JP2003522744A - 多環式芳香族化合物の製造方法 - Google Patents

多環式芳香族化合物の製造方法

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JP2003522744A JP2001558388A JP2001558388A JP2003522744A JP 2003522744 A JP2003522744 A JP 2003522744A JP 2001558388 A JP2001558388 A JP 2001558388A JP 2001558388 A JP2001558388 A JP 2001558388A JP 2003522744 A JP2003522744 A JP 2003522744A
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ブジツト,コリンヌ
タイイーユフエール,マルク
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シラマ,チエリー
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ロデイア・シミ
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、結合した少なくとも2個の芳香環を含む多環式芳香族化合物の製造方法に関する。結合した少なくとも2個の芳香環を含む多環式芳香族化合物を製造するための本発明方法は、脱離基を有する芳香族化合物とアルカリ性有機金属化合物とを有効量のニッケル触媒の存在下で反応させる段階から成り、ニッケルが場合によっては少なくとも1つの配位因子または配位子と共に錯体を形成していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は多環式芳香族化合物の製造方法に関する。 より特定的には本発明は、ビフェニル型化合物に関する。
【0002】 本発明に関する以後の記載で使用した“芳香族多環式化合物”という用語は、
炭素環式及び/または複素環式の2つの芳香環の結合を1つ以上含む化合物を意
味する。 “芳香族化合物”という用語は、文献、特に、Jerry MARCH,Adv
anced Organic Chemistry,4th edition,
John Wiley and Sons,1992,pp.40以後、に定義
されているような標準的な芳香族性の概念を表す。 省略形の“アリール”という用語及び“Ar”という記号は、炭素環式芳香族化
合物であるか複素環式芳香族化合物であるかを問わず全ての芳香族化合物を意味
する。
【0003】 ビアリール型の構造は、農芸化学の分野、特に除草剤、殺虫剤に使用されてい
たりまたは医薬の分野に使用されていたりする多くの分子中に存在している。特
に、非対称ビアリール(Ar−Ar′)は生物活性を有している有機化合物の重
要なクラスを構成している。 ビアリール型構造は数多くの天然分子中に存在しており、従って、完全に合成的
な処理によってビアリール型構造を生じさせることは極めて重要な研究目標とな
っている。 更に、ビアリール型の多官能単位を有している有機半導体または液晶のような新
規な有機材料の開発においてもビアリール型構造の重要性が増しつつあると考え
られる。 非対称ビアリールの合成は対称ビアリールの合成よりも複雑である。 標準的な合成方法では、ハロゲン化アリールまたはスルホン化アリールと有機金
属アリール誘導体とを結合させる。パラジウム触媒によってこの反応を触媒する
[S.P.Stanforth,Tetrahedron 54,pp.263
−303(1998)]。 本発明の目的は、特に非対称ビアリールを製造し得る経済的に有利な別の方法を
提供することである。
【0004】 結合した少なくとも2つの芳香環を含む多環式芳香族化合物の製造方法であっ
て、脱離基を有している芳香族化合物とアルカリ性有機金属化合物とを有効量の
ニッケル触媒の存在下で反応させる段階から成り、前記元素が場合によっては少
なくとも1つの配位因子または配位子と共に錯体を形成していることを特徴とす
る方法がここに知見された。この方法こそが本発明の目的である。
【0005】 本発明方法によれば、慣用のパラジウム基材の触媒に比べて比較的廉価なニッ
ケル基材の触媒を使用するので、本発明方法の使用が有利であることが知見され
た。 本発明の触媒を選択することによって、ブロモ芳香族化合物よりも入手容易で廉
価な化合物であるクロロ芳香族化合物をハロゲノ芳香族化合物として使用するこ
とが可能である。 より正確には、以後の記載中で“ハロゲノ芳香族化合物”と呼ぶ少なくとも1つ
の脱離基を含む芳香族化合物は、一般式(I):
【0006】
【化4】 で表され、式中の、 −Aは単環式または多環式の芳香族炭素環系または芳香族複素環系の全部また
は一部を形成する環の残基を表し、 −同じかまたは異なるRは環の置換基を表し、 −Yは脱離基、好ましくはハロゲン原子を表すかまたは式−OSO−Rのス
ルホンエステル基を表し、ここにRは炭化水素基であり、 −nは環の置換基の数を表す。 スルホンエステル基の式中のRは任意の種類の炭化水素基である。しかしながら
、Yが脱離基なので、経済的な見地からRが簡単な基であるのが有利であり、よ
り特定的にはRは1−4個の炭素原子を有している直鎖状または分枝状のアルキ
ル基、好ましくはメチル基またはエチル基を表すが、Rはまた、例えば、フェニ
ルもしくはトリル基またはトリフルオロメチル基を表してもよい。基Yのうちで
も好ましい基はトリフラート基であり、これはRがトリフルオロメチル基を表す
場合に対応する。 好ましい脱離基としては臭素原子または塩素原子を選択するのが好ましい。
【0007】 本発明は、一般式(I)で示されるハロゲノ芳香族化合物であって、式中のA
が、好ましくは環に少なくとも4個、好ましくは5個または6個の原子を有して
いる置換または未置換の環式化合物の残基を表し、以下の環: −単環式または多環式の芳香族炭素環、または、 −ヘテロ原子O、NまたはSの少なくとも1つを有している単環式または多環
