ジアリールエーテルの改良された触媒合成法
【課題】ジアリールエーテルの改良された触媒合成法を提供する。
【解決手段】式（Ｉ）：Ａｒ−Ｏ−Ａｒ’ （Ｉ）〔式中、Ａｒはアリールまたは置換アリール基であり、かつ、Ａｒ’はアリール、置換アリール、ヘテロアリールまたは置換ヘテロアリール基である〕のジアリールエーテルを、式（ＩＩ）のアリールまたは式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩：Ａｒ−ＯＨ （ＩＩ） Ａｒ−ＯＲ （ＩＩＩ）〔式中、Ａｒは式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有し、そしてＲはアルカリ金属である〕と式（ＩＶ）：Ａｒ’−Ｂｒ （ＩＶ）〔式中、Ａｒ’は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する〕の臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとを反応させることによって製造する方法であって、この反応を、触媒系としての銅（Ｉ）塩および１−置換イミダゾールの存在下に実施することを特徴とする方法を開示する。
【解決手段】式（Ｉ）：Ａｒ−Ｏ−Ａｒ’ （Ｉ）〔式中、Ａｒはアリールまたは置換アリール基であり、かつ、Ａｒ’はアリール、置換アリール、ヘテロアリールまたは置換ヘテロアリール基である〕のジアリールエーテルを、式（ＩＩ）のアリールまたは式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩：Ａｒ−ＯＨ （ＩＩ） Ａｒ−ＯＲ （ＩＩＩ）〔式中、Ａｒは式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有し、そしてＲはアルカリ金属である〕と式（ＩＶ）：Ａｒ’−Ｂｒ （ＩＶ）〔式中、Ａｒ’は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する〕の臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとを反応させることによって製造する方法であって、この反応を、触媒系としての銅（Ｉ）塩および１−置換イミダゾールの存在下に実施することを特徴とする方法を開示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジアリールエーテルの有利な触媒合成法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長い間、ウルマン（Ｕｌｌｍａｎｎ）カップリングは、ジアリールエーテルの製造のための最適な方法であった。大量の、通常化学量論を超える量の銅または銅塩、過剰のフェノール、および高温が、ハロゲン化アリールを相当するジアリールエーテルに転化するために用いられていた（非特許文献１）。
【０００３】
改良法が１９９０年代後半にパラジウム触媒を適用して導入された（例えば、非特許文献２、非特許文献３）。この手順は次の数年中にさらに最適化された（例えば非特許文献４）が、全てのパラジウム触媒反応の共通の欠点は、触媒金属の価格と、多くの場合に高価なホスフィン配位子の必要性とである。
【０００４】
従来の銅介在ウルマン・カップリング反応を改良しようとする試みは、塩基、溶媒、および特に配位子の使用を変動させることよって、より低い温度にて減少した銅含量で、反応を触媒的にすることを目的としている。
【０００５】
ソン（Ｓｏｎｇ）および協同研究者ら（非特許文献５）は、２，２，６，６−テトラメチルヘプタン−３，５−ジオンを、様々な臭化アリールとフェノール類とをカップリングさせるための好適な配位子として適用することができることを報告した。この改良法は、ウルマン・ジアリールエーテル合成の従来の手順では通常うまくいかない反応、例えば電子供与性基を有するハロゲン化アリールと、電子求引性基を有するフェノール類とのカップリング反応の場合に著しい改良をもたらした。しかし、強い電子求引性基を有するフェノール類は所望のエーテル形成を受けず、オルト−メトキシおよびオルト−アセトキシ基を有するフェノール類は反応が遅かった。
【０００６】
ツァイ（Ｃａｉ）ら（非特許文献６）は、ウルマン・ジアリールエーテル合成の加速のために、非常に効率的な配位子、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシンを記載した。この配位子を適用すると、反応を、ジオキサン中、ウルマン・ジアリールエーテル・カップリングにとって非常に低温である９０℃で行わせることが可能になる。電子が豊富なハロゲン化アリールおよび電子不足のハロゲン化アリールの両方ともがこの反応に好適な基質であり、相当するジアリールエーテルが良好な収率から優れた収率で得られる。ハロゲン化アリールおよびフェノール類の両方において、立体障害は反応にわずかに不利である。しかし、より高い温度、ならびにより高い触媒および配位子使用量を適用すると、この障害が克服された。例えば、立体障害がある２−ブロモトルエンと４−メトキシフェノールとの反応では、反応温度を１０５℃に上げることによって良好な収率が得られた。Ｌ−プロリンもまた、この反応を加速させるための有効な添加剤であることが報告された。
【０００７】
この点における別の貢献として、ハウプトマン（Ｈａｕｐｔｍａｎ）および共同研究者ら（非特許文献７）によるものがある。彼らは、２−ブロモ−４，６−ジメチルアニリンとナトリウムフェノラートとの銅触媒カップリングにおいて、広範な一、二および三配座ピリジン含有配位子を「インテリジェント／ランダム・ライブラリースクリーニング」することによって、さまざまな配位子を体系的に研究した。ジグリムすなわちジメトキシエタン中での、小さい「配位挟角（bite angle）」の二座キレート形成剤、特に２−アミノピリジンおよび８−ヒドロキシキノリンの使用が最も成功し、アレーン副生物がより少量に減少して、より良好な収率が得られることが分かった。一方、この最も有効な配位子は他の溶媒中ではうまく働かず、この反応の複雑性を示唆した。
【０００８】
ホセインザデー（Ｈｏｓｓｅｉｎｚａｄｅｈ）ら（非特許文献８）は、配位子として１，１０−フェナントロリンおよび塩基として酸化アルミニウムに担持されたフッ化カリウムを使用するヨウ化銅（Ｉ）の存在下での、フェノール類とヨウ化アリール（Ｘ＝Ｉ）とからのジアリールエーテルの合成の改良を報告した。
【０００９】
銅が介在するジアリールエーテル合成におけるこれまでの最良の配位子の中に、クリスタウ（Ｃｒｉｓｔａｕ）らによって記載された多配座Ｎ−ドナーである、Ｃｈｘｎ−Ｐｙ−Ａｌ、サリチルアルドキシム（Ｓａｌｏｘ）、およびジメチルグリオキシム（ＤＭＧ）がある（非特許文献９）。この反応は、酸化銅（Ｉ）をプレ触媒として使用して、ウルマン・ジアリールエーテル合成に用いられる最も低い温度の１つである、８０℃にて、アセトニトリル中で実施された。ヨウ化アリールは臭化アリールと比較してより高い反応性を示した。高収率（８０〜１００％）のジアリールエーテルはまた、反応が、ＤＭＦ中、１１０℃にて実施されたときにも得られた。この方法は、立体障害のあるｏ−クレゾールと２−ヨードトルエンとのカップリングにも同様に有効であった。この方法の主な欠点は、それが電子不足のフェノール類をカップリングさせることができないことであった。
【００１０】
他の著者は、高められた触媒溶解性を達成するために、配位子を加える代わりに、触媒を改質することによって、ウルマン・ジアリールエーテル合成を改良しようと試みた。新たな変形が、スニーカス（Ｓｎｉｅｃｋｕｓ）および共同研究者によって報告された（非特許文献１１）。彼らは、塩基としてのＣｓ２ＣＯ３の存在下、還流トルエンまたはキシレン中で、空気に不安定な（ＣｕＯＴｆ）２・Ｃ６Ｈ６錯体（非特許文献１０）よりもむしろＣｕＰＦ６（ＭｅＣＮ）４（５モル％）を用いた。この改良法の合成適用範囲は、ｏ−ヨード−およびｏ−ブロモ−ベンズアミドならびに−ベンゼンスルホンアミドと、フェノール類とのカップリングで確立された。バックウォルド（Ｂｕｃｈｗａｌｄ）の系とは対照的に、オルト第二および第三ベンズアミドのカップリングプロセスが、ヨウ化物と臭化物との間にわずかな収率の差を有しながら十分に可能になった。例えば、Ｎ−エチル−２−（ｍ−トリルオキシ）−ベンズアミドが、Ｎ−エチル−２−ヨードベンズアミドとｍ−クレゾールとから８８％の収率で得られた。
