CN100384792C - 重氢化方法 - Google Patents

重氢化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100384792C
CN100384792C CNB2003801074835A CN200380107483A CN100384792C CN 100384792 C CN100384792 C CN 100384792C CN B2003801074835 A CNB2003801074835 A CN B2003801074835A CN 200380107483 A CN200380107483 A CN 200380107483A CN 100384792 C CN100384792 C CN 100384792C
Authority
CN
China
Prior art keywords
heavy
catalyst
hydrogenated
catalyzer
deuteration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2003801074835A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1732135A (zh
Inventor
伊藤伸浩
前泽典明
无藤和重
广田耕作
佐治木弘尚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Wako Pure Chemical Corp
Original Assignee
Wako Pure Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wako Pure Chemical Industries Ltd filed Critical Wako Pure Chemical Industries Ltd
Publication of CN1732135A publication Critical patent/CN1732135A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100384792C publication Critical patent/CN100384792C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05—Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00—Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/36—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common
    • C07C2602/42—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing seven carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/56—Ring systems containing bridged rings
    • C07C2603/58—Ring systems containing bridged rings containing three rings
    • C07C2603/60—Ring systems containing bridged rings containing three rings containing at least one ring with less than six members
    • C07C2603/66—Ring systems containing bridged rings containing three rings containing at least one ring with less than six members containing five-membered rings
    • C07C2603/68—Dicyclopentadienes; Hydrogenated dicyclopentadienes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及把以通式[1]表示的化合物：R1-X-R2[1]；(式中，R1表示烷基等，R2表示烷基、羟基等，X表示羰基或羟基亚甲基)，在选自活化的钯、铂、铑、钌、镍及钴催化剂存在下，通过与重氢源反应，使以通式[1]表示的化合物重氢化的方法。采用本发明的方法，使过去在苛刻条件下进行的重氢化变成可在中性条件下进行。另外，即使是含不饱和键的化合物，不饱和键可不被还原而进行重氢化。

Description

重氢化方法
技术领域
本发明涉及采用活性催化剂而进行的化合物的的重氢化方法。
背景技术
被重氢化(氘化和氚化)的化合物，可用于各种目的。例如，被氘化的化合物，对探明反应机理及物质代谢等是非常有用的，广泛用作标识化合物，另外，该化合物通过其同位素效果进行化合物本身的稳定性及性质变化后，还可用作医药品、农药品、有机EL材料等。另外，被氚化的化合物，在动物实验等中调查医药品的吸收、分布、血中浓度、排泄、代谢等时可用作标识化合物。因此，近几年来，在这些领域采用被重氢化(氘化和氚化)的化合物的研究在频繁开展。
此前，为得到该被重氢化的化合物，巳采用各种方法，其中，结构中有羰基或羟基的化合物的重氢化技术还有问题，难以有效的工业化制得重氢化的化合物。
作为现有技术，例如，可以举出(1)采用过氧化重氢，在碱性条件下把羧酸进行重氢化的方法(参照USP 3849458号公报)；(2)用铱配位化合物作催化剂，采用重水作重氢源，使醇或羧酸进行重氢化的方法(参照J.Am.Chem.Soc.Vol.124.No.10，2092(2002))；(3)采用钯炭作催化剂，仅用重氢气体作重氢源，使脂肪酸重氢化的方法(参照LIPIDS，Vol.9，No.11，913(1974))；(4)采用选自第8族金属的金属作催化剂，采用重水或重水+重氢气体作为重氢源，使丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯进行重氢化的方法(参照特公平5-19536号公报、特开昭61-277648号公报及特开昭61-275241号公报)或(5)采用未经氢活化的催化剂，采用重水作为重氢源，使丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯等进行重氢化的方法(参照特开昭63-198638号公报)。
然而，这些方法分别具有以下问题。
(1)采用过氧化重氢，在碱性条件下把羧酸进行重氢化的方法，存在的问题是被过氧化重氢分解的化合物或在碱性条件下分解的化合物不能进行重氢化，另外，即使用酸性或碱性条件下不分解的化合物作为基质，由于反应液的液性不是中性，为了分离采用该方法重氢化的化合物，必须有烦琐的精制操作；
(2)用铱配位化合物作催化剂，采用重水作重氢源，使醇化合物或羧酸进行重氢化的方法，存在的问题是愈远离结合醇化合物羟基的碳原子位置上的氢原子，重氢化率愈高，在羟基一侧，重氢化率极低，另外，由于用作催化剂的铱配位化合物本身也是不稳定的化合物，故制造困难不易得到。
(3)采用钯炭作催化剂，通过KOD+D2O的电解产生的重氢气体作为重氢源使脂肪酸重氢化的方法，在制造重氢时必须有特殊的装置，其操作也非常烦琐，不能实际使用。另外，在采用这种重氢气体作为重氢源的方法中，存在通过加氢还原不饱和键的不饱和脂肪酸等化合物难以重氢化的问题。
(4)采用选自第8族金属的金属作催化剂，采用重水或重水+重氢气体作为重氢源，使丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯进行重氧化的方法，存在的问题是，仅采用重水作为重氢源时，由于采用未经活化的化合物作为催化剂，故重氢化率低，另一方面，在采用重水+重氢气体作为重氢源时，在重氢化的同时，作为反应基质的丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的碳-碳双键部分，容易被重氢气体加氢(接触还原)，不能在保留该键的情况下进行重氢化。
(5)采用未经氢活化的催化剂，采用重水作为重氢源，使丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯进行重氢化的方法，存在的问题是，由于采用未经活化的化合物作为催化剂，故重氢化率低。
从上述分析可知，人们希望开发出不管取代基的种类及有无双键或三键，均能有效地且在工业上使羰基化合物或2级醇化合物重氢化的方法。
发明内容
本发明涉及把将以通式[1]表示的化合物进行重氢化的方法的发明，其特征在于，把以下列通式表示的化合物：
R1-X-R2        [1]
