JP6100174B2 - アリール酢酸誘導体及びヘテロアリール酢酸誘導体を調製する方法 - Google Patents

アリール酢酸誘導体及びヘテロアリール酢酸誘導体を調製する方法 Download PDF

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Description

本発明は、アリールハロゲン化物又はヘテロアリールハロゲン化物を、パラジウム触媒及び1種類以上の塩基の存在下で、及び、場合により相間移動触媒の存在下で、マロン酸ジエステルと反応させることによる、アリール酢酸及びヘテロアリール酢酸及びそれらの誘導体を調製する方法に関する。この調製方法によって、多くの種類の官能化アリール酢酸及びヘテロアリール酢酸及びそれらの誘導体を調製することが可能となり、特に、立体要求性置換基(sterically demanding substituent)を有するアリール酢酸を調製することも可能となる。
典型的には、フェニル酢酸誘導体は、多段階合成で調製され、その殆どは、基耐性(group tolerance)が低い。該調製方法は、例えば、アセトフェノンから出発して、Willgerodt−Kindler反応(例えば、「H.E.Zaugg et al., J. Amer. Chem. Soc. 70(1948) 3224−8」を参照されたい)によって実施することができる。しかしながら、この方法では、大量の硫黄含有廃棄物が生じる。さらに、高レベルの悪臭公害を伴う揮発性硫黄化合物も生じ得る。
アリール酢酸を調製するためのさらなる方法は、臭化ベンジル又は塩化ベンジルから出発する。例えば、シアン化ナトリウムを使用して、臭化ベンジル又は塩化ベンジルから対応するニトリルを調製し、それらを、次に、加水分解する。必要とされる臭化ベンジル又は塩化ベンジルは、例えば、対応する芳香族化合物をブロモメチル化又はクロロメチル化に付すことによって得ることができる。しかしながら、ここで、不利な点は、ビス(クロロメチル)エーテル又はビス(ブロモメチル)エーテルなどの発癌性の高い化合物が生じることを排除することができず、従って、工業的には、高度な安全手段を実施しなければならないということである。さらに、置換されている芳香族化合物のハロメチル化は、多くの場合、異性体混合物をもたらす。
アルコール類の存在下におけるハロゲン化ベンジルのカルボニル化によっても、同様に、フェニル酢酸エステルが生成する。既に上記で記載したベンジルハロゲン化物の制限された可用性及び毒性のCOガスを使用する必要性(場合により、高圧下で使用する必要性)は、この調製方法のさらなる不利点である。
α−クロロアセトフェノン類をケタール化し、次いで、そのケタールを転位反応に付すことについても既に記述されている(C.Giordano et al., Angew. Chem. 96(1984) 413−9)。そのα−クロロアセトフェノン類は、アセトフェノン類を塩素化することによって得られるか、又は、塩化クロロアセチルを用いて当該芳香族化合物をフリーデル−クラフツアシル化反応に付すことによって直接得られる。これは、さらに、置換されている芳香族化合物のフリーデル−クラフツアシル化反応は多くの場合非選択的に進行するという不利点をもたらす。
フェニル酢酸類を調製するためのさらなる既知方法では、第1段階において、対応するアニリンをジアゾ化し、得られたジアゾニウム化合物を、第2段階において、塩化ビニリデンと反応させ、次いで、そのようにして得られたトリクロロエチル化合物又はブロモジクロロエチル化合物を、第3段階において、水又はアルコールと反応させて、アリール酢酸又はそのエステルを生成させる(例えば、以下のものを参照されたい:「V.M.Naidan and A.V.Dombrovskii, Zhurnal Obshchei Khimii 34(1984) 1469−73」、EP−A−835243)。しかしながら、この反応は、一般に、芳香族部分に電子求引性ラジカルを有し且つアミノ基が立体的にブロックされていないアニリンを用いた場合にのみ、良好な収率をもたらす。
さらに、ブロモベンゼン類を、化学量論的量の銀又は銅の存在下、180〜200℃で、クロロ酢酸誘導体と反応させることも知られている。この調製方法の不利点は、温度が高いこと(これは、熱感受性化合物の場合には、その使用が妨げられる)、収率が低いこと、及び、高価で後処理が困難な化学量論的量の金属を使用することである。
アリール−グリニャール化合物とα−ハロ酢酸誘導体の反応も、同様に、フェニル酢酸誘導体をもたらす。しかしながら、不利点は、官能基の耐性が極めて限られていることであり、それは、取扱いが困難な反応性の高いグリニャール化合物を使用することに起因する。
同様に既に記述されている上記調製方法の代替的調製方法は、アリールハロゲン化物とReformatsky試薬、錫エノラート、銅エノラート及び別のエノラート又はケテンアセタールクロスカップリングである(例えば、以下のものを参照されたい:「J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 1627−1630」、「J. Organomet. Chem. 1979, 177, 273−281」、「Synth. Comm. 1987, 17, 1389−1402」、「Bull. Chem. Soc. Jpn. 1985, 58, 3383−3384」、「J. Org. Chem. 1993, 58, 7606−7607」、「J. Chem. Soc. Perkin 1 1993, 2433−2440」、「J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 2507−2517」、「J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4833−4835」、「J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1473−78」、「J. Org. Chem. 1991, 56, 261−263」、「Heterocycles 1993, 36, 2509−2512」、「Tetrahedron Lett. 1998, 39, 8807−8810」)。しかしながら、これらの調製方法の適用性は、限られている。例えば、Reformatsky試薬及びケテンアセタール類は、調製及び取扱いが困難である。錫化合物の使用は、毒物学的な理由で不利であり、化学量論的な量の銅の使用は、廃棄における多額の費用の原因となる。エノラート類の使用は、一般に、当該分子中にエノール化可能な基がそれ以上存在していない場合にのみ可能である。従って、例えば、ケトン類は、そのような調製方法に関する物質としては排除される。幾つかの電気化学的な調製方法も知られている(「Synthesis 1990, 369−381」、「J. Org. Chem. 1996, 61, 1748−1755」)が、これらの調製方法は、複雑な反応管理が複雑であり且つ空時収量が低いという理由で、不利である。
