JP2001011046A - N−アリールアゾールの製造方法 - Google Patents
N−アリールアゾールの製造方法Info
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Abstract
種のN−アリールアゾールを、高活性・高選択的に且つ
安全に合成できる製造方法を提供する。 【解決手段】 ターシャリーブチル−リン結合を有する
ホスフィンとパラジウム化合物からなる触媒及び炭酸塩
の存在下、アリールハライドをアゾール類でアミノ化す
る。
Description
ールの製造方法に関するものである。N−アリールアゾ
ールは、医農薬原料、有機感光材料、及び有機電界発光
素子の正孔輸送剤等として有用な化合物である。
としては、既にいくつかの方法が報告されている。例え
ば、Tetrahedron Letters,W.
J.Smith IIIら、37,299−302(1
996)には、フッ化カリウムを吸着させたアルミナを
用いた、電子吸引性基を有するアリールハライドへのイ
ンドールの求核的な反応によるN−アリールインドール
の合成が報告されている。また、特開平10−3303
61号公報では、銅粉末存在下、アリールアイオダイド
とカルバゾールからN−アリールカルバゾールを収率3
7%で得ている。さらにJournal of Ame
rican Chemical Society,J.
F.Hartwigら,120,827−828(19
98)では、芳香族2座ホスフィンとパラジウムからな
る触媒、及び塩基として炭酸セシウム存在下、電子吸引
性基を有するアリールブロマイドとアゾールからN−ア
リールアゾールを合成している。一方、特開平11−1
00355号公報には、パラジウム触媒存在下、アリー
ルハライドとN−スズ置換アゾールとの反応が開示され
ている。
の方法には種々の制約がある。例えば、W.J.Smi
th IIIらの方法は、原料が電子吸引性基を有する
アリールハライドに限定される。また、特開平10−3
30361号公報に記載の方法では、多量の銅及び17
0℃以上の高温を必要とし、低収率である。また、J.
F.Hartwigらの方法は、高価な塩基である炭酸
セシウムを必要とし、また原料が主に電子吸引性基を有
するアリールブロマイドに限られていることから、経済
的な一般性のある方法とはいえない。さらに、特開平1
1−100355号公報に記載の方法では、収率は良好
であるが、毒性の強いスズ化合物を使用しなければなら
ないという問題がある。
あり、その目的は、医農薬原料及び電子材料原料として
有用な各種のN−アリールアゾールを、高活性・高選択
的に且つ安全に合成できる製造方法を提供することにあ
る。
を解決するため鋭意検討を重ねた結果、特定の触媒を用
い、炭酸塩存在下、アリールハライドとアゾールから、
目的とするN−アリールアゾールを高活性・高選択的に
且つ安全に合成できることを見出し、本発明を完成する
に至った。
結合を有するホスフィンとパラジウム化合物からなる触
媒及び炭酸塩の存在下、アリールハライドをアゾール類
でアミノ化することを特徴とするN−アリールアゾール
の製造方法である。
ハライドは、無置換であっても、置換基を有していても
よく、特に限定するものではない。具体的には、ブロモ
ベンゼン、o−ブロモトルエン、m−ブロモトルエン、
p−ブロモトルエン、4−(ターシャリーブチル)ブロ
モベンゼン、o−ブロモアニソール、m−ブロモアニソ
ール、p−ブロモアニソール、4−(ジメチルアミノ)
ブロモベンゼン、3−(ジメチルアミノ)ブロモベンゼ
ン、4−ブロモベンゾトリフルオリド、p−ブロモベン
ズアルデヒド、p−ブロモアセチルベンゼン、p−ブロ
モ安息香酸エチル、p−クロロブロモベンゼン、m−ク
ロロブロモベンゼン、o−クロロブロモベンゼン、p−
フルオロブロモベンゼン、m−フルオロブロモベンゼ
ン、o−フルオロブロモベンゼン、p−ニトロブロモベ
ンゼン、m−ニトロブロモベンゼン、o−ニトロブロモ
ベンゼン、p−ジブロモベンゼン、3,4−(メチレン
ジオキシ)ブロモベンゼン、4−ブロモビフェニル、
4,4’−ジブロモビフェニル、1−ブロモナフタレ
ン、2−ブロモナフタレン、1,3,5−トリブロモベ
ンゼン、4−ブロモトリフェニルアミン、4,4’,
4”−トリブロモトリフェニルアミン、2−ブロモフル
オレン、2,7−ジブロモフルオレン、9,10−ジブ
ロモアントラセン、4−ブロモピリジン、3−ブロモピ
リジン、2−ブロモピリジン、2,5−ジブロモピリジ
ン、2−ブロモフラン、2,5−ジブロモフラン、2−
ブロモチオフェン、2,5−ジブロモチオフェン、5,
5’−ジブロモ−2,2’−ビチオフェン、2−ブロモ
−1−メチルピロール、2,5−ジブロモ−1−メチル
ピロール、5−ブロモ−1−メチルインドール等のアリ
