JP5629080B2 - Method for producing polycyclic compound - Google Patents

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本発明は、マイクロリアクターを用いた医薬品、農薬、液晶、電子写真、染料や有機EL等の分野で有用なビアリール類やビピリジン類等の多環式化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing polycyclic compounds such as biaryls and bipyridines useful in the fields of pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals, electrophotography, dyes, organic EL, and the like using a microreactor.

ビアリール構造を有する化合物は、医薬、農薬、液晶、有機EL等の合成中間体として有用である。液晶表示方式であるTN、STN、TFTに使用される液晶表示化合物としてはビアリール骨格を有する種々の化合物が用いられている。医薬品や農薬においてもビアリール骨格を持った生理活性物質が多くある。また、IT素材である有機EL等の使用される発光表示素子の分子構造中にもビピリジン等のビアリール構造を持った化合物が多くある。   A compound having a biaryl structure is useful as a synthetic intermediate for pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals, organic EL, and the like. Various compounds having a biaryl skeleton are used as liquid crystal display compounds used in TN, STN, and TFT which are liquid crystal display systems. There are many physiologically active substances having a biaryl skeleton in pharmaceuticals and agricultural chemicals. In addition, there are many compounds having a biaryl structure such as bipyridine in the molecular structure of a light emitting display element used such as organic EL which is an IT material.

従来用いられてきたビアリール類の合成法としては、Ullmann反応が挙げられ、対称ビアリール構造の合成方法として利用される。   A conventionally used method for synthesizing biaryls is the Ullmann reaction, which is used as a method for synthesizing a symmetrical biaryl structure.

異なるアリール基同士が結合した構造の非対称ビアリール類の合成法としては、金属反応剤とハロゲン化アリール類と遷移金属触媒とのクロスカップリング反応等が挙げられ、金属反応剤としては比較的安定な化合物であるホウ素やマグネシウム、亜鉛、スズ、ケイ素、及びこれらのアート錯体等が用いられる(非特許文献1参照)。   A method for synthesizing asymmetric biaryls having structures in which different aryl groups are bonded to each other includes a cross-coupling reaction between a metal reagent, an aryl halide and a transition metal catalyst, and the metal reagent is relatively stable. Compounds such as boron, magnesium, zinc, tin, silicon, and art complexes thereof are used (see Non-Patent Document 1).

最近、芳香族ボロン酸と有機ハロゲン化合物とのクロスカップリング反応による合成は鈴木カップリングと言われ、多くの報告がされている。この方法では、遷移金属触媒としてパラジウム系の触媒、及び配位子が使用され、比較的高い収率で選択的にクロスカップリング生成物が得られることから、サンプル開発においては良く使用される。しかし鈴木カップリング反応の実施には非常にコストがかかるため、工業的には更に効率的かつ経済的な製造法の確立が要望されている。
その理由の一つは、この反応ではパラジウム系触媒が用いられるが、パラジウム金属、及び0価のパラジウム触媒や配位子は非常に高価な原料であるためで、たとえ触媒量の使用量であっても汎用製品のキログラムやトンの工業的製造に対して使用することには経済的な問題があり、製品は非常に高価なものになるという問題がある。そこで、パラジウム触媒の使用量を削減したり、また配位子構造を改良したり、更にパラジウム触媒に変えて安価なニッケル系触媒や鉄系触媒を使用したり、触媒を固体の担体に担持させて繰り返し回収再使用を行う、といった改良法に関する研究が盛んに行われている。しかし、適用可能な化合物構造の制限や、選択性においてなおも問題が残されている。
Recently, the synthesis of aromatic boronic acids and organic halogen compounds by a cross-coupling reaction is called Suzuki coupling, and many reports have been made. In this method, a palladium-based catalyst and a ligand are used as a transition metal catalyst, and a cross-coupling product is selectively obtained with a relatively high yield, so that it is often used in sample development. However, since the implementation of the Suzuki coupling reaction is very costly, it is desired to establish a more efficient and economical production method industrially.
One reason for this is that although palladium-based catalysts are used in this reaction, palladium metal and zero-valent palladium catalysts and ligands are very expensive raw materials, so even if they are used in catalytic amounts. However, there is an economic problem in using it for industrial production of kilograms or tons of general-purpose products, and the product becomes very expensive. Therefore, the amount of palladium catalyst used is reduced, the ligand structure is improved, inexpensive nickel-based catalysts and iron-based catalysts are used instead of palladium catalysts, and the catalyst is supported on a solid support. Research on improved methods, such as repeated collection and reuse, has been actively conducted. However, problems still remain in the limitations of applicable compound structures and selectivity.

クロスカップリング反応による製造コストを上げる第2の理由は、高価な金属反応剤を用いても、得られる目的化合物の収率は限られるという点である。
第3の理由は金属反応剤の取扱い時の安全性の問題である。ホウ素やマグネシウム、亜鉛、スズ、ケイ素等の金属反応剤は通常、有機リチウムやグリニヤール試薬からの金属交換反応により合成されるが、有機リチウムやグリニヤール試薬のスケールアップ製造はそれが反応性が高く取扱いが容易でないことである。
The second reason for increasing the production cost by the cross-coupling reaction is that the yield of the target compound obtained is limited even when an expensive metal reagent is used.
The third reason is a safety problem when handling the metal reactant. Metal reactants such as boron, magnesium, zinc, tin, and silicon are usually synthesized by metal exchange reactions from organolithium and Grignard reagents, but scale-up production of organolithium and Grignard reagents is highly reactive. Is not easy.

すなわち、有機リチウムは反応性が高く、常温では不安定であるため、製造には通常−80℃や−100℃の超低温条件が必要であり、バッチ設備による大量製造は困難である。一方、グリニヤール試薬は0℃〜80℃程度の温度で合成されるが、全ての化合物のグリニヤール試薬が製造可能であるとはいえない。また有機リチウム、グリニヤール試薬は共に禁水性物質であり、大量製造する場合には反応暴走という大きなリスクを伴う。そのため、安全確保のための特別な設備化が必要となり、設備コストも増加する。また有機リチウムやグリニヤール試薬からの有機ホウ酸化合物の合成反応は、一般にスケールアップが難しく、選択性低下や収率低下を生じる。   That is, since organic lithium has high reactivity and is unstable at room temperature, the production usually requires ultra-low temperature conditions of −80 ° C. and −100 ° C., and mass production with batch equipment is difficult. On the other hand, a Grignard reagent is synthesized at a temperature of about 0 ° C. to 80 ° C., but it cannot be said that all compounds of Grignard reagent can be produced. Organolithium and Grignard reagents are both water-inhibiting substances, and there is a great risk of reaction runaway in mass production. For this reason, special equipment for ensuring safety is required, and the equipment cost also increases. In addition, the synthesis reaction of an organic boric acid compound from organolithium or a Grignard reagent is generally difficult to scale up, resulting in decreased selectivity and yield.

ビアリール類を安価に製造する方法として、高価なホウ素やマグネシウム、亜鉛、スズ、ケイ素等の金属反応剤を使用せずに、有機リチウム化合物やグリニヤール試薬をそのまま反応に使用するクロスカップリング反応が考えられる。   As a method for producing biaryls at low cost, a cross-coupling reaction in which an organolithium compound or a Grignard reagent is directly used in the reaction without using expensive metal reactants such as boron, magnesium, zinc, tin, and silicon is considered. It is done.

このグリニヤール試薬を金属反応剤として使用する反応は玉尾―熊田反応として知られている。この反応を利用する方法においては、遷移金属触媒としては、比較的高価なニッケル触媒が使用される。また、反応はグリニヤール試薬が合成可能な基質に限定され、触媒の使用量が多い、充分な変換効率を得るためにはヨウ化アリールを基質として使用する必要がある、等の課題が残されている(非特許文献2参照)。   The reaction using this Grignard reagent as a metal reagent is known as the Tamao-Kumada reaction. In the method using this reaction, a relatively expensive nickel catalyst is used as the transition metal catalyst. In addition, the reaction is limited to a substrate capable of synthesizing a Grignard reagent, and there remain problems such as a large amount of catalyst used, and aryl iodide must be used as a substrate to obtain sufficient conversion efficiency. (See Non-Patent Document 2).

有機リチウムを金属反応剤として使用する反応に関しては、遷移金属触媒の存在下、芳香族ハロゲン化合物の溶液中に、安定な芳香族有機リチウムを長時間かけて滴下反応する方法が報告されている。村橋らは、塩化パラジウムートリフェニルホスフィンーメチルリチウムから調製した触媒溶液を用い、ヨードベンゼンとの反応によりビフェニルが合成されることを示した(非特許文献3参照)。
また、ローディア社の公表特許には、カップリング触媒としてニッケル触媒を使用する実施例が記載されている(特許文献1参照)。しかし上記2件の報告で用いることが出来る有機リチウム化合物はいずれも常温で安定なリチウム化合物である必要があるが、一般に有機リチウムは常温で不安定であり、上記の方法に用いることが出来る対象は限られている。
With respect to reactions using organolithium as a metal reactant, a method has been reported in which a stable aromatic organolithium is dropped over a long period of time in a solution of an aromatic halogen compound in the presence of a transition metal catalyst. Murahashi et al. Showed that biphenyl was synthesized by reaction with iodobenzene using a catalyst solution prepared from palladium chloride-triphenylphosphine-methyllithium (see Non-Patent Document 3).
In addition, an example using a nickel catalyst as a coupling catalyst is described in a patent issued by Rhodia (see Patent Document 1). However, all of the organolithium compounds that can be used in the above two reports need to be lithium compounds that are stable at room temperature, but in general, organolithium is unstable at room temperature and can be used in the above methods. Is limited.

本発明者らはマイクロリアクターを用いてハロゲン化合物とリチウム試薬とを反応させてリチウム化合物を合成し、これに求電子化合物を反応させる製造方法を提案している。この方法では反応温度が−10〜40℃と、従来のバッチプロセスの温度に比べて極めて高い温度で反応実施でき、また室温では不安定なリチウム化合物やヘテロ環のリチウム化合物の反応にも適用可能ということが特徴である。しかし、この特許文献にはクロスカップリング反応を行うことについての記載はない。(特許文献2、特許文献3参照)   The present inventors have proposed a production method in which a halogen compound and a lithium reagent are reacted using a microreactor to synthesize a lithium compound, and an electrophilic compound is reacted therewith. In this method, the reaction temperature is -10 to 40 ° C., which is extremely high compared to the temperature of the conventional batch process, and it can be applied to reactions of lithium compounds that are unstable at room temperature and heterocyclic lithium compounds. This is a feature. However, this patent document does not describe performing a cross-coupling reaction. (See Patent Document 2 and Patent Document 3)

特表2003−522744号公報Special table 2003-522744 gazette 公開2005−104871号公報Publication 2005-104871 公開2006−241065号公報Publication No. 2006-241065 Chem.Rev.,95,2457(1995), Chem.Lett.,301(1977), J.Amer.Chem.Soc.,101(17),4992(1979), J.Org.Chem.,42(10)1821(1977), J.Organomet.Chem.,118,349(1976), Tetrahedron Lett.,845(1980)Chem. Rev. 95, 2457 (1995), Chem. Lett. , 301 (1977), J.A. Amer. Chem. Soc. , 101 (17), 4992 (1979), J. MoI. Org. Chem. 42 (10) 1821 (1977), J. MoI. Organomet. Chem. , 118, 349 (1976), Tetrahedron Lett. , 845 (1980) Bull.Chem.Soc.Jpn.,49(7),1958(1976)Bull. Chem. Soc. Jpn. , 49 (7), 1958 (1976) J.Org.Chem.,44(14),2408(1979), J.Organomet.Chem.,653,27(2002), Org.Synth.,7,172(1990)J. et al. Org. Chem. , 44 (14), 2408 (1979), J. Am. Organomet. Chem. 653, 27 (2002), Org. Synth. , 7, 172 (1990)

本発明の目的は、医薬品、農薬、液晶、電子写真や染料等の分野で有用なビアリール類等の多環式化合物を、超低温のような特別な冷却を不要とし、安価で安全、かつ公害の問題を生じない製造方法を提供することである。   The object of the present invention is to eliminate polycyclic compounds such as biaryls that are useful in the fields of pharmaceuticals, agricultural chemicals, liquid crystals, electrophotography, dyes, etc. It is to provide a manufacturing method that does not cause a problem.

本発明者らは鋭意検討した結果、有機リチウム化合物とハロゲン化合物と遷移金属触媒を用いるクロスカップリング反応をマイクロリアクターを用い、流路中で行うことにより、ビアリール等の多環式化合物を簡便かつ純度良く製造することができることを見出した。また本発明者らは前後多段型のマイクロリアクターを使用し、前段のマイクロリアクターで芳香族ハロゲン化合物から有機リチウム化合物を合成し(工程1)、この生成物を外部に取り出さないで引き続き、後段のマイクロリアクターで有機リチウム化合物とハロゲン化合物と遷移金属触媒とのクロスカップリング反応を行うことにより(工程2)、ビアリール等の多環式化合物を連続的に収率良く製造することができることを見い出した。本発明はこれらの知見に基づき完成させるに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors conducted a cross-coupling reaction using an organolithium compound, a halogen compound, and a transition metal catalyst in a flow path using a microreactor, whereby a polycyclic compound such as biaryl can be easily and easily obtained. It discovered that it could manufacture with sufficient purity. The present inventors also used a front and rear multistage type microreactor to synthesize an organolithium compound from an aromatic halogen compound in the front stage microreactor (step 1), and then continuously removed the product without taking it out to the outside. It has been found that polycyclic compounds such as biaryls can be continuously produced with good yield by performing a cross-coupling reaction between an organolithium compound, a halogen compound and a transition metal catalyst in a microreactor (Step 2). . The present invention has been completed based on these findings.

本発明の課題は以下の手段によって達成された。
(1)[工程1]および[工程2]からなり、少なくとも該[工程2]がマイクロリアクターを用いて反応させる多環式化合物の製造方法であって、
前記[工程1]で、下記芳香族ハロゲン化合物(1)と下記有機リチウム試薬(2)と反応させて下記芳香族有機リチウム化合物(3)を製造し、
前記[工程2]で、下記ハロゲン化環状化合物(5)前記[工程1]で得られた芳香族有機リチウム化合物(3)パラジウム触媒(4)の存在下マイクロリアクターの流路中で反応させ、下記多環式化合物(6)を製造することを特徴とする多環式化合物の製造方法。

Figure 0005629080
A環およびB環は、各々独立に、芳香環またはヘテロ芳香環を表し、R およびR は各々独立に水素原子または置換基を表し、X およびX は各々独立にハロゲン原子を表す。R はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアラルキル基を表す。ここで、A環にR が、B環にR が複数置換していてもよい。
(2)前後多段型のマイクロリアクターを用いて、第1段のマイクロリアクターで[工程1]を行い、下記芳香族ハロゲン化合物(1)と下記有機リチウム試薬(2)と反応させて下記芳香族有機リチウム化合物(3)を流路中で製造し、引き続き第2段のマイクロリアクターで[工程2]を行い、下記ハロゲン化環状化合物(5)前記[工程1]で得られた芳香族有機リチウム化合物(3)を有効量のパラジウム触媒(4)の存在下で流路中で反応させ、下記多環式化合物(6)を製造することを特徴とする多環式化合物の製造方法。
Figure 0005629080
A環およびB環は、各々独立に、芳香環またはヘテロ芳香環を表し、R およびR は各々独立に水素原子または置換基を表し、X およびX は各々独立にハロゲン原子を表す。R はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアラルキル基を表す。ここで、A環にR が、B環にR が複数置換していてもよい。
(3)前記芳香族ハロゲン化合物(1)前記有機リチウム試薬(2)とを、反応温度が−10〜40℃かつ滞留時間が0.001〜10秒の条件下でマイクロリアクターを用いて流路中で反応させ前記芳香族有機リチウム化合物(3)を得ることを特徴とする(2)に記載の製造方法。
(4)第2段のマイクロリアクターの流路内の反応温度が、0〜80℃であることを特徴とする(またはに記載の多環式化合物の製造方法。
(5)第2段のマイクロリアクターの流路内の滞留時間が、0.001秒〜10分であることを特徴とする(4)に記載の多環式化合物の製造方法。
(6)前記パラジウム触媒(4)が、アリル[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、アリル[1,3−ビス(メシチル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド、[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド:銅(I)ヨージド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドから選択されることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。
前記パラジウム触媒(4)が、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド,または(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライドであることを特徴とする(1)〜()のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。
前記ハロゲン化環状化合物(5)前記芳香族有機リチウム化合物(3)前記パラジウム触媒(4)との混合反応を、等価直径が10μm〜1mm以下の流路内で互いに接触させて行うことを特徴とする(1)〜()のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。
)前記の流路中での反応の際に前記パラジウム触媒(4)とともにアミン化合物を存在させることを特徴とする(1)〜()のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。
The object of the present invention has been achieved by the following means.
(1) A process for producing a polycyclic compound comprising [Step 1] and [Step 2], wherein at least [Step 2] is reacted using a microreactor ,
In the [Step 1], the following aromatic organolithium compound (3) is produced by reacting the following aromatic halogen compound (1) with the following organolithium reagent (2):
In [Step 2], the following halogenated cyclic compound (5) and the aromatic organolithium compound (3) obtained in [Step 1] are reacted in the channel of the microreactor in the presence of a palladium catalyst (4). is allowed, the manufacturing method of the polycyclic compound characterized that you produce the following polycyclic compound (6).
Figure 0005629080
A ring and B ring each independently represent an aromatic ring or a heteroaromatic ring, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom. . R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aralkyl group. Here, R 1 may be substituted on the A ring and R 2 may be substituted on the B ring .
(2) [Step 1] is performed in the first-stage microreactor using front and rear multistage microreactors, and the following aromatic halogen compound (1) and the following organolithium reagent (2) are reacted to produce the following aromatic The organolithium compound (3) is produced in the flow path, and then [Step 2] is carried out in the second stage microreactor. The halogenated cyclic compound (5) and the aromatic organic compound obtained in the above [Step 1] are obtained. lithium compound (3) are reacted in the flow path in the presence of an effective amount of a palladium catalyst (4) a method for producing a polycyclic compound characterized that you produce the following polycyclic compound (6).
Figure 0005629080
A ring and B ring each independently represent an aromatic ring or a heteroaromatic ring, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom. . R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aralkyl group. Here, R 1 may be substituted on the A ring and R 2 may be substituted on the B ring .
(3) flow using microreactor under the conditions of the aromatic halogen compound (1) and said organic lithium reagent (2), the reaction temperature is -10 to 40 ° C. and the residence time is 0.001 seconds the process according to you, wherein (2) to obtain reacted in the road the aromatic organolithium compound (3).
(4) reaction temperature in the flow channel of the second stage of the microreactor, method for producing a polycyclic compound according to you being a 0 to 80 ° C. (1) or (2).
(5) The method for producing a polycyclic compound according to (4), wherein the residence time in the flow path of the second stage microreactor is 0.001 second to 10 minutes.
(6) The palladium catalyst (4) is allyl [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] palladium (II) chloride, allyl [1,3-bis (mesityl) imidazole- 2-Ilidene] palladium (II) chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride, [1,3-bis (2, 6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride: copper (I) iodide, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) Any one of (1) to (5), characterized in that it is selected from palladium (II) dichloride Method for producing a polycyclic compound according to item 1.
( 7 ) The palladium catalyst (4) is (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride, or (1,3-bis (2, 6-Diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride , The production of the polycyclic compound according to any one of (1) to ( 6 ) Method.
(8) The mixed reaction between the halogenated cyclic compound (5) with the aromatic organolithium compound (3) and the palladium catalyst (4), the equivalent diameter is brought into contact with each other in the following flow channel 10μm~1mm The manufacturing method of the polycyclic compound of any one of (1)-( 7 ) characterized by performing.
( 9 ) The polycyclic compound according to any one of (1) to ( 8 ), wherein an amine compound is present together with the palladium catalyst (4) during the reaction in the flow path. Manufacturing method.

本発明の製造方法によれば、芳香族有機リチウム化合物とハロゲン化環状化合物と遷移金属触媒を用いるクロスカップリング反応により、ビアリール等の多環式化合物を簡便かつ純度良く好収率で製造することができる。   According to the production method of the present invention, a polycyclic compound such as biaryl can be produced easily and with good yield in a good yield by a cross-coupling reaction using an aromatic organolithium compound, a halogenated cyclic compound and a transition metal catalyst. Can do.

また、本発明の製造方法によれば、芳香族ハロゲン化合物からの芳香族有機リチウム化合物の合成(工程1)のマイクロリアクターと、芳香族有機リチウム化合物とハロゲン化環状化合物と遷移金属触媒を用いるクロスカップリング反応(工程2)のマイクロリアクターとを流路で連結して、1つの連続した工程として行うことができる。そしてこのことによりビアリール系多環式化合物の製造を効率良く、安全に、安定化して実施できる。すなわち、従来方法では常温では取扱いができなかった不安定な芳香族有機リチウム化合物を原料に用いる反応であっても、超低温条件としなくても芳香族有機リチウム化合物を製造でき、工程1と工程2が連結できるので危険性の高い芳香族有機リチウム化合物を大量に保管することなく(取り出すことなく)安全に、簡便かつ純度良く、ビアリール等の多環式化合物を製造できる。   Further, according to the production method of the present invention, a microreactor for the synthesis of an aromatic organolithium compound from an aromatic halogen compound (Step 1), and a cross using an aromatic organolithium compound, a halogenated cyclic compound, and a transition metal catalyst The microreactor of the coupling reaction (step 2) can be connected by a flow path and can be performed as one continuous step. This makes it possible to produce a biaryl polycyclic compound efficiently, safely and stably. That is, even in a reaction using an unstable aromatic organolithium compound as a raw material, which could not be handled at room temperature by a conventional method, an aromatic organolithium compound can be produced without using ultra-low temperature conditions. Therefore, it is possible to produce a polycyclic compound such as biaryl safely, simply and with high purity without storing (taking out) a large amount of a highly dangerous aromatic organolithium compound.

