キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのメタセシス触媒の製造方法
本発明は、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒（「Ｈｏｖｅｙｄａ型触媒」）の製造方法であって、（Ｌ）（Ｐｙ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（アルキリデン）型の五配位のルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体と、適したオレフィン誘導体とを、交差メタセシス反応において反応させることによる、製造方法に関する。該方法は高い収率をもたらし、且つ、好ましくは芳香族炭化水素溶剤中で実施される。ホスフィン含有Ｒｕカルベン錯体を出発材料として使用することを回避できる。高い純度、特に低いＣｕ含有率を有する触媒生成物を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
本発明はルテニウムベースのメタセシス触媒の製造方法、特に、キレート化アルキリデン（カルベン）配位子を含む、ルテニウム触媒の合成に関する。ここで開示される方法は、五配位のＲｕ−アルキリデン錯体を、交差メタセシス反応（ＣＭ）を介した合成のための出発材料として使用することに基づく。本発明の製造方法は単純で、直接的、経済的且つ工業規模のために有用である。
【０００２】
オレフィンメタセシスは、基本的な触媒反応であり、且つ、ばらばらにし、且つ新規の炭素−炭素結合を作り出し、且つ分子を形成するための、最も汎用性のある方法の１つである。様々な一般的なメタセシス反応経路、例えば、閉環メタセシス（ＲＣＭ）、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、交差メタセシス（ＣＭ）およびそれらの組み合わせが記載されている。過去数年間で、オレフィンメタセシスは、有機合成およびポリマー化学における炭素−炭素結合の形成のために広く使用される方法になった。
【０００３】
Ｓｃｈｒｏｃｋによるはっきり定義されたモリブデンベースのカルベン触媒の開発、およびＧｒｕｂｂｓによるルテニウムベースのカルベン触媒は、特に工業応用のためのメタセシスの分野において、急成長に至った。
【０００４】
Ｇｒｕｂｂｓの「第一世代」触媒、２つのトリシクロヘキシルホスフィン配位子を保有するルテニウムベンジリデン錯体（構造（ＰＣｙ3）2Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈを有する）は、有機合成において広く使用された最初のメタセシス触媒の１つであった。この類の触媒の次が、より活性な「第二世代」の類似物であり、そこではＮ−複素環式カルベン（ＮＨＣ）配位子、例えば「不飽和」ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）または「飽和」Ｓ−ＩＭｅｓ （＝Ｈ2ＩＭｅｓ＝１，３−ジメシチルイミダゾリジン−２−イリデン）が、１つのホスフィン配位子を置き換えている。
【０００５】
最近では、いわゆる、「ブーメラン」触媒がますます注目されてきている。Ｈｏｖｅｙｄａらは、アルキリデン（カルベン）部分に結合されたベンジリデン−エーテル断片を含む潜在性メタセシス触媒を調製した （Ｓ．Ｂ．Ｇａｒｂｅｒ， Ｊ．Ｓ．Ｋｉｎｇｓｂｕｒｙ， Ｂ．Ｌ Ｇｒａｙ， Ａ．Ｈ．Ｈｏｖｅｙｄａ， Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ． ２０００． １２２， ８１６８〜８１７９およびＷＯ０２／１４３７６号Ａ２参照）。それらの新たな種類のＲｕ触媒は、キレート化アルキリデン配位子（典型的にはアルコキシベンジルデン配位子）、およびＰＣｙ3（第一世代）またはＮＨＣ（第二世代）基のいずれかを含む。
【０００６】
過去数年間にわたり、種々の種類の「ブーメラン触媒」が文献内に開示された。技術水準からの例は、追加的なエステル基（ＷＯ２００５／０１６９４４号Ａ１参照）または追加的なケト基（ＷＯ２００８／０３４５５２号Ａ１）を有する、環式アルコキシベンジリデン配位子を含むＲｕ−錯体である。さらには、キノリンおよびキノキサリン誘導体を含む環式キレート化Ｒｕ錯体が、ＷＯ２００７／１４０９５４号内に記載されている。ＷＯ２００８／０６５１８７号Ａ１は、アミド置換されたアルコキシベンジリデン配位子を有する環式Ｒｕカルベン錯体を開示し、ＷＯ２００４／０３５５９６号は、ニトロ基を有するアルコキシベンジリデン配位子を保有する同様の錯体を記載している。
【０００７】
かかる「ブーメラン型」または「Ｈｏｖｅｙｄａ型」のＲｕカルベン触媒は、メタセシス反応において広い応用プロファイルを示し、且つ、いくつかの応用においては触媒装填の著しい減少を可能にできる。さらに、いくつかの系について、再利用性が記載されている。従って、それらの触媒は、商業応用において重要性が増してきている。その結果、それらの触媒について、工業規模での生産を可能にする、確固とした且つ単純な製造経路が必要とされている。
【０００８】
キレート化「Ｈｏｖｅｙｄａ型」のＲｕカルベン錯体のための一般的な調製径路は、Ｘ2Ｌ’Ｌ’’Ｒｕ＝ＣＨＰｈ型（ここで、少なくとも１つのＬ’またはＬ’’はＰＲ3型のホスフィンである）のルテニウムカルベン錯体の、前駆体としての使用に基づく。それらの化合物は、追加的な供与基を含む、適したオレフィン前駆体配位子と反応する。新規のカルベン結合は、交差メタセシス反応（「ＣＭ」）によって生成される一方、１つのホスフィン配位子（Ｌ’またはＬ’’）は、オレフィン配位子の供与基によって置き換えられ、従ってキレート化環状錯体を形成する。
【０００９】
ＵＳ７２０５４２４号は、Ｒｕ−インデニリデンカルベン錯体およびオレフィンを使用した交差メタセシス反応による、ルテニウムベースのオレフィンメタセシス触媒の調製を教示している。しかしながら、キレート化アルキリデン配位子を有するＲｕ−錯体の調製は開示されていない。
【００１０】
Ｓ．Ｂｌｅｃｈｅｒｔら （Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００１、Ｎｏ ３、４３０−４３２）は、閉環メタセシスによる、キレート化Ｒｕアルコキシベンジリデン触媒（「Ｈｏｖｅｙｄａ型」触媒）の調製用の前駆体としてのＮＨＣ−およびＰＰｈ3−置換されたＲｕインデニリデン錯体の使用を報告している。しかしながら、低い収率（即ち約４０％）が報告されているため、この方法は経済的であるとは考えられない。
【００１１】
交差メタセシス（ＣＭ）を介したＲｕカルベン触媒合成用の前駆体としてのピリジン置換ルテニウムカルベン錯体の使用は、文献内に記載されている。
【００１２】
Ａ．Ｈｅｊｌ、Ｍ．Ｗ．ＤａｙおよびＲ．Ｈ．Ｇｒｕｂｂｓ （Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００６， ２５， ６１４９−６１５４）は、アルキリデン部分に結合したイミン供与体を含む、２つのルテニウムアルキリデン錯体の調製を記載している。それらの化合物は、２つのピリジン配位子およびベンジリデン基を含む、六配位のルテニウム前駆体錯体（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（Ｐｙ）2Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈから出発して調製される。７８〜８４％の収率が報告された。
【００１３】
同一の前駆体錯体が、環式ブテニル−ピリジル配位子を含有するルテニウムアルキリデン錯体の合成のために使用される （Ｔ．Ｕｎｇ， Ａ．Ｈｅｙｌ， Ｒ．Ｈ．ＧｒｕｂｂｓおよびＹ．Ｓｃｈｒｏｄｉ， Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００４， ２３， ５３９９−５４０１）。
【００１４】
ＷＯ２００７／１４０９５４号は、出発材料としての３−ブロモ−ピリジン置換錯体 （Ｈ2−ＩＭｅｓ）（Ｂｒ−Ｐｙ）2Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈの使用を開示しており、ここでもまた、２つのピリジン型配位子を保有している。
【００１５】
Ｍ．Ｂａｒｂａｓｉｅｖｉｃｚらは、ベンジリデン化合物 （Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈから出発し、且つ、Ｃｕ（Ｉ）Ｃｌをホスフィン捕捉剤として使用する、キレート化ルテニウムキノリンおよびキノキサリン錯体の合成を報告している （Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００６， ２５（１５）， ３５９９−３６０４参照）。
【００１６】
有害な化学物質、例えばジアゾ試薬（例えばジアゾアルケン）が、ルテニウムベンジリデン錯体の調製において通常使用される。従って、かかる化合物から出発する合成径路は、工業的な触媒生産においては回避されるべきである。
【００１７】
本発明の課題は、キレート化アルキリデン配位子を有する、ルテニウムベースのカルベン触媒（「ブーメラン型」触媒）の製造のための改善された方法を提供することであった。新規の方法は、高い収率を提供するべきであり、且つ、有害な化学物質の使用を必要とするべきでない。さらには、該方法は、ルテニウムカルベン触媒を高い生成物純度で、且つ汚染なく（例えばホスフィン配位子またはＣｕイオンの残留物なく）、提供するべきである。該方法は、容易にスケーリング可能で、環境にやさしく、且つ、工業生産規模で適用可能であるべきである。
【００１８】
本発明は、請求項１およびそれに従属する以下の請求項に記載の方法を提供することによって、それらの課題に取り組んでいる。
【００１９】
本発明によれば、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒は、ルテニウムアルキリデン出発錯体と、オレフィン誘導体との反応によって、交差メタセシス反応（ＣＭ）を介して、調製される。本発明の方法は、（Ｐｙ）（Ｌ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（アルキリデン）型の五配位のルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン触媒を出発化合物として用いる。この出発錯体は、一般式
【化１】
を有している。
【００２０】
この式において、Ｌは中性配位子であり、Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機アニオン配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートであり、且つ、ＰｙはＮ−複素環式２電子供与体配位子を表す。Ｙ1およびＹ2は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ6−アルキニル、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルチオ、アリール、アリールチオ、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルスルホニル、またはＣ1〜Ｃ6−アルキルスルフィニルである。好ましくは、Ｙ1およびＹ2は共に、式
【化２】
［式中、
Ｒ3は水素、置換または非置換のアリール基、または置換または非置換のフェニル基である］
