tartrate, etc. are mentioned. As a diamine compound used when manufacturing the imine compound which is a salen ligand, a free diamine compound, a diamine sulfate, and a diamine tartrate are preferable.
これらのサレン配位子を製造する時に、２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物の式（１７）又は式（１８）１モルに対して、１〜１０モルの脱水剤を共存させて製造することができる。脱水剤としては、無水硫酸マグネシウム、無水ホウ酸又はモレキュラシーブスが好ましい。又、脱水操作としてはディーンシュターク型脱水反応器を用いて、溶媒との共沸脱水により生成する水を除去しながらも製造できる。 When these salen ligands are produced, they can be produced in the presence of 1 to 10 mol of a dehydrating agent with respect to 1 mol of the formula (17) or the formula (18) of the 2-hydroxyaryl aldehyde compound. As the dehydrating agent, anhydrous magnesium sulfate, anhydrous boric acid or molecular sieves is preferable. In addition, as a dehydration operation, a Dean-Stark type dehydration reactor can be used while removing water generated by azeotropic dehydration with a solvent.
２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物の式（１７）又は式（１８）は、非特許文献のＪ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ １．（１９８０），１８６２−１８６５．に記載された方法等に従い、対応するフェノール化合物（２２）又は化合物（２３）とパラホルムアルデヒドを、塩化スズと塩基の共存下、トルエン中で加熱撹拌することで、製造できる。製造方法を反応式３に示す。
反応式３
The formula (17) or formula (18) of the 2-hydroxyaryl aldehyde compound is described in J. Pat. Chem. Soc. Perkin Trans 1. (1980), 1862-1865. Can be produced by heating and stirring the corresponding phenol compound (22) or compound (23) and paraformaldehyde in toluene in the presence of tin chloride and a base. The production method is shown in Reaction Scheme 3.
Reaction formula 3
２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物製造について具体例を記載する。例えば２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物（２７）及び（２７’）については、特許文献の特開平７−２８５９８３と非特許文献のＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ（１９９４），５０，１１８２７−１１８３８．に記載された方法等により合成することができる。製造方法の一例を反応式４に示す。
反応式４
Specific examples of the production of 2-hydroxyaryl aldehyde compounds will be described. For example, regarding 2-hydroxyaryl aldehyde compounds (27) and (27 ′), Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-285983 and Non-Patent Document Tetrahedron (1994), 50, 11827-11838. It can be synthesized by the method described in 1. An example of the production method is shown in Reaction Scheme 4.
Reaction formula 4
反応式４中のＰｈはフェニル基を、Ｔｆ２ＮＰｈはＮ−フェニルトリフルオロメタンスルホンイミドを、ＰｈＭｇＢｒはグリニャール試薬を、ＮｉＣｌ２（ｄｐｐｅ）は塩化［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケル（ＩＩ）クロリドを、ＭＯＭＣｌはクロロメチルメチルエーテルを、（ｉ−Ｐｒ）２ＮＥｔはエチルジイソプロピルアミンを、ｔ−ＢｕＬｉはターシャリーブチルリチウムを、ＤＭＦはジメチルホルムアミドを、ＴＭＳＢｒは臭化トリメチルシリルを意味する。反応式４において、出発物質（２４）からは、２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物（２７）を得られ、出発物質（２４’）からは、上記と同じ方法を用いて２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物（２７’）を得ることができる。 In Reaction Scheme 4, Ph is a phenyl group, Tf 2 NPh is N-phenyltrifluoromethanesulfonimide, PhMgBr is a Grignard reagent, and NiCl 2 (dppe) is chloride [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane]. Nickel (II) chloride, MOMCl for chloromethyl methyl ether, (i-Pr) 2 NEt for ethyl diisopropylamine, t-BuLi for tertiary butyl lithium, DMF for dimethylformamide, TMSBr for trimethylsilyl bromide means. In Reaction Scheme 4, the 2-hydroxyaryl aldehyde compound (27) is obtained from the starting material (24), and the 2-hydroxyaryl aldehyde compound (27) is obtained from the starting material (24 ′) using the same method as described above. ') Can get.
ジアミン化合物については、例えば、（１Ｓ,２Ｓ）−（＋）−１，２−ジアミノシクロヘキサン及び（１Ｒ,２Ｒ）−（−）−１，２−ジアミノシクロヘキサンは、Ａｌｄｒｉｃｈ社、東京化成工業株式会社等から入手可能であり、（１Ｓ,２Ｓ）−（−）−１，２−ジフェニルエチレンジアミン及び（１Ｒ,２Ｒ）−（＋）−１，２−ジフェニルエチレンジアミンは、Ａｌｄｒｉｃｈ社等から入手可能である。 As for the diamine compound, for example, (1S, 2S)-(+)-1,2-diaminocyclohexane and (1R, 2R)-(−)-1,2-diaminocyclohexane are Aldrich, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (1S, 2S)-(−)-1,2-diphenylethylenediamine and (1R, 2R)-(+)-1,2-diphenylethylenediamine are available from Aldrich, etc. .
光学活性チタンサラン化合物の製造方法について、検討した内容を説明する。非特許文献のＳｙｎｌｅｔｔ（２００６），３５４５−３５４７．の記載より、特許文献のＷＯ２００６／０８７８７４Ａ１及び非特許文献１のＡｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．（２００６），４５，３４７８−３４８０．に記載の式（２８’） The content of the study on the method for producing the optically active titanium-saran compound will be described. Non-patent literature Synlett (2006), 3545-3547. From the description of WO2006 / 087874A1 of the patent document and Angew. Chem. Int. Ed. (2006), 45, 3478-3480. Formula (28 ') described in
のサラン配位子から調製できる光学活性チタンサラン化合物よりも、下記式（１１’） More than the optically active titanium-saran compound that can be prepared from the saran ligand of the following formula (11 ')
のサラン配位子を用いて、調製できる光学活性チタンサラン化合物の方が、触媒性能が良い内容の報告があった。 There was a report that the optically active titanium-saran compound that can be prepared using the above-mentioned saran ligand has better catalyst performance.
上記の理由から、工業的有用性が高い光学活性チタンサラン化合物を製造できるサラン配位子である式（１１） For the above reasons, the formula (11) is a saran ligand capable of producing an optically active titanium saran compound having high industrial utility.
を用いて光学活性チタンサラン化合物をジ−μ−オキソチタンサラン錯体として単離する検討を行った。しかしながら、ジ−μ−オキソチタンサラン錯体には、三種類の幾何異性体が存在することが分かった。三種類の幾何異性体についてはＨＰＬＣにより分析した。該分析条件は、カラム名：Ｉｎｅｒｔｓｉｌ ＯＤＳ−３ （４．６ｘ１５０ｍｍｘ３μｍ）、溶離液：アセトニトリル／２０ｍＭ酢酸ナトリウム水溶液＝９６／４（ｖ／ｖ）、流速：１．０ｍＬ／分、カラム温度：４０℃である。 Was used to isolate an optically active titanium-saran compound as a di-μ-oxotitanium-saran complex. However, it was found that the di-μ-oxotitanium saran complex has three types of geometric isomers. Three kinds of geometric isomers were analyzed by HPLC. The analysis conditions were as follows: column name: Inertsil ODS-3 (4.6 × 150 mm × 3 μm), eluent: acetonitrile / 20 mM aqueous sodium acetate solution = 96/4 (v / v), flow rate: 1.0 mL / min, column temperature: 40 ° C. It is.
それらの三種類の幾何異性体を詳細に調べるため、三種類の幾何異性体のそれぞれを単離して精製した。続いて、単結晶化した後、Ｘ線構造解析を行った。 In order to investigate these three geometric isomers in detail, each of the three geometric isomers was isolated and purified. Subsequently, after single crystallization, X-ray structural analysis was performed.
下記の部分構造式（２９）をＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏに略し、構造決定できた三種類の幾何異性体のジ−μ−オキソチタンサラン錯体を式（Ａ２９）、式（Ｂ２９）及び式（Ｃ２９）として記載する。これらの構造は、単結晶Ｘ線構造解析により決定した。 The following partial structural formula (29) is abbreviated as O—NH—NH—O, and three kinds of geometric isomers of di-μ-oxotitanium saran complexes whose structures have been determined are represented by formula (A29), formula (B29) and formula It describes as (C29). These structures were determined by single crystal X-ray structural analysis.
