JP6869614B2 - Phosphine compound and a catalyst for coupling using this as a ligand - Google Patents

Phosphine compound and a catalyst for coupling using this as a ligand Download PDF

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本発明は、ホスフィン化合物及びこれを配位子とするカップリング用触媒に関するものである。 The present invention relates to a phosphine compound and a coupling catalyst using the phosphine compound as a ligand.

パラジウム触媒は、種々の有機合成反応における触媒として有用であるが、所望の有機合成反応の触媒作用を発現させるためには、ホスフィン配位子の選択が重要である(例えば、辻二郎著,Palladium Reagents and Catalysts,Wiley社,2004年)。例えば、ハロゲン化アリールと一級又は二級アミンのパラジウム化合物を触媒とするカップリングによる炭素−窒素結合形成反応で高活性を示すパラジウム触媒としては、トリ(tert−ブチル)ホスフィン(例えば、特許文献1)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル化合物(例えば、特許文献2)2−(ジ−tert−ブチル)ホスフィノ−1,1’−ビフェニル化合物(例えば、非特許文献1)等をホスフィン配位子とするパラジウム触媒が知られている。 Palladium catalysts are useful as catalysts in various organic synthesis reactions, but the selection of a phosphine ligand is important for exhibiting the catalytic action of a desired organic synthesis reaction (for example, by Jiro Tsuji, Palladium). Reagents and Catalysts, Wiley, 2004). For example, as a palladium catalyst showing high activity in a carbon-nitrogen bond formation reaction by coupling using a palladium compound of an aryl halide and a primary or secondary amine as a catalyst, tri (tert-butyl) phosphine (for example, Patent Document 1) ), 2-Dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl compound (for example, Patent Document 2) 2- (di-tert-butyl) phosphino-1,1'-biphenyl compound (for example, Non-Patent Document 1) and the like. Palladium catalysts used as phosphine ligands are known.

炭素−窒素結合形成反応の中でも、有機電子材料の中間体として有用な9−アリール−9H−カルバゾール(例えば特許文献3及び4)を与えるハロゲン化アリールと9H−カルバゾールとのカップリング反応は、合成化学的にも有効な反応である。パラジウム触媒のホスフィン配位子としてトリ−tert−ブチルホスフィン、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジイソプロポキシ−1,1’−ビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピル−1,1’−ビフェニル、1−(2−ジシクロヘキシルホスフィノフェニル)ナフタレン、又は9−(2−ジシクロヘキシルフェニル)フェナントレンを用いて、4−ブロモアニソールと9H−カルバゾールのカップリング反応(炭素−窒素結合形成反応)を検討したところ、目的物である9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの収率は必ずしも満足できるものではなかった(比較例1−7)。 Among the carbon-nitrogen bond forming reactions, the coupling reaction between an aryl halide and 9H-carbazole which gives 9-aryl-9H-carbazole (for example, Patent Documents 3 and 4) useful as an intermediate of an organic electronic material is synthesized. It is a chemically effective reaction. Tri-tert-butylphosphine, 2-dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl, 2-dicyclohexylphosphino-2', 6'-diisopropoxy-1,1'-biphenyl as palladium-catalyzed phosphine ligands , 2-Dicyclohexylphosphino-2', 4', 6'-triisopropyl-1,1'-biphenyl, 1- (2-dicyclohexylphosphinophenyl) naphthalene, or 9- (2-dicyclohexylphenyl) phenanthrene. When the coupling reaction (carbon-nitrogen bond forming reaction) between 4-bromoanisole and 9H-carbazole was examined, the yield of the target product, 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole, was not always satisfactory. It was not (Comparative Example 1-7).

特開平10−139742号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-139742 米国特許出願公開第2002/156295号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2002/156295 国際公開第WO2013/062043号パンフレットInternational Publication No. WO2013 / 062043 Pamphlet 国際公開第WO2014/181878号パンフレットInternational Publication No. WO2014 / 181878 Pamphlet

Chemical Review,116巻,12564−12649ページ,2016年Chemical Reviews, Vol. 116, pp. 12564-12649, 2016

9−アリール−9H−カルバゾールは、工業的に有用な化合物であるため、パラジウム触媒を用いる9−アリール−9H−カルバゾールの製造においてより良好な収率及び選択性を与えるホスフィン配位子の開発が望まれている。 Since 9-aryl-9H-carbazole is an industrially useful compound, the development of a phosphine ligand that provides better yield and selectivity in the production of 9-aryl-9H-carbazole using a palladium catalyst has been developed. It is desired.

