JP2018501094A - 有機還元剤による担持されたオレフィンメタセシス触媒の活性化 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2014年12月17日に出願された欧州特許出願第14004251.6号、及び2015年8月31日に出願された欧州特許出願第15002559.1号に基づく優先権を主張しており、これらの開示は引用によりその全体が本明細書中に含まれる。
本発明は、アルケンの触媒的メタセシス、特に、アルケンの低温メタセシスのための有機還元剤による−好ましくは担持された−Mo、W、及びRe酸化物触媒の低温活性化に関する。
現在、これらの触媒は、溶液中の活性種の前駆体で担体を含浸すること、金属前駆体及び担体を共沈殿すること、活性金属材料及び担体材料を機械的手段によって混合すること、又は金属前駆体を蒸着することを含む、いくつかの方法によって調製されている。
それぞれのXは、H、R’、ハロゲン、OR、NR2から独立して選択され、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキニル、又は
非置換若しくは置換芳香族基
から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、−SiX2Y型のシリルから独立して選択され、
それぞれのシリル基のYは、同じであるか又は異なることができ、Xについて定義した群から選択され、又は2つのYは共に−O−若しくは単結合である。
E1は、C−R5、N、P、As、又はBから選択され、
nは0又は1であり、
R1〜R4及びR5は、同じであるか又は異なり、−H、−R’、−SiX2Y型のシリル、−OR、−NR2、ハロゲン、−NO2、ホスフェート、カーボネート、及びサルフェートを含む群から選択され、全ての基において、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキニル、又は
非置換若しくは置換芳香族基、特に、任意にアリール置換C1〜C6アルキル、例えばメチル、又はブチル、又はベンジル、又はメチルベンジル、任意にメチル置換シクロヘキシルなどのアルキル、任意にメチル置換フェニルなどのアルキル、例えばトリル
を含む群から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、SiX2Y型のシリルを含む群から独立して選択され、
又は
R1及びR2は、それらが結合しているC1及びC2と共に4〜12員環を形成した−(E2)l−鎖を共に形成しており、
lは、2〜10であり、
及び/又は
R3及びR4は、それらが結合しているC2及びE1と共に4〜12員環を形成した−(E2)m−鎖を共に形成しており、
mは、1〜9であり、
それぞれのE2は、E1R6若しくはOを含む群からそれぞれ独立して選択され、又は2つの隣接するE2は、−CR7=CR8−であり、好ましくは、一つ若しくは複数のSiX2Y基に関してビニル位若しくはアリル位であり、
E1は上記に定義したものであり、
R6、R7、及びR8は、R5について定義したもの、又はSiX2Yであり、
それぞれのXは、H、R’、ハロゲン、OR、NR2を含む群から独立して選択され、
R’及びRは、上記に定義したものであり、
それぞれのYは、同じであるか又は異なることができ、Xについて定義した群から選択され、2つのYは共に−O−又は単結合であり、−X2Si−O−SiX2−基は、隣接するE1とE2上、及び/又は隣接する2つのE2上、及び/又は隣接するE1とC1上、及び/又は隣接するE2とC2上、及び/又はC1とC2上、及び/又は間隔を置いて更に離れたE1とE2上、及び/又はE1とC2上、及び/又は間隔を置いて更に離れたE2とC1上、及び/又は間隔を置いて更に離れたE2とC2上、及び/又は間隔を置いて更に離れた2つのE2上にある。
E1は、C−R5及びNから選択され、
nは1であり、
R1〜R4及びR5は、同じであるか又は異なり、−H、−R’、−SiX3型のシリルを含む群から選択され、全ての基において、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C6アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C6アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C6アルキニル、又は
非置換又は置換の最高6員の芳香族基
を含む群から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、−SiX3型のシリルを含む群から独立して選択され、
又は
