JP2003311155A - C−c結合形成反応に用いることができる、新規な、ジイソプロピルアミドで交換した積層二水酸化物を調製する方法 - Google Patents
C−c結合形成反応に用いることができる、新規な、ジイソプロピルアミドで交換した積層二水酸化物を調製する方法Info
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Abstract
物(LDH−ジイソプロピルアミド)触媒の調整とアル
ドール等の製造法を提供する。 【解決手段】下記一般式1で示したLDHジイソプロピ
ルアミドを調製する方法。 [MI and/or MII (1-x)MIII x(OH)2][NCH(CH3)2 -]x/2・zH2O (1) 式中、MIは一価の,MIIは二価の,MIIIは三価のカチ
オン,Xは0.10〜0.50,Zは整数で,反応条件
による。このLDH−ジソソプロピルアミドを触媒とし
て,アルドール,α,β−不飽和ニトリル,α,β−不
飽和エステル,エステル交換反応生成物,β−ニトロア
ルカノール,マイケルは加生成物およびエポキシドを調
製することができる。
Description
化物(Layered doublehydroxide exchanged with diiso
propylamide;LDH−ジイソプロピルアミド)の調製
に関する。本発明により調製されたLDH−ジイソプロ
ビルアミドは、アルドール、α,β−不飽和ニトリル、
α,β−不飽和エステル、エステル交換反応生成物、β
−ニトロアルカノール、マイケル付加生成物およびエポ
キシドを調製するためのリサイクル可能な触媒として実
用的である。さらに特には、本発明は、下記式; [MI and/or MII (1-x) MIII x (OH)2] [NCH(CH3)2 -]x/2.z
H2O (式中、MIは一価のカチオン(Li+、Na+、K+、Rb+また
はCs+)である。MIIは二価のカチオン(Mg2+、Mn2+、Fe
2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+またはCa2+)である。MIII
は三価のイオン(Al3+、Cr3+、Mn3+、Fe3+、Ni3+または
La3+)である。また、xは0.10から0.50まで、
より好ましくは0.20から0.33までの値である。
zは使用する成分もしくは反応条件および調製方法・使
用方法に依る整数である。)で示される、ジイソプロピ
ルアミドで交換した積層二水酸化物の調製に関するもの
である。本発明のLDH−ジイソプロビルアミドは、ア
ルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不飽和エス
テル、エステル交換反応生成物、β−ニトロアルカノー
ル、マイケル付加生成物およびエポキシドの調製のため
のリサイクル可能な触媒である。
法に関する。アルデヒドとアセトンとの反応(アルドー
ル縮合)、アルデヒドと活性ニトリルまたは活性エステ
ルとの反応(クネーファーゲル縮合)、アルコールとβ
−ケトまたは単純エステルとの反応(エステル交換反
応)、アルデヒドとニトロアルカンとの反応(ヘンリー
反応)、活性メチレンとα,β−不飽和化合物との反応
(マイケル付加)およびオレフィンのエポキシ化によっ
て、それぞれ、アルドール、α,β−不飽和ニトリル、
α,β−不飽和エステル、エステル交換産物、β−ニト
ロアルカノール、マイケル付加生成物およびエポキシド
を調製する際に、LDH−ジイソプロピルアミドを、水
溶性塩基の替わりに不均一触媒として使用するからであ
る。このようにして得られる生成物は医薬品、香水、化
粧品、オイル、塗料およびファインケミカルを調製する
ための重要な中間体である。例えば、クネーファーゲル
縮合により調製されるベンジリデン誘導体の生成物は、
チロシンプロテアーゼキナーゼ阻害剤として用いられ
る。また、オレフィンのエポキシ化による、たとえば、
スチレンオキシド、1−デセンオキシド、1−オクテン
オキシド、1−ヘキセンオキシド、シクロヘキセンオキ
シド、シクロペンテンオキシド、エポキシカルコンなど
のファインケミカルは、本発明の方法で得ることができ
る。
テル交換反応、ヘンリー反応、マイケル付加およびオレ
フィンのエポキシ化などの反応を均一系で行い、アルド
ール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不飽和エステ
ル、エステル交換産物、β−ニトロアルカノール、マイ
ケル付加生成物およびエポキシドの製造を行うと、深刻
な不利益がある。すなわち、反応終了時に水溶性塩基を
酸で中和すると毒性の廃残物ができること、再利用性と
選択性がないこと、単調な作業手順であることおよび高
温・長時間の反応であることである。不均一触媒系で
は、触媒の回収と再利用性が高く、活性種の浪費が微小
なため、均一系に比べて生産コストは当然少ない。ま
た、得られる生成物は、不均一触媒系では副反応が排除
されるため、夾雑物が少ない点で優れている。
ン粘土を用いて行われる(例えば、US patent US 4,45
8,026)。この方法における固有の不利な点は、反応が
高温・長時間であることと低収率であることである。
ルサイト再水和物を用いて行われる(例えば、Choudary
et al., Chem. Commun., 1998, 1033)。この方法のお
