JP2002517503A

JP2002517503A - アリール硼酸の合成

Info

Publication number: JP2002517503A
Application number: JP2000553436A
Authority: JP
Inventors: サリヴァン，ジェフリー・エム; バーンズ，ハムリン・エイチ
Original assignee: ボウルダー・サイエンティフィック・カンパニー
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2002-06-18
Also published as: CA2297780A1; AU4678699A; EP1064286A1; NZ502612A; WO1999064428A1

Abstract

(57)【要約】アリール硼酸を合成するための方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明はアリール硼酸の合成に関する。

【０００２】発明の背景非金属化合物をアルキル化するための、またはアリール化するためのエーテル
溶剤中でのグリニャール試薬の使用と有効性は、２０世紀の前半に確立された。
Kharasch，M.S.，Reinmuth，O.，「非金属物質のグリニャール反応」，Prentice
-Hall，New York（1954）を参照されたい。

【０００３】公知のアリール硼酸の合成は典型的に、実質的に等モル量のトリアルキルボレ
ートエステルと芳香族グリニャール試薬を反応容器に−６０℃未満の温度におい
て同時に添加するかまたは二重に添加することを必要とし、このとき、アリール
硼酸エステルを含有する反応混合物が３０％〜５０％の収率で生成する。所望の
アリール硼酸を与えるために、エステルは分離され、そして加水分解される。

【０００４】アリール硼酸は現在、パラジウムで触媒されるクロスカップリング ”スズキ
”反応によってビアリール化合物を合成するために実質的に商業使用されている
。例えば、A. Suzuki他の、Syn. Commu.（1981）513−519；Y. Young他の、Acta
Chem. Scand.（1939）47：221−230；G.B. Smith他の、J. Org. Chem.（1994）
598：8151−8156；S. Sengupta他の、J. Org. Chem.（1997）62：3405−3406を
参照されたい。従って、アリール硼酸の合成を改良する必要性がある。

【０００５】発明の要約先行技術に対して、アリールボレートアルキルジエステルの合成の間に、−６
０℃以下の温度と反応体のモル比の制御のいずれも必要ではないことが見いださ
れた。本発明によれば、アリールボレートジエステルの合成が、およそ−１０℃
〜０℃の温度においてトリアルキルボレートにグリニャール試薬を、あるいはこ
の逆のやり方で、あらゆる所望のモル比で直接添加することによって、達成され
る。アリールボレートジエステルの加水分解は、公知の方法で、水性鉱物質との
、好ましくは硫酸水溶液との合成反応混合物の中でその場で（in situ）達成す
ることができる。本発明は典型的に、先行技術によって達成されるよりも約２０
〜４０％大きいアリール硼酸の収率を与える。特に本発明は、トリアルキルボレ
ート反応体に基づいて約５０％〜約７０％のアリール硼酸の収率を与えるだろう
。

【０００６】発明の詳細な説明本発明は、必須ではないが、単一容器法として実施することができる。グリニ
ャール試薬は、公知の方法で、適当なエーテル溶剤の中で、好ましくは溶液中で
得られる最大の濃度で調製される。グリニャール組成物と適合するあらゆるエー
テル溶剤を用いることができる。有用な溶剤は、環状のエーテル、例えばテトラ
ヒドロフラン、またはＲＯＲの化学式（ここでＲは好ましくは２〜６の炭素原子
を有するアルキル基）を有するエーテルである。

【０００７】本発明によれば、アリール硼酸トリエステルが、−１０℃〜０℃の温度におい
て式（１）によって示されるように合成される：

【式１】

【０００８】グリニャールアリール（Ar）基を、一つの、または複数の、または全ての有効
な位置で、あらゆるハロゲン（塩素、臭素、フッ素、またはヨウ素）によって、
またはあらゆる直鎖状または枝分れ鎖状の置換または非置換アルキル基によって
、またはグリニャール作用と適合させるための標準的な方法と適合するかまたは
それらの方法によって保護されるあらゆる官能基で置換することができる。フェ
ニル基、４-フルオロフェニル基、およびナフチル基が、典型的なグリニャール
アリール基である。

【０００９】アルキルボレート反応体（B(OR₃)）は好ましくは、ArMgX試薬に対して化学量
論量よりも多い量で用いられる。例えば、ArMgXの１モルに対してB(OR₃)の約１.
１〜２.０モル、好ましくは約１.５モルが用いられる。Ｒ基の各々はあらゆるアルキル基である。適当なＲ基は１〜１０の炭素原子を
有する。Ｒは好ましくはメチルである。

