JP5201620B2 - ホスホニウムイオン液体、ビアリール化合物の製造方法およびイオン液体の使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、イオン液体およびその使用方法に関し、より詳しくは、有機合成反応の溶媒として有用なホスホニウムイオン液体およびその使用方法に関する。また本発明は、当該イオン液体を反応溶媒として用いたビアリール化合物の製造方法に関する。

近年、グリーンサステイナブルケミストリーの観点から、イオン液体が有機合成反応の溶媒として注目されている。イオン液体は蒸気圧がほとんどなく、したがって大気中に拡散して汚染を引き起こす心配がない。また、イオン液体は熱的に安定であり、様々な温度で反応を行なうことができる。しかも反応後に、分離精製が可能であり、繰り返し使用することが可能である。

このようなイオン液体としては、イミダゾリウムカチオンと適当なアニオンとの組み合わせによるものが最も広く研究されており、種々の有機合成反応の溶媒として使用可能であることが報告されている（たとえば非特許文献１）。しかしながら、イミダゾリウムイオン液体は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬や有機リチウム試薬などの強塩基を用いる反応には使用することが困難である。イミダゾリウムカチオンが、リチウムジイソプロピルアミド（ＬＤＡ）やｔ−ＢｕＯＫなどの塩基と速やかに反応し、２位の水素が引き抜かれ、イミダゾリウムカルベンが生成してしまうためである（非特許文献２参照）。

最近、このような強塩基を使用する反応に、ホスホニウムカチオンを有するイオン液体が使用可能であることが報告されている（非特許文献３、特許文献１）。驚くべきことに、ホスホニウムカチオンは、強塩基あるいは求核試薬が存在してもホスホランを生成することなく目的とする反応が進行する。この報告以来、種々のホスホニウムカチオンを有するイオン液体が合成、検討されているが、ホスホニウムカチオンとしては、原料入手および合成の容易さからテトラアルキルホスホニウムカチオンがほとんどであり、これ以外のホスホニウムカチオンと適当なアニオンとの組み合わせによるイオン液体はほとんど報告がない。特に、リン原子の置換基のひとつがエーテル結合を有するホスホニウムカチオンを用いたイオン液体は全く知られていない。

我々は、既知のテトラアルキルホスホニウムイオン液体を用いたＧｒｉｇｎａｒｄ反応を詳細に検討した結果、反応溶媒としてのイオン液体にＧｒｉｇｎａｒｄ試薬を添加し、一定時間経過後に反応基質を加えた場合には、生成物の収率が著しく低下することがあることを認めた。これは、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬によっては、テトラアルキルホスホニウムイオン液体中で不安定なものがあり分解しているためであると推察された。したがって、たとえばＧｒｉｇｎａｒｄ試薬に反応基質をゆっくり滴下していくような反応条件においては、イオン液体中でＧｒｉｇｎａｒｄ試薬が徐々に分解し、収率の低下を招いてしまう可能性がある。スケールアップを考慮した場合、イオン液体中でのＧｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定性は特に重要である。

一方、イオン液体を使用しない場合には、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬を用いた反応は、ほとんどの場合、ＴＨＦやジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒中で実施される。これは、酸素原子がＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のマグネシウムに配位することにより安定化され、収率良く反応が進行するためである。しかしながら、これらのエーテル系溶媒は、比較的低沸点のものが多く、したがって、反応性の低いＧｒｉｇｎａｒｄ試薬を使用する場合には、反応温度を上げることにより収率の向上を図ることができない。特に、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によるビアリール化合物の合成においては、低温、短時間かつ高収率で目的物を与える方法はほとんど知られていない（非特許文献４）。
国際公開第０６／００７７０３号パンフレット Ｔ．Ｗｅｌｔｏｎ，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，１９９９，９９，２０７１ Ａ．Ｊ．Ａｒｄｕｅｎｇｏ ＩＩＩ，Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．，１９９９，３２，９１３ Ｔ．Ｒａｍｎｉａｌ，Ｄ．Ｄ．Ｉｎｏ ａｎｄ Ｊ．Ａ．Ｃ．Ｃｌｙｂｕｒｎｅ，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００５，３２５ Ｔ．Ｎａｇａｏ ａｎｄ Ｔ．Ｈａｙａｓｈｉ，Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００５，４９１

