JP7011652B2 - ホスファグアニジン第iv族金属オレフィン重合触媒 - Google Patents

ホスファグアニジン第iv族金属オレフィン重合触媒 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に援用される、2016年9月30日出願の米国仮特許出願第62/402,554号に対する優先権を主張する。
本開示の実施形態は、一般に、オレフィン重合に使用されるホスファグアニジン金属オレフィン重合触媒系に関する。
オレフィン系ポリマーは、様々な物品および製品の製造に利用されるため、そのようなポリマーには高い工業的需要がある。ポリエチレンおよび/またはポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマーは、様々な触媒系を介して製造される。重合プロセスに使用されるそのような触媒系の選択は、そのようなオレフィン系ポリマーの特徴および特性に寄与する重要な要素である。
ポリオレフィン重合プロセスは、異なる用途における使用に適した異なる物理特性を有する、多種多様な結果として得られるポリオレフィン樹脂を製造するために多くの点で異なり得る。ポリオレフィンは、液相重合プロセス、気相重合プロセス、および/またはスラリー相重合プロセスにおいて、1つ以上のオレフィン重合触媒系の存在下で、例えば直列または並列に接続された1つ以上の反応器で製造できることが一般に知られている。
ポリエチレン等のポリオレフィンの重合に適した触媒系の開発における研究努力にもかかわらず、オレフィン系ポリマーに対する工業的需要を満たすために、改良されたオレフィン重合触媒が依然として必要である。
したがって、本実施形態は、オレフィン系ポリマーの工業的需要を満たすための代替的な合成スキームを提供する、オレフィン重合触媒系に関する。本開示の実施形態は、新しいプロ触媒またはホスファグアニジン錯体に関する。
本開示の一実施形態は、式Iを含むホスファグアニジン錯体に関する。
Figure 0007011652000001
式Iにおいて、RおよびRは、水素化物、脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、およびヘテロ芳香族部分から独立して選択される。RおよびRは、脂肪族部分、ヘテロ脂肪族、芳香族部分、またはヘテロ芳香族部分から独立して選択され、Rは、孤立電子対またはヘテロ原子を含む。Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される。各Xは、脂肪族部分、芳香族部分、NR 部分、またはハロゲン化物部分から独立して選択され、式中、Rが、アルキル、アリール、またはヘテロアリール部分から選択され、各点線が、任意選択的に架橋結合を定義する。
次に、本出願の特定の実施形態について記載する。しかしながら、本開示は、異なる形態で具体化されてもよく、本開示に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、主題の範囲を当業者に十分に伝えるために提供される。
化合物、配位子、錯体、金属-配位子化合物または錯体は、「ホスファグアニジン化合物」と呼ばれる。しかしながら、「ホスホリルグアニジン」という用語は互換的であるとみなされ、したがって「ホスホリルグアニジン」を使用することは、「ホスファグアニジン」と呼ばれる化合物を除外せず、逆もまた同様である。
特定の実施形態では、ホスファグアニジン配位子は、対応するイソチオシアネートで始まる一連の4つのステップで得ることができる。アミンとの縮合はチオ尿素を生成し、これを次いでヨードメタンでメチル化してメチルイソチオ尿素を高収量で得る。トリエチルアミンの存在下で定比の硝酸銀で活性化すると、触媒的塩基性条件下で二置換ホスフィンおよびホスフィン-ボランを挿入する能力のある求電子剤であるモノカルボジイミドが生成される。最初の2つの反応は精製を必要とせず、最後の2つの反応に必要とされる唯一の精製は、固体副生物を除去するためにヘキサンを使用するCelite(登録商標)またはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルターを通した濾過である。様々な合成経路のさらなる例示は、以下の実施例の節に提供されている。
ホスファグアニジン金属-配位子
式Iは、その構造的骨格の一部としてグアニジン部分を1つ有し、金属-配位子錯体、前触媒、プロ触媒、重合触媒、またはホスファグアニジン錯体と称され得る。ホスファグアニジン部分の一般構造は、本開示内の他の配位子および他のホスファグアニジン金属錯体に見出すことができる。本開示を通して、多くのホスファグアニジン配位子およびホスファグアニジン金属錯体が、そのような一般式Iを用いて例示および記載されている。
Figure 0007011652000002
式Iにおいて、RおよびRは、水素化物、脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、およびヘテロ芳香族部分から選択された同じかまたは異なる部分を含む。RおよびRは、脂肪族部分、ヘテロ脂肪族、芳香族部分、またはヘテロ芳香族部分から選択された同じかまたは異なる部分を含む。Rは、孤立電子対、または酸素、窒素、硫黄、もしくはホウ素を含むがこれらに限定されない、ヘテロ原子を含む。Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択され、各Xは、脂肪族部分、芳香族部分、NR 部分、またはハロゲン化物部分から独立して選択され、式中、Rが、アルキル、アリール、またはヘテロアリール部分から選択され、各点線が、任意選択的に架橋結合を定義する。
式Iのホスファグアニジン錯体の一実施形態は、メチル、トリメチルシリルメチレン、ベンジル、クロロを含むがこれらに限定されない、アルキル部分、または-N(CH部分から選択されたXを含む。RおよびRは、フェニル、置換フェニル、またはアルキル基から選択された同じかまたは異なる部分を含み、RおよびRは、水素化物、ならびにメチル、エチル、イソ-プロピル(2-プロピルとも呼ばれる)、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、または置換および非置換フェニル部分を含むがこれらに限定されない、アルキルから選択された同じかまたは異なる部分を含む。
式Iのホスファグアニジン錯体の1つ以上の実施形態では、RおよびRは、シクロヘキシル、またはフェニルから選択され、Xは、ベンジル、-N(CH、または-CHSi(CHから選択される。
式Iのホスファグアニジン錯体のいくつかの実施形態では、Rはtert-ブチルであり、Rは、エチル、ベンジル、またはナフチルメチルから選択される。いくつかの実施形態では、Rはベンジルであり、Rは、2,4-ジメチルペンタン-3-イル、2-プロピル、2,6-ジメチルフェニル、ベンジル、フェネチル、2,2-ジメチルプロピル、2,6-ジイソプロピルフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、シクロヘキシル、3,5-ジメチルフェニル、またはアダマンチルから選択される。
1つ以上の実施形態では、式Iのホスファグアニジン錯体は、R位にフェニル系部分を含んでもよい。これは、以下の式IIに示される。
Figure 0007011652000003
式IIにおいて、各置換基および基は、式Iと同じに定義される。式IIの一実施形態では、各Xは、メチル、トリメチルシリルメチレン、またはベンジル、クロロ、または-NMe部分から独立して選択される。RおよびRは、フェニル環、置換フェニル環、ヘテロ芳香族基、アルキル基、またはヘテロアルキル基から独立して選択される。Rは、孤立電子対、または酸素、窒素、硫黄、ホウ素、もしくはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、ヘテロ原子を含む。さらなる実施形態では、RおよびRは、水素化物;メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、2,4-ジメチルペンタン-3-イル、フェネチル、ベンジルを含むがこれらに限定されない、アルキル基;アルコキシ、アルキルシリルオキシ、またはフェノキシなどの置換および非置換フェニル部分から独立して選択され、nは、0、1、または2の整数である。nが0のとき、括弧内のメチレン基(-CH-)は存在せず、窒素は、-Ph(R)に共有結合している。
式IIのホスファグアニジン錯体の1つ以上の実施形態では、下付き文字nは0であり、Rはベンジルであり、Rはトリメチルシリルオキシ、メトキシ、またはフェノキシである。
いくつかの実施形態では、式Iのホスファグアニジン錯体は、次のように式IIIに示されている次のR置換を含み得る。
Figure 0007011652000004
式IIにおいて、各置換基および基は、式Iと同じに定義される。さらなる実施形態では、各Xは、メチル、トリメチルシリルメチレン、もしくはベンジル;フェニル;クロロを含むが、これらに限定されないアルキル部分または-NMe部分から独立して選択される。RおよびRは、フェニル環、置換フェニル環、ヘテロ芳香族基、アルキル基、またはヘテロアルキル基から独立して選択され、Rは、孤立電子対、または酸素、窒素、硫黄、もしくはホウ素を含むがこれらに限定されないヘテロ原子を含み、RおよびRは、水素化物、アルキル、メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、置換および非置換のフェニル部分、またはヘテロアルキルおよびヘテロアリール基から独立して選択され、nは、0、1、または2の整数である。nが0のとき、括弧内のメチレン基(-CH-)は存在せず、窒素は-CHと共有結合している。
式IIIのホスファグアニジン錯体の1つ以上の実施形態では、下付き文字nは1であり、Rは、フェニルまたは-N(CHから選択される。他の実施形態では、下付き文字nは2であり、Rは、フェニルまたは-N(CHから選択される。
「独立して選択される」という用語は、R、R、R、R、およびRなどのR基が、同一かまたは異なり得る(例えば、R、R、R、R、およびRが、全て置換アルキルであってもよいか、またはRおよびRが置換アルキルであってもよく、Rがアリールであってもよいなど)ことを示すために本明細書で使用される。単数形の使用には、複数形の使用が含まれ、またその逆も同様である(例えば、ヘキサン溶媒(単数形)はヘキサン(複数形)を含む)。言及されたR基は、一般に、その名称を有するR基に対応すると当該技術分野において認識されている構造を有するであろう。これらの定義は、当業者に既知の定義を、補足し例示することを意図するものであり、排除するものではない。
「部分」、「官能基」、「基」、または「置換基」という用語は、本明細書において互換的に使用され得るが、当業者は、錯体または化合物のある特定の部分を、官能基ではなくむしろ部分として認識し得、逆もまた同様である。加えて、「部分」という用語は、本開示のホスファグアニジン化合物または金属-配位子錯体中に存在する、官能基および/または別々の結合残基を含む。本出願で使用される「部分」という用語は、コポリマー中の個々の単位を含む。
「錯体」という用語は、一緒に配位して単一分子の化合物を形成する金属および配位子を意味する。配位は、供与結合または共有結合を介して形成され得る。例示の目的で、ある特定の代表的な基が、本開示内で定義されている。これらの定義は、当業者に既知の定義を、補足し例示することを意図するものであり、排除するものではない。
「脂肪族」という用語は、「アルキル」、「分岐アルキル」、「(C-C40)ヒドロカルビル」、「置換(C-C40)ヒドロカルビル」、「(C-C40)ヒドロカルビレン」、および「置換(C-C40)ヒドロカルビレン」という用語を包括する。
「ヘテロ脂肪族」という用語は、「(C-C40)ヘテロヒドロカルビル」、および「置換(C-C40)ヘテロヒドロカルビル」「[(C+Si)-(C+Si)40]オルガノシリレン」、置換[(C+Si)-(C+Si)40]オルガノシリレン」、「[(C+Ge)-(C+Ge)40]オルガノゲルミレン」、および置換[(C+Ge)-(C+Ge)40]オルガノゲルミレン」を含む。
「芳香族」または「アリール」という用語は、「(C-C40)アリール」、および「置換(C-C40)アリール基」という用語を包括する。「ヘテロ芳香族」という用語は、「(C-C40)ヘテロアリール」および「(C-C40)ヘテロアリール」を含む。
代替的な実施形態では、R、R、R、およびRのうちのいずれか1つ以上の(C-C40)ヒドロカルビル、および(C-C40)ヘテロヒドロカルビルの各々は、独立して、非置換であるか、または1つ以上のR置換基で置換され、各Rが、独立して、ハロゲン原子、ポリフルオロ置換、ペルフルオロ置換、非置換(C-C18)アルキル、(C-C18)アリール、(C-C18)ヘテロアリール、FC、FCHO、FHCO、FCO、(RSi、(RGe、(R)O、(R)S、(R)S(O)、(R)S(O)、(RP、(RN、(RC=N、NC、NO、(R)C(O)O、(R)OC(O)、(R)C(O)N(R)、もしくは(RNC(O)であるか、またはRのうちの2つが一緒になって非置換(C-C18)アルキレンを形成し、各Rが、独立して、非置換(C-C18)アルキルである。
ある特定の炭素原子含有化学基(例えば、(C-C40)アルキル)を記載するために使用されるとき、括弧内の表現(C-C40)は、「(C-C)」の形式で表すことができ、これは、化学基の非置換型が、x個の炭素原子からy個の炭素原子を含むことを意味し、各xおよびyが、独立して、化学基について記載したような整数である。化学基のR置換型は、Rの性質に応じて、y個を超える炭素原子を含有する場合がある。したがって、例えば、非置換(C-C40)アルキルは、1~40個の炭素原子を含有する(x=1およびy=40)。化学基が1個以上の炭素原子含有R置換基で置換されているとき、置換(C-C)化学基は、合計y個を超える炭素原子、すなわち、炭素原子含有置換基(複数可)で置換された(C-C)化学基の炭素原子の合計数は、yに、炭素原子含有置換基(複数可)の各々の炭素原子の数の合計を加えたものに等しい。本明細書で指定されていない化学基の原子は、いずれも水素原子であると理解される。
いくつかの実施形態では、式I、II、およびIIIのホスファグアニジン金属錯体の化学基の各々(例えば、R、R、R、R、R、R、およびR)は、非置換であり得、すなわち、上記の条件が満たされるならば、置換基Rを使用せずに定義することができる。他の実施形態では、式I、II、およびIIIのホスファグアニジン化合物金属錯体の化学基のうちの少なくとも1つは、独立して1つ以上の置換基R含有する。ホスファグアニジン金属錯体が、2つ以上の置換基R含有するとき、各Rは、独立して同じかまたは異なる置換化学基に結合している。2個以上のRが、同じ化学基に結合しているとき、場合に応じて、それらは化学基のペル置換を含めて同じ化学基内で同じかまたは異なる炭素原子またはヘテロ原子に独立して結合している。
「ペル置換」という用語は、場合に応じて、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合している各水素原子(H)が、置換基(例えば、R)で置き換えられていることを意味する。「多置換」という用語は、場合に応じて、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合している、全てではないが少なくとも2個の水素原子(H)の各々が、置換基(例えば、R)で置き換えられていることを意味する。「一置換」という用語は、場合に応じて、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合している、1つのみの水素原子(H)が、置換基(例えば、R)で置き換えられていることを意味する。(C-C18)アルキレンおよび(C-C)アルキレン置換基は、場合に応じて、対応する単環式または二環式の非置換化学基の、二環式または三環式類似体である置換化学基を形成するのに特に有用である。
本明細書で使用される場合、ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビル、ヒドロカルビレン、ヘテロヒドロカルビレン、アルキル、アルキレン、ヘテロアルキル、ヘテロアルキレン、アリール、アリーレン、ヘテロアリール、ヘテロアリーレン、シクロアルキル、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキレン、オルガノシリレン、オルガノゲルミレンという用語の定義は、全ての可能な立体異性体を含むことを意図する。
ヘテロアルキルおよびヘテロアルキレン基は、上に定義されるように、(C-C40)炭素原子、ならびにヘテロ原子またはヘテロ原子基O;S;N;S(O);S(O);S(O)N;Si(R;Ge(R;P(R);P(O)(R);およびN(R)のうちの1つ以上をそれぞれ含有する、飽和直鎖または分岐鎖のラジカルまたはジラジカルであり、ヘテロアルキルおよびヘテロアルキレン基の各々が、独立して、非置換であるか、または1つ以上のRで置換されている。置換および非置換ヘテロアルキル基の例は、メトキシル;エトキシル;トリメチルシリル;ジメチルフェニルシリル;tert-ブチルジメチルシリル;およびジメチルアミノである。
本明細書で使用される場合、「(C-C40)ヒドロカルビル」という用語は、1~40個の炭素原子の炭化水素ラジカルを意味し、「(C-C40)ヒドロカルビレン」という用語は、1~40個の炭素原子の炭化水素ジラジカルを意味し、各炭化水素ラジカルおよびジラジカルが、独立して、芳香族(6個以上の炭素原子)もしくは非芳香族、飽和もしくは不飽和、直鎖もしくは分岐鎖、環式(単環式、および3個以上の炭素原子の二環式を含む、多環式、縮合および非縮合多環式を含む)もしくは非環式、またはそれらの2つ以上の組み合わせであり、各炭化水素ラジカルおよびジラジカルが、それぞれ独立して、別の炭化水素ラジカルおよびジラジカルと同じかまたは異なり、独立して、非置換であるか、または1つ以上のRで置換されている。
いくつかの実施形態では、(C-C40)ヒドロカルビルは、独立して、非置換または置換(C-C40)アルキル、(C-C40)シクロアルキル、(C-C20)シクロアルキル-(C-C20)アルキレン、(C-C40)アリール、または(C-C20)アリール-(C-C20)アルキレンである。さらなる実施形態では、前述の(C-C40)ヒドロカルビル基の各々は、独立して、最大20個の炭素原子(すなわち、(C-C20)ヒドロカルビル)を有し、他の実施形態では、最大15個の炭素原子を有する。
「(C-C40)アルキル」という用語は、非置換であるかまたは1つ以上のRで置換されている、1~40個の炭素原子の飽和した直鎖または分岐炭化水素ラジカルを意味する。非置換(C-C40)アルキルの例は、非置換(C-C20)アルキル;非置換(C-C10)アルキル;非置換(C-C)アルキル;メチル;エチル;1-プロピル;2-プロピル;2,2-ジメチルプロピル、1-ブチル;2-ブチル;2-メチルプロピル;1,1-ジメチルエチル、1-ペンチル、1-ヘキシル、2-エチルヘキシル、1-ヘプチル、1-ノニル;1-デシル;2,2,4-トリメチルペンチルであり;置換(C-C40)アルキルの例は、置換(C-C20)アルキル;置換(C-C10)アルキル;トリフルオロメチル;トリメチルシリルメチル;メトキシメチル;ジメチルアミノメチル;トリメチルゲルミルメチル;フェニルメチル(ベンジル);2-フェニル-2,2-メチルエチル;2-(ジメチルフェニルシリル)エチル;およびジメチル(t-ブチル)シリルメチルである。
「C-C40)アリール」という用語は、非置換であるか、または(1つ以上のRで)置換されている、6~40個の炭素原子の単環式、二環式、または三環式芳香族炭化水素ラジカルを意味し、その炭素原子のうちの少なくとも6~14個が、芳香環炭素原子であり、単環式、二環式または三環式ラジカルが、それぞれ1、2または3個の環を含み、1つの環が、芳香族であり、任意選択的な第2および第3の環が、独立して、縮合または非縮合であり、第2および第3の環が、各々独立して任意選択的に芳香族である。非置換(C-C40)アリールの例は、非置換(C-C20)アリール;非置換(C-C18)アリール;フェニル;ビフェニル;オルト-テルフェニル;メタ-テルフェニル;フルオレニル;テトラヒドロフルオレニル;インダセニル;ヘキサヒドロインダセニル;インデニル;ジヒドロインデニル;ナフチル;テトラヒドロナフチル;フェナントレニルおよびトリプチセニルである。置換(C-C40)アリールの例は、置換(C-C20)アリール;置換(C-C18)アリール;2,6-ビス[(C-C20)アルキル]-フェニル;2-(C-C)アルキル-フェニル;2,6-ビス(C-C)アルキル-フェニル;2,4,6-トリス(C-C)アルキル-フェニル;ポリフルオロフェニル;ペンタフルオロフェニル;2,6-ジメチルフェニル、2,6-ジイソプロピルフェニル;2,4,6-トリイソプロピルフェニル;2,4,6-トリメチルフェニル;2-メチル-6-トリメチルシリルフェニル;2-メチル-4,6-ジイソプロピルフェニル;4-メトキシフェニル;および4-メトキシ-2,6-ジメチルフェニルである。
「(C-C40)シクロアルキル」という用語は、非置換であるか、または1つ以上のRで置換されている、3~40個の炭素原子の飽和した環式または多環式(すなわち縮合または非縮合)炭化水素ラジカルを意味する。他のシクロアルキル基(例えば、(C-C12)アルキル)は、類似の方式で定義される。非置換(C-C40)シクロアルキルの例は、非置換(C-C20)シクロアルキル、非置換(C-C10)シクロアルキル;シクロプロピル;シクロブチル;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;オクタヒドロインデニル;ビシクロ[4.4.0]デシル;ビシクロ[2.2.1]ヘプチル;およびトリシクロ[3.3.1.1]デシルである。置換(C-C40)シクロアルキルの例は、置換(C-C20)シクロアルキル;置換(C-C10)シクロアルキル;2-メチルシクロヘキシル;およびペルフルオロシクロヘキシルである。
(C-C40)ヒドロカルビレンの例は、非置換または置換(C-C40)ヒドロカルビレン;(C-C40)アリーレン、(C-C40)シクロアルキレン、および(C-C40)アルキレン(例えば、(C-C20)アルキレン)である。いくつかの実施形態では、ジラジカルは、1,3-アルファ、オメガジラジカル(例えば、-CHCHCH-)、または内部置換を有する1,5-アルファ、オメガジラジカル(例えば、-CHCHCH(CH)CHCH-)におけるように、ヒドロカルビレンの末端原子上にある。他の実施形態では、ジラジカルは、C2,6-ジラジカル
Figure 0007011652000005
または内部置換を有するC2,6-ジラジカル
Figure 0007011652000006
におけるように、ヒドロカルビレンの非末端原子上にある。
[(C+Si)-(C+Si)40]オルガノシリレンおよび[(C+Ge)-(C+Ge)40]オルガノゲルミレンという用語は、ジラジカル単位の2つのラジカルを担持している原子が、1つ以上の介在する炭素、ケイ素および/またはゲルマニウムによって隔てられているジラジカルとして定義される。このような[(C+Si)-(C+Si)40]オルガノシリレンおよび[(C+Ge)-(C+Ge)40]オルガノゲルミレン基は、置換されていても非置換でもよい。いくつかの実施形態では、ジラジカルは、1,5アルファ、オメガジラジカル(例えば-CHCHSi(CCHCH-、および-CHCHGe(CCHCH-)におけるようなオルガノシリレン、またはオルガノゲルミレンの末端原子上にある。他の実施形態では、ジラジカルは、置換(C+Si),6-ジラジカル
Figure 0007011652000007
Figure 0007011652000008
におけるようなオルガノシリレンまたはオルガノゲルミレンの非末端原子上にある。
「(C-C40)アルキレン」という用語は、非置換であるか、または1つ以上のRで置換されている、1~40個の炭素原子の飽和または不飽和の、直鎖または分岐鎖ジラジカルを意味する。非置換(C-C40)アルキレンの例は、非置換1,3-(C-C10)アルキレン;1,4-(C-C10)アルキレン;-(CH-;-(CH-;-(CH-;-(CH-;-(CH-;-(CH-;および-(CHCH(CH)-を含む、非置換(C-C20)アルキレンである。置換(C-C40)アルキレンの例は、置換(C-C20)アルキレン;-CFCFCF-;および-(CH14C(CH(CH-(すなわち、6,6-ジメチル置換ノルマル-1,20-エイコシレン)である。前述のように、2つのRが一緒になって、(C-C40)アルキレンを形成し得るので、置換(C-C40)アルキレンの例としては、1,2-ビス(メチレン)シクロペンタン;1,2-ビス(メチレン)シクロヘキサン;2,3-ビス(メチレン)-7,7-ジメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン;および2,3-ビス(メチレン)ビシクロ[2.2.2]オクタンもまた挙げられる。
「(C-C40)シクロアルキレン」という用語は、非置換であるか、または1つ以上のRで置換されている、3~40個の炭素原子の環式ジラジカル(すなわち、ラジカルが環原子上にある)を意味する。非置換(C-C40)シクロアルキレンの例は、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、および1,4-シクロヘキシレンである。置換(C-C40)シクロアルキレンの例は、2-トリメチルシリル-1,4-シクロヘキシレン、および1,2-ジメチル-1,3-シクロヘキシレンである。
「(C-C40)ヘテロヒドロカルビル」および「(C-C40)ヘテロヒドロカルビレン」という用語は、それぞれ1~40個の炭素原子のヘテロ炭化水素ラジカルまたはジラジカルを意味し、各ヘテロ炭化水素は、独立して、1つ以上のヘテロ原子またはヘテロ原子基O;S;N;S(O);S(O);S(O)N;Si(R;Ge(R;P(R);P(O)(R);およびN(R)を有し、各Rが、独立して、水素、非置換(C-C18)ヒドロカルビルまたは非置換(C-C18)ヘテロヒドロカルビルであるか、または存在しない(例えば、Nが-N=を含むとき存在しない)。各(C-C40)ヘテロヒドロカルビルおよび(C-C40)ヘテロヒドロカルビレンは、独立して、非置換であるか、または(1つ以上のRで)置換されている、芳香族もしくは非芳香族、飽和もしくは不飽和、直鎖もしくは分岐鎖、環式(単環式および多環式、縮合および非縮合の多環式を含む)もしくは非環式、またはそれらの2つ以上の組み合わせであり、各々はそれぞれ互いに同じでも異なっていてもよい。
(C-C40)ヒドロカルビルは、独立して、非置換もしくは置換(C-C40)ヘテロアルキル、(C-C40)ヒドロカルビル-O-、(C-C40)ヒドロカルビル-S-、(C-C40)ヒドロカルビル-S(O)-、(C-C40)ヒドロカルビル-S(O)-、(C-C40)ヒドロカルビル-Si(R-、(C-C40)ヒドロカルビル-Ge(R-、(C-C40)ヒドロカルビル-N(R)-、(C-C40)ヒドロカルビル-P(R)-、(C-C40)ヘテロシクロアルキル、(C-C19)ヘテロシクロアルキル-(C-C20)アルキレン、(C-C20)シクロアルキル-(C-C19)ヘテロアルキレン、(C-C19)ヘテロシクロアルキル-(C-C20)ヘテロアルキレン、(C-C40)ヘテロアリール、(C1-C19)ヘテロアリール-(C-C20)アルキレン、(C-C20)アリール-(C-C19)ヘテロアルキレン、または(C-C19)ヘテロアリール-(C-C20)ヘテロアルキレンである。「(C-C40)ヘテロアリール」という用語は、非置換の、または(1個以上のRで)置換されている、1~40個の合計炭素原子および1~6個のヘテロ原子の単環式、二環式または三環式のヘテロ芳香族炭化水素ラジカルを意味し、単環式、二環式、または三環式ラジカルは、それぞれ、1、2、または3個の環を含み、1つの環がヘテロ芳香族であり、任意選択的な第2および第3の環が、独立して、縮合または非縮合であり、第2または第3の環が、各々独立して任意選択的にヘテロ芳香族である。他のヘテロアリール基(例えば、(C-C12)ヘテロアリール)は、類似の方式で定義される。単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、5員環または6員環である。5員環は、それぞれ1~4個の炭素原子および4~1個のヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子は、O、S、N、またはPである。5員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例は、ピロール-1-イル;ピロール-2-イル;フラン-3-イル;チオフェン-2-イル;ピラゾール-1-イル;イソオキサゾール-2-イル;イソチアゾール-5-イル;イミダゾール-2-イル;オキサゾール-4-イル;チアゾール-2-イル;1,2,4-トリアゾール-1-イル;1,3,4-オキサジアゾール-2-イル;1,3,4-チアジアゾール-2-イル;テトラゾール-1-イル;テトラゾール-2-イル;およびテトラゾール-5-イルである。6員環は、3~5個の炭素原子および1~3個のヘテロ原子を有し、ヘテロ原子は、NまたはPである。6員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例は、ピリジン-2-イル;ピリミジン-2-イル;およびピラジン-2-イルである。二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、縮合5,6-または6,6-環系である。縮合5,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例は、インドール-1-イル;およびベンゾイミダゾール-1-イルである。縮合6,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例は、キノリン-2-イル;およびイソキノリン-1-イルである。三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、縮合5,6,5-;5,6,6-;6,5,6-または6,6,6-環系である。縮合5,6,5-環系の例は、1,7-ジヒドロピロロ[3,2-f]インドール-1-イルである。縮合5,6,6-環系の例は、1H-ベンゾ[f]インドール-1-イルである。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,6,6-環系の例は、アクリジン-9-イルである。
いくつかの実施形態では、(C-C40)ヘテロアリールは、2,7-二置換カルバゾリルまたは3,6-二置換カルバゾリルであり、各Rが、独立して、フェニル、メチル、エチル、イソプロピル、またはtert-ブチル、2,7-ジ(tert-ブチル)-カルバゾリル、3,6-ジ(tert-ブチル)-カルバゾリル、2,7-ジ(tert-オクチル)-カルバゾリル、3,6-ジ(tert-オクチル)-カルバゾリル、2,7-ジフェニルカルバゾリル、3,6-ジフェニルカルバゾリル、2,7-ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)-カルバゾリル、または3,6-ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)-カルバゾリルである。
非置換(C-C40)ヘテロシクロアルキルの例は、非置換(C-C20)ヘテロシクロアルキル、非置換(C-C10)ヘテロシクロアルキル、アジリジン-1-イル、オキセタン-2-イル、テトラヒドロフラン-3-イル、ピロリジン-1-イル、テトラヒドロチオフェン-S,S-ジオキシド-2-イル、モルホリン-4-イル、1,4-ジオキサン-2-イル、ヘキサヒドロアゼピン-4-イル、3-オキサ-シクロオクチル、5-チオ-シクロノニル、および2-アザ-シクロデシルである。
「ハロゲン原子」という用語は、フッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)、またはヨウ素原子(I)ラジカルを意味する。各ハロゲン原子は、独立して、Brラジカル、Fラジカル、またはClラジカルである。「ハロゲン化物」という用語は、フッ化物(F-)、塩化物(Cl-)、臭化物(Br-)、またはヨウ化物(I-)アニオンを意味する。
式I、II、またはIIIの重合触媒中に、S(O)またはS(O)ジラジカル官能基中のO-S結合以外に、O-O、S-S、またはO-S結合はない。より好ましくは、式I、II、およびIIIの重合触媒中に、S(O)またはS(O)ジラジカル官能基中のO-S結合以外に、O-O、P-P、S-S、またはO-S結合はない。
「飽和」という用語は、炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、および(ヘテロ原子含有基中に)炭素-窒素、炭素-リン、および炭素-ケイ素二重結合を欠くことを意味する。飽和化学基が1つ以上の置換基Rで置換されている場合、1つ以上の二重結合および/または三重結合は、任意選択的に置換基R中に存在してもしなくてもよい。「不飽和」という用語は、1つ以上の炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、および(ヘテロ原子含有基中に)炭素-窒素、炭素-リン、炭素-ケイ素二重結合、および炭素-窒素三重結合を含有し、存在する場合の置換基R中に存在し得るか、または存在する場合の(ヘテロ)芳香族環中に存在し得るいかなるそのような二重結合も含まない。
Mはチタン、ジルコニウム、またはハフニウムである。一実施形態では、Mはチタンである。他の実施形態では、Mはジルコニウムである。他の実施形態では、Mはハフニウムである。いくつかの実施形態では、Mは+2、+3、または+4の形式的酸化状態にある。各Xは独立して、中性、モノアニオン性、またはジアニオン性である単座または多座配位子である。Xは、式I、II、およびIIIの重合触媒が全体として中性である、そのような方式で選択される。いくつかの実施形態では、各Xは、独立して単座配位子である。2つ以上のX単座配位子があるときの一実施形態では、各Xは同じである。いくつかの実施形態では、単座配位子は、モノアニオン性配位子である。モノアニオン性配位子は、-1の正味形式的酸化状態を有する。各モノアニオン性配位子は、独立して、水素化物、(C-C40)ヒドロカルビルカルバニオン、(C-C40)ヘテロヒドロカルビルカルバニオン、ハロゲン化物、硝酸塩、炭酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、水素化ホウ素、硫酸塩、HC(O)O-、アルコキシドもしくはアリールオキシド(RO)、(C-C40)ヒドロカルビルC(O)O-、HC(O)N(H)-、(C-C40)ヒドロカルビルC(O)N(H)-、(C-C40)ヒドロカルビルC(O)N((C-C20)ヒドロカルビル)-、RB-、RN-、RO-、RS-、RP-、またはRSi-であってもよく、各R、R、およびRが、独立して、水素、(C-C40)ヒドロカルビル、もしくは(C-C40)ヘテロヒドロカルビルであるか、またはRおよびRが、一緒になって、(C-C40)ヒドロカルビレンもしくは(C-C40)ヘテロヒドロカルビレンを形成し、Rが、前に定義した通りである。
いくつかの実施形態では、Xのうちの少なくとも1つの単座配位子は、独立して中性配位子である。一実施形態では、中性配位子は、RNR、ROR、RSR、またはRPRである中性ルイス塩基基であり、各Rが、独立して水素、(C-C40)ヒドロカルビル、[(C-C10)ヒドロカルビル]Si、[(C-C10)ヒドロカルビル]Si(C-C10)ヒドロカルビル、または(C-C40)ヘテロヒドロカルビルであり、各RおよびRが、独立して、前に定義した通りである。
いくつかの実施形態では、各Xは、独立して、ハロゲン原子、非置換(C-C20)ヒドロカルビル、非置換(C-C20)ヒドロカルビルC(O)O-、またはRN-であり、RおよびRの各々が、独立して、非置換(C-C20)ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態では、各単座配位子Xは、塩素原子、(CC10)ヒドロカルビル(例えば、(C-C)アルキルまたはベンジル)、非置換(C-C10)ヒドロカルビルC(O)O-、またはRN-であり、RおよびRの各々が、独立して、非置換(C-C10)ヒドロカルビルである。
いくつかの実施形態では、各Xは同じであり、各Xが、メチル、イソブチル、ネオペンチル、ネオフィル、トリメチルシリルメチル、フェニル、ベンジル、またはクロロである。別の実施形態では、少なくとも2つのX基は異なり、さらなる実施形態では、各Xは、メチル、イソブチル、ネオペンチル、ネオフィル、トリメチルシリルメチル、フェニル、ベンジルおよびクロロのうちの異なる1つである。
式I、II、およびIIIにおいて任意選択的である「架橋結合」は、1つのR基を異なるR基に結合する。例えば、式Iにおいて、Rは、示されるように、式Iとは別個の架橋結合を介してRに任意選択的に結合してもよい。架橋結合は、脂肪族部分、ヘテロ脂肪族部分、アリール部分、またはヘテロアリール部分であり得る。任意選択的な架橋結合は、少なくとも3個の原子である。式I、II、およびIIIにおいて、架橋結合を形成し得るR基は、ヘテロ原子に結合し、したがって「架橋結合」中の原子は、他のヘテロ原子に対して、1つのヘテロ原子からの原子の数が最も少ない。
一実施形態では、式I、II、およびIIIの重合触媒は、単核金属錯体である。式I、II、およびIIIの重合触媒は、オレフィンを重合し、狭い多分散性および低い1-オクテン組み込みで高分子量(M)のポリオレフィンを生成する。
