説明

新規な有機金属錯体およびアミン化合物の製造方法

【課題】一般性が高く、高活性で、官能基選択性に優れた触媒として利用可能な、新規有機金属化合物の提供。
【解決手段】下記一般式(1)


で表される、還元的アミノ化反応を触媒する、新規な有機金属化合物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規な有機金属錯体に関する。また、本発明は、前記有機金属錯体を含む、実用性に優れた触媒に関する。さらに本発明は、還元的アミノ化反応における前記触媒の利用に関する。
【背景技術】
【0002】
アンモニアまたは1級若しくは2級アミン化合物とカルボニル化合物との反応によるアミン化合物の製法は、還元的アミノ化反応として知られ、アミン化合物製造のための標準的方法の一つである。従来より知られている還元的アミノ化反応によるアミン化合物の製造方法として、1)不均一系触媒として、ラネーNi、ラネーCo、Pt/活性炭、Pd/活性炭などの固体触媒を用いた水素化反応による方法、2)NaBHCNやNaBH(OAc)などのホウ素系反応剤をヒドリド還元剤として用いる方法、3)均一系触媒として金属錯体触媒を用いる方法、などが知られている。1)の方法はJ. Am. Chem. Soc. 1941, 63, 749.やJ. Org. Chem. 1962, 27, 2205.などに記載されている。
【0003】
2)の方法としては、a)J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 2897.に記載されているNaBHCNを用いる方法、b)J. Org. Chem. 1996, 61, 3849.に記載されているNaBH(OAc)を用いる方法、c)J. Org. Chem. 1995, 60, 5995.に記載されているピリジンボランを用いる方法、d)JP2004256511 (2004).に記載されている2−ピコリンボランを用いる方法、e)Tetrahedron Letters 2008, 49, 5152-5155.に記載されている5−エチル−2−メチルピリジンボランを用いる方法などが知られている。
【0004】
また、3)に関する方法として、特許第4059978号(特許文献1)には水素化触媒存在下、カルボニル化合物、アンモニア、および水素を反応させることにより一級アミンを得る製造方法、Chem. Comm., 2000, 1867-1868.(非特許文献1)にはホスフィン配位子を有するロジウム錯体を用いた水素化反応による方法、Org. Lett. 2002, 4, 2055-2058.(非特許文献2)には[Rh(cod)Cl]2錯体とTPPTS配位子の組み合わせによる水素化反応による方法、J. Org. Chem. 2002, 67, 8685-8687.(非特許文献3)には[Cp*RhCl]を錯体触媒に用い、ギ酸アンモニウムをアミン源、および水素源とする方法、特表2004−537588(特許文献2)には還元剤として水素供与体、およびRu、Rh、Irからなる群から選択される少なくとも1種の金属を含有する遷移金属錯体触媒の存在下で、カルボニル化合物とアミン化合物との還元的ヒドリド移動アミノ化による方法が知られている。
【0005】
しかしながら、固体触媒を用いた水素化反応による製造方法は、水素ガスを水素源とするため耐圧反応装置が必要であることから安全性や反応操作性の面で難点があるとともに、炭素−炭素多重結合部位、シアノ基、ニトロ基などの水素化されやすい官能基をもつ基質には適用できない問題点を有している。ホウ素系反応剤は耐圧反応装置を必要としないことから操作性に優れた方法であるが、触媒反応でないことから経済面かつ環境面において優れた方法ではないなどの他に、各反応剤においては以下のような問題点がある。
【0006】
NaBHCNを用いる方法は、その毒性のため工業的な使用は困難である。NaBH(OAc)を用いる方法は、その溶解性のために使用溶媒に制限があり、ヒドリド源が分子内に1つのみであるため過剰量用いる必要があるなどの問題点がある。ピリジンボランを用いる方法は、試薬そのものの保存安定性が悪く、54℃以上で分解するなどの問題点を有している。2−ピコリンボランを用いる方法は、ピリジンボランに比べて反応剤の安定性が増しているものの、その融点が44−45℃であることから取扱い時の問題がある。5−エチル−2−メチルピリジンボランは、上記2つのピリジン−ボラン系反応剤と同様に、反応液からの反応剤の除去が容易でないなどの問題点を有している。
【0007】
均一系触媒を用いた例として、特許第4059978号に示された方法は水素源として水素を用いることから耐圧反応装置を必要とし、かつ高温(150℃)、高圧条件下(50気圧以上)での反応となることから安全性や反応操作性の面から工業的実施においては問題点がある。Chem. Comm., 2000, 1867-1868.に示された方法は、高圧条件下(50気圧)での反応であり、副生成物のアルコールが生成し、アミンの選択性が悪いことからアミン化合物の効率的な製造方法にはなり得ない。Org. Lett. 2002, 4, 2055-2058.に示された[Rh(cod)Cl]錯体とTPPTS配位子の組み合わせによる水素化反応は、高温・高圧条件下で行なわれていることから工業的な実施においては、安全性や反応操作性の面で難点がある。
【0008】
J. Org. Chem. 2002, 67, 8685-8687.に示されたように、有機金属錯体として [CpRhCl錯体を触媒に用いた方法は、水素源およびアミン源として固体のギ酸アンモニウムを用いることから反応操作性や安全性の面では優れた方法であるものの、触媒活性が低いことから工業的な使用には問題点がある。特表2004−537588に示された方法は、〔基質/触媒〕比が50〜100程度と反応効率が非常に悪く、さらに副生成物のアルコール体の生成や反応が完結しない場合があるなど工業的実施が困難な方法である。
【0009】
このため、従来より還元的アミノ化反応によりアミン化合物を製造するための、一般性が高く、高活性で官能基選択性に優れた触媒を用いた新しい製造方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特許第4059978号公報
【特許文献2】特表2004−537588号公報
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】Paetzold, J., Chem. Comm., 2000, 1867-1868
【非特許文献2】Gross, T. et al., Org. Lett. 2002, 4, 2055-2058
【非特許文献3】Kitamura, M. et al., J. Org. Chem. 2002, 67, 8685-8687
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、一般性が高く、高活性で、官能基選択性に優れた触媒として利用可能な、新規有機金属化合物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】
【0013】
本発明者らは、カルボニル化合物とアミン化合物との還元的アミノ化反応における触媒能を有する錯体に関し、鋭意研究を行なった結果、含窒素配位子を有するルテニウム、ロジウム、およびイリジウム錯体が還元的アミノ化反応において優れた有機金属化合物であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0014】
すなわち、本発明は、下記一般式(1)
【化1】

(一般式(1)中、Arは、1または2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、シクロペンタジエニル基または芳香族化合物であり、WはC1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基、メルカプト基、シリル基またはハロゲン基を表し、Mはルテニウム、ロジウム、またはイリジウムであり、Xはヒドリド基、またはアニオン性基であり、
【0015】
Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されてもよいC1〜6の飽和もしくは不飽和炭化水素基、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、ハロゲン基、エステル基、アミノ基、ニトロ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基もしくはチオール基によって、1または2以上の水素原子が置換されていてもよい(ここで、前記各置換基中の1もしくは2以上の水素原子がさらに置換基Wに置換されてもよい)アリーレン基であるリンク基を表し、Aは「M−NRC(O)−E」の結合様式をもつアミド基、「M−NRC(S)−E」の結合様式をもつチオアミド基、または酸素原子であり、ここでAが酸素原子の場合、Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよいアリーレン基であり、
【0016】
は水素原子、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基(ここで、置換基W中の1または2以上の水素原子がさらにWで置換されていてもよい)を示し、YおよびZは同一であるかまたは互いに異なり、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクリル基、シリル基、アリール基またはアルケニル基を示し、ここでYとZ、ZとE、YとE、またはY−Z−Eとが結合して環を形成してもよく、またnは0または1の整数を示し、n=0の場合は、N−Z間またはN−E間が二重結合となる)で表される有機金属化合物、ただし、Y−N(Z)−Eがアゼチジン環を含むもの、およびMがルテニウムであって、配位子A−E−N(Y)(Z)が8−キノリノレート基であるものを除く、に関する。
【0017】
また本発明は、式(1)中の部位である下記一般式(2)
【化2】

で表される部位が、6員の含窒素芳香族環構造を含む基であることを特徴とする、上記の有機金属化合物に関する。
【0018】
さらに本発明は、式(1)で表される有機金属化合物が下記一般式(3)
【化3】

(一般式(3)中、Ar、MおよびXは上記と同じ意味を表し、RおよびRは互いに同一であるまたは互いに異なり、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、スルホ基、メルカプト基、カルボキシル基、1もしくは2以上の水素原子が、置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、エステル基、フルオロアルキル基、アシル基、スルホニル基、アミノ基、アミド基、スルフェニル基またはシリル基を示し、Wは請求項1に記載の意味と同じ意味を表し、j、kは互いに独立して0から3までの整数であり、ここで、RまたはRが結合していないキノリン環構造中の1または2以上の炭素原子は窒素原子によって置き換えられてもよく、jおよび/またはkが2以上の場合、2以上のRおよび/またはRが互いに連結して環を形成してもよい)で表される化合物、
【0019】
または下記一般式(4)
【化4】

