酸化触媒およびその利用
【課題】基質の酸化（典型的には酸素化）を伴う反応プロセスにおいて新規なニ核金属錯体及び該金属錯体を有効成分とする高性能な酸化触媒及びかかる触媒を用いて有機化合物を製造する方法を提供する。
【解決手段】１，１−ビス（Ｎ−メチルベンズイミダゾリル）−エタンあるいは、１，１−ビス（Ｎ−プロピルベンズイミダゾリル）−ブタンを代表とするイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する金属錯体。
【解決手段】１，１−ビス（Ｎ−メチルベンズイミダゾリル）−エタンあるいは、１，１−ビス（Ｎ−プロピルベンズイミダゾリル）−ブタンを代表とするイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する金属錯体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化反応を触媒し得る金属錯体および該金属錯体を有効成分として含む酸化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェノール類を酸化する反応の触媒として機能するチロシナーゼは、その活性中心に二つの銅（Ｃｕ）を有する二核銅錯体である。また、生体の内外を問わず、基質の酸化（典型的には基質に酸素（Ｏ）を結合させること、すなわち酸素化）を伴う化学反応プロセスによって様々な有用物質を製造することができる。そのため、かかる酸化反応における二核金属錯体（例えば二核銅錯体）の利用可能性が種々検討されている（非特許文献１、２）。酸化触媒に関する他の従来技術文献として特許文献１および２が挙げられる。
【０００３】
【非特許文献１】ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー（Journal of American Chemical Society）、１２１巻、１９９９年、ｐｐ．５５８３−５５８４
【非特許文献２】ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー（Journal of American Chemical Society）、１２７巻、２００５年、ｐｐ．５４６９−５４８３
【特許文献１】特開２００３−６２４６８号公報
【特許文献２】特開平１１−２２６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、基質の酸化（典型的には酸素化）を伴う化学反応プロセスにおいて高性能な酸化触媒として機能し得る新規な二核金属錯体および該金属錯体を有効成分とする酸化触媒を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、かかる触媒を用いて有機化合物を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、下記一般式（Ｉ）：
【化４】
で表される金属錯体を有効成分（すなわち触媒活性成分）として含む酸化触媒が提供される。ここで、上記式（Ｉ）中のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり得る。Ｍ１およびＭ２は、平面四配位型の配位構造を形成する金属原子であり得る。
【０００６】
かかる構造の金属錯体は、種々の基質化合物の酸化反応（典型的には、基質化合物に酸素を導入する酸素化反応）に対して触媒活性を示すものであり得る。ここで「触媒活性を示す」とは、上記金属錯体（二核錯体）一分子によって消費（ここでは酸化）される基質化合物の分子数すなわちターンオーバー数（Turn Over Number；以下「ＴＯＮ」と表記することもある。）が１を超えることをいう。このような金属錯体を有効成分として含む酸化触媒（該金属錯体のみから実質的に構成される酸化触媒であり得る。）は、上記基質化合物を酸化する過程（例えば、基質化合物を水酸化する過程）を含む化学反応プロセスにおいて好適に利用され得る。
【０００７】
前記式（Ｉ）におけるＭ１，Ｍ２の一好適例としてＣｕが挙げられる。また、Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、例えば、それぞれ置換または非置換のベンゼン環（典型的には非置換のベンゼン環）であることが好ましい。Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７は、それぞれ炭素数１〜４の炭化水素基（例えばアルキル基）から選択されるいずれかであることが好ましい。また、Ｒ４およびＲ８はいずれも水素原子であることが好ましい。これら４つの条件（Ｍ１およびＭ２の種類、Ａｒ１〜Ａｒ４の種類、置換基Ｒ１〜Ｒ３およびＲ５〜Ｒ７の種類、Ｒ４およびＲ８の種類）のうち一または二以上を満たす錯体（特に好ましくは、これらの条件をいずれも満たす錯体）は、より高活性な酸化触媒機能を示すものであり得る。したがって、かかる錯体を有効成分とする酸化触媒は、種々の基質化合物を酸化する触媒として特に有用である。
【０００８】
ここに開示させる酸化触媒の好ましい一態様では、上記酸化触媒が、少なくともベンゼンからフェノールを生じる酸化（水酸化）反応を触媒する機能を備える。例えば、該酸化反応に対してＴＯＮ１０以上の触媒活性を実現し得る金属錯体を有効成分とする酸化触媒が好ましい。かかる酸化触媒は、例えば、芳香環（典型的にはベンゼン環）を有する基質化合物に一または二以上のフェノール性水酸基を導入してフェノール類を製造する用途に好ましく適用され得る。
【０００９】
本発明によると、また、基質化合物に酸素を導入する過程を含む酸化反応プロセスによって有機化合物を製造する方法が提供される。その製造方法は、ここに開示されるいずれかの酸化触媒の下で前記基質化合物と過酸化物とを共存させて該基質化合物を酸化することを包含する。かかる製造方法は、様々な有用物質（典型的には、上記導入された酸素に由来する酸素含有官能基（例えば水酸基）を有する有機化合物）を製造する方法として有用である。
また、ここに開示される有機化合物製造方法は、他の側面として、基質化合物の酸化方法（典型的には、該基質化合物に酸素を導入する酸素化（例えば水酸化）反応を行う方法）を提供する。
【００１０】
上記製造方法は、例えば、前記基質化合物が芳香環を有する化合物であり、前記酸化により前記芳香環に水酸基を導入してフェノール類を製造する態様で好ましく実施され得る。この方法は、ベンゼンの酸化によるフェノールの製造にも適用可能である。すなわち、ここに開示される有機化合物製造方法は、前記基質化合物としてのベンゼンを酸化してフェノールを製造する態様で好ましく実施され得る。かかる方法によると、典型的には一段階の反応工程（酸化工程）によってベンゼンから直接フェノールを生成することができる。換言すれば、ベンゼンの直接酸化によってフェノールを製造することが可能である。したがって、かかる製造方法、該方法を可能とする上記酸化触媒（フェノール合成触媒としても把握され得る。）および該触媒の有効成分たる金属錯体は極めて有用である。
【００１１】
本発明によると、また、下記一般式（Ｉ）で表される金属錯体が提供される。
【化５】
ここで、上記式（Ｉ）中のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。また、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環（例えばベンゼン環）を有する芳香族基であり得る。Ｍ１およびＭ２は、平面四配位型の配位構造を形成する金属原子（例えばＣｕ）であり得る。
かかる構造の金属錯体は、種々の基質化合物の酸化反応（典型的には、基質化合物に酸素を導入する酸素化反応）に対して触媒活性を示すものであり得る。したがって、該金属錯体は、ここに開示されるいずれかの酸化触媒またはその有効成分として好適である。
【００１２】
上記金属錯体の好ましい一つの態様では、該金属錯体が、ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する（好ましくは、該酸化反応についてＴＯＮ１０以上の触媒活性を示す）機能を備える。かかる金属錯体は、特に高い触媒活性を示すことから、各種の酸化反応を効率よく進行させる酸化触媒となり得る。例えば、ベンゼンから直接フェノールを合成するフェノール合成触媒またはその有効成分として有用である。
【００１３】
本発明によると、また、ここに開示されるいずれかの金属錯体（ここに開示されるいずれかの酸化触媒の有効成分たる金属錯体であり得る。）を過酸化物により活性化してなる高活性酸化剤が提供される。あるいは、過酸化物以外の酸素源化合物（この酸素源化合物については後述する。）により上記金属錯体を活性化してなる高活性酸化剤であってもよい。該酸化剤は、上記酸素源化合物に由来する酸素（Ｏ）が上記金属錯体に（典型的には、該錯体の有する中心金属Ｍ１，Ｍ２の各々に）結合した構成の活性種であり得る。かかる酸化剤は、典型的には該酸化剤に含まれる上記過酸化物由来酸素が基質化合物に導入されることにより、各種の基質化合物を酸化する（例えば、ベンゼンを直接酸化してフェノールを生じる）ものであり得る。ものであり得る。したがって、該酸化剤は、基質化合物を酸化する過程を含む各種の化学反応プロセスにおいて好適に利用され得る。
【００１４】
本発明によると、また、下記一般式（II）で表される化合物が提供される。
【化６】
ここで、上記式（II）中のＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に、水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり得る。該化合物は、平面四配位型の配位構造をとり得る各種の金属原始（例えばＣｕ）に配位することによって、ここに開示されるいずれかの金属錯体を構成するものであり得る。換言すれば、上記化合物は、ここに開示されるいずれかの金属錯体の配位子として有用である。したがって本発明は、他の側面として、上記式（II）で表される化合物を配位子として有する二核金属錯体（例えば、二つの中心金属原子がヒドロキソ架橋した二核銅錯体、すなわちμ−ＯＨ型の二核銅錯体）を提供する。また本発明は、さらに他の側面として、平面四配位型の配位構造をとり得る金属原子に上記式（II）で表される化合物を配位させて二核金属錯体（例えば、二つの中心金属原子がヒドロキソ架橋した二核銅錯体）を形成することを特徴とする、金属錯体の製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１６】
ここに開示される酸化触媒は、上記式（Ｉ）で表される金属錯体を有効成分として含む。かかる金属錯体は、平面四配位型の配位構造をとり得る二つの金属原子Ｍ１，Ｍ２に上記式（II）で表される化合物がそれぞれ一つづつ配位し、それら二つの金属原子Ｍ１，Ｍ２が酸素で橋架け（典型的にはヒドロキソ橋架け、すなわちμ−ＯＨ架橋）した構造の二核金属錯体であり得る。Ｍ１，Ｍ２に配位した二つの配位子は同一であっても異なってもよい。上記二つの配位子が同一である金属錯体は、対称性が高く製造（合成）が容易であるので好ましい。
【００１７】
上記式（Ｉ），（II）中のＲ１〜Ｒ４は、炭素数１〜６（好ましくは炭素数１〜４）の炭化水素基であって、例えばアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基およびアリール基からなる群から選択されるいずれかであり得る。例えば、Ｒ１〜Ｒ４がいずれもアルキル基である化合物が好ましい。該アルキル基は直鎖状であってもよく、分岐を有していてもよい。好ましい具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基およびイソプロピル基が挙げられる。これらのうちメチル基、エチル基およびｎ−プロピル基が特に好ましい。Ｒ１〜Ｒ４は同一の基であってもよく異なる基であってもよい。式（II）で表される化合物の製造（合成）容易性の観点からは、Ｒ１とＲ２とが同じ基であることが好ましい。また、式（Ｉ）で表される錯体の製造（合成）容易性の観点からは、Ｒ１〜Ｒ４がいずれも同一の基であることが好ましい。
【００１８】
