JP5388040B2 - ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法 - Google Patents

ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法 Download PDF

Info

Publication number
JP5388040B2
JP5388040B2 JP2010512012A JP2010512012A JP5388040B2 JP 5388040 B2 JP5388040 B2 JP 5388040B2 JP 2010512012 A JP2010512012 A JP 2010512012A JP 2010512012 A JP2010512012 A JP 2010512012A JP 5388040 B2 JP5388040 B2 JP 5388040B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
derivative
phosphine
reaction
reduction reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010512012A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009139436A1 (ja
Inventor
秀雄 田中
学 黒星
友健 矢野
正勝 星野
弘 川久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hokko Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Chemicals Corp
Original Assignee
Hokko Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hokko Chemical Industry Co Ltd, Asahi Kasei Chemicals Corp filed Critical Hokko Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2010512012A priority Critical patent/JP5388040B2/ja
Publication of JPWO2009139436A1 publication Critical patent/JPWO2009139436A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5388040B2 publication Critical patent/JP5388040B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • C07F9/5022Aromatic phosphines (P-C aromatic linkage)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • C07F9/505Preparation; Separation; Purification; Stabilisation
    • C07F9/509Preparation; Separation; Purification; Stabilisation by reduction of pentavalent phosphorus derivatives, e.g. -P=X with X = O, S, Se or -P-Hal2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/655Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having oxygen atoms, with or without sulfur, selenium, or tellurium atoms, as the only ring hetero atoms
    • C07F9/65515Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having oxygen atoms, with or without sulfur, selenium, or tellurium atoms, as the only ring hetero atoms the oxygen atom being part of a five-membered ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20Processes
    • C25B3/25Reduction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

