JP2001521533A - 反応媒体として圧縮二酸化炭素中における二官能性または多官能性基質の選択的オレフィンメタセシス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 反応媒体中において１以上の均一または不均一メタセシス触媒の存在下、二官能または多官能性置換基の選択的オレフィンメタセシスによって環状生成物を調製する。本発明は、置換または非置換アルケンまたはアルキン単位の形をとる２以上の官能基を含有する基質、および圧縮二酸化炭素をからなる反応媒体を特徴とする。また、反応媒体の密度がｄ＝０．２−１．５ｇ／ｃｍ^-3の範囲にあるように反応温度および全圧力が調整されており、生成物分布が反応媒体密度によって調節される開示される方法による環状またはポリマー生成物の調製も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 反応媒体として圧縮二酸化炭素中における二官能性または多官能性基質の選択的 オレフィンメタセシス 本発明は、基質が置換または非置換アルケンまたはアルキン部分の形をとる２ 以上の官能基を含有し、反応媒体が圧縮二酸化炭素からなることを特徴とする、 反応媒体中における１以上の均一または不均一メタセシス触媒の存在下、二官能 性または多官能性置換基の選択的オレフィンメタセシスによる環状生成物の調製 に関する。本発明は、さらに、反応媒体の密度がｄ＝０．２−１．５ｇ・ｃｍ^-3 の範囲内にあるように、反応温度および全圧力が相互に調整されており、生成物 分布が反応媒体の密度によって調節されている前記の方法による環状またはポリ マー生成物の調製に関する。 「オレフィンメタセシス」は、アルケンの相互的なアルキリデン基転移を意味 する。この種の反応は、通常、金属化合物によって触媒され（参考文献：Ivin， K.J.;Mol，J.C.，Olefin Metathesis and Metathesis Polymerization，Academi c Press，New York，1997）、多種多様の専門的に重要なプロセスにおける応用 を見出す。これらは、例えば、Shell高級オレフィン・プロセス（Sherwood，M. ，Chem．Ind．（London）1982，994）、Phillipsトリオレフィン・プロセス、お よびα，ω−ジオレフィンの製造（Banks，R.L．ら、J．Mol．Catal．1982，15 ，21）におけるアルケンの調製を包含する。もう一つの応用は、シクロアルケン の開環オリゴマー化または重合（ROMP，米国特許第４，５６７， Chemtech 1980，198）の製造に用いられる。さらに、非環式ジエンのオリゴマー 化または重合（ADMET，Lindmark-Hamberg，M.ら、Macromolecules 1987，20，29 51）、閉環メタセシスによって異なる環サイズを有するカルボ−およびヘテロ環 の合成（RCM，WO96/04289，Grubbs，R.H.ら、Acc．Chem．Res．1995，28， 1997，3，441）およびエン−インメタセシス（Kinoshita，A.ら、Synlett 1994 ，1020;Kim，S.-H.ら、J．Org．Chem．1996，61，1073）を記載してもよい。Ｒ Ｃ すでに、天然または合成活性物質、芳香性物質およびフレーバー、フェロモン、 医薬品、クラウンエーテル等の合成に用いられてきた（１９９６年１２月１６日 出願の米国特許出願第０８／７６７．５６１号、シュトウディエンゲゼルシャフ ト・コーレ・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング（Studiengesellschaft Ko hle mbH））。とりわけ、抗腫瘍薬エポチロン（epothilone）およびその類似体 のいくつかの合成(Bertinato，P．ら、J．Org．Chem．1996，61，8000;Nicolaou ，K.C.ら、Angew．Chem．1996，108，2554;Yang，Z.ら、Angew．Chem．1997，10 9，170;Schinzer，D．ら、Angew．Chem．1997，109，543)の基礎であ 1996，61，3942）を記載してもよい。 鎖状基質からの環状化合物の調製は、化学合成の中心的問題である。環化は、 しばしば、分子内閉環反応において行われ、二官能性または多官能性前駆物質か ら由来する。所望の閉環反応は、常に、基質の重合と競合している（この文脈に おける「ポリマー」なる語は、特に、低分子量の二量体およびオリゴマーを包含 する２以上の基質分子の結合によって形成される生成物を意味する）。この一般 的な問題は、また、オレフィンメタセシスによる環状生成物の調製にもあてはま る。該反応が官能基がアルケンまたはアルキンである二官能性または多官能性基 質で行われるならば、環化生成物とポリマーの混合物が形成される。