JP2010511017A - ルテニウムを主成分とした触媒錯体、およびオレフィンメタセシスのための前記錯体の使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、式（Ｉ）または（ＩＩ）［式中、Ｌは中性配位子であり、Ｘ、Ｘ’は陰イオン配位子であり、Ｒ¹およびＲ²はそれぞれ独立して、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆ペルハロゲン化アルキル、アルデヒド、ケトン、エステル、ニトリル、アリール、場合により置換されるＣ₅〜Ｃ₆アルキルピリジニウム、ペルハロゲン化アルキルピリジニウムもしくはシクロヘキシル、Ｃ_nＨ_2nＹもしくはＣ_nＦ_2nＹ基１０［式中、ｎは１〜６からなり、Ｙはイオンマーカーである］、または次式：の基であり、化合物が式（Ｉ）である場合は、Ｒ¹が式（Ｉｂｉｓ）の基であり得、あるいは化合物が式（ＩＩ）である場合は、Ｒ¹が式（ＩＩｂｉｓ）の基であり得、Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルまたはＣ₅〜Ｃ₆シクロアルキルまたはＣ₅〜Ｃ₆アリールであり、Ｒ⁰、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹はそれぞれ独立して、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆ペルハロゲン化アルキル、またはＣ₅〜Ｃ₆アリールであり、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹は複素環であり得、Ｘ¹は陰イオンであり、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれが結合するＮおよびＣと一緒になって、複素環を形成し得る］のすべての化合物に関する。

Description

本発明は、活性ルテニウムおよび再利用可能ルテニウムを主成分とした新規触媒錯体、ならびに前記錯体の合成方法を対象とする。

本発明はまた、オレフィンメタセシスのための前記触媒錯体の使用にも関する。

再利用可能ルテニウムまたは活性ルテニウムを主成分とした触媒錯体の開発は、第２世代グラブス触媒と呼ばれる、米国カリフォルニア工科大学ロバート・グラブス教授のルテニウム錯体２ａ（予備触媒２ｂ）に関する研究に基づいている。

例えば、スチレニルエーテル配位子（「ブーメラン」と呼ばれる配位子）を有する最初の再利用可能錯体３ａ（予備触媒３ｂ）については、米国ボストン大学ホベイダ教授が記載している。

本化合物については、特に国際特許第０２１４３７６号に記載されている。

この錯体の第１の利点は、反応終了時に再利用のために回収される予備触媒の再利用を可能にすることである。

しかし、本触媒には、１サイクル毎に１０％程度の大きな損失をもたらす欠点がある。

本錯体の第２の利点は、反応生成物中に含まれる有毒金属残滓（ルテニウム）を最小限にすることである。

しかし、本錯体は、上述のグラブス触媒２ｂよりも活性が低いことが明らかにされている。

最初の活性錯体４は、上述のホベイダのスチレニルエーテル配位子を有する錯体にニトロ基（ＮＯ₂）が存在することにより誘発される電子効果を基に２００２年に記載されている。

本活性錯体については、国際特許出願第２００４０３５５９６号に記載されている。

本予備触媒の活性化は、触媒サイクルの迅速な開始とそれによる反応速度の大幅な向上をもたらすスチレニルエーテル配位子の大幅に加速した離脱に基づいている。その際、反応は、より柔軟な条件で（実際には室温で）より少ない触媒充填量で行われ得る。

しかし、本錯体は簡単には再利用されず、しかも反応生成物中の有毒金属残滓（ルテニウム）による重大な汚染をもたらす。前記欠点は、特に医薬分子のような高付加価値を有する特定の生成物を合成するに当たって厄介となる。

従って、従来技術によれば、実際には再利用を損ねて活性の増大が図られ、逆に触媒種の反応性を損ねて再利用の増大が図られることから、前記ルテニウム錯体の反応性と再利用は２つの矛盾する特性であることが明らかになる。

本発明の目的は、これらの矛盾する特性の中間を最適に調製し得る活性ルテニウム錯体と再利用可能ルテニウム錯体、すなわち適切な再利用を維持しつつ優れた活性を兼ね備え得る錯体について記載することである。

