ジシアノメチレン誘導体の製造方法
【課題】安価な酸化剤を用い有用なジシアノメチレン誘導体の製造方法の提供。
【解決手段】式（１）：
で表される芳香族化合物と、マロノニトリルとを塩基性条件下で反応させる工程、酸化剤を前記芳香族化合物とマロノニトリルとを反応させた液に加えて式（２）で表されるジシアノメチレン誘導体を生成する工程を含むジシアノメチレン誘導体の製造方法。
【解決手段】式（１）：
で表される芳香族化合物と、マロノニトリルとを塩基性条件下で反応させる工程、酸化剤を前記芳香族化合物とマロノニトリルとを反応させた液に加えて式（２）で表されるジシアノメチレン誘導体を生成する工程を含むジシアノメチレン誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジシアノメチレン誘導体の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は安価な酸化剤を用いるジシアノメチレン誘導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジシアノメチレン誘導体の酸化剤を用いる製造方法には、臭素水溶液（非特許文献２、４〜８）を用いる方法と反応の後処理を空気中で行う、自然酸化（非特許文献１，３）による方法が知られていた。
しかしながら、臭素水溶液を用いる方法では、臭素の水への溶解度（3.58/100g水(20℃)が低いこと、また反応活性なチオフェン誘導体への臭素化が起こり副生成物が生成することなどから、工業的な生産には向かない等の欠点を有している。
【０００３】
【表１】
【０００４】
また、反応を空気中で後処理することによる酸化（自然酸化）は非常に安価でマイルドな酸化条件ではあるものの工業的な生産規模では、酸化力が低下する等の欠点も有している。
【０００５】
最近、請求項１記載の式（２）で表されるジシアノメチレン誘導体などは、有機半導体の材料として注目されて盛んに開発がなされている。そこで、公知の酸化剤よりもより安価で安全性の高い、工業的に利用可能な製造方法の確立が必要とされている（非特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
【非特許文献１】Journal of the American Chemical Society (2007), 129(38), 11684-11685.
【非特許文献２】Journal of Physical Chemistry B (2005), 109(47), 22308-22318.
【非特許文献３】Journal of the American Chemical Society (2005), 127(25), 8928-8929.
【非特許文献４】Journal of the American Chemical Society (2004), 126(46), 15295-15308.
【非特許文献５】Journal of Organic Chemistry (2002), 67(17), 6015-6024.
【非特許文献６】Journal of the American Chemical Society (2002), 124(16), 4184-4185.
【非特許文献７】Bulletin of the Chemical Society of Japan (1989), 62(5), 1539-46.
【非特許文献８】Chemistry Letters (1988), (7), 1179-82.
【特許文献１】特開平０１−３０１６７５
【特許文献２】特願２００６−２４７３８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ジシアノメチレン誘導体の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は安価な酸化剤を用いるジシアノメチレン誘導体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、下記の式（１）で表される芳香族化合物と、マロノニトリルを塩基性条件下反応（触媒を使用しても使用しなくてもよい）させたのち、安価な酸化剤を用いて下記の式（２）で表されるジシアノメチレン誘導体を製造する方法を見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち、本発明は以下の構成を有する。
（１）式（１）：
【化１】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｙは、ハロゲン原子を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表される芳香族化合物と、マロノニトリルとを塩基性条件下で反応させる工程；及び、
硝酸、硝酸銀、ハロゲン化銀、過酸化水素、過酸化ｔ−ブチル、過硫酸アンモニウム、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸カリウム、クロム酸及びビスマス酸アルカリ、酸素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム及び次亜ヨウ素酸マグネシウムからなる群から少なくとも１つ選択される酸化剤を前記芳香族化合物とマロノニトリルとを反応させた液に加えて、下記の式（２）：
【化２】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表されるジシアノメチレン誘導体を生成する工程；
を含むジシアノメチレン誘導体の製造方法。
（２）前記ｎが１であることを特徴とする、（１）に記載の製造方法。
（３）前記芳香族化合物とマロノニトリルとの反応を触媒の存在下で行う、（１）又は（２）に記載の製造方法。
（４）前記触媒のうち一つがＦｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｃｏ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｍｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｕｕｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｕｕｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ及びＵｂからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含有する、（１）から（３）のいずれか一つに記載の製造方法。
（５）前記触媒の一つがＰｄを含む化合物である、（１）から（４）のいずれか一つに記載の製造方法。
（６）前記触媒の一つがＰｄＣｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ）４からなる群から選択される、（１）から（５）のいずれか一つに記載の製造方法。
（７）前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム又は次亜ヨウ素酸マグネシウムであることを特徴とする、（１）から（６）のいずれか一つに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、安価な酸化剤を用いるジシアノメチレン誘導体の工業的製造を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の製造法について詳細に述べる。本発明に関する反応式は次の通りである。
【００１２】
【化３】
【００１３】
本発明において、ハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、臭素原子又はヨウ素原子が好ましい。
【００１４】
本発明における炭素数１〜１８のアルキル基とは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、シクロプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、シクロブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、メチルチオメチル基、エチルチオメチル基、プロピルチオメチル基、メチルチオエチル基、エチルチオエチル基、プロピルチオエチル基、メチルチオプロピル基、エチルチオプロピル基、プロピルチオプロピル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２−クロロフェニル基、３−クロロフェニル基、４−クロロフェニル基、２−メトキシフェニル基、３−メトキシフェニル基、４−メトキシフェニル基、２−シアノフェニル基、３−シアノフェニル基、４−シアノフェニル基、２−ニトロフェニル基、３−ニトロフェニル基、４−ニトロフェニル基などが挙げられる。
【００１５】
好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基などのアルキル基であるが、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基がより好ましい。
【００１６】
本発明におけるアリール基とは、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、ベンゾピレニル基などの芳香族炭化水素基やピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピロリル基、インドレニル基、イミダゾリル基、カルバゾリル基、チエニル基、フリル基、ピラニル基、ピリドニル基などの複素環基、ベンゾキノリル基、アントラキノリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基のような縮合系複素環基が挙げられる。またこれらの置換基は、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環などで縮環していてもよい。なかでも、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基及びチエニル基が好ましい。