による「インデニリデン」型の環を形成する。好ましい実施態様において、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である。さらに好ましい実施態様において、配位子Ｌは飽和または不飽和のＮ−複素環式カルベン配位子（「ＮＨＣ」配位子）およびＲｕ（ＩＩ）−前駆体錯体は、（Ｐｙ）（ＮＨＣ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（インデニリデン）または（Ｐｙ）（ＮＨＣ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（フェニル−インデニリデン）型である。
【００２１】
本発明は、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒の製造方法であって、ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体とオレフィン誘導体との、以下の式（１）による反応を含む製造方法を提供する：
式（１）：
【化３】
［式中、
・ Ｌは中性配位子、好ましくは飽和または不飽和のＮ−複素環式カルベン配位子（「ＮＨＣ」配位子）である、
・ Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機のアニオン配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートである、
・ Ｙ1およびＹ2は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ6−アルキニル、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルチオ、アリール、アリールチオ、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルスルホニルまたはＣ1〜Ｃ6−アルキルスルフィニル、またはＹ1およびＹ2は共に、式
【化４】
［式中、
前記式Ｒ3は水素、置換または非置換のアリール基または置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ ＰｙはＮ−複素環式の２電子供与体配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基（随意に置換されていてよい）である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基、または電子求引性基（「ＥＷＧ」）であり、ただし、ａ、ｂ、ｃまたはｄのそれぞれは、互いに環を形成できる、
・ Ｚはヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、またはヘテロドナー原子を含む基、例えばスルフィニル（＞Ｓ＝Ｏ）である、
・ Ｒ2は置換または非置換の炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアミノ、アルキルチオ、置換または非置換のケト基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｃ（Ｒb）3、置換または非置換のエステル基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｏ（Ｒc） （前記基において、Ｒaは水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｒbは水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルおよびＲcはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルである）、且つ、ここで、Ｒ2および／またはＺは、ｄと共に環を形成できる］。
【００２２】
好ましい実施態様において、本発明は、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒の製造方法であって、ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体とオレフィン誘導体との、式（１）
［式中、
・ Ｌは飽和Ｈ2ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾリジン−２−イリデン）または不飽和ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）配位子である、
・ Ｘ1およびＸ2は、互いに独立して、アニオン配位子、例えばＣｌ-、Ｂｒ-またはＩ-である、
・ Ｙ1およびＹ2は、共に、式
【化５】
［式中、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ Ｐｙは、置換または非置換のピリジン配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル基である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、フェニル、アリール基または電子求引性基（ＥＷＧ）、例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＦ3、−ＮＯ2、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＦ3； −Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＦ3、−Ｏ2Ｓ−（アルキル）、−Ｏ−ＣＯ−（アルキル）または−ＳＯ2−Ｎ（ＣＨ3）2である、
・ Ｚは、ヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）である、
・ Ｒ2は、置換または非置換のアルキル基、例えば−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）2、置換または非置換のケト基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、置換または非置換のエステル基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、または、エステル基含有アミノ基、例えば
−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ4−Ｎ（ＣＨ3）2
であり、ここで、Ｒ2および／またはヘテロドナー原子Ｚおよびｄは、環を形成できる］による反応を含む、製造方法に関する。
【００２３】
本発明のさらなる実施態様において、オレフィン誘導体の置換基（特にＲ2またはヘテロ原子Ｚおよび置換基ｄ）は、環を形成できる。この場合、ヘテロドナー原子Ｚは、好ましくは窒素（Ｎ）であり、且つ、Ｚおよびｄは環を形成して、キノリン環系、キノキサリン環系、またはインドール環系を作り上げる。
【００２４】
一般に、（Ｐｙ）（Ｌ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（アルキリデン）型のＲｕ（ＩＩ）−カルベン錯体が、本発明の方法における出発化合物として使用される。好ましくは、五配位ルテニウム（インデニリデン）カルベン錯体が用いられる。Ｒｕ−アルキリデンカルベン前駆体は、好ましくは無ホスフィンであり、且つ、「ＮＨＣ」配位子および「Ｐｙ」配位子を含む。ここで、用語「Ｐｙ」は、Ｎ−複素環式の２電子供与体配位子、好ましくは置換または非置換のピリジン配位子を意味する。適したＰｙ配位子についての例は、ピリジン、３−ブロモ−ピリジンまたは４−メチルピリジン、キノリンまたはピペリジンである。適したＮＨＣ配位子（「Ｎ−複素環式カルベン」配位子）についての例は、飽和Ｈ2ＩＭｅｓ（＝１，３−ジメシチル−イミダゾリジン−２−イリデン）または不飽和ＩＭｅｓ（＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）である。
【００２５】
Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機のアニオン（即ち、負に帯電した）配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートである。適したアニオン配位子Ｘについての例は、ハライド Ｃｌ-、Ｂｒ-またはＩ-であり、Ｃｌ-が最も好ましい。
【００２６】
インデニリデン部分に結合されたＲ3は、水素、置換または非置換のアリール、または置換または非置換のフェニル基を表し、好ましくは、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である。
【００２７】
特に好ましい出発化合物は、（Ｐｙ）（Ｈ2−ＩＭｅｓ）Ｃｌ2Ｒｕ（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）である。この錯体を、（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ（フェニル−インデニリデン）から出発する、過剰なピリジンとの配位子交換反応において、優れた収率（＞９０％）で得ることができる （Ｄ．Ｂｕｒｔｓｃｈｅｒ， Ｃ．Ｌｅｘｅｒ， Ｋ．Ｍｅｒｅｉｔｅｒ， Ｒ．Ｗｉｎｄｅ， Ｒ．Ｋａｒｃｈ ａｎｄ Ｃ．Ｓｌｕｇｏｖｃ， Ｊ． ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ： Ｐａｒｔ Ａ： Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２００８ Ｖｏｌ． ４６， ４６３０−４６３５参照）。当業者は、類似の方法を適用することによって、他の適した出発錯体を調製できる。それらのＲｕ出発化合物の一般的に高い収率のおかげで、本発明の調製方法は直接的であり且つ経済的である。それを、キレート化アルキリデン配位子を有する多様なルテニウムベースのカルベン触媒の調製のために適用できる。
【００２８】
好ましい変法において、本発明の方法は、出発材料としてのホスフィン配位子Ｌを有するＲｕカルベン錯体の使用を回避する。この場合、ホスフィン配位子Ｌ（例えばＰＰｈ3またはＰＣｙ3）が出発錯体中に存在しないので、副生成物（例えば遊離ホスフィン配位子またはホスフィンオキシド）があまり生成されない。
【００２９】
さらには、同様の交差メタセシス法において、先行技術において、ホスフィン捕捉剤としてしばしば使用されるＣｕ（Ｉ）Ｃｌの添加は不要である。このことは、非常に低いＣｕ含有率を有する高純度生成物をもたらす。典型的には、Ｒｕ触媒生成物のＣｕ含有率は１０ｐｐｍ未満、好ましくは５ｐｐｍ未満（ＩＣＰによって測定される場合； ＩＣＰ＝誘導結合プラズマ）である。さらなる利点としては、本方法においてはホスフィン配位子の不在のおかげで、不活性な反応条件（即ち、保護ガス雰囲気）が、本質的に必要とされない。多くの場合、用いられる配位子に依存して、製造方法を通常の空気雰囲気下、または少なくとも厳重ではない（ｎｏｎ−ｓｔｒｉｎｇｅｎｔ）不活性な条件下で実施できる。
【００３０】
意外にも、本発明の方法は、８０〜９５％の範囲の、優れた全体的な収率を提供する。これは、出発化合物として用いられる五配位のＲｕ（ＩＩ）−アルキリデン錯体の独特の構造のおかげであろう。バルキーな配位子Ｌが、反応の間に充分な安定性を提供する一方、キレート化アルキリデン部分における、Ｐｙ配位子のヘテロドナー原子（またはヘテロドナー原子を含む）基Ｚによる置換が、迅速且つ容易に起き、従って、交差メタセシス（ＣＭ）反応におけるキレート環の形成が容易化される。その結果、反応時間が著しく短縮される。
【００３１】
キレート化アルキリデン配位子のための前駆体（以降、「オレフィン誘導体」と称する）は、以下の一般式を有している：
【化６】
【００３２】
この式において、Ｒ0およびＲ1は互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基である。