式（Ａ２９）の錯体は、同じ部分構造を持った二つチタン単核構造から成り立っており、ホモキラル構造である。一方、式（Ｂ２９）及び式（Ｃ２９）の錯体については、異なる部分構造を持った二つチタン単核構造から成り立っており擬似へテロキラル構造である。式（Ｂ２９）と式（Ｃ２９）との構造の違いは、窒素上（構造図中のイタリック字のＮと点線の矢印で示す。）の水素原子の配置が異なっている点である。 The complex of the formula (A29) is composed of two titanium mononuclear structures having the same partial structure, and has a homochiral structure. On the other hand, the complexes of formula (B29) and formula (C29) are composed of two titanium mononuclear structures having different partial structures, and are pseudoheterochiral structures. The difference in structure between the formula (B29) and the formula (C29) is that the arrangement of hydrogen atoms on nitrogen (indicated by the italic letter N and the dotted arrow in the structure diagram) is different.
次にサラン配位子の立体化学と三種類の幾何異性体のジ−μ−オキソチタンサラン錯体の立体化学について記載する。サラン配位子を式（３）又は式（４） Next, the stereochemistry of the Saran ligand and the stereochemistry of three geometric isomers of the di-μ-oxotitanium Saran complex will be described. The Saran ligand is represented by formula (3) or formula (4)
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を用いて反応を行い、光学活性チタンサラン化合物をジ−μ−オキソチタンサラン錯体として単離する場合について記載する。サラン配位子が式（３）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ａ）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示して、サラン配位子が式（４）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ｂ）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示す。その際の三種類の幾何異性体のジ−μ−オキソチタンサラン錯体の構造は、下記式（Ａ）、式（Ｂ）及び式（Ｃ）となる。 (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meanings as described above), and the optically active titanium-saran compound is isolated as a di-μ-oxotitanium-saran complex. Describe the case. When the Saran ligand is represented by the formula (3), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (a) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as defined above, respectively) In the case where the Saran ligand is represented by the formula (4), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (b) (wherein R 1 , R 2 , R 3 And R 4 each represents the same meaning as described above. The structures of the three kinds of geometric isomers of the di-μ-oxotitanium-saran complex are represented by the following formulas (A), (B), and (C).
サラン配位子を式（３’）又は式（４’） The Saran ligand is represented by formula (3 ') or formula (4')
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を用いて反応を行い、光学活性チタンサラン化合物をジ−μ−オキソチタンサラン錯体として単離する場合について記載する。サラン配位子が式（３’）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ａ’）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示して、サラン配位子が式（４’）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ｂ’）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示す。その際の三種類の幾何異性体のジ−μ−オキソチタンサラン錯体の構造は、下記式（Ａ’）、式（Ｂ’）及び式（Ｃ’）となる。 (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meanings as described above), and the optically active titanium-saran compound is isolated as a di-μ-oxotitanium-saran complex. Describe the case. When the Saran ligand is represented by the formula (3 ′), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (a ′) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent In the case where the Saran ligand is represented by the formula (4 ′), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (b ′) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above). In this case, the structure of the di-μ-oxotitanium saran complex of three kinds of geometric isomers is represented by the following formula (A ′), formula (B ′) and formula (C ′).
ホモキラル錯体である式（Ａ’）は、式（Ａ）のエナンチオマーであり、擬似ヘテロキラルである式（Ｂ’）は、式（Ｂ）のエナンチオマーであり、擬似ヘテロキラルである式（Ｃ’）は、式（Ｃ）のエナンチオマーである。 Formula (A ′), which is a homochiral complex, is an enantiomer of formula (A), Formula (B ′), which is pseudoheterochiral, is an enantiomer of formula (B), and Formula (C ′), which is pseudoheterochiral, is , An enantiomer of formula (C).
光学活性チタンサラン化合物製造の際に、その三種類の幾何異性体うちの主成分となる二種類の幾何異性体のジ−μ−オキソチタンサラン錯体のホモキラル錯体である式（Ａ２９）及び擬似ヘテロキラル錯体である式（Ｂ２９）についての触媒性能を比較した。その結果、ホモキラル錯体である化合物（Ａ２９）が、擬似へテロキラル錯体である化合物（Ｂ２９）よりも、不斉エポキシ化反応において、最終的に良い収率を与えることを見出した。 Formula (A29), which is a homochiral complex of di-μ-oxotitanium saran complex of two kinds of geometric isomers, which is a main component of the three kinds of geometric isomers in the production of optically active titanium-saran compound, and pseudo-heterochiral The catalyst performance for the complex formula (B29) was compared. As a result, it was found that the compound (A29) which is a homochiral complex finally gives a better yield in the asymmetric epoxidation reaction than the compound (B29) which is a pseudoheterochiral complex.
そこで、光学活性チタンサラン化合物の製造検討で、触媒性能の良いホモキラル錯体を効率良く生成させ、触媒性能の劣る擬似へテロキラル錯体をできる限り排除できる製造技術を検討した結果、製造に際してニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、又は上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶媒を用いることで、光学活性チタンサラン化合物のホモキラル錯体を高い単離収率及び高い化学純度で効率的に製造できる方法を見出した。 Therefore, as a result of studying the production of optically active titanium-saran compounds, we studied production technology that can efficiently generate homochiral complexes with good catalytic performance and eliminate pseudoheterochiral complexes with poor catalytic performance as much as possible. , Ether-based organic solvents, aromatic hydrocarbon-based organic solvents, or mixed solvents selected from the above-mentioned organic solvents, so that homochiral complexes of optically active titanium-saran compounds can be efficiently isolated with high isolation yield and high chemical purity. We found a method that can be manufactured automatically.
以下に、触媒性能が良いと分かったホモキラル光学活性チタンサラン化合物を高い選択性で製造し高い化学純度で単離できる方法についての詳細を説明する。前記式（１）、式（１’）、式（２）及び式（２’）のいずれかで表される光学活性チタンサラン化合物を製造する方法において、前記式（３）、式（３’）、式（４）及び式（４’）のいずれかで表されるサラン配位子１モルに対して０．０５〜２．０（モル／Ｌ）に相当する有機溶媒中に溶解させる。次に、チタンアルコキシドを、サラン配位子１モルに対して１〜１．５モルを添加して、０．５〜３時間、撹拌して反応を行う。サラン配位子とチタンアルコキシドとの反応の際の反応温度については、０〜５０℃で反応を行う。その後に、水添加を行う。反応混合溶液にサラン配位子１モルに対して水を３〜１０モルを添加した後、さらに１〜４８時間、撹拌して反応を行う。その際に反応温度については、２０〜１２０℃で反応を行い、目的とするホモキラル錯体である光学活性チタンサラン化合物を析出、結晶化させる。この結晶化時温度は−５〜１５℃にて熟成するための撹拌もできる。続いて生成した結晶を濾取し、そのケークを有機溶媒にて洗浄することで、ホモキラル光学活性チタンサラン化合物を得ることができる。 Below, the detail about the method which can manufacture the homochiral optically active titanium-saran compound found to have good catalytic performance with high selectivity and can be isolated with high chemical purity will be described. In the method for producing an optically active titanium-saran compound represented by any one of the formula (1), formula (1 ′), formula (2) and formula (2 ′), the formula (3), formula (3 ′) ), 1 mol of the Saran ligand represented by any one of the formulas (4) and (4 ′), it is dissolved in an organic solvent corresponding to 0.05 to 2.0 (mol / L). Next, 1 to 1.5 mol of titanium alkoxide is added to 1 mol of saran ligand, and the reaction is carried out with stirring for 0.5 to 3 hours. About reaction temperature in the case of reaction with a Saran ligand and titanium alkoxide, it reacts at 0-50 degreeC. Thereafter, water is added. After adding 3 to 10 moles of water to 1 mole of the Saran ligand to the reaction mixture solution, the reaction is carried out by further stirring for 1 to 48 hours. At that time, the reaction is carried out at a temperature of 20 to 120 ° C. to precipitate and crystallize the optically active titanium-saran compound which is the target homochiral complex. The crystallization temperature can be stirred for aging at -5 to 15 ° C. Subsequently, the produced crystal is collected by filtration, and the cake is washed with an organic solvent, whereby a homochiral optically active titanium-saran compound can be obtained.
