JP5886876B2 - 新規な(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体、並びに、新規な及び慣用の置換(トリオルガノシリル)アルキンと、その誘導体を得るための新規な触媒法 - Google Patents

新規な(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体、並びに、新規な及び慣用の置換(トリオルガノシリル)アルキンと、その誘導体を得るための新規な触媒法 Download PDF

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Description

本発明は、新規な(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体並びに新規な及び慣用の(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体を、末端アルキンとハロゲノトリオルガノシランとのシリル化カップリングにより得る新規な選択的方法に関する。
公知の置換トリオルガノシリルアルキン合成法は、非触媒的な反応と、遷移金属錯体で触媒する工程の2つのグループに分けることができる。
前者は、主にハロゲノトリオルガノシランと有機リチウムまたは有機マグネシウム化合物との化学量論的反応から構成される。ハロゲノシランとリチウムまたはマグネシウムのアルキニル有機化合物との化学量論的反応に基づいて官能化置換トリオルガノシリルアルキンを得ることによって、広範囲にわたるこのタイプの化合物の合成が可能になる(非特許文献1)。
オルガノシリル置換基は、リチウムトリオルガノシリルアセチリド(Li+−C≡CSiR)を使用した適切なアルキル−アリールケトンとの反応で導入することもでき、官能化置換トリオルガノシリルアルキンが得られる(非特許文献2)。
あるいは、Arcadi(非特許文献3)は、リチウムN,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)−プロピニルとクロロトリメチルシランとの反応による、1−N,N−ビス(トリメチル−シリル)アミノ−3−トリメチルシリロプロプ−2−インの合成方法を開示している。
Corriu(非特許文献4)は、(3−ブロモプロプ−1−イン−1−イル)トリメチルシランとリチウムN,N−ビス(トリメチルシリル)アミドとの反応により1−N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ−3−トリメチルシリルプロプ−2−インを得る方法について記載している。
どちらの方法も強い反応性の有機金属試薬(Li、Mg)の使用を必要とし、これらは極めて高価であるまたは不安定であるため、関係する反応を行う直前に合成しなくてはならず、これが意図する置換トリオルガノシリルアルキンを、特にはより大きな規模で得ることを困難にしている。これらの金属の有機金属誘導体の高反応性は多量の望ましくない反応生成物の生成を招き、主生成物(シリルアルキン)の収率は低下し、そのような生成物を得られた反応混合物から単離することが困難になる。
アミノ官能性エチニルシランを得るための別の公知の方法は、MacInnes(非特許文献5)が開示するように、クロロトリメチルシラン、プロパルギルブロミド及びヘキサメチルジシラザン間での有機過酸化物で開始させる反応である(非特許文献5)。ラジカル反応の開始剤としての爆発性の有機過酸化物の使用は極めて厄介であり、この工程を行うにあたっては特別な予防措置を講じたり工程の流れをモニタしたりする必要がある。
置換トリオルガノシリルアルキンの合成を可能にする別のグループの方法は、化学量論量の亜鉛塩(ZnCl、Zn(OSOCF)の存在下での末端アルキンの直接シリル化の反応である。このグループでは、末端アルキンのシリル化をシリルアミン(非特許文献6)、クロロシラン(非特許文献7)、またトリメチルシリルトリフルオロメチルスルホネート(FCS(O)OSiMe)(非特許文献8)を使用して行う。このような方法は良好な収率及び選択率を特徴とするが、末端アルキンに対して少なくとも等モル量での中間体反応物質としての亜鉛塩及び極めて大量の10倍にもなる化学量論的過剰量のシリル化試薬の使用を必要とする。クロロシランまたはFCS(O)OSiMeの場合、反応中に生成されるトリフルオロメチルスルホン酸またはハロゲン化水素に結合する第三級アミンの使用も必要である。
適切なシリレン前駆体(1,1−ジ−tert−ブチルシラ−2,3−ジメチルシクロプロパンなど)と1,4−置換−1,3−ブタジインとの光化学反応によりビスシリル−官能化ジアルキンを合成する方法が公知である(非特許文献9)。しかしながら、この方法の特徴は極めて低い、52%を越えない収率である。反応中に生成されるジ−tert−ブチルシリレンは爆発性の化合物であるため、この方法を商業的に利用する機会は制限されてしまう。
置換トリオルガノシリルアルキンは遷移金属錯体または塩で触媒される反応で得られる。置換トリオルガノシリルアルキンを得るための、遷移金属錯体によって触媒される反応の例は、トリオルガノシリルエチニルリチウムまたはトリオルガノシリルエチニルマグネシウムとアルキルハロゲン化物との(非特許文献10)、あるいはエチニルトリオルガノシランとアルケニルまたはアリールハロゲン化物とのパラジウム錯体の存在下でのカップリング反応である(非特許文献11)。これらの方法は最高80%の変動が激しい選択率を特徴とし、選択率は使用する反応物質及び触媒のタイプに左右される。また、正しい反応生成物には、開始アルキンの二量体を含めた多数の副生成物が付随し、これが反応後混合物からのシリルアルキンの単離及び精製を困難にしている。
当業者ならば、イリジウム錯体で触媒する末端アルキンとトリオルガノ置換シランとの反応でトリオルガノシリルアルキンを得る方法に精通している(非特許文献12)。このような方法は脱水素シリル化反応に基づき、トリオルガノシリル官能化アルキン及び多数の副生成物が生成される。公知のイリジウム触媒を使用すると、望ましい生成物が収率40%以下で得られる。これは他の競合する反応が同時に起きるためである。しかしながら、得られる反応後混合物の組成は大変複雑なため、この方法はまず実用的とは言えない。
特許文献1には、ケイ素のビニル置換化合物と末端アルキンとのルテニウム(II)錯体の存在下でのシリル化カップリングによる置換トリオルガノシリルアルキンの合成方法が開示されている。この工程は良好かつ高い収率で進行するものの、望ましい生成物にはビニル置換有機ケイ素化合物のホモカップリングの生成物が付随する場合があり、工程選択率に影響する。
