JP2000264875A

JP2000264875A - ジインアミンから窒素含有多環化合物の合成方法

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Publication number: JP2000264875A
Application number: JP11065993A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Takahashi; 高橋　　保
Original assignee: Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-26
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: JP4906171B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】位置選択的に窒素含有縮合環化合物類を製造
する方法。【解決手段】式７の反応によりＮを環構成元素とする
化合物とアルキン類を遷移金属錯体の存在下に有機溶媒
中で反応させる窒素含有縮合環化合物類の製造方法。（Ｍは前周期遷移金属、好ましくはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ、
Ｌはシクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニ
ル、アズレニル、炭化水素オキシ、アミド、アセチルア
セトナート、カルボキシ、ホスフィン配位子、アミン配
位子、エーテル配位子及びこれらが適当な架橋基により
連結した配位子、ｎは１〜４の整数、ｎ≧２の場合異な
る配位子の組み合わせでもよい。Ｒ１〜Ｒ４はＣ１〜２
０の置換／非置換のアルキル、アルケニル、芳香族基、
シリル、アルコキシ、エステル基、Ｎ成元素とする環は
４〜８員環である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遷移金属錯体、好
ましくはＮｉ（ＩＩ）錯体の存在下において縮合メタラ
シクロペンタジェン類、特に前周期遷移金属（Ｔｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆ）の縮合メタラシクロペンタジェン類とアルキ
ン類との反応により、レジオ（位置）選択的(regiosele
ctive）に窒素含有縮合環化合物類を製造する方法に関
する。

【０００２】

【従来技術】遷移金属を触媒とするまたは介在するアル
キン類の環状三量化によりベンゼン誘導体類を得る方法
は十分確立された反応であり、有効な合成法であること
から、有機合成における広い分野に衝撃をもたらした。
これを敷衍して、近年、本発明者等は２種の異なったア
ルキン類またはジイン類から、選択的に合成されるメタ
ラシクロペンタジェン類、特にジルコナシクロペンタジ
ェン類が任意の置換基を有する第３のアルキン類と、遷
移金属錯体、特にＮｉ（ＩＩ）錯体の存在下において容
易に反応してベンゼン誘導体が合成できることを発見し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、化学の分野
において、窒素含有縮合化合物は医薬、染料、殺虫剤な
ど多くの分野の合成原料および最終化学製品として重要
なものである。このような窒素含有縮合環化合物類を、
入手し易い原料を使用して、より簡易な工程（工程の少
ない）により、かつ反応が化学選択的およびレジオ（位
置）選択的に進行する製造方法を開発することが望まれ
ている。従って、本願発明の課題は、窒素含有縮合化合
物のより効率的な製造方法を提供することである。この
ような中で、前記遷移金属錯体、特にＮｉ（ＩＩ）錯体
介在のベンゼン誘導体の形成法を前記窒素含有縮合化合
物の製造法に応用できないか検討したところ、高度に置
換した５，６及び７員環のベンゾ型複素環を位置選択的
に合成できることが分かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、一般式
（１）で表されるＮを環構成元素とする化合物と一般式
（２）で表されるアルキン類を遷移金属錯体の存在下に
おいて、有機溶媒中において反応させて一般式（３）で
表される窒素含有縮合環化合物類を製造する方法、であ
る。

【０００５】

【化４】

【０００６】（式中Ｍは前周期遷移金属、好ましくはＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｈｆ、を表す。Ｌはシクロペンタジエニル
基、インデニル基、フルオレニル基、アズレニル基、炭
化水素オキシ基、アミド基、アセチルアセトナート基、
カルボキシ基、ホスフィン配位子、アミン配位子、エー
テル配位子、及びこれらが適当な架橋基により連結した
配位子を表し、ｎは１〜４の整数を表す。ｎが２以上の
場合には異なる配位子の組み合わせでもかまわない。Ｎ
を構成元素とする環は、４〜８員環である。Ｒ１、及び
Ｒ２は、それぞれ炭素数が１〜２０の範囲の置換または
非置換のアルキル基、アルケニル基、芳香族基、シリル
基、アルコキシ基、エステル基を表す。）

