JP4447867B2

JP4447867B2 - フェロセン誘導体の製造法

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Publication number: JP4447867B2
Application number: JP2003291036A
Authority: JP
Inventors: 昇山本; 清実山口
Original assignee: 第一三共ケミカルファーマ株式会社
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2023-08-11
Also published as: JP2005060282A

Description

本発明は、電極型ＤＮＡセンサーのインターカレータの原料及びポリフェノールセンサーの電子メディエータ並びに不斉シクロプロパンカルボン酸類の製造のための不斉配位子の原料として有用なフェロセンカルボン酸の製造法に関する。

近年、フェロセン化合物が、電極型ＤＮＡセンサーのインターカレータやポリフェノールセンサーの電子メディエータの原料として注目されている。生物学や医学分野に於いて、ＤＮＡの塩基配列の決定等の遺伝子の分析は重要なものとなっているが、これらの解析には従来は放射性同位元素を用いたサザンハイブリダイゼーション法や蛍光法等のＤＮＡ測定法が使用されてきた。最近、これらの測定法に代わって、電極型ＤＮＡセンサーによる簡便な測定方法が開発されている（特開２０００−１２５８６５号公報）。当該測定方法は外部出力端子を備えた電極表面に異なる塩基配列部位を有するプローブＤＮＡが固定されてなるＤＮＡセンサーと電気化学活性縫い込み型インターカレータからなるＤＮＡ検出キットで構成されており、試料ＤＮＡに縫い込まれたインターカレータ中を流れる電流を測定することによってＤＮＡを検出するものである。インターカレータは酸化還元活性を有する物質であって、且つＤＮＡの二本鎖に縫い込まれる構造を有する物質が好まれ、特にフェロセンカルボン酸から合成されるフェロセン誘導体が好ましいとされている。

又、ポリフェノールを測定するためのセンサーとして、酵素と電極間の電子移動を促進する電子メディエータを含有する酵素電極が報告されており、電子メディエータには、酸化還元酵素の電子伝達体として機能するレドックス化合物が選択されるが、このような物質として、フェロセンカルボン酸が挙げられている（特開２００１−３０５１０３号公報）。

更には、フェロセンカルボン酸から誘導される２−フェロセニルオキサゾリン類が、殺虫活性を持つ不斉シクロプロパンカルボン酸類を製造する際の不斉配位子として用いることができるとの報告もある（特開平９−１４３１７２号公報）。

これらの、ＤＮＡセンサーのインターカレータの原料、ポリフェノールセンサーの電子メディエータ及び不斉配位子の原料として有用なフェロセンカルボン酸の製造法としては、（Ａ）フェロセンと２−クロロベンゾイルクロライドを無水塩化アルミニウムの存在下反応させて（２−クロロベンゾイル）フェロセンを得た後、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドを反応させる方法（ＯｒｇａｎｉｃＳｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｖｏｌ．５６，ｐｐ．２８〜３１）、（Ｂ）フェロセンにブチルリチウムを反応させた後、二酸化炭素と反応させる方法（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．７６，ｐｐ．４０２５，１９５４）、及び（Ｃ）フェロセンを無水塩化アルミニウム触媒の存在下、二酸化炭素を反応させる方法（日本化学会誌、１９７６年発行、第２号、第３５３〜３５５頁）等の製法がある。又、フェロセンカルボン酸の製法ではないが、（Ｄ）芳香族炭化水素に無水塩化アルミニウムとアルミニウムの存在下、二酸化炭素を加圧下で反応させ、安息香酸誘導体を得る製法（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．１２４，Ｎｏ．３８，ｐｐ．１１３７９〜１１３９１，２００２）が報告されている。
特開２０００−１２５８６５号公報特開２００１−３０５１０３号公報特開平９−１４３１７２号公報ＯｒｇａｎｉｃＳｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｖｏｌ．５６，ｐｐ．２８〜３１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．７６，ｐｐ．４０２５，１９５４日本化学会誌、１９７６年発行、第２号、第３５３〜３５５頁ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．１２４，Ｎｏ．３８，ｐｐ．１１３７９〜１１３９１，２００２

