JP2005501841A - 複素環式ペンタレン誘導体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
[式中、Wは、硫黄原子(S)、酸素原子(O)またはNRもしくはPR基(式中、Rは、炭化水素基である)であり;R1、R2、R3およびR4は、互いに同一または異なり、水素原子または炭化水素基である]を有する複素環式ペンタレン誘導体の製造方法であり;式(I)の化合物を得るために、次の工程:a)式(II)(Tは、OR、NR2、CCl3、CF3、Cl、Br、I、イミダゾリルまたはピラゾリル基である)の化合物に、式(III)[式中、Mは、MgHal、Li、K、ZnHal(式中、Halは、塩素、臭素またはヨウ素である)である]のビニル化合物の少なくとも1モル当量を接触させ;(II)、(III)工程a)で得られた式の化合物をブレンステッド酸で処理し;c)工程b)で得られた化合物を還元剤で処理し;かつd)工程c)で得られたアルコールを脱水することからなる方法。
Description
【0001】
本発明は、式:
【化1】
(式中、R1、R2、R3およびR4は、水素または炭化水素残基を表し、かつWは、酸素原子、硫黄原子またはNRもしくはPR基であり、かつRは、炭化水素残基である)
の複素環式ペンタレン誘導体の新規な製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
複素環式ペンタレン類は、種々の用途の技術分野で公知である。例えば、置換されたチオフェン類およびb,d−オルト縮合チオフェン類は、鉱油、石炭、石炭油、シェールオイルおよびタールサンドのような化石原料の硫黄含有物質の分析、前述の化石原料の脱硫を研究するためのモデルシステム、また、例えば、潤滑油における酸化防止剤、および殺生剤を含む分野における活性物質のような技術規模における参照材料として用いられる。
【0003】
近年、それらは、オレフィンの重合用触媒として有用なメタロセン錯体類の製造用に用いられている。例えば、J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10786-10787 Ewenらは、チオペンタレンおよびアザペンタレン誘導体を含有するメタロセン化合物類を記載する。また、PCT/EP00/12406は、チオペンタレンリガンド類を含有するメタロセン化合物類を記載する。これらの化合物に基づく触媒は、高いアイソタクシティ度を有するポリプロピレンを製造する。しかしながら、これらの化合物の合成は、低収率のいくつかの工程を含み、その上、ある誘導体は、これらの文献で提案される経路により入手し難い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、これらの化合物をより高い収率で、かつ単純な工程で得ることができる新規な方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
ところで、本出願人は、上記の欠点を解消し、その上、化合物のより広い群を得ることができる新規な方法を見出した。
【0006】
本発明の目的は、式(I):
【化2】
【0007】
[式中、
Wは、硫黄原子、酸素原子またはNRもしくはPR基(式中、Rは、元素の周期表の13〜17族に属する異原子を任意に含有する、線状もしくは分枝状、飽和もしくは不飽和のC1〜C20アルキル、C3〜C20シクロアルキル、C6〜C20アリール、C7〜C20アルキルアリールまたはC7〜C20アリールアルキル基;好ましくは、基NRは、N−メチルまたはN−フェニルであり;および基PRは、P−メチルまたはP−フェニルである)であり;より好ましくは、Wは、硫黄原子であり;
【0008】
R1、R2、R3およびR4は、互いに同一または異なり、水素原子または元素の周期表の13〜17族に属する異原子を任意に含有する、線状もしくは分枝状、飽和もしくは不飽和のC1〜C20アルキル、C3〜C20シクロアルキル、C6〜C20アリール、C7〜C20アルキルアリールまたはC7〜C20アリールアルキル基であるか;またはR1とR2および/またはR3とR4は、O、S、N、PまたはSi原子を任意に含有する、C4〜C7環を形成することができ;前記の環は、C1〜C20アルキル基を任意に有するか、またはベンゼンまたはシクロペンタジエン環のような、O、S、N、PまたはSi原子を任意に含有するC4〜C7環を任意に縮合し;好ましくは、R1は、水素、C1〜C20アルキルまたはC7〜C20アリールアルキル基であり;より好ましくは、R1は、メチル、フェニルまたはフェニルで置換されたC1〜C10アルキル基であり;好ましくは、R2は、水素またはC7〜C20アリールアルキル基であり;より好ましくは、R2は、フェニルまたはフェニルで置換されたC1〜C10アルキル基であり;好ましくは、R3は、水素またはC1〜C20アルキル基であり;かつ好ましくは、R4は、水素、C1〜C20アルキルまたはC7〜C20アリールアルキル基であり;より好ましくは、R4は、メチルまたはフェニル基である]
を有する複素環式ペンタレン誘導体の製造方法であり;
【0009】
次の工程:
a)式(II):
【化3】
(式中、R1およびR2は、上記のように定義され、かつTは、OR、NR2、OH、CCl3、CF3、Cl、Br、I、イミダゾリルまたはピラゾリル基である)
の化合物に、式(III):
【0010】
【化4】
