JP2001081074A - アリールピリジン誘導体の製造法 - Google Patents
アリールピリジン誘導体の製造法Info
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Abstract
り、安価なクロロピリジン誘導体とアリールホウ素酸の
反応において、触媒と生成物の分離が容易で、且つリサ
イクル性に優れ、調製が容易なポリマー担持パラジウム
触媒を使用する経済的に好ましい方法を提供する。 【解決手段】 安価なクロロピリジン誘導体とアリール
ホウ素酸をジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)パ
ラジウムとポリスチレンメチルジフェニルホスフィンか
ら容易に調製されるポリマー担持パラジウム触媒および
塩基存在下、有機溶媒と水の混合溶媒中で作用させるこ
とで、アリールピリジン誘導体が収率良く得られる。
Description
有用なアリールピリジン誘導体の製造法に関するもので
ある。
として、(A)アリールホウ素酸とクロロピリジン誘導
体を、パラジウムホスフィン錯体及び塩基の存在下で作
用させる方法(Tetrahedron,48,8117(1992)、Synthesi
s Letter,45-48(1999))が知られている。
は、高い触媒コストにあり、そのために、この方法を大
きな製造スケールに経済的に転用することは難しい。し
かも、生成物にパラジウムやリン化合物の混入が見ら
れ、それらを除去するために触媒を酸分解し、その後カ
ラム分離や再結晶などの通常行なわれる精製操作を必要
とする。従って、経済的に転用するためには、とりわけ
触媒と生成物を容易に分離、且つ触媒を再使用する方法
が必要である。
た方法として、(B)類似の4−アリールピリジン誘導
体の合成において、アリールホウ素酸と4−ブロモピリ
ジンをポリスチレン担持パラジウム触媒及び塩基の存在
下で作用させる方法(Tetrahedron Lett.,39,4287(199
8))が知られている。
なブロモピリジンを使用しており、アリールピリジン誘
導体の製造において、必ずしも経済的な方法ではない。
また、前記(B)の方法で調製されるポリスチレン担
持パラジウム触媒にはPdCl2、Pd(PhCN)2
Cl2、Pd(CH3CN)2Cl2、Pd(Ph
3P)2Cl2、Pd(Ph3P)4 などのパラジウ
ム化合物を使用するが、触媒の担持に長時間を要する、
または担持後のパラジウム化合物の遊離という欠点を有
している。
は、アリールピリジン誘導体を製造するにあたり、安価
なクロロピリジン誘導体とアリールホウ素酸の反応にお
いて、触媒と生成物の分離が容易で、且つリサイクル性
に優れ、調製が容易なポリマー担持パラジウム触媒を使
用する経済的に好ましい方法を提供することにある。
について鋭意検討を重ねた結果、クロロピリジン誘導体
とアリールホウ素酸の反応において、ジクロロ(1,5
−シクロオクタジエン)パラジウムとポリスチレンメチ
ルジフェニルホスフィンから容易に調製されるポリマー
担持パラジウム触媒および塩基存在下、有機溶媒と水の
混合溶媒中で作用させることで、アリールピリジン誘導
体が収率良く得られること、及び、使用したポリマー担
持パラジウム触媒が容易に分離・再使用できることを見
出し、本発明に到達した。
されるクロロピリジン誘導体と、下記一般式(II)で表さ
れるアリールホウ素酸類、および/または、下記一般式
(III)で表されるアリールホウ素酸無水物を
炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェニル基、
炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数2〜6のアルキニ
ル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のア
ルキルチオ基、シアノ基、ホルミル基、炭素数2〜7の
アシル基、炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいベ
ンゾイル基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、
炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェノキシカ
ルボニル基、炭素数1〜6のアルキル基を有してもよい
アミノ基、炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいア
ミド基、ニトロ基、炭素数1〜6のアルキル基または炭
素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェニル基を有
するスルホニル基、炭素数1〜6のアルキル基または炭
素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェニル基を有