フェロセンからフェロセンカルボン酸を製造するに際し、これらの従来技術には次のような種々の問題があった。即ち、（Ａ）の製法は２段階反応であり、フェロセンにカルボニル基を導入するために２−クロロベンゾイルクロライドを必要とし、又、第2段階の反応の前に、第1段階で生成する２−クロロベンゾイルフェロセンを単離する必要がある、更に、各反応段階の収率は比較的高いが、原料のフェロセンからのフェロセンカルボン酸の収率は低く、製造に時間を要する等の問題があり、経済的な製造法ではない。（Ｂ）の製法はフェロセンからワンポット反応でフェロセンカルボン酸が得られる簡便な方法であるが、生成物がフェロセンカルボン酸及びフェロセン−１，１’−ジカルボン酸が７対３からなる混合物として得られるため、分別結晶により分離精製を必要とする、又、収率も著しく低い等の問題がある。（Ｃ）の製法は、フェロセンからフェロセンカルボン酸がワンポット反応且つ短時間で得られる簡便な方法であるが、収率が５０％未満と低く、未反応の高価なフェロセンが残存し、これを反応終了後に回収して再使用しなければならず、更には、二酸化炭素との反応を続けていくと、初めはフェロセンカルボン酸の生成量が増加していくが、更に二酸化炭素を吸収させ反応を続けると、フェロセンカルボン酸の生成が止まるだけでなく、原因は不明であるが、逆に収率が低下するという現象が現れ、二酸化炭素の吸収量を最適にするのが難しいという問題がある。(Ｄ)の製法では、芳香族炭化水素の代わりにフェロセンを出発物質とした場合、二酸化炭素を加圧にしなくともワンポット反応で目的物が得られるが、収率はまだ低く、経済的な製法とはいえない。更に、反応後に残存する過剰の金属アルミニウムを塩酸を加えて分解する際に、アルミニウム１当量に対して塩酸３当量を必要とし、また分解に長時間を要する等の問題があり、フェロセンからフェロセンカルボン酸をワンポット反応で短時間且つ高収率で得る製造法の提供が望まれていた。

本発明者等は、フェロセンからフェロセンカルボン酸をワンポット反応で短時間且つ高収率で得る製造法について鋭意研究した結果、フェロセンを、有機溶媒中で無水塩化アルミニウム及びマグネシウムの存在下、二酸化炭素と反応させることにより、フェロセンカルボン酸が高収率で製造できることを見出し、また、フェロセンを、有機溶媒中で無水塩化アルミニウム並びにマグネシウム及びアルミニウムの存在下、二酸化炭素と反応させることにより、フェロセンカルボン酸が更に高収率に製造できることを見出し、本発明を完成した。

本発明によれば、フェロセンからフェロセンカルボン酸をワンポット反応で短時間且つ高収率で得る製造法が提供される。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

本発明で使用されるフェロセンは、試薬又は工業製品等の一般的に入手できるものを使用することができる。

本発明で使用される無水塩化アルミニウムは、塊状のものより粒状で粒子が細かいものの方が反応性が高いため好ましく、通常使用される無水塩化アルミニウムの粒子の大きさは４〜２０メッシュであり、好ましくは８〜２０メッシュである。無水塩化アルミニウムの粒子が４メッシュ未満の場合には、フェロセンとの反応が遅いため、製造に時間がかかり、２０メッシュを超える場合には反応性が高くなるが、一般に入手するのが困難であるばかりでなく、空気中の水分と反応して失活し易いため扱いにくい。

本発明で使用される無水塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ_３）の使用量は、原料のフェロセンに対して、１．５〜５倍モルであり、好ましくは２〜５倍モルである。無水塩化アルミニウムの使用量が１．５倍モルより少ない場合には、フェロセンカルボン酸の収率が低下し、５倍モルより多い場合には、増量による予期した収率の増加が見られず、また過剰の無水塩化アルミニウムが反応系内に残存するため、反応終了後に未反応の無水塩化アルミニウムを溶解するための多量の水が必要になり廃棄物が多くなる等、環境的にも、又経済的にも得策ではない。

