【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアリールアミン類の製造方法に関する。アリールアミン類は、医農薬分野、有機ＥＬ材料や有機導電性材料等の有機機能性材料の分野において非常に重要な中間体である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アリールアミン類の合成法としては、ヨウ化アリールとアミン化合物から銅触媒を用いて合成する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。しかしながらこの方法は多量の銅触媒を使用することが必要であり、これを除去することが精製操作の際の大きな負担となり、実用化への妨げとなっている。また、高い反応温度を要することも特徴であり、反応物の着色が著しく、副生成物も多量に生成することから、アリールアミン類の収率が一般的に低いという欠点がある。
【０００３】
また、最近Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｌ．Ｂｕｃｈｗａｌｄらによりハロゲン化アリールとアミン化合物からアリールアミン類を合成する方法が報告されている（非特許文献２〜３参照）。この方法は、臭化アリールを原料とし、塩基としてナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドを用い、触媒としてビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウムや酢酸パラジウム等のパラジウム化合物を用い、更に配位子としてビス（トリ− ｏ−トリルホスフィン）や２，２′−ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１′−ビナフチル等のホスフィン化合物を併用してアリールアミン類を合成するものである。また類似の方法が、Ｊｏｈｎ Ｆ．Ｈａｒｔｗｉｇらによっても報告されている（非特許文献４参照）。しかしこれらの方法では、触媒として機能するパラジウム−ホスフィン錯体の活性を維持するために厳密な不活性ガス雰囲気下で反応を行う必要があり、また原料として比較的高価な臭化アリールを使用するため、実用的な製造条件としては十分満足できるものではない。
【０００４】
また、パラジウム化合物を触媒とし、更にトリアルキルホスフィンを配位子とするアリールアミン類の合成も報告されている（例えば特許文献１参照）。この条件は安価な塩化アリールが原料として使用できるという利点はあるものの、パラジウム−ホスフィン錯体の活性を維持するためには、上記と同様に厳密な不活性ガス雰囲気下で反応させる必要がある。加えて、配位子となるトリアルキルホスフィン自体が空気中で不安定であるため、その貯蔵・計量等も不活性ガス雰囲気下で実施する必要があり、実用性に乏しい。
【０００５】
ホスフィン化合物を配位子とする代わりに、塩基の存在下にイミダゾリウム塩を用いて、生成するカルベン化合物を配位子とする反応が報告されている（例えば非特許文献５参照）。この反応条件の特徴は、配位子がその前駆体であるイミダゾリウム塩として提供されることにある。この化合物は安定であるため空気中での貯蔵、取扱いが可能であり、実用的な製造条件では非常に有効である。しかしながら、安価な塩化アリールとアミン類を原料としてアリールアミンを合成するためには、パラジウム化合物としてビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム等の０価のパラジウム錯体を使用しなければならない。０価のパラジウム錯体はこの他にも数種類が知られているが、何れも極めて高価であり、実用化には適さない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１３９７４２号公報
【非特許文献１】
Ｏｒｇ．Ｓｙｎ．，Ｃｏｌ．Ｖｏｌ．Ｉ，５４４
【非特許文献２】
Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，Ｖｏｌ．３４， Ｎｏ．１２，１３４８（１９９５）
【非特許文献３】
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，Ｖｏｌ．６５，１１４４（２０００）
【非特許文献４】
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．２１，３６０９（１９９５）
【非特許文献５】
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，Ｖｏｌ．６６，７７２９（２００１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、原料として安価な塩化アリールを用い、触媒として安価なパラジウム化合物を用いて、実用的な条件下で効率よくアリールアミン類を製造する方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上述のイミダゾリウム塩を用いるアリールアミンの合成条件を詳細に検討し、高価な０価のパラジウム触媒に代えて、安価な二価のパラジウム触媒とアルデヒド化合物を併用することにより良好な結果を得ることを見出し本発明に至った。すなわち、本発明は以下の（Ｉ）〜（ＩＶ）である。
【０００９】
（Ｉ）塩基の存在下でのアミン化合物による塩化アリールのアミノ化反応において、下記一般式（１）で示される化合物、二価のパラジウム原子を含む化合物及びアルデヒド化合物を共存させることを特徴とするアリールアミン類の製造方法。
【００１０】
【化３】
【００１１】
一般式（１）において、Ａｒ１はアルキル基を置換基として有するフェニル基を示す。
【００１２】
（ＩＩ）二価のパラジウム原子を含む化合物が酢酸パラジウムであることを特徴とする請求項１記載のアリールアミン類の製造方法。