【００１７】
本発明におけるアルコキシ基とは、上記炭素数１〜１８のアルキル基を有するアルコキシ基、アリールオキシ基などであり、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、フェニル基などを有するアルコキシ基であるが、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、フェニル基を有するアルコキシ基がより好ましい。
【００１８】
本発明のアルキルチオ基とは、上記炭素数１〜１８のアルキル基を有するアルキルチオ基、アリールチオ基などであり、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、フェニル基などを有するアルキルチオ基であるが、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、フェニル基を有するアルキルチオ基がより好ましい。
【００１９】
上記式（１）又は（２）中のＲ１〜Ｒ３が、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す場合、導入される置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、複素環基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ホルミル基、及びアシルアミノ基からからなる群から選ばれる。
【００２０】
本発明におけるアミノ基とは、無置換又は、アミノ基の１つ又は２つの水素が上記炭素数１〜１８のアルキル基又は上記アリール基のいずれかに置換したアミノ基である。
【００２１】
本発明におけるエステル基とは、水素原子（この場合カルボン酸基となる）、上記炭素数１〜１８のアルキル基（ＣＯ２−アルキル基）又はアリール基（ＣＯ２−アリール基）を有するエステル基である。
【００２２】
本発明におけるカルボニル基とは、水素原子（この場合アルデヒド基となる）、上記炭素数１〜１８のアルキル基（ＣＯ−アルキル基）又はアリール基（ＣＯ−アリール基）を有するケトン基である。
【００２３】
本発明における炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基とは、上記炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基である。
【００２４】
上記式（１）又は（２）中のａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａとｃは好ましくは、０〜１、より好ましくは、０である。ｂは、好ましくは１〜２、より好ましくは２である。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。
【００２５】
互いに連結して環を形成してもよい場合の環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロノナン環など（この場合、環を形成する炭素の１つまたは複数が窒素原子、酸素原子、硫黄原子など任意に置き換わってもよいし、一部または全部が不飽和でもよい）の３員〜９員までの脂肪族環、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環などの芳香族環であり、またこれらの環もベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環などで、縮環していてもよい。これらのうち好ましいのは、脂肪族環では、５員又は６員の脂肪族環（この場合、環を形成する炭素の１つまたは複数が窒素原子、酸素原子、硫黄原子など任意に置き換わってもよい）、芳香族環であるベンゼン環、チオフェン環であり、より好ましくは５員脂肪族環（この場合、環を形成する炭素の１つまたは複数が窒素原子、酸素原子、硫黄原子など任意に置き換わってもよい）であるシクロペンタン環、芳香環であるベンゼン環である。
【００２６】
上記式（１）又は（２）中のｎは０以上の整数を表す。好ましくは０〜８、より好ましくは１〜４である。
【００２７】
上記式（１）で表される化合物（ｎ＝１である場合を例にすると）は非特許文献（１〜８）、特許文献（１〜２）などに記載のように容易に合成可能である。
【００２８】
上記式（１）で表される化合物、下記化合物（１０１）で表される具体例（Ｘ＝Ｓ，Ｙ＝Ｂｒ，ｎ＝１）を表２に例示するが、上記式（１）で表わされる化合物はこれらに限定されるものではない。なお、表２に記載しない限り、空欄は水素原子を表す。なお、メチル基をMe、エチル基をＥｔ、プロピル基をＰｒ、ブチル基をBu、フェニル基をＰｈ、ヘキシル基をＨｅｘｙｌ、オクチル基をＯｃｔｙｌ、デシル基をＤｅｃｙｌ、ドデシル基をＤｏｄｅｃｙｌと表す。
【００２９】
【化４】
【００３０】
【表２】
【００３１】
さらに、上記式（１）で表される化合物の具体例（Ｘ＝硫黄原子、スルホキシ基、スルホン基、セレン原子、Ｙ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）をＸ＝Ｓ，Ｙ＝Ｂｒ，ｎ＝１として化合物（１６）〜（３０）として示すが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
【化５】
【００３３】
さらに、上記式（１）で表される化合物の具体例（Ｘ＝硫黄原子、スルホキシ基、スルホン基、セレン原子、Ｙ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）をＸ＝Ｓ，Ｙ＝Ｂｒ，ｎ＝１として化合物（３１）〜（４５）として示すが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
【化６】
【００３５】
次に反応について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
反応に使用するマロノニトリルは、市販品をそのまま用いてもよいし、適当な溶媒、例えばエタノールで再結晶したものを用いてもよい。
【００３７】
反応に使用する塩基としてはマロノニトリルを積極的に分解するようなものでない限り、いかなるものでも使用することができるが、容易に入手可能なナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムｔ−ブトキシド、６０％ＮａＨ、金属ナトリウムなどを用いることができる。好ましくは、ナトリウムエトキシド、６０％ＮａＨを用いることができ、より好ましくは、６０％ＮａＨが挙げられる。
【００３８】
反応に使用する塩基は、出発物質（上記式（１））に対して、通常１〜１６倍のモル量を使用する。好ましくは、２〜８倍、より好ましくは２〜５倍のモル量である。
【００３９】
反応を行うときに溶媒を使用しても使用しなくてもよい。通常の有機合成に用いられる溶媒であれば、いかなるものでも使用可能である。
【００４０】
しかしながら、容易に入手可能な溶媒である、ジエチルエーテル、ＴＨＦ等のエーテル、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ−ペンタノール等のアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、アミド類（Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）、グリコール類（エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール）、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド）が好ましく、ＴＨＦ、エタノールがより好ましい。
【００４１】
溶媒を使用するときの、使用量は重量換算で出発物質（上記式（１））に対して、０．０１〜５００倍、好ましくは０．１〜２００倍、より好ましくは２〜１００倍である。
【００４２】
この反応は、特に禁水条件、例えば窒素気流下やアルゴンガス気流下などで行うことは必須ではないが、水分が多い環境で反応を行うよりも、禁水条件で行うほうが、反応が円滑に進行する場合がある。
【００４３】
反応を行うとき、触媒は必須ではないが、触媒を利用すると反応が円滑に進行する場合がある。
【００４４】
使用する金属触媒としてはハロゲンと化合物を作ることが可能であればいかなるものでもよいが、ＶＩＩＩ族（Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｍｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｕｕｎ）、ＩＢ族（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｕｕｕ）、ＩＩＢ族（Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｕｂ）からなる群から選択される少なくとも一種の金属を含有する化合物が挙げられる。この化合物としては、ハロゲン化物か、トリフェニルホスフィン錯体（ＰＰｈ３）又はシクロペンタジエン錯体（Ｃｐ）が入手が容易である。好ましくは、塩化鉄（ＩＩＩ）、ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン（以下、dppf）、水酸化鉄（ＩＩＩ）等のＦｅ系化合物、塩化ニッケル（ＩＩ）、Ｎｉｋｅｌｏｃｅｎｅ等のＮｉ系化合物、ＰｄＣｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ）４等のパラジウム系化合物が挙げられ、より好ましくは、ｄｐｐｆ、Ｐｄ（ＰＰｈ）４が挙げられる。
【００４５】
触媒を使用するときは、上記触媒を１種又は複数組み合わせてもよい。また、複数組み合わせる場合の混合比は、それぞれの混合比を０．０１〜９９．９９％の範囲で任意に定めることが可能である。
【００４６】
触媒を使用するときの、使用量はモル換算で出発物質（上記式（１））に対して０．００００１〜１倍、好ましくは０．０００１〜０．５倍、より好ましくは０．０００１〜０．２倍である。
