JP2000336045A - ビアリール誘導体の製造方法 - Google Patents
ビアリール誘導体の製造方法Info
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Abstract
つ工業的生産スケールで実施可能なビアリール誘導体、
特に芳香環上にシアノ基、カルボニル基もしくは水酸基
を有する誘導体、または3環以上の多環化合物の製造方
法を提供することにある。 【解決手段】 芳香族ボロン酸、その誘導体または芳香
族ボロン酸無水物(以下、芳香族ボロン酸類と称する)
(A)とハロゲン化アリール、ハロゲン化ヘテロアリー
ル、フルオロアルキルスルホン酸アリールまたはフルオ
ロアルキルスルホン酸ヘテロアリール(以下、ハロゲン
化アリール類と称する)(B)を、必要により支持体物
質に坦持されることのある金属パラジウム触媒、ホスフ
ィン、ジケトンおよび第三アミンからなる群から選ばれ
るリガンド、および前記芳香族ボロン酸類(A)中のホ
ウ素原子の総モル数に対し等モル量以上の塩基(C)、
並びに相関移動触媒(D)の存在下、溶媒中でカップリ
ング反応させることを特徴とするビアリール誘導体の製
造方法。
Description
の中間体や液晶材料として有用なビアリール誘導体の新
規な製造方法に関する。
のモードとして、TN(捩じれネマチック )、STN(超捩
じれネマチック)およびTFT(薄膜トランシ゛スター)がある。こ
れらのモードには各種の液晶化合物が使用されている
が、それらの中でも特にビアリール骨格を有する化合物
が多く存在する(〈季刊化学総説No.22〉“液晶の
化学”、日本化学会編、学会出版センタ ー(199
4))。合成医薬品や農薬の原料としてもビアリール骨
格を有する化合物が種々製造されており、また天然にも
ビアリール骨格を持った生理活性物質が多く存在するこ
とが知られている(“医薬品の開発”、第1〜4巻、廣
川書店(1989)、“最新農薬データブック”、ソフ
トサイエンス社(1982))。
の2つに大別することができる。 1)入手容易なビアリール骨格を有する化合物を原料と
し、このものの環上あるいは側鎖上に目的とする置換基
を導入する方法。 2)アリール基同士をクロス(交差)カップリング反応
させる方法で、中でも有機部にアリール基を有する有機
金属化合物と同じく有機部にアリール基を有する有機ハ
ロゲン化合物のクロスカップリング反応が特に重要であ
る。
部がマグネシウム、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛
または錫から選ばれる金属である有機金属化合物と有機
ハロゲン化合物を遷移金属化合物触媒の存在下で処理す
るクロスカップリング反応が報告されている(J.Ch
em.Soc.Chem.Commun.,144(1
972)、J.Am.Chem.Soc.,94,43
74(1972) 、J.Org.Chem.,42,
1821(1977)、J.Chem.Soc.Che
m.Commun.,663(1977)、J.Or
g.Chem.,43,358(1978)、Acc.
Chem.Res.,15,340(1982)、J.
Chem.Soc.Chem.Commun.,596
(1972)、J.Am.Chem.Soc.,98,
6729(1976)、Am.Chem.Soc.,9
9,3168(1977)、Tetrahedron.
Lett.,1027(1978)、Chem.let
t., 301(1977)、J.Am.Chem.S
oc.,108,3033(1986)、J.Am.C
hem.Soc.,109,5478(1978)、
J.Org.Chem.,42,1821(197
7))。
香族ボロン酸を用い、これを有機ハロゲン化物とクロス
カップリング反応させて液晶分野に適した化合物を得る
努力が多くなされている(J.Chem. Soc.,
Perkin,II,2041(1989)、Mol.
Cryst.Liq.Cryst.,206,205
(1991)、Mol.Cryst.Liq.Crys
t.,195,221(1991)、Liq.Crys
t.,11,531(1992)、特開平3−1237
36号、特表平7−502751号、特開平7−165
717号、特開平7−206715号)。
属触媒の存在下でクロスカップリング反応を行うことを
基本としている。これらの方法によれば、比較的高い収
率で選択的に交差カップリング反応生成物を得ることが
できるが、工業的に実施するにはさらに効率的かつ経済
的な方法が求められている。その理由は、これらの従来
方法で使用されるパラジウム系遷移金属触媒は合成化学
的に有用な単離された0価のパラジウム錯体ではなく、
殆どが第三級ホスフィンを配位子とするパラジウム錯体
であるため、触媒使用量の増大とこれに伴う費用の増加
が避けられず、このことがこれらのプロセスを工業的生
産スケールのレベルへ変換させる際の障害となっていた
からである。
従来技術の欠点を克服し、触媒使用量の増大を伴うこと
なく、効率的かつ工業的生産スケールで実施可能なビア
リール誘導体、特に芳香環上にシアノ基、カルボニル基
もしくは水酸基を有する誘導体、または3環以上の多環
化合物の製造方法を提供することにある。
め、本発明は以下を構成とする。 (1) 芳香族ボロン酸、その誘導体または芳香族ボロ
ン酸無水物(以下、芳香族ボロン酸類と称する)(A)
とハロゲン化アリール、ハロゲン化ヘテロアリール、フ
ルオロアルキルスルホン酸アリールまたはフルオロアル
キルスルホン酸ヘテロアリール(以下、ハロゲン化アリ
ール類と称する)(B)を、必要により支持体物質に坦
持されることのある金属パラジウム触媒、ホスフィン、
ジケトンおよび第三アミンからなる群から選ばれるリガ
ンド、塩基(C)、および相関移動触媒(D)の存在
下、溶媒中でカップリング反応させることを特徴とする
ビアリール誘導体の製造方法。
一般式IIまたはIII
換もしくは少なくともFもしくはClで置換されること
のある炭素原子数1〜12個のそれぞれアルキル、アル
コキシまたはアルケニル基を示し、これらの基中の1個
あるいはそれ以上のCH2基は互いに独立してO、S、
CO、COO、OCOまたはOCOOで置換されていて