【００３３】
置換基ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基、または電子求引性基（ここで略して「ＥＷＧ」）であってよい。以降で、用語ＥＷＧによって、電子求引特性を有し、水素（Ｈ）と比較してより高い電気陰性度（ＥＮ）を示す原子および／または基が要約される。適したＥＷＧについての例は、ハロゲン原子 Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、または基 −ＣＦ3、−ＮＯ2、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＨ3、Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＦ3； −Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＦ3、−Ｏ2Ｓ−（アルキル）、−Ｏ−ＣＯ−（アルキル）および−ＳＯ2−Ｎ（ＣＨ3）2である。
【００３４】
さらには、それぞれの置換基ａ、ｂ、ｃまたはｄが互いに環を形成できる。
【００３５】
Ｚはヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、またはヘテロドナー原子を含む基、例えばスルフィニル（＞Ｓ＝Ｏ）である。好ましくは、Ｚは、ヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）である。
【００３６】
Ｒ2は置換または非置換の炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアミノ、アルキルチオ、置換または非置換のケト基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｃ（Ｒb）3、置換または非置換のエステル基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｏ（Ｒc） （前記基において、Ｒaは水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｒbは水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルおよびＲcはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルである）、且つ、ここで、Ｒ2および／またはＺは、ｄと共に環を形成できる。
【００３７】
一般に、前駆体配位子を、文献から公知の標準的な手順に従って調製できるか、または様々な製造者から購入できる。本発明の方法のために適したオレフィン誘導体の例は、（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）−ベンゼン、（Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）、２−イソプロポキシ−４−ニトロ−スチレン、２−イソプロポキシ−３−ビニル−ビフェニルまたは８−ビニル−キノリンである。ビニルキノリンおよびビニルキノキサリン誘導体は、文献内に記載される手順に従って得られる（上記Ｍ．Ｂａｒｂａｓｉｅｖｉｃｚ ｅｔ ａｌ．参照）。
【００３８】
一般に、本発明の製造方法は、芳香族炭化水素溶剤または塩素化炭化水素溶剤、例えばジクロロメタン、または１，２−ジクロロエタン中で実施される。芳香族炭化水素溶剤、例えばベンゼン、トルエンまたはキシレンが好ましい。それらの芳香族炭化水素溶剤、特にトルエンの使用は、多くの場合、生じるルテニウム錯体が反応混合物から直接的に沈殿し、従って、容易な単離および後処理手順を可能にするという追加的な利点を提供する。
【００３９】
出発Ｒｕ（ＩＩ）−化合物 （Ｐｙ）（Ｌ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（アルキリデン）を、適切な溶剤中に溶解し、且つ、配位子前駆体（オレフィン誘導体）を添加する。配位子前駆体対Ｒｕ出発錯体のモル比は、２：１の範囲、好ましくは１．１：１の範囲である。両方の作用物質の化学量論組成比が特に好ましい。
【００４０】
反応温度は、０℃〜１５０℃の範囲、好ましくは室温（２０℃）〜１００℃の範囲である。適した反応時間は、用いられるオレフィン誘導体の種類に依存する。典型的には、反応時間は１〜８時間の範囲、好ましくは１〜５時間の範囲、および最も好ましくは１〜４時間の範囲である。
【００４１】
芳香族炭化水素溶剤、例えば（ベンゼン、トルエンまたはキシレン）を使用する場合、多くの場合において、生じるルテニウム触媒錯体は、可溶性に乏しく、且つ、冷却および／または溶剤の減少の際に、反応混合物から沈殿する。沈殿された生成物を、通常の分離技術（ろ過、遠心分離等）によって反応混合物から分離し、非極性溶剤、例えばｎ−ヘキサンまたはｎ−ヘプタンを用いて、および／または極性溶剤、例えばジエチルエーテルまたはエタノールを用いて洗浄する。該生成物を通常の乾燥方法によって乾燥できる。
【００４２】
生じる生成物の高い純度のおかげで、さらなる生成段階（例えばクロマトグラフィーおよびその種のもの）は必要ない。しかしながら、必要であれば、さらなる精製段階、例えばカラムクロマトグラフィー（ＬＣ、ＨＰＬＣ等）を用いてもよい。本発明による製造方法は、非常に汎用性があり、且つ、触媒の工業的な大規模生産のために有用であり、且つ、キレート化アルキリデン配位子を有する多様なルテニウムベースのカルベン触媒に適用できる。
【００４３】
本発明によって調製されたＲｕカルベン触媒（「Ｈｏｖｅｙｄａ型触媒」）は、メタセシス反応において広い応用プロファイルを示す。触媒生成物を、様々なメタセシス反応、例えば閉環メタセシス（ＲＣＭ）、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、交差メタセシス（ＣＭ）、非環式のジエン−メタセシス−重合（ＡＤＭＥＴ）およびそれらの組み合わせにおいて使用できる。
【００４４】
以下の実施例は、本発明をより詳細に説明することを意図しており、保護の範囲を限定するものではない。
【００４５】
実施例
一般的な注釈： 以下の実施例において用いられる配位子前駆体／オレフィン誘導体はＣＡＳ登録番号を有する公知の化合物である。それらを、文献内に公開された方法、および／または当業者に公知の手順に従って調製できる。詳細： （Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）ベンゼンについて： ＣＡＳ登録番号５３３９３４−２０−２； （Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）について： ＣＡＳ登録番号１０１４７０１−６３−３； ２−イソプロポキシ−４−ニトロスチレンについて： ＣＡＳ登録番号７５３０３１−０８−２； ８−ビニルキノリンについて： ＣＡＳ登録番号９６９１１−０８−９。
【００４６】
実施例１
【化７】
【００４７】
ａ）出発化合物の調製：
出発錯体を、Ｄ．Ｂｕｒｔｓｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ： Ｐａｒｔ Ａ： Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２００８， ４６， ４６３０−４６３５に従い、（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ（フェニル−インデニリデン）（メタセシス触媒Ｍ２； Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ＆Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ）から出発し、過剰なピリジン（〜３０等量）と共に、不活性雰囲気下で３０分間、室温で攪拌することによって調製した。次に反応混合物を、攪拌されたｎ−ヘプタンに添加し、そして３０分間、室温でさらに攪拌し、次に、反応混合物を終夜、冷却し（−２７℃）、茶色の沈殿物が形成された。該沈殿物をろ過分離し、ｎ−ヘプタンを用いて洗浄し、そして真空中で乾燥させた。化合物は、オレンジ色−茶色の微晶質固体として、９５％の収率で得られる。
【００４８】
【化８】
【００４９】
反応式：
【化９】
【００５０】
２．５ｇの触媒ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）、［Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１、Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ］を、３０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．７ｇの（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）ベンゼンを添加した。反応混合物を４時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で濃縮し、そして緑色の微晶質固体が沈殿した。
【００５１】
それをろ過し、そしてｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下（約１２ｍｂａｒ）で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： １．８ｇ（８７％）。分析データは公表データと一致する。
【００５２】
実施例２
【化１０】
【００５３】
反応式：
【化１１】
【００５４】
３．０ｇのＵｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１ ［ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）； Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ、上述の実施例１ａ）の通りに調製］を、５０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．８０ｇの（Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）を添加した。反応混合物を３時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。緑色の微晶質固体が沈殿した。それをろ過し、そしてｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： ２．２ｇ（８７％）。
【００５５】
実施例３
【化１２】
【００５６】
反応式：
【化１３】
【００５７】
２．５ｇの触媒 Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１ ［ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）； Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ、上述の実施例１ａ）の通りに調製］を、３０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．８ｇの２−イソプロポキシ−４−ニトロスチレンを添加した。反応混合物を２時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で濃縮し、そして緑色の微晶質固体が沈殿した。それをろ過し、そしてｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： １．９ｇ（８５％）。分析データは公表データと一致する。
