JP4264418B2

JP4264418B2 - メタセシス反応用（予備）触媒としてのルテニウム錯体

Info

Publication number: JP4264418B2
Application number: JP2004544132A
Authority: JP
Inventors: カロルグレーラ
Original assignee: ベーリンガーインゲルハイムインターナショナルゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: PL356652A1; HK1070076A1; JP2006503085A; ATE332906T1; NO20051052L; BR0314856B1; AU2003271713A1; EA008352B1; US20040127350A1; PL199412B1; PL374739A1; HRP20050339A2; AU2003271713B2; KR101057963B1; UA79018C2; EA200500607A1; DE60306795T2; UY28020A1; WO2004035596A1; HRP20050339B1

Description

発明の詳細な説明

発明の背景
技術分野
本発明は、以下の式１：

のルテニウムカルベン錯体、それらの合成及び異なるタイプのメタセシス反応用触媒としてのそれらの使用(practical use)に関する。

背景情報
有機合成におけるオレフィンメタセシスの適用が、ここ数年で顕著に発展してきている。（予備(pre)）触媒として作用する数種のルテニウムカルベン錯体が開発されてきており、それは、種々のメタセシス反応において高い活性を有し、及び多くの官能基に対して広範な許容性を有する。この特性の組み合わせは、有機合成におけるそのような（予備）触媒の利便性についての基本である。
更に、実際の適用について、特に工業的スケールにおいては、これらのルテニウム錯体が、熱負荷条件下において長期的に安定であること、及びそれらが、保護ガス雰囲気なしに、貯蔵、精製及び適用可能であることが非常に望ましい。
上記特性を有するルテニウム錯体が文献に記載されている。J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8168-8179 or Tetrahedron Lett. 2000, 41, 9973-9976を参照されたい。しかしながら、よりよい安定性が、より低い触媒活性と関連していることが見い出された。そのような制限は、例えば、式Ａの（予備）触媒について見られた（Angew. Chemie Int. Ed. 2002, 114, 832参照）。

次いで、式Ｂ及びＣの（予備）触媒が記載され、それらは、式Ａの（予備）触媒に比し、より高い触媒活性を示す。触媒Ａ、Ｂ及びＣは、金属原子をキレート化するイソプロピル基を含む。系Ｂ及びＣの活性がより高い理由は、イソプロポキシ基に対してオルト位にあるフェニル又は（置換）ナフチル基の存在により生じる立体障害にある（Angew. Chemie Int. Ed. 2002, 114, 832-834; Angew. Chemie Int. Ed. 2002, 114, 2509-2511）。
驚くべきことに、芳香族系ニトロ基を含む、一般式１のルテニウム錯体（予備）触媒が、知られている高い活性のルテニウム錯体に比し、更に高い触媒活性を示すこと、及びこれらの錯体が、同時に、熱的に及び空気に安定性であることを見い出した。

発明の概要
本発明は、以下の式１：

（式中、Ｌ¹は、中性リガンドであり；
Ｘ及びＸ’は、アニオン性リガンドであり；
Ｒ¹は、−Ｃ_1-5−アルキル又は−Ｃ_5-6−シクロアルキルであり；
Ｒ²は、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル、−Ｃ_2-20−アルキニル又はアリールであり；
Ｒ³は、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はアリールであり、ここで、アリールは、−Ｃ_1-6−アルキル又は−Ｃ_1-6−アルコキシにより置換されていてもよく；
ｎは、０、１、２又は３である）の新規ルテニウム錯体、それらの合成、全ての中間体の合成及び式１の錯体の触媒としての又は予備触媒としての使用に関する。

本発明の式１の化合物は、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、閉環メタセシス（ＲＣＭ）、不飽和ポリマーの解重合、テレケリック(telechelic)ポリマーの合成、エン−インメタセシス及びオレフィン合成を含むが、これらに限定されないオレフィンメタセシス反応を触媒するために使用することができる。
本発明の別の実施態様は、以下の式２：

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びｎは、上記に定義したものであり、及び
Ｒ⁴は、−Ｃ_1-20−アルキルであり；
ｍは、０、１又は２であり；
部分式：

は、アルキレン基を示し、その中において、メチレン基の１つ又は双方の水素原子が、基Ｒ⁴により置換されていてもよい）の新規２−アルコキシ−５−ニトロスチレン誘導体に関し、それは、錯体１を製造するための中間体である。従って、上記部分式は、以下のアルキレン基：

を含む。

本発明の別の態様は、式２の新規２−アルコキシ−５−ニトロスチレン誘導体の製造であり、その中においては、
−置換２−ヒドロキシ−５−ニトロベンズアルデヒド３を、Ｒ¹Ｚによりアルキル化し、その中において、Ｒ¹は、式１で与えられた意味を有し、及びＺは、ハロゲン原子、Ｃ_1-6−アルキル−Ｓ−（Ｏ）−Ｏ−、Ｃ_1-6−フルオロアルキル−Ｓ（Ｏ）−Ｏ−、アリール−Ｓ（Ｏ）−Ｏ−又はアリール−Ｓ（Ｏ）₂−Ｏ−より選ばれる離脱基である。

