JP2016505075A - ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランおよびその製造方法 - Google Patents

ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016505075A
JP2016505075A JP2015556149A JP2015556149A JP2016505075A JP 2016505075 A JP2016505075 A JP 2016505075A JP 2015556149 A JP2015556149 A JP 2015556149A JP 2015556149 A JP2015556149 A JP 2015556149A JP 2016505075 A JP2016505075 A JP 2016505075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
borane
formula
exo
norbornenyl
norbornene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015556149A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016505075A5 (ja
JP6282290B2 (ja
Inventor
ベル, アンドリュー
アンドリュー ベル,
瀬戸 圭太郎
圭太郎 瀬戸
ステファン ウエストコット,
ステファン ウエストコット,
ロバート ジー. ポッター,
ロバート ジー. ポッター,
Original Assignee
プロメラス, エルエルシー
プロメラス, エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by プロメラス, エルエルシー, プロメラス, エルエルシー filed Critical プロメラス, エルエルシー
Publication of JP2016505075A publication Critical patent/JP2016505075A/ja
Publication of JP2016505075A5 publication Critical patent/JP2016505075A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6282290B2 publication Critical patent/JP6282290B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • C07F5/027Organoboranes and organoborohydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/361Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving a decrease in the number of carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/03Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/26Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfonic acids
    • C07C303/28Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfonic acids by reaction of hydroxy compounds with sulfonic acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/02Preparation of ethers from oxiranes
    • C07C41/03Preparation of ethers from oxiranes by reaction of oxirane rings with hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/15Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction of organic compounds with carbon dioxide, e.g. Kolbe-Schmitt synthesis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/36Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common
    • C07C2602/42Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing seven carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)

Abstract

式(I)により表されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボラン(ただし9−ノルボルネニルエチル−9−ボラビシクロ[3.3.1]ノナンを含まない。)の実施形態とその生成方法を提供する。ここで、式中のmは0、1または2であり、AはC2〜C12ヒドロカルビレン基であり、R1およびR2は、置換または非置換のC1〜C12ヒドロカルビル、置換または非置換の単環式または二環式C5〜C7環から独立して選択され、R1とR2は結合しているホウ素原子と一緒になって単環もしくは二環を形成してもよい。