するスルホン酸エステル基、フッ素、或いは炭素数1〜
6のフルオロアルキル基を示し、Yは水酸基、炭素数1
〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキル基を有し
てもよいフェノキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ある
いは下記一般式a、b、またはc
びsはそれぞれ、2、3、4または5である。)で示さ
れる基を表す。) ジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)パラジウムと
ポリスチレンメチルジフェニルホスフィンから調製され
るポリマー担持パラジウム触媒と塩基存在下、有機溶媒
と水の混合溶媒中で反応させることを特徴とする下記一
般式(IV)
する。
細に説明する。
れるクロロピリジン誘導体と、前記一般式(II)で表され
るアリールホウ素酸類、および/または、前記一般式(I
II)で表されるアリールホウ素酸無水物をジクロロ
(1,5−シクロオクタジエン)パラジウムとポリスチ
レンメチルジフェニルホスフィンから容易に調製される
ポリマー担持パラジウム触媒および塩基存在下、有機溶
媒と水の混合溶媒中で反応させる。
ム触媒の調製に使用するパラジウム化合物は、ジクロロ
(1,5−シクロオクタジエン)パラジウムである。その
使用量は、ポリスチレンメチルジフェニルホスフィン
1.0グラムに対し、ジクロロ(1,5−シクロオクタ
ジエン)パラジウム0.001〜0.1モル、好ましく
は0.01〜0.05モルである。ここで、使用される
ポリスチレンメチルジフェニルホスフィンは、主鎖がス
チレン/ジビニルベンゼン共重合体で、その分子量15
00〜10000000、ジビニルベンゼン/スチレン
重量比で0〜0.5、好ましくは0.01〜0.05、
リン1モル当たりのポリマーのグラム数(ホスフィン当
量)として50〜10000(g/mol)である。ま
た、クロロピリジン誘導体1.0モルに対し、ポリマー
担持パラジウム触媒0.001〜0.1モル(対パラジ
ウム)、好ましくは0.01〜0.05モルである。
れるクロロピリジン誘導体としては、2−クロロピリジ
ン、3−クロロピリジン、4−クロロピリジンのクロロ
ピリジン類;2−クロロ−3−メチルピリジン、2−ク
ロロ−4−メチルピリジン、2−クロロ−5−メチルピ
リジン、2−クロロ−3−イソプロピルピリジン、3−
クロロ−2−イソプロピルピリジン、3−クロロ−4−
イソプロピルピリジン、3−クロロ−5−イソプロピル
ピリジン、4−クロロ−2−イソプロピルピリジン、4
−クロロ−3−イソプロピルピリジン、等のアルキル置
換クロロピリジン類; 2−クロロ−3−イソプロペニ
ルピリジン、2−クロロ−4−イソプロペニルピリジ
ン、2−クロロ−5−イソプロペニルピリジン、3−ク
ロロ−2−イソプロペニルピリジン、3−クロロ−4−
イソプロペニルピリジン、3−クロロ−5−イソプロペ
ニルピリジン、4−クロロ−2−イソプロペニルピリジ
ン、4−クロロ−3−イソプロペニルピリジン等のアル
ケニル置換クロロピリジン類;2−クロロ−3−エチニ
ルピリジン、2−クロロ−4−エチニルピリジン、2−
クロロ−5−エチニルピリジン、3−クロロ−2−エチ
ニルピリジン、3−クロロ−4−エチニルピリジン、3
−クロロ−5−エチニルピリジン、4−クロロ−2−エ
チニルピリジン、4−クロロ−3−エチニルピリジン等
のアルキニル置換クロロピリジン類;2−クロロ−3−
フェニルピリジン、2−クロロ−4−フェニルピリジ
ン、2−クロロ−5−フェニルピリジン、3−クロロ−
2−フェニルピリジン、3−クロロ−4−フェニルピリ
ジン、3−クロロ−5−フェニルピリジン、4−クロロ
−2−(p−トリル)ピリジン、4−クロロ−3−フェ
ニルピリジン等のアリール置換クロロピリジン類;2−
クロロ−3−メトキシピリジン、2−クロロ−4−メト
キシピリジン、2−クロロ−5−エトキシピリジン、2
−クロロ−3−ブトキシピリジン、3−クロロ−2−イ
ソプロポキシピリジン、3−クロロ−4−メトキシピリ
ジン、3−クロロ−5−エトキシピリジン、4−クロロ
−2−メトキシピリジン、4−クロロ−3−エトキシピ
リジン等のアルコキシ置換クロロピリジン類;3−クロ
ロ−5−フェノキシカルボニルピリジン、4−クロロ−
2−フェノキシカルボニルピリジン、4−クロロ−3−
フェノキシカルボニルピリジン等のフェノキシ置換クロ
ロピリジン類;4−クロロ−3−ベンゾイルピリジン、
4−クロロ−2−ベンゾイルピリジン等のベンゾイル置
換クロロピリジン類;2−クロロ−3−メチルチオピリ
ジン、2−クロロ−4−メチルチオピリジン、2−クロ
ロ−5−メチルチオピリジン、2−クロロ−3−イソプ
ロピルチオピリジン、3−クロロ−2−イソプロピルチ
オピリジン、3−クロロ−4−イソプロピルチオピリジ
