JP5409958B2 - 第3級ホスフィンオキシドを触媒の存在下で対応する第3級ホスフィンに還元する方法、及び第3級ホスフィンオキシドを触媒の存在下で還元するための第3級ホスフィンの使用 - Google Patents
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Description
R1、R2、及びR3は、それぞれ独立して、置換又は非置換で分岐又は線状のヒドロカルビル;及び置換又は非置換のカルボシクリル又はヘテロシクリルを含む群から選択され;
Aは連結基であり;
mは0〜2の整数であり;
R4、R5、及びR6は、それぞれ独立して、置換又は非置換で分岐又は線状のヒドロカルビル;及び置換又は非置換のカルボシクリル又はヘテロシクリルを含む群から選択され;
Bは連結基であり;そして
nは0〜2の整数である。
更に、還元する第3級ホスフィンオキシド又は還元性第3級ホスフィンのいずれかを、固体担体に結合させることができる。第1の場合においては、この方法は、対応する第3級ホスフィンオキシドからの第3級ホスフィンのin situ生成のために用いることができる。
ヒドロカルビル:
本明細書において用いる「ヒドロカルビル」という用語は、専ら炭素及び水素原子から構成される基を指す。本明細書において定義するヒドロカルビル基は、分岐又は線状であり、脂肪族である。ヒドロカルビル基は、1つ又は幾つかの不飽和、即ち1つ又は幾つかの二重結合、或いは1つ又は幾つかの三重結合、又は両方を含んでいてよい。この基は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個の炭素原子、例えば1〜10個の炭素原子又は1〜6個の炭素原子を含んでいてよい。
本明細書において用いる「カルボシクリル」という用語は、専ら炭素及び水素原子から構成される環式基を指す。本明細書において定義するカルボシクリル基は、脂肪族又は芳香族の単環又は多環、例えば二環、三環、又は四環の基(橋架又は縮合環、及びスピロ環を含む)であってよい。脂肪族カルボシクリルは1つ又は幾つかの不飽和、即ち1つ又は幾つかの二重結合、或いは1つ又は幾つかの三重結合、又は両方を含んでいてよい。この基は、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個の炭素原子を含んでいてよい。例えば、ヒドロカルビル基は、多環で例えば10〜20個の炭素原子を含んでいてよく、又は単環で例えば3〜8個の炭素原子を含んでいてよい。カルボシクリルの例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘキサジエニル、ノルボルニル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、フェニル、ナフチル、フルオレニル、アズレニル、インダニル、インデニル、アントリル等である。
本明細書において用いる「ヘテロシクリル」という用語は、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20の環原子を有し、その少なくとも1つ、例えば1、2、3、又は4つ、例えば1つ又は2つが、窒素、酸素、リン、ケイ素、及びイオウ、例えば窒素、酸素、及びイオウから選択されるヘテロ原子である単環又は多環、例えば二、三、又は四環式基を指す。環式基は、1つ又は幾つかの不飽和、即ち1つ又は幾つかの二重結合、或いは1つ又は幾つかの三重結合、又は両方を含んでいてよい。ヘテロシクリルの例は、ピリジル、ピロリル、キノリル、フリル、チエニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、テトラヒドロキノリニル、テトラゾリル、チアジアゾリル、チアゾリル、チオクロマニル、トリアゾリル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、イソキノリニル、ナフチリジニル、イミダゾリル、ピリミジニル、フタラジニル、インドリル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピロリル、キナゾリニル、キノリニル、キノリジニル、キノキサリニル、テトラヒドロイソキノリニル、ピラジニル、インダゾリル、インドリニル、インドリル、ピリミジニル、チオフェネチル、ピラニル、クロマニル、シンノリニル、キノリニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾジオキサニル、ベンゾジオキセピニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサジアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサジニル、ベンゾキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾモルホリニル、キサンテニル、フェノキサチイニル、フェナジニル、カルバゾリル、アクリジニル、カルボリニル、フェノキサジニル、ベンゾセレナジアゾリル、ベンゾチエニル、プリニル、シンノリニル、プテリジニル、アジリジニル、フェナントリジニル、アゼチジニル、ジヒドロピラニル、ジヒドロピリジル、ジヒドロピロリル、ジオキソラニル、ジオキサニル、ジチアニル、ジチオラニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、モルホリニル、オキセタニル、オキシラニル、ピロリジニル、ピロリジノニル、ピペリジル、ピペラジニル、ピペリジニル、ピラニル、ピラゾリジニル、キヌクリジニル、スルファロニル、3−スルホレニル、テトラヒドロフリル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロピリジル、チエタニル、チイラニル、チオラニル、チオモルホリニル、トリチアニル、トロパニル等である。
本明細書において用いる「ハロゲン」又は「ハロ」という用語は、F、Cl、Br、及びIを指す。
本明細書において用いる「アルキル」という用語は、ヒドロカルビル基を指す。アルキルが飽和している場合には、これは式CnH2n−1にしたがう基であり、「Cnアルキル」と呼ぶ。更に、「C3〜C20シクロアルキル−C0アルキル」又は「C6〜C20アリール−C0アルキル」のような基は、それぞれ「C3〜C20シクロアルキル」及び「C6〜C20アリール」を表すことを理解すべきである。
