JP4686702B2 - ジルコニウムジアラルキル錯体及びそれを用いたアリールアレン類の製造方法 - Google Patents
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Description
F. Fischer and H. Tropsch, Ber. 56, 2428 (1923) R. E. LaPointe, P. T. Wolczanski, and J. F. Mitchell, J. Am. Chem. Soc. 108, 6382 (1986). R. Toreki, R. E. LaPointe, and P. T. Wolczanski, J. Am. Chem. Soc. 109, 7558 (1987).
で表されるアリールアレン化合物の製造方法であって、一般式(6):
で表されるジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体に、一酸化炭素を反応させることを特徴とするアリールアレン化合物の製造方法。
で表されるジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体の製造方法であって、一般式(5):
で表されるジルコニウムジアラルキル錯体に水素を反応させることを特徴とするジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体の製造方法。
で表されるアリールアレン化合物の製造方法であって、一般式(5):
で表されるジルコニウムジアラルキル錯体に、水素を反応させた後、続いて一酸化炭素を反応させることを特徴とするアリールアレン化合物の製造方法。
で表されるジルコニウムジアラルキル錯体の製造方法であって、一般式(4):
Zr(CH2Ar)4 (4)
(但し、Arは前記に同じ)
で表されるテトラアラルキル化合物と一般式(3):
で表されるビスフェノール化合物を反応させることを特徴とするジルコニウムジアラルキル錯体の製造方法。
で表されるビスフェノール化合物の製造方法であって、一般式(1):
で表されるトリフェノール化合物と、一般式(2):
R4−OSO2R5 (2)
(式中、R4はC1−2アルキル基、R5はアリール基、メチル基又はトリフルオロメチル基を示す)
で表されるアルキル化剤を反応させることを特徴とするビスフェノール化合物の製造方法。
で表されるジルコニウムジアラルキル錯体。
で表されるジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体。
I.ビスフェノール化合物(2)の製造
一般式(3)で表されるビスフェノール化合物は、下記式に示すように、一般式(1)で表されるトリフェノール化合物に、一般式(2)で表されるアルキル化剤を反応させて製造できる。
一般式(1)及び(3)で表される化合物において、R1で示されるC3−4アルキル基としては、iso-プロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、そのうちtert−ブチル基が好適である。R2で示されるC1−4アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec−ブチル基又はtert−ブチル基が挙げられ、そのうちメチル基が好適である。R3で示されるC1−4アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec−ブチル基又はtert−ブチル基が挙げられ、そのうちメチル基又はtert−ブチル基が好適である。
II.ジルコニウムジアラルキル錯体(5)の製造
一般式(5)で表されるジルコニウムジアラルキル錯体は、下記式に示すように、一般式(4)で表されるテトラアラルキル化合物に、一般式(3)で表されるビスフェノール化合物を反応させて製造できる。
一般式(4)及び(5)で表される化合物において、Arで示される置換されていてもよいアリール基のアリール基としては、1〜3環のアリール基が挙げられ、具体的には、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基等が例示される。アリール基の置換基としては、本発明のジルコニウム錯体の製造及びアレン化合物の製造に悪影響を与えない置換基であればよく、例えば、アルキル基(メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、iso-プロポキシ基、n-ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等)、アリロキシ基(フェノキシ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シリル基(トリメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基等)、シロキシ基(トリメチルシロキシ基、フェニルジメチルシロキシ基、tert−ブチルジメチルシロキシ基等)等が例示される。これらの置換基は、上記のアリール基上に1〜3個有していてもよい。
エーテル、THF等の極性有機溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の無極性有機溶媒が例示され、これらのうち1種を単独又は2種以上からなる混合溶媒を用いることができる。中でも、トルエンが好適である。
III.ジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体(6)の製造
