JP2652248B2 - アルコキシニトリル化合物の製法 - Google Patents

アルコキシニトリル化合物の製法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルコキシニトリル化合物の新規な製法に
関する。
〔従来の技術及びその課題〕
カルボニル化合物のシアノ化反応は、炭素−炭素結合
生成反応の一つとして有機合成上重要である。この反応
におけるシアノ化剤としては種々の化合物が開発されて
いるが、中でも次式(II) (式中、R3、R4及びR5は、それぞれ同一でも異なっても
よく、アルキル基またはアリール基を示す) で表わされるシリルシアニド化合物は有機合成における
有用な試薬のひとつであり、種々の化合物(アルデヒ
ド、ケトン、エポキシド等)のシアノ化剤として利用さ
れている〔例えば、W.C.Groutas and D.Felker,Synthes
is,1980,861;D.A.Evans,L.K.Truesdale,and G.L.Carrol
l,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1973,55;J.C.Mullis and
W.P.Weber,J.Org.Chem.,47,2873(1982)〕。このシリ
ルシアニド化合物(II)は保護されたカルボニル化合物
であるアセタールやケタノールのシアノ化にも応用さ
れ、これによって種々の天然物、医薬品等の合成原料と
して有用な化合物であるα−アルコキシニトリル化合物
を合成することができる〔例えば、K.Utimoto,Y.Wakaba
yashi,Y.Shishiyama,M.Inoue and H.Nozaki,Tetrahedro
n Lett.,22,4279(1981);K.Utimoto,Y.Wakabayashi,T.
Horiie,M.Inoue,Y.Shishiyama,M.Obayashi and H.Nozak
i,Tetrahedron,39,967(1983)〕。しかし、これらシリ
ルシアニド化合物を用いるシアノ化反応は、一般に四塩
化チタン、四塩化スズ、ヨウ化亜鉛等のルイス酸触媒の
存在下で実施するものであり、酸性的反応条件が必要で
ある。このため、酸に対して不安定な化合物の合成には
適用が困難である。更に、テトラヒドロフラン、ジメチ
ルホルムアミド等のルイス塩基となり得るエーテル、ア
ミド系等の反応溶媒の使用が困難であるという問題も有
している。
〔課題を解決するための手段〕
かかる実情において本発明者らは、有機合成で汎用さ
れる優れた溶媒であるテトラヒドロフラン等の反応溶媒
が自由に使用でき、なおかつ酸に対して不安定な化合物
の合成にも適用可能な、中性条件下で進行するアセター
ル化合物のシアノ化反応を開発せんと鋭意研究を行った
結果、触媒として特定のロジウム化合物を用いればかか
る目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、次式(I) (式中、R1は置換基を有していてもよいアルキル基、ア
ルケニル基またはアリール基、R2は置換基を有していて
もよいアルキル基を示す) で表わされるアセタール化合物と、前記式(II)で表わ
されるシリルシアニド化合物とを、触媒量の次式(II
I) [RhAX] (III) (式中Aは分子内に2つ以上の二重結合を有する化合
物、Xはハロゲン原子を示す) で表わされるロジウム錯体の存在下で反応せしめること
を特徴とする次式(IV) (式中、R1及びR2は前記と同じ意味を示す) で表わされるアルコキシニトリル化合物の製法を提供す
るものである。
本発明方法で原料として用いられる化合物(I)にお
いて、R1のアルキル基としては炭素数1〜20、アルケニ
ル基としては、炭素数2〜20のものが好ましく、中でも
アリール基で置換されたビニル基、1−プロペニル基等
の1−アルケニル基が好ましい。R1のアリール基として
はフェニル基、ナフチル基等が好ましく、その置換基と
してはフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、炭素数1
〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、ア
リールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオ
キシカルボニル基等、特にメトキシル基、エトキシル基
等が好ましい。またR2のアルキル基としては炭素数1〜
8のもの、特にメチル基、エチル基、ブチル基等が好ま
しく、その置換基としてはフェニル基等のアリール基、
フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子などが好ましい。
かかる化合物(I)は、対応するアルデヒド化合物か
ら常法により容易に合成することができる。例えば、対
応するアルデヒドをメタノール中、p−トルエンスルホ
ン酸等の酸触媒の存在下、オルトギ酸メチルと反応させ
ることにより、対応するジメチルアセタールを合成でき
る。
本発明方法でシアノ化剤として用いられるシリルシア
ニド化合物(II)におけるR3、R4及びR5は、アルキル基
としては炭素数1〜8のもの、特にメチル基、エチル
基、t−ブチル基等が好ましく、アリール基としてはフ
ェニル基等が好ましい。このようなシリルシアニド化合
物(II)としては、トリメチルシリルシアニド(以下、
TMS−CNと称す)、第三ブチルジメチルシリルシアニ
ド、ジメチルフェニルシリルシアニド等が挙げられる。
また、本発明方法で触媒として用いられるロジウム錯
体(III)において、Aの分子内に2つ以上の二重結合
を有する化合物としてはジエン化合物、特に、炭素数20
までのジエン化合物、さらに1,5−シクロオクタジエ
ン、ノルボルナジエン、1,5−ヘキサジエン等が好まし
く、Xのハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素等
が好ましい。このようなロジウム錯体(III)の具体例
としては、ジ−μ−クロロ−ビス(1,5−シクロオクタ
ジエン)ジロジウム(以下、[Rh(COD)Cl]と記
す)、ジ−μ−クロロ−ビス(ノルボルナジエン)ジロ
ジウム等が挙げられる。これらの触媒は従来使用されて
いたルイス酸類とは異なり中性化合物であるので、中性
条件下でシアノ化反応を実施することができ、酸性的反
応条件を回避することができる。
更に、本発明方法において用いられる反応溶媒として
は、例えば塩化メチレン、トルエン、アセトニトニル、
テトラヒドロフラン(以下、THFと称す)等が挙げられ
る。
次に一般的な反応操作について説明する。まず、溶媒
中に、原料(I)に対して0.5〜5モル%程度の触媒(I
II)を溶解または懸濁させておき、5〜30℃の温度にお
いて1.2〜1.5倍モル程度のシアノ化剤(II)を加えて10
分〜3時間程度撹拌した後、原料(I)を加え、5〜30
℃の温度において1〜10時間程度撹拌する。反応終了
後、リン酸緩衝液(pH=7程度)、炭酸水素ナトリウム
水溶液などを加えて、適当な有機溶媒で抽出する。溶媒
留去後、シリカゲル薄層クロマトグラフィー、シリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー等で精製することにより、
目的物であるアルコキシニトリル化合物(IV)が得られ
る。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
実施例1 (E)−2−メトキシ−4−フェニル−3−ブテンニト
リルの製造: アルゴン気流下、0.006mmolの[Rh(COD)Cl]を1.