【０００７】

【化５】

【０００８】（Ｒ３及びＲ４は、前記Ｒ１及びＲ２と同
義であり、それぞれ炭素数が１〜２０の範囲の置換また
は非置換のアルキル基、アルケニル基、芳香族基、シリ
ル基、アルコキシ基、エステル基を表す。）

【０００９】

【化６】

【００１０】（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は前記と同
じ）より好ましくは、遷移金属錯体として一般式ＮｉＸｍＬ
ｎ（式中Ｌは中性配位子を表し、ｎは１〜４の整数を表
す。Ｘはアニオン性配位子を表し、ｍは１〜４の整数を
表す。ｎ及びｍは２以上の場合は異なった配位子の組み
合わせでも良い。）で表されるＮｉ（ＩＩ）錯体を用い
る前記窒素含有多環化合物を製造する方法、である。前
記適当な架橋基としては、具体的には、（イ）メチレン
基、エチレン基、イソプロピレン基、ジフェニルメチレ
ン基等のアルキレン基、（ロ）シリレン基、ジメチルシ
リレン基、ジシリレン基、テトラメチルジシリレン等の
シリレン基、（ハ）ゲルマニウム、リン、窒素、ホウ
素、アルミニウムを含む炭素数１〜３０、好ましくは１
〜２０、の炭化水素基である。好ましくは、アルキレン
基、シリレン基等を挙げることができる。

【００１１】

【本発明の実施の態様】本発明について詳細に説明す
る。本発明の方法は下記の式（１）で表される。Ｎｉ
（ＩＩ）錯体を使用することにより、電子供与性基、例
えばアルキル、アルコキシ等及び電子吸引（求電子）基
を有するアルキンと反応しうる特徴を有する。前記反応
の溶媒としては非プロトン溶媒、例えばテトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）が使用され、室温下において反応を進行
させることができる。

【００１２】

【化７】

【００１３】

【実施例】実施例１表１に示すジルコナシクロペンタジェン化合物及びアル
キン類を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中、ＮｉＢｒ
₂（ＰＰｈ₃）₂の存在下で室温で１時間反応させて表中
に示すイソキノリン類（３ｏ−３ｒ）テトラヒドロイソ
キノリン（３ｓ、３ｔ）及びベンゾパーヒドロアゼピン
（３ｕ）を、表中に示す収率で得た。

【００１４】

【表１】

【００１５】前記化合物のＮＭＲのデータを以下に示
す。例１の化合物；N-Benzyl-4，5，6，7-tetraethylisoind
oline（3o）．無色、油状．GC収率：88％．単離収率：7
0％．¹ HNMR（C₆D₆，Me₄Si）δ 0.98（t，J＝7．6Hz，6H），
1．12（t，J＝7．SHz，6H），2．37（q，J＝7．6Hz，4
H），2．61（q，J＝：7．5Hz，4H），3．82（s，2H），
3．93（s，4H），7．1−7．6（m，5H）；¹³CNMR（C
₆D₆，Me₄Si）δ 15．23（2C），16．57（2C），22．01
（2C），23．71（2C），58．90（2C），60．79，127．2
7，128．73（2C），128．81（2C），134．17（2C），13
7．28（2C），138．30（2C），140．51；HRMS C₂₃H₃₁N
計算値321．2455，実測321．2453．

【００１６】例２の化合物 N-Butyl-4，5，6，7-tetraethylisoindoline（3p）．無
色、油状．GC収率：92％．単離収率：68％．¹ HNMR（C₆D₆，Me₄Si）δ 0．96（t，J＝7．3Hz，3H），
1．06（t，J＝7．6Hz，6H），1.14（t，J＝7．5Hz，6
H），1．35−1．48（m，2H），1．5O−1．65（m，2
H），2．47（q，J＝7．6Hz，4H），2．63（q，J＝7．5H
z，4H），2．65（t，J＝7．3Hz，2H），3．92（s，4
H）；¹³C NMR（C₆D₆，Me₄Si）δ 14．10，14．99（2
C），16．35（2C），20．71，21．79（2C），23．54（2
C），31．32，56．12，58．74（2C），133．83（2C），
137．01（2C），138．02 （2C）；HRMS C₂₀H₃₃N 計算値 287．2611，実測値 28
7．2619．

