JP4104402B2 - Method for producing allyl compounds - Google Patents

Description

【０００７】
（式中のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は、各々、同一または別異に水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示し、これらのうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。Ｒ⁵は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基もしくは複素環基を示すか、あるいは、次式
【０００８】
【化６】

【０００９】
〔Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は、各々、同一または別異に、水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示し、これらのうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。〕
のアルケニル誘導基を示す。）
で表わされるアリル化合物の製造方法であって、次式（２）
【００１０】
【化７】

【００１１】
（式中のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は前記のものを示す。）
で表わされるアリルアルコール化合物と、次式（３）（４）
【００１２】
【化８】

【００１３】
（式中のＲ⁵は前記のものを示し、Ｒ⁹およびＲ¹⁰は、炭化水素基を示す。）
で表わされるボロン酸化合物およびボラン化合物のうちの少くともいずれかとを、遷移金属触媒の存在下に反応させることを特徴とするアリル化合物の製造方法を提供する。
【００１４】
また、第２には、遷移金属触媒は、後期遷移金属の有機金属化合物、錯体またはこれらの少くともいずれかと配位子によって構成されていることを特徴とするアリル化合物の製造方法を、第３には、後期遷移金属は、パラジウム、白金、ロジウム、またはルテニウムであることを特徴とするアリル化合物の製造方法を、第４には、触媒は、パラジウム錯体と配位子とにより構成されたものであることを特徴とするアリル化合物の製造方法を、第５には、配位子は有機リン化合物または有機ヒ素化合物であることを特徴とするアリル化合物の製造方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１６】
この出願の発明のアリル化合物の製造方法においては、従来のようなアリルハロゲン化物を用いることなしに、アリルアルコール化合物を反応成分とすることを大きな特徴としているが、反応性の低いアリルアルコール化合物を活性化するための遷移金属触媒の使用が重要である。この遷移金属触媒としては、前記のとおり、後期遷移金属の有機金属化合物、錯体またはこれらの少くともいずれかと配位子によって構成されているものが好適であり、なかでも、後期遷移金属としてはパラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、またはルテニウム（Ｒｕ）であることが好ましい。時にパラジウムが高い活性を示す。このパラジウムのパラジウム化合物と配位子とによって構成されたものとすること、より好適にはパラジウム錯体と配位子とにより構成されたものとすることが考慮される。
【００１７】
配位子としては各種のものが考慮されるが、なかでも有機リン化合物、そして有機ヒ素化合物が好適なものとして挙げられる。たとえばホスファイト化合物やホスフィン化合物、アルシン化合物である。
【００１８】
特に、トリフェニルホスファイト配位子を有するパラジウム錯体が有効であり、たとえば、０価のジベンジリデンアセトンパラジウム錯体に１当量のホスファイトを添加することにより調製するか、ジクロロビス（トリフェニルホスファイト）パラジウム錯体を触媒前駆体として用いると高い活性が得られる。トリフェニルホスファイトの代わりにトリフェニルヒ素やトリ（２−フリル）ホスフィンを配位子に用いても触媒活性が得られる。
【００１９】
パラジウム錯体と配位子の割合については、一般的には、パラジウム錯体に対して０．１〜１０当量の範囲とすることが好ましい。
【００２０】
前記式（２）で表わされる反応成分としてのアリルアルコール化合物については、符号Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴が、各々、水素原子および置換基を有していてもよい炭化水素基や複素環基のうちから選択されたものであってよく、この場合の炭化水素基は、飽和または不飽和の脂肪族基や脂環式基、単環または多環の芳香族基、そして芳香脂肪族基のうちの各種のものであってよい。また、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴のうちの少くとも二つのものが結合して環を形成していてもよい。たとえばアリルアルコール化合物として、２−プロペン−１−オール、１−アルキル−２−プロペン−１−オール、２−アルキル−２−プロペン−１−オール、３−アルキル−２−プロペン−１−オール、３，３−ジアルキル−２−プロペン−１−オール、３−フェニル−２−プロペン−１−オール、２−フリル−２−プロペン−１−オール、ゲラニオール、ネロール等の鎖状化合物をはじめ、２−シクロヘキセン−１−オール等の環状化合物等が示される。
【００２１】
また、前記の式（３）で表わされるボロン酸化合物についての符号、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸も前記と同様の各種のものから選択されてよい。前記の式（４）で表わされるボラン化合物の場合には、符号Ｒ⁹およびＲ¹⁰は脱離性基であって、通常は炭化水素基、たとえばアルキル基、フェニル基等が考慮される。
【００２２】
なお、前記のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴、そしてＲ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸について、これらが有していてもよい置換基も各種のものが考慮される。たとえばアルキル基、アルケニル基をはじめ、アルコキシ基、カルボニル基、エステル基、そしてフッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子等が例示される。
【００２３】
前記の式（１）のアリルアルコール化合物と式（２）のボロン酸化合物の反応での使用割合については、モル比として、１：１０〜１０：１程度の割合とすることが一般的には考慮されるが、アリルアルコール化合物１モルに対してボロン酸化合物を０．８〜２．０モルの割合とすることが好ましい。
【００２４】
これらの反応基質に対して、パラジウム触媒を構成するパラジウム化合物は、一般的にモル比１／５０〜１／５００の範囲で使用することが考慮される。
【００２５】
反応溶媒としては、炭化水素、たとえばトルエンをはじめ、ジオキサン、ＴＨＦ等の各種のものが使用できる。反応温度についても限定的ではないが、通常は３０〜１００℃の範囲でよく、これらの範囲で良好に反応が進行する。
【００２６】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２７】
【実施例】
＜実施例１＞
ジオキサン（２．５ｍＬ）溶媒中、ジベンジリデンアセトンパラジウム錯体（１２．９ｍｇ、２．５×１０^-2ｍｍｏｌ）にトリフェニルホスファイト（７．８ｍｇ、２．５×１０^-2ｍｍｏｌ）を加え、触媒を調製する。そこに２−プロペン−１−オール（０．１７ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）と４−アセチルフェニルボロン酸（４９２ｍｇ、３．０ｍｍｏｌ）を加え、混合物を１００℃で加熱し、３時間反応させる。通常の分離操作により、４−（２−プロペニル）フェニルメチルケトンが収率１００％（４００ｍｇ、２．５ｍｍｏｌ）で得られた。
【００２８】
なお、この生成物の同定は¹Ｈ−ＮＭＲにより行った。
＜実施例２＞
実施例１と同様にして、反応条件を表１のとおり変更して各種のアリル化合物を製造した。なお、表１中のＳ／Ｃは、反応基質とパラジウム触媒とのモル比を示している。
【００２９】
【表１】