【００５８】
実施例４
【化１４】
【００５９】
反応式：
【化１５】
【００６０】
１．０ｇの触媒 Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１ ［ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）］ （Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ）を、２０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして５ｍｌのトルエン中に溶解された０．２４ｇの８−ビニルキノリンを添加した。反応混合物を２時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で濃縮し、そして緑色の微晶質固体が沈殿した。それをろ過し、そして冷たいｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： ０．７ｇ（８５％）。分析データは公表データと一致する。
【００６１】
比較例（ＣＥ１）
【化１６】
【００６２】
反応式：
【化１７】
【００６３】
１．１５ｇ（１．２ｍｍｏｌ）の（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ（フェニルインデニリデン） （Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ２、Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ）を、３０ｍｌのトルエン中に溶解し、且つ、１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．２５ｇ（１．４４ｍｍｏｌ、１．２ｅｑ．）の（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）ベンゼンを添加した。反応混合物を６時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で約１５ｍｌに濃縮した。その後、６０ｍｌのペンタンを攪拌しながら添加した。生じる緑がかった茶色の沈殿物を、ろ過によって分離し、そして冷たいペンタンおよび酢酸エチルを用いて洗浄した。粗生成物を１５ｍｌのトルエン中に懸濁させ、ろ過し、そしてジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色の固体を最終的に、終夜、真空下で乾燥させた。０．２５ｇ（３０％）の収率が得られた。
【００６４】
この収率は、本発明による方法によって得られた収率（実施例１参照）よりも著しく低い。さらには、ホスフィン配位子の存在のために、追加的な時間のかかる精製工程が必要であり、且つ、生成物の純度は低減される。
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
本発明はルテニウムベースのメタセシス触媒の製造方法、特に、キレート化アルキリデン（カルベン）配位子を含む、ルテニウム触媒の合成に関する。ここで開示される方法は、五配位のＲｕ−アルキリデン錯体を、交差メタセシス反応（ＣＭ）を介した合成のための出発材料として使用することに基づく。本発明の製造方法は単純で、直接的、経済的且つ工業規模のために有用である。
【０００２】
オレフィンメタセシスは、基本的な触媒反応であり、且つ、ばらばらにし、且つ新規の炭素−炭素結合を作り出し、且つ分子を形成するための、最も汎用性のある方法の１つである。様々な一般的なメタセシス反応経路、例えば、閉環メタセシス（ＲＣＭ）、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、交差メタセシス（ＣＭ）およびそれらの組み合わせが記載されている。過去数年間で、オレフィンメタセシスは、有機合成およびポリマー化学における炭素−炭素結合の形成のために広く使用される方法になった。
【０００３】
Ｓｃｈｒｏｃｋによるはっきり定義されたモリブデンベースのカルベン触媒の開発、およびＧｒｕｂｂｓによるルテニウムベースのカルベン触媒は、特に工業応用のためのメタセシスの分野において、急成長に至った。
【０００４】
Ｇｒｕｂｂｓの「第一世代」触媒、２つのトリシクロヘキシルホスフィン配位子を保有するルテニウムベンジリデン錯体（構造（ＰＣｙ3）2Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈを有する）は、有機合成において広く使用された最初のメタセシス触媒の１つであった。この類の触媒の次が、より活性な「第二世代」の類似物であり、そこではＮ−複素環式カルベン（ＮＨＣ）配位子、例えば「不飽和」ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）または「飽和」Ｓ−ＩＭｅｓ （＝Ｈ2ＩＭｅｓ＝１，３−ジメシチルイミダゾリジン−２−イリデン）が、１つのホスフィン配位子を置き換えている。
【０００５】
最近では、いわゆる、「ブーメラン」触媒がますます注目されてきている。Ｈｏｖｅｙｄａらは、アルキリデン（カルベン）部分に結合されたベンジリデン−エーテル断片を含む潜在性メタセシス触媒を調製した （Ｓ．Ｂ．Ｇａｒｂｅｒ， Ｊ．Ｓ．Ｋｉｎｇｓｂｕｒｙ， Ｂ．Ｌ Ｇｒａｙ， Ａ．Ｈ．Ｈｏｖｅｙｄａ， Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ． ２０００． １２２， ８１６８〜８１７９およびＷＯ０２／１４３７６号Ａ２参照）。それらの新たな種類のＲｕ触媒は、キレート化アルキリデン配位子（典型的にはアルコキシベンジルデン配位子）、およびＰＣｙ3（第一世代）またはＮＨＣ（第二世代）基のいずれかを含む。
【０００６】
過去数年間にわたり、種々の種類の「ブーメラン触媒」が文献内に開示された。技術水準からの例は、追加的なエステル基（ＷＯ２００５／０１６９４４号Ａ１参照）または追加的なケト基（ＷＯ２００８／０３４５５２号Ａ１）を有する、環式アルコキシベンジリデン配位子を含むＲｕ−錯体である。さらには、キノリンおよびキノキサリン誘導体を含む環式キレート化Ｒｕ錯体が、ＷＯ２００７／１４０９５４号内に記載されている。ＷＯ２００８／０６５１８７号Ａ１は、アミド置換されたアルコキシベンジリデン配位子を有する環式Ｒｕカルベン錯体を開示し、ＷＯ２００４／０３５５９６号は、ニトロ基を有するアルコキシベンジリデン配位子を保有する同様の錯体を記載している。
【０００７】
かかる「ブーメラン型」または「Ｈｏｖｅｙｄａ型」のＲｕカルベン触媒は、メタセシス反応において広い応用プロファイルを示し、且つ、いくつかの応用においては触媒装填の著しい減少を可能にできる。さらに、いくつかの系について、再利用性が記載されている。従って、それらの触媒は、商業応用において重要性が増してきている。その結果、それらの触媒について、工業規模での生産を可能にする、確固とした且つ単純な製造経路が必要とされている。
【０００８】
キレート化「Ｈｏｖｅｙｄａ型」のＲｕカルベン錯体のための一般的な調製径路は、Ｘ2Ｌ’Ｌ’’Ｒｕ＝ＣＨＰｈ型（ここで、少なくとも１つのＬ’またはＬ’’はＰＲ3型のホスフィンである）のルテニウムカルベン錯体の、前駆体としての使用に基づく。それらの化合物は、追加的な供与基を含む、適したオレフィン前駆体配位子と反応する。新規のカルベン結合は、交差メタセシス反応（「ＣＭ」）によって生成される一方、１つのホスフィン配位子（Ｌ’またはＬ’’）は、オレフィン配位子の供与基によって置き換えられ、従ってキレート化環状錯体を形成する。
【０００９】
ＵＳ７２０５４２４号は、Ｒｕ−インデニリデンカルベン錯体およびオレフィンを使用した交差メタセシス反応による、ルテニウムベースのオレフィンメタセシス触媒の調製を教示している。しかしながら、キレート化アルキリデン配位子を有するＲｕ−錯体の調製は開示されていない。
【００１０】
Ｓ．Ｂｌｅｃｈｅｒｔら （Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００１、Ｎｏ ３、４３０−４３２）は、閉環メタセシスによる、キレート化Ｒｕアルコキシベンジリデン触媒（「Ｈｏｖｅｙｄａ型」触媒）の調製用の前駆体としてのＮＨＣ−およびＰＰｈ3−置換されたＲｕインデニリデン錯体の使用を報告している。しかしながら、低い収率（即ち約４０％）が報告されているため、この方法は経済的であるとは考えられない。
【００１１】
交差メタセシス（ＣＭ）を介したＲｕカルベン触媒合成用の前駆体としてのピリジン置換ルテニウムカルベン錯体の使用は、文献内に記載されている。
【００１２】
Ａ．Ｈｅｊｌ、Ｍ．Ｗ．ＤａｙおよびＲ．Ｈ．Ｇｒｕｂｂｓ （Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００６， ２５， ６１４９−６１５４）は、アルキリデン部分に結合したイミン供与体を含む、２つのルテニウムアルキリデン錯体の調製を記載している。それらの化合物は、２つのピリジン配位子およびベンジリデン基を含む、六配位のルテニウム前駆体錯体（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（Ｐｙ）2Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈから出発して調製される。７８〜８４％の収率が報告された。
【００１３】
同一の前駆体錯体が、環式ブテニル−ピリジル配位子を含有するルテニウムアルキリデン錯体の合成のために使用される （Ｔ．Ｕｎｇ， Ａ．Ｈｅｙｌ， Ｒ．Ｈ．ＧｒｕｂｂｓおよびＹ．Ｓｃｈｒｏｄｉ， Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００４， ２３， ５３９９−５４０１）。
【００１４】
ＷＯ２００７／１４０９５４号は、出発材料としての３−ブロモ−ピリジン置換錯体 （Ｈ2−ＩＭｅｓ）（Ｂｒ−Ｐｙ）2Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈの使用を開示しており、ここでもまた、２つのピリジン型配位子を保有している。
【００１５】
Ｍ．Ｂａｒｂａｓｉｅｖｉｃｚらは、ベンジリデン化合物 （Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ＝ＣＨＰｈから出発し、且つ、Ｃｕ（Ｉ）Ｃｌをホスフィン捕捉剤として使用する、キレート化ルテニウムキノリンおよびキノキサリン錯体の合成を報告している （Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００６， ２５（１５）， ３５９９−３６０４参照）。
【００１６】
有害な化学物質、例えばジアゾ試薬（例えばジアゾアルケン）が、ルテニウムベンジリデン錯体の調製において通常使用される。従って、かかる化合物から出発する合成径路は、工業的な触媒生産においては回避されるべきである。
【００１７】
本発明の課題は、キレート化アルキリデン配位子を有する、ルテニウムベースのカルベン触媒（「ブーメラン型」触媒）の製造のための改善された方法を提供することであった。新規の方法は、高い収率を提供するべきであり、且つ、有害な化学物質の使用を必要とするべきでない。さらには、該方法は、ルテニウムカルベン触媒を高い生成物純度で、且つ汚染なく（例えばホスフィン配位子またはＣｕイオンの残留物なく）、提供するべきである。該方法は、容易にスケーリング可能で、環境にやさしく、且つ、工業生産規模で適用可能であるべきである。
【００１８】
本発明は、請求項１およびそれに従属する以下の請求項に記載の方法を提供することによって、それらの課題に取り組んでいる。
【００１９】
