JP2011256158A - ビアリール化合物およびその製造方法、ならびにそのビアリール化合物を使用するカルバゾール誘導体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ジクロロニトロベンゼン類と芳香族ホウ素化合物とを塩基の存在下に反応させることにより、新規のビアリール化合物を得る。このビアリール化合物を亜リン酸エステルと反応させてカルバゾール誘導体を得る。
【選択図】 なし
Description
[1]
下記式(1)で示されるクロロニトロビアリール。
[2]
Rが水素であることを特徴とする式(1)に記載のクロロニトロビアリール。
[3]
下記式(2)〜(4)で示されるクロロニトロビアリール。
[4]
R1,R2,R3がいずれも水素であることを特徴とする式(2)〜(4)で示されるクロロニトロビアリール。
[5]
式(1)〜(4)中のArの置換部位に対するオルト位の少なくとも1箇所が水素であることを特徴とするクロロニトロビアリール。
[6]
Arがフェニル基、炭素数1〜10のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基、ピリジル基、1−ナフチル基、もしくは2−ナフチル基からなる群より選ばれる芳香族置換基であることを特徴とする式(1)〜(4)に記載のクロロニトロビアリール。
[7]
Arがフェニル基であることを特徴とする式(1)〜(4)に記載のクロロニトロビアリール。
[8]
下記式(5)で示されるジクロロニトロベンゼンと芳香族ホウ素化合物とを塩基の存在下に反応させることを特徴とする式(1)に記載のクロロニトロビアリールの製造方法。
[9]
式(1)に記載のクロロニトロビアリールと下記式(6)で示される化合物とを反応させることを特徴とする下記式(7)で示されるクロロカルバゾール誘導体の製造方法。
である。
本発明のクロロニトロビフェニル化合物としては、具体的には、3−クロロ−2−ニトロビフェニル、4−クロロ−2−ニトロビフェニル、5−クロロ−2−ニトロビフェニル、6−クロロ−2−ニトロビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−2’−メチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−3’−メチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−メチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−エチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−プロピルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−ブチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−ペンチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−ヘキシルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−オクチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−4’−デシルビフェニル、4−クロロ−5−メチル−2−ニトロ−4’−オクチルビフェニル、4−クロロ−2−ニトロ−1−(1−ナフチル)ベンゼン、4−クロロ−2−ニトロ−1−(2−ナフチル)ベンゼン等が例示され、これら化合物群の一種もしくは二種以上の混合物でもよい。
本発明のクロロニトロビアリール化合物の製造方法において、使用可能な芳香族ホウ素化合物としては、通常の鈴木カップリング反応に用いられる化合物であれば特に限定するものではないが、例えば、芳香族ボロン酸、芳香族ボロン酸エステル、および芳香族ボロントリフルオリド塩等を挙げることができる。
本発明のクロロカルバゾール誘導体の製造方法における反応機構は、ベンゼン環上のニトロ基が、亜リン酸エステルにより還元される過程で、ニトロ基に隣接する炭素と結合したアリール基との求電子反応を受け、カルバゾール誘導体を形成するものである。
[元素分析]
元素分析計:パーキンエルマー全自動元素分析装置 2400II
酸素フラスコ燃焼−IC測定法:東ソー製イオンクロマトグラフ IC−2001
[質量分析]
質量分析装置:JMS−K9
測定方法:DI−MS(EI)分析
[NMR測定]
NMR測定装置:VARIAN Gemini−200
[GC測定]
GC測定装置:SHIMADZU GC−17A
測定条件:
カラム:ジーエルサイエンス NB−5
キャリア:ヘリウム
検出:FID
実施例1
攪拌装置を備えた1Lフラスコ中に、1,4−ジクロロ−2−ニトロベンゼン 192.0g(1.0mol)[東京化成品]、リン酸三ナトリウム 530.7g(2.5mol)[和光純薬品]、フェニルボロン酸 128.0g(1.05mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 11.6g(10mmol)[東京化成品]、テトラハイドロフラン 768g[キシダ化学品]、水 1221gを仕込み、70℃にて反応させた。反応をGC分析で追跡したところ、ジクロロ体を基準とした転化率は、3時間後に99.9%以上であった。その後、反応液を室温まで冷却し、有機層を分液した。得られた有機層をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、目的の4−クロロ−2−ニトロビフェニル 234gを得た(収率99%以上、GC純度95%)。
