ボランを用いた有機物質の加速還元
エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材の加速還元法において、前記基材を、ボラン供給源としてのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体と、化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方を含有する促進剤有機化合物の存在下で反応させ、当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒量で添加剤を有するアミンボランのようなボランを用いた、エステルやアミドのような有機基材の還元を加速させる新規の方法に関する。
【０００２】
背景技術
有機基材、例えばエステル、酸又はケトンを、還元してアルコールにすること、及びアミド、ニトリル又はイミドを還元してアミンにすることは、抗生物質、ＨＩＶ阻害剤、及び高眼圧薬といった薬剤の開発にとって鍵となる変換である。これらの変換は、他の敏感な還元可能な官能基の存在下では、選択的に完了させることが難しい。これらの有機基材の還元、特にエステル及びアミドの還元のための新規方法の導入が、非常に望まれている。
【０００３】
アミンボラン錯体は、非常に安定的なボラン供給源である。アミンのボラン錯体は、大規模で容易に使用されるが、エーテル若しくはスルフィドのボラン錯体よりも一般的に反応性が低い。アミンボランの中には、水溶液に対してさえ長期間安定的なものもある。官能基に対する反応性が低いため、有機合成へのアミンボランの適用は制限されてきた。より反応性の高い他のボラン錯体、例えばボランテトラヒドロフラン（ＢＴＨＦ）、又はジメチルスルフィドボラン（ＤＭＳＢ）とは対照的に、アミンボランを用いた還元では通常、酸性条件又は高められた温度が必要となる。ピリジンボランとトリメチルアミンボランはしばしば、アミド還元を達成するのに充分な反応性ではない。ジアルキルアニリンのボラン誘導体、及び立体障害アミンは、その他のアミンボランよりも非常に反応性が高いが、アミド還元を起こして完了させるには、高められた温度で長い加熱が必要である（Ｂｒｏｗｎ，Ｈ．Ｃ；Ｋａｎｔｈ，Ｊ．Ｖ．Ｂ．；Ｚａｉｄｌｅｗｉｃｚ，Ｍ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９８年，６３（１５），５１５４−５１６３．Ｓａｌｕｎｋｈｅ，Ａ．Ｍ．；Ｂｕｒｋｈａｒｄｔ，Ｅ．Ｒ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ １９９７年，３８（９），１５１９；Ｂｒｏｗｎ，Ｈ．Ｃ；Ｋａｎｔｈ，Ｊ．Ｖ．Ｂ．；Ｄａｌｖｉ，Ｐ．Ｖ．；Ｚａｉｄｌｅｗｉｃｚ，Ｍ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９９年，６４（１７），６２６３−６２７４参照）。Ｋａｎｔｈ，Ｊ．Ｖ．Ｂ．Ａｌｄｒｉｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ ２００２年，３５，５７．Ｂｕｒｋｈａｒｄｔ ａｎｄ Ｓａｌｕｎｋｈｅは、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンボラン（ＤＥＡＮＢ）が様々な官能基、例えばアルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、及び第三級アミドを、高められた温度で効果的に還元することを報告している。エステル及び障害ケトンには、反応を起こして完了させるために、ＴＨＦ中の還流で長い反応時間が必要となる。これらの例は、ＤＥＡＮＢの反応性が、ＢＴＨＦとＤＭＳＢよりも低いことを示した。Ｂｏｎｎａｔ，Ｍ．；Ｈｅｒｃｏｕｅｔ，Ａ．；Ｌｅ Ｃｏｒｒｅ，Ｍ．Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ １９９１年，２１（１５−１６），１５７９−８２参照。しかしながら、ＢＴＨＦは熱によるエーテル開裂、およびＤＭＳＢはその悪臭が原因で、これらのボラン試薬をエステル及びアミド還元のために大容量で使用することは、制限される。
【０００４】
ボラン錯体によるエステル官能価の還元には厳しい条件が必要となり、一般的には還元を完了まで効果的に推し進める還流条件が必要である。この目的のためにＢＴＨＦ又はＤＭＳＢを用いる幾つかの例は、Ｓｅｓｓｌｅｒ，Ｊ．Ｌ．ら、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９３年，３２，３１７５、及びＢｒｏｗｎ，Ｈ．Ｃ；Ｃｈｏｉ，Ｙ．Ｍ．；Ｎａｒａｓｉｍｈａｎ，Ｓ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９８２年，４７（１６），３１５３−６３参照。ＤＭＳＢを使用する場合、ジメチルスルフィドは通常、還流溶液から蒸留して、還元を起こして完了させる。例えば、ＤＭＳＢを用いたＬ−マレイン酸ジメチルエステルの１つのエステルの選択的な還元は、３（Ｓ）−４−ジヒドロキシ酪酸メチルエステルを成功裏にもたらす。アミンボランは一般的に、エステル官能価を減少させない。しかしながら、ＢＴＨＦは熱によるエーテル開裂、及びＤＭＳＢはその悪臭が原因で、これらのボラン試薬を大容量で使用することは、制限される。明らかに、エステル還元のために新規な方法を開発しなければならない。
【０００５】
ＳａｌｕｎｋｈｅとＢｕｒｋｈａｒｄｔ（上記参照）は、ＤＥＡＮＢが、オキサザボロリジン触媒の存在下でプロキラルなケトンの非常に効果的な還元試薬であることを示した。ＭｅＣＢＳについては、この還元が周辺温度で２時間未満で完了した一方、触媒がなければ、ケトンの還元は２７時間で５６％完了した。オキサザボロリジン触媒を用いたＢＴＨＦによるケトンの還元の促進は、Ｊｏｃｋｅｌ，Ｈ．；Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｒ．；Ｊｏｐｅ，Ｈ．；Ｓｃｈｍａｌｚ，Ｈ−Ｇ．．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．２，２０００年，６９．Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｒ．；Ｊｏｃｋｅｌ，Ｈ．；Ｓｃｈｍａｌｚ，Ｈ−Ｇ；Ｊｏｐｅ，Ｈ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．２，１９９７年，２７２５により研究されてきた。アミド及びエステルの還元は新たなキラル中心を生まないため、利用可能なキラルなオキサザボロリジン触媒をこの種類の還元で試すことは、直感的に明らかではない。
【０００６】
本発明の要約
本発明の目的は、触媒量で添加剤を有するアミンボランのようなボランを用いた、エステルやアミドのような有機基材の還元を加速させる新規の方法を提供することである。
【０００７】
この目的は、エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を、ボラン供給源としてのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体と、化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する促進剤有機化合物の存在下で反応させる加速還元法によって達成される。
【０００８】
好ましくは、エステル、酸、及びケトンは還元されてアルコールになり、そしてアミド、ニトリル及びイミンは還元されてアミンになる。
【０００９】
好ましくは、アミンボラン、スルフィドボラン、及びエーテルボランは、式
【化１】
［式中、Ｒ5〜Ｒ12は独立してＣ1-6アルキル、フェニルであるか、又はそのうちＲ5とＲ6、Ｒ9とＲ10、Ｒ11とＲ12の２つが独立してＣ4-6アルキレン基をともに形成することができ、そしてＲ5〜Ｒ12はハロゲンにより置換されていてよく、そしてＲ7とＲ8はまた、水素であってよい］
に当てはまるアミン、スルフィド及びエーテルから誘導される。
【００１０】
本願の明細書と請求項では、「アルキル」と「アルキレン」は、線状の、又は分枝状のアルキル若しくはアルキレンであってよい。
【００１１】
好ましくはアミンボランは、第三級アミンボラン、特にＮ，Ｎ−ジエチルアニリン（ＤＥＡＮＢ）であり、スルフィドボランは、ジメチルスルフィドボラン（ＤＭＳＢ）であり、そしてエーテルボランは、ボランテトラヒドロフラン（ＢＴＨＦ）若しくはボラン２−メチルテトラヒドロフランである。
【００１２】
好ましくは有機基材は、４〜３０個の炭素原子を含む。
【００１３】
好ましくは有機基材は、エステル官能基、アミド官能基、ニトリル官能基、酸官能基、ケト官能基、又はイミノ官能基の他に、１つ又は１つより多くの、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルカリール基、ヘテロシクロアルキル基、及びヘテロアリール基を含む。当該基材は、ボランにより還元されない他の官能基、例えばアルコキシ基、ハロ基、ニトロ基、スルホナミド基を含むことができ、これらの基は、触媒された還元よりもゆっくりボランと反応する、三回若しくは四回置換されたアルケンであってもよい。
【００１４】
好ましくは前記エステル、アミド、ニトリル、ケトン、及びイミンが、式
Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ2、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ3Ｒ4、Ｒ1−ＣＮ、
Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＨ、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＲ3
［式中、Ｒ1〜Ｒ4は独立して、上記の他の官能基によって置換されていてもよい、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アラルキル、Ｃ7-12アルカリールである］
に当てはまる。
【００１５】
好ましくは、促進剤有機化合物は、式Ｎ−Ｂの構造要素を含むか、或いはオキサザボロリジン化合物であるか、又は式Ｎ−Ｂ−Ｏ［式中、Ｎ−とＯ−は１つの炭素鎖により結合されている］の構造要素を含む環状化合物である。
【００１６】
この促進剤有機化合物は好ましくは、第二級アミノアルコールから、例えばボラン若しくはボレートとの反応を経由して誘導される。アミノアルコール残分は、ポリマー鎖に結合していてよい。
【００１７】
好ましくは促進剤有機化合物は、以下の式
【化２】
［式中、環は５つ、６つ、又は７つの要素を含むことができる］
のうちの１つの構造要素（これらは中心構造のみが示されているが、アルキル鎖又はアルキレン鎖のような残基ではない）を含むスピロボレート化合物である。
【００１８】
好ましくは促進剤有機化合物は、以下の一般式
【化３】
［式中、