スキーム１ において、該競合状況は、ジエン１のメタセシス反応によって例示される。 スキーム１：ジエン１によって例示されるような二官能性または多官能性基質の オレフィンメタセシスにおける環化と重合の間の競合。 詳細には、ポリマーと環化生成物の間の生成物分布は、基質の構造、使用され る触媒および反応条件に依存する。環化生成物の形成は、高希釈での有機溶媒中 の反応によって優勢になる。これは、特に、中程度のサイズ（８−１１員環）お キサン、トルエン、キシレン、クメン等）または塩素化炭化水素（ジクロロメタ ン、１，２−ジクロロエタン、ハロ−ベンゼン等）がオレフィンメタセシスの溶 媒として好ましい。必要な高希釈を成し遂げるために必要とされる大量の反応容 量および高価な計量方法は、スペースおよび時間あたりに得ることができる最大 収量を制限する。高希釈液中に存在する生成物の反応混合物からの分離は、さら に、クロマトグラフィー、精留または蒸留のような時間およびエネルギーを消費 する分離操作を必要とする。蒸留分離における温度ストレスは、得られる生成物 の質に逆の影響を与え、しばしば、使用される触媒の不可逆的な不活性化をもた らす。生理学的に活性な化合物の合成において、毒物学的に安全でないかもしれ ない残留溶媒は、特に問題を示す。また、環境影響の可能性に関しては、大量の 溶媒の使用が製法技術に関する不利益を伴う。したがって、前記の溶媒の完全ま たは部分的排除をもたらす方法は、技術的に非常に重要な方法である。 二酸化炭素は、金属触媒反応のための生態学的に安全な反応媒体として提唱さ れてきた（参考文献：Jessop，P.G.ら、Science1995，269，1065;Morgenstern， D.A.ら:Green Chemistry（P.T．Anastas，T.C．Williamson編）ACS Symp．Ser． 262．American Chemical Society，Washinton DC，1996，p．132以下参照;Dinju s，E．ら:Chemistry under Extreme or Non-Classical Conditions(R．Van Eldi k，C.D．Hubbard編），Wiley，New York，1996，p.219以下参照）。圧縮（気体 、液体または超臨界）二酸化炭素におけるメタセシス反応はＷＯ９６／３２４２ １に記載されているが；これは、基質として環状単官能アルケンの開環重合（Ｒ ＯＭＰ）反応のみを包含する。この度、発明者らは、反応媒体中において均一ま たは不均一メタセシス触媒の存在下、二官能性または多官能性基質の選択的オレ フィンメタセシスによる化学生成物の製法であって、基質が置換または非置換ア ルケンまたはアルキン部分の形をとる２以上の官能基を含有し、反応媒体が圧縮 （気体、液体または超臨界）二酸化炭素からなることを特徴とする方法を記載す る。特に、本発明は、二官能性または多官能性基質の閉環メタセシスに 応媒体の密度を変化させることによって、環状またはポリマー生成物を高い選択 性で選択的に得ることができることが見出された。 調製することができる。したがって、一部、生理学的に疑わしく、環境上有害（ 例えば、芳香族または塩素化炭化水素）である今日までかかる反応に使用された 溶媒は、非毒性の非可燃性の安価な再利用できる反応媒体により、完全にまたは 実質的に置き換えられる。圧縮二酸化炭素中における反応の実施は、基質での置 換が許容されるという、従来の溶媒におけるオレフィンメタセシスと矛盾するさ らなる結果を有する。さらに、反応混合物の処理は、圧縮二酸化炭素特有の溶媒 特性のため、例えば、全体的にまたは部分的に反応混合物から生成物を分離する ことによって、あるいは圧縮ＣＯ₂の抽出特性を用いて全体的にまたは部分的に 触媒からそれらを分離することによって、実質的に簡略化される（K．Zosel，An gew．Chem．1978，90，748）。生成物の分離後、残りの触媒は、オレフィンメタ セシスのために一部再利用する。 反応温度および全圧力は、圧縮二酸化炭素中における二官能性または多官能性 基質の選択的オレフィンメタセシスにおいて幅広い範囲内で自由に選択できるが 、それらは、反応媒体の密度がｄ＝０．２−１．５ｇ・ｃｍ^-3の範囲内になるよ うに相互に調整される。好ましい反応温度は、２５０〜４００Ｋの範囲内であり 、好ましくは２８０〜３４５Ｋの範囲内が好ましい。好ましい全圧力は、３０〜 ３００バールの範囲内であり、特に５０〜２２０バールの範囲内が好ましい。二 官能性または多官能性基質の閉環反応は、低密度範囲において重合が優先的に行 われるのに対して、高密度を適用することによって優勢になる。各々最適な密度 範囲は、基質の構造および使用される触媒に依存する。 本発明によると、閉環反応は、好ましくは、密度ｄ＝０.４−１.５ｇ・ｃｍ^-3 、より好ましくは密度ｄ＝０．６−１．