R1及びR2は、それらが結合しているC1及びC2と共に6員環を形成した−(E2)l−鎖を共に形成しており、
lは4であり、
及び/又は
R3及びR4は、それらが結合しているC2及びE1と共に5〜8員環を形成した−(E2)m−鎖を共に形成しており、
mは2〜5であり、
それぞれのE2は、E1R6を含む群から独立して選択され、又は、隣接する2つのE2は、−CR7=CR8−であり、好ましくは、一つ又は複数のSiX3基に関してビニル位又はアリル位にあり、
E1は上記に定義したものであり、
R6、R7、及びR8は、R5について定義したもの、又はSiX3であり、
それぞれのXは、H及びR’を含む群から独立して選択され、
R’は上記に定義したものである。
それぞれのR’は、独立して、任意にアリール置換C1〜C6アルキル基、例えばメチル基、又はブチル基、又はベンジル基、又はメチルベンジル基、任意にメチル置換シクロヘキシル基などのアルキル置換シクロヘキシル基、任意にメチル置換フェニル基などのアルキル置換フェニル基、例えばトリル基であり、
及び/又は
E2は、E1R6であり、R6は−SiX2Yであり、X及びYは上記に定義したものであり、好ましくは水素又はメチル又は−O−である。
lは1〜4であり、
nは0〜2であり、
l+m+2n=Qであり、及び
それぞれのXは、H、R’、ハロゲン、OR、NR2から独立して選択され、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキニル、又は
非置換若しくは置換芳香族基、特に、任意にアリール置換C1〜C6アルキル、例えばメチル、又はブチル、又はベンジル、又はメチルベンジル、任意にメチル置換シクロヘキシルなどのアルキル、任意にメチル置換フェニルなどのアルキル、例えばトリル
から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、及び−SiX2Y型のシリルからなる群から独立して選択され、
R’は、上記に定義したものであり、
それぞれのシリル基のYは、同じであるか若しくは異なることができ、Xについて定義した群から選択され、又は2つのYは、共に−O−若しくは単結合である。
そのような記載は、添付の図面に言及する。
MOn/担体は、上記に定義したように、任意の金属酸化物担体上に担持された酸化タングステン、酸化モリブデン、又は酸化レニウム触媒のいずれかを示す。
全ての実験は、標準的なシュレンク、又はグローブボックス技術を使用して、乾燥及び無酸素なアルゴン雰囲気下で実施した。ペンタン、トルエン、及びジエチルエーテルを、ダブルMブラウンSPSアルミナカラムを使用して精製し、用いる前に3回の凍結脱気(freeze-pump-thaw)サイクルを使用して脱気した。ジメトキシエタン(DME)、及びテトラヒドロフラン(THF)は、Na/ベンゾフェノンで蒸留した。シリカ(エアロゾルデグッサ、200m2g−1)は、蒸留水で固めて、空気下500℃で4時間焼成し、減圧下(10−5mbar)で500℃で6時間、そして次に700℃で10時間(SiO2−(700)と呼ばれる担体)処理し、PhCH2MgClによる滴定で測定される1g当たり0.26mmolのOHを含んでいた。PUSソフトウェアを備える、グローブボックス内に置かれたブルッカー(Bruker)分光計を使用して、全ての赤外線のスペクトル(IR)を記録した。典型的な実験は、4000〜400cm−1の領域の32回の走査の透過を測定することから構成された。1H及び13C−NMRスペクトルは、Bruker DRX200、DRX250、又はDRX500分光計で得た。溶液スペクトルは、室温でC6D6中で記録した。1H及び13C化学シフトを、残留した溶媒ピークと比較して参照した。化合物WO2Cl2(DME)、[1]、WOCl4、[2]、[MoO2(OSi(OtBu)3)2]、[6]、1−メチル−3,6−ビス(トリメチルシリル)−1,4−シクロヘキサジエン(Red1)、[3]、1,4−ビス(トリメチルシリル)−1,4−ジアザ−2,5−シクロヘキサジエン(Red2)、2,5−ジメチル−1,4−ビス(トリメチルシリル)−1,4−ジアザ−2,5−シクロヘキサジエン(Red3)、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−ビス(トリメチルシリル)−1,4−ジアザ−2,5−シクロヘキサジエン(Red4)、[4]を、文献の手順にしたがって合成した。公開された手順に従い、n−BuLiを有するHOSi(OtBu)3の脱プロトンによってLiOSi(OtBu)3を得た[6]。メタタングステン酸アンモニウム、及びヘプタモリブデン酸アンモニウム水和物は、Flukaから購入し、精製せずに用いた。初期湿式含浸とそれに続く450℃での焼成によって、WO3/SiO2及びMoO3/SiO2を合成した[5]。元素分析によって、WO3/SiO2について7.12質量%のW、及びMoO3/SiO2について7質量%のMoを含むことが決定された。Re2O7/SiO2を、[7]に記載されている方法に従って調製した。別途記述しない限り、還元及び触媒試験は70℃で行った。
