JP2017206474A - Method for hydrogenating unsaturated compound - Google Patents

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陽一 星本
Yoichi Hoshimoto
陽一 星本
專介 生越
Sensuke Ogoshi
專介 生越
智章 田中
Tomoaki Tanaka
智章 田中
教博 川本
Norihiro Kawamoto
教博 川本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for hydrogenating an unsaturated compound that uses crude gaseous hydrogen having carbon monoxide and carbon dioxide coexist with each other, as a hydrogen source.SOLUTION: A method for hydrogenating an unsaturated compound uses crude gaseous hydrogen as a hydrogen source and is performed in the presence of a frustrated Lewis pair.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、粗水素ガスを水素源とする不飽和化合物の水素化方法に関するものである。   The present invention relates to a method for hydrogenating unsaturated compounds using crude hydrogen gas as a hydrogen source.

不飽和化合物の水素化反応は、高機能材料の製造プロセス、製薬プロセスなどに幅広く用いられる変換反応である。従来、水素化反応は遷移金属を活性種とする触媒反応により実施されており、反応系中に一酸化炭素、二酸化炭素などの不純物が存在すると、触媒の失活や副反応を引き起こしてしまうという課題があった。そのため水素源としては、不純物を精密に除去した高価な高純度水素を使用せざるを得なかった。しかしながら、工業的な水素ガスの多くは、天然ガス等の水蒸気改質や水性ガスシフト反応により製造されており、精製前の粗水素ガスには一酸化炭素や二酸化炭素が含まれる。   The hydrogenation reaction of an unsaturated compound is a conversion reaction widely used in a process for producing a high-functional material, a pharmaceutical process, and the like. Conventionally, hydrogenation reactions are carried out by catalytic reactions using transition metals as active species, and if impurities such as carbon monoxide and carbon dioxide are present in the reaction system, catalyst deactivation and side reactions will occur. There was a problem. Therefore, as the hydrogen source, expensive high-purity hydrogen from which impurities have been removed must be used. However, most industrial hydrogen gas is produced by steam reforming of natural gas or the like and a water gas shift reaction, and crude hydrogen gas before purification contains carbon monoxide and carbon dioxide.

一方、金属の力を借りずに有機物のみを用いて分子状水素をヘテロリティックに開裂させることが可能なフラストレイテッドルイスペア(以下FLP)と呼ばれるルイス酸−ルイス塩基のペアが知られるようになってきた。ルイス酸及び/又はルイス塩基が、嵩高い置換基を有する場合は、ルイス酸とルイス塩基とを共存させても、その立体障害ゆえに錯形成を行うことができない。このような状態にあるFLPは、酸・塩基双方の性質を有し、これにより、両者の協同的な作用を発揮することができる。昨今、FLPが水素化反応を促進する触媒として使用できることが知られるようになってきた(特許文献1,2、非特許文献1,2)。非特許文献1,2にはイミンやケトンの水素化反応の記載が見られるが、一酸化炭素や二酸化炭素などの不純物を含みうる粗水素ガスを用いた水素化反応は達成されていなかった。   On the other hand, a Lewis acid-Lewis base pair called a frustrated Lewis pair (hereinafter referred to as FLP) capable of heterolytically cleaving molecular hydrogen using only organic substances without using metal power is known. It has become. When the Lewis acid and / or Lewis base has a bulky substituent, even if the Lewis acid and the Lewis base coexist, complex formation cannot be performed due to the steric hindrance. The FLP in such a state has both acid and base properties, and thereby can exhibit the cooperative action of both. Recently, it has been known that FLP can be used as a catalyst for promoting a hydrogenation reaction (Patent Documents 1 and 2, Non-Patent Documents 1 and 2). Non-Patent Documents 1 and 2 describe hydrogenation reactions of imines and ketones, but hydrogenation reactions using crude hydrogen gas that may contain impurities such as carbon monoxide and carbon dioxide have not been achieved.

US2010/0048949US2010 / 0048949 US2013/0018207US2013 / 0018207

Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,6400−6441Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6400-6441 Chem.Soc.Rev.,2015,44,2202−2220Chem. Soc. Rev. , 2015, 44, 2202-2220

上述したように、従来実施されている遷移金属触媒を用いる水素化反応は、触媒の失活を抑制するために、高価な高純度水素を使用せざるを得ない。   As described above, in the conventional hydrogenation reaction using a transition metal catalyst, expensive high-purity hydrogen must be used to suppress the deactivation of the catalyst.

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は水素化反応の原料として一酸化炭素や二酸化炭素を含む粗水素ガスを用いる方法を提供するものである。   The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its object is to provide a method using crude hydrogen gas containing carbon monoxide and carbon dioxide as a raw material for the hydrogenation reaction.

本発明者は、上記目的を達成する為に種々検討を行ない、本発明に想到した。
すなわち本発明は、粗水素ガスを水素源とし、FLPの存在下で行う、不飽和化合物の水素化方法である。
本発明はまた、粗水素ガスを水素源とし、FLPの存在下で、不飽和化合物の少なくとも1つの不飽和結合に水素原子を添加する工程を含む、水素化化合物の製造方法である。
The present inventor has made various studies in order to achieve the above object, and arrived at the present invention.
That is, the present invention is a method for hydrogenating unsaturated compounds, which is carried out using crude hydrogen gas as a hydrogen source and in the presence of FLP.
The present invention is also a method for producing a hydrogenated compound, comprising a step of adding a hydrogen atom to at least one unsaturated bond of an unsaturated compound using crude hydrogen gas as a hydrogen source and in the presence of FLP.

本発明によれば、水素化反応の原料として一酸化炭素や二酸化炭素を含む粗水素ガスを用いた場合であっても、触媒の失活を抑制し、好ましい収率で不飽和化合物の不飽和結合を水素化することが可能となる。すなわち、高純度水素を使用しなくても、一酸化炭素や二酸化炭素を含む粗水素ガスを使用して、不飽和化合物の不飽和結合を効率的に水素化することが可能となる為、資源の有効利用が可能となると共に、原料コストの低減が期待できる。   According to the present invention, even when crude hydrogen gas containing carbon monoxide or carbon dioxide is used as a raw material for the hydrogenation reaction, the deactivation of the catalyst is suppressed, and the unsaturated compound is unsaturated in a preferable yield. The bond can be hydrogenated. That is, it is possible to efficiently hydrogenate unsaturated bonds of unsaturated compounds using crude hydrogen gas containing carbon monoxide and carbon dioxide without using high-purity hydrogen. Can be used effectively, and reduction of raw material costs can be expected.

