JP4856452B2 - Catalyst for carbon-carbon bond generation reaction and method for generating carbon-carbon bond using the same - Google Patents

Catalyst for carbon-carbon bond generation reaction and method for generating carbon-carbon bond using the same Download PDF

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Description

本発明は芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応用触媒、及びそれを用いた炭素−炭素結合の生成方法に関する。   The present invention relates to a catalyst for carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound, and a method for generating a carbon-carbon bond using the same.

1,4−付加は有機合成において広く用いられている炭素−炭素結合生成反応である。芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成の例は既に知られている(非特許文献1〜4)。しかしながらこれらは均一系触媒を用いた例であり、触媒と生成物との分離が困難であるという問題を伴っている。   1,4-addition is a carbon-carbon bond forming reaction widely used in organic synthesis. Examples of carbon-carbon bond formation by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound are already known (Non-Patent Documents 1 to 4). However, these are examples using a homogeneous catalyst and are accompanied by a problem that it is difficult to separate the catalyst and the product.

一方、触媒と生成物との分離が容易な、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合反応用の固体触媒は知られている。例えば、担体として2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−バイナフチルをポリスチレン−ポリ(エチレングリコール)共重合樹脂に結合させたものを用い、2,4−ペンタンジオナトジエチレンロジウムを用いてロジウムを当該担体に担持した固体触媒が、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合反応の固体触媒として作用することが知られている(非特許文献5)。しかし、この固体触媒では、触媒と生成物との分離はろ過によって容易に実施できるが、担体が非常に高価であるという問題点がある。   On the other hand, a solid catalyst for carbon-carbon bond reaction by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound, in which the catalyst and the product are easily separated, is known. For example, a carrier in which 2,2′-bis (diphenylphosphino) -1,1′-binaphthyl is bonded to a polystyrene-poly (ethylene glycol) copolymer resin as a carrier, and 2,4-pentanedionatodiethylene rhodium is used. It is known that a solid catalyst in which rhodium is supported on a carrier by using a catalyst acts as a solid catalyst for a carbon-carbon bond reaction by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound (non- Patent Document 5). However, with this solid catalyst, the catalyst and the product can be easily separated by filtration, but there is a problem that the support is very expensive.

そこで、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応用触媒として、生成物との分離の容易な固体触媒で且つ工業的に安価に利用できる担体を用いた触媒の開発が望まれていた。   Therefore, as a catalyst for carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound, a solid catalyst that can be easily separated from the product and can be used industrially at low cost. Development of the catalyst used was desired.

C. S. Cho, S. Motofusa, K. Ohe, S. Uemura and S. C. Shim, J. Org. Chem., 1995, 60, 883C. S. Cho, S. Motofusa, K. Ohe, S. Uemura and S. C. Shim, J. Org. Chem., 1995, 60, 883 M. Sasaki, H. Hayashi and N. Miyaura, Organometallics, 1997, 16, 4229M. Sasaki, H. Hayashi and N. Miyaura, Organometallics, 1997, 16, 4229 Y. Takaya, M. Ogasawara and T. Hayashi, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 5579Y. Takaya, M. Ogasawara and T. Hayashi, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 5579 T. Hayashi, K. Ueyama, N. Tokunaga and K. Yoshida, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 11508T. Hayashi, K. Ueyama, N. Tokunaga and K. Yoshida, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 11508 Y. Otomaru, T. Senda and T. Hayashi, Org. Lett., 2004, 6, 3357Y. Otomaru, T. Senda and T. Hayashi, Org. Lett., 2004, 6, 3357

本発明は、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応用固体触媒として、生成物との分離の容易な固体触媒で且つ工業的に安価に利用できる担体を用いた触媒を提供することを目的とする。また、本発明は、この炭素−炭素結合生成反応用固体触媒を用いた炭素−炭素結合の生成方法を提供することを目的とする。   The present invention is a solid catalyst for carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound. An object of the present invention is to provide a catalyst using such a support. Moreover, this invention aims at providing the production | generation method of the carbon-carbon bond using this solid catalyst for carbon-carbon bond production | generation reaction.

本発明者らは、固体触媒としてハイドロタルサイト系固体触媒を鋭意検討した結果、ハイドロタルサイト担体にロジウムを担持した固体触媒を用いると、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応が進行することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies of hydrotalcite-based solid catalysts as solid catalysts, the present inventors have found that when a solid catalyst having rhodium supported on a hydrotalcite support is used, 1,4 to conjugated enone compounds of aromatic boronic acid compounds can be obtained. -It discovered that the carbon-carbon bond formation reaction by addition advances, and came to complete this invention.

即ち、本発明は、第一に、ハイドロタルサイト担体と、該ハイドロタルサイト担体に担持されたロジウムとを有してなる、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応用触媒を提供する。本発明の炭素−炭素結合生成反応用触媒の好ましい実施形態において、前記ハイドロタルサイト担体は下記一般式(I):
[Mg8-zAlz(OH)16]z+[Xn- z/n]・mH2O (I)
(式中、Zは0≦Z≦4の実数であり、X n-はn価の電荷を有するアニオンを表し、nは1≦n≦3の自然数であり、mは0≦m≦12の実数である。)
で表されるハイドロタルサイトである。本発明の炭素−炭素結合生成反応用触媒の別の好ましい実施形態において、前記芳香族ボロン酸化合物は下記一般式(II):
That is, the present invention is based first on 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound comprising a hydrotalcite carrier and rhodium supported on the hydrotalcite carrier. A catalyst for carbon-carbon bond generation reaction is provided. In a preferred embodiment of the catalyst for carbon-carbon bond generation reaction of the present invention, the hydrotalcite carrier is represented by the following general formula (I):
[Mg 8-z Al z (OH) 16 ] z + [X n- z / n ] ・ mH 2 O (I)
(In the formula, Z is a real number of 0 ≦ Z ≦ 4, X n− represents an anion having an n-valent charge, n is a natural number of 1 ≦ n ≦ 3, and m is 0 ≦ m ≦ 12. Real number.)
It is a hydrotalcite represented by In another preferred embodiment of the catalyst for carbon-carbon bond generation reaction of the present invention, the aromatic boronic acid compound has the following general formula (II):

Figure 0004856452

(式中、R1、R2、R3、R4およびR5は、独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基またはハロゲン原子を表し、ただし、R1およびR2、R2およびR3、R3およびR4、またはR4およびR5が結合してアルキレン基、アルケニレン基またはベンゾアルケニレン基を形成してもよい。)
で表される化合物であり、前記共役エノン化合物は下記一般式(III):
Figure 0004856452

(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group or a halogen atom, provided that R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , or R 4 and R 5 may combine to form an alkylene group, an alkenylene group or a benzoalkenylene group.)
The conjugated enone compound is represented by the following general formula (III):