Description

関連出願の相互参照
本願は、2013年1月31日に出願された米国仮出願第61/758,938号に基づく利益を主張し、その出願の全内容は参照により本明細書に援用されている。
本発明の実施形態は、ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボラン、このようなジヒドロカルビルボランを選択的に製造する方法、およびそれらから製造される誘導体生成物に関する。
米国特許出願公開第2009/0054714号明細書(「‘714公報」)では、ビニルノルボルネン(VNB)のexo異性体および他のアルケニルノルボルネンのexo異性体は、多様な生理活性を示す様々な生物活性化合物の合成に有望な「構成ブロック」であると認識されている。さらに、‘714公報は、このようなアルケニルノルボルネンのexoおよびendo異性体は、重合プロセスにおいてモノマーとして使用される場合、異なる反応性を示し、一方または他方の異性体の使用により化学的特性および/または物理的特性の異なるポリマーが得られることを開示している。
‘714公報は、アルケニルノルボルネンの実質的に純粋な異性体を単離するのに有用な経路を提供しているが、前記様々な生物活性化合物またはモノマーの合成において必要となり得るペンダントアルケニル基の変換に言及していない。
化学技術分野の当業者に周知のように、ヒドロホウ素化は、有機合成化学における強力な手段であり、例えば様々な第2世代生成物および第3世代生成物の製造プロセスのための第1の工程となり得る反応中間体の生成に使用することができる。例えば、後述のInoueにおけるようなヒドロホウ素化中間体のアルコールへの加水分解の他に、第2世代生成物および第3世代生成物への代替の合成経路としては、プロトン化(protonolysis)、ハロゲン化(halogenolysis)、アルデヒドおよびカルボン酸への酸化、硫化(sulfuridation)、アミノ化、シアン化、ならびに、アルキル化およびアリール化などの結合形成反応が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
さらに、ヒドロホウ素化は、一般にヒドロホウ素化剤がアルケン試薬またはアルキン試薬にsyn付加すること、すなわちアルケン試薬またはアルキン試薬の最も立体障害が小さい炭素にヒドロホウ素化剤のホウ素原子が付加することを特徴とし、したがって一般に位置立体化学的選択性が高いことも周知である。さらにまた、ヒドロホウ素化剤のホウ素原子が立体的に要求の厳しい置換基で置換されている場合、アルケン試薬またはアルキン試薬の不飽和結合へのヒドロホウ素化剤の付加の位置立体化学的選択性は一般的に高くなる。例えば、Hydroboration and Organic Synthesis 9-Borabicyclo[3.3.1]nonane(9-BBN)(ISBN:978-3-540-49075-3)では、1−ヘキセンをヒドロホウ素化した後、アルコールに酸化するが、この文献の表6.1(下記に記載)において報告されているように、ヒドロホウ素化剤の位置立体化学的選択性(生成物の分布により測定)は、その立体障害または嵩高さが増加するにつれて上昇する。
このように、上記表に記載の3種類のヒドロホウ素化剤のうち、9−BBNは、最も高い位置立体化学的選択性を示すため、前述の「構成ブロック」として最も有利であることがわかるであろう。
しかし、1−ヘキセンの代わりにアルケニルノルボルネンを試薬として使用する場合、9−BBNの位置立体化学的選択性はより複雑になる可能性がある。例えば、Y.InoueのBull. Chem. Soc. Jpn. Vol. 60, 1954-1956 (1987) において、endo−/exo−ビニルノルボルネンを9−BBNでヒドロホウ素化した後に酸化すると、下記に示すように、endo−/exo−NBEtOH(2)が約70%の収率で生成するとともに、6−ビニル−2−ノルボルナノール(3)と5−ビニル−2−ノルボルナノール(4)との混合物が6%の収率で生成し、6−(2−ヒドロキシエチル)−2−ノルボルナノール(5)と5−(2−ヒドロキシエチル)−2−ノルボルナノール(6)との混合物が4%の収率で生成することが報告された。
生成した反応生成物およびその収率からわかるように、ビニル二重結合への付加選択性は、(2)、(5)および(6)において末端アルコールのみが生成していることから証明されるように、1−ヘキセンのヒドロホウ素化について報告された位置立体化学の選択性と一致している。しかし、ノルボルネン二重結合への付加により得られる生成混合物の収率は、生成物群「(3)/(4)」および「(5)/(6)」の生成により証明されるように、非常に異なる結果をもたらす。報告されているように、各生成物群は実質的に等量生成し、(3)/(4)群では付加はノルボルネン二重結合にのみ起こっており、(5)/(6)群では付加は両方の二重結合に起こっている。したがって、ビニル(またはアルケニル)ノルボルネンのビニル(またはアルケニル)二重結合へのヒドロホウ素化剤の選択的付加(例えば上記生成物(2))が所望される場合には、9−BBNはビニル結合への選択性があまり高くない(収率70.7%)ことがInoueにより報告されているため、9−BBNによるアルケニルノルボルネンのヒドロホウ素化は、ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランおよび/またはその第2世代生成物および第3世代生成物を高収率で選択的に得るために望ましい合成経路とは言えない。したがって、ノルボルネン不飽和基ではなくアルケニル不飽和基に対して比較的高いまたは向上した位置立体化学的選択性を示すことのできる、9−BBN以外のヒドロホウ素化剤が提供されれば望ましい。
本発明の実施形態に係るトリヒドロカルビルボランであるexo−NBCHCHB(メシチル)のオークリッジ熱振動楕円体描画(Oak Ridge Thermal Ellipsoid Plot)(ORTEP)図である。 本発明の実施形態に係る様々な化学変換を示す図である。
本発明の実施形態は、高い位置立体化学的選択性を有するヒドロホウ素化剤を用いたアルケニルノルボルネン試薬のヒドロホウ素化の結果物として得られるノルボルネン型モノマー、ならびに、このような結果物に係るノルボルネン型モノマーから誘導されるアルキルペンダント基、アルコールペンダント基、エーテルペンダント基、アルカリールペンダント基、カルボン酸ペンダント基、スルホン酸エステルペンダント基またはハロゲン化アルキルペンダント基の少なくとも1つを有するノルボルネン型モノマーを包含する。前述のヒドロホウ素化剤が高い位置立体化学的選択性を有するとは、該ヒドロホウ素化剤がアルケニルノルボルネン試薬のアルケニル不飽和基と反応し、かつ少なくとも85%の収率で反応して、該アルケニル不飽和基の最も立体障害の小さい炭素原子について少なくとも90%の位置立体化学を有する生成物を生成することを意味するものと理解されたい。また、このような実施形態のいくつかはアルケニルノルボルネン試薬のアルケニル不飽和基のみを少なくとも95%の収率でヒドロホウ素化することを包含し、他のいくつかの実施形態はアルケニルノルボルネン試薬のアルケニル不飽和基のみを少なくとも99%の収率でヒドロホウ素化することを包含することを意味するものと理解されたい。本明細書において、「位置立体化学的選択性」または「位置選択性」という用語は同じ意味を有し、互換的に使用することができ、末端アルケニル二重結合へのオルガノボランの選択的付加を意味する。
したがって、本発明のいくつかの実施形態は、9−BBN以外のヒドロホウ素化剤であって、前述の高い位置立体化学的選択性を提供することができ、したがって所望のノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランを生成することができるヒドロホウ素化剤の生成を包含する。さらに、本発明のいくつかの実施形態は、このようにして生成するノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボラン、および、従来他の方法では本発明の実施形態が示すような高収率で製造することが困難であった、または不可能でさえあった特異的な位置立体化学配置を有する種々の官能化ノルボルネンモノマーを生成するための「構成ブロック」としてのそれらの使用を包含する。
本明細書において、冠詞「1つの(a)」、「1つの(an)」および「その(the)」は、特記しない限り、当該冠詞の指示対象が複数である場合を包含する。
本明細書、ならびに添付の図表(Exhibits)および特許請求の範囲で使用される成分、反応条件等の量を指すすべての数字、値、および/または表現は、このような値の決定に付随する不確かさを考慮に入れるため、特記しない限り、すべての場合において「約」の語により修飾されているものと理解されたい。
本明細書で数値範囲を開示する場合、特記しない限り、かかる数値範囲は連続的であって、その範囲の最小値と最大値の両方、ならびにこのような最小値と最大値との間のすべての値を含むものとする。さらにまた、範囲が整数を指す場合、このような範囲の最小値から最大値までの整数のみが含まれる。さらに、特徴および特性を表すために複数の範囲が記載されている場合、このような範囲を組み合わせることができる。すなわち、特記しない限り、本明細書に開示する範囲はすべて、その中に含まれるあらゆる部分範囲を包含するものと理解されたい。例えば、「1〜10」との記載は、最小値1と最大値10との間のあらゆる部分範囲を含むものと考えられるべきである。1〜10の範囲の例示的な部分範囲としては、1〜6.1、3.5〜7.8、および5.5〜10等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。さらに、「0〜12」の整数範囲が記載される場合、前述のあらゆる部分範囲も含むものと考えられる。
本明細書において、「ノルボルネン型」、「ポリシクロオレフィン」および「ポリ(環式)オレフィン」という用語は、少なくとも1つのノルボルネン構造、例えば、下記:
に示すビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エンなどを包含する付加重合性モノマーを指すために互換的に使用することができる。
さらに、ノルボルネン型モノマーという用語は、任意の置換ノルボルネン、またはその比較的高級な置換および非置換の環状誘導体を指すために使用することができる。下記に示す式は、このようなノルボルネン型モノマーの代表例である。
ここで、式中のmは0、1または2であり、R、R、RおよびRの各々は、独立に、水素、ヒドロカルビルまたは他の置換基を表す。
本明細書において「ヒドロカルビル」は、炭素および水素のみを含有する1価の炭化水素基を指し、非限定的な例としてはアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、アラルキルおよびアルカリールが挙げられる。本明細書において「ヒドロカルビレン」は、前述のいずれかのヒドロカルビル基から水素原子を除去することにより形成される2価の基を指す。
本明細書において、「ハロヒドロカルビル」および「ハロヒドロカルビレン」は、少なくとも1個の水素がハロゲンで置き換えられた前述のヒドロカルビル基およびヒドロカルビレン基のいずれか、例えばトリフルオロメチレンやフルオロフェニルを指す。そして、「パーハロカルビル」および「パーハロカルビレン」という用語は、すべての水素がハロゲンで置き換えられたヒドロカルビル基またはヒドロカルビレン基、例えばペンタフルオロフェニルやテトラフルロエチレンを指す。
本明細書において、「ヘテロヒドロカルビル」または「ヘテロヒドロカルビレン」という用語は、少なくとも1つの炭素原子がN、O、S、SiまたはPで置き換えられている前述のヒドロカルビル基またはヒドロカルビレン基のいずれかを指す。非限定的な例としては、該当する複素環式芳香族基、例えばピロリル、フラニルおよびピリジニル、ならびに該当する非芳香族基、例えばアルコール、エーテル、チオエーテルおよびシリルエーテルが挙げられる。
さらに、「ヒドロカルビル」または「ヒドロカルビレン」という用語は、前述のより具体的な用語のいずれかを包含する一般的な用語として使用できることを理解されたい。さらに、任意のこのようなヒドロカルビル基またはヒドロカルビレン基はさらに置換されていてもよいことを理解されたい。好適な置換基の非限定的な例としては、とりわけ、ヒドロキシル基、ベンジル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、アミド基およびイミド基が挙げられる。
本明細書において、「アルキル」または「アルキレン」および「シクロアルキル」または「シクロアルキレン」という用語は、それぞれ、C〜C25の適切な炭素鎖長を有する非環式または環式の飽和ヒドロカルビルまたはヒドロカルビレンを指す。好適なアルキル基の非限定的な例としては、−CH、−(CHCH、−(CHCH、−(CHCH、−(CHCH、−(CH23CH、シクロペンチル、メチルシクロペンチル、シクロヘキシル、およびメチルシクロヘキシル、ならびにそれらのヒドロカルビレン類縁体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、「アルケニル」または「アルケニレン」、および、「シクロアルケニル」または「シクロアルケニレン」という用語は、それぞれ、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有し、かつC〜C25の適切な炭素鎖長を有する非環式または環式の飽和炭化水素基を指す。非限定的な例としては、とりわけ、ビニル基すなわちエテニル基、および、プロピレン、ブテン、シクロペンタンおよびシクロヘキセン、ならびにそれらのヒドロカルビレン類縁体から誘導される基が挙げられる。
本明細書において、「アリール」および「アリーレン」という用語は、フェニル、トルイル、ビフェニル、キシリル、ナフタレニル、アントラセニル、およびそれらのヒドロカルビレン類縁体などの基を含むが、これらに限定されるものではない芳香族ヒドロカルビルを指す。
「アルカリール」または「アラルキル」という用語は、本明細書では互換的に使用され、ベンジル、フェネチル、フェニルブチル、およびフェンヘキシルなどの芳香族ヒドロカルビル基を指す。
本明細書に開示されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランの実施形態には、式(I)で表されるもの、ならびに、それぞれ式(I)で表されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランから誘導することができる、式(II)および式(III)で表されるノルボルネニルヒドロカルビレンボロン酸の実施形態(そのエステル誘導体を含む)およびノルボルネニルヒドロカルビレンボレートの実施形態が含まれる。
ここで、式(I)および式(II)において、RとRはそれぞれ、またRとRはそれぞれ、ジシアミル基およびテキシル基を含むがこれらに限定されるものではない置換または非置換のC〜C12ヒドロカルビル、2−ピネンおよびメチルシクロペンチルを含むがこれらに限定されるものではない置換または非置換の単環式または二環式C〜C環から独立して選択される。RとRはまた水素であってもよい。さらに、RとRはホウ素原子と一緒になって、またRとRはホウ素およびそれらが結合している酸素と一緒になって、単環式または二環式環を形成してもよい。式(I)、式(II)および式(III)のそれぞれについて、mは0、1または2であり、Aは2価のC〜C12ヒドロカルビレン基である。ただし、式(I)は、m=0のとき、RとRがホウ素原子と一緒になって9−ボラビシクロ[3.3.1]ノナンを形成しないものとする。したがって、式(I)から(9−ノルボルネニルエチル−9−ボラビシクロ[3.3.1]ノナン)は明確に除外され、式(III)では、Xはハロゲン(例えばフッ素)であり、Mはカチオン(例えばアルカリ金属のカチオン)である。
前述のように、式(II)および式(III)の化合物は、式(I)のトリヒドロカルビルボランから生成することができる。例えば、A. V. KalininらがAngew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 3399-3404で報告しているように、ジ(イソプロピルプレニル)含有トリヒドロカルビルボランをギ酸水溶液で処理すると、式(II)で表されるようなボロン酸およびそれらの誘導体が得られる。式(III)で表される化合物に関して、G. A. Molanderらは、Acc. Chem. Res., 2007, 40, 275-286において、ジ(イソプロピルプレニル)含有トリヒドロカルビルボランをアセトン中KHFで処理すると、式(III)で表されるようなカリウムトリフルオロボレートが得られることを報告した。
前述のように、本発明の実施形態はまた、式(I)のノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランの製造も包含する。このような実施形態は、式A(式中、RおよびRは前述の通りである)として表される、所望のジヒドロカルビルボランを生成することを包含する。
また、このようなジヒドロカルビルボランを、式B(式中、Aは少なくとも1つのC−C二重結合を含有するC〜C12ヒドロカルビル基であり、mは前述の通りである)で表される適切なアルケニルノルボルネン型化合物と反応させることを包含する。
前記ジヒドロカルビルボランは、式(I)で表されるようなトリヒドロカルビルボランを、かかる反応により生成し得る他のすべての可能なトリヒドロカルビルボランと比較して少なくとも90mol%の選択性で生成するような、高い位置立体化学的選択性(前述のとおり)を示すように選択される。いくつかの実施形態では、式(I)のトリヒドロカルビルボランは、生成する他のすべてのトリヒドロカルビルボランと比較して少なくとも95mol%の選択性で生成する所望のノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランであり、他の実施形態では、生成する所望のノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランは、生成する全トリヒドロカルビルボランの少なくとも97mol%であり、さらに他の実施形態では少なくとも99mol%である。一般に、所望のジヒドロカルビルボランは、ボランと、炭素数4以上の置換もしくは非置換の不飽和環式炭化水素、または炭素数5以上の置換もしくは非置換の不飽和非環式炭化水素とを反応させることにより生成する。しかし、本発明の実施形態は、9−BBN(9−ボラシクロ[3.3.1]ノナン)を含まないことに留意されたい。
例えば、実質的に純粋なexo−5−(2−ヒドロキシエチル)−2−ノルボルネンを製造するための実施形態をここに開示する。このような方法に係る実施形態は、まず、シクロペンテン、3,5−ジメチルシクロペンテン、2,5−ジメチルヘキサ−2,4−ジエン、シクロヘキセン、2−メチルシクロヘキセン、3,6−ジメチルシクロヘキセン、2−メチル−2−ブテン、および2−ピネン(2,6,6−トリメチルビシクロ[3.1.1]ヘプタ−2−エン)から選択される不飽和有機化合物とボラン(BHまたはB)とを反応させて、ジシクロペンチルボラン、ジ(3,5−ジメチルシクロペンチル)ボラン、ジイソプロピルプレニルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(3,6−ジメチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(シアミル)ボランおよびジ(イソピノカンフェイル)ボランのうちの1つをそれぞれ生成することを包含する。このような方法に係る実施形態は、次いで、選択されたジヒドロカルビルボランをexo−ビニルノルボルネンと反応させて、適切な(2−(exo−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−イル)エチル)ジシクロペンチルボランを全トリヒドロカルビルボランの少なくとも95%の収率で生成し、その後、このジヒドロカルビルボランをexo−5−(2−ヒドロキシエチル)−2−ノルボルネンに加水分解することをさらに包含する。ここで、exo−5−(2−ヒドロキシエチル)−2−ノルボルネンは、変換された全トリヒドロカルビルボランの少なくとも95mol%である。ボランとの反応によりジヒドロカルビルボランを生成することについて説明してきたが、本発明のいくつかの実施形態では、以下でより詳細に説明するように、ジヒドロカルビルボランを他の経路で生成する。例えば、ジメシチルボランやジ(トリ(イソプロピル)フェニル)ボランなどのようにジヒドロカルビルボランを形成するヒドロカルビルがアリール基であるジヒドロカルビルボランは、一般にグリニャール中間体を必要とする。
有利なことに、ボラン(BHまたはB)はin situで好都合に生成可能であり、したがってボランを直接取り扱うことを回避することで本発明を経費効率よく実施可能であることが判明している。文献で既知の任意の方法を使用してボランをin situで生成することができ、次いでそれを使用して前述のように式Aで表される所望のジヒドロカルビルボランを生成することができる。このようなin situボラン生成の非限定的な例としては、例えば、種々の水素化ホウ素化合物と適切なルイス酸または同様の試剤および/または適切な還元剤との反応が挙げられる。この目的に好適な水素化ホウ素化合物の例として、水素化ホウ素アルカリ金属(例えば、水素化ホウ素リチリウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム等)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。使用し得るルイス酸の例としては、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、三塩化ホウ素および三フッ化ホウ素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好適に使用し得る還元剤としては、硫酸ジアルキル(例えば硫酸ジメチル)が挙げられるが、これに限定されるものではない。水素化ホウ素化合物とともに使用し得る他の試剤としては、ヨウ素または臭素などのハロゲン、ヨウ化メチルなどのハロゲン化アルキル、塩化水銀、トリメチルクロロシラン、およびリン酸などのブレンステッド酸が挙げられる。本発明の一実施形態では、水素化ホウ素ナトリウムと硫酸ジメチルとを使用して、ボランをin situで生成する。このようにして生成したボランは、次いで所望のアルケンと反応させて式Aの化合物を生成することができる。次いでそれを式Bの適切なアルケニルノルボルネン型化合物と反応させて、本明細書に開示する式(I)のトリヒドロカルビルボランを生成する。このように、本発明の実施により高価なボランの使用を回避することが可能となる。さらに、本明細書に記載の一連の反応は連続流通系で行うことができるため、工業規模での操業における危険物の使用を回避することができる。最も有利なことには、すでに述べたように、本発明の実施により末端置換ノルボルネン型化合物を工業規模で高選択的に製造することができる。ボランのin situ生成に関する様々な参考文献については、例えば、Chem. Rev., (1976), 76 (6), 773; J. Org. Chem., (1969), 34, 392;および、Angew. Chem. Int. Ed., (1989), 28, 218を参照されたい。これらの参考文献の関連部分は、参照により本明細書に援用される。
したがって、本発明の実施形態は、式(I)で表されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランの生成と使用の両方を包含する。その特性については、ノルボルネン型ポリマーの合成に有用なノルボルネン型モノマーおよび他のノルボルネン型モノマーの合成に関して詳細に後述する。
前述のように、本発明の実施形態は、式(I)で表されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボラン、式(II)で表されるノルボルネニルヒドロカルビレンジアルケニルボロン酸の実施形態(そのエステル誘導体を含む)、および、式(III)で表されるノルボルネニルヒドロカルビレン1−ボレートの実施形態、ならびに、式(I)〜式(III)で表わされる任意のノルボルネニルヒドロカルビレン種およびその第2世代生成物や第3世代生成物を選択的に製造する方法に関する。すなわち、前述の実施形態は、式(I)の任意の種から直接誘導される生成物、式(II)または式(III)の任意の生成物(第1世代生成物)、前述の第1世代生成物を含まない式(I)〜式(III)の任意の種から直接誘導される任意の生成物(第2世代生成物)、およびこのような第2世代生成物から直接誘導される任意の生成物(第3世代生成物)を含む。
本発明のいくつかの実施形態はまた、exo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボラン、endo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボランとexo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボランとの混合物、exo−ノルボルネニルエチルジメシチルボラン、endo−ノルボルネニルエチルジメシチルボラン、endo−ノルボルネニルエチルジメシチルボランとexo−ノルボルネニルエチルジメシチルボランとの混合物、exo−ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボラン、endo−ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボラン、endo−ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボランとexo−ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボランとの混合物、exo−ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボラン、endo−ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボラン、endo−ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボランとexo−ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボランとの混合物、exo−ノルボルネニルブチルジメシチルボラン、endo−ノルボルネニルブチルジメシチルボラン、endo−ノルボルネニルブチルジメシチルボランとexo−ノルボルネニルブチルジメシチルボランとの混合物、exo−ノルボルネニルヘキシルジメシチルボラン、endo−ノルボルネニルヘキシルジメシチルボラン、およびendo−ノルボルネニルヘキシルジメシチルボランとexo−ノルボルネニルヘキシルジメシチルボランとの混合物から選択されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランも包含する。