−式４の置換２−アルコキシ−５−ニトロベンズアルデヒドを、その後、式：

（式中、Ｒ⁴及びｍは、式２で与えられた意味を有し、及びＷは、オレフィン化反応に適する離脱基である）のオレフィン試薬で処理して、式２を得る。

−化合物２を、その後、式５のルテニウム錯体と反応させて、式１のルテニウム錯体を得ることができ、その中において、Ｌ¹及びＬ²は、中性リガンドであり；Ｒ⁵は、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル、−Ｃ_2-20−アルキニル又はアリールであり；Ｒ⁶は、アリール、ビニル又はアレニル(allenyl)であり、及びＸ及びＸ’は、アニオン性リガンドである。

場合により、得られる式１の化合物は、その後、異なる中性リガンドＬ¹と反応させて、式１の化合物中に存在する中性リガンドＬ¹を置換してもよく、それにより、式１の異なる化合物が得られる。
本願明細書に記載する化合物は、不斉中心を有していてもよい。非対照的に置換された原子を含む本発明の化合物は、光学的に活性な又はラセミ形態で単離することができる。当該技術分野においては、光学的活性体を製造する方法、例えば、ラセミ体の分解による方法又は光学的に活性な出発物質からの合成による方法がよく知られている。オレフィンの幾何異性体の多くが、また、本願明細書において記載される化合物中に存在していてもよく、及びそのような安定性異性体の全てが本発明において意図される。本発明の化合物のシス及びトランス幾何異性体を記載し、及び異性体混合物として又は別の異性体型として単離することができる。全てのキラル、ジアステレオマー、ラセミ体及び全ての幾何異性体が意図され、これは、特定の立体化学又は異性体が具体的に示されない限りにおいてである。

発明の詳細な記載
本願明細書において具体的に定義されていない用語は、その開示内容及び文脈から当該技術分野における当業者によりそれらに与えられるであろう意味を有するべきである。しかしながら、特に反対の記載のない限り、本願明細書において記載されるように、以下の用語は、示される意味を有し、及び以下の約束事が守られる。
以下に定義する基においては、炭素原子数は、多くの場合、基の前に特定されており、例えば、−Ｃ_1-6アルキルは、炭素原子数１〜６のアルキル基を意味する。以下において他に特定されていない限り、用語コントロールの従来の定義及び従来の安定原子価は、全ての式及び基において推定及び達成される。
本願明細書において使用する用語“置換された”は、指定された原子における１又はそれより多くの水素が、指定の原子の通常の原子価を越えない限りにおいて、意図される基から選択されるもので置き換えられることを意味し、及び、置換により安定性化合物が得られる。
本願明細書において使用する用語“アリール”は、単独で又は別の置換基との組み合わせでのいずれかで、芳香族系の単一炭素環系又は芳香族系の多炭素環系のいずれかを意味する。例えば、アリールとしては、フェニル又はナフチル環系が挙げられる。

本願明細書において使用する用語“ハロゲン”は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素より選ばれるハロゲン置換基を意味する。
本願明細書において使用する用語“−Ｃ_1-20−アルキル”は、単独で又は別の置換基との組み合わせでのいずれかで、炭素原子数１〜２０の非環式の直鎖又は分枝鎖アルキル置換基を意味する。本願明細書において使用する用語“−Ｃ_1-5−アルキル”又は“−Ｃ_1-6−アルキル”は、上記用語と同一の意味を有するが、但し、炭素原子数がより少なく、正確には、最大炭素原子数が５又は６である。用語−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_1-5−アルキル又は−Ｃ_1-6−アルキルは、即ち、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、１−メチルエチル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル又は１，１−ジメチルエチルを含み得る。
本願明細書において使用する用語“−Ｃ_2-20−アルケニル”は、単独で又は別の置換基との組み合わせでのいずれかで、炭素数が２〜２０であり及び少なくとも１つの二重結合を含む非環式の直鎖又は分枝鎖アルケニル置換基を意味する。本願明細書において使用する用語“−Ｃ_2-6−アルケニル”は、上記用語と同一の意味を有するが、但し、炭素原子数がより少なく、正確には、最大炭素原子数が６である。用語−Ｃ_1-20−アルケニル又は−Ｃ_1-6−アルケニルは、即ち、ビニル又はアレニルを含み得る。

本願明細書において使用する用語“−Ｃ_2-20−アルキニル”は、単独で又は別の置換基との組み合わせでのいずれかで、炭素数が２〜２０であり及び少なくとも１つの三重結合を含む非環式の直鎖又は分枝鎖アルキニル置換基を意味する。本願明細書において使用する用語“−Ｃ_2-6−アルキニル”は、上記用語と同一の意味を有するが、但し、炭素原子数がより少なく、正確には、最大炭素原子数が６である。
本願明細書において使用する用語“−Ｃ_5-6−シクロアルキル”は、単独で又は別の置換基との組み合わせでのいずれかで、炭素数が５又は６のシクロアルキル置換基を意味し、及び、即ち、シクロペンチル又はシクロヘキシルを含む。
本願明細書において使用する用語“−Ｃ_1-6−アルコキシ”は、単独で又は別の置換基との組み合わせでのいずれかで、置換基−Ｃ_1-6−アルキル−Ｏ−を意味し、アルキルは、上記で定義されたものであり、炭素原子数が６までである。アルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、１−メチル−エトキシ、ブトキシ又は１，１−ジメチルエトキシを含む。