Figure 0004856452

(式中、R6およびR7は、独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアリール基を表し、ただし、R6およびR7が結合してアルキレン基、アルケニレン基、またはベンゾアルケニレン基を形成してもよく、R7を炭素原子に直接結合させる波線で表わされた結合は、R7が水素原子でない場合に、炭素−炭素二重結合の両端の炭素原子に結合した水素原子、-COR6で表される基、およびR7で表される基の立体配置がE配置でもZ配置でもよいことを表わす。)
で表される化合物である。
Figure 0004856452

(In the formula, R 6 and R 7 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group, provided that R 6 and R 7 are bonded to form an alkylene group, an alkenylene group or a benzoalkenylene group. A bond represented by a wavy line that directly bonds R 7 to a carbon atom may form a hydrogen atom bonded to carbon atoms at both ends of a carbon-carbon double bond, when R 7 is not a hydrogen atom; (This means that the configuration of the group represented by -COR 6 and the group represented by R 7 may be either E configuration or Z configuration.)
It is a compound represented by these.

本発明は、第二に、前記炭素−炭素結合生成反応用触媒の存在下で、湿式で芳香族ボロン酸化合物を共役エノン化合物へ1,4−付加させることを特徴とする炭素−炭素結合の生成方法を提供する。本発明の炭素−炭素結合の生成方法の好ましい実施形態において、前記芳香族ボロン酸化合物は上記一般式(II)で表される化合物であり、前記共役エノン化合物は上記一般式(III)で表される化合物であり、前記1,4−付加の生成物は下記一般式(IV):   Secondly, the present invention provides a carbon-carbon bond characterized in that 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound is carried out in the presence of the catalyst for carbon-carbon bond generation reaction. A generation method is provided. In a preferred embodiment of the method for producing a carbon-carbon bond of the present invention, the aromatic boronic acid compound is a compound represented by the general formula (II), and the conjugated enone compound is represented by the general formula (III). Wherein the 1,4-addition product is represented by the following general formula (IV):

Figure 0004856452

(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6およびR7は前記のとおりである。)
で表わされる化合物である。
Figure 0004856452

(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are as described above.)
It is a compound represented by these.

本発明の触媒は、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応に優れた触媒活性を示す固体触媒である。この触媒は固体触媒であり、付加生成物と触媒とを容易に分離することができるので、反応工程、反応装置、反応管理等を容易にすることができる。さらに、この触媒は安価に利用できるハイドロタルサイト担体を用いているので、工業的な利用に有利である。また、この触媒は、反応後に分離し回収した後の触媒活性の低下が僅かであり、繰り返しの再使用が可能である。   The catalyst of the present invention is a solid catalyst exhibiting excellent catalytic activity in a carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound. Since this catalyst is a solid catalyst and the addition product and the catalyst can be easily separated, the reaction process, reaction apparatus, reaction management and the like can be facilitated. Furthermore, since this catalyst uses a hydrotalcite support that can be used at low cost, it is advantageous for industrial use. Further, this catalyst has a slight decrease in catalytic activity after being separated and recovered after the reaction, and can be reused repeatedly.

以下、本発明について更に詳細に説明する。なお、本発明において「室温」とは15−25℃を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the present invention, “room temperature” means 15-25 ° C.

<炭素−炭素結合生成反応用触媒>
本発明の炭素−炭素結合生成反応用触媒は、ハイドロタルサイト担体と、該ハイドロタルサイト担体に担持されたロジウムとを有してなる固体触媒であり、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応に用いることができる。
<Catalyst for carbon-carbon bond formation reaction>
The catalyst for carbon-carbon bond generation reaction of the present invention is a solid catalyst comprising a hydrotalcite carrier and rhodium supported on the hydrotalcite carrier, and is a conjugated enone compound of an aromatic boronic acid compound. It can be used for a carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition.

−担体−
本発明の炭素−炭素結合生成反応用触媒の担体は、ハイドロタルサイト担体である。ハイドロタルサイト担体は一種単独で使用しても二種以上を併用してもよい。
-Carrier-
The support of the catalyst for carbon-carbon bond generation reaction of the present invention is a hydrotalcite support. The hydrotalcite carrier may be used alone or in combination of two or more.

・ハイドロタルサイト
ハイドロタルサイトは塩基性層状粘土化合物の一種であり、表面塩基性、表面吸着能、中間層のアニオン交換能および基本層のカチオン交換能といった性質を有しており、広い分野で注目されている材料である。ハイドロタルサイトは、工業的に容易に入手することができる。なお、本発明の炭素−炭素結合生成反応用触媒において担体として用いられるハイドロタルサイトの物性は限定されるものではない。
Hydrotalcite Hydrotalcite is a kind of basic layered clay compound, and has properties such as surface basicity, surface adsorption capacity, anion exchange capacity of the intermediate layer and cation exchange capacity of the basic layer. It is a material that is attracting attention. Hydrotalcite can be easily obtained industrially. In addition, the physical property of the hydrotalcite used as a support | carrier in the catalyst for carbon-carbon bond production | generation reaction of this invention is not limited.

本発明のハイドロタルサイト担体の特に好適な例としては、下記一般式(I):
[Mg8-zAlz(OH)16]z+[Xn- z/n]・mH2O (I)
(式中、Zは0≦Z≦4の実数であり、X n-はn価の電荷を有するアニオンを表し、nは1≦n≦3の自然数であり、mは0≦m≦12の実数である。)
で表されるハイドロタルサイトが挙げられる。
Particularly preferred examples of the hydrotalcite carrier of the present invention include the following general formula (I):
[Mg 8-z Al z (OH) 16 ] z + [X n- z / n ] ・ mH 2 O (I)
(In the formula, Z is a real number of 0 ≦ Z ≦ 4, X n− represents an anion having an n-valent charge, n is a natural number of 1 ≦ n ≦ 3, and m is 0 ≦ m ≦ 12. Real number.)
Hydrotalcite represented by

上記一般式(I)中、Zは、好ましくは0.5〜3の実数、より好ましくは1〜2.5の実数である。   In the general formula (I), Z is preferably a real number of 0.5 to 3, more preferably a real number of 1 to 2.5.

