JP2011057609A - カップリング化合物の製造方法およびカップリング触媒 - Google Patents
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Abstract
【課題】芳香族化合物とアミド化合物との新規な分子間脱水素カップリング反応を提供する。
【解決手段】酸化剤(例えば、過酸化物など)および遷移金属触媒(例えば、鉄化合物など)の存在下、芳香族化合物とアミド化合物(N−モノ又はジアルキルアミドなど)とを反応させる。この反応により、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物が得られる。
【選択図】なし
【解決手段】酸化剤(例えば、過酸化物など)および遷移金属触媒(例えば、鉄化合物など)の存在下、芳香族化合物とアミド化合物(N−モノ又はジアルキルアミドなど)とを反応させる。この反応により、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物が得られる。
【選択図】なし
Description
本発明は、芳香族化合物とアミド化合物とが脱水素炭素−炭素カップリングした化合物を製造する方法、カップリング触媒および新規なアミド化合物に関する。
脱水素炭素−炭素カップリング反応は、予め基質に脱離基を導入する必要がなく、アトムエコノミーの点で優れているため、近年盛んに研究されている。
このような反応としては、例えば、(1)塩化鉄(II)およびジt−ブトキシペルオキシドの存在下、1−フェニルブタン−1,3−ジオンと過剰のジフェニルメタンとを反応させ、1−フェニル−2−(ジフェニルメチル)ブタン−1,3−ジオンを得る方法[Angew.Chem,Int,Ed,2007,46,6505(非特許文献1)]、(2)塩化鉄(II)四水和物およびジt−ブトキシペルオキシドの存在下、1−フェニルブタン−1,3−ジオンと過剰のシクロヘキサンとを反応させ、1−フェニル−2−シクロヘキシルブタン−1,3−ジオンを得る方法[J.Org.Chem,2007,4654(非特許文献2)]、(3)鉄カルボニル錯体およびジt−ブトキシペルオキシドの存在下、1−フェニルブタン−1,3−ジオンと過剰のテトラヒドロフランとを反応させ、1−フェニル−2−(2−テトラヒドロフラニル)ブタン−1,3−ジオンを得る方法[Angew.Chem,Int,Ed,2008,47,7497(非特許文献3)]などが知られている。なお、これらの文献は、いずれもsp3炭素に結合した水素間の脱水素を伴う反応に関するものである。
一方、sp2炭素に結合した水素とsp3炭素に結合した水素との脱水素は、異種水素間の脱水素を伴うカップリング反応である。そのため、このような異種水素間の脱水素を伴うカップリング反応の報告例は少なく、例えば、(i)ナフタレンと大過剰のデカリンとをGaCl3の存在下で反応させ、モノ又はジデカリニルナフタレンを製造する方法[J.Am.Chem.Soc.2001,123,11310(非特許文献4)]、(ii)ジルコニウムトリフラートおよび酸素の存在下、N−メチルインドールと過剰のN−メチルピロリドンとを反応させ、主生成物として3−(N−メチルピロリドン−5−イル)−N−メチルインドールを得る方法[Angew.Chem,Int,Ed,2004,43,4231(非特許文献5)]、(iii)[Fe3O(OCOCH3)6(H2O)3]Cl・H2Oおよび酸素の存在下、N,N−ジメチルアニリン間に脱水素反応を生じさせ、4−(N−メチルフェニルアミノメチル)N,N−ジメチルアニリンを得る方法[J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1989,116(非特許文献6)]、(iv)硝酸鉄(II)九水和物およびt−ブトキシペルオキシドの存在下、過剰のピリジンとシクロヘキサンとを反応させ、2−又は4−シクロヘキシルピリジンを得る方法[Tetrahedron Lett.1994,35,1427(非特許文献7)]、(v)過硫酸アンモニウム又はジ−t−ブチルパーオキサイドの存在下、キノリンなどの芳香族複素環化合物と、過剰のN−置換アミド(N−メチルアセトアミドなど)とを反応させ、芳香族複素環化合物の2位又は4位にアミドが置換した化合物を得る方法[Gazz.Chim.Ital.1973,103,13−29(非特許文献8)]などが知られるにとどまっている。なお、上記非特許文献7および8の反応は、いずれも、t−ブトキシペルオキシドや過硫酸アンモニウムの作用により生成したアミドラジカルが、ピリジンやキノリンなどの電子不足な芳香族複素環化合物に付加反応し、生成した中間体から水素ラジカルが脱離する反応である。
Angew.Chem,Int,Ed,2007,46,6505
J.Org.Chem,2007,4654
Angew.Chem,Int,Ed,2008,47,7497
J.Am.Chem.Soc.2001,123,11310
Angew.Chem,Int,Ed,2004,43,4231
J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1989,116
Tetrahedron Lett.1994,35,1427
Gazz.Chim.Ital.1973,103,13−29
従って、本発明の目的は、芳香族化合物とアミド化合物とが分子間脱水素したカップリング化合物を製造する方法、この方法に用いる触媒および新規なアミド化合物(カップリング化合物)を提供することにある。
本発明の他の目的は、芳香族化合物とアミド化合物との幅広い組み合わせで、カップリング化合物を製造できる方法、この方法に用いる触媒、および新規なアミド化合物(カップリング化合物)を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、鎖状のアミド化合物(例えば、N−モノ又はジアルキルアルカンアミドなど)であっても、効率よく芳香族化合物と脱水素できるカップリング化合物の製造方法、この方法に用いる触媒および新規なアミド化合物(カップリング化合物)を提供することにある。
本発明者らは、既に、前記非特許文献5において、特定の芳香族化合物とアミド化合物とを用いたカップリング化合物を得る方法を開示している。しかし、この方法では、適用できる基質の範囲が、非常に限られていた。
そこで、本発明者らは、さらに、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、特定の触媒(鉄化合物など)および酸化剤(特に過酸化物)の存在下で、芳香族化合物とアミド化合物とを反応させると、芳香族化合物とアミド化合物との幅広い組み合わせにおいても、脱水素を伴う酸化的カップリング反応を生じさせることができること、また、鎖状のアミド化合物であっても、芳香族化合物との脱水素カップリング化合物を効率よく生成できることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明の製造方法は、酸化剤および遷移金属触媒(ただし、酸化剤としての酸素と遷移金属触媒としてのジルコニウム化合物との組合せを除く)の存在下、芳香族化合物とアミド化合物とを反応させ、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子とで分子間脱水素(反応)したカップリング化合物を製造する方法である。このような製造方法では、前記非特許文献5などにおいて脱水素できなかった芳香族化合物及び/又はアミド化合物においても、カップリング化合物を製造できる。そのため、例えば、前記アミド化合物は、鎖状アミド化合物(N−モノアルキル鎖状アミド、又はN,N−ジアルキル鎖状アミドなど)であってもよく、前記芳香族化合物は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素(又は芳香族炭化水素化合物又は非ヘテロ環式芳香族化合物)であってもよい。なお、置換基としては、例えば、炭化水素基、ヒドロキシル基、(チオ)エーテル基(例えば、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールオキシ基など)、アシル基、カルボキシル基、エステル基(例えば、アルコキシ−カルボニル基、アリールオキシカルボニル基など)、アミノ基、N−置換アミノ基、カルバモイル基、ニトロ基、シアノ基、およびこれらの置換基同士が結合した置換基から選択された少なくとも1種の基などが挙げられる。
前記方法において、酸化剤は、過酸化物であってもよい。また、前記遷移金属触媒は、周期表第3、4〜11族金属化合物であってもよく、例えば、鉄化合物であってもよい。
本発明の方法において、反応(カップリング反応)は、代表的には、下記式(1)で表される反応であってもよい。
(式中、Zは芳香族化合物(又は芳香環)、Hは芳香環に結合した水素原子、mは1以上の整数、R1〜R4は同一又は異なって水素原子又は有機基を示し、R1〜R4は互いに結合して環を形成していてもよく、nは1以上の整数を示す。ただし、m≧nである。)
本発明には前記製造方法に用いる触媒も含まれる。すなわち、本発明には、芳香族化合物とアミド化合物とを反応させ、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物を製造するための遷移金属触媒(ただし、酸化剤としての酸素との組合せにおいて使用する遷移金属触媒としてのジルコニウム化合物を除く)も含まれる。
本発明には前記製造方法に用いる触媒も含まれる。すなわち、本発明には、芳香族化合物とアミド化合物とを反応させ、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物を製造するための遷移金属触媒(ただし、酸化剤としての酸素との組合せにおいて使用する遷移金属触媒としてのジルコニウム化合物を除く)も含まれる。
本発明には新規なアミド化合物(カップリング化合物)も含まれる。このような化合物は、例えば、下記式(1A)〜(1E)のいずれかで表される化合物であってもよい。
(式中、Z1は芳香族炭化水素環、Xはメチレン基又は酸素原子、R2aおよびR3aは同一又は異なって水素原子又はアルキル基、R5aは置換基を有していてもよい炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、又はアミノ基、R6は炭化水素基、pは1以上の整数、q1は0〜4の整数、n1は1以上の整数を示す。)
(式中、R4aは水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、q2は0〜2の整数を示し、Z1、R5a、R6、p、n1は前記と同じ。)
(式中、R1aは水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Z1、R2a、R3a、R4a、R5a、p、n1は前記と同じ。)
(式中、R5bは置換基、R5cは水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、又はアシル基、p1は0〜4の整数、p2は0又は1を示し、R1a、R2a、R3a、R4a、R6、n1は前記と同じ。ただし、R1aおよびR4aがメチル基、R2aおよびR3aが水素原子、かつp1およびp2が0のとき、R5cは置換基を有していてもよい炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、又はアシル基である。)
(式中、Aは窒素原子、酸素原子又は硫黄原子、p3は0〜3の整数を示し、p4は0又は1であり、R1a、R2a、R3a、R4a、R5b、R5c、p、n1は前記と同じ。ただし、p4は、Aが酸素原子又は硫黄原子のとき0、Aが窒素原子のとき1であり、p3+n1≦4である。)
代表的な前記式(1A)〜(1E)で表される化合物には、例えば、1−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]−2−ピロリドン、3−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]オキサゾリジノン、4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン、3−アルキル−4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン、モノ乃至トリ[1−(N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン、モノ乃至トリ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン、N−[1−(3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−置換アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]フラン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフラン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]フラン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン、およびモノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフランから選択された化合物などが含まれる。
代表的な前記式(1A)〜(1E)で表される化合物には、例えば、1−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]−2−ピロリドン、3−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]オキサゾリジノン、4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン、3−アルキル−4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン、モノ乃至トリ[1−(N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン、モノ乃至トリ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン、N−[1−(3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−置換アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]フラン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフラン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]フラン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン、およびモノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフランから選択された化合物などが含まれる。
なお、このような新規なアミド化合物は、例えば、前記方法(又はカップリング反応)により得ることができる。
本発明の方法では、芳香族化合物とアミド化合物とが分子間脱水素したカップリング化合物を製造できる。特に、本発明の方法では、芳香族化合物とアミド化合物との幅広い組み合わせで、カップリング化合物を製造できる。また、鎖状のアミド化合物(例えば、N−モノ又はジアルキルアルカンアミドなど)であっても、効率よく芳香族化合物と脱水素できる。しかも、触媒として塩化鉄のような入手が容易な化合物を使用できるため、応用範囲又は適用範囲が広く、カップリング化合物の製法として極めて有用である。そして、本発明では、このような方法などにより、新規なアミド化合物を提供することもできる。
[カップリング化合物の製造方法]
本発明の方法では、酸化剤および遷移金属触媒(又は遷移金属成分)の存在下、芳香族化合物とアミド化合物とを反応(カップリング反応)させ、対応するカップリング化合物(アミド結合を有する芳香族化合物)を製造する。すなわち、本発明の方法では、カップリング化合物[詳細には、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子(すなわち、アミド結合を構成する炭素ではない炭素原子)に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物]を製造する。なお、この方法は、酸化剤としての酸素と遷移金属触媒としてのジルコニウム化合物との組合せで、芳香族化合物とアミド化合物とを反応させてカップリング化合物を製造する方法を含まない。
本発明の方法では、酸化剤および遷移金属触媒(又は遷移金属成分)の存在下、芳香族化合物とアミド化合物とを反応(カップリング反応)させ、対応するカップリング化合物(アミド結合を有する芳香族化合物)を製造する。すなわち、本発明の方法では、カップリング化合物[詳細には、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子(すなわち、アミド結合を構成する炭素ではない炭素原子)に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物]を製造する。なお、この方法は、酸化剤としての酸素と遷移金属触媒としてのジルコニウム化合物との組合せで、芳香族化合物とアミド化合物とを反応させてカップリング化合物を製造する方法を含まない。
(芳香族化合物)
芳香族化合物は、脱水素に関与する水素原子(すなわち、芳香環に直接結合した水素原子)を少なくとも1つ有する芳香族化合物であればよく、単環式芳香族化合物又は多環式芳香族化合物であってもよく、ヘテロ原子含有芳香族化合物であってもよい。
芳香族化合物は、脱水素に関与する水素原子(すなわち、芳香環に直接結合した水素原子)を少なくとも1つ有する芳香族化合物であればよく、単環式芳香族化合物又は多環式芳香族化合物であってもよく、ヘテロ原子含有芳香族化合物であってもよい。
具体的な芳香族化合物を構成する芳香環としては、芳香族炭化水素環{例えば、ベンゼン環、多環式芳香族炭化水素環[例えば、縮合多環式芳香族炭化水素環(例えば、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、ピレン環、フルオランテン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ペリレン環、ベンゾ[a]ピレン環、ベンゾ[e]ピレン環などの縮合2乃至6環式芳香族炭化水素環など)、複数の芳香族炭化水素環(縮合多環式芳香族炭化水素環であってもよい)が直接結合した芳香族炭化水素環(例えば、ビフェニル環、フェニルナフタレン環、ターフェニル環などの2乃至6のC6−10アレーン環が直接結合した芳香族炭化水素環)など]など}、芳香環を構成する原子としてヘテロ原子(特に、窒素原子、酸素原子および硫黄原子から選択された少なくとも1種のヘテロ原子)を含む芳香環{例えば、ピロール環、ピリジン環、フラン環、チオフェン環、アゾール環(例えば、ジアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環など)、ピラジン環などのヘテロ原子含有単環式芳香環;縮合多環式芳香族ヘテロ環[例えば、チエノ[2,3−b]チオフェン環、インドール環、ベンゾ[b]フラン環、3,4−エチレンジオキシチオフェン環、ベンゾ[b]チオフェン環、ベンゾピラン環、キノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、キサンテン環、チアントレン環などの縮合2乃至6環式芳香族ヘテロ環]、環集合芳香族ヘテロ環(例えば、ビピリジル環、ビフリル環、ターピリジン環などの2乃至6の芳香族ヘテロ環が直接結合した芳香環など)などのヘテロ原子含有多環式芳香環など]など}が挙げられる。
