JP4496340B2 - Catalyst capable of electrochemical regeneration and method for reducing organic compounds using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電気化学的再生可能な触媒及びその製造方法ならびに当該触媒を用いた有機化合物の還元方法に関する。 The present invention relates to an electrochemically reproducible catalyst, a method for producing the same, and a method for reducing an organic compound using the catalyst.
近年、環境問題との関連で炭酸ガスの有効利用が社会的に要求されている。最も基本的な炭酸ガスの2電子還元反応の生成物はCO(A式)とHCOOH(B式)である。
一方、工業的水素製造プロセスである水性ガス移動反応にはCO酸化によるH2発生(C式)と、COとOH-の反応で生成するHCOO-(D式)の分解によるH2発生(E式)が知られている。
水性ガス移動反応(上記C式、E式)は発熱反応のため自発的に進行するのに対して、炭酸ガス還元反応(上記A式、B式)は吸熱反応のため電気あるいは光により外部から反応系にエネルギーを注入して反応を進行させる必要がある。そこで、両反応をほぼ同一の反応機構で進行させることを可能とさせるべく、適当な触媒が望まれていた。 Water gas transfer reactions (C and E above) spontaneously proceed due to exothermic reactions, while carbon dioxide reduction reactions (A and B above) are endothermic reactions, so they can be externally applied by electricity or light. It is necessary to inject energy into the reaction system to advance the reaction. Therefore, an appropriate catalyst has been desired to enable both reactions to proceed with almost the same reaction mechanism.
他方、下記のようなNAD+/NADH型反応式が知られている。
しかしながら、このようなピリジニウム構造を有するモデル化合物(R’=アルキル基)は、1電子還元を受けることによりカップリング反応が優先して進行し、基質を還元するためのH-を生成することができず(下記反応スキーム参照)、さらには酸や塩基に対して不安定であることから、触媒としての使用に適さないという問題があった。
したがって、炭酸ガスのようなカルボニル基を含む有機化合物の還元を可能とする電気化学的に再生可能な触媒がいまだ得られていなかった。 Therefore, an electrochemically reproducible catalyst that enables reduction of an organic compound containing a carbonyl group such as carbon dioxide has not been obtained yet.
本発明は、有機化合物の還元、特にカルボニル基を含む有機化合物の還元に有用であり、かつ、電気化学的に再生可能な触媒を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a catalyst that is useful for reduction of an organic compound, particularly an organic compound containing a carbonyl group, and is electrochemically reproducible.
本発明者らは、NAD+/NADH系の酸化還元機構を有する新規な金属錯体を見出し、この錯体を用いることにより、カルボニル基を含む有機化合物を電気還元条件下で還元できることを見出して、本発明を完成させた。 The present inventors have found a novel metal complex having a redox mechanism of NAD + / NADH system, and found that by using this complex, an organic compound containing a carbonyl group can be reduced under electroreduction conditions. Completed the invention.
すなわち、本発明の第1態様では、下記式(1a)で示される電気化学的再生が可能な触媒用中間体が提供される。
また、本発明の第2態様では、下記式(1b)で示される電気化学的再生が可能な触媒が提供される。
また、本発明の第3態様では、本発明の第2態様にかかる触媒の製造方法の一態様、すなわち、塩基存在下で、下記式(2)で示されるピリジン誘導体と、
また、本発明の第4態様では、本発明の第2態様にかかる触媒を用いた有機化合物を還元する方法、すなわち、上記式(1b)で示される電気化学的再生が可能な触媒存在下で、酸性条件下における電気化学的条件下において、有機化合物を還元する還元方法が提供される。 The fourth aspect of the present invention is a method for reducing an organic compound using the catalyst according to the second aspect of the present invention, that is, in the presence of a catalyst capable of electrochemical regeneration represented by the above formula (1b). A reduction method for reducing an organic compound under electrochemical conditions under acidic conditions is provided.
本発明の第1態様において、R1、R2、R3、R4、R6及びR7が、水素原子であることが好ましい。
本発明の第2態様、第3態様及び第4態様において、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7が、水素原子であることが好ましい。
In the first embodiment of the present invention, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 6 and R 7 are preferably hydrogen atoms.
In the second aspect, the third aspect and the fourth aspect of the present invention, it is preferable that R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are hydrogen atoms.
また、本発明の第2態様、第3態様及び第4態様において、Mが、2,2’−ビピリジンが配位可能な金属であることが好ましい。 In the second, third and fourth aspects of the present invention, it is preferable that M is a metal capable of coordinating 2,2'-bipyridine.
また、本発明の第4態様において、前記有機化合物が、カルボニル基を有することが好ましい。 In the fourth aspect of the present invention, the organic compound preferably has a carbonyl group.
本発明により、ケトン等の有機化合物を触媒的に還元することが可能となった。これにより、貯蓄困難な電気エネルギーを有機物の状態で効率的に貯蓄することが可能となり、クリーンエネルギーやグリーンケミストリーの分野での応用が期待される。 The present invention makes it possible to catalytically reduce organic compounds such as ketones. This makes it possible to efficiently store difficult-to-store electrical energy in the state of organic matter, and is expected to be applied in the fields of clean energy and green chemistry.
本発明の第1態様では、下記式(1a)で示される電気化学的再生が可能な触媒用中間体が提供される。
上記式中、R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、それぞれ、互いに独立し、同一または異なって、水素原子、C1〜C10アルキル基又はC6〜C10アリール基である。 In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 6 and R 7 are each independently the same or different and represent a hydrogen atom, a C 1 -C 10 alkyl group or C 6 -C 10. An aryl group.
本明細書において、「C1〜C10アルキル基」は、C1〜C6アルキル基であることが好ましく、C1〜C3アルキル基であることが更に好ましい。アルキル基の例としては、制限するわけではないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、又はヘキシル等を挙げることができる。 In the present specification, "C 1 -C 10 alkyl group" is preferably C 1 -C 6 alkyl group, more preferably a C 1 -C 3 alkyl group. Examples of alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, or hexyl.
本明細書において、「C6〜C10アリール基」の例としては、制限するわけではないが、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、又はインデニル等を挙げることができる。 In the present specification, examples of the “C 6 -C 10 aryl group” include, but are not limited to, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, or indenyl.
本発明の第1態様において、R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、合成の簡便性および立体的要因の観点から、水素原子であることが好ましい。 In the first embodiment of the present invention, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 6, and R 7 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of ease of synthesis and steric factors.
本発明の第2態様では、下記式(1b)で示される電気化学的再生が可能な触媒が提供される。
上記式中、R1、R2、R3、R4、R6及びR7についての説明は、本発明の第1態様で説明したのと同様である。 In the above formula, the description of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 6 and R 7 is the same as that described in the first aspect of the present invention.