本発明で用いることのできるマイクロリアクターの概略図である。It is the schematic of the microreactor which can be used by this invention. 本発明で用いることのできる別のマイクロリアクターの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of another microreactor that can be used in the present invention. 本発明で用いることのできるさらに別のマイクロリアクターの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of still another microreactor that can be used in the present invention. 本発明で用いることのできる別のマイクロリアクターの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of another microreactor that can be used in the present invention. 本発明で用いることのできる別のマイクロリアクターの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of another microreactor that can be used in the present invention. 本発明で用いることのできる別のマイクロリアクターの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of another microreactor that can be used in the present invention. 本発明で用いることのできる別のマイクロリアクターの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of another microreactor that can be used in the present invention. 本発明で用いることのできる別のマイクロリアクターの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of another microreactor that can be used in the present invention.

本発明の多環式化合物の製造方法を下記スキームによって示す。   The production method of the polycyclic compound of the present invention is shown by the following scheme.

Figure 0005629080
Figure 0005629080

式中、Aで表わされる環は、芳香環、ヘテロ芳香環であり、Bで表わされる環は、芳香環、ヘテロ芳香環であり、A環、B環は置換基を有していても良く、また他の環との縮合環でも良く、A環とB環は異なっていても同じでも良い。R、Rは水素原子又は後述する置換基を示し、X、Xはハロゲン原子を示す。Rは後述するようにアルキル基などを示す。スキームではR、Rが1個の例を示したが、これらの置換基が複数であってもよい。
In the formula, the ring represented by A is an aromatic ring or a heteroaromatic ring, the ring represented by B is an aromatic ring or a heteroaromatic ring, and the A ring or B ring may have a substituent. In addition, it may be a condensed ring with another ring, and A ring and B ring may be different or the same. R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a substituent described later, and X 1 and X 2 represent a halogen atom. R 3 represents an alkyl group or the like as described later. In the scheme, an example in which R 1 and R 2 are one is shown, but there may be a plurality of these substituents.

以下に、上記スキームの一つの具体例として工程1の芳香族ハロゲン化合物に4−ブロモアニソールを、有機リチウム試薬にn−ブチルリチウムを、工程2のハロゲン化環状化合物にブロモベンゼンを、遷移金属触媒に(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを用い、工程1,工程2共に連続したマイクロリアクターを用いた場合の本発明の一例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。   As one specific example of the above scheme, 4-bromoanisole is used as the aromatic halogen compound in Step 1, n-butyllithium is used as the organolithium reagent, bromobenzene is used as the halogenated cyclic compound in Step 2, and a transition metal catalyst. (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride, and a microreactor continuous in both steps 1 and 2 is used. Although an example is given, this invention is not limited to this.

Figure 0005629080
Figure 0005629080

次に、本発明の製造方法に用いられる化合物について説明する。
本発明の工程1の製造方法に用いられる芳香族ハロゲン化合物(1)は、少なくとも一つのハロゲン原子(X)(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)によって置換された芳香族化合物である。芳香族ハロゲン化物に置換しているハロゲン原子は塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられるが、その中でも臭素、ヨウ素は反応性が高く好ましい。芳香族化合物とは、環上のπ電子系に含まれる電子の数が(4n+2)個(n=0、1、2、3、などの整数)の不飽和環状化合物を表し、単環であっても、縮合環であっても良い。本発明の製造方法では、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの炭素環状化合物の他、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などのヘテロ原子を含むピリジン環、フラン環、チオフェン環、チアゾール環、ピロール環、イミダゾール環、インドール環、ベンゾチアジアゾールなどの複素環状化合物のいずれも用いることができる。
Next, the compound used for the production method of the present invention will be described.
The aromatic halogen compound (1) used in the production method of Step 1 of the present invention is an aromatic compound substituted with at least one halogen atom (X 1 ) (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom). is there. Examples of the halogen atom substituted for the aromatic halide include chlorine, bromine and iodine. Among them, bromine and iodine are preferable because of high reactivity. An aromatic compound represents an unsaturated cyclic compound having (4n + 2) electrons (integers such as n = 0, 1, 2, 3, etc.) contained in a π-electron system on the ring. Alternatively, it may be a condensed ring. In the production method of the present invention, in addition to carbocyclic compounds such as benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring, pyridine ring, furan ring, thiophene ring, thiazole ring, pyrrole containing hetero atoms such as nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom Any of heterocyclic compounds such as a ring, an imidazole ring, an indole ring, and benzothiadiazole can be used.

工程1の芳香族ハロゲン化合物のAで表わされる芳香族環は、具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の単環式または多環式の6〜10員の芳香環;チオフェン、フラン、ピラン、ビリジン、ピロール、ピラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、オキサゾール、チアゾール、ビリミジン、ビリダジン 、トリアジン、トリアゾール、テトラゾール、イミダゾール、ピラゾール、モルホ リン、チオモルホリン、ピペリジン、ピペラジン 、キノリン、イソキノリン、インドール、イソインドール、キノキサリン、フタラジン、キノリジン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、クロメン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等の5〜10員の単環式または多環式の窒素、酸素および硫黄から選択される1〜4個の原子を含有する芳香族ヘテロ環を表す。好ましくはベンゼン環、ヘテロ芳香環であり、より好ましくはベンゼン環、5または6員環のヘテロ環であり、更に好ましくはベンゼン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、フラン、チオフェン、チアゾール、チアジアゾールであり、特に好ましくはベンゼン、ピリジン、チオフェンである。   The aromatic ring represented by A of the aromatic halogen compound in Step 1 is specifically a monocyclic or polycyclic 6 to 10 membered aromatic ring such as benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, etc .; thiophene, furan , Pyran, pyridine, pyrrole, pyrazine, azepine, azocine, azonin, azecine, oxazole, thiazole, birimidine, biridazine, triazine, triazole, tetrazole, imidazole, pyrazole, morpholine, thiomorpholine, piperidine, piperazine, quinoline, isoquinoline, indole , Isoindole, quinoxaline, phthalazine, quinolidine, quinazoline, quinoxaline, naphthyridine, chromene, benzofuran, benzothiophene, etc., selected from 5-10 membered monocyclic or polycyclic nitrogen, oxygen and sulfur It is an aromatic heterocyclic ring containing 1 to 4 atoms. Preferred are benzene rings and heteroaromatic rings, more preferred are benzene rings, 5- or 6-membered heterocycles, and further preferred are benzene, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, furan, thiophene, thiazole, and thiadiazole. Particularly preferred are benzene, pyridine and thiophene.

Aで表される環は更に置換基を有していても良く、置換基の数や種類は特に制限されない。置換基は具体的には、メチル、エチル、プロピル、プチル、ペンチル、ヘキシル、へプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシル、シクロプロピル、シクロプチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等の直鎖、分岐または環状の炭素数1〜20のアルキル基(シクロアルキルによって置換されたアルキルも含む);ビニル、アリル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、トリデセニル、テトラデセニル、ペンタデセニル、ヘキサデセニル、へブタデセニル、オクタデセニル、ノナデセニル、イコセニル、ヘキサジェニル、ドデカトリエニル等の直鎖、分岐、または環状の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル、ブチニル、ペンチニル、へキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、シクロオクチニル、シクロノニニル、シクロデシニル等の直鎖、分岐または環状の炭素数2〜20のアルキニル基;フェニル、ナフチル、アントラニル等の5〜10員の単環式または複環式アリール基;メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、へキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、オクタデシルオキシ等の炭素数1〜20のアルコキシ基;フエノキシ、ナフチルオキシ等のアリールオキシ基;メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、プチルチオ、ペンチルチオ、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、オクチルチオ、ノニルチオ、デシルチオ、ドデシルチオ、ヘキサデシルチオ、オクタデシルチオ等の炭素数1〜20のアルキルチオ基;フェニルチオ、ナフチルチオ等のアリールチオ基;アセチル、プロパノイル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル等の炭素数2〜20のアシル、およびベンゾイル、ナフトイル等の置換カルポニル基;メトキシカルポニル、エトキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル、n−デシルオキシカルボニル、フエノキシカルボニル等の置換オキシカルボニル基;アセチルオキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオキシ等の炭素数2〜20のアシルオキシ、およびベンゾイルオキシ、ナフトイルオキシ等の置換カルポニルオキン基;メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、プチルスルホニル、ペンチルスルホニル、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスルホニル、オクチルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル等の置換スルホニル基;N−メチルカルバモイル、N,N−ジフェニルカルバモイル等のアルキル、アルケニルおよびアリールから選択される1または2個の基によって置換されたカルバモイル基;N−フェニルスルファモイル、N,N−ジエチルカルバモイル等のアルキル、アルケニルおよびアリールから選択される1または2個の基によって置換されたスルファモイル基;アセチルアミノ、tert−プチルカルボニルアミノ、n−ヘキシルカルボニルアミノ等の炭素数2〜20のアシルアミノ、およびベンゾイルアミノ、ナフトイルアミノ等の置換カルボニルアミノ基;N−メチルウレイド、N,N−ジエチルウレイド等のアルキル、アルケニルおよびアリールから選択される1または2個の基によって置換されたウレイド基;メチルスルホニルアミノ、tert−ブチルスルホニルアミノ、n−オクチルスルホニルアミノ等の炭素数1〜20のスルホニルアミノ、およびフェニルスルホニルアミノ、ナフチルスルホニルアミノ等の置換スルホニルアミノ基;メチルアミノ、フェニルアミノ、tert−ブトキシカルポニルアミノ、ビバロイルアミノ、ベンジルアミノ、フタロイルアミノ、N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基等のモノ置換またはジ置換アミノ基;ニトロ基;シアノ基;トリメチルシリル、トリエチルシリル等の置換シリル基;フッ素、臭素、塩素、ヨウ素等のハロゲン原子;チオフェン、フラン、ピラン、ピリジン、ピロール、ピラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、オキサゾール、チアゾール、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、トリアゾール、テトラゾール、イミダゾール、ピラゾール、モルホリン、チオモルホリン、ピペリジン、ピペラジン、キノリン、イソキノリン、インドール、イソインドール、キノキサリン、フタラジン、キノリジン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、クロメン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等の5〜10員の単環式または多環式の窒素、酸素および硫黄から選択される1〜4個の原子を含有するヘテロ環残基等が挙げられる。   The ring represented by A may further have a substituent, and the number and type of substituents are not particularly limited. Specific examples of the substituent include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl, cyclo Linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as propyl, cycloptyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl and cyclodecyl (including alkyl substituted by cycloalkyl); vinyl, allyl, Propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl, hebutadecenyl , Octadecenyl, nonadecenyl, icocenyl, hexagenyl, dodecatrienyl, etc., straight, branched or cyclic alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms; ethynyl, butynyl, pentynyl, hexynyl, heptynyl, octynyl, nonynyl, cyclooctynyl, cyclononynyl, Linear, branched or cyclic C2-C20 alkynyl groups such as cyclodecynyl; 5- to 10-membered monocyclic or bicyclic aryl groups such as phenyl, naphthyl, anthranyl; methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyl Alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms such as oxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, dodecyloxy, hexadecyloxy, octadecyloxy; aryloxy groups such as phenoxy, naphthyloxy; Alkylthio groups having 1 to 20 carbon atoms such as tilthio, ethylthio, propylthio, ptylthio, pentylthio, hexylthio, heptylthio, octylthio, nonylthio, decylthio, dodecylthio, hexadecylthio, octadecylthio; arylthio groups such as phenylthio, naphthylthio; acetyl, propanoyl, butanoyl , Pentanoyl, hexanoyl, heptanoyl, etc., acyl having 2 to 20 carbon atoms, and substituted carbonyl groups such as benzoyl, naphthoyl; methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, tert-butoxycarbonyl, n-decyloxycarbonyl, phenoxycarbonyl, etc. Oxycarbonyl group; acetyloxy, propanoyloxy, butanoyloxy, pentanoyloxy, hexanoyloxy, heptanoyloxy C2-C20 acyloxy such as xy and substituted carbonyloxy groups such as benzoyloxy and naphthoyloxy; methylsulfonyl, ethylsulfonyl, propylsulfonyl, butylsulfonyl, pentylsulfonyl, hexylsulfonyl, heptylsulfonyl, octylsulfonyl, A substituted sulfonyl group such as phenylsulfonyl and naphthylsulfonyl; a carbamoyl group substituted by one or two groups selected from alkyl, alkenyl and aryl such as N-methylcarbamoyl and N, N-diphenylcarbamoyl; A sulfamoyl group substituted by one or two groups selected from alkyl, alkenyl and aryl such as famoyl, N, N-diethylcarbamoyl; acetylamino, tert-petite C2-C20 acylamino such as carbonylamino and n-hexylcarbonylamino, and substituted carbonylamino groups such as benzoylamino and naphthoylamino; alkyl such as N-methylureido and N, N-diethylureido, alkenyl and aryl A ureido group substituted by one or two groups selected from: sulfonylamino having 1 to 20 carbon atoms such as methylsulfonylamino, tert-butylsulfonylamino, n-octylsulfonylamino, and phenylsulfonylamino, naphthylsulfonyl Substituted sulfonylamino groups such as amino; methylamino, phenylamino, tert-butoxycarbonylamino, bivaloylamino, benzylamino, phthaloylamino, N, N-dimethylamino group, N, N-diethylamino , N, N-diphenylamino group, mono- or di-substituted amino group such as N-methyl-N-phenylamino group; nitro group; cyano group; substituted silyl group such as trimethylsilyl, triethylsilyl; fluorine, bromine, chlorine, Halogen atoms such as iodine; thiophene, furan, pyran, pyridine, pyrrole, pyrazine, azepine, azocine, azonin, azecine, oxazole, thiazole, pyrimidine, pyridazine, triazine, triazole, tetrazole, imidazole, pyrazole, morpholine, thiomorpholine, piperidine , Piperazine, quinoline, isoquinoline, indole, isoindole, quinoxaline, phthalazine, quinolidine, quinazoline, quinoxaline, naphthyridine, chromene, benzofuran, benzothiophene, etc. And heterocyclic residues containing 1 to 4 atoms selected from cyclic or polycyclic nitrogen, oxygen and sulfur.

好ましくは、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数2〜16のアルケニル基、炭素数2 〜16のアルキニル基、アリール基、炭素数2〜16のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数2〜16のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数2〜17の置換カルポニル基、炭素数2〜16の置換オキシカルポニル基、炭素数2〜17の置換カルポニルオキシ基、炭素数1〜16の置換スルホニル基、炭素数2〜17のモノ置換またはジ置換カルバモイル基、炭素数1〜16のモノ置換またはジ置換スルファモイル基、炭素数2〜17の置換カルポニルアミノ基;炭素数2〜17のモノ置換またはジ置換ウレイド基;炭素数1〜16の置換スルホニルアミノ基;炭素数1〜161〜16のモノ置換またはジ置換アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜16の置換シリル基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基が挙げられる。より好ましくは、炭素数2〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基、アリール基、炭素数2〜8のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数2〜8のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数2〜9の置換カルポニル基、炭素数2〜9の置換オキシカルポニル基、炭素数2〜9の置換カルポニルオキシ基、炭素数1〜8の置換スルホニル基;炭素数2〜9のモノ置換またはジ置換カルバモイル基、炭素数1〜8のモノ置換またはジ置換スルファモイル基、炭素数2〜9の置換カルポニルアミノ基、炭素数2〜9のモノ置換またはジ置換ウレイド基、炭素数1〜8の置換スルホニルアミノ基、炭素数1〜8のモノ置換またはジ置換アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜8の置換シリル基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基等が挙げられる。特に好ましくは、炭素数2〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基、アリール基、炭素数2〜8のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数2〜8のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数5〜9の置換カルボニル基、炭素数5〜9の置換オキシカルポニル基、炭素数5〜9の置換カルポニルオキシ基、炭素数4〜8の置換スルホニル基、炭素数5〜9のモノ置換またはジ置換カルバモイル基、炭素数4〜8のモノ置換またはジ置換スルファモイル基、炭素数5〜9の置換カルポニルアミノ基;炭素数5〜9のモノ置換またはジ置換ウレイド基、炭素数4〜8の置換スルホニルアミノ基、炭素数4〜8のモノ置換またはジ置換アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜8の置換シリル基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基である。   Preferably, it is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 16 carbon atoms, an aryl group, an alkoxy group having 2 to 16 carbon atoms, an aryloxy group, or 2 to 2 carbon atoms. 16 alkylthio groups, arylthio groups, substituted carbonyl groups having 2 to 17 carbon atoms, substituted oxycarbonyl groups having 2 to 16 carbon atoms, substituted carbonyloxy groups having 2 to 17 carbon atoms, substituted sulfonyl groups having 1 to 16 carbon atoms, C2-C17 monosubstituted or disubstituted carbamoyl group, C1-C16 monosubstituted or disubstituted sulfamoyl group, C2-C17 substituted carbonylamino group; C2-C17 monosubstituted or disubstituted A ureido group; a substituted sulfonylamino group having 1 to 16 carbon atoms; a mono- or disubstituted amino group having 1 to 161 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, Prime 1 to 16 substituted silyl group, a halogen atom, a heterocyclic residue. More preferably, an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, an aryl group, an alkoxy group having 2 to 8 carbon atoms, an aryloxy group, and 2 carbon atoms. -8 alkylthio group, arylthio group, substituted carbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, substituted oxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, substituted carbonyloxy group having 2 to 9 carbon atoms, substituted sulfonyl group having 1 to 8 carbon atoms A monosubstituted or disubstituted carbamoyl group having 2 to 9 carbon atoms, a monosubstituted or disubstituted sulfamoyl group having 1 to 8 carbon atoms, a substituted carbonylamino group having 2 to 9 carbon atoms, a monosubstituted or divalent group having 2 to 9 carbon atoms; Substituted ureido group, substituted sulfonylamino group having 1 to 8 carbon atoms, mono- or disubstituted amino group having 1 to 8 carbon atoms, nitro group, cyano group, substituted silyl group having 1 to 8 carbon atoms, halogen Child, a heterocyclic residue, and the like. Particularly preferably, the alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, the alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, the alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, the aryl group, the alkoxy group having 2 to 8 carbon atoms, the aryloxy group, and 2 carbon atoms. -8 alkylthio group, arylthio group, substituted carbonyl group having 5 to 9 carbon atoms, substituted oxycarbonyl group having 5 to 9 carbon atoms, substituted carbonyloxy group having 5 to 9 carbon atoms, substituted sulfonyl group having 4 to 8 carbon atoms A monosubstituted or disubstituted carbamoyl group having 5 to 9 carbon atoms, a monosubstituted or disubstituted sulfamoyl group having 4 to 8 carbon atoms, a substituted carbonylamino group having 5 to 9 carbon atoms; Substituted ureido group, substituted sulfonylamino group having 4 to 8 carbon atoms, mono- or disubstituted amino group having 4 to 8 carbon atoms, nitro group, cyano group, substituted silyl group having 1 to 8 carbon atoms, halogen Child, a heterocyclic residue.

また、Aで表される芳香族環の置換基がカルポニル基の場合、有機リチウム試薬(2)との反応の際に副反応の進行を防止できることから、tert−ブチル基の如き炭素数4以上の嵩高い、立体障害が大きい基が置換していることが好ましい。これらの置換基は更に置換基を有していてもよく、反応に関与しないものであれば特に制限されない。更なる置換基としては、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基(例えばメチル、エチル)、アリール基(例えばフェニル、ナフチル)、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(例えばフェノキシカルボニル)、置換又は無置換のカルバモイル基(例えばカルバモイル、N−フェニルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル)、アルキルカルボニル基(例えばアセチル)、アリールカルボニル基(例えばベンゾイル)、ニトロ基、置換または無置換のアミノ基(例えばアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ)、アシルアミノ基(例えばアセトアミド、エトキシカルボニルアミノ)、スルホンアミド基(例えばメタンスルホンアミド)、イミド基(例えばスクシンイミド、フタルイミド)、イミノ基(例えばベンジリデンアミノ)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えばメトキシ)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ)、アシルオキシ基(例えばアセトキシ)、アルキルスルホニルオキシ基(例えばメタンスルホニルオキシ)、アリールスルホニルオキシ基(例えばベンゼンスルホニルオキシ)、スルホ基、置換または無置換のスルファモイル基(例えばスルファモイル、N−フェニルスルファモイル)、アルキルチオ基(例えばメチルチオ)、アリールチオ基(例えばフェニルチオ)アルキルスルホニル基(例えばメタンスルホニル)、アリールスルホニル基(例えばベンゼンスルホニル)、ヘテロ環類などを挙げる事ができる。また、置換基は更に置換されていても良く、置換基が複数ある場合は、同じでも異なっても良い。また、置換基は、ハロゲン原子が結合した芳香環と縮合環を形成しても良い。   Moreover, when the substituent of the aromatic ring represented by A is a carbonyl group, it is possible to prevent the side reaction from proceeding during the reaction with the organolithium reagent (2), so that the number of carbon atoms is 4 or more such as a tert-butyl group. It is preferable that a bulky group having a large steric hindrance is substituted. These substituents may further have a substituent and are not particularly limited as long as they do not participate in the reaction. Further substituents include halogen atoms (eg fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkyl groups (eg methyl, ethyl), aryl groups (eg phenyl, naphthyl), cyano group, carboxyl group, alkoxycarbonyl Groups (eg methoxycarbonyl), aryloxycarbonyl groups (eg phenoxycarbonyl), substituted or unsubstituted carbamoyl groups (eg carbamoyl, N-phenylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl), alkylcarbonyl groups (eg acetyl), aryl Carbonyl group (eg benzoyl), nitro group, substituted or unsubstituted amino group (eg amino, dimethylamino, anilino), acylamino group (eg acetamido, ethoxycarbonylamino), sulfonamide group (eg methane) Sulfoneimide), imide groups (eg succinimide, phthalimide), imino groups (eg benzylideneamino), hydroxy groups, alkoxy groups (eg methoxy), aryloxy groups (eg phenoxy), acyloxy groups (eg acetoxy), alkylsulfonyloxy groups ( For example, methanesulfonyloxy), arylsulfonyloxy group (for example, benzenesulfonyloxy), sulfo group, substituted or unsubstituted sulfamoyl group (for example, sulfamoyl, N-phenylsulfamoyl), alkylthio group (for example, methylthio), arylthio group (for example, A phenylthio) alkylsulfonyl group (for example, methanesulfonyl), an arylsulfonyl group (for example, benzenesulfonyl), a heterocyclic ring, etc. can be mentioned. Further, the substituent may be further substituted, and when there are a plurality of substituents, they may be the same or different. The substituent may form a condensed ring with an aromatic ring to which a halogen atom is bonded.