【００４７】
この反応は、酸化剤の選択が重要である。使用できる酸化剤としては、硝酸、硝酸銀、ハロゲン化銀、過酸化水素、過酸化ｔ−ブチル、過硫酸アンモニウム、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸カリウム、クロム酸及びビスマス酸アルカリ、酸素（この場合、酸素を反応系中に吹き込む）、次亜ハロゲン酸塩（次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム若しくは次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム若しくは次亜臭素酸マグネシウム又は次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム若しくは次亜ヨウ素酸マグネシウム）が挙げられ、好ましくは容易に入手可能な、ハロゲン化銀、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、次亜ハロゲン酸塩（次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム若しくは次亜塩素酸マグネシウム）が挙げられ、より好ましくは、過硫酸アンモニウム、次亜塩素酸ナトリウムが挙げられる。
【００４８】
酸化剤は、上記酸化剤を１種又は複数組み合わせてもよい。また、複数組み合わせる場合の混合比は、それぞれを０．０１〜９９．９９％の範囲で任意に定めることができる。
【００４９】
反応に使用する、酸化剤の使用量は、モル換算で出発物質（上記式（１））に対して、０．１〜２００倍、好ましくは０．５〜１００倍、より好ましくは３〜５０倍である。
【００５０】
酸化剤は出発物質（上記式（１））とマロノニトリルとを塩基性条件下で反応させた後に加えることができる。
【００５１】
酸化剤を加えるのは、マロノニトリルを加えた後であればいつでもよいが、たとえば、薄層クロマトグラフィー（以下、ＴＬＣ）、高速液体クロマトグラフィー（以下、ＨＰＬＣ）等で式（１）で示される出発物質が消失しているかまたは、残存しても反応の進行がこれ以上期待できない場合などに加えるのが、より好ましい。
【００５２】
酸化剤を使用する際、反応系のｐＨは特に調整する必要はなく、ｐＨを１〜１４迄のどの範囲で使用してもよいし、必要により適切な範囲に調整の上で使用してもよい。
【００５３】
酸化剤を使用する際のｐＨを調整することで、副反応が抑えられる場合がある。酸化剤を使用する際の反応系のｐＨはｐＨ１−３、ｐＨ３−５、ｐＨ５−８、ｐＨ７−９、ｐＨ７−１０、ｐＨ８−１０、ｐＨ１０−１２、ｐＨ１２−１４の範囲に調整してもよい。好ましくは、ｐＨ５−８、ｐＨ７−９、ｐＨ７−１０、ｐＨ８−１０、ｐＨ１０−１２、ｐＨ１２−１４であり、より好ましくは、ｐＨ７−９、ｐＨ７−１０、ｐＨ８−１０、ｐＨ１０−１２、ｐＨ１２−１４である。
【００５４】
酸化剤を作用させる際のｐＨの調整は、無機酸又は有機酸、アルカリ溶液等を用いて行う。無機酸とは、硝酸、硫酸、塩酸、臭化水素酸などで、好ましくは、硫酸、塩酸、より好ましくは、塩酸である。有機酸とはギ酸、酢酸、プロピオン酸などであり、好ましくは酢酸である。アルカリ溶液は、アンモニア水、ＮａＯＨ水溶液、ＫＯＨ水溶液などであり、好ましくは、ＮａＯＨ水溶液である。
【００５５】
本発明で用いられる酸化剤で酸化することにより、反応後の処理が飛躍的に容易になった。従来法、例えば反応系に塩酸を加えて空気酸化する方法（非特許文献１）では、カラムクロマトグラフィー精製前に晶析をかけることが出来ない為、クロロホルム等の有機溶媒を用いて抽出操作を行う必要があった。
【００５６】
ところが、本発明の処法では、殆どの場合、酸化が円滑に進行し、晶析を行うことで高純度の目的物を容易に得ることが可能となった。但し、晶析により不純物を大幅に減らした結晶を得ることは出来るが、従来法に比べて収率が若干低下する場合がある（本発明実施例２記載の化合物７７の合成収率は５７％であるが、同化合物の非特許文献１での合成収率は６３％である）。
【００５７】
しかしながら、晶析を行う事で不純物を大幅に減らした結晶が得られる為、カラムクロマトグラフィーによる精製がかなり容易となり、高純度の目的物を得ることが可能であるなど工業生産の観点から大いにメリットがある。
【００５８】
反応温度は−５０℃〜３００℃で行い、反応温度は可変又は一定にして行う。好ましくは−１０℃〜２５０℃、より好ましくは０℃〜１００℃である。
【００５９】
反応時間は、１時間〜５０時間であるが、おおむね２４時間以内に反応は終了する。
【００６０】
必要に応じて通常の有機合成反応に用いられる単離・精製法により反応物から目的化合
物を得ることができる。より純度を上げるためには、真空昇華精製を行うことも可能である。
【００６１】
次に、上記式（２）（Ｘ＝硫黄原子、スルホキシ基、スルホン基、セレン原子）で表される下記化合物（１０２）の具体例（Ｘ＝Ｓ、ｎ＝１）として、化合物（４６）〜（９０）を下記表３に例示するが、これらに限定されるものではない。なお、幾何異性体が考えられる化合物の場合でも、ひとつの異性体のみ例示する。
【００６２】
【化７】
【００６３】
【表３】
【００６４】
【化８】
【００６５】
【化９】
【実施例】
【００６６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００６７】
実施例１ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(butoxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７６）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, ２．１６ｇ，１５０ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（２．９７ｇ,）（４５ｍｍｏｌ）とのＴＨＦ（１７０ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌した後、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．５２ｇ， ０．５ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．４９ｇ，０．９０ｍｍｏｌ）を加え、化合物３１（２．７８ｇ，４．５ｍｍｏｌ，合成は特許文献２を参考に実施）のＴＨＦ（８５ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。反応液に水３００ｍｌと８％次亜塩素酸水溶液５０ｍｌの混合液を２５℃以下で滴下したのち、晶析させた。反応液をろ別し、カラムクロマトグラフィー（１５％低活性シリカゲル、トルエン）で精製し、濃縮してアセトン−アセトニトリルで再結晶して化合物７６（１．８０ｇ，収率６８％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ0.91(t,J=7.56Hz,6H),1.36(sext,J=7.56Hz,4H),1.53 (quint,J=5.20Hz,4H),2.83-2.92(m,4H),3.42-3.48(m,4H),7.22-7.24(dd,J=2.96Hz,5.64Hz,1H),7.32-7.36(dd,J=4.64,5.88Hz,1H),7.40-7.42(dd,J=2.68,5.64Hz,1H),7.52-7.55(dd,J=4.64, J=5.60Hz, 1H
MS (DI) m/z=586(M+)。
【００６８】
実施例２ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(hexyloxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７７）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, ２．１６ｇ，１５０ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（２．９７ｇ,）（４５ｍｍｏｌ）とのＴＨＦ（８５ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌した後、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．５２ｇ，０．５ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．５０ｇ，０．９ｍｍｏｌ）を加え、化合物３２（３．０４ｇ，４．５ｍｍｏｌ，合成は特許文献２を参考に実施）のＴＨＦ（１７０ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。反応液を水６００ｍｌと８％次亜塩素酸水溶液１００ｍｌの混合液に２５℃以下で滴下したのち、晶析させた。反応液をろ別し、カラムクロマトグラフィー（１５％低活性シリカゲル、トルエン）で精製し、濃縮してメタノールで晶析して化合物７７（１．６５ｇ，収率５７％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解。
1H-NMR(400MHz,CDCl3) δ 0.87 (t, J=6.84 Hz, 6H), 1.25-1.30 (m,12H), 1.53-1.56 (m, 4H), 2.83-2.92 (m,4H), 3.42-3.46 (m,8H), 7.21-7.26(m,2H), 7.33-7.36(dd,J=5.60,8.28 Hz,2H), 7.41-7.43(dd,J=2.92, 5.60Hz,2H),7.52-7.56(dd, J=5.60, J=8.28Hz, 2H
MS (DI) m/z=642(M+)。
【００６９】