上記を鑑み、本発明の目的は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬が安定に存在することができ、かつＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応を低温下、短時間で収率よく進行させることができるホスホニウムイオン液体を提供することである。また、本発明の他の目的は、かかるホスホニウムイオン液体を反応溶媒として用い、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリングにより、低温下、短時間で収率よくビアリール化合物を製造する方法を提供することである。

本発明者らは、上記に鑑み鋭意検討を行なった結果、エーテル結合を有するホスホニウムカチオンと特定のアニオンとからなる新規ホスホニウムイオン液体が、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定化に寄与するだけでなく、このイオン液体中ではＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応が低温下、極めて短時間で収率良く目的物を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。

本発明は、下記一般式（１）：

で表される化合物からなるイオン液体に関する。ここで、一般式（１）中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルキル基を表し、互いに異なっていても同じでもよい。ｎは１〜１０の整数を表す。Ｚ^-は、カルボン酸アニオン、スルフォニルイミドアニオン、フルオロホウ素アニオン、硝酸アニオン、シアノイミドアニオン、およびスルホン酸アニオンからなる群より選択される１種または２種以上のアニオンである。

本発明において、上記一般式（１）におけるＲ¹、Ｒ²およびＲ³は、すべてがｎ−ブチル基であるか、または、すべてがｎ−オクチル基であることが好ましい。また、ｎは１または２であり、かつＲ⁴はメチル基またはエチル基であることが好ましい。さらに、Ｚ^-はスルフォニルイミドアニオンであることが好ましい。上記一般式（１）におけるＺ^-の好ましい具体例としては、下記式（２）：

で表されるアニオンを挙げることができる。
本発明のイオン液体の好ましい具体例としては、下記式（３）：

（式中、Ｂｕはｎ−ブチル基を表す。）
で表される化合物を挙げることができる。

また本発明は、下記一般式（４）：

（式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、およびＲ⁹は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルキル基、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のフェニル基、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。Ｘはハロゲン原子を表す。）で表されるＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によりビアリール化合物を製造する方法であって、該ホモカップリング反応は、上記いずれかのイオン液体中で行なわれるビアリール化合物の製造方法に関する。

上記一般式（４）におけるＸは、塩素原子または臭素原子であることが好ましく、少なくともＲ⁵およびＲ⁹は水素原子であることが好ましい。

さらに本発明は、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応において、上記いずれかのイオン液体を反応溶媒として用いる、イオン液体の使用方法に関する。

本発明により、グリーン溶媒として有用な新規なホスホニウムイオン液体が提供される。本発明のイオン液体中においては、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬は安定に存在し得る。したがって、本発明のイオン液体を反応溶媒とする、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬を用いる反応において、反応が長時間にわたる場合であってもＧｒｉｇｎａｒｄ試薬の分解による目的物の収率の低下を抑制または防止することが可能である。また、本発明のイオン液体を反応溶媒として用いることにより、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応を低温下、極めて短時間で収率よく進行させることができる。

本発明のホスホニウムイオン液体は、下記一般式（１）：

で表される化合物からなる。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルキル基を表す。本発明のホスホニウムイオン液体は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対して高い安定化効果を有する。すなわち、本発明のイオン液体中においてＧｒｉｇｎａｒｄ試薬は比較的安定に存在するため分解が生じにくく、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応における、目的物の収率を向上させ得る。特に、当該イオン液体中における反応が長時間を要する場合、このような収率の改善効果は顕著である。ここで、本発明において「置換基を有していてもよい」とは、ある水素原子が他の原子あるいは置換基によって置換されていてもよいことを示す。また、「置換基」としては、反応に悪影響を与えない限り特に限定されるものではなく、具体的には、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ハロゲン原子などが挙げられる。