上記式（Ｉ），（II）中のＲ５〜Ｒ８は、水素原子および炭素数１〜６（好ましくは炭素数１〜４）の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。例えば、式（II）においてＲ５およびＲ６のいずれか一方が水素原子、他方が炭化水素基であることが好ましい。同様に、式（Ｉ）において、Ｒ５およびＲ６のいずれか一方が水素原子、他方が上記炭化水素基であり、Ｒ７およびＲ８のいずれか一方が水素原子、他方が上記炭化水素基であることが好ましい。Ｒ５〜Ｒ８の少なくとも一つが炭化水素基である場合、該炭化水素基は、例えばアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基およびアリール基からなる群から選択されるいずれかであり得る。Ｒ５〜Ｒ８の少なくとも一つがアルキル基である場合、該アルキル基は直鎖状であってもよく、分岐を有していてもよい。好ましい具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基およびイソプロピル基が挙げられる。これらのうちメチル基、エチル基およびｎ−プロピル基が特に好ましい。式（Ｉ）で表される錯体の製造容易性の観点からは、Ｒ５およびＲ６のいずれか一方とＲ７およびＲ８のいずれか一方とが同じ基であり、Ｒ５およびＲ６の残り一方とＲ７およびＲ８の残り一方とが同じ基であることが好ましい。
【００１９】
上記式（Ｉ），（II）中のＡｒ１〜Ａｒ４は、隣接するイミダゾール環と縮合した芳香環（縮合環）を備えた芳香族基であり得る。該縮合環は芳香族性を示すものであればよく、たとえば環構成元素が炭素のみであってもよく、あるいは窒素等の他の元素を含む環（複素環）であってもよい。環を構成する原子の数も特に限定されず、例えば５〜７員環（典型的には６員環）であり得る。上記縮合環は置換基を有してもよく有していなくてもよい。例えば、環を構成する原子に結合した水素原子の一または二以上が、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基および他の（すなわち、式（Ｉ），（II）に既に示されているイミダゾール環以外の）縮合環からなる群から選択される置換基で置き換えられた構造であり得る。かかる置換基を有しない縮合環であることが好ましく、例えばＡｒ１〜Ａｒ４が非置換のベンゼン環（すなわち、置換基を有しない炭素６員環）であることが特に好ましい。式（II）で表される化合物の製造容易性の観点からは、Ａｒ１とＡｒ２とが同じ基であることが好ましい。また、式（Ｉ）で表される錯体の製造容易性の観点からは、Ａｒ１〜Ａｒ４がいずれも同一の基であることが好ましい。
【００２０】
上記式（Ｉ）中のＭ１，Ｍ２は、平面四配位型の配位構造をとり得る金属原子である。かかる金属原子としては、Ｃｕ（例えば、酸化数がIIのＣｕ），Ｆｅ（例えば、酸化数がIIIのＦｅまたはＩＶのＦｅ），Ｍｎ（例えば、酸化数がIIIのＭｎまたはＩＶのＭｎ）等を例示することができる。酸素との親和性の高い（酸素と結合しやすい）金属であることが好ましい。Ｍ１とＭ２とは同一の金属原子であってもよく異なる金属原子であってもよい。Ｍ１とＭ２とが同一の金属原子である錯体は、対称性が高く製造容易であるので好ましい。本発明にとり特に好ましい金属原子としてＣｕが挙げられる。例えば、Ｍ１およびＭ２がいずれも二価のＣｕである金属錯体が好ましい。
【００２１】
かかる金属錯体は、典型的には酸素供給源となり得る化合物（以下、酸素源化合物ということもある。）の存在下で、基質化合物（すなわち、酸化対象となる化合物）に酸素を結合させる反応を触媒する酸化触媒として機能し得る。かかる反応に対し、基質化合物を基準としてＴＯＮ２以上（より好ましくはＴＯＮ５以上、さらに好ましくはＴＯＮ１０以上）の触媒活性を示す錯体が好ましい。
【００２２】
上記酸素源化合物としては、本発明に係る金属錯体を構成する中心金属に酸素（典型的には、該酸素源化合物に由来する酸素）が結合した活性種を形成し得る化合物を用いることができる。かかる酸素源化合物の好適例として各種の過酸化物が挙げられる。例えば、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）等の無機過酸化物、メタクロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）、クメンヒドロペルオキシド（ＣＨＰ）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド（ＴＢＨＰ）等の有機過酸化物を好ましく用いることができる。なかでもＨ２Ｏ２の使用が好ましい。他の酸素源化合物としては、ヨードシルベンゼン（ＰｈＩＯ）、分子状の酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）等の、該金属錯体に酸素を供給可能な化合物（酸素化剤）が挙げられる。このような酸素源化合物は一種のみを用いてもよく二種以上を同時にまたは順次に用いてもよい。
なお、上記金属錯体が酸素で活性化された活性種が生じたこと（すなわち、該錯体の中心金属に新たに酸素が結合したこと）は、例えば、該錯体に酸素源化合物を供給してＵＶ−ｖｉｓ（紫外−可視光）スペクトルの変化を追跡することにより、あるいはラマンスペクトルを測定することにより把握することができる。
【００２３】
ここに開示される酸化触媒は、ここに開示されるいずれかの金属錯体を有効成分として含む。該金属錯体のみから実質的に構成された酸化触媒であってもよい。
かかる酸化触媒は、種々の形態をとることができる。例えば、上述したいずれかの金属錯体またはその塩（錯体塩）を粉末状、塊状等の状態で含む形態とすることができる。このような錯体塩を形成するカウンターイオン（対イオン）は特に限定されず、例えばＣｌＯ４−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＰＦ６−等を採用することができる。水系溶媒中で電離しやすい錯体塩を形成し得るカウンターイオンを選択することが好ましい。なお、ここで「水系溶媒」とは、水または水を主体とし水と均一に混合し得る有機溶媒を含有する混合溶媒をいう。
【００２４】
また、ここで開示される酸化触媒は、上記錯体が液状媒体中に存在している形態をとることができる。この液状媒体としては、水、アセトニトリル、低級アルコール（例えば、炭素数１〜４程度のアルコール）、アセトンその他の低級ケトン（例えば、炭素数３〜５程度のケトン）等から選択される一種または二種以上を用いることができる。かかる酸化触媒は、典型的には、上述したいずれかの錯体の塩を液状媒体に溶解させる工程を含む処理によって調製（製造）することができる。また、液状媒体中に上記錯体またはその塩が分散した形態の酸化触媒であってもよい。
【００２５】
また、ここで開示される酸化触媒のとり得る他の形態として、上記錯体が固体状の担体に保持されている形態が挙げられる。錯体を担持する担体としては、微粒子状物質、多孔質体等を好ましく用いることができる。例えば、活性炭等の微粒子を好ましく用いることができる。また、ゼオライト、シリカ等の材質からなる多孔質体を好ましく用いることができる。そのような多孔質体が粒子状、繊維状、ハニカム状等に成形されたものであってもよい。質量当たりの表面積が広いものが好ましい。例えば、表面積が１０００ｍ２／ｇ以上（典型的には、１２００〜１５００ｍ２／ｇ）である担体を好ましく用いることができる。なお、微粒子状の担体に錯体を担持したもの（錯体担持微粒子）が液状媒体に分散している形態は、「錯体が液状媒体中に存在している形態」の一例である。
【００２６】
かかる酸化触媒を用いた酸化反応は、該酸化触媒の存在下で基質化合物と酸素源化合物（典型的には過酸化物、例えばＨ２Ｏ２）とを共存させる態様で好ましく実施され得る。例えば、反応容器に基質化合物、酸化触媒および必要に応じて使用される反応溶媒を仕込み、ここに酸素源化合物を徐々に（連続的に）供給するとよい。上記酸素源化合物を一括であるいは幾度かに分割して供給してもよい。該反応は均質系において好ましく行うことができる。例えば、基質化合物および金属錯体を溶解可能な液状媒体（例えばアセトニトリル、アセトン等）を上記反応溶媒として好ましく使用し得る。上記均質系における酸化反応は、反応溶媒中に上記金属錯体を例えば０．０００１〜０．０１ｍｏｌ／ｍＬ（より好ましくは０．００１〜０．００３ｍｏｌ／ｍＬ）程度の濃度で含む態様で好ましく実施することができる。また、反応溶媒中における基質化合物の濃度は例えば０．１〜１００ｍｏｌ／ｍＬ（より好ましくは１〜１０ｍｏｌ／ｍＬ）程度とすることができる。反応溶媒中に金属錯体または上記錯体担持微粒子が分散した態様で酸化反応を行う場合にも、該反応溶媒中に含まれる金属錯体の濃度および／または基質化合物の濃度を好ましく採用することができる。
【００２７】
反応に使用する酸化触媒の量は特に限定されないが、例えば該酸化触媒に含まれる金属錯体１当量に対して概ね１００〜１００００当量の基質化合物を使用する態様を好ましく採用し得る。酸素源化合物の使用量は上記金属錯体１当量に対して概ね１００〜１００００当量とすることができる。特に限定するものではないが、基質化合物１当量に対する酸素源化合物の使用量は例えば概ね０．１〜１０当量とすることができ、概ね０．２〜５当量とすることが好ましく、概ね０．５〜２当量（例えば概ね１当量）とすることがより好ましい。
【００２８】
反応温度および反応時間は、使用する酸化触媒の量、目的とする酸化反応の態様（ひいては目的とする生成物の種類）、酸素源化合物や反応溶媒の種類を考慮して適宜設定することができる。例えば、反応温度としては凡そ０〜６０℃（好ましくは２０〜５０℃）を好ましく採用し得る。反応時間は例えば凡そ１０分〜５時間（好ましくは１０分〜２時間）とすることができる。かかる反応はアルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよく、酸化性雰囲気下（例えば大気開放下）で行ってもよい。反応は常圧で行ってもよく、加圧または減圧下で行ってもよい。操作の簡便性や装置構成の簡易性等の観点からは、常圧で反応させることが有利である。ここに開示されるいずれかの錯体および該錯体を有効成分とする酸化触媒は、常温常圧条件下においても、各種の基質化合物（例えば、ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン等の一種または二種以上）を触媒的に酸化して酸素含有官能基（水酸基、カルボニル基、アルデヒド基、エポキシ基等）が導入された生成物を与えるものであり得る。
【００２９】
ここに開示される金属錯体または該錯体を有効成分とする酸化触媒は、例えば以下の酸化反応に利用することができる。
メチルフェニルチオエーテル等のチオエーテル（ＳＲ２，ここでＲは同一のまたは異なる一価の有機基である。）を酸化してＳ（＝Ｏ）Ｒ２を生成する反応。
シクロヘキセン等の不飽和炭化水素（典型的にはアルケン、シクロアルケン等）を酸化して、ケトン、アルコール（典型的にはエノール型化合物）、エポキシ化合物等の一種または二種以上を生成する反応。
イソプロピルベンゼン等の、芳香環（典型的にはベンゼン環）に結合した一または二以上の第二級炭素上に水素原子を有する基質化合物を酸化して、該第二級炭素に結合した水素原子を水酸基に置換する反応。
トルエン等の、芳香環に結合した一または二以上のＣＨ３基を有する（典型的には他の官能基を有しない）基質化合物を酸化して、上記ＣＨ３基がＣＨ２ＯＨに変換された化合物および該ＣＨ３基がＣＨＯに変換された化合物の一種または二種以上を生成する反応。
シクロヘキサン、メタン等の飽和炭化水素（典型的にはアルカン、シクロアルカン等）を酸化して、アルコール、ケトン、アルデヒド等の一種または二種以上を生成する反応。
ベンゼン等の、芳香環（典型的にはベンゼン環）を有する基質化合物を酸化してフェノール類を生成する（換言すれば、上記芳香環にフェノール性水酸基を導入する）反応。
【００３０】
