JP2004091405A - アリル化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より広範囲な反応の適用を可能として多種の有用化合物の合成を実現することができ、しかもアリルハロゲン化物を使用することのない脱ハロゲンプロセスによって環境調和型の合成法とすることのできる、アリル化合物の新しい製造方法を提供する。
【解決手段】アリルアルコール化合物とボロン酸化合物またはボラン化合物とを遷移金属触媒の存在下に反応させる。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、アリル化合物の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、医薬、農薬をはじめとする様々な生理活性物質や電子材料等のための重合体の原料あるいは合成中間体等として有用な、アリルベンゼン類、１，４−ペンタジェン誘導体等の化合物の構築のためのアリル化合物の新しい製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明の課題】
アリルベンゼン類や、１，４−ペンタジェン誘導体等のアリル化合物は、クロスカップリング反応により製造できることが知られており、たとえば、アリケニルボラン化合物と塩化アリルあるいは臭化アリルによる１，４−ペンタジェン誘導体の合成法が報告されている（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔ．，２１，２８６５−２８６８（１９８０）；Ｂｕｌｌ．　Ｃｈｅｍ．　Ｓｏｃ．　Ｊｐｎ．，５３，１６７０−１６７６（１９８０））。
【０００３】
しかしながら、従来のアリル化合物のカップリング合成反応方法においては、ほとんどの場合にアリルハロゲン化物が用いられているため、反応により生成するハロゲン化合物の扱いと処分が環境への負荷の観点から大きな問題となっていた。環境調和型合成法としての脱ハロゲンプロセスの実現が望まれていた。また、従来の方法においては、クロスカップリング反応が適用可能とされる範囲は広くなく、アリルハロゲン化物の使用によってその適用範囲には大きな制約があった。
【０００４】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの従来技術の問題点を解消し、より広範囲な反応の適用を可能として多種の有用化合物の合成を実現することができ、しかもアリルハロゲン化物を使用することのない脱ハロゲンプロセスによって環境調和型の合成法とすることのできる、アリル化合物の新しい製造方法を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、次式（１）
【０００６】
【化５】

【０００７】
（式中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、各々、同一または別異に水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示し、これらのうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。Ｒ^５は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基もしくは複素環基を示すか、あるいは、次式
【０００８】
【化６】

【０００９】
〔Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は、各々、同一または別異に、水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示し、これらのうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。〕
のアルケニル誘導基を示す。）
で表わされるアリル化合物の製造方法であって、次式（２）
【００１０】
【化７】

【００１１】
（式中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は前記のものを示す。）
で表わされるアリルアルコール化合物と、次式（３）（４）
【００１２】
【化８】

