説明

ホスフィン化合物、中間体、パラジウム錯体、及び該錯体を使用する不飽和化合物の製造方法

【課 題】 種々有用な化合物用の新規かつ優れた触媒を提供することを目的とする。
【解決手段】 下記一般式(1)
【化1】


(式中、R1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R2及びR3は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、直鎖あるいは分岐していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R4及びR5は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R6、R7、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基又はハロゲン化アルキル基を表し、RとR又はRとRが一緒になって、縮合環、トリメチレン基、テトラメチレン基又はメチレンジオキシ基を形成していてもよい。p、q、r及びsは、それぞれ0〜5の整数であり、p+q及びr+sは、それぞれ0〜5の範囲の整数である。)で表される化合物に、パラジウム化合物を作用させて製造されるパラジウム−ホスフィン錯体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ホスフィン化合物、その合成中間体、および該ホスフィン化合物にパラジウム化合物を作用させることにより得られるパラジウム−ホスフィン錯体に関する。また、本発明は、該パラジウム−ホスフィン錯体を触媒とする不飽和化合物又は芳香族化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、数多くの遷移金属錯体が有機合成反応の触媒として使用されている。それら触媒の性能あるいは活性を発現させる因子として、中心金属である遷移金属種以外に配位子が重要な役割を果たしていることがよく知られている。例えば、多数のホスフィン化合物が配位子として開発されており、そのような重要な役割を担っている。
【0003】
しかしながら、多種多様な反応または反応基質に対して、最適な触媒を構築することが重要であるが、触媒を構成する中心金属種とホスフィン配位子との組み合わせは複雑である。従って、現在までに開発されてきたホスフィン配位子を用いても、触媒活性等が不十分である等、実際の工業化に当たっては問題がある場合があり、新規なホスフィン配位子を開発することが依然として望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、本発明の目的は、種々の触媒反応に有用な新規配位子を提供し、さらに、この配位子を含む触媒を用いて、医農薬の中間体、有機電子材料として重要な不飽和化合物を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、シクロプロパン骨格を有する新規なホスフィン化合物が優れた配位子であることを見いだし、さらに、このホスフィン化合物とパラジウム化合物とからなる錯体が、優れた触媒であって、不飽和化合物及び芳香族化合物の合成において極めて有効であり、短時間で効率良く、不飽和化合物及び芳香族化合物、特に芳香族化合物を製造できることを見出し、本発明を完成した。
また、本発明者等は、上記シクロプロパン骨格を有するホスフィン化合物を合成するための新規中間体も見出した。
【0006】
すなわち、本発明は以下の各発明を包含する。
1.下記一般式(1)
【化1】

(式中、R1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R2及びR3は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R4及びR5は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R6、R7、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、ベンジル基、ナフチル基及びハロゲン化アルキル基を表し、RとR及びRとRが一緒になって、縮合環、トリメチレン基、テトラメチレン基、メチレンジオキシ基を形成していてもよい。p、q、r及びsは、それぞれ0〜5の整数であり、p+q及びr+sは、0〜5の範囲である。)
で表されるホスフィン化合物。
2.前記1記載のホスフィン化合物にパラジウム化合物を作用させることにより得られるパラジウム−ホスフィン錯体。
3.パラジウム化合物が、四価、二価及び0価のパラジウム塩又はパラジウム錯体である前記2記載のパラジウム−ホスフィン錯体。
4.前記2又は3記載のパラジウム−ホスフィン錯体を触媒として用いる不飽和化合物又は芳香族化合物の製造方法。
5.前記1記載のホスフィン化合物とパラジウム化合物とを用いる不飽和化合物又は芳香族化合物の製造方法。
6.下記一般式(3)あるいは下記一般式(4)
【化2】

【化3】

(式(3)中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。
式(4)中、R101、R111及びR121は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、アルコキシカルボニル基又はシアノ基を表し、X11は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。)
で表される化合物と、下記一般式(5)あるいは(6)
【化4】

【化5】

(式(5)中、Arは置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、XはB(OR13)(OR14)、Sn(R15、MgX、ZnX、Al(R15又はLiを表す。
式(6)中、R10、R11及びR12は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、アルコキシカルボニル基又はシアノ基を表し、R10とR12で単結合を形成し二重結合と一緒になって三重結合を形成してもよい。Xは、水素原子、B(OR13)(OR14)、Sn(R15、MgX、ZnX、Al(R15又はLiを表し、R13及びR14は、それぞれ同一あるいは異なってもよく、水素原子、アルキル基又はR13とR14でエチレン基もしくは1,2−ジメチルエチレン基を表し、R15はアルキル基を表し、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)
で表される化合物を反応させ、下記一般式(7)、(8)、(9)あるいは(10)、
【化6】

【化7】

【化8】

(式中、Ar、Ar、R10、R11、R12、101、R111及びR121は、前記と同じ意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表される化合物を得ることを特徴とする前記4又は5記載の製造方法。
7.下記一般式(3)あるいは下記一般式(4)
【化9】

【化10】

(式(3)中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。
式(4)中、R101、R111及びR121は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、アルコキシカルボニル基又はシアノ基を表し、X11は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。)
で表される化合物と、下記一般式(11)
【化11】

(式中、R16は、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、Qは酸素原子、
【化12】

を表す。R17、R18及びR19は、それぞれ水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、R16とR17で置換基を有してもよい2価の芳香環を形成してもよい。)
で表される酸素化合物または窒素化合物を反応させ、下記一般式(12)、(13)
【化13】

【化14】

(式中、Ar、Q、R16、R101、R111及びR121は、前記と同じ意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表される化合物を得ることを特徴とする前記4又は5記載の製造方法。
8.下記一般式(3)
【化15】

(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。)
で表される芳香族化合物と、下記一般式(14)
【化16】

(式中、R18は水素原子、CO20、C(=O)R21又はシアノ基を表し、R19はCO22、C(=O)R23又はシアノ基を表す。R20、R21、R22及びR23は、それぞれアルキル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。)
で表されるカルボニル化合物あるいはシアノ化合物を反応させ、下記一般式(15)
【化17】

(式中、Ar、R18及びR19は、前記と同じ意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表される化合物を得ることを特徴とする前記4記載の製造方法。
9.下記一般式(3)
【化18】

(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。)
で表される芳香族化合物を、一酸化炭素と下記一般式(16)
【化19】

(式中、R24はアルキル基を表す。)
で表されるアルコールと反応させ、下記一般式(17)
【化20】

(式中、Ar及びR24は、前記と同様の意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表されるカルボン酸エステルを得ることを特徴とする前記4又は5記載の製造方法。
10.反応を塩基の存在下に行うことを特徴とする前記4〜9の何れかに記載の不飽和化合物の製造方法。
11.下記一般式(2)
【化21】