重合触媒は、式I、IIおよびIIIから生じる。MCI-#という名称を有する構造は、式Iの実施形態であり、L#という名称を有する構造は、配位子前駆体(precurose)であるが、その数は必ずしもその配位子に対する金属-配位子錯体と一致するわけではない。この錯体は、ホスファグアニジン部分を含む「重合触媒」として分類されるが、これらの重合触媒は、「ホスファグアニジン金属錯体」または「金属-配位子錯体」であり、そのように称されることに留意すべきである。
式Iの金属-配位子錯体の実施形態
Figure 0007011652000009
Figure 0007011652000010
Figure 0007011652000011
Figure 0007011652000012
Figure 0007011652000013
金属-配位子錯体は、配位子L1~L24のいずれからも形成され得る。配位子から形成される金属-配位子錯体は、触媒またはプロ触媒であり得る。「金属-配位子錯体(複数可)」、「触媒(複数可)」、「プロ触媒」または「重合触媒」という用語は、互換的に使用され得る。本明細書に開示の金属-配位子錯体は、複数の反応部位を有することができる一方で、いくつかは単一の部位反応を有する。
共触媒
式I、II、またはIIIの金属-配位子錯体を含むプロ触媒は、活性化助触媒にそれを接触させること、もしくはそれを組み合わせることによって、または金属系オレフィン重合反応で使用するための当該技術分野で既知のものなどの活性化技術を使用することによって、触媒的に活性になる。本明細書に使用するのに好適な活性化助触媒としては、アルキルアルミニウム、ポリマーまたはオリゴマーアルモキサン(アルミノキサンとしても知られる)、中性ルイス酸、および非ポリマー、非配位、イオン形成化合物(酸化条件下でのそのような化合物の使用を含む)が挙げられる。好適な活性化技術は、バルク電気分解である。前述の活性化助触媒および技術のうちの1つ以上の組み合わせもまた企図される。「アルキルアルミニウム」という用語は、モノアルキルアルミニウムジヒドリドもしくはモノアルキルアルミニウムジハロゲン化物、ジアルキルアルミニウムヒドリドもしくはジアルキルアルミニウムハロゲン化物、またはトリアルキルアルミニウムを意味する。アルミノキサンおよびそれらの調製は、例えば、米国特許(USPN)第6,103,657号で知られている。好ましいポリマーまたはオリゴマーアルモキサンの例は、メチルアルモキサン、トリイソブチルアルミニウム変性メチルアルモキサン、およびイソブチルアルモキサンである。
例示的なルイス酸活性化助触媒は、本明細書に記載されているように1~3つのヒドロカルビル置換基を含有する第13族金属化合物である。いくつかの実施形態では、例示的な13族金属化合物は、トリ(ヒドロカルビル)-置換-アルミニウムまたはトリ(ヒドロカルビル)-ホウ素化合物である。いくつかの他の実施形態では、例示的な第13族金属化合物は、トリ(ヒドロカルビル)-置換-アルミニウムであり、またはトリ(ヒドロカルビル)-ホウ素化合物は、トリ((C1-10)アルキル)アルミニウム、またはトリ((C6-18)アリール)ホウ素化合物、およびそれらのハロゲン化(ペルハロゲン化を含む)誘導体である。いくつかの他の実施形態では、例示的な第13族金属化合物は、トリス(フルオロ置換フェニル)ボラン、他の実施形態では、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである。いくつかの実施形態では、活性化助触媒は、トリス((C-C20)ヒドロカルビル)ボレート(例えば、トリチルテトラフルオロボレート)、またはトリ((C-C20)ヒドロカルビル)アンモニウムテトラ((C-C20)ヒドロカルビル)ボラン(例えば、ビス(オクタデシル)メチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)である。本明細書で使用される場合、「アンモニウム」という用語は、((C1-20)ヒドロカルビル)、((C1-20)ヒドロカルビル)N(H)、((C1-20)ヒドロカルビル)N(H) 、(C1-20)ヒドロカルビルN(H) 、またはN(H) である窒素カチオンを意味し、各(C1-20)ヒドロカルビルが、同じかまたは異なっていてもよい。
中性ルイス酸活性化助触媒の例示的な組み合わせとしては、トリ((C1-)アルキル)アルミニウムと、ハロゲン化トリ((C6-18)アリール)ホウ素化合物、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとの組み合わせを含む混合物が挙げられる。他の例示的な実施形態は、そのような中性ルイス酸混合物とポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせ、および単一の中性ルイス酸、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせである。(金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)[例えば(第4族金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)])の例示的なモル数比は、1:1:1~1:10:30であり、他の例示的な実施形態は、1:1:1.5~1:5:10である。
次の米国特許第5,064,802号;米国特許第5,153,157号;米国特許第5,296,433号;米国特許第5,321,106号;米国特許第5,350,723号;米国特許第5,425,872号;米国特許第5,625,087号;米国特許第5,721,185号;米国特許第5,783,512号;米国特許第5,883,204号;米国特許第5,919,983号;米国特許第6,696,379号;および米国特許第7,163,907号において、異なる金属-配位子錯体に関して多くの活性化助触媒および活性化技術が以前教示されている。好適なヒドロカルビルオキシドの例は、米国特許第5,296,433号に開示されている。付加重合触媒に好適なブレンステッド酸塩の例は、米国特許第5,064,802号、米国特許第5,919,983号、米国特許第5,783,512号に開示されている。付加重合触媒用の活性化助触媒としてのカチオン性酸化剤および非配位性の相溶性アニオンの好適な塩の例は、米国特許第5,321,106号に開示されている。付加重合触媒用の活性化助触媒として好適なカルベニウム塩の例は、米国特許第5,350,723号に開示されている。付加重合触媒用の活性化助触媒として好適なシリリウム塩の例は、米国特許第5,625,087号に開示されている。アルコール、メルカプタン、シラノール、およびオキシムと、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとの好適な錯体の例は、米国特許第5,296,433号に開示されている。これらの触媒のうちのいくつかは、米国特許第6,515,155B1号の一部分、第50欄第39行~第56欄第55行にも記載されており、その一部分のみが参照により本明細書に援用される。
いくつかの実施形態では、式I、IIおよびIIIの金属-配位子錯体を含むプロ触媒は、1つ以上の助触媒と組み合わせることによって活性化されて、活性触媒組成物を形成し得る。可能な助触媒の非限定的なリストには、強ルイス酸;ビス(水素化タローアルキル)メチルアンモニウムおよびテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1-)アミンなどの相溶性、非配位性イオン形成化合物;カチオン形成助触媒;ポリマー性またはオリゴマー性アルミノキサン、特にメチルアルミノキサンおよび変性メチルアルミノキサン(MMAO);トリエチルアルミニウム(TEA)などのオルゴアルミニウム化合物;ならびにそれらの任意の組み合わせが含まれる。
いくつかの実施形態では、前述の活性化助触媒のうちの1つ以上は、互いに組み合わせて使用される。特に好ましい組合せは、トリ((C1-)ヒドロカルビル)アルミニウム、トリ((C1-)ヒドロカルビル)ボラン、またはオリゴマー性もしくはポリマー性アルモキサン化合物を含むホウ酸アンモニウムの混合物である。
一般的な金属錯体1の1つ以上の金属-配位子錯体の合計モル数対1つ以上の活性化助触媒の合計モル数の比は、1:10,000~100:1である。いくつかの実施形態では、この比は、少なくとも1:5000であり、いくつかの他の実施形態では、少なくとも1:1000および10:1以下であり、いくつかの他の実施形態では、1:1以下である。アルモキサン単独を活性化助触媒として使用するとき、用いられるアルモキサンのモル数は、金属-配位子錯体の一般的な金属錯体1のモル数の少なくとも100倍が好ましい。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン単独を活性化助触媒として使用するとき、いくつかの他の実施形態では、用いられるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのモル数対一般的な金属錯体1の1つ以上の金属-配位子錯体の合計モル数は、0.5:1~10:1、いくつかの他の実施形態では1:1~6:1、いくつかの他の実施形態では1:1~5:1を形成する。残留している活性化助触媒は、一般に、式I、II、およびIIIの1つ以上の金属-配位子錯体の合計モル量に等しいおよそのモル量で用いられる。
ポリオレフィン組成物
本触媒から生成されるポリオレフィン組成物は、重合条件下で1つ以上の助触媒および/または捕捉剤の存在下で、1つ以上のオレフィンモノマーと本開示に従ったオレフィン重合触媒系との反応生成物を含む。
本発明に従ったポリオレフィン組成物は、例えばエチレン系ポリマー、例えばエチレンのホモポリマー、および/またはα-オレフィンなどの任意選択的な1つ以上のコモノマーのインターポリマー(コポリマーを含む)であり得る。そのようなエチレン系ポリマーは、0.860~0.973g/cmの範囲の密度を有し得る。0.860~0.973g/cmの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、密度は、下限0.860、0.880、0.885、0.900、0.905、0.910、0.915、または0.920g/cm~上限0.973、0.963、0.960、0.955、0.950、0.925、0.920、0.915、0.910、または0.905g/cmであり得る。
本明細書で使用される場合、「エチレン系ポリマー」という用語は、エチレンモノマーから誘導された単位を50モル%超有するポリマーを意味する。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、1000個の炭素原子当たり0.0~3個の長鎖分岐(LCB)の範囲の長鎖分岐頻度を有し得る。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、2.0以上の範囲の分子量分布(M/M)(従来のGPC法に従って測定された)を有し得る。2以上の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、2~20の範囲の分子量分布(M/M)を有し得るか、あるいは、エチレン/α-オレフィンインターポリマーは、2~5の範囲の分子量分布(M/M)を有し得る。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、20,000g/モル以上の範囲、例えば、20,000~2,000,000g/モルの範囲、あるいは20,000~350,000g/モル、あるいは100,000~750,000g/モルの分子量(M)を有し得る。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.02~200g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有し得る。0.02~200g/10分の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、メルトインデックス(I)は、下限0.1、0.2、0.5、0.6、0.8、1、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、10、15、20、30、40、50、60、80、90、100、または150g/10分~上限0.9、1、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、10、15、20、30、40、50、60、80、90、100、150、または200g/10分であり得る。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、5~30の範囲内のメルトフロー比(I10/I)を有し得る。5~30の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、メルトフロー比(I10/I)は、下限5、5.5、6、6.5、8、10、12、15、20、または25~上限5.5、6、6.5、8、10、12、15、20、25、または30であり得る。
エチレン系ポリマーは、1つ以上のα-オレフィンコモノマーから誘導された単位を50モルパーセント未満含み得る。50モルパーセント未満の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、エチレン系ポリマーは、1つ以上のα-オレフィンコモノマーから誘導された単位を30モルパーセント未満から、あるいは1つ以上のα-オレフィンコモノマーから誘導された単位を20モルパーセント未満、あるいは1つ以上のα-オレフィンコモノマーから誘導された単位を1~20モルパーセント、あるいは1つ以上のα-オレフィンコモノマーから誘導された単位を1~10モルパーセント含み得る。
α-オレフィンコモノマーは、20個以下の炭素原子を有する、C-C20部分を含む。例えば、α-オレフィンコモノマーは、好ましくは3~10個の炭素原子、より好ましくは3~8個の炭素原子を有し得る。例示的なα-オレフィンコモノマーとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、4-メチル-1-ペンテン、およびスチレンが挙げられるが、これらに限定されない。1つ以上のα-オレフィンコモノマーは、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンからなる群から選択され得るか、または代替的に1-ヘキセンおよび1-オクテンからなる群から選択され得る。
本明細書に記載の重合触媒は、典型的にはコポリマーを生成するが、それらはホモポリマーを生成するために使用することができる。ホモポリマーは、ベースモノマーとして、もしくは別個のポリマー鎖中にエチレンを含み得るか、またはホモポリマーは、前段落に記載のα-オレフィンなどのα-オレフィンを含み得る。
エチレン系ポリマーは、エチレンから誘導された単位を50モルパーセント超含み得る。50モルパーセント超の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、エチレン系ポリマーは、エチレンから誘導された単位を少なくとも52モルパーセント、あるいは、エチレンから誘導された単位を少なくとも65重量パーセント、あるいは、エチレンから誘導された単位を少なくとも85モルパーセント、あるいは、エチレンから誘導された単位を50~100モルパーセント、あるいは、エチレンから誘導された単位を80~100モルパーセント含み得る。
重合プロセス
本発明に従ったポリオレフィン組成物を生成するために、任意の従来の重合プロセスを用いてもよい。そのような従来の重合プロセスとしては、例えば、並列式、直列式、および/またはそれらの任意の組み合わせの、ループ反応器、等温反応器、流動床反応器、撹拌槽反応器、バッチ式反応器などの、1つ以上の従来の反応器を使用する溶液重合プロセス、粒子形成重合プロセス、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、本発明に従ったポリオレフィン組成物は、例えば、1つ以上のループ反応器、等温反応器、およびそれらの組み合わせを使用する液相重合プロセスを介して生成され得る。
一般に、液相重合プロセスは、120~300℃、例えば、160~215℃の範囲の温度、および300~1500psi、例えば400~750psiの範囲の圧力で、1つ以上のループ反応器または1つ以上の球形の等温反応器などの1つ以上のよく撹拌される反応器中で行われる。液相重合プロセスにおける滞留時間は、典型的に、2~30分、例えば、5~15分の範囲である。エチレン、1つ以上の溶媒、1つ以上の高温オレフィン重合触媒系、1つ以上の助触媒および/または捕捉剤、ならびに任意選択的に1つ以上のコモノマーを、1つ以上の反応器に連続的に供給する。例示的な溶媒としては、イソパラフィンが挙げられるが、これに限定されない。例えば、そのような溶媒は、ExxonMobil Chemical Co.、(Houston,Texas)からISOPAR Eの名称で市販されている。次いで、得られたエチレン系組成物と溶媒との混合物が反応器から取り出され、エチレン系ポリマーが単離される。溶媒は、典型的には溶媒回収ユニット、すなわち熱交換器および気液分離器ドラムを介して回収され、次いで重合システムに再循環される。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレンおよび任意選択的に1つ以上のα-オレフィンが、1つ以上の高温のオレフィン重合触媒系、任意選択的に1つ以上の他の触媒、および任意選択的に1つ以上の助触媒の存在下で重合される、単一反応器システム、例えば単一ループ反応器システムにおける溶液重合を介して生成することができる。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレンおよび任意選択的に1つ以上のα-オレフィンが、1つ以上のオレフィン重合触媒系、任意選択的に1つ以上の他の触媒、および任意選択的に1つ以上の助触媒の存在下で重合される、二重反応器システム、例えば二重ループ反応器システムにおける溶液重合を介して生成することができる。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器システム、例えば二重ループ反応器システムにおける溶液重合を介して生成することができ、エチレンおよび任意選択的に1つ以上のα-オレフィンが、両方の反応器内で本明細書に記載のような1つ以上の高温のオレフィン重合触媒系の存在下で重合される。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、気相重合プロセスを使用して、例えば流動床反応器を利用して作製され得る。このタイプの反応器および反応器を操作するための手段は周知であり、例えば米国特許第3,709,853号;同第4,003,712号;同第4,011,382号;同第4,302,566号;同第4,543,399号;同第4,882,400号;同第5,352,749号;同第5,541,270号;EP-A-0802202、およびベルギー特許第839,380号に完全に記載されている。これらの特許は、重合媒体が、気体モノマーおよび希釈剤の連続流によって機械的に撹拌されるかまたは流動化される、気相重合プロセスについて開示している。
重合プロセスは、流動床プロセスなどの連続気相プロセスとして作用し得る。流動床反応器は、反応区域と、いわゆる減速区域とを含み得る。反応区域は、気体モノマーおよび希釈剤の連続流によって流動化された、成長ポリマー粒子、形成されたポリマー粒子、および少量の触媒粒子の床を含んで、反応区域を通る重合熱を除去することができる。任意選択的に、再循環ガスの一部は、冷却され圧縮されて、反応区域に再投入されたときに循環ガス流の熱除去能力を増加する液体を形成し得る。好適なガス流速は、簡単な実験によって容易に決定することができる。循環ガス流への気体モノマーの補給は、微粒子状ポリマー生成物およびそれに関連するモノマーが反応器から抜き出され、反応器を通過するガスの組成が、反応区域内のガス状組成物が本質的に定常状態を維持するように調整される速度に等しい速度である。反応区域を出たガスは減速区域に送られ、そこで同伴粒子が除去される。より微細な同伴粒子およびダストは、サイクロンおよび/または微細フィルターで任意選択的に除去されてもよい。ガスは熱交換器を通過し、そこで重合熱が除去され、圧縮機内で圧縮され、次いで反応区域に戻される。
本明細書における流動床プロセスの反応器温度は、好ましくは30℃~40℃、または50℃~90℃、または100℃~110℃もしくは120℃の範囲である。一般に、反応器温度は、反応器内のポリマー生成物の焼結温度を考慮して実行可能な最高温度で操作される。この流動床プロセスでは、重合温度または反応温度は、形成されるポリマーの溶融または「焼結」温度より低くなければならない。したがって、一実施形態での上限温度は、反応器内で生成されるポリオレフィンの溶融温度である。
スラリー重合プロセスも使用することができる。スラリー重合プロセスは、一般に、1~50気圧以上の範囲の圧力、および0℃~120℃、より具体的には30℃~100℃の範囲の温度を使用する。スラリー重合では、固体の微粒子状ポリマーの懸濁液を、液体重合希釈剤媒体中に形成し、これにエチレンおよびコモノマー、ならびに多くの場合触媒と共に水素が添加される。希釈剤を含む懸濁液は反応器から断続的にまたは連続的に除去され、そこで揮発性成分がポリマーから分離され、任意選択的に蒸留後に反応器に再循環される。重合媒体に用いられる液体希釈剤は、典型的には、3~7個の炭素原子を有するアルカン、一実施形態では分岐アルカンである。用いられる媒体は、重合条件下で液体であり、比較的不活性であるべきである。プロパン媒体を使用するとき、プロセスは、反応希釈剤の臨界温度および圧力より上で操作しなければならない。一実施形態では、ヘキサン、イソペンタン、またはイソブタン媒体が用いられる。
粒子形態重合、ポリマーが溶液に入る温度よりも低く温度を保つプロセスも有用である。他のスラリープロセスとしては、ループ反応器を用いるもの、および直列、並列、またはそれらの組み合わせで複数の撹拌反応器を利用するものが挙げられる。スラリープロセスの非限定的な例としては、連続ループプロセスまたは撹拌槽プロセスが挙げられる。また、スラリープロセスの他の例は、US4,613,484、およびMetallocene-based Polyolefins Vol.2 pp322-332(2000)に記載されており、その開示は許容される範囲で本明細書に援用される。
エチレン系ポリマーは、1つ以上の添加剤をさらに含み得る。そのような添加剤としては、帯電防止剤、色増強剤、染料、滑沢剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工助剤、紫外線安定剤、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。本発明のエチレン系ポリマーは、任意の量の添加剤を含有し得る。エチレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーと1つ以上の添加剤との重量に基づいて、そのような添加剤を組み合わせた重量で、約0~約10パーセント妥協し得る。エチレン系ポリマーは、有機または無機充填剤が挙げられ得るが、これらに限定されない、充填剤をさらに妥協し得る。そのような充填剤、例えば炭酸カルシウム、タルク、Mg(OH)は、本発明のエチレン系ポリマーと1つ以上の添加剤および/または充填剤との重量に基づいて、約0~約20パーセントのレベルで存在し得る。エチレン系ポリマーは、1つ以上のポリマーとさらにブレンドされてブレンドを形成し得る。
本開示の1つ以上の特色は、次の実施例の観点で例示される。
実施例の節を通して、次の略語を使用する。Me:メチル;Ph:フェニル;i-Pr:イソ-プロピル;t-Bu:tert-ブチル;Ts:トルエンスルホネート;THF:テトラヒドロフラン;EtO:ジエチルエーテル;CHCl:ジクロロメタンまたは塩化メチレン;CHCl:クロロホルム;CCl:四塩化炭素;EtOH:エタノール;CHCN:アセトニトリル;MeCN:アセトニトリル;EtOAc:酢酸エチル;C:重水素化ベンゼン;ベンゼン-d:重水素化ベンゼン;CDCl:重水素化クロロホルム;DMSO-d:重水素化ジメチルスルホキシド;PPh:トリフェニルホスフィン;NEt:トリエチルアミン;Mel:ヨウ化メチルまたはヨードメタン;NaOH:水酸化ナトリウム;NaOCl:次亜塩素酸ナトリウム;NaHCO:重炭酸ナトリウム;食塩水:飽和塩化ナトリウム水溶液;NaSO:硫酸ナトリウム;MgSO:硫酸マグネシウム;PCl:五塩化リン;PhPBr:トリフェニルホスフィンジブロミド;PhPCl:塩化トリフェニルホスフィン;SOCl:塩化チオニル;PPh:ジフェニルホスフィン;KHMDS:カリウムヘキサメチルジシラジド;n-BuLi:n-ブチルリチウム;AgNO:硝酸銀;N:窒素ガス;PhMe:トルエン;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)NMR:核磁気共鳴;HRMS:高分解能質量分析;LRMS:低分解能質量分析;mmol:ミリモル;mL:ミリリットル;M:モル;min:分;h:時間;d:日。NMRスペクトルは、Varian400-MRおよびVNMRS-500分光計で記録した。H NMR(プロトンNMR)データは、次のように報告する:化学シフト(多重度(br=幅広線、s=1重線、d=2重線、t=3重線、q=4重線、p=5重線、sex=6重線、sept=7重線、およびm=多重線)、積分値、および帰属)。基準物質として重水素化溶媒中の残留プロトンを使用して、H NMRデータの化学シフトをテトラメチルシラン内部より低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。13C NMR(カーボンNMR)データは、Hデカップリングを用いて決定し、化学シフトは、テトラメチルシランに対するppmで報告する。
MCI-1の合成
Figure 0007011652000014
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、モノホスホリルグアニジン(27.0mg、0.0864mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(39.4mg、0.0864mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。溶液を濃縮して、金褐色の粘稠な油としてジルコニウムホスファグアニジン錯体MCI-1(58.4mg、0.0864mmol、100%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.34(tq,J=6.8,0.8Hz,4H),7.18-7.14(m,7H),7.11-7.06(m,11H),7.05-7.00(m,3H),6.91(ddt,J=8.6,7.3,1.2Hz,4H),3.10(q,J=6.9Hz,2H),2.58(s,6H),1.27(d,J=1.0Hz,9H),0.10(t,J=7.0Hz,3H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-12.08。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ178.70(d,J=70.9Hz),143.67,132.53(d,J=19.2Hz),131.35(d,J=17.3Hz),129.10,128.81(d,J=5.3Hz),128.36,128.15,122.36,77.27,54.95,44.85,31.91(d,J=13.3Hz),14.67。
MCI-2の合成
Figure 0007011652000015
窒素を充填したグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、モノホスホリルグアニジン(20.0mg、0.0640mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、HfBn(34.8mg、0.0640mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間後、アリコートのNMRスペクトルは生成物への完全な変換を示した。金色のカナリアイエローの溶液を、0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮して、黄金色の粘稠な泡沫としてハフニウムホスファグアニジン錯体MCI-2(48.2mg、0.0633mmol、99%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.23-7.17(m,10H),7.17-7.13(m,6H),7.07(dddt,J=8.0,6.6,2.0,1.0Hz,4H),7.04-6.99(m,2H),6.90(tt,J=7.2,1.4Hz,3H),3.09(q,J=7.0Hz,2H),2.36(s,6H),1.27(d,J=1.0Hz,9H),-0.01(t,J=6.9Hz,3H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ179.49(d,J=72.5Hz),143.91,132.05(d,J=19.1Hz),131.44(d,J=18.1Hz),128.83(d,J=5.5Hz),128.64,128.40,127.93,122.26,87.12,54.67(d,J=3.8Hz),44.25,31.79,14.26。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-11.52。
MCI-3の合成
Figure 0007011652000016
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスホリルグアニジン(54.9mg、0.1692mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(77.1mg、0.1692mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間撹拌(200rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは、SMおよびZrBn4の生成物への完全な変換を示した。金褐色の溶液を0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、トルエンですすぎ(3×1.0mL)、十分に濃縮して、黄金色の粉末としてジルコニウムホスファグアニジン触媒前駆体MCI-3(105.1mg、0.1525mmol、90%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.18-7.13(m,4H),7.11-7.05(m,6H),6.92-6.86(m,5H),3.31(q,J=7.0Hz,2H),2.58(s,6H),1.95-1.50(m,12H),1.27(s,9H),1.22-0.99(m,10H),0.81(t,J=7.0Hz,3H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ4.56。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d6)δ181.70(d,J=74.4Hz),143.94,128.91,128.14,122.12,76.87,54.79,43.36,36.37(d,J=19.0Hz),33.32(d,J=26.7Hz),32.38(d,J=13.3Hz),30.92(d,J=7.3Hz),27.10(d,J=7.0Hz),26.80(d,J=14.4Hz),25.92,16.36。
MCI-4の合成
Figure 0007011652000017
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ホスファグアニジン(15.7mg、0.0406mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、HfBn(22.1mg、0.0406mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。4時間後、アリコートを取り出したところ、NMRは、微量の不純物およびトルエンを含むモノ-[2,1]生成物を示した。薄い黄金色の溶液を濃縮して、薄い黄金色の黄色の粘稠な泡沫としてハフニウムホスファグアニジン錯体MCI-4(38.5mg、0.0405mmol、100%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.22-7.17(m,6H),7.15(t,J=7.6Hz,2H),7.07(dt,J=7.5,1.2Hz,6H),6.90-6.87(m,3H),6.86-6.84(m,2H),6.53-6.46(m,1H),4.79(s,2H),2.29(s,6H),1.84(dtd,J=15.3,7.8,6.5,3.3Hz,2H),1.71-1.39(m,12H),1.36(s,9H),1.15-0.93(m,4H),0.87(dtd,J=17.3,9.0,3.5Hz,4H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ3.82。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ186.80(d,J=77.2Hz),144.48,140.37,138.50,128.91,128.56,128.52,128.47,128.15,126.36,125.97,125.28,124.34,122.09,88.45,82.99,54.81(d,J=3.5Hz),52.28,35.59(d,J=18.9Hz),32.95(d,J=25.8Hz),32.51(d,J=13.3Hz),31.15(d,J=8.3Hz),26.75(d,J=7.7Hz),26.60(d,J=14.3Hz),25.78。
MCI-6の合成
Figure 0007011652000018
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ホスファグアニジン(28.8mg、0.0719mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(32.8mg、0.0719mmol、1.00当量)とC6(0.5mL)との溶液を添加した。4時間後、アリコートを取り出したところ、NMRは、残留ZrBnおよびトルエンを含むモノ-[2,1]生成物を示した。金褐色-橙色の溶液を濃縮して、金褐色の粘稠な泡沫としてジルコニウムホスファグアニジン錯体MCI-6(54.9mg、0.0718mmol、100%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.30-7.25(m,2H),7.18-7.10(m,14H),7.04-6.95(m,2H),6.90(tt,J=7.1,1.5Hz,2H),3.93-3.68(m,2H),2.67(s,6H),2.65-2.58(m,2H),2.17-2.08(m,2H),1.85-1.63(m,4H),1.54(d,J=9.1Hz,4H),1.30(d,J=1.1Hz,9H),1.27-0.99(m,12H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ4.28。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ182.04(d,J=74.6Hz),143.78,139.63,139.04,137.48,130.55,129.04,128.69,128.45,128.32,128.15,126.42,125.28,124.10,122.30,76.97,54.92(d,J=2.8Hz),51.53,37.85,36.45(d,J=19.1Hz),33.33(d,J=26.7Hz),32.44,31.05(d,J=7.2Hz),27.09(d,J=7.3Hz),26.62(d,J=14.4Hz),25.88。
MCI-7の合成
Figure 0007011652000019
窒素を充填したグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ホスファグアニジン(29.0mg、0.0724mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、HfBn(33.0mg、0.0724mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間後、アリコートを取り出したところ、NMRスペクトルは、モノ-[2,1]生成物およびトルエンを示した。薄い黄金色の溶液を濃縮して、薄い黄金色の黄色の粘稠な泡沫としてハフニウムホスファグアニジン錯体MCI-7(61.6mg、0.0723mmol、100%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.25(dt,J=8.1,1.3Hz,2H),7.20-7.15(m,12H),7.12(dd,J=2.8,1.7Hz,4H),6.87(dddd,J=6.5,5.8,3.1,1.9Hz,2H),3.85-3.71(m,2H),2.64-2.55(m,2H),2.44(d,J=1.3Hz,6H),2.06-1.98(m,2H),1.73-1.45(m,10H),1.31(s,9H),1.19-0.98(m,10H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ4.54。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ182.95(d,J=76.2Hz),144.03,139.43,128.92,128.70,128.58,128.41,128.15,126.46,125.28,122.21,86.96,54.63(d,J=3.0Hz),50.93,37.63,36.26(d,J=19.1Hz),33.28(d,J=26.9Hz),32.36(d,J=13.0Hz),30.90(d,J=7.2Hz),27.08(d,J=7.2Hz),26.62(d,J=14.8Hz),25.82。
