JP2017144424A - 触媒、アミド結合の形成方法、及びアミド化合物の製造方法 - Google Patents

触媒、アミド結合の形成方法、及びアミド化合物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】アミド結合形成反応に使用でき、高温での反応を要さず、かつ基質の適用範囲が広い触媒の提供。【解決手段】下記式で表される構造骨格を有する、4−(2−(1,3−ジオキサ−3a1−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール、2−フロオロ−4−(2−(9−フルオロ−1,3−ジオキサ−3a1−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール、等で例示される2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン誘導体からなる触媒。【選択図】なし

Description

本発明は、新規な触媒、並びにそれを用いたアミド結合の形成方法、及びそれを用いたアミド化合物の製造方法に関する。
アミド結合は、タンパク質等の生体高分子やナイロン等の合成高分子の基本構成単位であるほか、合成医薬品の25%に含まれる。そのため、アミド結合形成反応は、産業上の有用性が非常に高い(非特許文献1参照)。
アミド結合形成反応は、通常、化学量論上の活性化剤を用いて実施される。そのため、所望のアミドが生成する一方で、廃棄物を大量に副生するという問題がある。
そこで、アメリカ化学会グリーンケミストリー部会に所属する複数の製薬会社からなるワーキンググループは、2006年に「廃棄物の少ないアミド結合形成反応」をもっとも開発の望まれる反応に選定している(非特許文献2参照)。
そこで、近年、触媒的アミド結合形成反応が検討され、提案されている(非特許文献3参照)。
例えば、酵素触媒を用いる反応が提案されている。しかし、この反応では、酵素に対する基質の適用範囲が限定的であるという問題がある。
例えば、金属触媒を用いる反応が提案されている。しかし、この反応では、150℃程度の高温を要するという問題がある。
例えば、ホウ酸、芳香族ボロン酸、又は芳香族ボリン酸を触媒として用いる反応が提案されている(非特許文献4参照)。しかし、この方法では、触媒を基質に対して10mol%程度使用し、収率が50%〜60%程度である。特に、基質の適用範囲が限定的である点、具体的には、立体的に嵩高い基を有する基質の反応には適さない点で問題がある。
したがって、アミド結合形成反応に使用でき、高温での反応を要さず、かつ基質の適用範囲が広い触媒が求められているのが現状である。
J. Med. Chem., 2011, 54, 3451. Green Chem., 2007, 5, 411. Chem. Soc. Rev., 2014, 43, 2714. J. Org. Chem., 2012, 77, 8386.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、アミド結合形成反応に使用でき、高温での反応を要さず、かつ基質の適用範囲が広い触媒を提供すること、並びにその触媒を用いたアミド結合の形成方法、及びその触媒を用いたアミド化合物の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の触媒は、下記一般式(1)で表される。
ただし、前記一般式(1)中、R〜R16は、それぞれ独立して、水素原子、及び置換基のいずれかを表す。
本発明のアミド結合の形成方法は、カルボン酸化合物のカルボキシル基と、アミン化合物のアミノ基とを本発明の前記触媒の存在下で反応させてアミド結合を形成することを特徴とする。
本発明のアミド化合物の製造方法は、カルボン酸化合物と、アミン化合物とを、本発明の前記触媒の存在下で反応させてアミド化合物を得ることを特徴とする。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、アミド結合形成反応に使用でき、高温での反応を要さず、かつ基質の適用範囲が広い触媒を提供すること、並びにその触媒を用いたアミド結合の形成方法、及びその触媒を用いたアミド化合物の製造方法を提供することができる。
(触媒)
本発明の触媒は、下記一般式(1)で表される。
ただし、前記一般式(1)中、R〜R16は、それぞれ独立して、水素原子、及び置換基のいずれかを表す。
<置換基>
前記置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子供与性基、電子吸引性基などが挙げられる。
前記触媒は、後述の実施例からも理解されるように、前記一般式(1)において、R〜R16に電子供与性基、又は電子吸引性基を有していても、アミド結合形成反応における触媒として機能する。
<<電子供与性基>>
前記電子供与性基としては、例えば、アルキル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アルキルオキシ基、アシルオキシ基、スルホニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、モノ又はジ置換アミノ基などが挙げられる。
前記アルキル基としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜6のアルキル基が特に好ましい。
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基などが挙げられる。
前記アルキルオキシ基としては、炭素数1〜20のアルキルオキシ基が好ましく、炭素数1〜12のアルキルオキシ基がより好ましく、炭素数1〜6のアルキルオキシ基が特に好ましい。
前記アルキルオキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基などが挙げられる。
前記アシルオキシ基としては、炭素数1〜20のアシルオキシ基が好ましく、炭素数1〜12のアシルオキシ基がより好ましく、炭素数1〜6のアシルオキシ基が特に好ましい。
前記アシルオキシ基としては、例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。
前記スルホニルオキシ基としては、例えば、ベンゼンスルホニルオキシ基、p−トルエンスルホニルオキシ基などが挙げられる。
前記アルコキシカルボニルオキシ基としては、炭素数2〜21のアルコキシカルボニルオキシ基が好ましく、炭素数2〜13のアルコキシカルボニルオキシ基がより好ましく、炭素数2〜7のアルコキシカルボニルオキシ基が特に好ましい。
前記アリールオキシカルボニルオキシ基としては、例えば、フェニルオキシカルボニルオキシ基などが挙げられる。