(式中，R1表示可具有碳-碳双键及/或三键的烷基或芳烷基，R2表示可具有碳-碳双键及/或三键的烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基或羟基，X表示羰基或羟基亚甲基。另外，也可以R1和R2结合，与X中含有的碳原子一起形成脂肪族环。但是，当X为羟基亚甲基时，R2表示可以具有碳-碳双键及/或三键的烷基、芳基或芳烷基)，在选自活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂的催化剂存在下，与重氢源反应。
另外，本发明是涉及重氢化率60％以上的三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇的发明。
具体实施方式
在本发明中，所谓重氢，意指氘(D)或氚(T)，所谓重氢化，意指氘化及氚化。另外，在本说明书中，把用通式[1]表示的化合物中具有的氢原子被重氢原子取代的比例作为重氢化率。
在本发明的重氢化方法中，通式[1]表示的化合物中的R1及R2表示的可具有碳-碳双键及/或三键的烷基的烷基，可以是直链状、支链状或环状，通常可以举出碳数为1～20，优选1～15，更优选1～10，尤其优选1～6的烷基，具体的可以举出，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基、异己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1，2-二甲基丁基、正庚基、异庚基、仲庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、正十九基、正二十基、环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十二基、环十一基、环十三基、环十四基、环十五基、环十六基、环十七基、环十八基、环十九基、环二十基等。
作为具有碳-碳双键或三键的烷基，可以举出上述烷基中，碳数为2以上烷基的链中含有1个以上双键或三键的烷基，另外，作为具有碳-碳双键或三键的烷基，可以举出上述烷基中，碳数为4以上烷基的链中分别含有1个以上双键或三键的烷基，作为这种具有碳-碳双键或三键的烷基具体例子，可以举出，例如乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、1-丁烯基、1，3-丁二烯基、4-戊烯基、3-戊烯基、2-戊烯基、1-戊烯基、1，3-戊二烯基、2，4戊烯基、1，1-二甲基-2-丙烯基、1-乙基-2-丙烯基、1，2-二甲基-1-丙烯基、1-甲基-1-丁烯基、5-己烯基、4-己烯基、2-己烯基、1-己烯基、1-甲基-1-己烯基、2-甲基-2-己烯基、3-甲基-1，3-己二烯基、1-庚烯基、2-辛烯基、3-壬烯基、4-癸烯基、1-十二烯基、1-十四烯基、1-十六烯基、1-十八烯基、1-二十烯基、1-环丙烯基、2-环戊烯基、2，4-环戊二烯基、1-环己烯基、2-环己烯基、3-环己烯基、2-环庚烯基、2-环壬烯基、3-环癸烯基、2-环十三烯基、1-环十六烯基、1-环十八烯基、1-二十丙烯基等仅有碳-碳双键的烷基，例如乙炔基、2-丙炔基、1-丙炔基、2-戊炔基、2-壬基-3-丁炔基、环己-3-炔基、4-辛炔基、1-甲基戊-5-炔基等仅具有碳-碳三键的烷基，例如1-丁-3-炔基、2-戊-4-炔基、5-(3-戊基)-3，6，8-癸三烯-1-炔基、6-(1，3-戊二烯基)-2，4，7-十二碳三烯-9-炔基、6-(1-戊-3-炔基)-2，4，7，9-十一碳四炔基等具有碳-碳双键及三键的烷基。
作为用R1及R2表示的芳烷基，可以举出直链状、支链状或环状的，上述烷基被上述芳基取代的通常碳数为7～34，优选7～20，更优选7～15的芳烷基，具体的可以举出，例如苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯戊基、苯己基、苯庚基、苯辛基、苯壬基、苯癸基、苯十二基、苯十一基、苯十三基、苯十四基、苯十五基、苯十六基、苯十七基、苯十八基、苯十九基、苯二十基、萘乙基、萘丙基、萘丁基、萘戊基、萘己基、萘庚基、萘辛基、萘壬基、萘癸基、萘十二基、萘十一基、萘十三基、萘十四基、萘十五基、萘十六基、萘十七基、萘十八基、萘十九基、萘二十基、蒽乙基、蒽丙基、蒽丁基、蒽戊基、蒽己基、蒽庚基、蒽辛基、蒽壬基、蒽癸基、蒽十二基、蒽十一基、蒽十三基、蒽十四基、蒽十五基、蒽十六基、蒽十七基、蒽十八基、蒽十九基、蒽二十基、菲乙基、菲丙基、菲丁基、菲戊基、菲己基、菲庚基、菲辛基、菲壬基、菲癸基、菲十二基、菲十一基、菲十三基、菲十四基、菲十五基、菲十六基、菲十七基、菲十八基、菲十九基、菲二十基等。
作为用R2表示的芳基，通常可以举出碳数为6～14，优选6～10的芳基，具体的可以举出，例如苯基、萘基、蒽基等。
作为用R2表示的烷氧基，可以举出直链状、支链状或环状的，通常碳数为1～20，优选1～15，更优选1～10，尤其优选1～6的烷氧基，具体的可以举出，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、新戊氧基、己氧基、异己氧基、叔己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一氧基、十四氧基、十六氧基、十七氧基、十九氧基、二十氧基、环己氧基、环辛氧基、环癸氧基、环壬氧基等。
作为用R2表示的芳氧基，可以举出通常碳数为6～14，优选6～10的芳氧基，具体的可以举出，例如苯氧基、萘氧基、蒽氧基等。
作为用R2表示的羟基，还包括其氢原子例如被钠、钾、锂等碱金属原子取代的羟基。
另外，作为R1和R2结合，与X中含有的碳原子一起形成的脂肪族环，既可以是单环也可以是多环，通常可以举出碳数为3～15，优选5～10，更优选6～8的脂肪环，具体的可以举出，例如环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环壬烷环、环癸烷环，环十二烷环、环十一烷环、环十三烷环、环十四烷环、环十五烷环等饱和单环，例如环丁烯环、环戊烯环、环己烯环、环庚烯环、环辛烯环、环壬烯环等不饱和单环，例如三环癸烷环、二环戊二烯环、全氢萘环、全氢蒽环、降冰片烷环、降蒎烷二环庚烷环、金刚烷环等饱和或不饱和多环。
在本发明涉及的以通式[1]表示的化合物中，用R1和R2表示的可具有碳-碳双键和/或三键的烷基及芳烷基，以R2表示的芳基、烷氧基及芳氧基，通常还可以具有1～5个，优选1～3个各种取代基，作为这些取代基，例如，可以举出可具有双键/三键的烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰基、羧基、醛基、羟基、氨基、氨基烷基、氰基、氨基甲酰基、烷基氨基甲酰基等。
上述如R1及/或R2表示的基的取代基，即可具有碳-碳双键及/或三键的烷基、芳烷基、芳基、烷氧基、芳氧基及羟基的具体例子，可以举出与R1及/或R2表示的同样内容。
另外，作为R1及/或R2表示的基的取代基，即烷氧基羰基以及芳氧基羰基的具体例子，可以举出如上述R1及/或R2表示的烷氧基及芳氧基的具体例子中的氧原子上给合了羰基的基团。
作为用R1及/或R2表示的基的取代基的酰基，可以举出通常碳数为2～20，优选2～10，更优选2～4的酰基，具体的可以举出，例如乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基、己酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基、硬脂酰基等脂肪族饱和的来自一羧酸的酰基，例如丙烯酰基、丙炔酰基、甲基丙烯酰基、巴豆酰基、油酰基等脂肪族不饱和的来自一羧酸的酰基，例如苯甲酰基、萘甲酰基等来自芳香族一羧酸的酰基。
作为用R1及/或R2表示的基的取代基的羧基，还包括其氢原子例如被钠、钾、锂等碱金属原子取代的羧基。
作为用R1及/或R2表示的基的取代基的氨基，还包括其氢原子的1个或2个被通常碳数为1～6个，优选1～4个的直链、支链或环状烷基取代的氨基。
作为用R1及/或R2表示的基的取代基的氨基烷基，可以举出上述R1及/或R2表示的烷基的至少1个氢原子被上述氨基取代的基团。
作为用R1及/或R2表示的基的取代基的烷基氨基甲酰基，可以举出氨基甲酰基的氢原子的1个或2个分别独立地被上述烷基取代的基团，具体的可以举出，例如甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基、正丙基氨基甲酰基、异丙甲基氨基甲酰基、正丁基氨基甲酰基、异丁基氨基甲酰基、叔丁基氨基甲酰基、戊基氨基甲酰基、己基氨基甲酰基、庚基氨基甲酰基、辛基氨基甲酰基、壬基氨基甲酰基、癸基氨基甲酰基、十二基氨基甲酰基、十四基氨基甲酰基、十五基氨基甲酰基、十六基氨基甲酰基、十七基氨基甲酰基、十九基氨基甲酰基、二十基氨基甲酰基、环戊基氨基甲酰基、环己基氨基甲酰基、环庚基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、乙基甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、甲基丙基氨基甲酰基、二丙基氨基甲酰基、乙基己基氨基甲酰基、二丁基氨基甲酰基、庚基甲基氨基甲酰基、甲基辛基氨基甲酰基、癸基甲基氨基甲酰基、十二基乙基氨基甲酰基、甲基十五基氨基甲酰基、乙基辛基氨基甲酰基、环戊基甲基氨基甲酰基、环己基甲基氨基甲酰基、环己基乙基、环己基丙基、环己基丁基氨基甲酰基、二环己基氨基甲酰基等。