B)I)アルコラート含有前駆体が関与する分子前駆体の合成:
[WO2(OSi(OtBu)3)2(DME)]の合成
Tilley [6]に記載されている手順を一部変更したものを利用して、[WO2(OSi(OtBu)3)2(DME)]を合成した。
この溶液からの−40℃で生成物を結晶化して、XRDに適した大きな無色の針状の結晶として、3.2g(3.8mmol、72%)の標記生成物を与えた(2回の収穫で集めた)。
ベンゼン(6mL)中、1gのWO2[OSi(OtBu)3]2(DME)(1.25mmol、1.05等量)の溶液を、室温のベンゼン(3mL)中、SiO2−(700)(4.61g、1.19mmol、1等量)の懸濁液に加えた。懸濁液を、室温で12時間ゆっくりと撹拌した。濾過によって白色固体を集め、ベンゼン(5×2mL)中、5回の懸濁液/濾過サイクルで洗浄した。得られた固体を、室温で3時間、高真空(10−5mbar)下で完全に乾燥させ、4.55gの標題化合物を与えた。全ての濾液溶液を集め、内部標準としてフェロセンを用いたC6D6の1H NMR分光法で分析し、グラフトによって0.7mmolの(tBuO)3SiOH、及び0.47mmolのDMEが放出されたことを示した(0.60等量の(tBuO)3SiOH、0.40等量のDME)。更なる0.65mmolのDMEを揮発物で定量し、高真空乾燥して集めたところ、95%を超えるDMEがシリカ面に担持されなかったことを示した。
[(≡SiO)WO2(OSi(OtBu)3)](3.0g)を反応器へ装填し、高真空(10−5mbar)下に置き、200℃に加熱し(1℃/min)、200℃で3時間保持し、次に400℃に加熱し(1℃/min)、400℃で6時間保持した。反応器を減圧下で周囲温度に冷却し、[(≡SiO)2WO2]をAr充填グローブボックス内に保存した。このプロセスの間に放出された揮発物を、表面W錯体の当たり2.5等量のイソブチレン、0.6等量の水、及び0.8等量のtBuOH、内部標準としてフェロセンを用いたC6D6中、1H NMRによって定量化した。
ベンゼン(0.5mL)中、5.4mgのRed4(19mmol、1等量)の溶液を、ベンゼン(0.5mL)中の[(≡SiO)2WO2](100mg、19mmol)の懸濁液に室温で加えた。懸濁液を、70℃で12時間ゆっくり撹拌し;その結果、材料は無色から暗い紫色に変色した。固体を濾過によって集め、ベンゼン(4×1mL)中の4回の懸濁液/濾過サイクルによって洗浄した。得られた暗紫色固体を、室温で3時間、高真空(10−5mbar)下で完全に乾燥させ、90mgの標題化合物を与えた。全ての濾液溶液を集め、内部標準としてフェロセンを用いたC6D6中、1H NMR分光法で分析したところ、反応によって、Red4が完全に消費され、0.011mmolの1,2,4,5−テトラメチルピラジン(0.55等量の1,2,4,5−テトラメチルピラジンに相当)と、0.006mmolのヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)が放出されたことを示した。
上記の手順の後、還元を実施した。
100mgの[(≡SiO)2WO2]を、上記に示した4つの還元剤を1等量用いて還元した。NMRによる濾液の分析を表6にまとめる:
上記の手順の後、還元を実施した。
100mgの[(≡SiO)2WO2]を、様々な量の還元剤Red4で還元した。NMRによる濾液の分析を、表7にまとめる:
WO2Cl2(DME)/SiO2の合成
ベンゼン(4mL)中、117.6mgのWO2Cl2(DME)(0.312mmol、1.2等量)の溶液を、ベンゼン(3mL)中のSiO2−(700)(1g、0.26mmol、1等量)の懸濁液に室温で加えた。懸濁液を、室温で12時間ゆっくりと撹拌した。明るい緑色の固体を濾過によって集め、ベンゼン(5×3mL)中5回の懸濁液/濾過サイクルによって洗浄した。得られた固体は、室温で3時間、高真空(10−5mbar)下で完全に乾燥させて、1.05gの標題化合物を与えた。全ての濾液溶液を集め、内部標準としてフェロセンを用いたC6D6中、1H NMR分光法によって分析すると、グラフトにより、0.072mmolのWO2Cl2(DME)と、0.096mmolのDMEが放出されたことを示した。