もよいが、その際酸素原子が直接互いに結合することは
なく;R3およびR4は互いに独立して水素原子、メチル
基、エチル基、n−プロピル基またはi−プロピル基を
示し;環A1はその中の1個またはそれ以上の非隣接の
CH2基がOまたはSで置換されていてもよいトランス
−1,4−シクロヘキシレン基、環上の1乃至3個の水
素原子がFまたはClで置換されていてもよく、また環
中の1個あるいは2個のCH基がNまたはOで置換され
ていてもよい1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘ
キセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]−オク
チレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン
−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−
ジイル基または1,2,3,4−テトラヒドロナフタレ
ン−2,6−ジイル基を示し;X1,X2,X3およびX4
は互いに独立してR1と同一の基、CN、NCS、Fま
たはClを示し;Z1は、COO、OCO、CH2O、O
CH2、CH2CH2、CH2CH2CH2CH2、CH=C
HCH2CH2、CH2CH2CH=CH、CH=CH、C
≡Cまたは単結合を示し;l は0、1または2であ
る。)で表される化合物であり、前記ハロゲン化アリー
ル類(B)が、一般式IV
少なくともハロゲン原子で置換されることのある炭素原
子数1〜12個のそれぞれアルキル、アルコキシまたは
アルケニル基、CN、NCS、FまたはClを示し;Y
はCl、Br、I、トルエンスルホニルオキシ基、メタ
ンスルホニルオキシ基またはトリフルオロメタンスルホ
ニルオキシ基を示し;環A2およびA3は、互いに独立し
てその中の1個またはそれ以上の非隣接のCH2基がO
またはSで置換されていてもよいトランス−1,4−シ
クロヘキシレン基、環上の1乃至3個の水素原子がFま
たはClで置換されていてもよく、また環中の1個ある
いは2個のCH基がNまたはOで置換されていてもよい
1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン
基、1,4−ビシクロ[2.2.2]−オクチレン基、
ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−
ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基ま
たは1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6
−ジイル基を示し;Z2はCOO、OCO、CH2O、O
CH2、CH2CH2、CH2CH2CH2CH2、CH=C
HCH2CH2、CH2CH2CH=CH、CH=CH、C
≡Cまたは単結合を示し;mおよびnは互いに独立して
0、1または2である。)で表される化合物であり、カ
ップリング反応生成物が、一般式 I
3、X1、X2、X3、X4、Z1、Z2、l、mおよびn
は、一般式IIまたはIIIで示されるものと同一であ
る。)で表される化合物である(1)に記載のビアリー
ル誘導体の製造方法。 (3) リガンドの存在量が、ハロゲン化アリール類
(B)を基準として0.01〜2.0モル%である
(1)または(2)に記載のビアリール誘導体の製造方
法。 (4) 塩基(C)が、アルカリ金属水酸化物、アルカ
リ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アリカリ土
類金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属
酢酸塩、アルカリ土類金属酢酸塩、アルカリ金属アルコ
キシド、アルカリ土類金属アルコキシド、第一アミン、
第二アミン、および第三アミンからなる群から選ばれる
少なくとも1種の化合物である(1)〜(3)の何れか
1項に記載のビアリール誘導体の製造方法。 (5) 塩基(C)の存在量が、ハロゲン化アリール類
(B)を基準として100〜500モル%である(1)
〜(4)の何れか1項に記載のビアリール誘導体の製造
方法。 (6) 相関移動触媒(D)が、4級アンモニュウム
塩、ホスホニュウム塩、アミン、クラウンエーテルおよ
びクリプタンドからなる群から選ばれる少なくとも1種
の化合物である(1)〜(5)の何れか1項に記載のビ
アリール誘導体の製造方法。 (7) 相関移動触媒(D)の存在量が、芳香族ボロン
酸類(A)を基準として10〜100モル%である
(6)に記載のビアリール誘導体の製造方法。 (8)金属パラジウム触媒が、粉末状パラジウムまたは
0.5〜20重量%のパラジウム含量を有するそれぞれ
活性炭坦持パラジウム、酸化アルミニウム坦持パラジウ
ム、炭酸バリウム坦持パラジウム、硫酸バリウム坦持パ
ラジウムもしくは炭酸カルシウム坦持パラジウムである
(1)〜(7)の何れか1項に記載のビアリール誘導体
の製造方法。 (9)金属パラジウム触媒の存在量が、芳香族ボロン酸
類(A)を基準として0.0001〜0.0005モル
%である(1)〜(8)の何れか1項に記載のビアリー
ル誘導体の製造方法。
が参照される通りであるが、用いられる出発原料のうち
芳香族ボロン酸類(A)については一般式IIで表される
芳香族ボロン酸もしくはその誘導体または一般式IIIで
表される芳香族ボロン酸無水物を、またハロゲン化アリ
ール類(B)については一般式IVで表される化合物をそ
れぞれ好適例として挙げることができる。本発明に係る
反応式を上記好適出発原料を例にとって示すと次のよう
になる。
3、X1,X2,X3、X4、Z1、Z2、l、mおよびnは前記
と同一の意味を有する。)
れる芳香族ボロン酸の例として好ましくは次の化合物群
を挙げることができる。
る。)
ganometallics,1984,3,1261
やSynt.Commun.,1981,11,513
に従って容易に合成することができる。一般式IIで表さ
れる芳香族ボロン酸誘導体の例としては、好ましくは上
記芳香族ボロン酸に対応するボロン酸エステル、例えば