ン、3−クロロ−5−イソプロピルチオピリジン、4−
クロロ−2−イソプロピルチオピリジン、4−クロロ−
3−イソプロピルチオピリジン等のアルキルチオ置換ク
ロロピリジン類;3−クロロ−5−アセチルピリジン、
4−クロロ−2−アセチルピリジン、4−クロロ−3−
アセチルピリジン等のアシル置換クロロピリジン類;3
−クロロ−2−シアノピリジン、3−クロロ−4−シア
ノピリジン、3−クロロ−5−シアノピリジン、4−ク
ロロ−2−シアノピリジン、4−クロロ−3−シアノピ
リジン等のシアノ置換クロロピリジン類; 3−クロロ
−2−ホルミルピリジン、3−クロロ−4−ホルミルピ
リジン、3−クロロ−5−ホルミルピリジン、4−クロ
ロ−2−ホルミルピリジン、4−クロロ−3−ホルミル
ピリジン等のホルミル置換クロロピリジン類; 3−ク
ロロ−2−ニトロピリジン、3−クロロ−4−ニトロピ
リジン、3−クロロ−5−ニトロピリジン、4−クロロ
−2−ニトロピリジン、4−クロロ−3−ニトロピリジ
ン等のニトロ置換クロロピリジン類;3−クロロ−2−
メトキシカルボニルピリジン、3−クロロ−4−メトキ
シカルボニルピリジン、3−クロロ−5−メトキシカル
ボニルピリジン、4−クロロ−2−ブトキシカルボニル
ピリジン、4−クロロ−3−メトキシカルボニルピリジ
ン等のアルコキシカルボニル置換クロロピリジン類;3
−クロロ−4−アミノピリジン、3−クロロ−5−ジメ
チルアミノピリジン、4−クロロ−2−ジメチルアミノ
ピリジン、4−クロロ−3−ジメチルアミノピリジン等
のアミノ置換クロロピリジン類;3−クロロ−4−カル
バモイルピリジン、3−クロロ−5−ジメチルカルバモ
イルピリジン、4−クロロ−2−ジメチルカルバモイル
ピリジン、4−クロロ−3−ジメチルカルバモイルピリ
ジン等のアミド置換クロロピリジン類;4−クロロ−2
−(p−トリル)スルホニルピリジン、4−クロロ−3
−メチルスルホニルピリジン等のスルホニル置換クロロ
ピリジン類;3−クロロ−4−トリフルオロメチルピリ
ジン、3−クロロ−5−トリフロロメチルピリジン、4
−クロロ−2−トリフロロメチルピリジン、4−クロロ
−3−トリフロロメチルピリジン等のフロロアルキル置
換クロロピリジン類を挙げることができる。
酸類とは、具体的には、フェニルホウ素酸、p−メチル
フェニルホウ素酸、m−イソプロピルフェニルホウ素酸
等のアルキル置換フェニルホウ素酸類;p−イソプロペ
ニルフェニルホウ素酸等のアルケニル置換フェニルホウ
素酸類;p−エチニルフェニルホウ素酸等のアルキニル
置換フェニルホウ素酸類;p−ビフェニルホウ素酸等の
アリール置換フェニルホウ素酸類;m−メトキシフェニ
ルホウ素酸、p−ブトキシフェニルホウ素酸等のアルコ
キシ置換フェニルホウ素酸類;p−メチルチオフェニル
ホウ素酸等のアルキルチオ置換フェニルホウ素酸類;シ
アノ置換フェニルホウ素酸類;ホルミル置換フェニルホ
ウ素酸類;ニトロ置換フェニルホウ素酸類;p−アセチ
ルフェニルホウ素酸類等のアシル置換フェニルホウ素酸
類;p−ベンゾイルフェニルホウ素酸等のアロイル置換
フェニルホウ素酸類;p−メトキシカルボニルフェニル
ホウ素酸等のアルコキシカルボニル置換フェニルホウ素
酸類;p−メチルフェノキシカルボニルフェニルホウ素
酸等のフェノキシカルボニル置換フェニルホウ素酸類;
p−アミノフェニルホウ素酸、p−ジメチルアミノフェ
ニルホウ素酸等のアミノ置換フェニルホウ素酸類;p−
カルバモイルフェニルホウ素酸、p−モノメチルカルバ
モイルフェニルホウ素酸等のアミド置換フェニルホウ素
酸類;p−メチルスホニルフェニルホウ素酸、p−トリ
ルスルホニルフェニルホウ素酸等のスホニル置換フェニ
ルホウ素酸類;フロロフェニルホウ素酸類;トリフロロ
メチルフェニルホウ素酸等のフロロアルキル置換フェニ
ルホウ素酸類など、上記ホウ素酸類のアルキルエステ
ル、フェニルエステル等のエステル類などが挙げられ
る。上記一般式(III)で表されるホウ素酸類の酸無水物
は上記ホウ素酸類の酸無水物である。これらアリールホ
ウ素酸類およびホウ素酸類の酸無水物は2種類以上を混
合して用いても何ら差し支えない。
表されるアリールホウ素酸類の割合は、経済性および反
応性の観点から、通常クロロピリジン誘導体1モルに対
しアリールホウ素酸またはその誘導体0.8〜1.5モ
ル、好ましくは1〜1.3モルである。また、クロロピ
リジン誘導体と前記一般式(III)で表されるアリールホ
ウ素酸無水物の割合は、同様に、クロロピリジン誘導体
1モルに対しアリールホウ素酸無水物0.3〜0.5モ
ル、好ましくは0.33〜0.43モルである。
応に影響を与えなければ特に限定はなく、例えば、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド
類;N−メチル−2−ピロリドン等のピロリドン類;ア
セトン、エチルメチルケトン、ジメチルスルホキシド等