以下、本発明を詳細に説明する。
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。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
A combination of two or more preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.

[本発明の水素化方法]
本発明の水素化方法は、粗水素ガスを水素源とし、FLPの存在下で不飽和化合物の水素化を行う、不飽和化合物の水素化方法である。
本発明において「FLP」とは、ルイス酸−ルイス塩基のペアであり、酸・塩基のうち少なくとも一方が嵩高い構造を有する。FLPの発生方法は特に限定されないが、例えば、ルイス酸とルイス塩基を混合することでFLPとしてもよいし、予め錯体化したルイス酸とルイス塩基を反応系中へ添加し、加熱することによりに錯体化を解き、反応系中でFLPを発生させてもよい。
[Hydrogenation method of the present invention]
The hydrogenation method of the present invention is a method for hydrogenating an unsaturated compound in which crude hydrogen gas is used as a hydrogen source and the unsaturated compound is hydrogenated in the presence of FLP.
In the present invention, “FLP” is a Lewis acid-Lewis base pair, and at least one of the acid and base has a bulky structure. The generation method of FLP is not particularly limited. For example, FLP may be obtained by mixing Lewis acid and Lewis base, or by adding pre-complexed Lewis acid and Lewis base to the reaction system and heating. Complexation may be released and FLP may be generated in the reaction system.

本発明において「粗水素ガス」とは、天然ガス、ナフサ、重質油、石炭、石油排ガス、シェールオイルなどの炭化水素や、メタノール、エタノールなどのアルコール類、バイオマス、産業廃棄物プラスチックなどの有機性廃棄物から製造される水素を含む混合ガスであり、一酸化炭素および/または二酸化炭素を含む。大型の化学プラントで生産した粗水素ガスを用いてもよいし、小型の家庭用改質装置から供給されるものでもよい。粗水素ガスは、好ましくは、水素の含有量は、水素と一酸化炭素と二酸化炭素の合計100モル%に対して、20モル%以上、99.9モル%未満であり、より好ましくは50モル%以上、99.9モル%未満であり、さらに好ましくは70モル%以上、99.9モル%未満である。   In the present invention, “crude hydrogen gas” refers to hydrocarbons such as natural gas, naphtha, heavy oil, coal, petroleum exhaust gas, shale oil, alcohols such as methanol and ethanol, organic substances such as biomass and industrial waste plastics. It is a mixed gas containing hydrogen produced from a radioactive waste, and contains carbon monoxide and / or carbon dioxide. Crude hydrogen gas produced in a large chemical plant may be used, or one supplied from a small domestic reformer. The crude hydrogen gas preferably has a hydrogen content of 20 mol% or more and less than 99.9 mol%, more preferably 50 mol, with respect to 100 mol% of hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide in total. % Or more and less than 99.9 mol%, more preferably 70 mol% or more and less than 99.9 mol%.

本発明の水素化方法において、ルイス酸としては、下記式(1)で表される化合物を用いることができる。   In the hydrogenation method of the present invention, as the Lewis acid, a compound represented by the following formula (1) can be used.

Figure 2017206474
Figure 2017206474

(R〜Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜24の有機基を表し、該炭素数1〜24の有機基は置換基を有していても良い。Aは、ホウ素原子又はアルミニウム原子を表す。)
上記式(1)において、炭素数1〜24の有機基としては、特に制限は無いが、鎖状もしくは環状アルキル基、鎖状もしくは環状アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、鎖状もしくは環状アルコキシアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキレン基、アリーレン基等が好ましく例示され、これらは置換基を有しても良い。
置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボキシル基およびその塩、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アロイルオキシ基、アミノ基、アミノカルボニル基、シアノ基、スルホン基及びその塩、アルキルスルホニル基、アルキルスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アルキルスルフェニル基、アリールスルホニル基、アリールスルファニル基、アリールスルフィニル基、アリールスルフェニル基、鎖状もしくは環状アルキル基、鎖状もしくは環状アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、鎖状もしくは環状ジアルキルアミノ基、鎖状もしくは環状ジアルキルアミノカルボニル基、鎖状もしくは環状アルコキシアルキル基、アルキレン基、アリーレン基等が好ましく例示され、これらの置換基は、さらに置換基を有していても良い。なお、「置換基を有しても良い」とは、有機基の水素原子の1または2以上が置換基で置換されていることを意味し、例えば置換基を有するアルキル基とは、アルキル基の水素原子の1または2以上が置換基で置換されている構造のアルキル基を表す。
(R 1 to R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 24 carbon atoms, and the organic group having 1 to 24 carbon atoms may have a substituent. Represents a boron atom or an aluminum atom.)
In the above formula (1), the organic group having 1 to 24 carbon atoms is not particularly limited, but is a chain or cyclic alkyl group, a chain or cyclic alkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a chain or cyclic alkoxy. Preferred examples include an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylene group, and an arylene group, and these may have a substituent.
Substituents include halogen atoms, hydroxyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, carboxyl groups and salts thereof, alkoxycarbonyl groups, acyloxy groups, aroyloxy groups, amino groups, aminocarbonyl groups, cyano groups, sulfone groups and salts thereof, alkyls Sulfonyl group, alkylsulfanyl group, alkylsulfinyl group, alkylsulfenyl group, arylsulfonyl group, arylsulfanyl group, arylsulfinyl group, arylsulfenyl group, chain or cyclic alkyl group, chain or cyclic alkenyl group, aryl group, Preferred examples include a heteroaryl group, a chain or cyclic dialkylamino group, a chain or cyclic dialkylaminocarbonyl group, a chain or cyclic alkoxyalkyl group, an alkylene group, and an arylene group. Substituents may further have a substituent. Note that “may have a substituent” means that one or more of the hydrogen atoms of the organic group are substituted with a substituent. For example, an alkyl group having a substituent is an alkyl group. Represents an alkyl group having a structure in which one or more of the hydrogen atoms are substituted with a substituent.