【００１３】
（式中のＲ^５は前記のものを示し、Ｒ^９およびＲ^１０は、炭化水素基を示す。）
で表わされるボロン酸化合物およびボラン化合物のうちの少くともいずれかとを、遷移金属触媒の存在下に反応させることを特徴とするアリル化合物の製造方法を提供する。
【００１４】
また、第２には、遷移金属触媒は、後期遷移金属の有機金属化合物、錯体またはこれらの少くともいずれかと配位子によって構成されていることを特徴とするアリル化合物の製造方法を、第３には、後期遷移金属は、パラジウム、白金、ロジウム、またはルテニウムであることを特徴とするアリル化合物の製造方法を、第４には、触媒は、パラジウム錯体と配位子とにより構成されたものであることを特徴とするアリル化合物の製造方法を、第５には、配位子は有機リン化合物または有機ヒ素化合物であることを特徴とするアリル化合物の製造方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１６】
この出願の発明のアリル化合物の製造方法においては、従来のようなアリルハロゲン化物を用いることなしに、アリルアルコール化合物を反応成分とすることを大きな特徴としているが、反応性の低いアリルアルコール化合物を活性化するための遷移金属触媒の使用が重要である。この遷移金属触媒としては、前記のとおり、後期遷移金属の有機金属化合物、錯体またはこれらの少くともいずれかと配位子によって構成されているものが好適であり、なかでも、後期遷移金属としてはパラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、またはルテニウム（Ｒｕ）であることが好ましい。時にパラジウムが高い活性を示す。このパラジウムのパラジウム化合物と配位子とによって構成されたものとすること、より好適にはパラジウム錯体と配位子とにより構成されたものとすることが考慮される。
【００１７】
配位子としては各種のものが考慮されるが、なかでも有機リン化合物、そして有機ヒ素化合物が好適なものとして挙げられる。たとえばホスファイト化合物やホスフィン化合物、アルシン化合物である。
【００１８】
特に、トリフェニルホスファイト配位子を有するパラジウム錯体が有効であり、たとえば、０価のジベンジリデンアセトンパラジウム錯体に１当量のホスファイトを添加することにより調製するか、ジクロロビス（トリフェニルホスファイト）パラジウム錯体を触媒前駆体として用いると高い活性が得られる。トリフェニルホスファイトの代わりにトリフェニルヒ素やトリ（２−フリル）ホスフィンを配位子に用いても触媒活性が得られる。
【００１９】
パラジウム錯体と配位子の割合については、一般的には、パラジウム錯体に対して０．１〜１０当量の範囲とすることが好ましい。
【００２０】
前記式（２）で表わされる反応成分としてのアリルアルコール化合物については、符号Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４が、各々、水素原子および置換基を有していてもよい炭化水素基や複素環基のうちから選択されたものであってよく、この場合の炭化水素基は、飽和または不飽和の脂肪族基や脂環式基、単環または多環の芳香族基、そして芳香脂肪族基のうちの各種のものであってよい。また、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４のうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。たとえばアリルアルコール化合物として、２−プロペン−１−オール、１−アルキル−２−プロペン−１−オール、２−アルキル−２−プロペン−１−オール、３−アルキル−２−プロペン−１−オール、３，３−ジアルキル−２−プロペン−１−オール、３−フェニル−２−プロペン−１−オール、２−フリル−２−プロペン−１−オール、ゲラニオール、ネロール等の鎖状化合物をはじめ、２−シクロヘキセン−１−オール等の環状化合物等が示される。
【００２１】
また、前記の式（３）で表わされるボロン酸化合物についての符号、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８も前記と同様の各種のものから選択されてよい。前記の式（４）で表わされるボラン化合物の場合には、符号Ｒ^９およびＲ^１０は脱離性基であって、通常は炭化水素基、たとえばアルキル基、フェニル基等が考慮される。
【００２２】
なお、前記のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４、そしてＲ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８について、これらが有していてもよい置換基も各種のものが考慮される。たとえばアルキル基、アルケニル基をはじめ、アルコキシ基、カルボニル基、エステル基、そしてフッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子等が例示される。
【００２３】
前記の式（１）のアリルアルコール化合物と式（２）のボロン酸化合物の反応での使用割合については、モル比として、１：１０〜１０：１程度の割合とすることが一般的には考慮されるが、アリルアルコール化合物１モルに対してボロン酸化合物を０．８〜２．０モルの割合とすることが好ましい。
【００２４】
これらの反応基質に対して、パラジウム触媒を構成するパラジウム化合物は、一般的にモル比１／５０〜１／５００の範囲で使用することが考慮される。
【００２５】
反応溶媒としては、炭化水素、たとえばトルエンをはじめ、ジオキサン、ＴＨＦ等の各種のものが使用できる。反応温度についても限定的ではないが、通常は３０〜１００℃の範囲でよく、これらの範囲で良好に反応が進行する。
【００２６】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２７】
【実施例】
＜実施例１＞
ジオキサン（２．５ｍＬ）溶媒中、ジベンジリデンアセトンパラジウム錯体（１２．９ｍｇ、２．５×１０^−２ｍｍｏｌ）にトリフェニルホスファイト（７．８ｍｇ、２．５×１０^−２ｍｍｏｌ）を加え、触媒を調製する。そこに２−プロペン−１−オール（０．１７ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）と４−アセチルフェニルボロン酸（４９２ｍｇ、３．０ｍｍｏｌ）を加え、混合物を１００℃で加熱し、３時間反応させる。通常の分離操作により、４−（２−プロペニル）フェニルメチルケトンが収率１００％（４００ｍｇ、２．５ｍｍｏｌ）で得られた。
【００２８】
なお、この生成物の同定は^１Ｈ−ＮＭＲにより行った。
＜実施例２＞
実施例１と同様にして、反応条件を表１のとおり変更して各種のアリル化合物を製造した。なお、表１中のＳ／Ｃは、反応基質とパラジウム触媒とのモル比を示している。
【００２９】
【表１】

【００３０】
＜実施例３＞
実施例１と同様のパラジウム触媒を用いて次式の合成反応を行った。各々収率９１％、７８％と高い反応成績で目的のアリル化合物が得られた。
【００３１】
【化９】

【００３２】
＜実施例４＞
実施例１において、４−アセチルフェニルボロン酸に代えてｔｒａｎｓ−２−フェニルエテン−１−ボロン酸を用いて反応させた。その結果、収率６５％で、ｔｒａｎｓ−１−フェニル−１，４−ペンタジェンが得られた。
＜実施例５＞
実施例１において、トリフェニルホスファイトに代えてトリ（２−フリル）ホスフィンを用いて触媒を調製した。
【００３３】
その結果、反応収率２０％の成績が得られた。
【００３４】
また、トリフェニルヒ素の場合には、反応収率５３％の成績が得られた。
【００３５】
【発明の効果】
この出願の発明によって、以上詳しく説明したとおり、より広範囲な反応の適用を可能として多種の有用化合物の合成を実現することができ、しかもアリルハロゲン化物を使用することのない脱ハロゲンプロセスによって環境調和型の合成法とすることのできる、アリル化合物の新しい製造方法が可能となる。

Claims (5)

1. 次式（１）
   

   

   （式中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、各々、同一または別異に水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示し、これらのうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。Ｒ^５は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基もしくは複素環基を示すか、あるいは、次式
   

   

   〔Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は、各々、同一または別異に、水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示し、これらのうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。〕
   のアルケニル誘導基を示す。）
   で表わされるアリル化合物の製造方法であって、次式（２）
   

   

   （式中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は前記のものを示す。）
   で表わされるアリルアルコール化合物と、次式（３）（４）
   

   

   （式中のＲ^５は前記のものを示し、Ｒ^９およびＲ^１０は、炭化水素基を示す。）
   で表わされるボロン酸化合物およびボラン化合物の少くともいずれかとを、遷移金属触媒の存在下に反応させることを特徴とするアリル化合物の製造方法。
2. 遷移金属触媒は、後期遷移金属の有機金属化合物、錯体またはこれらの少くともいずれかと配位子によって構成されることを特徴とする請求項１のアリル化合物の製造方法。
3. 後期遷移金属は、パラジウム、白金、ロジウムまたはルテニウムであることを特徴とする請求項２のアリル化合物の製造方法。
4. 遷移金属触媒は、パラジウム錯体と配位子とにより構成されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかのアリル化合物の製造方法。
5. 配位子は有機リン化合物または有機ヒ素化合物であることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかのアリル化合物の製造方法。