【００３０】
＜実施例３＞
実施例１と同様のパラジウム触媒を用いて次式の合成反応を行った。各々収率９１％、７８％と高い反応成績で目的のアリル化合物が得られた。
【００３１】
【化９】

【００３２】
＜実施例４＞
実施例１において、４−アセチルフェニルボロン酸に代えてtrans−２−フェニルエテン−１−ボロン酸を用いて反応させた。その結果、収率６５％で、trans−１−フェニル−１，４−ペンタジェンが得られた。
＜実施例５＞
実施例１において、トリフェニルホスファイトに代えてトリ（２−フリル）ホスフィンを用いて触媒を調製した。
【００３３】
その結果、反応収率２０％の成績が得られた。
【００３４】
また、トリフェニルヒ素の場合には、反応収率５３％の成績が得られた。
【００３５】
【発明の効果】
この出願の発明によって、以上詳しく説明したとおり、より広範囲な反応の適用を可能として多種の有用化合物の合成を実現することができ、しかもアリルハロゲン化物を使用することのない脱ハロゲンプロセスによって環境調和型の合成法とすることのできる、アリル化合物の新しい製造方法が可能となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of this application relates to a method for producing an allyl compound. More specifically, the invention of this application relates to allylbenzenes useful as raw materials or synthetic intermediates of polymers for various physiologically active substances such as pharmaceuticals and agricultural chemicals, electronic materials, and the like. The present invention relates to a new method for producing allyl compounds for the construction of compounds such as pentagen derivatives.
[0002]
[Prior art and problems of the invention]
It is known that allyl compounds such as allylbenzenes and 1,4-pentagen derivatives can be produced by a cross-coupling reaction. For example, synthesis of 1,4-pentagen derivatives using an alkenylborane compound and allyl chloride or allyl bromide. A method has been reported (Tetrahedron Lett., 21, 2865-2868 (1980); Bull. Chem. Soc. Jpn., 53, 1670-1676 (1980)).
[0003]
However, since allyl halides are used in most conventional allyl compound coupling synthesis reaction methods, handling and disposal of halogen compounds produced by the reaction is a big problem from the viewpoint of environmental burden. It was. Realization of a dehalogenation process as an environmentally harmonious synthesis method has been desired. Moreover, in the conventional method, the range in which the cross-coupling reaction can be applied is not wide, and the application range is greatly restricted by the use of allyl halide.
[0004]
Therefore, the invention of this application can solve the problems of the prior art as described above, enable the application of a wider range of reactions, and can synthesize various useful compounds, and uses allyl halides. It is an object of the present invention to provide a new production method of an allyl compound, which can be an environmentally harmonious synthesis method by a non-dehalogenation process.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As the invention of this application solves the above-mentioned problems, firstly, the following formula (1)
[0006]
[Chemical formula 5]

