JP2018203697A - クロスカップリング体の製造方法及びテトラハロゲノ鉄塩 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ハロゲン化アルキルとアリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤との新規なクロスカップリング体の製造方法を提供する。【解決手段】ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法であって、クロスカップリング反応の反応触媒として、アンモニウム塩またはホスホニウム塩、及び、ハロゲン化鉄からなるテトラハロゲノ鉄塩を用いるクロスカップリング体の製造方法。【選択図】なし
Description
本発明は、クロスカップリング体の製造方法及びテトラハロゲノ鉄塩に関する。
クロスカップリング反応は、遷移金属触媒存在下、有機ハロゲン化物と有機金属反応剤を反応させて、新たな炭素−炭素結合を生成する反応の一つである。この反応では、希少金属元素であるパラジウムが触媒として主に用いられているが、２０００年以降、元素戦略の観点から、代替金属として安価で毒性の低い鉄を触媒として用いた研究が盛んに行われている（非特許文献１）。
例えば、塩化鉄（III）と多座アミン配位子から成る触媒系や、塩化鉄（II）−ジホスフィン錯体触媒は、ハロゲン化アルキルと各種金属反応剤とのクロスカップリング反応において高い触媒活性を示すことが報告されている。しかしながら、これらの反応では、過剰量のアミン配位子の添加と金属反応剤の滴下速度の精密制御を必要とすることや、鉄錯体が酸化されやすいなど改善の余地があり問題点が残されたままである（非特許文献２、３）。
一方、Gaetnerらはイミダゾリウムカチオンをカウンターカチオンに持つ鉄塩錯体が、ハロゲン化アルキルとアリールグリニヤール反応剤とのクロスカップリング反応において高活性な触媒として機能することを報告している（非特許文献４）。
Guerinot, A.; Cossy, J.; Top. Curr. Chem. 2016, 374, 49(2016).
Nakamura, M.; Nakamura, E. et al, J. Am. Chem. Soc. 126, 3686(2004).
Nakamura, M. et al, Chem. Lett. 40, 1030(2011).
Bica, K.; Gaetner, P. Org. Lett. 8, 733(2006).
しかしながら、イミダゾリウムカチオン以外のカウンターカチオンを持つ鉄塩錯体を用いたクロスカップリング反応や、鉄塩中のハロゲンの違いによる触媒活性の比較を行った報告例は非常に少なく、更なる研究・開発が望まれている。
本発明者らは、このような背景のもと、オニウム塩とハロゲン化鉄（III）から容易に合成できる各種鉄塩錯体を合成し、これらを触媒とすることでハロゲン化アルキルとアリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とを用いた新規なクロスカップリング体の製造方法を提供することができることを見出した。
本発明は一側面において、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法であって、
前記クロスカップリング反応の反応触媒として、アンモニウム塩またはホスホニウム塩、及び、ハロゲン化鉄からなるテトラハロゲノ鉄塩を用いるクロスカップリング体の製造方法である。
前記クロスカップリング反応の反応触媒として、アンモニウム塩またはホスホニウム塩、及び、ハロゲン化鉄からなるテトラハロゲノ鉄塩を用いるクロスカップリング体の製造方法である。
本発明のクロスカップリング体の製造方法は一実施形態において、前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（１）で示される。
（式（１）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環である。Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法は別の一実施形態において、前記式（１）のテトラハロゲノ鉄塩が、下記式（２）で製造される。
（式（２）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環である。Ｘa 1〜Ｘa 3、Xb、及びＸ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法は更に別の一実施形態において、前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（３）で示される。
（式（３）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法は更に別の一実施形態において、前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（２１）で示される。
（式（２１）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法は更に別の一実施形態において、前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（４）で示される。
（式（４）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法は更に別の一実施形態において、前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（５）で示される。
（式（５）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環である。Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法は更に別の一実施形態において、前記式（５）のテトラハロゲノ鉄塩が、下記式（６）で製造される。
（式（６）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環である。Ｘa 1〜Ｘa 4及びＸ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法は更に別の一実施形態において、前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（７）で示される。
（式（７）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明は別の一側面において、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法における、前記クロスカップリング反応の反応触媒として用いられる下記式（８）で示されるテトラハロゲノ鉄塩である。
本発明は別の一側面において、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法における、前記クロスカップリング反応の反応触媒として用いられる下記式（２２）で示されるテトラハロゲノ鉄塩である。
本発明によれば、ハロゲン化アルキルとアリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤との新規なクロスカップリング体の製造方法を提供することができる。
本発明のクロスカップリング体の製造方法は、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法であって、クロスカップリング反応の触媒として、アンモニウム塩またはホスホニウム塩、及び、ハロゲン化鉄からなるテトラハロゲノ鉄塩を用いるクロスカップリング体の製造方法である。本発明はこのように、クロスカップリング反応の触媒として、アンモニウム塩またはホスホニウム塩、及び、ハロゲン化鉄からなるテトラハロゲノ鉄塩を用いているが、当該テトラハロゲノ鉄塩は、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する際に高活性な触媒として機能する。従って、当該クロスカップリング体を良好な収率で製造することができる。