【００１３】
（ＩＩＩ）塩基の存在下でのアミン化合物による塩化アリールのアミノ化反応において、下記一般式（２）で示される化合物、二価のパラジウム原子を含む化合物及びアルデヒド化合物を共存させることを特徴とするアリールアミン類の製造方法。
【００１４】
【化４】
【００１５】
一般式（２）において、Ａｒ２はアルキル基を置換基として有するフェニル基を示す。
【００１６】
（ＩＶ）二価のパラジウム原子を含む化合物が酢酸パラジウムであることを特徴とする請求項３記載のアリールアミン類の製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
一般式（１）及び（２）において、Ａｒ１及びＡｒ２の具体例としては２，６−ジイソプロピルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、４−メチルフェニル基等を挙げることができる。
【００１８】
本発明に係わる一般式（１）もしくは（２）で示される化合物の具体例として、例えば次の構造式を有するものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
【化５】
【００２０】
【化６】
【００２１】
本発明に係わる塩化アリールの具体例としては、クロロベンゼン、クロロナフタレン、クロロアントラセン、クロロピレン等を挙げることができる。これらの塩化アリールは置換基を有していても良く、その具体例としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基等のアリールオキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のアミノ基、メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基、フェニルチオ基等のアリールチオ基、水酸基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、メタリル基、１−プロペニル基等のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基等の複素環基等を挙げることができる。
【００２２】
本発明に係わるアミン化合物としては、一級アミン類、二級アミン類が挙げられる。
【００２３】
一級アミン類としては、特に限定するものでははないが、例えば、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ペンチルアミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン等の脂肪族一級アミン類、アニリン、ナフチルアミン、アミノアントラセン、アミノフェナンスレン、アミノピレン等の芳香族一級アミン類、アミノピリジン、アミノキノリン等のアミノ化複素環化合物等が挙げられる。また、これら芳香族一級アミン類及びアミノ化複素環化合物は置換基を有していてもよく、その具体例としては上述のアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、水酸基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、アルキル基、アルケニル基、アリール基、複素環基等を挙げることができる。
【００２４】
二級アミン類としては、特に限定するものではないが、例えば、ピペラジン、２−メチルピペラジン、ホモピペラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン、２，６−ジメチルピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−エチルピペラジン、Ｎ−エトキシカルボニルピペラジン、Ｎ−ベンジルピペラジン、モルホリン、２，６−ジメチルモルホリン、ピペリジン、２，６−ジメチルピペリジン、３，３−ジメチルピペリジン、３，５−ジメチルピペリジン、２ −エチルピペリジン、４−ピペリドンエチレンケタール、ピロリジン、２，５−ジメチルピロリジン等の環状二級アミン類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、芳香環に置換基を有してもよいＮ−メチルアニリン、Ｎ−エチルアニリン、Ｎ−メチルベンジルアミン、Ｎ−メチルフェネチルアミン、ジフェニルアミン誘導体等のような非環状二級アミン類等が挙げられる。
【００２５】
本発明において、アミン化合物は、塩化アリールの反応に寄与する塩素原子１モルに対して０．１モル〜１００モルの範囲で用いることができる。しかし、反応が完結した段階でどちらかの化合物が大過剰に存在する場合、未反応のアミン化合物もしくは塩化アリールの回収が煩雑になることから、反応に寄与する塩素原子１モルに対して０．５モル〜５０モルの範囲で用いることがより好ましい。
【００２６】
本発明に係わる二価パラジウム化合物としては例えば、塩化パラジウム（ＩＩ）、臭化パラジウム（ＩＩ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、パラジウム（ＩＩ）アセチルアセトナート、ジクロロビス（ベンゾニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（アセトニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロテトラアンミンパラジウム（ＩＩ）、ジクロロ（シクロオクタ−１，５−ジエン）パラジウム（ＩＩ）、パラジウムトリフルオロアセテート（ＩＩ）等のパラジウム化合物類を挙げることができる。これらの中でも安価で入手が容易な酢酸パラジウムがより好ましい。
【００２７】