(一般式(4)中、Ar、MおよびXは上記と同じ意味を表し、Rは上記RおよびRと同じであり、Rは水素原子、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基を示し、Wは請求項1に記載の意味と同じ意味を表し、lは0から4までの整数を表し、ここで、Rが結合していないピリジン環構造中の1または2以上の炭素原子は窒素原子によって置き換えられてもよく、lが2以上の場合、2以上のRが互いに連結して環を形成してもよい)で表される化合物であることを特徴とする、上記の有機金属化合物に関する。
【0020】
さらにまた本発明は、下記一般式(5)
【化5】

(一般式(5)中、Arは、1または2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、シクロペンタジエニル基または芳香族化合物であり、WはC1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基、メルカプト基、シリル基またはハロゲン基を表し、Mはルテニウム、ロジウム、またはイリジウムであり、Xはヒドリド基、またはアニオン性基であり、
【0021】
Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されてもよいC1〜6の飽和もしくは不飽和炭化水素基、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、ハロゲン基、エステル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基もしくはチオール基によって、1または2以上の水素原子が置換されていてもよい(ここで、前記各置換基中の1もしくは2以上の水素原子がさらに置換基Wに置換されてもよい)アリーレン基であるリンク基を表し、Aは「M−NRC(O)−E」の結合様式をもつアミド基、「M−NRC(S)−E」の結合様式をもつチオアミド基、または酸素原子であり、ここでAが酸素原子の場合、Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよいアリーレン基であり、
【0022】
は水素原子、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基(ここで、置換基W中の1または2以上の水素原子がさらにWで置換されていてもよい)を示し、YおよびZは同一であるかまたは互いに異なり、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、またはシリル基を示し、ここでYとZ、ZとE、YとE、またはY−Z−Eとが結合して環を形成してもよく、またnは0または1の整数を示し、n=0の場合は、N−Z間またはN−E間が二重結合となる)で表される有機金属化合物を少なくとも1つ含む、還元的アミノ化反応に用いる触媒に関する。
【0023】
本発明は、また、式(5)中の部位である下記一般式(6)
【化6】

(一般式(6)中、n=0でN、EおよびZは上記と同じ意味を表す。)で表される部位が、含窒素芳香族環構造を含む基であることを特徴とする、上記の触媒に関する。
本発明は、さらに、式(5)中のMがロジウム、およびイリジウムであることを特徴とする、上記の触媒に関する。
【0024】
本発明は、さらにまた、上記の触媒の存在下、水素供与性の有機または無機化合物、およびイミン化合物またはエナミン化合物を反応させることによりアミン化合物を製造することを特徴とする、アミン化合物の製造方法に関する。
また本発明は、イミン化合物またはエナミン化合物を、カルボニル化合物とアミン化合物を混合して反応系中で生成させて反応を行なうことによりアミン化合物を製造することを特徴とする上記のアミン化合物の製造方法に関する。
【0025】
さらに本発明は、下記一般式(7)
【化7】

(一般式(7)中、Ar、M、およびXは上記と同じ意味を表し、mは2以上の整数を表す。)で表される有機金属化合物と、下記一般式(8)
【化8】

(一般式(8)中、A、E、Y、Zおよびnは上記と同じ意味を表す。)で表される有機化合物の存在下で、カルボニル化合物、アミン化合物、および水素供与性の有機または無機化合物を反応させることを特徴とする、アミン化合物の製造方法に関する。
【0026】
さらにまた本発明は、水素供与性の有機または無機化合物がギ酸、またはギ酸塩である、上記のアミン化合物の製造方法に関する。
【発明の効果】
【0027】
本発明により、カルボニル化合物とアミン化合物との還元的アミノ化反応によるアミン化合物の製造法における、実用性に優れた触媒を提供することができ、それによってアミン化合物を高効率に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】図1は、本発明の代表的な有機金属化合物を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の含窒素有機金属錯体において、一般式(1)
【化9】

のArは、典型的には、1または2以上の水素原子が置換されていてもよいシクロペンタジエニル基または芳香族化合物であり、Arの具体例としては、これに限定するものではないが、例えば無置換のベンゼン、トルエン、o−、m−およびp−キシレン、o−、m−およびp−シメン、1,2,3−、1,2,4−および1,3,5−トリメチルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、ならびにヘキサメチルベンゼン等の、アルキル基を有するベンゼン、ベンジル、ビニル、アリルなどの、不飽和炭化水素基を有するベンゼン、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基、アミノ基等の異原子を有するベンゼンなどが挙げられる。ベンゼン環の置換基の数は1〜6の任意の数であり、置換位置は任意の位置を選ぶことができる。錯体合成の容易さという点で、好ましくはp−シメンおよび1,3,5−トリメチルベンゼンである。
【0030】
さらに、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基の例としては、これに限定するものではないが、例えばシクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、イソプロピルシクロペンタジエニル基、フェニルシクロペンタジエニル基、ベンジルシクロペンタジエニル基、1,2−ジメチルシクロペンタジエニル基、1,3−ジメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル基、1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジエニル基(Cp*)などが挙げられる。錯体合成の容易さという点で、好ましくは1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジエニル基(Cp*)である。
【0031】
置換基Wは、典型的には、C1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基、メルカプト基、シリル基またはハロゲン基であり、特に、C1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、スルホニル基、シリル基またはハロゲン基である。
【0032】
Wの具体例としては、これに限定するものではないが、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシレン基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、トルイル基、ナフチル基、ピリジル基、フラニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、アセチル基、プロパノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、ベンゾイル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ヒドロキシル基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基、フルオロ基、クロロ基、トリフルオロメチル基などが挙げられる。錯体合成の容易さという点で、好ましくは飽和または不飽和炭化水素基、さらに好ましくはメチル基、i−プロピル基である。
【0033】
一般式(1)のMは、ルテニウム、ロジウム、およびイリジウムのいずれかである。触媒活性の高さという点で、好ましくはロジウム、イリジウムである。
一般式(1)のXは、典型的には、ヒドリド基またはアニオン性基である。Xの具体例としては、これに限定するものではないが、例えばヒドリド基、水酸基、アルコキシ基、架橋したオキソ基、フッ素基、塩素基、臭素基、ヨウ素基、テトラフルオロボラート基、テトラヒドロボラート基、テトラキスペンタフルオロフェニルボラート基、テトラキス[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボラート基、ヘキサフルオロホスフェート基、ヘキサフルオロアンチモネート基、ヘキサクロロアンチモネート基、ヘキサフルオロアーセネート基、パークロレート基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、
【0034】
(2’,6’−ジヒドロキシベンゾイル)オキシ基、(2’,5’−ジヒドロキシベンゾイル)オキシ基、(3’−アミノベンゾイル)オキシ基、(2’,6’−ジメトキシベンゾイル)オキシ基、(2’,4’,6’−トリイソプロピルベンゾイル)オキシ基、1−ナフタレンカルボン酸基、2−ナフタレンカルボン酸基、トリフルオロアセトキシ基、トリフルオロメタンスルホンイミド基、ニトロメチル基、ニトロエチル基、トルエンスルホナート基、メタンスルホナート基、エタンスルホナート基、n−プロパンスルホナート基、イソプロパンスルホナート基、n−ブタンスルホナート基、フルオロスルホナート基、フルオロメタンスルホナート基、ジフルオロメタンスルホナート基、トリフルオロメタンスルホナート基、ペンタフルオロエタンスルホナート基などが挙げられる。錯体合成の容易さという点で、好ましくは塩素基、臭素基、ヨウ素基である。
【0035】
リンク基Eは、典型的には、1または2以上の水素原子が置換されていてもよい、C1〜6の飽和もしくは不飽和炭化水素基、またはアリーレン基である。Eの具体例としては、これに限定するものではないが、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、シクロヘキシレン基、ビニレン基、プロピニレン基、ブテニレン基、フェニレン基、ナフタレニレン基などが挙げられる。触媒活性の高さや錯体合成の容易さを考えると、好ましくはメチレン基、エチレン基、フェニレン基、ナフタレニレン基であり、さらに好ましくはメチレン基、フェニレン基である。
【0036】
Eがアリーレン基である場合、その1または2以上の水素原子の置換基としては、典型的にはC1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、ハロゲン基、エステル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基もしくはチオール基であり、特にC1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、またはアシル基である。これらの置換基の1または2以上の水素原子は、さらに置換基Wで置換されていてもよい。
【0037】
一般式(1)中のAは、「M−NRC(O)−E」の結合様式を持つアミド基、「M−NRC(S)−E」の結合様式を持つチオアミド基または酸素原子である。Rは、典型的には、水素原子、1または2以上の水素原子が置換基Wで置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基である。これらの基中の置換基Wの1または2以上の水素原子は、さらに置換基Wで置換されていてもよい。
【0038】
の具体例としては、これに限定するものではないが、例えば水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ピリジル基、ビニル基、エチニル基、エステル結合を有する基、アセチル基、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基などが挙げられる。触媒活性や反応収率の高さという点で、好ましくは水素原子、メチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基である。Aが酸素原子である場合、Eは、1または2以上の水素原子が置換基Wによって置換されていてもよいアリーレン基に限定される。
【0039】
一般式(1)中のYおよびZは、典型的には、互いに独立して、1または2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクリル基、シリル基、アリール基またはアルケニル基である。YおよびZの具体例としては、例えばメチル基、エチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ビニル基などが挙げられるが、これに限定するものではない。錯体合成の容易さという点で、好ましくはメチル基、エチル基である。Y、Z、Eはそれぞれ結合して環を形成してもよい。具体的には、これに限定するものではないが、ZとEが結合してピペリジル基、ピリジル基、を形成する、などが挙げられる。nが0を表す場合、N−ZまたはN−Eが二重結合となる。
【0040】
一般式(1)中の部位である一般式(2)
【化10】