本発明は、下記(1)式で示されるホスフィンオキシド誘導体を、塩素化剤及びイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を使用して、アルミニウムの存在下、極性有機溶媒中で還元反応させることを特徴とする、下記(2)式で示されるホスフィン誘導体の製造法に関する。
また、本発明は(1)式で示されるホスフィンオキシド誘導体を塩素化剤と共に電解還元することを含む(2)式で示されるホスフィン誘導体の製造方法に関する。
Figure 0005388040
Figure 0005388040
上記(1)及び(2)式において、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基、置換基を有する複素芳香環基などのアリール基を示し、Rは脂肪族炭化水素基または置換基を有する脂肪族炭化水素基を示し、nは0〜3の整数を示す。
本発明に関わるホスフィン誘導体は、ウィテッヒ(Wittig)反応や光延反応などの有機合成反応に広く用いられる重要な反応剤である。これらの反応ではホスフィンオキシド誘導体が副生するが、これらは難処理性廃棄物として大量に貯蔵所等に保管されている。これらを適当な方法で還元してホスフィン誘導体に変換することができれば、反応剤の再生・循環使用が可能となり、上記の難処理性廃棄物の処理の問題も一挙に解決する。
ホスフィンオキシド誘導体をホスフィン誘導体に変換する反応例としては、下記(3)式で示されるトリクロロシランを使用した反応(非特許文献1)や、下記(4)式で示されるトリエトキシシランやポリメチルヒドロシロキサンを使用した反応や(非特許文献2)、下記(5)式で示される水素化アルミニウムリチウム及び塩化セリウムを使用した反応や(非特許文献3)、下記(6)式で示される水素化アルミニウムリチウムを使用した反応や(非特許文献4)、下記(7)式で示されるアランを使用した反応など、金属水素化物を作用させる方法(非特許文献5)が報告されている。
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
しかし、これらの金属水素化物はいずれも高価であり、発火等の危険性がありその取り扱いには格別の注意が必要である。そのため大量のホスフィンオキシド誘導体を処理するには、コストや操作の煩雑さなどの観点から問題がある。
その他、トリフェニルホスフィンオキシドの還元反応としては、下記(8)式で示される金属マグネシウムとチタノセンジクロリドとを作用させる反応(非特許文献6)や、下記(9)式で示されるヨウ化サマリウムを作用させる反応(非特許文献7)や、下記(10)式で示される活性炭と炭化水素とを作用させる反応(特許文献1)や、下記(11)式で示されるビスマス酸化物とチタン酸化物から調製した還元剤を作用させる反応(特許文献2)や、下記(12)式で示されるチタン酸化物存在下に光を作用させる反応(非特許文献8)や、下記(13)式で示されるケイ素粉末とクロロシランと鉄塩化物とを作用させる反応(特許文献3)などが報告されているが、コストや安全性の面から到底実用的なトリフェニルホスフィンの製造法とはいえない。
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
また、トリフェニルホスフィンオキシドの電解還元については下記(14)式で示される反応が報告されている(特許文献4)。
Figure 0005388040
しかし、生成物はジフェニルホスフィンオキシド、フェニルホスフィン、ジフェニルホスフィンのほか、ベンゼン、シクロヘキサジエン、シクロヘキセンなどの複雑な混合物であり、トリフェニルホスフィンは全く生成していない。
さらに、下記(15)式で示されるトリフェニルホスフィンオキシドをアセトニトリル中、塩化アルミニウム存在下、アルミニウムを陽極として電解還元を実施してトリフェニルホスフィンを製造する方法や(特許文献5及び非特許文献9)、下記(16)式で示されるトリフェニルホスフィンオキシド誘導体を五硫化二リンとジメチル硫酸で処理後、塩化リチウムを含むメタノール中で電解還元を実施してトリフェニルホスフィンを製造する方法や、トリフルオロメタンスルホン酸メチルエステルで処理後、トリフルオロメタンスルホン酸テトラブチルアンモニウムを含むメタノール中で電解還元を実施してトリフェニルホスフィンを製造する方法(非特許文献10)が報告されている。しかし、前者ではトリフェニルホスフィンの収率はわずか11%で電流効率も8%以下であり、到底実用に供する技術とは言えない。また、後者では電解に供する5価リン化合物の調製には煩雑な操作が必要で、電解還元を含む全工程の収率は高々45%程度であり、実用的な方法としては満足できるものではない。
Figure 0005388040
Figure 0005388040
一方、トリフェニルホスフィンオキシドを一旦他の5価リン化合物に変換し、これを還元してトリフェニルホスフィンに変換する二段階の方法として、下記(17)式が報告されている(非特許文献11)。しかし、第二段階の還元反応では高価な水素化アルミニウムリチウムが用いられており、実用的ではない。
Figure 0005388040
また下記(1)式で示されるトリフェニルホスフィンオキシド(Arはフェニル基)から調製した下記(18)式で示される5価リン化合物(Arはフェニル基、Xは塩素)に水素化アルミニウムリチウム又は金属ナトリウムを作用させる下記(19)式で示される反応により収率良く下記(2)式で示されるトリフェニルホスフィン(Arはフェニル基)を合成する方法が報告されている(非特許文献12)。
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
しかしこの反応では発火等の危険性があり取り扱いに格別の注意が必要な水素化アルミニウムリチウムあるいは金属ナトリウムが用いられており、大量のトリフェニルホスフィンオキシドを処理する実用的な方法として問題が多い。
その他、下記(18)式で示される5価リン化合物(Arはフェニル基、Xは塩素)から下記(2)式で示されるトリフェニルホスフィンを合成する方法としては、下記(20)式で示されるチオフェノールを作用させる方法(非特許文献13)、下記(21)式で示されるブチルリチウムを作用させる方法(非特許文献14)、下記(22)式で示されるフェニルマグネシウムブロミドを作用させる方法(非特許文献14)、下記(23)式で示される白リンを作用させる方法(特許文献6)、下記(24)式で示されるケイ素粉末を作用させる方法(特許文献7)、下記(25)式で示される鉄粉末を作用させる方法(特許文献8)、下記(26)式で示される金属ナトリウムと三塩化リンとを作用させる方法(特許文献9)、あるいは下記(27)式〜(32)式で示される水添反応などの方法が報告されているが(特許文献10〜15)、いずれも高価な反応剤を過剰量必要とし、あるいは高温や高圧の厳しい反応条件が必要であるなど、実用に供する下記(18)式で示される5価リン化合物の還元法としては十分満足のいくものではない。
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
また下記(1)式で示されるトリフェニルホスフィンオキシド(Arはフェニル基)から調製した下記(18)式で示される5価リン化合物(Arはフェニル基、Xは塩素)に金属アルミニウムを作用させる下記(33)から(35)式で示される反応により収率良く下記(2)式(Arはフェニル基)で示されるトリフェニルホスフィンを合成する方法が報告されている(特許文献16〜18)。しかしこれらの製造方法ではいずれも90〜180℃の高温反応条件で実施しており、処理時間も数時間〜20時間の長時間かかるものが多い。用いるアルミニウムは粉末状のものが好ましく、あらかじめ篩により適当な範囲の粒径(200〜500μm)に揃えたものが有利に用いられる。しかしその調整にコストがかかるだけでなく、粉末状のアルミニウムは発火しやすくその取り扱いには格別の注意が必要である。また、反応に供する(18)式で示される5価リン化合物(Arはフェニル基、Xは塩素)はトリフェニルホスフィンオキシドにホスゲンなどの塩素化剤を反応させて調製されているが、通常、反応後の分離・精製操作が必要で、塩素化剤や副生する塩素化物を限度内に減少させることが求められている。ホスフィンオキシド誘導体から下記(18)式で示される5価リン化合物(Arはアリール基、Xは塩素)の調製及びその金属アルミニウムによる還元でホスフィン誘導体を製造する既報の方法は実用に供する方法としては十分満足のいくものではなく、工業化に適する製造方法の開発が待たれている。
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
Figure 0005388040
特開昭62−4294 特開平8−225468 EP−0548682、US−5792884 PCT WO 2005−031040 A2 インド特許 Indian Pat.Appl.2002DE00793 US−3481988、DE−1247310 US−5792884、EP−548682 US−3780111 US−4036889、DE−2638720 特開昭53−34725 特開昭55−149293 特公昭63−26115 特開昭55−149294 特開昭55−149293 特公昭62−56879 特開平7−76592 US−3405180 EP−0761676、DE−19532310
フリシェ エッチ;ハゼルト ユー;コルテ エフ;フリース ジー;アドリアン ケー ケミシェ ベリヒテ 1965年、第98巻、pp.171−174(Fritzsche、H.;Hasserodt、U.;Korte、F.;Friese、G.;Adrian、K.Chem.Ber.1965、98、171−174.) カウンベ ティ;ラウレンス エヌ ジェイ;ムハンマド エフ テトラヘドロン レターズ 1994年、第35巻、pp.625−628(Coumbe、T.;Lawrence、N.J.;Muhammad、F.Tetrahedron Lett.1994、35、625−628.) イマモト ティ;タケヤマ ティ;クスモト ティ ケミストリー レターズ 1985年、pp.1491−1492(Imamoto、T.;Takeyama、T.;Kusumoto、T.Chem.Lett.1985、1491−1492.) イスレイブ ケー;グラムス ジー ツアイトミュリフト フェアアンオルガニシェ ウント アルゲマイネ ヘミー 1959.299.58−68.Issleib,K.;Grams,G, Zeitschrift fur Anorganishe und Allgemeine Chemie 1959.299.58−68.) グリフィン エス;ヒース エル;ワイアット ピー テトラヘドロン レターズ 1998年、第39巻、pp.4405−4406(Griffin、S.;Heath、L.;Wyatt、P.Tetrahedron Lett.1998、39、4405−4406.) マーゼィ エフ;メイルレット アール テトラヘドロン レターズ 1980年、第21巻、pp.2525−2526(Mathey、F.;Maillet、R.Tetrahedron Lett.1980、21、2525−2526.) ハンダ ワイ;イナナガ ジェイ;ヤマグチ エム ジャーナル オブ ケミカル ソサエティー ケミカル コミュニューケーションズ 1989年、pp.288−289(Handa、Y.;Inanaga.J.;Yamaguchi、M.J.Chem.Soc.;Chem.Comm.1989、288−289.) ソマサンダラム エヌ;スリニバサン シー ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー1996年、第61巻、pp.2895−2896(Somasundaram、N.;Srinivasan、C.J.Org.Chem.1996、61、2895−2896.) ヤニルキン ブィ ブィ;グロマコブ ブィ エス;ニグマドジャノブ エフ エフ ロシアン ケミカル ブレタン 1996年、第45巻、pp.1257−1258(Yanilkin、V.V.;Gromakov、V.S.;Nigmadzyanov、F.F.Russ.Chem.Bull.1996、45、1257−1258.) リカット ジェイ エル;デバウド エム テトラへドロン レターズ 1987年、第28巻、pp.5821−5822(Lecat、J.L.;Devaud、M.Tetrahedron Lett.1987、28、5821−5822.) イマモト ティ;キクチ エス;ミウラ ティ;ワダ ワイ オーガニック レターズ2001年、第3巻、pp.87−90(Imamoto、T.;Kikuchi、S.;Miura、T.;Wada、Y.Org.Lett.2001、3、87−90.) ホーナー エル;ホフマン エッチ;ベック ピー ケミシェ ベリヒテ1958年、第91巻、pp.1583−1588(Horner、L.;Hoffman、H.;Beck、P.Chem.Ber.、1958、91、1583−1588.) マサキ エム;フクイ ケー ケミストリー レターズ 1977年、pp.151−152(Masaki、M.;Fukui、K.Chem.Lett.1977、151−152.) デニィー デー ビー;グロス エフ ジー ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー1967年、第32巻、pp.3710−3711(Denney、D.B.;Gross、F.J.J.Org.Chem.1967、32、3710−3711.)
下記(1)式で示されるホスフィンオキシド誘導体を簡便な操作で低コスト、低リスク、且つ温和な条件下に還元を行って、高収率、高選択的に下記(2)式で示されるホスフィン誘導体に変換するホスフィン誘導体の製造法、すなわち、ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体を再生する方法の確立が望まれている。
Figure 0005388040