また、上記式(1b)中、R5は、水素原子又はC1〜C10アルキル基である。
本発明の第2態様において、R5は、生成物の安定性および反応条件の利便性の観点から、水素原子であることが好ましい。
Further, in the above formula (1b), R 5 is a hydrogen atom or a C 1 -C 10 alkyl group.
In the second embodiment of the present invention, R 5 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of the stability of the product and the convenience of reaction conditions.
上記式(1b)中、Mは、1価〜6価の遷移金属である。
本発明の第2態様において、Mは、配位子が配位でき、かつ反応中に金属にレドックスがかからない(金属の酸化還元電位が配位子のレドックス準位と大きく異なっている)ことが重要である。
Mは、2,2’−ビピリジンが配位可能な金属であることが好ましく、具体的には、ルテニウムであることが最も好ましい。
In the above formula (1b), M is a monovalent to hexavalent transition metal.
In the second aspect of the present invention, M is capable of coordinating the ligand and does not redox the metal during the reaction (the metal redox potential is significantly different from the redox level of the ligand). is important.
M is preferably a metal to which 2,2′-bipyridine can be coordinated, and specifically, ruthenium is most preferable.
本発明の第2態様において、Mは、配位子を有していてもよい。
Mが有する配位子としては、アミン、ハロゲン原子、ホスフィンあるいはホスファイト等の支持配位子が挙げられ、これに加えて還元反応時に脱離可能なニトリル、ケトン、水等の配位子を有していてもよい。
In the second aspect of the present invention, M may have a ligand.
Examples of ligands possessed by M include supporting ligands such as amines, halogen atoms, phosphines, and phosphites. In addition, ligands such as nitriles, ketones, and water that can be eliminated during the reduction reaction are included. You may have.
アミンは、配位子としては、ピリジン、ビピリジン、テルピリジル、又はキノリン等の芳香族アミンであってもよいし、エチレンジアミンのようなアルキレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラアルキルエチレンジアミンのようなN,N,N’,N’−四置換アルキレンジアミン、又はトリスエチレンジアミンのようなトリスアルキレンジアミン等の脂肪族アミンであってもよい。 The amine may be an aromatic amine such as pyridine, bipyridine, terpyridyl, or quinoline as a ligand, an alkylene diamine such as ethylene diamine, or an N, N, N ′, N′-tetraalkylethylene diamine. It may be an aliphatic amine such as N, N, N ′, N′-tetrasubstituted alkylenediamine, or a trisalkylenediamine such as trisethylenediamine.
ニトリルは、配位子としては、シアン化アルキル、又はシアン化アリール等であってもよいが、アセトニトリルであることが好ましい。 The nitrile may be alkyl cyanide or aryl cyanide as a ligand, but is preferably acetonitrile.
ケトンは、配位子としては、アセトンであることが好ましい。 The ketone is preferably acetone as a ligand.
ホスフィンは、ジフェニルホスフィンのようなジアリールホスフィン、トリフェニルホスフィンのようなトリアリールホスフィン、トリエチルホスフィンのようなトリアルキルホスフィン、アルキルジアリールホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンのようなα,ω−ビス(ジアリールホスフィノ)アルカン、P,P,P’,P’,P”,P”−ヘキサフェニル−トリスエチレンテトラホスフィンのようなP,P,P’,P’,P”,P”−六置換−トリスアルキレンテトラホスフィン等であってもよい。
ホスファイトは、ホスフィンと同様である。
Phosphine is diarylphosphine such as diphenylphosphine, triarylphosphine such as triphenylphosphine, trialkylphosphine such as triethylphosphine, alkyldiarylphosphine, dialkylarylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane. Α, ω-bis (diarylphosphino) alkanes such as P, P, P ′, P ′, P ″, P ″ -P, P, P ′, P ′, such as P ″ -hexaphenyl-trisethylenetetraphosphine, P ″, P ″ -hexasubstituted-trisalkylenetetraphosphine and the like may be used.
Phosphites are the same as phosphines.
本発明の第2態様において、Mは、アミン、ニトリル、ケトン、ハロゲン原子等の配位子を有することが好ましく、2,2’−ビピリジン、2,2':6',2"-ターピリジル、アセトン、水、アセトニトリル等の配位子を有することがより好ましい。 In the second embodiment of the present invention, M preferably has a ligand such as an amine, a nitrile, a ketone, or a halogen atom, and 2,2′-bipyridine, 2,2 ′: 6 ′, 2 ″ -terpyridyl, It is more preferable to have a ligand such as acetone, water, and acetonitrile.
本発明の第2態様にかかる触媒は、例えば、下記に示す錯体であることがより好ましい。
本発明の第3態様では、本発明の第2態様にかかる触媒の製造方法の一態様が提供される。すなわち、塩基存在下で、下記式(2)で示されるピリジン誘導体と、下記式(3)で示されるキノリン誘導体とを反応させ、反応生成物を得る第1工程と、第1工程で得られた反応生成物を遷移金属Mに配位させる第2工程と、第2工程で得られた錯体と、下記式(4)で示されるカチオンとを反応させる第3工程を含むことを特徴とする、下記式(1b)で示される電気化学的再生が可能な触媒の製造方法が提供される。
本発明の第3態様では、下記式(2)で示されるピリジン誘導体が用いられる。
上記式中、R1、R2、R3及びR4についての説明は、本発明の第1態様で説明したのと同様である。 In the above formula, the description of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is the same as that described in the first aspect of the present invention.
本発明の第3態様では、下記式(3)で示されるキノリン誘導体が用いられる。
上記式中、R6及びR7についての説明は、本発明の第1態様で説明したのと同様である。 In the above formula, the explanation about R 6 and R 7 is the same as that explained in the first aspect of the present invention.
本発明の第3態様では、塩基存在下で、上記式(2)で示されるピリジン誘導体と、上記式(3)で示されるキノリン誘導体とを反応させ、反応生成物を得る(第1工程)。
本発明の第3態様の第1工程において、塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、およびこれらをアルコールに溶解することによって生成するアルコキシド等の塩基触媒を挙げることができ、アルコキシドを用いることが好ましい。
In the third aspect of the present invention, the reaction product is obtained by reacting the pyridine derivative represented by the above formula (2) and the quinoline derivative represented by the above formula (3) in the presence of a base (first step). .
In the first step of the third aspect of the present invention, examples of the base include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and base catalysts such as alkoxide produced by dissolving them in alcohol, and alkoxide is used. It is preferable.