用通式[1]表示的化合物中，对例如含烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基等在酸性或碱性条件下容易分解的化合物进行重氢化时，通过采用本发明的方法，可使这些取代基不分解，也可以有效得到目的的重氢化物。
在本发明的重氢化方法中，作为与以上述通式[1]表示的化合物反应的重氢源，例如，可以举出重氢气体(D2、T2)、重氢化的溶剂。还有，将X为羰基的以通式[1]表示的化合物作为重氢化的重氢源时，特别优选重氢化的溶剂，另外，当X为羟基亚甲基时，用重氢化的溶剂作重氢源是优选的。
将重氢化的溶剂作为重氢源的情况下，当重氢为氘时，可以举出例如重水(D2O)，例如重甲醇、重乙醇、重异丙醇、重丁醇、重叔丁醇、重戊醇、重己醇、重庚醇、重辛醇、重壬醇、重癸醇、重十一醇、重十二醇等醇类，例如重甲酸、重乙酸、重丙酸、重丁酸、重异丁酸、重戊酸、重异戊酸、重己酸等重羧酸类，例如重丙酮、重丁酮、重甲基异丁酮、重二乙酮、重二丙酮、重二异丙酮、重二异丁酮等重酮类，重二甲基亚砜等有机溶剂等，其中，重水、重醇类是优选的，具体的可以举出重水、重甲醇是特别优选的。还有，如从环境方面及作业性方面考虑，重水是优选的。另外，当重氢为氚时，作为重氢化的溶剂，例如，可以举出重水(T2O)等。
重氢化的溶剂，只要是分子中1个以上氢原子被重氢化的即可，例如，如重醇类的羟基氢原子，重羧酸类的羧基氢原子被重氢化，则可用于本发明的重氢化方法，但分子中的氢原子全部被重氢化者是特别优选的。
重氢源的用量愈多，本发明的重氢化愈容易进行，但从经济方面考虑，重氢源中含有的重氢原子量，对作为反应基质的以通式[1]表示的化合物中可重氢化的氢原子，作为下限，依次优选的是达到等摩尔、10倍摩尔、20倍摩尔、30倍摩尔、40倍摩尔，作为上限，依次优选的是达到250倍摩尔、150倍摩尔的量。
在本发明的重氢化方法中，也可根据需要采用反应溶剂。如反应基质为液体，即使用重氢气体作为重氢源，也不必采用反应溶剂，另外，即使反应基质为固体，在使用重氢化的溶剂作为重氢源时，无需特别采用反应溶剂，但是，当反应基质为固体，并且用重氢气体作重氢源时，必须采用适当的反应溶剂。
另外，将含有碳-碳双键或碳-碳三键的化合物进行重氢化时，这些基在催化剂存在下，当与氢气或重氢气接触时，由于引起所谓加氢而被还原，故采用重氢化的溶剂作为重氢源使用是优选的。
作为根据需要使用的反应溶剂，通过作为重氢源的重氢气体不能被重氢化者，或通过重氢气体被重氢化者，该被重氢化的反应溶剂直接作为本发明的重氢化的重氢源是优选的。另外，本发明的重氢化，由于反应体系可以处于悬浮状态，故可以使用难溶解基质的溶剂作为反应溶剂，但易溶解基质的溶剂是更优选的。
作为根据需要使用的反应溶剂的具体例子，可以举出，例如二甲醚、二乙醚、二异丙醚、乙基甲醚、叔丁基甲醚、1，2-二甲氧基乙烷、环氧乙烷、1，4-二噁烷、二氢吡喃、四氢呋喃等醚类，例如己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、环己烷等脂肪族烃类等不被重氢化气体加以重氢化的有机溶剂，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇等醇类，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、己酸等羧酸类，例如丙酮、丁酮、甲基异丁酮、二乙酮、二丙酮、二异丙酮、二异丁酮等酮类，二甲基亚砜等即使用重氢气体被重氢化，也可作为本发明的重氢源使用的有机溶剂等。
在本发明中，所谓选自被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂或钴催化剂(以下，有时简称被活化的催化剂)，意指钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂或钴催化剂(有时简称未被活化的催化剂或仅简称催化剂)，与氢气或重氢气接触而被活化。
在本发明的重氢化方法中，也可使用预先活化的催化剂进行重氢化，另外，也可在重氢化反应体系中使未活化的催化剂与氢气或重氢气共存，同时进行催化剂活化和反应基质的重氢化。但是，对以通式[1]表示的化合物中含碳-碳双键或三键的化合物进行重氢化时，当在反应体系中存在氢气或重氢气时引起加氢，故为了防止此类加氢反应，使用预先活化的催化剂是优选的。
当采用预先通过氢气或重氢气活化的催化剂进行重氢化时，重氢化的反应容器的气层部分，例如可用氮气、氩气等惰性气体进行置换。
为了使反应体系存在氢气或重氢气进行本发明的重氢化反应，可使将氢气或重氢气直接通过反应体系或用氢气或重氢气置换反应容器的气层部分。
另外，将以通式[1]表示的化合物中不含碳-碳双键或三键者进行重氢化时，即使采用预先活化的催化剂的场合，也可用氢气或重氢气置换重氢化反应的反应容器气层部分进行重氢化反应。
还有，在本发明的重氢化方法中，使反应容器处于密封状态或接近密封状态，结果使反应体系处于加压状态是优选的。所谓接近密封状态，例如包括像连续进行反应那样，把反应基质连续加入反应容器，连续取出生成物的状态等。
还有，本发明的重氢化方法，在使反应容器处于密封状态时，反应体系的温度容易上升，可更有效地进行重氢化。
另外，将重氢化反应的反应容器气层部分，采用氢气或重氢气置换的方法，同时进行反应基质重氢化和催化剂活化时，由于无需预先把催化剂进行活化的烦琐工序，因此对除含碳-碳双键或三键者以外的用通式[1]表示的化合物可更有效地进行重氢化。
另外，当把预先经氢气或重氢气活化的催化剂用于密封状态重氢化时，由于重氢化反应体系不共存氢气或重氢气，故即使是像含碳-碳双键或三键的基质等容易被一般的氢气等还原的基质，在不被还原的情况下仅进行重氢化。
在本发明中作为被活化的催化剂，可以举出上述钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂，其中，钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂是优选的，钯催化剂、铂催化剂是更优选的，钯催化剂是特别优选的。这些催化剂既可单独使用也可适当组合使用，使本发明的重氢化方法有效进行。
作为钯催化剂，钯原子的原子价通常为0～4价，优选0～2价，更优选0价。
作为铂催化剂，铂原子的原子价通常为0～4价，优选0～2价，更优选0价。
作为铑催化剂，铑原子的原子价通常为0或1价，优选0价。
作为钌催化剂，钌原子的原子价通常为0～2价，优选0价。
作为镍催化剂，镍原子的原子价通常为0～2价，优选0价。
作为钴催化剂，钴原子的原子价通常为0或1价，优选1价。
上述催化剂，既可以是金属本身、它们的金属氧化物、卤化物、醋酸盐或配位基配位的化合物，也可以把这些金属、金属氧化物、卤化物、醋酸盐等负载在各种载体上。
以下，将负载在载体上的催化剂简称“载体负载金属催化剂”，将未负载在载体上的催化剂简称“金属催化剂”。
本发明重氢化方法涉及的催化剂中，作为配位基配位的金属催化剂的配位基，可以举出，例如1，5-环辛二烯(COD)、二亚苄基丙酮(DBA)、二吡啶(BPY)、菲(PHE)、苯腈(PhCN)、异氰化物(RNC)、三乙基砷(As(Et)3)、乙酰丙酮(acac)，例如二甲基苯基膦(P(CH3)2Ph)、二苯基膦基二茂铁(DPPF)、三甲基膦(P(CH3)3)、三乙基膦(PEt3)、三叔丁基膦(PtBu3)、三环己基膦(PCy3)、三甲氧基膦(P(OCH3)3)、三乙氧基膦(P(OEt)3)、三叔丁氧基膦(P(OtBu)3)、三苯基膦(PPh3)、1，2-双(二苯基膦基)乙烷(DPPE)、三苯氧基膦(P(OPh)3)、o-甲硅烷基膦(P(o-tolyl)3)等有机膦配位基等。
作为钯金属催化剂的具体例子，可以举出，例如Pd，例如Pd(OH)2等氢氧化钯催化剂，例如PdO等氧化钯催化剂，例如PdBr2、PdCl2、PdI2等卤化钯催化剂，例如乙酸钯(Pd(OAc)2)、三氟乙酸钯(Pd(OCOCF3)2)等钯醋酸盐催化剂，例如Pd(RNC)2Cl2、Pd(acac)2、二乙酸酯双(三苯基膦)钯[Pd(OAc)2(PPh3)2]、Pd(PPh3)4、Pd2(dba)3、Pd(NH3)2Cl2、Pd(CH3CN)2Cl2、二氯双(苯腈)钯[Pd(PhCN)2Cl2]、Pd(dppe)Cl2、Pd(dppf)Cl2、Pd[PCy3]2Cl2、Pd(PPh3)2Cl2、Pd[P(o-tolyl)3]2Cl2、Pd(cod)2Cl2、Pd(PPh3)(CH3CN)2Cl2等配位基上配位的钯金属配位化合物催化剂等。
作为铂金属催化剂的具体例子，可以举出，例如Pt，例如PtO2、PtCl4、PtCl2、K2PtCl4等铂催化剂，例如PtCl2(cod)、PtCl2(dba)、PtCl2(PCy3)2、PtCl2(P(OEt)3)2、PtCl2(P(OtBu)3)2、PtCl2(bpy)、PtCl2(phe)、Pt(PPh3)4、Pt(cod)2、Pt(dba)2、Pt(bpy)2、Pt(phe)2等配位基上配位的铂催化剂等。
作为铑金属催化剂的具体例子，可以举出，例如Rh，例如RhCl(PPh3)3等配位基上配位的铑催化剂等。
