JP2024507790A - 4-h、6-h、又は8-hジヒドロアズレニル配位子を有する金属錯体及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、一般式MAYn(AzuH)(I)(式中、MAはアルカリ金属、Yは中性配位子、nは0、1、2、3、又は4である)の化合物を調製する方法に関する。AzuHは、H原子に加えて4、6又は8位にヒドリドアニオンHを有する、アズレン(ビシクロ[5.3.0]デカペンタエン)又はアズレン誘導体である。本発明は更に、この方法によって得ることができる化合物、及び第6~12族の金属の錯体を調製するためにこのような化合物を使用する方法を提供する。本発明は更に、各々少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有する中期遷移金属及び後期遷移金属(第6族~第12族)の金属錯体、並びに化学反応におけるプレ触媒又は触媒又は電子移動試薬としての、あるいは特に基材の少なくとも1つの表面上に金属Mを含有する層又は金属Mからなる金属層を製造するための前駆体化合物としての、全ての前述の遷移金属錯体の使用に関する。本発明はまた、そのような方法によって得ることができる基材を提供する。
Description
ビシクロ[5.3.0]デカペンタエン(アズレン)又は一置換若しくは多置換アズレン、すなわち、アズレン誘導体から誘導されるアニオン性配位子を有するホモレプティック及びヘテロレプティック金属錯体、及びそれらの製造方法は公知である。
例えば、4位にH原子の代わりにアルキル又はアリール置換基を有するアズレン及びアズレン誘導体は、オルト縮環芳香族環系に属する。それらは中性双性イオンとして存在する。
アズレン又はアズレン誘導体から誘導されるアニオン性配位子は、例えば、アルカリ金属オルガニル、例えばメチルリチウム又はフェニルリチウムを、アズレン分子又はアズレン誘導体の4、6又は8位に付加することによって調製することができる。それぞれの生成物は、4、6、又は8位に、H原子に加えてオルガニル基、例えばメチル基又はフェニル基を有するアルカ金属リジヒドロアズレニドである。したがって、RCH基はアミド骨格のC4、C6、又はC8位に存在し、ここでRはオルガニル基である。
アズレンは、4位、6位、及び8位において同等の求電子性を有することに留意すべきである。したがって、位置異性体の形成が起こり得る。アズレンもC2v対称性を有するので、付加反応の生成物はアルカリ金属4-オルガノ-ジヒドロアズレニド及び/又はアルカリ金属-6-オルガノ-ジヒドロアズレニドである。当該アニオンは、4-オルガノ-ジヒドロアズレニルアニオン又は6-オルガノ-ジヒドロアズレニルアニオンと呼ぶことができる。より正確には、これは、3α,4-オルガノ-ジヒドロアズレニルアニオン又は3α,6-オルガノ-ジヒドロアズレニルアニオンである。
アルカリ金属オルガニルの代わりにアルカリ金属水素化物、例えば水素化リチウムをアズレン分子又はアズレン誘導体の4位、6位、又は8位に求核的に添加する場合には、各々の場合において、付加反応によりアルカリ金属ジヒドロアズレニドが生じ、これはH原子であり、かつ4位、6位、又は8位にヒドリドアニオンH-が存在する。したがって、CH2基は、アズレン骨格のC4、C6、又はC8位に存在する。アズレンの場合、それぞれのアニオンは、4-H-ジヒドロアズレニルアニオン又は6-H-ジヒドロアズレニルアニオンと呼ぶことができる。より具体的には、それは3α,4-H-ジヒドロアズレニルアニオン又は3α,6-H-ジヒドロアズレニルアニオンである。
置換パターンに関係なく、共役π系は、水素化物の添加によって5員環に限定される。原則として、アズレンに典型的な青色は失われる。
ジヒドロアズレニルアニオン、すなわち、オルガノ-ジヒドロアズレニルアニオン、及びH-ジヒドロアズレニルアニオンは、シクロペンタジエニル様モノアニオン又はシクロペンタジエニルアニオンの誘導体である。従って、シクロペンタジエニルアニオン(Cp-)と同様に、これらは特にメタロセン型サンドイッチ錯体を調製するための配位子として適している。調製及び貯蔵に関して、リチウムジヒドロアズレニドは、特にリチウムシクロペンタジエニド(LiCp)に関していくつかの利点を有する。
有機金属化学の最も重要な配位子の1つであるシクロペンタジエニル配位子の化学的性質の欠点は、油ベースであることである。LiCpの供給は、まず、触媒、例えば鉄粉の存在下でのジシクロペンタジエンのモノマーシクロペンタジエンへの熱分解を含む。この第1の工程の後、シクロペンタジエンは迅速に使用されるか、又は冷凍庫に貯蔵されなければならない。さもなければ、それはジシクロペンタジエンに急速に二量体化する。第2の工程では、シクロペンタジエンを強塩基、例えばリチウムアルキル、典型的には比較的コストのかかるn-ブチルリチウムと反応させる。
ジヒドロアズレニルアニオン、すなわち、シクロペンタジエニル様モノアニオン又はシクロペンタジエニル誘導体を配位子として有する遷移金属錯体の例は、特に、M.R.Churchillによる概説論文に記載されている(Prog.Inorg.Chem.1970、54-98、IV章、C節)。
Knox及びPauson(J.Chem.Soc.1961、4610-4615)は、3つの異性体の混合物として得られた錯体ビス(3α,4-ジヒドロアズレニル)鉄(II)の合成に関連して、リチウム3α,4-ジヒドロアズレニドのin situ調製を達成した。リチウムアズレニドは、水素添加剤としてLiAlH4(等モル)を用いてアズレンにヒドリドアニオンを添加することにより生成した。すなわち、リチウム4-メチルジヒドロアズレニドの合成に関して、Hafner及びWeldes(Liebigs Ann.Chem.1957、606、90-99)による仕様書に基づく。
長い60日の反応時間及び特に副生成物としての三水素化アルミニウム(AlH3)の生成は、Knox及びPausonによって記載された合成の欠点である。LiAlH4と比較して最初に使用された強ルイス酸AlH3の高い反応性に起因して、強ルイス酸AlH3は、例えば塩化鉄(II)などの金属前駆体化合物に関して、更なる反応に入ることができる。リチウム3α,4-ジヒドロアズレニド及び/又はH3AlxOet22などのエーテル系溶媒との付加物の形成も可能である。一般式H3Alxエーテルのエーテル化合物は、典型的には、特定の時間後に高ポリマー不溶性(AlH)3xとして存在する。従って、Knox及びPausonによって報告されたin situでのリチウム-3α,4-ジヒドロアズレニドの反応は、所望の誘導生成物、例えばメタロセン型錯体の精製度及び収率の点で不利である。これは、この場合、H3Alxエーテル又は(AlH3)xで汚染された生成物、特に金属錯体が必然的に得られ、これらは精製することができないか、又は精製することが困難であるためである。
また、(AlH3)xは、基本的に危険となる可能性がある。これは、それが100℃以上でその成分に分解し、水分及び酸化に極めて敏感であり、空気中で爆発的に燃焼するからである。その結果、特に満たされるべき安全対策に関して、より多くの準備作業が必要とされる。
ごく最近、Edelmann周辺のグループ(J.Richter、P.Liebling、F.T.Silmann、Inorg.Chim.Acta2018、475、18-27)は、ジヒドロアズレニル配位子を有する、初期遷移金属チタン及びジルコニウム並びにランタニドネオジムのメタロセン錯体の合成に関する結果を発表した。金属錯体合成の範囲内で使用されるリチウムジヒドロアズレニド、すなわち、リチウム-4-メチルジヒドロアズレニド、リチウム-7-イソプロピル-1,4,8-トリメチルジヒドロアズレニド及びリチウム-7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-フェニルジヒドロアズレニドは、Hafner及びWeldesの方法と同様に調製された(Liebigs Ann.Chem.1957、606、90-99)、すなわち、アズレン又は7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアズレン(グアイアズレン)及びメチルリチウム又はフェニルリチウムから出発する。しかしながら、溶媒を含まない生成物を得るために、単離したリチウムジヒドロアズレニドをジエチルエーテルの代わりにn-ペンタンで洗浄した。更に、リチウム-7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルジヒドロアズレニドは、グアイアズレンの8位にヒドリドアニオンを添加することによってin situで生成された。ここで、Knox及びPausonの明細書とは対照的に(J.Chem.Soc.1961、4610-4615)、水素化試薬LiAlH4を化学量論量ではなく過剰に使用した。
Edelmann及び従業者によれば、2種のジルコニウム(IV)のヘテロレプティックサンドイッチ錯体のみが異性体的に純粋な形で、特に19%及び30%の低い収率で調製することができた。著者らは、ジヒドロアズレニルアニオン及びアズレンから誘導される類似のアニオンが、初期遷移金属及びランタニドのメタロセンの調製のための配位子として有望であると思われることを要約している。しかしながら、それらが記載している合成プロトコルによれば、メタロセン錯体は、ほとんどの場合、異性体混合物としてのみ得られる。したがって、有機金属化学のためのジヒドロアズレニル配位子、又はそれから誘導されるモノ及びビス-ジヒドロアズレニル錯体の合成価値は、著しく低減され得る。
要約すると、ジヒドロアズレニル配位子、すなわち、オルガノ-ジヒドロアズレニル配位子、及びH-ジヒドロアズレニル配位子の前述の化学的性質は、d電子配置d0を有する4族d-電子不足初期遷移金属、すなわち、チタン(IV)及びジルコニウム(IV)、及びランタニド、すなわち、ネオジウム(III)にほぼ完全に限定されることが決定され得る。d0より大きいd-電子配置、すなわち、da(a=1~10)を有する遷移金属とジヒドロアズレニル配位子との錯体は極めて少数しか知られていない。従来知られているホモレプティックビス-ジヒドロアズレニル遷移金属錯体、すなわち、追加の素配位子なしで、の唯一の例は、前述のd6金属錯体ビス(3α,4-ジヒドロアズレニル)鉄(II)、すなわち、2つのH-ジヒドロアズレニル配位子(アズレンH)1-を有するFe(アズレンH)2であり、Knox及びPausonによって異性体混合物として得られている。d6-Cr(0)錯体Cr(アズレンH)2は、Fischer及びMullerによって3年後に記載されている(J.Organomet.Chem.1964、1、464-470に記載されている)は、1つのアズレニウムクロム(0)-アズレニエート単位、すなわち、1つのみのH-ジヒドロアズレニル配位子(アズレンH)1-を有する。
特に、それによって得られる少なくとも1つのジヒドロアズレニル配位子を含む金属錯体の更なる使用に関して、上述のプロセス制御の欠点は、得られた金属錯体が、多くの場合、互いに分離することができない3つ又は6つの異性体の混合物として存在することである。異性体的に純粋な調製が可能である少数の場合において、これらは、例えば、混合ジルコノセン、すなわち、ジルコノセンジクロリドである(J.Richter,P.Liebig,F.T.Inorg.Chim.Acta2018、475、18-27)。塩化物配位子の存在は、これらの金属錯体の更なる使用の可能性を制限する可能性がある。
上述の合成経路の更なる欠点は、リチウムジヒドロアズレニドの調製の状況におけるリチウムオルガニルの使用である。有機リチウム化合物の欠点は、特に、高い電気陽性特性及び求核性に起因してそれらが有する高い還元能力、それに関連する選択性の喪失、及びそれらが関与する反応の強い発熱性である。
水素化物移動剤としてLiAlH4を使用するリチウムジヒドロアズレニドの合成の場合、AlH3が副生成物として生成されるという不都合がある。上述したように、その定量的分離は、克服することが困難な課題である。これは特に、工業規模でのそのようなリチウムジヒドロアズレニドの生成に当てはまる。
全体として、H-ジヒドロアズレニル配位子を有する金属錯体の生成について文献から知られている合成経路は、生態学的及び(原子)経済学的な観点から満足のいくものではないと分類される。更に、金属錯体、特に、少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニル配位子を含み、高い(異性体)純度及び良好な収率で得ることができる中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)及び後期遷移金属(第9族、第10族、第11族、及び第12族)の選択は、非常に制限される。
Prog.Inorg.Chem.1970、54-98、IV章、C節
Knox及びPauson(J.Chem.Soc.1961、4610-4615)
Hafner及びWeldes(Liebigs Ann.Chem.1957、606、90-99)
Edelmannら(J.Richter、P.Liebling、F.T.Silmann、Inorg.Chim.Acta2018、475、18-27)
J.Richter,P.Liebig,F.T.Edelmann Inorg.Chim.Acta2018、475、18-27
T.Shono、N.Kise、T.Fujimo、N.Tenchaga、H.Morita、J.Org.Chem.1992、57、26、7175-7187;CH 314 487 A(B.Joos)01/29/1953
Fischer及びMuller(J.Organomet.Chem.1964、1、464-470)
Vanicek,S.;Kopacka,H.;Wurst,K.;Muller,T.;Schottenberger,H.;Bildstein,B.,Organometallics2014,33,1152-1156)
Bockman及びKochi(Bockman,T.M.;Kochi,J.K.,J.Am.Chem.Soc.1989、111、4669-4683
したがって、本発明は、従来技術のこれらの欠点及び更なる欠点を克服し、アルカリ金属-H-ジヒドロアズレニド、すなわち、アルカリ金属4-H-ジヒドロアズレニド及び/又はアルカリ金属6-H-ジヒドロアズレニド及び/又はアルカリ金属8-H-ジヒドロアズレニドを、高純度及び良好な収率で、容易に、再現可能に、かつ比較的安価に生成することができる方法を提供するという目的に基づく。特に、これらの化合物の純度は、高純度及び良好な収率を有する遷移金属錯体の調製のための前駆体化合物の要件を満たすべきである。この方法はまた、標的化合物の匹敵する収率及び純度で工業的規模で実施することができ、分離するのが困難な及び/又は危険な副生成物の形成が回避されるか、又はこのような副生成物の分離性が容易かつ確実に促進されるという事実によって区別されるべきである。また、本発明は、アルカリ金属-H-ジヒドロアズレニドを利用して中期及び後期遷移金属錯体を調製する方法を提供する。この方法によって、少なくとも1つの4-H-、6-H-、又は8-H-ジヒドロアズレニル配位子を有する金属錯体を、高い(異性体)純度及び良好な収率で、容易に、再現可能に、かつ比較的安価に調製することができる。本発明はまた、少なくとも1つの4-H-、6-H-、又は8-H-ジヒドロアズレニル配位子を有する中及び後期遷移金属の金属錯体、並びにその使用を提供する。
本発明の主な特徴は、特許請求の範囲で定義される。
本目的はまた、以下の一般式による化合物を調製する方法によって達成され、
MAYn(AzuH)(I)、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-n=0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
MAYn(AzuH)(I)、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-n=0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
式中、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
A.
i.5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン又はアズレン誘導体であって、
式中、
-炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1つの炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
-炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1つの炭素原子は、H原子を有する、アズレン又はアズレン誘導体、
及び
ii.少なくとも1種の水素化物還元剤Z、を提供する工程、
B.アズレン又はアズレン誘導体を少なくとも1種の水素化物還元剤Zと、特に非プロトン性極性溶媒SP中で反応させる工程、
及び
-少なくとも1種のアルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4が、第1の水素化物還元剤Z1として使用される場合、
C.
i.アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される少なくとも1つの第2の水素化物還元剤Z2、
及び/又は
ii.少なくとも1つの電子対供与体Eであって、
少なくとも1つの供与体原子を有し
H2Oが除外される、少なくとも1つの電子対供与体Eを提供する工程、
及び
D.YがSPに等しくなく、かつYがEに等しくない場合、中性配位子Yを任意選択で添加する工程、を含む。
アルカリ金属-3α,4-H-ジヒドロアズレニドのような特定の位置異性体を意味しない限り、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物は、一般に、アルカリ金属-H-ジヒドロアズレニドとして本発明の場合に使用される。一般式Iによる化合物は、各々、1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有し、これは、特に4位、6位、又は8位において、アズレン又はアズレン誘導体が単純に水素化されている。それぞれのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-は、H原子に加えて、4、6、又は8位にヒドリドアニオンH-を有する。したがって、CH2基は、アズレン骨格のC4、C6又はC8位に存在する。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、シクロペンタジエニルアニオン又はシクロペンタジエニル様モノアニオンの誘導体を表す。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、3α,4-H-ジヒドロアズレニル、8.8α-H-ジヒドロアズレニル、3α,6-H-ジヒドロアズレニル若しくは6,8α-H-ジヒドロアズレニルアニオン、又は2種以上の位置異性体の混合物であり得る。
RF基は、互いに独立して部分的又は完全に置換することができる。この場合、それぞれのアルキル、アルケニル、アルキニル又はベンジル基、アレーン又はヘテロアレーンの1個以上の水素原子は、例えばハロゲン原子、すなわち、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素で置換することができる。
溶媒SPはまた、2つ以上の溶媒を含む溶媒混合物であり得る。本方法の一実施形態は、溶媒SPが少なくとも1種の非プロトン性極性溶媒を含むか、又は少なくとも1種の非プロトン性極性溶媒であることを提供する。本方法の更なる実施形態では、溶媒SPは、非プロトン性極性溶媒又は少なくとも2種の非プロトン性極性溶媒の混合物である。別の実施形態によれば、溶媒混合物SPに含有される溶媒は、互いに混和性である。
本発明の文脈において、少なくともそれぞれの反応中に混和性である場合、すなわち、2つの相として存在しない場合、2つの溶媒は混和性と称される。
反応容器に反応物質、特にアズレン又はアズレン誘導体及び少なくとも1種の水素化物還元剤Zを充填する順序は、自由に選択可能である。これはまた、工程A及びB.並びに任意の工程C及びD、すなわち、それぞれの標的化合物の調製に関する全ての工程を単一工程で行う可能性、すなわち、全ての反応物質及び溶媒を同時に又は実質的に同時に反応容器に導入する可能性を含む。
本発明の文脈における「反応容器」及び「反応槽」という用語は、同義的に使用され、体積、材料組成、装置、又は形態に限定されない。好適な反応槽としては、例えば、ガラスフラスコ、エナメル化反応器、撹拌槽型反応器、圧力槽、管反応器、マイクロリアクター、及び流動反応器が挙げられる。
本発明によれば、「水素化物還元剤」という表現は、少なくとも1つの水素化MR-H官能基を含み、したがって水素化物供与体として機能することができる還元剤を意味する。ここで、MRは、特に、アルカリ金属、アルミニウム、及びホウ素からなる群から選択される。
本明細書に記載の一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物を調製する方法は、不連続法として、又は連続法として行うことができる。
MAYn(AzuH)(I)型化合物は、工程Aで提供される反応物質、すなわち、非置換アズレン又はアズレン誘導体、すなわち、一置換又は多置換アズレンのいずれかに応じて、本明細書に記載の方法を使用して、異性体的に純粋な形態で、又は2つ若しくは3つの異性体の混合物として得ることができる。この方法によって得ることができる一般式MAYn(AzuH)(I)による異性体は、特にアルカリ金属3α,4-H-ジヒドロアズレニド及び/又はアルカリ金属8,8α-H-ジヒドロアズレニド及び/又はアルカリ金属3α,6-H-ジヒドロアズレニド及び/又はアルカリ金属6,8α-H-ジヒドロアズレニドである。これらは、付加物不含又は溶媒不含の形で、すなわち、n=0で存在するか、又は1つ(n=1)、2つ(n=2)、3つ(n=3)又は4つ(n=4)の中性配位子Yを有する付加物又は溶媒和物として存在することができる。溶液中で、アルカリ金属イオンMA+の溶媒和は、特に溶媒SPがエーテルであるか、又は少なくとも1種のエーテルを含む場合、定期的に行われる。特に、溶媒和リチウムイオンは、溶液中に存在し、ここで、Yはエーテル、nは4、例えば、Li(OC)2H5)4又はLi(thf)4である。更に、この方法に従って得ることができる単離されたMAYn(AzuH)(I)型化合物は、それぞれの金属イオンMA+が錯体化されている付加物として存在することができる。ここで、本明細書に記載される方法の状況において使用される溶媒SP、特にエーテルを含有するか、又は1種以上のエーテル性溶媒からなる溶媒、又は電子対供与体Eのいずれかが、中性配位子Yとして機能する。工程Dにおいて、特にエーテル性の溶媒SP又は電子対供与体Eの代わりに又はそれに加えて、中性配位子Yの添加を行うことができる。これは、所望のMAYn(AzuH)(I)型化合物が、更なる変換に関して取り扱いが困難な粘性油として、本明細書に記載の方法によって得られる場合に特に有利であり得る。そのような場合、中性配位子Y、特に非プロトン性極性溶媒の添加は、工程Dにおいて行うことができる。中性配位子Yは、有利には、エーテル(=アルコキシアルカン)、チオエーテル及び第三級アミンからなる群から、特にエーテル(=アルコキシアルカン)及びチオエーテルからなる群から選択される。これは、このようにして特定の生成物の結晶化を引き起こす及び/又は促進することができるからである。クラウンエーテルの場合、選択されたクラウンエーテルの内径及びそれぞれの金属カチオンMA+のイオン半径が一致することを確実にするように注意しなければならない。
本発明の場合における「アルコキシアルカン」という用語は、例えばグリコールジアルキルエーテル及びクラウンエーテルを含む任意の酸素含有エーテルを意味する。「チオエーテル」という用語は、非環式及び環式チオエーテルの両方を含む。
グリコールジアルキルエーテルはまた、末端ジアルキル化モノ-、ジー、又はトリ-アルキレングリコールジアルキルエーテルを意味するものと理解される。プロセスの一変形例では、中性配位子として提供されるグリコールジアルキルエーテルは、モノエチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、モノプロピレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、トリプロピレングリコールジアルキルエーテル、モノオキソメチレンジアルキルエーテル、ジオキソメチレンジアルキルエーテル、及びトリオキソメチレンジアルキルエーテル、それらの異性体の混合物、並びにそれらの混合物からなる群から選択される。
本方法の更なる実施形態では、中性配位子Yとして提供されるグリコールジアルキルエーテルは、エチレングリコールジメチルエーテルCH3-O-CH2CH2-O-CH3、エチレングリコールジエチルエーテルCH3CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH3、エチレングリコールジ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH3、エチレングリコールジイソプロピルエーテル(CH3)2CH-O-CH2CH2-O-CH(CH3)2、エチレングリコールジ-n-ブチルエーテルCH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3、エチレングリコールジ-n-ペンチルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3、エチレングリコールジ-n-ヘキシルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3、エチレングリコールジフェニルエーテルC6H5-O-CH2CH2-O-C6H5エチレングリコールジベンジルエーテルC6H5CH2-O-CH2CH2-O-CH2C6H5、ジエチレングリコールジメチルエーテルCH3-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH3、ジエチレングリコールジエチルエーテルCH3CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH3、ジエチレングリコールジ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH3、ジエチレングリコールジイソプロピルエーテル(CH3)2CH-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH(CH3)2、ジエチレングリコールジ-n-ブチルエーテルCH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3、ジエチレングリコールジ-n-ペンチルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3、ジエチレングリコールジ-n-ヘキシルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3、ジエチレングリコールジフェニルエーテルC6H5-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-C6H5、ジエチレングリコールジベンジルエーテルC6H5CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2C6H5、プロピレングリコールジメチルエーテルCH3-O-CH2CH2CH2-O-CH3、プロピレングリコールジエチルエーテルCH3CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH3、プロピレングリコールジ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH3、プロピレングリコールジ-n-ブチルエーテルCH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3、プロピレングリコールジ-n-ペンチルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3、プロピレングリコールジ-n-ヘキシルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3プロピレングリコールジフェニルエーテルC6H5-O-CH2CH2CH2-O-C6H5プロピレングリコールジベンジルエーテルC6H5CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2C6H5、イソプロピレングリコールジメチルエーテルCH3-O-CH2-CH(CH3)-O-CH3、イソプロピレングリコールジエチルエーテルCH3CH2-O-CH2-CH(CH3)-O-CH2CH3、イソプロピレングリコールジ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-O-CH2CH2CH3、イソプロピレングリコールジイソプロピルエーテル(CH3)2CH-O-CH2-CH(CH CH3)-O-CH(CH3)2、イソプロピレングリコールジ-n-ブチルエーテルCH3CH2CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-O-CH2CH2CH2CH3、イソプロピレングリコールジ-n-ペンチルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-O-CH2CH2CH2CH2CH3、イソプロピレングリコールジ-n-ヘキシルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3、イソプロピレングリコールジフェニルエーテルC6H5-O-CH2-CH(CH3)-O-C6H5、イソプロピレングリコールジベンジルエーテルC6H5CH2-O-CH2-CH(CH3)-O-CH2C6H5、ジプロピレングリコールジメチルエーテルCH3OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH3ジイソプロピレングリコールジ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-O-CH2CH(CH CH3)OCH2CH(CH3)-O-CH2CH2CH3、トリプロピレングリコールジメチルエーテルCH3OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH3、ジプロピレングリコールジブチルエーテルCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3、トリプロピレングリコールジブチルエーテルCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3及びこれらの混合物からなる群から選択される。示されたグリコールエーテルはまた、異性体混合物としても使用することができる。
第三級アミンは、例えば、ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)又はN,N,N,N-テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)であり得る。
クラウンエーテルは、その環が複数のエトキシ単位(-CH2-CH2-O-)から構成されるマクロ環状ポリエーテルである。それらはカチオンと錯体を形成してコロネートを形成することができる。クラウンエーテルの内径と金属カチオンのイオン半径が一致する場合、極めて安定した錯体が形成される。例えば、クラウンエーテル[18]-クラウン-6は、カリウムイオンに対する非常に良好な配位子であり、一方、例えば、クラウンエーテル[15]-クラウン-5は、ナトリウムイオンを錯体化するのに特によく適している。リチウムイオンは、例えば、クラウンエーテル[12]-クラウン-4によって非常に良好に錯体化され得る。クラウンエーテルのアザ、ホスファ、又はチア誘導体は、酸素原子を他のヘテロ原子、例えば窒素、リン、又は硫黄と交換することによって入手可能である。
本方法の別の変形例では、中性配位子Yは、マクロ環状ポリエーテル並びにそのアザ、ホスファ、及びチア誘導体からなる群から選択されるクラウンエーテルであり、クラウンエーテルの内径及びMAのイオン半径は互いに対応する。
本方法の更なる実施形態は、
-溶媒SPと中性配位子Y、
及び/又は
-中性配位子Yと電子対供与体E、
及び/又は
-溶媒SPと電子対供与体Eが、
は混和性であるか、又は同一であることを提供する。
-溶媒SPと中性配位子Y、
及び/又は
-中性配位子Yと電子対供与体E、
及び/又は
-溶媒SPと電子対供与体Eが、
は混和性であるか、又は同一であることを提供する。
本方法の更に別の実施形態によれば、溶媒SP及び/又は中性配位子Yは、エーテルである。例えば、エーテルは、ジアルキルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、及びそれらの異性体、並びにそれらの混合物からなる群から、特に、ジエチルエーテル、メチル-tertブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジtertブチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、及びそれらの異性体、並びにそれらの混合物からなる群から選択される非環式又は環式エーテルであり得る。
一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物の調製のための請求項に記載の方法の利点は、それが容易かつ再現可能に、そして反応物質の選択に依存して、持続可能かつ比較的費用対効果に優れて行われ得ることである。更に、標的化合物は、少なくとも97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高純度で、良好な収率で、また60%以上の空時収率で得られる。一般に、最終生成物は、溶媒の残留物又は例えば反応物質からの不純物を依然として含有し得る。溶媒などの不純物の含有量は、ガスクロマトグラフィ法(GC)によって、任意選択で質量分析カップリング(GC-MS)を用いて決定することができることが当業者に知られている。
「空時収率」という用語は、反応容器又は反応槽内の空間及び時間あたりに形成される製造物量を指している。
特に、AzuH=GuaHは7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物の調製は、有利に持続可能であると評価されるべきである。この場合、シクロペンタジエニル様配位子を含む標的化合物は、安価な再生可能原料に基づいて生成することができる。単純な脱水及び脱水素によって入手可能な天然物グアイオール及び他のアズレン形成物に基づく部分合成グアイアズレンのガイド価格(T.Shono、N.Kise、T.Fujimo、N.Tenchaga、H.Morita、J.Org.Chem.1992、57、26、7175-7187;CH 314 487 A(B.Joos)01/29/1953)は、25g当たり74.70ユーロである(Sigma Aldrich、12/2020)。
アズレン又はアズレン誘導体と少なくとも1種の水素化物還元剤Z、例えばトリエチルホウ水素化リチウムとの反応の間に、多くの場合、例えば少なくとも1種のアルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドを使用する場合を除いて、MAAlH4のみの副生成物、例えばトリエチルボランが生成され、これは使用される溶媒SP、特に非プロトン性極性溶媒中で非常に良好な溶解性を示し、したがってそれぞれの標的化合物MAYn(AzuH)(I)とは容易に異なることが特に有利である。例えば、トリエチルボランなどの副生成物の非常に良好な溶解性は、特に、例えば、Et2O、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルtertブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、それらの異性体、及びそれらの混合物などの環状及び非環状エーテルにおいて得られる。これに対して、本明細書に記載された方法によって得られるMAYn(AzuH)I-型アルカリ金属Hジアズレニドは、特に非プロトン性極性溶媒SP、特に非環状エーテル、例えばEt2O、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、それらの異性体及び混合物に不溶であるか又は実質的に不溶である。その結果、生成物は、簡単な濾過工程によって、及び/又は遠心分離及び/又はデカンテーションによって定量的に分離することができる。固体、液体、又は油の形態で得られる一般式MAYn(AzuH)(I)により化合物は、貯蔵することができる、及び/又は1種以上の他の化合物、例えば、FeCl2RuCl2、CoCl2、若しくはPd(OAc)2などの金属塩などのアニオン性脱離基を有する金属錯体、又は例えば、[Rh(cod)Cl]、2(cod=1,5-シクロオクタジエン)、[PtMe3I]4、[(p-シメン)RuCl2]2、[CpCrCl2]、若しくは[Ir(nbd)Cl]2(nbd=ノルボルナジエン)などのアニオン性脱離基を有する有機金属前駆体と直接反応させることができる。代替的又は追加的に、それぞれのMAYn(AzuH)(I)型生成物は、異性体分離及び/又は1つ以上の精製工程、例えば、特に非プロトン性極性溶媒を用いた少なくとも1つの洗浄工程に供される。後者は、エーテル性又は非エーテル性溶媒であり得る。SP、例えばEt2Oが溶媒として選択され、生成物がEt2O付加物、例えばMA(Et2O)2(AzuH)(I)として存在する場合、Et2Oも洗浄工程として選択されることが推奨される。一方、溶媒を含まない、特にエーテルを含まない生成物MAYn(AzuH)(I)(式中、n=0)が望ましい場合、洗浄工程のための溶媒は、有利には、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-へプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、n-ウンデカン、n-ドデカン、n-トリデカン、n-テトラデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、ベンゼン、トルエン又はキシレン、それらの異性体、及びそれらの混合物からなる群から選択される非プロトン性非極性であるべきである。上述の溶媒の1つ、特に比較的低沸点の溶媒、例えばn-ペンタン及び/又はn-ヘキサンなどで洗浄した後、一般式MAYn(AzuH)(I)によるそれぞれの化合物は、少なくとも97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高純度で、60%以上の良好な収率並びに空時収率で存在する。これは、n=0であるMAYn(AzuH)(I)型の無溶媒化合物、又は、例えば、Y=クラウンエーテル及びn=1である付加物であり得る。一般式MAYn(AzuH)(I)による生成物が固体として生成される場合、それは、一般に、NMR分光分析試験によれば、純粋な形態で、特に付加物として既に存在する。したがって、固体の精製は、付加物が計画された反応のための反応物質として問題なく使用され得るならば、更なる使用の前に典型的に必要ではない。
本方法の一実施形態によれば、アルカリ金属は、Li、Na、及びKからなる群から選択されるMAである。
本方法の更なる変形例によれば、少なくとも1種の水素化物還元剤Zは、アルカリ金属水素化物MAH、アルカリ金属水素化ホウ素MABH4、アルカリ金属トリアルキルボロヒドリMA[(R)C)3BH]、アルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4、アルカリ金属トリアルキルアルミニウムヒドリドMA[(R)D)3AlH]、アルカリ金属ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートMA[AlH2(ORE)2]、及びこれらの混合物から選択され、
i.基RC及びRDは、各々互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基からなる群から選択され、
各々の場合において、2つの置換基RC又は2つの置換基RDは、任意選択で環を形成することができ、
及び
ii.基OREは、各々互いに独立して、グリコールエーテルREOHの対応する塩基である。
i.基RC及びRDは、各々互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基からなる群から選択され、
各々の場合において、2つの置換基RC又は2つの置換基RDは、任意選択で環を形成することができ、
及び
ii.基OREは、各々互いに独立して、グリコールエーテルREOHの対応する塩基である。
本方法の別の変形例は、少なくとも1つの水素化物還元剤Zが、水素化リチウムLiH、水素化ナトリウムNaH、水素化カリウムKH、四水素化ホウ素リチウムLiBH4、四水素化ホウ素ナトリウムNaBH4、四水素化ホウ素カリウムKBH4、リチウムトリアルキルボロヒドリドLi[(RC)3BH]、トリアルキル水素化ホウ素ナトリウムNa[(RC)3BH]、トリアルキルホウ水素化カリウムK[(RC)3BH]、四水素化リチウムアルミニウムLiAlH4、四水素化アルミニウムナトリウムNaAlH4、四水素化アルミニウムカリウムKAlH4、リチウムトリアルキルアルミニウム水素化物Li[(RD)3AlH]、水素化トリアルキルアルミニウムナトリウムNa[(RD)3lH]、水素化トリアルキルアルミニウムカリウムK[(RD)3AlH]、リチウム-ジヒドリド-ビス(ジアルコキシ)アルミナートLi[AlH2(ORE)2)、ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミン酸ナトリウムNa[AlH2(ORE)2)、カリウムジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートK[AlH2(ORE)2]、及びこれらの混合物からなる群から選択されることを提供する。
トリアルキル水素化ホウ素リチウムLi[(RC)3BH]の例は、例えば、テトラヒドロフラン中の溶液(1.0M又は1.7M)として使用することができるトリエチル水素化ホウ素リチウム、及びテトラヒドロフラン中の溶液(1.0M)としてL-Selectride(登録商標)の名称で市販されているトリ-sec-ブチル水素化ホウ素リチウム溶液である。市販のトリアルキル水素化ホウ素ナトリウムNa[(RC
3)BH]は、例えば、トリエチル水素化ホウ素ナトリウム(THF中1.0M)及びトリ-sec-ブチル水素化ホウ素ナトリウム溶液(N-Selectride(登録商標)溶液、THF中1.0M)である。市販のカリウムトリアルキルボロヒドリドK[(RC)3BH]の例は、カリウムトリエチルボロヒドリド(THF中1.0M)及びカリウムトリ-sec-ブチルボロヒドリド(K-Selectride(登録商標)溶液、THF中1.0M)である。
アルカリ金属トリアルキルアルミニウムヒドリドの例は、一般式MA[(R)D)3AlH]による化合物であり、式中、MAはLi、Na、又はKであり、基RDは、互いに独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの異性体からなる群から選択される。例えば、Li[Et3AlH]、Na[iPr3AlH]、又はK[MeEt2AlH]の使用を提供することができる。
一般式MA[AlH2(ORE)2]によるアルカリ金属ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートの2つのORE基は、同一であっても異なっていてもよい。本方法の一変形例では、グリコールエーテルREOHは、互いに独立して、モノオキソメチレンモノエーテル、モノエチレングリコールモノエーテル、モノプロピレングリコールモノエーテル、及びそれらの異性体混合物、並びにそれらの混合物からなる群から選択されることが提供される。
別の変形例によれば、一般式MA[AlH2(ORE)2]による少なくとも1つのアルカリ金属ジヒドロ-ビス(ジアルコキシ)アルミナートの使用が提供され、MAはLi、Na、又はKであり、基OREは、O-CH2CH2-O-CH3、O-CH2CH2-O-CH2CH3、O-CH2CH2-O-CH2CH2CH3、O-CH2CH2-O-CH(CH3)2、O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3、O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3、O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3、O-CH2CH2-O-C6H5、O-CH2CH2-O-CH2C6H5、O-CH2CH2CH2-O-CH3、O-CH2CH2CH2-O-CH2CH3、O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH3、O-CH2CH2CH2-O-CH(CH3)2、O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3,O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3、O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3、O-CH2CH2CH2-O-C6H5、O-CH2CH2CH2-O-CH2C6H5、O-CH(CH3)-CH2-O-CH3、O-CH(CH3)-CH2-O-CH2CH3、O-CH(CH3)-CH2-O-CH2CH2CH3、O-CH(CH3)-CH2-O-CH(CH3)2、O-CH(CH3)-CH2-OCH2CH2CH2CH3、O-CH(CH3)-CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3、O-CH(CH3)-CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3、O-CH(CH3)-CH2-O-C6H5、O-CH(CH3)-CH2-O-CH2C6H5、O-CH(CH3)-CH2-O-C4H9、O-CH(CH3)-CH2-O-C3H7及びそれらの異性体、並びにそれらの混合物からなる群から各々互いに独立して選択される。このタイプの水素化物還元剤の一例は、商業的に入手可能なナトリウムビス(2-メトキシエトキシ)アルミニウム二水素化物(Na[AlH)2(OC)2H4OCH3)2)であり、これはシンハイドライド、Red-Al(登録商標)及びVitride(登録商標)としても知られている。この還元剤は、粘稠なトルエン溶液の形態で市販されており、およその重量分率は60重量%超と記載されている。水素化物還元剤のこの群の更なる代表例は、Na[AlH2(OC)2H4OC4H9)2]である。