本明細書において用いる「アリール」という用語は、芳香族である上記で定義するカルボシクリルを指すことを包含する。アリールはしばしばフェニルであるが、2以上の環を有する多環式環系、例えばナフチル、フルオレニル、アズレニル、アントリル、フェナントリル等であってもよい。
本明細書において用いる「ヒドロカルビレン」、「カルボシクリレン」、「ヘテロシクリレン」、「アルキレン」、及び「アリーレン」という用語は、対応する炭化水素、炭素環、複素環、アルカン(又は不飽和の場合にはアルケン若しくはアルキン)、或いはアレーンから誘導されるジラジカルを指し、ジラジカルであることを除いてここで定義する対応するモノラジカルと実質的に類似している。
本発明方法はいかなる特定の第3級ホスフィンオキシドにも限定されるものではなく、実際に、還元性第3級ホスフィンを適当に選択することにより、本発明方法によって任意の第3級ホスフィンオキシドを還元することができると意図される。
一態様においては、第3級ホスフィンオキシドは、式(I):
R1、R2、及びR3は、それぞれ独立して、置換又は非置換で分岐又は線状のヒドロカルビル;及び置換又は非置換のカルボシクリル又はヘテロシクリルを含む群から選択され;
Aは連結基であり;
mは0〜2の整数である)
の化合物である。
式(I)における整数mは、0〜2の整数、例えば0又は1である。
一態様においては、式(I)におけるmは0であり、この場合には本発明の第3級ホスフィンオキシドは、式(I’):
によって表すことができる。
他の態様においては、式(I)におけるmは1であり、本発明の第3級ホスフィンオキシドは、したがって式(I”):
によって表すことができる。
一態様においては、式(I)の化合物において、R1、R2、及びR3は全て同一であり、例えば全て置換又は非置換フェニルである。
ジ(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)フェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2−メトキシフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2−メトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2−メトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2−メトキシフェニルホスフィン、ビス(トリメチルシリル)−2−メトキシフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−4−メトキシフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−4−メトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−4−メトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−4−メトキシフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2,4,6−トリメトキシフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2,4,6−トリメトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2,4,6−トリメトキシフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2,4,6−トリメトキシフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2−メチルフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2−メチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2−メチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2−メチルフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−4−メチルフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−4−メチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−4−メチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−4−メチルフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2,4−ジメチルフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2,4−ジメチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2,4−ジメチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2,4−ジメチルフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2,4,6−トリメチルフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2,4,6−トリメチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2,4,6−トリメチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2,4,6−トリメチルフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)ペンタフルオロフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)ペンタフルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)ペンタフルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)ペンタフルオロフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2,4−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