式の芳香族複素環 の少なくとも1つを表すハロゲノ芳香族化合物に特に適用される。
【0008】 より詳細には、場合によっては置換された残基Aは以下の化合物の残基を表す
が、以下の残基に限定はされない。 1−単環式または多環式の芳香族炭素環式化合物 “多環式炭素環化合物”という用語は、 ・少なくとも2個の芳香族炭素環から構成され相互間でオルト−またはオ
ルト−及びペリ縮合系を形成している化合物 ・少なくとも2個の炭素環から成り炭素環の1つだけが芳香族であり相互
間でオルト−またはオルト−及びペリ縮合系を形成している化合物 を意味する。 2−単環式または多環式の芳香族複素環式化合物 “多環式複素環化合物”という用語は、 ・各環に少なくとも1個のヘテロ原子を含む少なくとも2個の複素環から
構成され2個の環の少なくとも1つが芳香族であり相互間でオルト−またはオル
ト−及びペリ縮合系を形成している化合物 ・少なくとも1個の炭素環と少なくとも1個の複素環とから構成され環の
少なくとも1つが芳香族であり相互間でオルト−またはオルト−及びペリ縮合系
を形成している化合物 を意味する。
【0009】 より特定的には、場合によっては置換された残基Aは以下の環のいずれか1つ
を表す: −芳香族炭素環:
【0010】
【化5】
【0011】 −2個の芳香族炭素環を含む芳香族二環:
【0012】
【化6】
【0013】 −2個の炭素環を含みこれらの炭素環の1つが芳香族である部分的芳香族二環:
【0014】
【化7】
【0015】 −芳香族複素環
【0016】
【化8】
【0017】 −1個の芳香族炭素環と1個の芳香族複素環とを含む芳香族二環:
【0018】
【化9】
【0019】 −1個の芳香族炭素環と1個の複素環とを含む部分的芳香族二環:
【0020】
【化10】
【0021】 −2個の芳香族複素環を含む芳香族二環:
【0022】
【化11】
【0023】 −1個の炭素環と1個の芳香族複素環とを含む部分的芳香族二環:
【0024】
【化12】
【0025】 −少なくとも1個の炭素環と1個の芳香族複素環とを含む三環:
【0026】
【化13】
【0027】 本発明方法では、式中のAが芳香環、好ましくはベンゼン環またはナフタレン
環を表す式(I)のハロゲノ芳香族化合物を使用するのが好ましい。 式(I)の芳香族化合物が1つまたは複数の置換基を有していてもよい。 環に存在する置換基の数は、環の炭素縮合及び環の不飽和部位の有無に依存する
。 1個の環が有し得る置換基の最大数は当業者が容易に決定し得る。 本文中で使用された“複数の”という用語は、一般には4個以下の置換基が芳香
環に存在することを意味する。 置換基の例を以下に示すが、これらの例は非限定例であることを理解されたい。
【0028】 1個または同じかもしくは異なる複数の基Rは好ましくは以下の基のいずれか
を表す: ・1−6個の炭素原子、好ましくは1−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
たは分枝状のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、 ・2−6個の炭素原子、好ましくは2−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
たは分枝状のアルケニルまたはアルキニル基、例えば、ビニル、アリル、 ・1−6個の炭素原子、好ましくは1−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
たは分枝状のアルコキシまたはチオエーテル基、例えば、メトキシ、エトキシ、
プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ基、アルケニルオキシ基好ましくはアリ
ルオキシ基もしくはフェノキシ基、 ・シクロヘキシル、フェニルまたはベンジル基、 ・2−6個の炭素原子を有しているアシル基 ・以下の式で示される基: −R−OH −R−SH −R−COOR −R−CO−R −R−CHO −R−CN −R−N(R −R−CO−N(R −R−SOZ −R−SOZ −R−X −R−CF。 上記の式中、Rは原子価結合を表すかまたは1−6個の炭素原子を有している
直鎖状または分枝状の飽和または不飽和の二価の炭化水素基、例えば、メチレン
、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、イソプロピリデンを表し、同じかま
たは異なる基Rは水素原子を表すかまたは1−6個の炭素原子を有している直
鎖状もしくは分枝状のアルキル基を表すかまたはフェニル基を表し、Zは水素原
子を表すかアルカリ金属好ましくはナトリウムを表すかまたは基Rを表し、X
はハロゲン原子、好ましくは塩素原子、臭素原子またはフッ素原子を表す。
【0029】 本発明は、1個または複数の基Rが以下の基を表す式(I)のハロゲノ芳香族
化合物に特に好適に応用される: ・1−6個の炭素原子、好ましくは1−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
たは分枝状のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、 ・2−6個の炭素原子、好ましくは2−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
たは分枝状のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、 ・1−6個の炭素原子、好ましくは1−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
たは分枝状のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプ
ロポキシ、ブトキシ基、アルケニルオキシ基好ましくはアリルオキシ基もしくは
フェノキシ基、 ・以下の式で示される基: −R−OH −R−N−(R −R−SOZ。 上記の式中、Rは原子価結合を表すかまたは1−6個の炭素原子を有している
直鎖状または分枝状の飽和または不飽和の二価の炭化水素基、例えば、メチレン