ける固有の不利な点は、反応が高温・長時間であること
と選択性がないことである。
Buハイドロタルサイトを用いて行われる(例えば、Chou
dary et al., Tetrahedron. Lett., 1998, 3555)。こ
の方法の固有の不利な点は、この触媒が湿気に弱いこと
と貯蔵寿命が短いことである。
および不均一系において多くの方法がよく調べられてい
る(例えば、J. Otera, Chem. Rev., 1993, 93, 144
9)。これらの方法における固有の不利な点は、反応時
間が長いことと選択性および再利用性がないことであ
る。
たハイドロタルサイトを用いた不均一系で行われる(例
えば、US patent US 5,350,879)。この方法の欠点は、
反応が高温であることである。
ロタルサイトを用いて行われる(例えば、Choudary et
al., J. Mol. Catal., 2000, 159, 411)。この方法に
おける固有の不利な点は、この触媒が湿気に弱いことと
貯蔵寿命が短いことである。
反応は、Mg-Al-O-t-Buハイドロタルサイトを用いて行わ
れる(例えば、Choudary et al., Tetrahedron. 2000,
56,9357)。この方法における固有の不利な点は、この
触媒が湿気に弱いことと貯蔵寿命が短いことである。
ハイドロタルサイトを用いて行われる(例えば、Chouda
ry et al., Synlett., 1998, 1203)。この方法におけ
る固有の不利な点は、この触媒が湿気に弱いことと貯蔵
寿命が短いことである。
サイト再水和物を用いて行われる(例えば、Choudary e
t al., J. Mol. Catal., 1999, 146. 279)。この方法
における固有の不利な点は、低収率であること、反応が
長時間であることおよび触媒を再利用するごとに活性化
が必要であることである。
ト再水和物を用いて行われる(例えば、Choudary et a
l., Green. Chem., 1999, 187)。この方法における固
有の不利な点は、低収率であること、反応が長時間であ
ることおよび触媒を再利用するごとに活性化が必要であ
ることである。
を調製することである。そして、前記の欠点を排除した
方法でアルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不
飽和エステル、エステル交換反応生成物、β−ニトロア
ルカノール、マイケル付加生成物およびエポキシドを調
製するために、リサイクル可能な不均一触媒としてLD
H−ジイソプロピルアミドを使用することである。
炭酸塩、硫酸塩のような陰イオンを間入型陰イオンとし
て持つように合成したLDH、またはそのような間入型
陰イオンを持つLDHを350℃から550℃の範囲の
温度でか焼したLDHを、LDH−ジイソプロピルアミ
ドの調製のための前駆体として使用することである。
合、クネーファーゲル縮合、マイケル付加、エステル交
換およびエポキシ化の各反応を含むC−C結合形成反応
に使用した不均一系LDH−ジイソプロピルアミドを、
単純なろ過法で回収し、一貫した活性と選択性で数回に
わたり再利用することである。
いるLDH−イソプロピルアミドの量が、反応の基質に
対して1〜10モル%のジイソプロピルアミドを含むこ
とである。
LDH−ジイソプロピルアミドの設計と調製方法であ
り、そして、アルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,
β−不飽和エステル、エステル交換反応生成物、β−ニ
トロアルカノール、マイケル付加生成物およびエポキシ
ドの調製の際に、LDH−ジイソプロピルアミドを触媒
量使用することである。C−C結合を形成するエポキシ
化やエステル交換反応を有機溶媒中で行う場合に、LD
H−ジイソプロピルアミド触媒を使用すると、より高い
収率が得られる。さまざまな方法で得られる生成物は医
薬品、香水、化粧品、オイル、塗料およびファインケミ
カルを調製するための重要な中間体である。LDH−ジ
イソプロピルアミドの触媒活性は、数回にわたりC−C
結合形成反応に再利用しても一貫しており、この工程を
経済的にし、また商業化の実現も可能にする。それゆ
え、アルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不飽
和エステル、エステル交換反応生成物、β−ニトロアル
カノール、マイケル付加生成物およびエポキシドの調製
にとってLDH−ジイソプロピルアミドはより良い選択
肢である。このように、本発明は、医薬品やファインケ
ミカルの調製における中間体合成にとって最善のテクノ
−エコノミックな方法を提供する。異なる金属を使用し
さまざまな組成で調製されたLDH担体は、その最終形
態であるLDH−ジイソプロピルアミドの活性に関して
ほとんど差は無かった。
+およびCs+からなる群から選択されたものである。MII
は二価のカチオンであり、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2 +、Ni
2+、Cu2+、Zn2+、V2+、Cr2+およびCa2+からなる群から
選択されたものである。MIIIは三価のイオンであり、Al
3+、Cr3+、Mn3+、V3+、Fe3+、Co3+、Ru3+、Ga3+、In3+