(式中、R1、R4及びR5は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、Xはハロゲン原子を表す。R6、R7、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基又はハロゲン化アルキル基を表し、RとR、あるいはRとRが一緒になって、縮合環、トリメチレン基、テトラメチレン基又はメチレンジオキシ基を形成していてもよい。p、q、r及びsは、それぞれ0〜5の整数であり、p+q及びr+sは、それぞれ0〜5の範囲である。)
で表されるハロゲン化合物。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明においてアルキル基とは、直鎖又は分岐してもよい炭素数1〜30のアルキル基、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等が挙げられる。また、これらは後述するシクロアルキル基で置換されていてもよい。
【0008】
本発明において、シクロアルキル基とは、炭素数5〜8のシクロアルキル基が挙げられ、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられ、これらのシクロアルキル基は前記したアルキル基によって置換されていてもよい。
【0009】
本発明において、アルコキシ基とは、直鎖又は分岐していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基等が挙げられる。
【0010】
本発明において、ジアルキルアミノ基のアルキル基としては前記したようなアルキル基が挙げられ、2つのアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。ジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n−プロピル)アミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ(n−ブチル)アミノ基、ジ(n−ペンチル)アミノ基、ジ(n−ヘキシル)アミノ基等が挙げられる。
【0011】
本発明においてハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
本発明において、ハロゲン化アルキル基としては、前記したアルキル基の少なくとも1つの水素原子が前記したハロゲン原子で置換された基が挙げられ、好ましいハロゲン原子としてはフッ素原子が挙げられる。具体的には、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基等のパーフルオロアルキル基が、ジフルオルメチル基、モノフルオロメチル基等のフルオロアルキル基が挙げられる。
【0012】
本発明において、置換基を有していてもよいフェニル基としては、該フェニル基上の少なくとも1つの水素原子が置換基によって置換されていてもよいフェニル基及び無置換のフェニル基であり、該置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびハロゲン化アルキル基等が挙げられる。これらの置換基は、全て前記したものと同義である。
【0013】
以下、本発明のホスフィン化合物について説明する。
本発明の一般式(1)で表されるホスフィン化合物において、Rとしては、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、具体的なアルキル基、シクロアルキル基及び置換基を有していてもよいフェニル基としては前記したような基が挙げられる。
2及びR3としては、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、具体的なアルキル基、シクロアルキル基及び置換基を有していてもよいフェニル基としては前記したような基が挙げられる。
【0014】
4及びR5は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、具体的なアルキル基、シクロアルキル基及び置換基を有していてもよいフェニル基としては前記したような基が挙げられる。
【0015】
6、R7、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、ベンジル基、ナフチル基又はハロゲン化アルキル基を表し、具体的なアルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基としては前記したような基が挙げられる。
また、RとR及びRとRが一緒になって、縮合環、トリメチレン基、テトラメチレン基、メチレンジオキシ基を形成してもよい。該縮合環としてはRとR、RおよびRが置換しているフェニル基と一緒になって、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、キノリン環等が挙げられる。
【0016】
本発明の一般式(1)で表されるホスフィン化合物は、例えば具体的には以下の方法で製造することができる。ただし、本発明はこの方法により限定されるものではい。
【化22】

【0017】
本発明ホスフィン化合物の中の一つである2,2−ジフェニル−1−(ジフェニルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパンは、モノブロモシクロプロパン化合物(C)又はモノクロロシクロプロパン化合物(C)に金属マグネシウムを作用させシクロプロピルマグネシウムハライドとし、これにヨウ化銅存在下、ジフェニルホスフィンクロライドを反応させることにより得ることができる。モノブロモシクロプロパン化合物(C)は、1,1−ジフェニルエチレン(A)にtert−ブトキシカリウム及びブロモホルムを反応させることにより得られるジブロモシクロプロパン化合物(B)に、n−ブチルリチウムおよびヨウ化メチルを作用させるか、あるいは別法として1,1−ジフェニルエチレン(A)に1,1−ジクロロエタンとn−ブチルリチウムを作用させて得ることができる。
【0018】
また、上記方法において本発明ホスフィン化合物を得る工程で経由する中間体であるジアリールモノハロシクロプロパン化合物(C)は、本発明のホスフィン化合物を合成する上で有用な中間体である。即ち、このジアリールモノハロシクロプロパン化合物(C)に金属リチウム、アルキルリチウムあるいは金属マグネシウムを作用させシクロプロピルリチウム誘導体あるいはシクロプロピルマグネシウムハライド誘導体とし、種々のクロロホスフィン誘導体と反応させることにより好適に本発明のホスフィン化合物を合成することができる。
【0019】
さらに本発明ホスフィン化合物および中間体のモノハロシクロプロパン化合物の製造法を説明する。
上記の本発明のホスフィン化合物を製造する工程において、ジアリールジハロシクロプロパン類(B)は、ジアリールエチレン類(A)とハロホルム類を塩基の存在下で反応させることにより得られる。
ハロホルム類の使用量は、ジアリールエチレン類(A)に対し、好ましくは約0.1〜10倍モル、特に好ましくは約0.5〜4倍モルとするとよい。
反応溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤が挙げられるが、好ましくはペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶剤を用いるとよい。また、溶媒の使用量は、ジアリールエチレン類(A)に対し、好ましくは約0.2〜30倍容量、特に好ましくは約0.5〜10倍容量とするとよい。
反応は、通常窒素ガス或いはアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行われる。また、本反応において、反応時間は、通常10分〜30時間程度、好ましくは30分〜16時間程度であり、反応温度は、通常−80〜100℃程度、好ましくは−20〜60℃程度で行われて反応は終了するが、これらの条件は使用されるジアリールエチレン類(A)やハロホルム類などの種類及び量により適宜変更されうる。
反応終了後は通常の後処理を行うことにより目的とする化合物を得ることができる。
【0020】
上記の工程において、ジアリールモノハロシクロプロパン類(C)はジアリールジハロシクロプロパン類(B)と、ハロゲン化物またはジアルキル硫酸を有機リチウム等の有機金属化合物の存在下で反応させることにより得られる。
有機リチウム化合物の具体例としては、メチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、フェニルリチウムなどが挙げられるが、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムが好ましい。また、有機リチウム化合物の使用量は、ジアリールジハロシクロプロパン類(B)に対し、好ましくは約0.4〜3.0倍モル、特に好ましくは約0.8〜1.5倍モルとするとよい。
反応溶媒の具体例としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル系溶剤が挙げられるが、好ましくはジエチルエーテル又はテトラヒドロフランを用いるとよい。また、溶媒の使用量は、ジアリールジハロシクロプロパン類(B)に対し、好ましくは約1.0〜50倍容量、特に好ましくは約2.0〜25倍容量とするとよい。
反応は、通常窒素ガス或いはアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行われる。また、反応時間は、通常10分〜40時間程度、好ましくは30分〜18時間程度であり、反応温度は、通常−120〜100℃程度、好ましくは−80〜60℃程度で行われるが、これらの条件は使用されるジアリールジハロシクロプロパン類(B)やハロゲン化物などの種類及び量により適宜変更されうる。
反応終了後は通常の後処理を行うことにより目的とする化合物を得ることができる。
【0021】
更に、上記の工程において、ジハロゲン化物を用いるジアリールモノハロシクロプロパン類(C)はジアリールエチレン類(A)と、ジハロゲン化物(例えば、1,1−ジクロロエタン、1,1−ジブロモエタン)を有機リチウム等の有機金属化合物の存在下で反応させることにより得られる。
有機リチウム化合物の具体例としては、メチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、フェニルリチウムなどが挙げられるが、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムが好ましい。また、有機リチウム化合物の使用量は、ジアリールエチレン類(A)に対し、好ましくは約0.4〜20倍モル、特に好ましくは約0.8〜10倍モルとするとよい。
反応溶媒の具体例としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル系溶剤が挙げられるが、好ましくはジエチルエーテル、テトラヒドロフランを用いるとよい。また、溶媒の使用量は、ジアリールエチレン類(A)に対し、好ましくは約1.0〜50倍容量、特に好ましくは約2.0〜25倍容量とするとよい。
反応は、通常窒素ガス或いはアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行われる。また、反応時間は、通常10分〜40時間程度、好ましくは30分〜18時間程度であり、反応温度は、通常−120〜120℃程度、好ましくは−80〜60℃程度で行われるが、これらの条件は使用されるジアリールエチレン類(A)やジハロゲン化物などの種類及び量により適宜変更されうる。
反応終了後は通常の後処理を行うことにより目的とする化合物を得ることができる。
【0022】
上記の工程において本発明のホスフィン化合物類(D)は、ジアリールモノハロシクロプロパン類(C)をリチウム、マグネシウムといった金属と反応させシクロプロピルリチウム類、あるいはシクロプロピルマグネシウムハライド類とし、これにクロロホスフィン類を反応させることにより得られる。
使用される金属の具体例としては、リチウム、マグネシウム等が挙げられる。リチウムを用いる場合は、基質のジアリールモノハロシクロプロパン類(C)に対して、リチウムを好ましくは約1.0〜3.0倍モル、特に好ましくは約1.5〜2.5倍モルとするとよい。
またマグネシウムを用いる場合は、基質のジアリールモノハロシクロプロパン類(C)に対して、マグネシウムを好ましくは約1.0〜3.0倍モル、特に好ましくは約1.2〜1.5倍モルとするとよい。
反応溶媒の具体例としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル系溶剤が挙げられるが、好ましくはジエチルエーテル、テトラヒドロフランを用いるとよい。また、溶媒の使用量は、ジアリールモノハロシクロプロパン類(C)に対し、好ましくは約1.0〜50倍容量、特に好ましくは約2.0〜25倍容量とするとよい。
本反応は、通常窒素ガス或いはアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行われる。また、本反応において、反応時間は、通常10分〜40時間程度、好ましくは30分〜18時間程度であり、反応温度は、通常−120〜120℃程度、好ましくは−80〜80℃程度で行われるが、これらの条件は使用されるジアリールモノハロシクロプロパン類(C)やクロロホスフィン類の種類及び量により適宜変更されうる。
反応終了後は通常の後処理を行うことにより目的とする化合物を得ることができる。
【0023】
このようにして得られる一般式(1)で表される本発明のホスフィン化合物は、配位子としてパラジウム化合物と共にパラジウム−ホスフィン錯体を形成する。
一般式(1)で表される本発明のホスフィン化合物に、パラジウム化合物を作用させることにより得られるパラジウム−ホスフィン錯体は、例えば文献(Y. Uozumi and T. Hayashi, J. Am. Chem. Soc., 1991年、 113巻、9887頁又はGregory C.Fuら、J. Am. Chem. Soc.,2001年、123巻、2719頁)記載の方法に従って、本発明のホスフィン化合物とπ−アリルパラジウムクロリドダイマー(II)又は本発明のホスフィン化合物とトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)を反応させることによって調製できる。
【0024】
使用されるパラジウム化合物の具体例としては、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸ナトリウム四水和物、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸カリウム等の4価パラジウム化合物類、塩化パラジウム(II)、臭化パラジウム(II)、酢酸パラジウム(II)、パラジウムアセチルアセトナート(II)、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム(II)、ジクロロテトラアンミンパラジウム(II)、ジクロロ(シクロオクタ−1,5−ジエン)パラジウム(II)、パラジウムトリフルオロアセテート(II)、π−アリルパラジウムクロリドダイマー(II)等の2価パラジウム化合物類、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウムクロロホルム錯体(0)等の0価パラジウム化合物類等が挙げられるが、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)、π−アリルパラジウムクロリドダイマー(II)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウムクロロホルム錯体(0)がより好ましい。パラジウム化合物の使用量は、ホスフィン化合物に対し、好ましくは約0.1〜8.0倍モル、特に好ましくは約0.2〜4.0倍モルとするとよい。
反応溶媒は本反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものではないが、ペンタン、ヘキサン、ペプタン、オクタン等の脂肪族系有機溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式系有機溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系有機溶媒;アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド等を挙げることができる。
これらのうちより好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒や、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系有機溶媒である。
また溶媒の使用量は、ホスフィン化合物に対し、好ましくは約1.0〜50倍容量、特に好ましくは約2.0〜25倍容量とするとよい。
本反応は、通常窒素ガス或いはアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行われる。また本反応において、反応時間は、通常10分〜40時間程度、好ましくは30分〜18時間程度であり、反応温度は、通常−20〜160℃程度、好ましくは0〜120℃程度で行われるが、これらの条件は使用されるホスフィン化合物とパラジウム化合物の種類及び量により適宜変更されうる。
反応終了後は、通常の後処理を行うことにより、目的とする化合物を得ることができる。
【0025】
上記のようにして、本発明のホスフィン化合物とパラジウム化合物を反応させることにより得られるパラジウム−ホスフィン錯体は、不飽和結合を有する化合物の炭素−炭素結合生成反応(例えばスズキカップリング反応、Stilleカップリング反応、ネギシカップリング反応、ソノガシラカップリング反応、カルボニル化合物のα−アリール化反応、アルコキシカルボニル化反応等)、炭素−窒素結合生成反応(例えばアリールアミノ化反応、ビニルアミノ化反応等)あるいは炭素−酸素結合生成反応(例えばアリールエーテル化反応、ビニルエーテル化反応等)において、触媒として利用することができる。
【0026】
本発明によれば、不飽和化合物又は芳香族化合物が、パラジウム−ホスフィン錯体化合物を用いることにより、あるいはホスフィン化合物及びパラジウム化合物を用いることにより、有利に製造することができる。
本発明における不飽和化合物の製造方法の一つは、以下の反応から選択される。
【化23】