本方法の一実施形態は、Azu:Zのモル比が少なくとも1.00:2.00であることを提供する。したがって、そのモル比は、1.00:1.00であってもよい。本明細書に記載される方法の別の実施形態では、Azu:Zのモル比は、1.00:2.00~2.00:1.00、有利には1.00:1.75~1.75:1.00、特に有利には1.00:1.50~1.50:1.00、例えば、1.00:1.95又は1.95:1.00又は1.00:1.90又は1.90:1.00又は1.00:1.85又は1.85:1.00又は1.00:1.80又は1.80:1.00又は1.00:1.70又は1.70:1.00又は1.00:1.65又は1.65:1.00又は1.00:1.60又は1.60:1.00又は1.00:1.55又は1.55:1.00又は1.00:1.45又は1.45:1.00又は1.00:1.40又は1.40:1.00又は1.00:1.35又は1.35:1.00又は1.00:1.30又は1.30:1.00又は1.00:1.25又は1.25:1.00又は1.00:1.20又は1.20:1.00又は1.00:1.15又は1.15:1.00又は1.00:1.10又は1.10:1.00又は1.00:1.05又は1.05:1.00である。更に別の実施形態では、Azu:Zのモル比は、1.00:1.00である。
本方法の更なる実施形態によれば、電子対供与体Eは、窒素原子、リン原子、酸素原子、及び硫黄原子からなる群から選択される少なくとも1つの供与体原子を有する。この場合、それぞれの電子対供与体Eの少なくとも1つの供与体原子は、電子対受容体、特にAlH3との結合、特に配位結合を形成するのに適している。
本方法の別の実施形態では、電子対供与体Eは、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの供与体原子を有することが提供される。この場合、それぞれの電子対供与体Eの少なくとも1つの供与体原子は、AlH3などの電子対受容体との結合、特に配位結合を形成するのに適している。
本方法の更なる実施形態では、Z:Eのモル比は少なくとも1.00:5.00である。したがって、それは1.00:1.00とすることができる。本方法の別の実施形態では、Z:Eのモル比は、1.00:5.00~5.00:1.00、有利には1.00:4.50~4.50:1.00、特に1.00:4.00~4.00:1.00、例えば、1.00:3.75又は3.75:1.00又は1.00:3.50又は3.50:1.00又は1.00:3.25又は3.25:1.00又は1.00:3.00又は3.00:1.00又は1.00:2.75又は2.75:1.00又は1.00:2.50又は2.50:1.00又は1.00:2.25又は2.25:1.00又は1.00:2.00又は2.00:1.00又は1.00:1.75又は1.75:1.00又は1.00:1.50又は1.50:1.00又は1.00:1.25又は1.25:1.00である。更に別の実施形態では、Z:Eのモル比は1.00:1.00である。
本方法の更なる変形例によれば、水素化物還元剤Zは、少なくとも2種の水素化物還元剤Zrを含み、各々の場合において、rは、1以上の自然数である。これは、水素化物還元剤Zが、例えば、第1の水素化物還元剤Z1及び第2の水素化物還元剤Z2を含み、任意選択で第3の水素化物還元剤Z3なども含むことができることを意味する。2種以上の水素化物還元剤Zrは、互いに別々に、又は2種以上の水素化物還元剤Zrの混合物として提供することができる。更に、2種以上の水素化物還元剤Zrは、同一又は異なる質量分率で提供することができる。
本方法の別の実施形態は、水素化物還元剤Zが正確に1種又は正確に2種の水素化物還元剤からなることを提供する。例えば、第1の水素化物還元剤Z1及び第2の水素化物還元剤Z2からなる混合物を提供することができる。これは、水素化リチウムと水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)との混合物であってもよい。
2つの異なる水素化物還元剤Z1及びZ2の混合物において、2つの水素化物還元剤のモル比Z1:Z2は、1:10~10:1、すなわち、0.1~10.0、有利には1:8~8:1、特に有利には1:6~6:1、特に1:5~5:1であり得る。したがって、モル比Z1:Z2は、1:9~9:1、又は1:7~7:1、又は1:4~4:1、又は1:3~3:1、又は1:2~2:1であってもよい。更なる実施形態によれば、1:1のモル比Z1:Z2が提供される。
少なくとも1種のアルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4が第1の水素化物還元剤Z1として使用される場合、本明細書に記載される方法の工程Cによれば、
i.アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2が提供され、
及び/又は
ii.少なくとも1つの電子対供与体Eが提供され、電子対供与体Eは少なくとも1つの供与体原子を有し、H2Oは除外される。
i.アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2が提供され、
及び/又は
ii.少なくとも1つの電子対供与体Eが提供され、電子対供与体Eは少なくとも1つの供与体原子を有し、H2Oは除外される。
本方法の有利な実施形態の変形例は、少なくとも1種の第1の水素化物還元剤Z1及び少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2を提供し、
i.少なくとも1種の第1の水素化物還元剤Z1は、
アルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4からなる群から選択され、
及び
ii.少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2が、
アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される。
i.少なくとも1種の第1の水素化物還元剤Z1は、
アルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4からなる群から選択され、
及び
ii.少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2が、
アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される。
例えば、LiAlH4を第1の水素化物還元剤Z1として選択し、LiHを第2の水素化物還元剤Z2として選択することができる。この場合、得られるか又は得られつつある三水素化アルミニウムAlH3又は(AlH3)xは、特にエーテル、例えばテトラヒドロフラン若しくはジエチルエーテルなどの非プロトン性極性溶媒中に難溶性から不溶性である電子対供与体LiHによって、又はそのヒドリドアニオンH-によって捕捉される。この場合、第1の水素化物還元剤LiAlH4は、有利には、更なる介入なしに再生される。その結果、アズレン又はアズレン誘導体との反応に使用され、典型的にはそれぞれの溶媒SP中で良好から非常に良好な溶解性を有する第1の水素化物還元剤Z1は、可溶性の水素化物移動試薬として再び利用可能である。結果として、アズレン又はアズレン誘導体のそれぞれの反応物質に基づいて、比較的費用のかかる第1の水素化物還元剤LiAlH4は、有利には、化学量論量未満の量で、特に触媒量で使用することもできる。これは、ここで説明される実施形態の変形例の大規模な適用に関して、具体的には(原子)経済的及び生態学的観点から、特に有利である。これは、一方では比較的高価な第1の水素化物還元剤Z1がより少ない量しか必要でなく、他方では完全に消費されるからである。大量に市販されている比較的費用効果の高い第2の水素化物還元剤である水素化リチウムに関しては、特にその溶解挙動のために、それぞれの反応物質アズレン又はアズレン誘導体に基づいて過剰量を使用することが有利であり得る。任意選択で、未反応の水素化リチウムは、簡単な濾過工程によって、任意選択でシリカ、例えばCelite(登録商標)を介して、及び/又は遠心分離及び/又はデカンテーションによって定量的に分離することができる。したがって、本明細書に記載の方法によって生成することができる一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物の水素化リチウム汚染を排除することができる。それぞれのMAYn(AzuH)(I)型標的化合物は、典型的には、使用される溶媒SP、特に非プロトン性非極性溶媒中で良好から非常に良好な溶解性を示す。
水素化リチウムの使用は、安全上の理由からも有利である。これは、他の水素化物移動試薬とは対照的に、それが空気中で自然発火性ではなく、不動態化の結果として、空気中で短時間でも取り扱うことができるからである。
このプロセス管理が(原子)経済及び生態学的観点から特に有利であるという事実は、以下に列挙する3つの反応式(1)~(3)に基づいて容易に理解することができる。
(1)Azu+Li[AlH4]→Li(AzuH)+[AlH3]x
(2)[AlH3]x+LiH→Li[AlH4]
(3)Azu+LiH→Li(AzuH)
(1)Azu+Li[AlH4]→Li(AzuH)+[AlH3]x
(2)[AlH3]x+LiH→Li[AlH4]
(3)Azu+LiH→Li(AzuH)
この場合、Azu及びAzuHは上記で定義した通りである。Li(AzuH)はまた、溶媒和リチウムイオンが存在するその溶媒和物を含む。
請求項に記載の方法の別の実施形態は、少なくとも1種の第1の水素化物還元剤Z1が、アルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4からなる群から選択され、少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2が、アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択されることを提供し、
式中、
a)モル比Azu:Z1が、少なくとも1.0:1.0であり、
及び
b)モル比Z1:Z2が、少なくとも1:250である。
式中、
a)モル比Azu:Z1が、少なくとも1.0:1.0であり、
及び
b)モル比Z1:Z2が、少なくとも1:250である。
有利には、モル比Azu:Z1(サブ項目a))は、1.0:1.0~20.0:1.0の間、特に有利には1.1:1.0~20.0:1.0の間、特に1.1:1.0~19.9:1.0の間、例えば、19.8:1.0又は19.7:1.0又は19.6:1.0又は19.5:1.0又は19.4:1.0又は19.3:1.0又は19.2:1.0又は19.1:1.0又は19.0:1.0又は18.9:1.0又は18.8:1.0又は18.7:1.0又は18.6:1.0又は18.5:1.0又は18.4:1.0又は18.3:1.0又は18.2:1.0又は18.1:1.0又は18.0:1.0又は17.9:1.0又は17.8:1.0又は17.7:1.0又は17.6:1.0又は17.5:1.0又は17.4:1.0又は17.3:1.0又は17.2:1.0又は17.1:1.0又は17.0:1.0又は16.9:1.0又は16.8:1.0又は16.7:1.0又は16.6:1.0又は16.5:1.0又は16.4:1.0又は16.3:1.0又は16.2:1.0又は16.1:1.0又は16.0:1.0又は15.9:1.0又は15.8:1.0又は15.7:1.0又は15.6:1.0又は15.5:1.0又は15.4:1.0又は15.3:1.0又は15.2:1.0又は15.1:1.0又は15.0:1.0又は14.9:1.0又は14.8:1.0又は14.7:1.0又は14.6:1.0又は14.5:1.0又は14.4:1.0又は14.3:1.0又は14.2:1.0又は14.1:1.0又は14.0:1.0又は13.9:1.0又は13.8:1.0又は13.7:1.0又は13.6:1.0又は13.5:1.0又は13.4:1.0又は13.3:1.0又は13.2:1.0又は13.1:1.0又は13.0:1.0又は12.9:1.0又は12.8:1.0又は12.7:1.0又は12.6:1.0又は12.5:1.0又は12.4:1.0又は12.3:1.0又は12.2:1.0又は12.1:1.0又は12.0:1.0又は11.9:1.0又は11.8:1.0又は11.7:1.0又は11.6:1.0又は11.5:1.0又は11.4:1.0又は11.3:1.0又は11.2:1.0又は11.1:1.0又は11.0:1.0又は10.9:1.0又は10.8:1.0又は10.7:1.0又は10.6:1.0又は10.5:1.0又は10.4:1.0又は10.3:1.0又は10.2:1.0又は10.1:1.0又は10.0:1.0又は9.9:1.0又は9.8:1.0又は9.7:1.0又は9.6:1.0又は9.5:1.0又は9.4:1.0又は9.3:1.0又は9.2:1.0又は9.1:1.0又は9.0:1.0又は8.9:1.0又は8.8:1.0又は8.7:1.0又は8.6:1.0又は8.5:1.0又は8.4:1.0又は8.3:1.0又は8.2:1.0又は8.1:1.0又は8.0:1.0又は7.9:1.0又は7.8:1.0又は7.7:1.0又は7.6:1.0又は7.5:1.0又は7.4:1.0又は7.3:1.0又は7.2:1.0又は7.1:1.0又は7.0:1.0又は6.9:1.0又は6.8:1.0又は6.7:1.0又は6.6:1.0又は6.5:1.0又は6.4:1.0又は6.3:1.0又は6.2:1.0又は6.1:1.0又は6.0:1.0又は5.9:1.0又は5.8:1.0又は5.7:1.0又は5.6:1.0又は5.5:1.0又は5.4:1.0又は5.3:1.0又は5.2:1.0又は5.1:1.0又は5.0:1.0又は4.9:1.0又は4.8:1.0又は4.7:1.0又は4.6:1.0又は4.5:1.0又は4.4:1.0又は4.3:1.0又は4.2:1.0又は4.1:1.0又は4.0:1.0又は3.9:1.0又は3.8:1.0又は3.7:1.0又は3.6:1.0又は3.5:1.0又は3.4:1.0又は3.3:1.0又は3.2:1.0又は3.1:1.0又は3.0:1.0又は2.9:1.0又は2.8:1.0又は2.7:1.0又は2.6:1.0又は2.5:1.0又は2.4:1.0又は2.3:1.0又は2.2:1.0又は2.1:1.0又は2.0:1.0又は1.9:1.0又は1.8:1.0又は1.7:1.0又は1.6:1.0又は1.5:1.0又は1.4:1.0又は1.3:1.0又は1.2:1.0である。
モル比Z1:Z2(サブ項目b))は、有利には1:250~20:1、特に有利には1:245~19:1、非常に特に有利には1:240~18:1、特に1:235~17:1である。したがって、モル比Z1:Z2はまた、例えば、1:230又は1:225又は1:220又は1:215又は1:210又は1:209又は1:208又は1:207又は1:206又は1:205又は1:204又は1:203又は1:202又は1:201又は1:200又は1:199又は1:198又は1:197又は1:196又は1:195又はor1:194又は1:193又は1:192又は1:191又は1:190又は1:185又は1:180又は1:175又は1:170又は1:165又は1:160又は1:155又は1:150又は1:145又は1:140又は1:135又は1:130又は1:125又は1:120又は1:115又は1:110又は1:105又は1:100又は1:95又は1:90又は1:85又は1:80又は1:75又は1:70又は1:65又は1:60又は1:55又は1:50又は1:45又は1:40又は1:35又は1:30又は1:25又は1:20又は1:19又は1:18又は1:17又は1:16又は1:15又は1:14又は1:13又は1:12又は1:11又は1:10又は1:9.5又は1:9又は1:8.5又は1:8又は1:7.5又は1:7又は1:6.5又は1:6又は1:5.5又は1:5又は1:4.5又は1:4又は1:3.5又は1:3又は1:2.5又は1:2又は1:1.5又は1:1.4又は1:1.3又は1:1.2又は1:1.1又は19.5:1又は18.5:1又は17.5:1又は16.5:1又は16.0:1又は15.5:1又は15.0:1又は14.5:1又は14.0:1又は13.5:1又は13.0:1又は12.5:1又は12.0:1又は11.5:1又は11.0:1又は10.5:1又は10.0:1又は9.5:1又は9.0:1又は8.5:1又は8.0:1又は7.5:1又は7.0:1又は6.5:1又は6.0:1又は5.5:1又は5.0:1又は4.5:1又は4.0:1又は3.5:1又は3.0:1又は2.5:1又は2.0:1又は1.5:1又は1.4:1又は1.3:1又は1.2:1又は1.1:1であり得る。
モル比Azu:Z1は、例えば19.8:1.0であることができ、ここでモル比Z1:Z2は1:200である。この時点で、作業規則(実施例1、方法C)のセクションを参照する。
電子対供与体Eは、ルイス酸捕捉剤であり、それによって、得られた及び/又は例えば副生成物として得られた三水素化アルミニウムAlH3、及び/又はルイス酸/ルイス塩基錯体E-AlH3の形成を伴う(AlH3)xを捕捉することができる。換言すれば、電子対供与体Eは、それぞれのMAYn(AzuH)(I)型の標的化合物の溶解度と比較して、各々の場合において使用される溶媒SP中の三水素化アルミニウムAlH3又は(AlH3)xの溶解度を変化させる役割を果たし、それにより、副生成物として不可避的に得られる前述の水素化物の定量的分離が可能である。この目的のために、それぞれの溶媒SPに難溶性であり、したがって定量的に沈殿するルイス酸/ルイス塩基錯体E-AlH3が、典型的に生成される。あるいは、一般式MAYn(AzuH)(I)によるそれぞれの生成物がそれぞれの溶媒SPに非常に低い溶解性を有するか又は全く溶解性を有さない場合に、それぞれの溶媒SPに特に良好に溶解するルイス酸/ルイス塩基錯体E-AlH3が生成されることを提供することができる。後者の場合、反応混合物中に含まれるそれぞれの標的化合物の量は、有利には定量的に又は実質的に定量的に沈殿する。
電子対供与体Eは、工程Bによる反応後に初めて、すなわち、工程Cにおいて、及び/又は既に工程Bによる反応中に添加することができる。代替的又は付加的に、電子対供与体Eは、工程A及び/又は工程Dにおいて添加することができる。本方法の一実施形態では、溶媒SPは、電子対供与体Eを含む。
非限定的に、電子対供与体Eの例は、第三級アミン、例えば、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO(登録商標)=トリエチレンジアミン)及びTMEDA、有機アミド、例えば、N,Nジメチルホルムアミド(DMF)及びヘキサメチルホスホルアミド(HMPT)、並びに複素環式酸素塩基1,4-ジオキサンである。
有利には、電子対供与体Eは、アズレン又はアズレン誘導体と少なくとも1種の水素化物還元剤Zとの反応の間に得られるか又は得られる副生成物の三水素化アルミニウムAlH3又は(AlH3)xを、工程Bの間に直接、及び/又はその後の工程C及び/又は工程Dにおいて捕捉するために使用することができる。形成されたAlH3-E付加物は、使用される溶媒SP、特に非プロトン性極性溶媒、特にテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、テトラヒドロピラン、ジアルキルエーテル、例えばジエチルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル及びtertブチルメチルエーテル、並びにグリコールエーテル、例えば1,2-ジメトキシエタンに難溶性から不溶性である。その結果、この沈殿物は、単純な濾過工程によって、任意選択でシリカ、例えばCelite(登録商標)を介して、及び/又は遠心分離及び/又はデカンテーションによって定量的に分離することができる。
反応混合物からのAlH3又は(AlH3)xの定量的除去は、先行技術に記載された方法によって満足に克服することができない課題である。しかしながら、AlH3又は(AlH3)xの定量的分離は必須である。これは、それが強ルイス酸であり、室温又はそれよりわずかに高い温度でさえ、特に様々な金属前駆体に対して高い反応性を示すためである。したがって、AlH3又は(AlH3)xによって汚染されたMAYn(AzuH)(I)型化合物の更なる反応は、収率損失に関連する。この問題は、本明細書に記載の方法によって有利に解消される。前述の濾過工程及び/又は遠心分離及び/又はデカンテーションに続いて、例えば、溶媒SP、特にテトラヒドロフランを真空下で完全に除去し、別の溶媒SP、特にEt2Oを添加することによって、溶媒交換を行うことができる。既に上述したように、所望の生成物はEt2Oに不溶性であり、したがって、簡単な濾過及び/又は遠心分離及び/又はデカンテーションによって分離可能である。必要であれば、更に上述したように、少なくとも1回の洗浄工程を提供することができる。
別の実施形態によれば、少なくとも1種の水素化物還元剤Zは、アルカリ金属ホウ素テトラヒドリドMABH4及び/又はアルカリ金属トリアルキルボロヒドリドMA[(R)C)3BH]及び/又はアルカリ金属トリアルキルアルミニウム水素化物MA.[(R)D)3AlH]及び/又はアルカリ金属ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートMA[AlH2(ORE)2であるか、又はそれらを含み、電子対供与体Eが提供され、それによって取得される及び/又は取得されつつある三水素化ホウ素BH3又はB2H6及び/又はトリアルキルボラン及び/又はトリアルキルアルミニウム及び/又は[(REO)2AlH]xが捕捉される。例えば、LiBH4及び/又は水素化トリエチルホウ素リチウム及び/又は水素化トリエチルアルミニウムリチウム及び/又はLi[AlH2(OC)2H4OCH3)2]を、水素化物還元剤Zの1つとして提供することができる。次に、得られるか又は得られつつある三水素化ホウ素BH3又はB2H6及び/又はトリエチルボランEt3B及び/又はトリエチルアルミニウムEt3Al又は(Et3Al)2及び/又は[(REO)2AlH]xが捕捉されて、ルイス酸/ルイス塩基錯体E-BH3又はE-BEt3又はE-AlEt3及び/又はE-Al(REO)2Hを、AlH3又は(AlH3)xについて既に上述したように形成する。
本方法の更なる実施形態の変形例は、少なくとも1種の第1の水素化物還元剤Z1及び少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2を提供し、
i.少なくとも1種の第1の水素化物還元剤Z1は、
アルカリ金属ホウ素テトラヒドリドMABH4、アルカリ金属ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートMA[AlH2(ORE)2]、アルカリ金属トリアルキルアルミニウムヒドリドMA[(R)D)3AlH]、及びアルカリ金属トリアルキルボロヒドリドMA[(R)C)3BH]、並びにそれらの混合物からなる群から選択され、
及び
ii.少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2が、
アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される。
i.少なくとも1種の第1の水素化物還元剤Z1は、
アルカリ金属ホウ素テトラヒドリドMABH4、アルカリ金属ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートMA[AlH2(ORE)2]、アルカリ金属トリアルキルアルミニウムヒドリドMA[(R)D)3AlH]、及びアルカリ金属トリアルキルボロヒドリドMA[(R)C)3BH]、並びにそれらの混合物からなる群から選択され、
及び
ii.少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2が、
アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される。
請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態は、
a)モル比Azu:Z1が、少なくとも1.0:1.0であり、
及び
b)モル比Z1:Z2が、少なくとも1:250である。
a)モル比Azu:Z1が、少なくとも1.0:1.0であり、
及び
b)モル比Z1:Z2が、少なくとも1:250である。
有利には、モル比Azu:Z1(サブ項目a))は、1.0:1.0~20.0:1.0、特に有利には1.1:1.0~20.0:1.0、特に1.1:1.0~19.9:1.0の間、例えば、19.8:1.0又は19.7:1.0又は19.6:1.0又は19.5:1.0又は19.4:1.0又は19.3:1.0又は19.2:1.0又は19.1:1.0又は19.0:1.0又は18.9:1.0又は18.8:1.0又は18.7:1.0又は18.6:1.0又は18.5:1.0又は18.4:1.0又は18.3:1.0又は18.2:1.0又は18.1:1.0又は18.0:1.0又は17.9:1.0又は17.8:1.0又は17.7:1.0又は17.6:1.0又は17.5:1.0又は17.4:1.0又は17.3:1.0又は17.2:1.0又は17.1:1.0又は17.0:1.0又は16.9:1.0又は16.8:1.0又は16.7:1.0又は16.6:1.0又は16.5:1.0又は16.4:1.0又は16.3:1.0又は16.2:1.0又は16.1:1.0又は16.0:1.0又は15.9:1.0又は15.8:1.0又は15.7:1.0又は15.6:1.0又は15.5:1.0又は15.4:1.0又は15.3:1.0又は15.2:1.0又は15.1:1.0又は15.0:1.0又は14.9:1.0又は14.8:1.0又は14.7:1.0又は14.6:1.0又は14.5:1.0又は14.4:1.0又は14.3:1.0又は14.2:1.0又は14.1:1.0又は14.0:1.0又は13.9:1.0又は13.8:1.0又は13.7:1.0又は13.6:1.0又は13.5:1.0又は13.4:1.0又は13.3:1.0又は13.2:1.0又は13.1:1.0又は13.0:1.0又は12.9:1.0又は12.8:1.0又は12.7:1.0又は12.6:1.0又は12.5:1.0又は12.4:1.0又は12.3:1.0又は12.2:1.0又は12.1:1.0又は12.0:1.0又は11.9:1.0又は11.8:1.0又は11.7:1.0又は11.6:1.0又は11.5:1.0又は11.4:1.0又は11.3:1.0又は11.2:1.0又は11.1:1.0又は11.0:1.0又は10.9:1.0又は10.8:1.0又は10.7:1.0又は10.6:1.0又は10.5:1.0又は10.4:1.0又は10.3:1.0又は10.2:1.0又は10.1:1.0又は10.0:1.0又は9.9:1.0又は9.8:1.0又は9.7:1.0又は9.6:1.0又は9.5:1.0又は9.4:1.0又は9.3:1.0又は9.2:1.0又は9.1:1.0又は9.0:1.0又は8.9:1.0又は8.8:1.0又は8.7:1.0又は8.6:1.0又は8.5:1.0又は8.4:1.0又は8.3:1.0又は8.2:1.0又は8.1:1.0又は8.0:1.0又は7.9:1.0又は7.8:1.0又は7.7:1.0又は7.6:1.0又は7.5:1.0又は7.4:1.0又は7.3:1.0又は7.2:1.0又は7.1:1.0又は7.0:1.0又は6.9:1.0又は6.8:1.0又は6.7:1.0又は6.6:1.0又は6.5:1.0又は6.4:1.0又は6.3:1.0又は6.2:1.0又は6.1:1.0又は6.0:1.0又は5.9:1.0又は5.8:1.0又は5.7:1.0又は5.6:1.0又は5.5:1.0又は5.4:1.0又は5.3:1.0又は5.2:1.0又は5.1:1.0又は5.0:1.0又は4.9:1.0又は4.8:1.0又は4.7:1.0又は4.6:1.0又は4.5:1.0又は4.4:1.0又は4.3:1.0又は4.2:1.0又は4.1:1.0又は4.0:1.0又は3.9:1.0又は3.8:1.0又は3.7:1.0又は3.6:1.0又は3.5:1.0又は3.4:1.0又は3.3:1.0又は3.2:1.0又は3.1:1.0又は3.0:1.0又は2.9:1.0又は2.8:1.0又は2.7:1.0又は2.6:1.0又は2.5:1.0又は2.4:1.0又は2.3:1.0又は2.2:1.0又は2.1:1.0又は2.0:1.0又は1.9:1.0又は1.8:1.0又は1.7:1.0又は1.6:1.0又は1.5:1.0又は1.4:1.0又は1.3:1.0又は1.2:1.0である。
モル比Z1:Z2(サブ項目b))は、有利には1:250~20:1、特に有利には1:245~19:1、非常に特に有利には1:240~18:1、特に1:235~17:1である。したがって、モル比Z1:Z2はまた、例えば、1:230又は1:225又は1:220又は1:215又は1:210又は1:209又は1:208又は1:207又は1:206又は1:205又は1:204又は1:203又は1:202又は1:201又は1:200又は1:199又は1:198又は1:197又は1:196又は1:195又は1:194又は1:193又は1:192又は1:191又は1:190又は1:185又は1:180又は1:175又は1:170又は1:165又は1:160又は1:155又は1:150又は1:145又は1:140又は1:135又は1:130又は1:125又は1:120又は1:115又は1:110又は1:105又は1:100又は1:95又は1:90又は1:85又は1:80又は1:75又は1:70又は1:65又は1:60又は1:55又は1:50又は1:45又は1:40又は1:35又は1:30又は1:25又は1:20又は1:19又は1:18又は1:17又は1:16又は1:15又は1:14又は1:13又は1:12又は1:11又は1:10又は1:9.5又は1:9又は1:8.5又は1:8又は1:7.5又は1:7又は1:6.5又は1:6又は1:5.5又は1:5又は1:4.5又は1:4又は1:3.5又は1:3又は1:2.5又は1:2又は1:1.5又は1:1.4又は1:1.3又は1:1.2又は1:1.1又は19.5:1又は18.5:1又は17.5:1又は16.5:1又は16.0:1又は15.5:1又は15.0:1又は14.5:1又は14.0:1又は13.5:1又は13.0:1又は12.5:1又は12.0:1又は11.5:1又は11.0:1又は10.5:1又は10.0:1又は9.5:1又は9.0:1又は8.5:1又は8.0:1又は7.5:1又は7.0:1又は6.5:1又は6.0:1又は5.5:1又は5.0:1又は4.5:1又は4.0:1又は3.5:1又は3.0:1又は2.5:1又は2.0:1又は1.5:1又は1.4:1又は1.3:1又は1.2:1又は1.1:1であり得る。
例えば、第1の水素化物還元剤Z1として、LiBH4又はLi[AlH2(OC)2H4OCH3)2]又はLi[Et3AlH]又はLi[Et3BH]又はこれらの混合物を選択することができ、第2の水素化物還元剤として、Z2LiHを選択することができる。この場合、得られた又は得られつつある三水素化ホウ素BH3又はB2H6及び/又は[(H3COH4C2O)2AlH]x及び/又はトリエチルアルミニウムEt3Al又は(Et3Al)2及び/又はトリエチルボランEt3Bは、特に非プロトン性極性溶媒、例えばエーテル、例えばテトラヒドロフラン又はジエチルエーテル中で難溶性から不溶性である電子対供与体LiHによって、又はそのヒドリドアニオンH-によって捕捉される。この場合、第1の水素化物還元剤LiBH4及び/又はLi[AlH2(OC)2H4OCH3)2]及び/又はLi[Et3AlH]及び/又はLi[Et3BH]は、有利には、更なる介入なしに再生される。その結果、アズレン又はアズレン誘導体との反応に使用され、典型的にはそれぞれの溶媒SP中で良好から非常に良好な溶解性を有する第1の水素化物還元剤Z1は、可溶性の水素化物移動試薬として再び利用可能である。その結果、比較的コストのかかる第1の水素化物還元剤LiBH4及び/又はLi[AlH2(OC)2H4OCH3)2]及び/又はLi[Et3AlH]及び/又はLi[Et3BH]は、それぞれの出発物質アズレン又はアズレン誘導体に基づいて、有利には、化学量論未満の量で、特に触媒量で使用することもできる。これは、ここで説明される実施形態の変形例の大規模な適用に関して、具体的には(原子)経済的及び生態学的観点から、特に有利である。これは、一方では比較的高価な第1の水素化物還元剤Z1がより少ない量しか必要でなく、他方では完全に消費されるからである。大量に市販されている比較的費用効果の高い第2の水素化物還元剤である水素化リチウムに関しては、特にその溶解挙動のために、それぞれの反応物質アズレン又はアズレン誘導体に基づいて過剰量を使用することが有利であり得る。任意選択で、未反応の水素化リチウムは、簡単な濾過工程によって、任意選択でシリカ、例えばCelite(登録商標)を介して、及び/又は遠心分離及び/又はデカンテーションによって定量的に分離することができる。したがって、本明細書に記載の方法によって生成することができる一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物の水素化リチウム汚染を排除することができる。それぞれのMAYn(AzuH)(I)型標的化合物は、典型的には、使用される溶媒SP、特に非プロトン性非極性溶媒中で良好から非常に良好な溶解性を示す。
水素化リチウムの使用は、安全上の理由からも有利である。これは、他の水素化物移動試薬とは対照的に、それが空気中で自然発火性ではなく、不動態化の結果として、空気中で短時間でも取り扱うことができるからである。
このプロセス管理が(原子)経済及び生態学的観点から特に有利であるという事実は、以下に列挙する反応式(4)~(6)及び(7)~(9)及び(10)~(12)に基づいて容易に理解することができる。
(4)Azu+Li[BH4]→Li(AzuH)+BH3
(5)BH3+LiH→Li[BH4]
(6)Azu+LiH→Li(AzuH)
(7)Azu+Li[AlH2(OC2H4OCH3)2]→Li(AzuH)+[(H3COH4C2O)2AlH]x
(8)[(H3COH4C2O)2AlH]x+LiH→Li[AlH2(OC2H4OCH3)2]
(9)Azu+LiH→Li(AzuH)
(10)Azu+Li[Et3BH]→Li(AzuH)+Et3B
(11)Et3H→Li[Et3BH]
(12)Azu+LiH→Li(AzuH)
(4)Azu+Li[BH4]→Li(AzuH)+BH3
(5)BH3+LiH→Li[BH4]
(6)Azu+LiH→Li(AzuH)
(7)Azu+Li[AlH2(OC2H4OCH3)2]→Li(AzuH)+[(H3COH4C2O)2AlH]x
(8)[(H3COH4C2O)2AlH]x+LiH→Li[AlH2(OC2H4OCH3)2]
(9)Azu+LiH→Li(AzuH)
(10)Azu+Li[Et3BH]→Li(AzuH)+Et3B
(11)Et3H→Li[Et3BH]
(12)Azu+LiH→Li(AzuH)
この場合、Azu及びAzuHは各々上記で定義した通りである。Li(AzuH)はまた、各々の場合において、溶媒和リチウムイオンが存在するその溶媒和物を含む。
Azuと、第1の水素化物還元剤Z1としてのLi[Et3AlH]及び第2の水素化物還元剤Z2としてのLiHとの反応に関する反応式は、式(10)~(12)と同様に定式化することができる。
本明細書に記載の方法において、アズレン誘導体が反応物質として使用される場合、炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択される1個又は複数の炭素原子上のアズレン骨格が置換基RFを有することが提供される。同時に、炭素原子C4、C6、及びC8の少なくとも1つは、H原子を有するべきである。少なくとも1種の水素化物還元剤Zによって提供されるヒドリドアニオンH-の求核付加の位置選択性は、特にアズレン誘導体の置換パターンの選択によって影響を受ける可能性がある。従って、予想される位置異性体の数に直接影響を与えることが可能である。一般式IIによるビシクロ[5.3.0]デカペンタン、すなわち、アズレンが反応物質として使用される場合、ヒドリドアニオンH-は、アズレンの4位(C4)、6位(C6)、又は8位(C8)に求核的に付加することができる。これは、炭素原子C4、C6、及びC8が、知られているように、匹敵する求核性を有するからである。したがって、未置換アズレンを反応物質として使用すると、3つの位置異性体の混合物が得られる。対照的に、例えばアズレン誘導体7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアズレン(グアイアズレン)の場合、8位、すなわち、炭素原子C8上のヒドリドアニオンの位置選択的付加が観察される。したがって、本明細書に記載の方法を使用して、特に反応物質として選択されるアズレン誘導体の置換パターンの機能として、一般式MAYn(AzuH)(I)による異性体的に純粋な化合物の調製が可能である。一例は、リチウム-7-イソ-プロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレニドであり、これはリチウム-8-H-ジヒドロアズレニドと呼ぶこともできる。
本方法の一実施形態によれば、アズレン誘導体が工程Aにおいて提供され、少なくとも1つの水素原子が、アズレン骨格の
-炭素原子C4及びC6上で、
又は
-炭素原子C8及びC6上で、
又は
-炭素原子C4上、及び/又は炭素原子C8上で、
提供され、H原子が提供される。
-炭素原子C4及びC6上で、
又は
-炭素原子C8及びC6上で、
又は
-炭素原子C4上、及び/又は炭素原子C8上で、
提供され、H原子が提供される。
本明細書に記載の方法の別の変形例によれば、アズレン誘導体が工程Aで提供され、C1、C2、及びC3からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子が置換基RFを有し、アズレン骨格の炭素原子C4、C5、C6、C7、及びC8がそれぞれH原子を有する。
更に別の実施形態では、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1つの炭素原子は置換基RFを有し、アズレン骨格の炭素原子C1、C2、及びC3は各々H原子を有する。
本方法の更なる変形例において、二置換アズレン誘導体が、工程Aにおける反応物質として使用される。例えば、5員環の正確に1個の炭素原子、すなわち、C1又はC2又はC3、及び7員環の正確に1個の炭素原子、すなわち、C4又はC5又はC6又はC7又はC8が、置換基RFを有することが提供される。
本方法の別の実施形態は、工程Aにおける反応体として三置換アズレン誘導体を提供する。例えば、5員環の正確に1個の炭素原子、すなわち、C1又はC2又はC3、及び7員環の正確に2個の炭素原子、すなわち、炭素原子C4、C5、C6、C7、C8のうちの2個が、置換基RFを有することが提供される。
更に別の方法変形例によれば、四置換アズレン誘導体が工程Aで提供される。例えば、5員環の正確に1個の炭素原子、すなわち、C1又はC2又はC3、及び7員環の正確に3個の炭素原子、炭素原子C4、C5、C6、C7、C8の3個の炭素原子が、置換基RFを有することが提供される。
本方法の更なる実施形態では、アズレン骨格の少なくとも炭素原子C1、C4、及びC7が置換基RF又はその異性体の1つを有するアズレン誘導体が工程Aにおいて提供される。
アズレン誘導体は、例えば、1,4,7-トリメチルアズレン、7-エチル-1,4-ジメチルアズレン(カマズレン)、7-n-プロピル-1,4-ジメチルアズレン、7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアズレン(ギアズレン)、7-n-ブチル1,4-ジメチルアズレン、7-イソ-ブチル-1,4-ジメチルアズレン、7-sec-ブチル-1,4-ジメチルアズレン、7-tert-ブチル-1,4-ジメチルアズレン、7-n-ベンチル-1,4-ジメチルアズレン、7-イソ-ペンチル1,4-ジメチルアズレン、7-neo-ペンチル-1,4-ジメチルアズレン、7-n-ヘキシル-1,4-ジメチルアズレン、7-イソ-ヘキシル-1,4-ジメチルアズレン、7-(3-メチルペンタン)-1,4-ジメチルアズレン、7-neo-ヘキシル-1,4-ジメチルアズレン、7-(2,3-ジメチルブタン)-1,4-ジメチルアズレン、及びそれらの異性体からなる群から選択することができる。
グアイアズレンは、カモミール油及び他の精油を含有する天然物質であり、したがって有利なことに大量に費用効率よく入手可能である。グアイアズレンは、グアヤク木油のグアイオール(グアヤク樹脂)から合成的に製造することができる。グアイアズレンは、抗炎症作用を有する濃い青色の物質である。グアイアズレンの1つの異性体は、例えば、2-イソプロピル-4,8-ジメチルアズレン(ベチバズレン)である。
本方法の別の変形例では、少なくとも1種の水素化物還元剤Zは、アルカリ金属水素化物MAH、アルカリ金属ホウ素テトラヒドリドMABH4、アルカリ金属トリアルキルボロヒドリMA[(R)C)3BH]、アルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4、アルカリ金属トリアルキルアルミニウムヒドリドMA[(R)D)3AlH]、アルカリ金属ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートMA[AlH2(ORE)2]、及びこれらの混合物であって、
i.基RC及びRDは、各々互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基からなる群から選択され、
各々の場合において、2つの置換基RC又は2つの置換基RDは、任意選択で環を形成することができ、
及び
ii.基OREは、各々互いに独立して、グリコールエーテルREOHの対応する塩基である。
i.基RC及びRDは、各々互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基からなる群から選択され、
各々の場合において、2つの置換基RC又は2つの置換基RDは、任意選択で環を形成することができ、
及び
ii.基OREは、各々互いに独立して、グリコールエーテルREOHの対応する塩基である。
本方法の別の実施形態では、一般式MA[AlH2(ORE)2][式中、MAはLi、Na、又はKである]によるアルカリ金属ジヒドリドビス(ジアルコキシ)アルミネートは、MAAlH4、すなわち、LiAlH4、NaAlH4、又はKAlH4とグリコールエーテルREOHとの反応によってin situで生成される。モル比は、MAAlH4:グリコールエーテルREOHは、1:2、すなわち、0.5である。
本発明の文脈において、「in situで生成/調製される」又は「in situ生成」という語句は、このように調製される化合物の合成に必要な反応物質が、溶媒又は溶媒混合物中で好適な化学量論で反応し、得られる生成物が単離されないことを意味する。代わりに、in situで製造された化合物を含む溶液又は懸濁液は、一般に、直接、すなわち、単離及び/又は更なる精製なしに再使用される。化合物のin situ生成は、その更なる使用のために提供された反応容器中で、又は異なる反応容器中で行うことができる。反応容器及び反応槽という用語は、既に上で更に定義されている。
請求項に記載の方法の更に別の実施形態では、LiAlH4、NaAlH4又はKAlH4から出発して、一般式MA[AlH2(ORE)2]による還元剤のin situ調製に使用されるグリコールエーテルREOHは、モノオキソメチレンモノエーテル、モノエチレングリコールモノエーテル、モノプロピレングリコールモノエーテル、及びそれらの異性体混合物、並びにそれらの混合物からなる群から選択される。有利な変形例では、モノエチレングリコールモノエーテルが使用される。例えば、アルコール分解は、LiAlH4、NaAlH4、又はKAlH4、及びモノグリコールモノエーテルREOHから出発して行われ、特にREは、脂肪族又は芳香族溶媒中、例えばn-ペンタン、n-ヘキサン、トルエン、又はp-シメン中のC2H4OCH3又はC2H4OC4H9である。合成は、例えば、-10℃~40℃の温度範囲で行うことができ、ガス均等化の可能性があることが絶対的に必須である。