５ｇ・ｃｍ^-3で行われる。高密度は、特 に、中程度のサイズおよび大きいサイズの環の調製に好ましいが（特例としてジ エン１のラクトン２へのメタセシスの場合、図１参照）、選択される密度はｎ＝ ５−７の環の調製に対してあまり決定的ではない。特に、閉環反応のための好ま しい条件は、付随の実施例から明らかにできるが、それらは、いかなる方法にお いても本発明の応用を制限しようとするものではない。 環化と対照的に、二官能性または多官能性基質のメタセシスによる重合は、好 ましくは、圧縮二酸化炭素からなる低密度ｄ＝０．２−０．６５ｇ・ｃｍ^-3の反 応媒体で行われる。ＲＣＭの場合、密度の最適範囲は使用される基質および触媒 に依存する。特例としてジエン１の重合を伴うメタセシスの場合、図１を参照す ること。 図１：異なる密度の反応媒体での圧縮二酸化炭素中における１の選択的オレフィ ンメタセシス。 触媒または触媒前駆物質として、それらが圧縮二酸化炭素によって不活性化さ れないかぎり、反応媒体中において均一または不均一であるかに関係なく、いず れのメタセシス−活性金属化合物も本発明で用いることができる。触媒は、単離 形態で用いることができるか、または適当な前駆物質から反応媒体中のその場で 生産することができる。使用される触媒量は決定的ではなく、好ましい触媒量は 、使用される基質に基づいて０．０１〜１０モルパーセントの範囲内である。好 ましい触媒または触媒前駆物質は、遷移金属−カルベン、または反応条件下で金 属−カルベンを形成する遷移金属化合物、またはアルキル化剤を伴う遷移金属塩 である。これらは、とりわけ、一般型Ｉ−ＩＸの系を包含する（参考文献：Ｉ型 （Ｍ＝Ｒｕ，Ｏｓ）：１９９６年２月１５日ＷＯ９６／０４２８９；Nguyenら、 J．Am．Chem．Soc．1992，114，3974;Nguyenら、J．Am．Chem．Soc．1993，115, 9858;Schwab，P.ら、Angew．Chem．1995，107，2179;Schwab，P．ら、J．Am．Ch em．1996，118，100;Mohr，B.ら、Organometallics 1996，15，4317;ＩＩ型（Ｍ ＝Ｍｏ，Ｗ）：Schrock，R.R.ら、J．Am．Chem．Soc．1990，112，3875;Fujimur a，O.ら、Organometallics 1996，15，1865;ＩＩＩ型:Quingnard，F．ら、J．Mo l．Catal．1986，36，13;ＩＶ型（Ｍ＝Ｎｂ，Ｔａ）：Rocklage，S.M．ら、J．A m．Chem．Soc．1981，103，1440;Wallace，K.C.ら、Macromolecules 1987，20， 448;Ｖ型（ｃｐ＝置換または非置換シクロペンタジエニル）：１９８６年１月２ ８日Ｕ．Ｓ．４，５６７，２４４号；ＶＩ型：Herrmann，W.A.ら、Angew．Chem ．1991，103，1704;ＶＩＩ型:Nugent，W.A.ら、J．Am．Chem．Soc．1995，117， 8992:ＶＩＩＩ型:Davie，E.S.，J．Catal．1972，24，272;ＩＸ型：Herrmann，W .A.ら、Angew．Chem．1996，108，1169） Ｒ₁−Ｒ₆は、独立して水素、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルケニル、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルキニル、Ｃ₁ −Ｃ₂₀アルキル、アリール、Ｃ₁−Ｃ₂₀カルボキシレート、Ｃ₁−Ｃ₂₀アルコキ シ、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルケニルオキシ、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルキニルオキシ、アリールオキシ 、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルコキシカルボニル、Ｃ₁−Ｃ₂₀アルキルチオ、Ｃ₁− Ｃ₂₀アルキルスルホニルまたはＣ₁−Ｃ₂₀アルキルスルフィニルから選択され； その各々がＣ₁−Ｃ₁₂アルキル、Ｃ₁−Ｃ₁₂ペルフルオロアルキル、ハロゲン、Ｃ₁ −Ｃ₅アルコキシまたはアリールによって置換されていてもよい残基である。環 状化合物において、残基Ｒ₁−Ｒ₁₀は互いに結合することができる。 Ｘ₁−Ｘ₃は、独立して、特にＦ^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＣＮ^-、ＳＣＮ^-、Ｒ₁ Ｏ^-、Ｒ₁Ｒ₂Ｎ^-、（Ｒ₁−Ｒ₅）−アリール^-、（Ｒ₁−Ｒ₅）−シクロペンタジエ ニル^-（ここに、残基Ｒ₁−Ｒ₅は前記と同意義である）から選択される任意に定 義されたアニオンリガンドである。 