本発明に係る金属錯体（ひいては該錯体を有効成分とする酸化触媒）を使用するにあたり、該錯体が優れた酸化触媒として機能する理由を明らかにする必要はないが、例えば以下のことが推察される。すなわち、式（II）で示される化合物は、銅等の金属原子に対する良好な二座配位子となり得る。かかる二座配位子が二つの金属原子Ｍ１，Ｍ２にそれぞれ一つづつ配位し、該金属原子Ｍ１，Ｍ２が酸素で橋架けした二核金属錯体（典型的には、式（Ｉ）で示される二核金属錯体）によると、各金属原子が平面四配位型の構造をとっている（該平面の上下に基質が優位に接近できる反応空間を確保し得る）ことと相俟って、これらの金属原子の周囲に基質化合物との反応に適した（活性中心として有効な、例えば基質化合物の取り込みや分子間衝突確率の向上に適した）反応スペースを確保することができる。かかる観点から、ここに開示される金属錯体には、金属原子Ｍ１，Ｍ２が式（Ｉ）または後述する式（III）に示すようにヒドロキソ架橋した錯体のほか、例えば式（Ｉ）または式（III）において金属原子Ｍ１，Ｍ２がハロゲン原子（好ましくは塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ））で架橋した構造の金属錯体が含まれ得る。また、イミダゾール環に縮合した芳香環は、生体内におけるチロシナーゼ等と類似した配位環境を形成するのに役立ち得る。さらに、金属原子から遠い側に導入された置換基（Ｒ１〜４、態様によってはさらにＲ５〜Ｒ８の少なくとも一部）は、置換基効果によって酸化反応に適した環境を形成するのに役立ち得る。これらの相乗効果によって優れた酸化触媒機能が発揮される（例えば、高い酸化活性を示す活性種が形成され、該活性種が基質化合物に作用して酸化反応生成物が得られる）ものと考えられる。
【００３１】
なお、この明細書により開示される発明には以下のものが含まれる。
（１）下記式（III）で表される金属錯体。
【化７】
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、一価の有機基およびハロゲン原子から選択されるいずれかである。ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に、化学結合、置換または非置換のメチレン基および置換または非置換のエチレン基から選択されるいずれかである。Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基である。Ｍ１およびＭ２は、それぞれ独立に、平面四配位型の配位構造を形成し得る金属原子である。）
【００３２】
（２）ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する機能を備える、上記（１）に記載の金属錯体。
（３）上記（１）または（２）の金属錯体を有効成分として含む酸化触媒。
【００３３】
（４）下記一般式（IV）で表される化合物。
【化８】
式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、一価の有機基およびハロゲン原子から選択されるいずれかである。Ｒａは、化学結合、置換または非置換のメチレン基および置換または非置換のエチレン基から選択されるいずれかである。Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基である。）
【００３４】
上記式（III）および上記式（IV）において、式中のＲ１〜Ｒ４のうち少なくとも一つが一価の有機基である場合、該有機基の好適例としては、ハロゲン原子、炭化水素基（例えば、直鎖状または分岐状のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基等の脂肪族あるいは脂環族炭化水素；アリール基、アルキルアリール基等の芳香族炭化水素）等が挙げられる。上記炭化水素基としては炭素数１〜６（より好ましくは炭素数１〜４）のものが好ましい。例えば、Ｒ１〜Ｒ４がいずれも直鎖状のアルキル基である金属錯体が好ましい。Ｒ１〜Ｒ４は同一であってもよく異なってもよい。Ｒ１〜Ｒ４がいずれも同一の基である金属錯体は、対称性が高く製造が容易であるので好ましい。
【００３５】
ＲａおよびＲｂの少なくとも一方が置換されたメチレン基またはエチレン基である場合、該置換基の好適例としては、ハロゲン原子、炭化水素基（例えば、直鎖状または分岐状のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基等の脂肪族あるいは脂環族炭化水素；アリール基、アルキルアリール基等の芳香族炭化水素）等が挙げられる。炭化水素基としては炭素数１〜６（より好ましくは炭素数１〜４）のものが好ましい。
【００３６】
ＲａおよびＲｂの少なくとも一方は、メチレン基の有する二つの水素原子またはエチレン基の有する四つの水素原子のうち一または二以上の水素原子が上記のような置換基で置換された構成であり得る。置換基の導入数および導入位置は特に限定されない。Ｒａおよび／またはＲｂが二以上の置換基を有する場合、それらの置換基は同一であってもよく異なってもよい。例えば、ＲａおよびＲｂがいずれもメチレン基の有する二つの水素原子のうちいずれか一つのみが上記置換基（例えば、炭素数１〜４の直鎖状アルキル基）で置換された構成の金属錯体が好ましい。ＲａとＲｂとは同一であってもよく異なってもよい。ＲａとＲｂとが同一である金属錯体は、対称性が高く製造が容易であるので好ましい。
【００３７】
なお、式（III）中のＡｒ１〜Ａｒ４および式（IV）中のＡｒ１，Ａｒ２については、それぞれ式（Ｉ）および式（II）と同様であるので再度の説明は省略する。また、式（III）中のＭ１，Ｍ２は式（Ｉ）と同様であるので再度の説明は省略する。
【００３８】
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。また、本明細書において特に言及している内容以外の技術的事項であって本発明の実施に必要な事項は、従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書および図面によって開示されている技術内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００３９】
＜例１：１，１−ビス（Ｎ−メチルベンズイミダゾリル）−エタンの合成＞
２５ｍＬのトリクロロベンゼンにｏ−フェニルエチレンジアミン１０．０ｇ（９２．５ｍｍｏｌ）を溶解した。ここにマロン酸ジエチル７．４０ｇ（４６．２ｍｍｏｌ）を９０分かけて滴下し、１５０℃で還流した。さらに２時間ほど経過したところで白色粉末が生成した。この白色粉末を熱時濾過し、ベンゼン、アセトンの順で洗浄を行うことにより、下記式（１０１）で表されるビス−ベンズイミダゾリルメタン（以下、Ｈｂｂｉｍと表記することがある。）を結晶性白色粉末として得た。収量は１０．２ｇ、収率８８．９％であった。
得られたＨｂｂｉｍの１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータは以下のとおりである。
1H-NMR (DMSO, 300 MHz); 4.47 (s, 2H), 7.13-7.50 (m, 8H), 12.4 (s, 2H)。
【００４０】
【化９】
【００４１】
次いで、嫌気下においてＨｂｂｉｍ２．００ｇ（８．０６ｍｍｏｌ）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）５０ｍＬに溶解させた。この溶液に６５％ＮａＨ０．８９０ｇ（２４．２ｍｍｏｌ）を加え、その１時間後にヨウ化メチル１．９４ｍＬ（２４．２ｍｍｏｌ）を６０分かけて滴下した。１９時間攪拌後、クロロホルムと水とを用いて抽出を行い、クロロホルム溶液（有機相）をロータリーエバポレーターで減圧濃縮することで茶褐色油状物を得た。これにメタノールを５ｍＬ、水を３０ｍＬほど加えることで、下記式（１０２）で表される１，１−ビス（Ｎ−メチルベンズイミダゾリル）−エタン（以下、Ｍｅ３ｂｂｉｍと表記することもある。）を結晶性白色粉末として得た。収量は０．９９０ｇ、収率は４２．３％であった。
得られたＭｅ３ｂｂｉｍの１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータは以下のとおりである。
1H-NMR (CDCl3, 300 MHz); 2.09 (d, 3H), 3.65 (s, 6H), 5.02 (t, 1H), 7.26-7.81 (m, 8H)。
【００４２】
【化１０】
【００４３】
＜例２：１，１−ビス（Ｎ−プロピルベンズイミダゾリル）−ブタンの合成＞
嫌気下において５．００ｇ（２０．２ｍｍｏｌ）の化合物１０１をＤＭＦ５０ｍＬに溶解させた。この溶液に５０％ＮａＨ２．９１ｇ（６０．５ｍｍｏｌ）を加え、その１時間後に臭化プロピル９．２ｍＬ（１００ｍｍｏｌ）を６０分かけて滴下した。１９時間攪拌後、クロロホルムと水とを用いて抽出を行い、クロロホルム溶液（有機相）をロータリーエバポレーターで減圧濃縮することで茶褐色油状物を得た。これにメタノールを５ｍＬ、水を３０ｍＬほど加えることで、下記式（１０３）で表される１，１−ビス（Ｎ−プロピルベンズイミダゾリル）−ブタン（以下、Ｐｒ３ｂｂｉｍと表記することがある。）を結晶性白色粉末として得た。収量は６．８１ｇ、収率は９０．３％であった。
目的物たるＰｒ３ｂｂｉｍの生成はＥＳＩ−Ｍａｓｓスペクトルにより確認した（ｍ／ｚ＝３７４．３）
【００４４】
【化１１】
【００４５】
＜例３：［ＣｕＩＩ２（Ｍｅ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の合成＞
Ｍｅ３ｂｂｉｍを配位子とする二核銅錯体（１−Ｍｅ）を合成した。
嫌気下において、［ＣｕＩ（ＣＨ３ＣＮ）４］（ＯＴｆ）０．２ｍｍｏｌをアセトニトリル（ＭｅＣＮ）に溶解させた溶液に、Ｍｅ３ｂｂｉｍ０．２ｍｍｏｌをジクロロメタンに溶解させた溶液をゆっくりと滴下したところ、溶液の色が無色から緑色に変化した。この溶液に適量のジエチルエーテルを添加し、徐々に大気曝露させたところ、２４時間後に［ＣｕＩＩ２（Ｍｅ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の濃青色結晶が析出した。収量は７１．２ｍｇ、収率は６８．５％であった。この結晶の構造をＸ線結晶構造解析により同定したところ、図１に示す構造であることが判った。また、得られた錯体１−Ｍｅの元素分析を行ったところ、Ｃ，Ｈ，Ｎの各元素の含有率（実験値）はいずれも計算値とよく一致していた（表１）。なお、本明細書中においてＴｆはトリフルオロメチルスルホニル基（ＣＦ３ＳＯ２−）を表す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
錯体１−ＭｅのＵＶ−ｖｉｓスペクトルを測定した。その結果を以下に示す。
λｍａｘ＝３３８ｎｍ（ε＝１３００Ｍ−１ｃｍ−１）。
λｍａｘ＝５８６ｎｍ（ε＝２００Ｍ−１ｃｍ−１）。
また、この錯体１−ＭｅはＥＰＲサイレントであった。
【００４８】
なお、錯体１−Ｍｅのアセトン溶液にＨ２Ｏ２を供給してＵＶ−ｖｉｓ（紫外−可視光）スペクトルの変化を追跡したところ、λｍａｘ＝３５８ｎｍの吸収ピーク強度が上昇した。このスペクトル変化は、錯体１−Ｍｅを構成するＣｕに酸素（Ｏ）が結合した活性種が生成したことを示唆している。
【００４９】
＜例４：［ＣｕＩＩ２（Ｐｒ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の合成＞
Ｐｒ３ｂｂｍを配位子とする二核銅錯体（１−Ｐｒ）を合成した。
嫌気下において、［ＣｕＩ（ＣＨ３ＣＮ）４］（ＯＴｆ）０．２ｍｍｏｌをアセトニトリル（ＭｅＣＮ）に溶解させた溶液に、Ｐｒ３ｂｂｉｍ０．２ｍｍｏｌをジクロロメタンに溶解させた溶液をゆっくりと滴下したところ、溶液の色が無色から黄褐色に変化した。この溶液に適量のジエチルエーテルを添加し、徐々に大気曝露させたところ、２４時間後に［ＣｕＩＩ２（Ｐｒ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の濃緑色結晶が析出した。収量は９２．３ｍｇ、収率は７７．２％であった。得られた錯体１−Ｐｒの元素分析を行ったところ、Ｃ，Ｈ，Ｎの各元素の含有率（実験値）はいずれも計算値とよく一致していた（表２）。
【００５０】
【表２】
【００５１】