本発明者らは、上記課題を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、下記一般式(1)で表されるホスフィン化合物を配位子とするパラジウム触媒が、9−アリール−9H−カルバゾール製造用触媒として特に高活性であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、
(i)一般式(1)
As a result of diligent studies in view of the above problems, the present inventors have found that a palladium catalyst having a phosphine compound represented by the following general formula (1) as a ligand is a catalyst for producing 9-aryl-9H-carbazole. It was found that the activity was particularly high, and the present invention was completed. That is, the present invention
(I) General formula (1)

Figure 0006869614
Figure 0006869614

(式中、Arは、メチル基、エチル基、又は炭素数3〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基で置換されていてもよいピレニル基を示す。)
で表されるホスフィン化合物;
(ii)Arが、メチル基、エチル基、又は炭素数3〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基で置換されていてもよい1−ピレニル基又は4−ピレニル基である(i)に記載のホスフィン化合物;
(iii)Arが、1−ピレニル基である(i)に記載のホスフィン化合物;
(iv)9H−カルバゾールの触媒的N−アリール化反応による9−アリール−9H−カルバゾールの製造方法において、パラジウム化合物と(i)に記載のホスフィン化合物からなるパラジウム触媒を用いることを特徴とする9−アリール−9H−カルバゾールの製造方法;
(v)パラジウム化合物が、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、酢酸パラジウム又はπ−アリルパラジウムクロリドダイマーである(iv)に記載の製造方法;
に関するものである。
(In the formula, Ar represents a pyrenyl group which may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a linear or branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms.)
Phosphine compound represented by;
(Ii) The 1-pyrenyl group or 4-pyrenyl group, wherein Ar may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a linear or branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms. Phosphine compounds;
(Iii) The phosphine compound according to (i), wherein Ar is a 1-pyrenyl group;
(Iv) In the method for producing 9-aryl-9H-carbazole by a catalytic N-aryllation reaction of 9H-carbazole, a palladium catalyst composed of a palladium compound and the phosphine compound according to (i) is used. Method for Producing -aryl-9H-Carbazole;
(V) The production method according to (iv), wherein the palladium compound is bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, palladium acetate or π-allylpalladium chloride dimer;
It is about.

本発明は、本発明のホスフィン化合物を配位子として用いることで9H−カルバゾールのN−アリール化反応において高い活性を示すパラジウム触媒を得ることができるため、9−アリール−9H−カルバゾールの経済性に富んだ効率的な製造方法を提供できる。 In the present invention, by using the phosphine compound of the present invention as a ligand, a palladium catalyst showing high activity in the N-aryllation reaction of 9H-carbazole can be obtained, so that the economic efficiency of 9-aryl-9H-carbazole can be obtained. It is possible to provide a rich and efficient manufacturing method.

以下に本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

Arで示されるピレニル基としては、1−ピレニル基、2−ピレニル基、又は4−ピレニル基を挙げることができる。9−アリール化反応における触媒活性が高く、ホスフィン化合物の合成における原料入手が容易な点で、1−ピレニル基又は4−ピレニル基が好ましい。 Examples of the pyrenyl group represented by Ar include a 1-pyrenyl group, a 2-pyrenyl group, and a 4-pyrenyl group. A 1-pyrenyl group or a 4-pyrenyl group is preferable because it has high catalytic activity in the 9-aryllation reaction and the raw material can be easily obtained in the synthesis of the phosphine compound.