およびLa3+からなる群から選択されたものである。xは
0.10〜0.50であって、より好ましくは0.20
〜0.33である。zは使用する成分および反応条件に
依る整数である。)で表されるLDH−ジイソプロピル
アミドが、触媒として実用的であることを述べている。
本発明による新規のLDH−ジイソプロピルアミド触媒
はアルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不飽和
エステル、エステル交換反応生成物、β−ニトロアルカ
ノール、マイケル付加生成物およびエポキシドの調製に
再利用できる。
式; [MI and/or MII (1-x)MIII x(OH)2][NCH(CH3)2 -]x/2.zH2O で表される本発明の触媒LDH−ジイソプロピルアミド
の調製法であり、次の反応工程を含む。式LiNCH(CH3)2
で表されるリチウムジイソプロピルアミドと下式; [MI and/or MII (1-x)MIII x(OH)2][An-]x/n.zH2O (式中、xは0.10〜0.50の範囲の値であり、よ
り好ましくは0.20〜0.33である。zは使用する
成分および反応条件に依る整数である。An-は陰イオン
であり、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩および塩化物から選択
されたものである。MIは一価のカチオンであり、Li+、N
a+、K+、Rb+およびCs+からなる群から選択されたもので
ある。MIIは二価のカチオンでありMg2+、Mn2+、Fe2+、C
o2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、V2+、Cr2+およびCa2+からなる
群から選択されたものである。MIIIは三価のイオンであ
り、Al3+、Cr3+、Mn3+、V3+、Fe3+、Co3+、Ru3+、R
h3+、Ga3+、In3+およびLa3+からなる群から選択された
ものである。)で表されるLDHを、メタノール、エタ
ノール、イソプロパノール、1−プロパノール、1−ブ
タノール、2−ブタノール、tert-ブチルアルコール、
アセトニトリル、テトロヒドロフラン、ジクロロメタン
およびジクロロエタンからなる群から選択された有機溶
媒中、窒素雰囲気下、20〜30℃の範囲の温度で、5
〜24時間させて、その後、ろ過して望みの触媒を得
る。
可能な触媒LDH−ジイソプロピルアミドを使用して、
アルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不飽和エ
ステル、エステル交換反応生成物、β−ニトロアルカノ
ール、マイケル付加生成物およびエポキシドを調製する
下記の方法である。下式; [MI and/or MII (1-x)MIII x(OH)2][NCH(CH3)2 -]x/2.zH2O (式中、MIは一価のカチオン(Li+、Na+、K+、Rb+また
はCs+)であり、MIIは二価のカチオン(Mg2+、Mn2+、Fe
2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、V2+、Cr2+、Zn2+またはCa2+)
であり、MIIIは三価のイオン(Al3+、Cr3+、Mn3+、
V3+、Fe3+、Co3+、Ru3+、Ga3+、In3+またはLa3+))で
表わされるLDH−ジイソプロピルアミドをリサイクル
可能な触媒として使用し、アルドール縮合(アルデヒド
とアセトン)、クネーファーゲル縮合(アルデヒドと活
性ニトリルまたは活性エステル)、エステル交換反応
(アルコールとβ−ケトまたは単純エステル)、ヘンリ
ー反応(アルデヒドとニトロアルカン)、マイケル付加
(活性メチレンとα,β−不飽和化合物)、オレフィン
のエポキシ化を、アセトン、メタノール、エタノール、
ジクロロメタン、クロロホルム、1−プロパノール、2
−プロパノール、トルエン、ニトロメタン、アセトニト
リルおよびt-ブタノールから選択した有機溶媒中、10
〜120℃の範囲の温度で、0.15〜24時間行い、
そして従来の方法で精製産物を得る。
の範囲のジイソプロピルアミドを含有する触媒である。
酸塩、炭酸塩、硫酸塩のような間入型陰イオンを持つよ
うに合成されたLDH、またはそのような間入型陰イオ
ンを持つLDHを350〜550℃の範囲の温度でか焼
したLDHが、LDH−ジイソプロピルアミドの調製を
するための前駆体として使用される。
するLDH−ジイソプロピルアミドの量が、基質に対し
て、0.01〜15モル%のジイソプロピルアミドを含
む。
イソプロピルアミドは、一貫した活性で数回にわたり再
利用される。
溶媒は、アセトン、メタノール、エタノール、ジクロロ
メタン、クロロホルム、1−プロパノール、2−プロパ
ノール、トルエン、ニトロメタン、アセトニトリルおよ
び/または t-ブタノールなどから選択する。
応は、好ましくは10〜120℃の範囲の温度で0.1
5〜24時間実施する。
まざまな方法で得られる生成物は、医薬品、香水、化粧
品、オイル、塗料およびファインケミカルを調製するた
めの重要な中間体である。例えば、クネーファーゲル縮
合により調製されるベンジリデン誘導体の生成物が、チ
ロシンプロテアーゼキナーゼ阻害剤として用いられ、ま
た、スチレンオキシド、1−デセンオキシド、1−オク
テンオキシド、1−ヘキセンオキシド、シクロヘキセン