本発明の他のいくつかの実施形態は、exo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボラン、exo−ノルボルネニルエチルジメシチルボラン、exo−ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボラン、exo−ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボラン、exo−ノルボルネニルブチルジメシチルボラン、およびexo−ノルボルネニルヘキシルジメシチルボランから選択されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランを包含する。
本発明のさらに他の実施形態は、endo−およびexo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボラン、endo−およびexo−ノルボルネニルエチルジメシチルボラン、endo−およびexo−ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボラン、endo−およびexo−ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボラン、endo−およびexo−ノルボルネニルブチルジメシチルボラン、ならびにendo−およびexo−ノルボルネニルヘキシルジメシチルボランから選択されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランを包含する。本発明の実施形態はまた、exo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボラン、endo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボラン、exo−ノルボルネニルエチルジメシチルボラン、endo−ノルボルネニルエチルジメシチルボラン、endo−およびexo−ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボラン、endo−およびexo−ノルボルネニルヘキシルジシクロボラン、endo−およびexo−ノルボルネニルブチルジメシチルボラン、ならびにendo−およびexo−ノルボルネニルヘキシルジメシチルボランから選択されるノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランも包含する。
本発明のさらに他の実施形態は、式(II)(式中、RおよびRは、ホウ素原子および酸素原子と一緒になって、ピナコールボロネート、置換もしくは非置換ボリニル、または置換もしくは非置換カテコールボロネートのいずれかを形成する)で表されるノルボルネニルヒドロカルビレンボロン酸エステルを包含する。このような実施形態は、それぞれ式(IV)〜式(VIII)で表される。
理論に拘束されることを望むものではないが、特定のジヒドロカルビルボランではノルボルネン二重結合へのB−Hの付加が抑制される可能性があり、末端二重結合(すなわち、ノルボルネン環の置換基のなかにある二重結合)へのB−Hの付加に有利となり得ると考えられている。このような選択的付加により、位置立体化学的選択性ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランを非常に高収率で製造することが可能となる。
出願人らは、特定のジヒドロカルビルボランについてのこのような選択性と、炭素−ホウ素−炭素(C−B−C)角度(分子力学を用いて算出される、または単結晶中性子回折もしくはX線回折により測定される)、反応物間の立体的相互作用(本明細書に記載の、遷移状態における原子ファンデルワールス半径の近似計算により求められる)、(R)(R)BHの製造および単離方法、ならびに本明細書に記載の11B NMR解析、から選択されるジヒドロカルビルボランの少なくとも1つの特性との間に相関が存在し得ることを発見した。それらは各々、立体的な嵩高さ(すなわち、ホウ素原子に結合している基の立体的要求)を反映し得る。
1.炭素−ホウ素−炭素(C−B−C)結合角
分子の幾何構造、すなわち分子構造は、分子を構成する原子の三次元配置であり、物質の反応性を含む該物質のいくつかの特性を決定する。分子の幾何構造は、様々な分光学的方法や回折方法により決定することができる。IR、マイクロ波およびラマン分光法では、これらの技術により検出される振動吸収および回転吸収の詳細から分子の幾何構造に関する情報を得ることができる。X線結晶構造解析、中性子回折、および電子回折により、核間の距離および電子密度の集中に基づいて結晶性固体の分子構造を得ることができる。NMR法を使用して、相対距離、二面角、角度および結合性を含む補足的情報を決定することができる。温度が高くなると、よりとりやすい幾何構造で分子構造が平均化されるため、分子の幾何構造は低温で決定するのが最良である。比較的大きい分子は、ポテンシャルエネルギー表面のエネルギーが近い複数の安定な幾何構造(配座異性)で存在することが多い。幾何構造は、アブイニシオ(ab initio)量子化学法により高精度で計算することもできる。分子の幾何構造は、固体、溶液、および気体で異なり得る。
各原子の位置は、該原子を隣接する原子に結合させる化学結合の性質により決定される。分子の幾何構造は、空間内におけるこれらの原子の位置により説明することができ、それにより結合した2個の原子の結合長、結合した3個の原子の結合角、および3つの連続した結合のねじれ角(二面角)が生じる。
本明細書に開示されている炭素−ホウ素−炭素角度は、公知文献およびデータベース情報から得られたもの、ならびに分子モデリング(例えば、Chem3D Pro Version 12.0 (basic)やDMol3 (advanced))を用いて計算されたものである。
非限定的な例として、様々なジヒドロカルビルボランについて、Chem3D Pro Version 12.0.2.1076/ChemDraw Ultra 12.0 Ultraソフトウェア(CambridgeSoft/PerkinElmer,Cambridge,MA,USA)を用いて得られた炭素−ホウ素−炭素角度の計算値(小数点第1位に丸めた値)を、単結晶構造解析から得られたC−B−C角度の測定値と対比して下記の表1に示す。幾何構造の最適化およびエネルギーの最小化は、デフォルトMM2力場設定を用い、最小(二乗平均平方根)RMS勾配0.010に収束させて行った。
DMolは、(i)幾何構造最適化、(ii)遷移状態の探索、(iii)一点エネルギー計算、および(iv)分子動力学、を扱うことができる第1原理(アブイニシオ)量子化学ソフトウェアである(さらなる情報は、Accelrys, Inc. San Diego, CA, USAから得ることができる)。全エネルギーおよび最適化された幾何構造、ならびに分子特性の計算は、DMolソフトウェアで実行される密度汎関数法(DFT)を用いて行った(Delley, B. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7756)。交換相関エネルギーは、局所密度近似(LDA)(Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133)を用い、PerdewおよびWangのパラメータ化(Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244)を行って計算した。一般化密度勾配近似(GGA)も使用した(Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822; Becke, A. D. J. Chem. Phys., 1988, 88, 2547;およびPerdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B, 1992, 45, 13244.)。すべての原子の分極関数を含むダブル数値基底系(DNP)を計算に使用した。DNP基底系は、p型分極関数を水素に加え、d型分極関数(DND)を重原子に加える、ダブルζ型基底系に対応する。基底系ファイルにはバージョン4.4およびバージョン3.5が含まれた(Delley, J. Phys. Chem. A, 2006, 110, 13632)。
錯体の構造特性を検討するために、表1、2および3のDFTで得られた結果を入手可能な実験情報と比較する。解析したすべての系について、計算された幾何構造特性は、結晶構造に関する実験データとよく一致し、計算により得られた理論的な結果と整合性がある。特に、本発明者らが得た結果は、最も精密な量子化学的手法により得られた結果と非常によく一致し、そのことは化学的性質がDFT近似により正確に表されることを示している。
あるいは、炭素−ホウ素−炭素角度は、ジヒドロカルビルボランのモノマー単位[(RBH)]、ダイマー単位[(RBH)]、およびジヒドロカルビルボランのルイス塩基(LB)付加物[(RBH・LB)](式中、RおよびRは前述の通りである)の固体状態における構造から得ることができる。固体状態における構造は、結晶内における原子の配置を決定するための既知の方法である単結晶中性子回折やX線回折により得ることができる。Cambridge Crystallographic Data Centre 12 Union Road, Cambridge, CB2 1EZ, UKにより入手可能なCambridge Structural Database (CSD)は、X線回折および中性子回折により解析した有機化合物および有機金属化合物に関するデータを含み、小分子の結晶構造および様々なRBH、(RBH)、およびRBH・LB化合物に関する構造情報のレポジトリである。
表4に示す様々なジヒドロカルビルボランの炭素−ホウ素−炭素角度の計算値は、DMolソフトウェアを使用して得たが、これらは例として記載しており、これらに限定されるものではない。表4ではC−B−C結合角を「°」(degrees)で示し、B−H、B−C、およびB−LBの結合長をオングストローム(Å)で示す。
本発明のジヒドロカルビルボランモノマーの実施形態は、驚くべきことに、(i)113°より大きい炭素−ホウ素−炭素角度(単結晶X線回折または中性子回折測定データ);および/または(ii)113°より大きい炭素−ホウ素−炭素角度(DMolで計算した炭素−ホウ素−炭素角度)を有することで特徴づけられることが判明した。
同様に、本発明のジヒドロカルビルボランダイマーの実施形態は、DMolで計算したC−B−C角度が112°より大きいことで特徴づけられる。このような実施形態はまた、C−B−C角度の測定値が113°より大きいジアリールボランダイマーまたはジアラルキルボランダイマー、ならびにC−B−C角度の測定値が106°より大きいジアルキルボランルイス塩基付加物も包含する。
2.ジヒドロカルビルボランの単離方法
本発明の実施形態はまた、固体になり得るジヒドロカルビルボランを包含する。本発明の実施形態は、ジヒドロカルビルボランとして、ジシクロヘキシルボランダイマー、ビス(ジメシチル)ボラン、ジ(イソピノカンフェイル)ボランダイマー、およびビス(トリイソプロピルフェニル)ボランモノマーを包含する。実質的に純粋なジヒドロカルビルボランダイマーを残して、製造に使用される任意の試薬やより溶解性の高いモノヒドロカルビル生成物および/またはトリヒドロカルビルボラン生成物を容易に洗い流し得るように、固体の形態が望ましいことがある。さらに、固体の形態は、ジヒドロカルビルボランのモノヒドロカルビルまたはトリヒドロカルビルボランへの再分配(末端炭素に対する反応の位置選択性を低下させ得る。)を防止することができる。したがって、本発明の少なくとも1つの実施形態では、ジヒドロカルビルボランは室温で固体である。
3.11B NMRケミカルシフト
11Bは、緩和速度が比較的速く、同位体存在率が高いため、NMRによるホウ素含有化合物の定量分析に好適である。本明細書に記載の様々なRBH、(RBH)、およびRBH・LB錯体のケミカルシフトおよびBH結合定数は文書で十分に裏付けられており、それらからホウ素の配位数に関する情報とR部分およびR部分の性質に関する定性的情報の両方を得ることができる。特に、特定の同族列(例えばRBH系列、ここで式中のRおよびRはいずれも同じ脂肪族ヒドロカルビル基である)のルイス酸性度内で、拡張により、配位溶媒中におけるケミカルシフトはR基およびR基の立体特性/誘導特性とよく相関する可能性がある。
以下に収集した11B NMRケミカルシフト(表5)は、San Diego State UniversityにおいてProf. T. Cole: (tcole@sciences.sdsu.edu) により報告されたコンパイルから選択されている。同じまたは類似のアルキル基から誘導されたジアルキルボランとトリアルキルボランや、RおよびRがホウ素原子と一緒になって環を形成しているケミカルシフトの比較は有益である。
配位溶媒(例えばTHF)の場合、11Bケミカルシフトは溶媒配位の強度に反比例する。強い溶媒配位によると、配位した溶媒中のヘテロ原子の電子により磁場が遮蔽されるため、高磁場側へのシフトが生じる。一般に、ヒドロカルビルボランのホウ素原子に共有結合した置換基の嵩高さが増加するにつれて、溶媒の配位は抑制され、11Bシグナルは低磁場側にシフトする(ppmが増加する)。このことは表5に示されており、(R)(R)BH化合物と(RB化合物との間に約50ppmのシフトがあることが示されている。同様のシフトがHBRとHB(Rとの間でも認められる。誘導性の基(芳香族含有基、および/またはヘテロ原子含有基)が存在すると、高磁場方向または低磁場方向のいずれかに、比較的少しではあるが、さらにシフトし得る。したがって、置換基が電子求引性であるかまたは電子供与性であるかにより、シグナルは高磁場方向または低磁場方向にそれぞれ10ppmもシフトする可能性がある。
11B NMRのシグナルは、溶媒の性質、温度、ジヒドロカルビルボラン化合物の純度および構造(例えば、モノマーか、ダイマーか、ルイス塩基付加物か)により異なり得る。ここに開示される本発明において示されている11B測定は、特記しない限り、298K、1atmにおける希薄(1〜100mmol)THF溶液に対応する。構造と活性との関係の大部分は、入手可能な室温溶液NMR測定によってうまく把握できる。しかし、特定の異常な例外(例えば、構造的に制限されたHBRの幾何構造)については、アブイニシオ計算と化学的直感とを組み合わせることにより、位置選択性ヒドロカルビルボラン試薬の識別についての洞察が可能となる。
表5には、HB(R化合物の代表的な系列の、幾何学的に拘束されていない他のHB(R化合物と比較して、統計的に異常な9−BBNのケミカルシフトも示している。本発明の1つの具体的実施形態によれば、9−BBNダイマーの11B NMRケミカルシフトはδ28.0に現れ、C−B−C結合角の測定値は117°であり、ビニルノルボルネンと反応させると、ビニル結合:NB結合に対して70:30の選択性を示す。対照的に、ジシクロヘキシルボランダイマーのケミカルシフトはδ30.5であり、C−B−C結合角の測定値は119°である。このわずかな置換基/結合角の違いが、静電相互作用およびファンデルワールス相互作用を顕著に増加させる影響を及ぼし、ビニルノルボルネンとの反応では専らビニル二重結合との反応が起こるようになる。一実施形態では、ジヒドロカルビルボランの11B NMRのシグナルは、28ppm(THF)より大きい。このTHFケミカルシフトによる制限には例外があり、その場合は、より複雑なNMR実験および/またはヒドロホウ素化遷移状態のアブイニシオモデリングを使用して、ヒドロカルビルボラン試薬の位置選択性を推定する。
4.熱化学的計算
本発明の別の実施形態では、式Aの適切なボランの反応による式(I)の化合物生成の選択性を予測する方法が提供される。この実施形態では、Gamess, NWchem and Gaussian 09ソフトウェアパッケージを用いてアブイニシオ計算を行った。ボラン(例えば、式Aの(R)(R)BH)と式Bの系列のアルケニルノルボルネン型化合物との反応における反応物、生成物および遷移状態の最適化は、B3LYP/6-311+G**理論レベルで行われる。(R)(R)BHの炭素−ホウ素−炭素(C−B−C)結合角は、このレベルで最適化された幾何構造に対応する。平衡状態および遷移状態における幾何構造は、それぞれ、後の振動解析で正確に0の振動数および1つの虚数振動数が存在することにより確認される。その系列における最適化構造のエンタルピーおよび自由エネルギー(298K)は、調和振動子近似および剛体回転子近似を用いた振動数計算(B3LYP/6-311+G**)から推定される。ビニル付加選択性(kNB/kビニル)の推定は、以下の関係を用いた環付加遷移状態とビニル付加遷移状態とで気相自由エネルギー(ΔG 298K)の計算値を比較することにより行った。
NB/kビニル=e−ΔΔG‡/RT
{式中、
NBは、式Bの環内二重結合への式Aのボランの付加に関する速度定数であり、
ビニルは、式Bの側鎖アルケニル二重結合への式Aのボランの付加に関する速度定数であり、
Tは、ケルビン(°K)度での温度であり、
Rは、理想気体定数であり、
ΔΔG‡は、アルケニル二重結合へのボラン付加と環内二重結合へのボラン付加との遷移状態の自由エネルギーの差である}
上記式を用いることにより、アルケニル二重結合への選択的付加に有利な式Aの望ましい化合物を識別し得ることが判明した。本発明の一実施形態において、kNB/kビニル速度定数比が≦0.1である式Aの化合物では、ビニル付加の選択性が90%より大きくなることが判明している。他のいくつかの実施形態では、上記比が≦0.01であるとビニル付加の選択性が99%より大きくなり、さらに他のいくつかの実施形態では、上記比が≦0.001であるとビニル付加の選択性が99.9%より大きくなる。
本明細書で提供される情報に基づいて、当業者は、本明細書に記載された11Bの実験およびアブイニシオ計算を用いて、所望の結果が得られるように、ジヒドロカルビルボランモノマーである(R)(R)BH;ジヒドロカルビルボランダイマーである[(R)(R)BH]、および/またはジヒドロカルビルボランのルイス塩基付加物であるBH(R)(R)・LBを選択することができる。
ここに開示される実施形態はまた、ジシクロペンチルボラン、ジ(3,5−ジメチルシクロペンチル)ボラン、ジイソプロピルプレニルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(3,6−ジメチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(シアミル)ボラン、ジ(イソピノカンフェイル)ボラン、ジメシチルボラン、およびジ(トリ(イソプロピル)フェニル)ボランから選択されるジヒドロカルビルボランも包含する。
ここに開示されるノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランの製造方法は、ジヒドロカルビルボランを生成する工程を包含する。ジヒドロカルビルボランは、それらを製造するための一般的合成方法を含めて、当業者に既知である。上記一般的合成方法の例として、BH当たり2当量のオレフィン(不飽和分子)によるヒドロホウ素化、またはRBX(式中、X=Cl、FまたはBrである)の還元が挙げられる。例えば、オンライン(“e−EROS”)でも入手可能な、Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons Ltd.は、ジヒドロカルビルボランに関する情報を含み、その非限定的な例としては、ボラン−テトラヒドロフラン(BH・THF)およびボラン硫化ジメチル(BH・SMe)が挙げられる。例えば、テキシルボラン(ThxBH)、ジシクロヘキシルボラン(CyBH)、ジシアミルボラン(SiaBH)、およびジメシチルボラン(MesBH)、ジイソピノカンフェイルボラン(IpcBH)、ジイソカラニルボラン(IcrBH)、およびいくつかの環状ボランも当業者に周知である(例えば、A. V. Kalinin et al., Angew. Chem. Int. Ed. 42, 3399-3404 (2003) を参照されたい)。
本発明の実施形態はまた、ボランと不飽和有機化合物とを反応させることにより生成するジヒドロカルビルボランも包含する。ボランは、ジボラン((BH)の形態で、またはボラン−テトラヒドロフランもしくはボラン−テトラヒドロピランなどのエーテル錯体の形態で、またはボラン−硫化ジメチルなどの硫化物錯体の形態で、または、例えばボラン−ジエチルアニリンなどのアミン錯体、もしくは、例えばtert−ブチル−トリメチルシリルアミン−ボラン、N−エチル−N−イソプロピルアニリンボラン、もしくはN,N−ジイソプロピル−N−イソプロピル−N−イソブチルアミン−ボランなどの他の反応性アミン−ボラン錯体の形態で提供されるボラン(BH)であってもよい。
いくつかの実施形態では、前述のように、in situ生成の[BHを採用してジヒドロカルビルボランモノマー(R)(R)BH;ジヒドロカルビルボランダイマー[(R)(R)BH];および、ジヒドロカルビルボランのルイス塩基付加物BH(R)(R)・LBを生成してもよい。前述のように、[BH]を生成する方法は当業者に周知であり、一般に、このような方法は、水素化ホウ素ナトリウムおよびBF(H. C. Brown and A. W. Moerikofer, Journal of the American Chemical Society, Vol 84, (1962), pp 1478-1484を参照されたい)、およびジグライム中での水素化ホウ素ナトリウムおよび臭化n−アミル(米国特許第4,153,672号明細書の実施例1を参照されたい)などの容易に入手可能な出発原料の使用を含む。
すでに述べたように、この反応のいくつかの実施形態では、BHまたはBH・LBは、連続法またはバッチ法のいずれかで、水素化ホウ素ナトリウムと臭化n−アミルとの混合によりin situで生成することができ、この試薬をビニルノルボルネンなどの適切なアルケニルノルボルネンと一定時間および温度で反応させた後、反応停止させて(すなわちNaOH/H)、目的のヒドロキシアルキルノルボルネン、例えば、endo−/exo−NBEtOHを得る。本発明の目的のために、連続マイクロフローリアクターシステムおよびプロセスフローを使用して、BHまたはBH付加物をオレフィンと均質に混合し、CyBHやCyBH2Mepyなどの(R)(R)BHおよび(R)(R)BH・LBをin situで生成した後、この種をexo−VNBなどの適切なNBアルキレン種と反応させ、次いで、NaOH/Hにより反応停止させて、必要なNB−アルコール、すなわち、NBEtOHを生成することができる。
さらに、本発明の実施形態によれば、ボランと反応する不飽和有機化合物は、少なくとも炭素数4の置換もしくは非置換の環式炭化水素、または少なくとも炭素数5の置換もしくは非置換の非環式炭化水素のいずれかである。本発明の実施形態はまた、炭素数4〜20、例えば、炭素数5〜15、炭素数6〜10、炭素数7〜9、または炭素数8の、置換または非置換の環式炭化水素も包含する。本発明の実施形態はまた、炭素数5〜21の置換または非置換の非環式炭化水素も包含する。本発明の実施形態はまた、ルイス塩基付加物と結合している不飽和有機化合物も包含する。
置換または非置換の非環式炭化水素の非限定的な例としては、シクロペンテン、2−メチルシクロペンテン、3,6−ジメチルシクロペンテン、シクロヘキセン、2−メチルシクロヘキセン、3,6−ジメチルシクロヘキセン、ノルボルネン、および、光学的に純粋なα−ピネンを含むピネンが挙げられる。置換または非置換の環式炭化水素の非限定的な例としては、2,3−ジメチルブテン、2−メチル−2−ブテン、および2,5−ジメチルヘキサ−2,4−ジエンが挙げられる。
したがって、本明細書に開示されるジヒドロカルビルボランの非限定的な例としては、ジ(シクロオクチル)ボラン、ジ(2−メチルシクロペンチル)ボラン、ジシクロペンチルボラン、ジ(3,5−ジメチルシクロペンチル)ボラン、ジイソプロピルプレニルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(3,6−ジメチルシクロヘキシル)ボラン、ジノルボルニルボラン、ジ(シアミル)ボラン、ジ(イソピノカンフェイル)ボラン、3,6−ジメチルボレパン、ジ(o−トルイルボラン)、ジメシチルボラン、(シクロヘキシル)(tert−ブチル)ボラン、(シクロヘキシル)(メチル)ボラン、ジフェニルボラン、およびジス(2,4,6,−トリイシオプロピルフェニル)ボランが挙げられる。
