JP2017171603A - 縮合多環式化合物の製造方法 - Google Patents

縮合多環式化合物の製造方法 Download PDF

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雅博 三浦
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Hiroyuki Kaida
裕行 戒田
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剛 呉屋
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Abstract

【課題】クロスカップリング反応を用いた縮環化合物の製造方法の提供。【解決手段】芳香環を含む複数の環が縮環した構造を有する縮合多環式化合物を製造する方法であって、該製造方法は式(1)で表される多環式化合物の環構造間に結合を形成させる。(点線の円弧は実線で表された炭素−炭素二重結合部分とともにベンゼン環等;Mは夫々独立にO、S、カルボニル基、ハロゲン原子又は有機基で置換/非置換のメチレン基或いはアミノ基;R1及びR2は夫々独立にH、ハロゲン原子又は環構造の置換基となる有機基;点線の円弧部分を形成する芳香環又は複素芳香環構造に複数個結合していてもよく、複数個結合している場合には、有機基同士が結合して環構造を形成していてもよい;nは2又は3)【選択図】なし

Description

本発明は、縮合多環式化合物の製造方法に関する。より詳しくは、発光素子の材料等に好適に用いることができる縮合多環式化合物の製造方法に関する。
鈴木・宮浦カップリングに代表されるクロスカップリング反応は、有機化合物の炭素原子と炭素原子を結合させる有用な手法であり、狭義には医薬品や機能性材料によく見られる、ベンゼン−ベンゼンからなるビアリール骨格と呼ばれる骨格を合成する手法の事をいう。炭素−金属結合を持った化合物(有機金属化合物)と、炭素−ハロゲン結合を持った化合物を触媒存在下混合させる事により炭素−炭素結合を構築する事ができる(炭素−金属/炭素−ハロゲン型[C−M/C−X]型、下記式(A))。1970年以前までビアリール骨格の合成は大変困難であったが、熊田、玉尾らの研究を発端に様々なクロスカップリング反応が開発された。その中でも、有機ホウ素化合物とハロゲン化アリールとの間にパラジウム触媒を用いたカップリング反応は鈴木・宮浦カップリング反応とよばれ、有機ホウ素化合物の取り扱いの容易さや毒性の低さから、最も用いられている手法である。現在、このビアリール骨格合成法は基礎研究から医薬品、機能性材料の製造にも多用され、なくてはならないものになっている。
クロスカップリング反応は上述のように大変有用な反応ではあるが、反応基質としてそれぞれ炭素−金属、炭素−ハロゲン結合を有するものを用意する必要がある。その調整には複数の工程を要したり、場合によっては官能基許容性の観点から合成できない化合物もある。それゆえ、炭素−金属、炭素−ハロゲン結合を必要としないクロスカップリング反応、すなわち、あらゆるアリール化合物に含まれる結合である炭素−水素、炭素−水素間でクロスカップリング反応(炭素−水素/炭素−水素型[C−H/C−H]型、下記式(B))の開発が望まれてきた。そして現在までに、このような炭素−水素、炭素−水素間でクロスカップリング反応を用いた様々な化合物の合成が報告されている(非特許文献1〜8)。
ところで、近年研究開発が進む有機電界発光素子では、高い性能の素子の実現を可能とする材料の検討が行われており、構造中に複数の芳香環を有する化合物や芳香環と他の環構造とが縮環した構造を有する特定の化合物が、有機電界発光素子を構成する材料として好適であることが開示されている(特許文献1、2参照)。
Figure 2017171603
韓国特許第10−1472295号公報 国際公開第2012/141273号
ヒロユキ カイダ(Hiroyuki Kaida)外3名「ケミストリー レターズ(Chemistry Letters)」、第44巻、2015年、p1125−1127 ハタアキ ヨシモト(Hataaki Yoshimoto)外1名「ブレティン オブ ザ ケミカル ソサエティー オブ ジャパン(Bulletin of the Chemical Society of Japan)」、第46巻、1973年、p2490−2492 ビョーン アカーマーク(Bjorn Åkermark)外3名「ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(Journal of Organic Chemistry)」、第40巻、第9号、1975年、p1365−1367 ヘレナ ハゲリン(Helena Hagelin)外2名「ケミストリー ア ヨーロピアン ジャーナル(Chemistry A European Journal)」、第5巻、第8号、1999年、p2413−2416 ベノイト リーガウルト(Benoit Liegault)外4名「ザ ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(The Journal of Organic Chemistry)」、第73巻、2008年、p5022−5028 ルイ シェ(Rui Che)外4名「ケミストリー ア ヨーロピアン ジャーナル(Chemistry A European Journal)」、第20巻、2014年、7258−7261 ケンタ サイトウ(Kenta Saito)外3名「ケミストリー ア ヨーロピアン ジャーナル(Chemistry A European Journal)」、第21巻、2015年、p8365−8368 ジャン バーグマン(Jan Bergman)外1名「テトラヘドロン レターズ(Tetrahedron Letters)」、第34巻、1978年、p3143−3146