これらのピレニル基は、メチル基、エチル基、若しくはプロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、又はtert−ブチル基で例示される炭素数3から4の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されていてもよい。すなわち、Arの具体的としては、特に限定するものではないが、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、2−メチルピレン−1−イル基、2−メチルピレン−4−イル基、1−メチルピレン−2−イル基、1−メチルピレン−4−イル基、4−メチルピレン−1−イル基、4−メチルピレン−2−イル基、2−エチルピレン−1−イル基、2−エチルピレン−4−イル基、1−エチルピレン−2−イル基、1−エチルピレン−4−イル基、2−プロピルピレン−1−イル基、2−プロピルピレン−4−イル基、1−プロピルピレン−2−イル基、1−プロピルピレン−4−基、2−イソプロピルピレン−1−イル基、2−イソプロピルピレン−4−イル基、1−イソプロピルピレン−2−イル基、1−イソプロピルピレン−4−イル基、2−tert−ブチルピレン−1−イル基、2−tert−ブチルピレン−4−イル基、1−tert−ブチルピレン−2−イル基、1−tert−ブチルピレン−4−イル基、2,7−ジメチルピレン−1−イル基、2,7−ジメチルピレン−4−イル基、2,7−ジエチルピレン−1−イル基、2,7−ジエチルピレン−4−イル基、2,7−ジ−tert−ブチルピレン−1−イル基、2,7−ジ−tert−ブチルピレン−4−イル基等を挙げることができる。 These pyrenyl groups are linear or branched with 3 to 4 carbon atoms exemplified by a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group. It may be substituted with an alkyl group. That is, the specifics of Ar are not particularly limited, but 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 2-methylpyrene-1-yl group, 2-methylpyrene-4-yl group, 1-Methylpyrene-2-yl group, 1-methylpyrene-4-yl group, 4-methylpyrene-1-yl group, 4-methylpyrene-2-yl group, 2-ethylpyrene-1-yl group, 2-ethylpyrene-4 -Il group, 1-ethylpyrene-2-yl group, 1-ethylpyrene-4-yl group, 2-propylpyrene-1-yl group, 2-propylpyrene-4-yl group, 1-propylpyrene-2-yl group Group, 1-propylpyrene-4-yl group, 2-isopropylpyrene-1-yl group, 2-isopropylpyrene-4-yl group, 1-isopropylpyrene-2-yl group, 1-isopropylpyrene-4-yl group , 2-tert-butylpyrene-1-yl group, 2-tert-butylpyrene-4-yl group, 1-tert-butylpyrene-2-yl group, 1-tert-butylpyrene-4-yl group, 2,7-dimethyl Pyrene-1-yl group, 2,7-dimethylpyrene-4-yl group, 2,7-diethylpyrene-1-yl group, 2,7-diethylpyrene-4-yl group, 2,7-di-tert -Butylpyrene-1-yl group, 2,7-di-tert-butylpyrene-4-yl group and the like can be mentioned.

Arで表される基については、9−アリール化反応における触媒活性が高く、ホスフィン化合物の合成における原料入手が容易な点で、メチル基、エチル基、若しくは炭素数3〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基で置換されていてもよい1−ピレニル基、又はメチル基、エチル基、若しくは炭素数3〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基で置換されていてもよい4−ピレニル基が好ましく、1−ピレニル基、4−ピレニル基、2,7−ジメチルピレン−1−イル基、2,7−ジメチルピレン−4−イル基、又は2,7−ジ−tert−ブチルピレン−4−イル基がさらに好ましい。 The group represented by Ar has high catalytic activity in the 9-aryllation reaction and is easily available as a raw material in the synthesis of a phosphine compound. Therefore, it is a methyl group, an ethyl group, or a linear or branched group having 3 to 4 carbon atoms. A 1-pyrenyl group which may be substituted with an alkyl group of, or a 4-pyrenyl group which may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a linear or branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms is preferable. 1-Pyrenyl group, 4-Pyrenyl group, 2,7-Dimethylpyrene-1-yl group, 2,7-Dimethylpyrene-4-yl group, or 2,7-di-tert-butylpyrene-4-yl group More preferred.

本発明のホスフィン化合物(1)としては、特に限定するものではないが、例えば、以下の(1−1)〜(1−39)に示す構造の化合物を具体的に例示することができる。なお、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、tBuはtert−ブチル基を示す。 The phosphine compound (1) of the present invention is not particularly limited, and for example, compounds having the structures shown in the following (1-1) to (1-39) can be specifically exemplified. Me is a methyl group, Et is an ethyl group, Pr is a propyl group, iPr is an isopropyl group, and tBu is a tert-butyl group.

Figure 0006869614
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(1−1)〜(1−39)に示すホスフィン化合物のうち、9−アリール化反応における触媒活性が高い点及びホスフィン化合物の合成における原料の入手が容易な点で、(1−1)、(1−3)、(1−34)、(1−35)、(1−38)、又は(1−39)に示すホスフィン化合物が好ましい。 Among the phosphine compounds shown in (1-1) to (1-39), (1-1), in that the catalytic activity in the 9-aryllation reaction is high and the raw material in the synthesis of the phosphine compound is easily available. The phosphine compound shown in (1-3), (1-34), (1-35), (1-38), or (1-39) is preferable.