本発明で用いる亜鉛反応剤は、亜鉛の化合物であって、ハロゲン化アルキルとの間でクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造することができるものであれば、特に限定されない。
本発明のクロスカップリング体の製造方法において用いるテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（１）で示される構造を有していてもよい。
（式（１）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環であるＸ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
また、本発明において、Ｒ1〜Ｒ4が芳香環である場合、当該芳香環としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
また、本発明において、Ｒ1〜Ｒ4が複素環である場合、当該複素環としては、ピリジル基、チエニル基、フリル基等が挙げられる。
また、本発明において、Ｒ1〜Ｒ4が複素環である場合、当該複素環としては、ピリジル基、チエニル基、フリル基等が挙げられる。
また、上記式（１）のテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（２）で製造されるものであってもよい。
（式（２）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環である。Ｘa 1〜Ｘa 3、Xb、及びＸ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法において用いるテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（３）で示される構造を有していてもよい。
（式（３）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法において用いるテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（２１）で示される構造を有していてもよい。
（式（２１）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法において用いるテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（４）で示される構造を有していてもよい。
（式（４）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法において用いるテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（５）で示される構造を有していてもよい。
（式（５）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環である。Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
また、上記式（５）のテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（６）で製造されるものであってもよい。
（式（６）において、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ、Ｈ（水素）、Ｃ1からＣ8までのアルキル基、芳香環または複素環である。Ｘa 1〜Ｘa 4及びＸ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のクロスカップリング体の製造方法において用いるテトラハロゲノ鉄塩は、下記式（７）で示される構造を有していてもよい。
（式（７）において、Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである。）
本発明のテトラハロゲノ鉄塩は、一側面において、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法における、クロスカップリング反応の反応触媒として用いられる下記式（８）で示されるテトラハロゲノ鉄塩である。
本発明のテトラハロゲノ鉄塩は、別の一側面において、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法における、クロスカップリング反応の反応触媒として用いられる下記式（２２）で示されるテトラハロゲノ鉄塩である。
上記式（８）及び式（２２）で示されるテトラハロゲノ鉄塩は、それぞれ、ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する際に高活性な触媒として機能し、当該クロスカップリング反応の触媒として新規な化合物である。
本発明に係るクロスカップリング体の製造方法及びテトラハロゲノ鉄塩は、医薬品、液晶表示装置、有機半導体等の素材等の化学合成に幅広く利用可能である。
以下に、本発明を実施例でさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
・テトラハロゲノ鉄塩の合成
無水塩化鉄ＦｅＣｌ3（０．６０８ｇ、３．７４ｍｍｏｌ）をシュレンクフラスコにとり、そこにBis(triphenylphosphoranylidene)ammonium chloride(以下［ＰＰＮ］Ｃｌと略す、２．１８ｇ、３．８０ｍｍｏｌ）を加え、無水ＭｅＯＨ４５ｍＬを加えて室温で一晩撹拌した。減圧下で溶媒を留去することで得られた黄色の粉末をＥｔ2Ｏで洗浄した後、真空乾燥を行った。続いて、得られた粉末をＴＨＦに溶解しろ過した。得られた黄色溶液を用いてＴＨＦ／Ｅｔ2Ｏ気液拡散法による再結晶を行うことで、黄色の結晶として鉄塩［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］を収率９１％で得た（２．５０ｇ、３．４０ｍｍｏｌ）。得られた塩の一部を用いて単結晶Ｘ線構造解析を行うことで目的の塩の生成を確認した。
上記反応式を下記式（９）に示す。
・テトラハロゲノ鉄塩の合成
無水塩化鉄ＦｅＣｌ3（０．６０８ｇ、３．７４ｍｍｏｌ）をシュレンクフラスコにとり、そこにBis(triphenylphosphoranylidene)ammonium chloride(以下［ＰＰＮ］Ｃｌと略す、２．１８ｇ、３．８０ｍｍｏｌ）を加え、無水ＭｅＯＨ４５ｍＬを加えて室温で一晩撹拌した。減圧下で溶媒を留去することで得られた黄色の粉末をＥｔ2Ｏで洗浄した後、真空乾燥を行った。続いて、得られた粉末をＴＨＦに溶解しろ過した。得られた黄色溶液を用いてＴＨＦ／Ｅｔ2Ｏ気液拡散法による再結晶を行うことで、黄色の結晶として鉄塩［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］を収率９１％で得た（２．５０ｇ、３．４０ｍｍｏｌ）。得られた塩の一部を用いて単結晶Ｘ線構造解析を行うことで目的の塩の生成を確認した。
上記反応式を下記式（９）に示す。
（実施例２）
・テトラハロゲノ鉄塩の合成
フッ化鉄３水和物ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ（０．１６４ｇ、０．９８ｍｍｏｌ）をシュレンクフラスコにとり、無水ＭｅＯＨ１０ｍＬを加えた。そこにTetrabutyl ammonium fluoride（１．０Ｍ THF溶液、１．００ｍＬ、１．００ｍｍｏｌ）を加え、室温で一晩撹拌した。減圧下で溶媒を留去することで得られた灰色の粉末をＴＨＦで洗浄した後に真空乾燥を行うことで、茶色の結晶として鉄塩［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＦ4］を収率８４％で得た（０．３０７ｇ、０．３５ｍｍｏｌ）。