【００１１】
グジャデュール（Ｇｕｊａｄｈｕｒ）およびベンカタラマン（Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎ）は、ジアリールエーテルの合成のための改質触媒として空気および水分に安定なＣｕ（ＰＰｈ３）３Ｂｒ錯体の使用を報告した（非特許文献１２）。この触媒はほとんどの有機溶媒に可溶であり、反応はいかなる共溶媒も必要としない。この方法を用いて、フェノール類を、Ｎ−メチルピロリジノン中、４−ブロモ−１−ニトロベンゼンおよび４−ブロモベンゾニトリルなどの電子不足の臭化アリールとカップリングさせることができる。しかし、電子が豊富な臭化アリールと電子が豊富なフェノール類とのカップリングでの良好な収率（５５〜８８％）にもかかわらず、電子不足のフェノール類をカップリングさせることができなかった。
【００１２】
銅触媒の溶解性はまた、フェナントロリン配位子の使用によって高めることができる。（非特許文献１３）には、２つの空気および水分に安定な銅−フェナントロリン錯体が、臭化アリールとフェノール類とのカップリングに用いられて、良好な収率でジアリールエーテルを形成することが記載されている（１０モル％のＣｕ（ｎｅｏｃｕｐ）（ＰＰｈ３）Ｂｒ、Ｃｓ２ＣＯ３、トルエン、１１０℃、３６時間）。しかし、ジアリールエーテルの収率は、オルト置換基を有する臭化アリールについては実質的により低かった（ｐ−メチルフェノールとｏ−メチルブロモベンゼンとのカップリングについては３１％の収率）。
【００１３】
ｏ−およびｐ−置換フェノール類と、不活性化臭化およびヨウ化アリールとのカップリングについて、シュー（Ｘｕ）ら（非特許文献１４）は、反応性中間体の形成に関与することによって、その後の反応の速度を高める、ラネー（Ｒａｎｅｙ）ニッケル−アルミニウム合金を使用する配位子なしのクロスカップリング法を報告した。ジオキサン、ＤＭＦ、またはＮＭＰ中、１１０℃にて、さまざまな銅塩（例えばＣｕＣｌ、ＣｕＢｒ、ＣｕＩ）が、配位子の不存在下に使用されている。
【００１４】
コンドム（Ｃｏｍｄｏｍ）およびパラシオス（Ｐａｌａｃｉｏｓ）（非特許文献１５）は、超音波を用いてピリジン／Ｋ２ＣＯ３系でフェノール類とハロゲン化アリールとからジアリールエーテルを製造した。得られた収率は、高沸点アルコール（１３０〜１７０℃）が溶媒として用いられた文献に報告されたものに等しいかまたはそれより優れていた。
【００１５】
レン（Ｒｅｎ）および共同研究者ら（非特許文献１６）は、ハロゲン化物をベースとするイオン性液体、具体的にはハロゲン化１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム（ｂｍｉＸ）を溶媒として使用した。銅およびパラジウム塩が触媒として試されたが、銅塩のみがジアリールエーテルの形成を促進するのに成功することが分かった。この方法はヨウ化アリールでうまくいくにすぎず、また溶媒の初期価格が非常に高いことがある。
【００１６】
別の新規触媒系は、トルエン中の、２０モル％のＣｕＩ、配位子としての３０モル％のジメチルアミノメチルホスホン酸誘導体、およびＫ２ＣＯ３からなる（非特許文献１７）。
【００１７】
有機−無機ハイブリッド材料での固定化銅が、フェノール類と、ヨウ化、臭化、または塩化アリールとのウルマン反応を触媒することが記載されている（非特許文献１８）。このプロトコルには、溶媒としてのＤＭＳＯ、および塩基としてのフッ化カリウムの使用が含まれる。この反応により、相当するクロスカップリング生成物が良好ないし優れた収率で生じた。さらに、シリカに担持された銅は、反応溶液の簡単な濾過によって回収およびリサイクルすることができ、その反応性を損なわずに１０回の連続した試行のために使用することができた。しかし、これらの溶媒および塩基はいずれも工業生産に適していない。
【００１８】
銅添着活性炭は、臭化アリールとフェノール類とのクロスカップリングを触媒する（非特許文献１９）。このエーテル化反応は、マイクロ波加熱によって促進される。
【００１９】
別の新規な方法が、Ｒ．−Ｓ．ツォン（Ｒ．−Ｓ．Ｚｅｎｇ）および共同研究者ら（非特許文献２０）によって提供された。ここでは、カップリングは、ＤＭＦ中、１００℃にて、２モル％の塩化銅（ＩＩ）および７．５モル％の２，２’−ビスイミダゾールを用いて行われる。このプロトコルの重大な欠点は、ヨウ化アリールに限定され、かつ、使用する塩基が高価なＣｓ２ＣＯ３に限定されることである。
【非特許文献１】Ｊ．リンドレー（Ｊ．Ｌｉｎｄｌｅｙ）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ４０（１９８４）、１４３３−１４５６ページ
【非特許文献２】Ｊ．Ｆ．ハートウィグ（Ｊ．Ｆ．Ｈａｒｔｗｉｇ）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．３７（１９９８）、２０４７−２０６７ページ
【非特許文献３】Ｒ．Ａ．ワイデンヘッファー（Ｒ．Ａ．Ｗｉｄｅｎｈｏｅｆｅｒ）、Ｈ．Ａ．チョン（Ｈ．Ａ．Ｚｈｏｎｇ）、Ｓ．Ｌ．バックウォルド（Ｓ．Ｌ．Ｂｕｃｈｗａｌｄ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１９（１９９７）、６７８７−６７９５ページ
【非特許文献４】Ｓ．ハーカル（Ｓ．Ｈａｒｋａｌ）、Ｋ．クマール（Ｋ．Ｋｕｍａｒ）、Ｄ．ミシャリック（Ｄ．Ｍｉｃｈａｌｉｋ）、Ａ．ザップ（Ａ．Ｚａｐｆ）、Ｒ．ジャックステル（Ｒ．Ｊａｃｋｓｔｅｌｌ）、Ｆ．ラタボウル（Ｆ．Ｒａｔａｂｏｕｌ）、Ｔ．リールメイエル（Ｔ．Ｒｉｅｒｍｅｉｅｒ）、Ａ．モンシース（Ａ．Ｍｏｎｓｅｅｓ）、Ｍ．ベラー（Ｍ．Ｂｅｌｌｅｒ）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．２００５、４６、３２３７−３２４０ページ
【非特許文献５】Ｅ．バック（Ｅ．Ｂｕｃｋ）、Ｚ．Ｊ．ソン（Ｚ．Ｊ．Ｓｏｎｇ）、Ｄ．ツシャエン（Ｄ．Ｔｓｃｈａｅｎ）、Ｐ．Ｇ．ドーマー（Ｐ．Ｇ．Ｄｏｒｍｅｒ）、Ｒ．Ｐ．ボランチ（Ｒ．Ｐ．Ｖｏｌａｎｔｅ）、Ｐ．Ｊ．レイダー（Ｐ．Ｊ．Ｒｅｉｄｅｒ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００２、４、１６２３−１６２６ページ
【非特許文献６】Ｑ．ツァイ（Ｑ．Ｃａｉ）、Ｂ．Ｌ．ツォウ（Ｂ．Ｌ．Ｚｏｕ）、Ｄ．Ｗ．マー（Ｄ．Ｗ．Ｍａ）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄｉｔ．４５（２００６）、１２７６−１２７９ページ
【非特許文献７】Ｐ．Ｊ．ファーガン（Ｐ．Ｊ．Ｆａｇａｎ）、Ｅ．ハウプトマン（Ｅ．Ｈａｕｐｔｍａｎ）、Ｒ．シャピロ（Ｒ．Ｓｈａｐｉｒｏ）、Ａ．カサルヌオボ（Ａ．Ｃａｓａｌｎｕｏｖｏ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２２（２０００）、５０４３−５０５１ページ
【非特許文献８】Ｒ．ホセインザデー（Ｒ．Ｈｏｓｓｅｉｎｚａｄｅｈ）、Ｍ．タジュバクシュ（Ｍ．Ｔａｊｂａｋｈｓｈ）、Ｍ．モハジェラニ（Ｍ．Ｍｏｈａｄｊｅｒａｎｉ）、Ｍ．アリカラミ（Ｍ．Ａｌｉｋａｒａｍｉ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００５、１１０１−１１０４ページ
【非特許文献９】Ｈ．−Ｊ．クリスタウ（Ｈ．−Ｊ．Ｃｒｉｓｔａｕ）、Ｐ．Ｐ．セリアー（Ｐ．Ｐ．Ｃｅｌｌｉｅｒ）、Ｓ．ハマダ（Ｓ．Ｈａｍａｄａ）、Ｊ．−Ｆ．スピンドラー（Ｊ．−Ｆ．Ｓｐｉｎｄｌｅｒ）、Ｍ．タイルレファー（Ｍ．Ｔａｉｌｌｅｆｅｒ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００４、６、９１３−９１６ページ
【非特許文献１０】Ｊ．Ｆ．マルクー（Ｊ．Ｆ．Ｍａｒｃｏｕｘ）、Ｓ．ドイエ（Ｓ．Ｄｏｙｅ）、Ｓ．Ｌ．バックウォルド（Ｓ．Ｌ．Ｂｕｃｈｗａｌｄ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１９（１９９７）、１０５３９−１０５４０ページ