のケトン・スルホキシド類;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類;アセトニトリ
ル等のニトリル類;ジイソプロピルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシ
エタン、アニソール等のエーテル類;メタノール・エタ
ノール・プロパノール・エチレングリコール・プロピレ
ングリコール等のアルコール類などが挙げられる。その
使用量は特に限定されないが、通常はクロロピリジン誘
導体100重量部に対して、50〜3000重量部程度
であることが操作性や経済性の観点から工業的には好ま
しい。
ピリジン誘導体100重量部に対して5〜1500重量
部程度であることが好ましい。
属の水酸化物またはその弱酸との塩、アルカリ土類金属
の水酸化物またはその弱酸との塩及び四級アンモニウム
の水酸化物またはその弱酸との塩などが用いられる。好
ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水
素カリウム、炭酸セシウム、リン酸三カリウム及びリン
酸三カリウム2水和物などである。その使用量は、クロ
ロピリジン誘導体1モルに対して0.2〜5モルであ
り、好ましくは1〜3モルである。
80℃であり、好ましくは60〜100℃である。反応
時間は反応温度、触媒量等により異なるが通常0.2〜
96時間であり、好ましくは2〜24時間である。ま
た、反応中に酸素による触媒の失活を防ぐ為に、反応は
不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。例えば、窒
素ガス、アルゴンガスなどである。また、反応圧力は特
に制限されないが、通常大気圧で行われる。
ロ(1,5−シクロオクタジエン)パラジウムとポリス
チレンメチルジフェニルホスフィンから容易に調製され
るポリマー担持パラジウム触媒を使用し、反応を行った
後、ポリマー担持パラジウム触媒が濾過で容易に分離す
ることができ、パラジウムやリン化合物が混入せず、高
純度でアリールピリジン誘導体が得られることである。
また、分離したポリマー担持パラジウム触媒は再度使用
することができる。
式(IV)で表されるアリールピリジン誘導体が得られる
が、かかるアリールピリジン誘導体の純度を向上させる
ために、アルカリ水溶液・飽和食塩水などの洗浄、酸
析、濃縮、晶析、結晶化などの通常の操作を行なう。ま
た、シリカゲル、アルミナなどで処理を施してもよい。
に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定させる
ものではない。
00ml容のフラスコ内に、ポリスチレンとしてBIO-RA
D社製BIO-BEADS S-X2(200〜400mesh)を使用し、J.Or
g.Chem.,96,6469(1974)の方法で誘導化したポリスチ
レンメチルジフェニルホスフィン(Polystyrene-CH2PPh
2)1.00g、ジクロロ(1,5−シクロオクタジエ
ン)パラジウム86.0mg(0.30ミリモル)、ベ
ンゾニトリル15mlを仕込み、100℃で3時間攪拌
した。室温まで冷却したのち、グラスフィルターを用い
てポリマーを吸引濾過した。得られた固体をアセトンで
3回洗浄、塩化メチレンで2回洗浄、次にジエチルエー
テルで洗浄すると黄色のポリマーが得られた。これを、
減圧下室温で6時間乾燥し、ポリマー担持パラジウム触
媒とした。
ラスコ内にポリマー担持パラジウム触媒0.10g
(0.030ミリモル(対パラジウム))、2−クロロ
ピリジン0.095ml(1.00ミリモル)、p−ト
リルホウ素酸0.18g(1.3ミリモル)、リン酸三
カリウム0.42g(2.00ミリモル)、トルエン5
ml、水1mlを仕込み、80℃で16時間反応させ
た。反応終了後、混合物を室温まで冷却し、吸引濾過に
て触媒を回収した。この濾液をガスクロマトグラフィー
にて分析したところ、2−クロロピリジンの転化率は9
5%であった。 濾液を2N−塩酸5mlで抽出し、分
液後、水層を2N−水酸化ナトリウムでpH=12と
し、トルエン5mlで2回抽出した。 有機層を合わ
せ、水5mlで洗浄した後、有機層を減圧下溶媒留去
し、2−(p−トリル)ピリジン0.147g(収率=8
7%)を得た。
DCl3)δ ppm:2.38(3H,s),7.15(1H,dd),7.26
(2H,d),7.67(2H,d),7.88(2H,d),8.66(1H,d)。
に代えたこと以外は実施例1と同様の操作を繰り返し
た。2−( p−ホルミルフェニル)ピリジンの収率は
87%であった。
DCl3)δ ppm: 7.31(1H,dd),7.81(2H,d),7.99
(2H,d),8.18(2H,d),8.74(1H,d),10.09(1H,s)。
たこと以外は実施例1と同様の操作を繰り返した。3−
(p−トリル)ピリジンの収率は85%であった。