オキシド、シクロペンテンオキシド、エポキシカルコン
のような、オレフィンのエポキシ化によるファインケミ
カルが、本発明の方法で得られる。
アミドを調製し、そのLDH−ジイソプロピルアミドを
アルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不飽和エ
ステル、エステル交換反応生成物、β−ニトロアルカノ
ール、マイケル付加生成物およびエポキシドの調製のた
めに、触媒量を、不均一系で使用した。
硝酸塩などの陰イオンを含むLDH、またはそれらをか
焼したLDHから陰イオン交換法により調製される。L
DH−ジイソプロピルアミドに含まれるジイソプロピル
アミド陰イオンが、アルドールおよびクノーファーゲル
縮合、エステル交換反応、ヘンリー反応、マイケル付加
ならびにエポキシ化反応を引き起こす。LDH−ジイソ
プロピルアミドの活性は均一系のものと同じかより高
い。その高い活性は担体効果に由来する。塩基であるLD
H-NCH(CH3)2が活性メチレングループからのプロトン抽
出を誘導し、それがエポキシ化およびエステル交換反応
におけるC−C結合の引き金となる。
高い収率とその生成物は医薬品等の調製に関して重要な
中間体であり、本発明は時宜を得ており、適切である。
それゆえ、LDH−ジイソプロピルアミドはより良い選
択;ベターオプションなのである。さまざまな金属を用
いて調製したLDH−ジイソプロピルアミド触媒は触媒
活性においてほとんど差が見られない。にもかかわら
ず、LDH調製に使用された金属はすべて良好から優秀
な収率を示した。このように本発明は医薬品、香水、化
粧品、オイル、塗料およびファインケミカルの中間体の
調製に最善であるテクノ−エコノミックな方法を提供す
る。
ように調製され、実施例に記すようにアルドール、α,
β−不飽和ニトリル、α,β−不飽和エステル、エステ
ル交換反応生成物、β−ニトロアルカノール、マイケル
付加生成物およびエポキシドの調製のために触媒量、不
均一系で使用される。
発明の範囲を何ら限定するものではない。
des)の調製 実施例1 Mg2+/Al3+/NO3 --LDH (Ia)の調製 Mg/Alの割合が3:1であるMg2+/Al3+/NO3 - LDHを調製
するために、硝酸マグネシウム6水和物(30.8g、
0.12モル)と硝酸アルミニウム9水和物(15.0
g、0.04モル)を100mlの脱イオン・脱炭酸水
に溶解した。NaOH(2M)を加えて水溶液のpHを約10に
調整した。スラリーを窒素雰囲気下、室温で2時間攪拌
し、窒素雰囲気下でろ過し、よく洗浄したのち、80℃
で真空乾燥した。
するのために、硝酸マグネシウム6水和物(30.8
g、0.12モル)と硝酸アルミニウム9水和部(1
5.0g、0.04モル)を100mlの脱イオン・脱
炭酸水に溶解した。NaOH (2M)を加えて水溶液のpHを
約10に調整した。スラリーを窒素雰囲気下、室温で2
時間攪拌し、窒素雰囲気下でろ過し、よく洗浄したの
ち、80℃で真空乾燥した。そして、固体は乾燥後、エ
アーフロー中450℃で6時間か焼した。
2O(12.07g、0.05モル)の混合物を200m
lの脱イオン水に溶解した。結果としてできる水溶液
を、pH10の100mlNaOH水溶液に窒素フローのも
と、攪拌しながら25℃で少しずつ加えていった。反応
混合液のpHは2M NaOH水溶液を継続して加えることで
一定(約10)に維持した。つぎに得られた懸濁液を窒素
雰囲気下70℃で一晩攪拌した。固形生成物をろ過して
分離し、脱イオン水でよく洗い、80℃で一晩乾燥し
た。脱炭酸水を合成のすべての段階で使用した。Mg/Al
の割合が異なるMg2+/Al3+/Cl-ハイドロタルサイトも同
様に、適当な量の塩化マグネシウム6水和物と塩化アル
ミニウム6水和物を使用して調製した。
2O(12.07g、0.05モル)の混合物を200m
lの脱イオン水に溶解した。結果としてできる水溶液
を、pH10の100mlNaOH水溶液に窒素フローのも
と、攪拌しながら25℃で少しずつ加えていった。反応
混合液のpHは2M NaOH水溶液を継続して加えることで
一定(約10)に維持した。つぎに得られた懸濁液を窒素
雰囲気下70℃で一晩攪拌した。固形生成物をろ過して
分離し、脱イオン水でよく洗い、80℃で一晩乾燥し
た。脱炭酸水を合成のすべての段階で使用した。Mg/Al
の割合が異なるMg2+/Al3+/Cl-ハイドロタルサイトも同
様に、適当な量の塩化マグネシウム6水和物と塩化アル
ミニウム6水和物を使用して調製した。そして、固体は
乾燥後、エアーフロー中450℃で6時間か焼した。
9.31gのAl(NO3)3.9H2O(0.078モル)を混合し
た70mlの蒸留水を、28.12gの50%NaOH水溶
液(0.703モル)と22.08gのNa2CO3(0.41
モル)を溶解した100mlの蒸留水に加えた。その添
加は、攪拌器を装備した500mlフラスコの中でゆっ
くりと行った。そして、結果として生じる密なスラリー
を65±5℃で約18時間熱した。そのスラリーを室温
まで冷まし、ろ過し、洗浄した。そして、固体は乾燥
後、エアーフロー中450℃で6時間か焼した。
O(12.07g、0.05モル)の混合物を200ml
の脱イオン水に溶解した。その水溶液を、pH10の1
00mlNaOH水溶液に窒素フローのもと、攪拌しながら
25℃で少しずつ加えていった。反応混合液のpHは2M
