JP2021120361A - Method for synthesizing carboxylic acid compound - Google Patents

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吉明 村上
Yoshiaki Murakami
吉明 村上
源 坪内
Gen TSUBOUCHI
源 坪内
裕美子 片山
Yumiko Katayama
裕美子 片山
和彦 ▲高▼井
和彦 ▲高▼井
Kazuhiko Takai
尭 黒木
Takashi Kuroki
尭 黒木
壮美 浅子
Sobi ASAKO
壮美 浅子
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Okayama University NUC
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Okayama University NUC
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Abstract

To provide a technique capable of easily, simply synthesizing carboxylic acid compounds at a few numbers of process without using a device needing a cumbersome temperature control, safety management or the like, expensive reagents or those needing cautions in handling.SOLUTION: There is provided a method capable of synthesizing a carboxylic acid compound by reacting a multiple bond-including organic compound with carbon dioxide in a reaction solvent under the existence of a dispersing element in which an alkali metal is dispersed in a dispersion solvent.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、カルボン酸化合物の合成方法に関する。 The present invention relates to a method for synthesizing a carboxylic acid compound.

地球温暖化の一要因である温室効果ガスの大部分を占める二酸化炭素(以下、「CO2」と略する場合がある)の排出削減が喫緊の課題となっている。かかるCO2の発生量を抑制する一方で、大気中、及び、発電所や工場等から排出される排ガス中に含まれるCO2を固定するCO2固定化技術構築の必要性が高まっている。CO2固定化技術として種々の技術が研究され、例えば、CO2を有用な有機化合物に変換し有効利用する化学的固定化法等が含まれる。 Reducing the emission of carbon dioxide (hereinafter sometimes abbreviated as "CO 2 "), which accounts for the majority of greenhouse gases that are a factor in global warming, is an urgent issue. While suppressing the amount of such CO 2 generated, there is an increasing need to build a CO 2 immobilization technology that fixes CO 2 contained in the atmosphere and in the exhaust gas emitted from power plants and factories. Various techniques have been studied as CO 2 immobilization techniques, including, for example, a chemical immobilization method in which CO 2 is converted into a useful organic compound and effectively utilized.

しかしながら、CO2は化学的に不活性な化合物であることから、炭素資源として利用は限られた範囲に過ぎないのが現状である。したがって、かかるCO2を有機合成材料として有用な有機化合物の合成に利用できれば、新規な炭素資源の開発及び有機合成反応の手法の開発の見地からも重要なものとなる。 However, since CO 2 is a chemically inactive compound, its use as a carbon resource is currently limited. Therefore, if such CO 2 can be used for the synthesis of organic compounds useful as organic synthetic materials, it will be important from the viewpoint of the development of new carbon resources and the development of organic synthesis reaction methods.

例えば、CO2からカルボン酸化合物を合成する方法が種々研究されている。特許文献1には、9,9'-ビフルオレニリデンをジエチルエーテル中で、金属ナトリウム単体の存在下で二酸化炭素と室温で反応させることによりカルボキシ基を導入できることが報告されている。 For example, various methods for synthesizing carboxylic acid compounds from CO 2 have been studied. Patent Document 1 reports that a carboxy group can be introduced by reacting 9,9'-bifluorenylidene in diethyl ether with carbon dioxide in the presence of elemental sodium metal at room temperature.

ここで、カルボン酸化合物は、カルボキシ基を有する有機化合物の総称であり、カルボキシ基は、アミノ酸や脂肪酸等の生体分子をはじめとする天然物質、及び、医薬品や農薬、液晶や有機EL等の電子材料等の機能性物質の分子構造内に含まれることが多い原子団であり、特許文献1に記載の化合物も抗癌剤等として有用な内因性アポトーシスシグナル伝達経路を誘導する化合物の中間体である。また、カルボキシ基は、その水酸基を他の原子に置換することによりアミドやエステル、ハロゲン化アシル等の種々の原子団を誘導でき、かかる原子団も多くの天然物質や機能性物質の分子構造内に含まれている。したがって、カルボン酸化合物の合成技術の構築は、生命科学研究や創薬研究、電子材料研究等の種々の技術分野に貢献し得るものである。 Here, the carboxylic acid compound is a general term for organic compounds having a carboxy group, and the carboxy group refers to natural substances such as biomolecules such as amino acids and fatty acids, and electrons such as pharmaceuticals, pesticides, liquid crystals and organic EL. It is an atomic group that is often contained in the molecular structure of a functional substance such as a material, and the compound described in Patent Document 1 is also an intermediate of a compound that induces an endogenous apoptosis signal transduction pathway useful as an anticancer agent or the like. Further, the carboxy group can induce various atomic groups such as amides, esters and acyl halides by substituting its hydroxyl group with another atom, and such atomic groups are also included in the molecular structure of many natural substances and functional substances. Included in. Therefore, the construction of carboxylic acid compound synthesis technology can contribute to various technical fields such as life science research, drug discovery research, and electronic material research.

米国特許出願公開第2017/0105963号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2017/0105963

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、反応に48時間を要し、その収率も33%と低いものであった。また、一般的に金属ナトリウム単体等の金属単体を反応系に投入した場合等には、局所的な発熱等によって反応系内における温度分布にムラが生じ、反応条件を安定化させることが一般的に難しい。 However, the technique described in Patent Document 1 required 48 hours for the reaction, and the yield was as low as 33%. In addition, in general, when a simple substance of metal such as simple substance of metallic sodium is put into the reaction system, the temperature distribution in the reaction system becomes uneven due to local heat generation or the like, and the reaction conditions are generally stabilized. Difficult.

そこで、CO2を炭素資源として利用し有用な有機化合物に安定的かつ効率的に変換するCO2固定化技術の構築が求められている。 Therefore, the CO 2 is constructed of CO 2 fixation technology for stably and efficiently converted to useful organic compounds utilized as the carbon resource being sought.

本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、反応溶媒中、ナトリウム等のアルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体の存在下で、分子構造内に多重結合を含有する有機化合物にCO2を反応させることにより、当該有機化合物にカルボキシ基を導入でき、カルボン酸化合物を合成できることを見出した。かかるカルボン酸化合物の合成方法は、局所的な発熱等が生じることなく、有機化合物とCO2を安定的かつ効率的にカルボン酸化合物に変換できる。本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。 As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors contain multiple bonds in the molecular structure in the presence of a dispersion in which an alkali metal such as sodium is dispersed in a dispersion solvent in the reaction solvent. It has been found that by reacting an organic compound with CO 2 , a carboxy group can be introduced into the organic compound and a carboxylic acid compound can be synthesized. Such a method for synthesizing a carboxylic acid compound can stably and efficiently convert an organic compound and CO 2 into a carboxylic acid compound without causing local heat generation or the like. The present inventors have completed the present invention based on these findings.

すなわち、本発明は、カルボン酸化合物の合成方法であって、その特徴構成は、反応溶媒中、アルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体の存在下で、多重結合含有有機化合物と二酸化炭素とを反応させることによりカルボン酸化合物を合成する、点にある。 That is, the present invention is a method for synthesizing a carboxylic acid compound, which is characterized by a multiple bond-containing organic compound and carbon dioxide in the presence of a dispersion in which an alkali metal is dispersed in a dispersion solvent in a reaction solvent. The point is that a carboxylic acid compound is synthesized by reacting.

本構成によれば、その分子内に多重結合を含有する有機化合物に、CO2由来のカルボキシ基を有機化合物に導入することによりカルボン酸化合物を合成できる。また、本構成によれば、アルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体を使用することにより、煩雑な温度管理や安全管理等を必要とせず、また、高価な試薬類や取り扱いに注意を要する試薬類を必要とせず、カルボン酸化合物を合成できる。したがって、入手及び取り扱い容易な試薬類を使用して、カルボン酸化合物を安価かつ安定的に合成できることから、経済的かつ工業的にも非常に有利である。アルカリ金属、特には、ナトリウム等は、地球上に極めて広く分布している金属であることから、本構成のカルボン酸化合物の合成方法はサステナビリティにも優れた方法である。本構成のカルボン酸化合物の合成方法は、CO2を炭素資源として利用し有用な有機化合物に変換するCO2固定化技術であり、新規な炭素資源の利用技術としても有用である。また、本構成のカルボン酸化合物の合成方法は、天然物全合成や、医農薬、及び、液晶や有機EL等の電子材料、並びに、それらの中間体等の多種多様な機能性材料の有機合成反応等に利用することができる。 According to this configuration, a carboxylic acid compound can be synthesized by introducing a carboxy group derived from CO 2 into the organic compound containing multiple bonds in the molecule. Further, according to this configuration, by using a dispersion in which an alkali metal is dispersed in a dispersion solvent, complicated temperature control and safety control are not required, and care must be taken in expensive reagents and handling. Carboxylic acid compounds can be synthesized without the need for reagents. Therefore, it is economically and industrially very advantageous because the carboxylic acid compound can be synthesized inexpensively and stably by using reagents that are easily available and handled. Since alkali metals, particularly sodium and the like are metals that are extremely widely distributed on the earth, the method for synthesizing the carboxylic acid compound having this constitution is also excellent in sustainability. The method of synthesizing carboxylic acid compound of the present arrangement, the CO 2 is CO 2 fixation technology of converting into useful organic compound used as a carbon resource, it is also useful as the utilization technologies of novel carbon resources. In addition, the method for synthesizing the carboxylic acid compound of this constitution is total synthesis of natural products, organic synthesis of medical and agricultural chemicals, electronic materials such as liquid crystals and organic EL, and organic synthesis of a wide variety of functional materials such as intermediates thereof. It can be used for reactions and the like.

