JP2014172834A - 芳香族オレフィン類の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 芳香族化合物と、エポキシド又はアルデヒドを固体酸触媒の存在下で反応させ、芳香族オレフィン類を製造する。触媒としては、ゼオライト等の固体酸触媒を使用できる。ゼオライトを触媒とする場合には、シリカ/アルミナ比が2〜1000のものを使用することが好ましい。
【図面】なし
Description
(1)芳香族ハロゲン化物と一置換オレフィンをパラジウム触媒及び塩基存在下で反応させる方法(ヘック反応、非特許文献1に反応例)。
(2)ホルミル芳香族化合物と、ブロモメチル化合物及びホスフィン化合物から生成するホスホニウム塩を、塩基存在下で反応させる方法(ウィティッヒ反応、非特許文献2に反応例)。
(3)アリールボロン化合物とアルケニルハロゲン化物(又は、アルケニルボロン化合物と芳香族ハロゲン化物)を、パラジウム触媒及び塩基存在下で反応させる方法(鈴木−宮浦カップリング反応、非特許文献3に反応例)。
(1)上記(1)〜(3)の従来法では、原料や触媒の入手が必ずしも容易でない及び/又は高価である。
(2)上記の方法では大量の廃棄物が副生する。たとえば、上記(1)の方法では、塩基とハロゲン化水素の反応による大量の塩が副生し、(2)の方法でも大量のホスフィンオキシド等が副生し、(3)の方法でもホウ酸化合物と塩基との大量の塩が副生する。
〈1〉下記一般式(I)
RH (I)
(式中、Rは炭化水素環系または複素環系の1価の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていても差し支えない。)
で表される芳香族化合物と、下記一般式(IIA)
R’CH2CHO (IIB)
で表されるアルデヒド
(これら式中、R’は、炭化水素環系または複素環系の1価の芳香族有機基、アルキル基、又はアラルキル基を示し、それら1価の基の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていても差し支えない。)
を、固体酸触媒の存在下で反応させることを特徴とする下記一般式(III)
RCH=CHR’ (III)
(式中、R及びR’は前記と同じ意味である。)
で表される芳香族オレフィン類の製造方法。
〈2〉前記の固体酸触媒として、ゼオライト、モンモリロナイト、又はヘテロポリ酸を用いることを特徴とする〈1〉に記載の製造方法。
〈3〉前記のゼオライトとして、Y型、ベータ型、モルデナイト型、又はZSM−5型の基本骨格を有するゼオライトを使用することを特徴とする〈2〉に記載の製造方法。
〈4〉前記のゼオライトとして、シリカ/アルミナ比が2〜1000のものを使用することを特徴とする〈2〉又は〈3〉に記載の製造方法。
〈5〉反応をマイクロ波照射下で行うことを特徴とする〈1〉、〈2〉、〈3〉、又は〈4〉に記載の製造方法。
本発明の製造方法は、芳香族化合物とエポキシド又はアルデヒドを、固体酸触媒の存在下で反応させることを特徴とする。
本発明において、原料として使用する芳香族化合物は、下記一般式(I)
RH (I)
で表される。
Rが炭化水素環系の場合には、環内炭素数が好ましくは6〜22、より好ましくは6〜14であり、それら炭素環系の芳香族有機基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基等が挙げられ、それらの基を有する炭化水素環系芳香族化合物の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ペリレン、ペンタセン等が挙げられる。
また、Rが複素環系の場合には、ヘテロ原子は硫黄、酸素原子等であり、環内炭素数が好ましくは4〜12、より好ましくは4〜8である。それら複素環系の芳香族有機基の具体例としては、チエニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、フリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基等が挙げられ、それらの基を有する複素環系芳香族化合物の具体例としては、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、フラン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン等が挙げられる。
また、その他の反応に関与しない基として、環上の2つの炭素原子を結合させる2価の基であるオキシエチレン基やオキシエチレンオキシ基等を挙げることができる。
したがって、それらの基を有する芳香族化合物の具体例としては、トルエン、エチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、アニソール、エトキシベンゼン、ブトキシベンゼン、オクトキシベンゼン、メチルアニソール、フルオロアニソール、クロロアニソール、ブロモアニソール、2,3−ジヒドロベンゾフラン、1,4−ベンゾジオキサン等が挙げられる。