上記のとおり、クロスカップリング反応を用いた種々の構造の縮環化合物の合成が報告されているが、クロスカップリング反応の応用範囲は広く、更に様々な化合物をクロスカップリング反応を用いて合成する方法を検討する余地がある。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、クロスカップリング反応を用いた縮環化合物の新たな製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、クロスカップリング反応を用いた縮環化合物の新たな製造方法について種々検討したところ、クロスカップリング反応を用いて、芳香環に対して複数の環が縮環した構造を有する縮合多環式化合物を従来よりも簡便に製造できることを見出し、本発明に到達した。本発明の製造方法は、上述した有機電界発光素子を構成する材料として好適な化合物の製造にも利用できる有用な方法である。
すなわち本発明は、芳香環を含む複数の環が縮環した構造を有する縮合多環式化合物を製造する方法であって、該製造方法は、下記式(1);
Figure 2017171603
(式中、点線の円弧は、実線で表された炭素−炭素二重結合部分とともにベンゼン環、フルオレン環、カルバゾール環、カルバゾール環の窒素原子が硫黄原子又は酸素原子に置換した環のいずれかが形成されていることを表す。Mは、同一又は異なって、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、若しくは、ハロゲン原子又は有機基で置換されていてもよいメチレン基若しくはアミノ基を表す。R、Rは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は環構造の置換基となる有機基を表し、点線の円弧部分を形成する芳香環又は複素芳香環構造に複数個結合していてもよく、複数個結合している場合には、有機基同士が結合して環構造を形成していてもよい。nは、2又は3である。)で表される多環式化合物の環構造間に結合を形成させる反応により、下記式(2);
Figure 2017171603
(式中、点線の円弧、M、R、R、及び、nは、式(1)と同様である。)で表される縮合多環式化合物を合成する工程を含むことを特徴とする縮合多環式化合物の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
本発明の縮合多環式化合物の製造方法は、上記式(1)で表される化合物の環構造間に結合を形成させる反応により、上記式(2)で表される縮合多環式化合物を合成する工程を含むことを特徴とする。上述した特許文献1、2に記載されているように、縮合多環式化合物には、有機電界発光素子の材料として有用な化合物も含まれており、そのような化合物を本発明の製造方法を用いて製造することで、より簡便に製造することが可能となる。本発明の縮合多環式化合物の製造方法は、2箇所以上でクロスカップリング反応が起こり、1つの芳香環に対して2つ以上の縮環構造が形成される反応である点を特徴とする。1箇所のみでクロスカップリング反応をする原料を用いた場合、2量体化の副反応が進行し、生成物の収率が悪くなることがあるが、本発明のように2箇所以上でクロスカップリング反応をする場合にはそのような副反応の進行がないため、1箇所のみでクロスカップリング反応をする場合に比べて高い収率で目的とする生成物を得ることができる。
本発明の縮合多環式化合物の製造方法は、上記式(1)で表される化合物から上記式(2)で表される縮合多環式化合物を合成する工程を含む限り、その他の工程を含んでいてもよい。
上記式(1)において、点線の円弧は、実線で表された炭素−炭素二重結合部分とともにベンゼン環、フルオレン環、カルバゾール環、カルバゾール環の窒素原子が硫黄原子又は酸素原子に置換した環のいずれかが形成されていることを表す。これらの環構造は、それぞれ下記式(3−1)〜(3−5)で表される構造である。
Figure 2017171603
上記式(1)において、Mは、同一又は異なって、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、若しくは、ハロゲン原子又は有機基で置換されていてもよいメチレン基若しくはアミノ基を表す。ハロゲン原子又は有機基で置換されていてもよいメチレン基、アミノ基は、それぞれ下記式(4)、(5);
Figure 2017171603
(式中、R〜Rは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は有機基を表す。)で表される。
Mがハロゲン原子又は有機基で置換されていてもよいメチレン基又はアミノ基である場合、置換するハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。
置換する有機基としては、下記のR、Rの有機基と同様の基が挙げられるが、メチレン基又はアミノ基に置換する有機基が炭化水素基である場合、炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜20のアルキル基が好ましい。
Mとしては、これらの中でも、酸素原子、硫黄原子、炭化水素基で置換されていてもよいメチレン基又はアミノ基が好ましい。より好ましくは、酸素原子、硫黄原子である。
上記式(1)において、R、Rは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は環構造の置換基となる有機基を表す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
