説明

亜鉛−マグネシウムアート錯体を含む求核試薬及びそれを使用する求核付加体の製造方法

【課題】カルボニル炭素又はイミノ炭素へ炭化水素基を付加した求核反応体を温和な条件下であっても高選択的に得られる。
【解決手段】THF中で、塩化亜鉛(0.335mmol)とEtMgCl(4.35mmol)の存在下、ベンゾフェノン(3.35mmol)を加え、0℃にて2時間攪拌した。その後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、室温下3分攪拌した。続いて、酢酸エチルを加え、通常の分液処理を行った。抽出した有機層を洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過、濃縮した。中性シリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=5:1)にて生成物を分取し、対応する3級アルコールを収率84%で得た。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、亜鉛−マグネシウムアート錯体を含む求核試薬及びそれを使用する求核付加体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、カルボニル炭素に炭化水素基を付加する求核付加反応に用いられる求核試薬としては、アルキルリチウム試薬やグリニャール試薬などが広く知られている。また、医農薬の合成中間体やフォトレジスト原料として有用であることが知られている3級アルコールの一般的な合成手法としては、アルキルリチウム試薬やグリニャール試薬などを用いてケトンのカルボニル炭素に炭化水素基を付加する方法が挙げられるが、この方法ではケトンが還元されることにより2級アルコールが副生して所望の3級アルコールの収率低下を招くといった問題がある。本発明者らはマグネシウム−リチウムアート錯体がこうした既往の問題を克服することを発見し、ケトンのカルボニル炭素に炭化水素基を付加することにより3級アルコールを高収率で得る方法を報告している(非特許文献1)。
【非特許文献1】Organic Lettters, 2005, vol7, No.4, p573-576
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上述した非特許文献1では、−78℃という低温で反応を行っていることから、工業的な見地からすると必ずしも利用しやすい反応とはいえなかった。
【0004】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、置換基を有していてもよい炭化水素基をカルボニル炭素又はイミノ炭素に付加した求核付加体を温和な温度条件下であっても高選択的に得ることのできる求核試薬及び求核付加体の製造方法を提供することを目的の一つとする。また、亜鉛−マグネシウムアート錯体を触媒として、グリニャール試薬による求核反応を高選択的に進行させることができる求核付加体の製造方法を提供することを目的の一つとする。更に、有機亜鉛又は無機亜鉛を触媒前駆体として、グリニャール試薬による求核反応を高選択的に進行させることができる求核付加体の製造方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した目的を達成するために、本発明者らは、ジエチル亜鉛に対して1当量のエチルマグネシウムクロライドを室温で反応させることにより亜鉛−マグネシウムアート錯体を調製し、この亜鉛−マグネシウムアート錯体をベンゾフェノンに対して1当量用いてカルボニル炭素への炭化水素基の付加反応を反応温度0℃という温和な条件下で行ったところ、80%を超える高収率で3級アルコールが得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0006】
即ち、本発明の求核試薬は、カルボニル炭素又はイミノ炭素を含む反応基質の前記カルボニル炭素又は前記イミノ炭素に置換基を有していてもよい炭化水素基を付加する求核付加反応に用いられる求核試薬であって、RZnMgX(R,R,Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(三者はすべて同じであってもよいし1つだけ異なっていてもよいしすべて異なっていてもよい)、Xはハロゲン)で表される亜鉛−マグネシウムアート錯体を含むことを要旨とする。この求核試薬は、RMgX(Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(R,R,Rのいずれかと同じであってもよいし異なっていてもよい),Xはハロゲン(Xと同じであってもよいし異なっていてもよい))で表されるグリニャール試薬を含んでいてもよい。
【0007】