芳香族化合物は、芳香環(芳香環骨格)を有している限り、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、炭化水素基[例えば、アルキル基(メチル、エチル、ブチル、t−ブチル基、ペンチル基などのC1−10アルキル基、好ましくはC1−6アルキル基、さらに好ましくはC1−4アルキル基)、ハロアルキル基(トリクロロメチル、トリフルオロメチル、テトラフルオロプロピル基などのハロC1−4アルキル基など)、アルケニル基(ビニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル基などのC2−6アルケニル基、好ましくはC2−4アルケニル基)、アリール基(フェニル基などのC6−14アリール基)、アラルキル基(ベンジル、フェネチル基などのC6−10アリール−C1−4アルキル基)など]、ヒドロキシル基、(チオ)エーテル基[例えば、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、ブトキシ、t−ブトキシ基などのC1−6アルコキシ基)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基などの上記アルコキシ基に対応するC1−6アルキルチオ基など)、アリールオキシ基(フェノキシ基などのC6−10アリールオキシ基)など]、アシル基[ホルミル基、アルキルカルボニル基(例えば、アセチル、プロピオニル基などのC1−6アルキル−カルボニル基)、アロイル基(例えば、ベンゾイル基など)など]、カルボキシル基、エステル基[例えば、アルコキシ−カルボニル基(メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ブトキシカルボニル基などのC1−6アルコキシ−カルボニル基)、アリールオキシカルボニル基(フェノキシカルボニル基など)など]、アミノ基、カルバモイル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、これらの置換基同士が結合した置換基[例えば、アルコキシアリール基(例えば、メトキシフェニル基などのC1−4アルコキシC6−10アリール基)、アルコキシカルボニルアリール基(例えば、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基などのC1−4アルコキシ−カルボニルC6−10アリール基など)]などが挙げられる。芳香族化合物は、これらの置換基を単独又は組み合わせて有していてもよい。これらの置換基のうち、特に、電子供与性基[例えば、炭化水素基(アルキル基、アリール基など)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、アミノ基など]が好ましい。
このような置換基を有する芳香族化合物において、置換基の数は、芳香族骨格の種類にもよるが、例えば、1〜8、好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜4程度であってもよい。特に、置換基を有するベンゼンにおいて、置換基の置換数は、1〜4、好ましくは1〜3程度であってもよい。
代表的な芳香族化合物としては、芳香族炭化水素化合物、複素環式芳香族化合物などが挙げられる。芳香族炭化水素化合物(又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素)としては、例えば、ベンゼン、置換基を有するベンゼン[例えば、アルキルベンゼン(例えば、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、キシレン、トリメチルベンゼンなどのモノ乃至テトラC1−10アルキルベンゼン、好ましくはモノ乃至テトラC1−6アルキルベンゼン、さらに好ましくはモノ乃至トリC1−4アルキルベンゼン)、アルコキシベンゼン(例えば、アニソール、エトキシベンゼン、ジメトキシベンゼン、トリメトキシベンゼンなどのモノ乃至テトラC1−10アルコキシベンゼン、好ましくはモノ乃至テトラC1−6アルコキシベンゼン、さらに好ましくはモノ乃至トリC1−4アルコキシベンゼン)、アシルベンゼン(例えば、アセトフェノンなどのC1−10アシルベンゼン)、ハロベンゼン(例えば、フルオロベンゼン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ジクロロベンゼン、トリブロモベンゼンなど)、ヒドロキシベンゼン(例えば、フェノール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼンなど)、アルキルヒドロキシベンゼン(例えば、クレゾール、キシレノールなどのC1−10アルキル−ヒドロキシベンゼン)、カルボキシベンゼン(安息香酸など)、アルコキシカルボニルベンゼン(例えば、安息香酸メチル、安息香酸エチルなどのC1−10アルコキシ−カルボニルベンゼン)、ベンゾニトリル、アニリン、アニリド(例えば、アセトアニリドなどのN−C1−10アシルアニリン)など]、多環式芳香族炭化水素化合物{又は置換基を有していてもよい多環式芳香族炭化水素、例えば、縮合多環式芳香族炭化水素(例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、フルオランテン、トリフェニレン、ナフタセン、ペリレン、ベンゾ[a]ピレン、ベンゾ[e]ピレンなどの縮合2乃至6環式芳香族炭化水素など)、複数の芳香族炭化水素が直接結合した化合物[例えば、ビフェニル、フェニルナフタレン、ターフェニルなどの複数の2乃至6のC6−10アレーンが直接結合した化合物(ビス乃至テトラキスアリールなど)など]、置換基を有する多環式芳香族炭化水素[例えば、置換基を有する縮合多環式芳香族炭化水素(例えば、アルコキシ縮合多環式アレーン(例えば、メトキシナフタレンなどのC1−10アルコキシ−縮合2乃至6環式芳香族炭化水素など)などの前記置換基を有するベンゼンに対応する多環式芳香族炭化水素)など]など}などが挙げられる。本発明では、芳香族炭化水素化合物であっても、効率よく脱水素カップリング可能である。
複素環式芳香族化合物としては、芳香環を構成する原子としてヘテロ原子(特に、窒素原子、酸素原子および硫黄原子から選択された少なくとも1種のヘテロ原子)を含む芳香族化合物、例えば、置換基を有していてもよいヘテロ原子含有単環式芳香族化合物{例えば、ピロール、ピリジン、フラン、チオフェン、アゾール(例えば、ジアゾール、オキサゾール、チアゾールなど)、ピラジン;アルキルフラン(例えば、2−メチルフラン、2−ペンチルフランなどのC1−10アルキルフラン)、アルキルチオフェン(例えば、2−メチルチオフェン、3−メチルチオフェンなどのC1−10アルキルチオフェン)、アルコキシチオフェン(例えば、2−メトキシチオフェンなどのC1−10アルコキシチオフェン)、アシルチオフェン(例えば、2−チオフェンカルバルデヒドなどのC1−10アルキルカルボニル−チオフェン)などの前記例示の置換基を有するヘテロ原子含有単環式芳香族化合物}、置換基を有していてもよいヘテロ原子含有多環式芳香族化合物{例えば、縮合多環式芳香族ヘテロ環化合物[例えば、チエノ[2,3−b]チオフェン、インドール、ベンゾ[b]フラン、3,4−エチレンジオキシチオフェン、ベンゾ[b]チオフェン、ベンゾピラン、キノリン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、キサンテン、チアントレン;N−アルキルインドール(例えば、N−メチルインドールなどのN−C1−4アルキルインドール)などの前記例示の置換基を有する縮合2乃至6環式芳香族ヘテロ環化合物など]、環集合芳香族ヘテロ環化合物(例えば、ビピリジル、ビフリル、ターピリジンなどの2乃至6の芳香族ヘテロ環化合物が直接結合した化合物;これらの化合物に前記置換基が置換した化合物など)など}などが挙げられる。
これらの芳香族化合物のうち、置換基を有する芳香族炭化水素(例えば、前記例示の置換基を有するベンゼン、前記例示の置換基を有するナフタレンなど)、複素環式芳香族化合物などが好ましい。特に、芳香族化合物は、例えば、電子供与性基を有する芳香族化合物[例えば、アルコキシベンゼン(例えば、モノ乃至トリメトキシベンゼンなどのC1−4アルコキシベンゼン)、アシルベンゼン、アルコキシナフタレンなど]、芳香族複素5員環化合物[例えば、チオフェン、フラン、アルコキシチオフェンなど]、芳香族複素5員環を含む縮合多環式芳香族化合物(例えば、インドール、N−アルキルインドールなど)などの電子豊富な化合物であってもよい。
なお、前記のように、芳香族化合物は、芳香環に直接結合した水素原子を少なくとも1つ有するが、このような水素原子の数は、特に限定されず、例えば、1以上(例えば、1〜50)、好ましくは2〜30(例えば、2〜25)、さらに好ましくは3〜20(例えば、3〜18)程度であってもよく、通常2〜15(例えば、3〜12)程度であってもよい。
(アミド化合物)
アミド化合物としては、前記のような脱水素に関与する水素原子を少なくとも1つ有するアミド化合物であれば特に限定されず、鎖状又は環状化合物であってもよく、アミド基(又はアミド結合)を1又は複数有する化合物であってもよく、置換基を有する(例えば、前記芳香族化合物の項で例示の置換基を単独又は2種以上組み合わせて有する)化合物であってもよい。なお、アミド化合物において、脱水素に関与する水素原子は、通常、sp3炭素(詳細には、sp3混成軌道を構成する炭素原子)に結合した水素原子である場合が多い。
アミド化合物としては、前記のような脱水素に関与する水素原子を少なくとも1つ有するアミド化合物であれば特に限定されず、鎖状又は環状化合物であってもよく、アミド基(又はアミド結合)を1又は複数有する化合物であってもよく、置換基を有する(例えば、前記芳香族化合物の項で例示の置換基を単独又は2種以上組み合わせて有する)化合物であってもよい。なお、アミド化合物において、脱水素に関与する水素原子は、通常、sp3炭素(詳細には、sp3混成軌道を構成する炭素原子)に結合した水素原子である場合が多い。
代表的なアミド化合物には、下記式(A)で表されるアミド化合物が含まれる。
(式中、R1〜R4は同一又は異なって水素原子又は有機基を示し、R1〜R4は互いに結合して環を形成していてもよい。)
上記式(1)において、有機基R1〜R4としては、前記芳香族化合物の項で例示の置換基などが挙げられる。代表的なR1〜R4としては、水素原子、炭化水素基[例えば、アルキル基(例えば、メチル基などのC1−10アルキル基、好ましくはC1−6アルキル基、さらに好ましくはC1−4アルキル基)、アリール基(例えば、フェニル基などのC6−10アリール基)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基などのC6−10アリールC1−4アルキル基)など]などが挙げられる。特に、R1〜R4が環を形成していなくてもよい。本発明では、このような鎖状のアミド化合物であっても、効率よく芳香族化合物との脱水素カップリング化合物を生成することができる。
上記式(1)において、有機基R1〜R4としては、前記芳香族化合物の項で例示の置換基などが挙げられる。代表的なR1〜R4としては、水素原子、炭化水素基[例えば、アルキル基(例えば、メチル基などのC1−10アルキル基、好ましくはC1−6アルキル基、さらに好ましくはC1−4アルキル基)、アリール基(例えば、フェニル基などのC6−10アリール基)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基などのC6−10アリールC1−4アルキル基)など]などが挙げられる。特に、R1〜R4が環を形成していなくてもよい。本発明では、このような鎖状のアミド化合物であっても、効率よく芳香族化合物との脱水素カップリング化合物を生成することができる。
また、前記式(1)において、R1〜R4が互いに結合して環を形成する態様も代表的である。結合の組合せとしては、例えば、(1)R1とR2〜R4のいずれかとの組み合わせ、(2)R4とR2又はR3との組み合わせなどが挙げられ、好ましい組み合わせは、(1a)R1とR2又はR3との組み合わせ、(1b)R1とR4との組み合わせなどである。R1〜R4の結合により形成される環としては、例えば、2−オキソアザシクロアルカン環(又はラクタム環、例えば、ピロリドン環などの2−オキソアザシクロC2−8アルカン環、好ましくは2−オキソアザシクロC3−6アルカン環、さらに好ましくは2−オキソアザシクロC4−5アルカン環)、1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロアルカン環(例えば、オキサゾリジノン環などの1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−6アルカン環、好ましくは1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−5アルカン環、さらに好ましくは1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−4アルカン環)などのR1とR2〜R4のいずれかとの結合により形成される環;アザシクロアルカン環(例えば、アザシクロペンタン環、アザシクロヘキサン環などのアザシクロC2−8アルカン、好ましくはアザシクロC3−6アルカンなど)などのR4とR2又はR3との結合により形成される環などが挙げられる。
代表的なアミド化合物としては、例えば、N−モノアルキル又はN,N−ジアルキル鎖状アミド[例えば、N−モノアルキルアルカンアミド(例えば、N−メチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N−エチルアセトアミド、N−メチルプロパンアミド、N−メチルヘキサンアミドなどのN−モノC1−10アルキルC1−10アルカンアミド、好ましくはN−モノC1−6アルキルC1−8アルカンアミド、さらに好ましくはN−モノC1−4アルキルC1−6アルカンアミド、特にN−モノC1−2アルキルC2−4アルカンアミド)、N,N−ジアルキルアルカンアミド(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−エチル−N−メチルアセトアミドなどのN,N−ジC1−10アルキルC1−10アルカンアミド、好ましくはN,N−ジC1−6アルキルC1−8アルカンアミド、さらに好ましくはN,N−ジC1−4アルキルC1−6アルカンアミド、特にN,N−ジC1−2アルキルC2−4アルカンアミド)、N−モノアルキルアレーンアミド(例えば、N−メチルベンズアミド、N−メチルトルアミドなどのN−モノC1−10アルキルC7−12アレーンアミド、好ましくはN−モノC1−4アルキルC7−11アレーンアミド)など]などの鎖状アミド;2−オキソアザシクロアルカン(例えば、ピロリドンなどの2−オキソアザシクロC2−8アルカン、好ましくは2−オキソアザシクロC3−6アルカン、さらに好ましくは2−オキソアザシクロC4−5アルカン)、N−アルキル−2−オキソアザシクロアルカン(例えば、N−メチルピロリドンなどのN−C1−10アルキル−2−オキソアザシクロC2−8アルカン、好ましくはN−C1−6アルキル−2−オキソアザシクロC3−6アルカン、さらに好ましくはN−C1−4アルキル−2−オキソアザシクロC4−5アルカン)、1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロアルカン(例えば、オキサゾリジノンなどの1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−6アルカン、好ましくは1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−5アルカン、さらに好ましくは1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−4アルカン)、N−アルキル−1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロアルカン(例えば、N−メチル−オキサゾリジノンなどのN−C1−10アルキル−1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−6アルカン、好ましくはN−C1−6アルキル−1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−5アルカン、さらに好ましくはN−C1−4アルキル−1−オキサ−2−オキソ−3−アザシクロC3−4アルカン)などの環状アミドが挙げられる。
(酸化剤)
酸化剤としては、例えば、硝酸、硫酸、過ハロゲン酸又はその塩(過塩素酸、過ヨウ素酸、過塩素酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウムなど)、金属酸又はその塩(過マンガン酸、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸カリウム、二クロム酸カリウムなど)、ルイス酸(三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、五塩化アンチモンなど)、酸素、酸化窒素(四酸化二窒素など)、ラジカルを発生可能な化合物(例えば、過酸化物、アゾ化合物など)などを使用できる。
酸化剤としては、例えば、硝酸、硫酸、過ハロゲン酸又はその塩(過塩素酸、過ヨウ素酸、過塩素酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウムなど)、金属酸又はその塩(過マンガン酸、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸カリウム、二クロム酸カリウムなど)、ルイス酸(三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、五塩化アンチモンなど)、酸素、酸化窒素(四酸化二窒素など)、ラジカルを発生可能な化合物(例えば、過酸化物、アゾ化合物など)などを使用できる。
過酸化物としては、例えば、過酸化水素、ペルオキソ化合物[例えば、過酸化塩(例えば、過酸化ナトリウム、過酸化マグネシウム、過酸化カルシウム、過酸化カリウムなどの過酸化アルカリ又はアルカリ土類金属塩)、過酸(例えば、過硫酸、過リン酸などのオキソ酸の過酸)、過酸塩(例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、過硫酸アンモニウムなどの過酸のアンモニウム塩など)など]、有機過酸化物{又はペルオキシド、例えば、ヒドロパーオキサイド[例えば、アルキルヒドロパーオキサイド(t−ブチルヒドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキシドなどのC1−10アルキルヒドロパーオキサイド)、アルカンジヒドロパーオキサイド(例えば、クメンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイドなど)など]、ジアルキルパーオキサイド(例えば、過酸化ジエチル、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−t−アミルパーオキサイドなどのジC1−10アルキルパーオキサイド;ジクミルパーオキサイドなどのジアラルキルパーオキサイド;t−ブチル−クミルパーオキサイドなどのアルキル−アラルキルパーオキサイド)、ジアシルパーオキサイド[例えば、過酸化ジアセチル、ラウロイルパーオキサイドなどのジアルカノイルパーオキサイド(ジC1−18アルカノイルパーオキサイドなど);ベンゾイルパーオキサイド、4−クロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルトルイルパーオキサイド、トルイルパーオキサイドなどのジアロイルパーオキサイド(ジC7−12アロイルパーオキサイドなど)など]、ジ(アルキルパーオキシ)アルカン[例えば、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタンなどのジ(C1−10アルキルパーオキシ)C1−10アルカン]、ジ(アルキルパーオキシ)シクロアルカン[例えば、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどのジ(C1−10アルキルパーオキシ)C5−10シクロアルカン]、ジ(アルキルパーオキシアルキル)アレーン[例えば、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン,1,4−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジ(C1−10アルキルパーオキシC1−4アルキル)C6−10アレーン]、ジ(アルキルパーオキシ)アルキン[例えば、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3など]、ジ(アシルパーオキシ)アルカン(例えば、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサンなど)、過酸[例えば、過アルカン酸(例えば、過ギ酸、過酢酸などのC1−18過アルカン酸)、過アレーンカルボン酸(例えば、過安息香酸、過フタル酸など)など]、過酸エステル[例えば、過酸アルキルエステル(例えば、過酢酸t−ブチル、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシデカノエート、t−ブチルパーオキシラウレートなどの過アルカン酸アルキルエステル(C1−18過アルカン酸C1−6アルキルエステルなど);t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレートなどの過アレーンカルボン酸アルキルエステル(C1−6アルキルエステルなど)など]、ケトンパーオキサイド(例えば、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなど)、パーオキシカーボネート[例えば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネートなどのジアルキルパーオキシカーボネート;ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネートなどのジアルコキシアルキルパーオキシジカーボネート;ビス−(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシカーボネートなどのジシクロアルキルパーオキシカーボネートなど]などが含まれる。