触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作を繰り返し
た。2−(p−トリル)ピリジンの合成の収率は87%で
あった。
DCl3)δ ppm:2.38(3H,s),7.15(1H,dd),7.26
(2H,d),7.67(2H,d),7.88(2H,d),8.66(1H,d)。
を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を繰り返し
た。4−(p−トリル)ピリジンの収率は90%であっ
た。
ンの合成 クロルピリジン誘導体として2−クロロ−5−メトキシ
カルボニルピリジンを用いたこと以外は実施例1と同様
の操作を繰り返した。2−( p−トリル)−5−メト
キシカルボニルピリジンの収率は92%であった。
ンの合成 クロルピリジン誘導体として2−クロロ−3−メトキシ
カルボニルピリジンを用いたこと以外は実施例1と同様
の操作を繰り返した。2−( p−トリル)−3−メト
キシカルボニルピリジンの収率は90%であった。
リマー担持触媒は容易に調製可能である。 また、安価
なクロロピリジン誘導体を用いて前記一般式(IV)で表さ
れるアリールピリジン誘導体が高収率で得られ、触媒と
生成物が濾過という簡単な操作で容易に分離でき、且つ
分離した触媒は再使用可能である、といった経済的で簡
便かつ工業的に優れた方法を提供することにある。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で表されるクロロピリジ
ン誘導体と、下記一般式(II)で表されるアリールホウ素
酸類、および/または、下記一般式(III)で表されるア
リールホウ素酸無水物を 【化1】 (R1、R2は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、
炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェニル基、
炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数2〜6のアルキニ
ル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のア
ルキルチオ基、シアノ基、ホルミル基、炭素数2〜7の
アシル基、炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいベ
ンゾイル基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、
炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェノキシカ
ルボニル基、炭素数1〜6のアルキル基を有してもよい
アミノ基、炭素数1〜6のアルキル基を有してもよいア
ミド基、ニトロ基、炭素数1〜6のアルキル基または炭
素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェニル基を有
するスルホニル基、炭素数1〜6のアルキル基または炭
素数1〜6のアルキル基を有してもよいフェニル基を有
するスルホン酸エステル基、フッ素、或いは炭素数1〜
6のフルオロアルキル基を示し、Yは水酸基、炭素数1
〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキル基を有し
てもよいフェノキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ある
いは下記一般式a、b、またはc 【化2】 (各式中、qは1、2、3または4であり、そしてr及
びsはそれぞれ、2、3、4または5である。)で示さ
れる基を表す。) ジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)パラジウムと
ポリスチレンメチルジフェニルホスフィンから調製され
るポリマー担持パラジウム触媒および塩基存在下、有機
溶媒と水の混合溶媒中で反応させることを特徴とする下
記一般式(IV) 【化3】 で表されるアリールピリジン誘導体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25631499A JP4570057B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | アリールピリジン誘導体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25631499A JP4570057B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | アリールピリジン誘導体の製造法 |
Publications (3)
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