【００１７】例３の化合物N-Butyl-5-carboxymethyl-6-
Phenyl-4，7-diethylisoindoline（3q）．無色、油状．
GC収率：90％．単離収率：66％．¹ HNMR（C₆D₆，Me₄Si）δ 0．72（t，J＝7．1Hz，3H），
0．84（t，J＝7．6Hz，3H），0.98（t，J＝7．3Hz，3
H），1．21（t，J＝7．6Hz，3H），1．40−1．50（m,2
H），1．50−1．65（m，2H），2．30（q，J＝7．4Hz，2
H），2．60（q，J＝7．4Hz，2H），2．65（t，J＝＝7．
2Hz，2H），3．82（q，J＝7．1Hz，2H），3．90（s，2
H），3．92（s，2H），6．95−7．25（m，3H）7．25−
7．45（m，2H);¹³C NMR（C₆D₆，Me₄Si）δ13．80，14．
32，14．67，15．17，20．87，23．95，24．94，31．5
2，56．10，58．33，58．71，60．28，127．15，127．7
9（2C），130．45（2C），132．57，134．24，134．3
7，138．33，138．97，139．99，140．61，169．43；HR
MS C₂₅H₃₃O2N 計算値 379．25l0，実測値 379．2511．

【００１８】例４の化合物 N-Butyl-5，6-diphenyl-4，7-diethylisoindoline（3
r）．無色、油状．GC収率：78％．単離収率：60％．¹ H NMR（C₆D₆，Me₄Si）δ0．94（t，J＝7．5Hz，6H），
1．00（t，J＝7．3Hz，3H），1．45−1．55（m，2H），
1．55−1．65（m，2H），2．40（q，J＝7．4Hz，4H），
2．70（t，J＝7．2Hz，2H），4．03（s，4H），6．80−
7．20（m，10H）；¹³C NMR（C₆D₆，Me₄Si）δ14．35，1
4．96（2C），20．94，24．68（2C），31．60，56．3
0，58．93（2C），126．19（2C），127．5l（4C），13
0．86（4C），133．94（2C），138．71（2C），140．50
（2C），141．40（2C）；HRMS C₂₈H₃₃N 計算値 383．26
11，実測値 fund 383．2614．

【００１９】例５の化合物 N-Butyl-1，2，3，4-tetrahydro-6，7，8-triethyl-5-m
ethylisoquinoline（3s）．無色、油状．GC収率：78
％．単離収率：65％．¹ HNMR（C₆D₆，Me₄Si））δ0．94（t，J＝7．4Hz，3
H），1．09（t，J＝7．46Hz，3H），1．11（t，J＝7．5
Hz，3H），1．15（t，J＝7．5 Hz，3H），1．3−1．48
（m，2H），1．5−1．65（m，2H），2．03（s，3H），
2．44（t，J＝7．2Hz，4H），2．48−2．58（m．4H），
2．61−2．68（m，4H），3．64（s，2H）；¹³C NMR（C₆
D₆，Me₄Si）δ14．33，14．74，15．07，15．27，16．4
3，21．00，21．56，22．26，22．92，29．14，29．9
9，5l．33，55．43，58．74，131．17，131．71，131．
73，135．68，136．71，137．98；HRMS C₂₀H₃₃N 計算
値287．2611，実測値 287．2616．