本発明のホスフィン化合物(1)は、例えばJournal of the American Chemical Society,126巻,13028−13032ページ,2004年に記載の方法又は参考例1に開示した方法に従がって調製した2−ピレニルフェニル金属試薬と、ジ−tert−ブチルクロロホスフィンとを反応させることで製造することができる。また、Advanced Synthesis&Catalysis,350巻,652−656ページ(2008年)に記載された方法に従い、ジ−tert−ブチルクロロホスフィンと1−(2−ハロフェニル)ピレンとを反応させることでも本発明のホスフィン化合物を得ることができる。 The phosphine compound (1) of the present invention is prepared according to, for example, the method described in Journal of the American Chemical Society, Vol. 126, pp. 13028-13032, 2004 or the method disclosed in Reference Example 1. It can be produced by reacting a nylphenyl metal reagent with di-tert-butylchlorophosphine. The phosphine compound of the present invention can also be produced by reacting di-tert-butylchlorophosphine with 1- (2-halophenyl) pyrene according to the method described in Advanced Synthesis & Catalysis, Vol. 350, pp. 652-656 (2008). Can be obtained.

本発明のパラジウム触媒は、ホスフィン化合物(1)とパラジウム化合物とを混合することで調製することができる。パラジウム化合物としては、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)ジパラジウム等の0価パラジウム化合物や塩化パラジウム、臭化パラジウム、酢酸パラジウム、π−アリルパラジウムクロリドダイマー、ビス(アセチルアセトナト)パラジウム、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム等の二価パラジウム化合物を例示することができる。9−アリール化反応における触媒活性が高い点で、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、酢酸パラジウム又はπ−アリルパラジウムクロリドダイマーが好ましい。 The palladium catalyst of the present invention can be prepared by mixing the phosphine compound (1) and the palladium compound. Examples of the palladium compound include zero-valent palladium compounds such as bis (dibenzylideneacetone) palladium and tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, palladium chloride, palladium bromide, palladium acetate, π-allyl palladium chloride dimer, and bis (acetylacetonato). ) Divalent palladium compounds such as palladium, dichlorobis (acetonitrile) palladium, and dichlorobis (benzonitrile) palladium can be exemplified. Bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, palladium acetate or π-allylpalladium chloride dimer are preferred because of their high catalytic activity in the 9-aryllation reaction.

本発明のパラジウム触媒の調製に用いるホスフィン化合物(1)及びパラジウム化合物のモル比は、ホスフィン化合物(1):パラジウム化合物=1:5〜10:1の範囲にあることが好ましく、ホスフィン化合物(1):パラジウム化合物=2:5〜5:1の範囲にあることがさらに好ましい。 The molar ratio of the phosphine compound (1) and the palladium compound used in the preparation of the palladium catalyst of the present invention is preferably in the range of phosphine compound (1): palladium compound = 1: 5 to 10: 1, and the phosphine compound (1). ): Palladium compound = more preferably in the range of 2: 5-5: 1.

本発明のパラジウム触媒の調製は溶媒中で行ってもよく、該溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,4−ジオキサン、メチル−tert−ブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒が例示できる。9−アリール化反応における触媒活性が高い点で、o−キシレン、トルエン、テトラヒドロフラン又は1,4−ジオキサンが好ましい。 The palladium catalyst of the present invention may be prepared in a solvent, and the solvent includes tetrahydrofuran, diethyl ether, cyclopentylmethyl ether, 1,4-dioxane, methyl-tert-butyl ether, 1,2-dimethoxyethane and the like. Examples thereof include ether solvents, aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane and cyclohexane, and aromatic hydrocarbon solvents such as o-xylene, m-xylene, p-xylene, toluene and benzene. O-xylene, toluene, tetrahydrofuran or 1,4-dioxane is preferable because of its high catalytic activity in the 9-aryllation reaction.

本発明のパラジウム触媒は、反応系中で調製した後、単離することなく、カップリング反応等に用いることができる。また、濃縮、再結晶等、当業者の良く知る方法で単離してもよい。 The palladium catalyst of the present invention can be used in a coupling reaction or the like without being isolated after being prepared in a reaction system. Further, it may be isolated by a method familiar to those skilled in the art such as concentration and recrystallization.

本発明のカップリング用触媒は、本発明に関わる9H−カルバゾールの9−アリール化反応や、バックワルド−ハートウィグアミノ化反応のような炭素−窒素結合を形成するカップリング反応用の触媒として有効であるばかりでなく、例えば、鈴木カップリング、熊田カップリング、根岸カップリング、スティレカップリング、薗頭カップリング、ヘック反応等の炭素−炭素結合を形成するカップリング反応の触媒として用いることができる。 The coupling catalyst of the present invention is effective as a catalyst for a coupling reaction that forms a carbon-nitrogen bond, such as the 9-aryllation reaction of 9H-carbazole and the buckwald-heartwig amination reaction according to the present invention. It can also be used as a catalyst for coupling reactions that form carbon-carbon bonds, such as Suzuki coupling, Kumada coupling, Negishi coupling, Stille coupling, Sonogashira coupling, and Heck reaction. ..