MCI-8の合成
Figure 0007011652000020
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(50.0mg、0.1145mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(52.0mg、0.1145mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは、出発ホスファグアニジン配位子の完全な消費を示した。金褐色の溶液を濃縮して、金褐色の粘稠な泡沫としてMCI-8、ジルコニウムホスファグアニジン金属-配位子錯体(91.0mg、0.1140mmol、100%)を得た。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.93-7.86(m,1H),7.68-7.62(m,1H),7.58(d,J=8.2Hz,1H),7.36(dd,J=8.3,7.1Hz,1H),7.29(ddd,J=8.4,6.9,1.5Hz,1H),7.22(ddd,J=8.0,6.9,1.2Hz,1H),7.19-7.10(m,7H),7.08-7.02(m,6H),6.91(td,J=7.3,1.4Hz,3H),5.35(s,2H),2.61(s,6H),2.01-1.78(m,4H),1.68-1.58(m,2H),1.54-1.46(m,2H),1.40(s,9H),1.40-1.36(m,2H),1.36(m,4H),1.28-0.91(m,4H),0.70(d,J=65.6Hz,4H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ3.17。
MCI-9の合成
Figure 0007011652000021
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(50.0mg、0.1145mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、HfBn(62.3mg、0.1145mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間撹拌した後、アリコートを取り出したところ、NMRは、出発配位子の金属-配位子錯体への完全な消費を示した。薄い黄金色の溶液を濃縮して、薄黄色の粘稠な泡沫としてハフニウムホスファグアンジン(phosphaguandine)触媒前駆体MCI-9(101.0mg、0.1140mmol、100%)を得た。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.84(d,J=8.4Hz,1H),7.66-7.61(m,1H),7.57(d,J=8.2Hz,1H),7.36-7.32(m,1H),7.32-7.26(m,1H),7.24-7.21(m,1H),7.21-7.15(m,5H),7.14-7.07(m,4H),7.06-7.02(m,2H),6.90(qt,J=7.3,1.3Hz,4H),6.52-6.47(m,1H),5.32(s,2H),2.37(s,6H),1.91-1.77(m,2H),1.75-1.56(m,4H),1.42(s,9H),1.40-1.24(m,8H),1.19-0.43(m,8H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ3.60。
MCI-11の合成
Figure 0007011652000022
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(60.4mg、0.1621mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明無色の溶液に、HfBn(88.0mg、0.1621mmol、1.00当量)とC(0.51mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。透明な金色のカナリアイエローの溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黄金色の泡沫をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間撹拌し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、黄金色の固体としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-11(123.0mg、0.1492mmol、92%)を得た。NMRは、回転異性体の混合物として存在し、ベンジル基の異なる結合様式に起因して、可変的なスペシエーションを有する純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.14(dt,J=8.0,6.6Hz,11H),7.10-7.00(m,1H),6.95-6.87(m,8H),4.83(s,2H),2.11(s,6H),2.03-1.44(m,12H),1.14(d,J=6.6Hz,5H),1.11-0.88(m,19H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ186.20(d,J=65.0Hz),143.82,128.69,128.48,128.40,128.00,126.53,122.45,86.23,52.40(d,J=13.4Hz),50.02(d,J=20.3Hz),34.95(d,J=7.3Hz),32.67(d,J=24.4Hz),30.99(d,J=10.4Hz),26.61(d,J=8.6Hz),26.43(d,J=13.9Hz),25.93,25.83,24.62。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ(-3.08*),(-3.50*),(-4.04*),(-4.37*),(-5.70*),(-5.92*),-6.63。
MCI-12の合成
Figure 0007011652000023
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(49.0mg、0.1315mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明無色の溶液に、ZrBn(60.0mg、0.1315mmol、1.00当量)とC(0.60mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。金褐色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黄金色の泡沫をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間撹拌し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、暗金褐色の非晶質の固体としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-12(95.0mg、0.1289mmol、98%)を得た。NMRは、生成物が回転異性体の混合物として存在し、ベンジル基に起因して、異なるスペシエーションを含有することを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.15(t,J=7.5Hz,3H),7.13-7.07(m,7H),7.07-7.01(m,1H),6.92(ddt,J=8.6,7.2,1.3Hz,3H),6.80-6.76(m,6H),4.84(s,2H),2.23(s,6H),2.05-1.97(m,2H),1.92-1.83(m,2H),1.71-1.58(m,5H),1.58-1.47(m,4H),1.17(d,J=6.6Hz,6H),1.14-0.94(m,8H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-2.71,-6.81。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ186.57(d,J=64.6Hz),143.26,129.35,128.31,127.93,127.73,127.54,126.44,122.66,75.92,52.82(d,J=10.4Hz),50.40(d,J=20.4Hz),35.14,32.74(d,J=24.0Hz),31.14(d,J=10.5Hz),26.68(d,J=8.9Hz),26.49(d,J=13.5Hz),25.88,24.57。
MCI-13の合成
Figure 0007011652000024
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(115.0mg、0.3190mmol、1.00当量)とC(1.40mL)との透明無色の溶液に、HfBn(173.2mg、0.3190mmol、1.00当量)とC(1.74mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黒色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた金褐色の泡沫をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、黄金色の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-13(245.0mg、0.3016mmol、95%)を得た。NMRは、HfBn4を含む少量の不純物を含む生成物を示し、金属-配位子錯体が、ベンジル基に起因して異なるスペシエーションを有することを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.24-7.20(m,4H),7.18-7.13(m,6H),7.00-6.92(m,9H),6.92-6.86(m,11H),4.71(d,J=2.3Hz,2H),4.23-4.13(m,1H),2.11(s,6H),0.82(dd,J=6.5,0.7Hz,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-17.28。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ182.45(d,J=62.9Hz),143.30,140.66,132.80(d,J=19.8Hz),131.82(d,J=13.8Hz),128.88,128.85,128.75(d,J=6.7Hz),128.12,128.04,126.83,126.35,122.65,85.32,52.51(d,J=17.3Hz),50.26(d,J=12.2Hz),23.85。
MCI-14の合成
Figure 0007011652000025
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(92.0mg、0.2552mmol、1.00当量)とC(1.1mL)との透明無色の溶液に、ZrBn(116.3mg、0.2552mmol、1.00当量)とC(1.2mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黒色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黄金色の泡沫をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、金褐色の泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-14(142.0mg、0.1958mmol、77%)を得た。NMRは、残留ZrBnを含有する生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.34-7.28(m,4H),7.13-7.08(m,8H),7.04-6.89(m,12H),6.79-6.75(m,6H),4.73(s,1H),4.73(s,1H),4.08(pd,J=6.5,3.8Hz,1H),2.27(s,6H),0.85(d,J=6.5Hz,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-17.65。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ182.92(d,J=62.7Hz),142.91,141.17,132.75(d,J=19.2Hz),132.39(d,J=14.3Hz),129.47,128.71,128.13,127.97,126.72,126.23,122.82,75.62,52.86(d,J=19.5Hz),50.85(d,J=11.2Hz),23.83。
MCI-15の合成
Figure 0007011652000026
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(60.8mg、0.1399mmol、1.00当量)とC(0.7mL)との透明無色の溶液に、HfBn(76.0mg、0.1399mmol、1.00当量)とC(0.76mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRスペクトルは完全な変換を示した。薄黄色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黄金色の泡沫をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、薄黄色の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-15(122.0mg、0.1376mmol、98%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.25(dd,J=8.1,1.4Hz,2H),7.17(t,J=7.7Hz,2H),7.13-7.02(m,8H),6.97(d,J=7.5Hz,2H),6.91-6.84(m,3H),6.61-6.56(m,6H),4.53(s,2H),2.28(s,6H),1.95-1.89(m,2H),1.90(s,6H),1.78(s,2H),1.66(d,J=12.2Hz,2H),1.54-1.33(m,6H),1.17(dq,J=23.8,12.1Hz,3H),1.04-0.87(m,7H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ8.59。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ188.38(d,J=72.5Hz),144.69(d,J=5.0Hz),143.10,140.07,134.19-133.01(m),128.75,128.55,128.12,128.04,127.82,127.53,125.37,122.55,85.84,52.31-52.26(m),34.15(d,J=19.2Hz),32.62(d,J=17.9Hz),31.66(d,J=16.7Hz),27.16(d,J=12.0Hz),26.82(d,J=10.6Hz),25.84,19.81,19.78。
MCI-16の合成
Figure 0007011652000027
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(51.0mg、0.1174mmol、1.00当量)とC(0.7mL)との透明無色の溶液に、ZrBn(53.5mg、0.1174mmol、1.00当量)とC(0.54mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。暗褐色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた金褐色の泡沫をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間撹拌し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、暗褐色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-16(90.0mg、0.1126mmol、96%)を得た。NMRは、残留ZrBnおよびヘキサンを含む少量の不純物を含む生成物を示した。触媒はまた、ベンジル基の異なる結合様式に起因して異なるスペシエーションで存在する。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.25(d,J=7.6Hz,2H),7.15(t,J=7.6Hz,2H),7.04(t,J=7.7Hz,5H),7.00(d,J=7.3Hz,2H),6.97-6.86(m,6H),6.53-6.47(m,6H),4.51(s,2H),2.36(s,6H),2.08(s,6H),2.00-1.81(m,5H),1.72-1.33(m,9H),1.31-0.93(m,8H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ8.81。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d6)δ188.76(d,J=72.2Hz),145.44(d,J=5.6Hz),142.70,140.62,133.15(d,J=1.2Hz),130.54,129.36,128.46,128.24,128.00,127.51,127.30,125.06,122.73,76.68,52.45(d,J=6.1Hz),34.05(d,J=19.7Hz),32.81(d,J=18.8Hz),31.60(d,J=16.1Hz),27.21(d,J=12.2Hz),26.88(d,J=9.3Hz),25.89,20.04,20.00。
MCI-17の合成
Figure 0007011652000028
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(59.0mg、0.1396mmol、1.00当量)とC(0.7mL)との透明無色の溶液に、HfBn(75.8mg、0.1396mmol、1.00当量)とC(0.76mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黄金色の泡沫をヘキサン-トルエン(6mL、1:1)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、黄金色の粘稠な泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-17(108.0mg、0.1235mmol、88%)を得た。NMRは、微量のヘキサンを有する純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.22-7.16(m,4H),7.12-7.03(m,10H),6.99(ddt,J=7.4,2.2,1.4Hz,3H),6.91-6.86(m,3H),6.86-6.82(m,5H),6.71(t,J=1.7Hz,3H),6.64-6.58(m,6H),4.37(s,2H),2.17(d,J=0.7Hz,6H),1.90(s,6H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-6.26。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ184.84(d,J=64.6Hz),143.66(d,J=4.4Hz),142.84,139.54,134.31(d,J=21.5Hz),133.62,131.40(d,J=10.8Hz),129.28,128.92,128.43(d,J=8.2Hz),128.21,128.08,127.98,127.02,125.63,122.73,84.87,51.99(d,J=4.7Hz),19.62,19.59。
MCI-18の合成
Figure 0007011652000029
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(58.6mg、0.1387mmol、1.00当量)とC(0.7mL)との透明無色の溶液に、ZrBn(63.2mg、0.1387mmol、1.00当量)とC(0.63mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黄金色の泡沫をヘキサン-トルエン(6mL、3:1)に懸濁し、2分間撹拌し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して、暗黄金色の粉末としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-18(82.0mg、0.1043mmol、75%)を得た。NMRは、微量のヘキサンおよびトルエンを含む純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.27-7.20(m,4H),7.09-7.01(m,6H),7.01-6.94(m,6H),6.90(ddt,J=8.6,7.1,1.2Hz,3H),6.88-6.83(m,5H),6.75(t,J=1.7Hz,3H),6.54-6.51(m,6H),4.31(s,2H),2.24(d,J=0.7Hz,6H),2.11(s,6H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-6.70。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.11(d,J=63.9Hz),144.44(d,J=4.7Hz),142.52,139.97,134.36(d,J=21.9Hz),133.39,131.86(d,J=10.7Hz),129.51,129.16,128.39(d,J=7.7Hz),128.16,128.12,128.03,127.99,127.95,127.10,126.84,125.34,122.85,76.48,52.09(d,J=4.7Hz),19.85,19.82。
MCI-19の合成
Figure 0007011652000030
窒素を充填した24℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(58.0mg、0.1371mmol、1.00当量)とC(0.7mL)との透明無色の溶液に、ZrBn(62.5mg、0.1387mmol、1.00当量)とC(0.63mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黒色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黒色の混合物をヘキサン(8mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮し、このプロセスを0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通した濾過でもう一度繰り返し、濃縮して、暗褐色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-19(92.0mg、0.1193mmol、87%、H-NMRおよび31P-NMRにより純度89%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、残留ZrBnを含有する生成物が、純度およそ89%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.25-7.21(m,3H),7.08-7.00(m,15H),6.96-6.88(m,11H),6.60-6.55(m,6H),4.65(d,J=2.0Hz,4H),2.12(s,6H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.15(d,J=61.2Hz),142.32,141.14,134.47(d,J=12.6Hz),133.34(d,J=20.0Hz),131.90(d,J=11.7Hz),130.57,129.58,128.87,128.74(d,J=6.9Hz),128.26,128.11,126.62,126.42,122.91,74.31,53.10(d,J=14.2Hz)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-18.47。
MCI-20の合成
Figure 0007011652000031
窒素を充填した24℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(46.3mg、0.1134mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との透明無色の溶液に、HfBn(61.5mg、0.1134mmol、1.00当量)とC(0.63mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黒色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黒色の混合物をヘキサン(8mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮し、このプロセスを0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通した濾過でもう一度繰り返し、濃縮して、暗褐色の粘稠な泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-20(79.2mg、0.0866mmol、76%、1H-NMRおよび31P-NMRにより純度94%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ94%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.19-7.13(m,4H),7.10(dd,J=8.2,7.3Hz,6H),7.05-7.00(m,4H),6.98-6.94(m,6H),6.92-6.87(m,9H),6.71-6.67(m,6H),4.67(d,J=1.9Hz,4H),1.91(s,6H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.33(d,J=61.9Hz),142.71,140.72,134.48(d,J=13.0Hz),133.52,133.36,131.37(d,J=11.3Hz),129.90,129.07,129.04,128.81,128.75,128.54(d,J=9.9Hz),128.32,128.16,128.05,127.95,126.67,126.53,122.83,82.65,52.60(d,J=13.3Hz)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-17.59。
MCI-21の合成
Figure 0007011652000032
窒素を充填した22℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(55.0mg、0.1302mmol、1.00当量)とC(0.6mL)との透明な薄黄色の溶液に、HfBn(70.7mg、0.1302mmol、1.00当量)とC(0.71mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。5時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黒色の溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、得られた黒色の混合物をヘキサン(8mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮し、このプロセスを0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通した濾過でもう一度繰り返し、濃縮して、黄金色の粘稠な泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-21(98.4mg、0.1035mmol、79%、純度92%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ92%であることを示し、トリベンジルのモチーフに起因する官能性も明らかである。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.25(dddd,J=7.9,5.4,3.0,1.7Hz,4H),7.15-7.11(m,8H),7.08-7.04(m,3H),7.03-6.99(m,3H),6.96-6.86(m,11H),6.82-6.78(m,6H),4.60-4.57(m,2H),3.74-3.68(m,2H),2.52-2.44(m,2H),1.99(s,6H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-18.34。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ183.41(d,J=61.0Hz),142.74,140.56,139.17,133.08(d,J=20.0Hz),131.68(d,J=12.4Hz),129.89,129.09,128.93(d,J=6.8Hz),128.66,128.32,128.25,128.06,126.71,126.46,126.15,122.86,82.86,52.39(d,J=13.5Hz),51.07(d,J=12.7Hz),38.36。
MCI-22の合成
Figure 0007011652000033
窒素を充填した22℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(41.4mg、0.0980mmol、1.00当量)とC(0.6mL)との透明な薄黄色の溶液に、ZrBn(44.5mg、0.0980mmol、1.00当量)とC(0.45mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。5時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黒色の溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(15mL)で希釈し、およそ1mLまで濃縮し、ヘキサン(10mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、次いで得られた黒色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、暗褐色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-22(56.0mg、0.0636mmol、65%、純度88%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ88%であることを示した。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.39-7.26(m,5H),7.07(q,J=7.3Hz,8H),7.02-6.88(m,16H),6.71-6.65(m,6H),4.56(d,J=1.9Hz,2H),3.73(ddd,J=10.7,5.3,1.9Hz,2H),2.57-2.49(m,2H),2.17(s,6H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-19.50。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ183.05(d,J=59.7Hz),142.41,140.87,139.35,132.94(d,J=19.2Hz),132.20(d,J=13.7Hz),130.55,129.61,128.95-128.88(m),128.85,128.66,128.32,128.16,127.97,126.66,126.32,122.91,74.37,52.93(d,J=14.5Hz),51.68(d,J=13.7Hz),38.64。
MCI-23の合成
Figure 0007011652000034
窒素を充填した22℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(43.2mg、0.1113mmol、1.00当量)とC(0.6mL)との透明な薄黄色の溶液に、ZrBn(50.5mg、0.1113mmol、1.00当量)とC(0.50mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。2時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた金褐色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、薄い黄金色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-23(82.9mg、0.1050mmol、94%、純度95%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ95%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.34-7.30(m,4H),7.09-7.03(m,8H),7.01-6.93(m,2H),6.93-6.87(m,10H),6.73(dt,J=7.7,1.2Hz,6H),4.23(s,2H),3.54(d,J=3.6Hz,2H)。31P NMR(162 MHz、ベンゼン-d)δ-16.63。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ181.37(d,J=63.9Hz),142.80,141.56,133.84(d,J=20.8Hz),132.47(d,J=11.4Hz),129.50,129.04,128.72(d,J=7.6Hz),128.26,128.14,126.37,126.31,122.96,74.52,61.17(d,J=16.4Hz),52.60(d,J=6.6Hz),34.12,28.07,28.04。
MCI-24の合成
Figure 0007011652000035
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(81.7mg、0.2105mmol、1.00当量)とC(1.5mL)との透明な薄黄色の溶液に、HfBn(114.4mg、0.2105mmol、1.00当量)とC(1.14mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。2時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた金褐色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、薄い黄金色の粘稠な泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-24(170.5mg、0.1928mmol、92%、純度95%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ95%であることを示した。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.29-7.24(m,4H),7.13-7.09(m,6H),7.08-6.93(m,4H),6.91(dddd,J=5.3,3.8,2.5,1.2Hz,7H),6.89-6.85(m,3H),6.84-6.81(m,6H),4.27(s,2H),3.52(d,J=3.6Hz,2H),2.05(s,6H),0.90(s,9H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-15.53。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ182.66(d,J=63.9Hz),143.43,141.06,133.83(d,J=20.9Hz),132.02(d,J=11.4Hz),129.22,128.90,128.79(d,J=7.6Hz),128.23,128.15,126.48,126.37,122.77,84.41,60.61(d,J=16.5Hz),52.08(d,J=4.8Hz),33.87,28.01,27.99。