ポリエーテルはグリコールエーテルとしても理解される。本方法の一変形例では、グリコールエーテルは、2-メトキシエタノールCH3-O-CH2CH2-OH、2-エトキシエタノールCH3CH2-O-CH2CH2-OH、エチレングリコールモノ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-O-CH2CH2-OH、エチレングリコールモノ-イソプロピルエーテル(CH3)2CH-O-CH2CH2-OH、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルCH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2-OH、エチレングリコールモノ-n-ペンチルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-OH、エチレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-OH、エチレングリコールモノフェニルエーテルC6H5-O-CH2CH2-OH、エチレングリコールモノベンジルエーテルC6H5CH2-O-CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノメチルエーテルCH3-OCH2CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノエチルエーテルCH3CH2-OCH2CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-OCH2CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテルCH3CH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノ-n-ペンチルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノフェニルエーテルC6H5-OCH2CH2CH2-OH、プロピレングリコールモノベンジルエーテルC6H5CH2-OCH2CH2CH2-OH、イソプロピレングリコールモノメチルエーテルCH3-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソプロピレングリコールモノエチルエーテルCH3CH2-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテルCH3CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソ-プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル(CH3)2CH-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテルCH3CH2CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソプロピレングリコールモノ-n-ペンチルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソプロピレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテルCH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソプロピレングリコールモノフェニルエーテルC6H5-O-CH2-CH(CH3)-OH、イソプロピレングリコールモノベンジルエーテルC6H5CH2-O-CH2-CH(CH3)-OH、1-メトキシ-2-プロパノールCH3-OCH2CH(CH3)-OH、1-ブトキシプロパン-2-オールC4H9-O-CH2CH(CH3)-OH、1-プロポキシ-2-プロパノールCH3CH2CH2-O-CH2CH(CH3)-OH及びこれらの混合物からなる群から選択される。示されたグリコールエーテルはまた、異性体混合物としても使用することができる。
本方法の更なる実施形態によれば、電子対供与体Eは、有機塩基、有機金属塩基、及び無機塩基、並びにそれらの混合物からなる群から選択される塩基である。特に、電子対供与体Eは、ルイス塩基である。
請求項に記載の方法の更なる実施形態では、電子対供与体Eは、有機塩基又は無機塩基である。電子対供与体Eは、有利には、第一級、第二級、及び第三級アミン、有機アミド、複素環式酸素塩基、複素環式窒素塩基、アンモニア、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属酸化物及びアルカリ金属アミド、並びにそれらの混合物からなる群から選択される。電子対供与体Eがアルカリ金属酸化物及び/又はアルカリ金属アミドである場合、それは、有利には、リチウム、ナトリウム、及びカリウム酸化物並びにリチウム、ナトリウム、及びカリウムアミドからなる群から選択される。特に、電子対供与体Eは、アミン、有機アミド、複素環式酸素塩基、複素環式窒素塩基、及びアンモニアからなる群から選択される。例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)又はヘキサメチルホスホルアミド(HMPT)を有機アミドとして提供することができる。複素環式酸素塩基は、例えば、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン及びテトラヒドロピラン、並びにそれらの混合物からなる群から選択することができる。アミンが使用される場合、一般に、第一級、第二級、又は第三級アミンなどの混合物を含む異なるアミンを使用することが可能である。ここで、アルキルアミンを有利に使用することができる。これらは、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、tertブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジtertブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリtertブチルアミン、トリシクロヘキシルアミン、並びにそれらの誘導体及び混合物であり得る。混合置換アミン及びそれらの混合物もまた考えられ、例えば、ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)である。同様に、ウロトロピン、アセトアミジン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(DBU)、DABCO(登録商標)、TMEDA、グアニジン、尿素、チオ尿素、イミン、アニリン、ピリジン、ピラゾール、ピリミジン、イミダゾール、ヘキサメチルジシラザン又はそれらの組合せを塩基として使用することができる。
本方法の更なる実施形態は、溶媒SP中でのアズレン又はアズレン誘導体と少なくとも1種の水素化物還元剤Zとの反応が、以下の工程を含むことを提供する。
i)
物質として、又は溶媒SPと混和性若しくは同一である溶媒中の溶液若しくは懸濁液としてアズレン又はアズレン誘導体を提供する工程、
及び
ii)
物質として、又は溶媒SPと混和性若しくは同一である溶媒中の溶液若しくは懸濁液として少なくとも1種の水素化物還元剤Zを添加する工程。
ここで、Zの添加中及び/又は添加後に、アズレン又はアズレン誘導体とZとの反応が起こる。
i)
物質として、又は溶媒SPと混和性若しくは同一である溶媒中の溶液若しくは懸濁液としてアズレン又はアズレン誘導体を提供する工程、
及び
ii)
物質として、又は溶媒SPと混和性若しくは同一である溶媒中の溶液若しくは懸濁液として少なくとも1種の水素化物還元剤Zを添加する工程。
ここで、Zの添加中及び/又は添加後に、アズレン又はアズレン誘導体とZとの反応が起こる。
ここで、「物質」という用語は、特に、固体、液体、及び液晶を含む。
本方法の代替的な実施形態では、工程i)において水素化物還元剤Zが提供され、工程ii)においてアズレン又はアズレン誘導体が添加されることが提供される。
別の実施形態の変形例によれば、工程i)及び/又は工程ii)及び/又は後続の工程iii)において、少なくとも1つの電子対供与体Eが添加される。これは、例えば、水素化物還元剤Zが、例えば、少なくとも1種のアルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4を含むか、又は1種以上のアルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4からなる場合に提供され得る。典型的には、少なくとも1つの電子対供与体Eの添加は、有利には、得られる及び/又は副生成物として得られる三水素化アルミニウムAlH3又は(AlH3)xなどのルイス酸の定量的捕捉をもたらし、これはルイス酸/ルイス塩基錯体E-AlH3の形成を伴う。
本方法の別の実施形態は、電子対供与体Eが、気体若しくは液体を導入することによって、有利には溶媒SP若しくはそれと混和性である特に非プロトン性極性溶媒中の溶液を導入することによって、又は密閉圧力容器中の反応溶液を介して圧力を加えることによって添加されることを提供する。
本方法の更なる変形例では、少なくとも1種の水素化物還元剤Z及び/又は少なくとも1種の電子対供与体Eを、特に非プロトン性極性溶媒又は溶媒混合物SP中のアズレン又はアズレン誘導体の溶液又は懸濁液に、計量装置を使用して添加することが提供される。添加は、例えば、滴加又は注射によって行うことができる。代替的に又は追加的に、遮断弁及び/又は停止弁を反応槽の供給ラインに設けることができる。溶媒SPは、任意選択で、複数の、特に非プロトン性極性溶媒の混合物を表し得る。
溶媒又は溶媒混合物SPの選択、任意選択で提供される電子対供与体Eを含む使用される反応物質、及び他の反応条件、例えば、水素化物還元剤Z及び/又は電子対供与体Eの付加形態、例えば物質として、すなわち、気体、液体又は固体として、あるいは溶媒、特に溶媒SP又はそれと混和性の溶媒中に溶解又は懸濁された付加形態、水素化物還元剤Z及び/又は電子対供与体Eの添加速度、撹拌速度、反応槽の内部温度に応じて、アズレン又はアズレン誘導体の反応は、少なくとも1種の水素化物還元剤Z及び/又は少なくとも1種の電子対供与体Eの添加中及び/又は添加後に既に起こる。
更に、方法変形例は、アズレン又はアズレン誘導体を、温度TUで、特に非プロトン性極性溶媒又は溶媒混合物SP中で、任意選択で電子対供与体Eを提供しながら、少なくとも1種の水素化物還元剤Zと反応させ、温度TUが-30℃~100℃、有利には-20℃~80℃、特に-10℃~70℃であることを提供する。-10℃~60℃の温度TUでの反応は、特にエネルギー効率がよく、したがって費用効率がよい。
温度TUは、対応する反応容器の内部温度TUを意味する。
対応する反応槽の内部温度は、反応容器の1つ以上の領域について1つの温度センサ又は複数の温度センサによって測定することができる。反応混合物の平均温度TD1に概ね対応する温度TUを測定するために、少なくとも1つの温度センサが提供される。
特許請求される方法の更なる実施形態では、反応槽の内部温度TUは、伝熱媒体WUを使用して調節及び/又は制御される。この目的のために、例えば、理想的には冷却剤及び熱媒体の両方として機能することができる伝熱媒体WUを含有する、クライオスタットを使用することができる。伝熱媒体WUを使用することによって、任意選択で電子対供与体Eの存在下でのアズレン又はアズレン誘導体と少なくとも1種の水素化物還元剤Zとの反応について規定された目標値TS1からの温度TUの偏差は、大部分が捕捉又は補償される。典型的な装置の偏差により、一定温度TUを実現することはほとんど不可能になる。伝熱媒体WUを使用することによって、アズレン又はアズレン誘導体は、任意選択で電子対供与体Eの存在下で、しかし少なくとも予め選択された温度範囲又は複数の予め選択された温度範囲で、水素化物還元剤Zと反応させることができる。例えば、残りの反応パラメータに応じて、反応の過程及び/又は発熱反応を更により良好に制御するための温度プログラムを提供することが有利であり得る。例えば、アズレン又はアズレン誘導体と少なくとも1種の水素化物還元剤Zとの反応の第2の相よりも低い温度又は低い温度範囲を、アズレン又はアズレン誘導体と水素化物還元剤Zとの反応の第1の相中に選択することができる。2超の添加相、したがって2超の予め選択された温度又は温度範囲を提供することも可能である。例えば、水素化物還元剤及び溶媒又は溶媒混合物などの他の反応条件の選択に応じて、Z及び任意選択でEの添加中及び/又は添加後に、熱伝達媒体WUを使用して反応槽の内部温度TUを上昇させることが好ましいことがある。結果として、任意選択で電子対供与体Eを提供しながら、アズレン又はアズレン誘導体を少なくとも1種の水素化物還元剤Zと定量的に反応させることを任意選択で確実にすることができる。伝熱媒体WUを使用する反応槽の内部温度TUの上昇の期間は、例えば、10分~96時間であり得る。
更に別の変形例では、溶媒SPは化学的に不活性である。
本発明の文脈において、「不活性溶媒」という用語は、それぞれのプロセス条件下で化学的に反応性ではない溶媒を意味している。精製工程及び/又は単離工程を含むそれぞれの反応条件下では、したがって、不活性溶媒は、潜在的な反応パートナー、特に、反応物質及び/又は中間物及び/又は製造物及び/又は副製造物と反応せず、また別の溶媒、空気、又は水と反応しない。
本方法の更なる実施形態では、工程Bにおける反応の後、又は工程Cの後、又は工程Dの後に、MAYn(AzuH)(I)の単離を、
-MAYn(AzuH)(I)及び少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒SPを含む懸濁液又は溶液として、
又は
-液体又は固体として、含む工程が実行されることが提供される。
-MAYn(AzuH)(I)及び少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒SPを含む懸濁液又は溶液として、
又は
-液体又は固体として、含む工程が実行されることが提供される。
当該方法の更なる変形例では、単離は濾過工程を含む。複数の濾過工程、任意選択で、活性炭又はシリカなどの清浄媒体、例えば、Celite(登録商標)による1回以上の濾過も提供され得る。
溶液又は固体としての一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の単離は、例えば「バルブトゥーバルブ(bulb-to-bulb)」による母液体積の減少、すなわち母液濃度の低下、母液から製造物を沈殿させるための及び/又は不純物及び/若しくは反応物質を除去するための溶媒の添加及び/又は溶媒交換、例えば希塩酸、水、及び/又はアセトンによる洗浄、製造物の乾燥などの更なる方法工程、を含み得る。前述の工程は、各々、異なる順序及び頻度で提供され得る。
有利には、濾液、遠心分離物、又はデカンテーション物又は固体は、迅速に、かつ複雑にならずに、調製に関して特別な労力をかけずに実施され得る更なる精製及び/又は単離工程に供され得る。全体として、一般式MAYn(AzuH)(I)による標的化合物の精製及び/又は単離は、比較的単純かつ安価である。
一般に、最終生成物は、溶媒の残留物又は例えば反応物質からの不純物を依然として含有し得る。単離されたMAYn(AzuH)(I)型の化合物は、少なくとも97%、有利には97%超、特に98%超又は99%超の純度を有する。再現可能な収率は、特に反応物質及び溶媒又は溶媒混合物の選択の関数として、工業規模にスケールアップした場合であっても、典型的には60%以上である。
更に、本目的は、上記で更に記載された実施形態の1つによる方法によって得られるか又は得ることができる、MAYn(AzuH)(I)と、少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒SPとを含む溶液又は懸濁液によって達成される。
溶媒SPは、有利には、非プロトン性極性溶媒であるか、又は少なくとも1種の非プロトン性極性溶媒を含む。例えば、溶媒SPはエーテルであるか、又は少なくとも1種のエーテルを含む。エーテルは、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、及びそれらの異性体、並びにそれらの混合物からなる群から選択することができる。
溶液又は懸濁液は、特に、その中に含まれるMAYn(AzuH)(I)型化合物の高純度を特徴とする。
本明細書に記載の方法によって得ることができる一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物は、各々、シクロペンタジエニルアニオン又はシクロペンタジエニル様モノアニオンの誘導体を表す1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有する。本明細書に記載の方法によって得ることができ、シクロペンタジエニル様モノアニオン(AzuH)1-を含む化合物は、室温で良好から非常に良好な長期安定性を有することが特に有利である。室温で数ヶ月間貯蔵した場合、分解反応もオリゴマー化又は重合も観察されない。これは、特にMAYn(AzuH)(I)型化合物の更なる使用に関して、特にサンドイッチ及び半サンドイッチ錯体の生成のために有利である。更に、シクロペンタジエニル様モノアニオン(AzuH)1-を含む一般式MAYn(AzuH)(I)のアルカリ金属H-ジヒドロアズレニドの請求項に記載の方法による調製は、作業及び時間に関して、LiCpの提供よりも強度が低い。使用可能な反応物質、例えばグアイアズレンのような天然物質、及び水素化トリエチルホウ素リチウムのような水素化物還元剤は、取り扱い及び貯蔵がより容易であるだけでなく、費用対効果がより高い。加えて、より少なくかつより簡単な作業工程が実行されなければならない。
したがって、請求項に記載の方法を用いて、シクロペンタジエニル様モノアニオン(AzuH)1-を含むMAYn(AzuH)(I)型化合物を、容易かつ再現可能に、反応物質の選択に応じて、持続可能かつ比較的費用対効果に優れて得ることができる。得られる標的化合物は、少なくとも97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高純度で存在し、良好な収率、また60%以上の空時収率で存在する。これは工業規模での生成にも適用される。
本目的は更に、上記の実施形態のうちの1つによる方法によって得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物によって達成される。
一般式MAYn(AzuH)(I)による請求項に記載の化合物が溶媒付加物、特にエーテル付加物として存在するかどうかは、種々の要因、例えば一般式Iによる化合物の製造に使用される溶媒及びアルカリ金属カチオンMA+のタイプ、すなわち、使用される水素化物還元剤Zに依存する。例えば、精製を含む合成中に、1種以上のエーテルを含むか又はそれらからなる溶媒を使用し、リチウムカチオンを有する少なくとも1種の水素化物還元剤Zを使用した場合、おそらくは、エーテル付加物Liエーテル(n(AzuH)(I)(式中、nは1又は2である)が存在する。結論として、このようなエーテル付加物を、例えばペンタン又はヘキサンなどの非エーテル溶媒で洗浄した場合、一般式Li(AzuH)(I)の無溶媒化合物が典型的に生じる。
上記の方法によって得ることができる化合物の利点は、それらの生産を容易かつ再現可能に達成することができ、反応物質の選択に応じて、持続的かつ比較的費用対効果に優れて実現することができることである。プロセス管理に応じて、特に水素化物還元剤Zの選択に応じて、MAYn(AzuH)(I)の所望の化合物は、既に上述したように、例えば単純濾過及び/又は遠心分離及び/又はデカンテーションによって単離される。標的化合物は、通常、更に精製しなくても、97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高純度で通常存在する。更に、ここで請求される方法を使用して、60%以上の良好な収率並びに空時収率が達成される。有利には、同等の純度及び収率で、工業規模での製造も可能である。
特に、上記の実施形態のいずれか1つによる方法によって得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物(式中、AzuH=GuaHは7-イソプロピル-1,4-ジメチル8-H-ジヒドロアズレンである)は、持続可能であると評価されるべきである。これは、シクロペンタジエニル様配位子を含むこれらの化合物が、安価な再生可能原料を使用して製造され得るからである。単純な脱水及び脱水素によって入手可能な天然物グアイオール及び他のアズレン形成物に基づく部分合成グアイアズレンのガイド価格(T.Shono、N.Kise、T.Fujimo、N.Tenchaga、H.Morita、J.Org.Chem.1992、57、26、7175-7187;CH 314 487A(B.Joos)01/29/1953)は、25g当たり74.70ユーロである(Sigma Aldrich、12/2020)。
本目的はまた、以下の一般式の化合物によって達成され、
MAYn(AzuH)(I)、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
MAYn(AzuH)(I)、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
式中、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
式中、
化合物Li(O(C2H5)2)n(アズレンH)及びLi(O(C2H5)2)n(GuaH)であって、
式中、
-nは、0、1、又は2であり、
-アズレンHは、H原子に加えて、4位、6位、又は8位にヒドリドアニオンを有するアズレンであり、
-GuaHは、7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである、化合物
は除外される。
以下、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物をアルカリ金属-H-ジヒドロアジドと呼び、これは任意選択で溶媒付加物、特にエーテル付加物として存在し、これはエーテルとも呼ばれる。一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物は、異性体混合物として存在することもできる。これは、ここで除外した化合物Li(O(C(C)2H5)2)n(アズレンH)についても同様である。
一般式MAYn(AzuH)(I)による請求項に記載の化合物は、各々、シクロペンタジエニルアニオン又はシクロペンタジエニル様モノアニオンの誘導体を表す1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有する。H-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-は、3α,4-H-ジヒドロアズレニル、8,8α-H-ジヒドロアズレニル、3α,6-H-ジヒドロアズレニル、若しくは6,8α-H-ジヒドロアズレニルアニオン、又は2種以上の位置異性体の混合物であってもよい。
特に有利なのは、シクロペンタジエニル-様のモノアニオン(AzuH)1-を有するこの種の化合物が室温で良好ないし非常に良好な長期安定性を有することである。室温で数ヶ月間貯蔵した場合、分解反応もオリゴマー化又は重合も観察されない。これは、特に一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物の更なる使用に関して、特にサンドイッチ及び半サンドイッチ錯体の製造のために有利である。更に、シクロペンタジエニル様モノアニオン(AzuH)1-を含む一般式MAYn(AzuH)(I)のアルカリ金属H-ジヒドロアズレニドの調製は、LiCpの提供と比較して、より少ない作業及び時間を必要とする。使用可能な反応物質、例えばグアイアズレンのような天然物質、及び水素化トリエチルホウ素リチウムのような水素化物還元剤は、取り扱い及び貯蔵がより容易であるだけでなく、費用対効果がより高い。加えて、より少なくかつより簡単な作業工程が実行されなければならない。
シクロペンタジエニル様モノアニオン(AzuH)1-を含む、本明細書に記載されているMAYn(AzuH)(I)型化合物は、容易かつ再現可能に、反応物質の選択に応じて、持続可能かつ比較的安価に得ることができる。更に、高い純度及び良好な収率並びに空時収率を達成することができる。従って、それらは工業プロセスにおける使用にも適している。
特に、AzuH=GuaHは7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物は、持続可能であると評価されるべきである。これは、シクロペンタジエニル様配位子を含むこれらの化合物が、安価な再生可能原料を使用して製造され得るからである。単純な脱水及び脱水素によって入手可能な天然物グアイオール及び他のアズレン形成物に基づく部分合成グアイアズレンのガイド価格(T.Shono、N.Kise、T.Fujimo、N.Tenchaga、H.Morita、J.Org.Chem.1992、57、26、7175-7187;CH 314 487A(B.Joos)01/29/1953)は、25g当たり74.70ユーロである(Sigma Aldrich、12/2020)。
請求項に記載の化合物の一実施形態によれば、Azuはアズレンであり、一般式MAYn(アズレンH)(I)による化合物は、異性体混合物として又は異性体的に純粋な形態で存在し、異性体混合物は、第1の位置異性体、第2の位置異性体、及び第3の位置異性体からなる群から選択される少なくとも2つの位置異性体を含む。第1の位置異性体はアズレンのC4位にCH2基を有し、第2の位置異性体はアズレンのC6位にCH2基を有し、第3の位置異性体はC8位にCH2基を有する。換言すれば、第1の位置異性体の場合、炭素原子C4はH原子及びヒドリドアニオンH-を有し、第2の位置異性体の場合、炭素原子C6はH原子及びヒドリドアニオンH-を有し、第3の位置異性体の場合、炭素原子C8はH原子及びヒドリドアニオンH-を有する。
ビシクロ[5.3.0]デカペンタエン(=アズレン)の炭素原子C4、C6、及びC8は同等の求核性を有することが知られているが、アズレン誘導体、すなわち、置換アズレンの炭素原子C4、C6、及びC8は一般に異なる求核性を有する。したがって、Azuがアズレン誘導体であるMAYn(AzuH)(I)型の化合物は、アズレン誘導体の置換パターンに応じて、3つの位置異性体の混合物としてだけでなく、有利には2つの位置異性体のみを含有する異性体混合物として、又は特に有利には異性体的に純粋な化合物として存在する。
本発明の文脈において、「異性体的に純粋」とは、所望の生成物が異性体的に純粋な形態で得られるか若しくは得られたこと、又は所望の異性体が精製後に90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは99%以上の含有量で存在することを意味する。異性体純度は、例えば、核磁気共鳴分光法によって決定される。
請求項に記載のMAYn(AzuH)(I)型の化合物の別の実施形態では、Azuはアズレン誘導体であり、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物が異性体混合物として、又は異性体として純粋な形態で存在することが提供される。
Azuがアズレン誘導体であり、かつ一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物が異性体混合物として存在する場合、異性体混合物は、第1の位置異性体、第2の位置異性体、及び第3の位置異性体からなる群から選択される少なくとも2つの位置異性体を含む。第1の位置異性体はアズレン骨格のC4位にCH2基を有し、第2の位置異性体はアズレン骨格のC6位にCH2基を有し、第3の位置異性体はC8位にCH2基を有する。換言すれば、第1の位置異性体の場合、炭素原子C4はH原子及びヒドリドアニオンH-を有し、第2の位置異性体の場合、炭素原子C6はH原子及びヒドリドアニオンH-を有し、第3の位置異性体の場合、炭素原子C8はH原子及びヒドリドアニオンH-を有する。
Azuはアズレン誘導体であり、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物が異性体的に純粋な形態で存在する場合、
i.アズレン骨格の炭素原子C4、
又は
ii.アズレン骨格の炭素原子C6、
又は
iii.アズレン骨格の炭素原子C8
は、1個のH原子に加えてヒドリドアニオンH-を有する。
i.アズレン骨格の炭素原子C4、
又は
ii.アズレン骨格の炭素原子C6、
又は
iii.アズレン骨格の炭素原子C8
は、1個のH原子に加えてヒドリドアニオンH-を有する。
したがって、CH2基は、アズレン骨格のC4位、又はC6位若しくはC8位のいずれかに存在する。換言すれば、ただ1つの位置異性体が存在する。
Azuがアズレン誘導体である一般式MAYn(AzuH)(I)による請求項に記載の化合物の一変形例によれば、C1、C2、及びC3からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は置換基RFを有し、アズレン骨格の炭素原子C4、C5、C6、C7、及びC8は各々H原子を有する。
Azuがアズレン誘導体である本明細書に記載のMAYn(AzuH)(I)型の化合物の別の実施形態では、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は置換基RFを有し、アズレン骨格の炭素原子C1、C2、及びC3は各々H原子を有する。
Azuがアズレン誘導体である一般式MAYn(AzuH)(I)による請求項に記載の化合物の更なる変形例では、5員環の正確に1つの炭素原子、すなわち、C1又はC2又はC3、及び7員環の正確に1つの炭素原子、すなわち、C4又はC5又はC6又はC7又はC8が、置換基RFを有することが提供される。
Azuがアズレン誘導体である一般式MAYn(AzuH)(I)による請求項に記載の化合物の別の実施形態は、5員環の正確に1個の炭素原子、すなわち、C1又はC2又はC3、及び7員環の正確に2個の炭素原子、すなわち、C4、C5、C6、C7、C8のうちの2個の炭素原子が置換基RFを有することを提供する。
Azuがアズレン誘導体である一般式MAYn(AzuH)(I)による本明細書に記載の化合物の更に別の実施形態の変形例によれば、5員環の正確に1つの炭素原子、すなわち、C1又はC2又はC3、及び7員環の正確に3個の炭素原子、すなわち、C4、C5、C6、C7、C8の正確に3個の炭素原子が、1つの置換基RFを有することが提供される。
Azuがアズレン誘導体である一般式MAYn(AzuH)(I)による請求項に記載の化合物の更なる実施形態では、アズレン骨格の少なくとも炭素原子C1、C4、及びC7は、置換基RFを有する。少なくとも1,4,7-置換アズレン誘導体の異性体もここに含まれる。
1,4,7-置換アズレン誘導体の例は、1,4,7-トリメチルアズレン、7-エチル-1,4-ジメチルアズレン(カマズレン)、7-n-プロピル-1,4-ジメチルアズレン、7-イソプロピル-1,4-ジメチルアズレン(グアイアズレン)、7-n-ブチル-1,4-ジメチルアズレン、7-イソブチル-1,4-ジメチルアズレン、7-sec-ブチル-1,4-ジメチルアズレン、7-tertブチル-1,4-ジメチルアズレン、7-n-ペンチル-1,4-ジメチルアズレン、7-イソペンチル-1,4-ジメチルアズレン、7-ネオ-ペンチル-1,4-ジメチルアズレン、7-n-ヘキシル-1,4-ジメチルアズレン、7-イソヘキシル-1,4-ジメチルアズレン、7-(3-メチルペンタン)-1,4-ジメチルアズレン、7-neo-ヘキシル-1,4-ジメチルアズレン、7-(2,3-ジメチルブタン)-1,4-ジメチルアズレン、及びそれらの異性体である。
グアイアズレンは、カモミール油及び他の精油を含有する天然物質であり、したがって大量に費用効率よく入手可能である。グアイアズレンは、グアヤク木油のグアイオール(グアヤク樹脂)から合成的に製造することができる。グアイアズレンは、抗炎症作用を有する濃い青色の物質である。グアイアズレンの1つの異性体は、例えば、2-イソプロピル-4,8-ジメチルアズレン(ベチバズレン)である。
Azuがグアイアズレンの場合、異性体として純粋な化合物アルカリ金属7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレニドが有利に存在し、これはアルカリ金属8-H-ジヒドロアズレニドとしても使用される。
請求項に記載の化合物の別の変形例では、アルカリ金属MAは、Li、Na、及びKからなる群から選択される。
更に別の実施形態によれば、中性配位子Yは、非プロトン性極性溶媒である。中性配位子は、有利には、エーテル(=アルコキシアルカン)、チオエーテル及び第三級アミンからなる群から、特にエーテル(=アルコキシアルカン)及びチオエーテルからなる群から選択される。
本発明の場合における「アルコキシアルカン」という用語は、例えばグリコールジアルキルエーテル及びクラウンエーテルを含む任意の酸素含有エーテルを意味する。「チオエーテル」という用語は、非環式及び環式チオエーテルの両方を含む。
グリコールジアルキルエーテルはまた、末端ジアルキル化モノ-、ジー、又はトリ-アルキレングリコールジアルキルエーテルを意味するものと理解される。グリコールジアルキルエーテルの例は、非限定的に上に列挙されている。用語「クラウンエーテル」の定義及びクラウンエーテルの選択は、既に上で提供されている。
第三級アミンは、例えば、ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)又はN,N,N’,N-テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)であり得る。
請求項に記載の化合物の更に別の実施形態によれば、中性配位子Yはエーテルである。例えば、エーテルは、ジアルキルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、及びそれらの異性体、並びにそれらの混合物からなる群から、特に、ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジ-tert-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、及びそれらの異性体、並びにそれらの混合物からなる群から選択される非環式又は環式エーテルであり得る。
本明細書に記載の化合物の更なる変形例では、中性配位子Yは、マクロ環状ポリエーテル並びにそのアザ、ホスファ及びチア誘導体からなる群から選択されるクラウンエーテルであり、クラウンエーテルの内径及びMAのイオン半径は互いに対応する。
請求項に記載の一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物が溶媒付加物、特にエーテル付加物として存在するかどうかは、様々な要因、例えば一般式Iによる化合物の製造に使用される溶媒又は溶媒混合物、及びアルカリ金属カチオンMA+のタイプ、すなわち、使用される水素化物還元剤Zに依存する。例えば、精製を含む合成中に、1種以上のエーテルを含むか又はそれらからなる溶媒を使用し、リチウムカチオンを有する少なくとも1種の水素化物還元剤Zを使用した場合、おそらくは、エーテル付加物Li(エーテル)(n(AzuH)(I)(式中、nは1又は2である)が存在する。結論として、このようなエーテル付加物を、例えばペンタン又はヘキサンなどの非エーテル溶媒で洗浄した場合、一般式Li(AzuH)(I)の無溶媒化合物が典型的に生じる。
本発明の目的はまた、
a)
-一般式MAYn(AzuH)(I)の上記の化合物の実施形態による、
又は
特に、上記の例示的な実施形態の1つによりそのような化合物を調製する方法によって得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物、
又は
b)
一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物と、少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒SPとを含み、
上記の例示的な実施形態のいずれか1つに記載の方法によって得られるか又は得ることができる、溶液又は懸濁液を用いて達成され、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
a)
-一般式MAYn(AzuH)(I)の上記の化合物の実施形態による、
又は
特に、上記の例示的な実施形態の1つによりそのような化合物を調製する方法によって得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物、
又は
b)
一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物と、少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒SPとを含み、
上記の例示的な実施形態のいずれか1つに記載の方法によって得られるか又は得ることができる、溶液又は懸濁液を用いて達成され、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
式中、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
次の一般式による金属錯体を調製するため、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
及び
AzuH及びAzuは上で定義した通りである。
金属錯体の調製のための、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物、又は一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物と、及び少なくとも1種の、特に非プロトン性極性の溶媒SPとを含む溶液若しくは懸濁液の使用は、次の一般式による金属錯体を調製する方法である。
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中
Azuは、次の式によるアズレンであり、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる、式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
・
-一般式MAYn(AzuH)(I)の上記の化合物の実施形態による、
又は
特に、上記の例示的な実施形態の1つによりそのような化合物を調製する方法によって得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物、
又は
・
一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物と、少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒SPとを含み、
上記の例示的な実施形態のいずれか1つに記載の方法によって得られるか又は得ることができる、溶液又は懸濁液を用いる。
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
AzuH及びAzuは、上で定義した通りであり、
当該方法は、
A.一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物、又は一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物及び少なくとも1種の、特に非プロトン性極性の溶媒SPを含む溶液若しくは懸濁液を提供する工程、
及び
B.次の金属錯体
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
の、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物を反応物質として使用する合成の工程、を含む。
一般式III、IV、V、及びVIは、モノマー及び任意のオリゴマー、特にダイマーの両方を含む。
それぞれの中心金属原子Mは、原則として、0、1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態又は酸化数を有することができる。より高い酸化状態、特に酸化状態4、5、6、及び7は、通常、アニオン性、特にモノアニオン性配位子、例えばフッ化物アニオン(特に式IV、V、及びVIを参照)及び/又はジアニオン性配位子、例えばO2-(特に式VIを参照)によって安定化される。
添え字qは、値1、2、3、4、5、又は6をとることができる。あるいは、qは1、2、3、4、又は5、好ましくはqは1、2、3、又は4、特にqは1、2、又は3である。
添え字vは、同様に、1、2、3、4、5、又は6とすることができる。あるいは、vは1、2、3、4、又は5、有利にはvは1、2、3、又は4、特にvは1、2、又は3である。
添え字zは、値1、2、3、4、又は5をとることができる。あるいは、zは1、2、3、又は4であり、特にzは1、2、又は3である。
「弱配位」という用語はまた、「非常に弱く配位する」及び「中程度に強く配位する」という用語を包含する。ハロゲン化物アニオンは、特にフッ化物、塩化物、及び臭化物からなる群から選択される。弱配位一価及び非配位一価アニオンは、特に、過フッ素化アニオン、例えば、PF6
-、BF4
-、及び[(CF3SO2)2N]-である。
一般式III、IV、V、及びVIの金属錯体は、通常、溶媒不含の形で、すなわち、溶媒付加物としてではなく得られる。しかしながら、これらの金属錯体の溶媒付加物の調製も可能である。溶媒付加物の場合、溶媒は、特に溶媒SPと同一である。代替的又は追加的に、中性供与体配位子LK又はLSのうちの1つ以上は(式III又は式Vを参照)、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロチオフェンからなる群から選択することができる。
各々の場合において使用されるMAYn(AzuH)(I)型の化合物は、異性体的に純粋な形態で、又は2種若しくは3種の異性体の混合物として存在し得る。一般式MAYn(AzuH)(I)の異性体は、特にアルカリ金属-3α,4-H-ジヒドロアズレニド、アルカリ金属-8,8α-H-ジヒドロアズレニド、アルカリ金属-3α,6-H-ジヒドロアズレニド、及び/又はアルカリ金属-6,8α-H-ジヒドロアズレニドである。これらは、付加物不含又は溶媒不含の形で、すなわち、n=0の場合に、又は1個(n=1)、2個(n=2)、3個(n=3)又は4個(n=4)の中性配位子Yとの付加物又は溶媒和物として存在することができる。中性配位子Yは、有利には、エーテル(=アルコキシアルカン)、チオエーテル及び第三級アミンからなる群から、特にエーテル(=アルコキシアルカン)及びチオエーテルからなる群から選択される。Yの例は、上で更に示されている。
溶媒SPはまた、溶媒の混合物であってもよい。溶媒SPは、有利には、非プロトン性極性溶媒であるか、又は少なくとも1種の非プロトン性極性溶媒を含む。例えば、溶媒SPはエーテルであるか、又は少なくとも1種のエーテルを含む。エーテルは、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、及びそれらの異性体、並びにそれらの混合物からなる群から選択することができる。
驚くべきことに、請求項に記載の一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の使用又は本明細書に記載の方法によって、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属の錯体が、97%、有利には97%超、特に98%、又は99%超の高純度で、空時収率を含めた良好な収率で得られる。具体的には、これらは、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体である。この場合、Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子である。
更に、驚くべきことに、8-H-ジヒドログアイアズレニル配位子(GuaH)1-などの強還元性H-ジヒドロアズレニル配位子(AzuH)1-が、例えば第8族金属の塩化物塩から出発して中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)の錯体を調製するのに適しており、例えば、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属の塩化物塩から出発して後期遷移金属の錯体を調製するのに適していることが見出された。これらの錯体はまた、有利には、良好な収率及び良好な純度で、多くの場合、異性体的に純粋な形態でも得ることができる。
8-H-ジヒドログアイアズレニル配位子(GuaH)1-などの強還元性H-ジヒドロアズレニル配位子(AzuH)1-は、例えば、チタン及びジルコニウムなどの初期遷移金属との錯体形成に特に適していることが当業者に知られているため、前述の事実は驚くべきことである(J.Richter,P.Liebing,F.T.Edelmann Inorg.Chim.Acta2018、475、18-27を参照)。
請求項に記載の一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の使用によって、又は本明細書に記載される方法によって、一方では、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属の高純度ホモレプティックサンドイッチ錯体が得られる。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオンサンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオンサンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
他方では、請求項に記載の一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の使用又は本明細書に記載の方法によって、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属の高純度ヘテロレプティックサンドイッチ錯体が得られる。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、各々の場合において形式酸化度は1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、各々の場合においてfは1であり、各々の場合においてmは1であり、AzuHは=GuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、及びAzuHはGuaHである)を有する。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1、及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有する、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有する、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型のカチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子、例えば[Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式的酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)、