Ｃ₁〜Ｃ₂₀のアルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ラウリル基などを挙げることができる。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴は、同一であっても異なっていてもよいが、合成上の観点からは、少なくともＲ¹、Ｒ²およびＲ³が同一であることが好ましい。Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³が同一である場合において、得られるイオン液体のＧｒｉｇｎａｒｄ試薬への安定化の寄与の程度を大きくするには、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、ｎ−ブチル基またはｎ−オクチル基であることが好ましく、ｎ−ブチル基であることが特に好ましい。Ｒ⁴としては、メチル基あるいはエチル基が好ましく、メチル基であることが特に好ましい。ｎは１〜１０の整数を表し、高いＧｒｉｇｎａｒｄ試薬安定化効果を得るためには、１〜５であることが好ましく、特に好ましくは１または２である。

アニオン成分Ｚ^-としては、カルボン酸アニオン、スルフォニルイミドアニオン、フルオロホウ素アニオン、硝酸アニオン、シアノイミドアニオン、スルホン酸アニオン、アルコキシスルホン酸アニオンなどが挙げられ、これらから選択される１種類または２種類以上を含んでいてもよい。合成上の観点からは、１種のアニオンからなるイオン液体のほうが好ましい。イオン液体を、これらから選択されるアニオン成分と、上記したホスホニウムカチオン成分とから構成することにより、良好なＧｒｉｇｎａｒｄ試薬安定化効果を得ることができる。上記に例示されたアニオン成分のなかでは、原料入手の容易さや、精製工程の簡便さからスルフォニルイミドアニオンが好ましく、下記式（２）：

で表されるスルフォニルイミドアニオンがより好ましい。
上記した本発明のイオン液体のなかでは、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定化効果（分解抑制効果）が最も高いという観点からは、下記式（３）：

（式中、Ｂｕはｎ−ブチル基を表す。）
で表されるイオン液体が最も好ましい。

本発明におけるイオン液体のＧｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定化効果は、ベンズアルデヒドとフェニルマグネシウムブロミドからジフェニルメタノールを得る反応をモデル反応として評価される。すなわち、イオン液体にフェニルマグネシウムブロミドを加え、０℃で１時間攪拌した後、ベンズアルデヒドを滴下し反応を実施する。得られたジフェニルメタノールの収率を求め、該収率が高いほどＧｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定化効果が高いと評価される。

従来、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬を用いる反応には、一般的に、溶媒としてＴＨＦやｔ−ブチルメチルエーテルなどのエーテル系溶媒が好ましく用いられてきた。これは、エーテル系溶媒の酸素原子がＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のマグネシウムに配位し、安定化させているものと考えられているためである。本発明におけるイオン液体は、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対し高い安定性効果を示すが、これはカチオン成分であるホスホニウムカチオンがエーテル結合を有しており、このエーテル結合部位の酸素がＴＨＦ等のエーテル系溶媒の場合と同様にマグネシウムに配位するためと推察される。

次に、本発明のイオン液体の製造方法について説明する。本発明のイオン液体の製造方法は、特に制限されるものではないが、次式に示す方法を好適に採用することができる。以下、各工程について説明する。

まず工程（Ａ）において、トリアルキルホスフィン（ａ）と、末端に置換基Ｙを有するエーテル化合物（ｂ）とを反応させることにより、アニオン成分がＹ^-であるイオン性化合物（ｃ）を得る。置換基Ｙとしては、たとえばハロゲン原子、スルホニルオキシ等を挙げることができ、好ましくは、塩素原子、臭素原子、ｐ−トルエンスルホキシル基、トリフルオロスルホキシル基であり、反応性の観点からより好ましくは塩素原子、臭素原子である。トリアルキルホスフィン（ａ）とエーテル化合物（ｂ）との使用モル比は、理論的には１：１であるが、必要に応じて、エーテル化合物（ｂ）の量を増やしてもよいし、あるいは少なくしてもよい。反応溶媒としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；ＴＨＦ、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル、酢酸イソプロピルのようなエステル類；ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートのような炭酸エステル類；ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン等の炭化水素類、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族類；クロロホルム、塩化メチレンなどのハロゲン化アルキル類などを用いることができ、収率良く反応を進行させるためには、アルコール類が好ましく、より好ましくは、メタノール、エタノールである。反応温度は、特に限定されないが、通常０℃から使用する溶媒の沸点の範囲であり、好ましくは、４０〜１５０℃程度である。