更なる実施態様
好ましい化合物は、以下の式１ａのものである：

（式中、Ｌ¹、Ｘ、Ｘ’、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びｎは、上記に定義したとおりのものである）。

より好ましい化合物は、一般式１又は１ａのものであり、式中、
Ｌ¹が、Ｐ（Ｒ¹¹）₃であり、Ｒ¹¹が、各々、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_3-8−シクロアルキル又はアリールであり；又は
Ｌ¹が、以下の式６ａ、６ｂ、６ｃ又は６ｄのリガンドである：

（式中、Ｒ⁷及びＲ⁸が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；特には、
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；又は
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、それらが結合する炭素原子と一緒に組み合せられて、３〜８員の炭素環を形成し；
Ｙ及びＹ’が、ハロゲンである）。

特に好ましい化合物では、式中、Ｒ⁷及びＲ⁸が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_2-6−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_2-6−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；又は
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、それらが結合する炭素原子と一緒に組み合せられて、５〜７員の炭素環を形成する。

最も好ましいものは、一般式１又は１ａの化合物であり、式中、
Ｒ¹が、イソプロピル基であり；及び／又は
Ｒ²が、Ｈ、−Ｃ_1-6−アルキル又はアリールであり、特には、Ｒ²が、ハロゲン原子の意味を有し；及び／又は
Ｘ及びＸ’が、ハロゲンであり、特には、塩素であり；及び／又は
Ｌ¹が、Ｐ（シクロヘキシル）₃であり；又は
Ｌ¹が、式６ａ、６ｂ、６ｃ又は６ｄの基であり；及び／又は
Ｒ⁷及びＲ⁸が、２−メチルベンゼン、２，６−ジメチルベンゼン又は２，４，６−トリメチルベンゼンであり；及び／又は
ｎが０である。

更なる態様は、式１又は１ａの化合物であり、式中、
Ｒ¹が、イソプロピル基であり；
Ｒ²が、Ｈであり；
ｎが、０であり；
Ｘ及びＸ’が、各々、塩素であり；及び
Ｌ¹が、式６ａ：

（式中、Ｒ⁷及びＲ⁸が、各々、２，４，６−トリメチルフェニルである）のリガンドであり；及び
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、各々、Ｈである。

好ましいものは、以下の式２ａの化合物である：

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、ｍ及びｎは、上記で定義したものである）。

より好ましい化合物は、一般式２又は２ａのものであり、式中、
Ｒ¹が、イソプロピル基であり；及び／又は
Ｒ²が、Ｈ、−Ｃ_1-6−アルキル又はアリールであり、特には、Ｒ²が、ハロゲン原子の意味を有し；及び／又は
Ｒ⁴が、−Ｃ_1-6−アルキル、特には、メチル又はエチルであり；及び／又は
ｎが、０であり；及び／又は
ｍが、０である。
更なる実施態様は、式２又は２ａの化合物であり、式中、
Ｒ¹が、イソプロピル基であり；
Ｒ²が、Ｈであり；
ｍが、０であり；及び
ｎが、０である。

更に好ましくは、式１又は１ａの錯体の製造方法であって、一般式２又は２ａの化合物を、以下の式５のルテニウム錯体と、場合により、異なる中性リガンドＬ¹の存在下で、反応させる方法である：

（式中、Ｌ¹及びＬ²は、中性リガンドであり；
Ｒ⁵は、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル、−Ｃ_2-20−アルキニル又はアリールであり；及び
Ｒ⁶は、アリール、ビニル又はアレニルであり；及び
Ｘ及びＸ’は、アニオン性リガンドである）。

より好ましくは、上記式１のルテニウム錯体の合成は、以下の条件で行う：
銅塩、特には、ＣｕＣｌの存在下；及び／又は
特には、塩化メチレン、クロロホルム、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン又はそれらの混合物より選ばれるハロゲン化又は芳香族系溶剤中；及び／又は
０〜１００℃の温度で、特には、１０〜８０℃の温度で、より具体的には、２０〜６０℃の温度で；及び／又は
１〜２４時間、特には、１〜１０時間、より具体的には、１〜４時間。
最も好ましくは、上記ルテニウム錯体の合成においては、反応を、１つの容器内において、式６ａ、６ｂ、６ｃ又は６ｄのリガンドを、式５（式中、Ｌ¹及びＬ²の両リガンドが、式Ｐ（Ｒ¹¹）₃のホスフィンであり、ここで、Ｒ¹¹が、上記意味を有する）の固形錯体と混合すること、及びその後、式２又は２ａのリガンドを添加することにより行う。

上記ルテニウム錯体の合成についてのある好ましい変形体は、式７ａ、７ｂ、７ｃ又は７ｄ：

（式中、アニオンは、ホルメート(formiate)、アセテート、トリフルオロ−アセテート又は他の酸基、ハロゲン又は［ＢＦ₄］^-より選ばれる）の安定性塩から、現場で、一般式６ａ、６ｂ、６ｃ又は６ｄのリガンドを生成するものである。従って、その塩は、好ましくは、溶剤、例えば脂肪族又は芳香族炭化水素、好ましくはヘキサン中のサスペンション形態で、アルカリ金属の水素化物、アルカリ土類金属の水素化物又はアルコラート、特には、カリウムのｔｅｒｔ−ペンタノレート(pentanolate)、カリウムのｔｅｒｔ−アミレート又はカリウムのｔｅｒｔ−ブタノレートより選ばれる強塩基と反応させる。その後、反応を継続するが、これは、式５（式中、Ｌ¹及びＬ²の双方が、式Ｐ（Ｒ¹¹）₃のホスフィンである）の固形錯体を添加し、次いで、式２又は２ａのリガンドを添加することにより行われ、一般式１又は１ａの化合物を生じる。