上記一般式(I)中、X n-により表わされるアニオンの種類は特に限定されるものではない。アニオンの例としては、弗化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンなどのハロゲン化物イオン;炭酸イオン、炭酸水素イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、硝酸イオン、過塩素酸イオン、燐酸イオン、燐酸1水素イオン、燐酸2水素イオンなどの酸素酸イオン;ギ酸イオン、酢酸イオン、安息香酸などの有機カルボン酸イオン;ヘキサシアノ鉄(III)酸イオン、ヘキサクロロ白金(IV)酸イオン等の錯イオンが挙げられる。これらのうち、好ましくはハロゲン化物イオンもしくは酸素酸イオンであり、より好ましくは炭酸イオンである。 In the general formula (I), the type of anion represented by X n− is not particularly limited. Examples of anions include halide ions such as fluoride ions, chloride ions, bromide ions, iodide ions; carbonate ions, bicarbonate ions, sulfate ions, hydrogen sulfate ions, nitrate ions, perchlorate ions, phosphate ions. Oxygen acid ions such as phosphate hydrogen ion and dihydrogen phosphate ion; organic carboxylate ions such as formate ion, acetate ion and benzoic acid; complex ions such as hexacyanoferrate (III) ion and hexachloroplatinum (IV) ion Is mentioned. Of these, halide ions or oxyacid ions are preferred, and carbonate ions are more preferred.

上記一般式(I)中、nは、上記アニオンの有する電荷の価数を表し、1〜3の自然数である。   In the general formula (I), n represents the valence of the charge of the anion and is a natural number of 1 to 3.

上記一般式(I)中、mは、好ましくは0〜8の実数であり、より好ましくは0〜4の実数である。   In the general formula (I), m is preferably a real number of 0 to 8, more preferably a real number of 0 to 4.

−触媒の調製方法(ハイドロタルサイト担体へのロジウムの担持)−
ハイドロタルサイト担体へのロジウムの担持は、該ハイドロタルサイト担体にロジウムを含む溶液を接触させることにより行うことができる。
-Catalyst preparation method (support of rhodium on hydrotalcite support)-
The rhodium can be supported on the hydrotalcite carrier by bringing the hydrotalcite carrier into contact with a solution containing rhodium.

具体的には、本発明の炭素−炭素結合生成反応用触媒は、例えば、ロジウム化合物を溶媒に溶解させ、得られる溶液にハイドロタルサイト担体を添加し攪拌して、ロジウム化合物を当該担体に担持させた後、固液分離・乾燥させて得ることができる。この担持反応は、典型的には15〜40℃の温度条件下、1〜16時間で行われる。このようにして、通常、ロジウムがハイドロタルサイト担体に担持された炭素−炭素結合生成反応用触媒が得られる。   Specifically, the catalyst for the carbon-carbon bond generation reaction of the present invention, for example, dissolves a rhodium compound in a solvent, adds a hydrotalcite carrier to the resulting solution, and stirs to carry the rhodium compound on the carrier. Then, it can be obtained by solid-liquid separation and drying. This supporting reaction is typically performed at a temperature of 15 to 40 ° C. for 1 to 16 hours. In this manner, a catalyst for carbon-carbon bond generation reaction in which rhodium is supported on a hydrotalcite carrier is usually obtained.

担持反応に用いる溶媒は、ロジウム化合物を溶解するものであれば特に制限されないが、エタノール、メタノール、水、或いはこれらの混合物が好適である。   The solvent used for the supporting reaction is not particularly limited as long as it dissolves the rhodium compound, but ethanol, methanol, water, or a mixture thereof is preferable.

ロジウム化合物としては、担持反応工程に使用する溶媒に可溶性であれば特に限定されないが、例えば、ロジウムの塩化物、臭化物、硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩、酢酸塩等のロジウム塩;ヘキサアンミンロジウム塩化物、ビス(エチレンジアミン)ロジウム塩化物、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ロジウム、ジクロロビス(1,5−シクロオクタジエン)二ロジウム、ジクロロビス{(2,2,1)−ビシクロヘプタ−2,5−ジエン}二ロジウム、(2,4−ペンタンジオナト)ジカルボニルロジウム、(2,4−ペンタンジオナト)ジエチレンロジウム、ヒドリドカルボニルトリストリフェニルホスフィンロジウム等の錯体が使用でき、ロジウムの塩化物および臭化物、ならびにジクロロビス(1,5−シクロオクタジエン)二ロジウムが好ましい。   The rhodium compound is not particularly limited as long as it is soluble in the solvent used in the supporting reaction step. For example, rhodium salts such as rhodium chloride, bromide, nitrate, sulfate, perchlorate and acetate; hexaammine Rhodium chloride, bis (ethylenediamine) rhodium chloride, tris (2,4-pentandionato) rhodium, dichlorobis (1,5-cyclooctadiene) dirhodium, dichlorobis {(2,2,1) -bicyclohepta 2,5-diene} dirhodium, (2,4-pentanedionato) dicarbonylrhodium, (2,4-pentanedionato) diethylenerhodium, hydridocarbonyltristriphenylphosphinerhodium, and the like can be used. Chloride and bromide, and dichlorobis (1,5-cyclooctadiene) Indium is preferable.

前記担体1g当たりのロジウムの担持量は、特に制限されないが、ロジウム元素に換算して、好ましくは、1.0μmol〜2mmol、より好ましくは100μmol〜2mmolである。   The supported amount of rhodium per 1 g of the carrier is not particularly limited, but is preferably 1.0 μmol to 2 mmol, more preferably 100 μmol to 2 mmol in terms of rhodium element.

<芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応>
前記炭素−炭素結合生成反応用触媒の存在下で、湿式で芳香族ボロン酸化合物を共役エノン化合物へ1,4−付加させることにより、炭素−炭素結合を生成させることができる。「湿式で」とは、通常、「溶媒の存在下で」を意味し、好ましくは「溶媒中で」を意味する。
<Carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of aromatic boronic acid compound to conjugated enone compound>
A carbon-carbon bond can be generated by adding 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound in a wet manner in the presence of the catalyst for carbon-carbon bond generation reaction. “Wet” generally means “in the presence of a solvent”, preferably “in a solvent”.

本発明の好ましい実施形態では、前記炭素−炭素結合生成反応用触媒の存在下で、湿式で上記一般式(II)で表される芳香族ボロン酸化合物を、上記一般式(III)で表されるエノン化合物へ1,4−付加させることにより、炭素−炭素結合を生成させることができる。その結果、上記一般式(IV)で表される炭素−炭素結合生成反応生成物を製造することができる。   In a preferred embodiment of the present invention, an aromatic boronic acid compound represented by the above general formula (II) in the presence of the carbon-carbon bond generation reaction catalyst is represented by the above general formula (III). A carbon-carbon bond can be produced by 1,4-addition to an enone compound. As a result, the carbon-carbon bond production | generation reaction product represented by the said general formula (IV) can be manufactured.