【0027】
本発明に使用される一般式(3)で表される(ヘテロ)アリール化合物としては、(ヘテロ)アリールブロマイド類、(ヘテロ)アリールクロライド類、(ヘテロ)アリールアイオダイド類、(ヘテロ)アリールトリフルオロメタンスルホナート類、(ヘテロ)アリールメタンスルホナート類、(ヘテロ)アリールパラトルエンスルホナート類及びハロゲン原子あるいはスルホナート部位を1〜4箇所有する(ヘテロ)アリール類等の化合物を挙げることができる。
【0028】
(ヘテロ)アリール化合物の具体例としては、ブロモベンゼン、1,4−ジブロモベンゼン、1,3,5−トリブロモベンゼン、p−ブロモアニソール、p−ブロモトルエン、o−ブロモフェノール、p−ブロモフェノール、2−ブロモベンゾトリフルオライド、4−ブロモベンゾトリフルオライド、メシチルブロマイド、4−ブロモフェネチルアルコール、2−ブロモ−m−キシレン、2−ブロモ−p−キシレン、5−ブロモ−m−キシレン、1−ブロモ−4−(トリフルオロメトキシ)ベンゼン、2−ブロモビフェニル、4−ブロモビフェニル、4−ブロモ−1,2−(メチレンジオキシ)ベンゼン、1−ブロモナフタレン、2−ブロモナフタレン、1−ブロモ−2−メチルナフタレン、1−ブロモ−4−メチルナフタレン、1,4−ジブロモナフタレン、4,4’−ジブロモビフェニル、2−ブロモチオフェン、2−ブロモピリジン、9−ブロモフェナントレン、2−ブロモフラン、2,4−ジフルオロブロモベンゼン、2,4−ジ(トリフルオロメチル)ブロモベンゼン、4−ブロモジメチルアミノベンゼン、4−ブロモベンゾニトリル、テトラブロモペリレン、ジブロモアンサンスロン等のアリールブロマイド類が挙げられ、前記ブロマイド類において、臭素原子の部分を塩素原子あるいはヨウ素原子で置き換えたものも挙げられる。
【0029】
また、スルホナート類としては、前記ブロマイド類において臭素原子の部分をトリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基で置き換えたものが挙げられる。これらスルホナート類は前駆体であるフェノール類をトリエチルアミン等の塩基の存在下、例えば無水トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸クロライド等のスルホニル化剤で処理することにより容易に得る事ができる。
【0030】
また、本発明において一般式(4)で表される不飽和化合物としては、脱離基として反応に関与するX11が置換している炭素原子と、その隣の炭素原子で二重結合を形成している化合物、例えばハロゲン化ビニル類縁体、ビニルスルホナート類縁体が挙げられ、ハロゲン化ビニル類縁体等のブロマイド化合物の具体例としては、ブロモエチレン、1−ブロモプロペン、2−ブロモプロペン、2−ブロモ−2−ブテン、1−ブロモ−1−ブテン、1−ブロモ−2−ブテン、ブロモシクロペンテン、ブロモシクロヘキセン、α−ブロモスチレン、β−ブロモスチレン、2,2−ジフェニル−1−ブロモエチレン、1,2−ジフェニルブロモエチレン、3−ブロモ−2−プロペン−1−オール、2−ブロモ−2−プロペン−1−オール、2−ブロモアクリル酸メチル、2−ブロモアクリロニトリル等が挙げられる。
また、スルホナート類縁体としてトリフルオロメタンスルホナート化合物を例示すると、トリフルオロメタンスルホニルオキシエチレン、1−トリフルオロメタンスルホニルオキシプロペン、2−トリフルオロメタンスルホニルオキシプロペン、トリフルオロメタンスルホニルオキシシクロペンテン、トリフルオロメタンスルホニルオキシシクロヘキセン、1−トリフルオロメタンスルホニルオキシ−1−メトキシエチレン等が挙げられる。
【0031】
本発明に使用される一般式(5)で表される(ヘテロ)アリール化合物としては、ボロン酸類、ボロン酸エステル類、トリアルキルアリールスズ類、アリールマグネシウムハライド類、アリール亜鉛ハライド類、ジアルキルアリールアルミニウム類およびアリールリチウム類が挙げられる。
ボロン酸類としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェニルボロン酸、4−メチルフェニルボロン酸、2−チエニルボロン酸、2−フリルボロン酸、2−ピリジルボロン酸、2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニルボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、4−クロロフェニルボロン酸、2−ブロモフェニルボロン酸、4−ヨードフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、4−トリフルオロメチルフェニルボロン酸、3−シアノフェニルボロン酸、4−ホルミルフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、1−ナフチルボロン酸、フェロセニルボロン酸、4−ヒドロキシフェニルボロン酸等のボロン酸類および前記したアリールボロン酸類のエステル類(例えば、ジメチルエステル、ジエチルエステル、ジプロピルエステル、ピナコールエステル等)などが挙げられる。
【0032】
トリアルキルアリールスズ類としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェニルトリメチルスズ、フェニルトリエチルスズ、フェニルトリブチルスズ、2−メチルフェニルトリブチルスズ、2,4,6−トリメチルフェニルトリブチルスズ、4−メトキシフェニルトリブチルスズ、2−ピリジルトリブチルスズ、3−ピリジルトリブチルスズ、2−チエニルトリブチルスズ、3−チエニルトリブチルスズ、2−フリルトリブチルスズ等が挙げられる。
アリールマグネシウムハライド類、アリール亜鉛ハライド類、ジアルキルアリールアルミニウム類およびアリールリチウム類としては、特に限定されるものではないが、例えばフェニルマグネシウムハライド、4−ビフェニルマグネシウムハライド、2−ビフェニルマグネシウムハライド、4−メトキシフェニルマグネシウムハライド、4−メチルフェニルマグネシウムハライド、3−メトキシフェニルマグネシウムハライド、3−メチルフェニルマグネシウムハライド、2−メトキシフェニルマグネシウムハライド、2−メチルフェニルマグネシウムハライド、2−ピリジルマグネシウムハライド、2−チエニルマグネシウムハライド、2−フリルマグネシウムハライド、フェニル亜鉛ハライド、4−ビフェニル亜鉛ハライド、2−ビフェニル亜鉛ハライド、2−メチルフェニル亜鉛ハライド、3−メチルフェニル亜鉛ハライド、4−メチルフェニル亜鉛ハライド、2,6−ジメチルフェニル亜鉛ハライド、2,4,6−トリメチルフェニル亜鉛ハライド、4−メトキシフェニル亜鉛ハライド、2−ピリジル亜鉛ハライド、3−ピリジル亜鉛ハライド、2−チエニル亜鉛ハライド、2−フリル亜鉛ハライド、フェニルジメチルアルミニウム、フェニルジエチルアルミニウム、フェニルジプロピルアルミニウム、フェニルジイソプロピルアルミニウム、フェニルジブチルアルミニウム、フェニルジイソブチルアルミニウム、2−メチルフェニルジエチルアルミニウム、4−メトキシフェニルジエチルアルミニウム、2−チエニルジエチルアルミニウム、フェニルリチウム、2−メチルフェニルリチウム、4−メトキシフェニルリチウム、2−チエニルリチウム、2−ピリジルリチウム、2−フリルリチウム等の化合物を挙げることができる。
【0033】
本発明に使用される一般式(6)で表される不飽和結合を有する化合物としては、置換基を有してもよいオレフィン類、置換基を有してもよい末端アセチレン化合物、α位あるいはβ位に置換基を有してもよいアクリル酸エステル類若しくはアクリロニトリル類、ビニル基で置換されていて置換基を有してもよい(ヘテロ)アリール化合物、アルケニルボロン酸類、アルケニルボロン酸エステル類、トリアルキルアルケニルスズ類、アルケニルマグネシウムハライド類、アルケニル亜鉛ハライド類、ジアルキルアルケニルアルミニウム類およびアルケニルリチウム類が挙げられる。
具体的には、置換基を有してもよいオレフィン類としては、例えば、エチレン、プロペン、1−ブテン、2−ブテン、1−ヘプテン、2−ヘプテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、アリルアルコール、メタリルアルコール、ホモアリルアルコール、クロチルアルコール、クロトンアルデヒド、ビニルブチルエーテル、アリルベンゼンなどが挙げられる。
【0034】
α位あるいはβ位に置換基を有してもよいアクリル酸エステル類若しくはアクリロニトリル類としては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−tert−ブチル、メタクリル酸エチル、クロトン酸エチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリルなどが挙げられる。
ビニル基で置換されていて置換基を有してもよい(ヘテロ)アリール化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン、スチルベン、4−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−ビニルメトキシベンゼン、β−メトキシスチレン、α−メチルスチレン、2−ビニルチオフェン、3−ビニルチオフェン、2−ビニルピリジン、2−ビニルフランなどが挙げられる。