ボロン酸のジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−
n−プロピルエステルもしくはジ−i−プロピルエステ
ル等を、また一般式IIIで表される芳香族ボロン酸無水
物の例としては、好ましくは一般式IIIに示すような三
量化した芳香族ボロン酸無水物をそれぞれ挙げることが
できる。
ール類(B)については前記した通り一般式IVで表され
る化合物を好適例として示すことができるが、より具体
的な例として次の化合物群を挙げることができる。
味を有る。)
ゲン化アリール類(B)のカップリング反応を4つの添
加成分と溶媒の存在下で行うことを特徴とするものであ
る。上記添加4成分のうち1つは相関移動触媒(D)で
あり、その例として一般に4級アンモニュウム塩、4級
ホスホニューム塩、アミン、アミンオキシド、ピリジニ
ュウム塩、クラウンエーテル、クリプタンド、鎖状ポリ
エーテルまたはホスホロアミド等を挙げることができる
が、経済的な面から考えて4級アンモニューム塩および
ピリジニュウム塩が特に好ましい。上記4級アンモニュ
ウム塩としては、好ましくはテトラメチルアンモニュウ
ムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニュウムクロリ
ド、ベンジルトリエチルアンモニュウムクロリド、ベン
ジルトリブチルアンモニュウムクロリド、テトラブチル
アンモニュウムブロミド、テトラブチルアンモニュウム
ハイドロゼンサルフェートまたはトリオクチルメチルア
ンモニュウムクロリド等を、またピリジニュウム塩とし
ては、好ましくはN-ラウリル ピリジニュウムクロリ
ド、N-ラウリル4−ピコリニュウムクロリド、N−ラウ
リル ピコリニュウムクロリドまたはN−ベンジル ピコ
リニュウムクロリドをそれぞれ挙げることができる。相
関移動触媒(D)の反応系における存在量は、芳香族ボ
ロン酸類(A)を基準として10〜100モル%、好ま
しくは10−50モル%が適する。
媒であり、その例として好ましくは粉末状パラジウムま
たは支持体物質に坦持された形の金属パラジウム触媒、
例えば活性炭坦持パラジウム、酸化アルミニウム坦持パ
ラジウム、炭酸バリウム坦持パラジウム、硫酸バリウム
坦持パラジウム、炭酸カルシウム坦持パラジウム、珪酸
アルミニウム坦持パラジウムまたはSiO2坦持パラジウム
を挙げることができるが、これらの中でも粉末状パラジ
ウム、活性炭坦持パラジウム、炭酸バリウム坦持パラジ
ウムおよび硫酸バリウム坦持パラジウムが特に好まし
い。なお、支持体物質に坦持された形の金属パラジウム
触媒の場合には、該触媒はパラジウムを0.5〜20重
量%含有するものであることが好ましい。金属パラジウ
ム触媒の反応系における存在量は従来の1/100以下
でよく、一般に芳香族ボロン酸類(A)を基準として
0.0001〜0.0005モル%であればよい。
としてトリアルキルホスフィン、トリシクロアルキルホ
スフィンまたはトリアリールホスフィン等のホスフィン
類、アセチルアセトンやオクタフルオロアセチルアセト
ン等のジケトン類並びにトリメチルアミン、トリエチル
アミン、トリ−n−プロピルアミンおよびトリイソプロ
ピルアミン等の第三アミン類を挙げることができる。な
お、上記のホスフィン類はリン原子上の3つの置換基が
同一でも異なっていてもよく、キラルでもアキラルでも
よく、1種以上のリガンドが複数のホスフィンのリン群
を結合していてもよく、さらにこの結合の一部が1種以
上の金属原子のものであってもよい。ホスフィン類の例
として、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィ
ン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホス
フィン、トリトルイルホスフィン、トリス(4−ジメチ
ルアミノフェニル)ホスフィン、ビス(ジフェニルホス
フィノ)メタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プ
ロパンまたは1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)
フェロセン等を挙げることができる。
トン類が好ましいが、中でもホスフィン類のトリフェニ
ルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)
エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパ
ンおよび1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェ
ロセンが好ましく、この中でもトリフェニルホスフィン
が特に好ましい。リガンドの反応系における存在量は、
ハロゲン化アリール類(B)を基準として0.01〜
2.0モル%、好ましくは0.02〜15モル%、さら
に好ましくは0.02〜10モル%の割合で使用され
る。必要に応じて、2種以上のリガンドの混合物を使用
することもできる。
例としてアルカリ金属またはアルカリ土類金属のそれぞ
れ水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、酢酸塩もしくはアル
コキシド、第一アミン、第二アミンまたは第三アミンを
挙げることができるが、これらの中でもアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属のそれぞれ水酸化物、炭酸塩また
は炭酸水素塩が好ましく、さらに好ましくアルカリ金属
水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム等のアルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属炭酸水素
塩である。塩基(C)の反応系における存在量は、ハロ
ゲン化アリール類(B)を基準として100〜500モ
ル%が好ましい。
性である限り公知のものが広く適する。その例としてメ
タノール、エタノールまたはプロパノールのような低級
アルコール類、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラ
ン、ジグライムまたはトリグライム等のようなエーテル
類、N−メチル−2−ピロリドン等のようなアミド類、
ベンゼン、トルエンまたはキシレンのような芳香族炭化
水素類、アルコール/水(95/5)のようなに少量の
水を含む低級アルコール類、芳香族炭化水素/水、アミ
ド/水もしくはアミド/アルコールなどのような混合溶
媒または3種以上の混合溶媒等を挙げることができる
が、ジメトキシエタン、エタノール、ジメチルホルムア
ミド、トルエン/エタノール、ジメトキシエタン/水、
またはトルエン/水が好ましく、特にトルエン/エタノ
ール(5/95)、トルエンまたはジメトキシエタン/
水が好ましい。
の温度範囲下で実施でき、反応圧力および温度について
の臨界的制限は格別存在しない。好ましくは還流温度下
で反応を実施し、反応終了後固体として得られるパラジ
ウム触媒を濾過によって分離し、その後抽出、蒸留、再
結晶およびカラムクロマトグラフィー等の通常の手段を
適用することにより、一般式 I で表される目的化合物
例のビアリール誘導体を得ることができる。
ル誘導体はパラメ−タとしてR1(出発原料に係る一般
式IIまたはIIIにおけるものも同じ)とR2(出発原料
に係る一般式IVにおけるものも同じ)を有するが、こ
れらのうちR1はアルキル残基、アルコキシ残基、アル
キルオキシアルキル残基、ハロゲンで置換されたアルキ
ル残基、アルカノイルオキシ基またはアルケニル残基で
あって、それらの好ましい例としてそれぞれ以下を挙げ
ることができる。
ル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、2−ブチ
ル、2−ペンチル、2−ヘキシル、2−ヘプチル、2−
オクチル、2−ノニル、2−デシル、2−ウンデシル、
2−ドデシル、イソプロピル、イソブチル、tert−ブチ
ル、2−メチルペンチル、2−メチルヘキシル、2−メ
チルヘプチル、2−メチルオクチル、2−メチルノニ
ル、2−メチルデシル、2−メチルウンデシル、3−メ
チルペンチル、3−メチルヘキシル、3−メチルヘプチ
ル、3−メチルオクチル、3−メチルノニル、3−メチ
ルデシルまたは3−メチルウンデシル等の基、
ロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキ
シ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、
デシルオキシ、ウンデシルオキシ、2−ブトキシ、2−
ペンチルオキシ、2−ヘキシルオキシ、2−ヘプチルオ
キシ、2−オクチルオキシ、2−ノニルオキシ、2−デ
シルオキシ、2−ウンデシルオキシ、2−ドデシルオキ
シ、2−メチルブトキシ、4−メチルヘキシルオキシ、
5−メチルヘプチルオキシまたは6−メチルヘプチルオ
キシ等の基、
チル、メトキシエチル、メトキシプロピル、メトキシブ
チル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロ
ピル、エトキシブチル、プロポキシメチル、プロポキシ
エチル、プロポキシプロピルまたはプロポキシブチル等
の基、
ルオロメチル、トリフルオロメチル、ペルフルオロエチ
ル、ペルフルオロプロピル、ペルフルオロブチル、ペル
フルオロペンチル、ペルフルオロヘキシル、2−フルオ
ロヘキシル、3−フルオロプロピル、5−フルオロペン
チル、ジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、ペ
ルフルオロエトキシ、ペルフルオロプロポキシ、2−フ
ルオロヘキシルオキシ、2−フルオロヘプチルオキシ、
2−フルオロオクチルオキシ、2−フルオロヘキサノイ
ルオキシまたは2−フルオロヘプタノイルオキシ等の
基、
プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、ペンタノイル
オキシ、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオキシ、オ
クタノイルオキシ、ノナノイルオキシ、デカノイルオキ
シ、ウンデカノイルオキシまたはドデカノイルオキシ等
の基、
ル、1E−ブテニル、1E−ペンテニル、1E−ヘキセ
ニル、1E−ヘプテニル、1E−オクテニル、アリル、
2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニル、2−
ヘプテニル、2−オクテニル、3−ブテニル、3E−ペ
ンテニル、3E−ヘキセニル、3E−ヘプテニル、3E
−オクテニル、4−ペンテニル、4Z−ヘキセニル、4
Z−ヘプテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニルまた
は7−オクテニル等の基(E,Zは二重結合の立体配置
を示す。)。
基、アルキルオキシアルキル残基、ハロゲンで置換され
たアルキル残基、アルカノイルオキシ基またはアルケニ
ル残基であって、それらの好ましい例としてそれぞれ以
下を挙げることができる。
ル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、2−ブチ
ル、2−ペンチル、2−ヘキシル、2−ヘプチル、2−
オクチル、2−ノニル、2−デシル、2−ウンデシル、
2−ドデシル、イソプロピル、イソブチル、tert−ブチ
ル、2−メチルペンチル、2−メチルヘキシル、2−メ
チルヘプチル、2−メチルオクチル、2−メチルノニ
ル、2−メチルデシル、2−メチルウンデシル、3−メ
チルペンチル、3−メチルヘキシル、3−メチルヘプチ
ル、3−メチルオクチル、3−メチルノニル、3−メチ
ルデシルまたは3−メチルウンデシル等の基、
ロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキ
シ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、
デシルオキシ、ウンデシルオキシ、2−ブトキシ、2−
ペンチルオキシ、2−ヘキシルオキシ、2−ヘプチルオ
キシ、2−オクチルオキシ、2−ノニルオキシ、2−デ
シルオキシ、2−ウンデシルオキシ、2−ドデシルオキ
