JP2856643B2 - トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランを用いたシリル基移動反応によるアルコール誘導体、ケトン誘導体、グループ移動重合体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトリス（ペンタフルオロ
フェニル）ボランを触媒として用いることにより有機シ
リル基を持つ化合物と求電子的な性質を持つ化合物を反
応させることによって種々の含酸素化合物を選択的かつ
効率的に製造する方法を提供するものであって、主とし
て医薬、農薬あるいは特殊高分子などいわゆる精密化学
分野において有用な方法である。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ルイス
酸を用いた炭素炭素結合生成反応は長い間研究されてお
り、有機合成において基礎的な反応の一つである。一例
として、ルイス酸を用いたアルドール反応などは塩基性
条件下と非常に異なり、非常に高い位置選択的な交差ア
ルドール縮合体を高収率で得ることができる。例えばMu
kaiyama, T.; Banno, T.;Narasaka, K. J. Am. Chem. S
oc. 1974, 96, 7503 あるいはMukaiyama, T. Org.Reac
t. 1982, 28,203などがあげられる。しかし、いままで
知られているこれらの反応は四塩化チタンなどの反応性
に富んだ化合物を反応物に対して等モル量のルイス酸を
必要とし酸に不安定な物質の製造には適さない。

【０００３】そのためトリフェニルカルベニウム塩（Ko
bayashi, S.; Murakami, M.;Mukaiyama, T. Chem. Let
t. 1985, 1535）、フッソ陰イオン（Noyori, R.;Yokoya
ma, K.; Sakata, J.; Kuwajima, I.; Nakamura, E; Shi
mizu, M. J. Am.Chem. Soc, 1977, 99, 1265; Nakamur
a, E.; Shimizu, M.; Kuwajima, I.;Skata, J.; Yokoya
ma, K.; Noyori, R. J. Org. Chem. 1983, 48, 932)、
ジメチルアルミニウムクロリド（Naruse, Y.; Ukai,
J.; Ikeda, N.; Yamamoto, H.Chem. Lett. 1985, 1451)
などの均一系触媒あるいはクレイモンモリロナイト（K
awai, M.; Onaka, M.; Izumi, Y. Chem. Lett. 1986, 1
581; Idem Bull. Chem.Soc. Jpn. 1988, 61, 1237)、過
塩素酸リチウム（Reetz, M. T.; Fox, D. N.A. Tetrahe
dron Lett. 1993, 34, 1119)などの不均一系触媒を用い
た数々の改良が試みられた。近年では、シリルケテンア
セタールとアルデヒドの交差アルドール反応で鉄陽イオ
ン錯体が優れた触媒能を示すことが報告されている。
（Bach,T.; Fox, D. N. A.; Reetz, M. T. J. Chem. So
c. Chem. Commun. 1992, 1634)

【０００４】これらの共通する問題点として水との接触
による触媒の分解によって反応性が著しく低下するため
微量の水分の存在でさえ反応の収率を激減させ、あるい
は副反応を起こしてしまうことである。最近発表された
ランタノイドのトリフルオロメタンスルホン酸塩のみが
水系でシリルケテンアセタールとアルデヒドの交差アル
ドール反応に有効な触媒である。また、ジメチルアルミ
ニウムクロリド等の有機アルミニウム化合物は水だけで
なく空気中の酸素とも反応して失活する。

【０００５】水あるいは酸素に対して安定で種々の反応
に有効な触媒の開発はまだ確立されていない。また、遊
離しやすいハロゲンを含む触媒では遊離したハロゲン化
物イオンが反応してハロゲン化物の副製あるいはハロゲ
ンイオンや副製するハロゲン化水素を媒介として副反応
を起こす例が多く報告されている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは遊
離する可能性のあるハロゲン化物イオンを持たない触媒
として下記の式１で表わされるトリス（ペンタフルオロ
フェニル）ボランに注目し、この化合物を触媒として使
用することによりエノールシリルエーテル誘導体などの
有機ケイ素化合物と求電子的な反応基質との間で炭素−
炭素結合反応について種々検討し本発明に至ったもので
ある。