R’が炭化水素環系又は複素環系の1価の芳香族有機基の場合、それらの具体例としては、上記のRの説明で示したものなどを挙げることができる。
したがって、それらの芳香族有機基を有するエポキシド(IIA)の具体例としては、スチレンオキシド(フェニルオキシラン)、(4−メチルフェニル)オキシラン、(4−メトキシフェニル)オキシラン、(4−フルオロフェニル)オキシラン、(4−クロロフェニル)オキシラン、(4−ブロモフェニル)オキシラン、(2−ナフチル)オキシラン、(9−アントリル)オキシラン、(2−フリル)オキシラン、(2−チエニル)オキシラン、(2−ベンゾフリル)オキシラン等が挙げられる。
また、それらの芳香族有機基を有するアルデヒド(IIB)の具体例としては、フェニルアセトアルデヒド、(4−メチルフェニル)アセトアルデヒド、(4−メトキシフェニル)アセトアルデヒド、(4−フルオロフェニル)アセトアルデヒド、(4−クロロフェニル)アセトアルデヒド、(4−ブロモフェニル)アセトアルデヒド、(2−ナフチル)アセトアルデヒド、(9−アントリル)アセトアルデヒド、(2−フリル)アセトアルデヒド、(2−チエニル)アセトアルデヒド、(2−ベンゾフリル)アセトアルデヒド等が挙げられる。
したがって、それらのアルキル基を有するエポキシド(IIA)の具体例としては、プロピレンオキシド(メチルオキシラン)、1,2−ブチレンオキシド(エチルオキシラン)、1,2−ヘキセンオキシド(ブチルオキシラン)、ペンチルオキシラン、シクロヘキシルオキシラン、(2−メトキシエチル)オキシラン、(3−クロロプロピル)オキシラン等が挙げられる。
また、それらの芳香族有機基を有するアルデヒド(IIB)の具体例としては、プロパナール、ブタナール、ヘキサナール、シクロヘキシルアセトアルデヒド、4−メトキシブタナール、5−クロロペンタナール等が挙げられる。
したがって、それらのアラルキル基を有するエポキシド(IIA)の具体例としては、ベンジルオキシラン、フェネチルオキシラン、(2−ナフチルメチル)オキシラン、(9−アントリルメチル)オキシラン、(4−クロロフェニルメチル)オキシラン、[1−(4−メトキシフェニル)エチル]オキシラン等が挙げられる。
また、それらのアラルキル基を有するアルデヒド(IIB)の具体例としては、3−フェニルプロパナール、4−フェニルブタナール、3−(2−ナフチル)プロパナール、3−(9−アントリル)プロパナール、3−(4−クロロフェニル)プロパナール、3−(4−メトキシフェニル)ブタナール等が挙げられる。
RCH=CHR’ (III)
で表される芳香族オレフィン類を製造できる。
一般式(III)中のRおよびR’は前記と同じ意味であり、それらの具体例としては、上記一般式(I)、(IIA)、及び(IIB)で例示したものなどを挙げることができる。
たとえば、アルコキシ置換基を有するベンゼン環では、エポキシド又はアルデヒドの酸素原子に結合したカチオン性の炭素原子はアルコキシ基に対してパラ位の炭素と優先的に反応して、p−アシル化体を主生成物として与える。さらに、2,3−ジヒドロベンゾフランのような芳香族化合物では、アルコキシ基に対してパラ位の炭素とアルキル基に対してパラ位の炭素が存在するが、電子供与性がより高いと考えられるアルコキシ基に対してパラ位の炭素が優先的に反応する。
以上のように、本発明の反応は、求電子置換反応で一般的に見られる位置選択性を示すが、触媒の構造も位置選択性に大きく影響する。たとえば、ゼオライト触媒のような規則的細孔を有する触媒は、細孔の形状や孔径等に基づく立体選択性を示すために、そのような位置選択的反応に対してとくに有利である。ゼオライト触媒の中でも、ベータ型ゼオライトはY型ゼオライトよりもp−選択性が高く、一置換ベンゼンであるアニソールを原料に用いた場合には、立体障害が小さいp−置換生成物を他の位置異性体生成物に対して、通常97%以上の選択率で製造することができる。
それらの具体例としては、金属塩、金属酸化物等の固体無機物、酸性官能基を有する固体有機物等が挙げられる。
その中の固体無機物をより具体的に示せば、プロトン性水素原子あるいは金属カチオン(アルミニウム、チタン、ガリウム、鉄、セリウム、スカンジウム等)を有する、ゼオライト、モンモリロナイト、シリカ、ヘテロポリ酸やカーボン系素材を担体とする無機系固体酸が挙げられる。
また、固体有機物をより具体的に示せば、スルホ基を有するナフィオン(Nafion、登録商標、デュポン社より入手可能)、ダウエックス(Dowex、登録商標、ダウ・ケミカル社より入手可能)、アンバーライト(Amberlite、登録商標、ローム&ハス社より入手可能)等の酸性ポリマーや他の有機系固体酸が挙げられる。
さらに、シリカ等にナフィオン等の有機系酸性化合物を担持した触媒(たとえば、NafionSAC−13等)を用いることもでき、無機系固体酸と有機系固体酸を複数組み合わせて使用することもできる。