[式中、R3およびR4は、上記のように定義され、かつMは、MgHal、Li、K、ZnHal(式中、Halは、塩素、臭素またはヨウ素である)である]
のビニル化合物の少なくとも1モル当量を接触させて;式(IV):
【0011】
【化5】
の化合物を形成し;
【0012】
b)式(IV)の化合物をブレンステッド酸で処理して、式(V):
【化6】
の化合物を形成し、
【0013】
c)式(V)の化合物を還元剤で処理して、式(VI):
【化7】
の対応するアルコールを形成し、
かつ
d)式(VI)のアルコールを脱水する
ことからなる方法である。
【0014】
式(I)の化合物の限定されない例は:
【化8】
である。
【0015】
工程a)で用いられる式(II)の化合物は、当該分野で一般に公知の方法により製造することができる。例えば、Wが硫黄原子のとき、これらの化合物は、J. Chem. Soc. Perkin 1, 1976, Vol.22, 2355-2360に記載された方法により製造することができる。
【0016】
式(III)の化合物は、対応する臭化ビニルを原料として製造することができ、またはそれらをそのものとして購入することができる。
【0017】
工程a)は、−78℃〜100℃、好ましくは−20℃〜20℃の温度範囲で行われる。通常、トルエン、ジエチルエーテル、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミドなどの非プロトン性溶媒が用いられる。工程a)から得られる生成物は、濾過、結晶化、クロマトグラフ、蒸留のような、当該分野で公知の方法により精製されるか、そうでなく、それはそのものとして用いられる。
【0018】
好ましくは、式(II)の化合物におけるTは、NR2基であり;より好ましくは、Tは、N(Me)2またはN(Et)2基である。式(III)の化合物において、好ましくは、基Mは、MgBrまたはLiである。
【0019】
工程b)で用いられるブレンステッド酸の例は、メタンスルホン酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸またはP2O5/硫酸ジメチル(methansulfuric acid)である。好ましくは、メタンスルホン酸または硫酸が用いられる。その反応は、好ましくは、任意に相転移剤(phase transfer agent)の存在で、水中で、またはジクロロメタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミドのような有機溶媒中で、または水と有機溶媒の混合物中で行われる。その反応は、0℃〜100℃の温度範囲で行われる。工程b)における酸の量は、その酸に依存し、通常、大過剰の酸、例えば、10〜10000当量以上が用いられる。
工程b)から得られる生成物は、濾過、結晶化、クロマトグラフ、蒸留のような、当該分野で公知の方法により精製されるか、そうでなく、それはそのものとして用いられる。
【0020】
工程c)で用いることができる還元剤の例は、「Comprehensive Organic Transformations」編集 1989 VCH 発行者 527-552頁に見出すことができる。例えば、LiAlH4、AlH3、NaBH4またはLiHAl(OtBu)3を用いることができる。好ましくは、LiAlH4が用いられる。
【0021】
工程c)で用いられる溶媒のタイプは、用いられる還元剤に依存する。LiAlH4、AlH3、NaBH4またはLiHAl(OtBu)3の場合、その反応は、トルエン、ジエチルエーテル、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミドのような非プロトン性溶媒中で、−78℃〜100℃、好ましくは0℃〜80℃の温度範囲で行われる。工程c)から得られる生成物は、濾過、結晶化、クロマトグラフ、蒸留のような、当該分野で公知の方法により精製されるか、そうでなく、それはそのものとして用いられる。
【0022】
工程d)は、脱水剤で式(VI)のアルコールを処理することにより行われる。脱水剤の例は、「Comprehensive Organic Transformations」編集 1989 VCH 発行者 151-153頁に見出すことができる。脱水剤の例は、p−トルエンスルホン酸、硫酸、塩酸またはヨウ素である。好ましくは、塩酸またはヨウ素が用いられる。
脱水剤の量は、用いられる脱水剤に依存する。それは、1当量から1000当量以上のような大過剰まで変化させ得る。
【0023】
工程d)で用いられる溶媒のタイプは、用いられる脱水剤に依存する。p−トルエンスルホン酸の場合、その反応は、トルエン、ジエチルエーテル、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミドのような非プロトン性溶媒中で、0℃〜100℃、好ましくは20℃〜80℃の温度範囲で行われる。工程d)から得られる生成物は、濾過、結晶化、クロマトグラフ、蒸留のような、当該分野で公知の方法により精製される。工程d)で得られる化合物を精製するための更なる方法は、粗反応生成物を、ブチルリチウム、メチルリチウム、tert-ブチルリチウムおよびフェニルリチウムのような有機リチウム化合物の少なくとも1当量で処理し、かつ得られた塩を濾過する。
【0024】
本発明の方法の工程a)、b)、c)およびd)は、中間生成物の精製なしに、順々に行ってもよい。
好ましくは、工程c)およびd)は、「ワンポット」、すなわち式(VI)のアルコールの精製なしに行われる。
