JP3463450B2

JP3463450B2 - 光学活性有機ケイ素化合物の製造法

Info

Publication number: JP3463450B2
Application number: JP04468096A
Authority: JP
Inventors: 民生林
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2016-03-01
Also published as: JPH09143185A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オレフィン類の不
斉ヒドロシリル化反応を利用した光学活性有機ケイ素化
合物の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】光学
活性な有機ケイ素化合物は、シリル基を官能基変換する
ことで光学活性なアルコールや光学活性なハロゲン化物
へ容易に誘導することができ、医薬、農薬および強誘電
性液晶材料等に利用できる光学活性化合物の製造におい
て用いられる有用な化合物である。かかる光学活性な有
機ケイ素化合物は、従来、オレフィンの不斉ヒドロシリ
ル化反応によって得られることが知られている。例え
ば、スチレン誘導体の不斉ヒドロシリル化反応は、例え
ば、Tetrahedron Lett., 21, 1871(1980) 、Tetrahedro
n Asymmetry, 4, 2419(1993)に記載の反応が知られてい
るが、光学収率が低く必ずしも充分なものとは言い難い
ものであった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】かかる問題点を解決する
ために、鋭意検討した結果、種々のスチレン誘導体とシ
ラン類とを、光学活性なホスフィン化合物を配位子とす
る遷移金属触媒の存在下に、不斉ヒドロシリル化反応さ
せることによって、優れた収率、光学純度で目的とする
光学活性有機ケイ素化合物を得る方法を見いだし本発明
に至った。

【０００４】すなわち、本発明は、一般式（１）（式中、Ａ¹は、フェニル基を示す。ここでフェニル基
は、ハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基
または低級ハロゲン化アルキル基で置換されていてもよ
い。Ｒは、直鎖もしくは分岐アルキル基、シクロアルキ
ル基または水素原子を示す。ここで直鎖もしくは分岐ア
ルキル基およびシクロアルキル基は、アルコキシ基、ま
たはハロゲン原子で置換されていてもよい。）で示され
るスチレン誘導体と、一般式（３）（式中、Ｘ、ＹおよびＺは、同一または相異なり、水素
原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を
示す。）で示されるシラン類とを、一般式（２）（式中、Ａ²はフェニル基を示す。ここでフェニル基
は、ハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基
または低級ハロゲン化アルキル基で置換されていてもよ
い。）で示される光学活性３級ホスフィン化合物を配位
子とする遷移金属錯体の存在下に、反応させることを特
徴とする一般式（４）（式中、Ａ¹、Ｒ、Ｘ、ＹおよびＺは、前記と同じ意味
を表わす。）で示される光学活性有機ケイ素化合物の製
造法を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。一般式（１）で示されるスチレン誘導体におい
て、Ａ¹の置換基のハロゲン原子としては、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、沃素原子が挙げられ、低級ア
ルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基等が
挙げられ、低級アルコキシ基としては、例えば、メトキ
シ、エトキシ、プロポキシ基等が挙げられ、低級ハロゲ
ン化アルキル基としては、例えば、モノクロロメチル
基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、フルオロ
メチル基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフ
ルオロエチル基等が挙げられる。尚、置換基の数、位置
については特に限定されない。また、スチレン誘導体
（１）において、Ｒの直鎖もしくは分岐アルキル基とし
ては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基、イソプロピル基、イソブチル基等が挙げられ、シ
クロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等が挙げられ、こ
れらを更に置換するアルコキシ基としては、例えば、メ
トキシ、エトキシ、プロポキシ基等が挙げられ、ハロゲ
ン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃
素原子が挙げられる。なお、スチレンを用いた場合、生
成物の汎用性が高い。

【０００６】また、一般式（２）で示される光学活性３
級ホスフィン化合物において、Ａ²のハロゲン原子とし
ては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子が挙
げられ、低級アルキル基としては、例えば、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、ｔ
−ブチル基等が挙げられ、低級アルコキシ基としては、
例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ基等が挙げら
れ、低級ハロゲン化アルキル基としては、例えば、モノ
クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル
基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，
２，２−トリフルオロエチル基等が挙げられる。尚、Ａ
²の置換基の数、位置については特に限定されない。ま
た、特にＡ²が３−トリフルオロメチルフェニルまたは
３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニルである場
合に、生成物の光学純度が向上し、３，５−ビス（トリ
フルオロメチル）フェニルである場合には反応時間も短
縮されることから好ましい。

