JP5371993B2

JP5371993B2 - スルフィド化合物及び有機硫黄−インジウム錯体を利用したスルフィド化合物の製造方法

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Publication number: JP5371993B2
Application number: JP2010526834A
Authority: JP
Inventors: リ、フィル−ホ
Original assignee: 江原大学校産学協力団
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2028-10-10
Also published as: WO2009069888A3; JP2011515326A; WO2009069888A2; US8410301B2; CN101808985A; KR100940338B1; CN101808985B; KR20090055390A; US20100234633A1

Description

本発明は、スルフィド化合物及び有機硫黄−インジウム錯体を利用したスルフィド化合物の製造方法に関するものである。より詳細には、従来の合成法は、遷移金属触媒の存在下、求核試薬と求電子試薬間の反応によって、炭素−硫黄結合を形成するもので、有機ハライド化合物を求電子試薬に、チオールを求核試薬とするものであった。また、チオレートはチオールより求核性を有するために、チオレートイオンはチオールの代わりに求核試薬として使用されていたが、これらの従来の合成方法は高い反応温度と長い反応時間を必要とするものであった。そこで、本発明は、チオールの求核性を増加させ、より短い反応時間での高い生産性を得るために、新しい形態の反応試薬を提供するものである。また、本発明の合成方法は、従来合成法が知られていなかったリ、合成に難点のあった有機スルフィド化合物の製造にも有用である。更に、本発明の別の目的は、試薬を過量に使用しない、効率的で新しい合成法を提供することであり、化合物中に２またはそれ以上の求核性部位を含む求核試薬を使用して、定量的に生産されることである。

Ｎ．Ｚｈｅｎｇほかは、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．（１９９８，６３，９６０６）で、ナトリウム・ヒーブトキサイドとパラジウム触媒下で、芳香族トリフレート化合物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この手法には制限があり、２４時間加熱反応が行われなければならないので有用ではない。
また、Ａ．Ｓｃｈｌａｐｂａｃｈほかは、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ（２００１，５７，３０６９）で、カリウム・ヒーブトキサイドとパラジウム触媒下で、芳香族ヨウ化物とチオールをの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、反応が芳香族ヨウ化物に制限されており、かつ必ずカリウム・ヒーブトキサイドを使用しなければならない。
Ｌ．Ｓ．Ｌｅｉｂｅｓｋｉｎｄほかは、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．（２００２，４，４３０９）で、銅触媒下で芳香族ホウ素酸とチオイミド間の反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告しているが、２４時間の反応時間が必要である。
Ｄ．Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎほかは、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．（２００２，４，２８０３）で、ナトリウム・ヒーブトキサイドと銅−ｎｅｏｃｕｐｒｉｎｅ触媒の存在下、芳香族ヨウ化物とチオール間の反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、前記反応は芳香族ヨウ化物の反応に制限され、かつ１１０℃で２４時間の反応が必要である。
Ｒ．Ｌｅｒｅｂｏｕｒｓほかは、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．（２００３，６８，７０７７）で、パラジウム触媒といろいろな塩基の存在下で、芳香族ハライド化合物とチオールにより炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この反応は、トルエン中で４８時間のあいだ高温にしなければならない。
Ｄ．Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎほかは、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．（２００４，６，５００５）で、銅−ｎｅｏｃｕｐｒｉｎｅ触媒とＫ３ＰＯ４の存在下で、不飽和ヨウ化物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この反応は不飽和ヨウ化物に制限され、かつ１１０℃で反応が行われなければならない。
Ｐ．Ｚｈａｎｇほかは、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．（２００４，６９，８８８６）で、パラジウム触媒とＣｓ２ＣＯ３の存在下で、芳香族ハライド化合物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告しているが、この反応は過量の試薬を使用して２０時間以上の加熱が行われなければならない。
Ｔ．Ｉｔｏｈほか１名は、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．（２００４，６，４５８７）で、パラジウム触媒とｉ−Ｐｒ２ＮＥＴ塩基の存在下で、芳香族ハライド化合物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この反応は、多量の触媒量と、長い反応時間が必要とされる。
Ｓ．Ｌ．Ｂｕｃｈｗａｌｄほかは、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ（２００４，６０，７３９７）で、パラジウム触媒とナトリウム・ヒーブトキシドの存在下で芳香族ハライド化合物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この反応は、強塩基を必要とし、ジオキサン中で１８時間反応をさせなければならない。
Ｐ．Ｂｅｌｓｌｉｎほかは、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ（２００５，６１，５２５３）で、パラジウム触媒とＫ２ＣＯ３の存在下で、芳香族ハライド化合物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この反応はキシレン中で、１４０℃で２４時間反応をさせなければならない。
Ｉ．Ｔｅｌｌｉｔｕほかは、Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．（２００６，１３，５１００）で、銅−ジアミン触媒の存在下で、不飽和ハライド化合物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この反応は、反応試薬を２倍に使用し、１２０℃で１０時間以上反応させなければならない。
Ｙ．Ｊ．Ｃｈｅｎほかは、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．（２００６，８，５６０９）で、銅−ｔｒｉｐｏｄ触媒とＣｓ２ＣＯ３との存在下で、芳香族ヨウ化物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、芳香族ヨウ化化合物だけ使用されており、２４時間加熱反応が行われなければならない。
Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎｇほかは、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．（２００６，８，５６１３）で、コバルト−亜鉛触媒とピリジンの存在下で芳香族ハライド化合物とチオールの反応により素−硫黄結合が形成されることを報告したが、１当量以上の亜鉛を還元剤に使用し、１０時間加熱反応が行われなければならない。
Ｊ．Ｆ．Ｈａｒｔｗｉｇほかは、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．（２００６，１２８，２１８０）で、パラジウム触媒下で、芳香族ハライド化合物とチオールの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、特別に考案されたリガンドを使用して強塩基条件下で高温で反応が行われなければならない。
Ｊ．Ｙ．Ｙｉｎｇほかは、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．（２００７，９，３４９５）で、ニッケル−ＮＨＣ触媒とカリウム・ブトキシドの存在下で、芳香族ハライド化合物とチオールとの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、この反応は強塩基の使用と１６時間の加熱反応が行われなければならない。
Ｅ．Ｄｏｍｉｎｇｕｅｚほかは、Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．（２００７，１３，５１００）で、銅−ジアミン触媒下で、芳香族ヨウ化物とチオールとの反応により炭素−硫黄結合が形成されることを報告したが、芳香族ヨウ化物だけ使用しており、水中で１２０℃で１０時間以上反応が行われなければならない。