アゾ化合物には、例えば、アゾニトリル化合物[2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)など]、アゾアミド化合物{2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}など}、アゾアミジン化合物{2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩など}、アゾアルカン化合物[2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)など]などが挙げられる。
酸化剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
好ましい酸化剤は、有機過酸化物(例えば、アルキルヒドロパーオキシド、ジアルキルパーオキシドなど)などの過酸化物であり、特に、分岐アルキルパーオキシド[例えば、分岐アルキルヒドロパーオキシド(t−ブチルヒドロパーオキシドなどの分岐C3−6アルキルヒドロパーオキシド)、ジ分岐アルキルパーオキシド(ジt−ブチルパーオキサイドなどのジ分岐C3−6アルキルパーオキシド)など]が好ましい。
(遷移金属触媒)
遷移金属触媒(又は遷移金属成分)は、遷移元素で構成されている。遷移金属触媒を構成する遷移元素としては、例えば、周期表第3族元素[又は周期表第3族金属、以下同じ。Sc、Y、ランタノイド(La、Ce、Pr、Nd、Smなど)、アクチノイド]、周期表第4族元素(Ti、Zr、Hfなど)、周期表第5族元素(V、Nb、Taなど)、周期表第6族元素(Cr、Mo、Wなど)、周期表第7族元素(Mn、Tc、Reなど)、周期表第8族元素(Fe、Ru、Osなど)、周期表第9族元素(Co、Rh、Irなど)、周期表第10族元素(Ni、Pd、Ptなど)、周期表第11族元素(Cu、Ag、Auなど)などが例示できる。遷移金属触媒は、これらの遷移金属元素を単独で又は二種以上含む成分であってもよい。
遷移金属触媒(又は遷移金属成分)は、遷移元素で構成されている。遷移金属触媒を構成する遷移元素としては、例えば、周期表第3族元素[又は周期表第3族金属、以下同じ。Sc、Y、ランタノイド(La、Ce、Pr、Nd、Smなど)、アクチノイド]、周期表第4族元素(Ti、Zr、Hfなど)、周期表第5族元素(V、Nb、Taなど)、周期表第6族元素(Cr、Mo、Wなど)、周期表第7族元素(Mn、Tc、Reなど)、周期表第8族元素(Fe、Ru、Osなど)、周期表第9族元素(Co、Rh、Irなど)、周期表第10族元素(Ni、Pd、Ptなど)、周期表第11族元素(Cu、Ag、Auなど)などが例示できる。遷移金属触媒は、これらの遷移金属元素を単独で又は二種以上含む成分であってもよい。
好ましい遷移金属元素には、例えば、周期表第3族元素(特にランタノイド)、周期表第5族元素、周期表第6族元素、周期表第7族元素、周期表第8族元素、周期表第9族元素、周期表第10族元素、周期表第11族元素から選択された少なくとも一種が含まれる。特に、遷移金属成分は、少なくとも周期表第8族元素(特に、鉄)を含んでいてもよい。遷移金属元素の酸化数は、特に制限されず、元素の種類に応じて、例えば、0、+2、+3、+4などであってもよい。
遷移金属触媒は、金属単体であってもよいが、通常、遷移金属化合物(遷移金属元素を含む化合物)として使用する場合が多い。なお、遷移金属化合物は、反応系中で生成させてもよい。
遷移金属化合物としては、例えば、無機塩[又は無機化合物、例えば、無機酸塩(例えば、硝酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、過塩素酸塩などの過ハロゲン酸塩、クロム酸塩など)、ハロゲン化物(例えば、塩化物、臭化物、ヨウ化物など)、酸化物、硫化物、水酸化物など]、有機酸塩{例えば、スルホン酸塩[例えば、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩などのアルカンスルホン酸塩(C1−10アルカンスルホン酸塩など);トリフルオロメタンスルホン酸塩などのハロアルカンスルホン酸塩(ハロC1−4アルカンスルホン酸塩など);ベンゼンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩などのアレーンスルホン酸塩(C6−10アレーンスルホン酸塩など)]、カルボン酸塩[例えば、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩などのカルボン酸塩(C1−12アルカン酸塩など);ジクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸塩、トリブロモ酢酸塩などのハロアルカン酸塩(ハロC1−4アルカン酸塩など)など]など}、錯体(又は錯塩)などが含まれる。
錯体を構成する配位子としては、例えば、OH(ヒドロキソ)、アルコキシ基(C1−4アルコキシ基など)、アシル基(C1−4アシル基など)、アルコキシカルボニル基(C1−4アルコキシ−カルボニル基など)、アセチルアセトナト、シクロアルカジエニル基(シクロペンタジエニル基、シクロオクタジエニル基など)、ベンジリデン基、ビニリデン基、ベンジリデンアセトン、ベンジリデンアセチルアセトナト、ベンジリデンアセトフェノン、シクロアルカジエン(シクロオクタジエンなど)、芳香族化合物(ベンゼン、トルエン、シメン、クメン、キシレン、ナフタレンなど)、ハロゲン原子、CO、CN、酸素原子、H2O(アコ)、ホスフィン(トリフェニルホスフィンなど)、ホスファイト(トリフェニルホスファイトなど)、NH3(アンミン)、NO、NO2(ニトロ)、NO3(ニトラト)、アミン(エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ピリジン、フェナントロリン、ビピリジルなど)、ニトリル(アセトニトリル、ベンゾニトリルなど)などが挙げられる。錯体又は錯塩において、同種又は異種の配位子が一種又は二種以上配位してもよい。
なお、遷移金属成分は、担体(活性炭、シリカ、アルミナ、チタニアなど)に担持(固定)されていてもよい。
代表的な遷移金属化合物には、鉄化合物{例えば、無機塩[例えば、ハロゲン化鉄(例えば、FeCl2、FeCl3、FeBr3、FeI3など)、無機酸鉄(例えば、硝酸鉄(II)、硝酸鉄(III)、硫酸鉄(II)、硫酸鉄(III)、リン酸鉄(II)、リン酸鉄(II)など)、酸化鉄(例えば、FeO、Fe2O3など)、これらの水和物(FeCl2・4H2Oなど)など]、有機酸塩[例えば、鉄トリフラート(例えば、Fe(CF3SO3)3など)などのスルホン酸塩;酢酸鉄(例えば、Fe(CH3COO)2、Fe(CH3COO)3など)などのカルボン酸塩など]、鉄錯体[例えば、鉄カルボニル化合物(例えば、Fe2(CO)9、ビス(η−シクロペンタジエニル)テトラカルボニル二鉄など)、鉄アミン錯体(例えば、トリスビピリジル鉄(II)、トリス(1,10−フェナントロリン)鉄(II)、トリス(1,10−フェナントロリン)鉄(II)塩化物など)、鉄アセチルアセトナト錯体(例えば、トリス(アセチルアセトナト)鉄(III)など)、フェロセン、これらの水和物など]など}、これらの鉄化合物に対応する遷移金属化合物(鉄化合物を除く)などが含まれる。
遷移金属触媒は単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。
好ましい遷移金属触媒は、周期表第3、4〜11族金属化合物であり、特に、遷移金属触媒は、鉄化合物[特に、ハロゲン化鉄(塩化鉄など)、有機酸鉄(鉄トリフラートなど)など]で構成するのが好ましい。このような鉄化合物で構成された遷移金属触媒は、鉄化合物単独で構成してもよく、鉄化合物と他の遷移金属触媒[例えば、周期表第4族化合物(ZrCl4、Zr(CF3SO3)4などのジルコニウム化合物など)など]とを組み合わせてもよい。
(カップリング(脱水素)反応)
カップリング化合物は、酸化剤および遷移金属触媒の存在下、芳香族化合物とアミド化合物とを脱水素(カップリング)反応させることにより得ることができる。
カップリング化合物は、酸化剤および遷移金属触媒の存在下、芳香族化合物とアミド化合物とを脱水素(カップリング)反応させることにより得ることができる。
アミド化合物の使用割合は、目的とする生成物の種類やアミド化合物の種類(反応性)などに応じて適宜選択でき、例えば、芳香族化合物1モルに対して、0.5モル以上(例えば、1〜500モル程度)の範囲から選択でき、通常過剰モル[例えば、1.5モル以上(例えば、2〜300モル)、好ましくは5モル以上(例えば、10〜200モル)程度]であってもよい。なお、過剰のアミド化合物を反応系の溶媒として使用してもよい。
また、酸化剤の使用割合は、例えば、芳香族化合物1モルに対して、0.001〜1000モル、好ましくは0.01〜100モル、さらに好ましくは0.1〜10モル程度であってもよい。また、酸化剤の使用割合は、アミド化合物1モルに対して、0.00001〜100モル、好ましくは0.001〜20モル、さらに好ましくは0.01〜5モル程度であってもよい。なお、前記のように、過剰のアミド化合物を溶媒に使用してもよい。
さらに、遷移金属触媒の使用割合は、芳香族化合物100モルに対して、例えば、0.1〜70モル(例えば、0.5〜50モル)、好ましくは1〜40モル、さらに好ましくは2〜30モル(例えば、3〜25モル)程度であってもよい。
また、遷移金属触媒と酸化剤との割合は、例えば、前者/後者(モル比)=1/1〜1/100、好ましくは2/1〜80/1(例えば、3/1〜60/1)、さらに好ましくは5/1〜50/1程度であってもよい。
反応は、溶媒の存在下又は非存在下で行うことができる。溶媒としては、反応において不活性(酸化剤で酸化されない又は酸化されにくい溶媒など)であれば特に限定されず、例えば、エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテルなどの鎖状エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル)、炭化水素類(例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、シクロペンタンなどの脂環族炭化水素類など)、ハロゲン化炭化水素類(例えば、塩化メチレン、クロロホルムなどのハロアルカンなど)、含硫黄系溶媒(ジメチルスルホキサイド、スルホランなど)などが挙げられる。また、芳香族化合物及び/又はアミド化合物を過剰に用いて溶媒として用いてもよい。これらの溶媒は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
反応温度は、例えば、0〜300℃程度の広い範囲から選択でき、通常、30〜200℃(例えば、50〜180℃)、好ましくは60〜160℃、さらに好ましくは70〜150℃(例えば、80〜130℃)程度であってもよい。また、反応時間は、使用する基質(芳香族化合物、アミド化合物)の種類、触媒や酸化剤の種類、反応温度に応じて適宜選択でき、ガスクロマトグラフィーなどを利用してカップリング化合物の生成の程度を確認しながら調整してもよい。
反応は、常圧下、加圧下、又は減圧下のいずれで行ってもよく、また、還流させて行ってもよい。なお、反応は、酸化性雰囲気中で行ってもよく、非酸化性雰囲気中[例えば、窒素ガス、希ガス(ヘリウム、アルゴンなど)中など]で行ってもよい。
反応終了後、慣用の分離精製手段、例えば、濃縮、乾固、晶析、再結晶、濾過、抽出、蒸留、クロマトグラフィなどの方法を利用して、生成物を単離してもよい。
(カップリング化合物)
上記のようにしてカップリング化合物が得られる。カップリング化合物は、分子間脱水素可能であれば、1の芳香族化合物と複数のアミド化合物とが脱水素した化合物(すなわち、芳香族化合物に複数のアミド化合物が結合した化合物)であってもよく、1のアミド化合物と複数の芳香族化合物とが脱水素した化合物(すなわち、アミド化合物に複数の芳香族化合物が結合した化合物)であってもよい。また、芳香族化合物およびアミド化合物として、アミド基を有する芳香族化合物を使用し、アミド基を有する芳香族化合物同士を脱水素カップリング反応させてもよい。
上記のようにしてカップリング化合物が得られる。カップリング化合物は、分子間脱水素可能であれば、1の芳香族化合物と複数のアミド化合物とが脱水素した化合物(すなわち、芳香族化合物に複数のアミド化合物が結合した化合物)であってもよく、1のアミド化合物と複数の芳香族化合物とが脱水素した化合物(すなわち、アミド化合物に複数の芳香族化合物が結合した化合物)であってもよい。また、芳香族化合物およびアミド化合物として、アミド基を有する芳香族化合物を使用し、アミド基を有する芳香族化合物同士を脱水素カップリング反応させてもよい。
なお、酸化剤および遷移金属触媒がどのように作用してカップリング化合物を生成するかについては定かではないが、酸化剤によりアミド化合物が酸化されてエーテル中間体を生成した後、遷移金属触媒の作用により、このエーテル中間体と芳香族化合物とがフリーデルクラフツ型の求核置換反応を生じ、カップリング化合物が生成するようである。そのため、本発明では、非特許文献7や8に記載の反応とは、全く異なるメカニズムによりカップリング化合物が生成するものと考えられる。
カップリング反応は、代表的には、以下の下記式(1)で表される反応(すなわち、芳香族化合物と、1又は複数の前記式(A)で表されるアミド化合物とが脱水素カップリング反応して、カップリング化合物を生成する反応)であってもよい。
(式中、Zは芳香族化合物(又は芳香環)、Hは芳香環に結合した水素原子、mは1以上の整数、R1〜R4は同一又は異なって水素原子又は有機基を示し、R1〜R4は互いに結合して環を形成していてもよく、nは1以上の整数を示す。ただし、m≧nである。)
上記式(1)において、芳香族化合物(詳細には、芳香環に直接結合した水素原子を少なくとも1つ有する芳香族化合物)およびアミド化合物としては、前記例示の化合物が挙げられる。芳香族化合物Zは、芳香環に直接結合した水素原子を少なくとも1つ有するが、このような水素原子の数mは、特に限定されず、例えば、1以上(例えば、1〜50)、好ましくは2〜30(例えば、2〜25)、さらに好ましくは3〜20(例えば、3〜18)程度であってもよく、通常2〜15(例えば、3〜12)程度であってもよい。
上記式(1)において、芳香族化合物(詳細には、芳香環に直接結合した水素原子を少なくとも1つ有する芳香族化合物)およびアミド化合物としては、前記例示の化合物が挙げられる。芳香族化合物Zは、芳香環に直接結合した水素原子を少なくとも1つ有するが、このような水素原子の数mは、特に限定されず、例えば、1以上(例えば、1〜50)、好ましくは2〜30(例えば、2〜25)、さらに好ましくは3〜20(例えば、3〜18)程度であってもよく、通常2〜15(例えば、3〜12)程度であってもよい。
芳香族化合物は、前記のように置換基を有していてもよく、より詳細には、下記式(B)で表される化合物であってもよい。なお、下記式(B)で表される化合物を芳香族化合物として使用した場合には、カップリング化合物として、下記式(C)で表される化合物が得られる。
(式中、Z1は芳香環、R5は置換基、pは0以上の整数を示し、H、m、R1〜R4、nは前記と同じ。)
上記式において、芳香環Z1はおよび置換基R5は、前記芳香族化合物の項で例示の芳香環および置換基を例示できる。R5は同一又は異なる基であってもよい。また、置換数pは0以上であればよく、0〜12程度の範囲から選択でき、例えば、0〜8、好ましくは0〜6、さらに好ましくは0〜4程度であってもよい。特に、芳香環Z1が、芳香族炭化水素環である場合、置換数pは、1以上(例えば、1〜8、好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜3程度)であってもよい。
上記式において、芳香環Z1はおよび置換基R5は、前記芳香族化合物の項で例示の芳香環および置換基を例示できる。R5は同一又は異なる基であってもよい。また、置換数pは0以上であればよく、0〜12程度の範囲から選択でき、例えば、0〜8、好ましくは0〜6、さらに好ましくは0〜4程度であってもよい。特に、芳香環Z1が、芳香族炭化水素環である場合、置換数pは、1以上(例えば、1〜8、好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜3程度)であってもよい。
また、カップリング化合物におけるアミド化合物の数nは、芳香族化合物の芳香環に結合した水素の数にもよるが、例えば、1〜8、好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜4、特に1〜3程度であってもよい。アミド化合物の数nは、反応時間や使用するアミド化合物の量などにより調整することもできる。なお、m−nの数は、0〜40(例えば、0〜30)、好ましくは0〜20(例えば、1〜18)、さらに好ましくは0〜15(例えば、1〜12)程度であってもよい。
なお、アミド化合物は、芳香族化合物の置換基の位置や種類などに応じて、芳香族化合物に対して比較的選択的に置換(結合)する場合が多い。例えば、アルコキシ基などが置換した置換ベンゼンでは、オルト位及び/又はパラ位にアミド化合物が置換する(すなわち、オルト位及び/又はパラ位の水素原子とアミド化合物の水素原子とが脱水素してカップリングする)場合が多く、単環式芳香族ヘテロ環化合物では、ヘテロ原子やアルコキシ基などの置換基の隣接位置にアミド化合物が置換する場合が多いなどの傾向がある。このように、本発明では、フリーデルクラフツ反応と同様の置換位置で選択的に置換する場合が多い。また、アミド化合物において、異なる炭素原子に結合した水素原子が脱水素カップリングする場合があるが、このような脱水素に関与する水素原子の位置は、アミド化合物の種類又は特質(アミド化合物の構造が環状であるか鎖状であるか、置換基の数など)に応じて、選択的に反応が進む場合が多い。
本発明には、新規なアミド化合物も含まれる。このような新規なアミド化合物は、その製造方法において限定されないが、特に、前記方法により得られたアミド化合物であってもよい。このようなアミド化合物には、例えば、下記式(1A)〜(1E)のいずれかで表される化合物などが挙げられる。