本発明の第3態様の第1工程では、上記式(2)で示されるピリジン誘導体1モルに対して、上記式(3)で示されるキノリン誘導体を0.1モル〜10モル用いることが好ましく、0.5モル〜5モル用いることがより好ましく、0.8モル〜2モル用いることがさらに好ましく、約1モル用いることが特に好ましい。 In the first step of the third aspect of the present invention, it is preferable to use 0.1 mol to 10 mol of the quinoline derivative represented by the above formula (3) with respect to 1 mol of the pyridine derivative represented by the above formula (2). , 0.5 mol to 5 mol is more preferable, 0.8 mol to 2 mol is more preferable, and about 1 mol is particularly preferable.
本発明の第3態様の第1工程では、典型的には、上記式(2)で示されるピリジン誘導体と上記式(3)で示されるキノリン誘導体の溶液に塩基を滴下して放置し、析出してくる固体を精製して反応生成物を得る。 In the first step of the third aspect of the present invention, typically, a base is dropped into a solution of the pyridine derivative represented by the above formula (2) and the quinoline derivative represented by the above formula (3), followed by precipitation. The resulting solid is purified to obtain a reaction product.
本発明の第3態様の第1工程では、塩基存在下で下記式(2)で示されるピリジン誘導体と、下記式(3)で示されるキノリン誘導体とを反応させることにより、カップリング反応が起こり、本発明の第1態様にかかる中間体である下記式(1a)で示されるベンゾナフチリジン誘導体が反応生成物として得られると考えられる。
例えば、R1、R2、R3、R4、R6及びR7がすべて水素原子であり、塩基としてエトキシドを用いた場合には、下記反応機構が提案される。もっとも、この反応機構は仮説に過ぎず、本発明はこの反応機構に限定されるものではない。
For example, when R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 6 and R 7 are all hydrogen atoms and ethoxide is used as the base, the following reaction mechanism is proposed. However, this reaction mechanism is only a hypothesis, and the present invention is not limited to this reaction mechanism.
本発明の第3態様の第1工程では、反応は、好ましくは−100℃〜100℃の温度範囲で行われ、より−50℃〜50℃の温度範囲で行われ、更に好ましくは20℃〜30℃の温度範囲で行われる。
本発明の第3態様の第1工程では、圧力は、常圧であることが好ましい。
In the first step of the third aspect of the present invention, the reaction is preferably performed in a temperature range of −100 ° C. to 100 ° C., more preferably in a temperature range of −50 ° C. to 50 ° C., and further preferably 20 ° C. to It is performed in a temperature range of 30 ° C.
In the first step of the third aspect of the present invention, the pressure is preferably normal pressure.
本発明の第3態様の第1工程では、溶媒としては、上記式(2)で示されるピリジン誘導体と上記式(3)で示されるキノリン誘導体を溶解することができる溶媒が好ましい。溶媒は、脂肪族又は芳香族の有機溶媒が用いられる。メタノール又はエタノールのようなアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン又はジエチルエーテルのようなエーテル系溶媒;塩化メチレンのようなハロゲン化炭化水素;o−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化芳香族炭化水素;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素が用いられる。塩基がアルコキシドであることが好ましいという観点から、アルコール系溶媒を用いることが好ましい。 In the first step of the third aspect of the present invention, the solvent is preferably a solvent that can dissolve the pyridine derivative represented by the above formula (2) and the quinoline derivative represented by the above formula (3). As the solvent, an aliphatic or aromatic organic solvent is used. Alcohol solvents such as methanol or ethanol; ether solvents such as tetrahydrofuran or diethyl ether; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride; halogenated aromatic hydrocarbons such as o-dichlorobenzene; N, N-dimethyl Amides such as formamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene are used. From the viewpoint that the base is preferably an alkoxide, an alcohol solvent is preferably used.
本発明の第3態様の第1工程では、反応時間は、8時間〜7日であることが好ましく、24時間〜5日であることがより好ましく、2日〜4日であることがさらに好ましく、約3日であることが特に好ましい。 In the first step of the third aspect of the present invention, the reaction time is preferably 8 hours to 7 days, more preferably 24 hours to 5 days, and further preferably 2 days to 4 days. Particularly preferred is about 3 days.
本発明の第3態様では、続いて、第1工程で得られた反応生成物を遷移金属Mに配位させる(第2工程)。
遷移金属Mについての説明は、本発明の第2態様で説明したのと同様である。
In the third aspect of the present invention, subsequently, the reaction product obtained in the first step is coordinated to the transition metal M (second step).
The description of the transition metal M is the same as that described in the second aspect of the present invention.
本発明の第3態様の第2工程では、典型的には、遷移金属Mを含む金属塩又は金属錯体の溶液に、金属塩又は金属錯体にハロゲン原子を含む場合はハロゲンを除去するために銀化合物の溶液を加え、攪拌する。析出してくる銀塩を除去した後、第1工程で得られた反応生成物を加えて攪拌することにより、遷移金属Mに第1工程で得られた反応生成物を配位させることができる。 In the second step of the third aspect of the present invention, typically, the solution of the metal salt or metal complex containing the transition metal M is silver in order to remove the halogen when the metal salt or metal complex contains a halogen atom. Add compound solution and stir. After removing the precipitated silver salt, the reaction product obtained in the first step can be coordinated with the transition metal M by adding and stirring the reaction product obtained in the first step. .
本発明の第3態様の第2工程で用いられる金属塩としては、Mについての塩酸、硫酸等の無機酸の塩、及び、酢酸、メタンスルホン酸等の有機酸の塩を用いることができる。例えば、塩化ルテニウムのようなハロゲン化ルテニウム、ハロゲン化亜鉛、ハロゲン化銅などを挙げることができる。 As the metal salt used in the second step of the third aspect of the present invention, a salt of inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid and a salt of organic acid such as acetic acid or methanesulfonic acid can be used. Examples thereof include ruthenium halides such as ruthenium chloride, zinc halides, and copper halides.
本発明の第3態様の第2工程で用いられる金属錯体としては、ルテニウム錯体であることが好ましい。この場合、配位子としては、アミン、ニトリル、ハロゲン原子、水、ケトン、ホスフィン、ホスファイト等を挙げることができる。本発明の第3態様の第2工程で用いられる金属錯体としては、好ましくは、ジクロロビス(2,2'-ビピリジル)ルテニウム、トリクロロ(2,2':6',2"-ターピリジル)ルテニウムなどを挙げることができる。 The metal complex used in the second step of the third aspect of the present invention is preferably a ruthenium complex. In this case, examples of the ligand include amine, nitrile, halogen atom, water, ketone, phosphine, and phosphite. The metal complex used in the second step of the third aspect of the present invention is preferably dichlorobis (2,2′-bipyridyl) ruthenium, trichloro (2,2 ′: 6 ′, 2 ″ -terpyridyl) ruthenium, etc. Can be mentioned.