さらに、アリールボロン酸とブロモ酢酸エチルの間のパラジウムが触媒するカップリング反応によってフェニル酢酸誘導体を調製する方法も、既に知られている(「Chem. Commun. 2001, 660−70」; DE−A−10111262)。しかしながら、この調製方法では、ボロン酸を、典型的には対応するアリールハロゲン化物又はヘテロアリールハロゲン化物から調製することが必要である。さらに、今日まで、この調製方法を立体要求性の例えば2,6−二置換フェニル酢酸誘導体の調製に使用することは不可能であった。「Chem. Commun. 2001, 660−70」には、 states that その中に記載されている条件下で立体障害性アリールボロン酸を効率よく変換することが可能であるということが示されている。しかしながら、その実施例には、立体障害性基体として、2−トリルボロン酸しか含まれていない。より大きな立体障害性を有しているアリールボロン酸(例えば、2,6−ジアルキルフェニルボロン酸など)については、記載されていない。
さらなる既知方法は、アリールハロゲン化物とマロン酸エステル又はβ−ケトエステルのパラジウム又は銅が触媒するカップリング反応とそれに続く熱誘発性脱アルコキシカルボニル反応又はレトロ−クライゼン縮合である。これは、ヨウ化アリール及び活性化臭化アリールをパラジウム触媒及び10当量の極めて高価な炭酸セシウムの存在下でマロン酸ジエチルと反応させることを含んでおり、最大で76時間の反応時間が必要であった(Chem. Commun. 2001, 2704−2705)。より短い反応時間でより高い収率も可能であるが、それには、困難な方法でしか調製することができない極めて特定的なN−ヘテロ環式カルベンリガンドを使用する必要があり、加えて、この場合も、高価な炭酸セシウムを使用する(Tetrahedron Lett. 2004, 45, 5823−5825)。アセト酢酸エステルのパラジウム又は銅が触媒するアリール化とそれに続くその場での脱アセチル化は、結局のところ、狭い範囲の適用性しか有さず;さらに、該脱アセチル化は、多くの場合、不完全であり、その結果、アリール酢酸エステルの収率は不充分なものとなる(「Tetrahedron Lett. 2004, 45, 4261−4264」、「Tetrahedron Lett. 2007, 48, 3289−3293」)。
欧州特許出願公開第835243号 独国特許出願公開第10111262号
J. Amer. Chem. Soc. 70(1948) 3224−8 Angew. Chem. 96(1984) 413−9 Zhurnal Obshchei Khimii 34(1984) 1469−73 J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 1627−1630 J. Organomet. Chem. 1979, 177, 273−281 Synth. Comm. 1987, 17, 1389−1402 Bull. Chem. Soc. Jpn. 1985, 58, 3383−3384 J. Org. Chem. 1993, 58, 7606−7607 J. Chem. Soc. Perkin 1 1993, 2433−2440 J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 2507−2517 J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4833−4835 J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1473−78 J. Org. Chem. 1991, 56, 261−263 Heterocycles 1993, 36, 2509−2512 Tetrahedron Lett. 1998, 39, 8807−8810 Synthesis 1990, 369−381 J. Org. Chem. 1996, 61, 1748−1755 Chem. Commun. 2001, 660−70 Chem. Commun. 2001, 2704−2705 Tetrahedron Lett. 2004, 45, 5823−5825 Tetrahedron Lett. 2004, 45, 4261−4264 Tetrahedron Lett. 2007, 48, 3289−3293
従って、フェニル酢酸誘導体(より特定的には、立体要求性置換を有しているフェニル酢酸誘導体)を調製するための今日までに知られている全ての方法は、欠点及び不利点を有しており、それら欠点及び不利点の一部は重大であって、該方法の使用を困難なものとしている。概して、フェニル酢酸類は、中でも、特に、立体要求性置換を有しているフェニル酢酸類は、重要な中間体(例えば、作物保護における活性成分に対する重要な中間体)であるので、そのような化合物を調製するための技術的に単純で高効率的な方法が求められている。
驚くべきことに、アリール酢酸及びヘテロアリール酢酸及びそれらの誘導体をアリールハロゲン化物及びヘテロアリールハロゲン化物とマロン酸エステルから調製する方法が見いだされ、ここで、該調製方法は、当該反応を、パラジウム触媒、ホスフィン、並びに、
(A) 無機塩基及び相間移動触媒
又は、
(B) 無機塩基の混合物
の存在下で実施することを特徴とし、ここで、当該カップリング反応に続いて、その場で、脱アルコキシカルボニル反応を行う。
相間移動触媒を添加することが当該反応の選択性に対して好ましい影響を及ぼすという調製方法段階(A)における発見は、予測不可能であった。このことによって、当該調製方法の発見は特に驚くべきものとなっている。相間移動触媒を使用することによって、選択性及び収率を望ましい生成物の方に大きくシフトさせることが初めて可能となる。このことが、当該調製方法を、従来技術によって知られている調製方法と比較して、極めて経済的に実施可能にしている。
無機塩基の混合物を使用することが当該変換に対して好ましい影響を及ぼすという調製方法段階(B)における発見は、予測不可能であった。このことによって、当該調製方法の発見は特に驚くべきものとなっている。無機塩基の混合物を使用することによって、所望の生成物を高い選択性及び収率で得ることが初めて可能となる。このことが、当該調製方法を、従来技術によって知られている調製方法と比較して、極めて経済的に実施可能にしている。
アリールカルボニル化合物及びヘテロアリールカルボニル化合物を調製するための本発明による調製方法は、式(I)
Figure 0006100174
〔式中、
Halは、塩素、臭素又はヨウ素であり;及び、
Arは、基