本発明において、パラジウム化合物は、塩化アリールの反応に寄与する塩素原子１モルに対しパラジウム原子に換算して０．０００００１〜５０モル％の範囲で用いることができる。パラジウム化合物の反応系内の存在量が上記範囲内であれば効率よくアリールアミン類を合成できるが、活性を更に向上させるため、反応後の精製を容易にするため、０．０００１〜５モル％の範囲で用いることが好ましい。
【００２８】
本発明において、一般式（１）もしくは（２）で示される化合物は、パラジウム原子１モルに対して０．０１〜１００００モルの範囲で使用することができる。上記範囲内であれば効率よくアリールアミン類を合成できるが、活性を更に向上させるため、また反応後の精製を容易にするため、パラジウム原子１モルに対して０．１〜５モルの範囲で用いることが好ましい。
【００２９】
本発明に係わるアルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等の炭素数１〜１０の脂肪族アルデヒド及びその重合体、ベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒドを用いることができる。これらの反応系への添加量は、反応系内に存在するパラジウム原子１モルに対して０．１モル〜１００００モルの範囲が好ましい。アルデヒド類の反応系への添加量が上記範囲内であれば効率よくアリールアミン類を合成できるが、活性を更に向上させるため、また反応後の精製を容易にするため、パラジウム原子１モルに対して０．１〜１００モルの範囲で用いることが好ましい。
【００３０】
本発明において使用される塩基としては無機塩基及び有機塩基から選択すればよく、特に限定するものではないが、より好ましくはナトリウム−メトキシド、ナトリウム−エトキシド、カリウム−メトキシド、カリウム−エトキシド、リチウム− ｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド等のようなアルカリ金属アルコキシドが挙げられる。それらは反応場にそのまま加えても、またアルカリ金属、水素化アルカリ金属及び水酸化アルカリ金属とアルコールからその場で調製して反応場に供してもよい。
【００３１】
本発明で使用される塩基の量は、反応で生成するハロゲン化水素に対し、０．５モル〜１０００モルの範囲で使用するのが好ましい。塩基の量が０．５モル未満では、アリールアミン類の収率が低くなる場合がある。塩基を大過剰に加えてもアリールアミン類の収率に変化はないが、反応終了後の精製操作が煩雑になることから、より好ましい塩基の量は、１〜１０モルの範囲である。
【００３２】
本発明で使用される溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒や、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル系有機溶媒、へキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系有機溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
本発明は常圧下、加圧下いずれの条件でも実施できるが、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【００３４】
本発明は反応温度２０℃〜３００℃の範囲で行われるが、より好ましくは５０℃〜２００℃の範囲で行われる。
【００３５】
本発明において、反応時間は、塩化アリール、アミン化合物、塩基、パラジウム化合物及び化合物（１）もしくは（２）の使用量及び反応温度によって変わってくるが、通常数分〜７２時間の範囲が好ましい。
【００３６】
反応終了後、常法によって処理することにより目的とする化合物を得ることができる。
【００３７】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００３８】
以下の実施例で用いられる例示化合物（８）及び（１２）はＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．６６，７７２９−２２３７，（２００１）に記載されている方法に基づいて合成した。
【００３９】
実施例１
４−メトキシジフェニルアミンの合成（その１）
５０ｍｌの三口フラスコにリフラックスコンデンサー、ラバーセプタム、窒素導入管を装着した。このフラスコに酢酸パラジウム３６ｍｇ、例示化合物（８）６８ｍｇ、パラホルムアルデヒド３６ｍｇ、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．３５ｇを入れ、窒素を１０分間流してフラスコ内を窒素置換した後密閉した。アニソール１．１８ｇ、クロロベンゼン０．９ｇ、ジオキサン２４ｍｌを混合し、シリンジを用いてラバーセプタムよりフラスコ内へ注入した。この反応混合物を１００℃の油浴上で加熱攪拌した。３時間後、ガスクロマトグラフィーでクロロベンゼンが消失していることを確認した。放冷後、反応液をセライト濾過して不溶物を除去した。濾液を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエンで溶出）で精製して４−メトキシジフェニルアミン１．３８ｇを得た。収率は８６．６％であった。
【００４０】
実施例２
４−メトキシジフェニルアミンの合成（その２）
例示化合物（８）の代わりに例示化合物（１２）を使用した他は実施例１と同様にして合成した。収量は１．３９ｇ、収率は８７．２％であった。
【００４１】
実施例３
４−メチルジフェニルアミンの合成（その１）