また、本発明の求核付加体の製造方法は、カルボニル炭素又はイミノ炭素を含む反応基質の前記カルボニル炭素又は前記イミノ炭素に置換基を有していてもよい炭化水素基を付加することにより求核付加体を製造する方法であって、前記炭化水素基を付加する際にはRZnMgX(R,R,R,Xは前出のとおり)で表される亜鉛−マグネシウムアート錯体を使用することを要旨とする。この製造方法では、亜鉛−マグネシウムアート錯体を反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上用いて反応させてもよいが、RMgX(R,Xは前出のとおり)で表されるグリニャール試薬を反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上用いると共に亜鉛−マグネシウムアート錯体を触媒量用いてもよい。あるいは、炭化水素基を付加する際に、反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上のRMgX(Rは置換基を有していてもよい炭化水素基、Xはハロゲン)で表されるグリニャール試薬と反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して0.05当量以上1当量以下の有機亜鉛又は無機亜鉛を使用してもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明の求核試薬および本発明の求核付加体の製造方法によれば、カルボニル炭素又はイミノ炭素へ炭化水素基を付加した求核付加体を比較的温和な温度条件下であっても高選択的に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の求核試薬又は求核付加体の製造方法において、カルボニル炭素を含む反応基質としては、例えばアルデヒド、ケトン、エステルなどが挙げられるが、このうちケトン、エステルが好ましい。ケトンやエステルを反応基質として用いた場合には、医農薬の合成中間体やフォトレジスト原料などに有用な3級アルコールを製造することができる。ケトンとしては、特に限定されるものではないが、例えばベンゾフェノンのようにカルボニル炭素に同じ又は異なる芳香族炭化水素が結合したもの;アセトフェノンやプロピオフェノン、アセトナフトンのようにカルボニル炭素に脂肪族炭化水素(ペルフルオロアルキル基を含む)と芳香族炭化水素とが結合したもの;シクロヘキサノンやシクロペンタノン、1−又は2−インダノン、1−又は2−テトラロン、アダマンタノンなどのようにカルボニル炭素が脂環式炭化水素の環を構成するもの;メチル−2−チエニルケトンやメチル−3−チエニルケトン、メチル−4−ピリジルケトンのようにカルボニル炭素にヘテロ環と脂肪族炭化水素とが結合したもの;2,2’−ジチエニルケトンのようにカルボニル炭素に同じ又は異なるヘテロ環が結合したものなどが挙げられる。また、エステルとしては、特に限定されるものではないが、例えば安息香酸エチルのように芳香族カルボン酸エステルなどが挙げられる。一方、また、イミノ炭素を含む反応基質としては、例えばアルジミンやケチミンなどが挙げられるが、このうちアルジミンが好ましい。アルジミンとしては、特に限定されるものではないが、例えば芳香族アルデヒドと1級アミン(脂肪族アミン、芳香族アミンなど)との反応によって得られるものが挙げられる。
【0010】
本発明の求核試薬又は求核付加体の製造方法において、亜鉛−マグネシウムアート錯体はRZnMgX(R,R,Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(三者はすべて同じであってもよいし1つだけ異なっていてもよいしすべて異なっていてもよい)、Xはハロゲン)で表され、亜鉛−マグネシウムアート錯体と併存されることがあるグリニャール試薬はRMgX(Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(R,R,Rのいずれかと同じであってもよいし異なっていてもよい),Xはハロゲン(Xと同じであってもよいし異なっていてもよい))で表わされ、有機亜鉛又は無機亜鉛と共に用いられるグリニャール試薬はRMgX(Rは置換基を有していてもよい炭化水素基、Xはハロゲン)で表されるが、このうちR〜R,Rつまり置換基を有していてもよい炭化水素基における炭化水素基としては、脂肪族鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素基などのほか、これらの炭化水素基の任意の位置に1以上の置換基を有するものなどが挙げられる。脂肪族鎖式炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基などが挙げられ、脂環式炭化水素基としては、シクロアルキル基、シクロアルケニル基などが挙げられる。アルキル基としては、例えばメチル基、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、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−エチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、2,2−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基などが挙げられる。アルケニル基としては、例えばビニル基、アリル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、2−メチル−1−ブテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、4−ペンテニル基、4−メチル−3−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、4−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基などが挙げられる。