Figure 0006100174
[ここで、
、R、R、R及びRは、同一であるか又は異なっており、それぞれ独立して、水素、アミノ、シアノ、ニトロ、ハロゲン、ハロゲンで置換されていてもよいC−C−アルキル、C−C−チオアルキル、チオフェニル、C−C−アルコキシ、C−C10−アリールオキシ、フェニル、−CO−C−C10−アリール、−CO−C−C−アルキル、−COO−C−C−アルキル又は−COO−C−C10−アリールである]
であり;
該Arラジカルは、さらに、2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、2−フリル、3−フリル、2−チエニル又は3−チエニルなどのヘテロ芳香族ラジカルであることもでき;又は、
該Arラジカルは、さらに、1−ナフチル又は2−ナフチルであることもできる〕
で表されるアリールハロゲン化物又はヘテロアリールハロゲン化物を、場合により有機溶媒を使用して、パラジウム触媒、ホスフィンリガンド、並びに、
(A) 無機塩基及び相間移動触媒
又は、
(B) 無機塩基の混合物
の存在下で、式(II)
Figure 0006100174
〔式中、
及びRは、それぞれ独立して、置換されていてもよいC−C−アルキル、フェニル、アリール又はNRであり;
ここで、R及びRは、同一であるか又は異なっており、それぞれ独立して、C−C−アルキル若しくはフェニル(ここで、該フェニルは、フッ素若しくは塩素で置換されていてもよいC−C−アルキルで置換されていてもよいか、又は、ニトロ、シアノ若しくはジ−C−C−アルキルアミノで置換されていてもよい)であるか、又は、それらが結合している窒素原子と一緒に、飽和若しくは不飽和の置換されているか若しくは置換されていない環である〕
で表されるマロン酸エステルと反応させて、式(III)
Figure 0006100174
〔式中、Ar並びにRラジカル及びRラジカルは、それぞれ、上記で定義されているとおりである〕
で表されるα−アリールメチルカルボニル化合物を生成させることを特徴とする。
これは、式(IV)で表される2−アリールマロン酸ジエステルを中間体として形成するが、それらは、単離しない。
従って、上記反応は、下記化学反応式によって例証される。
Figure 0006100174
上記及び下記で記載されている式において与えられているラジカルの好ましい置換基又範囲について、以下で説明する。
Arは、好ましくは、1−ナフチル、2−ナフチル、3−チエニル、又は、基
Figure 0006100174
[ここで、
、R、R、R及びRは、同一であるか又は異なっており、好ましくは、それぞれ独立して、水素、アミノ、シアノ、ニトロ、フッ素、フッ素で置換されていてもよいC−C−アルキル、C−C−チオアルキル、チオフェニル、C−C−アルコキシ、C−C10−アリールオキシ、フェニル、−CO−C−C−アリール、−CO−C−C−アルキル、−COO−C−C−アルキル又は−COO−C−C−アリールである]
であり;
Halは、好ましくは、塩素、臭素又はヨウ素であり;
及びRは、同一であるか又は異なっており、好ましくは、それぞれ独立して、C−C−アルキルである。
Arは、さらに好ましくは、1−ナフチル、2−ナフチル、3−チエニル、又は、基
Figure 0006100174
[ここで、
、R、R、R及びRは、同一であるか又は異なっており、さらに好ましくは、それぞれ独立して、水素、アミノ、シアノ、ニトロ、フッ素、メチル、メチルチオ、エチル、i−プロピル、n−プロピル、CF、C、C、メトキシ、エトキシ、フェニル、−CO−フェニル、−CO−メチル、−CO−エチル、−COO−メチル、−COO−エチル又は−COO−フェニルである]
であり;
Halは、さらに好ましくは、塩素、臭素又はヨウ素であり;
及びRは、さらに好ましくは、それぞれ独立して、メチル又はエチルであり、ここで、エチルが重要である。
Arは、最も好ましくは、1−ナフチル、2−ナフチル、フェニル、4−N,N−ジメチルアミノフェニル、4−メチルチオフェニル、4−メトキシフェニル、4−エトキシフェニル、3−メトキシフェニル、2−メトキシフェニル、2−メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェニル、4−フルオロフェニル、3−フルオロフェニル、2−フルオロフェニル、2−エチルフェニル、4−エトキシカルボニルフェニル、3−チエニルである。
Arは、同様に、最も好ましくは、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、4−シアノフェニル、4−シアノ−2−メチルフェニル、3−シアノフェニル、4−エトキシカルボニルフェニル、4−トリフルオロメチルフェニル、4−アセチルフェニル、4−ニトロフェニル、4−ベンゾイルフェニルである。
上記で記載されているラジカルの一般的な又は好ましい定義又は説明は、必用に応じて互いに組み合わせることが可能であり、即ち、それぞれの範囲と好ましい範囲の間の組合せを包含する。それらは、最終生成物とそれに対応する中間体の両方に適用される。
式(I)で表されるアリールハロゲン化物は、原則として知られているか、又は、既知方法で調製することができる。
式(II)で表される化合物は、原則として知られているか、又は、既知方法で調製することができる。
本発明の調製方法段階(A)で使用する塩基は、無機塩基、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、酸化物、リン酸塩、リン酸水素塩、フッ化物又はフッ化水素塩などである。好ましくは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸塩、炭酸塩又はフッ化物を使用し、特に好ましくは、リン酸ナトリウム及びリン酸カリウムを使用する。リン酸カリウムが重要である。
本発明の調製方法段階(B)で使用する塩基は、無機塩基の混合物、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、酸化物、リン酸塩、リン酸水素塩、フッ化物又はフッ化水素塩などの混合物、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ルビジウム、水酸化カルシウム又は水酸化バリウム、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、酸化ルビジウム、酸化カルシウム又は酸化バリウム、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸セシウム、リン酸マグネシウム、リン酸ルビジウム、リン酸カルシウム又はリン酸バリウム、リン酸水素リチウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸水素セシウム、リン酸水素マグネシウム、リン酸水素ルビジウム、リン酸水素カルシウム又はリン酸水素バリウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ルビジウム、フッ化カルシウム又はフッ化バリウム、フッ化水素リチウム、フッ化水素ナトリウム、フッ化水素カリウム、フッ化水素セシウム、フッ化水素マグネシウム、フッ化水素ルビジウム、フッ化水素カルシウム又はフッ化水素バリウム、及び、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ルビジウム、炭酸カルシウム又は炭酸バリウム、重炭酸リチウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸マグネシウム、重炭酸ルビジウム、重炭酸カルシウム又は重炭酸バリウムなどの混合物である。