従って、本発明の目的は、使用することで触媒充填量の削減を可能にし得る前記錯体を提案することである。前記目的は、これらの触媒の高い費用を考慮すると重要なことである。

従って、本発明の目的は、再利用可能性の度合いにより最終生成物中の有毒金属廃棄物が大幅に削減されるような錯体を提案することでもある。

最善の場合には、本発明による触媒によって、ルテニウム含有量が非常に少ない（実際には１０〜２０ｐｐｍ未満の）生成物を得ることが可能となるであろう。

本発明により達成されるこれらの目的は、式（Ｉ）または（ＩＩ）

［式中、
Ｌは中性配位子であり、
Ｘ、Ｘ’は陰イオン配位子であり、
Ｒ¹およびＲ²はそれぞれ独立して、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆ペルハロゲン化アルキル、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、ニトリル、場合により置換されるアリール、場合により置換されるＣ₅〜Ｃ₆アルキルピリジニウム、ペルハロゲン化アルキルピリジニウムもしくはシクロヘキシル、Ｃ_nＨ_2nＹもしくはＣ_nＦ_2nＹ基［式中、ｎは１〜６からなり、Ｙはイオンマーカーである］、または次式：

の基であり、
化合物が式（Ｉ）である場合は、Ｒ¹が式（Ｉｂｉｓ）

の基であり得、
あるいは化合物が式（ＩＩ）である場合は、Ｒ¹が式（ＩＩｂｉｓ）

の基であり得、
Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルまたはＣ₅〜Ｃ₆シクロアルキルまたはＣ₅〜Ｃ₆アリールであり、
Ｒ⁰、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹はそれぞれ独立して、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆ペルハロゲン化アルキル、またはＣ₅〜Ｃ₆アリールであり、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹は複素環を形成し得、
Ｘ¹は陰イオン、すなわちハロゲン、テトラフルオロホウ酸塩（［ＢＦ₄］^-）、［テトラキス−（３，５−ビス−（トリフルオロメチル）−フェニル）ホウ酸塩］（［ＢＡＲＦ］^-）、ヘキサフルオロリン酸塩（［ＰＦ₆］^-）、ヘキサフルオロアンチモン（［ＳｂＦ₆］^-）、ヘキサフルオロ砒酸塩（［ＡｓＦ₆］）、トリフルオロメチルスルホン酸塩（［ＣＦ₃］₂Ｎ）^-）であり、
Ｒ¹およびＲ²は、それぞれが結合するＮおよびＣと一緒になって、次式

［式中、ハルはハロゲンであり、Ｒ¹²は、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルもしくはＣ₅〜Ｃ₆シクロアルキル、またはＣ₅〜Ｃ₆アリールである］
の複素環を形成し得る］
のすべての化合物に関する。

好ましくは、ＬはＰ（Ｒ¹³）₃［式中、Ｒ¹³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルもしくはアリールまたはＣ₅〜Ｃ₆シクロアルキルである］である。

また、好ましくは、Ｌは、式７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄまたは７ｅ

［式中、
ｎ¹は０、１、２、３であり、
Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷、Ｒ¹⁸、Ｒ¹⁹、Ｒ²⁰、Ｒ²¹、Ｒ²²、Ｒ²³、Ｒ²⁴、Ｒ²⁵、Ｒ²⁶、Ｒ²⁷、Ｒ²⁸はそれぞれ独立して、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ_３〜Ｃ₂₀シクロアルキル、Ｃ₂〜Ｃ₂₀アルケニル、ナフチル、アントラセンまたはフェニルであり、前記フェニルは、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆アルコキシおよびハロゲンの中から選択される最高５つの群から置換され得、Ｒ¹⁶およびＲ¹⁷ならびにＲ²⁶およびＲ²⁷は、３員、４員、５員、６員、７員の環を形成し得、Ｒ²⁸は独立して、連結した６員の芳香族環を形成し得る］
の配位子である。