従来知られた遷移金属触媒存在下での炭素−硫黄結合形成反応は、芳香族ハライド化合物とチオール間の反応で、一般的な塩基の代わりに大気中で不安定な強塩基を使用して、比較的長い反応と時間と高い反応温度を要し、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）などの遷移金属触媒が使用されている。しかしながら、炭素−硫黄結合形成のために、反応試薬を過量使用したり、触媒の活性を高めるために高い試薬（リガンド添加剤など）の使用が必要である。従って、炭素−硫黄結合は、温和な条件では行われ難く、遷移金属触媒を使用しない合成法の場合、使用される基質の官能基によって反応の位置選択性の制御が難しい。
つまり、従来のスルフィド化合物の合成方法は、反応時間が長いという短所があるので、反応時間を短縮させながら高い反応収率を得ることができ、反応時間の短縮とリガンド添加剤のような試薬の使用を減らしながら定量的な反応が行われるようにする新しい合成法の研究が必要である。

前記課題を解消するための本発明のスルフィド化合物及び有機硫黄−インジウム錯体を利用したスルフィド化合物の製造方法は、
下記化学式１で示される有機スルフィド化合物の製造方法において、Ｒ１が化学式３で示される求核試薬に由来し、Ｒが化学式２で示される硫黄・インジウム錯体に由来することを特徴とする
有機硫黄−インジウム錯体を利用した有機スルフィド化合物の製造方法。

（前記化学式１のＲ１は、フェニル；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を有する芳香族化合物；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルコキシ基を有する芳香族化合物；ハライド、エステル、ニトロ、アルデヒド、ケトン、シアン化物、アミド、或いは、カルボン酸基を有する芳香族化合物；ｓｐ或いはｓｐ２で混成化された炭素に結合した炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基；又は、２又はそれ以上の炭素−硫黄結合を形成し得る構造を有する基を示す。
前記化学式１のＲは、フェニル；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を有する芳香族化合物；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルコキシ基を有する芳香族化合物；ハライド、エステル、ニトロ、アルデヒド、ケトン、シアン化物、アミド、或いは、カルボン酸基を有する芳香族化合物；窒素、酸素、或いは、硫黄を有する芳香族ヘテロ環化合物；または、炭素数が１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を示す。）