【０００７】また、本発明に使用する３級ホスフィン化
合物には、光学活性体である（＋）体および（−）体が
存在し、本発明はこれらの（＋）体、（−）体のいずれ
をも含むものであるが、（＋）体を使用して反応を行っ
た場合の生成物と、（−）体を使用して反応を行った場
合の生成物とは鏡像異性体の関係になる。従って、目的
とする有機ケイ素化合物の立体配置に合わせて、ホスフ
ィン化合物の（＋）体、（−）体のいずれかを選択して
使用することができる。

【０００８】この光学活性３級ホスフィン化合物（２）
を配位させて用いる遷移金属としては、パラジウム、ロ
ジウム、ルテニウム、白金等が挙げられるが、特に、パ
ラジウムを用いた場合に高い立体選択性で反応が進行す
る。本発明に用いる遷移金属錯体のうち、例えばパラジ
ウム錯体を製造する方法の例としては、日本化学会編
「第４版実験化学講座」、第１８巻、有機金属錯体、
１９９１年丸善Ｐ．３９３に記載の方法に従い、ジ
ベンゾニトリルパラジウムジクロリドと光学活性３級ホ
スフィン化合物（２）を反応させて製造することができ
る。さらに他の遷移金属錯体は以下の公知文献に準じて
製造することができる。Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．
９３, ２３９７（１９７１）、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．
Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．９２２（１９８５）、Ｊ．Ｍ
ｅｄ．Ｃｈｅｍ．３１，２２７７（１９８８）、特開昭
６１−６３６９０号公報等。

【０００９】金属錯体としては、例えば下記に示すよう
な金属のゼロ価あるいはカチオンの錯体を使用すること
ができる。かかる金属錯体の具体例は、たとえば以下の
ようなものが挙げられる。［Ｒｈ（ＣＯＤ）（ホスフィ
ン化合物（２））］ＣｌＯ₄、Ｒｈ（ＣＯＤ）（ホスフ
ィン化合物（２））Ｃｌ、［Ｒｈ（ＮＢＤ）（ホスフィ
ン化合物（２））］Ｃｌ、Ｒｈ（ＣＯ）Ｃｌ（ホスフィ
ン化合物（２））、ＰｄＣｌ₂(ホスフィン化合物
（２））、ＲｕＣｌ₄(ホスフィン化合物（２））₂(Ｎ
（Ｃ₂Ｈ₅）₃）、Ｒｕ（ａｃａｃ）₂（ホスフィン化
合物（２））、［ＲｕＣｌ（ｐ−シメン）（ホスフィン
化合物（２））］Ｃｌ、（式中、ＣＯＤは１，５−シク
ロオクタジエンを、ＮＢＤはノルボルナジエンを、ａｃ
ａｃはアセチルアセトナート示す。）

【００１０】遷移金属錯体の製造に用いられる金属化合
物は、例えば下記に示すような金属のゼロ価あるいはカ
チオン化合物であればよく、以下のものが例示される。
Ｒｈ（アセチルアセトナート）（ＮＢＤ）、Ｒｈ（アセ
チルアセトナート）（ＣＯＤ）、Ｒｈ（アセチルアセト
ナート）₂、［Ｒｈ（ＣＯＤ）Ｃｌ］₂、［Ｒｈ（ＮＢ
Ｄ）Ｃｌ］₂、［Ｒｈ（Ｃ₂Ｈ₄）₂Ｃｌ］₂、［Ｒｈ
（ＯＣＯＣＨ₃） ₂Ｃｌ］₂、［Ｒｈ（１，５−ヘキサ
ジエン）₂Ｃｌ］₂、Ｒｕ（アセチルアセトナー
ト）₃。

【００１１】次に、一般式（３）で示されるシラン類に
おいて、Ｘ、ＹおよびＺのアルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、アルコキシ基
としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が
挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子
等が挙げられる。ヒドロシリル化反応が速やかに進行す
る点から、特にトリクロロシランが好ましい。

【００１２】本発明のスチレン誘導体（１）とシラン類
（３）とを光学活性３級ホスフィン化合物（２）の存在
下に反応させ光学活性有機ケイ素化合物（４）を得る反
応は、溶媒の存在または不存在下に行われる。用いられ
る溶媒としては、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エー
テル類等が挙げられる。

【００１３】アリルパラジウムクロリド２量体等の遷移
金属錯体の使用量は、スチレン誘導体（１）に対し、通
常、０．００１〜１モル％、好ましくは０．０１〜０．
１モル％である。

【００１４】光学活性３級ホスフィン化合物（２）の使
用量は、通常、アリルパラジウムクロリド２量体等の遷
移金属錯体に対して、通常、１〜３モル倍、好ましくは
２モル倍である。

【００１５】シラン類（３）の使用量は、スチレン誘導
体（１）に対して、通常、１〜３モル倍好ましくは１〜
１．２モル倍である。

【００１６】上記反応の反応温度は、通常、−５０〜１
５０℃、好ましくは−２０〜４０℃である。なお、スチ
レン誘導体（１）とシラン類（３）を加える順序はどち
らを先に加えてもよく、また、両者を同時に加えてもよ
い。反応後は、通常の後処理操作を行い目的物を得るこ
とができる。また、生成物を蒸留、カラムクロマト等の
操作により精製することもできる。

【００１７】一方、このようにして得られる光学活性有
機ケイ素化合物（４）は、その立体配置を維持したまま
容易にアルコール類へ誘導できる。例えば、トリクロロ
シリル化合物の場合、テトラヒドロフランとメタノール
の混合溶媒中、重炭酸カリウム存在下に過酸化水素を作
用させることにより、シリル基が水酸基へ変換される。

【００１８】

【発明の効果】本発明の製造法に於いては、反応の制御
が容易であり、様々な光学活性化合物の重要な中間体と
なり得る光学活性有機ケイ素化合物を、優れた収率、光
学純度で得ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
尚、実施例中の分析は次の分析装置を用いて行った。
旋光計：ＤＩＰ−３７０型（日本分光工業株式会社
製）、¹Ｈ−ＮＭＲスペクトル：ＪＮＭ−ＥＸ２７０型
（２７０ＭＨｚ、日本電子株式会社製）内部標準：テ
トラメチルシラン

【００２０】〔参考例１〕（Ｓ）−２−ジフェニルホス
フィノ−１，１’−ビナフチルをＴｅｔｒａｈｅｄｒｏ
ｎ，５０, ４２９３（１９９４）記載の方法に従い合成
した。

【００２１】〔実施例１−（１）〕窒素雰囲気下、アリ
ルパラジウムクロリド２量体０．４２ｍｇ（１．１５μ
ｍｏｌ、パラジウムとして２．３μｍｏｌ）、（Ｓ）−
２−ジフェニルホスフィノ−１，１’−ビナフチル２．
０１ｍｇ（４．６μｍｏｌ）、スチレン２１４ｍｇ
（２．０５ｍｍｏｌ）の混合物中に、攪拌しながら、０
℃でトリクロロシラン０．２５ｍｌ（２．５ｍｍｏｌ）
を加え、そのまま１２時間撹拌した。ＧＣおよび ¹Ｈ−
ＮＭＲにてスチレンが完全に消費されたことを確認し、
反応混合物を減圧濃縮して、１−フェニル−１−トリク
ロロシリルエタンを４９０ｍｇ得た。単離収率９９％以
上。

【００２２】生成物の光学純度は、以下の方法により立
体配置を維持したままトリクロロシリル基を水酸基に変
換し、３，５−ジニトロフェニルカーバメートに誘導し
た後、光学異性体分離用カラムにてＬＣ分析を行うこと
によって求めた。

【００２３】〔実施例１−（２）〕フッ化カリウム６９
０ｍｇ（１１．９ｍｍｏｌ）および重炭酸カリウム１．
７６ｇ（１７．６ｍｍｏｌ）をＴＨＦ１００ｍｌおよび
メタノール１００ｍｌ混合液に加え懸濁液とし、この中
に、氷冷撹拌下、１−フェニル−１−トリクロロシリル
エタン４６０ｍｇ（１．９ｍｍｏｌ）を滴下し、引き続
き３０％過酸化水素水２ｍｌ（１９ｍｍｏｌ）を加え
た。室温で１１時間攪拌した後、過剰の過酸化水素を飽
和チオ硫酸ナトリウム水溶液２ｍｌで還元し、セライト
濾過後、ジクロロメタンで洗浄した。濾液を濃縮後、分
液し、水層をジクロロメタン１０ｍｌで３回抽出した。
有機層を併せ、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留
去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー（移動相：ｎ−ヘキサン／酢酸エチル＝５／
１）で精製し、（Ｒ）−１−フェネチルアルコール２２
４ｍｇを得た。収率９５％。旋光度［α］_D ²²＝−４
５．１（Ｃ＝１．８０，ＣＨ₂Ｃｌ₂)

【００２４】〔実施例１−（３）〕実施例１−（２）で
得られた光学活性フェネチルアルコールを通常の方法に
従って３，５−ジニトロフェニルカーバメートに誘導し
た後、ＨＰＬＣ分析（カラム：Ｓｕｍｉｃｈｉｒａｌ
ＯＡ−４７００（住化分析センター製）、移動相：ｎ−
ヘキサン／１，２−ジクロロエタン／エタノール＝５０
／１５／１）によって、９３％ｅｅと決定した。