WO2Cl2(DME)/SiO2(1.0g)を反応器に装填し、高真空(10−5mbar)下に置き、200℃まで加熱し(1℃/min)、200℃に3時間保持し、次に400℃まで加熱し(1℃/min)、400℃に12時間保持した。反応器を減圧下で周囲温度に冷やし、[(≡SiO)2WO2]ClをAr充填グローブボックス内に保存した。
[(≡SiO)2WO2](Red4)2について記載した手順の後、還元を実施した。100mgの[(≡SiO)2WO2]Clを、2等量の還元剤Red4で還元した。NMRによる濾液の分析を、表9に示す:
DMEを用いたSiO2−700上へのΜoO2[OSi(OtBu)2]2のグラフト
ベンゼン(10mL)中のMoO2[OSi(OtBu)3]2(301mg、0.46 mmol)及びDME(0.3mL)の溶液を、ベンゼン(5mL)中のSiO2−700(1.71g、0.44mmol SiOH)の懸濁液にゆっくり加えた。混合物を室温で1日撹拌し、明るい黄色に変わった。溶液をデカンテーションし、固体をベンゼンで4回洗浄した。全ての濾液を集め、内部標準としてフェロセンを用いたC6D6中、1H NMR分光法によって分析したところ、0.28mmolのMoO2[OSi(OtBu)3]2、及び0.14mmolのHOSi(OtBu)3がグラフト後の濾液に存在したことを示した。得られた固体を高真空下で5時間乾燥させ、[(≡SiO)MoO2{OSi(OtBu)3}]を白色固体(1.83g)として得た。
[(≡SiO)MoO2{OSi(OtBu)3}](1.0g)を反応器へ装填して、高真空(10−5mbar)下に置き、200℃まで加熱し(1℃/min)、200℃で3時間保持し、次に400℃まで加熱して(1℃/min)、400℃で12時間保持した。固体の色は明るい灰色に変化した。固体を、乾燥空気(0.3気圧)下、300℃で3時間熱処理して、[(≡SiO)MoO2]を白色固体として得た。反応器を減圧下で周囲温度に冷やし、[(≡SiO)MoO2)]をAr充填グローブボックス内に保存した。
[(≡SiO)2WO2](Red4)2について記載した手順の後、還元を実施した。265mgの[(≡SiO)2MoO2]を、2等量の還元剤Red4で還元した。NMRによる濾液の分析を表11に示す。
すでに一般的手順で示したように、[7]に記載されている文献の手順に従ってレニウム/シリカを調製した。
例1:
t=0において、トルエン中のシス−ノナ−4−エンの溶液を、上記のように製造した[(≡SiO)2WO2](Red4)2を含むガラスバイアルに、アルケン対金属中心のモル比1000:1で導入した。反応混合物を70℃で撹拌した;溶液の5μLの分割量をサンプリングし、反応生成物を経時的に分析した。12時間未満で、99%を超える選択性で完全な転化が観察された。
t=0において、内部標準(0.11M)としてのヘプタンを含有するトルエン(339μl)中シス−ノナ−4−エンの0.97Mの溶液、及び2等量のRed4(W中心に関して、0.658μmol、0.185mg)を、翼型の磁気撹拌棒を含むコニカルベースバイアル内に導入された1.7mg(0.329μmol)の触媒[(≡SiO)2WO2]に加えた。反応混合物を600rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて70℃に保持した。溶液の5μLの分割量をサンプリングして、純粋なトルエン(100μL)で希釈し、1μLの湿気のある酢酸エチルを添加することによってクエンチした。HP−5(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。
例1に記載したものと同様の態様で、[(≡SiO)2WO2](Red4)2の代わりに[(≡SiO)2WO2](Red1)0.5を使用して、シス−4−ノネン(1000等量)をメタセシス反応させた。
例2に記載したものと同様の態様で、トルエン中の(タングステン中心に関して)100等量のオレイン酸エチル、及び1等量の[(≡SiO)2WO2]を有する2等量のRed4を用いて、オレイン酸エチル(100等量)をメタセシス反応させると、24時間未満で99%を超える選択性で完全に転化した。
有機シリコン還元剤を反応混合物に加えなかったことを以外は、例2及び4を繰り返した。24時間後に反応生成物は観察されなかった。
a)分子前駆体
例2に記載したものと同様の態様で、70℃で2等量のRed4で処理された1等量の分子前駆体(以下に記載)のトルエン溶液を使用して、シス−4−ノネン(1000等量)をメタセシス反応させた。転化率を表12に報告する。表8に掲げる全ての前駆体について、還元剤の非存在下で活性は観察されなかった。