作为钌金属催化剂的具体例子，可以举出，例如Ru，例如RuCl2(PPh3)3等配位基上配位的钌催化剂等。
作为镍金属催化剂的具体例子，可以举出，例如Ni，例如NiCl2、NiO等镍催化剂，例如NiCl2(dppe)、NiCl2(PPh3)2、Ni(PPh3)4、Ni(P(OPh)3)4、Ni(cod)2等配位基上配位的镍催化剂等。
作为钴金属催化剂的具体例子，可以举出，例如Co(C3H5){P(OCH3)3}3等配位基上配位的钴金属配位化合物催化剂等。
上述催化剂，作为在载体上负载时的载体，可以举出，例如炭、氧化铝、硅胶、沸石、分子筛、离子交换树脂、聚合物等，其中炭是优选的。
作为用作载体的离子交换树脂，只要对本发明的重氢化不产生恶劣影响的即可，例如，可以举出阳离子交换树脂、阴离子交换树脂。
作为阳离子交换树脂，可以举出，例如弱酸性阳离子交换树脂、强酸性阳离子交换树脂，作为阴离子交换树脂，可以举出，例如弱碱性阴离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂等。
离子交换树脂，一般作为骨架聚合物含有用双官能性单体交联的聚合物，其中结合了酸基或碱基，分别用各种阳离子或阴离子(抗衡离子)进行交换。
作为弱酸性阳离子交换树脂的具体例子，可以举出，例如用二乙烯基苯交联的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物的水解产物等。
作为强酸性阳离子交换树脂的具体例子，可以举出，例如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的磺化产物。
作为强碱性阴离子交换树脂，可以举出，例如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的芳香环上结合氨基的产物。
作为碱性阴离子交换树脂的碱性强度，按结合的氨基以伯氨基、仲氨基、叔氨基、季铵盐为序依次增强。
还有，市场销售的离子交换树脂也与上述离子交换树脂同样，可用作本发明涉及的重氢化催化剂载体。
另外，用作载体的聚合物，只要对本发明的重氢化不产生恶劣影响的即可而未作特别限定，作为这种聚合物之一例，例如，可以举出以下列通式[2]表示的单体进行聚合或共聚合得到的化合物：
通式[2]
Figure C20038010748300151
(式中，R3表示氢原子、低级烷基、羧基、羧基烷基、烷氧基羰基、羟基烷氧基羰基、氰基或甲酰基，R4表示氢原子、低级烷基、羧基、烷氧基羰基、羟基烷氧基羰基、氰基或卤原子，R5表示氢原子、低级烷基、卤代烷基、羟基、可具有取代基的芳基、脂肪族杂环基、芳香族杂环基、卤原子、烷氧基羰基、羟基烷氧基羰基、磺基、氰基、含氰基的烷基、烷氧基、羧基、羧基烷基、醛基、氨基、氨基烷基、氨基甲酰基、N-氨基甲酰基或者、羟基烷基，另外，R3和R4结合、与相邻的-C＝C-一起形成脂肪族环也可)。
在通式[2]中，作为用R4～R5表示的低级烷基，为直链状、支链状、环状的任何一种均可，可以举出，例如碳数为1～6的烷基，具体的可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、1-甲基戊基、正己基、异己基、环丙基、环戊基、环己基等。
作为用R3及R5表示的羧基烷基，例如，可以举出上述低级烷基的氢原子的一部分被羧基取代的羧基烷基，具体的可以举出，例如羧甲基、羧乙基、羧丙基、羧丁基、羧戊基、羧己基等。
作为用R3～R5表示的烷氧基羰基，例如，碳数为2～11的烷氧基羰基是优选的，具体可以举出，例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、庚氧基羰基、2-乙基己氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基等。
作为用R3～R5表示的羟基烷氧基羰基，可以举出上述碳数为2～11的烷氧基羰基的氢原子的一部分被羟基取代的产物，具体的可以举出，例如羟基甲氧基羰基、羟基乙氧基羰基、羟基丙氧基羰基、羟基丁氧基羰基、羟基戊氧基羰基、羟基己氧基羰基、羟基庚氧基羰基、羟基辛氧基羰基、羟基壬氧基羰基、羟基癸氧基羰基等。
作为用R4及R5表示的卤原子，例如，可以举出氟、氯、溴、碘等。
作为用R5表示的卤烷基，例如，可以举出用R3～R5表示的上述低级烷基被卤化的(例如氟化、氯化、溴化、碘化)碳数为1～6的卤烷基，具体的可以举出，例如氯甲基、溴甲基、三氟甲基、2-氯乙基、3-氯丙基、3-溴丙基、3，3，3-三氟丙基、4-氯丁基、5-氯戊基、6-氯己基等。
作为可具有取代基的芳基的芳基，可以举出例如苯基，甲苯基、二甲苯基，萘基等，另外，作为该取代基，例如，可以举出氨基、羟基、低级烷氧基、羧基等。作为取代的芳基的具体例子，例如，可以举出氨基苯基、甲苯氨基、羟苯基、甲氧基苯基、叔丁氧基苯基、羧苯基等。
作为脂肪族杂环基，例如为5元环或6元环，作为杂原子优选为包含1～3个如含氮原子、氧原子、硫原子等的杂原子，具体的可以举出，例如2-氧代吡咯烷基、哌啶基、1-哌啶基、哌嗪基、吗啉代基等。
作为芳香族杂环基，例如为5元环或6元环，作为杂原子优选为包含1～3个如含氮原子、氧原子、硫原子等的杂原子，具体的可以举出，例如吡啶基、咪唑基、嘧唑基、呋喃基、吡喃基等。
作为含氰基的烷基，可以举出例如，上述低级烷基中氢原子的一部分被氰基取代的产物，具体的可以举出，例如氰基甲基、2-氰基乙基、2-氰基丙基、3-氰基丙基、2-氰基丁基、4-氰基丁基、5-氰基戊基、6-氰基己基等。
作为酰氧基，例如，可以举出来自碳数为2～20羧酸的酰氧基，具体的可以举出，例如乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、壬酰氧基、癸酰氧基、苯甲酰氧基等。
作为氨基烷基，可以举出上述低级烷基的氢原子的一部分被氨基取代的产物，具体的可以举出，例如氨基甲基、氨基乙基、氨基丙基、氨基丁基、氨基戊基、氨基己基等，
作为N-烷基氨基甲酰基，可以举出氨基甲酰基的氢原子的一部分被烷基取代的产物，具体的可以举出，例如N-甲基氨基甲酰基、N-乙基氨基甲酰基、N-正丙基氨基甲酰基、N-异丙基氨基甲酰基、N-正丁基氨基甲酰基、N-叔丁基氨基甲酰基等。
作为羟基烷基，可以举出上述低级烷基的氢原子的一部分被羟基取代的产物，具体的可以举出，例如羟甲基、羟乙基、羟烷基、羟丁基、羟戊基、羟己基等。
另外，作为R3和R4结合、与相邻的-C＝C-一起形成脂肪环时的脂肪环，例如可以举出碳数为5～10的不饱和脂肪环，环既可以是单环也可以是多环。作为这些环的具体例子，可以举出，例如降冰片烯环、环戊烯环、环己烯环、环辛烯环、环癸烯环等。
作为用通式[2]表示的单体具体例子，可以举出，例如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等碳数为2～20的乙烯性不饱和脂肪烃类，例如苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、二乙烯基苯等碳数为8～20的乙烯性不饱和芳香烃类，例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯等碳数为3～20的链烯性酯类，例如氯乙烯、偏二氯乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯等碳数2～20的含卤代乙烯性不饱和化合物类，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、烯丙基乙酸、乙烯基苯甲酸等碳数3～20的乙烯性不饱和羧酸类(这些酸类还包括例如钠、钾等碱金属盐或铵盐等盐的形式)，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、衣康酸甲酯、衣康酸乙酯、马来酸甲酯、马来酸乙酯、富马酸甲酯、富马酸乙酯、巴豆酸甲酯、巴豆酸乙酯、3-丁烯酸甲酯等乙烯性不饱和羧酸酯类，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、氰化烯丙酯等碳数为3～20的含氰基乙烯性不饱和化合物类，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等碳数为3～20的乙烯性不饱和酰胺化合物类，例如丙烯醛、巴豆醛等碳数3～20的乙烯性不饱和醛类，例如乙烯基磺酸、4-乙烯基苯磺酸等碳数为2～20的乙烯性不饱和磺酸类(这些酸还包括例如钠、钾等碱金属盐等盐的形式)，例如乙烯基胺、烯丙基胺等碳数为2～20的乙烯性不饱和脂肪族胺类，例如乙烯基苯胺等碳数为8～20的乙烯性不饱和芳香族胺类，例如N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基哌啶等碳数为5～20的乙烯性不饱和脂肪族杂环胺类，例如烯丙醇、丁烯醇等碳数为3～20的乙烯性不饱和醇类，例如4-乙烯基苯酚等碳数为8～20的乙烯性不饱和酚类等。
将上述聚合物等作为载体使用时，希望采用通过本发明的重氢化，载体本身难以重氢化的聚合物，但本身被重氢化的载体上负载催化剂后也可用于本发明的重氢化。