＜例５：１−Ｍｅを用いたベンゼンの酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのベンゼン（６ｍｍｏｌ）と、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）用の内部標準物質とをアセトン（２ｍＬ）に溶解し、反応容器に封入してアルゴンガス（Ａｒ）置換を行った。この反応容器内に室温条件下（ここでは１５℃）で酸素供給源としての過酸化水素（６ｍｍｏｌ）をシリンジにてゆっくりと滴下し、３０分間攪拌することにより酸化反応を行った。反応終了後、反応溶液約３０μＬを取り出し、過剰量のトリフェニルホスフィン（ＰＰｈ３）を添加することにより未反応の過酸化水素を除去した。この測定試料につきＧＣ−Ｍａｓｓ測定を行い、反応生成物としてフェノールが存在することを確認した。すなわち、所定量のフェノールを含む溶液（検量線用試料）のＧＣ測定においてフェノールのピークが１５．２分に検出されたのに対し、測定試料のＧＣ測定においても上記検量線とほぼ一致する時間（１５．４分）にピークが検出された。また、マススペクトルにおいて分子量９４に有機物のピークが観測された。これらの測定結果から、ベンゼンの一段階酸化（直接酸化）によりフェノールが生成したことを確認した（Ｓ１）。生成したフェノールの量をＧＣ測定により求め、この反応における１−Ｍｅのターンオーバー数（ＴＯＮ）を算出したところ、１４．５であった。なお、本例および以下の例におけるＴＯＮは、二核錯体一分子当たりの値として算出した。また、この反応においてフェノール以外の生成物は認められなかった。したがって、基質化合物を基準とするＴＯＮは上記フェノールの生成に係るＴＯＮと同じ１４．５である。
【００５２】
【化１２】
【００５３】
＜例６：１−Ｐｒを用いたベンゼンの酸化＞
１−Ｍｅに代えて１−Ｐｒ（２μｍｏｌ）を使用した点以外は例５と同様にして酸化反応を行った。反応終了後、例５と同様にして、反応生成物としてフェノールが存在することの確認および定量を行った。この反応における１−ＰｒのＴＯＮは１２．０であった。また、例５と同様に、フェノール以外の生成物は認められなかった。
例５，６の反応条件（反応時間）とフェノールの生成に係るＴＯＮを表３に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
＜例７：１−Ｍｅを用いたシクロヘキサンの酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのシクロヘキサン（６ｍｍｏｌ）と、ＧＣ用内部標準物質とをアセトン（２ｍＬ）に溶解したものを反応容器に封入してＡｒ置換を行い、ここに室温条件下（ここでは１５℃）で過酸化水素（６ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下して３０分間攪拌することにより酸化反応を行った。反応終了後、例５と同様に反応溶液約３０μＬを取り出してＰＰｈ３で処理した。この測定試料に含まれる反応生成物をＧＣ−Ｍａｓｓにより同定し、ＧＣ測定により定量した。この反応（Ｓ２）における１−ＭｅのＴＯＮは、シクロヘキサノールの生成については１１．５であり、シクロヘキサノンの生成については８．０であった。すなわち、一分子の１−Ｍｅによって１９．５分子のシクロヘキサンが酸化された（基質化合物を基準としてＴＯＮ＝１９．５）。
【００５６】
【化１３】
【００５７】
＜例８：１−Ｐｒを用いたシクロヘキサンの酸化＞
１−Ｍｅに代えて１−Ｐｒ（２μｍｏｌ）を使用した点以外は例７と同様にして酸化反応を行い、反応溶液をＰＰｈ３で処理した後、反応生成物の同定および定量を行った。この反応における１−ＰｒのＴＯＮは、シクロヘキサノールの生成については１４．３であり、シクロヘキサノンの生成については８．３であった。すなわち、一分子の１−Ｐｒによって１６．３分子のシクロヘキサンが酸化された。
例７，８の反応条件（反応時間）と各反応生成物についてのＴＯＮを表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】
＜例９：１−Ｍｅを用いたトルエンの酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのトルエン（６ｍｍｏｌ）と、ＧＣ用内部標準物質とをアセトン（２ｍＬ）に溶解したものを反応容器に封入してＡｒ置換を行い、ここに室温条件下（ここでは１５℃）で過酸化水素（６ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下して３０分間攪拌することにより酸化反応を行った。反応終了後、例５と同様に反応溶液をＰＰｈ３で処理した。この測定試料に含まれる反応生成物をＧＣ−Ｍａｓｓにより同定し、ＧＣ測定により定量した。この反応（Ｓ３）における１−ＭｅのＴＯＮは、ベンジルアルコールの生成については３．３であり、ベンズアルデヒドの生成については１１．２であった。すなわち、一分子の１−Ｍｅによって１４．５分子のトルエンが酸化された。
【００６０】
【化１４】
【００６１】
＜例１０：１−Ｐｒを用いたトルエンの酸化＞
１−Ｍｅに代えて１−Ｐｒ（２μｍｏｌ）を使用した点以外は例９と同様にして酸化反応を行い、反応溶液をＰＰｈ３で処置した後、反応生成物の同定および定量を行った。この反応における１−ＰｒのＴＯＮは、ベンジルアルコールの生成については４．６であり、ベンズアルデヒドの生成については３６．０であった。すなわち、一分子の１−Ｐｒによって４０．６分子のトルエンが酸化された。
例９，１０の反応条件（反応時間）と各反応生成物についてのＴＯＮを表５に示す。
【００６２】
【表５】
【００６３】
なお、上記のように１−Ｍｅおよび１−Ｐｒによってシクロヘキサンおよびトルエンを酸化して水酸基を導入し得たことから（例７〜１０）、これらの錯体はアルカンを酸化して水酸基を導入する触媒（例えば、メタンからメタノールを生じるメタノール変換触媒）としても有効に機能し得るものと推察される。
【００６４】
＜例１１：１−Ｍｅを用いた基質化合物の酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのメチルフェニルエーテル（４ｍｍｏｌ）と、酸素供給源としての過酸化水素（４ｍｍｏｌ）とを用いて、上記と同様にＡｒ雰囲気下のアセトン中において１５℃で５０分間の酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのシクロヘキセン（２ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（２ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのイソプロピルベンゼン（６ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（６ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
反応終了後、各反応溶液をＰＰｈ３で処理し、ＧＣ測定により各反応生成物を定量してＴＯＮを求めた。それらの結果を表６に示す。
【００６５】
【表６】
【００６６】
＜例１２：１−Ｐｒを用いた基質化合物の酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのメチルフェニルエーテル（６ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（６ｍｍｏｌ）とを用いて、上記と同様にＡｒ雰囲気下のアセトン中において１５℃で５０分間の酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのシクロヘキセン（２ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（２ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのイソプロピルベンゼン（６ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（６ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
反応終了後、各反応溶液をＰＰｈ３で処理し、各反応生成物を定量してＴＯＮを求めた。それらの結果を表７に示す。
【００６７】
【表７】
【００６８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上に説明したとおり、本発明に係る金属錯体または該錯体を有効成分とする酸化触媒によると、各種の基質化合物（ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン等の酸化されにくい有機物であり得る。）を触媒的に酸化（水酸化等）することができる。例えば、ベンゼンの直接酸化により一段階でフェノールを合成することができ、従来のクメン法に代わる環境負荷の少ないフェノール製造方法を実現することができる。したがって、かかる錯体または触媒は、環境調和型触媒として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】例３により得られた二核銅錯体（１−Ｍｅ）の構造を示す説明図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化反応を触媒し得る金属錯体および該金属錯体を有効成分として含む酸化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェノール類を酸化する反応の触媒として機能するチロシナーゼは、その活性中心に二つの銅（Ｃｕ）を有する二核銅錯体である。また、生体の内外を問わず、基質の酸化（典型的には基質に酸素（Ｏ）を結合させること、すなわち酸素化）を伴う化学反応プロセスによって様々な有用物質を製造することができる。そのため、かかる酸化反応における二核金属錯体（例えば二核銅錯体）の利用可能性が種々検討されている（非特許文献１、２）。酸化触媒に関する他の従来技術文献として特許文献１および２が挙げられる。
【０００３】
【非特許文献１】ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー（Journal of American Chemical Society）、１２１巻、１９９９年、ｐｐ．５５８３−５５８４
【非特許文献２】ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー（Journal of American Chemical Society）、１２７巻、２００５年、ｐｐ．５４６９−５４８３
【特許文献１】特開２００３−６２４６８号公報
【特許文献２】特開平１１−２２６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、基質の酸化（典型的には酸素化）を伴う化学反応プロセスにおいて高性能な酸化触媒として機能し得る新規な二核金属錯体および該金属錯体を有効成分とする酸化触媒を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、かかる触媒を用いて有機化合物を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、下記一般式（Ｉ）：
【化４】
で表される金属錯体を有効成分（すなわち触媒活性成分）として含む酸化触媒が提供される。ここで、上記式（Ｉ）中のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり得る。Ｍ１およびＭ２は、平面四配位型の配位構造を形成する金属原子であり得る。
【０００６】
かかる構造の金属錯体は、種々の基質化合物の酸化反応（典型的には、基質化合物に酸素を導入する酸素化反応）に対して触媒活性を示すものであり得る。ここで「触媒活性を示す」とは、上記金属錯体（二核錯体）一分子によって消費（ここでは酸化）される基質化合物の分子数すなわちターンオーバー数（Turn Over Number；以下「ＴＯＮ」と表記することもある。）が１を超えることをいう。このような金属錯体を有効成分として含む酸化触媒（該金属錯体のみから実質的に構成される酸化触媒であり得る。）は、上記基質化合物を酸化する過程（例えば、基質化合物を水酸化する過程）を含む化学反応プロセスにおいて好適に利用され得る。
【０００７】
前記式（Ｉ）におけるＭ１，Ｍ２の一好適例としてＣｕが挙げられる。また、Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、例えば、それぞれ置換または非置換のベンゼン環（典型的には非置換のベンゼン環）であることが好ましい。Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７は、それぞれ炭素数１〜４の炭化水素基（例えばアルキル基）から選択されるいずれかであることが好ましい。また、Ｒ４およびＲ８はいずれも水素原子であることが好ましい。これら４つの条件（Ｍ１およびＭ２の種類、Ａｒ１〜Ａｒ４の種類、置換基Ｒ１〜Ｒ３およびＲ５〜Ｒ７の種類、Ｒ４およびＲ８の種類）のうち一または二以上を満たす錯体（特に好ましくは、これらの条件をいずれも満たす錯体）は、より高活性な酸化触媒機能を示すものであり得る。したがって、かかる錯体を有効成分とする酸化触媒は、種々の基質化合物を酸化する触媒として特に有用である。