更に好ましくは、中間体の製造方法であり、それは、ａ）一般式３の化合物を、式Ｒ¹Ｚ（９）の試薬を用いてアルキル化して、式４の中間体を形成する工程、及びｂ）４を、式１０のオレフィン化試薬と反応させて、一般式２の化合物を得る工程を含む：

（式中、式２ａ、３、４、９及び１０のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、ｍ及びｎは、上記で定義したものであり、及び
Ｗは、オレフィン化反応に適する離脱基であり；及び
Ｚは、ハロゲン、−Ｃ_1-6−アルキル−Ｓ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ_1-6−フルオロアルキル−Ｓ（Ｏ）−Ｏ−、アリール−Ｓ（Ｏ）−Ｏ−又はアリール−Ｓ（Ｏ）₂−Ｏ−である）。

より好ましくは、その方法においては、上記工程ａ）を以下の条件で行う：
非プロトン性溶剤中、特には、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、グリコールエーテル、メタノール、エタノール又はそれらの混合物より選ばれた上記溶剤中、より具体的には、上記溶剤はＤＭＦである；又は
相間移動触媒を用いてフィットされた二相性溶剤系中；又は
触媒の存在下、特には、上記触媒は、Ｃｓ₂ＣＯ₂、ＣｓＦ、第４級アンモニウム塩、クラウン・エーテル又はクリプタンドより選ばれ、より具体的にはＣｓＣＯ₃の存在下；又は
アルカリ金属の炭酸塩又はアルカリ性水酸化物の存在下、特には、Ｎａ₂ＣＯ₃、Ｋ₂ＣＯ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃、Ｃｓ₂ＣＯ₃、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨの存在下；又は
１〜２４時間、特には、８〜２４時間、より具体的には、１６〜２４時間；
０〜１５０℃の温度で、特には、１０〜１００℃、より具体的には、２０〜８０℃；又は。

化合物４から出発して、化合物２が、テッブ(Tebbe)、ウィッティグ(Wittig)、ウィッティグ−ホーナー(Wittig-Horner)、ウィッティグ−ホーナー−エモンズ(Wittig-Horner-Emmons)又はピーターソン(Peterson)条件下に利用可能であるが、好ましい方法においては、上記工程ｂ）を以下の条件で行う：
アルコール、グリコールエーテル又は環状エーテルより選ばれる溶剤中、好ましくはＴＨＦ中；又は
Ｗが、テッブチタン試薬を用いるテッブによる又はウィッティングのホスホニウムイリド試薬を用いるウィッティングによるオレフィン化反応に適する離脱基、より具体的にはＰＰｈ₃又はＴｉＣｐ₂より選ばれる離脱基であり；ここで、Ｐｈは、置換又は未置換フェニルであり、及びＣｐは、置換又は未置換シクロペンタジエニル−アニオンであり、それは、その酸化形態における反応後にみられる。
本発明の別の好ましい実施態様は、全てのタイプのメタセシス反応についての方法であり、オレフィンを、一般式１又は１ａの触媒と接触させることを含み；特には、そのメタセシス反応は、閉環又はクロスメタセシス反応である。
以下の実施例は、本発明の種々の実施態様を説明するためのものであり、如何なる場合にも本発明を制限すると理解されるべきではない。

実施例１

乾燥ＤＭＦ（２５ｍｌ）中のパウダー化無水炭酸カリウム（１．１ｇ、８ｍｍｏｌ）、触媒量の炭酸セシウム（５２１ｍｇ、４０ｍｏｌ％）及び３．Ｉ（６６８ｍｇ、４ｍｍｏｌ）の攪拌サスペンションに対して、ニート２−ヨードプロパン（０．８ｍｌ、８ｍｍｏｌ）を添加した。反応混合物を、室温（ＲＴ）で２４時間攪拌し、及び次いで、溶剤を減圧下に蒸発させた。残留物を水（５０ｍｌ）へ注入し、及び^tＢｕＯＭｅ（４×２５ｍｌ）で抽出した。組み合せられた有機層を塩水で洗浄し、Ｍｇ₂ＳＯ₄で乾燥し、及び蒸発させて乾燥物とした。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ８：２）を用いて精製して、２−イソプロポキシ−５−ニトロベンゼンアルデヒド４．Ｉを、低融点固体として得た（８５０ｍｇ、８６％収率）。
IR (KBr): ν [cm^-1] = 3115, 2991, 2942, 1679, 1609, 1526, 1348, 1284, 1111, 950, 832, 748, 667;
¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃): δ [ppm]= 1.48 (d, 6H, J = 6.1 Hz), 4.85 (q, 1H, J = 6.1 Hz), 7.10 (d, 1H, J = 9.2 Hz), 8.39 (dd, 1H, J = 2.9, 9.2 Hz), 8.69 (d, 1H, J = 2.9 Hz), 10.41 (s, 1H);
¹³C-NMR (125 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 21.8, 72.6, 113.6, 124.7, 125.12, 130.4, 141.1, 164.3, 187.8;
MS (El): m/z 209 (10, [M]+.), 167 (100), 137 (18), 120 (11), 93 (7), 75 (3), 65 (10), 53 (4);
HRMS (El) [M]+ (C₁₀H₁₁O₄N)について計算: 209.0688; 実測 209.0686.