好都合には、ＬはＰＣｙ₃であり、Ｃｙはシクロヘキシルであるか、あるいはＬは式７ａまたは７ｂの配位子であり、
Ｘは塩素であり、
Ｘ’は塩素であり、
イオンマーカーＹは、好ましくは

からなる群から選択される。

一変形例によれば、本発明による化合物は、式（Ｉ）［式中、Ｒ¹はＣＨ₃、ＣＦ₃，Ｃ₆Ｆ₅、ｐＮＯ₃Ｃ₆Ｈ₄からなる群から選択される］に対応する。

一変形例によれば、Ｒ¹はＣＦ₃である。

一変形例によれば、前記化合物は、式１ａ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｂ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｃ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｄ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｅ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｆ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｇ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｈ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｉ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｊ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１ｋ

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１１

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１２

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１３

に対応する。

別の変形例によれば、前記化合物は、式１４

に対応する。

本発明はまた、式（Ｉ）の化合物のすべての合成方法であって、４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリンとアシル基を有する化合物とを反応させてアミド配位子を得る第１段階と、前記アミド配位子を式（ＩＩＩ）

の化合物と反応させる第２段階とからなることを特徴とする方法にも関する。

好ましくは、式（ＩＩＩ）の前記化合物は、グラブス予備触媒（２ｂ）またはノラン予備触媒（２ｃ）である。

本発明に基づくスチレニルエーテル配位子へのアミド官能基の導入は、触媒の活性化を促進する特殊性を有する。

特に、アミド官能基がペルフッ素化メチル（トリフルオロメチル）を有する場合は、きわめて短い間に比較的高い転化率を特徴とする触媒の高活性化が認められる。こうした条件では、効率を損なうことなくメタセシス反応における触媒充填量を大幅に削減することで、経済的な効果が考えられる。

さらに、前記アミド官能基は、水相および／またはイオン相ならびに固体支持体上への固定化のためのイオンマーカー（「タグ」）の導入においてスペーサーの役割を果たし得る。

このようなイオンマーカーにより、水−イオン混合溶媒中または固体支持体上（連続した流れ反応）における触媒錯体のより良好な再利用を可能にし、特に医薬分子の合成方法の範囲内において、高付加価値生成物による汚染を回避し、反応費用の大幅な削減を図ることが可能となる。

図面を参照して示した本発明の種々の実施例に関する以下の説明により、本発明ならびに本発明が有する種々の利点がより容易に理解されるであろう。

１モル％のホベイダ錯体３ｂならびに本発明による触媒錯体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの存在下において室温で環化したメタセシス反応における、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物の反応時間に対する転化率を示すグラフである。 １モル％のホベイダ錯体３ｂならびに本発明による触媒錯体１ｂ、１ｅの存在下において室温で環化するメタセシス反応における、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物の反応時間に対する転化率を示すグラフである。 １モル％の本発明による触媒錯体１ｅの存在下において４５℃で環化するメタセシス反応における、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物の反応時間に対する転化率を示すグラフである。 １モル％の本発明による触媒錯体１ｂと０．３モル％の本発明による触媒錯体１ｂの存在下において３０℃で環化するメタセシス反応における、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物の反応時間に対する転化率を示すグラフである。 １モル％の本発明による触媒錯体１ｂ、１ｅおよび１ｆの存在下において３０℃で環化するメタセシス反応における、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物の反応時間に対する転化率を示すグラフである。 ルテニウム錯体１ａの実施例のＮＭＲスペクトルを示す。 ルテニウム錯体１ｂの実施例のＮＭＲスペクトルを示す。 ルテニウム錯体１ｃの実施例のＮＭＲスペクトルを示す。 ルテニウム錯体１ｄの実施例のＮＭＲスペクトルを示す。 ルテニウム錯体１ｅの実施例のＮＭＲスペクトルを示す。 ルテニウム錯体１ｆの実施例のＮＭＲスペクトルを示す。

最初に、本発明による種々の錯体例の合成について以下に説明する。

本発明による錯体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅおよび１ｆは、官能化したアニリン５から２段階で得られる。