NaOH水溶液を継続して加えることで一定(約10)に維
持した。つぎに得られた懸濁液を窒素雰囲気下70℃で
一晩攪拌した。固形生成物をろ過して分離し、脱イオン
水でよく洗い、80℃で一晩乾燥した。脱炭酸水を合成
のすべての段階で使用した。
ように調製した。硝酸アルミニウム9水和物(12.0
7g、0.05モル)を100mlの2M(8g)NaOHに
溶解した。この水溶液に硝酸リチウム(100ml中、
1.025g、0.025モル)を溶解した。そして、
その混合液を90℃で48時間熱した。その生成物を脱
イオン・脱炭酸水で洗浄し、続けて、0.1M塩化ナトリウ
ム水溶液で洗浄した。結果として生じた固体を80℃で
5時間乾燥した。合成中、CO2を締め出すように注意し
た。
ように調製した。硝酸アルミニウム9水和物(12.0
7g、0.05モル)を100mlの2M(8g)NaOHに
溶解した。この水溶液に硝酸リチウム(100ml中、
1.025g、0.025モル)を溶解した。そして、
その混合液を90℃で48時間熱した。その生成物を脱
イオン・脱炭酸水で洗浄し、続けて、0.1M塩化ナトリウ
ム水溶液で洗浄した。結果として生じた固体を80℃で
5時間乾燥した。合成中、CO2を締め出すように注意し
た。固体は、エアーフロー中450℃で6時間か焼し
た。
2 - (IIa)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIaを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
しそして真空乾燥する。化学分析により、その生成物が
11%のジイソプロピルアミドを含有することがわかっ
た。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルアミ
ドが1.1モルであることを意味する。
2 - (IIb)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIaを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
しそして真空乾燥する。化学分析により、その生成物が
11%のジイソプロピルアミドを含有することがわかっ
た。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルアミ
ドが1.1モルであることを意味する。
Ic)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIcを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
しそして真空乾燥する。化学分析により、その生成物が
11%のジイソプロピルアミドを含有することがわかっ
た。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルアミ
ドが1.1モルであることを意味する。
Id)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIdを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
しそして真空乾燥する。化学分析により、その生成物が
11%のジイソプロピルアミドを含有することがわかっ
た。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルアミ
ドが1.1モルであることを意味する。
l)LDH-NCH(CH3)2 - (IIe)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIeを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
しそして真空乾燥する。化学分析により、その生成物が
11%のジイソプロピルアミドを含有することがわかっ
た。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルアミ
ドが1.1モルであることを意味する。
If)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIfを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
し、そして真空乾燥する。化学分析により、その生成物
が11%のジイソプロピルアミドを含有することがわか
った。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルア
ミドが1.1モルであることを意味する。
g)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIgを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
し、そして真空乾燥する。化学分析により、その生成物
が11%のジイソプロピルアミドを含有することがわか
った。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルア
ミドが1.1モルであることを意味する。
h)の調製 リチウムジイソプロピルアミドを10mmol(1.071
3g)溶解した100ml無水のTHFに、1.214