の構造は、触媒活性の高さという点で、好ましくは6員の含窒素芳香族環構造を含む基である。この場合、nは0であり、一般式(2)中のNが6員の含窒素芳香族環構造のヘテロ窒素原子となり、ZとEが結合して環構造を形成することになる。また、6員の含窒素芳香族環構造を含む基であればよく、例えば6員の含窒素単環芳香族環であるピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環などだけでなく、6員の含窒素芳香族環構造を含む多環芳香族であるキノリン環やイソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アクリジン環、シンノリン環、フタラジン環などを含んでもよい。
【0041】
触媒活性の高さという点で、好ましくは化合物が一般式(3)
【化11】

で表される化合物である。式中のRおよびRは、典型的には、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、1または2以上の水素原子が置換基Wで置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、エステル基、フルオロアルキル基、アシル基、スルホニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、スルホ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、スルフェニル基またはシリル基であり、特に水素原子、ハロゲン原子、1または2以上の水素原子が置換基Wで置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、エステル基、アシル基、スルホニル基、ヒドロキシル基またはシリル基である。RおよびRは複数個導入されていてもよく、置換数jおよびkは、互いに独立して、0〜3の整数であり、ここで、jが2以上の場合、2以上のRが互いに連結して環を形成してもよく、例えばフェナントリジン環、アクリジン環などを形成してもよい。さらに、RまたはRが結合していないキノリン環構造中の1または2以上の炭素原子が窒素原子に置き換えられていてもよく、例えばナフチリジン環、キノキサリン環、シンノリン環、キナゾリン環、フタラジン環などを形成してもよい。
【0042】
およびRの具体例としては、例えばメチル基、エチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ピリジル基、ビニル基、エチニル基、エステル結合を有する基、アセチル基、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基などが挙げられるが、これに限定する物ではない。触媒活性の高さという点で、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基である。
【0043】
また触媒活性の高さという点で、化合物が好ましくは一般式(4)
【化12】

で表される化合物である。Rは上記と同じ意味を示し、その置換数lは、0〜4までの整数である。Rは、水素原子、1または2以上の水素原子が置換基Wで置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基である。Rの具体例としては、これに限定するものではないが、例えば水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ピリジル基、ビニル基、エチニル基、エステル結合を有する基、アセチル基、スルホニル基、シリル基などが挙げられる。触媒活性や反応収率の高さという点で、好ましくは水素原子、メチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ベンジル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基である。Rは複数個導入されていてもよく、置換数lは0から4までの整数を表し、ここで、lが2以上の場合、2以上のRが互いに連結して環を形成してもよく、例えばキノリン環、イソキノリン環などを形成してもよい。また、Rが結合していないピリジン環構造中の1または2以上の炭素原子は窒素原子によって置き換えられてもよく、例えばピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環などを形成してもよい。
【0044】
また、本発明には、一般式(5)
【化13】

で表される化合物を少なくとも1つ含む、還元的アミノ化反応に用いる触媒が含まれる。Arは、典型的には、1または2以上の水素原子が置換されていてもよいシクロペンタジエニル基または芳香族化合物であり、Arの具体例としては、これに限定するものではないが、例えば無置換のベンゼン、トルエン、o−、m−およびp−キシレン、o−、m−およびp−シメン、1,2,3−、1,2,4−および1,3,5−トリメチルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、ならびにヘキサメチルベンゼン等の、アルキル基を有するベンゼン、ベンジル、ビニル、アリルなどの、不飽和炭化水素基を有するベンゼン、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基、アミノ基等の異原子を有するベンゼンなどが挙げられる。ベンゼン環の置換基の数は1〜6の任意の数であり、置換位置は任意の位置を選ぶことができる。錯体合成の容易さという点で、好ましくはp−シメンおよび1,3,5−トリメチルベンゼンである。
【0045】
さらに、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基の例としては、これに限定するものではないが、例えばシクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、イソプロピルシクロペンタジエニル基、フェニルシクロペンタジエニル基、ベンジルシクロペンタジエニル基、1,2−ジメチルシクロペンタジエニル基、1,3−ジメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル基、1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジエニル基(Cp*)などが挙げられる。錯体合成の容易さという点で、好ましくは1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジエニル基(Cp*)である。
【0046】
置換基Wは、典型的には、C1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基、メルカプト基、シリル基またはハロゲン基であり、特に、C1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、スルホニル基、シリル基またはハロゲン基である。
【0047】
Wの具体例としては、これに限定するものではないが、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシレン基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、トルイル基、ナフチル基、ピリジル基、フラニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、アセチル基、プロパノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、ベンゾイル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ヒドロキシル基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基、フルオロ基、クロロ基、トリフルオロメチル基などが挙げられる。錯体合成の容易さという点で、好ましくは飽和または不飽和炭化水素基、さらに好ましくはメチル基、i−プロピル基である。
【0048】
一般式(5)のMは、ルテニウム、ロジウム、およびイリジウムのいずれかである。触媒活性の高さという点で、好ましくはロジウム、イリジウムである。
一般式(5)のXは、典型的には、ヒドリド基またはアニオン性基である。Xの具体例としては、これに限定するものではないが、例えばヒドリド基、水酸基、アルコキシ基、架橋したオキソ基、フッ素基、塩素基、臭素基、ヨウ素基、テトラフルオロボラート基、テトラヒドロボラート基、テトラキスペンタフルオロフェニルボラート基、テトラキス[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボラート基、ヘキサフルオロホスフェート基、ヘキサフルオロアンチモネート基、ヘキサクロロアンチモネート基、ヘキサフルオロアーセネート基、パークロレート基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、
【0049】
(2’,6’−ジヒドロキシベンゾイル)オキシ基、(2’,5’−ジヒドロキシベンゾイル)オキシ基、(3’−アミノベンゾイル)オキシ基、(2’,6’−ジメトキシベンゾイル)オキシ基、(2’,4’,6’−トリイソプロピルベンゾイル)オキシ基、1−ナフタレンカルボン酸基、2−ナフタレンカルボン酸基、トリフルオロアセトキシ基、トリフルオロメタンスルホンイミド基、ニトロメチル基、ニトロエチル基、トルエンスルホナート基、メタンスルホナート基、エタンスルホナート基、n−プロパンスルホナート基、イソプロパンスルホナート基、n−ブタンスルホナート基、フルオロスルホナート基、フルオロメタンスルホナート基、ジフルオロメタンスルホナート基、トリフルオロメタンスルホナート基、ペンタフルオロエタンスルホナート基などが挙げられる。錯体合成の容易さという点で、好ましくは塩素基、臭素基、ヨウ素基である。
【0050】
リンク基Eは、典型的には、1または2以上の水素原子が置換されていてもよい、C1〜6の飽和もしくは不飽和炭化水素基、またはアリーレン基である。Eの具体例としては、これに限定するものではないが、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、シクロヘキシレン基、ビニレン基、プロピニレン基、ブテニレン基、フェニレン基、ナフタレニレン基などが挙げられる。触媒活性の高さや錯体合成の容易さを考えると、好ましくはメチレン基、エチレン基、フェニレン基、ナフタレニレン基であり、さらに好ましくはメチレン基、フェニレン基である。
【0051】
Eがアリーレン基である場合、その1または2以上の水素原子の置換基としては、典型的にはC1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、ハロゲン基、エステル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基もしくはチオール基であり、特にC1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、またはアシル基である。これらの置換基の1または2以上の水素原子は、さらに置換基Wで置換されていてもよい。
【0052】
一般式(5)中のAは、「M−NRC(O)−E」の結合様式を持つアミド基、「M−NRC(S)−E」の結合様式を持つチオアミド基または酸素原子である。Rは、典型的には、水素原子、1または2以上の水素原子が置換基Wで置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基である。これらの基中の置換基Wの1または2以上の水素原子は、さらに置換基Wで置換されていてもよい。
【0053】
の具体例としては、これに限定するものではないが、例えば水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ピリジル基、ビニル基、エチニル基、エステル結合を有する基、アセチル基、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基などが挙げられる。触媒活性や反応収率の高さという点で、好ましくは水素原子、メチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基である。Aが酸素原子である場合、Eは、1または2以上の水素原子が置換基Wによって置換されていてもよいアリーレン基に限定される。
【0054】
一般式(5)中のYおよびZは、典型的には、互いに独立して、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクリル基、シリル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、シリル基である。YおよびZの具体例としては、例えばメチル基、エチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ピリジル基、ビニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基などが挙げられるが、これに限定するものではない。錯体合成の容易さという点で、好ましくはメチル基、エチル基である。Y、Z、Eはそれぞれ結合して環を形成してもよい。具体的には、これに限定するものではないが、ZとEが結合してピペリジル基、ピリジル基を形成する、などが挙げられる。nが0を表す場合、N−ZまたはN−Eが二重結合となる。
【0055】
本発明に用いられる一般式(5)を含む触媒中の部位である一般式(6)
【化14】