好ましくは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のリン酸塩、炭酸塩又は重炭酸の混合物を使用し、特に好ましくは、炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物、及び、重炭酸ナトリウムと重炭酸カリウムの混合物を使用する。炭酸カリウムと重炭酸カリウムの混合物が重要である。無機塩基の該混合物は、種々のモル比の個々の塩基を含有し得る。一般に、0.1〜10のモル比を使用する。好ましくは、0.5〜5のモル比で使用する。
本発明による調製方法においては、1〜10当量の個々の塩基を使用する。好ましくは、1.2〜5当量の塩基を使用する。
本発明の調製方法で使用するパラジウム触媒は、パラジウム(II)塩、例えば、パラジウム塩化、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、酢酸パラジウム若しくはパラジウムアセチルアセトナート〔これらは、さらなるリガンド(例えば、アルキルニトリル)を添加することによって安定化させることができる〕、又は、Pd(0)種、例えば、活性炭担持パラジウム、Pd(PPh、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム若しくはトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムである。ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、塩化パラジウム、臭化パラジウム及び酢酸パラジウムが好ましく;ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム及び酢酸ラジウムが重要である。
本発明の調製方法において使用するパラジウム触媒の量は、使用するアリールハロゲン化物に基づいて、0.001〜5モル%である。好ましくは、0.005〜3モル%を使用し、さらに好ましくは、0.01〜1モル%を使用する。
本発明の調製方法において使用するホスフィンリガンドは、PR101112リガンド〔ここで、R10ラジカル、R11ラジカル及びR12ラジカルは、それぞれ、水素、直鎖及び分枝鎖のC−C−アルキル、ビニル、アリール、又は、ピリジン、ピリミジン、ピロール、チオフェン若しくはフランの群から選択されるヘテロアリールであり、ここで、これらは、直鎖及び分枝鎖のC−C−アルキル又はC−C10−アリール、直鎖及び分枝鎖のC−C−アルキルオキシ又はC−C10−アリールオキシ、直鎖及び分枝鎖のハロゲン化C−C−アルキル又はハロゲン化C−C10−アリール、直鎖及び分枝鎖のC−C−アルキル又はC−C10−アリールオキシカルボニル、直鎖及び分枝鎖のC−C−アルキルアミノ、直鎖及び分枝鎖のC−C−ジアルキルアミノ、C−C−アリールアミノ、C−C−ジアリールアミノ、ホルミル、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ並びにハロゲン(例えば、F、Cl、Br及びI)の群から選択されるさらなる置換基で置換されていてもよい〕であり、これは、その場で得られる。
好ましいホスフィンリガンドは、トリアルキルホスフィン、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリス(1−アダマンチル)ホスフィン、n−ブチルジ(1−アダマンチル)ホスフィン(cataCXium(登録商標) A)、ベンジルジ(1−アダマンチル)ホスフィン(cataCXium(登録商標) ABn)、2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)ビフェニル(JohnPhos)、2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2’−(N,N−ジメチルアミノ)ビフェニル(DavePhos)及び2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2’,6’−ジメトキシ−1,1’−ビフェニル(SPhos)である。トリ−tert−ブチルホスフィンが特に好ましい。
トリ−tert−ブチルホスフィンは、遊離ホスフィンとして、又は、HBF付加体の形態で、使用することができる。
代替として、1以上のプロセス段階で上記リガンドから得られた上記で定義されたパラジウムの錯体を使用することも可能である。
本発明の調製方法においては、使用するパラジウムの量に基づいて、1〜20モル当量のホスフィンを使用する。好ましくは、1〜4モル当量を使用する。
本発明の調製方法段階(A)においては、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩又はクラウンエーテル類の群から選択される相間移動触媒を使用する。
第4級アンモニウム塩又は第4級ホスホニウム塩の群から選択される相間移動触媒は、好ましくは、式(V)
Figure 0006100174
で表される。
13ラジカル、R14ラジカル、R15ラジカル及びR16ラジカルは、同一であるか又は異なっており、それぞれ独立して、C−C28−アルキル、分枝していてもよいC−C28−アルキル、C−C10−アリール又はベンジルである。
Aは、N又はPである。
Xラジカルは、ハロゲン、硫酸水素アニオン、硫酸アニオン、リン酸二水素アニオン、リン酸水素アニオン、リン酸アニオン又は酢酸アニオンである。
好ましくは、Xは、臭素、塩素、フッ素、硫酸水素アニオン、硫酸アニオン、リン酸アニオン又は酢酸アニオンである。
そのような相間移動触媒の例としては、フッ化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、酢酸テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラエチルアンモニウム、臭化ベンジルトリエチルアンモニウム、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム及び塩化メチルトリデシルアンモニウム(Aliquat 336)などを挙げることができる。