５０ｍｌの三口フラスコにリフラックスコンデンサー、ラバーセプタム、窒素導入管を装着した。このフラスコに酢酸パラジウム３６ｍｇ、例示化合物（８）６８ｍｇ、パラホルムアルデヒド３６ｍｇ、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．３５ｇを入れ、窒素を１０分間流してフラスコ内を窒素置換した後密閉した。アニリン０．８９ｇ、４−クロロトルエン１．０１ｇ、ジオキサン２４ｍｌを混合し、シリンジを用いてラバーセプタムよりフラスコ内へ注入した。この反応混合物を１００℃の油浴上で加熱攪拌した。３時間後、ガスクロマトグラフィーで４−クロロトルエンが消失していることを確認した。放冷後、反応液をセライト濾過して不溶物を除去した。濾液を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエンとヘプタンの混合溶剤で溶出）で精製して４−メチルジフェニルアミン１．２０ｇを得た。収率は８１．８％であった。
【００４２】
実施例４
４−メチルジフェニルアミンの合成（その２）
５０ｍｌの三口フラスコにリフラックスコンデンサー、ラバーセプタム、窒素導入管を装着した。このフラスコに酢酸パラジウム３６ｍｇ、例示化合物（８）６８ｍｇ、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．３５ｇを入れ、窒素を１０分間流してフラスコ内を窒素置換した後密閉した。アニリン０．８９ｇ、４−クロロトルエン１．０１ｇ、パラアルデヒド７０ｍｇ、ジオキサン２４ｍｌを混合し、シリンジを用いてラバーセプタムよりフラスコ内へ注入した。この反応混合物を１００℃の油浴上で加熱攪拌した。３時間後、ガスクロマトグラフィーで４−クロロトルエンが消失していることを確認した。放冷後、反応液をセライト濾過して不溶物を除去した。濾液を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエンとヘプタンの混合溶剤で溶出）で精製して４−メチルジフェニルアミン１．２５ｇを得た。収率は８５．３％であった。
【００４３】
実施例５
４−フロロジフェニルアミンの合成
５０ｍｌの三口フラスコにリフラックスコンデンサー、ラバーセプタム、窒素導入管を装着した。このフラスコに酢酸パラジウム３６ｍｇ、例示化合物（８）６８ｍｇ、パラホルムアルデヒド３６ｍｇ、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．３５ｇを入れ、窒素を１０分間流してフラスコ内を窒素置換した後密閉した。４−フロロアニリン１．０７ｇ、クロロベンゼン０．９０ｇ、ジオキサン２４ｍｌを混合し、シリンジを用いてラバーセプタムよりフラスコ内へ注入した。この反応混合物を１００℃の油浴上で加熱攪拌した。３時間後、ガスクロマトグラフィーでクロロベンゼンが消失していることを確認した。放冷後、反応液をセライト濾過して不溶物を除去した。濾液を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエンとヘプタンの混合溶剤で溶出）で精製して４−フロロジフェニルアミン１．３２ｇを得た。収率は８８．１％であった。
【００４４】
比較例１
パラホルムアルデヒドを用いなかった他は実施例１と同様にして反応を実施した。１００℃で８時間加熱攪拌した時点でガスクロマトグラフィーを測定したところ、ピーク面積比で約４０％のクロロベンゼンの残留が検出され、反応が効率よく進行していないことが確認された。
【００４５】
比較例２
パラアルデヒドを用いなかった他は実施例４と同様にして反応を実施した。１００℃で８時間加熱攪拌時点でガスクロマトグラフィーを測定したところ、ピーク面積比で約５０％の４−クロロトルエンの残留が検出され、反応が効率よく進行していないことが確認された。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、アリールアミン類が、塩基存在下、塩化アリールとアミン化合物から、安価な二価のパラジウム触媒を用いて効率よく合成することが可能となり、工業的にも極めて有意義である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing arylamines. Arylamines are very important intermediates in the fields of medical and agricultural chemicals, and organic functional materials such as organic EL materials and organic conductive materials.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for synthesizing arylamines, a method of synthesizing an aryl iodide and an amine compound using a copper catalyst is known (for example, see Non-Patent Document 1). However, this method requires the use of a large amount of a copper catalyst, and removal of the copper catalyst imposes a heavy burden on the purification operation, hindering practical use. It is also characterized by the fact that a high reaction temperature is required, the reaction product is markedly colored, and a large amount of by-products are formed, so that the yield of arylamines is generally low.