又は、2つの平面中性π供与体配位子、例えば、[Pt(エテン)2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化の状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、各々の場合において形式酸化度は1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、各々の場合においてfは1であり、各々の場合においてmは1であり、AzuHは=GuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、及びAzuHはGuaHである)を有する。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1、及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有する、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有する、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型のカチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子、例えば[Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式的酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)、
又は、2つの平面中性π供与体配位子、例えば、[Pt(エテン)2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化の状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
ここで、純度とは、特に反応物質、副生成物及び溶媒による望ましくない不純物が存在しないこと、並びに異性体純度の両方を意味する。これは、この方法を用いて製造することができる金属錯体の後の使用に関して、上記の両方の種類の純度が重要であり得るからである。「異性体的に純粋な」という用語の定義、したがって暗黙のうちに「異性体純度」という用語の定義も、既に上で与えられている。
本発明の文脈において、「高純度」という用語は、特に金属、半金属、大気酸素、水及び酸素含有化合物に起因する不純物を含む不純物の総含有量が1ppm未満、理想的には100ppb未満であることも指す。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の一実施形態では、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の調製が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、調製される一般式M(LK)f(AzuH)M(III)の錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。使用又は方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。使用又は方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の使用又は方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、添え字mと、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の各々の場合において調製される金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、mは、1、2、3、4、5、6、又は7であることが可能である。
本発明の使用又は方法の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが、1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2の形式酸化数を有する、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の調製が提供される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、添え字mは、1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態は、一般式M(LK)f(AzuH)M(III)の金属錯体中の中性配位子LKの数を示す添え字fが、0、1、2、3、4、又は5、有利には0、1、2、3、又は4、特に0、1、2、又は3であることを提供する。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計、すなわち、Σ(f+m)は、2、3、4、5、6、又は7である。別の実施形態では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計、すなわちΣ(f+m)は、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4である。
更なる実施形態は、中性σ供与体配位子LK又はπ供与体配位子LKが、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択されることを提供する。
「リン供与体配位子」という用語は、この場合、中性配位子LKが金属イオンに配位することができる少なくとも1個のリン供与体原子を有する任意の一座又は多座配位子を意味する。これらには、ホスファン及びジホスファンに加えて、2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)-2’-(N,N-ジメチルアミノ))-1,1’-ビフェニル(DavePhos)などのリン供与体配位子が含まれる。
配位子LKの例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン、及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン、及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の変形例では、配位子LKは、2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)-2’-(N,N-ジメチルアミノ))-1,1’-ビフェニル(DavePhos)、2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)-2’,4’,6’-トリイソプロピル-1,1’-ビフェニル(XPhos)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’、6’-ジメトキシ-1,1’-ビフェニル(SPhos)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,6’-ジイソプロポキシ-1,1’-ビフェニル(RuPhos)、2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)-3、6-ジメトキシ-2’,4’,6’-トリ-イソプロピル-1,1’-ビフェニル(BrettPhos)、[4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]ジtertブチルホスフィン(Amphos)、9,9-ジメチル-4,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)キサンテン(Xantphos)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,6’-ビス(ジメチルアミノ)-1,1’-ビフェニル(CPhos)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)、ブチルジ-1-アダマンチルホスフィン(cataCXium(登録商標)A)、2-ジtertブチルホスフィノ-2’,4’、6’-トリ-イソプロピル-1,1’-ビフェニルt-BuXPhos)、2-(ジtertブチルホスフィノ)-3,6-ジメトキシ-2’,4’,6’-トリイソプロピル-1、1’-ビフェニル(tert-BuBrettPhos)、2-(ジtert)ブチルホスフィノ)-3-メトキシ-6-メチル-2’,4’,6’-トリ-イソプロピル-1,1’-ビフェニル(RockPhos)、2-ジ[3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニルホスフィノ]-3,6-ジメトキシ-2’,4’,6’-トリ(イソ)プロピル-1,1’-ビフェニル(JackiePhos),(R)-(-)-1-[[(S)-2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)フェロセニル]エチルジtertブチルホスフィン、ジtertブチル(n)-ブチル)ホスフィン、2-(ジ-1-アダマンチルホスフィノ)-3、6-ジメトキシ-2’,4’,6’-トリイソプロピル-1,1’-ビフェニル(AdBrettPhos)、2-ジエチルホスフィノ-2’,6’-ビス(ジメチルアミノ)-1,1’-ビフェニル、ラセミ-2-ジtertブチルホスフィノ-1,1’-ブナフチル(TrixiePhos)、トリtertブチルホスフィン(PtBu3)、1,3,5,7-テトラメチル-8-フェニル-2、4,6-トリオキサ-8-ホスファアダマンタン(MeCgPPh)、N-[2-(ジ-1-アダマンチルホスフィノ)フェニル]モルホリン(MorDalPhos)、4,6-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェノキサジン(NiXantphos)、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(dppf)、2-ジtertブチルホスフィノ-2’-(N,N)-ジメチルアミノ))-1、1’-ビフェニル(tBuDavePhos)、(ラセミ-2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ブナフチル(rac)-BINAP)、1,1’-ビス(ジtertブチルホスフィノ)フェロセン(DTBPF)、2-ジtertブチルホスフィノ-3,4,5,6-テトラメチル-2’,4’,6’-トリイソプロピル)-1,1’-ビフェニル(Me4t)-BuXPhos)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-4-(N,N)-ジメチルアミノ)-1,1’-ビフェニル、トリメチルホスフィン(PMe3)、トリス-p-トリルホスフィン(P(p)-トリル)3)、トリス-(o)-トリルホスフィン(P(p)-トリル)3)、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン(PPh3)、トリフルオロホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン(dppe)、フェニル-ジtertブチルホスフィン、ジtertブチル-ネオペンチルホスフィン、1,2,3,4,5-ペンタフェニル-1’-(ジtertブチルホスフィノ)フェロセン、トリス(p)-メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(p)-トリフルオロメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4,6-トリメトキシフェニル)ホスフィン、トリス(2,4,6,-トリメチル)ホスフィン、トリス(2,6-ジメチルフェニル)ホスフィン、1-アダマンチル-ジtertブチルホスフィン、ベンジルジ-1-アダマンチルホスフィン、ブチルジ-1-アダマンチルホスフィン、トリス(1-アダマンチル)ホスフィン(PAd3)、シクロヘキシルジtertブチルホスフィン,シクロヘキシルジフェニルホスフィン、2-ジtertブチルホスフィノ-1,1’-ビナフチル、2-(ジtertブチルホスフィノ)ビフェニル、2-ジtertブチルホスフィノ-2’-メチルビフェニル、2-ジtertブチルホスフィノ-2’,4’,6’-トリ-イソプロピル-1,1’-ビフェニル、2-ジtertブチルホスフィノ-3,4,5,6-テトラメチル-2’,4’,6’-トリ-イソプロピルビフェニル、2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)ビフェニル、2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)-2’,6’-ジメトキシ-1,1’-ビフェニル、2-ジtertシクロヘキシルホスフィノ-2’-(N,N-ジメチルアミノ)ビフェニル、2-ジtertシクロヘキシルホスフィノ-2’,6’-ジイソプロポキシ-1,1’-ビフェニル、2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)-2’,4’、6’-トリイソプロピル-1,1’-ビフェニル、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’-メチルビフェニル、2-ジフェニルホスフィノ-2’-(N,N)-ジメチルアミノ)ビフェニル、(4-ジメチル-アミノフェニル)(tert)ブチル)2-ホスフィン、1,2-ビス(ジtertブチルホスフィノメチル)ベンゼン、1,3-ビス(ジtertブチルホスフィノメチル)プロパン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノメチル)ベンゼン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、N-(2-メトキシフェニル)-2-(ジtertブチルホスフィノ)ピロール、1-(2-メトキシフェニル)-2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)ピロール、N-フェニル-2-(ジtertブチルホスフィノ)インドール、N-フェニル-2-(ジtertブチルホスフィノ)ピロール、N-フェニル-2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)インドール、N-フェニル-2-(ジシクロヘキシルホスフィノ)ピロール、及び1-(2,4,6-トリメチルフェニル)-2(ジシクロヘキシルホスフィノ)イミダゾールからなる群から選択される。
本発明の使用又は方法の更なる有利な実施形態は、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の調製される金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態では、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体の調製が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の調製される金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。使用又は方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。使用又は方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。使用又は方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、w2と、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の各々の場合において調製される金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数であることが提供される。したがって、w2は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態の変形例によれば、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体の調製が提供され、中心金属原子Mは、
2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w2は2、3、4、5、又は6、有利にはw2は2、3、4、又は5、特にw2は2、3、又は4である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態は、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値が、1、2、3、4、5、又は6であることを規定する。更に別の実施形態の変形例では、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、4、又は5、有利には1、2、3、又は4、特に1、2又は3である。
2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w2は2、3、4、5、又は6、有利にはw2は2、3、4、又は5、特にw2は2、3、又は4である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態は、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値が、1、2、3、4、5、又は6であることを規定する。更に別の実施形態の変形例では、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、4、又は5、有利には1、2、3、又は4、特に1、2又は3である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態では、配位子AzuHの数qとアニオン性配位子LNの数との合計は、2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数qとアニオン配位子LNの数との合計が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体を調製するための請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態は、アニオン性σ供与体配位子LN又はπ供与体配位子LNが、有利には、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン、アルキルアニオン、及びアリールアニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子であることを提供する。代替的又は追加的に、フッ化物アニオンは、モノアニオン性配位子LNの少なくとも1つとして提供することができる。
アニオン性配位子LNは、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)、メチルアニオンCH3
-(Me-)、及びメシチルアニオンMe3C6H2
-(Mes-)である。前述のアニオンは、M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ又は半サンドイッチ錯体の調製に関連して、モノアニオン性π供与体配位子又はσ供与体配位子LNとして作用することができる。
使用又は方法の更なる有利な実施形態は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の調製される金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
錯体Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)及びPtMe3(GuaH)は、液体として単離された形態で存在する。後者は、特に蒸着プロセスのための金属前駆体化合物としての使用に関して有利である。加えて、触媒作用において液体触媒を使用することが有利であり、例えば、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応のためのPt(IV)化合物PtMe3(GuaH)である。上述のPt(IV)化合物は、更に、可視領域において吸収を示す。これは、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応の状況において更なる利点を構成する。これは、通常、皮膚癌のリスクを低減するために特別な安全対策を必要とするUV-Vis光の使用が定期的に提供されるためである。このような安全対策は、PtMe3(GuaH)を使用する場合に必須ではない。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態では、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の金属錯体の調製が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の調製される金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。使用又は方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。使用又は方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。本発明の使用又は方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、w3と、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の各々の場合において調製される錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、w3は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
本発明の使用又は方法の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化数を有する、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体の調製が提供される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w3は2、3、4、5、又は6、有利にはw3は2、3、4、又は5、特にw3は2、3、又は4である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態では、一般式[[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gは、0、1、2、3、4、5、又は6である。更に別の実施形態の変形例では、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gは、0、1、2、3、4又は5、有利には0、1、2、3又は4、特に0、1、2又は3である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、Σ(g+v)は、2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、Σ(g+v)が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の使用又は金属錯体を調製する方法の更なる変形例では、中性σ供与体配位子LS又は中性π供与体配位子LSは、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択される。
用語「リン供与体配位子」は、上で定義されている。リン供与体配位子の例示的な選択もまた、上記のように非限定的に行われる。
中性、特にπ-供与体配位子LSの更なる例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン、及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン、及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
使用又は方法の更なる有利な実施形態は、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の調製される金属錯体の中心金属原子Mは、第8群、第9群、第10群、第11群、又は第12群から選択される。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態では、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体の調製が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の調製される金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。使用又は方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。使用又は方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。使用又は方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、w4と、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の各々の場合において調製される金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、w4は、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが3、4、5、又は6、特に3、4、又は5の形式酸化状態を有する一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体が提供される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w4は3、4、5、又は6、特にw4は3、4、又は5である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態では、|h|、すなわち、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LTの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、又は4、特に1、2、又は3である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数zとアニオン性配位子LTの数との合計は、2、3、4、5、又は6である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数zとアニオン性配位子LTの数との合計が2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体を調製するための請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、配位子LTが、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン及びフッ化物アニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子、又はジアニオン性配位子であることを提供する。ジアニオン性配位子LTは、例えば、オキシド配位子O2-、イミド配位子(NRQ)2-、及びアルキリデン配位子(CRPRV)2-からなる群から選択される。この場合、RQ、RP、及びRVは独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン及び単核又は多核ヘテロアレーンから選択され、ここで置換基RP及びRVは任意選択で環を形成し得る。基RQ、RP、及びRVは、互いに独立して置換されていてもよく、特にハロゲン化されていてもよい。
シクロペンタジエン(Cp)のアニオンの例は、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)である。前述のアニオンは、[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体の合成のための平面π供与体配位子LTとして使用することができる。
使用又は方法の更なる有利な実施形態は、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の各々の場合において調製される金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
式III、IV、V、及びVIのうちの1つによるそれぞれの金属錯体の合成のために、どの金属前駆体化合物が市販されているか、又は任意選択でin situで調製することができ、どの反応条件、例えば反応物質の化学量論、溶媒、反応温度、反応時間、並びに必要であれば溶媒交換、単離及び必要であれば精製を含む作業工程が工程Bにおいて必要であるかは、当業者に公知である。
本方法の一実施形態では、工程Bによるそれぞれの金属錯体の合成が、非プロトン性極性溶媒を含むか、又は特に非プロトン性極性溶媒である溶媒中で行われることが提供される。本方法の更なる変形例は、工程Bによるそれぞれの金属錯体の合成が、特に溶媒SPと同一であるか又は混和性である溶媒中で行われることを提供する。この場合、溶媒SP及び工程Bで提供される溶媒が不活性であると仮定すると、溶媒の変更を省くことができ、これは、(方法)経済的及び生態学的観点から特に有利である。
「混和性」という用語は既に上で定義されている。
式III、IV、V、及びVIによるホモレプティック又はヘテロレプティック金属錯体を調製するための本明細書に記載の方法は、不連続法又は連続法として実施することができる。
一般式III、IV、V、及びVIの金属錯体の製造のための請求項に記載の方法の状況において、工程Aでは、特に、予め単離され、任意選択で精製された一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物が使用される。このことは、MAYn(AzuH)(I)型の(異性体的に)純粋な反応物質を用いて、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の所望の金属錯体の合成が、特に単純で、比較的費用対効果が高く、反応物質の選択に応じて持続可能かつ再現可能な方法で確実にすることができるため、特に有利である。加えて、標的化合物は、97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高い(異性体)純度、及び良好から非常に良好な収率(空時収率を含む)で得られる。
工程Aで、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物及び溶媒SP、特に非プロトン性極性溶媒を含む懸濁液が提供される場合、工程Aによる提供が少なくとも1つの濾過工程を含む場合が特に有利である。これは、MAYn(AzuH)(I)の製造中に沈殿した副生成物及び/又は溶媒SPに不溶な未反応の反応物質及び/又は他の不純物を簡単かつ迅速に分離することができるからである。結果として、本明細書に記載の使用又は記載の方法によって得ることができる金属錯体の純度及び/又は収率(空時収率を含む)は、適宜、単純かつ迅速な様式で改善することができる。
金属錯体を調製する請求項に記載の方法の一実施形態は、工程Aにおける提供が、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物のin situ調製を含むことを提供する。この場合、in situ調製は、特に、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の調製について上述した方法の実施形態に従って実施される。
一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物のin situ調製は、例えば、特に非プロトン性極性溶媒又は溶媒混合物SL中で行うことができる。溶媒SLは、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジ-イソ-プロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、及びこれらの異性体、アセトニトリル、クロロホルム、ジクロロメタン、並びにこれらの混合物からなる群から選択され得る。in situ調製が、合成中に沈殿した副生成物及び/又は溶媒SLに不溶性である任意の未反応の反応物質及び/又は他の不純物を分離するための少なくとも1つの濾過工程を含む場合、特に有利である。
金属錯体を調製する方法の別の変形例では、工程Bにおける合成が少なくとも1つの塩メタセシス反応を含むことが提供される。
特に、錯体の合成の状況においては、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)又は[M(LT)(AzuH)z]X(VI)では、少なくとも2つの塩メタセシス反応が必要とされ得る。例えば、それぞれの前駆体化合物のin situ調製は、第1の塩メタセシス反応において実行され得る。前駆体化合物は、特に、ハロゲン化物、例えば、[Pt(cod)(GuaH)]Cl(GuaH=7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレン)などであり得る。前駆体化合物のin situ調製に続く第2の塩メタセシス反応において、次いで、標的化合物が調製される。上述の例では、標的化合物は、[Pt(cod)(GuaH)]PF6であり得る。
少なくとも1つの塩メタセシス反応の代わりに、又はそれに加えて、工程Bは、少なくとも1つの酸化反応を含むことができる。
したがって、例えば、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の塩メタセシス反応を提供することができ、その後、例えば、大気酸素を使用して酸化させ、酸化生成物を弱配位性又は非配位性アニオン、例えば、KPF6又はNH4PF6を含む塩と反応させる。このような一連の反応の例は、Li(GuaH)を塩化コバルト(II)と反応させて、一般式IIIのCo(GuaH)2(メソ体及びラセミ体)を形成し、続いて、大気酸素の存在下で、単離された又はin situ調製された化合物Co(GuaH)2を酸化させ、酸化生成物とKPF6又はNH4PF6を反応させることである。この一連の反応の生成物は、一般式Vのコバルト(III)化合物、すなわち、[Co(GuaH)2]PF6であり、これは、3つの異性体(メソ体及びラセミ体)の混合物として存在する。
工程Bにおける少なくとも1つの塩メタセシス反応は、溶媒SM、特に非プロトン性極性溶媒SM中で行われる。非プロトン性極性溶媒SMは、例えば、エーテル、アセトニトリル、ハロゲン化脂肪族、及び芳香族炭化水素からなる群から選択され得る。方法の更なる変形例では、非プロトン性極性溶媒SMが、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、及びそれらの異性体、アセトニトリル、クロロホルム、ジクロロメタン、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
更なる変形例では、溶媒SP及び工程Bにおいて提供される溶媒、特に溶媒SL及びSMは、化学的に不活性である。
「不活性溶媒」という用語は、既に上で定義してある。
少なくとも1つの酸化反応は、極性溶媒、特に水中で、酸素、特に大気酸素の存在下で行うことができる。
金属錯体を調製するための一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の使用、及び一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物を使用して一般式III、IV、V、及びVIの金属錯体を調製する方法は、高純度の金属錯体の製造を可能にすることが特に有利である。特に、複数の異性体的に純粋な金属錯体は、本明細書に記載の方法によって、良好から非常に良好な、場合によっては定量的な収率で提供することができる。そのような異性体的に純粋な金属錯体の例は、Ru(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)である。
金属錯体Fe(GuaH)2及びRu(GuaH)2の場合には、各々の場合において主生成物としてracジアステレオマーを70%超及び60%超の良好な収率で単離することができた。金属錯体Co(GuaH)2及び[Co(GuaH)2]PF6は各々、メソ体及びラセミ体の異性体の混合物として得られた。
本目的はまた、次の一般式の金属錯体によって達成され、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる、式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
特に、上記の例示的な実施形態の1つに従うそのような化合物を調製する方法によって得られるか又は得ることができる。
この目的は更に、以下の一般式の金属錯体
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
及び、特に非プロトン性極性溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む溶液又は懸濁液によって達成され、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位性一価アニオン又は
非配位性一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
及び、特に非プロトン性極性溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む溶液又は懸濁液によって達成され、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位性一価アニオン又は
非配位性一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる、式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
上記の例示的な実施形態の1つによるそのような溶液又は懸濁液を調製する方法によって得られるか又は得ることができる。
一般式III、IV、V、及びVIは、モノマー及び任意のオリゴマー、特にダイマーの両方を含む。
それぞれの中心金属原子Mは、原則として、0、1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態又は酸化数を有することができる。より高い酸化状態、特に酸化状態4、5、6、及び7は、通常、アニオン性、特にモノアニオン性配位子、例えばフッ化物アニオン(特に式IV、V、及びVIを参照)及び/又はジアニオン性配位子、例えばO2-(特に式VIを参照)によって安定化される。
添え字qは、値1、2、3、4、5、又は6をとることができる。あるいは、qは1、2、3、4、又は5、好ましくはqは1、2、3、又は4、特にqは1、2、又は3である。
添え字vは、同様に、1、2、3、4、5、又は6とすることができる。あるいは、vは1、2、3、4、又は5、有利にはvは1、2、3、又は4、特にvは1、2、又は3である。
添え字zは、値1、2、3、4、又は5をとることができる。あるいは、zは1、2、3、又は4であり、特にzは1、2、又は3である。
一般式III、IV、V、及びVIの金属錯体は、通常、溶媒不含の形で、すなわち、溶媒付加物としてではなく得られる。しかしながら、これらの金属錯体の溶媒付加物は、そのような金属錯体の調製のための上記の方法によっても得ることができる。溶媒付加物の場合、溶媒は、特に、上記の方法に関連して使用される溶媒SPと同一である。代替的又は追加的に、中性供与体配位子LK又はLSのうちの1つ以上は(式III又は式Vを参照)、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロチオフェンからなる群から選択することができる。
「弱配位」という用語はまた、「非常に弱く配位する」及び「中程度に強く配位する」という用語を包含する。ハロゲン化物アニオンは、特にフッ化物、塩化物、及び臭化物からなる群から選択される。弱配位一価及び非配位一価アニオンは、特に、過フッ素化アニオン、例えば、PF6
-、BF4
-、及び[(CF3SO2)2N]-である。
「混和性」という用語の定義は、既に上で与えられている。
一般式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体は各々、少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有し、これは、単独で水素化されたアズレン又はアズレン誘導体であり、すなわち、4位、6位、又は8位で水素化されている。それぞれのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-は、H原子に加えて、4、6、又は8位にヒドリドアニオンH-を有する。したがって、CH2基は、アズレン骨格のC4、C6、又はC8位に存在する。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、シクロペンタジエニルアニオン又はシクロペンタジエニル様モノアニオンの誘導体を表す。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、3α,4-H-ジヒドロアズレニル、8.8α-H-ジヒドロアズレニル、3α,6-H-ジヒドロアズレニル若しくは6,8α-H-ジヒドロアズレニルアニオン、又は2種以上の位置異性体の混合物であり得る。
タイプIII、IV、V、及びVIの金属錯体並びに溶媒SP、例えばSL及び/又はSMと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒中のそれらの溶液又は懸濁液は、有利には、そのような金属錯体及び溶液の調製のための請求項に記載の方法によって、97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高(異性体)純度で、良好から非常に良好な収率で、場合によっては定量的収率で、単純で、再現性があり、かつ比較的費用体効果に優れた方法で得ることができる。特に、複数の上記金属錯体は異性体的に純粋である。上記によれば、請求項に記載の方法によって得ることができる一般式III、IV、V、及びVIの金属錯体、並びにそのような金属錯体を含む溶液又は懸濁液は、工業規模を含む更なる反応及び/又は用途のための高品質反応物質として適している。
少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン、すなわち、少なくとも1つのシクロペンタジエニル様モノアニオンが存在するため、一般式III、IV、V、及びVIによる化合物は、シクロペンタジエニル配位子を有する金属錯体が他の方法で使用される化学反応のためのプレ触媒として、触媒として、及び電子移動試薬として特に適している。これは、H-ジヒドロアズレニル配位子を提供することが、シクロペンタジエニル配位子を提供することと比較して労働集約的でなく、時間がかからないので、特に有利である。これは、反応物質、例えば、グアイアズレンなどの天然物質及び水素化トリエチルホウ素リチウムなどの水素化物還元剤が、取り扱い及び貯蔵がより容易であるだけでなく、より安価であるためである。加えて、より少なくかつより簡単な作業工程が実行されなければならない。その結果、請求項に記載の金属錯体、並びにそのような化合物及び溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒を含む溶液又は懸濁液の合成努力及び製造コストも、類似の金属-Cp錯体の場合より低いことが分かる。したがって、本明細書に記載の金属錯体、並びにその溶液及び懸濁液は、特に工業用途に関して、金属-Cp錯体の代替物を構成する。
グアイアズレンは、カモミール油及び他の精油を含有する天然物質であり、したがって有利なことに大量に費用効率よく入手可能である。グアイアズレンは、グアヤク木油のグアイオール(グアヤク樹脂)から合成的に製造することができる。グアイアズレンは、抗炎症作用を有する濃い青色の物質である。グアイアズレンの1つの異性体は、例えば、2-イソプロピル-4,8-ジメチルアズレン(ベチバズレン)である。
一般式III、IV、V、及びVIの請求項に記載の金属錯体、並びにそのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む請求項に記載の溶液又は懸濁液の有利な実施形態では、各々の場合において、上述の実施形態のうちの1つによるそのような金属錯体又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法によって得られるか、又は得ることができ、Azu=Guaは7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアズレン及びAzuH=GuaHは7-イソ-プロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである。