(式中、Z1は芳香族炭化水素環、Xはメチレン基又は酸素原子、R2aおよびR3aは同一又は異なって水素原子又はアルキル基、R5aは置換基を有していてもよい炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、又はアミノ基、R6は炭化水素基、pは1以上の整数、q1は0〜4の整数、n1は1以上の整数を示す。)
(式中、R4aは水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、q2は0〜2の整数を示し、Z1、R5a、R6、p、n1は前記と同じ。)
(式中、R1aは水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Z1、R2a、R3a、R4a、R5a、p、n1は前記と同じ。)
(式中、R5bは置換基、R5cは水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、又はアシル基、p1は0〜4の整数、p2は0又は1を示し、R1a、R2a、R3a、R4a、R6、n1は前記と同じ。ただし、R1aおよびR4aがメチル基、R2aおよびR3aが水素原子、かつp1およびp2が0のとき、R5cは置換基を有していてもよい炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、又はアシル基である。)
(式中、Aは窒素原子、酸素原子又は硫黄原子、p3は0〜3の整数を示し、p4は0又は1であり、R1a、R2a、R3a、R4a、R5b、R5c、p、n1は前記と同じ。ただし、p4は、Aが酸素原子又は硫黄原子のとき0、Aが窒素原子のとき1であり、p3+n1≦4である。)
前記式において、芳香族炭化水素環Z1としては、前記芳香族化合物の項で例示の環が挙げられる。代表的なZ1には、例えば、ベンゼン環、縮合多環式芳香族炭化水素環(例えば、ナフタレン環、アントラセン環などの縮合2乃至6環式芳香族炭化水素環など)などが含まれる。好ましいZ1には、ベンゼン環、ナフタレン環が含まれる。
前記式において、芳香族炭化水素環Z1としては、前記芳香族化合物の項で例示の環が挙げられる。代表的なZ1には、例えば、ベンゼン環、縮合多環式芳香族炭化水素環(例えば、ナフタレン環、アントラセン環などの縮合2乃至6環式芳香族炭化水素環など)などが含まれる。好ましいZ1には、ベンゼン環、ナフタレン環が含まれる。
R1aにおいて置換基を有していてもよい炭化水素基としては、前記例示の基、例えば、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、これらの基にさらに置換基(例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基などの前記例示の基)が置換した基が挙げられる。代表的なR1aは、水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基などが含まれる。好ましいR1aには、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などのC1−6アルキル基、好ましくはC1−4アルキル基、さらに好ましくはC1−2アルキル基)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基などのC6−10アリール基)が含まれ、特にアルキル基が好ましい。
R2aおよびR3aにおいてアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などのC1−6アルキル基、好ましくはC1−4アルキル基、さらに好ましくはC1−2アルキル基などが含まれる。なお、R2aおよびR3aは、同一又は異なる基であればよく、いずれも水素原子、いずれか一方の基が水素原子かつ他方がアルキル基、いずれもアルキル基のいずれであってもよい。また、いずれもアルキル基である場合、アルキル基は同一又は異なるアルキル基であってもよい。好ましいR2aおよびR3aの組み合わせには、いずれも水素原子、いずれか一方の基が水素原子かつ他方がアルキル基(例えば、メチル基などのC1−4アルキル基)の組み合わせなどが含まれる。
R4aにおいて、置換基を有していてもよい炭化水素基としては、前記R1aと同様の基が挙げられ、代表的な基もR1aと同様である。好ましいR4aは、水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基などが含まれる。好ましいR1aには、水素原子、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などのC1−6アルキル基、好ましくはC1−4アルキル基、さらに好ましくはC1−2アルキル基)が含まれ、特にアルキル基が好ましい。
また、前記式において、R5aは、置換基を有していてもよい炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、又はアミノ基である。このようなR5cとしては前記芳香族化合物の項で例示の基が挙げられ、例えば、置換基を有していてもよい炭化水素基としては、前記R1aと同様の基[例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基などのC1−6アルキル基)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基などのC6−10アリール基)など]などが挙げられ、アルコキシ基としてはC1−10アルコキシ基(例えば、メトキシ基などのC1−4アルコキシ基)などが挙げられ、アシル基としてはホルミル基、アルキルカルボニル基(例えば、ホルミル基、アセチル基などのC1−4アルキルカルボニル基)などが挙げられる。好ましいR5aには、メトキシ基などのアルコキシ基(C1−4アルコキシ基、特にC1−2アルコキシ基)が挙げられる。R5aの置換数pは、Z1の種類に応じて選択でき、例えば、1〜8、好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜4(例えば、1〜3)程度であってもよい。特に、環Z1がベンゼン環のとき、pは1〜3であってもよい。なお、R5aを複数有する場合(pが2以上の場合)、R5aは同一又は異なる基であってもよい。
前記式において、置換基R5bは、特に限定されず、前記芳香族化合物の項で例示の置換基、例えば、ハロゲン原子、炭化水素基[例えば、アルキル基(メチル基、エチル基、ペンチル基などのC1−10アルキル基、好ましくはC1−6アルキル基)など]、アルコキシ基(例えば、メトキシ基などのC1−4アルコキシ基)などが挙げられる。式(1D)において、好ましいR5bの置換数p1は、0〜2(例えば、0〜1)、特に0である。また、式(1E)において、好ましいR5bの置換数p3は、0〜2(例えば、0又は1)、特に1である。なお、R5bを複数有する場合(p1又はp3が2以上の場合)、R5bは同一又は異なる基であってもよい。
また、前記式において、R5cは水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基(アルキル基、アリール基、アルコキシカルボニルアリール基)、ヒドロキシル基、アルコキシ基又はアシル基である。このようなR5cとしては、前記芳香族化合物の項で例示の基が挙げられる。例えば、置換基を有していてもよい炭化水素基としては、アルキル基(例えば、メチル基などのC1−4アルキル基)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基などのC6−10アリール基)、置換基を有するアリール基[例えば、アルコキシアリール基(例えば、メトキシフェニル基などのC1−4アルコキシC6−10アリール基)、アルコキシカルボニルアリール基(例えば、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基などのC1−4アルコキシ−カルボニルC6−10アリール基など)など]が挙げられる。また、アルコキシ基としては、C1−4アルコキシ基(例えば、メトキシ基など)などが挙げられ、アシル基としてはホルミル基、アルキルカルボニル基(アセチル基などのC1−4アルキル−カルボニル基)などが挙げられる。好ましいR5cには、アルキル基、アリール基、アルコキシアリール基、アルコキシカルボニルアリール基などが含まれる。
また、炭化水素基R6としては、前記例示の基、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基などのC1−4アルキル基)、アリール基(例えば、フェニル基などのC6−10アリール基)などが含まれる。なお、R6の置換数q2は、好ましくは0〜1、特に0であってもよい。
また、式(1A)〜(1C)において、n1としては、環Z1の種類などにもよるが、例えば、1〜6、好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜3であってもよい。
代表的な前記式(1A)で表される化合物には、例えば、1−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]−2−ピロリドン{例えば、1−[(2,4,又は6−メトキシフェニル)メチル]ピロリジン−2−オン、1−[(2,4,6−トリメトキシフェニル)メチル]ピロリジン−2−オン、1−[(2,4,6−トリメトキシフェニル)メチル]ピロリジン−2−オンなどの1−[1−(モノ乃至トリC1−10アルコキシC6−10アリール)−C1−4アルキル]−2−ピロリドン、好ましくは1−[1−(モノ乃至トリC1−6アルコキシC6−10アリール)−C1−2アルキル]−2−ピロリドン、さらに好ましくは1−[(モノ乃至トリC1−4アルコキシフェニル)メチル]−2−ピロリドン}、3−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]オキサゾリジノン{例えば、3−[(2,4,6−トリメトキシフェニル)メチル]オキサゾリジン−2−オンなどの3−[1−(モノ乃至トリC1−10アルコキシC6−10アリール)−C1−4アルキル]オキサゾリジノン、好ましくは3−[1−(モノ乃至トリC1−6アルコキシC6−10アリール)−C1−2アルキル]オキサゾリジノン、さらに好ましくは3−[(モノ乃至トリC1−4アルコキシフェニル)メチル]オキサゾリジノン}、これらの化合物に対応し、前記式(1A)においてn1が2以上(例えば、2〜3)である化合物などが含まれる。
代表的な前記式(1B)で表される化合物には、例えば、4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン[例えば、4−(2,4,6−トリメトキシフェニル)オキサゾリジン−2−オンなどの4−(モノ乃至トリC1−10アルコキシC6−10アリール)オキサゾリジノン、好ましくは4−(モノ乃至トリC1−6アルコキシC6−10アリール)オキサゾリジノン、さらに好ましくは4−(モノ乃至トリC1−4アルコキシフェニル)オキサゾリジノン]、3−アルキル−4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン[例えば、3−メチル−4−(2,4,6−トリメトキシフェニル)オキサゾリジン−2−オンなどの3−C1−10アルキル−4−(モノ乃至トリC1−10アルコキシC6−10アリール)オキサゾリジノン、好ましくは3−C1−6アルキル−4−(モノ乃至トリC1−6アルコキシC6−10アリール)オキサゾリジノン、さらに好ましくは3−C1−4アルキル−4−(モノ乃至トリC1−4アルコキシフェニル)オキサゾリジノン]、これらの化合物に対応し、前記式(1B)においてn1が2以上(例えば、2〜3)である化合物などが含まれる。
代表的な前記式(1C)で表される化合物には、例えば、モノ乃至トリ[1−(N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン{例えば、N−[1−(2,4,6−トリメトキシフェニル)エチル]アセトアミドなどのモノ乃至トリ[1−(N−C1−10アシルアミノC1−10アルキル)]−モノ乃至トリC1−10アルコキシアレーン、好ましくはモノ乃至トリ[1−(N−C1−6アシルアミノC1−6アルキル)]−モノ乃至トリC1−6アルコキシC6−12アレーン、さらに好ましくはモノ乃至トリ[1−(N−C1−4アルキルカルボニルアミノC1−4アルキル)]−モノ乃至トリC1−4アルコキシC6−10アレーンなど}、モノ乃至トリ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン{例えば、N−[(2,4−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、N−[(2,6−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、1,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2,4−ジメトキシベンゼン、N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミド、2,4−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−1,3,5−トリメトキシベンゼン、N−メチル−N−[(2−メトキシ−1−ナフチル)メチル]アセトアミドなどのモノ乃至トリ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−10アシルアミノC1−10アルキル)]−モノ乃至トリC1−10アルコキシアレーン、好ましくはモノ乃至トリ[1−(N−C1−6アルキル−N−C1−6アシルアミノC1−6アルキル)]−モノ乃至トリC1−6アルコキシC6−12アレーン、さらに好ましくはモノ乃至トリ[1−(N−C1−6アルキル−N−C1−4アルキルカルボニルアミノC1−4アルキル)]−モノ乃至トリC1−4アルコキシC6−10アレーンなど}などが挙げられる。
代表的な前記式(1D)で表される化合物には、N−[1−(3−インドリル)アルキル]アルカンアミド{例えば、N−(3−インドリルメチル)アセトアミド、N−[1−(3−インドリル)エチル]アセトアミドなどのN−[1−(3−インドリル)C1−10アルキル]C1−10アルカンアミド、好ましくはN−[1−(3−インドリル)C1−6アルキル]C1−6アルカンアミド、さらに好ましくはN−[1−(3−インドリル)C1−4アルキル]C1−4アルカンアミドなど}、N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド{例えば、N−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]アセトアミド、N−[1−(1−メチル−3−インドリル)エチル]アセトアミドなどのN−[1−(1−C1−10アルキル−3−インドリル)C1−10アルキル]C1−10アルカンアミド、好ましくはN−[1−(1−C1−6アルキル−3−インドリル)C1−6アルキル]C1−6アルカンアミド、さらに好ましくはN−[1−(1−C1−4アルキル−3−インドリル)C1−4アルキル]C1−4アルカンアミドなど}、N−アルキル−N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド{例えば、N−エチル−N−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]アセトアミド、N−メチル−N−[1−(1−メチル−3−インドリル)エチル]アセトアミド、N−メチル−N−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]アセトアミドなどのN−C1−10アルキル−N−[1−(1−C1−10アルキル−3−インドリル)C1−10アルキル]C1−10アルカンアミド、好ましくはN−C1−6アルキル−N−[1−(1−C1−6アルキル−3−インドリル)C1−6アルキル]C1−6アルカンアミド、さらに好ましくはN−C1−10アルキル−N−[1−(1−C1−4アルキル−3−インドリル)C1−4アルキル]C1−4アルカンアミドなど}、N−アルキル−N−[1−(1−アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド{例えば、N−[(1−フェニル−3−インドリル)メチル]−N−メチルアセトアミドなどのN−C1−10アルキル−N−[1−(1−アリール−3−インドリル)C1−10アルキル]C1−10アルカンアミド、好ましくはN−C1−6アルキル−N−[1−(1−C6−12アリール−3−インドリル)C1−6アルキル]C1−6アルカンアミド、さらに好ましくはN−C1−10アルキル−N−[1−(1−C6−10アリール−3−インドリル)C1−4アルキル]C1−4アルカンアミドなど}、N−アルキル−N−[1−(1−置換アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド{例えば、N−{[1−(4−エトキシカルボニルフェニル)−3−インドリル]メチル}−N−メチルアセトアミドなどのN−アルキル−N−[1−(1−アルコキシカルボニルアリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド{例えば、N−C1−10アルキル−N−[1−(1−C1−10アルコキシカルボニルC6−12アリール−3−インドリル)C1−10アルキル]C1−10アルカンアミド、好ましくはN−C1−6アルキル−N−[1−(1−C1−6アルコキシカルボニルC6−10アリール−3−インドリル)C1−6アルキル]C1−6アルカンアミド、さらに好ましくはN−C1−4アルキル−N−[1−(1−C1−4アルコキシカルボニルC6−10アリール−3−インドリル)C1−4アルキル]C1−4アルカンアミド}、これらのN−アルキル−N−[1−(1−アルコキシカルボニルアリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミドに対応するN−アルキル−N−[1−(1−アルコキシアリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミドなど}などが挙げられる。