上記反応式を下記式（１０）に示す。
・テトラハロゲノ鉄塩の合成
フッ化鉄３水和物ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ（０．１６４ｇ、０．９８ｍｍｏｌ）をシュレンクフラスコにとり、無水ＭｅＯＨ１０ｍＬを加えた。そこにTetrabutyl ammonium fluoride（１．０Ｍ THF溶液、１．００ｍＬ、１．００ｍｍｏｌ）を加え、室温で一晩撹拌した。減圧下で溶媒を留去することで得られた灰色の粉末をＴＨＦで洗浄した後に真空乾燥を行うことで、茶色の結晶として鉄塩［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＦ4］を収率８４％で得た（０．３０７ｇ、０．３５ｍｍｏｌ）。
上記反応式を下記式（１０）に示す。
（実施例３）
・テトラハロゲノ鉄塩の合成
無水臭化鉄ＦｅＢｒ3（０．３１１ｇ、１．０５ｍｍｏｌ）をシュレンクフラスコにとり、そこにTetraphenylphosphonium bromide（０．４１７ｇ、１．００ｍｍｏｌ）を加え、無水ＭｅＯＨ１５ｍＬを加えて室温で一晩撹拌した。減圧下で溶媒を留去することで得られた茶色の粉末をＥｔ2Ｏで洗浄した後、真空乾燥を行った。続いて、得られた粉末をＴＨＦに溶解しろ過した。得られた溶液をＴＨＦ／ペンタン気液拡散法による再結晶を行うことで、茶色の結晶として鉄塩［Ｐｈ4Ｐ］［ＦｅＢｒ4］を収率３２％で得た（０．２３１ｇ、０．３２ｍｍｏｌ）。その後、得られた塩の一部を用いて単結晶Ｘ線構造解析を行うことで目的の塩の生成を確認した。
上記反応式を下記式（１１）に示す。
・テトラハロゲノ鉄塩の合成
無水臭化鉄ＦｅＢｒ3（０．３１１ｇ、１．０５ｍｍｏｌ）をシュレンクフラスコにとり、そこにTetraphenylphosphonium bromide（０．４１７ｇ、１．００ｍｍｏｌ）を加え、無水ＭｅＯＨ１５ｍＬを加えて室温で一晩撹拌した。減圧下で溶媒を留去することで得られた茶色の粉末をＥｔ2Ｏで洗浄した後、真空乾燥を行った。続いて、得られた粉末をＴＨＦに溶解しろ過した。得られた溶液をＴＨＦ／ペンタン気液拡散法による再結晶を行うことで、茶色の結晶として鉄塩［Ｐｈ4Ｐ］［ＦｅＢｒ4］を収率３２％で得た（０．２３１ｇ、０．３２ｍｍｏｌ）。その後、得られた塩の一部を用いて単結晶Ｘ線構造解析を行うことで目的の塩の生成を確認した。
上記反応式を下記式（１１）に示す。
（実施例４）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］（０．０３６８ｇ、０．０５０ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（１０ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．１０４６ｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．１６２９ｇ、１．００ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、１．２０ｍＬ、１．２０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率９４％で得られた。
上記反応式を下記式（１２）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］（０．０３６８ｇ、０．０５０ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（１０ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．１０４６ｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．１６２９ｇ、１．００ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、１．２０ｍＬ、１．２０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率９４％で得られた。
上記反応式を下記式（１２）に示す。
（実施例５）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＣｌ4］（０．０２１９ｇ、０．０５０ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（１０ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．１０４１ｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．１６６２ｇ、１．０１ｍｍｏｌ、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、１．２０ｍＬ、１．２ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率９１％で得られた。
上記反応式を下記式（１３）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＣｌ4］（０．０２１９ｇ、０．０５０ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（１０ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．１０４１ｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．１６６２ｇ、１．０１ｍｍｏｌ、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、１．２０ｍＬ、１．２ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率９１％で得られた。
上記反応式を下記式（１３）に示す。
（実施例６）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＢｒ4］（０．０１６０ｇ、０．０２７ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５２１ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８５８ｇ、０．５３ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８７％で得られた。
上記反応式を下記式（１４）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＢｒ4］（０．０１６０ｇ、０．０２７ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５２１ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８５８ｇ、０．５３ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８７％で得られた。
上記反応式を下記式（１４）に示す。
（実施例７）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＦ4］（０．００９５ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５２７ｇ、０．３４ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８２１ｇ、０．５０ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率９１％で得られた。