Ｌ₁−Ｌ₃は、独立して、特にＣＯ、ＣＯ₂、Ｒ₁ＮＣＯ、Ｒ₁Ｒ₂Ｃ＝ＣＲ₃Ｒ₄、 Ｒ₁Ｃ＝ＣＲ₂、Ｒ₁Ｒ₂Ｃ＝ＮＲ₃、Ｒ₁Ｃ≡Ｎ、Ｒ₁ＯＲ₂、Ｒ₁ＯＲ₂、Ｒ₁ＳＲ₂、 ＮＲ₁Ｒ₂Ｒ₃、ＰＲ₁Ｒ₂Ｒ₃、ＡｓＲ₁Ｒ₂Ｒ₃、ＳｂＲ₁Ｒ₂Ｒ₃(ここに、残基Ｒ₁− Ｒ₄は前記と同意義である)から選択される中性リガンドである。 ｍ、ｎは０〜６の整数である。 特に好ましい触媒または触媒前駆物質は、Ｌ₁−Ｌ₂＝ＰＲ₁Ｒ₂Ｒ₃（ここに、 Ｒ₁−Ｒ₃は前記と同意義であり、特に好ましくい残基Ｒ₁−Ｒ₃はアリールまたは アルキルであり、特に第２級アルキルまたはシクロアルキル残基である）の一般 型Ｉのカルベン錯体である。また、Ｒ₁＝アリールおよびＲ₂−Ｒ₄＝Ｃ₁−Ｃ₂₀ア ルキルであり、その各々がＣ₁−Ｃ₁₂アルキル、Ｃ₁−Ｃ₁₂ペルフルオロアルキル 、アリール、ハロゲンで置換されていてもよい一般型ＩＩのカルベン錯体が特に 好ましい。 本発明による反応は、また、例えば、基質または触媒のより容易な取り扱い、 または反応媒体の溶媒特性の改善、または反応率の増加、または収量の改善をも たらし得る１以上の添加剤の存在下で行ってもよい。例えば、かかる添加剤は、 独立して、水、リン化合物、アミン、ペルフルオロ化合物（１９９７年１月２３ 日シュトゥディエンゲゼノレシャフト・コーレ・ミット・ベシュレンクテル・ハ フツングの特許出願ＤＥ１９７ ０２ ０２５．９号）、ルイス酸化合物、金属ア ルコキシド、有機溶媒（例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラク ロロメタン、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエタン、ベンゼン、トルエン 、キシレン、クメン、ヘキサン、シクロヘキサン、ハロベンゼン、テトラヒドロ フ ラン、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン 、ジメチルホルムアミド、アセト酢酸エチル、アセトン、ジメチルカルボネート 、アルコール）から選択してもよい。 本発明において、「二官能性または多官能性基質」なる語は、メタセシス反応 を可能にする置換または非置換アルケンまたはアルキン部分の形をとる２以上の 官能基を含有するいずれかの化学化合物を意味する。基質は、コンホメーション 的に予め組織化されているか、または完全にフレキシブルであってもよい。反応 に関係する前記の官能基に加えて、基質は、メタセシス反応に影響を及ぼさない 多数のさらなる基またはヘテロ原子を含有してもよい。これらは、とりわけ、分 枝または非分枝アルキル残基、芳香族または非芳香族炭素環式環、カルボン酸、 エステル、エーテル、エポキシド、シリルエーテル、チオエーテル、チオアセタ ール、無水物、イミン、シリルエノールエーテル、アンモニウム塩、アミド、ニ トリル、ペルフルオロアルキル基、ｇｅｍ−ジアルキル基、アルキン、アルケン 、ハロゲン、アルコール、ケトン、アルデヒド、カルバメート、カルボネート、 ウレタン、スルホネート、スルホン、スルホンアミド、ニトロ基、オルガノシラ ン単位、金属中心、酸素−、窒素−、硫黄−、リン−含有ヘテロ環を包含する。 本発明の基質の混合物もまた反応させてもよく；この場合、基質は混合としてま たは連続的に反応媒体に供給してもよい。基質はまた、支持形態であってもよい 。 特に、圧縮二酸化炭素中における選択的オレフィンメタセシスは、また、従来 の溶媒中においてメタセシス触媒の不活性化を導くことができる１以上の第１級 、２級または３級塩基性アミン単位を含有する二官能性または多官能性基質で行 ってもよい。 圧縮二酸化炭素中における二官能性または多官能性基質の選択的オレフィンメ タセシスにより、特に、例えば、芳香性基質およびそれらの前駆物質として用い てもよい大環状エステル、エーテル、アミンおよびケトンが得られる。応用の範 囲は、とりわけ、有機溶媒中におけるＲＣＭの応用を包含する（特に、シュトウ ディエンゲゼルシャフト・コーレ・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングの１ ９９６年１２月１６日の米国特許出願第０８／７６７．５６１号を参照）。これ は、例えば、それら自体が独特の麝香に似た匂いを有し、水素添加によって各々 、 テル２および４ならびにその二重結合−異性体（例えば、基質１および３由来） を包含する。 圧縮二酸化炭素中における二官能性または多官能性基質の選択的オレフィンメ たは非置換環状ケトンを含む（参考文献：Ohloff，G.，Riechstoffe und Geruch ssinn，Springer，Berlin，1990;Bauer K.ら、Ullmann's Encyclopedia of Indu strial Chemistry，VCH，Weinheim，5th Ed.，1988，Vol．All，141）。