これらゼオライトにおいては、プロトン性水素原子を有するブレンステッド酸型のものや金属カチオンを有するルイス酸型のものなど、各種のゼオライトを使用できる。この中で、プロトン性水素原子を有するプロトン型のものは、H−Y型、H−SDUSY型、H−SUSY型、H−ベータ型、H−モルデナイト型、H−ZSM−5型等で表される。また、アンモニウム型のものである、NH4−Y型、NH4−VUSY型、NH4−ベータ型、NH4−モルデナイト型、NH4−ZSM−5型等のゼオライトを焼成して、プロトン型に変換したものも使用することができる。
さらに、ゼオライトのシリカ/アルミナ比については、反応条件に応じて各種の比を選択できるが、好ましくは2〜1000であり、より好ましくは3〜800、さらに好ましくは3〜600である。
原料に対する触媒量は任意に決めることができるが、重量比では、通常は0.0001〜100程度で、好ましくは0.001〜70程度、さらに好ましくは0.001〜50程度である。
また、分離・回収した触媒は、必要に応じて活性化処理等を行うことにより、繰り返して使用することもできる。
(実施例1)
アニソール(Ia)1.5mL、スチレンオキシド(IIAa)0.30mmol、1,2−ジクロロベンゼン0.5mL、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)50mgの混合物を反応管に入れ、放射温度計を備えたマイクロ波照射装置(Biotage社製、Initiator、シングルモード型)を用いて、攪拌しながら140℃で2分反応させた。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−フェニル−2−(4−または2−メトキシフェニル)エテン(IIIa)(4−メトキシ体(p体):2−メトキシ体(o体)=98:2)が85.0%の収率で生成したことがわかった(表1参照)。
反応条件(触媒、原料、温度、時間等)を変えて、実施例1と同様に反応及び分析を行い、生成物の収率を測定した結果を表1に示す。
アニソール(Ia)3.0mL、スチレンオキシド(IIAa)0.6mmol、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)100mg、1,2−ジクロロベンゼン1mLの混合物を反応管に入れ、放射温度計を備えたマイクロ波照射装置(Biotage社製Initiator、シングルモード型)を用いて、攪拌しながら140℃で3分反応させた。遠心分離器で固体を上澄み液と分離し、アセトン(2mLで2回)で固体を洗浄した。同じ条件でさらに1回反応と後処理を行い、2回分の上澄み液と洗浄液を合わせて減圧下で濃縮した。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−フェニル−2−(4−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIa(p体))、(E)−1−フェニル−2−(2−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIa(o体))、及び(Z)−1−フェニル−2−(4−メトキシフェニル)エテン((Z)−IIIa(p体))が、それぞれ82.2%、1.7%、及び0.4%の収率で生成したことがわかった。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/トルエン=2/1)で生成物を精製した結果、(E)−IIIa(p体)、(E)−IIIa(o体)、及び(Z)−IIIa(p体)を、それぞれ、0.846mmol、0.017mmol、及び0.002mmol得ることができた(収率は、それぞれ、70.5%、1.4%、及び0.2%)。
(E)−IIIa(p体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.82(s,3H,OCH3),6.90(d,J=8.5Hz,2H,芳香環H),6.97(d,J=16.4Hz,1H,CH=),7.06(d,J=16.4Hz,1H,CH=),7.23(t,J=7.3Hz,1H,芳香環H),7.34(t,J=7.3Hz,2H,芳香環H),7.45(d,J=8.5Hz,2H,芳香環H),7.48(d,J=7.3Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ55.3,114.1,126.2,126.6,127.2,127.7,128.2,128.6,130.1,137.6,159.3.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)210(M+,100),209(17),195(22),179(16),167(40),166(15),165(46),152(31),115(11),89(11).