次に、工程（Ｂ）において、イオン性化合物（ｃ）のアニオン成分を、本発明におけるアニオン成分で置換する。当該置換反応は、溶媒中でイオン性化合物（ｃ）と、所望するアニオン成分を含有する塩とを接触させることにより行なうことができる。所望するアニオン成分を含有する塩のカチオン成分としては、特に限定されないが、たとえばＬｉ、Ｎａ、Ｋイオン等を挙げることができる。イオン性化合物（ｃ）と所望するアニオン成分を含有する塩との使用モル比は、理論的には１：１であるが、必要に応じて、該塩の量を増やしてもよいし、あるいは少なくしてもよい。用い得る溶媒の例は、上記工程（Ａ）について示したものと同様であり、好ましくはメタノール、エタノールである。反応温度は、特に限定されないが、通常、室温から使用する溶媒の沸点の範囲であり、好ましくは、４０〜１５０℃程度である。得られたホスホニウムイオン液体は、必要に応じて従来公知の精製処理が施されてもよい。

本発明のホスホニウムイオン液体は、種々の有機合成反応の溶媒として使用することができ、特に、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定化効果を有することから、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応における反応溶媒として好適に用いることができる。本発明のホスホニウムイオン液体を反応溶媒として用いることにより、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の分解が効果的に抑制され、これにより、目的物を高収率で得ることが可能となる。

Ｇｒｉｎａｒｄ試薬が反応基質として用いられる反応のなかでも、Ｇｒｉｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応に本発明のホスホニウムイオン液体を用いると、従来と比較して低温かつ短時間の反応条件下においても、高収率でジアリール化合物を得ることができる。本発明のイオン液体を反応溶媒として用いたＧｒｉｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によるジアリール化合物の製造方法もまた本発明の範囲に属する。これまでに報告されている、実用的なＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応としては、たとえば、林らによる鉄触媒による方法がある（非特許文献４）。彼らは、安価な塩化鉄を触媒に用い、高収率でホモカップリングが進行することを見出している。しかしながら、反応溶媒としてジエチルエーテルを用いており、反応は還流下で１〜１２時間と比較的長時間を要する。また、ジエチルエーテルはスケールアップを考慮した場合、使用が困難な溶媒である。本発明のイオン液体を反応溶媒とすることにより、少なくとも下記式（４）で表される基質のいくつかにおいて、林らの報告による塩化鉄触媒によるホモカップリング反応が、０℃、５分で完結し高収率で目的物を与えることが見出された。より具体的には、たとえば、ｐ−メチルフェニルマグネシウムブロミドおよびｐ−メトキシフェニルマグネシウムブロミドのホモカップリング反応は、林らの方法ではジエチルエーテル溶媒中、還流下１時間を要し、収率はそれぞれ１００％と９２％である。一方、上記式（３）で表されるイオン液体中で、同様の反応を行なうと、０℃、５分で反応は完結し、収率はそれぞれ９９％と９７％であった。

ここで、本発明のジアリール化合物の製造方法において、反応基質となるＧｒｉｇｎａｒｄ試薬は、下記一般式（４）：

で表される化合物であることが好ましい。式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルキル基、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のフェニル基、置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、メトキシメチル基、ベンジル基などが挙げられ、好ましくはメチル基である。置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基などが挙げられ、好ましくはメトキシ基である。置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のフェニル基としては、フェニル基、クロロフェニル基、トリル基、メトキシフェニル基などが挙げられる。置換基を有していてもよいＣ₁〜Ｃ₂₀のナフチル基としては、ナフチル基、メチルナフチル基などが挙げられる。また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられ、好ましくはフッ素原子である。

ホモカップリング反応を円滑に進行させるためには立体的に混み合っていないことが望ましい。かかる観点から、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹の少なくとも２つ以上が水素原子であることが好ましく、より好ましくは３つ以上が水素原子である。特に、立体的要因から反応をより円滑に進行させるためには、Ｒ⁵およびＲ⁹が水素原子であることが好ましく、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁸、Ｒ⁹が水素原子であることが特に好ましい。