本発明によれば、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒は、ルテニウムアルキリデン出発錯体と、オレフィン誘導体との反応によって、交差メタセシス反応（ＣＭ）を介して、調製される。本発明の方法は、（Ｐｙ）（Ｌ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（アルキリデン）型の五配位のルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン触媒を出発化合物として用いる。この出発錯体は、一般式
【化１】
を有している。
【００２０】
この式において、Ｌは中性配位子であり、Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機アニオン配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートであり、且つ、ＰｙはＮ−複素環式２電子供与体配位子を表す。Ｙ1およびＹ2は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ6−アルキニル、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルチオ、アリール、アリールチオ、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルスルホニル、またはＣ1〜Ｃ6−アルキルスルフィニルである。好ましくは、Ｙ1およびＹ2は共に、式
【化２】
［式中、
Ｒ3は水素、置換または非置換のアリール基、または置換または非置換のフェニル基である］
による「インデニリデン」型の環を形成する。好ましい実施態様において、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である。さらに好ましい実施態様において、配位子Ｌは飽和または不飽和のＮ−複素環式カルベン配位子（「ＮＨＣ」配位子）およびＲｕ（ＩＩ）−前駆体錯体は、（Ｐｙ）（ＮＨＣ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（インデニリデン）または（Ｐｙ）（ＮＨＣ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（フェニル−インデニリデン）型である。
【００２１】
本発明は、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒の製造方法であって、ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体とオレフィン誘導体との、以下の式（１）による反応を含む製造方法を提供する：
式（１）：
【化３】
［式中、
・ Ｌは中性配位子、好ましくは飽和または不飽和のＮ−複素環式カルベン配位子（「ＮＨＣ」配位子）である、
・ Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機のアニオン配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートである、
・ Ｙ1およびＹ2は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ6−アルキニル、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルチオ、アリール、アリールチオ、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルスルホニルまたはＣ1〜Ｃ6−アルキルスルフィニル、またはＹ1およびＹ2は共に、式
【化４】
［式中、
前記式Ｒ3は水素、置換または非置換のアリール基または置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ ＰｙはＮ−複素環式の２電子供与体配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基（随意に置換されていてよい）である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基、または電子求引性基（「ＥＷＧ」）であり、ただし、ａ、ｂ、ｃまたはｄのそれぞれは、互いに環を形成できる、
・ Ｚはヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、またはヘテロドナー原子を含む基、例えばスルフィニル（＞Ｓ＝Ｏ）である、
・ Ｒ2は置換または非置換の炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアミノ、アルキルチオ、置換または非置換のケト基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｃ（Ｒb）3、置換または非置換のエステル基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｏ（Ｒc） （前記基において、Ｒaは水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｒbは水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルおよびＲcはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルである）、且つ、ここで、Ｒ2および／またはＺは、ｄと共に環を形成できる］。
【００２２】
好ましい実施態様において、本発明は、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒の製造方法であって、ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体とオレフィン誘導体との、式（１）
［式中、
・ Ｌは飽和Ｈ2ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾリジン−２−イリデン）または不飽和ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）配位子である、
・ Ｘ1およびＸ2は、互いに独立して、アニオン配位子、例えばＣｌ-、Ｂｒ-またはＩ-である、
・ Ｙ1およびＹ2は、共に、式
【化５】
［式中、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ Ｐｙは、置換または非置換のピリジン配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル基である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、フェニル、アリール基または電子求引性基（ＥＷＧ）、例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＦ3、−ＮＯ2、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＦ3； −Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＦ3、−Ｏ2Ｓ−（アルキル）、−Ｏ−ＣＯ−（アルキル）または−ＳＯ2−Ｎ（ＣＨ3）2である、
・ Ｚは、ヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）である、
・ Ｒ2は、置換または非置換のアルキル基、例えば−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）2、置換または非置換のケト基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、置換または非置換のエステル基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、または、エステル基含有アミノ基、例えば
−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ4−Ｎ（ＣＨ3）2
であり、ここで、Ｒ2および／またはヘテロドナー原子Ｚおよびｄは、環を形成できる］による反応を含む、製造方法に関する。
【００２３】
本発明のさらなる実施態様において、オレフィン誘導体の置換基（特にＲ2またはヘテロ原子Ｚおよび置換基ｄ）は、環を形成できる。この場合、ヘテロドナー原子Ｚは、好ましくは窒素（Ｎ）であり、且つ、Ｚおよびｄは環を形成して、キノリン環系、キノキサリン環系、またはインドール環系を作り上げる。
【００２４】
一般に、（Ｐｙ）（Ｌ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（アルキリデン）型のＲｕ（ＩＩ）−カルベン錯体が、本発明の方法における出発化合物として使用される。好ましくは、五配位ルテニウム（インデニリデン）カルベン錯体が用いられる。Ｒｕ−アルキリデンカルベン前駆体は、好ましくは無ホスフィンであり、且つ、「ＮＨＣ」配位子および「Ｐｙ」配位子を含む。ここで、用語「Ｐｙ」は、Ｎ−複素環式の２電子供与体配位子、好ましくは置換または非置換のピリジン配位子を意味する。適したＰｙ配位子についての例は、ピリジン、３−ブロモ−ピリジンまたは４−メチルピリジン、キノリンまたはピペリジンである。適したＮＨＣ配位子（「Ｎ−複素環式カルベン」配位子）についての例は、飽和Ｈ2ＩＭｅｓ（＝１，３−ジメシチル−イミダゾリジン−２−イリデン）または不飽和ＩＭｅｓ（＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）である。
【００２５】
Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機のアニオン（即ち、負に帯電した）配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートである。適したアニオン配位子Ｘについての例は、ハライド Ｃｌ-、Ｂｒ-またはＩ-であり、Ｃｌ-が最も好ましい。
【００２６】
インデニリデン部分に結合されたＲ3は、水素、置換または非置換のアリール、または置換または非置換のフェニル基を表し、好ましくは、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である。
【００２７】
特に好ましい出発化合物は、（Ｐｙ）（Ｈ2−ＩＭｅｓ）Ｃｌ2Ｒｕ（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）である。この錯体を、（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ（フェニル−インデニリデン）から出発する、過剰なピリジンとの配位子交換反応において、優れた収率（＞９０％）で得ることができる （Ｄ．Ｂｕｒｔｓｃｈｅｒ， Ｃ．Ｌｅｘｅｒ， Ｋ．Ｍｅｒｅｉｔｅｒ， Ｒ．Ｗｉｎｄｅ， Ｒ．Ｋａｒｃｈ ａｎｄ Ｃ．Ｓｌｕｇｏｖｃ， Ｊ． ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ： Ｐａｒｔ Ａ： Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２００８ Ｖｏｌ． ４６， ４６３０−４６３５参照）。当業者は、類似の方法を適用することによって、他の適した出発錯体を調製できる。それらのＲｕ出発化合物の一般的に高い収率のおかげで、本発明の調製方法は直接的であり且つ経済的である。それを、キレート化アルキリデン配位子を有する多様なルテニウムベースのカルベン触媒の調製のために適用できる。