(E)−IIIa(o体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.90(s,3H,OCH3),6.91(d,J=8.2Hz,1H,芳香環H),6.98(t,J=7.5Hz,1H,芳香環H),7.12(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.22-7.28(m,1H,芳香環H),7.35(t,J=7.5Hz,2H,芳香環H),7.49(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.54(d,J=8.2Hz,2H,芳香環H),7.60(dd,J=7.5,1.6Hz,1H,芳香環H).
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)210(M+,100),209(10),179(18),178(13),167(35),166(20),165(65),152(41),139(10),119(31),115(15),104(26),91(44),89(13),77(11),63(13),51(13),39(11).
(Z)−IIIa(p体)
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)210(M+,100),209(18),195(22),179(17),178(10),167(47),166(19),165(57),152(41),139(11),115(16),89(14),63(12),39(10).
エトキシベンゼン(Ia)2.0mL、スチレンオキシド(IIAa)0.6mmol、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)100mg、及び1,2−ジクロロベンゼン2mLを用いて、実施例93と同様に反応と後処理を行った。同じ条件でさらに1回反応と後処理を行い、2回分の上澄み液と洗浄液を合わせて減圧下で濃縮した。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−フェニル−2−(4−エトキシフェニル)エテン((E)−IIIb(p体))、(E)−1−フェニル−2−(2−エトキシフェニル)エテン((E)−IIIb(o体))、及び(Z)−1−フェニル−2−(4−エトキシフェニル)エテン((Z)−IIIb(p体))が、それぞれ84.1%、1.2%、及び0.5%の収率で生成したことがわかった。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/トルエン=2/1)で生成物を精製した結果、(E)−IIIb(p体)、(E)−IIIb(o体)、及び(Z)−IIIb(p体)を、それぞれ、0.953mmol、0.013mmol、及び0.001mmol得ることができた(収率は、それぞれ、79.4%、1.1%、及び0.1%)。
(E)−IIIb(p体)
1H-NMR(CDCl3):δ1.43(t,J=6.9Hz,3H,CH3),4.06(q,J=6.9Hz,2H,OCH2),6.89(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),6.97(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.07(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.23(t,J=7.3Hz,1H,芳香環H),7.35(t,J=7.3Hz,2H,芳香環H),7.45(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.49(d,J=7.3Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ14.9,63.5,114.7,126.3,126.5,127.2,127.3,128.3,128.7,130.0,137.7,158.7.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)224(M+,100),196(47),195(44),181(14),179(10),178(11),177(16),167(38),166(15),165(47),152(31),115(14),89(11).
(E)−IIIb(o体)
1H-NMR(CDCl3):δ1.50(t,J=6.9Hz,3H,CH3),4.11(q,J=6.9Hz,2H,OCH2),6.90(d,J=8.2Hz,1H,芳香環H),6.96(t,J=7.5Hz,1H,芳香環H),7.14(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.21-7.27(m,1H,芳香環H),7.36(t,J=7.5Hz,2H,芳香環H),7.50(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.54(d,J=8.2Hz,2H,芳香環H),7.60(dd,J=7.5,1.8Hz,1H,芳香環H).
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)224(M+,99),195(33),178(16),177(15),176(11),168(11),167(67),166(29),165(100),164(10),153(12),152(60),151(11),139(14),133(31),128(11),119(75),118(55),117(17),115(25),105(36),91(40),89(19),77(16),63(14),51(16),39(13).
(Z)−IIIb(p体)
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)224(M+,100),196(49),195(48),181(15),179(11),178(12),177(17),167(41),166(17),165(53),152(38),139(12),115(17),89(12).