他の特徴構成は、前記多重結合含有有機化合物がバーチ還元により多重結合が還元される有機化合物である、請求項1に記載のカルボン酸化合物を合成する、点にある。 Another characteristic configuration is to synthesize the carboxylic acid compound according to claim 1, wherein the multiple bond-containing organic compound is an organic compound whose multiple bonds are reduced by Birch reduction.

本構成によれば、バーチ還元の対象とし得る有機化合物、例えば、二重結合を有する有機化合物、三重結合を有する有機化合物、芳香環を有する有機化合物、多重結合を含む複素環化合物等に、CO2由来のカルボキシ基を導入することにより、安定的かつ効率よく対応のカルボン酸化合物を合成できる。 According to this configuration, CO can be added to organic compounds that can be targeted for birch reduction, such as organic compounds having double bonds, organic compounds having triple bonds, organic compounds having aromatic rings, and heterocyclic compounds containing multiple bonds. By introducing a carboxy group derived from 2, the corresponding carboxylic acid compound can be synthesized stably and efficiently.

他の特徴構成は、前記多重結合含有有機化合物がスチルベンであり、スチルベンと二酸化炭素を反応させることによりジフェニルコハク酸を合成する、点にある。 Another characteristic configuration is that the multiple bond-containing organic compound is stilbene, and diphenylsuccinic acid is synthesized by reacting stilbene with carbon dioxide.

本構成によれば、スチルベンからジフェニルコハク酸を安定的かつ効率よく合成することができる。 According to this configuration, diphenylsuccinic acid can be stably and efficiently synthesized from stilbene.

カルボン酸化合物の合成方法(スチルベンからの合成)の検討を行った実施例1の合成条件及び結果を要約する図である。It is a figure which summarizes the synthesis condition and result of Example 1 which examined the synthesis method (synthesis from stilbene) of a carboxylic acid compound.

以下、本発明の実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法について詳細に説明する。ただし、本発明は、後述する実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the method for synthesizing the carboxylic acid compound according to the embodiment of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described later.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法は、反応溶媒中、アルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体の存在下で、多重結合含有有機化合物とCO2とを反応させることにより、カルボン酸化合物を合成する工程を含むものである。 The method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment is a method for synthesizing a carboxylic acid by reacting a multiple bond-containing organic compound with CO 2 in the presence of a dispersion in which an alkali metal is dispersed in a dispersion solvent. It includes a step of synthesizing a compound.

多重結合含有有機化合物は、分子内に1以上の多重結合を含む化合物であり、本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法の出発化合物である。ここで、多重結合とは、隣接する原子間での化学結合が、二重結合及び三重結合等の多重結合によるものを意味する。2以上の多重結合を含む場合には、二重結合又は三重結合を2以上含む等のように同一種類の多重結合を2以上含むものであっても、二重結合と三重結合の双方等を含む等のように異なる種類の多重結合を含むものであってもよい。多重結合を形成する原子は、炭素原子、窒素原子、及び、酸素原子等が例示されるが特に限定するものではない。したがって、多重結合は、炭素原子−炭素原子間等のように隣接する同一の原子間で形成されるものであっても、また、炭素原子−窒素原子間のように異なる原子間で形成されるものであってもよい。 The multiple bond-containing organic compound is a compound containing one or more multiple bonds in the molecule, and is a starting compound of the method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment. Here, the multiple bond means that the chemical bond between adjacent atoms is due to a multiple bond such as a double bond or a triple bond. When two or more multiple bonds are included, both double bonds and triple bonds, etc. are included even if they contain two or more multiple bonds of the same type, such as those containing two or more double bonds or triple bonds. It may contain different types of multiple bonds, such as. Examples of the atom forming the multiple bond include a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, and the like, but the atom is not particularly limited. Therefore, a multiple bond is formed between the same adjacent atoms such as between carbon atoms, or between different atoms such as between carbon atoms and nitrogen atoms. It may be a thing.

多重結合含有有機化合物は、バーチ還元の対象となり得る化合物であることが好ましく、例えば、アルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体由来のアルカリ金属から電子を受容してラジカルアニオンとして準安定状態で存在できる化合物であることが好ましい。具体的には、二重結合を有する有機化合物、三重結合を有する化合物、芳香族化合物を有する有機化合物、多重結合を含む複素環化合物を有する有機化合物が挙げられる。 The multiple bond-containing organic compound is preferably a compound that can be the target of Birch reduction. For example, it accepts electrons from an alkali metal derived from a dispersion in which an alkali metal is dispersed in a dispersion solvent and is in a semi-stable state as a radical anion. It is preferably a compound that can exist. Specific examples thereof include an organic compound having a double bond, a compound having a triple bond, an organic compound having an aromatic compound, and an organic compound having a heterocyclic compound containing a multiple bond.

多重結合含有有機化合物は、例えば、一般式Iに示す化合物が挙げられる。なお、一般式Iに示す化合物は、CO2由来のカルボキシ基が導入に関与する多重結合が1つの例を示しているが、分子内に2以上の複数の多重結合を含み、それらの多重結合の全部若しくは一部がCO2由来のカルボキシ基の導入に関与するものも多重結合含有有機化合物として含み得る。 Examples of the multiple bond-containing organic compound include compounds represented by the general formula I. The compound represented by the general formula I shows an example in which one multiple bond is involved in the introduction of a carboxy group derived from CO 2, but the compound contains two or more multiple bonds in the molecule, and the multiple bonds thereof are included. Those in which all or part of the compound is involved in the introduction of a carboxy group derived from CO 2 may also be included as a multiple bond-containing organic compound.

Figure 2021120361
Figure 2021120361

一般式Iにおいて、 In general formula I

Figure 2021120361
Figure 2021120361

は、隣接する原子XaとXb間を結合する多重結合を示し、二重結合又は三重結合であることが例示される。 Indicates a multiple bond that bonds between adjacent atoms X a and X b, and is exemplified by a double bond or a triple bond.

Xa及びXbは、多重結合を形成する隣接する原子であり、両者間で多重結合を形成できる限り特に制限はないが、それぞれ独立的に、炭素原子、窒素原子、又は、酸素原子であることが例示される。Xa及びXbは、同一の原子であっても、異なる原子であってもよい。好ましくは、Xa及びXbは双方とも炭素原子である。 X a and X b are adjacent atoms forming a multiple bond, and are not particularly limited as long as a multiple bond can be formed between them, but they are independently carbon atoms, nitrogen atoms, or oxygen atoms, respectively. Is exemplified. X a and X b may be the same atom or different atoms. Preferably, both X a and X b are carbon atoms.

Ra及びRbは、それぞれ独立的に、水素原子、アルカリ金属と反応しない置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、脂環式複素環基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、脂環式複素環オキシ基、芳香族複素環オキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基は、脂環式複素環チオ基、芳香族複素環チオ基、アルキルアミノ基、シクロアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基、脂環式複素環アミノ基、芳香族複素環アミノ基、又は、シリル基である。ナトリウムと反応性を有する置換基を有すると、当該置換基とアルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体が反応し、副反応を誘発するため好ましくない。したがって、アルカリ金属と反応性を有する置換基を有する多重結合含有有機化合物を出発化合物とする場合には、当該置換基を適切な保護基等で保護することが必要となる。 R a and R b independently have an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent which does not react with a hydrogen atom and an alkali metal, an alicyclic hydrocarbon group, an alicyclic heterocyclic group, and an aromatic group. Group hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, halogen atom, alkoxy group, cycloalkoxy group, aryloxy group, aralkyloxy group, alicyclic heterocyclic oxy group, aromatic heterocyclic oxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group. , Arylthio group, Aralkylthio group is an alicyclic heterocyclic thio group, an aromatic heterocyclic thio group, an alkylamino group, a cycloalkylamino group, an arylamino group, an aralkylamino group, an alicyclic heterocyclic amino group, an aromatic. Group heterocyclic amino group or silyl group. Having a substituent that is reactive with sodium is not preferable because the substituent and the dispersion in which the alkali metal is dispersed in a dispersion solvent react with each other to induce a side reaction. Therefore, when a multiple bond-containing organic compound having a substituent having reactivity with an alkali metal is used as a starting compound, it is necessary to protect the substituent with an appropriate protecting group or the like.

脂肪族炭化水素基は、直鎖及び分枝の別を問わず、飽和及び不飽和の別も問わない。また、その鎖長についても特に制限はない。置換基を有する場合、当該置換基は、ナトリウムと反応しないものである限り特に制限はない。また、置換基の数及び導入位置についても特に制限はない。脂肪族炭化水素基としては、これらに限定するものではないが、好ましくは炭素原子数1〜20個、特に好ましくは炭素原子数3〜20個のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基が例示される。 Aliphatic hydrocarbon groups may be linear or branched, saturated or unsaturated. In addition, there is no particular limitation on the chain length. When it has a substituent, the substituent is not particularly limited as long as it does not react with sodium. Further, the number of substituents and the introduction position are not particularly limited. Examples of the aliphatic hydrocarbon group are not limited to these, but preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group, and an alkynyl group. ..

脂肪族炭化水素基は、具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t-ペンチル基、s-ペンチル基、2-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、2-エチルプロピル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、ネオヘキシル基、t-ヘキシル基、2,2-ジメチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、1-プロピルプロピル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、s-ヘプチル基、t-ヘプチル基、2,2-ジメチルペンチル基、3,3-ジメチルペンチル基、1-メチルヘキシル基、2-メチルヘキシル基、3-メチルヘキシル基、4-メチルヘキシル基、1-エチルペンチル基、2-エチルペンチル基、3-エチルペンチル基、1-プロピルブチル基、2-プロピルブチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、t-オクチル基、ネオオクチル基、2,2-ジメチルヘキシル基、3,3-ジメチルヘキシル基、4,4-ジメチルヘキシル基、1-メチルヘプチル基、2-メチルヘプチル基、3-メチルヘプチル基、4-メチルヘプチル基、5-メチルヘプチル基、1-エチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、3-エチルヘキシル基、4-エチルヘキシル基、1-プロピルペンチル基、2-プロピルペンチル基、3-プロピルペンチル基、n-ノニル基、イソノニル基、t-ノニル基、1-メチルオクチル基、2-メチルオクチル基、3-メチルオクチル基、4-メチルオクチル基、5-メチルオクチル基、6-メチルオクチル基、n-デシル基、イソデシル基、t-デシル基、1-メチルノニル基、2-メチルノニル基、3-メチルノニル基、4-メチルノニル基、5-メチルノニル基、6-メチルノニル基、7-メチルノニル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。アルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。アルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘプチニル基、オクチニル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。 Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group and n. -Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, s-pentyl group, 2-methylbutyl group, 1-ethylpropyl group, 2-ethylpropyl group, n-hexyl group, isohexyl group, neohexyl group, t- Hexyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-propylpropyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, s-heptyl Group, t-heptyl group, 2,2-dimethylpentyl group, 3,3-dimethylpentyl group, 1-methylhexyl group, 2-methylhexyl group, 3-methylhexyl group, 4-methylhexyl group, 1-ethyl Pentyl group, 2-ethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 1-propylbutyl group, 2-propylbutyl group, n-octyl group, isooctyl group, t-octyl group, neooctyl group, 2,2-dimethylhexyl group , 3,3-dimethylhexyl group, 4,4-dimethylhexyl group, 1-methylheptyl group, 2-methylheptyl group, 3-methylheptyl group, 4-methylheptyl group, 5-methylheptyl group, 1-ethylhexyl Group, 2-ethylhexyl group, 3-ethylhexyl group, 4-ethylhexyl group, 1-propylpentyl group, 2-propylpentyl group, 3-propylpentyl group, n-nonyl group, isononyl group, t-nonyl group, 1- Methyloctyl group, 2-methyloctyl group, 3-methyloctyl group, 4-methyloctyl group, 5-methyloctyl group, 6-methyloctyl group, n-decyl group, isodecyl group, t-decyl group, 1-methylnonyl Examples thereof include, but are not limited to, a group, a 2-methylnonyl group, a 3-methylnonyl group, a 4-methylnonyl group, a 5-methylnonyl group, a 6-methylnonyl group, and a 7-methylnonyl group. Examples of the alkenyl group include, but are not limited to, an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group and the like. Examples of the alkynyl group include, but are not limited to, an ethynyl group, a propynyl group, a butynyl group, a pentynyl group, a heptynyl group, an octynyl group and the like.

脂肪族炭化水素基は、更に、置換基を有していてもよい。置換基は、1個又は複数個を有していてよく、複数個の置換基を有する場合には、互いに同一又は異なっていてもよい。置換基としては、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、脂環式複素環基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、脂環式複素環オキシ基、芳香族複素環オキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基は、脂環式複素環チオ基、芳香族複素環チオ基、アルキルアミノ基、シクロアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基、脂環式複素環アミノ基、芳香族複素環アミノ基、シリル基等が例示されるが、これらに限定するものではない。なお、脂肪族炭化水素基は上記で示されるものと同様なものを、脂環式炭化水素基、脂環式複素環基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、脂環式複素環オキシ基、芳香族複素環オキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基は、脂環式複素環チオ基、芳香族複素環チオ基、アルキルアミノ基、シクロアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基、脂環式複素環アミノ基、芳香族複素環アミノ基、シリル基としては、下記で示されるものと同様なものが挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon group may further have a substituent. The substituents may have one or more, and when they have a plurality of substituents, they may be the same or different from each other. Examples of the substituent include an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, an alicyclic hydrocarbon group, an alicyclic heterocyclic group, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, a halogen atom and an alkoxy group. , Cycloalkoxy group, aryloxy group, aralkyloxy group, alicyclic heterocyclic oxy group, aromatic heterocyclic oxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, aralkylthio group are alicyclic heterocyclic thio group. , Aromatic heterocyclic thio group, alkylamino group, cycloalkylamino group, arylamino group, aralkylamino group, alicyclic heterocyclic amino group, aromatic heterocyclic amino group, silyl group and the like. It is not limited to. The aliphatic hydrocarbon group is the same as that shown above, and is an alicyclic hydrocarbon group, an alicyclic heterocyclic group, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, a halogen atom, or an alkoxy group. , Cycloalkoxy group, aryloxy group, aralkyloxy group, alicyclic heterocyclic oxy group, aromatic heterocyclic oxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, aralkylthio group are alicyclic heterocyclic thio groups. , Aromatic heterocyclic thio group, alkylamino group, cycloalkylamino group, arylamino group, aralkylamino group, alicyclic heterocyclic amino group, aromatic heterocyclic amino group, silyl group are shown below. The same can be mentioned.

脂環式炭化水素基は、環構成原子間の結合は飽和及び不飽和の別は問わず、環員数についても特に制限はない。また、単環だけでなく、縮合環やスピロ環等の環集合を持つものも含まれる。脂環式炭化水素基としては、これらに制限するものではないが、好ましくは炭素原子数3〜10個、特に好ましくは3〜7個のシクロアルキル基、好ましくは炭素原子数4〜10個、特に好ましくは4〜7個のシクロアルケニル基、若しくは、シクロアルキニル基等が例示される。具体的には、シクロアルキル基として、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。シクロアルケニル基としては、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。また、シクロアルキニル基としては、シクロオクチニル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。 The alicyclic hydrocarbon group has no particular limitation on the number of ring members, regardless of whether the bonds between the ring-constituting atoms are saturated or unsaturated. Further, not only a single ring but also one having a ring set such as a condensed ring or a spiro ring is included. The alicyclic hydrocarbon group is not limited to these, but is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, particularly preferably 3 to 7 carbon atoms, preferably 4 to 10 carbon atoms. Particularly preferably, 4 to 7 cycloalkenyl groups, cycloalkynyl groups and the like are exemplified. Specific examples of the cycloalkyl group include, but are not limited to, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group and the like. Examples of the cycloalkenyl group include, but are not limited to, a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, a cyclooctenyl group and the like. Further, examples of the cycloalkynyl group include, but are not limited to, a cyclooctynyl group and the like.

脂環式炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基は、1個又は複数個を有していてよく、複数個の置換基を有する場合には、互いに同一又は異なっていてもよい。また、置換基の位置についても特に制限はない。置換基は、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと、同様のものが挙げられる。 The alicyclic hydrocarbon group may have a substituent. The substituents may have one or more, and when they have a plurality of substituents, they may be the same or different from each other. Further, the position of the substituent is not particularly limited. Examples of the substituent include those exemplified as the substituent of the aliphatic hydrocarbon group, and the same ones.

脂環式複素環基は、環構成原子として1個又は複数個のヘテロ原子を有する非芳香族複素環基である。単環だけでなく、縮合環やスピロ環等の環集合を持つものも含まれる。環構成原子間の結合は飽和及び不飽和の別は問わず、環員数についても特に制限はない。ヘテロ原子は、環構成原子としてナトリウムと反応しないものである限り特に制限はない。ヘテロ原子の数は特に制限はなく、ヘテロ原子の位置についても制限はない。ヘテロ原子としては、好ましくは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が例示される。例えば、炭素原子数が、好ましくは2〜7個、特に好ましくは、2〜5個、ヘテロ原子数が、好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個である脂環式複素環基が挙げられる。なお、複数個のヘテロ原子を有する場合には、同一種類の原子であっても異なる種類の原子であってもよい。脂環式複素環基としては、単環の四員環式のアゼチジニル基、五員環式のピロリジニル基、六員環式のピペリジル基、ピペラジニル基等の含窒素脂環式複素環基、単環の三員環式のオキシラニル基、四員環式のオキセタニル基、五員環式のテトラヒドロフリル基、六員環式のテトラヒドロピラニル基等の含酸素脂環式複素環基、単環の五員環式のテトラヒドロチオフェニル基等の含硫黄脂環式複素環基、単環の六員環式のモルホリニル基等の含窒素酸素脂環式複素環基、単環の六員環式のチオモルホリニル基等の含窒素硫黄脂環式複素環基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。 The alicyclic heterocyclic group is a non-aromatic heterocyclic group having one or more heteroatoms as ring-constituting atoms. Not only monocyclic rings but also those having a ring set such as a fused ring and a spiro ring are included. The number of ring members is not particularly limited regardless of whether the bond between the ring-constituting atoms is saturated or unsaturated. The hetero atom is not particularly limited as long as it does not react with sodium as a ring-constituting atom. The number of heteroatoms is not particularly limited, and the positions of heteroatoms are also not limited. As the hetero atom, preferably, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and the like are exemplified. For example, an alicyclic heterocyclic group having a carbon atom number of preferably 2 to 7, particularly preferably 2 to 5, and a heteroatom number of preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3. Can be mentioned. When it has a plurality of heteroatoms, it may be an atom of the same type or an atom of a different type. Examples of the alicyclic heterocyclic group include a nitrogen-containing alicyclic heterocyclic group such as a monocyclic 4-membered ring-type azetidinyl group, a 5-membered ring-type pyrrolidinyl group, a 6-membered ring-type piperidyl group, and a piperazinyl group. Oxygen-containing alicyclic heterocyclic groups such as three-membered ring-type oxylanyl groups, four-membered ring-type oxetanyl groups, five-membered ring-type tetrahydrofuryl groups, and six-membered ring-type tetrahydropyranyl groups, monocyclic Sulfur-containing alicyclic heterocyclic groups such as 5-membered tetrahydrothiophenyl groups, nitrogen-containing oxygen-containing alicyclic heterocyclic groups such as monocyclic 6-membered ring morpholinyl groups, and monocyclic 6-membered ring-type Examples thereof include a nitrogen-containing sulfur alicyclic heterocyclic group such as a thiomorpholinyl group, but the present invention is not limited thereto.