在本发明的重氢化方法中，在载体上负载的催化剂中优选采用载体负载钯催化剂、载体负载铂催化剂或载体负载铑催化剂，其中，载体负载钯催化剂是更为优选，具体的说钯-炭是特别优选的。
在负载于载体上的催化剂中，作为催化剂金属的钯、铂、铑、钌、镍或钴的比例，通常为整个的1～99重量％，优选1～50重量％，更优选1～30重量％，尤其优选1～20重量％，特别优选5～10重量％。
在本发明的重氢化方法中，被活化的催化剂或未被活化的催化剂用量，不管其是否负载在载体等上，对作为反应基质的以通式[1]表示的化合物，通常的所谓催化剂量依次优选为0.01～200重量％，0.01～100重量％，0.01～50重量％，0.01～20重量％，0.1～20重量％，1～20重量％，10～20重量％，另外，在全部催化剂中含有的催化剂金属量上限依次为20重量％，10重量％，5重量％，2重量％的量，下限依次为0.0005重量％，0.005重量％，0.05重量％，0.5重量％的量。
另外，将用上述通式[1]表示的化合物进行重水化时，作为催化剂，可把上述各种2种以上催化剂加以适当组合后使用，通过这种催化剂的组合使用，有时可提高重氢化率。例如，用通式[1]表示的化合物中，将X为羟基亚甲基的化合物进行重氢化时的重氢化率得到提高的催化剂组合，可以举出，例如钯催化剂和铂催化剂，钌催化剂和铑催化剂的组合，例如铂催化剂和钌催化剂或铑催化剂的组合，例如钌催化剂和铑催化剂的组合，其中，钯催化剂和铂催化剂的组合是优选的，也可以是这些催化剂的一方或两方负载在载体上。作为优选的具体例子，例如，可以举出钯炭和铂炭的组合。
把2种以上催化剂组合使用时的催化剂用量，将催化剂的总量设定成上述催化剂使用量即可。另外，对各催化剂用量的比例未作特别限定，例如在上述钯炭和铂炭组合使用时，设定催化剂的使用量，使催化剂中钯的重量对铂的重量通常为0.01～100倍，优选0.1～10倍，更优选0.2～5倍。
将未经活化的催化剂用于本发明的反应时，为使催化剂活化，使氢存在于反应体系时，该氢的使用量如果过多，作为重氢源的已被重氢化的溶剂被氢化，或者作为重氢源的重氢在反应体系中的比例变小，对本发明的重氢化反应有不良影响，因此，其使用量达到催化剂活化所必要的程度的量即可，该量通常对催化剂达到1～20000当量，优选达到10～700当量的量。
另外，为使催化剂活化，重氢存在于反应体系时的重氢用量，只要达到催化剂活化所必要的量即可，其量通常对催化剂达到1～20000当量，优选达到10～700当量的量，该重氢也可用作本发明的重氢源，故用量即使多也无没问题，可进行本发明的重氢化。
本发明重氢化方法的反应温度，下限通常为10℃，更优选依次为20℃、40℃、60℃、80℃、110℃、140℃、160℃，上限通常为300℃，更优选依次为200℃、180℃。
本发明重氢化方法的反应时间，通常为30分～72小时，优选1～48小时，更优选3～30小时，尤其优选6～24小时。
用重水作重氢源，作为未经活化的催化剂采用钯炭(Pd/C)(Pd含量10％)为例，对本发明的重氢化方法，加以具体地说明。
即，例如将其结构中不含碳-碳双键或碳-碳三键的用通式[1]表示的化合物(基质)1摩尔及对该基质达到0.01～200重量％的未经活化的Pd/C，添加到，含有相对该基质的可重氢化的氢原子达到10～150倍摩尔的重氢原子的重水中，将密封的反应容器的气层部分用氢置换后，于约110～200℃的油浴中搅拌反应约1～48小时。反应终止后，当生成物可溶于重氢化的溶剂时，过滤反应液，除去催化剂，浓缩滤液后，分离生成物，用1H-NMR、2H-NMR、及质谱进行测定，进行结构分析。
另外，当生成物难溶于重氢化的溶剂时，把生成物从反应液分离后用1H-NMR、2H-NMR及质谱进行测定，进行结构分析。还有，从反应液难以分离生成物时，采用适当的内标物，用1H-NMR直接测定滤液，进行生成物的结构分析也可。
当生成物难以溶于重氢化的溶剂时，为从反应液分离生成物，例如，采用溶解生成物的有机溶剂等从反应液萃出生成物，再通过过滤除去催化剂的公知精制方法进行精制。
其次，对本发明的重氢化方法中用重水作重氢源，采用以氢气活化的钯炭(Pd含量10％)作为预先经过活化的催化剂，以此为例加以具体说明。
即，例如将其结构中，含有碳-碳双键或碳-碳三键的以通式[1]表示的化合物(基质)1摩尔及对该基质达到0.01～200重量％且预先与氢气接触使其活化的Pd/C，添加到，含有相对该基质的可重氢化的氢原子达到10～150倍摩尔的重氢原子的重水中，将密封的反应容器的气层部分用氢置换后，于约110～200℃油浴中搅拌反应约1～48小时。反应终止后，当生成物可溶于重氢化的溶剂时，过滤反应液，除去催化剂，浓缩滤液后，分离生成物，用1H-NMR、2H-NMR及质谱进行测定，进行结构分析。
另外，当生成物难溶于重氢化的溶剂时，把生成物从反应液分离后用1H-NMR、2H-NMR及质谱进行测定，进行结构分析。还有，从反应液难以分离生成物时，采用适当的内标物，用1H-NMR直接测定滤液，进行生成物的结构分析也可。另外，为从反应液分离生成物，与采用未经活化的催化剂的本发明重氢化方法中的分离方法同样进行即可。另外，当生成物难溶于重氢化的溶剂时，采用能溶解生成物的有机溶剂，从反应液萃出生成物，再通过将其过滤除去催化剂的公知精制方法进行精制。
另外，本发明的重氢化方法中，例如，通过钯炭和铂炭组合使用，可容易得到重氢化率通常达到60％以上，依次优选70％以上、78％以上、80％以上、85％以上、88％以上、89％以上、90％以上的三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇。这样得到的重氢化三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇，作为光纤维用聚合物用的重氢化甲基丙烯酸酯的原料是非常有用的化合物。
如上所述，如采用预先经过活化的催化剂作为活化的催化剂，并且采用重氢化的溶剂作为重氢源的本发明重氢化方法，以通式[1]表示的化合物即使具有碳-碳双键或碳-碳三键时，这些双键、三键不会由于加氢被还原，另外，该化合物例如具有硝基、氰基等取代基时，这些取代基不被还原，仅进行目标的重氢化。
还有，用通式[1]表示的化合物即使是具有碳-碳双键或碳-碳三键的化合物，当这些键在本发明的重氢化反应中容易聚合的时候，为了抑制聚合反应，向重氢化反应的反应体系中例如添加聚合禁止剂等也可。
如上所述，根据将用通式[1]表示的化合物，在活化的催化剂的共存下与重氢源反应的本发明的重氢化方法，将具有羰基的化合物及2级醇化合物，不管这些化合物有无双键或三键、有无取代基及其种类，均可有效进行重氢化(氘化及氚化)。
另外，按照本发明的重氢化方法，由于无需特意设定为酸性或碱性条件下也可进行重氢化反应，因此，不仅作业环境好，而且，在高温及酸或碱性条件下容易分解的基质的重氢化中也可以应用。
另外，根据采用本发明的重氢化方法，在用通式[1]表示的化合物的X为羰基的化合物中，不仅在接近羰基的位置的氢原子，而且在远离羰基的位置的氢原子，也可以有效进行重氢化。
另外，如采用本发明的重氢化方法，用通式[1]表示的化合物X为羟基亚甲基的化合物中，不仅在接近羟基的位置的氢原子，而且在远离羟基的位置的氢原子，也可以有效进行重氢化。
如采用本发明的重氢化方法，用通式[1]表示的化合物中，特别是三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇，能够得到用此前的方法无法得到的高重氢化率。
下面举出实施例更具体地说明本发明，但本发明不受这些实施例的任何限定。
另外，在实施例中，钯炭(Pd/C)的Pd含量为10％，铂炭(Pt/C)的Pt含量为5％，钌炭(Ru/C)的Ru含量为5％，铑炭(Rh/C)的Rh含量为5％。
实施例1
把4-庚酮(基质)500mg和钯炭50mg悬浮在重水(D20)17ml中。用氢气置换反应体系后，于160℃的油浴中反应约24小时。反应终止后，反应液用乙醚萃取，从得到的萃取液滤去催化剂，减压浓缩滤液后，得到的化合物用1H-NMR、2H-NMR及质谱进行测定，进行结构分析，结果是目标物的分离收率为46％，基质的重氢化率为97％。
实施例2
把丙酮(基质)500mg和钯炭50mg悬浮在重水(D2O)17ml中，用氢气置换反应体系后，于110℃的油浴中反应约24小时。反应终止后，过滤反应液，滤去催化剂后，添加二恶烷作内部标准物质测定1H-NMR，进行结构分析，结果是重氢化率为99％。
实施例3～15
除采用下表1所示的作为重氢化对象的基质及催化剂，采用表1所示的反应温度以外，与实施例1同样操作进行重氢化反应。所得到的化合物分离收率及重氢化率示于表1。另外，在表1中，2-丁酮、2-降冰片酮、三环[5.2.1.02，6]癸-8-酮、降冰片醇、三环[5.2.1.02，6]-3-癸-8-醇(羟基二环戊二烯)及环己醇的重氢化率，表示下列各化学式所附数字位置的重氢化率，其他化合物的重氢化率，表示重氢化得到的全部原子的平均重氢化率。另外，在表1中，用“-”表示的分离收率为重氢化后不分离目标物而测定的重氢化率。
2-丁酮
Figure C20038010748300221
2-降冰片酮
Figure C20038010748300222
三环[5.2.1.02，6]癸-8-酮
Figure C20038010748300231