有機基としては、塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等の炭素数1〜20のハロアルキル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数3〜20の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ヒドロキシル基;チオール基;エポキシ基;ニトロ基;アゾ基;アリル基;シアノ基;アミノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1〜20のアルキル基を有するモノ又はジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基などのアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、スチリル基等の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル基、1−プロピニル基、プロパルギル基、フェニルアセチニル等の炭素数2〜20のアルキニル基;ビニルオキシ基、アリルオキシ基等の炭素数2〜20のアルケニルオキシ基;エチニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基等の炭素数2〜20のアルキニルオキシ基;フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基、ピレニルオキシ基等の炭素数6〜20のアリールオキシ基;トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基等の炭素数1〜20のパーフルオロ基及び更に長鎖のパーフルオロ基;ジフェニルボリル基、ジメシチルボリル基、ビス(パーフルオロフェニル)ボリル基、ジボロン酸エステル基等の炭素数1〜20のボリル基;アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数1〜20のカルボニル基;アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等の炭素数1〜20のカルボニルオキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等の炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基;メチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基等の炭素数1〜20のスルフィニル基;トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等の炭素数1〜20のシリル基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基等で置換されていてもよいフェニル基、2,6−キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、フェナンスレニル基等の炭素数6〜20のアリール基;炭素数12〜20のオリゴアリール基;チエニル基、フリル基、シラシクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基、イミダゾリル基等の炭素数1〜20のヘテロ環基;炭素数2〜20のオリゴヘテロ環基;カルボキシル基;炭素数2〜20のカルボン酸エステル;エポキシ基;イソシアノ基;シアネート基;イソシアネート基;チオシアネート基;イソチオシアネート基;カルバモイル基;N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基等の炭素数2〜20のN,N−ジアルキルカルバモイル基;ホルミル基;ニトロソ基;ホルミルオキシ基;スタニル基;ホスフィノ基;シリルオキシ基;炭素数6〜20のアリールスルホニルオキシ基;炭素数1〜20のアルキルスルホニルオキシ基;炭素数1〜20のアルキルチオ基;炭素数6〜20のアリールチオ基;炭素数7〜20のアリールアルキル基;炭素数8〜20のアリールアルケニル基;炭素数8〜20のアリールアルキニル基;炭素数7〜20のアリールアルコキシ基;炭素数7〜20のアリールアルキルチオ基;炭素数1〜20の1価の複素環基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された炭素数1〜20の1価の複素環基;炭素数2〜20の1価のオリゴ複素環基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された炭素数2〜20の1価のオリゴ複素環基等が挙げられる。
また、有機基同士が結合して形成される環構造としては、上記有機基を構成する炭素原子同士が結合を形成した構造が挙げられる。
上記R、Rとしては、上述したものの中でも好ましくは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基;炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;アリール基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換されたアリール基;オリゴアリール基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は反応性基で置換されたオリゴアリール基;1価の複素環基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された1価の複素環基;1価のオリゴ複素環基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基;アルキルチオ基;アリールオキシ基;アリールチオ基;アリールアルキル基;アリールアルコキシ基;アリールアルキルチオ基;アルケニル基