の構造は、触媒活性の高さという点で、好ましくは含窒芳香族環構造を含む基である。この場合、nは0であり、一般式(6)中のNが含窒芳香族環構造のヘテロ窒素原子となり、ZとEが結合して環構造を形成することになる。含窒芳香族環構造としては、これに限定するものではないが、例えばピリジル基、キノリル基などが挙げられる。また、含窒芳香族環構造を含んでいればよく、例えば5,6,7,8−テトラヒドロキノリル基なども含まれる。
【0056】
本発明の触媒の存在下で、イミン化合物またはエナミン化合物を、水素供与性の有機または無機化合物と反応させることで、アミン化合物を製造することが可能である。
本発明で用いられるイミン化合物やエナミン化合物は、酸触媒存在下あるいは酸触媒非存在下、一般式(9)
【化15】

で表されるカルボニル化合物、および一般式(10)
【化16】

で表されるアミン化合物との縮合反応により容易に得ることができる。
【0057】
酸触媒としてはブレンステッド酸やルイス酸を加えることが望ましく、好適なブレンステッド酸としては、例えばカルボン酸、スルホン酸、フェノール類などの有機酸、またはリン酸、ホウ酸、塩酸、硝酸などの鉱酸が挙げられ、具体的には、これに限定するものではないが、例えばギ酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸、サリチル酸、クロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、フェノール、ビナフトール等のブレンステッド酸、あるいはチタニウムテトライソプロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド等のルイス酸が挙げられる。これらは単独または複数組み合わせて用いることができる。特にギ酸は水素供与体としても作用するため、カルボニル化合物とアミン化合物との還元的アミノ化反応には好ましいブレンステッド酸である。
【0058】
本発明の還元的アミノ化反応によるアミン化合物の製造方法に用いる水素供与体は、熱的作用によって、あるいは触媒作用によって水素を供与することのできる化合物を意味しており、このような水素供与性の化合物については特にその種類に限定されない。好適な水素供与性化合物としては、これに限定するものではないが、例えばメタノール、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、sec‐ブチルアルコール、n−ペンチルアルコール、シクロペンチルアルコール、n−へキシルアルコール、シクロへキシルアルコール、ベンジルアルコール、ギ酸、HCOOK、HCOONa、HCOOLi、HCOONH等が挙げられ、単独または複数種組み合わせて用いることができる。反応性や経済性という点で、好ましくはギ酸、またはギ酸塩である。
【0059】
用いられる水素供与性の化合物の量は、カルボニル化合物に対し、1〜30当量で用いることができるが、反応性や経済性の点から、好ましくは1〜10当量で用いる。
水素供与体としてHCOOK、HCOONa、HCOOLi、HCOONH等のギ酸塩を用いる場合は、必要に応じて相間移動触媒を添加して反応を実施してもよい。用い得る相間移動触媒としては、長鎖アルキルアンモニウムカチオンを有する塩であれば何でもよいが、反応性や経済性の点から好ましくはテトラブチルアンモニウム塩である。相間移動触媒の添加によっては、多くの場合、反応速度が向上する効果が認められる。添加する相間移動触媒の量としては、カルボニル化合物に対して通常0.001〜10モル当量の範囲で用いるが、反応性や経済性の点から好ましくは0.01〜0.1モル当量用いるのが望ましい。
【0060】
本発明は、カルボニル化合物とアミン化合物を出発物質として、反応系中でイミン化合物またはエナミン化合物を生成させ、直接還元的アミノ化反応を行なうことで、ワンポットでアミン化合物の製造が可能である。
イミン化合物またはエナミン化合物の原料であるカルボニル化合物は例えば一般式(9)で表されるものであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。一般式(9)についてみると、RおよびRは互いに同一であっても異なっていてもよく、水素原子、1または2以上の水素原子が任意の置換基で置換されていてもよいヒドロカルビル基、アリール基またはヘテロシクリル基、カルボキシル基、エステル基、アシル基である。
【0061】
具体的には、これに限定するものではないが、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル等のアルキル基、トリフルオロメチル基などのフルオロアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシル等のシクロアルキル基、ビニル、アリルなどの不飽和炭化水素、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、アントリル、フェナントリル、インデニル基等の芳香族単環または多環式基、チエニル、フリル、ピラニル、キサンテニル、ピリジル、ピロリル、イミダゾリニル、インドリル、カルバゾイル、フェナントロニリル等のヘテロ単環または多環式基、フェロセニル基、カルボン酸、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などのエステル基、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基等が挙げられる。
【0062】
置換基には各種任意のものを有していてもよく、これに限定するものではないが、例えばアルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル等の炭化水素基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、エステル基等の含酸素基、アミノ基、アミド基、スルホニル基、スルフェニル基、スルホキ、メルカプト基、シリル基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。また、RとRが結合して環を形成してもよく、その場合には、これに限定するものではないが、例えばシクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロへプタノン、シクロペンテノン、シクロへキセノン、シクロへプテノンなどの環状ケトンを与える飽和、および不飽和脂環式基、およびそれぞれの各炭素にアルキル基、アリール基、不飽和アルキル基、ヘテロ元素を含む鎖状または環状炭化水素基を有する置換基をもつ飽和および不飽和脂環式基等が挙げられる。
【0063】
本発明の原料であるアミン化合物は例えば一般式(10)で表されるものであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。一般式(10)についてみると、RおよびRは互いに同一であっても異なっていてもよく、水素原子、1または2以上の水素原子が任意の置換基で置換されていてもよいヒドロカルビル基、または1または2以上の水素原子が任意の置換基で置換されていてもよいヘテロシクリル基である。
【0064】
具体的には、これに限定するものではないが、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル等のアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシル等のシクロアルキル基、ビニル、アリルなどの不飽和炭化水素、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、アントリル、フェナントリル、インデニル基等の芳香族単環または多環式基、チエニル、フリル、ピラニル、キサンテニル、ピリジル、ピロリル、イミダゾリニル、インドリル、カルバゾイル、フェナントロニリル等のヘテロ単環または多環式基、フェロセニル基等が挙げられる。
【0065】
置換基としては各種任意のものを有していてもよく、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル等の炭化水素基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、エステル基等の含酸素基、アミノ基、アミド基、スルホニル基、スルフェニル基、スルホキ、メルカプト基、シリル基、ニトロ基、シアノ基等であってもよい。また、RとRが結合して環を形成しても良く、その場合には、これに限定するものではないが、例えばピロリジン、ピペリジン、アゼパン、ピロール、テトラヒドロピリジン、テトラヒドロアゼピンなどの環状ケトンを与える飽和、および不飽和脂環式基、およびそれぞれの各炭素にアルキル基、アリール基、不飽和アルキル基、ヘテロ元素を含む鎖状または環状炭化水素基を有する置換基をもつ飽和および不飽和脂環式基等が挙げられる。
【0066】
用いられるアミン化合物の量は、カルボニル化合物に対し、通常1〜30当量で用いることができるが、反応性や経済性の点から、好ましくは1〜10当量で用いる。また、アンモニアのような気体をアミン化合物として用いる場合は、気体としてそのまま用いたり、あるいはアンモニア水や溶媒等に溶解させて用いるか、アンモニウム塩として用いることができる。
【0067】
本発明で用いられる一般式(5)で表されるルテニウム、ロジウム、若しくはイリジウム錯体は、一般式(7)
【化17】