MCI-25の合成
Figure 0007011652000036
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(47.5mg、0.0992mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明な薄黄色の溶液に、HfBn(53.9mg、0.0992mmol、1.00当量)とC(0.53mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。50℃で24時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは95%超の変換を示した。黄金色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた金褐色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、薄い黄金色の粘稠な泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-25(54.6mg、0.0505mmol、51%、純度86%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ86%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.21(td,J=8.0,1.4Hz,4H),7.14-7.05(m,10H),6.97-6.86(m,12H),6.81-6.73(m,2H),6.67-6.61(m,6H),4.33(s,2H),3.42(hept,J=6.7Hz,2H),2.02(s,6H),1.34(d,J=6.7Hz,6H),1.05(d,J=6.8Hz,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-12.07。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ184.76(d,J=64.0Hz),144.13,143.16,141.36(d,J=8.5Hz),139.01,133.44(d,J=20.0Hz),132.34(d,J=16.1Hz),129.01,128.89,128.84,128.12,127.96,127.73,127.16,126.77,123.71,122.75,86.93,52.65,28.63,25.44,23.79,23.77。
MCI-26の合成
Figure 0007011652000037
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(47.5mg、0.1075mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明な薄黄色の溶液に、ZrBn(53.7mg、0.1182mmol、1.10当量)とC(0.53mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。50℃で48時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた金褐色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、暗褐色の固体としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-26(41.7mg、0.0436mmol、41%、純度88%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ88%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.24-7.20(m,4H),7.13-7.10(m,5H),7.08-7.03(m,6H),6.94-6.84(m,12H),6.73-6.70(m,2H),6.56-6.52(m,6H),4.22(s,2H),3.61(hept,J=6.7Hz,2H),2.22(s,6H),1.41(d,J=6.7Hz,6H),1.11(d,J=6.8Hz,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-12.44。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.49(d,J=63.9Hz),143.90,142.72,142.15(d,J=8.6Hz),139.46,133.59(d,J=20.0Hz),132.80(d,J=16.3Hz),129.41,128.85,128.81,128.76,128.07,127.79,127.35,123.82,122.88,78.06,52.64,28.56,25.43,23.94(d,J=2.7Hz)。
MCI-27の合成
Figure 0007011652000038
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(76.8mg、0.1488mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明な薄黄色の溶液に、HfBn(80.8mg、0.1488mmol、1.10当量)とC(0.80mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。2時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン-トルエン(10.5mL、20:1)に懸濁し、激しく撹拌(1000rpm)し、次いで得られた暗黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサン-トルエンですすぎ(3x3mL、20:1)、濃縮して、黄金色の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-27(103.5mg、0.1133mmol、77%、純度98%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ98%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.92-7.89(m,1H),7.35-7.32(m,1H),7.22(ddd,J=8.3,6.8,1.3Hz,1H),7.19-7.12(m,5H),7.12-7.08(m,12H),7.04(ddt,J=8.7,6.7,1.7Hz,2H),6.93-6.89(m,3H),6.88-6.83(m,2H),6.72(d,J=6.4Hz,2H),6.67-6.63(m,6H),6.61(q,J=7.6,6.3Hz,2H),4.79-4.69(d,J=16.0Hz,1H),4.55(d,J=16.0Hz,1H),1.94(s,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-6.18。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ186.19(d,J=62.0Hz),142.72,139.67,134.26(d,J=22.5Hz),134.03(d,J=21.6Hz),133.99,130.24,129.06,128.34,128.31,127.33,127.32,127.00,125.70,125.64,125.44,124.93,124.43,123.17(d,J=2.3Hz),122.82,84.00,52.47(d,J=11.0Hz)。
MCI-28の合成
Figure 0007011652000039
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(76.8mg、0.1728mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明な薄黄色の溶液に、ZrBn(78.5mg、0.1728mmol、1.10当量)とC(0.78mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。2時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた金褐色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、暗褐色の固体としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-28(125.7mg、0.1524mmol、88%、純度およそ98%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ98%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ8.03(dd,J=8.6,1.2Hz,1H),7.38-7.33(m,1H),7.26-7.20(m,5H),7.16-7.10(m,6H),7.05(t,J=7.7Hz,7H),6.95(dt,J=7.3,1.1Hz,1H),6.93-6.87(m,5H),6.71(qd,J=7.6,7.2,3.9Hz,3H),6.68-6.60(m,3H),6.56-6.52(m,6H),4.75(dd,J=16.3,1.9Hz,1H),4.54(d,J=16.4Hz,1H),2.18(d,J=10.5Hz,3H),2.14(d,J=10.5Hz,3H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-6.37。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ186.51(d,J=61.8Hz),143.45(d,J=2.4Hz),142.41,140.15,134.30(d,J=22.4Hz),134.09,134.03(d,J=21.3Hz),129.59,128.66,128.45,128.22,128.16,128.09,127.01,126.77,125.66,125.36,125.19,125.11,124.60,122.90,122.84(d,J=2.5Hz),75.97,52.62(d,J=11.1Hz)。
MCI-29の合成
Figure 0007011652000040
窒素を充填した22℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(91.0mg、0.2049mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明な赤い溶液に、HfBn(111.3mg、0.2049mmol、1.00当量)とC(1.11mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。2時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。純度色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた金褐色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、黄金色の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-29(135.5mg、0.1483mmol、72%、純度98%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ98%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.41(d,J=7.9Hz,2H),7.35(t,J=8.2Hz,2H),7.26-7.07(m,17H),7.06-6.90(m,6H),6.70(t,J=7.1Hz,8H),6.62(t,J=7.4Hz,1H),6.51(t,J=7.6Hz,1H),4.68(s,2H),1.99(s,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-7.16。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.26(d,J=61.5Hz),143.15(d,J=2.0Hz),142.46,139.90,134.22(d,J=21.9Hz),133.37,131.72(d,J=8.6Hz),130.89,129.14,128.90,128.53,128.24(d,J=6.6Hz),127.30,127.28,126.85,126.74,125.85,125.76,124.82,123.38,123.37,122.97,83.37,52.36(d,J=10.9Hz)。
MCI-30の合成
Figure 0007011652000041
窒素を充填した22℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(146.5mg、0.3298mmol、1.00当量)とC(2.0mL)との透明な赤い溶液に、ZrBn(149.8mg、0.3298mmol、1.00当量)とC(1.50mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。2時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。金褐色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン-トルエン(10.5mL、20:1)に懸濁し、激しく撹拌(1000rpm)し、次いで得られた濃い黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサン-トルエンですすぎ(3x3mL、20:1)、濃縮して、暗褐色の固体としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-30(238.5mg、0.2653mmol、80%、純度90%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ90%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.43-7.38(m,2H),7.35(d,J=8.0Hz,1H),7.26-7.21(m,4H),7.17-7.10(m,6H),7.07(t,J=7.3Hz,6H),7.04-6.99(m,2H),6.93(t,J=7.4Hz,2H),6.77-6.69(m,7H),6.59(d,J=7.7Hz,6H),6.52(t,J=7.6Hz,1H),4.69(s,2H),2.20(s,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-7.50。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.18(d,J=61.0Hz),143.94(d,J=2.8Hz),142.12,140.25,134.16(d,J=21.8Hz),133.53,132.25(d,J=9.5Hz),130.76,129.64,128.78,128.45,128.19(d,J=3.4Hz),128.11,127.32,127.22,126.86,126.63,125.96,125.80,124.71,123.09(d,J=2.3Hz),123.04,75.59,52.78(d,J=11.6Hz)。
MCI-31の合成
Figure 0007011652000042
窒素を充填した24℃のグローブボックス中で、未希釈の透明な黄金色のホスファグアニジン(30.2mg、0.0754mmol、1.00当量)に、ZrBn4(34.3mg、0.0754mmol、1.00当量)とC(0.65mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは金属-配位子錯体への完全な変換を示した。黄金色の溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、黄金色の固体をヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、黄金色の泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-31(51.8mg、0.0643mmol、85%、純度95%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ95%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.34(td,J=8.0,1.5Hz,4H),7.14-7.10(m,8H),7.03-6.90(m,12H),6.83-6.79(m,6H),4.78(d,J=2.6Hz,2H),3.63(tt,J=10.9,3.9Hz,1H),2.32(s,6H),1.70-1.11(m,6H),0.96-0.76(m,2H),0.76-0.59(m,2H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-17.81。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ183.13(d,J=62.9Hz),143.08,141.19,132.79(d,J=19.5Hz),132.55(d,J=13.9Hz),129.41,128.72,128.67,128.12,127.97,127.93,126.70,126.19,122.79,76.09,58.85(d,J=9.5Hz),52.83(d,J=20.2Hz),34.41,25.56,25.25。
MCI-32の合成
Figure 0007011652000043
窒素を充填した24℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(32.7mg、0.0817mmol、1.00当量)とC(0.40mL)との透明な黄金色の溶液に、HfBn(44.3mg、0.0817mmol、1.00当量)とC(0.44mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、黄金色の固体をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、黄金色の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-32(69.0mg、0.0768mmol、94%、およそ純度95%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ95%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.28-7.24(m,4H),7.19-7.15(m,6H),7.01-6.88(m,20H),4.76(m,2H),3.71(td,J=11.7,10.5,5.2Hz,1H),2.16(s,6H),1.44-1.25(m,6H),0.93-0.79(m,2H),0.71-0.58(m,2H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-17.16。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ182.67(d,J=63.0Hz),143.53,140.70,132.87(d,J=19.8Hz),132.01(d,J=13.3Hz),128.81(d,J=21.5Hz),128.79,128.17,128.09,128.04,126.79,126.30,122.60,85.95,58.13(d,J=9.8Hz),52.47(d,J=18.8Hz),34.48,25.46,25.10。
MCI-34の合成
窒素を充填した12℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(39.4mg、0.0933mmol、1.00当量)とC(0.50mL)との透明な黄金色の溶液に、ZrBn(42.3mg、0.0933mmol、1.00当量)とC(0.42mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、暗金褐色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-34(50.0mg、0.0553mmol、59%、純度87%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ87%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.30(dddd,J=9.6,5.3,2.6,1.5Hz,4H),7.10(dt,J=13.5,7.4Hz,8H),7.04-6.98(m,2H),6.95-6.90(m,4H),6.83(ddq,J=5.2,3.5,1.9Hz,6H),6.63-6.60(m,6H),6.27(s,1H),6.26(s,2H),4.68(s,2H),2.19(s,6H),1.89(s,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-7.99。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ184.74(d,J=61.0Hz),145.86(d,J=2.9Hz),142.29,140.41,137.32,134.47(d,J=12.5Hz),134.23(d,J=21.1Hz),132.61(d,J=9.6Hz),130.52,129.52,128.65,128.41,128.30,128.13,128.08,128.01,124.06,124.04,122.90,75.38,52.71(d,J=11.5Hz),20.68。
MCI-33の合成
Figure 0007011652000044
窒素を充填した12℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(67.0mg、0.1586mmol、1.00当量)とC(0.70mL)との透明な黄金色の溶液に、HfBn(86.1mg、0.1586mmol、1.00当量)とC(0.86mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、黄金色の固体をヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、黄金色の粘稠な泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-33(87.0mg、0.0856mmol、54%、純度86%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ86%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.24-7.20(m,4H),7.15-7.11(m,6H),7.08(d,J=2.1Hz,2H),6.94-6.90(m,4H),6.83-6.78(m,5H),6.74-6.71(m,6H),6.26-6.25(m,1H),6.22(d,J=1.6Hz,2H),4.66(d,J=1.7Hz,2H),1.97(s,7H),1.88(s,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-7.63。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ184.78(d,J=61.6Hz),145.10,142.64,140.04,137.29,134.29(d,J=21.9Hz),132.09(d,J=9.2Hz),129.02,128.80,128.50,128.16(d,J=9.5Hz),128.09(d,J=8.5Hz),126.83,126.64,126.15,124.13,124.12,122.83,83.30,52.29(d,J=11.3Hz),20.69。
MCI-35の合成
Figure 0007011652000045
窒素を充填した12℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(28.4mg、0.0628mmol、1.00当量)とC(0.50mL)との透明な黄金色の溶液に、HfBn(34.1mg、0.0628mmol、1.00当量)とC(0.34mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、黄金色の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-35(37.8mg、0.0376mmol、60%、純度90%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、純度およそ90%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.30(ddd,J=8.1,7.0,1.3Hz,4H),7.24-7.20(m,6H),7.10-7.07(m,6H),6.95(td,J=7.6,1.9Hz,4H),6.93-6.88(m,4H),6.88-6.81(m,4H),6.35-6.30(m,2H),4.59(s,2H),2.31(s,6H),2.17(d,J=2.9Hz,6H),1.87(s,3H),1.58(d,J=11.7Hz,3H),1.45(t,J=12.0Hz,3H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ181.93(d,J=74.5Hz),144.47,139.29,131.51,131.41(d,J=17.2Hz),128.85(d,J=5.7Hz),128.52(d,J=8.5Hz),127.93,127.74,125.61,125.58,122.22,88.62,56.11,52.86,43.74,43.64,35.82,29.93。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-10.20。
MCI-36の合成
Figure 0007011652000046
窒素を充填した12℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(40.0mg、0.0884mmol、1.00当量)とC(0.50mL)との透明な黄金色の溶液に、ZrBn(40.1mg、0.0884mmol、1.00当量)とC(0.40mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。黄金色の溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、金橙色の泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-36(52.8mg、0.0582mmol、収量66%、純度およそ90%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、残留する出発遊離配位子を含む生成物が、純度およそ90%であり、トリベンジル部分の結合様式が異なることに起因している可能性が最も高く、ピークの広さならびにマイナーピークの存在を生じる官能性もあることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.41(ddd,J=8.0,6.9,1.2Hz,4H),7.20-7.16(m,6H),6.99(ddd,J=19.9,8.1,1.7Hz,10H),6.94-6.86(m,8H),6.46-6.41(m,2H),4.58(s,2H),2.55(s,6H),2.12(d,J=2.8Hz,6H),1.85(s,3H),1.60-1.41(m,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-10.90。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ181.28(d,J=74.4Hz),144.04,139.80,134.04(d,J=19.6Hz),131.92(d,J=20.0Hz),131.36(d,J=17.4Hz),129.01,128.86,128.82,128.43,125.76,125.57,122.38,78.49,56.45(d,J=2.8Hz),53.36,43.74,43.64,41.64,36.54,35.86,29.97,29.66。
MCI-37の合成
Figure 0007011652000047
ホスファグアニジン(15.5mg、0.0387mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との透明無色の溶液に、(MeSiCHZr(17.0mg、0.0387mmol、1.00当量)と脱酸素した無水C(0.17mL)との溶液を滴下する方式で添加した。1時間撹拌した後、アリコートを取り出したところ、NMRはモノ-[2,1]金属-配位子錯体への完全な変換を示した。透明なやや薄黄色になった溶液を濃縮し、ペンタン(3mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、ペンタン(5mL)で希釈し、得られた不透明で不均質な混合物を1分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ペンタンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、白色の非晶質の泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-37(25.4mg、0.0338mmol、87%)を得た。NMRは、微量の残留ペンタンを含有する純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.55-7.42(m,4H),7.08(d,J=6.6Hz,2H),7.06-7.02(m,2H),7.00-6.96(m,4H),6.96-6.90(m,3H),4.85(s,1H),4.84(s,1H),3.71-3.57(m,1H),1.61(d,J=11.2Hz,2H),1.53-1.43(m,5H),1.32(d,J=12.4Hz,1H),1.11(s,6H),1.01-0.87(m,1H),0.77(d,J=13.3Hz,1H),0.28(s,27H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-18.46。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ181.34(d,J=61.0Hz),141.03,132.79(d,J=19.1Hz),132.47,132.36,128.91,128.76(d,J=6.7Hz),127.10,126.40,69.75,57.22(d,J=12.4Hz),53.31(d,J=17.1Hz),35.91,25.37,25.31,2.97。
MCI-38の合成
Figure 0007011652000048
ホスファグアニジン(17.0mg、0.0425mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との透明無色の溶液に、(MeSiCHHf(22.4mg、0.0425mmol、1.00当量)と脱酸素した無水C(0.22mL)との溶液を滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRはモノ-[2,1]金属-配位子錯体への完全な変換を示した。透明なやや薄黄色になった溶液を濃縮し、ペンタン(3mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、ペンタン(5mL)で希釈し、得られた不透明で不均質な混合物を1分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ペンタンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、透明な薄黄色の非晶質の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-38(29.5mg、0.0351mmol、83%)を得た。NMRは、微量の残留ペンタン、テトラメチルシラン、および微量の不純物を含有する生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.46(td,J=8.1,1.3Hz,4H),7.09-7.00(m,4H),6.98(td,J=7.7,7.3,1.6Hz,4H),6.95-6.89(m,3H),4.91(d,J=2.5Hz,2H),3.87-3.72(m,1H),1.61-1.39(m,5H),1.36-1.08(m,2H),0.99-0.86(m,1H),0.80-0.68(m,2H),0.52(s,6H),0.29(s,27H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-17.45。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d6)δ181.38(d,J=61.9Hz),140.81,133.95,132.93(d,J=19.9Hz),132.20(d,J=13.3Hz),128.90(d,J=27.1Hz),128.74,127.96,127.19,126.45,76.29,57.10(d,J=12.2Hz),52.92(d,J=17.2Hz),35.68,25.37,25.30,3.34。
MCI-39の合成
Figure 0007011652000049
ホスファグアニジン(49.6mg、0.1376mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明な薄黄色の溶液に、(MeSiCHZr(62.4mg、0.1376mmol、1.00当量)と脱酸素した無水C(0.62mL)との溶液を滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRはモノ-[2,1]錯体への完全な変換を示した。薄い黄金色で不透明になった混合物を濃縮し、ヘキサン(3mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、ヘキサン(5mL)で希釈し、1分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、透明な薄黄色の非晶質の泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-39(89.5mg、0.1255mmol、91%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.46(tt,J=8.0,1.1Hz,4H),7.03-7.02(m,4H),7.01-6.95(m,4H),6.95-6.89(m,3H),4.83-4.74(m,2H),4.21-4.07(m,1H),1.07(d,J=1.0Hz,6H),0.98(dd,J=6.4,0.8Hz,6H),0.27(d,J=0.9Hz,27H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-18.91。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ181.22(d,J=60.1Hz),140.94,132.72(d,J=19.1Hz),132.20(d,J=13.8Hz),128.81(d,J=22.9Hz),128.77,127.94,127.06,126.38,69.70,53.30(d,J=14.5Hz),49.41(d,J=16.2Hz),24.93,2.95。
MCI-40の合成
Figure 0007011652000050