【００２８】
好ましい変法において、本発明の方法は、出発材料としてのホスフィン配位子Ｌを有するＲｕカルベン錯体の使用を回避する。この場合、ホスフィン配位子Ｌ（例えばＰＰｈ3またはＰＣｙ3）が出発錯体中に存在しないので、副生成物（例えば遊離ホスフィン配位子またはホスフィンオキシド）があまり生成されない。
【００２９】
さらには、同様の交差メタセシス法において、先行技術において、ホスフィン捕捉剤としてしばしば使用されるＣｕ（Ｉ）Ｃｌの添加は不要である。このことは、非常に低いＣｕ含有率を有する高純度生成物をもたらす。典型的には、Ｒｕ触媒生成物のＣｕ含有率は１０ｐｐｍ未満、好ましくは５ｐｐｍ未満（ＩＣＰによって測定される場合； ＩＣＰ＝誘導結合プラズマ）である。さらなる利点としては、本方法においてはホスフィン配位子の不在のおかげで、不活性な反応条件（即ち、保護ガス雰囲気）が、本質的に必要とされない。多くの場合、用いられる配位子に依存して、製造方法を通常の空気雰囲気下、または少なくとも厳重ではない（ｎｏｎ−ｓｔｒｉｎｇｅｎｔ）不活性な条件下で実施できる。
【００３０】
意外にも、本発明の方法は、８０〜９５％の範囲の、優れた全体的な収率を提供する。これは、出発化合物として用いられる五配位のＲｕ（ＩＩ）−アルキリデン錯体の独特の構造のおかげであろう。バルキーな配位子Ｌが、反応の間に充分な安定性を提供する一方、キレート化アルキリデン部分における、Ｐｙ配位子のヘテロドナー原子（またはヘテロドナー原子を含む）基Ｚによる置換が、迅速且つ容易に起き、従って、交差メタセシス（ＣＭ）反応におけるキレート環の形成が容易化される。その結果、反応時間が著しく短縮される。
【００３１】
キレート化アルキリデン配位子のための前駆体（以降、「オレフィン誘導体」と称する）は、以下の一般式を有している：
【化６】
【００３２】
この式において、Ｒ0およびＲ1は互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基である。
【００３３】
置換基ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基、または電子求引性基（ここで略して「ＥＷＧ」）であってよい。以降で、用語ＥＷＧによって、電子求引特性を有し、水素（Ｈ）と比較してより高い電気陰性度（ＥＮ）を示す原子および／または基が要約される。適したＥＷＧについての例は、ハロゲン原子 Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、または基 −ＣＦ3、−ＮＯ2、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＨ3、Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＦ3； −Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＦ3、−Ｏ2Ｓ−（アルキル）、−Ｏ−ＣＯ−（アルキル）および−ＳＯ2−Ｎ（ＣＨ3）2である。
【００３４】
さらには、それぞれの置換基ａ、ｂ、ｃまたはｄが互いに環を形成できる。
【００３５】
Ｚはヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、またはヘテロドナー原子を含む基、例えばスルフィニル（＞Ｓ＝Ｏ）である。好ましくは、Ｚは、ヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）である。
【００３６】
Ｒ2は置換または非置換の炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアミノ、アルキルチオ、置換または非置換のケト基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｃ（Ｒb）3、置換または非置換のエステル基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｏ（Ｒc） （前記基において、Ｒaは水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｒbは水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルおよびＲcはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルである）、且つ、ここで、Ｒ2および／またはＺは、ｄと共に環を形成できる。
【００３７】
一般に、前駆体配位子を、文献から公知の標準的な手順に従って調製できるか、または様々な製造者から購入できる。本発明の方法のために適したオレフィン誘導体の例は、（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）−ベンゼン、（Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）、２−イソプロポキシ−４−ニトロ−スチレン、２−イソプロポキシ−３−ビニル−ビフェニルまたは８−ビニル−キノリンである。ビニルキノリンおよびビニルキノキサリン誘導体は、文献内に記載される手順に従って得られる（上記Ｍ．Ｂａｒｂａｓｉｅｖｉｃｚ ｅｔ ａｌ．参照）。
【００３８】
一般に、本発明の製造方法は、芳香族炭化水素溶剤または塩素化炭化水素溶剤、例えばジクロロメタン、または１，２−ジクロロエタン中で実施される。芳香族炭化水素溶剤、例えばベンゼン、トルエンまたはキシレンが好ましい。それらの芳香族炭化水素溶剤、特にトルエンの使用は、多くの場合、生じるルテニウム錯体が反応混合物から直接的に沈殿し、従って、容易な単離および後処理手順を可能にするという追加的な利点を提供する。
【００３９】
出発Ｒｕ（ＩＩ）−化合物 （Ｐｙ）（Ｌ）Ｘ1Ｘ2Ｒｕ（アルキリデン）を、適切な溶剤中に溶解し、且つ、配位子前駆体（オレフィン誘導体）を添加する。配位子前駆体対Ｒｕ出発錯体のモル比は、２：１の範囲、好ましくは１．１：１の範囲である。両方の作用物質の化学量論組成比が特に好ましい。
【００４０】
反応温度は、０℃〜１５０℃の範囲、好ましくは室温（２０℃）〜１００℃の範囲である。適した反応時間は、用いられるオレフィン誘導体の種類に依存する。典型的には、反応時間は１〜８時間の範囲、好ましくは１〜５時間の範囲、および最も好ましくは１〜４時間の範囲である。
【００４１】
芳香族炭化水素溶剤、例えば（ベンゼン、トルエンまたはキシレン）を使用する場合、多くの場合において、生じるルテニウム触媒錯体は、可溶性に乏しく、且つ、冷却および／または溶剤の減少の際に、反応混合物から沈殿する。沈殿された生成物を、通常の分離技術（ろ過、遠心分離等）によって反応混合物から分離し、非極性溶剤、例えばｎ−ヘキサンまたはｎ−ヘプタンを用いて、および／または極性溶剤、例えばジエチルエーテルまたはエタノールを用いて洗浄する。該生成物を通常の乾燥方法によって乾燥できる。
【００４２】
生じる生成物の高い純度のおかげで、さらなる生成段階（例えばクロマトグラフィーおよびその種のもの）は必要ない。しかしながら、必要であれば、さらなる精製段階、例えばカラムクロマトグラフィー（ＬＣ、ＨＰＬＣ等）を用いてもよい。本発明による製造方法は、非常に汎用性があり、且つ、触媒の工業的な大規模生産のために有用であり、且つ、キレート化アルキリデン配位子を有する多様なルテニウムベースのカルベン触媒に適用できる。
【００４３】
本発明によって調製されたＲｕカルベン触媒（「Ｈｏｖｅｙｄａ型触媒」）は、メタセシス反応において広い応用プロファイルを示す。触媒生成物を、様々なメタセシス反応、例えば閉環メタセシス（ＲＣＭ）、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、交差メタセシス（ＣＭ）、非環式のジエン−メタセシス−重合（ＡＤＭＥＴ）およびそれらの組み合わせにおいて使用できる。
【００４４】
以下の実施例は、本発明をより詳細に説明することを意図しており、保護の範囲を限定するものではない。
【００４５】
実施例
一般的な注釈： 以下の実施例において用いられる配位子前駆体／オレフィン誘導体はＣＡＳ登録番号を有する公知の化合物である。それらを、文献内に公開された方法、および／または当業者に公知の手順に従って調製できる。詳細： （Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）ベンゼンについて： ＣＡＳ登録番号５３３９３４−２０−２； （Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）について： ＣＡＳ登録番号１０１４７０１−６３−３； ２−イソプロポキシ−４−ニトロスチレンについて： ＣＡＳ登録番号７５３０３１−０８−２； ８−ビニルキノリンについて： ＣＡＳ登録番号９６９１１−０８−９。
【００４６】
実施例１
【化７】
【００４７】
ａ）出発化合物の調製：
出発錯体を、Ｄ．Ｂｕｒｔｓｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ： Ｐａｒｔ Ａ： Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２００８， ４６， ４６３０−４６３５に従い、（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ（フェニル−インデニリデン）（メタセシス触媒Ｍ２； Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ＆Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ）から出発し、過剰なピリジン（〜３０等量）と共に、不活性雰囲気下で３０分間、室温で攪拌することによって調製した。次に反応混合物を、攪拌されたｎ−ヘプタンに添加し、そして３０分間、室温でさらに攪拌し、次に、反応混合物を終夜、冷却し（−２７℃）、茶色の沈殿物が形成された。該沈殿物をろ過分離し、ｎ−ヘプタンを用いて洗浄し、そして真空中で乾燥させた。化合物は、オレンジ色−茶色の微晶質固体として、９５％の収率で得られる。
【００４８】
【化８】
【００４９】
反応式：
【化９】
【００５０】
２．５ｇの触媒ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）、［Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１、Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ］を、３０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．７ｇの（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）ベンゼンを添加した。反応混合物を４時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で濃縮し、そして緑色の微晶質固体が沈殿した。
【００５１】
それをろ過し、そしてｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下（約１２ｍｂａｒ）で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： １．８ｇ（８７％）。分析データは公表データと一致する。
【００５２】
実施例２
【化１０】
【００５３】
反応式：
【化１１】
【００５４】