前記アルキルチオ基としては、炭素数1〜20のアルキルチオ基が好ましく、炭素数1〜12のアルキルチオ基がより好ましく、炭素数1〜6のアルキルチオ基が特に好ましい。
前記モノ又はジ置換アミノ基としては、モノ又はジアルキルアミノ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基などが挙げられる。
<<電子吸引性基>>
前記電子吸引性基としては、例えば、ハロゲン原子、ハロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アシル基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、アルキルオキシスルホニル基などが挙げられる。
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
前記ハロアルキル基としては、炭素数1〜20のハロアルキル基が好ましく、炭素数1〜12のハロアルキル基がより好ましく、炭素数1〜6のハロアルキル基が特に好ましい。
前記ハロアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基などが挙げられる。
前記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられる。
前記アルキルオキシカルボニル基としては、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル基が好ましく、炭素数1〜12のアルキルオキシカルボニル基がより好ましく、炭素数1〜6のアルキルオキシカルボニル基が特に好ましい。
前記アルキルオキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基などが挙げられる。
前記アリールオキシカルボニル基としては、炭素数6〜20のアリールオキシカルボニル基が好ましい。
前記アリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基などが挙げられる。
前記アラルキルオキシカルボニル基としては、炭素数7〜21のアラルキルオキシカルボニル基が好ましい。
前記アラルキルオキシカルボニル基としては、例えば、ベンジルオキシカルボニル基などが挙げられる。
前記アシル基としては、炭素数1〜20のアシル基が好ましく、炭素数1〜12のアシル基がより好ましく、炭素数1〜6のアシル基が特に好ましい。
前記アシル基としては、脂肪族アシル基、芳香族アシル基などが挙げられる。
前記アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基などが挙げられる。
前記アルキルオキシスルホニル基としては、炭素数1〜20のアルキルオキシスルホニル基が好ましく、炭素数1〜12のアルキルオキシスルホニル基がより好ましく、炭素数1〜6のアルキルオキシスルホニル基が特に好ましい。
前記アルキルオキシスルホニル基としては、例えば、メトキシスルホニル基、エトキシスルホニル基などが挙げられる。
−R12及びR16
更に、R12及びR16のいずれかは、電子吸引性基としての下記一般式(2)で表される基であってもよいし、電子吸引性基としての下記一般式(3)で表される基であってもよい。
ただし、前記一般式(2)中、R21〜R27は、それぞれ独立して、水素原子、及び置換基のいずれかを表す。
前記置換基としては、例えば、前記一般式(1)における置換基の説明で例示した置換基が挙げられる。
ただし、前記一般式(3)中、R21〜R27、及びR31〜R35は、それぞれ独立して、水素原子、及び置換基のいずれかを表す。
前記置換基としては、例えば、前記一般式(1)における置換基の説明で例示した置換基が挙げられる。
例えば、R21〜R27は、以下の基が挙げられる。
21は、Rと同じ基である。
22は、Rと同じ基である。
23は、Rと同じ基である。
24は、Rと同じ基である。
25は、Rと同じ基である。
26は、Rと同じ基である。
27は、Rと同じ基である。
前記一般式(1)で表される触媒としては、例えば、下記一般式(1A)で表される触媒、下記一般式(1B)で表される触媒、下記一般式(1C)で表される触媒などが挙げられる。もちろん、本発明の触媒は下記一般式に限定されない。
ただし、前記一般式(1A)中、R及びR14は、前記一般式(1)中のR及びR14とそれぞれ同じである。
ただし、前記一般式(1B)中、Rは、前記一般式(1)中のRと同じであり、R26は、前記一般式(2)中のR26と同じである。
ただし、前記一般式(1C)中、Rは、前記一般式(1)中のRと同じであり、R26は、前記一般式(3)中のR26と同じである。
<触媒の製造方法>
本発明の触媒の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の反応スキームで例示される方法が挙げられる。より具体的な製造方法は、後述の実施例に記載されている。
なお、下記スキームの製造方法において得られる化合物は、不安定なB−Ph(フェニル)アザボリン構造を有するものの、触媒として使用するには問題のないものである。
(アミド結合の形成方法、アミド化合物の製造方法)
本発明のアミド結合の形成方法では、カルボン酸化合物のカルボキシル基と、アミン化合物のアミノ基とを本発明の前記触媒の存在下で反応させてアミド結合を形成する。
本発明のアミド化合物の製造方法では、カルボン酸化合物と、アミン化合物とを、本発明の前記触媒の存在下で反応させてアミド化合物を得る。
<カルボン酸化合物>
従来のホウ素触媒を用いたアミド結合形成反応では、立体的に嵩高いカルボン酸化合物は基質として使用できない。
一方、本発明の前記触媒は、アミド結合形成反応に使用される従来のホウ素触媒と異なり、立体的に嵩高いカルボン酸化合物であっても、アミド結合形成反応の基質として使用することができる。
そのため、前記アミド結合の形成方法、及び前記アミド化合物の製造方法においては、前記カルボン酸化合物としては、カルボキシル基を有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記カルボン酸化合物は、モノカルボン酸化合物であってもよいし、多価カルボン酸化合物であってもよい。前記モノカルボン酸化合物とは、分子中に1つのカルボキシル基を有する化合物である。前記多価カルボン酸化合物とは、分子中に2つ以上のカルボキシル基を有する化合物である。
前記カルボン酸化合物が前記多価カルボン酸化合物である場合、各カルボキシル基の反応性の違いを利用して、アミド結合形成反応を制御すればよい。
前記カルボン酸化合物としては、例えば、下記一般式(A)で表される化合物が挙げられる。