Figure 0005388040

上記(1)及び(2)式において、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基、置換基を有する複素芳香環基などのアリール基を示し、Rは脂肪族炭化水素基又は置換基を有する脂肪族炭化水素基を示し、nは0〜3の整数を示す。
前述の目的を達成するため、下記(1)式で示されるホスフィンオキシド誘導体を、下記(2)式で示されるホスフィン誘導体に変換する方法について鋭意研究した結果、ホスフィンオキシド誘導体を、塩素化剤、アルミニウム、及びイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を用いて極性有機溶媒中で還元反応させることによりホスフィン誘導体を効率よく得ることに成功した。
また、下記(1)式で示されるホスフィンオキシド誘導体を簡単な前処理により活性化五価リン化合物に変換し、これを分離・精製することなく、反応混合物をそのまま電解還元を行なうことにより一挙に下記(2)式で示されるホスフィン誘導体に変換する方法について鋭意研究した結果、ホスフィン誘導体を効率よく得ることに成功した。
Figure 0005388040

Figure 0005388040

上記(1)及び(2)式において、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基、置換基を有する複素芳香環基などのアリール基を示し、Rは脂肪族炭化水素基又は置換基を有する脂肪族炭化水素基を示し、nは0〜3の整数を示す。
すなわち本発明は、以下の通りである。
[1].I.下記(1)式で表されるホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤とを極性有機溶媒中で混合し、反応させる工程、及び
II−1.前記反応混合物にイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加え、アルミニウムの存在下で還元反応させるか、又は、
II−2.前記反応混合物を電解還元することにより
下記(2)式で表されるホスフィン誘導体を生成する工程
を含むホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体を製造する方法。
Figure 0005388040

Figure 0005388040

上記(1)及び(2)式において、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基、置換基を有する複素芳香環基などのアリール基を示し、Rは脂肪族炭化水素基又は置換基を有する脂肪族炭化水素基を示し、nは0〜3の整数を示す。
[2].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加える際に、アルミニウムも併せて反応混合物に加える、[1]に記載の方法。
[3].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、ホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤とを極性有機溶媒中で混合する際に、アルミニウムも併せて混合する、[1]に記載の方法。
[4].塩素化剤が塩化オキザリル、ホスゲン、ジホスゲン、又は塩化チオニルのいずれかである、[1]から[3]のいずれかに記載の方法。
[5].ホスフィンオキシド誘導体の使用量は極性有機溶媒に対して5〜50質量%である、[1]から[4]のいずれかに記載の方法。
[6].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、アルミニウムの使用量がホスフィンオキシド誘導体1モルに対し0.66〜5モルである、[1]から[5]のいずれかに記載の方法。
[7].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、前記金属の塩が、イオン化傾向がスズ以下の金属の塩である[1]から[6]のいずれかに記載の方法。
[8].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩として、4〜15族の金属の塩化物、臭化物、ヨウ化物、過塩素酸塩、硫酸塩、又は硝酸塩を用いる、[1]から[6]のいずれかに記載の方法。
[9].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、前記金属の塩が、イオン化傾向がスズ以下の金属の塩化物、又は臭化物である[1]から[7]のいずれかに記載の方法。
[10].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩の使用量がアルミニウム1モルに対して0.0001〜1モルである、[1]から[9]のいずれかに記載の方法。
[11].極性有機溶媒が非プロトン性極性有機溶媒である、[1]から[10]のいずれかに記載の方法。
[12].極性有機溶媒がアセトニトリル又はアセトニトリルを主溶媒とする混合溶媒である、[1]から[11]のいずれかに記載の方法。
[13].前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、その際に前記還元反応を過剰のアルミニウムの存在下で行い、前記還元反応後に回収したアルミニウムに、更にホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤と極性有機溶媒とを加え、ホスフィン誘導体を生成する、[1]から[12]のいずれかに記載の方法。
[14].下記(36)式で示されるトリアリールホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤との混合物を極性有機溶媒中で電解還元することを特徴とする下記(37)式で示されるトリアリールホスフィン誘導体の製造方法:
Figure 0005388040

式中、Arはフェニル基、p−メチルやp−メトキシなどの置換基を有するフェニル基や、2−ピリジル基、3−ピリジル基、3−チエニル基などの複素芳香環基などのアリール基を示す;
Figure 0005388040

式中、Arはフェニル基、p−メチルやp−メトキシなどの置換基を有するフェニル基や、2−ピリジル基、3−ピリジル基、3−チエニル基などの複素芳香環基などのアリール基を示す。
[15].下記(36)式で示されるトリアリールホスフィンオキシド誘導体から下記(37)式で示されるトリアリールホスフィン誘導体を製造する方法であって、
トリアリールホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤とを極性有機溶媒中で混合し、反応させる工程、及び
前記反応混合物にイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加え、還元反応させ、トリアリールホスフィン誘導体を生成する工程
を含み、
前記還元反応は、アルミニウムの存在下で行う、前記方法。
Figure 0005388040