シ、2−メチルブトキシ、4−メチルヘキシルオキシ、
5−メチルヘプチルオキシまたは6−メチルヘプチルオ
キシ等の基、
オロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、
クロロジフルオロメチル、クロロフルオロメチル、ペル
フルオロエチル、ペルフルオロプロピル、ペルフルオロ
ブチル、ペルフルオロペンチル、ペルフルオロヘキシ
ル、2−フルオロヘキシル、3−フルオロプロピル、5
−フルオロペンチル、フルオロメトキシ、ジフルオロメ
トキシ、クロロフルオロメトキシ、クロロジフルオロメ
トキシ、トリフルオロメトキシ、ペルフルオロエトキ
シ、ペルフルオロプロポキシ、2−フルオロヘキシルオ
キシ、2−フルオロヘプチルオキシ、2−フルオロオク
チルオキシ、2−フルオロヘキサノイルオキシまたは2
−フルオロヘプタノイルオキシ等の基、
ル、1E−ブテニル、1E−ペンテニル、1E−ヘキセ
ニル、1E−ヘプテニル、1E−オクテニル、アリル、
2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニル、2−
ヘプテニル、2−オクテニル、3−ブテニル、3E−ペ
ンテニル、3E−ヘキセニル、3E−ヘプテニル、3E
−オクテニル、4−ペンテニル、4Z−ヘキセニル、4
Z−ヘプテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニルまた
は7−オクテニル等の基(E,Zは二重結合の立体配置
を示す。)。以上の他、CN,NCS,ClまたはFも
R2の好ましい置換基例として挙げることができる。
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。なお、各実施例において、相転移温度に係
るCri,CS,CN,SN,SI,NIは各々以下を
示す。 Cri:結晶−等方相転移温度 CS:結晶−スメクチック相転移温度 CN:結晶−ネマチック相転移温度 SN:スメクチック相−ネマチック相転移温度 SI:スメクチック相−等方相転移温度 NI:ネマチック−等方相転移温度
れる4−シアノフェニルボロン酸13.4g(0.1mol)と 4
−ペンチルブロモベンゼン22.7g(0.1mol)をトルエン2
0mlおよび95%エチルアルコール20mlに溶解し、この溶液
に炭酸カリウム27.6g(0.2mol)、5% Pd/C 21.28mg(0.
01mmol)およびテトラブチルアンモニュウムブロミド9.
67g(0.03mol)を加え、得られた混合物を8時間、還流
下に反応させた。冷却後触媒と炭酸カリウムを濾別し、
濾液を水にて中性になるまで洗浄した後、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥させた。トルエンを減圧下に留去し、得
られた残分をシリカゲルを用いるカラムクロマトグラフ
ィー(展開溶媒:ヘプタン)にて精製した。精製液を薄
層クロマトグラフィーに付して目的のスポットを示す留
出液を集め、減圧下にヘプタンを留去した後、得られた
残分を50mlのエチルアルコールから2回再結晶を行い、
21.2g(85.0%)の標題化合物を得た。 CN:22.1℃,NI:35.2℃
ルの製造 4−ペンチルフェニルボロン酸14.9g(0.1mol)と 2−フ
ルオロ−4−ブロモベンゾニトリル18.8g(0.1mol)を
ジメトキシエタン50mlに溶解し、この混合液に炭酸カリ
ウム27.6g(0.2mol)、5%Pd/C 21.28mg(0.01mmol)、
トリフェニルホスフィン10.27mg(0.04mmol)およびテ
トラブチルアンモニュウムクロリド8.34g(0.03mol)を
加え、得られた混合物を8時間、還流下に反応させた。
冷却後触媒と炭酸カリウムを濾別し、濾液にトルエン10
0mlを加えた後水にて中性になるまで洗浄し、その後無
水硫酸マグネシウムで乾燥させた。トルエンを減圧下に
留去し、得られた残分をシリカゲルを用いるカラムクロ
マトグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)にて精製した。
精製液を薄層クロマトグラフィーに付して目的のスポッ
トを示す留出液を集め、減圧下にヘプタンを留去しした
後、得られた残分を50mlのヘキサンから2回再結晶を行
い、24.3g(73.0%)の標題化合物を得た。Cri:−5℃
−シアノビフェニルの製造 4−シアノフェニルボロン酸13.4g(0.1mol)と 4−
(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ブロモベン
ゼン30.9g(0.1mol)をトルエン30mlおよび95%エチルア
ルコール20mlに溶解し、この混合液に炭酸カリウム27.6
g(0.2mol)、10%Pd/C 10.64mg(0.01mmol)およびベン
ジルトリメチルアンモニュウムクロリド5.57g(0.03mo
l)を加え、得られた混合物を8時間、還流下に反応さ
せた。冷却後触媒と炭酸カリウムを濾別し、濾液を水に
て中性になるまで洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで
乾燥させた。トルエンを減圧下に留去し、得られた残分
をシリカゲルを用いるカラムクロマトグラフィー(展開
溶媒:ヘプタン)にて精製した。精製液を薄層クロマト
グラフィーに付して目的のスポットを示す留出液を集
め、減圧下にヘプタンを留去した後、得られた残分を50
mlの酢酸エチルから2回再結晶を行い、25.8g(78.0%)の
標題化合物を得た。 CN:94℃,NI:219℃
−シアノビフェニルの製造 3−シアノフェニルボロン酸13.4g(0.1mol)と 4−
(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ブロモベン
ゼン30.9g(0.1mol)をトルエン30mlおよび95%エチルア
ルコール20mlに溶解し、この混合液に炭酸カリウム27.6
g(0.2mol)、10%Pd/C10.64mg(0.01mmol)およびベン
ジルトリエチルアンモニュウムクロリド6.83g(0.03mo
l)を加え、得られた混合物を8時間、還流下に反応さ