本発明で使用されるマグネシウムは粒状が好ましく、細粒又は粉末状である方が特に好ましい。本発明に使用されるマグネシウムの粒子の大きさは、通常２０〜８０メッシュであり、好ましくは６０〜８０メッシュである。マグネシウムの粒子が２０メッシュ未満の場合には、反応性が乏しいため反応に時間がかかり、８０メッシュを超えるものは工業的に入手するのが困難である。

マグネシウムの使用量は、フェロセンに対して０．５〜３倍モルであり、好ましくは１〜３倍モルである。マグネシウムの使用量がフェロセンに対して０．５倍モル未満の場合には、添加による効果が見られず、又、３倍モルより多い場合には、増量による予期した収率の向上が見られず、更には、反応終了後、未反応の金属が多量に残存し、反応後にこれらの金属を分解するため塩酸等の多量の酸を必要とする、金属の分解時に多量の水素を発生し危険であるのに加えて、溶解するのに長時間を要する等の問題が生じる。

本発明で使用されるアルミニウムは粒状が好ましく、細粒又は粉末状である方が特に好ましい。本発明に使用されるアルミニウムの粒子の大きさは、通常１０〜３００メッシュであるが、できるだけ粒子の細かい粉末状のアルミニウムを使用するのが好ましい。アルミニウムの粒子が１０メッシュ未満の場合には、反応性が乏しいため反応に時間がかかり、３００メッシュを超えるものは工業的に入手するのが困難である。

アルミニウムの使用量は、フェロセンに対して０．５倍モル以下であり、好ましく０．１〜０．３倍モルである。アルミニウムの使用量がフェロセンに対して０．５倍モルより多い場合には、収率が低下するだけでなく、反応終了後、未反応のアルミニウム金属が多量に残存し、反応後にこれらの金属を分解するため塩酸等の多量の酸を必要とし、金属の分解時に多量の水素を発生し危険であるのに加えて、アルミニウムを溶解するのにマグネシウムよりも相当長時間を要する等の問題が生じる。

尚、マグネシウムとアルミニウムを併用することにより、マグネシウムを単独で使用した場合に比較して、フェロセンカルボン酸を更に高収率で得ることができる。

本発明で使用される有機溶媒は、本発明の反応に対し不活性或はフェロセンよりも活性の低い溶媒で、且つフェロセンを溶解できる溶媒ならば特に限定されないが、通常は、ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素並びに塩化メチレン及びクロロホルム等のハロゲン化炭化水素を挙げることができ、好ましくはベンゼン、トルエン及びキシレンを挙げることができ、最も好ましくは、トルエン及びキシレンを挙げることができる。

有機溶媒の使用量は、原料のフェロセンに対して通常７〜３０倍質量である。有機溶媒が７倍質量より少ない場合には、反応で生成するフェロセンカルボン酸の有機溶媒に対する溶解度が低いため、反応の進行とともに反応液の粘度が上昇し、最後には攪拌不能になる等の問題があり、有機溶媒が３０倍質量より多い場合には、反応が著しく遅くなる。

フェロセンと反応させる二酸化炭素の量は、フェロセンに対して等モル以上であれば特に限定されないが、過剰に反応させても収率が増加することも低下することもない。通常、反応の終点は、二酸化炭素の吸収が止まった時点である。二酸化炭素の添加方法は、反応液中に二酸化炭素を吹き込むか、或いは、反応系内に二酸化炭素を導入し表面吸収により反応させるが、反応液に二酸化炭素を吹き込む場合には、二酸化炭素の導入管が反応物により詰まる場合があるので、好ましくは表面吸収による反応である。

反応温度は使用される有機溶媒にもよるが、通常は１５〜５０℃の範囲である。反応時間は無水塩化アルミニウムの添加量及び有機溶媒の種類と量によって異なるが、通常は０．５〜２０時間の範囲である。