一般式III、IV、V、及びVIの請求項に記載の金属錯体の例は、単離された固体として又は単離された液体として、すなわち、物質中に、又はそのような金属錯体及び溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒を含む溶液又は懸濁液中に存在する、(AzuH)1-型の少なくとも1種のアニオンを各々含む、一方では中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属の高純度ホモレプティックサンドイッチ錯体である。具体的には、以下の通りである。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
一方、一般式III、IV、V、及びVIの請求項に記載の金属錯体は、単離された固体として又は単離された液体として、すなわち、物質中に、又はそのような金属錯体及び溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒を含む溶液又は懸濁液中に存在する、(AzuH)1-型の少なくとも1種のアニオンを各々含む、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属の高純度ヘテロプティック錯体である。具体的には以下の通りである。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子を有する、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、形式酸化度は各々の場合において1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、fは各々の場合において1であり、mは各々の場合において1であり、AzuHはGuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子有する、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、AzuHはGuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有し、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有する、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型のカチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子を有する、例えば[Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式的酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
又は、2つの平面中性π供与体配位子、例えば、[Pt(エテン)2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化の状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子を有する、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、形式酸化度は各々の場合において1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、fは各々の場合において1であり、mは各々の場合において1であり、AzuHはGuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子有する、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、AzuHはGuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有し、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有する、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型のカチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子を有する、例えば[Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式的酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
又は、2つの平面中性π供与体配位子、例えば、[Pt(エテン)2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化の状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
用語「純度」及び「高純度」は、既に上で定義されている。
単離された固体として又は単離された液体として、すなわち、物質中に存在する請求項に記載の金属錯体、又はそのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む溶液又は懸濁液の一実施形態では、各々の場合において、上記の実施形態の1つによるそのような金属錯体又は溶液又は懸濁液を調製する方法によって得られた又は得ることができ、金属錯体は、一般式M(LK)f(AzuH)M(III)を有する。
請求項に記載の金属錯体又は溶液若しくは懸濁液の更に別の実施形態によれば、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる実施形態は、中心金属原子Mが1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の代替的又は補足的な実施形態によれば、添え字mと、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)のそれぞれの金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化の状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数であることが提供される。したがって、mは、1、2、3、4、5、6、又は7であることが可能である。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる実施形態の変形例によれば、金属錯体は、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)を有し、中心金属原子Mは、1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2の形式酸化状態を有する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の代替的又は補足的な実施形態では、添え字mは、1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2である。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる代替的又は補足的な実施形態は、一般式M(LK)f(AzuH)M(III)の金属錯体中の中性配位子LKの数を示す添え字fが、0、1、2、3、4、又は5、有利には0、1、2、3、又は4、特に0、1、2、又は3であることを提供する。
請求項に記載の一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体又はそのような金属錯体を含む溶液若しくは懸濁液の別の実施形態では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計は、すなわち、Σ(f+m)は、2、3、4、5、6、又は7である。別の実施形態では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計、すなわち、Σ(f+m)は、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4である。
更なる実施形態は、中性σ供与体配位子LK又はπ供与体配位子LKが、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択されることを提供する。
用語「リン供与体配位子」は、上で定義されている。リン供与体配位子の例示的な選択もまた、上記のように非限定的に行われる。
配位子LKの更なる例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン、及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン、及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
請求の範囲に記載された金属錯体又はそのような金属錯体を含む溶液若しくは懸濁液の更なる有利な実施形態は、一般式M(LK)f(AzuH)M(III)の金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
単離された固体として又は単離された液体として、すなわち、物質中に存在する請求項に記載の金属錯体、又はそのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む溶液又は懸濁液の更なる実施形態では、各々の場合において、上記の実施形態の1つによるそのような金属錯体又は溶液又は懸濁液を調製する方法によって得られた又は得ることができ、金属錯体は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)を有する。
請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の更に別の実施形態によれば、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の請求項に記載の金属錯体又はこのような金属錯体を含有する溶液又は懸濁液の更なる実施形態は、中心金属原子Mが2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の代替的又は補足的な実施形態によれば、w2と、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の各々の場合において製造される金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、w2は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の更なる実施形態の変形例によれば、金属錯体は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)を有し、式中、中心金属原子Mは、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w2は2、3、4、5、又は6、有利にはw2は2、3、4、又は5、特にw2は2、3、又は4である。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる代替的又は補足的な実施形態は、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値が、1、2、3、4、5、又は6であることを提供する。更に別の実施形態の変形例では、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、4、又は5、有利には1、2、3、又は4、特に1、2、又は3である。
一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の請求項に記載の金属錯体又はこのような金属錯体を含有する溶液又は懸濁液の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数qとアニオン性配位子LNの数との合計は、2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数qとアニオン性配位子LNの数との合計が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更に別の実施形態は、金属錯体が一般式M(LN)(AzuH)q(IV)を有し、式中、アニオン性σ供与体配位子LN又はπ供与体配位子LNは、有利には、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン、アルキルアニオン、及びアリールアニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子であることを提供する。代替的又は追加的に、フッ化物アニオンは、モノアニオン性配位子LNの少なくとも1つとして提供することができる。
アニオン性配位子LNは、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)、メチルアニオンCH3
-(Me-)、及びメシチルアニオンMe3C6H2
-(Mes-)である。前述のアニオンは、M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ又は半サンドイッチ錯体の調製に関連して、モノアニオン性π供与体配位子又はσ供与体配位子LNとして作用することができる。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる有利な実施形態は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
単離された固体として又は単離された液体として、すなわち、物質中に存在する請求項に記載の金属錯体、又はそのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む溶液又は懸濁液の別の実施形態では、各々の場合において、上記の実施形態の1つによるそのような金属錯体又は溶液又は懸濁液を調製する方法によって得られた又は得ることができ、金属錯体は、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)を有する。
請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の更に別の実施形態によれば、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体又はこのような金属錯体を含有する溶液又は懸濁液の更なる実施形態は、中心金属原子Mが2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の代替的又は補足的な実施形態によれば、w3と、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)のそれぞれの金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化の状態とが同一である、すなわち、0を除く同じ自然数であることが提供される。したがって、w3は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の更なる実施形態の変形例によれば、金属錯体は、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)を有し、式中、中心金属原子Mは、2、3、4、5又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w3は2、3、4、5、又は6、有利にはw3は=2、3、4、又は5、特にw3は=2、3、又は4である。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる代替的又は補足的な実施形態は、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gが、0、1、2、3、4、5、又は6であることを提供する。更に別の実施形態の変形例では、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gは、0、1、2、3、4、又は5、有利には0、1、2、3、又は4、特に0、1、2、又は3である。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、Σ(g+v)は、で2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、Σ(g+v)が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる変形例では、中性σ供与体配位子LS又は中性π供与体配位子LSは、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択される。
用語「リン供与体配位子」は、上で定義されている。リン供与体配位子の例示的な選択もまた、上記のように非限定的に行われる。
中性、特にπ-供与体配位子LSの更なる例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン、及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン、及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる有利な実施形態は、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体の中心金属原子Mは、第8群、第9群、第10群、第11群、又は第12群から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
単離された固体として又は単離された液体として、すなわち、物質中に存在する請求項に記載の金属錯体、又はそのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む溶液又は懸濁液の更に別の実施形態では、各々の場合において、上記の実施形態の1つによるそのような金属錯体又は溶液又は懸濁液を調製する方法によって得られた又は得ることができ、金属錯体は、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)を有する。
請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の更なる実施形態によれば、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の請求項に記載の化合物、又はそのような化合物を含む溶液若しくは懸濁液の更なる実施形態は、中心金属原子Mが3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の化合物又は溶液又は懸濁液の代替的又は補足的な実施形態によれば、w4と、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、w4は、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
本発明の化合物又は溶液又は懸濁液の更なる実施形態の変形例によれば、一般式[M(LT](AzuH)zの金属錯体が提供され、中心金属原子Mは、
3、4、5、又は6、特に3、4、又は5の形式酸化状態を有する。請求項に記載の金属錯体又はそのような金属錯体を含む溶液若しくは懸濁液の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w4は3、4、5、又は6、特にw4は3、4、又は5である。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる代替的又は補足的な実施形態は、|h|、すなわち、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LTの負電荷の合計の絶対値が、1、2、3、又は4、特に1、2、又は3であることを提供する。
3、4、5、又は6、特に3、4、又は5の形式酸化状態を有する。請求項に記載の金属錯体又はそのような金属錯体を含む溶液若しくは懸濁液の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w4は3、4、5、又は6、特にw4は3、4、又は5である。請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる代替的又は補足的な実施形態は、|h|、すなわち、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LTの負電荷の合計の絶対値が、1、2、3、又は4、特に1、2、又は3であることを提供する。
請求項に記載の一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体又はそのような金属錯体を含む溶液若しくは懸濁液の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数zとアニオン性配位子LTの数との合計は、2、3、4、5、又は6である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数zとアニオン性配位子LTの数との合計が2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる実施形態は、配位子LTが、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン並びにフッ化物アニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子、又はジアニオン性配位子である、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体を提供する。ジアニオン性配位子LTは、例えば、オキシド配位子O2-、イミド配位子(NRQ)2-、及びアルキリデン配位子(CRPRV)2-からなる群から選択される。この場合、RQ、RP及びRVは独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン及び単核又は多核ヘテロアレーンから選択され、ここで置換基RP及びRVは任意選択で環を形成してもよい。基RQ、RP、及びRVは、互いに独立して置換されていてもよく、特にハロゲン化されていてもよい。
シクロペンタジエン(Cp)のアニオンの例は、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)である。前述のアニオンは、[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体中の平面π供与体配位子LTとして提供することができる。
請求項に記載の化合物又は溶液若しくは懸濁液の更なる有利な実施形態は、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のそれぞれの金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
金属錯体を調製するための一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物の使用、及び一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物を使用して一般式III、IV、V及びVIの金属錯体を調製する方法は、高純度の金属錯体の製造を可能にすることが特に有利である。特に、複数の異性体的に純粋な金属錯体は、本明細書に記載の方法によって、良好から非常に良好な、場合によっては定量的な収率で提供することができる。上記の実施形態の1つによる方法によって固体、液体、溶液、又は懸濁液として得られるか、又は得ることができるそのような異性体的に純粋な金属錯体の例は、Ru(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)である。
請求項に記載の金属錯体、又はそのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む溶液若しくは懸濁液の一実施形態では、各々の場合において、上記の実施形態の1つによるそのような金属錯体又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法によって得られるか又は得ることができ、金属錯体は、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Ru(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Co(GuaH)2、[Co(GuaH)2]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)からなる群から、有利にはRu(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)からなる群から、特に有利にはRu(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)、及びPtMe3(GuaH)からなる群から選択される。特に、金属錯体は、PtMe3(GuaH)である。
錯体Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)、及びPtMe3(GuaH)は、液体として単離された形態で存在する。これは、特に、蒸着プロセスのための金属前駆体化合物としての使用に関して有利である。加えて、触媒作用において液体触媒を使用することが有利であり、例えば、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応のためのPt(IV)化合物PtMe3(GuaH)である。上述のPt(IV)化合物は、更に、可視領域において吸収を示す。これは、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応の状況において更なる利点を構成する。これは、通常、皮膚癌のリスクを低減するために特別な安全対策を必要とするUV-Vis光の使用が定期的に提供されるためである。このような安全対策は、PtMe3(GuaH)を使用する場合に必須ではない。メソ形の異性体とラセミ体との混合物として得られ、液体として単離された形で存在する、メタロセン型のコバルト錯体Co(GuaH)2は、例えば電子移動試薬として使用することができる。
金属錯体Fe(GuaH)2及びRu(GuaH)2の場合には、各々の場合において主生成物としてracジアステレオマーを70%超及び60%超の良好な収率で単離することができた。金属錯体Co(GuaH)2及び[Co(GuaH)2]PF6は各々、メソ体及びラセミ体の異性体の混合物として得られた。
本目的はまた、次の一般式の金属錯体によって達成され、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる、式IIのアズレン骨格を含むアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
化合物Fe(アズレンH)2及びCr(アズレンH)2、並びにそれらの異性体は除外される。
Knox及びPauson(J.Chem.Soc.1961、4610-4615)による異性体と、2つのH-ジヒドロアズレニル配位子(アズレンH)1-との混合物によって得られるd6金属錯体Fe(アズレンH)2(=ビス(3α,4-ジヒドロアズレニル)鉄)と、Fischer及びMuller(J.Organomet.Chem.1964、1、464-470参照)によって記載され、アズレニウム-クロム(0)-アズレニート単位、すなわち、ただ1つのH-ジヒドロアズレニル配位子(アズレンH)1-を有するd6-Cr(0)錯体Cr(アズレンH)2とは、本発明の主題ではない。
一般式III、IV、V、及びVIは、モノマー及び任意のオリゴマー、特にダイマーの両方を含む。
それぞれの中心金属原子Mは、原則として、0、1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態又は酸化数を有することができる。より高い酸化状態、特に酸化状態4、5、6、及び7は、通常、アニオン性、特にモノアニオン性配位子、例えばフッ化物アニオン(特に式IV、V、及びVIを参照)及び/又はジアニオン性配位子、例えばO2-(特に式VIを参照)によって安定化される。
添え字qは、値1、2、3、4、5、又は6をとることができる。あるいは、qは1、2、3、4、又は5、好ましくはqは1、2、3、又は4、特にqは1、2、又は3である。
添え字vは、同様に、1、2、3、4、5、又は6とすることができる。あるいは、vは1、2、3、4、又は5、有利にはvは1、2、3、又は4、特にvは1、2、又は3である。
添え字zは、値1、2、3、4、又は5をとることができる。あるいは、zは1、2、3、又は4であり、特にzは1、2、又は3である。
一般式III、IV、V及びVIは各々、溶媒を含まない、すなわち、溶媒付加物として存在しない金属錯体、及びそれぞれの金属錯体の溶媒付加物の両方を含む。溶媒付加物の場合、溶媒は、特に、上で定義された溶媒SPと同一である。代替的又は追加的に、中性供与体配位子LK又はLSのうちの1つ以上(式III又は式Vを参照)は、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロチオフェンからなる群から選択することができる。
「弱配位」という用語はまた、「非常に弱く配位する」及び「中程度に強く配位する」という用語を包含する。ハロゲン化物アニオンは、特にフッ化物、塩化物、及び臭化物からなる群から選択される。弱配位一価及び非配位一価アニオンは、特に、過フッ素化アニオン、例えば、PF6
-、BF4
-、及び[(CF3SO2)2N]-である。
一般式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体は各々、少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有し、これは、単独で水素化されたアズレン又はアズレン誘導体であり、すなわち、4位、6位、又は8位で水素化されている。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、シクロペンタジエニルアニオン又はシクロペンタジエニル様モノアニオンの誘導体を表す。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、3α,4-H-ジヒドロアズレニル、8,8α-H-ジヒドロアズレニル、3α,6-H-ジヒドロアズレニル、若しくは6,8α-H-ジヒドロアズレニルアニオン、又は2種以上の位置異性体の混合物であり得る。
少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン、すなわち、少なくとも1つのシクロペンタジエニル様モノアニオンが存在するため、本明細書に記載の一般式III、IV、V、及びVIによる化合物は、シクロペンタジエニル配位子を有する金属錯体が他の方法で使用される化学反応のためのプレ触媒として、触媒として、及び電子移動試薬として特に適している。これは、H-ジヒドロアズレニル配位子を提供することが、シクロペンタジエニル配位子を提供することと比較して労働集約的でなく、時間がかからないので、特に有利である。これは、反応物質、例えば、グアイアズレンなどの天然物質及び水素化トリエチルホウ素リチウムなどの水素化物還元剤が、取り扱い及び貯蔵がより容易であるだけでなく、より安価であるためである。加えて、より少なくかつより簡単な作業工程が実行されなければならない。結果として、一般式III、IV、V、及びVIの請求項に記載の金属錯体の合成努力及び製造コストも、類似の金属-Cp錯体よりも低い。したがって、本明細書に記載の金属錯体、並びにその溶液及び懸濁液は、特に工業用途に関して、金属-Cp錯体の代替物を構成する。このことは、蒸着プロセスにおける金属前駆体化合物としての使用に関しても当てはまる。
グアイアズレンは、カモミール油及び他の精油を含有する天然物質であり、したがって有利なことに大量に費用効率よく入手可能である。グアイアズレンは、グアヤク木油のグアイオール(グアヤク樹脂)から合成的に製造することができる。グアイアズレンは、抗炎症作用を有する濃い青色の物質である。グアイアズレンの1つの異性体は、例えば、2-イソプロピル-4,8-ジメチルアズレン(ベチバズレン)である。
一般式III、IV、V、及びVIの請求項に記載の金属錯体の有利な実施形態では、Azu=Guaは7-イソプロピル-1,4-ジメチルアズレンであり、AzuH=GuaHは7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである。
請求項に記載の金属錯体の例は、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属のホモレプティック(サンドイッチ錯体、特に以下のものである。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、d6錯体[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、d6錯体[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
一方、請求項に記載の化合物は、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属のヘテロレプティック錯体であり、特に以下のものである。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子を有する、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、形式酸化度は各々の場合において1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、fは各々の場合において1であり、mは各々の場合において1であり、AzuHはGuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、AzuHはGuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有する、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有する、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型カチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子、例えば、Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)、又は2つの平面状の中性π供与体配位子、例えば[Pt(エテン)]2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子を有する、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、形式酸化度は各々の場合において1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、fは各々の場合において1であり、mは各々の場合において1であり、AzuHはGuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、AzuHはGuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有する、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有する、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型カチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子、例えば、Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)、又は2つの平面状の中性π供与体配位子、例えば[Pt(エテン)]2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
請求項に記載の化合物の一実施形態では、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体が提供される。
請求項に記載の化合物の更に別の実施形態によれば、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。本明細書に記載の金属錯体の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の金属錯体の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の金属錯体の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の金属錯体の選択的又は補足的な実施形態によれば、添え字mと、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態は同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、mは、1、2、3、4、5、6、又は7であることが可能である。
請求項に記載の化合物の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2の形式酸化状態を有する、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体が提供される。請求項に記載の金属錯体の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、添え字mは、1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2である。請求項に記載の更なる代替的又は補足的な実施形態は、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体中の中性配位子LKの数を示す添え字fが、0、1、2、3、4、又は5、有利には0、1、2、3、又は4、特に0、1、2、又は3であることを提供する。
請求項に記載の一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計、すなわち、(f+m)は、2、3、4、5、6、又は7である。別の実施形態では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計、すなわち、Σ(f+m)は、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4である。
更なる実施形態は、中性σ供与体配位子LK又はπ供与体配位子LKが、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択されることを提供する。
用語「リン供与体配位子」は、上で定義されている。リン供与体配位子の例示的な選択もまた、上記のように非限定的に行われる。
配位子LKの更なる例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン、及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン、及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
請求項に記載の化合物の更なる有利な実施形態は、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の錯体の中心金属原子Mが第8族、第9族、第10族、第11族、第又は12族から選択されることを規定する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
本明細書に記載の化合物の更なる実施形態では、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体が提供される。
請求項に記載の化合物の更に別の実施形態によれば、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の金属錯体の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の金属錯体の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の請求項に記載の金属錯体の更なる実施形態は、中心金属原子Mが2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の金属錯体の選択的又は補足的な実施形態によれば、w2と、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、w2は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の化合物の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体が提供される。請求項に記載の金属錯体の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w2は2、3、4、5、又は6、有利にはw2は2、3、4、又は5、特にw2は2、3、又は4である。請求項に記載の金属錯体の更なる代替的又は補足的な実施形態は、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値が、1、2、3、4、5、又は6であることを提供する。更に別の実施形態の変形例では、|u|、すなわち、一般式(LN)(AzuH)q(IV)の錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、4、又は5、有利には1、2、3、又は4、特に1、2、又は3である。
請求項に記載の金属錯体の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数qとアニオン性配位子LNの数との合計は、2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数qとアニオン性配位子LNの数との合計が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の化合物の別の実施形態は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)を提供し、式中、アニオン性σ供与体配位子LN又はπ供与体配位子LNは、有利には、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン、アルキルアニオン、及びアリールアニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子である。代替的又は追加的に、フッ化物アニオンは、モノアニオン性配位子LNの少なくとも1つとして提供することができる。
アニオン性配位子LNは、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)、メチルアニオンCH3
-(Me-)、及びメシチルアニオンMe3C6H2
-(Mes-)である。前述のアニオンは、M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ又は半サンドイッチ錯体の調製に関連して、モノアニオン性π供与体配位子又はσ供与体配位子LNとして作用することができる。
請求項に記載の金属錯体の更なる有利な実施形態は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
錯体Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)及びPtMe3(GuaH)は、液体として単離された形態で存在する。後者は、特に蒸着プロセスのための金属前駆体化合物としての使用に関して有利である。加えて、触媒作用において液体触媒を使用することが有利であり、例えば、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応のためのPt(IV)化合物PtMe3(GuaH)である。上述のPt(IV)化合物は、更に、可視領域において吸収を示す。これは、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応の状況において更なる利点を構成する。これは、通常、皮膚癌のリスクを低減するために特別な安全対策を必要とするUV-Vis光の使用が定期的に提供されるためである。このような安全対策は、PtMe3(GuaH)を使用する場合に必須ではない。
請求項に記載の化合物の別の実施形態では、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の金属錯体が提供される。