例えば、フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応では、本発明のロジウム担持ハイドロタルサイト触媒を用いることにより、3−フェニルシクロヘキサノンを収率99%以上で得ることができる。尚、前記1,4−付加による直接の生成物は3−フェニル−1−シクロヘキセン−1−オールであるが、このエノール型の化合物の代わりに、互変異性体であるケト型の3−フェニルシクロヘキサノンを最終生成物として得ることができる。   For example, in the carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one, the yield of 3-phenylcyclohexanone is obtained by using the rhodium-supported hydrotalcite catalyst of the present invention. Can be obtained at 99% or more. The direct product of the 1,4-addition is 3-phenyl-1-cyclohexen-1-ol, but instead of this enol-type compound, a keto-type 3-phenyl which is a tautomer. Cyclohexanone can be obtained as the final product.

上記一般式(II)及び(IV)において、R1、R2、R3、R4およびR5は、好ましくは独立に水素原子;メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等の炭素原子数1〜6のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、n−ペンチロキシ基、n−ヘキシロキシ基等の炭素原子数1〜6のアルコキシ基;ニトロ基;またはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子であり、ただし、R1およびR2、R2およびR3、R3およびR4、またはR4およびR5が結合してアルキレン基、アルケニレン基またはベンゾアルケニレン基を形成してもよい。 In the above general formulas (II) and (IV), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are preferably independently a hydrogen atom; methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as -butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group; methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, n-pentyloxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an n-hexyloxy group; a nitro group; or a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, provided that R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , or R 4 and R 5 may combine to form an alkylene group, an alkenylene group or a benzoalkenylene group.

前記アルキレン基の好ましい例としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の炭素原子数2〜10のアルキレン基が挙げられる。前記アルケニレン基の好ましい例としては、−CH=CH−、−CH=CH−CH2−、−CH2−CH=CH−CH2−、−CH2−CH=CH−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−等の炭素原子数2〜10のアルケニレン基が挙げられる。前記ベンゾアルケニレン基の好ましい例としては、炭素原子数6〜10のベンゾアルケニレン基が挙げられる。 Preferable examples of the alkylene group include alkylene groups having 2 to 10 carbon atoms such as an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Preferred examples of the alkenylene group include —CH═CH—, —CH═CH—CH 2 —, —CH 2 —CH═CH—CH 2 —, —CH 2 —CH═CH—CH 2 —CH 2 —. Examples thereof include alkenylene groups having 2 to 10 carbon atoms such as CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —. Preferable examples of the benzoalkenylene group include benzoalkenylene groups having 6 to 10 carbon atoms.

ベンゾアルケニレン基とは、下記一般式(V):   The benzoalkenylene group is the following general formula (V):

Figure 0004856452

(式中、pは0〜1の整数、qは0〜3の整数)
で表される二価の炭化水素基を意味する。
Figure 0004856452

(Wherein p is an integer from 0 to 1, q is an integer from 0 to 3)
The divalent hydrocarbon group represented by these.

上記一般式(III)及び(IV)において、R6およびR7は、好ましくは独立に水素原子;メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等の炭素原子数1〜6のアルキル基;ビニル基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基等の炭素原子数2〜6のアルケニル基;フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基等の炭素原子数6〜10のアリール基であり、だだし、R6およびR7が結合してアルキレン基、アルケニレン基またはベンゾアルケニレン基を形成してもよい。 In the general formulas (III) and (IV), R 6 and R 7 are preferably independently a hydrogen atom; methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, n-pentyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as n-hexyl group; an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as vinyl group, propylene group, butylene group, pentylene group and hexylene group; phenyl group and o-tolyl group An aryl group having 6 to 10 carbon atoms such as m-tolyl group and p-tolyl group, where R 6 and R 7 are bonded to form an alkylene group, an alkenylene group or a benzoalkenylene group. Good.

前記アルキレン基の好ましい例としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の炭素原子数2〜10のアルキレン基が挙げられる。前記アルケニレン基の好ましい例としては、−CH=CH−、−CH=CH−CH2−、−CH2−CH=CH−CH2−、−CH2−CH=CH−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−等の炭素原子数2〜10のアルケニレン基が挙げられる。前記ベンゾアルケニレン基の好ましい例としては、炭素原子数6〜10のベンゾアルケニレン基が挙げられる。 Preferable examples of the alkylene group include alkylene groups having 2 to 10 carbon atoms such as an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Preferred examples of the alkenylene group include —CH═CH—, —CH═CH—CH 2 —, —CH 2 —CH═CH—CH 2 —, —CH 2 —CH═CH—CH 2 —CH 2 —. Examples thereof include alkenylene groups having 2 to 10 carbon atoms such as CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —. Preferable examples of the benzoalkenylene group include benzoalkenylene groups having 6 to 10 carbon atoms.

芳香族ボロン酸化合物の添加量は、共役エノン化合物1molに対して、好ましくは0.8〜3.0mol、より好ましくは0.9〜2.0molである。   The amount of the aromatic boronic acid compound added is preferably 0.8 to 3.0 mol, more preferably 0.9 to 2.0 mol, with respect to 1 mol of the conjugated enone compound.

本発明の触媒は、反応物の一である共役エノン化合物に対してロジウム元素に換算して、好ましくは0.01〜20モル%の範囲で用いられ、より好ましくは0.1〜10モル%の範囲で用いられ、更により好ましくは0.5〜5モル%の範囲で用いられる。   The catalyst of the present invention is preferably used in the range of 0.01 to 20 mol%, more preferably in the range of 0.1 to 10 mol%, in terms of rhodium element with respect to the conjugated enone compound which is one of the reactants. Even more preferably, it is used in the range of 0.5 to 5 mol%.

炭素−炭素結合生成反応に用いる溶媒は、反応物である芳香族ボロン酸化合物及び共役エノン化合物を溶解するものであれば特に制限はないが、エタノール、1,4−ジオキサン、1,5−シクロオクタジエン、ジメチルエーテルなどの有機溶媒;またはこれらの組み合わせが好適であり、1,4−ジオキサンと1,5−シクロオクタジエンとの混合溶媒が特に好ましい。   The solvent used for the carbon-carbon bond generation reaction is not particularly limited as long as it dissolves the aromatic boronic acid compound and the conjugated enone compound, which are reactants, but ethanol, 1,4-dioxane, 1,5-cyclohexane. An organic solvent such as octadiene or dimethyl ether; or a combination thereof is preferable, and a mixed solvent of 1,4-dioxane and 1,5-cyclooctadiene is particularly preferable.

この炭素−炭素結合生成反応は、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気中、通常、室温から200℃の温度領域で1〜24時間程度で行われる。   This carbon-carbon bond formation reaction is usually performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon in a temperature range of room temperature to 200 ° C. for about 1 to 24 hours.

芳香族ボロン酸化合物の具体例としては、フェニルボロン酸、p−トリルボロン酸、p−アニスボロン酸、m−アニスボロン酸、p−ニトロフェニルボロン酸、p−フルオロフェニルボロン酸が挙げられる。   Specific examples of the aromatic boronic acid compound include phenylboronic acid, p-tolylboronic acid, p-anisboronic acid, m-anisboronic acid, p-nitrophenylboronic acid, and p-fluorophenylboronic acid.