【0025】
式(I)の化合物は、メタロセン錯体の合成用リガンドとしてWO01/44318に記載のものを用いることができる。これらの錯体は、通常、α−オレフィン重合用触媒成分である。本発明の化合物を原料とするメタロセン化合物の合成は、上記の出願に記載されている。一般に、式(I)の化合物を、塩基で処理し、次いで式YL’Cp(式中、Yは、ハロゲン、好ましくは塩素であり、L’は、適応する架橋であり、かつCpは、置換または無置換のシクロペンタジエニル基である)と接触させることができる。次いで、得られた架橋されたリガンドを、2当量の塩基で処理し、かつ式ML”4(式中、Mは、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムであり、かつLは、一般にハロゲン、好ましくは塩素である)の化合物と接触させる。無架橋のメタロセン化合物に対して、式(I)の化合物を、塩基で処理し、次いで対応するアニオンを式ML”4の化合物と接触させる。
【0026】
以下の実施例は、説明する目的で与えられ、かつ本発明の観点および趣旨を意図しない。
【0027】
実施例
一般的手段
感湿操作を従来のシュレンクリン(Schlenkline)技術を用いることにより、窒素下で行った。窒素での脱泡および活性化(8時間、N2パージ、300℃)Al2O3を通過させることにより溶媒を精製し、かつ窒素下で保管した。n−BuLi(アルドリッチ)を受け入れたままで用いた。
【0028】
実施例1 2,3- ジフェニル -5- メチル -6H- シクロペンタ [b] チオフェンの合成
【化9】
【0029】
式(II)の化合物の製造
2,3-ジフェニル-チエニルカルボン酸の合成
【化10】
【0030】
2,3-ジフェニル-5-カルベトキシチオフェン(同じように、デゾキシベンゾインから70〜80%収率で2-メチル-3-フェニル-5-カルベトキシチオフェンを製造した)の30.8gを、50ml水+50mlエタノール中の20gNaOHの溶液で処理した。得られた混合物を3時間還流し、次いで100ml水で処理した。水相を回収し、pH=3に至るまでHCl水溶液を加えた。一方、固体を濾過により分離し、100ml水で洗浄し、かつ乾燥させた。収率100%。
1H NMR(ジメチルスルホキシド(DMSO)-d6):7.76(s,1H),7.40-7.20(m,10H),3.5(br.s.,水+酸プロトン)
【0031】
2,3-ジフェニル-チエニルカルボン酸ジメチルアミドの合成
【化11】
【0032】
酸の10g(36mmol)、5.5mlSOCl2(75mmol)、0.1mlジメチルホルムアミド(DMF)およびベンゼンの50mlをバルブ中に置き、かつ2時間還流した。次いで、その混合物を蒸発させた。得られた油性物をテトラヒドロフラン(THF)の10ml中に溶解させ、かつこの溶液を0℃で30ml33%水性のMe2NHに1滴ずつ加えた。その混合物を30分間攪拌した。沈殿を分離し、水で洗浄し、かつ乾燥させた。収量10g(92%)。
1H NMR(CDCl3):7.45(s,1H),7.40-7.20(m,10H),3.40-3.20(br.s.,6H)
【0033】
工程a) 1-(4,5-ジフェニル-2-チエニル)-2-メチル-2-プロペン-1-オン
【化12】
【0034】
2,3-ジフェニル-チエニルカルボン酸ジメチルアミドの10g(33mmol)を15mlTHF中に溶解させ、かつ得られた溶液を−40℃で50mlTHF中の0.78gMg(33mmol)および4g 2-ブロモプロペン(33mmol)から製造したプロペニルマグネシウムブロミドの溶液に1滴ずつ加えた。その混合物を室温まで加温し、かつ4時間攪拌した。得られた溶液を5%水性のHClの100ml中に移した。有機相を回収し、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させ、黄赤色の油性物を得た。収量9.5g(100%)。その生成物は原料のアミドの5〜10%が混入し(NMRによる)、かつ更なる精製なしで用いることができる。
【0035】
工程b) 5-メチル-2,3-ジフェニル-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オン
【化13】
【0036】
前の実施例からの溶液を、65℃で80mlメタンスルホン酸(H2SO4で置換可能)中に移した。還流での撹拌の30分後、得られた混合物を400ml水/300mlジクロロメタン混合物中に移した。有機相を回収し、中和反応に至るまで水性のNaHCO3で洗浄し、MgSO4で乾燥させた。得られた溶液を蒸発させ、8.8g粘性油性物を得た。この物質は、溶離剤としてのベンゼンを伴うシリカゲル上のクロマトグラフによって精製しなければならないか(生成物のRfは〜0.15である)、またはそのまま使用することができるかである。
1H NMR(CDCl3):7.40-7.20(m,10H),3.20(dd,1H),3.06(2重線の5重線,1H),2.67(dd,1H),1.44(d,3H)
【0037】
工程c)およびd) 5-メチル-2,3-ジフェニル-4H-シクロペンタ[b]チオフェン
【化14】
【0038】