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(52.8mg、0.1465mmol、1.00当量)と脱酸素した無水C(1.0mL)との透明無色の溶液に、(MeSiCHHf(79.2mg、0.1465mmol、1.00当量)とC(0.80mL)との溶液を滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRはモノ-[2,1]金属-配位子錯体への完全な変換を示した。透明なやや薄黄色になった溶液を濃縮し、脱酸素した無水ペンタン(3mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、ペンタン(5mL)で希釈し、得られた不透明で不均質な混合物を1分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ペンタンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、透明な薄黄色の非晶質の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-40(105.9mg、0.1323mmol、90%)を得た。NMRは、微量の残留ペンタンを含有する純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.47-7.42(m,4H),7.03-7.00(m,4H),7.00-6.96(m,4H),6.95-6.90(m,3H),4.85(s,1H),4.84(s,1H),4.35-4.23(m,1H),0.96(d,J=6.4Hz,6H),0.48(s,6H),0.27(s,27H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-17.97。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ181.25(d,J=61.3Hz),140.72,132.85(d,J=19.1Hz),131.90,128.89(d,J=29.5Hz),128.72,127.93,127.16,126.43,76.22,52.90(d,J=14.5Hz),49.29(d,J=15.3Hz),24.73,3.31。
MCI-41の合成
Figure 0007011652000051
ホスファグアニジン(70.2mg、0.1579mmol、1.00当量)とC(1.0mL)との透明な薄赤色の溶液に、(MeSiCHZr(71.6mg、0.1376mmol、1.00当量)と脱酸素した無水C(0.71mL)との溶液を滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは配位子の完全な金属化を示した。透明な赤橙色になった溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、ヘキサン(5mL)で希釈し、1分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、透明な薄黄色の非晶質の泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-41(108.8mg、0.1365mmol、86%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.42-7.36(m,4H),7.36-7.30(m,3H),7.21-7.15(m,3H),7.14-6.97(m,6H),6.81-6.71(m,6H),4.67(d,J=2.3Hz,2H),1.08(s,6H),0.19(s,27H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-8.75。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ182.61(d,J=60.7Hz),143.91(d,J=3.0Hz),139.75,133.62,133.58(d,J=20.8Hz),132.06(d,J=10.7Hz),130.75,128.83,128.34(d,J=3.2Hz),128.29,128.25,127.30,127.07,126.94,125.85,125.54,124.50,122.63,122.61,71.50,53.33(d,J=13.5Hz),2.76。
MCI-42の合成
Figure 0007011652000052
ホスファグアニジン(41.7mg、0.0938mmol、1.00当量)とC(0.41mL)との透明な薄赤色の溶液に、(MeSiCHHf(50.8mg、0.0938mmol、1.00当量)と脱酸素した無水C(0.51mL)との溶液を滴下する方式で添加した。1時間撹拌した後、アリコートを取り出したところ、NMRは配位子の完全な金属化を示した。透明な赤橙色になった溶液を濃縮し、ヘキサン(3mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、ヘキサン(5mL)で希釈し、1分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、透明な赤橙色の非晶質の泡沫としてハフニウム金属-配位子錯体MCI-42(76.7mg、0.0868mmol、93%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.38(td,J=8.1,1.5Hz,4H),7.35-7.30(m,2H),7.24-7.17(m,3H),7.15-7.05(m,7H),7.05-6.99(m,1H),6.81-6.72(m,5H),4.77(d,J=2.3Hz,2H),0.51(s,6H),0.22(s,27H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-7.94。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ182.76(d,J=61.1Hz),143.31,139.58,133.71(d,J=21.0Hz),133.48,131.79(d,J=9.6Hz),130.86,128.92,128.34(d,J=8.1Hz),128.19,127.93,127.28,127.09,127.01,125.83,125.56,124.61,122.94,122.93,77.71,52.96(d,J=13.3Hz),3.13。
MCI-10の合成
Figure 0007011652000053
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(19.9mg、0.0478mmol、1.00当量)とC(0.50mL)との透明な黄金色の溶液に、ZrBn(21.7mg、0.0478mmol、1.00当量)とC(0.22mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRはおよそ44%の生成物への変換を示した。2.5時間後、およそ73%の変換が観察された。5時間撹拌した後、出発配位子の金属-配位子錯体への>95%の変換が観察された。暗褐色になった溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して残留Cおよびトルエンを除去し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x2mL)、濃縮して、暗褐色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-10(25.0mg、0.0320mmol、67%、純度およそ83%)を得た。H-NMRおよび31P-NMRによるNMRは、生成物が、およそ17%残留出発配位子を含有して純度およそ83%であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.38(td,J=8.0,1.4Hz,4H),7.07(t,J=7.7Hz,6H),7.03-6.96(m,2H),6.95-6.86(m,10H),6.75-6.71(m,6H),6.65(dd,J=6.8,2.6Hz,2H),4.56(dt,J=14.4,7.1Hz,1H),4.34(s,2H),2.37(s,6H),2.14(ddd,J=13.7,7.2,2.3Hz,2H),1.01(d,J=6.8Hz,7H),0.97(d,J=6.6Hz,7H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-21.45。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.08(d,J=59.9Hz),143.42,140.23,134.11,133.54(d,J=20.5Hz),132.23(d,J=14.4Hz),129.20,128.85,128.73,128.68,128.21,127.93,126.74,126.31,122.86,78.19,71.53(d,J=30.4Hz),52.59,31.40,21.17,20.77。
MCI-46の合成
Figure 0007011652000054
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、アミノホスファグアニジン(34.7mg、0.0944mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(43.0mg、0.0944mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間後、アリコートを取出したところ、NMRは、1H-NMR、13C-NMR、および31P-NMRに示される少量の不純物と共に、金属化錯体へのSMの完全な消費を示した。薄い金褐色の溶液を濃縮して、金褐色の固体としてジルコニウムホスファグアニジン錯体MCI-46(68.8mg、0.0943mmol、100%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.31(d,J=6.9Hz,7H),7.19(t,J=7.5Hz,5H),6.87-6.80(m,3H),3.11(t,J=5.7Hz,2H),2.58(s,6H),2.04(t,J=5.7Hz,2H),2.02-1.87(m,8H),1.78(m,2H),1.68(s,9H),1.66-1.61(m,2H),1.58(m,2H),1.54(s,6H),1.45-1.34(m,2H),1.26-1.01(m,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ2.09。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ174.48(d,J=68.7Hz),150.95,128.92,127.01,125.28,120.54,74.01,65.91,54.90(d,J=3.6Hz),46.23,44.88,35.33(d,J=18.1Hz),33.33(d,J=11.6Hz),32.60(d,J=23.1Hz),31.84(d,J=10.3Hz),27.14(d,J=7.9Hz),26.95(d,J=13.0Hz),25.90。
MCI-47の合成
Figure 0007011652000055
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、アミノホスファグアニジン(20.9mg、0.0569mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、HfBn(30.9mg、0.0569mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間後、アリコートを取り出したところ、NMRはSMまたはHfBnが残留していない生成物を示した。薄い黄金色の溶液を濃縮して、黄金色の固体としてハフニウムホスファグアニジン錯体MCI-27(46.5mg、0.0568mmol、100%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.31(d,J=7.6Hz,6H),7.22(t,J=7.6Hz,6H),6.81(t,J=7.3Hz,3H),3.18(t,J=5.7Hz,2H),2.15(s,6H),2.18-2.10(m,4H),2.02-1.90(m,4H),1.81-1.75(m,4H),1.70-1.62(m,4H),1.63(s,9H),1.61-1.53(m,2H),1.52(s,6H),1.43-1.33(m,2H),1.28-1.01(m,4H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ1.94。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ173.31(d,J=67.8Hz),151.58,128.91,125.27,120.59,78.84,66.33,54.66(d,J=3.1Hz),45.88,44.67,35.29(d,J=17.6Hz),33.11(d,J=11.5Hz),32.57(d,J=23.4Hz),31.78(d,J=9.6Hz),27.09(d,J=7.8Hz),26.92(d,J=12.9Hz),25.88。
MCI-48の合成
Figure 0007011652000056
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、アミノホスファグアニジン(22.7mg、0.0595mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(27.1mg、0.0595mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間後、アリコートを取り出したところ、NMRはSMまたはZrBnが残留していない生成物を示した。薄い黄金色の溶液を濃縮して、ジルコニウムアミノホスファグアニジン錯体MCI-48(44.2mg、0.0595mmol、100%)を得た。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.25-7.13(m,5H),7.10-7.05(m,6H),6.99-6.95(m,2H),6.87-6.81(m,2H),3.05(dt,J=12.9,3.8Hz,1H),2.88(d,J=9.5Hz,1H),2.71(d,J=9.5Hz,1H),2.49(d,J=10.0Hz,2H),2.54-2.43(m,2H),2.33(d,J=9.9Hz,2H),2.30-2.20(m,2H),2.07(s,3H),1.94(s,3H),1.87-1.63(m,4H),1.68(s,9H),1.60-1.54(m,6H),1.17-0.98(m,8H),0.83(m,2H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ178.43(d,J=69.0Hz),150.37,143.20,137.48,128.91,128.46,128.14,126.92,126.64,125.27,121.27,119.17,68.94(d,J=8.9Hz),66.05,59.10,55.00(d,J=3.7Hz),48.33,45.00,36.90(d,J=17.7Hz),36.44(d,J=20.2Hz),35.20(d,J=31.3Hz),33.78,33.64,31.35(d,J=4.8Hz),31.18(d,J=3.8Hz),30.81(d,J=2.9Hz),27.55(d,J=5.1Hz),27.03(d,J=9.0Hz),26.92,26.88(d,J=9.6Hz),25.98(d,J=4.6Hz)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ3.96。
MCI-43の合成
Figure 0007011652000057
窒素を充填した22℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(24.6mg、0.0510mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との透明な薄黄色の溶液に、ZrBn(23.1mg、0.0510mmol、1.00当量)とC(0.23mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。2時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは、出発配位子のモノ-[2,1]錯体への完全な消費を示した。暗色の混合物を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、得られた暗褐色の固体をヘキサン(5mL)に懸濁し、1分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×2mL)、濃縮して、暗褐色の非晶質の泡沫として金属-配位子錯体MCI-43(37.9mg、0.0447mmol、88%)を得た。NMRは、金属-配位子錯体が、異性体/回転異性体の混合物として存在することを示した。生成物は、回転異性体の混合物として存在し、主要な異性体/回転異性体シグナルのみを列挙する。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.42-7.37(m,4H),7.11-7.06(m,8H),7.04-6.81(m,12H),6.62-6.59(m,7H),6.59-6.54(m,1H),6.49-6.47(m,1H),6.47-6.43(m,1H),4.59(s,2H),2.14(s,6H),0.37(s,9H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-8.52。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ185.49(d,J=60.1Hz),149.02,142.51,140.33,136.85(d,J=3.7Hz),134.43(d,J=21.8Hz),132.94(d,J=10.6Hz),130.55,129.50,128.88,128.25,128.21,128.18,126.37,125.37,122.78,120.62,117.13,75.72,52.60(d,J=9.0Hz),0.61。
MCI-44の合成
Figure 0007011652000058
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(24.7mg、0.0582mmol、1.00当量)とC(0.50mL)との透明な黄金色の溶液に、ZrBn(26.4mg、0.0582mmol、1.00当量)とC(0.26mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌した後、アリコートを取り出したところ、NMRは金属-配位子錯体への完全な変換を示した。淡褐色になった溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ベンゼンですすぎ(3x1mL)、濃縮して、黄金色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-44(37.8mg、0.0479mmol、82%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.18(ddd,J=7.7,6.4,3.0Hz,4H),7.08(t,J=7.6Hz,7H),7.06-6.95(m,5H),6.90-6.83(m,8H),6.83-6.80(m,6H),6.63-6.56(m,1H),6.49(ddd,J=8.8,7.3,1.4Hz,1H),6.33(td,J=7.5,7.0,1.2Hz,1H),6.11-6.06(m,1H),4.76(s,2H),3.21(s,3H),2.53(s,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-8.57。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ180.69(d,J=62.0Hz),150.30,144.24,140.31,133.87(d,J=1.5Hz),133.72(d,J=20.3Hz),132.36(d,J=10.7Hz),128.85,128.82,128.35(d,J=7.6Hz),128.17,127.11,126.27,122.59,122.31(d,J=5.8Hz),121.96,120.79,109.31,75.54,55.68,52.37(d,J=13.2Hz)。
MCI-45の合成
Figure 0007011652000059
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ホスファグアニジン(18.7mg、0.0385mmol、1.00当量)とC(0.50mL)との透明な黄金色の溶液に、ZrBn(17.5mg、0.0385mmol、1.00当量)とC(0.17mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。1時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは金属-配位子錯体への完全な変換を示した。暗褐色になった溶液を、脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ベンゼン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをもう一度繰り返して、残留トルエンを除去し、ベンゼン(3mL)に懸濁し、次いで得られた黄金色の混合物を0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ベンゼンですすぎ(3x1mL)、濃縮して、黄金色の粘稠な泡沫としてジルコニウム金属-配位子錯体MCI-45(24.5mg、0.0288mmol、75%)を得た。NMRは、ヘキサンを含有する純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.43-7.36(m,4H),7.26-7.21(m,2H),7.11-7.06(m,8H),6.97-6.85(m,15H),6.60(dd,J=8.1,1.3Hz,6H),6.59-6.46(m,4H),4.46(s,2H),2.12(s,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-7.53。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ187.08(d,J=60.1Hz),156.25,150.78,142.49,140.09,137.29,134.55(d,J=21.1Hz),132.93(d,J=10.5Hz),129.82,129.46,128.93,128.34,128.27,128.16,128.00,126.73,126.38,125.01,123.59,122.78,122.63,119.50,116.92,76.22,52.59(d,J=6.8Hz)。
金属錯体前駆体の合成
Figure 0007011652000060
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジシクロヘキシルホスフィン-ボラン錯体(130.3mg、0.6114mmol、1.00当量)とTHF(3.0mL)との溶液に、KHMDS(0.12mL、0.0612mmol、0.10当量、トルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分間撹拌した後、カルボジイミド(115.1mg、0.6114mmol、1.00当量)とTHF(1.5mL、すすぎ3×0.5mL)との溶液を添加した。36時間撹拌(300rpm)した後、薄黄色の溶液を、濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、ヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、白色の固体としてホスファグアニジンボラン錯体を得た。未精製の固体を、脱酸素した無水EtNH(8mL)に溶解し、65℃に加熱したマントルに72時間入れ、加熱マントルから取り出し、27℃に冷却し、濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留EtNHおよびEtNH-BH3を除去し、ヘキサンですすぎ(10mL)、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、白色の固体としてホスファグアニジン化合物(187.5mg、0.3953mmol、65%)を得た。NMRは、純粋な生成物が、異性体と互変異性体との混合物であることを示した。アスタリスク(*)は、少量の異性体および/または互変異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.54(dtd,J=7.8,1.4,0.8Hz,2H),7.27-7.20(m,2H),7.07(ddtd,J=7.8,7.1,1.4,0.8Hz,1H),5.24(d,J=5.5Hz,2H),3.96(br s,1H),1.88-1.69(m,6H),1.66-1.56(m,4H),1.54-1.48(m,2H),1.43(d,J=0.7Hz,9H),1.32-1.19(m,4H),1.18-1.02(m,6H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ2.19*,-9.93*,-20.02,-28.12*。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ156.64(d,J=40.1Hz),143.55,128.00,127.93,125.78,(79.75*),56.22(d,J=40.0Hz),51.53,34.39(d,J=17.9Hz),31.03(d,J=18.1Hz),29.82(d,J=8.7Hz),28.81,26.97(d,J=7.7Hz),26.81(d,J=11.6Hz),26.25。
Figure 0007011652000061
23℃の窒素下で、激しく撹拌(700rpm)しながら、チオ尿素(3.704g、16.66mmol、1.00当量)とEtOH(100mL)との溶液に、ヨードメタン(9.45g、4.10mL、66.63mmol、4.00当量)を添加した、をシリンジを介して未希釈で添加した。12時間後、溶液を真空中で濃縮して、白色の固体としてイソチオ尿素を得た。NMRは、少量の不純物を含む生成物を示し、さらに精製せずに、未精製の物質をカルボジイミド合成に進めた。
未精製のイソチオ尿素(3.938g、16.658mmol、1.00当量)とEtN(2.023g、2.80mL、19.990mmol、1.20当量)と、アセトニトリル(100mL)との溶液を、30分間氷浴に入れ、その際に固体のAgNO(2.971g、17.491mmol、1.05当量)を全て一度に。2時間撹拌(500rpm)した後、ヘキサン(100mL)を添加し、二相性の黄色の不均質な混合物を、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)で希釈し、およそ10mLまで濃縮し、これをさらに3回繰り返し、得られた黄色の混合物を、ヘキサンを溶離液として使用してセライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して、透明無色の油としてカルボジイミド(2.528g、13.43mmol、2ステップで81%)を得た。NMRは、生成物が純粋であることを示した。
カルボジイミドの化学シフト:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.38-7.26(m,5H),4.33(s,2H),1.14(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ140.73,138.79,128.53,127.86,127.48,55.29,50.86,31.16。
未精製のイソチオ尿素の化学シフト(*異性体および互変異性体として存在):H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.43-7.27(m,4H),7.20(t,J=7.3Hz,1H),4.62(s,2H),3.97(br s,1H),2.35(s,3H),1.41(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ148.34,142.28,128.03,127.12,125.91,54.90,52.55,28.92(22.53*),15.43。
Figure 0007011652000062
23℃の窒素下で、激しく撹拌(700rpm)しながら、t-ブチルイソチオシアネート(2.000g、2.20mL、17.36mmol、1.00当量)とエチルエーテル(100mL)との溶液に、ベンジルアミン(1.860g、1.90mL、17.36mmol、1.00当量)を、シリンジを介して未希釈で添加した。12時間後、透明無色の溶液を真空中で濃縮して、白色の固体としてチオ尿素(3.704g、16.66mmol、96%)を得た。NMRは純粋な生成物を示し、この物質をさらに精製せずに次の反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.37-7.27(m,6H),5.95(br s,1H),4.75(s,2H),1.38(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ181.19,137.26,128.89,127.83,127.59,52.99,49.64,29.53。C1218S[M+H]のHRMS(ESI)計算値223.1269、実測値223.1267。
Figure 0007011652000063
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジシクロヘキシルホスフィン-ボラン錯体(117.0mg、0.5492mmol、1.00当量)とTHF(3.0mL)との溶液に、KHMDS(0.11mL、0.0549mmol、0.10当量、トルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、カルボジイミド(111.1mg、0.5492mmol、1.00当量)とTHF(1.5mL、すすぎ3×0.5mL)との溶液を添加した。36時間撹拌(300rpm)した後、薄黄色の溶液を、濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、ヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、白色の固体としてホスファグアニジンボラン錯体を得た。未精製の固体を、脱酸素した無水EtNH(8mL)に溶解し、65℃に加熱したマントルに72時間入れ、加熱マントルから取り出し、27℃に冷却し、濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留EtNHおよびEtNH-BHを除去し、ヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、白色の固体としてホスファグアニジン化合物(180.8mg、0.3702mmol、67%)を得た。NMRは、純粋な生成物が、異性体と互変異性体との混合物であることを示した。アスタリスク(*)は、少量の異性体および/または互変異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.31-7.28(m,2H),7.17-7.12(m,2H),7.05-7.01(m,1H),4.21(ddd,J=7.5,7.0,4.8Hz,2H),3.81(br s,1H),3.02(t,J=7.4Hz,2H),1.81-1.70(m,5H),1.62(ddt,J=11.2,5.6,3.0Hz,4H),1.59-1.50(m,4H),1.39(s,9H),1.30-1.06(m,7H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ1.34*,-5.54*,-9.26*,-20.20,-21.70*,-28.11*。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ155.57(d,J=40.8Hz),141.56,129.14,128.02,125.50,(79.76*),54.28(d,J=39.0Hz),51.39,39.47,34.35(d,J=17.6Hz),31.55,31.05(d,J=18.1Hz),29.78(d,J=9.5Hz),28.74,27.02(d,J=7.7Hz),26.84(d,J=12.2Hz),26.29。
Figure 0007011652000064
23℃の窒素下で、激しく撹拌(700rpm)しながら、チオ尿素(3.860g、16.33mmol、1.00当量)とEtOH(100mL)との溶液に、ヨードメタン(9.27g、4.10mL、65.32mmol、4.00当量)を添加したものを、シリンジを介して未希釈で添加した。12時間後、溶液を真空中で濃縮して、白色の固体として未精製のイソチオ尿素を得た。NMRは少量の不純物を含む生成物を示し、これをさらに精製せずに進めた。
イソチオ尿素(4.089g、16.33mmol、1.00当量)とEtN(1.983g、2.70mL、19.60mmol、1.20当量)と、アセトニトリル(100mL)との溶液を、30分間氷浴に入れ、その際に固体のAgNO(2.913g、17.15mmol、1.05当量)を全て一度に。2時間撹拌(500rpm)した後、ヘキサン(100mL)を、カナリアイエローになった不均質な混合物に添加した。二相性の不均質な混合物を、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)で希釈し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた黄色の不均質な混合物を、セライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して、透明な薄黄色の油としてカルボジイミド(2.785g、13.77mmol、2ステップで84%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
カルボジイミドの化学シフト:
カルボジイミドは、異性体の混合物として存在する。アスタリスク(*)は、少量の異性体および/または互変異性体を表す。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.32-7.28(m,2H),7.24-7.20(m,3H),3.54-3.39(m,2H),2.88(t,J=7.4Hz,2H),1.20(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ139.78,138.88,128.77,128.47,126.43,55.07,48.19,37.82,31.19。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.30-7.24(m,4H),7.20-7.15(m,1H),3.81(br s,1H),3.60(t,J=7.4Hz,2H),2.87(t,J=7.4Hz,2H),2.26(s,3H),1.33(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ147.43,141.27,129.03,128.03,125.62,53.40,(53.16,52.79,52.36*),38.37,30.34,28.81,24.62,22.52,15.35。
Figure 0007011652000065
23℃の窒素下で、激しく撹拌(700rpm)しながら、t-ブチルイソチオシアネート(2.000g、2.20mL、17.362mmol、1.00当量)とエチルエーテル(100mL)との溶液に、ベンジルアミン(2.104g、2.19mL、17.362mmol、1.00当量)を添加した、でシリンジを介して未希釈で添加した。12時間後、溶液を真空中で濃縮して、白色の固体としてチオ尿素(3.860g、16.347mmol、94%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.36-7.29(m,2H),7.26-7.21(m,3H),5.49(s,1H),3.90(t,J=6.7Hz,2H),2.97(t,J=6.7Hz,2H),1.21(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.77,138.40,128.87,128.80,126.84,52.54,46.58,34.87,29.29。
Figure 0007011652000066
