JP2009057297A - Phosphonium ionic liquid, method for producing biaryl compound and method for using ionic liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イオン液体およびその使用方法に関し、より詳しくは、有機合成反応の溶媒として有用なホスホニウムイオン液体およびその使用方法に関する。また本発明は、当該イオン液体を反応溶媒として用いたビアリール化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to an ionic liquid and a method for using the ionic liquid, and more particularly to a phosphonium ionic liquid useful as a solvent for an organic synthesis reaction and a method for using the phosphonium ionic liquid. The present invention also relates to a method for producing a biaryl compound using the ionic liquid as a reaction solvent.
近年、グリーンサステイナブルケミストリーの観点から、イオン液体が有機合成反応の溶媒として注目されている。イオン液体は蒸気圧がほとんどなく、したがって大気中に拡散して汚染を引き起こす心配がない。また、イオン液体は熱的に安定であり、様々な温度で反応を行なうことができる。しかも反応後に、分離精製が可能であり、繰り返し使用することが可能である。 In recent years, ionic liquids have attracted attention as solvents for organic synthesis reactions from the viewpoint of green sustainable chemistry. Ionic liquids have little vapor pressure and therefore do not have to worry about diffusing into the atmosphere and causing contamination. In addition, the ionic liquid is thermally stable and can react at various temperatures. Moreover, it can be separated and purified after the reaction and can be used repeatedly.
このようなイオン液体としては、イミダゾリウムカチオンと適当なアニオンとの組み合わせによるものが最も広く研究されており、種々の有機合成反応の溶媒として使用可能であることが報告されている（たとえば非特許文献１）。しかしながら、イミダゾリウムイオン液体は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬や有機リチウム試薬などの強塩基を用いる反応には使用することが困難である。イミダゾリウムカチオンが、リチウムジイソプロピルアミド（ＬＤＡ）やｔ−ＢｕＯＫなどの塩基と速やかに反応し、２位の水素が引き抜かれ、イミダゾリウムカルベンが生成してしまうためである（非特許文献２参照）。 As such an ionic liquid, a combination of an imidazolium cation and a suitable anion has been most widely studied, and it has been reported that it can be used as a solvent for various organic synthesis reactions (for example, non-patented). Reference 1). However, imidazolium ionic liquids are difficult to use for reactions using strong bases such as Grignard reagents and organolithium reagents. This is because the imidazolium cation reacts quickly with a base such as lithium diisopropylamide (LDA) or t-BuOK, and hydrogen at the 2-position is extracted to produce imidazolium carbene (see Non-Patent Document 2). .
最近、このような強塩基を使用する反応に、ホスホニウムカチオンを有するイオン液体が使用可能であることが報告されている（非特許文献３、特許文献１）。驚くべきことに、ホスホニウムカチオンは、強塩基あるいは求核試薬が存在してもホスホランを生成することなく目的とする反応が進行する。この報告以来、種々のホスホニウムカチオンを有するイオン液体が合成、検討されているが、ホスホニウムカチオンとしては、原料入手および合成の容易さからテトラアルキルホスホニウムカチオンがほとんどであり、これ以外のホスホニウムカチオンと適当なアニオンとの組み合わせによるイオン液体はほとんど報告がない。特に、リン原子の置換基のひとつがエーテル結合を有するホスホニウムカチオンを用いたイオン液体は全く知られていない。 Recently, it has been reported that an ionic liquid having a phosphonium cation can be used in such a reaction using a strong base (Non-patent Document 3, Patent Document 1). Surprisingly, the target reaction of the phosphonium cation proceeds without producing phospholane even in the presence of a strong base or a nucleophile. Since this report, ionic liquids with various phosphonium cations have been synthesized and studied, but most of the phosphonium cations are tetraalkylphosphonium cations because of the availability of raw materials and the ease of synthesis. There are few reports on ionic liquids in combination with various anions. In particular, there is no known ionic liquid using a phosphonium cation in which one of the substituents of the phosphorus atom has an ether bond.
我々は、既知のテトラアルキルホスホニウムイオン液体を用いたＧｒｉｇｎａｒｄ反応を詳細に検討した結果、反応溶媒としてのイオン液体にＧｒｉｇｎａｒｄ試薬を添加し、一定時間経過後に反応基質を加えた場合には、生成物の収率が著しく低下することがあることを認めた。これは、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬によっては、テトラアルキルホスホニウムイオン液体中で不安定なものがあり分解しているためであると推察された。したがって、たとえばＧｒｉｇｎａｒｄ試薬に反応基質をゆっくり滴下していくような反応条件においては、イオン液体中でＧｒｉｇｎａｒｄ試薬が徐々に分解し、収率の低下を招いてしまう可能性がある。スケールアップを考慮した場合、イオン液体中でのＧｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定性は特に重要である。 As a result of detailed examination of the Grignard reaction using a known tetraalkylphosphonium ionic liquid, when a Grignard reagent is added to an ionic liquid as a reaction solvent and a reaction substrate is added after a certain period of time, a product is obtained. It has been observed that the yield of can be significantly reduced. This was presumed to be because some Grignard reagents were unstable in the tetraalkylphosphonium ionic liquid and decomposed. Therefore, for example, under reaction conditions in which the reaction substrate is slowly added dropwise to the Grignard reagent, the Grignard reagent may gradually decompose in the ionic liquid, leading to a decrease in yield. When considering scale-up, the stability of the Grignard reagent in ionic liquids is particularly important.
一方、イオン液体を使用しない場合には、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬を用いた反応は、ほとんどの場合、ＴＨＦやジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒中で実施される。これは、酸素原子がＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のマグネシウムに配位することにより安定化され、収率良く反応が進行するためである。しかしながら、これらのエーテル系溶媒は、比較的低沸点のものが多く、したがって、反応性の低いＧｒｉｇｎａｒｄ試薬を使用する場合には、反応温度を上げることにより収率の向上を図ることができない。特に、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によるビアリール化合物の合成においては、低温、短時間かつ高収率で目的物を与える方法はほとんど知られていない（非特許文献４）。
上記を鑑み、本発明の目的は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬が安定に存在することができ、かつＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応を低温下、短時間で収率よく進行させることができるホスホニウムイオン液体を提供することである。また、本発明の他の目的は、かかるホスホニウムイオン液体を反応溶媒として用い、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリングにより、低温下、短時間で収率よくビアリール化合物を製造する方法を提供することである。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a phosphonium ionic liquid in which a Grignard reagent can be stably present and a homocoupling reaction of the Grignard reagent can proceed at a low temperature in a short time with a good yield. That is. Another object of the present invention is to provide a method for producing a biaryl compound in a high yield at a low temperature in a short time by using such a phosphonium ionic liquid as a reaction solvent and homocoupling of a Grignard reagent.
