JP2005254092A - アルキン類の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (1)少なくとも遷移金属元素と無機塩(但し、アンモニウム塩及び炭酸セシウムを除く)とを含有する第1の触媒系、又は(2)遷移金属元素と、トリアリールホスフィン及びイミノホスフィン化合物から選択された少なくとも一種の配位子と、無機塩とを含有する第2の触媒系の存在下、末端にメチン基(CH≡)を有するアルキン類と、脱離基を有する有機化合物とのカップリング反応を行い、アルキン類を製造する。第1の触媒系は、さらに配位子(ホスフィン系配位子など)を含んでいてもよい。遷移金属元素は、Pdなどの周期表第8族金属元素であってもよく、無機酸塩はアルカリ又はアルカリ土類金属のリン酸塩や炭酸塩(第1の触媒系では炭酸セシウムを除く)などであってもよい。
【選択図】 なし
Description
Chem.Lett.,2002,31,756−757 Org.Lett.,2003,5,4191−4194 Tetrahedron Letters,43(2002),9365−9368
本発明のカップリング反応触媒系は、末端にメチン基(CH≡)を有するアルキン類と、脱離基を有する有機化合物とのカップリング反応に用いるための触媒系であり、少なくとも遷移金属元素と無機塩とを含んでいる。また、前記カップリング反応触媒は、必要により配位子を含んでいてもよい。前記遷移金属元素は、通常、遷移金属触媒を構成する。
遷移金属触媒を構成する遷移金属元素としては、例えば、周期表第3A族元素(Sc、Y及び希土類元素)、周期表第4A族元素(Ti、Zr、Hf)、周期表第5A族元素(V、Nb、Ta)、周期表第6A族元素(Cr、Mo、W)、周期表第7A族元素(Mn、Tc、Re)、周期表第8族元素(Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt)、周期表第1B族元素(Cu、Ag、Au)が例示できる。
カップリング反応触媒系を構成する配位子(B)は、通常、前記遷移金属触媒(遷移金属化合物など)に対する配位性基(又は配位可能な部位)を有している。このような配位子は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、配位子は、前記遷移金属触媒に対して遊離の形態で反応系に存在していてもよく、遷移金属触媒に対して配位した錯体として反応系に存在していてもよい。さらに、配位子はキレート型配位子であってもよい。
(式中、Raは水素原子又は炭化水素基を示し、基Y−Rb=はホスフィノアルキリデン基又はホスフィノアリールアルキリデン基を示す)
Raで表される炭化水素基としては、飽和又は不飽和炭化水素基、例えば、脂肪族炭化水素基(メチル、エチル基などの直鎖又は分岐アルキル基(C1-6アルキル基など);プロペニル基などの直鎖又は分岐アルケニル基(C2-6アルケニル基など)など)、脂環族炭化水素基(シクロヘキシル基などのC5-8シクロアルキル基;シクロヘキセニル基などのC5-8シクロアルケニル基など)、芳香族炭化水素基(フェニル基などのC6-10アリール基;ベンジル、フェネチル基などのアラルキル基(C6-10アリール−C1-4アルキル基など)など)などが挙げられる。
カップリング反応触媒系を構成する無機塩としては、アンモニウム塩や有機カルボン酸金属塩(酢酸ナトリウムなどの有機カルボン酸アルカリ金属塩など)などであってもよいが、通常、金属無機酸が使用できる。金属無機酸塩を構成する無機酸としては、硝酸、亜硝酸、硫酸、亜硫酸、リン酸(オルトリン酸、メタリン酸、ポリリン酸など)、ハロゲン酸(塩素酸、臭素酸などのハロゲン酸;過塩素酸などの過ハロゲン酸など)、炭酸などが挙げられる。
第1のカップリング反応触媒系(以下、単に第1の触媒系と称する場合がある)は、少なくとも遷移金属元素と、無機塩(但し、アンモニウム塩、及び炭酸セシウムを除く)とを含有する。このような第1の触媒系は、少なくとも遷移金属元素と、無機塩(但し、アルカリ又はアルカリ土類金属炭酸塩、及び有機カルボン酸のアルカリ金属塩を除く)とを含有する触媒系であってもよい。前記第1の触媒系は、必要によりさらに配位子(前記配位子(B)の項で例示の配位子、例えば、ホスフィン系配位子など)を含んでもよい。
第2のカップリング反応触媒系(以下、単に第2の触媒系と称する場合がある)は、遷移金属元素と、トリアリールホスフィン及びイミノホスフィン化合物から選択された少なくとも一種の配位子と、無機塩とを含有する。