で表される有機金属化合物と一般式(8)
【化18】

で表される含窒素配位子とを混合して調製することができる。
【0068】
例えば、不活性ガス雰囲気下、ハロゲン系溶媒に一般式(7)で表される有機金属化合物と一般式(8)で表される含窒素配位子、および塩基を混合し、室温にて撹拌し、得られた溶液を水洗した後、溶媒を留去して減圧乾燥することで本発明で用いられる一般式(5)で表される有機金属化合物を含む触媒を得ることができる。
使用する触媒の量は、ルテニウム、ロジウム、またはイリジウム触媒に対するカルボニル化合物のモル比をS/C(Sはカルボニル化合物のモル数、Cは触媒のモル数を表す)として表記することができる。その場合、S/Cをどの程度まで高められるかは基質の構造、触媒の種類、水素供与体の種類等によって大きく変動するが、実用上は、S/C=100〜20000程度に設定することが望ましい。
【0069】
本発明では、イミン化合物またはエナミン化合物、カルボニル化合物、アミン化合物、および水素供与性化合物の物理的性質や化学的性質を考慮し、適時反応溶媒を用いることができる。プロトン性溶媒、非プロトン性溶媒、イオン性液体、および水を単独で、もしくは複数組み合わせて用いることができる。
【0070】
反応温度は、出発物質に適する温度であればよく、当業者であれば容易に理解し得る。経済性という点から、好ましくは−20℃〜100℃程度で実施することができるが、もっとも好ましくは20℃〜60℃である。反応時間は、基質濃度、温度、圧力等の反応条件によって異なるが、数分から100時間で反応が完結する。
生成したアミン化合物の精製は、酸−塩基抽出、カラムクロマトグラフィー、蒸留、再結晶等の公知の方法により、または適時それらの組み合わせにより行なうことができる。
【0071】
また、一般式(7)で表される有機金属化合物と、一般式(8)で表される有機化合物の存在下で、カルボニル化合物、アミン化合物、および水素供与性の有機または無機化合物を反応させることによって、アミン化合物を合成することが可能である。
【実施例】
【0072】
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。下記の各実施例および比較例に記載した反応は、アルゴンガスまたは窒素ガスの不活性ガス雰囲気下で行なった。使用したカルボニル化合物やアミン化合物は、市販試薬をそのまま用いた。配位子錯体および反応物の同定には核磁気共鳴装置(NMR)を用い、テトラメチルシラン(TMS)を内部標準物質とし、そのシグナルをδ=0(δは化学シフト)とした。アミン化合物への変換率及びアミン化合物の反応収率は、粗生成物をガスクロマトグラフィー(GC)やNMRにて測定し、原料、目的生成物および副生成物の各積分値を用いて計算した。アミン化合物への変換率は、[(目的生成物と副生成物の積分値の和)/(原料、目的生成物および副生成物の各積分値の和)]×100で計算し、アミン化合物の反応収率は、[(目的生成物の積分値)/(原料、目的生成物および副生成物の各積分値の和)]×100で計算した。単離収率とは、実際に単離した反応生成物の収率のことをいい、(単離した反応生成物のmol数/出発化合物のmol数)×100で計算される。NMR装置はJNM−ECX−400P(日本電子株式会社製)を用い、GC装置はGC−17A(株式会社島津製作所製)、分離カラムとしてジーエルサイエンス社製キャピラリーカラムTC−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)を用いた。実施例として用いることのできる有機金属錯体を図1に示した。
【0073】
実施例1
ルテニウム錯体、ロジウム錯体およびイリジウム錯体の合成
RuCl(2−ピコリンアミド)(p−シメン)錯体の合成(Ru−1)
20mLのシュレンクに、200mg(0.327mmol)の[RuCl(p−cymene)](MW:612.4)、79.7mg(0.653mmol)の2−ピコリンアミド(MW:122.12)、および44.4mg(0.653mmol)のEtONa(MW:68.05)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに7mLの脱水メタノールを加え、室温で24時間撹拌した。反応溶液を濃縮・乾固し、20mLのアセトンを加えて撹拌後、ろ過操作を行ないながら、溶液を別の50mLシュレンクに移した。アセトンを留去した後、7mLのアセトンで2回結晶を懸濁洗浄し、減圧乾燥して黄土色結晶を90mg(単離収率35%)得た。
【0074】
H−NMR(400MHz、CDCl、δ/ppm):1.16(d、J=6.9Hz、3H)、1.19(d、J=6.9Hz、3H)、2.25(s、3H)、2.70−2.85(m、1H)、5.37(d、J=5.5Hz、1H)、5.45(d、J=5.5Hz、1H)、5.52(d、J=5.5Hz、1H)、5.63(d、J=5.5Hz、1H)、7.40−7.58(m、1H)、7.89−7.98(m、1H)、8.00(d、J=7.8Hz、1H)、9.01(d、J=5.5Hz、1H)
13C−NMR(100MHz、CDCl、δ/ppm):18.8,22.0,22.5,31.0,80.9,83.0,83.6,84.5,100.1,102.3,125.3,126.32,138.5,153.0,155.0,171.0
【0075】
実施例2
Cp*RhCl(2−ピコリンアミド)錯体の合成(Rh−1)
20mLのシュレンクに、150mg(0.243mmol)の[Cp*RhCl(MW:618.08)、および59mg(0.485mmol)の2−ピコリンアミド(MW:122.12)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに5mLの脱水塩化メチレン、71μL(0.509mmol)のトリエチルアミン(MW:101.19)を加え、室温で1時間撹拌した。塩化メチレン10mLを加え、少量の水で2回洗浄し、有機層の溶媒を留去、次いで減圧乾燥し、橙色粉末結晶を164mg(単離収率86%)得た。
【0076】
H−NMR(400MHz、CDCl、δ/ppm):1.72(s、15H)、5.45(brs、1H)、7.48−7.55(m、1H)、7.88−7.96(m、1H)、8.06(d、J=7.8Hz、1H)、8.60(d、J=5.0Hz、1H)
13C−NMR(100MHz、CDCl、δ/ppm):9.1、94.0、94.1、125.6、126.9、138.8、149.8、155.6、155.7、170.6
【0077】
実施例3
Cp*RhCl(8−キノリノール)錯体の合成(Rh−2)
20mLのシュレンクに、100mg(0.162mmol)の[Cp*RhCl](MW:618.08)、および47mg(0.324mmol)の8−キノリノール(MW:145.16)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに4mLの脱水塩化メチレン、45μL(0.324mmol)のトリエチルアミン(MW:101.19)を加え、室温で1時間撹拌した。この溶液を5mLの水で2回洗浄後、有機層の溶媒を留去、次いで減圧乾燥し、橙色粉末結晶を132mg(単離収率98%)得た。
【0078】
H−NMR(400MHz、CDCl、δ/ppm):1.73(s、15H)、6.79(d、J=7.3Hz、1H)、7.02(dd、J=7.8、0.9Hz、1H)、7.30−7.38(m、2H)、8.07(dd、J=8.2、0.9Hz、1H)、8.55(dd、J=4.6、0.9Hz、1H)
13C−NMR(100MHz、CDCl、δ/ppm):8.9、93.1、93.2、109.8、115.1、121.8、130.5、130.8、137.6、145.5、145.9、167.0
【0079】
実施例4
Cp*RhCl(N−ベンジル−2−ピリジンカルボキシアミド)錯体の合成(Rh−3)
20mLのシュレンクに[Cp*RhCl(MW:618.08)155mg(0.251mmol)、およびN−ベンジル−2−ピリジンカルボキシアミド(MW:212.25)107mg(0.502mmol)を仕込み、アルゴンガスで置換した。これに脱水塩化メチレン(関東化学製)6mL、トリエチルアミン(MW:101.19)70μL(0.502mmol)を加え、室温で20時間撹拌した。この溶液を6mLの水で3回洗浄後、塩化メチレンを留去した。次に、酢酸エチル6mLを加えて室温で1時間攪拌した後、結晶を濾集し、少量の酢酸エチルで洗浄後、減圧乾燥して橙色粉末結晶を138mg(単離収率57%)得た。
【0080】
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.59(s,15H),4.93(d,J=15.1Hz,1H),5.03(d,J=15.1Hz,1H),7.16(t,J=7.3Hz,1H),7.23−7.32(m,2H),7.44−7.55(m,3H),7.91(td,J=7.8,1.4Hz,1H),8.10(dd,J=8.7,0.9Hz,1H),8.61(d,J=5.0Hz,1H)
13C−NMR(100MHz,CDCl,δ/ppm):9.1,54.7,94.5,94.6,125.7,125.9,126.4,127.8,127.9,138.6,141.4,149.1,156.3,169.4
【0081】
実施例5
Cp*RhCl(N−(4’−メトキシフェニル)−2−ピリジンカルボキシアミド)錯体の合成(Rh−4)
20mLのシュレンクに[Cp*RhCl(MW:618.08)200mg(0.324mmol)、およびN−(4’−メトキシフェニル)−2−ピリジンカルボキシアミド(MW:228.25)148mg(0.647mmol)を仕込み、アルゴンガスで置換した。これに脱水塩化メチレン(関東化学製)6mL、トリエチルアミン(MW:101.19)90.3μL(0.647mmol)を加え、室温で16時間撹拌した。この溶液を6mLの水で3回洗浄後、塩化メチレンを留去した。次に、酢酸エチル20mLを加えて室温で1時間攪拌した後、結晶を濾集し、少量の酢酸エチルで洗浄後、減圧乾燥して橙色粉末結晶を282mg(単離収率87%)得た。
【0082】
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.42(s,15H),3.82(s,3H),6.85−6.93(m,2H),7.51(ddd,J=7.3,5.5,1.8Hz,1H),7.66−7.76(m,2H),7.93(td,J=7.8,1.4Hz,1H),8.14(dd,J=7.8,0.9,1H),8.62(d,J=5.9Hz,1H)
13C−NMR(100MHz,CDCl,δ/ppm):8.6,55.5,94.5,94.6,113.3,125.9,126.7,127.9,138.7,141.4,149.5,156.1,156.7,166.7
【0083】
実施例6
Cp*IrCl(2−ピコリンアミド)錯体の合成(Ir−1)
20mLのシュレンクに、100mg(0.126mmol)の[Cp*IrCl(MW:796.67)、および30.7mg(0.251mmol)の2−ピコリンアミド(MW:122.12)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに4mLの脱水塩化メチレン、35μL(0.25mmol)のトリエチルアミン(MW:101.19)を加え、室温で1時間撹拌した。10mLの塩化メチレンを加え、少量の水で2回洗浄し、有機層の溶媒を留去、次いで減圧乾燥し、橙色粉末結晶を103mg(単離収率85%)得た。
【0084】
H−NMR(400MHz、CDCl、δ/ppm):1.73(s、15H)、6.02(brs、1H)、7.47(ddd、J=7.3、5.5、0.9Hz、1H)、7.92(ddd、J=7.8、7.3、1.4Hz、1H)、8.08(dd、J=7.8、0.9Hz、1H)、8.56(dd、J=5.0、1.4Hz、1H)
13C−NMR(100MHz、CDCl、δ/ppm):9.0、86.0、126.0、127.4、138.7、150.1、154.5、172.4
【0085】
実施例7
Cp*IrCl(8−キノリノール)錯体の合成(Ir−2)