ウラニウム錯体の存在下での1,2−ビス(トリメチルシリル)エチンと末端アルキンとの交差メタセシスの工程におけるトリオルガノシリル置換アルキンの合成方法も当技術分野で公知である(非特許文献13)。この場合でも、主要工程には多数の副反応が伴い、これによってトリオルガノシリル置換アルキンの収率が低下し、またその単離及び精製に関わる操作が妨害され、最終的な工程効率が低下する。
官能化トリオルガノシリルアルキンは、クロロエチニルシランによるガリウム(III)クロリドの存在下でのシリルエノレートのアルキニル化(非特許文献14)またはアルジミンのエチニルトリメチルシランとのイリジウム(I)錯体で触媒する反応によっても得られる(非特許文献15)。このような工程は高収率及び高生成物選択率を特徴とするものの、アルジミンの形態の特定の基質または不安定な置換クロロエチニルシランの使用を必要とするため、この方法の適用性が限られたトリオルガノシリル官能化アルキンだけの合成に限定される。
当業者は、Arcadi(非特許文献3)に記載されるように、エチニルトリオルガノシランとハロアリールアミンとの錯体[Pd(O(O)CCH(PPh]及びトリエチルアミン存在下での反応による置換1−(アミノアリール)−2−(トリオルガノシリル)アルキンの触媒合成法にも精通していて、各1−(HN−アリーロ)−2−(トリオルガノシリル)エチンが生成される。このような化合物は1−(N,N−ビス(トリオルガノシリルアミノ)アリール)−2−(トリオルガノシリル)エチンの合成における中間生成物であるが、これは第2ステップにおいてのみ、アミン基−NHの水素原子をトリオルガノシリル置換基と置換する反応を行う必要があるからである。この方法には、極めて特殊なハロアリールアミンを使用する必要があるという重大な欠点がある。
Tomioka(非特許文献16)は、エチニルトリオルガノシランを各ハロニトロアリール誘導体と錯体[PdCl(PPh]及びトリエチルアミンの存在下でカップリングする方法について記載していて、この方法によって各1−(ON−アリーロ)−2−(トリオルガノシリル)エチンが得られる。
このような化合物は1−(N,N−ビス(トリオルガノシリルアミノ)アリール)−2−(トリオルガノシリル)エチンの合成における中間体であるが、これは続くステップだけが、ニトロ基(−NO)のアミン基−(NH)への還元と、それに続くアミン基−NH中の水素原子のトリオルガノシリル置換基との置換を含むからである。
国際公開第2008020774号
W.P. Weber, SiliconReagents for Organic Synthesis, Springer-Verlag, Berlin, 1983, 129-158 M. Bolourtchian, R.Zadmard, M.R. Saidi, Monatshefte fuf Chemie 1999, 130, 333-336 A. Arcadi, S. Cacchi, F. Marinelli Tetrahedron Lett., 1986, 27, 6397- 6400 R.J.P Corriu, Robert, V.Huynh, J.J.E. Moreau, Tetrahedron Lett., 1984, 25, 1887 - 1890 I. MacInnes, lain; J,C.Walton, J. Chem. Soc., Perkin Transactions 2: Physical Organic Chemistry, 1987,1077-1082 A.A. Anreev, V.V.Konshin, N.V. Komarov, M. Rubin, Ch. Brouwer, V. Gevorgyan, V. Org. Lett. 2004,6, 421-424 H. Jiang, S. Zhu, S.Tetrahedron Lett. 2005, 46, 517-519 R.J. Rahaim Jr., J.T.Shaw, J. Org. Chem. 2008, 73, 2912-2915 D. Osterdorf, L.Kirmaier, W. Saak, H. Marsmann, M. Weidenbruch, Eur. J. Inorg. Chem. 1999, 12,2301-2307) L.-M. Yang, L.-F.Huang, T.-Y. Luh, Org. Lett. 2004, 6, 1461-1463 S. Takahashi, Y.Kuroyama, K. Sonogashira, N. Hagihara, Synthesis, 1980 B. Marciniec, I.Kownacki Transformations of (organo)silicon compounds catalyzed by iridiumcomplexes in Iridum Complexes in organic synthesis (Luis A. Oro, Carmen Claver,eds.), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2009, chapter 14, pp.345-367 J. Wang, Y. Gurevich,M. Botoshansky, M.S. Eisen, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9350-9351 R. Amemiya, M.Yamaguchi, Eur. J. Org. Chem. 2005, 5145-5150 Ch. Fischer, E.M.Carreira, Organic Letters, 2001, 3, 4319-4321 H. Tomioka, S. Sawai, Organic and Biomolecular Chemistry, 2003, 1,4441-4450
本発明の目的は、新規な(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体、並びに、新規な及び慣用の(トリオルガノシリル)アルキンと、その誘導体を得るための新規な方法を提供することである。
本発明は、一般式(I):
Figure 0005886876
を有する新規な(トリオルガノシリル)アルキンに関し、式中、
は−SiR
を表し、Rは等しくかつC1〜5アルキル基またはフェニルを表し、
Zは3−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニル、4−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニルを表す。
その第2の態様において、本発明は一般式1:
Figure 0005886876
を有する(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体を得る方法に関し、式中、
は−SiR
を表し、Rは等しくかつC1〜5アルキル基またはフェニルを表し、