例2に記載したものと同様の態様で、(金属中心当たり)2等量のRed4で処理された不均一触媒(以下に記載)を使用して、シス−4−ノネン(金属中心に関して1000等量)を、メタセシス反応させた。転化率を表13に報告する。表13に掲げる全ての前駆体について、還元剤の非存在下で観察された活性は無視できるほどであった。
t=0において、内部標準(0.11M)としてのヘプタンを含有するトルエン([(≡SiO)2WO2](Red1)1について379μL、[(≡SiO)2WO2](Red4)0.5について539μL、[(≡SiO)2WO2](Red4)1について399μL、[(≡SiO)2WO2](Red4)2について339μL)中のシス−ノナ−4−エンの0.97Mの溶液を、翼型の磁気撹拌棒を含むコニカルベースバイアル内に導入された触媒([(≡SiO)2WO2](Red1)1について1.9mg、[(≡SiO)2WO2](Red4)0.5について2.7mg、[(≡SiO)2WO2](Red4)1について1.7mg、又は[(≡SiO)2WO2](Red4)2について2.0mg)に加えた。反応混合物を600rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて70℃に保持した。溶液の5μLの分割量をサンプリングして、純粋なトルエン(100μL)で希釈し、1μLの湿気のある酢酸エチルを添加することによってクエンチした。HP−5(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。
結果を表14に掲げる。
例2及び4に記載した手順の後、更なるオレフィン基質のメタセシスを調査した。
結果を表15に掲げる。
2等量の還元剤の存在下、[(≡SiO)2WO2]0.1モル%を用いて、式(II)の有機シリコン還元剤とは異なる有機還元剤を用いた、シス−ノナ−4−エンのメタセシスを、例2に記載したように行った。
結果を表16に示す。
例8(1mol%の[(≡SiO)2WO2]触媒、トルエン中、70℃、2等量のRed4を使用)に記載した手順の後、ジアリルマロン酸ジエチルのメタセシスを行った。90時間後、18%の転化率が観察されたが、しかしながら、活性は更に検出することができなかった。この非活性化触媒に、2等量のRed4を加え、触媒活性を再起動させて、添加後90時間に45%の転化率に到達した。結果を図17に示す:最初のRed4の添加後90時間の転化率(a)、及び2等量のRed4の第二の添加後の90時間(b)。
t=0において、内部標準(0.10M)としてのヘプタンを含有するトルエン(457μL)中のシス−ノナ−4−エンの0.81M溶液、及び2等量のRed4(W中心に関して、0.744μmol、0.210mg)を、翼型の磁気撹拌棒を含むコニカルベースバイアル内に導入された1.5mg(0.372μmol)の触媒[(≡SiO)2WO2]Clに加えた。反応混合物を600rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて70℃に保持した。溶液の5μLの分割量をサンプリングして、純粋なトルエン(100μL)で希釈し、1μLの湿気のある酢酸エチルを添加することによってクエンチした。HP−5(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。
t=0において、内部標準(0.10M)としてのヘプタンを含有するトルエン(488μL)中のシス−ノナ−4−エンの0.81M溶液を、翼型の磁気撹拌棒を含むコニカルベースバイアルに導入された1.6mg(0.396μmol)の触媒[(≡SiO)2WO2](Red4)2に加えた。反応混合物を600rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて70℃に保持した。溶液の5μLの分割量をサンプリングして、純粋なトルエン(100μL)で希釈し、1μLの湿気のある酢酸エチルを添加することによってクエンチした。HP−5(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。
例2に記載したものと同様の態様で、トルエン中の(タングステン中心に関して)100等量のオレイン酸エチル、及び1等量の[(≡SiO)2WO2Cl]を有する2等量のRed4を用いて、オレイン酸エチル(100等量)は、24時間未満で99%を超える選択性で熱力学的平衡へと変換された。
グローブボックス内のフローリアクター内に、固体[(≡SiO)2WO2](Red4)2(5.4μmol)のペレットを装填し、次に隔離された反応チャンバーを気体ラインに接続した。管を気体混合物(モル比1:1:12のブテン:エチレン:窒素)で二時間洗浄した。反応チャンバーを開く前に、エチレン及びブテンの両方について、流速を60μmol/分に設定し(11molアルケン.molw −1.min−1)、温度を100℃に設定した。弁を開いて触媒作用を開始し、オートサンプラーを用いたGCで反応を監視した。3時間の反応時間の後、プロペン形成について、99%の選択性で13%の転化率が観察された。