200mlエーテル中の7g(0.023mol)5-メチル-2,3-ジフェニル-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オンの溶液を、100mlエーテル中の0.24g(0.0063mol)LiAlH4で処理した。その混合物を30分間撹拌し、次いで10%NH4Clの300ml中に移した。有機相を回収し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。得られたアルコール(6.7g、95%)を350mlベンゼン中に溶解させた。この溶液に、0.25gp−トルエンスルホン酸および2,6-ジ(tert-ブチル)フェノールの数個の結晶を加えた。得られた混合物を10分間還流し、次いで室温まで冷却し、飽和した水性のNaHCO3および水で洗浄した。そのようにして得られた溶液をMgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。残渣をヘキサンから再結晶化させ、黄色の結晶固体として生成物の4.2g(ケトンから67%)を得た。
1H NMR(C6D6):7.45(d,2H),7.31(d,2H),7.15-6.90(m,6H),6.20(5重線,1H);2.73(br.s,2H);1.80(d,3H)
【0039】
実施例2 2- メチル -3,5- ジフェニル -6H- シクロペンタ [b] チオフェンの合成
【化15】
【0040】
式(II)の化合物の製造
3-クロロ-2-フェニル-2-ブテナールの合成
【化16】
【0041】
POCl3の0.375mol(35ml)を0℃でDMFの0.45mol(35ml)に加えた。添加の終わりに、その混合物を室温まで加温させ、かつ30分間攪拌した。次いで、それを再び0℃に冷却し、かつフェニルアセトンの0.15mol(20.1g)で注意深く処理した。得られた反応混合物を同温度で1時間、次いで60〜70℃で加えて4時間撹拌した(その反応をNMRでモニターした)。得られた粘性溶液を、氷と水性の酢酸ナトリウム(150g)の混合物中に移した。生成物をCH2Cl2(3×50ml)で抽出した。有機相を分離し、中性pHまで水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させて、乾燥させた。残渣は、2つの形態(形態の比はクロロカルボニル化の所要時間に依存する)としてのクロロアルデヒドを意味する。それを更なる精製なしに使用した。収量19.2(71%)。
1H NMR(CDCl3):10.47(s)および10.15(s)(1H,CHO);7.40-7.00(多重線の群,5H,芳香族CH);2.79(s)および2.32(s)(3H,CH3)
注:生成物の精製のために蒸留を用いない。
【0042】
5-メチル-4-フェニル-2-チオフェンカルボン酸エチルの合成
【化17】
【0043】
2-メルカプト酢酸エチル(45.8mmol、5.0ml)を、0℃でエタノールの50ml中のナトリウムエトキシド(46mmol、3.13g)の溶液に加え、得られた混合物を同温度で30分間攪拌した。次いで、3-クロロ-2-フェニル-2-ブテナール(45.8mmol、8.3g)を加え、かつ撹拌を一晩中続けた。得られた生成物を2時間還流し、室温まで冷却し、かつ水の100mlで希釈した。有機相を回収し、かつ水相をCH2Cl2(3×50ml)で抽出した。混合した有機相をMgSO4で乾燥させ、蒸発させて、乾燥させ、かつ残渣を更なる精製なしに次の工程で使用した。
【0044】
5-メチル-4-フェニル-2-チオフェンカルボン酸の合成
【化18】
【0045】
前の工程によってもたらされた5-メチル-4-フェニル-2-チオフェンカルボン酸エチルを、エタノールの100ml中の水酸化ナトリウムの30%溶液に加え、かつ得られた混合物を2時間還流した。次いで、それを水で希釈し、かつベンゼンの50mlで抽出した。水相を分離し、酸性にし、かつその混合物を濾過した。その沈殿をP2O5で乾燥させた。収量9.5g(3-クロロ-2-フェニル-2-ブテナールに対して95%)。
1H NMR(CDCl3):12.00-10.00(br.s,1H,COOH);7.87(s,1H,チオフェンCH);7.50-7.35(m,5H,フェニルCH);2.58(s,3H,CH3)
【0046】
2-メチル-3-フェニル-チエニルカルボン酸ジメチルアミドの合成
【化19】
【0047】
酸の21.8g(0.1mol)、10.9mlSOCl2(0.15mmol)、0.5mlDMFおよびジクロロメタンの150mlをバルブ中に置き、かつ2時間還流した。次いで、その混合物を蒸発させた。得られた油性物を20mlTHF中に溶解させ、かつこの溶液を0℃で50ml33%水性のMe2NHに1滴ずつ加えた。その混合物を30分間攪拌した。得られたエマルションを水の500ml中に移した。生成物を2×50mlジクロロメタンで抽出した。溶液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、蒸発させて、結晶化する傾向にある褐色粘性液体を得た。収量28g(81%)。
1H NMR(CDCl3):7.45(s,1H),7.40-7.20(m,10H),3.40-3.20(br.s.,6H)
【0048】
工程a) 1-(5-メチル-4-フェニル-2-チエニル)-2-フェニル-2-プロペン-1-オン
【化20】
【0049】