以下、本発明による有機硫黄−インジウム錯体を利用したスルフィド化合物の製造方法を説明すると、
本発明によるスルフィド化合物の製造方法は、下記化学式１乃至４に示される試薬を用いて行われる。

前記化学式１でＲ１は、フェニル；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を有する芳香族化合物；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルコキシ基を有する芳香族化合物；ハライド、エステル、ニトロ、アルデヒド、ケトン、シアン化物、アミド、或いは、カルボン酸基を有する芳香族化合物；ｓｐ或いはｓｐ２で混成化された炭素に結合した炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を示す。さらには、２または、それ以上の炭素−硫黄結合を形成し得る構造を有する前記化学式３でＲ１−Ｘｍで表せる化合物の場合も、本発明を適用することができる。

また、前記化学式１でＲは、フェニル；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を有する芳香族化合物；炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルコキシ基を有する芳香族化合物；ハライド、エステル、ニトロ、アルデヒド、ケトン、シアン化物、アミド、或いは、カルボン酸基を有する芳香族化合物；窒素、酸素、硫黄を有する芳香族ヘテロ環化合物；または、炭素数が１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基である。

より詳細に説明すると、本発明は、パラジウム−Ｘａｎｔｐｈｏｓ触媒下で、化学式２で表示される有機硫黄−インジウム（Ｉｎ）錯体と前記化学式３で表示される求核体間の交差−カップリング反応により前記化学式１で示すスルフィド化合物を製造するものである。

本発明における、ホスフィンリガンドは、キサントホス（Ｘａｎｔｐｈｏｓ），ＤＰＥｐｈｏｓ（ビス（２−ジフェニルホスフィノフェニル）エーテル），（Ｂｉｐｈ）ＰＣｙ２（Ｃｙ＝シクロヘキシル），ＤＰＰＦ（１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン），ＤＰＰＥ（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン），ＤＰＰＰ（１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン，Ｉｍｅｓ（１，３−ビス−ジ−ｉ−プロピルフェニル）イミダゾリウムクロライド）からなる群から選択されて使用されることができ、パラジウムの活性化には、前記化学式４で表記されるＸａｎｔｐｈｏｓが最適なリガンドである。
本発明で使用される求核体は、芳香族ハライド若者族ハライド類似物、不飽和ハライド及び不飽和ハライド類似物が使用され、芳香族化合物と類似ハライド化合物置換基はこの反応に大きな影響を及ぼさない。

また、前記化学式３でＸはハライドで、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉが使用され、前記化学式３の類似ハライドとしてはトリフレート（−ＯＳＯ２ＣＦ３）、メタンスルホネート（−ＯＳＯ２ＣＨ３）、トルエンスルホネート（−ＯＣ４Ｈ６ＣＨ３）、ヨードニウム［ＲＩ＋ＰｈＢＦ４−，ＲＩ＋Ｂｒ−，Ｒ＝Ｐｈ，２−チエニル，４−メトキシフェニル，ｔｒａｎｓ−β−スチニル］、アゾニウム塩（−Ｎ２＋Ｘ−，Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）が使用される。
そして、化学式１でのＲは、有機硫黄−インジウム（Ｉｎ）錯体のＲから誘導され、フェニル；ｐ−トリル；ｐ−アニシル；ｐ−Ｆ−Ｃ６Ｈ４；ｔ−ブチル；ｉ−プロピル或いは、ｎ−プロピル及びその他の基が使用される。反応生成物の構造は、前記インジウム錯体の置換基Ｒの制御によって決定される。