【０００８】
ここに開示させる酸化触媒の好ましい一態様では、上記酸化触媒が、少なくともベンゼンからフェノールを生じる酸化（水酸化）反応を触媒する機能を備える。例えば、該酸化反応に対してＴＯＮ１０以上の触媒活性を実現し得る金属錯体を有効成分とする酸化触媒が好ましい。かかる酸化触媒は、例えば、芳香環（典型的にはベンゼン環）を有する基質化合物に一または二以上のフェノール性水酸基を導入してフェノール類を製造する用途に好ましく適用され得る。
【０００９】
本発明によると、また、基質化合物に酸素を導入する過程を含む酸化反応プロセスによって有機化合物を製造する方法が提供される。その製造方法は、ここに開示されるいずれかの酸化触媒の下で前記基質化合物と過酸化物とを共存させて該基質化合物を酸化することを包含する。かかる製造方法は、様々な有用物質（典型的には、上記導入された酸素に由来する酸素含有官能基（例えば水酸基）を有する有機化合物）を製造する方法として有用である。
また、ここに開示される有機化合物製造方法は、他の側面として、基質化合物の酸化方法（典型的には、該基質化合物に酸素を導入する酸素化（例えば水酸化）反応を行う方法）を提供する。
【００１０】
上記製造方法は、例えば、前記基質化合物が芳香環を有する化合物であり、前記酸化により前記芳香環に水酸基を導入してフェノール類を製造する態様で好ましく実施され得る。この方法は、ベンゼンの酸化によるフェノールの製造にも適用可能である。すなわち、ここに開示される有機化合物製造方法は、前記基質化合物としてのベンゼンを酸化してフェノールを製造する態様で好ましく実施され得る。かかる方法によると、典型的には一段階の反応工程（酸化工程）によってベンゼンから直接フェノールを生成することができる。換言すれば、ベンゼンの直接酸化によってフェノールを製造することが可能である。したがって、かかる製造方法、該方法を可能とする上記酸化触媒（フェノール合成触媒としても把握され得る。）および該触媒の有効成分たる金属錯体は極めて有用である。
【００１１】
本発明によると、また、下記一般式（Ｉ）で表される金属錯体が提供される。
【化５】
ここで、上記式（Ｉ）中のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。また、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環（例えばベンゼン環）を有する芳香族基であり得る。Ｍ１およびＭ２は、平面四配位型の配位構造を形成する金属原子（例えばＣｕ）であり得る。
かかる構造の金属錯体は、種々の基質化合物の酸化反応（典型的には、基質化合物に酸素を導入する酸素化反応）に対して触媒活性を示すものであり得る。したがって、該金属錯体は、ここに開示されるいずれかの酸化触媒またはその有効成分として好適である。
【００１２】
上記金属錯体の好ましい一つの態様では、該金属錯体が、ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する（好ましくは、該酸化反応についてＴＯＮ１０以上の触媒活性を示す）機能を備える。かかる金属錯体は、特に高い触媒活性を示すことから、各種の酸化反応を効率よく進行させる酸化触媒となり得る。例えば、ベンゼンから直接フェノールを合成するフェノール合成触媒またはその有効成分として有用である。
【００１３】
本発明によると、また、ここに開示されるいずれかの金属錯体（ここに開示されるいずれかの酸化触媒の有効成分たる金属錯体であり得る。）を過酸化物により活性化してなる高活性酸化剤が提供される。あるいは、過酸化物以外の酸素源化合物（この酸素源化合物については後述する。）により上記金属錯体を活性化してなる高活性酸化剤であってもよい。該酸化剤は、上記酸素源化合物に由来する酸素（Ｏ）が上記金属錯体に（典型的には、該錯体の有する中心金属Ｍ１，Ｍ２の各々に）結合した構成の活性種であり得る。かかる酸化剤は、典型的には該酸化剤に含まれる上記過酸化物由来酸素が基質化合物に導入されることにより、各種の基質化合物を酸化する（例えば、ベンゼンを直接酸化してフェノールを生じる）ものであり得る。ものであり得る。したがって、該酸化剤は、基質化合物を酸化する過程を含む各種の化学反応プロセスにおいて好適に利用され得る。
【００１４】
本発明によると、また、下記一般式（II）で表される化合物が提供される。
【化６】
ここで、上記式（II）中のＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に、水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり得る。該化合物は、平面四配位型の配位構造をとり得る各種の金属原始（例えばＣｕ）に配位することによって、ここに開示されるいずれかの金属錯体を構成するものであり得る。換言すれば、上記化合物は、ここに開示されるいずれかの金属錯体の配位子として有用である。したがって本発明は、他の側面として、上記式（II）で表される化合物を配位子として有する二核金属錯体（例えば、二つの中心金属原子がヒドロキソ架橋した二核銅錯体、すなわちμ−ＯＨ型の二核銅錯体）を提供する。また本発明は、さらに他の側面として、平面四配位型の配位構造をとり得る金属原子に上記式（II）で表される化合物を配位させて二核金属錯体（例えば、二つの中心金属原子がヒドロキソ架橋した二核銅錯体）を形成することを特徴とする、金属錯体の製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１６】
ここに開示される酸化触媒は、上記式（Ｉ）で表される金属錯体を有効成分として含む。かかる金属錯体は、平面四配位型の配位構造をとり得る二つの金属原子Ｍ１，Ｍ２に上記式（II）で表される化合物がそれぞれ一つづつ配位し、それら二つの金属原子Ｍ１，Ｍ２が酸素で橋架け（典型的にはヒドロキソ橋架け、すなわちμ−ＯＨ架橋）した構造の二核金属錯体であり得る。Ｍ１，Ｍ２に配位した二つの配位子は同一であっても異なってもよい。上記二つの配位子が同一である金属錯体は、対称性が高く製造（合成）が容易であるので好ましい。
【００１７】
上記式（Ｉ），（II）中のＲ１〜Ｒ４は、炭素数１〜６（好ましくは炭素数１〜４）の炭化水素基であって、例えばアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基およびアリール基からなる群から選択されるいずれかであり得る。例えば、Ｒ１〜Ｒ４がいずれもアルキル基である化合物が好ましい。該アルキル基は直鎖状であってもよく、分岐を有していてもよい。好ましい具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基およびイソプロピル基が挙げられる。これらのうちメチル基、エチル基およびｎ−プロピル基が特に好ましい。Ｒ１〜Ｒ４は同一の基であってもよく異なる基であってもよい。式（II）で表される化合物の製造（合成）容易性の観点からは、Ｒ１とＲ２とが同じ基であることが好ましい。また、式（Ｉ）で表される錯体の製造（合成）容易性の観点からは、Ｒ１〜Ｒ４がいずれも同一の基であることが好ましい。
【００１８】
上記式（Ｉ），（II）中のＲ５〜Ｒ８は、水素原子および炭素数１〜６（好ましくは炭素数１〜４）の炭化水素基から選択されるいずれかであり得る。例えば、式（II）においてＲ５およびＲ６のいずれか一方が水素原子、他方が炭化水素基であることが好ましい。同様に、式（Ｉ）において、Ｒ５およびＲ６のいずれか一方が水素原子、他方が上記炭化水素基であり、Ｒ７およびＲ８のいずれか一方が水素原子、他方が上記炭化水素基であることが好ましい。Ｒ５〜Ｒ８の少なくとも一つが炭化水素基である場合、該炭化水素基は、例えばアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基およびアリール基からなる群から選択されるいずれかであり得る。Ｒ５〜Ｒ８の少なくとも一つがアルキル基である場合、該アルキル基は直鎖状であってもよく、分岐を有していてもよい。好ましい具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基およびイソプロピル基が挙げられる。これらのうちメチル基、エチル基およびｎ−プロピル基が特に好ましい。式（Ｉ）で表される錯体の製造容易性の観点からは、Ｒ５およびＲ６のいずれか一方とＲ７およびＲ８のいずれか一方とが同じ基であり、Ｒ５およびＲ６の残り一方とＲ７およびＲ８の残り一方とが同じ基であることが好ましい。
【００１９】
上記式（Ｉ），（II）中のＡｒ１〜Ａｒ４は、隣接するイミダゾール環と縮合した芳香環（縮合環）を備えた芳香族基であり得る。該縮合環は芳香族性を示すものであればよく、たとえば環構成元素が炭素のみであってもよく、あるいは窒素等の他の元素を含む環（複素環）であってもよい。環を構成する原子の数も特に限定されず、例えば５〜７員環（典型的には６員環）であり得る。上記縮合環は置換基を有してもよく有していなくてもよい。例えば、環を構成する原子に結合した水素原子の一または二以上が、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基および他の（すなわち、式（Ｉ），（II）に既に示されているイミダゾール環以外の）縮合環からなる群から選択される置換基で置き換えられた構造であり得る。かかる置換基を有しない縮合環であることが好ましく、例えばＡｒ１〜Ａｒ４が非置換のベンゼン環（すなわち、置換基を有しない炭素６員環）であることが特に好ましい。式（II）で表される化合物の製造容易性の観点からは、Ａｒ１とＡｒ２とが同じ基であることが好ましい。また、式（Ｉ）で表される錯体の製造容易性の観点からは、Ａｒ１〜Ａｒ４がいずれも同一の基であることが好ましい。
【００２０】
上記式（Ｉ）中のＭ１，Ｍ２は、平面四配位型の配位構造をとり得る金属原子である。かかる金属原子としては、Ｃｕ（例えば、酸化数がIIのＣｕ），Ｆｅ（例えば、酸化数がIIIのＦｅまたはＩＶのＦｅ），Ｍｎ（例えば、酸化数がIIIのＭｎまたはＩＶのＭｎ）等を例示することができる。酸素との親和性の高い（酸素と結合しやすい）金属であることが好ましい。Ｍ１とＭ２とは同一の金属原子であってもよく異なる金属原子であってもよい。Ｍ１とＭ２とが同一の金属原子である錯体は、対称性が高く製造容易であるので好ましい。本発明にとり特に好ましい金属原子としてＣｕが挙げられる。例えば、Ｍ１およびＭ２がいずれも二価のＣｕである金属錯体が好ましい。
【００２１】
かかる金属錯体は、典型的には酸素供給源となり得る化合物（以下、酸素源化合物ということもある。）の存在下で、基質化合物（すなわち、酸化対象となる化合物）に酸素を結合させる反応を触媒する酸化触媒として機能し得る。かかる反応に対し、基質化合物を基準としてＴＯＮ２以上（より好ましくはＴＯＮ５以上、さらに好ましくはＴＯＮ１０以上）の触媒活性を示す錯体が好ましい。
【００２２】
上記酸素源化合物としては、本発明に係る金属錯体を構成する中心金属に酸素（典型的には、該酸素源化合物に由来する酸素）が結合した活性種を形成し得る化合物を用いることができる。かかる酸素源化合物の好適例として各種の過酸化物が挙げられる。例えば、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）等の無機過酸化物、メタクロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）、クメンヒドロペルオキシド（ＣＨＰ）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド（ＴＢＨＰ）等の有機過酸化物を好ましく用いることができる。なかでもＨ２Ｏ２の使用が好ましい。他の酸素源化合物としては、ヨードシルベンゼン（ＰｈＩＯ）、分子状の酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）等の、該金属錯体に酸素を供給可能な化合物（酸素化剤）が挙げられる。このような酸素源化合物は一種のみを用いてもよく二種以上を同時にまたは順次に用いてもよい。