シクロアルキル基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などが挙げられる。シクロアルケニル基としては、例えば2−シクロペンテン−1−イル、3−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イル、3−シクロヘキセン−1−イルなどが挙げられる。これらの炭化水素基が有していてもよい置換基としては、求核付加反応に不活性であれば特に限定されないが、例えば既に例示列挙したアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基などのほか、アリール基やアルコキシ基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基などが挙げられ、このうちフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。また、亜鉛−マグネシウムアート錯体やグリニャール試薬のX,Xつまりハロゲンとしては、特に限定されるものではないが、例えば塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
【0011】
本発明の求核試薬又は求核付加体の製造方法において、RZnMgX(R,R,R,Xは前出のとおり)で表わされる亜鉛−マグネシウムアート錯体は、例えばRZnで表される有機亜鉛とRMgXで表されるグリニャール試薬(RZnに対して1当量)とを反応させることにより調製してもよいし、ZnXで表される無機亜鉛とRMgXで表されるグリニャール試薬(ZnXに対して3当量)とを反応させることにより調製してもよい。後者の場合、R=R=Rとなる。なお、亜鉛−マグネシウムアート錯体は公知化合物であり、例えばChem. Ber., 1986, vol119, p1581-1593などに記載されている。
【0012】
本発明の求核試薬は、RZnMgX(R,R,R,Xは前出のとおり)で表わされる亜鉛−マグネシウムアート錯体を単独で含むものとしてもよいが、この亜鉛−マグネシウムアート錯体とRMgX(R,Xは前出のとおり)で表されるグリニャール試薬とを含むものとしてもよく、更にリチウム塩(例えばハロゲン化リチウムなど)を含むものとしてもよい。亜鉛−マグネシウムアート錯体を単独で含むものとする場合には、亜鉛−マグネシウムアート錯体を反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上用いることが好ましい。一方、亜鉛−マグネシウムアート錯体とグリニャール試薬とを含むものとする場合には、グリニャール試薬を反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上用いると共に亜鉛−マグネシウムアート錯体を触媒量用いることが好ましい。ここで、触媒量とは、求核付加体の収率を考慮すれば、反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して0.05当量以上であることが好ましく、0.1当量以上であることがより好ましい。また、経済性を考慮すれば、0.5当量以下が好ましく、0.2当量以下であることがより好ましい。なお、亜鉛−マグネシウムアート錯体とグリニャール試薬のほかに更にリチウム塩を含むものとする場合には、リチウム塩を反応基質に対して1当量以上用いることが好ましい。
【0013】
本発明の求核付加体の製造方法において、反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上のRMgX(R,Xは前出のとおり)で表されるグリニャール試薬と反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して0.05当量以上1当量以下の有機亜鉛又は無機亜鉛を使用するようにしてもよい。こうすれば、少量の有機亜鉛又は無機亜鉛を用いることにより、グリニャール試薬の求核付加反応の高効率化を図ることができる。ここで、有機亜鉛としては、例えばRZn(R,Rは前述のとおり)などが挙げられ、無機亜鉛としては、例えばハロゲン化亜鉛などが挙げられるが、コスト等を考慮すれば無機亜鉛、特にハロゲン化亜鉛を使用するのが好ましい。ハロゲン化亜鉛を用いる場合には、グリニャール試薬は、反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量分とハロゲン化亜鉛に対して3当量分との和以上使用することが好ましい。なお、有機亜鉛又は無機亜鉛は、反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して0.1当量以上であることがより好ましく、また、経済性を考慮すれば、0.5当量以下が好ましく、0.2当量以下であることがより好ましい。
【0014】
本発明の求核付加体の製造方法において、反応溶媒はエーテル系溶媒を使用するのが好ましい。エーテル系溶媒としては、例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)などのほか、これらと炭化水素系溶媒(ヘキサンなど)との混合溶媒などが挙げられる。
【0015】
本発明の求核付加体の製造方法において、反応温度は目的生成物である求核付加体と副生成物である還元体との比率や単位時間当たりの求核付加体の生成率などを考慮して適宜設定すればよいが、例えば−78〜50℃の範囲で設定するのが好ましく、−20〜50℃の範囲で設定するのがより好ましく、0〜30℃の範囲で設定するのが更に好ましい。