乾燥ＴＨＦ（２０ｍｌ）中のＰｈ₃ＰＣＨ₃Ｂｒ（９３２ｍｇ、２．５３ｍｍｏｌ）の攪拌サスペンションに対して、ゆっくりと、−７８℃で、首尾良く、ヘキサン中のＢｕＬｉ溶液（１．８ｍｌ、２．７ｍｍｏｌ、１．５Ｍ）及び乾燥ＴＨＦ中の４．Ｉ溶液（２ｍｌ）を添加した。この後、反応混合物をＲＴまで温め、及び更に１０時間攪拌した。この後、ＮＨ₄Ｃｌ（２ｍｌ）及び^tＢｕＯＭｅ（１００ｍｌ）の飽和溶液を添加した。不溶性材料をろ過除去し、得られた溶液を減圧下に蒸発させた。粗生成物をシリカゲルでのカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ８：２を使用）により精製して、２−イソプロポキシ−５−ニトロスチレン２．Ｉを、黄白色オイルとして得た（２３６ｍｇ、６３％収率）。
IR (フィルム): ν [cm^-1] = 3088, 2982, 2967, 1627, 1607, 1583, 1516, 1341, 1271, 1107, 950, 742 cm^-1; ¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 1.41 (d, 6H, J = 6.0 Hz), 4.71 (q, 1H, J = 6.0 Hz), 5.40 (dd, 1H, J = 0.5, 11.2 Hz), 5.87 (dd, 1H, J = 0.5, 17.7 Hz), 6.91 (d, 1H, J = 9.1 Hz), 7.00 (dd, 1H, J = 11.2, 17.7 Hz), 8.12 (dd, 1H, J = 2.8, 9.1 Hz), 8.36 (d, 1H, J = 2.8 Hz); ¹³C-NMR (125 MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 21.9, 71.5, 112.2, 116.8, 122.4, 124.5, 128.1, 130.1, 141.0, 159.9; MS (El): m/z 207 (4, [M]+.), 165 (59), 148 (100), 135 (4), 118 (96), 104 (2), 90 (15), 65 (8), 63 (7), 51 (4); MS (ESI): m/z 230 ([M+Na]+); HRMS (ESI): m/z [M+Na]+ (C₁₁H₁₃O₃NNa)について計算: 230.0788; 実測 230.0776.

実施例２

アルゴン雰囲気下で、式５．ＩＩ（式中、Ｌ²は、式６ａ．ＩＩ：

のＮＨＣリガンドを表す）のカルベン錯体（１５３ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）及び無水ＣｕＣｌ（１８ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）を、シュレンクチューブに入れた。次いで、乾燥脱酸素ＣＨ₂Ｃｌ₂（１０ｍｌ）を添加した後、ＣＨ₂Ｃｌ₂（４ｍｌ）中の化合物２．Ｉ（３８ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）の溶液を添加した。得られたサスペンションを３０℃で１時間攪拌し、次いで、それを、減圧下に濃縮し、及びシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＨ５：２）により精製した。溶剤を除去し及び少量の乾燥ｎ−ペンタンで洗浄した後、錯体１．ＩＩ（式中、Ｍｅｓは、メシチル基を意味する）を、緑色の微結晶性固体として得た（１００ｍｇ、８３％収率）。Ｒ^f＝０．３０（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ８：２）；
¹H-NMR (500 MHz, CD₂Cl₂): δ [ppm]= 16.42 (s, 1H), 8.46 (dd, 1H, J = 9.1, 2.5 Hz), 7.80 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 7.10 (s, 4H), 6.94 (d, 1H, J = 9.1 Hz), 5.01 (sept, 1H, J = 6.1 Hz), 4.22 (s, 4H), 2.47 (2s, 18H), 1.30 (d, 6H, J = 6.1 Hz); ¹³C-NMR (125 MHz, CD₂Cl₂): δ [ppm]= 289.1, 208.2, 156.8, 150.3, 145.0, 143.5, 139.6, 139.3, 129.8, 124.5, 117.2, 113.3, 78.2, 52.0, 21.3, 21.2, 19.4; IR (KBr): ν [cm^-1] = 2924, 2850, 1606, 1521, 1480, 1262, 1093, 918, 745; MS (ESI): m/z 636 [M-CI]+; HRMS(EI): m/z C₃₁H₃₇N₃O₃Ruについて計算: [M+.] 671.1255, 実測 671.1229; 元素分析, 計算: (%) C₃₁H₃₇N₃O₃Ruについて (671.63): C 55.44, H 5.55, N 6.26; 実測: C 55.35; H 5.70, N 6.09.