2,4−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2,4−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2,4−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−3,5−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−3,5−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−3,5−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−3,5−ジフルオロフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−4−フルオロフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−4−フルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−4−フルオロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−4−フルオロフェニルホスフィン、ジ(1,2−ジメチルブチル)−4−フルオロフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−4−クロロフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−4−クロロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−4−クロロフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−4−クロロフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−4−ブロモフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−4−ブロモフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−4−ブロモフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−4−ブロモフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−4−(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−4−(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−4−(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−4−(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ビス(トリメチルシリル)−4−(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2,4,6−トリ(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2,4,6−トリ(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2,4,6−トリ(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2,4,6−トリ(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−4−トリフルオロメチルフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−4−トリフルオロメチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−4−トリフルオロメチルフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−4−トリフルオロメチルフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2−ビフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2−ビフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2−ビフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2−ビフェニルホスフィン、ジ(1,2−ジメチルブチル)−2−ビフェニルホスフィン、ビス(トリメチルシリル)−2−ビフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−3−ビフェニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−3−ビフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−3−ビフェニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−3−ビフェニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−1−ナフチルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−1−ナフチルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−1−ナフチルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−1−ナフチルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−2−ナフチルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−2−ナフチルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−2−ナフチルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