【非特許文献１１】Ａ．Ｖ．カリーニン（Ａ．Ｖ．Ｋａｌｉｎｉｎ）、Ｊ．Ｆ．バウアー（Ｊ．Ｆ．Ｂｏｗｅｒ）、Ｐ．リーベル（Ｐ．Ｒｉｅｂｅｌ）、Ｖ．スニーカス（Ｖ．Ｓｎｉｅｃｋｕｓ）、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６４（１９９９）、２９８６−２９８７ページ
【非特許文献１２】Ｒ．グジャデュール（Ｒ．Ｇｕｊａｄｈｕｒ）、Ｄ．ベンカタラマン（Ｄ．Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎ）、Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００１、３１、２８６５−２８７９ページ
【非特許文献１３】Ｒ．Ｋ．グジャデュール（Ｒ．Ｋ．Ｇｕｊａｄｈｕｒ）、Ｃ．Ｇ．ベイツ（Ｃ．Ｇ．Ｂａｔｅｓ）、Ｄ．ベンカタラマン（Ｄ．Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００１、３、４３１５−４３１７ページ
【非特許文献１４】Ｌ．−Ｗ．シュー（Ｌ．−Ｗ．Ｘｕ）、Ｃ．−Ｇ．シャ（Ｃ．−Ｇ．Ｘｉａ）、Ｊ．−Ｗ．リー（Ｊ．−Ｗ．Ｌｉ）、Ｘ．−Ｘ．フー（Ｘ．−Ｘ．Ｈｕ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００３、２０７１−２０７３ページ
【非特許文献１５】Ｒ．Ｆ．Ｐ．コンドム（Ｒ．Ｆ．Ｐ．Ｃｏｍｄｏｍ）、Ｍ．Ｌ．Ｄ．パラシオス（Ｍ．Ｌ．Ｄ．Ｐａｌａｃｉｏｓ）、Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００３、３３、９２１−９２６ページ
【非特許文献１６】Ｙ．Ｔ．ルオ（Ｙ．Ｔ．Ｌｕｏ）、Ｊ．Ｘ．ウー（Ｊ．Ｘ．Ｗｕ）、Ｒ．Ｘ．レン（Ｒ．Ｘ．Ｒｅｎ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００３、１７３４−１７３６ページ
【非特許文献１７】Ｙ．ジン（Ｙ．Ｊｉｎ）、Ｊ．Ｙ．リュー（Ｊ．Ｙ．Ｌｉｕ）、Ｙ．Ｗ．イン（Ｙ．Ｗ．Ｙｉｎ）、Ｈ．フー（Ｈ．Ｆｕ）、Ｙ．Ｙ．チアン（Ｙ．Ｙ．Ｊｉａｎｇ）、Ｔ．Ｆ．チャオ（Ｙ．Ｆ．Ｚｈａｏ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００６、１５６４−１５６８ページ
【非特許文献１８】Ｔ．ミアオ（Ｔ．Ｍｉａｏ）、Ｌ．ワン（Ｌ．Ｗａｎｇ）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．２００７、４８、９５−９９ページ
【非特許文献１９】Ｂ．Ｈ．リップシュッツ（Ｂ．Ｈ．Ｌｉｐｓｈｕｔｚ）、Ｊ．Ｂ．アンガー（Ｊ．Ｂ．Ｕｎｇｅｒ）、Ｂ．Ｒ．タフト（Ｂ．Ｒ．Ｔａｆｔ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００７、９、１０８９−１０９２ページ
【非特許文献２０】Ａ．ワン（Ａ．Ｗａｎｇ）、Ｒ．Ｓ．ツォン（Ｒ．Ｓ．Ｚｅｎｇ）、Ｈ．Ｑ．ウェイ（Ｈ．Ｑ．Ｗｅｉ）、Ａ．Ｑ．ジア（Ａ．Ｑ．Ｊｉａ）、Ｊ．Ｐ．ツォウ（Ｊ．Ｐ．Ｚｏｕ）、Ｃｈｉｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．２４（２００６）１０６２−１０６５ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
したがって、ジアリールエーテルを良好な収率および選択性で製造することを可能にする方法の提供が依然として求められている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、適切な溶媒中、添加剤／配位子としての安価な１−置換イミダゾールおよびアルカリ化合物の存在下で銅塩を使用して、臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとフェノール類とからジアリールエーテルを形成させる、新規な手順を可能にする触媒系に関する。これらの条件下で、電子不足の臭化アリールおよび電子が豊富な臭化アリールのいずれもが、良好ないし優れた収率および選択性でフェノール類と反応し、本方法を工業的規模で適用できるものにする。
【００２２】
式（Ｉ）：
Ａｒ−Ｏ−Ａｒ’ （Ｉ）
（式中、Ａｒはアリールまたは置換アリール基であり、かつ、Ａｒ’はアリール、置換アリール、ヘテロアリール、または置換ヘテロアリール基である）
のジアリールエーテルを、式（ＩＩ）のアリールまたは式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩：
Ａｒ−ＯＨ （ＩＩ） Ａｒ−ＯＲ （ＩＩＩ）
（式中、Ａｒは式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有し、そしてＲはアルカリ金属である）
と式（ＩＶ）：
Ａｒ’−Ｂｒ （ＩＶ）
（式中、Ａｒ’は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）
の臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとを反応させることによって製造する新規な方法であって、
この反応を、触媒系としての銅（Ｉ）塩および１−置換イミダゾールの存在下で実施することを特徴とする方法が見いだされた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
Ａｒは、アリールまたは置換アリール、特にフェニル、置換フェニル、クレジル、アニリン、ブロモアニリン、またはビフェニル基であり、Ａｒ’は、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、または置換ヘテロアリール、特にフェニール、置換フェニル、クレジル、ピリジニル、またはナフチル基である。
【００２４】
本発明による触媒系の特色のある利点は、４−ブロモアニリンなどの多官能性基質が自己カップリングの兆候を全く示さず、酸素原子での反応に向けての本触媒系の完全な選択性を示すことである。
【００２５】
フェノラートのような式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩の使用が好ましい。典型的には、リチウム、ナトリウム、またはカリウムのアリールオキシ塩などの式（ＩＩＩ）のアルカリアリールオキシ塩が系内で調製される。式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩を調製するために用いられるアルカリ化合物は、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはナトリウムメチラートのようなアルカリ土類金属水酸化物またはアルコキシドであり、酢酸ナトリウムのような弱有機酸のアルカリ土類塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、または炭酸水素ナトリウムが非常に好適である。
【００２６】
本発明者らの発明に使用される触媒の１つの化合物は、ＣｕＢｒ、ＣｕＦ、ＣｕＣＮ、ＣｕＩ、ＣｕＣｌ、またはＣｕ２Ｏなどの銅（Ｉ）塩である。ＣｕｌまたはＣｕＣｌが好ましい。塩は、式（ＩＶ）の化合物の量から計算して０．０１モル％〜１００モル％の量で添加することができる。好ましくは、塩は１モル％〜１０モル％の量で添加する。
【００２７】
触媒系の第２化合物として、１−メチルイミダゾール、１−ベンジルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール、１−アセチルイミダゾールのような、置換基がアルキル、フェニル、アルケニル、またはアシル基である１−置換イミダゾール、より好ましくは１−ブチルイミダゾールが使用される。触媒は、式（ＩＶ）の化合物の量から計算して、１モル％〜５００モル％の量で加えるか、または反応用の溶媒として使用することができ、好ましくは、触媒は５０モル％〜２００モル％の量で加える。
【００２８】
好ましい反応温度は、６０℃〜２００℃、より好ましくは１００℃〜１４０℃である。
【００２９】
一般に、反応は、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンセン、ジクロロベンゼンのような芳香族炭化水素をはじめとする、適切な溶媒中で実施する。上述したように、反応に使用する配位子、例えば１−ブチルイミダゾールは、溶媒としても使用することができよう。