【０００７】

【０００８】即ち本発明の要旨とするところは、水ある
いは空気に対して比較的安定なトリス（ペンタフルオロ
フェニル）ボランを触媒として使用することによりハロ
ゲン化物イオンあるいは副製するハロゲン化水素が存在
しない状態でエノールシリルエーテル誘導体などの有機
ケイ素化合物と種々の求電子的な反応基質との間でハロ
ゲンイオンを炭素−炭素結合生成反応をさせることを特
徴とするカルボニル化合物の製造方法に関する。

【０００９】そこで本発明の第１は、上記式１で表わさ
れるトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランを触媒と
して用いることにより、次の一般式２ ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は水素あるいは炭素数１〜
２０の炭化水素基を示し、該炭化水素基には反応に影響
を及ぼさない官能基を含んでいても良く及びそれぞれが
結合して環を形成していても良く、Ｓｉは次の一般式３ （式中、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は炭素数１〜３０の炭化水
素基を示し、該炭化水素基には反応に影響を及ぼさない
官能基を含んでいもて良く及びそれぞれが結合して環を
形成していても良い。）で表わされる有機ケイ素基を示
す。］で表わされるエノールシリルエーテル誘導体を次
の一般式４ （式中、Ｒ^７及びＲ^８は水素あるいは炭素数１〜３０の
炭化水素基を示し、該炭化水素基には反応に影響を及ぼ
さない官能基を含んでいても良く及びそれぞれが結合し
て環を形成していても良い。）で表わされるカルボニル
化合物と反応させることによって次の一般式５ で表わされるアルドール型のアルコール誘導体のシリル
エーテルの製造法に関するものである。

【００１０】また本発明の第２は上記式５で表わされる
生成物に酸あるいはフッ化物イオンを作用させることに
よって次の一般式６ で表わされるアルドール型のアルコール誘導体の製造法
に関するものである。

【００１１】また本発明の第３は上記式４で表わされる
カルボニル化合物に替えて次の一般式７ （式中、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９及びＲ^１０は水素あるいは炭
素数１〜３０の炭化水素基を示し、該炭化水素基には反
応に影響を及ぼさない官能基を含んでいても良く及びそ
れぞれが結合して環を形成していても良い。）で表わさ
れるα、β−不飽和カルボニル化合物を反応させること
による次の一般式８ で表わされる１，４−ジカルボニル化合物誘導体のエノ
ールシリルエーテルの製造法に関するものである。

【００１２】また本発明の第４は上記式８で表わされる
生成物に酸あるいはフッ化物イオンを作用させることに
よって次の一般式９ で表わされる１，４−ジカルボニル化合物の製造法に関
するものである。

【００１３】また本発明の第５は上記式２で表わされる
エノールシリルエーテル誘導体に対し過剰の式７で表わ
されるα、β−不飽和カルボニル化合物を反応させるこ
とによって次の一般式１０ （式中、ｎは１以上の整数を示し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、
Ｒ^７〜Ｒ^１０は前記に同じ）あるいは加水分解された次
の一般式１１ で表わされるα、β−不飽和カルボニル化合物の重合体
の製造法に関するものである。

【００１４】さらに本発明の第６は上記式４を用いた方
法において、式４で表わされるカルボニル化合物に替え
て次の一般式12 Ｒ¹¹−Ｘ 式１２ ［式中、Ｘはハロゲンあるいは次の一般式13 ＯＲ 式１３ （式中、Ｒは炭素数が１〜20の炭化水素基を示し、該炭
化水素基には反応に影響を及ぼさない官能基を含んでい
ても良い。）で表わされる置換基を示し、Ｒ¹¹は炭素数
１〜30の炭化水素基を示し、該炭化水素基には反応に影
響を及ぼさない官能基を含んでいても良く及びそれぞれ
が結合して環を形成していても良く、Ｘは脱離基となる
官能基を示す。］で表わされる求電子反応基質を反応さ
せることによる次の一般式14 で表わされるカルボニル化合物誘導体の製造法に関する
ものである。