、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、イソプロピリデンを表し、同じかま
たは異なる基Rは水素原子を表すかまたは1−6個の炭素原子を有している直
鎖状もしくは分枝状のアルキル基を表すかまたはフェニル基を表し、Zは水素原
子またはナトリウム原子を表す。式(I)中のnは4以下の数、好ましくは1ま
たは2に等しい数を表す。
【0030】 式(I)で表される化合物の例としては特に、p−クロロトルエン、p−ブロ
モアニソール、p−ブロモトリフルオロベンゼンが挙げられる。
【0031】 本発明によれば、式(I)のハロゲノ芳香族化合物を式(II):
【0032】
【化14】 〔式中、 Bは単環式または多環式の芳香族炭素環系または芳香族複素環系の全部または
一部を形成する環の残基を表し、 同じかまたは異なるR′は環の置換基を表し、 Mは周期表のIA族の金属元素の少なくとも1つを表し、 mは環の置換基の数を表す〕 で表される有機金属化合物と反応させる。 元素の定義に関しては、以後の記載ではBulletin of the So
ciete Chimique de France,no1(1966)に収
載された元素の周期表を参照している。
【0033】 式(II)の化合物のうちでは、式中のMがリチウム、ナトリウム、カリウム
またはそれらの混合物、特にリチウムを表す化合物が好ましい。従って、式(I
I)で表されるすべての化合物を簡単に“有機リチウム化合物”という用語で表
す。
【0034】 より正確には、有機リチウム化合物は、式(II)で表され、式中のBが、芳
香族炭素環系または芳香族複素環系の残基を表す化合物である。従ってBは、A
に関して上記に記載の定義と同義でもよい。しかしながらより特定的にはBは、
ベンゼンもしくはナフタレンのような炭素環の残基を表すか、または、ピロール
、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、ピラゾール、1,3−チアゾ
ール、1,3,4−チアジアゾールもしくはチオフェン、トリアゾール、オキサ
ジアゾール、ピリダゾリノンのような複素環の残基を表す。
【0035】 また、芳香環が置換されていてもよい。置換基mの数は一般には環あたり4個
以下、大抵の場合には0または1に等しい。置換基の例についてはRの定義を参
照するとよい。 好ましい置換基は、1−4個の炭素原子を有しているアルキルもしくはアルコキ
シ基、または、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子またはトリフルオロメチル基
である。 Bは好ましくはベンゼン環の残基を表す。 式(II)の化合物のより特定的な例はフェニルリチウムである。
【0036】 式(II)で表される化合物は、文献に記載の方法[(Modern Syn
thetic Methods by Manfred Schlosser,
p.233(1992)Editor Rolf Scheffold)]に従
って、特に、アルカリ金属またはアルキルリチウム好ましくはブチルリチウムを
ハロゲン化アリールと反応させることによって得られる。
【0037】 反応体の使用量は、有機リチウム化合物とハロゲノ芳香族化合物とのモル比が
0.01−3、好ましくは0.75−2の範囲になるような量が有利である。
【0038】 本発明方法にはニッケル触媒を使用する。ニッケル触媒はまた錯体の形態でも
よい。 ニッケルは酸化数0で存在する。例えば亜鉛、マンガン及び/またはマグネシウ
ムのような還元性金属と組合せる場合には、ニッケルがより高い酸化数を有して
いてももよい。 また、還元剤としてラネーニッケルを使用してもよい。
【0039】 ニッケルを触媒量で使用する場合、即ち化学量論的量よりも少ない量で使用す
る場合、ニッケルを還元性金属と組合せることによって反応の進行中にニッケル
を再生させることが必要である。 また、過剰量の有機リチウム化合物の存在もニッケルの還元に役立つことに注目
されたい。
【0040】 ニッケル誘導体の特定例としては、塩化ニッケル(II)、臭化ニッケル(I
I)またはヨウ化ニッケル(II)のようなハロゲン化ニッケル(II);硫酸
ニッケル(II);炭酸ニッケル(II);1−18個の炭素原子を含む有機酸
の塩、特に酢酸塩、プロピオン酸塩;ニッケル(II)アセチルアセトネート、
ニッケル(II)ジクロロ−ビス−(トリフェニルホスフィン)、ニッケル(I
I)ジブロモ−ビス(ビピリジン)のようなニッケル(II)錯体;ニッケル(
0)ビス−(シクロオクタ−1,5−ジエン)、ニッケル(0)ビス−ジフェニ
ルホスフィノエタンのようなニッケル(0)錯体が挙げられる。
【0041】 ニッケルを担体に付着させてもよい。 反応条件で不活性であるような担体を選択する。 担体としては例えば、無機担体または有機担体、特に、木炭、活性炭、アセチレ
ンブラック、シリカ、アルミナ、クレー、より特定的にはモンモリロナイトまた
は等価の材料を使用してもよく、あるいは、重合樹脂、例えばポリスチレンを使
用してもよい。
【0042】 一般的に、金属を触媒重量の0.5重量%−95重量%、好ましくは1重量%
−5重量%の割合で付着させる。 触媒は、粉末、ペレットまたは顆粒の形態で使用できる。 また、無機または有機のニッケル塩の錯体を使用してもよい。これらの錯体中の
有利な配位子または配位因子はV族元素の炭化水素誘導体である。
【0043】 上記のようなV族元素の炭化水素誘導体は、例えばアミンもしくは窒素含有複
素環の窒素、例えばホスフィンのリン、例えばアルシンのヒ素、例えばスチルベ
ンのアンチモン、などのような原子価状態IIIの元素から誘導される。
【0044】 上記のような炭化水素誘導体は好ましくは、例えばビピリジン、ビスオキサゾ
リンの窒素、例えばホスフィンのリン、のような第二周期よりも大きい周期のV
B族元素の炭化水素誘導体から有利に選択される。
【0045】 ホスフィンを選択した場合、この錯体は一般に、ニッケル誘導体と存在するホ
スフィンとの間でin situに形成される。しかしながらまた、この錯体を
用時調製して反応媒体に導入することもできる。この場合、必要があれば補充量