(1)質量分析(m/z):234(m+)
(2)元素分析
計算値:C=61.7%,H=3.5%,N=6.0%,Cl=15.2%
実測値:C=61.4%,H=3.7%,N=5.8%,Cl=15.1%
(3)1H−NMR(CDCl3):7.12−7.48(6H),7.54−7.64(1H),7.82−7.88(1H)[ppm]
(4)13C−NMR(CDCl3):124.13, 127.72, 128.47, 128.71, 132.28, 132.92, 133.84, 134.68, 136.15, 149.08[ppm]
実施例2
1,4−ジクロロ−2−ニトロベンゼンの代わりに、1−ブロモ−4−クロロ−2−ニトロベンゼンを用いた以外は実施例1と同条件で反応を行った。反応をGC分析で追跡したところ、ブロモクロロ体原料を基準とした転化率は、3時間後に96.0%、6時間後に99.9%以上であった(収率99%以上、GC純度95%)。
攪拌子を備えた50mLフラスコ中に、実施例1で合成した4−クロロ−2−ニトロビフェニル 2.34g(10mmol)を仕込み、140℃に加熱した。この液に、亜リン酸トリエチル 4.15g(25mmol)[和光純薬品]を30分かけて滴下した。反応をGC分析で追跡したところ、ビフェニル体を基準とした転化率は、滴下終了3時間後に99.9%以上であった。また、オクタデカンを内部標準物質として反応液を定量したところ、2−クロロカルバゾールの収率は79%であった。
4−クロロ−2−ニトロビフェニルの代わりに、4’−クロロ−2−ニトロビフェニルを用いた以外は実施例3と同条件で反応を行った。反応をGC分析で追跡したところ、ビフェニル体を基準とした転化率は、6時間後に99.9%以上であった。また、オクタデカンを内部標準物質として反応液を定量したところ、2−クロロカルバゾールの収率は68%であった。
攪拌装置を備えた1Lフラスコ中に、1,3−ジクロロ−2−ニトロベンゼン 75.0g(391mmol)[東京化成品]、リン酸三ナトリウム 207.2g(976.2mmol)[和光純薬品]、フェニルボロン酸 47.6g(390.6mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 9.0g(7.8mmol)[東京化成品]、テトラハイドロフラン 250g[キシダ化学品]、水 311gを仕込み、70℃にて24時間反応させた。その後、反応液を室温まで冷却し、有機層を分液した。得られた有機層をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、目的の3−クロロ−2−ニトロビフェニル 82gをGC純度91%の黄色粉末として得た。
(1)1H−NMR(CDCl3):7.30−7.55(8H)[ppm]
(2)13C−NMR(CDCl3):125.20, 127.95, 128.86, 129.01, 129.29, 129.43, 130.66, 135.31, 136.08[ppm]
実施例5
1,3−ジクロロ−2−ニトロベンゼンの代わりに、1,2−ジクロロ−3−ニトロベンゼンを用いた以外は実施例4と同条件で反応を行った。実施例4と同様に後処理を行い、目的の6−クロロ−2−ニトロビフェニル 96gをGC純度97%の黄色粉末として得た。
(1)1H−NMR(CDCl3):7.21−7.29(2H),7.36−7.48(4H),7.65−7.75(2H)[ppm]
(2)13C−NMR(CDCl3):121.96, 128.46, 128.55, 128.68, 128.72, 128.92, 133.30, 133.92, 134.69, 135.71, 151.11[ppm]
Claims (9)
- Rが水素であることを特徴とする請求項1に記載のクロロニトロビアリール。
- R1,R2,R3がいずれも水素であることを特徴とする請求項3に記載のクロロニトロビアリール。
- 式(1)〜(4)中のArの置換部位に対するオルト位の少なくとも1箇所が水素であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクロロニトロビアリール。
- Arがフェニル基、炭素数1〜10のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基、ピリジル基、1−ナフチル基、もしくは2−ナフチル基からなる群より選ばれる芳香族置換基であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のクロロニトロビアリール。
- Arがフェニル基であることを特徴とする請求項6に記載のクロロニトロビアリール。
- 下記式(1)で示されるクロロニトロビアリールと下記式(6)で示される化合物とを反応させることを特徴とする下記式(7)で示されるクロロカルバゾール誘導体の製造方法。
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