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジシクロヘキシルホスフィンボラン(154.0mg、0.7226mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との溶液に、KHMDS(0.15mL、0.0723mmol、0.10当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(172.2mg、0.7226mmol、1.00当量)とTHF(2.5mL)との溶液を添加した。36時間後、透明な薄黄色になった溶液を濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスを3回繰り返して残留THFを除去し、得られたオフホワイトの混合物をヘキサン(10mL)に懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、(3×3mLですすいだ)0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮し、脱酸素した無水EtNH(10mL)を添加し、バイアルをPTFEキャップで密封し、65℃に加熱したマントルに入れた。5日間激しく(1000rpm)撹拌した後、白色の不均質な混合物をマントルから取り出し、27℃に徐々に冷却し、濃縮し、得られたオフホワイトの混合物をヘキサン(10mL)に懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、(3×3mLですすいだ)0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮して、透明な薄黄色の油としてホスファグアニジン化合物(302.5mg、0.6928mmol、96%)を得た。NMRは、生成物が、微量の不純物を含む異性体および互変異性体混合物であることを示した。アスタリスク(*)は、少量の異性体および/または互変異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ8.49-8.34(m,1H),7.90(dq,J=7.1,1.2Hz,1H),7.76-7.62(m,1H),7.58(d,J=8.2Hz,1H),7.45-7.32(m,2H),7.26(ddd,J=8.0,6.7,1.2Hz,1H),5.66(d,J=5.5Hz,2H),3.98(s,1H),1.81(dd,J=40.0,12.8Hz,6H),1.69-1.58(m,6H),1.55-1.47(m,2H),1.41(s,9H),1.37-1.23(m,4H),1.21-1.00(m,4H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ(3.10*),(-9.06*),-20.63。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ156.81(d,J=40.8Hz),139.20,134.01,132.17,128.51,126.68,125.51,125.32,125.14,124.98,124.43,54.24(d,J=40.9Hz),51.53,34.45(d,J=18.0Hz),31.02(d,J=18.1Hz),29.86(d,J=9.4Hz),28.81,27.00(d,J=7.8Hz),26.83(d,J=11.6Hz),26.26。
Figure 0007011652000067
t-ブチルイソチオシアネート(0.733g、0.81mL、6.361mmol、1.00当量)とEtO(50mL)との溶液を氷水浴に入れ、その際に1-アミノメチルナフタレン(1.000g、0.94mL、6.361mmol、1.00当量)を未希釈で滴下する様式で添加した。透明無色の溶液を、処理中23℃に徐々に温めながら12時間撹拌(500rpm)した。溶液を濃縮して、白色の固体としてチオ尿素(1.741g、6.361mmol、100%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。さらに精製せずに、チオ尿素を続く反応に使用した。
チオ尿素(1.741g、6.361mmol、1.00当量)とEtOH-CHCl(100mL、1:1)との23℃の溶液に、ヨードメタン(3.620g、1.60mL、25.564mmol、4.00当量)を添加した。12時間後、透明な薄黄色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(15mL、1N)をゆっくりと添加し、二相性の混合物をCHCl(50mL)でさらに希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×25mL)し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水性物から抽出し、組み合わせ、食塩水で洗浄(1×25mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、薄黄色の粘稠な泡沫としてメチルイソチオ尿素(1.822g、6.361mmol、100%)を得た。
褐色の遮光瓶中の、メチルイソチオ尿素(1.822g、6.361mmol、1.00当量)とEtN(0.708g、1.00mL、6.997mmol、1.10当量)と非無水アセトニトリル(65mL)との溶液を、20分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(1.134g、6.679mmol、1.05当量)を全て一度に添加した。90分間激しく撹拌(1000rpm)した後、ヘキサン(100mL)を添加し、黄色の不均質な混合物をセライトパッドを通して吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)を添加し、混合物をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた薄黄色の不均質な混合物にヘキサン(50mL)を添加し、懸濁液をセライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮して、透明な黄金色の油としてモノカルボジイミド(1.311g、5.501mmol、87%)を得た。
モノカルボジイミドの特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.08(dq,J=8.4,0.9Hz,1H),7.88(ddt,J=8.1,1.3,0.6Hz,1H),7.81(dd,J=8.1,1.2Hz,1H),7.57(ddd,J=8.4,6.8,1.4Hz,1H),7.53-7.48(m,2H),7.45(dd,J=8.1,7.0Hz,1H),4.77(s,2H),0.93(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ140.89,134.89,133.82,131.17,128.64,128.41,126.37,126.26,125.86,125.34,123.85,55.24,48.79,30.95。C1618[M+H]のHRMS(ESI)計算値239.1504、実測値239.1558。
ワークアップ後の未精製のメチルイソチオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.15(dd,J=8.4,1.4Hz,1H),7.88-7.84(m,1H),7.74(d,J=8.2Hz,1H),7.62(dd,J=7.0,1.3Hz,1H),7.54-7.47(m,2H),7.47-7.43(m,1H),5.06(s,2H),4.03(s,1H),2.38(s,3H),1.42(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ148.57,137.76,133.58,131.55,128.45,126.66,125.57,125.47,125.27,124.44,123.96,52.97,52.58,28.94,15.48。C1722S[M+H]のHRMS(ESI)計算値287.2、実測値287.2。
濃縮後の未精製のチオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.98(d,J=8.3Hz,1H),7.87-7.83(m,1H),7.79(d,J=8.1Hz,1H),7.55-7.46(m,2H),7.46-7.37(m,2H),6.17(s,1H),5.90(s,1H),5.12(s,2H),1.27(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.81,133.89,132.64,131.30,128.90,128.81,126.80,126.74,126.10,125.42,123.47,52.89,48.07,29.48。C1620S[M+H]のHRMS(ESI)計算値273.1381、実測値273.1811。
Figure 0007011652000068
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ジシクロヘキシルホスフィン-ボラン錯体(245.6mg、1.152mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(8mL)との溶液に、KHMDS(0.46mL、0.2305mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分後、モノカルボジイミド(200.8mg、1.152mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(3.5mL)との溶液を、素早く滴下する様式で添加した。36時間後、薄黄色の不均質な混合物を、濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、次いでこの混合物をヘキサン(10mL)に再懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、白色の固体としてホスファグアニジン-ボラン錯体を得た。
未精製の白色の固体を脱酸素した無水EtNH(15mL)に懸濁し、65℃に加熱したマントルに入れた。5日間撹拌(500rpm)した後、白色の不均質な混合物をマントルから取り出し、27℃に冷却し、濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留EtHを除去し、次いで混合物をヘキサン(10mL)に再懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して白色の固体としてホスファグアニジン(379.7mg、1.019mmol、88%)を得た。NMRの結果は、生成物が異性体と互変異性体との混合物として存在し、微量の不純物を含有することを示した。異性体および互変異性体は、アスタリスク(*)で示されている。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.56(dddt,J=7.0,4.0,1.5,0.8Hz,1H),7.29-7.21(m,2H),7.15-7.00(m,2H),5.25(d,J=5.3Hz,2H)(4.54(d,J=5.2Hz,2H)*),(4.75-4.63(m,1H)*)4.49-4.39(m,1H),(3.99-3.92(m,1H)*)3.91-3.80(m,1H),1.82-1.38(m,16H),1.35(dd,J=6.2,0.7Hz,6H)(1.08(d,J=6.5Hz,6H)*),1.31-1.09(m,6H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ(159.85(d,J=8.6Hz)*)157.09(d,J=39.1Hz)(154.93(d,J=38.7Hz)*)(154.82(d,J=25.0Hz)*),(143.58*)(142.28*)140.94,(128.31*)128.19,(128.09*)127.98(127.93*),126.76(125.83*),55.72(d,J=38.1Hz)(55.14(d,J=24.8Hz)*),(51.27(d,J=38.2Hz)*)(45.25(d,J=22.1Hz)*),(45.81*)42.03,34.01(d,J=16.8Hz),31.16(d,J=18.6Hz)(30.99(d,J=18.1Hz)*),(30.02(d,J=9.7Hz)*)29.85(d,J=9.0Hz),(26.91(d,J=7.7Hz)*)26.87(d,J=7.7Hz),26.75(26.65*),26.22(26.84*),(25.51*),22.60。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ(-3.71*),(-8.94*),-21.53,(-28.14*)。
Figure 0007011652000069
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(500.0mg、0.46mL、2.689mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(6mL)との透明無色の溶液に、KHMDS(1.10mL、0.5378mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分間撹拌した後、カルボジイミド(468.6mg、2.689mmol、1.00当量)とTHF(6mL、すすぎ3×2mL)との溶液を素早く滴下する様式で添加した。透明な赤橙色になった溶液を48時間撹拌(300rpm)し、その際に脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、橙色の混合物を、ヘキサン(10mL)に再懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンで洗浄(3×3mL)し、濃縮した。得られた不透明で粘稠な薄黄色の油をヘキサン(5mL)に懸濁し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、3mLのヘキサンで3回すすぎ、次いで濃縮して透明な薄黄色の油としてモノホスファグアニジン(909.9mg、2.524mmol、94%)を得た。NMRの結果は、生成物が異性体と互変異性体との錯体混合物として存在し、微量の不純物を含有することを示した。異性体および互変異性体は、アスタリスク(*)で表される。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.50((dq,J=7.7,2.7Hz,1H)*)7.48-7.43(m,2H),7.42-7.35(m,3H),7.17(t,J=7.6Hz,2H),7.08-6.88(m,8H),5.02(d,J=4.6Hz,2H)(4.47(d,J=5.3Hz,2H)*),(4.42(ddd,J=12.1,6.1,2.3Hz,1H)*)4.35(dt,J=13.0,6.5Hz,1H),(4.14(t,J=5.4Hz,1H)*)3.82(d,J=6.8Hz,1H),(1.23(d,J=6.1Hz,6H)*)0.92(d,J=6.4Hz,6H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ(-14.96*),-17.16(-18.48*)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ155.61(d,J=32.0Hz)(152.95(d,J=32.5Hz)*),142.74(140.23*),134.83(134.69*),(134.23*)134.10,133.99(d,J=19.8Hz)(133.96(d,J=19.8Hz)*),129.10(129.03*),128.79(d,J=6.9Hz)(128.70(d,J=6.9Hz)*),127.57(127.52*),(126.57*)125.91,55.22(d,J=34.5Hz)(51.86(d,J=34.3Hz)*),(45.87*)42.79,(24.99*)22.22。
Figure 0007011652000070
オーブンで乾燥した褐色の遮光瓶中の、イソチオ尿素(4.168g、18.746mmol、1.00当量)とEtN(2.087g、2.90mL、20.867mmol、1.10当量)とアセトニトリル(190mL)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(3.344g、19.684mmol、1.05当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、黄金色になった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、冷浴から取り出し、セライトパッド上で冷却吸引濾過し、およそ20mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルを除去し、黄金色になった不均質な混合物をヘキサン(50mL)に懸濁し、セライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(2.628g、15.082mmol、81%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.38-7.26(m,6H),4.34(s,2H),3.48(hept,J=6.5Hz,1H),1.09(d,J=6.4Hz,6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ138.71,128.55,127.71,127.47,50.73,49.04,24.48。
Figure 0007011652000071
撹拌(500prm)しながら、イソチオシアネート(1.896g、2.00mL、18.737mmol、1.00当量)とEtO(100mL)との溶液に、ベンジルアミン(2.008g、2.05mL、18.737mmol、1.00当量)を、ゆっくりと滴下する方式でシリンジを介して未希釈で添加した。12時間後、透明な薄黄色の溶液を濃縮して、オフホワイトの固体としてチオ尿素(3.904g、18.737mmol、100%)を得た。NMRは純粋な生成物を示し、これをさらに精製せずに続く反応に使用した。
撹拌(500rpm)しながら、未精製のチオ尿素(3.904g、18.737mmol、1.00当量)とCHCl-EtOH(100mL、1:1)との溶液に、ヨードメタン(10.638g、4.70mL、74.948mmol、4.00当量)を素早く滴下する方式でシリンジを介して未希釈で添加した。12時間後、透明な薄黄色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(100mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(15mL、1N)を添加し、二相性の混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、未精製のメチルイソチオ尿素(4.165g、18.730mmol、100%)を得た。NMRは、生成物が異性体の混合物として存在することを示した。さらに精製せずに、未精製のメチルイソチオ尿素を続く反応に使用した。
チオ尿素の特徴評価データ:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.36-7.25(m,5H),6.23(s,1H),5.82(s,1H),4.60(s,2H),4.17(s,1H),1.15(d,J=6.5Hz,6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.61,136.99,127.87,127.57,48.35,46.22,22.52。
メチルイソチオ尿素の特徴評価データ:
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.39-7.33(m,3H),7.30(d,J=7.8Hz,2H),7.22(t,J=7.1Hz,1H),4.52(br s,2H),3.97(br s,1H),2.38(s,3H),1.18(d,J=6.3Hz,6H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ151.32,141.04,128.24,127.39,126.46,52.22,45.01,23.49,14.46。
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ジシクロヘキシルホスフィン-ボラン錯体(246.2mg、1.155mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(8mL)との溶液に、KHMDS(0.46mL、0.2310mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分後、モノカルボジイミド(272.9mg、1.155mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(3.5mL)との溶液を、素早く滴下する様式で添加した。48時間後、薄黄色の不均質な混合物を、濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、次いでこの混合物をヘキサン(10mL)に再懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、白色の固体としてホスファグアニジン-ボラン錯体を得た。
未精製の白色の固体を脱酸素した無水EtNH(15mL)に懸濁し、65℃に加熱したマントルに入れた。5日間撹拌(500rpm)した後、白色の不均質な混合物をマントルから取り出し、27℃に冷却し、濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留EtNHを除去し、次いで混合物をヘキサン(10mL)に再懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して白色の固体としてホスファグアニジン(481.1mg、1.108mmol、2ステップで96%)を得た。NMRは、生成物が微量の不純物を含有する異性体の混合物として存在することを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.03(d,J=7.4Hz,4H),7.01-6.94(m,3H),6.89(t,J=7.4Hz,1H),4.66(d,J=7.6Hz,1H),4.26(s,2H),2.23(s,6H),2.07-1.86(m,6H),1.62(dd,J=50.5,10.6Hz,4H),1.25(d,J=73.2Hz,12H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-3.96。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ158.90,148.01,139.97,128.28,128.21,127.98,127.93,126.93,122.12,47.07,33.65(d,J=13.8Hz),30.83(d,J=12.3Hz),29.53(d,J=11.2Hz),27.17(d,J=9.2Hz),27.11(d,J=10.5Hz),26.45,19.09。
Figure 0007011652000072
オーブンで乾燥した褐色の遮光瓶中の、チオグアニジン(3.698g、13.002mmol、1.00当量)とEtN(2.894g、4.00mL、28.604mmol、2.20当量)とアセトニトリル(130mL)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(4.528g、26.654mmol、2.05当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローの不均質な混合物にヘキサン(150mL)を添加し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、さらにヘキサン(50mL)で希釈し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルを除去し、黄色になった不均質な混合物をヘキサン(50mL)で希釈し、セライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(1.781g、7.536mmol、58%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.39(d,J=4.3Hz,4H),7.35-7.29(m,1H),7.00(d,J=7.9Hz,2H),6.93(dd,J=8.5,6.3Hz,1H),4.55(s,2H),2.26(s,6H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ138.04,136.34,134.33,132.32,128.67,128.07,127.62,127.50,124.27,50.57,18.84。
Figure 0007011652000073
オーブンで乾燥した瓶中の、イソチオ尿素(2.263g、8.369mmol、1.00当量)とEtN(0.932g、1.30mL、9.206mmol、1.10当量)とアセトニトリル(100mL)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(1.493g、8.787mmol、1.05当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、黄金色になった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、冷浴から取り出し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ20mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルを除去し、黄金色になった不均質な混合物をヘキサン(50mL)に懸濁し、セライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(1.380g、6.208mmol、74%)を得た。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.39-7.29(m,7H),7.22(ddq,J=7.3,1.4,0.8Hz,4H),4.33(s,4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ141.30,138.34,128.62,127.54,127.50,50.37。C1415[M+H]のLCMS(ESI)計算値223.1、実測値223.1。
Figure 0007011652000074
撹拌しながら、未精製のジベンジルチオ尿素(2.275g、8.874mmol、1.00当量)とEtOH(50mL)との溶液に、ヨードメタン(5.038g、2.20mL、35.496mmol、4.00当量)を添加した。20時間後、透明な薄黄色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(100mL)で中和し、NaOH水溶液(15mL、1N)、続いてCHCl(50mL)を添加し、二相性の混合物を5分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、透明な薄黄色の油としてメチルイソチオ尿素(2.263g、8.378mmol、92%)を得た。NMRの結果は、生成物が微量の不純物を含んで形成されたことを示した。さらに精製せずに、イソチオ尿素を続く反応に使用した。
イソチオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.35(tdd,J=7.8,6.3,1.7Hz,8H),7.32-7.23(m,2H),4.59(s,4H),4.53-4.21(m,1H),2.42(s,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ152.61,140.20,128.41,127.60,126.83,52.81,50.37,14.40。C1618S[M+H]のLRMS(ESI)計算値271.1、実測値271.1。
チオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz,DMSO-d)δ7.95(s,2H),7.36-7.20(m,10H),4.69(s,4H)。13C NMR(126MHz,DMSO-d)δ183.46,139.71,128.70,127.68,127.28,47.57。
Figure 0007011652000075
窒素を充填したグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(173.0mg、0.16mL、0.9276mmol、1.00当量)と脱酸素した無水化THF(3mL)との、27℃の溶液をバイアルに充填して、透明無色の溶液を形成した。KHMDS(0.37mL、0.1855mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を、この透明無色の溶液に添加した。2分間撹拌した後、カルボジイミド(219.2mg、0.9276mmol、1.00当量)とTHF(3mL、すすぎ3×1mL)との溶液を素早く滴下する様式で。透明な赤橙色になった溶液を48時間撹拌(300rpm)し、その際に脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、橙色の混合物を、ヘキサン(10mL)に再懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンで洗浄(3×3mL)し、濃縮した。得られた不透明で粘稠な薄黄色をヘキサン(5mL)に懸濁し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x3mL)、濃縮して透明な青白い油としてモノホスファグアニジン(303.2mg、0.7176mmol、77%、ジフェニルホスフィンを5%含み純度95%)を得た。NMRは、生成物が異性体と互変異性体との混合物として存在し、5%の残留ジフェニルホスフィンを有することを示した。NMRの結果は、生成物が異性体と互変異性体との錯体混合物として存在し、微量の不純物を含有することを示した。少量の異性体は、アスタリスク(*)で表される。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ(7.51(dq,J=7.6,2.6Hz,1H)*),7.46(dt,J=7.7,1.3Hz,2H),7.40-7.23(m,4H),7.18(t,J=7.7Hz,2H),7.14-6.87(m,10H),6.83-6.77(m,2H),4.99(d,J=4.5Hz,2H),(4.46(d,J=5.4Hz,2H)*),(4.23(t,J=5.4Hz,1H)*),4.05-3.97(m,1H),(4.05-3.97(m,2H)*),3.58(td,J=6.6,5.3Hz,2H),(2.95(t,J=7.2Hz,2H)*),2.56(t,J=6.7Hz,2H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ(-14.96*),-16.40,(-16.95*),(-17.46*)。13C NMR*(126MHz、ベンゼン-d)δ156.40(d,J=31.9Hz)(155.65(d,J=32.2Hz)*),142.64,141.10,140.22,139.60,134.52,134.32,134.11,134.09(d,J=20.0Hz)(133.98(d,J=19.3Hz)*),133.82,133.72,129.16,128.94(d,J=34.0Hz),128.68(d,J=16.1Hz),128.30,128.14,128.00,127.95,(126.59*)125.97,125.82(125.55*),55.15(d,J=33.8Hz)(53.54(d,J=33.0Hz)*),(45.73*)42.96,(38.97*)35.01。
注:全ての13C NMR化学シフトが、複雑さに起因して主要(major)/少量(minor)として分類されているわけではない。
Figure 0007011652000076
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、イソチオ尿素(2.424g、8.523mmol、1.00当量)とEtN(0.950g、1.30mL、9.375mmol、1.10当量)とアセトニトリル(100mL)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(1.520g、8.949mmol、1.05当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、黄金色になった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、冷浴から取り出し、セライトパッド上で冷却吸引濾過し、およそ20mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)で希釈し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルを除去し、黄金色になった不均質な混合物をヘキサン(50mL)に懸濁し、セライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(1.433g、6.064mmol、71%)を得た。NMRは、微量のヘキサンおよびHOを含有する純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.39-7.18(m,10H),4.23(d,J=3.4Hz,2H),3.44(tdd,J=7.2,3.1,1.3Hz,2H),2.88-2.76(m,2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ140.87,138.72,128.87,128.58,128.53,127.44,126.54,50.35,47.70,37.61。C1616[M+H]のLCMS(ESI)計算値237.1、実測値237.1。C1616[M+Na]のLCMS(ESI)計算値271.1、実測値271.1。
Figure 0007011652000077
撹拌(300prm)しながら、フェネチルアミン(1.109g、1.15mL、9.155mmol、1.00当量)とCHCl(50mL)との溶液に、ベンジルイソチオシアネート(1.366g、1.21mL、9.155mmol、1.00当量)を、ゆっくりと滴下する方式でシリンジを介して未希釈で添加した。12時間後、透明な薄黄色の溶液を濃縮して、オフホワイトの固体としてチオ尿素(2.357g、8.719mmol、95%)を得た。さらに精製せずに、チオ尿素を続く反応に使用した。
撹拌(300rpm)しながら、チオ尿素(2.357g、8.719mmol、1.00当量)とEtOH-CHCl(60mL、1:1)との不均質な混合物に、ヨードメタン(4.950g、2.20mL、34.874mmol、4.00当量)を添加した。24時間後、透明な薄黄色になった溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(15mL、1N)を添加し、二相性の混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、透明な黄金色の油としてメチルイソチオ尿素(2.424g、8.523mmol、98%)を得た。NMRは、生成物が、微量の不純物を含む異性体の混合物であることを示した。さらに精製せずに、未精製の材料を続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.46-7.31(m,6H),7.31-7.23(m,4H),4.55(s,2H),4.29-4.03(m,1H),3.64(td,J=7.3,2.9Hz,2H),2.95(td,J=7.2,2.8Hz,2H),2.33(s,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ152.32,140.90,139.94,128.98,128.48,128.40,127.58,126.73,126.25,49.45,36.64,22.61,14.21。C1720S[M+H]のLCMS(ESI)計算値285.1、実測値285.1。
チオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz,DMSO-d)δ7.87(s,1H),7.48(s,1H),7.33-7.17(m,9H),4.64(s,2H),3.62(s,2H),2.81(t,J=7.4Hz,2H)。13C NMR(126MHz,DMSO-d)δ183.33,139.77,129.12,128.78,128.68,127.69,127.24,126.55,47.33,45.58,35.27。C1618S[M+H]のLCMS(ESI)計算値271.1、実測値271.1。
Figure 0007011652000078