３．０ｇのＵｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１ ［ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）； Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ、上述の実施例１ａ）の通りに調製］を、５０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．８０ｇの（Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）を添加した。反応混合物を３時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。緑色の微晶質固体が沈殿した。それをろ過し、そしてｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： ２．２ｇ（８７％）。
【００５５】
実施例３
【化１２】
【００５６】
反応式：
【化１３】
【００５７】
２．５ｇの触媒 Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１ ［ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）； Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ、上述の実施例１ａ）の通りに調製］を、３０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．８ｇの２−イソプロポキシ−４−ニトロスチレンを添加した。反応混合物を２時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で濃縮し、そして緑色の微晶質固体が沈殿した。それをろ過し、そしてｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： １．９ｇ（８５％）。分析データは公表データと一致する。
【００５８】
実施例４
【化１４】
【００５９】
反応式：
【化１５】
【００６０】
１．０ｇの触媒 Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ３１ ［ジクロロ−（３−フェニル−１Ｈ−インデン−１−イリデン）−（１，３−ジメシチル−４，５−ジヒドロ−イミダゾール−２−イリデン）−（ピリジン）−ルテニウム（ＩＩ）］ （Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ）を、２０ｍｌのトルエン中に溶解し、そして５ｍｌのトルエン中に溶解された０．２４ｇの８−ビニルキノリンを添加した。反応混合物を２時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で濃縮し、そして緑色の微晶質固体が沈殿した。それをろ過し、そして冷たいｎ−ヘキサンおよびジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色−黄色がかった生成物を真空下で終夜乾燥させ、そしてＮＭＲおよび元素分析によって評価した。収率： ０．７ｇ（８５％）。分析データは公表データと一致する。
【００６１】
比較例（ＣＥ１）
【化１６】
【００６２】
反応式：
【化１７】
【００６３】
１．１５ｇ（１．２ｍｍｏｌ）の（Ｈ2−ＩＭｅｓ）（ＰＣｙ3）Ｃｌ2Ｒｕ（フェニルインデニリデン） （Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｍ２、Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ ＫＧ、ハーナウ）を、３０ｍｌのトルエン中に溶解し、且つ、１０ｍｌのトルエン中に溶解された０．２５ｇ（１．４４ｍｍｏｌ、１．２ｅｑ．）の（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）ベンゼンを添加した。反応混合物を６時間、６５℃で攪拌し、その後、室温に冷却した。該混合物を真空下で約１５ｍｌに濃縮した。その後、６０ｍｌのペンタンを攪拌しながら添加した。生じる緑がかった茶色の沈殿物を、ろ過によって分離し、そして冷たいペンタンおよび酢酸エチルを用いて洗浄した。粗生成物を１５ｍｌのトルエン中に懸濁させ、ろ過し、そしてジエチルエーテルを用いて洗浄した。緑色の固体を最終的に、終夜、真空下で乾燥させた。０．２５ｇ（３０％）の収率が得られた。
【００６４】
この収率は、本発明による方法によって得られた収率（実施例１参照）よりも著しく低い。さらには、ホスフィン配位子の存在のために、追加的な時間のかかる精製工程が必要であり、且つ、生成物の純度は低減される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒の製造方法であって、ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体とオレフィン誘導体との、以下の式
【化１】
［式中、
・ Ｌは中性配位子、好ましくは飽和または不飽和のＮ−複素環式カルベン配位子（「ＮＨＣ」配位子）である、
・ Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機のアニオン配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートである、
・ Ｙ1およびＹ2は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ6−アルキニル、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルチオ、アリール、アリールチオ、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルスルホニルまたはＣ1〜Ｃ6−アルキルスルフィニル、またはＹ1およびＹ2は共に、式
【化２】
［式中、
前記式Ｒ3は水素、置換または非置換のアリール基または置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ ＰｙはＮ−複素環式の２電子供与体配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基（随意に置換されていてよい）である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基、または電子求引性基（「ＥＷＧ」）であり、ただし、ａ、ｂ、ｃまたはｄのそれぞれは、互いに環を形成できる、
・ Ｚはヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、またはヘテロドナー原子を含む基、例えばスルフィニル（＞Ｓ＝Ｏ）である、
・ Ｒ2は置換または非置換の炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアミノ、アルキルチオ、置換または非置換のケト基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｃ（Ｒb）3、置換または非置換のエステル基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｏ（Ｒc） （前記基において、Ｒaは水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｒbは水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルおよびＲcはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルである）、且つ、ここで、Ｒ2および／またはＺは、ｄと共に環を形成できる］
による反応を含む、製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
式中、
・ Ｌは飽和Ｈ2ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾリジン−２−イリデン）または不飽和ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）配位子である、
・ Ｘ1およびＸ2は、互いに独立して、アニオン配位子、例えばＣｌ-、Ｂｒ-またはＩ-である、
・ Ｙ1およびＹ2は、共に、式
【化３】
［式中、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ Ｐｙは、置換または非置換のピリジン配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル基である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、フェニル、アリール基または電子求引性基（ＥＷＧ）、例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＦ3、−ＮＯ2、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＦ3； −Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＦ3、−Ｏ2Ｓ−（アルキル）、−Ｏ−ＣＯ−（アルキル）または−ＳＯ2−Ｎ（ＣＨ3）2である、
・ Ｚは、ヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）である、
・ Ｒ2は、置換または非置換のアルキル基、例えば−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）2、置換または非置換のケト基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、置換または非置換のエステル基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、またはエステル基含有アミノ基、例えば
−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ4−Ｎ（ＣＨ3）2
であり、且つ、ここで、Ｒ2および／またはヘテロドナー原子Ｚは、ｄと共に環を形成できる、
前記方法。
【請求項３】
反応が交差メタセシス反応（ＣＭ）である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
反応が、芳香族炭化水素溶剤中で実施される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
反応温度が、２０〜１００℃の範囲である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
オレフィン誘導体対ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体のモル比が、２：１の範囲、好ましくは１．１：１の範囲である、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
反応時間が１〜８時間の範囲、好ましくは１〜４時間の範囲である、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
オレフィン誘導体が、（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）−ベンゼン、（Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）、２−イソプロポキシ−４−ニトロ−スチレン、８−ビニルキノリンまたは２−イソプロポキシ−３−ビニル−ビフェニルから選択される、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