実施例３

アルゴン雰囲気下で、式５．ＩＩＩのカルベン錯体（１６４．６ｍｇ、０．２０ｍｍｏｌ）をシュレンクチューブに入れた。次いで、乾燥脱酸素ＣＨ₂Ｃｌ₂（１５ｍｌ）を添加した後、ＣＨ₂Ｃｌ₂（５ｍｌ）中の化合物２．Ｉ（５０ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）の溶液を添加した。得られたサスペンションを４０℃で１時間攪拌し、次いで、それを減圧下で濃縮し、及びシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ５：２）により精製した。溶剤を除去し及び少量の乾燥ｎ−ペンタンで洗浄した後、錯体１．ＩＩＩを、褐色の微結晶性固体として得た（９５ｍｇ、７０％収率）。
¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 1.26 2.35 (m, 39 H), 5.33 5.40 (m 1H), 7.18 (d, J = 5 Hz, 1H), 8.54 (d, J = 5 Hz, 1H), 8.60 (s, 1H), 17.38 (d, J = 5.0 Hz, 1H); ¹³CNMR (125 MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 22.1, 26.2, 27.7 (d, J = 24 Hz), 30.1, 35.8 (d, J = 10 Hz), 78.2, 113.2, 117.6, 124.2, 143.3, 157.0, 273.2; IR (CH₂Cl₂, フィルム): ν [cm^-1] = 2930 (s), 2852 (s), 1604 (m), 1575 (m), 1521 (s), 1476 (m), 1447 (m), 1379 (w), 1342 (s), 1275 (s), 1241 (m), 1205 (w), 1181 (w), 1136 (m), 1095 (s), 1049 (w), 1005 (w), 951 (m), 918 (s), 851 (m), 830 (m), 789 (m), 745 (s), 656 (m), 606 (m), 518 (m); HRMS (EI): m/z C₂₈H₄₄O₃N⁽³⁵⁾Cl₂P⁽¹⁰²⁾Ruについて計算 (M⁺): 645.14794; 実測 645.14706.

実施例４
塩７．ＩＶ（１５２ｍｇ、０．３８８ｍｍｏｌ）を、アルゴン下に、シュレンクチューブ内においてｎ−ヘキサン（７ｍｌ）中で懸濁した。

次いで、カリウムのｔｅｒｔ−アミレートＣＨ₃ＣＨ₂Ｃ（ＣＨ₃）₂Ｏ^-Ｋ⁺（０．２２ｍｌ、０．３７２ｍｍｏｌ、１．７Ｍ溶液のトルエン）を添加し、及び得られた黄白色混濁溶液を室温で３０分間攪拌した。

次いで、式５．ＩＩＩの固形ルテニウム錯体（２５５ｍｇ、０．３１０ｍｍｏｌ）を添加し、及び得られたサスペンションを３０分間還流した。得られた褐色桃色サスペンションに対して、ＣＨ₂Ｃｌ₂（７ｍｌ）中の化合物２．Ｉ（８３．５ｍｇ、０．４０３ｍｍｏｌ）の溶液及び固形ＣｕＣｌ（３３．８ｍｇ、０．３４１ｍｍｏｌ）を室温で添加した。

得られた混合物を４０℃で１時間加熱した。得られた混合物を減圧下で濃縮し、及びシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ５：２）により精製した。溶剤を除去し及び少量の乾燥ｎ−ペンタンで洗浄した後、錯体１．ＩＩを、緑色微結晶性固体として得た（１４９ｍｇ、７２％収率）。分析データは、正確に得られたものと一致する（実施例２参照）。
実施例５

実施例２と同様にして錯体１．Ｖを製造することにより、緑色の微結晶性固体を得た（４０％収率）。
IR (KBr): ν [cm^-1] = 2924 (s), 2853 (s), 1608 (m), 1523 (m), 1483 (s), 1343 (s), 1267, 1010 (w), 905 (s), 826 (m), 745 (m). MS(El): m/z 643 (3), 322 (4), 304 (100), 289 (11), 246 (5), 181 (12), 159 (12), 158 (12), 105 (8), 77 (15), 43 (58). MS (LSIMS) m/z 644 (M+H+).
メタセシス反応用触媒としての一般式１の化合物の使用、二重結合Ｃ＝Ｃ及び／又は他の官能基を含む化合物の合成により、驚くべきことに、上首尾の結果が得られた。従って、以下に記載する式１の新規（予備）触媒は、他の匹敵する既知の高活性のルテニウム触媒より良好であると思われ；特にはそれらの活性についてである。
それらの結果として、より少量の触媒、より低い反応温度及びより短い反応時間でも、通常使用される従来の触媒と比較してより良い収率が得られる。以下の実施例６〜１０は、式１の触媒の優位性を示す。

実施例６
式１．ＩＩ（実施例２参照）の化合物により触媒される閉環メタセシス反応

ＣＨ₂Ｃｌ₂（３５ｍｌ）中のジエンＳ１（２１０ｍｇ、０．７５ｍｍｏｌ）の溶液に対して、ＣＨ₂Ｃｌ₂（２ｍｌ）中の触媒１．ＩＩ（５ｍｇ、１ｍｏｌ％）の溶液を０℃で添加した。０℃で更に１時間攪拌した後、溶剤を減圧下に除去し、及び残留物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ８：２）を用いて精製して、Ｐ１を無色固体として得た（１８６ｍｇ、９９％収率）。
IR (KBr): ν [cm^-1] = 3030, 2942, 2899, 2855, 1657, 1596, 1450, 1332, 1286, 1162, 910, 816, 712; ¹H-NMR (200MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 2.28 (m, 4H), 2.39 (s, 3H), 3.25 (m, 4H), 5.72 (m, 2H), 7.25 (d, 2H, J = 8.2 Hz), 7.64 (d, 2H, J = 8.2 Hz); ¹³C-NMR (50MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 21.5, 29.948.2, 126.9, 129.5, 130.1, 136.2, 142.9; MS (El): m/z 251 (5, [M]+) 223 (2), 184 (6), 155 (4), 105 (2), 91 (19), 96 (16), 77 (1), 65 (13), 42 (100); HRMS (El) m/z [M]+ (C₁₃H₁₇O₂NS)について計算: 251.0980; 実測 2251.0979.