ールブロマイド;クロロベンゼン、o−クロロトルエ
ン、m−クロロトルエン、p−クロロトルエン、4−
(ターシャリーブチル)クロロベンゼン、o−クロロア
ニソール、m−クロロアニソール、p−クロロアニソー
ル、4−クロロベンゾトリフルオリド、p−クロロベン
ズアルデヒド、p−クロロアセチルベンゼン、p−クロ
ロ安息香酸エチル、p−フルオロクロロベンゼン、m−
フルオロクロロベンゼン、o−フルオロクロロベンゼ
ン、p−ニトロクロロベンゼン、3,4−(メチレンジ
オキシ)クロロベンゼン、4−クロロビフェニル、1−
クロロナフタレン、2−クロロナフタレン、1,3,5
−トリクロロベンゼン、4,4’,4”−トリクロロト
リフェニルアミン、4−クロロピリジン、3−クロロピ
リジン、2−クロロピリジン、2,5−ジクロロピリジ
ン、2−クロロフルオレン、2,7−ジクロロフルオレ
ン、9,10−ジクロロアントラセン等のアリールクロ
ライド;ヨードベンゼン、o−ヨードトルエン、m−ヨ
ードトルエン、p−ヨードトルエン、o−ヨードアニソ
ール、m−ヨードアニソール、p−ヨードアニソール、
4−ヨードベンゾトリフルオリド、p−ヨードベンズア
ルデヒド、p−ヨードアセチルベンゼン等のアリールア
イオダイドが例示される。
類としては、特に限定するものではないが、例えば、ピ
ロール類、インドール類、カルバゾール類、ピラゾール
類、イミダゾール類、インダゾール類、ベンズイミダゾ
ール類等から選ばれる化合物が挙げられる。ピロール類
の具体例としては、ピロール、2−メチルピロール、
2,5−ジメチルピロール、2−アセチルピロール、2
−ジメチルアミノピロール等が挙げられる。インドール
類の具体例としては、インドール、3−メチルインドー
ル、4−メチルインドール、5−メチルインドール、2
−フェニルインドール、5−メトキシインドール等が挙
げられる。カルバゾール類の具体例としては、カルバゾ
ール、2−メチルカルバゾール、2−メトキシカルバゾ
ール等が挙げられる。ピラゾール類の具体例としては、
ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチル
ピラゾール、3−フェニルピラゾール、3,5−ジフェ
ニルピラゾール等が挙げられる。イミダゾール類の具体
例としては、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、
4−メチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾー
ル、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾ
ール等が挙げられる。インダゾール類の具体例として
は、インダゾール、5−メチルインダゾール、5−(ジ
メチルアミノ)インダゾール等が挙げられる。ベンズイ
ミダゾール類の具体例としては、ベンズイミダゾール、
2−メチルベンズイミダゾール、5,6−ジメチルベン
ズイミダゾール、5−メトキシベンズイミダゾール、2
−フェニルベンズイミダゾール等が挙げられる。
量は特に限定するものではないが、アリールハライド1
モルに対して、通事0.5〜8モルの範囲であり、経済
性及び該反応後の精製のし易さから好ましくは0.8〜
4モルの範囲である。
チル−リン結合を有するホスフィンとパラジウム化合物
からなる触媒の存在下、反応を行う。
ル−リン結合を有するホスフィンとパラジウム化合物か
らなる触媒の添加方法は特に限定するものではないが、
触媒成分であるターシャリーブチル−リン結合を有する
ホスフィンとパラジウム化合物をそれぞれ単独に反応系
に加えてもよいし、予め錯体の形に調製した後で反応系
に添加してもよい。
用するパラジウム化合物としては、特に限定するもので
はないが、例えば、塩化パラジウム(II)、臭化パラ
ジウム(II)、酢酸パラジウム(II)、トリス(ジ
ベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)、トリス
(ジベンジリデンアセトン)二パラジウムクロロホルム
錯体(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パ
ラジウム(0)等を挙げることができる。
は、特に限定するものではないが、アゾール類1モルに
対し、パラジウム換算で通常0.001〜15モルであ
り、経済性の観点からより好ましくは、パラジウム換算
で0.01〜8モルである。
て使用するターシャリーブチル−リン結合を有するホス
フィンとしては、特に限定するものではないが、具体的
には、トリ(ターシャリーブチル)ホスフィン、1−
(N,N−ジメチルアミノメチル)−2−(ジターシャ
ーリーブチルホスフィノ)フェロセン、1−(N,N−
ジブチルアミノメチル)−2−(ジターシャーリーブチ