【００３０】
要約すれば、本発明は、添加剤／配位子としての１−置換イミダゾールの存在下に銅塩を使用することによる、臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとフェノール類とからジアリールエーテルを形成させるための新規触媒系の適用を記載する。
【実施例】
【００３１】
以下の実施例は、本発明を例示するものとして提示するが、銅／１−アルキルイミダゾール触媒ジアリールエーテル合成に本発明を限定するものではない。
【００３２】
【表１Ａ】
【表１Ｂ】
【表１Ｃ】
【００３３】
実施例１
２，６−ジイソプロピル−４−フェノキシアニリン（表１、エントリ１）の合成：
アルゴン注入口、還流冷却器、およびストッパー付きの２５０ｍＬの３口バルブ中の、３２．４ｇ（０．２３４モル）のＫ２ＣＯ３、０．５８ｇ（５．８ミリモル）のＣｕＣｌ、１３．２ｇ（０．１４モル）のフェノール、および３０ｇ（０．１１７モル）の４−ブロモ−２，６−ジイソプロピルアニリンに、４．７ｍＬ（５８ミリモル）の１−メチルイミダゾールおよび１００ｍＬのｏ−キシレンをアルゴン雰囲気下で加えた。この混合物を、薄層クロマトグラフィー（溶離液：トルエン）が残った出発原料４−ブロモ−２，６−ジイソプロピルアニリンの存在を全く示さなくなるまで撹拌し且つ１４０℃に加熱した（約３０時間）。冷却後に、水およびジエチルエーテルを加え、有機相を１０％のＫ２ＣＯ３溶液、水、および食塩水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた。溶媒を蒸発させた後に、暗色油状物質の一部を、溶媒としてトルエンを使って短いシリカゲル・プラグを通して濾過し、溶媒を除去し、真空で乾燥した後に、暗色固体を得た。純度は、ＧＣによって９５％と測定される。計算による収率は９９％である。
ＭＳ（ｍ／ｚ，（強度））：２６９（１００），２５４（９７），１４６（１０），１３４（７），７７（１０）。
１Ｈ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ，３００Ｋ）：７．２７（ｍ，２Ｈ）；６．９９（ｍ，１Ｈ）；６．９２（ｍ，２Ｈ）；６．７７（ｓ，２Ｈ）；３．６２（ｂｓ，２Ｈ，ＮＨ２）；２．９４（６重項（ｈｅｐｔ），２Ｈ，ＣＨ（ＣＨ３）２）；１．２４（ｄ，１２Ｈ，ＣＨ（ＣＨ３）２）。
１３Ｃ（ＣＤＣｌ３，１００ＭＨｚ，３００Ｋ）：１５９．２１；１４８．３０；１３６．５７；１３４．３２；１２９．４５；１２１．６１；１１６．７５；１１５．０８；２８．１４；２２．３９。
【００３４】
実施例２
１−（ｏ−トリルオキシ）ナフタレン（表１、エントリ４）の合成：
２７８μＬ（２ミリモル）の１−ブロモナフタレン、２０ｍｇ（０．２ミリモル）の塩化銅（Ｉ）、５５０ｍｇ（４ミリモル）の炭酸カリウム、２６０ｍｇ（２．４ミリモル）のｏ−クレゾール、１３０μＬの１−ブチルイミダゾール、２ｍＬのトルエン、および２００μＬの内部標準物質（テトラデカン）を、アルゴン下、エース（Ａｃｅ）圧力管に加え、１２０℃に１６時間加熱した。冷却後に、水およびジエチルエーテルを加え、有機相を１０％のＫ２ＣＯ３溶液、水、および食塩水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させた。有機相のＧＣ分析は８９％の収率を示した。溶媒の蒸発後に、暗褐色オイルをシリカゲル上のカラムクロマトグラフィー（溶離液：石油エーテル）にかけた。０．３８ｇの無色オイルを回収した（８１％単離収率）。この物質をＧＣ／ＭＳおよびＮＭＲ分光分析法によって同定した。
ＭＳ（ｍ／ｚ，（強度））：２３４（１００），１２９（２０），１９１（８），１２８（７７），１１５（２６）。
１Ｈ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ，３００Ｋ）：８．３２（ｍ，１Ｈ）；７．８５（ｍ，１Ｈ）；７．５２（ｍ，３Ｈ）；７．３０（ｍ，２Ｈ）；７．１３（ｂｍ，２Ｈ）；６．９１（ｍ，１Ｈ）；６．６７（ｍ，１Ｈ）；２．２９（ｓ，３Ｈ）。
１３Ｃ（ＣＤＣｌ３，７５ＭＨｚ，３００Ｋ）：１５４．８３；１５３．７４；１３４．９３；１３１．５６；１２９．９２；１２７．７５；１２７．３０；１２６．６４；１２６．１６；１２５．８６；１２５．８０；１２４．１２；１２２．２８；１２２．１１；１１９．７８；１１０．５５；１６．２１。
【００３５】
実施例３
２−（２，６−ジメチルフェノキシ）ピリジン（表１、エントリ１５）の合成：
１９１μＬ（２ミリモル）の２−ブロモピリジン、２０ｍｇ（０．２ミリモル）の塩化銅（Ｉ）、５５０ｍｇ（４ミリモル）の炭酸カリウム、２９３ｍｇ（２．４ミリモル）の２，６−ジメチルフェノール、１３０μＬの１−ブチルイミダゾール、２ｍＬのトルエン、および２００μＬの内部標準物質（テトラデカン）を、アルゴン下、エース圧力管に加え、１２０℃に１６時間加熱した。冷却後に、水およびジエチルエーテルを加え、有機相を１０％のＫ２ＣＯ３溶液、水、および食塩水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させた。有機相のＧＣ分析は９５％の収率を示した。溶媒を蒸発させた後に、暗褐色オイルをシリカゲルのカラムクロマトグラフィーにかけた（石油エーテルと酢酸エチルとの混合物を溶離液として使用した）。０．３２ｇの淡黄色固体を回収した（８０％単離収率）。この物質をＧＣ／ＭＳおよびＮＭＲ分光分析法によって同定した。
ＭＳ（ｍ／ｚ，（強度））：１９９（６５），１８４（６１），１８２（１００），１６７（１４），７８（１７）。
１Ｈ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ，３００Ｋ）：８．１５（ｍ，１Ｈ）；７．６４（ｍ，１Ｈ）；７．０３〜７．１３（ｍ，３Ｈ）；６．９２（ｍ，１Ｈ）；６．８０（ｍ，１Ｈ）；２．１２（ｓ，６Ｈ）。
１３Ｃ（ＣＤＣｌ３，７５ＭＨｚ，３００Ｋ）：１６３．２３；１５０．３８；１４８．０３；１３９．３８；１３１．１７；１２８．７７；１２５．３８；１１７．６４；１０９．６６；１６．５９。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジアリールエーテルの有利な触媒合成法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長い間、ウルマン（Ｕｌｌｍａｎｎ）カップリングは、ジアリールエーテルの製造のための最適な方法であった。大量の、通常化学量論を超える量の銅または銅塩、過剰のフェノール、および高温が、ハロゲン化アリールを相当するジアリールエーテルに転化するために用いられていた（非特許文献１）。
【０００３】
改良法が１９９０年代後半にパラジウム触媒を適用して導入された（例えば、非特許文献２、非特許文献３）。この手順は次の数年中にさらに最適化された（例えば非特許文献４）が、全てのパラジウム触媒反応の共通の欠点は、触媒金属の価格と、多くの場合に高価なホスフィン配位子の必要性とである。
【０００４】
従来の銅介在ウルマン・カップリング反応を改良しようとする試みは、塩基、溶媒、および特に配位子の使用を変動させることよって、より低い温度にて減少した銅含量で、反応を触媒的にすることを目的としている。
【０００５】
ソン（Ｓｏｎｇ）および協同研究者ら（非特許文献５）は、２，２，６，６−テトラメチルヘプタン−３，５−ジオンを、様々な臭化アリールとフェノール類とをカップリングさせるための好適な配位子として適用することができることを報告した。この改良法は、ウルマン・ジアリールエーテル合成の従来の手順では通常うまくいかない反応、例えば電子供与性基を有するハロゲン化アリールと、電子求引性基を有するフェノール類とのカップリング反応の場合に著しい改良をもたらした。しかし、強い電子求引性基を有するフェノール類は所望のエーテル形成を受けず、オルト−メトキシおよびオルト−アセトキシ基を有するフェノール類は反応が遅かった。
【０００６】