本発明の第3態様の第2工程では、第1工程で得られる反応生成物1モルに対して、遷移金属Mを含む金属塩又は金属錯体を0.1モル〜10モル用いることが好ましく、0.5モル〜5モル用いることがより好ましく、0.8モル〜2モル用いることがさらに好ましく、約1モル用いることが特に好ましい。 In the second step of the third aspect of the present invention, it is preferable to use 0.1 mol to 10 mol of the metal salt or metal complex containing the transition metal M with respect to 1 mol of the reaction product obtained in the first step. It is more preferable to use 0.5 mol to 5 mol, more preferable to use 0.8 mol to 2 mol, and particularly preferable to use about 1 mol.
本発明の第3態様の第2工程では、ハロゲン化物イオンの除去の観点から好ましくは銀化合物が用いられる。
銀化合物としては、ヘキサフルオロリン酸銀、テトラフルオロホウ酸銀、トリフルオロメタンスルホン酸銀などを好ましく挙げることができる。
In the second step of the third aspect of the present invention, a silver compound is preferably used from the viewpoint of removing halide ions.
Preferred examples of the silver compound include silver hexafluorophosphate, silver tetrafluoroborate, and silver trifluoromethanesulfonate.
本発明の第3態様の第2工程では、第1工程で得られる反応生成物中のハロゲン1モルに対して、銀化合物は、0.1モル〜10モル用いることが好ましく、0.5モル〜5モル用いることがより好ましく、0.8モル〜2モル用いることがさらに好ましく、約1モル用いることが特に好ましい。 In the second step of the third aspect of the present invention, the silver compound is preferably used in an amount of 0.1 mol to 10 mol, based on 1 mol of halogen in the reaction product obtained in the first step, and 0.5 mol It is more preferable to use ˜5 mol, more preferably 0.8 mol to 2 mol, and particularly preferably about 1 mol.
本発明の第3態様の第2工程では、第1工程で得られた反応生成物と、ハロゲン原子を含む場合は銀化合物によってハロゲン原子を除去した遷移金属Mを含む適当な金属塩又は金属錯体と反応させることにより、下記式(5)で示される錯体が得られると考えられる。
本発明の第3態様の第2工程では、反応は、好ましくは0℃〜100℃の温度範囲で行われ、より30℃〜90℃の温度範囲で行われ、更に好ましくは50℃〜80℃の温度範囲で、特に好ましくは約70℃で行われる。
本発明の第3態様の第2工程では、圧力は、常圧であることが好ましい。
In the second step of the third aspect of the present invention, the reaction is preferably performed in a temperature range of 0 ° C to 100 ° C, more preferably in a temperature range of 30 ° C to 90 ° C, and further preferably 50 ° C to 80 ° C. And particularly preferably at about 70 ° C.
In the second step of the third aspect of the present invention, the pressure is preferably normal pressure.
本発明の第3態様の第2工程で用いられる溶媒としては、遷移金属Mを含む金属塩又は金属錯体、及び銀化合物を用いる場合は銀化合物を溶解することができる溶媒が好ましい。溶媒は、脂肪族又は芳香族の有機溶媒が用いられる。2−メトキシエタノールのようなアルコキシアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン又はジエチルエーテルのようなエーテル系溶媒;塩化メチレンのようなハロゲン化炭化水素;o−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化芳香族炭化水素;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素が用いられる。 As a solvent used at the 2nd process of the 3rd mode of the present invention, when using a metal salt or metal complex containing transition metal M, and a silver compound, a solvent which can dissolve a silver compound is preferred. As the solvent, an aliphatic or aromatic organic solvent is used. Alkoxy alcohol solvents such as 2-methoxyethanol; ether solvents such as tetrahydrofuran or diethyl ether; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride; halogenated aromatic hydrocarbons such as o-dichlorobenzene; N, N -Amides such as dimethylformamide; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; Aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene are used.
本発明の第3態様の第2工程では、銀化合物を用いる場合は、遷移金属Mを含む金属塩または金属錯体と銀化合物との反応時間は、30分〜10時間であることが好ましく、1時間〜5時間であることがより好ましく、1時間〜3時間であることがさらに好ましく、約2時間であることが特に好ましい。
本発明の第3態様の第2工程では、その後、第1工程で得られた反応混合物を加えて反応させる際の反応時間は、1時間〜1日であることが好ましく、5時間〜20時間であることがより好ましく、10時間〜14時間であることがさらに好ましく、約12時間であることが特に好ましい。
In the second step of the third aspect of the present invention, when a silver compound is used, the reaction time between the metal salt or metal complex containing the transition metal M and the silver compound is preferably 30 minutes to 10 hours. The time is more preferably 5 to 5 hours, further preferably 1 to 3 hours, and particularly preferably about 2 hours.
In the second step of the third aspect of the present invention, the reaction time when the reaction mixture obtained in the first step is added and then reacted is preferably 1 hour to 1 day, and preferably 5 hours to 20 hours. More preferably, it is more preferably 10 hours to 14 hours, and particularly preferably about 12 hours.
本発明の第3態様では、続いて、第2工程で得られた錯体と、下記式(4)で示されるカチオンとを反応させる(第3工程)。
本発明の第3態様の第3工程では、第2工程で得られた錯体1モルに対して、上記式(4)で示されるカチオンを過剰量用いることが好ましい。 In the third step of the third aspect of the present invention, it is preferable to use an excess amount of the cation represented by the above formula (4) with respect to 1 mol of the complex obtained in the second step.
本発明の第3態様の第3工程では、典型的には、第2工程で得られた錯体の溶液にプロトン化剤又はアルキル化剤を反応させ、上記式(1b)で示される錯体を得る。 In the third step of the third aspect of the present invention, typically, the complex represented by the above formula (1b) is obtained by reacting the solution of the complex obtained in the second step with a protonating agent or an alkylating agent. .
本発明の第3態様の第3工程で用いられるプロトン化剤としては、各種の酸を挙げることができる。 Examples of the protonating agent used in the third step of the third aspect of the present invention include various acids.
本明細書において、「酸」としては、広く有機酸、無機酸を挙げることができる。 In this specification, examples of the “acid” include organic acids and inorganic acids.