本明細書に記載の化合物の更なる実施形態によれば、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の金属錯体の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の金属錯体の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の金属錯体の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の金属錯体の選択的又は補足的な実施形態によれば、w3と、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、w3は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の化合物の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の金属錯体が提供される。請求項に記載の金属錯体の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w3は2、3、4、5、又は6、有利にはw3は2、3、4、又は5、特にw2は2、3、又は4である。請求項に記載の金属錯体の更なる代替的又は補足的な実施形態は、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gが、0、1、2、3、4、5、又は6であることを提供する。更に別の実施形態の変形例では、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gは、0、1、2、3、4、又は5、有利には0、1、2、3、又は4、特に0、1、2、又は3である。
請求項に記載の一般式[M(LS)g(AzuHv]X(V)の金属錯体の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、(g+v)は、2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、(g+v)が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の金属錯体の更なる変形例では、中性σ供与体配位子LS又は中性π供与体配位子LSが、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択されることを提供する。
用語「リン供与体配位子」は、上で定義されている。リン供与体配位子の例示的な選択もまた、上記のように非限定的に行われる。
中性、特にπ-供与体配位子LSの更なる例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン、及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
請求項に記載の更なる有利な実施形態では、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の中心金属原子Mは、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の化合物の更に別の実施形態では、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体が提供される。
本明細書に記載の化合物の更なる実施形態によれば、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の金属錯体の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の金属錯体の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の請求項に記載の金属錯体の更なる実施形態は、中心金属原子Mが3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の金属錯体の代替的又は補足的な実施形態によれば、w4と、一般式[M(LT(AzuH)z]X(VI)の錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数であることが提供される。したがって、w4は、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の化合物の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが3、4、5、又は6、特に3、4、又は5の形式酸化状態を有する一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体が提供される。請求項に記載の金属錯体の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w4は3、4、5、又は6、特にw4は3、4、又は5である。請求項に記載の金属錯体の更なる代替的又は補足的な実施形態では、|h|、すなわち、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の錯体中の全てのアニオン性配位子LTの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、又は4、特に1、2、又は3である。
請求項に記載の一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の錯体の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHのzの数とアニオン性配位子LTの数との合計は、2、3、4、5、又は6である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数zとアニオン性配位子LTの数との合計が、2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の化合物の更なる実施形態は、配位子LTが、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン並びにフッ化物アニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子、又はジアニオン性配位子である、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体を提供する。ジアニオン性配位子LTは、例えば、オキシド配位子O2-、イミド配位子(NRQ)2-、及びアルキリデン配位子(CRPRV)2-からなる群から選択される。この場合、RQ、RP、及びRVは独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン及び単核又は多核ヘテロアレーンから選択され、ここで置換基RP及びRVは任意選択で環を形成し得る。基RQ、RP、及びRVは、互いに独立して置換されていてもよく、特にハロゲン化されていてもよい。
シクロペンタジエン(Cp)のアニオンの例は、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)である。前述のアニオンは、[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体中の平面π供与体配位子LTとして提供することができる。
請求項に記載の化合物の更なる有利な実施形態は、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の化合物の一実施形態では、金属錯体は、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2,Ru(Cp*)(GuaH),[Ru(p(シメン)(GuaH)]PF6,Co(GuaH)2,[Co(GuaH)2]PF6,Rh(nbd)(GuaH),Rh(cod)(GuaH),[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)からなる群、有利にはRu(Cp*)(GuaH)、[Rup(シメン)(GuaH)]PF6,Rh(nbd)(GuaH),Rh(cod)(GuaH),[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)、特に有利には、Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)及びPtMe3(GuaH)からなる群から選択される。特に、金属錯体は、PtMe3(GuaH)である。
特に、蒸着プロセスのための前駆体化合物としての使用に関して、錯体Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)、及びPtMe3(GuaH)は、97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高純度(異性体)及び空時収率を含む良好な収率で得られるだけでなく、単離された形態で液体としても存在することが有利である。加えて、触媒作用において液体触媒を使用することが有利であり、例えば、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応のためのPt(IV)化合物PtMe3(GuaH)である。上述のPt(IV)化合物は、更に、可視領域において吸収を示す。これは、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応の状況において更なる利点を構成する。これは、通常、皮膚癌のリスクを低減するために特別な安全対策を必要とするUV-Vis光の使用が定期的に提供されるためである。このような安全対策は、PtMe3(GuaH)を使用する場合に必須ではない。メソ体とラセミ体との異性体の混合物として得られ、液体として単離された形で存在する、メタロセン型のコバルト錯体Co(GuaH)2は、例えば電子移動試薬として使用することができる。
本発明の目的はまた、式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1つの金属錯体、又は式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる金属錯体と、特に非プロトン性極性溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む少なくとも1種の溶液もしくは懸濁液の使用によって達成され、
上記の方法の実施形態により得られるか若しくは得ることができ、
又は
上記の実施形態の1つによる化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法に従って得られるか又は得ることができ、
式中、
Mは、6族、7族、8族、9族、10族、11族、又は12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
上記の方法の実施形態により得られるか若しくは得ることができ、
又は
上記の実施形態の1つによる化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法に従って得られるか又は得ることができ、
式中、
Mは、6族、7族、8族、9族、10族、11族、又は12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる、式IIのアズレン骨格を含むアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
i.化学反応におけるプレ触媒又はプレ触媒を含有する溶液若しくは懸濁液、
及び/又は
ii.化学反応における触媒又は触媒を含有する溶液若しくは懸濁液、
及び/又は
iii.化学反応における電子移動試薬又は電子移動試薬を含有する溶液若しくは懸濁液、
及び/又は
iv.特に基材の少なくとも1つの表面上に、金属Mを含有する少なくとも1つの層、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層を調製するための前駆体化合物、又は前駆体化合物を含有する溶液若しくは懸濁液。
一方では、上述の使用は、式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1つの金属錯体、又は式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)V]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる金属錯体と、特に非プロトン性極性溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む少なくとも1種の溶液もしくは懸濁液を使用して化学反応を実行するための方法であり、
上記の方法の実施形態により得られるか若しくは得ることができ、
又は
上記の実施形態の1つによる化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法に従って得られるか又は得ることができ、
式中、
Mは、6族、7族、8族、9族、10族、11族、又は12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
上記の方法の実施形態により得られるか若しくは得ることができ、
又は
上記の実施形態の1つによる化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法に従って得られるか又は得ることができ、
式中、
Mは、6族、7族、8族、9族、10族、11族、又は12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる、式IIのアズレン骨格を含むアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
当該方法は、
A)式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)及び[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1種の金属錯体、
又は
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる金属錯体と、特に非プロトン性極性溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む少なくとも1種の溶液又は懸濁液を提供する工程、
及び
B)式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1種の金属錯体を、プレ触媒として、触媒として、又は電子移動試薬として使用して化学反応を実行する工程、を含む。
一般式III、IV、V、及びVIはは、モノマー及び任意のオリゴマー、特にダイマーの両方を含む。
用途に応じて、提供される一般式III、IV、V、及びVIの金属錯体は、溶媒を含まない形態で、すなわち、溶媒付加物としてではなく、又はそれぞれの金属錯体の溶媒付加物として存在することができる。溶媒付加物の場合、溶媒は、特に溶媒SPと同一である。代替的又は追加的に、中性供与体配位子LK又はLSのうちの1つ以上は(式III又は式Vを参照)、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロチオフェンからなる群から選択することができる。
特に、蒸着プロセスにおける金属前駆体化合物としての使用に関して、一般式III、IV、V、及びVIの金属錯体が特にエーテルを含まない場合に有利である。
中心金属原子Mは、0、1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することができる。より高い酸化状態、特に酸化状態4、5、6、又は7は、通常、アニオン性、特にモノアニオン性配位子、例えば、フッ化物アニオン、及び/又はジアニオン性配位子、例えば、O2-(式IV、V及びVI参照)によって安定化される。
LNは、有利にはモノアニオン性配位子である。LTは、モノアニオン性又はジアニオン性配位子であってもよい。ジアニオン性配位子LTは、例えば、オキシド配位子O2-、イミド配位子(NRQ)2-、及びアルキリデン配位子(CRPRV)2-からなる群から選択される。
添え字qは、値1、2、3、4、5、又は6をとることができる。あるいは、qは1、2、3、4、又は5、好ましくはqは1、2、3、又は4、特にqは1、2、又は3である。
添え字vは、同様に、1、2、3、4、5、又は6とすることができる。あるいは、vは1、2、3、4、又は5、有利にはvは1、2、3、又は4、特にvは1、2、又は3である。
添え字zは、値1、2、3、4、又は5をとることができる。あるいは、zは1、2、3、又は4であり、特にzは1、2、又は3である。
ハロゲン化物アニオンX-は、脱離基として作用する。「弱配位」という用語はまた、「非常に弱く配位する」及び「中程度に強く配位する」という用語を包含する。ハロゲン化物アニオンは、特にフッ化物、塩化物、及び臭化物からなる群から選択される。弱配位一価及び非配位一価アニオンは、特に、過フッ素化アニオン、例えば、PF6
-、BF4
-、及び[(CF3SO2)2N]-である。
「混和性」という用語の定義は、既に上で与えられている。
例えば、錯体Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)及びPtMe3(GuaH)は、97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高純度(異性体)及び空時収率を含む良好な収率で得ることができ、液体として単離された形態で存在する。触媒では、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応のために、液体触媒、例えばPt(IV)化合物PtMe3(GuaH)を使用することが有利である。上述のPt(IV)化合物は、更に、可視領域において吸収を示す。これは、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応の状況において更なる利点を構成する。これは、通常、皮膚癌のリスクを低減するために特別な安全対策を必要とするUV-Vis光の使用が定期的に提供されるためである。このような安全対策は、PtMe3(GuaH)を使用する場合に必須ではない。メソ体とラセミ体との異性体の混合物として得られ、液体として単離された形で存在する、メタロセン型のコバルト錯体Co(GuaH)2は、例えば電子移動試薬として使用することができる。
一方、上記の使用は、
i.金属Mからなる少なくとも1つの金属層
又は
ii.金属Mを含有する少なくとも1つの層を、
を、基材の少なくとも1つの表面上に、
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1つの金属錯体、
又は
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つに従う金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む少なくとも1種の溶液又は懸濁液を用いて調製する方法であり、
上記の方法の実施形態により得られるか若しくは得ることができ、
又は
上記の実施形態の1つによる化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法に従って得られるか又は得ることができ、
式中、
Mは、6族、7族、8族、9族、10族、11族、又は12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
i.金属Mからなる少なくとも1つの金属層
又は
ii.金属Mを含有する少なくとも1つの層を、
を、基材の少なくとも1つの表面上に、
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1つの金属錯体、
又は
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つに従う金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む少なくとも1種の溶液又は懸濁液を用いて調製する方法であり、
上記の方法の実施形態により得られるか若しくは得ることができ、
又は
上記の実施形態の1つによる化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法に従って得られるか又は得ることができ、
式中、
Mは、6族、7族、8族、9族、10族、11族、又は12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は弱配位一価アニオン又は
非配位一価アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる、式IIのアズレン骨格を含むアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択されるアズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
当該方法は、
A)
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1つの金属錯体、
又は
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つに従う金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む少なくとも1種の溶液又は懸濁液を提供する工程、
及び
B)
i.金属Mからなる少なくとも1つの金属層、
又は
ii.金属Mを含有する少なくとも1つの層を、
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる少なくとも1つの金属錯体を前駆体化合物として使用して、基材の少なくとも1つの表面上に堆積する工程を含む。
一般式III、IV、V、及びVIは、モノマー及び任意のオリゴマー、特にダイマーの両方を含む。
中心金属原子Mは、0、1、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することができる。より高い酸化状態、特に酸化状態4、5、6、又は7は、通常、アニオン性、特にモノアニオン性配位子、例えば、フッ化物アニオン、及び/又はジアニオン性配位子、例えば、O2-(式IV、V及びVI参照)によって安定化される。
LNは、有利にはモノアニオン性配位子である。LTは、モノアニオン性又はジアニオン性配位子であってもよい。ジアニオン性配位子LTは、例えば、オキシド配位子O2-、イミド配位子(NRQ)2-、及びアルキリデン配位子(CRPRV)2-からなる群から選択される。
添え字qは、値1、2、3、4、5、又は6をとることができる。あるいは、qは1、2、3、4、又は5、好ましくはqは1、2、3、又は4、特にqは1、2、又は3である。
添え字vは、同様に、1、2、3、4、5、又は6とすることができる。あるいは、vは1、2、3、4、又は5、有利にはvは1、2、3、又は4、特にvは1、2、又は3である。
添え字zは、値1、2、3、4、又は5をとることができる。あるいは、zは1、2、3、又は4であり、特にzは1、2、又は3である。
ハロゲン化物アニオンX-は、脱離基として作用する。「弱配位」という用語はまた、「非常に弱く配位する」及び「中程度に強く配位する」という用語を包含する。ハロゲン化物アニオンは、特にフッ化物、塩化物、及び臭化物からなる群から選択される。弱配位一価及び非配位一価アニオンは、特に、過フッ素化アニオン、例えば、PF6
-、BF4
-、及び[(CF3SO2)2N]-である。
「混和性」という用語の定義は、既に上で与えられている。
化学反応を実施するため、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法において、金属錯体は、上記の化合物の一実施形態による固体若しくは液体として、又は金属錯体と、溶媒SP、例えばSL及び/若しくはSMと混和性若しくは同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む固体若しくは液体として、又は溶液若しくは懸濁液として使用することができ、各々の場合において、上記の実施形態の1つによるそのような錯体化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法によって得られるか、又は得ることができる。式III、IV、V、及びVIによる錯体化合物は、それらの高い純度のために、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、及び第12族から選択される金属によって触媒される複数の反応におけるプレ触媒又は触媒として、並びに蒸着法における金属前駆体化合物としての使用に適している。これらの金属錯体のいくつかは、有利には、異性体的に純粋であるだけでなく、液体でもある。
特に有利であるのは、M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型の金属錯体が、各々少なくとも1個のH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有し、これはアズレン又はアズレン誘導体であり、4位、6位、又は8位で単独で水素化されている。それぞれのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-は、H原子に加えて、4、6、又は8位にヒドリドアニオンH-を有する。したがって、CH2基は、アズレン骨格のC4、C6、又はC8位に存在する。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、シクロペンタジエニルアニオン又はシクロペンタジエニル様モノアニオンの誘導体を表す。H-ジヒドロアズレニルアニオンは、3α,4-H-ジヒドロアズレニル、8,8α-H-ジヒドロアズレニル、3α,6-H-ジヒドロアズレニル、若しくは6,8α-H-ジヒドロアズレニルアニオン、又は2種以上の位置異性体の混合物であり得る。
少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン、すなわち、少なくとも1つのシクロペンタジエニル様モノアニオンが存在するため、一般式III、IV、V、及びVIによる化合物は、シクロペンタジエニル配位子を有する金属錯体が他の方法で使用される化学反応のためのプレ触媒として、触媒として、及び電子移動試薬として特に適している。これは、H-ジヒドロアズレニル配位子を提供することが、シクロペンタジエニル配位子を提供することと比較して労働集約的でなく、時間がかからないので、特に有利である。これは、反応物質、例えば、グアイアズレンなどの天然物質及び水素化トリエチルホウ素リチウムなどの水素化物還元剤が、取り扱い及び貯蔵がより容易であるだけでなく、より安価であるためである。加えて、より少なくかつより簡単な作業工程が実行されなければならない。結果として、ここで使用される金属錯体の合成努力及び製造コストも、類似の金属-Cp錯体よりも低い。結果として、本明細書に記載の金属錯体は、特に工業用途に関して、金属-Cp錯体の代替物を構成する。
グアイアズレンは、カモミール油及び他の精油を含有する天然物質であり、したがって有利なことに大量に費用効率よく入手可能である。グアイアズレンは、グアヤク木油のグアイオール(グアヤク樹脂)から合成的に製造することができる。グアイアズレンは、抗炎症作用を有する濃い青色の物質である。グアイアズレンの1つの異性体は、例えば、2-イソプロピル-4,8-ジメチルアズレン(ベチバズレン)である。
化学反応を実行するか、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための、本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の有利な実施形態では、Azu=Guaは7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアメンであり、AzuH=GuaHは7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである。
本明細書で使用される金属錯体の例は、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属のホモレプティック(サンドイッチ錯体、特に以下のものである。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、d6錯体[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の中性サンドイッチ錯体、fは0である、すなわち、中性供与体配位子LKを有さない、例えば、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Co(GuaH)2、Zn(GuaH)2(式中、形式酸化状態は2であり、MはFe、Ru、Co、又はZn、fは0、mは2、及びAzuHはGuaHである)。
及び
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは0である、すなわち、中性供与体配位子LSを有さない、例えば、d6錯体[Co(GuaH)2]PF6(式中、形式酸化状態が3であり、MはCo、gは0、vは3-1=2、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
他方、本明細書で使用される化合物は、中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)、特に第8族の金属、及び後期遷移金属、すなわち、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属のヘテロレプティック錯体であり、特に以下のものである。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、各々の場合において形式酸化度は1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、各々の場合においてfは1であり、各々の場合においてmは1であり、AzuHは=GuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、及びAzuHはGuaHである)を有する。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有する、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有し、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型カチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子、例えば、Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)、又は2つの平面状の中性π供与体配位子、例えば[Pt(エテン)]2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
・M(LK)f(AzuH)m(III)型の半サンドイッチ錯体、fは1又は2である、すなわち、正確に1つの中性σ供与体配位子又は正確に1つの中性非平面π供与体配位子、例えば、Cu(PPh3)(GuaH)、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)(式中、各々の場合において形式酸化度は1であり、MはCu又はRh、LKはPPh3、NBD、又はCOD、各々の場合においてfは1であり、各々の場合においてmは1であり、AzuHは=GuaHである)、又は2つの平面中性π供与体配位子、例えば、Rh(エテン)2(GuaH)(式中、形式酸化度は1であり、MはRh、LKはエテン、fは2、mは1、及びAzuHはGuaHである)を有する。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の化合物の中性半サンドイッチ錯体、例えば、|u|は1、2、又は3である、すなわち、例えば、1、2、又は3のモノアニオン性σ供与体配位子を有する、例えば、Zn(Mes)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはZn、LNはMes-、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAzuHはGuaHである)、並びにPtMe3(GuaH)(式中、形式酸化状態は4であり、MはPt、LNはCH3 -、|u|は3、q=は4-|-3|=1及びAH=GuaHである)。
・M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ錯体、例えば|u|は1である、すなわち、正確に1つのモノアニオン性平面π供与体配位子を有する、例えばRu(Cp*)(GuaH)(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LNはCp*、|u|は1、qは2-|-1|=1、及びAHはGuaHである)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(V)型のカチオン性サンドイッチ錯体、gは1である、すなわち、正確に1つの中性の平面π供与体配位子を有し、例えば、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはRu、LSはp-シメン、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びXはPF6である)。
・[M(LS)g(AzuH)v]X(v)型カチオン性半サンドイッチ錯体、gは1又は2である、すなわち、中性非平面π供与体配位子、例えば、Pt(cod)(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはCOD、gは1、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6である)、又は2つの平面状の中性π供与体配位子、例えば[Pt(エテン)]2(GuaH)]PF6(式中、形式酸化状態は2であり、MはPt、LSはエテン、gは2、vは2-1=1、AzuHはGuaH、及びX=PF6)を有する。
・[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体、hは1である、すなわち、正確に1つのアニオン平面π供与体配位子を有する、例えば、[Rh(Cp*)(GuaH)]Cl、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6(式中、各々の場合において形式的酸化状態は3であり、MはRh、LTはCp*、|h|は1、zは3-(|-1|+1)=1、AzuHはGuaH、及びXはCl又はPF6である)。
そのような異性体的に純粋な金属錯体の例は、Ru(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)である。
本発明の文脈において、「異性体的に純粋」とは、所望の生成物が異性体的に純粋な形態で得られるか若しくは得られたこと、又は所望の異性体が精製後に90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは99%以上の含有量で存在することを意味する。異性体純度は、例えば、核磁気共鳴分光法によって決定される。
特に、蒸着プロセスのための前駆体化合物としての使用に関して、錯体Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)、及びPtMe3(GuaH)は、97%、有利には97%超、特に98%又は99%超の高純度(異性体)及び空時収率を含む良好な収率で得られるだけでなく、単離された形態で液体としても存在することが有利である。
化学反応を実行するか、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための本明細書に記載の方法の工程A)において、各々の場合において、金属錯体又は複数の金属錯体の提供が提供され得る。それぞれの方法の一実施形態の変形例では、工程A)において、少なくとも1種の金属錯体が、固体として、液体として、又は金属錯体を含む溶液若しくは懸濁液として提供されることが提供される。代替的に又は追加的に、複数の金属錯体は、別々の固体として、又は固体混合物として、又は別々の液体として、又は液体混合物として、又は各々が金属錯体を含む別々の溶液若しくは懸濁液として、又は複数の金属錯体を含む溶液若しくは懸濁液として、互いに独立して提供することができる。
ここで、並びに以下において、堆積可能な金属含有層又は膜の正確な化学量論の詳細については省略する。用語「層」は、表現「膜」と同義であり、層の厚さ又は膜の厚さに関するいかなる記述もなすものではない。更に、本発明によれば、金属Mからなる金属層又は金属Mを含有する層は、金属Mのナノ粒子又は異なる金属Mのナノ粒子又は各々複数の金属Mを含むナノ粒子を含有するか、又はそれらからなることができる。
それらの非常に高い(異性体)純度故に、使用される金属錯体は、基材の表面上に高品質の金属層又は金属Mを含有する層を調製するための前駆体化合物として特に好適である。これは、特に、上記した実施形態のうちの1つに従う方法に基づくそれらの調製、すなわち、上記した例示的な実施形態のうちの1つに従う、アルカリ金属H-ジヒドロアズレニドを調製する方法によって得られるか又は得ることができるアルカリ金属H-ジヒドロアズレニドを用いるそれらの調製に寄与する。加えて、工程A)に従って提供され、そのような金属錯体を含む金属錯体又は溶液若しくは懸濁液は、上記の実施形態の1つによるそのような化合物又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法によって、特に単純かつ比較的費用対効果の高い様式で調製することができる。後者は、工業規模でのその使用を可能にする。
化学反応を実行するか、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための、本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の一実施形態では、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、1、2、3、4、5、6又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、添え字mと、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の錯体の中心金属原子Mの形式酸化の状態とは同一である、すなわち、0を除く同じ自然数であることが提供される。したがって、mは、1、2、3、4、5、6、又は7であることが可能である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが、1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2の形式酸化数を有する、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の調製が提供される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、添え字mは、1、2、3、又は4、有利には1、2、又は3、特に1又は2である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態では、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の錯体中の中性配位子LKの数を示す添え字fは、0、1、2、3、4、又は5、有利には0、1、2、3、又は4、特に0、1、2、又は3である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計、すなわち、(f+m)は、2、3、4、5、6、又は7である。別の実施形態では、配位子AzuHの数mと中性配位子LKの数fとの合計、すなわち、Σ(f+m)は、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4である。
更なる実施形態は、中性σ供与体配位子LK又はπ供与体配位子LKが、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択されることを提供する。
用語「リン供与体配位子」は、上で定義されている。リン供与体配位子の例示的な選択もまた、上記のように非限定的に行われる。
配位子LKの更なる例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン、及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン、及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
化学反応を実行するか、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための、本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる有利な実施形態は、一般式M(LK)f(AzuH)m(III)の金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
化学反応を実施するための、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態では、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、2、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、w2と、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とが同一である、すなわち、0を除く同じ自然数であることが提供される。したがって、w2は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体が提供される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w2は2、3、4、5、又は6、有利にはw2は2、3、4、又は5、特にw2は2、3、又は4である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態では、|u|、すなわち、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、4、5、又は6である。更に別の実施形態の変形例では、|u|、すなわち、一般式(LN)(AzuH)q(IV)の錯体中の全てのアニオン性配位子LNの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、4、又は5、有利には1、2、3、又は4、特に1、2、又は3である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数qとアニオン性配位子LNの数との合計は、2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数qとアニオン性配位子LNの数との合計が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)を提供し、式中、アニオン性σ供与体配位子LN又はπ供与体配位子LNは、有利には、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン、アルキルアニオン、及びアリールアニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子である。代替的又は追加的に、フッ化物アニオンは、モノアニオン性配位子LNの少なくとも1つとして提供することができる。
アニオン性配位子LNは、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)、メチルアニオンCH3
-(Me-)、及びメシチルアニオンMe3C6H2
-(Mes-)である。前述のアニオンは、M(LN)(AzuH)q(IV)型の中性サンドイッチ又は半サンドイッチ錯体の調製に関連して、モノアニオン性π供与体配位子又はσ供与体配位子LNとして作用することができる。
化学反応を実施するための、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる有利な実施形態は、一般式M(LN)(AzuH)q(IV)の金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
化学反応を実施するための、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための、本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態では、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態によれば、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、2、3、4、5、6又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、w3と、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とが同一である、すなわち、0を除く同じ自然数であることが提供される。したがって、w3は、2、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態の変形例によれば、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体が提供され、中心金属分子Mは、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4の形式酸化状態を有する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w3は2、3、4、5、又は6、有利にはw3は2、3、4、又は5、特にw3は2、3、又は4である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態では、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gは、0、1、2、3、4、5、又は6である。更に別の実施形態の変形例では、一般式[M(LS)g(AzuH)v]X(V)の金属錯体中の中性配位子LSの数を示す添え字gは、0、1、2、3、4、又は5、有利には0、1、2、3、又は4、特に0、1、2、又は3である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、(g+v)は、2、3、4、5、6、又は7である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数vと中性配位子LSの数gとの合計、すなわち、(g+v)が、2、3、4、5、又は6、有利には2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる変形例では、中性σ供与体配位子LS又は中性π供与体配位子LSが、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン及び環状ポリエン、並びに単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から選択されることを提供する。