ツァイ（Ｃａｉ）ら（非特許文献６）は、ウルマン・ジアリールエーテル合成の加速のために、非常に効率的な配位子、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシンを記載した。この配位子を適用すると、反応を、ジオキサン中、ウルマン・ジアリールエーテル・カップリングにとって非常に低温である９０℃で行わせることが可能になる。電子が豊富なハロゲン化アリールおよび電子不足のハロゲン化アリールの両方ともがこの反応に好適な基質であり、相当するジアリールエーテルが良好な収率から優れた収率で得られる。ハロゲン化アリールおよびフェノール類の両方において、立体障害は反応にわずかに不利である。しかし、より高い温度、ならびにより高い触媒および配位子使用量を適用すると、この障害が克服された。例えば、立体障害がある２−ブロモトルエンと４−メトキシフェノールとの反応では、反応温度を１０５℃に上げることによって良好な収率が得られた。Ｌ−プロリンもまた、この反応を加速させるための有効な添加剤であることが報告された。
【０００７】
この点における別の貢献として、ハウプトマン（Ｈａｕｐｔｍａｎ）および共同研究者ら（非特許文献７）によるものがある。彼らは、２−ブロモ−４，６−ジメチルアニリンとナトリウムフェノラートとの銅触媒カップリングにおいて、広範な一、二および三配座ピリジン含有配位子を「インテリジェント／ランダム・ライブラリースクリーニング」することによって、さまざまな配位子を体系的に研究した。ジグリムすなわちジメトキシエタン中での、小さい「配位挟角（bite angle）」の二座キレート形成剤、特に２−アミノピリジンおよび８−ヒドロキシキノリンの使用が最も成功し、アレーン副生物がより少量に減少して、より良好な収率が得られることが分かった。一方、この最も有効な配位子は他の溶媒中ではうまく働かず、この反応の複雑性を示唆した。
【０００８】
ホセインザデー（Ｈｏｓｓｅｉｎｚａｄｅｈ）ら（非特許文献８）は、配位子として１，１０−フェナントロリンおよび塩基として酸化アルミニウムに担持されたフッ化カリウムを使用するヨウ化銅（Ｉ）の存在下での、フェノール類とヨウ化アリール（Ｘ＝Ｉ）とからのジアリールエーテルの合成の改良を報告した。
【０００９】
銅が介在するジアリールエーテル合成におけるこれまでの最良の配位子の中に、クリスタウ（Ｃｒｉｓｔａｕ）らによって記載された多配座Ｎ−ドナーである、Ｃｈｘｎ−Ｐｙ−Ａｌ、サリチルアルドキシム（Ｓａｌｏｘ）、およびジメチルグリオキシム（ＤＭＧ）がある（非特許文献９）。この反応は、酸化銅（Ｉ）をプレ触媒として使用して、ウルマン・ジアリールエーテル合成に用いられる最も低い温度の１つである、８０℃にて、アセトニトリル中で実施された。ヨウ化アリールは臭化アリールと比較してより高い反応性を示した。高収率（８０〜１００％）のジアリールエーテルはまた、反応が、ＤＭＦ中、１１０℃にて実施されたときにも得られた。この方法は、立体障害のあるｏ−クレゾールと２−ヨードトルエンとのカップリングにも同様に有効であった。この方法の主な欠点は、それが電子不足のフェノール類をカップリングさせることができないことであった。
【００１０】
他の著者は、高められた触媒溶解性を達成するために、配位子を加える代わりに、触媒を改質することによって、ウルマン・ジアリールエーテル合成を改良しようと試みた。新たな変形が、スニーカス（Ｓｎｉｅｃｋｕｓ）および共同研究者によって報告された（非特許文献１１）。彼らは、塩基としてのＣｓ２ＣＯ３の存在下、還流トルエンまたはキシレン中で、空気に不安定な（ＣｕＯＴｆ）２・Ｃ６Ｈ６錯体（非特許文献１０）よりもむしろＣｕＰＦ６（ＭｅＣＮ）４（５モル％）を用いた。この改良法の合成適用範囲は、ｏ−ヨード−およびｏ−ブロモ−ベンズアミドならびに−ベンゼンスルホンアミドと、フェノール類とのカップリングで確立された。バックウォルド（Ｂｕｃｈｗａｌｄ）の系とは対照的に、オルト第二および第三ベンズアミドのカップリングプロセスが、ヨウ化物と臭化物との間にわずかな収率の差を有しながら十分に可能になった。例えば、Ｎ−エチル−２−（ｍ−トリルオキシ）−ベンズアミドが、Ｎ−エチル−２−ヨードベンズアミドとｍ−クレゾールとから８８％の収率で得られた。
【００１１】
グジャデュール（Ｇｕｊａｄｈｕｒ）およびベンカタラマン（Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎ）は、ジアリールエーテルの合成のための改質触媒として空気および水分に安定なＣｕ（ＰＰｈ３）３Ｂｒ錯体の使用を報告した（非特許文献１２）。この触媒はほとんどの有機溶媒に可溶であり、反応はいかなる共溶媒も必要としない。この方法を用いて、フェノール類を、Ｎ−メチルピロリジノン中、４−ブロモ−１−ニトロベンゼンおよび４−ブロモベンゾニトリルなどの電子不足の臭化アリールとカップリングさせることができる。しかし、電子が豊富な臭化アリールと電子が豊富なフェノール類とのカップリングでの良好な収率（５５〜８８％）にもかかわらず、電子不足のフェノール類をカップリングさせることができなかった。
【００１２】
銅触媒の溶解性はまた、フェナントロリン配位子の使用によって高めることができる。（非特許文献１３）には、２つの空気および水分に安定な銅−フェナントロリン錯体が、臭化アリールとフェノール類とのカップリングに用いられて、良好な収率でジアリールエーテルを形成することが記載されている（１０モル％のＣｕ（ｎｅｏｃｕｐ）（ＰＰｈ３）Ｂｒ、Ｃｓ２ＣＯ３、トルエン、１１０℃、３６時間）。しかし、ジアリールエーテルの収率は、オルト置換基を有する臭化アリールについては実質的により低かった（ｐ−メチルフェノールとｏ−メチルブロモベンゼンとのカップリングについては３１％の収率）。
【００１３】
ｏ−およびｐ−置換フェノール類と、不活性化臭化およびヨウ化アリールとのカップリングについて、シュー（Ｘｕ）ら（非特許文献１４）は、反応性中間体の形成に関与することによって、その後の反応の速度を高める、ラネー（Ｒａｎｅｙ）ニッケル−アルミニウム合金を使用する配位子なしのクロスカップリング法を報告した。ジオキサン、ＤＭＦ、またはＮＭＰ中、１１０℃にて、さまざまな銅塩（例えばＣｕＣｌ、ＣｕＢｒ、ＣｕＩ）が、配位子の不存在下に使用されている。
【００１４】
コンドム（Ｃｏｍｄｏｍ）およびパラシオス（Ｐａｌａｃｉｏｓ）（非特許文献１５）は、超音波を用いてピリジン／Ｋ２ＣＯ３系でフェノール類とハロゲン化アリールとからジアリールエーテルを製造した。得られた収率は、高沸点アルコール（１３０〜１７０℃）が溶媒として用いられた文献に報告されたものに等しいかまたはそれより優れていた。
【００１５】
レン（Ｒｅｎ）および共同研究者ら（非特許文献１６）は、ハロゲン化物をベースとするイオン性液体、具体的にはハロゲン化１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム（ｂｍｉＸ）を溶媒として使用した。銅およびパラジウム塩が触媒として試されたが、銅塩のみがジアリールエーテルの形成を促進するのに成功することが分かった。この方法はヨウ化アリールでうまくいくにすぎず、また溶媒の初期価格が非常に高いことがある。
【００１６】
別の新規触媒系は、トルエン中の、２０モル％のＣｕＩ、配位子としての３０モル％のジメチルアミノメチルホスホン酸誘導体、およびＫ２ＣＯ３からなる（非特許文献１７）。
【００１７】
有機−無機ハイブリッド材料での固定化銅が、フェノール類と、ヨウ化、臭化、または塩化アリールとのウルマン反応を触媒することが記載されている（非特許文献１８）。このプロトコルには、溶媒としてのＤＭＳＯ、および塩基としてのフッ化カリウムの使用が含まれる。この反応により、相当するクロスカップリング生成物が良好ないし優れた収率で生じた。さらに、シリカに担持された銅は、反応溶液の簡単な濾過によって回収およびリサイクルすることができ、その反応性を損なわずに１０回の連続した試行のために使用することができた。しかし、これらの溶媒および塩基はいずれも工業生産に適していない。
【００１８】
銅添着活性炭は、臭化アリールとフェノール類とのクロスカップリングを触媒する（非特許文献１９）。このエーテル化反応は、マイクロ波加熱によって促進される。
【００１９】
別の新規な方法が、Ｒ．−Ｓ．ツォン（Ｒ．−Ｓ．Ｚｅｎｇ）および共同研究者ら（非特許文献２０）によって提供された。ここでは、カップリングは、ＤＭＦ中、１００℃にて、２モル％の塩化銅（ＩＩ）および７．５モル％の２，２’−ビスイミダゾールを用いて行われる。このプロトコルの重大な欠点は、ヨウ化アリールに限定され、かつ、使用する塩基が高価なＣｓ２ＣＯ３に限定されることである。
