CN1906143A - 使用混合催化剂的重氢化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种重氢化方法,该方法所获得的具有芳香环或杂环的化合物可以具有更高的重氢化率。本发明涉及具有芳香环和/或杂环的化合物的重氢化方法,其特征在于,在选自被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂和钴催化剂中的至少2种的混合催化剂的共存下,使具有芳香环和/或杂环的化合物与重氢源反应。
Description
技术领域
本发明涉及具有芳香环和/或杂环的化合物的重氢化方法,该方法是使用被活化的催化剂来进行的。
背景技术
被重氢化(氘化以及氚化)的化合物可被用于各种目的。例如,被氘化的化合物对于阐明反应机理和物质代谢等是非常有用的,其被广泛用作标记化合物;此外,该化合物由于其同位素的效果而化合物自身的稳定性和性质发生改变,因此作为医药品、农药品、有机EL材料等也是有用的。另外,被氚化的化合物也可作为标记化合物用以在动物实验等中调查医药品等的吸收、分布、血液浓度、排泄、代谢等。因此,近年来在这些领域中,涉及被重氢化(氘化以及氚化)的化合物的研究盛行。
以往为了得到这种被重氢化的化合物而使用各种方法,其中作为将具有芳香环或杂环的化合物的重氢化的方法,本发明人等开发出了如下方法,所述方法为:在被活化的铂碳的共存下使具有芳香环的化合物与重水反应的方法;以及在被活化的钯碳或铂碳的共存下使具有杂环的化合物与重水反应的方法(专利文献1和专利文献2)。
专利文献1:国际公开号WO2004/011400
专利文献2:国际公开号WO2004/046066
发明内容
本发明的目的在于提供一种重氢化方法,该方法可以得到重氢化率更高的具有芳香环或杂环的化合物。
本发明涉及对具有芳香环和/或杂环的化合物进行重氢化的方法,该方法的特征在于,在被活化的混合催化剂的共存下,使具有芳香环和/或杂环的化合物与重氢源反应,所述混合催化剂选自钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂和钴催化剂中的至少2种。
根据本发明的重氢化方法,可以容易地得到下述位置的氢原子的重氢化率高的化合物,所述氢原子例如为芳香环或杂环上的氢原子、与芳香环或杂环键合的亚烷基链所具有的氢原子、或烷基氨基等取代基团所具有的氢原子。其中,特别地,根据本发明的重氢化方法,可以极为有效地将下述的利用以往方法难以提高重氢化率的氢原子重氢化:在芳香环上处于与芳香环键合的取代基团的邻位的氢原子、以及在杂环上的与键合有取代基团的碳原子相邻的碳原子所具有的氢原子。
具体实施方式
本发明中,重氢指的是氘(D)或氚(T),重氢化指的是氘化和氚化。此外,本说明书中,将具有芳香环和/或杂环的化合物所具有的氢原子被重氢原子取代了的比率作为重氢化比率。
本发明的重氢化方法中,作为具有芳香环的化合物,可以是在芳香环上具有至少1个氢原子的具有芳香环的化合物,作为这样的化合物,可以举出例如,具有或不具有取代基团的芳香环。
在具有或不具有取代基团的芳香环中,作为芳香环,可以是单环或稠合多环,对于稠合多环,芳香环之间或芳香环与脂肪族环可以稠合成直链状、支链状或环状,这些稠合多环可以是平面结构或立体结构。
此外,具有取代基团的芳香环的取代基团的数目通常为1个~5个、优选为1个~2个、更优选为1个。
作为上述芳香环的具体例子,可以举出例如,苯、萘、蒽、菲、9,10-二氢蒽、萘并萘、戊芬、并五苯、己芬、并六苯、庚芬、并七苯、联三萘、1,4-二氢萘、芘、苯并菲、联苯撑、茚、茚满、苯并二茚(indacene)、苯嵌萘(phenalene)、芴、苊、苊烯、荧蒽、亚四苯基、胆蒽、醋菲烯(acephenanthrylene)、醋蒽(aceanthrylene)、环戊菲、屈(chrysene)、二萘品苯、七曜烯(pleiadene)、玉红省、皮蒽、晕苯、二萘嵌苯、红荧烯、二苯并菲、1,2-二苯并-1,3-环庚二烯、卵苯等。
作为具有或不具有取代基团的芳香环中的取代基团,可以举出例如,卤原子、羟基、巯基、氧代基、硫代基、羧基、磺基、亚磺基、亚磺酰(sulfeno)基、膦基、膦酰基、甲酰基、氨基、氰基、硝基等;上述取代基团可以进一步具有取代基,该取代基例如为烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基膦基、芳基膦基、烷基膦酰基、芳基膦酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷氧基磺酰基、芳氧基磺酰基、酰基、酰氧基、磺酰基、磺酰氧基等。
作为上述烷基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷基,具体地说,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、仲己基、叔己基、新己基、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、叔庚基、新庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、新辛基、正壬基、异壬基、仲壬基、叔壬基、新壬基、正癸基、异癸基、仲癸基、叔癸基、新癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基、环十三烷基、环十四烷基、环十五烷基、环十六烷基、环十七烷基、环十八烷基、环十九烷基、环二十烷基等。
作为烯基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷基中碳原子数大于等于2的基团的链中含有至少1个碳-碳双键的烯基,该烯基的碳原子数通常为2~20、优选为2~10、更优选为2~6,具体地说,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-戊二烯基、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、1-十二碳烯基、1-十四碳烯基、1-十六碳烯基、1-十八碳烯基、1-二十碳烯基、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-环十三碳烯基、1-环十六碳烯基、1-环十八碳烯基、1-环二十碳烯基等。
作为芳基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的芳基,具体地说,可以举出例如,苯基、萘基、蒽基等。
作为芳烷基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷基中的氢原子被上述芳基取代而得到的芳烷基,该芳烷基的碳原子数通常为7~34、优选为7~20、更优选为7~15,具体地说,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、苯基十一烷基、苯基十二烷基、苯基十三烷基、苯基十四烷基、苯基十五烷基、苯基十六烷基、苯基十七烷基、苯基十八烷基、苯基十九烷基、苯基二十烷基、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、萘基十一烷基、萘基十二烷基、萘基十三烷基、萘基十四烷基、萘基十五烷基、萘基十六烷基、萘基十七烷基、萘基十八烷基、萘基十九烷基、萘基二十烷基、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、蒽基十一烷基、蒽基十二烷基、蒽基十三烷基、蒽基十四烷基、蒽基十五烷基、蒽基十六烷基、蒽基十七烷基、蒽基十八烷基、蒽基十九烷基、蒽基二十烷基、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、菲基十一烷基、菲基十二烷基、菲基十三烷基、菲基十四烷基、菲基十五烷基、菲基十六烷基、菲基十七烷基、菲基十八烷基、菲基十九烷基、菲基二十烷基等。
作为烷氧基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷氧基,具体地说,可以举出例如,甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、仲戊氧基、叔戊氧基、新戊氧基、正己氧基、异己氧基、仲己氧基、叔己氧基、新己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十四烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基、十九烷氧基、二十烷氧基、环己氧基、环辛氧基、环癸氧基、环十九烷氧基等。
作为芳氧基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的芳氧基,具体地说,可以举出例如,苯氧基、萘氧基、蒽氧基等。
作为烷硫基,可以为直链状、支链状或环状,可以举出上述烷氧基的氧原子被硫原子取代而得到的烷硫基,其碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6,具体地说,可以举出例如,甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、异丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、正戊硫基、异戊硫基、仲戊硫基、叔戊硫基、新戊硫基、正己硫基、异己硫基、仲己硫基、叔己硫基、新己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十一烷硫基、十二烷硫基、十三烷硫基、十四烷硫基、十五烷硫基、十六烷硫基、十七烷硫基、十八硫基、十九烷硫基、二十烷硫基、环己硫基、环癸硫基、环十七烷硫基等。
作为芳硫基,可以举出上述烷硫基的烷基部分被上述芳基取代而得到的芳硫基,具体地说,可以举出例如,苯硫基、萘硫基、蒽硫基等。
作为烷基磺酰基,可以为直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷基磺酰基,具体地说,可以举出例如,甲基磺酰基、乙基磺酰基、正丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、正戊基磺酰基、异戊基磺酰基、仲戊基磺酰基、叔戊基磺酰基、新戊基磺酰基、正己基磺酰基、异己基磺酰基、仲己基磺酰基、叔己基磺酰基、新己基磺酰基、庚基磺酰基、辛基磺酰基、壬基磺酰基、癸基磺酰基、十一烷基磺酰基、十四烷基磺酰基、十六烷基磺酰基、十七烷基磺酰基、十九烷基磺酰基、二十烷基磺酰基、环己基磺酰基、环辛基磺酰基、环癸基磺酰基、环十九烷基磺酰基等。