【００１０】アリール硼酸ジエステルの加水分解（式２）は、公知の方法で、例えば、鉱酸
、好ましくはH₂SO₄水溶液をグリニャール反応混合物と直接化合させることによ
って行うことができる：

【式２】

【００１１】実施例１一般的実施例グリニャール試薬が公知の方法で適当なエーテル溶剤中で、好ましくは溶液中
で得られる最大の濃度で調製される。

【００１２】反応体積ならびに酸加水分解水溶液の体積に適応する適当な大きさのフラスコ
が不活性雰囲気の掃引下で設置され、還流と冷却のために設備される。等重量の
エーテル溶剤、好ましくはＴＨＦで希釈されたトリアルキルボレート、例えばト
リメチルボレートがフラスコに、ArMgX：B(OCH₃)₃が１：１.５のモル比になるよ
うに装填される。フラスコはドライアイス／アセトンで−１０℃まで冷却され、
そしてグリニャール試薬の添加が開始され、これによってアリールボレートジア
ルキルエステルを含む反応混合物が生成する。

【００１３】グリニャール試薬の添加が完了したら、反応混合物は室温になるまで撹拌され
る（１〜２時間）。ジアルキルエステルは、１０％w/v H₂SO₄水溶液を２モルのH ₂ SO₄に相当する量で３０分間激しく撹拌しながら直接添加することによって、そ
の場で（in situ）加水分解される。次いで、反応混合物は３０分間静置される
。加水分解反応混合物は上方の有機質層と下方の水層を形成する。有機質層は分
離され、次いで硫酸ナトリウムの上で乾燥される。溶剤は、固体が沈殿し始める
まで蒸留される。ヘキサンが添加され、そして沈殿生成物は濾過することによっ
て集められる。

【００１４】この一般的実施例によって記述された方法によって、表１に報告する結果が得
られた。

【表１】

【００１５】表１に報告した結果は実験室で得られたが、ただし１-ナフチル硼酸の合成は
パイロットプラントで行われた。

【００１６】実施例２（フェニル硼酸）反応フラスコにトリメチルボレート（１.５モル、１５５.７ｇ）とテトラヒド
ロフラン（３００ｇ）が装填された。混合物は−５℃〜０℃の温度まで冷却され
た。