各位置にあるＲ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16は独立して、水素、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アルカリールであり、ここでＲ13とＲ14、又はＲ13とＲ15が、環状残基をともに形成することができ（ただし、最大４つの残基Ｒ16が水素と異なる）、
ｎは１、２，又は３である］
のうち１つを有する。
【００１９】
好ましくは前記オキサザボロリジン化合物が、
【化４】
から成る群から選択される。
【００２０】
好ましくは、前記スピロボレート化合物が、
【化５】
の群から選択される。
【００２１】
促進剤化合物の量は好ましくは、アミンボラン、スルフィドボラン、又はエーテルボランに対して０．０１〜１００ｍｏｌ％である。
【００２２】
この目的はさらに、エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を加速還元するための組成物により達成され、当該組成物は、少なくとも１つのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体をボラン供給源として含み、かつ化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する、少なくとも１つの促進剤有機化合物を含む。
【００２３】
この目的はさらに、式で先に定義した促進剤有機化合物により達成される。
【００２４】
ボラン供給源を用いた反応による、エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、好ましくはエステルとアミド、特にエステルと第三級アミドからなる群から選択される有機基材の還元は、ルイス酸部位とルイス塩基部位の両方を同じ分子中に含有する促進剤有機化合物により加速させることができることを、発明者は発見した。ルイス酸部位は、前記基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そしてルイス塩基部位はボランと配位結合することができる。あるルイス酸、及びルイス塩基がこれらの要求を満たすかどうか、当業者は直ちに認識するであろう。
【００２５】
特定の理論に縛られたくはないのだが、添加剤は、ａ）ルイス酸を基材のカルボニル基に配位させて、炭素のカルボカチオン（求電子）特性を高めること、或いはｂ）添加剤に対してボラン配位を動的平衡させてボランを有する基材の相互作用を容易にする、という２つの拡散的なメカニズム（ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）によって、反応速度を高めると考えられる。より詳しく言うと、オキサザボロリジン添加剤は、ａ）基材のカルボニル基をルイス酸ボロンに配位させて、炭素のカルボカチオン（求電子）特性を高めること、或いはｂ）添加剤のルイス塩基窒素中心に対してボラン配位を動的平衡させてボランを有する基材との隣接相互作用を容易にする、という２つの収斂的なメカニズム（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を結びつけることによって、反応速度を高めると考えられる。ルイス酸部位とルイス塩基部位とを両方有する他の加速試薬もまた、活性化されたカルボニルとボランを近い隣接位に置いて、これによって還元の活性化エネルギーを下げるというメカニズムによって、カルボニル還元を支持すると予測される。
【００２６】
この方法は、溶媒の不存在下で行うことができる。
【００２７】
従って、式
【化６】
のエステル、及び式
【化７】
のアミドを、好ましくは式
【化８】
のアミン、スルフィド、又はエーテルで錯化されたボランを用いて、加速促進試薬を触媒量で添加することにより、効果的に還元することができる。これらの加速促進試薬は、ルイス酸部位とルイス塩基部位とを両方含む構造、例えばより好ましくは
【化９】
［式中、Ｒ13-16については上記意味を有し、その結果、基材のカルボニル（アミン又はエステル）は活性化されたカルボニルに対して隣接して（ルイス酸部位を）配位結合させることができ、そしてボランは活性化されたカルボニルに対して隣接して（ルイス塩基部位を）配位結合させることができる］
であってよい。
【００２８】
加速試薬は、有機基材、例えばエステル又はアミドと、（アミン）ボランの添加前に混合することができるか、又は基材への添加前に（アミン）ボランと組み合わせることができる。
【００２９】
さらに、（アミン）ボラン及び加速試薬は、有機基材、例えばエステルやアミドの還元のために組み合わせて大規模な使用を容易にするために組成物に合することができる（組成混合物）。促進剤の量は好ましくは、０．０１〜２０ｍｏｌ％、より好ましくは０．０５〜１０ｍｏｌ％である。
【００３０】
本発明の他の実施態様は、上記ボラン錯体、少なくとも１つの加速試薬（定義したような）、及び選択的に少なくとも１つの溶媒を含む溶液である。
【００３１】
加速添加剤を有する、（アミン）ボラン（例えばＮ，Ｎ−ジエチルアニリン、２，６−ルチジン、２−クロロピリジン）の新規組成物、及び本発明のエステル及びアミドの好ましい還元方法は好ましくは、エステルからアルコールへの、及びアミドからアミン（ニトリルからアミン）への変換のために使用することができる。
【００３２】
発明の詳細な説明
本発明の好ましい態様においてこの新規方法は、（アミン）ボラン、加速試薬（触媒）、及び有機基材、例えばエステル又はアミド基材を反応槽内で接触させる工程を含む。この反応はまた、連続的な方法で容易に行うことができる。
【００３３】
本発明の好ましい態様では、反応槽内で所望の温度で（アミン）ボランと加速試薬（触媒）とを合し、そしてそれから有機基材、例えばエステル又はアミド基材に添加する。本発明の組成物は一般的に、上記式の（アミン）ボランの新規組成とともに、（アミン）ボラン１ｍｏｌに対して０．０００５〜０．５ｍｏｌ、好ましくは（アミン）ボラン１ｍｏｌに対して０．０００５〜０．２ｍｏｌ、より好ましくは（アミン）ボラン１ｍｏｌに対して０．００１〜０．１ｍｏｌの濃度で加速試薬を含む。
【００３４】
本発明の方法の好ましい他の態様は、反応に（アミン）ボランを添加する前に、有機基材、例えばエステル又はアミドに加速試薬を添加することを含む。
【００３５】
本発明の方法の他の好ましい態様は、有機基材、例えばエステル又はアミドに対して、加速試薬を含有する（アミン）ボランを溶媒中で添加することを含む。もちろん、ボランに対して推奨アミンよりも錯形成能が低い１つ又は１つより多い他の溶媒が、存在していてよい。本発明の反応溶液に適した溶媒は、当該溶媒中で（アミン）ボラン錯体が高い溶解性を有するものである。その例はエーテル、例えばジエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、又は２−メチルテトラヒドロフラン、スルフィド、例えばジメチルスルフィド、又は１，６−チオキサン（これらのスルフィドはまた、ボラン錯化剤としても作用する）、及び炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、又はキシレンである。（アミン）ボラン加速試薬組成物の溶液に好ましい溶媒は、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルフィド、１，６−チオキサン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、又はシクロヘキサンであり、最も好ましくはテトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、及びトルエンである。
【００３６】
本発明の方法は一般的に、０〜＋１５０℃の温度で、好ましくは１０〜１１０℃の温度で、及びより好ましくは２０〜８５℃の温度で行うことができる。
【００３７】
圧力は通常、周辺圧力、好ましくは０．１〜１０ｂａｒの範囲、とりわけ０．５〜２．５ｂａｒの範囲である。
【００３８】
ここで記載される発明を、ここで特に記載したものとは別の変形及び修正に供することができることは、当業者により評価されるであろう。本発明は、このようなあらゆる変形と修正を含むと理解されるべきである。本発明はまた、本明細書で言及又は指摘されたあらゆる工程、特徴、化合物、及び組成物を、個別的又は集合的に、及び前記工程又は特徴のあらゆる２つ又は３つの組み合わせをすべて含む。
【００３９】
以下の実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。記載される実施例は、先に述べた発明の一般性に取って代わるものではない。
【００４０】
実施例
以下、手順の実施例、製造及び試験の実施例、並びに還元実施例を示す。
【００４１】
手順の実施例
分析用のＡＳＩ／Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｒｅａｃｔ−ＩＲを備えた、ステンレス鋼製の１リットル圧力反応器内で、いくつかの反応を行った。使用前に反応器をきれいにし、窒素でパージした。Ｒｅａｃｔ−ＩＲは、推奨される作業手順に従って、スペクトルを得る前に調整及び較正した。
【００４２】
他の反応は窒素下で、炉で乾燥した通常のガラス器具内で行った。試料を回収、急冷し、そして以下で詳細に説明するように、ＦＴ−ＩＲ又はＧＣによって分析した。
【００４３】
手順の実施例１：５０℃でのエステル及びアミドの還元
無水ＴＨＦ２００ｍＬ、及びエステル又はアミド０．１ｍｏｌを反応器に装入し、２０ｐｓｉの窒素圧下、２５ｐｓｉに調整した背圧調整弁（ＢＰＲ）を用いて５０℃に加熱した。５０℃の反応温度を維持しながら、ＤＥＡＮＢ（ｍｏｌは基材次第）を１時間にわたり３０ｐｓｉで炉に供給した。反応の完了は、カルボニルストレッチ（ｃａｒｂｏｎｙｌ ｓｔｒｅｔｃｈ）の消失により測定した（波数は基材次第）。すべてのデータを集めて分析した後、ＭｅＯＨ５０ｍＬを用いて７〜１０℃に反応を急冷した。
【００４４】
手順の実施例２：８５℃でのエステルとアミドの還元
８５℃での還元を圧力容器内で、３０ｐｓｉの窒素圧、３５ｐｓｉのＢＰＲ、及び４０ｐｓｉの供給圧力で行った。濃度と添加時間は、手順の実施例１と同じであった。
【００４５】
手順の実施例３：ガラス器具内、５０℃で基材還元
ガラス器具内で小規模のスクリーニング反応を行った。Ｎ2バブラーに通じる冷却器、隔膜、及び熱電対を備え付けた１００ｍＬの三つ口丸底フラスコ（清潔でオーブン乾燥されたもの）に、エチルブチレート又はエチルベンゾエート０．０５ｍｏｌ、ＴＨＦ１０ｍＬを装入し、１５分間撹拌した。フラスコを５０℃に加熱後、ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌの混合物（添加剤を入れた物と入れない物）を、フラスコにゆっくりと加えた。還元時間を測定するため、試料１ｍＬをメタノール０．５ｍＬで加水分解し、そしてＦＴ−ＩＲ分光分析を使用して、カルボニルストレッチの消失をモニターした（基材次第で１７３４〜１６５４ｃｍ-1）。
【００４６】
手順の実施例４：ガラス器具内、２０℃で基材還元