用語「リン供与体配位子」は、上で定義されている。リン供与体配位子の例示的な選択もまた、上記のように非限定的に行われる。
中性、特にπ-供与体配位子LSの更なる例は、アルケン、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、及びそれらの異性体、二環式アルケンビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、環状ジエンシクロオクタ-1,5-ジエン(COD)、二環式ジエンビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2,5-ジエン(NBD)、単環式シクロオクタ-1,3,5,7-テトラエン(COT)である。
単環式アレーン及び単核アレーンの誘導体の例は、ベンゼン及びベンゼン誘導体、例えば、トルエン、p-シメン及びハロゲン化ベンゼンである。ナフタレン及びナフタレン誘導体は、多環式アレーン及び多核アレーンの誘導体の例である。ヘテロアレーンの一例は、ピリジンである。二核又は二環式ヘテロアレーンは、例えばインドールである。単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン及び多核ヘテロアレーンは、置換されていてもよく、特にアルキル基及び/又はアルケニル基及び/又はアルキニル基及び/又はアリール基及び/又はヘテロアリール基及び/又はハロゲン置換基で置換されていてもよい。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる有利な実施形態は、一般式[M(LS)g(AzuH)V]X(V)の錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
化学反応を行うための、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態では、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体が提供される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態によれば、一般式[M(LT(AzuH)z]X(VI)の金属錯体の中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の別の変形例は、中心金属原子Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択されることを提供する。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更に別の実施形態によれば、中心金属原子Mは、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特にクロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、中心金属原子Mが、3、4、5、6、又は7の形式酸化状態を有することを提供する。請求項に記載の化合物又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態によれば、w4と、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体の中心金属原子Mの形式酸化状態とは、同一である、すなわち、0を除く同じ自然数である。したがって、w4は、3、4、5、6、又は7とすることが可能である。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態の変形例によれば、中心金属原子Mが3、4、5、又は6、特に3、4、又は5の形式酸化状態を有する一般式[M(LT)(AzuH)z]の金属錯体が提供される。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の代替的又は補足的な実施形態の変形例では、w4は3、4、5、又は6、特にw4は3、4、又は5である。請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる代替的又は補足的な実施形態では、|h|、すなわち、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体中の全てのアニオン性配位子LTの負電荷の合計の絶対値は、1、2、3、又は4、特に1、2、又は3である。
特許請求された使用又は特許請求された方法の別の実施形態の変形例では、配位子AzuHの数zとアニオン性配位子LTの数との合計は、2、3、4、5、又は6である。更なる実施形態は、配位子AzuHの数zとアニオン性配位子LTの数との合計が2、3、4、又は5、特に2、3、又は4であることを提供する。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる実施形態は、配位子LTが、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン並びにフッ化物アニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子、又はジアニオン性配位子である、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体を提供する。ジアニオン性配位子LTは、例えば、オキシド配位子O2-、イミド配位子(NRQ)2-、及びアルキリデン配位子(CRPRV)2-からなる群から選択される。この場合、RQ、RP、及びRVは独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン及び単核又は多核ヘテロアレーンから選択され、ここで置換基RP及びRVは任意選択で環を形成し得る。基RQ、RP、及びRVは、互いに独立して置換されていてもよく、特にハロゲン化されていてもよい。
シクロペンタジエン(Cp)のアニオンの例は、シクロペンタジエニルアニオンC5H5
-(Cp-)及び1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオンC5Me5
-(Cp*)である。前述のアニオンは、[M(LT)(AzuH)z]X(VI)型のカチオン性サンドイッチ錯体中の平面π供与体配位子LTとして提供することができる。
請求項に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる有利な実施形態は、一般式[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の金属錯体の中心金属原子Mが、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択されることを提供する。この場合、中心金属原子Mは、有利には、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される。中心金属原子Mは、更により有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、亜鉛、及びカドミウムからなる群から選択される。中心金属原子Mは、特に有利には、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、白金、銅、銀、及び亜鉛からなる群から、特に鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、白金、銅、及び亜鉛からなる群から選択される。
化学的反応化学反応を行うための、又は金属Mからなる少なくとも1つの金属層若しくは金属Mを含有する少なくとも1つの層を調製するための、本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の一実施形態では、金属錯体は、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2,Ru(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6,Co(GuaH)2、[Co(GuaH)2]PF6、Rh(nbd)(GuaH),Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2及びZn(Mes)(GuaH)、並びにこれらの混合物からなる群から選択され、有利にはRu(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)、並びにこれらの混合物、特に有利には、Ru(Cp*)(GuaH)、Zn(Mes)(GuaH)、及びPtMe3(GuaH)からなる群から選択される。特に、金属錯体は、PtMe3(GuaH)である。
金属層又は金属Mを含有する層を調製するための請求項に記載の方法の別の実施形態では、金属層又は金属Mを含有する層の堆積は、工程B)において蒸着法によって行われる。有利には、金属層又は金属Mを含む層は、ALD法又はMOCVD法によって、特にMOVPE法によって堆積される。あるいは、ゾルゲル法を使用することができ、ゾルは、例えばスピンコーティング又はディップコーティングによって基材の1つ以上の表面に堆積することができる。
本明細書に記載の使用又は請求項に記載の方法の更なる変形例は、基材の表面上への複数の金属層及び/又は金属含有層の順次堆積を提供する。この場合、工程B)が繰り返され、それぞれの金属含有層及び/又は金属層が連続して堆積される。第1の層は、基材の表面上に直接堆積されるのに対して、更なる層は、各々の場合において、先に堆積された層の表面上に堆積される。
基材は、例えば、1つの非金属又は複数の非貴金属を含むか、又はそれらから製造されてもよい。代替的に又は追加的に、基材は、1つ以上の非金属材料を含んでもよく、又は1つ若しくは複数の非金属材料から完全になっていてもよい。例えば、コランダム箔又は薄い金属箔を基材として使用することができる。基材自体は、部品の一部であり得る。金属層若しくは金属Mを含有する層を調製するための前駆体化合物としての金属錯体の前述の使用に関する一実施形態では、又は、基材の表面上に金属層若しくは金属Mを含有する層を調製する方法に関する一実施形態では、基材はウエハである。ウエハは、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、SiO2などのガラス、及び/若しくはシリコーンなどのプラスチックを含んでもよく、又は、1つ以上のこのような材料から完全になってもよい。ウエハはまた、各々1つの表面を有する1つ以上のウエハ層を有することもできる。金属層又は金属Mを含有する層の生成は、1つ以上のウエハ層の表面上に提供されてもよい。
金属層又は金属Mを含有する層、特に白金層又は白金を含有する層を含み、任意選択で金属ナノ粒子を含むか又は金属ナノ粒子からなる、請求項に記載の使用又は本明細書に記載の方法によって得られるか又は得ることができる基材は、金属層又は金属Mを含有する層の高純度により、電子部品、特に電子半導体部品、又は燃料電池用のレドックス活性電極の製造に特に良好に使用することができる。後者の場合、白金層又は白金ナノ粒子を含有する層は触媒層として作用する。
本目的はまた、
i.金属Mからなる少なくとも1つの金属層、
又は
ii.金属Mを含有する少なくとも1つの層
を、少なくとも1つの表面上に含む基材によって達成され、
金属Mからなる少なくとも1つの金属層又は金属Mを含有する少なくとも1つの層は、
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の1つに記載の金属錯体、
又は、そのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む溶液若しくは懸濁液を用いて、
-上記の化合物の実施形態により生成されるか又は生成することができ、
又は
-上述の実施形態のうちの1つによるそのような金属錯体又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法によって得られるか又は得ることができる。
i.金属Mからなる少なくとも1つの金属層、
又は
ii.金属Mを含有する少なくとも1つの層
を、少なくとも1つの表面上に含む基材によって達成され、
金属Mからなる少なくとも1つの金属層又は金属Mを含有する少なくとも1つの層は、
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の1つに記載の金属錯体、
又は、そのような金属錯体と、溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒とを含む溶液若しくは懸濁液を用いて、
-上記の化合物の実施形態により生成されるか又は生成することができ、
又は
-上述の実施形態のうちの1つによるそのような金属錯体又は溶液若しくは懸濁液を調製する方法によって得られるか又は得ることができる。
ここで、M、LK、f、m、LN、q、LS、g、v、LT、z、X-、AzuH及びAzuは、上に定義される通りである。
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)のうちの1つによる使用可能な錯体、並びにそのような錯体及び溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の、特に非プロトン性極性溶媒を含む溶液又は懸濁液の選択に関しては、そのような基材を調製するための上記の方法に関する記述を参照されたい。
「混和性」という用語の定義は、既に上で与えられている。
このような基材の利点に関しては、このような基材の製造のための上述の方法について言及した利点が参照される。
請求項に記載の基材の有利な実施形態では、金属Mからなる少なくとも1つの金属層又は金属Mを含有する少なくとも1つの層は、
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)による金属錯体(式中、Azu=Guaは7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアズレン及びAzuH=GuaHは7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである)のうちの1つの式の金属錯体を用いて精製可能であるか又は生成される。
式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)による金属錯体(式中、Azu=Guaは7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアズレン及びAzuH=GuaHは7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである)のうちの1つの式の金属錯体を用いて精製可能であるか又は生成される。
本発明のその他の特徴、詳細、及び有利点については、請求項の正確な表現と、以下の、図に基づく実施例の説明から明らかとなる。以下を示す。
[図1] 5ppmPtMe3を触媒として用いて、1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応の変換率を決定するための1H-NMRスペクトルを示す、ここで、GuaH=7-イソ-プロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである。及び
[図2] 5ppmPtMe3(GuaH)を触媒として使用した1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応の変換率に関する図である。
[図1] 5ppmPtMe3を触媒として用いて、1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応の変換率を決定するための1H-NMRスペクトルを示す、ここで、GuaH=7-イソ-プロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである。及び
[図2] 5ppmPtMe3(GuaH)を触媒として使用した1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応の変換率に関する図である。
図1に示した1H NMRスペクトルは、C6D6において298K及び300MHzで記録した。化学シフトδは、x軸上でppm単位で表示される。
5ppmPtMe3(GuaH)を触媒として使用する1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応の間(実施例15、5ppmPtを用いたNMR実験を参照)、図1に示される1H NMRスペクトルを所定の時間間隔で記録した。最も低い1H NMRスペクトルは、0時間、すなわち、ヒドロシリル化反応が開始する前に記録した。この1H NMRスペクトルの上に、約0.25時間、1時間、8時間、及び48時間後に記録された1H NMRスペクトルを昇順で示す。更なる1H NMRスペクトルは、ここでは示されていないが、298K及び300MHzでC6D6において約0.5時間、2時間、4時間及び24時間後に記録された。
1-オクテンのヒドロシリル化の反応式は以下の通りである。
各々の場合において、変換率は、0.60ppmのシフトを有する生成物のCH2基(生成物分子において灰色で強調されている)に基づいて決定された。上記変換率の計算は、298K及び300MHzでC6D6において約0.50時間、2時間、4時間及び24時間後に記録された1H NMRスペクトルも考慮に入れた。表1は、5ppmのPtMe3(GuaH)を触媒として使用した1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応の計算された変換率を示す(第2欄参照)。
表2に列挙した結果のグラフ評価を図2に示す。時間(h)単位の時間を横座標に表示し、パーセント(%)単位の転化率を縦座標に表示する。
5ppmのPtMe3(GuaH)を触媒として使用するハイドロシリル化反応は、約8時間後にほぼ完了すると結論付けることができる。その結果、十分な反応速度が達成される。
有利には、Pt(IV)化合物PtMe3(GuaH)は液体として存在し、可視範囲で吸収を示す。後者は、ここで使用されるPt(IV)化合物の更なる利点である。これは、光誘起白金触媒ヒドロシリル化反応が、通常、UV-Vis光の使用を伴い、これには通常、皮膚癌のリスクを低減するために特別な安全対策を必要とするためである。このような安全対策は、PtMe3(GuaH)を使用する場合に必須ではない。
確立された教示によれば、CpPTMe3及び(MeCP)PtMe3などのシクロペンタジエニルアニオンを含有する既知の触媒を、ペンタメチルシロキサンなどのシランの存在中で光分解すると、活性ハイドロシリル化触媒として白金コロイドが形成される。(L.D.Boardman、Organometallics、1992、11、4194-4201)。Boardmanは、1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応のために、CpPTMe3として10ppmPtの触媒濃度を提示している。
本発明において初めて提示されたプレ触媒PtMe3(GuaH)を使用する場合、文献において選択された50%の触媒濃度で、すなわち、PtMe3(GuaH)として5ppm白金の触媒濃度で、基材1-オクテン及びペンタメチルシロキサンの完全な変換が既に観察される。
ここでプレ触媒として使用される化合物PtMe3(GuaH)の、シクロペンタジエニルアニオンを含有するPt(IV)化合物に対する更なる利点は、その調製に必要なグアイアズレンが、石油の代わりに再生可能な原料を使用して合成されるという事実にある。結果として、Pt(IV)錯体PtMe3(GuaH)の調製は、比較的持続可能な、単純かつ安価に達成することができる。
結果として、1-オクテンとペンタメチルシロキサンとのハイドロシリル化反応のためのプレ触媒として本発明の文脈において使用される半サンドイッチ錯体PtMe3(GuaH)は、CpPtMe3及び(MeCp)PtMe3などの以前から知られているハイドロシリル化触媒に対する比較的持続可能で費用対効果の高い代替物を構成する。
Li(GuaH)、Na([15]-クラウン-5)(GuaH)、K([18]-クラウン-6)(GuaH)、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Ru(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Co(GuaH)2、[Co(GuaH)2]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2、及びZn(Mes)(GuaH)の合成の操作手順
GuaH-=7-イソ-プロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレニル、C15H19 -
Cp*=1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニル,C5Me5 -
GuaH-=7-イソ-プロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレニル、C15H19 -
Cp*=1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニル,C5Me5 -
材料及び方法
全ての反応を標準的な不活性ガス雰囲気中で行った。使用した溶媒及び試薬を精製し、標準的な手順によって乾燥させた。溶液として使用された試薬の場合、含有量は滴定又はICP-MS/OESによって決定された。
全ての反応を標準的な不活性ガス雰囲気中で行った。使用した溶媒及び試薬を精製し、標準的な手順によって乾燥させた。溶液として使用された試薬の場合、含有量は滴定又はICP-MS/OESによって決定された。
全ての核磁気共鳴スペクトル測定は、Bruker AV II 300、Bruker AV II HD 300、DRX 400、又はAV III 500機器を用いて行った。13C NMRスペクトルは、300Kでの1H広帯域デカップリングを使用して標準として測定した。1H及び13C-NMRスペクトルを、内部標準として溶媒の対応する残留プロトンシグナルに対して較正した:1H:DMSO[d6]:2.50ppm;13C:DMSO[d6]:39.52ppm。化学シフトはppmで示され、δスケールを指す。全てのシグナルには、それらの分裂パターンに従って以下の略語が与えられる:s(シングレット)、d(ダブレット)、t(トリプレット)、q(カルテット)、sept(セプテット)、m(マルチプレット)、br(ブロードシグナル)。
物質において、赤外スペクトルの測定は、通常、Bruker製のAlpha ATR-IR分光計で実施された。吸収帯は波数(cm-1)で示され、強度は、w(弱い)、m(中程度に強い)、st(強い)、vst(非常に強い)という略語で説明される。スペクトルは常に、最も強い強度を有するバンドに対して補正した。
高分解能LIFDI質量スペクトルは、AccuTOF GCv-TOF質量分析計(JEOL)を使用して得た。
元素分析は、Elementar製のvario MICRO cube燃焼装置で実施した。サンプル調製は、冷間圧接し、測定まで保護ガス雰囲気中に保存した、スズ製るつぼ内で物質を秤量することによって、窒素を満たしたグローブボックス内で行った。水素、炭素、及び窒素の元素を燃焼分析によって決定し、その情報は常に質量パーセントで与えられる。
結晶構造分析のためのデータの収集は、ドイツ、マールブルク大学化学学部によるStoe Stadivari回析計又はBruker D8 Quest回析計を使用して行った。溶解プロセス(SHELXT)及び精密化プロセス(SHELXL 2017/1)の後、Platonを使用してデータを検証した。Diamond 4を用いて分子構造をグラフで示した。
実施例1:Li(GuaH)の調製
方法A.グアイアズレン(5.00g、25.0mmol、1.00当量)及び水素化トリエチルホウ素リチウム(THF中1.7M)(15mL、25.5mmol、1.02当量)を、アルゴンガスで満たしたフラスコに添加し、溶媒を真空中で除去した。Et2O(150mL)の添加後、反応混合物を40℃に加熱し、この温度で3日間撹拌した。青色の消失は、反応が完了したことを示した。沈殿した無色固体を濾過により分離し、Et2O(3×15mL)及びペンタン(3×15mL)で洗浄し、真空中で乾燥させた。Li(GuaH)を約60%の収率で得た。
方法B.グアイアズレン(5.00g、25.0mmol、1.00当量)及びLiAlH4(950mg、25.0mmol、1.00当量)を、アルゴンで満たしたフラスコに加え、THF(150mL)に懸濁させた。反応混合物を60℃に加熱し、この温度で24時間撹拌した。青色の消失は、反応が完了したことを示した。水素化アルミニウムを、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO(登録商標))を添加することによって捕捉した。沈殿した固体を濾過によって分離し、溶媒を真空中で除去した。Et2O(150mL)を残渣に添加し、溶解していない無色~灰色がかった固体を濾過によって単離し、Et2O(3×15mL)及びペンタン(3×15mL)で洗浄し、真空中で乾燥させた。Li(GuaH)を約60%の収率で得た。
方法C.グアイアズレン(5.00g、25.0mmol、1.00当量)、LiH(2.00g、250mmol、約10当量)、及びLiAlH4(48mg、1.26mmol、0.05当量、5mol%)をアルゴンで満たしたフラスコに添加し、THF(150mL)に懸濁させた。反応混合物を60℃に加熱し、この温度で7日間撹拌した。青色の消失は、反応が完了したことを示した。過剰な水素化リチウムを濾過により分離し、溶媒を真空中で除去した。Et2O(150mL)を残渣に添加し、溶解していない無色~灰色がかった固体を濾過によって単離し、Et2O(3×15mL)及びペンタン(3×15mL)で洗浄し、真空中で乾燥させた。Li(GuaH)を約60%の収率で得た。
1H-NMR(300.1MHz,[D6]DMSO):δH=5.37(q,4JHH=2.91Hz,2H)、5.30(d,3JHH=6.87Hz,1H)、4.87(d,3JHH=6.41Hz,1H)、2.77(s,2H)、2.32(sept,3JHH=6.41Hz,1H)、2.01(s)、1.96(s)、1.01(d,3JHH=6.85Hz,6H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,[D6]DMSO):δC=136.7(s,1C)、135.4(s,1C)、121.9(s,1C)、118.8(s,1C)、115.0(s,1C)、108.5(s,1C)、106.9(s,1C)、106.7(s,1C)、100.3(s,1C)、36.0(s,1C)、29.1(s,1C)、24.2(s,1C)、22.4(s,2C)、13.8(s,1C)ppm.
備考:
化合物Li(GuaH)はまた、グアイアズレンをリチウムトリ-sec-ブチルボロヒドリドと反応させることによっても調製することができる(L-Selectride(登録商標)溶液、THF中1.0M)。
化合物Li(GuaH)はまた、グアイアズレンをリチウムトリ-sec-ブチルボロヒドリドと反応させることによっても調製することができる(L-Selectride(登録商標)溶液、THF中1.0M)。
化合物Na(GuaH)及びK(GuaH)は、グアイアズレンを水素化トリエチルホウ素ナトリウム(例えば、THF中1.0M)、水素化トリ-sec-ブチルナトリウム溶液(N-Selectride(登録商標)溶液、THF中1.0M)、水素化トリエチルホウ素カリウム(例えば、THF中1.0M)、又は水素化トリ-sec-ブチルカリウム(K-Selectride(登録商標)溶液、THF中1.0M)と反応させることによって調製することができる。単離可能な固体は、各々の場合に対応するクラウンエーテルを添加することによって得られ、したがって、Na([15]-クラウン-5)(GuaH)及びK([18]-クラウン-6)(GuaH)を形成した。結晶構造分析に適したK([18]-crown-6)(GuaH)の黄色針状結晶を、-20℃でペンタンで覆われた飽和THF溶液から得た。
実施例2:Fe(GuaH)2の調製
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、2.0当量)及びFeCl2(154mg、1.21mmol、1.0当量)をジエチルエーテル(40mL)に懸濁させ、懸濁液を室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去した。残留物をペンタンに溶解し、無機塩を濾過により分離した。残った赤色油状物をカラムクロマトグラフィ(Al2O3、CH2Cl2)により精製した。単離した生成物を酢酸エチル又はメタノールから-20℃で一晩再結晶化させることにより、racジアステレオマーを赤色固体として得て、濾過により単離した(72%)。
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、2.0当量)及びFeCl2(154mg、1.21mmol、1.0当量)をジエチルエーテル(40mL)に懸濁させ、懸濁液を室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去した。残留物をペンタンに溶解し、無機塩を濾過により分離した。残った赤色油状物をカラムクロマトグラフィ(Al2O3、CH2Cl2)により精製した。単離した生成物を酢酸エチル又はメタノールから-20℃で一晩再結晶化させることにより、racジアステレオマーを赤色固体として得て、濾過により単離した(72%)。
1H-NMR(300.1MHz,CDCl3)δH=5.99(d,3JHH=6.52Hz,2H)、5.57(d,3JHH=6.57Hz,2H)、4.10(d,4JHH=2.39Hz,2H)、3.76(d,4JHH=2.56Hz,2H)3.06(m,4H)、2.36(sept.3JHH=6.8Hz,2H)、2.23(s,6H)、1.97(s,-CH3,6H)、1.03(m,12H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):δC=145.49(s,2C)、136.80(s,2C)、123.74(s,2C)、120.14(s,2C)、85.81(s,2C)、81.34(s,2C)、81.31(s,2C)、71.32(s,2C)、66.25(s,2C)、36.54(s,2C)、27.35(s,2C)、23.32(s,2C)、21.89(s,2C)、21.56(s,2C)、11.69(s,2C)ppm;HR-MS(EI(+)):m/z[FeC30H38]検出値:454.1879[M],計算値:454.2177;元素分析C30H38Fe(454.48g/mol)の計算値(%):C79.28;H8.43;検出値:C79.12、H8.32;IR(KBr成形体):
実施例3:Ru(GuaH)2の調製
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、2.0当量)及びRu(tht)4Cl2(636mg、1.21mmol、1.0当量)又はRu(dmso)4Cl2(586mg、1.21mmol、1.0当量)をTHF(40mL)に懸濁させ、懸濁液を室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去した。残渣をペンタンに溶解し、沈殿した無機塩を濾過により分離した。溶媒を真空中で除去し、残った粗生成物をカラムクロマトグラフィ(Al2O3、CH2Cl2)によって精製した。単離された生成物を酢酸エチル又はメタノールから-20℃で一晩再結晶化することにより、racジアステレオマーを無色固体として得て、濾過により単離した(62%)。
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、2.0当量)及びRu(tht)4Cl2(636mg、1.21mmol、1.0当量)又はRu(dmso)4Cl2(586mg、1.21mmol、1.0当量)をTHF(40mL)に懸濁させ、懸濁液を室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去した。残渣をペンタンに溶解し、沈殿した無機塩を濾過により分離した。溶媒を真空中で除去し、残った粗生成物をカラムクロマトグラフィ(Al2O3、CH2Cl2)によって精製した。単離された生成物を酢酸エチル又はメタノールから-20℃で一晩再結晶化することにより、racジアステレオマーを無色固体として得て、濾過により単離した(62%)。
1H-NMR(300.1MHz,CDCl3):δH=5.94(d,3JHH=5.9Hz,2H)、5.61(d,3JHH=5.8Hz,2H)、4.49(d,4JHH=2.2Hz,2H)、4.31(d,4JHH=2.1Hz,2H)、2.92(d,2JHH=14.3Hz,2H)、2.83(d,2JHH=14.4Hz,2H)、2.39(sept,3JHH=6.7Hz,2H)、2.06(s,6H)、1.88(s,6H)、1.05(dd,3JHH=6.8Hz,4JHH=1.8Hz,12H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):δC=146.52(s,2C)、135.82(s,2C)、122.95(s,2C)、120.33(s,2C)、90.47(s,2C)、86.15(s,2C)、84.29(s,2C)、73.82(s,2C)、68.14(s,2C)、36.50(s,2C)、27.23(s,2C)、23.24(s,2C)、21.94(s,2C)、21.64(s,2C)、12.06(s,2C)ppm;HR-MS(EI(+)):m/z[RuC30H38]検出値:500.1545[M]、計算値:500.1871;元素分析C30H38Ru(499.71g/mol)の計算値(%)for:C72.11;H8.08;N7.67;検出値:C71.98、H7.59;IR(KBr成形体):
実施例4:Ru(Cp*)(GuaH)の調製
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Ru(Cp*)Cl]4(264mg、0.24mmol、0.25当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去した。残留物をジクロロメタンに溶解し、沈殿した無機塩を濾過により分離した。溶媒を真空中で除去し、残った粗生成物をカラムクロマトグラフィ(Al2O3、CH2Cl2)によって精製した。黄色バンドを生じた画分は所望の生成物を含有していた。溶媒を真空下で除去した後、Ru(Cp*)(GuaH)を褐色油状物として単離した。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Ru(Cp*)Cl]4(264mg、0.24mmol、0.25当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去した。残留物をジクロロメタンに溶解し、沈殿した無機塩を濾過により分離した。溶媒を真空中で除去し、残った粗生成物をカラムクロマトグラフィ(Al2O3、CH2Cl2)によって精製した。黄色バンドを生じた画分は所望の生成物を含有していた。溶媒を真空下で除去した後、Ru(Cp*)(GuaH)を褐色油状物として単離した。
1H-NMR(300.1MHz,C6D6):δH=6.05(d,J=6.8Hz,1H)、5.74(d,J=6.2Hz,1H)、4.21(d,J=2.3Hz,1H)、3.98(d,J=2.3Hz,1H)、2.86(d,J=4.4Hz,1H)、2.38(m,J=5.6Hz,1H)、1.79(s,1H)、1.78(s,1H)、1.07(s,1H)、1.05(s,1H)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[RuC25H34]検出値:436.1721[M]、計算値:436.1637.
実施例5:[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6の調製
反応物質[Ru(MeCN)2(p-シメン)Cl]PF6を、以下の文献の使用:F.B.McCormick,D.D.Cox,W.B.Gleason,Organometallics 1993,12,610-612;S.B.Jensen,S.J.Rodger,M.D.Spicer,J.Organomet.Chem.1998,556,151-158;L.Biancalana et al.,New J.Chem.2018,42,17574-17586)に従って調製した。
反応物質[Ru(MeCN)2(p-シメン)Cl]PF6を、以下の文献の使用:F.B.McCormick,D.D.Cox,W.B.Gleason,Organometallics 1993,12,610-612;S.B.Jensen,S.J.Rodger,M.D.Spicer,J.Organomet.Chem.1998,556,151-158;L.Biancalana et al.,New J.Chem.2018,42,17574-17586)に従って調製した。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Ru(p-シメン)RuCl]2]2から生成された[Ru(MeCN)2(p-シメン)Cl]PF6(353mg、0.97mmol、1.0当量)を、THF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。溶媒を真空下で除去し、残渣をジクロロメタンに溶解して無機塩を沈殿させ、それらを濾過により分離した。溶媒を除去し、粗生成物をアセトニトリルに溶解した。濃縮溶液をジエチルエーテルで覆い、0℃で一晩保存した。生成物が無色の固体として沈殿し、濾過により単離した(69%)。
1H-NMR(300.1MHz,DMSO-d6):δH=6.25(d,3JHH=6.1Hz,1H)、6.21(d,3JHH=6.2Hz,1H)、6.15(d,3JHH=6.1Hz,1H)、6.09(d,3JHH=6.1Hz,1H)、6.03(d,3JHH=6.0Hz,1H)、5.74(d,3JHH=6.0Hz,1H)、5.40(d,4JHH=2.3Hz,1H)、5.25(d,4JHH=2.2Hz,1H)、3.14(d,2JHH=14.4Hz,1H)、2.69(sept,3JHH=6.9Hz,1H)、2.62(d,2JHH=15.0Hz,1H)、2.42(sept,3JHH=6.7Hz,1H)、2.14(s,1H)、2.05(s,1H)、1.21(d,3JHH=4.7Hz,3H)、1.19(d,3JHH=4.7Hz,6H)、1.02(t,3JHH=6.0Hz,6H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,DMSO-d6):δC=147.35(s,1C)、130.53(s,1C)、128.96(s,1C)、120.96(s,1C)、111.30(s,1C)、101.19(s,1C)、99.83(s,1C)、95.49(s,1C)、95.20(s,1C)、88.08(s,1C)、87.79(s,1C)、84.98(s,1C)、84.87(s,1C)、80.62(s,1C)、75.24(s,1C)、36.07(s,1C)、31.49(s,1C)、26.04(s,1C)、23.58(s,1C)、23.20(s,1C)、22.77(s,1C)、21.87(s,1C)、21.68(s,1C)、18.06(s,1C)、12.21(s,1C)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[RuC25H33
+]検出値:435.1619[M]、計算値:435.1553;元素分析C25H33F6PRu(579.57g/mol)の計算値(%):C51.81;H5.74;検出値:C51.72、H5.63;IR(KBr成形体):
実施例6:Co(GuaH)2の調製
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、2.0当量)及びCoCl2(157mg、1.21mmol、1.0当量)の懸濁液を、ジエチルエーテル(40mL)中、室温で4時間撹拌した。緑青色の溶液を得た。無機塩を濾過により分離した。Co(GuaH)2を緑青色の油として単離した。
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、2.0当量)及びCoCl2(157mg、1.21mmol、1.0当量)の懸濁液を、ジエチルエーテル(40mL)中、室温で4時間撹拌した。緑青色の溶液を得た。無機塩を濾過により分離した。Co(GuaH)2を緑青色の油として単離した。
実施例7:[Co(GuaH)2]PF6の調製
[Co(GuaH)2]PF6の合成のために、Vanicek et al.の方法に基づいて方法が開発された(Vanicek,S.;Kopacka,H.;Wurst,K.;Muller,T.;Schottenberger,H.;Bildstein,B.,Organometallics2014,33,1152-1156)及びBockman及びKochi(Bockman,T.M.;Kochi,J.K.,J.Am.Chem.Soc.1989、111、4669-4683)。
[Co(GuaH)2]PF6の合成のために、Vanicek et al.の方法に基づいて方法が開発された(Vanicek,S.;Kopacka,H.;Wurst,K.;Muller,T.;Schottenberger,H.;Bildstein,B.,Organometallics2014,33,1152-1156)及びBockman及びKochi(Bockman,T.M.;Kochi,J.K.,J.Am.Chem.Soc.1989、111、4669-4683)。
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、2.0当量)及びCoCl2(157mg、1.21mmol、1.0当量)の懸濁液を、ジエチルエーテル(40mL)中、室温で4時間撹拌した。緑青色の溶液を得た。無機塩を濾過により分離した。熱水(50mL)を濾液に添加し、反応混合物を18時間撹拌した。褐色固体の分離後、生成物を含有する黄色水溶液が得られた。褐色固体を水で数回洗浄した。合わせた水溶液をジエチルエーテルで2回洗浄し、活性炭で脱色した。水溶液をロータリエバポレータで最小容量(10mL)まで濃縮した。KPF6の水溶液(20mLのH2O中334mg、1.81mmol、1.5当量)を添加し、氷浴中で冷却することによって結晶化を促進した。黄色の粗生成物を濾過により分離し、氷水で1回、ジエチルエーテルで2回十分に洗浄し、真空中で乾燥させた。アセトニトリルから再結晶させた後、エチルアセテートした後、[Co(GuaH)2]PF6を濾過により分離し、真空乾燥した(60%)。
1H-NMR(300.1MHz,CDCl3):δH=6.47(d,3JHH=6.5Hz,2H)、5.77(d,3JHH=6.5Hz,2H)、5.45(br s,2H)、5.36(br s,2H)、3.08(d,2JHH=14.1Hz,2H)、2.78(d,2JHH=14.1Hz,2H)、2.44(sept.,3JHH=6.1Hz,2H)、2.24(s,6H)、1.96(s,6H)、1.06(m,12H)ppm;13C NMR(75.5MHz,CDCl3):δC=145.37(s,2C)、133.08(s,2C)、128.36(s,2C)、121.31(s,2C)、102.63(s,2C)、96.96(s,2C)、94.78(s,2C)、83.27(s,2C)、77.81(s,2C)、36.55(s,2C)、26.05(s,2C)、23.16(s,2C)、21.70(s,2C)、21.43(s,2C)、10.64(s,2C)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[CoC30H38
+]検出値:457.23157、計算値:457.23055;元素分析CoC30H38PF6(602.53g/mol)の計算値(%):C59.80;H6.36;検出値:C59.67、H6.24;IR(KBr成形体):
備考:
[Co(GuaH)2]PF6の調製は、単離されたCo(GuaH)2から出発して同様の方法で行うことができる。
[Co(GuaH)2]PF6の調製は、単離されたCo(GuaH)2から出発して同様の方法で行うことができる。
実施例8:Rh(nbd)(GuaH)の調製