Zは3−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニル、4−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニル、一般式2:
Figure 0005886876
を有する基を表し、式中、Eはフェニレンまたは一般式3:
Figure 0005886876
を有する基を表し、
、R、R、RはC1〜5アルキル基、フェニル基を表し、
oは値1をとり、
nは値0または1をとり、
YはOまたは基−CH−CH−を表し、
nが0の場合、R及びRは互いに等しくまたは異なり、
nが1の場合、R、R、R及びRは互いに等しい。
予期せぬことに、一般式4を有する一部のイリジウム(I)錯体は一般式5を有する第三級アミンの存在下で一般式6を有するアミン錯体を形成し、このアミン錯体が(トリオルガノシリル)アルキンまたはその誘導体を生成する末端アルキンとハロゲノシランとのシリル化カップリングの選択的反応を触媒すると判明した。
使用する触媒は、一般式4:
Figure 0005886876
を有するイリジウム錯体(式中、Lは(CO)またはcis,cis−1,5−シクロオクタジエン(cod)を表す)及び一般式(5):
Figure 0005886876
を有する第三級アミン(式中、Aは等しくまたは異なりかつC1〜5アルキル、C5〜7シクロアルキル、アリール、アルキル鎖がC1〜4を含有するアリールアルキル、アルキル鎖がC1〜4を含有するアルキルアリールを表し、いずれの置換基もヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体ではない)である。
イリジウム錯体は、共触媒として機能するアミンと共に、一般式6:
Figure 0005886876
を有する錯体を形成し、式中、L、Aは上記と同じものを表し、この錯体だけが本発明の方法において触媒特性を示す。
アミンと組み合わされて構造が変化した触媒は、末端アルキンとハロゲノシランとのシリル化カップリングの選択的反応を触媒し、その結果、(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体が得られる。
好ましくは、使用する触媒は錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]である。
アミン錯体を、末端アルキンとハロゲノシランとの反応において生成させることも、あるいは末端アルキンとハロゲノシランとの反応に最終的なアミン錯体として導入することもできる。前者の場合、アミン及びイリジウム錯体を反応媒体に添加し、アミン錯体を混合の過程で得る。後者では、アミン及びイリジウム錯体を溶媒に溶解させ、開始イリジウム錯体(プレ触媒として機能)が溶解して第三級アミンとの正しい触媒(正しい反応媒体に適切な比で導入される)が形成されるまで混合する。
本発明の方法においては、イリジウム錯体を、官能性末端エチニル基に対して0.01〜4モル%の範囲の量で使用する。
式5を有するアミンを、使用する錯体中のイリジウムイオンに対して少なくとも2.2倍の過剰量+末端アルキンとハロゲノシランとの反応で生成されるハロゲン化水素に対して少なくとも化学量論量で使用する。
本発明の方法で使用する第三級アミンには2つの役割がある。第三級アミンは、一方で共触媒として機能し、一般式4を有する錯体と組み合わせるとその構造を変化させて一般式6を有する錯体を形成する。他方で、その過剰分は反応で生成されるハロゲン化水素に結合する。
その第1の実施形態において、一般式1(式中、
は−SiRを表し、
は等しくまたは異なりかつ
1〜5アルキル、
フェニル、C1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアリール、
式7:
Figure 0005886876
(式中、Rは等しくまたは異なりかつC1〜3アルキル、アリールまたは1〜5個のC1〜4アルキル置換基を含有するアルキルアリールを表す)を有するシロキシ基を表し、
いずれのR置換基もヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体を有さず、
Zは、Rが上記と同じものを表す式2を有する基を表し、
Eはフェニレンまたは式3を有する基を表し、式中、
、R、R、RはC1〜5アルキル基、フェニル基、一般式7を有するシロキシ基を表し、一般式7中、Rは上記と同じものを表し、
nは値0または50をとり、
oは値0または1をとり、
YはO、基(CH(m=1〜16)、NR10(基R10はH、C1〜5アルキル、1〜5個のC1〜4アルキル置換基またはC1〜4アルキルラジカルを有するアルコキシ置換基を含有するアリール、アルキル鎖がC1〜4を含有するアリールアルキル、一般式8:
Figure 0005886876
(式中、置換基R11は等しくまたは異なりかつC1〜3アルキル、C1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアリール、一般式7を有するシロキシ基を表し、一般式7中、Rは上記と同じものを表す)を有するシリル基を表す。ただしR10はヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体ではない)を表し、
n=0の場合、R及びRは互いに等しくまたは異なり、
n=1、o=1及びYが(CHまたはOまたはNR10を表す場合、R、R、R及びRは互いに等しい、あるいは対RとR、RとR、RとR、RとRは互いに等しいが別の対とは異なり、
n=1及びo=0の場合、R、R、R及びRは互いに等しくなり得る、あるいは対RとR、RとRは等しいが他方の対とは異なり得て、
YがOであり、n=2〜50の場合、R、R、R及びRは互いに等しい)を有する新規な及び慣用の(トリオルガノシリル)アルキンを得るための本発明の方法は、
一般式9:
Figure 0005886876
(式中、Zは上記と同じものを表す)を有する適切な末端アルキン及び一般式10:
Figure 0005886876
(式中、XはCl、Br、I、特にはヨウ素を表し、
は上記と同じものを表す)を有する適切なハロゲノトリオルガノシランを、式4を有するイリジウム触媒及び一般式5を有する第三級アミンの存在下で反応させることから成る。
使用するイリジウム触媒は、一般式4を有するイリジウム錯体、好ましくは[{Ir(μ−Cl)(CO)]である。
触媒は、官能性末端アルキン基に対して0.01〜4モル%の範囲の量、好ましくは1〜2モル%の範囲の量で使用する。
その第2の実施形態において、一般式1(式中、
は−SiRを表し、
は等しくまたは異なり、かつ、
1〜5アルキル、C5〜7シクロアルキル、
フェニル、C1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアリール、