ガラス器具内で小規模のスクリーニング反応を行った。Ｎ2バブラーに通じる冷却器、隔膜、及び熱電対を備え付けた１００ｍＬの三つ口丸底フラスコ（清潔でオーブン乾燥されたもの）に、エチルブチレート又はエチルベンゾエート０．０５ｍｏｌ、ＴＨＦ１０ｍＬを装入し、２０℃の周辺温度で１５分間撹拌した。ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌの混合物（添加剤を入れた物と入れない物）を、フラスコにゆっくりと加えた。還元時間を測定するため、試料１ｍＬをメタノール０．５ｍＬで加水分解し、そしてＦＴ−ＩＲ分光分析を使用して、カルボニルストレッチの消失をモニターした（基材次第で１７３４〜１６５４ｃｍ-1）。
【００４７】
基材対ＤＥＡＮＢの当量比
【００４８】
促進剤の製造（Ｐ）及び試験（Ｔ）
実施例Ｐ１
ＣＡＴＶ及び２−（メチルアミノ）エタノール経由で２−（メチルアミノ）エタノールカテコールスピロボレート（スピロＣＡＴ）
ＣＡＳ名称：エタンアミン，２−（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）−Ｎ−メチル−
【化１０】
【００４９】
清潔で乾いた２００ｍＬの三つ口丸底フラスコを窒素でパージし、そしてカテコールボラン（ＣＡＴＢ）０．０８４ｍｏｌ（１０ｇ）、及びトルエン１００ｍＬを装入した。フラスコを氷水浴で冷却し、そして２−（メチルアミノ）エタノール０．０８４ｍｏｌ（６．３ｇ）を、１時間３０分にわたって供給した。透き通った溶液は濁り、そして最終的には粘稠度の高い白いスラリーになる（マグネチックスターラーで撹拌するのが難しいほど）。１．８℃から７．０℃への反応温度の上昇、及びＨ2０．０４３ｍｏｌ（１．０５Ｌ）が、添加の間に発生した。生成するスラリーを室温で一晩撹拌してから真空濾過し、そして一晩乾燥させて白色粉末１５．０ｇを得た（収率９２．７％）。重水素化された試験溶媒（ＤＭＳＯ、ＤＭＳ、クロロホルム、ＴＨＦ、ベンゼン）が原因で、この生成物から代表的な11Ｂ−ＮＭＲ、及び1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを得ることは難しかった。
11Ｂ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ｄ−テトラクロロエタン）７．９ｐｐｍ
1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ｄ−テトラクロロエタン） ｐｐｍ：２．３９（ｓ，Ｈ３），２．８５（ｔ，Ｈ２），３．５９（ｔ，Ｈ２），６．５６（Ｈ２），６．６５（Ｈ２）。
【００５０】
実施例Ｔ１
スピロＣＡＴによるエステル還元
室温でＴＨＦ中、ＤＥＡＮＢ ０．０５ｍｏｌ及びスピロＣＡＴ １０ｍｏｌ％による、エチルブチレート０．０５ｍｏｌの標準的な還元を、４．５時間で完了させた。反応はＦＴ−ＩＲでモニターし、エチルブチレートカルボニルストレッチは１７３４ｃｍ-1にあった。
【００５１】
実施例Ｐ２
カテコール、ＩＰＢ、及び２−（メチルアミノ）エタノールを経由して、２−（メチルアミノ）エタノールカテコールスピロボレート（スピロＣＡＴ）
【化１１】
【００５２】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを油浴中に置いた。このフラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及びカテコール０．１００ｍｏｌ（１１．０１ｇ）を装入した。この混合物を５０℃に加熱して均質な溶液を得てから、２−（メチルアミノ）エタノールの０．１００ｍｏｌ溶液（７．５１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって加え、粘稠な白いスラリーを得た。この白いスラリーを５０℃で１時間撹拌し、そして室温に冷却した。真空濾過し、トルエン５０ｍＬで洗浄し、そして４時間乾燥させて、スピロＣＡＴの白色粉末を１０．７８ｇ（収率５５．９％）を得た。濾液と洗浄液を、真空下５０℃でかつ２５ｍｍＨｇで濃縮して、黄褐色のフレーク状固体７．４５ｇを得た（黄褐色は未反応のアミノアルコールに起因、1Ｈ−ＮＭＲによる）。
【００５３】
濾過前のスラリーの11Ｂ−ＮＭＲでは、未反応のＩＰＢが約４２％存在する。Ｒ−ＤＰＰエチレングリコールスピロボレートとは異なり、こうして作られたスピロＣＡＴは、反応を完了させるために、加熱、並びにイソプロパノール（ＩＰＡ）及びトルエンを共沸蒸留する必要がある。蒸留前に反応体を濾過して、ＩＰＢをある程度除去し、蒸留後不足したままのアミノアルコールの過剰量を作り出す。
【００５４】
実施例Ｔ２
シクロヘキサン中のスピロＣＡＴ
トルエンは、これらのスピロボレート反応から除去するのが難しい溶媒であった。シクロヘキサンは沸点が８１℃であるのに対して、トルエンは１１０℃である。両方の溶媒は、ＩＰＡと共沸を形成する。
【００５５】
清潔で乾いた１Ｌの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーへと通気されているコールドフィンガー式冷却器、マグネチックスターラー、隔壁、及び１／４インチのステンレス鋼製熱電対を取り付けた。油浴に入れたフラスコに順次、カテコール０．２００ｍｏｌ（２２．０２ｇ）、イソプロピルボレート０．２０４ｍｏｌ（ＩＰＢ、３９．５２ｇ）、及びトルエン４００ｍＬを装入した。この混合物を５０℃に加熱して均質な溶液を得てから、２−（メチルアミノ）エタノールの０．２００ｍｏｌ溶液（１５．０２ｇ）、及びトルエン２００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって加え、粘稠な白いスラリーを得た。この白いスラリーを５０℃で１時間撹拌し、そして室温に冷却した。
【００５６】
この混合物を真空下、５６０ｍｍＨｇで５０〜６０℃に濃縮し、溶媒２００ｇを取り除いた。11Ｂ−ＮＭＲは、ＩＰＢがまだ混合物中に存在していることを示した。留出物の1Ｈ−ＮＭＲは、除去されるべきＩＰＡの理論量の５５％に過ぎないという結果を示した。シクロヘキサン２５０ｍＬを再度添加し、そしてこの混合物を同一の温度及び真空で一定の時間（乾くまで）蒸留した。この白い粉末をシクロヘキサンで洗浄し、そして一晩にわたって乾燥させ、収率９３．４％で３５．９８ｇを得た。シクロヘキサン洗浄液は、ＩＰＢを含んでいた。シクロヘキサンは除去が比較的容易である一方、シクロヘキサンはＩＰＡと過剰なＩＰＢ、並びにトルエンを除去しなかった。
【００５７】
実施例Ｐ３
スピロＥＡ
ＣＡＳ名称：エタンアミン，２−（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）−
【化１２】
【００５８】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを水浴中に置いた。フラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及びカテコール０．１００ｍｏｌ（１１．０１ｇ）を装入した。この混合物を３０分間、３０℃に加熱して均質な溶液を得てから、エタノールアミンの０．１００ｍｏｌ溶液（６．１１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって添加し、粘稠な白いスラリーを得た。添加の間、３℃の発熱があった。このスラリーを室温で１時間撹拌し、それから真空濾過し、一晩乾燥させて白色粉末１６．８６ｇを得た（収率９４％）。
【００５９】
実施例Ｐ４
２−（メチルアミノ）エタノール ４−ｔ−ブチルカテコールスピロボレート（ｔ−ブチルスピロＣＡＴ）
【化１３】
【００６０】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを水浴中に置いた。フラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及び４−ｔ−ブチルカテコール０．１００ｍｏｌ（１６．６２ｇ）を装入した。この混合物を３０分間、室温で撹拌して均質な溶液を得てから、２−（メチルアミノ）エタノールの０．１００ｍｏｌ溶液（７．５１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって添加し、粘稠な白いスラリーを得た。添加の間、１０℃の発熱があった。オフホワイトの僅かに黄褐色の沈殿物「スピロボレート」が、添加の間に形成された。このスラリーを室温で１時間撹拌し、そしてロータリーエバポレータで５０℃、かつ２５ｍｍＨｇで濃縮した。この後、この粘り気のある固体を、トルエン中に再溶解させ、真空濾過して白色粉末１６．４６ｇを得た（収率８９．５１％）。
11Ｂ−ＮＭＲ：８．０ｐｐｍ。
【００６１】
実施例Ｐ５
Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン及びカテコールボランから得られるスピロＤＩＭＥ
ＣＡＳ名称：エタンアミン、２−（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−
【化１４】
【００６２】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを水浴中に置いた。フラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及びカテコール０．１００ｍｏｌ（１１．０１ｇ）を装入した。この混合物を３０分間、３０℃に保ち均質な溶液を得てから、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンの０．１００ｍｏｌ溶液（８．９１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって添加し、粘稠な白いスラリーを得た。添加の間、４℃の発熱があった。このスラリーを室温で１時間撹拌し、それから真空濾過して４時間乾燥させ、白色粉末１７．２０ｇを得た（収率９３．５％）。
11Ｂ−ＮＭＲ：１１．８ｐｐｍ。
【００６３】
実施例Ｐ６
スピロＣＡＴ
ＣＡＳ名称：ピリジン，２−［（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）メチル］−
【化１５】
【００６４】
２−ピリジンカルボキシアルデヒドをトルエン中でカテコールボラン（ＣＡＴＢ）により還元して、このスピロボレートを製造した。清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器、マグネチックスターラー、６０ｍＬの付加的な漏斗、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を取り付け、そして氷水浴に入れた。フラスコに２−ピリジンカルボキシアルデヒド０．０８４ｍｏｌ（９．０ｇ）、及びトルエン３００ｍＬを装入し、非常に黄色い溶液を得た。ＣＡＴＢの０．０８４ｍｏｌ溶液（１０．０ｇ）、及びトルエン５０ｍＬを、０〜５℃の反応温度を維持しながら１時間にわたって添加した。ＣＡＴＢ添加の際、形成されていた沈殿物（最終的に赤い油っぽい固体として沈降した）は、撹拌するのが困難であった。赤い油っぽい固体と、黄色いスラリーは、１３ｐｐｍで同一の11Ｂ−ＮＭＲを有していた。この混合物を減圧下、７０℃、２５ｍｍＨｇで濃縮すると、赤い油になった。浴のスイッチを切り、反応がゆっくりと室温まで下がるようにフラスコを真空下で回転させた。こうしてフラスコの底にいくつかの油っぽい箇所とともに、赤茶色の針結晶１６．２５ｇ（収率８５．５３％）が得られた。生成物のプロトンＮＭＲは、極微量の未反応のアルデヒド、トルエン、及び他の不詳の不純物を示した。