サラン配位子とチタンアルコキシドとの反応の際の反応温度については、０〜５０℃で反応を行うことができるが、２５〜４０℃が好ましい。 About reaction temperature in the case of reaction with a Saran ligand and titanium alkoxide, it can react at 0-50 degreeC, However, 25-40 degreeC is preferable.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造で、使用する有機溶媒は、非プロトン性の有機溶媒、プロトン性の有機溶媒又はこれら上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶液が挙げられるが、好ましい溶媒は非プロトン性有機溶媒である。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, examples of the organic solvent used include an aprotic organic solvent, a protic organic solvent, and a mixed solution selected from the above organic solvents. Protic organic solvent.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造で、使用する非プロトン性の有機溶媒としては、ハロゲン系有機溶媒、エステル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、アミド系有機溶媒、ニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒又は芳香族炭化水素系有機溶媒が挙げられ、具体的には、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ，Ｎ−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、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。 The aprotic organic solvents used in the production of this homochiral optically active titanium-saran compound include halogen-based organic solvents, ester-based organic solvents, ketone-based organic solvents, amide-based organic solvents, nitrile-based organic solvents, and ether-based organic solvents. Examples thereof include a solvent or an aromatic hydrocarbon-based organic solvent, specifically, dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, acetonitrile, propionitrile, Examples include butyronitrile, dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, diisopropyl ether, benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene.
この中で好ましい有機溶媒は、エステル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、アミド系有機溶媒、ニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、これら上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶液である。 Among these, preferred organic solvents are ester organic solvents, ketone organic solvents, amide organic solvents, nitrile organic solvents, ether organic solvents, aromatic hydrocarbon organic solvents, and mixtures selected from the above organic solvents. Solution.
さらに、この中で更に好ましい有機溶媒は、ニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、これら上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶液である。ニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒又は上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶液を用いると、触媒調製の反応を行って生成した錯体が反応系中に析出してくるので、それを濾取するだけで純度９５％以上のホモキラル錯体が７５％以上の単離収率で得られる。 Further preferred among these are nitrile organic solvents, ether organic solvents, aromatic hydrocarbon organic solvents, and mixed solutions selected from these organic solvents. When a mixed solution selected from a nitrile organic solvent, an ether organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, or the above organic solvent is used, the complex formed by the reaction for catalyst preparation is precipitated in the reaction system. Therefore, a homochiral complex having a purity of 95% or more can be obtained in an isolated yield of 75% or more simply by filtering it.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造で、使用するニトリル系有機溶媒としては、具体的には、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等が挙げられ、好ましい溶媒はアセトニトリルである。 Specific examples of the nitrile organic solvent used in the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound include acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, and the preferred solvent is acetonitrile.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造で、使用するエーテル系有機溶媒としては、具体的には、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等が挙げられ、好ましい溶媒はテトラヒドロフランである。 Specific examples of the ether-based organic solvent used in the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound include dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, diisopropyl ether and the like, and a preferred solvent is tetrahydrofuran.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造で、使用する芳香族炭化水素系有機溶媒としては、具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられ、好ましい溶媒はトルエンである。 Specific examples of the aromatic hydrocarbon-based organic solvent used in the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and the like, and a preferred solvent is toluene.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、使用する有機溶媒の使用量は、サラン配位子と使用する有機溶媒の濃度で表すことができる。サラン配位子１モルに対して０．０５〜２．０（モル／Ｌ）に相当する濃度が挙げられ、好ましくは、サラン配位子１モルに対して０．２〜０．４（モル／Ｌ）に相当する濃度である。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the amount of the organic solvent used can be represented by the concentration of the saran ligand and the organic solvent used. A concentration corresponding to 0.05 to 2.0 (mol / L) per 1 mol of the Saran ligand is mentioned, and preferably 0.2 to 0.4 (mol) per 1 mol of the Saran ligand. / L).
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、使用するチタンアルコキシドとしては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラｎ−プロポキシド、チタンテトラｉ−プロポキシド、チタンテトラｎ−ブトキシド、チタンテトラｔ−ブトキシド等が挙げられ、これらの中でも、チタンテトラｉ−プロポキシド［Ｔｉ（Ｏｉ−Ｐｒ）４］が好ましい。 In the production of this homochiral optically active titanium-saran compound, the titanium alkoxide used is titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra n-propoxide, titanium tetra i-propoxide, titanium tetra n-butoxide, titanium tetra. Examples thereof include t-butoxide, and among these, titanium tetra i-propoxide [Ti (Oi-Pr) 4 ] is preferable.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、使用するチタンアルコキシドの使用量は、サラン配位子１モルに対して１〜１．５モルが挙げられ、好ましくは、サレン配位子１モルに対して１〜１．０５モルである。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the amount of titanium alkoxide used is 1 to 1.5 moles per mole of saran ligand, and preferably 1 mole of salen ligand. 1 to 1.05 mol.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、チタンアルコキシドの添加温度及び反応温度は、室温又は０〜５０℃であり、２５〜４０℃が好ましい。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the addition temperature and reaction temperature of titanium alkoxide are room temperature or 0 to 50 ° C, preferably 25 to 40 ° C.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、チタンアルコキシドを添加した後の撹拌時間は、０．５〜３時間が挙げられ、１〜２時間が好ましい。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the stirring time after adding the titanium alkoxide is 0.5 to 3 hours, preferably 1 to 2 hours.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、チタンアルコキシドを添加した後の撹拌中の反応温度は、室温又は０〜５０℃であり、２５〜４０℃が好ましい。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the reaction temperature during stirring after adding the titanium alkoxide is room temperature or 0 to 50 ° C, and preferably 25 to 40 ° C.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、使用する水の量は、サラン配位子１モルに対して１〜１０モルが挙げられ、３〜５モルが好ましい。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the amount of water to be used is 1 to 10 mol, preferably 3 to 5 mol, per 1 mol of the saran ligand.
本ホモキラル光学活性チタンサラン化合物の製造において、水の添加温度及び反応温度は、２０〜１２０℃であり、３５〜４０℃が好ましい。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the addition temperature of water and the reaction temperature are 20 to 120 ° C., preferably 35 to 40 ° C.
本ホモキラルな光学活性チタンサラン化合物の製造において、水を添加した後の撹拌時間は、１〜４８時間が挙げられ、３〜５時間が好ましい。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the stirring time after adding water is 1 to 48 hours, preferably 3 to 5 hours.
本ホモキラルな光学活性チタンサラン化合物の製造において、水を添加した後の撹拌中の反応温度は、２０〜１２０℃であり、３５〜４０℃が好ましい。 In the production of the present homochiral optically active titanium-saran compound, the reaction temperature during stirring after adding water is 20 to 120 ° C, preferably 35 to 40 ° C.
光学活性チタンサラン化合物の結晶化が終了した後に濾取を行い、そのケークを有機溶媒で洗浄することで、光学活性チタンサラン化合物を得ることができる。その洗浄の際に使用する有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ニトリル系溶媒、ハロゲン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系溶媒、アミド系溶媒又は上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶液が挙げられる。具体的には、エタノール、メタノール、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ヘキサン、ヘプタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられ、この中で好ましい溶媒は、アセトニトリル、トルエンである。 After the crystallization of the optically active titanium-saran compound is completed, it is collected by filtration, and the cake is washed with an organic solvent, whereby the optically active titanium-saran compound can be obtained. The organic solvent used in the washing is selected from alcohol solvents, nitrile solvents, halogen solvents, aromatic hydrocarbon solvents, ether solvents, hydrocarbon solvents, amide solvents or the above organic solvents. Mixed solution. Specifically, ethanol, methanol, acetonitrile, propionitrile, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chloroform, benzene, toluene, tetrahydrofuran, diethyl ether, hexane, heptane, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. Among them, preferred solvents are acetonitrile and toluene.
濾取、洗浄したホモキラル光学活性チタンサラン化合物は真空乾燥機等で乾燥することで、粉末状で得ることができる。 The filtered and washed homochiral optically active titanium-saran compound can be obtained in powder form by drying with a vacuum dryer or the like.