クラウンエーテル類の群から選択される相間移動触媒は、式(VI)
Figure 0006100174
〔式中、
nは、4〜8の数であり;
及び、
17ラジカル〜R20ラジカルは、それぞれ独立して、水素、C−C−アルキル又はフェニルであり、ここで、2つの隣接するRラジカルは、いずれの場合にも、一緒に、シクロペンチル、シクロヘキシル又は1,2−フェニレンなどの環状ラジカルを形成することもできる〕
で表される。
式(VI)で表される典型的なクラウンエーテルの例としては、以下のものを挙げることができる:
ベンゾ−15−クラウン−5、15−クラウン−5、18−クラウン−6、ジベンゾ−18−クラウン−6、ジベンゾ−24−クラウン−8、及び、ジシクロヘキサノ−18−クラウン−6。
好ましくは、18−クラウン−6、ジベンゾ−18−クラウン−6及びジベンゾ−24−クラウン−8を使用する。
18−クラウン−6が特に好ましい。
本発明の調製方法における相間移動触媒の量は、式(I)で表されるアリールハロゲン化物に基づいて、1〜100モル%である。25〜75モル%の量が好ましい。
本発明の調製方法は、0℃〜220℃の温度で、好ましくは、50℃〜200℃で、さらに好ましくは、100℃〜180℃で、実施する。
本発明の調製方法は、溶媒の存在下で、又は、過剰量の式(II)で表されるマロン酸エステルを用いて、実施することができる。好ましくは、過剰量の式(II)で表されるマロン酸エステルの存在下で実施する。
式(II)で表されるマロン酸エステルの過剰な量は、式(I)で表されるアリールハロゲン化物に基づいて、2〜20モル当量である。好ましくは、3〜10モル当量の過剰量を用いて実施する。
本発明の調製方法は、典型的には標準圧力下で実施するが、減圧下又は高圧下で実施することも可能である。
本発明に従って調製されたアリール酢酸及びヘテロアリール酢酸及びそれらの誘導体を単離するために、反応が完了した後、当該反応混合物を、後処理、好ましくは、蒸留による後処理及び/又は抽出若しくはクロマトグラフィー法による後処理に付す。
本発明による調製方法について下記実施例によって例証するが、本発明はそれら実施例に限定されることはない。
調製実施例
実施例1: 4−メチルフェニル酢酸エチル
乾燥させたシュレンク容器(Schlenk vessel)に、最初に、171mg[1mmol]の4−ブロモトルエン、1056mg[6.6mmol]のマロン酸ジエチル、2.88mg[0.005mmol]のPd(dba)、3.19mg[0.011mmol]のP(tert−Bu)×HBF、594mg[2.8mmol]の乾燥KPO及び132mg[0.5mmol]の18−クラウン−6を装入した。その反応容器を、3回、排気し、及び、窒素を充填した。その後、変換が完了するまで(8〜12時間)、160℃で撹拌した。室温まで冷却した後、その反応混合物を酢酸エチルで希釈した。得られた溶液を、順次、それぞれ20mLの水、飽和NaHCO水溶液及び飽和NaCl水溶液で洗浄し、MgSOで脱水し、濾過し、減圧下で濃縮した。シリカゲル(ヘキサン/酢酸エチル)を使用するクロマトグラフィー精製に付して、4−メチルフェニル酢酸エチルを理論値の88%の収率で得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.19(d,J=8.0Hz,2H),7.14(d,J=8.0Hz,2H),4.16(q,J=8.0Hz,2H),3.58(s,2H),2.34(s,3H),1.26(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=171.8,136.6,131.1,129.2,129.1,60.8,41.0,21.0,14.2;
MS(70eV),m/z(%):178(34)[M],106(10),105(100);
IR(NaCl):ν=2980(vs),2927(m),1735(vs),1515(m),1446(m),1367(m),1301(m),1253(m),1152(m),1032(m),809(m)。
実施例2: 2−エチルフェニル酢酸エチル
実施例1と同様にして、185mg[1mmol]の2−エチルブロモベンゼンを用いて、170mgの標題化合物(理論値の88%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.27−7.16(m,4H),7.56(t,J=8.0Hz,1H),7.46(t,J=8.0Hz,2H),7.39(d,J=8.0Hz,2H),4.17(q,J=8.0Hz,2H),3.68(s,2H),2.70(q,J=8.0Hz,2H),1.29−1.23(m,6H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=171.6,142.5,132.0,130.3,128.4,127.4,125.9,60.7,38.5,25.7,14.8,14.1;
MS(70eV),m/z(%):193(4),192(24)[M],146(29),119(100),91(54),77(21);
IR(NaCl):ν=2980(vs),2935(m),1734(vs),1615(m),1583(w),1513(s),1246(s),1032(m),821(m)。
実施例3: 3−メトキシフェニル酢酸エチル
実施例1と同様にして、187mg[1mmol]の3−ブロモアニソールを用いて、180mgの標題化合物(理論値の93%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.25(t,J=8.0Hz,1H),6.91−6.81(m,3H),4.17(q,J=8.0Hz,2H),3.81(s,3H),3.60(s,2H),1.27(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=171.4,159.6,135.5,129.4,121.5,114.8,112.5,60.8,55.1,41.4,14.1;
MS(70eV),m/z(%):195(7),194(50)[M],121(100),91(37),78(17),77(26);
IR(NaCl):ν=2979(vs),1731(vs),1601(s),1586(m),1492(m),1368(m),1262(m),1031(m),870(m),773(m)。
実施例4: 4−メチルチオフェニル酢酸エチル
