JP5905496B2 - フルオレノン誘導体の製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、気相酸化法は高転化率で反応を行うとフルオレノンの選択性が低下し高収率でかつ安定してフルオレノンを得ることは困難であったり、フルオレンを適当な溶媒に溶解させ空気や酸素を吹き込み酸化させる方法の場合、反応中に気化する有機溶媒が反応で使用する酸素と混合した際に爆発性のある混合気体を生成し防災面上好ましくない。また、これらの方法で9−フルオレノンに置換基を有する誘導体を製造しようとした場合、原料であるフルオレンに所望の置換基を付加した後酸化する方法が考えられるが、この方法の場合、酸化反応を行う際に置換基が反応し所望の誘導体が製造できないといった場合も多く、事実上9−フルオレノン以外の製造法には適用しにくいといった問題もある。
[1]
ロジウム塩及び/又はロジウム錯体並びに酸無水物存在下、以下式(1)
で表される化合物を分子内環化反応させることを特徴とする以下式(2)
(R1及びR2は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アシル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基又はアリール基を表し、これら置換基は一部が他の置換基により置換されていても良い。また、R1及びR2は同一でも異なっていても良い。n及びmは1〜3の整数を表す。)
で表される。なお、これら置換基の内R2は2’の位置(分子内環化反応でカルボニルが結合する位置)には水素原子以外の置換基は入らない。
これら置換基の具体例として、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が、アルキル基としてメチル基、エチル基、プロピル基等分岐を有しても良い炭素数1〜10のアルキル基等が、アルコキシ基としてメトキシ基、エトキシ基等分岐を有しても良い炭素数1〜10のアルコキシ基等が、ハロゲン化アルキル基としてフルオロメチル基、クロロメチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基等分岐を有しても良い炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基が、アシル基としてアセチル基、プロピオニル基等分岐を有しても良い炭素数1〜10の脂肪族アシル基及びベンジルカルボニル基、4−メチルベンジルカルボニル基、4−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、2−メチルベンゾイル基、4−メチルベンゾイル基、4−メトキシベンゾイル基等の芳香族アシル基等が、アリール基としてはフェニル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基、ハロゲン置換フェニル基、アルキル基置換フェニル基等が例示される。更に、これらビアリールカルボン酸の具体例としては、ビフェニル−2−カルボン酸、4’−ハロビフェニル−2−カルボン酸、4−ハロ−1,1−ビフェニル−2−カルボン酸、4,4’−ジハロ−1,1−ビフェニル−2−カルボン酸、4’−アルキルビフェニル−2−カルボン酸、4−アルキルビフェニル−2−カルボン酸、4,4’−ジアルキル−1,1−ビフェニル−2−カルボン酸、4’−ハロゲン化アルキルビフェニル−2−カルボン酸、4−ハロゲン化アルキル−2−カルボン酸、4,4’−ジハロゲン化アルキル−1,1−ビフェニル−2−カルボン酸、4’−アルコキシビフェニル−2−カルボン酸、4−アルコキシ−2−カルボン酸、4,4’−ジアルコキシ−1,1−ビフェニル−2−カルボン酸、4’−アセチルビフェニル−2−カルボン酸、のようなフェニル基に直接置換基が付加したものでなく、2−(2−ナフタレニル)安息香酸のような縮環構造を有する化合物も使用可能である。これらビアリールカルボン酸は、一般的に販売されているものもが使用可能であり、あるいは必要に応じ例えば2−ヨード安息香酸を出発原料とした鈴木・宮浦カップリング反応により容易に合成することも可能である。
本実施例及び比較例において記載される収率は特に断りのない限り、下記条件に基づいてガスクロマトグラフィー分析を行い、内部標準法により収率を決定した。
・装置:島津製作所社製 GC−2014
・カラム:Agilent社製 J&W DB−1(外径250μm,長さ30m,膜厚0.25μm)
・キャリアガス:N2、流量:3.06mL/min)
・検出器:FID
・カラム温度:60℃(5分)→20℃/minで昇温→250℃(10分)
・気化室温度:250℃
・検出器温度:250℃
・注入量:7μL
・サンプル調製法:反応終了後、反応混合物にヘキサデカン約30mgを加え、クロロホルム約4mLで希釈しサンプルを調製した。
4’−アセチルビフェニル−2−カルボン酸(1d)の合成
500mLナス型フラスコに撹拌子、2−ヨード安息香酸(13.1g,52.9mmol)、メタノール(300mL)を加え、濃硫酸(30mL)を室温でゆっくり滴下した後に、窒素下にて80℃で2.5時間加熱撹拌を行った。反応終了後、室温まで冷却し、ジエチルエーテルで1回抽出を行った。得られた有機層を水で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、食塩水で1回洗浄した後、硫酸ナトリウムを添加し乾燥した後、これをろ過、減圧濃縮により粗製物を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1)により精製することで、2−ヨード安息香酸メチルエステル(13.7g,有姿収率99%)を得た。