作为芳基磺酰基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的芳基磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯基磺酰基、萘基磺酰基、蒽基磺酰基等。
作为烷基亚磺酰基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷基亚磺酰基,具体地说,可以举出例如,甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、正丙基亚磺酰基、异丙基亚磺酰基、正丁基亚磺酰基、异丁基亚磺酰基、仲丁基亚磺酰基、叔丁基亚磺酰基、正戊基亚磺酰基、新戊基亚磺酰基、仲戊基亚磺酰基、叔戊基亚磺酰基、新戊基亚磺酰基、正己基亚磺酰基、异己基亚磺酰基、仲己基亚磺酰基、叔己基亚磺酰基、新己基亚磺酰基、庚基亚磺酰基、辛基亚磺酰基、壬基亚磺酰基、癸基亚磺酰基、十一烷基亚磺酰基、十二烷基亚磺酰基、十三烷基亚磺酰基、十四烷基亚磺酰基、十五烷基亚磺酰基、十六烷基亚磺酰基、十七烷基亚磺酰基、十八烷基亚磺酰基、十九烷基亚磺酰基、二十烷基亚磺酰基、环己基亚磺酰基、环辛基亚磺酰基、环癸基亚磺酰基、环十九烷基亚磺酰基等。
作为芳基亚磺酰基,可以举出上述烷基亚磺酰基的烷基部分被上述芳基取代而得到的芳基亚磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯基亚磺酰基、萘基亚磺酰基、蒽基亚磺酰基等。
作为烷基膦基,可以举出膦基的1个或2个氢原子独立地被上述烷基取代而得到的烷基膦基,具体地说,可以举出例如,甲基膦基、乙基膦基、正丙基膦基、异丙基膦基、正丁基膦基、异丁基膦基、叔丁基膦基、戊基膦基、己基膦基、庚基膦基、辛基膦基、壬基膦基、癸基膦基、十一烷基膦基、十二烷基膦基、十三烷基膦基、十四烷基膦基、十五烷基膦基、十六烷基膦基、十七烷基膦基、十八烷基膦基、十九烷基膦基、二十烷基膦基、环戊基膦基、环己基膦基、环庚基膦基、二甲基膦基、乙基甲基膦基、二乙基膦基、甲基丙基膦基、二丙基膦基、乙基己基膦基、二丁基膦基、庚基甲基膦基、甲基辛基膦基、癸基甲基膦基、十二烷基乙基膦基、甲基十五烷基膦基、乙基十八烷基膦基、环戊基甲基膦基、环己基甲基膦基、环己基乙基膦基、环己基丙基膦基、环己基丁基膦基、二环己基膦基等。
作为芳基膦基,可以举出膦基的1个或2个氢原子被上述芳基取代而得到的芳基膦基,具体地说,可以举出例如,苯基膦基、二苯基膦基、萘基膦基、蒽基膦基等。
作为烷基膦酰基,可以举出膦酰基的1个或2个氢原子独立地被上述烷基取代而得到的烷基膦酰基,具体地说,可以举出例如,甲基膦酰基、乙基膦酰基、正丙基膦酰基、异丙基膦酰基、正丁基膦酰基、异丁基膦酰基、仲丁基膦酰基、叔丁基膦酰基、戊基膦酰基、己基膦酰基、庚基膦酰基、辛基膦酰基、壬基膦酰基、癸基膦酰基、十一烷基膦酰基、十二烷基膦酰基、十三烷基膦酰基、十四烷基膦酰基、十五烷基膦酰基、十六烷基膦酰基、十七烷基膦酰基、十八烷基膦酰基、十九烷基膦酰基、二十烷基膦酰基、环戊基膦酰基、环己基膦酰基、环庚基膦酰基、二甲基膦酰基、乙基甲基膦酰基、二乙基膦酰基、甲基丙基膦酰基、二丙基膦酰基、乙基己基膦酰基、二丁基膦酰基、庚基甲基膦酰基、甲基辛基膦酰基、癸基甲基膦酰基、十二烷基乙基膦酰基、甲基十五烷基膦酰基、乙基十八烷基膦酰基、环戊基甲基膦酰基、环己基甲基膦酰基、环己基乙基膦酰基、环己基丙基膦酰基、环己基丁基膦酰基、二环己基膦酰基等。
作为芳基膦酰基,可以举出膦酰基的1个或2个氢原子被上述芳基取代而得到的芳基膦酰基,具体地说,可以举出例如,苯基膦酰基、二苯基膦酰基、萘基膦酰基、蒽基膦酰基等。
作为烷基氨基,可以举出氨基的1个或2个氢原子各自独立地被上述烷基取代而得到的烷基氨基,具体地说,可以举出例如,甲基氨基、乙基氨基、正丙基氨基、异丙基氨基、正丁基氨基、异丁基氨基、仲丁基氨基、叔丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、庚基氨基、辛基氨基、壬基氨基、癸基氨基、十一烷基氨基、十二烷基氨基、十三烷基氨基、十四烷基氨基、十五烷基氨基、十六烷基氨基、十七烷基氨基、十八烷基氨基、十九烷基氨基、二十烷基氨基、环戊基氨基、环己基氨基、环庚基氨基、二甲基氨基、乙基甲基氨基、二乙基氨基、甲基丙基氨基、二丙基氨基、乙基己基氨基、二丁基氨基、庚基甲基氨基、甲基辛基氨基、癸基甲基氨基、十二烷基乙基氨基、甲基十五烷基氨基、乙基十八烷基氨基、环戊基甲基氨基、环己基甲基氨基、环己基乙基氨基、环己基丙基氨基、环己基丁基氨基、二环己基氨基等。
作为芳基氨基,可以举出氨基的1个或2个氢原子被上述芳基取代而得到的芳基氨基,具体地说,可以举出例如,苯基氨基、二苯基氨基、萘基氨基、蒽基氨基等。
作为烷氧基羰基,可以为直链状、支链状或环状,可以举出上述烷氧基的氧原子进一步与羰基键合而得到的烷氧基羰基,通常其碳原子数为2~21、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6,具体地说,可以举出例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、异戊氧基羰基、仲戊氧基羰基、叔戊氧基羰基、新戊氧基羰基、己氧基羰基、环己氧基羰基、庚氧基羰基、环庚氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、环癸氧基羰基、十一烷氧基羰基、十三烷氧基羰基、十四烷氧基羰基、十五烷氧基羰基、十六烷氧基羰基、十七烷氧基羰基、环十七烷氧基羰基、十八烷氧基羰基、十九烷氧基羰基、二十烷氧基羰基、环戊氧基羰基、环己氧基羰基、环辛氧基羰基等。
作为芳氧基羰基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的芳氧基羰基,具体地说,可以举出例如,苯氧基羰基、萘氧基羰基、蒽氧基羰基等。
作为烷氧基磺酰基,可以是支链状、支链状或环状,可以举出上述烷氧基的氧原子进一步与磺酰基键合而得到的烷氧基磺酰基,通常其碳原子数为2~21、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6,具体地说,可以举出例如,甲氧基磺酰基、乙氧基磺酰基、正丙氧基磺酰基、异丙氧基磺酰基、正丁氧基磺酰基、异丁氧基磺酰基、仲丁氧基磺酰基、叔丁氧基磺酰基、正戊氧基磺酰基、异戊氧基磺酰基、仲戊氧基磺酰基、叔戊氧基磺酰基、新戊氧基磺酰基、己氧基磺酰基、环己氧基磺酰基、庚氧基磺酰基、环庚氧基磺酰基、辛氧基磺酰基、壬氧基磺酰基、癸氧基磺酰基、环癸氧基磺酰基、十一烷氧基磺酰基、十二烷氧基磺酰基、十三烷氧基磺酰基、十四烷氧基磺酰基、十五烷氧基磺酰基、十六烷氧基磺酰基、十七烷氧基磺酰基、环十七烷氧基磺酰基、十八烷氧基磺酰基、十九烷氧基磺酰基、二十烷氧基磺酰基、环戊氧基磺酰基、环辛氧基磺酰基、环十七烷氧基磺酰基等。
作为芳氧基磺酰基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的芳氧基磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯氧基磺酰基、萘氧基磺酰基、蒽氧基磺酰基等。
作为酰基,可以举出来源于脂肪族羧酸和芳香族羧酸的酰基。
作为来源于脂肪族羧酸的酰基,可以是直链状、支链状或环状,此外在链中可以进一步具有双键,可以举出碳原子数通常为2~20、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6的酰基,具体地说,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、新戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、二十烷酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巴豆酰基、油酰基等。
作为来源于芳香族羧酸的酰基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的酰基,具体地说,可以举出例如,苯甲酰基、萘甲酰基、蒽甲酰基等。
作为酰氧基,可以举出来源于上述羧酸的酰基进一步与-O-键合而得到的来源于羧酸的酰氧基,可以举出例如,来源于脂肪族羧酸和来源于芳香族羧酸的酰氧基。
作为来源于脂肪族羧酸的酰氧基,可以是直链状、支链状或环状,此外在其链中可以进一步具有双键,可以举出碳原子数通常为2~20、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6的来源于脂肪族羧酸的酰氧基,具体地说,可以举出例如,乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基、新戊酰氧基、己酰氧基、庚酰氧基、辛酰氧基、癸酰氧基、十二烷酰氧基、十四烷酰氧基、十六烷酰氧基、十八烷酰氧基、二十烷酰氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、巴豆酰氧基、油酰氧基、环己酰氧基、环癸酰氧基等。
作为来源于芳香族羧酸的酰氧基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的来源于芳香族羧酸的酰氧基,具体地说,可以举出例如,苯甲酰氧基、萘甲酰氧基、蒽甲酰氧基等。
作为磺酰基,可以举出来源于脂肪族磺酸和来源于芳香族磺酸的磺酰基。
作为来源于脂肪族磺酸的磺酰基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的来源于脂肪族磺酸的磺酰基,具体地说,可以举出例如,甲基磺酰基、乙基磺酰基、正丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、戊基磺酰基、己基磺酰基、庚基磺酰基、辛基磺酰基、壬基磺酰基、癸基磺酰基、十一烷基磺酰基、十二烷基磺酰基、十三烷基磺酰基、十四烷基磺酰基、十五烷基磺酰基、十六烷基磺酰基、十七烷基磺酰基、十八烷基磺酰基、十九烷基磺酰基、二十烷基磺酰基、环己基磺酰基、环癸基磺酰基等。