−2−ナフチルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−5−アセナフチルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−5−アセナフチルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−5−アセナフチルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−5−アセナフチルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−9−フルオレニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−9−フルオレニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−9−フルオレニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−9−フルオレニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−9−アントラセニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−9−アントラセニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−9−アントラセニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−9−アントラセニルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−9−フェナントリルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−9−フェナントリルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−9−フェナントリルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−9−フェナントリルホスフィン、ジ(tert−ブチル)−1−ピレニルホスフィン、ジ(1−メチルブチル)−1−ピレニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルプロピル)−1−ピレニルホスフィン、ジ(1,1−ジメチルブチル)−1−ピレニルホスフィン、1,2−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)ベンゼン、1,2−,1,2−ビス(ジ−1−メチルブチルホスフィノ)ベンゼン、1,2−ビス[ジ(1,1−ジメチルプロピル)ホスフィノ]ベンゼン、1,2−ビス[ビス(1,2−ジメチルブチル)ホスフィノ]ベンゼン、1,2−ビス[ビス(トリメチルシリル)メチルホスフィノ)ベンゼン、1,3−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)ベンゼン、1,3−ビス[ビス(トリメチルシリルホスフィノ)]ベンゼン、1,3−ビス(ジ−1−メチルブチルホスフィノ)ベンゼン、1,3−ビス[ジ(1,1−ジメチルプロピル)ホスフィノ]ベンゼン、1,3−ビス[ビス(1,1−ジメチルブチル)ホスフィノ]ベンゼン、1,3−ビス[ビス(トリメチルシリル)メチルホスフィノ)ベンゼン、1,4−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)ベンゼン、1,4−ビス(ジ−1−メチルブチルホスフィノ)ベンゼン、1,4−ビス[ジ(1,1−ジメチルプロピル)ホスフィノ]ベンゼン、1,4−ビス[ビス(1,1−ジメチルブチル)ホスフィノ]ベンゼン、1,4−ビス[ビス(トリメチルシリル)メチルホスフィノ]ベンゼン、1,4−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)シクロヘキサン、1,4−ビス(ジ−1−メチルブチルホスフィノ)シクロヘキサン、1,4−ビス[ジ(1,1−ジメチルプロピル)ホスフィノ]シクロヘキサン、1,4−ビス[ビス(1,1−ジメチルブチル)ホスフィノ]シクロヘキサン、1,4−ビス[ビス(トリメチルシリル)メチルホスフィノ)シクロヘキサン、1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセン、1,1’−ビス(ジ−1−メチルブチルホスフィノ)フェロセン、1,1’−ビス[ジ(1,1−ジメチルプロピル)ホスフィノ]フェロセン、1,1’−ビス[ビス(トリメチルシリル)メチルホスフィノ)フェロセン、1,2−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセン、1,2−ビス(ジ−1−メチルブチルホスフィノ)フェロセン、1,2−ビス[ジ(1,1−ジメチルプロピル)ホスフィノ]フェロセン、1,2−ビス[ビス(1,1−ジメチルブチル)ホスフィノ]フェロセン、1,2−ビス[ビス(トリメチルシリル)メチルホスフィノ)フェロセン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリネオペンチルホスフィン、トリス(トリメチルシリル)ホスフィン、トリ(1−メチルブチル)ホスフィン、トリ(1−エチルプロピル)ホスフィン、トリ(1,1−ジメチルプロピル)ホスフィン、トリス(1,2−ジメチルプロピル)ホスフィン、トリ(1−メチルペンチル)ホスフィン、トリス(1,1−ジメチルブチル)ホスフィン、トリス(1,2−ジメチルブチル)ホスフィン、トリス(1,3−ジメチルブチル)ホスフィン、トリ(1−エチルブチル)ホスフィン、トリス(1,1,2−トリメチルプロピル)ホスフィン、トリス(1,2,2−トリメチルプロピル)ホスフィン、トリ(1−エチル−1−メチルプロピル)ホスフィン、トリス[(トリメチルシリル)メチル]ホスフィン、トリ(tert−ブチル)ホスフィン、トリネオペンチルホスフィン、2,2’−ビス[ビス(3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(4−メトキシフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(4−フルオロフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−メトキシフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス(
ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(2−メチルフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(3−メチルフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(4−メチルフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(4−tert−ブチルフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(4−クロロフェニル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(1,3−ベンゾジオキソル−5−イル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス[ビス(2−ナフチル)ホスフィノ]−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−6,6’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−7,7’−ジメトキシ−1,1’−ビナフチル、並びに固体及び/又はポリマー担体に結合した任意のこれらのホスフィン、例えばポリスチレン樹脂上の4−ジフェニルホスフィノメチル、及びJandaJel−トリフェニルホスフィン(JandaJelはSigma-Aldrich Co.から入手できるポリスチレン樹脂である)などである。
還元性第3級ホスフィンは1つ又は幾つかの第3級ホスフィン官能基を含んでいてよく、それぞれのホスフィン官能基のリン原子は、上記で定義した置換又は非置換で分岐又は線状のヒドロカルビル;並びに置換又は非置換のカルボシクリル又はヘテロシクリルから選択される基に結合していてよい。
一態様においては、還元性第3級ホスフィンは式(II):
Bは連結基であり;そして
nは0〜2の整数、例えば0又は1である)
によって表される。
式(II)の化合物におけるホスフィン官能基の数は好適には1〜3の範囲であってよく、即ち式(II)における整数nは0〜2である。一態様においては、式(II)におけるnは0であり、この場合には本発明の還元性第3級ホスフィンは、式(II’):
によって表すことができる。
他の態様においては、式(II)におけるnは1又は2である。
一態様においては、Bは多環式ジラジカル、例えば2〜8個の環基、例えば2〜6個、又は2〜4個の環基を含むジラジカルであり、ここではそれぞれの環基は、独立して、5又は6員の、飽和又は不飽和、芳香族又は非芳香族の炭素環又は複素環基から選択され、環基は、互いに縮合しているか、又は例えば共有タイプ又はメタロセンタイプの1つ又は幾つかの介在結合、例えば共有結合、エーテル官能基、チオエーテル官能基、場合によっては置換されているアルキレン基、例えばメチレン又はエチレン基、或いはフェロセンタイプの結合を介して互いに結合している。この態様においては、2つのホスフィンオキシド官能基は、好ましくは異なる環基に結合している。
本発明によれば、触媒は本発明の反応を触媒することができる任意のタイプの化学種であってよい。好ましくは、触媒は少なくとも1つのハロゲン原子を含む。触媒は、とりわけ、フッ素(F2)、塩素(Cl2)、臭素(Br2)、ヨウ素(I2)、例えばI2及びBr2;ハロアルカン、特にテトラハロメタン、例えばテトラクロロメタン、テトラブロモメタン、テトラヨードメタン、テトラフルオロメタン、例えばCCl4;二ハロゲン化ホスフィン、例えば二ハロゲン化第3級ホスフィン、例えばトリフェニルホスフィンジクロリド、トリフェニルホスフィンジブロミド、トリフェニルホスフィンジヨージド、トリフェニルホスフィンジフルオリド、例えばトリフェニルホスフィンジクロリド、及び/又はこれらの任意のトリアルキル、シクロアルキル、又はアリール類縁体を含む群から選択することができる。
いかなる特定の理論にも縛られることは望まないが、本発明方法の反応メカニズムは、触媒と還元性第3級ホスフィンとの間の初期相互作用に依っており、場合によってはこれらの2つの分子の少なくとも幾つかの成分の間に中間錯体が形成されると推測される。その後、第3級ホスフィンオキシドが対応する第3級ホスフィンに還元され、この反応は触媒及び還元性第3級ホスフィンから生成する中間錯体によって促進される。理論的には、本発明方法は、而して、全体で、第3級ホスフィンオキシドの対応する第3級ホスフィンへの還元、還元性第3級ホスフィンの対応する第3級ホスフィン酸化物への酸化、及び触媒の再生を与える。
第3級ホスフィンオキシドを対応するホスフィンに転化させる方法は、プロセスの環境影響を更に減少させるために無溶媒条件下で行うことができる。本発明方法は試薬及び反応を行う条件を選択することによって著しく低い環境影響を有するが、無溶媒反応条件を用いる可能性によって、本発明の環境に優しい特徴が更に最適化される。しかしながら、本方法は、例えばトルエン、ヘキサン、テトラヒドロフラン(THF)、アセトニトリル、ジエチルエーテル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、酢酸エチル、及びこれらの混合物、例えばテトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、プロピオニトリル、トルエン、酢酸エチル、及びこれらの混合物のような1種類又は複数の無水非プロトン性溶媒中で行うこともできる。本発明方法のために好ましい溶媒は、アセトニトリル、及びアセトニトリルとTHFとの1:1混合物を含む群から選択することができる。
上記に示したように、第3級ホスフィンオキシド又は還元性第3級ホスフィンのいずれかを固体担体に結合させることができる。かかる固体担体の例は、Sigma-Aldrich Co.によってJandaJelの商品名で販売されているもののようなポリスチレン材料である。他の可能な固相担体は、例えばシリカゲル、開環オレフィンメタセシス重合(ROMP)ゲル等である。