gのIhを懸濁し、窒素雰囲気下、25℃で24時間攪拌
した。固形生成物をろ過し、250mlのTHFで洗浄
し、そして真空乾燥する。化学分析により、その生成物
が11%のジイソプロピルアミドを含有することがわか
った。これは、1gの生成物につき、ジイソプロピルア
ミドが1.1モルであることを意味する。
したC−C結合形成反応を行った。
セトンとのアルドール反応 0.2ml(2mmol)のベンズアルデヒドと、50mg
の触媒IIa、5mlのアセトンとで二口フラスコを満た
し、その中身を室温で攪拌した。反応(と、それに続く
TLC)が完了した後、触媒をこし取り、アセトン(2
×5ml)で洗浄した。ろ液は減圧して濃縮した。その
ようにして得られた生成物をカラムクロマトグラフィー
によって精製し、収率の95%に相当するアルドールを
得た。
ルデヒドとアセトンとのアルドール反応 0.24g(2mmol)の4−ニトロベンズアルデヒド
と、50mgの触媒IIa、5mlのアセトンとで二口フ
ラスコを満たし、その中身を室温で攪拌した。反応
(と、それに続くTLC)が完了した後、触媒をこし取
り、アセトン(2×5ml)で洗浄した。ろ液は減圧し
て濃縮した。そのようにして得られた生成物をカラムク
ロマトグラフィーによって精製し、収率の93%に相当
するアルドールを得た。
ルデヒドとアセトンとのアルドール反応:リサイクル実
験 0.24g(2mmol)の4−ニトロベンズアルデヒド
と、50mgの実施例15で使用した触媒IIb、5ml
のアセトンとで二口フラスコを満たし、その中身を室温
で攪拌した。反応が完了した後、触媒を沈殿させ、上清
アセトン溶液を反応フラスコからポンプで汲み出した。
触媒を無水アセトンで4回(4×5ml)洗浄した。洗
浄ごとに触媒を沈殿させ、上清溶液を反応フラスコから
ポンプで汲み出した。そして新しい4−ニトロベンズア
ルデヒドとアセトンを導入した。こうして、一貫した活
性と選択性で触媒を6サイクル再利用した。ろ液は減圧
して濃縮した。そのようにして得られた生成物をカラム
クロマトグラフィーによって精製し、収率の95%に相
当するアルドールを得た。
その結果は表1に示した。
手順を行い、その結果を表1に示した。
ヒドとアセトンとのアルドール反応 実施例18に従った手順を行い、その結果を表2に示し
た。 1.アルドール縮合:
香族アルデヒド化合物と、活性メチレン化合物としての
(a)マロノニトリルおよび(b)エチルシアノアセテート
(スキーム2)との反応を含むクネーファーゲル縮合反
応をLDH-NCH(CH3)2触媒IIbを用いて室温で行った(表
3)。
ムアミド5mlにアルデヒド(2mmol)と0.05gの
Mg-Al-NCH(CH3)2 LDH (IIb)を加え5分間攪拌した。次
に活性メチレン化合物(2mmol)を加え、薄層クロマト
グラフィー(TLC)でモニターしながら、反応完了ま
で攪拌を続けた。触媒をこし取り、生成物はエチルアセ
テートで抽出し、硫酸ナトリウム無水和物で乾燥し、そ
して減圧下で濃縮した。その粗生成物はカラムクロマト
グラフィーで精製した。
た。
ド化合物と、活性メチレン化合物としてのニトロメタン
(スキーム3)との反応を含むヘンリー反応をLDH-NCH
(CH3)2触媒(IIb)を用いて室温で行った(表4)。
ol)とベンズアルデヒド(2mmol)の混合液に0.03
gの触媒IIbを室温で加え、TLCでモニターしなが
ら、反応完了まで攪拌を続けた。触媒をこし取り、ジク
ロロメタンで洗浄した(10ml×3)。そして、ろ液
は減圧下で濃縮した。
た。
中で、10mlの無水トルエンに1mmolのエステルと、
1mmolのアルコール、25mgの触媒(IIb)を加え、9
0−100℃で攪拌した。反応は薄層クロマトグラフィ
ー(TLC)でモニターした。生成物を産出する作業(w
ork-up)は単純ろ過、それに続く減圧下での蒸発、およ
びカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル、
95/5、v/v)による精製からなる。生成物はNM
R、IR、マススペクトルにより解析され、それは文献
の手順により得られる物と一致した。
た。
よって、ジイソプロピルアミドをLDHの中間層への取
り込みは、Mg-Al-NCH(CH3)2 LDHを調製するための単純
な方法体系を提供した。本努力によって、本発明者ら
は、スキーム5,6のような異なる条件下で、IIbおよ
び過酸化水素を使用して、電子欠損オレフィンと同様に
官能基がついていないオレフィンのエポキシ化における
高い活性という、壮大な提示をする。
50ml二口丸底フラスコ中の10mlのメタノール
に、1mmolのエノンおよび0.03gの触媒(IIb)を加
えた。この水溶液に0.35ml(3mmol)の過酸化水
素水(30重量%)を室温でゆっくりと攪拌を続けなが
ら加えた。反応が完了するまで、反応を薄層クロマトグ
ラフィー(TLC)でモニターした。完了後、固体をろ
過により分離し、ジエチルエステルで洗浄した。ろ液は
蒸発させ、その残滓を塩化メチレンに再溶解し、そして
その溶液を硫酸ナトリウムで乾燥する。溶媒は減圧下で
除去し、n-ヘキサン−EtOAc(40:1、v/v)混合
液を溶離剤として使用したシリカゲルクロマトグラフィ
ーにかけて、精製生成物を得た。
た。
な手順:還流冷却器がついた丸底フラスコに、0.03
gの触媒(IIb)、10mlのメタノール、4mmolのアル