本明細書において、「有機酸」としては、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、フマル酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、乳酸、グルコン酸等を挙げることができる。また、「無機酸」としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、炭酸、リン酸、アルミン酸、ジルコン酸等を挙げることができる。 In the present specification, the “organic acid” includes formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p- Examples include toluenesulfonic acid, lactic acid, and gluconic acid. Examples of the “inorganic acid” include hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, carbonic acid, phosphoric acid, aluminate, and zirconic acid.
本発明の第3態様の第3工程で用いられるプロトン化剤としては、酢酸、リン酸等であることが好ましい。 The protonating agent used in the third step of the third aspect of the present invention is preferably acetic acid, phosphoric acid or the like.
本発明の第3態様の第3工程で用いられるアルキル化剤としては、テトラフルオロホウ酸トリメチルオキソニウム等のトリアルキルオキソニウム塩、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、メチルトリフラート等のアルキルトリフラート等を挙げることができ、テトラフルオロホウ酸トリメチルオキソニウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkylating agent used in the third step of the third aspect of the present invention include trialkyloxonium salts such as trimethyloxonium tetrafluoroborate, alkyl halides such as methyl iodide, alkyl triflates such as methyl triflate, etc. It is preferable to use trimethyloxonium tetrafluoroborate.
本発明の第3態様の第3工程では、反応は、好ましくは0℃〜100℃の温度範囲で行われ、より30℃〜90℃の温度範囲で行われ、更に好ましくは50℃〜80℃の温度範囲で、特に好ましくは約70℃で行われる。
本発明の第3態様の第3工程では、圧力は、常圧であることが好ましい。
In the third step of the third aspect of the present invention, the reaction is preferably performed in a temperature range of 0 ° C to 100 ° C, more preferably in a temperature range of 30 ° C to 90 ° C, and further preferably 50 ° C to 80 ° C. And particularly preferably at about 70 ° C.
In the third step of the third aspect of the present invention, the pressure is preferably normal pressure.
本発明の第3態様の第3工程では、溶媒としては、第2工程で得られた錯体を溶解することができる溶媒が好ましい。溶媒は、脂肪族又は芳香族の有機溶媒が用いられる。2−メトキシエタノールのようなアルコキシアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン又はジエチルエーテルのようなエーテル系溶媒;塩化メチレンのようなハロゲン化炭化水素;o−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化芳香族炭化水素;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素が用いられる。 In the third step of the third aspect of the present invention, the solvent is preferably a solvent that can dissolve the complex obtained in the second step. As the solvent, an aliphatic or aromatic organic solvent is used. Alkoxy alcohol solvents such as 2-methoxyethanol; ether solvents such as tetrahydrofuran or diethyl ether; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride; halogenated aromatic hydrocarbons such as o-dichlorobenzene; N, N -Amides such as dimethylformamide; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; Aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene are used.
本発明の第3態様の第3工程では、反応時間は、10分〜5時間であることが好ましく、20分〜1時間であることがより好ましく、約30分であることが特に好ましい。 In the third step of the third aspect of the present invention, the reaction time is preferably 10 minutes to 5 hours, more preferably 20 minutes to 1 hour, and particularly preferably about 30 minutes.
本発明の第4態様では、本発明の第2態様にかかる触媒を用いた有機化合物を還元する方法、すなわち、上記式(1b)で示される電気化学的再生が可能な触媒存在下で、酸性条件下における電気化学的条件下において、有機化合物を還元する還元方法が提供される。 In the fourth aspect of the present invention, a method for reducing an organic compound using the catalyst according to the second aspect of the present invention, that is, in the presence of a catalyst capable of electrochemical regeneration represented by the above formula (1b), is acidic. A reduction method for reducing an organic compound under electrochemical conditions is provided.
本発明の第4態様において、前記有機化合物はカルボニル基を有することが好ましく、例えば、下記反応式に従って有機化合物が還元される。
上記式中、A1及びA2は、それぞれ、互いに独立し、同一または異なって、置換基を有していてもよいC1〜C10アルキル基、又は置換基を有していてもよいC6〜C10アリール基である。 In the above formula, A 1 and A 2 are each independently the same or different and may have a C 1 to C 10 alkyl group which may have a substituent, or C which may have a substituent. 6 is a -C 10 aryl group.
本発明の第4態様において、A1及びA2で示される「C1〜C10アルキル基」、「C6〜C10アリール基」には、置換基が導入されていてもよい。この置換基としては、例えば、C1〜C10アルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル等)、C1〜C10アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等)、C6〜C10アリールオキシ基(例えば、フェニルオキシ、ナフチルオキシ、ビフェニルオキシ等)、アミノ基、水酸基、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)又はシリル基などを挙げることができる。この場合、置換基は、置換可能な位置に1個以上導入されていてもよく、置換基数が2個以上である場合、各置換基は同一であっても異なっていてもよい。 In the fourth embodiment of the present invention, a substituent may be introduced into the “C 1 -C 10 alkyl group” and the “C 6 -C 10 aryl group” represented by A 1 and A 2 . As the substituent, for example, C 1 -C 10 alkyl group (e.g., methyl, ethyl, propyl, butyl, etc.), C 1 -C 10 alkoxy group (e.g., methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, etc.), C 6 -C 10 aryloxy group (e.g., phenyloxy, naphthyloxy, biphenyloxy, etc.), an amino group, a hydroxyl group, a halogen atom (e.g., fluorine, chlorine, bromine, iodine) and the like, or a silyl group. In this case, one or more substituents may be introduced at substitutable positions. When the number of substituents is 2 or more, each substituent may be the same or different.
本発明の第4態様において、A1及びA2は、C1〜C3アルキル基、ハロゲン原子を有するC1〜C3アルキル基、又はフェニル基であることが好ましく、メチル基、トリフルオロメチル基、又はフェニル基であることがより好ましい。
よい。
In the fourth aspect of the present invention, A 1 and A 2 are preferably a C 1 -C 3 alkyl group, a C 1 -C 3 alkyl group having a halogen atom, or a phenyl group, and a methyl group, trifluoromethyl More preferably, it is a group or a phenyl group.
Good.
本発明の第4態様にかかる還元方法は、典型的には、図1で示される触媒還元反応に従って進行する。
即ち、式(1b)で示される触媒(酸化型)は、酸性条件下、電気化学条件下で2電子1プロトンによる還元を受け、還元型(1b’)となる。有機化合物(7)は還元型(1b’)からのヒドリドH-の移動により還元され、有機化合物(7”)を経て酸性条件下で有機化合物(7’)となる。他方、還元型(1b’)はヒドリドH-の放出により酸化型(1b)に戻る。
The reduction method according to the fourth aspect of the present invention typically proceeds according to the catalytic reduction reaction shown in FIG.