代表的な前記式(1E)で表される化合物には、チオフェン化合物(式(1E)においてAが硫黄原子である化合物)、フラン化合物(式(1E)においてAが酸素原子である化合物)、ピロール化合物(式(1E)においてAが窒素原子である化合物)が含まれる。チオフェン化合物としては、例えば、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン{例えば、N−[(2又は3−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、ジ(N−アセチルアミノメチル)チオフェンなどのモノ又はジ[1−(N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]チオフェン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]チオフェン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]チオフェンなど}、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルキルチオフェン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルキルチオフェン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルキルチオフェンなど}、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルコキシチオフェン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルコキシチオフェン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルコキシチオフェンなど]など}、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]チオフェン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]チオフェン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]チオフェンなど}、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルキルチオフェン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アルキル−N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルキルチオフェン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキル−N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルキルチオフェンなど}、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン{例えば、N−[(2−メトキシ−3−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、N−[(5−メトキシ−2−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、3,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2−メトキシチオフェンなどのモノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルコキシチオフェン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アルキル−N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルコキシチオフェン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキル−N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルコキシチオフェンなど]など}などが挙げられる。
フラン化合物としては、前記チオフェン化合物に対応するフラン化合物(チオフェン化合物において硫黄原子を酸素原子に代えた化合物)、例えば、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]フラン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]フラン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]フラン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]フランなど}、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルキルフラン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルキルフラン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルキルフランなど}、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフラン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルコキシフラン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルコキシフラン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルコキシフランなど]など}、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]フラン{例えば、N−メチル−N−[(5−ペンチル−2−フリル)メチル]アセトアミドなどのモノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]フラン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]フラン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]フランなど}、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルキルフラン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アルキル−N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルキルフラン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキル−N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルキルフランなど}、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフラン{例えば、モノ又はジ[1−(N−C1−10アルキル−N−C1−10アシルアミノ)C1−10アルキル]−C1−10アルコキシフラン、好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−6アルキル−N−C1−6アシルアミノ)C1−6アルキル]−C1−8アルコキシフラン、さらに好ましくはモノ又はジ[1−(N−C1−4アルキル−N−C1−4アルキルカルボニルアミノ)C1−4アルキル]−C1−6アルコキシフランなど]など}などが挙げられる。また、ピロール化合物には、前記チオフェン化合物に対応するピロール化合物(チオフェン化合物において硫黄原子を窒素原子に代えた化合物)などが含まれる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
(実施例1)
20mLのシュレンク管で塩化第二鉄(FeCl3)4.1mg(25μmol、芳香族化合物の10モル%)、およびN−メチル−2−ピロリドン1mLを含む溶液を調製し、続いて、シュレンク管に芳香族化合物としての1,3,5−トリメトキシベンゼン0.25mmolと酸化剤としてのジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBuと略記する場合がある)0.75mmol(98%純度、141μL、芳香族化合物の3倍モル)を加えた。そして、窒素ガス雰囲気下、加熱しながら攪拌し、120℃で2時間反応させた。その後、反応混合液をクロロホルム−メタノール(体積比=9/1混合溶液)で希釈し、少量のシリカゲルの入ったチューブの中を通した。溶媒および未反応のアミド化合物などを、エバポレータを用い留去した後、PTLC(シリカゲル)で精製を行い、生成物としてのカップリング化合物を収率88%(芳香族化合物ベースの収率、以下同じ)で得た。表1に、生成物の構造[(1a)1−メチル−5−(2,4,6−トリメトキシフェニル)ピロリジン−2−オンおよび(1b)1−[(2,4,6−トリメトキシフェニル)メチル]ピロリジン−2−オン]およびその生成割合をまとめて示す。なお、生成物の異性体比などはガスクロマトグラフィー(GC)分析により決定した(以下の実施例において同じ)。
20mLのシュレンク管で塩化第二鉄(FeCl3)4.1mg(25μmol、芳香族化合物の10モル%)、およびN−メチル−2−ピロリドン1mLを含む溶液を調製し、続いて、シュレンク管に芳香族化合物としての1,3,5−トリメトキシベンゼン0.25mmolと酸化剤としてのジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBuと略記する場合がある)0.75mmol(98%純度、141μL、芳香族化合物の3倍モル)を加えた。そして、窒素ガス雰囲気下、加熱しながら攪拌し、120℃で2時間反応させた。その後、反応混合液をクロロホルム−メタノール(体積比=9/1混合溶液)で希釈し、少量のシリカゲルの入ったチューブの中を通した。溶媒および未反応のアミド化合物などを、エバポレータを用い留去した後、PTLC(シリカゲル)で精製を行い、生成物としてのカップリング化合物を収率88%(芳香族化合物ベースの収率、以下同じ)で得た。表1に、生成物の構造[(1a)1−メチル−5−(2,4,6−トリメトキシフェニル)ピロリジン−2−オンおよび(1b)1−[(2,4,6−トリメトキシフェニル)メチル]ピロリジン−2−オン]およびその生成割合をまとめて示す。なお、生成物の異性体比などはガスクロマトグラフィー(GC)分析により決定した(以下の実施例において同じ)。
(1a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.97−2.07(m,1H),2.25−2.36(m,1H),2.38−2.47(m,1H),2.53(s,3H),2.53−2.63(m,1H),3.77(bs,3H),3.81(s,6H),5.23(dd,J=9.6,4.6Hz,1H),6.12(s,2H).
13C NMR(125MHz, CDCl3)δ23.7,27.4,31.2,54.0,55.3,55.8,90.6(broad),108.5,159.8(broad),160.9,175.4.
HRMS(ESI) Calcd for C14H19NO4: [M+Na]+,288.1206. Found: m/z288.1201.
(1b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.87(quint,J=7.5Hz,2H),2.36(t,J=8.1Hz,2H),3.12(t,J =7.0Hz,2H),3.79(s,6H),3.82(s,3H), 4.48(s,2H),6.12(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ17.7,31.4,34.6,46.1,55.3,55.7,90.3,104.7,159.9,161.0,174.2.
HRMS(ESI) Calcd for C14H19NO4: [M+Na]+,288.1206. Found: m/z288.1202。
13C NMR(125MHz, CDCl3)δ23.7,27.4,31.2,54.0,55.3,55.8,90.6(broad),108.5,159.8(broad),160.9,175.4.
HRMS(ESI) Calcd for C14H19NO4: [M+Na]+,288.1206. Found: m/z288.1201.
(1b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.87(quint,J=7.5Hz,2H),2.36(t,J=8.1Hz,2H),3.12(t,J =7.0Hz,2H),3.79(s,6H),3.82(s,3H), 4.48(s,2H),6.12(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ17.7,31.4,34.6,46.1,55.3,55.7,90.3,104.7,159.9,161.0,174.2.
HRMS(ESI) Calcd for C14H19NO4: [M+Na]+,288.1206. Found: m/z288.1202。
(実施例2)
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、反応温度を100℃にし、反応時間を9時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率80%で得た。表1に、生成物の構造[(2a)1−メチル−5−(1−メチル−3−インドリル)ピロリジン−2−オンおよび(2b)1−メチル−5−(1−メチル−3−インドリル)ピロリジン−2−オン]およびその生成割合をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、反応温度を100℃にし、反応時間を9時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率80%で得た。表1に、生成物の構造[(2a)1−メチル−5−(1−メチル−3−インドリル)ピロリジン−2−オンおよび(2b)1−メチル−5−(1−メチル−3−インドリル)ピロリジン−2−オン]およびその生成割合をまとめて示す。
(2a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.14−2.23(m,1H),2.40−2.56(m,2H),2.60−2.68(m,1H),2.71(s,3H),3.78(s,3H),4.84(t,J=7.2Hz,1H),6.97(s,1H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.27(t,J=7.6Hz,lH),7.34(d,J=8.3Hz,1H),7.52(d,J=8.0Hz,1H).
(2b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.91(quint,J=7.4Hz,2H),2.41(t,J=8.0Hz,2H),3.27(t,J=7.1Hz,2H),3.77(s,3H),4.62(s,2H),7.03(s,1H),7.13(t,J=7.4Hz,1H),7.24(t,J=7.6Hz,1H),7.30(d,J=8.2Hz,1H),7.67(d,J=7.9Hz,1H)。
(2b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.91(quint,J=7.4Hz,2H),2.41(t,J=8.0Hz,2H),3.27(t,J=7.1Hz,2H),3.77(s,3H),4.62(s,2H),7.03(s,1H),7.13(t,J=7.4Hz,1H),7.24(t,J=7.6Hz,1H),7.30(d,J=8.2Hz,1H),7.67(d,J=7.9Hz,1H)。
(実施例3)
実施例1において、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−メチルオキサゾリジノン1mLを使用し、反応時間を2.5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率85%で得た。表1に、生成物の構造{(3a)3−メチル−4−(2,4,6−トリメトキシフェニル)オキサゾリジン−2−オンおよび(3b)3−[(2,4,6−トリメトキシフェニル)メチル]オキサゾリジン−2−オン}およびその生成割合をまとめて示す。
実施例1において、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−メチルオキサゾリジノン1mLを使用し、反応時間を2.5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率85%で得た。表1に、生成物の構造{(3a)3−メチル−4−(2,4,6−トリメトキシフェニル)オキサゾリジン−2−オンおよび(3b)3−[(2,4,6−トリメトキシフェニル)メチル]オキサゾリジン−2−オン}およびその生成割合をまとめて示す。
(3a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.57(s,3H),3.80(s,6H),3.82(s,3H),4.22(dd,J=8.2,5.5Hz,1H),4.47(dd,J=9.9,8.2Hz,1H),5.38(dd,J=9.9,5.5Hz,1H),6.13(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ28.3,51.0,55.3,55.8,66.9,90.6(broad),105.1,159.0,160.1(broad),161.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H17NO5: [M+Na]+,290.0999. Found: m/z290.0993.
(3b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.32(t,J=8.1Hz,2H),3.80(s,6H),3.82(s,3H),4.18(t,J=8.1Hz,2H),4.47(s,2H),6.12(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ36.2,43.8,55.3,55.7,61.6,90.3,104.0,158.1,159.9,161.3.
HRMS(ESI) Calcd for C13H17NO5: [M+Na]+,290.0999. Found: m/z290.0990。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ28.3,51.0,55.3,55.8,66.9,90.6(broad),105.1,159.0,160.1(broad),161.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H17NO5: [M+Na]+,290.0999. Found: m/z290.0993.
(3b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.32(t,J=8.1Hz,2H),3.80(s,6H),3.82(s,3H),4.18(t,J=8.1Hz,2H),4.47(s,2H),6.12(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ36.2,43.8,55.3,55.7,61.6,90.3,104.0,158.1,159.9,161.3.
HRMS(ESI) Calcd for C13H17NO5: [M+Na]+,290.0999. Found: m/z290.0990。
(実施例4)
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−メチルオキサゾリジノン1mLを使用し、反応時間を2時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率87%で得た。表1に、生成物の構造[(4a)3−メチル−4−(1−メチル−3−インドリル)オキサゾリジン−2−オンおよび(4b)3−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]オキサゾリジン−2−オン]およびその生成割合をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−メチルオキサゾリジノン1mLを使用し、反応時間を2時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率87%で得た。表1に、生成物の構造[(4a)3−メチル−4−(1−メチル−3−インドリル)オキサゾリジン−2−オンおよび(4b)3−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]オキサゾリジン−2−オン]およびその生成割合をまとめて示す。
(4a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.71(s,3H),3.80(s,3H),4.36(dd,J=8.8,7.7Hz,1H),4.60(t,J=8.8Hz,1H),4.97(dd,J=8.8,7.7Hz,1H),7.09(s,1H),7.15(t,J=7.4Hz,1H),7.29(t,J=7.6Hz,1H),7.36(d,J=8.3Hz,1H),7.60(d,J=7.9Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ28.9,32.9,55.4,68.4,109.8,110.3,118.9,120.0,122.5,125.3,128.3,137.7,158.4.