ケン、1.0mlのベンゾニトリル(10.5mmol)そ
して2.4mlの30%過酸化水素を連続的に加えた。
その結果の混合液を60℃で攪拌し、薄層クロマトグラ
フィーによってモニターした。反応完了の後、ハイドロ
タルサイトをろ過により分離し、ろ液はMnO2(0.03
g)で処理して残ったH2O2を分解した。ろ液を20ml
の脱イオン水で希釈し、CHCl3(20ml×3)で抽出
した。抽出液を減圧下で濃縮し、n-ヘキサン−EtOAc
(40:1、v/v)混合液を溶離剤として使用したシ
リカゲルクロマトグラフィーにかけて、精製産物を得
た。
た。
換型のカルコンおよびシクロヘキサンである受容体
(1)(α、β−不飽和化合物)への、たとえばニトロ
メタン、マロン酸ジエチルおよびマロン酸ジエチルであ
る供与体(2)(活性メチレン化合物)による、選択的
な1,4付加(マイケル反応)は、LDH-NCH(CH3)2触媒
(IIb)によって触媒される。
05gのLDH-NCH(CH3)2触媒(IIb)を10mlのメタノー
ル中で5分間攪拌し、そして供与体(2mmol)を加え
た。薄層クロマトグラフィー(TLC)でモニターした
反応が完了するまで攪拌を続けた。触媒をこし取り、ろ
液を減圧下で濃縮した。粗生成物はカラムクロマトグラ
フィー(Acme Synthetic Chemicals, 60-120 mesh, 酢
酸エチルとヘキサンを使用したシリカゲル)で精製し
た。その生成物は1H NMR、質量およびIRの分光測定に
よって、十分に特徴づけされた。
た。
提供する。 2.本発明の方法は、水溶性塩基やリチウムジイソプロ
ピルアミドの使用を廃し、替わりに、不均一の再利用可
能なLDH−ジイソプロピルアミドを使用する。 3.調製されたLDH−ジイソプロピルアミドはC−C
結合形成反応に不均一触媒として使用されるが、この不
均一であるLDH−ジイソプロピルアミドの使用が副産
物を排除する。 4.この方法は短時間で終わるので、高い生産性を提供
する。 5.作業(work-up)手順が単純である。 6.触媒を多くの再利用をした時、一貫した活性と選択
性を示す。 7.本発明の方法では、廃棄問題が無いので環境に安全
である。 8.本発明の方法は経済的である。
Claims (20)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で表される、ジイソプ
ロピルアミドで交換した積層二水酸化物触媒(Layered
double hydroxide exchanged with diisopropylamide c
atalyst;LDH−ジイソプロピルアミド触媒)を調製
する方法。 [MI and /or MII (1-x) MIII x (OH)2][NCH(CH3)2 -]x/2.zH2O (1) 式(1)中、MIは一価のカチオンである。MIIは二価の
カチオンである。MIIIは三価のカチオンである。xは、
0.10〜0.50である。zは整数であって、使用し
た成分および反応条件に依る値である。前記の方法は下
記のステップ(a)、(b)を包含する。 (a) 不活性である窒素雰囲気下、有機溶媒中におけ
る、一般式(2); [MI and/or MII (1-x)MIII (x)(OH)2] [An-]x/2.zH2O (2) で表される積層二水酸化物とリチウムジイソプロピルア
ミドとの反応温度が、20℃〜30℃の範囲であって、
反応時間が5〜24時間である反応をする。 (b) ステップ(a)の反応混合液から、必要とされる、一
般式(1)のジイソプロピルアミドで交換した積層二水
酸化物触媒(LDH−ジイソプロピルアミド触媒)を得
るためのろ過をする。 - 【請求項2】 前記の一価のカチオンが、リチウム(Li
+)、ナトリウム(Na+)、カリウム(K+)、ルビウム
(Rb+)およびセシウム(Cs+)からなる群から選択され
るカチオンである、請求項1の方法。 - 【請求項3】 前記の二価のカチオンが、マグネシウム
(Mg2+)、マンガン(Mn2+)、鉄(Fe2+)、コバルト
(Co2+)、ニッケル(Ni2+)、銅(Cu2+)、亜鉛(Z
n2+)、バナジウム(V2+)、クロム(Cr2+)およびカル
シウム(Ca2+)からなる群から選択されるカチオンであ
る、請求項1の方法。 - 【請求項4】 前記の三価のカチオンが、アルミニウム
(Al3+)、クロム(Cr 3+)、マンガン(Mn3+)、バナジ
ウム(V3+)、鉄(Fe3+)、コバルト(Co3+)、ルテニ
ウム(Ru3+)、ロジウム(Rh3+)、ガリウム(Ga3+)、
インジウム(In 3+)およびランタン(La3+)からなる群
から選択されるカチオンである、請求項1の方法。 - 【請求項5】 ステップ(a)において使用する有機溶媒
が、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1−
プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−
ブタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジ
クロロメタンおよびジクロロエタンからなる群から選択
される有機溶媒である、請求項1の方法。 - 【請求項6】 ステップ(a)における一般式(2)の積
層二水酸化物が、[An-]で表される間入型陰イオンを含