作为来源于芳香族磺酸的磺酰基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的来源于芳香族磺酸的磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯基磺酰基、萘基磺酰基、蒽基磺酰基等。
作为磺酰氧基,可以举出上述来源于磺酸的磺酰基进一步与-O-键合而得到的来源于磺酸的磺酰氧基,可以举出例如,来源于脂肪族磺酸和来源于芳香族磺酰的磺酰氧基。
作为来源于脂肪族磺酸的磺酰氧基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的来源于脂肪族磺酸的磺酰氧基,具体地说,可以举出例如,甲基磺酰氧基、乙基磺酰氧基、正丙基磺酰氧基、异丙基磺酰氧基、正丁基磺酰氧基、异丁基磺酰氧基、仲丁基磺酰氧基、叔丁基磺酰氧基、戊基磺酰氧基、己基磺酰氧基、庚基磺酰氧基、辛基磺酰氧基、壬基磺酰氧基、癸基磺酰氧基、十一烷基磺酰氧基、十二烷基磺酰氧基、十三烷基磺酰氧基、十四烷基磺酰氧基、十五烷基磺酰氧基、十六烷基磺酰氧基、十七烷基磺酰氧基、十八烷基磺酰氧基、十九烷基磺酰氧基、二十烷基磺酰氧基、环戊基磺酰氧基、环己基磺酰氧基等。
作为来源于芳香族磺酸的磺酰氧基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的来源于芳香族磺酸的磺酰氧基,具体地说,可以举出例如,苯基磺酰氧基、萘基磺酰氧基、蒽基磺酰氧基等。
作为卤原子,可以举出例如,氯原子、溴原子、氟原子、碘原子等,其中优选为氯原子。
此外,羧基、磺基、亚磺基、亚磺酰(sulfeno)基、膦基和膦酰基包括这些基团所具有的氢原子被诸如钠、钾、锂等碱金属原子取代而得到的基团。
在本发明所涉及的具有或不具有取代基团的芳香环中,对于作为取代基团的上述烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基膦基、芳基膦基、烷基膦酰基、芳基膦酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷氧基磺酰基、芳氧基磺酰基、酰基和酰氧基,其能够进一步具有取代基团,所述进一步具有的取代基团可以举出例如,烷基、烯基、炔基、芳基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、巯基、烷硫基、甲酰基、酰基、羧基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、烷基氨基甲酰基等,在芳香环的取代基团上通常可以存在有1个~6个、优选为1个~4个、更优选1个~2个这些取代基团。
作为本发明所涉及的芳香环所具有的取代基团的取代基团,烷基、烯基、芳基、烷氧基、烷基氨基、烷硫基、酰基、羧基和烷氧基羰基的例子可以举出与在作为上述芳香环所具有的取代基团而举出的基团相同的基团。
作为本发明所涉及的芳香环所具有的取代基团的取代基团,炔基可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷基中碳原子数大于等于2的烷基的链中含有至少1个碳-碳三键的炔基,该炔基的碳原子数通常为2~20、优选为2~10、更优选为2~6,具体地说,可以举出例如,次乙基、2-丙炔基、2-戊炔基、2-壬基-3-丁炔基、环己-3-炔基、4-辛炔基、1-甲基癸基-5-炔基等。
作为本发明所涉及的芳香环所具有的取代基团的取代基团,烷基氨基甲酰基可以举出氨基甲酰基中的1个或2个氢原子独立地被上述烷基取代而得到的烷基氨基甲酰基,具体地说,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、异丙基氨基甲酰基、正丁基氨基甲酰基、异丁基氨基甲酰基、仲丁基氨基甲酰基、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、十一烷基氨基甲酰基、十二烷基氨基甲酰基、十三烷基氨基甲酰基、十四烷基氨基甲酰基、十五烷基氨基甲酰基、十六烷基氨基甲酰基、十七烷基氨基甲酰基、十八烷基氨基甲酰基、十九烷基氨基甲酰基、二十烷基氨基甲酰基、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、十二烷基乙基氨基甲酰基、甲基十五烷基氨基甲酰基、乙基十八烷基氨基甲酰基、环戊基甲基氨基甲酰基、环己基甲基氨基甲酰基、环己基乙基氨基甲酰基、环己基丙基氨基甲酰基、环己基丁基氨基甲酰基、二环己基氨基甲酰基等。
本发明的重氢化方法中,作为具有杂环的化合物,可以举出具有至少1个杂原子、优选具有1个~3个杂原子、并且在该杂环上存在至少1个氢原子的具有杂环的化合物。
作为杂环所具有的杂原子,通常可以举出氮原子、氧原子、硫原子等,其中优选为氮原子。
作为如上所述的杂环,可以举出下述杂环:可以具有芳香性的通常为3元~20元、优选为3元~14元、更优选为5元~10元的单环杂环或多环杂环;对于单环杂环,进一步优选为5元~6元的单环杂环,对于多环杂环,进一步优选为9元~10元、特别优选为9元的多环杂环,这些环可以稠合成链状、支链状或环状,可以是平面结构或立体结构。
此外,该杂环通常可以具有1个~5个、优选具有1个~2个、进一步优选具有1个取代基团。
作为单环杂环,可以举出例如,环氧乙烷环、氮丙啶环等具有1个杂原子的3元杂环;呋喃环、噻吩环、吡咯环、2H-吡咯环、吡咯啉环、2-吡咯啉环、吡咯烷环等具有1个杂原子的5元杂环;1,3-二氧戊环、噁唑环、异噁唑环、1,3-噁唑环、噻唑环、异噻唑环、1,3-噻唑环、咪唑环、咪唑啉环、2-咪唑啉环、咪唑烷环、吡唑环、吡唑啉环、3-吡唑啉环、吡唑烷环等具有2个杂原子的5元杂环;呋咱环、三唑环、噻二唑环、噁二唑环等具有3个杂原子的5元杂环;吡喃环、2H-吡喃环、吡啶环、哌啶环等具有1个杂原子的6元杂环;噻喃环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环、吗啉环等具有2个杂原子的6元杂环;1,2,4-三嗪环等具有3个杂原子的6元杂环等。
作为多环杂环,可以举出2个~3个单环杂环之间稠合而成的多环式杂环;或单环式杂环与1个~2个诸如苯环、萘环等芳香族环稠合而成的二环类杂环、三环类杂环等。
作为二环类杂环,可以举出例如,苯并呋喃环、异苯并呋喃环、1-苯并噻吩环、2-苯并噻吩环、吲哚环、3-吲哚环、异吲哚环、吲哚嗪(indolizine)环、二氢吲哚环、异二氢吲哚环、2H-色烯环、色满环、异色满环、1H-2-苯并吡喃环、喹啉环、异喹啉环、4H-喹嗪环等具有1个杂原子的杂环;苯并咪唑环、苯并噻唑环、1H-吲唑环、1,8-萘啶环、喹啉环、喹唑啉环、quinazolidine环、噌啉环、酞嗪环等具有2个杂原子的杂环;嘌呤环、喋啶环等具有4个杂原子的杂环等。
作为三环类杂环,可以举出例如,咔唑环、4aH-咔唑环、呫吨环、菲啶环、吖啶环等具有1个杂原子的杂环;β-咔啉环、萘嵌间二氮杂苯环、1,7-菲咯啉环、1,10-菲咯啉环、噻蒽环、吩噻噁环、吩噁嗪环、吩噻嗪环、吩嗪环等具有2个杂原子的杂环等。
作为上述杂环所具有的取代基团,可以举出例如,卤原子、羟基、巯基、氧代基、硫代基、羧基、磺基、亚磺基、亚磺酰(sulfeno)基、膦基、膦酰基、甲酰基、氨基、氰基、硝基等;可以进一步具有取代基团的烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基膦基、芳基膦基、烷基膦酰基、芳基膦酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷氧基磺酰基、芳氧基磺酰基、酰基、酰氧基、磺酰基、磺酰氧基等。
作为上述烷基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷基,具体地说,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、仲己基、叔己基、新己基、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、叔庚基、新庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、新辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十二烷基、环十一烷基、环十三烷基、环十四烷基、环十五烷基、环十六烷基、环十七烷基、环十八烷基、环十九烷基、环二十烷基等。
作为烯基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷基中碳原子数大于等于2个的烷基的链中含有至少1个碳-碳双键的烯基,其碳原子数通常为2~20、优选为为2~10、更优选为2~6,具体地说,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-戊二烯基、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、1-十二碳烯基、1-十四碳烯基、1-十六碳烯基、1-十八碳烯基、1-二十碳烯基、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-环十三碳烯基、1-环十六碳烯基、1-环十八碳烯基、1-环二十碳烯基等。
作为芳基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的芳基,具体地说,可以举出例如,苯基、萘基、蒽基等。
作为芳烷基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷基中的氢原子被上述芳基取代而得到的芳烷基,其碳原子数通常为7~34、优选为7~20、更优选为7~15,具体地说,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、苯基十二烷基、苯基十一烷基、苯基十三烷基、苯基十四烷基、苯基十五烷基、苯基十六烷基、苯基十七烷基、苯基十八烷基、苯基十九烷基、苯基二十烷基、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、萘基十二烷基、萘基十一烷基、萘基十三烷基、萘基十四烷基、萘基十五烷基、萘基十六烷基、萘基十七烷基、萘基十八烷基、萘基十九烷基、萘基二十烷基、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、蒽基十二烷基、蒽基十一烷基、蒽基十三烷基、蒽基十四烷基、蒽基十五烷基、蒽基十六烷基、蒽基十七烷基、蒽基十八烷基、蒽基十九烷基、蒽基二十烷基、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、菲基十二烷基、菲基十一烷基、菲基十三烷基、菲基十四烷基、菲基十五烷基、菲基十六烷基、菲基十七烷基、菲基十八烷基、菲基十九烷基、菲基二十烷基等。