【００１５】

【作用】以下に本発明を具体的に説明する。本発明でい
う有機溶媒とは石油エーテル、ペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、オクタン、ノナン、デカン等の炭化水素系溶媒
あるいはジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、
１，１−及び１，２−ジクロロエタン、１，１，１−及
び１，１，２−トリクロロエタン、１−および２−クロ
ロプロパン、１，１−、１，２−、１，３−および２，
２−ジクロロプロパン、１，１，１−、１，１，２−、
１，１，３−、１，２，２−、１，２，３−及び２，
２，２−トリクロロプロパン等のハロゲン化炭化水素系
溶媒あるいはジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン、ジメトキシエタン、ジメトキシエチルエー
テルなどのエーテル系溶媒を示し、反応をより穏和な条
件で行うために配位する力が弱い炭化水素系溶媒あるい
はハロゲン化炭化水素系溶媒を使用するのが望ましく、
反応基質の溶解性し易さよりハロゲン化炭化水素系溶媒
がさらに望ましく、中でも反応後の生成物からの除去の
容易さよりジクロロメタン、ジクロロエタンあるいはク
ロロプロパン等が望ましい。

【００１６】次に、この発明でいう式２から式14の中で
いう反応に影響を及ぼさない官能基とは、メチル基、エ
チル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、プロペニル
基、２−イソプロペニル基、アリル基、ｎ−ブチル基、
sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、ｎ−
ペンチル基、 sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、ne
o−ペンチル基、 sec−イソペンチル基、ｎ−ヘキシル
基、 sec−ヘキシル基、イソヘキシル基、 sec−イソヘ
キシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル
基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基等の炭
化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブ
トキシ基、フェノキシ基、メトキシメチル基、２−メト
キシエトキシ基、ｏ−アニス基、ｍ−アニス基、ｐ−ア
ニス基、トリメチルシリルメチル基等の含酸素炭化水素
基、メチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、メ
チルチオメチル基等の含硫黄炭化水素基、２−ジメチル
アミノエチル基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基
等の含窒素炭化水素基あるいは活性水素を持たない種々
の置換基をいう。

【００１７】また本発明でいうエノールシリルエーテル
誘導体とはアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、
ブタナール、その他種々の置換基を持つアルデヒド類あ
るいはアセトン、エチルメチルケトン、アセトフェノ
ン、プロピオフェノンあるいはその他種々の置換基を持
つケトン類あるいは酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオ
ン酸メチル、プロピオン酸エチル、ブタン酸メチル、ブ
タン酸エチル、その他種々の置換基を持つカルボン酸エ
ステル類のトリメチルシリル基、トルエチルシリル基、
トリｎ−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル
基、トリｎ−ブチルシリル基、トリ sec−ブチルシリル
基、トリイソブチルシリル基、トリフェニルシリル基、
ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシ
リル基、トリメトキシシリル基等１価の有機ケイ素基あ
るいはジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジイソプ
ロピルシリル基、ジｎ−ブチルシリル基、ジイソブチル
シリル基、ジフェニルシリル基等２価の有機ケイ素基、
メチルシリル基、エチルシリル基、プロピルシリル基、
イソプロピルシリル基、ｎ−ブチルシリル基、 sec−ブ
チルシリル基、イソブチルシリル基、ｔ−ブチルシリル
基等の３価の有機ケイ素基を組み合わせたエノールシリ
ルエーテルあるいはシリルケテンアセタール誘導体をい
う。

【００１８】反応条件は反応させる基質によってかなり
異なるがトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランを求
電子基質に対し 0.1モル％から10モル％有機ケイ素化合
物を0.5 当量から５当量使用し、−100 ℃から100 ℃の
間で混合・反応するのが望ましい。一般的にはできるだ
け低い温度で反応させる方が副反応を抑えられるため−
100 ℃から−50℃程度の低温で反応させるのが望ましい
ことが多いが、求電子基質に多くのヘテロ原子を含む場
合あるいは水が混入している場合等は−20℃から20℃程
度で反応させる方が望ましい。

【００１９】生成するシリルエーテルの脱シリル化反応
は一般的に水程度の酸で充分達せられるが、基質あるい
は使用する有機ケイ素基によっては水、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール等のアルコール溶媒中、ア
セトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒中あるい
はジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒中で
塩酸、硫酸、硝酸などの鉱酸あるいは酢酸、蓚酸、酒石
酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、メ
タンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの
有機酸あるいはフッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フ
ッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラエチルア
ンモニウム、フッ化テトラｎ−ブチルアンモニウム、フ
ッ化ピリジニウム等のフッ化物イオンによって脱シリル
化反応を行うことができる。

【００２０】α、β−不飽和カルボニル化合物の重合体
を製造する場合は重合させる基質に対し 0.1モル％から
10モル％の有機ケイ素化合物と0.01モル％から１モル％
のトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランを用いハロ
ゲン化炭化水素系溶媒中で20℃から 150℃で反応させる
のが望ましい。反応溶媒によっては生成する重合体が溶
解する場合もあるため溶媒をメタノールなどのアルコー
ル系溶媒に置換することによって不溶物として析出させ
ることによって目的物を得ることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明はトリス（ペンタフルオロフェニ
ル）ボランを触媒量用いてハロゲン化物イオン由来の副
生成物の生成を防ぎながら、水の共存下でさえエノール
シリルエーテル誘導体と求電子基質の間で炭素−炭素結
合生成反応をおこすことができる点で工業的価値は甚大
である。

【００２２】

【実施例】以下実施例で説明するが、これに限定される
ものではない。

【００２３】実施例１（表１ Ｎo.５） トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（10.6mg，0.
02mmol）を２mlのジクロロメタンに溶解した溶液を−78
℃に冷却した後、求電子基質としてベンズアルデヒド(1
02mg，1.0mmol)と有機ケイ素化合物として３−トリメチ
ルシリロキシ−２−ペンテン（Ｅ／Ｚ比＝84：16， 18
9.9mg，1.2mmol)を同温度で混合する。反応混合物は同
温度で薄層クロマトにより反応が完結するのを確認する
まで、この場合６時間攪拌する。反応が完結した後に１
Ｎ塩酸水溶液を用いて後処理し、生成物をエチルエーテ
ルで抽出する。抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥し
濃縮後シリカゲルクロマトにてヘキサン／酢酸エチル
（10：１〜５：１v/v)混合溶液で展開して精製すること
により精製品を濃縮して２−メチル−１−フェニル−３
−ペンタノエン−１−オール(181.2mg）を得た。収率は
94％であり、ジアステレオ異性体比は１Ｈ ＮＭＲでSy
n/Anti＝36：64の比率であった。その他のカルボニル化
合物と有機ケイ素化合物の実施例を表１に示した。

【００２４】

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例２（表２） 実施例１と同様の条件で次式に示されるα、β−不飽和
カルボニル化合物と有機ケイ素化合物の実施例を表２に
示した。

【００２７】

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例３（表３） 実施例１と同様の条件で次式に示される求電子基質と有
機ケイ素化合物の実施例を表３に示した。