共役エノン化合物の具体例としては、2−シクロヘキセン−1−オン、2−シクロペンテン−1−オン、3−ブテン−2−オン、3−ノネン−2−オン、1,3−ジフェニル−2−プロペン−1−オン、3−フェニル−2−プロペナール、アクリルアルデヒドが挙げられる。   Specific examples of the conjugated enone compound include 2-cyclohexen-1-one, 2-cyclopenten-1-one, 3-buten-2-one, 3-nonen-2-one, and 1,3-diphenyl-2-propene. Examples include -1-one, 3-phenyl-2-propenal, and acrylaldehyde.

本発明の炭素−炭素結合の生成方法により得られる反応生成物の具体例としては、3−フェニルシクロヘキサノン、3−フェニルシクロペンタノン、4−フェニルブタン−2−オン、3−フェニルノナン−2−オン、1,3,3−トリフェニル−1−プロパノン、3,3−ジフェニルプロパナール、3−(p−トリル)シクロヘキサノン、3−(4−メトキシフェニル)シクロヘキサノン、3−(3−メトキシフェニル)シクロヘキサノン、3−フェニルプロパナール、3−(4−フルオロフェニル)シクロヘキサノン、3−(4−ニトロフェニル)シクロヘキサノンが挙げられる。   Specific examples of the reaction product obtained by the method for producing a carbon-carbon bond of the present invention include 3-phenylcyclohexanone, 3-phenylcyclopentanone, 4-phenylbutan-2-one, 3-phenylnonane-2- ON, 1,3,3-triphenyl-1-propanone, 3,3-diphenylpropanal, 3- (p-tolyl) cyclohexanone, 3- (4-methoxyphenyl) cyclohexanone, 3- (3-methoxyphenyl) Examples include cyclohexanone, 3-phenylpropanal, 3- (4-fluorophenyl) cyclohexanone, and 3- (4-nitrophenyl) cyclohexanone.

芳香族ボロン酸化合物および共役エノン化合物のおのおのは一種単独で使用しても二種以上併用してもよい。芳香族ボロン酸化合物および共役エノン化合物の一方または両方を二種以上併用した場合、得られる反応生成物は二種以上の混合物であってもよい。   Each of the aromatic boronic acid compound and the conjugated enone compound may be used alone or in combination of two or more. When one or both of an aromatic boronic acid compound and a conjugated enone compound are used in combination of two or more, the resulting reaction product may be a mixture of two or more.

以下に本発明の実施例および比較例を示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention and comparative examples are shown below, but the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
(ロジウム担持ハイドロタルサイト触媒の調製)
塩化ロジウム水和物(エヌ・イー ケムキャット(株)製)0.2mmolを水200mlに溶解させて溶液を得た。この溶液にハイドロタルサイト(富田製薬(株)製、商品名:HT5-4)1.0gを添加し、9時間室温で攪拌して反応混合物を得た。この反応混合物をろ別・乾燥してロジウム担持ハイドロタルサイト触媒1.0gを得た。ハイドロタルサイト担体1g当たりのロジウムの担持量は、ロジウム元素に換算して0.19molだった。
<Example 1>
(Preparation of rhodium-supported hydrotalcite catalyst)
A solution was obtained by dissolving 0.2 mmol of rhodium chloride hydrate (manufactured by NE Chemcat Co., Ltd.) in 200 ml of water. To this solution, 1.0 g of hydrotalcite (trade name: HT5-4, manufactured by Tomita Pharmaceutical Co., Ltd.) was added and stirred for 9 hours at room temperature to obtain a reaction mixture. This reaction mixture was filtered and dried to obtain 1.0 g of a rhodium-supported hydrotalcite catalyst. The supported amount of rhodium per gram of hydrotalcite support was 0.19 mol in terms of rhodium element.

<実施例2>
(フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロヘキサノンの合成)
フェニルボロン酸1mmolと2−シクロヘキセン−1−オン1mmolとをアルゴン気流下、0.07重量%の1,5-シクロオクタジエンを含む1,4−ジオキサン(以下、「混合1,4−ジオキサン溶媒」とする。)2mlに溶解させて溶液を得た。得られた溶液に実施例1で調製したロジウム担持ハイドロタルサイト触媒60mgを加え、アルゴン雰囲気下、100℃で4時間攪拌することにより反応を行った。反応終了後、反応混合物を冷却し、触媒をろ過分離することにより、ろ液として、混合1,4−ジオキサン溶媒に溶解した状態の3−フェニルシクロヘキサノンを得た。得られたろ液を混合1,4−ジオキサン溶媒で希釈してガスクロマトグラフィー(以下、「GC」という)にかけ、3−フェニルシクロヘキサノンの収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−フェニルシクロヘキサノンの収率は99%以上であった。
<Example 2>
(Synthesis of 3-phenylcyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one)
1,4-dioxane containing 0.07% by weight of 1,5-cyclooctadiene (hereinafter referred to as “mixed 1,4-dioxane solvent”) under a stream of argon, 1 mmol of phenylboronic acid and 1 mmol of 2-cyclohexen-1-one The solution was obtained by dissolving in 2 ml. To the obtained solution, 60 mg of the rhodium-supported hydrotalcite catalyst prepared in Example 1 was added, and the reaction was performed by stirring at 100 ° C. for 4 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled, and the catalyst was separated by filtration to obtain 3-phenylcyclohexanone dissolved in a mixed 1,4-dioxane solvent as a filtrate. The obtained filtrate was diluted with a mixed 1,4-dioxane solvent and subjected to gas chromatography (hereinafter referred to as “GC”) to measure the yield of 3-phenylcyclohexanone. The yield of 3-phenylcyclohexanone relative to the charged 2-cyclohexen-1-one was 99% or more.

<実施例3>
(フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロヘキサノンの合成)
実施例2において、混合1,4−ジオキサン溶媒の代わりに、0.07重量%の1,5-シクロオクタジエンを含むエタノールを用いた以外は実施例2と同様にして、3−フェニルシクロヘキサノンを得、その収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−フェニルシクロヘキサノンの収率は98%であった。
<Example 3>
(Synthesis of 3-phenylcyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one)
In Example 2, 3-phenylcyclohexanone was obtained in the same manner as in Example 2 except that ethanol containing 0.07% by weight of 1,5-cyclooctadiene was used instead of the mixed 1,4-dioxane solvent. The yield was measured. The yield of 3-phenylcyclohexanone with respect to the charged 2-cyclohexen-1-one was 98%.