That is, the catalyst (oxidized type) represented by the formula (1b) is reduced by two electrons and one proton under acidic conditions and electrochemical conditions to be reduced (1b ′). The organic compound (7) is reduced by the transfer of hydride H − from the reduced form (1b ′) and becomes an organic compound (7 ′) under acidic conditions via the organic compound (7 ″). ') hydrido H - Return to oxidized (1b) by the release of.
本発明の第4態様において、酸性条件下とは、プロトンを産出する条件下であれば特に制限はなく、例えば、酢酸−酢酸ナトリウムバッファ、リン酸−リン酸二水素カリウムバッファ等の緩衝溶液を用いることが好ましい。緩衝溶液とアセトン等との混合溶媒を用いてもよい。
また、溶媒に加える電解質としては、塩化ナトリウム、リン酸カリウム等の塩を特に制限なく使用することができる。
In the fourth aspect of the present invention, the acidic condition is not particularly limited as long as protons are produced. For example, a buffer solution such as an acetic acid-sodium acetate buffer or a phosphoric acid-potassium dihydrogen phosphate buffer is used. It is preferable to use it. A mixed solvent of a buffer solution and acetone or the like may be used.
Moreover, as electrolyte added to a solvent, salts, such as sodium chloride and potassium phosphate, can be especially used without a restriction | limiting.
本発明の第4態様において、電気化学条件下としては、0V〜−2Vの範囲の電位で反応を行うことが好ましく、−0.8V〜−1.2Vの範囲の電位で反応を行うことがより好ましい。 In the fourth aspect of the present invention, the electrochemical reaction is preferably performed at a potential in the range of 0V to -2V, and the reaction is performed at a potential in the range of -0.8V to -1.2V. More preferred.
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。ただし、本発明は、下記の実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
すべての反応は、特に言及しない限り、窒素雰囲気下のもとで行われた。
実施例で用いた各試薬の入手先を下記に示す。
2-アセチルピリジン 東京化成
エタノール(脱水) 関東化学
水酸化カリウム 関東化学
塩化アンモニウム 関東化学
酢酸エチル ナカライテスク
硫酸ナトリウム 和光純薬
Al2O3 (N) Super I ICNバイオメディカル(ICN Biomedicals GmbH)
塩化ルテニウム フルヤ金属
2,2'-ビピリジン 東京化成
2,2':6',2"-ターピリジン アルドリッチ(Aldrich)
ヘキサフルオロリン酸銀 アルドリッチ(Aldrich)
2-メトキシエタノール ナカライテスク
テトラフルオロ硼酸トリメチルオキソニウム アルドリッチ(Aldrich)
アセトニトリル ナカライテスク
ジエチルエーテル ナカライテスク
1,2-ジクロロエタン 東京化成
アセトン ナカライテスク
a,a,a-トリフルオロアセトフェノン アルドリッチ(Aldrich)
All reactions were performed under a nitrogen atmosphere unless otherwise stated.
The source of each reagent used in the examples is shown below.
2-acetylpyridine Tokyo Chemical Ethanol (dehydration) Kanto Chemical Potassium Hydroxide Kanto Chemical Ammonium Chloride Kanto Chemical Ethyl Acetate Sodium Nacalai Tesque Sulfate Wako Pure Chemical
Al 2 O 3 (N) Super I ICN Biomedicals GmbH
Ruthenium chloride fluya metal
2,2'-bipyridine Tokyo Kasei
2,2 ': 6', 2 "-Terpyridine Aldrich
Silver hexafluorophosphate Aldrich
2-Methoxyethanol Nacalai Tesque Tetrafluoroborate Trimethyloxonium Aldrich
Acetonitrile Nacalai Tesque Diethyl Ether Nacalai Tesque
1,2-dichloroethane Tokyo Kasei acetone Nacalai Tesque
a, a, a-Trifluoroacetophenone Aldrich
1H NMRスペクトルは、JEOL GX-500 spectrometerで測定した。
GC(ガスクロマトグラフ)は、Shimadzu GC-14Bで測定した。
GC−MS(質量分析)は、Shimadzu GCMS-QP5050Aで測定した。
ESI−MS(エレクトロスプレーイオン化質量分析)は、Shimadzu LCMS-2020で測定した。
1 H NMR spectrum was measured with a JEOL GX-500 spectrometer.
GC (gas chromatograph) was measured with Shimadzu GC-14B.
GC-MS (mass spectrometry) was measured with Shimadzu GCMS-QP5050A.
ESI-MS (electrospray ionization mass spectrometry) was measured with Shimadzu LCMS-2020.
実施例1
6-(2-ピリジル)ベンゾ[b]-1,5-ナフチリジン(pbn)
6- (2-Pyridyl) benzo [b] -1,5-naphthyridine (pbn)
1H MNR (500MHz, CDCl3) :δ 9.08 (s, 1H), 8.90 (d, 1H, J(H-H) = 9.2 Hz), 8.79 (d, 1H, J(H-H) = 4.9 Hz), 8.72 (d, 1H, J(H-H) = 7.9 Hz), 8.63 (d, 1H, J(H-H) = 9.2 Hz), 8.28 (d, 1H, J(H-H) = 9.2 Hz), 8.12 (d, 1H, J(H-H) = 9.2 Hz), 7.92 (t, 1H, J(H-H) = 7.9及び 1.2 Hz), 7.85 (m, 1H), 7.61 (t, 1H, J(H-H) = 7.3 Hz), 7.42 (m, 1H). 1 H MNR (500MHz, CDCl 3 ): δ 9.08 (s, 1H), 8.90 (d, 1H, J (HH) = 9.2 Hz), 8.79 (d, 1H, J (HH) = 4.9 Hz), 8.72 ( d, 1H, J (HH) = 7.9 Hz), 8.63 (d, 1H, J (HH) = 9.2 Hz), 8.28 (d, 1H, J (HH) = 9.2 Hz), 8.12 (d, 1H, J (HH) = 9.2 Hz), 7.92 (t, 1H, J (HH) = 7.9 and 1.2 Hz), 7.85 (m, 1H), 7.61 (t, 1H, J (HH) = 7.3 Hz), 7.42 (m , 1H).