[0003]
Recently, Stephen L. et al. Buchwald et al. Have reported a method for synthesizing arylamines from an aryl halide and an amine compound (see Non-Patent Documents 2 and 3). In this method, an aryl bromide is used as a raw material, sodium-tert-butoxide is used as a base, a palladium compound such as bis (dibenzylideneacetone) palladium or palladium acetate is used as a catalyst, and bis (tri-o) is used as a ligand. -Tolylphosphine) and 2,2'-bis (diphenylphosphino) -1,1'-binaphthyl to synthesize arylamines. A similar method is described in John F. et al. Hartwig et al. (See Non-Patent Document 4). However, in these methods, it is necessary to carry out the reaction under a strict inert gas atmosphere in order to maintain the activity of the palladium-phosphine complex functioning as a catalyst, and to use a relatively expensive aryl bromide as a raw material. However, practical production conditions are not sufficiently satisfactory.
[0004]
Further, synthesis of arylamines using a palladium compound as a catalyst and further using a trialkylphosphine as a ligand has been reported (for example, see Patent Document 1). Although this condition has the advantage that an inexpensive aryl chloride can be used as a raw material, it is necessary to carry out the reaction under a strict inert gas atmosphere as described above in order to maintain the activity of the palladium-phosphine complex. In addition, since trialkylphosphine itself serving as a ligand is unstable in air, it is necessary to perform storage and measurement in an inert gas atmosphere, which is not practical.
[0005]
A reaction has been reported in which an imidazolium salt is used in the presence of a base instead of a phosphine compound as a ligand, and the resulting carbene compound is used as a ligand (for example, see Non-Patent Document 5). A characteristic of this reaction condition is that the ligand is provided as its precursor, an imidazolium salt. Since this compound is stable, it can be stored and handled in the air, and is very effective under practical production conditions. However, in order to synthesize an arylamine using inexpensive aryl chloride and amines as raw materials, a zero-valent palladium complex such as bis (dibenzylideneacetone) palladium must be used as a palladium compound. Several other zero-valent palladium complexes are known, but all are extremely expensive and are not suitable for practical use.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-139742 [Non-Patent Document 1]
Org. Syn. , Col. Vol. I, 544
[Non-patent document 2]
Angew. Chem. Int. Ed. , Vol. 34, no. 12, 1348 (1995)
[Non-Patent Document 3]
J. Org. Chem. , Vol. 65, 1144 (2000)
[Non-patent document 4]
Tetrahedron Letters, Vol. 36, no. 21, 3609 (1995)
[Non-Patent Document 5]
J. Org. Chem. , Vol. 66, 7729 (2001)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing arylamines under practical conditions using an inexpensive aryl chloride as a raw material and an inexpensive palladium compound as a catalyst.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have studied in detail the conditions for synthesizing arylamines using the above-described imidazolium salts, and have found that it is preferable to use an inexpensive divalent palladium catalyst and an aldehyde compound in place of the expensive zero-valent palladium catalyst. The present inventors have found that excellent results are obtained, and have reached the present invention. That is, the present invention includes the following (I) to (IV).
[0009]
(I) In the amination reaction of aryl chloride with an amine compound in the presence of a base, a compound represented by the following general formula (1), a compound containing a divalent palladium atom, and an aldehyde compound are coexistent. A method for producing an arylamine.
[0010]
Embedded image
In the general formula (1), Ar 1 represents a phenyl group having an alkyl group as a substituent.
[0012]
(II) The method for producing arylamines according to claim 1, wherein the compound containing a divalent palladium atom is palladium acetate.