2-メチル-3-フェニル-チエニルカルボン酸ジメチルアミドの23.3g(100mmol)を100mlエーテルと混合し、かつ得られた懸濁液を0℃でヘキサン中の1.6M BuLi62ml(100mmol)および200mlエーテル中の27g 1-ブロモスチレン(150mmol)から製造した1-スチリルリチウムに数回で加えた。その混合物を室温まで加温し、かつ1時間撹拌した。得られた溶液を5%水性のHClの500ml中に移した。有機相を回収し、不溶性の不純物から分離し(これらの不純物は、おそらく前の場合でMg誘導体の代わりのLi誘導体の使用に起因する)、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させて、黄色の油性物を得た。粗生成物の収量15g(52%)。その生成物は原料のアミドの5〜10%が混入し(NMRによる)、かつ更なる精製なしで用いることができる。
1H NMR(CDCl3):7.61(s,1H),7.55-7.35(m,10H),6.03(s,1H),5.82(s,1H),2.59(s,3H)
【0050】
工程b) 2-メチル-3,5-ジフェニル-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オン
【化21】
【0051】
前の実施例で得られたビニル−ケトンをジクロロメタンの20ml中に溶解させ、かつ得られたものを65℃に加熱した50mlにメタンスルホン酸中に移した。還流での撹拌の30分後、得られた混合物を0.3l水/氷/200mlジクロロメタン混合物中に移した。有機相を回収し、水で、次いで中和反応に至るまで水性のNaHCO3で洗浄し、かつMgSO4で乾燥させた。得られた溶液を蒸発させ、粘性油性物の14gを得た。この油状物は、放置により結晶化する。この物質は、特別な精製なしに、更なる工程(LiAlH4による還元、続く脱水)に使用することができる。
1H NMR(CDCl3):7.55-7.20(m,10H),4.15(dd,1H);3.50(dd,1H);3.07(dd,1H),2.61(s.,3H)
【0052】
工程c)およびd) 2-メチル-3,5-ジフェニル-4H-シクロペンタ[b]チオフェン
【化22】
【0053】
150mlエーテル中の14g(47mmol)2-メチル-3,5-ジフェニル-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オンの溶液を、100mlエーテル中の0.63g(16mmol)LiAlH4で処理した。その混合物を30分間撹拌し、次いで10%NH4Clの300ml中に移した。有機相を回収し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。得られたアルコール(13.4g、95%)を65℃で1lトルエン中の1gp−トルエンスルホン酸溶液中に移した。得られた混合物を80℃で20分間撹拌し、次いでそれを室温まで冷却し、飽和した水性のNaHCO3および水で洗浄した。そのようにして得られた溶液をMgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。残渣をシリカゲル上のクロマトグラフ(ヘキサン/CH2Cl2 3/1)により分離して、黄色の結晶固体の6.5g(ケトンから53%)を得た。この固体は、2重結合の位置の2つの異性体からなる。
1H NMR(CDCl3):7.60-7.20(m,10H),7.21(m)および7.14(m)(1H),3.83(br.s)および3.68(br.s)2H);2.60(s,3H)
【0054】
実施例3
2,3,5-トリフェニル-6H-シクロペンタ[b]チオフェンの合成
【化23】
【0055】
式(II)の化合物の製造
2,3-ジフェニル-チエニルカルボン酸ジメチルアミドを、原料化合物がフェニルアセトンの代わりにジベンジルケトンであることを除いては、2-メチル-3-フェニル-チエニルカルボン酸ジメチルアミドと類似の方法で製造した。
【0056】
工程a) 1-(4,5-ジフェニル-2-チエニル)-2-フェニル-2-プロペン-1-オン
【化24】
【0057】
2,3-ジフェニル-チエニルカルボン酸ジメチルアミドの30.7g(100mmol)を100mlエーテルと混合し、かつ得られた懸濁液を0℃でヘキサン中の1.6M BuLi62ml(100mmol)および200mlエーテル中の27g1-ブロモスチレン(150mmol)から製造した1-スチリルリチウムに数回で加えた。その混合物を室温(r.t.)まで加温し、かつ1時間撹拌した。得られた溶液を5%水性のHClの500ml中に移した。有機相を回収し、不溶性の不純物から分離し、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させ、結晶固体の20.9g(57%)を得た。その生成物は原料のアミドの5〜10%が混入し(NMRによる)、かつ更なる精製なしで用いることができる。その生成物の収量15g(52%)。その生成物は原料のアミドの5〜10%が混入し(NMRによる)、かつ更なる精製なしで用いることができる。
1H NMR(CDCl3):7.82(s,1H),7.70-7.30(m,15H),6.16(s,1H),5.96(s,1H)
注:工業グレードの1-ブロモ-スチレンのみを用いることができる。それを反応前に蒸留し、かつ50%過剰に取り入れた。
【0058】
工程b) 2,3,5-トリフェニル-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オン
【化25】
【0059】