[0007]
(Wherein R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are the same or different and each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a hydrogen atom or a substituent, and of these, At least two of them may be bonded to form a ring, and R ⁵ represents an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a substituent, or ]
[Chemical 6]

[0009]
[R ⁶ , R ⁷ and R ⁸ are the same or different and each represents a hydrogen atom or a heterocyclic group optionally having a substituent, and at least two of them are May combine to form a ring. ]
Represents an alkenyl-derived group. )
A process for producing an allyl compound represented by the following formula (2)
[0010]
[Chemical 7]

[0011]
(In the formula, R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are as defined above.)
An allyl alcohol compound represented by the following formulas (3) and (4):
[0012]
[Chemical 8]

[0013]
(In the formula, R ⁵ represents the same as described above, and R ⁹ and R ¹⁰ represent a hydrocarbon group.)
A process for producing an allyl compound is provided, which comprises reacting at least one of a boronic acid compound and a borane compound represented by the above in the presence of a transition metal catalyst.
[0014]
Second, the transition metal catalyst comprises an organometallic compound, complex of a late transition metal, or at least one of these and a ligand, and a third method for producing an allyl compound, In the fourth aspect, the late transition metal is palladium, platinum, rhodium, or ruthenium, and in the fourth aspect, the catalyst is composed of a palladium complex and a ligand. And fifth, there is provided a method for producing an allyl compound, wherein the ligand is an organic phosphorus compound or an organic arsenic compound.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention of this application has the features as described above, and an embodiment thereof will be described below.
[0016]
The method for producing an allyl compound according to the invention of this application is characterized in that an allyl alcohol compound is used as a reaction component without using a conventional allyl halide, but an allyl alcohol compound having low reactivity is used. The use of a transition metal catalyst for activation is important. As described above, the transition metal catalyst is preferably composed of an organometallic compound or complex of a late transition metal, or at least one of these and a ligand, and among them, as the late transition metal, palladium is preferable. (Pd), platinum (Pt), rhodium (Rh), or ruthenium (Ru) is preferred. Sometimes palladium is highly active. It is considered that the palladium is composed of a palladium compound and a ligand, more preferably, a palladium complex and a ligand.
[0017]
Various ligands are considered, and among them, organic phosphorus compounds and organic arsenic compounds are preferable. For example, phosphite compounds, phosphine compounds, and arsine compounds.
[0018]
In particular, a palladium complex having a triphenyl phosphite ligand is effective. For example, it is prepared by adding 1 equivalent of phosphite to a zero-valent dibenzylideneacetone palladium complex, or dichlorobis (triphenyl phosphite). High activity is obtained when a palladium complex is used as a catalyst precursor. Catalytic activity can also be obtained by using triphenylarsenic or tri (2-furyl) phosphine as a ligand instead of triphenylphosphite.
[0019]
About the ratio of a palladium complex and a ligand, generally it is preferable to set it as the range of 0.1-10 equivalent with respect to a palladium complex.
[0020]
Regarding the allyl alcohol compound as the reaction component represented by the formula (2), the symbols R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are each a hydrocarbon group which may have a hydrogen atom and a substituent, The hydrocarbon group in this case may be a saturated or unsaturated aliphatic or alicyclic group, a monocyclic or polycyclic aromatic group, and an araliphatic group. It may be any of the group groups. Further, at least two members out of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be bonded to form a ring. For example, as an allyl alcohol compound, 2-propen-1-ol, 1-alkyl-2-propen-1-ol, 2-alkyl-2-propen-1-ol, 3-alkyl-2-propen-1-ol, Including chain compounds such as 3,3-dialkyl-2-propen-1-ol, 3-phenyl-2-propen-1-ol, 2-furyl-2-propen-1-ol, geraniol and nerol, -Cyclic compounds such as cyclohexen-1-ol are shown.
[0021]
Further, the symbols R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ and R ⁸ for the boronic acid compound represented by the above formula (3) may be selected from the same various types as described above. In the case of the borane compound represented by the above formula (4), the symbols R ⁹ and R ¹⁰ are leaving groups, and usually hydrocarbon groups such as alkyl groups and phenyl groups are considered.
[0022]
In addition, regarding R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ , and R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ and R ⁸ , various substituents which these may have are considered. Examples include alkyl groups, alkenyl groups, alkoxy groups, carbonyl groups, ester groups, and halogen atoms such as fluorine, chlorine and bromine.
[0023]
The use ratio in the reaction of the allyl alcohol compound of the formula (1) and the boronic acid compound of the formula (2) is generally set to a ratio of about 1:10 to 10: 1 as a molar ratio. Although considered, it is preferable to make a boronic acid compound into the ratio of 0.8-2.0 mol with respect to 1 mol of allyl alcohol compounds.
[0024]
It is considered that the palladium compound constituting the palladium catalyst is generally used in a molar ratio of 1/50 to 1/500 with respect to these reaction substrates.
[0025]
As the reaction solvent, hydrocarbons such as various solvents such as toluene, dioxane, THF and the like can be used. Although the reaction temperature is not limited, it may usually be in the range of 30 to 100 ° C., and the reaction proceeds well in these ranges.
[0026]
Therefore, an example will be shown below and will be described in more detail. Of course, the invention is not limited by the following examples.
[0027]
【Example】
<Example 1>
Triphenyl phosphite (7.8 mg, 2.5 × 10 ⁻² mmol) was added to dibenzylideneacetone palladium complex (12.9 mg, 2.5 × 10 ⁻² mmol) in a dioxane (2.5 mL) solvent, A catalyst is prepared. 2-propen-1-ol (0.17 mL, 2.5 mmol) and 4-acetylphenylboronic acid (492 mg, 3.0 mmol) are added thereto, and the mixture is heated at 100 ° C. and allowed to react for 3 hours. By a normal separation operation, 4- (2-propenyl) phenyl methyl ketone was obtained in a yield of 100% (400 mg, 2.5 mmol).
[0028]
This product was identified by ¹ H-NMR.
<Example 2>
In the same manner as in Example 1, the reaction conditions were changed as shown in Table 1, and various allyl compounds were produced. In addition, S / C in Table 1 indicates the molar ratio of the reaction substrate and the palladium catalyst.
[0029]
[Table 1]

[0030]
<Example 3>
Using the same palladium catalyst as in Example 1, the synthesis reaction of the following formula was performed. The desired allyl compounds were obtained with high reaction results of 91% and 78%, respectively.
[0031]
[Chemical 9]

[0032]
<Example 4>
In Example 1, it was made to react using trans-2-phenylethene-1-boronic acid instead of 4-acetylphenylboronic acid. As a result, trans-1-phenyl-1,4-pentagen was obtained with a yield of 65%.
<Example 5>
In Example 1, a catalyst was prepared using tri (2-furyl) phosphine instead of triphenyl phosphite.
[0033]
As a result, a result with a reaction yield of 20% was obtained.
[0034]
In the case of triphenylarsenic, a reaction yield of 53% was obtained.
[0035]
【The invention's effect】
According to the invention of this application, as described in detail above, a wider range of reactions can be applied to synthesize various kinds of useful compounds, and the environment is harmonized by a dehalogenation process without using allyl halide. A new method for producing an allyl compound, which can be used as a method for synthesizing a mold, becomes possible.

Claims (5)

The following formula (1)

(Wherein R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are the same or different and each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a hydrogen atom or a substituent, and of these, At least two of them may be bonded to form a ring, and R ⁵ represents an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a substituent, or

[R ⁶ , R ⁷ and R ⁸ are the same or different and each represents a hydrogen atom or a heterocyclic group optionally having a substituent, and at least two of them are May combine to form a ring. ]
Represents an alkenyl-derived group. )
A process for producing an allyl compound represented by the following formula (2)

(In the formula, R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are as defined above.)
An allyl alcohol compound represented by the following formulas (3) and (4):

(In the formula, R ⁵ represents the same as described above, and R ⁹ and R ¹⁰ represent a hydrocarbon group.)
A process for producing an allyl compound, which comprises reacting at least one of a boronic acid compound and a borane compound represented by the above in the presence of a transition metal catalyst. The method for producing an allyl compound according to claim 1, wherein the transition metal catalyst comprises an organometallic compound or complex of a late transition metal, or at least one of these and a ligand. The method for producing an allyl compound according to claim 2, wherein the late transition metal is palladium, platinum, rhodium or ruthenium. 4. The method for producing an allyl compound according to claim 1, wherein the transition metal catalyst is composed of a palladium complex and a ligand. 5. The method for producing an allyl compound according to claim 2, wherein the ligand is an organic phosphorus compound or an organic arsenic compound.