HRMS(ESI) Calcd for C13H14N2O2: [M+Na]+,253.0947. Found: m/z253.0938.
(4b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.42(t,J=8.0Hz,2H),3.78(s,3H),4.22(t,J=8.0Hz,2H),4.61(s,2H),7.06(s,1H),7.15(t,J=7.5Hz,1H),7.26(t,J=7.5Hz,1H),7.32(d,J=8.2Hz,1H),7.69(d,J=7.9Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ32.8,39.3,43.9,61.6,109.0,109.4,119.1,119.7,122.1,127.3,128.5,137.1,158.3.
HRMS(ESI) Calcd for C13H14N2O2: [M+Na]+,253.0947. Found: m/z253.0955。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ28.9,32.9,55.4,68.4,109.8,110.3,118.9,120.0,122.5,125.3,128.3,137.7,158.4.
HRMS(ESI) Calcd for C13H14N2O2: [M+Na]+,253.0947. Found: m/z253.0938.
(4b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.42(t,J=8.0Hz,2H),3.78(s,3H),4.22(t,J=8.0Hz,2H),4.61(s,2H),7.06(s,1H),7.15(t,J=7.5Hz,1H),7.26(t,J=7.5Hz,1H),7.32(d,J=8.2Hz,1H),7.69(d,J=7.9Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ32.8,39.3,43.9,61.6,109.0,109.4,119.1,119.7,122.1,127.3,128.5,137.1,158.3.
HRMS(ESI) Calcd for C13H14N2O2: [M+Na]+,253.0947. Found: m/z253.0955。
(実施例5)
実施例1において、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−エチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を5.5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率82%で得た。表2に、生成物の構造{(5a)N−[1−(2,4,6−トリメトキシフェニル)エチル]アセトアミド}をまとめて示す。
実施例1において、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−エチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を5.5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率82%で得た。表2に、生成物の構造{(5a)N−[1−(2,4,6−トリメトキシフェニル)エチル]アセトアミド}をまとめて示す。
(5a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.34/1.45(d,J=6.8/6.8Hz,3H),1.93/2.04(s,3H),3.79/3.79(s,3H),3.84/3.83(s,6H),5.76/5.18(dq,J=9.5,6.8/10.3,6.8Hz,1H),6.13/6.12(s,2H),6.83/6.83(d,J=8.8/8.8Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.9,21.2,23.6,28.5,29.6,40.2,44.2,55.2,55.6,55.7,90.7,91.0,111.2,111.6,157.9,158.3,160.1,160.3,168.5.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.9,21.2,23.6,28.5,29.6,40.2,44.2,55.2,55.6,55.7,90.7,91.0,111.2,111.6,157.9,158.3,160.1,160.3,168.5.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203。
(実施例6)
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−エチルアセトアミド1mLを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率69%で得た。表2に、生成物の構造[(6a)N−[1−(1−メチル−3−インドリル)エチル]アセトアミド]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−エチルアセトアミド1mLを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率69%で得た。表2に、生成物の構造[(6a)N−[1−(1−メチル−3−インドリル)エチル]アセトアミド]をまとめて示す。
(6a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.63(d,J=6.8Hz,3H),1.96(s,3H),3.76(s,3H),5.46(quint,J=6.8Hz,1H),5.68(bs,1H),6.99(s,1H),7.13(t,J=7.4Hz,1H),7.26(t,J=7.6Hz,1H),7.31(d,J=8.2Hz,1H),7.65(d,J=7.9Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.5,23.5,32.7,41.9,109.4,116.7,119.3,119.5,122.1,126.0,126.3,137.3,169.0.
HRMS(ESI) Calcd for C13H16N2O: [M+Na]+,239.1155. Found: m/z239.1165。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.5,23.5,32.7,41.9,109.4,116.7,119.3,119.5,122.1,126.0,126.3,137.3,169.0.
HRMS(ESI) Calcd for C13H16N2O: [M+Na]+,239.1155. Found: m/z239.1165。
(実施例7)
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−メチル−N−エチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率64%で得た。表2に、生成物の構造[(7a)N−エチル−N−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]アセトアミドおよび(7b)N−メチル−N−[1−(1−メチル−3−インドリル)エチル]アセトアミド]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N−メチル−N−エチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率64%で得た。表2に、生成物の構造[(7a)N−エチル−N−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]アセトアミドおよび(7b)N−メチル−N−[1−(1−メチル−3−インドリル)エチル]アセトアミド]をまとめて示す。
(7a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.15/1.12(t,J=7.1/7.1Hz,3H),2.13/2.21(s,3H),3.27/3.47(q,J=7.1/7.1Hz,2H),3.76/3.77(s,3H),4.73/4.66(s,2H),7.05/6.89(s,1H)7.12/7.14(t,J=7.4/7.4Hz,1H),7.23/7.27(t,J=7.6/7.6Hz,1H),7.29/7.33(d,J=8.3/8.2Hz,1H),7.68/7.52(d,J=7.8/8.0Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ12.8,13.5,21.5,21.8,32.6,32.8,38.4,40.2,41.5,44.1,109.1,109.5,110.6,111.0,118.5,119.26,119.33,119.4,121.7,122.1,126.6,127.0,127.4,128.6,136.9,137.3,169.8,170.3.
HRMS(ESI) Calcd for C14H18N2O: [M+Na]+,253.1311. Found: m/z253.1302.
(7b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.49/1.61(d,J=6.8/6.8Hz,3H),1.94/2.35(s,3H),2.61/2.63(s,3H),3.76/3.75(s,3H),6.29/5.30(q,J=6.8/6.8Hz,1H),6.95/6.91(s,1H),7.54/7.41(d,J=7.9/7.8Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ14.8,16.4,22.4,23.3,29.6,44.2,109.0,109.4,119.8,122.0,122.1,126.5。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ12.8,13.5,21.5,21.8,32.6,32.8,38.4,40.2,41.5,44.1,109.1,109.5,110.6,111.0,118.5,119.26,119.33,119.4,121.7,122.1,126.6,127.0,127.4,128.6,136.9,137.3,169.8,170.3.
HRMS(ESI) Calcd for C14H18N2O: [M+Na]+,253.1311. Found: m/z253.1302.
(7b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.49/1.61(d,J=6.8/6.8Hz,3H),1.94/2.35(s,3H),2.61/2.63(s,3H),3.76/3.75(s,3H),6.29/5.30(q,J=6.8/6.8Hz,1H),6.95/6.91(s,1H),7.54/7.41(d,J=7.9/7.8Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ14.8,16.4,22.4,23.3,29.6,44.2,109.0,109.4,119.8,122.0,122.1,126.5。
(実施例8)
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を6時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率86%で得た。表2に、生成物の構造[(8a)N−メチル−N−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]アセトアミド]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物としてN−メチルインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を6時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率86%で得た。表2に、生成物の構造[(8a)N−メチル−N−[(1−メチル−3−インドリル)メチル]アセトアミド]をまとめて示す。
(8a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.11/2.26(s,3H),2.91/2.98(s,3H),3.76/3.78(s,3H),4.73/4.67(s,2H),7.04/6.91(s,1H),7.12/7.14(t,J=7.3/7.5Hz,1H),7.24/7.25(t,J=7.9/8.3Hz,1H),7.30/7.33(d,J=8.3/8.2Hz,1H),7.70/7.52(d,J=7.9/8.1Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,21.9,32.6,32.7,33.2,34.9,41.4,46.6,109.1,109.5,ll0.0,110.6,118.5,119.2,119.4,119.5,121.7,122.0,126.5,126.6,127.3,128.5,137.0,137.2,170.1,173.9.
HRMS(ESI) Calcd for C13H16N2O: [M+Na]+,239.1155. Found: m/z239.1154。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,21.9,32.6,32.7,33.2,34.9,41.4,46.6,109.1,109.5,ll0.0,110.6,118.5,119.2,119.4,119.5,121.7,122.0,126.5,126.6,127.3,128.5,137.0,137.2,170.1,173.9.
HRMS(ESI) Calcd for C13H16N2O: [M+Na]+,239.1155. Found: m/z239.1154。
(実施例9)
実施例1において、芳香族化合物としてインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を5.5時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率71%で得た。表3に、生成物の構造[(9a)N−(3−インドリルメチル)−N−メチル−アセトアミド]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物としてインドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を5.5時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率71%で得た。表3に、生成物の構造[(9a)N−(3−インドリルメチル)−N−メチル−アセトアミド]をまとめて示す。
(9a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.12/2.26(s,3H),2.91/2.99(s,3H),4.76/4.69(s,2H),7.18/7.06(d,J=2.4/2.3Hz,1H),7.13/7.15(t,J=7.5/7.5Hz,1H),7.21/7.24(t,J=7.6/7.6Hz,1H),7.37/7.41(d,J=8.1/8.2Hz,1H),7.72/7.53(d,J=7.9/7.9Hz,1H),8.18/8.29(bs,1H)。
(実施例10)
実施例1において、芳香族化合物としてN−[4−(エトキシカルボニル)フェニル]インドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を125時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率84%で得た。表3に、生成物の構造[(10a)N−{[1−(4−エトキシカルボニルフェニル)−3−インドリル]メチル}−N−メチルアセトアミド]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物としてN−[4−(エトキシカルボニル)フェニル]インドール0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を125時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率84%で得た。表3に、生成物の構造[(10a)N−{[1−(4−エトキシカルボニルフェニル)−3−インドリル]メチル}−N−メチルアセトアミド]をまとめて示す。
(10a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.43/1.43(t,J=7.1/7.1Hz,3H),2.14/2.28(s,3H),2.98/3.04(s,3H),4.42/4.43(q,J=7.1/7.1Hz,2H),4.80/4.75(s,2H),7.37/7.23(s,1H),7.21/7.23(t,J=7.6/7.6Hz,1H),7.27/7.31(t,J=7.7/7.7Hz,1H),7.58/7.56(d,J=8.6/8.1Hz,2H),7.62/7.58(d.J=8.3/8.3Hz,lH),7.78/7.64(d,J=7.8/8.4Hz,1H),8.19/8.21(d,J=8.6/8.1Hz,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ 14.3,21.5,21.9,33.4,35.1,41.4,46.6,61.07,61.12,110.5,110.9,114.1,114.5,119.0,120.1,121.0,121.1,123.0,123.1,123.2,123.5,124.9,126.8,127.8,127.9,128.2,128.7,131.1,131.2,135.7,136.0,143.0,143.2,165.7,165.8,170.3,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C21H22N2O3: [M+Na]+,373.1523. Found: m/z373.1520。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ 14.3,21.5,21.9,33.4,35.1,41.4,46.6,61.07,61.12,110.5,110.9,114.1,114.5,119.0,120.1,121.0,121.1,123.0,123.1,123.2,123.5,124.9,126.8,127.8,127.9,128.2,128.7,131.1,131.2,135.7,136.0,143.0,143.2,165.7,165.8,170.3,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C21H22N2O3: [M+Na]+,373.1523. Found: m/z373.1520。
(実施例11)
実施例10において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)3(トリフルオロメタンスルホン酸鉄(III)、鉄(III)トリフラート、Fe(OTf)3)12.5μmolを使用し、反応時間を16時間としたこと以外は、実施例10と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率87%で得た。表3に、生成物の構造[(11a)N−{[1−(4−エトキシカルボニルフェニル)−3−インドリル]メチル}−N−メチルアセトアミド(すなわち、(10a)と同じ)]をまとめて示す。
実施例10において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)3(トリフルオロメタンスルホン酸鉄(III)、鉄(III)トリフラート、Fe(OTf)3)12.5μmolを使用し、反応時間を16時間としたこと以外は、実施例10と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率87%で得た。表3に、生成物の構造[(11a)N−{[1−(4−エトキシカルボニルフェニル)−3−インドリル]メチル}−N−メチルアセトアミド(すなわち、(10a)と同じ)]をまとめて示す。
(11a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.43/1.43(t,J=7.1/7.1Hz,3H),2.14/2.28(s,3H),2.98/3.04(s,3H),4.42/4.43(q,J=7.1/7.1Hz,2H),4.80/4.75(s,2H),7.37/7.23(s,1H),7.21/7.23(t,J=7.6/7.6Hz,1H),7.27/7.31(t,J=7.7/7.7Hz,1H),7.58/7.56(d,J=8.6/8.1Hz,2H),7.62/7.58(d.J=8.3/8.3Hz,lH),7.78/7.64(d,J=7.8/8.4Hz,1H),8.19/8.21(d,J=8.6/8.1Hz,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ 14.3,21.5,21.9,33.4,35.1,41.4,46.6,61.07,61.12,110.5,110.9,114.1,114.5,119.0,120.1,121.0,121.1,123.0,123.1,123.2,123.5,124.9,126.8,127.8,127.9,128.2,128.7,131.1,131.2,135.7,136.0,143.0,143.2,165.7,165.8,170.3,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C21H22N2O3: [M+Na]+,373.1523. Found: m/z373.1520。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ 14.3,21.5,21.9,33.4,35.1,41.4,46.6,61.07,61.12,110.5,110.9,114.1,114.5,119.0,120.1,121.0,121.1,123.0,123.1,123.2,123.5,124.9,126.8,127.8,127.9,128.2,128.7,131.1,131.2,135.7,136.0,143.0,143.2,165.7,165.8,170.3,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C21H22N2O3: [M+Na]+,373.1523. Found: m/z373.1520。
(実施例12)
実施例1において、芳香族化合物として2−ペンチルフラン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、触媒としての塩化第二鉄を50μmol使用し、反応時間を48時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率88%で得た。表4に、生成物の構造[(12a)N−メチル−N−[(5−ペンチル−2−フリル)メチル]アセトアミド]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物として2−ペンチルフラン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、触媒としての塩化第二鉄を50μmol使用し、反応時間を48時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率88%で得た。表4に、生成物の構造[(12a)N−メチル−N−[(5−ペンチル−2−フリル)メチル]アセトアミド]をまとめて示す。
(12a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ0.85−0.94(m,3H),1.27−1.38(m,4H),1.61/1.61(quint,J=7.3/7.3Hz,2H),2.22/2.10(s,3H),2.57/2.57(t,J=7.6/7.6Hz,2H),2.98/2.93(s,3H),4.36/4.51(s,2H),5.90/5.89(d,J=3.1/2.9Hz,1H),6.08/6.11(d,J=3.1/2.9Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ13.92,13.94,21.5,21.8,22.30,22.33,27.5,27.6,27.9,28.0,31.29,31.30,33.2,35.4,43.3,47.6,105.18,105.24,108.4,108.8,148.0,149.0,156.4,156.9,170.3,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H21NO2: [M+Na]+,246.1465. Found: m/z246.1475。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ13.92,13.94,21.5,21.8,22.30,22.33,27.5,27.6,27.9,28.0,31.29,31.30,33.2,35.4,43.3,47.6,105.18,105.24,108.4,108.8,148.0,149.0,156.4,156.9,170.3,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H21NO2: [M+Na]+,246.1465. Found: m/z246.1475。
(実施例13)
実施例1において、芳香族化合物として2−メトキシチオフェン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を96時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率68%で得た。表4に、生成物の構造{(13a)N−[(2−メトキシ−3−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(13b)N−[(5−メトキシ−2−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、および(13c)3,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2−メトキシチオフェン}をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物として2−メトキシチオフェン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を96時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率68%で得た。表4に、生成物の構造{(13a)N−[(2−メトキシ−3−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(13b)N−[(5−メトキシ−2−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、および(13c)3,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2−メトキシチオフェン}をまとめて示す。
(13a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.10/2.19(s,3H),2.96/2.93(s,3H),3.84/3.86(s,3H),4.53/4.47(s,2H),6.00/6.03(d,J=3.8/3.8Hz,1H),6.57/6.53(d,J=3.8/3.8Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,21.8,33.0,35.2,46.3,50.2,60.2,60.3,102.8,103.1,123.2,124.2,125.4,125.9,166.0,166.3,170.3,170.4.