なお、ホモキラル錯体（Ａ）を、基質オレフィンの非存在下で、酸化剤で反応させると新しい錯体が得られ、これはＸ線結晶構造解析の結果、下記の構造を有するμ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体（Ｇ） When the homochiral complex (A) is reacted with an oxidant in the absence of a substrate olefin, a new complex is obtained. As a result of X-ray crystal structure analysis, μ-oxo-μ- having the following structure is obtained. Peroxo optically active titanium-saran complex (G)
（部分構造Ｏ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは前記の通りである。）であるということが明らかとなった。 (The partial structure O—NH—NH—O is as described above.)
次にμ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体について詳細に記載する。サラン配位子を式（３）又は式（４） Next, the μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran complex will be described in detail. The Saran ligand is represented by formula (3) or formula (4)
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を用いて製造できるジ−μ−オキソチタンサラン錯体のうち、ホモキラル錯体（Ａ）を有機溶媒に溶解させ該反応混合液を酸化剤で酸化することで、μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体（Ｇ）を製造できる。該製造方法を反応式５に示す。サラン配位子が式（３）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ａ）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示して、サラン配位子が式（４）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ｂ）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示す。
反応式５
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meanings as described above), among the di-μ-oxotitanium saran complexes which can be produced using the homochiral complex (A) as an organic solvent It is made to melt | dissolve in this and it oxidizes this reaction liquid mixture with an oxidizing agent, and can manufacture a mu-oxo-micro-peroxo optically active titanium saran complex (G). The production method is shown in Reaction Scheme 5. When the Saran ligand is represented by the formula (3), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (a) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as defined above, respectively) In the case where the Saran ligand is represented by the formula (4), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (b) (wherein R 1 , R 2 , R 3 And R 4 each represents the same meaning as described above.
Reaction formula 5
μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体の立体化学について記載する。サラン配位子を式（３’）又は式（４’） The stereochemistry of the μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran complex is described. The Saran ligand is represented by formula (3 ') or formula (4')
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を用いて製造できるジ−μ−オキソチタンサラン錯体のうち、ホモキラル錯体（Ａ’）を有機溶媒に溶解させ該反応混合液を酸化剤で酸化することで、μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体（Ｇ’）を製造できる。該製造方法を反応式６に示す。サラン配位子が式（３’）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ａ’）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示して、サラン配位子が式（４’）の場合は、部分構造式のＯ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏは式（ｂ’）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）を示す。μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体である式（Ｇ’）は、式（Ｇ）のエナンチオマーである。
反応式６
(Wherein R 1 , R 2 , R 3, and R 4 represent the same meanings as described above), among the di-μ-oxotitanium saran complexes that can be produced, a homochiral complex (A ′) is organic A μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran complex (G ′) can be produced by dissolving in a solvent and oxidizing the reaction mixture with an oxidizing agent. The production method is shown in Reaction Scheme 6. When the Saran ligand is represented by the formula (3 ′), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (a ′) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent In the case where the Saran ligand is represented by the formula (4 ′), the partial structural formula O—NH—NH—O is represented by the formula (b ′) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above). Formula (G ′), which is a μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran complex, is an enantiomer of formula (G).
Reaction formula 6
このμ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体である化合物（Ｇ）又は化合物（Ｇ’）を、ホモキラル錯体である化合物（Ａ）又は化合物（Ａ’）より製造する際の酸化剤の具体例としては、ヨードソベンゼン、次亜塩素酸ナトリウム、ｍ−クロロ過安息香酸、オキソン（デュポン社登録商標）、過酸化水素水、尿素―過酸化水素付加体（ＵＨＰ）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド（ＴＢＨＰ）、クメンヒドロペルオキシド（ＣＨＰ）及び上記の酸化剤から選ばれる混合物が挙げられる。この中でも、過酸化水素水及び尿素―過酸化水素付加体（ＵＨＰ）が好ましく、過酸化水素水がより好ましい。 Specifics of oxidizing agent in producing compound (G) or compound (G ′) which is this μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran complex from compound (A) or compound (A ′) which is a homochiral complex Examples include iodosobenzene, sodium hypochlorite, m-chloroperbenzoic acid, oxone (registered trademark of DuPont), hydrogen peroxide, urea-hydrogen peroxide adduct (UHP), t-butyl hydroperoxide (TBHP), cumene hydroperoxide (CHP) and mixtures selected from the above oxidizing agents. Among these, hydrogen peroxide solution and urea-hydrogen peroxide adduct (UHP) are preferable, and hydrogen peroxide solution is more preferable.
該μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン錯体も、過酸化水素水を酸化剤として、基質オレフィン化合物の不斉エポキシ化反応について高いエナンチオ選択性と高い収率で目的となるエポキシ化合物を与える触媒として機能することが明らかとなった。 The μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran complex also gives the target epoxy compound with high enantioselectivity and high yield for the asymmetric epoxidation reaction of the substrate olefin compound using hydrogen peroxide as an oxidizing agent. It became clear that it functions as a catalyst.
以下、実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, although an Example demonstrates in more detail, this invention is not limited to these.
サラン配位子の製造方法は、特許文献ＷＯ２００６／０８７８７４Ａ１及び非特許文献Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．（２００６年），４５，３４７８−３４８０．記載の方法に従って製造できる。製造方法の一例を反応式７に示す。
反応式７
The method for producing a Saran ligand is described in Patent Document WO2006 / 087874A1 and Non-Patent Document Angew. Chem. Int. Ed. (2006), 45, 3478-3480. It can be produced according to the method described. An example of the production method is shown in Reaction Scheme 7.
Reaction formula 7
２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物（３３）とジアミン化合物（３４）（２−ヒドロキシアリールアルデヒド化合物１モルに対して０．５〜０．６モルを使用する。）をトルエン中で混合し、窒素雰囲気下で加熱撹拌することで反応させ、サレン配位子であるイミン化合物（３５）を製造し、引き続き、該反応溶液中に、メタノール、水素化ホウ素ナトリウムと順に添加し、窒素雰囲気下で加熱撹拌することで、そのサレン配位子（３５）をサラン配位子（１１）に還元することで製造できる。還元剤を添加する際は、反応溶液を冷却することもできる。 The 2-hydroxyaryl aldehyde compound (33) and the diamine compound (34) (0.5 to 0.6 mol is used per 1 mol of the 2-hydroxyaryl aldehyde compound) are mixed in toluene, and the reaction is performed under a nitrogen atmosphere. To produce an imine compound (35) which is a salen ligand, and subsequently, methanol and sodium borohydride are sequentially added to the reaction solution, followed by heating and stirring under a nitrogen atmosphere. Thus, it can be produced by reducing the salen ligand (35) to the salen ligand (11). When adding the reducing agent, the reaction solution can also be cooled.
実施例１
ホモキラル光学活性チタンサラン化合物（Ａ２９）の製造
Example 1
Production of homochiral optically active titanium-saran compound (A29)
光学活性サラン配位子（１１）０．２２ｇ（０．４０ｍｍｏｌ）を反応容器に仕込み、１．０ｍＬのアセトニトリルに溶かし、窒素雰囲気下４０℃で撹拌し、０．１１ｇ（０．４０ｍｍｏｌ）のチタンテトラｉ−プロポキシド［Ｔｉ（Ｏｉ−Ｐｒ）４］を４０℃で滴下した。窒素雰囲気下４０℃で１時間撹拌して、次に２２ｍｇ（１．２ｍｍｏｌ）の水（Ｈ２Ｏ）を４０℃で添加した。水の添加後、４０℃で３時間攪拌し、生じた沈殿物の一部を採取しクロロホルムに溶解させてＨＰＬＣで分析を行なった。ホモキラル錯体（Ａ２９）／擬似へテロキラル錯体（Ｂ２９）／擬似へテロキラル錯体（Ｃ２９）の比率を下記に記載する。錯体（Ａ２９）／錯体（Ｂ２９）／錯体（Ｃ２９）＝９３．６／５．６／０．８であった。 0.22 g (0.40 mmol) of optically active salen ligand (11) was charged into a reaction vessel, dissolved in 1.0 mL of acetonitrile, stirred at 40 ° C. in a nitrogen atmosphere, and 0.11 g (0.40 mmol) of titanium. Tetra i-propoxide [Ti (Oi-Pr) 4 ] was added dropwise at 40 ° C. Stirred at 40 ° C. for 1 hour under nitrogen atmosphere, then 22 mg (1.2 mmol) of water (H 2 O) was added at 40 ° C. After the addition of water, the mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours, and a part of the resulting precipitate was collected, dissolved in chloroform, and analyzed by HPLC. The ratio of the homochiral complex (A29) / pseudoheterochiral complex (B29) / pseudoheterochiral complex (C29) is described below. Complex (A29) / complex (B29) / complex (C29) = 93.6 / 5.6 / 0.8.