例示目的のみを意図し、本発明の範囲を限定するようには解釈されない以下の実施例から認識することができるように、本発明方法は、非常に有利なことに、低い反応温度、例えば室温(例えば18〜25℃)において行うことができ、好ましくは不活性雰囲気、例えば窒素雰囲気下で行う。非常に有利なことに、反応時間は非常に短く、即ち1時間未満、例えば10分間〜30分間に保持することができ、これによって例えば90モル%より高く99モル%以下、又は更には殆ど定量的収率の非常に高い生成物収率が与えられる。
100mg(0.153ミリモル)の2,2’−ビス(ジフェニルオキシホスフィノ)−1,1’−ビナフチルを、1mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の4mg(16マイクロモル)のI2及び150μL(0.6ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。混合物を、窒素雰囲気下において室温で10分間撹拌し、その後H2O(100μL)でクエンチした。反応混合物を酢酸エチル(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3で数回(3×5mL)洗浄した。Na2SO4を用いて有機フラクションを乾燥し、濾過し、溶媒を真空下で蒸発させた。得られた残渣をEtOHから再結晶し、得られた結晶を濾過し、洗浄し、真空中で乾燥して、88mg(0.141ミリモル、92%)の2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル(BINAP)を得た。
100mg(0.186ミリモル)のビス(2−(ジフェニルオキシホスフィノ)フェニルエーテルを、1mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の5mg(20マイクロモル)のI2及び185μL(0.74ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。混合物を、窒素雰囲気下において室温で10分間撹拌し、その後H2O(100μL)でクエンチした。反応混合物を酢酸エチル(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3で数回(3×5mL)洗浄した。Na2SO4を用いて有機フラクションを乾燥し、濾過し、溶媒を真空下で蒸発させた。得られた残渣を1−プロパノールから再結晶し、得られた結晶を濾過し、洗浄し、真空中で乾燥して、94mg(0.175ミリモル、94%)のビス(2−(ジフェニルホスフィノ)フェニルエーテル(DPEphos)を得た。
100mg(0.164ミリモル)の9,9−ジメチル−4,6−ビス(ジフェニルオキシホスフィノ)キサンテンを、1mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の4mg(16マイクロモル)のI2及び162μL(0.65ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。混合物を、窒素雰囲気下において室温で10分間撹拌し、その後H2O(100μL)でクエンチした。反応混合物を酢酸エチル(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3で数回(3×5mL)洗浄した。Na2SO4を用いて有機フラクションを乾燥し、濾過し、溶媒を真空下で蒸発させた。得られた残渣を1−プロパノールから再結晶し、得られた結晶を濾過し、洗浄し、真空中で乾燥して、90mg(0.156ミリモル、95%)の9,9−ジメチル−4,6−ビス(ジフェニルオキシホスフィノ)キサンテン(Xanthphos)を得た。
100mg(0.171ミリモル)の1,1’−ビス(ジフェニルオキシホスフィノ)フェロセンを、1mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の4mg(16マイクロモル)のI2及び170μL(0.68ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。混合物を、窒素雰囲気下において室温で10分間撹拌し、その後H2O(100μL)でクエンチした。反応混合物を酢酸エチル(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3で数回(3×5mL)洗浄した。Na2SO4を用いて有機フラクションを乾燥し、濾過し、溶媒を真空下で蒸発させた。得られた残渣をエタノールから再結晶し、得られた結晶を濾過し、洗浄し、真空中で乾燥して、89mg(0.160ミリモル、94%)の1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(dppf)を得た。
100mg(0.262ミリモル)のトリス(4−クロロフェニル)ホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の6mg(26マイクロモル)のI2及び130μL(0.52ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。混合物を、窒素雰囲気下において室温で10分間撹拌し、その後H2O(100μL)でクエンチした。反応混合物を酢酸エチル(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3で数回(3×5mL)洗浄した。Na2SO4を用いて有機フラクションを乾燥し、濾過し、溶媒を真空下で蒸発させた。得られた残渣をメタノール(2mL)から再結晶し、得られた結晶を濾過し、洗浄し、真空中で乾燥して、95mg(0.260ミリモル、99%)のトリス(4−クロロフェニル)ホスフィンを得た。
100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の9mg(35マイクロモル)のI2及び180μL(0.72ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。混合物を、窒素雰囲気下において室温で10分間撹拌し、その後H2O(100μL)でクエンチした。反応混合物を酢酸エチル(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3で数回(3×5mL)洗浄した。Na2SO4を用いて有機フラクションを乾燥し、濾過し、溶媒を真空下で蒸発させた。得られた残渣をメタノールから再結晶し、得られた結晶を濾過し、洗浄し、真空中で乾燥して、88mg(0.334ミリモル、93%)のトリフェニルホスフィンを得た。