次に本発明を実施例、参考例及び比較例によってさら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。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, Reference Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

なお、H−NMRの測定には、Bruker ASCEND 400(400MHz)を用いた。H−NMRは、重クロロホルム(CDCl)を測定溶媒とし、内部標準物質としてテトラメチルシラン(TMS)を用いて測定した。また、試薬類は市販品を用いた。HPLCは、Waters2690を用いて測定した。カラムはZORBAX Eclipsa XDB−C18を、溶離液はメタノール/テトラヒドロフラン=9/1の混合溶媒を用い、254nmの吸収を検出した。GCは、Shimadzu GC−14Bを用いて測定した。 Bruker ASCEND 400 (400 MHz) was used for 1 H-NMR measurement. 1 1 H-NMR was measured using deuterated chloroform (CDCl 3 ) as a measurement solvent and tetramethylsilane (TMS) as an internal standard substance. In addition, commercially available reagents were used. HPLC was measured using Waters 2690. Absorption at 254 nm was detected using ZORBAX Eclipse XDB-C18 as the column and a mixed solvent of methanol / tetrahydrofuran = 9/1 as the eluent. GC was measured using Shimadzu GC-14B.

比較例−1 Comparative Example-1

Figure 0006869614
Figure 0006869614

アルゴン雰囲気下、反応容器に9H−カルバゾール 167mg(1.0mmol)、4−ブロモアニソール 187mg(1.0mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム 13.8mg(15μmol)、ナトリウムtert−ブトキシド 125mg(1.3mmol)、トルエン 2mL及び2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル 10.5mg(30μmol)加えた。反応容器を密閉した後、120℃で12時間攪拌した。反応容器を室温まで冷却した後、ガスクロマトグラフィーにより9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの生成を確認した(GC収率14%)。混合物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=20:0〜19:1)を用いて精製することにより、9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの白色固体を得た。 Under an argon atmosphere, 9H-carbazole 167 mg (1.0 mmol), 4-bromoanisole 187 mg (1.0 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium 13.8 mg (15 μmol), sodium tert-butoxide 125 mg (1) in a reaction vessel. .3 mmol), 2 mL of toluene and 10.5 mg (30 μmol) of 2-dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl were added. After sealing the reaction vessel, the mixture was stirred at 120 ° C. for 12 hours. After cooling the reaction vessel to room temperature, the formation of 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole was confirmed by gas chromatography (GC yield 14%). The mixture was purified by silica gel column chromatography (hexane: ethyl acetate = 20: 0-19: 1) to give a white solid of 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole.

H−NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm):8.14(d,J=7.8Hz,2H),7.45(d,J=8.9Hz,2H),7.42−7.24(m,6H),7.11(d,J=8.9Hz,2H),3.91(s,3H).
比較例−2
2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル 10.5mg(30μmol)に替えて1−(2−ジシクロヘキシルホスフィノフェニル)ナフタレン 12.0mg(30μmol)を用いた以外は全て比較例−1と同じ操作を行い、ガスクロマトグラフィーにより9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの生成を確認した(GC収率26%)。
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm): 8.14 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.45 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.42-7 .24 (m, 6H), 7.11 (d, J = 8.9Hz, 2H), 3.91 (s, 3H).
Comparative Example-2
2-Dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl All the same as Comparative Example-1 except that 12.0 mg (30 μmol) of 1- (2-dicyclohexylphosphinophenyl) naphthalene was used instead of 10.5 mg (30 μmol). The operation was carried out, and the production of 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole was confirmed by gas chromatography (GC yield 26%).

比較例−3
2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル 10.5mg(30μmol)に替えて9−(2−ジシクロヘキシルホスフィノフェニル)フェナントレン 13.5mg(30μmol)を用いた以外は全て比較例−1と同じ操作を行い、ガスクロマトグラフィーにより9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの生成を確認した(GC収率26%)。
Comparative Example-3
2-Dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl All the same as Comparative Example-1 except that 13.5 mg (30 μmol) of 9- (2-dicyclohexylphosphinophenyl) phenanthrene was used instead of 10.5 mg (30 μmol). The operation was carried out, and the production of 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole was confirmed by gas chromatography (GC yield 26%).