の遊離ホスフィンを添加してもよい。
【0046】 脂肪族、脂環式、アリール脂肪族または芳香族のホスフィンを使用するか、ま
たは、脂肪族及び/または脂環式及び/またはアリール脂肪族及び/または芳香
族の混成ホスフィンを使用するのが有利である。
【0047】 これらのホスフィンは特に、一般式(III):
【0048】
【化15】 で示されるホスフィンであり、式中の、 同じかまたは異なる基R、R、R、Rは、 −1−12個の炭素原子を有しているアルキルラジカル、 −5個または6個の炭素原子を有しているシクロアルキルラジカル、 −1−4個の炭素原子を有しているアルキルラジカル、1−4個の炭素原子を
有しているアルコキシラジカルから選択された1個または複数の置換基で置換さ
れた5個または6個の炭素原子を有しているシクロアルキルラジカル、 −脂肪族部分に1−6個の炭素原子を有しているフェニルアルキルラジカル、 −フェニルラジカル、 −1−4個の炭素原子を有しているアルキルラジカル、1−4個の炭素原子を
有しているアルコキシラジカルから選択された1個または複数の置換基で置換さ
れたフェニルラジカル を表し、 Rは、原子価結合を表すか、または、1−6個の炭素原子を有している直鎖
状または分枝状の飽和または不飽和の二価の炭化水素基を表し、 qは0または1に等しい数を表す。
【0049】 このようなホスフィンの非限定例としては、トリシクロヘキシルホスフィン、
トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、
トリイソブチルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリベンジル
ホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、
ジメチルフェニルホスフィン、ジエチルフェニルホスフィン、ジ−tert−ブ
チルフェニルホスフィンが挙げられる。 好ましくはニッケル(0)テトラキス−(トリフェニルホスフィン)を使用する
【0050】 触媒と配位子及び必要に応じて使用される還元性金属との割合については、そ
の参考基準として、例えばニッケル(金属元素で表す)と有機リチウム化合物と
のモル比によって表されるニッケル触媒の量が5×10−6−0.2、好ましく
は5×10−6−0.1、より好ましくは5×10−6−0.05の範囲になる
量を特定し得る。 配位子、好ましくはホスフィンの使用量は、ニッケルの化学量論的量の100%
−500%である。
【0051】 還元性金属の使用量は、Ni++をNiに還元するために必要な化学量論的
量から化学量論的量の100%−500%を表す過剰量までの範囲である。 反応温度は70℃−150℃の範囲、好ましくは約80℃が有利である。 一般には、反応体の自発圧力下で反応を進行させる。
【0052】 本発明方法の好ましい変形例では、調整した不活性ガス雰囲気下で本発明方法
を行う。希ガス雰囲気、好ましくはアルゴン雰囲気を生じさせることもできるが
、窒素を使用するほうが経済的である。
【0053】 本発明方法は液相中で行う。 不活性溶媒を本発明の反応条件下で使用する。非プロトン性の極性または非極性
の溶媒を使用するのが有利である。 本発明に好適な有機溶媒の例としては特に、脂肪族、脂環式または芳香族の炭化
水素、より特定的には、石油エーテル、ペンタン、メチルシクロヘキサン、トル
エン、キシレン;脂肪族、脂環式または芳香族のエーテル−オキシド、より特定
的にはイソプロピルエーテル、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフランが
挙げられる。 好ましい溶媒は、トルエン、キシレン及びメチルシクロヘキサンである。 また、有機溶媒の混合物を使用してもよい。
【0054】 溶媒中に使用される式(I)または(II)の化合物の濃度は極めて広い範囲
内で変更し得る。一般には濃度は0.1−4mol/リットルの範囲である。 実用化の見地からも本発明方法は使用し易い。
【0055】 本発明方法の好ましい実施態様では、有機溶媒とハロゲノ芳香族化合物とニッ
ケル触媒と配位子とを仕込み、必要な場合には有機溶媒に溶解させた有機リチウ
ム化合物を、例えば注入によって徐々に添加する。 反応混合物を撹拌しながら反応温度まで加熱する。
【0056】 分析方法、例えばガスフェーズクロマトグラフィーによってモニターできる反
応体の完全な消費が観察されるまで混合物の撹拌を継続する。
【0057】 固/液分離技術、好ましくは濾過によって不溶分(ニッケル触媒、亜鉛塩及び
亜鉛)を完全に除去する。
【0058】 次いで、反応材料(reaction mass)を慣用の手順で処理する。
水を添加し、反応溶媒が存在するときは反応溶媒を蒸発させ、多環式芳香族化合
物を例えば蒸留するかまたは適当な溶媒中で結晶化させることによって回収する
。結晶化溶媒としては例えば、特にメタノールのようなアルコール、酢酸イソプ
ロピルのようなエステルまたは水またはこれらの混合物を使用し得る。
【0059】 得られる生成物は好ましくは式(IV):
【0060】
【化16】 〔式中、R、R′、A、B、n及びmは上記に記載の定義と同義である〕で表さ
れる。 好ましい化合物は、式(IV)で表され、式中のAがベンゼン環の残基を表す化
合物である。
【0061】 次に本発明のいくつかの実施例を示す。 実施例では以下の略号を使用する:GPCはガスフェーズクロマトグラフィー、
MSは質量分析を意味する。 変換率(TR)は変換された基質のモル数と導入された基質のモル数との比を表
す。 収率(Y)は形成された生成物のモル数と導入された基質(ハロゲノ芳香族化合
物)のモル数との比を表す。
【0062】 比較実施例1 4−メチルビフェニルの合成 冷却器及び接点温度計を装備した磁気撹拌器付きの100mlの反応器を窒素
雰囲気下に維持し、30mlの無水ベンゼン中の0.266g(2.1×10 mol,1当量)のp−クロロトルエンを仕込む。 混合物を磁気撹拌下(600回転/分)で65℃に加熱する。 窒素下、65℃で、1.75ml(3.15×10−3mol,1.5当量)の