[0013]
(III) In the amination reaction of aryl chloride with an amine compound in the presence of a base, a compound represented by the following general formula (2), a compound containing a divalent palladium atom, and an aldehyde compound coexist. A method for producing an arylamine.
[0014]
Embedded image
[0015]
In the general formula (2), Ar 2 represents a phenyl group having an alkyl group as a substituent.
[0016]
(IV) The method for producing arylamines according to claim 3, wherein the compound containing a divalent palladium atom is palladium acetate.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the general formulas (1) and (2), specific examples of Ar 1 and Ar 2 include 2,6-diisopropylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, and 4-methyl Examples include a phenyl group.
[0018]
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) or (2) according to the present invention include, for example, those having the following structural formulas, but are not limited thereto.
[0019]
Embedded image
[0020]
Embedded image
[0021]
Specific examples of the aryl chloride according to the present invention include chlorobenzene, chloronaphthalene, chloroanthracene, chloropyrene and the like. These aryl chlorides may have a substituent, and specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an alkoxy group such as an n-butoxy group, an aryloxy group such as a phenoxy group and a naphthoxy group, and dimethyl. Amino group, diethylamino group, amino group such as diphenylamino group, alkylthio group such as methylthio group, ethylthio group, arylthio group such as phenylthio group, hydroxyl group, carboxyl group which may be esterified, cyano group, methyl group, ethyl Groups, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, alkyl group such as n-butyl group, vinyl group, allyl group, methallyl group, alkenyl group such as 1-propenyl group, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, etc. And heterocyclic groups such as an aryl group, a pyridyl group, a furyl group, and a thienyl group.
[0022]
Examples of the amine compound according to the present invention include primary amines and secondary amines.
[0023]
The primary amines are not particularly limited, but include, for example, ethylamine, propylamine, butylamine, isobutylamine, tert-butylamine, pentylamine, cyclopentylamine, hexylamine, cyclohexylamine, heptylamine, octylamine and the like. Examples include aliphatic primary amines, aromatic primary amines such as aniline, naphthylamine, aminoanthracene, aminophenanthrene, and aminopyrene; and aminated heterocyclic compounds such as aminopyridine and aminoquinoline. Further, these aromatic primary amines and aminated heterocyclic compounds may have a substituent, and specific examples thereof include the above-mentioned alkoxy group, aryloxy group, amino group, alkylthio group, arylthio group, hydroxyl group, Examples include a carboxyl group, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, and a heterocyclic group which may be esterified.
[0024]
The secondary amines are not particularly limited, but include, for example, piperazine, 2-methylpiperazine, homopiperazine, N-methylhomopiperazine, 2,6-dimethylpiperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N-ethoxycarbonylpiperazine, N-benzylpiperazine, morpholine, 2,6-dimethylmorpholine, piperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 3,3-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, 2-ethylpiperidine, 4-ethylpiperidine, Cyclic secondary amines such as piperidone ethylene ketal, pyrrolidine and 2,5-dimethylpyrrolidine, dimethylamine, diethylamine, N-methylaniline, N-ethylaniline and N-methyl which may have a substituent on an aromatic ring Benzylamine, N-methylphenethylamine And acyclic secondary amines such as diphenylamine derivatives.
[0025]
In the present invention, the amine compound can be used in a range of 0.1 mol to 100 mol with respect to 1 mol of a chlorine atom contributing to the reaction of the aryl chloride. However, if either compound is present in a large excess at the stage when the reaction is completed, the recovery of the unreacted amine compound or aryl chloride becomes complicated, so that the amount of 0.1 mol / mol of chlorine atom contributing to the reaction is increased. More preferably, it is used in the range of 5 mol to 50 mol.
[0026]
Examples of the divalent palladium compound according to the present invention include palladium (II) chloride, palladium (II) bromide, palladium (II) acetate, palladium (II) acetylacetonate, dichlorobis (benzonitrile) palladium (II), dichlorobis (Acetonitrile) palladium (II), dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II), dichlorotetraamminepalladium (II), dichloro (cycloocta-1,5-diene) palladium (II), palladium trifluoroacetate (II), etc. Palladium compounds can be mentioned. Among these, palladium acetate which is inexpensive and easily available is more preferable.