実施例３ 3,3''-dimethyl-5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(butoxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７９）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, ２．１６ｇ，１５０ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（２．９７ｇ,４５ｍｍｏｌ）とのＴＨＦ（８５ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌した後、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．５２ｇ，０．５ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．５０ｇ，０．９０ｍｍｏｌ）を加え、化合物３４（２．９１ｇ，４．５ｍｍｏｌ，合成は特許文献２を参考に実施）のＴＨＦ（１７０ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。反応液に水３００ｍｌと８％次亜塩素酸水溶液１００ｍｌの混合液を２５℃以下で滴下したのち、晶析させた。反応液をろ別し、カラムクロマトグラフィー（１０％低活性シリカゲル、クロロホルム）で精製し、濃縮してメタノールで晶析して化合物７９（１．７２ｇ，収率６２％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ0.91(t,J=7.32Hz,6H),1.35(sext,J=7.56Hz,4H),1.53 (quint,J=6.60Hz,4H),2.56(d,J=0.72Hz,6H),2.96(s,4H),3.43-3.48(m,8H),7.15(d,J=0.96Hz,2H)
MS (DI) m/z=614(M+)。
【００７０】
【化１０】
【００７１】
実施例４ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(butoxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７６）の合成
実施例１に記載の原料である化合物３１の代わりに、化合物９１（３．２０g，４．５ｍｍｏｌ，特許文献２に記載の方法で合成）を用い、実施例１と同様の操作で化合物７６（０．８ｇ，収率３０％）を緑色固体として得た。分析値などは、実施例１と同じである。
【００７２】
実施例５ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-diselenophenyl-5',5'-bis(octyloxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物９３）の合成
実施例１に記載の原料である化合物３１の代わりに、化合物９２（３．７１g，４．５ｍｍｏｌ，特許文献２に記載の方法で合成）を用い、実施例１と同様の操作で化合物９３（２．３１ｇ、収率６５％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解;1H-NMR(400MHz,CDCl3) δ 0.87 (t, J=5.40 Hz, 6H), 1.25-1.30 (m,20H), 1.53-1.57 (m, 4H), 2.74-2.92 (m,4H), 3.43-3.46 (m,8H), 7.22-7.26(m,2H), 7.36-7.39 (m,2H), 7.46-7.50 (m,2H), 7.60-7.63 (m, 2H); MS (DI) m/z=794(M+)。
【００７３】
次に比較実験を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００７４】
先にも述べたが、ジシアノメチレン誘導体の酸化剤を用いる製造方法には、臭素水溶液（非特許文献２、４〜８）を用いる方法と反応の後処理を空気中で行う、自然酸化（非特許文献１、３）による方法が知られていた。
特に、自然酸化の方法は、酸化剤としては、非常にマイルドかつ安価であるなど魅力的な方法ではあった（比較実験１）。ところが、この反応のスケールをたった１５倍程度上げることで、収率が低下し（比較実験２）、さらにスケールを３０倍程度まであげると収率が急速に低下し、もはや自然酸化では対応できないことがわかった（比較実験３）。これらのことから、自然酸化を利用した製造法は、工業的な製造に適していないことが明らかになった（比較実験２，３）。
【００７５】
また、空気を積極的に反応系に吹き込む操作を行い収率の向上を目指したが、それほど収率が向上しなかった（比較実験４）。
【００７６】
そこで、本発明の一例である、酸化剤として市販の８％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いたところ、比較実験１に対し反応のスケールを３０倍以上にしても収率よく目的物を得ることに成功した（実施例２）。
【００７７】
【表４】
【００７８】
以下、比較実験について詳細に説明する。
【００７９】
比較実験１は、非特許文献１に記載のスケールと収率、および収量を記載した。
【００８０】
比較実験２ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(hexyloxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７７）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, １．１０ｇ，７６．７ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（１．５２ｇ,２３．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（３００ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌したのち、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２６６ｇ，０．２ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．２６ｇ，０．４６ｍｍｏｌ）を加え、化合物３２（１．５５ｇ，２．３ｍｍｏｌ，合成は、特許文献２を参考にして実施）のＴＨＦ（２００ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。５Ｎ塩酸（１００ｍ）を加え、空気中で３０分間攪拌した。クロロホルムを加えて抽出し、濃縮してカラムクロマトグラフィー（１０％低活性シリカゲル、クロロホルム）で精製し、濃縮してろ別して化合物７７（６０８ｍｇ，収率４１％）を緑色固体として得た。
分析値などは、実施例２と同じである。
【００８１】
比較実験３は、化合物３２の使用量を３．０４ｇとして比較実験２と同様の操作で化合物７７（７２０ｍｇ，収率２５％）を緑色固体として得た。分析値などは、実施例２と同じである。
【００８２】
比較実験４は、化合物３２の使用量を３．０４ｇとして比較実験２と同様の操作で反応させ、５Ｎ塩酸を加えたのち、空気中で３０分間攪拌しながら、さらに反応液中に空気を勢いよく吹き込んだ工程を加えたものである。後処理等は、引き続き比較実験２と同様に行い、化合物７７（８６０ｍｇ，収率３０％）を緑色固体として得た。分析値などは、実施例２と同じである。
【００８３】
以上のことから、本発明によれば、反応のスケールをあげていっても、スムーズに目的物を得ることが出来など、従来法より汎用性が高く優れた製造法であることがわかった。
【００８４】
以上のように、本発明により、ジシアノメチレン誘導体を簡便かつ効率的に製造することが可能となったことから、本発明のジシアノメチレン誘導体の製造方法は極めて有用なものであると言える。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジシアノメチレン誘導体の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は安価な酸化剤を用いるジシアノメチレン誘導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジシアノメチレン誘導体の酸化剤を用いる製造方法には、臭素水溶液（非特許文献２、４〜８）を用いる方法と反応の後処理を空気中で行う、自然酸化（非特許文献１，３）による方法が知られていた。
しかしながら、臭素水溶液を用いる方法では、臭素の水への溶解度（3.58/100g水(20℃)が低いこと、また反応活性なチオフェン誘導体への臭素化が起こり副生成物が生成することなどから、工業的な生産には向かない等の欠点を有している。
【０００３】
【表１】
【０００４】
また、反応を空気中で後処理することによる酸化（自然酸化）は非常に安価でマイルドな酸化条件ではあるものの工業的な生産規模では、酸化力が低下する等の欠点も有している。
【０００５】
最近、請求項１記載の式（２）で表されるジシアノメチレン誘導体などは、有機半導体の材料として注目されて盛んに開発がなされている。そこで、公知の酸化剤よりもより安価で安全性の高い、工業的に利用可能な製造方法の確立が必要とされている（非特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
【非特許文献１】Journal of the American Chemical Society (2007), 129(38), 11684-11685.
【非特許文献２】Journal of Physical Chemistry B (2005), 109(47), 22308-22318.
【非特許文献３】Journal of the American Chemical Society (2005), 127(25), 8928-8929.
【非特許文献４】Journal of the American Chemical Society (2004), 126(46), 15295-15308.
【非特許文献５】Journal of Organic Chemistry (2002), 67(17), 6015-6024.