11Ｂ−ＮＭＲ：１３ｐｐｍ。
【００６５】
実施例Ｔ３
ＤＥＡＮＢとスピロＣＡＴを用いたアセトフェノンの還元
ＴＨＦ１０ｍＬ中で、室温で、ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌと５ｍｏｌ％のスピロＣＡＴを用いたアセトフェノン０．０５ｍｏｌの還元を、１時間で完了させた。この還元はスピロＣＡＴ無しで、５０℃で４時間かかる。５質量％のＤＭＳを有するＤＥＡＮＢを用いて、還元は５０℃で３時間かかる。反応の完了は、１６９０ｃｍ-1にあるカルボニルアセトフェノンストレッチのＦＴ−ＩＲ分析により測定した。
【００６６】
実施例Ｔ４
ＤＥＡＮＢを用いたヘプタンニトリルの還元（スピロＣＡＴ有りと無し）
ＴＨＦ１０ｍＬ中で、ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌを用いたヘプタンニトリル０．０５ｍｏｌの還元を、５０℃で２４時間、５ｍｏｌ％のスピロＣＡＴ有りと無しで行った。試料をＧＣにより分析して、反応の速度と完了を同定した。６時間でスピロＣＡＴがない方は反応が３３．９％完了しており、スピロＣＡＴが有る方は７４．５％完了していた。２４時間で、スピロＣＡＴがない方は反応が７９．４％完了しており、スピロＣＡＴが有る方は８９．７％完了していた。ヘプタンニトリルの還元が未だにゆっくりである一方、スピロＣＡＴを使用する場合には、速度において著しい上昇が見られる。
【００６７】
還元例１〜１７
（Ｒ＝参照例）
添加剤を含有するＤＥＡＮＢをエステルに添加することによって（ボラン対エステルのモル比は１：１）、ＤＥＡＮＢを用いたエチルブチレートの還元を選択された温度で行った。反応はＩＲ分光分析により、カルボニルストレッチの消失を観察してモニターした。５０℃で多数の添加剤を用いた結果が、表１に示されている。
【００６８】
表１が示しているのは、加速試薬としてオキサザボロリジンを有するＤＥＡＮＢを用いた、エチルブチレート還元の加速度である。還元速度の大きな上昇が、（Ｒ）ＭｅＣＢＳについて観察された。この肯定的な結果ともに、他の添加剤を用いた研究のために、エチルブチレートの還元を選択した。表１を参照。
【化１６】
【００６９】
速度の加速はまた、アミノアルコールから誘導される他のオキサボロリジンについても観察された。この加速試薬はその場で、アミノアルコールとボラン（ＢＨ3、実施例６と７）から形成することができる。
【００７０】
加速は、アミノジアルコキシボレート、ＤＭＡＢＯ２を用いた時でさえも観察され、このことは窒素原子が環の一部である必要がないことを示している。
【化１７】
【００７１】
二環式アミノボランを、９−ボラビシクロ［３．３．１］ノナン（９ＢＢＮ−ＰＲＯと呼ばれる）とピロリジンから製造した。この化合物は、エステル還元には効果的ではなかった。
【００７２】
第二級アミノアルコールから誘導されるスピロボレート化合物は、これまでで最良の結果を示す。スピロＭＯとスピロＣＡＴの頭文字で示された化合物は、エチルブチレートの還元時間を２０℃で４〜５時間に減少させる。スピロＭＯに勝るスピロＣＡＴの利点は、アミノアルコールが高価ではなく、そしてエステル又はアミド還元のために、キラルな触媒が必要ないことである。
【化１８】
【００７３】
【表１】
【００７４】
ボロンに対してピリジン窒素配位結合を有する化合物（スピロＰＣＡＴ）、及びボロンに対して第三級アミン配位結合を有する化合物（スピロＤＩＭＥ）は、触媒ほど効果的でなく、このことは反応においてアミン水素が重要であることを示唆している。しかしながら第一級アミン、エタノールアミンから誘導されるスピロＥＡは、エステル還元を効果的には触媒しない。
【００７５】
実施例１８〜２７
表２は、エチルベンゾエートの還元における添加剤の結果を示す。表３が示しているのは、オキサザボロリジンと、加速試薬として他のボロン化合物とを有するＤＥＡＮＢによる、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの加速還元である。
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
ここで本発明は説明された実施態様を参照しながら記載される一方、本発明はこれらの実施例に限定されると理解されるべきではない。従って本発明は、本願に添付された特許請求の範囲によってのみ限定される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒量で添加剤を有するアミンボランのようなボランを用いた、エステルやアミドのような有機基材の還元を加速させる新規の方法に関する。
【０００２】
背景技術
有機基材、例えばエステル、酸又はケトンを、還元してアルコールにすること、及びアミド、ニトリル又はイミドを還元してアミンにすることは、抗生物質、ＨＩＶ阻害剤、及び高眼圧薬といった薬剤の開発にとって鍵となる変換である。これらの変換は、他の敏感な還元可能な官能基の存在下では、選択的に完了させることが難しい。これらの有機基材の還元、特にエステル及びアミドの還元のための新規方法の導入が、非常に望まれている。
【０００３】
アミンボラン錯体は、非常に安定的なボラン供給源である。アミンのボラン錯体は、大規模で容易に使用されるが、エーテル若しくはスルフィドのボラン錯体よりも一般的に反応性が低い。アミンボランの中には、水溶液に対してさえ長期間安定的なものもある。官能基に対する反応性が低いため、有機合成へのアミンボランの適用は制限されてきた。より反応性の高い他のボラン錯体、例えばボランテトラヒドロフラン（ＢＴＨＦ）、又はジメチルスルフィドボラン（ＤＭＳＢ）とは対照的に、アミンボランを用いた還元では通常、酸性条件又は高められた温度が必要となる。ピリジンボランとトリメチルアミンボランはしばしば、アミド還元を達成するのに充分な反応性ではない。ジアルキルアニリンのボラン誘導体、及び立体障害アミンは、その他のアミンボランよりも非常に反応性が高いが、アミド還元を起こして完了させるには、高められた温度で長い加熱が必要である（Ｂｒｏｗｎ，Ｈ．Ｃ；Ｋａｎｔｈ，Ｊ．Ｖ．Ｂ．；Ｚａｉｄｌｅｗｉｃｚ，Ｍ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９８年，６３（１５），５１５４−５１６３．Ｓａｌｕｎｋｈｅ，Ａ．Ｍ．；Ｂｕｒｋｈａｒｄｔ，Ｅ．Ｒ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ １９９７年，３８（９），１５１９；Ｂｒｏｗｎ，Ｈ．Ｃ；Ｋａｎｔｈ，Ｊ．Ｖ．Ｂ．；Ｄａｌｖｉ，Ｐ．Ｖ．；Ｚａｉｄｌｅｗｉｃｚ，Ｍ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９９年，６４（１７），６２６３−６２７４参照）。Ｋａｎｔｈ，Ｊ．Ｖ．Ｂ．Ａｌｄｒｉｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ ２００２年，３５，５７．Ｂｕｒｋｈａｒｄｔ ａｎｄ Ｓａｌｕｎｋｈｅは、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンボラン（ＤＥＡＮＢ）が様々な官能基、例えばアルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、及び第三級アミドを、高められた温度で効果的に還元することを報告している。エステル及び障害ケトンには、反応を起こして完了させるために、ＴＨＦ中の還流で長い反応時間が必要となる。これらの例は、ＤＥＡＮＢの反応性が、ＢＴＨＦとＤＭＳＢよりも低いことを示した。Ｂｏｎｎａｔ，Ｍ．；Ｈｅｒｃｏｕｅｔ，Ａ．；Ｌｅ Ｃｏｒｒｅ，Ｍ．Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ １９９１年，２１（１５−１６），１５７９−８２参照。しかしながら、ＢＴＨＦは熱によるエーテル開裂、およびＤＭＳＢはその悪臭が原因で、これらのボラン試薬をエステル及びアミド還元のために大容量で使用することは、制限される。
【０００４】
ボラン錯体によるエステル官能価の還元には厳しい条件が必要となり、一般的には還元を完了まで効果的に推し進める還流条件が必要である。この目的のためにＢＴＨＦ又はＤＭＳＢを用いる幾つかの例は、Ｓｅｓｓｌｅｒ，Ｊ．Ｌ．ら、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９３年，３２，３１７５、及びＢｒｏｗｎ，Ｈ．Ｃ；Ｃｈｏｉ，Ｙ．Ｍ．；Ｎａｒａｓｉｍｈａｎ，Ｓ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９８２年，４７（１６），３１５３−６３参照。ＤＭＳＢを使用する場合、ジメチルスルフィドは通常、還流溶液から蒸留して、還元を起こして完了させる。例えば、ＤＭＳＢを用いたＬ−マレイン酸ジメチルエステルの１つのエステルの選択的な還元は、３（Ｓ）−４−ジヒドロキシ酪酸メチルエステルを成功裏にもたらす。アミンボランは一般的に、エステル官能価を減少させない。しかしながら、ＢＴＨＦは熱によるエーテル開裂、及びＤＭＳＢはその悪臭が原因で、これらのボラン試薬を大容量で使用することは、制限される。明らかに、エステル還元のために新規な方法を開発しなければならない。
【０００５】
ＳａｌｕｎｋｈｅとＢｕｒｋｈａｒｄｔ（上記参照）は、ＤＥＡＮＢが、オキサザボロリジン触媒の存在下でプロキラルなケトンの非常に効果的な還元試薬であることを示した。ＭｅＣＢＳについては、この還元が周辺温度で２時間未満で完了した一方、触媒がなければ、ケトンの還元は２７時間で５６％完了した。オキサザボロリジン触媒を用いたＢＴＨＦによるケトンの還元の促進は、Ｊｏｃｋｅｌ，Ｈ．；Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｒ．；Ｊｏｐｅ，Ｈ．；Ｓｃｈｍａｌｚ，Ｈ−Ｇ．．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．２，２０００年，６９．Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｒ．；Ｊｏｃｋｅｌ，Ｈ．；Ｓｃｈｍａｌｚ，Ｈ−Ｇ；Ｊｏｐｅ，Ｈ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．２，１９９７年，２７２５により研究されてきた。アミド及びエステルの還元は新たなキラル中心を生まないため、利用可能なキラルなオキサザボロリジン触媒をこの種類の還元で試すことは、直感的に明らかではない。