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基;アルキニル基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基;ハロゲン原子、ハロアルキル基、該反応性基で置換されたアリール基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換されたオリゴアリール基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された1価の複素環基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基;アルケニル基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基;アルキニル基;ハロゲン原子、ハロアルキル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
上記式(1)で表される化合物において、R及び/又はRがハロゲン原子又は有機基である場合、環構造に対するR及び/又はRの結合位置や結合する数は、特に制限されないが、R、Rの数は、それぞれ1〜5であることが好ましい。より好ましくは、1〜4である。
上記式(1)で表される化合物の具体例としては、後述する実施例で用いた化合物の他、例えば、下記式(6−1)〜(6−12)で表される化合物や、これらの化合物の環構造に置換基(上記式(1)においてRで表される置換基)が結合した構造が挙げられる。式(6−5)、(6−6)におけるRとしては、上述したR、Rの有機基と同様の基が挙げられる。
Figure 2017171603
Figure 2017171603
上記式(1)で表される化合物から式(2)で表される化合物を合成する工程は、パラジウム触媒の存在下で行われることが好ましい。パラジウム触媒を用いることで、式(2)で表される化合物の収率を高くすることができる。
パラジウム触媒としては、パラジウムトリフルオロアセテート(Pd(TFA))、酢酸パラジウム(Pd(OAc))、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(PdCl(PPh)、ビス(トリ−tert−ブチルホスフィン)パラジウム(Pd(PBu)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pddba)、[PdCl(PhCN)]、[Pd(BF(MeCN)]等のパラジウム化合物や、金属パラジウム等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でも、Pd(TFA)のいずれかが好ましい。より好ましくは、Pd(TFA)である。Pd(TFA)を用いることで式(2)で表される化合物をより高い収率で得ることができる。
上記パラジウム触媒を使用する場合の使用量は、式(1)で表される化合物100mol%に対して、1〜100mol%であることが好ましい。より好ましくは、3〜60mol%であり、更に好ましくは、10〜20mol%である。
上記合成工程は、塩基を用いて行ってもよい。塩基としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の1種又は2種以上を用いることができる。
上記塩基を使用する場合の使用量は、式(1)で表される化合物100mol%に対して、100〜600mol%であることが好ましい。より好ましくは、100〜400mol%であり、更に好ましくは、200〜300mol%である。
上記合成工程は、酸化剤を用いて行ってもよい。酸化剤としては、酢酸銀、酢酸銅、硝酸銀、銀トリフルオロアセテート(Ag(TFA))等の1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でも、酢酸銀、銀トリフルオロアセテート(Ag(TFA))のいずれかが好ましい。より好ましくは、酢酸銀である。酢酸銀を用いることで式(2)で表される化合物をより高い収率で得ることができる。
上記酸化剤を使用する場合の使用量は、式(1)で表される化合物100mol%に対して、100〜2000mol%であることが好ましい。より好ましくは、100〜1600mol%であり、更に好ましくは、400〜1200mol%である。
上記合成工程は、溶媒を用いて行うことができる。使用する溶媒としては、酢酸、プロピオン酸、ピバル酸、塩化ベンゼン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、テトラヒドフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等の1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でも、ピバル酸、プロピオン酸のいずれかが好ましい。より好ましくは、ピバル酸である。ピバル酸を用いることで式(2)で表される化合物をより高い収率で得ることができる。
上記合成工程の反応温度は、反応が進む限り特に制限されないが、0〜200℃であることが好ましい。より好ましくは、20〜200℃であり、更に好ましくは、40〜180℃であり、特に好ましくは、100〜160℃である。
反応圧力は、加圧、常圧、減圧のいずれであってもよいが、常圧であることが好ましい。また、反応時間は、2時間以上であることが好ましい。より好ましくは、4〜24時間である。
上記合成工程は、空気下で行ってもよいが、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