上記R〜Rが有機基であり、置換基を有する場合、有機基1つあたりの炭素数が1〜24であればよく、置換基を複数有していても、2種以上の置換基を有していても良い。R〜Rが有機基である場合、炭素数は2以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましく、6以上であることがさらに好ましく、22以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましい。 When R 1 to R 3 are organic groups and have a substituent, the number of carbons per organic group may be 1 to 24, and two or more substituents may be used even if there are a plurality of substituents. It may have a group. When R 1 to R 3 are organic groups, the number of carbon atoms is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, further preferably 6 or more, and preferably 22 or less, 20 The following is more preferable.

上記置換基を有していても良い炭素数1〜24の有機基としては、具体的には、炭素数3〜24のアリール基、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数2〜24のアルケニル基、炭素数1〜24のアルコキシ基、炭素数7〜24のアリールアルキル基、炭素数6〜24のアリールオキシ基、炭素数7〜24のアリールアルコキシ基、炭素数1〜24のアルキルチオ基、炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数7〜24のアリールアルキルチオ基、炭素数1〜24のアルキルスルホニルオキシ基、炭素数6〜24のアリールスルホニルオキシ基、炭素数7〜24のアリールアルキルスルホニルオキシ基等が挙げられる。   Specific examples of the organic group having 1 to 24 carbon atoms that may have the substituent include an aryl group having 3 to 24 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, and a carbon group having 2 to 24 carbon atoms. An alkenyl group, an alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 24 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 24 carbon atoms, an arylalkoxy group having 7 to 24 carbon atoms, and an alkylthio group having 1 to 24 carbon atoms , An arylthio group having 6 to 24 carbon atoms, an arylalkylthio group having 7 to 24 carbon atoms, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 24 carbon atoms, an arylsulfonyloxy group having 6 to 24 carbon atoms, and an arylalkyl having 7 to 24 carbon atoms A sulfonyloxy group etc. are mentioned.

上記置換基を有していても良い炭素数1〜24の有機基は、電子吸引性置換基を有していることが好ましい。これにより、本発明の錯体におけるルイス酸性化合物部分のルイス酸性を向上させることができ、本発明の錯体から発生したFLPの触媒としての性能をより高めることができる。電子吸引性基としては、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子が挙げられ、中でもハロゲン原子が好ましい。該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、中でもフッ素原子及び/又は塩素原子が特に好ましい。
上記置換基を有していても良い炭素数1〜24の有機基は、第3級炭素原子及び/又は第4級炭素原子を有することが好ましく、置換基を有していても良い芳香族基であることがより好ましく、置換基を有していても良いフェニル基であることが更に好ましい。
It is preferable that the C1-C24 organic group which may have the said substituent has an electron withdrawing substituent. Thereby, the Lewis acidity of the Lewis acidic compound portion in the complex of the present invention can be improved, and the performance of the FLP generated from the complex of the present invention as a catalyst can be further enhanced. Examples of the electron withdrawing group include a nitro group, a cyano group, and a halogen atom, and among them, a halogen atom is preferable. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and among them, a fluorine atom and / or a chlorine atom is particularly preferable.
The organic group having 1 to 24 carbon atoms which may have a substituent preferably has a tertiary carbon atom and / or a quaternary carbon atom, and may have an aromatic group. It is more preferably a group, and even more preferably a phenyl group which may have a substituent.

上記置換基を有していても良い炭素数1〜24の有機基は、芳香族基であることが好ましく、アリール基、ヘテロアリール基であることがより好ましく、4−ピリジル基、2,3,5,6−テトラフルオロ−4−ピリジル基、ペンタフルオロフェニル基、2−フルオロフェニル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフェニル基、2,3,6−トリフルオロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、2,3,4,6−テトラフルオロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニル基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6−ノナフルオロ−1,1’ −ビフェニル基、ペンタクロロフェニル基、2−クロロフェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,5−ジクロロフェニル基、2,6−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、2,3,6−トリクロロフェニル基、2,4,6−トリクロロフェニル基、2,3,4,6−テトラクロロフェニル基、2,3,5,6−テトラクロロフェニル基、2,4−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基であることがより好ましく、ペンタフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニル基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6−ノナフルオロ−1,1’ −ビフェニル基、ペンタクロロフェニル基、2,6−ジクロロフェニル基、2,4,6−トリクロロフェニル基、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基であることが更に好ましく、ペンタフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニル基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6−ノナフルオロ−1,1’ −ビフェニル基、ペンタクロロフェニル基、2,6−ジクロロフェニル基、2,4,6−トリクロロフェニル基、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基であることが特に好ましい。   The organic group having 1 to 24 carbon atoms which may have a substituent is preferably an aromatic group, more preferably an aryl group or a heteroaryl group, a 4-pyridyl group, 2, 3 , 5,6-tetrafluoro-4-pyridyl group, pentafluorophenyl group, 2-fluorophenyl group, 2,3-difluorophenyl group, 2,4-difluorophenyl group, 2,5-difluorophenyl group, 2, 6-difluorophenyl group, 3,5-difluorophenyl group, 2,3,6-trifluorophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, 2,3,4,6-tetrafluorophenyl group, 2 , 3,5,6-tetrafluorophenyl group, 2,2 ′, 3,3 ′, 4,4 ′, 5,5 ′, 6-nonafluoro-1,1′-biphenyl group, pentachlorophenyl group, 2 -Chlorophenyl group, 2,3-dichlorophenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, 2,5-dichlorophenyl group, 2,6-dichlorophenyl group, 3,5-dichlorophenyl group, 2,3,6-trichlorophenyl group, 2 , 4,6-trichlorophenyl group, 2,3,4,6-tetrachlorophenyl group, 2,3,5,6-tetrachlorophenyl group, 2,4-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,5- Bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,6-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,4,6-tris (trifluoromethyl) phenyl group, It is more preferably a 2,4,6-trimethylphenyl group, a pentafluorophenyl group, a 2,6-difluorophenyl group, 2,4, -Trifluorophenyl group, 2,3,5,6-tetrafluorophenyl group, 2,2 ', 3,3', 4,4 ', 5,5', 6-nonafluoro-1,1'-biphenyl group , Pentachlorophenyl group, 2,6-dichlorophenyl group, 2,4,6-trichlorophenyl group, 2,6-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2, More preferably, it is a 4,6-tris (trifluoromethyl) phenyl group, a pentafluorophenyl group, a 2,6-difluorophenyl group, a 2,4,6-trifluorophenyl group, 2,3,5,6. -Tetrafluorophenyl group, 2,2 ', 3,3', 4,4 ', 5,5', 6-nonafluoro-1,1'-biphenyl group, pentachlorophenyl group, 2,6-dichlorofe Nyl group, 2,4,6-trichlorophenyl group, 2,6-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,4,6-tris (trifluoromethyl) It is particularly preferred that it is a phenyl group.