【０００６】
本発明の要約
本発明の目的は、触媒量で添加剤を有するアミンボランのようなボランを用いた、エステルやアミドのような有機基材の還元を加速させる新規の方法を提供することである。
【０００７】
この目的は、エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を、ボラン供給源としてのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体と、化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する促進剤有機化合物の存在下で反応させる加速還元法によって達成される。
【０００８】
好ましくは、エステル、酸、及びケトンは還元されてアルコールになり、そしてアミド、ニトリル及びイミンは還元されてアミンになる。
【０００９】
好ましくは、アミンボラン、スルフィドボラン、及びエーテルボランは、式
【化１】
［式中、Ｒ5〜Ｒ12は独立してＣ1-6アルキル、フェニルであるか、又はそのうちＲ5とＲ6、Ｒ9とＲ10、Ｒ11とＲ12の２つが独立してＣ4-6アルキレン基をともに形成することができ、そしてＲ5〜Ｒ12はハロゲンにより置換されていてよく、そしてＲ7とＲ8はまた、水素であってよい］
に当てはまるアミン、スルフィド及びエーテルから誘導される。
【００１０】
本願の明細書と請求項では、「アルキル」と「アルキレン」は、線状の、又は分枝状のアルキル若しくはアルキレンであってよい。
【００１１】
好ましくはアミンボランは、第三級アミンボラン、特にＮ，Ｎ−ジエチルアニリン（ＤＥＡＮＢ）であり、スルフィドボランは、ジメチルスルフィドボラン（ＤＭＳＢ）であり、そしてエーテルボランは、ボランテトラヒドロフラン（ＢＴＨＦ）若しくはボラン２−メチルテトラヒドロフランである。
【００１２】
好ましくは有機基材は、４〜３０個の炭素原子を含む。
【００１３】
好ましくは有機基材は、エステル官能基、アミド官能基、ニトリル官能基、酸官能基、ケト官能基、又はイミノ官能基の他に、１つ又は１つより多くの、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルカリール基、ヘテロシクロアルキル基、及びヘテロアリール基を含む。当該基材は、ボランにより還元されない他の官能基、例えばアルコキシ基、ハロ基、ニトロ基、スルホナミド基を含むことができ、これらの基は、触媒された還元よりもゆっくりボランと反応する、三回若しくは四回置換されたアルケンであってもよい。
【００１４】
好ましくは前記エステル、アミド、ニトリル、ケトン、及びイミンが、式
Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ2、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ3Ｒ4、Ｒ1−ＣＮ、
Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＨ、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＲ3
［式中、Ｒ1〜Ｒ4は独立して、上記の他の官能基によって置換されていてもよい、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アラルキル、Ｃ7-12アルカリールである］
に当てはまる。
【００１５】
好ましくは、促進剤有機化合物は、式Ｎ−Ｂの構造要素を含むか、或いはオキサザボロリジン化合物であるか、又は式Ｎ−Ｂ−Ｏ［式中、Ｎ−とＯ−は１つの炭素鎖により結合されている］の構造要素を含む環状化合物である。
【００１６】
この促進剤有機化合物は好ましくは、第二級アミノアルコールから、例えばボラン若しくはボレートとの反応を経由して誘導される。アミノアルコール残分は、ポリマー鎖に結合していてよい。
【００１７】
好ましくは促進剤有機化合物は、以下の式
【化２】
［式中、環は５つ、６つ、又は７つの要素を含むことができる］
のうちの１つの構造要素（これらは中心構造のみが示されているが、アルキル鎖又はアルキレン鎖のような残基ではない）を含むスピロボレート化合物である。
【００１８】
好ましくは促進剤有機化合物は、以下の一般式
【化３】
［式中、
各位置にあるＲ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16は独立して、水素、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アルカリールであり、ここでＲ13とＲ14、又はＲ13とＲ15が、環状残基をともに形成することができ（ただし、最大４つの残基Ｒ16が水素と異なる）、
ｎは１、２，又は３である］
のうち１つを有する。
【００１９】
好ましくは前記オキサザボロリジン化合物が、
【化４】
から成る群から選択される。
【００２０】
好ましくは、前記スピロボレート化合物が、
【化５】
の群から選択される。
【００２１】
促進剤化合物の量は好ましくは、アミンボラン、スルフィドボラン、又はエーテルボランに対して０．０１〜１００ｍｏｌ％である。
【００２２】
この目的はさらに、エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を加速還元するための組成物により達成され、当該組成物は、少なくとも１つのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体をボラン供給源として含み、かつ化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する、少なくとも１つの促進剤有機化合物を含む。
【００２３】
この目的はさらに、式で先に定義した促進剤有機化合物により達成される。
【００２４】
ボラン供給源を用いた反応による、エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、好ましくはエステルとアミド、特にエステルと第三級アミドからなる群から選択される有機基材の還元は、ルイス酸部位とルイス塩基部位の両方を同じ分子中に含有する促進剤有機化合物により加速させることができることを、発明者は発見した。ルイス酸部位は、前記基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そしてルイス塩基部位はボランと配位結合することができる。あるルイス酸、及びルイス塩基がこれらの要求を満たすかどうか、当業者は直ちに認識するであろう。
【００２５】
特定の理論に縛られたくはないのだが、添加剤は、ａ）ルイス酸を基材のカルボニル基に配位させて、炭素のカルボカチオン（求電子）特性を高めること、或いはｂ）添加剤に対してボラン配位を動的平衡させてボランを有する基材の相互作用を容易にする、という２つの拡散的なメカニズム（ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）によって、反応速度を高めると考えられる。より詳しく言うと、オキサザボロリジン添加剤は、ａ）基材のカルボニル基をルイス酸ボロンに配位させて、炭素のカルボカチオン（求電子）特性を高めること、或いはｂ）添加剤のルイス塩基窒素中心に対してボラン配位を動的平衡させてボランを有する基材との隣接相互作用を容易にする、という２つの収斂的なメカニズム（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を結びつけることによって、反応速度を高めると考えられる。ルイス酸部位とルイス塩基部位とを両方有する他の加速試薬もまた、活性化されたカルボニルとボランを近い隣接位に置いて、これによって還元の活性化エネルギーを下げるというメカニズムによって、カルボニル還元を支持すると予測される。
【００２６】
この方法は、溶媒の不存在下で行うことができる。
【００２７】
従って、式
【化６】
のエステル、及び式
【化７】
のアミドを、好ましくは式
【化８】
のアミン、スルフィド、又はエーテルで錯化されたボランを用いて、加速促進試薬を触媒量で添加することにより、効果的に還元することができる。これらの加速促進試薬は、ルイス酸部位とルイス塩基部位とを両方含む構造、例えばより好ましくは
【化９】
［式中、Ｒ13-16については上記意味を有し、その結果、基材のカルボニル（アミン又はエステル）は活性化されたカルボニルに対して隣接して（ルイス酸部位を）配位結合させることができ、そしてボランは活性化されたカルボニルに対して隣接して（ルイス塩基部位を）配位結合させることができる］
であってよい。
【００２８】
加速試薬は、有機基材、例えばエステル又はアミドと、（アミン）ボランの添加前に混合することができるか、又は基材への添加前に（アミン）ボランと組み合わせることができる。
【００２９】
さらに、（アミン）ボラン及び加速試薬は、有機基材、例えばエステルやアミドの還元のために組み合わせて大規模な使用を容易にするために組成物に合することができる（組成混合物）。促進剤の量は好ましくは、０．０１〜２０ｍｏｌ％、より好ましくは０．０５〜１０ｍｏｌ％である。
【００３０】
本発明の他の実施態様は、上記ボラン錯体、少なくとも１つの加速試薬（定義したような）、及び選択的に少なくとも１つの溶媒を含む溶液である。
【００３１】
加速添加剤を有する、（アミン）ボラン（例えばＮ，Ｎ−ジエチルアニリン、２，６−ルチジン、２−クロロピリジン）の新規組成物、及び本発明のエステル及びアミドの好ましい還元方法は好ましくは、エステルからアルコールへの、及びアミドからアミン（ニトリルからアミン）への変換のために使用することができる。
【００３２】
発明の詳細な説明
本発明の好ましい態様においてこの新規方法は、（アミン）ボラン、加速試薬（触媒）、及び有機基材、例えばエステル又はアミド基材を反応槽内で接触させる工程を含む。この反応はまた、連続的な方法で容易に行うことができる。
【００３３】
本発明の好ましい態様では、反応槽内で所望の温度で（アミン）ボランと加速試薬（触媒）とを合し、そしてそれから有機基材、例えばエステル又はアミド基材に添加する。本発明の組成物は一般的に、上記式の（アミン）ボランの新規組成とともに、（アミン）ボラン１ｍｏｌに対して０．０００５〜０．５ｍｏｌ、好ましくは（アミン）ボラン１ｍｏｌに対して０．０００５〜０．２ｍｏｌ、より好ましくは（アミン）ボラン１ｍｏｌに対して０．００１〜０．１ｍｏｌの濃度で加速試薬を含む。
【００３４】
本発明の方法の好ましい他の態様は、反応に（アミン）ボランを添加する前に、有機基材、例えばエステル又はアミドに加速試薬を添加することを含む。
【００３５】