実施例1と同様にして、203mg[1mmol]の4−ブロモチオアニソールを用いて、199mgの標題化合物(理論値の95%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.25−7.18(m,4H),4.14(q,J=8.0Hz,2H),3.56(s,2H),2.46(s,3H),1.24(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=171.5,137.1,131.0,129.7,126.9,60.7,40.8,16.0,14.2;
MS(70eV),m/z(%):211(16),210(100)[M],137(88),121(9);
IR(KBr):ν=1730(vs),1495(m),1469(m),1366(m),1225(m),1031(m),802(s)。
実施例5: 3−チエニル酢酸エチル
実施例1と同様にして、163mg[1mmol]の3−ブロモチオフェンを用いて、160mgの標題化合物(理論値の94%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.29−7.26(m,1H),7.14(s,1H),7.04(d,J=8.0Hz,1H),4.16(q,J=8.0Hz,2H),3.64(s,2H),1.26(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=170.1,133.7,128.5,125.6,122.7,60.9,35.9,14.1;
MS(70eV),m/z(%):171(10),170(58)[M],98(22),97(100);
R(NaCl):ν=2979(s),2937(m),1733(vs),1464(m),1369(m),1259(m),1206(m),1155(m),1028(m)。
実施例6: 4−メチルフェニル酢酸エチル
実施例1と同様にして、128mg[1mmol]の4−クロロトルエンを用いて、標題化合物を理論値の85%の収率で得た。
実施例7: 4−メチルフェニル酢酸エチル
実施例1と同様にして、218mg[1mmol]の4−ヨードトルエンを用いて、標題化合物を理論値の91%の収率で得た。
実施例8: 2−ナフチル酢酸エチル
実施例1と同様にして、207mg[1mmol]の2−ブロモナフタレンを用いて、200mgの標題化合物(理論値の93%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.87−7.79(m,3H),7.75(s,1H),7.51−7.42(m,3H),4.18(q,J=8.0Hz,2H),3.79(s,2H),1.27(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=171.5,133.4,132.4,131.6,128.1,127.9,127.61,127.58,127.3,126.0,125.7,60.9,41.6,14.2;
MS(70eV),m/z(%):215(10),214(57)[M],141(100),115(31);
IR(NaCl):ν=2980(vs),2936(m),1734(vs),1601(m),1508(m),1368(m),1258(m),1159(m),1031(s),859(m),818(m),802(m),759(m),742(m)。
実施例9: 4−メチルフェニル酢酸エチル
乾燥させたシュレンク容器(Schlenk vessel)に、最初に、171mg[1mmol]の4−ブロモトルエン、1056mg[6.6mmol]のマロン酸ジエチル、1.12mg[0.005mmol]のPd(OAc)、3.19mg[0.011mmol]のP(tert−Bu)×HBF、594mg[2.8mmol]の乾燥KPO及び132mg[0.5mmol]の18−クラウン−6を装入した。その反応容器を、3回、排気し、及び、窒素を充填した。その後、変換が完了するまで(8〜12時間)、160℃で撹拌した。室温まで冷却した後、その反応混合物を酢酸エチルで希釈した。得られた溶液を、順次、それぞれ20mLの水、飽和NaHCO水溶液及び飽和NaCl水溶液で洗浄し、MgSOで脱水し、濾過し、減圧下で濃縮した。シリカゲル(ヘキサン/酢酸エチル)を使用するクロマトグラフィー精製に付して、4−メチルフェニル酢酸エチルを理論値の75%の収率で得た。
実施例10: 4−メチルフェニル酢酸 エチル
乾燥させたシュレンク容器(Schlenk vessel)に、最初に、171mg[1mmol]の4−ブロモトルエン、1056mg[6.6mmol]のマロン酸ジエチル、2.88mg[0.005mmol]のPd(dba)、2.22mg[0.011mmol]のP(tert−Bu)、594mg[2.8mmol]の乾燥KPO及び132mg[0.5mmol]の18−クラウン−6を装入した。その反応容器を、3回、排気し、及び、窒素を充填した。その後、変換が完了するまで(8〜12時間)、160℃で撹拌した。室温まで冷却した後、その反応混合物を酢酸エチルで希釈した。得られた溶液を、順次、それぞれ20mLの水、飽和NaHCO水溶液及び飽和NaCl水溶液で洗浄し、MgSOで脱水し、濾過し、減圧下で濃縮した。シリカゲル(ヘキサン/酢酸エチル)を使用するクロマトグラフィー精製に付して、4−メチルフェニル酢酸エチルを理論値の76%の収率で得た。
実施例11: 2,6−ジメチルフェニル酢酸エチル
乾燥させたシュレンク容器(Schlenk vessel)に、最初に、185mg[1mmol]の2,6−ジメチルブロモベンゼン、1056mg[6.6mmol]のマロン酸ジエチル、2.88mg[0.005mmol]のPd(dba)、3.19mg[0.011mmol]のP(tert−Bu)×HBF、207mg[1.5mmol]の乾燥KCO及び150mg[1.5mmol]のKHCOを装入した。その反応容器を、3回、排気し、及び、窒素を充填した。その後、変換が完了するまで(8時間)、160℃で撹拌した。室温まで冷却した後、その反応混合物を酢酸エチルで希釈した。得られた溶液を、順次、それぞれ20mLの水、飽和NaHCO水溶液及び飽和NaCl水溶液で洗浄し、MgSOで脱水し、濾過し、減圧下で濃縮した。シリカゲル(ヘキサン/酢酸エチル)を使用するクロマトグラフィー精製に付して、2,6−ジメチルフェニル酢酸エチルを理論値の81%の収率で得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.11−7.03(m,3H),4.16(q,J=8.0Hz,2H),3.70(s,2H),2.35(s,6H),1.26(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=171.2,137.1,131.7,128.0,126.9,60.6,35.4,20.2,14.1;
MS(70eV),m/z(%):193(9),192(37)[M],119(100),118(51),91(27);