【非特許文献６】Journal of the American Chemical Society (2002), 124(16), 4184-4185.
【非特許文献７】Bulletin of the Chemical Society of Japan (1989), 62(5), 1539-46.
【非特許文献８】Chemistry Letters (1988), (7), 1179-82.
【特許文献１】特開平０１−３０１６７５
【特許文献２】特願２００６−２４７３８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ジシアノメチレン誘導体の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は安価な酸化剤を用いるジシアノメチレン誘導体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、下記の式（１）で表される芳香族化合物と、マロノニトリルを塩基性条件下反応（触媒を使用しても使用しなくてもよい）させたのち、安価な酸化剤を用いて下記の式（２）で表されるジシアノメチレン誘導体を製造する方法を見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち、本発明は以下の構成を有する。
（１）式（１）：
【化１】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｙは、ハロゲン原子を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表される芳香族化合物と、マロノニトリルとを塩基性条件下で反応させる工程；及び、
硝酸、硝酸銀、ハロゲン化銀、過酸化水素、過酸化ｔ−ブチル、過硫酸アンモニウム、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸カリウム、クロム酸及びビスマス酸アルカリ、酸素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム及び次亜ヨウ素酸マグネシウムからなる群から少なくとも１つ選択される酸化剤を前記芳香族化合物とマロノニトリルとを反応させた液に加えて、下記の式（２）：
【化２】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表されるジシアノメチレン誘導体を生成する工程；
を含むジシアノメチレン誘導体の製造方法。
（２）前記ｎが１であることを特徴とする、（１）に記載の製造方法。
（３）前記芳香族化合物とマロノニトリルとの反応を触媒の存在下で行う、（１）又は（２）に記載の製造方法。
（４）前記触媒のうち一つがＦｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｃｏ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｍｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｕｕｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｕｕｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ及びＵｂからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含有する、（１）から（３）のいずれか一つに記載の製造方法。
（５）前記触媒の一つがＰｄを含む化合物である、（１）から（４）のいずれか一つに記載の製造方法。
（６）前記触媒の一つがＰｄＣｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ）４からなる群から選択される、（１）から（５）のいずれか一つに記載の製造方法。
（７）前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム又は次亜ヨウ素酸マグネシウムであることを特徴とする、（１）から（６）のいずれか一つに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、安価な酸化剤を用いるジシアノメチレン誘導体の工業的製造を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の製造法について詳細に述べる。本発明に関する反応式は次の通りである。
【００１２】
【化３】
【００１３】
本発明において、ハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、臭素原子又はヨウ素原子が好ましい。
【００１４】
本発明における炭素数１〜１８のアルキル基とは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、シクロプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、シクロブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、メチルチオメチル基、エチルチオメチル基、プロピルチオメチル基、メチルチオエチル基、エチルチオエチル基、プロピルチオエチル基、メチルチオプロピル基、エチルチオプロピル基、プロピルチオプロピル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２−クロロフェニル基、３−クロロフェニル基、４−クロロフェニル基、２−メトキシフェニル基、３−メトキシフェニル基、４−メトキシフェニル基、２−シアノフェニル基、３−シアノフェニル基、４−シアノフェニル基、２−ニトロフェニル基、３−ニトロフェニル基、４−ニトロフェニル基などが挙げられる。
【００１５】
好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基などのアルキル基であるが、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基がより好ましい。
【００１６】
本発明におけるアリール基とは、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、ベンゾピレニル基などの芳香族炭化水素基やピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピロリル基、インドレニル基、イミダゾリル基、カルバゾリル基、チエニル基、フリル基、ピラニル基、ピリドニル基などの複素環基、ベンゾキノリル基、アントラキノリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基のような縮合系複素環基が挙げられる。またこれらの置換基は、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環などで縮環していてもよい。なかでも、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基及びチエニル基が好ましい。
【００１７】
本発明におけるアルコキシ基とは、上記炭素数１〜１８のアルキル基を有するアルコキシ基、アリールオキシ基などであり、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、フェニル基などを有するアルコキシ基であるが、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、フェニル基を有するアルコキシ基がより好ましい。
【００１８】
本発明のアルキルチオ基とは、上記炭素数１〜１８のアルキル基を有するアルキルチオ基、アリールチオ基などであり、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、フェニル基などを有するアルキルチオ基であるが、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、フェニル基を有するアルキルチオ基がより好ましい。
【００１９】
上記式（１）又は（２）中のＲ１〜Ｒ３が、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す場合、導入される置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、複素環基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ホルミル基、及びアシルアミノ基からからなる群から選ばれる。
【００２０】
本発明におけるアミノ基とは、無置換又は、アミノ基の１つ又は２つの水素が上記炭素数１〜１８のアルキル基又は上記アリール基のいずれかに置換したアミノ基である。
【００２１】
本発明におけるエステル基とは、水素原子（この場合カルボン酸基となる）、上記炭素数１〜１８のアルキル基（ＣＯ２−アルキル基）又はアリール基（ＣＯ２−アリール基）を有するエステル基である。
【００２２】
本発明におけるカルボニル基とは、水素原子（この場合アルデヒド基となる）、上記炭素数１〜１８のアルキル基（ＣＯ−アルキル基）又はアリール基（ＣＯ−アリール基）を有するケトン基である。
【００２３】
本発明における炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基とは、上記炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基である。
【００２４】
上記式（１）又は（２）中のａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａとｃは好ましくは、０〜１、より好ましくは、０である。ｂは、好ましくは１〜２、より好ましくは２である。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。
【００２５】
互いに連結して環を形成してもよい場合の環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロノナン環など（この場合、環を形成する炭素の１つまたは複数が窒素原子、酸素原子、硫黄原子など任意に置き換わってもよいし、一部または全部が不飽和でもよい）の３員〜９員までの脂肪族環、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環などの芳香族環であり、またこれらの環もベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環などで、縮環していてもよい。これらのうち好ましいのは、脂肪族環では、５員又は６員の脂肪族環（この場合、環を形成する炭素の１つまたは複数が窒素原子、酸素原子、硫黄原子など任意に置き換わってもよい）、芳香族環であるベンゼン環、チオフェン環であり、より好ましくは５員脂肪族環（この場合、環を形成する炭素の１つまたは複数が窒素原子、酸素原子、硫黄原子など任意に置き換わってもよい）であるシクロペンタン環、芳香環であるベンゼン環である。