【0016】
本発明の求核付加体の製造方法において、反応時間は、反応基質、反応温度などに応じて適宜設定すればよいが、通常は数分〜数10時間である。なお、求核付加反応は反応基質が完全に消費されるまで行ってもよいが、反応が進むにつれて反応基質の消失速度が極端に遅くなる場合には反応基質が完全に消費されなくても反応を終了して反応生成物を取り出した方が好ましい場合もある。
【0017】
本発明の求核付加体の製造方法において、求核付加体を単離するには、通常知られている単離手法を適用すればよい。例えば、反応混合物に水と有機溶媒とを加えて分液ロートで水層と有機層に分液し、有機層をろ過及び濃縮した後、カラムクロマトグラムなどで精製することにより、目的とする求核付加体を単離することができる。
【実施例】
【0018】
1.アルキル化剤の検討(実施例1〜3,比較例1〜7)
[実施例1]
加熱減圧乾燥後、窒素置換した30mL反応容器に、ジエチル亜鉛(1.0M n−ヘキサン溶液、3.69mL、3.69mmol)、EtMgCl(0.87M エチル−グリニャール試薬テトラヒドロフラン(THF)溶液、4.24mL,3.69mmol)を加えて、室温で1時間攪拌した。その後、混合液を0℃に冷却し、ベンゾフェノン(0.610g,3.35mmol)を加え、引き続き0℃にて2時間攪拌した。反応終了をTLCで確認し、飽和塩化アンモニウム水溶液(10mL)を加え、室温下3分攪拌した。酢酸エチル(10mL)を加え、通常の分液処理を行った。水層からさらに酢酸エチル抽出(10mL)を2回行った。抽出した有機層は水(10mL)、飽和塩化ナトリウム水溶液(10mL)の順に洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過、濃縮した。中性シリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=5:1)にて生成物を分取し、対応する3級アルコールを収率85%で得た。この実施例1は、ジエチル亜鉛とグリニャール試薬とを反応させることにより亜鉛−マグネシウムアート錯体(EtZnMgCl)を調製し、この亜鉛−マグネシウムアート錯体を求核試薬として用いた例である。
【0019】
[実施例2〜4,比較例1〜7]
実施例2〜4及び比較例1〜7につき、表1に示すアルキル化剤を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。その結果を表1に示す。ここで、実施例2は、ジエチル亜鉛とグリニャール試薬(ジエチル亜鉛に対して1当量)とから亜鉛−マグネシウムアート錯体(10mol%)を調製し、この亜鉛−マグネシウムアート錯体とグリニャール試薬とを求核試薬として用いた例である。実施例3は、塩化亜鉛とグリニャール試薬(塩化亜鉛に対して3当量)とから亜鉛−マグネシウムアート錯体(10mol%)を調製し、これとグリニャール試薬とを求核試薬として用いた例である。実施例4は、塩化亜鉛とグリニャール試薬(塩化亜鉛に対して3当量)とから亜鉛−マグネシウムアート錯体(5mol%)を調製し、この亜鉛−マグネシウムアート錯体とグリニャール試薬とを求核試薬として用いた例である。
【0020】
表1から明らかなように、求核試薬として亜鉛−マグネシウムアート錯体を利用した実施例1〜4では、有機リチウムやグリニャール試薬、有機亜鉛を単独で用いた場合(比較例1〜4)や、グリニャール試薬とリチウム塩とを併存させた場合(比較例5,6)、有機亜鉛とリチウム塩とを併存させた場合(比較例7)と比べて、いずれも高収率で求核付加体である3級アルコールが得られた。
【0021】
【表1】

【0022】
2.ケトンへの求核付加反応に用いるグリニャール試薬の検討(実施例4〜12)
[実施例5]
加熱減圧乾燥後、窒素置換した30mL反応容器に、塩化亜鉛(45.6mg,0.335mmol)、EtMgCl(0.87M エチル−グリニャール試薬テトラヒドロフラン(THF)溶液、5.0mL,4.35mmol)を加えて、室温で1時間攪拌した。その後、混合液を0℃に冷却し、ベンゾフェノン(0.610g,3.35mmol)を加え、引き続き0℃にて2時間攪拌した。反応終了をTLCで確認し、飽和塩化アンモニウム水溶液(10mL)を加え、室温下3分攪拌した。酢酸エチル(10mL)を加え、通常の分液処理を行った。水層からさらに酢酸エチル抽出(10mL)を2回行った。抽出した有機層は水(10mL)、飽和塩化ナトリウム水溶液(10mL)の順に洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過、濃縮した。中性シリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=5:1)にて生成物を分取し、対応する3級アルコールを収率84%で得た。この実施例5は、10mol%の亜鉛−マグネシウムアート錯体を調製し、これとグリニャール試薬とを求核試薬として用いた例である。その結果を表2に示す。なお、表2において、実施例4の直下に記載したカッコ内の実験データは、塩化亜鉛を使用しなかった(つまり亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった)以外は実施例5と同じ条件で反応を行った例である。
【0023】