〜Rの少なくとも1つは芳香族基であることが好ましい。R〜Rの少なくとも1つが芳香族基であることにより、本発明の水素化方法における、反応効率が向上する傾向にある。R〜Rの2つが芳香族基であることがより好ましく、3つが芳香族基であることがさらに好ましい。 At least one of R 1 to R 3 is preferably an aromatic group. When at least one of R 1 to R 3 is an aromatic group, the reaction efficiency in the hydrogenation method of the present invention tends to be improved. Two of R 1 to R 3 are more preferably aromatic groups, and three are more preferably aromatic groups.

上記式(1)において、Aは、ホウ素原子又はアルミニウム原子を表すが、ホウ素原子のほうが化合物の安定性が高いため、ホウ素原子であることがより好ましい。   In the above formula (1), A represents a boron atom or an aluminum atom, but a boron atom is more preferably a boron atom because the stability of the compound is higher.

本発明の水素化方法において、ルイス塩基としては、下記式(2)もしくは下記式(3)で表される化合物を用いることができる。   In the hydrogenation method of the present invention, as the Lewis base, a compound represented by the following formula (2) or the following formula (3) can be used.

Figure 2017206474
Figure 2017206474

(R〜Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜24の有機基を表し、互いが結合し単環構造又は縮環構造を有していても良く、該炭素数1〜24の有機基は置換基を有していても良い。Mは、酸素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子を表す。但し、Mが酸素原子もしくは硫黄原子の場合はRが存在しない。) (R 4 to R 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 24 carbon atoms, which may be bonded to each other to have a monocyclic structure or a condensed ring structure, The organic group of ˜24 may have a substituent, M 1 represents an oxygen atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom, or a sulfur atom, provided that when M 1 is an oxygen atom or a sulfur atom, R 6 is not exist.)

Figure 2017206474
Figure 2017206474

(R〜R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜24の有機基を表し、該炭素数1〜24の有機基は置換基を有していても良い。Mは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子を表す。但し、Mが酸素原子もしくは硫黄原子の場合はRが存在しない。)
上記式(2)におけるR〜R、上記式(3)におけるR〜R、Rにおける置換基を有していても良い炭素数1〜24の有機基としては、上記式(1)におけるR〜Rと同様の基が例示される。また、Rにおける炭素数1〜24の有機基としてアルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アミノスルホニル基も例示される。上記式(2)におけるR〜R、上記式(3)におけるR〜R、Rとしては、鎖状もしくは環状アルキル基、鎖状もしくは環状アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、鎖状もしくは環状アルコキシアルキル基、アルキレン基、アリーレン基であることが好ましい。
上記式(2)におけるR〜R、上記式(3)におけるR〜R、Rが有機基である場合、炭素数は2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましく、4以上であることがさらに好ましく、20以下であることが好ましく、18以下であることがより好ましい。
(R < 4 > -R < 5 >, R < 7 > is the same or different, represents a hydrogen atom or a C1-C24 organic group, and this C1-C24 organic group may have a substituent. M 2 represents an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom, provided that R 7 does not exist when M 2 is an oxygen atom or a sulfur atom.)
The R 4 to R 6, an organic group of R 4 ~R 5, R 7 may 1 to 24 carbon atoms which may have a substituent in the above formula (3) in the formula (2), the formula ( Examples thereof are the same groups as R 1 to R 3 in 1). Examples of the organic group having 1 to 24 carbon atoms in R 7 include an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, and an aminosulfonyl group. R 4 to R 6 in the above formula (2), R 4 to R 5 and R 7 in the above formula (3) are a chain or cyclic alkyl group, a chain or cyclic alkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group, It is preferably a chain or cyclic alkoxyalkyl group, an alkylene group, or an arylene group.
When R 4 to R 6 in the above formula (2) and R 4 to R 5 and R 7 in the above formula (3) are organic groups, the number of carbon atoms is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more. More preferably, it is more preferably 4 or more, preferably 20 or less, and more preferably 18 or less.

本発明において、炭素数1〜24のアルキル基とは、炭素数1〜24の直鎖状または分子鎖状の一価脂肪族飽和炭化水素基をいう。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n-ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基等を挙げることができる。これらのうち、炭素数1〜18のアルキル基が好ましく、炭素数1〜10のアルキル基がより好ましい。   In the present invention, the alkyl group having 1 to 24 carbon atoms refers to a linear or molecular chain monovalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n -A tetradecyl group, n-hexadecyl group, n-octadecyl group, n-eicosyl group, etc. can be mentioned. Among these, a C1-C18 alkyl group is preferable and a C1-C10 alkyl group is more preferable.

炭素数3〜24のアリール基とは、炭素数1〜24の一価芳香族炭化水素基をいう。例えば、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、フェナンスレニル基、アントラセニル基、4−ピリジル基、トリル基等を挙げることができる。これらのうち、炭素数5〜18のアリール基が好ましく、炭素数5〜15のアリール基がより好ましい。   The aryl group having 3 to 24 carbon atoms refers to a monovalent aromatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. Examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, an indenyl group, a biphenyl group, a phenanthrenyl group, an anthracenyl group, a 4-pyridyl group, and a tolyl group. Among these, an aryl group having 5 to 18 carbon atoms is preferable, and an aryl group having 5 to 15 carbon atoms is more preferable.