Figure 0005388040

上記(36)及び(37)式において、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基、置換基を有する複素芳香環基などのアリール基を示す。
本発明の製造法は、ホスフィンオキシド誘導体をホスフィン誘導体に変換する工程において、高価な化合物や安全性に問題のある化合物を用いる必要がなく、また、高圧や高温を経る必要もないため、安価でかつ安全・簡便にホスフィン誘導体を工業的に製造する事ができる。
すなわち、従来の製造法では、まず、ホスフィンオキシド誘導体にホスゲンなどの塩素化剤を反応させてホスフィンジクロリド誘導体を調製し、生成したホスフィンジクロリド誘導体を精製、単離した後、これを還元反応することによりホスフィン誘導体を合成する必要があった。精製・単離操作が必要なのは、塩素化剤や副生する塩素化物を限度内に減少させることが必要なためであり、また従来の方法だと操作に長時間を要するとともに収率の低下をもたらすものであった。これに対し、本発明の製造法は、還元反応において、塩素化剤や副生する塩素化物の影響を受けないため、塩素化反応で生成した反応混合物から、ホスフィンジクロリド誘導体を精製、単離することなく、反応混合物をそのまま還元反応することができ、操作にかかる時間を短縮でき、収率を高めることができるものである。
また、ホスフィンジクロリド誘導体からホスフィン誘導体を合成する従来方法はいずれも90〜180℃の高温反応条件で実施しており、処理時間も数時間〜20時間の長時間かかるものが多かった。これに対し、本発明の方法では、従来の技術に比べ低温(例えば室温)で、かつ短時間(例えば10分間程度)で反応を行うことができる。更に、従来の方法では、アルミニウムは粉末状であらかじめ篩により適当な範囲の粒径(200〜500μm)に揃えたものを使用する必要があった。しかし粒径の調整にコストがかかるだけでなく、粉末状のアルミニウムは発火しやすくその取り扱いには格別の注意が必要であった。これに対し、本発明の製造法によれば、アルミニウムの形状、粒径の制約が少なく、例えば、アルミニウム箔を使用することができ、取扱が極めて容易である。
このように、本発明の製造法によれば、アルミニウム及びイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を使用することにより、ホスフィンオキシド誘導体からの塩素化処理と還元反応を、危険性の高い薬品を使用することなく、従来技術に比べ低温かつ短時間で実施することができ工業的に有利に実施できる。更に、反応中間生成物(ホスフィンジクロリド誘導体)を精製、単離する必要がないため、高収率での製造が可能である。更に、全反応をワンポット(一つの反応容器)で実施することも可能であり、これにより工業的に極めて有利に実施することができる。
更に、本発明の製造法においては、1回目の反応を、過剰のアルミニウムを用いて行ない、固体として存在するアルミニウムを反応液からろ過等の方法で分離、回収し、回収したアルミニウムを用いて、更に2回目以降の反応を行うこともできる。このように、回収したアルミニウムを繰り返し用いて反応を行うことにより、2回目以降の反応を実施することができ、工業的に有利に実施することができる。
また、ホスフィンオキシド誘導体から簡単な前処理と電解還元をすることにより、ホスフィン誘導体を安価でかつ安全に工業的製造することができる。
本発明を実施するための形態の1つである、下記(1)式で示されるホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤とを極性有機溶媒中で混合して調製した反応混合物に、アルミニウムとイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩とを加えて反応させて下記(2)式で示されるホスフィン誘導体を製造する製造法について説明する。
本明細書では、下記(1)のホスフィンオキシド誘導体及び下記(2)のホスフィン誘導体のアリール基(Ar)とは、本願明細書ではフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基及び置換基を有する複素芳香環基を含むものとする。アリール基の例としては、フェニル基や本塩素化・還元条件下で変化しない置換基を有するフェニル基、さらには2−ピリジル基、3−ピリジル基、3−チエニル基、2−フリル基などの複素芳香環基、置換基を有する複素芳香環基などが挙げられる。置換基としてはp−メチル、p−メトキシ、o−メチル、p−フルオロ、p−クロロ、p−フェニルなどの置換基が例示できる。
次に、脂肪族炭化水素基(R)とはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等の脂肪族炭化水素基であり、置換基を有するものも含むものとする。
nは0〜3の整数であり、n=3であるトリアリールホスフィンオキシド又はn=2であるジアリールアルキルホスフィンオキシドが好ましく用いられ、具体的には、トリフェニルホスフィンオキシド、トリ(p−トリル)ホスフィンオキシド、トリ(m−トリル)ホスフィンオキシド、トリ(o−トリル)ホスフィンオキシド、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィンオキシド、トリ(p−クロロフェニル)ホスフィンオキシド、トリ(2−フリル)ホスフィンオキシド、ジフェニルメチルホスフィンオキシド、ジフェニルエチルホスフィンオキシドが好ましく用いられ、トリフェニルホスフィンオキシドが最も好ましく用いられる。
Figure 0005388040

Figure 0005388040
本発明に用いられる塩素化剤としては、塩化オキザリル、ホスゲン、ジホスゲン、塩化チオニル、塩化ホスホリル、五塩化リン、ペルクロロブタン酸塩化物、ジクロロベンゾジオキソール、塩化N,N−ジメチルクロロメチルインモニウム又は塩化N,N−ジエチルクロロメチルインモニウムが用いられる。これらの中で、塩素化反応の副生成物が気体のみである塩素化剤が好ましく用いられ、具体的には、塩化オキザリル、ホスゲン、ジホスゲン、又は塩化チオニルより好ましく用いられる。ホスフィンオキシド誘導体に対して等モルあるいは1.01〜1.1倍モルの塩素化剤を添加し、0〜80℃で1分間〜1時間かき混ぜたのち、次反応工程の還元反応を行う。好ましくは、塩素化剤として塩化オキザリルを等モル添加し、0〜30℃、1〜10分間かきまぜたのち、次反応工程に進行することができる。この時に使用するホスフィンオキシド誘導体は、極性有機溶媒に対して5〜50質量%であり、より好ましくは15〜35質量%である。この反応工程及び次の還元反応に用いる溶媒としては、極性有機溶媒が用いられる。極性有機溶媒とは、高い誘電率を有する有機溶媒であり、20℃における比誘電率が2以上のものが好ましく用いられ、20℃における比誘電率が10以上のものがより好ましく用いられる。具体的な極性有機溶媒としてはアセトニトリル、ブチロニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピペリドン、ピリジン、クロロベンゼン、クロロホルム、ジクロロメタン、プロピオニトリル等があげられるが、好ましくはアセトニトリル、又はアセトニトリルを主溶媒とする混合溶媒が用いられる。アセトニトリルとの混合溶媒に用いられる溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピペリドン、ピリジン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ベンゼン、クロロベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトン、エチルメチルケトン、ジエチルエーテル等の有機溶媒が例示できる。混合溶媒中の、アセトニトリルと添加される有機溶媒との割合は通常1:0.3〜1:0.001であり、好ましくは1:0.1〜1:0.01である。
次反応工程の還元反応は常温、常圧の環境条件下で行うことが本発明の特徴である。反応温度は特に限定はないが、0〜100℃の範囲が好ましく、0〜40℃の範囲がより好ましい。この時に使用するアルミニウムはホスフィンオキシド誘導体1モルに対して0.66〜100モルであり、より好ましくは1〜5モルである。アルミニウムの形状は、棒状、板状、箔、粒状、粉末状、リボン状、球状のいずれでもよいが、好ましくは取り扱いの容易な細かく刻んだアルミニウム箔あるいは粒状のアルミニウムが用いられる。また使用するイオン化傾向がアルミニウム以下の金属塩としては、鉛、スズ、ビスマス、アルミニウム、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛等の塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩が挙げられ、具体的には、臭化鉛(II)、塩化鉛(II)、硝酸鉛(II)、臭化ビスマス(III)、塩化スズ(II)、塩化スズ(IV)、臭化ニッケル(II)、塩化鉄(III)、過塩素酸鉄(III)、臭化亜鉛(II)、硫酸銅(II)等が例示できるが、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩であれば特に限定はない。好ましくは、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩、更に好ましくは鉛、スズ、あるいはビスマスの臭化物塩あるいは塩化物塩が用いられる。このイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩の使用量はアルミニウム1モルに対して0.0001〜1モルであり、より好ましくは0.001〜0.01モルである。イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩の添加により始まる還元反応の時間は反応条件により一定しないが、1分間から3時間であり、より好ましくは5分間から30分間である。
なお、アルミニウムは、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加えて、反応を行う際に必須な成分であるが、アルミニウムは、その前工程である塩素化剤による反応には関与しないため、本発明を実施する他の形態として、ホスフィンオキシド誘導体とアルミニウムと極性有機溶媒とを反応器にとり、これに塩素化剤を加えて反応させ、つづいてこの反応混合物にイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加えて反応させることもできる。この場合、アルミニウムはイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加えて反応が開始するまで、反応混合物中に安定に存在する。
このようにして還元反応で得られ反応混合物から、溶媒抽出、再結晶等の従来公知の方法によって分離、精製し、ホスフィン誘導体が得られる。反応混合物には、塩化アルミニウム、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属塩が含まれており、これらを精製により除去する必要があり、精製後のホスフィン誘導体中の塩化アルミニウム含有量は10ppm以下とするのが好ましく、1ppm以下とするのが更に好ましい。また、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属塩は1ppm以下とするのが好ましく、実質的に0ppmとするのが更に好ましい。
また、本発明において、上述のように、ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体を製造するにおいて、過剰のアルミニウムを用いて反応を行ない(1回目の反応)、固体として存在するアルミニウムを反応液からろ過等の方法で分離、回収し、回収したアルミニウムを用いて、更に、ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体を製造し、これを繰り返すことができる。(2回目以降の反応)。この場合、2回目以降の反応においては、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を使用する必要がない。このように、2回目以降の反応でイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を添加せずに反応が進行することは、イオン傾向がアルミニウム以下の金属の塩により一度アルミニウムが活性化させると、繰り返し反応を行っても系中のアルミニウムは活性化された状態が続く事を示すものである。
なお、上記「過剰」とは、反応に用いられるアルミニウムの理論量(ホスフィンオキシド誘導体1モルに対してアルミニウム0.67モル)に対し、通常、2倍以上5000倍以下、好ましくは5倍以上500倍以下のアルミニウムを用いることをいう。
このように、回収したアルミニウムを用いて繰り返し反応を行うことにより、2回目以降の反応を効率よく実施することができ、工業的に有利に実施することができる。
次に本発明の実施するための別の形態である、(1)式で示されるホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤と共に電解還元して、(2)式で示されるホスフィン誘導体を製造する製造法について説明する。
本明細書では、下記(1)のホスフィンオキシド誘導体及び下記(2)のホスフィン誘導体のアリール基(Ar)とは、本願明細書ではフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基及び置換基を有する複素芳香環基を含むものとする。アリール基の例としては、フェニル基や電解還元条件下で変化しない置換基を有するフェニル基、さらには2−ピリジル基、3−ピリジル基、3−チエニル基、2−フリル基などの複素芳香環基、置換基を有する複素芳香環基などが挙げられる。置換基としてはp−メチル、p−メトキシ、o−メチル、p−フルオロ、p−クロロ、p−フェニルなどの置換基が例示できる。
次に、脂肪族炭化水素基(R)とはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等の脂肪族炭化水素基であり、置換基を有するものも含むものとする。
nは0〜3の整数であり、n=3であるトリアリールホスフィンオキシド又はn=2であるジアリールアルキルホスフィンオキシドが好ましく用いられ、具体的には、トリフェニルホスフィンオキシド、トリ(p−トリル)ホスフィンオキシド、トリ(m−トリル)ホスフィンオキシド、トリ(o−トリル)ホスフィンオキシド、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィンオキシド、トリ(p−クロロフェニル)ホスフィンオキシド、トリ(2−フリル)ホスフィンオキシド、ジフェニルメチルホスフィンオキシド、ジフェニルエチルホスフィンオキシドが好ましく用いられ、トリフェニルホスフィンオキシドが最も好ましく用いられる。
Figure 0005388040