【0035】
アルケニルボロン酸類としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビニルボロン酸、1−プロペン−1−イルボロン酸、1−プロペン−2−イルボロン酸、1−ブテン−1−イルボロン酸、1−ブテン−2−イルボロン酸、2−ブテン−2−イルボロン酸、1−ペンテン−1−イルボロン酸、α−スチリルボロン酸、β−スチリルボロン酸、1,2−ジフェニルエテニルボロン酸、2,2−ジフェニルエテニルボロン酸、シクロペンテニルボロン酸、シクロヘキセニルボロン酸、2−メチルシクロヘキセニルボロン酸等のボロン酸類および前記したアルケニルボロン酸類のエステル類(例えば、ジメチルエステル、ジエチルエステル、ジプロピルエステル、ピナコールエステル等)などが挙げられる。
【0036】
トリアルキルアルケニルスズ類としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビニルトリメチルスズ、ビニルトリエチルスズ、ビニルトリプロピルスズ、ビニルトリブチルスズ、1−プロペン−1−イルトリブチルスズ、1−ブテン−1−イルトリブチルスズ、1−エトキシエテニルトリブチルスズ、α−スチリルトリブチルスズ、β−スチリルトリブチルスズ、1,2−ジフェニルエテニルトリブチルスズ、2,2−ジフェニルエテニルトリブチルスズ、シクロペンテニルトリブチルスズ、シクロヘキセニルトリブチルスズ等が挙げられる。
【0037】
アルケニルマグネシウムハライド類、アルケニル亜鉛ハライド類、ジアルキルアルケニルアルミニウム類及びアルケニルリチウム類としては、特に限定されるものではないが、具体的にはビニルマグネシウムハライド、1−プロペン−1−イルマグネシウムハライド、1−プロペン−2−イルマグネシウムハライド、1−ブテン−1−イルマグネシウムハライド、α−スチリルマグネシウムハライド、β−スチリルマグネシウムハライド、1,2−ジフェニルエテニルマグネシウムハライド、2,2−ジフェニルエテニルマグネシウムハライド、シクロペンテニルマグネシウムハライド、シクロヘキセニルマグネシウムハライド、ビニル亜鉛ハライド、1−プロペン−1−イル亜鉛ハライド、1−プロペン−2−イル亜鉛ハライド、1−ブテン−1−イル亜鉛ハライド、α−スチリル亜鉛ハライド、β−スチリル亜鉛ハライド、1,2−ジフェニルエテニルマグニシウムハライド、2,2−ジフェニルエテニルマグニシウムハライド、シクロペンテニル亜鉛ハライド、シクロヘキセニル亜鉛ハライド、ビニルジメチルアルミニウム、ビニルジエチルアルミニウム、ビニルジプロピルアルミニウム、ビニルジイソプロピルアルミニウム、ビニルジブチルアルミニウム、ビニルジイソブチルアルミニウム、1−プロペン−1−イルジエチルアルミニウム、β−スチリルジエチルアルミニウム、ビニルリチウム、1−プロペン−1−イルリチウム、β−スチリルリチウム、シクロペンテニルリチウム、シクロヘキセニルリチウム等の化合物を挙げることができる。
【0038】
置換基を有しても良い末端アセチレン化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、アセチレン、プロピン、1−ブチン、1−ペンチン、1−ヘキシン、1−ヘプチン、1−オクチン、フェニルアセチレン、2−プロピン−1−オール、3−ブチン−1−オール、2−メチル−3−ブチン−2−オール、1−エチニルシクロヘキサノール、トリメチルシリルアセチレン等が挙げられる。
【0039】
本製造方法において、ボロン酸類、トリアルキルアリールスズ類、アリールマグネシウムハライド類、アリール亜鉛ハライド類、ジアルキルアリールアルミニウム類およびアリールリチウム類は、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)1モルに対して1モル以上の範囲で反応系に存在すればよいが、未反応のボロン酸類、トリアルキルアリールスズ類、アリールマグネシウムハライド類、アリール亜鉛ハライド類、ジアルキルアリールアルミニウム類およびアリールリチウム類の回収が煩雑になることから、より好ましくは、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)1モルに対して1モル〜10倍モルの範囲で反応系に存在すればよい。
【0040】
本製造方法において、置換基を有しても良い末端アセチレン化合物、α位あるいはβ位に置換基を有してもよいアクリル酸エステル類、ビニル基で置換されていて置換基を有してもよい(ヘテロ)アリール化合物及びアクリロニトリル類は、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)1モルに対して1モル以上の範囲で反応系に存在すればよいが、置換基を有しても良い末端アセチレン化合物、α位あるいはβ位に置換基を有してもよいアクリル酸エステル類、ビニル基で置換されていて置換基を有してもよい(ヘテロ)アリール化合物及びアクリロニトリル類の回収が煩雑になることから、より好ましくは、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)1モルに対して1モル〜10倍モルの範囲で反応系に存在すればよい。
【0041】
本製造方法には塩基を助剤として用いることが好適であり、用いられる塩基としては無機塩及び/又は有機塩基から選択すればよく、特に限定するものではないが、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムフェノキシド、カリウム−tert−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムフェノキシド、リチウム−tert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、りん酸リチウム、りん酸カリウム、りん酸ナトリウム等のアルカリ金属のリン酸塩、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリシクロヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、メチルモルホリン、ピリジン、ピコリン等のアミン類、フッ化リチウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、フッ化ルビジウム等のアルカリ金属のフッ化物塩等が挙げられる。
使用される塩基の量は、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)に対し、1倍モル以上使用するのが好ましい。塩基の量が1倍モル未満では、本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率が低くなる場合がある。塩基を大過剰に加えても本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率にほとんど影響はないが、反応終了後の後処理操作が煩雑になることから、より好ましい塩基の量は、1〜5倍モルの範囲である。
【0042】
上記における不飽和化合物の製造法は、通常、反応に不活性な溶媒の存在下で行う。使用される溶媒としては、本反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものではないが、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族系有機溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式系有機溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソランなどのエーテル系有機溶媒;アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド等を挙げることができる。これらのうちより好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒や、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラハイドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系有機溶媒である。
【0043】
本発明は、常圧下、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことも、また加圧下でも行うことができる。
本発明は、反応温度約0℃〜300℃の範囲で行われるが、より好ましくは約20℃〜200℃の範囲で行われる。
本発明における反応時間は、各々の反応及び反応温度によって一定しないが、約数分〜72時間の範囲から選択すればよい。
反応終了後、反応混合物を常法によって処理することにより、目的とする化合物を得ることができる。
【0044】
更に、本発明における不飽和化合物の製造方法の一つは以下の反応である。
【化24】