作为烷氧基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷氧基,具体地说,可以举出例如,甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、仲戊氧基、叔戊氧基、新戊氧基、正己氧基、异己氧基、仲己氧基、叔己氧基、新己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基、十八烷氧基、十九烷氧基、二十烷氧基、环己氧基、环辛氧基、环癸氧基、环十九烷氧基等。
作为芳氧基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的芳氧基,具体地说,可以举出例如,苯氧基、萘氧基、蒽氧基等。
作为烷硫基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷氧基的氧原子被硫原子取代而得到的烷硫基,其碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6,具体地说,可以举出例如,甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、异丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、正戊硫基、异戊硫基、仲戊硫基、叔戊硫基、新戊硫基、正己硫基、异己硫基、仲己硫基、叔己硫基、新己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十一烷硫基、十二烷硫基、十三烷硫基、十四烷硫基、十五烷硫基、十六烷硫基、十七烷硫基、十八硫基、十九烷硫基、二十烷硫基、环己硫基、环癸硫基、环十七烷硫基等。
作为芳硫基,可以举出上述烷硫基的烷基部分被上述芳基取代而得到的芳硫基,具体地说,可以举出例如,苯硫基、萘硫基、蒽硫基等。
作为烷基磺酰基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷基磺酰基,具体地说,可以举出例如,甲基磺酰基、乙基磺酰基、正丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、正戊基磺酰基、异戊基磺酰基、仲戊基磺酰基、叔戊基磺酰基、新戊基磺酰基、正己基磺酰基、异己基磺酰基、仲己基磺酰基、叔己基磺酰基、新己基磺酰基、庚基磺酰基、辛基磺酰基、壬基磺酰基、癸基磺酰基、十一烷基磺酰基、十四烷基磺酰基、十六烷基磺酰基、十七烷基磺酰基、十九烷基磺酰基、二十烷基磺酰基、环己基磺酰基、环辛基磺酰基、环癸基磺酰基、环十九烷基磺酰基等。
作为芳基磺酰基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的芳基磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯基磺酰基、萘基磺酰基、蒽基磺酰基等。
作为烷基亚磺酰基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的烷基亚磺酰基,具体地说,可以举出例如,甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、正丙基亚磺酰基、异丙基亚磺酰基、正丁基亚磺酰基、异丁基亚磺酰基、仲丁基亚磺酰基、叔丁基亚磺酰基、正戊基亚磺酰基、异戊基亚磺酰基、仲戊基亚磺酰基、叔戊基亚磺酰基、新戊基亚磺酰基、正己基亚磺酰基、异己基亚磺酰基、仲己基亚磺酰基、叔己基亚磺酰基、新己基亚磺酰基、庚基亚磺酰基、辛基亚磺酰基、壬基亚磺酰基、癸基亚磺酰基、十一烷基亚磺酰基、十二烷基亚磺酰基、十三烷基亚磺酰基、十四烷基亚磺酰基、十五烷基亚磺酰基、十六烷基亚磺酰基、十七烷基亚磺酰基、十八烷基亚磺酰基、十九烷基亚磺酰基、二十烷基亚磺酰基、环己基亚磺酰基、环辛基亚磺酰基、环癸基亚磺酰基、环十九烷基亚磺酰基等。
作为芳基亚磺酰基,可以举出上述烷基亚磺酰基的烷基部分被上述芳基取代而得到的芳基亚磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯基亚磺酰基、萘基亚磺酰基、蒽基亚磺酰基等。
作为烷基膦基,可以举出膦基的1个或2个氢原子独立地被上述烷基取代而得到的烷基膦基,具体地说,可以举出例如,甲基膦基、乙基膦基、正丙基膦基、异丙基膦基、正丁基膦基、异丁基膦基、仲丁基膦基、叔丁基膦基、戊基膦基、己基膦基、庚基膦基、辛基膦基、壬基膦基、癸基膦基、十一烷基膦基、十二烷基膦基、十三烷基膦基、十四烷基膦基、十五烷基膦基、十六烷基膦基、十七烷基膦基、十八烷基膦基、十九烷基膦基、二十烷基膦基、环戊基膦基、环己基膦基、环庚基膦基、二甲基膦基、乙基甲基膦基、二乙基膦基、甲基丙基膦基、二丙基膦基、乙基己基膦基、二丁基膦基、庚基甲基膦基、甲基辛基膦基、癸基甲基膦基、十二烷基乙基膦基、甲基十五烷基膦基、乙基十八烷基膦基、环戊基甲基膦基、环己基甲基膦基、环己基乙基膦基、环己基丙基膦基、环己基丁基膦基、二环己基膦基等。
作为芳基膦基,可以举出膦基的1个或2个氢原子被上述芳基取代而得到的芳基膦基,具体地说,可以举出例如,苯基膦基、二苯基膦基、萘基膦基、蒽基膦基等。
作为烷基膦酰基,可以举出膦酰基的1个或2个氢原子独立地被上述烷基取代而得到的烷基膦酰基,具体地说,可以举出例如,甲基膦酰基、乙基膦酰基、正丙基膦酰基、异丙基膦酰基、正丁基膦酰基、异丁基膦酰基、仲丁基膦酰基、叔丁基膦酰基、戊基膦酰基、己基膦酰基、庚基膦酰基、辛基膦酰基、壬基膦酰基、癸基膦酰基、十一烷基膦酰基、十二烷基膦酰基、十三烷基膦酰基、十四烷基膦酰基、十五烷基膦酰基、十六烷基膦酰基、十七烷基膦酰基、十八烷基膦酰基、十九烷基膦酰基、二十烷基膦酰基、环戊基膦酰基、环己基膦酰基、环庚基膦酰基、二甲基膦酰基、乙基甲基膦酰基、二乙基膦酰基、甲基丙基膦酰基、二丙基膦酰基、乙基己基膦酰基、二丁基膦酰基、庚基甲基膦酰基、甲基辛基膦酰基、癸基甲基膦酰基、十二烷基乙基膦酰基、甲基十五烷基膦酰基、乙基十八烷基膦酰基、环戊基甲基膦酰基、环己基甲基膦酰基、环己基乙基膦酰基、环己基丙基膦酰基、环己基丁基膦酰基、二环己基膦酰基等。
作为芳基膦酰基,可以举出膦酰基的1个或2个氢原子被上述芳基取代而得到的芳基膦酰基,具体地说,可以举出例如,苯基膦酰基、二苯基膦酰基、萘基膦酰基、蒽基膦酰基等。
作为烷基氨基,可以举出氨基的1个或2个氢原子各自独立地被上述烷基取代而得到的烷基氨基,具体地说,可以举出例如,甲基氨基、乙基氨基、正丙基氨基、异丙基氨基、正丁基氨基、异丁基氨基、仲丁基氨基、叔丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、庚基氨基、辛基氨基、壬基氨基、癸基氨基、十一烷基氨基、十二烷基氨基、十三烷基氨基、十四烷基氨基、十五烷基氨基、十六烷基氨基、十七烷基氨基、十八烷基氨基、十九烷基氨基、二十烷基氨基、环戊基氨基、环己基氨基、环庚基氨基、二甲基氨基、乙基甲基氨基、二乙基氨基、甲基丙基氨基、二丙基氨基、乙基己基氨基、二丁基氨基、庚基甲基氨基、甲基辛基氨基、癸基甲基氨基、十二烷基乙基氨基、甲基十五烷基氨基、乙基十八烷基氨基、环戊基甲基氨基、环己基甲基氨基、环己基乙基氨基、环己基丙基氨基、环己基丁基氨基、二环己基氨基等。
作为芳基氨基,可以举出氨基的1个或2个氢原子被上述芳基取代而得到的芳基氨基,具体地说,可以举出例如,苯基氨基、二苯基氨基、萘基氨基、蒽基氨基等。
作为烷氧基羰基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷氧基的氧原子进一步与羰基相键合而得到的烷氧基羰基,其碳原子数通常为2~21、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6,具体地说,可以举出例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、异戊氧基羰基、仲戊氧基羰基、叔戊氧基羰基、新戊氧基羰基、己氧基羰基、环己氧基羰基、庚氧基羰基、环庚氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、环癸氧基羰基、十一烷氧基羰基、十三烷氧基羰基、十四烷氧基羰基、十五烷氧基羰基、十六烷氧基羰基、十七烷氧基羰基、环十七烷氧基羰基、十八烷氧基羰基、十九烷氧基羰基、二十烷氧基羰基、环戊氧基羰基、环己氧基羰基、环辛氧基羰基等。
作为芳氧基羰基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的芳氧基羰基,具体地说,可以举出例如,苯氧基羰基、萘氧基羰基、蒽氧基羰基等。
作为烷氧基磺酰基,可以是支链状、支链状或环状,可以举出上述烷氧基的氧原子进一步与磺酰基相键合而得到的烷氧基磺酰基,其碳原子数通常为2~21、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6,具体地说,可以举出例如,甲氧基磺酰基、乙氧基磺酰基、正丙氧基磺酰基、异丙氧基磺酰基、正丁氧基磺酰基、异丁氧基磺酰基、仲丁氧基磺酰基、叔丁氧基磺酰基、正戊氧基磺酰基、异戊氧基磺酰基、仲戊氧基磺酰基、叔戊氧基磺酰基、新戊氧基磺酰基、己氧基磺酰基、环己氧基磺酰基、庚氧基磺酰基、环庚氧基磺酰基、辛氧基磺酰基、壬氧基磺酰基、癸氧基磺酰基、环癸氧基磺酰基、十一烷氧基磺酰基、十二烷氧基磺酰基、十三烷氧基磺酰基、十四烷氧基磺酰基、十五烷氧基磺酰基、十六烷氧基磺酰基、十七烷氧基磺酰基、环十七烷氧基磺酰基、十八烷氧基磺酰基、十九烷氧基磺酰基、二十烷氧基磺酰基、环戊氧基磺酰基、环辛氧基磺酰基、环十七烷氧基磺酰基等。
作为芳氧基磺酰基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的芳氧基磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯氧基磺酰基、萘氧基磺酰基、蒽氧基磺酰基等。
作为酰基,可以举出来源于脂肪族羧酸和芳香族羧酸的酰基。