[実施例6〜12]
実施例6〜12につき、表2に示す種々のグリニャール試薬を用いた以外は実施例5と同様にして反応を行った。その結果を表2に示す。これらの実施例6〜12は、10mol%の亜鉛−マグネシウムアート錯体を調製し、これと種々のグリニャール試薬とを求核試薬として用いた例である。ここで、各実施例の直下に記載したカッコ内の実験データは、塩化亜鉛を使用しなかった(つまり亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった)以外はその直上の実施例と同じ条件で反応を行った例である。
【0024】
表2から明らかなように、ベンゾフェノンのカルボニル炭素に各種の炭化水素基を付加するにあたって、実施例5〜12のように塩化亜鉛とグリニャール試薬とから得られる触媒量(ベンゾフェノンに対して10mol%)の亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いた場合には、亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった場合に比べて同等以上の収率で求核付加体である3級アルコールが得られた。
【0025】
【表2】

【0026】
3.反応基質であるケトンの検討(実施例13〜24)
[実施例13〜24]
実施例13〜24につき、表3に示す種々のケトンを反応基質とし共通のグリニャール試薬(i−PrMgCl)を用いた以外は実施例5と同様にして反応を行った。その結果を表3に示す。これらの実施例13〜24は、塩化亜鉛とグリニャール試薬とから10mol%の亜鉛−マグネシウムアート錯体を調製し、これとグリニャール試薬とを求核試薬として用いた例である。ここで、各実施例の直下に記載したカッコ内の実験データは、塩化亜鉛を使用しなかった(つまり亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった)以外はその直上の実施例と同じ条件で反応を行った例である。
【0027】
表3から明らかなように、各種のケトンのカルボニル炭素にイソプロピル基を付加するにあたって、実施例13〜24のように塩化亜鉛から得られる触媒量(ベンゾフェノンに対して10mol%)の亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いた場合には、亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった場合に比べて高収率で求核付加体である3級アルコールが得られた。なお、実施例23,24は反応基質としてシクロヘキサノンを用いた例であるが、塩化亜鉛のほかに塩化リチウムを加えた実施例24では、塩化リチウム未添加の実施例23に比べて更なる収率の向上が見られた。
【0028】
【表3】

【0029】
4.アルジミンへの求核付加反応に用いるグリニャール試薬の検討(実施例25〜34)
[実施例25]
加熱減圧乾燥後、窒素置換した30mL反応容器に、塩化亜鉛(40.8mg,0.30mmol)、EtMgCl(1.0M エチル−グリニャール試薬テトラヒドロフラン(THF)溶液、3.90mL,3.90mmol)を加えて、室温で1時間攪拌した。その後、N−フェニルベンジリデンアミン(0.547g,3.0mmol)を加え、引き続き0℃にて2時間攪拌した。反応終了をTLCで確認し、飽和塩化アンモニウム水溶液(5mL)を加え、室温下3分攪拌した。酢酸エチル(10mL)を加え、通常の分液処理を行った。水層からさらに酢酸エチル抽出(10mL)を3回行った。抽出した有機層は飽和塩化ナトリウム水溶液(10mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過、濃縮した。中性シリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=10:1)にて生成物を分取し、対応するアミンを収率81%で得た。この実施例25は、塩化亜鉛とグリニャール試薬とから10mol%の亜鉛−マグネシウムアート錯体を調製し、これとグリニャール試薬とを求核試薬として用いた例である。その結果を表4に示す。なお、表4において、実施例25の直下に記載したカッコ内の実験データは、塩化亜鉛を使用しなかった(つまり亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった)以外は実施例25と同じ条件で反応を行った例である。
【0030】
[実施例26〜34]
実施例26〜34につき、表4に示す種々のグリニャール試薬を用いた以外は実施例25と同様にして反応を行った。その結果を表4に示す。ここで、各実施例の直下に記載したカッコ内の実験データは、塩化亜鉛を使用しなかった(つまり亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった)以外はその直上の実施例と同じ条件で反応を行った例である。
【0031】
表4から明らかなように、アルジミンであるN−フェニルベンジリデンアミンのイミノ炭素に各種の炭化水素基を付加するにあたって、実施例26〜34のように塩化亜鉛とグリニャール試薬とから得られる触媒量(ベンゾフェノンに対して10mol%)の亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いた場合には、亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった場合に比べて高収率で求核付加体であるアミンが得られた。