本発明の工程1の製造方法に用いられる有機リチウム試薬(2)(R−Li)は、従来公知の有機リチウム化合物を使用することができる。例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、ペンチルリチウム、ヘキシルリチウム、メトキシメチルリチウム、エトキシメチルリチウム等のアルキルリチウム;ビニルリチウム、アリルリチウム、プロペニルリチウム、ブテニルリチウム等のアルケニルリチウム;エチニルリチウム、ブチニルリチウム、ペンテニルリチウム、ヘキセニルリチウム等のアルニルリチウム;ベンジルリチウム、フェニルエチルリチウム等のアラルキルリチウム等炭素数が1〜18の飽和脂肪族炭化水素、炭素原子数2〜18の不飽和炭化水素、炭素原子数3〜18の脂環式炭化水素、炭素原子数6〜18の芳香族炭化水素基等が挙げられるが、有機基であって上記のリチウム化合物(3)を与えうるものであれば特に制限はないが、本発明では、アルキルリチウム、アルケニルリチウム、アルキニルリチウムまたはアラルキルリチウムを使用する。この中で好ましくはアルキルリチウム、アルケニルリチウム、アルキニルリチウムであり、その中でもメチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、iso−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、n−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、ビニルリチウム、アリルリチウム、メトキシメチルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、2−チエニルリチウム、トリ(n−ブチル)マグネシウムリチウムが好ましく、更にはn−ブチルリチウムが好ましい。
A conventionally well-known organolithium compound can be used for the organolithium reagent (2) (R < 3 > -Li) used for the manufacturing method of the process 1 of this invention. For example, alkyl lithium such as methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium, pentyl lithium, hexyl lithium, methoxymethyl lithium, ethoxymethyl lithium; alkenyl lithium such as vinyl lithium, allyl lithium, propenyl lithium, butenyl lithium; ethynyl lithium, butynyl lithium, pentenyl lithium, Al key alkenyl lithium such as hexenyl lithium; benzyl lithium, saturated aliphatic hydrocarbon aralkyl lithium, etc. the number of carbon atoms, such as phenyl ethyl lithium to 18, from 2 to 18 carbon atoms not Saturated hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons having 3 to 18 carbon atoms, aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, and the like can be mentioned, but they are organic groups and can give the above lithium compound (3). Especially if it is a thing Not. In the present invention, using an alkyl lithium, alkenyl lithium, an alkynyl lithium or aralkyl lithium. Of these, alkyl lithium, alkenyl lithium, and alkynyl lithium are preferable. Among them, methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, iso-butyl lithium, tert-butyl lithium, and n-hexyl are preferable. Lithium, n-octyllithium, n-decyllithium, vinyllithium, allyllithium, methoxymethyllithium, benzyllithium, phenyllithium, 2-thienyllithium, tri (n-butyl) magnesiumlithium are preferable, and n-butyllithium is more preferable. Is preferred.

有機リチウム試薬(2)の使用量は用いる芳香族ハロゲン化合物(1)の種類によって異なるが、該芳香族ハロゲン化合物1モルに対して通常0.01〜10モル、好ましくは0.1〜2.0モル、より好ましくは0.5〜1.3モル、更に好ましくは0.9〜1.1モルである。   The amount of the organolithium reagent (2) used varies depending on the type of the aromatic halogen compound (1) to be used, but is usually 0.01 to 10 mol, preferably 0.1 to 2. mol per mol of the aromatic halogen compound. The amount is 0 mol, more preferably 0.5 to 1.3 mol, still more preferably 0.9 to 1.1 mol.

本発明の製造方法の工程2に用いられるハロゲン化環状化合物(5)は、少なくとも一つのハロゲン原子(X)(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)によって置換された環状化合物である。環に置換しているハロゲン原子は塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられるが、その中でも臭素、ヨウ素は反応性が高く好ましい。 The halogenated cyclic compound (5) used in Step 2 of the production method of the present invention is a cyclic compound substituted with at least one halogen atom (X 2 ) (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom). . Examples of the halogen atom substituted on the ring include chlorine, bromine and iodine. Among them, bromine and iodine are preferable because of high reactivity.

工程2のハロゲン化環状化合物(5)のBで表わされる環は、具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の単環式または多環式の6〜10員の芳香環;チオフェン、フラン、ピラン、ビリジン、ピロール、ピラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、オキサゾール、チアゾール、ビリミジン、ビリダジン、トリアジン、トリアゾール、テトラゾール、イミダゾール、ピラゾール、モルホリン、チオモルホリン、ピペリジン、ピペラジン、キノリン、イソキノリン、インドール、イソインドール、キノキサリン、フタラジン、キノリジン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、クロメン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等の5〜10員の単環式または多環式の窒素、酸素および硫黄から選択される1〜4個の原子を含有する芳香族ヘテロ環;シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の飽和炭素環、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン等の部分不飽和炭素環;ピロール、モルホリン等の飽和ヘテロ環が挙げられ、好ましくはベンゼン環、ヘテロ環、飽和炭素環、部分不飽和炭素環であり、より好ましくはベンゼン環、ヘテロ環、飽和炭素環、であり、更に好ましくはベンゼン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、フラン、チオフェン、チアゾール、チアジアゾール、5または6飽和炭素環であり、特に好ましくはベンゼン、ピリジン、チオフェン、シクロヘキサンであるが、本発明では、芳香環またはヘテロ芳香環である
The ring represented by B of the halogenated cyclic compound (5) in Step 2 is specifically a monocyclic or polycyclic 6 to 10 membered aromatic ring such as benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene; thiophene, Furan, pyran, viridine, pyrrole, pyrazine, azepine, azocine, azonin, azesin, oxazole, thiazole, birimidine, biridazine, triazine, triazole, tetrazole, imidazole, pyrazole, morpholine, thiomorpholine, piperidine, piperazine, quinoline, isoquinoline, indole , Isoindole, quinoxaline, phthalazine, quinolidine, quinazoline, quinoxaline, naphthyridine, chromene, benzofuran, benzothiophene, etc., selected from 5-10 membered monocyclic or polycyclic nitrogen, oxygen and sulfur Aromatic heterocycles containing 1 to 4 atoms; saturated carbocycles such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, partially unsaturated carbocycles such as cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene; pyrrole, morpholine, etc. A saturated heterocycle , preferably a benzene ring, a heterocycle, a saturated carbocycle, and a partially unsaturated carbocycle, more preferably a benzene ring, a heterocycle, and a saturated carbocycle, and even more preferably benzene, pyridine, Pyridazine, pyrimidine, pyrazine, furan, thiophene, thiazole, thiadiazole, 5 or 6 saturated carbocyclic ring, particularly preferably benzene, pyridine, thiophene, and cyclohexane . In the present invention, it is an aromatic ring or a heteroaromatic ring .

ハロゲン化環状化合物(5)の使用量は、芳香族有機リチウム化合物(3)1モルに対して、通常0.01〜20モル、好ましくは0.1〜2.0モル、より好ましくは0.5〜1.5モル、更に好ましくは0.9〜1.1モルである。   The usage-amount of a halogenated cyclic compound (5) is 0.01-20 mol normally with respect to 1 mol of aromatic organolithium compounds (3), Preferably it is 0.1-2.0 mol, More preferably, it is 0.00. It is 5-1.5 mol, More preferably, it is 0.9-1.1 mol.

程2の製造方法に用いられる遷移金属触媒は本発明ではパラジウム触媒(4)を使用するパラジウム触媒(4)は、遷移金属としてパラジウムを含む触媒であり、0価のパラジウムや2価のパラジウム、およびパラジウムを含む塩や錯体などのパラジウム化合物を用いることができる。
遷移金属触媒はあらかじめハロゲン化環状化合物(5)の溶液に溶解させて使用されるが、遷移金属触媒の溶液として、3液混合型のマイクロリアクター(3つの液体の供給口を有し、同時にもしくは逐次的に流体混合を行う流路構造を有するマイクロリアクター)に有機リチウム試薬溶液と遷移金属触媒、並びにハロゲン化合物溶液を供給して反応を行っても良い。
Transition metal catalysts used in the production process of Engineering about 2 uses a palladium catalyst (4) in the present invention. Palladium catalyst (4) is a catalyst containing palladium as the transition metal, it is possible to use a palladium compound, such as zero-valent palladium and divalent palladium, and salts and complexes containing palladium.
Although transition metal catalysts may be used by dissolving in a solution of pre halogenated cyclic compound (5), as a solution of a transition metal catalyst, it has a 3 liquid supply port of the mixed microreactor (three liquids, at the same time Alternatively, the reaction may be performed by supplying an organolithium reagent solution, a transition metal catalyst, and a halogen compound solution to a microreactor having a flow channel structure for sequentially mixing fluids.

また本発明の工程2の製造方法に用いられる遷移金属触媒は固体触媒も使用できる。固体触媒は活性炭やシリカゲル、アパタイト、アルミノシリケート、メタロシリケート、ゼオライトなどの粒子の固体表面細孔に吸着、担持された形態のものであっても良く、また担体固体表面と化学結合した形態でも、担体固体表面をリンカー分子で化学修飾した粒子と化学結合させた形態であっても良い。また、遷移金属触媒の形状は球状粒子でも破砕状粒子であっても構わなく、3次元構造を有するモノリスやエレメント構造体であっても良い。遷移金属触媒の粒子の大きさには限定されないが、粒子径は小さい程、体積当たりの表面積は増加し、反応活性は増加する。
The transition metal catalysts used in the production method of Step 2 of the present invention is a solid catalyst may also be used. The solid catalyst may be in the form of adsorbed and supported on the solid surface pores of particles such as activated carbon, silica gel, apatite, aluminosilicate, metallosilicate, zeolite, etc. It may be in a form in which the surface of the carrier solid is chemically bonded to particles chemically modified with linker molecules. The shape of the transition metal catalyst may be spherical or crushed particles, and may be a monolith or element structure having a three-dimensional structure. Although it is not limited to the particle size of the transition metal catalyst, the smaller the particle size, the larger the surface area per volume and the more the reaction activity.

本発明の工程2の製造方法に用いられる遷移金属触媒は、具体的には、パラジウム(0)/炭素、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、ビス(アセチルアセトナト)パラジウム(II)、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム(II)、ビスベンゾニトリルジクロロパラジウム(II)、ビス(ベンジリデンアセトン)パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、ジクロロ[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、ジクロロビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム(II)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジアセテート、ジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)パラジウム(II)、ジクロロ[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム(II)、ジクロロ[1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]パラジウム(II)、ジクロロ[1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン]パラジウム(II)、アリル[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、アリル[1,3−ビス(メシチル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド、[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド:銅(I)ヨージド、[1,2,3,4−テトラキス(メトキシカルボニル)−1,3−ブタジエン−1,4−ジイル]パラジウム(II)、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド,などが使用できるが上記物質が全てではない。好ましくは,アリル[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、アリル[1,3−ビス(メシチル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド、[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド:銅(I)ヨージド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドである。特に好ましくは、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドである。本発明において有機リチウム化合物は有機ホウ素化合物に比べて反応性が高いが、熱不安定な化合物が多いため、有機リチウム化合物の寿命以内に、短時間でクロスカップリング反応を行うための反応系の設計、すなわち触媒選定が重要である。
パラジウム触媒反応の反応機構は、先ずパラジウム(0価)触媒とハロゲン化合物との酸化的付加反応が行われ、引き続き有機リチウム化合物とのトランスメタル化が行われ、更に還元的脱離反応が行われて多環式化合物とパラジウム(0価)触媒が生成し、触媒サイクルが回ると推定される。本発明における触媒選定においては、上記の3つの反応をバランス良く、高活性化制御することが重要である.
触媒はパラジウム金属と配位子とが結合した化合物が好ましく用いられるが、かさ高い配位子は還元的脱離反応を促進し、また配位子の強いσ電子供与能はパラジウム金属と強く結合してパラジウム金属の解離を防止し、触媒活性は高くなる。この観点から本発明においては、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド,及び(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライドの使用は特に好ましく、短時間で有機リチウム化合物を用いるクロスカップリング反応系の設計が可能である。
Transition metal catalysts used in the production method of Step 2 of the present invention, specifically, palladium (0) / carbon, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0), bis (acetylacetonato) palladium (II) , Dichlorobis (acetonitrile) palladium (II), bisbenzonitrile dichloropalladium (II), bis (benzylideneacetone) palladium (0), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0), dichloro [1,1′-bis ( Diphenylphosphino) ferrocene] palladium (II), dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II), dichlorobis (tricyclohexylphosphine) palladium (II), bis (triphenylphosphine) palladium (II) diacetate, dichloro (1, 5-siku Looctadiene) palladium (II), dichloro [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] palladium (II), dichloro [1,3-bis (diphenylphosphino) propane] palladium (II), dichloro [1,4 -Bis (diphenylphosphino) butane] palladium (II), allyl [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] palladium (II) chloride, allyl [1,3-bis (mesityl) ) Imidazol-2-ylidene] palladium (II) chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride, [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloro Pyridyl) palladium (II) chloride: copper (I) iodide, [1,2,3,4-tetrakis (methoxycarbonyl) -1,3-butadiene-1,4-diyl] palladium (II), 1,3- Bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride can be used, but the above substances are not all. Preferably, allyl [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] palladium (II) chloride, allyl [1,3-bis (mesityl) imidazol-2-ylidene] palladium (II) Chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride, [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2 -Ilidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride: copper (I) iodide, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride . Particularly preferred is 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride. In the present invention, the organolithium compound is more reactive than the organoboron compound, but since there are many thermally unstable compounds, a reaction system for performing a cross-coupling reaction within a short time within the lifetime of the organolithium compound. Design, ie catalyst selection, is important.
The reaction mechanism of the palladium-catalyzed reaction starts with an oxidative addition reaction between a palladium (zero valent) catalyst and a halogen compound, followed by transmetalation with an organolithium compound, followed by a reductive elimination reaction. Thus, it is estimated that a polycyclic compound and a palladium (zero-valent) catalyst are produced, and the catalyst cycle is rotated. In selecting a catalyst in the present invention, it is important to control the activation of the above three reactions in a well-balanced manner.
The catalyst is preferably a compound in which palladium metal and ligand are bound, but a bulky ligand promotes the reductive elimination reaction, and the strong σ electron donating ability of the ligand strongly binds to palladium metal. Thus, dissociation of the palladium metal is prevented, and the catalytic activity is increased. From this viewpoint, in the present invention, (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride, and (1,3-bis (2,6-diisopropyl) are used. The use of (phenyl) imidazol-2-ylidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride is particularly preferred, and a cross-coupling reaction system using an organolithium compound can be designed in a short time.

遷移金属触媒は市販品をそのまま使用しても良いが、また所望する触媒をインサイチュ(in situ)で調製した触媒溶液を使用しても良い。触媒の構造によっては空気に不安定であったり、熱安定性が良くないものもあり、これらの安定でない触媒はマイクロリアクターを用いて必要量を連続製造して、保管せずに連続使用するプロセスを構築することが好ましい。
Transition metal catalysts may be used as a commercial product, but also may be used a catalyst solution prepared the desired catalyst in situ (in situ). Depending on the structure of the catalyst, it may be unstable to air or poor in thermal stability, and these unstable catalysts may be produced continuously using microreactors and used continuously without storage. Is preferably constructed.

本発明において触媒は反応溶媒に溶解させるか、又は触媒を担体に担持させて、例えば流通型触媒リアクターとして用いられるが、反応溶媒に溶解させて行う方法が好ましく用いられる。
遷移金属は非常に高価であり、製造プロセス設計において遷移金属触媒の使用量の設定は非常に重要である。化学量論的にはハロゲン化合物の1モルに対して必要な遷移金属触媒の量は1モルであるが、触媒は反応後に触媒再生されるため、遷移金属触媒は1モル未満の量で反応が可能になる。しかし、遷移金属触媒の量が少なすぎると反応速度が低下するため、転化率を高めるために反応時間が長くなり、長時間の加熱によって生成物の劣化や過剰反応の進行、触媒劣化などの不具合が生じる。遷移金属触媒の量が大過剰の場合には反応阻害を起こすことはないが、高価な遷移金属触媒の大量使用は製造コストを増加させるため、工業プロセスとしては採用されない。固体触媒を充填した流通型触媒リアクターを使用する場合には、触媒は廃棄することなく連続再使用することが可能なため触媒コストは初期導入費用のみで済む。リアクター内に過剰量の触媒が在っても反応に問題を生じることはなく、むしろ化学量論的に等モル以上の触媒利用が可能となることから、反応速度の増加、反応時間短縮等のメリットが生じる。
本発明においては遷移金属触媒の使用量は過剰でも反応に影響は生じないが、コストの観点から触媒使用量は少ないことが望ましく、反応触媒に溶解性の高い場合は、少ない触媒使用量で目的化合物の収率を高めることができる。通常は、触媒使用量はハロゲン化環状化合物(5)の1モルに対して少なくとも0.0001モル用いればよく、好ましくは0.001モル以上、より好ましくは0.01モル以上、更に好ましくは0.02モル以上である。上限はいずれの場合も10モル以下である。
反応溶媒中に触媒を溶解させて行う場合は触媒として上記の例示したものの中の反応溶媒に溶解するものを選ぶのが好ましい。
In the present invention, the catalyst is dissolved in a reaction solvent, or the catalyst is supported on a carrier and used, for example, as a flow-type catalytic reactor. A method of dissolving the catalyst in a reaction solvent is preferably used.
Transition metals are very expensive, and the setting of the amount of transition metal catalyst used is very important in manufacturing process design. Stoichiometrically, the amount of transition metal catalyst required per mole of the halogen compound is 1 mole, but since the catalyst is regenerated after the reaction, the transition metal catalyst can be reacted in an amount of less than 1 mole. It becomes possible. However, if the amount of the transition metal catalyst is too small, the reaction rate decreases, so the reaction time becomes longer in order to increase the conversion rate, and problems such as product deterioration, excessive reaction progress, catalyst deterioration due to prolonged heating. Occurs. When the amount of the transition metal catalyst is excessively large, the reaction is not hindered. However, a large amount of the expensive transition metal catalyst increases the production cost and is not adopted as an industrial process. When a flow-through catalytic reactor filled with a solid catalyst is used, the catalyst can be continuously reused without being discarded, so that the catalyst cost is only the initial introduction cost. Even if there is an excessive amount of catalyst in the reactor, there will be no problem in the reaction, but rather it will be possible to use a catalyst of equimolar or more stoichiometrically, increasing the reaction rate, shortening the reaction time, etc. Benefits arise.
In the present invention, even if the amount of transition metal catalyst used is excessive, the reaction is not affected, but from the viewpoint of cost, it is desirable that the amount of catalyst used is small. The yield of the compound can be increased. Usually, the amount of the catalyst used may be at least 0.0001 mol, preferably 0.001 mol or more, more preferably 0.01 mol or more, and still more preferably 0 with respect to 1 mol of the halogenated cyclic compound (5). 0.02 mol or more. The upper limit is 10 mol or less in any case.
When the catalyst is dissolved in the reaction solvent, it is preferable to select a catalyst that can be dissolved in the reaction solvent among those exemplified above.