降冰片醇
Figure C20038010748300232
三环[5.2.1.02，6]-3-癸-8-醇(或羟基二环戊二烯)
环己醇
Figure C20038010748300234
表1
  基质   催化剂   反应温度   分离收率(％)   重氢化率(％)
  实施例3   2-丁酮   Pd/C   110℃   -   (1)92，(2)80
  实施例4   2-庚酮   Pd/C   160℃   30   97
  实施例5   3-庚酮   Pd/C   160℃   32   97
  实施例6   环己酮   Pd/C   180℃   40   95
实施例7 2-降冰片酮 Pd/C 180℃ 90   (1)43，(2)99，其他27
实施例8   三环[52.1.0<sup>2，6</sup>]癸-8-酮 Pd/C 180℃ 88   (1)20，(2)40，(3)99，其他10
  实施例9   醋酸钠   Pd/C   160℃   100 50
  实施例10   异丁酸   Pd/C   160℃   - 40
  实施例11   2-庚醇   Pd/C   160℃   44 96
  实施例12   4-庚醇   Pd/C   160℃   32 87
实施例13 降冰片醇 Pd/C 180℃ 32 (1)38，(2)72，(3)66，(4)28，其他47
实施例14   三环[52.10<sup>2，6</sup>]-3-癸-8-醇 Pd/C 180℃ 86 (1)50，其他25
  实施例15   环己醇   Pd/C   180℃   66 (1)67，其他77
实施例16
把三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇(基质)500mg和钯炭50mg悬浮在重水(D2O)17ml中，用氢气置换反应体系后，于180℃的油浴中反应约24小时。反应终止后，反应液用乙醚萃取，滤去催化剂，减压浓缩滤液后，得到的化合物用1H-NMR、2H-NMR及质谱进行测定，进行结构分析，结果是目标物的分离收率为60％，重氢化率为45％。结果示于表2。在表2中，所谓金属量(重量％)，表示对基质负载的催化剂中存在的催化剂金属量的比例，表2的重氢化率表示重氢化得到的全部氢原子的平均重氢化率。但是，(1)表示对下列化学式的(1)位置的重氢化率，而其他表示(1)以外部分的平均重氢化率。
三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇
Figure C20038010748300241
实施例17～25
除使用表2所示催化剂的表2所示量，按表2所示的反应时间反应以外，与实施例16同样操作，进行三环[5.2.1.02，3]癸-8-醇的重氢化。结果一并示于表2。
表2
  催化剂和催化剂量   金属量   反应时间   分离收率(％)   重氢化率(％)
  实施例16   Pd/C  50mg   1重量％   24小时   60   45
  实施例17   Pt/C  100mg   1重量％   24小时   36   61
  实施例18   Pt/C  100mg   1重量％   48小时   36   74
  实施例19   Ru/C  100mg   1重量％   24小时   53   (1)100，其他15
  实施例20   Rh/C  100mg   1重量％   24小时   58   (1)51，其他32
  实施例21   Pd/C  200mg   4重量％   24小时   40   70
  实施例22   Pd/C  250mg   5重量％   24小时   50   75
  实施例23   Pd/C  250mg   5重量％   48小时   23   87
  实施例24   Pd/C  50mgPt/C  100mg   2重量％   24小时   44   78
  实施例25   Pd/C  100mgPt/C  200mg   4重量％   24小时   41   (1)96，其他88
实施例26
使钯炭在重水17ml中悬浮，用氢气置换后，于室温搅拌3小时，使钯炭活化。活化终止后，加入甲基丙烯酸钠(基质)500mg，用氮气置换反应体系后，于180℃的油浴中反应约24小时。反应终止后，过滤反应液，除去催化剂，减压浓缩后，把得到的化合物用1H-NMR、2H-NMR进行测定，进行结构分析，结果是目标物的分离收率为100％，重氢化率为99％。结果示于表3。
实施例27～32
除采用下表3中所示的作为重氢化对象的基质及催化剂，按表3所示的反应温度进行反应以外，与实施例26同样操作，进行重氢化反应。所得到的化合物分离收率及重氢化率一并示于表3。还有，在表3中分离效率的“-”，与表1的含义同样。
表3
  基质   催化剂   反应温度   分离收率(％)   重氢化率(％)
  实施例26   甲基丙烯酸钠   Pd/C   180℃   100   99≤
  实施例27   甲基丙烯酸钠   Rh/C   160℃   100   98
  实施例28   甲基丙烯酸钠   Rh/氧化铝   160℃   100   98
  实施例29   甲基丙烯酸钠   Pt/C   180℃   100   75
  实施例30   甲基丙烯酸钠   瑞尼-Ni   160℃   100   52
  实施例31   甲基丙烯酸钠   Ru/C   160℃   100   23
  实施例32   甲基丙烯酸   Pd/C   180℃    -   90
比较例1
除以甲基丙烯酸作基质，使用未活化的钯炭作催化剂以外，与实施例26同样操作，进行重氢化反应。测定得到的化合物的1H-NMR、2H-NMR，进行结构分析，结果是基质的重氢化率为75％。
比较例2
除以甲基丙烯酸作基质，使用重氢气作重氢源以外，与实施例26同样操作，进行重氢化反应。测定得到的化合物1H-NMR、2H-NMR，进行结构分析，结果可以确认被重氢化的甲基丙烯酸的碳-碳双键被还原。
从实施例1～32明确可知，按照本发明的重氢化方法，具有羰基的化合物或具有羟基的化合物可有效地被重氢化。
如实施例1～25明确可知，将不含碳-碳双键的化合物进行重氢化时，在反应体系中催化剂的活化和重氢化反应可同时有效进行。
从实施例24及25可知，即使催化剂组合使用也可以得到重氢化。
在实施例24中，使用将钯炭和铂炭组合的催化剂，尽管催化剂金属量对基质达到2重量％，但与使用单独的钯炭催化剂且催化剂金属量达到4重量％或5重量％的使用较多催化剂的实施例21及22相比，明确可知重氢化率高。
另外，比较实施例21和25的结果可知，尽管催化剂金属量对基质相同而达到4重量％，但与仅使用钯炭作催化剂、进行重氢化的实施例21相比，使用钯炭和铂炭组合的催化剂进行重氢化的实施例25的重氢化率高。
另外，通过将实施例26～32和比较例2进行比较得知，按照本发明的重氢化方法，即使含有碳-碳双键或碳-碳三键的羰基化合物或第2醇，该双键或三键不被还原，仅进行目标的重氢化。
实施例32与比较例1进行比较得知，按照本发明的使用活化的催化剂进行重氢化的方法，与使用未经活化的催化剂相比，重氢化率高。
另外，如实施例1～32所示，按照本发明的重氢化方法，反应液不处于碱性条件下也可有效地进行重氢化。
工业上利用的可能性
采用在经过活化的催化剂存在下，把将以通式[1]表示的化合物与重氢源反应的本发明的重氢化(氘化及氚化)的方法，可把原来在碱性条件下等苛刻条件下进行的重氢化改变在中性条件下进行，因此，作业环境显著改进。另外，如按照本发明的重氢化方法，以通式[1]表示的化合物即使含有碳-碳双键或碳-碳三键，该碳-碳双键或碳-碳三键不被还原而有效进行目标的重氢化。

Claims (12)

1.一种以通式[1]表示的化合物的重氢化方法，其特征在于，将以通式[1]表示的化合物，在选自被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂的催化剂的共存下与重氢源反应，
R1-X-R2                             [1]
式中，R1表示任选具有碳-碳双键及/或三键的烷基或芳烷基，R2表示任选具有碳-碳双键及/或三键的烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基或羟基，X表示羰基或羟基亚甲基；另外，R1和R2结合，能够与X中含有的碳原子一起形成脂肪族环，但是，当X为羟基亚甲基时，R2表示任选具有碳-碳双键及/或三键的烷基、芳基或芳烷基。
2.按照权利要求1记载的重氢化方法，其中，在通式[1]中X为羰基。
3.按照权利要求1记载的重氢化方法，其中，在通式[1]中X为羟基亚甲基。
4.按照权利要求1记载的重氢化方法，其中，重氢源为被重氢化的溶剂。
5.按照权利要求4中记载的重氢化方法，其中，被重氢化的溶剂为重水。
6.按照权利要求1记载的重氢化方法，其中，选自经过活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂的催化剂，是将选自未经过活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂的催化剂与氢气或重氢气接触加以活化的产物。