内部標準としてのオクタデカンを含むオレイン酸エチル1mLを、10mLのバイアル内の72mg(14μmol)の触媒[(≡SiO)2WO2]に加え、エチレンで10バールに加圧した。反応混合物を600rpmで撹拌し、反応の間80℃に保持した。
t=0,2において、トルエン1mL中の2等量のRed4の溶液を、反応混合物に加えた。24時間の反応させた後、湿気のある酢酸エチルを100μL添加することによって、触媒をクエンチした。HP−88(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。触媒は、エテノリシス生成物について92%の選択性で20%の転化率を達成した。
t=0において、内部標準(0.10M)としてのヘプタンを含有するトルエン(400μL)中のシス−ノナ−4−エンの0.95Mの溶液、及び2等量のRed4(Mo中心に関して、0.762μmol、0.220mg)を、翼型の磁気撹拌棒を含むコニカルベースバイアル内に導入された触媒[(≡SiO)2MoO2]3mg(0.380μmol)に加えた。反応混合物を600rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて30℃に保持した。溶液の5μLの分割量をサンプリングして、純粋なトルエン(100μL)で希釈し、1μLの湿気のある酢酸エチルを添加することによってクエンチした。HP−5(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。
還元剤の非存在下:
t=0において、内部標準(0.10M)としてのヘプタンを含有するトルエン(401μL)中のシス−ノナ−4−エンの0.95M溶液を、翼型の磁気撹拌棒を含むコニカルベースバイアル内に導入された1.4mg(0.39μmol)の触媒Re2O7/SiO2に加えた。反応混合物を600rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて70℃に保持した。溶液の5μLの分割量をサンプリングして、純粋なトルエン(100μL)で希釈し、1μLの湿気のある酢酸エチルを添加することによってクエンチした。HP−5(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。24時間で90%を超える選択性で12%の転化率が観察された。転化率対時間のプロットを、図20に与える。
t=0において、内部標準(0.10M)としてのヘプタンを含有するトルエン(573μL)中のシス−ノナ−4−エンの0.95M溶液、及び2等量のRed1(Re中心に関して1.1μmol、0.26mg)を、翼型の磁気撹拌棒を含むコニカルベースバイアル内に導入された2.0mg(0.55μmol)触媒Re2O7/SiO2に加えた。反応混合物を600rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて70℃に保持した。溶液の5μLの分割量をサンプリングして、純粋なトルエン(100μL)で希釈し、1μLの湿気のある酢酸エチルを添加することによってクエンチした。HP−5(アジレントテクノロジー)カラムを備えるGC/FID(アジレントテクノロジー 7890A)によって、得られた溶液を分析した。24時間で90%を超える選択性で41%の転化率が観察された。転化率対時間のプロットを、図20に与える。
磁気撹拌棒を含むバイアル内に導入された5.3mg(2.8μmol)の触媒MoO3/SiO2に、ニートの9−デセン酸メチル(310μL、1.48mmol)を加えた。t=0において、2等量のRed4(Mo中心に関して、5.6μmol、トルエンの0.1M溶液として1.6mg)を、反応混合物に加えた。反応混合物を100rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて150℃に保持した。
ニートの9−ドデセン酸メチル(E/Z=85/15)(355μL、1.45mmol)を、磁気撹拌棒を含むバイアル内に導入された5.3mg(2.8μmol)の触媒MoO3/SiO2に加えた。t=0において、2等量のRed4(Mo中心に関して、5.6mol、トルエンの0.1Mの溶液として1.6mg)を、反応混合物に加えた。反応混合物を100rpmで撹拌し、アルミニウム加熱ブロックを用いて150℃に保持した。