式7:
Figure 0005886876
(式中、Rは等しくまたは異なりかつC1〜3アルキル、アリールまたはC1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアルキルアリールを表す)を有するシロキシ基を表し、いずれのR置換基もヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体を有さず、
Zは、
11が上記と同じものを表す一般式8を有するシリル基、Rが上記と同じものを表す一般式7を有するシロキシ基、
フェロセニル基、
1〜5アルキル、
5〜7シクロアルキル、
が上記と同じものを表す−CHNR
2〜6の範囲の縮合芳香環数のアレーネ、
一般式11:
Figure 0005886876
(式中、
yは値0または1をとり、wは値0〜2をとり、
12はC1〜5アルキレン基、C5〜7シクロアルキレン基を表し、
13、R14、R15、R16、R17は等しくまたは異なりかつ水素原子、C1〜4アルキル鎖、ハロゲン、アルキルラジカルがC1〜3を含有するアルコキシ基、−NH、−OH、−ORまたはNR (Rは上記と同じものを表す)を表し、
一般式11において、w=1及びy=1の場合、R13、R14、R15、R16、R17は等しくまたは異なりかつ水素原子、C1〜4アルキル鎖、ハロゲン、アルキルラジカルがC1〜3を含有するアルコキシ基を表し、
一般式において、y=0でありwが0〜2の範囲の値をとる場合、R13、R14、R15、R16、R17は上記と同じものを表し、さらに置換基R13、R14、R15、R16、R17の少なくとも1つはフェニル、ヘテロアリール以外のアリール、−NH、−OH、−ORまたはNR (Rは上記と同じものを表す)を表す)を有する基を表す)を有する新規な及び慣用の(トリオルガノシリル)アルキンを得るための本発明の方法は、一般式9(式中、Zは上記と同じものを表す)を有する適切な末端アルキン及び一般式10(式中、XはCl、Br、I、特にはヨウ素を表し、Rは上記と同じものを表す)を有する適切なハロゲノトリオルガノシランを式4を有するイリジウム触媒及び一般式5を有する第三級アミンの存在下で反応させることから成る。
使用するイリジウム触媒は、一般式4を有するイリジウム錯体、好ましくは[{Ir(μ−Cl)(CO)]である。
触媒は、官能性末端アルキン基に対して0.01〜4モル%の範囲の量、好ましくは0.5〜1モル%の範囲の量で使用する。アミン置換基を含有する化合物の合成において、好ましくは、触媒を0.5〜2モル%の範囲の量で使用する。
本発明の全ての実施形態において、一般式5を有する第三級アミンを、周囲温度の溶媒中で、力強く撹拌しながら、一般式4を有するイリジウム錯体に懸濁液の形態で導入し、混合を、イリジウム錯体が溶解するまで継続する。
適切な末端アルキン及びトリオルガノハロゲノシランを次々と、室温の得られた系に導入し、得られた反応混合物を60℃を越えるが140℃以下の温度にまで反応が完了するまで(すなわち、開始末端アルキンが完全に変換されるまで)加熱し、それから粗生成物を単離し、精製する。
反応を、不活性ガス下、芳香族有機化合物を含む群から選択される溶媒中、最も好ましくはトルエン中で行う。
反応は選択したいずれの比の反応物質でも行えるが、好適ではない比は多数の副生成物の生成につながる。ハロゲノトリオルガノシランを末端アルキンの1つのアルキン基に対する等モル量で使用する場合、工程選択率はその達成可能な最大値に達しない。これは多数の競合反応(すなわち、開始末端アルキンの三量化及びオリゴマー化)の生成物が望ましい生成物に加えて生成されるからである。系が、少なくとも0.1倍の化学量論的過剰量のハロゲノトリオルガノシラン及び第三級アミンを1つのアルキン基に対して含むならば、ハロゲン化水素の適切な水素アンモニウム塩[HNA]Xの形態でのより効率的な結合により、選択率は一般式1を有する正しい生成物にシフトし、この結果、工程選択率が上昇する。本発明において、反応は、好ましくは、1つの官能性アルキン基に対して0.4〜0.7倍モル過剰量のハロゲノトリオルガノシラン及び0.5〜0.8倍モル過剰量の第三級アミンで行われる。本発明において、反応は、60〜140℃の範囲の温度、最も好ましくは80℃で行われる。概して、反応時間は24時間である。
本発明の方法において、合成は不活性ガス、最も好ましくはアルゴン下、リアクタ内で行われ、リアクタは水分から保護される。微量の水及び酸素の存在下にある触媒及び開始ハロゲノシランの感受性及び考えられる分解から、全ての液体反応物質及び溶媒は脱水及び脱酸素されるべきである。次に、反応混合物を加熱し、反応が完了するまで混合する。
反応物質を添加する順序を反対にする(すなわち、最初にハロゲノトリオルガノシラン、2番目にアルキン、3番目に第三級アミン)ことも可能だが、工程選択率の低下またはイリジウム触媒系の活性の完全な阻害につながる場合がある。
粗生成物は、公知の方法で単離及び精製される。概して、単離は反応後混合物からの溶媒の蒸発とそれに続く粗生成物の触媒及び水素トリオルガノアンモニウムハライド(副生成物として生成される)からの、シリカゲル充填クロマトグラフィカラム上での脂肪族炭化水素、好ましくはヘキサンまたはペンタンを溶離剤として使用した分離から成る。
これまで知られていた従来法とは対照的に、本発明の合成方法は選択率が98%に達する方法であり、触媒の使用量は少量であり、Jiangが記載の公知の方法と比較するとはるかに少ない化学量論的過剰量のハロゲノトリオルガノシラン及び第三級アミンである。
本発明の方法で得られる化合物は基質として有用であり、エレクトロルミネセント、光輝性の素子または光センサの製造での使用にぴったりな化学的、電子的及び光電子的性質の高π共役多重結合系の分子及びマクロ分子化合物の合成を可能にする。
本発明の主題を実施例でもって例示する。実施例は例示を目的としたものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
生成物は、
H、13C及び29Si NMR(スペクトロメータBrucker Ultra Shield 600MHz及びVarian Mercury VT 400MHzを使用して記録した)によるスペクトル分析、
Vario EL元素分析装置を使用して行う元素分析
の結果に基づいて同定された。
表1に、元素分析及びNMRで得られたデータを示す。
実施例1