2,3−ジヒドロベンゾフラン(Ic)1.0mL、スチレンオキシド(IIAa)0.6mmol、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)100mg、及び1,2−ジクロロベンゼン2mLを用いて、加熱温度と時間を160℃と1.5分とする他は、実施例93と同様に反応と後処理を行った。同じ条件でさらに1回反応と後処理を行い、2回分の上澄み液と洗浄液を合わせて減圧下で濃縮した。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−フェニル−2−(2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−イル)エテン((E)−IIIc(p体))、(E)−1−フェニル−2−(2,3−ジヒドロベンゾフラン−7−イル)エテン((E)−IIIc(o体))、及び(Z)−1−フェニル−2−(2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−イル)エテン((Z)−IIIc(p体))が、それぞれ70.3%、8.8%、及び0.7%の収率で生成したことがわかった。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/トルエン=3/2)で生成物を精製した結果、(E)−IIIc(p体)、(E)−IIIc(o体)、及び(Z)−IIIc(p体)を、それぞれ、0.791mmol、0.074mmol、及び0.007mmol得ることができた(収率は、それぞれ、65.9%、6.2%、及び0.6%)。
(E)−IIIc(p体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.24(t,J=8.7Hz,2H,OCCH2),4.60(t,J=8.7Hz,2H,OCH2),6.78(d,J=8.2Hz,1H,芳香環H),6.95(d,J=16.2Hz,1H,CH=),7.06(d,J=16.2Hz,1H,CH=),7.20-7.28(m,2H,芳香環H),7.34(t,J=7.8Hz,2H,芳香環H),7.41(brs,1H,芳香環H),7.48(d,J=7.8Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ29.7,71.5,109.4,122.7,126.0,126.2,127.1,127.2,127.6,128.7(2C+1C),130.2,137.8,160.0.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)222(M+,100),221(21),179(16),178(28),165(17),115(16),89(10).
(E)−IIIc(o体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.23(t,J=8.7Hz,2H,OCCH2),4.66(t,J=8.7Hz,2H,OCH2),6.85(t,J=7.5Hz,1H,芳香環H),7.09(dd,J=7.5,1.4Hz,1H,芳香環H),7.16(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.23(t,J=7.5Hz,1H,芳香環H),7.27(d,J=7.5Hz,1H,芳香環H),7.33(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.34(t,J=7.5Hz,2H,芳香環H),7.52(dd,J=7.5,1.6Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ29.7,71.3,120.4,120.6,123.7,124.0,126.2,126.5,127.3,127.5,128.6,130.0,138.0,157.8.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)222(M+,100),221(58),207(26),179(12),178(30),165(22),152(10),115(22),89(11),77(11).
(Z)−IIIc(p体)
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)222(M+,100),221(22),179(18),178(30),165(20),152(11),115(20),89(11).
1,4−ベンゾジオキサン(Id)2.0mL、スチレンオキシド(IIAa)0.6mmol、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)100mg、及び1,2−ジクロロベンゼン2mLを用いて、加熱温度と時間を180℃と3分とする他は、実施例93と同様に反応と後処理を行った。同じ条件でさらに2回反応と後処理を行い、3回分の上澄み液と洗浄液を合わせて減圧下で濃縮した。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−フェニル−2−(2,3−ベンゾジオキサン−6−イル)エテン((E)−IIId(p体))、(E)−1−フェニル−2−(2,3−ベンゾジオキサン−5−イル)エテン((E)−IIId(o体))、及び(Z)−1−フェニル−2−(2,3−ベンゾジオキサン−6−イル)エテン((Z)−IIId(p体))が、それぞれ65.5%、10.6%、及び0.7%の収率で生成したことがわかった。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/トルエン=1/1)で生成物を精製した結果、(E)−IIId(p体)、(E)−IIId(o体)、及び(Z)−IIId(p体)を、それぞれ、1.084mmol、0.13mmol、及び0.005mmol得ることができた(収率は、それぞれ、60.2%、7.3%、及び0.3%)。
(E)−IIId(p体)
1H-NMR(CDCl3):δ4.28(s,4H,OCH2),6.86(d,J=8.3Hz,1H,芳香環H),6.95(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.01(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.01(dd,J=8.3,2.1Hz,1H,芳香環H),7.05(d,J=2.1Hz,1H,芳香環H),7.24(t,J=7.3Hz,1H,芳香環H),7.34(t,J=7.3Hz,2H,芳香環H),7.48(d,J=7.3Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ64.4,64.5,115.0,117.5,120.1,126.3,127.2,127.3,128.1,128.7,131.2,137.5,143.4,143.6.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)238(M+,100),237(10),182(20),181(26),165(16),154(38),153(47),152(30),128(28),51(10).