【００１７】 −５℃〜０℃の温度を維持しながら、１モルのフェニル臭化マグネシウムがゆ
っくり添加された。反応混合物は３０分間撹拌された。１０％硫酸水溶液が、フェニル硼酸のメチルエステルを含むグリニャール反応
混合物に直接添加された。得られた加水分解反応混合物は３０分間撹拌され、次
いで３０分間静置された。混合物は上層と下層に分離した。上層が分離され、硫
酸ナトリウム（１０ｇ）の上で乾燥され、そして濾過された。ＴＨＦを蒸留する
ことによって濾液の容積は低減され、３００mlのヘキサンが添加され、そしてＴ
ＨＦの大部分が除去されるまで蒸留が続けられた。反応混合物の残留物が冷却さ
れ、濾過されて固体が回収され、これは真空中で乾燥された。収率は、６５〜７
０％のフェニル硼酸であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4H048 AA02 AC90 BB25 BB31 BB44 BC10 BC31 BD70 BE03 BE60 VA20 VA75 VB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アリール硼酸を製造するための方法であって、以下の工程を
含む：（ｉ）アリールグリニャール試薬をトリアルキルボレートと−１０℃〜０℃の
温度において反応容器の中で直接化合させる工程であって、このとき前記トリア
ルキルボレート対前記アリールグリニャール試薬のモル比は１.１〜２.０であり
、これによってアリール硼酸アルキルジエステルを含む反応混合物が生成する、
および（ii）前記反応容器の中の前記反応混合物を、前記反応混合物の中に含まれる
前記アリール硼酸アルキルジエステルが加水分解を起こす条件に供する工程であ
って、このとき前記加水分解によって前記アリール硼酸が生成する。
【請求項２】請求項１に記載の方法であって、前記アリール硼酸はフェニ
ル硼酸または４-フルオロフェニル硼酸である。
【請求項３】請求項１または２に記載の方法であって、前記工程（ｉ）の
前記トリアルキルボレートはトリメチルボレートである。
【請求項４】アリール硼酸を製造するための方法であって、以下の工程を
含む：（ｉ）非妨害性溶剤中の硼酸アルキルトリエステルの溶液を調製する工程；（ii）アリールハロゲン化マグネシウムを前記工程（ｉ）の溶液と直接化合さ
せる工程であって、このとき前記工程（ｉ）の溶液中の前記硼酸アルキルトリエ
ステルが工程（ii）の前記アリールハロゲン化マグネシウムと反応して、それに
よって前記非妨害性溶剤中の溶液中にアリール硼酸アルキルジエステルを含む第
一のグリニャール反応混合物が生成し、また前記直接化合させる工程（ii）は−
１０℃〜０℃の温度において行われ、そして前記直接化合させる工程（ii）にお
ける前記硼酸アルキルトリエステル対前記アリールハロゲン化マグネシウムのモ
ル比は１.１〜２.０である；（iii）工程（ii）で生成した前記第一のグリニャール反応混合物を、前記ア
リール硼酸アルキルジエステルが加水分解を起こす条件に供する工程であって、
このとき前記アリール硼酸を含む第二の反応混合物が生成する；および（iv）前記アリール硼酸を前記第二の反応混合物から分離する工程。
【請求項５】請求項４に記載の方法であって、工程（ｉ）における前記非
妨害性溶剤はテトラヒドロフランである。
【請求項６】請求項４に記載の方法であって、工程（ｉ）における前記硼
酸アルキルジエステルはメチルボレートである。
【請求項７】請求項４に記載の方法であって、前記アリールハロゲン化マ
グネシウムは、フェニル臭化マグネシウム、またはナフチル臭化マグネシウム、
または４-フルオロフェニル臭化マグネシウム、または４-クロロフェニル臭化マ
グネシウム、またはメトキシフェニル臭化マグネシウムである。
【請求項８】請求項４に記載の方法であって、前記工程（iii）の条件は
１０％硫酸水溶液によって生じる。
【請求項９】アリール硼酸を製造するための方法であって、以下の工程を
含む：（ｉ）アリールグリニャール試薬をトリアルキルボレートと−１０℃〜０℃の
温度において反応容器の中で直接化合させる工程であって、このとき前記トリア
ルキルボレート対前記アリールグリニャール試薬のモル比は約１.５であり、こ
れによってアリール硼酸アルキルジエステルを含む反応混合物が生成する、およ
び（ii）前記反応容器の中の前記反応混合物を、前記反応混合物の中に含まれる
前記アリール硼酸アルキルジエステルが加水分解を起こす条件に供する工程であ
って、このとき前記加水分解によって前記アリール硼酸が生成する。
【請求項１０】請求項９に記載の方法であって、前記工程（ｉ）は−５℃
〜０℃の温度において行われる。
【請求項１１】アリール硼酸を製造するための方法であって、以下の工程
を含む：（ｉ）トリアルキルボレートの非妨害性溶剤溶液を収容した反応容器を用意す
る工程；（ii）前記工程（ｉ）の反応容器とその内容物の温度を−１０℃〜０℃に調整
する工程；（iii）前記反応容器の内容物を−１０℃〜０℃の温度においてアリールグリ
ニャール試薬と化合させる工程であって、このとき前記化合において前記アリー
ルグリニャール試薬対前記トリアルキルボレートのモル比が化学量論比よりも大
きく、また前記反応容器の中でアリールボレートジエステルを含む第一の反応混
合物が生成する；（iv）前記工程（ｉ）のアリールボレートジエステルを前記工程（ｉ）の反応
容器の中でその場で加水分解させる工程であって、このとき前記反応容器の中で
第二の反応混合物が生成し、前記第二の反応混合物はアリール硼酸を含む；およ
び（ｖ）前記アリール硼酸を前記第二の加水分解反応混合物から回収する工程。
【請求項１２】請求項１１に記載の方法であって、前記工程（ｉ）におけ
る前記トリアルキルボレート対前記アリールグリニャール試薬のモル比は約１.
１〜約２.０である。
【請求項１３】請求項１１または１２に記載の方法であって、前記加水分
解工程（iv）は硫酸水溶液を工程（iii）のアリールボレートジエステルと化合
させることによって行われ、前記第二の加水分解反応混合物は上方の有機質層と
下方の水層を形成し、そして、前記請求項１１または１２に記載の方法は下記の
工程（iv)(ａ）をさらに含む：（iv)(ａ）前記上方の有機質層を前記加水分解反応混合物の前記下方の水層から
分離する工程。