本発明の縮合多環式化合物の製造方法は、上記合成工程の後に、得られた上記式(2)で表される縮合多環式化合物を精製する工程を含んでいてもよい。精製方法は特に制限されず、抽出、濾過、シリカゲルクロマトグラフィー、カラムクロマトグラフィー、リサイクル分取ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、再結晶、昇華等の方法の中から適した方法を適宜選択して用いることができる。また、これらの精製方法のいずれか1つを用いてもよく、2つ以上を用いてもよい。
本発明の縮合多環式化合物の製造方法は、上述の構成よりなり、有機電界発光素子の材料等として有用な縮合多環式化合物を簡便に製造できる方法である。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
各種物性の測定は以下のようにして測定した。
H−NMR、13C−NMR>
得られた縮合多環式化合物を、重水素化クロロホルムの溶液とし、高分解能核磁気共鳴装置(製品名「Gemini 2000」;300MHz、Varian,Inc.社製)を用いて測定した。H−NMRにおける化学シフトは、テトラメチルシランから低磁場側における100万分の1(ppm;δスケール)として記録し、テトラメチルシランの水素核(δ0.00)を参照とした。
<融点測定>
METTLER TOLEDO MP90 Melting Point Systemを用いて測定した。
<質量分析>
Bruker micrOTOF II−H3を用いて測定した。尚、測定は全てAPCIで行った。
実施例1
シュレンク管に下記式(7−1)の反応基質(680mg,1.5mmol)、Pd(TFA)(240mg,0.6mmol)、酸化銀(2.0g,12mmol)、ピバル酸7.0gを加え窒素置換した。これを160℃に加熱し、48時間加熱攪拌した。反応終了後、酢酸エチルを用いてセライト濾過した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水でそれぞれ洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した後に溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィーによって精製することで(移動相:酢酸エチル/ヘキサン)、下記式(7−2)の目的物を得た。収率は75%であった。
目的物の物性値は以下のとおりである。
H−NMR(CDCl) : δ4.03(s、9H)、7.09−7.11(m,3H)、 7.65−7.67(m,3H)、 7.80(s,1H)
Figure 2017171603
実施例2
10mLのシュレンクチューブに原料として下記式(8−1)で表される1,3,5−トリス(4−tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン(104.5mg,0.20mmol)、トリフルオロ酢酸パラジウム(3.3mg,0.01mmol)、酢酸銀(200.3mg,1.2mmol)およびピバル酸(2730mg,3mL)を加え、空気下、130℃で10時間反応を行った。反応終了後、ジクロロメタンおよび水を用いてセライトろ過を行った。その後、ろ液に重曹水を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、硫酸ナトリウム、活性アルミナを用いて乾燥およびろ過を行った。ろ液から溶媒を留去した後、残存した固体をトルエンに溶かし、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒(10/1)を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィー、およびゲル浸透クロマトグラフィーによって精製することにより下記式(8−2)の目的生成物を白色固体(72.3mg,0.14mmol,70%)として得た。目的物の物性値は以下のとおりである。
m.p.366.5−367.5℃;
H−NMR(400MHz,CDCl):1.54(s,27H)、7.56(dd, J=2.0,8.7Hz,3H)、7.67(d,J=8.7Hz,3H)、8.33(d,J=2.0Hz,3H);
13C−NMR(100MHz,CDCl):32.19、35.17、105.87、 111.06、118.52、122.24、123.73、146.83、150.40、154.52;
HRMS(APCI)m/z(M+H) calcd for C3637:517.2737,found:517.2729.
Figure 2017171603
実施例3
10mLのシュレンクチューブに原料として下記式(9−1)で表される1,3,5−トリフェノキシベンゼン(70.9mg,0.20mmol)、トリフルオロ酢酸パラジウム(3.3mg,0.01mmol)、酢酸銀(200.3mg,1.2mmol)およびピバル酸(2730mg, 3mL)を加え、空気下、130℃で10時間反応を行った。反応終了後、ジクロロメタンおよび水を用いてセライトろ過を行った。その後、ろ液に重曹水を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、硫酸ナトリウム、活性アルミナを用いて乾燥およびろ過を行った。ろ液から溶媒を留去した後、残存した固体をメタノールで洗浄することにより下記式(9−2)の目的生成物を黄色固体(48.7mg,0.14mmol,70%)として得た。目的物の物性値は以下のとおりである。
m.p.324.0−326.0℃;
H−NMR(400MHz,CDCl):7.52(m,6H)、7.77(dd,J=1.7,6.5Hz,3H)、8.37(dd,J=1.9,6.8Hz,3H);
13C−NMR(100MHz,CDCl):105.73、111.77、122.10、122.38、123.64、126.14、150.15、156.32;
HRMS(APCI)m/z(M+H) calcd for C2413:349.0859,found:349.0874.