マグネチックスターラを備えた容量40mLのリアクタに、アルゴン雰囲気下、0.0085g(0.015mmol)の[{Ir(μ−Cl)(CO)]、次に8mLの無水脱酸素トルエン及び0.7g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)を充填した。混合物全体を、開始イリジウム(I)錯体が溶解するまで撹拌し、次に0.306g(3mmol)のフェニルアセチレン及び0.96g(4.8mmol)のISiMeを得られた混合物に添加した。反応を、フェニルアセチレンが完全に変換されるまで80℃で行った。反応が完了したら、溶媒を減圧下で残留未反応基質と共に蒸発させることによって触媒を反応混合物から除去し、次に残留物を、シリカゲルを充填したクロマトグラフィカラムに移し、生成物をヘキサンを溶離剤として使用して単離した。溶媒を最初に溶離物から蒸発させ、残留生成物を、トラップ・トゥー・トラップ(trap−to−trap)技法により減圧下で蒸留すると0.47gのフェニルエチニルトリメチルシランが収率90%で得られた。
実施例2
実施例1で用いた手順に従って、反応を、
0.475g(3mmol)の4−t−Bu−フェニルアセチレンと、
0.96g(4.8mmol)のISiMeとの間で、
0.0085g(0.015mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.59gの1−(4−t−Bu−フェニル)−2−トリメチルシリルエチンであり、収率85%で得られた。
実施例3
実施例1で用いた手順に従って、反応を、
0.511g(3mmol)のHC≡CC(Me)(Et)(OSiMe)と、
0.96g(4.8mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.68gの1−トリメチルシリル−3−メチル−3−トリメチルシロキシ−1−ブチンであり、収率94%で得られた。
実施例4
実施例1で用いた手順に従って、反応を、
0.393g(2mmol)の1−エチニル−1−トリメチルシロキシ−シクロヘキサンと、
0.64g(3.2mmol)のISiMeとの間で、
0.0113g(0.02mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.47g(3.6mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.51gの1−トリメチルシリルエチニル−1−トリメチルシロキシ−シクロヘキサンであり、収率95%で得られた。
実施例5
マグネチックスターラを備えた容量30mLのリアクタに、アルゴン雰囲気下、0.0113g(0.02mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、10mLのトルエン及び0.827g(6.4mmol)のNEt(i−Pr)を充填した。混合物全体を、開始イリジウム(I)錯体が溶解するまで撹拌し、次に0.248g(2mmol)の1−エチニル−1−ヒドロキシ−シクロヘキサンを添加した。続くステップにおいて、1.200g(6mmol)のISiMeを室温でゆっくりと添加し、その後、混合物を力強く撹拌しながら80℃にまで加熱した。反応を、開始アルキンが完全に変換されるまで継続させた。反応が完了したら、溶媒を減圧下で未反応基質と共に蒸発させた。シリル化生成物を、カニューレシステムを使用してペンタンで単離した。溶媒を最初に抽出物から蒸発させ、次に粗生成物をSiO充填カラム(EtNの15%ヘキサン溶液で修飾)上でヘキサンを溶離剤として使用して精製した。生成物は、0.52gの1−トリメチルシリルエチニル−1−トリメチルシロキシ−シクロヘキサンであり、収率91%で得られた。
実施例6
実施例1で用いた手順に従って、反応を、
0.561g(2mmol)の3,3−ジフェニル−3−トリメチルシロキシ−1−プロピンと、
0.64g(3.2mmol)のISiMeとの間で、
0.0113g(0.02mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.47g(3.6mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.67gの1−トリメチルシリル−3,3−ジフェニル−3−トリメチルシロキシ−1−プロピンであり、収率95%で得られた。
実施例7
実施例1で用いた手順に従って、反応を、
0.42g(2mmol)のエチニルフェロセンと、
0.64g(3.2mmol)のISiMeとの間で、
0.0113g(0.02mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.47g(3.6mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.51gの1−フェロセニル−2−トリメチルシリルエチンであり、収率90%で得られた。
実施例8
実施例1で用いた手順に従って、反応を、
0.363g(2mmol)のHC≡CSi(i−Pr)と、
0.64g(3.2mmol)のISiMeとの間で、
0.0113g(0.02mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.47g(3.6mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.49gの1−(トリ−イソ−プロピルシリル)−2−トリメチルシリルエチンであり、収率97%で得られた。
実施例9
実施例1で用いた手順に従って、反応を、
0.32g(2mmol)のHC≡CSiMePhと、
0.64g(3.2mmol)のISiMeとの間で、
0.0113g(0.02mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.47g(3.6mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.44gの1−ジメチルフェニルシリル−2−トリメチルシリルエチンであり、収率95%で得られた。
実施例10
マグネチックスターラを備えた容量25mLのリアクタに、アルゴン雰囲気下、0.017g(0.03mmol)の[{Ir(μ−Cl)(CO)]、次に10mlの無水脱酸素トルエン及び0.7g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)を充填した。混合物全体を、開始イリジウム(I)錯体が完全に溶解するまで撹拌し、次に0.274g(1.5mmol)の1,3−ジエチニルテトラメチルジシロキサン及び1.02g(5.1mmol)のISiMeを得られた混合物に添加した。反応を、1,3−ジエチニルテトラメチルジシロキサンが完全に変換されるまで80℃で行った。反応が完了したら、触媒を反応混合物から除去するために、溶媒を残留未反応基質と共に蒸発させ、次に残留物をシリカゲルを充填したクロマトグラフィカラムに移し、生成物をヘキサンを溶離剤として使用して単離した。生成物は、0.45gの1,3−ビス(トリメチルシリルエチニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンであり、収率92%で得られた。