さらに、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒を、反応混合物から沈殿およびろ過によって分離することを含む、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
Ｃｕ含有率が＜１０ｐｐｍである（ＩＣＰによって測定）、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法によって得られるキレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒。
【請求項１】
キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒の製造方法であって、ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体とオレフィン誘導体との、以下の式
【化１】
［式中、
・ Ｌは中性配位子、好ましくは飽和または不飽和のＮ−複素環式カルベン配位子（「ＮＨＣ」配位子）である、
・ Ｘ1およびＸ2は互いに独立して、無機または有機のアニオン配位子、例えばハライドアニオン、擬ハライドアニオン、水酸化物、アセテート、トリフルオロアセテートまたはカルボキシレートである、
・ Ｙ1およびＹ2は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ6−アルキニル、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルチオ、アリール、アリールチオ、Ｃ1〜Ｃ6−アルキルスルホニルまたはＣ1〜Ｃ6−アルキルスルフィニル、またはＹ1およびＹ2は共に、式
【化２】
［式中、
前記式Ｒ3は水素、置換または非置換のアリール基または置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ ＰｙはＮ−複素環式の２電子供与体配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基（随意に置換されていてよい）である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ2〜Ｃ10−アルケニル、Ｃ2〜Ｃ10−アルキニル、フェニルまたはアリール基、または電子求引性基（「ＥＷＧ」）であり、ただし、ａ、ｂ、ｃまたはｄのそれぞれは、互いに環を形成できる、
・ Ｚはヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、またはヘテロドナー原子を含む基、例えばスルフィニル（＞Ｓ＝Ｏ）である、
・ Ｒ2は置換または非置換の炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアミノ、アルキルチオ、置換または非置換のケト基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｃ（Ｒb）3、置換または非置換のエステル基、例えば−Ｃ（Ｒa）2−ＣＯ−Ｏ（Ｒc） （前記基において、Ｒaは水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｒbは水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルおよびＲcはＣ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ1〜Ｃ10−フルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ10−アルキルアンモニウムまたはＣ2〜Ｃ10−アルケニルである）、且つ、ここで、Ｒ2および／またはＺは、ｄと共に環を形成できる］
による反応を含む、製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
式中、
・ Ｌは飽和Ｈ2ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾリジン−２−イリデン）または不飽和ＩＭｅｓ （＝１，３−ジメシチル−イミダゾール−２−イリデン）配位子である、
・ Ｘ1およびＸ2は、互いに独立して、アニオン配位子、例えばＣｌ-、Ｂｒ-またはＩ-である、
・ Ｙ1およびＹ2は、共に、式
【化３】
［式中、Ｒ3は置換または非置換のフェニル基である］
による、インデニリデン型の環を形成する、
・ Ｐｙは、置換または非置換のピリジン配位子である、
・ Ｒ0およびＲ1は、互いに独立して、水素またはＣ1〜Ｃ10−アルキル基である、
・ ａ、ｂ、ｃおよびｄは、互いに独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、フェニル、アリール基または電子求引性基（ＥＷＧ）、例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＦ3、−ＮＯ2、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＨ3、−Ｎ（Ｈ）−ＣＯ−ＣＦ3； −Ｎ（アルキル）−ＣＯ−ＣＦ3、−Ｏ2Ｓ−（アルキル）、−Ｏ−ＣＯ−（アルキル）または−ＳＯ2−Ｎ（ＣＨ3）2である、
・ Ｚは、ヘテロドナー原子、例えば酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）である、
・ Ｒ2は、置換または非置換のアルキル基、例えば−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）2、置換または非置換のケト基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｃ2Ｈ5、置換または非置換のエステル基、例えば−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ3または−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ5、またはエステル基含有アミノ基、例えば
−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−Ｃ2Ｈ4−Ｎ（ＣＨ3）2
であり、且つ、ここで、Ｒ2および／またはヘテロドナー原子Ｚは、ｄと共に環を形成できる、
前記方法。
【請求項３】
反応が交差メタセシス反応（ＣＭ）である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
反応が、芳香族炭化水素溶剤中で実施される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
反応温度が、２０〜１００℃の範囲である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
オレフィン誘導体対ルテニウム（ＩＩ）−アルキリデン錯体のモル比が、２：１の範囲、好ましくは１．１：１の範囲である、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
反応時間が１〜８時間の範囲、好ましくは１〜４時間の範囲である、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
オレフィン誘導体が、（Ｅ／Ｚ）−１−イソプロポキシ−２−（１−プロペニル）−ベンゼン、（Ｅ／Ｚ）−１−［２−（１−プロペン−１−イル）−フェノキシ］−２−プロパノン）、２−イソプロポキシ−４−ニトロ−スチレン、８−ビニルキノリンまたは２−イソプロポキシ−３−ビニル−ビフェニルから選択される、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
さらに、キレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒を、反応混合物から沈殿およびろ過によって分離することを含む、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
Ｃｕ含有率が＜１０ｐｐｍである（ＩＣＰによって測定）、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法によって得られるキレート化アルキリデン配位子を有するルテニウムベースのカルベン触媒。
【公表番号】特表２０１２−５２５９６０（Ｐ２０１２−５２５９６０Ａ）
【公表日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０８９４２（Ｐ２０１２−５０８９４２）
【出願日】平成２２年５月４日（２０１０．５．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００２７２０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２７８２９
【国際公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（５０１３９９５００）ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト (139)
【氏名又は名称原語表記】Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｄｅｎｂａｃｈｅｒ Ｃｈａｕｓｓｅｅ ４，Ｄ−６３４５７ Ｈａｎａｕ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【出願人】（５１１２６８７３１）グラーツ ユニヴァーシティ オブ テクノロジー (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｇｒａｚ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｃｈｂａｕｅｒｓｔｒａｓｓｅ １２， Ａ−８０１０ Ｇｒａｚ， Ａｕｓｔｒｉａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月４日（２０１０．５．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００２７２０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２７８２９
【国際公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（５０１３９９５００）ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト (139)
【氏名又は名称原語表記】Ｕｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｄｅｎｂａｃｈｅｒ Ｃｈａｕｓｓｅｅ ４，Ｄ−６３４５７ Ｈａｎａｕ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【出願人】（５１１２６８７３１）グラーツ ユニヴァーシティ オブ テクノロジー (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｇｒａｚ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｃｈｂａｕｅｒｓｔｒａｓｓｅ １２， Ａ−８０１０ Ｇｒａｚ， Ａｕｓｔｒｉａ
【Ｆターム（参考）】
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