本発明の製法では、反応機に有機溶媒とフェロセン、無水塩化アルミニウム、マグネシウム又はマグネシウムとアルミニウムを添加し、次いで常圧で二酸化炭素をフェロセンに対して等倍モル以上通じて反応させる。フェロセン、無水塩化アルミニウム、マグネシウム又はマグネシウムとアルミニウムの添加順序は、反応及び収率に特に影響するものではなく、有機溶媒中でフェロセン、無水塩化アルミニウム並びにマグネシウム又はマグネシウムとアルミニウムの存在下に二酸化炭素を反応させればよい。二酸化炭素の吸収が止まったら、二酸化炭素の導入を止め、反応液を水に添加し、次いで塩酸等の酸を加えて未反応の金属を溶解した後、有機溶媒で抽出する。抽出液はアルカリ水溶液と攪拌・混合してフェロセンカルボン酸を水層へ抽出した後、塩酸酸性とし、有機溶媒で抽出後、有機溶媒を除去すると、フェロセンカルボン酸が得られる。

尚、本発明の製法は窒素雰囲気下で行うのが好ましい。

本発明の実施に当たっては、以下の実施態様を挙げることができる。
（１）フェロセンを、有機溶媒中で無水塩化アルミニウム及びマグネシウムの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
（２）フェロセンを、有機溶媒中でフェロセンに対して無水塩化アルミニウムを１．５〜５倍モル及びマグネシウムを０．５〜３倍モルの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
（３）フェロセンを、トルエン、キシレン、ベンゼン又は塩化メチレンの有機溶媒中でフェロセンに対して無水塩化アルミニウムを１．５〜５倍モル及びマグネシウムを０．５〜３倍モルの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
（４）フェロセンを、トルエン、キシレン、ベンゼン又は塩化メチレンの有機溶媒中でフェロセンに対して無水塩化アルミニウムを２〜５倍モル及びマグネシウムを１〜３倍モルの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
（５）フェロセンを、有機溶媒中で無水塩化アルミニウム並びにマグネシウム及びアルミニウムの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
（６）フェロセンを、有機溶媒中でフェロセンに対して無水塩化アルミニウムを１．５〜５倍モル並びにマグネシウムを０．５〜３倍モル及びアルミニウムを０〜０．５倍モルの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
（７）フェロセンを、トルエン、キシレン、ベンゼン又は塩化メチレンの有機溶媒中でフェロセンに対して無水塩化アルミニウムを１．５〜５倍モル並びにマグネシウムを０．５〜３倍モル及びアルミニウムを０〜０．５倍モルの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
（８）フェロセンを、トルエン、キシレン、ベンゼン又は塩化メチレンの有機溶媒中でフェロセンに対して無水塩化アルミニウムを２〜５倍モル並びにマグネシウムを１〜３倍モル及びアルミニウムを０．１〜０．３倍モルの存在下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。

本発明の好ましい実施の形態としては、前記実施態様（２）〜（４）及び実施態様（６）〜（８）が挙げられ、更に好ましい実施の形態としては、前記の実施態様（４）、（６）〜（８）が挙げられ、最も好ましい実施の形態としては、前記の実施態様（４）及び（８）が挙げられる。

以下に、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。実施例中、ＴＨＦはテトラヒドロフランを示す。

２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン８０ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）１０．７６ｇ（８１ｍｍｏｌ）及びマグネシウム（６０〜８０メッシュ）０．６５ｇ（２７ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで６時間を要した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸２０ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム金属を完全に分解した。分液した後、有機溶媒層を１０％水酸化ナトリウム水溶液２０ｍｌと攪拌して、フェロセンカルボン酸を水層に抽出した。水層を塩酸で酸性とした後、ＴＨＦ１００ｍｌで抽出し、有機溶媒を留去させて、フェロセンカルボン酸９．２８ｇ（収率７５％）を得た。

２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）（添加量は表１に記載）及びマグネシウム（６０〜８０メッシュ）（添加量は表１に記載）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまでに要した時間（反応時間）は表１に記載した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸３０ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム金属を完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸（収量及び収率は表１に記載）を得た。