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Rh(nbd)Cl]2(224mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。溶媒を真空下で除去し、残渣をジクロロメタン、ジエチルエーテル又はペンタンに溶解して無機塩を沈殿させ、それらを濾過により分離した。溶媒を除去し、油状生成物を冷蔵庫に数日間保存した。次いで、Rh(nbd)(GuaH)が黄色固体として存在した(定量的収率)。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Rh(nbd)Cl]2(224mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。溶媒を真空下で除去し、残渣をジクロロメタン、ジエチルエーテル又はペンタンに溶解して無機塩を沈殿させ、それらを濾過により分離した。溶媒を除去し、油状生成物を冷蔵庫に数日間保存した。次いで、Rh(nbd)(GuaH)が黄色固体として存在した(定量的収率)。
1H-NMR(300.1MHz,DMSO-d6):δH=5.80(d,3JHH=6.3Hz,1H)、5.60(d,3JHH=6.2Hz,1H)、5.29(d,4JHH=2.5Hz,1H)、4.83(d,4JHH=2.7Hz,1H)、3.32(m,2H)、2.91(m,6H)、2.39(sept,3JHH=6.1Hz,1H)、1.99(s,3H)、1.84(s,3H)、1.03(m,6H)、0.84(m,2H)ppm;13C-NMR(126MHz,DMSO-d6):δC=146.80(s,1C)、144.09(s,1C)、132.97(s,1C)、129.54(s,1C)、121.25(s,1C)、119.88(s,1C)、112.13(s,1C)、103.97(d,1JRhC=4.5Hz,1C)、99.92(d,1JRhC=4.1Hz,1C)、95.40(d,1JRhC=4.3Hz,1C)、85.18(d,1JRhC=4.6Hz,1C)、77.36(d,1JRhC=4.6Hz,1C)、56.10(d,1JRhC=6.9Hz,1C)、46.40(d,1JRhC=2.4Hz,1C)、35.75(s,1C)、32.40(d,1JRhC=10.3Hz,1C)、31.89(d,1JRhC=10.2Hz,1C)、26.34(s,1C)、23.37(s,1C)、21.73(s,1C)、21.63(s,1C)、11.50(s,1C)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[RhC22H27]検出値:394.11539[M]、計算値:394.11678;元素分析RhC22H27(394.36g/mol)の計算値(%):C67.00;H6.90;検出値:C66.87、H6.86;IR(KBr成形体):
実施例9:Rh(cod)(GuaH)の調製
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Ru(Cp*)Cl]2(239mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去し、残渣をジクロロメタン、ジエチルエーテル、又はペンタンに溶解して無機塩を沈殿させ、それらを濾過により分離した。溶媒を除去し、油状生成物を冷蔵庫に数日間保存した。次いで、Rh(nbd)(GuaH)が黄色固体として存在した(定量的収率)。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Ru(Cp*)Cl]2(239mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。溶媒を真空中で除去し、残渣をジクロロメタン、ジエチルエーテル、又はペンタンに溶解して無機塩を沈殿させ、それらを濾過により分離した。溶媒を除去し、油状生成物を冷蔵庫に数日間保存した。次いで、Rh(nbd)(GuaH)が黄色固体として存在した(定量的収率)。
1H-NMR(300.1MHz,DMSO-d6):δH=5.99(d,3JHH=5.8Hz,1H)、5.77(d,3JHH=6.3Hz,1H)、5.08(d,4JHH=2.6Hz,1H)、4.70(d,4JHH=2.7Hz,1H)、3.69(m,2H)、3.63(m,2H)、2.85(d,2JHH=14.1Hz,1H)、2.71(d,2JHH=14.1Hz,1H)、2.34(sept,3JHH=6.7Hz,1H)、2.24(m,4H)、2.10(s,3H)、2.00(m,4H)、1.76(s,3H)、1.03(dd,3JHH=6.8Hz,4JHH=0.6Hz,6H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,DMSO-d6):δC=143.98(s,1C)、132.98(s,1C)、122.55(s,1C)、120.89(s,1C)、106.74(d,1JRhC=3.9Hz,1C)、100.76(d,1JRhC=3.2Hz,1C)、97.40(d,1JRhC=3.7Hz,1C)、87.54(d,1JRhC=4.1Hz,1C)、79.86(d,1JRhC=4.2Hz,1C)、68.14(d,1JRhC=14.0Hz,2C)、67.88(d,1JRhC=14.1Hz,2C)、36.83(s,1C)、33.15(s,2C)、32.73(s,2C)、26.56(s,1C)、23.56(s,1C)、22.07(s,1C)、21.99(s,1C)、11.41(s,1C)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[RhC23H31]検出値:410.1484[M]、計算値:410.1408;元素分析RhC23H31(410.41g/mol)の計算値(%):C67.31;H7.61;検出値:C67.12、H7.60;IR(KBr成形体):
実施例10:[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6の調製
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[RhCp*Cl2]2(300mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。次いで、NH4PF6を添加し、反応混合物を更に2時間撹拌した。溶媒を真空下で除去し、残渣をジクロロメタンに溶解して沈殿させ、次いで濾過によりNH4Clを分離した。濾液の溶媒を真空中で除去した。ペンタン及びジエチルエーテルで洗浄した後、得られた黄色生成物を良好な収率(72%)で得た。[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6を、ジクロロメタン中の濃縮溶液から再結晶させ、ペンタンで覆い、黄色結晶ブロックの形態で得た。これらを濾過により分離し、真空中で乾燥させた。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[RhCp*Cl2]2(300mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)中、室温で20時間撹拌した。次いで、NH4PF6を添加し、反応混合物を更に2時間撹拌した。溶媒を真空下で除去し、残渣をジクロロメタンに溶解して沈殿させ、次いで濾過によりNH4Clを分離した。濾液の溶媒を真空中で除去した。ペンタン及びジエチルエーテルで洗浄した後、得られた黄色生成物を良好な収率(72%)で得た。[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6を、ジクロロメタン中の濃縮溶液から再結晶させ、ペンタンで覆い、黄色結晶ブロックの形態で得た。これらを濾過により分離し、真空中で乾燥させた。
1H-NMR(300.1MHz,DMSO-d6):δH=6.34(d,3JHH=6.3Hz,1H)、5.76(d,3JHH=6.2Hz,1H)、5.68(d,4JHH=2.4Hz,1H)、5.46(d,4JHH=2.0Hz,1H)、3.17(d,2JHH=14.4Hz,1H)、2.44(sept,3JHH=7.0Hz,1H)、2.40(d,2JHH=13.8Hz,2H)、2.03(s,3H)、1.97(s,3H)、1.94(s,15H)、1.03(t,3JHH=6.7Hz,6H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,DMSO-d6):δC=145.71(s,1C)、129.49(s,1C)、127.89(s,1C)、120.35(s,1C)、105.62(d,1JRhC=7.0Hz,1C)、99.63(d,1JRhC=7.8Hz,5C)、98.77(d,1JRhC=6.9Hz,1C)、96.07(d,1JRhC=6.5Hz,1C)、88.10(d,1JRhC=7.5Hz,1C)、81.81(d,1JRhC=7.6Hz,1C)、35.59(s,1C)、24.08(s,1C)、21.36(s,1C)、21.19(s,1C)、21.10(s,1C)、9.49(s,1C)、8.99(s,5C)、ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[RhC25H34]検出値:437.17261[M]、計算値:437.17155;元素分析RhC25H34PF6(582.42g/mol)の計算値(%):C51.56;H5.88;検出値:C51.52、H5.84;
IR(KBr成形体):
実施例11:PtMe3(GuaH)の調製
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、1.0当量)及び[PtMe3I]4(890mg、0.61mmol、0.25当量)をジエチルエーテル(40mL)に懸濁させ、懸濁液を40℃で30分間、次いで室温で4時間撹拌した。黄色溶液が得られた。溶媒を真空中で除去した。溶媒を完全に除去することは非常に重要であり、そうでなければヨウ化リチウムが溶液中に残り、生成物の汚染を排除することができない。油状残留物をペンタン(40mL)に溶解し、無機塩及び未反応の反応物質を濾過により分離する。濾液の溶媒を真空下で除去し、PtMe3(GuaH)を黄色油状物として良好な収率(82%)で得る。生成物の更なる精製は、カラムクロマトグラフィ(シリカ、ヘキサン)によって行うことができる。
Li(GuaH)(500mg、2.42mmol、1.0当量)及び[PtMe3I]4(890mg、0.61mmol、0.25当量)をジエチルエーテル(40mL)に懸濁させ、懸濁液を40℃で30分間、次いで室温で4時間撹拌した。黄色溶液が得られた。溶媒を真空中で除去した。溶媒を完全に除去することは非常に重要であり、そうでなければヨウ化リチウムが溶液中に残り、生成物の汚染を排除することができない。油状残留物をペンタン(40mL)に溶解し、無機塩及び未反応の反応物質を濾過により分離する。濾液の溶媒を真空下で除去し、PtMe3(GuaH)を黄色油状物として良好な収率(82%)で得る。生成物の更なる精製は、カラムクロマトグラフィ(シリカ、ヘキサン)によって行うことができる。
1H-NMR(300.1MHz,DMSO-d6):δH=6.00(d,3JHH=6.3Hz,1H)、5.73(d,4JHH=2.8Hz,1H)、5.56(d,3J=6.2Hz,1H,)、5.38(d,3J=3.0Hz,1H)、2.98(d,2JHH=14.3Hz,1H)、2.53(d,1H,2JHH=14.3Hz,1H)、2.40(sept,3JHH=6.8Hz,1H)、1.94(s,3H)、1.90(s,3H)、1.03(d,3JHH=6.8Hz,3H)、1.01(d,3JHH=6.8Hz,3H)、0.66(s,J195Pt-1H=80.8Hz,9H,PtMe3)ppm;13C-NMR(75.5MHz,DMSO-d6):δC=144.79(s,1C)、130.01(s,1C)、123.75(s,1C)、119.74(s,1C)、110.77(s,1C)、106.83(s,1C)、106.18(s,1C)、91.60(s,1C)、90.04(s,1C)、35.81(s,1C)、24.10(s,1C)、22.06(s,1C)、21.56(s,1C)、21.26(s,1C)、9.54(s,1C)、-14.76(PtMe3);HR-MS(FD(+)):m/z[PtC18H28]検出値:439.18065[M]、計算値:439.18387;IR(KBr成形体):
実施例12:[Pt(cod)(GuaH)]PF6の調製
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Pt(cod)Cl2](363mg、0.97mmol、1.0当量)をTHF(20mL)中、室温で24時間撹拌した。反応混合物は、反応時間中に橙色に変色した。NH4PF6を添加した。更に2時間撹拌した後、溶媒を真空中で除去し、アセトニトリル(20mL)を添加し、NH4Clを濾過によって分離した。濾液の溶媒を真空中で除去した。[Pt(cod)(GuaH)]PF6を橙色固体として良好な収率(78%)で得た。[Pt(cod)(GuaH)]PF6は、ペンタンで覆われたTHFから-20℃で再結晶化することができる。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Pt(cod)Cl2](363mg、0.97mmol、1.0当量)をTHF(20mL)中、室温で24時間撹拌した。反応混合物は、反応時間中に橙色に変色した。NH4PF6を添加した。更に2時間撹拌した後、溶媒を真空中で除去し、アセトニトリル(20mL)を添加し、NH4Clを濾過によって分離した。濾液の溶媒を真空中で除去した。[Pt(cod)(GuaH)]PF6を橙色固体として良好な収率(78%)で得た。[Pt(cod)(GuaH)]PF6は、ペンタンで覆われたTHFから-20℃で再結晶化することができる。
1H NMR(300.1MHz,DMSO-d6):δH=6.31(d,3JHH=6.3Hz,1H)、6.30-6.14(m,2H)、5.83(d,3JHH=6.4Hz,1H)、5.28-4.95(m,4H)、3.24(d,2JHH=14.6Hz,1H)、2.78(d,2JHH=14.6Hz,1H)、2.42(m,7H)、2.18(s,3H)、2.11(s,3H)、1.09(d,4JHH=0.9Hz,3H)、1.07(d,4JHH=0.9Hz,3H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,DMSO-d6):δC=146.36(s,1C)、128.54(s,1C)、127.40(s,1C)、120.63(s,1C)、115.07(s,1C)、111.05(s,1C)、109.92(s,1C)、93.42(s,1C)、87.76(s,1C)、82.72(s,2C)、81.73(s,2C)、35.72(s,1C)、31.90(s,1C)、31.56(s,2C)、24.92(s,1C)、22.19(s,1C)、21.39(s,1C)、21.37(s,1C)、10.14(s,1C)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[PtC23H31]検出値:501.20506[M]、計算値:501.20524;元素分析PtC23H31PF6(647.55g/mol)の計算値(%):C42.66;H4.83;検出値:C42.55、H4.78;IR(KBr成形体):
実施例13:Cu(PPh3)(GuaH)の調製
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Cu(PPh3)Cl]4(350mg、0.24mmol、0.25当量)をTHF中、-78℃で約3時間撹拌した。反応混合物を撹拌しながら一晩かけてゆっくりと室温まで温めた。この過程で、色が黄緑色に変化した。溶媒を真空中で除去し、ジエチルエーテルを添加して沈殿させ、濾過によって無機塩を分離した。濾液の溶媒を真空中で除去した。残留物をペンタンで洗浄し、Cu(PPh3)(GuaH)薄黄色固体をほぼ定量的収率で得た。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及び[Cu(PPh3)Cl]4(350mg、0.24mmol、0.25当量)をTHF中、-78℃で約3時間撹拌した。反応混合物を撹拌しながら一晩かけてゆっくりと室温まで温めた。この過程で、色が黄緑色に変化した。溶媒を真空中で除去し、ジエチルエーテルを添加して沈殿させ、濾過によって無機塩を分離した。濾液の溶媒を真空中で除去した。残留物をペンタンで洗浄し、Cu(PPh3)(GuaH)薄黄色固体をほぼ定量的収率で得た。
1H NMR(300.1MHz,C6D6):δH=7.35(m,6H)、6.99(m,9H)、6.22(d,3JHH=3.0Hz,1H)、6.17(d,3JHH=3.0Hz,1H)、6.06(dd,3JHH=6.3Hz,4JHH=2.4Hz,1H)、5.85(d,3JHH=6.2Hz,1H)、3.33(d,2JHH=15.1Hz,1H)、3.23(d,2JHH=15.1Hz,1H)、2.45(s,3H)、2.38(s,3H)、2.33(sept,3JHH=6.8Hz,1H)、0.95(d,3JHH=6.8Hz,3H)、0.90(d,3JHH=6.8Hz,3H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,C6D6):δC=145.04(s,1C)、135.27(s,3C)、134.07(d,2JPC=15.8Hz,6C)、133.37(d,1JPC=43.5Hz,3C)、130.35(s,1C)、128.76(d,3JPC=10.4Hz,6C)、120.94(s,1C)、118.50(s,1C)、116.14(s,1C)、115.42(s,1C)、103.64(s,1C)、94.73(s,1C)、89.24(s,1C)、37.11(s,1C)、28.17(s,1C)、24.43(s,1C)、22.32(s,1C)、22.11(s,1C)、13.19(s,1C)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[C33H34CuP]検出値:524.17053[M]、計算値:524.16941;元素分析C33H34CuP(525.15g/mol)の計算値(%):C75.48;H6.53;検出値:C75.34、H6.49;IR(KBr成形体):
実施例14:Zn(Mes)(GuaH)の調製
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及びZnCl2(66mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)に懸濁させ、室温で24時間撹拌した。黄色溶液が得られた。無機塩を濾過により分離した。ZnMes2(146mg、0.48mmol、0.5当量)を、所望のジンコンセン型中間体Zn(GuaH)2を含有する濾液に添加した。反応混合物を3時間撹拌した後、溶媒を真空中で除去した。残渣をペンタンに溶解し、溶液を-80℃で一晩保存して、未反応のZn(GuaH)2及びZnMes2を沈殿させた。シリンジフィルタを通じて濾過した後、濾液の溶媒を真空中で除去した。Zn(Mes)(GuaH)を黄橙色油状物として良好な収率(80%)で得た。
Li(GuaH)(200mg、0.97mmol、1.0当量)及びZnCl2(66mg、0.48mmol、0.5当量)をTHF(20mL)に懸濁させ、室温で24時間撹拌した。黄色溶液が得られた。無機塩を濾過により分離した。ZnMes2(146mg、0.48mmol、0.5当量)を、所望のジンコンセン型中間体Zn(GuaH)2を含有する濾液に添加した。反応混合物を3時間撹拌した後、溶媒を真空中で除去した。残渣をペンタンに溶解し、溶液を-80℃で一晩保存して、未反応のZn(GuaH)2及びZnMes2を沈殿させた。シリンジフィルタを通じて濾過した後、濾液の溶媒を真空中で除去した。Zn(Mes)(GuaH)を黄橙色油状物として良好な収率(80%)で得た。
1H-NMR(300.1MHz,C6D6):δH=6.78(s,1H)、6.02(q,4JHH=2.4Hz,1H)、6.00(d,4JHH=3.1Hz,1H)、5.97(d,4JHH=3.0Hz,1H)、5.71(d,3JHH=6.2Hz,1H)、3.12(d,2JHH=14.0Hz,1H)、2.86(d,2JHH=14.0Hz,1H)、2.27(sept,3JHH=6.8Hz,1H)、2.20(s,3H)、2.17(s,3H)、2.16(s,6H)、0.91(t,3JHH=6.4Hz,6H)ppm;13C-NMR(75.5MHz,C6D6):δC=147.11(s,1C)、145.64(s,1C)、140.55(s,1C)、137.27(s,2C)、133.54(s,1C)、126.18(s,2C)、122.72(s,1C)、122.07(s,1C)、120.94(s,1C)、119.82(s,1C)、110.58(s,1C)、101.31(s,1C)、93.76(s,1C)、36.98(s,1C)、28.42(s,1C)、27.01(s,2C)、23.88(s,1C)、22.05(s,1C)、22.03(s,1C)、21.25(s,1C)、12.18(s,1C)ppm;HR-MS(FD(+)):m/z[C24H30Zn]検出値:382.16545[M]、計算値:382.16390;IR(KBr成形体):
実施例15:PtMe3(GuaH)を触媒として使用するペンタメチルシロキサンによる1-オクテンの光ヒドロシリル化
PtMe3(GuaH)(実施例11参照)のシクロヘキサン溶液(25mL;10ppm=2.5×10-5mol/L)に、661mgのペンタメチルシロキサン(4.45mmol)及び500mgの1-オクテン(4.45mmol)を添加した。溶液を撹拌しながら30分間UV光を照射し、次いで更に18時間撹拌した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ(ヘキサン)により精製した。1H NMRスペクトルによれば、単離された生成物は不純物を有していなかった。
PtMe3(GuaH)(実施例11参照)のシクロヘキサン溶液(25mL;10ppm=2.5×10-5mol/L)に、661mgのペンタメチルシロキサン(4.45mmol)及び500mgの1-オクテン(4.45mmol)を添加した。溶液を撹拌しながら30分間UV光を照射し、次いで更に18時間撹拌した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ(ヘキサン)により精製した。1H NMRスペクトルによれば、単離された生成物は不純物を有していなかった。
1H NMRスペクトルによる収率(精製前):定量的、単離収率約80%。
5ppmのPtを用いたNMR実験:
原液(1.78M):
500mgの1-オクテン(4.45mmol)、661mgのペンタメチルシロキサン(4.45mmol)、2.5mLのC6D6
Pt錯体溶液(0.0889mM=原液と比較して0.0005mol%):
0.391mgのPtMe3(GuaH)、5mLのC6D6
0.25mL原液及び0.25mLのPt錯体溶液をNMRチューブに充填した。チューブを振盪し、次いでUV光(Osram Ultra Vitalux、300W、220V、プラントランプ)で5分間照射した。1H NMRスペクトルを、0時間、並びに約0.25時間、0.50時間、1時間、2時間、4時間、8時間、24時間、及び48時間後に記録した。
原液(1.78M):
500mgの1-オクテン(4.45mmol)、661mgのペンタメチルシロキサン(4.45mmol)、2.5mLのC6D6
Pt錯体溶液(0.0889mM=原液と比較して0.0005mol%):
0.391mgのPtMe3(GuaH)、5mLのC6D6
0.25mL原液及び0.25mLのPt錯体溶液をNMRチューブに充填した。チューブを振盪し、次いでUV光(Osram Ultra Vitalux、300W、220V、プラントランプ)で5分間照射した。1H NMRスペクトルを、0時間、並びに約0.25時間、0.50時間、1時間、2時間、4時間、8時間、24時間、及び48時間後に記録した。
本発明は、上述の実施形態のうちの1つに限られず、多くの方法で修正変更され得る。
本発明は、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物を調製する方法に関することが分かる(式中、MAはアルカリ金属、Yは中性配位子、nは0、1、2、3、又は4であり、AzuHはアズレン(ビシクロ[5.3.0]デカペンタエン)又はH原子に加えて4、6、又は8位にヒドリドアニオンH-を有するアズレン誘導体である)。本発明は更に、この方法によって得ることができる化合物、及び第6~12族の金属の錯体を調製するためにこのような化合物を使用する方法を提供する。本発明は更に、各々が少なくとも1つのH-ジヒドロアズレニルアニオン(AzuH)1-を有する中期遷移金属(第6族、第7族、及び第8族)及び後期遷移金属(第9族、第10族、第11族、及び第12族)の金属錯体、並びに化学反応におけるプレ触媒若しくは触媒若しくは電子移動試薬としての、又は特に基材の少なくとも1つの表面上に金属Mを含有する層若しくは金属Mからなる金属層を製造するための前駆体化合物としての、前述の全ての遷移金属錯体の使用に関する。本発明は、このような方法によって、すなわち、式M(LK)f(AzuH)m(III)、M(LN)(AzuH)q(IV)、[M(LS)g(AzuH)v]X(V)、及び[M(LT)(AzuH)z]X(VI)の1つによる金属錯体を使用して得ることができる基材を提供する。
記載された方法は、MAYn(AzuH)(I)型の定義されたアルカリ金属H-ジヒドロアズレニル化合物が、簡単で、費用効果が高く、再現可能な方法で、高純度及び良好な収率で製造されることを可能にする。この方法は、工業規模で実施することもできる。単離した後、複雑な精製を行うことなく、化合物は、いかなるNMRスペクトルで検出可能な不純物も有さない。高純度のために、それらは遷移金属錯体、特に第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、及び第12族の金属の調製のための反応物質として適している。本明細書に記載の方法は、そのような中及び後期遷移金属の金属錯体が、単純で、再現性があり、比較的費用効果的な様式で、良好な(異性体)純度及び良好から非常に良好な収率で得られることを可能にする。それらは、シクロペンタジエニル配位子を含む金属錯体に対して、比較的費用効果が高く、場合によっては特に持続可能な代替物である。これは、特に、化学反応におけるプレ触媒、触媒及び電子移動試薬としての使用に当てはまる。更に、それらは、少なくとも1つの金属含有層又は少なくとも1つの金属層を少なくとも1つの表面上に有する高品質基材を調製するための前駆体化合物として特に適している。この場合、1種又は複数種の金属は、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、及び第12族から選択される。
構造上の詳細、空間的配置、及び方法工程を含む、特許請求の範囲、明細書、及び図面から得られる全ての特徴及び利点は、単独で、及び最も多様な組合せでの両者において、本発明に不可欠であり得る。
Claims (26)
- 次の一般式の化合物を調製する方法であって、
MAYn(AzuH)(I)、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
式中、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
前記置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
前記方法は、
A.
i.5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン又はアズレン誘導体であって、
式中、
-炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1つの炭素原子は、置換基RFを有し、
前記置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
-炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1つの炭素原子は、H原子を有する、アズレン又はアズレン誘導体、
及び
ii.少なくとも1種の水素化物還元剤Z、を提供する工程、
B.前記アズレン又は前記アズレン誘導体を前記少なくとも1種の水素化物還元剤Zと溶媒SP中で反応させる工程、
及び
第1の水素化物還元剤Z1として少なくとも1種のアルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4を使用する場合、
C.
i.アルカリ金属水素化物MAHからなる群から選択される少なくとも1種の第2の水素化物還元剤Z2、
及び/又は
ii.少なくとも1つの電子対供与体Eであって、
前記電子対供与体Eは、少なくとも1つの供与体原子を有し、
H2Oは除外される、電子対供与体Eを提供する工程、
及び
D.YがSPに等しくなく、及びYがEに等しくない場合、中性配位子Yを任意選択で添加する工程、を含む、方法。 - 少なくとも1種の水素化物還元剤Zは、アルカリ金属水素化物MAH、アルカリ金属ボロテトラヒドリドMABH4、アルカリ金属トリアルキルボロヒドリMA[(R)C)3BH]、アルカリ金属アルミニウムテトラヒドリドMAAlH4、アルカリ金属トリアルキルアルミニウムヒドリドMA[(R)D)3AlH]、アルカリ金属ジヒドリド-ビス(ジアルコキシ)アルミネートMA[AlH2(ORE)2]、及びこれらの混合物からなる群から選択され、
i.前記基RC及びRDは、各々互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基からなる群から選択され、
各々の場合において、2つの置換基RC又は2つの置換基RDは、任意選択で環を形成することができ、
及び
ii.前記基OREは、各々互いに独立して、グリコールエーテルREOHの対応する塩基である、請求項1に記載の方法。 - 前記グリコールエーテルREOHは、モノオキソメチレンモノエーテル、モノエチレングリコールモノエーテル、モノプロピレングリコールモノエーテル、及びそれらの異性体の混合物からなる群から独立して選択される、請求項2に記載の方法。
- ー前記溶媒SPと前記中性配位子Y、
及び/又は
ー前記中性配位子Yと前記電子対供与体E、
及び/又は
ー前記溶媒SPと前記電子対供与体Eは、
混和性であるか又は同一である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記電子対供与体Eは、有機塩基、有機金属塩基、及び無機塩基、並びにそれらの混合物からなる群から選択される塩基である、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 工程Aにおいて、アズレン誘導体が提供され、少なくとも前記アズレン骨格の
-炭素原子C4及びC6上で、
又は
-炭素原子C8及びC6上で、
又は
-炭素原子C4上、及び/又は炭素原子C8上で、
H原子が提供される、請求項1に記載の方法。 - 工程Bにおける反応の後又は工程Cの後に、
-MAYn(AzuH)(I)と少なくとも1種の溶媒SPと含む懸濁液若しくは溶液として、
又は
-液体又は固体として、
MAYn(AzuH)(I)の単離を含む工程が実行される、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1~7のいずれか一項に記載の方法によって得られるか又は得ることができる、MAYn(AzuH)(I)と少なくとも1種の溶媒SPとを含む溶液又は懸濁液。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の方法によって得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物。
- 次の一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物であって、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
式中、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
前記置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
式中、
化合物Li(O(C2H5)2)n(アズレンH)及びLi(O(C2H5)2)n(GuaH)であって、
式中、
-nは、0、1、又は2であり、
-アズレンHは、H原子に加えて4位、6位、又は8位にヒドリドアニオンを有するアズレンであり、
-GuaHは、7-イソプロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである、化合物
は除外される、化合物。 - Azuはアズレン誘導体であり、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物は、異性体的に純粋である、請求項10に記載の化合物。
- Azuはアズレン誘導体であり、少なくとも前記アズレン骨格の炭素原子C1、C4、及びC7は、置換基RF及びその異性体を有する、請求項10又は11に記載の化合物。
- 前記アルカリ金属MAは、Li、Na、及びKからなる群から選択される、請求項10~12のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記中性配位子Yは、
a)非プロトン性極性溶媒、
又は
b)
マクロ環式ポリエーテル、及びそのアザ-、ホスファ-、及びチア-誘導体からなる群から選択されるクラウンエーテルであり、
前記クラウンエーテルの内径とMAのイオン半径が一致する、請求項10~13のいずれか一項に記載の化合物。 - 次の式を有し、
- 次の一般式の金属錯体を調製する方法であって、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、q=w2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は一価弱配位アニオン又は一価非配位アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
前記置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
・
-請求項1~7のいずれか一項に記載の、
-請求項9に記載の、
又は
-請求項10~15のいずれか一項に記載の、方法により得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物、
又は
・
-請求項1~7のいずれか一項に記載の、
又は
-請求項8に記載の、方法に従って得られるか又は得ることができる、一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物と少なくとも1種の溶媒SPとを含む、溶液又は懸濁液を用い、
式中、
-MAは、アルカリ金属であり、
-Yは、少なくとも1つの供与体原子を介してMAに結合又は配位している中性配位子であり、H2Oは除外され、
-nは、0、1、2、3、又は4であり、
及び
-AzuH及びAzuは、上で定義した通りであり、
前記方法は、
A.一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物、又は一般式MAYn(AzuH)(I)の化合物及び前記少なくとも1種の溶媒SPを含む溶液若しくは懸濁液を提供する工程、
及び
B.前記一般式MAYn(AzuH)(I)による化合物を反応物質として使用する、前記金属錯体、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)
の合成の工程、を含む、方法。 - 工程Bにおける前記合成が、少なくとも1つの塩メタセシス反応及び/又は少なくとも1つの酸化反応を含む、請求項16に記載の方法。
- Mが、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、及び水銀からなる群から選択される、請求項16又は17に記載の方法。
- -前記配位子LK及びLSは、単座及び多座リン供与体配位子、アルケン、環状ジエン、及び環状ポリエン、
及び単核アレーン、多核アレーン、単核ヘテロアレーン、及び多核ヘテロアレーン、並びにそれらの誘導体からなる群から独立して選択され、
及び/又は
-前記配位子LNは、シクロペンタジエンのアニオン及びその誘導体、アルキルアニオン、アリールアニオン、並びにフッ化物アニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子であり、
及び/又は
-前記配位子LTは、シクロペンタジエン及びその誘導体のアニオン並びにフッ化物アニオンからなる群から選択されるモノアニオン性配位子、又はジアニオン性配位子である、請求項16~18のいずれか一項に記載の方法。 - 次の一般式の金属錯体、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)
又は
次の一般式の金属錯体と、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)
溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む溶液又は懸濁液であって、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、fは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、qはw2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|=1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は一価弱配位アニオン又は一価非配位アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
前記置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
請求項15~18のいずれか一項に記載の方法に従って得られるか、又は得ることができる、金属錯体、又は金属錯体と溶媒とを含む溶液若しくは懸濁液。 - 次の一般式の金属錯体であって、
M(LK)f(AzuH)m (III)
又は
M(LN)(AzuH)q (IV)
又は
[M(LS)g(AzuH)v]X (V)
又は
[M(LT)(AzuH)z]X (VI)、
式中、
Mは、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、又は第12族から選択される中心金属原子であり、
LKは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
fはLK配位子の数であり、f=0、1、2、3、4、5、又は6であり、
AzuHは、H原子に加えて、4、6、若しくは8位にヒドリドアニオンを有するアズレン又はアズレン誘導体であり、
mはAzuH配位子の数であり、mは1、2、3、4、5、6、又は7であり、
LNは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLN配位子の負電荷の合計uは、-1、-2、-3、-4、-5、又は-6であり、
qは、AzuH配位子の数であり、qはw2-|u|であり、
w2>|u|であり、w2は2、3、4、5、6、又は7であり、|u|は、全てのLN配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|u|は1、2、3、4、5、又は6であり、
LSは、任意選択の中性σ供与体配位子又は任意選択の中性π供与体配位子であり、
gはLS配位子の数であり、gは0、1、2、3、4、5、又は6であり、
vはAzuH配位子の数であり、vはw3-1であり、w3は2、3、4、5、6、又は7であり、
LTは、少なくとも1つのアニオン性σ供与体配位子又は少なくとも1つのアニオン性π供与体配位子であり、全てのLT配位子の負電荷の合計hは-1、-2、-3、-4、又は-5であり、
zはAzuH配位子の数であり、zはw4-(|h|+1)であり、w4>(|h|+1)であり、w4は3、4、5、6、又は7であり、|h|は全てのLT配位子の負電荷の合計の絶対値であり、|h|は1、2、3、4、又は5であり、
X-は、ハロゲン化物アニオン又は一価弱配位アニオン又は一価非配位アニオンであり、
式中、
Azuは、次の式によるアズレンであり、
Azuは、5員環及び7員環からなる式IIによるアズレン骨格を有するアズレン誘導体であり、
a)炭素原子C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、置換基RFを有し、
前記置換基RFは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する第一級、第二級、第三級アルキル、アルケニル、及びアルキニル基、3~10個の炭素原子を有する環状アルキル基、ベンジル基、単核又は多核アレーン、及び単核又は多核ヘテロアレーンからなる群から選択され、
2個の置換基RFは、任意選択で環を形成することができ、
及び
b)炭素原子C4、C6、及びC8からなる群から選択される前記アズレン骨格の少なくとも1個の炭素原子は、H原子を有し、
化合物Fe(アズレンH)2及びCr(アズレンH)2、並びにそれらの異性体は除外される、金属錯体。 - 前記金属錯体が、Fe(GuaH)2、Ru(GuaH)2、Ru(Cp*)(GuaH)、[Ru(p-シメン)(GuaH)]PF6、Co(GuaH)2、[Co(GuaH)2]PF6、Rh(nbd)(GuaH)、Rh(cod)(GuaH)、[Rh(Cp*)(GuaH)]PF6、PtMe3(GuaH)、[Pt(cod)(GuaH)]PF6、Cu(PPh3)(GuaH)、Zn(GuaH)2及びZn(Mes)(GuaH)からなる群から選択される、請求項20若しくは21に記載の金属錯体、又は金属錯体と、前記溶媒SPと混和性であるか又は同一である少なくとも1種の溶媒とを含む、請求項20による溶液若しくは懸濁液。
- 請求項20~22のいずれか一項に記載の少なくとも1種の金属錯体又は請求項20若しくは22に記載の少なくとも1種の溶液若しくは懸濁液の、
i.化学反応におけるプレ触媒又はプレ触媒を含有する溶液若しくは懸濁液、
及び/又は
ii.化学反応における触媒又は触媒を含有する溶液若しくは懸濁液、
及び/又は
iii.化学反応における電子移動試薬又は電子移動試薬を含有する溶液若しくは懸濁液、
及び/又は
iv.基材の少なくとも1つの表面上に、金属Mを含有する少なくとも1つの層、又は前記金属Mからなる少なくとも1つの金属層を調製するための前駆体化合物、又は前駆体化合物を含有する溶液若しくは懸濁液、としての使用。 - 請求項20~22のいずれか一項に記載の少なくとも1種の金属錯体又は請求項20若しくは22に記載の少なくとも1種の溶液若しくは懸濁液を使用して化学反応を実行する方法であって、
前記方法は、
A)
前記少なくとも1種の金属錯体、
又は
金属錯体と、前記溶媒SPと混和性であるか又は同一である前記少なくとも1つの溶媒とを含む前記少なくとも1種の溶液若しくは懸濁液、を提供する工程、
及び
B)前記少なくとも1種の金属錯体を、プレ触媒として、触媒として、又は電子移動試薬として使用して、前記化学反応を実行する工程と、を含む方法。 - i.金属Mからなる少なくとも1つの金属層
又は
ii.金属Mを含有する少なくとも1つの層を、
請求項20~22のいずれか一項に記載の少なくとも1種の金属錯体又は請求項20若しくは22に記載の少なくとも1種の溶液若しくは懸濁液を使用して、基材の少なくとも1つの表面上に調製する方法であって、
前記方法は、
A)
前記少なくとも1種の金属錯体、
又は
金属錯体と、前記溶媒SPと混和性であるか又は同一である前記少なくとも1つの溶媒とを含む前記少なくとも1種の溶液若しくは懸濁液、を提供する工程、
及び
B)
i.前記金属Mからなる少なくとも1つの金属層、
又は
ii.前記金属Mを含有する少なくとも1つの層を、
前駆体化合物として前記金属錯体を使用して、前記基材の前記少なくとも1つの表面上に堆積させる工程と、
を含む、方法。 - 請求項1~7のいずれか一項に記載の方法、又は請求項8に記載の溶液若しくは懸濁液、又は請求項9に記載の化合物、又は請求項10~15のいずれか一項に記載の化合物、又は請求項16~19のいずれか一項に記載の方法、又は請求項20に記載の金属錯体、又は溶液若しくは懸濁液、又は請求項21に記載の金属錯体、又は請求項23に記載の使用、又は請求項24に記載の方法、又は請求項25に記載の方法
(式中、Azu=Guaは7-イソ-プロピル-1,4-ジメチルアズレン及びAzuH=GuaHは7-イソ-プロピル-1,4-ジメチル-8-H-ジヒドロアズレンである)。
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---|---|---|---|
EP21158012.1A EP4047003A1 (de) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | Metallkomplexe mit 4-h-, 6-h- oder 8-h-dihydroazulenyl-liganden und deren verwendung |
EP21158012.1 | 2021-02-18 | ||
PCT/EP2022/052717 WO2022175111A1 (de) | 2021-02-18 | 2022-02-04 | Metallkomplexe mit 4-h-, 6-h- oder 8-h-dihydroazulenyl-liganden und deren verwendung |
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2021
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-
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---|---|
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EP4294814A1 (de) | 2023-12-27 |
CN116917295A (zh) | 2023-10-20 |
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