作为来源于脂肪族羧酸的酰基,可以是直链状、支链状或环状,此外在链中可以进一步具有双键,可以举出碳原子数通常为2~20、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6的酰基,具体地说,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、新戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、二十烷酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巴豆酰基、油酰基等。
作为来源于芳香族羧酸的酰基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的酰基,具体地说,可以举出例如,苯甲酰基、萘甲酰基、蒽甲酰基等。
作为酰氧基,可以举出上述来源于羧酸的酰基进一步与-O-相键合而得到的来源于羧酸的酰氧基,可以举出例如,来源于脂肪族羧酸的酰氧基和来源于芳香族羧酸的酰氧基。
作为来源于脂肪族羧酸的酰氧基,可以是直链状、支链状或环状,此外在链中可以进一步具有双键,可以举出碳原子数通常为2~20、优选为2~15、更优选为2~10、进一步优选为2~6的来源于脂肪族羧酸的酰氧基,具体地说,可以举出例如,乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基、新戊酰氧基、己酰氧基、庚酰氧基、辛酰氧基、癸酰氧基、十二烷酰氧基、十四烷酰氧基、十六烷酰氧基、十八烷酰氧基、二十烷酰氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、巴豆酰氧基、油酰氧基、环己酰氧基、环癸酰氧基等。
作为来源于芳香族羧酸的酰氧基,可以举出碳原子数通常为7~15、优选为7~11的来源于芳香族羧酸的酰氧基,具体地说,可以举出例如,苯甲酰氧基、萘甲酰氧基、蒽甲酰氧基等。
作为磺酰基,可以举出来源于脂肪族磺酸的磺酰基和来源于芳香族磺酸的磺酰基。
作为来源于脂肪族磺酸的磺酰基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的来源于脂肪族磺酸的磺酰基,具体地说,可以举出例如,甲基磺酰基、乙基磺酰基、正丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、戊基磺酰基、己基磺酰基、庚基磺酰基、辛基磺酰基、壬基磺酰基、癸基磺酰基、十一烷基磺酰基、十二烷基磺酰基、十三烷基磺酰基、十四烷基磺酰基、十五烷基磺酰基、十六烷基磺酰基、十七烷基磺酰基、十八烷基磺酰基、十九烷基磺酰基、二十烷基磺酰基、环己基磺酰基、环癸基磺酰基等。
作为来源于芳香族磺酸的磺酰基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的来源于芳香族磺酸的磺酰基,具体地说,可以举出例如,苯基磺酰基、萘基磺酰基、蒽基磺酰基等。
作为磺酰氧基,可以举出上述来源于磺酸的磺酰基进一步与-O-相键合而得到的来源于磺酸的磺酰氧基,可以举出例如,来源于脂肪族磺酸的磺酰氧基和来源于芳香族磺酸的磺酰氧基。
作为来源于脂肪族磺酸的磺酰氧基,可以是直链状、支链状或环状,可以举出碳原子数通常为1~20、优选为1~15、更优选为1~10、进一步优选为1~6的来源于脂肪族磺酸的磺酰氧基,具体地说,可以举出例如,甲基磺酰氧基、乙基磺酰氧基、正丙基磺酰氧基、异丙基磺酰氧基、正丁基磺酰氧基、异丁基磺酰氧基、仲丁基磺酰氧基、叔丁基磺酰氧基、戊基磺酰氧基、己基磺酰氧基、庚基磺酰氧基、辛基磺酰氧基、壬基磺酰氧基、癸基磺酰氧基、十一烷基磺酰氧基、十二烷基磺酰氧基、十三烷基磺酰氧基、十四烷基磺酰氧基、十五烷基磺酰氧基、十六烷基磺酰氧基、十七烷基磺酰氧基、十八烷基磺酰氧基、十九烷基磺酰氧基、二十烷基磺酰氧基、环戊基磺酰氧基、环己基磺酰氧基等。
作为来源于芳香族磺酸的磺酰氧基,可以举出碳原子数通常为6~14、优选为6~10的来源于芳香族磺酸的磺酰氧基,具体地说,可以举出例如,苯基磺酰氧基、萘基磺酰氧基、蒽基磺酰氧基等。
作为卤原子,可以举出例如,氯原子、溴原子、氟原子、碘原子等,其中优选为氯原子。
此外,羧基、磺基、亚磺基、亚磺酰(sulfeno)基、膦基和膦酰基包括这些基团所具有的氢原子被诸如钠、钾、锂等碱金属原子取代而得到的基团。
在可以具有取代基团的杂环中,对于作为取代基团的上述烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基膦基、芳基膦基、烷基膦酰基、芳基膦酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷氧基磺酰基、芳氧基磺酰基、酰基、酰氧基可以进一步具有的取代基团,可以举出例如,烷基、烯基、炔基、芳基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、巯基、烷硫基、甲酰基、酰基、羧基、烷氧羰基、氨基甲酰基、烷基氨基甲酰基等,在芳香环的取代基团上,通常可以存在有1个~6个、优选为1个~4个、更优选1个~2个这些取代基团。
作为在杂环可以具有的取代基团的取代基团,烷基、烯基、芳基、烷氧基、烷基氨基、烷硫基、酰基、羧基和烷氧基羰基的例子,可以举出与作为上述杂环所具有的取代基团而举出的基团相同的基团。
作为在杂环所具有的取代基团的取代基团,炔基可以是直链状、支链状或环状,可以举出上述烷基中碳原子数大于等于2的烷基的链中含有至少1个碳-碳三键的炔基,其碳原子数通常为2~20、优选为2~10、更优选为2~6,具体地说,可以举出例如,次乙基、2-丙炔基、2-戊炔基、2-壬基-3-丁炔基、环己-3-炔基、4-辛炔基、1-甲基癸基-5-炔基等。
作为在杂环所具有的取代基团的取代基团,烷基氨基甲酰基的例子可以举出氨基甲酰基的1个或2个氢原子独立地被上述烷基取代而得到的烷基氨基甲酰基,具体地说,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、异丙基氨基甲酰基、正丁基氨基甲酰基、异丁基氨基甲酰基、仲丁基氨基甲酰基、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、十一烷基氨基甲酰基、十二烷基氨基甲酰基、十三烷基氨基甲酰基、十四烷基氨基甲酰基、十五烷基氨基甲酰基、十六烷基氨基甲酰基、十七烷基氨基甲酰基、十八烷基氨基甲酰基、十九烷基氨基甲酰基、二十烷基氨基甲酰基、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、十二烷基乙基氨基甲酰基、甲基十五烷基氨基甲酰基、乙基十八烷基氨基甲酰基、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。
作为本发明的重氢化方法所涉及的具有杂环的化合物,其包括如上所述的可以具有取代基团的杂环的本身、或诸如以糖链为主的各种化合物或聚合物等键合于该杂环而形成的化合物,作为后者的具体例子,可以举出例如,腺苷、脱氧腺苷、鸟苷、胸苷、尿苷、肌苷、脱氧鸟苷、脱氧胸苷、脱氧尿苷等核苷;色氨酸等氨基酸等。
本发明的重氢化方法中,作为具有芳香环和杂环的化合物,可以举出如上所述的具有芳香环的化合物和具有杂环的化合物适当地键合而成的化合物,其中,包括芳香环和杂环稠合而直接键合所形成的具有芳香环和杂环的化合物。
本发明的重氢化方法中,作为与如上所述的具有芳香环的化合物反应的重氢源,可以举出例如重氢气体(D2、T2)、被重氢化的溶剂等。
对于作为重氢源的被重氢化的溶剂,当重氢是氘时,可以举出例如,氘水(D2O);氘甲醇、氘乙醇、氘异丙醇、氘丁醇、氘叔丁醇、氘戊醇、氘己醇、氘庚醇、氘辛醇、氘壬醇、氘癸醇、氘十一碳醇、氘十二碳醇等氘醇类;氘甲酸、氘乙酸、氘丙酸、氘丁酸、氘异丁酸、氘戊酸、氘异戊酸、氘三甲基乙酸等氘羧酸类;氘丙酮、氘甲基乙基酮、氘甲基异丁基酮、氘二乙基酮、氘二丙基酮、氘二异丙基酮、氘二丁基酮等氘酮类;氘二甲基亚砜等有机溶剂等,其中优选为氘水、氘醇类,作为更优选的重氢源可以举出氘水、氘甲醇;此外,考虑到环境方面或作业性,作为特别优选的重氢源,可以举出重水,重氢为氚时,可以举出例如氚水(T2O)等。
对于被重氢化的溶剂,只要分子中有至少1个氢原子被重氢化的溶剂即可,例如,若重醇类中羟基的氢原子、重羧酸类中羧基的氢原子被重氢化,则可以用于本发明的重氢化方法;而分子中的氢原子的重氢化率越高则越优选,最优选全部的氢原子被重氢化的溶剂。
虽然重氢源的使用量越多则本发明的重氢化越易进行,但是若从经济方面考虑,相对于作为反应基质的具有芳香环和/或杂环的化合物中的可以被重氢化的氢原子,重氢源中所含有的重氢原子的量的下限依次优选为等摩尔以上、10倍摩尔、20倍摩尔、30倍摩尔、40倍摩尔,上限依次优选为250倍摩尔、150倍摩尔。
本发明的重氢化方法中,根据需要可以使用反应溶剂。若反应基质是液体,则即使以重氢气体作为重氢源时,也没有必要使用反应溶剂;此外,若反应基质是固体、并使用被重氢化的溶剂作为重氢源时,也没有特别必要使用反应溶剂;但是若反应基质是固体且重氢源是重氢气体时,则必须使用适当的反应溶剂。
作为根据需要而使用的反应溶剂,优选为不会被用作重氢源的重氢气体重氢化的反应溶剂;或该反应溶剂即使被重氢气体重氢化,但是该被重氢化的反应溶剂能够直接成为本发明的重氢化的重氢源。此外,对于本发明的重氢化,由于反应系统可以是悬浮状态,因而可以使用难以溶解基质的反应溶剂作为反应溶剂,但是更优选使用易溶解基质的反应溶剂。
当被作为重氢源的重氢气体重氢化的溶剂不能用作本发明的重氢化的重氢源时,若使用该溶剂,则由于作为重氢源的重氢气体大都用于溶剂的重氢化而不是本发明的重氢化,因此不优选将这样的溶剂用作反应溶剂。
作为根据需要而使用的反应溶剂的具体例子,可以举出例如,不被重氢气体重氢化的有机溶剂;以及即使被重氢气体重氢化,但仍可用作本发明的重氢源的有机溶剂等,作为所述不被重氢气体重氢化的有机溶剂,可以举出例如,二甲醚、二乙醚、二异丙基醚、乙基甲基醚、叔丁基甲基醚、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,己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、环己烷等脂肪族烃类等;作为所述即使被重氢气体重氢化,但仍可以用作本发明的重氢源的有机溶剂,可以举出例如,甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一碳醇、十二碳醇等醇类,甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、三甲基乙酸等羧酸类,丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二乙基酮、二丙基酮、二异丙基酮、二丁基酮等酮类,二甲基亚砜等。