【００２０】例６の化合物 N-Butyl-1，2，3，4-tetrahydro−6，7−dicarboxymeth
yl-8-ethyl-5-methylisoquinoline（3t）．黄色、油
状．GC収率：64%. 単離収率：55％．¹ H NMR（C₆D₆，Me₄Si）δ0．94（t，J＝7．3Hz，3H），
1．17（t，J＝7．5 Hz，3H），1．25−1．4（m，2H），
1．4−1．55（m，2H），2．09（s，3H），2．35（t，J
＝7．3Hz，3H），2．40（s，3H），2．59（q，J＝7．5H
z，2H），3．47（s，2H），3．56（s，3H），3．57
（s，3H）；¹³C NMR（C₆D₆，Me₄Si）δ14．28，15．0
1，16．01，20．89，22．81，28．50，29．76，50．1
9，5l．74（2C），54．48，58．23，130．50，131．1
8，132．67，136．06，136．59，137．00，169．21，16
9．23；HRMS C₂₀H₂₉0₄N 計算値 347．20947，実測値 34
7．2088．

【００２１】例７の化合物 6，7，8-Triethyl-10-methyl-3-benzoperhydroazepine
（3u）．黄色、油状．GC収率：66%. 単離収率：58％．¹ H NMR（C₆D₆，Me₄Si）δ0．92（t，J＝7．2 Hz，3
H），1．09（t，J＝7．5 Hz，6H），1．15（t，J＝7．5
Hz，6H），1．25−1．40（m，2H），1．4−1．5（m，2
H），2．30（t，J＝7．3 Hz，2H），2．5−2．55（m，4
H），2．64（q，J＝7．3Hz，4H），2．66（q，J＝7．4H
z，4H），2．9−3．0（m，4H）；¹³C NMR（C₆D₆，Me₄S
i）δ14．34，16．14（2C），16．31（2C），21．02，2
2．79（2C），23．07（2C），29．73，30．97（2C），5
6．05（2C），59．08，136．98（2C），137．27（2
C），139．38（2C）；HRMS C₂₂H₃₇N 計算値 315．2924
1，実測値 315．2917．

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、遷移金属錯体、特Ｎ
ｉ−錯体を用いて縮合メタラシクロペンタジェン類とア
ルキン類とを反応させることにより位置選択的(regiose
lective）に窒素含有縮合環化合物類を製造することが
できる、という優れた効果がもたらされる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C034 AB20 4C204 AB01 CB04 DB01 EB01 FB03 GB03 GB21 4H039 CA41 CH90

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（１）で表されるＮを環構成元素
とする化合物と一般式（２）で表されるアルキン類を遷
移金属錯体の存在下において、有機溶媒中において反応
させて一般式（３）で表される窒素含有縮合環化合物類
を製造する方法。【化１】（式中Ｍは前周期遷移金属を表す。Ｌはシクロペンタジ
エニル基、インデニル基、フルオレニル基、アズレニル
基、炭化水素オキシ基、アミド基、アセチルアセトナー
ト基、カルボキシ基、ホスフィン配位子、アミン配位
子、エーテル配位子、及びこれらが適当な架橋基により
連結した配位子を表し、ｎは１〜４の整数を表す。ｎが
２以上の場合には異なる配位子の組み合わせでもかまわ
ない。Ｒ１、及びＲ２は、それぞれ炭素数が１〜２０の
範囲の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、
芳香族基、シリル基、アルコキシ基、エステル基を表
す。Ｎを構成元素とする環は、４〜８員環である。）【化２】（Ｒ３及びＲ４は、前記Ｒ１及びＲ２と同義であり、そ
れぞれ炭素数が１〜２０の範囲の置換または非置換のア
ルキル基、アルケニル基、芳香族基、シリル基、アルコ
キシ基、エステル基を表す。）【化３】（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は前記と同じ）
【請求項２】遷移金属錯体として一般式ＮｉＸｍＬｎ
で表されるＮｉ（ＩＩ）錯体を用いることを特徴とする
請求項１に記載の窒素含有多環化合物を製造する方法。
（式中Ｌは中性配位子を表し、ｎは１〜４の整数を表
す。Ｘはアニオン性配位子を表し、ｍは１〜４の整数を
表す。ｎ及びｍは２以上の場合は異なった配位子の組み
合わせでも良い。）