前の実施例で得られたビニル−ケトンをジクロロメタンの20ml中に溶解させ、かつ得られたものを65℃に加熱した50mlメタンスルホン酸中に移した。還流での撹拌の30分後、得られた混合物を0.3l水/氷/200mlジクロロメタン混合物中に移した。有機相を回収し、水で、次いで中和反応に至るまで水性のNaHCO3で洗浄し、かつMgSO4で乾燥させた。得られた溶液を蒸発させ、結晶生成物の20gを得た。この物質は、特別な精製なしに、更なる工程(LiAlH4による還元、続く脱水)に使用することができる。
1H NMR(CDCl3):7.55-7.20(m,15H),4.25(dd,1H);3.61(dd,1H);3.20(dd,1H)
【0060】
工程c)およびd) 2,3,5-トリフェニル-4H-シクロペンタ[b]チオフェン
【化26】
【0061】
20mlエーテル中の3.7g(10mmol)2,3,5-トリフェニル-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オンの溶液を、10mlエーテル中の130mg(16mmol)LiAlH4で処理した。その混合物を30分間撹拌し、次いで10%NH4Clの50ml中に移した。有機相を回収し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。得られたアルコールを65℃で300mlトルエン中の300mg p−トルエンスルホン酸の溶液中に移した。得られた混合物を20分間還流し、次いでそれを室温まで冷却し、飽和した水性のNaHCO3および水で洗浄した。そのようにして得られた溶液をMgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。残渣をシリカゲル上のクロマトグラフ(ヘキサン/CH2Cl2 3/1)により分離して、黄色の結晶固体の2.1g(ケトンから60%)を得た。
1H NMR(CDCl3):7.60(m,2H),7.45-7.25(m,14H);3.72(d,2H)
【0062】
実施例3 2,5- ジメチル -3-(4- クロロ - フェニル )-6H- シクロペンタ [b] チオフェンの合成
【化27】
【0063】
式(II)の化合物の製造
(4-クロロ-フェニル)-アセトンの合成
【化28】
【0064】
34g(0.224mol)(4-クロロ-フェニル)ベンズニトリルおよび33ml(0.337mol)酢酸エチルを、150mlイソプロパノール中の24g(0.3mol)ソディウムプロピレート(sodium propilate)の高温溶液に加えた。反応混合物を還流で3時間撹拌し、次いでそれを室温まで冷却し、20g(0.3mol)酢酸で処理し、かつ最後に500ml水で希釈した。有機沈殿を100mlジクロロメタンで抽出した。得られた溶液を蒸発させ、精製なしに使用されるp-Cl-フェニルアセトンの黄色の固体を得た。
1H NMR(CDCl3):7.44(AA'BB'成分,2H);7.36(AA'BB'成分,2H);4.68(s,1H);2.31(s,3H)
【0065】
前の実施例で製造したp-Cl-フェニルアセトンを0〜5℃で濃縮された硫酸50mlに少しずつ加え、次いでその混合物を撹拌下で100℃に10分間加熱した。次いで、反応混合物を0℃まで冷却し、250ml水で素早く処理し、かつ100℃で3時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、有機相を分離し、かつ108〜110/10torrで蒸留して、24.5g(p-Cl-フェニルアセトンから65%)を得た。
1H NMR(CDCl3):7.34(AA'BB'成分,2H);7.16(AA'BB'成分,2H);3.71(s,2H);2.20(s,3H)
【0066】
5-メチル-4-(4-Cl-フェニル)-2-チオフェンカルボン酸の合成
【化29】
【0067】
POCl3の17.5ml(0.19mol)を0℃でDMFの32ml(0.44mol)に加えた。添加の終わりに、その混合物を室温まで加温させ、かつ30分間攪拌した。次いで、再び0℃に冷却し、かつp-Cl-フェニルアセトンの24.5g(0.145mol)で注意深く処理した。その得られた反応混合物を同温度で1時間、次いで60〜70℃で加えて4時間撹拌した。得られた粘性溶液を、氷と水性の酢酸ナトリウム(150g)の混合物中に移した。生成物をCH2Cl2(3×50ml)で抽出した。有機相を分離し、中性pHまで水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させて、乾燥させた。残渣は、そのまま使用する粗製クロロアルデヒドの21.5g(68%)を意味する。
【0068】
2-メルカプト酢酸エチル(12g、0.1mol)を、0℃でエタノールの150ml中のナトリウムエトキシド(6.8g、0.1mol)の溶液に加え、得られた混合物を同温度で30分間攪拌した。次いで、前の実施例からのクロロアルデヒド(21.5g、0.1mol)を加え、撹拌を一晩中続けた。得られた生成物を2時間還流し、室温まで冷却し、次いで20ml水中の12g(0.3mol)NaOHの溶液で処理した。得られた混合物を1時間還流し、次いでそれを室温まで冷却し、かつ最後に水の500ml中に移した。得られた混合物を水性のHClにより中性し、沈殿物を分離し、200ml水で2回洗浄し、かつ乾燥させた。収量15.3g(60%)。
1H NMR(DMSO):7.52(s,1H,チオフェンCH);7.47(m,4H,フェニルCH);2.46(s,3H,CH3)