少なくとも1つの実施形態では、ジヒドロカルビルボランはルイス塩基と錯形成し、米国特許出願公開第2009/0256111号明細書およびPCT公開番号第2009/133045号に記載されているようなジヒドロカルビルボランアミン錯体を生成する。アミンルイス塩基の非限定的な例としては、2−ピコリン、キノリン、キノキサリン、2,3−ルチジン、2,4−ルチジン、2,5−ルチジン、5−エチル−2−メチルピリジン、4−エチル−2−メチルピリジン、3−エチル−2−メチルピリジン、2,5−ジエチルピリジン、5−プロピル−2−メチルピリジン、4−プロピル−2−メチルピリジン、5−イソプロピル−2−メチルピリジン、5−t−ブチル−2−メチルピリジン、5−n−ヘキシル−2−メチルピリジン、4−イソブチル−2−メチルピリジン、および2,4−ジプロピルピリジンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ジヒドロカルビルボランの合成は、条件に応じて、スキーム1aおよび1bに示すような、所望のジヒドロカルビルボラン(RBH)、モノヒドロカルビルボラン(RBH)、およびトリヒドロカルビルボラン(RB)を含む平衡となり得ることが当業者にはわかるであろう。
Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol.13 pages 631-684 (Zaidlewicz, M. 2000. Hydroboration. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology) の「ヒドロホウ素化」の章を参照されたい。このように、ここに開示されるジヒドロカルビルボランを生成するために、当業者は、ジヒドロカルビルボランの不均化/再分配を回避する反応条件を選択するように注意し、および/または、ジヒドロカルビルボランが反応する前にそれを単離することができる。このような注意を払うことは当該技術分野において周知である。例えば、上記のKirk-Othmer Encyclopediaの636〜637頁を参照されたい。また、S. K. Gupta, Journal of Organometallic Chemistry 156: 95-99 (1978); H. C. Brown et al., J. Am. Chem. Soc. 82: 4703-4707 (1960) も参照されたい。
本発明の実施形態に特に関連があるのは、H. C. BrownおよびS. K. GuptaによるJ. Organometallic Chem., 32, (1971) C1-C4の報告であり、それはオルガノボランおよびアリールボレートを再分配させた後、ジアルキルボリネートを水素化リチウムアルミニウムで還元して所望のジアルキルボランを直接得ることによるジアルキルボランおよびそれらのピリジン付加物の一般的合成を、高収率および高純度で行うための情報を提供している。代表的なアルキル基には、1−ブチル、2−ブチル、イソブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、およびexo−ノルボルニルがある。
本発明の実施形態では、ジヒドロカルビルボランを生成した後、アルケニルノルボルネンと反応させて少なくとも1種のトリヒドロカルビルボランを生成する。ここで、全トリヒドロカルビルボランのうち少なくとも90mol%となるものは、ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランである。
本発明の実施形態はまた、1:1〜1:200の範囲のジヒドロカルビルボラン:アルケニルノルボルネンの反応物比(モル当量)を包含する。
本明細書に記載のように、本発明によるヒドロホウ素化は主に二重結合の末端炭素で起こるが、β(ベータ)−炭素でもいくらかの付加が起こり得ることが当業者にはわかるであろう。したがって、当業者には、NB−A−BRのβ−炭素で少量の付加が起こることが予想され、このことは本明細書に記載のジボランの選択性、すなわちノルボルネン内の二重結合よりもノルボルネン環の置換基の不飽和結合に対して示される選択性に影響を及ぼさないことがわかるであろう。
本発明において、アルケニルノルボルネンは、一般式:NB−A(式中、Aは少なくとも1個のC−C二重結合を含有するC〜C12ヒドロカルビレン基である)に従う。
本発明の実施形態はまた、exo−ビニルノルボルネン、endo−ビニルノルボルネン、endo−ビニルノルボルネンとexo−ビニルノルボルネンとの混合物、exo−プロペニルノルボルネン、endo−プロペニルノルボルネン、exo−プロペニルノルボルネンとendo−プロペニルノルボルネンとの混合物、exo−ブテニルノルボルネン、endo−ブテニルノルボルネン、exo−ブテニルノルボルネンとendo−ブテニルノルボルネンとの混合物、exo−ペンテニルノルボルネン、endo−ペンテニルノルボルネン、exo−ペンテニルノルボルネンとendo−ペンテニルノルボルネンとの混合物、exo−ヘキセニルノルボルネン、endo−ヘキセニルノルボルネン、exo−ヘキセニルノルボルネンとendo−ヘキセニルノルボルネンとの混合物、exo−ヘプテニルノルボルネン、endo−ヘプテニルノルボルネン、exo−ヘプテニルノルボルネンとendo−ヘプテニルノルボルネンとの混合物、exo−オクテニルノルボルネン、endo−オクテニルノルボルネン、exo−オクテニルノルボルネンとendo−オクテニルノルボルネンとの混合物、exo−ノネニルノルボルネン、endo−ノネニルノルボルネン、exo−ノネニルノルボルネンとendo−ノネニルノルボルネンとの混合物、exo−デセニルノルボルネン、endo−デセニルノルボルネン、exo−デセニルノルボルネンとendo−デセニルノルボルネンとの混合物、exo−ドデセニルノルボルネン、endo−ドデセニルノルボルネン、またはexo−ドデセニルノルボルネンとendo−ドデセニルノルボルネンとの混合物である、アルケニルノルボルネンも包含する。
前述のように、本発明の実施形態はまた、以下の一般式により、ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランを他の生成物にさらに変換する方法も包含する。
式中、FGはBR以外の官能基である。また、式1の化合物は、第1世代生成物とも称される、本明細書に記載の式(I)の化合物と同じである。式2、式3、および式4の化合物は、それぞれ、本明細書に記載の第2世代生成物、第3世代生成物、および第4世代生成物である。当該技術分野で既知の様々な方法を使用して、これらの第2、第3および第4世代生成物を生成することができる。例えば、オルガノボランの誘導体化反応は既知であり、例えば、米国特許第4,713,380号明細書および米国特許第6,855,848号明細書、Acc. Chem. Res. 2007, 40, pp. 275-286 (G. A. Molander and N. Ellis), Tetrahedron Vol. 43. No. 18. pp. 401-4078, 1987 (H. C. Brown et al.), Chem. Rev. 2011, 111, pp. 2177-2250 (J. Magano and J. R. Dunetz). Chem. Rev. 2008, 108, pp. 288-325, (S. Darses and J-P. Genet), Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, pp. 3399-3404 (A. V. Kalinin, S. Scherer, and V. Snieckus) およびJ. Am. Chem. Soc. 1989, 111, pp. 314-321 (N. Miyaura, T. Ishiyama, H. Sasaki, M. Ishikawa, M. Satoh, and A.Suzuki) に記載のものなどがある。より具体的には、すでに述べたように、式(I)の化合物を、式1で示すように、対応するアルコール、またはアルキル誘導体またはハロアルキル誘導体に変換することができる。
式中、Yは、水素、ヒドロキシ、ハロゲン(ヨウ素、臭素、塩素、フッ素を含む)等を表す。同様に、式(II)の化合物を当該技術分野で既知の方法のいずれかで、例えば、適切なカップリング反応などにより他の有用な構成ブロックに変換し、式2のアルキル置換化合物、アルケニル置換化合物、アルキニル置換化合物またはアリール置換化合物を生成することができる。
式中、Rは、C〜C12ヒドロカルビル、置換または非置換の単環式または二環式C〜C環、C〜C12アルケニル、Aに直接結合している少なくとも1個の二重結合を含有する置換または非置換の単環式または二環式C〜C環、C〜C12アルキニル、Aに直接結合している少なくとも1個の三重結合を含有する置換または非置換の単環式または二環式C〜C環、およびC〜C10アリールである。
本発明の実施形態はまた、exo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボランであるノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランと、exo−5−(2−ヒドロキシエチル)−2−ノルボルネンである第2世代生成物も包含する。本発明の実施形態はまた、exo−ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボランであるノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランと、exo−ノルボルネニルエチルフェニルである第2世代生成物も包含する。本発明の実施形態はまた、endo−/exo−ノルボルネニルブチルジシクロブチルボランであるノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランと、endo−/exo−5−(2−ヒドロキシブチル)−2−ノルボルネンである第2世代生成物も包含する。発明の実施形態はまた、endo−/exo−ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボランであるノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランと、endo−/exo−5−(2−ヒドロキシヘキシル)−2−ノルボルネンである第2世代生成物も包含する。
本発明はまた、第2世代生成物を第3世代生成物にさらに変換する工程を含む方法にも関する。
本発明の実施形態はまた、exo−NBCHCHOHである第2世代生成物と、exo−NBCHCH、exo−/endo−NBCHCH、exo−NBCHCHBr、exo−NBCHCHCl、exo−NBCHCHI、exo−NBCHCHF、exo−NBCHCHOCHC(CFOH、およびendo−/exo−NBCHCHOCHC(CFOHから選択される第3世代生成物も包含する。本発明の実施形態はまた、exo−NB(CHOHである第2世代生成物と、exo−およびendo−NB(CHCHから選択される第3世代生成物も包含する。本発明の実施形態はまた、exo−NB(CHOHである第2世代生成物と、exo−およびendo−NB(CHCHから選択される第3世代生成物も包含する。本発明の実施形態はまた、exo−NB(CHOHである第2世代生成物と、endo−およびexo−NB(CHOCHC(CFOHから選択される第3世代生成物も包含する。本発明の実施形態はまた、exo−NB(CHOHである第2世代生成物と、endo−およびexo−NB(CHOCHC(CFOHから選択される第3世代生成物も包含する。
式(I)の例示的な化合物を下記に要約するが、これらに限定されるものではない。
以下の実施例は本開示を説明するものであって、その範囲を限定するものではない。
すべての操作は、標準的なシュレンク法/無気移送(airless transfer)法を用いて、不活性雰囲気(Nまたはアルゴン)下で行った。一般に、溶媒はモレキュラーシーブで乾燥したものであるか、または使用前に乾燥剤から蒸留し、窒素パージする。
以下の実施例は本開示を説明するものであって、その範囲を限定するものではない。
オルガノボランの合成
実施例B1:ジ(イソプロピルプレニル)ボランの合成
ジ(イソプロピルプレニル)ボランは、Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, pp. 3399-3404に概述されている文献の方法に従って製造した。窒素雰囲気下で、0℃において2,5−ジメチル−2,4−ヘキサジエン(3g、17.4mmol)のTHF(3.0mL)溶液にTHF・BHのTHF溶液(12.5mL、1.0M)をゆっくりと添加し、混合物の温度を5℃未満に維持した。反応を0℃で3時間進行させた。一般に、ジ(イソプロピルプレニル)ボランは単離せず、ヒドロホウ素化試薬として溶液で使用する。
実施例B2:ビス(3,6−ジメチル)ボレパンの合成
窒素雰囲気下で、2,5−ジメチル−1,5−ヘキサジエン(7.54g、68.4mmol)を、0℃のTHF・BHのTHF溶液(64.5mL、1M)に添加した。反応を0℃で1時間進行させた後、反応溶液を1時間還流した。一般に、ビス(3,6−ジメチル)ボレパンは単離せず、ヒドロホウ素化試薬として溶液で使用する。
実施例B3:ジシクロヘキシルボランの合成
窒素雰囲気下で、0℃においてシクロヘキセン(3.64g、44.3mmol)のジエチルエーテル(40mL)溶液を撹拌しながらTHF・BHのTHF溶液(21.5mL、1M)をゆっくりと添加した。反応を0℃で4.5時間進行させた。白色沈殿物を攪拌せずに沈降させた。上澄み溶液をカニューラで移して除去し、白色固体をジエチルエーテルで洗浄した。減圧乾燥後、ジシクロヘキシルボラン2.48gを得た(収率65%)。
実施例B4:ジシクロヘキシルボラン−ピコリン錯体の合成
窒素雰囲気下で、0℃においてジシクロヘキシルボランのTHF溶液(8mL、1M)にピコリン(745mg、8mmol)を添加した。反応混合物を室温に昇温させた。一般に、ジシクロヘキシルボラン−ピコリン錯体は単離せず、ヒドロホウ素化試薬として溶液で使用する。
実施例B5:(exo−ノルボルネニルエチル)ジシクロヘキシルボラン
撹拌機、目盛付滴下漏斗、およびサーモウェルと窒素導入管アダプターとを保持するクライゼンヘッドを取り付けた2Lの三口フラスコを窒素フラッシュ下に120℃で乾燥させた。室温まで冷却した後、ボラン−硫化ジメチル(BDMS)(69.4g、93%、0.85mol)をカニューラで滴下漏斗に移し、次いで反応フラスコに滴下した。BDMSを撹拌しながら、無水ジエチルエーテル400mlを滴下漏斗で添加した。溶液を−9℃に冷却した後、シクロヘキセン(143.8g、1.75mol)を滴下した。シクロヘキセンの約1/2を添加した後、沈殿が起こった。添加時間は37分、温度は−10〜+4℃の範囲であった。混合物を−1〜15℃で約3時間撹拌した。混合物を−10℃に冷却し、exo−ビニルノルボルネン(102.1g、0.85mol)を7分間で素早く添加した。冷却浴を取り除いて混合物を室温に昇温させた。室温付近においで、混合物は透明になり、34℃まで急速に昇温した。溶液を終夜撹拌した。アルコールとしてNMR分析を行ったところ、NBEtOH:シクロヘキサノールが33:67の比であった。GC分析から、NBEtOH:シクロヘキサノールが35:57の比であることがわかった。混合物を356mlの画分と328mlの画分に分割し、各画分をロータリーエバポレータで蒸留して、(ノルボルネニルエチル)ジシクロヘキシルボラン濃縮物129gおよび119gを得た。回収物の合計量は250gであり、収率は98.5%であった。130g分を無水ジグライム800mlに溶解し、14.9wt%溶液を得た。120g分を無水THF800mlに溶解し、14.7wt%溶液を得た。
アルキレンノルボルネンの合成
実施例N1:exo−VNBの製造
米国特許出願公開第2009/0054714号明細書(2009年2月26日)の実施例19の方法に従い、分離カラム内において背圧制御下で温度勾配および圧力勾配を用いてendo−exo−ビニルノルボルネン(endo/exo−VNB、Ineos BV,Belgium)を熱分解することにより、高純度のexo−ビニルノルボルネン(純度>98.5%)を得た。
実施例N2:endo−VNBの製造
T. WipkeおよびG. L. GoekeによるJ. Am. Chem. Soc. (1974), 96 (13), 4244に記載されている実験手順の変法を使用した。1Lの四口丸底フラスコ(RBF)に、撹拌機、サーモウェル、セプタム、および窒素導入管を備える冷却器を取り付けた。このRBFに、無水ベンゼン450mlに懸濁させた塩化パラジウム(PdCl)(45g、0.25mol)を仕込んだ。混合物を室温で18時間撹拌し、濾過し、ペンタンで洗浄し、減圧乾燥して、44.8g(0.25mol)のPdClを得た。不活性雰囲気下でPdClを250mLのRBFに移し、exo−/endo−ビニルノルボルネン91.1g(0.76mol、3当量)を添加し、混合物を室温で18時間撹拌して、オフホワイトの濃厚なペーストを得た。次いで、ペンタン100mLを添加し、混合物を室温でさらに24時間撹拌した。オフホワイトの綿状の沈殿物を濾過し、ペンタンで洗浄し、減圧乾燥して、NMRによる純度が>99%であるジ−μ−クロロビス(2−exo−クロロ−5−endo−ビニル−3−ノルボルニル)ジパラジウム錯体66g(収率88%)を得た。褐色の未反応PdCl(6.4g)を分離して、exo−/endo−VNBの別の仕込み量(4当量)に添加し、室温で24時間撹拌した。オフホワイトの沈殿物をペンタンですりつぶし(triturated)、濾過し、ペンタンで洗浄した。オフホワイトの錯体を減圧乾燥し、NMRによる純度が>99%である錯体7.6g(収率10%)を得た。H NMRおよび13C NMRは構造と整合性があった。この反応の全収率は98%であった。
12LのRBFにサーモウェル、栓、窒素導入管、および撹拌機を取り付けた。このRBFにジ−μ−クロロビス(2−exo−クロロ−5−endo−ビニル−3−ノルボルニル)ジパラジウム(101.9g、0.34mol)を仕込み、CHCl2.55Lに溶解して透明な淡黄色溶液を得た。混合物を撹拌し、1.5MのNaCN水溶液2.55Lを室温でゆっくり添加した。僅かな発熱が認められた。攪拌を1時間継続した。混合物の一部をNMRで直接チェックしたところ、反応が終了したことがわかった。透明な反応混合物を分離し、水相をCHClで抽出した。有機相を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、NaSOで乾燥して、MgSOのパッドで濾過した。濾液を大気圧下、39〜42℃で蒸留してCHClを除去し、NMRで32.6%の残留CHClを含む粗製物56.4gを淡黄色油状物として得た。この粗製物を100mlの一口RBFに移し、ショートパス蒸留頭に接続し、大気圧下、143〜163℃で蒸留して、GCによる純度が99.8%である生成物32g(収率78%)を、透明な揮発性液体として得た。H NMR、13C NMRおよびMSは、所望の構造のendo−ビニルノルボルネンと符合した。
実施例N3:endo−/exo−ブテニルノルボルネン
8Lのステンレス鋼製オートクレーブ反応器に、1,5−ヘキサジエン(純度>99%、Boulder Scientific Company)2.1kg(25.6mol)を仕込んだ。撹拌を開始し、上記反応器から空気を真空排気し、5psigの窒素を充填した。200℃までの加熱を開始し、200℃に達したら反応器をこの温度に6.5時間保持した。この間、1,5−ヘキサジエン0.05kg(0.7mol)とジシクロペンタジエン(純度>99%、Cymetech, LLC)0.43kg(3.3mol)との混合物を反応器に1.24g/分の一定速度で添加した。添加が終了したら、反応器を200℃で30分保持した後、周囲温度まで冷却し、内容物を取り出した。主な成分は、GC面積の測定による同定によれば、1,5−ヘキサジエン67%、ジシクロペンタジエン0.5%、ブテニルノルボルネン26%、シクロペンタジエントリマー0.1%であった。合計5つの反応を終了し、蒸留して、含有率99%超(GC面積)のブテニルノルボルネン2.4kgを生成した。
実施例N4:endo−/exo−ヘキセニルノルボルネン
1,7−オクタジエン(OCT)の仕込み量(2.35kg、21.32mol)を2ガロンのParr反応器に添加した。融解したジシクロペンタジエン(DCPD、860g、6.52mol)をOCT140gと混合して2Lのボトルに入れた。次いで、このボトルを天秤に載せ、供給重量を監視できるようにした。計量供給ラインをDCPD/OCT混合物でフラッシュした後、Parr反応器の入口ポートに固定し、封止した。封止した反応器を窒素で3回フラッシュした後、最後に5psigの窒素圧力で封止した。混合物を300rpmで撹拌しながら、反応混合物を200℃に加熱した。温度が200℃で安定化したら、DCPD/OCTの供給を2.76ml/分で開始した。計量供給を6.5時間で完了し、さらに0.5時間保持した。得られた最大圧力は81psigであった。混合物を25℃に冷却し、反応器から排液して、粗生成物3350gを回収した。GC分析から、おおよそシクロペンタジエン(CPD)0.2%、OCT45%、DCPD1.2%、ヘキセニルノルボルネン(NBHexe)37%、CPDトリマー0.8%、テトラシクロドデセンヘキセニル(TDHexe)5.6%、ビス−ブテニルノルボルネン(NBBuNB)6.5%、および重量物(Heavies)2%であることがわかった。上記仕込みを6回繰り返した。ヘキセニルノルボルネンの全粗製物(19.7kg)を合わせて22Lの三口丸底フラスコに入れ、ステンレス鋼製Pro−Pak充填物を有する96”インチのガラスカラム部分を通して精製した。減圧蒸留条件は、50〜102℃、4〜16Torrであった。蒸留留分(収率72%)は、おおよそDCPD0.03%、NBHexe99.63%、その他0.34%を含む無色透明な液体であった。
官能化ノルボルネンモノマーの製造
実施例F1:exo−NBEtOH
撹拌機、窒素導入管、サーモウェル、およびセプタムで栓をした滴下漏斗を取り付けた3Lの四口フラスコを、窒素パージ下で約140℃に加熱することにより乾燥した。フラスコを<−10℃に冷却した。BH・SMe(100ml、1.05mol)を滴下漏斗に移した後、冷却したフラスコに滴下した。BH・SMeを撹拌しながら、−17℃までさらに冷却した。無水エチルエーテル420mlに溶解したシクロヘキセン(177.5g、2.17mol)を素早く滴下した。最初の125mlを添加した後、温度が4℃に上昇し、固体が沈殿し始める。温度が+1℃に達したらシクロヘキセン溶液の添加を停止した。その後、温度は+9℃に上昇した。反応を−5℃に再冷却した後、シクロヘキセン溶液の添加を再開した。添加は1時間25分で終了し、温度は−17〜+9℃の範囲であった。次いで、混合物を−6℃〜+1℃の温度で3.5時間撹拌した。次いで、反応を−17℃に冷却した。濾取したexo−5−ビニルノルボルネン(110.3g、0.918mol)を無水エチルエーテル250mlに溶解した後、ジシクロヘキシルボランのスラリーに滴下した。添加は−17〜−11℃の温度で、20分で完了した。冷却浴を取り除いた。混合物を室温に昇温させ、終夜撹拌した。反応が26℃の温度に達したとき(昇温の32分後に発熱が少し起こった)、反応混合物は透明になった。室温で2時間後にGC分析を行ったところ、シクロヘキサノール:NBEtOHは期待された66:32の比であることがわかったが、より希薄な試料ではこの比が79:19であると示されたため、GC分析は整合性がなかった。終夜撹拌した後、NMR分析から、上記の比は、実際はシクロヘキサノール:NBEtOHが61:39であることがわかった。
反応をアセトニトリル/ドライアイス浴で冷却した。反応混合物の温度が−10℃に達したら、8wt%のNaOH水溶液(525ml、1.05mol)を素早く滴下した。添加時間は16分であり、温度は−8℃に上昇した。反応を−9℃に冷却した後、35%過酸化水素(H)(391ml、4.43mol)を滴下した。添加を定期的に停止し、それに続いて起こる発熱が収まるようにした。過酸化水素240molを添加した後、それ以上発熱は起こらなかった。添加は1時間42分で完了し、温度は−13〜−2℃の範囲であった。得られた固体が固結し、撹拌機が動かなくなった。冷却浴を取り除き、昇温させると、撹拌を再開することができた。混合物を36℃に昇温させると、エーテル溶媒がいくらか沸騰した。28℃に冷却して3.5N塩酸(HCl)85mlを添加し、次いで、濃塩酸57mlを添加してpHを7にした。層を分離した。上層のエーテル相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留して320gを得た。NMR分析から、これはNBEtOH:シクロヘキサノールの32:68混合物を含有することがわかり、NBEtOH含有量は約40wt%であった。
粗生成物を60〜80℃(1〜2torr)のクーゲルロールオーブンで蒸留し、主にシクロヘキサノールである184gを除去した。残渣を12インチのガラスビーズ充填カラムを通して減圧蒸留し、ジ−t−ブチルヒドロキノンの結晶をいくつか添加して樹脂の生成を抑制した。63gのNBEtOHが単離され、純度は99%、収率は50%であった。
実施例F2:トリメチルアミンオキサイドからの5−(2−ヒドロキシエチル)ノルボルネン(NBEtOH)
無水ジグライムに溶解した14.9wt%ジシクロヘキシル(エチルノルボルネニル)ボラン410.04g(0.23mol)を、撹拌機と窒素導入管アダプターとを保持するクライゼンヘッドを取り付けた一口フラスコに入れた。トリメチルアミンオキサイド(68.3g、0.614mol)を添加した。すぐ発熱が起こり、温度は約73℃に上昇し、激しく発泡した。初期反応が沈静したら、混合物を2時間加熱還流(約172℃)した。しかし、還流のわずか16分後にトリメチルアミンの気体発生が停止した。反応を室温に冷却し、飽和食塩水100mlを添加し、混合物を分液漏斗に移した。これによりエーテルおよび水に不溶な多量の固体が残留したが、3.5N塩酸で分解することができた。相を分離し、有機部分を飽和食塩水150ml×2で洗浄した。有機相のGC分析から、シクロヘキサノール25%、ジグライム66%、およびNBEtOH8%であることがわかった。有機相を14インチのビグリュー(Vigreux)カラムを通して減圧蒸留し、合計11.19gのNBEtOH(純度94%)を回収した。