炭素数1〜24のアルキレン基とは、炭素数1〜24の直鎖状または分子鎖状の二価脂肪族飽和炭化水素基をいう。例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、2,2−プロピレン基(ジメチルメチレン基)、ブチレン基、ジメチルエチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、2,2−ヘキシレン基(ブチル−メチルメチレン基)、オクチレン基、デシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、エイコシレン基等を挙げることができる。これらのうち、炭素数1〜15のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜10のアルキレン基がより好ましい。   An alkylene group having 1 to 24 carbon atoms refers to a linear or molecular chain divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. For example, methylene group, ethylene group, propylene group, 2,2-propylene group (dimethylmethylene group), butylene group, dimethylethylene group, pentylene group, hexylene group, 2,2-hexylene group (butyl-methylmethylene group), Examples include an octylene group, a decylene group, a dodecylene group, a tetradecylene group, a hexadecylene group, and an eicosylene group. Among these, a C1-C15 alkylene group is preferable and a C1-C10 alkylene group is more preferable.

炭素数1〜24のアリーレン基とは、炭素数1〜24の直鎖状または分子鎖状の二価芳香族炭化水素基をいう。例えば、1,2‐フェニレン基、1,8‐ナフタレン基、2,2‘−ビフェニレン基、フェナントレン基等を挙げることができる。これらのうち、炭素数6〜14のアリーレン基が好ましく、炭素数6〜12のアリーレン基がより好ましい。   A C1-C24 arylene group means a C1-C24 linear or molecular chain bivalent aromatic hydrocarbon group. For example, 1,2-phenylene group, 1,8-naphthalene group, 2,2′-biphenylene group, phenanthrene group and the like can be mentioned. Among these, an arylene group having 6 to 14 carbon atoms is preferable, and an arylene group having 6 to 12 carbon atoms is more preferable.

炭素数1〜24のアルケニル基とは、炭素数2〜24の直鎖状または分子鎖状の二価脂肪族不飽和炭化水素基をいう。例えば、ビニル基、アリル基、シクロヘキセニル基等を挙げることができる。これらのうち、炭素数2〜15のアルケニル基が好ましく、炭素数2〜10のアルケニル基がより好ましい。   An alkenyl group having 1 to 24 carbon atoms refers to a linear or molecular chain divalent aliphatic unsaturated hydrocarbon group having 2 to 24 carbon atoms. For example, a vinyl group, an allyl group, a cyclohexenyl group, etc. can be mentioned. Among these, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms is preferable, and an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms is more preferable.

炭素数3〜24のシクロアルキル基とは、炭素数3〜24の環状一価脂肪族飽和炭化水素基を意味する。例えば、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、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等を挙げることができる。これらのうち、炭素数3〜18のシクロアルキル基が好ましく、炭素数3〜12のシクロアルキル基がより好ましい。   The cycloalkyl group having 3 to 24 carbon atoms means a cyclic monovalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 3 to 24 carbon atoms. For example, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and the like can be given. Among these, a C3-C18 cycloalkyl group is preferable and a C3-C12 cycloalkyl group is more preferable.

炭素数1〜24のアルコキシ基とは、炭素数1〜24の直鎖状または分枝鎖状の一価脂肪族飽和炭化水素オキシ基を意味する。例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基等を挙げることができる。これらのうち、炭素数1〜18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜10のアルコキシ基がより好ましい。   A C1-C24 alkoxy group means a C1-C24 linear or branched monovalent aliphatic saturated hydrocarbon oxy group. Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a t-butoxy group, a pentoxy group, and a hexoxy group. Among these, a C1-C18 alkoxy group is preferable and a C1-C10 alkoxy group is more preferable.

炭素数6〜24のアリールオキシ基とは、炭素数6〜24の直鎖状または分枝鎖状の一価芳香族炭化水素オキシ基を意味する。例えば、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、p−エチルフェノキシ基、3,5−ジフェニルフェノキシ基、3,5−ビス(3’,4’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)フェノキシ基、4−n−オクチルフェノキシ基等を挙げることができる。   The aryloxy group having 6 to 24 carbon atoms means a linear or branched monovalent aromatic hydrocarbon oxy group having 6 to 24 carbon atoms. For example, phenoxy group, 1-naphthyloxy group, p-ethylphenoxy group, 3,5-diphenylphenoxy group, 3,5-bis (3 ′, 4′-bis (trifluoromethyl) phenyl) phenoxy group, 4- Examples thereof include an n-octylphenoxy group.

上記式(2)におけるM、上記式(3)におけるMとしては、反応効率が向上する傾向にあることから、酸素原子、窒素原子、リン原子であることがより好ましい。 M 1 in the formula (2), the M 2 in the formula (3), since it tends to improve reaction efficiency, an oxygen atom, a nitrogen atom, more preferably a phosphorus atom.

なお、後述するとおり、ルイス塩基は、水素化対象(すなわち、本発明における不飽和化合物)であっても良い。ルイス塩基が本発明の不飽和化合物である場合、上記式(3)で表されることがより好ましい。   As will be described later, the Lewis base may be a hydrogenation target (that is, an unsaturated compound in the present invention). When the Lewis base is the unsaturated compound of the present invention, it is more preferably represented by the above formula (3).

上記ルイス酸とルイス塩基とは、同一分子内に存在していても良いし、錯体として存在していてもよい。すなわち、FLPとして、ルイス酸とルイス塩基を同一分子内に有する化合物、もしくはルイス酸ルイス塩基錯体を用いても良い。   The Lewis acid and the Lewis base may exist in the same molecule or may exist as a complex. That is, as the FLP, a compound having a Lewis acid and a Lewis base in the same molecule or a Lewis acid Lewis base complex may be used.

本発明の水素化反応に用いる不飽和化合物は、イミン、窒素含有複素環化合物、アルデヒド、ケトン、アルケン、アルキン、不飽和結合を有するオリゴマーもしくはポリマー等であり、一種または二種以上を用いることができる。窒素含有複素環化合物としては、ピリジン類、キノリン類、アクリジン類、1,10−フェナントロリン類、インドール類等を挙げることができる。また、不飽和結合を有するオリゴマーやポリマーは同一分子内に1つもしくは2つ以上の不飽和結合を有していてもよい。   The unsaturated compound used in the hydrogenation reaction of the present invention is an imine, a nitrogen-containing heterocyclic compound, an aldehyde, a ketone, an alkene, an alkyne, an oligomer or a polymer having an unsaturated bond, and one or more kinds may be used. it can. Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include pyridines, quinolines, acridines, 1,10-phenanthrolines, and indoles. The oligomer or polymer having an unsaturated bond may have one or more unsaturated bonds in the same molecule.