また、本発明の工程2の製造方法に用いられる遷移金属触媒には、配位子を加えて反応を行うこともできる。配位子としては、トリフェニルホスフィン(PPh)、メチルジフェニルホスフィン(PhPCH)、トリフリルホスフィン(P(2−furyl))、トリ(o−トリル)ホスフィン(P(o−tol))、トリ(シクロヘキシル)ホスフィン(PCy)、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン(PhPCy)、トリ(t−ブチル)ホスフィン(P(t−Bu))、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル(BINAP)、2,2’−ビス[(ジフェニルホスフィノ)ジフェニル]エーテル(DPEphos)(テトラへドロン・レターズ(Tatrahedron Letters)第39巻、第5327頁(1998年)参照)、ジフェニルホスフィノフェロセン(DPPF)、1,1’−ビス(ジ−t−ブチルホスフィノ)フェロセン(DtBPF)、N,N−ジメチル−1−[2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセニル]エチルアミン、1−[2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセニル]エチルメチルエーテル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’−ジメチルアミノ−1,1’−ビフェニル(ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー(Journal of the American Chemical Society)第120巻、第9722頁(1998年)参照)、スピロ型ホスホニウム塩(アンゲバンテ・ケミー・インターナショナル・エディション(Angewandte Chemie International Edition)第37巻、第481頁(1998年)参照)などのホスフィン系配位子や、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリウムクロライド、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)イミダゾリウムクロライド、1−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−3−(2,4,6−トリメチルフェニル)−イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,3−ジヒドロ−2H−イミダゾル−2−イリデンなどのホスフィンミミック配位子(アンゲバンテ・ケミー・インターナショナル・エディション・イン・イングリッシュ(Angewandte Chemie International Edition in English) 第36巻、第2163頁(1997年)参照)などが挙げられる。パラジウムと配位子上の置換基とで反応してパラダサイクル(アンゲバンテ・ケミー・インターナショナル・エディション・イン・イングリッシュ(Angewandte Chemie International Edition in English)第34巻、第1844頁(1995年)参照)を形成していてもよい。
好ましくは、トリフリルホスフィン、トリ(o−トリル)ホスフィン(パラダサイクルを形成してもよい)、トリ(シクロヘキシル)ホスフィン、トリ(t−ブチル)ホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、1,1’−ビス(ジ−t−ブチルホスフィノ)フェロセン、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’−ジメチルアミノ−1,1’−ビフェニル、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリウムクロライド、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)イミダゾリウムクロライド、1−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−3−(2,4,6−トリメチルフェニル)−イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,3−ジヒドロ−2H−イミダゾル−2−イリデンなどのホスフィンミミック配位子であり、更に好ましくは,1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリウムクロライド、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)イミダゾリウムクロライド、1−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−3−(2,4,6−トリメチルフェニル)−イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,3−ジヒドロ−2H−イミダゾル−2−イリデンなどのホスフィンミミック配位子であり、特に好ましくは、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリニウムクロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリウムクロライドである。
Further, the transition metal catalysts used in the production method of Step 2 of the present invention, the reaction can also be carried out by adding a ligand. Examples of the ligand include triphenylphosphine (PPh 3 ), methyldiphenylphosphine (Ph 2 PCH 3 ), trifurylphosphine (P (2-furyl) 3 ), tri (o-tolyl) phosphine (P (o-tol). 3 ), tri (cyclohexyl) phosphine (PCy 3 ), dicyclohexylphenylphosphine (PhPCy 2 ), tri (t-butyl) phosphine (P (t-Bu) 3 ), 2,2′-bis (diphenylphosphino) -1,1'-binaphthyl (BINAP), 2,2'-bis [(diphenylphosphino) diphenyl] ether (DPEphos) (Tatrahedron Letters, 39, 5327 (1998)) Reference), diphenylphosphinoferrocene (DPPF), 1, '-Bis (di-tert-butylphosphino) ferrocene (DtBPF), N, N-dimethyl-1- [2- (diphenylphosphino) ferrocenyl] ethylamine, 1- [2- (diphenylphosphino) ferrocenyl] ethyl Methyl ether, 2-dicyclohexylphosphino-2′-dimethylamino-1,1′-biphenyl (Journal of the American Chemical Society, Volume 120, page 9722 (1998) Spiro-type phosphonium salts (see Angewante Chemie International Edition, 37, 481 (1998)) Sphine ligands, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolium chloride, 1,3-bis (2, 4,6-trimethylphenyl) imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,4,6-trimethylphenyl) imidazolium chloride, 1- (2,6-diisopropylphenyl) -3- (2,4,6) Phosphine mimic ligands such as -trimethylphenyl) -imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) -1,3-dihydro-2H-imidazol-2-ylidene (Angevante Chemie International・ Edition in English (Angewandte Chemie Int (editional edition in English) 36, 2163 (1997)). Reaction of palladium with a substituent on the ligand to produce palladacycle (Angewandte Chemie International Edition in English, Vol. 34, p. 1844 (1995)) It may be formed.
Preferably, trifurylphosphine, tri (o-tolyl) phosphine (which may form a palladacycle), tri (cyclohexyl) phosphine, tri (t-butyl) phosphine, dicyclohexylphenylphosphine, 1,1′-bis ( Di-t-butylphosphino) ferrocene, 2-dicyclohexylphosphino-2′-dimethylamino-1,1′-biphenyl, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolinium chloride, 1,3 -Bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolium chloride, 1,3-bis (2,4,6-trimethylphenyl) imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,4,6-trimethylphenyl) imidazo Rium chloride, 1- (2,6-diisopropylphenyl) -3- (2, , 6-trimethylphenyl) -imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) -1,3-dihydro-2H-imidazol-2-ylidene, and other phosphine mimic ligands, Preferably, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolium chloride, 1,3-bis (2,4,6- Trimethylphenyl) imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,4,6-trimethylphenyl) imidazolium chloride, 1- (2,6-diisopropylphenyl) -3- (2,4,6-trimethylphenyl) -Imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) -1,3-di A phosphine mimic ligand such as dro-2H-imidazol-2-ylidene, particularly preferably 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolinium chloride, 1,3-bis (2,6 -Diisopropylphenyl) imidazolium chloride.

配位子の使用量は、過剰でも反応に影響は生じないが、プロセスコスト設計の観点から触媒使用量は少ないことが望ましく、通常は、ハロゲン化環状化合物(5)の1モルに対して、0.0001〜10モルが使用されるが、好ましくは0.001モル以上、より好ましくは0.01モル以上、更に好ましくは0.02モル以上である。   Even if the amount of the ligand used is excessive, the reaction is not affected, but the amount of the catalyst used is preferably small from the viewpoint of process cost design. Usually, the amount of the ligand used is 1 mol of the halogenated cyclic compound (5). Although 0.0001-10 mol is used, Preferably it is 0.001 mol or more, More preferably, it is 0.01 mol or more, More preferably, it is 0.02 mol or more.

次に本発明で用いるマクロリアクターについて説明する。
本発明におけるマイクロリアクター(マイクロフローリアクター)とは、複数の物質を混合する混合部(マイクロミキサー)とそれに続く所望の反応を生じさせる流路(リアクター)からなる微小流通式反応器であり、混合部および反応部の流路断面の最小長さが数μmから数千μmのものが代表的である。目的に応じて、流路断面の最小長さおよびそれ以外の長さを適宜選択することができる。前記マイクロリアクターの流路断面の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、円形、矩形、半円形、三角形等が挙げられる。また、液体を内部で複数の流路に分けて流通させることもできる。前記マイクロリアクターの反応流路の流れ方向の長さや形状については、特に制限はなく、反応の種類や反応時間等に応じて適宜選択することができる。
前記マイクロリアクター全体あるいは一部を恒温槽内に設置する方法、及び流路付近に
設置した別の流路の中を熱媒(冷媒)を流通させる方法、流路付近に冷却器あるいは加熱
器を設置する方法等によって反応温度を制御することができる。
前記マイクロリアクターを複数連結して用いる方法、及び複数のマイクロリアクターを組み込んだ装置を用いる方法により多段階の反応を行うことができる。
マイクロリアクターは、通常数mm以下、好ましくは1000μmより小さな等価直径の微小流路(マイクロチャンネル)を有し、その微小流路内で反応を行う装置として定義され、小型流動反応器、または静的マイクロミキサー(スタティックマイクロミキサー)を使用して定常状態で反応を実施するための反応装置である。ここで、等価直径とは流路断面を円形に換算した場合の直径である。静的マイクロミキサーとは、例えばWO96/30113号に記載されているような、混合のための微細な流路を有しているミキサーに代表される装置であり、また「“マイクロリアクターズ”第3章、W.Ehrfeld、V.Hessel、H.Lowe著、Wiley−VCH社刊」に記載されている混合機(ミキサー)である。
Next, the macro reactor used in the present invention will be described.
The microreactor (microflow reactor) in the present invention is a micro flow reactor comprising a mixing part (micromixer) for mixing a plurality of substances and a flow path (reactor) for causing a desired reaction subsequent thereto. Typically, the minimum length of the cross section of the flow path of the reaction part and the reaction part is several μm to several thousand μm. Depending on the purpose, the minimum length of the channel cross section and other lengths can be appropriately selected. There is no restriction | limiting in particular as a shape of the flow-path cross section of the said microreactor, According to the objective, it can select suitably. For example, a circle, a rectangle, a semicircle, a triangle, etc. are mentioned. Further, the liquid can be divided and circulated in a plurality of flow paths inside. The length and shape of the reaction flow path of the microreactor are not particularly limited and can be appropriately selected according to the type of reaction, reaction time, and the like.
A method of installing the whole or a part of the microreactor in a thermostat, a method of circulating a heat medium (refrigerant) in another channel installed near the channel, and a cooler or heater near the channel The reaction temperature can be controlled by the installation method or the like.
A multi-stage reaction can be performed by a method using a plurality of the microreactors connected together and a method using an apparatus incorporating a plurality of microreactors.
A microreactor is usually defined as a device that has a microchannel (microchannel) with an equivalent diameter of several mm or less, preferably smaller than 1000 μm, and performs a reaction in the microchannel. It is a reaction apparatus for carrying out the reaction in a steady state using a micromixer (static micromixer). Here, the equivalent diameter is a diameter when the cross section of the flow path is converted into a circle. A static micromixer is a device represented by a mixer having a fine flow path for mixing, as described in, for example, WO 96/30113, 3. Mixer described in Chapter 3, W. Ehrfeld, V. Hessel, H. Lowe, published by Wiley-VCH.

微小流路がマイクロスケールであるマイクロリアクターの世界においては、寸法及び流速の何れも小さくレイノルズ数は200以下であり、層流支配の流れとなる。反応を行う流体同士は流路内を層流状態となって流れながら、分子の自発的挙動だけで拡散しながら反応を行う。マイクロリアクターでは反応はフローで行うため、マイクロリアクター内の滞留時間により反応時間のコントロールがし易く、且つ比表面積(反応に関与する流体の単位体積当たりの表面積)が大きいことから熱収支を効率的に管理でき、反応を行う際の温度制御を精密且つ効率良く行うことができる。そのため、反応、特に高速反応の選択性を格段に向上させることができる。また、拡散理論に従うと熱交換(熱伝達)時間(t)はd/α(d:微小流路幅、α:液の熱拡散率)に比例するので、微小流路幅を小さくすればするほど熱交換効率は向上する。 In the world of microreactors where the microchannels are microscales, both the size and the flow velocity are small, the Reynolds number is 200 or less, and the flow is dominated by laminar flow. While the fluids that perform the reaction flow in a laminar state in the flow path, they react while diffusing only by the spontaneous behavior of the molecules. In a microreactor, the reaction is carried out in a flow, so that the reaction time can be easily controlled by the residence time in the microreactor, and the specific surface area (surface area per unit volume of the fluid involved in the reaction) is large, so the heat balance is efficient. Temperature control during the reaction can be precisely and efficiently performed. Therefore, the selectivity of the reaction, particularly the high-speed reaction can be greatly improved. Further, according to the diffusion theory, the heat exchange (heat transfer) time (t) is proportional to d 2 / α (d: microchannel width, α: thermal diffusivity of liquid), so if the microchannel width is reduced. The more the heat exchange efficiency is improved.

本発明で用いるマイクロリアクター自体は、既知のものや市販品、目的とする反応のために新規に設計し試作されたものから選択して使用することができる。市販されているマイクロリアクターとしては、例えばインターディジタルチャンネル構造体を備えるマイクロリアクター、インスティチュート・フュール・マイクロテクニック・マインツ(IMM)社製シングルミキサーおよびキャタピラーミキサー;ミクログラス社製ミクログラスリアクター;CPCシステムス社製サイトス;山武社製YM−1、YM−2型ミキサー;島津GLC社製ミキシングティーおよびティー(T字型コネクタ、Y字型コネクタ);マイクロ化学技研社製IMTチップリアクター;東レエンジニアリング開発品マイクロ・ハイ・ミキサー;中心衝突型ミキサー(K−M型)等が挙げられ、いずれも本発明に使用することができる。   The microreactor itself used in the present invention can be selected from known ones, commercially available products, or those newly designed and prototyped for the intended reaction. Commercially available microreactors include, for example, a microreactor having an interdigital channel structure, a single mixer and a caterpillar mixer manufactured by Institute, Fleet, Microtechnique Mainz (IMM); a microglass reactor manufactured by Microglass; CPC Cytos manufactured by Systems Co., Ltd .; YM-1 and YM-2 mixers manufactured by Yamatake Corporation; mixing tees and tees manufactured by Shimadzu GLC (T-shaped connector, Y-shaped connector); IMT chip reactor manufactured by Micro Chemical Engineering Co., Ltd .; Toray Engineering The developed product is a micro-high mixer; a center collision type mixer (KM type) and the like, and any of them can be used in the present invention.

本発明で用いるマイクロリアクターの最小構成単位は、マイクロミキサーとチューブリアクターである。また、マイクロミキサー、チューブリアクターを複数個接続し、多段反応用マイクロリアクターを構築することもできる。合成反応では、マイクロリアクターを組み込んだフロー反応装置を構築する必要があり、その場合の装置構成は、マイクロミキサー、チューブリアクター、マイクロリアクターに原料薬液を供給するための供給ポンプ、恒温槽及び循環サーキュレータ、温度調整のための熱交換器、温度センサー、流量センサー、配管内圧力を測定するための圧力センサー、生成品溶液を貯蔵するための製品タンク、等である。   The minimum structural unit of the microreactor used in the present invention is a micromixer and a tube reactor. Also, a multi-reaction microreactor can be constructed by connecting a plurality of micromixers and tube reactors. In the synthesis reaction, it is necessary to construct a flow reaction apparatus incorporating a microreactor. In that case, the apparatus configuration includes a micromixer, a tube reactor, a supply pump for supplying a raw chemical solution to the microreactor, a thermostat, and a circulation circulator. A heat exchanger for temperature adjustment, a temperature sensor, a flow sensor, a pressure sensor for measuring the pressure in the pipe, a product tank for storing the product solution, and the like.

本発明においては、前記スキームに示す工程1のマイクロリアクター中の生成物のフローに対し、マイクロミキサーを用いて工程2の複数の反応原料(触媒を含む)を混合し、ないしは混合しながら導入し、前記工程1の生成物と混合して反応させる。
本発明で用いるマイクロミキサーは、液体または溶液状の化合物を互いに混合する小さな流路を有することが好ましく、また2つのサブストリームを混合させる単純なT字型流路のティーを用いても、縮流効果や高流速での流れの乱れを利用することで十分な混合・反応性能が得られる。マイクロミキサーの内部では混合により反応が開始され、同時に反応による発熱が発生する。流路断面積が大きい従来サイズのケニック型スタティックミキサーは、流路サイズが広いために混合反応において十分な混合性能が得られず、また反応時に発生する発熱量の徐熱能力も不十分であり、本発明で用いるマイクロミキサーとは区別される。2つのサブストリームを混合させて反応を行う場合、通常、サブストリームの断面積は用いるミキサーの流路の断面積で決定される。本発明のマイクロミキサーの流路は通常は100μm〜16mm、好ましくは1000μm〜4.0mm、より好ましくは10000μm〜2.1mm、特に好ましくは190000μm〜1mmの断面積を有する。また、流路の断面形状は特に限定されるものではなく、円形でも、矩形、半円、三角でも構わない。
In the present invention, a plurality of reaction raw materials (including a catalyst) in Step 2 are mixed or introduced while mixing with the product flow in the microreactor in Step 1 shown in the above-mentioned scheme using a micromixer. And reacting with the product of Step 1 above.
The micromixer used in the present invention preferably has a small channel that mixes liquid or solution compounds with each other, and even if a simple T-shaped channel tee that mixes two substreams is used, the micromixer is compressed. Adequate mixing and reaction performance can be obtained by using flow effects and flow turbulence at high flow rates. Inside the micromixer, the reaction is started by mixing, and at the same time, heat is generated by the reaction. Conventional size Kenic static mixers with a large channel cross-sectional area do not provide sufficient mixing performance in the mixing reaction due to the large channel size, and the ability to gradually heat the heat generated during the reaction is insufficient. It is distinguished from the micromixer used in the present invention. When the reaction is carried out by mixing two substreams, the cross-sectional area of the substream is usually determined by the cross-sectional area of the flow path of the mixer used. The flow path of the micro-mixer of the present invention is usually 100μm 2 ~16mm 2, preferably 1000μm 2 ~4.0mm 2, more preferably 10000μm 2 ~2.1mm 2, particularly preferably the cross-sectional area of 190000μm 2 ~1mm 2 Have. The cross-sectional shape of the flow path is not particularly limited, and may be circular, rectangular, semicircular, or triangular.

マイクロミキサーの後部に接続されるリアクターとしてのチューブは、原料の拡散混合および混合反応、反応熱除去の機能を有する。チューブ内径はより小さい方が拡散距離が短くなるため反応速度は大きくなり、反応時間を短縮するには有利である。また、チューブ内径のより小さい方が熱交換能力が大きくなり、大きな発熱を伴う反応にも有効である。しかし、チューブ内径が小さい程液体を流す際の圧力損失が増加するため、使用するポンプを特別な高耐圧仕様のものにしなければならず、また送液流量が制限されるのでマイクロミキサーの構造をも制限することになり、不都合を生じる。本発明におけるチューブの流路断面最少長さは、第1反応では10μm〜5000μm、好ましくは200μm〜3000μm、より好ましくは250μm〜2000μm、特に好ましくは500μm〜1000μm、第2反応では10μm〜10000μm、好ましくは10μm〜8000μm、より好ましくは10μm〜6000μm、特に好ましくは10μm〜5000μmを有する。   A tube as a reactor connected to the rear part of the micromixer has functions of diffusion mixing of raw materials, mixing reaction, and reaction heat removal. The smaller the tube inner diameter is, the shorter the diffusion distance becomes, so that the reaction rate increases, which is advantageous for shortening the reaction time. Also, the smaller the tube inner diameter, the greater the heat exchange capacity, and it is also effective for reactions involving a large exotherm. However, the smaller the inner diameter of the tube, the higher the pressure loss when the liquid flows. Therefore, the pump to be used must have a special high pressure resistance specification, and the flow rate of the liquid is limited. Will also be inconvenient. The minimum length of the flow path cross section of the tube in the present invention is 10 μm to 5000 μm in the first reaction, preferably 200 μm to 3000 μm, more preferably 250 μm to 2000 μm, particularly preferably 500 μm to 1000 μm, and 10 μm to 10,000 μm in the second reaction, preferably Has a thickness of 10 μm to 8000 μm, more preferably 10 μm to 6000 μm, and particularly preferably 10 μm to 5000 μm.

本発明のマイクロミキサーやチューブリアクター(以下、単にチューブということがある。)の材質は、耐熱、耐圧及び耐溶剤性、加工容易性等の要求に応じて、ステンレス鋼、チタン、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属、ガラス、フォチュランガラス、各種セラミックス、ピーク樹脂、ポリイミド樹脂、縁プラプラスチック、シリコン、及びPFA、TFAAなどのテフロン(登録商標)樹脂等を好適に使用できる。   The material of the micromixer or tube reactor (hereinafter sometimes simply referred to as a tube) of the present invention is made of stainless steel, titanium, copper, nickel, depending on requirements such as heat resistance, pressure resistance and solvent resistance, and processability. Metals such as aluminum, glass, photocuran glass, various ceramics, peak resins, polyimide resins, edge plastics, silicon, and Teflon (registered trademark) resins such as PFA and TFAA can be suitably used.

マイクロリアクターは微細加工技術によって製作されるが、マイクロリアクターに適した微細加工技術としては次のようなものがある。
(a)X線リソグラフィと電気メッキを組み合わせたLIGA技術
(b)EPON−SU8を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法
(c)機械的マイクロ切削加工(ドリル径がマイクロオーダのドリルを高速回転するマイクロドリル加工等)
(d)Deep RIEによるシリコンの高アスペクト比加工法
(e)Hot Emboss加工法
(f)光造形法
(g)レーザー加工法
(h)イオンビーム法
本発明で用いるマイクロリアクターは上記のどの微細加工技術を用いていても良く、特に制限されない。
A microreactor is manufactured by a microfabrication technique, and there are the following microfabrication techniques suitable for a microreactor.
(A) LIGA technology combining X-ray lithography and electroplating (b) High aspect ratio photolithographic method using EPON-SU8 (c) Mechanical micro cutting (micro that rotates a drill with a drill diameter of micro order at high speed) Drilling etc.)
(D) High aspect ratio processing method of silicon by Deep RIE (e) Hot Emboss processing method (f) Stereolithography method (g) Laser processing method (h) Ion beam method The microreactor used in the present invention is one of the above-mentioned micro processings A technique may be used and is not particularly limited.

本発明で用いるマイクロリアクター装置の模式図を図1〜図7に示す。   The schematic diagram of the microreactor apparatus used by this invention is shown in FIGS.