ポリスチレン担体(31P−NMR、bs,24.5ppm)上に結合した3g(0.12〜0.18ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドポリマーを、12mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の270mg(1.07ミリモル)のI2及び2mL(8ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。混合物を、窒素雰囲気下において室温で4時間撹拌し、その後、固体担体を濾別し、THF(10mL)で洗浄した。固体担体を31P−NMRによって分析したところ、トリフェニルホスフィンオキシドの信号は見ることができず、ポリスチレン担体上に結合しているトリフェニルホスフィンポリマー(31P−NMR,bs,−6.9ppm)のみが見ることができた。
実施例6にしたがう基本手順を用いて、100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の9mg(35マイクロモル)のI2及び180μL(0.72ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
実施例6にしたがう基本手順を用いて、100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル/ジエチルエーテル(1:1 v/v)中の9mg(35マイクロモル)のI2及び180μL(0.72ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
実施例6にしたがう基本手順を用いて、100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル/EtOAc(1:1 v/v)中の9mg(35マイクロモル)のI2及び180μL(0.72ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
実施例6にしたがう基本手順を用いて、100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル中の9mg(35マイクロモル)のI2及び106μL(0.72ミリモル)のトリエチルホスフィンで処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
100mg(0.431ミリモル)のトリ(2−フリル)ホスフィンオキシド(31P−NMR,s,−15.4)を、室温において、2mLのアセトニトリル/THF(1:1 v/v)中の11mg(43マイクロモル)のI2及び180μL(0.70ミリモル)のトリブチルホスフィンで19時間処理して、約50%のトリ(2−フリル)ホスフィン(31P−NMR,s,−76.5)の31P−NMR積分転化率を与えた。
実施例6にしたがう基本手順を用いて、100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル中の9mg(35マイクロモル)のI2及び202mg(0,72ミリモル)のトリシクロヘキシルホスフィンで処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
実施例6にしたがう基本手順を用いて、100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル中の2μL(35マイクロモル)のBr2及び180μL(0.72ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、室温において、1mLのアセトニトリル中の12mg(35マイクロモル)のトリフェニルホスフィンジクロリド及び180μL(0.72ミリモル)のトリブチルホスフィンで48時間処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
実施例6にしたがう基本手順を用いて、100mg(0.359ミリモル)のトリフェニルホスフィンオキシドを、1mLのアセトニトリル中の3μL(35マイクロモル)のCCl4及び180μL(0.72ミリモル)のトリブチルホスフィンで処理した。実施例6と実質的に同じ結果が得られた。
Claims (13)
- それぞれのA及びBが、独立して、置換又は非置換のヒドロカルビレン、置換又は非置換の単環又は多環カルボシクリレン、置換又は非置換の単環又は多環ヘテロシクリレン、及び置換又は非置換のメタロセニレンから選択される、請求項2に記載の方法。
- 触媒が、塩素、臭素、ヨウ素、テトラハロメタン、及び二ハロゲン化ホスフィンを含む群から選択される、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 無溶媒条件下又は無水非プロトン性溶媒中で行う、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 無水非プロトン性溶媒が、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、プロピオニトリル、トルエン、酢酸エチル、及びこれらの混合物を含む群から選択される、請求項5に記載の方法。
- 還元性第3級ホスフィンを、第3級ホスフィンオキシドの1つ又は複数のホスフィンオキシド官能基に対する還元性第3級ホスフィンの1つ又は複数のホスフィン官能基のモル比として少なくとも1で反応混合物に加える、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 還元性第3級ホスフィンの塩基性度が生成物の第3級ホスフィンの塩基性度よりも大きい、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 還元する第3級ホスフィンオキシドを固体担体に結合させる、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 還元性第3級ホスフィンを固体担体に結合させる、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 第3級ホスフィンを固体担体に結合させる、請求項11に記載の使用。
- 前記ハロゲン含有化合物の量が、前記還元する第3級ホスフィンオキシドの0.02〜0.5モル当量である、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
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