抗腫瘍 薬エポチロンおよびその類似体もまた、該反応原理を用いて調製できる（Bertin ato，P.ら、J．Org．Chem．1996，61，8000;Nicolaou，K.C.ら、Angew．Chem．1 996，108，2554;Yang，Z.ら、Angew．Chem．1997，109，170;Schinzer，D.ら、A ngew．Chem．1997，109，543）。 圧縮二酸化炭素中において二官能性または多官能性基質の選択的オレフィンメ タセシスによって調製される化合物は、反応器から圧力を抜くとき、全体的にま たは部分的に触媒から分離され、適当な受け器に収集できる。生成物を単離する 場合に放出される二酸化炭素は、反応器を充填またはフラッシするために再使用 できる。さらに、それにより生成物から分離される触媒は、メタセシス反応に再 利用できる。 統合されたプロセスにおいて、圧縮二酸化炭素中における二官能性または多官 能性基質の選択的オレフィンメタセシスの後、得られる生成物のさらなる官能化 のために炭素−炭素結合形成、還元または酸化のような圧縮二酸化炭素中におけ るさらなる反応を行ってもよい。特に、反応媒体として圧縮二酸化炭素中におけ る選択的オレフィンメタセシスおよび続いて起こる水素添加により、Ｅｘａｌｔ コウ芳香成分を適当な非環式不飽和前駆物質から統合された方法において直接得 ることができる。 圧縮二酸化炭素中における二官能性または多官能性基質の選択的オレフィンメ タセシスによって、重合炭化水素、ポリエステル、ポリアミド、ポリカルボネー ト、ポリウレタンなどの不飽和ポリマーを調製することができる。これらは、例 えば、熱塑性物質、エラストマー、充填剤、絶縁物質、吸収物質として、ならび に光学装置の製造おいて、および加硫処理における添加剤として経済的に重要な ものである。 反応混合物から得られるポリマーは、さらに、精製することができ、慣例の方 法を用いて処理できる。圧縮二酸化炭素中におけるポリマー処理の既知方法（Sc hmeder，H．：Chemistry under Extreme or Non-Classical Conditions(R．van Eldik，C.D．Hubbard編)，Wiley，New York，1996，p．280以下参照）と同様に 、水素添加または酸化のようなポリマーのさらなる反応は、統合されたプロセス の範囲内で応用できる。圧力を抜くときに遊離される二酸化炭素は、再び圧縮で き、反応媒体として用いることができる。 以下の実施例は、好ましい条件下、圧縮二酸化炭素中における基本的なメタセ シスを記載するものであり、いかなる方法においても本発明の範囲、応用範囲ま たはいずれかの利益を制限するものではない。省略形Ｃｙは、シクロヘキシル（ シクロ−Ｃ₆Ｈ₁₁）を示し、ｄは密度を示し、ｃａｔは触媒を意味する。 実施例１ オキサシクロヘキサデカ−１１−エン−２−オン（２）の調製 ジエン１（１８０ｍｇ）およびトランス−［Ｃｌ₂（ＰＣｙ₃）₂Ｒｕ＝ＣＨＣ Ｈ＝ＣＰｈ₂］（７ｍｇ）をアルゴン雰囲気下、ステンレススチール高圧反応器 （Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した。コンプレッサーを用いて反応器を１７０ｇ のＣＯ₂で満たし（ｄ＝０．７６ｇ・ｃｍ^-3）、反応混合物を３１３Ｋで７２時 間攪拌した。次いで、ＣＯ₂圧を２３３Ｋで冷却した冷却トラップ上に放出した 。反応器から生成物を完全に除去する場合、反応器を各々、１７０ｇのＣＯ₂で ２回フラッシし、次いで、冷却した冷却トラップ上に放出した。加温後、ＧＣ分 析によると、二重結合−異性体（シス：トランス＝２６：７４）の混合物として 7１％の化合物２および２１％の反応されない１からなる１５７ｍｇの無色油が 冷却トラップから得られた。 実施例２ 異なる密度の反応混合物での（２）またはポリマーの調製のためのアルケン（ １）の選択的オレフィンメタセシス ジエン１（１８０ｍｇ）およびトランス−［Ｃｌ₂（ＰＣｙ₃）₂Ｒｕ＝ＣＨＣ Ｈ＝ＣＰｈ₂］（７ｍｇ）をアルゴン雰囲気下、ステンレススチール高圧反応器 （Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した。コンプレッサーを用いて反応器を所望の量 のＣＯ₂で満たし、反応混合物を３１３Ｋで７２時間攪拌した。次いで、ＣＯ₂圧 を２３３Ｋで冷却した冷却トラップ上に放出し、反応器をアセトンで洗浄 した。合わせたフラクションを乾燥するまで濃縮し、低分子量成分（未反応の１ および結晶化生成物２）を溶出液としてヘキサン／酢酸エチルを用いるシリカゲ ル上のクロマトグラフィーによってオリゴマーから分離した。１および２の割合 は、ＧＣ分析によって測定した。結果を表１に要約し、図１にグラフを示す。 