【００２５】〔比較例１〕実施例１において（Ｓ）−２
−ジフェニルホスフィノ−１，１’−ビナフチルにか
え、（Ｒ）−２−メトキシ−２’−ジフェニルホスフィ
ノ−１，１’−ビナフチルを使用する以外は実施例１と
同様に反応を行ったところ、得られた（Ｒ）−１−フェ
ニル−１−トリクロロシリルエタンの光学純度は１４％
ｅｅであった。

【００２６】〔実施例２〜６〕実施例１においてスチレ
ンにかえ、表１に示す化合物を使用する以外は実施例１
と同様に行えば目的の光学活性有機ケイ素化合物（４）
が得られる。

【表１】

【００２７】〔参考例２〕参考例１において、ジフェニ
ルホスフィンオキサイドにかえ、ビス［３，５−ビス
（トリフルオロメチル）フェニル］ホスフィンオキサイ
ドを使用する以外は参考例１と同様に反応を行うことに
より、（Ｓ）−２−ビス［３，５−ビス（トリフルオロ
メチル）フェニル］ホスフィノ−１，１’−ビナフチル
を収率５４％で得た。旋光度［α］_D ²⁰＝＋２２．２（Ｃ＝０．７６５，ＣＨ
Ｃｌ₃），¹ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃) ：δ６．８６−８．０３
（ｍ，ａｒｏｍａｔｉｃ），³¹ Ｐ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃) ：δ−１１．２（ｓ）

【００２８】〔参考例３〕参考例１において、ジフェニ
ルホスフィンオキサイドにかえ、ビス−（３−トリフル
オロメチルフェニル）ホスフィンオキサイドを使用する
以外は参考例１と同様に反応を行うことにより、（Ｓ）
−２−ビス（３−トリフルオロメチルフェニル）ホスフ
ィノ−１，１’−ビナフチルを収率６０％で得た。旋光度［α］_D ²⁰＝＋５３．７（Ｃ＝１．１１，ＣＨＣ
ｌ₃），¹ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃) ：δ７．０１−８．００
（ｍ，ａｒｏｍａｔｉｃ），³¹ Ｐ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃) ：δ−１２．７（ｓ）

【００２９】〔実施例７〜１１〕実施例１において
（Ｓ）−２−ジフェニルホスフィノ−１，１’−ビナフ
チルにかえ、表２に示す化合物を使用する以外は実施例
１と同様に反応させれば光学活性な１−フェニル−１−
トリクロロシリルエタンが得られる。

【表２】

【００３０】〔実施例１２〜１８〕実施例７においてス
チレンにかえ、表３に示す化合物を使用する以外は実施
例７と同様に反応させれば光学活性な有機ケイ素化合物
（４）が得られる。

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０７Ｍ 7:00 Ｃ０７Ｍ 7:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C07F 7/08 C07F 7/12 C07F 7/18 ＣＡ（ＳＴＮ) ＣＡＯＬＤ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（１）（式中、Ａ¹は、フェニル基を示す。ここでフェニル基
は、ハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基
または低級ハロゲン化アルキル基で置換されていてもよ
い。Ｒは、直鎖もしくは分岐アルキル基、シクロアルキ
ル基または水素原子を示す。ここで直鎖もしくは分岐ア
ルキル基およびシクロアルキル基は、アルコキシ基、ま
たはハロゲン原子で置換されていてもよい。）で示され
るスチレン誘導体と、一般式（３）（式中、Ｘ、ＹおよびＺは、同一または相異なり、水素
原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を
示す。）で示されるシラン類とを、一般式（２）（式中、Ａ²はフェニル基を示す。ここでフェニル基
は、ハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基
または低級ハロゲン化アルキル基で置換されていてもよ
い。）で示される光学活性３級ホスフィン化合物を配位
子とする遷移金属錯体の存在下に、反応させることを特
徴とする一般式（４）（式中、Ａ¹、Ｒ、Ｘ、ＹおよびＺは、前記と同じ意味
を表わす。）で示される光学活性有機ケイ素化合物の製
造法。
【請求項２】遷移金属錯体としてパラジウム化合物を用
いる請求項１記載の製造法。
【請求項３】シラン類としてトリクロロシランを用いる
請求項１または２に記載の製造法。
【請求項４】一般式（１）で示されるスチレン誘導体が
スチレンである請求項１、２または３に記載の製造法。
【請求項５】光学活性３級ホスフィン化合物が、一般式
（５）（式中、Ｗは、水素原子またはトリフルオロメチル基を
示す。）で示される化合物である請求項１、２、３また
は４に記載の製造法。
【請求項６】請求項５に記載の一般式（５）で示される
化合物。