上記反応式を下記式（１５）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＦ4］（０．００９５ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５２７ｇ、０．３４ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８２１ｇ、０．５０ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率９１％で得られた。
上記反応式を下記式（１５）に示す。
（実施例８）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＣｌ3Ｂｒ］（０．０１１９ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１３ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８１５ｇ、０．５０ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８６％で得られた。
上記反応式を下記式（１６）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｎ］［ＦｅＣｌ3Ｂｒ］（０．０１１９ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１３ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８１５ｇ、０．５０ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８６％で得られた。
上記反応式を下記式（１６）に示す。
（実施例９）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｏｃｔｙｌ4Ｎ］［ＦｅＢｒ4］（０．０２１１ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１５ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８０２ｇ、０．４９ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率５２％で得られた。
上記反応式を下記式（１７）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｏｃｔｙｌ4Ｎ］［ＦｅＢｒ4］（０．０２１１ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１５ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８０２ｇ、０．４９ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率５２％で得られた。
上記反応式を下記式（１７）に示す。
（実施例１０）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコにＦｅＣｌ3（０．００４ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５２０ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８０ｇ、０．４９ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８６％で得られた。
上記反応式を下記式（１８）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコにＦｅＣｌ3（０．００４ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５２０ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８０ｇ、０．４９ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８６％で得られた。
上記反応式を下記式（１８）に示す。
（実施例１１）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｐ］［ＦｅＢｒ4］（０．０１６０ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１３ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８１３ｇ、０．５０ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８６％で得られた。
上記反応式を下記式（１９）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［ノルマル−Ｂｕ4Ｐ］［ＦｅＢｒ4］（０．０１６０ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１３ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８１３ｇ、０．５０ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率８６％で得られた。
上記反応式を下記式（１９）に示す。
（実施例１２）
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［Ｐｈ4Ｐ］［ＦｅＢｒ4］（０．０１８１ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１８ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８３８ｇ、０．５１ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏ５を用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率７９％で得られた。
上記反応式を下記式（２０）に示す。
・クロスカップリング反応
窒素置換したシュレンクフラスコに［Ｐｈ4Ｐ］［ＦｅＢｒ4］（０．０１８１ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（５ｍＬ）を加えた。これに内部標準としてノルマル−ウンデカン（０．０５１８ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、ブロモシクロヘキサン（０．０８３８ｇ、０．５１ｍｍｏｌ）、フェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、０．６０ｍＬ、０．６０ｍｍｏｌ）を加え、反応溶液を室温で１時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏ５を用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、ガスクロマトグラフィーにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率７９％で得られた。
上記反応式を下記式（２０）に示す。
（実施例１３）