50mLのシュレンクに、700mg(0.879mmol)の[Cp*IrCl(MW:796.67)、および255mg(1.757mmol)の8−キノリノール(MW:145.16)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに30mLの脱水塩化メチレン、245μL(1.757mmol)のトリエチルアミン(MW:101.19)を加え、室温で1時間撹拌した。この溶液を15mLの水で2回洗浄後、有機層の溶媒を留去、次いで減圧乾燥し、黄色粉末結晶を0.872g(単離収率98%)得た。
【0086】
H−NMR(400MHz、CDCl、δ/ppm):1.72(s、15H)、6.78(d、J=7.8Hz、1H)、7.00(d、J=8.2Hz、1H)、7.31(dd、J=8.2、5.0、1H)、7.36(t、J=8.2Hz、1H)、8.03(dd、J=8.2、0.9Hz、1H)、8.54(dd、J=5.0、0.9Hz、1H)
13CNMR(100MHz、CDCl、δ/ppm):8.8、84.8、110.9、115.6、121.9、130.7、131.0、137.7、145.8、146.0、169.0
【0087】
実施例8
Cp*IrCl(7−プロピルキノリノール)錯体の合成(Ir−3)
20mLのシュレンクに、100mg(0.126mmol)の[Cp*IrCl(MW:796.67)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに4mLの脱水塩化メチレン、43μL(0.25mmol)の7−プロピルキノリノール(MW:187.24)、35μL(0.25mmol)のトリエチルアミン(MW:101.19)を加え、室温で1時間撹拌した。この溶液を5mLの水で2回洗浄後、有機層の溶媒を留去、次いで減圧乾燥し、黄色粉末結晶を135mg(単離収率98%)得た。
【0088】
H−NMR(400MHz、CDCl、δ/ppm):0.98(t、J=7.3Hz、3H)、1.71(s、15H)、1.65−1.83(m、2H)、2.58−2.70(m、1H)、3.10−3.24(m、1H)、6.74(d、J=7.8Hz、1H)、7.23(dd、J=8.2、5.0Hz、1H)、7.29(d、J=7.8Hz、1H)、7.97(dd、J=8.2、0.9Hz、1H)、8.49(dd、J=5.0、0.9Hz、1H)
13CNMR(100MHz、CDCl、δ/ppm):8.8、14.2、23.2、32.1、84.6、110.2、120.8、129.3、129.9、131.7、137.5、144.9、146.0、166.5
【0089】
実施例9
Cp*IrCl(3,5−ジメチルピコリンアミド)錯体の合成(Ir−4)
20mLのシュレンクに[Cp*IrCl(MW:796.67)200mg(0.251mmol)、および3,5−ジメチルピコリンアミド(MW:150.18)75.4mg(0.502mmol)を仕込み、アルゴンガスで置換した。これに脱水塩化メチレン(関東化学製)6mL、トリエチルアミン(MW:101.19)70μL(0.502mmol)を加え、室温で16時間撹拌した。この溶液を6mLの水で3回洗浄後、塩化メチレンを留去した。次に、脱水ジイソプロピルエーテル(関東化学製)20mLを加えて室温で1時間攪拌した後、結晶を濾集し、少量の脱水ジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥して橙色粉末結晶を248mg(単離収率96%)得た。
【0090】
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.71(s,15H),2.39(s,3H),2.75(s,3H),5.79(brs,1H),7.43(s,1H),8.27(s,1H)
13C−NMR(100MHz,CDCl,δ/ppm):8.9,18.0,18.6,85.8,136.5,138.4,142.9,148.0,149.0,174.1
【0091】
実施例10
Cp*IrCl(イソキノリン−3−ピリジンカルボキシアミド)錯体の合成(Ir−5)
20mLのシュレンクに[Cp*IrCl(MW:796.67)200mg(0.251mmol)、およびイソキノリン−3−ピリジンカルボキシアミド(MW:172.18)86.5mg(0.502mmol)を仕込み、アルゴンガスで置換した。これに脱水塩化メチレン(関東化学製)6mL、トリエチルアミン(MW:101.19)70μL(0.502mmol)を加え、室温で16時間撹拌した。この溶液を6mLの水で3回洗浄後、塩化メチレンを留去した。次に、脱水ジイソプロピルエーテル(関東化学製)20mLを加えて室温で1時間攪拌した後、結晶を濾集し、少量の脱水ジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥して黄色粉末結晶を251mg(単離収率94%)得た。
【0092】
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.75(s,15H),5.86(brs,1H),7.76(ddd,J=8.2,6.9,0.9Hz,1H),7.83(ddd,J=8.2,6.9,1.4Hz,1H),8.01(d,J=8.2Hz,1H),8.05(d,J=8.2Hz,1H),8.47(s,1H),9.22(s,1H)
13C−NMR(100MHz,CDCl,δ/ppm):8.9,86.0,123.9,127.5,128.0,129.3,130.4,132.8,136.1,146.9,153.6,172.6
【0093】
実施例11
Cp*IrCl(N−ベンジル−2−ピリジンカルボキシアミド)錯体の合成(Ir−6)
20mLのシュレンクに[Cp*IrCl(MW:796.67)200mg(0.251mmol)、およびN−ベンジル−2−ピリジンカルボキシアミド(MW:212.25)107mg(0.502mmol)を仕込み、アルゴンガスで置換した。これに脱水塩化メチレン(関東化学製)6mL、トリエチルアミン(MW:101.19)70μL(0.502mmol)を加え、室温で16時間撹拌した。この溶液を6mLの水で3回洗浄後、塩化メチレンを留去した。次に、酢酸エチル5mLを加えて室温で1時間攪拌した後、結晶を濾集し、少量の酢酸エチルで洗浄後、減圧乾燥して黄色粉末結晶を135mg(単離収率47%)得た。
【0094】
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.58(s,15H),4.90(d,J=15.1Hz,1H),5.13(d,J=15.1Hz,1H),7.16(t,J=7.3Hz,1H),7.22−7.35(m,2H),7.40−7.50(m,3H),7.90(t,J=7.8Hz,1H),8.11(d,J=7.8Hz,1H),8.55(d,J=6.0Hz,1H)
13C−NMR(100MHz,CDCl,δ/ppm):9.0,55.2,86.6,125.9,126.0,126.9,127.6,127.8,138.4,140.6,149.1,155.3,171.3
【0095】
実施例12
Cp*IrCl(N−(4’−メトキシフェニル)−2−ピリジンカルボキシアミド)錯体の合成(Ir−7)
20mLのシュレンクに[Cp*IrCl(MW:796.67)200mg(0.251mmol)、およびN−(4’−メトキシフェニル)−2−ピリジンカルボキシアミド(MW:228.25)115mg(0.502mmol)を仕込み、アルゴンガスで置換した。これに脱水塩化メチレン(関東化学製)6mL、トリエチルアミン(MW:101.19)70μL(0.502mmol)を加え、室温で16時間撹拌した。この溶液を6mLの水で3回洗浄後、塩化メチレンを留去した。次に、脱水ジイソプロピルエーテル(関東化学製)15mLを加えて室温で1時間攪拌した後、結晶を濾集し、少量の脱水ジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥して黄色粉末結晶を277mg(単離収率94%)得た。
【0096】
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.42(s,15H),3.81(s,3H),6.84−6.92(m,2H),7.48(ddd,J=7.3,5.5,1.8Hz,1H),7.55−7.64(m,2H),7.91(td,J=7.8,1.4Hz,1H),8.15(dd,J=7.8,0.9,1H),8.56(d,J=5.5Hz,1H)
13C−NMR(100MHz,CDCl,δ/ppm):8.5,55.5,86.5,113.3,126.3,127.2,127.6,138.5,141.3,149.5,155.8,156.3,168.6
【0097】
実施例13
Cp*IrCl(ピラジンアミド)錯体の合成(Ir−8)
20mLのシュレンクに[Cp*IrCl(MW:796.67)200mg(0.251mmol)、およびピラジンアミド(MW:123.11)61.8mg(0.502mmol)を仕込み、アルゴンガスで置換した。これに脱水塩化メチレン(関東化学製)6mL、トリエチルアミン(MW:101.19)70μL(0.502mmol)を加え、室温で16時間撹拌した。この溶液に12mLの塩化メチレンを加え、2mLの水で2回洗浄後、塩化メチレンを留去した。次に脱水ジイソプロピルエーテル(関東化学製)18mL、および脱水塩化メチレン2mLを加えて室温で1時間攪拌した後、結晶を濾集し、少量の脱水ジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥して褐色粉末結晶を176mg(単離収率72%)得た。
【0098】
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.75(s,15H),5.87(brs,1H),8.51(dd,J=3.2,0.9,1H),8.75(brs,1H),9.27(s,1H).
13C−NMR(100MHz,CDCl,δ/ppm):9.0,87.0,143.3,148.4,148.4,148.4,171.1
【0099】
比較例1
2−ペンタノンとベンジルアミンとの還元的アミノ化反応による、N−ベンジル−2−ペンチルアミンの合成
アルゴンガス雰囲気下、20mLのシュレンクに532μL(5.0mmol)の2−ペンタノン(MW:86.13)、572μL(5.25mmol)のベンジルアミン(MW:107.15)、および0.5mLの脱水酢酸エチル(関東化学製)を加えて氷冷した。566μL(15.0mmol)のぎ酸(MW:46.03)を加えて約5分間撹拌した後、氷浴を取り外し、1.99mg(0.0025mmol)の[Cp*IrCl(MW:796.67)を加え、40℃にて18時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて約5分間撹拌した後、エーテルで生成物を抽出した。有機相をGCにて分析し、変換率および反応収率を算出した。分析の結果、目的物への変換率は9.7%、反応収率は1.6%であった。
【0100】
比較例2
2−ペンタノンとベンジルアミンとの還元的アミノ化反応による、N−ベンジル−2−ペンチルアミンの合成
触媒として、1.55mg(0.0025mmol)の[Cp*RhCl(MW:618.08)を用いた以外は、比較例1と同条件で反応を実施し、目的物への変換率は56%、反応収率は52%であった。
【0101】
実施例14
2−ペンタノンとベンジルアミンとの還元的アミノ化反応によるN−ベンジル−2−ペンチルアミンの合成
アルゴンガス雰囲気下、20mLのシュレンクに、532μL(5.0mmol)の2−ペンタノン(MW:86.13)、572μL(5.25mmol)のベンジルアミン(MW:107.15)、および0.5mLの脱水酢酸エチル(関東化学製)を加えて氷冷した。566μL(15.0mmol)のぎ酸(MW:46.03)を加えて約5分間撹拌した後、氷浴を取り外し、反応例1〜6として、図1に示した各種錯体0.0025mmolを加え、40℃にて18時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて約5分間撹拌した後、エーテルで生成物を抽出した。有機相をGCにて分析し、変換率および反応収率を算出した。分析の結果を表1にまとめて示した。比較例1および2と比較すると、同種金属で本発明の錯体を用いると反応性が飛躍的に向上し、本発明の有用性が示された。
【化19】