市販フェニルリチウムの1.8M溶液(70%シクロヘキサン/30%エーテル
中)を20分間で添加する。 反応媒体を磁気撹拌しながら窒素下、65℃で48時間維持する。 混合物を25℃に冷却する。50mlの水と25mlのエーテルとを反応媒体に
添加し、次いで0.1Nの塩酸溶液で反応媒体を中和してpH6−7にする。 有機相を分離し、水相を75mlのエーテルで3回抽出する。 集めた有機相を塩化ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濾過し、蒸発させる。 GPC/MS及び4−メチルビフェニルの標準サンプルと同時注入するGPCに
よって化合物を同定する。 残渣はガスフェーズクロマトグラフィーによってナフタレンを標準として定量す
る。 4−メチルビフェニルが収率24%で得られる。3−メチルビフェニルは収率3
%で得られる。
【0063】 実施例2 4−メチルビフェニルの合成 冷却器及び接点温度計を装備した磁気撹拌器付きの100mlの反応器を窒素
雰囲気下に維持し、30mlの無水ベンゼン中の55.9mg(8.55×10 −5 mol,0.04当量)のニッケル(II)ジクロロ−ビス−(トリフェニ
ルホスフィン)を仕込む。 窒素下、25℃で、0.27g(2.14×10−3mol,1当量)のp−ク
ロロトルエンを添加する。 混合物を磁気撹拌下(600rpm)で65℃に加熱する。 窒素下、65℃で、1.88ml(3.21×10−3mol,1.5当量)の
市販フェニルリチウムの1.7M溶液(70%シクロヘキサン/30%エーテル
中)を20分間で添加する。 反応媒体を磁気撹拌しながら窒素下、65℃で3時間維持する。 混合物を25℃に冷却する。50mlの水と25mlのエーテルとを反応媒体に
添加し、次いで0.1Nの塩酸溶液で反応媒体を中和してpH6−7にする。 有機相を分離し、水相を75mlのエーテルで3回抽出する。 集めた有機相を塩化ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濾過し、蒸発させる。 GPC/MS及び4−メチルビフェニルの標準サンプルと同時注入するGPCに
よって化合物を同定する。 残渣はガスフェーズクロマトグラフィーによってナフタレンを標準として定量す
る。 4−メチルビフェニルが収率55%で得られる。
【0064】 実施例3 4−メチルビフェニルの合成 冷却器及び接点温度計を装備した磁気撹拌器付きの100mlの反応器を窒素
雰囲気下に維持し、25mlの無水ベンゼン中の68.6mg(1.29×10 −4 mol,0.04当量)のニッケル(II)ジブロモ−ビス−(ビピリジン
)を仕込む。 窒素下、25℃で0.408g(3.23×10−3mol,1当量)のp−ク
ロロトルエンを添加する。 混合物を磁気撹拌下(600rpm)で65℃に加熱する。 窒素下、65℃で、2.7ml(4.85×10−3mol,1.5当量)の市
販フェニルリチウムの1.8M溶液(70%シクロヘキサン/30%エーテル中
)を20分間で添加する。 反応媒体を磁気撹拌しながら窒素下、65℃で3時間維持する。 混合物を25℃に冷却する。50mlの水と25mlのエーテルとを反応媒体に
添加し、次いで0.1Nの塩酸溶液で反応媒体を中和してpH6−7にする。 有機相を分離し、水相を75mlのエーテルで3回抽出する。 集めた有機相を塩化ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濾過し、蒸発させる。 GPC/MS及び4−メチルビフェニルの標準サンプルと同時注入するGPCに
よって化合物を同定する。 残渣はガスフェーズクロマトグラフィーによってナフタレンを標準として定量す
る。 4−メチルビフェニルが収率41%で得られる。
【0065】 実施例4 4−メチルビフェニルの合成 冷却器及び接点温度計を装備した磁気撹拌器付きの100mlの反応器を窒素
雰囲気下に維持し、25mlの無水ベンゼン中の56.7mg(7.63×10 −5 mol,0.04当量)のニッケル(II)ジブロモ−ビス−(トリフェニ
ルホスフィン)を仕込む。 窒素下、25℃で0.245g(1.9×10−3mol,1当量)のp−クロ
ロトルエンを添加する。 混合物を磁気撹拌下(500rpm)で65℃に加熱する。 窒素下、65℃で、1.6ml(2.86×10−3mol,1.5当量)の市
販フェニルリチウムの1.8M溶液(70%シクロヘキサン/30%エーテル中
)を20分間で添加する。 反応媒体を磁気撹拌しながら窒素下、65℃で3時間維持する。 混合物を25℃に冷却する。75mlの水と50mlのエーテルとを反応媒体に
添加し、次いで0.1Nの塩酸溶液で反応媒体を中和してpH6−7にする。 有機相を分離し、水相を75mlのエーテルで3回抽出する。 集めた有機相を塩化ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濾過し、蒸発させる。 GPC/MS及び4−メチルビフェニルの標準サンプルと同時注入するGPCに
よって化合物を同定する。 残渣はガスフェーズクロマトグラフィーによってナフタレンを標準として定量す
る。 4−メチルビフェニルが収率73%で得られる。
【0066】 実施例5 4−メチルビフェニルの合成 冷却器及び接点温度計を装備した磁気撹拌器付きの100mlの反応器を窒素
雰囲気下に維持し、25mlの無水ベンゼン中の16.5mg(2.22×10 −5 mol,0.008当量)のニッケル(II)ジブロモ−ビス−(トリフェ
ニルホスフィン)を仕込む。 窒素下、25℃で0.347g(2.75×10−3mol,1当量)のp−ク
ロロトルエンを添加する。 混合物を磁気撹拌下(600rpm)で65℃に加熱する。 窒素下、65℃で、2.31ml(4.15×10−3mol,1.5当量)の
市販フェニルリチウムの1.8M溶液(70%シクロヘキサン/30%エーテル
中)を20分間で添加する。 反応媒体を磁気撹拌しながら窒素下、65℃で3時間維持する。 混合物を25℃に冷却する。50mlの水と50mlのエーテルとを反応媒体に