本発明の水素化方法は、通常溶剤を用いて行われる。使用できる溶媒としては、FLPと反応せず、もしくは後段の不飽和化合物の水素化反応を阻害せず、FLPと不飽和化合物を適度に溶解できるものであることが好ましい。例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素溶媒;n−ヘキサンなどの脂肪族炭化水素溶媒;アセトンなどのケトン系溶媒;メタノールなどのアルコール系溶媒;テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒;酢酸エチルなどのエステル系溶媒;アセトニトリルなどのニトリル系溶媒;クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素溶媒;ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒;γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶媒;エチレンカーボネートなどの炭酸エステル系溶媒、およびこれら2種以上の混合溶媒を使用することができる。なお、事前にルイス酸、ルイス塩基、不飽和化合物等を溶媒に溶かしておく場合、これらの溶液の溶媒は、同一としてもよいし、異なるものとしてもよい。また、溶媒を使用せずに実施してもよい。   The hydrogenation method of the present invention is usually carried out using a solvent. The solvent that can be used is preferably a solvent that does not react with FLP or does not inhibit the subsequent hydrogenation reaction of the unsaturated compound, and can appropriately dissolve FLP and the unsaturated compound. For example, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene; aliphatic hydrocarbon solvents such as n-hexane; ketone solvents such as acetone; alcohol solvents such as methanol; ether solvents such as tetrahydrofuran; ester solvents such as ethyl acetate Nitrile solvents such as acetonitrile; halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform; amide solvents such as dimethylformamide; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; lactone solvents such as γ-butyrolactone; carbonate solvents such as ethylene carbonate; , And a mixture of two or more of these can be used. Note that when a Lewis acid, a Lewis base, an unsaturated compound, or the like is dissolved in a solvent in advance, the solvents of these solutions may be the same or different. Moreover, you may implement without using a solvent.

本発明の水素化反応は、ルイス酸、ルイス塩基、不飽和化合物を溶媒に溶かし、粗水素ガスを混合することで実施することが好ましい。本発明に関わる水素化反応は、粗水素ガスを追加しながら反応を実施することもできる。本発明では、水素化反応を常圧付近、もしくは微加圧の条件下にて実施できることも特徴である。当該圧力は常圧でもよいが、加圧状態で行うことにより、効率的に水素化反応を実施することができる。加圧で行う場合、圧力が大きすぎると加圧に必要なエネルギーが大きく、非効率となりうるので、500気圧以下が好ましく、100気圧以下がより好ましく、50気圧以下が特に好ましい。   The hydrogenation reaction of the present invention is preferably carried out by dissolving a Lewis acid, a Lewis base, and an unsaturated compound in a solvent and mixing crude hydrogen gas. The hydrogenation reaction according to the present invention can be carried out while adding crude hydrogen gas. The present invention is also characterized in that the hydrogenation reaction can be carried out under normal pressure or slightly pressurized conditions. Although the said pressure may be a normal pressure, a hydrogenation reaction can be implemented efficiently by performing it in a pressurized state. When the pressure is applied, if the pressure is too large, the energy required for the pressurization becomes large and inefficiency may occur, so 500 atm or less is preferable, 100 atm or less is more preferable, and 50 atm or less is particularly preferable.

[本発明の製造方法]
本発明の水素化化合物の製造方法は、粗水素ガスを水素源とし、フラストレイテッドルイスペアの存在下で、不飽和化合物の少なくとも1つの不飽和結合に水素原子を添加する工程(「水素化工程」ともいう)を含む。なお、上記「水素化化合物」とは、不飽和化合物の少なくとも1つの不飽和結合に水素原子が付加された化合物を意味し、「水素化された化合物」ということもある。
上記不飽和化合物が2つ以上の不飽和結合を含む場合、1つのみの不飽和結合に水素原子を添加しても良いが、2つ以上の不飽和結合に水素原子を添加しても良い。よって、本発明の水素化化合物は、不飽和化合物である場合と、飽和化合物である場合とがある。
[Production method of the present invention]
The method for producing a hydrogenated compound of the present invention comprises adding a hydrogen atom to at least one unsaturated bond of an unsaturated compound (“hydrogenation” using crude hydrogen gas as a hydrogen source and in the presence of a frustrated Lewis pair. Process ”). The above-mentioned “hydrogenated compound” means a compound in which a hydrogen atom is added to at least one unsaturated bond of an unsaturated compound, and is sometimes referred to as “hydrogenated compound”.
When the unsaturated compound includes two or more unsaturated bonds, a hydrogen atom may be added to only one unsaturated bond, or a hydrogen atom may be added to two or more unsaturated bonds. . Therefore, the hydrogenated compound of the present invention may be an unsaturated compound or a saturated compound.

本発明の水素化化合物としては、ピペリジン、インドリン、テトラヒドロキノリン、テトラヒドロフェナントロリン等のアミン;アルコール、アルカン、アルケン等が例示される。   Examples of the hydrogenated compound of the present invention include amines such as piperidine, indoline, tetrahydroquinoline and tetrahydrophenanthroline; alcohols, alkanes and alkenes.

不飽和化合物の少なくとも1の不飽和結合に水素原子を添加する工程の態様、好ましい態様は、上記本発明の水素化方法で説明したとおりである。   A mode and a preferable mode of adding a hydrogen atom to at least one unsaturated bond of the unsaturated compound are as described in the hydrogenation method of the present invention.

本発明の製造方法は、上記水素化工程を必須に含むが、その他の工程を含んでいても良い。例えば、精製工程、触媒不活性化工程、希釈工程、濃縮工程、抽出工程、未反応原料の回収工程、ろ過工程、触媒回収工程等が例示される。   The production method of the present invention essentially includes the hydrogenation step, but may include other steps. For example, a purification process, catalyst deactivation process, dilution process, concentration process, extraction process, unreacted raw material recovery process, filtration process, catalyst recovery process, and the like are exemplified.