【００２６】
上記式（１）又は（２）中のｎは０以上の整数を表す。好ましくは０〜８、より好ましくは１〜４である。
【００２７】
上記式（１）で表される化合物（ｎ＝１である場合を例にすると）は非特許文献（１〜８）、特許文献（１〜２）などに記載のように容易に合成可能である。
【００２８】
上記式（１）で表される化合物、下記化合物（１０１）で表される具体例（Ｘ＝Ｓ，Ｙ＝Ｂｒ，ｎ＝１）を表２に例示するが、上記式（１）で表わされる化合物はこれらに限定されるものではない。なお、表２に記載しない限り、空欄は水素原子を表す。なお、メチル基をMe、エチル基をＥｔ、プロピル基をＰｒ、ブチル基をBu、フェニル基をＰｈ、ヘキシル基をＨｅｘｙｌ、オクチル基をＯｃｔｙｌ、デシル基をＤｅｃｙｌ、ドデシル基をＤｏｄｅｃｙｌと表す。
【００２９】
【化４】
【００３０】
【表２】
【００３１】
さらに、上記式（１）で表される化合物の具体例（Ｘ＝硫黄原子、スルホキシ基、スルホン基、セレン原子、Ｙ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）をＸ＝Ｓ，Ｙ＝Ｂｒ，ｎ＝１として化合物（１６）〜（３０）として示すが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
【化５】
【００３３】
さらに、上記式（１）で表される化合物の具体例（Ｘ＝硫黄原子、スルホキシ基、スルホン基、セレン原子、Ｙ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）をＸ＝Ｓ，Ｙ＝Ｂｒ，ｎ＝１として化合物（３１）〜（４５）として示すが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
【化６】
【００３５】
次に反応について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
反応に使用するマロノニトリルは、市販品をそのまま用いてもよいし、適当な溶媒、例えばエタノールで再結晶したものを用いてもよい。
【００３７】
反応に使用する塩基としてはマロノニトリルを積極的に分解するようなものでない限り、いかなるものでも使用することができるが、容易に入手可能なナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムｔ−ブトキシド、６０％ＮａＨ、金属ナトリウムなどを用いることができる。好ましくは、ナトリウムエトキシド、６０％ＮａＨを用いることができ、より好ましくは、６０％ＮａＨが挙げられる。
【００３８】
反応に使用する塩基は、出発物質（上記式（１））に対して、通常１〜１６倍のモル量を使用する。好ましくは、２〜８倍、より好ましくは２〜５倍のモル量である。
【００３９】
反応を行うときに溶媒を使用しても使用しなくてもよい。通常の有機合成に用いられる溶媒であれば、いかなるものでも使用可能である。
【００４０】
しかしながら、容易に入手可能な溶媒である、ジエチルエーテル、ＴＨＦ等のエーテル、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ−ペンタノール等のアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、アミド類（Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）、グリコール類（エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール）、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド）が好ましく、ＴＨＦ、エタノールがより好ましい。
【００４１】
溶媒を使用するときの、使用量は重量換算で出発物質（上記式（１））に対して、０．０１〜５００倍、好ましくは０．１〜２００倍、より好ましくは２〜１００倍である。
【００４２】
この反応は、特に禁水条件、例えば窒素気流下やアルゴンガス気流下などで行うことは必須ではないが、水分が多い環境で反応を行うよりも、禁水条件で行うほうが、反応が円滑に進行する場合がある。
【００４３】
反応を行うとき、触媒は必須ではないが、触媒を利用すると反応が円滑に進行する場合がある。
【００４４】
使用する金属触媒としてはハロゲンと化合物を作ることが可能であればいかなるものでもよいが、ＶＩＩＩ族（Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｍｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｕｕｎ）、ＩＢ族（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｕｕｕ）、ＩＩＢ族（Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｕｂ）からなる群から選択される少なくとも一種の金属を含有する化合物が挙げられる。この化合物としては、ハロゲン化物か、トリフェニルホスフィン錯体（ＰＰｈ３）又はシクロペンタジエン錯体（Ｃｐ）が入手が容易である。好ましくは、塩化鉄（ＩＩＩ）、ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン（以下、dppf）、水酸化鉄（ＩＩＩ）等のＦｅ系化合物、塩化ニッケル（ＩＩ）、Ｎｉｋｅｌｏｃｅｎｅ等のＮｉ系化合物、ＰｄＣｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ）４等のパラジウム系化合物が挙げられ、より好ましくは、ｄｐｐｆ、Ｐｄ（ＰＰｈ）４が挙げられる。
【００４５】
触媒を使用するときは、上記触媒を１種又は複数組み合わせてもよい。また、複数組み合わせる場合の混合比は、それぞれの混合比を０．０１〜９９．９９％の範囲で任意に定めることが可能である。
【００４６】
触媒を使用するときの、使用量はモル換算で出発物質（上記式（１））に対して０．００００１〜１倍、好ましくは０．０００１〜０．５倍、より好ましくは０．０００１〜０．２倍である。
【００４７】
この反応は、酸化剤の選択が重要である。使用できる酸化剤としては、硝酸、硝酸銀、ハロゲン化銀、過酸化水素、過酸化ｔ−ブチル、過硫酸アンモニウム、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸カリウム、クロム酸及びビスマス酸アルカリ、酸素（この場合、酸素を反応系中に吹き込む）、次亜ハロゲン酸塩（次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム若しくは次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム若しくは次亜臭素酸マグネシウム又は次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム若しくは次亜ヨウ素酸マグネシウム）が挙げられ、好ましくは容易に入手可能な、ハロゲン化銀、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、次亜ハロゲン酸塩（次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム若しくは次亜塩素酸マグネシウム）が挙げられ、より好ましくは、過硫酸アンモニウム、次亜塩素酸ナトリウムが挙げられる。
【００４８】
酸化剤は、上記酸化剤を１種又は複数組み合わせてもよい。また、複数組み合わせる場合の混合比は、それぞれを０．０１〜９９．９９％の範囲で任意に定めることができる。
【００４９】
反応に使用する、酸化剤の使用量は、モル換算で出発物質（上記式（１））に対して、０．１〜２００倍、好ましくは０．５〜１００倍、より好ましくは３〜５０倍である。
【００５０】
酸化剤は出発物質（上記式（１））とマロノニトリルとを塩基性条件下で反応させた後に加えることができる。
【００５１】
酸化剤を加えるのは、マロノニトリルを加えた後であればいつでもよいが、たとえば、薄層クロマトグラフィー（以下、ＴＬＣ）、高速液体クロマトグラフィー（以下、ＨＰＬＣ）等で式（１）で示される出発物質が消失しているかまたは、残存しても反応の進行がこれ以上期待できない場合などに加えるのが、より好ましい。
【００５２】
酸化剤を使用する際、反応系のｐＨは特に調整する必要はなく、ｐＨを１〜１４迄のどの範囲で使用してもよいし、必要により適切な範囲に調整の上で使用してもよい。
【００５３】
酸化剤を使用する際のｐＨを調整することで、副反応が抑えられる場合がある。酸化剤を使用する際の反応系のｐＨはｐＨ１−３、ｐＨ３−５、ｐＨ５−８、ｐＨ７−９、ｐＨ７−１０、ｐＨ８−１０、ｐＨ１０−１２、ｐＨ１２−１４の範囲に調整してもよい。好ましくは、ｐＨ５−８、ｐＨ７−９、ｐＨ７−１０、ｐＨ８−１０、ｐＨ１０−１２、ｐＨ１２−１４であり、より好ましくは、ｐＨ７−９、ｐＨ７−１０、ｐＨ８−１０、ｐＨ１０−１２、ｐＨ１２−１４である。
【００５４】
酸化剤を作用させる際のｐＨの調整は、無機酸又は有機酸、アルカリ溶液等を用いて行う。無機酸とは、硝酸、硫酸、塩酸、臭化水素酸などで、好ましくは、硫酸、塩酸、より好ましくは、塩酸である。有機酸とはギ酸、酢酸、プロピオン酸などであり、好ましくは酢酸である。アルカリ溶液は、アンモニア水、ＮａＯＨ水溶液、ＫＯＨ水溶液などであり、好ましくは、ＮａＯＨ水溶液である。
【００５５】
本発明で用いられる酸化剤で酸化することにより、反応後の処理が飛躍的に容易になった。従来法、例えば反応系に塩酸を加えて空気酸化する方法（非特許文献１）では、カラムクロマトグラフィー精製前に晶析をかけることが出来ない為、クロロホルム等の有機溶媒を用いて抽出操作を行う必要があった。
【００５６】
ところが、本発明の処法では、殆どの場合、酸化が円滑に進行し、晶析を行うことで高純度の目的物を容易に得ることが可能となった。但し、晶析により不純物を大幅に減らした結晶を得ることは出来るが、従来法に比べて収率が若干低下する場合がある（本発明実施例２記載の化合物７７の合成収率は５７％であるが、同化合物の非特許文献１での合成収率は６３％である）。
【００５７】
しかしながら、晶析を行う事で不純物を大幅に減らした結晶が得られる為、カラムクロマトグラフィーによる精製がかなり容易となり、高純度の目的物を得ることが可能であるなど工業生産の観点から大いにメリットがある。