この官能化したアニリン５をパラニトロフェノールから合成する４段階の方法については、論文"Ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ−ｔａｇｇｅｄ ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃａｔａｌｙｓｔ ｆｏｒ Ｒｉｎｇ−Ｃｌｏｓｉｎｇ Ｍｅｔａｔｈｅｓｉｓ．"Ｄ．Ｒｉｘ，Ｈ．Ｃｌａｖｉｅｒ，Ｙ．Ｃｏｕｔａｒｄ，Ｌ．Ｇｕｌａｊｓｋｉ，Ｋ．Ｇｒｅｌａ＊，Ｍ．Ｍａｕｄｕｉｔ＊，Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，２００６，６９１，５３９７−５４０５に記載されている。

次のスキームは、この２段階合成を端的に示している。

第１段階：４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５からのアミド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｆ、９ａ、９ｂ、１０ａおよび１０ｂの合成
一般的な方法に従って、４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（１当量、約０．２ｍｍｏｌ）を、窒素雰囲気にした丸底フラスコに投入し、無水ジクロロメタン（２〜３ｍＬ）に溶解した。ピリジン（１．５当量）を溶液に添加し、０℃に冷却した。次いで、塩化アシルまたは無水物（１．２当量）を緩徐に添加した後、反応媒質を窒素雰囲気下にて２時間室温で攪拌した。

次いで、原料をジクロロメタン（１０ｍＬ）で希釈し、塩酸水溶液１Ｎ（２ｍＬ）、次に炭酸水素ナトリウム飽和溶液（２×２ｍＬ）、最後に塩化ナトリウム飽和溶液（３×２ｍＬ）で洗浄した。有機相を回収し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、真空濃縮した。

残渣物をクロマトグラフィーによりシリカゲル上で浄化した。

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）アセトアミド化合物６ａの合成

塩化アセチル（１５μＬ）を用いて４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（５０ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）からアミドを得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＡｃＯＥｔ（４：１））上に淡紅色の固体（４９ｍｇ、７８％）状のアセトアミドが得られた。

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）トリフルオロアセトアミド化合物６ｂの合成

無水トリフルオロ酢酸（２５μＬ）を用いて４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（２６ｍｇ、０．１４ｍｍｏｌ）からアミドを得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＥＰ（９：１））上に黄色がかった固体（２３ｍｇ、５９％）状のトリフルオロアセトアミドが得られた。

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）ペンタフルオロベンズアミド化合物６ｃの合成

塩化ペンタフルオロベンゾイル（３８μＬ）を用いて４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（３９ｍｇ、０．２２ｍｍｏｌ）からアミドを得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＥＰ（９：１））上に淡紅色の固体（７５ｍｇ、９２％）状のペンタフルオロベンズアミドが得られた。

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）パラニトロベンズアミド化合物６ｄの合成

塩化パラニトロベンゾイル（４８ｍｇ）を用いて４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（３８ｍｇ、０．２２ｍｍｏｌ）からアミドを得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂）上に黄色のオイル（６７ｍｇ、９６％）状のパラニトロベンズアミドが得られた。

Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）オキサミド化合物６ｆの合成

４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（３０ｍｇ、１当量、０．２ｍｍｏｌ）を、窒素雰囲気にした丸底フラスコに投入し、無水ジクロロメタン（３ｍＬ）に溶解した。ピリジン（２１μＬ、１．５当量）を溶液に添加し、０℃に冷却した。次いで、塩化オキサリル（８．８μＬ、１．２当量）を緩徐に添加した後、反応媒質を窒素雰囲気下にて２時間室温で攪拌した。

次いで、原料をジクロロメタン（１０ｍＬ）で希釈し、塩酸水溶液１Ｎ（２ｍＬ）、次に炭酸水素ナトリウム飽和溶液（２×２ｍＬ）、最後に塩化ナトリウム飽和溶液（３×２ｍＬ）で洗浄した。有機相を回収し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、真空濃縮した。

残渣物をクロマトグラフィーによりシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＥＰ（９：１））上で浄化し、白色の固体（１４ｍｇ、２０％）状の化合物６ｆを生じた。