IR(NaCl):ν=2979(vs),1734(vs),1589(m),1472(m),1445(m),1327(m),1246(m),1152(s),1031(s),769(m)。
実施例12: 2,4,6−トリメチルフェニル酢酸エチル
実施例11と同様にして、199mg[1mmol]の2,4,6−トリメチルブロモベンゼンを用いて、172mgの標題化合物(理論値の83%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=6.89(s,2H),4.17(q,J=8.0Hz,2H),3.7(s,2H),2.33(s,6H),2.29(s,3H),1.27(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=171.4,136.9,136.3,128.8,128.7,60.6,35.0,20.8,20.1,14.1;
MS(70eV),m/z(%):207(7),206(42)[M],133(100),132(39),117(12),105(15),91(14);
IR(NaCl):ν=2977(vs),2919(vs),1734(vs),1613(s),1580(m),1485(m),1445(m),1157(m),1030(s),850(s),783(m)。
実施例13: 4−シアノ−2−メチルフェニル酢酸エチル
実施例11と同様にして、196mg[1mmol]の4−ブロモ−3−メチルベンゾニトリルを用いて、190mgの標題化合物(理論値の93%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.49−7.41(m,2H),7.28(d,J=8.0Hz,1H),4.14(q,J=8.0Hz,2H),3.65(s,2H),2.33(s,3H),1.23(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=170.1,138.3,133.6,130.9,129.8,118.8,111.1,61.2,39.2,19.4,14.1;
MS(70eV),m/z(%):204(9),203(29)[M],157(19),131(40),130(100),129(20),104(16),103(37),102(12),77(23);
IR(NaCl):ν=2981(vs),2935(s),2229(vs),1731(vs),1607(m),1569(w),1499(m),1367(s),1334(s),1256(s),1234(s),1216(s),1174(s),1162(s),1030(s),886(w),838(w),808(w),788(w);
分析: C1213NOに対する計算値:H6.45、C70.92、N6.89;実測値:H6.61、C79.63、N6.56。
実施例14: 4−ベンゾイルフェニル酢酸エチル
実施例11と同様にして、261mg[1mmol]の4−ブロモベンゾフェノンを用いて、255mgの標題化合物(理論値の95%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.77(t,J=8.0Hz,4H),7.56(t,J=8.0Hz,1H),7.46(t,J=8.0Hz,2H),7.39(d,J=8.0Hz,2H),4.16(q,J=8.0Hz,2H),3.68(s,2H),1.25(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=196.2,170.8,138.8,137.5,136.3,132.3,130.3,129.9,129.2,128.2,61.1,41.3,14.1;
MS(70eV),m/z(%):269(25),268(99)[M],196(44),195(70),192(94),168(100),105(69),89(51),77(51);
IR(KBr):ν=2981(vs),2935(m),1734(vs),1654(vs),1607(s),1578(m),1446(m),1277(m),1150(m),1029(m),701(s)。
実施例15: 4−トリフルオロメチルフェニル酢酸エチル
実施例11と同様にして、223mg[1mmol]の4−ブロモベンゾトリフルオリドを用いて、190mgの標題化合物(理論値の82%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.59(d,J=8.0Hz,2H),7.42(d,J=8.0Hz,2H),4.17(q,J=8.0Hz,2H),3.68(s,2H),1.27(t,J=8.0Hz,3H);
19F NMR(376MHz,CDCl):δ=62.6(s,Ar−F);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=170.7,138.1,129.6,129.4(q,C−F=32.3Hz),125.4(q,C−F=4.0Hz),124.1(q,C−F=272.7Hz),61.1,41.0,14.0;
MS(70eV),m/z(%):233(7),232(5)[M],213(14),204(18),160(23),159(100);
IR(KBr):ν=2983(vs),2938(s),1735(vs),1619(m),1586(w),1420(m),1326(vs),1164(s),1124(s),1067(s),1020(m),823(w)。
実施例16: 4−トリフルオロメチルフェニル酢酸エチル
実施例15と同様にして、179mg[1mmol]の4−クロロベンゾトリフルオリドを用いて、170mgの標題化合物(理論値の73%)を得た。
実施例17: 4−アセチルフェニル酢酸エチル
実施例11と同様にして、199mg[1mmol]の4−ブロモアセトフェノンを用いて、150mgの標題化合物(理論値の73%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.90(d,J=8.0Hz,2H),7.36(d,J=8.0Hz,2H),4.14(q,J=8.0Hz,2H),3.65(s,2H),2.57(s,3H),1.23(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=197.6,170.7,139.4,135.9,129.7,128.5,61.1,41.3,26.6,14.1;
MS(70eV),m/z(%):207(10)[M],191(100),163(21),133(20),118(10),105(35),89(21);
IR(KBr):ν=1735(vs),1683(s),1607(m),1472(m),1368(m),1269(m),1110(m),1031(m),957(w)。
実施例18: 4−アセチルフェニル酢酸エチル