窒素置換したシュレンクフラスコに［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］（０．０３７２ｇ、０．０５１ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（１０ｍＬ）を加えた。これにブロモシクロヘキサン（０．１６３ｇ、１．００ｍｍｏｌ）、ＺｎＣｌ2（０．２１１ｇ、１．５５ｍｍｏｌ）とフェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、３．００ｍＬ、３．０ｍｍｏｌ）から調製したジフェニル亜鉛溶液を加え、反応溶液を室温で２４時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、内部標準としてピラジン（０．０３５ｇ、０．４４０ｍｍｏｌ）を加え、ＮＭＲにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率３８％で得られた。
上記反応式を下記式（２３）に示す。
窒素置換したシュレンクフラスコに［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］（０．０３７２ｇ、０．０５１ｍｍｏｌ）、ＣＰＭＥ溶媒（１０ｍＬ）を加えた。これにブロモシクロヘキサン（０．１６３ｇ、１．００ｍｍｏｌ）、ＺｎＣｌ2（０．２１１ｇ、１．５５ｍｍｏｌ）とフェニルマグネシウムブロマイド（１．０Ｍ ＴＨＦ溶液、３．００ｍＬ、３．０ｍｍｏｌ）から調製したジフェニル亜鉛溶液を加え、反応溶液を室温で２４時間撹拌した。１Ｎ塩酸水溶液を加えることにより反応を終了した後、Ｅｔ2Ｏを用いて抽出した。抽出した有機層をフロリジールで濾過し、内部標準としてピラジン（０．０３５ｇ、０．４４０ｍｍｏｌ）を加え、ＮＭＲにより収率を算出した。その結果、クロスカップリング体が収率３８％で得られた。
上記反応式を下記式（２３）に示す。
（実施例１４）
実施例１で作製したテトラハロゲノ鉄塩［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］を用いて、グリニヤール反応剤の基質適用範囲を検討した。
まず、ブロモシクロヘキサンとアリールグリニヤール反応剤とのクロスカップリング反応では、フェニルグリニヤール反応剤とパラ−トリルグリニヤール反応剤及びパラ−アニシルグリニヤール反応剤を用いた場合、カップリング生成物を良好な収率で与えた。オルト−トリルグリニヤール反応剤を用いた場合は、カップリング生成物の収率は中程度となった。
実施例１で作製したテトラハロゲノ鉄塩［ＰＰＮ］［ＦｅＣｌ4］を用いて、グリニヤール反応剤の基質適用範囲を検討した。
まず、ブロモシクロヘキサンとアリールグリニヤール反応剤とのクロスカップリング反応では、フェニルグリニヤール反応剤とパラ−トリルグリニヤール反応剤及びパラ−アニシルグリニヤール反応剤を用いた場合、カップリング生成物を良好な収率で与えた。オルト−トリルグリニヤール反応剤を用いた場合は、カップリング生成物の収率は中程度となった。
Claims (11)
- ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法であって、
前記クロスカップリング反応の反応触媒として、アンモニウム塩またはホスホニウム塩、及び、ハロゲン化鉄からなるテトラハロゲノ鉄塩を用いるクロスカップリング体の製造方法。 - 前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（１）で示される請求項１に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- 前記式（１）のテトラハロゲノ鉄塩が、下記式（２）で製造される請求項２に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- 前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（３）で示される請求項１に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- 前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（２１）で示される請求項１に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- 前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（４）で示される請求項１に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- 前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（５）で示される請求項１に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- 前記式（５）のテトラハロゲノ鉄塩が、下記式（６）で製造される請求項７に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- 前記テトラハロゲノ鉄塩が、下記式（７）で示される請求項１に記載のクロスカップリング体の製造方法。
- ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法における、前記クロスカップリング反応の反応触媒として用いられる下記式（８）で示されるテトラハロゲノ鉄塩。
- ハロゲン化アルキルと、アリールグリニヤール反応剤または亜鉛反応剤とをクロスカップリング反応させてクロスカップリング体を製造する方法における、前記クロスカップリング反応の反応触媒として用いられる下記式（２２）で示されるテトラハロゲノ鉄塩。
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Citations (5)
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| JP2009531177A (ja) * | 2006-03-29 | 2009-09-03 | エモリー・ユニバーシティ | 組成物、その組成物が組み込まれた材料、およびその組成物および材料を使用する方法 |
| JP2009242399A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Saltigo Gmbh | アリール−ｘ、ヘテロアリール−ｘ、シクロアルケニル−ｘまたはアルケニル−ｘ化合物と、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化シクロアルキルまたはハロゲン化シクロアルケニルとの遷移金属−触媒クロスカップリング反応による有機化合物の製造方法 |
| CN102030713A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-04-27 | 苏州大学 | 双酚功能化苯并咪唑盐及其离子型铁(iii)配合物 |
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-
2017
- 2017-06-09 JP JP2017114017A patent/JP7033289B2/ja active Active
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| BICA, K. ET AL., ORGANIC LETTERS, vol. 8, JPN6021006098, 2006, pages 733 - 735, ISSN: 0004538162 * |
| KUSHCH, P. P. ET AL., UKRAINIAN POLYMER JOURNAL, vol. 2, JPN6021006100, 1993, pages 40 - 67, ISSN: 0004538163 * |
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