比較例−4
2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル 10.5mg(30μmol)に替えてトリ−tert−ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート 8.7mg(30μmol)を用いた以外は全て比較例−1と同じ操作を行い、ガスクロマトグラフィーにより9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの生成を確認した(GC収率19%)。
Comparative Example-4
The same operation as in Comparative Example-1 except that 8.7 mg (30 μmol) of tri-tert-butylphosphonium tetrafluoroborate was used instead of 10.5 mg (30 μmol) of 2-dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl. , And the production of 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole was confirmed by gas chromatography (GC yield 19%).

比較例−5
2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル 10.5mg(30μmol)に替えて2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジイソプロポキシ−1,1’−ビフェニル 14.0mg(30μmol)を用いた以外は全て比較例−1と同じ操作を行い、ガスクロマトグラフィーにより9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの生成を確認した(GC収率12%)。
Comparative Example-5
2-Dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl 10.5 mg (30 μmol) was replaced with 2-dicyclohexylphosphino-2', 6'-diisopropoxy-1,1'-biphenyl 14.0 mg (30 μmol). The same operation as in Comparative Example-1 was carried out except for the use, and the production of 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole was confirmed by gas chromatography (GC yield 12%).

比較例−6
2−ジシクロヘキシルホスフィノ−1,1’−ビフェニル 10.5mg(30μmol)に替えて2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピル−1,1’−ビフェニル 14.3mg(30μmol)を用いた以外は全て比較例−1と同じ操作を行い、ガスクロマトグラフィーにより9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールの生成を確認した(GC収率44%)。
Comparative Example-6
2-Dicyclohexylphosphino-1,1'-biphenyl 10.5 mg (30 μmol) instead of 2-dicyclohexylphosphino-2', 4', 6'-triisopropyl-1,1'-biphenyl 14.3 mg (30 μmol) ) Was used, and the same operation as in Comparative Example-1 was carried out, and the production of 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole was confirmed by gas chromatography (GC yield 44%).

参考例−1 Reference example-1

Figure 0006869614
Figure 0006869614

アルゴン雰囲気下、反応容器に1−ピレンボロン酸 2.99g(12.1mmol)、2−ブロモヨードベンゼン 3.76g(13.3mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 700mg(0.61mmol)、2.0M−炭酸ナトリウム水溶液 15mL(7.5mmol)、トルエン 20mL及びエタノール 15mLを加えた。この反応混合物を90℃に加熱し、9時間撹拌した。室温まで冷却後、溶媒を減圧下で留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液ヘキサン)で精製することにより、1−(2−ブロモフェニル)ピレンを得た(白色固体、3.20g,9.0mmol,収率75%)。 2. Under an argon atmosphere, 2.99 g (12.1 mmol) of 1-pyrenboroic acid, 3.76 g (13.3 mmol) of 2-bromoiodobenzene, 700 mg (0.61 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium were placed in a reaction vessel. 15 mL (7.5 mmol) of 0M-sodium carbonate aqueous solution, 20 mL of toluene and 15 mL of ethanol were added. The reaction mixture was heated to 90 ° C. and stirred for 9 hours. After cooling to room temperature, the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography (eluent hexane) to give 1- (2-bromophenyl) pyrene (white solid, 3.20 g, 9.0 mmol, yield 75%).

H−NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm):8.25−8.16(m,3H),8.11(brs,2H),8.03−7.99(m,2H),7.89(d,J=7.8Hz,1H),7.80(d,J=7.8Hz,1H),7.70(d,J=9.2Hz,1H),7.48−7.47(m,2H),7.38−7.34(m,1H).
実施例−1
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm): 8.25-8.16 (m, 3H), 8.11 (brs, 2H), 8.03-7.99 (m, 2H), 7.89 (d, J = 7.8Hz, 1H), 7.80 (d, J = 7.8Hz, 1H), 7.70 (d, J = 9.2Hz, 1H), 7.48-7 .47 (m, 2H), 7.38-7.34 (m, 1H).
Example-1