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）ジフルオロクロロアセトアミド化合物９ａの合成

無水２−クロロ−２，２−ジフルオロエタン（６３μＬ）を用いて４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（５０ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）からアミドを得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＡｃＯＥｔ（４：１））上に淡紅色の固体（６５ｍｇ、７５％）状のアセトアミドが得られた。

３−｛１，１−ジフルオロ−２−［４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニルアミノ］−２−オキソエチル｝−１−メチル−１Ｈ−イミダゾール−３−イウム化合物９ｃの合成

塩化アミド９ａ（２０ｍｇ、０．０７ｍｍｏｌ）を無水トルエン（２．５ｍＬ）に溶解した。Ｎ−メチルイミダゾール（１ｍＬ、２０当量）を溶液に添加した後、一晩還流した。次いで、揮発相を減圧除去し、濃橙色のオイル状の標識化合物を回収した。

３−クロロ−２，２，３，３−テトラフルオロ−Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）プロパンアミド化合物９ｂの合成

塩化３−クロロ−２，２，３，３−テトラフルオロプロパノイル（８１ｍｇ）を用いて４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（５０ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）からアミドを得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＡｃＯＥｔ（４：１））上に白色の固体（６５ｍｇ、５７％）状のアセトアミドが得られた。

第２段階：アミド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｆ、１０ｂからのルテニウム錯体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１１、１２の合成
一般的な方法に従って、アミド配位子（１当量）、塩化銅（Ｉ）（１当量）およびインデニリデン予備触媒（１当量）をアルゴン雰囲気下にて丸底フラスコに投入し、そこに無水ジクロロメタン（２〜３ｍＬ）を添加した。次いで、アルゴン雰囲気下にて、３０〜３３℃にした反応媒質から３回脱気を行い、攪拌しながら約５時間保持した。

次いで、反応原料を真空濃縮した。残渣物をアセトン（１〜２ｍＬ）に戻して、セライトで濾過した。濾過液を真空濃縮して、残渣物をクロマトグラフィーによりシリカゲル上で浄化した。
ルテニウム錯体１ａの合成

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）アセトアミド６ａ（２４ｍｇ、０．０１１ｍｍｏｌ）を用いてルテニウム錯体を得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＥＰ／アセトン（１：１））上に緑色の固体（７３ｍｇ、９８％）状の錯体１ａが得られた。

ルテニウム錯体１ｂの合成

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）トリフルオロアセトアミド６ｂ（１１．７ｍｇ、０．０４ｍｍｏｌ）を用いてルテニウム錯体を得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＥＰ／アセトン（７：３））上に緑色の固体（２６．１ｍｇ、８８％）状の錯体１ｂが得られた。

ルテニウム錯体１ｃの合成

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）ペンタフルオロベンズアミド６ｃ（９ｍｇ、０．０２ｍｍｏｌ）を用いてルテニウム錯体を得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＥＰ／アセトン（７：３））上に緑色の固体（１０ｍｇ、５０％）状の錯体１ｃが得られた。

ルテニウム錯体１ｄの合成

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）パラニトロベンズアミド６ｄ（８ｍｇ、０．０２ｍｍｏｌ）を用いてルテニウム錯体を得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＥＰ／アセトン（６：４））上に緑色の固体（１８ｍｇ、９５％）状の錯体１ｄが得られた。

ルテニウム錯体１ｅの合成

Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）トリフルオロアセトアミド配位子６ｂ（２２ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ、１当量）、塩化銅（Ｉ）（８ｍｇ、１当量）、および式で表される第２世代ノラン予備触媒２ｃ（６８ｍｇ、１当量）をアルゴン雰囲気下にて丸底フラスコに投入し、そこに無水ジクロロメタン（３ｍＬ）を添加した。次いで、アルゴン雰囲気下にて３０〜３３℃にした反応媒質から３回脱気を行い、攪拌しながら約５時間保持した。

次いで、反応原料を真空濃縮した。残渣物をアセトン（１〜２ｍＬ）に戻して、セライトで濾過した。濾過液を真空濃縮して、残渣物をクロマトグラフィーによりシリカゲル上で浄化した。

クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＥＰ／アセトン（４：１））上に緑色の固体（５２ｍｇ、８８％）状の錯体１ｅが得られた。

ルテニウム錯体１ｆの合成

Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）オキサミド配位子６ｆ（８ｍｇ、０．０２ｍｍｏｌ、１当量）、塩化銅（Ｉ）（４ｍｇ、２．１当量）およびインデニリデン予備触媒（３７ｍｇ、２．１当量）をアルゴン雰囲気下にて丸底フラスコに投入し、そこに無水ジクロロメタン（５ｍＬ）を添加した。次いで、アルゴン雰囲気下にて３０〜３３℃にした反応媒質から３回脱気を行い、攪拌しながら約５時間保持した。

次いで、反応原料を真空濃縮した。残渣物をアセトン（２ｍＬ）に戻して、焼結濾過を行った。このようにして緑色の固体（１５ｍｇ、５９％）状の錯体１ｆを単離した。

標識ルテニウム錯体１１の合成
トリフルロアセトアミド官能基を予備触媒の活性化により適した基として明確に特定されれば、イオンモチーフ（イオンタグ）の導入が可能となる。

このため、本発明では、化合物１０ａ中の塩素原子を第３アミン（イミダゾール、ピリジンなど）に置換することを提案する。

従って、本発明者等は、所期のイオン配位子１０ｂを容易に生じるために、４−クロロ−Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）ブタンアミド１０ａ上でピリジンの置換を行った。第２世代グラブス触媒を用いたピリジンの錯体化により、錯体１１を生じた。

４−クロロ−Ｎ−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニル）ブタンアミド化合物１０ａの合成

塩化３−クロロプロパノイル（１５μＬ）を用いて４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリン５（５０ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）からアミドを得る一般的な方法により、クロマトグラフィー後にはシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂）上に淡紅色の固体（５２ｍｇ、６５％）状のアセトアミドが得られた。

１−（４−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニルアミノ）−４−オキソブチル） ヘキサフルオロリン酸ピリジニウム化合物（Ｖ）１０ｂの合成

無水トルエン中のアセトアミド溶液１０ａ（５２ｍｇ、０．１９ｍｍｏｌ）にピリジン（１ｍＬ）を添加した後、混合物を攪拌しながら２日間還流した。溶媒を気化させた後、残渣物を水に溶かして、ＫＰＦ₆（３８ｍｇ）を添加した。室温で２時間攪拌した後、ジクロロメタンから水相を抽出し、次いでＮａＣｌ飽和溶液を用いて有機相を洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を気化させた後、クロマトグラフィーによりシリカゲル（溶離用：ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＭｅＯＨ（４：１））上で無定形の固体（３８ｍｇ、４４％）状のピリジニウム塩を浄化した。

ルテニウム錯体１１の合成

１−（４−（４−イソプロポキシ−３−ビニルフェニルアミノ）−４−オキソブチル）ヘキサフルオロリン酸ピリジニウム配位子（Ｖ）１０ｂ（５ｍｇ、０．０１１ｍｍｏｌ、１当量）、塩化銅（Ｉ）（２ｍｇ、１当量）およびインデニリデン予備触媒（９．６ｍｇ、１当量）をアルゴン雰囲気下にて丸底フラスコに投入し、そこに無水ジクロロメタン（３ｍＬ）を添加した。次いで、アルゴン雰囲気下にて３０〜３３℃にした反応媒質から３回脱気を行い、攪拌しながら約５時間保持した。

次いで、反応原料を真空濃縮した。残渣物をアセトン（２ｍＬ）に戻して、焼結濾過を行った。このようにして深緑色無定形の固体状の錯体１１を単離した。

次に、活性ルテニウム錯体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅおよび１ｆの活性化について検討した。

以下の反応スキームに従い、１モル％の錯体の存在下においてジクロロメタン中でメタリル−アリルマロン酸ジエチルと室温で環化するオレフィンメタセシス反応にて、本発明による錯体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとホベイダの従来技術による錯体３ｂを検討した。