[0027]
In the present invention, the palladium compound can be used in the range of 0.000001 to 50 mol% in terms of palladium atom per mol of chlorine atom contributing to the reaction of aryl chloride. When the amount of the palladium compound in the reaction system is within the above range, arylamines can be efficiently synthesized. However, in order to further improve the activity, and to facilitate purification after the reaction, 0.0001 to 5 mol% It is preferable to use within the range.
[0028]
In the present invention, the compound represented by the general formula (1) or (2) can be used in a range of 0.01 to 10000 mol per mol of palladium atom. Within the above range, arylamines can be synthesized efficiently, but in order to further improve the activity and to facilitate purification after the reaction, the arylamine is used in an amount of 0.1 to 5 mol per mol of palladium atom. Preferably, it is used.
[0029]
As the aldehyde compound according to the present invention, an aliphatic aldehyde having 1 to 10 carbon atoms such as formaldehyde, paraformaldehyde and acetaldehyde, a polymer thereof, and an aromatic aldehyde such as benzaldehyde can be used. The amount added to these reaction systems is preferably in the range of 0.1 mol to 10000 mol per 1 mol of palladium atoms present in the reaction system. When the amount of the aldehyde added to the reaction system is within the above range, the arylamine can be efficiently synthesized.However, in order to further improve the activity and to facilitate purification after the reaction, the amount of the aldehyde relative to 1 mol of the palladium atom is reduced. Is preferably used in the range of 0.1 to 100 mol.
[0030]
The base used in the present invention may be selected from inorganic bases and organic bases, and is not particularly limited, but is more preferably sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium methoxide, potassium ethoxide, lithium tert. Alkali metal alkoxides such as -butoxide, sodium-tert-butoxide, potassium-tert-butoxide and the like. They may be added to the reaction field as they are, or may be prepared in situ from an alkali metal, an alkali metal hydride, an alkali metal hydroxide and an alcohol and supplied to the reaction field.
[0031]
The amount of the base used in the present invention is preferably in the range of 0.5 mol to 1000 mol with respect to the hydrogen halide generated in the reaction. When the amount of the base is less than 0.5 mol, the yield of arylamines may be low. Even if the base is added in a large excess, the yield of the arylamine does not change, but the purification operation after the completion of the reaction becomes complicated, so the more preferable amount of the base is in the range of 1 to 10 mol.
[0032]
Examples of the solvent used in the present invention include aromatic organic solvents such as benzene, toluene, and xylene, and ether organic solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, 1,3-dioxolan, and 1,2-dimethoxyethane. , Hexane, heptane, octane, etc., and aliphatic hydrocarbon solvents such as acetonitrile, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, etc., but are not limited thereto.
[0033]
The present invention can be carried out under normal pressure or under increased pressure, but is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, argon or helium.
[0034]
The present invention is carried out at a reaction temperature in the range of 20 ° C to 300 ° C, and more preferably in the range of 50 ° C to 200 ° C.
[0035]
In the present invention, the reaction time varies depending on the amount of the aryl chloride, amine compound, base, palladium compound and compound (1) or (2) used and the reaction temperature, but is usually preferably in the range of several minutes to 72 hours.
[0036]
After the completion of the reaction, the desired compound can be obtained by treating with a conventional method.
[0037]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0038]
The exemplified compounds (8) and (12) used in the following Examples are described in J. Am. Org. Chem. Vol. 66, 7729-2237, (2001).
[0039]
Example 1
Synthesis of 4-methoxydiphenylamine (Part 1)
A reflux condenser, a rubber septum, and a nitrogen inlet tube were attached to a 50 ml three-necked flask. This flask was charged with 36 mg of palladium acetate, 68 mg of Exemplified Compound (8), 36 mg of paraformaldehyde, and 1.35 g of potassium-tert-butoxide. The flask was flushed with nitrogen for 10 minutes, and the flask was sealed with nitrogen. 1.18 g of anisole, 0.9 g of chlorobenzene, and 24 ml of dioxane were mixed, and injected into the flask from a rubber septum using a syringe. The reaction mixture was heated and stirred on a 100 ° C. oil bath. Three hours later, it was confirmed by gas chromatography that chlorobenzene had disappeared. After cooling, the reaction solution was filtered through celite to remove insolubles. The filtrate was concentrated and purified by silica gel chromatography (eluted with toluene) to obtain 1.38 g of 4-methoxydiphenylamine. The yield was 86.6%.