【００５８】
反応温度は−５０℃〜３００℃で行い、反応温度は可変又は一定にして行う。好ましくは−１０℃〜２５０℃、より好ましくは０℃〜１００℃である。
【００５９】
反応時間は、１時間〜５０時間であるが、おおむね２４時間以内に反応は終了する。
【００６０】
必要に応じて通常の有機合成反応に用いられる単離・精製法により反応物から目的化合
物を得ることができる。より純度を上げるためには、真空昇華精製を行うことも可能である。
【００６１】
次に、上記式（２）（Ｘ＝硫黄原子、スルホキシ基、スルホン基、セレン原子）で表される下記化合物（１０２）の具体例（Ｘ＝Ｓ、ｎ＝１）として、化合物（４６）〜（９０）を下記表３に例示するが、これらに限定されるものではない。なお、幾何異性体が考えられる化合物の場合でも、ひとつの異性体のみ例示する。
【００６２】
【化７】
【００６３】
【表３】
【００６４】
【化８】
【００６５】
【化９】
【実施例】
【００６６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００６７】
実施例１ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(butoxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７６）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, ２．１６ｇ，１５０ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（２．９７ｇ,）（４５ｍｍｏｌ）とのＴＨＦ（１７０ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌した後、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．５２ｇ， ０．５ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．４９ｇ，０．９０ｍｍｏｌ）を加え、化合物３１（２．７８ｇ，４．５ｍｍｏｌ，合成は特許文献２を参考に実施）のＴＨＦ（８５ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。反応液に水３００ｍｌと８％次亜塩素酸水溶液５０ｍｌの混合液を２５℃以下で滴下したのち、晶析させた。反応液をろ別し、カラムクロマトグラフィー（１５％低活性シリカゲル、トルエン）で精製し、濃縮してアセトン−アセトニトリルで再結晶して化合物７６（１．８０ｇ，収率６８％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ0.91(t,J=7.56Hz,6H),1.36(sext,J=7.56Hz,4H),1.53 (quint,J=5.20Hz,4H),2.83-2.92(m,4H),3.42-3.48(m,4H),7.22-7.24(dd,J=2.96Hz,5.64Hz,1H),7.32-7.36(dd,J=4.64,5.88Hz,1H),7.40-7.42(dd,J=2.68,5.64Hz,1H),7.52-7.55(dd,J=4.64, J=5.60Hz, 1H
MS (DI) m/z=586(M+)。
【００６８】
実施例２ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(hexyloxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７７）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, ２．１６ｇ，１５０ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（２．９７ｇ,）（４５ｍｍｏｌ）とのＴＨＦ（８５ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌した後、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．５２ｇ，０．５ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．５０ｇ，０．９ｍｍｏｌ）を加え、化合物３２（３．０４ｇ，４．５ｍｍｏｌ，合成は特許文献２を参考に実施）のＴＨＦ（１７０ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。反応液を水６００ｍｌと８％次亜塩素酸水溶液１００ｍｌの混合液に２５℃以下で滴下したのち、晶析させた。反応液をろ別し、カラムクロマトグラフィー（１５％低活性シリカゲル、トルエン）で精製し、濃縮してメタノールで晶析して化合物７７（１．６５ｇ，収率５７％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解。
1H-NMR(400MHz,CDCl3) δ 0.87 (t, J=6.84 Hz, 6H), 1.25-1.30 (m,12H), 1.53-1.56 (m, 4H), 2.83-2.92 (m,4H), 3.42-3.46 (m,8H), 7.21-7.26(m,2H), 7.33-7.36(dd,J=5.60,8.28 Hz,2H), 7.41-7.43(dd,J=2.92, 5.60Hz,2H),7.52-7.56(dd, J=5.60, J=8.28Hz, 2H
MS (DI) m/z=642(M+)。
【００６９】
実施例３ 3,3''-dimethyl-5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(butoxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７９）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, ２．１６ｇ，１５０ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（２．９７ｇ,４５ｍｍｏｌ）とのＴＨＦ（８５ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌した後、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．５２ｇ，０．５ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．５０ｇ，０．９０ｍｍｏｌ）を加え、化合物３４（２．９１ｇ，４．５ｍｍｏｌ，合成は特許文献２を参考に実施）のＴＨＦ（１７０ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。反応液に水３００ｍｌと８％次亜塩素酸水溶液１００ｍｌの混合液を２５℃以下で滴下したのち、晶析させた。反応液をろ別し、カラムクロマトグラフィー（１０％低活性シリカゲル、クロロホルム）で精製し、濃縮してメタノールで晶析して化合物７９（１．７２ｇ，収率６２％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ0.91(t,J=7.32Hz,6H),1.35(sext,J=7.56Hz,4H),1.53 (quint,J=6.60Hz,4H),2.56(d,J=0.72Hz,6H),2.96(s,4H),3.43-3.48(m,8H),7.15(d,J=0.96Hz,2H)
MS (DI) m/z=614(M+)。
【００７０】
【化１０】
【００７１】
実施例４ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(butoxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７６）の合成
実施例１に記載の原料である化合物３１の代わりに、化合物９１（３．２０g，４．５ｍｍｏｌ，特許文献２に記載の方法で合成）を用い、実施例１と同様の操作で化合物７６（０．８ｇ，収率３０％）を緑色固体として得た。分析値などは、実施例１と同じである。
【００７２】
実施例５ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-diselenophenyl-5',5'-bis(octyloxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物９３）の合成
実施例１に記載の原料である化合物３１の代わりに、化合物９２（３．７１g，４．５ｍｍｏｌ，特許文献２に記載の方法で合成）を用い、実施例１と同様の操作で化合物９３（２．３１ｇ、収率６５％）を緑色固体として得た。
ｍ．ｐ．３００℃で分解;1H-NMR(400MHz,CDCl3) δ 0.87 (t, J=5.40 Hz, 6H), 1.25-1.30 (m,20H), 1.53-1.57 (m, 4H), 2.74-2.92 (m,4H), 3.43-3.46 (m,8H), 7.22-7.26(m,2H), 7.36-7.39 (m,2H), 7.46-7.50 (m,2H), 7.60-7.63 (m, 2H); MS (DI) m/z=794(M+)。
【００７３】
次に比較実験を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００７４】
先にも述べたが、ジシアノメチレン誘導体の酸化剤を用いる製造方法には、臭素水溶液（非特許文献２、４〜８）を用いる方法と反応の後処理を空気中で行う、自然酸化（非特許文献１、３）による方法が知られていた。
特に、自然酸化の方法は、酸化剤としては、非常にマイルドかつ安価であるなど魅力的な方法ではあった（比較実験１）。ところが、この反応のスケールをたった１５倍程度上げることで、収率が低下し（比較実験２）、さらにスケールを３０倍程度まであげると収率が急速に低下し、もはや自然酸化では対応できないことがわかった（比較実験３）。これらのことから、自然酸化を利用した製造法は、工業的な製造に適していないことが明らかになった（比較実験２，３）。
【００７５】
また、空気を積極的に反応系に吹き込む操作を行い収率の向上を目指したが、それほど収率が向上しなかった（比較実験４）。
【００７６】
そこで、本発明の一例である、酸化剤として市販の８％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いたところ、比較実験１に対し反応のスケールを３０倍以上にしても収率よく目的物を得ることに成功した（実施例２）。
【００７７】
【表４】
【００７８】
以下、比較実験について詳細に説明する。
【００７９】