析出した固体を濾紙で濾取し、アセトニトリルで２回（０．５ｍＬで２回）ケークを洗浄した。ケークをナス型フラスコに入れて、エバポレーターと真空乾燥機を用いて、恒量になるまで乾燥した。０．２１ｇ（収率８７％）淡黄色粉末状で、光学活性チタンサラン化合物（５）のホモキラル錯体（Ａ２９）を得た。ＨＰＬＣによる該錯体の相対面積百分率（％）は、９９％であった。 The precipitated solid was filtered off with filter paper, and the cake was washed twice with acetonitrile (twice with 0.5 mL). The cake was placed in an eggplant-shaped flask and dried using an evaporator and a vacuum dryer until a constant weight was reached. A homochiral complex (A29) of optically active titanium-saran compound (5) was obtained in the form of 0.21 g (yield 87%) pale yellow powder. The relative area percentage (%) of the complex by HPLC was 99%.
ＨＰＬＣ分析条件：カラム名 Ｉｎｅｒｔｓｉｌ ＯＤＳ−３（４．６ｘ１５０ｍｍｘ３μｍ）、溶離液 アセトニトリル／２０ｍＭ酢酸ナトリウム水溶液＝９６／４（ｖ／ｖ）、流速 １．０ｍＬ／ｍｉｎ、カラム温度 ４０℃、保持時間 錯体（Ａ２９）６．０分、錯体（Ｂ２９）６．４分、錯体（Ｃ２９）７．４分、測定波長 ２４０ｎｍ． HPLC analysis conditions: Column name Inertsil ODS-3 (4.6 × 150 mm × 3 μm), eluent acetonitrile / 20 mM sodium acetate aqueous solution = 96/4 (v / v), flow rate 1.0 mL / min, column temperature 40 ° C., retention time complex ( A29) 6.0 minutes, complex (B29) 6.4 minutes, complex (C29) 7.4 minutes, measurement wavelength 240 nm.
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ；０．６４〜０．９２（ｍ，４Ｈ），０．９２〜１．２４（ｍ，４Ｈ），１．４９〜１．６７（ｂｒ，２Ｈ），１．６７〜１．８３（ｂｒ，２Ｈ），１．８５〜２．０４（ｂｒ，２Ｈ），２．０７〜２．２８（ｍ，２Ｈ），２．４５（ｄ，Ｊ＝１１．６Ｈｚ，２Ｈ），２．５９〜２．９５（ｍ，６Ｈ），３．３０（ｓ，６Ｈ，−ＣＨ３），３．６１〜３．８６（ｍ，４Ｈ），３．７０（ｓ，６Ｈ，−ＣＨ３），３．９７（ｔ，Ｊ＝１１．３Ｈｚ，２Ｈ），４．１６（ｄ，Ｊ＝１１．３Ｈｚ，２Ｈ），６．１０（ｄｄ，Ｊ＝８．０，０．６Ｈｚ，２Ｈ），６．３２（ｄｄ，Ｊ＝７．４，１．８Ｈｚ，２Ｈ），６．５３（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），６．６３〜７．３２（ｍ，２２Ｈ） 1 H-NMR (CDCl 3 ) δ; 0.64 to 0.92 (m, 4H), 0.92 to 1.24 (m, 4H), 1.49 to 1.67 (br, 2H), 1 .67 to 1.83 (br, 2H), 1.85 to 2.04 (br, 2H), 2.07 to 2.28 (m, 2H), 2.45 (d, J = 11.6 Hz, 2H), 2.59-2.95 (m, 6H), 3.30 (s, 6H, -CH3), 3.61-3.86 (m, 4H), 3.70 (s, 6H,- CH 3), 3.97 (t, J = 11.3Hz, 2H), 4.16 (d, J = 11.3Hz, 2H), 6.10 (dd, J = 8.0,0.6Hz, 2H), 6.32 (dd, J = 7.4, 1.8 Hz, 2H), 6.53 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 6.63 to 7.32 (m, 22H)
実施例２〜実施例４
ホモキラル光学活性チタンサラン化合物（Ａ２９）の製造
Example 2 to Example 4
Production of homochiral optically active titanium-saran compound (A29)
実施例１に記載した反応条件のうち、溶媒の種類を変更して同様の反応を行なった。水の添加後、３時間撹拌した後のサンプリングによるＨＰＬＣによる分析結果を表１に示す。 Among the reaction conditions described in Example 1, the same reaction was carried out by changing the type of solvent. Table 1 shows the results of HPLC analysis by sampling after adding water and stirring for 3 hours.
（注１）ｉ−プロポキシ基（ｉ−ＰｒＯ基）を持つチタン化合物とサラン配位子との複合体と推定され、ＨＰＬＣ保持時間は、４．０分である。
（注２）最終的な単離収率とホモキラル錯体の純度は、それぞれ次のとおりであった。
実施例３：単離収率 ７８％ 純度 ９６％
実施例４：単離収率 ７５％ 純度 ９５％
(Note 1) Presumed to be a complex of a titanium compound having an i-propoxy group (i-PrO group) and a Saran ligand, and HPLC retention time is 4.0 minutes.
(Note 2) The final isolation yield and the purity of the homochiral complex were as follows.
Example 3: Isolated yield 78% Purity 96%
Example 4: Isolated yield 75% Purity 95%
実施例５
ホモキラル光学活性チタンサラン化合物（Ｄ）の製造
Example 5
Production of homochiral optically active titanium-saran compound (D)
光学活性チタンサラン化合物である式（Ｄ）、式（Ｅ）並びに式（Ｆ） Formula (D), Formula (E) and Formula (F) which are optically active titanium-saran compounds
（部分構造式（３６）は、Ｏ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏで略した。）は、１Ｈ−ＮＭＲの結果より推定した構造である。 (Partial structural formula (36) is abbreviated as O—NH—NH—O.) Is a structure estimated from the result of 1 H-NMR.
光学活性サラン配位子（１３）０．３５ｇ（０．５０ｍｍｏｌ）を反応容器に仕込み、２．２ｍＬのアセトニトリルに溶かし、窒素雰囲気下４０℃で撹拌し、０．１４ｇ（０．５０ｍｍｏｌ）のチタンテトラｉ−プロポキシド［Ｔｉ（Ｏｉ−Ｐｒ）４］を４０℃で滴下した。窒素雰囲気下４０℃で１時間撹拌して、次に２７ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）の水（Ｈ２Ｏ）を４０℃で添加した。水の添加後、２５℃で１４時間攪拌し、生じた沈殿物の一部を採取し、クロロホルムに溶解させて、ＨＰＬＣで分析を行なった。ホモキラル錯体（Ｄ）／擬似へテロキラル錯体（Ｅ）／擬似へテロキラル錯体（Ｆ）の比率を下記に記載する。
錯体（Ｄ）／錯体（Ｅ）／錯体（Ｆ）＝９５．６／４．３／０．１であった。
A reaction vessel was charged with 0.35 g (0.50 mmol) of optically active salen ligand (13), dissolved in 2.2 mL of acetonitrile, stirred at 40 ° C. under a nitrogen atmosphere, and 0.14 g (0.50 mmol) of titanium. Tetra i-propoxide [Ti (Oi-Pr) 4 ] was added dropwise at 40 ° C. Stirred at 40 ° C. for 1 hour under nitrogen atmosphere, then 27 mg (1.5 mmol) of water (H 2 O) was added at 40 ° C. After the addition of water, the mixture was stirred at 25 ° C. for 14 hours, and a portion of the resulting precipitate was collected, dissolved in chloroform, and analyzed by HPLC. The ratio of homochiral complex (D) / pseudoheterochiral complex (E) / pseudoheterochiral complex (F) is described below.