Figure 0005388040

本発明で用いられる塩素化剤としては、塩化オキザリル、ホスゲン、ジホスゲン、塩化チオニル、塩化ホスホリル、五塩化リン、ペルクロロブタン酸塩化物、ジクロロベンゾジオキソール、塩化N,N−ジメチルクロロメチルインモニウム又は塩化N,N−ジエチルクロロメチルインモニウムが用いられる。これらの中で、塩素化反応の副生成物が気体のみである塩素化剤が好ましく用いられ、具体的には、塩化オキザリル、ホスゲン、ジホスゲン、又は塩化チオニルより好ましく用いられる。ホスフィンオキシド誘導体に対して等モルあるいは小過剰の塩素化剤を添加し、0〜80℃で1分〜1時間混合させた後電解を行う。塩素化剤として塩化オキザリルを等モル添加し、室温下、1〜2分混合した後、電解を行うことが好ましい。
本発明に係る電解還元に用いられる電解槽としては、隔膜で陽極室と陰極室とを分離した分離セルが用いられるが、より好ましい電解槽としては、陽極として反応性金属を付した簡便な非分離セルが用いられる。反応性金属としては、電解により金属陽イオンとして溶出する金属が用いられる。具体的には、アルミニウム、マグネシウム、スズ、ニッケル、亜鉛、鉄等の金属あるいはそれらの合金が用いられるが、好ましくはアルミニウムである。また、陰極としては、特に限定されず、市販の各種金属電極や炭素電極を用いることができる。
電解還元に用いる溶媒としては、各種支持電解質を含む又は含まない極性有機溶媒が用いられる。極性有機溶媒とは、高い誘電率を有する有機溶媒であり、20℃における比誘電率が2以上のものが好ましく用いられ、20℃における比誘電率が10以上のものがより好ましく用いられる。具体的な極性有機溶媒としてはアセトニトリル、ブチロニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピペリドン、ピリジン、クロロベンゼン、クロロホルム、ジクロロメタン、プロピオニトリル等があげられるが、好ましくはアセトニトリル、又はアセトニトリルを主溶媒とする混合溶媒が用いられる。アセトニトリルとの混合溶媒に用いられる溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピペリドン、ピリジン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ベンゼン、クロロベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトン、エチルメチルケトン、ジエチルエーテル等の有機溶媒が例示できる。混合溶媒中の、アセトニトリルと添加される有機溶媒との割合は通常1:0.3〜1:0.001であり、好ましくは1:0.1〜1:0.01である。
支持電解質は必ずしも必要ではなく、効率よい通電を行うために適宜加えることができる。支持電解質は特に限定されるものではなく、テトラフルオロホウ酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、ヘキサフルオロ燐酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、ビストリフリルアミドテトラ−n−ブチルアンモニウム、臭化テトラ−n−ブチルアンモニウム、臭化テトラフェニルアンモニウムなどの四級アンモニウム塩や、ヨウ化リチウム、臭化リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、塩化アルミニウム、臭化アルミニウムなどの金属塩が用いられる。
電解還元は常温、常圧の環境条件下で行うことができるが、反応温度は0〜50℃の範囲が好ましい。定電流又は定電位のいずれでも好ましく電解還元を行うことができる。反応操作の簡便性あるいは複雑な装置が不要である観点から、定電流で電解を行うのが好ましい。電流密度は0.1mA/cmから1000mA/cmの範囲で行うことができるが、好ましくは1mA/cmから200mA/cmの範囲で行われる。通電する電気量は用いるホスフィンオキシド誘導体や添加する塩素化剤の構造又は電解還元条件によるが、ホスフィンオキシド誘導体1モルあたり1〜10F、好ましくは2〜5Fで通電を行う。
以下、実施例によって本発明を説明するが、この実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
反応器にトリフェニルホスフィンオキシド(1.405g、5.0mmol)とアセトニトリル(5mL)とを量り取り、これに室温下、塩化オキザリル(0.43mL、5.05mmol)を加え10分間かき混ぜた。この反応液中に、あらかじめ細かく刻んだアルミニウム箔(135mg、5.0mmol)と臭化鉛(18mg、0.05mmol)とを加え、つづいて室温下1時間かき混ぜて反応させた。反応液を反応器から氷−5%塩酸水溶液中に注いで反応を停止したのち、有機層を分離し、水層を酢酸エチルで3回抽出した。有機層を一つにまとめ、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、トリフェニルホスフィン(1.189g、4.5mmol、収率90%)とトリフェニルホスフィンオキシド(128mg、0.45mmol、回収率9%)とを得た。
(実施例2)
反応器にトリフェニルホスフィンオキシド(1.40g、5.0mmol)と細かく刻んだアルミニウム箔(136mg、5.0mmol)とアセトニトリル(5mL)とを量り取り、これに塩化オキザリル(0.46mL、5.1mmol)を室温下で加え、同温度で10分間かき混ぜた。つづいてこの反応液に臭化鉛(18mg、0.05mmol)を加え、室温で30分間かき混ぜたのち、反応液を反応器から氷−5%塩酸水溶液中に注いで反応を停止した。有機層を分離し、水層を酢酸エチルで抽出した(3回)。有機層を一つにまとめ、飽和食塩水で洗浄したのち、硫酸ナトリウム上で乾燥、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトで精製して、トリフェニルホスフィン(1162mg、4.4mmol、収率88%)とトリフェニルホスフィンオキシド(21mg、0.07mmol、回収率2%)とを得た。
(比較例1)
反応器にトリフェニルホスフィンオキシド(1.405g、5.0mmol)とアセトニトリル(5mL)とを量り取り、これに室温下、塩化オキザリル(0.43mL、5.05mmol)を加え10分間かき混ぜた。この反応液中に、あらかじめ細かく刻んだアルミニウム箔(135mg、5.0mmol)を加え、室温下1時間かき混ぜて反応させた。反応液を反応器から氷−5%塩酸水溶液中に注いで反応を停止したのち、有機層を分離し、水層を酢酸エチルで3回抽出した。有機層を一つにまとめ、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、トリフェニルホスフィン(47mg、0.18mmol、収率4%)とトリフェニルホスフィンオキシド(1.32g、4.75mmol、回収率94%)とを得た。
(実施例3〜17)
表1に示したイオン傾向がアルミニウム以下の金属の塩(触媒)、その添加量、および反応時間とした以外は実施例1と同様の操作及び反応条件下でトリフェニルホスフィンオキシドからトリフェニルホスフィンへの還元反応を実施した。
Figure 0005388040

収率はシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、単離収量から算出した。
(実施例18〜22)
表2に示した溶媒を用いた以外は、実施例1と同様の操作及び反応条件下でトリフェニルホスフィンオキシドからトリフェニルホスフィンへの還元反応を実施した。
Figure 0005388040

収率はシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、単離収量から算出した。
(実施例23〜27)
あらかじめ細かく刻んだアルミニウム箔に変えて表3に示した形態のアルミニウムを用いた以外は、実施例1と同様の操作及び反応条件下でトリフェニルホスフィンオキシドからトリフェニルホスフィンへの還元反応を実施した。
Figure 0005388040

収率はシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、単離収量から算出した。
(実施例28〜33)
トリフェニルホスフィンオキシドに変えて表4に示したホスフィンオキシドを用いた以外は、実施例1と同様の操作及び反応条件下で還元反応を実施した。
Figure 0005388040