Figure 2017171603
実施例4
10mLのシュレンクチューブに原料として下記式(10−1)で表される1,2−ビス(4−tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン(74.9mg,0.20mmol)、トリフルオロ酢酸パラジウム(2.0mg,0.006mmol)、酢酸銀(133.6mg,0.80mmol)およびピバル酸(1820mg,2mL)を加え、空気下、130℃で10時間反応を行った。反応終了後、ジクロロメタンおよび水を用いてセライトろ過を行った。その後、ろ液に重曹水を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、硫酸ナトリウム、活性アルミナを用いて乾燥およびろ過を行った。ろ液から溶媒を留去した後、残存した固体をトルエンに溶かし、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒(10/1)を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィー、およびゲル浸透クロマトグラフィーによって精製することにより下記式(10−2)の目的生成物を白色固体(41.5mg,0.11mmol,56%)として得た。目的物の物性値は以下のとおりである。
m.p.168.0−170.0℃;
H−NMR(400MHz,CDCl):1.45(s,18H)、7.54(dd, J=2.0,8.6Hz,2H)、7.60(dd,J=0.4,8.6Hz,2H)、 7.91(s,2H)、8.01(dd,J=0.4,1.9Hz,2H);
13C−NMR(100MHz,CDCl):32.02、35.03、111.43、 115.00、116.96、124.39、124.78、124.95、141.19、146.57、154.84;
HRMS(APCI)m/z(M+H) calcd for C2627:371.2006,found:371.1998.
Figure 2017171603
実施例5
10mLのシュレンクチューブに原料として下記式(11−1)で表される1,2−ジフェノキシベンゼン(52.5mg,0.20mmol)、トリフルオロ酢酸パラジウム(2.0mg,0.006mmol)、酢酸銀(133.6mg,0.80mmol)およびピバル酸(1820mg,2 mL)を加え、空気下、130℃で10時間反応を行った。反応終了後、ジクロロメタンおよび水を用いてセライトろ過を行った。その後、ろ液に重曹水を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、硫酸ナトリウム、活性アルミナを用いて乾燥およびろ過を行った。ろ液から溶媒を留去した後、残存した固体をメタノールで洗浄することにより下記式(11−2)の目的生成物を黄色固体(24.3mg,0.094mmol,47%)として得た。目的物の物性値は以下のとおりである。
m.p.161.5−163.5℃;
H−NMR(400MHz,CDCl):7.40(dt,J=1.0,7.4Hz, 2H)、7.50(dt,J=1.3,7.3Hz,2H)、7.69(d,J=7.8 Hz,2H)、7.90(s,2H)、8.01(dd,J=1.0,7.6Hz,2H);
13C−NMR(100MHz,CDCl):112.21、115.33、120.75、123.42、124.65、124.77、127.25、140.85、156.68;
HRMS(APCI)m/z(M+H) calcd for C1811:259.0754,found:259.0743.
Figure 2017171603

Claims (5)

  1. 芳香環を含む複数の環が縮環した構造を有する縮合多環式化合物を製造する方法であって、該製造方法は、下記式(1);
    Figure 2017171603
    (式中、点線の円弧は、実線で表された炭素−炭素二重結合部分とともにベンゼン環、フルオレン環、カルバゾール環、カルバゾール環の窒素原子が硫黄原子又は酸素原子に置換した環のいずれかが形成されていることを表す。Mは、同一又は異なって、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、若しくは、ハロゲン原子又は有機基で置換されていてもよいメチレン基若しくはアミノ基を表す。R、Rは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は環構造の置換基となる有機基を表し、点線の円弧部分を形成する芳香環又は複素芳香環構造に複数個結合していてもよく、複数個結合している場合には、有機基同士が結合して環構造を形成していてもよい。nは、2又は3である。)で表される多環式化合物の環構造間に結合を形成させる反応により、下記式(2);
    Figure 2017171603
    (式中、点線の円弧、M、R、R、及び、nは、式(1)と同様である。)で表される縮合多環式化合物を合成する工程を含むことを特徴とする縮合多環式化合物の製造方法。
  2. 前記合成工程は、パラジウム触媒の存在下で行われることを特徴とする請求項1に記載の縮合多環式化合物の製造方法。
  3. 前記合成工程は、酸化剤を用いて行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の縮合多環式化合物の製造方法。
  4. 前記合成工程は、溶媒を用いて行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の縮合多環式化合物の製造方法。
  5. 前記合成工程は、0〜200℃で行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の縮合多環式化合物の製造方法。
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