Complex (D) / complex (E) / complex (F) = 95.6 / 4.3 / 0.1.
析出した固体を濾紙で濾取し、アセトニトリル１０ｍＬでケークを洗浄した。ケークをナス型フラスコに入れて、エバポレーターと真空乾燥機を用いて、恒量になるまで乾燥した。０．２９ｇ（収率７７％）淡黄色粉末状で、光学活性チタンサラン化合物（７）のホモキラル錯体（Ｄ）を得た。ＨＰＬＣによる該錯体の相対面積百分率（％）は、９９％であった。 The precipitated solid was collected by filtration with a filter paper, and the cake was washed with 10 mL of acetonitrile. The cake was placed in an eggplant-shaped flask and dried using an evaporator and a vacuum dryer until a constant weight was reached. A homochiral complex (D) of optically active titanium-saran compound (7) was obtained in the form of 0.29 g (yield 77%) pale yellow powder. The relative area percentage (%) of the complex by HPLC was 99%.
ＨＰＬＣ分析条件：カラム名 Ｉｎｅｒｔｓｉｌ ＯＤＳ−３（４．６ｘ１５０ｍｍｘ３μｍ）、溶離液 アセトニトリル／２０ｍＭ酢酸ナトリウム水溶液＝９６／４（ｖ／ｖ）、流速 １．０ｍＬ／分、カラム温度 ４０℃、保持時間 錯体（Ｅ）３９．２分、錯体（Ｄ）４５．２分、錯体（Ｆ）５６．２分 測定波長 ２５４ｎｍ． HPLC analysis conditions: Column name Inertsil ODS-3 (4.6 × 150 mm × 3 μm), eluent acetonitrile / 20 mM aqueous sodium acetate solution = 96/4 (v / v), flow rate 1.0 mL / min, column temperature 40 ° C., retention time complex ( E) 39.2 minutes, Complex (D) 45.2 minutes, Complex (F) 56.2 minutes Measurement wavelength 254 nm.
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ；−１．１３〜−０．８９（ｍ，２Ｈ），０．２４〜０．８２（ｍ，６Ｈ），１．２３（ｔ，Ｊ＝１４．９Ｈｚ，４Ｈ），１．４７〜１．９１（ｍ，６Ｈ），２．２８（ｔ，Ｊ＝１１．８Ｈｚ，２Ｈ），２．３６〜２．５８（ｍ，２Ｈ），２．９１（ｄ，Ｊ＝１３．１Ｈｚ，２Ｈ），３．３６（ｄ，Ｊ＝１１．３Ｈｚ，２Ｈ），３．６８（ｄ，Ｊ＝１１．０Ｈｚ，２Ｈ），３．７２（ｄ，Ｊ＝１２．５Ｈｚ，２Ｈ），４．０８（ｄ，Ｊ＝１０．７Ｈｚ，２Ｈ），４．４６（ｄ，Ｊ＝１２．５Ｈｚ，２Ｈ），４．５６（ｄ，Ｊ＝１２．２Ｈｚ，２Ｈ），４．９１（ｄ，Ｊ＝１２．５Ｈｚ，２Ｈ），５．０１（ｄ，Ｊ＝１２．５Ｈｚ，２Ｈ），６．１３（ｄｄ，Ｊ＝７．９，１．０Ｈｚ，２Ｈ），６．３４（ｄｄ，Ｊ＝７．４，１．５Ｈｚ，２Ｈ），６．５８〜７．４１（ｍ，４４Ｈ） 1 H-NMR (CDCl 3 ) δ; −1.13 to −0.89 (m, 2H), 0.24 to 0.82 (m, 6H), 1.23 (t, J = 14.9 Hz, 4H), 1.47 to 1.91 (m, 6H), 2.28 (t, J = 11.8 Hz, 2H), 2.36 to 2.58 (m, 2H), 2.91 (d, J = 13.1 Hz, 2H), 3.36 (d, J = 11.3 Hz, 2H), 3.68 (d, J = 11.0 Hz, 2H), 3.72 (d, J = 12.5 Hz) , 2H), 4.08 (d, J = 10.7 Hz, 2H), 4.46 (d, J = 12.5 Hz, 2H), 4.56 (d, J = 12.2 Hz, 2H), 4 .91 (d, J = 12.5 Hz, 2H), 5.01 (d, J = 12.5 Hz, 2H), 6.13 (dd, J = 7.9, 1.0 Hz, 2H), 6. 34 (dd J = 7.4,1.5Hz, 2H), 6.58~7.41 (m, 44H)
実施例６，実施例７
ホモキラル光学活性チタンサラン化合物（Ｄ）の製造
Example 6, Example 7
Production of homochiral optically active titanium-saran compound (D)
実施例５に記載した反応条件のうち、溶媒の種類を変更して同様の反応を行なった。水の添加後、３時間撹拌した後のサンプリングによるＨＰＬＣによる分析結果を表２に示す。 Among the reaction conditions described in Example 5, the same reaction was carried out by changing the type of solvent. Table 2 shows the results of HPLC analysis by sampling after addition of water and stirring for 3 hours.
実施例８
ホモキラル錯体と擬似へテロキラル錯体の触媒性能を比較する実験
Example 8
Experiments comparing the catalytic performance of homochiral and pseudoheterochiral complexes
下記ホモキラル錯体（Ａ２９）と擬似へテロキラル錯体（Ｂ２９） The following homochiral complex (A29) and pseudo-heterochiral complex (B29)
（部分構造式（２９）は、Ｏ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏで略した。）との触媒性能に関する比較実験について記載する。 (Partial structural formula (29) is abbreviated as O—NH—NH—O.) A comparative experiment regarding the catalyst performance is described.
下記の反応式８に、ホモキラル錯体（Ａ２９）と擬似へテロキラル錯体（Ｂ２９）との触媒性能の比較実験を示す。
反応式８
The following reaction formula 8 shows a comparative experiment of the catalytic performance of the homochiral complex (A29) and the pseudo-heterochiral complex (B29).
Reaction formula 8
不斉エポキシ化反応を行う基質オレフィンとして２−ビニルナフタレン（３０）（６１４ｍｇ、４．０ｍｍｏｌ）を、１０．０ｍＬの有機溶媒（ジクロロメタン）に溶解させ、基質オレフィン濃度が０．４ｍｏｌ／Ｌに相当する溶媒を調製した。この溶液２．０ｍＬ（基質オレフィンが０．８ｍｍｏｌ含まれる。）をそれぞれ反応容器に取り出し、ホモキラル錯体である化合物（Ａ２９）並びに擬似へテロキラル錯体である化合物（Ｂ２９）を、それぞれの反応容器に２．４ｍｇ（基質オレフィンに対して０．２５モル％に相当する量である。）を添加した。それぞれの混合溶液にｐＨ７．４のリン酸緩衝液（０．０６７ｍｏｌ／Ｌ、１４０μＬ）を添加した後に、温度を２５℃に保ち、３０％過酸化水素水（１３６μＬ、基質オレフィン０．８ｍｍｏｌに対して１．２ｍｍｏｌに相当する量である。）を加えて撹拌した。各時間で、反応の溶液の一部を抜き取り、１ＨＮＭＲで、あらかじめ反応基質と等モル量加えておいた不斉エポキシ化反応に関与しない内部標準物質としての２−ブロモナフタレン（３２）、原料並びに目的化合物（３１）の積分比を計算して、転化率と収率を算出した。 2-vinylnaphthalene (30) (614 mg, 4.0 mmol) is dissolved in 10.0 mL of an organic solvent (dichloromethane) as a substrate olefin for the asymmetric epoxidation reaction, and the substrate olefin concentration corresponds to 0.4 mol / L. The solvent to be prepared was prepared. 2.0 mL of this solution (containing 0.8 mmol of the substrate olefin) was taken out into each reaction vessel, and a compound (A29) which is a homochiral complex and a compound (B29) which is a pseudoheterochiral complex were added to each reaction vessel. .4 mg (amount corresponding to 0.25 mol% with respect to the substrate olefin) was added. After adding a pH 7.4 phosphate buffer (0.067 mol / L, 140 μL) to each mixed solution, the temperature was kept at 25 ° C., and 30% hydrogen peroxide solution (136 μL, based on 0.8 mmol of substrate olefin). The amount corresponding to 1.2 mmol) was added and stirred. At each time, a part of the reaction solution was extracted and 2-bromonaphthalene (32) as an internal standard substance not involved in the asymmetric epoxidation reaction previously added in equimolar amount with the reaction substrate by 1 HNMR, raw material In addition, the conversion ratio and yield were calculated by calculating the integration ratio of the target compound (31).
