JP2018528961A - ブレンステッド酸フルオロアルキルホスホネート - Google Patents
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Abstract
本発明は、二官能性触媒としてのブレンステッド酸性フルオロアルキルホスホネートおよびその製造方法に関する。
Description
本発明は、二官能性触媒としてのブレンステッド酸性フルオロアルキルホスホネート、およびその製造方法に関する。
ルイス酸を用いた触媒作用は、有機合成において、および様々な物質の工業的製造のために顕著に重要な広範な方法である。ルイス酸によって触媒される多くの重要な工業的プロセスは、例えば芳香族化合物のFriedel-Craftsアルキル化およびアシル化、Gattermann-Koch反応、BeckmannおよびFries転位、Mukaiyamaアルドール縮合を含む[Acid Catalysis in Modern Organic Synthesis, H. Yamamoto and K. Ishihara (Eds.), WILEY-VCH, Weinheim, 2008]。
G. N. Lewisは、酸を、電子対受容体として作用することができる物質として定義している。この定義によれば、ルイス酸は、電子不足分子またはイオンである。通常使用するルイス酸性触媒、例えばAlCl3、TiCl4、ZnCl2およびBF3ジエチルエーテラートは、湿分感受性であり、一般に反応の完了後に回収することができない。
ブレンステッド酸触媒での触媒作用は、有機合成におけるさらなる有用な概念である[例えば:G.A. Olah, G.K.S. Prakash, A. Molnar, J. Sommer, Superacid Chemistry, Second Edition, WILEY, 2009;M. Beller, A. Renken, R.A. van Santen (Eds), Catalysis. From Principles to Applications, WILEY-VCH, 2012を参照]。ブレンステッド酸は、それらの強度に依存して異なるクラスに割り当てられる。弱酸、例えば酢酸および強酸、例えばトリフルオロ酢酸、塩酸または硫酸の他に、硫酸より高い酸強度を有する種類の超酸のクラスがあり、それは、例えばトリフルオロメタンスルホン酸、CF3SO3Hを含む。ブレンステッド酸によって触媒される多くの反応、例えばFriedel-Craftsアルキル化およびアシル化、Diels-Alder反応、アルドール縮合、アルケンの水和、環化および重合プロセスがある。
多くの場合において、反応を比較的弱いブレンステッド酸によって触媒することができるが、いくつかの場合において、超酸、例えばパーフルオロアルカンスルホン酸の使用が、反応が十分に短い時間において完全に進行するために必要である[いくつかの例について:G.A. Olah, G.K.S. Prakash, A. Molnar, J. Sommer, Superacid Chemistry, Second Edition, WILEY, 2009を参照]。これらの頻繁に使用される酸は、極めて安定な化合物であり、特に、長いパーフルオロアルキル基を有する物質は、難分解性である。それらの乏しい生分解性による予約によって、したがって長い「パーフルオロ鎖」を有するパーフルオロアルカンスルホン酸の実用性が制限される。
化学的プロセスの簡素化についての現代的な概念は、「ワンポット」または「カスケード」(または「ドミノ」)反応の使用に基づく[L.F. Tietze (Ed.), Domino Reactions. Concepts for Efficient Organic Synthesis, WILEY-VCH, 2014;V.A. Smit, A.D. Dilmann, Fundamentals of Modern Organic Synthesis, BINOM. Moscow, 2009;A. Hassner, I. Namboothiri, Organic Syntheses Based on Name Reactions, Third Edition, Elsevier Ltd., 2012;J.J. Li, Name Reactions, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003]。この概念によって、特にファインケミカルの多段階合成の場合において、生産時間を短縮し、エネルギー消費を低減することが可能になる。
多くの場合において、ルイス酸およびブレンステッド酸触媒の両方が、これらの多段階反応における異なる個々のステップを加速するために必要である。2つの異なる触媒活性領域を有し、2つの異なるタイプの反応を触媒することができる物質は、通常二官能性触媒と称される。このタイプの触媒の既知の例は、アリールボロン酸、ArB(OH)2である。中心ホウ素原子のルイス酸性度を高めるために、アリール基は、好ましくは電子求引置換基を有するべきである。
アリールボロン酸は、強いブレンステッド酸ではなく、しかしながら、いくつかの場合において、例えばα−ヒドロキシカルボン酸をエステル化するために[T. Maki, K. Ishihara, H. Yamamoto, Tetrahedron 2007, 63, 8645-8657]、または対応するアミドをフェニル酢酸およびアミンから製造するために[R. M. Al-Zoubi, O. Marion, D. G. Hall, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2876-2879]、触媒のためにうまく使用することができる。中性のアリールボロン酸の触媒活性は、極性溶媒中で大きく低下する。これによって、可溶性基質の選択が制限される[Y. Morita, Combining transition metal catalysis and organocatalysis, 2011]。
BINOL−リン酸のその塩との組み合わせは、二官能性触媒の製造のためのさらなるアプローチである[D. Parmar, E. Sugiono, S. Raja, M. Rueping, Chem. Rev. 2014, 114, 9047-9153]:
非置換BINOL−リン酸は、強酸ではなく、アセトニトリル中のpKaは、13.3であり、ピクリン酸と比較して、アセトニトリル中のpKaは、11.0である。酸強度を3,3’位での置換によって増加させることができることが、さらに記載されている。この触媒系は、種々の有機反応、例えばイミン、カルボニル基および活性化アルカン上への付加、分子内環化、ヘテロ−Diels-Alder反応を触媒する。ブレンステッド酸およびルイス酸触媒の両方を提供するために、対応するBINOL−リン酸を、金属塩と一緒に使用しなければならない。これによって、生成物単離およびまた触媒再生の両方がより困難になる。単一の化合物におけるブレンステッド酸性およびルイス酸性官能の組合せが、有利であろう。
ブレンステッド酸およびルイス酸基を含むごく少数の化合物のみが知られており、例えば硫酸水素鉄Fe(HSO4)3、硫酸水素アルミニウムAl(HSO4)3またはリン酸水素ジルコニウムZr(HPO4)2である。これらの無機二官能性触媒は、Friedel-Craftsアシル化において[P. Salehi, M. M. Khodaei, M. A. Zolfigol, S. Sirouszadeh Synthetic Communications 2003, 33, 8, 1367-1373;P. Salehi, M. M. Khodaei, M. A. Zolfigol, S. Sirouszadeh, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2003, 76, 1863-1864]、14−アリール−またはアルキル−14H−ジベンゾ[a、j]キサンテンの合成において[H. Eshghi, M. Bakavoli, H. Moradi, Chinese Chemical Letters 2008, 19, 1423-1426]、ならびにアルコールおよびフェノールのトリメチルシリル化[F. Shirini, M.A. Zolfigol, A.-R. Abri, Monatsh. Chemie 2008, 139, 17-20]において試験されている。
これらの無機二官能性触媒の欠点は、有機溶媒への乏しい溶解性および低い触媒活性である。15〜25mol%の触媒を使用することが、通常必要である。硫酸水素塩およびリン酸水素塩は、配位アニオンであり、したがって中心カチオン、例えばFe3+またはAl3+のルイス酸性触媒活性を低下させる。さらに、HSO4 −イオンのブレンステッド酸性度は、かなり制限されている。H2SO4の第2のイオン化ステップについてのpKa値は、1.92である。
したがってまた、上記のように、経済的に魅力的な二官能性触媒についての需要が、継続してある。
本発明の目的は、したがって、好ましくは、現在までに知られている二官能性触媒を上回る利点、例えば触媒するべき反応におけるより低い使用濃度を有する代替の二官能性触媒を開発することにある。
驚くべきことに、ホスホン酸水素フルオロアルキルが好適な二官能性触媒であることが、見出された。
リン上のフッ素化アルキル基、好ましくはパーフルオロアルキル基によって、これらの化合物のブレンステッド酸度が増大し、金属カチオンの弱い配位によって、これらの化合物の高いルイス酸性度が支持され、したがってそれらは、極度に高い二官能性触媒活性を提供する。
リン上のフッ素化アルキル基、好ましくはパーフルオロアルキル基によって、これらの化合物のブレンステッド酸度が増大し、金属カチオンの弱い配位によって、これらの化合物の高いルイス酸性度が支持され、したがってそれらは、極度に高い二官能性触媒活性を提供する。
本発明は、したがって、第1に、式I
[Kt]z+z[RfP(O)(OH)O]− I
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される化合物に関する。
[Kt]z+z[RfP(O)(OH)O]− I
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される化合物に関する。
本発明はさらに、式I
[Kt]z+z[RfP(O)(OH)O]− I
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される化合物の、二官能性触媒としての使用に関する。
[Kt]z+z[RfP(O)(OH)O]− I
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される化合物の、二官能性触媒としての使用に関する。
本発明はさらに、有機合成における使用のための、式I
[Kt]z+z[RfP(O)(OH)O]− I
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される二官能性触媒に関する。
[Kt]z+z[RfP(O)(OH)O]− I
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される二官能性触媒に関する。
式Iで表される化合物中の好適な基Rfは、したがって1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状のフルオロアルキル基であり、それは、Cl、BrまたはIによって置換されていてもよい。
1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状アルキル基は、例えばメチル、エチル、イソプロピル、プロピル、ブチル、sec−ブチルまたはtert−ブチル、ペンチル、1−、2−または3−メチルブチル、1,1−、1,2−または2,2−ジメチルプロピル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシルまたはn−ドデシルである。
直鎖状または分枝状フルオロアルキル基は、1〜12個のC原子を有し、ここで1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状アルキル基の少なくとも1個のH原子がF原子によって置き換えられている、直鎖状または分枝状フッ素化アルキル基である。すべてのH原子がF原子によって置き換えられていることがまた、可能である。このタイプのアルキル基は、したがって1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状パーフルオロアルキル基である。
本発明において、1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状フルオロアルキル基は、Cl、BrまたはI原子によって置換されていてもよく、ここでそれらが出現するこれらの置換基の数は、1または2を示す。
Rfは、好ましくはトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、ジフルオロクロロメチル、ジフルオロブロモメチル、モノクロロモノフルオロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、2−クロロ−2−フルオロエチル、1−クロロ−2,2−ジフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、n−ヘプタフルオロプロピル、n−ノナフルオロブチルおよび5〜12個のC原子を有するすべての他のパーフルオロアルキル基である。
本発明の好ましい態様において、Rfは、1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状パーフルオロアルキル基である。
本発明はさらに、式Iで表され、式中Rfが1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝鎖パーフルオロアルキル基を示す化合物または二官能性触媒に関する。
本発明はさらに、式Iで表され、式中Rfが1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝鎖パーフルオロアルキル基を示す化合物または二官能性触媒に関する。
本発明の特に好ましい態様において、Rfは、1〜4個のC原子を有する直鎖状または分枝鎖パーフルオロアルキル基である。
本発明の極めて特に好ましい態様において、Rfは、ペンタフルオロエチルまたはn−ノナフルオロブチルである。
本発明の極めて特に好ましい態様において、Rfは、ペンタフルオロエチルまたはn−ノナフルオロブチルである。
本発明の好ましい態様において、式Iで表される化合物のカチオン[Kt]z+を、金属Li、Na、Ca、Mg、Ag、Fe、Co、Ni、Cu、Au、Al、In、Sn、Zn、Bi、Rh、Ru、Ir、Pd、Pt、Os、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Y、Yb、La、Sc、Lu、Ce、Nd、Tb、Er、EuまたはSmのカチオンから選択する。
本発明において、カチオン[Kt]z+はまた、上記のような金属のカチオンを含んでもよく、それは、さらなる配位子、例えばCl、OH、CO、シクロペンタジエニル、ホスフィン、複素環式カルベンまたはアルケニル配位子に配位しており、それによって、金属の所望の酸化状態が安定化される。
本発明は、したがってさらに、上記のように、または好ましいとして記載した式Iで表される化合物または二官能性触媒に関し、ここで[Kt]z+を、金属Li、Na、Ca、Mg、Ag、Fe、Co、Ni、Cu、Au、Al、In、Sn、Zn、Bi、Rh、Ru、Ir、Pd、Pt、Os、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Y、Yb、La、Sc、Lu、Ce、Nd、Tb、Er、EuまたはSmのカチオンから選択する。
式Iで表される特に好ましい化合物は、カチオン[Kt]z+が金属Li、Ca、Mg、Fe、Ni、Co、Cu、Au、Al、In、Zn、Bi、Rh、Ru、Ir、Pd、PtまたはY、Sc、Yb、Tb、Lu、Smのカチオンから選択される化合物である。
式Iで表される極めて特に好ましい化合物は、カチオン[Kt]z+が金属FeおよびAlのカチオンから選択される化合物である。
式Iで表される極めて特に好ましい化合物は、カチオン[Kt]z+が金属FeおよびAlのカチオンから選択される化合物である。
本発明はさらに、上記の、または好ましく記載した式Iで表される化合物の製造方法であって、式II
RfP(O)(OH)2 II
式中
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示すか、または上記のように好ましいとして示した意味を有する、
で表される化合物を、
RfP(O)(OH)2 II
式中
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示すか、または上記のように好ましいとして示した意味を有する、
で表される化合物を、
将来の金属カチオン[Kt]z+を形成する金属、または式III
[Kt]z+z/b[An]b− III
式中[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示し、好ましくは上に示した意味を有し、および
[An]b−は、[Cl]−、[OH]−[CO3]2−または[O]2−を示す、
で表される化合物と反応させ、
ここで等モル量の式IIおよび式IIIで表される化合物または金属の化合物を用い、これを、式Iで表される化合物におけるカチオン[Kt]z+の価数によって決定することを特徴とする、前記方法に関する。変数bは、アニオンの価数に相当する。
[Kt]z+z/b[An]b− III
式中[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示し、好ましくは上に示した意味を有し、および
[An]b−は、[Cl]−、[OH]−[CO3]2−または[O]2−を示す、
で表される化合物と反応させ、
ここで等モル量の式IIおよび式IIIで表される化合物または金属の化合物を用い、これを、式Iで表される化合物におけるカチオン[Kt]z+の価数によって決定することを特徴とする、前記方法に関する。変数bは、アニオンの価数に相当する。
式IIIで表される化合物のアニオン[An]b−は、好ましくは[Cl]−である。
式IIIで表される化合物は、商業的に入手できる。
本発明において使用するべき金属は、商業的に入手できる。
金属を、金属粒子のあらゆる既存の形態において、例えば粉末または旋削の形態において使用することができる。粉末の使用が、本発明において好ましい。
式IIIで表される化合物は、商業的に入手できる。
本発明において使用するべき金属は、商業的に入手できる。
金属を、金属粒子のあらゆる既存の形態において、例えば粉末または旋削の形態において使用することができる。粉末の使用が、本発明において好ましい。
式IIで表される化合物は、商業的に入手可能であるか、または当業者に知られている方法によって、例えばN. V. Ignat’ev et al, Chimica Oggi/Chemistry Today 2011, 29, 5, 42-44に従って製造することができる。
式IIで表される化合物の式IIIで表される化合物または金属との反応を、水もしくは有機溶媒の存在下で、または水もしくは有機溶媒の不存在下で行うことができる。
式IIで表される化合物の式IIIで表される化合物または金属との反応を、水もしくは有機溶媒の存在下で、または水もしくは有機溶媒の不存在下で行うことができる。
本発明は、したがってさらに、上に記載した方法であって、反応を水または有機溶媒の存在下で、または不存在下で行うことを特徴とする、前記方法に関する。
好適な溶媒は、例えば、エーテル、例えばジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテルもしくは1,4−ジオキサン、またはケトン、例えばアセトン、またはアミド、例えばジメチルホルムアミドもしくはジメチルアセトアミドである。
好適な溶媒は、例えば、エーテル、例えばジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテルもしくは1,4−ジオキサン、またはケトン、例えばアセトン、またはアミド、例えばジメチルホルムアミドもしくはジメチルアセトアミドである。
加水分解に対して感受性である、上に記載したような式IIIで表される化合物、例えばAlCl3との反応の場合において、上に記載したかまたは以下に記載する反応が不活性ガス雰囲気中で起こる場合が、好ましい。
この態様における試薬および不活性ガス雰囲気の含水量は、最大1000ppmである。試薬および雰囲気の含水量が500ppm未満、極めて特に好ましくは最大100ppmである場合が、特に好ましい。
上記のような、式IIで表される化合物の金属、特にアルカリ金属またはアルカリ土類金属との反応の場合において、酸素含量および含水量が最大1000ppmである場合が、好ましい。酸素含量が500ppm未満である場合が、特に好ましい。
含水量および酸素含量に関する条件は、水中での反応には該当せず、以下に記載する式IIで表される化合物の成功した反応の後のワークアップには該当しない。
一般に、出発物質を、0℃〜10℃の低温でジエチルエーテルを用いて、または室温(20℃〜25℃)で混合する。使用する金属または使用する式IIIで表される化合物に依存して、上記のように、生成した水素、塩化水素またはCO2を、好ましくは、例えば不活性ガスの流れによって、または例えば生成した塩化水素と錯体形成する好適な溶媒との共蒸留によって、系から除去する。好ましい不活性ガスは、乾燥空気、乾燥窒素またはアルゴンである。好適な場合には、塩化水素の除去の後に、生成物を50℃〜200℃の温度に加熱し、乾燥する。
塩化水素の錯体形成に適した溶媒は、例えば、反応のために既に選択されている有機溶媒、またはそれらの混合物である。
蒸留を、次に、溶媒/塩化水素混合物に必要である温度で相応して行う。共蒸留操作を、好ましくは、塩化物イオンを蒸留物中でもはや検出することができなくなるまで継続する。
塩化水素を除去した後、混合物を、任意に50℃〜200℃の温度に加熱し、生成物を乾燥する。あるいはまた、生成した生成物を、室温または50℃までの温度で真空中で乾燥することができる。
蒸留を、次に、溶媒/塩化水素混合物に必要である温度で相応して行う。共蒸留操作を、好ましくは、塩化物イオンを蒸留物中でもはや検出することができなくなるまで継続する。
塩化水素を除去した後、混合物を、任意に50℃〜200℃の温度に加熱し、生成物を乾燥する。あるいはまた、生成した生成物を、室温または50℃までの温度で真空中で乾燥することができる。
生成した式Iで表される生成物が沈殿する溶媒を選択する場合、生成物を濾別し、その後選択した溶媒の沸点よりも高い温度で乾燥する。
適切な場合には、これに、好ましくは、好適な精製方法、例えば好適な溶媒からの再結晶または昇華を後続させる。
適切な場合には、これに、好ましくは、好適な精製方法、例えば好適な溶媒からの再結晶または昇華を後続させる。
代替の製造方法において、上記の式Iで表される化合物を、不均化反応によって製造することができる。以下に記載する式IVで表される対応するフルオロアルキルホスホネートを、したがって対応する量の式IIで表される酸と反応させることができる。不均化反応を、水中もしくは有機溶媒中で、または水もしくは有機溶媒の不存在下で行うことができる。好適な温度は、10℃〜150℃、好ましくは室温〜100℃である。
本発明は、したがってさらに、上に記載したか、または好ましく記載した式Iで表される化合物の製造方法であって、式IV
[Kt]z+z/2[RfP(O)O2]2− IV
で表される化合物を、不均化反応において、式II
RfP(O)(OH)2 II
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示すか、または上記のように好ましいと示す意味を有し、
ここで[Kt]z+は、単、二重、三重もしくは多重に正に荷電した金属原子を示し、または好ましくは上に示した意味を有する、
で表される化合物と反応させることを特徴とする、前記方法に関する。
[Kt]z+z/2[RfP(O)O2]2− IV
で表される化合物を、不均化反応において、式II
RfP(O)(OH)2 II
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但しnが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示すか、または上記のように好ましいと示す意味を有し、
ここで[Kt]z+は、単、二重、三重もしくは多重に正に荷電した金属原子を示し、または好ましくは上に示した意味を有する、
で表される化合物と反応させることを特徴とする、前記方法に関する。
好適な溶媒は、例えば、エーテル、例えばメチルtert−ブチルエーテルもしくは1,4−ジオキサン、またはアミド、例えばジメチルホルムアミドもしくはジメチルアセトアミドである。
生成した式Iで表される生成物が沈殿する溶媒を選択する場合、生成物を濾別し、その後選択した溶媒の沸点よりも高い温度で乾燥する。
生成した式Iで表される生成物が沈殿する溶媒を選択する場合、生成物を濾別し、その後選択した溶媒の沸点よりも高い温度で乾燥する。
不均化反応に、適切な場合には、好ましくは、好適な精製方法、例えば抽出、または好適な溶媒からの再結晶もしくは昇華およびその後の乾燥を後続させる。
しかしながら、式Iで表される乾燥生成物をまた、触媒するべき反応においてさらに精製せずに使用することができる。
本発明は、したがってさらに、有機合成における使用のための、上記の、または好ましく記載した式Iで表される二官能性触媒に関する。
しかしながら、式Iで表される乾燥生成物をまた、触媒するべき反応においてさらに精製せずに使用することができる。
本発明は、したがってさらに、有機合成における使用のための、上記の、または好ましく記載した式Iで表される二官能性触媒に関する。
本発明の好ましい態様において、触媒するべき反応を、縮合反応、アルコール分解、アルドール反応、Mukaiyamaアルドール反応、Gattermann-Koch反応、BeckmannおよびFries転位、Friedel-Craftsアシル化、Friedel-Craftsアルキル化、Mannich反応、Diels-Alder反応、アザ−Diels-Alder反応、Baylis-Hillman反応、Reformatsky反応、Claisen転位、Prins環化反応、カルボニル化合物のアリル化、アルデヒドおよびケトンのシアノ化、アルデヒドおよびケトンのシアノシリル化、1,3−双極性環状付加、アルケンの水和、環化反応、重合、Michael反応、酸化および還元反応から選択する。
本発明は、したがってさらに、式Iで表される化合物の、縮合反応、アルコール分解、アルドール反応、Mukaiyamaアルドール反応、Gattermann-Koch反応、BeckmannおよびFries転位、Friedel-Craftsアシル化、Friedel-Craftsアルキル化、Mannich反応、Diels-Alder反応、アザ−Diels-Alder反応、Baylis-Hillman反応、Reformatsky反応、Claisen転位、Prins環化反応、カルボニル化合物のアリル化、アルデヒドおよびケトンのシアノ化、アルデヒドおよびケトンのシアノシリル化、1,3−双極性環状付加、アルケンの水和、環化反応、重合、Michael反応、酸化および還元反応から選択された反応における使用に関する。
本発明は、したがってさらに、ルイス酸触媒および/またはブレンステッド酸触媒反応または縮合反応、アルコール分解、アルドール反応、Mukaiyamaアルドール反応、Gattermann-Koch反応、BeckmannおよびFries転位、Friedel-Craftsアシル化、Friedel-Craftsアルキル化、Mannich反応、Diels-Alder反応、アザ−Diels-Alder反応、Baylis-Hillman反応、Reformatsky反応、Claisen転位、Prins環化反応、カルボニル化合物のアリル化、アルデヒドおよびケトンのシアノ化、アルデヒドおよびケトンのシアノシリル化、1,3−双極性環状付加、アルケンの水和、環化反応、重合、Michael反応、酸化および還元反応から選択されたドミノ反応における使用のための、式Iで表される二官能性触媒に関する。
式Iで表される化合物を、好ましくは、出発材料に基づいて0.001〜20mol%の、触媒の亜化学量論量において、かつ金属カチオン[Kt]z+のタイプに依存して使用する。上に記載したかまたは好ましいと記載した式Iで表される化合物を、特に好ましくは、0.1〜10mol%の量において、特に好ましくは1、2、5または10mol%の量において使用する。触媒の分野における当業者は、触媒の最適量を金属カチオン[Kt]z+のタイプに依存して選択することができ、対応する反応が触媒され、他の反応条件が最適に行われる。
触媒するべき反応に依存して、好ましくは上記の、または好ましいと記載した式Iで表される化合物の特定の溶液特性を考慮した好適な溶媒を、選択するべきである。
本発明による二官能性触媒の使用に適したプロトン性溶媒は、水、エタノール、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールまたはポリエチレングリコールである。
本発明による二官能性触媒の使用に適したプロトン性溶媒は、水、エタノール、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールまたはポリエチレングリコールである。
本発明による二官能性触媒の使用に適した非プロトン性溶媒は、アセトニトリル、ジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、モノグライム、ジグライム、トリグライム、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロメタン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテルまたは前記溶媒の混合物である。
イオン性液体のクラスはまた、本発明による二官能性触媒の使用時の溶媒として適している。
イオン性液体は、一般に有機カチオンおよび無機アニオンからなる塩を意味するものと解釈される。それらは、いかなる中性分子をも含まず、通常373Kより低い融点を有する[Wasserscheid P, Keim W, Angew. Chem. 112, 2000, 3926]。それらの塩特性のために、イオン性液体は、独特な物質特性、例えば低い蒸気圧、広い温度範囲にわたる液体状態を有し、不燃性であり、高い導電性ならびに高い電気化学的および熱的安定性を示す。
イオン性液体は、一般に有機カチオンおよび無機アニオンからなる塩を意味するものと解釈される。それらは、いかなる中性分子をも含まず、通常373Kより低い融点を有する[Wasserscheid P, Keim W, Angew. Chem. 112, 2000, 3926]。それらの塩特性のために、イオン性液体は、独特な物質特性、例えば低い蒸気圧、広い温度範囲にわたる液体状態を有し、不燃性であり、高い導電性ならびに高い電気化学的および熱的安定性を示す。
本発明によるルイス酸触媒の使用の際の溶媒としての好適なイオン性液体は、有機カチオンを有するイオン性液体であり、そのアニオンは、[R1SO3]−、[R2COO]−、[R2SO3]−、[R1OSO3]−、[BF4]−、[HSO4]1−、[(R1)2P(O)O]−、[(R2)2P(O)O]−、[R2P(O)O2]2−、[(FSO2)2N]−、[(R2SO2)2N]−、[(R2SO2)3C]−、[(FSO2)3C]−、[P(R2)yF6−y]−、[BFx(R2)4x]−、[BFx(CN)4−x]−、[B(R1)a(CN)4−a]−、[B(R2)F2(CN)]−または[B(R2)F(CN)2]−の群から選択され、
式中、R1は、各場合において互いに独立して、1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状アルキル基を示し、
R2は、各場合において互いに独立して、1〜12個のC原子を有する部分的にフッ素化されたかもしくはパーフルオロ化された直鎖状もしくは分枝状アルキル基またはペンタフルオロフェニルを示し、
xは、整数0、1、2または3を示し、
yは、整数0、1、2、3または4を示し、ならびに
aは、整数1または2を示す。
R2は、各場合において互いに独立して、1〜12個のC原子を有する部分的にフッ素化されたかもしくはパーフルオロ化された直鎖状もしくは分枝状アルキル基またはペンタフルオロフェニルを示し、
xは、整数0、1、2または3を示し、
yは、整数0、1、2、3または4を示し、ならびに
aは、整数1または2を示す。
14個のC原子を有するパーフルオロ化直鎖状または分枝状アルキル基は、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、n−ヘプタフルオロプロピル、イソ−ヘプタフルオロプロピル、n−ノナフルオロブチル、sec−ノナフルオロブチルまたはtert−ノナフルオロブチルである。R2は、同様に、112個のC原子を有する直鎖状または分枝状パーフルオロアルキル基を定義し、上記のパーフルオロアルキル基を含み、例えばパーフルオロ化n−ヘキシル、パーフルオロ化n−ヘプチル、パーフルオロ化n−オクチル、パーフルオロ化エチルヘキシル、パーフルオロ化n−ノニル、パーフルオロ化n−デシル、パーフルオロ化n−ウンデシルまたはパーフルオロ化n−ドデシルである。
R2は、好ましくはトリフルオロメチル、ペンタフルオロエチルまたはノナフルオロブチル、極めて特に好ましくはトリフルオロメチルまたはペンタフルオロエチルである。
変数yは、好ましくは1,2または3、特に好ましくは3である。
変数yは、好ましくは1,2または3、特に好ましくは3である。
好ましい溶媒は、アニオン[P(R2)yF6−y]−および[R2SO3]−を有するイオン性液体であり、式中R2およびyは、上に示したか、または好ましいとして示した意味を有する。
特に好ましい溶媒は、アニオン[P(C2F5)3F3]−および[CF3SO3]−を有するイオン性液体である。
特に好ましい溶媒は、アニオン[P(C2F5)3F3]−および[CF3SO3]−を有するイオン性液体である。
有機カチオンは、一般に非限定的であり、好ましくは、先行技術から知られているように、適切に置換されていてもよいイミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオンまたはピロリジニウムカチオンから選択される。
二官能性触媒としての式Iで表される化合物の好適性は、Michael反応、Friedel-Craftsアシル化および酢酸オクチルのメタノリシスの反応時間に関して確認されている。
これらの反応タイプは、ルイス酸によって触媒される反応の代表例である。
これらの反応タイプは、ルイス酸によって触媒される反応の代表例である。
さらなるコメントがなくても、当業者は以下の記載を最も広い範囲において利用することができることが、推測される。好ましい態様および実施例は、したがって単に説明的な開示と見なすべきであり、それは、いかなる方法においても絶対に限定的ではない。
分析:NMR試料を、5mm(φA)ガラスNMR管または3.7mm(φA)FEPインライナーのいずれかにおいて、25℃で測定する。FEPにおける測定の場合において、インライナーを、5mm(φA)の精密な薄いガラスNMR管(Wilmad 537)中に導入する。ロック物質CD3CNは、ガラスNMRチューブ内、すなわちガラスとFEPインライナーとの間に位置し、以下のフィルム測定または溶媒フィルムで標識する。測定を、9.3980Tの超電導磁石および5mmのBBFO試料ヘッドを備えた400MHzのBruker Avance III分光計中で行う。
1H NMRスペクトルを、1H/19Fチャンネルにおいて400.17MHzで測定する。19Fおよび31P NMRスペクトルを、広帯域チャネルにおいて、376.54および161.99MHzで測定する。1H NMR化学シフトは、テトラメチルシラン(TMS)に対して相対的であり、溶媒D2O(4.81ppm)、CDCl3(7.24ppm)およびCD3CN(1.96ppm)について生じる。19F化学シフトは、CFCl3に対して相対的であり、内部標準C6F6(−162.9ppm)またはC6H5CF3(−63.9ppm)について生じる。31P化学シフトは、H3PO4(85%)に対して相対的である。
CHNS元素分析を、HEKAtech EA 3000元素分析器において行う。Sartorius M2P電子微量てんびんを、試料重量について使用する。
赤外スペクトルを、室温で、重水素化トリグリシンサルフェートを含む熱電気的に冷却されたDTGS検出器を備えたDigilab Excalibur FTS 3500 FT-IR分光計を用いて記録する。スペクトルを、4000cm−1〜500cm−1の波数範囲において、MIracleTM ATRアクセサリー、Pike TechnologiesでのATR(減衰全反射)手法を使用して測定する。ラマンスペクトルを、同様にNd−YAG結晶を有するNd−YAG結晶またはBruker Multi Ramを用いたFTS 3500用のラマンアクセサリーを用いて測定した。測定範囲は、70〜3600cm−1(Stockes)または−120〜−3600cm−1(反Stockes)にわたる。
X線蛍光分析測定を、EDAX (Mahwah, USA)からの窒素冷却ケイ素−リチウム検出器を備えたRoentgenanalytik Messtechnik GmbHからのEagle IIμ−プローブX線蛍光分光計において行う。
例1。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]の製造。
無水塩化鉄(III)、FeCl3(1.49g、9.15mmol)を、ペンタフルオロエチルホスホン酸、C2F5P(O)(OH)2(5.49g、27.45mmol)と混合し、メノウ乳鉢中でアルゴン雰囲気下で徹底的に粉砕する。生成した塩化水素を、アルゴンの穏やかな流れにより除去する。得られた白色固体を丸底フラスコに移し、140℃で20分間、撹拌しながら加熱する。固体を、その後1kPaおよび50℃で2時間乾燥する。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(5.64g、8.644mmol、理論収量の94%)を、白色固体として単離する。
無水塩化鉄(III)、FeCl3(1.49g、9.15mmol)を、ペンタフルオロエチルホスホン酸、C2F5P(O)(OH)2(5.49g、27.45mmol)と混合し、メノウ乳鉢中でアルゴン雰囲気下で徹底的に粉砕する。生成した塩化水素を、アルゴンの穏やかな流れにより除去する。得られた白色固体を丸底フラスコに移し、140℃で20分間、撹拌しながら加熱する。固体を、その後1kPaおよび50℃で2時間乾燥する。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(5.64g、8.644mmol、理論収量の94%)を、白色固体として単離する。
単離した生成物を、1H、19Fおよび31Pスペクトル、元素分析、振動分光法およびイオンクロマトグラフィーによって特徴付けする。
NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける)、
19F-NMR: -83.0 s (3F), -128.3 d, 2JF,P = 76 Hz, (2F).
31P-NMR: -2.3 t, 2JP,F = 76 Hz.
NMR(溶媒:ジメチルスルホキシド−d6、δ、ppmにおける)
1H NMR: 7.27 (s, OH).
19F NMR: -80.6 (s, 3F), -126.0 (d, 2JF,P = 73 Hz, 2F).
31P NMR: -4.5 (t, 2JP,F = 73 Hz).
NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける)、
19F-NMR: -83.0 s (3F), -128.3 d, 2JF,P = 76 Hz, (2F).
31P-NMR: -2.3 t, 2JP,F = 76 Hz.
NMR(溶媒:ジメチルスルホキシド−d6、δ、ppmにおける)
1H NMR: 7.27 (s, OH).
19F NMR: -80.6 (s, 3F), -126.0 (d, 2JF,P = 73 Hz, 2F).
31P NMR: -4.5 (t, 2JP,F = 73 Hz).
元素分析:
理論値、C6H3F15FeO9P3についての%:C 11.04、H 0.46。
実験値、%:C 10.98、H 0.46。
IRスペクトル(cm−1):
3643(20), 3573(17), 2800(9), 1772(5), 1628(5), 1326(33), 1209(99), 1184(96), 1167(98), 1107(100), 1008(37), 959(37), 942(36), 912(43), 754(20), 635(20), 575(50).
ラマンスペクトル(cm−1)
1328(16), 1181(83), 1129(29), 1015(16), 949(8), 915(14), 756(100), 637(22), 595(22), 526(11), 487(9), 467(11), 400(13), 367(32), 316(18), 302(19), 245(20), 172(18), 140(20), 123(19), 95(21).
イオンクロマトグラフィー:
塩化物イオン<1ppm、t(min):ホスホン酸塩:12.25。
Fe(II)検出陰性:
理論値、C6H3F15FeO9P3についての%:C 11.04、H 0.46。
実験値、%:C 10.98、H 0.46。
IRスペクトル(cm−1):
3643(20), 3573(17), 2800(9), 1772(5), 1628(5), 1326(33), 1209(99), 1184(96), 1167(98), 1107(100), 1008(37), 959(37), 942(36), 912(43), 754(20), 635(20), 575(50).
ラマンスペクトル(cm−1)
1328(16), 1181(83), 1129(29), 1015(16), 949(8), 915(14), 756(100), 637(22), 595(22), 526(11), 487(9), 467(11), 400(13), 367(32), 316(18), 302(19), 245(20), 172(18), 140(20), 123(19), 95(21).
イオンクロマトグラフィー:
塩化物イオン<1ppm、t(min):ホスホン酸塩:12.25。
Fe(II)検出陰性:
Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.0059g、0.009mmol)を、H2O(bidist、0.581g)に溶解し、2滴の2,2’−ビピリジンの2%アルコール溶液を、加える。溶液は濁り、色が淡黄色に変化する。2滴(0.074mg)の硫酸鉄(II)溶液(c=0.0008mol・l−1)の添加の後、透明な赤色着色が、5分後に起こる。
例2。アルミニウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]の製造。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(19.25g、96.2mmol)、および三塩化アルミニウム、AlCl3(4.27g、32.1mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入した。ジエチルエーテル(42.67g、575.7mmol)を、0℃(氷浴)で混合物に加え、反応混合物を、55℃の浴温度で容量の1/3まで蒸発させる。45mlのジエチルエーテルを、室温で加え、55℃の浴温度で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも5回)。白色の粘性の粗生成物を、0.1Paで、先ず室温で(36時間)およびその後120℃で(5時間)乾燥する。アルミニウム(III)トリス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Al[C2F5P(O)2OH]3(19.39g、31.1mmol、理論収量の97%)を、白色固体収率として単離する。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(19.25g、96.2mmol)、および三塩化アルミニウム、AlCl3(4.27g、32.1mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入した。ジエチルエーテル(42.67g、575.7mmol)を、0℃(氷浴)で混合物に加え、反応混合物を、55℃の浴温度で容量の1/3まで蒸発させる。45mlのジエチルエーテルを、室温で加え、55℃の浴温度で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも5回)。白色の粘性の粗生成物を、0.1Paで、先ず室温で(36時間)およびその後120℃で(5時間)乾燥する。アルミニウム(III)トリス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Al[C2F5P(O)2OH]3(19.39g、31.1mmol、理論収量の97%)を、白色固体収率として単離する。
単離した生成物を、1H、19Fおよび31P NMRスペクトル、X線蛍光分析、元素分析および振動分光法によって特徴付けする。
NMR(溶媒:1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート;CD3CNフィルム、δ、ppmにおける)、
1H NMR: 10.40 (s, H).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.8 (t, 2JP,F = 85 Hz).
X線蛍光分析:
理論値:Al:P:Cl=1:3:0。
実験値:Al:P:Cl=1:2.99:0。
元素分析:
AlC6F15H3O9P3についての理論値(%):C(11.55)、H(0.48)。
実験値(%):C(11.49)、H(0.45)。
IRスペクトル(cm−1):
3666(12), 1635(17), 1530(14), 1450(13), 1392(12), 1324(38), 1213(100), 1168(76), 1121(83), 991(53), 953(54), 828(23), 777(21), 754(32), 635(21), 577(43).
ラマンスペクトル(cm−1):
1328 (10), 1239 (12), 1222 (10), 1204 (8), 1132 (4), 1117 (5), 1016 (6), 914 (10), 756 (100), 637 (15), 597 (13), 534 (6), 475 (4), 367 (10), 342 (3), 302 (5), 241 (6), 181 (3), 109 (1).
1H NMR: 10.40 (s, H).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.8 (t, 2JP,F = 85 Hz).
X線蛍光分析:
理論値:Al:P:Cl=1:3:0。
実験値:Al:P:Cl=1:2.99:0。
元素分析:
AlC6F15H3O9P3についての理論値(%):C(11.55)、H(0.48)。
実験値(%):C(11.49)、H(0.45)。
IRスペクトル(cm−1):
3666(12), 1635(17), 1530(14), 1450(13), 1392(12), 1324(38), 1213(100), 1168(76), 1121(83), 991(53), 953(54), 828(23), 777(21), 754(32), 635(21), 577(43).
ラマンスペクトル(cm−1):
1328 (10), 1239 (12), 1222 (10), 1204 (8), 1132 (4), 1117 (5), 1016 (6), 914 (10), 756 (100), 637 (15), 597 (13), 534 (6), 475 (4), 367 (10), 342 (3), 302 (5), 241 (6), 181 (3), 109 (1).
例3。銅(II)ビス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]の製造。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(3.75g、18.75mmol)、および塩化銅(II)(1.26g、9.38mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを室温で加え、135℃の浴温度で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも20回)。灰色粗生成物を、0.1Paおよび140℃で20時間乾燥し、その後10mlのジクロロメタンで2回洗浄し、0.1Paおよび140℃で20時間再び乾燥する。塩化物および1,4−ジオキサン含有銅(II)ビス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Cu[C2F5P(O)2OH]2(2.81g、6.09mmol、理論収量の65%)を、灰色固体として単離する。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(3.75g、18.75mmol)、および塩化銅(II)(1.26g、9.38mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを室温で加え、135℃の浴温度で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも20回)。灰色粗生成物を、0.1Paおよび140℃で20時間乾燥し、その後10mlのジクロロメタンで2回洗浄し、0.1Paおよび140℃で20時間再び乾燥する。塩化物および1,4−ジオキサン含有銅(II)ビス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Cu[C2F5P(O)2OH]2(2.81g、6.09mmol、理論収量の65%)を、灰色固体として単離する。
単離した生成物を、1H、19Fおよび31P NMRスペクトル、X線蛍光分析、元素分析および振動分光法によって特徴付けする。
NMR(溶媒:1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート;CD3CNフィルム、δ、ppmにおける)、
1H NMR: 12.13 (s, OH), 3.16 (s, CH2).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 84 Hz, 2F).
31P NMR: -3.8 (t, 2JP,F = 84 Hz).
X線蛍光分析
Cu[C2F5P(O)2OH]1.58Cl0.42・2C4H8O2またはCu12C46H35F95O42P19Cl5についての理論値(%):Cu:P:Cl=1:1.58:0.42。
実験値:Cu:P:Cl=1:1.51:0.37。
元素分析
Cu[C2F5P(O)2OH]1.58Cl0.42・2C4H8O2またはCu12C46H35F95O42P19Cl5についての理論値(%):C(11.28)、H(0.72)。
実験値(%):C(11.05)、H(0.82)。
IRスペクトル(cm−1):
3641(37), 3402(29), 1616(26), 1323(43), 1212(100), 1158(99), 1110(83), 1005(61), 957(64), 928(67), 873(31), 752(36), 633(31), 588(37), 576(44).
1H NMR: 12.13 (s, OH), 3.16 (s, CH2).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 84 Hz, 2F).
31P NMR: -3.8 (t, 2JP,F = 84 Hz).
X線蛍光分析
Cu[C2F5P(O)2OH]1.58Cl0.42・2C4H8O2またはCu12C46H35F95O42P19Cl5についての理論値(%):Cu:P:Cl=1:1.58:0.42。
実験値:Cu:P:Cl=1:1.51:0.37。
元素分析
Cu[C2F5P(O)2OH]1.58Cl0.42・2C4H8O2またはCu12C46H35F95O42P19Cl5についての理論値(%):C(11.28)、H(0.72)。
実験値(%):C(11.05)、H(0.82)。
IRスペクトル(cm−1):
3641(37), 3402(29), 1616(26), 1323(43), 1212(100), 1158(99), 1110(83), 1005(61), 957(64), 928(67), 873(31), 752(36), 633(31), 588(37), 576(44).
例4。亜鉛(II)ビス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]の製造。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(3.70g、18.5mmol)および塩化亜鉛(II)(1.26g、9.3mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを、室温で加え、135℃の浴温度で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも15回)。粗生成物は、プロセスにおいて色が茶色に変化する。茶色の高度に粘性の塊を、0.1Paおよび140℃で20時間乾燥し、その後10mlのジクロロメタンで2回洗浄し、再び真空中で乾燥した。塩化物および1,4−ジオキサン含有亜鉛(II)ビス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Zn[C2F5P(O)2OH]2(3.28g、6.75mmol、理論収量の73%)を、灰色固体として単離する。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(3.70g、18.5mmol)および塩化亜鉛(II)(1.26g、9.3mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを、室温で加え、135℃の浴温度で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも15回)。粗生成物は、プロセスにおいて色が茶色に変化する。茶色の高度に粘性の塊を、0.1Paおよび140℃で20時間乾燥し、その後10mlのジクロロメタンで2回洗浄し、再び真空中で乾燥した。塩化物および1,4−ジオキサン含有亜鉛(II)ビス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Zn[C2F5P(O)2OH]2(3.28g、6.75mmol、理論収量の73%)を、灰色固体として単離する。
単離した生成物を、1H、19Fおよび31P NMRスペクトル、X線蛍光分析、元素分析および振動分光法によって特徴付けする。
NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける)、
1H NMR: 10.41 (s, OH), 3.64 (s, CH2).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.5 (t, 2JP,F = 85 Hz).
X線蛍光分析:
Zn[C2F5P(O)2OH]2・0.25C4H8O2またはZn2C10H8F20O13P4についての理論値:Zn:P:Cl=1:2:0。
実験値:Zn:P:Cl=1:1.98:0.10。
元素分析:
Zn[C2F5P(O)2OH]2・0.25C4H8O2またはZn2C10H8F20O13P4についての理論値(%):C(12.37)、H(0.83)。
実験値(%):C(12.50)、H(0.78)。
IRスペクトル(cm−1):
3619(10), 1622(11), 1458(7), 1382(6), 1325(38), 1211(100), 1165(80), 1115(92), 1081(68), 1007(52), 981(38), 945(60), 851(32), 754(29), 634(25), 575(44).
1H NMR: 10.41 (s, OH), 3.64 (s, CH2).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.5 (t, 2JP,F = 85 Hz).
X線蛍光分析:
Zn[C2F5P(O)2OH]2・0.25C4H8O2またはZn2C10H8F20O13P4についての理論値:Zn:P:Cl=1:2:0。
実験値:Zn:P:Cl=1:1.98:0.10。
元素分析:
Zn[C2F5P(O)2OH]2・0.25C4H8O2またはZn2C10H8F20O13P4についての理論値(%):C(12.37)、H(0.83)。
実験値(%):C(12.50)、H(0.78)。
IRスペクトル(cm−1):
3619(10), 1622(11), 1458(7), 1382(6), 1325(38), 1211(100), 1165(80), 1115(92), 1081(68), 1007(52), 981(38), 945(60), 851(32), 754(29), 634(25), 575(44).
例5.ニッケル(II)ビス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]の製造。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(4.04g、20.2mmol)および塩化ニッケル(II)(1.34g、10.3mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを、室温で加え、135℃の浴温で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも15回)。粗生成物は、プロセスにおいて色がオレンジ色に変化する。オレンジ色の高度に粘性の塊を、0.1Paおよび140℃で10時間乾燥し、その後10mlのジクロロメタンで2回洗浄し、再び真空中で乾燥する。塩化物および1,4−ジオキサン含有ニッケル(II)ビス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Ni[C2F5P(O)2OH]2(4.22g、9.24mmol、理論収率の91%)を、オレンジ色固体として単離する。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(4.04g、20.2mmol)および塩化ニッケル(II)(1.34g、10.3mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを、室温で加え、135℃の浴温で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも15回)。粗生成物は、プロセスにおいて色がオレンジ色に変化する。オレンジ色の高度に粘性の塊を、0.1Paおよび140℃で10時間乾燥し、その後10mlのジクロロメタンで2回洗浄し、再び真空中で乾燥する。塩化物および1,4−ジオキサン含有ニッケル(II)ビス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Ni[C2F5P(O)2OH]2(4.22g、9.24mmol、理論収率の91%)を、オレンジ色固体として単離する。
単離した生成物を、1H、19Fおよび31P NMRスペクトル、X線蛍光分析、元素分析および振動分光法によって特徴付けする。
NMR(溶媒:D2O;δ、ppmにおける)、
19F NMR: -81.1 (s, 3F), -126.0 (d, 2JF,P = 75 Hz, 2F).
31P NMR: -2.3 (s, 2JP,F = 160 Hz).
IRスペクトル(cm−1):
3659(11), 1623(9), 1613(9), 1540(6), 1459(7), 1324(40), 1216(100), 1166(83), 1115(73), 1075(57), 1003(53), 934(49), 872(35), 753(28), 633(27), 576(50).
19F NMR: -81.1 (s, 3F), -126.0 (d, 2JF,P = 75 Hz, 2F).
31P NMR: -2.3 (s, 2JP,F = 160 Hz).
IRスペクトル(cm−1):
3659(11), 1623(9), 1613(9), 1540(6), 1459(7), 1324(40), 1216(100), 1166(83), 1115(73), 1075(57), 1003(53), 934(49), 872(35), 753(28), 633(27), 576(50).
例6.イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)−ホスホネート]の製造。
塩化イットリウム(III)、YCl3(0.827g、4.24mmol)を、100ml丸底フラスコ中で35mlの乾燥アセトンに溶解する。ペンタフルオロエチルホスホン酸(C2F5P(O)(OH)2(2.54g、12.72mmol)を5mlのアセトンに溶解した溶液を、その後加える。透明な帯赤色溶液を得る。さらに30mlの乾燥アセトンを加えた後、溶液を室温で4時間撹拌する。粗生成物を、白色固体として濾別する。この固体を、5mlのアセトンで2回洗浄し、その後0.1Paおよび50℃で乾燥する(6時間)。アセトン含有イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Y[C2F5P(O)2OH]3(2.03g、2.96mmol、理論収率の70%)を、白色固体として単離する。
塩化イットリウム(III)、YCl3(0.827g、4.24mmol)を、100ml丸底フラスコ中で35mlの乾燥アセトンに溶解する。ペンタフルオロエチルホスホン酸(C2F5P(O)(OH)2(2.54g、12.72mmol)を5mlのアセトンに溶解した溶液を、その後加える。透明な帯赤色溶液を得る。さらに30mlの乾燥アセトンを加えた後、溶液を室温で4時間撹拌する。粗生成物を、白色固体として濾別する。この固体を、5mlのアセトンで2回洗浄し、その後0.1Paおよび50℃で乾燥する(6時間)。アセトン含有イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Y[C2F5P(O)2OH]3(2.03g、2.96mmol、理論収率の70%)を、白色固体として単離する。
単離した生成物を、1H、19Fおよび31P NMRスペクトル、元素分析、振動分光法およびイオンクロマトグラフィーによって特徴付けする。
NMR(溶媒:1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート;CD3CNフィルム、δ、ppmにおける)
1H NMR: 11.08 (s, OH), 2.11 (s, (CH3)2CO); intensity ratio 1:1.
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.9 (t, 2JP,F = 85 Hz).
元素分析
Y[C2F5P(O)2OH]3・0.5(CH3)2COまたはY2C15H12F30O19P6についての理論値(%):C(12.60)、H(0.85)。
実験値(%):C(12.93)、H(1.06)。
IRスペクトル(cm−1)
3691(3), 3676(3), 3576(4), 2930(10), 2340(4), 1669(19), 1425(3), 1375(4), 1326(26), 1215(100), 1168(49), 1109(78), 1005(20), 944(32), 752(10), 633(13), 581(38), 562(10).
ラマンスペクトル(cm−1)
2936(18), 1577(18), 1428(24), 1327(37), 1221(44), 1180(54), 1113(34), 1014(23), 947(31), 802(10), 754(100), 634(30), 596(31), 528(25), 457(14), 374(35), 328(35), 295(37), 248(17), 155(20), 80(32).
イオンクロマトグラフィー
塩化物イオン<1ppm、t(分):ホスホン酸塩:12.25。
1H NMR: 11.08 (s, OH), 2.11 (s, (CH3)2CO); intensity ratio 1:1.
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.9 (t, 2JP,F = 85 Hz).
元素分析
Y[C2F5P(O)2OH]3・0.5(CH3)2COまたはY2C15H12F30O19P6についての理論値(%):C(12.60)、H(0.85)。
実験値(%):C(12.93)、H(1.06)。
IRスペクトル(cm−1)
3691(3), 3676(3), 3576(4), 2930(10), 2340(4), 1669(19), 1425(3), 1375(4), 1326(26), 1215(100), 1168(49), 1109(78), 1005(20), 944(32), 752(10), 633(13), 581(38), 562(10).
ラマンスペクトル(cm−1)
2936(18), 1577(18), 1428(24), 1327(37), 1221(44), 1180(54), 1113(34), 1014(23), 947(31), 802(10), 754(100), 634(30), 596(31), 528(25), 457(14), 374(35), 328(35), 295(37), 248(17), 155(20), 80(32).
イオンクロマトグラフィー
塩化物イオン<1ppm、t(分):ホスホン酸塩:12.25。
例7.ビスマス(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]の製造。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(1.51g、7.56mmol)、および塩化ビスマス(III)(0.796g、2.52mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを室温で加え、135℃の浴温で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも20回)。灰色生成物を、0.1Paおよび130℃で20時間乾燥する。ビスマス(III)トリス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Bi[C2F5P(O)2OH]3(1.73g、2.15mmol、理論収率の85%)を、灰色固体として単離する。
ペンタフルオロエチルホスホン酸、(C2F5P(O)(OH)2(1.51g、7.56mmol)、および塩化ビスマス(III)(0.796g、2.52mmol)を、最初に100ml丸底フラスコ中に導入する。100mlの1,4−ジオキサンを室温で加え、135℃の浴温で留去する。この操作を、塩化物イオンが留出物(AgNO3溶液)中でもはや検出可能でなくなるまで繰り返す(少なくとも20回)。灰色生成物を、0.1Paおよび130℃で20時間乾燥する。ビスマス(III)トリス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)、Bi[C2F5P(O)2OH]3(1.73g、2.15mmol、理論収率の85%)を、灰色固体として単離する。
単離した生成物を、1H、19Fおよび31P NMRスペクトル、X線蛍光分析、元素分析および振動分光法によって特徴付けする。
NMR(溶媒:1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート;CD3CNフィルム、δ、ppmにおける)、
1H NMR: 10.73 (s, OH).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.9 (t, 2JP,F = 85 Hz).
NMR(溶媒:ジメチルスルホキシド−d6、δ、ppmにおける)、
1H NMR: 12.41 (s, OH).
19F NMR: -80.4 (s, 3F), -125.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -6.4 (t, 2JP,F = 85 Hz).
X線蛍光分析:
Bi[C2F5P(O)2OH]3についての理論値:Bi:P:Cl=1:3:0。
実験値:Bi:P:Cl=1:1.81:0.00。
元素分析:
Bi[C2F5P(O)2OH]3についての理論値(%):C(8.94)、H(0.38)。
実験値(%):C(9.16)、H(0.38)。
IRスペクトル(cm−1):
3613(13), 3593(13), 1608(9), 1324(41), 1213(85), 1160(96), 1127(90), 1062(100), 1009(69), 957(69), 929(65), 913(57), 754(38), 634(26), 573(42).
1H NMR: 10.73 (s, OH).
19F NMR: -82.9 (s, 3F), -128.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -3.9 (t, 2JP,F = 85 Hz).
NMR(溶媒:ジメチルスルホキシド−d6、δ、ppmにおける)、
1H NMR: 12.41 (s, OH).
19F NMR: -80.4 (s, 3F), -125.3 (d, 2JF,P = 85 Hz, 2F).
31P NMR: -6.4 (t, 2JP,F = 85 Hz).
X線蛍光分析:
Bi[C2F5P(O)2OH]3についての理論値:Bi:P:Cl=1:3:0。
実験値:Bi:P:Cl=1:1.81:0.00。
元素分析:
Bi[C2F5P(O)2OH]3についての理論値(%):C(8.94)、H(0.38)。
実験値(%):C(9.16)、H(0.38)。
IRスペクトル(cm−1):
3613(13), 3593(13), 1608(9), 1324(41), 1213(85), 1160(96), 1127(90), 1062(100), 1009(69), 957(69), 929(65), 913(57), 754(38), 634(26), 573(42).
比較例8a。メチルビニルケトンおよび(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランの無触媒のMichael反応。
メチルビニルケトン、(0.564g、8.047mmol)および(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン、(1.58g、9.047mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で合わせ、還流冷却器および乾燥管を装着し、ジクロロメタン(13.36g)に溶解する。反応溶液を、1H−NMR分光法によって調査し、次に室温で30時間撹拌する。反応溶液を、次に1H−NMR分光法により再度調査し、第1の測定と比較した変化は、明らかでない。1H−NMRスペクトルに関して終点で検出された化合物は、以下のシフト値を有する未変化の出発物質(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランおよびメチルビニルケトンである:
メチルビニルケトン、(0.564g、8.047mmol)および(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン、(1.58g、9.047mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で合わせ、還流冷却器および乾燥管を装着し、ジクロロメタン(13.36g)に溶解する。反応溶液を、1H−NMR分光法によって調査し、次に室温で30時間撹拌する。反応溶液を、次に1H−NMR分光法により再度調査し、第1の測定と比較した変化は、明らかでない。1H−NMRスペクトルに関して終点で検出された化合物は、以下のシフト値を有する未変化の出発物質(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランおよびメチルビニルケトンである:
(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.47 (s, 3H), 1.55 (s, 3H), 1.51 (s, 3H), 0.20 (s, 9H).
メチルビニルケトン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):6.28 (m, 2H), 5.94 (d, 3JH,H = 10.1 Hz, 1H), 2.26 (s, 3H).
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.47 (s, 3H), 1.55 (s, 3H), 1.51 (s, 3H), 0.20 (s, 9H).
メチルビニルケトン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):6.28 (m, 2H), 5.94 (d, 3JH,H = 10.1 Hz, 1H), 2.26 (s, 3H).
例8b。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](10mol%)によって触媒される、メチルビニルケトンおよび(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランのMichael反応。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.388g、0.594mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50mlの2つ口フラスコ中で、ジクロロメタン(13.49g)に懸濁させる。メチルビニルケトン(0.432g、6.16mmol)および(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.58g、9.04mmol)を、この懸濁液に加える。3時間の反応時間の後、1H−NMR分光法を用いて決定した2,2−ジメチル−5−オキソヘキセン酸メチルへの変換率は、98mol%である。溶媒ジクロロメタンを、0.1Paおよび室温で除去する。水(20ml)を残留物に加え、得られたエマルジョンを20mlのn−ヘキサンで3回抽出する。触媒は、水相中に滞留する。合わせたn−ヘキサン溶液の蒸発の後、メチル2,2−ジメチル−5−オキソヘキセノエート(0.88g、5.11mmol、理論収率の83%)を、無色液体として単離することができる。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.388g、0.594mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50mlの2つ口フラスコ中で、ジクロロメタン(13.49g)に懸濁させる。メチルビニルケトン(0.432g、6.16mmol)および(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.58g、9.04mmol)を、この懸濁液に加える。3時間の反応時間の後、1H−NMR分光法を用いて決定した2,2−ジメチル−5−オキソヘキセン酸メチルへの変換率は、98mol%である。溶媒ジクロロメタンを、0.1Paおよび室温で除去する。水(20ml)を残留物に加え、得られたエマルジョンを20mlのn−ヘキサンで3回抽出する。触媒は、水相中に滞留する。合わせたn−ヘキサン溶液の蒸発の後、メチル2,2−ジメチル−5−オキソヘキセノエート(0.88g、5.11mmol、理論収率の83%)を、無色液体として単離することができる。
メチル2,2−ジメチル−5−オキソヘキセノエート:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.63 (s, C4H, 3H), 2.41 (m, C2H, 2H), 2.09 (s, C1H, 3H), 1.74 (m, C3H, 2H), 1.16 (s, C5,6H, 6H).
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.63 (s, C4H, 3H), 2.41 (m, C2H, 2H), 2.09 (s, C1H, 3H), 1.74 (m, C3H, 2H), 1.16 (s, C5,6H, 6H).
例8c。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](4.95mol%)によって触媒された例8bからの反応。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、鉄[(C2F5)P(O)2OH]3(0.379g、0.581mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中でメチルビニルケトン(0.432g、6.16mmol)に懸濁させた。(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(3.09g、17.70mmol)を、この懸濁液に加える。懸濁液は温まる。1時間の反応時間の後、水(20ml)を溶液に加え、得られたエマルジョンを20mlのn−ヘキサンで3回抽出する。ヘキサンおよび過剰において使用した(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシトリメチルシランの蒸発後、メチル2,2−ジメチル−5−オキソヘキセノエート(1.50g、8.69mmol、理論収率の74%)を、90℃および0.1Paで無色液体として単離することができる。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、鉄[(C2F5)P(O)2OH]3(0.379g、0.581mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中でメチルビニルケトン(0.432g、6.16mmol)に懸濁させた。(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(3.09g、17.70mmol)を、この懸濁液に加える。懸濁液は温まる。1時間の反応時間の後、水(20ml)を溶液に加え、得られたエマルジョンを20mlのn−ヘキサンで3回抽出する。ヘキサンおよび過剰において使用した(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシトリメチルシランの蒸発後、メチル2,2−ジメチル−5−オキソヘキセノエート(1.50g、8.69mmol、理論収率の74%)を、90℃および0.1Paで無色液体として単離することができる。
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.62 (s, C4H, 3H), 2.40 (m, C2H, 2H), 2.08 (s, C1H, 3H), 1.74 (m, C3H, 2H), 1.15 (s, C5,6H, 6H).
例8d。アルミニウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](4.95mol%)によって触媒されたメチルビニルケトンおよび(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランの無溶媒Michael反応。
アルミニウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Al[(C2F5)P(O)2OH]3(0.259g、0.415mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中で(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.48g、8.51mmol)に懸濁させる。メチルビニルケトン(0.586g、8.36mmol)を、この懸濁液に加える。懸濁液は温まる。5分間の反応時間の後、水(0.3ml)を懸濁液に加える。懸濁液を濾過し、水を真空中で室温で除去する。メチル2,2−ジメチル−5−オキソヘキセノエート(0.81g、4.73mmol、理論収率の57%)を、90℃および0.1Paで無色液体として単離することができる。
アルミニウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Al[(C2F5)P(O)2OH]3(0.259g、0.415mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中で(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.48g、8.51mmol)に懸濁させる。メチルビニルケトン(0.586g、8.36mmol)を、この懸濁液に加える。懸濁液は温まる。5分間の反応時間の後、水(0.3ml)を懸濁液に加える。懸濁液を濾過し、水を真空中で室温で除去する。メチル2,2−ジメチル−5−オキソヘキセノエート(0.81g、4.73mmol、理論収率の57%)を、90℃および0.1Paで無色液体として単離することができる。
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.62 (s, C4H, 3H), 2.41 (m, C2H, 2H), 2.08 (s, C1H, 3H), 1.74 (m, C3H, 2H), 1.15 (s, C5,6H, 6H).
比較例9a。2−シクロヘキセン−1−オンおよび(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランの無触媒、無溶媒のMichael反応。
2−シクロヘキセン−1−オン(0.533g、5.545mmol)および(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.05g、6.029mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で混合し、室温で撹拌する。反応溶液を、1H−NMR分光法によって調査し、次に室温で24時間撹拌する。反応溶液を、その後1H−NMR分光法により再度調査し、変化は明らかでない。
2−シクロヘキセン−1−オン(0.533g、5.545mmol)および(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.05g、6.029mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で混合し、室温で撹拌する。反応溶液を、1H−NMR分光法によって調査し、次に室温で24時間撹拌する。反応溶液を、その後1H−NMR分光法により再度調査し、変化は明らかでない。
1H−NMRスペクトルに関して終点で検出された化合物は、以下のシフト値を有する未変化の出発物質(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランおよび2−シクロヘキセン−1−オンである。
(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.48 (s, C2H, 3H), 1.55 (s, C3H, 3H), 1.51 (s, C4H, 3H), 0.20 (s, C1H, 9H).
2−シクロヘキセン−1−オン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):7.06 (m, C2H, 1H), 5.93 (d, C1H, 1H), 2.36 (m, C3,5H, 4H), 1.99 (m, C4H, 2H).
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.48 (s, C2H, 3H), 1.55 (s, C3H, 3H), 1.51 (s, C4H, 3H), 0.20 (s, C1H, 9H).
2−シクロヘキセン−1−オン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):7.06 (m, C2H, 1H), 5.93 (d, C1H, 1H), 2.36 (m, C3,5H, 4H), 1.99 (m, C4H, 2H).
例9b。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](2mol%)によって触媒される、2−シクロヘキセン−1−オンおよび(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランの無溶媒Michael反応。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.139g、0.21mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中で、2−シクロヘキセン−1−オン(1.03g、10.66mmol)に溶解した。(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.87g、10.71mmol)を、この溶液に加える。24時間の反応時間の後、52mol%の変換率を、1H−NMR分光法により決定することができる。30mlの水を反応混合物に加え、それを次に30mlのジクロロメタンで抽出した。有機相を分離し、ジクロロメタンを真空中で0.1Paおよび室温で除去し、メチル2−メチル−2−(3−オキソシクロヘキシル)プロパノエート(1.08g、5.442mmol、理論収率の51%)を白色固体として得る。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.139g、0.21mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中で、2−シクロヘキセン−1−オン(1.03g、10.66mmol)に溶解した。(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(1.87g、10.71mmol)を、この溶液に加える。24時間の反応時間の後、52mol%の変換率を、1H−NMR分光法により決定することができる。30mlの水を反応混合物に加え、それを次に30mlのジクロロメタンで抽出した。有機相を分離し、ジクロロメタンを真空中で0.1Paおよび室温で除去し、メチル2−メチル−2−(3−オキソシクロヘキシル)プロパノエート(1.08g、5.442mmol、理論収率の51%)を白色固体として得る。
メチル2−メチル−2−(3−オキソシクロヘキシル)プロパノエート:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.63 (s, C8H, 3H), 2.37 (m, C1,4,5,5’H, 4H), 2.01 (s, C1’,2H, 2H), 1.86 (m, C2’H, 1H), 1.54 (m, C3H, 1H), 1.30 (m, C3’H, 1H), 1.15 (s, C6H, 3H), 1.16 (s, C7H, 3H).
1H−NMR(CDCl3;δ、ppmにおける):3.68 (s, 3H), 2.43-1.96 (m, 6H), 1.84-1.71 (m, 1H), 1.68-1.50 (m, 1H), 1.46-1.30 (m, 1H), 1.17 (s, 3H), 1.15 (s, 3H).]
NMRスペクトルは、文献データ[R. Nagase, J. Osada, H. Tamagaki, Y. Tanabe, Adv. Synth. Catal. 2010, vol. 352, pp. 1128-1134]に相当する。
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.63 (s, C8H, 3H), 2.37 (m, C1,4,5,5’H, 4H), 2.01 (s, C1’,2H, 2H), 1.86 (m, C2’H, 1H), 1.54 (m, C3H, 1H), 1.30 (m, C3’H, 1H), 1.15 (s, C6H, 3H), 1.16 (s, C7H, 3H).
1H−NMR(CDCl3;δ、ppmにおける):3.68 (s, 3H), 2.43-1.96 (m, 6H), 1.84-1.71 (m, 1H), 1.68-1.50 (m, 1H), 1.46-1.30 (m, 1H), 1.17 (s, 3H), 1.15 (s, 3H).]
NMRスペクトルは、文献データ[R. Nagase, J. Osada, H. Tamagaki, Y. Tanabe, Adv. Synth. Catal. 2010, vol. 352, pp. 1128-1134]に相当する。
例9c。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](10mol%)によって触媒される、2−シクロヘキセン−1−オンおよび(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシランの無溶媒Michael反応。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.161g、0.247mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中で、2−シクロヘキセン−1−オン(0.239g、2.486mmol)に溶解した。(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(0.469g、2.691mmol)を、この溶液に加える。24時間の反応時間の後、69mol%の変換率を、1H−NMR分光法によって決定することができる。30mlの水を、反応混合物に加え、それを次に、10mlのn−ヘキサンで3回抽出する。有機相を、各場合において分離し、合わせ、n−ヘキサンを0.1Paおよび室温で除去する。メチル2−メチル−2−(3−オキソシクロヘキシル)プロパノエート(0.245g、1.236mmol、理論収量の50%)を、白色固体として単離する。生成物を、1H−NMR分光法によって特徴付けする。化学シフトおよびカップリング値は、例9bにおいて示したシフト値に相当する。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.161g、0.247mmol)を、還流冷却器および乾燥管を備えた50ml2つ口フラスコ中で、2−シクロヘキセン−1−オン(0.239g、2.486mmol)に溶解した。(1−メトキシ−2−メチルプロパ−1−エニルオキシ)トリメチルシラン(0.469g、2.691mmol)を、この溶液に加える。24時間の反応時間の後、69mol%の変換率を、1H−NMR分光法によって決定することができる。30mlの水を、反応混合物に加え、それを次に、10mlのn−ヘキサンで3回抽出する。有機相を、各場合において分離し、合わせ、n−ヘキサンを0.1Paおよび室温で除去する。メチル2−メチル−2−(3−オキソシクロヘキシル)プロパノエート(0.245g、1.236mmol、理論収量の50%)を、白色固体として単離する。生成物を、1H−NMR分光法によって特徴付けする。化学シフトおよびカップリング値は、例9bにおいて示したシフト値に相当する。
比較例10a。メチルビニルケトンおよびアセチルアセトンの無触媒、無溶媒Michael反応。
メチルビニルケトン(0.511g、7.291mmol)およびアセチルアセトン(0.785g、7.841mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で混合し、室温で撹拌する。24時間の反応時間の後、75%の変換率を、1H−NMR分光法により決定することができる。1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、以下のシフト値を有するアセチルアセトン、メチルビニルケトン、3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)である。メチルビニルケトン対互変異性体3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)の比は、25:55:20である。
メチルビニルケトン(0.511g、7.291mmol)およびアセチルアセトン(0.785g、7.841mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で混合し、室温で撹拌する。24時間の反応時間の後、75%の変換率を、1H−NMR分光法により決定することができる。1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、以下のシフト値を有するアセチルアセトン、メチルビニルケトン、3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)である。メチルビニルケトン対互変異性体3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)の比は、25:55:20である。
アセチルアセトン(ケト/エノール型):
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):2.04 (m, enol CH3, 6H), 2.17 (s, keto CH3, 6H), 3.62 (s, enol CH,1H), 5.65 (s, keto CH,1H), 15.61 (s, enol OH, 1H).
メチルビニルケトン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):6.28 (m, C2,3H, 2H), 5.94 (d, 3JH,H = 10.1 Hz, C3H, 1H), 2.26 (s, C1,1’H, 6H).
3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型):
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.76 (t, 3JH,H = 6 Hz, C2H, 1H), 2.43 (t, 3JH,H = 6.0 Hz, C3H, 2H), 2.07 (s, C1,6H, 6H), 2.04 (m, C5H, 3H), 2.00 (m, C4H, 2H).
NMRスペクトルは、文献データ[M. Picquet, C. Bruneau, P.H. Dixneuf, Tetrahedron, 1999, vol. 55, p. 3937]に相当する:
1H−NMR(溶媒:CDCl3、δ、ppmにおける):3.62 (t, 3JH,H = 7 Hz, 1H), 2.33 (t, 3JH,H = 7 Hz, 2H), 2.07 (s, 6H), 2.00 (s, 3H) 2.05-1.87 (m, 2 H).]
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):2.04 (m, enol CH3, 6H), 2.17 (s, keto CH3, 6H), 3.62 (s, enol CH,1H), 5.65 (s, keto CH,1H), 15.61 (s, enol OH, 1H).
メチルビニルケトン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):6.28 (m, C2,3H, 2H), 5.94 (d, 3JH,H = 10.1 Hz, C3H, 1H), 2.26 (s, C1,1’H, 6H).
3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型):
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):3.76 (t, 3JH,H = 6 Hz, C2H, 1H), 2.43 (t, 3JH,H = 6.0 Hz, C3H, 2H), 2.07 (s, C1,6H, 6H), 2.04 (m, C5H, 3H), 2.00 (m, C4H, 2H).
NMRスペクトルは、文献データ[M. Picquet, C. Bruneau, P.H. Dixneuf, Tetrahedron, 1999, vol. 55, p. 3937]に相当する:
1H−NMR(溶媒:CDCl3、δ、ppmにおける):3.62 (t, 3JH,H = 7 Hz, 1H), 2.33 (t, 3JH,H = 7 Hz, 2H), 2.07 (s, 6H), 2.00 (s, 3H) 2.05-1.87 (m, 2 H).]
3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):16.83 (s, OH, 1H), 2.53 (dm, C3H, 2H), 2.22 (dm, C2H, 2H), 2.16 (s, C4,5H, 6H), 2.13 (s, C1H, 3H).
NMRスペクトルは、文献データ[C. Allais, F. Lieby-Muller, J. Rodriguez, T. Constantieux, Eur. J. Org. Chem., 2013, pp. 4131-4145]に相当する:両方の互変異性体についての1H−NMRデータ;溶媒:CDCl3、δ、ppmにおける:15.73 (br s, 1H), 3.61 (t, J= 6.9 Hz, 1H), 2.50-2.45 (m, 2H), 2.37 (d, J= 7.1 Hz, 2H), 2.11 (s, 9H), 2.09 (s, 3H), 2.06 (s, 3H), 2.04 (s, 3H), 2.02-1.95 (m, 4H).
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):16.83 (s, OH, 1H), 2.53 (dm, C3H, 2H), 2.22 (dm, C2H, 2H), 2.16 (s, C4,5H, 6H), 2.13 (s, C1H, 3H).
NMRスペクトルは、文献データ[C. Allais, F. Lieby-Muller, J. Rodriguez, T. Constantieux, Eur. J. Org. Chem., 2013, pp. 4131-4145]に相当する:両方の互変異性体についての1H−NMRデータ;溶媒:CDCl3、δ、ppmにおける:15.73 (br s, 1H), 3.61 (t, J= 6.9 Hz, 1H), 2.50-2.45 (m, 2H), 2.37 (d, J= 7.1 Hz, 2H), 2.11 (s, 9H), 2.09 (s, 3H), 2.06 (s, 3H), 2.04 (s, 3H), 2.02-1.95 (m, 4H).
例10b。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](10mol%)によって触媒される、メチルビニルケトンのアセチルアセトンとの無溶媒Michael反応。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.252g、0.386mmol)を、最初に50ml2つ口フラスコ中に導入し、メチルビニルケトン(0.279g、3.981mmol)およびアセチルアセトン(0.617g、6.163mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。5分間の反応時間の後、メチルビニルケトンの生成物への完全な変換を、1H−NMR分光法によって検出することができる。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.252g、0.386mmol)を、最初に50ml2つ口フラスコ中に導入し、メチルビニルケトン(0.279g、3.981mmol)およびアセチルアセトン(0.617g、6.163mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。5分間の反応時間の後、メチルビニルケトンの生成物への完全な変換を、1H−NMR分光法によって検出することができる。
1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、アセチルアセトン、3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)であり、シフト値を、例9aにおいて示す。互変異性体3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)の比は、65:35である。
例10c。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](2mol%)によって触媒されるメチルビニルケトンおよびアセチルアセトンの無溶媒Michael付加。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.063g、0.097mmol)を、最初に50ml2つ口フラスコ中に導入し、メチルビニルケトン(0.360g、5.136mmol)およびアセチルアセトン(0.779g、7.781mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。1時間の反応時間の後、メチルビニルケトンの生成物への完全な変換を、1H−NMR分光法によって検出することができる。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.063g、0.097mmol)を、最初に50ml2つ口フラスコ中に導入し、メチルビニルケトン(0.360g、5.136mmol)およびアセチルアセトン(0.779g、7.781mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。1時間の反応時間の後、メチルビニルケトンの生成物への完全な変換を、1H−NMR分光法によって検出することができる。
1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、アセチルアセトン、3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)であり、例9aにおいて示したシフト値を有する。互変異性体3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)の比は、67:33である。
例10d:大過剰のアセチルアセトンとの例10cからの反応。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.102g、0.156mmol)を、最初に50ml2つ口フラスコ中に導入し、メチルビニルケトン(0.582g、8.304mmol)およびアセチルアセトン(1.93g、19.317mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。4時間の反応時間の後、メチルビニルケトンの生成物への完全な変換を、1H−NMR分光法によって検出することができる。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.102g、0.156mmol)を、最初に50ml2つ口フラスコ中に導入し、メチルビニルケトン(0.582g、8.304mmol)およびアセチルアセトン(1.93g、19.317mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。4時間の反応時間の後、メチルビニルケトンの生成物への完全な変換を、1H−NMR分光法によって検出することができる。
1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、アセチルアセトン、3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)であり、例9aにおいて示したシフト値を有する。アセチルアセトンの量を2.5倍に増加させて、当該量によって、53:47の互変異性体3−アセチルヘプタン−2,6−ジオン(ケト型)および3−(1−ヒドロキシエチリデン)ヘプタン−2,6−ジオン(エノール型)の比を得ることが、可能になる。
比較例11a。2−シクロヘキセン−1−オンおよびアセチルアセトンの無触媒、無溶媒Michael反応。
2−シクロヘキセン−1−オン(0.571g、5.940mmol)およびアセチルアセトン(0.664g、6.632mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で合わせる。反応溶液を、1H−NMR分光法によって調査し、次に室温で24時間撹拌する。反応溶液を、次に1H−NMR分光法により再度調査し、変化は明らかでない。
2−シクロヘキセン−1−オン(0.571g、5.940mmol)およびアセチルアセトン(0.664g、6.632mmol)を、50ml2つ口フラスコ中で合わせる。反応溶液を、1H−NMR分光法によって調査し、次に室温で24時間撹拌する。反応溶液を、次に1H−NMR分光法により再度調査し、変化は明らかでない。
1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、以下のシフト値を有する未変化の出発物質アセチルアセトンおよび2−シクロヘキセン−1−オンである。
アセチルアセトン(ケト/エノール型):
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):2.04 (m, enol CH3, 6H), 2.16 (s, keto CH3, 6H), 3.62 (s, enol CH, 1H), 5.63 (s, keto CH, 1H), 15.62 (s, enol OH, 1H).
2−シクロヘキセン−1−オン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):7.06 (dt, 3JH,H = 10.1 Hz, 3JH,H = 4.1Hz, C2H, 1H), 5.93 (dt, C1H, 3JH,H = 10.1 Hz, 4JH,H = 1.9 Hz, 1H), 2.36 (m, C3,5H, 4H), 2.00 (m, C4H, 2H).
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):2.04 (m, enol CH3, 6H), 2.16 (s, keto CH3, 6H), 3.62 (s, enol CH, 1H), 5.63 (s, keto CH, 1H), 15.62 (s, enol OH, 1H).
2−シクロヘキセン−1−オン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):7.06 (dt, 3JH,H = 10.1 Hz, 3JH,H = 4.1Hz, C2H, 1H), 5.93 (dt, C1H, 3JH,H = 10.1 Hz, 4JH,H = 1.9 Hz, 1H), 2.36 (m, C3,5H, 4H), 2.00 (m, C4H, 2H).
例11b。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)−ホスホネート](2mol%)によって触媒される、2−シクロヘキセン−1−オンおよびアセチルアセトンの無溶媒Michael反応。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.089g、0.136mmol)を、最初に50mlの2つ口フラスコ中に導入し、2−シクロヘキセン−1−オン(0.658g、6.845mmol)およびアセチルアセトン(1.37g、13.654mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。3日後、97mol%の2−シクロヘキセン−1−オンから3−(3−オキソシクロヘキシル)ペンタン−2,4−ジオンへの変換率を、1H−NMRにより決定することができる。アセチルアセトンを、反応混合物から室温および0.1Paで除去する。n−ヘキサン(10×10ml)での抽出によって、3−(3−オキソシクロヘキシル)ペンタン−2,4−ジオン(0.456g、2.325mmol、理論収量の34%)を無色結晶として得ることが可能になり、以下のシフト値を有する:
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[C2F5P(O)2OH]3(0.089g、0.136mmol)を、最初に50mlの2つ口フラスコ中に導入し、2−シクロヘキセン−1−オン(0.658g、6.845mmol)およびアセチルアセトン(1.37g、13.654mmol)を、その後加え、混合物を室温で撹拌する。3日後、97mol%の2−シクロヘキセン−1−オンから3−(3−オキソシクロヘキシル)ペンタン−2,4−ジオンへの変換率を、1H−NMRにより決定することができる。アセチルアセトンを、反応混合物から室温および0.1Paで除去する。n−ヘキサン(10×10ml)での抽出によって、3−(3−オキソシクロヘキシル)ペンタン−2,4−ジオン(0.456g、2.325mmol、理論収量の34%)を無色結晶として得ることが可能になり、以下のシフト値を有する:
3−(3−オキソシクロヘキシル)ペンタン−2,4−ジオン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):1.44 (m, 1H), 1.66 (m, 2H), 2.02 (m, 1H), 2.15 (m, 1H), 2.29 (m, 2H), 2.55 (m, 1H), 3.85 (d, 3JH,H = 9.5 Hz, 1H).
GC-MS: tR 7.11 min, MS (m/z) (rel. abund.): 196 (M+) (1), 153 (52), 136 (8), 125(12), 111 (52), 97 (100), 85(24), 68(20), 55(16), 43 (100).
NMRスペクトルは、文献データ[A. Oge, M. E. Mavis, C. Yolacan, F. Aydogan, Turk. J. Chem., 2012, vol. 36, p.137]に相当する:
1H−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):1.30-1.40 (m, 1H, CH2), 1.62-1.74 (m, 1H, CH2), 1.75-1.82 (m, 1H, CH2), 1.98-2.06 (m, 2H, CH2), 2.14 (s, 3H, CH3), 2.16 (s, 3H, CH3), 2.20-2.31 (m, 2H, CH2), 2.35-2.41 (m, 1H, CH2), 2.61-2.71 (m, 1H, CHCH2), 3.61 (d, J = 10.4 Hz, 1H, CH(COCH3)2).
GC-MS: tR 18.08 min, MS (m/z) (rel. abund.): 196 (M+) (1), 153 (43), 111 (23), 97 (57), 43 (100).]
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):1.44 (m, 1H), 1.66 (m, 2H), 2.02 (m, 1H), 2.15 (m, 1H), 2.29 (m, 2H), 2.55 (m, 1H), 3.85 (d, 3JH,H = 9.5 Hz, 1H).
GC-MS: tR 7.11 min, MS (m/z) (rel. abund.): 196 (M+) (1), 153 (52), 136 (8), 125(12), 111 (52), 97 (100), 85(24), 68(20), 55(16), 43 (100).
NMRスペクトルは、文献データ[A. Oge, M. E. Mavis, C. Yolacan, F. Aydogan, Turk. J. Chem., 2012, vol. 36, p.137]に相当する:
1H−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):1.30-1.40 (m, 1H, CH2), 1.62-1.74 (m, 1H, CH2), 1.75-1.82 (m, 1H, CH2), 1.98-2.06 (m, 2H, CH2), 2.14 (s, 3H, CH3), 2.16 (s, 3H, CH3), 2.20-2.31 (m, 2H, CH2), 2.35-2.41 (m, 1H, CH2), 2.61-2.71 (m, 1H, CHCH2), 3.61 (d, J = 10.4 Hz, 1H, CH(COCH3)2).
GC-MS: tR 18.08 min, MS (m/z) (rel. abund.): 196 (M+) (1), 153 (43), 111 (23), 97 (57), 43 (100).]
比較例12a。無水酢酸を用いたアニソールの無触媒Friedel-Craftsアシル化
ニトロメタン(7.68g、0.125mol)およびアニソール(0.350g、3.237mmol)を、50mlの2つ口フラスコ中で80℃の油浴温度で4.5時間撹拌する。ビス(p−メトキシフェニル)メタンへの変換を、1H−NMR分光法によって決定することができない。次のステップにおいて、無水酢酸(0.462g、4.490mmol)を、反応溶液に加える。反応溶液を1H−NMR分光法によって調査し、次に80℃の油浴温度で4.5時間撹拌する。反応溶液を、その後1H−NMR分光法により再度調査し、変化は明らかでなかった。
ニトロメタン(7.68g、0.125mol)およびアニソール(0.350g、3.237mmol)を、50mlの2つ口フラスコ中で80℃の油浴温度で4.5時間撹拌する。ビス(p−メトキシフェニル)メタンへの変換を、1H−NMR分光法によって決定することができない。次のステップにおいて、無水酢酸(0.462g、4.490mmol)を、反応溶液に加える。反応溶液を1H−NMR分光法によって調査し、次に80℃の油浴温度で4.5時間撹拌する。反応溶液を、その後1H−NMR分光法により再度調査し、変化は明らかでなかった。
1H−NMRスペクトルに関して終点で検出された化合物は、以下のシフト値を有する未変化の出発物質無水酢酸、アニソールおよびニトロメタンである。
無水酢酸:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):2.17 (s, C1H, 6H).
アニソール:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):7.32 (m, C3,3’,4H, 3H), 6.96 (m, C2,2’H, 2H), 3.80 (s, C1H, 3H).
ニトロメタン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):4.33 (s, C1H, 3H).
無水酢酸:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):2.17 (s, C1H, 6H).
アニソール:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):7.32 (m, C3,3’,4H, 3H), 6.96 (m, C2,2’H, 2H), 3.80 (s, C1H, 3H).
ニトロメタン:
1H−NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):4.33 (s, C1H, 3H).
例12b。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](20mol%)によって触媒される無水酢酸を用いたアニソールのFriedel-Craftsアシル化。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]0.384g、0.588mmol)、およびニトロメタン(8.07g)を、アニソール(0.326g、3.015mmol)および無水酢酸(0.614g、6.014mmol)と、50mlの2つ口フラスコ中で合わせ、80℃の油浴温度で90分間撹拌した。変換率を、1H−NMR分光法により決定し、99mol%である。溶媒ニトロメタンを、反応混合物から0.1Paおよび室温で除去する。20mlの5%NaHCO3溶液を、反応混合物に加える。生成物を、ジエチルエーテル(3×10ml)で抽出する。合わせたエーテル相を、室温および0.1Paで蒸発乾固させ、その後10mlのn−ヘキサンで2回抽出する。合わせたヘキサン相の0.1Paおよび室温での蒸発乾固によって、4−メトキシアセトフェノン(0.311g、2.071mmol、理論収量の68.7%)が白色固体として得られる。生成物は、5%のビス(p−メトキシフェニル)メタン)不純物を含有する。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]0.384g、0.588mmol)、およびニトロメタン(8.07g)を、アニソール(0.326g、3.015mmol)および無水酢酸(0.614g、6.014mmol)と、50mlの2つ口フラスコ中で合わせ、80℃の油浴温度で90分間撹拌した。変換率を、1H−NMR分光法により決定し、99mol%である。溶媒ニトロメタンを、反応混合物から0.1Paおよび室温で除去する。20mlの5%NaHCO3溶液を、反応混合物に加える。生成物を、ジエチルエーテル(3×10ml)で抽出する。合わせたエーテル相を、室温および0.1Paで蒸発乾固させ、その後10mlのn−ヘキサンで2回抽出する。合わせたヘキサン相の0.1Paおよび室温での蒸発乾固によって、4−メトキシアセトフェノン(0.311g、2.071mmol、理論収量の68.7%)が白色固体として得られる。生成物は、5%のビス(p−メトキシフェニル)メタン)不純物を含有する。
4−メトキシアセトフェノン:
1H−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):7.96 (m, C2,2‘H, 2H), 7.02 (m, C3,3‘H, 2H), 3.88 (s, C1H, 3H), 2.53 (s, C4,4’H, 3H).
13C−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):196.8, 163.59, 130.6, 130.4, 113.7, 55.5, 26.3.
NMRスペクトルは、文献[Qian, Adv. Synth. Catal., 2012, vol. 354, p. 3231]に示されているデータに相当する:
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 7.92 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 6.91 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.54 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 196.74, 163.37, 130.49, 130.19, 113.57, 55.37, 26.26]
ビス(p−メトキシフェニル)メタン
1H−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):7.14 (dm, 3JH,H = 8.4 Hz, C2,2,2’,2‘H, 4H), 6.85 (dm, 3JH,H = 8.4 Hz, C3,3,3’,3‘H, 4H), 3.89 (s, C1H, 2H), 3.76 (s, C4,4’H, 6H).
13C−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):157.9, 133.7, 129.7, 113.8, 55.2, 40.1.
NMRスペクトルは、文献[Chen, Tetrahedron, 2014, vol. 70, p. 1975]に示されているデータに相当する。
1H NMR (300 MHz, CDCl3) d 7.11 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.84 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 3.89 (s, 2H), 3.80 (s, 6H).
1H−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):7.96 (m, C2,2‘H, 2H), 7.02 (m, C3,3‘H, 2H), 3.88 (s, C1H, 3H), 2.53 (s, C4,4’H, 3H).
13C−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):196.8, 163.59, 130.6, 130.4, 113.7, 55.5, 26.3.
NMRスペクトルは、文献[Qian, Adv. Synth. Catal., 2012, vol. 354, p. 3231]に示されているデータに相当する:
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 7.92 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 6.91 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.54 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 196.74, 163.37, 130.49, 130.19, 113.57, 55.37, 26.26]
ビス(p−メトキシフェニル)メタン
1H−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):7.14 (dm, 3JH,H = 8.4 Hz, C2,2,2’,2‘H, 4H), 6.85 (dm, 3JH,H = 8.4 Hz, C3,3,3’,3‘H, 4H), 3.89 (s, C1H, 2H), 3.76 (s, C4,4’H, 6H).
13C−NMR(溶媒:CDCl3;δ、ppmにおける):157.9, 133.7, 129.7, 113.8, 55.2, 40.1.
NMRスペクトルは、文献[Chen, Tetrahedron, 2014, vol. 70, p. 1975]に示されているデータに相当する。
1H NMR (300 MHz, CDCl3) d 7.11 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.84 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 3.89 (s, 2H), 3.80 (s, 6H).
例12c。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](5mol%)によって触媒される、無水酢酸を用いたアニソールのFriedel-Craftsアシル化。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH](0.099g、0.152mmol)、およびニトロメタン(8.00g)を、アニソール(0.328g、3.033mmol)および無水酢酸(0.619g、6.063mmol)と、50℃の2つ口フラスコ中で合わせ、80℃の油浴温度で3時間撹拌する。1H−NMR分光法によって測定した4−メトキシアセトフェノンへの変換率は、81.7mol%である。1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、4−メトキシアセトフェノン、ビス(p−メトキシフェニル)メタン)、無水酢酸、酢酸、アニソールならびに例12aおよび例12bに示したシフト値を有するニトロメタンである。アニソール対4−メトキシアセトフェノン対ビス(p−メトキシフェニル)メタンのモル比は、21.7:75.3:1である。
鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH](0.099g、0.152mmol)、およびニトロメタン(8.00g)を、アニソール(0.328g、3.033mmol)および無水酢酸(0.619g、6.063mmol)と、50℃の2つ口フラスコ中で合わせ、80℃の油浴温度で3時間撹拌する。1H−NMR分光法によって測定した4−メトキシアセトフェノンへの変換率は、81.7mol%である。1H−NMRスペクトルに関連して終点で検出された化合物は、4−メトキシアセトフェノン、ビス(p−メトキシフェニル)メタン)、無水酢酸、酢酸、アニソールならびに例12aおよび例12bに示したシフト値を有するニトロメタンである。アニソール対4−メトキシアセトフェノン対ビス(p−メトキシフェニル)メタンのモル比は、21.7:75.3:1である。
20mlのH2Oおよび20mlのn−ヘキサンを、反応混合物に加える。n−ヘキサンの添加の際に、3つの液相が生成する。生成物を、4つのさらなる20mlの部分のn−ヘキサンで抽出する。n−ヘキサン相を、各場合において分離する。5つのn−ヘキサン相を合わせ、室温および0.1Paで蒸発乾固させ、4−メトキシアセトフェノン(0.244g、1.624mmol)を白色固体として得る。20mlのクロロホルムを、既にn−ヘキサンで抽出した残りの相に加える。有機相を分離し、0.1Paおよび室温で蒸発乾固させる。20mlのn−ヘキサンでの再抽出および蒸発乾固により、さらなる4−メトキシアセトフェノン(0.079g、0.526mmol)を白色固体として得ることが可能になる。総収量は、例12bに示したシフト値を有する4−メトキシアセトフェノン(4.5%のビス(p−メトキシフェニル)メタン)不純物の0.323g(2.151mmol、理論収量の71%)である。
例12d。鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](2mol%)によって触媒される、無水酢酸を用いたアニソールのFriedel-Craftsアシル化。
アニソール(0.325g、3.005mmol)および無水酢酸(0.646g、6.328mmol)を、ニトロメタン(8.099g)中の0.039g(0.060mmol)の鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3に、50mlの2つ口フラスコ中で加え、混合物を、80℃の油浴温度で4時間撹拌する。その後1H−NMR分光法によって決定した4−メトキシアセトフェノンへの変換率は、77mol%である。1H−NMRスペクトルを参照して終点で検出された化合物は、例12bにおいて示したシフト値を有する4−メトキシアセトフェノン、ビス(p−メトキシフェニル)メタン)、無水酢酸、酢酸、アニソールおよびニトロメタンである。アニソール対4−メトキシアセトフェノン対ビス(p−メトキシフェニル)メタン)のモル比は、22.8:77.8:2.4である。20mlのH2Oを、反応混合物に加える。生成物を、クロロホルム(3×10ml)で抽出する。合わせたクロロホルム相を、室温および0.1Paで蒸発乾固させる。4−メトキシアセトフェノン(0.298g、1.984mmol、理論収量の66%)を、無色固体として単離し、例12bの1H−NMRスペクトルにおいて示すシフト値を有する(生成物は、7%のビス(p−メトキシフェニル)メタン)不純物を含む。
アニソール(0.325g、3.005mmol)および無水酢酸(0.646g、6.328mmol)を、ニトロメタン(8.099g)中の0.039g(0.060mmol)の鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3に、50mlの2つ口フラスコ中で加え、混合物を、80℃の油浴温度で4時間撹拌する。その後1H−NMR分光法によって決定した4−メトキシアセトフェノンへの変換率は、77mol%である。1H−NMRスペクトルを参照して終点で検出された化合物は、例12bにおいて示したシフト値を有する4−メトキシアセトフェノン、ビス(p−メトキシフェニル)メタン)、無水酢酸、酢酸、アニソールおよびニトロメタンである。アニソール対4−メトキシアセトフェノン対ビス(p−メトキシフェニル)メタン)のモル比は、22.8:77.8:2.4である。20mlのH2Oを、反応混合物に加える。生成物を、クロロホルム(3×10ml)で抽出する。合わせたクロロホルム相を、室温および0.1Paで蒸発乾固させる。4−メトキシアセトフェノン(0.298g、1.984mmol、理論収量の66%)を、無色固体として単離し、例12bの1H−NMRスペクトルにおいて示すシフト値を有する(生成物は、7%のビス(p−メトキシフェニル)メタン)不純物を含む。
例12e。出発物質の添加の順序を逆にした例12bからの反応。
無水酢酸0.646g(6.328mmol)およびアニソール0.328g(3.033mmol)を、鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.391g、0.599mmol)をニトロメタン(8.40g)に懸濁させた懸濁液に、50mlの2つ口フラスコ中で加え、混合物を、80℃の油浴温度で90分間撹拌した。1H−NMR分光法により決定した4−メトキシアセトフェノンへの変換率は、99mol%である。
無水酢酸0.646g(6.328mmol)およびアニソール0.328g(3.033mmol)を、鉄(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Fe[(C2F5)P(O)2OH]3(0.391g、0.599mmol)をニトロメタン(8.40g)に懸濁させた懸濁液に、50mlの2つ口フラスコ中で加え、混合物を、80℃の油浴温度で90分間撹拌した。1H−NMR分光法により決定した4−メトキシアセトフェノンへの変換率は、99mol%である。
20mlのH2Oを、反応混合物に加える。生成物を、5×20mlのn−ヘキサンで抽出する。合わせたn−ヘキサン相を、室温および0.1Paで蒸発乾固させる。4−メトキシアセトフェノン(0.297g、1.978mmol、理論収量の65.2%)を、無色固体として単離し、例12bにおいて1H−NMRスペクトルにおいて示したシフト値を有する。出発物質の添加順序を変更することにより、ビス(p−メトキシフェニル)メタンの生成が防止される。
比較例13a。酢酸オクチルの無触媒メタノリシス。
メタノール(0.5ml)を、酢酸1−オクチル(0.043ml、0.290mmol)に、NMR管中で加える。反応溶液を、1H−NMRスペクトルによって調査し、次に50℃の油浴温度で24時間撹拌する。反応溶液を、その後1H−NMR分光法により再び調査する。24時間の反応時間の後に決定した変換率は、1%未満である。
メタノール(0.5ml)を、酢酸1−オクチル(0.043ml、0.290mmol)に、NMR管中で加える。反応溶液を、1H−NMRスペクトルによって調査し、次に50℃の油浴温度で24時間撹拌する。反応溶液を、その後1H−NMR分光法により再び調査する。24時間の反応時間の後に決定した変換率は、1%未満である。
1H−NMRスペクトルに関して終点で検出される化合物は:以下のシフト値を有する1−オクタノール、酢酸オクチル、酢酸メチルおよびメタノールであるが、主に酢酸オクチルである。酢酸オクチル対オクタノールのモル比は:1232:1である。
1−オクタノール:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):4.70 (s, OH, 1H)*, 3.57 (t, 3JH,H = 6.6Hz, C1H, 2H), 1.56 (m, C2H, 2H), 1.36 (m, C3,4,5,6,7H, 10H), 0.94 (m, C8H, 3H).
酢酸1−オクチル:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):4.10 (t, 3JH,H = 6.6 Hz, C2H, 2H), 2.08 (s, C1H, 3H), 1.67 (m, C3H, 2H), 1.36 (m, C4,5,6,7,8H, 10H), 0.94 (m, C9H, 3H).
酢酸メチル:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):3.35 (s, C2H, 3H)*, 2.07 (m, C1H, 3H).
メタノール:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):4.70 (s, OH, 1H)*, 3.33 (s, CH, 3H)*
*(使用したCD3ODからの残留プロトンが、検出される:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):4.70 (s, OH, 1H)*, 3.57 (t, 3JH,H = 6.6Hz, C1H, 2H), 1.56 (m, C2H, 2H), 1.36 (m, C3,4,5,6,7H, 10H), 0.94 (m, C8H, 3H).
酢酸1−オクチル:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):4.10 (t, 3JH,H = 6.6 Hz, C2H, 2H), 2.08 (s, C1H, 3H), 1.67 (m, C3H, 2H), 1.36 (m, C4,5,6,7,8H, 10H), 0.94 (m, C9H, 3H).
酢酸メチル:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):3.35 (s, C2H, 3H)*, 2.07 (m, C1H, 3H).
メタノール:
1H−NMR(溶媒:CD3OD;δ、ppmにおける):4.70 (s, OH, 1H)*, 3.33 (s, CH, 3H)*
*(使用したCD3ODからの残留プロトンが、検出される:
例13b。イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート](10mol%)によって触媒された酢酸オクチルのメタノリシス。
イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Y[(C2F5)2P(O)2OH]3(3.11mg*、0.00453mmol)を、CD3OD(0.5ml)に溶解する。酢酸オクチル(0.009ml、0.290mmol)を加え、反応混合物を室温で撹拌する。1H−NMR分光法により決定した変換率は、24時間の反応時間後に12mol%である。*(バランス:KERN ABT 220-5DM;最大=220/82g;d=0.1mg/0.01mg)
イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Y[(C2F5)2P(O)2OH]3(3.11mg*、0.00453mmol)を、CD3OD(0.5ml)に溶解する。酢酸オクチル(0.009ml、0.290mmol)を加え、反応混合物を室温で撹拌する。1H−NMR分光法により決定した変換率は、24時間の反応時間後に12mol%である。*(バランス:KERN ABT 220-5DM;最大=220/82g;d=0.1mg/0.01mg)
1H−NMRスペクトルに関して終点で検出された化合物は、例13aにおいて示したシフト値を有する1−オクタノール、酢酸オクチル、酢酸メチルおよびメタノールである。
例13c。50℃での例13bからの反応。
イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Y[(C2F5)2P(O)2OH]3(7.55mg*、0.011mmol)を、CD3OD(0.5ml)に溶解する。酢酸オクチル(0.022ml、0.110mmol)を加え、反応混合物を50℃の油浴温度で撹拌する。1H−NMR分光法により決定した変換率は、24時間の反応時間の後に65mol%である。*(バランス:KERN ABT 220-5DM;最大=220/82g;d=0.1mg/0.01mg)
イットリウム(III)トリス[水素(ペンタフルオロエチル)ホスホネート]、Y[(C2F5)2P(O)2OH]3(7.55mg*、0.011mmol)を、CD3OD(0.5ml)に溶解する。酢酸オクチル(0.022ml、0.110mmol)を加え、反応混合物を50℃の油浴温度で撹拌する。1H−NMR分光法により決定した変換率は、24時間の反応時間の後に65mol%である。*(バランス:KERN ABT 220-5DM;最大=220/82g;d=0.1mg/0.01mg)
1H−NMRスペクトルに関して終点で検出された化合物は、例13aにおいて示したシフト値を有する1−オクタノール、酢酸オクチル、酢酸メチルおよびメタノールである。
例14。Al[C2F5P(O)2OH]3(5mol%)によって触媒される、エトキシベンゼンの無水プロピオン酸との反応による1−(4−エトキシフェニル)プロパン−1−オンの合成。
アルミニウム(III)トリス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)(0.312g、0.05mmol)を、無水プロピオン酸(1.65g、12.7mmol)に、還流冷却器を備えた50mlの2つ口フラスコ中で溶解する。透明な溶液が存在する。エトキシベンゼン(1.222g、10mmol)を加え、溶液を70℃(溶液中の温度)で2時間撹拌する。1H−NMR分光法によって測定したエトキシベンゼンの変換率は、74%である。
アルミニウム(III)トリス(ペンタフルオロエチルハイドロジェンホスホネート)(0.312g、0.05mmol)を、無水プロピオン酸(1.65g、12.7mmol)に、還流冷却器を備えた50mlの2つ口フラスコ中で溶解する。透明な溶液が存在する。エトキシベンゼン(1.222g、10mmol)を加え、溶液を70℃(溶液中の温度)で2時間撹拌する。1H−NMR分光法によって測定したエトキシベンゼンの変換率は、74%である。
NMR(溶媒:CD3CN;δ、ppmにおける):
1H NMR: 7.91 (m, 2H, -CH=), 6.94 (m, 2H, -CH=), 4.08 (q, 3JH,H = 7.0 Hz, 2H, O-C-CH2-), 2.94 (q, 3JH,H=7.3 Hz, 2H, O=C-CH2-), 1.37 (t, 3JH,H = 7.0Hz, 3H, -CH3), 1.07 (t, 3JH,H = 7.6 Hz, 3H, -CH3).
1H NMR: 7.91 (m, 2H, -CH=), 6.94 (m, 2H, -CH=), 4.08 (q, 3JH,H = 7.0 Hz, 2H, O-C-CH2-), 2.94 (q, 3JH,H=7.3 Hz, 2H, O=C-CH2-), 1.37 (t, 3JH,H = 7.0Hz, 3H, -CH3), 1.07 (t, 3JH,H = 7.6 Hz, 3H, -CH3).
Claims (9)
- 式I
[Kt]z+z[RfP(O)(OH)O]− I
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但し、nが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される化合物。 - Rfが1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状パーフルオロアルキル基を示す、請求項1に記載の化合物。
- [Kt]z+が金属Li、Na、Ca、Mg、Ag、Fe、Co、Ni、Cu、Au、Al、In、Sn、Zn、Bi、Rh、Ru、Ir、Pd、Pt、Os、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Y、Yb、La、Sc、Lu、Ce、Nd、Tb、Er、EuまたはSmのカチオンから選択される、請求項1または2に記載の化合物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の式Iで表される化合物の製造方法であって、式II
RfP(O)(OH)2 II
式中、Rfは、請求項1または2において示した意味を有する、
で表される化合物を、
将来の金属カチオン[Kt]z+を形成する金属、または式III
[Kt]z+z/b[An]b− III
式中、[Kt]z+は、請求項1または3において示した意味を有し、および
[An]b−は、[Cl]−、[OH]−、[CO3]2−または[O]2−を示す、
で表される化合物と反応させ、
ここで等モル量の式IIで表される、および式IIIで表される化合物または金属を用い、それを、カチオン[Kt]z+の式Iで表される化合物中での価数によって決定することを特徴とする、前記方法。 - 反応を水または有機溶媒の存在下または不存在下で行うことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の式Iで表される化合物の製造方法であって、式IV
[Kt]z+z/2[RfP(O)O2]2− IV
で表される化合物を、不均化反応において、式II
RfP(O)(OH)2 II
式中、
Rfは、式CnF(2n+1)−(m+k)HmXkに相当し、
Xは、Cl、BrまたはIを示し、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を示し、
mは、0、1、2、3または4を示し、
kは、0、1または2を示し、
但し、nが1を示す場合、mは0、1もしくは2を示し、および/またはkは0、1もしくは2を示し、ならびに
[Kt]z+は、単、二重、三重または多重に正に荷電した金属原子を示す、
で表される化合物と反応させることを特徴とする、前記方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の式Iで表される化合物の、二官能性触媒としての使用。
- 有機合成における使用のための、請求項1〜3のいずれか一項に記載の式Iで表される二官能性触媒。
- ルイス酸触媒および/またはブレンステッド酸触媒反応または縮合反応、アルコール分解、アルドール反応、Mukaiyamaアルドール反応、Gattermann-Koch反応、BeckmannおよびFries転位、Friedel-Craftsアシル化、Friedel-Craftsアルキル化、Mannich反応、Diels-Alder反応、アザ−Diels-Alder反応、Baylis-Hillman反応、Reformatsky反応、Claisen転位、Prins環化反応、カルボニル化合物のアリル化、アルデヒドおよびケトンのシアノ化、アルデヒドおよびケトンのシアノシリル化、1,3−双極性環状付加、アルケンの水和、環化反応、重合、Michael反応、酸化および還元反応から選択されたドミノ反応における使用のための、請求項8に記載の式Iで表される二官能性触媒。
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