実施例2(錯体1の調製)
[Ru(pbn)(bpy)2](PF6)2(錯体1)
[Ru (pbn) (bpy) 2 ] (PF 6 ) 2 (complex 1)
1H NMR (500 MHz, アセトン-d6): d 9.15 (d, 1H, J(H-H) = 7.8 Hz), 9.09 (d, 1H, J(H-H) = 9.3 Hz), 8.91 (d, 1H, J(H-H) = 1.0 Hz), 8.90 (d, 1H, J(H-H) = 7.8 Hz), 8.81 (d, 1H, J(H-H) = 9.3 Hz), 8.71 (d, 1H, J(H-H) = 8.3 Hz), 8.55 (s, 1H), 8.54 (d, 1H, J(H-H) = 6.3 Hz), 8.47 (d, 1H, J(H-H) = 5.4 Hz), 8.35 (dt, 1H, J(H-H) = 7.8及び 1.0 Hz), 8.32 (dt, 1H, J(H-H) = 7.8及び 1.0 Hz), 8.27 (dt, 1H, J(H-H) = 9.3及び 1.0 Hz), 8.23 (dt, 1H, J(H-H) = 9.3及び 1.0 Hz), 8.16 (d, 1H, J(H-H) = 8.8 Hz), 8.12 (d, 1H, J(H-H) = 4.9 Hz), 8.02 (dt, 1H, J(H-H) = 7.8 及び 1.0 Hz), 7.99 (d, 1H, J(H-H) = 5.4 Hz), 7.93 (dt, 1H, J(H-H) = 8.3及び 1.0 Hz), 7.85 (dt, 1H, J(H-H) = 7.8及び 1.0 Hz), 7.83 (d, 1H, J(H-H) = 5.6 Hz), 7.67 (dt, 1H, J(H-H) = 5.4及び 1.0 Hz), 7.59 (t, 1H, J(H-H) = 7.3 Hz), 7.56 (dt, 1H, J(H-H) = 5.9及び 1.0 Hz), 7.48 (dt, 1H, J(H-H) = 6.3及び 1.0 Hz), 7.42 (dt, 1H, J(H-H) = 7.3及び 1.0 Hz), 7.33 (d, 1H, J(H-H) = 8.3 Hz). 1 H NMR (500 MHz, acetone-d 6 ): d 9.15 (d, 1H, J (HH) = 7.8 Hz), 9.09 (d, 1H, J (HH) = 9.3 Hz), 8.91 (d, 1H, J (HH) = 1.0 Hz), 8.90 (d, 1H, J (HH) = 7.8 Hz), 8.81 (d, 1H, J (HH) = 9.3 Hz), 8.71 (d, 1H, J (HH) = 8.3 Hz), 8.55 (s, 1H), 8.54 (d, 1H, J (HH) = 6.3 Hz), 8.47 (d, 1H, J (HH) = 5.4 Hz), 8.35 (dt, 1H, J (HH ) = 7.8 and 1.0 Hz), 8.32 (dt, 1H, J (HH) = 7.8 and 1.0 Hz), 8.27 (dt, 1H, J (HH) = 9.3 and 1.0 Hz), 8.23 (dt, 1H, J ( HH) = 9.3 and 1.0 Hz), 8.16 (d, 1H, J (HH) = 8.8 Hz), 8.12 (d, 1H, J (HH) = 4.9 Hz), 8.02 (dt, 1H, J (HH) = 7.8 and 1.0 Hz), 7.99 (d, 1H, J (HH) = 5.4 Hz), 7.93 (dt, 1H, J (HH) = 8.3 and 1.0 Hz), 7.85 (dt, 1H, J (HH) = 7.8 And 1.0 Hz), 7.83 (d, 1H, J (HH) = 5.6 Hz), 7.67 (dt, 1H, J (HH) = 5.4 and 1.0 Hz), 7.59 (t, 1H, J (HH) = 7.3 Hz ), 7.56 (dt, 1H, J (HH) = 5.9 and 1.0 Hz), 7.48 (dt, 1H, J (HH) = 6.3 and 1.0 Hz), 7.42 (dt, 1H, J (HH) = 7.3 and 1.0 Hz), 7.33 (d, 1H, J (HH) = 8.3 Hz).
実施例3(錯体2の調製)
[Ru(pbn)(tpy)(MeCN)](PF6)2(錯体2)
[Ru (pbn) (tpy) (MeCN)] (PF 6 ) 2 (complex 2)
トリクロロ(2,2':6',2"-ターピリジル)ルテニウム([RuCl3(tpy)])(85mg, 0.193mmol)を20mLの2−メトキシエタノールに溶解し、AgPF6(50mg, 0.198mmol)の2−メトキシエタノール溶液(5mL)を加え、70℃で2時間攪拌した。析出してくるAgClをセライト濾過で除去した後、実施例1で得た6-(2-ピリジル)ベンゾ[b]-1,5-ナフチリジン(50、0.194mmol)を加え、70℃で12時間攪拌した。溶液の色が赤褐色から青色に変化した。室温まで冷却後、溶液を1mLまで濃縮し、NH4PF6水溶液に注いだ。析出してきた固体([Ru(pbn)(tpy)Cl](PF6)])を濾取して乾燥した。収量90mg(60%)。 Trichloro (2,2 ': 6', 2 "-terpyridyl) ruthenium ([RuCl 3 (tpy)]) (85 mg, 0.193 mmol) is dissolved in 20 mL of 2-methoxyethanol, and AgPF 6 (50 mg, 0.198 mmol). 2-methoxyethanol solution (5 mL) was added and stirred for 2 hours at 70 ° C. After the precipitated AgCl was removed by Celite filtration, 6- (2-pyridyl) benzo [b] obtained in Example 1 was used. 1,5-Naphthyridine (50, 0.194 mmol) was added and stirred for 12 hours at 70 ° C. The color of the solution changed from reddish brown to blue, after cooling to room temperature, the solution was concentrated to 1 mL and NH 4 PF 6 The precipitated solid ([Ru (pbn) (tpy) Cl] (PF 6 )]) was collected by filtration and dried, yield 90 mg (60%).