本発明者らは、上記に鑑み鋭意検討を行なった結果、エーテル結合を有するホスホニウムカチオンと特定のアニオンとからなる新規ホスホニウムイオン液体が、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定化に寄与するだけでなく、このイオン液体中ではＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応が低温下、極めて短時間で収率良く目的物を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。 As a result of intensive studies in view of the above, the present inventors have found that a novel phosphonium ionic liquid composed of a phosphonium cation having an ether bond and a specific anion not only contributes to stabilization of the Grignard reagent, but also this ionic liquid. Among them, the Grignard reagent homocoupling reaction was found to give the desired product in a very short time at a low temperature, and the present invention was completed. That is, the present invention is as follows.
本発明は、下記一般式（１）： The present invention provides the following general formula (1):
で表される化合物からなるイオン液体に関する。ここで、一般式（１）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルキル基を表し、互いに異なっていても同じでもよい。ｎは１〜１０の整数を表す。Ｚ-は、カルボン酸アニオン、スルフォニルイミドアニオン、フルオロホウ素アニオン、硝酸アニオン、シアノイミドアニオン、およびスルホン酸アニオンからなる群より選択される１種または２種以上のアニオンである。 The ionic liquid which consists of a compound represented by these. Here, in the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a C 1 to C 20 alkyl group which may have a substituent, and are different from each other. Or the same. n represents an integer of 1 to 10. Z − is one or more anions selected from the group consisting of a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a fluoroboron anion, a nitrate anion, a cyanoimide anion, and a sulfonate anion.
本発明において、上記一般式（１）におけるＲ1、Ｒ2およびＲ3は、すべてがｎ−ブチル基であるか、または、すべてがｎ−オクチル基であることが好ましい。また、ｎは１または２であり、かつＲ4はメチル基またはエチル基であることが好ましい。さらに、Ｚ-はスルフォニルイミドアニオンであることが好ましい。上記一般式（１）におけるＺ-の好ましい具体例としては、下記式（２）： In the present invention, it is preferable that R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1) are all n-butyl groups or all are n-octyl groups. N is preferably 1 or 2, and R 4 is preferably a methyl group or an ethyl group. Further, Z − is preferably a sulfonylimide anion. Preferable specific examples of Z − in the general formula (1) include the following formula (2):
で表されるアニオンを挙げることができる。
本発明のイオン液体の好ましい具体例としては、下記式（３）：
The anion represented by these can be mentioned.
As a preferable specific example of the ionic liquid of the present invention, the following formula (3):
（式中、Ｂｕはｎ−ブチル基を表す。）
で表される化合物を挙げることができる。
(In the formula, Bu represents an n-butyl group.)
The compound represented by these can be mentioned.
また本発明は、下記一般式（４）： The present invention also provides the following general formula (4):
（式中、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、およびＲ9は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルキル基、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のフェニル基、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。Ｘはハロゲン原子を表す。）で表されるＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によりビアリール化合物を製造する方法であって、該ホモカップリング反応は、上記いずれかのイオン液体中で行なわれるビアリール化合物の製造方法に関する。 (Wherein R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a C 1 -C 20 alkyl group or substituent optionally having a substituent. alkoxy group optionally C 1 -C 20 optionally having, which may have a substituent C 1 -C 20 phenyl groups, which may have a substituent C 1 of -C 20 naphthyl Wherein X represents a halogen atom, and the homocoupling reaction of Grignard reagent represented by the following formula: The reaction relates to a method for producing a biaryl compound performed in any one of the above ionic liquids.
上記一般式（４）におけるＸは、塩素原子または臭素原子であることが好ましく、少なくともＲ5およびＲ9は水素原子であることが好ましい。 X in the general formula (4) is preferably a chlorine atom or a bromine atom, and at least R 5 and R 9 are preferably hydrogen atoms.
さらに本発明は、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応において、上記いずれかのイオン液体を反応溶媒として用いる、イオン液体の使用方法に関する。 Furthermore, the present invention relates to a method of using an ionic liquid in which any one of the above ionic liquids is used as a reaction solvent in a reaction in which a Grindard reagent is used as a reaction substrate.
本発明により、グリーン溶媒として有用な新規なホスホニウムイオン液体が提供される。本発明のイオン液体中においては、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬は安定に存在し得る。したがって、本発明のイオン液体を反応溶媒とする、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬を用いる反応において、反応が長時間にわたる場合であってもＧｒｉｇｎａｒｄ試薬の分解による目的物の収率の低下を抑制または防止することが可能である。また、本発明のイオン液体を反応溶媒として用いることにより、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応を低温下、極めて短時間で収率よく進行させることができる。 The present invention provides a novel phosphonium ionic liquid useful as a green solvent. In the ionic liquid of the present invention, the Grignard reagent can exist stably. Therefore, in the reaction using the Grindard reagent using the ionic liquid of the present invention as a reaction solvent, it is possible to suppress or prevent a decrease in the yield of the target product due to decomposition of the Grignard reagent even when the reaction takes a long time. It is. In addition, by using the ionic liquid of the present invention as a reaction solvent, the Grignard reagent homocoupling reaction can proceed at a low temperature and in a very short time with a good yield.
本発明のホスホニウムイオン液体は、下記一般式（１）： The phosphonium ionic liquid of the present invention has the following general formula (1):
で表される化合物からなる。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルキル基を表す。本発明のホスホニウムイオン液体は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対して高い安定化効果を有する。すなわち、本発明のイオン液体中においてＧｒｉｇｎａｒｄ試薬は比較的安定に存在するため分解が生じにくく、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応における、目的物の収率を向上させ得る。特に、当該イオン液体中における反応が長時間を要する場合、このような収率の改善効果は顕著である。ここで、本発明において「置換基を有していてもよい」とは、ある水素原子が他の原子あるいは置換基によって置換されていてもよいことを示す。また、「置換基」としては、反応に悪影響を与えない限り特に限定されるものではなく、具体的には、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ハロゲン原子などが挙げられる。 It consists of the compound represented by these. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a C 1 to C 20 alkyl group which may have a substituent. The phosphonium ionic liquid of the present invention has a high stabilizing effect on the Grignard reagent. That is, since the Grignard reagent is relatively stable in the ionic liquid of the present invention, it is difficult for decomposition to occur, and the yield of the target product in a reaction in which the Grindard reagent is used as a reaction substrate can be improved. In particular, when the reaction in the ionic liquid takes a long time, such an effect of improving the yield is remarkable. Here, in the present invention, “may have a substituent” means that a hydrogen atom may be substituted with another atom or substituent. The “substituent” is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction. Specifically, the hydroxyl group, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, nitro group, amino group, cyano group, carboxyl group are not limited. Group, halogen atom and the like.