【００３０】

【００３１】

【表３】

【００３２】実施例４（表４） 実施例２と同様の条件で次式に示される大過剰のα、β
−不飽和カルボニル化合物と有機ケイ素化合物の実施例
を表４に示した。

【００３３】

【００３４】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０７Ｃ 49/657 Ｃ０７Ｃ 49/657 49/713 49/713 49/82 49/82 69/716 69/716 Ｚ Ｃ０７Ｆ 7/18 Ｃ０７Ｆ 7/18 Ｈ // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07C 47/19 B01J 31/14 C07C 45/45 - 45/61 C07C 49/245 - 49/82 C07F 7/18 C07B 61/00 300 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機溶媒中で次の式１ で表されるトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランを
   触媒として用いることにより次の一般式２ ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は水素あるいは炭素数１〜
   ２０の炭化水素基を示し、該炭化水素基には反応に影響
   を及ぼさない官能基を含んでいても良く及びそれぞれが
   結合して環を形成していても良く、Ｓｉは次の一般式３ （式中、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は炭素数１〜３０の炭化水
   素基を示し、該炭化水素基には反応に影響を及ぼさない
   官能基を含んでいもて良く及びそれぞれが結合して環を
   形成していても良い。）で表わされる有機ケイ素基を示
   す。］で表わされるエノールシリルエーテル誘導体を次
   の一般式４ （式中、Ｒ^７及びＲ^８は水素あるいは炭素数１〜３０の
   炭化水素基を示し、該炭化水素基には反応に影響を及ぼ
   さない官能基を含んでいても良く及びそれぞれが結合し
   て環を形成していても良い。）で表わされるカルボニル
   化合物と反応させることによって次の一般式５ （式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^７、Ｒ^８は前記の通り）
   で表わされるアルドール型のアルコール誘導体のシリル
   エーテルの製造法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の式５で表わされる生成物
   に酸あるいはフッ化物イオンを作用させることによって
   次の一般式６ （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁷ 、Ｒ⁸ は前記の通り）
   で表わされるアルドール型のアルコール誘導体の製造
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法で式４で表わされる
   カルボニル化合物に替えて次の一般式７ （式中、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９及びＲ^１０は水素あるいは炭
   素数１〜３０の炭化水素基を示し、該炭化水素基には反
   応に影響を及ぼさない官能基を含んでいても良く及びそ
   れぞれが結合して環を形成していても良い。）で表わさ
   れるα、β−不飽和カルボニル化合物を反応させること
   による次の一般式８ （式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^７〜Ｒ^１０は前記に同
   じ）で表わされる１，４−ジカルボニル化合物誘導体の
   エノールシリルエーテルの製造法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の式８で表わされる生成物
   に酸あるいはフッ化物イオンを作用させることによって
   次の一般式９ （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁷ 〜Ｒ¹⁰は前記に同じ）
   で表わされる１，４−ジカルボニル化合物の製造法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の方法で式２で表わされる
   エノールシリルエーテル誘導体に対し過剰の式７で表わ
   されるα、β−不飽和カルボニル化合物を反応させるこ
   とによって次の一般式１０ （式中、ｎは１以上の整数を示し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、
   Ｒ^７〜Ｒ^１０は前記に同じ）あるいは加水分解された次
   の一般式１１ （式中、ｎ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^７〜Ｒ^１０は前記に
   同じ）で表わされるα、β−不飽和カルボニル化合物の
   重合体の製造法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の方法で式４で表わされる
   カルボニル化合物に替えて次の一般式12 Ｒ¹¹−Ｘ 式１２ ［式中、Ｘはハロゲンあるいは次の一般式13 ＯＲ 式１３ （式中、Ｒは炭素数が１〜20の炭化水素基を示し、該炭
   化水素基には反応に影響を及ぼさない官能基を含んでい
   ても良い。）で表わされる置換基を示し、Ｒ¹¹は炭素数
   １〜30の炭化水素基を示し、該炭化水素基には反応に影
   響を及ぼさない官能基を含んでいても良く及びそれぞれ
   が結合して環を形成していても良く、Ｘは脱離基となる
   官能基を示す。］で表わされる求電子反応基質を反応さ
   せることによる次の一般式14 （Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ¹¹は前記に同じ）で表わされる
   カルボニル化合物誘導体の製造法。