次に、比較実験の転化率についての結果を下記の図１に示す。 Next, the result about the conversion rate of the comparative experiment is shown in FIG. 1 below.
図１
次に、比較実験の収率についての結果を下記の図２に示す。 Next, the results regarding the yield of the comparative experiment are shown in FIG.
図２
上記の結果より、目的化合物の２−ビニルナフタレンオキシド（３１）の収率は、ホモキラル錯体である化合物（Ａ２９）では、６０時間で９５％であり、擬似へテロキラル錯体である化合物（Ｂ２９）では、６０時間で７３％であった。即ち、ホモキラル錯体である化合物（Ａ）が擬似へテロキラル錯体である化合物（Ｂ）よりも、不斉エポキシ化反応における最終的な収率が良いことを見出した。 From the above results, the yield of the target compound 2-vinylnaphthalene oxide (31) is 95% in 60 hours for the compound (A29) which is a homochiral complex, and in the compound (B29) which is a pseudoheterochiral complex. And 73% in 60 hours. That is, it was found that the final yield in the asymmetric epoxidation reaction was better in the compound (A) that was a homochiral complex than in the compound (B) that was a pseudoheterochiral complex.
実施例９
μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ２９）
Example 9
μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G29)
（部分構造式（２９）は、Ｏ―ＮＨ―ＮＨ―Ｏで略した。）の製造 (Partial structural formula (29) is abbreviated as O—NH—NH—O)
ホモキラル光学活性チタンサラン化合物（Ａ２９）１．２ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を反応容器に仕込み、９．０ｍＬのジクロロメタンに溶かし室温２０〜２５℃で撹拌し、２．５ｇ（２２．０ｍｍｏｌ）の３０％過酸化水素水を、室温２０〜２５℃で滴下した。窒素雰囲気下、該反応混合液を室温２０〜２５℃で２０分撹拌した。次に、該反応混合液へ２ｍＬの水を添加した後、分液操作して水層を除き得られた有機層を２ｍＬの水で洗浄した。続いて、該有機層を３０％チオ硫酸ナトリウム水溶液２．５ｇで洗浄し、さらに２ｍＬの水で洗浄した後、を留去し、中圧カラムクロマトグラフィーにて単離精製（溶離液条件：ヘキサン／酢酸エチル＝６５／３５から６０／４０へのグラジエント条件）を行った。１０４ｍｇ（収率９％）淡黄色粉末状で、μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ２９）を得た。ＨＰＬＣによる該錯体の相対面積百分率（％）は、９９％であった。μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ２９）の構造は、単結晶Ｘ線構造解析により決定した。 Homochiral optically active titanium-saran compound (A29) 1.2 g (1.0 mmol) was charged into a reaction vessel, dissolved in 9.0 mL of dichloromethane, and stirred at room temperature of 20-25 ° C., 2.5 g (22.0 mmol) of 30% Hydrogen peroxide solution was added dropwise at a room temperature of 20 to 25 ° C. Under a nitrogen atmosphere, the reaction mixture was stirred at room temperature of 20-25 ° C. for 20 minutes. Next, 2 mL of water was added to the reaction mixture, followed by liquid separation, and the organic layer obtained by removing the aqueous layer was washed with 2 mL of water. Subsequently, the organic layer was washed with 2.5 g of a 30% aqueous sodium thiosulfate solution and further washed with 2 mL of water, and then distilled off, followed by isolation and purification by medium pressure column chromatography (eluent conditions: hexane). / Gradient condition from ethyl acetate = 65/35 to 60/40). 104 mg (9% yield) of pale yellow powder was obtained as a μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G29). The relative area percentage (%) of the complex by HPLC was 99%. The structure of the μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G29) was determined by single crystal X-ray structural analysis.
ＨＰＬＣ分析条件：カラム名 Ｉｎｅｒｔｓｉｌ ＯＤＳ−３（４．６ｘ１５０ｍｍｘ３μｍ）、溶離液 アセトニトリル／２０ｍＭ酢酸ナトリウム水溶液＝９６／４（ｖ／ｖ）、流速 １．０ｍＬ／ｍｉｎ、カラム温度 ４０℃、保持時間 錯体（Ｇ２９）５．１分、錯体（Ａ２９）５．８分、測定波長 ２８０ｎｍ． HPLC analysis conditions: Column name Inertsil ODS-3 (4.6 × 150 mm × 3 μm), eluent acetonitrile / 20 mM sodium acetate aqueous solution = 96/4 (v / v), flow rate 1.0 mL / min, column temperature 40 ° C., retention time complex ( G29) 5.1 minutes, complex (A29) 5.8 minutes, measurement wavelength 280 nm.
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ；０．７３〜０．９４（ｍ，２Ｈ），０．９５〜１．２３（ｍ，２Ｈ），１．２４〜１．３４（ｍ，１Ｈ），１．５６（ｓ，３Ｈ），１．６２〜１．８５（ｍ，４Ｈ），２．０２〜２．３１（ｍ，４Ｈ），２．４７〜２．６０（ｍ，２Ｈ），２．６１〜２．７９（ｍ，２Ｈ），３．０８〜３．２４（ｍ，４Ｈ），３．２５（ｓ，６Ｈ，−ＯＣＨ３）３．６６〜３．８４（ｍ，４Ｈ），３．７２（ｓ，６Ｈ，−ＯＣＨ３）４．０３〜４．１４（ｍ，４Ｈ），６．０９（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），６．４１（ｄｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１．８Ｈｚ，２Ｈ），６．５９〜７．１１（ｍ，２２Ｈ），７．２４〜７．３２（ｍ，２Ｈ）、
ＥＳＩ−ＨＲＭＳ；ＬＴＱ Ｏｒｂｉｔｒａｐ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ社製）
測定値＝１２１７．４２３，（理論値＝１２１７．４２５）
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ; 0.73 to 0.94 (m, 2H), 0.95 to 1.23 (m, 2H), 1.24 to 1.34 (m, 1H), 1 .56 (s, 3H), 1.62-1.85 (m, 4H), 2.02-2.31 (m, 4H), 2.47-2.60 (m, 2H), 2.61 ˜2.79 (m, 2H), 3.08 to 3.24 (m, 4H), 3.25 (s, 6H, —OCH 3 ) 3.66 to 3.84 (m, 4H), 3. 72 (s, 6H, —OCH 3 ) 4.03 to 4.14 (m, 4H), 6.09 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 6.41 (dd, J = 7.8 Hz, 1.8 Hz, 2H), 6.59 to 7.11 (m, 22H), 7.24 to 7.32 (m, 2H),
ESI-HRMS; LTQ Orbitrap (manufactured by Thermo Electron)
Measurement value = 1217.423 (theoretical value = 1217.425)
実施例１０
μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ２９）を用いた不斉エポキシ化反応
Example 10
Asymmetric epoxidation reaction using μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G29)
μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ２９）を用いた１，２−ジヒドロナフタレン（３３）の不斉エポキシ化反応を反応式９に示す。
反応式９
The asymmetric epoxidation reaction of 1,2-dihydronaphthalene (33) using the μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G29) is shown in Reaction Formula 9.