Ｃ1〜Ｃ20のアルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ラウリル基などを挙げることができる。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、同一であっても異なっていてもよいが、合成上の観点からは、少なくともＲ1、Ｒ2およびＲ3が同一であることが好ましい。Ｒ1、Ｒ2およびＲ3が同一である場合において、得られるイオン液体のＧｒｉｇｎａｒｄ試薬への安定化の寄与の程度を大きくするには、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、ｎ−ブチル基またはｎ−オクチル基であることが好ましく、ｎ−ブチル基であることが特に好ましい。Ｒ4としては、メチル基あるいはエチル基が好ましく、メチル基であることが特に好ましい。ｎは１〜１０の整数を表し、高いＧｒｉｇｎａｒｄ試薬安定化効果を得るためには、１〜５であることが好ましく、特に好ましくは１または２である。 Examples of the C 1 to C 20 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, n -A hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, lauryl group, etc. can be mentioned. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different, but from the viewpoint of synthesis, it is preferable that at least R 1 , R 2 and R 3 are the same. In the case where R 1 , R 2 and R 3 are the same, in order to increase the degree of stabilization contribution of the resulting ionic liquid to the Grignard reagent, R 1 , R 2 and R 3 are each an n-butyl group. Alternatively, an n-octyl group is preferable, and an n-butyl group is particularly preferable. R 4 is preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group. n represents an integer of 1 to 10, and in order to obtain a high Grignard reagent stabilizing effect, it is preferably 1 to 5, particularly preferably 1 or 2.
アニオン成分Ｚ-としては、カルボン酸アニオン、スルフォニルイミドアニオン、フルオロホウ素アニオン、硝酸アニオン、シアノイミドアニオン、スルホン酸アニオン、アルコキシスルホン酸アニオンなどが挙げられ、これらから選択される１種類または２種類以上を含んでいてもよい。合成上の観点からは、１種のアニオンからなるイオン液体のほうが好ましい。イオン液体を、これらから選択されるアニオン成分と、上記したホスホニウムカチオン成分とから構成することにより、良好なＧｒｉｇｎａｒｄ試薬安定化効果を得ることができる。上記に例示されたアニオン成分のなかでは、原料入手の容易さや、精製工程の簡便さからスルフォニルイミドアニオンが好ましく、下記式（２）： Examples of the anion component Z − include a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a fluoroboron anion, a nitrate anion, a cyanoimide anion, a sulfonate anion, an alkoxysulfonate anion, and the like. May be included. From the viewpoint of synthesis, an ionic liquid composed of one kind of anion is preferred. By configuring the ionic liquid from an anion component selected from these and the above-described phosphonium cation component, a good Grignard reagent stabilization effect can be obtained. Among the anion components exemplified above, a sulfonylimide anion is preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and a simple purification process, and the following formula (2):
で表されるスルフォニルイミドアニオンがより好ましい。
上記した本発明のイオン液体のなかでは、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定化効果（分解抑制効果）が最も高いという観点からは、下記式（３）：
The sulfonylimide anion represented by these is more preferable.
Among the ionic liquids of the present invention described above, from the viewpoint that the Grignard reagent has the highest stabilizing effect (decomposition suppressing effect), the following formula (3):
（式中、Ｂｕはｎ−ブチル基を表す。）
で表されるイオン液体が最も好ましい。
(In the formula, Bu represents an n-butyl group.)
The ionic liquid represented by is most preferable.
本発明におけるイオン液体のＧｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定化効果は、ベンズアルデヒドとフェニルマグネシウムブロミドからジフェニルメタノールを得る反応をモデル反応として評価される。すなわち、イオン液体にフェニルマグネシウムブロミドを加え、０℃で１時間攪拌した後、ベンズアルデヒドを滴下し反応を実施する。得られたジフェニルメタノールの収率を求め、該収率が高いほどＧｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定化効果が高いと評価される。 The stabilizing effect of the ionic liquid on the Grignard reagent in the present invention is evaluated using a reaction for obtaining diphenylmethanol from benzaldehyde and phenylmagnesium bromide as a model reaction. That is, phenyl magnesium bromide is added to the ionic liquid and stirred at 0 ° C. for 1 hour, and then benzaldehyde is added dropwise to carry out the reaction. The yield of the obtained diphenylmethanol is determined, and it is evaluated that the higher the yield, the higher the stabilizing effect on the Grignard reagent.
従来、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬を用いる反応には、一般的に、溶媒としてＴＨＦやｔ−ブチルメチルエーテルなどのエーテル系溶媒が好ましく用いられてきた。これは、エーテル系溶媒の酸素原子がＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のマグネシウムに配位し、安定化させているものと考えられているためである。本発明におけるイオン液体は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対し高い安定性効果を示すが、これはカチオン成分であるホスホニウムカチオンがエーテル結合を有しており、このエーテル結合部位の酸素がＴＨＦ等のエーテル系溶媒の場合と同様にマグネシウムに配位するためと推察される。 Conventionally, ether solvents such as THF and t-butyl methyl ether have been preferably used as a solvent for reactions using Grignard reagents. This is because it is considered that the oxygen atom of the ether solvent is coordinated with the Grignard reagent magnesium and stabilized. The ionic liquid in the present invention has a high stability effect on the Grignard reagent. This is because the phosphonium cation, which is a cation component, has an ether bond, and the oxygen at the ether bond site is an ether solvent such as THF. This is presumed to be coordinated to magnesium as in the case.