本发明中选自被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂和钴催化剂中的至少2种的混合催化剂(下文有时简称为“被活化的催化剂混合物”)指的是,将选自未被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂或钴催化剂中的至少2种的混合催化剂(下文有时简称为“未被活化的催化剂混合物”)与氢气气体或重氢气体接触而使之活化而得到的混合催化剂;或将未被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂或钴催化剂(可以简称为“未被活化的催化剂”)与氢气气体或重氢气体接触而使之活化,将所得到的催化剂中的至少2种进行混合而得到的混合催化剂。
本发明的重氢化方法中,作为被活化的混合催化剂,可以使用将未被活化的催化剂或混合催化剂预先活化而得到的混合催化剂;此外,若反应体系中存在有氢气气体或重氢气体,则同样可以使用未被活化的催化剂或混合催化剂。而且,若反应体系中存在有氢气气体或重氢气体,则可以同时使用未被活化的催化剂以及预先被活化的催化剂。
若使反应体系中存在有氢气气体或重氢气体,则可以使氢气气体或重氢气体直接通过反应液;或可以用氢气气体或重氢气体置换密封的本发明的重氢化的反应体系。
如上所述,若利用以氢气气体或重氢气体置换密封的本发明的重氢化的反应体系的方法来进行催化剂的活化,则由于没有必要预先进行活化催化剂的操作,因此可以效率较好地进行本发明的重氢化。
此外,若使用预先用氢气气体或重氢气体活化的混合催化剂,则由于氢气气体或重氢气体可以不存在于重氢化的反应体系中,则即使通常容易被氢气气体等易还原的基质也可以不使其被还原,而可以仅进行基质的重氢化反应。
本发明的重氢化方法中,作为被活化的混合催化剂,优选为含有被活化的钯催化剂的至少2种的混合催化剂、含有被活化的铂催化剂的至少2种的混合催化剂,更优选为含有被活化的钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂。
作为钯催化剂,可以举出钯原子价为0价~4价、优选为0价~2价、更优选为0价的钯催化剂。
作为铂催化剂,可以举出铂原子的原子价通常为0价~4价、优选为0价~2价、更优选为0价的铂催化剂。
作为铑催化剂,可以举出铑原子的原子价通常为0价或1价、优选为0价的铑催化剂。
作为铱催化剂,可以举出铱原子的原子价通常为0价~5价、优选为1价~3价、更优选为3价的铱催化剂。
作为钌催化剂,可以举出钌原子的原子价通常为0价~2价、优选为0价的钌催化剂。
作为镍催化剂,可以举出镍原子的原子价通常为0价~2价、优选为0价的镍催化剂。
作为钴催化剂,可以举出钴原子的原子价通常为0价或1价、优选为1价的镍催化剂。
对于如上所述的催化剂,可以是钯、铂、铑、铱、钌、镍或钴的金属本身;这些金属的氧化物、卤化物、乙酸盐;或配位基配位而成的催化剂;此外,还可以是这些金属、金属氧化物、卤化物、乙酸盐或金属络合物担载于各种载体而形成的催化剂。下文,将被载体所担载的催化剂简称为“载体担载金属催化剂”,将不被载体担载的催化剂简称为“金属催化剂”。
而且,在本发明的重氢化方法所涉及的混合催化剂中,作为载体担载金属催化剂,可以举出例如,将至少2种被活化的载体担载金属催化剂混合而形成的载体担载金属催化剂;或在同一载体上担载被活化的至少2种催化剂而形成的载体担载金属催化剂,特别地可以将后者称为复合催化剂。
在本发明的重氢化方法所涉及的催化剂中,作为能够进行配位基配位的金属催化剂中的配位基,可以举出1,5-环辛二烯(COD);二苯亚甲基丙酮(DBA);联二吡啶(BPY);二氮杂菲(PHE);苯甲腈(PhCN);异腈(RNC);三乙基砷(As(Et)3);乙酰丙酮化物(acac);五甲基环戊二烯(Cp*);二甲基苯基膦(P(CH3)2Ph)、二苯基膦二茂铁(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)、1,2-二(二苯基膦)乙烷(DPPE)、三苯氧基膦(P(OPh)3)、三邻甲苯基膦(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;Pd(OH)2等氢氧化钯催化剂;PdO等氧化钯催化剂;PdBr2、PdCl2、PdI2等卤化钯催化剂;乙酸钯(Pd(OAc)2)、三氟乙酸钯(Pd(OCOCF3)2)等钯乙酸盐催化剂;Pd(RNC)2Cl2、Pd(acac)2、二(三苯基膦)二乙酸钯[Pd(OAc)2(PPh3)2]、Pd(PPh3)4、Pd2(dba)3、Pd(NH3)2Cl2、Pd(CH3CN)2Cl2、二环二(苯甲腈)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等配位有配位基的钯金属络合物催化剂等。
作为铂金属催化剂的具体例子,可以举出例如Pt;PtO2等氧化铂催化剂;PtCl4、PtCl2、K2PtCl4等卤化铂催化剂;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等配位有配位基的铂金属络合物催化剂等。
作为铑金属催化剂的具体例子,可以举出例如,Rh;RhCl(PPh3)3等配位有配位基的铑金属络合物催化剂等。
作为铱金属催化剂的具体例子,可以举出例如Ir;Ir(cod)(acac)、Cp*Ir(P(CH3)3)IrCl2等配位有配位基的铱金属络合物催化剂等。
作为钌金属催化剂的具体例子,可以举出例如Ru;RuCl2(PPh3)3等配位有配位基的钌金属络合物催化剂等。
作为镍金属催化剂的具体例子,可以举出例如Ni;NiO等氧化镍催化剂;NiCl2等卤化镍催化剂;NiCl2(dppe)、NiCl2(PPh3)2、Ni(PPh3)4、Ni(P(OPh)3)4、Ni(cod)2等配位有配位基的镍金属络合物催化剂等。
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等配位有配位基的钴金属络合物催化剂等。
当如上所述的金属催化剂被载体担载时,作为载体,可以举出例如,碳、氧化铝、硅胶、沸石、分子筛、离子交换树脂、聚合物等,其中优选为碳。
对于作为载体使用的离子交换树脂,只要是对本发明的重氢化没有不良影响的离子交换树脂即可,可以举出例如,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。
离子交换树脂一般含有以二官能性单体交联的聚合物作为骨架聚合物,在骨架聚合物上键合有酸性基团或碱性基团,被各种阳离子或阴离子(反离子)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,将以二乙烯基苯交联的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物水解而得到的弱酸性阳离子交换树脂等。
作为强酸性阳离子交换树脂的具体例子,可以举出例如将苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物磺化而得到的强酸性阳离子交换树脂。
作为强碱性阴离子交换树脂,可以举出例如,氨基键合于苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物的芳香环上而形成的强碱性阴离子交换树脂。
按照所键合的氨基为伯胺、仲胺、叔胺、季胺盐,碱性阴离子交换树脂的碱性的强度依次变强。
而且,市售的离子交换树脂可以与如上所述的离子交换树脂相同地用作本发明的重氢化所涉及的催化剂的载体。
此外,对于作为载体所使用的聚合物,只要是不对本发明的重氢化有不良影响的聚合物即可,不特别限定,作为该聚合物的例子,可以举出例如由下述通式[1]所示的单体进行聚合或共聚而得到的聚合物等。
通式[1]
通式[1]中,R1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,R2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,R3表示氢原子、低级烷基、卤烷基、羟基、可以具有取代基团的芳基、脂肪族杂环基团、芳香族杂环基团、卤原子、烷氧基羰基、羟基烷氧基羰基、磺基、氰基、含氰基烷基、酰氧基、羧基、羧基烷基、醛基、氨基、氨基烷基、氨基甲酰基、N-烷基氨基甲酰基或羟烷基,此外R2与R3可以相键合,与相邻的-C=C-一起形成脂肪族环。
通式[1]中,作为R1~R3所示的低级烷基,可以是直链状、支链状、环状的任何一种,可以举出例如碳原子数为1~6的烷基,具体地说,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R1和R2所示的羧基烷基,可以举出例如,如上所述的低级烷基的氢原子的一部分被羧基取代而得到的羧基烷基等,具体地说,可以举出羧甲基、羧乙基、羧丙基、羧丁基、羧戊基、羧己基等。
作为R1~R3所示的烷氧基羰基,例如,优选碳原子数为2~11的烷氧基羰基,具体地说,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R1~R3所示的羟基烷氧基羰基,可以举出例如,如上所述的碳原子数为2~11的烷氧基羰基的一部分氢原子被羟基取代而得到的羟基烷氧基羰基,具体地说,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R2和R3所示的卤原子,可以举出例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为R3所示的卤烷基,可以举出例如R1~R3所示的上述低级烷基被卤化(例如氟化、氯化、溴化、碘化等)而得到的碳原子数为1~6的卤烷基,具体地说,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。
在可以具有取代基团的芳基中,作为芳基可以举出例如,苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等,此外作为该取代基团,可以举出例如氨基、羟基、低级烷基、羧基等。作为取代芳基的具体例子,可以举出例如氨基苯基、甲苯氨基、羟基苯基、甲氧基苯基、叔丁氧基苯基、羧基苯基等。