（表１）
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Ｎｏ．ＡｌＣｌ_３Ｍｇ反応時間収量収率
ｍｍｏｌｍｍｏｌ（ｈｒ）（ｇ）（％）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
１８１１６１５９．２９７６
２１３５２７５９．５６７７
３１０８５４５９．９９８１
４１３５８１５１０．３８８４
５２１５８１５１０．１３８２
６１０８１６１５１０．２６８３
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２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（４〜８メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及びマグネシウム（６０〜８０メッシュ）１．９６ｇ（８１ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで７時間を要した。この反応液を、以下、実施例２と同様に操作して、フェロセンカルボン酸９．９２ｇ（収率８０％）を得た。

２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及びマグネシウム（２０〜３０メッシュ）１．９６ｇ（８１ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで９時間を要した。この反応液を、以下、実施例２と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１０．０７ｇ（収率８１％）を得た。

３００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１５０ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）３５．８７ｇ（２７０ｍｍｏｌ）及びマグネシウム（６０〜８０メッシュ）３．９２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで７時間を要した。この反応液を、水５０ｍｌ及びＴＨＦ１５０ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸４０ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム金属を完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１０．０４ｇ（収率８１％）を得た。

３００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１５０ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）３５．８７ｇ（２７０ｍｍｏｌ）及びマグネシウム（６０〜８０メッシュ）０．６５ｇ（２７ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで６時間を要した。この反応液を、水５０ｍｌ及びＴＨＦ１５０ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸１５ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム金属を完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸９．５３ｇ（収率７７％）を得た。

２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下で表２に記載した有機溶媒１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及び（６０〜８０メッシュ）マグネシウム１．９６ｇ（８１ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまでに要した時間（反応時間）は表２に記載した。反応終了後、この反応液を水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸３０ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム金属を完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸（収量及び収率は表２に記載）を得た。

（表２）
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Ｎｏ．有機溶媒反応時間(hr) 収量(g) 収率(%)
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１トルエン５１０．２８８３
２ベンゼン５９．７７７９
３キシレン５９．９１８０
４塩化メチレン５９．６５７８
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２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及びマグネシウム（６０〜８０メッシュ）１．９６ｇ（８１ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで５時間を要した。その後も更に５時間二酸化炭素を反応系内に導入し続けた。この反応液を、以下、実施例２と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１０．４４ｇ（収率８４％）を得た。

５００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン３５０ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及びマグネシウム（６０〜８０メッシュ）１．９６ｇ（８１ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで２０時間を要した。この反応液を、水１００ｍｌ及びＴＨＦ３００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸３０ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム金属を完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１０．２８ｇ（収率８３％）を得た。

２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）１０．７６ｇ（８１ｍｍｏｌ）、マグネシウム（６０〜８０メッシュ）２．６２ｇ（１１０ｍｍｏｌ）及びアルミニウム（３００メッシュ）０．７３ｇ（２７ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで６時間を要した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸３２ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム及びアルミニウムを完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１０．８０ｇ（収率８7％）を得た。

２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）（添加量は表３に記載）、マグネシウム（６０〜８０メッシュ）（添加量は表３に記載）及びアルミニウム（３００メッシュ）（添加量は表３に記載）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまでに要した時間（反応時間）は表３に記載した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸４０ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム及びアルミニウムを完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸（収量及び収率は表３に記載）を得た。

（表３）
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Ｎｏ．ＡｌＣｌ_３ＭｇＡｌ反応時間収量収率
ｍｍｏｌｍｍｏｌｍｍｏｌ（ｈｒ）（ｇ）（％）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
１１３５２７５．４５１０．６２８６
２８１１６１２７５１０．９２８８
３１０８２７２７５１０．５１８５
４１０８１６１１６５１１．５２９３
５１０８１６１５．４５１１．２５９１
６１６１５４５．４５１０．８８８８
７１６１５４１６５１１．６５９４
８１６１５４２７５１０．６９８６
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３００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１５０ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）３５．８７ｇ（２7０ｍｍｏｌ）、マグネシウム（６０〜８０メッシュ）２．６２ｇ（１１０ｍｍｏｌ）及びアルミニウム（３００メッシュ）０．７３ｇ（２７ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで６時間を要した。この反応液を、水５０ｍｌ及びＴＨＦ１５０ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸４５ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム及びアルミニウムを完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１０．７３ｇ（収率８7％）を得た。