ポット残渣をジクロロメタンに溶解し、10%硫酸50ml×2、飽和食塩水100ml×3で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液をデカンテーションし、ロータリーエバポレータで蒸留して12.8gを得た。これを106℃(6Torr)で減圧蒸留し、NBEtOH(純度95%)をさらに8.6g得た。回収した全NBEtOHは19.8gで、収率70%であった。
実施例F3−endo−exo−ノルボルネンブタノール
撹拌機、窒素導入管、サーモウェル、および滴下漏斗を取り付けた1Lの四口フラスコをホットエアガンで乾燥した。ボラン硫化ジメチル(96.4%、34ml、27.7g、0.351mol)を窒素圧力で滴下漏斗に移した後、反応フラスコに滴下した。撹拌したボラン−硫化ジメチルに無水エーテル(160ml)を滴下漏斗で添加した。溶液を−8℃に冷却した。シクロヘキセン(59.1g、0.72mol)を素早く滴下した。34分以内に添加を完了した。温度は−8℃〜+6.0℃の範囲であった。添加時間の最初の7分が経過した後、ジシクロヘキシルボランの沈殿が起こった。3℃〜23℃で2時間混合物を撹拌した。混合物を−12℃に冷却した。endo、exo−ブタ−1−エニルノルボルネン(51.6g、0.348mol)を2分以内に素早く添加した。反応温度は−9℃に上昇した。冷却浴を取り除き、反応混合物を室温に昇温させた。12分後、温度は16℃に達した。反応は急に発熱し、温度は3分以内に急上昇して最高33℃に達し、溶液は透明になった。17分後、温度は25℃に低下した。反応混合物を周囲温度で終夜撹拌した。GC分析から、シクロヘキサノール(CyOH)40.8%、未反応のブテニルノルボルネン5.6%、ならびにendo−およびexo−ノルボルネンブタノール49.4%であることがわかった。反応混合物を−3℃に冷却した。8%NaOH170.4gを2分以内に素早く添加した。温度は+7℃に上昇した。混合物を+2℃に冷却した。試薬アルコール137mlを添加すると、温度は11℃に上昇した。得られた濁った溶液を−2℃に冷却した後、50mlの35%Hを添加した。この添加は53分で完了し、温度は26℃に上昇した。2回目の35%HO(79ml分)を17分以内に添加すると、温度は31℃に上昇した。17℃に冷却した後、冷却浴を取り除いた。反応混合物は2時間以内に26℃に徐々に昇温した後、25℃に自然冷却した。固体が沈殿した。濃塩酸25mlを添加してpHを約2にした。混合物を撹拌した後、沈降させた。液体分を固体からデカンテーションして、相を分離した。有機相を飽和食塩水100ml、飽和炭酸水素ナトリウム60mlを飽和食塩水40mlと混合したもの、および飽和食塩水100ml×3で洗浄するとpH7になった。次いで、有機相を室温〜50℃、12Torrのロータリーエバポレータで蒸留し、固体を含む液体111gを得た。GC分析から、CyOH47.2%、未反応のendo−およびexo−ブテニルノルボルネン4.3%、ならびにendo−およびexo−ノルボルネンブタノール47.1%であることがわかった。脱イオン水100mLを添加し、水がすべて除去されるまで混合物を55℃、10Torrのロータリーエバポレータで減圧蒸留した。これによりポットにCyOH35.3%、endo−およびexo−ブテニルノルボルネン0.6%、ならびにendo−およびexo−ノルボルネンブタノール61.8%が残留した。CyOHおよび未反応のブテニルノルボルネンの共沸留去を、蒸留水100mlでさらに4回処理して連続的に繰り返し行い、合計50.63gのポットを得た。これはCyOH1.5%を含有したが、ブテニルノルボルネンは含有せず、endo−およびexo−ノルボルネンブタノール95.3%を含有した。内径<7mmのガラスヘリックス4インチが充填された6.5インチのヘンペル(Hempel)管を通して混合物をゆっくり減圧蒸留した。CyOH非含有のendo−、exo−NBBuOHの全収量は37.63g(収率65%)であった。GC分析では2つの留分のendo:exo比は85:15および81:19であり、NMR分析ではendo:exo比は76:24であった。
実施例F4:endo−exo−ノルボルネンヘキサノール
撹拌機、窒素導入管、サーモウェル、および滴下漏斗を取り付けた1Lの四口フラスコをホットエアガンで乾燥した。ボラン硫化ジメチル(96.4%、29ml、23.1g、0.293mol)を窒素圧力により滴下漏斗に移した後、反応フラスコに滴下した。撹拌したボラン−硫化ジメチルに無水エーテル(130ml)を滴下漏斗で添加した。溶液を−12℃に冷却した。シクロヘキセン(48.1g、0.586mol)を素早く滴下した。添加は13分以内に完了し、温度は−12℃〜+4℃の範囲であった。添加時間の最初の8分が経過した後、ジシクロヘキシルボランの沈殿が起こった。4℃〜24℃で2時間混合物を撹拌した。混合物を−5℃に冷却した。endo、exo−ヘキサ−1−エニルノルボルネン(50g、0.284mol)を5分以内に素早く添加した。反応温度は−7℃に低下した。冷却浴を取り除き、反応混合物を室温に昇温させた。18分後、温度は16℃に達した。反応は急に発熱し、温度が3分以内に急上昇して最高33℃に達し、溶液は透明になった。30分後、温度は26℃に低下した。GC分析から、シクロヘキサノール(CyOH)38.5%、未反応のヘキセニルノルボルネン3.7%、ならびにendo−およびexo−ノルボルネンヘキサノール54.4%であることがわかった。反応をさらに2.5時間撹拌した。GC分析から、生成物の組成変化はほとんどないことがわかった。反応混合物を−4℃に冷却した。8%NaOH143.3gを2分以内に素早く添加した。温度は6℃に上昇した。混合物を+2℃に冷却した。試薬アルコール115mlを添加すると、温度は10℃に上昇した。
得られた濁った溶液を+6℃に冷却した後、試薬アルコールをさらに40ml添加した。これにより反応溶液が透明になった。反応混合物を−1℃にさらに冷却した後、35%H50mlを添加した。この添加は30分で完了し、温度は28℃に上昇した。2回目の35%H57ml分を30分以内に添加すると、温度は30℃に上昇した。10℃に冷却した後、冷却浴を取り除いた。反応混合物は36分以内に28℃まで徐々に昇温した。反応フラスコを水浴に入れ、終夜撹拌した。固体が沈殿し、撹拌機が動かなくなった。撹拌を再開した後、濃塩酸20mlを添加してpHを約2にした。混合物を撹拌した後、沈降させた。液体分を固体からデカンテーションし、相を分離した。有機相を飽和食塩水100ml、飽和炭酸水素ナトリウム50mlを飽和食塩水50mlと混合したもの、および飽和食塩水100ml×2で洗浄すると、pH7になった。次いで、有機相を室温〜50℃で、15Torrのロータリーエバポレータで蒸留し、固体を含む液体100.6gを得た。GC分析から、CyOH39.5%、未反応のendo−およびexo−ヘキセニルノルボルネン(HxNB)3.1%、ならびにendo−およびexo−ノルボルネンヘキサノール55.1%であることがわかった。脱イオン水100mLを添加し、水がすべて除去されるまで混合物を55℃、15Torrのロータリーエバポレータで減圧蒸留した。これにより、ポットにCyOH30.9%、endo−およびexo−ヘキセニルノルボルネン3.0%、ならびにendo−およびexo−ノルボルネンヘキサノール64.3%が残留した。CyOHおよび未反応のヘキセニルノルボルネンの共沸留去を、蒸留水100mlで2回、200mlで1回、および最後に100mlで2回の処理を連続的に繰り返し行って合計51.6gの生成物を得た。この生成物は、CyOH0.9%、ヘキセニルノルボルネン0.8%、ならびにendo−およびexo−ノルボルネンヘキサノール95.9%を含有した。
混合物は最初、内径<7mmのガラス螺旋4インチが充填された6.5インチのヘンペルカラムを通してゆっくり減圧蒸留した。4番目の留分を回収した後、ヘンペルカラムを7.5インチのビグリューカラムに取り換えた。CyOH非含有のendo−、exo−NBHxOHの全収量は41g(収率74%)であった。純度>99%のNBHxOHの収量は35.16g(収率64%)であった。GC分析ではendo:exo比は87:13であった。NMR分析ではendo:exo比は79:21であった。
実施例F5−endo−ノルボルネニルエタノール
endo−ビニルノルボルネン(11.72g、97.48mmol)(実施例N2で得られたもの)を秤量し、窒素パージドライボックス内で500mLのフラスコに入れた。無水テトラヒドロフラン200mLをフラスコに添加し、endo−ビニルノルボルネンを溶解した。得られたendo−ビニルノルボルネン溶液に、ジシクロヘキシルボラン(17.41g、97.73mmol)を固体として室温で少しずつ添加した。室温で3時間撹拌した後、フラスコをドライボックスから取り出し、氷浴に入れた。水酸化ナトリウム溶液(100mL、3N)を添加した後、Hをゆっくり添加した。氷浴を取り除き、反応混合物を油浴中で50℃に18時間加温した。得られた混合物を濃塩酸溶液で酸性にした。その混合物に酢酸エチルを添加した後、該混合物を飽和NaCOおよび飽和食塩水で連続的に洗浄した。有機層をMgSOで乾燥した。溶媒を50℃/100torrで蒸発させた。この混合物にDI水500mLを添加し、50℃/50torrで蒸留した。水を蒸発させた後、60℃/2torrで蒸留を継続した。GC分析による純度が99.7%のendo−ノルボルネンエタノール6.23gが得られた。
実施例F6−exo−ノルボルネン−エタノール(NBEtOH)
この実施例F6は、in situでのボラン生成を説明する。
撹拌機、滴下漏斗、および、窒素導入管とサーモウェルとを備えたクライゼンヘッドを取り付けた三口500mlフラスコをホットエアガンで107℃に乾燥した後、窒素流下で約40℃に冷却した。無水ジグライム(80ml)をシリンジでフラスコに注入した。溶媒が室温まで冷えたら、水素化ホウ素ナトリウム(3.3g、0.08mol)を添加した。混合物を撹拌しながら、シクロヘキセン(16.3g、0.2mol)をシリンジでフラスコに注入した。これにより、反応混合物がすぐスラッジ化した。反応混合物を氷浴で1℃に冷却した。硫酸ジメチル(7.6ml、0.08mol)を滴下した。2分以内に反応温度が9℃に上昇した。添加を停止したが、反応温度は次の2分間にわたり25℃まで上昇し続けた。これに伴って多量の発泡およびメタンの発生が起こった。得られた白色スラリーが6℃まで冷えたところで氷浴をメタノール−氷浴に取り換えた。反応混合物が−1℃まで冷えたら、硫酸ジメチルの添加を再開した。添加は10分後に完了した。温度は3℃〜−0℃の範囲であった。メタノール−氷浴を氷水浴に取り換えた。反応が3分以内に5℃に昇温したため、冷却浴をメタノール−氷浴に戻した。2分以内に、温度が−8℃まで低下したため、冷却浴を氷水浴に戻した。反応混合物を0℃で3時間撹拌した。次いで、exo−ビニルノルボルネン(98.3%exo、9.6g、0.08mol)をシリンジで0℃の反応混合物に注入した。氷水浴を取り除くと、反応混合物は次の42分以内に20℃に昇温し、このとき、反応混合物は部分的に透明になった。18〜23℃でさらに46分後、混合物の試料を採取した。GC分析により、シクロヘキサノール:NBEtOH比が59:41であることがわかった。理論比は66:34である。NMRから、未反応のexo−ビニルノルボルネンが残存していないことがわかった。反応混合物を18℃でさらに1.75時間撹拌した。GC分析により、シクロヘキサノール:NBEtOH比が65:35であることがわかった。反応をメタノール−氷浴で−13℃に冷却した。8wt%NaOH水溶液(38ml)を5分以内に添加すると、温度は1℃に上昇した。次いで、試薬アルコール33mlを素早く添加した。温度が−4℃に低下し、反応混合物は透明になった。反応混合物が−7℃に冷えた後、35%H30mlを添加した。添加は13分で完了した。温度は最高47℃に上昇した後、19℃に低下した。反応混合物はこの時点で濁った。メタノール−氷浴を取り除いた後、反応混合物を周囲温度で終夜撹拌した。溶液から白色固体が沈殿したため、溶液はこの時点で透明になっていた。濃塩酸5mlを添加し、pHを7から1にした。反応混合物を固体からデカンテーションした。相分離は起こらなかった。反応フラスコをMTBE約60mlで洗浄し、それを使用して反応混合物を抽出した。相を分離した。酸性水相をMTBE100mlでさらに2回抽出した。MTBE抽出物を合わせて、飽和食塩水100mlで2回洗浄した。MTBE抽出物を飽和NaHCO溶液50mlで洗浄するとpH9になり、次いで飽和食塩水100mlで洗浄するとpH7になった。MTBE溶液を最高70℃、15Torrのロータリーエバポレータで蒸留し、少量の塩を含有する液体51gを得た。GC分析から、シクロヘキサノール43%、ジグライム36%、endo−NBEtOH0.1%、およびexo−NBEtOH22%であることがわかった。シクロヘキサノール:NBEtOH比は66:34であった。GC分析に基づく収量は定量的であった。混合物を塩から濾別し、MTBEで洗浄し、最高90℃、15Torrのロータリーエバポレータで蒸留し、無色液体42gを得た。GC分析は、シクロヘキサノール40%、ジグライム32%、endo−NBEtOH0.2%、およびexo−NBEtOH28%であった。シクロヘキサノール:NBEtOH比が59:41であったことから、いくらかのシクロヘキサノールとジグライムがさらなるロータリーエバポレータ蒸留によって除去されたことがわかる。
誘導体化実施例
実施例D1:ノルボルネンエチルメタンスルホネート
撹拌機、サーモウェル、窒素導入管、および滴下漏斗を取り付けた12Lの四口フラスコに、5−(2−ヒドロキシエチル)ノルボルネン(701.3g、5.07mol)、ジクロロメタン4L、およびメタンスルホニルクロライド(612.4g、5.34mol)を入れた。さらに500mlのジクロロメタンを添加して、メタンスルホニルクロライドをリンスした。撹拌した混合物を−10℃に冷却した。トリエチルアミン(614g、6.03mol)を4.5時間かけて素早く滴下した。温度は−10〜0℃の範囲であった。得られたスラリーを2.5時間かけてゆっくり18℃に昇温させた。次いで、水2Lを添加して混合した。相を分離し、水相をジクロロメタン500mlで抽出した。ジクロロメタン抽出物を併せて1N塩酸1.6Lで洗浄した後、飽和食塩水2L×2で洗浄すると、洗浄液はpH=6になった。このジクロロメタン溶液を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留して赤色液体1196gを得た。NMR分析から、これには依然として8.6wt%のジクロロメタンが含まれることがわかった。高真空ポンプを用いてロータリーエバポレータでさらに蒸留すると、重量は1091gになり、NMRにおいてジクロロメタンはほとんど検出されなかった。GC分析によればメシレート含有量は95.5%であった。数週間貯蔵した後、この物質は最終的に結晶化した。この物質は蒸留中に不安定さを示したため、それ以上の精製は試みなかった。
実施例D2:exo−5−(2−ブロモエチル)ノルボルネン
撹拌機、冷却器、窒素導入管アダプター、およびサーモウェルを取り付けた5Lの四口フラスコに、exo−ノルボルネニルエチルメタンスルホネート(200g、0.93mol)および2−ペンタノン2.5Lを入れた。メシレートがすべて溶解するまで混合物を撹拌した。次いで、臭化リチウム120.7g(1.39mol)を添加した。混合物を加熱還流し、白色スラリーを得た。1時間後のGC分析により、残存する出発原料は<0.25%であることがわかった。その混合物を室温に冷却し、濾過し、固体を酢酸エチルで洗浄し、濾液をロータリーエバポレータで蒸留して、固体を含む液体261.2gを得た。この残渣をジクロロメタン250mlおよび水200mlで溶解させた(taken up)。濾取した固体を水に溶解し、ジクロロメタンで抽出した。
水性部分を合わせ、水でさらに希釈し、ジクロロメタンで抽出した。ジクロロメタン部分を合わせ、飽和食塩水250ml×3で洗浄すると、ジクロロメタン抽出物は透明になり、最終洗浄液はpH=5となった。有機部分を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留して、206.1gを得た。
GC分析から、純度97.6%であることがわかった。14インチのビグリューカラムを通して55℃(1.85Torr)〜58℃(1.80Torr)で減圧蒸留することにより、154.5g(収率83%)を得た。GC分析から、純度が>98.8%であることがわかった。非常に黄色い前留分と後留分16.3gも回収し、これらは共に純度>98.5%であることがわかった。
実施例D3:exo−5−(2−ヨードエチル)ノルボルネン(exo−NBEtI)
撹拌機、冷却器、窒素導入管アダプター、およびサーモウェルを取り付けた5Lの四口フラスコに、exo−ノルボルネンエチルメタンスルホネート(200g、0.925mol)および2−ペンタノン2.5Lを入れた。メシレートがすべて溶解するまで混合物を撹拌した。次いで、ヨウ化ナトリウム209g(1.39mol)を添加した。得られたスラリーを加熱還流した。64〜70℃で混合物は非常に高粘度になり、そのため2−ペンタノンをさらに500ml添加して撹拌速度を上昇させた。GC分析から、還流(100℃)に達した時点で残存する出発原料は<0.24%であることがわかった。混合物を70分間還流した後、室温に冷却した。微細な固体がフィルタに詰まったため、混合物の濾過には長時間を要した。固体が沈殿するまで、濾液をロータリーエバポレータで蒸留した。これを水150mlで処理した。濾取した固体を水に溶解し、層を分離し、残存する水相を酢酸エチル150ml×2で抽出した。この酢酸エチル抽出物をロータリーエバポレータの残渣に添加し、相分離した。有機部分を洗浄し、10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液250mlで脱色した後、飽和食塩水250ml、飽和炭酸水素ナトリウム100ml、飽和食塩水250ml、および脱イオン水100mlで洗浄した(最終洗浄液pH=8)。有機部分を硫酸ナトリウムで終夜乾燥し、濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留して、淡褐色の液体231.6gを得た。GC分析から純度97.3%であることがわかった。
14インチのビグリューカラムを通して減圧蒸留することにより、以下のものを得た。
1. 70.2℃(1.75Torr)〜69.6℃(1.70Torr)、31.72g、黄色、純度97.2%
2. 70.5℃(1.75Torr)〜69.5℃(1.60Torr)、172.46g、淡黄色、純度99.6%
3. 69.4℃(1.65Torr)〜76.6℃(1.75Torr)、10.18g、褐色、純度97.8%
を得た。
留分3をジクロロメタン25mlで希釈し、10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液25mlで洗浄および脱色した後、飽和食塩水25ml、飽和炭酸水素ナトリウム10ml、およびさらに飽和食塩水25mlで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥した後、留分3の溶液を留分1と合わせて再蒸留し、70.1℃(1.75Torr)〜69.8℃(1.70Torr)で純度98.8%の淡黄色液体26gを得た。全収量は199g(理論収量の86%)であった。
実施例D4:endo−、exo−ノルボルネニルヘキシルオキシメチル−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール(NBHMHFP)
撹拌機、滴下漏斗、サーモウェル、および窒素ガス導入管を備える冷却器を取り付けた四口500mlフラスコに、NaH(60%、10.86g、0.271mol)を入れた。無水THF110mlを添加し、撹拌を開始した。得られたスラリーを機械的に撹拌しながら−8℃に冷却した。endo−/exo−NBHxOH(留分5+6、>99.2%、37.68g、0.194mol)を無水THF25mlに溶解し、NaH/THF混合物に素早く滴下した。添加時間は3分であり、温度は−8℃〜−3℃の範囲であった。激しく発泡した。温度が−7℃に低下したら冷却浴を取り除き、反応を室温に昇温させた。NaHをさらに0.81g(60%、0.02mol)添加した。混合物を終夜撹拌した。反応を−14℃に冷却し、ヘキサフルオロイソブチレンエポキシド(HFIBO)35.2g(0.196mol)を素早く滴下した。添加時間は2分であり、温度は−14℃〜−4℃の範囲であった。−9℃に冷却した後、冷却浴を取り除き、混合物を昇温させた。1時間後、温度は41℃に達し、穏やかな還流が認められた。さらに90分後、反応は26℃に冷えた。GC分析から、未反応のendo−、exo−NBHxOHが2.7%、endo−/exo−NBHMHFPが96.8%であることがわかった。さらに4時間後、GC分析から、未反応のendo−/exo−NBHxOHが0.6%、endo−/exo−NBHMHFPが99%であることがわかった。混合物を終夜撹拌した。GC分析から、未反応のendo−、exo−NBHxOHが0.3%、endo−/exo−NBHMHFPが98.8%であることがわかった。混合物を−8℃に冷却し、水7mlで反応を停止させた。反応停止時間は3分であり、温度は+5℃に上昇した。温度が低下し始めたところで冷却浴を取り除き、混合物をロータリーエバポレータで蒸留して黄色油状物約88gを得た。これをシクロヘキサン100mlで溶解させ、加熱し、沈降させ、シクロヘキサンをデカンテーションした。残渣をシクロヘキサンさらに150mlとともに加熱し、沈降させ、シクロヘキサンをデカンテーションした。残存する褐色油状物をGC分析すると、出発原料と生成物の両方について非常に弱いシグナルが得られ、油状物が主にNaOHであることが示唆された。シクロヘキサン抽出物をロータリーエバポレータで蒸留し、黄色油状物78.4gを得た。GC分析から、NBHxOHが0.3%、NBHMHFPが98.95、ビス付加物と思われるものが0.6%であることがわかった。油状物をペンタン100mlと混合し、暗黄色液体を得、これから褐色の油状物が徐々に沈殿した。褐色の油状物からペンタン溶液をデカンテーションした後、脱イオン水400mlと混合し、pH=14の乳白色液体を得た。相分離は起こらず、混合物をロータリーエバポレータで濃縮しようとしたが、過剰な発泡により阻まれた。水で十分に洗浄して(洗浄水を測定してpH=7になるまで)、混合物を分液漏斗に移した。全量は700mlであった。その混合物を濃塩酸50mlで酸性にした。下相として分離した暗淡黄色液体を回収し、生成物66.9g(粗製物収率99%)を得た。GC分析から、NBHxOHが0.3%、NBHMHFBが99%、ビス付加物と思われるものが0.6%であることがわかった。生成物をジクロロメタン100mlで希釈し、3.5N塩酸水溶液50ml×2で洗浄し、飽和食塩水100ml×3および200mlで洗浄した。最後の洗浄液の界面にエマルションが形成した。ジクロロメタン相を分離し、水100mlを残存相に添加した。穏やかに混合した後、追加の有機相は分離し、排液された。水相はpH=6であった。ジクロロメタン部分を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥し、透明になったところで濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留して、透明な黄色液体64.6gを得た。GC分析から、NBHxOH0.2%、NBHMHFB98.9%、ビス付加物0.8%であることがわかった。endo:exo比はNMR分析で80:20であった。6インチのビグリューカラムによる生成物の蒸留を試みたが、151℃の油浴で1.10Torrで加熱したとき、蒸気はカラムの約1/3までしか上昇しなかった。ビグリューカラムを取り外して蒸留を継続し、6つの留分から>98%の生成物41.18gを得た。
合計15.8gの最終残渣は、NBHMHFBを91%含有した。この残渣を138℃(0.89〜0.92Torr)のクーゲルロールオーブンで蒸留し、精製物15gを得た。GC分析から、NBHMHFB98.3%であることがわかった。これを130℃(0.90〜1.05Torr)のクーゲルロールオーブンで再度蒸留して8.76gを得、そのGC分析から、NBHMHFB99.5%、ビス付加物0.5%であり、NBHxOHを含まないことがわかった。
実施例D5:exo−ノルボルネン−3−プロピオン酸
撹拌機、滴下漏斗、サーモウェル、および第2の滴下漏斗と冷却器(窒素導入管アダプターを備える)とを保持するクライゼンヘッドを取り付けた3Lの四口フラスコを窒素フラッシュ下、約110℃で乾燥した。そのフラスコを室温に冷却して削り屑状マグネシウム(18.4g、0.765mol)を入れ、続いて、DrySolve THF100mlを滴下漏斗の1つから入れた。5−(1−ブロモエチル)−ノルボルネン(148g、0.736mol)をDrySolve THF350mlに溶解した溶液を2番目の滴下漏斗から添加した。4分後、温度は20℃から22℃に急上昇した。すぐにTHF785mlを第1の滴下漏斗から添加した。THF添加を完了したとき、温度は27℃に上昇していた。温度が41℃に達したところでブロモエチルノルボルネンの添加を停止した。温度が55℃に上昇したため、DrySolve THFをさらに100ml添加した。温度は最高56℃になった後、自然冷却した。42℃でブロモエチルノルボルネンの添加を再開した。温度が50℃に達するまでブロモエチルノルボルネンの添加を継続した後、停止し、39℃に冷却したところで再開した。ブロモエチルノルボルネンをすべて添加するまでこれを繰り返した。全添加時間は2時間20分であった。混合物を2時間撹拌しながら室温に冷却した。GC分析から、出発原料は残存しないことがわかった。グリニャール試薬を−70℃に冷却した後、液面下で二酸化炭素を通気させた。反応は−21℃に昇温し、COの添加を停止すると−60℃に自然冷却した。混合物を−10℃に昇温させた。GC分析から、未反応のグリニャール試薬が7%残存することがわかった。混合物にさらにCOを−2〜0℃で9分間通気させた。GC分析から依然として未反応のグリニャール試薬を7%含むことがわかった。反応を昇温させ、終夜撹拌した。GC分析から再度、未反応のグリニャール試薬(エチルノルボルネンと分析された)を7.5%含むことがわかった。反応を−15℃に冷却した後、18%塩酸水溶液750mlを素早く添加し、これにより温度が−2℃に上昇した。混合物をジクロロメタン250mlで抽出し、上部有機相を得た。相を分離した後、水相をジクロロメタン250ml×6で抽出した。有機部分を合わせて、ロータリーエバポレータで蒸留することにより濃縮し、125.3gの褐色液体と固体を得た。これをジクロロメタン250mlに溶解し、8%水酸化ナトリウム水溶液250mlで処理した。有機相が再び上層になった。水相のpHは7しかなかったため、有機部分を再度8%水酸化ナトリウム水溶液250mlで抽出した。相分離を助けるために、得られたエマルションを蒸留水200mlおよびジクロロメタン250mlで処理した。水性塩基抽出物をジクロロメタン250ml×4で洗浄すると、ゆっくり相分離した。塩基抽出物をシクロヘキサン250ml×2で洗浄すると、分離性が向上した。塩基抽出物を100mlの濃塩酸でpH2の酸性にした。少量の生成物が分離し、これを回収した。水相をジクロロメタン250ml×3で抽出した。有機部分を合わせて、飽和食塩水500mlで洗浄するとpH6になった。次いで硫酸ナトリウムで乾燥した。生成物溶液を濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留し、黄色油状物88.75g(収率72%)を得た。GC分析によれば純度は91%であった。NMR分析から、生成物はジクロロメタンを4.8wt%含有することがわかった。