実施例11
実施例10で用いた手順に従って、反応を、
0.292g(1.5mmol)の1,2−ビス(ジメチルエチニルシリル)エタンと、
0.96g(5.1mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.44gの1,2−(ビス(トリメチルシリルエチニル)ジメチルシリル)エタンであり、収率86%で得られた。
実施例12
実施例10で用いた手順に従って、反応を、
0.189g(1.5mmol)の1,4−ジエチニルベンゼンと、
1.02g(5.1mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.39gの1,4−ビス(トリメチルシリルエチニル)ベンゼンであり、収率97%で得られた。
実施例13
実施例10で用いた手順に従って、反応を、
0.255g(1.5mmol)のジエチニルメチルフェニルシランと、
1.02g(5.1mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.43gのビス(トリメチルシリルエチニル)フェニルメチルシランであり、収率91%で得られた。
実施例14
実施例10で用いた手順に従って、反応を、
0.384g(1.5mmol)のジエチニルジフェニルシランと、
1.02g(5.1mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.54gのビス(トリメチルシリルエチニル)ジフェニルシランであり、収率96%で得られた。
実施例15
マグネチックスターラを備えた容量40mLのリアクタに、アルゴン雰囲気下、0.0085g(0.015mmol)の[{Ir(μ−Cl)(CO)]、次に25mLの無水脱酸素トルエン及び0.7g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)を充填した。混合物全体を、開始イリジウム(I)錯体が溶解するまで撹拌し、次に0.598g(3mmol)の(MeSi)NCHC≡CH及び0.96g(4.8mmol)のISiMeを得られた混合物に添加した。反応を、(MeSi)NCHC≡CHが完全に変換されるまで80℃で行った。反応が完了したら、触媒を反応混合物から除去するために、溶媒を減圧下で残留未反応基質と共に蒸発させ、次に無水ペンタンを残留物に添加した。得られた懸濁液を濾過し、得られた沈殿物を2回にわたって溶媒ですすいだ。溶媒は最初に濾液から蒸発し、残留生成物をトラップ・トゥー・トラップ技法により減圧下で蒸留すると1.45gの1−(N,N−ビス(トリメチル−シリル)アミノ)−3−トリメチルシリルプロプ−2−インが96%の収率で得られた。
実施例16
実施例15で用いた手順に従って、反応を、
1.57g(6mmol)の3−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニルアセチレンと、
1.92g(9.6mmol)のISiMeとの間で、
0.034g(0.06mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
1.40g(10.8mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、1.9gの1−(3−N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノフェニル)−2−トリメチルシリルエチンであり、収率95%で得られた。
実施例17
実施例15で用いた手順に従って、反応を、
1.57g(6mmol)の3−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニルアセチレンと、
1.92g(9.6mmol)のISiMeとの間で、
0.0403g(0.06mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(cod)}]、
1.40g(10.8mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、1.9gの1−(3−N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノフェニル)−2−トリメチルシリルエチンであり、収率78%で得られた。
実施例18
マグネチックスターラを備えた容量40mLのリアクタに、アルゴン雰囲気下、0.0085g(0.015mmol)の[{Ir(μ−Cl)(CO)]、次に8mLの無水脱酸素トルエン及び0.7g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)を充填した。混合物全体を、開始イリジウム(I)錯体が溶解するまで撹拌し、次に0.535g(3mmol)の4−エチニルビフェニル及び0.96g(4.8mmol)のISiMeを得られた混合物に添加した。反応を、4−エチニルビフェニルが完全に変換されるまで80℃で行った。反応が完了したら、触媒を反応混合物から除去するために、溶媒を減圧下で残留未反応基質と共に蒸発させた。シリル化生成物を、カニューレシステムを使用してペンタンで抽出した。溶媒を最初に抽出物から蒸発させ、次に粗生成物をSiO充填カラム(EtNの15%ヘキサン溶液で修飾)上でヘキサンを溶離剤として使用して精製した。生成物は、0.706gの4−(トリメチルシリルエチニル)ビフェニルであり、収率94%で得られた。
実施例19
実施例18で用いた手順に従って、反応を、
1.07g(6mmol)の4−エチニルビフェニルと、
1.92g(9.6mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
1.40g(10.8mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、1.44gの4−(トリメチルシリルエチニル)ビフェニルであり、収率96%で得られた。
実施例20
実施例18で用いた手順に従って、反応を、
0.457g(3mmol)の1−エチニルナフタレンと、
0.96g(4.8mmol)のISiMeとの間で、
0.0085g(0.015mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.639gの1−(トリメチルシリルエチニル)ナフタレンであり、収率95%で得られた。
実施例21
実施例18で用いた手順に従って、反応を、
0.914g(6mmol)の1−エチニルナフタレンと、
1.92g(9.6mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