ルホスフィノ)フェロセン、1−(メトキシメチル)−
2−(ジターシャーリーブチルホスフィノ)フェロセ
ン、1,1’−ビス(ジターシャーリーブチルホスフィ
ノ)フェロセン、2,2’−ビス(ジターシャーリーブ
チルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル、2−メトキ
シ−2’−(ジターシャーリーブチルホスフィノ)−
1,1’−ビナフチル等が挙げられ、これらのうち、入
手性の良さからトリ(ターシャリーブチル)ホスフィン
が特に好ましい。本発明の方法においては、ホスフィン
の嵩高さ及び電子供与性が触媒活性等に大きく影響して
おり、嵩高く、高い電子供与性を有するターシャリーブ
チル−リン結合を有するホスフィンが極めて良好に作用
する。本発明の方法において、ターシャリーブチル−リ
ン結合を有するホスフィンの使用量は、パラジウム化合
物に対して通常0.5〜10倍モルであり、好ましくは
パラジウム化合物に対して0.8〜5倍モルの範囲であ
る。
塩が使用される。炭酸塩としては、特に限定するもので
はないが、具体的には、炭酸リチウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭
酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジ
ウム等のアルカリ金属塩;炭酸マグネシウム、炭酸カル
シウム等のアルカリ土類金属塩を挙げることができる。
これらのうち、反応性の良さ及び経済的な理由から、特
に好ましくは炭酸カリウムである。本発明の方法におい
て、炭酸塩の使用量は、アゾール類1モルに対し、通常
0.8〜8モルの範囲であり、より好ましくは0.9〜
4モルの範囲である。
活性溶媒下に実施される。そのような不活性溶媒として
は、本反応を著しく阻害しない溶媒であれば特に限定す
るものではないが、具体的には、ベンゼン、トルエン、
キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素溶媒を好まし
く用いることができる。
活性ガス雰囲気下に実施することが好ましいが、加圧条
件下に実施することもできる。
0℃の範囲で実施されるが、より好ましくは50℃〜2
00℃の範囲であり、反応時間は、反応条件、使用する
アリールハライド及びアゾール類等により異なるが、通
常は数分〜72時間の範囲から選択すればよい。
アリールアゾールは特に限定されないが、具体的には、
N−フェニルピロール、N−(4−メトキシフェニル)
ピロール、N−(4−ホルミルフェニル)ピロール、N
−(4−アセチルフェニル)ピロール、(N−フェニ
ル)−2,5−ジメチルピロール、N−フェニルインド
ール、N−(4−フルオロフェニル)インドール、N−
(4−ニトロフェニル)インドール、N−(4−ジメチ
ルアミノフェニル)インドール、N−(4−メトキシフ
ェニル)インドール、N−(2−メトキシフェニル)イ
ンドール、N−(4−ホルミルフェニル)−4−メチル
インドール、N−(4−ビフェニル)−2−フェニルイ
ンドール、N−フェニル−5−メトキシインドール、N
−フェニルカルバゾール、N−(4−ジメチルアミノフ
ェニル)カルバゾール、N−(4−メトキシフェニル)
カルバゾール、N−(4−アセチルフェニル)カルバゾ
ール、N−(4−ホルミルフェニル)カルバゾール、N
−(4−フルオロフェニル)カルバゾール、N−(4−
クロロフェニル)カルバゾール、N−(4−ニトロフェ
ニル)カルバゾール、N−(2−ニトロフェニル)カル
バゾール、N−(3−ジメチルアミノフェニル)カルバ
ゾール、N−(4−トリフルオロメチルフェニル)−2
−メチルカルバゾール、N−(1−ナフチル)カルバゾ
ール、N−(2−ナフチル)カルバゾール、2,7−ビ
ス(N−カルバゾリル)フルオレン、9,10−ビス
(N−カルバゾリル)アントラセン、4,4’−ビス
(N−カルバゾリル)ビフェニル、4,4’,4”−ト
リス(N−ピロリル)トリフェニルアミン、4,4’,
4”−トリス(N−インドリル)トリフェニルアミン、
4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリル)トリフェ
ニルアミン、N−(4−ピリジル)インドール、N−
(4−ピリジル)カルバゾール、2−(N−カルバゾリ
ル)チオフェン、2,5−ビス(N−カルバゾリル)チ
オフェン、5,5’−ビス(N−カルバゾリル)−2,
2’−ビチオフェン、2,5−ビス(N−カルバゾリ
ル)フラン、2,5−ビス(N−カルバゾリル)−N−
メチルピロール、N−フェニルピラゾール、N−フェニ
ル−3−メチルピラゾール、N−(4−メトキシフェニ
ル)−3,5−ジメチルピラゾール、N−(4−ホルミ
ルフェニル)−3−フェニルピラゾール、N−フェニル