また、上記一般式（４）においてＸはハロゲン原子であり、ホモカップリング反応の反応性を考慮すると、Ｘは、好ましくは塩素原子または臭素原子である。

本発明のジアリール化合物の製造方法において用いられる触媒としては、たとえば塩化鉄、塩化銅などを挙げることができる。触媒の量は、特に制限されないが、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬１ｍｏｌに対して、通常０．１〜１０ｍｏｌ程度であり、好ましくは１〜５ｍｏｌ程度である。ホモカップリング反応における、イオン液体中の反応基質であるＧｒｉｎａｒｄ試薬の濃度は、特に制限されないが、１〜５０質量％程度とすることができ、好ましくは５〜３０質量％程度である。

反応温度は、たとえば−２０〜１５０℃程度とすることができ、好ましくは−２０〜１００℃程度である。本発明のイオン液体を用いることにより、従来と比較してより低い温度条件であっても、短時間で目的とするジアリール化合物を得ることが可能である。なお、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬は、本発明のイオン液体とは異なる溶媒中で調製されたものであってもよく、あるいは本発明のイオン液体中で調製し、そのままホモカップリング反応に供してもよい。

また、反応溶媒としては、上記した本発明のホスホニウムイオン液体が用いられるが、該ホスホニウムイオン液体は、単一の化合物であってもよく、２種以上の混合物であってもよい。また、本発明の効果を得ることができる限りにおいて、本発明のホスホニウムイオン液体以外の他の溶媒を併用してもよい。他の溶媒としては、ＴＨＦ、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒を挙げることができる。

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

以下の実施例で使用した試薬および溶媒は、いずれも一般に市販されているものを用い、また、無水条件の反応については、使用前に蒸留精製したものを用いアルゴン雰囲気下で実験を行なった。核磁気共鳴スペクトル（¹Ｈ−ＮＭＲ、¹³Ｃ−ＮＭＲ、³¹Ｐ−ＮＭＲ、¹¹⁹Ｆ−ＮＭＲ）は、日本電子製ＪＥＯＬ ＭＨ−５００（５００ＭＨｚ ｆｏｒ ¹Ｈ、１２５ＭＨｚ ｆｏｒ ¹³Ｃ、２０３ＭＨｚ ｆｏｒ ³¹Ｐ、４７０ＭＨｚ ｆｏｒ ¹⁹Ｆ）を用い、重クロロホルム（ＣＤＣｌ₃）中テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を内部標準として用い測定した。また、赤外線吸収スペクトルは、島津製ＦＴＩＲ−８０００を用い、ＫＢｒ液膜法または臭化カリウムディスクゲル法により測定した。

＜実施例１：イオン液体 トリブチル（２−メトキシエチル）ホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルフォニウムイミド（［Ｂｕ₃ＰＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-）の合成＞
アルゴン雰囲気中、２−ブロモエチルメチルエーテル(４．６８ｇ、４０ｍｍｏｌ）のエタノール（２０ｍＬ）溶液に、トリブチルホスフィン（７．５ｇ、３７ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で２２時間攪拌した。放冷後、ヘキサンを加えてヘキサン溶出物を除去し、減圧濃縮することにより、アニオン成分がＢｒ^-であるホスホニウム塩（１２．３１ｇ、３６ｍｍｏｌ）を収率９７％で得た。ついで、このホスホニウム塩に、アルゴン雰囲気下、エタノール（１８ｍＬ）を加えた後、リチウム＝ビストリフリド（Ｌｉ⁺［ＴＦＳＩ］^-）（１１．３７ｇ、４０ｍｍｏｌ）を加えて、室温で１７時間攪拌した。ヘキサンで洗浄（３回）、凍結乾燥した後、アセトンに溶解し活性炭を加えて攪拌、ついで濾過して活性炭を除去し、濾液を５０℃で減圧濃縮（６時間）した。得られた液体を、再度、乾燥アセトンに溶解した後、中性アルミナ（ＴｙｐｅＩＩ、活性）を通し、５０℃で減圧（６時間）してアセトンを留去し、無色透明液体として表題のイオン液体（１９．１５ｇ，３５ｍｍｏｌ）を収率９５％で得た。