実施例17と同様にして、155mg[1mmol]の4−クロロアセトフェノンを用いて、180mgの標題化合物(理論値の87%)を得た。
実施例19: 4−ニトロフェニル酢酸エチル
実施例11と同様にして、158mg[1mmol]の4−クロロニトロベンゼンを用いて、147mgの標題化合物(理論値の70%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=8.18(d,J=8.0Hz,2H),7.45(d,J=8.0Hz,2H),4.16(q,J=8.0Hz,2H),3.17(s,2H),1.25(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=170.1,147.1,141.4,130.2,123.7,61.4,41.0,14.1;
MS(70eV),m/z(%):210(29),209(20)[M],137(100),136(72),107(99),106(41),91(21),89(94),78(90);
IR(KBr):ν=2984(m),1734(vs),1604(m),1521(s),1348(m),1223(m),1174(m),1030(m),859(m),807(m),718(m)。
実施例20: 4−エトキシカルボニルフェニル酢酸エチル
実施例11と同様にして、185mg[1mmol]の4−クロロ安息香酸エチルを用いて、208mgの標題化合物(理論値の88%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ=8.01(d,J=8.0Hz,2H),7.36(d,J=8.0Hz,2H),4.37(q,J=8.0Hz,2H),4.16(q,J=8.0Hz,2H),3.67(s,2H),1.39(t,J=8.0Hz,3H),1.25(t,J=8.0Hz,3H);
13C NMR(101MHz,CDCl):δ=170.8,166.3,139.1,129.7,129.2,61.0,60.9,41.3,14.3,14.1;
MS(70eV),m/z(%):237(15),236(5)[M],208(11),191(39),180(13),163(100),149(18),136(25),135(47),119(13),118(18),107(40),91(24),90(28),89(35),77(13);
IR(NaCl):ν=2983(vs),2938(m),1735(vs),1718(vs),1612(m),1368(m),1277(s),1106(m),1032(s)。

Claims (7)

  1. 式(III)
    Figure 0006100174

    〔式中、
    Arは、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、4−シアノフェニル、4−シアノ−2−メチルフェニル、3−シアノフェニル、4−エトキシカルボニルフェニル、4−トリフルオロメチルフェニル、4−アセチルフェニル、4−ニトロフェニル、又は4−ベンゾイルフェニルであり;
    及び、
    OR6、7は、OR又はORを表し、R及びRは、それぞれ独立して、置換されていてもよいC−C−アルキル、フェニル、アリール又はNRであり;
    ここで、R及びRは、同一であるか又は異なっており、それぞれ独立して、C−C−アルキル若しくはフェニル(ここで、該フェニルは、フッ素若しくは塩素で置換されていてもよいC−C−アルキルで置換されていてもよいか、又は、ニトロ、シアノ若しくはジ−C−C−アルキルアミノで置換されていてもよい)であるか、又は、それらが結合している窒素原子と一緒に、飽和若しくは不飽和の置換されているか若しくは置換されていない環である〕
    で表される化合物を調製する方法であって、式(I)
    Figure 0006100174

    〔式中、
    Halは、塩素、臭素又はヨウ素であり;及び、
    Arは、上記で定義されているとおりである〕
    で表されるアリールハロゲン化物、場合により有機溶媒を使用して、パラジウム触媒、ホスフィンリガンド、並びに、
    (A) 無機塩基及び相間移動触媒
    又は、
    (B) 無機塩基の混合物(炭酸セシウム又は重炭酸セシウムは使用しない)
    の存在下で、式(II)
    Figure 0006100174

    〔式中、R及びRは、上記で定義されているとおりである〕
    で表されるマロン酸エステルと反応させることを特徴し、
    ここで、前記パラジウム触媒が、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム又は酢酸パラジウムであり、
    前記ホスフィンリガンドが、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリス(1−アダマンチル)ホスフィン、n−ブチルジ(1−アダマンチル)ホスフィン(cataCXium(登録商標) A)、ベンジルジ(1−アダマンチル)ホスフィン(cataCXium(登録商標) ABn)、2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)ビフェニル(JohnPhos)又は2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2’−(N,N−ジメチルアミノ)ビフェニル(DavePhos)であり、
    調製方法段階(A)で使用する前記無機塩基がリン酸カリウムであり
    前記相間移動触媒が18−クラウン−6であり、
    調製方法段階(B)で使用する前記無機塩基の混合物が炭酸カリウムと重炭酸カリウムの混合物である、前記調製方法。
  2. 及びRが、同一であるか又は異なっており、それぞれ独立して、C−C−アルキルである;
    請求項1に記載の式(III)で表される化合物を調製する方法。
  3. 及びRが、それぞれ独立して、メチル又はエチルである;
    請求項1に記載の式(III)で表される化合物を調製する方法。
  4. 及びRが、それぞれエチルである;
    請求項1に記載の式(III)で表される化合物を調製する方法。
  5. 使用するホスフィンリガンドがトリ(tert−ブチル)ホスフィンであることを特徴とする、請求項1に記載の式(III)で表される化合物を調製する方法。
  6. 式(II)で表されるマロン酸エステルを溶媒として過剰に使用することを特徴とする、請求項1に記載の式(III)で表される化合物を調製する方法。
  7. 100〜180℃の温度を使用することを特徴とする、請求項1に記載の式(III)で表される化合物を調製する方法。
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