せた。冷却後触媒と炭酸カリウムを濾別し、濾液を水に
て中性になるまで洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで
乾燥させた。トルエンを減圧下に留去し、得られた残分
をシリカゲルを用いるカラムクロマトグラフィー(展開
溶媒:ヘプタン)にて精製した。精製液を薄層クロマト
グラフィーに付して目的のスポットを示す留出液を集
め、減圧下にヘプタンを留去した後、得られた残分を50
mlの酢酸エチルから2回再結晶を行い、25.8g(78.0%)
の標題化合物を得た。 Cri:69.0℃
ンチル−4’−ブロモビフェニル30.3g(0.1mol)をジ
グライム50mlに溶解し、この混合液に炭酸カリウム27.6
g(0.2mol)、10%Pd/C10.64mg (0.01mmol)およびベン
ジルトリブチルアンモニュウムクロリド9.36g(0.03mo
l)を加え、得られた混合物を10時間、還流下に反応
させた。冷却後触媒と炭酸カリウムを濾別し、濾液にト
ルエン100mlを加え後水にて中性になるまで洗浄し、そ
の後無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。トルエンを減
圧下に留去し、得られた残分をシリカゲルを用いるカラ
ムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)にて精製
した。精製液を薄層クロマトグラフィーに付して目的の
スポットを示す留出液を集め、減圧下にヘプタンを留去
した後、得られた残分を50mlのベンゼンから2回再結晶
を行い、23.4g(72.0%)の標題化合物を得た。 CN:129℃,NI:239℃
−エチルビフェニルの製造 4−エチルフェニルボロン酸14.9g(0.1mol)と4−
(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ブロモベン
ゼン30.9g(0.1mol)をジメトキシエタン50mlに溶解
し、この混合液に炭酸カリウム27.6g(0.2mol)、5%Pd/
C 21.28mg(0.01mmol)およびテトラブチルアンモニュ
ウムハイドロゼンサルフェート10.19g(0.03mol)を加
え、得られた混合物を4時間、還流下に反応させた。冷
却後触媒と炭酸カリウムを濾別し、濾液にトルエン100m
lを加えた後水にて中性になるまで洗浄し、その後無水
硫酸マグネシウムで乾燥させた。トルエンを減圧下に留
去し、得られた残分をシリカゲルを用いるカラムクロマ
トグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)にて精製した。精
製液を薄層クロマトグラフィーに付して目的のスポット
を示す留出液を集め、減圧下にヘプタンを留去した後、
得られた残分を50mlのヘキサンから2回再結晶を行い、
24.3g(73.0%)の標題化合物を得た。 CS:34℃,SN:146℃,NI:164℃
シクロヘキシル)ビフェニルの製造 3,4−ジフルオロフェニルボロン酸15.7g(0.1mol)
と4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ブロ
モベンゼン30.9g(0.1mol)をトルエン50mlに溶解し、
この混合液に炭酸カリウム27.6g(0.2mol)、5%Pd/C 2
1.28mg(0.01mmol)およびトリオクチルメチルアンモニ
ュウムクロリド 12.13g(0.03mol)を加え、得られた混
合物を8時間、還流下に反応させた。冷却後触媒と炭酸
カリウムを濾別し、濾液を水にて中性になるまで洗浄し
た後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。トルエンを
減圧下に留去し、得られた残分をシリカゲルを用いるカ
ラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)にて精
製した。薄層クロマトグラフィーにおいて目的物のスポ
ットを示す留出液を集めて減圧にてヘプタンを留去し、
得られた残分を50mlの酢酸エチルから2回再結晶を行
い、26.6g(78.0%)の標題化合物を得た。 CN:55℃,NI:108℃
ンチルシクロヘキシル)ビフェニルの製造 4−トリフルオロメトキシフェニルボロン酸20.1g(0.1m
ol)と4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)
ブロモベンゼン30.9g(0.1mol)をトルエン50ml に溶解
し、この混合物に炭酸カリウム27.6g(0.2mol)、5% Pd
/C 21.28mg(0.01mmol)、トリシクロヘキシルホスフィ
ン11.2mg(0.04mmol)、N-ラウリルピリジニュウムク
ロリド 8.52g(0.03mol)を加え、得られた混合物を4
時間、還流下に反応させた。冷却後に触媒及び炭酸カリ
ウムを濾過し、濾液を水にて中性になるまで洗浄した
後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。トルエンを減
圧下に留去し、得られた残分をシリカゲルを用いるカラ
ムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)にて精製
した。精製液を薄層クロマトグラフィーに付して目的物
のスポットを示す留出液を集め、減圧下にヘプタンを留
去し、得られた残分を50mlの酢酸エチルから2回再結晶
を行い、30.4g(78.0%)の標題化合物を得た。 CS:43℃,SN:128℃,NI:147℃
ンチルシクロヘキシル)ビフェニルの製造 3,4,5−トリフルオロフェニルボロン酸17.6g(0.1
mol)と4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシ
ル)ブロモベンゼン30.9g(0.1mol)をトルエン50ml お
よび95%エチルアルコール20mlに溶解し、この混合液に
炭酸カリウム27.6g(0.2mol)、10%Pd/C 10.64mg(0.01m
mol)およびN-ラウリル 4-ピコリニュウムクロリド 8.