【0045】
すなわち、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)と酸素あるいは窒素化合物(11)を塩基の存在下、本発明のパラジウム−ホスフィン錯体あるいはパラジウム化合物とホスフィン化合物とを触媒として用いることにより化合物(12)として芳香族エーテル化合物あるいは芳香族窒素化合物、または、化合物(13)としてアルケニルエーテル類あるいはアルケニル窒素化合物が得られる。
本発明に使用される一般式(3)で表される(ヘテロ)アリール化合物および一般式(4)で表される不飽和化合物としては、前記したものと同様のものが挙げられる。
本発明に使用される一般式(11)で表される酸素化合物としては、置換基を有してもよいアルコール類、置換基を有してもよいフェノール類あるいは置換基を有してもよい水酸基を有する複素環化合物類が挙げられる。本発明に使用される一般式(11)で表される窒素化合物としては、第一級アミン類、第二級アミン類、アミド類あるいはイミン類が挙げられ、置換基を有してもよい(ジ)アルキルアミン類、置換基を有してもよい(ジ)アリールアルキルアミン類、置換基を有してもよい(ジ)ヘテロアリールアミン類、置換基を有してもよいアルキルアリールアミン類、置換基を有してもよいアルキルヘテロアリールアミン類、置換基を有してもよいアミド類あるいはイミン類が挙げられる。
【0046】
具体的な酸素化合物としては例えば以下のものが挙げられるが、これに限定されるものではない。
例えばフェノール、2−メトキシフェノール、2−tert−ブチルフェノール、2−メチルフェノール、2−ジメチルアミノフェノール、3−メトキシフェノール、3−tert−ブチルフェノール、3−メチルフェノール、3−ジメチルアミノフェノール、4−メトキシフェノール、4−tert−ブチルフェノール、4−メチルフェノール、4−ジメチルアミノフェノール、1−ナフトール、2−ビフェノ−ル、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール等である。
【0047】
また、具体的な窒素化合物としては、以下のようなものが挙げられるが、これに限定されるものではない。
一級アミン類としては、例えば、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、tert−ブチルアミン、ペンチルアミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン等の脂肪族一級アミン類、アニリン、m−フルオロアニリン、p−フルオロアニリン、o−アニシジン、m−アニシジン、o−トルイジン、m−トルイジン、p−トルイジン、2−ナフチルアミン、2−アミノビフェニル、4−アミノビフェニル、3,4−メチレンジオキシアニリン、m−キシリジン、p−キシリジン、m−フェニレンジアミン等の芳香族一級アミン類等が挙げられる。
【0048】
二級アミン類としては、特に限定するものではないが、例えば、ピペラジン、2−メチルピペラジン、ホモピペラジン、N−メチルホモピペラジン、2,6−ジメチルピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、N−エトキシカルボニルピペラジン、N−ベンジルピペラジン、モルホリン、2,6−ジメチルモルホリン、ピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、3,3−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2−エチルピペリジン、4−ピペリドン、ピロリジン、2,5−ジメチルピロリジン、カルバゾール、インドール、インドリン、アクリドン、キナクリドン等の環状二級アミン類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、芳香環に置換基を有してもよいN−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−メチルベンジルアミン、N−メチルフェネチルアミン、ジフェニルアミン誘導体等のような非環状二級アミン類等が挙げられる。
【0049】
イミン類としては、特に限定するものではないが、例えば、ベンゾフェノンイミン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノンイミン等が挙げられる。
アミド類としては、特に限定するものではないが、例えば、2−アゼチジノン(β−プロピオラクタム)、γ−ブチロラクタム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、アセトアミド、プロピオアミド、シクロヘキシルカルボキサアミド、ベンズアミド、N−メチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N−エチルアセトアミド、N−メチルシクロヘキシリカルボキサアミド、N−メチルベンズアミド等が挙げられる。
【0050】
本製造方法において、酸素化合物あるいは窒素化合物(11)は、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)1モルに対して1モル以上の範囲で反応系に存在すればよいが、未反応の酸素あるいは窒素化合物(11)の回収が煩雑になることから、より好ましくは、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)1モルに対して1モル〜2倍モルの範囲で反応系に存在すればよい。
【0051】
本製造方法には塩基を助剤として用いることが好適であり、用いられる塩基としては、無機塩基及び/又は有機塩基から選択すればよく、特に限定するものではないが、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムフェノキシド、カリウム−tert−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムフェノキシド、リチウム−tert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド、りん酸リチウム、りん酸カリウム、りん酸ナトリウム等のアルカリ金属のリン酸塩等が挙げられる。
【0052】
使用される塩基の量は、芳香族化合物(3)あるいは不飽和化合物(4)に対し、1倍モル以上使用するのが好ましい。塩基の量が1倍モル未満では、本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率が低くなる場合がある。塩基を大過剰に加えても本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率にほとんど影響はないが、反応終了後の後処理操作が煩雑になることから、より好ましい塩基の量は、1〜5倍モルの範囲である。
【0053】
上記における不飽和化合物の製造法は、通常、反応に不活性な溶媒の存在下で行う。使用される溶媒としては、本反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものではないが、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族系有機溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式系有機溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソランなどのエーテル系有機溶媒;アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド等を挙げることができる。これらのうちより好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒や、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラハイドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系有機溶媒である。
【0054】
本発明は、常圧下、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことも、また加圧下でも行うことができる。
本発明は、反応温度約0℃〜300℃の範囲で行われるが、より好ましくは約20℃〜200℃の範囲で行われる。
本発明における反応時間は、各々の反応及び反応温度によって一定しないが、約数分〜72時間の範囲から選択すればよい。
反応終了後、反応混合物を常法によって処理することにより、目的とする化合物を得ることができる。
【0055】
更に、本発明における不飽和化合物の製造方法の一つは以下の反応である。
【化25】