(E)−IIId(o体)
1H-NMR(CDCl3):δ4.27-4.31(m,2H,OCH2),4.33-4.37(m,2H,OCH2),6.80(dd,J=7.8,1.8Hz,1H,芳香環H),6.84(t,J=7.8Hz,1H,芳香環H),7.13(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.17(dd,J=7.8,1.8Hz,1H,芳香環H),7.25(t,J=7.8Hz,1H,芳香環H),7.35(t,J=7.8Hz,2H,芳香環H),7.39(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.53(d,J=7.8Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ64.2,64.5,116.4,118.6,120.9,122.6,126.6,126.7,127.5,128.6,129.7,137.8,141.3,143.8.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)238(M+,100),237(27),182(19),181(34),179(10),165(24),155(16),154(33),153(66),152(37),128(17),127(11),115(12),76(12),63(10),51(11).
(Z)−IIId(p体)
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)238(M+,100),237(11),182(19),181(26),165(17),154(40),153(53),152(35),128(34),127(12),115(13),102(11),76(10),51(13).
アニソール(Ia)3.0mL、(4−フルオロフェニル)オキシラン(IIAb)0.6mmol、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)100mg、及び1,2−ジクロロベンゼン1mLを用いて、実施例93と同様に反応と後処理を行った。同じ条件でさらに2回反応と後処理を行い、3回分の上澄み液と洗浄液を合わせて減圧下で濃縮した。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−(4−フルオロフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIe(p体))、(E)−1−(4−フルオロフェニル)−2−(2−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIe(o体))、及び(Z)−1−(4−フルオロフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)エテン((Z)−IIIe(p体))が、それぞれ78.8%、2.1%、及び0.4%の収率で生成したことがわかった。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/トルエン=1/1〜3/2)で生成物を精製した結果、(E)−IIIe(p体)、(E)−IIIe(o体)、及び(Z)−IIIe(p体)を、それぞれ、1.246mmol、0.032mmol、及び0.007mmol得ることができた(収率は、それぞれ、69.2%、1.8%、及び0.4%)。
(E)−IIIe(p体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.84(s,3H,OCH3),6.90(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),6.93(d,J=16.5Hz,1H,CH=),6.98(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.04(t,JFH=JHH=8.7Hz,2H,芳香環H),7.23(t,J=7.3Hz,1H,芳香環H),7.34(t,J=7.3Hz,2H,芳香環H),7.44(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.45(dd,JHH=8.7Hz,JFH=6.9Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ55.4,114.2,115.6(d,JFC=21.1Hz),125.4,127.67,127.70(d,JFC=5.7Hz),128.0,130.0,133.9,159.3,162.1(d,JFC=246.2Hz).
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)228(M+,100),213(36),185(13),183(34),170(13),165(56),133(12).
(E)−IIIe(o体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.90(s,3H,OCH3),6.91(dd,J=8.0,0.9Hz,1H,芳香環H),6.97(t,J=7.5Hz,1H,芳香環H),7.04(t,JFH=JHH=8.7Hz,2H,芳香環H),7.07(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.22-7.28(m,1H,芳香環H),7.40(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.50(dd,JHH=8.7Hz,JFH=5.5Hz,2H,芳香環H),7.57(dd,J=7.5,1.6Hz,1H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ76.7,110.9,115.5(d,JFC=22.0Hz),120.8,123.3,126.3,126.4,128.0(d,JFC=4.8Hz),128.1,128.7,134.2,156.9,162.2(d,JFC=247.2Hz).
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)228(M+,100),185(21),184(11),183(45),170(14),165(66),133(14),122(40),119(37),109(13),91(39),39(10).
(Z)−IIIe(p体)
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)228(M+,100),213(39),185(15),183(38),170(15),165(69),133(15).