表１：異なる密度の反応媒体での圧縮二酸化炭素中における１の選択的オレフィ ンメタセシス ^a）反応完了後の未反応の基質 実施例３ １，４−ジオキサシクロヘキサデカ−１０−エン−５，１６−ジオン（４）の 調製および触媒の再利用の可能性 不飽和エステル３（１８０ｍｇ）およびトランス−［Ｃｌ₂（ＰＣｙ₃）₂Ｒｕ ＝ＣＨＣＨ＝ＣＰｈ₂］（１４ｍｇ）をアルゴン雰囲気下、ステンレススチール 高圧反応器（Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した。コンプレッサーを用いて反応器 を１４０ｇのＣＯ₂で満たし（ｄ＝０．６２ｇ・ｃｍ^-3）、生じた反応混合物を ３１３Ｋで７２時間攪拌した。ＣＯ₂圧を２３３Ｋで冷却した冷却トラップ上に 放出した。加温後、ＧＣ分析によると、３０．４％の化合物４（実施例４ａ） からなる１６０ｍｇの無色油を冷却トラップから得た。 反応器に残存する残渣に３（１７０ｍｇ）およびＣＯ₂（１４０ｇ）を再び加 え（ｄ＝０．６２ｇ・ｃｍ^-3）、３１３Ｋで１７０時間攪拌した。実施例４ａに 記載するように圧力を放出後、冷却トラップおよび反応器をＣＨ₂Ｃｌ₂で洗浄し 、合わせた洗浄液を濃縮して、ＧＣによると、７０．４％の４からなる１６０ｍ ｇの無色油を得た。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製 した。化合物４を無色結晶の形態で得た。 収量：１０２ｍｇ（６７％） 融点４６−４７℃； 実施例４ ２，２，５−トリメチルシクロ−４−ヘプテノン（６）の調製 ジエノン５（２２２ｍｇ）および［{（ＣＦ₃）₂ＭｅＣＯ}₂Ｍｏ（＝ＣＨＣＭ ｅ₂Ｐｈ）（＝ＮＣ₆Ｈ₃−ｉ−Ｐｒ₂−２，６）］（４６ｍｇ）をアルゴン雰囲気 下、ステンレススチール高圧反応器（Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した。コンプ レッサーを用いて反応器を１７０ｇのＣＯ₂（ｄ＝０．７６ｇ・ｃｍ^-3）で満た し、得られた反応混合物を３１３Ｋで攪拌した。７２時間後、ＣＯ₂圧を２３３ Ｋに冷却した冷却トラップ上に放出した。反応器および冷却トラップをアセトン で洗浄し、合わせた洗浄液を濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー（シ リカゲル、ヘキサン／酢酸エチル１２：１）によって精製した。生成物６（１１ ７ｍｇ、６２％）および未反応の５（５６ｍｇ、２５ｍｇ）を無色油として得た 。 実施例５ ３，３’−ビス−２，５−ジヒドロフラニル（８）の調製 不飽和エステル７（１８７ｍｇ）およびトランス−［Ｃｌ₂（ＰＣｙ₃）₂Ｒｕ ＝ＣＨＣＨ＝ＣＰｈ₂］（１９ｍｇ）をアルゴン雰囲気下、ステンレススチール 高圧反応器（Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した。コンプレッサーを用いて反応器 を１６９ｇのＣＯ₂で満たし（ｄ＝０．７５ｇ・ｃｍ^-3）、反応混合物を３１３ Ｋで４８時間攪拌した。次いで、ＣＯ₂圧を２３３Ｋで冷却した冷却トラップ上 に放出し、反応器をアセトンで洗浄した。合わせたフラクションを乾燥するまで 濃縮し、ヘキサン／酢酸エチル（１０：１）を用いるシリカゲルクロマトグラフ ィーにより純粋な８（９７ｍｇ、６２％）を無色固体として得た。 実施例６ １−（トルエン−４−スルホニル）−２，５−ジヒドロ−１Ｈ−ピロール（１ ０）の調製 ジエン９（２１９ｍｇ）およびトランス−［Ｃｌ₂（ＰＣｙ₃）₂Ｒｕ＝ＣＨＣ Ｈ＝ＣＰｈ₂］（８ｍｇ）をアルゴン雰囲気下、ステンレススチール高圧反応器 （Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した。コンプレッサーを用いて反応器を１７０ｇ のＣＯ₂で満たし（ｄ＝０．７６ｇ・ｃｍ^-3）、得られた反応混合物を３１３ Ｋで攪拌した。２４時間後、ＣＯ₂圧を２３３Ｋで冷却した冷却トラップ上に放 出した。反応器および冷却トラップをアセトンで洗浄し、合わせた洗浄液を濃縮 し、残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物１０を無色結晶の 形態で得た。 収量：１７５ｍｇ（９３％） 融点１２３−１２４℃； 実施例７ １−（４−ブロモフェニル）シクロペンタ−３−エノール（１２）の調製 ヒドロキシジエン１１（３４５ｍｇ）およびトランス−［Ｃｌ₂（ＰＣｙ₃）₂ Ｒｕ＝ＣＨＣＨ＝ＣＰｈ₂］（９ｍｇ）をアルゴン雰囲気下、ステンレススチー ル高圧反応器（Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した。コンプレッサーを用いて反応 器を１７７ｇのＣＯ₂で満たし（ｄ＝０．７９ｇ・ｃｍ^-3）得られた反応混合物 を３１３Ｋで１８時間攪拌した。ＣＯ₂圧を２３３Ｋで冷却した３つの冷却トラ ップ上に放出し、反応器を各々１７０ｇのＣＯ₂で２回洗浄した。加温後、８７ ｍｇの無色固体を冷却トラップから得た。