【0056】
すなわち、芳香族化合物(3)とカルボニル化合物又はシアノ化合物(14)を塩基の存在下、本発明のパラジウム−ホスフィン錯体を、あるいはパラジウム化合物とホスフィン化合物を触媒として用いることにより、芳香族側鎖カルボニル化合物又はシアノ化合物(15)が得られる。
本発明に使用される一般式(3)で表される(ヘテロ)アリール化合物としては、前記したものと同様のものが挙げられる。
本発明に使用される一般式(14)で表される化合物としては、カルボニル基のα位に、塩基の作用によりカルボアニオンを発生し得るメチレン基を有する化合物、いわゆる活性メチレン化合物が挙げられ、モノケトン類、ジケトン類、エステル類、ジエステル類、ニトリル類、アミド類が挙げられる。
具体的な化合物としては、アセトン、2−ブタノン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、アセトフェノン、2,4−ペンタンジオン、2,4−ヘキサンジオン、1,3−シクロペンタンジオン、1,3−シクロヘキサンジオン、1,3−ジフェニル−1、3−プロパンジオン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−tert−ブチル、酢酸フェニル、酪酸エチル、イソ酪酸エチル、2−フェニル酢酸エチル、コハク酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジ−tert−ブチル、メチルマロン酸ジメチル、エチルマロン酸ジエチル、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、マロノニトリル、メチルマロノニトリル、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−エチルアセトアミド、N,N−ジフェニルアセトアミド、プロピオンアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、β−プロピオラクタム、N−メチル−β−プロピオラクタム、γ−ブチロラクタムが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0057】
本製造方法において、化合物(14)は、芳香族化合物(3)のmの数値に対して1倍モル以上の範囲で反応系に存在すればよいが、未反応の化合物(14)の回収が煩雑になることから、より好ましくは、芳香族化合物(3)のmの数値に対して1倍モル〜2倍モルの範囲で反応系に存在すればよい。
【0058】
本製造方法には塩基を助剤として用いることが好適であり、用いられる塩基としては無機塩基及び/又は有機塩基から選択すればよく、特に限定するものではないが、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムフェノキシド、カリウム−tert−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムフェノキシド、リチウム−tert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド、リン酸リチウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属のリン酸塩、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリシクロヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン等のアミン類が挙げられる。
【0059】
使用される塩基の量は、芳香族化合物(3)のmの数値に対し、1倍モル以上使用するのが好ましい。塩基の量が1倍モル未満では、本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率が低くなる場合がある。塩基を大過剰に加えても、本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率にほとんど影響はないが、反応終了後の後処理操作が煩雑になることから、より好ましい塩基の量は、1〜5倍モルの範囲である。
【0060】
上記における不飽和化合物の製造法は、通常、反応に不活性な溶媒の存在下で行う。使用される溶媒としては、本反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものではないが、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族系有機溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式系有機溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソランなどのエーテル系有機溶媒;アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド等を挙げることができる。これらのうちより好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒や、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラハイドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系有機溶媒である。
【0061】
本発明は、常圧下、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことも、また加圧下でも行うことができる。
本発明は、反応温度約0℃〜300℃の範囲で行われるが、より好ましくは約20℃〜200℃の範囲で行われる。
本発明における反応時間は、各々の反応及び反応温度によって一定しないが、約数分〜72時間の範囲から選択すればよい。
反応終了後、反応混合物を常法によって処理することにより目的とする化合物を得ることができる。
【0062】
更に、本発明における不飽和化合物の製造方法の一つは以下の反応である。
【化26】