各図について以下に説明する。
図1において各符号は次の意味をもつ。
区間1〜3: 溶液Aの温度調節区間
区間2〜4: 溶液Bの温度調節区間
点1,2: マイクロリアクターへの原料供給口
点3,4: マイクロミキサーへの原料供給口
点5: 溶液Aと溶液Bの混合開始点
区間5〜6: 溶液Aと溶液Bの反応区間
点6: リアクターの出口
Each figure will be described below.
In FIG. 1, each symbol has the following meaning.
Sections 1-3: Temperature control section of Solution A Sections 2-4: Temperature control section of Solution B Point 1, 2: Raw material supply port to microreactor Point 3, 4: Raw material supply port to micromixer Point 5: Solution Mixing start point of A and solution B Sections 5 to 6: Reaction section of solution A and solution B Point 6: Reactor outlet

図2において各符号は次の意味をもつ。
区間21〜24: 溶液Aの温度調節区間
区間22〜25: 溶液Bの温度調節区間
区間23〜26: 溶液Cの温度調節区間
点21,22,23:マイクロリアクターへの原料供給口
点24,25,26:マイクロミキサーへの原料供給口
点27: 溶液Aと溶液Bと溶液Cの混合開始点
区間27〜28: 溶液Aと溶液Bと溶液Cの反応区間
点28: リアクターの出口
In FIG. 2, each symbol has the following meaning.
Sections 21 to 24: Temperature control section of Solution A Sections 22 to 25: Temperature control section of Solution B Sections 23 to 26: Temperature control section of Solution C Points 21, 22, and 23: Feed port to the microreactor Point 24, 25, 26: Raw material supply port to micromixer Point 27: Mixing start point of solution A, solution B, and solution C Sections 27 to 28: Reaction section of solution A, solution B, and solution C Point 28: Reactor outlet

図3において各符号は次の意味をもつ。
区間31〜33: 溶液Aの温度調節区間
区間32〜34: 溶液Bの温度調節区間
点31,32: マイクロリアクターへの原料供給口
点33,34: マイクロミキサーへの原料供給口
点35: 溶液Aと溶液Bの混合開始点
区間35〜36: 遷移金属触媒を有する触媒リアクター
(溶液Aと溶液Bの反応区間)
点36: リアクターの出口
図1は本発明の工程2で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M)とマイクロチューブ(R)で構成される。マイクロリアクター(MR)には2つの原料供給口(点1,点2)と、1つの生成物出口(点6)があり、原料供給口の一方には有機リチウム化合物の溶液(溶液A)を供給し、もう一方の供給口にはハロゲン化環状化合物と遷移金属触媒を溶解させた溶液(溶液B)を供給する。溶液A及び溶液BはマイクロミキサーMの点5で接触し混合し、点5から点6の区間で反応が完了し、生成物が得られる。
図2もまた、本発明の工程2で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M)とマイクロチューブ(R)で構成される。図1に示したマイクロリアクター(MR)と異なる点は、マイクロミキサー(M)は3つの液体を同時に混合できるということである。マイクロリアクター(MR)には3つの原料供給口(点21,点22,点23)と、1つの生成物出口(点28)があり、一方の供給口(点21)に芳香族有機リチウム化合物の溶液(溶液A)を供給し、もう一方の供給口(点22)にはハロゲン化環状化合物を溶解させた溶液(溶液B)を供給し、別の供給口(点23)には遷移金属触媒を溶解させた溶液(溶液C)を供給し、溶液Aと溶液B、溶液Cはミキサー内部の点27で接触し混合し、点27から点28の区間で反応が完了し、生成物が得られる。
図3は本発明の工程2で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M)と触媒リアクター(R3)から構成される。図1,2に示したマイクロリアクター(MR)と異なる点は、遷移金属触媒は固体状態のものを使用するところである。マイクロリアクター(MR)には2つの原料供給口(点31,点32)と、1つの生成物出口(点36)があり、原料供給口の一方には芳香族有機リチウム化合物の溶液(溶液A)を供給し、もう一方の供給口にはハロゲン化環状化合物を溶解させた溶液(溶液B)を供給する。溶液A及び溶液BはマイクロミキサーMの点35で接触し混合し、点35から点36の区間に担持された触媒表面で反応が完了し、生成物が得られる。
In FIG. 3, each symbol has the following meaning.
Sections 31-33: Temperature control section of solution A Sections 32-34: Temperature control section of solution B Points 31, 32: Raw material supply port to microreactor Points 33, 34: Raw material supply port to micromixer Point 35: Solution Mixing start point of A and solution B Sections 35-36: catalytic reactor with transition metal catalyst
(Reaction section of solution A and solution B)
Point 36: Reactor outlet FIG. 1 is a schematic diagram of a microreactor (MR) that can be used in step 2 of the present invention, which is composed of a micromixer (M) and a microtube (R). The microreactor (MR) has two raw material supply ports (points 1 and 2) and one product outlet (point 6). An organic lithium compound solution (solution A) is provided at one of the raw material supply ports. The other supply port is supplied with a solution (solution B) in which the halogenated cyclic compound and the transition metal catalyst are dissolved. The solution A and the solution B are contacted and mixed at the point 5 of the micromixer M, and the reaction is completed in the section from the point 5 to the point 6 to obtain a product.
FIG. 2 is also a schematic diagram of a microreactor (MR) that can be used in step 2 of the present invention, and is composed of a micromixer (M) and a microtube (R). The difference from the microreactor (MR) shown in FIG. 1 is that the micromixer (M) can mix three liquids simultaneously. The microreactor (MR) has three raw material supply ports (point 21, point 22, and point 23) and one product outlet (point 28), and one of the supply ports (point 21) has an aromatic organolithium compound. Solution (solution A) is supplied, a solution (solution B) in which the halogenated cyclic compound is dissolved is supplied to the other supply port (point 22), and a transition metal is supplied to another supply port (point 23). A solution in which the catalyst is dissolved (solution C) is supplied, and the solutions A, B, and C are brought into contact with and mixed at a point 27 inside the mixer, and the reaction is completed in a region from the point 27 to the point 28. can get.
FIG. 3 is a schematic view of a microreactor (MR) that can be used in step 2 of the present invention, and is composed of a micromixer (M) and a catalytic reactor (R3). The difference from the microreactor (MR) shown in FIGS. 1 and 2 is that a transition metal catalyst is used in a solid state. The microreactor (MR) has two raw material supply ports (points 31 and 32) and one product outlet (point 36). One of the raw material supply ports has a solution of an aromatic organolithium compound (solution A). ) And a solution (solution B) in which the halogenated cyclic compound is dissolved is supplied to the other supply port. The solution A and the solution B are brought into contact with and mixed at the point 35 of the micromixer M, and the reaction is completed on the catalyst surface supported in the section from the point 35 to the point 36 to obtain a product.

次に図4〜図8について説明すると、まず図4において各符号は次の意味をもつ。
区間41〜43: 溶液Aの温度調節区間
区間42〜44: 溶液Bの温度調節区間
区間47〜48: 溶液Cの温度調節区間
点41,42,47: マイクロリアクターへの原料供給口
点43,44,46,48: マイクロミキサーへの原料供給口
点45: 溶液Aと溶液Bの混合の混合開始点
点49: 溶液Cとの反応の混合開始点
区間45〜46: 溶液AとBの混合区間
区間49〜40: 溶液Cとの反応区間
点40: リアクターの出口
Next, FIGS. 4 to 8 will be described. First, in FIG. 4, each symbol has the following meaning.
Sections 41 to 43: Temperature control section of Solution A Sections 42 to 44: Temperature control section of Solution B Sections 47 to 48: Temperature control section of Solution C Points 41, 42, 47: Raw material supply port to the microreactor Point 43, 44, 46, 48: Raw material supply port to micromixer Point 45: Mixing start point of mixing of solution A and solution B Point 49: Mixing start point of reaction with solution C Sections 45 to 46: Mixing of solutions A and B Section Section 49-40: Reaction section with Solution C Point 40: Reactor outlet

図5において各符号は次の意味をもつ。
区間51〜53: 溶液Aの温度調節区間
区間52〜54: 溶液Bの温度調節区間
区間57〜58: 溶液Cの温度調節区間
点51,52,57: マイクロリアクターへの原料供給口
点53,54,56,58: マイクロミキサーへの原料供給口
点55: 溶液Aと溶液Bの混合の混合開始点
点59: 溶液Cとの反応の混合開始点
区間55〜56: 溶液AとBの混合区間
区間59〜50: 溶液Cとの反応区間
点50: リアクターの出口
In FIG. 5, each symbol has the following meaning.
Sections 51-53: Temperature control section of solution A Sections 52-54: Temperature control section of solution B Sections 57-58: Temperature control section of solution C Points 51, 52, 57: Raw material supply port to microreactor Point 53, 54, 56, 58: Raw material supply port to micromixer Point 55: Mixing start point of mixing of solution A and solution B Point 59: Mixing start point of reaction with solution C Sections 55-56: Mixing of solutions A and B Section Section 59-50: Reaction section with Solution C Point 50: Reactor outlet

図6において各符号は次の意味をもつ。
区間61〜63: 溶液Aの温度調節区間
区間62〜64: 溶液Bの温度調節区間
区間67〜68: 溶液Cの温度調節区間
点61,62,67: マイクロリアクターへの原料供給口
点63,64,66,68: マイクロミキサーへの原料供給口
点65: 第1工程(溶液AとBの反応)の混合開始点
点69: 第2工程(溶液Cとの反応)の混合開始点
区間65〜66: 工程1の反応区間
区間69〜60: 工程2の反応区間
点60: リアクターの出口
In FIG. 6, each symbol has the following meaning.
Zones 61-63: Temperature control zone for solution A Zones 62-64: Temperature control zone for solution B Zones 67-68: Temperature control zone for solution C Points 61, 62, 67: Feed port for feed to microreactor Point 63, 64, 66, 68: Raw material supply port to the micromixer Point 65: Mixing start point of the first step (reaction of solutions A and B) Point 69: Mixing start point of the second step (reaction with solution C) Section 65 ~ 66: Reaction section of step 1 Section 69-60: Reaction section of step 2 Point 60: Reactor outlet

図7において各符号は次の意味をもつ。
区間71〜73: 溶液Aの温度調節区間
区間72〜74: 溶液Bの温度調節区間
区間77〜78: 溶液Cの温度調節区間
点71,72,77: マイクロリアクターへの原料供給口
点73,74,76,78: マイクロミキサーへの原料供給口
点75: 第1工程(溶液AとBの反応)の混合開始点
点79: 第2工程(溶液Cとの反応)の混合開始点
区間75〜76: 工程1の反応区間
区間79〜70: 工程2の反応区間
点70: リアクターの出口
In FIG. 7, each symbol has the following meaning.
Zones 71-73: Temperature control zone for solution A Zones 72-74: Temperature control zone for solution B Zones 77-78: Temperature control zone for solution C Points 71, 72, 77: Feed port for the microreactor Point 73, 74, 76, 78: Raw material supply port to micro mixer Point 75: Mixing start point of first step (reaction of solutions A and B) Point 79: Mixing start point of second step (reaction with solution C) Section 75 ~ 76: Reaction section of step 1 Section 79 to 70: Reaction section of step 2 Point 70: Reactor outlet

図8において各符号は次の意味をもつ。
区間81〜83: 溶液Aの温度調節区間
区間82〜84: 溶液Bの温度調節区間
区間87〜88: 溶液Cの温度調節区間
点81,82,87: マイクロリアクターへの原料供給口
点83,84,86,88: マイクロミキサーへの原料供給口
点85: 第1工程(溶液AとBの反応)の混合開始点
点89: 第2工程(溶液Cとの反応)の混合開始点
区間85〜86: 工程1の反応区間
区間89〜80: 工程2の反応区間
点90: マイクロミキサーの出口
区間90〜80: 工程2の反応温度可変区間
点80: リアクターの出口
In FIG. 8, each symbol has the following meaning.
Sections 81-83: Temperature control section of solution A Sections 82-84: Temperature control section of solution B Sections 87-88: Temperature control section of solution C Points 81, 82, 87: Feed port for feed to microreactor Point 83, 84, 86, 88: Raw material supply port to micromixer Point 85: Mixing start point of first step (reaction of solutions A and B) Point 89: Mixing start point of second step (reaction with solution C) Section 85 ~ 86: Reaction section of Step 1 Section 89 ~ 80: Reaction section of Step 2 Point 90: Micromixer outlet Section 90-80: Reaction temperature variable section of Step 2 Point 80: Reactor outlet

図4もまた、本発明の工程2で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M1,M2)とマイクロチューブ(R1,R2)で構成される。図1に示したマイクロリアクター(MR)と異なる点は、遷移金属触媒溶液の溶液(A液)とハロゲン化環状化合物の溶液(B液)をマイクロミキサーM1で連続混合した後で、引き続きマイクロミキサー(M2)に供給して、有機リチウム化合物(溶液C)との反応を行うところである。
図5もまた、本発明の工程2で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M1,M2)とマイクロチューブ(R1,R2)で構成される。図1に示したマイクロリアクター(MR)と異なる点は、遷移金属触媒溶液の溶液(A液)と有機リチウム化合物の溶液(B液)をマイクロミキサーM1で連続混合して触媒を活性化した後で、引き続きマイクロミキサー(M2)に供給して、ハロゲン化環状化合物(溶液C)との反応を行うところである。
図6は本発明の工程1から工程2の連続工程で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M1,M2)とマイクロチューブ(R1,R2)で構成される。
図7もまた、本発明の工程1から工程2の連続工程で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M1,M2)とマイクロチューブ(R1,R2)で構成される。図6に示したマイクロリアクター(MR)と異なる点は、遷移金属触媒を固定状態のものを使用するところである。
図8もまた、本発明の工程1から工程2の連続工程で用いることのできるマイクロリアクター(MR)の概略図であり、マイクロミキサー(M1,M2)とマイクロチューブ(R1,R2)で構成される。図6に示したマイクロリアクター(MR)と異なる点は、工程2の反応温度可変区間を設けた点である。
FIG. 4 is also a schematic diagram of a microreactor (MR) that can be used in step 2 of the present invention, and is composed of a micromixer (M1, M2) and a microtube (R1, R2). The difference from the microreactor (MR) shown in FIG. 1 is that the transition metal catalyst solution (solution A) and the halogenated cyclic compound solution (solution B) are continuously mixed by the micromixer M1, and then the micromixer is continued. (M2) is supplied to react with the organolithium compound (solution C).
FIG. 5 is also a schematic diagram of a microreactor (MR) that can be used in step 2 of the present invention, and is composed of a micromixer (M1, M2) and a microtube (R1, R2). The difference from the microreactor (MR) shown in FIG. 1 is that the transition metal catalyst solution (solution A) and the organolithium compound solution (solution B) are continuously mixed by the micromixer M1 to activate the catalyst. Then, it is supplied to the micromixer (M2) and reacted with the halogenated cyclic compound (solution C).
FIG. 6 is a schematic view of a microreactor (MR) that can be used in a continuous process from step 1 to step 2 of the present invention, and is composed of a micromixer (M1, M2) and a microtube (R1, R2).
FIG. 7 is also a schematic diagram of a microreactor (MR) that can be used in the continuous process from step 1 to step 2 of the present invention, and is composed of a micromixer (M1, M2) and a microtube (R1, R2). The A difference from the microreactor (MR) shown in FIG. 6 is that a transition metal catalyst having a fixed state is used.
FIG. 8 is also a schematic diagram of a microreactor (MR) that can be used in a continuous process from step 1 to step 2 of the present invention, and is composed of a micromixer (M1, M2) and a microtube (R1, R2). The A difference from the microreactor (MR) shown in FIG. 6 is that a reaction temperature variable section in step 2 is provided.

本発明に用いられるマイクロリアクターに供給される原料溶液の流速は、マイクロミキサーの混合方式、構造、及び流路及びチューブの等価直径によって好ましい流速は異なる。例えば、内径Φ0.5mmのミキシングティー(以下、単に「Tee」と表記することがある。)と内径Φ500μmのチューブを用いる場合、通常は0.1μl/分〜1000ml/分であり、好ましくは0.1ml/分〜100ml/分、より好ましくはlml/分〜70ml/分、特に好ましくは5ml/分〜50ml/分の範囲である。また、複数個ある原料の、マイクロリアクターに供給される流速は各々が同じ流量であっても異なる流量であっても良い。送液用のポンプは工業的に使用される送液ポンプの何れでも使用可能だが、できるだけ送液時に脈動を生じない機種が望ましい。好ましくは、プランジャーポンプ、ギアーポンプ、ロータリーポンプ、ダイヤフラムポンプ等である。   The flow rate of the raw material solution supplied to the microreactor used in the present invention varies depending on the mixing method, structure, and flow path of the micromixer and the equivalent diameter of the tube. For example, when using a mixing tee having an inner diameter of Φ0.5 mm (hereinafter, simply referred to as “Tee”) and a tube having an inner diameter of Φ500 μm, it is usually 0.1 μl / min to 1000 ml / min, preferably 0. The range is from 1 ml / min to 100 ml / min, more preferably from 1 ml / min to 70 ml / min, particularly preferably from 5 ml / min to 50 ml / min. Further, the flow rates of a plurality of raw materials supplied to the microreactor may be the same flow rate or different flow rates. Any pump for industrial use can be used as the pump for liquid feeding, but it is desirable that the pump does not cause pulsation during liquid feeding as much as possible. A plunger pump, a gear pump, a rotary pump, a diaphragm pump, etc. are preferable.

マイクロリアクター内では、液体または溶液状の化合物が流動液体および溶液の運動エネルギーによって混合され反応するが、必要に応じてマイクロリアクター外部から振動エネルギーなどの混合促進のためのエネルギーを加えても良い。混合は、流速・流速と反応器の形状(接液部分の三次元形状や流路の屈曲などの形状、壁面の粗さ、等)によって、静的混合(層流)から動的混合(乱流)へと変化させることができ、乱流または層流の何れで混合しても良い。   In the microreactor, a liquid or solution-like compound is mixed and reacted by the kinetic energy of the flowing liquid and the solution, but if necessary, energy for promoting mixing such as vibration energy may be added from the outside of the microreactor. Mixing can be performed from static mixing (laminar flow) to dynamic mixing (turbulence) depending on the flow rate / flow rate and the shape of the reactor (three-dimensional shape of the wetted part, bend of the flow path, wall roughness, etc.). And may be mixed by turbulent flow or laminar flow.

本発明では、工程2で用いる芳香族有機リチウム化合物(3)は工程1で製造したものを使用しても良いし、市販されている芳香族有機リチウム化合物を使用しても良い。マイクロリアクターを用いて工程1と工程2を連続して反応を行う場合、工程1では−100℃の超低温冷却は必要ではなく、−10〜40℃での穏やかな冷却条件での反応実施が可能となり、設備コスト、エネルギーコストにおいてメリットが大きい。また、反応時間は工程1から工程2を含め数分以内に反応が終了するため、時間当たりの生産量を高くすることが可能になる。   In the present invention, the aromatic organolithium compound (3) used in Step 2 may be the one produced in Step 1, or a commercially available aromatic organolithium compound. In the case of performing the reaction in steps 1 and 2 in succession using a microreactor, in step 1, it is not necessary to cool at -100 ° C, and the reaction can be carried out under mild cooling conditions at -10 to 40 ° C. Therefore, there is a great merit in equipment cost and energy cost. In addition, since the reaction is completed within a few minutes including Step 1 to Step 2, the production amount per hour can be increased.

本発明で用いることができるマイクロリアクターは、マイクロミキサー単独、マイクロチューブ単独、またはマイクロミキサーとマイクロチューブ(チューブリアクター)が連結された構造体であり、工程1と工程2を連続して反応を行う場合には、前述したマイクロミキサーとマイクロチューブを必要に応じて複数個を組み合わせた形の構造体が使用され、また複数個のマイクロリアクターをチューブで連結して使用しても良い。マイクロミキサー、及びマイクロチューブの形状、寸法は目的生成物の収率が高くなるように最適化することもできる。   The microreactor that can be used in the present invention is a structure in which a micromixer alone, a microtube alone, or a micromixer and a microtube (tube reactor) are connected. In this case, a structure in which a plurality of the above-described micromixers and microtubes are combined as necessary is used, and a plurality of microreactors may be connected by tubes. The shape and dimensions of the micromixer and the microtube can be optimized so as to increase the yield of the target product.

また本発明の第2工程で用いられるマイクロリアクターは、カップリング用固体触媒をリアクター内部に有する構造体、例えば、触媒を担体上に化学的または物理または粉末充填型や壁面担持型、壁面化学結合型構造などで代表される触媒リアクターの機能を有しても良く、触媒の利用形態には限定されない。遷移金属触媒は高価であり、カップリング用固体触媒をリアクター内部に有する構造体は、反応液からの触媒分離が容易であり、プロセスコストの低下が可能になる。   The microreactor used in the second step of the present invention is a structure having a solid catalyst for coupling inside the reactor, for example, a catalyst on a support chemically or physically or a powder-filled type, a wall-supported type, a wall-surface chemical bond It may have the function of a catalytic reactor represented by a mold structure or the like, and is not limited to the utilization form of the catalyst. The transition metal catalyst is expensive, and the structure having the coupling solid catalyst in the reactor can easily separate the catalyst from the reaction solution, and the process cost can be reduced.

また本発明で用いられるマイクロリアクターは冷却や加熱が可能であるが、本発明におけるマイクロリアクターの温度調節方法は特に限定されない。反応温度制御はマイクロリアクターの流路壁面から熱媒体との熱交換により行なわれるが、マイクロリアクターに導入する原料薬液をあらかじめ熱交換器により所望の温度に調製したものを供給しても良く、例えば、反応が発熱反応の場合にはマイクロリアクターに供給する原料薬液は冷却しても良い。   The microreactor used in the present invention can be cooled or heated, but the method for adjusting the temperature of the microreactor in the present invention is not particularly limited. Reaction temperature control is performed by heat exchange with the heat medium from the channel wall surface of the microreactor, but the raw material chemical solution to be introduced into the microreactor may be supplied at a desired temperature by a heat exchanger in advance, for example, When the reaction is exothermic, the raw material chemical solution supplied to the microreactor may be cooled.

本発明において、マイクロリアクターを用いて第1工程と第2工程を連続して行う場合、第1工程においては、第1のマイクロリアクターでの芳香族ハロゲン化合物と有機リチウム試薬とのハロゲンリチウム交換反応の反応温度は目的物である芳香族有機リチウム化合物の収率が最大になるように設定され、通常は−10〜40℃、好ましくは−10℃〜35℃、特に好ましくは0〜35℃である。この温度は低すぎると反応時間を長くする必要があり、温度が高すぎると生成した芳香族有機リチウム化合物の劣化や不均化などの副反応が進行する。有機リチウムの劣化や副反応は温度による影響が非常に大きく、温度が高い程、劣化の進行は顕著になる。   In the present invention, when the first step and the second step are continuously performed using a microreactor, the halogen lithium exchange reaction between the aromatic halogen compound and the organolithium reagent in the first microreactor is performed in the first step. The reaction temperature is set so that the yield of the target aromatic organolithium compound is maximized, and is usually -10 to 40 ° C, preferably -10 to 35 ° C, particularly preferably 0 to 35 ° C. is there. If this temperature is too low, it is necessary to lengthen the reaction time. If the temperature is too high, side reactions such as deterioration and disproportionation of the produced aromatic organolithium compound proceed. The deterioration and side reactions of organolithium are greatly affected by temperature, and the higher the temperature, the more prominent the deterioration is.