アニソール(Ia)3.0mL、(4−クロロフェニル)オキシラン(IIAc)0.6mmol、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)100mg、及び1,2−ジクロロベンゼン1mLを用いて、加熱温度と時間を160℃と2分とする他は、実施例93と同様に反応と後処理を行った。同じ条件でさらに2回反応と後処理を行い、3回分の上澄み液と洗浄液を合わせて減圧下で濃縮した。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−(4−クロロフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIf(p体))、(E)−1−(4−クロロフェニル)−2−(2−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIf(o体))、及び(Z)−1−(4−クロロフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)エテン((Z)−IIIf(p体))が、それぞれ77.0%、2.8%、及び0.6%の収率で生成したことがわかった。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/トルエン=2/1)で生成物を精製した結果、(E)−IIIf(p体)、(E)−IIIf(o体)、及び(Z)−IIIf(p体)を、それぞれ、1.237mmol、0.031mmol、及び0.009mmol得ることができた(収率は、それぞれ、68.7%、1.7%、及び0.5%)。
(E)−IIIf(p体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.84(s,3H,OCH3),6.91(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),6.92(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.04(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.31(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.41(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.45(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ55.4,114.2,125.3,127.4,127.8,128.80,128.85,129.8,132.7,136.2,159.5.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)246(M+,34),244(M+,100),229(26),194(12),178(10),166(68),165(86),164(10),139(13),89(11),63(11).
(E)−IIIf(o体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.90(s,3H,OCH3),6.91(d,J=8.2Hz,1H,芳香環H),6.97(t,J=7.7Hz,1H,芳香環H),7.06(d,J=16.2Hz,1H,CH=),7.23-7.28(m,1H,芳香環H),7.31(d,J=8.5Hz,2H,芳香環H),7.45(d,J=8.5Hz,2H,芳香環H),7.46(d,J=16.2Hz,1H,CH=),7.58(dd,J=7.7,1.8Hz,1H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ55.6,111.0,120.8,124.2,126.1,126.5,127.7,127.8,128.8,128.9,132.9,136.5,157.0.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)246(M+,30),244(M+,92),201(13),194(20),178(14),176(10),166(57),165(100),164(12),140(14),139(16),138(41),125(12),119(51),91(45),89(16),82(14),75(10),63(14),51(10),39(10).
(Z)−IIIf(p体)
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)246(M+,31),244(M+,96),229(24),201(10),194(12),178(11),166(73),165(100),164(11),139(15),89(13),63(14).
アニソール(Ia)3.0mL、(4−ブロモフェニル)オキシラン(IIAd)0.6mmol、H−ベータ型ゼオライトCP811C−300(ゼオリスト社製)100mg、及び1,2−ジクロロベンゼン1mLを用いて、加熱温度と時間を160℃と2分とする他は、実施例93と同様に反応と後処理を行った。同じ条件でさらに2回反応と後処理を行い、3回分の上澄み液と洗浄液を合わせて減圧下で濃縮した。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、(E)−1−(4−ブロモフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIg(p体))、(E)−1−(4−ブロモフェニル)−2−(2−メトキシフェニル)エテン((E)−IIIg(o体))、及び(Z)−1−(4−ブロモフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)エテン((Z)−IIIg(p体))が、それぞれ65.0%、2.2%、及び0.5%の収率で生成したことがわかった。
カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/トルエン=2/1)で生成物を精製した結果、(E)−IIIg(p体)、(E)−IIIg(o体)、及び(Z)−IIIg(p体)を、それぞれ、1.012mmol、0.036mmol、及び0.009mmol得ることができた(収率は、それぞれ、56.2%、2.0%、及び0.5%)。
(E)−IIIg(p体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.84(s,3H,OCH3),6.90(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),6.90(d,J=16.0Hz,1H,CH=),7.05(d,J=16.0Hz,1H,CH=),7.35(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.45(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.46(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ55.4,114.2,120.8,125.3,127.7,127.8,129.0,129.8,131.7,136.6,159.5.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)290(M+,82),288(M+,83),275(14),273(15),208(13),194(22),178(21),167(14),166(100),165(98),164(12),139(16),89(11),63(13).