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Claims (17)
- 活性化された担持された触媒を製造する方法であって、前記方法は、
無酸素及び乾燥環境において、
EはS及び/又はSeであるMOnEm型の、特にMOn型の担持された触媒と、少なくとも一つの有機還元剤とを接触させることを含み、前記還元剤は、酸化されると芳香族構造が形成されるように、少なくとも一つの二重結合又はSiX2Y型の少なくとも一つのシリル基を、一つ又は複数の更なる二重結合の付近に含み、前記SiX2Y型のシリル基において、
それぞれのXは、H、R’、ハロゲン、OR、NR2から独立して選択され、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキニル、又は
非置換若しくは置換芳香族基
から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、−SiX2Y型のシリルから独立して選択され、
それぞれのシリル基のYは、同じであるか若しくは異なることができ、Xについて定義した群から選択され、又は2つのYは共に−O−若しくは単結合である、方法。 - 前記還元剤は、式(I)の還元剤であり、
E1は、C−R5、N、P、As又はBから選択され、
nは0又は1であり、
R1〜R4、及びR5は、同じであるか又は異なり、−H、−R’、−SiX2Y型のシリル、−OR、−NR2、ハロゲン、−NO2、ホスフェート、カーボネート、及びサルフェートを含む群から選択され、全ての基において、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキニル、又は
非置換若しくは置換芳香族基、特に、任意にアリール置換C1〜C6アルキル、例えばメチル、若しくはブチル、若しくはベンジル、若しくはメチルベンジル、任意にメチル置換シクロヘキシルなどのアルキル、任意にメチル置換フェニルなどのアルキル、例えばトリル
を含む群から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、SiX2Y型のシリルを含む群から独立して選択され、
又は
R1及びR2は、それらが結合しているC1及びC2と共に4〜12員環を形成した−(E2)l−鎖を共に形成しており、
lは2〜10であり、
及び/又は
R3及びR4は、それらが結合しているC2及びE1と共に4〜12員環を形成した−(E2)m−鎖を共に形成しており、
mは1〜9であり、
それぞれのE2は、E1R6若しくはOを含む群からそれぞれ独立して選択され、又は2つの隣接するE2は、−CR7=CR8−であり、好ましくは、一つ若しくは複数のSiX2Y基に関してビニル位若しくはアリル位であり、
E1は上記に定義したものであり、
R6、R7、及びR8は、R5について定義したもの、又はSiX2Yであり、
それぞれのXは、H、R’、ハロゲン、OR、NR2を含む群から独立して選択され、
R’及びRは、上記に定義したものであり、
それぞれのYは、Xについて定義したもの、又は2つのYは共に−O−若しくは単結合であり、−X2Si−O−SiX2−基は、隣接するE1とE2上、及び/又は隣接する2つのE2上、及び/又は隣接するE1とC1上、及び/又は隣接するE2とC2上、及び/又はC1とC2上、及び/又は間隔を置いて更に離れたE1とE2上、及び/又はE1とC2上、及び/又は間隔を置いて更に離れたE2とC1上、及び/又は間隔を置いて更に離れたE2とC2上、及び/又は間隔を置いて更に離れた2つのE2上にある、
請求項1に記載の方法。 - 式(I)中の可変部分の少なくとも一つ、より好ましくは全ての可変部分が、以下の群から選択され:
E1は、C−R5及びNから選択され、
nは1であり、
R1〜R4及びR5は、同じであるか又は異なり、−H、−R’、−SiX3型のシリルを含む群から選択され、全ての基において、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C6アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C6アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C6アルキニル、又は
非置換又は置換の最高6員の芳香族基
を含む群から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、−SiX3型のシリルを含む群から独立して選択され、
又は
R1及びR2は、それらが結合しているC1及びC2と共に6員環を形成した−(E2)l−鎖を共に形成しており、
lは4であり、
及び/又は