実施例D6:exo−ノルボルネン−3−プロピオン酸エチルエステル
exo−ノルボルネン−2−プロピオン酸(94.22g、0.567mol)を無水アルコール250mlおよび濃硫酸5.2mlと混合した。溶液を3時間穏やかに加熱還流し、このときGC分析で反応が終了したことを確認した(注:反応は1時間後に終了したが、出発原料と生成物のGC保持時間が類似しているためこの確認が遅くなった)。溶液を室温より低温に冷却し、蒸留水1Lに注いだ。黄色の生成物相が乳白色の水性部分から分離した。水相をジクロロメタン250ml×2で抽出した。有機相を合わせて、飽和炭酸水素ナトリウム250mlで洗浄した。これにより相分離が非常に遅くなった。界面を除去し、有機部分を飽和食塩水250mlで洗浄するとpH7になった。ここでも相分離は遅かった。界面を分離して除去した。有機部分を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留して109.6gを得た。GC分析から、純度84.6%であることがわかった。生成物を14インチのビグリューカラムを通して減圧蒸留し、純度>99%のエステル77.48gを70%の収率で得た。
実施例D7:exo−ノルボルネンエチルヘキサフルオロアルコール(exo−HFAENB)
撹拌機、ドライアイス冷却器、サーモウェル、およびセプタムと窒素導入管とを備える二股アダプターを取り付けた3Lの四口フラスコを加熱し、窒素フラッシュ下で約120℃に熱風乾燥した。室温に冷却した後、亜鉛末(Alfa−Aesar A13633、107.9g、1.65mol)をフラスコに入れ、続いて、DrySolveジメチルアセトアミド(DMA)1Lを入れた。混合物を撹拌しながら、ヨウ素(27.9g、0.11mol)を添加した。混合物は29℃に昇温し、最初は黄色になった。1分後、亜鉛スラリーは灰色に戻った。さらに6分後、exo−NBEtBr(223g、1.1mol)をすべて一度に添加した。混合物を80℃に加熱した。81℃に達した後、温度は112℃に急上昇し、その後、熱源を除去すると温度は低下した。温度が89℃に低下したところで熱源を戻した。1時間後、GC分析から、NBEtBrが残存していないことがわかった。混合物を80℃でさらに14分撹拌した後、アセトニトリル/ドライアイス冷却浴で−29℃に冷却した。ヘキサフルオロアセトン(HFA)(201.3g、1.21mol)を凝縮して反応混合物に加えた。17分の添加時間中、温度は−31〜−14℃の範囲であった。冷却浴をイソプロパノール/水/ドライアイス冷却浴に取り換えた。反応混合物を−16〜−2℃で5.5時間撹拌し、このときGC分析から、HFAENB対NBEt(加水分解したNBEtZnIから生成)のシグナル比が一定になっており、それ以上増加しないことがわかった。混合物を−33℃に冷却した後、蒸留水を慎重に、添加量を100〜250mlずつ段階的に増量して全水量が1500mlになるまで添加した。反応停止した混合物を蒸留水2000mlに注いだ。かなりのZnスラッジを含有する反応フラスコを水250ml×2と、3.5N塩酸250ml×2および200mlで洗浄した。その洗浄液を反応停止した水性混合物と合わせた。合わせた水性混合物をシクロヘキサン1.3L×3で抽出した。そのシクロヘキサン抽出物を飽和食塩水1Lで洗浄するとpH6になった。シクロヘキサン抽出物を濾過した後、25%TMAOH水溶液400mlおよび200mlで連続的に処理した。GC分析から、シクロヘキサン相にHFAENBが残存していないことがわかった。TMAOH抽出物を合わせ、シクロヘキサン100ml×3で洗浄した。水相を濃塩酸200mlで酸性にした。>91%のHFAENBである下相を合計383.1g分離したが、依然として12.2wt%のDMAが含まれていた。HFAENBをジクロロメタン約400mlで希釈した後、31.5%硫酸400ml×3で洗浄した。有機相が上層になった。NMR分析は、有機相に残存するDMAの顕著なシグナルを示さなかった。ジクロロメタン溶液を飽和食塩水500mlで洗浄するとpH<2になった。次いで飽和炭酸水素ナトリウム100mlを飽和食塩水150mlと混合したもので洗浄した。分離速度の遅いエマルションが得られた。飽和食塩水をさらに250ml添加し、分離した有機相を取り出した。水相を3.5N塩酸10ml×5で連続的に処理して、pHを9から6にした。分離した有機相を取り出し、先の有機相と合わせた。合わせた有機相を飽和食塩水250mlで洗浄するとpH6になった。次いで硫酸ナトリウムで終夜乾燥した。溶液を濾過し、ロータリーエバポレータで蒸留して299.5g(収率94.4%)を得た。GC分析から、純度99.4%であることがわかった。粗生成物を12インチのビグリューカラムを通して減圧蒸留した。留分IIと留分IIIを合わせて258.2g(収率81%)を得た。このロットは、19F NMRにおいて−70.7ppmに痕跡量のHFAシグナルを示したかまたはHFAシグナルを示さず、プロトンNMRにおいてDMAを示さなかった。
実施例D8−exo−NBEtPhの合成
窒素雰囲気下、0℃においてexo−ビニルノルボルネン(0.25g、2.1mmol)のTHF(4.0mL)溶液にジシクロヘキシルボランのTHF溶液(4.2mL 0.5M)をゆっくり添加した。反応を室温に昇温させ、16時間撹拌した。ジメチルホルムアミド(16.0mL)、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)(42mg、0.058mmol)、ヨードベンゼン(0.39g、1.9mmol)および炭酸カリウム(0.52g、3.8mmol)を反応混合物に添加した。反応を72時間還流した。反応混合物を酢酸エチルで抽出し、水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させた。粗生成物のGC−MS分析により、exo−NBEtPhの生成が確認された。
実施例C1〜C12.ノルボルネニルヒドロカルビレンジオルガノボランの合成
C1.exo−ビニルノルボルネンへの9−ボラビシクロ[3.3.1]ノナンの付加
0℃において1,5−シクロオクタジエン(0.22g、2mmol)のTHF(2ml)溶液を撹拌し、ここにMeS・BHのTHF溶液(2M THF溶液1ml)を添加した。反応を0℃で3時間進行させた時点で、上記ボランを、exo−ビニルノルボルネン(0.24g、2mmol)と1,2−ジメトキシベンゼン(ベラトロール)(0.28g、2mmol、内部標準として使用)のTHF(2ml)溶液に添加した。反応混合物を18時間にわたり室温に昇温させ、その時点で溶媒を減圧除去し、無色の油状物を得た。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C2.exo−ビニルノルボルネンへのジ(2−メチルシクロペンチル)ボランの付加
この実施例C2では、1,5−シクロオクタジエンの代わりに1−メチル−1−シクロペンテン(0.33g、4mmol)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。反応混合物を2時間にわたり室温に昇温させ、その時点で溶媒を減圧除去し、無色油状物を得た。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C3.exo−ビニルノルボルネンへのジシクロオクチルボランの付加
この実施例C3では、1,5−シクロオクタジエンの代わりにcis−シクロオクテン(0.44g、4mmol)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C4.exo−ビニルノルボルネンへのジシクロペンチルボランの付加
この実施例C4では、1,5−シクロオクタジエンの代わりにシクロペンテン(0.27mg、4mmol)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C5.exo−ビニルノルボルネンへのジ(イソプロピルプレニル)ボランの付加
この実施例C5では、1,5−シクロオクタジエンの代わりに2,5−ジメチルヘキサ−2,4−ジエン(0.55g、5mmol)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C6.exo−ビニルノルボルネンへのジシアミルボランの付加
この実施例C6では、1,5−シクロオクタジエンの代わりに2−メチル−2−ブテン(2M THF溶液2mL)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C7.exo−ビニルノルボルネンへのビス(3,6−ジメチルシクロヘキシル)ボランの付加
この実施例C7では、1,5−シクロオクタジエンの代わりに3,6−ジメチルシクロヘキセン(0.43g、4mmol)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C8.exo−ビニルノルボルネンへのジ(2−メチルシクロヘキシル)ボランの付加
この実施例C8では、1,5−シクロオクタジエンの代わりに2−メチルシクロヘキセン(0.39g、4mmol)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C9.exo−ビニルノルボルネンへのジシクロヘキシルボランの付加
窒素雰囲気下、exo−ビニルノルボルネン(200mg、1.67mmol)のトルエン(5mL)溶液を撹拌しつつ、ここにジシクロヘキシルボランダイマー(267mg、0.75mmol)を固体として添加した。上記ボランを添加すると溶液は透明になった。反応を室温で1時間進行させた。減圧下で溶媒を除去して、無色油状物を得た。構造はHおよび13C NMR分光法により確認した。
C10.exo−ビニルノルボルネンへのジ(イソピノカンフェイル)ボランの付加
この実施例C10では、1,5−シクロオクタジエンの代わりにα−ピネン(0.55g、4mmol)を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C11.exo−ビニルノルボルネンへのビス(3,5−ジメチルシクロペンチル)ボランの付加
この実施例C11では、1,5−シクロオクタジエンの代わりに3,5−ジメチルシクロペンテン(0.19g、2mmol)を使用し、MeS・BHのTHF溶液(2M THF溶液0.5mL)、exo−ビニルノルボルネン(0.12g、1mmol)とベラトロール(0.14g、1mmol、内部標準として使用)のTHF(2ml)溶液を用いた他は、実施例C1を実質的に繰り返した。構造はHおよび11B NMR分光法により確認した。
C12.exo−ビニルノルボルネンへのジメシチルボランの付加
exo−ビニルノルボルネン(300mg、2.5mmol)のTHF(2ml)溶液を撹拌し、ここにジメシチルボラン(500mg、1mmol)を固体として添加した。上記ボランを添加すると溶液は透明になった。反応を室温で48時間進行させた。減圧下で溶媒を除去し、無色油状物を得た。ヘキサンからの単離収率は76%であった。−30℃で貯蔵した飽和ヘキサン溶液から、X線解析に好適な単結晶を得た。構造は、Hおよび13C NMR分光法ならびにX線結晶構造解析により確認した。実施例C12の方法で製造されたようなexo−NBCHCHB(メシチル))のオークリッジ熱振動楕円体描画(ORTEP)図を図1に示す。
実施例1−様々なジオルガノボランおよびビニルNBからのノルボルネニルヒドロカルビレンジオルガノボランの合成
ここに記載される様々な式Aのジオルガノボランを、ビニルノルボルネンと選択的に反応させた。得られた化合物の位置化学選択性を、ダイマーまたはモノマーの形態のオルガノボランの11B NMRケミカルシフトの観測値と、単結晶C−B−C結合角の測定値とともに、表7に要約する。このデータから、C−B−C結合角が119°より大きい場合には、ビニル付加について100%の位置化学選択性が観測されたことが明らかである。これに対して、C−B−C結合角が111.6°である9−BBNは、ビニル付加生成物について70%の選択性しか示さない。
また、ジオルガノボランのルイス塩基付加物は、とりわけ親ボランのC−B−C結合角が120°より大きい場合、表7に表すような高い位置化学選択性を達成できることも明白である。例えば、親ジオルガノボランのC−B−C結合角が120°であるジシクロヘキシルボラン−2−ピコリン(1:1)は、ビニル基に対して100%の選択性を示す。
本発明者らによる研究過程で、特定のジヒドロカルビルボラン、すなわち、(o−トルイル)BHおよび(2−MeCp)BHの製造は、製造方法により、他のものと比較して純粋な形態で単離することが困難であることがわかった。特定のジオルガノボランは、他のジヒドロカルビルボランよりも、炭化水素骨格全体でのホウ素−H交換による転位(これにより前述のスキーム1aおよび1bに示すように末端炭素原子にホウ素が結合することになる。)を経て再分配を受け易かったものと考えられる。この再分配は、ジヒドロカルビルボラン(2−MeCp)BHが類縁体のCpBHよりも低い位置立体化学的選択性を示す原因となり得、このような再分配の悪影響は、該再分配が低減する温度でビニルノルボルネンをジヒドロカルビルボランと接触させることにより制御し得る可能性がある。
また、H. C. Brown and S. K. Gupta, Journal of Organometallic Chemistry 156: 95-99 (1978) により開発された方法のなかに、これらの物質を純粋な形態で生成するために採用し得る方法があることも考えられる。
実施例2−ヒドロホウ素化反応に関する熱化学的計算および観測された実験値
Gamess 09, NWchem and Gaussianソフトウェアパッケージを用いてアブイニシオ計算を行った。式Aのオルガノボラン化合物とexo−ビニルノルボルネンとの反応に関する反応物、生成物および遷移状態の最適化はB3LYP/6-311+G**理論レベルで行った。式Aのオルガノボラン化合物のC−B−C結合角は、このレベルで最適化された幾何構造に対応する。C−B−C結合角の測定値および計算値を表8に要約する。平衡状態および遷移状態の幾何構造は、それぞれ、後の振動解析で正確に0の振動数および1つの虚数振動数が存在することにより確認した。その系列における最適化構造のエンタルピーおよび自由エネルギー(298Kでの)は、調和振動子近似および剛体回転子近似を用いた振動数計算(B3LYP/6-311+G**)から推定した。ビニル付加選択性(kNB/kビニル)の推定は、関係:kNB/kビニル=e−ΔΔG‡/RTを用いて環付加遷移状態とビニル付加遷移状態とで気相自由エネルギー(ΔG 298K)の計算値を比較することにより行った。活性化に係る気相エンタルピーの計算値および自由エネルギーの計算値から導出される選択性は、表8に要約するように、溶液中で観測される結果と定性的に一致することが判明した。上記で定義したモデルを用いて、気相選択性kNB/kビニルが≦0.1の場合、ビニル付加に対する選択性は90%より大きくなると算出される。
表8に要約するように、計算されたC−B−C結合角モデルに基づいて、C−B−C結合角が120°以上のジオルガノボランでは、少なくとも97.6%のビニル付加選択性が得られる。さらに、C−B−C結合角が127.5°より大きいボランでは、少なくとも99.5%のビニル付加選択性が得られることが認められる。したがって、このモデルを基礎として適切なジオルガノボラン化合物を選択することができ、これは以下でさらに記述するような他の方法(例えばH NMRにより監視される反応速度測定)を用いてさらに最適化することができる。
式Aの所望のボラン化合物の選択性に関するさらなる証拠は、式Aの(R)(R)BHのボランについてのB3LYP/6-311+G**による気相幾何構造から得ることができる。式Aの化合物において採用し得る置換基は様々であるが、ヒドロホウ素化反応における立体相互作用が幾何学的拘束により著しく弱められる9BBN、ボロラン、3344Meボロランなどでは、これらの化合物について観測される選択性は比較的低い。この部類のボランは、C−B−C結合角が著しく小さいことが確認されている。C−B−C角度が120度より大きい式Aのボランは、一般に、所望のビニル付加選択性に好適な試薬であることが判明している。
これらの自由エネルギー計算で得られたデータであるΔΔG(環内二重結合へのボランの付加の遷移状態とビニル付加の遷移状態との自由エネルギーの差)を、表9に要約する。また、ビニル付加生成物に対する選択性の観測値と、上記計算による選択性の計算値(すなわち予測値)についても要約する。このデータから、計算値が観測値と非常によく一致していることは至極明白である。したがって、このモデルは、ビニル付加生成物の選択性の予測に大変有用である。
実施例3− 5−ビニル−2−ノルボルネンのヒドロホウ素化反応のNMR測定
exo−ビニルノルボルネンへのCyBH、9BBNおよびBHの付加に関する室温kNB/kビニル値は、テトラヒドロフラン中のH NMRにより測定した。得られた実験データは、試薬がすべてモノマーの形態(すなわち、(R)(R)BHまたはTHF:(R)(R)BH)であるとする二次不可逆モデルを用いてフィッティングさせた。これらのkNB/kビニル値を、対応するアブイニシオ計算およびGC測定から得られる反応選択性の実験値と比較した。ビニル付加生成物およびNB付加生成物のモル分率および変換%は、次の関係:[NB]/[ビニル]=kNB/kビニルを用いて計算することができる。式Aのボラン化合物系列の溶液相選択性の測定値kNB/kビニルが≦0.01の場合、ビニル付加の選択性は99%より大きくなることが判明した。これらの計算から得られた代表的なデータを表10に要約する。
表10に要約するデータから、BHおよび9−BBNはビニル付加への選択性がないことが明らかである。他方、CyBHはビニル付加への選択性が99%より大きいことが判明している(kNB/kビニル=0.01は99%のビニル選択性を意味する)。ジオルガノボランの好適な選択に関して、当業者はH NMR反応速度測定を適用して、提案されたジオルガノボランの選択性を検証することができるであろう(実施例4参照)。
ルイスペアの11Bケミカルシフト(BF:EtOに対して)から、置換基、RおよびRの立体的影響の程度をさらに洞察することができる。CyBH、9−BBN、およびBHのピリジン付加物の11Bケミカルシフトを、テトラヒドロフラン中での選択性の観測値に対してプロットした。データは、次の関係:ビニル付加%=2.8711B ケミカルシフト)+80.6にフィットすることが判明した。したがって、ケミカルシフト5ppm以上の(R)(R)BHのピリジン付加物は、一般に、所望のビニル付加選択性を達成するために使用され得る好適なボランである。
実施例4−NMRによる反応速度測定
原液の調製および時間0での測定:
典型的な方法では、exo−ビニルノルボルネン(0.12g、1.0mmol)およびベンゼン(10μl、0.1mmol、H NMRスペクトルの内部標準用)を不活性雰囲気下でTHF−d8に溶解し、バイアルに封入した。上記バイアルから溶液の一部である0.8mlを取り出し、不活性雰囲気下でNMR管に封入した。試料のH NMRスペクトルの記録は、−30℃、−20℃、−10℃、0℃および10℃において、これらの温度で後に行われる反応の時間0での測定として行った。別のボランの原液を、該ボラン(0.20〜0.30g、1.0〜8.0mmol)をTHF5.0mlに溶解することにより調製した。BH・THFを含む反応では、試薬は、1.0M原液として化学薬品供給業者から購入し、既知の濃度のリチウムテトラキス[パーフルオロフェニル]ボレート溶液の標準添加法による11B NMR分析で絶対純度/濃度を測定した。
H NMR反応速度測定:
少量(1〜4ml、1.0〜6.5mmol)のボラン原液を不活性雰囲気下でNMR管に添加した。次いで、確実に熱平衡に到達させるために、管を定温浴に数分間入れた。この時点で、少量(0.1〜1.0ml、0.2〜2.0mmol)のexo−ビニルノルボルネン原液をバイアルから取り出し、不活性雰囲気下、定温浴に沈めたまま反応容器に添加した。NMR管を1〜2分間この温度で撹拌/混合した後、該NMR管を分光器に移した。上記ボラン試薬の注入の際に使用した定温浴と同じ温度で、一連のH NMRスペクトルを経時的に記録した。BH・THF反応のH NMR測定には、WET法(T1効果を利用した水消去(Water suppression Enhanced through T1 effects))による溶媒消去シーケンス、ならびに、exo−ビニルノルボルネンと既知の化学量論および濃度の内部標準との様々な混合物を用いた実験で求めた相対積分との適切な相関が組み込まれた。exo−ビニルノルボルネンのオレフィン性プロトンの喪失、ならびに、一時的に発生するビニル一付加生成物および環一付加生成物のオレフィンシグナルの出現/消失を2次不可逆モデルに同時にフィットさせた。
これまでに、式Bで表されるアルケニルノルボルネンとの反応において高い位置立体化学的選択性を示し得るジヒドロカルビルボランを識別する方法を本明細書に開示してきたが、このような方法により、式(I)で表される所望のノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランを高純度で得るための手段が提供されることがわかったはずである。すなわち、本発明のこのような実施形態のいくつかでは位置立体化学的純度が少なくとも90%であり、他の実施形態では位置立体化学的純度が少なくとも95%であり、さらに他の実施形態では位置立体化学的純度が少なくとも99%である。
本発明の実施形態は、特異的立体化学構造を有する様々な官能化ノルボルネン型化合物を高純度で製造する手段を提供することもわかったはずである。ここで図2を参照すると、アルケニルノルボルネン化合物(B)を、ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボラン(I)を経て様々な官能化ノルボルネン型化合物に変化させる多くの反応変換がそこに示されている。有利なことに、このような反応変換は化合物(B)の特異的立体化学構造を変化させないため、このような官能化ノルボルネン型物質を、これまでは不可能であった高い立体化学的純度で得るための経路となる。
したがって、本発明の実施形態は、式(I)で表されるノルボルネニル型ヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランから誘導される官能化ノルボルネン型化合物(またはモノマー)の製造、ならびにそれらから誘導されることを示してきた式(II)、(III)で表される化合物の製造を包含する。また、このようなノルボルネニル型ヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランは、exo体またはendo体を高純度で有することができる。
さらに、本発明の実施形態は、式(A)で表されるジヒドロカルビルボランを包含し、ここでC−B−C結合角の計算値は、ボランモノマーでは113°より大きく、ボランダイマーでは112°より大きく、ルイス塩基付加ボランでは106°より大きい。したがって、すべての場合に、9−BBNのジヒドロカルビルボランは本発明の実施形態ではない。本発明の例示的なジヒドロカルビルボランの実施形態としては、3,6−ジメチルボレパン、CpBH、(シアミル)BH、(3,6−MeCy)BH、(2−MeCy)BH、(イソプロピルプレニル)BH、CyBH、ジ(イソピノカンフェイル)ボラン、(3,5−MeCp)BH、(メシチル)BH、(トリ(イソプロピル)フェニル)BHおよびジシクロヘキシルボラン−2−ピコリンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
さらに、本発明の例示的なノルボルネニル型ヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランの実施形態としては、上記の例示的なジヒドロカルビルボランと式(B)で表される所望のアルケニルノルボルネン型化合物との反応により得られる、立体化学的純度の高いexo異性体とendo異性体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
さらにまた、本発明の実施形態は、本発明の位置立体化学的純度の高い化合物の製造方法、より具体的には、適切なC−B−C結合角または適切な11B NMRケミカルシフトまたは適切な熱化学的パラメータを計算し、前述のようにオレフィンをボランまたはジボランと反応させて適切なC−B−C結合角を有するジヒドロカルビルボランを生成する方法を含むこともわかるであろう。