実施例７
式１．ＩＩ（実施例２参照）の化合物により触媒されるクロスメタセシス反応

乾燥ＣＨ₂Ｃｌ₂（１５ｍｌ）中のインドールＳ２（７７．８ｍｇ、０．３６ｍｏｌ）及びメチルアクリレートＳ２ｂ（９２．９ｍｇ、１．１ｍｏｌ）の攪拌溶液に対して、ＣＨ₂Ｃｌ₂（５ｍｌ）中の触媒１．ＩＩ（１２．１ｍｇ、５ｍｏｌ％）の溶液を添加した。得られた混合物を室温で２時間攪拌した。溶剤を減圧下に除去し、残留物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ８：２）を用いて精製して、（Ｅ）−Ｐ２を、黄色結晶性固体として得た（１８６ｍｇ、９９％収率）。
IR (KBr): ν [cm^-1] = 3364, 2953, 2904, 1707, 1655, 1504, 1324, 1215, 750 cm-1; ¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 2.42 (s, 3H), 3.61 (dd, 2H, J = 1.7, 6.0 Hz), 3.70 (s, 3H), 5.74 (dt, 1H, J = 1.7, 15.7 Hz), 7.09 (dt, 1H, J = 6.0, 15.7 Hz), 7.42 (d, 1H, J = 8.8 Hz), 7.98 (dd, 1H, J = 2.0, 8.8 Hz), 8.24 (d, 1H, J = 2.0 Hz), 8.51 (br. s, 1H), ¹³C-NMR (125 MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 12.0, 26.7, 51.5, 107.2, 108.8, 115.4, 117.5, 121.4, 133.2, 133.6, 138.9, 142.6, 146.7, 167.0; MS (El): m/z 274 (100, [M]+.), 259 (75), 242 (63), 215 (38), 199 (11), 189 (15), 175 (15), 168 (53), 154 (18), 143 (31), 127 (12), 115 (12), 84 (17); HRMS (El): m/z [M]+. (C₁₄H₁₄O₄N₂)について計算: 247.0954; 実測 274.0959. 元素分析, 計算 (C₁₄H₁₄O₄N₂): C, 61.31; H, 5.14; N, 10.21; 実測: C, 61.05; H, 5.22; N, 10.09.

実施例８
触媒１．ＩＩを使用する場合の基質Ｓ３（２−アリル−２−（２−メチルアリル）ジエチルマロネート）の環化速度の試験

シュレンクチューブ中に、ＣＨ₂Ｃｌ₂（２０ｍｌ）中のジエンＳ３（１００ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）の溶液を２５℃で入れ、ＣＨ₂Ｃｌ₂（１ｍｌ）中の触媒１．ＩＩ（２．６ｍｇ、０．００４ｍｍｏｌ、１ｍｏｌ％）の溶液を添加した。得られる混合物を、更に１８時間、同一温度で攪拌した。変換率をＧＣで計算した。（反応混合物のアリコートを、エチル−ビニルエーテルの１Ｍ溶液の計算量の添加により即時急冷し、及びＧＣ技術により分析した。得られた結果を、図１において、曲線１０（◆）として示した。
基質Ｓ３（２−アリル−２−（２−メチルアリル）ジエチルマロネート）の環化速度の試験を、触媒Ａを用いて繰り返した。実験は、上記と同一条件下で行ったが、但し、触媒Ａの量を２．５ｍｏｌ％まで上昇させた。得られた結果を、図１において、曲線２（●）として示した。

実施例９
クロスメタセシス反応における触媒１．ＩＩ及びＣの効率の比較

条件
ａ）触媒１．ＩＩ（１ｍｏｌ％）、室温で３０分、収率９５％
ｂ）触媒Ｃ（２．５ｍｏｌ％）、室温で２０分、収率９１％
ＣＨ₂Ｃｌ₂（１０ｍｌ）中のオレフィンＳ４（１０７ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）及びメチルアクリレートＳ２ｂ（８６ｍｇ、１ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に対して、ＣＨ₂Ｃｌ₂（２ｍｌ）中の触媒１．ＩＩ（３．４ｍｇ、１ｍｏｌ％）の溶液を添加した。得られた混合物を、その後、室温で３０分間乾燥した。溶剤を減圧下に除去し、及び残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ８：２）を用いて精製した。生成物Ｐ４を、９５：５の比での（Ｅ）及び（Ｚ）−異性体の混合物として、無色オイルとして得た（１３０ｍｇ、９５％収率）。
Angew. Chemie 2002, 114, 2509-2511におけるデータに従って、式Ｃの触媒は、同様の反応において、９１％収率で生成物Ｐ４を生じた。