次に、本発明のイオン液体の製造方法について説明する。本発明のイオン液体の製造方法は、特に制限されるものではないが、次式に示す方法を好適に採用することができる。以下、各工程について説明する。 Next, the manufacturing method of the ionic liquid of this invention is demonstrated. Although the manufacturing method of the ionic liquid of this invention is not restrict | limited in particular, The method shown to following Formula is employable suitably. Hereinafter, each step will be described.
まず工程（Ａ）において、トリアルキルホスフィン（ａ）と、末端に置換基Ｙを有するエーテル化合物（ｂ）とを反応させることにより、アニオン成分がＹ-であるイオン性化合物（ｃ）を得る。置換基Ｙとしては、たとえばハロゲン原子、スルホニルオキシ等を挙げることができ、好ましくは、塩素原子、臭素原子、ｐ−トルエンスルホキシル基、トリフルオロスルホキシル基であり、反応性の観点からより好ましくは塩素原子、臭素原子である。トリアルキルホスフィン（ａ）とエーテル化合物（ｂ）との使用モル比は、理論的には１：１であるが、必要に応じて、エーテル化合物（ｂ）の量を増やしてもよいし、あるいは少なくしてもよい。反応溶媒としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；ＴＨＦ、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル、酢酸イソプロピルのようなエステル類；ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートのような炭酸エステル類；ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン等の炭化水素類、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族類；クロロホルム、塩化メチレンなどのハロゲン化アルキル類などを用いることができ、収率良く反応を進行させるためには、アルコール類が好ましく、より好ましくは、メタノール、エタノールである。反応温度は、特に限定されないが、通常０℃から使用する溶媒の沸点の範囲であり、好ましくは、４０〜１５０℃程度である。 First, in step (A), a trialkylphosphine (a) is reacted with an ether compound (b) having a substituent Y at the terminal to obtain an ionic compound (c) whose anion component is Y − . Examples of the substituent Y include a halogen atom, sulfonyloxy and the like, preferably a chlorine atom, a bromine atom, a p-toluenesulfoxyl group, and a trifluorosulfoxyl group, and more preferable from the viewpoint of reactivity. Is a chlorine atom or a bromine atom. The use molar ratio of the trialkylphosphine (a) to the ether compound (b) is theoretically 1: 1, but if necessary, the amount of the ether compound (b) may be increased, or It may be less. Examples of the reaction solvent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as THF, diethyl ether and t-butyl methyl ether; esters such as ethyl acetate and isopropyl acetate; Carbonates such as carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate; hydrocarbons such as hexane, pentane and cyclohexane; aromatics such as toluene, xylene and anisole; alkyl halides such as chloroform and methylene chloride, etc. In order to allow the reaction to proceed with good yield, alcohols are preferable, and methanol and ethanol are more preferable. Although reaction temperature is not specifically limited, Usually, it is the range of the boiling point of the solvent to be used from 0 degreeC, Preferably, it is about 40-150 degreeC.
次に、工程（Ｂ）において、イオン性化合物（ｃ）のアニオン成分を、本発明におけるアニオン成分で置換する。当該置換反応は、溶媒中でイオン性化合物（ｃ）と、所望するアニオン成分を含有する塩とを接触させることにより行なうことができる。所望するアニオン成分を含有する塩のカチオン成分としては、特に限定されないが、たとえばＬｉ、Ｎａ、Ｋイオン等を挙げることができる。イオン性化合物（ｃ）と所望するアニオン成分を含有する塩との使用モル比は、理論的には１：１であるが、必要に応じて、該塩の量を増やしてもよいし、あるいは少なくしてもよい。用い得る溶媒の例は、上記工程（Ａ）について示したものと同様であり、好ましくはメタノール、エタノールである。反応温度は、特に限定されないが、通常、室温から使用する溶媒の沸点の範囲であり、好ましくは、４０〜１５０℃程度である。得られたホスホニウムイオン液体は、必要に応じて従来公知の精製処理が施されてもよい。 Next, in the step (B), the anion component of the ionic compound (c) is substituted with the anion component in the present invention. The substitution reaction can be performed by contacting the ionic compound (c) with a salt containing a desired anion component in a solvent. Although it does not specifically limit as a cation component of the salt containing the desired anion component, For example, Li, Na, K ion etc. can be mentioned. The use molar ratio of the ionic compound (c) and the salt containing the desired anionic component is theoretically 1: 1, but the amount of the salt may be increased as necessary, or It may be less. Examples of the solvent that can be used are the same as those shown for the step (A), preferably methanol and ethanol. Although reaction temperature is not specifically limited, Usually, it is the range of the boiling point of the solvent to be used from room temperature, Preferably, it is about 40-150 degreeC. The obtained phosphonium ionic liquid may be subjected to a conventionally known purification treatment as necessary.
本発明のホスホニウムイオン液体は、種々の有機合成反応の溶媒として使用することができ、特に、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定化効果を有することから、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応における反応溶媒として好適に用いることができる。本発明のホスホニウムイオン液体を反応溶媒として用いることにより、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の分解が効果的に抑制され、これにより、目的物を高収率で得ることが可能となる。 The phosphonium ionic liquid of the present invention can be used as a solvent for various organic synthesis reactions. Particularly, since it has a stabilizing effect on Grignard reagent, it is suitably used as a reaction solvent in reactions in which Grindard reagent is used as a reaction substrate. Can be used. By using the phosphonium ionic liquid of the present invention as a reaction solvent, decomposition of the Grignard reagent is effectively suppressed, and thus the target product can be obtained in high yield.
Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応のなかでも、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応に本発明のホスホニウムイオン液体を用いると、従来と比較して低温かつ短時間の反応条件下においても、高収率でジアリール化合物を得ることができる。本発明のイオン液体を反応溶媒として用いたＧｒｉｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によるジアリール化合物の製造方法もまた本発明の範囲に属する。これまでに報告されている、実用的なＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応としては、たとえば、林らによる鉄触媒による方法がある（非特許文献４）。彼らは、安価な塩化鉄を触媒に用い、高収率でホモカップリングが進行することを見出している。しかしながら、反応溶媒としてジエチルエーテルを用いており、反応は還流下で１〜１２時間と比較的長時間を要する。また、ジエチルエーテルはスケールアップを考慮した場合、使用が困難な溶媒である。本発明のイオン液体を反応溶媒とすることにより、少なくとも下記式（４）で表される基質のいくつかにおいて、林らの報告による塩化鉄触媒によるホモカップリング反応が、０℃、５分で完結し高収率で目的物を与えることが見出された。より具体的には、たとえば、ｐ−メチルフェニルマグネシウムブロミドおよびｐ−メトキシフェニルマグネシウムブロミドのホモカップリング反応は、林らの方法ではジエチルエーテル溶媒中、還流下１時間を要し、収率はそれぞれ１００％と９２％である。一方、上記式（３）で表されるイオン液体中で、同様の反応を行なうと、０℃、５分で反応は完結し、収率はそれぞれ９９％と９７％であった。 Among the reactions in which the Grindard reagent is used as a reaction substrate, when the phosphonium ionic liquid of the present invention is used for the homocoupling reaction of the Grindard reagent, the yield is high even under low temperature and short reaction conditions compared to the conventional case. A diaryl compound can be obtained. A method for producing a diaryl compound by homocoupling reaction of a Grindard reagent using the ionic liquid of the present invention as a reaction solvent is also within the scope of the present invention. As a practical Grignard reagent homocoupling reaction reported so far, for example, there is a method using an iron catalyst by Hayashi et al. (Non-patent Document 4). They have found that homocoupling proceeds in high yield using inexpensive iron chloride as a catalyst. However, diethyl ether is used as a reaction solvent, and the reaction takes a relatively long time of 1 to 12 hours under reflux. Diethyl ether is a difficult solvent to use when considering scale-up. By using the ionic liquid of the present invention as a reaction solvent, at least in some of the substrates represented by the following formula (4), the homocoupling reaction by iron chloride catalyst reported by Hayashi et al. It was found to be complete and give the desired product in high yield. More specifically, for example, the homocoupling reaction of p-methylphenylmagnesium bromide and p-methoxyphenylmagnesium bromide requires 1 hour under reflux in a diethyl ether solvent in the method of Hayashi et al. 100% and 92%. On the other hand, when the same reaction was carried out in the ionic liquid represented by the above formula (3), the reaction was completed at 0 ° C. for 5 minutes, and the yields were 99% and 97%, respectively.
ここで、本発明のジアリール化合物の製造方法において、反応基質となるＧｒｉｇｎａｒｄ試薬は、下記一般式（４）： Here, in the method for producing a diaryl compound of the present invention, the Grignard reagent serving as a reaction substrate is represented by the following general formula (4):
で表される化合物であることが好ましい。式中、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルキル基、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のフェニル基、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、メトキシメチル基、ベンジル基などが挙げられ、好ましくはメチル基である。置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基などが挙げられ、好ましくはメトキシ基である。置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のフェニル基としては、フェニル基、クロロフェニル基、トリル基、メトキシフェニル基などが挙げられる。置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のナフチル基としては、ナフチル基、メチルナフチル基などが挙げられる。また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられ、好ましくはフッ素原子である。 It is preferable that it is a compound represented by these. In the formula, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently have a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -C 20 alkyl group or substituent which may have a substituent. Any of C 1 -C 20 alkoxy group which may have, C 1 -C 20 phenyl group which may have a substituent, C 1 -C 20 naphthyl group which may have a substituent May be different or the same. The alkyl group of the substituent a good C 1 -C 20 have, for example a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, methoxymethyl group, benzyl group and the like, A methyl group is preferred. Examples of the alkoxy group substituent a good C 1 -C 20 optionally having a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, etc. pentoxy group and the like, preferably methoxy group. The phenyl group of the substituent include optionally optionally C 1 -C 20 be a phenyl group, chlorophenyl group, tolyl group and a methoxyphenyl group. Examples of the C 1 to C 20 naphthyl group which may have a substituent include a naphthyl group and a methylnaphthyl group. In addition, examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, and a fluorine atom is preferable.
ホモカップリング反応を円滑に進行させるためには立体的に混み合っていないことが望ましい。かかる観点から、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9の少なくとも２つ以上が水素原子であることが好ましく、より好ましくは３つ以上が水素原子である。特に、立体的要因から反応をより円滑に進行させるためには、Ｒ5およびＲ9が水素原子であることが好ましく、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ8、Ｒ9が水素原子であることが特に好ましい。 In order for the homocoupling reaction to proceed smoothly, it is desirable that the mixture is not sterically crowded. From such a viewpoint, it is preferable that at least two of R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 are hydrogen atoms, and more preferably three or more are hydrogen atoms. In particular, in order to make the reaction proceed more smoothly due to steric factors, R 5 and R 9 are preferably hydrogen atoms, and it is particularly preferable that R 5 , R 6 , R 8 and R 9 are hydrogen atoms. preferable.
また、上記一般式（４）においてＸはハロゲン原子であり、ホモカップリング反応の反応性を考慮すると、Ｘは、好ましくは塩素原子または臭素原子である。 In the general formula (4), X is a halogen atom, and X is preferably a chlorine atom or a bromine atom in consideration of the reactivity of the homocoupling reaction.
本発明のジアリール化合物の製造方法において用いられる触媒としては、たとえば塩化鉄、塩化銅などを挙げることができる。触媒の量は、特に制限されないが、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬１ｍｏｌに対して、通常０．１〜１０ｍｏｌ程度であり、好ましくは１〜５ｍｏｌ程度である。ホモカップリング反応における、イオン液体中の反応基質であるＧｒｉｎａｒｄ試薬の濃度は、特に制限されないが、１〜５０質量％程度とすることができ、好ましくは５〜３０質量％程度である。 Examples of the catalyst used in the method for producing a diaryl compound of the present invention include iron chloride and copper chloride. The amount of the catalyst is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 10 mol, preferably about 1 to 5 mol, relative to 1 mol of Grignard reagent. The concentration of the Grindard reagent as a reaction substrate in the ionic liquid in the homocoupling reaction is not particularly limited, but can be about 1 to 50% by mass, and preferably about 5 to 30% by mass.
反応温度は、たとえば−２０〜１５０℃程度とすることができ、好ましくは−２０〜１００℃程度である。本発明のイオン液体を用いることにより、従来と比較してより低い温度条件であっても、短時間で目的とするジアリール化合物を得ることが可能である。なお、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬は、本発明のイオン液体とは異なる溶媒中で調製されたものであってもよく、あるいは本発明のイオン液体中で調製し、そのままホモカップリング反応に供してもよい。 The reaction temperature can be, for example, about -20 to 150 ° C, preferably about -20 to 100 ° C. By using the ionic liquid of the present invention, it is possible to obtain the target diaryl compound in a short time even under a lower temperature condition than in the past. The Grignard reagent may be prepared in a solvent different from the ionic liquid of the present invention, or may be prepared in the ionic liquid of the present invention and used for the homocoupling reaction as it is.