例えば、水素化された化合物が不溶化または結晶化して析出した場合、析出物をろ別する工程を設けても良い。水素化された化合物が固形の場合、n−ヘキサンなどの貧溶媒等で洗浄する工程を設けても良い。水素化された化合物が固形の場合、乾燥する工程を設けても良い。上記乾燥する工程は、減圧下で行っても良い。水素化された化合物が液体の場合は、蒸留などして精製する工程を設けてもよい。   For example, when a hydrogenated compound is insolubilized or crystallized and precipitated, a step of filtering the precipitate may be provided. When the hydrogenated compound is solid, a step of washing with a poor solvent such as n-hexane may be provided. When the hydrogenated compound is solid, a drying step may be provided. The drying step may be performed under reduced pressure. When the hydrogenated compound is a liquid, a step of purification by distillation or the like may be provided.

触媒を再利用する場合は、触媒を不溶化または結晶化して析出させて、ろ過工程により回収し、次の反応に再利用することもできる。   When the catalyst is reused, the catalyst can be insolubilized or crystallized to be collected, recovered by a filtration step, and reused in the next reaction.

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。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>本発明に係る水素化反応
窒素雰囲気下、N−t−Bu−ベンジリデンアミン(16.1mg、0.10mmol)、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(5.1mg、0.01mmol)、ベンゼン(0.5ml)を耐圧容器へ加えた。その後、耐圧容器内を粗水素ガス[H(2.5atm)、CO(3.0atm)]に置換し、100℃下で1時間加熱した。この反応液を用いて、H−NMR測定により、原料と生成物ピークの面積比から収率を求めたところ、水素化反応によりN−t−Bu−ベンジルアミンが定量的に得られた。
<Example 1> Hydrogenation reaction according to the present invention Under a nitrogen atmosphere, Nt-Bu-benzylideneamine (16.1 mg, 0.10 mmol), tris (pentafluorophenyl) borane (5.1 mg, 0.01 mmol) Benzene (0.5 ml) was added to the pressure vessel. Thereafter, the inside of the pressure vessel was replaced with crude hydrogen gas [H 2 (2.5 atm), CO (3.0 atm)] and heated at 100 ° C. for 1 hour. When the yield was determined from the area ratio of the raw material and the product peak by 1 H-NMR measurement using this reaction solution, Nt-Bu-benzylamine was quantitatively obtained by the hydrogenation reaction.

<実施例2>本発明に係る水素化反応
窒素雰囲気下、N−ベンジリデン−N−(ジフェニルメチル)アミン(27.1mg、0.10mmol)、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(5.1mg、0.01mmol)、ベンゼン(0.5ml)を耐圧容器へ加えた。その後、耐圧容器内を粗水素ガス[H(2.5atm)、CO(1.5atm)、CO(1.5atm)]に置換し、100℃下で1時間加熱した。この反応液を用いて、H−NMR測定により、原料と生成物のピーク面積比から収率を求めたところ、水素化反応によりN−ベンジル−N−(ジフェニルメチル)アミンを収率59%で得た。
Example 2 Hydrogenation Reaction According to the Present Invention Under a nitrogen atmosphere, N-benzylidene-N- (diphenylmethyl) amine (27.1 mg, 0.10 mmol), tris (pentafluorophenyl) borane (5.1 mg, 0 0.01 mmol) and benzene (0.5 ml) were added to a pressure vessel. Thereafter, the pressure vessel crude hydrogen gas [H 2 (2.5atm), CO (1.5atm), CO 2 (1.5atm)] was replaced with and heated for 1 hour under 100 ° C.. Using this reaction solution, the yield was determined from the peak area ratio of the raw material and the product by 1 H-NMR measurement. As a result, N-benzyl-N- (diphenylmethyl) amine was obtained by a hydrogenation reaction at a yield of 59%. Got in.

<実施例3>本発明に係る水素化反応
窒素雰囲気下、2−フェニルキノリン(163.9mg、0.80mmol)、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(20.5mg、0.04mmol)、トルエン(3.0ml)を耐圧容器へ加えた。その後、耐圧容器内を粗水素ガス[H(2.5atm)、CO(2.5atm)]に置換し、100℃下で4時間加熱した。この反応液を用いて、ガスクロマトグラフィー分析(FID)により、原料と生成物のピーク面積比から収率を求めたところ、水素化反応により2−フェニル−1,2,3,4−テトラヒドロキノリンが定量的に得られた。
Example 3 Hydrogenation Reaction According to the Present Invention Under a nitrogen atmosphere, 2-phenylquinoline (163.9 mg, 0.80 mmol), tris (pentafluorophenyl) borane (20.5 mg, 0.04 mmol), toluene (3 0.0 ml) was added to the pressure vessel. Thereafter, the inside of the pressure vessel was replaced with crude hydrogen gas [H 2 (2.5 atm), CO (2.5 atm)] and heated at 100 ° C. for 4 hours. Using this reaction solution, the yield was determined from the peak area ratio of the raw material to the product by gas chromatography analysis (FID), and 2-phenyl-1,2,3,4-tetrahydroquinoline was obtained by hydrogenation reaction. Was obtained quantitatively.

<実施例4>本発明に係る水素化反応
窒素雰囲気下、1,10−フェナントロリン(145.0mg、0.80mmol)、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(20.5mg、0.04mmol)、トルエン(3.0ml)を耐圧容器へ加えた。その後、耐圧容器内を粗水素ガス[H(2.5atm)、CO(2.5atm)]に置換し、100℃下で3時間加熱した。カラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/1)により精製を行い、単離収率を求めたところ、水素化反応により1,2,3,4−テトラヒドロ−1,10−フェナントロリンを収率89%で得た。
Example 4 Hydrogenation Reaction According to the Present Invention Under a nitrogen atmosphere, 1,10-phenanthroline (145.0 mg, 0.80 mmol), tris (pentafluorophenyl) borane (20.5 mg, 0.04 mmol), toluene ( 3.0 ml) was added to the pressure vessel. Thereafter, the inside of the pressure vessel was replaced with crude hydrogen gas [H 2 (2.5 atm), CO (2.5 atm)] and heated at 100 ° C. for 3 hours. Purification was performed by column chromatography (hexane / ethyl acetate = 9/1), and the isolated yield was determined. As a result of the hydrogenation reaction, 1,2,3,4-tetrahydro-1,10-phenanthroline was obtained at a yield of 89. %.