−COOH ・・・一般式(A)
ただし、前記一般式(A)中、Rは、有機基を表す。
前記カルボン酸化合物の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子量1,000以下が好ましく、分子量500以下がより好ましい。
前記カルボン酸化合物の具体例を以下に例示する。もちろん、本発明における前記カルボン酸化合物は、以下の具体例に限定されない。
<アミン化合物>
前記アミン化合物としては、アミノ基を有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記アミン化合物としては、例えば、下記一般式(B)で表される化合物が挙げられる。
−NRH ・・・一般式(B)
ただし、前記一般式(B)中、Rは、有機基を表し、Rは、水素原子又は有機基を表し、RとRとは一緒になって環構造を形成していてもよい。
前記アミン化合物の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子量1,000以下が好ましく、分子量500以下がより好ましい。
前記アミン化合物は、モノアミン化合物であってもよいし、多価アミン化合物であってもよい。前記アミン化合物とは、分子中に1つのアミノ基を有する化合物である。前記多価アミン化合物とは、分子中に2つ以上のアミノ基を有する化合物である。
前記アミン化合物が前記多価アミン化合物である場合、各アミノ基の反応性の違いを利用して、アミド結合形成反応を制御すればよい。
前記アミン化合物におけるアミノ基は、1級アミノ基であっても、2級アミノ基であってもよい。
前記アミン化合物の具体例を以下に例示する。もちろん、本発明における前記アミン化合物は、以下の具体例に限定されない。
<アミド化合物>
前記アミド化合物としては、アミド結合を有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記一般式(C)で表される化合物が挙げられる。
−CONR−R ・・・一般式(C)
ただし、前記一般式(A)中、R及びRは、それぞれ独立して、有機基を表し、Rは、水素原子又は有機基を表し、RとRとは一緒になって環構造を形成していてもよい。
<反応条件>
<<触媒の使用量>>
前記アミド結合の形成方法、及び前記アミド化合物の製造方法において、前記触媒の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明の前記触媒は、従来のホウ素触媒の使用量よりも少ない使用量で反応を進行させることができる。その点で、前記触媒の使用量としては、基質(例えば、前記カルボン酸化合物)に対して、1mol%〜10mol%が好ましく、1mol%〜8mol%がより好ましく、2mol%〜7mol%が特に好ましい。
<<反応温度、反応時間>>
前記アミド結合の形成方法、及び前記アミド化合物の製造方法における反応温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明の前記触媒は、高温(例えば、150℃)を要せずに反応を進行させることができる。その点で、前記反応温度としては、30℃〜120℃が好ましく、40℃〜100℃がより好ましい。
前記反応時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1時間〜48時間が挙げられる。
<<その他の条件>>
前記カルボン酸化合物と、前記アミン化合物との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、廃棄物が少ない点で、当量比が好ましい。
前記アミド結合の形成方法、及び前記アミド化合物の製造方法における反応は、有機溶媒存在下で行うことが好ましい。前記有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
前記アミド結合の形成方法、及び前記アミド化合物の製造方法における反応は、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。前記不活性雰囲気としては、例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などが挙げられる。
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例において、「Ph」は、フェニル基を表す。
(合成例1A)
<2−ブロモ−6−フェニルアニリンの合成>
2,6−ジブロモアニリン(3.00g、11.9mmol)、フェニルボロン酸(1.45g、11.9mmol)、炭酸ナトリウム(7.60g、71.7mmol)、及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(691mg、0.598mmol)のトルエン(120mL)溶液にエタノール(30mL)、及び蒸留水(30mL)を室温にて加え、アルゴン雰囲気下にて加熱還流条件にて24時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(50mL)を加えて撹拌し、分離した水層をn−ヘキサン(50mL)にて3回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(50mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。こうして得られた濃縮液をフラッシュカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、n−ヘキサン/クロロホルム)で精製し、2−ブロモ−6−フェニルアニリンを白色個体として得た(1.66g、6.69mmol、収率56%)。
H−NMR (400MHz, CDCl) δ: 7.48−7.33 (m, 6H), 7.05 (dd, J = 1.5, 7.6 Hz, 1H), 6.68 (dd, J = 7.6, 7.8 Hz, 1H), 4.19 (s, 2H).
(合成例1B)
<2−ブロモ−4−フルオロ−6−フェニルアニリンの合成>
合成例1Aにおいて、2,6−ジブロモアニリン(11.9mmol)を、2,6−ジブロモ−4−フルオロアニリン(11.9mmol)に変えた以外は、合成例1Aと同様にして、2−ブロモ−4−フルオロ−6−フェニルアニリンを合成した(収率56%)。
H−NMR (400MHz, CDCl) δ: 7.51−7.44 (m, 2H), 7.44−7.34 (m, 3H), 7.20 (dd, J = 2.9, 7.9 Hz, 1H), 6.85 (dd, J = 2.9, 8.8 Hz, 1H), 4.02 (s, 2H).