<実施例4>
(フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロヘキサノンの合成)
実施例2において、混合1,4−ジオキサン溶媒の代わりに、0.07重量%の1,5-シクロオクタジエンを含むジメチルエーテルを用いた以外は実施例2と同様にして、3−フェニルシクロヘキサノンを得、その収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−フェニルシクロヘキサノンの収率は97%であった。
<Example 4>
(Synthesis of 3-phenylcyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one)
In Example 2, 3-phenylcyclohexanone was obtained in the same manner as in Example 2 except that dimethyl ether containing 0.07% by weight of 1,5-cyclooctadiene was used instead of the mixed 1,4-dioxane solvent. The yield was measured. The yield of 3-phenylcyclohexanone with respect to the charged 2-cyclohexen-1-one was 97%.

<実施例5>
(フェニルボロン酸の2−シクロペンテン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロペンタノンの合成)
フェニルボロン酸1.5mmolと2−シクロペンテン−1−オン1mmolとをアルゴン気流下、混合1,4−ジオキサン溶媒2mlに溶解させて溶液を得た。得られた溶液に実施例1で調製したロジウム担持ハイドロタルサイト触媒60mgを加え、アルゴン雰囲気下、150℃で5時間攪拌することにより反応を行った。反応終了後、反応混合物を冷却し、触媒をろ過分離した。得られたろ液の溶媒をエバポレーションにより除去して残留物を得、得られた残留物をノルマルヘキサン/酢酸エチル混合溶媒(体積比:9/1)に溶解して室温にてシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル=9/1(体積比))にかけ、乾燥させて3−フェニルシクロペンタノンを得た。得られた3−フェニルシクロペンタノンの重量を測定し、単離収率を算出したところ、投入した2−シクロペンテン−1−オンに対して、75%であった。
<Example 5>
(Synthesis of 3-phenylcyclopentanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclopenten-1-one)
1.5 mmol of phenylboronic acid and 1 mmol of 2-cyclopenten-1-one were dissolved in 2 ml of mixed 1,4-dioxane solvent under an argon stream to obtain a solution. To the obtained solution, 60 mg of the rhodium-supported hydrotalcite catalyst prepared in Example 1 was added, and the reaction was performed by stirring at 150 ° C. for 5 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled and the catalyst was separated by filtration. The solvent of the obtained filtrate was removed by evaporation to obtain a residue. The obtained residue was dissolved in a normal hexane / ethyl acetate mixed solvent (volume ratio: 9/1) and silica gel column chromatography at room temperature. (Eluent: normal hexane / ethyl acetate = 9/1 (volume ratio)) and dried to obtain 3-phenylcyclopentanone. When the weight of the obtained 3-phenylcyclopentanone was measured and the isolated yield was calculated, it was 75% with respect to the charged 2-cyclopenten-1-one.

<実施例6>
(フェニルボロン酸の3−ブテン−2−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による4−フェニルブタン−2−オンの合成)
実施例5において、フェニルボロン酸の量を1mmolとし、2−シクロペンテン−1−オンの代わりに3−ブテン−2−オンを用い、反応温度を100℃、攪拌時間を4時間とした以外は実施例5と同様にして、4−フェニルブタン−2−オンを得、その単離収率を測定した。投入した3−ブテン−2−オンに対する4−フェニルブタン−2−オンの単離収率は92%であった。
<Example 6>
(Synthesis of 4-phenylbutan-2-one by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 3-buten-2-one)
In Example 5, except that the amount of phenylboronic acid was 1 mmol, 3-buten-2-one was used instead of 2-cyclopenten-1-one, the reaction temperature was 100 ° C., and the stirring time was 4 hours. In the same manner as in Example 5, 4-phenylbutan-2-one was obtained and the isolated yield was measured. The isolated yield of 4-phenylbutan-2-one relative to the charged 3-buten-2-one was 92%.

<実施例7>
(フェニルボロン酸の3−ノネン−2−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルノナン−2−オンの合成)
実施例5において、2−シクロペンテン−1−オンの代わりに3−ノネン−2−オンを用い、攪拌時間を8時間とした以外は実施例5と同様にして、3−フェニルノナン−2−オンを得、その単離収率を測定した。投入した3−ノネン−2−オンに対する3−フェニルノナン−2−オンの単離収率は76%であった。
<Example 7>
(Synthesis of 3-phenylnonan-2-one by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 3-nonen-2-one)
In Example 5, 3-phenylnonan-2-one was used in the same manner as in Example 5 except that 3-nonen-2-one was used instead of 2-cyclopenten-1-one and the stirring time was changed to 8 hours. And the isolated yield was measured. The isolated yield of 3-phenylnonan-2-one relative to the charged 3-nonen-2-one was 76%.

<実施例8>
(フェニルボロン酸の1,3−ジフェニル−2−プロペン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による1,3,3−トリフェニル−1−プロパノンの合成)
実施例5において、2−シクロペンテン−1−オンの代わりに1,3−ジフェニル−2−プロペン−1−オンを用い、攪拌時間を24時間とした以外は実施例5と同様にして、1,3,3−トリフェニル−1−プロパノンを得、その単離収率を測定した。投入した1,3−ジフェニル−2−プロペン−1−オンに対する1,3,3−トリフェニル−1−プロパノンの単離収率は99%であった。
<Example 8>
(Synthesis of 1,3,3-triphenyl-1-propanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 1,3-diphenyl-2-propen-1-one)
In Example 5, 1,3-diphenyl-2-propen-1-one was used instead of 2-cyclopenten-1-one, and the stirring time was 24 hours. 3,3-triphenyl-1-propanone was obtained and the isolation yield was measured. The isolated yield of 1,3,3-triphenyl-1-propanone with respect to 1,3-diphenyl-2-propen-1-one charged was 99%.

<実施例9>
(フェニルボロン酸の3−フェニル−2−プロペナールへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3,3−ジフェニルプロパナールの合成)
実施例2において、2−シクロヘキセン−1−オンの代わりに3−フェニル−2−プロペナールを用い、反応温度を150℃とした以外は実施例2と同様にして、3,3−ジフェニルプロパナールを得、その収率を測定した。投入した3−フェニル−2−プロペナールに対する3,3−ジフェニルプロパナールの収率は74%であった。
<Example 9>
(Synthesis of 3,3-diphenylpropanal by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 3-phenyl-2-propenal)
In Example 2, 3,3-diphenylpropanal was used in the same manner as in Example 2 except that 3-phenyl-2-propenal was used instead of 2-cyclohexen-1-one and the reaction temperature was 150 ° C. And the yield was measured. The yield of 3,3-diphenylpropanal with respect to the charged 3-phenyl-2-propenal was 74%.