【0032】
【表4】

【0033】
5.アダマンタノンへの求核付加反応に用いるアルキル化剤の検討(実施例35,36,比較例8)
[実施例35]
加熱減圧乾燥後、窒素置換した30mL反応容器に、ジエチル亜鉛(1.0M n−ヘキサン溶液、0.90mL,0.90mmol)、塩化リチウム(139mg,3.3mmol)、EtMgCl(1.0M エチル−グリニャール試薬テトラヒドロフラン(THF)溶液、3.3mL,3.3mmol)を加えて、室温で1時間攪拌した。その後、混合液を0℃に冷却し、2−アダマンタノン(0.451g,3.0mmol)を加え、引き続き0℃にて2時間攪拌した。反応終了をTLCで確認し、飽和塩化アンモニウム水溶液(10mL)を加え、室温下3分攪拌した。酢酸エチル(10mL)を加え、通常の分液処理を行った。水層からさらに酢酸エチル抽出(10mL)を2回行った。抽出した有機層は水(10mL)、飽和塩化ナトリウム水溶液(10mL)の順に洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過、濃縮した。中性シリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=5:1)にて生成物を分取し、求核付加体である3級アルコールを収率81%で得た。この実施例35は、系内で10mol%のEtZnMgClを調製し、これとEtMgClとLiClとを求核試薬として用いた例である。その結果を表5に示す。
【0034】
[実施例36]
実施例36につき、表5に示すように塩化リチウムを使用しなかった以外は実施例35と同様にして反応を行った。その結果を表5に示す。
【0035】
[比較例8]
比較例8につき、表5に示すようにジエチル亜鉛や塩化リチウムを使用せずグリニャール試薬を1.5当量使用した以外は実施例35と同様にして反応を行った。その結果を表5に示す。
【0036】
表5に示すように、2−アダマンタノンのカルボニル炭素にエチル基を付加するにあたって、実施例35,36のように塩化亜鉛とグリニャール試薬とから得られる触媒量の亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いた場合には、亜鉛−マグネシウムアート錯体を用いなかった場合に比べて高収率で求核付加体である3級アルコールが得られた。また、塩化リチウムを使用した実施例35では、塩化リチウムを使用しなかった実施例36に比べて一層高い収率で3級アルコールが得られた。
【0037】
【表5】

【0038】
6.エステルへの求核付加反応の検討(実施例37,比較例9)
[実施例37,比較例9]
表6に示すように、実施例37については、安息香酸エチルを反応基質としグリニャール試薬(i−PrMgCl)を用いた以外は実施例5と同様にして反応を行い、比較例9については、塩化亜鉛を用いなかった以外は実施例37と同様にして反応を行った。その結果を表6に示す。表6から明らかなように、安息香酸エチルのカルボニル炭素にイソプロピル基を付加するにあたって、触媒量のi−PrZnMgClを用いた場合には、i−PrZnMgClを用いなかった場合に比べて高収率で求核付加体である3級アルコールが得られた。
【0039】
【表6】

【0040】
7.EtMeMgClを用いた求核付加反応の検討(実施例38〜41)
[実施例38]
実施例38については、ジエチル亜鉛の代わりにジメチル亜鉛を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。ここで、実施例38は、ジメチル亜鉛とグリニャール試薬(ジメチル亜鉛に対して1当量)とから亜鉛−マグネシウムアート錯体EtMeZnMgClを調製し、この亜鉛−マグネシウムアート錯体を求核試薬として用いた例である。また、実施例39〜41については、表7に示すアルキル化剤を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。その結果を表7に示す。なお、表7には比較例2の結果も併せて示す。表7から明らかなように、ベンゾフェノンのカルボニル炭素にエチル基を付加するにあたって、EtMeMgClを用いた場合(実施例38〜41)には、EtMeMgClを用いなかった場合(比較例2)に比べて高収率でEt付加体が得られた。
【0041】
【表7】

【0042】
なお、上述した実施例や比較例で使用した試薬は以下のようにして入手した。即ち、ZnCl、LiClは和光純薬工業(株)から購入した。ジエチルエーテル、THF、EtZn(1.0M ヘキサン溶液)、MeZn(1.0M ヘキサン溶液)、EtMgCl(1.0M THF溶液)、EtMgBr(1.0M THF溶液)、n−BuMgCl(1.0M THF溶液)、s−BuMgCl(1.0M THF溶液)、(vinyl)MgCl(1.5M THF溶液)、BnMgCl(1.0M THF溶液)は関東化学(株)から購入した。EtLi(0.5M ベンゼン/シクロヘキサン溶液)、MeMgCl(3.0M THF溶液)、n−PrMgCl(2.0M エーテル溶液)、i−PrMgCl(2.0M THF溶液)、c−HexMgCl(2.0M エーテル溶液)、n−OctMgCl(2.0M THF溶液)、(allyl)MgCl(2.0M THF溶液)はアルドリッチ社から購入した。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本発明は、主に薬品化学産業に利用可能であり、例えば医薬品や農薬、化粧品の中間体のほかフォトレジストの原料などとして利用される種々の3級アルコールやチアゾリン誘導体を製造する際に利用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