添加し、次いで反応媒体を0.1Nの塩酸溶液で中和してpH6−7にする。 有機相を分離し、水相を50mlのエーテルで3回抽出する。 集めた有機相を塩化ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濾過し、蒸発させる。 GPC/MS及び4−メチルビフェニルの標準サンプルと同時注入するGPCに
よって化合物を同定する。 残渣のアリコートをガスフェーズクロマトグラフィーによってナフタレンを標準
として定量する。 4−メチルビフェニルが収率75%で得られる。
【0067】 実施例6 4−メトキシビフェニルの合成 冷却器及び接点温度計を装備した磁気撹拌器付きの250mlの反応器を窒素
雰囲気下に維持し、40mlの無水ベンゼン中の197mg(2.65×10−4 mol,0.04当量)のニッケル(II)ジブロモ−ビス−(トリフェニ
ルホスフィン)を仕込む。 窒素下、25℃で0.83g(6.63×10−3mol,1当量)のp−ブロ
モアニソールを添加する。 混合物を磁気撹拌下(600rpm)で65℃に加熱する。 窒素下、65℃で、6.3ml(1.13×10−2mol,1.7当量)の市
販フェニルリチウムの1.8M溶液(70%シクロヘキサン/30%エーテル中
)を20分間で添加する。 反応媒体を磁気撹拌しながら窒素下、65℃で2時間維持する。 混合物を25℃に冷却する。100mlの水を反応媒体に添加し、次いで0.1
Nの塩酸溶液で反応媒体を中和してpH6−7にする。 有機相を分離し、水相を100mlのエーテルで3回抽出する。 集めた有機相を塩化ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濾過し、蒸発させる。 残渣をシリカカラムクロマトグラフィーによって精製する(溶出剤:ヘキサン)
。 4−メトキシビフェニルが単離収率56%で得られる。
【0068】 実施例7 4−トリフルオロメチルビフェニルの合成 冷却器及び接点温度計を装備した磁気撹拌器付きの250mlの反応器を窒素
雰囲気下に維持し、40mlの無水ベンゼン中の198.6mg(2.67×1
−4mol,0.04当量)のニッケル(II)ジブロモ−ビス−(トリフェ
ニルホスフィン)を仕込む。 窒素下、25℃で0.94ml(6.69×10−3mol,1当量)のp−ブ
ロモトリフルオロメチルベンゼンを添加する。 混合物を磁気撹拌下(600rpm)で65℃に加熱する。 窒素下、65℃で、6.3ml(1.14×10−2mol,1.7当量)の市
販フェニルリチウムの1.8M溶液(70%シクロヘキサン/30%エーテル中
)を20分間で添加する。 反応媒体を磁気撹拌しながら窒素下、65℃で2時間維持する。 混合物を25℃に冷却する。150mlの水を反応媒体に添加し、次いで0.1
Nの塩酸溶液で中和してpH6−7にする。有機相を分離し、水相を100ml
のエーテルで3回抽出する。 集めた有機相を塩化ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濾過し、蒸発させる。 GPC/MS及び4−トリフルオロメチルビフェニルの標準サンプルと同時注入
するGPCによって化合物を同定する。 4−トリフルオロメチルビフェニルがGPC定量による収率90%で得られる(
NMR 19Fの定量によるTF=95%)。 シリカカラムクロマトグラフィーによって精製すると(溶出剤:ヘキサン)、目
的化合物が単離収率7%で得られる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 41/30 C07C 41/30 43/205 43/205 D // 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,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 タイイーユフエール,マルク フランス国、エフ−34570・ベロク、リ ユ・ドウ・ドウボア、229 (72)発明者 スピンドワレ,ジヤン−フランシス フランス国、エフ−69003・リヨン、リ ユ・フランシス・ジレ、3 (72)発明者 シラマ,チエリー フランス国、エフ−69570・ダルデイイー、 シユマン・ドウ・ペルソンジユ、20 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC24 BA21 BA48 EA22 GP03 GP10 4H039 CA41 CD10

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結合した少なくとも2個の芳香環を含む多環式芳香族化合物
    の製造方法であって、脱離基を有している芳香族化合物とアルカリ性有機金属化
    合物とを有効量のニッケル触媒の存在下で反応させる段階から成り、場合によっ
    ては前記元素が、少なくとも1つの配位因子または配位子と共に錯体を形成して
    いることを特徴とする多環式芳香族化合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 ハロゲノ芳香族化合物が、一般式(I): 【化1】 〔式中、 Aは単環式または多環式の芳香族炭素環系または芳香族複素環系の全部または
    一部を形成する環の残基を表し、 同じかまたは異なるRは環の置換基を表し、 Yは脱離基、好ましくはハロゲン原子または式−OSO−Rのスルホンエス
    テル基を表し、ここにRは炭化水素基であり、 nは環の置換基の数を表す〕 で示されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 ハロゲノ芳香族化合物が、式(I)を有しており、式中のY
    が臭素原子もしくは塩素原子を表すかまたは式−OSO2−Rのスルホンエステ
    ル基を表し、ここにRは、1−4個の炭素原子を有している直鎖状または分枝状
    のアルキル基、好ましくはメチルもしくはエチル基またはフェニルもしくはトリ
    ル基またはトリフルオロメチル基を表すことを特徴とする請求項2に記載の方法
  4. 【請求項4】 ハロゲノ芳香族化合物が、式(I)を有しており、式中のA
    が、好ましくは環に少なくとも4個、好ましくは5個または6個の原子を有して