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(374.7mg、0.35mL、2.012mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との溶液に、KHMDS(0.80mL、0.4024mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(407.1mg、2.012mmol、1.00当量)とTHF(5mL、すすぎ3×1.5mL)との溶液。赤橙色の溶液を48時間撹拌し、その際にこれを脱酸素した無水ヘキサン(10mL)で希釈し、混合物を濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留THFおよびトルエンを除去し、得られた混合物をヘキサン(10mL)に懸濁し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮して透明で粘稠な薄橙色の油としてホスファグアニジン(666.9mg、1.717mmol、85%)を得た。NMRの結果は、生成物が異性体と互変異性体との錯体混合物として存在し、微量の不純物を含有することを示した。異性体は、アスタリスク(*)で表される。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.48-7.45(m,2H),7.45-7.34(m,3H),7.17(dd,J=8.2,7.0Hz,2H),7.09-7.03(m,2H),7.03-6.89(m,6H),5.01(d,J=4.5Hz,2H)(4.41(d,J=5.4Hz,2H)*),4.27(t,J=5.4Hz,1H)(3.99(t,J=5.3Hz,1H)*),(3.50(d,J=4.1Hz,2H)*)3.31(d,J=5.3Hz,2H),(1.03(s,9H)*)0.62(s,9H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-15.23(-17.76*)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ156.40(d,J=31.2Hz)(154.90(d,J=31.3Hz)*),(142.69*)140.41,(134.54*)134.41,(134.28*)134.17,(134.15*)134.02,(134.17(d,J=11.0Hz)*)133.97(d,J=10.8Hz),129.16(129.03*),(128.81(d,J=4.7Hz)*)128.74(d,J=4.7Hz),(126.54*)125.93,63.33(d,J=30.5Hz)(55.23(d,J=34.1Hz)*),52.74(45.78*),(32.77*)31.05,(27.77*)27.02。
Figure 0007011652000079
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、イソチオ尿素(2.290g、9.154mmol、1.00当量)とEtN(1.053g、1.50mL、10.407mmol、1.14当量)とアセトニトリル(100mL)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(1.687g、9.934mmol、1.09当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローになった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で冷却吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)に懸濁し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルを除去し、黄色の不均質な混合物を、セライトパッド上で濾過し、濃縮して透明な青白い油としてモノカルボジイミド(1.516g、7.494mmol、82%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.40-7.21(m,5H),4.37(s,2H),2.96(s,2H),0.86(s,9H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ140.00,138.71,128.58,127.47,127.39,58.86,50.51,32.20,26.96。C1318[M+H]のMS-ESI計算値203.2、実測値203.2。
Figure 0007011652000080
撹拌(500prm)しながら、ベンジルイソチオシアネート(1.366g、1.21mL、9.155mmol、1.00当量)とCHCl(50mL)との23℃の溶液に、ネオペンチルアミン(0.798g、1.10mL、9.155mmol、1.00当量)を、ゆっくりと滴下する様式でシリンジを介して添加した。24時間後、アリコートを取り出し、濃縮したところ、NMRは生成物を示した。次いで、EtOH(50mL)を透明な薄黄色の溶液に添加し、その際にヨードメタン(5.198g、2.30mL、36.620mmol、4.00当量)を素早く滴下する方式でシリンジを介して添加した。24時間撹拌(500prm)した後、透明な薄黄色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(100mL)で中和し、NaOH水溶液(10mL、1N)を添加し、二相性の混合物を5分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、透明な薄黄色の粘稠な油としてメチルイソチオ尿素(2.290g、9.154mmol、100%)を得た。NMRの結果は、生成物が異性体と互変異性体との混合物として存在し、微量の不純物を含有することを示した。異性体は、アスタリスク(*)で表される。さらに精製せずに、未精製のメチルイソチオ尿素を続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.41-7.29(m,4H),7.25(d,J=8.0Hz,1H),4.52(s,2H),4.41-4.07(m,1H),3.09(s,2H),2.40(s,3H),1.05-0.85(m,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ152.47,140.11,128.35,127.53,126.77,61.06,54.14,48.21,32.18,27.59,14.32。C1422S[M+H]のLRMS(ESI)計算値251.2、実測値251.2。
チオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.44-7.20(m,5H),6.34(d,J=146.5Hz,1H),5.92(s,1H),4.59(s,2H),3.21(s,2H),0.83(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ182.09,136.87,128.97,127.98,127.47,56.09(48.36*),31.69,27.26。C1320S[M+H]のMS-ESI計算値237.1、実測値237.1。
Figure 0007011652000081
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(203.4mg、0.19mL、1.092mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(3mL)との溶液に、KHMDS(0.44mL、0.2184mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(319.4mg、1.092mmol、1.00当量)とTHF(2mL、すすぎ3×2mL)との溶液を素早く滴下する様式で添加した。48時間後、深い赤橙色の溶液をヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、橙色の不均質な混合物をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して再び濾過し、濃縮して透明な薄黄色の粘稠な油としてホスファグアニジン(381.7mg、0.7656mmol、70%、H-NMRおよび31P-NMRにより、ジフェニルホスフィンを4%含み純度96%)を得た。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.45-7.24(m,4H),7.15-6.99(m,5H),6.99-6.92(m,6H),4.85(s,1H),4.43(s,2H),3.06(hept,J=6.9Hz,2H),1.18(d,J=6.8Hz,6H),1.08(d,J=6.9Hz,6H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ156.20(d,J=33.1Hz),145.93,145.82,139.75,138.62,134.33(d,J=16.1Hz),134.00,133.95(d,J=20.3Hz),129.12,128.73,128.66,128.17,126.82,123.18,122.50,46.08,28.48,28.45,24.04,21.66。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-18.13。
Figure 0007011652000082
激しく撹拌(500prm)しながら、オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、イソチオ尿素(1.246g、3.660mmol、1.00当量)とEtN(0.839g、1.20mL、8.295mmol、2.27当量)と、アセトニトリル(65mL)との溶液に、固体のAgNO(1.345g、7.919mmol、2.16当量)を全て一度に添加した。2時間後、金褐色になった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)に懸濁し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルを除去し、褐色になった不均質な混合物をヘキサン(20mL)で希釈し、セライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(0.8847g、3.025mmol、80%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.41-7.37(m,4H),7.37-7.28(m,1H),7.08(d,J=2.2Hz,3H),4.53(d,J=1.9Hz,2H),3.23(pd,J=6.9,2.4Hz,2H),1.19(dd,J=6.9,2.6Hz,12H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ142.18,138.23,133.82,132.98,128.69,127.62,127.52,124.80,123.07,50.44,28.89,23.16。C2024[M+H]のMS-ESI計算値293.2、実測値293.2。
撹拌(500prm)しながら、ベンジルイソチオシアネート(1.366g、1.21mL、9.155mmol、1.00当量)とCHCl(50mL)との23℃の溶液に、2,6-ジイソプロピルアニリン(1.623g、1.75mL、9.155mmol、1.00当量)を、ゆっくりと滴下する様式でシリンジを介して添加した。48時間後、アリコートを取り出し、濃縮したところ、NMRはおよそ40%の変換を示した。次いで、透明な薄黄色の溶液を濃縮し、ヘキサン(20mL)に懸濁し、70℃に加熱したマントルに入れ、15分間激しく撹拌(1000rpm)した後、白色の不均質な混合物を23℃に徐々に冷却し、吸引濾過し、白色の固体を洗浄し集め、真空中で乾燥してチオ尿素(1.195g、3.660mmol、40%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
チオ尿素(1.195g、3.660mmol、1.00当量)とEtOH-CHCl(40mL、1:1)との23℃の溶液に、ヨードメタン(2.079g、1.00mL、14.648mmol、4.00当量)を素早く滴下する方式でシリンジを介して添加した。24時間撹拌(500prm)した後、透明な薄黄色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(100mL)で中和し、NaOH水溶液(10mL、1N)を添加し、二相性の混合物を5分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、透明な薄黄色の粘稠な油としてメチルイソチオ尿素(1.245g、3.660mmol、100%)を得た。NMRは微量の不純物を含む生成物を示した。さらに精製せずに、未精製の材料を続く反応に使用した。
メチルイソチオ尿素の特徴評価データ:
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.44-7.26(m,4H),7.10(d,J=1.5Hz,1H),7.08(s,1H),7.03(d,J=6.5Hz,1H),7.01(d,J=6.5Hz,1H),4.53(s,3H),2.96(hept,J=6.9Hz,2H),2.43(s,3H),1.20(d,J=6.9Hz,6H),1.13(d,J=6.9Hz,6H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ144.22,139.42,138.78,128.57,127.54,127.42,123.09,123.02,47.10,28.13,23.40,23.35,13.74。C2128S[M+H]のLRMS(ESI)計算値341.2、実測値341.2。
チオ尿素の特徴評価データ:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.42(s,1H),7.33(t,J=7.7Hz,1H),7.26-7.17(m,6H),5.54(t,J=5.8Hz,1H),4.82(d,J=5.7Hz,2H),3.20(hept,J=6.8Hz,2H),1.21(d,J=6.9Hz,6H),1.13(d,J=6.9Hz,6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ181.44,147.81,137.57,129.94,129.79,128.58,127.64,127.61,124.49,49.01,28.56,24.70,23.07。C2026S[M+H]のLRMS(ESI)計算値327.2、実測値327.2。
Figure 0007011652000083
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(287.2mg、0.27mL、1.542mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との溶液に、KHMDS(0.62mL、0.3084mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(290.4mg、1.542mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を、素早く滴下する様式でシリンジを介して添加し、赤橙色の溶液の暗緑黒色の溶液への変化を生じた。48時間撹拌した後、不均質になった混合物を、濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、さらに不溶性の副生成物を粉砕し、得られた緑黒色の混合物をヘキサン(5mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮して、透明な薄い黄金色の溶液としてホスファグアニジン(0.566g、1.330mmol、86%、純度およそ88%)を得た。NMRは、生成物が純度およそ88%であり、異性体の混合物として存在し、残留ジフェニルホスフィンを含有することを示した。少量の異性体は、アスタリスク(*)で表される。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ8.22(dt,J=8.8,1.2Hz,1H)(8.11(dt,J=8.8,1.2Hz,1H)*),7.75(dt,J=7.0,1.2Hz,1H),7.53(d,J=8.3Hz,1H),7.44(ddt,J=9.1,5.4,2.1Hz,4H),7.31-7.25(m,1H),7.25-7.19(m,1H),6.99(tdtt,J=4.6,3.4,2.3,1.4Hz,6H),5.42(d,J=4.3Hz,2H),3.93(s,1H)(3.64(d,J=1.7Hz,1H)*),1.27(s,9H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ155.26(d,J=34.3Hz),138.28,134.52(d,J=13.7Hz),133.99(d,J=19.7Hz),133.91(d,J=16.8Hz),133.01(d,J=19.0Hz),132.14,129.09,128.81(d,J=6.9Hz),128.42,128.17,126.82,125.45,125.32,125.09,124.39,53.85(d,J=37.1Hz),51.93(33.49(d,J=17.6Hz)*),28.46。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ(-13.81*)-15.92。
Figure 0007011652000084
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(308.1mg、0.29mL、1.655mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との溶液に、KHMDS(0.66mL、0.3310mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(334.8mg、1.655mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を素早く滴下する様式でシリンジを介して添加した。48時間撹拌した後、赤橙色の溶液を濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、この懸濁/濃縮プロセスをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、さらに不溶性の不純物を粉砕し、得られた深い橙色の混合物をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮し、得られた不透明な黄金色の油をヘキサン(3mL)に懸濁し、0.20μmのPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、0.20μmのPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x3mL)、濃縮して、透明な黄金色の油としてホスファグアニジン化合物(0.414g、1.066mmol、64%)を得た。NMRは、生成物が純粋であることを示した。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.37(tt,J=7.3,2.1Hz,4H),7.16-7.06(m,4H),7.03-6.95(m,8H),3.99(td,J=7.1,4.3Hz,2H),3.75(s,1H),2.92(t,J=7.4Hz,2H),1.27(s,9H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ154.29(d,J=33.8Hz),141.28,134.82(d,J=14.3Hz),133.93(d,J=19.6Hz),129.00(d,J=15.1Hz),128.74,128.67,127.96,125.50,53.91(d,J=35.7Hz),51.78,38.98,28.38。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-16.17。
Figure 0007011652000085
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.329g、0.31mL、1.769mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との透明無色の溶液に、n-BuLi(74.0uL、0.1769mmol、0.10当量、滴定でヘキサン中2.40M)の溶液を添加した。赤橙色になった溶液を1分間撹拌(300rpm)し、その際にモノカルボジイミド(0.457g、1.769mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。48時間撹拌(300rpm)した後、カナリアイエローになった溶液を濃縮し、脱酸素した無水トルエン(3mL)に懸濁し、濃縮し、得られた混合物をトルエン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、得られた混合物をトルエン(3mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、次いで0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、トルエンですすぎ(3×3mL)、濃縮して赤色の非晶質の固体としてホスファグアニジン(0.700g、1.574mmol、89%)を得た。NMRの結果は、生成物が異性体/互変異性体の錯体混合物として存在し、微量の不純物を含有することを示した。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ8.16-8.10(m,1H),7.60-7.55(m,1H),7.34-7.19(m,8H),7.12-7.08(m,5H),7.01(ddd,J=7.3,2.0,1.2Hz,1H),6.87(pq,J=2.5,1.4Hz,6H),4.89(t,J=5.6Hz,1H),4.52(d,J=5.5Hz,2H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-14.09。
Figure 0007011652000086
1-ナフチルアミン(1.619g、11.310mmol、1.00当量)とCHCl(50mL)との23℃の溶液に、ベンジルイソチオシアネート(1.688g、1.50mL、11.310mmol、1.00当量)を、シリンジを介して未希釈で添加した。24時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出し、濃縮したところ、NMRはおよそ50%のチオ尿素への変換を示した。48時間後、同じ結果が観察された。透明な薄紫色の溶液を、EtOH(50mL)で希釈し、次いでヨードメタン(5.60mL、90.480mmol、8.00当量)を添加した。48時間撹拌した後、透明な薄紫色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(10mL、1N)を添加し、二相性の混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(2×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、薄紫色の非晶質の固体として未精製のイソチオ尿素を得た。NMRは、少量の不純物、N,N-ジメチルナフチルアミン、およびベンジルイソチオシアネートを含む生成物を示した。さらに精製せずに、未精製のイソチオ尿素を続く反応に使用した。
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、未精製のイソチオ尿素とEtN(2.618g、3.50mL、24.882mmol、2.20当量)とアセトニトリル-CHCl(120mL、1:1)との23℃の紫色の溶液に、固体のAgNO(3.842g、22.620mmol、2.00当量)を全て一度に添加した。48時間撹拌(500rpm)した後、褐色の不均質な混合物をトルエン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、トルエン(25mL)を添加し、黒色の混合物をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返して残留アセトニトリル、CHClを除去し、残留した銀とアンモニウムとの塩を粉砕し、得られた黒色の不均質な混合物をトルエン(25mL)で希釈し、セライトパッドを通して吸引濾過し、セライト上で濃縮し、ISCO;ヘキサン-ヘキサン中50%CHClを使用したシリカゲルクロマトグラフィーを介して精製し、透明なカナリアイエローの油としてモノカルボジイミド(0.484g、1.874mmol、3ステップで33%)を得た。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.22(dtt,J=7.1,3.6,0.8Hz,1H),7.85-7.78(m,1H),7.63(dq,J=8.3,1.3Hz,1H),7.50(ddd,J=6.9,3.4,1.7Hz,2H),7.47-7.32(m,6H),7.19(ddd,J=7.4,2.7,1.2Hz,1H),4.66(d,J=1.4Hz,2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ136.69,136.44,134.32,128.85,128.72,127.85,127.76,127.47,126.40,125.95,125.76,124.81,123.48,119.95,50.59。C1418[M+H]のHRMS(ESI)計算値259.1230、実測値259.0196。
Figure 0007011652000087
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.564g、0.53mL、3.028mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(15mL)との溶液に、KHMDS(1.50mL、0.7570mmol、0.25当量、非滴定でトルエン中0.5M)を素早く滴下する方式で添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(0.912g、3.028mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を、透明な赤橙色になった溶液に素早く滴下する方式で添加した。48時間撹拌(500rpm)した後、赤紫色の溶液を濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた暗赤紫色の固体をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、PTFEフリット付きフィルターを使用して重力濾過し、濃縮し、得られた黄金色の粘稠な油をヘキサン(5mL)に懸濁し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×2mL)、濃縮して、透明な薄黄色の粘稠な油としてホスファグアンジン(0.908g、1.863mmol、62%)を得た。NMRは、異性体と回転異性体との複雑な混合物として存在する生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.70(ddt,J=7.6,1.8,1.0Hz,1H),7.54-7.49(m,2H),7.41-7.29(m,4H),7.15(dtd,J=7.7,6.1,1.7Hz,1H),7.07-7.03(m,3H),7.03-6.98(m,1H),6.97-6.90(m,6H),6.85-6.81(m,1H),6.61(td,J=7.7,1.8Hz,1H),5.08(d,J=4.4Hz,1H),5.01(dd,J=6.3,4.5Hz,1H),4.94(d,J=4.5Hz,1H),4.45(s,2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ157.46(d,J=32.4Hz),142.32,139.97,134.16(d,J=4.8Hz),134.00(d,J=4.8Hz),132.30,131.90,131.21,129.61,128.85(d,J=7.4Hz),128.49,128.18(d,J=3.0Hz),126.87,126.68,125.94,55.16(d,J=34.3Hz),45.96。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-16.59。
Figure 0007011652000088
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、イソチオ尿素(5.253g、15.039mmol、1.00当量)とEtN(1.674g、2.30mL、16.543mmol、1.10当量)とアセトニトリル-CHCl(150mL、1:1)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(2.682g、15.791mmol、1.05当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローになった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッドを通して冷却吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)で希釈し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリル、CHClを除去し、残留したアンモニウムと銀との塩を粉砕し、ヘキサン(25mL)を得られた不均質な混合物に添加し、次いでセライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮して透明な薄黄色の粘稠な油としてモノカルボジイミド(3.157g、9.958mmol、67%、1H-NMRにより純度95%)を得た。NMRは、少量の不純物(およそ5%)を示した。さらに精製せずに、カルボジイミドを続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.54(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),7.35-7.25(m,6H),7.25-7.22(m,2H),7.17-7.12(m,1H),4.44(s,2H),4.37(s,2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ140.94,138.21,137.51,132.69,129.55,129.07,128.60,127.68,127.49,127.43,123.15,50.51,50.31。C1513Br[M+H]のHRMS計算値301.0335、実測値301.0452。
Figure 0007011652000089
撹拌(300rpm)しながら、チオ尿素(5.158g、15.385mmol、1.00当量)とCHCl(75mL)との溶液に、ヨードメタン(8.735g、3.80mL、61.540mmol、4.00当量)を添加した。16時間後、透明な黄金色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(10mL、1N)を添加し、二相混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、次いで分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの水性飽和混合物で洗浄(2×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、食塩水で洗浄(1×25mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して粘稠で透明な黄金色の油としてイソチオ尿素(5.253g、15.039mmol、98%)を得た。NMRの結果は、生成物が異性体/互変異性体の混合物として存在し、少量の不純物を含有することを示した。さらに精製せずに、未精製のイソチオ尿素を続く反応に使用した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.54(dd,J=7.9,1.2Hz,1H),7.53-7.32(m,5H),7.27(ddt,J=8.9,4.3,2.1Hz,2H),7.15-7.08(m,1H),4.61(s,2H),4.60(m,1H),4.58(s,2H),2.42(s,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ162.03,152.53,133.10,132.65,132.38,132.35,132.04,129.85,128.94,128.62,128.55,128.49,128.45,127.67,127.66,127.62,127.59,127.33,127.00,53.36,47.76,14.43。C1617BrNS[M+H]のHRMS(ESI)計算値349.0999、実測値349.0333。C1617BrNS[M+H]のHRMS(ESI)計算値351.0348、実測値351.0312。
Figure 0007011652000090
2-ブロモベンジルアミン(3.000g、2.0mL、16.125mmol、1.00当量)とCHCl(100mL)との溶液に、ベンジルイソチオシアネート(2.406g、2.20mL、16.125mmol、1.00当量)を添加した。23℃で24時間撹拌(500rpm)した後、透明な黄金色の溶液を真空中で濃縮して、オフホワイトの固体としてチオ尿素(4.127g、12.667mmol、76%、純度およそ80%)を得た。NMRは、残留出発イソチオシアネートおよび2-ブロモベンジルアミンを含有する、純度およそ80%である生成物を示した。さらに精製せずに、未精製の材料を続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.47(dd,J=8.0,1.2Hz,1H),7.26(qd,J=7.7,6.8,3.6Hz,4H),7.19(td,J=7.2,1.5Hz,3H),7.09(td,J=7.7,1.8Hz,1H),6.70(d,J=54.3Hz,2H),4.71-4.60(m,2H),4.51(s,2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ182.02,136.85,136.39,132.76,129.89,129.30,128.83,127.82,127.69,127.54,123.42,48.39,48.33。
Figure 0007011652000091
窒素を充填した22℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.756g、0.71mL、4.064mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との透明無色の溶液に、n-ブチルリチウム(n-BuLi)(85.0μL、0.2032mmol、0.05当量、滴定でヘキサン中2.40M)の溶液を添加した。赤橙色になった溶液を1分間撹拌(300rpm)し、その際にモノカルボジイミド(1.050g、4.064mmol、1.00当量)とTHF(15mL)との溶液を素早く滴下する方式で。48時間撹拌(300rpm)した後、カナリアイエローになった溶液を濃縮し、脱酸素した無水トルエン(3mL)に懸濁し、濃縮し、得られた混合物をトルエン(3mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返し、得られた混合物をトルエン(3mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、次いで0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、トルエンですすぎ(3×2mL)、濃縮して非晶質の固体としてホスファグアニジン(1.682g、3.784mmol、93%)を得た。NMRの結果は、生成物が純粋であることを示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.53(dd,J=8.0,1.2Hz,1H),7.47(t,J=7.6Hz,2H),7.31(dtd,J=7.5,4.8,2.5Hz,5H),7.25-7.21(m,1H),7.16(ddd,J=8.1,6.8,1.3Hz,1H),7.13-7.05(m,6H),7.03-6.96(m,1H),6.95-6.87(m,7H),4.79(t,J=5.5Hz,1H),4.55(d,J=5.4Hz,2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ157.58(d,J=37.3Hz),149.04(d,J=12.4Hz),139.28,134.48,134.35(d,J=3.9Hz),134.11(d,J=20.4Hz),130.28,129.16,128.66(d,J=7.5Hz),128.01,127.59,127.09,126.96,125.64,124.36,123.63,118.55(d,J=3.1Hz),46.11。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-14.13。
Figure 0007011652000092