<実施例5>本発明に係る水素化反応
窒素雰囲気下、1,2−ジメチルインドール(58.7、0.80mmol)、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(20.5mg、0.04mmol)、トルエン(3.0ml)を耐圧容器へ加えた。その後、耐圧容器内を粗水素ガス[H(2.5atm)、CO(2.5atm)]に置換し、80℃下で18時間加熱した。この反応液を用いて、ガスクロマトグラフィー分析(FID)により、原料と生成物のピーク面積比から収率を求めたところ、水素化反応により1,2−ジメチルインドリンを収率33%で得た。
<Example 5> Hydrogenation reaction according to the present invention Under a nitrogen atmosphere, 1,2-dimethylindole (58.7, 0.80 mmol), tris (pentafluorophenyl) borane (20.5 mg, 0.04 mmol), toluene (3.0 ml) was added to the pressure vessel. Thereafter, the inside of the pressure vessel was replaced with crude hydrogen gas [H 2 (2.5 atm), CO (2.5 atm)] and heated at 80 ° C. for 18 hours. Using this reaction solution, the yield was determined from the peak area ratio of the raw material to the product by gas chromatography analysis (FID). As a result, 1,2-dimethylindoline was obtained in a yield of 33% by the hydrogenation reaction. .

Figure 2017206474
Figure 2017206474


表1に示したとおり、本発明の水素化方法は、粗水素ガスを水素源として、不飽和化合物を効率よく、良好な収率で水素化できることが明らかとなった。

As shown in Table 1, it has been clarified that the hydrogenation method of the present invention can efficiently hydrogenate unsaturated compounds with a good yield using crude hydrogen gas as a hydrogen source.

Claims (10)

粗水素ガスを水素源とし、フラストレイテッドルイスペアの存在下で行う、不飽和化合物の水素化方法。 A method for hydrogenating unsaturated compounds, using crude hydrogen gas as a hydrogen source and in the presence of a frustrated Lewis pair. 粗水素ガスを水素源とし、フラストレイテッドルイスペアの存在下で、不飽和化合物の少なくとも1つの不飽和結合に水素原子を添加する工程を含む、水素化化合物の製造方法。 A method for producing a hydrogenated compound, comprising a step of adding a hydrogen atom to at least one unsaturated bond of an unsaturated compound using crude hydrogen gas as a hydrogen source in the presence of a frustrated Lewis pair. ルイス酸が下記式(1)で表される化合物である、請求項2に記載の製造方法。
Figure 2017206474
(R〜Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜24の有機基を表し、該炭素数1〜24の有機基は置換基を有していても良い。Aは、ホウ素原子又はアルミニウム原子を表す。)
The manufacturing method of Claim 2 whose Lewis acid is a compound represented by following formula (1).
Figure 2017206474
(R 1 to R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 24 carbon atoms, and the organic group having 1 to 24 carbon atoms may have a substituent. Represents a boron atom or an aluminum atom.)
ルイス塩基が下記式(2)で表される化合物である、請求項2または3に記載の製造方法。
Figure 2017206474
(R〜Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜24の有機基を表し、互いが結合し単環構造又は縮環構造を有していても良く、該炭素数1〜24の有機基は置換基を有していても良い。Mは、酸素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子を表す。但し、Mが酸素原子もしくは硫黄原子の場合はRが存在しない。)
The manufacturing method of Claim 2 or 3 whose Lewis base is a compound represented by following formula (2).
Figure 2017206474
(R 4 to R 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 24 carbon atoms, which may be bonded to each other to have a monocyclic structure or a condensed ring structure, To 24 may have a substituent, M represents an oxygen atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom, or a sulfur atom, provided that when M 1 is an oxygen atom or a sulfur atom, R 6 is present. do not do.)
ルイス塩基が下記式(3)で表される化合物である、請求項2または3のいずれかに記載の製造方法。
Figure 2017206474
(R〜R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜24の有機基を表し、該炭素数1〜24の有機基は置換基を有していても良い。Mは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子を表す。但し、Mが酸素原子もしくは硫黄原子の場合はRが存在しない。)
The manufacturing method in any one of Claim 2 or 3 whose Lewis base is a compound represented by following formula (3).
Figure 2017206474
(R < 4 > -R < 5 >, R < 7 > is the same or different, represents a hydrogen atom or a C1-C24 organic group, and this C1-C24 organic group may have a substituent. M represents an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom, provided that when M 2 is an oxygen atom or a sulfur atom, R 7 does not exist.)
ルイス酸とルイス塩基とを同一分子内に有するフラストレイテッドルイスペアの存在下で反応させる、請求項2に記載の製造方法。 The production method according to claim 2, wherein the reaction is carried out in the presence of a frustrated Lewis pair having a Lewis acid and a Lewis base in the same molecule. ルイス酸がホウ素化合物である請求項6に記載の製造方法。 The production method according to claim 6, wherein the Lewis acid is a boron compound. ルイス酸がトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである、請求項2〜5のいずれかに記載の製造方法。 The production method according to claim 2, wherein the Lewis acid is tris (pentafluorophenyl) borane. 一酸化炭素、二酸化炭素を0.1%以上含有する粗水素ガスを用いることを特徴とする請求項2〜8のいずれかに記載の製造方法。 9. The production method according to claim 2, wherein crude hydrogen gas containing 0.1% or more of carbon monoxide and carbon dioxide is used. 不飽和化合物がイミン、窒素含有複素環化合物、アルデヒド、ケトン、アルケン、アルキン、不飽和結合を有するオリゴマーもしくはポリマーから選択される1種または2種以上である、請求項2〜9のいずれかに記載の製造方法。 The unsaturated compound is one kind or two or more kinds selected from imine, nitrogen-containing heterocyclic compound, aldehyde, ketone, alkene, alkyne, oligomer or polymer having an unsaturated bond. The manufacturing method as described.
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