収率はシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、単離収量から算出した。
(実施例34)
反応器にトリフェニルホスフィンオキシド(1.40g,5.0mmol)と、粒状アルミニウム(球状、f=3mm,2.13g,78.9mmol)とアセトニトリル(5mL)とを量り取り、これに室温下で、塩化オキザリル(0.46mL,5.10mmol)を加え10分間かき混ぜた。この反応液中に、臭化鉛(17mg,0.05mmol)を加え、室温下1時間かき混ぜて反応させた。反応液をスポイトで取り出して氷−5%塩酸水溶液中に注ぎ、さらに粒状アルミニウムを酢酸エチルで洗浄し、洗液も同様に氷−5%塩酸水溶液中に注いだ。有機層を分離し、水層を酢酸エチルで3回抽出した。有機層を一つにまとめ、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、トリフェニルホスフィン(1.26g,4.82mmol,収率96%)とトリフェニルホスフィンオキシド(28mg,0.10mmol,回収率2%)とを得た(1回目の反応)。
1回目の反応後に回収した粒状アルミニウムの入った反応器にトリフェニルホスフィンオキシド(1.401g,5.0mmol)とアセトニトリル(5mL)とを量り取り、これに室温下で、塩化オキザリル(0.46mL,5.10mmol)を加え1時間かき混ぜて反応させた。反応液をスポイトで取り出して氷−5%塩酸水溶液中に注ぎ、さらに粒状アルミニウムを酢酸エチルで洗浄し、洗液も同様に氷−5%塩酸水溶液中に注いだ。有機層を分離し、水層を酢酸エチルで3回抽出した。有機層を一つにまとめ、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、トリフェニルホスフィン(1.23g,4.67mmol,収率93%)とトリフェニルホスフィンオキシド(40mg,0.14mmol,回収率3%)とを得た(2回目の反応)。
2回目の反応後に回収した粒状アルミニウムの入った反応器にトリフェニルホスフィンオキシド(1.40g,5.0mmol)とアセトニトリル(5mL)とを量り取り、これに室温下で、塩化オキザリル(0.46mL,5.10mmol)を加え室温下1時間かき混ぜて反応させた。反応液をスポイトで取り出して氷−5%塩酸水溶液中に注ぎ、さらにアルミニウム粒を酢酸エチルで洗浄し、洗液も同様に氷−5%塩酸水溶液中に注いだ。有機層を分離し、水層を酢酸エチルで3回抽出した。有機層を一つにまとめ、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、トリフェニルホスフィン(1.22g,4.63mmol,収率92%)とトリフェニルホスフィンオキシド(10mg,0.04mmol,回収率0.7%)とを得た(3回目の反応)。
(実施例35)
ガラス容器にトリフェニルホスフィンオキシド、1.39g(5.0mmol)を量りとり、これにアセトニトリル(3mL)と塩化オキザリル(0.43mL)とを加えて1〜2分間攪拌した。次に、トリフルオロメタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム(196mg,0.5mmol)を加えた後、アルミニウム電極(陽極、1.5×1.0cm)と白金電極(陰極、1.5×1.0cm)を反応液中に浸し、攪拌しながら50mAで定電流電解を行った。トリフェニルホスフィンオキシドに対して3F/molの電気量(8時間)を流した後、反応後の混合液を氷−5%HCl水溶液中に加えてよく振り混ぜ、酢酸エチルで抽出した。抽出液を一つにまとめ、飽和食塩水で洗い、硫酸ナトリウム上で乾燥させた後、減圧下濃縮した。残渣をガスクロマトグラフィーで分析した結果、トリフェニルホスフィンを85%の収率で生成しており、トリフェニルホスフィンオキシドの6%が回収されたことが分かった。
ガスクロマトグラフィー条件:カラム;SE−52 5% Chromosorb W(島津製作所製)3.2mm×2.1m 80−100 mesh キャリアー ガス;Nガス トリフェニルホスフィン保持時間:25.2分 トリフェニルホスフィンオキシド保持時間:29.6分 内部標準物質1,4−ジイソプロピルベンゼン保持時間:8.1分
(実施例36〜43)
下記表5に示した支持電解質を用いた以外は実施例35と同様に電解還元を実施した。
Figure 0005388040
(実施例44〜46)
下記表6に示した支持電解質及び電極材料以外は実施例35と同様に電解還元を実施した。
Figure 0005388040
(実施例47,48)
下記表7に示した通電量を流した以外は実施例35と同様に電解還元を実施した。
Figure 0005388040
(実施例49,50,51)
トリフェニルホスフィンオキシドにかえて以下の表8に示すホスフィンオキシドを用いた他は実施例35と同様に電解還元を行なった。
Figure 0005388040
本発明の技術は、製薬、化学工業などの分野で好適に利用できる。

Claims (15)

  1. I.下記(1)式で表されるホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤とを極性有機溶媒中で混合し、反応させる工程、及び
    II−1.前記反応混合物にイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加え、アルミニウムの存在下で還元反応させるか、又は、
    II−2.前記反応混合物を電解還元することにより
    下記(2)式で表されるホスフィン誘導体を生成する工程
    を含むホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体を製造する方法。
    Figure 0005388040

    Figure 0005388040

    上記(1)及び(2)式において、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基又は置換基を有する複素芳香環基を示し、Rは脂肪族炭化水素基又は置換基を有する脂肪族炭化水素基を示し、nは0〜3の整数を示す。
  2. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加える際に、アルミニウムも併せて反応混合物に加える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、ホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤とを極性有機溶媒中で混合する際に、アルミニウムも併せて混合する、請求項1に記載の方法。
  4. 塩素化剤が塩化オキザリル、ホスゲン、ジホスゲン、又は塩化チオニルのいずれかである、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. ホスフィンオキシド誘導体の使用量は極性有機溶媒に対して5〜50質量%である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、アルミニウムの使用量がホスフィンオキシド誘導体1モルに対し0.66〜5モルである、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、前記金属の塩が、イオン化傾向がスズ以下の金属の塩である請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩として、4〜15族の金属の塩化物、臭化物、ヨウ化物、過塩素酸塩、硫酸塩、又は硝酸塩を用いる、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、前記金属の塩が、イオン化傾向がスズ以下の金属の塩化物、又は臭化物である請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、かつ、イオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩の使用量がアルミニウム1モルに対して0.0001〜1モルである、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 極性有機溶媒が非プロトン性極性有機溶媒である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 極性有機溶媒がアセトニトリル又はアセトニトリルを主溶媒とする混合溶媒である、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記II−1の還元反応によりホスフィン誘導体を生成し、その際に前記還元反応を過剰のアルミニウムの存在下で行い、前記還元反応後に回収したアルミニウムに、更にホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤と極性有機溶媒とを加え、ホスフィン誘導体を生成する、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 下記(36)式で示されるトリアリールホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤との混合物を極性有機溶媒中で電解還元することを特徴とする下記(37)式で示されるトリアリールホスフィン誘導体の製造方法:
    Figure 0005388040

    式中、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基又は複素芳香環基を示す;
    Figure 0005388040

    式中、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基又は複素芳香環基を示す。
  15. 下記(36)式で示されるトリアリールホスフィンオキシド誘導体から下記(37)式で示されるトリアリールホスフィン誘導体を製造する方法であって、
    トリアリールホスフィンオキシド誘導体と塩素化剤とを極性有機溶媒中で混合し、反応させる工程、及び
    前記反応混合物にイオン化傾向がアルミニウム以下の金属の塩を加え、還元反応させ、トリアリールホスフィン誘導体を生成する工程
    を含み、
    前記還元反応は、アルミニウムの存在下で行う、前記方法。
    Figure 0005388040

    Figure 0005388040

    上記(36)及び(37)式において、Arはフェニル基、置換基を有するフェニル基、複素芳香環基又は置換基を有する複素芳香環基を示す。
JP2010512012A 2008-05-15 2009-05-14 ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法 Expired - Fee Related JP5388040B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010512012A JP5388040B2 (ja) 2008-05-15 2009-05-14 ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008128632 2008-05-15
JP2008128632 2008-05-15
JP2008286916 2008-11-07
JP2008286916 2008-11-07
JP2008329498 2008-12-25
JP2008329498 2008-12-25
JP2010512012A JP5388040B2 (ja) 2008-05-15 2009-05-14 ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法
PCT/JP2009/058980 WO2009139436A1 (ja) 2008-05-15 2009-05-14 ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2009139436A1 JPWO2009139436A1 (ja) 2011-09-22
JP5388040B2 true JP5388040B2 (ja) 2014-01-15