一方、本発明の第2工程においては、第2のマイクロリアクターでの反応温度はマイクロリアクター内の滞留時間以内に芳香族リチウム化合物が分解せずに、目的とするハロゲン化合物とのカップリング反応を十分な反応率で行うことができる温度範囲にあることが必要であり、第2のマイクロリアクターでの反応温度は通常は−30〜100℃、好ましくは−20〜90℃、より好ましくは−10〜80℃、特に好ましくは0〜80℃である。   On the other hand, in the second step of the present invention, the reaction temperature in the second microreactor is such that the aromatic lithium compound does not decompose within the residence time in the microreactor and the coupling reaction with the target halogen compound is performed. It is necessary to be within a temperature range that can be performed at a sufficient reaction rate, and the reaction temperature in the second microreactor is usually −30 to 100 ° C., preferably −20 to 90 ° C., more preferably −10. It is -80 degreeC, Most preferably, it is 0-80 degreeC.

本発明における反応時間は、原料液体がマイクロミキサー入り口に導入され、マイクロミキサー出口に接続されたチューブリアクターを通って出口から外へ出るまでの滞留時間で表わされる。各工程におけるマイクロリアクター内での滞留時間は、ハロゲン化合物や有機リチウム試薬の反応性、試薬濃度、反応温度、リチウム化合物の安定性等のパラメーターによって異なる。各工程における滞留時間は、使用するマイクロリアクターの内部空間容積に応じて原料薬液の供給速度を変更することで設定を行うが、原料薬液の供給時間が決まっている場合にはマイクロリアクターの内部空間容積を変更することで設定しても良く、マイクロチューブの断面積および長さを調節することにより設定をする。   The reaction time in the present invention is represented by the residence time from when the raw material liquid is introduced into the micromixer inlet to the outside through the tube reactor connected to the micromixer outlet. The residence time in the microreactor in each step varies depending on parameters such as the reactivity of the halogen compound and the organolithium reagent, the reagent concentration, the reaction temperature, and the stability of the lithium compound. The residence time in each process is set by changing the feed rate of the raw chemical solution according to the internal space volume of the microreactor to be used, but if the feed time of the raw chemical solution is fixed, the internal space of the microreactor It may be set by changing the volume, and is set by adjusting the cross-sectional area and length of the microtube.

本発明において、マイクロリアクターを用いて第1工程と第2工程を連続して行う場合、第1工程のマイクロリアクターで行うハロゲン−リチウム交換反応の滞留時間は0.001秒〜10秒、好ましくは0.001秒〜5秒、より好ましくは0.001秒〜4秒、特に好ましくは0.01〜3秒である。ハロゲン−リチウム交換反応は極めて速い反応であるが、第1工程の滞留時間は短すぎると反応が完全に終了せず、原料の芳香族ハロゲン化合物および有機リチウム試薬が残存し、第2工程の反応収率に影響を及ぼす。逆に滞留時間が長すぎると、生成するリチウム中間体の熱安定性が低いことから、生成した芳香族有機リチウム化合物(3)の劣化や副反応を生じ、第2工程の反応収率に影響を及ぼすため好ましくない。   In the present invention, when the first step and the second step are continuously performed using a microreactor, the residence time of the halogen-lithium exchange reaction performed in the microreactor of the first step is 0.001 to 10 seconds, preferably It is 0.001 second to 5 seconds, more preferably 0.001 second to 4 seconds, and particularly preferably 0.01 to 3 seconds. The halogen-lithium exchange reaction is an extremely fast reaction, but if the residence time in the first step is too short, the reaction will not be completed completely, and the raw material aromatic halogen compound and organolithium reagent remain, and the reaction in the second step. Affects yield. On the other hand, if the residence time is too long, the resulting lithium intermediate has low thermal stability, which causes degradation and side reactions of the produced aromatic organolithium compound (3), affecting the reaction yield in the second step. Is undesirable.

第2工程のマイクロリアクターで行う芳香族有機リチウム化合物(3)とハロゲン化環状化合物(5)との触媒を用いるカップリング反応の滞留時間は0.001秒〜10分、好ましくは0.005秒〜5分、より好ましくは0.01秒〜3分、特に好ましくは0.1秒〜2分である。第2工程の滞留時間は短すぎると反応が完全に終了しない。逆に滞留時間が長すぎると、生成物からの副反応を生じるため好ましくない。   The residence time of the coupling reaction using the catalyst of the aromatic organolithium compound (3) and the halogenated cyclic compound (5) performed in the microreactor of the second step is 0.001 seconds to 10 minutes, preferably 0.005 seconds. -5 minutes, more preferably 0.01 seconds to 3 minutes, and particularly preferably 0.1 seconds to 2 minutes. If the residence time in the second step is too short, the reaction will not be completed completely. Conversely, if the residence time is too long, side reactions from the product occur, which is not preferable.

本発明では、反応の経過は公知の種々の分析機器を使用してモニターすることができる。反応率は、例えば高速液体クロマトグラフィー、キャピラリーガスクロマトグラフィー等で確認することができる。また、オンラインFT−IR分光分析計やオンラインNIR分光分析計を用いて吸光度の変化を追跡することにより、反応をオンラインでモニタリングすることが可能である。   In the present invention, the progress of the reaction can be monitored using various known analytical instruments. The reaction rate can be confirmed by, for example, high performance liquid chromatography, capillary gas chromatography or the like. It is also possible to monitor the reaction online by tracking changes in absorbance using an online FT-IR spectrometer or an online NIR spectrometer.

本発明方法において芳香族ハロゲン化合物(1)、有機リチウム試薬(2)、ハロゲン化環状化合物(3)は液体又は溶液状態で反応させることができる。上記の原料が液体でない場合には、反応に不活性な溶媒に溶解させて反応に用いる必要がある。本発明の工程1、及び工程2で使用できる溶媒としては、公知のハロゲン−金属交換反応に用いられる溶媒がいずれも使用できる。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、デュレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン、ジフェニルメタン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン等の芳香族炭化水素化合物類; ピリジン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の極性溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、デカン、パラフィン等のアルカン類、及びパーフルオロアルカン類;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DMEと略記する)、石油エーテル、テトラヒドロフラン(THFと略記する)、シクロペンチルメチルエーテル、ジオキサン、トリオキサン、ジグリム等のエーテル類;N,N−ジメチルイミダゾリジノン等のウレア類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等の3級アミン類;塩化メチレン、ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類等、極性、非極性溶媒を問わずいずれも利用し得る。好ましくは、THF、ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、トルエン、キシレン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンであり、より好ましくはTHF、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、トルエンである。これらの溶媒は単独または2種以上の溶媒を混合して用いることができ、混合使用の際の混合比は任意に定めることができる。溶媒の使用量は基質である各々の化合物1モルに対し、通常1〜10000mlの範囲で用いられ、好ましくは300〜6000ml、より好ましくは600〜3000mlである。   In the method of the present invention, the aromatic halogen compound (1), the organolithium reagent (2), and the halogenated cyclic compound (3) can be reacted in a liquid or solution state. When the above raw materials are not liquid, it is necessary to dissolve them in a solvent inert to the reaction and use them in the reaction. As the solvent that can be used in Step 1 and Step 2 of the present invention, any of the solvents used in known halogen-metal exchange reactions can be used. Specifically, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, durene, ethylbenzene, diethylbenzene, isopropylbenzene, diisopropylbenzene, diphenylmethane, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, etc. Compounds; polar solvents such as pyridine, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone; methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate Acetic esters such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, decane, paraffin and other alkanes and perfluoroalkanes; dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl Ethers such as ether, 1,2-dimethoxyethane (abbreviated as DME), petroleum ether, tetrahydrofuran (abbreviated as THF), cyclopentyl methyl ether, dioxane, trioxane, diglyme; N, N-dimethylimidazolidinone, etc. Ureas; tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tributylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine; halogenated alkanes such as methylene chloride and dichloroethane, regardless of polar or nonpolar solvents Either can be used. Preferably, THF, diethyl ether, cyclopentyl methyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dimethoxyethane, toluene, xylene, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, more preferably THF, diethyl ether, dibutyl ether, Cyclopentyl methyl ether, dimethoxyethane, and toluene. These solvents can be used alone or in admixture of two or more kinds, and the mixing ratio at the time of mixing and use can be arbitrarily determined. The amount of the solvent used is usually in the range of 1 to 10,000 ml, preferably 300 to 6000 ml, more preferably 600 to 3000 ml, with respect to 1 mol of each compound as a substrate.

本発明の製造方法では、有機リチウム試薬(2)および芳香族有機リチウム化合物(3)を活性化するために3級アミン等のキレート化剤を添加することが可能である。キレート化剤の使用量は有機リチウム試薬および芳香族有機リチウム化合物1モルに対し、通常0.01〜10モルの範囲で用いられ、好ましくは0.05〜5モル、より好ましくは0.1〜2.0モルである。
キレート化剤としては、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDTA)、N,N,N’,N’’,N’’’,N’’’−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン(HMTTA)などの3級アミンを使用することができる。
In the production method of the present invention, a chelating agent such as a tertiary amine can be added to activate the organolithium reagent (2) and the aromatic organolithium compound (3). The amount of chelating agent used is usually in the range of 0.01 to 10 moles, preferably 0.05 to 5 moles, more preferably 0.1 to 0.1 moles per mole of the organolithium reagent and aromatic organolithium compound. 2.0 moles.
As a chelating agent, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TMEDA), N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine (PMDTA), N, N, N Tertiary amines such as', N ″, N ′ ″, N ′ ″-hexamethyltriethylenetetramine (HMTTA) can be used.

以下に、本発明の方法により得られる前記の一般式で表わされる多環式化合物(6)の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
下記化合物中の略号は次の通りである(以下、同様)。
Me:メチル Ph:フェニル Bu:ブチル
Et:エチル Pr:プロピル
Although the preferable specific example of the polycyclic compound (6) represented by the said general formula obtained by the method of this invention is shown below, this invention is not limited to these.
Abbreviations in the following compounds are as follows (the same applies hereinafter).
Me: methyl Ph: phenyl Bu: butyl Et: ethyl Pr: propyl

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本発明の方法で得られる、前記スキーム中で表される多環式化合物(6)は、公知の方法で単離することができる。例えば、有機溶剤を用いた抽出法、蒸留法、有機溶媒や水または有機溶媒と水の混合物を用いた再沈殿法、またはカラムクロマトグラフィーを、必要に応じて単独または適宜組み合わせて用いて単離精製することが可能である。   The polycyclic compound (6) represented in the scheme obtained by the method of the present invention can be isolated by a known method. For example, an extraction method using an organic solvent, a distillation method, a reprecipitation method using an organic solvent, water, or a mixture of an organic solvent and water, or column chromatography is used alone or in combination as appropriate. It is possible to purify.

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these.

生成物の構造はNMR、IR、ミリマス測定により同定を行った。また、標準物質が市販されているものについては、目的物の反応率はガスクロマトグラフィー(GC)により標準物質との面積比から算出して定量分析法により算出した。標準物質が市販されていないものは、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて単離収率を求めた。   The structure of the product was identified by NMR, IR, and millimass measurement. Moreover, about the thing with which a standard substance is marketed, the reaction rate of the target object was computed from the area ratio with a standard substance by gas chromatography (GC), and was computed by the quantitative analysis method. For those for which standard substances are not commercially available, the isolation yield was determined by silica gel column chromatography.

芳香族有機リチウム化合物(3)とハロゲン化環状化合物(5)との遷移金属触媒存在下でのカップリング反応の実施例を説明する。
実施例1 <マイクロリアクターによる4−メトキシビフェニルの合成>
表1に示す反応原料を用い、以下の通り工程2を実施した。
芳香族有機リチウム化合物としてフェニルリチウム、ハロゲン化環状化合物として4−ブロモアニソール、遷移金属触媒として(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを各々用い、図1に示すマイクロリアクター装置を用いてクロスカップリング反応を実施した。
マイクロリアクターはマイクロミキサーとマイクロチューブから構成され、マイクロミキサーは内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm)を使用し、マイクロチューブは、内径0.5mm、外径1/16インチ、長さ40mmのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、及び内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)を使用して製作した。マイクロリアクターの区間1から区間6、及び区間2から区間6までを恒温水槽に埋没させて、50℃に設定した。
芳香族有機リチウム化合物溶液(A液)は、−78℃で、脱水THF溶媒中でブロモベンゼンと1.60モル/l濃度のn−ブチルリチウム・ヘキサン溶液の反応からハロゲン−リチウム交換反応により合成したフェニルリチウム溶液を、脱水THFで希釈して0.310モル/l濃度に調整したものを使用した。ハロゲン化環状化合物(5)及び遷移金属触媒溶液(B液)は、4−ブロモアニソールを脱水THFで希釈して0.517モル/l濃度の溶液に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド(4−ブロモアニソールに対して10モル%)を添加して溶解させたものを使用した。A液、B液は、各々ステンレス製シリンジに吸い上げた後、ハーバード社製PHD−4400型高圧シリンジポンプを用いてマイクロリアクターに送液した。A液のマイクロリアクターの供給流量は7.5ml/分、B液の供給流量は3.0ml/分とし、このとき図1の区間5〜6間の滞留時間は16.4秒である。リアクター出口から流出する反応液は、3分間の待機期間が経過した後、メタノール5mlの入ったサンプリング管に60秒間サンプリングし、25℃で10分間攪拌した。反応後の溶液をはGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行ったところ目的化合物の収率79%であった。
An example of the coupling reaction of the aromatic organolithium compound (3) and the halogenated cyclic compound (5) in the presence of a transition metal catalyst will be described.
Example 1 <Synthesis of 4-methoxybiphenyl by microreactor>
Using the reaction raw materials shown in Table 1, step 2 was performed as follows.
Phenyl lithium as the aromatic organolithium compound, 4-bromoanisole as the halogenated cyclic compound, (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) as the transition metal catalyst A cross coupling reaction was carried out using each dichloride and the microreactor apparatus shown in FIG.
The microreactor is composed of a micromixer and a microtube. The micromixer uses a mixing tee (manufactured by GL Sciences Co., Ltd., cross-sectional area 0.20 mm 2 ) with an inner diameter of Φ0.5 mm, and the microtube has an inner diameter of 0.5 mm and an outer diameter. A SUS316 tube (manufactured by GL Science) having a length of 1/16 inch and a length of 40 mm was used, and a SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 1.0 mm and an outer diameter of 1/16 inch was manufactured. The microreactor section 1 to section 6 and section 2 to section 6 were buried in a thermostatic water bath and set to 50 ° C.
Aromatic organolithium compound solution (liquid A) was synthesized by halogen-lithium exchange reaction from -reaction of bromobenzene and 1.60 mol / l n-butyllithium / hexane solution in dehydrated THF solvent at -78 ° C. The obtained phenyllithium solution was diluted with dehydrated THF and adjusted to a concentration of 0.310 mol / l. The halogenated cyclic compound (5) and the transition metal catalyst solution (Liquid B) were prepared by diluting 4-bromoanisole with dehydrated THF to prepare a solution having a concentration of 0.517 mol / l. -Bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride (10 mol% with respect to 4-bromoanisole) was added and dissolved. Liquid A and liquid B were each sucked into a stainless steel syringe and then sent to the microreactor using a PHD-4400 high-pressure syringe pump manufactured by Harvard. The supply flow rate of the A liquid microreactor is 7.5 ml / min, and the supply flow rate of the B liquid is 3.0 ml / min. At this time, the residence time between the sections 5 to 6 in FIG. 1 is 16.4 seconds. The reaction solution flowing out from the reactor outlet was sampled for 60 seconds in a sampling tube containing 5 ml of methanol after a waiting period of 3 minutes, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. The solution after the reaction was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. The yield of the target compound was 79%.

実施例2〜4
触媒量、反応温度、滞留時間を表2に示す条件に変更した他は、実施例1と同じ条件で実施した。
Examples 2-4
The test was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the catalyst amount, reaction temperature, and residence time were changed to the conditions shown in Table 2.

比較例1 <バッチ式による4−メトキシビフェニルの合成>
磁気攪拌子を入れた100mLシュレンク管を脱水アルゴンガスで置換し、0.310モル/lのブロモベンゼンの脱水THF溶液を7.5ml仕込み、磁気攪拌機を用いて攪拌しながら、ドライアイス−アセトン浴に浸して−78℃に冷却した。次に、1.55モル/lのn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液をマイクロシリンジに吸い込み、0.3ml/分の速度で1.5mlを5分間かけて滴下し、滴下終了後、−78℃で10分間攪拌して、フェニルリチウム溶液(A液)を調製した。
4−ブロモアニソールを脱水THFで希釈して0.517モル/l濃度の溶液に調製した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを4−ブロモアニソールに対して10モル%の量を添加して溶解させた溶液(B液)をマイクロシリンジに吸い込み、−78℃に冷却したA液の入ったシュレンク管に3ml/分の速度で3mlを1分間かけて滴下した。滴下終了後、−78℃で2時間攪拌した。反応終了後、−78℃でメタノールを加えて反応を停止した。得られた溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析した結果、目的物の収率は0%であった。
Comparative Example 1 <Synthesis of 4-methoxybiphenyl by Batch Formula>
A 100 mL Schlenk tube containing a magnetic stirrer was replaced with dehydrated argon gas, 7.5 ml of a dehydrated THF solution of 0.310 mol / l bromobenzene was added, and the mixture was stirred using a magnetic stirrer while being in a dry ice-acetone bath. And cooled to -78 ° C. Next, 1.55 mol / l of n-butyllithium in n-hexane was sucked into the microsyringe, and 1.5 ml was added dropwise at a rate of 0.3 ml / min over 5 minutes. The mixture was stirred at 0 ° C. for 10 minutes to prepare a phenyl lithium solution (solution A).
In a solution prepared by diluting 4-bromoanisole with dehydrated THF to a solution of 0.517 mol / l concentration, (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) ) A Schlenk tube containing solution A in which palladium (II) dichloride was dissolved by adding 10 mol% of 4-bromoanisole and dissolved (liquid B) into a microsyringe and cooled to −78 ° C. 3 ml was added dropwise at a rate of 3 ml / min over 1 minute. After completion of dropping, the mixture was stirred at -78 ° C for 2 hours. After completion of the reaction, methanol was added at −78 ° C. to stop the reaction. The obtained solution was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. As a result, the yield of the target product was 0%.

比較例2、3
反応温度を表2に示す条件に変更した他は、比較例1と同じ条件で実施した。
Comparative Examples 2 and 3
The reaction was performed under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the reaction temperature was changed to the conditions shown in Table 2.

Figure 0005629080
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表2の結果から、フェニルリチウムのTHF溶液にハロゲン化合物と遷移金属触媒を滴下して反応させるバッチ合成法では、フェニルリチウムの分解や劣化が進行するために目的物の収率は低く、反応終了させるためには長時間が必要である。しかし、マイクロリアクターを使用する連続合成法では高い温度で短時間で反応を終えることが可能であるため、副反応が抑制され、目的化合物の収率が著しく高い。   From the results in Table 2, in the batch synthesis method in which a halogen compound and a transition metal catalyst are dropped into a THF solution of phenyllithium and reacted, the yield of the target product is low due to the progress of decomposition and deterioration of phenyllithium. It takes a long time to make it happen. However, since the continuous synthesis method using a microreactor can complete the reaction at a high temperature in a short time, side reactions are suppressed and the yield of the target compound is remarkably high.

実施例5〜7
ハロゲン化環状化合物を表3に記載したものに変え、表4の反応条件で合成を行った。その結果を表4に示す。
Examples 5-7
The halogenated cyclic compounds were changed to those described in Table 3, and synthesis was performed under the reaction conditions shown in Table 4. The results are shown in Table 4.

Figure 0005629080
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実施例8 <マイクロリアクターによる4−メトキシビフェニルの合成>
第1工程で芳香族ハロゲン化合物として4−ブロモアニソール、有機リチウム試薬としてn−ブチルリチウムとの反応により、4−メトキシフェニルリチウムを合成し、引き続く第2工程でハロゲン化環状化合物としてブロモベンゼン、遷移金属触媒として(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを用いるクロスカップリング反応を、図6に示すマイクロリアクター装置を用いて実施した。
マイクロリアクターは2個のマイクロミキサー(M1、M2)と2個のマイクロチューブ(R1、R2)から構成され、マイクロミキサーM1は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm)、マイクロチューブR1は、内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、マイクロミキサーM2は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm)を使用し、マイクロチューブR2は、内径0.5mm、外径1/16インチ、長さ40mmのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、及び内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、を使用して製作した。マイクロリアクターの区間61から区間66、及び区間62から区間66までを液温0℃の恒温水槽に埋没させて冷却し、区間67から区間60までを液温−20℃の恒温水槽に埋没させて冷却した。
芳香族ハロゲン化合物(A液)は4−ブロモアニソールを脱水THFで希釈し、0.292モル/lの濃度に調整した溶液を使用した。有機リチウム試薬(溶液B)は1.45モル/l濃度のn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を使用した。ハロゲン化環状化合物及び遷移金属触媒溶液(C液)は、ブロモベンゼンを脱水THFで希釈して0.487モル/l濃度に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド(ブロモベンゼンに対して5モル%)を添加して溶解させたものを使用した。A液、B液、C液は、各々ステンレス製シリンジに吸い上げた後、ハーバード社製PHD−4400型高圧シリンジポンプを用いてマイクロリアクターに送液した。A液のマイクロリアクターの供給流量は7.5ml/分、B液の供給流量は1.5ml/分、C液の供給速度は3.0ml/分とし、このとき図6の区間65〜69間の滞留時間は2.6秒、区間69〜60間の滞留時間は16.4秒である。リアクター出口から流出する反応液は、3分間の待機期間が経過した後、メタノール5mlの入ったサンプリング管に60秒間サンプリングし、25℃で10分間攪拌した。反応後の溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行ったところ目的化合物の収率53%であった。
Example 8 <Synthesis of 4-methoxybiphenyl by microreactor>
4-methoxyphenyllithium is synthesized by reaction with 4-bromoanisole as the aromatic halogen compound and n-butyllithium as the organolithium reagent in the first step, and bromobenzene as the halogenated cyclic compound in the subsequent second step. A cross-coupling reaction using (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride as a metal catalyst is carried out using the microreactor apparatus shown in FIG. did.
The microreactor is composed of two micromixers (M1, M2) and two microtubes (R1, R2). The micromixer M1 is a mixing tee (manufactured by GL Sciences, cross-sectional area 0.20 mm) with an inner diameter of 0.5 mm. 2 ), the micro tube R1 is an SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 1.0 mm and an outer diameter of 1/16 inch, and the micromixer M2 is a mixing tee having an inner diameter of 0.5 mm (manufactured by GL Sciences Inc., cross-sectional area 0). 20 mm 2 ), and the micro tube R2 has an inner diameter of 0.5 mm, an outer diameter of 1/16 inch, a 40 mm long SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.), and an inner diameter of 1.0 mm, an outer diameter of 1/16. Made using inch SUS316 tube (GL Sciences Inc.) It was. The section 61 to section 66 and the section 62 to section 66 of the microreactor are cooled by immersing them in a constant temperature water bath having a liquid temperature of 0 ° C., and the sections 67 to 60 are immersed in a constant temperature water bath having a liquid temperature of −20 ° C. Cooled down.
As the aromatic halogen compound (liquid A), a solution prepared by diluting 4-bromoanisole with dehydrated THF to a concentration of 0.292 mol / l was used. The organolithium reagent (solution B) was an n-hexane solution of n-butyllithium having a concentration of 1.45 mol / l. The halogenated cyclic compound and the transition metal catalyst solution (solution C) were prepared by diluting bromobenzene with dehydrated THF to adjust the concentration to 0.487 mol / l (1,3-bis (2,6- Diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride (5 mol% with respect to bromobenzene) was added and dissolved. Liquid A, Liquid B, and Liquid C were each sucked into a stainless steel syringe and then sent to the microreactor using a Harvard PHD-4400 type high pressure syringe pump. The supply flow rate of the microreactor of A liquid is 7.5 ml / min, the supply flow rate of B liquid is 1.5 ml / min, and the supply speed of C liquid is 3.0 ml / min. The residence time of 2.6 is 2.6 seconds, and the residence time between sections 69 to 60 is 16.4 seconds. The reaction solution flowing out from the reactor outlet was sampled for 60 seconds in a sampling tube containing 5 ml of methanol after a waiting period of 3 minutes, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. The solution after the reaction was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. The yield of the target compound was 53%.

実施例9〜13
実施例8において、反応温度、滞留時間及び触媒量を表6に示す条件に変更した他は、実施例8と同様の操作で合成を行った。
Examples 9-13
Synthesis was performed in the same manner as in Example 8, except that the reaction temperature, residence time, and catalyst amount were changed to the conditions shown in Table 6.

実施例14
第1工程で芳香族ハロゲン化合物として4−ブロモアニソール、有機リチウム試薬としてのn−ブチルリチウムとの反応により、4−メトキシフェニルリチウムを合成し、引き続く第2工程でハロゲン化環状化合物としてブロモベンゼン、遷移金属触媒として(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを用いるクロスカップリング反応を、図6に示すマイクロリアクター装置を用いて実施した。
マイクロリアクターは2個のマイクロミキサー(M1、M2)と2個のマイクロチューブ(R1、R2)から構成され、マイクロミキサーM1は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm)、マイクロチューブR1は、内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、マイクロミキサーM2は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm)を使用し、マイクロチューブR2は、内径0.5mm、外径1/16インチ、長さ40mmのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、及び内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、を使用して製作した。マイクロリアクターの区間61から区間66、及び区間62から区間66までを液温0℃の恒温水槽に埋没させて冷却し、区間67から区間60までを液温50℃の恒温水槽に埋没させて加熱した。
芳香族ハロゲン化合物(A液)は4−ブロモアニソールを脱水THFで希釈し、0.292モル/lの濃度に調整した溶液を使用した。有機リチウム試薬(溶液B)は1.45モル/l濃度のn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を使用した。ハロゲン化環状化合物及び遷移金属触媒溶液(C液)は、ブロモベンゼンを脱水THFで希釈して0.487モル/l濃度に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド(ブロモベンゼンに対して5モル%)を添加して溶解させたものを使用した。A液、B液、C液は、各々ステンレス製シリンジに吸い上げた後、ハーバード社製PHD−4400型高圧シリンジポンプを用いてマイクロリアクターに送液した。A液のマイクロリアクターの供給流量は7.5ml/分、B液の供給流量は1.5ml/分、C液の供給速度は3.0ml/分とし、このとき図6の区間65〜69間の滞留時間は2.6秒、区間69〜60間の滞留時間は16.4秒である。リアクター出口から流出する反応液は、3分間の待機期間が経過した後、メタノール5mlの入ったサンプリング管に60秒間サンプリングし、25℃で10分間攪拌した。反応後の溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行ったところ目的化合物の収率80%であった。
Example 14
4-methoxyphenyllithium is synthesized by reaction with 4-bromoanisole as an aromatic halogen compound and n-butyllithium as an organolithium reagent in the first step, and bromobenzene as a halogenated cyclic compound in the subsequent second step. A cross-coupling reaction using (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride as a transition metal catalyst is performed using a microreactor apparatus shown in FIG. Carried out.
The microreactor is composed of two micromixers (M1, M2) and two microtubes (R1, R2). The micromixer M1 is a mixing tee (manufactured by GL Sciences, cross-sectional area 0.20 mm) with an inner diameter of 0.5 mm. 2 ), the micro tube R1 is an SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 1.0 mm and an outer diameter of 1/16 inch, and the micromixer M2 is a mixing tee having an inner diameter of 0.5 mm (manufactured by GL Sciences Inc., cross-sectional area 0). 20 mm 2 ), and the micro tube R2 has an inner diameter of 0.5 mm, an outer diameter of 1/16 inch, a 40 mm long SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.), and an inner diameter of 1.0 mm, an outer diameter of 1/16. Made using inch SUS316 tube (GL Sciences Inc.) It was. The section 61 to section 66 and the section 62 to section 66 of the microreactor are cooled by immersing them in a constant temperature water bath having a liquid temperature of 0 ° C., and the sections 67 to 60 are immersed in a constant temperature water bath having a liquid temperature of 50 ° C. for heating. did.
As the aromatic halogen compound (liquid A), a solution prepared by diluting 4-bromoanisole with dehydrated THF to a concentration of 0.292 mol / l was used. The organolithium reagent (solution B) was an n-hexane solution of n-butyllithium having a concentration of 1.45 mol / l. The halogenated cyclic compound and the transition metal catalyst solution (solution C) were prepared by diluting bromobenzene with dehydrated THF to adjust the concentration to 0.487 mol / l (1,3-bis (2,6- Diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride (5 mol% with respect to bromobenzene) was added and dissolved. Liquid A, Liquid B, and Liquid C were each sucked into a stainless steel syringe and then sent to the microreactor using a Harvard PHD-4400 type high pressure syringe pump. The supply flow rate of the microreactor of A liquid is 7.5 ml / min, the supply flow rate of B liquid is 1.5 ml / min, and the supply speed of C liquid is 3.0 ml / min. The residence time of 2.6 is 2.6 seconds, and the residence time between sections 69 to 60 is 16.4 seconds. The reaction solution flowing out from the reactor outlet was sampled for 60 seconds in a sampling tube containing 5 ml of methanol after a waiting period of 3 minutes, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. The solution after the reaction was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. The yield of the target compound was 80%.

実施例15〜18
実施例14において、反応原料を表5に示す化合物に、反応温度、滞留時間及び触媒量を表6に示す条件に変更した他は、実施例14と同様の操作で合成を行った。
Examples 15-18
In Example 14, the synthesis was performed in the same manner as in Example 14, except that the reaction raw materials were changed to the compounds shown in Table 5 and the reaction temperature, residence time and catalyst amount were changed to the conditions shown in Table 6.

Figure 0005629080
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実施例19
実施例14において、反応原料を表5に示す化合物に、反応条件を表6に示す条件に定めて、C液の遷移金属触媒を、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドから1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライドに変更した他は、実施例14と同様の操作で合成を行った。
Example 19
In Example 14, the reaction raw materials were set to the compounds shown in Table 5, the reaction conditions were set to the conditions shown in Table 6, and the transition metal catalyst of liquid C was changed to (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazo Other than changing from (Ridene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride to 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride, Synthesis was performed in the same manner as in Example 14.

実施例20
実施例14において、反応原料を表5に示す化合物に、反応条件を表6に示す条件に定めて、C液の溶媒をTHFから1,2−ジメトキシエタンに変更した外は、実施例14と同様の操作で合成を行った。
Example 20
Example 14 is the same as Example 14 except that the reaction raw materials were set to the compounds shown in Table 5, the reaction conditions were set to the conditions shown in Table 6, and the solvent of solution C was changed from THF to 1,2-dimethoxyethane. The synthesis was performed in the same manner.

比較例4
磁気攪拌子を入れた100mLシュレンク管を脱水アルゴンガスで置換し、0.292モル/lの4−ブロモアニソールの脱水THF溶液を7.5ml仕込み、磁気攪拌機を用いて攪拌しながら、ドライアイス−アセトン浴に浸して−78℃に冷却した。次に、1.45モル/lのn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液をマイクロシリンジに吸い込み、0.3ml/分の速度で1.5mlを5分間かけて滴下し、滴下終了後、−78℃で10分間攪拌して、4−メトキシフェニルリチウム溶液を調製した。
ブロモベンゼンを脱水THFで希釈して0.487モル/lの濃度に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドをブロモベンゼンに対して10モル%の量を添加して溶解させた溶液(B液)をマイクロシリンジに吸い込み、−78℃に冷却した、4−メトキシフェニルリチウム溶液の入ったシュレンク管に3ml/分の速度で3mlを1分間かけて滴下した。滴下終了後、−78℃で2時間攪拌した。反応終了後、−78℃でメタノールを加えて反応を停止した。得られた溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析した結果、目的物の収率は0%であった。
Comparative Example 4
The 100 mL Schlenk tube containing the magnetic stirrer was replaced with dehydrated argon gas, and 7.5 ml of 0.292 mol / l of dehydrated THF solution of 4-bromoanisole was charged and stirred with a magnetic stirrer while using dry ice It was immersed in an acetone bath and cooled to -78 ° C. Next, 1.45 mol / l of n-butyllithium in n-hexane was sucked into the microsyringe, and 1.5 ml was added dropwise at a rate of 0.3 ml / min over 5 minutes. Stir at 10 ° C. for 10 minutes to prepare a 4-methoxyphenyllithium solution.
In a solution prepared by diluting bromobenzene with dehydrated THF to a concentration of 0.487 mol / l, (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium ( II) A Schlenk tube containing 4-methoxyphenyllithium solution, in which a solution (liquid B) in which dichloride was added and dissolved in an amount of 10 mol% with respect to bromobenzene was sucked into a microsyringe and cooled to −78 ° C. 3 ml was added dropwise at a rate of 3 ml / min over 1 minute. After completion of dropping, the mixture was stirred at -78 ° C for 2 hours. After completion of the reaction, methanol was added at −78 ° C. to stop the reaction. The obtained solution was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. As a result, the yield of the target product was 0%.

比較例5、6
比較例1において、反応温度を表6に示す条件に変更した他は、比較例1と同様の操作で合成を行った。
Comparative Examples 5 and 6
Synthesis was performed in the same manner as in Comparative Example 1, except that the reaction temperature was changed to the conditions shown in Table 6 in Comparative Example 1.

実施例21
実施例14において、第1工程の反応温度を20℃、滞留時間を1秒に変更した他は、実施例14と同様の操作で合成を行った。
Example 21
In Example 14, the synthesis was performed in the same manner as in Example 14, except that the reaction temperature in the first step was changed to 20 ° C. and the residence time was changed to 1 second.

実施例22
実施例14において、反応原料を表5に示すようにし、表6に示す反応条件で触媒量を減少した以外は、実施例18と同様の操作で合成を行った。
実施例8〜22、比較例4〜6の結果を表6に示す。
Example 22
In Example 14, the synthesis was performed in the same manner as in Example 18 except that the reaction raw materials were as shown in Table 5 and the amount of catalyst was reduced under the reaction conditions shown in Table 6.
Table 6 shows the results of Examples 8 to 22 and Comparative Examples 4 to 6.

Figure 0005629080
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表2、表4、表6の結果から、以下のことが明らかである。第1工程の生成物である芳香族有機リチウム化合物であるフェニルリチウムおよび4−メトキシフェニルリチウムは室温では熱不安定なため、バッチ合成法では−78℃の超低温条件で合成を行う必要があるが、一方、第2工程の反応に必要な高温の温度条件では芳香族有機リチウム化合物は低寿命となるため、目的物の収率は低い。ところが、マイクリアクターを用いた連続合成法では、第1工程で合成された芳香族有機リチウム化合物を時間のロス無く、第2工程の高温条件の反応に用いるため、熱不安定な芳香族有機リチウム化合物を中間体として経由する製造プロセスであっても高収率で行うことができる。マイクロリアクターによる迅速混合反応、反応温度制御、滞留時間制御が効果的に行われた結果、目的物が高収率で得られた。更に、芳香族有機リチウム化合物の合成において超低温条件が不要となるため、エネルギー的にも安価なプロセス構築が可能になる。   From the results of Table 2, Table 4, and Table 6, the following is clear. Since the product of the first step, phenyllithium and 4-methoxyphenyllithium, which are aromatic organolithium compounds, are thermally unstable at room temperature, it is necessary to carry out the synthesis at an ultra-low temperature of −78 ° C. in the batch synthesis method. On the other hand, since the aromatic organolithium compound has a short lifetime under the high temperature conditions necessary for the reaction in the second step, the yield of the target product is low. However, in the continuous synthesis method using a microphone reactor, the aromatic organolithium compound synthesized in the first step is used for the reaction under the high temperature conditions in the second step without time loss, so that the thermally unstable aromatic organolithium is used. Even a production process in which a compound is used as an intermediate can be carried out in high yield. As a result of effective rapid mixing reaction, reaction temperature control, and residence time control using a microreactor, the target product was obtained in high yield. Furthermore, since an ultra-low temperature condition is not required in the synthesis of the aromatic organolithium compound, it is possible to construct a process that is inexpensive in terms of energy.

実施例23〜31
実施例21において、n−ブチルリチウムを1.6モル/l濃度のものを使用し、ミキサーM1、ミキサーM2、マイクロチューブR1、マイクロチューブR2、第2反応ミキサーの内径およびチューブ内径を表7に示す条件に変更した他は、実施例21と同様の操作で合成を行った。実施例23〜31の結果を表7に示す。
Examples 23-31
In Example 21, n-butyllithium having a concentration of 1.6 mol / l was used. Table 7 shows the inner diameters and inner diameters of the mixer M1, the mixer M2, the microtube R1, the microtube R2, and the second reaction mixer. The synthesis was performed in the same manner as in Example 21 except that the conditions were changed. Table 7 shows the results of Examples 23 to 31.

Figure 0005629080
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実施例32〜39
実施例14において、芳香族ハロゲン化合物とハロゲン化環状化合物を表8に示したものに変え、表9に示した反応条件で合成を行った他は、実施例14と同様の操作で実験を行った。実施例32〜39の結果を表9に示す。
Examples 32-39
In Example 14, the experiment was performed in the same manner as in Example 14 except that the aromatic halogen compound and the halogenated cyclic compound were changed to those shown in Table 8 and the synthesis was performed under the reaction conditions shown in Table 9. It was. Table 9 shows the results of Examples 32-39.

Figure 0005629080
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Figure 0005629080
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実施例40<マイクロリアクターによる4−メトキシビフェニルの合成>
第1工程の芳香族ハロゲン化合物として4−ブロモアニソールを、有機リチウム試薬としてn−ブチルリチウムを用い4−メトキシフェニルリチウムを合成し、次いで第2工程でハロゲン化環状化合物としてブロモベンゼンを、遷移金属触媒として(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを用い、図8に示すマイクロリアクター装置を用いてクロスカップリング反応を実施した。
マイクロリアクターは2個のマイクロミキサー(M1、M2)と2個のマイクロチューブ(R1、R2)から構成され、マイクロミキサーM1は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm2)、マイクロチューブR1は内径0.5mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、マイクロミキサーM2は内径Φ0.25mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.05mm2)を使用し、マイクロチューブR2は内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)を使用して製作した。マイクロリアクターの区間81から区間90、区間82から区間90、および区間87から区間90までを液温0℃の恒温水槽に埋没させて冷却し、区間90から区間80までを液温30℃の恒温水槽に埋没させた。
芳香族ハロゲン化合物(A液)は4−ブロモアニソールを脱水THFで希釈し、0.33モル/lの濃度に調整した溶液を使用した。有機リチウム試薬(溶液B)は1.65モル/l濃度のn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を使用した。ハロゲン化環状化合物及び遷移金属触媒溶液(C液)は、ブロモベンゼンを脱水THFで希釈して0.55モル/l濃度に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド(ブロモベンゼンに対して5モル%)を添加して溶解させたものを使用した。A液、B液、C液は、各々島津製作所社製LC−20ATプランジャーポンプを用いてマイクロリアクターに送液した。A液のマイクロリアクターの供給流量は7.5ml/分、B液の供給流量は1.5ml/分、C液の供給速度は3.0ml/分とし、このとき図8の区間85〜89間の滞留時間は2.6秒、区間89〜80間の滞留時間は15.7秒である。リアクター出口から流出する反応液は、3分間の待機期間が経過した後、メタノール5mlの入ったサンプリング管に60秒間サンプリングし、25℃で10分間攪拌した。反応後の溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行ったところ、目的化合物の収率は84%であった。
Example 40 <Synthesis of 4-methoxybiphenyl by microreactor>
In the first step, 4-bromoanisole is synthesized as an aromatic halogen compound and n-butyllithium is used as an organolithium reagent, and then 4-methoxyphenyllithium is synthesized in the second step. Using (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride as a catalyst, a cross-coupling reaction was carried out using the microreactor apparatus shown in FIG. .
The microreactor is composed of two micromixers (M1, M2) and two microtubes (R1, R2). The micromixer M1 is a mixing tee having an inner diameter of 0.5 mm (manufactured by GL Sciences, cross-sectional area of 0.20 mm2). ), SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 0.5 mm and an outer diameter of 1/16 inch, and the micromixer M2 is a mixing tee having an inner diameter of 0.25 mm (manufactured by GL Sciences Inc., cross-sectional area of 0.05 mm2). The microtube R2 was manufactured using a SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 1.0 mm and an outer diameter of 1/16 inch. The microreactor section 81 to section 90, section 82 to section 90, and section 87 to section 90 are cooled by being immersed in a constant temperature water bath having a liquid temperature of 0 ° C., and the temperature from section 90 to section 80 is controlled to a constant temperature of 30 ° C. It was buried in the aquarium.
As the aromatic halogen compound (liquid A), a solution prepared by diluting 4-bromoanisole with dehydrated THF to a concentration of 0.33 mol / l was used. As the organic lithium reagent (solution B), an n-hexane solution of n-butyllithium having a concentration of 1.65 mol / l was used. The halogenated cyclic compound and the transition metal catalyst solution (solution C) were prepared by diluting bromobenzene with dehydrated THF to adjust the concentration to 0.55 mol / l, (1,3-bis (2,6- Diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride (5 mol% with respect to bromobenzene) was added and dissolved. Liquid A, liquid B, and liquid C were each sent to the microreactor using an LC-20AT plunger pump manufactured by Shimadzu Corporation. The supply flow rate of the A liquid microreactor is 7.5 ml / min, the supply flow rate of the B liquid is 1.5 ml / min, and the supply speed of the C liquid is 3.0 ml / min. The residence time is 2.6 seconds, and the residence time between sections 89 to 80 is 15.7 seconds. The reaction solution flowing out from the reactor outlet was sampled for 60 seconds in a sampling tube containing 5 ml of methanol after a waiting period of 3 minutes, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. The solution after the reaction was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. As a result, the yield of the target compound was 84%.

実施例41〜43
実施例40における区間89〜80での滞留時間を、表10に記載の値に設定した以外は実施例40と同じ条件で実施した。
Examples 41-43
It implemented on the same conditions as Example 40 except having set the residence time in the sections 89-80 in Example 40 to the value of Table 10.

実施例44
実施例40における区間90〜80の恒温水槽を液温50℃にした以外は、実施例40と同じ条件で実施した。
Example 44
It implemented on the same conditions as Example 40 except having set the constant temperature water tank of the sections 90-80 in Example 40 to liquid temperature 50 degreeC.

実施例45〜47
実施例44における区間89〜80間の滞留時間を、表10に記載の値に設定した以外は実施例44と同じ条件で実施した。
Examples 45-47
It implemented on the same conditions as Example 44 except having set the residence time between the areas 89-80 in Example 44 to the value of Table 10.

実施例48
実施例40における区間90〜80の恒温水槽を液温70℃にした以外は、実施例40と同じ条件で実施した。
Example 48
It implemented on the same conditions as Example 40 except having set the constant temperature water tank of the sections 90-80 in Example 40 to liquid temperature 70 degreeC.

実施例49〜51
実施例48における区間89〜80間の滞留時間を、表10に記載の値に設定した以外は実施例48と同じ条件で実施した。実施例40〜51の結果を表10に示す。
Examples 49-51
It implemented on the same conditions as Example 48 except having set the residence time between the areas 89-80 in Example 48 to the value of Table 10. Table 10 shows the results of Examples 40 to 51.