得られたイオン液体のＮＭＲおよびＩＲデータは次のとおりである。
¹Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ０．９７９（９Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．８５Ｈｚ）、１．４５−１．５５（１２Ｈ，ｍ）、２．１０−２．２０（６Ｈ，ｍ）、２．５３（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝５．９５Ｈｚ）、３．３６（３Ｈ，ｓ）、３．７５（２Ｈ，ｄｔ，Ｊ＝１４．２Ｈｚ，Ｊ＝５．９５Ｈｚ）．
¹³Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ１３．００，１９．１６（ｄ，Ｊ_C-F＝４６．７Ｈｚ）、１９．９８（ｄ，Ｊ_C-F＝４６．７Ｈｚ）、２３．２４（ｄ，Ｊ_C-F＝４．７８Ｈｚ）、２３．６０（ｄ，Ｊ_C-F＝１６．２Ｈｚ）、５８．８２，６５．０８（ｄ，Ｊ_C-F＝７．６４Ｈｚ）、１１９．８０（ｑ，Ｊ_C-F＝３１５．５Ｈｚ）．
³¹Ｐ ＮＭＲ（２０３ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ３９．０８（ｄ，Ｊ_P-F＝２６．１Ｈｚ）．
¹⁹Ｆ ＮＭＲ（４７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃、Ｃ₆Ｆ₆）δ９２．９１．
ＩＲ（ｎｅａｔ）２９３７、２８７８、１４００、１１９４、１０５７、７３８ｃｍ^-1．
（イオン液体を反応溶媒とするジフェニルメタノールの合成）
＜実施例２＞
アルゴン雰囲気中、［Ｂｕ₃ＰＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-（１．０ｍＬ）に、フェニルマグネシウムブロミドの１．０Ｍ ＴＨＦ溶液（０．５５ｍＬ、０．５５ｍｍｏｌ）を加え、０℃にて１時間保持した後、ベンズアルデヒド（５３ｍｇ、０．５０ｍｍｏｌ）をシリンジにて加えた。０℃にて５分攪拌し、飽和塩化アンモニウム水溶液で反応を停止させ、ジエチルエーテル／ヘキサンの３／１混合溶媒にて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。溶媒を留去し、ＰＴＬＣ（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）にて精製し、目的物であるジフェニルメタノール（８６ｍｇ、０．４７ｍｍｏｌ）を収率９４％で得た。

＜実施例３＞
［Ｂｕ₃ＰＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-にフェニルマグネシウムブロミドの１．０Ｍ ＴＨＦ溶液を加え、０℃に冷却後、直ちにベンズアルデヒドを加えた以外は実施例１と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率９５％で得た。

＜実施例４＞
フェニルマグネシウムブロミドの１．０Ｍ ＴＨＦ溶液中のＴＨＦを減圧下、０℃にて留去し、そこにベンズアルデヒドの［Ｂｕ₃ＰＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-溶液を加えた以外は、実施例２と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率８７％で得た。

＜比較例１＞
イオン液体として、[Ｂｕ₃ＰＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-を用いた以外は、実施例２と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率３９％で得た。

＜比較例２＞
イオン液体として、[Ｂｕ₃ＰＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-を用いた以外は、実施例３と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率８３％で得た。

＜比較例３＞
イオン液体として、[Ｂｕ₃ＰＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-を用いた以外は、実施例４と全く同様の操作を行ない、ジフェニルメタノールを収率１６％で得た。

上記実施例２〜３、比較例１〜２の結果より、本発明のイオン液体を用いると、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬添加後、１時間保持した場合であっても極めて高い収率でジフェニルメタノールが得られることから、本発明のイオン液体は、従来のイオン液体と比較して、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬に対する安定性効果が高いことがわかる。また、反応系中に存在するＴＨＦの要因を除去した実施例４および比較例３の結果より、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の安定化が、本発明のイオン液体が有する酸素原子に起因していることがわかる。