【表1】

【0102】
実施例15
シクロヘキサノンとベンジルアミンとの還元的アミノ化反応によるシクロヘキシルベンジルアミンの合成
アルゴンガス雰囲気下、20mLのシュレンクに、520μL(5.0mmol)のシクロヘキサノン(MW:98.15)、572μL(5.25mmol)のベンジルアミン(MW:107.15)、および0.5mLの脱水酢酸エチル(関東化学製)を加えて氷冷した。566μL(15.0mmol)のぎ酸(MW:46.03)を加えて約5分間撹拌した後、氷浴を取り外し、反応例7〜10として、図1に示したIr−1、Ir−2、Rh−1、およびRh−2の各種錯体0.005mmolを加え、40℃にて18時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて約5分間撹拌した後、エーテルで生成物を抽出した。有機相をGCにて分析し、変換率および反応収率を算出した。分析の結果を表2にまとめて示した。
【化20】

【表2】

【0103】
実施例16
DL−1−フェニルエチルアミンの合成
20mLのシュレンクにギ酸アンモニウム(MW:63.06)946mg(15.0mmol)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに脱水メタノール5mL、アセトフェノン(MW:120.15)582μL(5.0mmol)、酢酸582μL(5.0mmol)、およびイリジウム触媒Ir−1(MW:484.01)12.1mg(0.025mmol、S/C=200)を加え60℃にて5時間加熱撹拌した。溶媒を留去した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、塩化メチレンで生成物を抽出し、有機相を水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過により乾燥剤を取り除き、塩化メチレンを留去して粗生成物のDL−1−フェニルエチルアミンを得た。このものをNMRで測定したところ変換率は100%であり、その中でDL−1−フェニルエチルアミンは92.8%、1−フェニルエタノールは0.4%、その他の副生成物が6.8%の割合で含まれていた。
【0104】
実施例17〜24
これらは触媒の種類やS/Cを変更した以外は、実施例16と同様の条件で反応を実施した。触媒、反応条件、および触媒反応の結果を表3に示した。
【化21】