本発明による前記有機硫黄−インジウム錯体の使用量は、前記化学式３におけるＸとして表されたハライドまたはハライド類似物の数（ｍ＝１，２，３，４）によって、求核体のｎ／３（ｎ＝１，２，３，４）倍の当量が使用される。
また、本発明の触媒は、ＰｄＣｌ２，ＰｄＢｒ２，Ｐｄ（ＯＡｃ）２，Ｐｄ（ＣＨ３ＣＮ）２Ｃｌ２，Ｐｄ（ＰｈＣＮ）２Ｃｌ２，Ｐｄ２ｄｂａ３ＣＨＣｌ３，Ｐｄ（ＰＰｈ３）４，及び［（ａｌｌｙｌ）ＰｄＣｌ］２からなる群から選択されるパラジウム触媒が使用され、添加剤は、ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉI，Ｋ３ＰＯ４，Ｎａ２ＣＯ３，Ｃｓ２ＣＯ３，Ｍｅ２ＮＢｕｎ，ピリジン，ＴＥＡ（トリエチルアミン），ＤＩＰＥＡ（ジイソプロピルエチルアミン），Ｎ−メチルピロリジノン，Ｎ−メチルピペリジンからなる群から選択されて使用される。そして、前記パラジウム触媒と添加剤は求核体に対して１乃至１０mol％が使用される。

ハロゲン化リチウム（ＬｉＸ；Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）及び無機添加剤を有機アミン、或いは、塩基性添加剤の量は、求核体１．０乃至４．０倍の当量に使用し、有機アミン類をはじめとする塩基を求核体１．０乃至４．０当量であり、前記反応の溶媒は、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、トルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）、キシレン（ｘｙｌｅｎｅ）及びテトラハイドロフラン（ＴＨＦ）からなる群から選択して使用され、反応温度は７０〜１１０℃である。

最も効果的なリガンドはＸａｎｔｐｈｏｓであり、ＤＭＦ溶媒中で４mol％のＸａｎｔｐｈｏｓリガンドの存在下、１００℃で２〜４時間反応させた時、炭素−硫黄アップリング反応の最も良い結果が得られ、定量に近い収率を得ることができた。
また、本発明の方法は、使用する求核体（化学式３）の種類と有機硫黄−インジウム錯体（化学式１）の種類を調節して多用な種類の有機スルフィド化合物を合成することができる。例えば、ナフチル基、多様な置換基を有する芳香族化合物、Ｎ，Ｏ或いはＳを含むヘテロ芳香族化合物、不飽和ハライド化合物または不飽和ハライド化合物の類似物が使用される。それゆえ、本発明によれば、親核体と有機硫黄−インジウム錯体の組み合わせによりいろいろな有機スルフィド化合物を合成することができる。

本発明の合成方法を利用して合成することのできるスルフィド化合物の例を挙げて説明すると次のとおりである。
一方、下記で叙述した例は、本発明を説明するための例に過ぎない。従って、本発明の属する技術分野の通常的な専門家が、本詳細な説明を参照して部分変更使用したものも本発明の範囲に属するのは当然のことである。

２−フェニル−ナフチルスルフィドの製造

窒素雰囲気下で、パラジウムアセテートＰｄ（ＯＡｃ）２（４．５ｍｇ，０．０２ｍmol）とＸａｎｔｐｈｏｓ（１２．７ｍｇ，０．０２２ｍmol）を、ＤＭＦ（１ｍＬ）を使用して室温で５分間攪拌した後、２−ブロモナフタレン（１０３．５ｍｇ，０．５ｍmol）をＤＭＦ（０．５ｍＬ）に溶かして添加し、室温で１０分間攪拌する。この溶液にＩｎ（ＳＰｈ）３（７４ｍｇ，０．１６７ｍmol）をＤＭＦ（１ｍＬ）に溶かして添加し、ジイソプロピルエチルアミン（６５ｍｇ，０．５ｍmol）を滴加する。反応は、１００℃で２時間攪拌した後、室温に温度を下げ、５％塩酸水溶液（１ｍＬ）を加えて反応を終結させた。この混合物は、ジエチルエーテル（Ｅｔ２Ｏ）（１５ｍＬｘ３）で抽出し、水（１０ｍＬ）、飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）、飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗った。抽出した有機物は、無水ＭｇＳＯ４で乾燥して濾過した。溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィで精製して化学式５のような２−フェニル−ナフチルスルフィド（１１２ｍｇ，９５％）を得た。
前記結果物の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，２５。Ｃ）δ７．８−８．７４（ｍ，４Ｈ），７．４９〜７．３６（ｍ，５Ｈ），７．３３−７．２３（ｍ，３Ｈ）。