    いる置換または未置換の環式化合物の残基を表し、前記環が以下の環: −単環式または多環式の芳香族炭素環、 −ヘテロ原子O、N及びSのいずれか1つを少なくとも有している単環式また
    は多環式の芳香族複素環 の少なくとも1つを表すことを特徴とする請求項2または3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 ハロゲノ芳香族化合物が、式(I)を有しており、式中の置
    換または未置換の残基Aが、芳香族炭素環、2個の芳香族炭素環を含む芳香族二
    環、2個の炭素環を含み前記炭素環の1個が芳香族である部分芳香族二環、芳香
    族複素環、1個の芳香族炭素環と1個の芳香族複素環とを含む芳香族二環、1個
    の芳香族炭素環と1個の複素環とを含む部分芳香族二環、2個の芳香族複素環を
    含む芳香族二環、1個の炭素環と1個の芳香族複素環とを含む部分芳香族二環、
    少なくとも1個の芳香族炭素環または芳香族複素環を含む三環を表すことを特徴
    とする請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 ハロゲノ芳香族化合物が一般式(I)を有しており、式中の
    Aがベンゼン核またはナフタレン核を表すことを特徴とする請求項2から4のい
    ずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 式(I)のハロゲノ芳香族化合物が1つまたは複数の置換基
    を有しており、前記置換基が、以下の基: ・1−6個の炭素原子、好ましくは1−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
    たは分枝状のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
    ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、 ・2−6個の炭素原子、好ましくは2−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
    たは分枝状のアルケニルまたはアルキニル基、例えば、ビニル、アリル、 ・1−6個の炭素原子、好ましくは1−4個の炭素原子を有している直鎖状ま
    たは分枝状のアルコキシまたはチオエーテル基、例えば、メトキシ、エトキシ、
    プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ基、アルケニルオキシ基好ましくはアリ
    ルオキシ基もしくはフェノキシ基、 ・シクロヘキシル、フェニルまたはベンジル基、 ・2−6個の炭素原子を有しているアシル基 ・以下の式で示される基: −R−OH −R−SH −R−COOR −R−CO−R −R−CHO −R−CN −R−N(R −R−CO−N(R −R−SOZ −R−SOZ −R−X −R−CF から選択され、上記の式中、Rは原子価結合を表すかまたは1−6個の炭素原
    子を有している直鎖状または分枝状の飽和または不飽和の二価の炭化水素基、例
    えば、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、イソプロピリデンを
    表し、同じかまたは異なる基Rは水素原子を表すかまたは1−6個の炭素原子
    を有している直鎖状または分枝状のアルキル基を表すかまたはフェニル基を表し
    、Zは水素原子を表すかアルカリ金属好ましくはナトリウムを表すかまたは基R を表し、Xはハロゲン原子、好ましくは塩素原子、臭素原子またはフッ素原子
    を表すことを特徴とする請求項2から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 ハロゲノ芳香族化合物が式(I)で表され、式中のnが4以
    下の数、好ましくは1または2に等しい数であることを特徴とする請求項2から
    7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 式(I)のハロゲノ芳香族化合物が、p−クロロトルエン、
    p−ブロモアニソール、p−ブロモトリフルオロベンゼンから選択されることを
    特徴とする請求項2から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 アルカリ性有機金属化合物が式(II): 【化2】 〔式中、 Bは、単環式または多環式の芳香族炭素環系または芳香族複素環系の全部また
    は一部を形成する環の残基を表し、 同じかまたは異なるR′は環の置換基を表し、 Mは周期表のIA族の金属元素の少なくとも1つを表し、 mは環の置換基の数を表す〕 で表されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 アルカリ性有機金属化合物が式(II)で表され、式中の
    Mがリチウムを表すことを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 アルカリ性有機金属化合物が式(II)で表され、式中の
    Bが、ベンゼンもしくはナフタレンのような炭素環残基を表すか、または、ピロ
    ール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、ピラゾール、1,3−チ
    アゾール、1,3,4−チアジアゾールまたはチオフェン、トリアゾール、オキ
    サジアゾール、ピリダゾリノンのような複素環残基を表すことを特徴とする請求
    項10に記載の方法。
  13. 【請求項13】 アルカリ性有機金属化合物が、1−4個の炭素原子を有し
    ているアルキルもしくはアルコキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子また
    はトリフルオロメチル基から選択された少なくとも1個の置換基をもつ芳香環を