これらの化合物を用いて得られた転化率の結果は、図１のグラフに示す。

これらの結果は、アセトアミド官能基の活性化効果を明確に示している。

特に、このアセトアミド官能基がトリフルオロメチル基（錯体１ｂ）を有する場合は、ホベイダ錯体３ｂの場合に５％であったのに対して、反応開始からわずか１５分後に３７％以上の転化率が得られた。

化合物１ｅ（ノラン触媒２ｃを用いた錯体化から生成）と化合物１ｂ（第２世代グラブス触媒２ｂを用いた錯体化から生成）の活性、ならびにホベイダの従来技術による錯体３ｂの活性を、同じ反応と同じ反応条件で検討した。

これらの化合物を用いて得られた転化率の結果は、図２のグラフに示す。

非常に驚くことに、これらの結果では、触媒１ｅおよび１ｂについては同様の活性が示されているが、第２世代グラブス錯体２ｂ（ＳＩＭｅｓ配位子を有する）はノラン錯体２ｃ（ＩＭｅｓ配位子を有する）よりも活性がきわめて高かった。この結果は非常に興味深い。なぜなら、ＩＭｅｓ配位子を有する触媒種（ノラン錯体２ｃから生成）は、ＳＩＭｅｓ配位子を有する触媒種（第２世代グラブス錯体２ｂから生成）よりも熱安定性がきわめ高いためである。

このため、本発明は、基質が非常に密集している場合（例えば、テトラ置換オレフィン）に、より厳しい条件（より高温の暖房）下で活性錯体１ｅを用いてオレフィンメタセシス反応を実現する可能性をもたらす。従って、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物を環化するメタセシス反応は、１モル％の触媒錯体１ｅの存在下において４５℃で、ならびに１モル％の触媒錯体１ｂおよび１ｅの存在下において３０℃で実現される。これらの化合物を用いて得られた転化率の結果は、図３のグラフに示す。予想通り、ＩＭｅｓ活性触媒１ｅは、反応開始からわずか６分後に８７％の転化率を達成した注目すべき活性を示している。

メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物を環化するメタセシス反応では、触媒充填量を削減する活性錯体１ｂの活性についても評価した。図４は、１モル％の本発明による触媒錯体１ｂと０．３モル％の本発明による触媒錯体１ｂの存在下において３０℃で環化するメタセシス反応における、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物の反応時間に対する転化率を示すグラフである。このグラフでは反応性のわずかな低下が示されているが、反応開始からわずか４０分後に７５％の転化率が認められていることから、この低下も依然として注目に値する。

最後に、二量体活性錯体１ｆについても評価し、その活性を活性錯体１ｂおよび１ｅと比較した。図５は、１モル％の本発明による触媒錯体１ｂ、１ｅおよび１ｆの存在下において３０℃で環化するメタセシス反応における、メタリル−アリルマロン酸ジエチル化合物の反応時間に対する転化率を示すグラフである。

Claims (24)

1. 式（Ｉ）または（ＩＩ）
   

   

   ［式中、
   Ｌは中性配位子であり、
   Ｘ、Ｘ’は陰イオン配位子であり、
   Ｒ¹およびＲ²はそれぞれ独立して、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆ペルハロゲン化アルキル、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、ニトリル、場合により置換されるアリール、場合により置換されるアルキルピリジニウム、ペルハロゲン化アルキルピリジニウムもしくはＣ₅〜Ｃ₆シクロヘキシル、Ｃ_nＨ_2nＹもしくはＣ_nＦ_2nＹ基［式中、ｎは１〜６からなり、Ｙはイオンマーカーである］、または次式：
   

   

   の基であり、
   化合物が式（Ｉ）である場合は、Ｒ¹が式（Ｉｂｉｓ）
   

   

   の基であり得、
   あるいは化合物が式（ＩＩ）である場合は、Ｒ¹が式（ＩＩｂｉｓ）
   

   