HRMS(ESI) Calcd for C9H13NO2S: [M+Na]+,222.0559. Found: m/z222.0553.
(13b)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.09/2.19(s,3H),2.90/2.92(s,3H),3.915/3.921(s,3H),4.44/4.34(s,2H),6.55/6.59(d,J=6.0/6.0Hz,1H),6.76/6.66(d,J=6.0/6.0Hz,1H).
(13c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.09/2.10/2.11/2.19(s,6H),2.89/2.91/2.92/2.93/2.95/2.97(s,6H),3.87/3.888/3.892(s,3H),4.27/4.28/4.37/4.44/4.48/4.49/4.51(s,4H),6.48/6.50/6.62/6.63(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.6,21.8,21.9,29.7,33.0,33.1,33.2,35.3,35.4,35.56,35.63,41.6,41.7,46.0,46.5,50.19,50.22,61.6,61.8,62.1,67.1,114.9,116.0,117.1,124.0,124.8,125.4,125.6,125.8,126.0,126.5,161.5,162.2,170.2,170.49,170.54,170.56,170.58,170.59.
HRMS(ESI) Calcd for C13H20N2O3S: [M+Na]+,307.1087. Found: m/z307.1099。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,21.8,33.0,35.2,46.3,50.2,60.2,60.3,102.8,103.1,123.2,124.2,125.4,125.9,166.0,166.3,170.3,170.4.
HRMS(ESI) Calcd for C9H13NO2S: [M+Na]+,222.0559. Found: m/z222.0553.
(13b)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.09/2.19(s,3H),2.90/2.92(s,3H),3.915/3.921(s,3H),4.44/4.34(s,2H),6.55/6.59(d,J=6.0/6.0Hz,1H),6.76/6.66(d,J=6.0/6.0Hz,1H).
(13c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.09/2.10/2.11/2.19(s,6H),2.89/2.91/2.92/2.93/2.95/2.97(s,6H),3.87/3.888/3.892(s,3H),4.27/4.28/4.37/4.44/4.48/4.49/4.51(s,4H),6.48/6.50/6.62/6.63(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.6,21.8,21.9,29.7,33.0,33.1,33.2,35.3,35.4,35.56,35.63,41.6,41.7,46.0,46.5,50.19,50.22,61.6,61.8,62.1,67.1,114.9,116.0,117.1,124.0,124.8,125.4,125.6,125.8,126.0,126.5,161.5,162.2,170.2,170.49,170.54,170.56,170.58,170.59.
HRMS(ESI) Calcd for C13H20N2O3S: [M+Na]+,307.1087. Found: m/z307.1099。
(実施例14)
実施例13において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)312.5μmolを使用し、反応時間を24時間としたこと以外は、実施例13と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率86%で得た。表4に、生成物の構造{(14a)N−[(2−メトキシ−3−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(14b)N−[(5−メトキシ−2−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミドおよび(14c)3,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2−メトキシチオフェン(すなわち、(13a)、(13b)および(13c)と同じ)}をまとめて示す。
実施例13において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)312.5μmolを使用し、反応時間を24時間としたこと以外は、実施例13と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率86%で得た。表4に、生成物の構造{(14a)N−[(2−メトキシ−3−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(14b)N−[(5−メトキシ−2−チエニル)メチル]−N−メチルアセトアミドおよび(14c)3,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2−メトキシチオフェン(すなわち、(13a)、(13b)および(13c)と同じ)}をまとめて示す。
(14a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.10/2.19(s,3H),2.96/2.93(s,3H),3.84/3.86(s,3H),4.53/4.47(s,2H),6.00/6.03(d,J=3.8/3.8Hz,1H),6.57/6.53(d,J=3.8/3.8Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,21.8,33.0,35.2,46.3,50.2,60.2,60.3,102.8,103.1,123.2,124.2,125.4,125.9,166.0,166.3,170.3,170.4.
HRMS(ESI) Calcd for C9H13NO2S: [M+Na]+,222.0559. Found: m/z222.0553.
(14b)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.09/2.19(s,3H),2.90/2.92(s,3H),3.915/3.921(s,3H),4.44/4.34(s,2H),6.55/6.59(d,J=6.0/6.0Hz,1H),6.76/6.66(d,J=6.0/6.0Hz,1H).
(14c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.09/2.10/2.11/2.19(s,6H),2.89/2.91/2.92/2.93/2.95/2.97(s,6H),3.87/3.888/3.892(s,3H),4.27/4.28/4.37/4.44/4.48/4.49/4.51(s,4H),6.48/6.50/6.62/6.63(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.6,21.8,21.9,29.7,33.0,33.1,33.2,35.3,35.4,35.56,35.63,41.6,41.7,46.0,46.5,50.19,50.22,61.6,61.8,62.1,67.1,114.9,116.0,117.1,124.0,124.8,125.4,125.6,125.8,126.0,126.5,161.5,162.2,170.2,170.49,170.54,170.56,170.58,170.59.
HRMS(ESI) Calcd for C13H20N2O3S: [M+Na]+,307.1087. Found: m/z307.1099。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,21.8,33.0,35.2,46.3,50.2,60.2,60.3,102.8,103.1,123.2,124.2,125.4,125.9,166.0,166.3,170.3,170.4.
HRMS(ESI) Calcd for C9H13NO2S: [M+Na]+,222.0559. Found: m/z222.0553.
(14b)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.09/2.19(s,3H),2.90/2.92(s,3H),3.915/3.921(s,3H),4.44/4.34(s,2H),6.55/6.59(d,J=6.0/6.0Hz,1H),6.76/6.66(d,J=6.0/6.0Hz,1H).
(14c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.09/2.10/2.11/2.19(s,6H),2.89/2.91/2.92/2.93/2.95/2.97(s,6H),3.87/3.888/3.892(s,3H),4.27/4.28/4.37/4.44/4.48/4.49/4.51(s,4H),6.48/6.50/6.62/6.63(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.6,21.8,21.9,29.7,33.0,33.1,33.2,35.3,35.4,35.56,35.63,41.6,41.7,46.0,46.5,50.19,50.22,61.6,61.8,62.1,67.1,114.9,116.0,117.1,124.0,124.8,125.4,125.6,125.8,126.0,126.5,161.5,162.2,170.2,170.49,170.54,170.56,170.58,170.59.
HRMS(ESI) Calcd for C13H20N2O3S: [M+Na]+,307.1087. Found: m/z307.1099。
(実施例15)
実施例1において、芳香族化合物として1,3−ジメトキシベンゼン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応温度を160℃とし、反応時間を48時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率53%で得た。表5に、生成物の構造{(15a)N−[(2,4−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(15b)N−[(2,6−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミドおよび(15c)1,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2,4−ジメトキシベンゼン}をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物として1,3−ジメトキシベンゼン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応温度を160℃とし、反応時間を48時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率53%で得た。表5に、生成物の構造{(15a)N−[(2,4−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(15b)N−[(2,6−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミドおよび(15c)1,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2,4−ジメトキシベンゼン}をまとめて示す。
(15a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.15/2.11(s,3H),2.88/2.93(s,3H),3.80/3.79(s,3H),3.805/3.797(s,3H),4.41/4.53(s,2H),6.45/6.44(d/dd,J=8.5/8.8,2.3Hz,1H),6.46/6.44(s/d,J=2.3Hz,1H),6.95/7.14(d,J=8.5/8.8Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.9,33.3,35.8,44.7,49.5,55.2,55.31,55.34,55.4,98.3,98.6,103.9,104.2,116.9,118.0,128.1,130.4,158.2,158.5,160.1,160.5,170.7,171.2.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1103.
(15b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.30/2.08(s,3H),2.73/2.73(s,3H),3.82/3.81(s,6H),4.54/4.72(s,2H),6.56/6.55(d,J=8.4/8.3Hz,2H),7.24/7.23(t,J=8.4/8.3Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,29.7,31.4,38.4,42.4,55.6,55.8,103.60,103.63,112.3,112.8,129.0,129.5,159.0,159.4.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1089.
(15c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.11/2.17/2.18(s,6H),2.82/2.91/2.92(s,61),3.82/3.83/3.84/3.85(s,6H),4.38/4.40/4.52(s,4H),6.42/6.44/6.46(s,1H),6.77/6.88/6.94(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.8,21.9,29.6,32.8,32.9,35.8,35.9,44.92,44.94,49.50,49.52,55.37,55.44,55.57,55.58,94.78,94.81,95.0,116.0,116.1,117.0,128.6,129.7,130.2,157.6,157.8,158.1,158.2,170.7(broad),171.0(broad).
HRMS(ESI) Calcd for C16H24N2O4: [M+Na]+,331.1628. Found: m/z331.1614。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.9,33.3,35.8,44.7,49.5,55.2,55.31,55.34,55.4,98.3,98.6,103.9,104.2,116.9,118.0,128.1,130.4,158.2,158.5,160.1,160.5,170.7,171.2.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1103.
(15b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.30/2.08(s,3H),2.73/2.73(s,3H),3.82/3.81(s,6H),4.54/4.72(s,2H),6.56/6.55(d,J=8.4/8.3Hz,2H),7.24/7.23(t,J=8.4/8.3Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,29.7,31.4,38.4,42.4,55.6,55.8,103.60,103.63,112.3,112.8,129.0,129.5,159.0,159.4.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1089.
(15c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.11/2.17/2.18(s,6H),2.82/2.91/2.92(s,61),3.82/3.83/3.84/3.85(s,6H),4.38/4.40/4.52(s,4H),6.42/6.44/6.46(s,1H),6.77/6.88/6.94(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.8,21.9,29.6,32.8,32.9,35.8,35.9,44.92,44.94,49.50,49.52,55.37,55.44,55.57,55.58,94.78,94.81,95.0,116.0,116.1,117.0,128.6,129.7,130.2,157.6,157.8,158.1,158.2,170.7(broad),171.0(broad).
HRMS(ESI) Calcd for C16H24N2O4: [M+Na]+,331.1628. Found: m/z331.1614。
(実施例16)
実施例15において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)312.5μmolを使用し、反応温度を120℃にしたこと以外は、実施例15と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率85%で得た。表5に、生成物の構造{(16a)N−[(2,4−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(16b)N−[(2,6−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミドおよび(16c)1,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2,4−ジメトキシベンゼン(すなわち、(15a)、(15b)および(15c)と同じ)}をまとめて示す。
実施例15において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)312.5μmolを使用し、反応温度を120℃にしたこと以外は、実施例15と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率85%で得た。表5に、生成物の構造{(16a)N−[(2,4−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミド、(16b)N−[(2,6−ジメトキシフェニル)メチル]−N−メチルアセトアミドおよび(16c)1,5−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−2,4−ジメトキシベンゼン(すなわち、(15a)、(15b)および(15c)と同じ)}をまとめて示す。
(16a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.15/2.11(s,3H),2.88/2.93(s,3H),3.80/3.79(s,3H),3.805/3.797(s,3H),4.41/4.53(s,2H),6.45/6.44(d/dd,J=8.5/8.8,2.3Hz,1H),6.46/6.44(s/d,J=2.3Hz,1H),6.95/7.14(d,J=8.5/8.8Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.9,33.3,35.8,44.7,49.5,55.2,55.31,55.34,55.4,98.3,98.6,103.9,104.2,116.9,118.0,128.1,130.4,158.2,158.5,160.1,160.5,170.7,171.2.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1103.
(16b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.30/2.08(s,3H),2.73/2.73(s,3H),3.82/3.81(s,6H),4.54/4.72(s,2H),6.56/6.55(d,J=8.4/8.3Hz,2H),7.24/7.23(t,J=8.4/8.3Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,29.7,31.4,38.4,42.4,55.6,55.8,103.60,103.63,112.3,112.8,129.0,129.5,159.0,159.4.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1089.
(16c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.11/2.17/2.18(s,6H),2.82/2.91/2.92(s,61),3.82/3.83/3.84/3.85(s,6H),4.38/4.40/4.52(s,4H),6.42/6.44/6.46(s,1H),6.77/6.88/6.94(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.8,21.9,29.6,32.8,32.9,35.8,35.9,44.92,44.94,49.50,49.52,55.37,55.44,55.57,55.58,94.78,94.81,95.0,116.0,116.1,117.0,128.6,129.7,130.2,157.6,157.8,158.1,158.2,170.7(broad),171.0(broad).
HRMS(ESI) Calcd for C16H24N2O4: [M+Na]+,331.1628. Found: m/z331.1614。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.9,33.3,35.8,44.7,49.5,55.2,55.31,55.34,55.4,98.3,98.6,103.9,104.2,116.9,118.0,128.1,130.4,158.2,158.5,160.1,160.5,170.7,171.2.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1103.
(16b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.30/2.08(s,3H),2.73/2.73(s,3H),3.82/3.81(s,6H),4.54/4.72(s,2H),6.56/6.55(d,J=8.4/8.3Hz,2H),7.24/7.23(t,J=8.4/8.3Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,29.7,31.4,38.4,42.4,55.6,55.8,103.60,103.63,112.3,112.8,129.0,129.5,159.0,159.4.
HRMS(ESI) Calcd for C12H17NO3: [M+Na]+,246.1101. Found: m/z246.1089.
(16c)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.11/2.17/2.18(s,6H),2.82/2.91/2.92(s,61),3.82/3.83/3.84/3.85(s,6H),4.38/4.40/4.52(s,4H),6.42/6.44/6.46(s,1H),6.77/6.88/6.94(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.3,21.8,21.9,29.6,32.8,32.9,35.8,35.9,44.92,44.94,49.50,49.52,55.37,55.44,55.57,55.58,94.78,94.81,95.0,116.0,116.1,117.0,128.6,129.7,130.2,157.6,157.8,158.1,158.2,170.7(broad),171.0(broad).