<実施例10>
(p−トリルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−(p−トリル)シクロヘキサノンの合成)
実施例5において、フェニルボロン酸1.5mmolの代わりにp−トリルボロン酸1mmolを用い、反応温度を100℃、攪拌時間を4時間とした以外は実施例5と同様にして、3−(p−トリル)シクロヘキサノンを得、その単離収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−(p−トリル)シクロヘキサノンの単離収率は99%であった。
<Example 10>
(Synthesis of 3- (p-tolyl) cyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of p-tolylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one)
In Example 5, 3- (p-tolyl) was used in the same manner as in Example 5 except that 1 mmol of p-tolylboronic acid was used instead of 1.5 mmol of phenylboronic acid, the reaction temperature was 100 ° C., and the stirring time was 4 hours. ) Cyclohexanone was obtained and the isolated yield was measured. The isolated yield of 3- (p-tolyl) cyclohexanone relative to the charged 2-cyclohexen-1-one was 99%.

<実施例11>
(p−アニスボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−(4−メトキシフェニル)シクロヘキサノンの合成)
実施例5において、フェニルボロン酸1.5mmolの代わりにp−アニスボロン酸1mmolを用い、反応温度を100℃、攪拌時間を4時間とした以外は実施例5と同様にして、3−(4−メトキシフェニル)シクロヘキサノンを得、その単離収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−(4−メトキシフェニル)シクロヘキサノンの単離収率は75%であった。
<Example 11>
(Synthesis of 3- (4-methoxyphenyl) cyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of p-anisboronic acid to 2-cyclohexen-1-one)
In Example 5, 3- (4-methoxy) was used in the same manner as in Example 5 except that 1 mmol of p-anisboronic acid was used instead of 1.5 mmol of phenylboronic acid, the reaction temperature was 100 ° C., and the stirring time was 4 hours. Phenyl) cyclohexanone was obtained and the isolated yield was measured. The isolated yield of 3- (4-methoxyphenyl) cyclohexanone relative to the charged 2-cyclohexen-1-one was 75%.

<比較例1>
(ハイドロタルサイトを触媒として用いた、フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロヘキサノンの合成)
実施例2において、実施例1で調製したロジウム担持ハイドロタルサイト触媒の代わりにハイドロタルサイト(富田製薬(株)製HT5-4)を触媒として用いた以外は実施例2と同様にして、実験操作を行い、3−フェニルシクロヘキサノンの収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−フェニルシクロヘキサノンの収率は0%であった。
<Comparative Example 1>
(Synthesis of 3-phenylcyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one using hydrotalcite as a catalyst)
In Example 2, an experiment was conducted in the same manner as in Example 2 except that hydrotalcite (HT5-4 manufactured by Tomita Pharmaceutical Co., Ltd.) was used as a catalyst instead of the rhodium-supported hydrotalcite catalyst prepared in Example 1. The operation was performed and the yield of 3-phenylcyclohexanone was measured. The yield of 3-phenylcyclohexanone relative to the charged 2-cyclohexen-1-one was 0%.

<比較例2>
(塩化ロジウムを触媒として用いた、フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロヘキサノンの合成)
フェニルボロン酸1mmolと2−シクロヘキセン−1−オン1mmolとをアルゴン気流下、混合1,4−ジオキサン溶媒2mlに溶解させて溶液を得た。得られた溶液に触媒として塩化ロジウム水和物(エヌ・イー ケムキャット(株)製)をロジウム元素に換算して0.012mmol加え、アルゴン雰囲気下、100℃で4時間攪拌することにより反応を行った。反応終了後、反応混合物を冷却し、ろ過したが、触媒として用いたロジウムはろ別分離できなかった。得られたろ液を混合1,4−ジオキサン溶媒で希釈してGCにかけ、3−フェニルシクロヘキサノンの収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−フェニルシクロヘキサノンの収率は0%であった。
<Comparative example 2>
(Synthesis of 3-phenylcyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one using rhodium chloride as a catalyst)
1 mmol of phenylboronic acid and 1 mmol of 2-cyclohexen-1-one were dissolved in 2 ml of mixed 1,4-dioxane solvent under an argon stream to obtain a solution. To the resulting solution, 0.012 mmol of rhodium chloride hydrate (manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd.) was added as a catalyst in terms of rhodium, and the reaction was performed by stirring at 100 ° C. for 4 hours in an argon atmosphere. . After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled and filtered, but rhodium used as a catalyst could not be separated by filtration. The obtained filtrate was diluted with a mixed 1,4-dioxane solvent and subjected to GC, and the yield of 3-phenylcyclohexanone was measured. The yield of 3-phenylcyclohexanone relative to the charged 2-cyclohexen-1-one was 0%.

<比較例3>
(2,4−ペンタンジオナトジカルボニルロジウムを触媒として用いた、フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロヘキサノンの合成:非特許文献2の追試)
フェニルボロン酸2mmolと2,4−ペンタンジオナトジカルボニルロジウム(エヌ・イー ケムキャット(株)製)0.03mmol、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン0.03mmolをアルゴン気流下、シクロヘキサン6ml中に加え、室温で15分間攪拌した。得られた溶液に水1mlと2−シクロヘキセン−1−オン1mmolとを添加し、50℃で6時間攪拌した。冷却後、生成物をベンゼンで抽出し、食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウム上で乾燥し、ベンゼンに溶解した状態の3−フェニルシクロヘキサノンを得た。得られた3−フェニルシクロヘキサノンをベンゼンで希釈してGCにかけ、3−フェニルシクロヘキサノンの収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−フェニルシクロヘキサノンの収率は52%であった。
<Comparative Example 3>
(Synthesis of 3-phenylcyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one using 2,4-pentanedionatodicarbonylrhodium as a catalyst: Non-patent document 2)
2 mmol of phenylboronic acid and 0.03 mmol of 2,4-pentanedionatodicarbonylrhodium (manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd.) and 0.03 mmol of 1,4-bis (diphenylphosphino) butane were placed in 6 ml of cyclohexane under an argon stream. In addition, the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes. 1 ml of water and 1 mmol of 2-cyclohexen-1-one were added to the resulting solution, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours. After cooling, the product was extracted with benzene, washed with brine, and then dried over magnesium sulfate to obtain 3-phenylcyclohexanone dissolved in benzene. The obtained 3-phenylcyclohexanone was diluted with benzene and subjected to GC, and the yield of 3-phenylcyclohexanone was measured. The yield of 3-phenylcyclohexanone with respect to the charged 2-cyclohexen-1-one was 52%.