100mLナス型フラスコに撹拌子、得られた2−ヨード安息香酸メチルエステル(1.8g,7.0mmol)、4−アセチルフェニルボロン酸(1.7g,10.4mmol)、テトラヒドロフラン(25mL)、1Mの炭酸ナトリウム水溶液(25mL)を加え、アルゴンガスで溶液の脱気を30分間行った後にビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロライド(PdCl2(PPh3)2)(275.0mg,0.4mmol)を加えて60℃で6時間加熱撹拌を行った。反応終了後、水を加え、塩化メチレン2回抽出を行った。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過、減圧濃縮により粗製物を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1)により精製することで、4’−アセチルビフェニル−2−カルボン酸メチルエステル(1.5g,有姿収率86%)を得た。
500mLナス型フラスコに撹拌子、得られた4’−アセチルビフェニル−2−カルボン酸メチルエステル(1.5g)、テトラヒドロフラン(210mL)、1Mの水酸化リチウム水溶液(70mL)を加え、60℃で5時間加熱撹拌を行った。反応終了後、テトラヒドロフランを留去し、得られた残渣がpH1になるまで1Nの塩化水素水溶液を加えた。その後、ジエチルエーテルで3回抽出を行い、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過、減圧濃縮により粗製を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)により精製することで、4’−アセチルビフェニル−2−カルボン酸(1d,822.4mg,有姿収率57%)を得た。
5mLのネジ付き試験官に撹拌子、2−ビフェニルカルボン酸(1a,100.3mg,0.51mmol)、ロジウム塩及び錯体としてRh(acac)(cod)(C1,7.9mg,0.026mmol)、酸無水物として無水酢酸(156.2mg,1.53mmol)及びアルカリ金属のハロゲン化物としてヨウ化カリウム(42.1mg,0.25mmol)を加え、アルゴンガスで置換をした後に、160℃で20時間加熱撹拌を行った。反応終了後、室温まで冷却し、ろ過、減圧濃縮により粗製物を得た。得られた粗製物をガスクロマトグラフィーにより分析し、得られた9−フルオレノン2aの収率を求めた。結果を表3に示す。
表4に示す通りロジウム塩及び錯体を変更し、それぞれの使用量を2−ビフェニルカルボン酸に対し5モル%とする以外は実施例1と同様に反応を行った。結果を表4に示す。
表5に示す通りロジウム塩及び錯体として[RhCl(cod)]2(C4)を2−ビフェニルカルボン酸に対し2.5モル%使用し、ヨウ化カリウムの有無及び酸無水物の種類・有無を変更する以外は実施例1と同様に反応を行った。(なお、各酸無水物は無水酢酸と同様、2−ビフェニルカルボン酸に対し300モル%使用した。)結果を表5に示す。
表6に示す通り、添加剤をそれぞれ2−ビフェニルカルボン酸に対し5モル%使用する以外は実施例12と同様に反応を行った。結果を表6に示す。
触媒の使用量2−ビフェニルカルボン酸に対し1.5モル%、添加剤の使用量を2−ビフェニルカルボン酸に対し3モル%とする以外は実施例16と同様に反応を行った。結果を表6に示す。
触媒の使用量2−ビフェニルカルボン酸に対し0.5モル%、添加剤の使用量を2−ビフェニルカルボン酸に対し1モル%とする以外は実施例16と同様に反応を行った。結果を表6に示す。
表7に示す通り、アルカリ金属のハロゲン化物を変更する以外は実施例16と同様に反応を行った。表7に結果を示す。
表8に示す通り、酸無水物の使用量を変更する以外は実施例16と同様に反応を行った。表8に結果を示す。
表9に示す通り、触媒の使用量を変更する以外は実施例16と同様に反応を行った。表9に結果を示す。
表10に示す通り、ヨウ化カリウムの使用量を変更する以外は実施例16と同様に反応を行った。表10に結果を示す。
表11に示す通り、添加剤(DPPE)の使用量を変更する以外は実施例16と同様に反応を行った。表11に結果を示す。
表12に示す通り、ビアリールカルボン酸及び反応温度を適宜変更する以外は実施例16と同様に反応を行った。表12に結果を示す。
表13に示す通り、触媒としてロジウム塩を使用し、溶媒を添加し、反応温度を適宜変更した以外は実施例16と同様に反応を行った。表13に結果を示す。
表14に示す通り、溶媒を使用し、攪拌時間を適宜変更した以外は実施例16と同様に反応を行った。表14に結果を示す。
実施例16で得られた粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=10/1)により精製したところ、フルオレノン(2a、87.3mg、収率95%)を得た。
Claims (3)
- さらにアルカリ金属のハロゲン化物の存在下で分子内環化反応させることを特徴とする請求項1記載の製造方法。
- さらに1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンの存在下で分子内環化反応させることを特徴とする請求項1または2記載の製造方法。
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