比較実験１は、非特許文献１に記載のスケールと収率、および収量を記載した。
【００８０】
比較実験２ 5,5''-Bis(dicyanomethylene)-5,5''-dihydro-Δ2,1';3',2''-dithienyl-5',5'-bis(hexyloxymethyl)cyclopenta[c]thiophene（化合物７７）の合成
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(60% in oil, １．１０ｇ，７６．７ｍｍｏｌ）とマロノニトリル（１．５２ｇ,２３．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（３００ｍｌ）溶液を室温で３０分間攪拌したのち、反応容器を遮光し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２６６ｇ，０．２ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（０．２６ｇ，０．４６ｍｍｏｌ）を加え、化合物３２（１．５５ｇ，２．３ｍｍｏｌ，合成は、特許文献２を参考にして実施）のＴＨＦ（２００ｍｌ）溶液を滴下した。５時間攪拌しながら、還流させたのち、室温まで冷却した。５Ｎ塩酸（１００ｍ）を加え、空気中で３０分間攪拌した。クロロホルムを加えて抽出し、濃縮してカラムクロマトグラフィー（１０％低活性シリカゲル、クロロホルム）で精製し、濃縮してろ別して化合物７７（６０８ｍｇ，収率４１％）を緑色固体として得た。
分析値などは、実施例２と同じである。
【００８１】
比較実験３は、化合物３２の使用量を３．０４ｇとして比較実験２と同様の操作で化合物７７（７２０ｍｇ，収率２５％）を緑色固体として得た。分析値などは、実施例２と同じである。
【００８２】
比較実験４は、化合物３２の使用量を３．０４ｇとして比較実験２と同様の操作で反応させ、５Ｎ塩酸を加えたのち、空気中で３０分間攪拌しながら、さらに反応液中に空気を勢いよく吹き込んだ工程を加えたものである。後処理等は、引き続き比較実験２と同様に行い、化合物７７（８６０ｍｇ，収率３０％）を緑色固体として得た。分析値などは、実施例２と同じである。
【００８３】
以上のことから、本発明によれば、反応のスケールをあげていっても、スムーズに目的物を得ることが出来など、従来法より汎用性が高く優れた製造法であることがわかった。
【００８４】
以上のように、本発明により、ジシアノメチレン誘導体を簡便かつ効率的に製造することが可能となったことから、本発明のジシアノメチレン誘導体の製造方法は極めて有用なものであると言える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）：
【化１】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｙは、ハロゲン原子を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表される芳香族化合物と、マロノニトリルとを塩基性条件下で反応させる工程；及び、
硝酸、硝酸銀、ハロゲン化銀、過酸化水素、過酸化ｔ−ブチル、過硫酸アンモニウム、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸カリウム、クロム酸及びビスマス酸アルカリ、酸素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム及び次亜ヨウ素酸マグネシウムからなる群から少なくとも１つ選択される酸化剤を前記芳香族化合物とマロノニトリルとを反応させた液に加えて、下記の式（２）：
【化２】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表されるジシアノメチレン誘導体を生成する工程；
を含むジシアノメチレン誘導体の製造方法。
【請求項２】
前記ｎが１であることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記芳香族化合物とマロノニトリルとの反応を触媒の存在下で行う、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記触媒のうち一つがＦｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｃｏ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｍｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｕｕｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｕｕｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ及びＵｂからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記触媒の一つがＰｄを含む化合物である、請求項１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記触媒の一つがＰｄＣｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ）４からなる群から選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム又は次亜ヨウ素酸マグネシウムであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１】
式（１）：
【化１】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｙは、ハロゲン原子を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表される芳香族化合物と、マロノニトリルとを塩基性条件下で反応させる工程；及び、
硝酸、硝酸銀、ハロゲン化銀、過酸化水素、過酸化ｔ−ブチル、過硫酸アンモニウム、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸カリウム、クロム酸及びビスマス酸アルカリ、酸素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム及び次亜ヨウ素酸マグネシウムからなる群から少なくとも１つ選択される酸化剤を前記芳香族化合物とマロノニトリルとを反応させた液に加えて、下記の式（２）：
【化２】
（式中、Ｘはそれぞれ独立に、硫黄原子、セレン原子、スルホキシ基、スルホン基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基、置換基を有してもよいカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキルチオ基、アミノ基、ニトロ基、エステル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１８のアルキル基を有するシリル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基の数を表し、０〜２の整数を表す。ａが２の場合、２個の置換基Ｒ１は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｂが２の場合、２個の置換基Ｒ２は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｃが２の場合、２個の置換基Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、また互いに連結して環を形成してもよい。ｎは、０以上の整数を表す。）
で表されるジシアノメチレン誘導体を生成する工程；
を含むジシアノメチレン誘導体の製造方法。
【請求項２】
前記ｎが１であることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記芳香族化合物とマロノニトリルとの反応を触媒の存在下で行う、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記触媒のうち一つがＦｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｃｏ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｍｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｕｕｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｕｕｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ及びＵｂからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記触媒の一つがＰｄを含む化合物である、請求項１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記触媒の一つがＰｄＣｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｐｄ（ＰＰｈ）４からなる群から選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸リチウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸カリウム、次亜ヨウ素酸リチウム、次亜ヨウ素酸カルシウム又は次亜ヨウ素酸マグネシウムであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の製造方法。
【公開番号】特開２００９−２７５００３（Ｐ２００９−２７５００３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２８６０３（Ｐ２００８−１２８６０３）
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（５０４１３６５６８）国立大学法人広島大学 (924)
【出願人】（０００００４０８６）日本化薬株式会社 (921)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（５０４１３６５６８）国立大学法人広島大学 (924)
【出願人】（０００００４０８６）日本化薬株式会社 (921)
【Ｆターム（参考）】
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