作为脂肪族杂环基团,例如优选为5元环或6元环的含有1个~3个诸如氮原子、氧原子、硫原子等杂原子作为异性原子的脂肪族杂环基团等,具体地说,可以举出例如,2-氧代吡咯烷基或吡咯烷-2-酮基(*用哪个名称?)、(2-、3-、或4-)哌啶基(piperidyl)、(1-)哌啶基(piperidino)、哌嗪基、吗啉代基等。
作为芳香族杂环基团,例如优选为5元环或6元环的含有1个~3个诸如氮原子、氧原子、硫原子等杂原子作为异性原子的芳香族杂环基团等,具体地说,可以举出例如,吡啶基、咪唑基、噻唑基、呋喃基、吡喃基等。
作为含氰基烷基,可以举出例如,如上所述的低级烷基的一部分氢原子被氰基取代而得到的含氰基烷基,具体地说,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,可以举出例如,来源于碳原子数为2~20的羧酸的酰氧基,具体地说,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,可以举出例如,如上所述的低级烷基的一部分氢原子被氨基取代而得到的氨基烷基,具体地说,可以举出例如,氨甲基、氨乙基、氨丙基、氨丁基、氨戊基、氨己基等。
作为N-烷基氨基甲酰基,可以举出氨基甲酰基的一部分氢原子被烷基取代而得到的N-烷基氨基甲酰基,具体地说,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,可以举出如上所述的低级烷基的一部分氢原子被羟基取代而得到的羟基烷基,具体地说,可以举出例如,羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基、羟戊基、羟己基等。
此外,当R2与R4相键合,与相邻的-C=C-一起形成脂肪族环时,最为脂肪族环可以举出例如,碳原子数为5~10的不饱和脂肪族环,环可以是单环或多环。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。
作为通式[1]所示的单体的具体例子,可以举出例如,乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等碳原子数为2~20的乙烯性不饱和脂肪族烃类;苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、二乙烯基苯等碳原子数为8~20的乙烯性不饱和芳香族烃类;甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯等碳原子数为3~20的烯酯类;氯乙烯、偏氯乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯等碳原子数为2~20的含卤乙烯性不饱和化合物类;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、乙烯基苯甲酸等碳原子数为3~20的乙烯性不饱和羧酸类(这些酸类可以是诸如钠、钾等碱金属或铵盐等盐的形式);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;丙烯腈、甲基丙烯腈、烯丙基氰等碳原子数为3~20的含氰基乙烯性不饱和化合物类;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等碳原子数为3~20的乙烯性不饱和酰胺化合物类;丙烯醛、巴豆醛等碳原子数为3~20的乙烯性不饱和醛类;乙烯基磺酸、4-乙烯基苯磺酸等碳原子数为2~20的乙烯性不饱和磺酸类(这些酸类可以是诸如钠、钾等碱金属盐等盐的形式);乙烯基胺、烯丙基胺等碳原子数为2~20的乙烯性不饱和脂肪族胺类;乙烯基苯胺等碳原子数为8~20的乙烯性不饱和芳香族胺类;N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基哌啶等碳原子数为5~20的乙烯性不饱和脂肪族杂环状胺类;烯丙醇、巴豆醇等碳原子数为3~20的乙烯性不饱和醇类;4-乙烯基苯酚等碳原子数为8~20的乙烯性不饱和苯酚类。
使用如上所述的聚合物等作为载体时,对于所使用的载体,优选其本身难以通过本发明的重氢化而被重氢化,但担载于本身能够被重氢化的载体的催化剂也可用于本发明的重氢化。
在被载体所担载的催化剂中,作为催化剂金属的钯、铂、铑、铱、钌、镍或钴的比率通常为全体的1重量%~99重量%、优选为1重量%~50重量%、更优选为1重量%~30重量%、进一步优选为1重量%~20重量%,特别优选为5重量%~10重量%,
本发明的重氢化方法中,如上所述的载体担载金属催化剂中,优选为含有钯碳、氢氧化钯碳或铂碳的混合催化剂,其中优选为含有钯碳或铂碳的混合催化剂,特别优选为含有钯碳和铂碳的混合催化剂。
在本发明所涉及的混合催化剂中,各催化剂的混合比可以以任意的比率来进行混合,但是该比率优选为1∶99~99∶1、更优选为1∶9~9∶1,与以单独催化剂来进行重氢化时相比,使用该混合催化剂来进行重氢化时,提高了重氢化率。
而且,例如,使用钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂时,其混合比以金属量衡量通常为1∶99~99∶1、优选为1∶9~9∶1,以此比例进行混合为宜。进一步使用例如含有钯碳和铂碳的混合催化剂时,钯碳的钯金属量与铂碳的铂金属量的金属重量比通常为1∶99~99∶1、优选为1∶9~9∶1、更优选为1∶5~5∶1、进一步优选为1∶2~2∶1、特别优选为1∶1,以此比例进行混合为宜。
在本发明的重氢化方法中,作为被活化的混合催化剂或未被活化的混合催化剂的使用量,不管其是否被载体等担载,相对于用作反应基质的具有芳香环和/或杂环的化合物,通常所谓催化剂量依次优选为0.01重量%~200重量%、0.01重量%~100重量%、0.01重量%~50重量%、0.01重量%~20重量%、0.1重量%~20重量%、1重量%~20重量%、10重量%~20重量%的量,此外该催化剂全体所含有的催化剂金属量的上限依次优选为20重量%、10重量%、5重量%、2重量%,下限依次优选为0.0005重量%、0.005重量%、0.05重量%、0.5重量%的量。
将未被活化的混合催化剂用于本发明的反应时,当反应体系中存在氢气气体从而使混合催化剂被活化时,该氢气气体的使用量若过多则成为重氢源的被重氢化的溶剂被氢化,从而可能对本发明的重氢化反应有不良影响,但是若该氢气气体的使用量稍多于催化剂活化中所需程度的量时,则可以有效地进行催化剂的活化,相对于通常的催化剂,该氢气气体的量为1当量~20000当量、优选为10当量~700当量。
此外,当反应体系中存在重氢而使催化剂活化时,该重氢的使用量可以是催化剂的活化所必需程度的量,相对于通常的催化剂,该重氢的量为1当量~20000当量、优选为10当量~700当量;但是在反应体系中,该重氢与被重氢化的溶剂相接触,因而具有进一步使该溶剂重氢化的效果,即使该使用量多,也能毫无问题地进行本发明的重氢化。
对于本发明的重氢化方法的反应温度,下限通常为10℃,依次更优选为20℃、40℃、60℃、80℃、140℃、160℃,上限通常为300℃,依次更优选为200℃、180℃。
若将反应容器内的温度设定为高于溶剂的沸点,则可以使反应容器内成为密封状态来进行加温和/或加压,如此可以使体系内成为加压状态。
对反应体系进行加压可以使用用于活化催化剂的氢气气体或重氢气体来进行,进一步也可以使用诸如氮气气体、氩气气体等惰性气体来进行加压。
本发明的重氢化的反应时间通常为30分钟~100小时、优选为1小时~50小时、更优选为1小时~30小时、进一步优选为3小时~30小时。
下面以使用氘水作为重氢源、使用未被活化的钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂的情况为例子来对本发明的重氢化方法进行说明。
即,例如,将具有芳香环和/或杂环的化合物(基质)和相对于该基质为0.01重量%~200重量%的含有钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂(1∶1)(相对于基质,钯金属和铂金属的合计为0.0005重量%~20重量%)加入至被重氢化的溶剂(相对于混合催化剂为1当量~20000当量、优选为10当量~700当量的量)中,将反应体系密封,用氢气气体对体系内进行置换,然后在油浴中在约20℃~200℃下搅拌反应30分钟~100小时。反应结束后,滤过反应液,除去混合催化剂,精制后测定1H-NMR、2H-NMR和质谱等,进行结构解析。
产物难溶于被重氢化的溶剂中的情况下,从反应液中分离产物按照下述公知的精制方法等进行:利用产物可溶解于其中的有机溶剂等从反应液中抽提产物,然后进一步通过滤过来除去混合催化剂,以此从反应液分离产物。
此外,在使用预先活化的混合催化剂作为被活化的混合催化剂、并使用被重氢化的溶剂作为重氢源来进行的本发明的重氢化方法中,若具有芳香环和/或杂环的化合物具有卤原子作为取代基团时,则该卤原子不被氢原子或重氢原子取代而仅进行芳香环和/或杂环的重氢化,此外,即使具有芳香环和/或杂环的化合物具有诸如硝基、氰基等取代基团时,这些取代基团也不会被还原而仅进行芳香环和/或杂环的重氢化。
如上所述,在本发明的方法中,若在被重氢化的溶剂中、在被活化的混合催化剂的存在下对具有芳香环和/或杂环的化合物进行重氢化,则在具有芳香环和/或杂环的化合物所具有的氢原子中,即使是以往重氢化率较低部位的氢原子也可以被极其有效地重氢化。
即,以往在单独使用钯催化剂或铂催化剂等催化剂来将具有芳香环的化合物重氢化时,与苄基位的碳原子所键合的氢原子的重氢化率相比,处于芳香环上的、与键合于芳香环的取代基团相邻的碳原子所键合的氢原子(下文有时简称位邻位的氢原子)的重氢化率低,此外,对于键合于距苄基位较远的位置的碳原子所具有的氢原子,其距苄基位越远,则其重氢化率有降低的趋势;但是,如本发明的方法所述,通过使用选自被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂和钴催化剂中的至少2种的混合催化剂来进行重氢化反应,即使是具有处于上述位置的氢原子的化合物,也可以得到重氢化率极高的化合物。
特别地,在大多数情况下,对于具有芳香环的化合物中邻位的氢原子的重氢化率,与分别单独使用被活化的钯催化剂以及被活化的铂催化剂来进行重氢化的情况相比,使用被活化的钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂来进行重氢化时的重氢化率要高得多,通过使用混合催化剂可以得到协同效果。