上述のようにして得られた[Ru(pbn)(tpy)Cl](PF6) (90mg, 0.116mmol)を30mLの1,2-ジクロロエタンに溶解し、過剰量のテトラフルオロホウ酸トリメチルオキソニウム(Me3OBF4)(200mg, 1.35mmol)を加え、70℃で2時間攪拌した。緑色固体が析出した。溶媒を除去後、残渣を2-メトキシエタノールに溶解し、NH4PF6水溶液に注いだ。析出してきた固体を濾取し、乾燥した。収量66mg([Ru(pbn)(tpy)(H2O)](PF6)2,64%)。アセトニトリル−ジエチルエーテル(MeCN-Et2O)から再結晶することにより、表題化合物 [Ru(pbn)(tpy)(NCMe)](PF6)2を青色結晶として得た。得られた表題化合物のX線結晶構造解析を図3に示す。 [Ru (pbn) (tpy) Cl] (PF 6 ) (90 mg, 0.116 mmol) obtained as described above was dissolved in 30 mL of 1,2-dichloroethane and an excess amount of trimethyloxonium tetrafluoroborate. (Me 3 OBF 4 ) (200 mg, 1.35 mmol) was added and stirred at 70 ° C. for 2 hours. A green solid precipitated. After removing the solvent, the residue was dissolved in 2-methoxyethanol and poured into aqueous NH 4 PF 6 solution. The precipitated solid was collected by filtration and dried. Yield 66 mg ([Ru (pbn) (tpy) (H 2 O)] (PF 6 ) 2 , 64%). Recrystallization from acetonitrile-diethyl ether (MeCN-Et 2 O) gave the title compound [Ru (pbn) (tpy) (NCMe)] (PF 6 ) 2 as blue crystals. The X-ray crystal structure analysis of the obtained title compound is shown in FIG.
1H MNR (500MHz, CD3CN):δ10.04 (s, 1H), 9.00 (d, 1H, J(H-H) = 8.3 Hz), 8.86 (d, 1H, J(H-H) = 9.3 Hz), 8.60 (d, 1H, J(H-H) = 8.3 Hz), 8.57 (d, 2H, J(H-H) = 7.8 Hz), 8.43 (d, 2H, J(H-H) = 7.8 Hz), 8.38 (d, 2H, J(H-H) = 7.8 Hz), 8.24 (d, 1H, J(H-H) = 8.3 Hz), 8.06 (td, 1H, J(H-H) = 7.8及び 1.5 Hz), 7.99 (td, 2H, J(H-H) = 7.8及び 1.5 Hz), 7.92 (t, 1H, J(H-H) = 7.8 Hz), 7.77 (t, 1H, J(H-H) = 7.8 Hz), 7.67 (d, 2H, J(H-H) = 5.4 Hz), 7.50 (d, 1H, J(H-H) = 6.3 Hz), 7.24 (td, 2H, J(H-H) = 7.8及び 1.5 Hz), 7.21 (t, 1H, J(H-H) = 8.8 Hz), 2.10 (s, 3H). 1 H MNR (500MHz, CD 3 CN): δ10.04 (s, 1H), 9.00 (d, 1H, J (HH) = 8.3 Hz), 8.86 (d, 1H, J (HH) = 9.3 Hz), 8.60 (d, 1H, J (HH) = 8.3 Hz), 8.57 (d, 2H, J (HH) = 7.8 Hz), 8.43 (d, 2H, J (HH) = 7.8 Hz), 8.38 (d, 2H , J (HH) = 7.8 Hz), 8.24 (d, 1H, J (HH) = 8.3 Hz), 8.06 (td, 1H, J (HH) = 7.8 and 1.5 Hz), 7.99 (td, 2H, J ( HH) = 7.8 and 1.5 Hz), 7.92 (t, 1H, J (HH) = 7.8 Hz), 7.77 (t, 1H, J (HH) = 7.8 Hz), 7.67 (d, 2H, J (HH) = 5.4 Hz), 7.50 (d, 1H, J (HH) = 6.3 Hz), 7.24 (td, 2H, J (HH) = 7.8 and 1.5 Hz), 7.21 (t, 1H, J (HH) = 8.8 Hz) , 2.10 (s, 3H).
実施例4(錯体1を用いた電気化学的触媒還元反応)
以下の条件で、アセトンを還元し、イソプロピルアルコールを得た。生成物はGC-MS及びGCで確認された。
溶媒:0.1M 酢酸−酢酸ナトリウムバッファー/アセトン(1:1v/v)10mL+10mL
基質:アセトン(溶媒を兼ねる)
電解質:NaCl 0.1M
電位:-1.20V
反応速度:2〜3回/日
電解セル:図4
Example 4 (electrochemical catalytic reduction reaction using complex 1)
Acetone was reduced under the following conditions to obtain isopropyl alcohol. The product was confirmed by GC-MS and GC.
Solvent: 0.1M acetic acid-sodium acetate buffer / acetone (1: 1 v / v) 10mL + 10mL
Substrate: Acetone (also serves as solvent)
Electrolyte: NaCl 0.1M
Potential: -1.20V
Reaction rate: 2 to 3 times / day Electrolysis cell: FIG.
実施例5(錯体1を用いた電気化学的触媒還元反応)
以下の条件で、α,α,α-トリフルオロアセトフェノンを還元し、(トルフルオロメチル)ベンジルアルコールを得た。生成物はGC-MSで確認された。
溶媒:0.1M KH2PO4水溶液/ジメチルホルムアミド(DMF)(5:1v/v)12mL(作用極)+0.1M KH2PO4水溶液 10mL(対極)
基質:α,α,α-トリフルオロアセトフェノン(CF3COPh)
電解質:KH2PO4
電位:-1.20V
反応速度:2〜3回/日
電解セル:図4
Example 5 (electrochemical catalytic reduction reaction using complex 1)
Α, α, α-trifluoroacetophenone was reduced under the following conditions to obtain (trifluoromethyl) benzyl alcohol. The product was confirmed by GC-MS.
Solvent: 0.1 M KH 2 PO 4 aqueous solution / dimethylformamide (DMF) (5: 1 v / v) 12 mL (working electrode) + 0.1 M KH 2 PO 4 aqueous solution 10 mL (counter electrode)
Substrate: α, α, α-trifluoroacetophenone (CF 3 COPh)
Electrolyte: KH 2 PO 4
Potential: -1.20V
Reaction rate: 2 to 3 times / day Electrolysis cell: FIG.
Claims (12)
塩基存在下で、下記式(2)で示されるピリジン誘導体と、
下記式(3)で示されるキノリン誘導体と、
を反応させ、反応生成物を得る第1工程と、第1工程で得られた反応生成物を遷移金属Mに配位させる第2工程と、第2工程で得られた錯体と、下記式(4)で示されるカチオンと
を反応させる第3工程を含むことを特徴とする、触媒の製造方法。 A method for producing a catalyst capable of electrochemical regeneration represented by the following formula (1b),
In the presence of a base, a pyridine derivative represented by the following formula (2);
A quinoline derivative represented by the following formula (3):
The first step of obtaining a reaction product, the second step of coordinating the reaction product obtained in the first step to the transition metal M, the complex obtained in the second step, and the following formula ( 4) with a cation
The manufacturing method of a catalyst characterized by including the 3rd process of making this react.
The reduction method according to any one of claims 9 to 11, wherein M is a metal to which 2,2'-bipyridine can be coordinated.
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