【非特許文献１】Ｊ．リンドレー（Ｊ．Ｌｉｎｄｌｅｙ）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ４０（１９８４）、１４３３−１４５６ページ
【非特許文献２】Ｊ．Ｆ．ハートウィグ（Ｊ．Ｆ．Ｈａｒｔｗｉｇ）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．３７（１９９８）、２０４７−２０６７ページ
【非特許文献３】Ｒ．Ａ．ワイデンヘッファー（Ｒ．Ａ．Ｗｉｄｅｎｈｏｅｆｅｒ）、Ｈ．Ａ．チョン（Ｈ．Ａ．Ｚｈｏｎｇ）、Ｓ．Ｌ．バックウォルド（Ｓ．Ｌ．Ｂｕｃｈｗａｌｄ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１９（１９９７）、６７８７−６７９５ページ
【非特許文献４】Ｓ．ハーカル（Ｓ．Ｈａｒｋａｌ）、Ｋ．クマール（Ｋ．Ｋｕｍａｒ）、Ｄ．ミシャリック（Ｄ．Ｍｉｃｈａｌｉｋ）、Ａ．ザップ（Ａ．Ｚａｐｆ）、Ｒ．ジャックステル（Ｒ．Ｊａｃｋｓｔｅｌｌ）、Ｆ．ラタボウル（Ｆ．Ｒａｔａｂｏｕｌ）、Ｔ．リールメイエル（Ｔ．Ｒｉｅｒｍｅｉｅｒ）、Ａ．モンシース（Ａ．Ｍｏｎｓｅｅｓ）、Ｍ．ベラー（Ｍ．Ｂｅｌｌｅｒ）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．２００５、４６、３２３７−３２４０ページ
【非特許文献５】Ｅ．バック（Ｅ．Ｂｕｃｋ）、Ｚ．Ｊ．ソン（Ｚ．Ｊ．Ｓｏｎｇ）、Ｄ．ツシャエン（Ｄ．Ｔｓｃｈａｅｎ）、Ｐ．Ｇ．ドーマー（Ｐ．Ｇ．Ｄｏｒｍｅｒ）、Ｒ．Ｐ．ボランチ（Ｒ．Ｐ．Ｖｏｌａｎｔｅ）、Ｐ．Ｊ．レイダー（Ｐ．Ｊ．Ｒｅｉｄｅｒ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００２、４、１６２３−１６２６ページ
【非特許文献６】Ｑ．ツァイ（Ｑ．Ｃａｉ）、Ｂ．Ｌ．ツォウ（Ｂ．Ｌ．Ｚｏｕ）、Ｄ．Ｗ．マー（Ｄ．Ｗ．Ｍａ）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄｉｔ．４５（２００６）、１２７６−１２７９ページ
【非特許文献７】Ｐ．Ｊ．ファーガン（Ｐ．Ｊ．Ｆａｇａｎ）、Ｅ．ハウプトマン（Ｅ．Ｈａｕｐｔｍａｎ）、Ｒ．シャピロ（Ｒ．Ｓｈａｐｉｒｏ）、Ａ．カサルヌオボ（Ａ．Ｃａｓａｌｎｕｏｖｏ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２２（２０００）、５０４３−５０５１ページ
【非特許文献８】Ｒ．ホセインザデー（Ｒ．Ｈｏｓｓｅｉｎｚａｄｅｈ）、Ｍ．タジュバクシュ（Ｍ．Ｔａｊｂａｋｈｓｈ）、Ｍ．モハジェラニ（Ｍ．Ｍｏｈａｄｊｅｒａｎｉ）、Ｍ．アリカラミ（Ｍ．Ａｌｉｋａｒａｍｉ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００５、１１０１−１１０４ページ
【非特許文献９】Ｈ．−Ｊ．クリスタウ（Ｈ．−Ｊ．Ｃｒｉｓｔａｕ）、Ｐ．Ｐ．セリアー（Ｐ．Ｐ．Ｃｅｌｌｉｅｒ）、Ｓ．ハマダ（Ｓ．Ｈａｍａｄａ）、Ｊ．−Ｆ．スピンドラー（Ｊ．−Ｆ．Ｓｐｉｎｄｌｅｒ）、Ｍ．タイルレファー（Ｍ．Ｔａｉｌｌｅｆｅｒ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００４、６、９１３−９１６ページ
【非特許文献１０】Ｊ．Ｆ．マルクー（Ｊ．Ｆ．Ｍａｒｃｏｕｘ）、Ｓ．ドイエ（Ｓ．Ｄｏｙｅ）、Ｓ．Ｌ．バックウォルド（Ｓ．Ｌ．Ｂｕｃｈｗａｌｄ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１９（１９９７）、１０５３９−１０５４０ページ
【非特許文献１１】Ａ．Ｖ．カリーニン（Ａ．Ｖ．Ｋａｌｉｎｉｎ）、Ｊ．Ｆ．バウアー（Ｊ．Ｆ．Ｂｏｗｅｒ）、Ｐ．リーベル（Ｐ．Ｒｉｅｂｅｌ）、Ｖ．スニーカス（Ｖ．Ｓｎｉｅｃｋｕｓ）、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６４（１９９９）、２９８６−２９８７ページ
【非特許文献１２】Ｒ．グジャデュール（Ｒ．Ｇｕｊａｄｈｕｒ）、Ｄ．ベンカタラマン（Ｄ．Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎ）、Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００１、３１、２８６５−２８７９ページ
【非特許文献１３】Ｒ．Ｋ．グジャデュール（Ｒ．Ｋ．Ｇｕｊａｄｈｕｒ）、Ｃ．Ｇ．ベイツ（Ｃ．Ｇ．Ｂａｔｅｓ）、Ｄ．ベンカタラマン（Ｄ．Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００１、３、４３１５−４３１７ページ
【非特許文献１４】Ｌ．−Ｗ．シュー（Ｌ．−Ｗ．Ｘｕ）、Ｃ．−Ｇ．シャ（Ｃ．−Ｇ．Ｘｉａ）、Ｊ．−Ｗ．リー（Ｊ．−Ｗ．Ｌｉ）、Ｘ．−Ｘ．フー（Ｘ．−Ｘ．Ｈｕ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００３、２０７１−２０７３ページ
【非特許文献１５】Ｒ．Ｆ．Ｐ．コンドム（Ｒ．Ｆ．Ｐ．Ｃｏｍｄｏｍ）、Ｍ．Ｌ．Ｄ．パラシオス（Ｍ．Ｌ．Ｄ．Ｐａｌａｃｉｏｓ）、Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００３、３３、９２１−９２６ページ
【非特許文献１６】Ｙ．Ｔ．ルオ（Ｙ．Ｔ．Ｌｕｏ）、Ｊ．Ｘ．ウー（Ｊ．Ｘ．Ｗｕ）、Ｒ．Ｘ．レン（Ｒ．Ｘ．Ｒｅｎ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００３、１７３４−１７３６ページ
【非特許文献１７】Ｙ．ジン（Ｙ．Ｊｉｎ）、Ｊ．Ｙ．リュー（Ｊ．Ｙ．Ｌｉｕ）、Ｙ．Ｗ．イン（Ｙ．Ｗ．Ｙｉｎ）、Ｈ．フー（Ｈ．Ｆｕ）、Ｙ．Ｙ．チアン（Ｙ．Ｙ．Ｊｉａｎｇ）、Ｔ．Ｆ．チャオ（Ｙ．Ｆ．Ｚｈａｏ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ ２００６、１５６４−１５６８ページ
【非特許文献１８】Ｔ．ミアオ（Ｔ．Ｍｉａｏ）、Ｌ．ワン（Ｌ．Ｗａｎｇ）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．２００７、４８、９５−９９ページ
【非特許文献１９】Ｂ．Ｈ．リップシュッツ（Ｂ．Ｈ．Ｌｉｐｓｈｕｔｚ）、Ｊ．Ｂ．アンガー（Ｊ．Ｂ．Ｕｎｇｅｒ）、Ｂ．Ｒ．タフト（Ｂ．Ｒ．Ｔａｆｔ）、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００７、９、１０８９−１０９２ページ
【非特許文献２０】Ａ．ワン（Ａ．Ｗａｎｇ）、Ｒ．Ｓ．ツォン（Ｒ．Ｓ．Ｚｅｎｇ）、Ｈ．Ｑ．ウェイ（Ｈ．Ｑ．Ｗｅｉ）、Ａ．Ｑ．ジア（Ａ．Ｑ．Ｊｉａ）、Ｊ．Ｐ．ツォウ（Ｊ．Ｐ．Ｚｏｕ）、Ｃｈｉｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．２４（２００６）１０６２−１０６５ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
したがって、ジアリールエーテルを良好な収率および選択性で製造することを可能にする方法の提供が依然として求められている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、適切な溶媒中、添加剤／配位子としての安価な１−置換イミダゾールおよびアルカリ化合物の存在下で銅塩を使用して、臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとフェノール類とからジアリールエーテルを形成させる、新規な手順を可能にする触媒系に関する。これらの条件下で、電子不足の臭化アリールおよび電子が豊富な臭化アリールのいずれもが、良好ないし優れた収率および選択性でフェノール類と反応し、本方法を工業的規模で適用できるものにする。
【００２２】
式（Ｉ）：
Ａｒ−Ｏ−Ａｒ’ （Ｉ）
（式中、Ａｒはアリールまたは置換アリール基であり、かつ、Ａｒ’はアリール、置換アリール、ヘテロアリール、または置換ヘテロアリール基である）
のジアリールエーテルを、式（ＩＩ）のアリールまたは式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩：
Ａｒ−ＯＨ （ＩＩ） Ａｒ−ＯＲ （ＩＩＩ）