此外,在大多数情况下,在具有杂环的化合物中,对于处于杂环上的、与取代基团所键合的碳原子相邻的碳原子所具有的氢原子的重氢化率,与分别单独使用被活化的钯催化剂以及被活化的铂催化剂来进行重氢化时的重氢化率相比,使用被活化的钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂来进行重氢化时的重氢化率要高得多,通过使用混合催化剂可以得到协同效果。
此外,进一步,根据本发明的重氢化方法,还可以有效地将键合于芳香环或杂环的烷基氨基所具有的氢原子重氢化。
下文举出实施例对本发明进行更具体的说明,但是本发明不被这些实施例所限定。而且,下文的实施例中,对于钯碳,使用钯金属量为10重量%的钯碳;对于铂碳,使用铂金属量为5重量%的铂碳。
实施例
实施例1
使500mg的5-苯基戊酸、50mg的钯碳、100mg的铂碳悬浮于17ml的氘水(D2O)中,用氢气置换密封的反应体系后,在油浴中在180℃下反应约24小时。反应结束后,用醚抽提反应液,滤过催化剂,减压浓缩滤液,然后测定1H-NMR、2H-NMR和质谱,进行结构解析。反应基质所具有的氢原子的重氢化率如表1所示。另外,在表1中,各重氢化率表示处于反应基质的结构式中所附记数字的位置的氢原子的重氢化率。
比较例1-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表1所示。
比较例1-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表1所示。
比较例1-3
使用500mg的由上述比较例1-2得到的被重氢化的5-苯基戊酸作为反应基质,使用50mg的钯碳作为催化剂,除此之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表1所示。
[表1]
实施例2
除了使用500mg的5-苯基丁酸来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表2所示。
比较例2-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例2同样地操作来进行重氢化反应。结果如表2所示。
比较例2-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例2同样地操作来进行重氢化反应。结果如表2所示。
[表2]
实施例3
除了使用500mg的4-正丙基苯甲酸来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表3所示。
比较例3-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例3同样地操作来进行重氢化反应。结果如表3所示。
比较例3-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例3同样地操作来进行重氢化反应。结果如表3所示。
[表3]
实施例4
除了使用500mg的2-正丙基苯酚来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化。结果如表4所示。
比较例4-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例4同样地操作来进行重氢化反应。结果如表4所示。
比较例4-2
除了使用100mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例4同样地操作来进行重氢化反应。结果如表4所示。
比较例4-3
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例4同样地操作来进行重氢化反应。结果如表4所示。
[表4]
实施例5
除了使用500mg的4-正丙基苯酚来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表5所示。
比较例5-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例5同样地操作来进行重氢化反应。结果如表5所示。
比较例5-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例5同样地操作来进行重氢化反应。结果如表5所示。
[表5]
实施例6
除了使用500mg的2-正丙基苯胺来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表6所示。
比较例6-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例6同样地操作来进行重氢化反应。结果如表6所示。
比较例6-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例6同样地操作来进行重氢化反应。结果如表6所示。
[表6]
实施例7
除了使用500mg的4-正丙基苯胺来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表7所示。
比较例7-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例7同样地操作来进行重氢化反应。结果如表7所示。
比较例7-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例7同样地操作来进行重氢化反应。结果如表7所示。
[表7]
实施例8
除了使用500mg的N,N-二甲基苯胺来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表8所示。
比较例8-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例8同样地操作来进行重氢化反应。结果如表8所示。
比较例8-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例8同样地操作来进行重氢化反应。结果如表8所示。
[表8]
实施例9
除了使用500mg的烟酸来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表9所示。
比较例9-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例9同样地操作来进行重氢化反应。结果如表9所示。
比较例9-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例9同样地操作来进行重氢化反应。结果如表9所示。
[表9]
实施例10
除了使用500mg的4-二甲基氨基吡啶来替代5-苯基戊酸作为反应基质之外,与实施例1同样地操作来进行重氢化反应。结果如表10所示。
比较例10-1
除了使用50mg的钯碳作为催化剂之外,与实施例10同样地操作来进行重氢化反应。结果如表10所示。
比较例10-2
除了使用100mg的铂碳作为催化剂之外,与实施例10同样地操作来进行重氢化反应。结果如表10所示。
[表10]
由上述实施例可知,根据使用混合催化剂的本发明的重氢化方法,可以效率较好地将具有芳香环和/或杂环的化合物重氢化。此外,通过比较各个实施例以及与此相对应的比较例可知,通过使用本发明涉及的混合催化剂,可以将单独使用钯碳或单独使用铂碳时重氢化率较低的芳香环上的氢原子、特别是邻位的氢原子或键合于芳香环的亚烷基链所具有的氢原子充分地重氢化。此外,若通过本发明的重氢化方法来进行重氢化,则大多数情况下,对于芳香环或杂环上处于取代基团邻位的氢原子、以及键合于芳香环或杂环的诸如二烷基氨基等取代基团所具有的氢原子的重氢化率,即使将比较例中单独使用钯碳时的重氢化率与单独使用铂碳时的重氢化率相加,也不能达到使用混合催化剂时实施例的重氢化率,因此通过使用多种催化剂的组合,可以产生重氢化的协同效果。
产业上的可利用性
在本发明的方法中,通过使用选自被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂和钴催化剂中的至少2种的混合催化剂将具有芳香环和/或杂环的化合物重氢化,据此可以容易地得到芳香环或杂环上的氢原子、以及键合于芳香环或杂环的亚烷基链所具有的氢原子或烷基氨基等取代基团所具有的氢原子的重氢化率高的化合物。其中,特别地,对于处于与芳香环键合的取代基团邻位的芳香环上的氢原子、杂环上处于取代基团所键合的碳原子邻位的碳原子所具有的氢原子这些利用以往的方法难以提高重氢化率的氢原子,而根据本发明的重氢化方法可以效率极好地重氢化。
Claims (12)
1.一种具有芳香环和/或杂环的化合物的重氢化方法,其特征在于,在被活化的混合催化剂的共存下,使具有芳香环和/或杂环的化合物与重氢源反应,所述混合催化剂为选自钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂和钴催化剂中的至少2种的混合催化剂。
2.如权利要求1所述的重氢化方法,其中,所述重氢源是被重氢化的溶剂。
3.如权利要求2所述的重氢化方法,其中,所述被重氢化的溶剂是氘水,即D2O。
4.如权利要求1所述的重氢化方法,其中,所述被活化的混合催化剂是如下得到的:使选自未被活化的钯催化剂、铂催化剂、铑催化剂、铱催化剂、钌催化剂、镍催化剂和钴催化剂中的至少2种的混合催化剂与氢气气体或重氢气体接触而活化,以此得到所述被活化的混合催化剂。
5.如权利要求4所述的重氢化方法,其中,所述未被活化的混合催化剂与氢气气体或重氢气体的接触是在重氢化的反应体系内进行的。
6.如权利要求1所述的重氢化方法,其中,被活化的混合催化剂是钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂。
7.如权利要求6所述的重氢化方法,其中,所述钯催化剂是钯碳。
8.如权利要求6所述的重氢化方法,其中,所述铂催化剂是铂碳。
9.如权利要求6所述的重氢化方法,其中,在所述钯催化剂和铂催化剂的混合催化剂中,钯催化剂与铂催化剂的金属重量比为1∶99~99∶1。
10.如权利要求1所述的重氢化方法,其中,所述具有芳香环和/或杂环的化合物具有与芳香环或杂环键合的亚烷基链。
11.如权利要求1所述的重氢化方法,其中,所述具有芳香环和/或杂环的化合物具有与芳香环或杂环键合的烷基氨基。
12.如权利要求1所述的重氢化方法,其中,所述具有芳香环和/或杂环的化合物具有与芳香环或杂环键合的带有羧基的基团。
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