97g(0.03mol)を加え、得られた混合物を8時間、還流
下に反応させた。冷却後触媒および炭酸カリウムを濾別
し、濾液を水にて中性になるまで洗浄した後、無水硫酸
マグネシウムで乾燥させた。トルエンを減圧下に留去
し、得られた残分をシリカゲルを用いるカラムクロマト
グラフィー(展開溶媒:ヘプタン)にて精製した。精製
液を薄層クロマトグラフィーに付して目的のスポットを
示す留出液を集め、減圧にてヘプタンを留去し、得られ
た残分を50mlの酢酸エチルから2回再結晶を行い、28.6
g(70.0%)の標題化合物を得た。 CN:30.4℃、NI:58℃
(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキ
シル]ビフェニルの製造 3,4,5−トリフルオロフェニルボロン酸17.6g(0.1m
ol)と 4−[トランス−4−(トランス−4−プロピル
シクロヘキシル)シクロヘキシル]ヨードベンゼン40.9
g(0.1mol)をトルエン50mlおよび95%エチルアルコール
20mlに溶解し、この混合液に炭酸カリウム27.6g(0.2mo
l)、5%Pd/C 21.28mg(0.01mmol)およびN-ベンジルピ
コリニュウムクロリド6.92g(0.03mol)を加え、得られ
た混合物を8時間、還流下に反応させた。冷却後触媒お
よび炭酸カリウムを濾別し、濾液を水にて中性になるま
で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ト
ルエンを減圧下に留去し、得られた残分をシリカゲルを
用いるカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタ
ン)にて精製した。精製液を薄層クロマトグラフィーに
付して目的のスポットを示す留出液を集め、減圧下にヘ
プタンを留去し、得られた残分を50mlのベンゼンから2
回再結晶を行い、28.9g(70.0%)の標題化合物を得た。 CN:105.8℃、NI:>250℃
シクロヘキシル)フェニル]ピリミジンの製造 4−[4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)
フェニル]ボロン酸25.0g(0.1mol)と2−クロロ−5
−エチルピリミジン15.0g(0.105mol)をトルエン50ml
及び95%エチルアルコール20mlに溶解し、この混合液に
炭酸カリウム27.6g(0.2mol)、5%Pd/C 21.28mg(0.01m
mol)およびテトラブチルアンモニュウムブロミド9.67g
(0.03mol)を加え、得られた混合物を6時間、還流下
に反応させた。冷却後触媒および炭酸カリウムを濾別
し、水にて中性になるまで洗浄した後、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥させた。トルエンを減圧下に留去し、得ら
れた残分をシリカゲルを用いるカラムクロマトグラフィ
ー(展開溶媒:ヘプタン)にて精製した。精製液を薄層
クロマトグラフィーに付して目的のスポットを示す留出
液を集め、減圧下にヘプタンを留去し、得られた残分を
50mlの酢酸エチルから2回再結晶を行い、24.6g(80.0
%)の標題化合物を得た。 CN:109.0℃、NI:186.5℃
の製造 4−エチルフェニルボロン酸14.9g(0.1mol)と2−ク
ロロ−5−エチルピリジ ン14.9g(0.105mol)をトルエ
ン50mlに溶解し、この混合液に炭酸カリウム27.6g(0.2
mol)、5%Pd/C 21.28mg(0.01mmol)およびテトラブチ
ルアンモニュウムクロリド 8.34g(0.03mol)を加え、
得られた混合物を6時間、還流下に反応させた。冷却後
触媒および炭酸カリウムを濾別し、水にて中性になるま
で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ト
ルエンを減圧下に留去し、得られた残分をシリカゲルを
用いるカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタ
ン)にて精製した。精製液を薄層クロマトグラフィーに
に付して目的のスポットを示す留出液を集め、減圧にて
ヘプタンを留去し、得られた残分を50mlのメタノールか
ら2回再結晶を行い、14.5g(69.0%)の標題化合物を得
た。 Cri:39.5℃
製造 4−ブトキシフェニルボロン酸19.3g(0.1mol)と5−
クロロ−2−ブチルピリジン16.9g(0.1mol)をジメチ
ルホルムアミド50mlに溶解し、この混合物に炭酸カリウ
ム27.6g(0.2mol)、10% Pd/C 10.64mg(0.01mmol)、
ベンジルトリメチルアンモニュウムクロリド5.57g(0.0
3mol)を加え、得られた混合物を6時間、還流下に反応
させた。冷却後に触媒及び炭酸カリウムを濾過し、水に
て中性まで洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ
た。トルエンを減圧下に留去し、得られた残分を、ヘプ
タンを展開溶媒とし、シリカゲルを用いるカラムクロマ
トグラフィーにて精製した。薄層クロマトグラフィーに
おいて目的のスポットを示す留出液を集めて減圧にてヘ
プタンを留去し、得られた残分を50mlのメタノールから
2回再結晶を行い、19.5g(69.0%)の標題化合物を得
た。 CS:48℃,SI:88℃
ード安息香酸24.7g(0.1mol)をトルエン20mlおよび95%
エチルアルコール20mlに溶解し、この混合液に炭酸カリ
ウム27.6g(0.2mol)、5%Pd/C (0.01mmol)およびテト
ラブチルアンモニュウムブロミド9.67g(0.03mol)を加
え、得られた混合物を10時間、還流下に反応させた。
冷却後2N塩酸水溶液20mlを加え、撹袢した後にトルエ
ン層を分離した。トルエン層を水にて中性になるまで洗
浄し、その後無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。トル
エンを減圧下に留去し、得られた残分を100mlの酢酸か
ら2回再結晶を行い、22.78g(85.0%)の標題化合物を
得た。 CS:176℃、SN:243℃、NI:268℃
価な触媒の使用量の増大を伴うことなく、効率的かつ工
業的生産スケールで医薬、農薬、それらの中間体や液晶
材料として有用なビアリール誘導体、特に芳香環上にシ
アノ基、カルボニル基もしくは水酸基を有する誘導体、
または3環以上の多環化合物を製造することが可能とな
り、産業上利するところは極めて大きいと言える。
Claims (9)
- 【請求項1】芳香族ボロン酸、その誘導体または芳香族
ボロン酸無水物(以下、芳香族ボロン酸類と称する)
(A)とハロゲン化アリール、ハロゲン化ヘテロアリー
ル、フルオロアルキルスルホン酸アリールまたはフルオ