本発明の方法の他の好ましい態様は、有機基材、例えばエステル又はアミドに対して、加速試薬を含有する（アミン）ボランを溶媒中で添加することを含む。もちろん、ボランに対して推奨アミンよりも錯形成能が低い１つ又は１つより多い他の溶媒が、存在していてよい。本発明の反応溶液に適した溶媒は、当該溶媒中で（アミン）ボラン錯体が高い溶解性を有するものである。その例はエーテル、例えばジエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、又は２−メチルテトラヒドロフラン、スルフィド、例えばジメチルスルフィド、又は１，６−チオキサン（これらのスルフィドはまた、ボラン錯化剤としても作用する）、及び炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、又はキシレンである。（アミン）ボラン加速試薬組成物の溶液に好ましい溶媒は、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルフィド、１，６−チオキサン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、又はシクロヘキサンであり、最も好ましくはテトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、及びトルエンである。
【００３６】
本発明の方法は一般的に、０〜＋１５０℃の温度で、好ましくは１０〜１１０℃の温度で、及びより好ましくは２０〜８５℃の温度で行うことができる。
【００３７】
圧力は通常、周辺圧力、好ましくは０．１〜１０ｂａｒの範囲、とりわけ０．５〜２．５ｂａｒの範囲である。
【００３８】
ここで記載される発明を、ここで特に記載したものとは別の変形及び修正に供することができることは、当業者により評価されるであろう。本発明は、このようなあらゆる変形と修正を含むと理解されるべきである。本発明はまた、本明細書で言及又は指摘されたあらゆる工程、特徴、化合物、及び組成物を、個別的又は集合的に、及び前記工程又は特徴のあらゆる２つ又は３つの組み合わせをすべて含む。
【００３９】
以下の実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。記載される実施例は、先に述べた発明の一般性に取って代わるものではない。
【００４０】
実施例
以下、手順の実施例、製造及び試験の実施例、並びに還元実施例を示す。
【００４１】
手順の実施例
分析用のＡＳＩ／Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｒｅａｃｔ−ＩＲを備えた、ステンレス鋼製の１リットル圧力反応器内で、いくつかの反応を行った。使用前に反応器をきれいにし、窒素でパージした。Ｒｅａｃｔ−ＩＲは、推奨される作業手順に従って、スペクトルを得る前に調整及び較正した。
【００４２】
他の反応は窒素下で、炉で乾燥した通常のガラス器具内で行った。試料を回収、急冷し、そして以下で詳細に説明するように、ＦＴ−ＩＲ又はＧＣによって分析した。
【００４３】
手順の実施例１：５０℃でのエステル及びアミドの還元
無水ＴＨＦ２００ｍＬ、及びエステル又はアミド０．１ｍｏｌを反応器に装入し、２０ｐｓｉの窒素圧下、２５ｐｓｉに調整した背圧調整弁（ＢＰＲ）を用いて５０℃に加熱した。５０℃の反応温度を維持しながら、ＤＥＡＮＢ（ｍｏｌは基材次第）を１時間にわたり３０ｐｓｉで炉に供給した。反応の完了は、カルボニルストレッチ（ｃａｒｂｏｎｙｌ ｓｔｒｅｔｃｈ）の消失により測定した（波数は基材次第）。すべてのデータを集めて分析した後、ＭｅＯＨ５０ｍＬを用いて７〜１０℃に反応を急冷した。
【００４４】
手順の実施例２：８５℃でのエステルとアミドの還元
８５℃での還元を圧力容器内で、３０ｐｓｉの窒素圧、３５ｐｓｉのＢＰＲ、及び４０ｐｓｉの供給圧力で行った。濃度と添加時間は、手順の実施例１と同じであった。
【００４５】
手順の実施例３：ガラス器具内、５０℃で基材還元
ガラス器具内で小規模のスクリーニング反応を行った。Ｎ2バブラーに通じる冷却器、隔膜、及び熱電対を備え付けた１００ｍＬの三つ口丸底フラスコ（清潔でオーブン乾燥されたもの）に、エチルブチレート又はエチルベンゾエート０．０５ｍｏｌ、ＴＨＦ１０ｍＬを装入し、１５分間撹拌した。フラスコを５０℃に加熱後、ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌの混合物（添加剤を入れた物と入れない物）を、フラスコにゆっくりと加えた。還元時間を測定するため、試料１ｍＬをメタノール０．５ｍＬで加水分解し、そしてＦＴ−ＩＲ分光分析を使用して、カルボニルストレッチの消失をモニターした（基材次第で１７３４〜１６５４ｃｍ-1）。
【００４６】
手順の実施例４：ガラス器具内、２０℃で基材還元
ガラス器具内で小規模のスクリーニング反応を行った。Ｎ2バブラーに通じる冷却器、隔膜、及び熱電対を備え付けた１００ｍＬの三つ口丸底フラスコ（清潔でオーブン乾燥されたもの）に、エチルブチレート又はエチルベンゾエート０．０５ｍｏｌ、ＴＨＦ１０ｍＬを装入し、２０℃の周辺温度で１５分間撹拌した。ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌの混合物（添加剤を入れた物と入れない物）を、フラスコにゆっくりと加えた。還元時間を測定するため、試料１ｍＬをメタノール０．５ｍＬで加水分解し、そしてＦＴ−ＩＲ分光分析を使用して、カルボニルストレッチの消失をモニターした（基材次第で１７３４〜１６５４ｃｍ-1）。
【００４７】
基材対ＤＥＡＮＢの当量比
【００４８】
促進剤の製造（Ｐ）及び試験（Ｔ）
実施例Ｐ１
ＣＡＴＶ及び２−（メチルアミノ）エタノール経由で２−（メチルアミノ）エタノールカテコールスピロボレート（スピロＣＡＴ）
ＣＡＳ名称：エタンアミン，２−（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）−Ｎ−メチル−
【化１０】
【００４９】
清潔で乾いた２００ｍＬの三つ口丸底フラスコを窒素でパージし、そしてカテコールボラン（ＣＡＴＢ）０．０８４ｍｏｌ（１０ｇ）、及びトルエン１００ｍＬを装入した。フラスコを氷水浴で冷却し、そして２−（メチルアミノ）エタノール０．０８４ｍｏｌ（６．３ｇ）を、１時間３０分にわたって供給した。透き通った溶液は濁り、そして最終的には粘稠度の高い白いスラリーになる（マグネチックスターラーで撹拌するのが難しいほど）。１．８℃から７．０℃への反応温度の上昇、及びＨ2０．０４３ｍｏｌ（１．０５Ｌ）が、添加の間に発生した。生成するスラリーを室温で一晩撹拌してから真空濾過し、そして一晩乾燥させて白色粉末１５．０ｇを得た（収率９２．７％）。重水素化された試験溶媒（ＤＭＳＯ、ＤＭＳ、クロロホルム、ＴＨＦ、ベンゼン）が原因で、この生成物から代表的な11Ｂ−ＮＭＲ、及び1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを得ることは難しかった。
11Ｂ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ｄ−テトラクロロエタン）７．９ｐｐｍ
1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ｄ−テトラクロロエタン） ｐｐｍ：２．３９（ｓ，Ｈ３），２．８５（ｔ，Ｈ２），３．５９（ｔ，Ｈ２），６．５６（Ｈ２），６．６５（Ｈ２）。
【００５０】
実施例Ｔ１
スピロＣＡＴによるエステル還元
室温でＴＨＦ中、ＤＥＡＮＢ ０．０５ｍｏｌ及びスピロＣＡＴ １０ｍｏｌ％による、エチルブチレート０．０５ｍｏｌの標準的な還元を、４．５時間で完了させた。反応はＦＴ−ＩＲでモニターし、エチルブチレートカルボニルストレッチは１７３４ｃｍ-1にあった。
【００５１】
実施例Ｐ２
カテコール、ＩＰＢ、及び２−（メチルアミノ）エタノールを経由して、２−（メチルアミノ）エタノールカテコールスピロボレート（スピロＣＡＴ）
【化１１】
【００５２】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを油浴中に置いた。このフラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及びカテコール０．１００ｍｏｌ（１１．０１ｇ）を装入した。この混合物を５０℃に加熱して均質な溶液を得てから、２−（メチルアミノ）エタノールの０．１００ｍｏｌ溶液（７．５１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって加え、粘稠な白いスラリーを得た。この白いスラリーを５０℃で１時間撹拌し、そして室温に冷却した。真空濾過し、トルエン５０ｍＬで洗浄し、そして４時間乾燥させて、スピロＣＡＴの白色粉末を１０．７８ｇ（収率５５．９％）を得た。濾液と洗浄液を、真空下５０℃でかつ２５ｍｍＨｇで濃縮して、黄褐色のフレーク状固体７．４５ｇを得た（黄褐色は未反応のアミノアルコールに起因、1Ｈ−ＮＭＲによる）。
【００５３】
濾過前のスラリーの11Ｂ−ＮＭＲでは、未反応のＩＰＢが約４２％存在する。Ｒ−ＤＰＰエチレングリコールスピロボレートとは異なり、こうして作られたスピロＣＡＴは、反応を完了させるために、加熱、並びにイソプロパノール（ＩＰＡ）及びトルエンを共沸蒸留する必要がある。蒸留前に反応体を濾過して、ＩＰＢをある程度除去し、蒸留後不足したままのアミノアルコールの過剰量を作り出す。
【００５４】
実施例Ｔ２
シクロヘキサン中のスピロＣＡＴ
トルエンは、これらのスピロボレート反応から除去するのが難しい溶媒であった。シクロヘキサンは沸点が８１℃であるのに対して、トルエンは１１０℃である。両方の溶媒は、ＩＰＡと共沸を形成する。
【００５５】
清潔で乾いた１Ｌの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーへと通気されているコールドフィンガー式冷却器、マグネチックスターラー、隔壁、及び１／４インチのステンレス鋼製熱電対を取り付けた。油浴に入れたフラスコに順次、カテコール０．２００ｍｏｌ（２２．０２ｇ）、イソプロピルボレート０．２０４ｍｏｌ（ＩＰＢ、３９．５２ｇ）、及びトルエン４００ｍＬを装入した。この混合物を５０℃に加熱して均質な溶液を得てから、２−（メチルアミノ）エタノールの０．２００ｍｏｌ溶液（１５．０２ｇ）、及びトルエン２００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって加え、粘稠な白いスラリーを得た。この白いスラリーを５０℃で１時間撹拌し、そして室温に冷却した。
【００５６】
この混合物を真空下、５６０ｍｍＨｇで５０〜６０℃に濃縮し、溶媒２００ｇを取り除いた。11Ｂ−ＮＭＲは、ＩＰＢがまだ混合物中に存在していることを示した。留出物の1Ｈ−ＮＭＲは、除去されるべきＩＰＡの理論量の５５％に過ぎないという結果を示した。シクロヘキサン２５０ｍＬを再度添加し、そしてこの混合物を同一の温度及び真空で一定の時間（乾くまで）蒸留した。この白い粉末をシクロヘキサンで洗浄し、そして一晩にわたって乾燥させ、収率９３．４％で３５．９８ｇを得た。シクロヘキサン洗浄液は、ＩＰＢを含んでいた。シクロヘキサンは除去が比較的容易である一方、シクロヘキサンはＩＰＡと過剰なＩＰＢ、並びにトルエンを除去しなかった。
【００５７】
実施例Ｐ３
スピロＥＡ
ＣＡＳ名称：エタンアミン，２−（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）−