1.4g(10.8mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、1.305gの1−(トリメチルシリルエチニル)ナフタレンであり、収率97%で得られた。
実施例22
実施例18で用いた手順に従って、反応を、
0.684g(3mmol)の2−(4−エチニルフェニル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキソボレートと、
0.96g(4.8mmol)のISiMeとの間で、
0.017g(0.03mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
0.70g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、0.807gの2−(4−トリメチルシリルエチニルフェニル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキソボレートであり、収率94%で得られた。
実施例23
実施例18で用いた手順に従って、反応を、
1.368g(6mmol)の2−(4−エチニルフェニル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキソボレートと、
1.92g(9.6mmol)のISiMeとの間で、
0.034g(0.06mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
1.4g(10.8mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、1.649gの2−(4−トリメチルシリルエチニルフェニル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキソボレートであり、収率96%で得られた。
実施例24
マグネチックスターラを備えた容量40mLのリアクタに、アルゴン雰囲気下、0.017g(0.03mmol)の[{Ir(μ−Cl)(CO)]、次に25mLの無水脱酸素トルエン及び0.7g(5.4mmol)のNEt(i−Pr)を充填した。混合物全体を、開始イリジウム(I)錯体が溶解するまで撹拌し、次に0.785g(3mmol)の4−(MeSi)NCC≡CH及び0.96g(4.8mmol)のISiMeを得られた混合物に添加した。反応を、4−(MeSi)NCC≡CHが完全に変換されるまで80℃で行った。反応が完了したら、触媒を反応混合物から除去するために、溶媒を減圧下で残留未反応基質と共に蒸発させ、次に無水ペンタンを残留物に添加した。得られた懸濁液を濾過し、得られた沈殿物を2回にわたって溶媒ですすいだ。溶媒は最初に濾液から蒸発し、残留生成物をトラップ・トゥー・トラップ技法により減圧下で蒸留すると0.941gの1−(4−N,N−ビス(トリメチル−シリル)アミノフェニル)−2−トリメチルシリルエチンが収率94%で得られた。
実施例25
実施例18で用いた手順に従って、反応を、
1.57g(6mmol)の4−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニルアセチレンと、
1.92g(9.6mmol)のISiMeとの間で、
0.034g(0.06mmol)の錯体[{Ir(μ−Cl)(CO)]、
1.40g(10.8mmol)のNEt(i−Pr)の存在下で行った。生成物は、1.9gの1−(4−N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノフェニル)−2−トリメチルシリルエチンであり、収率95%で得られた。
Figure 0005886876
Figure 0005886876
Figure 0005886876
Figure 0005886876

Claims (12)

  1. 一般式1:
    Figure 0005886876
    を有する新規な(トリオルガノシリル)アルキンであって、
    式中、
    は−SiR
    を表し、Rは等しくかつC1〜5アルキル基またはフェニルを表し、
    Zは3−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニル、4−N,N−ビス(トリメチルシリルアミノ)フェニルを表す
    ことを特徴とする新規な(トリオルガノシリル)アルキン。
  2. 一般式1:
    Figure 0005886876
    (式中、
    は−SiRを表し、
    は等しくまたは異なり、かつ、
    1〜5アルキル、
    フェニル、C1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアリール、
    式7:
    Figure 0005886876
    (式中、Rは等しくまたは異なりかつC1〜3アルキル、アリールまたは1〜5個のC1〜4アルキル置換基を含有するアルキルアリールを表す)を有するシロキシ基を表し、
    いずれのR置換基もヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体を有さず、
    Zは、式2:
    Figure 0005886876
    (式中、Rは上記と同じものを表す)を有する基を表し、
    Eはフェニレンまたは式3:
    Figure 0005886876
    を有する基を表し、
    式中、
    、R、R、RはC1〜5アルキル基、フェニル基または一般式7を有するシロキシ基を表し、一般式7中、Rは上記と同じものを表し、
    nは値050をとり、
    oは値0または1をとり、
    YはO、基−(CH−(m=1〜16)、−NR10−(基R10はH、C1〜5アルキル、1〜5個のC1〜4アルキル置換基またはC1〜4アルキルラジカルを有するアルコキシ置換基を含有するアリール、アルキル鎖がC1〜4を含有するアリールアルキル、一般式8:
    Figure 0005886876
    (式中、置換基R11は等しくまたは異なりかつC1〜3アルキル、C1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアリール、一般式7:
    Figure 0005886876
    (式中、Rは上記と同じものを表す)を有するシロキシ基を表す)を有するシリル基を表す。ただし基R10はヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体ではない)を表し、
    n=0の場合、R及びRは互いに等しくまたは異なり、
    n=1、o=1及びYが−(CH−またはOまたはNR10を表す場合、R、R、R及びRは互いに等しい、あるいは対RとR、RとR、RとR、RとRは互いに等しいが別の対とは異なり、