Family

ID=41318800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010512012A Expired - Fee Related JP5388040B2 (ja) 2008-05-15 2009-05-14 ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8426629B2 (ja)
EP (1) EP2278048A4 (ja)
JP (1) JP5388040B2 (ja)
WO (1) WO2009139436A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5665003B2 (ja) * 2010-04-16 2015-02-04 国立大学法人 岡山大学 ホスフィンオキシド誘導体からのホスフィン誘導体の直接製造法
CN103044288A (zh) * 2012-12-06 2013-04-17 浙江工业大学 从Mitsunobu反应废渣中再生偶氮二甲酸二异丙酯和三苯基膦的方法
US9246187B2 (en) * 2013-03-14 2016-01-26 Uchicago Argonne, Llc Non-aqueous electrolyte for lithium-ion battery
CN103342719B (zh) * 2013-07-17 2015-11-11 四川大学 一种非金属还原三级膦氧化物制备三级膦的方法
CN109136972A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 中国科学技术大学 一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法
CN115323406A (zh) * 2022-08-15 2022-11-11 武汉大学 一种磷酸三酯类化合物的电化学制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63137188A (ja) * 1986-11-10 1988-06-09 ソシエテ ナシオナル デ プードル エ エクスプロジフ tert―アリールアルキルホスフィンの電気的合成方法
JPH0776592A (ja) * 1993-08-11 1995-03-20 Basf Ag トリフェニルホスフィンの製造方法
JPH0848692A (ja) * 1994-05-26 1996-02-20 Hoechst Ag 第三ジアリールアルキルホスフィンの製造方法
JPH08225468A (ja) * 1994-12-06 1996-09-03 Basf Ag 少なくとも1個のオキソ基を有する有機化合物を還元性脱酸素化する方法
JP2008196004A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Okayama Univ トリアリールホスフィン誘導体の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3405180A (en) 1964-02-03 1968-10-08 M & T Chemicals Inc Process for preparing tertiary phosphines
DE1247310B (de) 1966-08-10 1967-08-17 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von tertiaeren Phosphinen
US3780111A (en) 1972-07-28 1973-12-18 Eastman Kodak Co Reduction of triphenylphosphine oxide with iron to triphenylphosphine
US4036889A (en) 1975-08-27 1977-07-19 M & T Chemicals Inc. Process for preparing triarylphosphines
JPS5334725A (en) 1976-09-14 1978-03-31 Ube Ind Ltd Preparation of tert. phosphines
ATE78T1 (de) 1978-06-02 1981-06-15 Hoffmann La Roche Verfahren zur herstellung von triphenylphosphin.
DE2960564D1 (en) 1978-06-02 1981-11-05 Hoffmann La Roche Process for preparing triphenyl phosphine
JPS55149294A (en) 1979-05-11 1980-11-20 Ube Ind Ltd Preparation of triphenylphosphine
JPS55149293A (en) 1979-05-11 1980-11-20 Ube Ind Ltd Preparation of tertiary phosphine
DE3523320A1 (de) 1985-06-29 1987-01-08 Basf Ag Reduktion von tertiaeren phosphinoxiden, -sulfiden oder -dihalogeniden mit kohlenwasserstoffen
DE4142679A1 (de) 1991-12-23 1993-07-01 Basf Ag Verfahren zur herstellung von tertiaeren phosphinen
DE19526047C1 (de) * 1995-07-17 1997-03-06 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung sekundärer Arylphosphane
DE19532310A1 (de) 1995-09-01 1997-03-06 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Triphenylphosphin
JP2000109491A (ja) * 1998-10-02 2000-04-18 Kankyo Kagaku Center:Kk 第二級ホスフィンの製造法
DE10344434A1 (de) 2003-09-25 2005-05-12 Basf Ag Elektrochemisches Verfahren zur Herstellung von Diphenylphosphinoxid, Diphenylphosphin oder Phosphin und deren Derivaten

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63137188A (ja) * 1986-11-10 1988-06-09 ソシエテ ナシオナル デ プードル エ エクスプロジフ tert―アリールアルキルホスフィンの電気的合成方法
JPH0776592A (ja) * 1993-08-11 1995-03-20 Basf Ag トリフェニルホスフィンの製造方法
JPH0848692A (ja) * 1994-05-26 1996-02-20 Hoechst Ag 第三ジアリールアルキルホスフィンの製造方法
JPH08225468A (ja) * 1994-12-06 1996-09-03 Basf Ag 少なくとも1個のオキソ基を有する有機化合物を還元性脱酸素化する方法
JP2008196004A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Okayama Univ トリアリールホスフィン誘導体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8426629B2 (en) 2013-04-23
EP2278048A4 (en) 2011-06-29
US20110065961A1 (en) 2011-03-17
EP2278048A1 (en) 2011-01-26
JPWO2009139436A1 (ja) 2011-09-22
WO2009139436A1 (ja) 2009-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5388040B2 (ja) ホスフィンオキシド誘導体からホスフィン誘導体の製造法
Manabe et al. Direct and scalable electroreduction of triphenylphosphine oxide to triphenylphosphine
CN110284149B (zh) 中环内酰胺类化合物的合成方法
US9566576B2 (en) Metal complex catalysts and uses thereof
Chakraborty et al. A Systems Approach to a One‐Pot Electrochemical Wittig Olefination Avoiding the Use of Chemical Reductant or Sacrificial Electrode
CN107955183B (zh) 一种具有光反应活性的配位聚合物及其制备方法
CN108358760A (zh) 金属化物/钯化合物催化还原体系在脱苄基反应及氘代反应中的应用
Rajput et al. Electroreduction: A Sustainable and Less Energy‐Intensive Approach Compared to Chemical Reduction for Phosphine Oxide Recycling to Phosphine
JPH0848692A (ja) 第三ジアリールアルキルホスフィンの製造方法
CN111548372A (zh) 一种具有光催化性能的金属铱-卡宾配合物及其制备方法和应用
JP2008196004A (ja) トリアリールホスフィン誘導体の製造方法
JP5665003B2 (ja) ホスフィンオキシド誘導体からのホスフィン誘導体の直接製造法
CN108976122A (zh) 基于金属氢化物/钯化合物体系制备1,3-二羰基化合物的方法
JPS61238991A (ja) アゼチジン誘導体の製造法並びに該製造法における新規中間体
JPS63137188A (ja) tert―アリールアルキルホスフィンの電気的合成方法
CN109433203B (zh) 一种电解还原再生三苯基膦的方法
CN106661069B (zh) 用于制备三(三苯基膦)羰基氢化铑(i)的方法
CN114481172B (zh) 一种(z)-2-乙烯基硫代-噁二唑类化合物的电化学制备方法
JP7282017B2 (ja) アルケニルリン化合物の製造方法
US3598826A (en) Production of 1,1'-ethylene-1,1',2,2'-tetrahydro-2,2'-bipyridyl
US3236755A (en) Preparation of vanadium hexacarbonyl
US3254953A (en) Organometallic compounds
CN104692469A (zh) 一种制备三碘化铑的方法
Vaughan et al. Studies in the Dibenzobicyclo [2.2. 2] octadiene System
JPH11199594A (ja) ルテニウム含有ヘテロポリ酸の調製方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120306

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130802

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5388040

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees