JP2022539506A - チアゾールまたはイミダゾールを有するオレフィン重合触媒 - Google Patents

チアゾールまたはイミダゾールを有するオレフィン重合触媒 Download PDF

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Abstract

式(I)による構造を有するプロ触媒を含む触媒系を使用してオレフィンモノマーを重合するプロセス。【化1】JPEG2022539506000115.jpg98170【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年6月26日に出願された米国仮特許出願第62/867,039号に対する優先権を主張し、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の実施形態は、広義には、オレフィン重合触媒系およびプロセスに関し、より具体的には、チアゾールまたはイミダゾール第4族遷移金属触媒を含むオレフィン重合触媒系、およびその触媒系を組み込んだオレフィン重合プロセスに関する。
ポリエチレン、エチレン系ポリマー、ポリプロピレン、およびプロピレン系ポリマーなどのオレフィン系ポリマーは、様々な触媒系によって生成される。オレフィン系ポリマーの重合プロセスに使用されるそのような触媒系の選択は、そのようなオレフィン系ポリマーの特徴および特性に寄与する重要な要因である。
エチレン系ポリマーおよびプロピレン系は、多種多様な物品用に製造される。ポリエチレンおよびポリプロピレン重合プロセスは、様々な樹脂を異なる用途での使用に好適なものとする異なる物理的特性を有する多種多様な結果として生じるポリエチレン樹脂を生成するために、いくつかの点で変えることができる。エチレンモノマーおよび任意に1つ以上のコモノマーは、アルカンまたはイソアルカン、例えば、イソブテンなどの液体希釈剤(溶媒など)中に存在する。水素も反応器に添加することができる。エチレン系を生成するための触媒系は、典型的には、クロム系触媒系、チーグラー-ナッタ触媒系、および/または分子(メタロセンもしくは非メタロセン(分子)のどちらか)触媒系を含み得る。希釈剤および触媒系中の反応物は、反応器において高い重合温度で循環し、それによってエチレン系ホモポリマーまたはコポリマーを生成する。定期的または連続的に、希釈剤中に溶解したポリエチレン生成物を含む反応混合物の一部を、未反応エチレンおよび1つ以上の任意選択的なコモノマーと一緒に、反応器から除去する。反応器から除去されたときの反応混合物は、希釈剤および未反応反応物からポリエチレン生成物を除去するために処理されてもよく、希釈剤および未反応反応物は典型的には反応器中に再循環される。代替的に、反応混合物を、第1の反応器に直列に接続された第2の反応器に送ってもよく、ここで第2のポリエチレン画分が生成され得る。ポリエチレンまたはポリプロピレン重合などのオレフィン重合に好適な触媒系を開発する研究努力にもかかわらず、高分子量および狭い分子量分布を有するポリマーを生成することができる、触媒系の効率を高める必要が依然として存在する。
本開示の実施形態は、触媒系を含む。触媒系は、式(I)による構造を有するプロ触媒を含む。
Figure 2022539506000002
式(I)において、Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、金属は、+2、+3、または+4の形式酸化状態を有する。mは、1または2であり、nは、2または3であるが、ただし、m+n=4である。各Xは、独立して、不飽和(C-C20)炭化水素、不飽和(C-C50)ヘテロ炭化水素、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、(C-C12)ジエン、ハロゲン、-N(R、および-NCORから選択される単座または二座の配位子である。式(I)は全体的に電荷が中性である。
式(I)において、各Zは、NRまたはSであり、Rは、(C-C20)ヒドロカルビルまたは(C-C20)ヘテロヒドロカルビルである。各Rは、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、(C-C40)アリール、または(C-C40)ヘテロアリールである。各RおよびRは、独立して、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、ハロゲン、および-Hからなる群から選択され、Rは、独立して、(C-C20)ヒドロカルビル、(C-C20)ヘテロヒドロカルビル、(C-C20)アリール、または(C-C20)ヘテロアリール、および-Hからなる群から選択され、任意選択で、RおよびRは、共有結合して環を形成する。
本開示の実施形態は、重合プロセス、特にエチレン系ポリマーを生成するためのプロセスを含む。その重合プロセスは、式(I)による構造を有する金属-配位子錯体を含む触媒系の存在下でエチレンおよび任意選択で1つ以上の(C-C12)α-オレフィンを接触させることを含む。
配位子1~4、6~7、および9~12を合成するための4つのステップの合成スキームを示す。 配位子13~20を合成するための4つのステップの合成スキームを示す。 配位子22を合成するための4つのステップの合成スキームを示す。 配位子23~24を合成するための4つのステップの合成スキームを示す。 配位子27~29、31、および32を合成するための6つのステップの合成スキームを示す。
以下、触媒系の具体的な実施形態を説明する。本開示の触媒系は、異なる形態で実施されてもよく、本開示に記載される特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではないことを理解されたい。むしろ、実施形態は、本開示が、徹底的かつ完全となり、また主題の範囲を当業者に完全に伝えるように、提供される。
一般的な略語を、以下に列記する。
R、Z、M、X、およびn:上記で定義される通り、Me:メチル、Et:エチル、Ph:フェニル、Bn:ベンジル、i-Pr:イソ-プロピル、t-Bu:tert-ブチル、t-Oct:tert-オクチル(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)、Tf:トリフルオロメタンスルホネート、THF:テトラヒドロフラン、EtO:ジエチルエーテル、CHCl:ジクロロメタン、CV:カラム体積(カラムクロマトグラフィーで使用)、EtOAc:酢酸エチル、C:重水素化ベンゼンまたはベンゼン-d6:CDCl:重水素化クロロホルム、NaSO:硫酸ナトリウム、MgSO:硫酸マグネシウム、HCl:塩化水素、n-BuLi:ブチルリチウム、t-BuLi:tert-ブチルリチウム、CuO:酸化銅(I)、N,N’-DMEDA:N,N’-ジメチルエチレンジアミン、KPO:三塩基性リン酸カリウム、Pd(AmPhos)Cl:ビス(ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン)ジクロロパラジウム(II)、Pd(dppf)Cl:二塩化[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)、AgNO:硝酸銀、KCO:炭酸カリウム、CsCO:炭酸セシウム、i-PrOBPin:2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、BrClCCClBr:1,2-ジブロモテトラクロロエタン、HfCl:塩化ハフニウム(IV)、HfBn:ハフニウム(IV)テトラベンジル、ZrCl:塩化ジルコニウム(IV)、ZrBn:ジルコニウム(IV)テトラベンジル、ZrBnCl(OEt):ジルコニウム(IV)ジベンジルジクロリドモノ-ジエチルエーテレート、HfBnCl(OEt):ハフニウム(IV)ジベンジルジクロリドモノ-ジエチルエーテレート、TiBn:チタン(IV)テトラベンジル、Zr(CHSiMe:ジルコニウム(IV)テトラキス-トリメチルシリルメチル、Hf(CHSiMe:ハフニウム(IV)テトラキス-トリメチルメチル、N:窒素ガス、PhMe:トルエン、PPR:並列圧力反応器、MAO:メチルアルミノキサン、MMAO:変性メチルアルミノキサン、GC:ガスクロマトグラフィー、LC:液体クロマトグラフィー、NMR:核磁気共鳴、MS:質量分析、mmol:ミリモル、mL:ミリリットル、M:モル、minまたはmins:分、hまたはhrs:時間、d:日、R:滞留画分、TLC:薄層クロマトグラフィー、rpm:1分あたりの回転である。
「独立して選択された」という用語とそれに続く複数のオプションは、R、R、R、RおよびRなど、その用語の前に表示される個々のR基が、同一または異なってもよく、その用語の前に現れる他の基の同一性について依存関係がないことを示すために本明細書では用いられる。
「プロ触媒」という用語は、活性化剤と組み合わせたときに触媒活性を有する化合物を指す。「活性化剤」という用語は、プロ触媒を触媒的に活性な触媒に転換するようにプロ触媒と化学的に反応する化合物を指す。本明細書で使用されるとき、「共触媒」および「活性化剤」という用語は交換可能な用語である。
ある特定の炭素原子含有化学基を記載するために使用される場合、「(C-C)」の形態を有する括弧付きの表現は、化学基の非置換形態がxおよびyを含めてx個の炭素原子~y個の炭素原子を有することを意味する。例えば、(C-C50)アルキルは、その非置換形態では1~50個の炭素原子を有するアルキル基である。いくつかの実施形態および一般構造において、ある特定の化学基は、Rなどの1つ以上の置換基によって置換されてもよい。括弧付きの「(C-C)」を使用して定義される、化学基のR置換バージョンは、任意の基Rの同一性に応じてy個超の炭素原子を含有し得る。例えば、「Rがフェニル(-C)である正確に1つの基Rによって置換された(C-C50)アルキル」は、7~56個の炭素原子を含有し得る。したがって、一般に、括弧付きの「(C-C)」を使用して定義される化学基が1つ以上の炭素原子含有置換基Rによって置換されるとき、化学基の炭素原子の最小および最大合計数は、xとyとの両方に、すべての炭素原子含有置換基R由来の炭素原子の合計数を添加することによって、決定される。
「置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合した少なくとも1個の水素原子(-H)が置換基(例えばR)によって置き換えられることを意味する。「過置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合したすべての水素原子(H)が置換基(例えばR)によって置き換えられることを意味する。「多置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合した、少なくとも2個の、ただし、すべてよりは少ない水素原子が置換基によって置き換えられることを意味する。「-H」という用語は、別の原子に共有結合している水素または水素ラジカルを意味する。「水素」および「-H」は、交換可能であり、明記されていない限りは、同一の意味を有する。
「(C-C50)ヒドロカルビル」という用語は、1~50個の炭素原子を有する炭化水素ラジカルを意味し、「(C-C50)ヒドロカルビレン」という用語は、1~50個の炭素原子を有する炭化水素ジラジカルを意味し、そこで、各炭化水素ラジカルおよび各炭化水素ジラジカルは、芳香族または非芳香族、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖、環式(3個以上の炭素を有し、単環式および多環式、縮合および非縮合の多環式、ならびに二環式を含む)または非環式であり、1つ以上のRによって置換されているか、または置換されていない。
本開示において、(C-C50)ヒドロカルビルは、非置換または置換(C-C50)アルキル、(C-C50)シクロアルキル、(C-C20)シクロアルキル-(C-C20)アルキレン、(C-C40)アリール、または(C-C20)アリール-(C-C20)アルキレン(ベンジル(-CH-C)など)であり得る。
「(C-C50)アルキル」および「(C-C18)アルキル」という用語は、非置換であるか、または1つ以上のRによって置換されている、それぞれ、1~50個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐炭化水素ラジカルおよび1~18個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐炭化水素ラジカルを意味する。非置換(C-C50)アルキルの例は、非置換(C-C20)アルキル、非置換(C-C10)アルキル、非置換(C-C)アルキル、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、1-ブチル、2-ブチル、2-メチルプロピル、1,1-ジメチルエチル、1-ペンチル、1-ヘキシル、1-ヘプチル、1-ノニル、および1-デシルである。置換(C-C40)アルキルの例は、置換(C-C20)アルキル、置換(C-C10)アルキル、トリフルオロメチル、および[C45]アルキルである。「[C45]アルキル」という用語は、置換基を含めてラジカル中に最大45個の炭素原子が存在することを意味し、例えば、それぞれ、(C-C)アルキルである1つのRによって置換されている(C27-C40)アルキルである。各(C-C)アルキルは、メチル、トリフルオロメチル、エチル、1-プロピル、1-メチルエチル、または1,1-ジメチルエチルであり得る。
「(C-C50)アリール」という用語は、6~40個の炭素原子を有し、そのうちの少なくとも6~14個の炭素原子は芳香環炭素原子である、非置換であるか、または(1つ以上のRによって)置換された単環式、二環式、または三環式芳香族炭化水素ラジカルを意味する。単環式芳香族炭化水素ラジカルは、1つの芳香環を含み、二環式芳香族炭化水素ラジカルは2つの環を有し、三環式芳香族炭化水素ラジカルは3つの環を有する。二環式または三環式芳香族炭化水素ラジカルが存在するとき、そのラジカルの環のうちの少なくとも1つは芳香族である。芳香族ラジカルの他の1つまたは複数の環は独立して、縮合または非縮合の芳香族または非芳香族であり得る。非置換(C-C50)アリールの例としては、非置換(C-C20)アリール、非置換(C-C18)アリール、2-(C-C)アルキル-フェニル、フェニル、フルオレニル、テトラヒドロフルオレニル、インダセニル、ヘキサヒドロインダセニル、インデニル、ジヒドロインデニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、およびフェナントレンが挙げられる。置換(C-C40)アリールの例としては、置換(C-C20)アリール、置換(C-C18)アリール、2,4-ビス([C20]アルキル)-フェニル、ポリフルオロフェニル、ペンタフルオロフェニル、およびフルオレン-9-オン-1-イルが挙げられる。
「(C-C50)シクロアルキル」という用語は、非置換であるかまたは1つ以上のRによって置換されている、3~50個の炭素原子を有する飽和環式炭化水素ラジカルを意味する。他のシクロアルキル基(例えば(C-C)シクロアルキル)は、x~y個の炭素原子を有し、かつ非置換であるか、または1つ以上のRによって置換されているものとして、同様の様式で定義される。非置換(C-C40)シクロアルキルの例は、非置換(C-C20)シクロアルキル、非置換(C-C10)シクロアルキル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、およびシクロデシルである。置換(C-C40)シクロアルキルの例は、置換(C-C20)シクロアルキル、置換(C-C10)シクロアルキル、シクロペンタノン-2-イル、および1-フルオロシクロヘキシルである。
(C-C50)ヒドロカルビレンの例としては、非置換または置換(C-C50)アリーレン、(C-C50)シクロアルキレン、および(C-C50)アルキレン(例えば、(C-C20)アルキレン)が挙げられる。ジラジカルは、同じ炭素原子上(例えば-CH-)もしくは隣接する炭素原子(すなわち1,2-ジラジカル)上にあってもよく、または1個、2個、もしくは3個以上の介在炭素原子によって離間されている(例えば1,3-ジラジカル、1,4-ジラジカルなど)。いくつかのジラジカルとしては、1,2-、1,3-、1,4-、またはα,ω-ジラジカルが挙げられ、他のものとしては1,2-ジラジカルが挙げられる。α,ω-ジラジカルは、ラジカル炭素間に最大の炭素骨格間隔を有するジラジカルである。(C-C20)アルキレンα,ω-ジラジカルのいくつかの例としては、エタン-1,2-ジイル(すなわち-CHCH-)、プロパン-1,3-ジイル(すなわち-CHCHCH-)、2-メチルプロパン-1,3-ジイル(すなわち-CHCH(CH)CH-)が挙げられる。(C-C50)アリーレンα,ω-ジラジカルのいくつかの例としては、フェニル-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-3,7-ジイルが挙げられる。
「(C-C50)アルキレン」という用語は、非置換であるか、または1つ以上のRによって置換されている1~50個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐鎖ジラジカル(すなわち、ラジカルが環原子上にない)を意味する。非置換(C-C50)アルキレンの例は、非置換(C-C20)アルキレンであり、非置換-CHCH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-CHC*HCH、および-(CHC*(H)(CH)を含み、式中、「C*」は、水素原子が除去されて、二級もしくは三級アルキルラジカルを形成する炭素原子を表す。置換(C-C50)アルキレンの例は、置換(C-C20)アルキレン、-CF-、-C(O)-、および-(CH14C(CH(CH-(すなわち、6,6-ジメチル置換ノルマル-1,20-エイコシレン)である。前述のように、2つのRは一緒になって、(C-C18)アルキレンを形成することができるので、置換(C-C50)アルキレンの例としては、1,2-ビス(メチレン)シクロペンタン、1,2-ビス(メチレン)シクロヘキサン、2,3-ビス(メチレン)-7,7-ジメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、および2,3-ビス(メチレン)ビシクロ[2.2.2]オクタンも挙げられる。
「(C-C50)シクロアルキレン」という用語は、3~50個の炭素原子を有する、非置換であるか、または1つ以上のRによって置換されている、環式ジラジカル(すなわち、ラジカルが環原子上にある)を意味する。
「ヘテロ原子」という用語は、水素または炭素以外の原子を指す。1個または2個以上のヘテロ原子を含有する基の例としては、O、S、S(O)、S(O)、Si(R、P(R)、N(R)、-N=C(R、-Ge(R-、または-Si(R)-が挙げられ、各Rおよび各Rは、非置換(C-C18)ヒドロカルビルまたは-Hであり、各Rは非置換(C-C18)ヒドロカルビルである。「ヘテロ炭化水素」という用語は、炭化水素の1個以上の炭素原子がヘテロ原子で置き換えられている分子または分子骨格を指す。「(C-C50)ヘテロヒドロカルビル」という用語は、1~50個の炭素原子を有するヘテロ炭化水素ラジカルを意味し、「(C-C50)ヘテロヒドロカルビレン」という用語は、1~50個の炭素原子を有するヘテロ炭化水素ジラジカルを意味する。(C-C50)ヘテロヒドロカルビルまたは(C-C50)ヘテロヒドロカルビレンのヘテロ炭化水素は、1個以上のヘテロ原子を有する。ヘテロヒドロカルビルのラジカルは、炭素原子上またはヘテロ原子上に存在することができる。ヘテロヒドロカルビレンの2つのラジカルは、単一の炭素原子上または単一のヘテロ原子上に存在することができる。さらに、ジラジカルの2つのラジカルのうちの一方は炭素原子上に存在することができ、他方のラジカルは異なる炭素原子上に存在することができるか、2つのラジカルのうちの一方は炭素原子上に存在することができ、他方はヘテロ原子上に存在することができるか、または、2つのラジカルのうちの一方はヘテロ原子上に存在することができ、他方のラジカルは異なるヘテロ原子上に存在することができる。各(C-C50)ヘテロヒドロカルビルおよび(C-C50)ヘテロヒドロカルビレンは、非置換であるか、または(1つ以上のRによって)置換されたもの、芳香族または非芳香族、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖、環式(単環式および多環式、縮合多環式および非縮合多環式を含む)または非環式であってもよい。
(C-C50)ヘテロヒドロカルビルは、非置換であるか、または置換されてもよい。(C-C50)ヘテロヒドロカルビルの非限定的な例としては、(C-C50)ヘテロアルキル、(C-C50)ヒドロカルビル-O-、(C-C50)ヒドロカルビル-S-、(C-C50)ヒドロカルビル-S(O)-、(C-C50)ヒドロカルビル-S(O)-、(C-C50)ヒドロカルビル-Si(R-、(C-C50)ヒドロカルビル-N(R)-、(C-C50)ヒドロカルビル-P(R)-、(C-C50)ヘテロシクロアルキル、(C-C19)ヘテロシクロアルキル-(C-C20)アルキレン、(C-C20)シクロアルキル-(C-C19)ヘテロアルキレン、(C-C19)ヘテロシクロアルキル-(C-C20)ヘテロアルキレン、(C-C50)ヘテロアリール、(C-C19)ヘテロアリール-(C-C20)アルキレン、(C-C20)アリール-(C-C19)ヘテロアルキレン、または(C-C19)ヘテロアリール-(C-C20)ヘテロアルキレンが挙げられる。
「(C-C50)ヘテロアリール」という用語は、合計4~50個の炭素原子および1~10個のヘテロ原子を有する、非置換であるか、または(1つ以上のRによって)置換されている単環式、二環式、または三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルを意味する。単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、1つのヘテロ芳香環を含み、二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、2つの環を有し、三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、3つの環を有する。二環式または三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルが存在する場合、ラジカルにおける環のうちの少なくとも1つは、ヘテロ芳香族である。ヘテロ芳香族ラジカルの他の1つまたは複数の環は独立して、縮合または非縮合および芳香族または非芳香族であることができる。他のヘテロアリール基(例えば、(C-C12)ヘテロアリールなど、(C-C)ヘテロアリール全般)は、x~y個の炭素原子(4~12個の炭素原子など)を有し、かつ非置換であるか、または1つもしくは2つ以上のRによって置換されているものとして、同様の様式で定義される。単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、5員環または6員環である。5員環は、5マイナスh個の炭素原子を有し、hは、ヘテロ原子数であり、1、2または3であり得、各ヘテロ原子は、O、S、N、またはPであり得る。5員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、ピロール-1-イル、ピロール-2-イル、フラン-3-イル、チオフェン-2-イル、ピラゾール-1-イル、イソキサゾール-2-イル、イソチアゾール-5-イル、イミダゾール-2-イル、オキサゾール-4-イル、チアゾール-2-イル、1,2,4-トリアゾール-1-イル、1,3,4-オキサジアゾール-2-イル、1,3,4-チアジアゾール-2-イル、テトラゾール-1-イル、テトラゾール-2-イルおよびテトラゾール-5-イルが挙げられる。6員環は、6マイナスh個の炭素原子を有し、hは、ヘテロ原子数であり、1または2であり得、ヘテロ原子は、NまたはPであり得る。6員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、ピリジン-2-イル、ピリミジン-2-イルおよびピラジン-2-イルが挙げられる。二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、縮合5,6-または6,6-環系であり得る。縮合5,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、インドール-1-イル、およびベンズイミダゾール-1-イルが挙げられる。縮合6,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、キノリン-2-イル、およびイソキノリン-1-イルが挙げられる。三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは縮合5,6,5-、5,6,6-、6,5,6-、または6,6,6-環系であり得る。縮合5,6,5-環系の例は、1,7-ジヒドロピロロ[3,2-f]インドール-1-イルである。縮合5,6,6-環系の例は、1H-ベンゾ[f]インドール-1-イルである。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,6,6-環系の例は、アクリジン-9-イルである。
「(C-C50)ヘテロアルキル」という用語は、1~50個の炭素原子、またはそれよりも少ない炭素原子、およびヘテロ原子のうちの1個以上を含有する飽和直鎖または分岐鎖ラジカルを意味する。「(C-C50)ヘテロアルキレン」という用語は、1~50個の炭素原子および1個または2個以上のヘテロ原子を含有する飽和直鎖または分岐鎖ジラジカルを意味する。ヘテロアルキルまたはヘテロアルキレンのヘテロ原子としては、Si(R、Ge(R、Si(R、Ge(R、P(R、P(R)、N(R、N(R)、N、O、OR、S、SR、S(O)、およびS(O)が挙げられ、ヘテロアルキルおよびヘテロアルキレン基の各々は、非置換であるか、または1つ以上のRによって置換されている。
非置換(C-C40)ヘテロシクロアルキルの例としては、非置換(C-C20)ヘテロシクロアルキル、非置換(C-C10)ヘテロシクロアルキル、アジリジン-1-イル、オキセタン-2-イル、テトラヒドロフラン-3-イル、ピロリジン-1-イル、テトラヒドロチオフェン-S,S-ジオキシド-2-イル、モルホリン-4-イル、1,4-ジオキサン-2-イル、ヘキサヒドロアゼピン-4-イル、3-オキサ-シクロオクチル、5-チオ-シクロノニル、および2-アザ-シクロデシルが挙げられる。
「ハロゲン原子」または「ハロゲン」という用語は、フッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)、またはヨウ素原子(I)のラジカルを意味する。「ハロゲン化物」という用語は、ハロゲン原子のアニオン形態を意味する:フッ化物(F)、塩化物(Cl)、臭化物(Br)、またはヨウ化物(I)。
「飽和」という用語は、炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、ならびに(ヘテロ原子含有基において)炭素-窒素、炭素-リン、および炭素-ケイ素二重結合を欠くことを意味する。飽和化学基が1つ以上の置換基Rで置換されている場合、1つ以上の二重および/または三重結合は、任意選択で、置換基R中に存在してもしなくてもよい。「不飽和」という用語は、1つ以上の炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、または(ヘテロ原子含有基において)1つ以上の炭素-窒素、炭素-リン、または炭素-ケイ素二重結合を含有することを意味し、存在しない場合もあるが置換基R、または存在しない場合もあるが(ヘテロ)芳香環中に存在し得る二重結合を含まない。
本開示の実施形態は、触媒系を含む。触媒系は、式(I)による構造を有するプロ触媒を含む。
Figure 2022539506000003
式(I)において、Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、金属は、+2、+3、または+4の形式酸化状態を有する。下付き文字mは、1または2である。(X)の下付き文字nは、2または3であるが、ただし、m+n=4である。各Xは、独立して、不飽和(C-C20)炭化水素、不飽和(C-C50)ヘテロ炭化水素、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、(C-C12)ジエン、ハロゲン、-N(R、および-NCORから選択される単座または二座の配位子である。式(I)は全体的に電荷が中性である。
式(I)において、各Zは、NRまたはSであり、Rは、(C-C20)ヒドロカルビルまたは(C-C20)ヘテロヒドロカルビルである。各Rは、(C-C40)ヒドロカルビルまたは(C-C20)ヘテロヒドロカルビルである。各RおよびRは、独立して、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、ハロゲン、および-Hからなる群から選択され、Rは、独立して、(C-C20)ヒドロカルビル、(C-C20)ヘテロヒドロカルビルおよび-Hからなる群から選択され、任意選択で、RおよびRは、共有結合して環を形成する。
1つ以上の実施形態では、式(I)において、Zが、NRであり、Rが、(C-C)アルキルである。いくつかの実施形態では、Rが、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、n-ブチル、tert-ブチル、2-メチルプロピル(イソブチル)、n-ブチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、n-オクチル、またはtert-オクチルである。他の実施形態では、Zが、Sである。
様々な実施形態において、各Rは、2,4,6-トリイソプロピルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル、ナフチル、カルボゾリル(carbozolyl)、またはシクロプロピルである。
1つ以上の実施形態では、各Rが、直鎖(C-C12)アルキル、分岐(C-C12)アルキル、(C-C12)シクロアルキル、トリメチルシリルメチル、ベンジル、および1-アダマンチルから選択される。
いくつかの実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体が、式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、または式(Id)による構造を有する。
Figure 2022539506000004
式(Ia)、(Ib)、(Ic)、および(Id)において、各R、R、R、R、X、およびMは、式(I)のように定義される。
1つ以上の実施形態では、式(I)において、RおよびRが、共有結合して芳香環を形成し、金属-配位子錯体が、式(II)による構造を有する。
Figure 2022539506000005
式(II)において、各R、Z、X、n、m、およびMは、式(I)のように定義され、各R、R、R、およびRは、独立して、(C-C40)ヒドロカルビルまたは(C-C40)ヘテロヒドロカルビルである。
本開示のいくつかの実施形態では、式(II)において、Rは、(C-C40)アリールまたは(C-C40)ヘテロアリールである。様々な実施形態において、Rは、フェニル、2,4,6-トリイソプロピルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル、ナフチル、カルボゾリル、またはシクロプロピルである。
本開示のいくつかの実施形態では、式(I)および(II)において、mは、2である。他の実施形態では、mは、1である。
様々な実施形態では、式(II)において、金属-配位子錯体は、式(IIa)、式(IIb)、式(IIc)、または式(IId)による構造を有する。
Figure 2022539506000006
式(IIa)、(IIb)、(IIc)、および(IId)において、各R、R、R、R、R、R、X、およびMは、式(II)のように定義される。
式(I)または式(II)による金属-配位子錯体において、各Xは、共有結合、配位結合、またはイオン結合を介してMと結合する。いくつかの実施形態では、各Xが、同一性を有する。金属-配位子錯体は、6つ以下の金属-配位子結合を有し、全体として電荷中性であるか、または金属中心と関連する陽性電荷を有し得る。いくつかの実施形態では、触媒系は、式(I)による金属-配位子錯体を含み、式中、Mは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、各Xは、独立して、(C-C20)アルキル、(C-C20)ヘテロアルキル、(C-C20)アリール、(C-C20)ヘテロアリール、(C-C12)ジエン、またはハロゲンから選択される。1つ以上の実施形態では、各Xが、独立して、ベンジル、フェニル、またはクロロである。
いくつかの実施形態では、単座配位子がモノアニオン性配位子であり得る。モノアニオン性配位子は-1の正味の形式酸化状態を有する。各モノアニオン性配位子は独立して、ヒドリド、(C-C40)ヒドロカルビルカルバニオン、(C-C40)ヘテロヒドロカルビルカルバニオン、ハロゲン化物、ニトレート、カーボネート、ホスフェート、スルフェート、HC(O)O、HC(O)N(H)、(C-C40)ヒドロカルビルC(O)O、(C-C40)ヒドロカルビルC(O)N((C-C20)ヒドロカルビル)、(C-C40)ヒドロカルビルC(O)N(H)、R、R、R、R、R、またはRSiであり得、式中、各R、R、およびRは独立して、水素、(C-C40)ヒドロカルビル、もしくは(C-C40)ヘテロヒドロカルビルであるか、またはRおよびRは一緒になって、(C-C40)ヒドロカルビレンもしくは(C-C20)ヘテロヒドロカルビレンを形成し、Rは、上で定義されている通りである。
他の実施形態では、少なくとも1つの単座配位子Xは、他のいずれの配位子Xとも独立して、中性配位子であってもよい。特定の実施形態では、中性配位子は、RNR、ROR、RSR、またはRPRなどの中性ルイス塩基基であり、式中、各Rは、独立して、水素、[(C-C10)ヒドロカルビル]Si(C-C10)ヒドロカルビル、(C-C40)ヒドロカルビル、[(C-C10)ヒドロカルビル]Si、または(C-C40)ヘテロヒドロカルビルであり、各RおよびRは、独立して、以前に定義される通りである。
さらに、各Xは、他のいずれの配位子Xとも独立して、ハロゲン、非置換(C-C20)ヒドロカルビル、非置換(C-C20)ヒドロカルビルC(O)O-、またはRN-である単座配位子であり得、式中、RおよびRの各々は独立して、非置換(C-C20)ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態では、各単座配位子Xは、塩素原子、(C-C10)ヒドロカルビル(例えば、(C-C)アルキルもしくはベンジル)、非置換(C-C10)ヒドロカルビルC(O)O-、またはRN-であり、式中、RおよびRの各々は独立して、非置換(C-C10)ヒドロカルビルである。式(I)、(II)、および(III)の1つ以上の実施形態では、Xは、ベンジル、クロロ、-CHSiMe、またはフェニルである。
さらなる実施形態では、各Xが、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、1-ブチル、2,2-ジメチルプロピル、トリメチルシリルメチル、フェニル、ベンジル、またはクロロから選択される。いくつかの実施形態では、各Xは同一である。他の実施形態では、少なくとも2つのXが互いに異なる。少なくとも2つのXが、少なくとも1つのXと異なる実施形態では、Xが、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、1-ブチル、2,2-ジメチルプロピル、トリメチルシリルメチル、フェニル、ベンジル、およびクロロのうち1つの異なるものである。さらなる実施形態では、二座配位子は、2,2-ジメチル-2-シラプロパン-1,3-ジイルまたは1,3-ブタジエンである。
いくつかの実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体の化学基(例えば、XおよびR~R)のいずれかまたはすべては、非置換であり得る。他の実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体の化学基XおよびR~Rが、いずれも置換されないか、そのいずれかまたはすべてが、1つもしくは2つ以上のRで置換され得る。2つまたは3つ以上のRが式(I)の金属-配位子錯体の同じ化学基に結合している場合、化学基の個々のRは、同じ炭素原子もしくはヘテロ原子に、または異なる炭素原子もしくはヘテロ原子に結合し得る。いくつかの実施形態では、化学基XおよびR~Rが、いずれもRで過置換されないか、そのいずれかまたはすべてがRで過置換されていてもよい。Rで過置換されている化学基では、個々のRはすべて同一であっても、独立して選択されてもよい。
本開示の実施形態は、重合プロセスを含む。重合プロセスは、オレフィン重合条件下、触媒系の存在下でエチレンおよび1つ以上のオレフィンを重合して、エチレン系ポリマーを形成することを含み、上記触媒系は、式(I)による金属-配位子錯体を含む。
例示的な実施形態では、触媒系は、以下に列挙されるプロ触媒1~22のいずれかの構造を有する式(I)による金属-配位子錯体を含み得、それらは対応する配位子1~43から合成される。
Figure 2022539506000007
Figure 2022539506000008
Figure 2022539506000009
Figure 2022539506000010
連鎖シャトリングおよび/または連鎖移動剤
1つ以上の実施形態では、本開示の重合プロセスは、触媒系および連鎖移動剤または連鎖シャトリング剤の存在下で、反応器内でエチレンおよび/または1つ以上の(C-C12)α-オレフィンを接触させることを含む。そのような実施形態では、重合プロセスは、3つの成分:(A)式(I)の構造を有する金属-配位子錯体を含むプロ触媒および、任意選択で共触媒、(B)プロ触媒(A)とは異なるコモノマー選択性を有するオレフィン重合触媒、ならびに(C)連鎖移動剤または連鎖シャトリング剤を含む。
触媒系への添加として、連鎖移動剤および連鎖シャトリング剤は、単一の重合反応器において2つの触媒分子間でポリマー鎖を移動させることができる化合物である。触媒分子は、同じ構造または異なる構造を有し得る。触媒分子が異なる構造を有する場合、それらは異なるモノマー選択性を有し得る。化合物が連鎖移動剤としてまたは連鎖シャトリング剤として機能するかは、前述の3つの成分(A)~(C)がいずれのタイプの重合反応器においても化学的に同一であり得るとしても、重合反応器のタイプに依存する。例えば、単一触媒系または二重触媒系を備えたバッチ反応器では、化合物は連鎖移動剤として機能する。二重触媒系を備えた連続反応器では、化合物は連鎖シャトリング剤として機能する。一般に、バッチ反応器において連鎖移動剤として機能する化合物は、連続反応器において連鎖シャトリング剤としても機能することができ、逆に、連鎖シャトリング剤として機能する分子は、連鎖移動剤としても機能することができる。したがって、本開示における重合プロセスの実施形態では、「連鎖移動剤」としての化合物の開示は、「連鎖シャトリング剤」としての同じ化合物の開示をさらに構成することを理解されたい。よって、「連鎖移動剤」および「連鎖シャトリング剤」という用語は、化合物に関して交換可能であるが、プロセスが特定の種類の重合反応器内で行われるように指定される場合は区別可能である。
触媒の連鎖移動能力は、シャトリング触媒について予想される分子量の低下およびPDIへの全体的な影響を観察するために連鎖移動またはシャトリング剤(CSA)のレベルを変化させる試みを実行することによって最初に評価される。良好な連鎖シャトル剤である潜在性を有する触媒によって生成されるポリマーの分子量は、より劣るシャトリングまたはより遅い連鎖移動速度によって生成されるポリマー分子量よりも、CSAの添加に対してより感受性であろう。メイヨー式(式1)は、連鎖移動剤が存在しない場合に、連鎖移動剤が
Figure 2022539506000011
天然の数平均鎖長から
Figure 2022539506000012
数平均鎖長をどのように減少させるかを表す。式2は、連鎖移動定数または連鎖シャトル定数Caを、連鎖移動定数および伝播速度定数の比として定義する。連鎖伝播の大部分がコモノマー組み込みではなくエチレン挿入によって起こると仮定することによって、式3は、重合の予想されるMnを表す。Mnは、連鎖シャトリング剤の不在下での触媒の天然の分子量であり、Mnは、連鎖シャトリング剤の存在下で観察される分子量である(Mn=連鎖シャトリング剤なしでのMn)。
Figure 2022539506000013
Figure 2022539506000014
Figure 2022539506000015
[モノマー]=(Mol%C2)×[エチレン]+(Mol%C8)×[オクテン] 式4
典型的には、連鎖移動剤は、+3の形式酸化状態にあるAl、BもしくはGaである金属を含むか、または+2の形式酸化状態にあるZnもしくはMgである金属を含む。本開示のプロセスに適する連鎖移動剤は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2007/0167315号に記載されている。
重合プロセスの1つ以上の実施形態では、連鎖移動剤は、存在する場合、ジエチル亜鉛、ジ(イソブチル)亜鉛、ジ(n-ヘキシル)亜鉛、ジ(n-オクチル)亜鉛、トリエチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリエチルガリウム、イソブチルアルミニウムビス(ジメチル(t-ブチル)シロキサン)、イソブチルアルミニウムビス(ジ(トリメチルシリル)アミド)、n-オクチルアルミニウムジ(ピリジン-2-メトキシド)、ビス(n-オクタデシル)イソブチルアルミニウム、イソブチルアルミニウムビス(ジ(n-ペンチル)アミド)、n-オクチルアルミニウムビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノキシド、n-オクチルアルミニウムジ(エチル(l-ナフチル)アミド)、エチルアルミニウムビス(t-ブチルジメチルシロキシド)、エチルアルミニウムジ(ビス(トリメチルシリル)アミド)、エチルアルミニウムビス(2,3,6,7-ジベンゾ-l-アザシクロヘプタンアミド)、n-オクチルアルミニウムビス(2,3,6,7-ジベンゾ-l-アザシクロヘプタンアミド)、n-オクチルアルミニウムビス(ジメチル(t-ブチル)シロキシド、エチル亜鉛(2,6-ジフェニルフェノキシド)、エチル亜鉛(t-ブトキシド)、ジメチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、およびn-ブチル-sec-ブチルマグネシウムから選択され得る。
共触媒成分
式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系は、オレフィン重合反応の金属系触媒を活性化するための当該技術分野で既知の任意の技術によって触媒的に活性にされ得る。例えば、式(I)の金属-配位子錯体によるプロ触媒は、錯体を活性化共触媒と接触させるか、または錯体を活性化共触媒と組み合わせることによって、触媒的に活性にされ得る。さらに、式(I)による金属-配位子錯体は、中性であるプロ触媒形態、およびベンジルまたはフェニルなどのモノアニオン配位子の損失によって正に帯電され得る触媒形態の両方を含む。本発明に使用するのに好適な活性化共触媒としては、アルキルアルミニウム、ポリマーまたはオリゴマーアルモキサン(アルミノキサンとしても知られる)、中性ルイス酸、および非ポリマー、非配位、イオン形成化合物(酸化条件下でのそのような化合物の使用を含む)が挙げられる。好適な活性化技術は、バルク電気分解である。前述の活性化共触媒および技法のうちの1つ以上の組み合わせもまた企図される。「アルキルアルミニウム」という用語は、モノアルキルアルミニウムジヒドリドもしくはモノアルキルアルミニウムジハライド、ジアルキルアルミニウムヒドリドもしくはジアルキルアルミニウムハライド、またはトリアルキルアルミニウムを意味する。ポリマーアルモキサンまたはオリゴマーアルモキサンの例としては、メチルアルモキサン、トリイソブチルアルミニウム修飾メチルアルモキサン、およびイソブチルアルモキサンを挙げることができる。
ルイス酸活性化共触媒は、本明細書に記載の(C-C20)ヒドロカルビル置換基を含有する13族金属化合物を含む。いくつかの実施形態では、13族金属化合物は、トリ((C-C20)ヒドロカルビル)-置換アルミニウムまたはトリ((C-C20)ヒドロカルビル)-ホウ素化合物である。他の実施形態では、13族金属化合物は、トリ(ヒドロカルビル)-置換アルミニウム、トリ((C-C20)ヒドロカルビル)-ホウ素化合物、トリ((C-C10)アルキル)アルミニウム、トリ((C-C18)アリール)ホウ素化合物、およびそれらのハロゲン化(過ハロゲン化を含む)誘導体である。さらなる実施形態では、13族金属化合物は、トリス(フルオロ置換フェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである。いくつかの実施形態では、活性化共触媒は、トリス((C-C20)ヒドロカルビルボレート(例えば、トリチルテトラフルオロボレート)またはトリ((C-C20)ヒドロカルビル)アンモニウムテトラ((C-C20)ヒドロカルビル)ボラン(例えば、ビス(オクタデシル)メチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)である。本明細書で使用される場合、「アンモニウム」という用語は、((C-C20)ヒドロカルビル)、((C-C20)ヒドロカルビル)N(H)、((C-C20)ヒドロカルビル)N(H) 、(C-C20)ヒドロカルビルN(H) 、またはN(H) である窒素カチオンを意味し、各(C-C20)ヒドロカルビルは、2つ以上存在する場合、同じであっても、異なっていてもよい。
中性ルイス酸活性化共触媒の組み合わせとしては、トリ((C-C)アルキル)アルミニウムとハロゲン化トリ((C-C18)アリール)ホウ素化合物、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとの組み合わせを含む混合物が挙げられる。他の実施形態は、そのような中性ルイス酸混合物とポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせ、および単一の中性ルイス酸、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせである。(金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)[例えば(第4族金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)]のモルの数の比は、1:1:1~1:10:30であり、他の実施形態では1:1:1.5~1:5:10である。
式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系を活性化して、1つ以上の共触媒、例えば、カチオン形成共触媒、強ルイス酸、またはそれらの組み合わせと組み合わせることによって、活性触媒組成物を形成することができる。好適な活性化共触媒としては、ポリマーまたはオリゴマーアルミノキサン、特にメチルアルミノキサン、ならびに不活性、相溶性、非配位性、イオン形成性化合物が挙げられる。例示的な好適な共触媒としては、修飾メチルアルミノキサン(MMAO)、ビス(水素化タローアルキル)メチル、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1-)アミン、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
いくつかの実施形態では、2つ以上の前述の活性化共触媒を互いに組み合わせて使用することができる。共触媒の組み合わせの特定の例は、トリ((C-C)ヒドロカルビル)アルミニウム、トリ((C-C)ヒドロカルビル)ボラン、またはアンモニウムボレートとオリゴマーもしくはポリマーアルモキサン化合物との混合物である。式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル数と1つ以上の活性化共触媒の総モル数との比は、1:10,000~100:1である。いくつかの実施形態では、この比は、少なくとも1:5000であり、他のいくつかの実施形態では、少なくとも1:1000および10:1以下であり、他のいくつかの実施形態では、1:1以下である。アルモキサンを単独で活性化共触媒として使用する場合、用いられるアルモキサンのモル数は、式(I)の金属-配位子錯体のモル数のうちの少なくとも100倍であることが好ましい。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランを単独で活性化共触媒として使用する場合、いくつかの他の実施形態では、式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル数に対して用いられるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのモル数は、0.5:1~10:1、1:1~6:1、または1:1~5:1である。残りの活性化助触媒は一般に、式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル量におおよそ等しいモル量で用いられる。
ポリオレフィン
前の段落に記載される触媒系は、オレフィン、主にエチレンおよびプロピレンの重合に利用される。いくつかの実施形態では、重合スキーム中に単一種類のオレフィンまたはα-オレフィンのみが存在し、ホモポリマーを生成する。しかしながら、追加のα-オレフィンを重合手順に組み込んでもよい。追加のα-オレフィンコモノマーは、典型的には、20個以下の炭素原子を有する。例えば、α-オレフィンコモノマーは、3~10個の炭素原子、または3~8個の炭素原子を有し得る。例示的なα-オレフィンコモノマーとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、および4-メチル-1-ペンテンが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、1つ以上のα-オレフィンコモノマーは、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンからなる群から、または代替的に1-ヘキセンおよび1-オクテンからなる群から選択され得る。
エチレン系ポリマー、例えば、エチレンのホモポリマーおよび/またはインターポリマー(コポリマーを含む)、ならびに任意選択的にα-オレフィンなどの1つ以上のコモノマーは、エチレン由来のモノマー単位を少なくとも50重量パーセント以上含み得る。「少なくとも50重量パーセント~」によって包含される個々の値および部分範囲はすべて、別個の実施形態として本明細書に開示され、例えば、エチレン系ポリマー、エチレンのホモポリマーおよび/またはインターポリマー(コポリマーを含む)、ならびに任意選択的にα-オレフィンなどの1つ以上のコモノマーは、エチレン由来のモノマー単位を少なくとも60重量パーセント、エチレン由来のモノマー単位を少なくとも70重量パーセント、エチレン由来のモノマー単位を少なくとも80重量パーセント、またはエチレン由来のモノマー単位を50~100重量パーセント、またはエチレン由来のモノマー単位の80~100重量パーセント含み得る。
いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン由来の単位を少なくとも90モルパーセント含み得る。少なくとも90モルパーセント~のすべての個々の値および部分範囲は本明細書に含まれ、別個の実施形態として本明細書に開示される。例えば、エチレン系ポリマーは、エチレン由来の単位を少なくとも93モルパーセント、単位を少なくとも96モルパーセント、エチレン由来の単位を少なくとも97モルパーセント、または代替的に、エチレン由来の単位を90~100モルパーセント、エチレン由来の単位を90~99.5モルパーセント、もしくはエチレン由来の単位を97~99.5モルパーセントを含み得る。
エチレン系ポリマーのいくつかの実施形態では、追加のα-オレフィンの量は、50%未満であり、他の実施形態は、少なくとも0.5モルパーセント(mol%)~25mol%を含み、さらなる実施形態では、追加のα-オレフィンの量は少なくとも5mol%~10mol%を含む。いくつかの実施形態では、追加のα-オレフィンは1-オクテンである。
任意の従来の重合プロセスを使用してエチレン系ポリマーを生成してもよい。そのような従来の重合プロセスとしては、1つ以上の従来の反応器、例えばループ反応器、等温反応器、流動床気相反応器、撹拌槽型反応器、バッチ反応器などの並列、直列、またはそれらの任意の組み合わせを使用する、溶液重合プロセス、気相重合プロセス、スラリー相重合プロセス、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、エチレン、および任意選択的に1つ以上のα-オレフィンは、本明細書に記載の触媒系および任意選択的に1つ以上の共触媒の存在下で重合される。別の実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、エチレン、および任意選択的に1つ以上のα-オレフィンは、本開示および本明細書に記載の触媒系および任意選択的に1つ以上の他の触媒の存在下で重合される。本明細書に記載の触媒系は、任意選択で1つ以上の他の触媒と組み合わせて、第1の反応器または第2の反応器において使用することができる。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、エチレン、および任意選択的に1つ以上のα-オレフィンは、本明細書に記載の触媒系の存在下で両方の反応器において重合される。
別の実施形態では、エチレン系ポリマーは、単一反応器系、例えば単一ループ反応器系において、溶液重合で生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本開示内に記載の触媒系および任意に1つ以上の共触媒の存在下で、前の段落に記載のように重合される。
エチレン系ポリマーは、1つ以上の添加剤をさらに含むことができる。そのような添加剤としては、帯電防止剤、色増強剤、染料、潤滑剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工助剤、紫外線安定剤、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。エチレン系ポリマーは、任意の量の添加剤を含み得る。エチレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーおよび1つ以上の添加剤の重量に基づいて、そのような添加剤を合計約0~約10重量パーセントを含み得る。エチレン系ポリマーは、充填剤をさらに含んでもよく、その充填剤としては、有機または無機充填剤を挙げることができるが、それらに限定されない。エチレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーとすべての添加剤または充填剤の合計重量に基づいて、例えば炭酸カルシウム、タルク、またはMg(OH)などの約0~約20重量パーセントの充填剤を含み得る。エチレン系ポリマーは、1つ以上のポリマーとさらに配合されてブレンドを形成することができる。
いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーを生成するための重合プロセスは、触媒系の存在下でエチレンと少なくとも1つの追加のα-オレフィンを重合することを含むことができ、触媒系は、式(I)のうちの少なくとも1つの金属-配位子錯体を組み込む。式(I)の金属-配位子錯体を組み込むかかる触媒系から得られたポリマーは、ASTM D792(その全体が参照によって本明細書に組み込まれる)に従って、例えば、0.850g/cm~0.950g/cm、0.880g/cm~0.920g/cm、0.880g/cm~0.910g/cm、または0.880g/cm~0.900g/cmの密度を有し得る。
別の実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系から得られるポリマーは、5~15のメルトフロー比(I10/I)を有し、ここで、メルトインデックスIは、ASTM D1238(その全体が参照によって本明細書に組み込まれる)に従って、190℃および2.16kgの積載で測定され、メルトインデックスI10は、ASTM D1238に従って、190℃および10kgの積載で測定される。他の実施形態では、メルトフロー比(I10/I)は5~10であり、他では、メルトフロー比は5~9である。
いくつかの実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系から得られるポリマーは、1~25の分子量分布(MWD)を有し、MWDは、M/Mとして定義され、Mは、重量平均分子量であり、Mは、数平均分子量である。他の実施形態では、触媒系から得られたポリマーは、1~6のMWDを有する。別の実施形態は、1~3のMWDを含み、他の実施形態は、1.5~2.5のMWDを含む。
本開示に記載される触媒系の実施形態は、形成されたポリマーの高分子量およびポリマーに組み込まれたコモノマーの量の結果として、固有のポリマー特性をもたらす。
すべての溶媒および試薬を、商業的供給源から入手し、別段の記載がない限り、受け取ったまま使用する。無水トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフラン、およびジエチルエーテルを、活性アルミナ、および場合によってはQ-5反応物を通過させることによって精製する。窒素充填グローブボックス中で行われた実験に使用された溶媒は、活性化4Åモレキュラーシーブ上での貯蔵によってさらに乾燥させる。感湿反応用ガラス器具を、使用前に一晩オーブン内で乾燥させる。NMRスペクトルを、Varian 400-MRおよびVNMRS-500分光計で記録する。LC-MS分析は、Waters 2424 ELS検出器、Waters 2998 PDA検出器、およびWaters 3100 ESI質量検出器と組み合わせたWaters e2695分離モジュールを使用して行う。LC-MS分離は、XBridge C18 3.5μm 2.1×50mmカラムで、5:95~100:0のアセトニトリルおよび水の勾配(イオン化剤として0.1%のギ酸を含む)を使用して行う。HRMS分析は、エレクトロスプレーイオン化を備えたAgilent 6230 TOF質量分析計と組み合わせたZorbax Eclipse Plus C18 1.8μm 2.1×50mmカラムを備えたAgilent 1290 Infinity LCを使用して行う。H NMRデータは、次のように報告する:化学シフト(多重度(br=幅広線、s=1重線、d=2重線、t=3重線、q=4重線、p=5重線、sex=6重線、sept=7重線、およびm=多重線)、積分値、および帰属)。基準物質として重水素化溶媒中の残留プロトンを使用して、H NMRデータの化学シフトをテトラメチルシラン内部からの低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。13C NMRデータは、Hデカップリングを用いて決定し、化学シフトは、基準として重水素化溶媒中の残留炭素を使用して、テトラメチルシラン(TMS、δスケール)からの低磁場(ppm)として報告する。
PPRスクリーニング実験の一般的手順
ポリオレフィン触媒スクリーニングは、ハイスループット並列重合反応器(PPR)システムで行う。PPRシステムは、不活性雰囲気グローブボックス内の48個の単一セル(6×8マトリックス)反応器のアレイで構成されている。各セルは、約5mLの内部作動液体積を有するガラスインサートを備える。各セルは独立した圧力制御を有し、セル内の液体を800rpmで連続的に撹拌する。特に断りのない限り、触媒溶液は、適切な量の配位子をトルエンに溶解し、それをトルエン中のハフニウムテトラベンジルまたはジルコニウムテトラベンジルの溶液と混合して、インサイツでプロ触媒を形成することによって調製される。すべての液体(例えば、溶媒、1-オクテン、実験に適切な連鎖シャトリング剤溶液、および触媒溶液)を、ロボットシリンジを介して単一セル反応器に添加する。ガス状試薬(すなわち、エチレン、H)は、ガス注入ポートを介して単一セル反応器に添加される。各実行前に、反応器を80℃に加熱し、エチレンでパージし、通気する。
Isopar-Eの一部分を反応器に添加する。反応器を実行温度まで加熱し、エチレンで適切なpsigまで加圧する。試薬のトルエン溶液を、(1)500nmolの捕捉剤MMAO-3Aとともに1-オクテン、(2)活性化剤(共触媒-1、共触媒-2など)、および(3)触媒の順序で添加する。
各液体の添加後に少量のIsopar-Eを添加し、最終的な添加後に全反応体積が5mLになるようにする。触媒を添加すると、PPRソフトウェアは各セルの圧力の監視を開始する。圧力(およそ2~6psig以内)を、設定値マイナス1psiでバルブを開き、圧力が2psiより高くなったときにバルブを閉じることによる、エチレンガスの追加の添加によって維持する。すべての圧力低下を、実行期間、または取り込みもしくは変換要求値に達するまでのいずれか早く起こる期間にわたって、エチレンの「取り込み」または「変換」として累積的に記録する。各反応を、反応器圧力よりも40~50psi高い圧力で4分間、アルゴン中の10%一酸化炭素の添加によってクエンチする。「クエンチ時間」が短いほど、触媒がより活性であることを意味する。任意の所与のセルにおける過剰なポリマーの形成を防止するために、反応は、所定の取り込みレベル(120℃の実行で50psig、150℃の実行で75psig)に達した時点でクエンチされる。すべての反応をクエンチした後、反応器を70℃まで冷却する。反応器を通気させ、窒素で5分間パージして、一酸化炭素を除去し、管を取り外す。ポリマー試料を遠心蒸発器内で12時間70℃で乾燥させ、重さを量って、ポリマー収率を決定し、IR(1-オクテンの組み込み)およびGPC(分子量)分析に供した。
SymRAD HT-GPC分析
分子量データは、ハイブリッドのSymyx/Dow構築ロボット支援希釈高温度ゲル浸透クロマトグラフィー装置(Sym-RAD-GPC)における分析によって決定する。ポリマー試料を、300百万分率(ppm)のブチル化ヒドロキシルトルエン(BHT)によって安定化された10mg/mLの濃度の1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中で120分間160℃で加熱することによって溶解する。250μLアリコートの試料を注入する直前に、各試料を1mg/mLに希釈した。GPCは、160℃で2.0mL/分の流速で2つのPolymer Labs PLgelの10μmの混合-Bカラム(300×10mm)を備える。試料検出を、濃度モードでPolyChar IR4検出器を使用して行う。狭ポリスチレン(PS)標準の従来の較正は、この温度でのTCBにおけるPSおよびPEの既知のMark-Houwink係数を使用してホモポリエチレン(PE)に調整された見かけの単位で利用される。
1-オクテン組み込みIR分析
HT-GPC分析用の試料の実行がIR分析に先行する。IR分析の場合、試料の堆積および1-オクテン組み込みの分析には、48ウェルのHTシリコンウエハを利用する。分析では、試料を160℃まで210分間以下加熱し、試料を再加熱して磁気GPC撹拌棒を取り外し、J-KEM Scientific加熱式ロボット振とう機においてガラス棒の撹拌棒を用いて振とうする。試料をTecan MiniPrepの75堆積ステーションを使用して加熱しながら堆積させ、1,2,4-トリクロロベンゼンを窒素パージ下、160℃でウエハの堆積ウェルから蒸発させる。1-オクテンの分析は、NEXUS 670 E.S.P.FT-IRを使用して、HTシリコンウエハ上で行う。
バッチ反応器重合手順
バッチ反応器の重合反応は、2LのParr(商標)バッチ反応器内で行われる。反応器は、電気加熱マントルによって加熱し、冷却水を含有する内部蛇管冷却コイルによって冷却した。反応器および加熱/冷却システムの両方は、Camile(商標)TGプロセスコンピュータによって制御および監視される。反応器の底部には、反応器の内容物をステンレス鋼のダンプポットに移すダンプ弁が取り付けられている。ダンプポットには、触媒失活溶液(典型的には、5mLのIrgafos/Irganox/トルエン混合液)が事前に充填されている。ポットおよびタンクの両方を窒素でパージして、ダンプポットを30ガロンのブローダウンタンクに通気する。重合または触媒補給のために使用したすべての溶媒を溶媒精製カラムに通過させて、重合に影響を及ぼし得る一切の不純物を除去する。1-オクテンおよびIsoparEを、A2アルミナを含有する第1のカラム、Q5を含有する第2のカラムの2つのカラムに通す。エチレンを2つのカラムに通し、第1のカラムはA204アルミナおよび
Figure 2022539506000016
モレキュラーシーブを含有し、第2のカラムはQ5を含有した。移送に使用されるNを、A204アルミナ、
Figure 2022539506000017
モレキュラーシーブおよびQ5を含有する単一のカラムに通す。
反応器は、反応器の負荷に応じて、IsoparE溶媒、および/または1-オクテンを含有し得るショットタンクからまず装填する。ショットタンクは、ショットタンクに取り付けたラボスケールを使用して負荷設定点まで充填する。液体供給物を添加した後、反応器を重合温度設定点に加熱する。エチレンが使用される場合、反応圧力設定点を維持するための反応温度で、エチレンが反応器に添加される。添加されるエチレンの量は、マイクロモーション流量計によって監視される。いくつかの実験では、120℃での標準条件は、1155gのIsoparE中の88gのエチレンおよび568gの1-オクテンであり、150℃での標準条件は、1043gのIsoparE中の81gのエチレンおよび570gの1-オクテンである。
プロ触媒および活性化剤を適切な量の精製トルエンと混合して、モル濃度の溶液を得る。プロ触媒および活性化剤は、不活性グローブボックス内で処理され、シリンジ内に引き込まれ、触媒ショットタンク内に加圧移送される。シリンジを5mLのトルエンで3回すすぐ。触媒が添加された直後に、実行タイマーが始まる。エチレンを使用する場合は、それは、反応器内の反応圧力設定点を維持するためにカミールによって添加される。重合反応を10分間実行し、次いで、撹拌機を停止し、下部のダンプ弁を開放して、反応器の内容物をダンプポットに移す。ダンプポットの内容物をトレイ中に注ぎ、ラボフード内に置き、そこで、溶媒を一晩蒸発させる。残存するポリマーを含むトレイを真空オーブンに移し、真空下で140℃まで加熱して、いずれの残存する溶媒も除去する。トレイが周囲温度に冷却された後、効率を測定するためにポリマーの収量が測定され、ポリマー試験に供された。
実施例1~75は、配位子中間体、配位子、および配位子1~34の単離されたプロ触媒構造の合成手順である。プロ触媒1~22は、配位子1~8から合成した。実施例76では、プロ触媒1~22の重合反応の結果が表にまとめられ論じられる。本開示の1つ以上の特徴が、次の実施例の観点で例示される。
実施例1:2-ブロモ-6-メシチラニリン
Figure 2022539506000018
雰囲気下で、2,6-ジブロモアニリン(1.50g、5.98mmol、1.0当量)、メシチルボロン酸(7.17mmol、1.18g、1.2当量)、KCO(3.31g、23.9mmol、4.0当量)、およびPd(PPh(0.690g、0.60mmol、0.1当量)を丸底フラスコに添加した。トルエン(36mL)、24mLのHO、および12mLのEtOHを添加し、得られた混合物を48時間95℃に加熱した。冷却後、二相溶液を飽和NHCl水溶液(100mL)およびCHCl(100mL)で希釈し、分離した。有機相を水(1×100mL)および飽和NaHCO水溶液(1×100mL)で洗浄した。有機相をNaSOで乾燥させ、濾過した。濾液を真空で濃縮して、褐色の油を得た。粗生成物を、溶媒系としてヘキサン中酢酸エチルを用いたシリカゲルのISCOカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物は、UPLCで決定すると残留出発物質またはビス結合物質から分離されていなかったため、アセトニトリル中水溶媒系を用いた逆相ISCOカラムクロマトグラフィーに再提出した。精製された物質は、708.6mg(41%)の淡黄色の油として収集された。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.41(ddd,J=8.0,1.5,0.6Hz,1H),6.97(s,2H),6.86(ddd,J=7.4,1.5,0.5Hz,1H),6.67(ddd,J=7.9,7.3,0.6Hz,1H),3.84(s,2H),2.33(s,3H),2.00(s,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ141.67,137.62,137.07,134.50,131.45,129.25,128.72,127.30,119.02,109.36,21.22,20.17。
実施例2:3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル:
Figure 2022539506000019
ジクロロメタン(4mL)中の2-ブロモ-6-メシチラニリン(846mg、2.91mmol、1当量)の溶液に、飽和NaHCO水溶液(4mL)の溶液を添加した。反応混合物を0℃に冷却し、チオホスゲン(0.581mL、7.58mmol、2.6当量)を滴下して添加した。反応物を室温まで温め、48時間撹拌した。次に、混合物を塩化メチレン(20mL)で希釈し、ブライン(20mL)で洗浄し、有機層をNaSOで乾燥させ、真空で濃縮して、オレンジ色の油を得た。粗生成物を、溶媒系としてヘキサン中酢酸エチルを用いたシリカゲルに対するISCOカラムクロマトグラフィーにより精製した。精製された物質は、淡黄色の結晶として収集され、914.3mgの収量(収率94%)であった。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.57(dd,J=8.0,1.5Hz,1H),7.18(t,J=7.8Hz,1H),7.12(dd,J=7.6,1.6Hz,1H),6.96(s,2H),2.35(s,3H),1.98(s,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ140.98,138.33,136.28,134.29,132.01,129.79,128.43(2C),128.04,119.90,21.28,20.32。
実施例3:配位子1-N-ブチル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000020
グローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニルの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)およびn-ブチルアミン(0.060mL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。翌日、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して75mg(収率77%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.62(d,J=7.8Hz,1H),7.13(t,J=7.6Hz,1H),7.05(d,J=7.4Hz,1H),6.97(s,2H),5.36(t,J=5.4Hz,1H),3.27(q,J=6.9Hz,2H),2.35(s,3H),2.01(s,6H),1.70-1.56(m,2H),1.42(dq,J=14.5,7.3Hz,2H),0.96(t,J=7.3Hz,3H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ167.27,151.08,136.81,136.57,136.29,131.44,130.82,128.05,127.24,120.99,119.50,45.71,31.62,21.19,20.64,19.96,13.69。
実施例4:1-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-3-((トリメチルシリル)メチル)チオ尿素:
Figure 2022539506000021
ジクロロメタン(4mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(227mg、0.68mmol、1当量)の溶液に(トリメチルシリル)メチルアミン(0.183mL、1.37mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、UPLC MSによって決定されるように反応が完了した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して286mg(96%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.71(d,J=8.0Hz,1H),7.30(t,J=7.8Hz,1H),7.19(d,J=7.6Hz,1H),6.92(s,2H),6.82(s,1H),5.46(s,1H),3.04(s,2H),2.30(s,3H),1.91(s,6H),0.02(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ181.49,141.87,137.85,135.10,133.64,132.96,130.84,129.68,128.76(2C),123.61,21.10,20.41,-2.55。
実施例5:配位子3-4-メシチル-N-((トリメチルシリル)メチル)ベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000022
チオ尿素(94.7mg、0.22mmol、1当量)、CsCO(141.7mg、0.43mmol、2当量)、CuI(2.1mg、0.01mmol、5mol%)および1,10-フェナントロリン(3.9mg、0.02mmol、10mol%)の混合物に、ジメトキシエタン(2mL)を添加した。反応混合物を窒素下で16時間70℃で加熱し、その時点で、UPLCMSによって決定されるように環化が完了した。次に、反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次に25mLの水で2回洗浄し、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。反応により、67%の収率、51.3mgが得られた。
H NMR(500MHz,CDCl)δ7.62(dd,J=7.8,1.4Hz,1H),7.10(t,J=7.6Hz,1H),7.03(dd,J=7.4,1.4Hz,1H),6.95(s,2H),5.24(s,1H),2.66(d,J=4.8Hz,2H),2.32(s,3H),1.99(s,6H),0.11(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ170.56,151.51,136.97,136.76,136.45,131.38,130.95,128.18,127.30,120.91,119.68,36.53,21.33,20.75,-2.57。
実施例6:1-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-3-イソプロピルチオ尿素
Figure 2022539506000023
ジクロロメタン(2mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(81.1mg、0.24mmol、1当量)の溶液にイソプロピルアミン(0.042mL、0.49mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、UPLC MSによって決定されるように反応が完了し、95mgの淡黄色の油(99%)に濃縮されていた。油はさらに精製することなく次のステップに進められた。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.70(dd,J=8.0,1.5Hz,1H),7.30(t,J=7.8Hz,1H),7.19(dd,J=7.6,1.5Hz,1H),6.93(s,2H),5.29(s,2H),4.49(dq,J=13.0,6.3Hz,1H),2.30(s,3H),1.93(s,6H),1.14(d,J=6.6Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ178.89,141.81,138.07,135.20,133.61,133.26,131.01,129.80,128.94(2C),123.52,47.69,22.30,21.17,20.59。
実施例7:配位子4-N-イソプロピル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000024
チオ尿素(95.0mg、0.24mmol、1当量)、CsCO(158.2mg、0.49mmol、2当量)、CuI(2.3mg、0.01mmol、5mol%)および1,10-フェナントロリン(4.4mg、0.02mmol、10mol%)の混合物に、ジメトキシエタン(2mL)を添加した。反応混合物を窒素下で4時間70℃で加熱し、その時点で、UPLCMSによって決定されるように環化が完了した。次に、反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物58.3mg(77%)。
H NMR(500MHz,CDCl)δ7.60(dt,J=7.8,1.1Hz,1H),7.12(td,J=7.6,0.9Hz,1H),7.04(dt,J=7.5,1.1Hz,1H),6.96(s,2H),5.23(d,J=7.9Hz,1H),3.66(h,J=6.5Hz,1H),2.34(s,3H),2.01(s,6H),1.27(d,J=6.4Hz,6H)。13C NMR(126MHz,CDCl)δ166.14,151.05,136.94,136.64,136.40,131.58,130.99,128.16,127.33,121.16,119.59,48.14,23.19,21.32,20.79。
実施例8:配位子5-N-シクロヘキシル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000025
ジクロロメタン(3mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(99.0mg、0.30mmol、1当量)の溶液にシクロヘキシルアミン(0.068mL、0.60mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、反応物は無色半透明の油に濃縮され、さらに精製することなく次のステップに進められた。チオ尿素(128.0mg、0.3mmol、1当量)、CsCO(193.3mg、0.59mmol、2当量)、CuI(2.8mg、0.01mmol、5mol%)および1,10-フェナントロリン(5.3mg、0.03mmol、10mol%)の混合物に、ジメトキシエタン(2mL)を添加した。反応混合物を窒素下で4時間70℃で加熱し、その時点で、UPLCMSによって決定されるように環化が完了した。次に、反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して79.5mg(77%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.62(dd,J=7.7,1.4Hz,1H),7.13(t,J=7.6Hz,1H),7.07(dd,J=7.4,1.4Hz,1H),6.99(s,2H),5.42(d,J=8.3Hz,1H),3.31(dddd,J=13.5,9.7,8.1,3.8Hz,1H),2.36(s,3H),2.16-2.06(m,2H),2.04(s,6H),1.84-1.73(m,2H),1.70-1.59(m,1H),1.50-1.34(m,2H),1.34-1.22(m,3H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ166.22,151.05,136.92,136.61,136.35,131.43,130.88,128.15,127.27,121.04,119.55,55.09,33.29,25.50,24.68,21.29,20.77。
実施例9:配位子6-N-(tert-ブチル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000026
ジクロロメタン(3mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(128.0mg、0.39mmol、1当量)の溶液にt-ブチルアミン(0.081mL、0.77mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、反応物は無色半透明の油、150mg(96%)に濃縮された。油はさらに精製することなく次のステップに進められた。チオ尿素(150mg、0.37mmol、1当量)、CsCO(241.1mg、0.74mmol、2当量)、CuI(3.5mg、0.02mmol、5mol%)および1,10-フェナントロリン(6.7mg、0.04mmol、10mol%)の混合物に、ジメトキシエタン(2mL)を添加した。反応混合物を窒素下で16時間70℃で加熱し、その時点で、UPLCMSによって決定されるように環化が完了した。次に、反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して101.2mg(84%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)7.62(dd,J=7.7,1.4Hz,1H),7.15(t,J=7.6Hz,1H),7.08(dd,J=7.4,1.4Hz,1H),6.99(s,2H),5.40(s,1H),2.38(s,3H),2.05(s,6H),1.42(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ163.99,150.50,137.04,136.43,136.40,131.68,131.38,127.99,127.15,121.30,119.25,52.77,29.15,21.29,20.76。
実施例10:配位子7-N-(アダマンタン-1-イル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000027
ジクロロメタン(3mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(101.0mg、0.30mmol、1当量)の溶液に1-アダマンチルアミン(0.069mg、0.46mmol、1.5当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、反応物はオフホワイトの固体に濃縮されていた。得られた固体はさらに精製することなく次のステップに進められた。チオ尿素(147.0mg、0.30mmol、1当量)、CsCO(198.1mg、0.52mmol、2当量)、CuI(2.9mg、0.02mmol、5mol%)および1,10-フェナントロリン(5.5mg、0.03mmol、10mol%)の混合物に、ジメトキシエタン(2mL)を添加した。反応混合物を窒素下で6時間70℃で加熱し、その時点で、UPLCMSによって決定されるように環化が完了した。次に、反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して108mg(88%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.60(dd,J=7.7,1.3Hz,1H),7.13(t,J=7.6Hz,1H),7.06(dd,J=7.4,1.4Hz,1H),6.98(s,2H),5.46(s,1H),2.36(s,3H),2.18-2.11(m,3H),2.03(s,6H),2.01(d,J=2.9Hz,6H),1.70(qd,J=12.2,5.9Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ163.45,150.04,136.99,136.53,136.41,131.56,131.48,128.04,127.09,121.19,119.20,52.86,42.00,36.29,29.60,21.27,20.77。
実施例11:配位子8-N-ベンジル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000028
グローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニルの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)およびベンジルアミン(0.066mL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。翌日、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、CM-3グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して100mg(93%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.61(d,J=7.8Hz,1H),7.39-7.30(m,5H),7.15(t,J=7.6Hz,1H),7.07(d,J=6.1Hz,1H),6.97(s,2H),5.67(s,1H),4.49(d,J=5.8Hz,2H),2.35(s,3H),2.01(s,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ136.83,136.32,129.56,128.09,127.42,124.02,122.38,119.61,119.46,41.00,21.20,20.65。
実施例12:1-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-3-フェニルチオ尿素:
Figure 2022539506000029
ジクロロメタン(2.5mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(107.5mg、0.32mmol、1当量)の溶液にアニリン(0.059mL、0.65mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、反応物は淡黄色の油に濃縮されていた。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して138mg(87%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.69(ddd,J=8.0,1.5,0.5Hz,1H),7.50(s,1H),7.35-7.26(m,4H),7.17(ddd,J=7.6,1.5,0.6Hz,1H),6.96(s,2H),6.89(s,1H),6.85(d,J=7.4Hz,2H),2.36(s,3H),1.95(s,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ180.26,141.87,137.72,136.54,135.03,134.57,132.67,130.17,129.87,129.65,128.77,127.58,125.70(2C),125.12,21.26,20.75。
実施例13:配位子9-4-メシチル-N-フェニルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000030
チオ尿素(111.4mg、0.26mmol、1当量)、CsCO(170.6mg、0.52mmol、2当量)、CuI(2.5mg、0.01mmol、5mol%)および1,10-フェナントロリン(4.7mg、0.03mmol、10mol%)の混合物に、ジメトキシエタン(2mL)を添加した。反応混合物を窒素下で18時間70℃で加熱し、その時点で、UPLCMSによって決定されるように環化が完了した。次に、反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して75.1mg(83%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.63(dd,J=7.8,1.3Hz,1H),7.42(s,1H),7.39-7.32(m,2H),7.30(dt,J=8.3,0.9Hz,2H),7.21(t,J=7.6Hz,1H),7.15-7.09(m,2H),6.98(s,2H),2.35(s,3H),2.02(s,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ162.99,149.66,140.05,136.86,136.46,136.38,132.23,130.48,129.51,128.20,127.58,123.94,122.46,119.70,119.47,21.29,20.80。
実施例14:配位子10-N-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000031
グローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニルの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)および3,5-ジ-tert-ブチルアニリン(124mg、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。翌日、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、CM-3グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して117mg(85%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.66(dd,J=7.9,1.3Hz,1H),7.29-7.26(d,2H),7.23(t,J=7.6Hz,1H),7.17(t,J=1.7Hz,1H),7.14(dd,J=7.4,1.3Hz,1H),6.99(s,2H),2.38(s,3H),2.05(s,6H),1.31(s,18H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ152.18,136.59,136.27,129.06,128.25,128.09,127.26,125.32,122.28,119.45,117.80,113.76,34.98,31.35,21.21,20.69。
実施例15:配位子11-N-(2,6-ジメチルフェニル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000032
グローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニルの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)および2,6-ジメチルアニリン(74uL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。翌日、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、CM-3グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して80.7mg(72%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.52(dd,J=7.7,1.4Hz,1H),7.27-7.20(m,1H),7.19(d,J=7.9Hz,2H),7.15(t,J=7.6Hz,1H),7.09(dd,J=7.5,1.4Hz,1H),7.07(s,1H),7.00(s,2H),2.39(s,3H),2.30(s,6H),2.07(s,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ167.79,150.92,137.52,137.18,136.80,136.62,136.40,131.61,131.10,128.98,128.38,128.29,127.37,121.54,119.66,21.33,20.77,18.23。
実施例16:配位子12-N-(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000033
ジクロロメタン(3mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(94.2mg、0.28mmol、1当量)の溶液に2,6-ジイソプロピルアニリン(0.107mL、0.57mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、反応物は無色半透明の油に濃縮されていた。収量は定量的であると見なされ、油はさらに精製することなく次のステップに進められた。チオ尿素(144mg、0.28mmol、1当量)、CsCO(170.6mg、0.57mmol、2当量)、CuI(2.7mg、0.01mmol、5mol%)および1,10-フェナントロリン(5.1mg、0.03mmol、10mol%)の混合物に、ジメトキシエタン(2mL)を添加した。反応混合物を窒素下で16時間70℃で加熱し、その時点で、UPLCMSによって決定されるように環化が完了した。次に、反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。2,6-ジイソプロピルアニリンと共溶出した生成物を収集した。2,6-ジイソプロピルアニリンを、アセトニトリル中に水の溶媒系を用いた逆相ISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用してさらに精製した。生成物を収集して57.6mg(48%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.53(dd,J=7.6,1.5Hz,1H),7.41(t,J=7.7Hz,1H),7.28(d,J=7.7Hz,2H),7.15(t,J=7.5Hz,1H),7.10(dd,J=7.5,1.5Hz,1H),7.03(s,2H),6.73(s,1H),3.29(hept,J=6.8Hz,2H),2.38(s,3H),2.10(s,6H),1.21(d,J=6.9Hz,12H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ168.90,151.30,148.16,136.96,136.78,136.46,133.96,131.84,131.40,129.44,128.34,127.31,124.42,121.53,119.76,28.51,25.41,21.35,20.84。
実施例17:2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-アミン
Figure 2022539506000034
窒素を満たしたグローブボックス内で、反応バイアルを、SPhos G3プレ触媒(0.552g、0.707mmol、4mol%)、SPhos(0.290g、0.707mmol、4mol%)、KPO(7.50g、35.3mmol、2当量)、およびメシチルボロン酸(4.35g、26.5mmol、1.5当量)で満たした。容器を隔膜で密封し、グローブボックスから取り出し、窒素で満たしたSchlenk管に取り付けた。2-ブロモアニリン(2.0mL、17.7mmol、1当量)および無水n-ブタノール(40mL)をシリンジで添加した。反応物を100℃で20時間撹拌すると、かなりの量の沈殿物を含む黒色の溶液が得られた。材料をシリカゲルの短いプラグを通して濾過し、それを酢酸エチル(3×50mL)で溶出して、薄褐色の溶液を得た。濾液を真空で濃縮し、シリカゲルに吸着させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー(220gのシリカゲル、ヘキサン中の0.5~3%のEtOAc)で精製して、白色の固体(1.48g、収率40%)を得た。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.15(ddt,J=7.9,7.3,1.6Hz,1H),6.96(s,2H),6.90(dt,J=7.5,1.5Hz,1H),6.84-6.74(m,2H),3.38(s,2H),2.32(d,J=0.7Hz,3H),2.01(d,J=0.8Hz,6H)。13C NMR(101MHz,クロロホルム-d)δ143.53,137.02,136.95,134.85,129.95,128.37,128.01,126.16,118.46,114.93,21.03,20.07。C1517N[M+H]+についての計算値HRMS(ESI):212.1434、測定値:212.1431。
実施例18:1-(2’、4’、6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)チオ尿素:
Figure 2022539506000035
反応バイアルを、2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-アミン(0.973g、4.61mmol、1当量)およびアセトン(12mL)で満たした。ベンゾイルイソチオシアネート(0.668mL、5.07mmol、1.1当量)を添加して、黄色の溶液を得た。反応物を室温で50分間撹拌した。すべての揮発性物質を真空で除去し、黄色の固体を得た。固体をヘキサン(3×5mL)で洗浄した。材料を真空中で乾燥させた。固体をTHF(20mL)に溶解した。NaOH(0.921g、23.0mmol、5当量)および水(8mL)を添加して、反応物を還流下、85℃で2.5時間撹拌し、続いて室温で2時間撹拌した。THFの大部分を真空で除去した。溶液を脱イオン水(100mL)に注いだ。水相をEtOAc(3×50mL)で洗浄した。合わせた有機相を、MgSOで乾燥し、濾過し、真空中で濃縮した。材料をシリカゲルに吸着させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー(80gのシリカゲル、ヘキサン中の20~40%EtOAc)によって精製して、生成物を緑色の固体(0.921g、収率74%)として供した。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.45(dd,J=8.0,1.5Hz,1H),7.40(ddd,J=8.2,7.4,1.6Hz,1H),7.30(td,J=7.4,1.5Hz,1H),7.19-7.15(m,1H),7.13(s,1H),6.43(s,2H),2.29(s,3H),1.90(s,6H)。13C NMR(101MHz,クロロホルム-d)δ181.24,138.05,136.18,135.55,134.91,133.03,131.93,128.90,128.74,127.23,123.93,21.22,20.40。
実施例19:4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000036
100mLの丸底フラスコを、1-(2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)チオ尿素(0.899mg、3.32mmol、1当量)で満たした。容器を排気し、窒素で3回埋め戻した。ジクロロメタン(19mL)を注射器で添加した。臭素(0.17mL、3.32mmol、1当量)を注射器で滴下して添加した。添加の前半では、各ドロップの添加後、色はすぐに消えた。その後、いくらかの色が残り、最終的にわずかにオレンジ色の均質な溶液が得られた。反応物を室温で3時間撹拌した。その上に、40%のNHOH水溶液(5mL)を注射器で添加して酸を中和した。材料を脱イオン水(100mL)に注いだ。水相をジクロロメタン(3×50mL)で抽出した。合わせた有機相を、MgSOで乾燥し、濾過し、真空中で濃縮した。残渣をシリカゲルに吸着させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー(40gのシリカゲル、ヘキサン中の15~30%EtOAc)によって精製して、オフホワイトの固体(0.7543g)を得た。NMR分析は、材料が所望の生成物とメシチル臭素化生成物4-(3-ブロモ-2,4,6-トリメチルフェニル)ベンゾチアゾール-2-アミンとの85:15混合物であることを示した。モル比および粗収率から、実際の収量は0.665g(75%)と計算された。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.54(dd,J=7.8,1.3Hz,1H),7.15-7.10(m,1H),7.05-7.00(m,3H),6.11(s,2H),2.46(s,3H),1.99(s,6H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ167.28,150.70,137.58,137.36,136.45,130.90,130.49,127.72,126.67,121.60,119.64,21.07,20.55。
実施例20:N-(4-メシチルベンゾチアゾール-2-イル)ピバルアミド
Figure 2022539506000037
100mLの丸底フラスコを、4-メシチルベンゾ[d]チアゾール-2-アミン(0.665gの純粋な出発物質に相当する0.754gの粗混合物、2.48mmol、1当量)およびN,N-ジメチル-4-アミノピリジン(60.5mg、0.496mmol、20mol%)で満たした。容器を隔膜で密封した。容器を排気し、窒素で埋め戻した(このプロセスを合計3回繰り返した)。アセトニトリル(25mL)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.86mL、4.96mmol、2当量)、およびトリメチルアセチルクロリド(0.40mL、3.22mmol、1.3当量)をシリンジで添加して、反応物を室温で18時間撹拌した。最初は、出発物質がアセトニトリルにあまり可溶ではなかった。しかし、アシルクロリドを添加して短い間撹拌すると、淡黄色の透明な溶液が得られた。混合物を飽和NHCl水溶液(100mL)に注ぎ、ETOAc(3×50mL)で洗浄した。合わせた有機相を、MgSOで乾燥し、濾過し、真空中で濃縮した。混合物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(40gのシリカゲル、ヘキサン中の1~10%EtOAc)によって精製して、白色の固体(0.7543g)として得た。NMR分析は、材料が約15%の臭素化不純物N-(4-(3-ブロモ-2,4,6-トリメチルフェニル)ベンゾ[d]チアゾール-2-イル)ピバルアミドを含有することを示した。純粋な生成物の収量は0.620g(収率71%)である。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ8.95(s,1H),7.81(dd,J=7.9,1.2Hz,1H),7.34(dd,J=7.9,7.4Hz,1H),7.17(dd,J=7.4,1.2Hz,1H),7.00(s,2H),2.36(s,3H),1.96(s,6H),1.31(s,9H)13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ176.59、157.16、147.00、137.17、136.45、136.15、133.61、132.57、128.09、127.21、123.82、120.14、39.32、27.22、21.26、20.56。C2124OS[M+H]についての計算値HRMS(ESI):353.1682、測定値:353.1694。
実施例21:配位子2-4-メシチル-N-ネオペンチルベンゾ[d]チアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000038
250mLの丸底フラスコを、N-(4-メシチルベンゾ[d]チアゾール-2-イル)ピバルアミド(0.621gの純粋な出発物質に相当する0.7556gの粗混合物、1.76mmol、1当量)およびTHF(15mL)で満たした。THF(2mL)中のLiAlH(0.134g、3.52mmol、2当量)の懸濁液を、撹拌しているアミド溶液に滴下して添加した。LiAlHを添加するとすぐに、ガスの発生が観察された。LiAlHのバイアルをTHF(3×1mL)ですすぎ、反応物を加熱還流(80℃)し、2.5時間撹拌した。反応物をジエチルエーテル(40mL)で希釈し、隔膜で密封し、グローブボックスから取り出した。溶液は、いくらかの沈殿物でかすんでいた。溶液を氷浴で冷却した。水(0.13mL)、15%NaOH水溶液(0.13mL)、および水(0.39mL)を順次添加すると、ガスが発生し、白色の固体が沈殿した。氷浴を取り除き、反応物を15分間撹拌した。MgSOを添加して、反応物をさらに15分間撹拌した。反応物を濾過し、フィルターケーキをジエチルエーテル(2×20mL)で洗浄し、濾液を真空で濃縮して、白色の固体(0.672g)を得た。この材料は、15%の臭素化不純物4-(3-ブロモ-2,4,6-トリメチルフェニル)-N-ネオペンチルベンゾチアゾール-2-アミンを含有していた。NMRスペクトルの比率から、純粋な材料の収量は0.552g(93%)と計算された。4-(3-ブロモ-2,4,6-トリメチルフェニル)-N-ネオペンチルベンゾチアゾール-2-アミンおよび4-メシチル-N-ネオペンチルベンゾチアゾール-2-アミンを含有する粗混合物を、リチウムハロゲン交換とそれに続くプロトノリシスによって、純粋な4-メシチル-N-ネオペンチルベンゾチアゾール-2-アミンに変換した。窒素を満たしたグローブボックス内で、反応バイアルを混合物(0.604g、85%純粋な材料)およびTHF(20mL)で満たした。容器をスクリューキャップ隔膜で密封し、グローブボックスから取り出し、窒素で満たしたグローブボックスに取り付け、アセトン/ドライアイス浴中で冷却した。ヘキサン中のnBuLiの1.6Mの溶液(2.2mL、3.57mmol、約2当量)を添加して、反応物を-78℃で45分間撹拌した。飽和NHCl水溶液(5mL)を滴下して添加して、溶液を冷却浴から取り出し、室温で5分間撹拌した。材料を100mLの水に注いだ。水相をジエチルエーテル(3×50mL)で抽出した。合わせた有機層をMgSOで乾燥し、濾過し、真空下で濃縮して、生成物を白色固体として得た(0.575g)。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.58(dd,J=7.8,1.4Hz,1H),7.09(t,J=7.6Hz,1H),7.02(dd,J=7.4,1.4Hz,1H),6.94(t,J=0.6Hz,2H),5.74(s,1H),2.93(d,J=5.7Hz,2H),2.32(s,3H),1.99(s,6H),0.93(s,9H)。13C NMR(101MHz,cdcl)δ168.23,151.00,136.79,136.58,136.33,131.16,130.50,128.05,127.26,120.89,119.41,58.40,32.42,27.20,21.16,20.63。C2126S[M+H]についての計算値HRMS(ESI):339.1889、測定値:339.1890。
実施例22:9-(3-ブロモ-2-ニトロフェニル)-カルバゾール:
Figure 2022539506000039
カルバゾール(0.380g、2.27mmol)および1-ブロモ-3-フルオロ-2-ニトロベンゼン(0.5g、2.27mmol)をDMSO(7mL)に溶解した。炭酸セシウム(0.888g、2.73mmol)を撹拌しながら溶液に添加した。懸濁液を室温で48時間撹拌した後、水(10mL)で希釈した。混合物をジクロロメタン(3×20mL)で抽出した。合わせた有機層を水で洗浄し(3×20mL)、MgSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を収集して494.2mg(59%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.10(ddd,J=7.7,1.3,0.7Hz,2H),7.88(dd,J=8.1,1.3Hz,1H),7.56(t,J=8.1Hz,1H),7.45(td,J=8.2,8.1,1.3Hz,2H),7.40(dd,J=7.1,1.2Hz,1H),7.32(td,J=7.7,1.0Hz,2H),7.14(dt,J=8.1,0.9Hz,2H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ141.56,134.34,132.30,132.02,130.61,126.52,123.96,121.09,120.56,114.62,109.88(2C)。
実施例23:2-ブロモ-6-(カルバゾール-9-イル)アニリン:
Figure 2022539506000040
エタノール(1.5mL)、THF(1.5mL)、水(0.5mL)の溶媒混合物中の9-(3-ブロモ-2-ニトロフェニル)カルバゾール(0.10g、0.27mmol)、鉄粉(0.076g、1.36mmol)、および塩化アンモニウム(0.022g、0.41mmol)の混合物を95℃で激しく撹拌しながら24時間加熱した。反応混合物を冷却し、セライトのプラグを通して濾過し、セライトパッドをエタノールおよびTHFで繰り返し洗浄した。濾液を濃縮し、残渣を酢酸エチルに溶解し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を収集して91mg(収率99%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.18(dt,J=7.7,1.0Hz,2H),7.62(dd,J=8.1,1.4Hz,1H),7.44(ddd,J=8.3,7.2,1.2Hz,2H),7.33(ddd,J=8.1,7.3,1.0Hz,2H),7.26(dd,J=7.8,1.4Hz,1H),7.19(dt,J=8.1,0.8Hz,2H),6.80(t,J=7.9Hz,1H),4.04(s,2H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ142.50,140.47,132.97,129.04,126.30,123.60,123.01,120.53,120.34,118.77,110.24,110.16。
実施例24:9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾール
Figure 2022539506000041
2-ブロモ-6-カルバゾールアニリン(1.38g、4.07mmol、1当量)およびNaHCO(1.35g、16.28mmol、4当量)でバイアルを満たし、アセトン(25mL)で希釈した。次に反応物を0℃に冷却し、チオホスゲン(0.94mL、12.21mmol、3当量)を添加した。次に、反応物を室温まで温め、24時間撹拌した。次に、反応物を、ジクロロメタン(100mL)を含むセライトを通して濾過し、真空下で濃縮した。粗混合物を、塩化メチレンおよびヘキサンの勾配を使用するISCOクロマトグラフィーによって精製した。生成物を収量で単離した(1.32g、収率85%)。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.18(d,J=7.8Hz,2H),7.78(dd,J=8.1,1.3Hz,1H),7.53(d,J=9.2Hz,1H),7.46(t,J=7.7Hz,2H),7.36(td,J=7.9,2.4Hz,3H),7.16(d,J=8.1Hz,2H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ140.62,135.41,133.01,128.95,128.09,126.32,123.73,121.20,120.66,120.62,109.65。
実施例25:配位子18-N-(アダマンタン-1-イル)-4-(9H-カルバゾール-9-イル)ベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000042
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾールの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)および1-アダマンチルアミン(91mg、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、有機物をHO(2×25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集し、収量は108.9mg(81%)であった。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.18(dt,J=7.7,1.0Hz,2H),7.69(dd,J=7.9,1.2Hz,1H),7.51(dd,J=7.8,1.2Hz,1H),7.40(ddd,J=8.2,6.9,1.3Hz,2H),7.33-7.27(m,4H),7.27-7.23(m,1H),5.13(s,1H),2.01-1.91(m,3H),1.84(d,J=2.9Hz,6H),1.57(dt,J=12.2,3.0Hz,3H),1.43(dq,J=12.5,2.0Hz,3H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ163.44,149.26,141.47,133.21,127.58,125.45,125.02,123.54,121.59,120.05,119.98,119.50,111.27,53.96,41.43,36.12,29.47。
実施例26:配位子19-N-ベンジル-4-(カルバゾール-9-イル)ベンゾチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000043
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニルの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)およびベンジルアミン(0.066mL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をHO(2×25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して116mg(95%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.17(d,J=7.5Hz,2H),7.73(dd,J=7.9,1.2Hz,1H),7.47(dd,J=7.8,1.1Hz,1H),7.38(ddd,J=8.3,7.2,1.2Hz,2H),7.28-7.32(m,5H),7.27-7.22(m,5H),5.67(t,J=5.6Hz,1H),4.39(d,J=5.8Hz,2H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ167.71,149.24,141.26,137.21,132.79,128.58,127.60,127.47,125.54,125.37,123.45,121.68,120.46,120.05,119.63,110.98,49.09。
実施例27:配位子13-N-ブチル-4-(カルバゾール-9-イル)ベンゾチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000044
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾールの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)およびn-ブチルアミン(0.059mL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して106mg(95%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.17(d,J=7.6Hz,2H),7.74(dd,J=7.8,1.1Hz,1H),7.48-7.44(m,1H),7.41-7.36(m,2H),7.32-7.26(m,4H),5.79(t,J=5.4Hz,1H),3.16-2.89(q,2H),1.42(p,J=7.3Hz,2H),1.23(dq,J=14.4,7.3Hz,2H),0.83(t,J=7.3Hz,3H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ168.01,149.53,141.26,132.71,127.27,125.49,125.35,123.46,121.34,120.40,120.04,119.56,110.95,45.51,31.30,19.81,13.59。
実施例28:配位子14-4-(カルバゾール-9-イル)-N-ネオペンチルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000045
ジメトキシエタン(3.0mL)中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾール(167mg、0.44mmol、1当量)の溶液を、撹拌棒を備えたバイアルに添加した。同じバイアルにネオペンチルアミン(0.103mL、0.88mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(4.2mg、0.02mmol、5mol%)、1,10-フェナントロリン(8mg、0.04mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(287mg、0.88mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、再び一晩撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、HO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をNaSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して114mg(67%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.16(d,J=7.7Hz,2H),7.73(d,J=7.8Hz,1H),7.43(d,J=6.9Hz,1H),7.38(t,J=7.6Hz,2H),7.28(d,J=7.1Hz,2H),7.27-7.21(m,3H),2.90(d,J=6.2Hz,2H),0.88(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ169.38,149.20,141.09,132.25,126.82,125.49,125.18,123.49,121.10,120.23,119.99,119.68,111.10,58.01,32.36,26.83。
実施例29:配位子15-4-(カルバゾール-9-イル)-N-((トリメチルシリル)メチル)ベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000046
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾールの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)および(トリメチルシリル)メチルアミン(0.080mL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(2×25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して107mg(88%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.18(d,J=7.7Hz,2H),7.76(d,J=8.4Hz,1H),7.44(d,J=7.7Hz,1H),7.39(t,J=7.6Hz,2H),7.29(d,J=7.3Hz,2H),7.23(d,J=7.7Hz,2H),5.67(s,1H),2.50(d,J=5.4Hz,2H),0.01(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ171.00,150.09,141.34,132.72,127.06,125.55,125.52,123.46,121.09,120.55,120.10,119.56,110.88,36.52,-2.84。
実施例30:配位子16-4-(カルバゾール-9-イル)-N-イソプロピルベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000047
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾールの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)およびイソプロピルアミン(0.052mL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(2×25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して101mg(94%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.18(d,J=7.7Hz,2H),7.75(d,J=7.8Hz,1H),7.46(d,J=8.7Hz,1H),7.40(t,J=7.6Hz,2H),7.36-7.28(m,2H),7.27-7.23(m,2H),5.18(d,J=7.9Hz,1H),3.68(dq,J=12.9,6.7Hz,1H),1.22(d,J=6.4Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ166.39,149.69,141.37,132.88,127.48,125.51,125.42,123.47,121.54,120.43,120.09,119.51,110.93,47.92,22.79。
実施例31:配位子17-N-(tert-ブチル)-4-(カルバゾール-9-イル)ベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000048
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾールの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)およびtert-ブチルアミン(63uL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(2×25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集し、収量は90.7mg(81%)であった。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.22-8.14(m,2H),7.70(dd,J=7.8,1.2Hz,1H),7.47(dd,J=7.8,1.2Hz,1H),7.41-7.35(m,2H),7.31-7.23(m,5H),5.16(s,1H),1.26(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ164.27,149.47,141.48,133.20,127.77,125.54,125.19,123.54,121.76,120.09,119.53,111.18,53.59,28.88。
実施例32:配位子20-4-(カルバゾール-9-イル)-N-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000049
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾールの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)および3,5-ジ-tert-ブチルアニリン(123mg、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用した精製の試みは、出発アミンおよび生成物の混合物をもたらした。次いで、混合物は、水およびアセトニトリルの勾配での逆相ISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーによって無事精製された。生成物を収集し、収量は116mg(77%)であった。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.19(d,J=7.7Hz,2H),7.80(dd,J=7.9,1.0Hz,1H),7.51(dd,J=7.7,1.0Hz,1H),7.40(t,J=8.2Hz,2H),7.35(t,J=7.8Hz,1H),7.31-7.23(m,4H),7.16(m,J=2.5Hz,3H),1.23(s,18H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ163.85,152.32,149.27,141.42,138.66,132.44,129.05,128.06,125.82,125.65,123.48,122.69,120.55,120.19,119.60,118.40,114.11,110.64,34.90,31.26。
実施例33:配位子21-4-(カルバゾール-9-イル)-N-(2,6-ジメチルフェニル)ベンゾチアゾール-2-アミン
Figure 2022539506000050
窒素で満たした連続グローブボックスの中で、ジメトキシエタン中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-カルバゾールの溶液(0.3M、1.0mL、0.3mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ジメトキシエタン(1.0mL)および2,6-ジメチルアニリン(74uL、0.6mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(6mg、0.03mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(10mg、0.03mmol、10mol%)、および炭酸セシウム(196mg、0.6mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、2.5時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して92.5mg(73%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.14(dd,J=7.7,1.2Hz,2H),7.90(s,1H),7.59(dd,J=7.8,1.2Hz,1H),7.42(ddd,J=8.3,7.1,1.3Hz,2H),7.38(dd,J=7.8,1.2Hz,1H),7.32(td,J=7.5,1.1Hz,2H),7.28(d,J=8.3Hz,2H),7.20(t,J=7.8Hz,1H),7.09(dd,J=8.3,6.8Hz,1H),7.00(d,J=7.5Hz,2H),2.14(s,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ169.43,149.37,141.44,137.01,136.39,132.96,128.78,128.45,127.99,125.68,125.21,123.83,121.83,120.33,120.22,119.76,111.12,18.01。
実施例34:2-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン
Figure 2022539506000051
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、9-ブロモ-2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン(2.0g、5.41mmol、1当量)をオーブン乾燥したフラスコに満たし、乾燥したTHF(12.0mL)中で希釈した。次に、反応物をグローブボックスからポンプで排出し、-78Cに冷却した。次に、ヘキサン中のn-BuLi(2.5M、2.768mL、5.96mmol、1.1当量)を5分かけて滴下して添加した。次に反応物を0℃に4時間温めた。次に、2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(2.77mL、13.54mmol)を添加し、反応物を一晩室温に温めた。反応を水(70mL)でクエンチし、分液漏斗に注いだ。次に、溶液をジクロロメタン(3×50mL)で抽出し、合わせた有機層をブライン(70mL)で洗浄した。次に、有機物を硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。次に、反応混合物を、0~10%ジクロロメタンおよびヘキサンの勾配でのISCOクロマトグラフィーによって精製した。所望の生成物を収集して980mg(44%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.39-8.30(m,3H),7.90(d,J=8.9Hz,1H),7.83(d,J=1.4Hz,1H),7.57(dd,J=9.2,2.1Hz,1H),7.51(dd,J=8.8,1.5Hz,1H),1.58(s,12H),1.44(d,J=7.3Hz,18H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ147.35,146.63,135.82,134.74,131.01,129.89,128.65,128.27,127.87,125.29,124.31,122.87,122.74,84.14,35.29,34.76,31.02,30.95,25.27。
実施例35:2-ブロモ-6-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)アニリン
Figure 2022539506000052
2,6-ジブロモアニリン(360mg、1.44mmol、2当量)、2-ブロモ-6-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)アニリン(300mg、0.72mmol、1当量)、Pd(PPh(83mg、0.0.72mmol、0.1当量)、およびKPO(459mg、2.16mmol、3当量)で、還流冷却器を備えた丸底フラスコを満たした。次いで、フラスコを真空下に置き、Nで4回再充填した。次に、トルエン、水、エタノール(容量?)を添加し、反応物を100℃で18時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、酢酸エチル(50mL)を含むシリカのパッドに通し、水に注いだ。酢酸エチル(3×40mL)で抽出し、ブラインで洗浄した。次に、有機物を硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空で濃縮した。次に、反応物を、ヘキサン中に0~75%ジクロロメタンの勾配でのISCOクロマトグラフィーによって精製して、アニリン(151mg、46%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.42(s,1H),7.97(d,J=8.9Hz,1H),7.90(d,J=1.8Hz,1H),7.63-7.53(m,3H),7.50(s,1H),7.47(dd,J=9.2,2.0Hz,1H),7.10(dd,J=7.4,1.4Hz,1H),6.80(t,J=7.7Hz,1H),3.78(s,2H),1.42(s,9H),1.30(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ148.09,147.38,142.83,132.11,131.50,131.47,131.33,130.42,129.76,128.78,128.13,126.68,125.75,125.57,124.80,124.75,122.74,120.10,118.70,109.56,35.06,34.85,30.94,30.87。
実施例36:9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン
Figure 2022539506000053
2-ブロモ-6-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)アニリン(151mg、0.33mmol、1当量)およびNaHCO(110mg、1.31mmol、4当量)でバイアルを満たし、アセトン(2mL)で希釈した。次に反応物を0℃に冷却し、チオホスゲン(0.08mL、0.98mmol、3当量)を添加した。次に、反応物を室温まで温め、24時間撹拌した。次に、反応物を、ジクロロメタン(100mL)を含むセライトを通して濾過し、真空下で濃縮した。粗材料のH NMRは、所望の生成物(162mg、収率98%)を示し、さらに精製することなく次の反応に使用した。
H NMR(400MHz,CDCl)8.48(s,1H),8.00(d,J=8.9Hz,1H),7.93(s,1H),7.78(dd,J=8.0,1.4Hz,1H),7.57(dd,J=8.9,1.7Hz,1H),7.49(dd,J=9.2,1.9Hz,1H),7.44-7.39(m,2H),7.36-7.30(m,2H),1.44(s,9H),1.32(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ148.43,147.22,139.20,138.53,132.78,132.56,131.73,131.05,129.96,128.35,127.51,127.45,125.80,125.01,124.81,124.71,123.16,122.93,122.76,119.32,35.09,34.82,31.36,30.89。
実施例37:配位子22-N-(アダマンタン-1-イル)-4-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)ベンゾチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000054
ジメトキシエタン(3.0mL)中の9-(3-ブロモ-2-イソチオシアナトフェニル)-2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン(81mg、0.16mmol、1当量)の溶液を、撹拌棒を備えたバイアルに加えた。同じバイアルに、アダマンチルアミン(49mg、0.32mmol、2当量)を添加した。チオ尿素中間体の形成を可能にするために、反応物を室温で一晩撹拌した。次に、ヨウ化銅(I)(3.1mg、0.016mmol、10mol%)、1,10-フェナントロリン(4.4mg、0.024mmol、15mol%)、および炭酸セシウム(105mg、0.32mmol、2当量)をバイアルに添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを70℃に加熱し、再び一晩撹拌した。次に、反応物を室温まで冷却させた。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、次にHO(2×25mL)、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をNaSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。生成物を収集して114mg(67%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.37(s,1H),7.94(m,1H),7.88(d,J=1.9Hz,1H),7.72(dd,J=7.7,1.3Hz,1H),7.53-7.45(m,2H),7.36(dd,J=9.3,2.0Hz,1H),7.31(dd,J=7.4,1.3Hz,1H),7.23(t,J=7.6Hz,1H),5.00(s,1H),2.29(d,J=2.2Hz,1H),1.91(s,3H),1.78(s,6H),1.52(d,J=9.6Hz,5H),1.41(s,9H),1.23(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ162.84,151.81,146.49,146.39,134.44,131.41,131.30,130.28,129.90,129.25,129.17,128.94,127.78,127.05,127.00,125.71,124.24,124.12,122.43,121.59,120.92,119.78,53.29,41.61,36.08,34.88,34.71,31.58,31.12,30.97,30.92,30.81,29.74,29.35,22.64,14.11。
実施例38:2-ブロモ-1-メシチルタン-1-オン:
Figure 2022539506000055
酢酸エチル(50ml)中の2-アセチル-メシチレン(CAS 1667-01-2、1.18g、7.27mmol、1.0当量)の窒素下の溶液に、臭化銅(II)(3.25g、14.6mmol、2.0当量)を添加した。反応物を還流(85℃)に加熱し、2時間撹拌した。反応物を冷却し、室温で一晩撹拌した。固形物を濾別し、濾液を濃縮した。残渣をジクロロメタン中に吸収させ、固形物を濾別した。濾過されたものを濃縮し、ポンプで送った。生成物を橙色固体(収率68%)として単離した。生成物は、40%の2-アセチル-メシチレン出発物質と60%の所望の生成物との混合物であった。粗混合物をさらに精製することなく次のステップに進めた。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ6.89-6.85(m,2H),4.26(d,J=0.5Hz,2H),2.30(s,3H),2.23(s,6H)。
実施例39:4-メシチルチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000056
窒素下で、水コンデンサーを備えた、窒素は水酸化ナトリウムのベースバスを通してパージされた、エタノール(30ml)に溶解した2-ブロモ-1-メシチルタン-1-オン(1.500g、H NMRで約56%純度、4.07mmol、1.00当量)の溶液に、チオ尿素(0.402g、5.29mmol、1.30当量)を添加した。反応物を3時間撹拌および還流(98℃)し、次に冷却し、室温で一晩撹拌した。溶媒を真空で除去し、残渣をイソプロパノールから2回再結晶させた。生成物を0.356gの淡黄色固体(収率40%)として単離した。
H NMR(400MHz,DMSO-d)δ9.15(s,2H),7.00(s,2H),6.79(s,1H),2.28(s,3H),2.13(s,6H)。
実施例40:N-(4-メシチルチアゾール-2-イル)ピバルアミド:
Figure 2022539506000057
ジクロロメタン(20mL)およびTHF(5mL)に窒素下で溶解した4-メシチルチアゾール-2-アミン(0.521g、2.39mmol、1.00当量)の溶液に、DMAP(0.010g、8.1140.0811mmol、0.034当量)およびピリジン(2.15mL、26.7mmol、11.2当量)を添加した。トリメチルアセチルクロリド(0.88mL、7.79mmol、3.00当量)を滴下して添加し、反応物を18℃で5.5時間撹拌した。反応物をメタノール(3ml)でクエンチし、15分間撹拌した。反応物を濃縮し、残りの物質を酢酸エチル(30mL)に吸収させた。有機物を飽和塩化アンモニウム溶液(30mL×1)で抽出した。水槽を酢酸エチル(30mL×1)で再抽出した。合わせた有機物を飽和塩化アンモニウム溶液(20mL×2)およびブライン(25mL×1)で洗浄した。有機物を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物を、溶媒系としてヘキサン中の酢酸エチルを用いたシリカゲルのISCOカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を0.474gの白色固体(65%)として単離した。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ9.19(s,1H),6.91(s,2H),6.71(d,J=0.7Hz,1H),2.30(s,3H),2.08(s,6H),1.32(d,J=0.9Hz,9H)。13C NMR(101MHz,cdcl)δ176.28,157.58,148.81,137.86,137.36,132.13,128.30,111.30,39.27,27.34,21.22,20.42。
実施例41:配位子23-4-メシチル-N-ネオペンチルチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000058
窒素下で、氷浴で冷却した、THF(30mL)中のN-(4-メシチルチアゾール-2-イル)ピバルアミド(0.363g、1.20mmol、1.0当量)の溶液に、リチウムアルミニウムヒドリド溶液(THF中1.0M、3.60mL、3.60mmol、3.0当量)を滴下して添加する。反応物を5時間冷間撹拌し、次に室温で一晩撹拌した。反応物を40℃に1時間加熱し、次に室温に冷却させた。反応物をFieser and Fieser精密検査を使用して、0.15mLの水、0.15mLの15%水酸化ナトリウム水溶液、および0.45mLの水の順に添加して精密検査した。有機物をエーテルで希釈し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。粗生成物を、溶媒系としてヘキサン中の酢酸エチルを用いたシリカゲルのISCOカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を白色の固体(0.180g)(52%)として単離した。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ6.87(s,2H),6.18(d,J=0.9Hz,1H),5.29(s,1H),3.04(d,J=5.2Hz,2H),2.28(s,3H),2.14(s,6H),0.98(d,J=0.9Hz,9H)。13C NMR(101MHz,cdcl)δ170.20,150.47,137.44,137.36,133.10,128.12,103.18,58.30,32.43,27.45,21.20,20.37。
実施例42:N-(4-メシチルチアゾール-2-イル)ヘプタンアミド:
Figure 2022539506000059
窒素下でジクロロメタン(20mL)に溶解した4-メシチルチアゾール-2-アミン(0.500g、2.29mmol、1.00当量)の溶液に、ピリジン(2.00mL、24.7mmol、10.8当量)を添加した。塩化ヘプタノイル(1.06mL、6.87mmol、3.00当量)を滴下して添加し、反応物を18℃で一晩撹拌した。反応物を濃縮し、残りの物質を酢酸エチル(60mL)に吸収させた。有機物を飽和塩化アンモニウム溶液(40mL)およびブライン(30mL×1)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮した。粗生成物を、溶媒系としてヘキサン中の酢酸エチルを用いたシリカゲルのカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を0.320gの白色固体(42%)として単離した。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ11.61(s,1H),6.90(s,2H),6.72(d,J=0.6Hz,1H),2.30(s,3H),2.08(s,6H),1.69(t,J=7.5Hz,2H),1.43(p,J=7.6Hz,2H),1.35-1.09(m,7H),0.88(t,J=7.0Hz,3H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ171.79,158.90,147.70,137.91,137.24,131.82,128.57,111.07,34.71,31.56,28.64,24.49,22.50,21.04,20.37,14.03。
実施例43:配位子24-N-ヘプチル-4-メシチルチアゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000060
窒素下、氷浴で冷却した、THF(35mL)中のN-(4-メシチルチアゾール-2-イル)ヘプタンアミド(0.258g、0.781mmol、1.0当量)の溶液に、水素化アルミニウムリチウム溶液(THF中1.0M、2.73mL、2.73mmol、3.5当量)を滴下して添加する。反応物を0℃で1時間撹拌し、次に室温で一晩撹拌した。反応物を、0.11mLの水、0.11mLの15%水酸化ナトリウム水溶液、および0.33mLの水の順に添加することによって、Fieser精密検査法によりクエンチした。有機物をエーテルで希釈し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。粗生成物を、溶媒系としてヘキサン中の酢酸エチルを用いたシリカゲルのカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を0.191gの白色固体(77%)として単離した。
H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ6.87(s,2H),6.17(s,1H),6.10(s,1H),3.09(td,J=7.2,5.2Hz,2H),2.28(s,3H),2.14(s,6H),1.50(p,J=7.2Hz,2H),1.34-1.21(m,8H),0.89(t,J=6.8Hz,3H)。13C NMR(101MHz,クロロホルム-d)δ169.73,150.29,137.32,137.18,133.04,127.96,102.82,46.24,31.76,29.27,28.96,26.88,22.59,21.05,20.24,14.07。
実施例44メチル-(Z)-N’-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-N-イソプロピルカルバミドチオエート:
Figure 2022539506000061
ジクロロメタン(2mL)中の3-ブロモ-2-イソチオシアナト-2’,4’,6’-トリメチル-1,1’-ビフェニル(69.0mg、0.21mmol、1当量)の溶液にイソプロピルアミン(0.036mL、0.42mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、反応物は無色半透明の油に濃縮され、さらに精製することなく次のステップに進められた。
エタノールおよびジクロロメタン(4mL、1:1)中のチオ尿素(0.21mmol)の混合物に、ヨードメタン(0.028mL、0.45mmol、2.15当量)を添加した。次に、混合物を室温で一晩撹拌した。次に、無色透明の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(6mL)で中和し、ジクロロメタン(2mL)で希釈し、2分間激しく(1000rpm)撹拌した。次に、NaOHの水溶液(1mL、1N)を添加し、二相混合物を分液漏斗に注ぎ、分配し、有機層をNaHCOの飽和水性混合物(3×5mL)で洗浄した。残留有機物を、ジクロロメタン(2×5mL)を使用して水層から逆抽出し、すべての有機層を合わせ、ブライン(1×5mL)で洗浄し、固体NaSOで乾燥し、濾過し、濃縮して、黄色の油として生成物(83.2mg、99%)を得た。この生成物をさらに精製することなく次の反応にキャリーオーバーした。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.55(dd,J=8.0,1.5Hz,1H),7.04(dd,J=7.5,1.5Hz,1H),6.92(t,J=7.7Hz,1H),6.88-6.82(m,2H),3.93(s,1H),3.84(q,J=6.4Hz,1H),2.29(s,3H),2.17(s,3H),2.09(s,6H),1.04(d,J=6.2Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ146.54,136.58,136.37,136.16,135.56,131.53,129.89,127.86,123.37,117.37,44.76,23.15,21.15,20.72,14.31。
実施例45:N-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-N-イソプロピルメタンジイミン:
Figure 2022539506000062
オーブン乾燥した光を遮蔽する褐色瓶内のMeCN-ジクロロメタン(3.0mL、1:1)中のメチルイソチオ尿素(83.2mg、0.21mmol、1.00当量)およびEtN(57.2μL、0.41mmol、2.0当量)の溶液を氷水冷却浴に入れ、30分間撹拌(300rpm)した。固体AgNO(69.7mg、0.41mmol、2.0当量)を一度に全部添加した。1時間後、黄色の不均一混合物をヘキサン(4mL)で希釈し、5分間激しく撹拌し(1000rpm)、ヘキサンを用いてセライトパッド上で、低温で吸引濾過し、約1mLに濃縮した。混合物をヘキサン(4mL)で希釈し、約1mLに濃縮した。このプロセスをさらに2回繰り返し、次いでヘキサンを用いてセライトパッド上でヘキサン混合物を吸引濾過し、真空中で濃縮して、カルボジイミド(67.6mg、0.21mmol、92%)を得た。油はさらに精製することなく次のステップに進められた。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.55(dd,J=7.5,2.1Hz,1H),7.03-6.95(m,4H),3.24(hept,J=6.5Hz,1H),2.34(s,3H),2.01(s,6H),1.00(d,J=6.4Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ137.86,137.59,137.45,136.67,135.39,132.01,129.71,128.33,125.32,118.93,49.33,24.08,21.19,20.48。
実施例46:2-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-1,3-ジイソプロピルグアニジン:
Figure 2022539506000063
ジクロロメタン(1.5mL)中のN-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-N-イソプロピルメタンジイミン(67.6mg、0.19mmol、1当量)の溶液に、イソプロピルアミン(32.5μL、0.38mmol、2当量)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した。16時間後、反応物は濃縮され、淡黄色の油(78.7mg、99%)を得た。油はさらに精製することなく次のステップに進められた。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.55(dd,J=7.9,1.5Hz,1H),7.02(dd,J=7.4,1.5Hz,1H),6.90-6.82(m,3H),3.61(q,J=6.7Hz,2H),3.20(d,J=8.2Hz,2H),2.28(s,3H),2.07(s,6H),1.00(d,J=6.4Hz,12H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ147.57,146.58,137.36,137.14,136.22,135.83,131.71,129.97,127.74,122.44,119.40,43.10,23.35,21.09,20.79。
実施例47:配位子27-N,1-ジイソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000064
反応バイアルを、2-(3-ブロモ-2’,4’,6’-トリメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-1,3-ジイソプロピルグアニジン(78.7mg、0.19mmol、1当量)、KPO(160.5mg、0.76mmol、4当量)、およびCuI(3.6mg、0.02mmol、0.1当量)で満たした。N,N’-DMEDA(12.2μL、0.11mmol、0.6当量)および無水のDMAc(2mL)をシリンジで添加して、反応物を140℃で18時間撹拌した。次いで、反応物を室温に冷却した。少量のアリコートをアセトニトリルに溶解し、UPLC-MSで分析したところ、所望の生成物に完全に変換していた。材料を水(50mL)に注いだ。水相をジエチルエーテル(3×25mL)で洗浄した。合わせた有機層を、MgSOで乾燥し、濾過し、真空中で濃縮した。粗生成物を、溶媒系としてヘキサン中の酢酸エチルを用いたシリカゲルのISCOカラムクロマトグラフィーにより精製した。精製された物質は、51.9mg(82%)の淡黄色の固形物として収集された。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.22(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),7.03(t,J=7.7Hz,1H),6.96(s,2H),6.85(dd,J=7.5,1.1Hz,1H),4.39(hept,J=7.0Hz,1H),4.06(hept,J=13.0,6.5Hz,1H),3.70(d,J=8.0Hz,1H),2.35(s,3H),2.05(s,6H),1.62(d,J=6.9Hz,6H),1.21(d,J=6.3Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ152.89,141.22,137.10,136.54,136.21,133.29,129.31,128.02,122.32,118.72,107.91,46.37,45.54,23.38,21.26,21.21,20.92。
実施例48:3-フルオロ-2’,4’,6’-トリメチル-2-ニトロ-1,1’-ビフェニル:
Figure 2022539506000065
1-ブロモ-3-フルオロ-2-ニトロベンゼン(200mg、0.91mmol、1当量)、メシチルボロン酸(220mg、1.36mmol、1.5当量)、Pd(PPh(110mg、0.09mmol、0.1当量)、およびKPO(580mg、2.73mmol、3当量)でバイアルを満たした。次に、バイアルを真空下に置き、Nで4回再充填した。次に、トルエン(5.0mL)および水(0.20mL)を添加し、反応物を100℃で18時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、酢酸エチル(20mL)を含むシリカのパッドに通し、真空下で濃縮した。次に、反応物を、ヘキサン中にEtOAcの溶媒系を用いたISCOクロマトグラフィーによって精製し、所望の生成物を収集した(156mg、収率66%)。
H NMR(500MHz,CDCl)δ7.55(td,J=8.0,5.3Hz,1H),7.28(ddd,J=9.6,8.4,1.3Hz,1H),7.05(dt,J=7.7,1.1Hz,1H),6.92(s,2H),2.32(s,3H),2.02(s,6H)。13C NMR(126MHz,CDCl)δ153.85(d,J=257.9Hz),138.53,136.40,133.85(d,J=19.5Hz),131.97(d,J=8.2Hz),128.74(d,J=24.2Hz),128.58,128.36,126.67(d,J=3.7Hz),115.93(d,J=19.0Hz),21.20,20.31。
実施例49:N-イソプロピル-2’,4’,6’-トリメチル-2-ニトロ-[1,1’-ビフェニル]-3-アミン:
Figure 2022539506000066
3-フルオロ-2’,4’,6’-トリメチル-2-ニトロ-1,1’-ビフェニル(150mg、0.58mmol)をDMSO(3.0mL)で希釈した。次に、炭酸カリウム(240mg、1.74mmol)およびイソプロピルアミン(0.342mL、4.05mmol)を添加し、反応物を70℃に温め、一晩撹拌した。次に、反応物を水に注ぎ、酢酸エチル(3×10mL)で抽出した。次に、硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。明るいオレンジ色-赤色の油のH NMRは、所望の生成物を示し、さらに精製することなく使用した(158mg、収率92%)。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.35(dd,J=8.4,7.4Hz,1H),6.88(s,2H),6.82(dt,J=8.6,0.9Hz,1H),6.38(dd,J=7.3,1.2Hz,1H),6.13(d,J=7.1Hz,1H),3.86-3.68(m,J=6.4Hz,1H),2.30(s,3H),2.01(s,6H),1.30(d,J=6.3Hz,6H)。
実施例50:1-イソプロピル-4-メシチルベンゾイミダゾール:
Figure 2022539506000067
N-イソプロピル-2’,4’,6’-トリメチル-2-ニトロ-[1,1’-ビフェニル]-3-アミン(690mg、2.31mmol)をエタノールおよび水で希釈した。次に、鉄粉(646mg、11.56mmol)およびNHCl(186mg、3.47mmol)を添加し、THFを使用してフラスコにすすぎ入れた。次に、反応物に還流冷却器を取り付け、95℃に加熱した。3時間後、反応物を、酢酸エチル(50mL)を用いてセライトを通して吸引濾過し、飽和NHCl水溶液に注いだ。二相混合物を分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物を酢酸エチル(3×50mL)で抽出し、ブラインで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空で濃縮した。次に、混合物を適切なオルトギ酸トリエチル(30mL)中で2時間還流することにより、所望の環化を完了させた。次に、反応物を真空で濃縮し、酢酸エチルおよびヘキサン勾配を使用するISCOクロマトグラフィーによって精製して、所望の生成物(554mg、86%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.92(s,1H),7.41(d,J=7.5Hz,1H),7.33(t,J=7.7Hz,1H),7.06(d,J=6.5Hz,1H),6.97(s,2H),4.66(hept,J=6.8Hz,1H),2.33(s,3H),1.98(s,6H),1.66(d,J=6.7Hz,6H)。
実施例51:2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンゾイミダゾール:
Figure 2022539506000068
1-イソプロピル-4-メシチルベンゾイミダゾール(550mg、1.98mmol)をTHF(20mL)で希釈した。次に、N-ブロモスクシンイミド(387mg、2.17mmol)を添加し、反応物を4時間加熱して還流した。次に、溶媒を真空により蒸発させ、反応物を、酢酸エチルおよびヘキサン勾配を使用するISCOクロマトグラフィーによって精製して、臭化物生成物(356mg、50.4%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.51(dd,J=8.3,1.1Hz,1H),7.26(t,J=7.8Hz,1H),7.00(dd,J=7.4,1.0Hz,1H),6.94(s,2H),4.97(hept,J=6.9Hz,1H),2.32(s,3H),1.97(s,6H),1.70(d,J=7.0Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ142.60,136.96,136.56,134.98,134.14,132.86,129.44,128.31,123.49,122.50,109.83,109.83,50.57,21.27,21.27,20.83。
実施例52:配位子31-N-ベンジル-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000069
2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール(30mg、0.084mmol、1当量)を1-ブタノール(0.80mL)で希釈した。次に、ベンジルアミン(0.092mL、0.84mmol、10当量)を一度に全部添加し、反応物を密封し、120℃に加熱し、一晩撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、酢酸エチルおよびヘキサンの勾配を使用するISCOクロマトグラフィーによって精製して、生成物を黄色の油として得た(24.5mg、76%)。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.38-7.27(m,5H),7.23(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),7.06(t,J=7.7Hz,1H),6.97(s,2H),6.88(dd,J=7.5,1.0Hz,1H),4.60(s,2H),4.41(hept,J=7.0Hz,1H),4.19(s,1H),2.35(s,3H),2.06(s,6H),1.62(d,J=6.9Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ153.35,141.07,139.53,137.03,136.42,136.22,133.61,129.63,128.67,128.19,128.04,127.51,122.48,118.97,107.93,48.32,46.47,21.28,20.98。
実施例53:配位子32-N-(2,6-ジメチルフェニル)-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000070
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール(50mg、0.14mmol)をバイアルに満たし、トルエン(1.0mL)で希釈した。次に、Pd(dba)(13mg、0.012mmol)、BINAP(9mg、0.012mmol)、およびナトリウムtert-ブトキシド(30mg、0.31mmol)を添加し、続いて2,6-ジメチルアニリン(0.029mL、0.24mmol)を添加した。次に、反応物を密封し、100℃に2時間加熱し、その時点で、UPLCは、出発臭化物の完全な変換を示した。次に、反応物を、酢酸エチル(30mL)を用いてシリカで濾過し、酢酸エチルおよびヘキサン勾配でのISCOクロマトグラフィーにより精製して、生成物を黄褐色の油として得た(46mg、収率83%)。
H NMR(500MHz,DMSO-d)δ7.80(s,1H),7.42-7.36(m,1H),7.06-6.92(m,4H),6.79(s,2H),6.62(dd,J=7.4,1.2Hz,1H),4.91(hept,J=6.8Hz,1H),2.19(s,3H),2.11(s,6H),1.84(s,6H),1.62(d,J=6.8Hz,6H)。13C NMR(126MHz,DMSO-d)δ151.60,141.01,137.53,136.59,135.72,135.17,135.01,132.90,128.88,128.18,127.96,127.91,127.57,125.40,121.30,118.48,108.54,45.77,20.59,20.53,20.39,18.08。
実施例54:配位子28-N-シクロヘキシル-1-イソプロピル-4-メシチルベンゾイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000071
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ナトリウムtert-ブトキシド(45mg、0.47mmol)およびトルエン中の2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾールの溶液(0.3M、0.69mL、0.21mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、シクロヘキシルアミン(0.041mL、0.36mmol、1.7当量)、トルエン中の2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレンの溶液(0.31M、0.068mL、0.02mmol、10mol%)、トルエン中のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)の溶液(0.31M、0.067mL、0.02mmol、10mol%)、およびトルエン(2mL)を添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを100℃に加熱し、3時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製して、生成物(54mg、69%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.22(d,J=8.0Hz,1H),7.04(t,J=7.7Hz,1H),6.97(s,2H),6.86(d,J=7.4Hz,1H),4.53-4.33(m,1H),3.78(m,2H),2.36(s,3H),2.06(s,6H),1.77-1.67(m,4H),1.64(d,J=6.9Hz,6H),1.40(q,J=14.5,13.3Hz,2H),1.24-1.14(m,2H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ152.73,141.13,136.98,136.41,136.04,133.24,129.11,128.22,127.93,122.28,118.50,107.67,60.40,51.91,46.25,33.66,25.83,24.72,21.13,21.10,20.82,14.21。
実施例55:配位子25-1-イソプロピル-4-メシチル-N-ペンチルベンゾイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000072
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ナトリウムtert-ブトキシド(45mg、0.47mmol)およびトルエン中の2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾールの溶液(0.3M、0.69mL、0.21mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、アミルアミン(0.041mL、0.36mmol、1.7当量)、トルエン中の2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレンの溶液(0.31M、0.068mL、0.02mmol、10mol%)、トルエン中のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)の溶液(0.31M、0.067mL、0.02mmol、10mol%)、およびトルエン(2mL)を添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを100℃に加熱し、3時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製して、生成物(48mg、63%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.22(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),7.05(t,J=7.7Hz,1H),6.97(s,2H),6.86(dd,J=7.5,1.1Hz,1H),4.42(p,J=7.0Hz,1H),3.86(t,J=5.7Hz,1H),3.41(q,J=6.6Hz,2H),2.36(s,3H),2.07(d,J=1.4Hz,6H),1.64(m,8H),1.35(q,J=3.7Hz,4H),0.95-0.86(m,3H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ153.51,141.10,136.96,136.41,136.05,133.39,129.22,127.89,122.22,118.56,107.62,60.40,46.23,44.08,29.66,29.10,22.48,21.14,21.10,21.06,20.82,14.21,14.00。
実施例56:配位子30-N-(アダマンタン-1-イル)-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000073
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ナトリウムtert-ブトキシド(45mg、0.47mmol)およびトルエン中の2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾールの溶液(0.3M、0.69mL、0.21mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、トルエン中の1-アダマンチルアミンの溶液(1.55M、0.231mL、0.36mmol、1.7当量)、トルエン中の2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレンの溶液(0.31M、0.068mL、0.02mmol、10mol%)、トルエン中のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)の溶液(0.31M、0.067mL、0.02mmol、10mol%)、およびトルエン(2mL)を添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを100℃に加熱し、3時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製し、次に超臨界流体クロマグラフィーによって精製して所望の生成物(13.3mg、15%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.26(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),7.05(t,J=7.7Hz,1H),6.95(s,2H),6.88(dd,J=7.5,1.1Hz,1H),4.55(hept,J=7.0Hz,1H),3.60(s,1H),2.35(s,3H),2.07(s,9H),2.00(d,J=2.9Hz,6H),1.68-1.59(m,12H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ151.36,141.23,136.98,136.48,135.97,132.79,129.92,127.96,122.49,118.96,108.17,53.46,46.56,42.91,36.59,29.90,21.30,21.25,21.01。
実施例57:配位子29-1-イソプロピル-4-メシチル-N-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-ベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000074
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ナトリウムtert-ブトキシド(45mg、0.47mmol)およびトルエン中の2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾールの溶液(0.3M、0.69mL、0.21mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、tert-オクチルアミン(57μL、0.36mmol、1.7当量)、トルエン中の2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレンの溶液(0.31M、0.068mL、0.02mmol、10mol%)、トルエン中のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)の溶液(0.31M、0.067mL、0.02mmol、10mol%)、およびトルエン(2mL)を添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを100℃に加熱し、3時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製して、所望の生成物(45.7mg、54%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.21(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),7.02(t,J=7.7Hz,1H),6.96(s,2H),6.85(dd,J=7.4,1.1Hz,1H),4.37(hept,J=7.0Hz,1H),3.80(s,1H),2.37(s,3H),2.08(s,6H),1.89(s,2H),1.63(d,J=6.9Hz,6H),1.48(s,6H),0.98(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ151.43,141.65,136.98,136.88,135.73,132.70,129.51,127.74,122.07,118.29,107.58,56.29,51.29,46.23,31.85,31.66,30.06,21.29,21.27,20.97。
実施例58:配位子26-1-イソプロピル-4-メシチル-N-ネオペンチルベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000075
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ナトリウムtert-ブトキシド(45mg、0.47mmol)およびトルエン中の2-ブロモ-1-イソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾールの溶液(0.3M、0.69mL、0.21mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、ネオペンチルアミン(42μL、0.36mmol、1.7当量)、トルエン中の2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレンの溶液(0.31M、0.068mL、0.02mmol、10mol%)、トルエン中のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)の溶液(0.31M、0.067mL、0.02mmol、10mol%)、およびトルエン(2mL)を添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを100℃に加熱し、3時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製して、所望の生成物(30.9mg、40%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ7.18(d,J=7.8Hz,1H),7.07-6.99(m,1H),6.96(s,2H),6.84(d,J=7.5Hz,1H),4.45(p,J=7.0Hz,1H),3.98(s,1H),3.27(s,2H),2.35(s,3H),2.09-1.99(m,6H),1.73-1.59(m,6H),1.00-0.89(m,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ154.17,141.08,137.11,136.57,136.16,133.71,129.21,128.03,122.41,118.63,107.43,55.17,46.28,32.21,27.45,21.27,20.92。
実施例59:9-(3-フルオロ-2-ニトロフェニル)-カルバゾール:
Figure 2022539506000076
カルバゾール(1.05g、6.29mmol)および1,3-ジフルオロ-2-ニトロベンゼン(1.0g、6.29mmol)をDMSO(14mL)に溶解した。炭酸カリウム(1.04g、7.54mmol)を撹拌しながら溶液に添加した。懸濁液を室温で18時間撹拌した後、水(20mL)で冷却して希釈した。混合物をジクロロメタン(3×40mL)で抽出した。合わせた有機層を水で洗浄し(3×40mL)、MgSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した(1.3g、75%)。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.16-8.06(m,2H),7.80-7.68(m,1H),7.48(td,J=8.7,1.2Hz,1H),7.44-7.37(m,3H),7.32(ddd,J=8.2,7.3,1.0Hz,2H),7.17(dt,J=8.2,0.9Hz,2H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ141.08,133.01,132.92,132.43,126.60,126.55,124.07,121.19,120.70,117.64,117.45,109.52。
実施例60:3-(カルバゾール-9-イル)-N-イソプロピル-2-ニトロアニリン:
Figure 2022539506000077
9-(3-フルオロ-2-ニトロフェニル)-カルバゾール(1.3g、4.25mmol)をDMSO(30mL)で希釈した。次に、炭酸カリウム(1.759g、12.75mmol)およびイソプロピルアミン(2.507mL、29.74mmol)を添加し、反応物を70℃に温め、一晩撹拌した。次に、反応物を水に注ぎ、酢酸エチル(3×50mL)で抽出し、ブラインで洗浄した。次に、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。明るいオレンジレッドの固体をさらに精製することなく次のステップに進めた(1.21g、82.5%)。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.11(dt,J=7.7,1.1Hz,2H),7.52(ddd,J=8.4,7.6,0.6Hz,1H),7.38(ddd,J=8.3,7.2,1.3Hz,2H),7.30-7.22(m,4H),7.04-6.95(m,1H),6.81(dd,J=7.6,1.2Hz,1H),6.39(d,J=7.1Hz,1H),3.89-3.78(m,1H),1.35(d,J=6.3Hz,6H)。
実施例61:9-(1-イソプロピルベンズイミダゾール-4-イル)-カルバゾール:
Figure 2022539506000078
3-(カルバゾール-9-イル)-N-イソプロピル-2-ニトロアニリン(962mg、2.79mmol)をTHF(15mL)で希釈した。次に、鉄粉(780mg、13.93mmol)およびNHCl(447mg、8.36mmol)を添加し、続いて水(5mL)およびエタノール(15mL)を添加した。次に、反応物に還流冷却器を取り付け、95℃に加熱し、ニトロ基の還元についてTLCによって監視した。4時間撹拌した後、TLCはほぼ完全な還元を示した。次に、反応物を、酢酸エチル(50mL)を含むセライトを通して濾過し、酢酸エチル(3×50mL)で抽出された飽和NHCl水溶液に注いだ。合わせた有機層をブラインで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。次に、混合物を適切なオルトギ酸トリエチル(30mL)中で2時間還流することにより、所望の環化を完了させた。次に、反応物を真空下で濃縮し、酢酸エチルおよびヘキサン勾配を使用するISCOクロマトグラフィーによって精製して、ベンズイミダゾール(803mgの収量、78%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.15(dd,J=7.9,1.3Hz,2H),7.99(s,1H),7.56(q,J=4.2Hz,1H),7.50-7.45(m,2H),7.36(ddd,J=8.2,6.9,1.3Hz,2H),7.31-7.22(m,4H),4.74(hept,J=6.8Hz,1H),1.71(d,J=6.8Hz,6H)。
実施例62:9-(2-ブロモ-1-イソプロピルベンズイミダゾール-4-イル)-カルバゾール:
Figure 2022539506000079
DMF(6.4mL)中の9-(1-イソプロピルベンズイミダゾール-4-イル)-カルバゾール(415mg、1.28mmol)の溶液に、四臭化炭素(845.8mg、2.55mmol)およびナトリウムt-ブトキシド(980.4mg、10.2mmol)を添加した。混合物を室温で25分間撹拌した。溶液を水に注ぎ、次にEtO(3×30mL)で抽出した。合わせた有機相を無水MgSOで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製して、臭化物(44.5mg、9%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.15(dd,J=8.1,1.4Hz,2H),7.66(p,J=4.0Hz,1H),7.45-7.33(m,4H),7.32-7.24(m,4H),5.03(hept,J=7.1Hz,1H),1.75(d,J=7.0Hz,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ141.49,140.57,135.96,130.26,128.84,125.75,123.94,123.19,121.38,120.22,119.90,110.85,110.80,50.93,21.24。
実施例63:配位子34-N-(アダマンタン-1-イル)-4-(カルバゾール-9-イル)-1-イソプロピルベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000080
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ナトリウムtert-ブトキシド(42mg、0.44mmol)およびトルエン中の9-(2-ブロモ-1-イソプロピルベンズイミダゾール-4-イル)-9H-カルバゾールの溶液(0.3M、0.651mL、0.2mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、トルエン中の1-アダマンチルアミンの溶液(1.55M、0.218mL、0.34mmol、1.7当量)、トルエン中の2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレンの溶液(0.31M、0.065mL、0.02mmol、10mol%)、トルエン中のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)の溶液(0.31M、0.064mL、0.02mmol、10mol%)、およびトルエン(1.5mL)を添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを100℃に加熱し、3時間撹拌した。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製して、生成物(54.8mg、58%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.17(d,J=7.7Hz,2H),7.51(d,J=8.2Hz,2H),7.36(ddd,J=8.4,7.1,1.5Hz,3H),7.34-7.22(m,3H),7.15(t,J=7.9Hz,1H),4.42(hept,J=7.0Hz,1H),3.80(s,1H),2.04-1.96(m,9H),1.65(d,J=6.9Hz,6H),1.62-1.43(m,6H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ151.28,141.23,138.79,134.73,126.07,125.06,123.61,119.76,119.28,118.91,118.77,112.20,108.07,53.12,46.52,42.21,36.43,29.77,21.22。
実施例64:配位子33-4-(カルバゾール-9-イル)-1-イソプロピル-N-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-ベンズイミダゾール-2-アミン:
Figure 2022539506000081
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ナトリウムtert-ブトキシド(42mg、0.44mmol)およびトルエン中の9-(2-ブロモ-1-イソプロピルベンズイミダゾール-4-イル)-9H-カルバゾールの溶液(0.3M、0.651mL、0.2mmol、1当量)を、撹拌子を備えたバイアルに添加した。同じバイアルに、tert-オクチルアミン(54μL、0.34mmol、1.7当量)、トルエン中の2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレンの溶液(0.31M、0.065mL、0.02mmol、10mol%)、トルエン中のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)の溶液(0.31M、0.064mL、0.02mmol、10mol%)、およびトルエン(1.5mL)を添加した。すべての添加が完了したら、バイアルを100℃に加熱し、3時間撹拌しました。次に、反応物を室温に冷却し、グローブボックスから取り出した。反応物を酢酸エチル(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、次にHO(25mL)で、続いて飽和NaCl水溶液(25mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、真空中で濃縮した。粗反応混合物を、シリカゲルカラムおよびヘキサン中の酢酸エチルの溶媒系を用いたISCOフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。所望の生成物を収集して45%の収率である40.1mgを得た。
H NMR(400MHz,CDCl)δ8.17(dd,J=7.8,1.3Hz,2H),7.46(dd,J=8.3,1.1Hz,2H),7.37(ddd,J=8.3,7.1,1.3Hz,2H),7.31(dd,J=8.0,1.0Hz,1H),7.27(ddd,J=8.3,6.9,1.2Hz,3H),7.13(t,J=7.8Hz,1H),4.36(hept,J=7.0Hz,1H),3.95(s,1H),1.78(s,2H),1.66(d,J=6.9Hz,6H),1.38(s,6H),0.96(s,9H)。13C NMR(101MHz,CDCl)δ151.60,141.50,139.40,134.74,125.92,125.32,123.53,119.81,119.21,119.08,118.76,111.89,108.14,56.40,51.09,46.45,31.83,31.70,29.83,21.25。
実施例65:プロ触媒2
Figure 2022539506000082
4-メシチル-N-ネオペンチルベンゾチアゾール-2-アミン(10mg、0.03mmol)を重水素化ベンゼン(2mL)に溶解し、次いでテトラベンジルジルコニウム(13.5mg、0.03mmol)に添加した。反応混合物を10分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(20mg、96%)。
H NMR(500MHz,C)δ7.15(dd,J=6.1,3.0Hz,1H),7.03(t,J=7.7Hz,6H),6.87-6.81(m,5H),6.77(s,2H),6.46(d,J=7.6Hz,6H),2.92(s,2H),2.08(s,6H),2.05(s,3H),2.04(s,6H),0.77(s,9H)。13C NMR(126MHz,C)δ179.24,148.38,143.15,138.11,137.10,136.74,129.88,129.60,129.51,129.31,128.74,127.67,123.12,122.17,120.44,79.68,65.96,34.70,28.09,21.19,21.09。
実施例66:プロ触媒3
Figure 2022539506000083
4-メシチル-N-ネオペンチルベンゾチアゾール-2-アミン(10mg、0.03mmol)を重水素化ベンゼン(2mL)に溶解し、テトラベンジルハフニウム(15.8mg、0.03mmol)に添加した。反応混合物を10分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(22mg、94%)。
H NMR(500MHz,C)δ7.19-7.17(m,1H),7.13(t,J=7.8Hz,6H),6.90-6.85(m,5H),6.82(s,2H),6.81-6.75(m,6H),2.88(s,2H),2.13(s,3H),2.10(s,6H),1.99(s,6H),0.66(s,9H)。13C NMR(126MHz,C)δ179.00,148.25,143.18,138.24,136.96,136.37,129.60,129.42,129.34,129.26,129.04,128.57,123.05,122.47,120.36,89.87,65.59,34.35,27.87,21.35,21.12。
実施例67:プロ触媒4
Figure 2022539506000084
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルジルコニウム(12.9mg、0.03mmol)の溶液に、4-メシチル-N-((トリメチルシリル)メチル)ベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(19mg、94%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.21(ddd,J=5.6,3.6,0.5Hz,1H),7.11-7.06(m,6H),6.91-6.86(m,3H),6.84(dd,J=2.0,0.4Hz,1H),6.83(d,J=0.4Hz,1H),6.79(dt,J=1.2,0.6Hz,2H),6.47-6.40(m,6H),2.82(s,2H),2.07(s,6H),2.07(s,6H),2.07(s,3H),0.04(d,J=0.4Hz,9H)。13C NMR(101MHz,C)δ177.68,148.88,142.87,137.05,136.99,130.97,129.95,129.70,129.29,128.93,128.74,128.54,123.14,121.55,120.50,78.24,45.59,21.43,21.06,-1.5。
実施例68:プロ触媒5
Figure 2022539506000085
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(15.1mg、0.03mmol)の溶液に、4-メシチル-N-((トリメチルシリル)メチル)ベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(21mg、92%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.19(ddd,J=4.8,4.3,0.5Hz,1H),7.16-7.10(m,6H),6.90-6.84(m,5H),6.82(dt,J=1.2,0.6Hz,2H),6.76-6.71(m,6H),2.69(s,2H),2.11(s,3H),2.09(d,J=0.6Hz,6H),1.96(s,6H),-0.10(d,J=0.5Hz,9H)。13C NMR(101MHz,C)δ177.51,148.68,143.13,138.27,136.99,136.55,129.49,129.23,129.10,129.08,128.37,127.91,123.05,121.96,120.46,88.92,44.99,21.44,21.26,-1.89。
実施例69:プロ触媒6
Figure 2022539506000086
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルジルコニウム(14.7mg、0.03mmol)の溶液に、N-イソプロピル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(21mg、97%)。
H NMR(500MHz,C)δ7.21(dd,J=7.6,1.5Hz,1H),7.11-7.04(m,6H),6.92-6.85(m,3H),6.86(t,J=7.5Hz,1H),6.82(dd,J=7.5,1.5Hz,1H),6.79(s,2H),6.58-6.52(m,6H),3.46(hept,J=6.8Hz,1H),2.20(s,6H),2.12(s,3H),2.07(s,7H),0.91(d,J=6.7Hz,6H)。13C NMR(126MHz,C)δ177.12,148.21,142.75,138.13,137.12,137.09,129.72,129.53,129.19,129.14,128.60,128.01,123.11,121.88,120.24,79.67,55.17,21.53,21.44,21.23。
実施例70:プロ触媒7
Figure 2022539506000087
N-イソプロピル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン(10mg、0.03mmol)を重水素化ベンゼン(2mL)に溶解し、テトラベンジルハフニウム(17.2mg、0.03mmol)に添加した。反応混合物を10分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(23mg、94%)。
H NMR(500MHz,C)δ7.19(dd,J=7.2,1.9Hz,1H),7.11(dd,J=8.2,7.3Hz,6H),6.90-6.80(m,7H),6.79-6.73(m,6H),3.39(p,J=6.7Hz,1H),2.15(s,3H),2.08(s,6H),2.04(s,6H),0.77(d,J=6.7Hz,6H)。13C NMR(126MHz,C)δ176.67,148.18,142.74,138.23,136.99,136.60,129.46,129.34,129.18,128.97,128.57,128.13,123.00,122.22,120.22,89.49,55.23,21.57,21.31,21.19。
実施例71:プロ触媒8
Figure 2022539506000088
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルジルコニウム(13.0mg、0.03mmol)の溶液に、N-シクロヘキシル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(19mg、93%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.23(dd,J=7.6,1.7Hz,1H),7.11-7.06(m,6H),6.88(tdd,J=7.5,3.6,2.3Hz,4H),6.83(dd,J=7.5,1.7Hz,1H),6.81-6.79(m,2H),6.61-6.53(m,6H),3.16-3.00(m,1H),2.23(s,6H),2.13(s,3H),2.07(s,6H),1.67-1.30(m,7H),1.11-0.82(m,3H)。13C NMR(101MHz,C)δ177.28,148.13,142.98,138.15,137.14,137.13,129.71,129.53,129.21,129.14,128.57,128.00,123.10,121.93,120.20,79.99,63.50,31.63,26.08,25.70,21.45,21.24。
実施例72:プロ触媒9
Figure 2022539506000089
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(15.2mg、0.03mmol)の溶液に、N-シクロヘキシル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(22mg、96%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.21(dd,J=7.1,2.0Hz,1H),7.12(t,J=6.8Hz,6H),6.90-6.81(m,7H),6.80-6.75(m,6H),3.03(tt,J=10.6,5.3Hz,1H),2.16(s,3H),2.09(s,6H),2.07(s,6H),1.57-1.46(m,2H),1.42-1.19(m,5H),1.04-0.80(m,3H)。13C NMR(101MHz,C)δ176.87,148.12,143.06,138.24,137.02,136.65,129.48,129.34,129.21,128.97,128.57,128.10,122.97,122.27,120.18,89.81,63.36,31.72,25.91,25.53,21.45,21.31。
実施例73:プロ触媒10
Figure 2022539506000090
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルジルコニウム(14.0mg、0.03mmol)の溶液に、N-(tert-ブチル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5 10分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(20mg、94%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.21(dd,J=7.2,1.9Hz,1H),7.09(dd,J=8.2,7.3Hz,6H),6.94-6.86(m,5H),6.85-6.82(m,2H),6.71-6.67(m,6H),2.33(s,6H),2.21(s,3H),2.10(s,6H),0.99(s,9H)。13C NMR(101MHz,C)δ172.98,147.24,143.33,137.67,137.22,137.09,130.39,129.83,129.80,129.51,129.40,127.97,123.15,122.01,120.02,82.17,56.06,28.73,21.45,21.35。
実施例74:プロ触媒11
Figure 2022539506000091
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(16.5mg、0.03mmol)の溶液に、N-(tert-ブチル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(21mg、88%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.18(ddd,J=6.3,2.9,0.6Hz,1H),7.15-7.09(m,6H),6.92-6.87(m,3H),6.87-6.81(m,10H),2.19(s,3H),2.13(s,6H),2.10(d,J=0.6Hz,6H),0.92(d,J=0.5Hz,9H)。13C NMR(101MHz,C)δ173.50,147.13,143.38,136.89,136.76,130.30,130.13,129.78,129.67,129.37,128.98,128.90,128.16,122.97,122.26,119.79,91.22,55.88,28.83,21.45,21.41。
実施例75:プロ触媒13
Figure 2022539506000092
重水素化ベンゼン中のテトラベンジルハフニウムの溶液(0.10M、273μL)に、N-(アダマンタン-1-イル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中11.0mg、0.03mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.25mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(23mg、98%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.22(dd,J=6.7,2.4Hz,1H),7.13(t,J=7.7Hz,7H),6.95-6.89(m,2H),6.89-6.80(m,10H),2.23(s,3H),2.17(s,6H),2.12(s,6H),1.91-1.83(m,3H),1.55(d,J=2.9Hz,6H),1.45(d,J=3.1Hz,6H)。13C NMR(101MHz,C)δ172.77,146.83,143.98,137.87,136.92,130.51,129.86,129.74,129.43,128.86,128.18,122.92,122.32,119.73,91.75,56.50,40.70,36.25,29.98,21.43,21.38。
実施例76:プロ触媒14
Figure 2022539506000093
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(14.9mg、0.03mmol)の溶液に、重水素化ベンゼン(0.5mL)中のN-ベンジル-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミン(10.0mg、0.03mmol)の溶液を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.25mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(20mg、89%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.10(t,J=7.2Hz,8H),7.08-7.05(m,1H),6.87(dt,J=7.5,1.3Hz,4H),6.85-6.79(m,5H),6.69-6.64(m,6H),4.11(s,2H),2.16(s,3H),2.05(s,6H),2.00(s,6H)。13C NMR(101MHz,C)δ179.91,147.99,142.97,138.32,138.04,137.02,136.59,129.46,129.43,129.23,129.08,128.95,128.73,127.76,127.42,123.10,122.35,120.39,89.06,55.31,21.44,21.24。
実施例77:プロ触媒15
Figure 2022539506000094
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(14.3mg、0.03mmol)の溶液に、N-(2,6-ジメチルフェニル)-4-メシチルベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中10mg、0.03mmol)を滴下して添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(21mg、95%)。
H NMR(400MHz,C)δδ7.07-7.01(m,6H),6.99(dd,J=6.9,2.3Hz,1H),6.89(s,3H),6.87(s,2H),6.85-6.78(m,5H),6.57-6.51(m,6H),2.22(s,3H),2.10(s,6H),2.06(s,6H),1.84(s,6H)。13C NMR(101MHz,C)δ179.93,148.46,145.20,143.05,138.42,137.21,136.53,133.98,130.29,129.74,129.46,129.31,128.96,128.86,128.69,127.06,122.94,122.79,120.60,91.64,21.44,21.30,18.15。
実施例78:プロ触媒17
Figure 2022539506000095
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルジルコニウム(13.2mg、0.03mmol)の溶液に、4-メシチル-N-((トリメチルシリル)メチル)ベンゾチアゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中20mg、0.06mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5 10分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を得た(26mg、93%)。
H NMR(500MHz,C)δ7.21(s,2H),7.12(t,J=7.3Hz,3H),7.09-6.99(m,8H),6.95-6.84(m,7H),6.79(s,3H),6.70(s,4H),6.42(s,3H),2.13(s,6H),2.08-1.96(m,16H)。
実施例79:プロ触媒18
Figure 2022539506000096
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(11.9mg、0.02mmol)の溶液に、重水素化ベンゼン(0.5mL)中のN-(アダマンタン-1-イル)-4-(カルバゾール-9-イル)ベンゾチアゾール-2-アミン(10.0mg、0.02mmol)の溶液を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.25mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(19mg、95%)。
H NMR(400MHz,C)δ8.04(dt,J=7.6,1.0Hz,2H),7.20(ddd,J=7.9,6.1,1.3Hz,3H),7.16-7.10(m,5H),7.07-6.99(m,5H),6.97(dd,J=7.8,1.3Hz,1H),6.84-6.74(m,4H),6.64(d,J=7.3Hz,6H),1.90-1.81(m,3H),1.73(s,6H),1.49-1.39(m,12H)。13C NMR(101MHz,C)δ171.86,145.96,143.38,141.59,132.32,128.69,128.15,126.70,125.99,124.28,122.88,122.63,121.03,120.89,120.58,111.01,91.75,56.32,40.29,36.20,29.95。
実施例80:プロ触媒19
Figure 2022539506000097
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(13.2mg、0.02mmol)の溶液に、重水素化ベンゼン(0.5mL)中のN-ベンジル-4-(カルバゾール-9-イル)ベンゾチアゾール-2-アミン(20.0mg、0.05mmol)の溶液を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.25mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(27mg、89%)。
H NMR(400MHz,C)δ8.05(d,J=7.6Hz,4H),7.23-7.15(m,4H),7.15-7.10(m,6H),7.13-7.04(m,4H),6.96(t,J=7.7Hz,4H),6.86(dd,J=7.8,1.3Hz,4H),6.86-6.74(m,2H),6.77-6.69(m,6H),6.58-6.47(m,6H),6.41(dd,J=7.8,1.3Hz,2H),3.80(d,J=15.5Hz,2H),3.15(d,J=15.6Hz,2H),1.88(d,J=12.4Hz,2H),1.54(d,J=11.0Hz,2H)。13C NMR(101MHz,C)δ181.57,147.99,147.07,143.68,137.41,130.60,128.93,128.85,128.39,127.47,127.45,126.78,125.54,121.84,121.49,121.32,110.77,84.64,54.18。
実施例81:プロ触媒20
Figure 2022539506000098
窒素で満たした連続パージグローブボックスの中で、ジエチルエーテル中のMeMgBr(0.19mL、0.580mmol、4.4当量)の3Mの溶液を、迅速に撹拌されている、冷たい(-30℃)のジクロロメタン(5mL)中のHfCl(42.2mg、0.132mmol、1当量)の懸濁液に滴下して添加した。反応物を2分間撹拌し、次に無水脱酸素ジクロロメタン(2.5mL)中の4-メシチル-N-ネオペンチルチアゾール-2-アミン(76.0mg、0.264mmol、2当量)の冷たい(-30℃)溶液を滴下して添加した。4-メシチル-N-ネオペンチルチアゾール-2-アミンのバイアルをジクロロメタン(2.5mL)ですすぎ、これを反応物に添加した。白い沈殿物を含む透明な溶液を3時間撹拌し、室温まで温めた。時間の経過とともに、溶液の色はわずかに暗くなった。懸濁液を0.45μmのシリンジフィルターで濾過し、ジクロロメタン(2×1mL)ですすいだ。得られた淡黄色の濾液溶液を真空で濃縮して、薄褐色の固体(約160mg)を得た。固体を懸濁し、ヘキサン(10mL)で粉砕し、0.2μmのシリンジフィルターに沿った0.45μmのシリンジフィルターで濾過し、濾液溶液を濃縮して、ハフニウム錯体を淡黄色/褐色の固体(97.6mg、収率95%))として得た。
H NMR(400MHz,C)δ6.71(s,4H),5.23(s,2H),2.87(s,4H),2.09(s,12H),2.08(s,6H),0.86(s,18H),0.42(s,6H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ182.79,147.35,137.34,137.19,131.06,127.94,98.43,65.70,54.24,33.95,27.70,20.71,20.05。
実施例82:プロ触媒22
Figure 2022539506000099
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルジルコニウム(9.2mg、0.02mmol)の溶液に、N,1-ジイソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(C0.5mL中6.8mg、0.02mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(14mg、99%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.09(t,J=7.7Hz,6H),7.00(d,J=1.5Hz,1H),6.97(t,J=7.6Hz,1H),6.93-6.87(m,4H),6.85(s,2H),6.66-6.60(m,6H),4.44(hept,J=7.0Hz,1H),3.80(hept,J=6.5Hz,1H),2.24(s,6H),2.19(s,3H),2.15(s,6H),1.20(d,J=6.9Hz,6H),1.02(d,J=6.4Hz,6H)。13C NMR(101MHz,C)δ160.41,144.28,139.72,137.60,137.22,136.48,133.05,129.61,129.15,128.01,125.20,122.59,120.34,110.27,77.28,49.64,48.10,25.01,21.44,21.20,20.43。
実施例83:プロ触媒21
Figure 2022539506000100
重水素化ベンゼン(0.5mL)中のテトラベンジルハフニウム(11.2mg、0.02mmol)の溶液に、N,1-ジイソプロピル-4-メシチルベンズイミダゾール-2-アミンの重水素化ベンゼン溶液(0.1M、0.209mL、0.02mmol)を添加し、重水素化ベンゼン(2×0.5mL)ですすいだ。反応混合物を5分間撹拌すると、H NMRが、出発配位子から所望の錯体への消費を示した。溶液を濃縮して、ジルコニウム錯体を黄色のフィルムとして得た(16mg、97%)。
H NMR(400MHz,C)δ7.13(dd,J=8.0,7.2Hz,6H),6.99-6.96(m,2H),6.90(dd,J=5.8,3.2Hz,1H),6.89-6.84(m,5H),6.82-6.78(m,6H),4.33(hept,J=7.0Hz,1H),3.87(hept,J=6.5Hz,1H),2.20(s,3H),2.18(s,6H),2.11(s,6H),1.13(d,J=7.0Hz,6H),0.89(d,J=6.5Hz,6H)。13C NMR(101MHz,C)δ159.26,144.48,139.42,137.80,137.07,136.03,132.81,129.11,128.83,128.12,125.11,122.47,120.52,110.27,87.84,48.91,48.11,24.76,21.44,21.27,20.31。
実施例84-重合反応
触媒活性(クエンチ時間およびポリマー収率の観点から)ならびに得られたポリマー特性を、プロ触媒1~22について評価した。重合反応は、半バッチ反応器および並列圧力反応器(PPR)で行った。
表1および2に記載されている結果について、その反応条件は次の通りである。重合反応は、最初はジエチル亜鉛(DEZ)を使用せずに、次に3つの異なるDEZ使用量(0、50、および200μmol)を追加して、2Lの半バッチ反応器で実施した。活性剤は、1.2モル当量の[HNMe(C1837][B(C]であり、各分析は10分間行った。120℃での重合反応についての表1の結果の標準的な半バッチ反応器条件には、611gのIsoparE中の46gのエチレンおよび303gの1-オクテンが含まれる。150℃での重合反応についての表1の結果の標準的な半バッチ反応器条件には、547gのIsoparE中の43gのエチレンおよび303gの1-オクテンが含まれる。Mol%オクテンまたはC8/オレフィンは、(1-オクテンのモル数/(1-オクテンおよびエチレンの合計モル数))×100として定義される。
Figure 2022539506000101
Figure 2022539506000102
Figure 2022539506000103
PPR重合実験は、[HNMe(C1837][B(C]をアクティベーターとして使用し、プロ触媒に対して1.5モル当量の量で、120℃と150℃の両方で実施し、スカベンジャーとしてMMAO-3(120℃で500nmolまたは150℃で750nmol)を使用した。
Figure 2022539506000104
Figure 2022539506000105
Figure 2022539506000106
Figure 2022539506000107
表5に記録されているプロ触媒の0.6以上の高い連鎖移動定数Caは、これらのプロ触媒が連鎖移動剤に対して高い感度を持ち、これらの連鎖移動剤と一緒にされると迅速に連鎖移動を経ることを示している。全体として、EtZn(DEZ)の量が増加するにつれて、これらのプロ触媒の減少または比較的持続的な狭いPDIが観察され、それは、これらの特定のプロ触媒が、CSAと一緒にすると、不可逆的連鎖移動ではなく、可逆的連鎖移動を経り得ることの証拠である。
プロ触媒2、プロ触媒3、およびプロ触媒11の配位子の窒素原子または硫黄原子のどちらが金属と錯体を形成しているかを判断するために、計算による研究が行われた。2つの異なる構成(金属に結合したN原子(構成1)または金属に結合したS原子(構成2))のプロ触媒2、プロ触媒3、およびプロ触媒11の幾何学的形状は、制限付き(閉じたシェルの)ハイブリッド密度汎関数理論(DFT)、Becke、3パラメーター、Lee-Yang-Parr(B3LYP)(Becke,A.D.J.Chem.Phys.1993,98,5648、Lee,C.et al.,Phys.Rev B 1988,37,785、およびMiehlich,B.et al.Chem.Phys.Lett.1989,157,200を参照)および6-31G*基底関数系を使用して最適化された。金属原子(Zr/Hf)に関しては、Lanl2dzを有効内核ポテンシャルとして使用した.基底状態ポテンシャルエネルギーサーフェス(PES)の最小値は、最適化された基底状態コンフォメーションに虚数周波数がないことによって検証される。最適化された構成のエネルギーは、金属原子を除くすべての原子でより高い基底関数系(6~311+g**)を使用してさらに評価された。上記のすべての計算は、G16プログラムスイートを使用して実行され、結果は表6に記録した。
Figure 2022539506000108
上記の方法論に基づいて、構成1(金属にN結合)は、選択したプロ触媒および金属に関係なく、構成2(金属にS結合)と比較してより高い安定性を示した。

Claims (18)

  1. 式(I)による構造を有するプロ触媒を含む触媒系であって、
    Figure 2022539506000109

    式中、
    Mが、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、前記金属が、+2、+3、または+4の形式酸化状態を有し、
    各Xが、独立して、不飽和(C-C50)炭化水素、不飽和(C-C50)ヘテロ炭化水素、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、(C-C12)ジエン、ハロゲン、-N(R、および-NCORから選択される単座または二座の配位子であり、
    mが、1または2であり、
    nが、2または3であるが、ただし、m+n=4であり、
    各Zが、NRまたはSであり、Rが、(C-C40)ヒドロカルビルまたは(C-C40)ヘテロヒドロカルビルであり、
    各Rが、(C-C40)ヒドロカルビルまたは(C-C40)ヘテロヒドロカルビルであり、
    各RおよびRが、独立して、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、ハロゲン、および-Hからなる群から選択され、Rが、独立して、(C-C20)ヒドロカルビル、(C-C20)ヘテロヒドロカルビル、および-Hからなる群から選択され、
    任意選択で、RおよびRが、共有結合して環を形成する、触媒系。
  2. が、(2,4,6-トリイソプロピル)フェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、3,5-ジ-tertブチルフェニル、ナフチル、カルボゾリル(carbozolyl)、またはシクロプロピルである、請求項1に記載の触媒系。
  3. およびRが、共有結合して芳香環を形成し、金属-配位子錯体が、式(II)による構造を有し、
    Figure 2022539506000110

    式中、各R、Z、X、n、m、およびMが、式(I)のように定義され、
    各R、R、R、およびRが、独立して、(C-C40)ヒドロカルビルまたは(C-C40)ヘテロヒドロカルビルである、請求項1に記載の触媒系。
  4. 各Rが、(C-C40)アリールまたは(C-C40)ヘテロアリールである、請求項3に記載の触媒系。
  5. 各Rが、フェニル、(2,4,6-トリイソプロピル)フェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル、ナフチル、カルボゾリル、またはシクロプロピルである、請求項3に記載の触媒系。
  6. 各Zが、NRであり、Rが、(C-C)アルキルである、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
  7. 各Zが、Sである、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
  8. mが、2である、請求項1~7のいずれか一項に記載の触媒系。
  9. mが、1である、請求項1~7のいずれか一項に記載の触媒系。
  10. 前記金属-配位子錯体が、式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、または式(Id)による構造を有し、
    Figure 2022539506000111
    式中、各R、R、R、R、X、およびMが、式(I)で定義される通りである、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
  11. 前記金属-配位子錯体が、式(IIa)、式(IIb)、式(IIc)、または式(IId)による構造を有し、
    Figure 2022539506000112
    Figure 2022539506000113
    式中、各R、R、R、R、R、R、X、およびMが、式(II)で定義される通りである、請求項3~5のいずれか一項に記載の触媒系。
  12. 各Rが、直鎖(C-C12)アルキル、分岐(C-C12)アルキル、(C-C12)シクロアルキル、トリメチルシリルメチル、ベンジル、および1-アダマンチルから選択される、請求項1~11のいずれか一項に記載の触媒系。
  13. 各Xが、独立して、ベンジル、フェニル、またはクロロである、請求項1~12のいずれか一項に記載の触媒系。
  14. 請求項1~13のいずれか一項に記載の1つ以上の金属-配位子錯体と溶液中で混合された連鎖移動剤および活性剤をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の触媒系。
  15. 重合プロセスであって、
    オレフィン重合条件下、触媒系の存在下でエチレンおよび1つ以上のオレフィンを重合して、エチレン系ポリマーを形成することを含み、前記触媒系が、式(I)による金属-配位子錯体を含み、
    Figure 2022539506000114

    式中、
    Mが、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、前記金属が、+2、+3、または+4の形式酸化状態を有し、
    各Xが、独立して、不飽和(C-C20)炭化水素、不飽和(C-C50)ヘテロ炭化水素、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、(C-C12)ジエン、ハロゲン、-N(R、および-NCORから選択される単座または二座の配位子であり、
    mが、1または2であり、
    nが、2または3であるが、ただし、m+n=4であり、
    各Zが、NRまたはSであり、Rが、(C-C20)ヒドロカルビルまたは(C-C20)ヘテロヒドロカルビルであり、
    各Rが、(C-C40)ヒドロカルビルまたは(C-C20)ヘテロヒドロカルビルであり、
    各RおよびRが、独立して、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、ハロゲン、および-Hからなる群から選択され、Rが、独立して、(C-C20)ヒドロカルビル、(C-C20)ヘテロヒドロカルビル、および-Hからなる群から選択され、
    任意選択で、RおよびRが、共有結合して環を形成する、重合プロセス。
  16. Zが、NRであり、Rが、(C-C)アルキルである、請求項15に記載の触媒系。
  17. Zが、Sである、請求項15に記載の触媒系。
  18. 前記触媒系が、請求項14に記載の触媒系であり、前記プロセスが、前記連鎖移動剤および前記活性剤を、前記1つ以上の金属-配位子錯体と溶液中で混合することをさらに含む、請求項15に記載の重合プロセス。

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