7.按照权利要求6中记载的重氢化方法，其特征在于，在重氢化反应体系中将选自未经过活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂的催化剂与氢气或重氢气接触。
8.按照权利要求1记载的重氢化方法，其中，选自经过活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂的催化剂，为含有被活化的钯催化剂的催化剂。
9.按照权利要求8中记载的重氢化方法，其中，经过活化的钯催化剂为被活化的钯炭。
10.按照权利要求8中记载的重氢化方法，其中，含有被活化的钯催化剂的催化剂是由经过活化的钯催化剂与经过活化的铂催化剂而构成的催化剂。
11.按照权利要求1中记载的重氢化方法，其中，用通式[1]表示的化合物为三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇，而选自经过活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钌催化剂、镍催化剂及钴催化剂的催化剂，为由钯炭和铂炭构成的催化剂。
12.重氢化率为60％以上的三环[5.2.1.02，6]癸-8-醇。
CNB2003801074835A 2002-12-27 2003-11-07 重氢化方法 Expired - Fee Related CN100384792C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP378932/2002 2002-12-27
JP2002378932 2002-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1732135A CN1732135A (zh) 2006-02-08
CN100384792C true CN100384792C (zh) 2008-04-30

Family

ID=32708357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003801074835A Expired - Fee Related CN100384792C (zh) 2002-12-27 2003-11-07 重氢化方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20060116535A1 (zh)
EP (1) EP1577280A4 (zh)
JP (1) JP4396522B2 (zh)
KR (1) KR20050089979A (zh)
CN (1) CN100384792C (zh)
AU (1) AU2003277596A1 (zh)
CA (1) CA2511885A1 (zh)
RU (1) RU2005123810A (zh)
TW (1) TW200413274A (zh)
WO (1) WO2004060831A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200404054A (en) * 2002-07-26 2004-03-16 Wako Pure Chem Ind Ltd Method for deuteration of aromatic ring
JP2007528859A (ja) * 2003-07-24 2007-10-18 富士フイルム株式会社 重水素化（メタ）アクリル酸ノルボルニル、その製造法、その重合体、及び光学部材
JP2005097239A (ja) * 2003-08-20 2005-04-14 Kyoto Univ 重水素化された炭化水素系化合物の製造方法
CA2553376A1 (en) * 2004-01-23 2005-08-04 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Method of deuteration using mixed catalyst
JP5549077B2 (ja) * 2006-12-01 2014-07-16 和光純薬工業株式会社 アルカンの重水素化方法
WO2009005069A1 (ja) * 2007-07-05 2009-01-08 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ルテニウム触媒を用いた重水素化方法
CN102020522A (zh) * 2009-09-21 2011-04-20 陈松源 氘代药物的制备方法和应用
TW201114735A (en) * 2009-10-26 2011-05-01 Du Pont Method for preparing deuterated aromatic compounds
JP5803907B2 (ja) * 2010-04-13 2015-11-04 和光純薬工業株式会社 糖類の重水素化方法
CN103702961A (zh) * 2011-05-23 2014-04-02 赛诺菲 含有n-烷基的氘代化合物的制备方法
HUP1200411A2 (en) 2012-07-06 2014-08-28 Debreceni Egyetem Method for the activation of the c-h binding of organic compounds and the system therefor
CN110506746A (zh) * 2013-03-15 2019-11-29 杜特里亚农用化学品有限责任公司 氘富集醛类
CA2931944C (en) * 2013-11-29 2019-05-07 KIM, No Eul Plastic hot water boiler
US10730821B2 (en) * 2015-11-23 2020-08-04 Retrotope, Inc. Site-specific isotopic labeling of 1,4-diene systems
CN109422731A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 正大天晴药业集团股份有限公司 氘代喹啉衍生物
CN111039767B (zh) * 2018-10-12 2022-05-24 中国人民大学 一种三唑卡宾催化制备氘代醛的方法
KR101978651B1 (ko) * 2018-10-30 2019-05-15 머티어리얼사이언스 주식회사 중수소화 유기 화합물의 제조 방법 및 이의 제조 방법에 의해 제조된 중수소화 유기 화합물
JP2023514711A (ja) 2020-02-21 2023-04-07 レトロトップ、 インコーポレイテッド 多価不飽和脂肪酸及びその誘導体の同位体修飾方法
CN112778072A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 徐州亚兴医疗科技有限公司 一种氘代苯的催化生产工艺
CN113499771B (zh) * 2021-09-09 2021-12-07 苏州欣诺科生物科技有限公司 钌炭催化剂及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4517402B1 (zh) * 1965-02-01 1970-06-16
EP0203588A2 (en) * 1985-05-29 1986-12-03 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process for the production of deuterated acrylic acid or deuterated methacrylic acid
JPS63198638A (ja) * 1987-01-17 1988-08-17 ヘキスト・アクチエンゲゼルシャフト 重水素化した有機化合物の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3849458A (en) * 1966-01-21 1974-11-19 Incentive Res & Dev Ab Method for deuterating organic compounds
EP0141610B1 (en) * 1983-10-24 1991-01-30 Hitachi Chemical Co., Ltd. Optical elements comprising polymers of (meth)acrylate esters
JPS61148141A (ja) * 1984-12-21 1986-07-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd 重水素化アクリル酸メチルまたは重水素化メタクリル酸メチルの製造法