（式中、Ａｒは式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有し、そしてＲはアルカリ金属である）
と式（ＩＶ）：
Ａｒ’−Ｂｒ （ＩＶ）
（式中、Ａｒ’は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）
の臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとを反応させることによって製造する新規な方法であって、
この反応を、触媒系としての銅（Ｉ）塩および１−置換イミダゾールの存在下で実施することを特徴とする方法が見いだされた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
Ａｒは、アリールまたは置換アリール、特にフェニル、置換フェニル、クレジル、アニリン、ブロモアニリン、またはビフェニル基であり、Ａｒ’は、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、または置換ヘテロアリール、特にフェニール、置換フェニル、クレジル、ピリジニル、またはナフチル基である。
【００２４】
本発明による触媒系の特色のある利点は、４−ブロモアニリンなどの多官能性基質が自己カップリングの兆候を全く示さず、酸素原子での反応に向けての本触媒系の完全な選択性を示すことである。
【００２５】
フェノラートのような式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩の使用が好ましい。典型的には、リチウム、ナトリウム、またはカリウムのアリールオキシ塩などの式（ＩＩＩ）のアルカリアリールオキシ塩が系内で調製される。式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩を調製するために用いられるアルカリ化合物は、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはナトリウムメチラートのようなアルカリ土類金属水酸化物またはアルコキシドであり、酢酸ナトリウムのような弱有機酸のアルカリ土類塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、または炭酸水素ナトリウムが非常に好適である。
【００２６】
本発明者らの発明に使用される触媒の１つの化合物は、ＣｕＢｒ、ＣｕＦ、ＣｕＣＮ、ＣｕＩ、ＣｕＣｌ、またはＣｕ２Ｏなどの銅（Ｉ）塩である。ＣｕｌまたはＣｕＣｌが好ましい。塩は、式（ＩＶ）の化合物の量から計算して０．０１モル％〜１００モル％の量で添加することができる。好ましくは、塩は１モル％〜１０モル％の量で添加する。
【００２７】
触媒系の第２化合物として、１−メチルイミダゾール、１−ベンジルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール、１−アセチルイミダゾールのような、置換基がアルキル、フェニル、アルケニル、またはアシル基である１−置換イミダゾール、より好ましくは１−ブチルイミダゾールが使用される。触媒は、式（ＩＶ）の化合物の量から計算して、１モル％〜５００モル％の量で加えるか、または反応用の溶媒として使用することができ、好ましくは、触媒は５０モル％〜２００モル％の量で加える。
【００２８】
好ましい反応温度は、６０℃〜２００℃、より好ましくは１００℃〜１４０℃である。
【００２９】
一般に、反応は、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンセン、ジクロロベンゼンのような芳香族炭化水素をはじめとする、適切な溶媒中で実施する。上述したように、反応に使用する配位子、例えば１−ブチルイミダゾールは、溶媒としても使用することができよう。
【００３０】
要約すれば、本発明は、添加剤／配位子としての１−置換イミダゾールの存在下に銅塩を使用することによる、臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとフェノール類とからジアリールエーテルを形成させるための新規触媒系の適用を記載する。
【実施例】
【００３１】
以下の実施例は、本発明を例示するものとして提示するが、銅／１−アルキルイミダゾール触媒ジアリールエーテル合成に本発明を限定するものではない。
【００３２】
【表１Ａ】
【表１Ｂ】
【表１Ｃ】
【００３３】
実施例１
２，６−ジイソプロピル−４−フェノキシアニリン（表１、エントリ１）の合成：
アルゴン注入口、還流冷却器、およびストッパー付きの２５０ｍＬの３口バルブ中の、３２．４ｇ（０．２３４モル）のＫ２ＣＯ３、０．５８ｇ（５．８ミリモル）のＣｕＣｌ、１３．２ｇ（０．１４モル）のフェノール、および３０ｇ（０．１１７モル）の４−ブロモ−２，６−ジイソプロピルアニリンに、４．７ｍＬ（５８ミリモル）の１−メチルイミダゾールおよび１００ｍＬのｏ−キシレンをアルゴン雰囲気下で加えた。この混合物を、薄層クロマトグラフィー（溶離液：トルエン）が残った出発原料４−ブロモ−２，６−ジイソプロピルアニリンの存在を全く示さなくなるまで撹拌し且つ１４０℃に加熱した（約３０時間）。冷却後に、水およびジエチルエーテルを加え、有機相を１０％のＫ２ＣＯ３溶液、水、および食塩水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた。溶媒を蒸発させた後に、暗色油状物質の一部を、溶媒としてトルエンを使って短いシリカゲル・プラグを通して濾過し、溶媒を除去し、真空で乾燥した後に、暗色固体を得た。純度は、ＧＣによって９５％と測定される。計算による収率は９９％である。
ＭＳ（ｍ／ｚ，（強度））：２６９（１００），２５４（９７），１４６（１０），１３４（７），７７（１０）。
１Ｈ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ，３００Ｋ）：７．２７（ｍ，２Ｈ）；６．９９（ｍ，１Ｈ）；６．９２（ｍ，２Ｈ）；６．７７（ｓ，２Ｈ）；３．６２（ｂｓ，２Ｈ，ＮＨ２）；２．９４（６重項（ｈｅｐｔ），２Ｈ，ＣＨ（ＣＨ３）２）；１．２４（ｄ，１２Ｈ，ＣＨ（ＣＨ３）２）。
１３Ｃ（ＣＤＣｌ３，１００ＭＨｚ，３００Ｋ）：１５９．２１；１４８．３０；１３６．５７；１３４．３２；１２９．４５；１２１．６１；１１６．７５；１１５．０８；２８．１４；２２．３９。
【００３４】
実施例２
１−（ｏ−トリルオキシ）ナフタレン（表１、エントリ４）の合成：
２７８μＬ（２ミリモル）の１−ブロモナフタレン、２０ｍｇ（０．２ミリモル）の塩化銅（Ｉ）、５５０ｍｇ（４ミリモル）の炭酸カリウム、２６０ｍｇ（２．４ミリモル）のｏ−クレゾール、１３０μＬの１−ブチルイミダゾール、２ｍＬのトルエン、および２００μＬの内部標準物質（テトラデカン）を、アルゴン下、エース（Ａｃｅ）圧力管に加え、１２０℃に１６時間加熱した。冷却後に、水およびジエチルエーテルを加え、有機相を１０％のＫ２ＣＯ３溶液、水、および食塩水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させた。有機相のＧＣ分析は８９％の収率を示した。溶媒の蒸発後に、暗褐色オイルをシリカゲル上のカラムクロマトグラフィー（溶離液：石油エーテル）にかけた。０．３８ｇの無色オイルを回収した（８１％単離収率）。この物質をＧＣ／ＭＳおよびＮＭＲ分光分析法によって同定した。
ＭＳ（ｍ／ｚ，（強度））：２３４（１００），１２９（２０），１９１（８），１２８（７７），１１５（２６）。
１Ｈ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ，３００Ｋ）：８．３２（ｍ，１Ｈ）；７．８５（ｍ，１Ｈ）；７．５２（ｍ，３Ｈ）；７．３０（ｍ，２Ｈ）；７．１３（ｂｍ，２Ｈ）；６．９１（ｍ，１Ｈ）；６．６７（ｍ，１Ｈ）；２．２９（ｓ，３Ｈ）。
１３Ｃ（ＣＤＣｌ３，７５ＭＨｚ，３００Ｋ）：１５４．８３；１５３．７４；１３４．９３；１３１．５６；１２９．９２；１２７．７５；１２７．３０；１２６．６４；１２６．１６；１２５．８６；１２５．８０；１２４．１２；１２２．２８；１２２．１１；１１９．７８；１１０．５５；１６．２１。
【００３５】
実施例３
２−（２，６−ジメチルフェノキシ）ピリジン（表１、エントリ１５）の合成：