【表3】

【0105】
実施例25
DL−1−(4’−ニトロフェニル)エチルアミンの合成
20mLのシュレンクに4’−ニトロアセトフェノン(MW:165.15)826mg(5.0mmol)、ギ酸アンモニウム(MW:63.06)946mg(15.0mmol)、およびイリジウム触媒Ir−7(MW:590.13)5.90mg(0.01mmol、S/C=500)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに脱水メタノール5mL、および酢酸286μL(5.0mmol)を加え、60℃にて3時間加熱撹拌した。溶媒を留去した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、塩化メチレンで生成物を抽出し、有機相を水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過により乾燥剤を取り除き、塩化メチレンを留去して粗生成物のDL−1−(4−ニトロフェニル)エチルアミンを得た。このものをNMRで測定したところ変換率は100%であり、その中でDL−1−(4’−ニトロフェニル)エチルアミンは96%、1−(4’−ニトロフェニル)エタノールは1%、その他の副生成物が3%の割合で含まれていた。ニトロ基が還元された化合物が生成しなかったことから、官能基選択的に還元的アミノ化反応が進行することを確認した。
【0106】
DL−1−(4’−ニトロフェニル)エチルアミンのHNMRデータ:
HNMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.41(d,J=6.9Hz,3H),1.69(brs,2H),4.26(q,J=6.9Hz,1H),7.50−7.58(m,2H),8.15−8.24(m,2H)
【0107】
実施例26
DL−1−(4’−シアノフェニル)エチルアミンの合成
20mLのシュレンクに4’−シアノアセトフェノン(MW:145.16)726mg(5.0mmol)、ギ酸アンモニウム(MW:63.06)946mg(15.0mmol)、およびイリジウム触媒Ir−7(MW:590.13)5.90mg(0.01mmol、S/C=500)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに脱水メタノール5mL、および酢酸286μL(5.0mmol)を加え、60℃にて3時間加熱撹拌した。溶媒を留去した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、塩化メチレンで生成物を抽出し、有機相を水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過により乾燥剤を取り除き、塩化メチレンを留去して粗生成物のDL−1−(4−シアノフェニル)エチルアミンを得た。このものをNMRで測定したところ変換率は100%であり、その中でDL−1−(4’−シアノフェニル)エチルアミンは95%、1−(4’−シアノフェニル)エタノールは1%、その他の副生成物が4%の割合で含まれていた。シアノ基が還元された化合物が生成しなかったことから、官能基選択的に還元的アミノ化反応が進行することを確認した。
【0108】
DL−1−(4’−シアノフェニル)エチルアミンのHNMRデータ:
H−NMR(400MHz,CDCl,δ/ppm):1.39(d,J=6.4Hz,3H),1.69(brs,2H),4.20(q,J=6.4Hz,1H),7.45−7.52(m,2H),7.58−7.66(m,2H)
【0109】
実施例27
ジベンジルアミンの合成
アルゴンガス雰囲気下、20mLのシュレンクに脱水メタノール5mL、ベンズアルデヒド(MW:106.12)505μL(5.0mmol)、ベンジルアミン(MW:107.15)545μL(5.0mmol)、ギ酸(MW:46.03)566μL(15.0mmol)、およびイリジウム触媒Ir−7(MW:590.13)5.90mg(0.01mmol、S/C=500)を仕込み、60℃にて1.5時間加熱撹拌した。溶媒を留去した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、塩化メチレンで生成物を抽出し、有機相を水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過により乾燥剤を取り除き、塩化メチレンを留去して粗生成物のジベンジルアミンを得た。このものをNMRで測定したところ変換率は100%であり、その中でジベンジルアミンは95%、トリベンジルアミンは3%、ベンジルアルコールが2%の割合で含まれていた。
【0110】
実施例28
DL−2−フェニルグリシンの合成
20mLのシュレンクにベンゾイルぎ酸(MW:150.13)751mg(5.0mmol)、ギ酸アンモニウム(MW:63.06)946mg(15.0mmol)、およびイリジウム触媒Ir−7(MW:590.13)5.90mg(0.01mmol、S/C=500)を仕込み、アルゴンガスに置換した。これに脱水メタノール5mLを加え、60℃にて1.5時間加熱撹拌した。溶媒を留去した後、結晶を濾集し、メタノールで洗浄後、減圧乾燥してDL−2−フェニルグリシンを718mg(単離収率95%)得た。
【産業上の利用可能性】
【0111】
以上詳しく説明したように、この発明により、カルボニル化合物とアミン化合物との還元的アミノ化反応によるアミン化合物の製造方法における実用性に優れた触媒を提供し、アミン化合物を高効率に製造することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)
【化1】

(一般式(1)中、Arは、1または2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、シクロペンタジエニル基または芳香族化合物であり、WはC1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基、メルカプト基、シリル基またはハロゲン基を表し、Mはルテニウム、ロジウム、またはイリジウムであり、Xはヒドリド基、またはアニオン性基であり、Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されてもよいC1〜6の飽和もしくは不飽和炭化水素基、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、ハロゲン基、エステル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基もしくはチオール基によって、1または2以上の水素原子が置換されていてもよい(ここで、前記各置換基中の1もしくは2以上の水素原子がさらに置換基Wに置換されてもよい)アリーレン基であるリンク基を表し、Aは「M−NRC(O)−E」の結合様式をもつアミド基、「M−NRC(S)−E」の結合様式をもつチオアミド基、または酸素原子であり、ここでAが酸素原子の場合、Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよいアリーレン基であり、Rは水素原子、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基(ここで、置換基W中の1または2以上の水素原子がさらにWで置換されていてもよい)を示し、YおよびZは同一であるかまたは互いに異なり、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクリル基、シリル基、アリール基またはアルケニル基を示し、ここでYとZ、ZとE、YとE、またはY−Z−Eとが結合して環を形成してもよく、またnは0または1の整数を示し、n=0の場合は、N−Z間またはN−E間が二重結合となる)で表される有機金属化合物、ただし、Y−N(Z)−Eがアゼチジン環を含むもの、およびMがルテニウムであって、配位子A−E−N(Y)(Z)が8−キノリノレート基であるものを除く。
【請求項2】
式(1)中の部位である下記一般式(2)
【化2】

で表される部位が、6員の含窒素芳香族環構造を含む基であることを特徴とする、請求項1に記載の有機金属化合物。
【請求項3】
式(1)で表される有機金属化合物が下記一般式(3)
【化3】

(一般式(3)中、Ar、MおよびXは請求項1と同じ意味を表し、RおよびRは互いに同一であるまたは互いに異なり、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、スルホ基、メルカプト基、カルボキシル基、1もしくは2以上の水素原子が、置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、エステル基、フルオロアルキル基、アシル基、スルホニル基、アミノ基、アミド基、スルフェニル基またはシリル基を示し、Wは請求項1に記載の意味と同じ意味を表し、j、kは互いに独立して0から3までの整数であり、ここで、RまたはRが結合していないキノリン環構造中の1または2以上の炭素原子は窒素原子によって置き換えられてもよく、jおよび/またはkが2以上の場合、2以上のRおよび/またはRが互いに連結して環を形成してもよい)で表される化合物、または下記一般式(4)
【化4】

(一般式(4)中、Ar、MおよびXは請求項1と同じ意味を表し、Rは上記RおよびRと同じであり、Rは水素原子、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基を示し、Wは請求項1に記載の意味と同じ意味を表し、lは0から4までの整数を表し、ここで、Rが結合していないピリジン環構造中の1または2以上の炭素原子は窒素原子によって置き換えられてもよく、lが2以上の場合、2以上のRが互いに連結して環を形成してもよい)で表される化合物であることを特徴とする、請求項1または2に記載の有機金属化合物。
【請求項4】
下記一般式(5)
【化5】

(一般式(5)中、Arは、1または2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、シクロペンタジエニル基または芳香族化合物であり、WはC1〜10の飽和もしくは不飽和炭化水素基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、アシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基、メルカプト基、シリル基またはハロゲン基を表し、Mはルテニウム、ロジウム、またはイリジウムであり、Xはヒドリド基、またはアニオン性基であり、Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されてもよいC1〜6の飽和もしくは不飽和炭化水素基、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、ハロゲン基、エステル基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、スルフェニル基、スルホ基もしくはチオール基によって、1または2以上の水素原子が置換されていてもよい(ここで、前記各置換基中の1もしくは2以上の水素原子がさらに置換基Wで置換されてもよい)アリーレン基であるリンク基を表し、Aは「M−NRC(O)−E」の結合様式をもつアミド基、「M−NRC(S)−E」の結合様式をもつチオアミド基、または酸素原子であり、ここでAが酸素原子の場合、Eは、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよいアリーレン基であり、Rは水素原子、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、アルキニル基、エステル基、アシル基、スルフィニル基、スルホニル基またはシリル基(ここで、置換基W中の1または2以上の水素原子がさらにWで置換されていてもよい)を示し、YおよびZは同一であるかまたは互いに異なり、1もしくは2以上の水素原子が置換基Wに置換されていてもよい、C1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロシクリル基、アルケニル基、またはシリル基を示し、ここでYとZ、ZとE、YとE、またはY−Z−Eとが結合して環を形成してもよく、またnは0または1の整数を示し、n=0の場合は、N−Z間またはN−E間が二重結合となる)で表される有機金属化合物を少なくとも1つ含む、還元的アミノ化反応に用いる触媒。
【請求項5】
式(5)中の部位である下記一般式(6)
【化6】

(一般式(6)中、n=0でN、EおよびZは請求項4と同じ意味を表す。)で表される部位が、含窒素芳香族環構造を含む基であることを特徴とする、請求項4に記載の触媒。
【請求項6】
式(5)中のMがロジウム、およびイリジウムであることを特徴とする、請求項4または5に記載の触媒。
【請求項7】
請求項4〜6のいずれかに記載の触媒の存在下、水素供与性の有機または無機化合物、およびイミン化合物またはエナミン化合物を反応させることによりアミン化合物を製造することを特徴とする、アミン化合物の製造方法。
【請求項8】
イミン化合物またはエナミン化合物を、カルボニル化合物とアミン化合物を混合して反応系中で生成させて反応を行なうことによりアミン化合物を製造することを特徴とする、請求項7に記載のアミン化合物の製造方法。
【請求項9】
下記一般式(7)
【化7】

(一般式(7)中、Ar、M、およびXは請求項4と同じ意味を表し、mは2以上の整数を表す。)で表される有機金属化合物と、下記一般式(8)
【化8】

(一般式(8)中、A、E、Y、Zおよびnは請求項4と同じ意味を表す。)で表される有機化合物の存在下で、カルボニル化合物、アミン化合物、および水素供与性の有機または無機化合物を反応させることを特徴とする、アミン化合物の製造方法。
【請求項10】
水素供与性の有機または無機化合物がギ酸、またはギ酸塩である、請求項7〜9のいずれかに記載のアミン化合物の製造方法。

【図1】
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【公開番号】特開2010−235604(P2010−235604A)
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−54359(P2010−54359)
【出願日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【出願人】(591045677)関東化学株式会社 (99)
【Fターム(参考)】