（イオン液体を反応溶媒とするＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応）
＜実施例５：４，４’−ジフルオロビフェニルの合成＞
アルゴン雰囲気中、ＦｅＣｌ₃（３．１ｍｇ、０．０１９ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン（３９．２ｍｇ、０．４０ｍｍｏｌ）の［Ｂｕ₃ＰＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃］⁺［ＴＦＳＩ］^-（１．０ｍＬ）溶液に、４−フルオロフェニルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液（１．５Ｍ）（１．２６ｍＬ、１．９ｍｍｏｌ）を０℃にて加え、同温度にて５分攪拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液にて反応を停止させた後、ジエチルエーテル／ヘキサンの３／１混合溶媒にて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。溶媒を留去し、ＰＴＬＣ（ヘキサン）にて精製し、目的物である４，４’−ジフルオロビフェニル（８６ｍｇ、０．４７ｍｍｏｌ）を収率１００％で得た。

得られた４，４’−ジフルオロビフェニルのＮＭＲデータは次のとおりである。
¹Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ７．１２（４Ｈ，ｔ，Ｊ＝１１Ｈｚ）、７．４９（４Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１１Ｈｚ，５．０Ｈｚ）．
¹³Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ１２２．１７（Ｊ_C-F＝１６１Ｈｚ）、１３６．４、１６１．４３、１６３．３９．
¹⁹Ｆ ＮＭＲ（４７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃、Ｃ₆Ｆ₆）δ４５．９６．
＜実施例６：４，４’−ジメチルビフェニルの合成＞
４−メチルフェニルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液を用いたこと以外は実施例４と同様にして４，４’−ジメチルビフェニルを得た（収率９９％）。

得られた４，４’−ジメチルビフェニルのＮＭＲデータは次のとおりである。
¹Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ２．３８（６Ｈ，ｓ）、７．２２（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ）、７．４７（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ）．
¹³Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ２１．１、１２６．８、１２９．４、１３６．７、１３８．２．
＜実施例７：４，４’−ジメトキシビフェニルの合成＞
４−メトキシフェニルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液を用いたこと以外は実施例４と同様にして４，４’−ジメトキシビフェニルを得た（収率９７％）。

得られた４，４’−ジメトキシビフェニルのＮＭＲデータは次のとおりである。
¹Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ３．８４（６Ｈ，ｓ）、６．９６（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ）、７．４７（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ）．
¹³Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ₃）δ５５．３、１１４．１、１２７．７、１３３．５、１５８．７．
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (8)

1. 下記一般式（４）：
   

   

   （式中、Ｒ ^５ 、Ｒ ^６ 、Ｒ ^７ 、Ｒ ^８ 、Ｒ ^９ は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいＣ _１ 〜Ｃ _２０ のアルキル基、置換基を有していてもよいＣ _１ 〜Ｃ _２０ のアルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ _１ 〜Ｃ _２０ のフェニル基、置換基を有していてもよいＣ _１ 〜Ｃ _２０ のナフチル基のいずれかを表し、互いに異なっていても同じでもよい。Ｘはハロゲン原子を表す。）
   で表されるＧｒｉｇｎａｒｄ試薬のホモカップリング反応によりビアリール化合物を製造する方法であって、
   前記ホモカップリング反応は、下記一般式（１）：
   

   

   （式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は、それぞれ独立に、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、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、または、ラウリル基である。ｎは１〜５の整数を表す。Ｚ⁻は、カルボン酸アニオン、スルフォニルイミドアニオン、フルオロホウ素アニオン、硝酸アニオン、シアノイミドアニオン、または、スルホン酸アニオンである。）
   で表される化合物からなるイオン液体中で行なわれるビアリール化合物の製造方法。
2. Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３のすべてがｎ−ブチル基であるか、または、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３のすべてがｎ−オクチル基である請求項１に記載のビアリール化合物の製造方法。
3. ｎが１または２であり、かつＲ^４がメチル基またはエチル基である請求項２に記載のビアリール化合物の製造方法。
4. Ｚ⁻がスルフォニルイミドアニオンである請求項３に記載のビアリール化合物の製造方法。
5. Ｚ⁻が下記式（２）：
   

   

   で表されるアニオンである請求項４に記載のビアリール化合物の製造方法。
6. 下記式（３）：
   

   

   （式中、Ｂｕはｎ−ブチル基を表す。）
   で表される請求項５に記載のビアリール化合物の製造方法。
7. Ｘは塩素原子または臭素原子である請求項１〜６のいずれかに記載のビアリール化合物の製造方法。
8. 少なくともＲ^５およびＲ^９は水素原子である請求項１〜７のいずれかに記載のビアリール化合物の製造方法。