    n=1及びo=0の場合、R、R、R及びRは互いに等しくなり得る、あるいは対RとR、RとRは等しいが他方の対とは異なり得て、
    YがOであり、n=2〜50の場合、R、R、R及びRは互いに等しい)を有する新規な及び慣用の(トリオルガノシリル)アルキンを得るための方法であって、
    一般式9:
    Figure 0005886876
    (式中、Zは上記と同じものを表す)を有する適切な末端アルキン及び一般式10:
    Figure 0005886876
    (式中、XはCl、Br、Iを表し、
    は上記と同じものを表す)を有する適切なハロゲノトリオルガノシランを、一般式4:
    Figure 0005886876
    (式中、Lは(CO)またはcis,cis−1,5−シクロオクタジエン(cod)を表す)を有するイリジウム触媒及び一般式5:
    Figure 0005886876
    (式中、Aは等しくまたは異なりかつC1〜5アルキル、C5〜7シクロアルキル、アリール、アルキル鎖がC1〜4を含有するアリールアルキル、アルキル鎖がC1〜4を含有するアルキルアリールを表し、いずれの置換基もヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体ではない)を有する第三級アミンの存在下で反応させることから成る
    ことを特徴とする方法。
  3. 使用する前記イリジウム錯体が[{Ir(μ−Cl)(CO)]である
    請求項2に記載の方法。
  4. 前記イリジウム錯体を、官能性末端アルキン基に対して0.01〜4モル%の範囲の量で使用する
    請求項2または3に記載の方法。
  5. 前記イリジウム錯体を、官能性末端アルキン基に対して1〜2モル%の範囲の量で使用する
    請求項4に記載の方法。
  6. 前記式5を有するアミンを、生成されるハロゲン化水素の化学量論量と使用する錯体中のイリジウムイオンに対して2.2倍の過剰量との合計と同等以上の量で使用する
    請求項2ないし5のいずれかに記載の方法。
  7. 一般式1:
    Figure 0005886876
    (式中、
    は−SiRを表し、
    は等しくまたは異なりかつ
    1〜5アルキル、C5〜7シクロアルキル、
    フェニル、C1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアリール、
    式7:
    Figure 0005886876
    (式中、Rは等しくまたは異なりかつC1〜3アルキル、アリールまたはC1〜4を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアルキルアリールを表す)を有するシロキシ基を表し、いずれのR置換基もヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体を有さず、
    Zは、
    11が上記と同じものを表す一般式8を有するシリル基、
    (式8:
    Figure 0005886876
    (式中、置換基R 11 は等しくまたは異なりかつC 1〜3 アルキル、C 1〜4 を含有する1〜5個のアルキル置換基を含有するアリール)、
    が上記と同じものを表す一般式7を有するシロキシ基、
    フェロセニル基、
    1〜5アルキル、
    5〜7シクロアルキル、
    が上記と同じものを表す−CHNR
    2〜6の範囲の縮合芳香環数のアレー
    一般式11:
    Figure 0005886876
    (式中、
    yは値0または1をとり、wは値0〜2をとり、
    12はC1〜5アルキレン基、C5〜7シクロアルキレン基を表し、
    13、R14、R15、R16、R17は等しくまたは異なりかつ水素原子、C1〜4アルキル鎖、ハロゲン、アルキルラジカルがC1〜3を含有するアルコキシ基、−NH、−OH、−ORまたはNR (Rは上記と同じものを表す)を表し、
    w=1及びy=1の場合、R13、R14、R15、R16、R17は等しくまたは異なりかつ水素原子、C1〜4アルキル鎖、ハロゲン、アルキルラジカルがC1〜3を含有するアルコキシ基を表し、
    y=0でありwが0〜2の範囲の値をとる場合、R13、R14、R15、R16、R17は上記と同じものを表し、さらに置換基R13、R14、R15、R16、R17の少なくとも1つはフェニル、ヘテロアリール以外のアリール、−NH、−OH、−ORまたはNR (Rは上記と同じものを表す)を表す)を有する基を表す)を有する新規な及び慣用の(トリオルガノシリル)アルキンを得るための方法であって、
    一般式9:
    Figure 0005886876
    (式中、Zは上記と同じものを表す)を有する適切な末端アルキン及び一般式10:
    Figure 0005886876
    (式中、XはCl、Br、Iを表し、Rは上記と同じものを表す)を有する適切なハロゲノトリオルガノシランを一般式4:
    Figure 0005886876
    (式中、Lは(CO)またはcis,cis−1,5−シクロオクタジエン(cod)を表す)を有するイリジウム触媒及び一般式5:
    Figure 0005886876
    (式中、Aは等しくまたは異なりかつC1〜5アルキル、C5〜7シクロアルキル、アリール、アルキル鎖がC1〜4を含有するアリールアルキル、アルキル鎖がC1〜4を含有するアルキルアリールを表し、いずれの置換基もヘテロアリールまたはヘテロアリール誘導体ではない)を有する第三級アミンの存在下で反応させることから成る
    ことを特徴とする方法。
  8. 使用する前記イリジウム錯体が[{Ir(μ−Cl)(CO)]である
    請求項7に記載の方法。
  9. 前記イリジウム錯体を、官能性末端アルキン基に対して0.01〜4モル%の範囲の量で使用する
    請求項7または8に記載の方法。
  10. 前記イリジウム錯体を、官能性末端アルキン基に対して0.5〜1モル%の範囲の量で使用する
    請求項9に記載の方法。
  11. アミン置換基を含有する化合物の合成において、前記イリジウム錯体を、官能性末端アルキン基に対して0.5〜2モル%の範囲の量で使用する
    請求項9に記載の方法。
  12. 前記式5を有するアミンを、生成されるハロゲン化水素の化学量論量と使用する錯体中のイリジウムイオンに対して2.2倍の過剰量との合計と同等以上の量で使用する
    請求項7ないし11のいずれかに記載の方法。

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