<比較例4>
(ロジウム担持アルミナ触媒の調製)
塩化ロジウム水和物(エヌ・イー ケムキャット(株)製)0.2mmolを水200mlに溶解させて溶液を得た。この溶液に活性アルミナ(和光純薬(株)製、75μmカラムクロマトグラフ用)1.0gを添加し、9時間室温で攪拌して反応混合物を得た。この反応混合物をろ別・乾燥してロジウム担持アルミナ触媒1.0gを得た。
<Comparative example 4>
(Preparation of rhodium supported alumina catalyst)
A solution was obtained by dissolving 0.2 mmol of rhodium chloride hydrate (manufactured by NE Chemcat Co., Ltd.) in 200 ml of water. To this solution, 1.0 g of activated alumina (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 75 μm column chromatograph) was added and stirred at room temperature for 9 hours to obtain a reaction mixture. This reaction mixture was filtered and dried to obtain 1.0 g of a rhodium-supported alumina catalyst.

<比較例5>
(ロジウム担持アルミナ触媒を用いた、フェニルボロン酸の2−シクロヘキセン−1−オンへの1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応による3−フェニルシクロヘキサノンの合成)
フェニルボロン酸1mmolと2−シクロヘキセン−1−オン1mmolとをアルゴン気流下、混合1,4−ジオキサン溶媒2mlに溶解させて溶液を得た。得られた溶液に比較例4で調製したロジウム担持アルミナ触媒60mgを加え、アルゴン雰囲気下、100℃で4時間攪拌することにより反応を行った。反応終了後、反応混合物を冷却し、触媒をろ過分離した。得られたろ液を混合1,4−ジオキサン溶媒で希釈してGCにかけ、3−フェニルシクロヘキサノンの収率を測定した。投入した2−シクロヘキセン−1−オンに対する3−フェニルシクロヘキサノンの収率は0%であった。


<Comparative Example 5>
(Synthesis of 3-phenylcyclohexanone by carbon-carbon bond formation reaction by 1,4-addition of phenylboronic acid to 2-cyclohexen-1-one using rhodium supported alumina catalyst)
1 mmol of phenylboronic acid and 1 mmol of 2-cyclohexen-1-one were dissolved in 2 ml of mixed 1,4-dioxane solvent under an argon stream to obtain a solution. To the obtained solution, 60 mg of the rhodium-supported alumina catalyst prepared in Comparative Example 4 was added, and the reaction was performed by stirring at 100 ° C. for 4 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled and the catalyst was separated by filtration. The obtained filtrate was diluted with a mixed 1,4-dioxane solvent and subjected to GC, and the yield of 3-phenylcyclohexanone was measured. The yield of 3-phenylcyclohexanone relative to the charged 2-cyclohexen-1-one was 0%.


Claims (5)

ハイドロタルサイト担体と、該ハイドロタルサイト担体に担持されたロジウムとを有してなる、芳香族ボロン酸化合物の共役エノン化合物への1,4−付加による炭素−炭素結合生成反応用触媒。   A catalyst for carbon-carbon bond generation reaction by 1,4-addition of an aromatic boronic acid compound to a conjugated enone compound, comprising a hydrotalcite carrier and rhodium supported on the hydrotalcite carrier. 前記ハイドロタルサイト担体が下記一般式(I):
[Mg8-zAlz(OH)16]z+[Xn- z/n]・mH2O (I)
(式中、Zは0≦Z≦4の実数であり、X n-はn価の電荷を有するアニオンを表し、nは1≦n≦3の自然数であり、mは0≦m≦12の実数である。)
で表されるハイドロタルサイトである請求項1に係る炭素−炭素結合生成反応用触媒。
The hydrotalcite carrier has the following general formula (I):
[Mg 8-z Al z (OH) 16 ] z + [X n- z / n ] ・ mH 2 O (I)
(In the formula, Z is a real number of 0 ≦ Z ≦ 4, X n− represents an anion having an n-valent charge, n is a natural number of 1 ≦ n ≦ 3, and m is 0 ≦ m ≦ 12. Real number.)
The catalyst for carbon-carbon bond production | generation reaction which concerns on the hydrotalcite represented by these.
前記芳香族ボロン酸化合物が下記一般式(II):
Figure 0004856452

(式中、R1、R2、R3、R4およびR5は、独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基またはハロゲン原子を表し、ただし、R1およびR2、R2およびR3、R3およびR4、またはR4およびR5が結合してアルキレン基、アルケニレン基またはベンゾアルケニレン基を形成してもよい。)
で表される化合物であり、前記共役エノン化合物が下記一般式(III):
Figure 0004856452

(式中、R6およびR7は、独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアリール基を表し、ただし、R6およびR7が結合してアルキレン基、アルケニレン基、またはベンゾアルケニレン基を形成してもよく、R7を炭素原子に直接結合させる波線で表わされた結合は、R7が水素原子でない場合に、炭素−炭素二重結合の両端の炭素原子に結合した水素原子、-COR6で表される基、およびR7で表される基の立体配置がE配置でもZ配置でもよいことを表わす。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項1または2に係る炭素−炭素結合生成反応用触媒。
The aromatic boronic acid compound is represented by the following general formula (II):
Figure 0004856452

(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group or a halogen atom, provided that R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , or R 4 and R 5 may combine to form an alkylene group, an alkenylene group or a benzoalkenylene group.)
The conjugated enone compound is represented by the following general formula (III):
Figure 0004856452

(In the formula, R 6 and R 7 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group, provided that R 6 and R 7 are bonded to form an alkylene group, an alkenylene group or a benzoalkenylene group. A bond represented by a wavy line that directly bonds R 7 to a carbon atom may form a hydrogen atom bonded to carbon atoms at both ends of a carbon-carbon double bond, when R 7 is not a hydrogen atom; (This means that the configuration of the group represented by -COR 6 and the group represented by R 7 may be either E configuration or Z configuration.)
The catalyst for carbon-carbon bond production | generation reaction based on Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭素−炭素結合生成反応用触媒の存在下で、湿式で芳香族ボロン酸化合物を共役エノン化合物へ1,4−付加させることを特徴とする炭素−炭素結合の生成方法。   Carbon in which an aromatic boronic acid compound is 1,4-added to a conjugated enone compound in a wet manner in the presence of the carbon-carbon bond generation reaction catalyst according to any one of claims 1 to 3. -Method for generating carbon bonds. 前記芳香族ボロン酸化合物が上記一般式(II)で表される化合物であり、前記共役エノン化合物が上記一般式(III)で表される化合物であり、前記1,4−付加の生成物が下記一般式(IV):
Figure 0004856452

(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6およびR7は前記のとおりである。)
で表わされる化合物であることを特徴とする請求項4に係る炭素−炭素結合の生成方法。

The aromatic boronic acid compound is a compound represented by the general formula (II), the conjugated enone compound is a compound represented by the general formula (III), and the 1,4-addition product is The following general formula (IV):
Figure 0004856452

(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are as described above.)
The method for producing a carbon-carbon bond according to claim 4, wherein the compound is represented by the formula:

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