反応器に残存する残渣から、さらに１ ３４ｍｇの同一組成の粗生成物をアセトンを用いて単離できた。合わせたフラク ションのカラムクロマトグラフィーによる精製により、１２を無色固体として得 た。 収量：９９ｍｇ（３２％） 融点７７−７８℃； 実施例８ エピラクネン（１４）の調製 アミノジエン１３（５２ｍｇ、０．５ｍｌのＣＨ₂Ｃｌ₂中に溶解した）および トランス−［Ｃｌ₂（ＰＣｙ₃）₂Ｒｕ＝ＣＨＣＨ＝ＣＰｈ₂］（７ｍｇ）をアルゴ ン雰囲気下、ステンレススチール高圧反応器（Ｖ＝２２５ｃｍ^-3）中に充填した 。コンプレッサーを用いて反応器を１７２ｇのＣＯ₂で満たし（ｄ＝０．７６ｇ ・ｃｍ^-3）、得られた反応混合物を３１３Ｋで７２時間攪拌した。ＣＯ₂圧を２ ３３Ｋで冷却した冷却トラップ上に放出し、反応器をＥｔ₂Ｏで洗浄した。合わ せたフラクションのカラムクロマトグラフィー（アルミナ、ヘキサン／酢酸エチ ル１：１）による精製により、ＧＣ分析によると、二重結合−異性体の混合物（ シス：トランス＝３０：７０）として７４％の１４および２２％の未反応の１３ からなる４４ｍｇのわずかに黄色がかった油を得た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 49/307 Ｃ０７Ｃ 49/307 Ｃ０７Ｄ 207/20 Ｃ０７Ｄ 207/20 267/00 267/00 307/28 307/28 313/00 313/00 321/00 321/00 // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ，Ｕ Ｓ (72)発明者 ライトナー，バルター ドイツ連邦共和国デー―45470ミュールハ イム、カイザー―ビルヘルム―プラッツ１ 番 (72)発明者 コッホ，ダニエル ドイツ連邦共和国デー―45470ミュールハ イム、カイザー―ビルヘルム―プラッツ１ 番 (72)発明者 ランゲマン，クラウス ドイツ連邦共和国デー―45470ミュールハ イム、カイザー―ビルヘルム―プラッツ１ 番 (72)発明者 ジックス，クリスティアン ドイツ連邦共和国デー―45470ミュールハ イム、カイザー―ビルヘルム―プラッツ１ 番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．反応媒体中において１以上の均一または不均一メタセシス触媒の存在下、 二官能性または多官能性基質の選択的オレフィンメタセシスによる環状生成物の 製法であって、基質が置換または非置換アルケンまたはアルキン部分の形をとる ２以上の官能基を含有し、反応媒体が圧縮二酸化炭素からなることを特徴とする 方法。 ２．反応媒体中において均一または不均一メタセシス触媒の存在下、二官能性 または多官能性基質の選択的オレフィンメタセシスによる環状またはポリマー生 成物の製法であって、基質が置換または非置換アルケンまたはアルキン部分の形 をとる２以上の官能基を含有し、反応媒体が圧縮二酸化炭素からなり、生成物分 布が反応媒体の密度によって調整されていることを特徴とする方法。 ３．反応媒体の密度がｄ＝０．２−１．５ｇ・ｃｍ^-3の範囲内、好ましくはｄ ＝０．４−１．５ｇ・ｃｍ^-3の範囲内、特に好ましくはｄ＝０．６−１．５ｇ・ ｃｍ^-3の範囲内にあるように、反応温度および全圧力が相互に調整される請求項 １または２記載の環状生成物の製法。 請求項３記載の方法。 ５．生成物が８〜１１の環サイズを有するカルボ−またはヘテロ環式化合物で ある請求項４記載の方法。 および相同化合物、Ａｒｏｖａ１６および相同化合物、シベトンおよび相同化合 物、ムスコンおよび相同化合物、Ｅｘａｌｔｏｎおよび相同化合物、Ｍｕｓｃｅ ｎｏｎおよび相同化合物、エポチロンおよび相同化合物である請求項４記載の方 法。 ７．反応媒体の密度がｄ＝０．２−１．５ｇ・ｃｍ^-3の範囲内、好ましくはｄ ＝０．２−０．６５ｇ・ｃｍ^-3の範囲内にあるように、反応温度および全圧力が 相互に調整される請求項２記載のポリマー生成物の製法。 ８．生成物がホモポリマー、コポリマーおよびブロックコポリマーを包含する ２以上の基質分子を互いに結合することにより形成されるポリマーである請求項 ７記載の方法。 ９．圧縮二酸化炭素によって不活性化しないメタセシス活性金属化合物が触媒 または触媒前駆物質として用いられる請求項１−８のいずれか記載の方法。 １０．遷移金属カルベン、または反応条件下で金属カルベンを形成する遷移金 属化合物、またはアルキル化剤を伴う遷移金属塩が触媒または触媒前駆物質とし て用いられる請求項９記載の方法。 １１． ［式中、Ｒ₁−Ｒ₆は、独立して水素、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルケニル、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルキニ ル、Ｃ₁−Ｃ₂₀アルキル、アリール、Ｃ₁−Ｃ₂₀カルボキシレート、Ｃ₁−Ｃ₂₀ア ルコキシ、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルケニルオキシ、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルキニルオキシ、アリール オキシ、Ｃ₂−Ｃ₂₀アルコキシカルボニル、Ｃ₁−Ｃ₂₀アルキルチオ、Ｃ₁−Ｃ₂₀ アルキルスルホニルまたはＣ₁−Ｃ₂₀アルキルスルフィニルから選択される残基 であり；その各々がＣ₁−Ｃ₁₂アルキル、Ｃ₁−Ｃ₁₂ペルフルオロアルキル、ハロ ゲン、Ｃ₁−Ｃ₅アルコキシまたはアリールで置換されていてもよく；ここに、環 状化合物において、残基Ｒ₁−Ｒ₁₀は互いに結合でき； Ｘ₁−Ｘ₃は、独立して、特にＦ^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＣＮ^-、ＳＣＮ^-、Ｒ₁ Ｏ^-、Ｒ₁Ｒ₂Ｎ^-、（Ｒ₁−Ｒ₅）−アリル^-、（Ｒ₁−Ｒ₅）−シクロペンタジエニ ル^-（ここに、残基Ｒ₁−Ｒ₅は前記と同意義である）から選択される任意に 定義されたアニオンリガンドであり； Ｌ₁−Ｌ₃は、独立して、特にＣＯ、ＣＯ₂、Ｒ₁ＮＣＯ、Ｒ₁Ｒ₂Ｃ＝ＣＲ₃Ｒ₄、 Ｒ₁Ｃ≡ＣＲ₂、Ｒ₁Ｒ₂Ｃ＝ＮＲ₃、Ｒ₁Ｃ≡Ｎ、Ｒ₁ＯＲ₂、Ｒ₁ＳＲ₂、ＮＲ₁Ｒ₂Ｒ₃ 、ＰＲ₁Ｒ₂Ｒ₃、ＡｓＲ₁Ｒ₂Ｒ₃、ＳｂＲ₁Ｒ₂Ｒ₃から選択される中性リガンドで あり； ｍ、ｎは０〜６の整数である］ で示される一般型Ｉ−ＩＸの化合物が触媒または触媒前駆物質として使用される 請求項１０記載の方法。 １２．Ｌ₁−Ｌ₂＝ＰＲ₁Ｒ₂Ｒ₃（ここに、Ｒ₁−Ｒ₃は前記と同意義であり、好 ましい残基Ｒ₁−Ｒ₃はアリールまたはアルキル、特に第２級アルキルまたはシク ロアルキル残基である）である一般型Ｉのカルベン錯体が触媒または触媒前駆物 質として用いられ；Ｒ₁＝アリールおよびＲ₂−Ｒ₄＝Ｃ₁−Ｃ₂₀アルキルであり、 その各々がＣ₁−Ｃ₁₂アルキル、Ｃ₁−Ｃ₁₂ペルフルオロアルキル、アリール、ハ ロゲンで置換されていてもよい一般型ＩＩのカルベン錯体もまた好ましい請求項 １１記載の方法。 １３．二官能性または多官能性基質がコンホメーション的に予め組織化されて いるかまたは完全にフレキシブルである請求項１−１２のいずれか記載の方法。 １４．二官能性または多官能性基質が反応に関係する官能基に加えてメタセシ ス反応に影響を及ぼさない多数のさらなる基またはヘテロ原子を含有する請求項 １−１３のいずれか記載の方法。 １５．基またはヘテロ原子が独立して、分枝または非分枝アルキル残基、芳香 族または非芳香族炭素環式環、カルボン酸、エステル、エーテル、エポキシド、 シリルエーテル、チオエーテル、チオアセタール、無水物、イミン、シリルエノ ールエーテル、アンモニウム塩、アミド、ニトリル、ペルフルオロアルキル基、 ｇｅｍ−ジアルキル基、アルキン、アルケン、ハロゲン、アルコール、ケトン、 アルデヒド、カルバメート、カルボネート、ウレタン、スルホネート、スルホン 、スルホンアミド、ニトロ基、オルガノシラン単位、金属中心、酸素−、窒素− 、硫黄−、リン−含有ヘテロ環から選択される請求項１４記載の方法。 １６．二官能性または多官能性基質が１以上の第１級、第２級または第３級塩 基性アミン単位を含有する請求項１−１５のいずれか記載の方法。 １７．反応媒体に混合物としてまたは連続的に供給して基質の混合物を反応さ せる請求項１−１６のいずれか記載の方法。 １８．基質が全体的にまたは部分的に支持形態である請求項１−１７のいずれ か記載の方法。 １９．統合された方法において生成物を圧縮二酸化炭素中の連続反応に付す請 求項１−１８のいずれか記載の方法。 ２０．反応媒体が付加的に、独立して、水、リン化合物、アミン、ペルフルオ ロ化合物、ルイス酸化合物、金属アルコキシド、有機溶媒（特にジクロロメタン 、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、トリクロ ロエテン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、ヘキサン、シクロヘキサン 、ハロベンゼン、テトラヒドロフラン、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジエ チルエーテル、ジメトキシエタン、ジメチルホルムアミド、アセト酢酸エチル、 アセトン、ジメチルカルボネート、アルコール）から選択される１以上の添加剤 を含有する請求項１−１９のいずれか記載の方法。 ２１．生成物が圧縮二酸化炭素の特有の溶媒特性を用いて単離される請求項１ −２０のいずれか記載の方法。 ２２．化学生成物の分離後に残存する金属含有残渣をオレフィンメタセシスの 触媒として再利用する請求項１−２１のいずれか記載の方法。 ２３．使用した二酸化炭素を再利用する請求項１−２２のいずれか記載の方法 。