R3及びR4は、それらが結合しているC2及びE1と共に5〜8員環を形成した−(E2)m−鎖を共に形成しており、
mは2〜5であり、
それぞれのE2は、E1R6を含む群から独立して選択され、又は、隣接する2つのE2は、−CR7=CR8−であり、好ましくは、一つ又は複数のSiX3基に関してビニル位又はアリル位にあり、
E1は、上記に定義したものであり、
R6、R7、及びR8は、R5について定義したもの、又はSiX3であり、
それぞれのXは、H及びR’を含む群から独立して選択され、
R’は上記に定義したものである、
請求項2に記載の方法。 - 還元反応が、溶媒を用いずに、若しくは溶媒を用いて行われ、前記溶媒は、非プロトン溶媒であり、及び/又は−20℃〜500℃、好ましくは40℃〜250℃、より好ましくは約70℃の温度である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記担持された触媒は、MOnEm型、特にMOn型であり、Mは、W、Mo、Re、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、担体は、金属酸化物、特にシリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、ニオビア、トリア、又は混合酸化物、例えばAl2O3−SiO2から選択される金属酸化物、特にシリカである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- MOnEm型、特にMOn型の担持された触媒を活性化するための、請求項1〜5のいずれか一項において定義された有機還元剤の使用であって、Mは、W、Mo、Re、又は組合せ、例えば担持されたWO3、又はMoO3、又はRe2O7からなる群から選択される、使用。
- 担体が、シリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ニオビア、ジルコニア、トリア、又は混合酸化物、例えばAl2O3−SiO2からなる群から選択され、特にシリカである、請求項8に記載の使用。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法によって得られる、担持された触媒。
- 式(VIII)を有する少なくとも部分的に還元されたMOn触媒であって、
lは1〜4であり、
nは0〜2であり、
l+m+2n=Qであり、
それぞれのXは、H、R’、ハロゲン、OR、NR2から独立して選択され、
それぞれのR’は、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルケニル、
非置換若しくは置換、直鎖若しくは分岐鎖若しくは環状のC1〜C18アルキニル、又は
非置換若しくは置換芳香族基、特に、任意にアリール置換C1〜C6アルキル、例えばメチル、又はブチル、又はベンジル、又はメチルベンジル、任意にメチル置換シクロヘキシルなどのアルキル、任意にメチル置換フェニルなどのアルキル、例えばトリル
から独立して選択され、
それぞれのRは、H、R’、及び−SiX2Y型のシリルからなる群から独立して選択され、
R’は上記に定義したものであり、
それぞれのYは、同じであるか若しくは異なることができ、Xについて定義した群から選択され、又は2つのYは共に−O−若しくは単結合である、
担持された触媒。 - アルケンメタセシスにおける、特に官能化アルケンのメタセシスにおける、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法によって得られる担持された触媒、又は請求項10若しくは11に記載された触媒の、使用。
- 担持されたMOnEm触媒、特に担持されたMOn触媒と、請求項1〜5のいずれか一項に記載の還元剤とを接触させること、及び、還元された前記触媒とメタセシスすべきアルケンとをメタセシス条件下で接触させることを含む、アルケンメタセシスの方法。
- 担持されたMOnEm触媒、特に担持されたMOn触媒と、還元剤と、メタセシスすべきアルケンとをメタセシス条件下で同時に組み合わせることによって、還元反応をインサイチュで行う、請求項13に記載の方法。
- 前記メタセシス条件の温度は、−20℃〜500℃、好ましくは40℃〜250℃、より好ましくは約70℃であり、アルケン基質対Mの比率は、基質1モル当たり0.00001〜1モルの金属である、請求項13又は14に記載の方法。
- 前記還元剤を、別々に、又は請求項14に従ってインサイチュで反応させることによって、前記触媒がインサイチュで再生される、請求項13〜15のいずれか一項に記載の方法。
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