エチル−３−イソプロピルチオ−ベンゾエートの製造

窒素雰囲気下で、パラジウムアセテート（Ｐｄ（ＯＡｃ）２；４．５ｍｇ，０．０２ｍmol）とＸａｎｔｐｈｏｓ（１２．７ｍｇ，０．０２２ｍmol）を、ＤＭＦ（１ｍＬ）を使用して室温で５分間攪拌した後、エチル−３−ブロモベンゾエート（１１４．５ｍｇ，０．５ｍmol）をＤＭＦ（０．５ｍＬ）で溶かして添加し、室温で１０分間攪拌する。この溶液にＩｎ（ＳｉＰｒ）３（５７ｍｇ，０．１６８ｍmol）をＤＭＦ（１ｍＬ）に溶かして添加し、ジイソプロピルエチルアミン（６５ｍｇ，０．５ｍmol）を滴加する。反応は１００℃で２時間攪拌した後、室温に温度を下げ、５％塩酸水溶液（１ｍＬ）を加えて反応を終結させた。この混合物は、ジエチルエーテル（Ｅｔ２Ｏ）（１５ｍＬｘ３）で抽出し、水（１０ｍＬ）、飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）、飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗った。抽出した有機物は、無水ＭｇＳＯ４で乾燥して濾過した。溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィで精製して化学式６のようなエチル−３−イソプロピルチオ−ベンゾエート（１０２ｍｇ，９１％）を得た。
前記結果物を１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，２５。Ｃ）δ８．０６（ｓ，１Ｈ），７．８９（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５６（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．３６（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），４．３８（ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，２Ｈ），３．４４（ｓｅｐ，Ｊ＝６．７Ｈｚ，１Ｈ），１．４０（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ），１．３１（ｄ，Ｊ＝６．７Ｈｚ，６Ｈ）。

１−フェニル−ナフチルスルフィドの製造

窒素雰囲気下で、パラジウムアセテート（Ｐｄ（ＯＡｃ）２；４．５ｍｇ，０．０２ｍmol）とＸａｎｔｐｈｏｓ（１２．７ｍｇ，０．０２２ｍmol）をＤＭＦ（１ｍＬ）を使用して室温で５分間攪拌した後、１−ナフチルトリフルオロメタンスルホナート（１３８．１ｍｇ，０．５ｍmol）をＤＭＦ（０．５ｍＬ）に溶かして添加し、室温で１０分間攪拌する。この溶液にＩｎ（ＳＰｈ）３（７４ｍｇ，０．１６７ｍmol）をＤＭＦ（１ｍＬ）に溶かして添加し、ジイソプロピルエチルアミン（６５ｍｇ，０．５ｍmol）を滴加する。反応は１００℃で２時間攪拌した後、室温に温度を下げ、５％塩酸水溶液（１ｍＬ）を加えて反応を終結させた。この混合物は、ジエチルエーテル（Ｅｔ２Ｏ）（１５ｍＬｘ３）で抽出し、水（１０ｍＬ）、飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）、飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗った。抽出した有機物は、無水ＭｇＳＯ４で乾燥して濾過した。溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィで精製して化学式７のような１−フェニル−ナフチルスルフィド（１１２ｍｇ，９５％）を得た。
前記結果物を１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ８．４０−８．３８（ｍ，１Ｈ），７．９０〜７．８５（ｍ，２Ｈ），７．６７（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，１Ｈ），７．５２−７．４９（ｍ，２Ｈ），７．４３（ｔ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．２５〜７．１７（ｍ，５Ｈ）。

ｔｒａｎｓ−ベータ−スチレニル−フェニルスルフィドの製造

窒素雰囲気下で、パラジウムアセテート（Ｐｄ（ＯＡｃ）２；４．５ｍｇ，０．０２ｍmol）とＸａｎｔｐｈｏｓ（１２．７ｍｇ，０．０２２ｍmol）を、ＤＭＦ（１ｍＬ）を使用して室温で５分間攪拌した後、１−ブロモスチレン（９１．５ｍｇ，０．５ｍmol）をＤＭＦ（０．５ｍＬ）に溶かして添加し、室温で１０分間攪拌する。この溶液にＩｎ（ＳＰｈ）３（７４ｍｇ，０．１６７ｍmol）をＤＭＦ（１ｍＬ）に溶かして添加し、ジイソプロピルエチルアミン（６５ｍｇ，０．５ｍmol）を滴加する。反応は１００℃で２時間攪拌した後、室温に温度を下げ、５％塩酸水溶液（１ｍＬ）を加えて反応を終結させた。この混合物は、ジエチルエーテル（Ｅｔ２Ｏ）（１５ｍＬｘ３）で抽出し、水（１０ｍＬ）、飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）、飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗った。抽出した有機物は無水ＭｇＳＯ４で乾燥して濾過した。溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィで精製して化学式８のようなｔｒａｎｓ−ベータ−スチレニル−フェニルスルフィド（１０１ｍｇ，９５％）を得た。
前記結果物を１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ７．６０（ｍ，１０Ｈ），６．７０（ｄ，Ｊ＝１５．４Ｈｚ，１Ｈ），６．６２（ｄ，Ｊ＝１５．４Ｈｚ，１Ｈ）。