−3,5−ジフェニルピラゾール、N−フェニルイミダ
ゾール、N−(4−フルオロフェニル)−2−メチルイ
ミダゾール、N−(4−アセチルフェニル)−2,4−
ジメチルイミダゾール、N−(2−クロロフェニル)−
2−フェニルイミダゾール、N−(4−ジメチルアミノ
フェニル)インダゾール、N−フェニルベンズイミダゾ
ール、N−(4−ターシャリーブチルフェニル)−2−
フェニルベンズイミダゾール等を挙げることができる。
感光材料、及び有機電界発光素子の正孔輸送剤として有
用なN−アリールアゾールを、ターシャリーブチル−リ
ン結合を有するホスフィンとパラジウム化合物からなる
触媒及び炭酸塩の存在下、アリールハライドとアゾール
類から、従来になく高活性・高選択的に合成することが
可能となった。本発明の方法では、炭酸塩として、安価
で無害である炭酸カリウムを好適に使用することができ
ることから、工業的に有利なN−アリールアゾールの製
造方法を提供することができる。
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
30mlの三口フラスコを窒素置換し、酢酸パラジウム
(和光純薬製)11.4mg(0.051mmol,カ
ルバゾールに対して1.0モル%)、カルバゾール83
9mg(5.0mmol)、炭酸カリウム2.08g
(15.1mmol)、キシレン7ml、ブロモベンゼ
ン870mg(5.54mmol)、及びトリ(ターシ
ャーリーブチル)ホスフィン30.1mg(0.15m
mol)を加えた。120℃まで昇温した後、その温度
で8時間撹拌した。室温まで冷却後、水10mlを添加
し、ジエチルエーテルで抽出した。無水硫酸ナトリウム
で乾燥後、濃縮した。残渣をアルミナカラムクロマトグ
ラフィーで精製し(溶媒;ヘキサン/酢酸エチル)、N
−フェニルカルバゾール1.16g(4.75mmo
l)を得た。収率は95%であった。
を、表1に示した化合物及び数値を用いた以外は、実施
例1と同様な操作を繰り返した。結果を表1にあわせて
示す。
トリフェニルアミンを用い、アゾール、及び反応時間
を、表1に示した化合物及び数値を用いた以外は、実施
例1と同様な操作を繰り返した。なお、アゾールはアリ
ールハライドに対し、3当量使用し、酢酸パラジウムは
アゾールに対し、1モル%使用し、炭酸カリウムはアゾ
ールに対し、3当量使用した。結果を表2に示す。
1−(N,N−ジメチルアミノメチル)−2−(ジター
シャーリーブチルホスフィノ)フェロセン(0.078
mmol)を用い、反応時間を10時間とした以外は、
実施例1と同様な操作を繰り返した。N−フェニルカル
バゾールの収率は93%であった。
1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン
(0.078mmol)を用い、反応時間を16時間と
した以外は、実施例1と同様な操作を繰り返した。N−
フェニルカルバゾールの収率は8%であった。
2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−
ビナフチル(0.081mmol)を用い、反応時間を
16時間とした以外は、実施例1と同様な操作を繰り返
した。N−フェニルカルバゾールの収率は12%であっ
た。
トリ(シクロヘキシル)ホスフィン(0.15mmo
l)を用い、反応時間を16時間とした以外は、実施例
1と同様な操作を繰り返した。N−フェニルカルバゾー
ルの収率は11%であった。
トリ(n−ブチル)ホスフィン(0.15mmol)を
用い、反応時間を16時間とした以外は、実施例1と同
様な操作を繰り返した。N−フェニルカルバゾールの収
率は5%であった。
Claims (4)
- 【請求項1】 ターシャリーブチル−リン結合を有する
ホスフィンとパラジウム化合物からなる触媒及び炭酸塩
の存在下、アリールハライドをアゾール類でアミノ化す
ることを特徴とするN−アリールアゾールの製造方法。 - 【請求項2】 アゾール類が、ピロール類、インドール
類及びカルバゾール類からなる群より選ばれる化合物で
あることを特徴とする請求項1に記載のN−アリールア
ゾールの製造方法。 - 【請求項3】 ターシャリーブチル−リン結合を有する
ホスフィンがトリターシャリーブチルホスフィンである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のN−ア
リールアゾールの製造方法。 - 【請求項4】 炭酸塩が炭酸カリウムであることを特徴
とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のN−ア
リールアゾールの製造方法。
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