(合成例1C)
<2−ブロモ−4−メチル−6−フェニルアニリンの合成>
合成例1Aにおいて、2,6−ジブロモアニリン(11.9mmol)を、2,6−ジブロモ−4−メチルアニリン(11.9mmol)に変えた以外は、合成例1Aと同様にして、2−ブロモ−4−メチル−6−フェニルアニリンを合成した(収率61%)。
H−NMR (400MHz, CDCl) δ: 7.47−7.34 (m, 4H), 7.39−7.34 (m, 1H), 7.27−7.26 (m, 1H), 6.88 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 3.87 (s, 2H), 2.26 (s, 3H).
(合成例2A)
<4−ブロモジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールの合成>
2−ブロモ−6−フェニルアニリン(合成例1Aで得られた化合物、1.64g、6.61mmol)のジクロロメタン(83.0mL)溶液を0℃に冷却して撹拌した。三臭化ホウ素(1.0Mジクロロメタン溶液;16.5mL、16.5mmol)をゆっくりと滴下した後に、反応溶液を室温にて24時間撹拌した。その後0℃にて蒸留水(5mL)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(30mL)、及びジエチルエーテル(250mL)を加えて20分間撹拌し、分離した水層をジエチルエーテル(80mL)にて3回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(30mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮し、4−ブロモジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールを白色固体として得た(1.75g、6.39mmol、収率97%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.43 (dd, J = 0.9, 8.3 Hz, 1H), 8.39 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.30 (s, 1H), 8.09 (dd, J = 1.2, 7.5 Hz, 1H), 7.76−7.67 (m, 2H), 7.64 (s, 1H), 7.49 (ddd, J = 0.9, 7.4, 7.5 Hz, 1H), 7.02 (dd, J = 7.9, 8.0 Hz, 1H).
(合成例2B)
<4−ブロモ−2−フルオロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールの合成>
合成例2Aにおいて、2−ブロモ−6−フェニルアニリン(6.61mmol)を、2−ブロモ−4−フルオロ−6−フェニルアニリン(合成例1Bで得られた化合物、6.61mmol)に変えた以外は、合成例2Aと同様にして、4−ブロモ−2−フルオロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールを合成した(収率100%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.45 (dd, J = 0.9, 8.4 Hz, 1H), 8.33−8.25 (m, 2H), 8.10 (dd, J = 1.3, 7.6 Hz, 1H), 7.75−7.67 (m, 2H), 7.61 (s, 1H), 7.53 (ddd, J = 0.9, 7.3, 7.6 Hz, 1H).
(合成例2C)
<4−ブロモ−2−メチルジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールの合成>
合成例2Aにおいて、2−ブロモ−6−フェニルアニリン(6.61mmol)を、2−ブロモ−4−メチル−6−フェニルアニリン(合成例1Cで得られた化合物、6.61mmol)に変えた以外は、合成例2Aと同様にして、4−ブロモ−2−メチルジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールを合成した(収率98%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.42 (dd, J = 0.8, 8.4 Hz, 1H), 8.21−8.19 (m, 2H), 8.07 (dd, J = 1.6, 7.4 Hz, 1H), 7.69 (ddd, J = 1.6, 7.2, 8.4 Hz, 1H), 7.57−7.51 (m, 2H), 7.47 (ddd, J = 0.8, 7.2, 7.4 Hz, 1H), 2.38 (s, 3H).
(合成例3A)
<(2−(6−ヒドロキシ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体の合成>
4−ブロモジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(合成例2Aで得られた化合物、1.55g、5.67mmol)、o−ベンゼンジボロン酸 ピナコールエステル 1,8−ジアミノナフタレン保護体(CAS:950511−18−9、2.10g、5.67mmol)、及びリン酸三カリウム(3.61g、17.0mmol)を加えた反応容器にビス(トリ−tert−ブチルホスフィン)パラジウム(0)(528mg、1.03mmol)をグローブボックス内で加えた。反応容器にアルゴンを封入した後、ジオキサン(28mL)及び蒸留水(2.8mL)を加え、60℃にて4時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後に、蒸留水及びクロロホルムを加えて撹拌し、分離した水層をクロロホルムにて3回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。こうして得られた濃縮液をフラッシュカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、n−ヘキサン/酢酸エチル)で精製し、減圧濃縮後に得られた固体を室温にて酢酸エチルに溶解させ、続いてn−ヘキサンを加えることで固体を析出させた。この固体を濾取し、減圧下乾燥させることにより(2−(6−ヒドロキシ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体を灰色個体として得た(1.4g、3.2mmol、収率57%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.42 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.35 (dd, J = 1.4, 8.2 Hz, 1H), 8.09−7.99 (m, 2H), 7.86 (dd, J = 1.4, 7.4 Hz, 1H), 7.71−7.52 (m, 3H), 7.47−7.38 (m, 2H), 7.34 (s, 2H), 7.32 (dd, J = 1.4, 7.4 Hz, 1H), 7.11 (dd, J = 7.4, 8.1 Hz, 1H), 6.7−6.87 (m, 3H), 6.78 (dd, J = 1.1, 8.2 Hz, 2H), 6.12 (dd, J = 1.1, 7.3 Hz, 2H).