脂環式複素環は、更に、置換基を有していてもよい。置換基は、1個又は複数個を有していてよく、複数個の置換基を有する場合には、互いに同一又は異なっていてもよい。また、置換基の位置についても特に制限はない。置換基は、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと、同様のものが挙げられる。 The alicyclic heterocycle may further have a substituent. The substituents may have one or more, and when they have a plurality of substituents, they may be the same or different from each other. Further, the position of the substituent is not particularly limited. Examples of the substituent include those exemplified as the substituent of the aliphatic hydrocarbon group, and the same ones.

芳香族炭化水素基は、芳香環を有する限り特に制限はない。単環だけでなく、縮合環やスピロ環等の環集合を持つものも含まれる。環員数についても特に制限はない。例えば、炭素原子数が、好ましくは6〜22個、特に好ましくは、6〜14個である芳香族炭化水素基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、単環式の六員環フェニル基等、二環式のナフチル基、ペンタレニル基、インデニル基、アズレニル基等、三環式のビフェニレニル基、インダセニル基、アセナフチレニル基、フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基等、四環式のフルオランテニル、アセアントリレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ナフタセニル基等、五環式のペリレニル基、テトラフェニレニル等、六環式のペンタセニル基等、七環式のルビセニル基、コロネニル基、ヘプタセニル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。特に好ましくは、フェニル基である。 The aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it has an aromatic ring. Not only monocyclic rings but also those having a ring set such as a fused ring and a spiro ring are included. There is no particular limitation on the number of members. For example, an aromatic hydrocarbon group having preferably 6 to 22 carbon atoms, particularly preferably 6 to 14 carbon atoms can be mentioned. Examples of the aromatic hydrocarbon group include a monocyclic six-membered ring phenyl group, a bicyclic naphthyl group, a pentarenyl group, an indenyl group, an azulenyl group, and the like, a tricyclic biphenylenyl group, an indacenyl group, an acenaphthylenyl group, and a fluorenyl group. Group, phenalenyl group, phenanthryl group, anthryl group, etc., tetracyclic fluoranthenyl, acetylenyl group, triphenylenyl group, pyrenyl group, naphthacenyl group, etc., pentacyclic perylenel group, tetraphenylenyl group, etc. Examples thereof include, but are not limited to, a pentasenyl group of the formula, a rubicenyl group of the seven-ring type, a coronenyl group, a heptasenyl group and the like. Particularly preferably, it is a phenyl group.

芳香族炭化水素基は、更に、置換基を有していてもよい。置換基は、1個又は複数個を有していてよく、複数個の置換基を有する場合には、互いに同一又は異なっていてもよい。また、置換基の位置についても特に制限はない。置換基は、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと、同様のものが挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group may further have a substituent. The substituents may have one or more, and when they have a plurality of substituents, they may be the same or different from each other. Further, the position of the substituent is not particularly limited. Examples of the substituent include those exemplified as the substituent of the aliphatic hydrocarbon group, and the same ones.

芳香族複素環基は、環構成原子として1個又は複数個のヘテロ原子を有する芳香族複素環基である。単環だけでなく、縮合環やスピロ環等の環集合を持つものも含まれる。環員数についても特に制限はない。ヘテロ原子は、環構成原子としてナトリウムと反応しないものである限り特に制限はない。ヘテロ原子の数は特に制限はなく、ヘテロ原子の位置についても制限はない。ヘテロ原子としては、好ましくは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が例示される。例えば、炭素原子数が、好ましくは1〜5個、特に好ましくは、3〜5個、ヘテロ原子数が、好ましくは1〜4個、特に好ましくは1〜3個である芳香族複素環基が挙げられる。なお、複数個のヘテロ原子を有する場合には、同一種類の原子であっても異なる種類の原子であってもよい。 An aromatic heterocyclic group is an aromatic heterocyclic group having one or more heteroatoms as ring-constituting atoms. Not only monocyclic rings but also those having a ring set such as a fused ring and a spiro ring are included. There is no particular limitation on the number of members. The hetero atom is not particularly limited as long as it does not react with sodium as a ring-constituting atom. The number of heteroatoms is not particularly limited, and the positions of heteroatoms are also not limited. As the hetero atom, preferably, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and the like are exemplified. For example, an aromatic heterocyclic group having a carbon atom number of preferably 1 to 5, particularly preferably 3 to 5, and a heteroatom number of preferably 1 to 4, particularly preferably 1 to 3. Can be mentioned. When it has a plurality of heteroatoms, it may be an atom of the same type or an atom of a different type.

例えば、単環式の芳香族複素環基としては、五員環式のピロリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、イミダゾリル基等、六員環式のピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基等の含窒素芳香族複素環基、五員環式のフリル基等の含酸素芳香族複素環基、五員環式のチエニル基等の含酸素芳香族複素環基、五員環式のオキサゾリル基、イソオキサゾリル基、フラザニル基等の含窒素酸素芳香族複素環基、五員環式のチアゾリル基、イソチアゾリル基等の含窒素硫黄芳香族複素環基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。 For example, as the monocyclic aromatic heterocyclic group, a nitrogen-containing fragrance such as a five-membered cyclic pyrrolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, imidazolyl group, etc., and a six-membered cyclic pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridadinyl group, etc. Group heterocyclic group, oxygen-containing aromatic heterocyclic group such as 5-membered frill group, oxygen-containing aromatic heterocyclic group such as 5-membered thienyl group, 5-membered oxazolyl group, isooxazolyl group, Examples thereof include, but are not limited to, a nitrogen-containing oxygen-containing aromatic heterocyclic group such as a frazanyl group, a nitrogen-containing sulfur-containing sulfur aromatic heterocyclic group such as a five-membered ring-type thiazolyl group, and an isothiazolyl group.

多環式の芳香族複素環基としては、二環式のインドリジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基等、三環式のカルバゾリル基、カルボリニル基、フェナトリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基等の含窒素芳香族複素環基、二環式のベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾピラニル基等の含酸素芳香族複素環基、二環式のベンゾチエニル基等、三環式のチアントレニル基等の含硫黄芳香族複素環基、二環式のベンゾオキサゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基等の含窒素酸素芳香族複素環基、二環式のベンゾチアゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、三環式のフェノチアジニル基等の含窒素硫黄芳香族複素環基、三環式のフェノキサチイニル基等の含酸素硫黄芳香族複素環基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。 The polycyclic aromatic heterocyclic group includes a bicyclic indridinyl group, an isoindryl group, an indrill group, an indazolyl group, a prynyl group, an isoquinolyl group, a quinolyl group, a phthalazinyl group, a naphthyldinyl group, a quinoxalinyl group, a quinazolinyl group, and a cinnolinyl group. Group, etc., tricyclic carbazolyl group, carbolinyl group, phenatridinyl group, acridinyl group, perimidinyl group, phenanthrolinyl group, phenazinyl group and other nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups, bicyclic benzofuranyl group, isobenzofla Oxygen-containing aromatic heterocyclic groups such as nyl group and benzopyranyl group, sulfur-containing aromatic heterocyclic groups such as bicyclic benzothenyl group, tricyclic thiantranyl group, bicyclic benzoxazolyl group, etc. Nitrogen-containing oxygen aromatic heterocyclic groups such as benzoisooxazolyl groups, nitrogen-containing sulfur aromatic heterocyclic groups such as bicyclic benzothiazolyl groups, benzoisothiazolyl groups, and tricyclic phenothiazinyl groups, tricyclics. Examples thereof include oxygen-containing sulfur-containing aromatic heterocyclic groups such as the phenoxatiinyl group of the formula, but the present invention is not limited thereto.

芳香族複素環基は、更に、置換基を有していてもよい。置換基は、1個又は複数個を有していてよく、複数個の置換基を有する場合には、互いに同一又は異なっていてもよい。また、置換基の位置についても特に制限はない。置換基は、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと、同様のものが挙げられる。 The aromatic heterocyclic group may further have a substituent. The substituents may have one or more, and when they have a plurality of substituents, they may be the same or different from each other. Further, the position of the substituent is not particularly limited. Examples of the substituent include those exemplified as the substituent of the aliphatic hydrocarbon group, and the same ones.

ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。 Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

アルコキシ基は、好ましくは炭素原子数1〜10個のアルコキシ基が例示され、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。シクロアルコキシ基は、好ましくは炭素原子数3〜10個のシクロプロポキシ基が例示され、シクロブトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。アリールオキシ基は、好ましくは炭素原子数6〜20個のアリールオキシ基が例示され、具体的には、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。アラルキルオキシ基は、好ましくは炭素原子数7〜11個のアラルキルオキシ基が例示され、具体的には、ベンジルオキシ基、及び、フェネチルオキシ基が挙げられる。脂環式複素環オキシ基、及び、芳香族複素環オキシ基は、複素環部として上記で示される脂環式複素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。また、これらは、更に、置換基を有していてもよい。置換基は、1個又は複数個を有していてよく、複数個の置換基を有する場合には、互いに同一又は異なっていてもよい。また、置換基の位置についても特に制限はない。置換基は、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと、同様のものが挙げられる。 The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group. It is not limited to these. The cycloalkoxy group is preferably a cyclopropoxy group having 3 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a cyclobutoxy group, a cyclopentyloxy group, and a cyclohexyloxy group. The aryloxy group is preferably an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include, but are not limited to, a phenyloxy group and a naphthyloxy group. The aralkyloxy group is preferably an aralkyloxy group having 7 to 11 carbon atoms, and specific examples thereof include a benzyloxy group and a phenethyloxy group. Examples of the alicyclic heterocyclic oxy group and the aromatic heterocyclic oxy group include the alicyclic heterocyclic group and the aromatic heterocyclic group shown above as the heterocyclic portion. In addition, these may further have a substituent. The substituents may have one or more, and when they have a plurality of substituents, they may be the same or different from each other. Further, the position of the substituent is not particularly limited. Examples of the substituent include those exemplified as the substituent of the aliphatic hydrocarbon group, and the same ones.

アルキルチオ基は、好ましくは炭素原子数1〜20個のアルキルチオ基が例示され、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。シクロアルキルチオ基は、炭素原子数3〜10個のシクロアルキルチオ基が例示され、具体的には、シクロプロピルチオ基、シクロブチルチオ基、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。アリールチオ基は、好ましくは炭素原子数6〜20個のアリールチオ基が例示され、具体的には、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。アラルキルチオ基は、好ましくは炭素原子数7〜11個のアラルキルチオ基が例示され、具体的には、ベンジルチオ基、フェネチルチオ基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。脂環式複素環チオ基、及び、芳香族複素環チオ基は、複素環部として上記で示される脂環式複素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。また、これらは、更に、置換基を有していてもよい。置換基は、1個又は複数個を有していてよく、複数個の置換基を有する場合には、互いに同一又は異なっていてもよい。また、置換基の位置についても特に制限はない。置換基は、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと、同様のものが挙げられる。 The alkylthio group is preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include, but are not limited to, a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, and a hexylthio group. .. Examples of the cycloalkylthio group include a cycloalkylthio group having 3 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a cyclopropylthio group, a cyclobutylthio group, a cyclopentylthio group, and a cyclohexylthio group. It is not limited. The arylthio group is preferably an arylthio group having 6 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include, but are not limited to, a phenylthio group and a naphthylthio group. The aralkylthio group is preferably an aralkylthio group having 7 to 11 carbon atoms, and specific examples thereof include, but are not limited to, a benzylthio group and a phenethylthio group. Examples of the alicyclic heterocyclic thio group and the aromatic heterocyclic thio group include the alicyclic heterocyclic group and the aromatic heterocyclic group shown above as the heterocyclic portion. In addition, these may further have a substituent. The substituents may have one or more, and when they have a plurality of substituents, they may be the same or different from each other. Further, the position of the substituent is not particularly limited. Examples of the substituent include those exemplified as the substituent of the aliphatic hydrocarbon group, and the same ones.

シリル基は、ケイ素上に1〜3個の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、脂環式複素環基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等の置換基を有する一価の基である。脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、脂環式複素環基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等の置換基としては、上記したものと同様のものが挙げられる。具体的には、ジメチルシリル基、ジフェニルシリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル-t-ブチルシリル基、ジフェニル-t-ブチルシリル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。 The silyl group has 1 to 3 aliphatic hydrocarbon groups, alicyclic hydrocarbon groups, alicyclic heterocyclic groups, aromatic hydrocarbon groups, aromatic heterocyclic groups and other substituents on silicon. It is the basis of the value. Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, the alicyclic heterocyclic group, the aromatic hydrocarbon group, the aromatic heterocyclic group and the like include the same as those described above. Specific examples thereof include, but are not limited to, a dimethylsilyl group, a diphenylsilyl group, a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, a dimethyl-t-butylsilyl group, a diphenyl-t-butylsilyl group and the like. No.

Ra及びRbは、同一の基であっても、異なる基であってもよい。 R a and R b may be the same group or different groups.

Ra及びRbは、互いに結合して環を形成していてもよい。したがって、多重結合は、環の一部を構成するものであってもよい。RaとRbとの結合で形成される環は、特に限定されるものではないが、ピリジン環やピラジン環等を例示することができる。 R a and R b may be combined with each other to form a ring. Therefore, the multiple bond may form a part of the ring. The ring formed by the bond between R a and R b is not particularly limited, and examples thereof include a pyridine ring and a pyrazine ring.

また、Ra及びRbは、隣接する原子XaとXb間を結合する多重結合が二重結合である場合には、当該二重結合に対して、シス位に位置してもよく、また、トランス位に位置してもよい。また、Ra及びRbは、Ra及びRbが互いに結合して環を形成する場合には、当該環平面に対して、シス位に位置してもよく、また、トランス位に位置してもよい。したがって、一般式I等において、RaとXa間の結合、並びに、RbとXb間の結合等を波線で表しているが、これはその絶対配置に特に制限はないことを示している。 Further, R a and R b may be located at the cis position with respect to the double bond when the multiple bond connecting the adjacent atoms X a and X b is a double bond. Further, it may be located at the transformer position. Further, R a and R b may be located at the cis position or at the trans position with respect to the ring plane when R a and R b are coupled to each other to form a ring. You may. Therefore, in the general formula I etc., the bond between R a and X a and the bond between R b and X b are represented by wavy lines, but this indicates that there is no particular limitation on the absolute configuration. There is.

多重結合含有有機化合物は、具体的には、スチルベン、スチレン、ピラジン、ピリジン等を挙げることができるがこれらに限定するものではない。 Specific examples of the multiple bond-containing organic compound include, but are not limited to, stilbene, styrene, pyrazine, and pyridine.

多重結合含有有機化合物は、市販されているものを使用してもよいし、当該技術分野で公知の方法により製造されたものを使用してよい。 As the multiple bond-containing organic compound, a commercially available compound may be used, or a compound produced by a method known in the art may be used.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法において、CO2は、大気ガス、並びに、火力発電所及び工場等のCO2排出源から排出された排ガス等のCO2を含む媒体から分離回収したものを用いることができる。また、ドライアイスやCO2ボンベ等からのCO2を用いることもできる。したがって、カルボン酸化合物の合成方法は、CO2固定化技術として利用でき、地球環境保全にも貢献し得るものである。 In the method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment, CO 2 is separated and recovered from a medium containing CO 2 such as atmospheric gas and exhaust gas emitted from CO 2 emission sources such as thermal power plants and factories. Can be used. It is also possible to use CO 2 from dry ice or a CO 2 cylinder. Therefore, the method for synthesizing a carboxylic acid compound can be used as a CO 2 immobilization technique and can contribute to global environmental conservation.

CO2は、副反応を防止する観点から、反応に供する前に、脱水することが好ましく、また、安全管理の観点から、酸素は極力含まないものを使用することが好ましい。 From the viewpoint of preventing side reactions, CO 2 is preferably dehydrated before being subjected to the reaction, and from the viewpoint of safety management, it is preferable to use CO 2 containing as little oxygen as possible.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法において用いるアルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体は、アルカリ金属を微粒子として不溶性溶媒に分散させたもの、又は、アルカリ金属を液体の状態で不溶性溶媒に分散させたものである。アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウムやこれらの金属を含む合金等が挙げられる。微粒子の平均粒子径として、好ましくは100μm未満であり、特に好ましくは50μm未満、更に好ましくは30μm未満、より更に好ましくは10μm未満であり、特に好ましくは、5μm未満のものを用いることができる。平均粒子径は、顕微鏡写真の画像解析によって得られた投影面積と同等の投影面積を有する球の径で表した。 The dispersion in which the alkali metal used in the method for synthesizing the carboxylic acid compound according to the present embodiment is dispersed in a dispersion solvent is a dispersion in which the alkali metal is dispersed as fine particles in an insoluble solvent, or an alkali metal is dispersed in an insoluble solvent in a liquid state. It is dispersed in. Examples of the alkali metal include sodium, potassium, lithium and alloys containing these metals. The average particle size of the fine particles is preferably less than 100 μm, particularly preferably less than 50 μm, further preferably less than 30 μm, still more preferably less than 10 μm, and particularly preferably less than 5 μm. The average particle size was represented by the diameter of a sphere having a projected area equivalent to the projected area obtained by image analysis of a micrograph.

以下、アルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体につき、「SD」と略する場合がある。SDは、Sodium Dispersionの略号であり、下記で説明する実施例ではアルカリ金属としてナトリウムを用いた分散体を用いることからSDの符号を付している。しかしながら、SDの符号がナトリウム以外のアルカリ金属を除外するものではない。 Hereinafter, a dispersion in which an alkali metal is dispersed in a dispersion solvent may be abbreviated as “SD”. SD is an abbreviation for Sodium Dispersion, and is designated as SD because a dispersion using sodium as an alkali metal is used in the examples described below. However, the SD code does not exclude alkali metals other than sodium.

SDに含まれるアルカリ金属の濃度についても特に制限はないが、例えば、5 wt%以上30 wt%以下であるものを例示することができる。 The concentration of the alkali metal contained in SD is also not particularly limited, and examples thereof include those having a concentration of 5 wt% or more and 30 wt% or less.

分散溶媒としては、アルカリ金属を微粒子として分散、又は、アルカリ金属を液体の状態で不溶性溶媒に分散できる限り、当該技術分野で公知の溶媒を用いることができる。例えば、ノルマルデカン、ノルマルヘキサン、ノルマルへプタン、ノルマルペンタン等のノルマルパラフィン系溶媒等の鉱物油、キシレン、トルエン等の芳香族系溶媒や、テトラヒドロチオフェン等の複素環化合物溶媒、又はそれらの混合溶媒等が挙げられる。 As the dispersion solvent, a solvent known in the art can be used as long as the alkali metal can be dispersed as fine particles or the alkali metal can be dispersed in an insoluble solvent in a liquid state. For example, mineral oils such as normal paraffin solvents such as normal decane, normal hexane, normal heptane, and normal pentane, aromatic solvents such as xylene and toluene, heterocyclic solvent such as tetrahydrothiophene, or mixed solvents thereof. And so on.

SDは、クロロベンゼンに対して2.1モル当量以上として反応溶媒中で反応させた場合に、添加したクロロベンゼンに対するフェニルナトリウムの収率が99.0%以上となる活性を有するものを使用することが好ましい(詳細は、特許第6449527号公報を参照)。このような高活性なSDを使用することにより、更に効率的にカルボン酸化合物の合成を行うことができる。SDの活性を高く維持するためには、好ましくは、ガラスバイアル等のガスバリア性の高い容器に保管することが好ましい。しかしながら、ガスバリア性の低い容器に保管することを排除するものではなく、その場合には、SDの製造後、速やかに、例えば数週間内、好ましくは3週間内に使用する。 It is preferable to use SD having an activity in which the yield of phenylsodium with respect to the added chlorobenzene is 99.0% or more when the reaction is carried out in a reaction solvent in an amount of 2.1 molar equivalent or more with respect to chlorobenzene. , Patent No. 6449527). By using such a highly active SD, the carboxylic acid compound can be synthesized more efficiently. In order to maintain high SD activity, it is preferable to store it in a container having a high gas barrier property such as a glass vial. However, it does not exclude storage in a container having a low gas barrier property, and in that case, it is used immediately after the production of SD, for example, within a few weeks, preferably within 3 weeks.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法において、反応溶媒として用いる溶媒としては、当該方法の反応を阻害しない限り、当該技術分野で公知の溶媒を使用することができる。特には、非プロトン性の極性溶媒が好ましい。例えば、含窒素複素環系溶媒、エーテル系溶媒、ノルマルパラフィン系やシクロパラフィン系等のパラフィン系溶媒、芳香族系溶媒、アミン系溶媒、複素環化合物溶媒を使用することができる。含窒素複素環系溶媒としては、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(以下、「DMI」と略する場合がある)等を好ましく使用することができる。エーテル系溶媒としては、環状エーテル溶媒が好ましく、テトラヒドロフラン(以下、「THF」と略する場合がある)等を好ましく使用することができる。パラフィン系溶媒としては、シクロヘキサン、ノルマルヘキサン、及び、ノルマルデカン等が特に好ましい。芳香族系溶媒としては、キシレン、トルエン及びベンゼン等が好ましい。アミン系溶媒としては、エチレンジアミン等を好ましく使用することができる。複素環化合物溶媒としては、テトラヒドロチオフェン等を利用することができる。また、これらは1種類のみを使用してもよいし、2種以上を併用し混合溶媒として使用することもできる。特には、多重結合含有有機化合物がSDと反応して生成するジアニオンが反応溶媒からプロトンを引き抜く可能性があるため非プロトン性の溶媒を用いることが好ましく、DMIを特に好ましく用いることができる。溶解性の高いTHFを用いることもできるが、THFを用いる場合には反応溶媒の分解を抑制するため反応温度を30℃以下に設定することが好ましい。ここで、前述の分散溶媒と反応溶媒とは同一の種類のものを使用してもよいし、異なる種類のものを使用してもよい。 In the method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment, as the solvent used as the reaction solvent, a solvent known in the art can be used as long as the reaction of the method is not inhibited. In particular, an aprotic polar solvent is preferred. For example, a nitrogen-containing heterocyclic solvent, an ether solvent, a paraffin solvent such as normal paraffin or cycloparaffin, an aromatic solvent, an amine solvent, or a heterocyclic compound solvent can be used. As the nitrogen-containing heterocyclic solvent, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (hereinafter, may be abbreviated as "DMI") or the like can be preferably used. As the ether solvent, a cyclic ether solvent is preferable, and tetrahydrofuran (hereinafter, may be abbreviated as "THF") or the like can be preferably used. As the paraffin solvent, cyclohexane, normal hexane, normal decane and the like are particularly preferable. As the aromatic solvent, xylene, toluene, benzene and the like are preferable. As the amine solvent, ethylenediamine or the like can be preferably used. As the heterocyclic compound solvent, tetrahydrothiophene or the like can be used. In addition, only one of these may be used, or two or more of these may be used in combination as a mixed solvent. In particular, it is preferable to use an aprotic solvent because the dianion generated by the reaction of the multiple bond-containing organic compound with SD may extract protons from the reaction solvent, and DMI can be particularly preferably used. Although highly soluble THF can be used, when THF is used, it is preferable to set the reaction temperature to 30 ° C. or lower in order to suppress the decomposition of the reaction solvent. Here, the same type of dispersion solvent and reaction solvent may be used, or different types may be used.

本実施形態に係るカルボン酸の合成方法における反応温度は、特に限定されず、出発化合物である多重結合含有有機化合物、SD及び反応溶媒の種類や量、並びに反応圧力等により適宜設定することができる。具体的には、反応温度は、反応溶媒の沸点を越えない温度に設定することが好ましい。加圧下では大気圧下での沸点よりも高くなるため反応温度を高い温度で設定することができる。反応は、室温で行うこともでき、好ましくは0〜100℃であり、より好ましくは0〜80℃、更に好ましくは0〜50℃で行うことができる。特に好ましくは、CO2を効率的に溶解させるとの観点から30℃以下で行うことができる。このように30℃以下で反応させることにより、CO2等のガスの溶解度が向上するうえ、THF等の反応溶媒が分解されにくくなるため、副反応が起こりにくいとの利点がある。また、反応に際して、特段の加熱や冷却等のための温度制御手段を設ける必要はないが、必要に応じて、温度制御手段を設けても良い。 The reaction temperature in the method for synthesizing the carboxylic acid according to the present embodiment is not particularly limited, and can be appropriately set depending on the type and amount of the starting compound, the multiple bond-containing organic compound, SD and the reaction solvent, the reaction pressure, and the like. .. Specifically, the reaction temperature is preferably set to a temperature that does not exceed the boiling point of the reaction solvent. Under pressure, the reaction temperature can be set at a high temperature because it is higher than the boiling point under atmospheric pressure. The reaction can also be carried out at room temperature, preferably 0 to 100 ° C, more preferably 0 to 80 ° C, still more preferably 0 to 50 ° C. Particularly preferably, it can be carried out at 30 ° C. or lower from the viewpoint of efficiently dissolving CO 2. By reacting at 30 ° C. or lower in this way, the solubility of gas such as CO 2 is improved, and the reaction solvent such as THF is less likely to be decomposed, so that there is an advantage that side reactions are less likely to occur. Further, in the reaction, it is not necessary to provide special temperature control means for heating, cooling, etc., but temperature control means may be provided if necessary.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法における反応時間についても、特に限定されず、出発化合物である多重結合含有有機化合物、SD及び反応溶媒の種類や量、並びに反応圧力や反応温度等に応じて適宜設定すればよい。通常は、5分間〜24時間、好ましくは10分間〜6時間で行われる。 The reaction time in the method for synthesizing the carboxylic acid compound according to the present embodiment is also not particularly limited, and depends on the types and amounts of the starting compound, the multiple bond-containing organic compound, SD and the reaction solvent, as well as the reaction pressure and reaction temperature. It may be set appropriately. It is usually carried out for 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 6 hours.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法は、原則として、アルゴンガスや窒素ガス等を充填した不活性ガス雰囲気下行うことが好ましい。 As a general rule, the method for synthesizing the carboxylic acid compound according to the present embodiment is preferably carried out in an inert gas atmosphere filled with argon gas, nitrogen gas or the like.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法は、フルゾーン翼やマックスブレンド翼等の大型翼を有する反応装置中で実施することができる。このような反応装置中で実施することで、二酸化炭素等のガスの溶解性に向上するうえ、動力投入密度を低くできるので、反応物の温度の上昇を防止できる等の利点がある。 The method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment can be carried out in a reactor having a large blade such as a full zone blade or a max blend blade. By carrying out the reaction in such a reactor, the solubility of a gas such as carbon dioxide is improved, and the power input density can be lowered, so that there is an advantage that the temperature of the reactant can be prevented from rising.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法において、SD及び多重結合含有有機化合物の使用量は、SD、多重結合含有有機化合物、及び、反応溶媒等の種類や量等に応じて適宜設定することができる。モル当量比で、カルボキシ基導入の対象となる多重結合1に対して、好ましくはSDを2以上、より好ましくは2以上、4以下となる量で反応させる。したがって、SDの使用量は、多重結合含有有機化合物のモル当量及び当該多重結合含有有機化合物1分子中に含まれるカルボキシ基導入の対象となる多重結合の数に依存し決定することが好ましい。例えば、多重結合含有有機化合物に含まれるカルボキシ基導入の対象となる多重結合の数をy個とすると、多重結合含有有機化合物:SDのモル当量比は、好ましくは1:2×y以上、より好ましく1:2×y以上、1:4×y以下で反応させることが好ましい。この量で反応させることにより、カルボン酸化合物を安定的かつ効率的に合成できる。一方、SD量が多くなりすぎると反応後に残存したSDの後処理が必要となり操作が煩雑となるおそれがある。ここで、SDの物質量は、SD中に含まれるアルカリ金属換算での物質量を意味する。 In the method for synthesizing the carboxylic acid compound according to the present embodiment, the amount of SD and the multiple bond-containing organic compound used should be appropriately set according to the type and amount of SD, the multiple bond-containing organic compound, the reaction solvent, and the like. Can be done. In terms of molar equivalent ratio, SD is preferably reacted in an amount of 2 or more, more preferably 2 or more, and 4 or less with respect to the multiple bond 1 to be introduced into the carboxy group. Therefore, the amount of SD used is preferably determined depending on the molar equivalent of the multiple bond-containing organic compound and the number of multiple bonds to be introduced into the carboxy group contained in one molecule of the multiple bond-containing organic compound. For example, assuming that the number of multiple bonds to be introduced into the carboxy group contained in the multiple bond-containing organic compound is y, the molar equivalent ratio of the multiple bond-containing organic compound: SD is preferably 1: 2 × y or more. The reaction is preferably 1: 2 × y or more and 1: 4 × y or less. By reacting in this amount, the carboxylic acid compound can be synthesized stably and efficiently. On the other hand, if the amount of SD becomes too large, post-processing of the SD remaining after the reaction is required, which may complicate the operation. Here, the amount of substance of SD means the amount of substance in alkali metal equivalent contained in SD.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法において、出発化合物である多重結合含有有機化合物をSDの存在下でCO2と反応させることにより、CO2がカルボキシ基として多重結合含有有機化合物に導入されて、カルボン酸化合物が得られる。 In the method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment , CO 2 is introduced into the multiple bond-containing organic compound as a carboxy group by reacting the multiple bond-containing organic compound as a starting compound with CO 2 in the presence of SD. The carboxylic acid compound is obtained.

本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法において、カルボン酸化合物は分子内に1以上のカルボキシ基を含む化合物である。カルボン酸化合物に含まれるカルボキシ基の数は特に制限されず、例えば、1個のカルボキシ基を含むモノカルボン酸化合物、2個のカルボキシ基を含むジカルボン酸化合物、3個のカルボキシ基を含むトリカルボン酸化合物等が挙げられる。 In the method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment, the carboxylic acid compound is a compound containing one or more carboxy groups in the molecule. The number of carboxy groups contained in the carboxylic acid compound is not particularly limited, and for example, a monocarboxylic acid compound containing one carboxy group, a dicarboxylic acid compound containing two carboxy groups, and a tricarboxylic acid containing three carboxy groups. Examples include compounds.

多重結合含有有機化合物へのカルボキシ基の導入は、多重結合を形成する隣接する原子の双方に導入されていてもよいし、一方に導入されていてもよい。また、1の原子に1のカルボキシ基が導入されていてもよいし、2以上の複数のカルボキシ基が導入されていてもよい。カルボキシ基の導入により、三重結合は二重結合又は単結合に、二重結合は単結合に変換される等のように多重結合の不飽和度が減少してもよいし、また、多重結合がその不飽和度を変化させずにそのまま分子内に存在していてもよい。 The introduction of the carboxy group into the multiple bond-containing organic compound may be introduced into both adjacent atoms forming the multiple bond, or may be introduced into one of them. Further, one carboxy group may be introduced into one atom, or two or more carboxy groups may be introduced. The introduction of a carboxy group may reduce the degree of unsaturation of the multiple bond, such as the triple bond being converted to a double bond or a single bond, the double bond being converted to a single bond, and so on. It may exist in the molecule as it is without changing the degree of unsaturation.

不飽和結合含有化合物が上記した一般式Iに示す化合物である場合には、例えば一般式IIに示すカルボン酸化合物が得られる。 When the unsaturated bond-containing compound is the compound represented by the above general formula I, for example, the carboxylic acid compound represented by the general formula II can be obtained.

Figure 2021120361
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一般式IIにおいて、 In general formula II

Figure 2021120361
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は、隣接する原子XaとXb間を結合する化学結合であって、単結合又は多重結合を示し、例えば、単結合又は二重結合が挙げられる。 Is a chemical bond that bonds between adjacent atoms X a and X b , indicating a single bond or a multiple bond, and examples thereof include a single bond or a double bond.

一般式IIにおけるXa及びXbは、一般式IのXa及びXbと同一の原子を表し、また、一般式IIにおけるRa及びRbは、一般式IのRa及びRbと同一の基を表す。na及びnbは、例えば、XaとXb間を結合する化学結合が単結合である場合には独立的に0〜2の整数であり、XaとXb間を結合する化学結合が二重結合である場合には独立的に0〜1の整数であって、何れの場合においてもna及びnbの少なくとも一方は1以上の整数である。したがって、カルボキシ基は、Xa及びXbの少なくとも一方、又は、双方に導入されていてもよい。 X a and X b in the general formula II is the general formula represents a X a and X b and same atoms I, also, R a and R b in the general formula II, and of the general formula I R a and R b Represents the same group. n a and n b are, for example, an integer of 0 to 2 independently when the chemical bond that bonds X a and X b is a single bond, and the chemical bond that bonds X a and X b. Is an integral number of 0 to 1 when is a double bond, and in any case at least one of n a and n b is an integer of 1 or more. Therefore, the carboxy group may be introduced into at least one or both of X a and X b.

また、得られたカルボン酸化合物が2のカルボキシ基が導入されたジカルボン酸化合物である場合に、導入された2のカルボキシ基は、隣接する原子XaとXb間を結合する化学結合が二重結合である場合には、当該二重結合に対して、シス位に位置してもよく、また、トランス位に位置してもよい。また、Ra及びRbが互いに結合して環を形成する場合には、当該環平面に対して、導入されたカルボキシ基はシス位に位置してもよく、また、トランス位に位置してもよい。 Further, when the obtained carboxylic acid compound is a dicarboxylic acid compound into which 2 carboxy groups have been introduced, the introduced 2 carboxy groups have two chemical bonds that bond between adjacent atoms X a and X b. In the case of a double bond, it may be located at the cis position or the trans position with respect to the double bond. When R a and R b are bonded to each other to form a ring, the introduced carboxy group may be located at the cis position or at the trans position with respect to the ring plane. May be good.

典型的には、出発化合物として二重結合を含む化合物を不飽和結合含有化合物とする場合には、以下の反応スキームIに示す通りカルボン酸化合物の合成反応が進行することができる。 Typically, when a compound containing a double bond as a starting compound is used as an unsaturated bond-containing compound, the synthesis reaction of the carboxylic acid compound can proceed as shown in the following reaction scheme I.

Figure 2021120361
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したがって、スチルベンを出発化合物とした場合にはジフェニルコハク酸を合成する(反応スキームIA)ことができ、スチレンを出発化合物とした場合にはフェニルコハク酸を合成する(反応スキームIB)ことができる。 Therefore, when stilbene is used as the starting compound, diphenylsuccinic acid can be synthesized (reaction scheme IA), and when styrene is used as the starting compound, phenylsuccinic acid can be synthesized (reaction scheme IB).

Figure 2021120361
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また、以下の反応スキームIIに示す通りカルボン酸化合物の合成反応が進行することもできる。反応スキームIIでは、カルボキシ基の付加に続いて水素原子の脱離が起こることにより、二重結合が再生されるものである。例えば、多重結合含有化合物が芳香族化合物であり、当該芳香族化合物の二重結合に対してカルボキシ基が導入される反応を好ましく例示できる。 In addition, the synthetic reaction of the carboxylic acid compound can proceed as shown in the following reaction scheme II. In the reaction scheme II, the double bond is regenerated by the elimination of the hydrogen atom following the addition of the carboxy group. For example, a reaction in which a multiple bond-containing compound is an aromatic compound and a carboxy group is introduced into the double bond of the aromatic compound can be preferably exemplified.

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したがって、ピラジンを出発化合物とした場合には反応後に酸化させることでピラジン酸を合成する(反応スキームIIA)ことができ、ピリジンを出発化合物とした場合には反応後に酸化させることでイソニコチン酸を合成する(反応スキームIIB)こと、又は、ピコリン酸を合成する(反応スキームIIC)ができる。更には、複数の多重結合にカルボキシ基を導入することができ、例えば、ピリジンを出発化合物とした場合にはジピコリン酸を合成する(反応スキームIID)こともできる。 Therefore, when pyrazin is used as a starting compound, picolinic acid can be synthesized by oxidizing it after the reaction (reaction scheme IIA), and when pyridine is used as a starting compound, it is oxidized after the reaction to produce isonicotinic acid. It can be synthesized (reaction scheme IIB) or picolinic acid can be synthesized (reaction scheme IIC). Furthermore, a carboxy group can be introduced into a plurality of multiple bonds, and for example, dipicolinic acid can be synthesized when pyridine is used as a starting compound (reaction scheme IID).

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本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法において、得られたカルボン酸化合物は、当該技術分野で公知の精製手段により精製してもよい。例えば、得られたカルボン酸化合物に対して、抽出溶媒として、酢酸エチル等の有機溶媒を用いて抽出処理し、得られた抽出液を濃縮した濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィー等の精製担体に供することで精製することができる。 In the method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment, the obtained carboxylic acid compound may be purified by a purification means known in the art. For example, the obtained carboxylic acid compound is subjected to extraction treatment using an organic solvent such as ethyl acetate as an extraction solvent, and the obtained concentrate is concentrated and used as a purification carrier such as silica gel chromatography. Can be purified with.

このように本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法によれば、その分子内に多重結合を含有する有機化合物に、CO2由来のカルボキシ基を有機化合物に導入することによりカルボン酸化合物を合成するカルボン酸化合物の合成方法を提供することができる。本実施形態によれば、アルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体を使用することにより、温和な条件下で、カルボン酸化合物を合成できる。そのため、煩雑な温度管理や安全管理等を必要とせず、また、高価な試薬類や取り扱いに注意を要する試薬類を必要としない。したがって、入手及び取り扱い容易な試薬類を使用して、少ない工程数で簡便かつ短時間にカルボン酸化合物を安価かつ安定的に効率よく合成できることから、経済的かつ工業的にも非常に有利である。また、金属単体を用いる場合のような局所的な発熱等による不都合も生じず、安定的にカルボン酸化合物の合成反応を進行でき、カルボン酸化合物を効率よく合成することができる。更に、アルカリ金属、特には、ナトリウム等は、地球上に極めて広く分布している金属であることから、本実施形態のカルボン酸化合物の合成方法はサステナビリティにも優れた方法である。本実施形態のカルボン酸化合物の合成方法は、CO2を炭素資源として利用し有用な有機化合物に変換するCO2固定化技術であり、新規な炭素資源の利用技術としても有用である。また、本実施形態に係るカルボン酸化合物の合成方法は、天然物全合成や、医農薬、及び、液晶や有機 EL等の電子材料、並びに、それらの中間体等の多種多様な機能性材料の有機合成反応等に利用することができる。 As described above, according to the method for synthesizing a carboxylic acid compound according to the present embodiment, a carboxylic acid compound is synthesized by introducing a carboxy group derived from CO 2 into the organic compound containing multiple bonds in the molecule. It is possible to provide a method for synthesizing a carboxylic acid compound. According to this embodiment, a carboxylic acid compound can be synthesized under mild conditions by using a dispersion in which an alkali metal is dispersed in a dispersion solvent. Therefore, complicated temperature control, safety control, and the like are not required, and expensive reagents and reagents that require careful handling are not required. Therefore, it is economically and industrially very advantageous because the carboxylic acid compound can be synthesized inexpensively, stably and efficiently in a short time with a small number of steps by using reagents that are easily available and handled. .. In addition, the inconvenience due to local heat generation or the like as in the case of using a single metal does not occur, the synthetic reaction of the carboxylic acid compound can proceed stably, and the carboxylic acid compound can be efficiently synthesized. Further, since alkali metals, particularly sodium and the like are metals that are extremely widely distributed on the earth, the method for synthesizing the carboxylic acid compound of the present embodiment is also excellent in sustainability. The method of synthesizing carboxylic acid compound of the present embodiment, the CO 2 is CO 2 fixation technology of converting into useful organic compound used as a carbon resource, it is also useful as the utilization technologies of novel carbon resources. Further, the method for synthesizing the carboxylic acid compound according to the present embodiment is for total synthesis of natural products, medical pesticides, electronic materials such as liquid crystals and organic EL, and a wide variety of functional materials such as intermediates thereof. It can be used for organic synthesis reactions and the like.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例におけるSDとしては、金属ナトリウムを微粒子としてノルマルパラフィン油に分散させた分散体を使用し、SDの物質量は、SDに含まれる金属ナトリウム換算での数値である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. As the SD in the following examples, a dispersion in which metallic sodium is dispersed as fine particles in normal paraffin oil is used, and the amount of substance of SD is a numerical value in terms of metallic sodium contained in SD.

(実施例1)カルボン酸化合物の合成方法(スチルベンからの合成)の検討
本実施例では、図1に要約する合成条件により、SDの存在下で、出発化合物としてtrans-スチルベンを用いて、対応のカルボン酸化合物の合成を検討した。
(Example 1) Examination of synthesis method of carboxylic acid compound (synthesis from stilbene) In this example, trans-stilbene was used as a starting compound in the presence of SD according to the synthesis conditions summarized in FIG. The synthesis of the carboxylic acid compound of was examined.

撹拌子とtrans-スチルベン(0.19 g、1.05 mmol、1モル当量)をシュレンク管に入れ、窒素置換した。THF(4.00 ml)を加え撹拌した後、SD(0.2227 g、2.4 mmol、2.3モル当量)を加えて30℃で10分間反応させた。続いて、CO2(ドライアイス)を10分間吹き込んだ。反応後、反応溶液を分液ロートに移し、1N HClと酢酸エチルそれぞれ10 mlで分液し、水層を除いた。有機層に飽和食塩水10 mlを加え、分液し、水層を除いた。有機層をフラスコに移し、硫化ナトリウムを加えて脱水した。吸引濾過により硫化ナトリウムを除き、濾液をナスフラスコに移した、これに対して、エバポレーションを行い、最終生成物を得た。 The stir bar and trans-stilbene (0.19 g, 1.05 mmol, 1 molar equivalent) were placed in a Schlenk tube and replaced with nitrogen. After adding THF (4.00 ml) and stirring, SD (0.2227 g, 2.4 mmol, 2.3 mol eq) was added and the mixture was reacted at 30 ° C. for 10 minutes. Then, CO 2 (dry ice) was blown in for 10 minutes. After the reaction, the reaction solution was transferred to a separating funnel, separated with 10 ml each of 1N HCl and ethyl acetate, and the aqueous layer was removed. 10 ml of saturated brine was added to the organic layer, and the mixture was separated to remove the aqueous layer. The organic layer was transferred to a flask and dehydrated by adding sodium sulfide. Sodium sulfide was removed by suction filtration, and the filtrate was transferred to an eggplant flask, which was evaporated to obtain the final product.

なお、最終生成物はカルボン酸化合物(2つのカルボキシ基が導入されたジカルボン酸化合物)と予想されることから、GC/MSでの同定のために最終生成物のエステル化を行った。エステル化及びGC/MSでの同定は、以下の通り行った。撹拌子と上記で得られた最終生成物をシュレンク管に入れ、窒素置換した。メタノール(2.0 ml)と塩化チオニル(0.5 ml)とを加え、一終夜(16時間)反応させた。反応後、反応溶液を飽和重曹水に落とし、酢酸エチルで抽出したものをGC/MSに供した。その結果、最終生成物としてジエステル化合物が収率約47%(トレオ体、エリトロ体合算)で、副生成物の水素付加体が約37%で生成し、残りが未反応の出発化合物であった。したがって、スチレン等のようなその分子内に多重結合を含む多重結合含有化合物を、SDの存在下でCO2と反応させることにより、CO2由来のカルボキシ基が導入されカルボン酸化合物を合成できることが理解できる。 Since the final product is expected to be a carboxylic acid compound (a dicarboxylic acid compound in which two carboxy groups have been introduced), the final product was esterified for identification by GC / MS. Esterification and identification by GC / MS were performed as follows. The stir bar and the final product obtained above were placed in a Schlenk tube and replaced with nitrogen. Methanol (2.0 ml) and thionyl chloride (0.5 ml) were added, and the mixture was reacted overnight (16 hours). After the reaction, the reaction solution was dropped into saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and the solution extracted with ethyl acetate was subjected to GC / MS. As a result, the diester compound was produced in a yield of about 47% (total of Treo form and Elytro form) as the final product, the hydrogen adduct of the by-product was produced in about 37%, and the rest was the unreacted starting compound. .. Therefore, by reacting a multiple bond-containing compound containing multiple bonds in its molecule, such as styrene, with CO 2 in the presence of SD, a carboxy group derived from CO 2 can be introduced and a carboxylic acid compound can be synthesized. Understandable.

本発明は、カルボン酸化合物が必要とされる全ての技術分野、特には、天然物全合成技術や、医農薬、農薬、及び、液晶や有機EL等の電子材料、並びに、それらの中間体等の多種多様な機能性材料の有機合成技術等において有用な技術である。 The present invention relates to all technical fields in which a carboxylic acid compound is required, particularly, total synthesis technology of natural products, medical pesticides, pesticides, electronic materials such as liquid crystal and organic EL, and intermediates thereof. This is a useful technology in the organic synthesis technology of a wide variety of functional materials.

Claims (3)

反応溶媒中、アルカリ金属を分散溶媒に分散させた分散体の存在下で、
多重結合含有有機化合物と二酸化炭素とを反応させることによりカルボン酸化合物を合成する、カルボン酸化合物の合成方法。
In the reaction solvent, in the presence of a dispersion in which the alkali metal is dispersed in the dispersion solvent
A method for synthesizing a carboxylic acid compound, which synthesizes a carboxylic acid compound by reacting a multiple bond-containing organic compound with carbon dioxide.
前記多重結合含有有機化合物がバーチ還元により多重結合が還元される有機化合物である、請求項1に記載のカルボン酸化合物を合成する、カルボン酸化合物の合成方法。 The method for synthesizing a carboxylic acid compound, which comprises synthesizing the carboxylic acid compound according to claim 1, wherein the multiple bond-containing organic compound is an organic compound whose multiple bonds are reduced by Birch reduction. 前記多重結合含有有機化合物がスチルベンであり、スチルベンと二酸化炭素を反応させることによりジフェニルコハク酸を合成する、請求項1または2に記載のカルボン酸化合物の合成方法。 The method for synthesizing a carboxylic acid compound according to claim 1 or 2, wherein the multiple bond-containing organic compound is stilbene, and diphenylsuccinic acid is synthesized by reacting stilbene with carbon dioxide.
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