また、反応溶媒としては、上記した本発明のホスホニウムイオン液体が用いられるが、該ホスホニウムイオン液体は、単一の化合物であってもよく、２種以上の混合物であってもよい。また、本発明の効果を得ることができる限りにおいて、本発明のホスホニウムイオン液体以外の他の溶媒を併用してもよい。他の溶媒としては、ＴＨＦ、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒を挙げることができる。 As the reaction solvent, the above-described phosphonium ionic liquid of the present invention is used. The phosphonium ionic liquid may be a single compound or a mixture of two or more. Moreover, as long as the effect of this invention can be acquired, you may use together other solvents other than the phosphonium ionic liquid of this invention. Examples of the other solvent include ether solvents such as THF and diethyl ether.
以下に実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
以下の実施例で使用した試薬および溶媒は、いずれも一般に市販されているものを用い、また、無水条件の反応については、使用前に蒸留精製したものを用いアルゴン雰囲気下で実験を行なった。核磁気共鳴スペクトル（1Ｈ−ＮＭＲ、13Ｃ−ＮＭＲ、31Ｐ−ＮＭＲ、119Ｆ−ＮＭＲ）は、日本電子製ＪＥＯＬ ＭＨ−５００（５００ＭＨｚ ｆｏｒ 1Ｈ、１２５ＭＨｚ ｆｏｒ 13Ｃ、２０３ＭＨｚ ｆｏｒ 31Ｐ、４７０ＭＨｚ ｆｏｒ 19Ｆ）を用い、重クロロホルム（ＣＤＣｌ3）中テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を内部標準として用い測定した。また、赤外線吸収スペクトルは、島津製ＦＴＩＲ−８０００を用い、ＫＢｒ液膜法または臭化カリウムディスクゲル法により測定した。 The reagents and solvents used in the following examples were both commercially available, and the reactions under anhydrous conditions were conducted under an argon atmosphere using those purified by distillation before use. Nuclear magnetic resonance spectra ( 1 H-NMR, 13 C-NMR, 31 P-NMR, 119 F-NMR) were measured by JEOL MH-500 (500 MHz for 1 H, 125 MHz for 13 C, 203 MHz for 31 P, JEOL). 470 MHz for 19 F), and measurement was performed using tetramethylsilane (TMS) in deuterated chloroform (CDCl 3 ) as an internal standard. The infrared absorption spectrum was measured by KBr liquid film method or potassium bromide disc gel method using Shimadzu FTIR-8000.
＜実施例１：イオン液体 トリブチル（２−メトキシエチル）ホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルフォニウムイミド（［Ｂｕ3ＰＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-）の合成＞
アルゴン雰囲気中、２−ブロモエチルメチルエーテル(４．６８ｇ、４０ｍｍｏｌ）のエタノール（２０ｍＬ）溶液に、トリブチルホスフィン（７．５ｇ、３７ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で２２時間攪拌した。放冷後、ヘキサンを加えてヘキサン溶出物を除去し、減圧濃縮することにより、アニオン成分がＢｒ-であるホスホニウム塩（１２．３１ｇ、３６ｍｍｏｌ）を収率９７％で得た。ついで、このホスホニウム塩に、アルゴン雰囲気下、エタノール（１８ｍＬ）を加えた後、リチウム＝ビストリフリド（Ｌｉ+［ＴＦＳＩ］-）（１１．３７ｇ、４０ｍｍｏｌ）を加えて、室温で１７時間攪拌した。ヘキサンで洗浄（３回）、凍結乾燥した後、アセトンに溶解し活性炭を加えて攪拌、ついで濾過して活性炭を除去し、濾液を５０℃で減圧濃縮（６時間）した。得られた液体を、再度、乾燥アセトンに溶解した後、中性アルミナ（ＴｙｐｅＩＩ、活性）を通し、５０℃で減圧（６時間）してアセトンを留去し、無色透明液体として表題のイオン液体（１９．１５ｇ，３５ｍｍｏｌ）を収率９５％で得た。
<Example 1: Synthesis of ionic liquid tributyl (2-methoxyethyl) phosphonium bis (trifluoromethylsulfonium imide ([Bu 3 PCH 2 CH 2 OCH 3 ] + [TFSI] − )>
Tributylphosphine (7.5 g, 37 mmol) was added to a solution of 2-bromoethyl methyl ether (4.68 g, 40 mmol) in ethanol (20 mL) in an argon atmosphere, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 22 hours. After allowing to cool, hexane was added to remove the hexane eluate, and the mixture was concentrated under reduced pressure to obtain a phosphonium salt (12.31 g, 36 mmol) having an anion component of Br − in a yield of 97%. Then, this phosphonium salt, an argon atmosphere, was added to ethanol (18 mL), lithium = Bisutorifurido (Li + [TFSI] -) (11.37g, 40mmol) and the mixture was stirred at room temperature for 17 hours. After washing with hexane (three times) and lyophilization, the product was dissolved in acetone, activated carbon was added and stirred, and then the activated carbon was removed by filtration. The filtrate was concentrated at 50 ° C. under reduced pressure (6 hours). The obtained liquid is dissolved again in dry acetone, and then neutral alumina (Type II, active) is passed through, and the acetone is distilled off under reduced pressure (6 hours) at 50 ° C. to give the title ionic liquid as a colorless transparent liquid (19.15 g, 35 mmol) was obtained with a yield of 95%.