一般式(6)で表されるジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体は、下記式に示すように、一般式(5)で表されるジルコニウムジアラルキル錯体に、水素を反応させて製造できる。
一般式(6)表されるジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体では、金属(Zr)と配位子との結合状態が、共有結合性又は配位結合性を有するかは明瞭ではないため、金属と配位子との化学結合をすべて単結合で表記している。
IV.アリールアレン化合物(8)の製造
一般式(8)で表されるアリールアレン化合物は、下記式に示すように、一般式(6)で表されるジルコニウムアラルキリデンジヒドリド錯体に、一酸化炭素を反応させて製造できる。
一般式(7)表されるジルコニウムオキソ錯体では、金属(Zr)と配位子との結合状態が、共有結合性又は配位結合性を有するかは明瞭ではないため、金属と配位子との化学結合をすべて単結合で表記している。
エーテル、THF等の極性有機溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ペンタン等の無極性有機溶媒が例示され、これらのうち1種を単独又は2種以上からなる混合溶媒を用いることができる。中でも、ベンゼン、トルエンが好適である。
ビスフェノール誘導体(3a)の合成
冷却管、撹拌子を備えた500 mL三口フラスコに、トリフェノール誘導体(1a)(10.0 g, 19.9mmol)、炭酸カリウム(1.40 g, 10.1 mmol)、p−トルエンスルホン酸メチル(3.95 g, 21.2 mmol)、及びアセトニトリル(250 mL)を入れ、一晩加熱還流下撹拌した。希塩酸で加水分解した後、塩化メチレンで抽出し、得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒留去後、乾燥することにより表題化合物を無色結晶として得た。収量10.1 g(19.5 mmol)。収率98%。
ビスフェノール誘導体(3b)の合成
冷却管、撹拌子を備えた500 mL三口フラスコに、トリフェノール誘導体(1b)(5.01 g, 10.9mmol)、炭酸カリウム(775 mg, 5.61 mmol)、p−トルエンスルホン酸メチル(2.10 g, 11.3 mmol)、及びアセトニトリル(250 mL)を入れ、一晩加熱還流下撹拌した。希塩酸で加水分解した後、塩化メチレンで抽出し、得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒留去後、乾燥することにより表題化合物を無色結晶として得た。収量5.09 g(10.7 mmol)。収率98%。
3bの結晶構造図を図1に示す。なお、ヒドロキシル基以外の水素原子は省略している。
ジルコニウムジベンジル錯体(5a)の合成(NMR実験)
アルゴン置換したNMR管にジルコニウムテトラベンジル錯体(7.9mg, 17.3mmol)とビスフェノール誘導体(3a)(9.0mg, 17.4mmol)を入れ、重ベンゼン(0.5 mL)に溶解させた。1H NMRスペクトルの測定により、ほぼ定量的に表題化合物が生成することを確認した。
ジルコニウムジベンジル錯体(5a)の合成(シュレンク実験)
高真空系、撹拌子を備え、脱気乾燥後アルゴン置換した200 mLシュレンク管にジルコニウムテトラベンジル錯体(1.75 g, 3.84 mmol)とトルエン(60 mL)を入れ、0 ℃に冷却した。ここに、ビスフェノール誘導体(3a)(1.96g, 3.79mmol)のトルエン溶液(80 mL)を加えた後、2時間撹拌した。不溶物を遠心分離機で除いた後、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで洗浄し、表題化合物を淡黄色結晶として得た。収量2.15g(2.73 mmol)。収率72%。
5aの結晶学的データ(ヘキサンを0.5分子含んでいる):三斜晶形、空間群P1- (#2)、a = 9.270(6) A、b = 14.473(9) A、c = 17.22(1) A、α = 96.73(1) deg、β = 90.85(3) deg、γ = 90.55(7) deg、V = 2293(2) A3、Z = 2、密度(計算値)= 1.223 g cm-3 、R1 = 0.071(I > 2σ(I))、Rw = 0.148(all data)、GOF = 0.926.
5aの結晶構造図を図2に示す。なお、水素原子は省略している。
ジルコニウムジベンジル錯体(5b)の合成(シュレンク実験)
高真空系、撹拌子を備え、脱気乾燥後アルゴン置換した200 mLシュレンク管にジルコニウムテトラベンジル錯体(1.35 g, 2.96 mmol)とトルエン(60 mL)を入れ、0 ℃に冷却した。ここに、ビスフェノール誘導体(3b)(1.41g, 2.97mmol)のトルエン溶液(50 mL)を加えた後、2時間撹拌した。不溶物を遠心分離機で除いた後、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで洗浄し、表題化合物を淡黄色結晶として得た。収量1.73g(2.32 mmol)。収率78%。
5bの結晶学的データ(トルエンを1分子含んでいる):三斜晶形、空間群P1- (#2)、a = 9.311(3) A、b = 14.646(5) A、c = 17.238(6) A、α = 95.777(7) deg、β = 92.230(3) deg、γ = 102.844(7) deg、V = 2275(1) A3、Z = 2、密度(計算値)= 1.223 g cm-3 、R1 = 0.067(I > 2σ(I))、Rw = 0.128(all data)、GOF = 0.901.