【0069】
2-メチル-3-(4-クロロ-フェニル)-チエニルカルボン酸ジメチルアミドの合成
【化30】
【0070】
酸の15.3g(0.06mol)、7.1mlSOCl2(0.1mmol)、0.1ml DMFおよびジクロロメタンの100mlをバルブ中に置き、かつ30分間還流した。次いで、その混合物を蒸発させた。得られた油性物を20mlTHF中に溶解させ、かつこの溶液を0℃で50ml33%水性のMe2NHに1滴ずつ加えた。その混合物を30分間攪拌した。得られたエマルションを水の500ml中に移した。生成物を2×50mlジクロロメタンで抽出した。溶液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、蒸発させて、褐色粘性液体を得た。収量14.4g(86%)。
1H NMR(CDCl3):7.45-7.30(m,5H);3.25(br.s,6H);2.50(s,3H)
【0071】
工程a) 1-[5-メチル-4-(4-クロロ-フェニル)-2-チエニル]-2-メチル-2-プロペン-1-オン
【化31】
【0072】
2-メチル-3-(p-Cl-フェニル)-チエニルカルボン酸ジメチルアミドの7.2g(26mmol)を15mlTHF中に溶解させ、かつ得られた溶液を0℃で1gMg(42mmol)および20mlTHF中の3.7g 2-ブロモプロペン(31mmol)から製造した2-プロペニルマグネシウムブロミドの溶液に1滴ずつ加えた。その混合物を室温まで加温し、かつ4時間撹拌した。得られた溶液を5%水性のHClの100ml中に移した。有機相を回収し、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させて、更なる精製なしで用いられる、定量の黄赤色の油性物を得た。
1H NMR(CDCl3):7.56(s,1H);7.39(AA'BB'成分,2H);7.29(AA'BB'成分,2H);5.79(m,1H),5.74(m,1H),2.51(s,3H);2.04 (m,3H)
【0073】
工程b) 2,5-ジメチル-3-(4-クロロ-フェニル)-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オン
【化32】
【0074】
前の実施例で得られたビニル−ケトンをジクロロメタンの10ml中に溶解させ、かつ得られた溶液を65℃に加熱した25mlにメタンスルホン酸中に移した。還流での撹拌の30分後、得られた混合物を0.2l水/氷/200mlジクロロメタン混合物中に移した。有機相を回収し、水で、次いで中和反応に至るまで水性のNaHCO3で洗浄し、かつMgSO4で乾燥させた。得られた溶液を蒸発させ、かつクロマトグラフ(ヘキサン/エーテル 3/1)により精製して、粘性油性物の2.2g(31%)を得た。
1H NMR(CDCl3):7.41(AA'BB'成分,2H);7.23(AA'BB'成分,2H);3.13(dd,1H),2.94(2重線の5重線,1H);2.50(s,3H);2.49(dd,1H),3.31(d,3H)
【0075】
工程c)およびd) 2,5-ジメチル-3-(4-クロロ-フェニル)-6H-シクロペンタ[b]チオフェンの合成
【化33】
【0076】
20mlエーテル中の2.2g(8mmol)2,5-ジメチル-3-(4-クロロ-フェニル)-4,5-ジヒドロ-6H-シクロペンタ[b]チオフェン-6-オンの溶液を、20mlエーテル中の0.1g(2.6mmol)LiAlH4で処理した。その混合物を30分間撹拌し、次いで10%NH4Clの30ml中に移した。有機相を回収し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。得られたアルコールを150mlベンゼン中に溶解させた。この溶液に0.1gp−トルエンスルホン酸。得られた混合物を10分間還流し、次いで室温まで冷却し、飽和した水性のNaHCO3および水で洗浄した。そのようにして得られた溶液をMgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させて、固体生成物の1.4g(ケトンから67%)を得た。
1H NMR(CD2Cl2):7.37(AA'BB'成分,2H);7.32(AA'BB'成分,2H);6.38(5重線,1H);3.06(br.s.,2H);2.43(s,3H);2.10(br.s,3H)
【0077】
実施例4 2,5- ジメチル -3-(4- クロロ - フェニル )-6H- シクロペンタ [b] チオフェンリチウム塩のワンポット合成
【化34】
【0078】
酸の15.3g(0.06mol)、7.1mlSOCl2(0.1mmol)、0.1mlDMFおよびジクロロメタンの100mlをバルブ中に置き、かつ30分間還流した。次いで、その混合物を蒸発させた。得られた油性物を20mlTHF中に溶解させ、かつこの溶液を0℃で50ml33%水性のMe2NHに1滴ずつ加えた。その混合物を30分間攪拌した。得られたエマルションを水の500ml中に移した。生成物を2×50mlジクロロメタンで抽出した。溶液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、蒸発させて、褐色粘性液体を得た。
【0079】