HRMS(ESI) Calcd for C16H24N2O4: [M+Na]+,331.1628. Found: m/z331.1614。
(実施例17)
実施例1において、芳香族化合物として1,3,5−トリメトキシベンゼン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を12時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率79%で得た。表5に、生成物の構造[(17a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミドおよび(17b)2,4−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−1,3,5−トリメトキシベンゼン]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物として1,3,5−トリメトキシベンゼン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、反応時間を12時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率79%で得た。表5に、生成物の構造[(17a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミドおよび(17b)2,4−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−1,3,5−トリメトキシベンゼン]をまとめて示す。
(17a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.26/2.05(s,3H),2.70/2.70(s,3H),3.78/3.77(s,6H),3.803/3.799(s,3H),4.43/4.61(s,2H),6.11/6.11(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(17b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.06/2.07/2.27/2.28(s,6H),2.68/2.69/2.70(s,6H),3.64/3.66(s,3H),3.817/3.824/3.830(s,6H),4.45/4.46/4.65/4.66(s,4H),6.28/6.29(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,22.0,22.1,31.15,31.17,33.68,33.71,38.5,38.6,43.0,55.5,55.6,55.71,55.74,62.2,62.6,63.1,91.29,91.31,91.5,109.9,110.1,110.3,110.5,159.4,159.6,159.7,159.86,159.90,160.3,160.7,170.2,170.3,170.7,170.8.
HRMS(ESI) Calcd for C17H26N2O5: [M+Na]+,361.1734. Found: m/z361.1727。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(17b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.06/2.07/2.27/2.28(s,6H),2.68/2.69/2.70(s,6H),3.64/3.66(s,3H),3.817/3.824/3.830(s,6H),4.45/4.46/4.65/4.66(s,4H),6.28/6.29(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,22.0,22.1,31.15,31.17,33.68,33.71,38.5,38.6,43.0,55.5,55.6,55.71,55.74,62.2,62.6,63.1,91.29,91.31,91.5,109.9,110.1,110.3,110.5,159.4,159.6,159.7,159.86,159.90,160.3,160.7,170.2,170.3,170.7,170.8.
HRMS(ESI) Calcd for C17H26N2O5: [M+Na]+,361.1734. Found: m/z361.1727。
(実施例18)
実施例1において、芳香族化合物として2−メトキシナフタレン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)312.5μmolを使用し、反応温度を160℃にし、反応時間を74時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率74%で得た。表5に、生成物の構造[(18a)N−メチル−N−[(2−メトキシ−1−ナフチル)メチル]アセトアミド]をまとめて示す。
実施例1において、芳香族化合物として2−メトキシナフタレン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄12.5μmolおよびFe(CF3SO3)312.5μmolを使用し、反応温度を160℃にし、反応時間を74時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率74%で得た。表5に、生成物の構造[(18a)N−メチル−N−[(2−メトキシ−1−ナフチル)メチル]アセトアミド]をまとめて示す。
(18a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.11/2.42(s,3H),2.73/2.63(s,3H),3.966/3.959(s,3H),5.17/4.96(s,2H),7.29/7.30(d,J=8.4/8.4Hz,1H),7.35/7.37(t,J=7.6/7.6Hz,1H),7.50/7.52(t,J=7.4/7.4Hz,1H),7.78/7.82(d,J=8.2/8.2Hz,1H),7.83/7.87(d,J=9.0/9.0Hz,1H),8.11/7.92(d,J=8.7/8.7Hz,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.9,22.0,30.6,33.6,39.0,43.7,56.1,56.4,112.7,112.8,115.9,117.6,121.9,123.5,123.7,124.0,127.1,127.2,128.1,128.75,128.82,129.0,129.9,130.3,133.3,133.4,155.9,156.0,170.4(broad).
HRMS(ESI) Calcd for C15H17NO2: [M+Na]+,266.1151. Found: m/z266.1138。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.9,22.0,30.6,33.6,39.0,43.7,56.1,56.4,112.7,112.8,115.9,117.6,121.9,123.5,123.7,124.0,127.1,127.2,128.1,128.75,128.82,129.0,129.9,130.3,133.3,133.4,155.9,156.0,170.4(broad).
HRMS(ESI) Calcd for C15H17NO2: [M+Na]+,266.1151. Found: m/z266.1138。
(実施例19)
実施例1において、芳香族化合物として1,3,5−トリメトキシベンゼン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第一鉄(FeCl2)25μmolを使用し、反応時間を1時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率26%で得た。なお、芳香族化合物ベースの転化率は35%であった。表6に、生成物の構造[(19a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミド]をまとめて示す。また、1時間反応後の反応混合物には、生成物に加えて、中間体としてのN−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド(下記式で表される化合物)が、tBuOOtBuベースの収率75%(芳香族化合物ベースの収率224%)で生成していることがわかった。
実施例1において、芳香族化合物として1,3,5−トリメトキシベンゼン0.25mmolを使用し、N−メチル−2−ピロリドン1mLに代えて、N,N−ジメチルアセトアミド1mLを使用し、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第一鉄(FeCl2)25μmolを使用し、反応時間を1時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率26%で得た。なお、芳香族化合物ベースの転化率は35%であった。表6に、生成物の構造[(19a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミド]をまとめて示す。また、1時間反応後の反応混合物には、生成物に加えて、中間体としてのN−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド(下記式で表される化合物)が、tBuOOtBuベースの収率75%(芳香族化合物ベースの収率224%)で生成していることがわかった。
(19a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.26/2.05(s,3H),2.70/2.70(s,3H),3.78/3.77(s,6H),3.803/3.799(s,3H),4.43/4.61(s,2H),6.11/6.11(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(N−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.24/1.22(s,9H),2.14/2.06(s,3H),2.95/3.00(s,3H),4.65/4.85(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.8,22.0,27.5,27.7,33.0,33.8,69.9,72.6,73.6,74.3,170.6,171.3.
HRMS(ESI) Calcd for C8H17NO2: [M+Na]+,182.1151. Found: m/z182.1145。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(N−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.24/1.22(s,9H),2.14/2.06(s,3H),2.95/3.00(s,3H),4.65/4.85(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.8,22.0,27.5,27.7,33.0,33.8,69.9,72.6,73.6,74.3,170.6,171.3.
HRMS(ESI) Calcd for C8H17NO2: [M+Na]+,182.1151. Found: m/z182.1145。
(実施例20)
実施例19において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄22.5μmolおよびFe(CF3SO3)32.5μmolを使用したこと以外は、実施例19と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率50%で得た。なお、芳香族化合物ベースの転化率は87%であった。表6に、生成物の構造[(20a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミドおよび(20b)2,4−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−1,3,5−トリメトキシベンゼン]をまとめて示す。また、1時間反応後の反応混合物には、生成物に加えて、中間体としてのN−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミドが、tBuOOtBuベースの収率38%(芳香族化合物ベースの収率114%)で生成していることがわかった。
実施例19において、触媒としての塩化第二鉄25μmolに代えて、塩化第二鉄22.5μmolおよびFe(CF3SO3)32.5μmolを使用したこと以外は、実施例19と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率50%で得た。なお、芳香族化合物ベースの転化率は87%であった。表6に、生成物の構造[(20a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミドおよび(20b)2,4−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−1,3,5−トリメトキシベンゼン]をまとめて示す。また、1時間反応後の反応混合物には、生成物に加えて、中間体としてのN−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミドが、tBuOOtBuベースの収率38%(芳香族化合物ベースの収率114%)で生成していることがわかった。
(20a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.26/2.05(s,3H),2.70/2.70(s,3H),3.78/3.77(s,6H),3.803/3.799(s,3H),4.43/4.61(s,2H),6.11/6.11(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(20b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.06/2.07/2.27/2.28(s,6H),2.68/2.69/2.70(s,6H),3.64/3.66(s,3H),3.817/3.824/3.830(s,6H),4.45/4.46/4.65/4.66(s,4H),6.28/6.29(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,22.0,22.1,31.15,31.17,33.68,33.71,38.5,38.6,43.0,55.5,55.6,55.71,55.74,62.2,62.6,63.1,91.29,91.31,91.5,109.9,110.1,110.3,110.5,159.4,159.6,159.7,159.86,159.90,160.3,160.7,170.2,170.3,170.7,170.8.
HRMS(ESI) Calcd for C17H26N2O5: [M+Na]+,361.1734. Found: m/z361.1727.
(N−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.24/1.22(s,9H),2.14/2.06(s,3H),2.95/3.00(s,3H),4.65/4.85(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.8,22.0,27.5,27.7,33.0,33.8,69.9,72.6,73.6,74.3,170.6,171.3.
HRMS(ESI) Calcd for C8H17NO2: [M+Na]+,182.1151. Found: m/z182.1145。
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(20b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.06/2.07/2.27/2.28(s,6H),2.68/2.69/2.70(s,6H),3.64/3.66(s,3H),3.817/3.824/3.830(s,6H),4.45/4.46/4.65/4.66(s,4H),6.28/6.29(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,22.0,22.1,31.15,31.17,33.68,33.71,38.5,38.6,43.0,55.5,55.6,55.71,55.74,62.2,62.6,63.1,91.29,91.31,91.5,109.9,110.1,110.3,110.5,159.4,159.6,159.7,159.86,159.90,160.3,160.7,170.2,170.3,170.7,170.8.
HRMS(ESI) Calcd for C17H26N2O5: [M+Na]+,361.1734. Found: m/z361.1727.
(N−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.24/1.22(s,9H),2.14/2.06(s,3H),2.95/3.00(s,3H),4.65/4.85(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.8,22.0,27.5,27.7,33.0,33.8,69.9,72.6,73.6,74.3,170.6,171.3.
HRMS(ESI) Calcd for C8H17NO2: [M+Na]+,182.1151. Found: m/z182.1145。
(実施例21)
実施例19において、酸化剤としてtBuOOtBuに代えてtBuOOH0.75mmolを使用し、溶媒としてデカン0.14mLを使用したこと以外は、実施例19と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率22%で得た。なお、芳香族化合物ベースの転化率は99%であった。表6に、生成物の構造[(21a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミドおよび(21b)2,4−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−1,3,5−トリメトキシベンゼン]をまとめて示す。
実施例19において、酸化剤としてtBuOOtBuに代えてtBuOOH0.75mmolを使用し、溶媒としてデカン0.14mLを使用したこと以外は、実施例19と同様にして、生成物としてのカップリング化合物を収率22%で得た。なお、芳香族化合物ベースの転化率は99%であった。表6に、生成物の構造[(21a)N−メチル−N−(2,4,6−トリメトキシフェニルメチル)アセトアミドおよび(21b)2,4−ビス(N−アセチル−N−メチルアミノメチル)−1,3,5−トリメトキシベンゼン]をまとめて示す。
(21a)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.26/2.05(s,3H),2.70/2.70(s,3H),3.78/3.77(s,6H),3.803/3.799(s,3H),4.43/4.61(s,2H),6.11/6.11(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(21b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.06/2.07/2.27/2.28(s,6H),2.68/2.69/2.70(s,6H),3.64/3.66(s,3H),3.817/3.824/3.830(s,6H),4.45/4.46/4.65/4.66(s,4H),6.28/6.29(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,22.0,22.1,31.15,31.17,33.68,33.71,38.5,38.6,43.0,55.5,55.6,55.71,55.74,62.2,62.6,63.1,91.29,91.31,91.5,109.9,110.1,110.3,110.5,159.4,159.6,159.7,159.86,159.90,160.3,160.7,170.2,170.3,170.7,170.8.
HRMS(ESI) Calcd for C17H26N2O5: [M+Na]+,361.1734. Found: m/z361.1727.
(N−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.24/1.22(s,9H),2.14/2.06(s,3H),2.95/3.00(s,3H),4.65/4.85(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.8,22.0,27.5,27.7,33.0,33.8,69.9,72.6,73.6,74.3,170.6,171.3.
HRMS(ESI) Calcd for C8H17NO2: [M+Na]+,182.1151. Found: m/z182.1145.
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.4,22.1,31.1,33.7,38.0,42.1,55.2,55.3,55.5,55.7,90.2,90.3,104.9,105.4,159.7,160.0,160.9,161.1,170.0,170.7.
HRMS(ESI) Calcd for C13H19NO4: [M+Na]+,276.1206. Found: m/z276.1203.
(21b)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.06/2.07/2.27/2.28(s,6H),2.68/2.69/2.70(s,6H),3.64/3.66(s,3H),3.817/3.824/3.830(s,6H),4.45/4.46/4.65/4.66(s,4H),6.28/6.29(s,1H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ21.5,22.0,22.1,31.15,31.17,33.68,33.71,38.5,38.6,43.0,55.5,55.6,55.71,55.74,62.2,62.6,63.1,91.29,91.31,91.5,109.9,110.1,110.3,110.5,159.4,159.6,159.7,159.86,159.90,160.3,160.7,170.2,170.3,170.7,170.8.
HRMS(ESI) Calcd for C17H26N2O5: [M+Na]+,361.1734. Found: m/z361.1727.
(N−(t−ブトキシ)メチル−N−メチルアセトアミド)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.24/1.22(s,9H),2.14/2.06(s,3H),2.95/3.00(s,3H),4.65/4.85(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ20.8,22.0,27.5,27.7,33.0,33.8,69.9,72.6,73.6,74.3,170.6,171.3.
HRMS(ESI) Calcd for C8H17NO2: [M+Na]+,182.1151. Found: m/z182.1145.
本発明では、脱水素カップリングにより、アミド化合物が置換した芳香族化合物を得ることができる。このようなアミド置換芳香族化合物は、種々の用途、例えば、各種化学品、薬品、医薬品などに利用できる。また、漂白剤、添加剤(甘味改変剤、旨み向上剤などの食品用添加剤)などとしても利用できる。
Claims (11)
- 酸化剤および遷移金属触媒(ただし、酸化剤としての酸素と遷移金属触媒としてのジルコニウム化合物との組合せを除く)の存在下、芳香族化合物とアミド化合物とを反応させ、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物を製造する方法。
- 芳香族化合物が、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素である請求項1記載の製造方法。
- アミド化合物が鎖状アミド化合物である請求項1又は2記載の製造方法。
- アミド化合物が、N−モノアルキル鎖状アミド又はN,N−ジアルキル鎖状アミドである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 酸化剤が過酸化物である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 遷移金属触媒が、周期表第3、4〜11族金属化合物である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 遷移金属触媒が鉄化合物である請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- 芳香族化合物とアミド化合物とを反応させ、前記芳香族化合物の芳香環に結合した水素原子と、前記アミド化合物のアミド基を構成する窒素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子とで分子間脱水素したカップリング化合物を製造するための遷移金属触媒(ただし、酸化剤としての酸素との組合せにおいて使用する遷移金属触媒としてのジルコニウム化合物を除く)。
- 下記式(1A)〜(1E)のいずれかで表される化合物。
- 1−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]−2−ピロリドン、3−[1−(モノ乃至トリアルコキシアリール)−アルキル]オキサゾリジノン、4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン、3−アルキル−4−(モノ乃至トリアルコキシアリール)オキサゾリジノン、モノ乃至トリ[1−(N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン、モノ乃至トリ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノアルキル)]−アルコキシアレーン、N−[1−(3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−アルキル−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、N−アルキル−N−[1−(1−置換アリール−3−インドリル)アルキル]アルカンアミド、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]チオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシチオフェン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]フラン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン、モノ又はジ[1−(N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフラン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]フラン、モノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルキルフラン、およびモノ又はジ[1−(N−アルキル−N−アシルアミノ)アルキル]−アルコキシフランから選択された化合物である請求項10記載の化合物。
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JP2009208585A JP2011057609A (ja) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | カップリング化合物の製造方法およびカップリング触媒 |
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-
2009
- 2009-09-09 JP JP2009208585A patent/JP2011057609A/ja active Pending
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