本発明では、前記カップリング反応触媒系(第1又は第2の触媒系)の存在下、末端にメチン基(CH≡)を有するアルキン類(基質としてのアルキン類)R1−C≡CH(末端アルキン類)と、脱離基を有する有機化合物R2−Lとをカップリング反応に供し、アルキン類(すなわち、非末端位に三重結合を有するアルキン類R1−C≡C−R2)を製造する。
基質のアルキン類は、分子の末端にメチン基(CH≡)を有する限り、特に制限されず、式R1−C≡CH(式中、R1は有機基を示す)で表すことができる。
脱離基を有する有機化合物は、式R2−L(式中、Lは脱離基を示し、R2は有機化合物から脱離基Lが脱離した基を示す)で表すことができる。
容積20mLのガラス製反応容器に、溶媒としてジメチルスルホキシド(DMSO)(1.6mL)、リン酸カリウム(K3PO4 204mg、0.96mmol)、酢酸パラジウム(1.8mg、0.008mmol)、トリフェニルホスフィン(b1)(8.4mg、0.032mmol)を入れた。この混合物に、表1及び表2に示す末端アルキン(R1≡CH,1.2mmol)及び有機化合物(R2−L,0.8mmol)を加えて、撹拌下、80℃で24時間反応させた。なお、実施例6及び9〜13では、酢酸パラジウム及びトリフェニルホスフィンの使用量を前記の3倍、すなわち、酢酸パラジウム(5.4mg、0.024mmol)及びトリフェニルホスフィン(25.2mg、0.096mmol)とした。
トリフェニルホスフィン(0.032mmol)に代えて、N−[2−(ジフェニルホスフィノ)ベンジリデン]−2−フェニルエチルアミン(b2)又はN−[2−(ジフェニルホスフィノ)ベンジリデン]−tert−ブチルアミン(b3)を0.016mmol用いるとともに、末端アルキンとして、表2に示す化合物を用いる以外は実施例1と同様に反応及び分離精製を行い、生成物を得た。
リン酸カリウムに代えて、炭酸カリウム(0.96mmol)を用いる以外は実施例1と同様に反応及び分離精製を行い、生成物ジフェニルアセチレン(収率84%)を得た。
リン酸カリウムを使用しない以外は、実施例1と同様に反応を行った。反応は進行せず、目的とする生成物は得られなかった(収率0%)。
Claims (11)
- 末端にメチン基(CH≡)を有するアルキン類と、脱離基を有する有機化合物とのカップリング反応に用いるためのカップリング反応触媒系であって、少なくとも遷移金属元素と無機塩(但し、アンモニウム塩及び炭酸セシウムを除く)とを含むカップリング反応触媒系。
- さらに配位子を含む請求項1記載の触媒系。
- 遷移金属元素が、周期表第3A〜7A族及び第8族金属元素から選択された少なくとも一種である請求項1記載の触媒系。
- 遷移金属元素が、ニッケル、パラジウム及び白金から選択された少なくとも一種の白金族金属元素である請求項1記載の触媒系。
- 触媒系が周期表第8族金属化合物と、ホスフィン系配位子と、金属無機酸塩とで構成されており、前記金属無機酸塩を構成する金属元素が、リチウム、ナトリウム及びカリウムから選択された少なくとも一種のアルカリ金属である請求項2記載の触媒系。
- 末端にメチン基(CH≡)を有するアルキン類と、脱離基を有する有機化合物とのカップリング反応に用いるためのカップリング反応触媒系であって、遷移金属元素と、トリアリールホスフィン及びイミノホスフィン化合物から選択された少なくとも一種の配位子と、無機塩とを含むカップリング反応触媒系。
- 末端にメチン基(CH≡)を有するアルキン類と、脱離基を有する有機化合物とをカップリング反応に供する方法であって、少なくとも遷移金属元素と無機塩(但し、アンモニウム塩及び炭酸セシウムを除く)とを含むカップリング反応触媒系の存在下で、前記カップリング反応を行うアルキン類の製造方法。
- さらに配位子を含むカップリング反応触媒系の存在下でカップリング反応させる請求項7記載の製造方法。
- 末端にメチン基(CH≡)を有するアルキン類と、脱離基を有する有機化合物とをカップリング反応に供する方法であって、遷移金属元素と、トリアリールホスフィン及びイミノホスフィン化合物から選択された少なくとも一種の配位子と、無機塩とを含むカップリング反応触媒系の存在下で、前記カップリング反応を行うアルキン類の製造方法。
- 脱離基が、ハロゲン原子、スルホニルオキシ基又はスルホニルハライド基、ジアゾニウム基、カルボニルハライド基から選択された少なくとも一種である請求項7又は9記載の製造方法。
- 非プロトン性極性溶媒の存在下、カップリング反応を行う請求項7又は9記載の製造方法。
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