Figure 0006869614
Figure 0006869614

アルゴン雰囲気下、1−(2−ブロモフェニル)ピレン 1.43g(4.0mmol)のテトラヒドロフラン 25mL溶液を−78℃に冷却した後、2.7Mブチルリチウムヘキサン溶液 1.8mL(4.8mmol)を加えて1時間撹拌した。同温にて、この混合物にヨウ化第一銅 396mg(4.0mmol)を加えた後、ジ−tert−ブチルクロロホスフィン 0.91mL(4.8mmol)を滴下し、70℃で14時間撹拌した。反応混合物を室温まで冷却した後、酢酸エチル 150mLを加え、さらに飽和塩化アンモニウム水溶液 40mL、12%アンモニア水溶液 50mL(3回)、飽和塩化ナトリウム水溶液 50mLで順次洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、固体をろ別し、ろ液から溶媒を減圧下で除去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液ヘキサン/クロロホルム)で精製することにより、1−[2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェニル]ピレンを得た(淡黄色固体、510mg,1.2mmol,収率30%)。 Under an argon atmosphere, a solution of 1.43 g (4.0 mmol) of 1- (2-bromophenyl) pyrene in 25 mL of tetrahydrofuran is cooled to −78 ° C., and then 1.8 mL (4.8 mmol) of a 2.7 M butyllithium hexane solution is added. In addition, the mixture was stirred for 1 hour. At the same temperature, 396 mg (4.0 mmol) of cuprous iodide was added to this mixture, 0.91 mL (4.8 mmol) of di-tert-butylchlorophosphine was added dropwise, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 14 hours. .. After cooling the reaction mixture to room temperature, 150 mL of ethyl acetate was added, and the mixture was washed successively with 40 mL of saturated aqueous ammonium chloride solution, 50 mL (3 times) of 12% aqueous ammonia solution, and 50 mL of saturated aqueous sodium chloride solution. After the organic layer was dried over sodium sulfate, the solid was filtered off and the solvent was removed from the filtrate under reduced pressure. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography (eluent hexane / chloroform) to give 1- [2- (di-tert-butylphosphino) phenyl] pyrene (pale yellow solid, 510 mg, 1). .2 mmol, yield 30%).

H−NMR(CDCl、400MHz)δ(ppm):8.19−8.13(m,2H),8.12−8.01(m,4H),7.99−7.94(m,1H),7.92−7.86(m,2H),7.72−7.67(m,1H),7.51−7.44(m,2H),7.42−7.35(m,1H)1.21(d,J=11.6Hz,9H),1.04(d,J=11.6Hz,9H).
31P−NMR(CDCl,161MHz)δ(ppm):19.3.
実施例−2
アルゴン雰囲気下、反応容器に9H−カルバゾール 167mg(1.0mmol)、4−ブロモアニソール 187mg(1.0mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム 13.8mg(15μmol)、ナトリウムtert−ブトキシド 125mg(1.3mmol)、トルエン 2mL及び1−[2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェニル]ピレン 12.7mg(30μmol)を加えた。反応容器を密閉した後、120℃で12時間攪拌した。反応溶液を室温まで冷却した後、ガスクロマトグラフィーにより、9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールが、9H−カルバゾールに対して96%生成をしていることを確認した。反応溶液に水 25mLを加え、酢酸エチル 20mLで3回抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水(20mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水した。ろ過後、溶媒を留去し、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=8/1)で精製し、9−(4−メトキシフェニル)−9H−カルバゾールを白色固体として得た(259mg,収率95%)。
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm): 8.19-8.13 (m, 2H), 8.12-8.01 (m, 4H), 7.99-7.94 (m) , 1H), 7.92-7.86 (m, 2H), 7.72-7.67 (m, 1H), 7.51-7.44 (m, 2H), 7.42-7.35 (M, 1H) 1.21 (d, J = 11.6Hz, 9H), 1.04 (d, J = 11.6Hz, 9H).
31 P-NMR (CDCl 3, 161MHz) δ (ppm): 19.3.
Example-2
Under an argon atmosphere, 9H-carbazole 167 mg (1.0 mmol), 4-bromoanisole 187 mg (1.0 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium 13.8 mg (15 μmol), sodium tert-butoxide 125 mg (1) in a reaction vessel. .3 mmol), 2 mL of toluene and 12.7 mg (30 μmol) of 1- [2- (di-tert-butylphosphino) phenyl] pyrene were added. After sealing the reaction vessel, the mixture was stirred at 120 ° C. for 12 hours. After cooling the reaction solution to room temperature, it was confirmed by gas chromatography that 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole was produced at 96% with respect to 9H-carbazole. 25 mL of water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted 3 times with 20 mL of ethyl acetate. The ethyl acetate layer was washed with saturated brine (20 mL) and dehydrated with anhydrous sodium sulfate. After filtration, the solvent was distilled off and purified by silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate = 8/1) to obtain 9- (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole as a white solid (259 mg, yield). 95%).