US5221768A (en) * 1985-05-29 1993-06-22 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process for the production of deuterated acid or deuterated methacrylic acid
FR2603280B1 (fr) * 1986-08-29 1988-10-28 Cird Nouveau compose marque au tritium, sa preparation et son application notamment dans la determination de l'affinite des retinoides pour leur recepteur cellulaire
US5830763A (en) * 1996-11-06 1998-11-03 Junk; Thomas Process for preparing deuterium tagged compounds
US6794522B2 (en) * 2001-03-22 2004-09-21 The Regents Of The University Of California Process for preparing a deuterated or tritiated compound
WO2003104166A1 (ja) * 2002-06-06 2003-12-18 和光純薬工業株式会社 不活性メチレンの重水素化方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4517402B1 (zh) * 1965-02-01 1970-06-16
EP0203588A2 (en) * 1985-05-29 1986-12-03 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process for the production of deuterated acrylic acid or deuterated methacrylic acid
JPS63198638A (ja) * 1987-01-17 1988-08-17 ヘキスト・アクチエンゲゼルシャフト 重水素化した有機化合物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004060831A1 (ja) 2004-07-22
EP1577280A4 (en) 2006-08-23
TW200413274A (en) 2004-08-01
KR20050089979A (ko) 2005-09-09
CN1732135A (zh) 2006-02-08
US20060116535A1 (en) 2006-06-01
AU2003277596A1 (en) 2004-07-29
EP1577280A1 (en) 2005-09-21
CA2511885A1 (en) 2004-07-22
JPWO2004060831A1 (ja) 2006-05-11
RU2005123810A (ru) 2006-01-27
JP4396522B2 (ja) 2010-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100384792C (zh) 重氢化方法
Ohkuma et al. Practical enantioselective hydrogenation of aromatic ketones
Mebi et al. pH-dependent selective transfer hydrogenation of α, β-unsaturated carbonyls in aqueous media utilizing half-sandwich ruthenium (II) complexes
EP0718265B1 (en) Method for producing an alcohol
CN1296331C (zh) 芳环的重氢化方法
Kathó et al. Enantioselective hydride transfer hydrogenation of ketones catalyzed by [(η6-p-cymene) Ru (amino acidato) Cl] and [(η6-p-cymene) Ru (amino acidato)] 3 (BF4) 3 complexes
Slugovc et al. Hydridotris (pyrazolyl) borate ruthenium complexes—properties and applications
EP1366004B1 (en) Catalytic hydrogenation processes
Haraguchi et al. Asymmetric transfer hydrogenation of imines catalyzed by a polymer-immobilized chiral catalyst
CN101111454A (zh) 重氢气的制造方法、以及使用了由该制造方法得到的重氢气的接触重氢化方法
CN105152980B (zh) N‑叔丁氧羰基‑（4s）‑（对苯基苯基甲基）‑4‑氨基‑（2r）‑甲基丁酸的手性制备方法
Dervisi et al. Chiral Diphosphine ddppm‐Iridium Complexes: Effective Asymmetric Imine Hydrogenations at Ambient Pressures
CA2428824C (en) Process for hydrogenation of carbonyl and iminocarbonyl compounds using ruthenium catalysts comprising tetradentate diimino-diphosphine ligands
JP4144814B2 (ja) 光学活性アルコール化合物の製造方法
JP2731377B2 (ja) 光学活性アルコール類の製造方法
Altan et al. New phosphine-amino-alcohol tridentate ligands for ruthenium catalyzed asymmetric transfer hydrogenation of ketones
Huang et al. Chiral Ru/Ir bimetallic dendronized polymer catalysts constructed through sequential metal coordination and applied in asymmetric hydrogenation of quinaldine
Shanmugapriya et al. A suitable modified palladium immobilized on imidazolium supported ionic liquid catalysed transfer hydrogenation of nitroarenes
JPH09157196A (ja) 光学活性アルコール類の製造方法
Yang et al. Asymmetric hydrogenation of acetophenone catalyzed by cinchonidine stabilized Ir/SiO2
US8884044B2 (en) Ruthenium complexes having (P—P)—coordinated diphosphorus donor ligands and processes for preparing them
Jayamurugan et al. Increased efficacies of an individual catalytic site in clustered multivalent dendritic catalysts
Wang et al. Preparation of carbonyl rhodium polyether guanidinium ionic liquids and application in asymmetric hydroformylation based on homogeneous catalysis-biphasic separation system
Hope et al. Supported fluorous phase catalysis on PTFE, fluoroalkylated micro‐and meso‐porous silica
Lavi et al. Iridium complexes of acridine-based PNP-type pincer ligands: Synthesis, structure and reactivity

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080430

Termination date: 20091207