実施例１０
クロスメタセシス反応における触媒１．ＩＩ及びＡの効率の比較

条件
ａ）触媒１．ＩＩ（５ｍｏｌ％）、室温で３０分間、収率８７％
ｂ）触媒Ａ（８ｍｏｌ％）、室温で６時間、収率７９％
ＣＨ₂Ｃｌ₂（５ｍｌ）中のジエチルアリルマロネートＳ５（１００ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）及びＳ５ａ（５３ｍｇ、１ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に対して、ＣＨ₂Ｃｌ₂（５ｍｌ）中の触媒１．ＩＩ（１６．８ｍｇ、５ｍｏｌ％）の溶液を添加した。得られた溶液を室温で３０分間攪拌した。溶剤を減圧下に除去し、及び残留物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（シクロヘキサン／ＥｔＯＡｃ８：２）を用いて精製した。生成物Ｐ５を、１：２の比での（Ｅ）及び（Ｚ）−異性体の混合物として、無色オイルとして得た（９８ｍｇ、８７％収率）。
Synlett 2001, 430-431に従って、触媒Ａは、類似の反応で、生成物Ｐ５を収率７９％で生じた。

本発明のルテニウム触媒を用いた場合の２−アリル−２−（２−メチルアリル）ジエチルマロネートの環化速度と、既知のルテニウム触媒を用いた場合のものとを比較するグラフである。

Claims

以下の式１の化合物：

（式中、Ｌ¹は、中性リガンドであり；
Ｘ／Ｘ’は、アニオン性リガンドであり；
Ｒ¹は、−Ｃ_1-5−アルキル又は−Ｃ_5-6−シクロアルキルであり；
Ｒ²は、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル、−Ｃ_2-20−アルキニル又はアリールであり；
Ｒ³は、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はアリールであり、ここで、アリールは、場合により、−Ｃ_1-6−アルキル又は−Ｃ_1-6−アルコキシにより置換されていてもよく；
ｎは、０、１、２又は３である）。
以下の式１ａの、請求項１に記載の化合物：

（式中、Ｌ¹、Ｘ、Ｘ’、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びｎは、請求項１において定義したものである）。
Ｌ¹が、Ｐ（Ｒ¹¹）₃であり；
Ｒ¹¹が、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_3-8−シクロアルキル又はアリールであり；又は
Ｌ¹が、以下の式６ａ、６ｂ、６ｃ又は６ｄのリガンドであり：

Ｒ⁷及びＲ⁸が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；又は
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、それらが結合する炭素原子と一緒に組み合せられて、３〜８員の炭素環を形成し；
Ｙ及びＹ’が、ハロゲンである、
請求項１又は２に記載の化合物。
Ｒ⁷及びＲ⁸が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_2-6−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、各々、独立して、Ｈ、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_2-6−アルケニル又はフェニルであり、ここで、フェニルが、場合により、独立して、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はハロゲンより選ばれる３個までの基により置換されていてもよく；又は
Ｒ⁹及びＲ¹⁰が、それらが結合する炭素原子と一緒に組み合せられて、５〜７員の炭素環を形成する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
Ｒ²が、Ｈ、−Ｃ_1-6−アルキル又はアリールであり；
Ｘ及びＸ’が、各々、ハロゲンである、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
Ｌ¹が、ＰＣｙ₃又は式６ａ、６ｂ、６ｃ又は６ｄのリガンドであり；
Ｃｙが、シクロヘキシルであり；
Ｘ及びＸ’が、各々、塩素である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
Ｌ¹が、式６ａ、６ｂ、６ｃ又は６ｄのリガンドであり；及び
Ｒ⁷及びＲ⁸が、２−メチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル又は２，４，６−トリメチルフェニルである、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の化合物。
ｎが０である請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
Ｒ¹がⁱＰｒであり；
Ｒ²がＨである、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の錯体を製造する方法であって、式２又は式２ａの化合物：

（式中、Ｒ¹が、−Ｃ_1-5−アルキル又は−Ｃ_5-6−シクロアルキルであり；
Ｒ²が、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル、−Ｃ_2-20−アルキニル又はアリールであり；
Ｒ³が、−Ｃ_1-6−アルキル、−Ｃ_1-6−アルコキシ又はアリールであり、ここで、アリールが、−Ｃ_1-6−アルキル又は−Ｃ_1-6−アルコキシで置換されていてもよく；
Ｒ⁴が、−Ｃ_1-20−アルキルであり；
ｍが、０、１又は２であり；及び
ｎが、０、１、２又は３である。）
を、以下の一般式５のルテニウム錯体と反応させる方法：

（式中、Ｌ¹及びＬ²は、中性リガンドであり；
Ｒ⁵は、Ｈ、−Ｃ_1-20−アルキル、−Ｃ_2-20−アルケニル、−Ｃ_2-20−アルキニル又はアリールであり；
Ｒ⁶は、アリール、ビニル又はアレニルであり；
Ｘ／Ｘ’は、アニオン性リガンドである）。
銅塩の存在下で行う請求項１０に記載の方法。
メタセシス反応を行う方法であって、１つのＣ＝Ｃ二重結合を有する２つの化合物又は少なくとも２つのＣ＝Ｃ二重結合を有する１つの化合物を触媒と接触させる工程を含み、ここで、触媒が、請求項１〜９のいずれか１項に記載のルテニウム錯体を含む方法。
閉環又はクロスメタセシス反応を行う方法であって、ジアルケニル化合物を、請求項１〜９のいずれか１項に記載のルテニウム錯体と接触させる工程を含む方法。