H−NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm):8.14(d,J=7.8Hz,2H),7.45(d,J=8.9Hz,2H),7.42−7.24(m,6H),7.11(d,J=8.9Hz,2H),3.91(s,3H).
実施例−3
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm): 8.14 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.45 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.42-7 .24 (m, 6H), 7.11 (d, J = 8.9Hz, 2H), 3.91 (s, 3H).
Example-3

Figure 0006869614
Figure 0006869614

アルゴン雰囲気下、反応容器に(4−ブロモフェニル)フェニルアミン 248mg(1.0mmol)、9H−カルバゾール 176mg(1.1mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム 4.6mg(5.0μmol)、1−[2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェニル]ピレン 14.8mg(35μmol)、ナトリウムtert−ブトキシド 144mg(1.5mmol)及びo−キシレン 3mLを加えた後、140℃に加熱し、15時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却後、水 25mL、酢酸エチル 20mLと内部標準物質として9−(p−トリル)−9H−カルバゾールを加え、酢酸エチル層が均一になるまで撹拌した。酢酸エチル層 0.2mLを採取し、テトラヒドロフラン 4mLで希釈後、HPLCで分析することにより、9−[4−(フェニルアミノ)フェニル]−9H−カルバゾールが(4−ブロモフェニル)フェニルアミンに対して98%生成していることを確認した。酢酸エチル層を飽和食塩水(20mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水した。ろ過後、溶媒を留去し、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=8/1)で精製し、9−[4−(フェニルアミノ)フェニル]−9H−カルバゾールを白色固体として得た(324mg、収率97%)。 Under an argon atmosphere, (4-bromophenyl) phenylamine 248 mg (1.0 mmol), 9H-carbazole 176 mg (1.1 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium 4.6 mg (5.0 μmol), 1 -[2- (Di-tert-butylphosphino) phenyl] pyrene 14.8 mg (35 μmol), sodium tert-butoxide 144 mg (1.5 mmol) and 3 mL of o-xylene were added and then heated to 140 ° C. to 15 Stirred for hours. After cooling the reaction solution to room temperature, 25 mL of water, 20 mL of ethyl acetate and 9- (p-tolyl) -9H-carbazole as an internal standard substance were added, and the mixture was stirred until the ethyl acetate layer became uniform. 0.2 mL of the ethyl acetate layer was collected, diluted with 4 mL of tetrahydrofuran, and analyzed by HPLC. As a result, 9- [4- (phenylamino) phenyl] -9H-carbazole was added to (4-bromophenyl) phenylamine. It was confirmed that 98% was generated. The ethyl acetate layer was washed with saturated saline (20 mL) and dehydrated with anhydrous sodium sulfate. After filtration, the solvent was distilled off and purified by silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate = 8/1) to obtain 9- [4- (phenylamino) phenyl] -9H-carbazole as a white solid (324 mg). , Yield 97%).

H−NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm):8.17−8.12(m,2H),7.44−7.31(m,8H),7.30−7.23(m,4H),7.22−7.17(m,2H),7.04−6.98(m,1H),5.88(brs,1H). 1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm): 8.17-8.12 (m, 2H), 7.44-7.31 (m, 8H), 7.30-7.23 (m) , 4H), 7.22-7.17 (m, 2H), 7.04-6.98 (m, 1H), 5.88 (brs, 1H).

Claims (5)

一般式(1)
Figure 0006869614
(式中、Arは、メチル基、エチル基、又は炭素数3〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基で置換されていてもよいピレニル基を示す。)
で表されるホスフィン化合物。
General formula (1)
Figure 0006869614
(In the formula, Ar represents a pyrenyl group which may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a linear or branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms.)
A phosphine compound represented by.
Arが、メチル基、エチル基、又は炭素数3〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基で置換されていてもよい1−ピレニル基又は4−ピレニル基である請求項1に記載のホスフィン化合物。 The phosphine compound according to claim 1, wherein Ar is a 1-pyrenyl group or a 4-pyrenyl group, which may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a linear or branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms. Arが、1−ピレニル基である請求項1に記載のホスフィン化合物。 The phosphine compound according to claim 1, wherein Ar is a 1-pyrenyl group. 9H−カルバゾールの触媒的9−アリール化反応による9−アリール−9H−カルバゾールの製造方法において、パラジウム化合物と請求項1に記載のホスフィン化合物からなるパラジウム触媒を用いることを特徴とする9−アリール−9H−カルバゾールの製造方法。 In the method for producing 9-aryl-9H-carbazole by a catalytic 9-aryllation reaction of 9H-carbazole, a 9-aryl-containing a palladium catalyst composed of a palladium compound and the phosphine compound according to claim 1 is used. Method for producing 9H-carbazole. パラジウム化合物が、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、酢酸パラジウム又はπ−アリルパラジウムクロリドダイマーである請求項4に記載の製造方法。 The production method according to claim 4, wherein the palladium compound is bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, palladium acetate or π-allylpalladium chloride dimer.
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