み、当該間入型陰イオンが、塩化物、硝酸塩、炭酸塩お
よび硫酸塩からなる群から選択されるものである、請求
項1の方法。 - 【請求項7】 ステップ(a)において、前記積層二水酸
化物を、そのまま使用する、もしくは350℃〜550
℃の温度範囲でか焼した後使用する、請求項1の方法。 - 【請求項8】 ステップ(a)において、使用した窒素ガ
スが、不活性雰囲気を提供する、請求項1の方法。 - 【請求項9】 前記xの値が、0.1〜0.5の範囲で
あり、より好ましくは、0.2から0.33の範囲であ
る、請求項1の方法。 - 【請求項10】 ステップ(b)において、前記触媒LD
H−ジイソプロピルアミドのジイソプロピルアミド含有
量が、5〜30%の範囲である、請求項1の方法。 - 【請求項11】 前記LDH−ジイソプロピルアミド触
媒が、再使用できる、請求項1の方法。 - 【請求項12】 前記触媒LDH−ジイソプロピルアミ
ドを、アルドール、α,β−不飽和ニトリル、α,β−不
飽和エステル、エステル交換反応生成物、β−ニトロア
ルカノール、マイケル付加生成物およびエポキシドを調
製する際に使用する、請求項1の方法。 - 【請求項13】 前記の反応が、10〜120℃の範囲
の温度で、0.15〜24時間行われる、請求項12の
方法。 - 【請求項14】 前記の反応を行うために、触媒量のL
DH−ジイソプロピルアミドを使用する、請求項12の
方法。 - 【請求項15】 使用するLDH−ジイソプロピルアミ
ド触媒が、前記の反応に用いる基質に対して0.01〜
15モル%のジイソプロピルアミドを提供する、請求項
12の方法。 - 【請求項16】 前記LDH−ジイソプロピルアミド触
媒を、単純なろ過法により回収し、数サイクルに渡り一
貫した反応性と選択性で再使用する、請求項12の方
法。 - 【請求項17】 使用する溶媒が、アセトン、メタノー
ル、エタノール、ジクロロメタン、クロロホルム、1−
プロパノール、2−プロパノール、トルエン、ニトロメ
タン、アセトニトリルおよびt−ブタノールからなる群
から選択された溶媒である、請求項12の方法。 - 【請求項18】 生成されたさまざまな産物が、医薬
品、香水、化粧品、オイル、塗料およびファインケミカ
ルを調製するための重要な中間体として使用される、請
求項12の方法。 - 【請求項19】 前記のさまざまな反応を行うために、
初めて、LDH−ジイソプロピルアミド触媒を使用し
た、請求項12の方法。 - 【請求項20】 エコ・フレンドリーである、請求項1
もしくは請求項12の方法。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
US10/106,807 US6812186B2 (en) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Preparation of new layered double hydroxides exchanged with diisopropylamide for C-C bond forming reactions |
EP02007187A EP1352687A1 (en) | 2002-03-27 | 2002-03-28 | Preparation of new layered double hydroxides exchanged with diisopropylamide for c-c bond forming reaction |
JP2002102624A JP4494703B2 (ja) | 2002-03-27 | 2002-04-04 | C−c結合形成反応に用いることができる、新規な、ジイソプロピルアミドで交換した積層二水酸化物を調製する方法 |
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---|---|---|---|
US10/106,807 US6812186B2 (en) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Preparation of new layered double hydroxides exchanged with diisopropylamide for C-C bond forming reactions |
EP02007187A EP1352687A1 (en) | 2002-03-27 | 2002-03-28 | Preparation of new layered double hydroxides exchanged with diisopropylamide for c-c bond forming reaction |
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Publication Number | Publication Date |
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JP4494703B2 JP4494703B2 (ja) | 2010-06-30 |
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Cited By (1)
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