このようにして得られた粘性液体を15mlTHF中に溶解させ、かつ得られた溶液を0℃で2gMg(42mmol)および40mlTHF中の7.4g 2-ブロモプロペン(62mmol)から製造した2-プロペニルマグネシウムブロミドの溶液に1滴ずつ加えた。その混合物を室温まで加温し、かつ4時間撹拌した。得られた溶液を5%水性のHClの200ml中に移した。有機相を回収し、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させて、ビニル−ケトンの黄赤色の油性物を得た。
【0080】
前の実施例で得られたビニル−ケトンをジクロロメタンの20ml中に溶解させ、かつ得られた溶液を65℃に加熱した50mlにメタンスルホン酸中に移した。還流での撹拌の20分後、得られた混合物を0.4l水/氷/200mlジクロロメタン混合物中に移した。有機相を回収し、水で、次いで中和反応に至るまで水性のNaHCO3で洗浄し、かつMgSO4で乾燥させた。得られた溶液を蒸発させ、次いで50mlエーテル中に溶解させ、50mlエーテル中の675mg(15mmol)LiAlH4で処理した。その混合物を30分間撹拌し、次いで10%NH4Clの30ml中に移した。有機相を回収し、MgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させた。得られたアルコールを300mlトルエン中に溶解させた。この溶液に、0.2gp−トルエンスルホン酸を加えた。得られた混合物を撹拌下に80℃に10分間加熱し、次いで室温まで冷却し、飽和した水性のNaHCO3および水で洗浄した。そのようにして得られた溶液をMgSO4で乾燥させ、かつ蒸発させて、粗製リガンドの10.4gを得た。
【0081】
この粗製生成物を30mlエーテルおよび100mlヘキサンの混合物中に溶解させ、次いでヘキサン中の1.6MBuLiの38ml(60mmol)で処理した。沈殿物を分離し、ヘキサンで洗浄し、かつ乾燥させた。収量7.5g。
Claims (10)
- 式(I):
Wは、硫黄原子、酸素原子またはNRもしくはPR基(式中、Rは、元素の周期表の13〜17族に属する異原子を任意に含有する、線状もしくは分枝状、飽和もしくは不飽和のC1〜C20アルキル、C3〜C20シクロアルキル、C6〜C20アリール、C7〜C20アルキルアリールおよびC7〜C20アリールアルキル基からなる群から選択される)であり;
R1、R2、R3およびR4は、互いに同一または異なり、水素原子または元素の周期表の13〜17族に属する異原子を任意に含有する、線状もしくは分枝状、飽和もしくは不飽和のC1〜C20アルキル、C3〜C20シクロアルキル、C6〜C20アリール、C7〜C20アルキルアリールまたはC7〜C20アリールアルキル基であるか;またはR1とR2および/またはR3とR4は、O、S、N、PまたはSi原子を任意に含有する、C4〜C7環を形成することができ;前記の環は、C1〜C20アルキル基を任意に有するか、O、S、N、PまたはSi原子を任意に含有する、C4〜C7環を任意に縮合する]
を有する複素環式ペンタレン誘導体の製造方法であり;
次の工程:
a)式(II):
の化合物に、式(III):
のビニル化合物の少なくとも1モル当量を接触させて;式(IV):
b)式(IV)の化合物をブレンステッド酸で処理して、式(V):
c)式(V)の化合物を還元剤で処理して、式(VI):
かつ
d)式(VI)のアルコールを脱水する
ことからなる方法。 - 式(I)の化合物における基NRが、N−メチルまたはN−フェニルであり;かつ基PRが、P−メチルまたはP−フェニルであり;R1が、水素、C1〜C20アルキルまたはC7〜C20アリールアルキル基であり;R2が、水素またはC7〜C20アリールアルキル基であり;R3が、水素またはC1〜C20アルキル基であり、かつR4が、水素、C1〜C20アルキルまたはC7〜C20アリールアルキル基である請求項1による方法。
- 式(I)の化合物におけるWが、硫黄原子であり;R1が、メチル、フェニルまたはフェニルで置換されたC1〜C10アルキル基であり;R2が、フェニルまたはフェニルで置換されたC1〜C10アルキル基であり、かつR4がメチルまたはフェニル基である請求項1または2による方法。
- 式(II)の化合物におけるTが、NR2基であり、かつ式(III)の化合物における基Mが、MgBrまたはLiである請求項1〜3のいずれか1つによる方法。
- 工程b)で用いられるブレンステッド酸が、メタンスルホン酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸またはP2O5/硫酸ジメチルである請求項1〜4のいずれか1つによる方法。
- 工程c)で用いられる還元剤が、LiAlH4、AlH3、NaBH4またはLiHAl(OtBu)3である請求項1〜5のいずれか1つによる方法。
- 工程d)で用いられる脱水剤が、p−トルエンスルホン酸、硫酸、塩酸またはヨウ素である請求項1〜6のいずれか1つによる方法。
- 工程d)で得られる化合物を、粗反応生成物を有機リチウム化合物の少なくとも1当量で処理し、かつ得られた塩を濾過することにより精製する請求項1〜7のいずれか1つによる方法。
- 工程a)、b)、c)およびd)を、中間生成物の精製なしに順々に行う請求項1〜8のいずれか1つによる方法。
- 工程c)およびd)を、式(VI)のアルコールの精製なしに行う請求項1〜8のいずれか1つによる方法。
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