ロアルキルスルホン酸ヘテロアリール(以下、ハロゲン
化アリール類と称する)(B)を、必要により支持体物
質に坦持されることのある金属パラジウム触媒、ホスフ
ィン、ジケトンおよび第三アミンからなる群から選ばれ
るリガンド、塩基(C)、および相関移動触媒(D)の
存在下、溶媒中でカップリング反応させることを特徴と
するビアリール誘導体の製造方法。 - 【請求項2】前記芳香族ボロン酸類(A)が、一般式II
またはIII 【化1】 【化2】 (式中、R1はF、Cl、水素原子、非置換もしくは少な
くともFもしくはClで置換されることのある炭素原子
数1〜12個のそれぞれアルキル、アルコキシまたはア
ルケニル基を示し、これらの基中の1個あるいはそれ以
上のCH2基は互いに独立してO、S、CO、COO、
OCOまたはOCOOで置換されていてもよいが、その
際酸素原子が直接互いに結合することはなく;R3およ
びR4は互いに独立して水素原子、メチル基、エチル
基、n−プロピル基またはi−プロピル基を示し;環A
1はその中の1個またはそれ以上の非隣接のCH2基がO
またはSで置換されていてもよいトランス−1,4−シ
クロヘキシレン基、環上の1乃至3個の水素原子がFま
たはClで置換されていてもよく、また環中の1個ある
いは2個のCH基がNまたはOで置換されていてもよい
1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン
基、1,4−ビシクロ[2.2.2]−オクチレン基、
ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−
ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基ま
たは1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6
−ジイル基を示し;X1,X2,X3およびX4は互いに独
立してR1と同一の基、CN、NCS、FまたはClを
示し;Z1は、COO、OCO、CH2O、OCH2、C
H2CH2、CH2CH2CH2CH2、CH=CHCH2C
H2、CH2CH2CH=CH、CH=CH、C≡Cまた
は単結合を示し;l は0、1または2である。)で表
される化合物であり、前記ハロゲン化アリール類(B)
が、一般式IV 【化3】 (式中、R2は水素原子、非置換もしくは少なくともハ
ロゲン原子で置換されることのある炭素原子数1〜12
個のそれぞれアルキル、アルコキシまたはアルケニル
基、CN、NCS、FまたはClを示し;YはCl、B
r、I、トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニ
ルオキシ基またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ
基を示し;環A2およびA3は、互いに独立してその中の
1個またはそれ以上の非隣接のCH2基がOまたはSで
置換されていてもよいトランス−1,4−シクロヘキシ
レン基、環上の1乃至3個の水素原子がFまたはClで
置換されていてもよく、また環中の1個あるいは2個の
CH基がNまたはOで置換されていてもよい1,4−フ
ェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−
ビシクロ[2.2.2]−オクチレン基、ピペリジン−
1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デ
カヒドロナフタレン−2,6−ジイル基または1,2,
3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基を
示し;Z2はCOO、OCO、CH2O、OCH2、CH2
CH2、CH2CH2CH2CH2、CH=CHCH2C
H2、CH2CH2CH=CH、CH=CH、C≡Cまた
は単結合を示し;mおよびnは互いに独立して0、1ま
たは2である。)で表される化合物であり、カップリン
グ反応生成物が、一般式 I 【化4】 (式中、R1、R2、環A1、環A2、環A3、X1、X2、
X3、X4、Z1、Z2、l、mおよびnは、一般式IIまた
はIIIで示されるものと同一である。)で表される化合
物である請求項1に記載のビアリール誘導体の製造方
法。 - 【請求項3】リガンドの存在量が、ハロゲン化アリール
類(B)を基準として0.01〜2.0モル%である請
求項1または2に記載のビアリール誘導体の製造方法。 - 【請求項4】塩基(C)が、アルカリ金属水酸化物、ア
ルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アリカ
リ土類金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ
金属酢酸塩、アルカリ土類金属酢酸塩、アルカリ金属ア
ルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、第一アミ
ン、第二アミン、および第三アミンからなる群から選ば
れる少なくとも1種の化合物である請求項1〜3の何れ
か1項に記載のビアリール誘導体の製造方法。 - 【請求項5】塩基(C)の存在量が、ハロゲン化アリー
ル類(B)を基準として100〜500モル%である請
求項1項〜4の何れか1項に記載のビアリール誘導体の
製造方法。 - 【請求項6】相関移動触媒(D)が、4級アンモニュウ
ム塩、ホスホニュウム塩、アミン、クラウンエーテルお
よびクリプタンドからなる群から選ばれる少なくとも1
種の化合物である請求項1〜5の何れか1項に記載のビ
アリール誘導体の製造方法。 - 【請求項7】相関移動触媒(D)の存在量が、芳香族ボ
ロン酸類(A)を基準として10〜100モル%である
請求項6に記載のビアリール誘導体の製造方法。 - 【請求項8】金属パラジウム触媒が、粉末状パラジウム
または0.5〜20重量%のパラジウム含量を有するそ
れぞれ活性炭坦持パラジウム、酸化アルミニウム坦持パ
ラジウム、炭酸バリウム坦持パラジウム、硫酸バリウム
坦持パラジウムもしくは炭酸カルシウム坦持パラジウム
である請求項1〜7の何れか1項に記載のビアリール誘
導体の製造方法。 - 【請求項9】金属パラジウム触媒の存在量が、芳香族ボ
ロン酸類(A)を基準として0.0001〜0.000
5モル%である請求項1〜8の何れか1項に記載のビア
リール誘導体の製造方法。
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JP14856499A JP4507294B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | ビアリール誘導体の製造方法 |
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