(合成例3B)
<(2−(6−ヒドロキシ−2−フルオロ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体の合成>
合成例3Aにおいて、4−ブロモジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(5.67mmol)を、4−ブロモ−2−フルオロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(合成例2Bで得られた化合物、5.67mmol)に変えた以外は、合成例3Aと同様にして、(2−(6−ヒドロキシ−2−フルオロ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体を得た(収率40%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.40 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 8.15 (dd, J = 2.9, 11.2 Hz, 1H), 8.04 (dd, J = 1.5, 7.6 Hz, 1H), 7.81 (dd, J = 1.5, 7.3 Hz, 1H), 7.71−7.55 (m, 4H), 7.52 (s, 2H), 7.48−7.36 (m, 2H), 7.21 (dd, J = 2.8, 8.7 Hz, 1H), 6.93 (dd, J = 7.4, 8.3 Hz, 2H), 6.87 (s, 1H), 6.79 (dd, J = 1.1, 8.3 Hz, 2H), 6.18 (dd, J = 1.1, 7.4 Hz, 2H).
(合成例3C)
<(2−(6−ヒドロキシ−2−メチル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体の合成>
合成例3Aにおいて、4−ブロモジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(5.67mmol)を、4−ブロモ−2−メチルジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(合成例2Cで得られた化合物、5.67mmol)に変えた以外は、合成例3Aと同様にして、(2−(6−ヒドロキシ−2−メチル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体を得た(収率48%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.42 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.17 (s, 1H), 8.01 (dd, J = 1.4, 7.5 Hz, 1H), 7.94−7.83 (m, 2H), 7.67−7.55 (m, 3H), 7.45−7.34 (m, 2H), 7.30 (s, 2H), 7.18 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 6.92 (dd, J = 7.4, 8.2 Hz, 2H), 6.79−6.76 (m, 3H), 6.11 (dd, J = 1.1, 7.4 Hz, 2H), 2.39 (s, 3H).
(実施例1)
<4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールの合成>
(2−(6−ヒドロキシ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体(合成例3Aで得られた化合物、150mg、0.343mmol)のテトラヒドロフラン(3.4mL)溶液に5N塩酸水溶液(0.41mL)を加え、アルゴン雰囲気下にて50℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却し、反応溶液を氷冷した蒸留水へとゆっくりと滴下した。析出した固体をメタノールで3回洗浄し、室温にて乾燥させることにより4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールを白色固体として得た(75mg、0.13mmol、収率76%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.40 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.30−8.27 (m, 3H), 8.08 (dd, J = 1.6, 7.4 Hz, 1H), 8.04 (dd, J = 1.4, 8.1 Hz, 1H), 7.93 (dd, J = 1.6, 7.5 Hz, 1H), 7.78 (dd, J = 1.6, 7.3 Hz, 2H), 7.64 (ddd, J = 1.6, 7.1, 8.5 Hz, 1H), 7.53 (ddd, J = 1.6, 7.1, 8.4 Hz, 1H), 7.43−7.29 (m, 5H), 7.17 (dd, J = 1.4, 7.2 Hz, 1H), 7.09 (dd, J = 1.4, 7.3 Hz, 1H), 7.04 (ddd, J = 0.8, 7.1, 7.3 Hz, 2H), 6.81 (dd, J = 7.2, 8.1 Hz, 1H), 6.60 (s, 1H).
(実施例2)
<2−フロオロ−4−(2−(9−フルオロ−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールの合成>
実施例1において、(2−(6−ヒドロキシ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体(0.343mmol)を、(2−(6−ヒドロキシ−2−フルオロ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体(合成例3Bで得られた化合物、0.343mmol)に変えた以外は、実施例1と同様にして、2−フロオロ−4−(2−(9−フルオロ−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールを得た(収率70%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.25 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 8.21−8.15 (m, 3H), 8.05 (dd, J = 1.6, 7.4 Hz, 1H), 7.86 (dd, J = 1.6, 7.4 Hz, 1H), 7.76 (dd, J = 1.6, 7.4 Hz, 2H), 7.73−7.66 (m, 2H), 7.61 (ddd, J = 1.6, 7.4, 8.5 Hz, 1H), 7.51 (ddd, J = 1.6, 7.4, 8.5 Hz, 2H), 7.45−7.32 (m, 3H), 7.09−7.05 (m, 3H), 6.90 (dd, J = 1.6, 8.5 Hz, 1H), 6.50 (s, 1H).
(実施例3)
<2−メチル−4−(2−(9−メチル−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールの合成>
実施例1において、(2−(6−ヒドロキシ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体(0.343mmol)を、(2−(6−ヒドロキシ−2−メチル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体(合成例3Cで得られた化合物、0.343mmol)に変えた以外は、実施例1と同様にして、2−メチル−4−(2−(9−メチル−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールを得た(収率68%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.25 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.20 (s, 2H), 8.10 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 8.03 (dd, J = 1.6, 7.4 Hz, 1H), 7.85 (dd, J = 1.6, 7.3 Hz, 1H), 7.78 (dd, J = 1.6, 7.3 Hz, 2H), 7.64 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.55 (ddd, J = 1.6, 7.4, 8.5 Hz, 1H), 7.49 (ddd, J = 1.6, 7.1, 8.4 Hz, 2H), 7.41−7.28 (m, 3H), 7.11−7.00 (m, 3H), 6.88 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 6.44 (s, 1H), 2.53 (s, 3H), 1.95 (s, 3H).
(実施例4)
<2−フェニル−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンの合成>
(2−(6−ヒドロキシ−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体(合成例3Aで得られた化合物、103mg、0.236mmol)、及びフェニルボロン酸(288mg、2.36mmol)のテトラヒドロフラン(2.40mL)溶液に5N塩酸水溶液(0.284mL)を加え、アルゴン雰囲気下にて50℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。2N塩酸水溶液(1.00mL)を加えた後、反応溶液を氷冷した蒸留水へとゆっくりと滴下した。析出した固体をメタノールで3回洗浄し、室温にて乾燥させることにより2−フェニル−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンを白色固体として得た(54.8mg、0.143mmol、収率61%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.55 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 8.50 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 8.32 (dd, J = 1.5, 7.5 Hz, 2H), 7.78−7.74 (m, 4H), 7.55 (ddd, J = 0.9, 7.3, 7.5 Hz, 2H), 7.41 (t, J = 7.9 Hz, 1H), 7.30−7.24 (m, 2H), 7.22−7.18 (m, 1H).
(実施例5)
<2−(4−フルオロフェニル)−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンの合成>
実施例4において、フェニルボロン酸(2.36mmol)を、4−フルオロフェニルボロン酸(2.36mmol)に変えた以外は、実施例4と同様にして、2−(4−フルオロフェニル)−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンを得た(収率70%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.54 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.49 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 8.31 (d, J = 1.5, 7.4 Hz, 2H), 7.78−7.73 (m, 4H), 7.55 (dd, J = 7.2, 7.4 Hz, 2H), 7.41 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.06 (dd, J = 8.5, 9.7 Hz, 2H).
(実施例6)
<2−(4−メトキシフェニル)−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンの合成>
実施例4において、フェニルボロン酸(2.36mmol)を、4−メトキシフェニルボロン酸(2.36mmol)に変えた以外は、実施例4と同様にして、2−(4−メトキシフェニル)−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンを得た(収率76%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.57 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.52 (d, J = 8.3, 2H), 8.34 (dd, J = 1.5, 7.4 Hz, 2H), 7.86−7.73 (m, 4H), 7.57 (dd, J = 7.3, 7.4 Hz, 2H), 7.44 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 6.94−6.88 (m, 2H), 3.75 (s, 3H).
(実施例7A)
<N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて12時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。こうして得られた濃縮液を分取TLC(シリカゲル、n−ヘキサン/酢酸エチル)で精製し、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドを白色個体として得た(21.0mg、77.5μmol、収率95%)。
(実施例7B)
<N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例2で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び2−フロオロ−4−(2−(9−フルオロ−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例2で得られた触媒、2.5mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの収率は57%であった。
(実施例7C)
<N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例3で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び2−メチル−4−(2−(9−メチル−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例3で得られた触媒、2.5mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの収率は85%であった。
(実施例7D)
<N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例4で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び2−フェニル−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン(実施例4で得られた触媒、1.6mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの収率は40%であった。
(実施例7E)
<N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例5で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び2−(4−フルオロフェニル)−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン(実施例5で得られた触媒、1.7mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの収率は9%であった。
(実施例7F)
<N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例6で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び2−(4−メトキシフェニル)−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン(実施例6で得られた触媒、1.7mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの収率は33%であった。
(比較例1A)
2,4,6−トリフェニルボロキシンを触媒として用いてN−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を試みた。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び2,4,6−トリフェニルボロキシン(1.3mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて18時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの生成は見られなかった。
(比較例1B)
合成例2Aで得られた分子を触媒として用いてN−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を試みた。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び4−ブロモジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(合成例2Aで得られた分子、1.1mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて12時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの生成は見られなかった。
(比較例1C)
合成例2Bで得られた分子を触媒として用いてN−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を試みた。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び4−ブロモ−2−フルオロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(合成例2Bで得られた分子、1.8mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて12時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの生成は見られなかった。
(実施例8A)
<N−(4−フルオロベンジル)アダマンタン−1−カルボキサミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)アダマンタン−1−カルボキサミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、アダマンタン−1−カルボン酸(14.7mg、81.6μmol)及び4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、加熱還流条件にて14時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)アダマンタン−1−カルボキサミドの収率は90%以上であった。
(実施例8B)
<N−(4−フルオロベンジル)−3−メチルチオフェン−2−カルボキサミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−3−メチルチオフェン−2−カルボキサミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、3−メチルチオフェン−2−カルボン酸(11.6mg、81.6μmol)及び4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて12時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−3−メチルチオフェン−2−カルボキサミドの収率は78%であった。
(実施例8C)
<(E)−N−(4−フルオロベンジル)−2−メチルブテン−2−エナミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、(E)−N−(4−フルオロベンジル)−2−メチルブテン−2−エナミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、チグリン酸(8.2mg、81.6μmol)及び4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて18時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、(E)−N−(4−フルオロベンジル)−2−メチルブテン−2−エナミドの収率は90%以上であった。
(実施例8D)
<N−(シクロプロピルメチル)−2,4,6−トリメチルベンズアミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、N−(シクロプロピルメチル)−2,4,6−トリメチルベンズアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2,4,6−トリメチル安息香酸(13.4mg、81.6μmol)及び4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。シクロプロピルメチルアミン(7.00μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて18時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(シクロプロピルメチル)−2,4,6−トリメチルベンズアミドの収率は83%であった。
(実施例8E)
<N−(2−(1H−インドール−3−イル)エチル)ベンズアミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、N−(2−(1H−インドール−3−イル)エチル)ベンズアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、安息香酸(10.0mg、81.6μmol)、トリプタミン(13.1mg、81.6μmol)及び4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。アルゴン雰囲気下、80℃にて17時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(2−(1H−インドール−3−イル)エチル)ベンズアミドの収率は77%であった。
(実施例8F)
<N−(4−メトキシフェニル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、N−(4−メトキシフェニル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)、4−メトキシフェノール(10.0mg、81.6μmol)及び4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。アルゴン雰囲気下、80℃にて12時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−メトキシフェニル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの収率は90%以上であった。
(実施例8G)
<N−ベンジルヘプタンアミドの合成>
実施例1で得られた触媒を用いて、N−ベンジルヘプタンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、4−(2−(1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン−2−イル)フェニル)ジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オール(実施例1で得られた触媒、2.4mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。ヘプタン酸(11.6μL、81.6μmol)及びベンジルアミン(8.9μL、81.6μmol)を室温にて加え、アルゴン雰囲気下、室温にて24時間撹拌した。その後、蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−ベンジルヘプタンアミドの収率は90%以上であった。
(実施例9)
上記実施例8A〜8Gの他に、実施例1で得られた触媒を用いて、以下のカルボン酸とアミンとから以下のアミドを合成するアミド結合形成反応を行った。アミドの収率を表1に示した。
(合成例2D)
<4−ブロモ−6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニンの合成>
2−ブロモ−6−フェニルアニリン(合成例1Aで得られた化合物、1.60g、6.44mmol)のo−ジクロロベンゼン(12.0mL)溶液に、ジクロロフェニルボロン(2.35mL、19.3mmol)とトリエチルアミン(5.30mL、38.6mmol)を加えた。得られた溶液を加熱還流条件下、16時間撹拌した。溶液を室温まで冷却した後、蒸留水とクロロホルムを加え、分離した水層をクロロホルムにて3回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し4−ブロモ−6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニンを白色固体として得た(1.49g、収率69%)。
H−NMR (400MHz, CDCl) δ: 8.51 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 8.48−8.36 (m, 2H), 8.29 (dd, J = 1.5, 7.6 Hz, 1H), 7.90−7.84 (m, 2H),7.79 (ddd, J = 1.5, 7.1, 8.4 Hz, 1H), 7.74 (dd, J = 1.2, 7.8 Hz, 1H), 7.61−7.48 (m, 4H), 7.18 (t, J = 8.0 Hz, 1H).
(合成例3D)
<(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体の合成>
合成例3Aにおいて、4−ブロモジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−6(5H)−オールを、4−ブロモ−6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン(合成例2Dで得られた化合物)に変えた以外は、合成例3Aと同様にして、(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体を得た(収率47%)。
H−NMR (400MHz, CDCl) δ: 8.62−8.53 (m, 2H), 8.17 (dd, J = 1.5, 7.5 Hz, 1H), 7.85−7.74 (m, 3H), 7.65−7.56 (m, 3H), 7.56−7.46 (m, 3H), 7.46−7.35 (m, 5H), 6.95 (dd, J = 7.2, 8.3 Hz, 2H), 6.89 (dd, J = 1.1, 8.3 Hz, 2H), 5.50 (s, 2H).
(合成例4A)
<(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸の合成>
(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸 1,8−ジアミノナフタレン保護体(合成例3Dで得られた化合物、500mg、1.0mmol)のテトラヒドロフラン(10.0mL)溶液に5N塩酸水溶液(1.2mL)を加え、アルゴン雰囲気下にて50℃にて3時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。反応溶液に2N塩酸水溶液(2.5mL)と水(7.5mL)を加えて分離した水層を酢酸エチルにて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮することで、(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸を含む反応混合物(425mg)を得た。得られた反応混合物を精製することなしに、以下の実施例10に使用した。
(実施例10)
<(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)−1,3−ジオキサ−3a−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンの合成>
実施例4において、フェニルボロン酸(2.36mmol)を、(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)ボロン酸(合成例4Aで得られた化合物、0.68mmol)に変えた以外は、実施例4と同様にして、2−(4−フルオロフェニル)−1,3−ジオキサ−3a1−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセンを得た(収率95%)。
H−NMR (400MHz, d−DMSO) δ: 8.39−8.37(m, 3H),8.22 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 8.09−7.99(m, 2H),7.86 (dd, J = 1.5, 7.6 Hz, 2H), 7.72 (ddd, J = 1.5, 7.2, 8.4 Hz, 1H), 7.65 (dd, J = 1.5, 7.4 Hz, 2H), 7.54−7.22 (m, 13H), 7.15−7.09 (m, 1H), 6.99 (ddd, J = 0.8, 7.4, 7.4 Hz, 2H), 6.84 (dd, J = 7.2, 8.3 Hz, 1H).
(実施例11)
<N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成>
実施例10で得られた触媒を用いて、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの合成を行った。
モレキュラーシーブ4A(67mg)を加え減圧下、加熱乾燥した反応容器に、2−メチル−2−フェニルプロパン酸(13.4mg、81.6μmol)及び2−(2−(6−フェニル−5,6−ジヒドロジベンゾ[c,e][1,2]アザボリニン−4−イル)フェニル)−1,3−ジオキサ−3a1−アザ−2,3a,14b−トリボラジベンゾ[fg,op]テトラセン(実施例10で得られた触媒、2.6mg、4.16μmol)を加え、トルエン(820μL)溶液とした。4−フルオロベンジルアミン(9.28μL、81.6μmol)を室温で加え、アルゴン雰囲気下、80℃にて4時間撹拌した後に反応液を室温まで冷却した。蒸留水(0.5mL)を加えて撹拌し、分離した水層を酢酸エチル(1.5mL)にて4回抽出した。その後、有機層を全量合わせ、そこに飽和塩化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加えて撹拌して洗浄し、再分離した有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、濾過後の濾液を減圧濃縮した。反応混合物のH−NMRを分析したところ、N−(4−フルオロベンジル)−2−メチル−2−フェニルプロパンアミドの収率は21%であった。
以上の結果から、本発明の触媒は、種々のカルボン酸化合物と、種々のアミン化合物とからアミド化合物を合成する反応に使用できることが確認できた。特に、立体的に嵩高いカルボン酸化合物を用いた場合でもアミド結合形成反応を行うことができる点は、従来のホウ素触媒を用いたアミド結合形成反応には見られない、本発明の触媒の優れた点の一つである。
また、以上の結果から、一般式(1)で表される触媒において、ベンゼン環の置換基が電子供与性基であっても、電子吸引性基であっても、触媒として有用であることが確認できた。
なお、実施例7Eにおいては、アミド化合物の収率が9%であったが、(1)立体的に嵩高いカルボン酸化合物を用いた場合でもアミド結合形成反応を行うことができた点、及び(2)低温(80℃)で反応を行うことができた点、を踏まえると、従来のアミド結合形成反応よりは優れているということができる。
本発明の触媒は、アミド結合形成反応に好適に使用できる。
本発明の態様は、例えば、以下の通りである。
<1> 下記一般式(1)で表されることを特徴とする触媒である。
ただし、前記一般式(1)中、R〜R16は、それぞれ独立して、水素原子、及び置換基のいずれかを表す。
<2> 前記置換基が、電子供与性基、又は電子吸引性基である前記<1>に記載の触媒である。
<3> 下記一般式(1A)及び下記一般式(1B)のいずれかで表される前記<1>から<2>のいずれかに記載の触媒である。
ただし、前記一般式(1A)中、R及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、電子供与性基、及び電子吸引性基のいずれかを表す。
ただし、前記一般式(1B)中、R及びR26は、水素原子、電子供与性基、及び電子吸引性基のいずれかを表す。
<4> 下記一般式(1C)で表される前記<1>から<2>のいずれかに記載の触媒である。
ただし、前記一般式(1C)中、R及びR26は、それぞれ独立して、水素原子、電子供与性基、及び電子吸引性基のいずれかを表す。
<5> カルボン酸化合物のカルボキシル基と、アミン化合物のアミノ基とを前記<1>から<4>のいずれかに記載の触媒の存在下で反応させてアミド結合を形成することを特徴とするアミド結合の形成方法である。
<6> カルボン酸化合物と、アミン化合物とを、前記<1>から<4>のいずれかに記載の触媒の存在下で反応させてアミド化合物を得ることを特徴とするアミド化合物の製造方法である。

Claims (6)

  1. 下記一般式(1)で表されることを特徴とする触媒。
    ただし、前記一般式(1)中、R〜R16は、それぞれ独立して、水素原子、及び置換基のいずれかを表す。
  2. 前記置換基が、電子供与性基、又は電子吸引性基である請求項1に記載の触媒。
  3. 下記一般式(1A)及び下記一般式(1B)のいずれかで表される請求項1から2のいずれかに記載の触媒。
    ただし、前記一般式(1A)中、R及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、電子供与性基、及び電子吸引性基のいずれかを表す。
    ただし、前記一般式(1B)中、R及びR26は、水素原子、電子供与性基、及び電子吸引性基のいずれかを表す。
  4. 下記一般式(1C)で表される請求項1から2のいずれかに記載の触媒。
    ただし、前記一般式(1C)中、R及びR26は、それぞれ独立して、水素原子、電子供与性基、及び電子吸引性基のいずれかを表す。
  5. カルボン酸化合物のカルボキシル基と、アミン化合物のアミノ基とを請求項1から4のいずれかに記載の触媒の存在下で反応させてアミド結合を形成することを特徴とするアミド結合の形成方法。
  6. カルボン酸化合物と、アミン化合物とを、請求項1から4のいずれかに記載の触媒の存在下で反応させてアミド化合物を得ることを特徴とするアミド化合物の製造方法。
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