なお、上記金属錯体が酸素で活性化された活性種が生じたこと（すなわち、該錯体の中心金属に新たに酸素が結合したこと）は、例えば、該錯体に酸素源化合物を供給してＵＶ−ｖｉｓ（紫外−可視光）スペクトルの変化を追跡することにより、あるいはラマンスペクトルを測定することにより把握することができる。
【００２３】
ここに開示される酸化触媒は、ここに開示されるいずれかの金属錯体を有効成分として含む。該金属錯体のみから実質的に構成された酸化触媒であってもよい。
かかる酸化触媒は、種々の形態をとることができる。例えば、上述したいずれかの金属錯体またはその塩（錯体塩）を粉末状、塊状等の状態で含む形態とすることができる。このような錯体塩を形成するカウンターイオン（対イオン）は特に限定されず、例えばＣｌＯ４−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＰＦ６−等を採用することができる。水系溶媒中で電離しやすい錯体塩を形成し得るカウンターイオンを選択することが好ましい。なお、ここで「水系溶媒」とは、水または水を主体とし水と均一に混合し得る有機溶媒を含有する混合溶媒をいう。
【００２４】
また、ここで開示される酸化触媒は、上記錯体が液状媒体中に存在している形態をとることができる。この液状媒体としては、水、アセトニトリル、低級アルコール（例えば、炭素数１〜４程度のアルコール）、アセトンその他の低級ケトン（例えば、炭素数３〜５程度のケトン）等から選択される一種または二種以上を用いることができる。かかる酸化触媒は、典型的には、上述したいずれかの錯体の塩を液状媒体に溶解させる工程を含む処理によって調製（製造）することができる。また、液状媒体中に上記錯体またはその塩が分散した形態の酸化触媒であってもよい。
【００２５】
また、ここで開示される酸化触媒のとり得る他の形態として、上記錯体が固体状の担体に保持されている形態が挙げられる。錯体を担持する担体としては、微粒子状物質、多孔質体等を好ましく用いることができる。例えば、活性炭等の微粒子を好ましく用いることができる。また、ゼオライト、シリカ等の材質からなる多孔質体を好ましく用いることができる。そのような多孔質体が粒子状、繊維状、ハニカム状等に成形されたものであってもよい。質量当たりの表面積が広いものが好ましい。例えば、表面積が１０００ｍ２／ｇ以上（典型的には、１２００〜１５００ｍ２／ｇ）である担体を好ましく用いることができる。なお、微粒子状の担体に錯体を担持したもの（錯体担持微粒子）が液状媒体に分散している形態は、「錯体が液状媒体中に存在している形態」の一例である。
【００２６】
かかる酸化触媒を用いた酸化反応は、該酸化触媒の存在下で基質化合物と酸素源化合物（典型的には過酸化物、例えばＨ２Ｏ２）とを共存させる態様で好ましく実施され得る。例えば、反応容器に基質化合物、酸化触媒および必要に応じて使用される反応溶媒を仕込み、ここに酸素源化合物を徐々に（連続的に）供給するとよい。上記酸素源化合物を一括であるいは幾度かに分割して供給してもよい。該反応は均質系において好ましく行うことができる。例えば、基質化合物および金属錯体を溶解可能な液状媒体（例えばアセトニトリル、アセトン等）を上記反応溶媒として好ましく使用し得る。上記均質系における酸化反応は、反応溶媒中に上記金属錯体を例えば０．０００１〜０．０１ｍｏｌ／ｍＬ（より好ましくは０．００１〜０．００３ｍｏｌ／ｍＬ）程度の濃度で含む態様で好ましく実施することができる。また、反応溶媒中における基質化合物の濃度は例えば０．１〜１００ｍｏｌ／ｍＬ（より好ましくは１〜１０ｍｏｌ／ｍＬ）程度とすることができる。反応溶媒中に金属錯体または上記錯体担持微粒子が分散した態様で酸化反応を行う場合にも、該反応溶媒中に含まれる金属錯体の濃度および／または基質化合物の濃度を好ましく採用することができる。
【００２７】
反応に使用する酸化触媒の量は特に限定されないが、例えば該酸化触媒に含まれる金属錯体１当量に対して概ね１００〜１００００当量の基質化合物を使用する態様を好ましく採用し得る。酸素源化合物の使用量は上記金属錯体１当量に対して概ね１００〜１００００当量とすることができる。特に限定するものではないが、基質化合物１当量に対する酸素源化合物の使用量は例えば概ね０．１〜１０当量とすることができ、概ね０．２〜５当量とすることが好ましく、概ね０．５〜２当量（例えば概ね１当量）とすることがより好ましい。
【００２８】
反応温度および反応時間は、使用する酸化触媒の量、目的とする酸化反応の態様（ひいては目的とする生成物の種類）、酸素源化合物や反応溶媒の種類を考慮して適宜設定することができる。例えば、反応温度としては凡そ０〜６０℃（好ましくは２０〜５０℃）を好ましく採用し得る。反応時間は例えば凡そ１０分〜５時間（好ましくは１０分〜２時間）とすることができる。かかる反応はアルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよく、酸化性雰囲気下（例えば大気開放下）で行ってもよい。反応は常圧で行ってもよく、加圧または減圧下で行ってもよい。操作の簡便性や装置構成の簡易性等の観点からは、常圧で反応させることが有利である。ここに開示されるいずれかの錯体および該錯体を有効成分とする酸化触媒は、常温常圧条件下においても、各種の基質化合物（例えば、ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン等の一種または二種以上）を触媒的に酸化して酸素含有官能基（水酸基、カルボニル基、アルデヒド基、エポキシ基等）が導入された生成物を与えるものであり得る。
【００２９】
ここに開示される金属錯体または該錯体を有効成分とする酸化触媒は、例えば以下の酸化反応に利用することができる。
メチルフェニルチオエーテル等のチオエーテル（ＳＲ２，ここでＲは同一のまたは異なる一価の有機基である。）を酸化してＳ（＝Ｏ）Ｒ２を生成する反応。
シクロヘキセン等の不飽和炭化水素（典型的にはアルケン、シクロアルケン等）を酸化して、ケトン、アルコール（典型的にはエノール型化合物）、エポキシ化合物等の一種または二種以上を生成する反応。
イソプロピルベンゼン等の、芳香環（典型的にはベンゼン環）に結合した一または二以上の第二級炭素上に水素原子を有する基質化合物を酸化して、該第二級炭素に結合した水素原子を水酸基に置換する反応。
トルエン等の、芳香環に結合した一または二以上のＣＨ３基を有する（典型的には他の官能基を有しない）基質化合物を酸化して、上記ＣＨ３基がＣＨ２ＯＨに変換された化合物および該ＣＨ３基がＣＨＯに変換された化合物の一種または二種以上を生成する反応。
シクロヘキサン、メタン等の飽和炭化水素（典型的にはアルカン、シクロアルカン等）を酸化して、アルコール、ケトン、アルデヒド等の一種または二種以上を生成する反応。
ベンゼン等の、芳香環（典型的にはベンゼン環）を有する基質化合物を酸化してフェノール類を生成する（換言すれば、上記芳香環にフェノール性水酸基を導入する）反応。
【００３０】
本発明に係る金属錯体（ひいては該錯体を有効成分とする酸化触媒）を使用するにあたり、該錯体が優れた酸化触媒として機能する理由を明らかにする必要はないが、例えば以下のことが推察される。すなわち、式（II）で示される化合物は、銅等の金属原子に対する良好な二座配位子となり得る。かかる二座配位子が二つの金属原子Ｍ１，Ｍ２にそれぞれ一つづつ配位し、該金属原子Ｍ１，Ｍ２が酸素で橋架けした二核金属錯体（典型的には、式（Ｉ）で示される二核金属錯体）によると、各金属原子が平面四配位型の構造をとっている（該平面の上下に基質が優位に接近できる反応空間を確保し得る）ことと相俟って、これらの金属原子の周囲に基質化合物との反応に適した（活性中心として有効な、例えば基質化合物の取り込みや分子間衝突確率の向上に適した）反応スペースを確保することができる。かかる観点から、ここに開示される金属錯体には、金属原子Ｍ１，Ｍ２が式（Ｉ）または後述する式（III）に示すようにヒドロキソ架橋した錯体のほか、例えば式（Ｉ）または式（III）において金属原子Ｍ１，Ｍ２がハロゲン原子（好ましくは塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ））で架橋した構造の金属錯体が含まれ得る。また、イミダゾール環に縮合した芳香環は、生体内におけるチロシナーゼ等と類似した配位環境を形成するのに役立ち得る。さらに、金属原子から遠い側に導入された置換基（Ｒ１〜４、態様によってはさらにＲ５〜Ｒ８の少なくとも一部）は、置換基効果によって酸化反応に適した環境を形成するのに役立ち得る。これらの相乗効果によって優れた酸化触媒機能が発揮される（例えば、高い酸化活性を示す活性種が形成され、該活性種が基質化合物に作用して酸化反応生成物が得られる）ものと考えられる。
【００３１】
なお、この明細書により開示される発明には以下のものが含まれる。
（１）下記式（III）で表される金属錯体。
【化７】
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、一価の有機基およびハロゲン原子から選択されるいずれかである。ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に、化学結合、置換または非置換のメチレン基および置換または非置換のエチレン基から選択されるいずれかである。Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基である。Ｍ１およびＭ２は、それぞれ独立に、平面四配位型の配位構造を形成し得る金属原子である。）
【００３２】
（２）ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する機能を備える、上記（１）に記載の金属錯体。
（３）上記（１）または（２）の金属錯体を有効成分として含む酸化触媒。
【００３３】
（４）下記一般式（IV）で表される化合物。
【化８】
式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、一価の有機基およびハロゲン原子から選択されるいずれかである。Ｒａは、化学結合、置換または非置換のメチレン基および置換または非置換のエチレン基から選択されるいずれかである。Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立に、隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基である。）
【００３４】
上記式（III）および上記式（IV）において、式中のＲ１〜Ｒ４のうち少なくとも一つが一価の有機基である場合、該有機基の好適例としては、ハロゲン原子、炭化水素基（例えば、直鎖状または分岐状のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基等の脂肪族あるいは脂環族炭化水素；アリール基、アルキルアリール基等の芳香族炭化水素）等が挙げられる。上記炭化水素基としては炭素数１〜６（より好ましくは炭素数１〜４）のものが好ましい。例えば、Ｒ１〜Ｒ４がいずれも直鎖状のアルキル基である金属錯体が好ましい。Ｒ１〜Ｒ４は同一であってもよく異なってもよい。Ｒ１〜Ｒ４がいずれも同一の基である金属錯体は、対称性が高く製造が容易であるので好ましい。
【００３５】
ＲａおよびＲｂの少なくとも一方が置換されたメチレン基またはエチレン基である場合、該置換基の好適例としては、ハロゲン原子、炭化水素基（例えば、直鎖状または分岐状のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基等の脂肪族あるいは脂環族炭化水素；アリール基、アルキルアリール基等の芳香族炭化水素）等が挙げられる。炭化水素基としては炭素数１〜６（より好ましくは炭素数１〜４）のものが好ましい。
【００３６】
ＲａおよびＲｂの少なくとも一方は、メチレン基の有する二つの水素原子またはエチレン基の有する四つの水素原子のうち一または二以上の水素原子が上記のような置換基で置換された構成であり得る。置換基の導入数および導入位置は特に限定されない。Ｒａおよび／またはＲｂが二以上の置換基を有する場合、それらの置換基は同一であってもよく異なってもよい。例えば、ＲａおよびＲｂがいずれもメチレン基の有する二つの水素原子のうちいずれか一つのみが上記置換基（例えば、炭素数１〜４の直鎖状アルキル基）で置換された構成の金属錯体が好ましい。ＲａとＲｂとは同一であってもよく異なってもよい。ＲａとＲｂとが同一である金属錯体は、対称性が高く製造が容易であるので好ましい。
【００３７】