１９１μＬ（２ミリモル）の２−ブロモピリジン、２０ｍｇ（０．２ミリモル）の塩化銅（Ｉ）、５５０ｍｇ（４ミリモル）の炭酸カリウム、２９３ｍｇ（２．４ミリモル）の２，６−ジメチルフェノール、１３０μＬの１−ブチルイミダゾール、２ｍＬのトルエン、および２００μＬの内部標準物質（テトラデカン）を、アルゴン下、エース圧力管に加え、１２０℃に１６時間加熱した。冷却後に、水およびジエチルエーテルを加え、有機相を１０％のＫ２ＣＯ３溶液、水、および食塩水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させた。有機相のＧＣ分析は９５％の収率を示した。溶媒を蒸発させた後に、暗褐色オイルをシリカゲルのカラムクロマトグラフィーにかけた（石油エーテルと酢酸エチルとの混合物を溶離液として使用した）。０．３２ｇの淡黄色固体を回収した（８０％単離収率）。この物質をＧＣ／ＭＳおよびＮＭＲ分光分析法によって同定した。
ＭＳ（ｍ／ｚ，（強度））：１９９（６５），１８４（６１），１８２（１００），１６７（１４），７８（１７）。
１Ｈ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ，３００Ｋ）：８．１５（ｍ，１Ｈ）；７．６４（ｍ，１Ｈ）；７．０３〜７．１３（ｍ，３Ｈ）；６．９２（ｍ，１Ｈ）；６．８０（ｍ，１Ｈ）；２．１２（ｓ，６Ｈ）。
１３Ｃ（ＣＤＣｌ３，７５ＭＨｚ，３００Ｋ）：１６３．２３；１５０．３８；１４８．０３；１３９．３８；１３１．１７；１２８．７７；１２５．３８；１１７．６４；１０９．６６；１６．５９。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
Ａｒ−Ｏ−Ａｒ’ （Ｉ）
（式中、Ａｒはアリールまたは置換アリール基であり、そしてＡｒ’はアリール、置換アリール、ヘテロアリール、または置換ヘテロアリール基である）
のジアリールエーテルを、
式（ＩＩ）のアリールまたは式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩：
Ａｒ−ＯＨ （ＩＩ） Ａｒ−ＯＲ （ＩＩＩ）
（式中、Ａｒは式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有し、かつ、Ｒはアルカリ金属である）と式（ＩＶ）：
Ａｒ’−Ｂｒ （ＩＶ）
（式中、Ａｒ’は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）
の臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとを反応させることによって製造する方法であって、
前記反応を、触媒系としての銅（Ｉ）塩および１−置換イミダゾールの存在下で実施することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記銅（Ｉ）塩がＣｕＢｒ、ＣｕＦ、Ｃｕｌ、ＣｕＣｌ、またはＣｕ２Ｏであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１−置換イミダゾールが、１−ブチルイミダゾールであることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記銅（Ｉ）塩を、式（ＩＶ）の化合物の量から計算して０．０１モル％〜１００モル％の量で加えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
式（ＩＩＩ）の前記アリールオキシ塩が、アルカリ化合物を反応混合物に添加することによって系内で調製されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記アルカリ化合物が、アルカリ土類金属水酸化物または金属アルコキシドであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記反応を、６０〜２００℃の反応温度で実施することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記反応を、溶媒としての１−ブチルイミダゾール中で実施することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
Ａｒが、フェニル、置換フェニル、クレジル、またはビフェニル基であり、かつ、Ａｒ’が、フェニル、置換フェニル、アニリン、クレジル、ピリジニル、またはナフチル基であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ジアリールエーテルの触媒合成のための触媒系としての銅（Ｉ）塩／１−置換イミダゾール系の使用。
【請求項１】
式（Ｉ）：
Ａｒ−Ｏ−Ａｒ’ （Ｉ）
（式中、Ａｒはアリールまたは置換アリール基であり、そしてＡｒ’はアリール、置換アリール、ヘテロアリール、または置換ヘテロアリール基である）
のジアリールエーテルを、
式（ＩＩ）のアリールまたは式（ＩＩＩ）のアリールオキシ塩：
Ａｒ−ＯＨ （ＩＩ） Ａｒ−ＯＲ （ＩＩＩ）
（式中、Ａｒは式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有し、かつ、Ｒはアルカリ金属である）と式（ＩＶ）：
Ａｒ’−Ｂｒ （ＩＶ）
（式中、Ａｒ’は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）
の臭化アリールまたは臭化ヘテロアリールとを反応させることによって製造する方法であって、
前記反応を、触媒系としての銅（Ｉ）塩および１−置換イミダゾールの存在下で実施することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記銅（Ｉ）塩がＣｕＢｒ、ＣｕＦ、Ｃｕｌ、ＣｕＣｌ、またはＣｕ２Ｏであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１−置換イミダゾールが、１−ブチルイミダゾールであることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記銅（Ｉ）塩を、式（ＩＶ）の化合物の量から計算して０．０１モル％〜１００モル％の量で加えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
式（ＩＩＩ）の前記アリールオキシ塩が、アルカリ化合物を反応混合物に添加することによって系内で調製されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記アルカリ化合物が、アルカリ土類金属水酸化物または金属アルコキシドであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記反応を、６０〜２００℃の反応温度で実施することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記反応を、溶媒としての１−ブチルイミダゾール中で実施することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
Ａｒが、フェニル、置換フェニル、クレジル、またはビフェニル基であり、かつ、Ａｒ’が、フェニル、置換フェニル、アニリン、クレジル、ピリジニル、またはナフチル基であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ジアリールエーテルの触媒合成のための触媒系としての銅（Ｉ）塩／１−置換イミダゾール系の使用。
【公開番号】特開２００９−１３２７１３（Ｐ２００９−１３２７１３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９８７１１（Ｐ２００８−２９８７１１）
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（５０６２０７８５３）サルティゴ・ゲーエムベーハー (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（５０６２０７８５３）サルティゴ・ゲーエムベーハー (35)
【Ｆターム（参考）】
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