エチル−２−フェニルスルフィニル−シクロヘキサ−１−エンカルボキシレートの製造

窒素雰囲気下で、パラジウムアセテート（Ｐｄ（ＯＡｃ）２；４．５ｍｇ，０．０２ｍmol）とＸａｎｔｐｈｏｓ（１２．７ｍｇ，０．０２２ｍmol）を、ＤＭＦ（１ｍＬ）を使用して室温で５分間攪拌した後、エチル−２−トリフルオロメタンスルホニルヨージンベンゾエート（１５１．０ｍｇ，０．５ｍmol）をＤＭＦ（０．５ｍＬ）に溶かして添加し、室温で１０分間攪拌した。この溶液にＩｎ（ＳＰｈ）３（７４ｍｇ，０．１６７ｍmol）をＤＭＦ（１ｍＬ）に溶かして添加し、ジイソプロピルエチルアミン（６５ｍｇ，０．５ｍmol）を滴加する。反応は１００℃で２時間攪拌した後、室温に温度を下げ、５％塩酸水溶液（１ｍＬ）を加えて反応を終結させた。この混合物は、ジエチルエーテル（Ｅｔ２Ｏ）（１５ｍＬｘ３）で抽出し、水（１０ｍＬ）、飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）、飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗った。抽出した有機物は無水ＭｇＳＯ４で乾燥して濾過した。溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィで精製して化学式９のようなエチル−２−フェニルスルフィニル−シクロヘキサ−１−エンカルボキシレート（１２５ｍｇ，９５％）を得た。
前記結果物を１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ７．５１−７．４９（ｍ，２Ｈ），７．３５−７．３２（ｍ，３Ｈ），４．２６（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），２．４２−２．４０（ｍ，２Ｈ），２．０２−１．９９（ｍ，２Ｈ），１．６１−１．５２（ｍ，４Ｈ），１．３２（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）。

β、β−ビス（イソプロピルチオ）スチレンの製造

窒素雰囲気下で、パラジウムアセテート（Ｐｄ（ＯＡｃ）２；４．５ｍｇ，０．０２ｍmol）とＸａｎｔｐｈｏｓ（１２．７ｍｇ，０．０２２ｍmol）を、ＤＭＦ（０．７ｍＬ）を使用して室温で５分間攪拌した後、β、β−ジブロモスチレン（１０５．０ｍｇ，０．４ｍmol）をＤＭＦ（０．４ｍＬ）に溶かして添加し、室温で１０分間攪拌する。この溶液にＩｎ（ＳｉＰｒ）３（９３ｍｇ，０．２７３ｍmol）をＤＭＦ（０．８ｍＬ）に溶かして添加し、ジイソプロピルエチルアミン（５２ｍｇ，０．４ｍmol）を滴加する。反応は１００℃で２時間攪拌した後、室温に温度を下げ、５％塩酸水溶液（１ｍＬ）を加えて反応を終結させた。この混合物は、ジエチルエーテル（Ｅｔ２Ｏ）（１５ｍＬｘ３）で抽出し、水（１０ｍＬ）、飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）、飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗った。抽出した有機物は無水ＭｇＳＯ４で乾燥して濾過した。溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィで精製して化学式１０のようなベータ、ベータ−ビス（イソプロピルチオ）スチレン（１１９ｍｇ，９３％）を得た。
前記結果物を１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ７．８４（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．５４（ｄｄ，Ｊ＝７．６，６．７Ｈｚ，２Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝６．７Ｈｚ，１Ｈ），３．７３（ｓｅｐ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），３．６２（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），１．５２（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ），１．４６（ｄ，６．８Ｈｚ，６Ｈ）。