   の基であり得、
   Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルまたはＣ₅〜Ｃ₆シクロアルキルまたはＣ₅〜Ｃ₆アリールであり、
   Ｒ⁰、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹はそれぞれ独立して、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆ペルハロゲン化アルキル、またはＣ₅〜Ｃ₆アリールであり、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹は複素環を形成し得、
   Ｘ¹は陰イオン、すなわちハロゲン、テトラフルオロホウ酸塩（［ＢＦ₄］^-）、［テトラキス−（３，５−ビス−（トリフルオロメチル）−フェニル）ホウ酸塩］（［ＢＡＲＦ］^-）、ヘキサフルオロリン酸塩（［ＰＦ₆］^-）、ヘキサフルオロアンチモン（［ＳｂＦ₆］^-）、ヘキサフルオロ砒酸塩（［ＡｓＦ₆］）、トリフルオロメチルスルホン酸塩（［ＣＦ₃］₂Ｎ）^-）であり、
   Ｒ¹およびＲ²は、それぞれが結合するＮおよびＣと一緒になって、次式
   

   

   ［式中、ハルはハロゲンであり、Ｒ¹²は、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルもしくはＣ₅〜Ｃ₆シクロアルキル、またはＣ₅〜Ｃ₆アリールである］
   の複素環を形成し得る］
   の化合物。
2. ＬがＰ（Ｒ¹³）₃［式中、Ｒ¹³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルもしくはアリールまたはＣ₅〜Ｃ₆シクロアルキルである］であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
3. Ｌが、式７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄまたは７ｅ
   

   

   ［式中、
   ｎ¹は０、１、２、３であり、
   Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷、Ｒ¹⁸、Ｒ¹⁹、Ｒ²⁰、Ｒ²¹、Ｒ²²、Ｒ²³、Ｒ²⁴、Ｒ²⁵、Ｒ²⁶、Ｒ²⁷、Ｒ²⁸はそれぞれ独立して、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ_３〜Ｃ₂₀シクロアルキル、Ｃ₂〜Ｃ₂₀アルケニル、ナフチル、アントラセンまたはフェニルであり、前記フェニルは、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル、Ｃ₁〜Ｃ₆アルコキシおよびハロゲンの中から選択される最高５つの群から置換され得、Ｒ¹⁶およびＲ¹⁷ならびにＲ²⁶およびＲ²⁷は、３員、４員、５員、６員、７員の環を形成し得、Ｒ²⁸は独立して、連結した６員の芳香族環を形成し得る］
   の配位子であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
4. ＬがＰＣｙ₃であり、Ｃｙがシクロヘキシルであるか、あるいはＬが式７ａまたは７ｂの配位子であり、
   Ｘが塩素であり、
   Ｘ’が塩素である
   ことを特徴とする、請求項２または３に記載の化合物。
5. イオンマーカーＹが、
   

   

   からなる群から選択されることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項に記載の化合物。
6. 式（Ｉ）［式中、Ｒ¹はＣＨ₃、ＣＦ₃、Ｃ₆Ｆ₅、ｐＮＯ₃Ｃ₆Ｈ₄からなる群から選択される］に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
7. 式（Ｉ）［式中、Ｒ¹はＣＦ₃である］に対応することを特徴とする、請求項６に記載の化合物。
8. 式１ａ
   

   

   に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
9. 式１ｂ
   

   

   に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
10. 式１ｃ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
11. 式１ｄ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
12. 式１ｅ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
13. 式１ｆ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
14. 式１ｇ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
15. 式１ｈ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
16. 式１ｉ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
17. 式１ｊ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
18. 式１ｋ
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
19. 式１１
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
20. 式１２
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
21. 式１３
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
22. 式１４
    

    

    に対応することを特徴とする、請求項４に記載の化合物。
23. 請求項１から２２までのいずれか１項に記載の化合物の合成方法であって、４−イソプロポキシ−３−ビニルアニリンとアシル基を有する化合物とを反応させてアミド配位子を得る第１段階と、前記アミド配位子を式（ＩＩＩ）
    

    

    の化合物と反応させる第２段階とからなることを特徴とする方法。
24. 式（ＩＩＩ）の前記化合物が、グラブス予備触媒（２ｂ）またはノラン予備触媒（２ｃ）であることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。

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