Claims (21)

  1. 式Iで表されるボラン化合物。
    (式中、mは0、1または2であり、AはC〜C12ヒドロカルビレン基であり;RおよびRは、−CH、−C、直鎖もしくは分岐鎖C〜C12非環式ヒドロカルビル基、置換もしくは非置換のC〜C単環式もしくは二環式ヒドロカルビル基から独立して選択されるか、または、RおよびRは、それらが結合しているホウ素原子と一緒になって炭素数3〜6の単環式もしくは二環式構造を形成する。ただし、式Iは、9−ノルボルネニルエチル−9−ボラビシクロ[3.3.1]ノナンを表さない。)
  2. ノルボルネニルエチルビス(2,5−ジメチルヘキサ−4−エン−3−イル)ボラン、
    ノルボルネニルブチルビス(2,5−ジメチルヘキサ−4−エン−3−イル)ボラン、
    ノルボルネニルヘキシルビス(2,5−ジメチルヘキサ−4−エン−3−イル)ボラン、
    ノルボルネニルエチルジシクロヘキシルボラン、
    ノルボルネニルブチルジシクロヘキシルボラン、
    ノルボルネニルヘキシルジシクロヘキシルボラン、
    ノルボルネニルエチルジメシチルボラン、
    ノルボルネニルブチルジメシチルボラン、および
    ノルボルネニルヘキシルジメシチルボラン
    から選択される、請求項1に記載の化合物。
  3. 式Ia:
    の化合物の生成方法であって:
    式I:
    の化合物を適切な試薬と反応させることを含む、方法。
    (式中、mは0、1または2であり、AはC〜C12ヒドロカルビレン基であり;RおよびRは、−CH、−C、直鎖もしくは分岐鎖C〜C12非環式ヒドロカルビル基、置換もしくは非置換のC〜C単環式もしくは二環式ヒドロカルビル基から独立して選択されるか、または、RおよびRは、それらが結合しているホウ素原子と一緒になって炭素数3〜6の単環式もしくは二環式構造を形成し;
    A−Yは、アルキルペンダント基、アルコールペンダント基、エーテルペンダント基、アルカリールペンダント基、カルボン酸ペンダント基、スルホン酸エステルペンダント基またはハロゲン化アルキルペンダント基である。ただし、式Iは、9−ノルボルネニルエチル−9−ボラビシクロ[3.3.1]ノナンを表さない。)
  4. 前記アルカリールペンダント基が−(CHAr(式中、nは1〜12であり、Arは芳香族基である)である、請求項3に記載の方法。
  5. 前記アルコールペンダント基が−(CH−OHまたは−(CH−C(CFOH(式中、nは1〜12である)の1つである、請求項3に記載の方法。
  6. 前記カルボン酸ペンダント基は、エステル誘導体を含み、−(CH−C(O)OHまたは−(CHC(O)O(CHCH(式中、nは1〜12であり、mは0〜5である)の1つである、請求項3に記載の方法。
  7. 前記ハロゲン化アルキルペンダント基が−(CH−Brまたは−(CH−I(式中、nは1〜12である)の1つである、請求項3に記載の方法。
  8. 前記スルホン酸エステルペンダント基が−(CH−S(O)O(CH)mCHまたは−(CH−S(O)O(CH−Ar(式中、nは1〜12であり、mは0〜5であり、Arは芳香族基である)である、請求項3に記載の方法。
  9. 請求項1に記載のボラン化合物の製造方法であって:
    構造式A:
    (式中、RおよびRは、−CH、−C、直鎖もしくは分岐鎖C〜C12非環式ヒドロカルビル基、置換もしくは非置換のC〜C単環式もしくは二環式ヒドロカルビル基から独立して選択されるか、または、RおよびRは、それらが結合しているホウ素原子と一緒になって炭素数3〜6の単環式もしくは二環式構造を形成する。ただし、前記ホウ素と該ホウ素に直接結合した各ヒドロカルビル基の炭素とによって形成されるC−B−C結合角は118°より大きい結合角である)
    で表されるジヒドロカルビルボランを生成すること、および
    前記ジヒドロカルビルボランとアルケニルノルボルネンとを反応させて前記ボラン化合物を生成すること
    を含む方法。
  10. 前記構造式IIのジヒドロカルビルボランがジアルキルボランである、請求項9に記載の方法。
  11. 前記ジアルキルボランが、ジ(シクロオクチル)ボラン、ジ(2−メチルシクロペンチル)ボラン、ジシクロペンチルボラン、ジ(3,5−ジメチルシクロペンチル)ボラン、ジイソプロピルプレニルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(3,6−ジメチルシクロヘキシル)ボラン、ジノルボルニルボラン、ジ(シアミル)ボラン、ジ(イソピノカンフェイル)ボラン、3,6−ジメチルボレパン、ジ(o−トルイル)ボラン、ジメシチルボラン、(シクロヘキシル)(tert−ブチル)ボラン、(シクロヘキシル)(メチル)ボラン、ジフェニルボランまたはジス(2,4,6,−トリイソプロピルフェニル)から選択される、請求項10に記載の方法。
  12. ジヒドロカルビルボランを、2−ピコリン、キノリン、キノキサリン、2,3−ルチジン、2,4−ルチジン、2,5−ルチジン、5−エチル−2−メチルピリジン、4−エチル−2−メチルピリジン、3−エチル−2−メチルピリジン、2,5−ジエチルピリジン、5−プロピル−2−メチルピリジン、4−プロピル−2−メチルピリジン、5−イソプロピル−2−メチルピリジン、5−t−ブチル−2−メチルピリジン、5−n−ヘキシル−2−メチルピリジン、4−イソブチル−2−メチルピリジンおよび2,4−ジプロピルピリジンから選択されるルイス塩基と錯形成させる、請求項11に記載の方法。
  13. 前記構造式IIのジヒドロカルビルボランがジアリールボランである、請求項9に記載の方法。
  14. 前記ジアリールボランが、(o−tol)BH、(CBH、(2,6−MePh)BH、(Mes)BH、(Trip)BH、(Ph)BH、(2,6−ジイソプロピルPh)BHから選択される、請求項10に記載の方法。
  15. 実質的に純粋なexo−5−ヒドロカリール−2−ノルボルネンモノマーの製造方法であって、
    ジシクロペンチルボラン、ジ(3,5−ジメチルシクロペンチル)ボラン、ジイソプロピルプレニルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(3,6−ジメチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(シアミル)ボラン、ジ(イソピノカンフェイル)ボラン、ジメシチルボランおよびジ(トリ(イソプロピル)フェニル)ボランから選択されるジヒドロカルビルボランを生成すること;
    前記ジヒドロカルビルボランと適切なexo−ヒドロカルビレンノルボルネンとを反応させて少なくとも1種のトリヒドロカルビルボランを生成すること、ここで、前記ノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランが全トリヒドロカルビルボランの少なくとも95mol%である;および
    前記ノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランを前記exo−5−ヒドロカリール−2−ノルボルネンモノマーに変換すること、ここで、前記モノマーが、変換された全トリヒドロカルビルボランの少なくとも95mol%である;
    を含む、方法。
  16. 前記反応後、前記ノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランは、全トリヒドロカルビルボランの少なくとも97mol%である、請求項15に記載の方法。
  17. 前記反応後、前記ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランは、全トリヒドロカルビルボランの少なくとも99mol%である、請求項15に記載の方法。
  18. 実質的に純粋なendo−5−ヒドロカリール−2−ノルボルネンモノマーの製造方法であって、
    ジシクロペンチルボラン、ジ(3,5−ジメチルシクロペンチル)ボラン、ジイソプロピルプレニルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(3,6−ジメチルシクロヘキシル)ボラン、ジ(シアミル)ボラン、ジ(イソピノカンフェイル)ボラン、ジメシチルボランおよびジ(トリ(イソプロピル)フェニル)ボランから選択されるジヒドロカルビルボランを生成すること;
    前記ジヒドロカルビルボランと適切なendo−ヒドロカルビレンノルボルネンとを反応させて少なくとも1種のトリヒドロカルビルボランを生成すること、ここで、前記ノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランが、全トリヒドロカルビルボランの少なくとも95mol%である;および
    前記ノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランを前記endo−5−ヒドロカリール−2−ノルボルネンモノマーに変換すること、ここで、前記モノマーが、変換された全トリヒドロカルビルボランの少なくとも95mol%である;
    を含む方法。
  19. 前記反応後、前記ノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランが、全トリヒドロカルビルボランの少なくとも97mol%である、請求項18に記載の方法。
  20. 前記反応後、前記ノルボルネニルヒドロカルビレン−ジヒドロカルビルボランが、全トリヒドロカルビルボランの少なくとも99mol%である、請求項18に記載の方法。
  21. 式I:
    (式中、mは0、1または2であり、AはC〜C12ヒドロカルビレン基であり;RおよびRは、−CH、−C、直鎖もしくは分岐鎖C〜C12非環式ヒドロカルビル基、置換もしくは非置換のC〜C単環式もしくは二環式ヒドロカルビル基から独立して選択されるか、またはRおよびRは、それらが結合しているホウ素原子と一緒になって炭素数3〜6の単環式もしくは二環式構造を形成する)
    の化合物を実質的に純粋な形態で製造する方法であって、
    式A:
    のオルガノボランのΔΔG‡を、
    式:
    NB/kビニル=e−ΔΔG‡/RT
    (式中、
    NBは、式Bの環内の内部二重結合への式Aのボランの付加に係る速度定数であり、
    ビニルは、式Bの側鎖のアルケニル二重結合への式Aのボランの付加に係る速度定数であり、
    Tは、ケルビン(K)度での温度であり、
    Rは、理想気体定数であり、
    ΔΔG‡は、前記アルケニル二重結合へのボラン付加と前記内部環二重結合へのボラン付加の遷移状態自由エネルギーの差である)
    を用いて計算し、前記二重結合への付加の選択性を予測すること;および
    前記式Aのオルガノボランを式B:
    (式中、Aは少なくとも1個のC−C二重結合を含有するC〜C12ヒドロカルビル基である)
    の化合物と反応させて少なくとも純度90%の式(I)の化合物を生成すること;
    を含む、方法。
JP2015556149A 2013-01-31 2014-01-31 ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランおよびその製造方法 Expired - Fee Related JP6282290B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361758938P 2013-01-31 2013-01-31
US61/758,938 2013-01-31
PCT/US2014/014026 WO2014121008A1 (en) 2013-01-31 2014-01-31 Norbornenylhydrocarbylene dihydrocarbylboranes and methods of making the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016505075A true JP2016505075A (ja) 2016-02-18
JP2016505075A5 JP2016505075A5 (ja) 2016-11-04
JP6282290B2 JP6282290B2 (ja) 2018-02-21