なお、式（III）中のＡｒ１〜Ａｒ４および式（IV）中のＡｒ１，Ａｒ２については、それぞれ式（Ｉ）および式（II）と同様であるので再度の説明は省略する。また、式（III）中のＭ１，Ｍ２は式（Ｉ）と同様であるので再度の説明は省略する。
【００３８】
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。また、本明細書において特に言及している内容以外の技術的事項であって本発明の実施に必要な事項は、従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書および図面によって開示されている技術内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００３９】
＜例１：１，１−ビス（Ｎ−メチルベンズイミダゾリル）−エタンの合成＞
２５ｍＬのトリクロロベンゼンにｏ−フェニルエチレンジアミン１０．０ｇ（９２．５ｍｍｏｌ）を溶解した。ここにマロン酸ジエチル７．４０ｇ（４６．２ｍｍｏｌ）を９０分かけて滴下し、１５０℃で還流した。さらに２時間ほど経過したところで白色粉末が生成した。この白色粉末を熱時濾過し、ベンゼン、アセトンの順で洗浄を行うことにより、下記式（１０１）で表されるビス−ベンズイミダゾリルメタン（以下、Ｈｂｂｉｍと表記することがある。）を結晶性白色粉末として得た。収量は１０．２ｇ、収率８８．９％であった。
得られたＨｂｂｉｍの１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータは以下のとおりである。
1H-NMR (DMSO, 300 MHz); 4.47 (s, 2H), 7.13-7.50 (m, 8H), 12.4 (s, 2H)。
【００４０】
【化９】
【００４１】
次いで、嫌気下においてＨｂｂｉｍ２．００ｇ（８．０６ｍｍｏｌ）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）５０ｍＬに溶解させた。この溶液に６５％ＮａＨ０．８９０ｇ（２４．２ｍｍｏｌ）を加え、その１時間後にヨウ化メチル１．９４ｍＬ（２４．２ｍｍｏｌ）を６０分かけて滴下した。１９時間攪拌後、クロロホルムと水とを用いて抽出を行い、クロロホルム溶液（有機相）をロータリーエバポレーターで減圧濃縮することで茶褐色油状物を得た。これにメタノールを５ｍＬ、水を３０ｍＬほど加えることで、下記式（１０２）で表される１，１−ビス（Ｎ−メチルベンズイミダゾリル）−エタン（以下、Ｍｅ３ｂｂｉｍと表記することもある。）を結晶性白色粉末として得た。収量は０．９９０ｇ、収率は４２．３％であった。
得られたＭｅ３ｂｂｉｍの１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータは以下のとおりである。
1H-NMR (CDCl3, 300 MHz); 2.09 (d, 3H), 3.65 (s, 6H), 5.02 (t, 1H), 7.26-7.81 (m, 8H)。
【００４２】
【化１０】
【００４３】
＜例２：１，１−ビス（Ｎ−プロピルベンズイミダゾリル）−ブタンの合成＞
嫌気下において５．００ｇ（２０．２ｍｍｏｌ）の化合物１０１をＤＭＦ５０ｍＬに溶解させた。この溶液に５０％ＮａＨ２．９１ｇ（６０．５ｍｍｏｌ）を加え、その１時間後に臭化プロピル９．２ｍＬ（１００ｍｍｏｌ）を６０分かけて滴下した。１９時間攪拌後、クロロホルムと水とを用いて抽出を行い、クロロホルム溶液（有機相）をロータリーエバポレーターで減圧濃縮することで茶褐色油状物を得た。これにメタノールを５ｍＬ、水を３０ｍＬほど加えることで、下記式（１０３）で表される１，１−ビス（Ｎ−プロピルベンズイミダゾリル）−ブタン（以下、Ｐｒ３ｂｂｉｍと表記することがある。）を結晶性白色粉末として得た。収量は６．８１ｇ、収率は９０．３％であった。
目的物たるＰｒ３ｂｂｉｍの生成はＥＳＩ−Ｍａｓｓスペクトルにより確認した（ｍ／ｚ＝３７４．３）
【００４４】
【化１１】
【００４５】
＜例３：［ＣｕＩＩ２（Ｍｅ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の合成＞
Ｍｅ３ｂｂｉｍを配位子とする二核銅錯体（１−Ｍｅ）を合成した。
嫌気下において、［ＣｕＩ（ＣＨ３ＣＮ）４］（ＯＴｆ）０．２ｍｍｏｌをアセトニトリル（ＭｅＣＮ）に溶解させた溶液に、Ｍｅ３ｂｂｉｍ０．２ｍｍｏｌをジクロロメタンに溶解させた溶液をゆっくりと滴下したところ、溶液の色が無色から緑色に変化した。この溶液に適量のジエチルエーテルを添加し、徐々に大気曝露させたところ、２４時間後に［ＣｕＩＩ２（Ｍｅ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の濃青色結晶が析出した。収量は７１．２ｍｇ、収率は６８．５％であった。この結晶の構造をＸ線結晶構造解析により同定したところ、図１に示す構造であることが判った。また、得られた錯体１−Ｍｅの元素分析を行ったところ、Ｃ，Ｈ，Ｎの各元素の含有率（実験値）はいずれも計算値とよく一致していた（表１）。なお、本明細書中においてＴｆはトリフルオロメチルスルホニル基（ＣＦ３ＳＯ２−）を表す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
錯体１−ＭｅのＵＶ−ｖｉｓスペクトルを測定した。その結果を以下に示す。
λｍａｘ＝３３８ｎｍ（ε＝１３００Ｍ−１ｃｍ−１）。
λｍａｘ＝５８６ｎｍ（ε＝２００Ｍ−１ｃｍ−１）。
また、この錯体１−ＭｅはＥＰＲサイレントであった。
【００４８】
なお、錯体１−Ｍｅのアセトン溶液にＨ２Ｏ２を供給してＵＶ−ｖｉｓ（紫外−可視光）スペクトルの変化を追跡したところ、λｍａｘ＝３５８ｎｍの吸収ピーク強度が上昇した。このスペクトル変化は、錯体１−Ｍｅを構成するＣｕに酸素（Ｏ）が結合した活性種が生成したことを示唆している。
【００４９】
＜例４：［ＣｕＩＩ２（Ｐｒ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の合成＞
Ｐｒ３ｂｂｍを配位子とする二核銅錯体（１−Ｐｒ）を合成した。
嫌気下において、［ＣｕＩ（ＣＨ３ＣＮ）４］（ＯＴｆ）０．２ｍｍｏｌをアセトニトリル（ＭｅＣＮ）に溶解させた溶液に、Ｐｒ３ｂｂｉｍ０．２ｍｍｏｌをジクロロメタンに溶解させた溶液をゆっくりと滴下したところ、溶液の色が無色から黄褐色に変化した。この溶液に適量のジエチルエーテルを添加し、徐々に大気曝露させたところ、２４時間後に［ＣｕＩＩ２（Ｐｒ３ｂｂｉｍ）２（μ−ＯＨ）２］（ＯＴｆ）２の濃緑色結晶が析出した。収量は９２．３ｍｇ、収率は７７．２％であった。得られた錯体１−Ｐｒの元素分析を行ったところ、Ｃ，Ｈ，Ｎの各元素の含有率（実験値）はいずれも計算値とよく一致していた（表２）。
【００５０】
【表２】
【００５１】
＜例５：１−Ｍｅを用いたベンゼンの酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのベンゼン（６ｍｍｏｌ）と、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）用の内部標準物質とをアセトン（２ｍＬ）に溶解し、反応容器に封入してアルゴンガス（Ａｒ）置換を行った。この反応容器内に室温条件下（ここでは１５℃）で酸素供給源としての過酸化水素（６ｍｍｏｌ）をシリンジにてゆっくりと滴下し、３０分間攪拌することにより酸化反応を行った。反応終了後、反応溶液約３０μＬを取り出し、過剰量のトリフェニルホスフィン（ＰＰｈ３）を添加することにより未反応の過酸化水素を除去した。この測定試料につきＧＣ−Ｍａｓｓ測定を行い、反応生成物としてフェノールが存在することを確認した。すなわち、所定量のフェノールを含む溶液（検量線用試料）のＧＣ測定においてフェノールのピークが１５．２分に検出されたのに対し、測定試料のＧＣ測定においても上記検量線とほぼ一致する時間（１５．４分）にピークが検出された。また、マススペクトルにおいて分子量９４に有機物のピークが観測された。これらの測定結果から、ベンゼンの一段階酸化（直接酸化）によりフェノールが生成したことを確認した（Ｓ１）。生成したフェノールの量をＧＣ測定により求め、この反応における１−Ｍｅのターンオーバー数（ＴＯＮ）を算出したところ、１４．５であった。なお、本例および以下の例におけるＴＯＮは、二核錯体一分子当たりの値として算出した。また、この反応においてフェノール以外の生成物は認められなかった。したがって、基質化合物を基準とするＴＯＮは上記フェノールの生成に係るＴＯＮと同じ１４．５である。
【００５２】
【化１２】
【００５３】
＜例６：１−Ｐｒを用いたベンゼンの酸化＞
１−Ｍｅに代えて１−Ｐｒ（２μｍｏｌ）を使用した点以外は例５と同様にして酸化反応を行った。反応終了後、例５と同様にして、反応生成物としてフェノールが存在することの確認および定量を行った。この反応における１−ＰｒのＴＯＮは１２．０であった。また、例５と同様に、フェノール以外の生成物は認められなかった。
例５，６の反応条件（反応時間）とフェノールの生成に係るＴＯＮを表３に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
＜例７：１−Ｍｅを用いたシクロヘキサンの酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのシクロヘキサン（６ｍｍｏｌ）と、ＧＣ用内部標準物質とをアセトン（２ｍＬ）に溶解したものを反応容器に封入してＡｒ置換を行い、ここに室温条件下（ここでは１５℃）で過酸化水素（６ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下して３０分間攪拌することにより酸化反応を行った。反応終了後、例５と同様に反応溶液約３０μＬを取り出してＰＰｈ３で処理した。この測定試料に含まれる反応生成物をＧＣ−Ｍａｓｓにより同定し、ＧＣ測定により定量した。この反応（Ｓ２）における１−ＭｅのＴＯＮは、シクロヘキサノールの生成については１１．５であり、シクロヘキサノンの生成については８．０であった。すなわち、一分子の１−Ｍｅによって１９．５分子のシクロヘキサンが酸化された（基質化合物を基準としてＴＯＮ＝１９．５）。
【００５６】
【化１３】
【００５７】
＜例８：１−Ｐｒを用いたシクロヘキサンの酸化＞
１−Ｍｅに代えて１−Ｐｒ（２μｍｏｌ）を使用した点以外は例７と同様にして酸化反応を行い、反応溶液をＰＰｈ３で処理した後、反応生成物の同定および定量を行った。この反応における１−ＰｒのＴＯＮは、シクロヘキサノールの生成については１４．３であり、シクロヘキサノンの生成については８．３であった。すなわち、一分子の１−Ｐｒによって１６．３分子のシクロヘキサンが酸化された。
例７，８の反応条件（反応時間）と各反応生成物についてのＴＯＮを表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】
＜例９：１−Ｍｅを用いたトルエンの酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのトルエン（６ｍｍｏｌ）と、ＧＣ用内部標準物質とをアセトン（２ｍＬ）に溶解したものを反応容器に封入してＡｒ置換を行い、ここに室温条件下（ここでは１５℃）で過酸化水素（６ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下して３０分間攪拌することにより酸化反応を行った。反応終了後、例５と同様に反応溶液をＰＰｈ３で処理した。この測定試料に含まれる反応生成物をＧＣ−Ｍａｓｓにより同定し、ＧＣ測定により定量した。この反応（Ｓ３）における１−ＭｅのＴＯＮは、ベンジルアルコールの生成については３．３であり、ベンズアルデヒドの生成については１１．２であった。すなわち、一分子の１−Ｍｅによって１４．５分子のトルエンが酸化された。
【００６０】
【化１４】
【００６１】
＜例１０：１−Ｐｒを用いたトルエンの酸化＞
１−Ｍｅに代えて１−Ｐｒ（２μｍｏｌ）を使用した点以外は例９と同様にして酸化反応を行い、反応溶液をＰＰｈ３で処置した後、反応生成物の同定および定量を行った。この反応における１−ＰｒのＴＯＮは、ベンジルアルコールの生成については４．６であり、ベンズアルデヒドの生成については３６．０であった。すなわち、一分子の１−Ｐｒによって４０．６分子のトルエンが酸化された。
例９，１０の反応条件（反応時間）と各反応生成物についてのＴＯＮを表５に示す。