得られたイオン液体のＮＭＲおよびＩＲデータは次のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ０．９７９（９Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．８５Ｈｚ）、１．４５−１．５５（１２Ｈ，ｍ）、２．１０−２．２０（６Ｈ，ｍ）、２．５３（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝５．９５Ｈｚ）、３．３６（３Ｈ，ｓ）、３．７５（２Ｈ，ｄｔ，Ｊ＝１４．２Ｈｚ，Ｊ＝５．９５Ｈｚ）．
13Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ１３．００，１９．１６（ｄ，ＪC-F＝４６．７Ｈｚ）、１９．９８（ｄ，ＪC-F＝４６．７Ｈｚ）、２３．２４（ｄ，ＪC-F＝４．７８Ｈｚ）、２３．６０（ｄ，ＪC-F＝１６．２Ｈｚ）、５８．８２，６５．０８（ｄ，ＪC-F＝７．６４Ｈｚ）、１１９．８０（ｑ，ＪC-F＝３１５．５Ｈｚ）．
31Ｐ ＮＭＲ（２０３ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ３９．０８（ｄ，ＪP-F＝２６．１Ｈｚ）．
19Ｆ ＮＭＲ（４７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、Ｃ6Ｆ6）δ９２．９１．
ＩＲ（ｎｅａｔ）２９３７、２８７８、１４００、１１９４、１０５７、７３８ｃｍ-1．
（イオン液体を反応溶媒とするジフェニルメタノールの合成）
＜実施例２＞
アルゴン雰囲気中、［Ｂｕ3ＰＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-（１．０ｍＬ）に、フェニルマグネシウムブロミドの１．０Ｍ ＴＨＦ溶液（０．５５ｍＬ、０．５５ｍｍｏｌ）を加え、０℃にて１時間保持した後、ベンズアルデヒド（５３ｍｇ、０．５０ｍｍｏｌ）をシリンジにて加えた。０℃にて５分攪拌し、飽和塩化アンモニウム水溶液で反応を停止させ、ジエチルエーテル／ヘキサンの３／１混合溶媒にて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。溶媒を留去し、ＰＴＬＣ（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）にて精製し、目的物であるジフェニルメタノール（８６ｍｇ、０．４７ｍｍｏｌ）を収率９４％で得た。
NMR and IR data of the obtained ionic liquid are as follows.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ) δ 0.979 (9H, t, J = 6.85 Hz), 1.45 to 1.55 (12H, m), 2.10-2.20 (6H, m), 2.53 (2H, q, J = 5.95 Hz), 3.36 (3H, s), 3.75 (2H, dt, J = 14.2 Hz, J = 5.95 Hz).
13 C NMR (125 MHz, CDCl 3 ) δ 13.00, 19.16 (d, J CF = 46.7 Hz), 19.98 (d, J CF = 46.7 Hz), 23.24 (d, J CF = 4.78 Hz), 23.60 (d, J CF = 16.2 Hz), 58.82, 65.08 (d, J CF = 7.64 Hz), 119.80 (q, J CF = 315.5 Hz) .
31 P NMR (203 MHz, CDCl 3 ) δ 39.08 (d, J PF = 26.1 Hz).
19 F NMR (470 MHz, CDCl 3 , C 6 F 6 ) δ 92.91.
IR (neat) 2937, 2878, 1400, 1194, 1057, 738 cm −1 .
(Synthesis of diphenylmethanol using ionic liquid as reaction solvent)
<Example 2>
In an argon atmosphere, 1.0M THF solution of phenylmagnesium bromide (0.55 mL, 0.55 mmol) was added to [Bu 3 PCH 2 CH 2 OCH 3 ] + [TFSI] − (1.0 mL), and the mixture was heated to 0 ° C. After holding for 1 hour, benzaldehyde (53 mg, 0.50 mmol) was added via syringe. The mixture was stirred at 0 ° C. for 5 minutes, quenched with a saturated aqueous ammonium chloride solution, extracted with a 3/1 mixed solvent of diethyl ether / hexane, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off and the residue was purified by PTLC (hexane: ethyl acetate = 4: 1) to obtain the target product diphenylmethanol (86 mg, 0.47 mmol) in a yield of 94%.
＜実施例３＞
［Ｂｕ3ＰＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-にフェニルマグネシウムブロミドの１．０Ｍ ＴＨＦ溶液を加え、０℃に冷却後、直ちにベンズアルデヒドを加えた以外は実施例１と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率９５％で得た。
<Example 3>
Exactly the same operation as in Example 1 except that 1.0M THF solution of phenylmagnesium bromide was added to [Bu 3 PCH 2 CH 2 OCH 3 ] + [TFSI] − , cooled to 0 ° C., and benzaldehyde was immediately added. And diphenylmethanol was obtained with a yield of 95%.
＜実施例４＞
フェニルマグネシウムブロミドの１．０Ｍ ＴＨＦ溶液中のＴＨＦを減圧下、０℃にて留去し、そこにベンズアルデヒドの［Ｂｕ3ＰＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-溶液を加えた以外は、実施例２と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率８７％で得た。
<Example 4>
The THF in a 1.0 M THF solution of phenylmagnesium bromide was distilled off under reduced pressure at 0 ° C., except that a [Bu 3 PCH 2 CH 2 OCH 3 ] + [TFSI] − solution of benzaldehyde was added thereto. The same operation as in Example 2 was performed to obtain diphenylmethanol in a yield of 87%.
＜比較例１＞
イオン液体として、[Ｂｕ3ＰＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-を用いた以外は、実施例２と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率３９％で得た。
<Comparative Example 1>
Except that [Bu 3 PCH 3 ] + [TFSI] − was used as the ionic liquid, the same operation as in Example 2 was performed to obtain diphenylmethanol in a yield of 39%.
＜比較例２＞
イオン液体として、[Ｂｕ3ＰＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-を用いた以外は、実施例３と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率８３％で得た。
<Comparative example 2>
Except that [Bu 3 PCH 3 ] + [TFSI] − was used as the ionic liquid, the same operation as in Example 3 was performed to obtain diphenylmethanol in a yield of 83%.
＜比較例３＞
イオン液体として、[Ｂｕ3ＰＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-を用いた以外は、実施例４と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率１６％で得た。
<Comparative Example 3>
Except that [Bu 3 PCH 3 ] + [TFSI] − was used as the ionic liquid, the same operation as in Example 4 was performed to obtain diphenylmethanol in a yield of 16%.
上記実施例２〜３、比較例１〜２の結果より、本発明のイオン液体を用いると、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬添加後、１時間保持した場合であっても極めて高い収率でジフェニルメタノールが得られることから、本発明のイオン液体は、従来のイオン液体と比較して、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定性効果が高いことがわかる。また、反応系中に存在するＴＨＦの要因を除去した実施例４および比較例３の結果より、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定化が、本発明のイオン液体が有する酸素原子に起因していることがわかる。 From the results of Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 above, when the ionic liquid of the present invention is used, diphenylmethanol can be obtained in a very high yield even when the Grignard reagent is added for 1 hour. From this, it can be seen that the ionic liquid of the present invention has a higher stability effect on the Grignard reagent than the conventional ionic liquid. Further, from the results of Example 4 and Comparative Example 3 in which the factor of THF present in the reaction system is removed, it can be seen that the stabilization of the Grignard reagent is caused by the oxygen atoms contained in the ionic liquid of the present invention.
（イオン液体を反応溶媒とするＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応）
＜実施例５：４，４’−ジフルオロビフェニルの合成＞
アルゴン雰囲気中、ＦｅＣｌ3（３．１ｍｇ、０．０１９ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン（３９．２ｍｇ、０．４０ｍｍｏｌ）の［Ｂｕ3ＰＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ3］+［ＴＦＳＩ］-（１．０ｍＬ）溶液に、４−フルオロフェニルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液（１．５Ｍ）（１．２６ｍＬ、１．９ｍｍｏｌ）を０℃にて加え、同温度にて５分攪拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液にて反応を停止させた後、ジエチルエーテル／ヘキサンの３／１混合溶媒にて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。溶媒を留去し、ＰＴＬＣ（ヘキサン）にて精製し、目的物である４，４’−ジフルオロビフェニル（８６ｍｇ、０．４７ｍｍｏｌ）を収率１００％で得た。
(Homocoupling reaction of Grignard reagent using ionic liquid as reaction solvent)
<Example 5: Synthesis of 4,4'-difluorobiphenyl>
To a solution of FeCl 3 (3.1 mg, 0.019 mmol), dichloroethane (39.2 mg, 0.40 mmol) in [Bu 3 PCH 2 CH 2 OCH 3 ] + [TFSI] − (1.0 mL) in an argon atmosphere, A solution of 4-fluorophenylmagnesium bromide in THF (1.5 M) (1.26 mL, 1.9 mmol) was added at 0 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 5 minutes. The reaction was stopped with a saturated aqueous ammonium chloride solution, followed by extraction with a 3/1 mixed solvent of diethyl ether / hexane, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off and the residue was purified by PTLC (hexane) to obtain 4,4′-difluorobiphenyl (86 mg, 0.47 mmol) as a target product in a yield of 100%.
得られた４，４’−ジフルオロビフェニルのＮＭＲデータは次のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ７．１２（４Ｈ，ｔ，Ｊ＝１１Ｈｚ）、７．４９（４Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１１Ｈｚ，５．０Ｈｚ）．
13Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ１２２．１７（ＪC-F＝１６１Ｈｚ）、１３６．４、１６１．４３、１６３．３９．
19Ｆ ＮＭＲ（４７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、Ｃ6Ｆ6）δ４５．９６．
＜実施例６：４，４’−ジメチルビフェニルの合成＞
４−メチルフェニルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液を用いたこと以外は実施例４と同様にして４，４’−ジメチルビフェニルを得た（収率９９％）。
The NMR data of the obtained 4,4′-difluorobiphenyl are as follows.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ) δ 7.12 (4H, t, J = 11 Hz), 7.49 (4H, dd, J = 11 Hz, 5.0 Hz).
13 C NMR (125 MHz, CDCl 3 ) δ 122.17 (J CF = 161 Hz), 136.4, 161.43, 163.39.
19 F NMR (470 MHz, CDCl 3 , C 6 F 6 ) δ 45.96.
<Example 6: Synthesis of 4,4'-dimethylbiphenyl>
4,4′-Dimethylbiphenyl was obtained in the same manner as in Example 4 except that a THF solution of 4-methylphenylmagnesium bromide was used (yield 99%).
得られた４，４’−ジメチルビフェニルのＮＭＲデータは次のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ２．３８（６Ｈ，ｓ）、７．２２（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ）、７．４７（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ）．
13Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ２１．１、１２６．８、１２９．４、１３６．７、１３８．２．
＜実施例７：４，４’−ジメトキシビフェニルの合成＞
４−メトキシフェニルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液を用いたこと以外は実施例４と同様にして４，４’−ジメトキシビフェニルを得た（収率９７％）。
The NMR data of the obtained 4,4′-dimethylbiphenyl are as follows.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ) δ 2.38 (6H, s), 7.22 (4H, d, J = 8.0 Hz), 7.47 (4H, d, J = 8.0 Hz).
13 C NMR (125 MHz, CDCl 3 ) δ21.1, 126.8, 129.4, 136.7, 138.2.
<Example 7: Synthesis of 4,4'-dimethoxybiphenyl>
4,4′-Dimethoxybiphenyl was obtained in the same manner as in Example 4 except that a THF solution of 4-methoxyphenylmagnesium bromide was used (yield 97%).
得られた４，４’−ジメトキシビフェニルのＮＭＲデータは次のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ３．８４（６Ｈ，ｓ）、６．９６（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ）、７．４７（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ）．
13Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）δ５５．３、１１４．１、１２７．７、１３３．５、１５８．７．
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The NMR data of 4,4′-dimethoxybiphenyl obtained are as follows.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ) δ 3.84 (6H, s), 6.96 (4H, d, J = 9 Hz), 7.47 (4H, d, J = 9 Hz).
13 C NMR (125 MHz, CDCl 3 ) δ 55.3, 114.1, 127.7, 133.5, 158.7.
It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
Claims (10)
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ1〜Ｃ20のアルキル基を表し、互いに異なっていても同じでもよい。ｎは１〜１０の整数を表す。Ｚ-は、カルボン酸アニオン、スルフォニルイミドアニオン、フルオロホウ素アニオン、硝酸アニオン、シアノイミドアニオン、およびスルホン酸アニオンからなる群より選択される１種または２種以上のアニオンである。） The following general formula (1):
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a C 1 to C 20 alkyl group which may have a substituent, and may be different or the same. n represents an integer of 1 to 10. Z − is one or more selected from the group consisting of a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a fluoroboron anion, a nitrate anion, a cyanoimide anion, and a sulfonate anion. Anion.)
で表される請求項５に記載のイオン液体。 Following formula (3):
The ionic liquid of Claim 5 represented by these.
で表されるＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によりビアリール化合物を製造する方法であって、
前記ホモカップリング反応は、請求項１〜６のいずれかに記載のイオン液体中で行なわれるビアリール化合物の製造方法。 The following general formula (4):
A method for producing a biaryl compound by a homocoupling reaction of a Grignard reagent represented by:
The said aryl coupling reaction is a manufacturing method of the biaryl compound performed in the ionic liquid in any one of Claims 1-6.
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