Figure 0005629080
Figure 0005629080

実施例52<マイクロリアクターによる2−フェニルチオフェンの合成>
第1工程の芳香族ハロゲン化合物として2−ブロモチオフェンを、有機リチウム試薬としてn−ブチルリチウムを用いて2−チエニルリチウムを合成し、次いで第2工程でハロゲン化環状化合物としてブロモベンゼンを、遷移金属触媒として(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを用い、図6に示すマイクロリアクター装置を用いてクロスカップリング反応を実施した。
マイクロリアクターは2個のマイクロミキサー(M1、M2)と2個のマイクロチューブ(R1、R2)から構成され、マイクロミキサーM1は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm2)、マイクロチューブR1は内径0.5mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、マイクロミキサーM2は内径Φ0.25mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.05mm2)を使用し、マイクロチューブR2は内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)を使用して製作した。マイクロリアクターの区間81から区間90、区間82から区間90、および区間87から区間90までを液温0℃の恒温水槽に埋没させて冷却し、区間90から区間80までを液温50℃の恒温水槽に埋没させた。
芳香族ハロゲン化合物(A液)は2−ブロモチオフェンを脱水THFで希釈し、0.33モル/lの濃度に調整した溶液を使用した。有機リチウム試薬(溶液B)は1.65モル/l濃度のn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を使用した。ハロゲン化環状化合物及び遷移金属触媒溶液(C液)は、ブロモベンゼンを脱水THFで希釈して0.55モル/l濃度に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド(ブロモベンゼンに対して5モル%)を添加して溶解させたものを使用した。A液、B液、C液は、各々島津製作所社製LC-20ATプランジャーポンプを用いてマイクロリアクターに送液した。A液のマイクロリアクターの供給流量は7.5ml/分、B液の供給流量は1.5ml/分、C液の供給速度は3.0ml/分とし、このとき図8の区間85〜89間の滞留時間は2.6秒、区間89〜80間の滞留時間は31.4秒である。リアクター出口から流出する反応液は、3分間の待機期間が経過した後、メタノール5mlの入ったサンプリング管に60秒間サンプリングし、25℃で10分間攪拌した。反応後の溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行ったところ、目的化合物の収率は55%であった。
Example 52 <Synthesis of 2-phenylthiophene by microreactor>
In the first step, 2-bromothiophene is synthesized as an aromatic halogen compound and n-butyllithium is used as an organolithium reagent, and then 2-thienyllithium is synthesized in the second step. Using (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride as a catalyst, a cross-coupling reaction was carried out using the microreactor apparatus shown in FIG. .
The microreactor is composed of two micromixers (M1, M2) and two microtubes (R1, R2). The micromixer M1 is a mixing tee having an inner diameter of 0.5 mm (manufactured by GL Sciences, cross-sectional area of 0.20 mm2). ), SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 0.5 mm and an outer diameter of 1/16 inch, and the micromixer M2 is a mixing tee having an inner diameter of 0.25 mm (manufactured by GL Sciences Inc., cross-sectional area of 0.05 mm2). The microtube R2 was manufactured using a SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 1.0 mm and an outer diameter of 1/16 inch. The microreactor section 81 to section 90, section 82 to section 90, and section 87 to section 90 are cooled by being immersed in a constant temperature water bath having a liquid temperature of 0 ° C., and the temperature from section 90 to section 80 is a constant temperature of 50 ° C. It was buried in the aquarium.
As the aromatic halogen compound (liquid A), a solution prepared by diluting 2-bromothiophene with dehydrated THF to a concentration of 0.33 mol / l was used. As the organic lithium reagent (solution B), an n-hexane solution of n-butyllithium having a concentration of 1.65 mol / l was used. The halogenated cyclic compound and the transition metal catalyst solution (solution C) were prepared by diluting bromobenzene with dehydrated THF to adjust the concentration to 0.55 mol / l, (1,3-bis (2,6- Diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride (5 mol% with respect to bromobenzene) was added and dissolved. Liquid A, liquid B and liquid C were each sent to the microreactor using an LC-20AT plunger pump manufactured by Shimadzu Corporation. The supply flow rate of the A liquid microreactor is 7.5 ml / min, the supply flow rate of the B liquid is 1.5 ml / min, and the supply speed of the C liquid is 3.0 ml / min. The residence time is 2.6 seconds, and the residence time between sections 89 to 80 is 31.4 seconds. The reaction solution flowing out from the reactor outlet was sampled for 60 seconds in a sampling tube containing 5 ml of methanol after a waiting period of 3 minutes, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. The solution after the reaction was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. The yield of the target compound was 55%.

実施例53、54
実施例52における区間89〜80での滞留時間を表11に記載の値に設定した以外は実施例52と同じ条件で実施した。
Examples 53 and 54
It implemented on the same conditions as Example 52 except having set the residence time in the area 89-80 in Example 52 to the value of Table 11.

実施例55〜58
実施例52における区間90〜80の恒温水槽を液温70℃にし、区間89〜80での滞留時間を表11に記載の値に設定した以外は以外は、実施例52と同じ条件で実施した。実施例52〜58の結果を表11に示す。
Examples 55-58
The constant temperature water bath in the sections 90 to 80 in Example 52 was set to a liquid temperature of 70 ° C., and the residence time in the sections 89 to 80 was set to the values described in Table 11 and was performed under the same conditions as in Example 52. . The results of Examples 52 to 58 are shown in Table 11.

Figure 0005629080
Figure 0005629080

実施例59<マイクロリアクターによる2−フェニルチオフェン合成>
第1工程の芳香族ハロゲン化合物として2−ブロモチオフェンを、有機リチウム試薬としてn−ブチルリチウムを用いて2−チエニルリチウムを合成し、次いで第2工程でハロゲン化環状化合物としてブロモベンゼンを、遷移金属触媒として(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを用い、図8に示すマイクロリアクター装置を用いてクロスカップリング反応を実施した。
マイクロリアクターは2個のマイクロミキサー(M1、M2)と2個のマイクロチューブ(R1、R2)から構成され、マイクロミキサーM1は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm2)、マイクロチューブR1は内径0.5mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、マイクロミキサーM2は内径Φ0.25mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.05mm2)を使用し、マイクロチューブR2は内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)を使用して製作した。マイクロリアクターの区間81から区間90、区間82から区間90、および区間87から区間90までを液温0℃の恒温水槽に埋没させて冷却し、区間90から区間80までを液温70℃の恒温水槽に埋没させた。
芳香族ハロゲン化合物(A液)は2−ブロモチオフェンを脱水CPMEで希釈し、0.33モル/lの濃度に調整した溶液を使用した。有機リチウム試薬(溶液B)は1.65モル/l濃度のn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を使用した。ハロゲン化環状化合物及び遷移金属触媒溶液(C液)は、ブロモベンゼンを脱水CPMEで希釈して0.55モル/l濃度に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド(ブロモベンゼンに対して5モル%)、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)(2−ブロモチオフェンと同モル)を添加して溶解させたものを使用した。A液、B液、C液は、各々島津製作所社製LC−20ATプランジャーポンプを用いてマイクロリアクターに送液した。A液のマイクロリアクターの供給流量は7.5ml/分、B液の供給流量は1.5ml/分、C液の供給速度は3.0ml/分とし、このとき図8の区間85〜89間の滞留時間は2.6秒、区間89〜80間の滞留時間は94.2秒である。リアクター出口から流出する反応液は、3分間の待機期間が経過した後、メタノール5mlの入ったサンプリング管に60秒間サンプリングし、25℃で10分間攪拌した。反応後の溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行ったところ、目的化合物の収率は80%であった。
Example 59 <2-phenylthiophene synthesis by microreactor>
In the first step, 2-bromothiophene is synthesized as an aromatic halogen compound and n-butyllithium is used as an organolithium reagent, and then 2-thienyllithium is synthesized in the second step. Using (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride as a catalyst, a cross-coupling reaction was carried out using the microreactor apparatus shown in FIG. .
The microreactor is composed of two micromixers (M1, M2) and two microtubes (R1, R2). The micromixer M1 is a mixing tee having an inner diameter of 0.5 mm (manufactured by GL Sciences, cross-sectional area of 0.20 mm2). ), SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 0.5 mm and an outer diameter of 1/16 inch, and the micromixer M2 is a mixing tee having an inner diameter of 0.25 mm (manufactured by GL Sciences Inc., cross-sectional area of 0.05 mm2). The microtube R2 was manufactured using a SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 1.0 mm and an outer diameter of 1/16 inch. The microreactor section 81 to section 90, section 82 to section 90, and section 87 to section 90 are cooled by being immersed in a constant temperature water bath having a liquid temperature of 0 ° C., and the temperature from section 90 to section 80 is a constant temperature of 70 ° C. It was buried in the aquarium.
As the aromatic halogen compound (liquid A), a solution prepared by diluting 2-bromothiophene with dehydrated CPME and adjusting the concentration to 0.33 mol / l was used. As the organic lithium reagent (solution B), an n-hexane solution of n-butyllithium having a concentration of 1.65 mol / l was used. The halogenated cyclic compound and the transition metal catalyst solution (solution C) were prepared by diluting bromobenzene with dehydrated CPME to adjust the concentration to 0.55 mol / l (1,3-bis (2,6- Diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride (5 mol% relative to bromobenzene), N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TMEDA) (2-bromothiophene and The same mol) was added and dissolved. Liquid A, liquid B, and liquid C were each sent to the microreactor using an LC-20AT plunger pump manufactured by Shimadzu Corporation. The supply flow rate of the A liquid microreactor is 7.5 ml / min, the supply flow rate of the B liquid is 1.5 ml / min, and the supply speed of the C liquid is 3.0 ml / min. The residence time is 2.6 seconds, and the residence time between sections 89 to 80 is 94.2 seconds. The reaction solution flowing out from the reactor outlet was sampled for 60 seconds in a sampling tube containing 5 ml of methanol after a waiting period of 3 minutes, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. The solution after the reaction was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. As a result, the yield of the target compound was 80%.

実施例60<マイクロリアクターによる2−(2−チエニル)ピリジン合成>
第1工程の芳香族ハロゲン化合物として2−ブロモチオフェンを、有機リチウム試薬としてn−ブチルリチウムを用い2−チエニルリチウムを合成し、次いで第2工程でハロゲン化環状化合物として2−ブロモピリジンを、遷移金属触媒として(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドを用い、図8に示すマイクロリアクター装置を用いてクロスカップリング反応を実施した。
マイクロリアクターは2個のマイクロミキサー(M1、M2)と2個のマイクロチューブ(R1、R2)から構成され、マイクロミキサーM1は内径Φ0.5mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.20mm2)、マイクロチューブR1は内径0.5mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)、マイクロミキサーM2は内径Φ0.25mmのミキシングティー(ジーエルサイエンス社製、断面積0.05mm2)を使用し、マイクロチューブR2は内径1.0mm、外径1/16インチのSUS316製チューブ(ジーエルサイエンス社製)を使用して製作した。マイクロリアクターの区間81から区間90、区間82から区間90、および区間87から区間90までを液温0℃の恒温水槽に埋没させて冷却し、区間90から区間80までを液温50℃の恒温水槽に埋没させた。
芳香族ハロゲン化合物(A液)は2−ブロモチオフェンを脱水CPMEで希釈し、0.33モル/lの濃度に調整した溶液を使用した。有機リチウム試薬(溶液B)は1.65モル/l濃度のn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を使用した。ハロゲン化環状化合物及び遷移金属触媒溶液(C液)は、2−ブロモピリジンを脱水CPMEで希釈して0.55モル/l濃度に調整した溶液の中に、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド(ブロモベンゼンに対して5モル%)、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)(2−ブロモチオフェンに対し2倍モル)を添加して溶解させたものを使用した。A液、B液、C液は、各々島津製作所社製LC−20ATプランジャーポンプを用いてマイクロリアクターに送液した。A液のマイクロリアクターの供給流量は7.5ml/分、B液の供給流量は1.5ml/分、C液の供給速度は3.0ml/分とし、このとき図8の区間85〜89間の滞留時間は2.6秒、区間89〜80間の滞留時間は94.2秒である。リアクター出口から流出する反応液は、3分間の待機期間が経過した後、メタノール5mlの入ったサンプリング管に60秒間サンプリングし、25℃で10分間攪拌した。反応後の溶液をGCを用いて分析し、標準物質を用いる内部標準法により定量分析を行ったところ、目的化合物の収率は87%であった。
Example 60 <Synthesis of 2- (2-thienyl) pyridine by a microreactor>
In the first step, 2-bromothiophene is synthesized as an aromatic halogen compound and n-butyllithium is used as an organolithium reagent, and then 2-thienyl lithium is synthesized. Then, in the second step, 2-bromopyridine is transitioned as a halogenated cyclic compound. Using (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride as a metal catalyst, a cross-coupling reaction was carried out using the microreactor apparatus shown in FIG. did.
The microreactor is composed of two micromixers (M1, M2) and two microtubes (R1, R2). The micromixer M1 is a mixing tee having an inner diameter of 0.5 mm (manufactured by GL Sciences, cross-sectional area of 0.20 mm2). ), SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 0.5 mm and an outer diameter of 1/16 inch, and the micromixer M2 is a mixing tee having an inner diameter of 0.25 mm (manufactured by GL Sciences Inc., cross-sectional area of 0.05 mm2). The microtube R2 was manufactured using a SUS316 tube (manufactured by GL Sciences Inc.) having an inner diameter of 1.0 mm and an outer diameter of 1/16 inch. The microreactor section 81 to section 90, section 82 to section 90, and section 87 to section 90 are cooled by being immersed in a constant temperature water bath having a liquid temperature of 0 ° C., and the temperature from section 90 to section 80 is a constant temperature of 50 ° C. It was buried in the aquarium.
As the aromatic halogen compound (liquid A), a solution prepared by diluting 2-bromothiophene with dehydrated CPME and adjusting the concentration to 0.33 mol / l was used. As the organic lithium reagent (solution B), an n-hexane solution of n-butyllithium having a concentration of 1.65 mol / l was used. The halogenated cyclic compound and the transition metal catalyst solution (solution C) were prepared by diluting 2-bromopyridine with dehydrated CPME to adjust the concentration to 0.55 mol / l, (1,3-bis (2, 6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride (5 mol% relative to bromobenzene), N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TMEDA) (2-bromo What was dissolved by adding 2 times the mole of thiophene) was used. Liquid A, liquid B, and liquid C were each sent to the microreactor using an LC-20AT plunger pump manufactured by Shimadzu Corporation. The supply flow rate of the A liquid microreactor is 7.5 ml / min, the supply flow rate of the B liquid is 1.5 ml / min, and the supply speed of the C liquid is 3.0 ml / min. The residence time is 2.6 seconds, and the residence time between sections 89 to 80 is 94.2 seconds. The reaction solution flowing out from the reactor outlet was sampled for 60 seconds in a sampling tube containing 5 ml of methanol after a waiting period of 3 minutes, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. The solution after the reaction was analyzed using GC, and quantitative analysis was performed by an internal standard method using a standard substance. The yield of the target compound was 87%.

以上の結果から以下のことが明らかである。
すなわち、熱不安定な有機リチウム化合物を用いるクロスカップリング反応においては、バッチプロセスでは有機リチウム化合物を−80℃といった超低温条件で合成して保管する必要があり、またクロスカップリング反応の収率は極めて低い。しかし、本発明のマイクロリアクターを用いる連続反応では、クロスカップリング反応の反応温度と滞留時間を制御することで、高温かつ短時間の反応により目的生成物を収率良く合成することが可能である。本製造方法はピリジン誘導体のようなヘテロ環化合物にも適用可能であり、有用性が高い。
From the above results, the following is clear.
That is, in the cross-coupling reaction using a thermally unstable organolithium compound, it is necessary to synthesize and store the organolithium compound under an ultra-low temperature condition such as -80 ° C in a batch process, and the yield of the cross-coupling reaction is Very low. However, in the continuous reaction using the microreactor of the present invention, it is possible to synthesize the target product with high yield by high-temperature and short-time reaction by controlling the reaction temperature and residence time of the cross-coupling reaction. . This production method can be applied to a heterocyclic compound such as a pyridine derivative and is highly useful.

MR:マイクロリアクター
M:マイクロミキサー
R:マイクロチューブ
MR: Microreactor M: Micromixer R: Microtube

Claims (9)

[工程1]および[工程2]からなり、少なくとも該[工程2]がマイクロリアクターを用いて反応させる多環式化合物の製造方法であって、
前記[工程1]で、下記芳香族ハロゲン化合物(1)と下記有機リチウム試薬(2)と反応させて下記芳香族有機リチウム化合物(3)を製造し、
前記[工程2]で、下記ハロゲン化環状化合物(5)前記[工程1]で得られた芳香族有機リチウム化合物(3)パラジウム触媒(4)の存在下マイクロリアクターの流路中で反応させ、下記多環式化合物(6)を製造することを特徴とする多環式化合物の製造方法。
Figure 0005629080
A環およびB環は、各々独立に、芳香環またはヘテロ芳香環を表し、R およびR は各々独立に水素原子または置換基を表し、X およびX は各々独立にハロゲン原子を表す。R はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアラルキル基を表す。ここで、A環にR が、B環にR が複数置換していてもよい。
A process for producing a polycyclic compound comprising [Step 1] and [Step 2], wherein at least [Step 2] is reacted using a microreactor ,
In the [Step 1], the following aromatic organolithium compound (3) is produced by reacting the following aromatic halogen compound (1) with the following organolithium reagent (2):
In [Step 2], the following halogenated cyclic compound (5) and the aromatic organolithium compound (3) obtained in [Step 1] are reacted in the channel of the microreactor in the presence of a palladium catalyst (4). is allowed, the manufacturing method of the polycyclic compound characterized that you produce the following polycyclic compound (6).
Figure 0005629080
A ring and B ring each independently represent an aromatic ring or a heteroaromatic ring, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom. . R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aralkyl group. Here, R 1 may be substituted on the A ring and R 2 may be substituted on the B ring .
前後多段型のマイクロリアクターを用いて、第1段のマイクロリアクターで[工程1]を行い、下記芳香族ハロゲン化合物(1)と下記有機リチウム試薬(2)と反応させて下記芳香族有機リチウム化合物(3)を流路中で製造し、引き続き第2段のマイクロリアクターで[工程2]を行い、下記ハロゲン化環状化合物(5)前記[工程1]で得られた芳香族有機リチウム化合物(3)を有効量のパラジウム触媒(4)の存在下で流路中で反応させ、下記多環式化合物(6)を製造することを特徴とする多環式化合物の製造方法。
Figure 0005629080
A環およびB環は、各々独立に、芳香環またはヘテロ芳香環を表し、R およびR は各々独立に水素原子または置換基を表し、X およびX は各々独立にハロゲン原子を表す。R はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアラルキル基を表す。ここで、A環にR が、B環にR が複数置換していてもよい。
[Step 1] is performed in the first stage microreactor using a front and rear multistage type microreactor and reacted with the following aromatic halogen compound (1) and the following organic lithium reagent (2) to obtain the following aromatic organic lithium compound: (3) is produced in the flow path, and then [Step 2] is carried out in the second stage microreactor, and the following halogenated cyclic compound (5) and the aromatic organolithium compound obtained in [Step 1] ( 3) reacting the flow path in the presence of an effective amount of a palladium catalyst (4) a method for producing a polycyclic compound characterized that you produce the following polycyclic compound (6).
Figure 0005629080
A ring and B ring each independently represent an aromatic ring or a heteroaromatic ring, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom. . R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aralkyl group. Here, R 1 may be substituted on the A ring and R 2 may be substituted on the B ring .
前記芳香族ハロゲン化合物(1)前記有機リチウム試薬(2)とを、反応温度が−10〜40℃かつ滞留時間が0.001〜10秒の条件下でマイクロリアクターを用いて流路中で反応させ前記芳香族有機リチウム化合物(3)を得ることを特徴とする請求項2に記載の製造方法。 And said aromatic halogen compound (1) and the organic lithium reagent (2), the flow path by using a microreactor under the conditions of the reaction temperature is -10 to 40 ° C. and the residence time is 0.001 seconds the method according to Motomeko 2 it and obtaining the aromatic organolithium compound (3) is reacted. 第2段のマイクロリアクターの流路内の反応温度が、0〜80℃であることを特徴とする請求項1または2に記載の多環式化合物の製造方法。 Manufacturing method of the reaction temperature in the flow path of the two-stage microreactor, polycyclic compound according to Motomeko 1 or 2 you being a 0 to 80 ° C.. 第2段のマイクロリアクターの流路内の滞留時間が、0.001秒〜10分であることを特徴とする請求項4に記載の多環式化合物の製造方法。The method for producing a polycyclic compound according to claim 4, wherein the residence time in the flow path of the second-stage microreactor is 0.001 second to 10 minutes. 前記パラジウム触媒(4)が、アリル[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、アリル[1,3−ビス(メシチル)イミダゾル−2−イリデン]パラジウム(II)クロライド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド、[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン](3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライド:銅(I)ヨージド、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライドから選択されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。The palladium catalyst (4) is allyl [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] palladium (II) chloride, allyl [1,3-bis (mesityl) imidazol-2-ylidene. ] Palladium (II) chloride, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride, [1,3-bis (2,6-diisopropyl) Phenyl) imidazol-2-ylidene] (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride: copper (I) iodide, 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium ( II) selected from dichlorides, according to any one of claims 1 to 5 Method for producing a polycyclic compound of the mounting. 前記パラジウム触媒(4)が、(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)ジクロライド、または(1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾル−2−イリデン)(3−クロロピリジル)パラジウム(II)クロライドであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。 The palladium catalyst (4) is (1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) dichloride, or (1,3-bis (2,6-diisopropyl). The method for producing a polycyclic compound according to any one of claims 1 to 6 , which is phenyl) imidazol-2-ylidene) (3-chloropyridyl) palladium (II) chloride. 前記ハロゲン化環状化合物(5)前記芳香族有機リチウム化合物(3)前記パラジウム触媒(4)との混合反応を、等価直径が10μm〜1mm以下の流路内で互いに接触させて行うことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。 The mixing reaction between the halogenated cyclic compound (5) with the aromatic organolithium compound (3) and the palladium catalyst (4), the equivalent diameter is to be performed by contacting each other in the following flow channel 10μm~1mm method for producing a polycyclic compound according to any one of claims 1 to 7, characterized. 前記の流路中での反応の際に前記パラジウム触媒(4)とともにアミン化合物を存在させることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の多環式化合物の製造方法。
The method for producing a polycyclic compound according to any one of claims 1 to 8 , wherein an amine compound is present together with the palladium catalyst (4) during the reaction in the flow path.
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