３００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１５０ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）３５．８７ｇ（２7０ｍｍｏｌ）、マグネシウム（６０〜８０メッシュ）３．９２ｇ（１6０ｍｍｏｌ）及びアルミニウム（３００メッシュ）０．４３ｇ（１６ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで７時間を要した。この反応液を、以下、実施例１２と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１１．３０ｇ（収率９１％）を得た。

３００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）、マグネシウム（６０〜８０メッシュ）１．３１ｇ（５４ｍｍｏｌ）及びアルミニウム（１０〜３０メッシュ）０．４３ｇ（１６ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで８時間を要した。この反応液を、以下、実施例１２と同様に操作して、フェロセンカルボン酸１１．３８ｇ（収率９２％）を得た。

［比較例１］
２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）１４．３５ｇ（１１０ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで２．５時間を要した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸４．５ｍｌを添加して１時間攪拌した。分液した後、有機溶媒層を１０％水酸化ナトリウム水溶液１０ｍｌと攪拌して、フェロセンカルボン酸を水層に抽出した。水層を塩酸で酸性とした後、ＴＨＦ１００ｍｌで抽出し、有機溶媒を留去させて、フェロセンカルボン酸５．８２ｇ（収率４７％）を得た。更に、水酸化ナトリウム水溶液で目的物を抽出した後の有機溶媒層から溶媒を留去して、フェロセン３．９８ｇ（回収率４０％）を回収した。

［比較例２］
２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及びアルミニウム（３００メッシュ）２．１８ｇ（８１ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで３時間を要した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸２５ｍｌを添加して２日間攪拌して、残存するアルミニウムを完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸７．４０ｇ（収率６０％）を得た。

［比較例３］
２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及びアルミニウム（３００メッシュ）０．４３ｇ（１６ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで３時間を要した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸１５ｍｌを添加して１時間攪拌して、残存するマグネシウム及びアルミニウムを完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸６．８０ｇ（収率５５％）を得た。

［比較例４］
２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン８０ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）、マグネシウム（６０〜８０メッシュ）１．３１ｇ（５４ｍｍｏｌ）及びアルミニウム（３００メッシュ）１．４５ｇ（５４ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで３時間を要した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸２０ｍｌを添加して２４時間攪拌して、残存するマグネシウム及びアルミニウムを完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸８．６６ｇ（収率７０％）を得た。

［比較例５］
２００ｍｌ４ツ口フラスコに窒素雰囲気下でトルエン１００ｍｌ、無水塩化アルミニウム（８〜２０メッシュ）２１．５２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）及び亜鉛（３００メッシュ）３．５２ｇ（５４ｍｍｏｌ）を投入し、室温で攪拌しながらフェロセン１０．００ｇ（５４ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら２０〜３０℃で二酸化炭素を表面吸収により導入した。二酸化炭素の吸収がなくなるまで２時間を要した。この反応液を、水３０ｍｌ及びＴＨＦ１００ｍｌの混合液に冷却しながら添加し、次いで、濃塩酸１５ｍｌを添加して１８時間攪拌して、残存する亜鉛を完全に分解した。分液した後、以下、実施例１と同様に操作して、フェロセンカルボン酸４．８２ｇ（収率３９％）を得た。

以上実施例及び比較例を対比すれば明らかな如く、本発明の製法は従来法に比べて優れていることが分かる。

Claims

フェロセンを、有機溶媒中で無水塩化アルミニウム及びマグネシウムの存在下であって、アルミニウムの存在しない条件下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。
フェロセンを、有機溶媒中で無水塩化アルミニウム並びにマグネシウム及びアルミニウムの存在下であって、アルミニウムの使用量がフェロセンに対して０．５倍モル以下である条件下、二酸化炭素と反応させることを特徴とするフェロセンカルボン酸の製造法。