カルボニル炭素又はイミノ炭素を含む反応基質の前記カルボニル炭素又は前記イミノ炭素に置換基を有していてもよい炭化水素基を付加する求核付加反応に用いられる求核試薬であって、
ZnMgX(R,R,Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(三者はすべて同じであってもよいし1つだけ異なっていてもよいしすべて異なっていてもよい)、Xはハロゲン)で表される亜鉛−マグネシウムアート錯体を含む求核試薬。
【請求項2】
前記カルボニル炭素は、ケトンのカルボニル炭素である、請求項1に記載の求核試薬。
【請求項3】
前記イミノ炭素は、アルジミンのイミノ炭素である、請求項1に記載の求核試薬。
【請求項4】
前記亜鉛−マグネシウムアート錯体とRMgX(Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(R,R,Rのいずれかと同じであってもよいし異なっていてもよい),Xはハロゲン(Xと同じであってもよいし異なっていてもよい))で表されるグリニャール試薬とを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の求核試薬。
【請求項5】
カルボニル炭素又はイミノ炭素を含む反応基質の前記カルボニル炭素又は前記イミノ炭素に置換基を有していてもよい炭化水素基を付加することにより求核付加体を製造する方法であって、
前記炭化水素基を付加する際にはRZnMgX(R,R,Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(三者はすべて同じであってもよいし1つだけ異なっていてもよいしすべて異なっていてもよい)、Xはハロゲン)で表される亜鉛−マグネシウムアート錯体を使用する、求核付加体の製造方法。
【請求項6】
前記炭化水素基を付加する際に、前記反応基質に対して1当量以上の前記亜鉛−マグネシウムアート錯体を使用する、請求項5に記載の求核付加体の製造方法。
【請求項7】
前記炭化水素基を付加する際に、前記反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上のRMgX(Rは置換基を有していてもよい炭化水素基(R,R,Rのいずれかと同じであってもよいし異なっていてもよい),Xはハロゲン(Xと同じであってもよいし異なっていてもよい))で表されるグリニャール試薬と前記反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して0.05当量以上1当量以下の前記亜鉛−マグネシウムアート錯体を使用する、請求項5に記載の求核付加体の製造方法。
【請求項8】
カルボニル炭素又はイミノ炭素を含む反応基質の前記カルボニル炭素又は前記イミノ炭素に置換基を有していてもよい炭化水素基を付加することにより求核付加体を製造する方法であって、
前記炭化水素基を付加する際に、前記反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量以上のRMgX(Rは置換基を有していてもよい炭化水素基、Xはハロゲン)で表されるグリニャール試薬と前記反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して0.05当量以上1当量以下の有機亜鉛又は無機亜鉛を使用する、求核付加体の製造方法。
【請求項9】
前記無機亜鉛は、ハロゲン化亜鉛であり、前記グリニャール試薬は、前記反応基質のカルボニル炭素又はイミノ炭素に対して1当量分と前記ハロゲン化亜鉛に対して3当量分との和以上使用する、
請求項8に記載の求核付加体の製造方法。
【請求項10】
前記カルボニル炭素は、ケトンのカルボニル炭素である、請求項5〜9のいずれかに記載の求核付加体の製造方法。
【請求項11】
前記イミノ炭素は、アルジミンのイミノ炭素である、請求項5〜9のいずれかに記載の求核付加体の製造方法。
【請求項12】
反応溶媒としてエーテル系溶媒を使用する、請求項5〜11のいずれかに記載された求核付加体の製造方法。
【請求項13】
反応温度を0〜30℃とする、請求項5〜12のいずれかに記載された求核付加体の製造方法。

【公開番号】特開2007−290973(P2007−290973A)
【公開日】平成19年11月8日(2007.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−117688(P2006−117688)
【出願日】平成18年4月21日(2006.4.21)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 掲載者名 社団法人日本化学会 掲載年月日 平成18年2月20日並びに平成18年3月13日 掲載アドレス http://www.chemistry.or.jp/nenkai/86haru/prog−86.pdf
【出願人】(504139662)国立大学法人名古屋大学 (996)
【Fターム(参考)】