(E)−IIIg(o体)
1H-NMR(CDCl3):δ3.89(s,3H,OCH3),6.90(d,J=8.2Hz,1H,芳香環H),6.96(t,J=7.8Hz,1H,芳香環H),7.03(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.23-7.28(m,1H,芳香環H),7.38(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.45(d,J=8.7Hz,2H,芳香環H),7.46(d,J=16.5Hz,1H,CH=),7.56(dd,J=7.8,1.8Hz,1H,芳香環H).
13C-NMR(CDCl3):δ55.5,111.0,120.8,121.0,124.3,126.0,126.5,127.8,128.0,129.0,131.7,136.9,156.9.
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)290(M+,56),288(M+,57),194(36),184(17),182(18),178(20),166(59),165(100),164(12),139(13),119(55),104(11),91(47),89(18),82(17),76(13),63(14).
(Z)−IIIg(p体)
GC-MS(EI,70eV):m/z(相対強度)290(M+,63),288(M+,65),275(11),273(11),208(11),194(20),178(19),167(13),166(100),165(96),164(13),139(17),89(11),63(13).
(実施例100)
実施例1と同様の条件で反応及び後処理を行い、生成物のガスクロマトグラフ分析を行った結果、(E)−IIIa(p体)、(E)−IIIa(o体)、及び(Z)−IIIa(p体)が、それぞれ81.6%、1.8%、及び0.3%の収率で生成したことがわかった。回収した触媒を、シリカゲルを入れたデシケータで乾燥後、500℃で3時間加熱焼成した。焼成した触媒を用いて、実施例1同様の条件で反応及び後処理を行い、生成物のガスクロマトグラフ分析を行った結果、(E)−IIIa(p体)、(E)−IIIa(o体)、及び(Z)−IIIa(p体)が、それぞれ84.0%、1.8%、及び0.4%の収率で生成したことがわかった。さらに、回収した触媒を、1回目の時と同様に乾燥・加熱焼成した。焼成した触媒を用いて、実施例1同様の条件で反応及び後処理を行い、生成物のガスクロマトグラフ分析を行った結果、(E)−IIIa(p体)、(E)−IIIa(o体)、及び(Z)−IIIa(p体)が、それぞれ83.9%、1.8%、及び0.4%の収率で生成したことがわかった。
これらの結果は、反応で使用したゼオライト触媒は、分離・回収後、適切な加熱処理を行うことにより、繰り返して使用できることを示している。
このことは、マイクロ波照射を用いた方法が、同じ反応温度・時間でのオイルバスによる通常加熱の方法に比べ、IIIaをより高い収率で効率的に製造できる傾向があることを示している。
一方、通常加熱でも反応条件を変えた実施例41ではIIIaが57.4%の収率で得られていることから、通常加熱による方法でも反応条件の調整等により芳香族オレフィン類の効率的製造が可能である。
Claims (5)
- 下記一般式(I)
RH (I)
(式中、Rは炭化水素環系又は複素環系の1価の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていても差し支えない。)
で表される芳香族化合物と、下記一般式(IIA)
R’CH2CHO (IIB)
で表されるアルデヒド
(これら式中、R’は、炭化水素環系または複素環系の1価の芳香族有機基、アルキル基、又はアラルキル基を示し、それら1価の基の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていても差し支えない。)
を、固体酸触媒の存在下で反応させることを特徴とする下記一般式(III)
RCH=CHR’ (III)
(式中、R及びR’は前記と同じ意味である。)
で表される芳香族オレフィン類の製造方法。 - 前記の固体酸触媒として、ゼオライト、モンモリロナイト、又はヘテロポリ酸を用いることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記のゼオライトとして、Y型、ベータ型、モルデナイト型、又はZSM−5型の基本骨格を有するゼオライトを使用することを特徴とする請求項2に記載の製造方法。
- 前記のゼオライトとして、シリカ/アルミナ比が2〜1000のものを使用することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の製造方法。
- 反応をマイクロ波照射下で行うことを特徴とする請求項1、2、3、又は4に記載の製造方法。
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CN107973703A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-01 | 上海万香日化有限公司 | 一种芳基烯烃的合成方法 |
CN107973703B (zh) * | 2017-12-01 | 2021-02-05 | 上海万香日化有限公司 | 一种芳基烯烃的合成方法 |
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