0mlの乾燥したアセトニトリルに溶解させておき、0.45m
molのTMS−CNの1.5mlアセトニトリル溶液を室温にて加
え、同温度で30分間撹拌した。次いで0.31mmolの(E)
−シンナムアルデヒドジメチルアセタールの1.5mlアセ
トニトリル溶液を室温にて加え、同温度で3時間撹拌し
た。反応液に炭酸水素ナトリウム飽和水溶液を加えた
後、酢酸エチルで有機物を抽出した。抽出液を無水硫酸
ナトリウムにて乾燥後、ろ過し、ろ液を減圧留去した。
残分を薄層クロマトグラフィー(展開溶媒,ヘキサン:
酢酸エチル=5:1)にて精製し、標記化合物0.272mmol
(収率88%)を得た。
NMR(CDCl3,TMS標準)δppm: 7.23(5H,s),6.78(1H,d,J=16Hz),6.02(1H,dd,J=6
Hz,16Hz),4.71(1H,d,J=6Hz),3.42(3H,s) 実施例2 2−メトキシ−2−(p−メトキシフェニル)アセトニ
トリルの製造: 0.32mmolのp−メトキシベンズアルデヒドジメチルア
セタールと0.45mmolのTMS−CNとを、0.006mmolの[Rh
(COD)Cl]を用い、実施例1と同様にしてアセトニ
トリル中で3時間反応させ、標記化合物0.308mmolを得
た(収率96%)。
NMR(CCl4,TMS標準)δppm: 7.21(1H,d,J=8Hz),6.72(1H,d,J=8Hz),4.95(1H,
s),3.70(3H,s),3.34(3H,s) 実施例3 2−メトキシ−4−フェニルブタンニトリルの製造: 0.30mmolの3−フェニルプロパナールジメチルアセタ
ールと0.45mmolのTMS−CNとを、0.006mmolの[Rh(CO
D)Cl]を用い、実施例1と同様にしてアセトニトリ
ル中で3時間反応させ、標記化合物0.283mmolを得た
(収率94%)。
NMR(CDCl3,TMS標準)δppm: 7.10(5H,s),3.87(1H,t,J=6Hz),3.38(3H,s),2.8
(2H,m),2.1(2H,m) 実施例4 2−メトキシウンデカンニトリルの製造: 0.34mmolのデカナールジメチルアセタールと0.45mmol
のTMS−CNとを、0.006mmolの[Rh(COD)Cl]を用
い、実施例1と同様にしてアセトニトリル中で3時間反
応させ、標記化合物0.322mmolを得た(収率95%)。
NMR(CCl4,TMS標準)δppm: 3.83(1H,t,J=6Hz),3.38(3H,s),1.7〜0.8(19H,m) 〔発明の効果〕 以上のごとく、本発明のアルコキシニトリル化合物の
製造方法は、従来のルイス酸を使用する方法と異なり、
THF、エーテル、DMF等のルイス塩基となる反応溶媒が使
用可能である。また、ほぼ中性条件で反応が進行するた
め、酸や塩基に不安定な有機化合物の合成への適用が可
能である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次式(I) (式中、R1は置換基を有していてもよいアルキル基、ア
    ルケニル基またはアリール基、R2は置換基を有していて
    もよいアルキル基を示す) で表わされるアセタール化合物と、次式(II) (式中R3、R4及びR5は、それぞれ同一でも異なってもよ
    く、アルキル基またはアリール基を示す) で表わされるシリルシアニド化合物とを、触媒量の次式
    (III) [RhAX] (III) (式中、Aは分子内に2つ以上の二重結合を有する化合
    物、Xはハロゲン原子を示す) で表わされるロジウム錯体の存在下で反応せしめること
    を特徴とする次式(IV) (式中、R1及びR2は前記と同じ意味を示す) で表わされるアルコキシニトリル化合物の製法。
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