【００６２】
【表５】
【００６３】
なお、上記のように１−Ｍｅおよび１−Ｐｒによってシクロヘキサンおよびトルエンを酸化して水酸基を導入し得たことから（例７〜１０）、これらの錯体はアルカンを酸化して水酸基を導入する触媒（例えば、メタンからメタノールを生じるメタノール変換触媒）としても有効に機能し得るものと推察される。
【００６４】
＜例１１：１−Ｍｅを用いた基質化合物の酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのメチルフェニルエーテル（４ｍｍｏｌ）と、酸素供給源としての過酸化水素（４ｍｍｏｌ）とを用いて、上記と同様にＡｒ雰囲気下のアセトン中において１５℃で５０分間の酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのシクロヘキセン（２ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（２ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのイソプロピルベンゼン（６ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（６ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
反応終了後、各反応溶液をＰＰｈ３で処理し、ＧＣ測定により各反応生成物を定量してＴＯＮを求めた。それらの結果を表６に示す。
【００６５】
【表６】
【００６６】
＜例１２：１−Ｐｒを用いた基質化合物の酸化＞
１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのメチルフェニルエーテル（６ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（６ｍｍｏｌ）とを用いて、上記と同様にＡｒ雰囲気下のアセトン中において１５℃で５０分間の酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのシクロヘキセン（２ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（２ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
また、１−Ｍｅ（２μｍｏｌ）と、基質化合物としてのイソプロピルベンゼン（６ｍｍｏｌ）と、過酸化水素（６ｍｍｏｌ）とを用いて同様に酸化反応を行った。
反応終了後、各反応溶液をＰＰｈ３で処理し、各反応生成物を定量してＴＯＮを求めた。それらの結果を表７に示す。
【００６７】
【表７】
【００６８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上に説明したとおり、本発明に係る金属錯体または該錯体を有効成分とする酸化触媒によると、各種の基質化合物（ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン等の酸化されにくい有機物であり得る。）を触媒的に酸化（水酸化等）することができる。例えば、ベンゼンの直接酸化により一段階でフェノールを合成することができ、従来のクメン法に代わる環境負荷の少ないフェノール製造方法を実現することができる。したがって、かかる錯体または触媒は、環境調和型触媒として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】例３により得られた二核銅錯体（１−Ｍｅ）の構造を示す説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）：
【化１】
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８はそれぞれ水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４はそれぞれ隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり、Ｍ１およびＭ２はそれぞれ平面四配位型の配位構造を形成する金属原子である。）
で表される金属錯体を有効成分として含む、酸化触媒。
【請求項２】
前記式（Ｉ）におけるＭ１およびＭ２がいずれもＣｕである、請求項１に記載の酸化触媒。
【請求項３】
前記式（Ｉ）におけるＡｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４はそれぞれ置換または非置換のベンゼン環である、請求項１または２に記載の酸化触媒。
【請求項４】
前記式（Ｉ）におけるＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７はそれぞれ炭素数１〜４の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ｒ４およびＲ８はいずれも水素原子である、請求項１から３のいずれかに記載の酸化触媒。
【請求項５】
ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する機能を備える、請求項１から４のいずれかに記載の酸化触媒。
【請求項６】
前記金属錯体として、前記酸化反応をターンオーバー数１０以上で触媒する機能を備えた錯体を含む、請求項５に記載の酸化触媒。
【請求項７】
基質化合物に酸素を導入する過程を含む酸化反応プロセスによって有機化合物を製造する方法であって、
請求項１から６のいずれかに記載の酸化触媒の下で前記基質化合物と過酸化物とを共存させて該基質化合物を酸化することを包含する、有機化合物の製造方法。
【請求項８】
前記基質化合物は芳香環を有する化合物であり、前記酸化により前記芳香環に水酸基を導入してフェノール類を製造する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基質化合物としてのベンゼンを酸化してフェノールを製造する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
下記一般式（Ｉ）：
【化２】
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８はそれぞれ水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４はそれぞれ隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり、Ｍ１およびＭ２はそれぞれ平面四配位型の配位構造を形成する金属原子である。）
で表される、金属錯体。
【請求項１１】
ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する機能を備える、請求項１０に記載の錯体。
【請求項１２】
前記酸化反応におけるターンオーバー数が１０以上である、請求項１１に記載の錯体。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれかに記載の錯体を過酸化物により活性化してなる、高活性酸化剤。
【請求項１４】
下記一般式（II）：
【化３】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基である。）
で表される化合物。
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）：
【化１】
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８はそれぞれ水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４はそれぞれ隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり、Ｍ１およびＭ２はそれぞれ平面四配位型の配位構造を形成する金属原子である。）
で表される金属錯体を有効成分として含む、酸化触媒。
【請求項２】
前記式（Ｉ）におけるＭ１およびＭ２がいずれもＣｕである、請求項１に記載の酸化触媒。
【請求項３】
前記式（Ｉ）におけるＡｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４はそれぞれ置換または非置換のベンゼン環である、請求項１または２に記載の酸化触媒。
【請求項４】
前記式（Ｉ）におけるＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７はそれぞれ炭素数１〜４の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ｒ４およびＲ８はいずれも水素原子である、請求項１から３のいずれかに記載の酸化触媒。
【請求項５】
ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する機能を備える、請求項１から４のいずれかに記載の酸化触媒。
【請求項６】
前記金属錯体として、前記酸化反応をターンオーバー数１０以上で触媒する機能を備えた錯体を含む、請求項５に記載の酸化触媒。
【請求項７】
基質化合物に酸素を導入する過程を含む酸化反応プロセスによって有機化合物を製造する方法であって、
請求項１から６のいずれかに記載の酸化触媒の下で前記基質化合物と過酸化物とを共存させて該基質化合物を酸化することを包含する、有機化合物の製造方法。
【請求項８】
前記基質化合物は芳香環を有する化合物であり、前記酸化により前記芳香環に水酸基を導入してフェノール類を製造する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基質化合物としてのベンゼンを酸化してフェノールを製造する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
下記一般式（Ｉ）：
【化２】
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８はそれぞれ水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ４はそれぞれ隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基であり、Ｍ１およびＭ２はそれぞれ平面四配位型の配位構造を形成する金属原子である。）
で表される、金属錯体。
【請求項１１】
ベンゼンからフェノールを生じる酸化反応を触媒する機能を備える、請求項１０に記載の錯体。
【請求項１２】
前記酸化反応におけるターンオーバー数が１０以上である、請求項１１に記載の錯体。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれかに記載の錯体を過酸化物により活性化してなる、高活性酸化剤。
【請求項１４】
下記一般式（II）：
【化３】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ水素原子および炭素数１〜６の炭化水素基から選択されるいずれかであり、Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ隣接するイミダゾール環と縮合した置換または非置換の芳香環を有する芳香族基である。）
で表される化合物。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１３６８０７（Ｐ２００９−１３６８０７Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１７１３９（Ｐ２００７−３１７１３９）
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、財団法人科学技術交流財団（環境調和型高機能有機−無機ハイブリッドナノ材料開発（知的創造による地域産学連携強化プログラム「知的クラスター創成事業」））委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、財団法人科学技術交流財団（環境調和型高機能有機−無機ハイブリッドナノ材料開発（知的創造による地域産学連携強化プログラム「知的クラスター創成事業」））委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]