Reaction formula 9
不斉エポキシ化反応を行う基質オレフィンとして１，２−ジヒドロナフタレン（３３）（５２．２μＬ、０．４ｍｍｏｌ）を、１．０ｍＬの有機溶媒（ジクロロメタン）に溶解させ、μ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物（Ｇ２９）を反応容器に２．４ｍｇ（基質オレフィンに対して０．５モル％に相当する量である。）を添加した。室温２０〜２５℃にて、該混合溶液へｐＨ７．４のリン酸緩衝液（濃度０．０６７ｍｏｌ／Ｌ、添加量６８．０μＬ）を添加した後に、３０％過酸化水素水（６８．０μＬ、基質オレフィン０．４ｍｍｏｌに対して０．６ｍｍｏｌに相当する量である。）を加えた後、反応温度を４０℃にして６時間撹拌した。反応終了後、２０〜２５℃に冷却してから、反応混合溶液の一部を抜き取り、１ＨＮＭＲで、あらかじめ反応基質と等モル量加えておいた不斉エポキシ化反応に関与しない内部標準物質としての２−ブロモナフタレン（３２）、原料（３３）並びに目的化合物（３４）の積分比を計算して、転化率と収率を算出した。転化率は＞９９％であり、収率は９５％であった。得られた１，２−ジヒドロナフタレンオキシド（３４）の光学純度は、反応終了後の反応混合液の一部をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製（溶離液条件：ペンタン／エーテル＝２０／１）して、ダイセル社製キラルセルＯＢ−Ｈ及びヘキサン／イソプロパノール（９９／１＝ｖ/ｖ）混合液を用いて、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で分析した。９８％ｅｅであった。 1,2-Dihydronaphthalene (33) (52.2 μL, 0.4 mmol) as a substrate olefin for the asymmetric epoxidation reaction is dissolved in 1.0 mL of an organic solvent (dichloromethane), and μ-oxo-μ-peroxo is dissolved. The optically active titanium-saran compound (G29) was added to the reaction vessel in an amount of 2.4 mg (an amount corresponding to 0.5 mol% relative to the substrate olefin). After adding a phosphate buffer solution (concentration: 0.067 mol / L, added amount: 68.0 μL) to the mixed solution at room temperature of 20 to 25 ° C., 30% hydrogen peroxide solution (68.0 μL, The amount was equivalent to 0.6 mmol with respect to 0.4 mmol of the substrate olefin.), And the mixture was stirred for 6 hours at 40 ° C. After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled to 20 to 25 ° C., a part of the reaction mixture solution is extracted, and as 1 HNMR, an internal standard substance that does not participate in the asymmetric epoxidation reaction previously added in an equimolar amount with the reaction substrate. The integration ratio of 2-bromonaphthalene (32), raw material (33) and target compound (34) was calculated, and the conversion and yield were calculated. The conversion was> 99% and the yield was 95%. The optical purity of the obtained 1,2-dihydronaphthalene oxide (34) was obtained by purifying a part of the reaction mixture after completion of the reaction by silica gel column chromatography (eluent condition: pentane / ether = 20/1). Then, analysis was performed by high performance liquid chromatography (HPLC) using a mixed solution of Chiralcel OB-H manufactured by Daicel and hexane / isopropanol (99/1 = v / v). It was 98% ee.
本発明に係わる光学活性チタンサラン化合物は、不斉エポキシ化反応の触媒として有用である。そして、本発明によれば、当該光学活性チタンサラン化合物を製造操作において、ホモキラル錯体を９５％以上含有する光学活性チタンサラン触媒を、収率７５％以上で簡便かつ効率的に製造することができる。よって、本発明は、工業的に有用である。 The optically active titanium-saran compound according to the present invention is useful as a catalyst for asymmetric epoxidation reaction. According to the present invention, in the production operation of the optically active titanium-saran compound, an optically active titanium-saran catalyst containing 95% or more of the homochiral complex can be easily and efficiently produced at a yield of 75% or more. . Therefore, the present invention is industrially useful.
Claims (10)
（式中、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、Ｃ６−１２アリールオキシ基又はＣ６−２２アリール基（該アリール基は、無置換であるか、又はＣ１−４アルキル基（該アルキル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子で置換されている。）、ベンジルオキシ基、若しくはＣ１−４アルコキシ基で任意に置換されており、光学活性又は光学不活性である。）であり、Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基であり、Ｒ３は、Ｃ６−１８アリール基又は、２つのＲ３が一緒になって環を形成する場合は、Ｃ３−５の二価の基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−４アルキル基、Ｃ１−４アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基である。）のいずれかで表され、かつ、下記式（Ａ）
（式中の部分構造式であるＯ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは、下記式（ａ）及び式（ｂ）
（部分構造式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表される。）で表されるホモキラル錯体を９５％以上含有することを特徴とする光学活性チタンサラン化合物又は、下記式（１’）及び式（２’）
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表され、かつ、下記式（Ａ’）
（式中の部分構造式であるＯ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは、下記式（ａ’）及び式（ｂ’）
（部分構造式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表される。）で表されるホモキラル錯体を９５％以上含有することを特徴とする光学活性チタンサラン化合物。 The following formula (1) and formula (2)
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, a C 1-4 alkoxy group, a C 6-12 aryloxy group or a C 6-22 aryl group (the aryl group is unsubstituted) Or a C 1-4 alkyl group (the alkyl group is unsubstituted or substituted with a halogen atom), a benzyloxy group, or a C 1-4 alkoxy group. And R 2 is a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1-4 alkyl group, and R 3 is a C 6-18 aryl group or two R When 3 forms a ring together, it is a C 3-5 divalent group, and each R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-4 alkyl group, C 1-4. An alkoxy group, a nitro group or a cyano group). It is represented by a deviation and the following formula (A)
(O—NH—NH—O, which is a partial structural formula in the formula, represents the following formula (a) and formula (b)
(In the partial structural formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above). 95% or more of the homochiral complex represented by formula (1)) or the following formula (1 ′) and formula (2 ′)
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above), and the following formula (A ′)
(O—NH—NH—O, which is a partial structural formula in the formula, has the following formula (a ′) and formula (b ′):
(In the partial structural formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above). An optically active titanium-saran compound containing 95% or more of the homochiral complex represented by formula (1).
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表されるサラン配位子を有機溶媒中でチタンアルコキシドと反応させ、次いでその反応混合溶液に水を添加して更に反応させることによる前記式（１）、（１’）、（２）及び（２’）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ前記と同じ意味を表す。）のいずれかで表される光学活性チタンサラン化合物の製造において、有機溶媒としてニトリル系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、又は上記の有機溶媒から選ばれる混合した溶媒を用いることを特徴とする製造方法。 The following formula (3), formula (3 ′), formula (4) and formula (4 ′)
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent the same meaning as described above), the Saran ligand represented by any of the above is reacted with a titanium alkoxide in an organic solvent, and then The above-mentioned formulas (1), (1 ′), (2) and (2 ′) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same by adding water to the reaction mixed solution and further reacting, In the production of the optically active titanium-saran compound represented by any one of the above, the organic solvent is a nitrile organic solvent, an ether organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, or the above organic solvent. The manufacturing method characterized by using the mixed solvent chosen from a solvent.
から選ばれる請求項１記載の光学活性チタンサラン化合物、又は下記式（５’）、式（６’）、式（７’）、式（８’）、式（９’）及び式（１０’）
The optically active titanium-saran compound according to claim 1, or the following formula (5 ′), formula (6 ′), formula (7 ′), formula (8 ′), formula (9 ′) and formula (10 ′) )
である請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の製造方法。 The Saran ligand is represented by the following formula (11), formula (11 ′), formula (12), formula (12 ′), formula (13), formula (13 ′), formula (14), formula (14), respectively. '), Formula (15), Formula (15'), Formula (16), or Formula (16 ')
The manufacturing method according to claim 2, 3, 4, or 5.
（式中、部分構造式Ｏ−ＮＨ−ＮＨ−Ｏは請求項１の記載と同じ意味を表す。）のいずれかで表されるμ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物。 The following formula (G) and formula (G ′)
(Wherein the partial structural formula O—NH—NH—O represents the same meaning as described in claim 1). The μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound represented by any one of the above.
である請求項９に記載のμ−オキソ−μ−ペルオキソ光学活性チタンサラン化合物。 When the partial structural formula O—NH—NH—O described in the formula (G) or the formula (G ′) is a μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G), the following formula ( a11), formula (a12), formula (a13), formula (b14), formula (b15) or formula (b16), and in the case of μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound (G ′) The following formula (a11 ′), formula (a12 ′), formula (a13 ′), formula (b14 ′), formula (b15 ′), or formula (b16 ′), respectively.
The μ-oxo-μ-peroxo optically active titanium-saran compound according to claim 9.
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