Family

ID=50097894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015556149A Expired - Fee Related JP6282290B2 (ja) 2013-01-31 2014-01-31 ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランおよびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9328126B2 (ja)
JP (1) JP6282290B2 (ja)
TW (1) TWI579291B (ja)
WO (1) WO2014121008A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109225354A (zh) * 2018-08-08 2019-01-18 盘锦洪鼎化工有限公司 一种三元催化器清洗剂的制备方法
CN112645914A (zh) * 2020-12-15 2021-04-13 海门华祥医药科技有限公司 一种3-羟基四氢吡喃的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61210089A (ja) * 1985-01-16 1986-09-18 アルドリッチ ケミカル カンパニー インコーポレーテッド 光学的に純粋なオルガノボランの製造法
JPS62223142A (ja) * 1986-03-26 1987-10-01 Nippon Petrochem Co Ltd ノルボルニル基を含むエ−テル
JPH04103604A (ja) * 1990-08-22 1992-04-06 Chisso Corp オレフィン重合用触媒成分
JP2003096083A (ja) * 2001-09-07 2003-04-03 Clariant Gmbh ビスアリルボランおよび非芳香族ボロン酸の製造法
WO2003106445A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-24 Qsi Pharma A/S Compounds and methods for controlling bacterial virulence
WO2007130783A2 (en) * 2006-05-03 2007-11-15 Chimerix, Inc. Metabolically stable alkoxyalkyl esters of antiviral or antiproliferative phosphonates, nucleoside phosphonates and nucleoside phosphates
JP2010509269A (ja) * 2006-11-09 2010-03-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ジアルキルボランアミン錯体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3254129A (en) * 1961-01-17 1966-05-31 Herbert C Brown Optically active organoboranes
US5093433A (en) * 1990-03-19 1992-03-03 Exxon Research And Engineering Company Functional polycyclopentadiene resins via hydroboration process
KR100789247B1 (ko) * 2005-01-05 2008-01-02 주식회사 엘지화학 광반응성 중합체 및 이의 제조 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61210089A (ja) * 1985-01-16 1986-09-18 アルドリッチ ケミカル カンパニー インコーポレーテッド 光学的に純粋なオルガノボランの製造法
JPS62223142A (ja) * 1986-03-26 1987-10-01 Nippon Petrochem Co Ltd ノルボルニル基を含むエ−テル
JPH04103604A (ja) * 1990-08-22 1992-04-06 Chisso Corp オレフィン重合用触媒成分
JP2003096083A (ja) * 2001-09-07 2003-04-03 Clariant Gmbh ビスアリルボランおよび非芳香族ボロン酸の製造法
WO2003106445A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-24 Qsi Pharma A/S Compounds and methods for controlling bacterial virulence
WO2007130783A2 (en) * 2006-05-03 2007-11-15 Chimerix, Inc. Metabolically stable alkoxyalkyl esters of antiviral or antiproliferative phosphonates, nucleoside phosphonates and nucleoside phosphates
JP2010509269A (ja) * 2006-11-09 2010-03-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ジアルキルボランアミン錯体

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, vol. 60(5), JPN6017000342, 1987, pages 1954 - 1956, ISSN: 0003477039 *
POLYMER, vol. 53(9), JPN6017000343, 2012, pages 1857 - 1863, ISSN: 0003477040 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014121008A1 (en) 2014-08-07
US20150353582A1 (en) 2015-12-10
TWI579291B (zh) 2017-04-21
JP6282290B2 (ja) 2018-02-21
TW201446778A (zh) 2014-12-16
US9328126B2 (en) 2016-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Parks et al. Synthesis, properties, and hydroboration activity of the highly electrophilic borane bis (pentafluorophenyl) borane, HB (C6F5) 21
Berkefeld et al. Decamethylscandocinium-hydrido-(perfluorophenyl) borate: fixation and tandem tris (perfluorophenyl) borane catalysed deoxygenative hydrosilation of carbon dioxide
Clary et al. Hydride as a leaving group in the reaction of pinacolborane with halides under ambient grignard and barbier conditions. One-Pot synthesis of alkyl, aryl, heteroaryl, vinyl, and allyl pinacolboronic esters
Kuprat et al. Synthesis of pentafluorophenyl silver by means of Lewis acid catalysis: structure of silver solvent complexes
Yow et al. Zirconocene Dichloride Catalyzed Hydrodefluorination of C sp 2 F bonds
Berkefeld et al. Carbon monoxide activation via O-bound CO using decamethylscandocinium–hydridoborate ion pairs
Morgan et al. Comparative lewis acidity in fluoroarylboranes: B (o-HC6F4) 3, B (p-HC6F4) 3, and B (C6F5) 3
Erickson et al. Zirconium-catalyzed amine borane dehydrocoupling and transfer hydrogenation
Chen et al. Unusual Si–H bond activation and formation of cationic scandium amide complexes from a mono (amidinate)-ligated scandium bis (silylamide) complex and their performance in isoprene polymerization
Agapie et al. Synthesis and Reactivity of Tantalum Complexes Supported by Bidentate X2 and Tridentate LX2 Ligands with Two Phenolates Linked to Pyridine, Thiophene, Furan, and Benzene Connectors: Mechanistic Studies of the Formation of a Tantalum Benzylidene and Insertion Chemistry for Tantalum− Carbon Bonds
Feldmann et al. Preparation of dihydroborole derivatives by a simple 1, 1-carboboration route
Kirillov et al. chromium (III) complexes of sterically crowded bidentante {ONR} and tridentate {ONNR} naphthoxy-imine ligands: syntheses, structures, and use in ethylene oligomerization
Motolko et al. Yttrium and Aluminum Alkyl Complexes of a Rigid Bis-Anilido NON-Donor Ligand: Synthesis and Hydroamination Catalysis
Bisai et al. Diverse reactivity of hypersilylsilylene with boranes and three-component reactions with aldehyde and HBpin
Settineri et al. Insertion, protonolysis and photolysis reactivity of a thorium monoalkyl amidinate complex
JP6282290B2 (ja) ノルボルネニルヒドロカルビレンジヒドロカルビルボランおよびその製造方法
Ould et al. Synthesis and reactivity of fluorinated triaryl aluminum complexes
Rieser et al. Open-Shell Early Lanthanide Terminal Imides
Polášek et al. Stereoselective bromoboration of acetylene with boron tribromide: preparation and cross-coupling reactions of (Z)-bromovinylboronates
Watson et al. Copper (I), silver (I), and gold (I) ethylene complexes of fluorinated and boron-methylated bis-and tris (pyridyl) borate chelators
Henry et al. Selective dimerization of α-methylstyrene by tunable bis (catecholato) germane Lewis acid catalysts
Uhl et al. Reactions of terminal alkynes with a bulky dialkylaluminum hydride: hydroalumination versus deprotonation
Bole et al. Progressing the Frustrated Lewis Pair Abilities of N-Heterocyclic Carbene/GaR3 Combinations for Catalytic Hydroboration of Aldehydes and Ketones
Wendinger et al. Thermal dimerization of [n] cumulenes (n= 5, 7, 9)
Hunter et al. Syntheses and characterization of tantalum alkyl imides and amide imides. DFT studies of unusual α-SiMe3 abstraction by an amide ligand

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160914

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160914

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20160914

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161222

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20170104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170119

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170609

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180123

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6282290

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees