JP2022077992A - ジエンの二重アルコキシカルボニル化 - Google Patents
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Abstract
【課題】収率が向上した、ジエンの二重アルコキシカルボニル化方法を提供する。【解決手段】a)最初にジエンを投入し、b)下記式(I)のリガンドを添加し、c)Pdを含む化合物を添加し、d)モル比で前記ジエンの少なくとも2倍量のアルコールを添加し、e)アルコールではない有機溶媒を添加し、前記溶媒の体積割合は、前記アルコールと前記溶媒との合計体積に対し、50体積%~99.9体積%の範囲であり、f)COを投入し、g)前記工程a)~f)の反応混合物を加熱し、前記ジエンをジエステルに転化する工程を含む方法である。TIFF2022077992000008.tif45162(式中、R1、R2、R3、R4は、(C5-C20)-ヘテロアリールラジカル、(C1-C12)-アルキルから選択される。)【選択図】なし
Description
本発明は、ジエンの二重アルコキシカルボニル化方法に関する。
エチレン性不飽和化合物のアルコキシカルボニル化は、重要性を増している方法である。アルコキシカルボニル化は、金属-リガンド錯体の存在下で、エチレン性不飽和化合物(オレフィン)と、一酸化炭素およびアルコールと、を反応させ、対応するエステルを得る反応であると理解されている。通常、使用される金属はパラジウムである。以下の図式は、アルコキシカルボニル化の一般的な反応式である。
特許文献1には、ベンゼン系ジホスフィン化合物を用いたオレフィンのアルコキシカルボニル化方法が記載されている。実施された実験では、溶媒としてメタノール(MeOH)が使用されている。
本発明の技術目的は、上記の先行技術と比較して、ジエンの二重アルコキシカルボニル化における収率が向上した新規の方法を提供することである。
本目的は、請求項1記載の方法により達成される。
当該方法は、
a)最初にジエンを投入し、
b)下記式(I)のリガンドを添加し、
c)Pdを含む化合物を添加し、
d)モル比で前記ジエンの少なくとも2倍量のアルコールを添加し、
e)アルコールではない有機溶媒を添加し、前記溶媒の体積割合は、前記アルコールと前記溶媒との合計体積に対し、50体積%~99.9体積%の範囲であり、
f)COを投入し、
g)前記工程a)~f)の反応混合物を加熱し、前記ジエンをジエステルに転化する工程
を含む。
当該方法は、
a)最初にジエンを投入し、
b)下記式(I)のリガンドを添加し、
c)Pdを含む化合物を添加し、
d)モル比で前記ジエンの少なくとも2倍量のアルコールを添加し、
e)アルコールではない有機溶媒を添加し、前記溶媒の体積割合は、前記アルコールと前記溶媒との合計体積に対し、50体積%~99.9体積%の範囲であり、
f)COを投入し、
g)前記工程a)~f)の反応混合物を加熱し、前記ジエンをジエステルに転化する工程
を含む。
(式中、R1、R2、R3、R4は、(C5-C20)-ヘテロアリールラジカル、(C1-C12)-アルキルから選択される。)
任意の順序で物質を添加することができる。ただし、通常、COは、工程a)~e)において共反応物が最初に投入された後に添加される。さらに、COは、例えば、COの一部をまず投入し、次に混合物を加熱し、次に残りのCOを投入するような、2段階以上の工程で投入されてもよい。
式(C1-C12)-アルキルには、1~12個の炭素原子を有する直鎖状および分岐鎖状アルキル基が包含される。これらは、好ましくは(C1-C8)-アルキル基、より好ましくは(C1-C6)-アルキル、最も好ましくは(C1-C4)-アルキルである。
式(C5-C20)-ヘテロアリールには、5~20個の炭素原子を有する単環式または多環式芳香族炭化水素ラジカルが包含され、1つまたは複数の炭素原子はヘテロ原子に置換されている。好ましいヘテロ原子は、N、OおよびSである。(C5-C20)-ヘテロアリール基は、5~20個、好ましくは5個または6個の環原子を有する。したがって、例えば、ピリジルは、本明細書の文脈では、C6-ヘテロアリールラジカルであり、フリルは、C5-ヘテロアリールラジカルである。
当該方法の一変形例では、ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも2つが(C1-C12)-アルキルである。
当該方法の一変形例では、ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも2つがtBuである。
当該方法の一変形例では、ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも3つが(C1-C12)-アルキルである。
当該方法の一変形例では、ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも3つがtBuである。
当該方法の一変形例では、(C3-C20)-ヘテロアリールラジカルが2-ピリジルである。
当該方法の一変形例では、工程b)のリガンドが下記式(1)を有する。
当該方法の一変形例では、工程c)のPd含有化合物がトリフルオロ酢酸パラジウム(II)、二塩化パラジウム、パラジウム(II)アセチルアセトネート、酢酸パラジウム(II)、ジクロロ(1,5-シクロオクタジエン)パラジウム(II)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム(II)、二塩化パラジウム(シンナミル)、ヨウ化パラジウム、二ヨウ化パラジウムから選択される。
好ましくは、Pd含有化合物は、Pd(TFA)2、Pd(dba)2、Pd(acac)2またはPd(OAc)2である。Pd(TFA)2およびPd(acac)2が特に好ましい。
Pd対リガンドのモル比は、好ましくは、1:1~1:10、好ましくは1:1~1:6、より好ましくは1:1~1:4の範囲である。
当該方法の一変形例では、工程d)のアルコールは、メタノール、エタノール、1-プロパノール、1-ブタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-プロパノール、tert-ブタノール、3-ペンタノールから選択される。
当該方法の一変形例では、工程d)のアルコールはメタノールである。
当該方法の一変形例では、工程e)の溶媒がトルエン、キシレン、アニソール、クロロベンゼン、THF、メチルフラン、炭酸プロピレン、シクロヘキサン、アルカン、エステル、エーテルから選択される。
当該方法の一変形例では、工程e)の溶媒はトルエンである。
当該方法の一変形例では、アルコールと溶媒との合計体積に対する溶媒の体積割合が60体積%~99.9体積%の範囲である。
当該方法の一変形例では、アルコールと溶媒との合計体積に対する溶媒の体積割合が60体積%~99体積%の範囲である。
当該方法の一変形例では、アルコールと溶媒との合計体積に対する溶媒の体積割合が70体積%~99体積%の範囲である。
当該方法の一変形例では、アルコールと溶媒との合計体積に対する溶媒の体積割合が70体積%~95体積%の範囲である。
当該方法の一変形例では、工程a)のジエンが1,3-ブタジエン、1,2-ブタジエン、ビニルシクロヘキセンから選択される。
当該方法の一変形例では、当該方法は、ブレンステッド酸を添加する工程h)をさらに含む。
当該方法の一変形例では、工程h)のブレンステッド酸はパラトルエンスルホン酸である。
COは、工程f)において、0.1~10MPa(1~100バール)、好ましくは1~5MPa(10~50バール)、より好ましくは3~5MPa(30~50バール)の範囲のCO分圧で投入されることが好ましい。
当該方法の一変形例では、反応混合物は、エチレン性不飽和化合物をジエステルに転化するために、本発明に係る方法の工程g)において、30℃~150℃、好ましくは40℃~140℃、より好ましくは60℃~130℃の範囲の温度に加熱される。
本発明は、以下、実施例によって詳細に説明される。
本発明は、以下、実施例によって詳細に説明される。
実施手順
一般に、低金属濃度での活性錯体の安定性を確保するために、すべての触媒実験で過剰量のリガンドを使用した。すべての実験において、ガスとして1,3-ブタジエンを使用した。ブタジエンを低温で特別な金属管(本金属管は対応するオートクレーブに連結されていてもよい)に凝縮し、ブタジエンの対応する質量を正確に秤量して、オートクレーブに添加する量を決定した。100mL容量オートクレーブを使用した。最初に、オートクレーブを排気し、次にアルゴンを充填した(この工程を3回繰り返す)。次に、アルゴン雰囲気下で固体をオートクレーブに添加した。(ブタジエン量に対し)四当量のメタノールとトルエンを使用した。一連の実験において、メタノールとトルエンの体積比を変化させた。反応物を規定温度で24時間撹拌した。次にオートクレーブを室温に冷却し、圧力を慎重に解放した。メシチレン(0.5ミリモル)を内部標準として反応物に添加した。混合物のサンプルをガスクロマトグラフィーで分析した。シリカゲルでのカラムクロマトグラフィーにより、純粋生成物を得た(溶離液:ペンタン/酢酸エチル=40)。
反応条件
アルコール:MeOH(オレフィンに対し四当量)
溶媒:トルエン
圧力(CO):40バール
温度:120
反応時間:24時間
リガンド:(1)
Pd:リガンド=(オレフィンに対し)2モル%:4モル%
アルコール:MeOH(オレフィンに対し四当量)
溶媒:トルエン
圧力(CO):40バール
温度:120
反応時間:24時間
リガンド:(1)
Pd:リガンド=(オレフィンに対し)2モル%:4モル%
アルコールと溶媒の体積割合は、アルコールと溶媒の合計体積(=100体積%)に対する値である。
Claims (15)
- 前記ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも2つが(C1-C12)-アルキルである、請求項1記載の方法。
- 前記ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも2つがtBuである、請求項1または請求項2記載の方法。
- 前記ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも3つが(C1-C12)-アルキルである、請求項1または請求項2記載の方法。
- 前記ラジカルR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも3つがtBuである、請求項1~請求項4のいずれか一項記載の方法。
- 前記(C3-C20)-ヘテロアリールラジカルが2-ピリジルである、請求項1記載~請求項5のいずれか一項記載の方法。
- 前記工程c)のPd含有化合物がトリフルオロ酢酸パラジウム(II)、二塩化パラジウム、パラジウム(II)アセチルアセトネート、酢酸パラジウム(II)、ジクロロ(1,5-シクロオクタジエン)パラジウム(II)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム(II)、二塩化パラジウム(シンナミル)、ヨウ化パラジウム、二ヨウ化パラジウムから選択される、請求項1~請求項7のいずれか一項記載の方法。
- 前記工程d)のアルコールがメタノール、エタノール、1-プロパノール、1-ブタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-プロパノール、tert-ブタノール、3-ペンタノールから選択される、請求項1~請求項8のいずれか一項記載の方法。
- 前記工程d)のアルコールがメタノールである、請求項1~請求項9のいずれか一項記載の方法。
- 前記工程e)の溶媒がトルエン、キシレン、アニソール、クロロベンゼン、THF、メチルフラン、炭酸プロピレン、シクロヘキサン、アルカン、エステル、エーテルから選択される、請求項1~請求項10のいずれか一項記載の方法。
- 前記工程e)の溶媒がトルエンである、請求項1~請求項11のいずれか一項記載の方法。
- 前記アルコールと前記溶媒との合計体積に対する前記溶媒の体積割合が60体積%~99.9体積%の範囲である、請求項1~請求項12のいずれか一項記載の方法。
- 前記工程a)のジエンが1,3-ブタジエン、1,2-ブタジエン、ビニルシクロヘキセンから選択される、請求項1~請求項13のいずれか一項記載の方法。
- ブレンステッド酸を添加する工程h)をさらに含む、請求項1~請求項14のいずれか一項記載の方法。
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