【化１２】
【００５８】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを水浴中に置いた。フラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及びカテコール０．１００ｍｏｌ（１１．０１ｇ）を装入した。この混合物を３０分間、３０℃に加熱して均質な溶液を得てから、エタノールアミンの０．１００ｍｏｌ溶液（６．１１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって添加し、粘稠な白いスラリーを得た。添加の間、３℃の発熱があった。このスラリーを室温で１時間撹拌し、それから真空濾過し、一晩乾燥させて白色粉末１６．８６ｇを得た（収率９４％）。
【００５９】
実施例Ｐ４
２−（メチルアミノ）エタノール ４−ｔ−ブチルカテコールスピロボレート（ｔ−ブチルスピロＣＡＴ）
【化１３】
【００６０】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを水浴中に置いた。フラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及び４−ｔ−ブチルカテコール０．１００ｍｏｌ（１６．６２ｇ）を装入した。この混合物を３０分間、室温で撹拌して均質な溶液を得てから、２−（メチルアミノ）エタノールの０．１００ｍｏｌ溶液（７．５１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって添加し、粘稠な白いスラリーを得た。添加の間、１０℃の発熱があった。オフホワイトの僅かに黄褐色の沈殿物「スピロボレート」が、添加の間に形成された。このスラリーを室温で１時間撹拌し、そしてロータリーエバポレータで５０℃、かつ２５ｍｍＨｇで濃縮した。この後、この粘り気のある固体を、トルエン中に再溶解させ、真空濾過して白色粉末１６．４６ｇを得た（収率８９．５１％）。
11Ｂ−ＮＭＲ：８．０ｐｐｍ。
【００６１】
実施例Ｐ５
Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン及びカテコールボランから得られるスピロＤＩＭＥ
ＣＡＳ名称：エタンアミン、２−（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−
【化１４】
【００６２】
清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器を取り付けた。マグネチックスターラー、隔膜、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を加え、そしてフラスコを水浴中に置いた。フラスコに順次、イソプロピルボレート０．１０２ｍｏｌ（１９．７６ｇ）、トルエン２００ｍＬ、及びカテコール０．１００ｍｏｌ（１１．０１ｇ）を装入した。この混合物を３０分間、３０℃に保ち均質な溶液を得てから、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンの０．１００ｍｏｌ溶液（８．９１ｇ）、及びトルエン１００ｍＬをゆっくりと１時間にわたって添加し、粘稠な白いスラリーを得た。添加の間、４℃の発熱があった。このスラリーを室温で１時間撹拌し、それから真空濾過して４時間乾燥させ、白色粉末１７．２０ｇを得た（収率９３．５％）。
11Ｂ−ＮＭＲ：１１．８ｐｐｍ。
【００６３】
実施例Ｐ６
スピロＣＡＴ
ＣＡＳ名称：ピリジン，２−［（１，３，２−ベンゾジオキサボロル−２−イロキシ）メチル］−
【化１５】
【００６４】
２−ピリジンカルボキシアルデヒドをトルエン中でカテコールボラン（ＣＡＴＢ）により還元して、このスピロボレートを製造した。清潔で乾いた５００ｍＬの三つ口丸底フラスコに、窒素バブラーに行く弁を備えるコールドフィンガー式冷却器、マグネチックスターラー、６０ｍＬの付加的な漏斗、１／４インチのステンレス鋼製熱電対を取り付け、そして氷水浴に入れた。フラスコに２−ピリジンカルボキシアルデヒド０．０８４ｍｏｌ（９．０ｇ）、及びトルエン３００ｍＬを装入し、非常に黄色い溶液を得た。ＣＡＴＢの０．０８４ｍｏｌ溶液（１０．０ｇ）、及びトルエン５０ｍＬを、０〜５℃の反応温度を維持しながら１時間にわたって添加した。ＣＡＴＢ添加の際、形成されていた沈殿物（最終的に赤い油っぽい固体として沈降した）は、撹拌するのが困難であった。赤い油っぽい固体と、黄色いスラリーは、１３ｐｐｍで同一の11Ｂ−ＮＭＲを有していた。この混合物を減圧下、７０℃、２５ｍｍＨｇで濃縮すると、赤い油になった。浴のスイッチを切り、反応がゆっくりと室温まで下がるようにフラスコを真空下で回転させた。こうしてフラスコの底にいくつかの油っぽい箇所とともに、赤茶色の針結晶１６．２５ｇ（収率８５．５３％）が得られた。生成物のプロトンＮＭＲは、極微量の未反応のアルデヒド、トルエン、及び他の不詳の不純物を示した。
11Ｂ−ＮＭＲ：１３ｐｐｍ。
【００６５】
実施例Ｔ３
ＤＥＡＮＢとスピロＣＡＴを用いたアセトフェノンの還元
ＴＨＦ１０ｍＬ中で、室温で、ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌと５ｍｏｌ％のスピロＣＡＴを用いたアセトフェノン０．０５ｍｏｌの還元を、１時間で完了させた。この還元はスピロＣＡＴ無しで、５０℃で４時間かかる。５質量％のＤＭＳを有するＤＥＡＮＢを用いて、還元は５０℃で３時間かかる。反応の完了は、１６９０ｃｍ-1にあるカルボニルアセトフェノンストレッチのＦＴ−ＩＲ分析により測定した。
【００６６】
実施例Ｔ４
ＤＥＡＮＢを用いたヘプタンニトリルの還元（スピロＣＡＴ有りと無し）
ＴＨＦ１０ｍＬ中で、ＤＥＡＮＢ０．０５ｍｏｌを用いたヘプタンニトリル０．０５ｍｏｌの還元を、５０℃で２４時間、５ｍｏｌ％のスピロＣＡＴ有りと無しで行った。試料をＧＣにより分析して、反応の速度と完了を同定した。６時間でスピロＣＡＴがない方は反応が３３．９％完了しており、スピロＣＡＴが有る方は７４．５％完了していた。２４時間で、スピロＣＡＴがない方は反応が７９．４％完了しており、スピロＣＡＴが有る方は８９．７％完了していた。ヘプタンニトリルの還元が未だにゆっくりである一方、スピロＣＡＴを使用する場合には、速度において著しい上昇が見られる。
【００６７】
還元例１〜１７
（Ｒ＝参照例）
添加剤を含有するＤＥＡＮＢをエステルに添加することによって（ボラン対エステルのモル比は１：１）、ＤＥＡＮＢを用いたエチルブチレートの還元を選択された温度で行った。反応はＩＲ分光分析により、カルボニルストレッチの消失を観察してモニターした。５０℃で多数の添加剤を用いた結果が、表１に示されている。
【００６８】
表１が示しているのは、加速試薬としてオキサザボロリジンを有するＤＥＡＮＢを用いた、エチルブチレート還元の加速度である。還元速度の大きな上昇が、（Ｒ）ＭｅＣＢＳについて観察された。この肯定的な結果ともに、他の添加剤を用いた研究のために、エチルブチレートの還元を選択した。表１を参照。
【化１６】
【００６９】
速度の加速はまた、アミノアルコールから誘導される他のオキサボロリジンについても観察された。この加速試薬はその場で、アミノアルコールとボラン（ＢＨ3、実施例６と７）から形成することができる。
【００７０】
加速は、アミノジアルコキシボレート、ＤＭＡＢＯ２を用いた時でさえも観察され、このことは窒素原子が環の一部である必要がないことを示している。
【化１７】
【００７１】
二環式アミノボランを、９−ボラビシクロ［３．３．１］ノナン（９ＢＢＮ−ＰＲＯと呼ばれる）とピロリジンから製造した。この化合物は、エステル還元には効果的ではなかった。
【００７２】
第二級アミノアルコールから誘導されるスピロボレート化合物は、これまでで最良の結果を示す。スピロＭＯとスピロＣＡＴの頭文字で示された化合物は、エチルブチレートの還元時間を２０℃で４〜５時間に減少させる。スピロＭＯに勝るスピロＣＡＴの利点は、アミノアルコールが高価ではなく、そしてエステル又はアミド還元のために、キラルな触媒が必要ないことである。
【化１８】
【００７３】
【表１】
【００７４】
ボロンに対してピリジン窒素配位結合を有する化合物（スピロＰＣＡＴ）、及びボロンに対して第三級アミン配位結合を有する化合物（スピロＤＩＭＥ）は、触媒ほど効果的でなく、このことは反応においてアミン水素が重要であることを示唆している。しかしながら第一級アミン、エタノールアミンから誘導されるスピロＥＡは、エステル還元を効果的には触媒しない。
【００７５】
実施例１８〜２７
表２は、エチルベンゾエートの還元における添加剤の結果を示す。表３が示しているのは、オキサザボロリジンと、加速試薬として他のボロン化合物とを有するＤＥＡＮＢによる、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの加速還元である。
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
ここで本発明は説明された実施態様を参照しながら記載される一方、本発明はこれらの実施例に限定されると理解されるべきではない。従って本発明は、本願に添付された特許請求の範囲によってのみ限定される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を、ボラン供給源としてのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体と、化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する促進剤有機化合物の存在下で反応させる、加速還元方法。
【請求項２】
エステル、酸、及びケトンは還元されてアルコールになり、そしてアミド、ニトリル、及びイミンは還元されてアミンになる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アミンボラン、スルフィドボラン、及びエーテルボランが、式
【化１】
［式中、Ｒ5〜Ｒ12は独立してＣ1-6アルキル、フェニルであるか、又はそのうちＲ5とＲ6、Ｒ9とＲ10、Ｒ11とＲ12の２つが独立してＣ4-6アルキレン基をともに形成することができ、そしてＲ5〜Ｒ12はハロゲンにより置換されていてよく、そしてＲ7とＲ8はまた、水素であってよい］
に当てはまるアミン、スルフィド、及びエーテルから誘導される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記アミンボランが、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン（ＤＥＡＮＢ）であり、前記スルフィドボランがジメチルスルフィドボラン（ＤＭＳＢ）であり、そして前記エーテルボランがボランテトラヒドロフラン（ＢＴＨＦ）又はボラン−２−メチルテトラヒドロフランである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記有機基材が４〜３０個の炭素原子を含む、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記有機基材が、エステル官能基、アミド官能基、ニトリル官能基、酸官能基、ケト官能基、又はイミノ官能基の他に、１つ又は１つより多くの、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルカリール基、ヘテロシクロアルキル基、及びヘテロアリール基を含み、かつボランにより還元されない他の官能基を含むことができる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、及びイミンが、式
Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ2、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ3Ｒ4、Ｒ1−ＣＮ、
Ｒ1−ＣＯＯＨ、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＨ、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＲ3
［式中、Ｒ1〜Ｒ4は独立して、ボランにより還元されない他の官能基によって置換されていてもよい、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アラルキル、Ｃ7-12アルカリールである］
に当てはまる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記促進剤有機化合物が、式Ｎ−Ｂの構造要素を含むか、或いはオキサザボロリジン化合物であるか、又は式Ｎ−Ｂ−Ｏ［式中、Ｎ−とＯ−は１つの炭素鎖により結合されている］の構造要素を含む環状化合物である、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記促進剤有機化合物が、以下の式
【化２】
［式中、環は５つ、６つ、又は７つの要素を含むことができる］
のうちの１つの構造要素を含むスピロボレート化合物である、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記促進剤有機化合物が、以下の一般式
【化３】
［式中、
各位置にあるＲ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16は独立して、水素、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アラルキル、Ｃ7-12アルカリールであり、ここでＲ13とＲ14、又はＲ13とＲ15が、環状残基をともに形成することができ（ただし、最大４つの残基Ｒ16が水素と異なる）、
ｎは１、２，又は３である］
のうち１つを有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記オキサザボロリジン化合物が、
【化４】
から成る群から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スピロボレート化合物が
【化５】
から成る群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記促進剤化合物の量が、アミンボラン、スルフィドボラン、又はエーテルボランに対して０．０１〜１００ｍｏｌ％である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を加速還元するための組成物であって、少なくとも１つのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体をボラン供給源として含み、かつ化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する、少なくとも１つの促進剤有機化合物を含む、組成物。
【請求項１５】
請求項１０で定義された促進剤有機化合物。
【請求項１６】
請求項１２で定義された促進剤有機化合物。
【請求項１】
エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を、ボラン供給源としてのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体と、化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する促進剤有機化合物の存在下で反応させる、加速還元方法。
【請求項２】
エステル、酸、及びケトンは還元されてアルコールになり、そしてアミド、ニトリル、及びイミンは還元されてアミンになる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アミンボラン、スルフィドボラン、及びエーテルボランが、式
【化１】
［式中、Ｒ5〜Ｒ12は独立してＣ1-6アルキル、フェニルであるか、又はそのうちＲ5とＲ6、Ｒ9とＲ10、Ｒ11とＲ12の２つが独立してＣ4-6アルキレン基をともに形成することができ、そしてＲ5〜Ｒ12はハロゲンにより置換されていてよく、そしてＲ7とＲ8はまた、水素であってよい］
に当てはまるアミン、スルフィド、及びエーテルから誘導される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記アミンボランが、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン（ＤＥＡＮＢ）であり、前記スルフィドボランがジメチルスルフィドボラン（ＤＭＳＢ）であり、そして前記エーテルボランがボランテトラヒドロフラン（ＢＴＨＦ）又はボラン−２−メチルテトラヒドロフランである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記有機基材が４〜３０個の炭素原子を含む、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記有機基材が、エステル官能基、アミド官能基、ニトリル官能基、酸官能基、ケト官能基、又はイミノ官能基の他に、１つ又は１つより多くの、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルカリール基、ヘテロシクロアルキル基、及びヘテロアリール基を含み、かつボランにより還元されない他の官能基を含むことができる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、及びイミンが、式
Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ2、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ3Ｒ4、Ｒ1−ＣＮ、
Ｒ1−ＣＯＯＨ、Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＨ、Ｒ1Ｒ2Ｃ＝ＮＲ3
［式中、Ｒ1〜Ｒ4は独立して、ボランにより還元されない他の官能基によって置換されていてもよい、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アラルキル、Ｃ7-12アルカリールである］
に当てはまる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記促進剤有機化合物が、式Ｎ−Ｂの構造要素を含むか、或いはオキサザボロリジン化合物であるか、又は式Ｎ−Ｂ−Ｏ［式中、Ｎ−とＯ−は１つの炭素鎖により結合されている］の構造要素を含む環状化合物である、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記促進剤有機化合物が、以下の式
【化２】
［式中、環は５つ、６つ、又は７つの要素を含むことができる］
のうちの１つの構造要素を含むスピロボレート化合物である、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記促進剤有機化合物が、以下の一般式
【化３】
［式中、
各位置にあるＲ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16は独立して、水素、Ｃ1-12アルキル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-12アラルキル、Ｃ7-12アルカリールであり、ここでＲ13とＲ14、又はＲ13とＲ15が、環状残基をともに形成することができ（ただし、最大４つの残基Ｒ16が水素と異なる）、
ｎは１、２，又は３である］
のうち１つを有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記オキサザボロリジン化合物が、
【化４】
から成る群から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スピロボレート化合物が
【化５】
から成る群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記促進剤化合物の量が、アミンボラン、スルフィドボラン、又はエーテルボランに対して０．０１〜１００ｍｏｌ％である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
エステル、アミド、ニトリル、酸、ケトン、イミン、又はこれらの混合物からなる群から選択される有機基材を加速還元するための組成物であって、少なくとも１つのアミンボラン錯体、スルフィドボラン錯体、又はエーテルボラン錯体をボラン供給源として含み、かつ化合物構造中にルイス酸部位とルイス塩基部位の両方（当該化合物のルイス酸部位は、基材のカルボニル基、又はニトリル基、又はイミノ基と配位結合することができ、そして前記ルイス塩基部位は、ボランと配位結合することができる）を含有する、少なくとも１つの促進剤有機化合物を含む、組成物。
【請求項１５】
請求項１０で定義された促進剤有機化合物。
【請求項１６】
請求項１２で定義された促進剤有機化合物。
【公表番号】特表２０１０−５３９２１９（Ｐ２０１０−５３９２１９Ａ）
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２５３４５（Ｐ２０１０−５２５３４５）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６２４３２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３７３０７
【国際公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６２４３２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３７３０７
【国際公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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