【0063】
すなわち、芳香族化合物(3)とアルコール類(16)および一酸化炭素を、塩基の存在下、本発明のパラジウム−ホスフィン錯体を、あるいはパラジウム化合物とホスフィン化合物とを触媒として用いることにより芳香族カルボン酸エステル類(17)を得ることができる。
本発明に用いられる芳香族化合物(3)としては前記と同様のものが挙げられる。アルコール類(16)としては、炭素数1〜4のアルコール類が挙げられ、具体的にはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノールが挙げられる。
本製造方法において、アルコール類(16)は、芳香族化合物(3)のmの数値に対して1倍モル以上の範囲で反応系に存在すればよいが、未反応のアルコール類(16)の回収が煩雑になる場合は、芳香族化合物(3)のmの数値に対して1倍モル〜3倍モルの範囲で反応系に存在すればよい。
【0064】
本製造方法には塩基を助剤として用いることが好適であり、用いられる塩基としては無機塩基及び/又は有機塩基から選択すればよく、特に限定するものではないが、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムフェノキシド、カリウム−tert−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムフェノキシド、リチウム−tert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、リン酸リチウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属のリン酸塩、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリシクロヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン等のアミン類、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム等のアルカリ金属の酢酸塩が挙げられる。
使用される塩基の量は、芳香族化合物(3)のmの数値に対し、1倍モル以上使用するのが好ましい。塩基の量が1倍モル未満では、本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率が低くなる場合がある。塩基を大過剰に加えても本発明の製造方法で得られる不飽和化合物の収率にほとんど影響はないが、反応終了後の後処理操作が煩雑になることから、より好ましい塩基の量は、1〜5倍モルの範囲である。
【0065】
上記における不飽和化合物の製造法は、通常、反応に不活性な溶媒の存在下で行う。使用される溶媒としては、本反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものではないが、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族系有機溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式系有機溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソランなどのエーテル系有機溶媒;アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド等を挙げることができる。これらのうちより好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒や、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラハイドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系有機溶媒である。
【0066】
本発明は、通常一酸化炭素の加圧下で行われる。一酸化炭素の圧力としては約0.1〜30MPa、好ましくは約0.1〜20MPaで行われる。
本発明は、反応温度約0℃〜300℃の範囲で行われるが、より好ましくは約20℃〜200℃の範囲で行われる。
本発明における反応時間は、各々の反応及び反応温度によって一定しないが、約数分〜72時間の範囲から選択すればよい。
反応終了後、反応混合物を常法によって処理することにより、目的とする化合物を得ることができる。
【0067】
本反応において触媒として用いられるパラジウム−ホスフィン錯体は、反応系内にパラジウム化合物とホスフィン化合物を直接、加える、いわゆるin situ法で生成させても触媒活性がある。
【実施例】
【0068】
以下に実施例を挙げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
なお、実施例中において、物性の測定に用いた装置は次の通りである。
1)1H−NMRスペクトル:GEMINI2000型装置(バリアン社製)またはDRX−500型装置(ブルカー社製)
内部標準物質:テトラメチルシラン
2)31P−NMRスペクトル:DRX−500型装置(ブルカー社製)
外部標準物質:85重量%リン酸
3)ガスクロマトグラフィー装置:GC 353(GL Science社製)
カラム:NB−1(30m × 0.25mm)(GL Science社製)
内部標準物質:ビフェニル
【0069】
(実施例1) 2,2−ジフェニル−1−(ジフェニルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパンの合成
(1) 1,1−ジブロモ−2,2−ジフェニルシクロプロパンの合成
窒素雰囲気下、反応容器にカリウム−tert−ブトキシド14.8g(132mmol)、ジフェニルエチレン13.2g(73.3mmol)およびヘキサン75mLを加えて−5℃に冷却し、ブロモホルム24.1mL(95.4mmol)をゆっくり滴下した後、同温度で30分攪拌した。反応液に水を加え有機層をトルエンで抽出した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧下除去した。濃縮物をイソプロパノールとトルエンから再結晶化し、白色結晶の表題化合物14.4g(56%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 2.47(s、3H)、7.16〜7.37(m、6H)、7.46〜7.57(m、4H)
【0070】
(2) 1−ブロモ−2,2−ジフェニル−1−メチルシクロプロパンの合成
窒素雰囲気下、反応容器に上記実施例(1)−(1)で得た1,1−ジブロモ−2,2−ジフェニルシクロプロパン10.6g(30.0mmol)およびTHF(テトラヒドロフラン)120mLを加えて−70℃に冷却し、n−ブチルリチウムヘキサン溶液20.0mL(1.57M、31.4mmol)をゆっくり滴下した後、同温度で30分攪拌した。反応液によう化メチル2.1mL(33mmol)を加え、30分間撹拌した後に室温まで昇温した。反応液に水を加え有機層をトルエンで抽出した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧下除去した。濃縮物をメタノールから再結晶化し、白色結晶の表題化合物7.28g(89%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 1.71(d、J=6.3Hz、1H)、1.75(s、3H)、1.97(d、J=6.3Hz、1H)、7.10〜7.56(m、10H)
【0071】
(3) 2,2−ジフェニル−1−(ジフェニルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパンの合成
窒素雰囲気下、反応容器に1−ブロモ−2,2−ジフェニルシクロプロパン1.44g(5.0mmol)、マグネシウム0.134g(5.5mmol)およびTHF10mLを加えた。その後、ヨウ素を微量加えて40℃で2時間撹拌した。冷却後、よう化銅
0.961g(5.0mmol)およびクロロジフェニルホスフィン0.90mL(5.0mmol)を加えた後、40℃で20時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、ヘキサン10mLを加えて生成した結晶をろ過した。この結晶をトルエンに溶解し28%アンモニア水および食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧下除去した。濃縮物をメタノールおよびトルエンの混合液から再結晶し、白色結晶の表題化合物0.98g(50%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 1.08(d、J=2.6Hz、3H)、1.55(d/d、J=4.8、9.7Hz、1H)、2.12(d/d、J=4.8、15.6Hz、1H)、7.08〜7.59(m、20H)
31P−NMR(CDCl3)δ 8.29
【0072】
(実施例2) 2,2−ジフェニル−1−(ジイソプロピルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパンの合成
窒素雰囲気下、反応容器に1−ブロモ−2,2−ジフェニルシクロプロパン1.43g(5.0mmol)、マグネシウム0.133g(5.5mmol)およびTHF10mLを加えた。その後、ヨウ素を微量加えて、40℃で1.5時間撹拌した。冷却後、よう化銅0.952g(5.0mmol)およびクロロジイソプロピルホスフィン0.80mL(5.0mmol)を加えた後、40℃で5時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、ヘキサン20mLを加えて生成した結晶をろ過した。この結晶をトルエンに溶解し28%アンモニア水および食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧下除去し、白色結晶の表題化合物1.06g(66%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 1.10〜1.45(m、16H)、2.20〜2.46(m、3H)、7.12〜7.54(m、10H)
31P−NMR(CDCl3)δ 22.70
【0073】
(実施例3) 2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパンの合成
窒素雰囲気下、反応容器に1−ブロモ−2,2−ジフェニルシクロプロパン1.44g(5.0mmol)、マグネシウム0.134g(5.5mmol)およびTHF10mLを加えた。その後、ヨウ素を微量加えて、40℃で1時間撹拌した。冷却後、よう化銅
0.962g(5.0mmol)、臭化リチウム0.567g(6.5mmol)およびクロロジ−tert−ブチルホスフィン0.95mL(5.0mmol)を加えた後、60℃で3時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、ヘキサン20mLを加えて生成した結晶をろ過した。この結晶をトルエンに溶解し28%アンモニア水および食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧下除去し、白色結晶の表題化合物0.83g(47%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 1.22(d、J=11.0Hz、9H)、1.23〜1.39(m、1H)、1.31(d、J=10.6Hz、9H)、1.36(d、J=1.2Hz、3H)、2.27(d/d、J=5.0、12.6Hz、1H)、7.00〜7.49(m、10H)
31P−NMR(CDCl3)δ 39.25
【0074】
(実施例4) 2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパンの合成
(1) 1−クロロ−1−メチル−2,2−ジフェニルシクロプロパンの合成
窒素雰囲気下、反応容器に1,1−ジクロロエタン30.0g(303mmol)、ジフェニルエチレン5.59g(31.0mmol)およびジエチルエーテル62mLを加えて−40℃に冷却し、n−ブチルリチウム45mL(1.56Mヘキサン溶液、70.2mmol)をゆっくり滴下した後、同温度で1時間攪拌し室温まで昇温した。反応液に水を加え有機層をトルエンで抽出した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧下除去した。濃縮物をエタノールから再結晶化し、白色結晶の表題化合物5.91g(78%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 1.57(s、3H)、1.67(d、J=6.2Hz、1H)、1.87(d、J=6.2Hz、1H)、7.10〜7.33(m、6H)、7.37〜7.55(m、4H)
【0075】
(2) 2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパンの合成
窒素雰囲気下、反応容器に1−クロロ−1−メチル−2,2−ジフェニルシクロプロパン2.43g(10.0mmol)、マグネシウム0.279g(11.5mmol)およびTHF10mLを加えた。その後、ヨウ素を微量加え、60℃で5時間撹拌した。冷却後、よう化銅1.92g(10.0mmol)、臭化リチウム0.879g(10.1mmol)およびクロロジ−tert−ブチルホスフィン2.1mL(11.0mmol)を加えた後、60℃で3時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、ヘキサン20mLを加えて生成した結晶をろ過した。この結晶をトルエンに溶解し28重量%アンモニア水および食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧下除去し、白色結晶の表題化合物0.89g(25%)を得た。
【0076】
(実施例5) ジフェニル(4−メトキシフェニル)アミンの合成
窒素雰囲気下、反応容器にジフェニルアミン0.85g(5.0mmol)と内部標準物質としてビフェニルを加えトルエン10mLを加えた。この混合液にナトリウム−tert−ブトキシド0.58g(6.0mmol)、4−ブロモアニソール0.69mL(5.5mmol)、酢酸パラジウム2.8mg(0.0125mmol)、および実施例4で得た2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパン8.8mg(0.025mmol)を加えた後、100℃で3時間攪拌した。反応液を冷却し、ガスクロマトグラフィーにより定量した結果、目的とするジフェニル(4−メトキシフェニル)アミンが95%の収率で生成していた。
1H−NMR(CDCl3)δ 3.80(s、3H)、6.79〜7.28(m、14H)
【0077】
(実施例6) ジフェニル(4−メトキシフェニル)アミンの合成
窒素雰囲気下、反応容器にジフェニルアミン0.34g(2.0mmol)を加えトルエン4mLで溶解した。この混合液にナトリウム−tert−ブトキシド0.23g(2.4mmol)、4−クロロアニソール0.27mL(2.2mmol)、(π−アリル)パラジウムクロライド3.7mg(0.01mmol)、および実施例4で得た2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパン14.1mg(0.04mmol)を加えた後、100℃で3時間攪拌した。反応液を冷却し、水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧除去した。濃縮物をカラムクロマトグラフィで精製し、白色結晶の標題化合物0.53g(95%)を得た。
【0078】
(実施例7) N−フェニルカルバゾールの合成
窒素雰囲気下、反応容器にカルバゾール0.34g(2.0mmol)を加えキシレン4mLで溶解した。この混合液にナトリウム−tert−ブトキシド0.23g(2.4mmol)、ブロモベンゼン0.23mL(2.2mmol)、酢酸パラジウム4.5mg(0.02mmol)、および実施例4で得た2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパン14.1mg(0.04mmol)を加えた後、120℃で3時間攪拌した。反応液を冷却し、水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧除去した。濃縮物をカラムクロマトグラフィで精製し、白色結晶のN−フェニルカルバゾール0.479g(98%、純度>99%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 7.23〜7.67(m、11H)、8.15(br−d、J=7.6Hz、2H)
【0079】
(実施例8) 4−メトキシビフェニルの合成
窒素雰囲気下、反応容器に4−トリフルオロメタンスルホニルオキシアニソール0.49g(1.9 mmol)、フェニルボロン酸0.29g(2.4mmol)、フッ化カリウム0.24g(4.2mmol)、(π−アリル)パラジウムクロライド3.6mg(0.01mmol)、実施例4で得た2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパン14.0mg(0.04mmol)およびトルエン4mLを加えた後、80℃で1.5時間攪拌した。反応液を冷却し、水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧除去した。濃縮物をカラムクロマトグラフィで精製し、白色結晶の標題化合物0.34g(96%)を得た。
H−NMR (CDCl)δ 3.85(s、3H)、6.93〜7.04(m、2H)、7.23〜7.69(m、7H)
【0080】
(実施例9) 4−メトキシビフェニルの合成
窒素雰囲気下、反応容器に4−クロロアニソール0.30g(2.1 mmol)、フェニルボロン酸0.37g(3.0mmol)、リン酸カリウムn水和物0.85g、(π−アリル)パラジウムクロライド3.7mg(0.01mmol)、実施例4で得た2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパン14.1mg(0.04mmol)およびトルエン4mLを加えた後、80℃で3時間攪拌した。反応液を冷却し、水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶剤を減圧除去した。濃縮物をカラムクロマトグラフィで精製し、白色結晶の標題化合物0.35g(90%)を得た。
【0081】
(実施例10) 「2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパン」(π−アリル)パラジウムクロライドの合成
窒素雰囲気下、反応容器に(π−アリル)パラジウムクロライドダイマー0.183g(0.5mmol)、2,2−ジフェニル−1−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)−1−メチルシクロプロパン0.352g(1.0mmol)及びトルエン3mlを室温で6時間攪拌した。生成した結晶をろ過した後、乾燥し、表題化合物0.490g(91%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ 1.01〜1.16(m、1H)、1.34〜1.71(m、10H)、1.43(d、J=5.2Hz、3H)、1.47(d、J=12.8Hz、9H)、2.28〜3.10(m、1H)、3.35(br−s、1H)、3.96(br−d、J=16.4Hz、1H)、4.35(br−s、1H)、5.26(br−s、1H)、6.92〜7.06(m、1H)、7.08〜7.47(m、7H)、7.68〜7.84(m、2H)
31P−NMR(CDCl3)δ 75.63
【産業上の利用可能性】
【0082】
本発明のホスフィン化合物は、パラジウム化合物とパラジウム−ホスフィン錯体を形成し、不飽和化合物及び芳香族化合物のカップリング反応用触媒として高い触媒活性を示す。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)
【化1】