5bの結晶構造図を図3に示す。なお、水素原子は省略している。
ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6a)の合成(NMR実験)
アルゴン置換したNMR管にジルコニウムジベンジル錯体(5a)(17.2mg, 21.8mmol)を入れ、重ベンゼン(0.5 mL)に溶解させた。アルゴンを水素(1 atm)に置換して、ときおり振り混ぜた。1時間後、1H NMRスペクトルの測定により、定量的に表題化合物が生成することを確認した。
ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6b)の合成(NMR実験)
アルゴン置換したNMR管にジルコニウムジベンジル錯体(5b)(20.1mg, 26.9mmol)を入れ、重ベンゼン(0.6 mL)に溶解させた。アルゴンを水素(1 atm)に置換して、ときおり振り混ぜた。4時間後、1H NMRスペクトルの測定により、定量的に表題化合物が生成することを確認した。
ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6a)の合成(シュレンク実験)
高真空系、撹拌子を備え、脱気乾燥後アルゴン置換した200 mLシュレンク管にジルコニウムジベンジル錯体(5a)(766 mg, 0.97 mmol)を入れ、トルエン(30 mL)に溶解させた。アルゴンを水素(1 atm)に置換した後、2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、表題化合物を橙色結晶として定量的に得た。
実施例9
ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6b)の合成(シュレンク実験)
高真空系、撹拌子を備え、脱気乾燥後アルゴン置換した200 mLシュレンク管にジルコニウムジベンジル錯体(5b)(491 mg, 0.66 mmol)を入れ、トルエン(30 mL)に溶解させた。アルゴンを水素(1 atm)に置換した後、4時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、表題化合物を橙色結晶として定量的に得た。
6bの結晶学的データ(ヘキサンを1分子含んでいる):三斜晶形、空間群P1- (#2)、a = 12.301(3) A、b = 14.652(4) A、c = 20.832(6) A、α = 80.921(7) deg、β = 83.410(8) deg、γ = 72.137(6) deg、V = 3519(1) A3、Z = 2、密度(計算値)= 1.230 g cm-3 、R1 = 0.069(I > 2σ(I))、Rw = 0.149 (all data)、GOF = 1.000.
6bの結晶構造図を図4に示す。なお、架橋水素とベンジリデンα−水素以外の水素原子は省略している。
ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6a)と一酸化炭素の反応(NMR実験)
アルゴン置換したNMR管にジルコニウムジベンジル錯体(5a)(17.2mg, 21.8mmol)を入れ、重ベンゼン(0.5 mL)に溶解させた。アルゴンを水素(1 atm)に置換して、ときおり振り混ぜた。1時間後、1H NMRスペクトルの測定により、定量的にジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6a)が生成することを確認した。続いて、水素を一酸化炭素(1 atm)に置換して、ときおり振り混ぜた。半日後、1H NMRスペクトルの測定により、ほぼ定量的にジルコニウムオキソ錯体(7a)とフェニルアレン(8)が生成することを確認した。
7aの結晶構造図を図5に示す。なお、水素原子は省略している。
ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6b)と一酸化炭素の反応(NMR実験)
アルゴン置換したNMR管にジルコニウムジベンジル錯体(5b)(20.1mg, 26.9mmol)を入れ、重ベンゼン(0.6 mL)に溶解させた。アルゴンを水素(1 atm)に置換して、ときおり振り混ぜた。4時間後、1H NMRスペクトルの測定により、定量的に表題化合物が生成することを確認した。続いて、水素を一酸化炭素(1 atm)に置換して、ときおり振り混ぜた。半日後、1H NMRスペクトルの測定により、ほぼ定量的にジルコニウムオキソ錯体(7b)とフェニルアレン(8)が生成することを確認した。
ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6b)と一酸化炭素の反応(シュレンク実験)
高真空系、撹拌子を備え、脱気乾燥後アルゴン置換した200 mLシュレンク管にジルコニウムジベンジル錯体(5b)(551mg, 0.74mmol)を入れ、トルエン(30 mL)に溶解させた。アルゴンを水素(1 atm)に置換した後、6時間撹拌して、ジルコニウムベンジリデンジヒドリド錯体(6b)を得た。続いて、水素を一酸化炭素(1 atm)に置換して、約1日撹拌した。ジルコニウムオキソ錯体(7b)を無色結晶として得た。また、フェニルアレン(8)をトルエンとの混合物として得た。
7b:収量360 mg(0.31 mmol)。収率84%。8:NMR収率約80%。
7bの結晶構造図を図6に示す。なお、水素原子は省略している。
Claims (6)
- 一般式(5):
(式中、R1はiso-プロピル基、sec-ブチル基又はtert-ブチル基、R2はC1−4アルキル基、R3はC1−4アルキル基、R4はメチル基、Arはアルキル基、アルコキシ基、アリロキシ基、ハロゲン原子、シリル基、及びシロキシ基からなる群より選ばれる1〜3個の基を有していてもよいフェニル基を示す)
で表されるジルコニウムジアラルキル錯体の製造方法であって、不活性気体中で、一般式(4):
Zr(CH2Ar)4 (4)
(但し、Arは前記に同じ)
で表されるテトラアラルキル化合物と一般式(3):
(但し、R1、R2、R3及びR4は前記に同じ)
で表されるビスフェノール化合物を反応させることを特徴とするジルコニウムジアラルキル錯体の製造方法。
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| JP2004257631A JP4686702B2 (ja) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | ジルコニウムジアラルキル錯体及びそれを用いたアリールアレン類の製造方法 |
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| JP2004257631A JP4686702B2 (ja) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | ジルコニウムジアラルキル錯体及びそれを用いたアリールアレン類の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2006069986A JP2006069986A (ja) | 2006-03-16 |
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- 2004-09-03 JP JP2004257631A patent/JP4686702B2/ja not_active Expired - Lifetime
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