    有していることを特徴とする請求項10から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 【請求項14】 アルカリ性有機金属化合物が式(II)で表され、式中の
    mが4以下の数、好ましくは0または1に等しい数であることを特徴とする請求
    項10に記載の方法。
  15. 【請求項15】 アルカリ性有機金属化合物がフェニルリチウムであること
    を特徴とする請求項10から14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 反応体の使用量は、アルカリ性有機金属化合物とハロゲノ
    芳香族化合物とのモル比が0.01−3、好ましくは0.75−2の範囲になる
    ような量であることを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の方法
  17. 【請求項17】 ニッケル触媒が、酸化数0またはそれ以上の酸化数をもつ
    ニッケルと還元性金属、好ましくは亜鉛、マンガン及び/またはマグネシウムと
    の組合せ、または、ラネーニッケルから成ることを特徴とする請求項1から16
    のいずれか一項に記載の方法。
  18. 【請求項18】 ニッケル触媒が、塩化ニッケル(II)、臭化ニッケル(
    II)またはヨウ化ニッケル(II)のようなハロゲン化ニッケル(II);硫
    酸ニッケル(II);炭酸ニッケル(II);1−18個の炭素原子を含む有機
    酸の塩、特に酢酸塩、プロピオン酸塩;ニッケル(II)アセチルアセトネート
    、ニッケル(II)ジクロロ−ビス−(トリフェニルホスフィン)、ニッケル(
    II)ジブロモ−ビス(ビピリジン)のようなニッケル(II)錯体;ニッケル
    (0)ビス−(シクロオクタ−1,5−ジエン)、ニッケル(0)ビス−ジフェ
    ニルホスフィノエタンのようなニッケル(0)錯体から選択されることを特徴と
    する請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 【請求項19】 ニッケル触媒が塩化ニッケル(II)と還元剤、好ましく
    は亜鉛との組合せから成ることを特徴とする請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 ニッケルが錯体の形態であり、前記錯体の配位子は原子価
    状態IIIの窒素、リン、ヒ素またはアンチモンから誘導されたV族元素の炭化
    水素誘導体であることを特徴とする請求項1から19のいずれか一項に記載の方
    法。
  21. 【請求項21】 配位子が、脂肪族、脂環式、アリール脂肪族または芳香族
    のホスフィンであるか、または、脂肪族及び/または脂環式及び/またはアリー
    ル脂肪族及び/または芳香族の混成ホスフィンであることを特徴とする請求項2
    0に記載の方法。
  22. 【請求項22】 使用されるホスフィンが、トリシクロヘキシルホスフィン
    、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン
    、トリイソブチルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリベンジ
    ルホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン
    、ジメチルフェニルホスフィン、ジエチルフェニルホスフィン、ジ−tert−
    ブチルフェニルホスフィンから選択されることを特徴とする請求項21に記載の
    方法。
  23. 【請求項23】 ニッケルとアルカリ性有機金属化合物とのモル比によって
    表されるニッケル触媒の量が5×10−6−0.2、好ましくは5×10−6
    0.1、より好ましくは5×10−6−0.05の範囲であることを特徴とする
    請求項1から22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 【請求項24】 配位子、好ましくはホスフィンの使用量が、ニッケルの化
    学量論的量の100%−500%であることを特徴とする請求項1から23のい
    ずれか一項に記載の方法。
  25. 【請求項25】 還元性金属の使用量が、Ni++をNiに還元するため
    に必要な化学量論的量から化学量論的量の100%−500%に相当する過剰量
    までの範囲であることを特徴とする請求項1から24のいずれか一項に記載の方
    法。
  26. 【請求項26】 反応温度が70℃−150℃の範囲、好ましくは約80℃
    であることを特徴とする請求項1から25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 【請求項27】 好ましくは脂肪族、脂環式または芳香族の炭化水素、より
    好ましくは石油エーテル、ペンタン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレ
    ン;脂肪族、脂環式または芳香族のエーテル−オキシド、より好ましくはイソプ
    ロピルエーテル、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフランから選択される
    非プロトン性の極性または非極性溶媒中で反応を生じさせることを特徴とする請
    求項1から26のいずれか一項に記載の方法。
  28. 【請求項28】 得られる生成物が好ましくは式(IV): 【化3】 〔式中、R、R′、A、B、n及びmは請求項2−8及び10−14のいずれか
    一項に記載の定義と同義である〕で表されることを特徴とする請求項1から27
    のいずれか一項に記載の方法。
  29. 【請求項29】 式(IV)の化合物が、4−メチルビフェニル、4−メト
    キシビフェニル、4−トリフルオロメチルビフェニルであることを特徴とする請
    求項28に記載の方法。
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