(式中、R1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R2及びR3は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R4及びR5は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表し、R6、R7、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、ベンジル基、ナフチル基及びハロゲン化アルキル基を表し、RとR及びRとRが一緒になって、縮合環、トリメチレン基、テトラメチレン基、メチレンジオキシ基を形成していてもよい。p、q、r及びsは、それぞれ0〜5の整数であり、p+q及びr+sは、0〜5の範囲である。)
で表されるホスフィン化合物。
【請求項2】
請求項1記載のホスフィン化合物にパラジウム化合物を作用させることにより得られるパラジウム−ホスフィン錯体。
【請求項3】
パラジウム化合物が、四価、二価及び0価のパラジウム塩又はパラジウム錯体である請求項2記載のパラジウム−ホスフィン錯体。
【請求項4】
請求項2又は3記載のパラジウム−ホスフィン錯体を触媒として用いる不飽和化合物又は芳香族化合物の製造方法。
【請求項5】
請求項1記載のホスフィン化合物とパラジウム化合物とを用いる不飽和化合物又は芳香族化合物の製造方法。
【請求項6】
下記一般式(3)あるいは下記一般式(4)
【化2】

【化3】

(式(3)中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。
式(4)中、R101、R111及びR121は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、アルコキシカルボニル基又はシアノ基を表し、X11は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。)
で表される化合物と、下記一般式(5)あるいは(6)
【化4】

【化5】

(式(5)中、Arは置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、XはB(OR13)(OR14)、Sn(R15、MgX、ZnX、Al(R15又はLiを表す。
式(6)中、R10、R11及びR12は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、アルコキシカルボニル基又はシアノ基を表し、R10とR12で単結合を形成し二重結合と一緒になって三重結合を形成してもよい。Xは、水素原子、B(OR13)(OR14)、Sn(R15、MgX、ZnX、Al(R15又はLiを表し、R13及びR14は、それぞれ同一あるいは異なってもよく、水素原子、アルキル基又はR13とR14でエチレン基もしくは1,2−ジメチルエチレン基を表し、R15はアルキル基を表し、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)
で表される化合物を反応させ、下記一般式(7)、(8)、(9)あるいは(10)、
【化6】

【化7】

【化8】

(式中、Ar、Ar、R10、R11、R12、101、R111及びR121は、前記と同じ意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表される化合物を得ることを特徴とする請求項4又は5記載の製造方法。
【請求項7】
下記一般式(3)あるいは下記一般式(4)
【化9】

【化10】

(式(3)中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。
式(4)中、R101、R111及びR121は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、アルコキシカルボニル基又はシアノ基を表し、X11は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。)
で表される化合物と、下記一般式(11)
【化11】

(式中、R16は、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、Qは酸素原子、
【化12】

を表す。R17、R18及びR19は、それぞれ水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、R16とR17で置換基を有してもよい2価の芳香環を形成してもよい。)
で表される酸素化合物または窒素化合物を反応させ、下記一般式(12)、(13)
【化13】

【化14】

(式中、Ar、Q、R16、R101、R111及びR121は、前記と同じ意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表される化合物を得ることを特徴とする請求項4又は5記載の製造方法。
【請求項8】
下記一般式(3)
【化15】

(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。)
で表される芳香族化合物と、下記一般式(14)
【化16】

(式中、R18は水素原子、CO20、C(=O)R21又はシアノ基を表し、R19はCO22、C(=O)R23又はシアノ基を表す。R20、R21、R22及びR23は、それぞれアルキル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。)
で表されるカルボニル化合物あるいはシアノ化合物を反応させ、下記一般式(15)
【化17】

(式中、Ar、R18及びR19は、前記と同じ意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表される化合物を得ることを特徴とする請求項4記載の製造方法。
【請求項9】
下記一般式(3)
【化18】

(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、X1は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はパラトルエンスルホニルオキシ基を表す。mは1〜4の整数を表す。)
で表される芳香族化合物を、一酸化炭素と下記一般式(16)
【化19】

(式中、R24はアルキル基を表す。)
で表されるアルコールと反応させ、下記一般式(17)
【化20】

(式中、Ar及びR24は、前記と同様の意味を表し、mは1〜4の整数を表す。)
で表されるカルボン酸エステルを得ることを特徴とする請求項4又は5記載の製造方法。
【請求項10】
反応を塩基の存在下に行うことを特徴とする請求項4〜9の何れかに記載の不飽和化合物の製造方法。
【請求項11】
下記一般式(2)
【化21】

(式中、R1、R4及びR5は、それぞれ同一あるいは異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、Xはハロゲン原子を表す。R6、R7、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基又はハロゲン化アルキル基を表し、RとR、あるいはRとRが一緒になって、縮合環、トリメチレン基、テトラメチレン基又はメチレンジオキシ基を形成していてもよい。p、q、r及びsは、それぞれ0〜5の整数であり、p+q及びr+sは、それぞれ0〜5の範囲である。)
で表されるハロゲン化合物。

【公表番号】特表2006−517961(P2006−517961A)
【公表日】平成18年8月3日(2006.8.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−502666(P2006−502666)
【出願日】平成16年2月12日(2004.2.12)
【国際出願番号】PCT/JP2004/001514
【国際公開番号】WO2004/072088
【国際公開日】平成16年8月26日(2004.8.26)
【出願人】(000169466)高砂香料工業株式会社 (194)
【Fターム(参考)】