[0040]
Example 2
Synthesis of 4-methoxydiphenylamine (part 2)
The synthesis was carried out in the same manner as in Example 1 except that the exemplified compound (12) was used instead of the exemplified compound (8). The yield was 1.39 g and the yield was 87.2%.
[0041]
Example 3
Synthesis of 4-methyldiphenylamine (part 1)
A reflux condenser, a rubber septum, and a nitrogen inlet tube were attached to a 50 ml three-necked flask. This flask was charged with 36 mg of palladium acetate, 68 mg of Exemplified Compound (8), 36 mg of paraformaldehyde, and 1.35 g of potassium-tert-butoxide. The flask was flushed with nitrogen for 10 minutes, and the flask was sealed with nitrogen. 0.89 g of aniline, 1.01 g of 4-chlorotoluene, and 24 ml of dioxane were mixed and injected into the flask from a rubber septum using a syringe. The reaction mixture was heated and stirred on a 100 ° C. oil bath. Three hours later, it was confirmed by gas chromatography that 4-chlorotoluene had disappeared. After cooling, the reaction solution was filtered through celite to remove insolubles. The filtrate was concentrated and purified by silica gel chromatography (eluted with a mixed solvent of toluene and heptane) to obtain 1.20 g of 4-methyldiphenylamine. The yield was 81.8%.
[0042]
Example 4
Synthesis of 4-methyldiphenylamine (part 2)
A reflux condenser, a rubber septum, and a nitrogen inlet tube were attached to a 50 ml three-necked flask. 36 mg of palladium acetate, 68 mg of the exemplary compound (8), and 1.35 g of potassium-tert-butoxide were put into this flask, and the flask was flushed with nitrogen for 10 minutes to replace the inside of the flask with nitrogen, followed by sealing. 0.89 g of aniline, 1.01 g of 4-chlorotoluene, 70 mg of paraaldehyde, and 24 ml of dioxane were mixed and injected into the flask from a rubber septum using a syringe. The reaction mixture was heated and stirred on a 100 ° C. oil bath. Three hours later, it was confirmed by gas chromatography that 4-chlorotoluene had disappeared. After cooling, the reaction solution was filtered through celite to remove insolubles. The filtrate was concentrated and purified by silica gel chromatography (eluted with a mixed solvent of toluene and heptane) to obtain 1.25 g of 4-methyldiphenylamine. The yield was 85.3%.
[0043]
Example 5
Synthesis of 4-Fluorodiphenylamine A reflux condenser, a rubber septum, and a nitrogen inlet tube were attached to a 50 ml three-necked flask. 36 mg of palladium acetate, 68 mg of Exemplified Compound (8), 36 mg of paraformaldehyde, and 1.35 g of potassium tert-butoxide were put into the flask, and the flask was flushed with nitrogen for 10 minutes to replace the inside of the flask with nitrogen, followed by sealing. 1.07 g of 4-fluoroaniline, 0.90 g of chlorobenzene, and 24 ml of dioxane were mixed and injected into the flask from a rubber septum using a syringe. The reaction mixture was heated and stirred on a 100 ° C. oil bath. Three hours later, it was confirmed by gas chromatography that chlorobenzene had disappeared. After cooling, the reaction solution was filtered through celite to remove insolubles. The filtrate was concentrated and purified by silica gel chromatography (eluted with a mixed solvent of toluene and heptane) to obtain 1.32 g of 4-florodiphenylamine. The yield was 88.1%.
[0044]
Comparative Example 1
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that paraformaldehyde was not used. When gas chromatography was measured at the time of heating and stirring at 100 ° C. for 8 hours, about 40% of chlorobenzene remained in a peak area ratio was detected, and it was confirmed that the reaction did not proceed efficiently.
[0045]
Comparative Example 2
The reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that no paraaldehyde was used. When gas chromatography was measured at the time of heating and stirring at 100 ° C. for 8 hours, about 50% of 4-chlorotoluene remained in a peak area ratio was detected, and it was confirmed that the reaction did not proceed efficiently.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, an arylamine can be efficiently synthesized from an aryl chloride and an amine compound in the presence of a base using an inexpensive divalent palladium catalyst, which is extremely significant industrially.