以上で詳細に記述したように、本発明のスルフィド化合物及び有機硫黄−インジウム錯体を利用したスルフィド化合物の製造方法は、
化学式１で示されるスルフィド化合物誘導体は、現在まで発表された文献と比較した時、より短い反応時間に優秀な収率で合成する方法を提示している。前記化学式２で示される有機硫黄−インジウム錯体と有機求核試薬間の交差−カップリング反応を介して炭素−硫黄結合を形成させる反応で、有機求核試薬内の置換基による影響が大きくないということが分かる。また、反応に使用される前記化学式２で示される有機硫黄−インジウム錯体試薬を過量に使用せずに、当量だけ使用しても定量的な収率を得ることができ、反応後の副産物が少なくて分離と精製が容易なので、多様な種類のスルフィド化物を合成することのできる方法の提供が可能になった。

Claims

下記化学式１で示される有機スルフィド化合物の製造方法において、Ｒ^１が化学式３で示される求核試薬に由来し、Ｒが化学式２で示される硫黄・インジウム錯体に由来することを特徴とする有機硫黄−インジウム錯体を利用した有機スルフィド化合物の製造方法。
（ｍが１である場合、Ｒ^１は、１−ナフチル、２−ナフチル、３−エトキシカルボニルフェニル、２−スチリルまたはエトキシカボニル−１−シクロヘキサン−２−イルであり、ｎは１であり；
ｍが２である場合、Ｒ^１は
であり、ｎは２であり；
Ｒは、炭素数１乃至６の直鎖または分岐鎖状のアルキル基またはフェニルであり；
Ｘは、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＯＳＯ_２ＣＦ_３、−ＯＳＯ_２ＣＨ_３、−ＯＣ_４Ｈ_６ＣＨ_３、ＲＩ^＋ＰｈＢＦ_４ ⁻ またはＲＩ^＋Ｂｒ⁻ で表されるヨードニウム（式中、Ｒは、Ｐｈ、２−チェニル、４−メトキシフェニルまたはｔｒａｎｓ−β−スチニルである）、及び、−Ｎ_２ ^＋Ｘ’ ⁻ で表されるアゾニウム塩（式中、Ｘ’は、Ｃｌ、ＢｒまたはＩである）である。）
前記有機硫黄−インジウム錯体の量は、前記化学式３において「Ｘ」の数（ｍ＝１、２）によって、求核体のｎ／３（ｎ＝１、２）倍の当量が使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
ＰｄＣｌ_２、ＰｄＢｒ_２、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２、Ｐｄ（ＣＨ_３ＣＮ）_２Ｃｌ_２、Ｐｄ（ＰｈＣＮ）_２Ｃｌ_２、Ｐｄ_２ｄｂａ_３ＣＨＣｌ_３、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４、および、［（allyl）ＰｄＣｌ］_２からなる群から選択されるパラジウム触媒を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
キサントホス（Xantphos）、ＤＰＥｐｈｏｓ（ビス（２−ジフェニルホスフィノフェニル）エーテル）、（Ｂｉｐｈ）ＰＣｙ_２（Ｃｙ＝シクロヘキシル）、ＤＰＰＦ（１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン）、ＤＰＰＥ（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン）、ＤＰＰＰ（１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン）、および、Ｉｍｅｓ（１，３−ビス−ジ−ｉ−プロピルフェニル）イミダゾリウムクロライド）からなる群から選択されるホスフィンリガンドが使用されていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｋ_３ＰＯ_４、Ｎａ_２ＣＯ_３、Ｃｓ_２ＣＯ_３、Ｍｅ_２ＮＢｕ^ｎ、ピリジン、ＴＥＡ（トリエチルアミン）、ＤＩＰＥＡ（ジイソプロピルエチルアミン）、Ｎ−メチルピロリジオン、Ｎ−メチルピペリジンからなる群から選択される添加剤を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記パラジウム触媒と前記ホスフィンリガンドの各々の量は、求核試薬に対して１乃至１０ｍｏｌ％で使用されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記添加剤の量は求核試薬の１．０乃至４．０倍の当量で使用されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、トルエン（toluene）、キシレン（xylene）、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）からなる群から選択される溶媒を使用し、７０〜１１０℃の反応温度で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。