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、未精製のイソチオ尿素(1.473g、4.807mmol、1.00当量)とEt3N(0.535g、0.74mL、5.288mmol、1.10当量)とアセトニトリル-CH2Cl2(90mL、1:1)との23℃の紫色の溶液に、固体のAgNO(0.857g、5.047mmol、2.00当量)を全て一度に添加した。1.5時間撹拌(500rpm)した後、褐色の不均質な混合物をトルエン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、トルエン(25mL)を添加し、黒色の混合物をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返して残留アセトニトリル、CHClを除去し、残留した銀とアンモニウムとの塩を粉砕し、得られた黒色の不均質な混合物をトルエン(25mL)で希釈し、セライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮して薄い赤褐色の固体としてモノカルボジイミド(1.084g、4.200mmol、87%)を得た。NMRは、微量の不純物およびトルエンを含む生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.79-7.76(m,1H),7.74(dd,J=8.7,0.7Hz,1H),7.72-7.68(m,1H),7.48-7.43(m,1H),7.43-7.38(m,6H),7.36-7.31(m,1H),7.15(dd,J=8.7,2.2Hz,1H),4.62(d,J=0.5Hz,2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ137.87,137.46,137.38,133.95,131.03,129.21,128.85,127.89,127.68,127.47,127.14,126.52,125.20,123.14,120.66,50.63。C1814[M+H]のHRMS(ESI)計算値259.1230、実測値259.1222。
Figure 0007011652000093
2-ナフチルアミン(1.104g、7.250mmol、1.00当量)とCHCl(50mL)との23℃の溶液に、ベンジルイソチオシアネート(1.082g、0.96mL、7.250mmol、1.00当量)を、シリンジを介して未希釈で添加した。24時間撹拌(300rpm)した後、透明な薄紫色の溶液を濃縮し、トルエン(25mL)に懸濁し、加熱還流し、暗紫黒色になった溶液を23℃に徐々に冷却し、得られた不均質な混合物を冷凍庫(-20℃)に12時間入れ、冷却吸引濾過し、得られた紫黒色の固体をトルエンで洗浄し(3×5mL)、集め、真空中で乾燥してチオ尿素(1.544g、5.280mmol、73%)を得た。
チオ尿素とCHCl-EtOH(100mL)との暗色の不均質な23℃の混合物に、ヨードメタン(2.998g、1.30mL、21.120mmol、4.00当量)を添加した。20時間撹拌(500rpm)した後、暗紫色の溶液をNaHCOの飽和水性混合物(100mL)で中和し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機層をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄し(2×50mL)、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して黒色の固体として未精製のメチルチオグアニジン(1.473g、4.807mmol、91%)を得た。さらに精製せずに、未精製の不純なチオグアニジンを続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.79(d,J=8.7Hz,2H),7.75(dd,J=8.2,1.1Hz,1H),7.46-7.29(m,7H),7.18(dd,J=8.6,2.1Hz,1H),4.82(s,1H),4.59(s,2H),2.31(s,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ147.14,138.43,134.43,130.20,128.75,127.78,127.67,127.59,127.10,125.94,124.07,123.37,117.98,47.38,14.13。C1918S[M+H]のHRMS(ESI)計算値307.1224、実測値307.1201。
Figure 0007011652000094
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.185g、0.17mL、0.9961mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との溶液に、n-BuLi(20.0uL、0.0498mmol、0.05当量、滴定でトルエン中2.40M)を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(0.235mg、0.9961mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。48時間撹拌した後、赤紫色の溶液を濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた暗赤紫色の固体をヘキサン-トルエン(10mL、4:1)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、PTFEフリット付きフィルターを使用して重力濾過し、濃縮して淡褐色の固体としてホスファグアンジン(0.396g、0.9092mmol、91%、純度97%)を得た。NMRは、互変異性体の混合物として存在し、残留ジフェニルホスフィンを含有する純度およそ97%の生成物を示した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.36(td,J=7.2,2.9Hz,4H),7.09-7.03(m,4H),7.01-6.89(m,8H),6.63(s,2H),6.51(s,1H),4.69(d,J=5.6Hz,1H),4.52(d,J=5.4Hz,2H),2.06(s,7H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ156.75(d,J=37.2Hz),151.16(d,J=12.1Hz),139.51,137.23,134.92(d,J=15.3Hz),134.42,134.12(d,J=20.1Hz),128.98,128.60,128.54,128.26,126.84,123.97,120.87,46.00,21.08。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-14.89。
Figure 0007011652000095
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、未精製のイソチオ尿素(2.022g、7.109mmol、1.00当量)とEtN(1.511g、2.10mL、14.929mmol、2.10当量)とアセトニトリル-CHCl(75mL、1:1)との23℃の紫色の溶液に、固体のAgNO(2.415g、14.218mmol、2.00当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、褐色の不均質な混合物をトルエン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、トルエン(25mL)を添加し、黒色の混合物をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返して残留アセトニトリル、CHClを除去し、残留した銀とアンモニウムとの塩を粉砕し、得られた黒色の不均質な混合物をトルエン(25mL)で希釈し、セライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮し、トルエン(20mL)に再懸濁し、セライトパッドを通して再び吸引濾過し、濃縮して暗赤色の粘稠な油としてモノカルボジイミド(1.576g、6.669mmol、94%)を得た。NMRの結果は、生成物が微量の不純物と共に存在していたことを示した。さらに精製せずに、カルボジイミドを続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.40-7.38(m,4H),7.33(ddddd,J=9.1,5.4,3.3,2.8,0.6Hz,1H),6.75(tp,J=1.5,0.7Hz,1H),6.62(dp,J=1.9,0.6Hz,2H),4.59-4.55(m,2H),2.26(q,J=0.7Hz,6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ139.61,138.99,138.01,137.82,128.78,127.77,127.47,126.68,121.36,50.56,21.11。C1616[M+H]のHRMS(ESI)計算値237.1386、実測値237.1384。
Figure 0007011652000096
アニリン(1.000g、1.02mL、8.252mmol、1.00当量)とCH2Cl2(25mL)との溶液に、未希釈のベンジルイソチオシアネート(1.231g、1.10mL、8.252mmol、1.00当量)を、シリンジを介して添加した。24時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRはチオ尿素への完全な変換を示した。透明無色の反応溶液に、EtOH(25mL)を添加し、続いてヨードメタン(2.343g、1.00mL、16.504mmol、2.00当量)を添加した。24時間撹拌した後、透明な薄黄色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(15mL、1N)を添加し、二相性の混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×25mL)し、残留有機物をCHCl(1×20mL)で抽出し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、透明な黄金色の粘稠な油として未精製のメチルイソチオ尿素(2.022g、7.109mmol、86%)を得た。NMRは、生成物が異性体と互変異性体との錯体混合物として存在し、不純物を含有することを示した。さらに精製せずに、未精製のイソチオ尿素を続く反応に使用した。
チオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.13(s,1H),7.35-7.23(m,5H),6.89(s,1H),6.81(d,J=1.6Hz,2H),6.33(t,J=5.5Hz,1H),4.87(d,J=5.5Hz,2H),2.28(s,6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.79,140.08,137.42,135.77,129.07,128.72,127.66,127.57,122.87,49.34,21.23。
メチルイソチオ尿素の特徴評価:
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.44-7.20(m,5H),6.65(s,1H),6.53(s,2H),4.74(s,1H),4.50(s,2H),2.31-2.27(br s,3H),2.26-2.25(br s,6H)。
Figure 0007011652000097
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.115g、0.10mL、0.6156mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(1mL)との溶液に、n-BuLi(13.0uL、0.0308mmol、0.05当量、滴定でトルエン中2.40M)を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(0.164g、0.6156mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を、透明な赤橙色になった溶液に素早く滴下する方式で1分間かけて添加した。48時間撹拌した後、薄黄色の溶液を濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた暗黄色の固体をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して透明な薄黄色の粘稠な油としてホスファグアンジン(0.266g、0.5881mmol、95%)を得た。NMRの結果は、純粋な生成物が、微量の副次的な異性体ならびにヘキサンを含む、単一の異性体として主に存在したことを示した。
主要な異性体の特徴評価
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.45(dddd,J=10.3,5.6,2.6,1.4Hz,6H),7.20-7.15(m,2H),7.06-6.96(m,7H),5.01(d,J=4.8Hz,2H),3.84(s,1H),2.10(d,J=2.9Hz,6H),1.87(p,J=3.0Hz,3H),1.56-1.44(m,6H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ154.83(d,J=34.0Hz),142.81,134.63(d,J=14.2Hz),134.04(d,J=19.8Hz),129.05,128.80(d,J=6.7Hz),127.95,127.38,125.84,55.68(d,J=36.4Hz),52.71,41.64,36.54,29.66。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-15.75。
Figure 0007011652000098
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、未精製のイソチオ尿素(1.330g、4.229mmol、1.00当量)とEtN(0.471g、0.65mL、4.652mmol、1.10当量)とアセトニトリル-CHCl(50mL、1:1)の透明な薄黄色の溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(0.754g、4.440mmol、1.05当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローの不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(25mL)を添加し、金褐色の混合物をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返して残留アセトニトリル、CHClを除去し、残留した銀とアンモニウムとの塩を粉砕し、得られた褐色の不均質な混合物をヘキサン(25mL)で希釈し、セライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮し、ヘキサン(10mL)に再懸濁し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(1.051g、3.945mmol、93%)を得た。NMRは微量の不純物を含む生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.40-7.21(m,5H),4.34(s,2H),2.13-1.94(m,6H),1.72-1.52(m,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ140.95,138.73,128.52,127.84,127.42,55.44,50.92,44.60,35.93,29.77。C1822[M+H]のHRMS(ESI)計算値267.1856、実測値267.1865。
Figure 0007011652000099
アダマンチルイソチオシアネート(1.000g、5.173mmol、1.00当量)とCHCl(25mL)との溶液に、未希釈のベンジルアミン(0.554g、0.57mL、5.173mmol、1.00当量)を、シリンジを介して添加した。24時間撹拌した後、アリコートを取り出し、濃縮したところ、NMRはチオ尿素への完全な変換を示した。透明無色の反応溶液に、EtOH(25mL)を添加し、続いてヨードメタン(1.469g、0.65mL、10.346mmol、2.00当量)を添加した。24時間撹拌した後、NaHCO3(50mL)の飽和水性混合物を、薄黄色になった溶液に添加し、続いてNaOH水溶液(15mL、1N)を添加し、二相混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×50mL)し、有機物をCHCl(2x20mL)を使用して水性層から逆抽出し、組み合わせ、食塩水で洗浄(1x20mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して透明な薄黄色の粘稠な油として未精製のメチルイソチオ尿素(1.051g、3.342mmol、65%)を得た。NMRは、生成物が互変異性体として存在し、他の少量の不純物を含有することを示した。さらに精製せずに、未精製のメチルイソチオ尿素を続く反応に使用した。
チオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.42-7.24(m,5H),5.96(t,J=5.3Hz,1H),5.94-5.84(m,1H),4.77(d,J=5.3Hz,2H),2.15-2.05(m,5H),1.97(dd,J=7.1,2.9Hz,8H),1.71-1.57(m,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ181.08,137.37,128.88,127.75,127.44,54.10,49.61,42.31,35.97,29.34。C1824S[M+H]のHRMS(ESI)計算値301.1733、実測値301.1815。
未精製のメチルイソチオ尿素の特徴評価:
H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.41-7.15(m,5H),4.61(s,2H),3.89(s,1H),2.35(s,3H),2.09(d,J=6.6Hz,6H),1.99(d,J=3.0Hz,3H),1.67(q,J=5.2,4.0Hz,6H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d)δ147.93,142.37,128.03,127.06,125.86,54.84,53.15,41.92,36.65,29.70,15.53。C1926S[M+H]のHRMS(ESI)計算値315.1890、実測値315.1974。
Figure 0007011652000100
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(86.1mg、80.0uL、0.4623mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(1mL)との透明無色の溶液に、n-BuLi(30.0uL、0.0694mmol、0.15当量、滴定でトルエン中2.40M)を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(107.0mg、0.4623mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を、赤橙色になった溶液に素早く滴下する方式で1分間かけて添加した。48時間撹拌した後、赤橙色の溶液を濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた暗赤橙色の固体をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x3mL)、濃縮して透明な薄黄色の粘稠な油としてホスファグアンジン(168.0mg、0.4033mmol、87%)を得た。NMRは、異性体の混合物として存在する純粋な生成物を示した。アスタリスク(*)は、少量の異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.50-7.43(m,6H),7.18(t,J=7.7Hz,2H),7.08-6.95(m,7H),5.00(d,J=4.7Hz,2H)(3.76(d,J=9.5Hz,2H)*),(4.40(t,J=5.6Hz,1H)*)4.35(d,J=5.4Hz,1H),4.29(dt,J=9.6,6.2Hz,1H)(3.90(dt,J=9.3,5.7Hz,1H),(2.07-1.97(m,2H)*)1.48(hept,J=6.7Hz,2H),(0.95(d,J=6.7Hz,6H)*)0.87(d,J=6.7Hz,6H),(0.91(d,J=6.8Hz,6H)*)0.66(d,J=6.8Hz,6H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ156.57(d,J=31.6Hz)(154.26(d,J=33.3Hz)*),142.89(140.46*),(135.19(d,J=15.3Hz)*)134.16(d,J=11.5Hz),134.19(d,J=19.3Hz)(133.82(d,J=19.8Hz)*),129.14(128.83*),128.79(d,J=7.4Hz)(128.63(d,J=6.7Hz)*),128.17(127.98*),(126.49*)125.86,(71.42(d,J=30.2Hz)*)55.10(d,J=34.2Hz),59.06(45.97*),(31.03*)30.31,(20.57*)20.40,(18.49*)(18.47*)17.34。
31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-13.03,(-14.96*),(-25.43*)。
Figure 0007011652000101
アミン(0.500g、0.63mL、4.340mmol、1.00当量)とCHCl(25mL)との溶液に、未希釈のベンジルイソチオシアネート(0.647g、0.58mL、4.340mmol、1.00当量)を素早く滴下する方式でシリンジを介して添加した。24時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを透明な薄黄色の溶液から取り出し、濃縮したところ、NMRは、互変異性体と異性体との混合物として存在するチオ尿素への完全な変換を示した。透明な薄黄色の反応溶液に、EtOH(25mL)を添加し、続いてヨードメタン(1.232g、0.54mL、8.680mmol、2.00当量)を素早く滴下する方式で添加した。24時間撹拌した後、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)を添加し、続いてNaOH水溶液(15mL)を添加し、二相混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ入れ、分配し、有機物を飽和水性混合物で洗浄(3×50mL)し、CHCl(2×20mL)を使用して有機物を水性層から逆抽出し、組み合わせ、食塩水で洗浄(1×20mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して透明で粘稠な薄黄色の油として未精製のメチルイソチオ尿素(1.157g)を得た。NMRは、生成物が他の少量の不純物と共に、異性体と互変異性体との錯体混合物として存在することを示した。さらに精製せずに、未精製のメチルイソチオ尿素を続く反応に使用した。
未精製のイソチオ尿素(0.941g、3.379mmol、1.00当量)とEtN(0.376g、0.52mL、3.717mmol、1.10当量)とアセトニトリル-CHCl(40mL、1:1)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(0.603g、3.548mmol、1.05当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローになった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、氷水浴から取り出し、セライトパッドを通して冷却吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(25mL)で希釈し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留CHCl、アセトニトリルを除去し、アンモニウムと銀との塩を粉砕し、得られた薄褐色の不均質な混合物をヘキサン(25mL)で希釈し、セライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮して透明無色の油としてモノカルボジイミド(0.583g、2.353mmol、3ステップで58%)を得た。NMRは微量の不純物を含む生成物を示した。さらに精製せずに、モノカルボジイミドを続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.37-7.24(m,5H),4.37(d,J=1.3Hz,2H),2.77(td,J=6.2,1.4Hz,1H),1.75(dqd,J=13.2,6.6,1.4Hz,2H),0.87(dd,J=6.8,1.4Hz,6H),0.84(dd,J=6.6,1.4Hz,6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ139.55,138.80,128.56,127.56,127.34,70.74,50.69,30.26,20.25,17.72。C1522[M+H]のHRMS(ESI)計算値231.1856、実測値231.1856。
Figure 0007011652000102
窒素を充填した23℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.174g、0.16mL、0.9332mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(5mL)との透明無色の溶液に、n-BuLi(20.0uL、0.0467mmol、0.05当量、滴定でトルエン中2.40M)を添加し、初期溶液の透明な赤橙色の溶液への変化を生じた。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(0.200g、0.9332mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。48時間撹拌した後、薄い黄金色の溶液を濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた黄金色の固体混合物をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45umのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3x3mL)、濃縮して透明な薄黄色の粘稠な油としてホスファグアンジン(0.355g、0.8864mmol、95%)を得た。NMRは、純粋な生成物が、異性体の混合物であることを示した。アスタリスク(*)は、少量の異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.46-7.36(m,5H),7.16(t,J=7.7Hz,2H),7.07-6.88(m,8H),5.04(d,J=4.6Hz,2H)(4.47(d,J=5.3Hz,1H)*),4.25-4.16(m,1H)(4.16-4.07(m,1H)*),(4.26-4.17(m,1H)*)3.96(d,J=7.1Hz,1H),1.92-1.78(m,2H),1.74-1.63(m,2H),(1.45(dd,J=11.1,4.7Hz,1H)*)1.34-1.20(m,2H),1.15(dtt,J=13.1,9.8,3.3Hz,2H),1.01-0.86(m,2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ155.40(d,J=31.5Hz)(153.09(d,J=32.3Hz)*),142.74,(140.28)*,(134.91(d,J=14.3Hz)*)134.28(d,J=13.3Hz),134.03(d,J=20.0Hz)(133.91(d,J=20.0Hz)*),129.10(129.00*),128.79(d,J=6.7Hz)(128.69(d,J=6.7Hz)*),128.17(128.07*),127.93(127.51*),(126.56*)125.90,(59.90(d,J=33.1Hz)*)55.28(d,J=34.8Hz),(49.05*)45.92,35.37(32.38*),(26.01*)25.74,(24.79*)24.16。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ(-14.96*),-16.83,(-18.56*)。
Figure 0007011652000103
ベンジルイソチオシアネート(2.250g、2.00mL、15.079mmol、1.00当量)とCHCl(50mL)との溶液に、未希釈のシクロヘキシルアミン(1.495g、1.70mL、15.079mmol、1.00当量)を、シリンジを介して添加した。23℃で24時間撹拌(300rpm)した後、EtOH(50mL)を添加し、続いてヨードメタン(3.211g、1.40mL、22.620mmol、2.00当量)を添加した。23℃で24時間撹拌した後、透明な薄黄色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、続いてNaOH水溶液(15mL、1N)を添加し、二相性の混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(3×25mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して、透明な黄金色の油として未精製のメチルイソチオ尿素(3.740g、14.252mmol、95%)を得た。NMRは、異性体の錯体混合物として存在する純粋な生成物を示した。精製せずに、未精製の材料を続く反応に使用した。
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、未精製のイソチオ尿素(3.740g、14.252mmol、1.00当量)とEtN(1.586g、2.20mL、15.677mmol、1.10当量)とアセトニトリル-CHCl(150mL、1:1)の透明な黄金色の23℃の溶液に、固体のAgNO(2.542g、14.965mmol、1.05当量)を添加し、全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローの不均質な混合物を取り出し、ヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌し(1000rpm)、セライトパッド上で吸引濾過し、ヘキサンですすぎ(3×25mL)、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(25mL)を添加し、暗黄色をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに2回繰り返して残留アセトニトリル、CHClを除去し、残留した銀とアンモニウムとの塩を粉砕し、得られた暗黄褐色の不均質な混合物をヘキサン(25mL)で希釈し、セライトパッドを通して吸引濾過し、ヘキサンですすぎ(3×25mL)、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(2.510g、11.712mmol、82%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
チオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.39-7.27(m,5H),6.16(s,1H),5.79(s,1H),4.61(s,2H),3.84(s,1H),1.94(dq,J=12.6,4.0Hz,2H),1.64(dt,J=13.8,3.9Hz,2H),1.56(dq,J=12.2,4.0Hz,1H),1.37-1.27(m,2H),1.14(tt,J=15.3,7.6Hz,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.54,136.88,128.92,127.92,127.54,52.96,48.38,32.69,25.31,24.51。
メチルイソチオ尿素の特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.34(dt,J=14.8,7.6Hz,4H),7.23(t,J=7.3Hz,1H),4.49(d,J=79.8Hz,2H),4.04(s,1H),3.64(m,1H),2.38(s,3H),2.09-1.80(m,2H),1.72(dt,J=13.4,4.1Hz,2H),1.62(dt,J=13.0,4.0Hz,1H),1.37(q,J=12.5Hz,2H),1.20(q,J=12.2Hz,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ150.83,141.74,128.23,127.35,126.42,54.16,50.70,34.61,25.81,24.92,14.44。C1522S[M+H]のHRMS(ESI)計算値263.1577、実測値263.1655。
モノカルボジイミドの特徴評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.38-7.24(m,6H),4.35(s,2H),3.15(dp,J=8.3,3.8Hz,1H),1.72(ddt,J=56.9,13.0,4.0Hz,6H),1.55-1.48(m,1H),1.31-1.09(m,6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ140.72,138.70,128.55,127.68,127.43,55.68,50.72,34.68,25.37,24.48。C1418[M+H]のHRMS(ESI)計算値215.1543、実測値215.1536。
Figure 0007011652000104
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.314g、0.29mL、1.687mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(10mL)との溶液に、KHMDS(0.67mL、0.3373mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)の溶液を添加した。2分間撹拌(500rpm)した後、モノカルボジイミド(0.500g、1.687mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を素早く滴下する様式で添加した。48時間撹拌した後、赤橙色の溶液をヘキサン(10mL)で希釈し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた黄橙色の混合物をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、濃縮して透明な黄金色の粘稠な油としてホスファグアニジン(0.606g、1.256mmol、74%)を得た。NMRは、生成物が異性体の混合物として存在し、残留ジフェニルホスフィンを含有することを示した。この反応の生成物は、異性体の混合物として存在する。アスタリスク(*)は、少量の異性体および/または互変異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ(7.53-7.43(m,4H)*)7.42-7.36(m,4H),7.18-7.03(m,4H),7.03-6.92(m,6H),6.92-6.88(m,1H),6.85(dd,J=7.9,1.5Hz,1H),6.80-6.76(m,1H),6.73-6.69(m,1H)(6.62(td,J=7.5,1.5Hz,1H)*),(6.55(d,J=8.0Hz,1H)*),(5.16(d,J=4.9Hz,1H)*),4.57(dd,J=4.9,2.9Hz,2H),4.71(t,J=5.4Hz,1H)(4.47-4.44(m,1H)*),(0.37(d,J=0.5Hz,3H)*)0.28(s,9H)(0.24(s,3H)*)(0.22(s,3H)*)。31P NMR(202MHz,ベンゼン-d)δ(-4.72*),(-9.03*),-12.68,(-14.62*),(-14.96*),(-16.95*),(-22.41*)。
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、未精製のイソチオ尿素(1.620g、4.705mmol、1.00当量)とEtN(1.047g、1.50mL、10.351mmol、2.20当量)とCHCl-アセトニトリル(50mL、1:1)との溶液を、30分間氷浴に入れ、その際に固体のAgNO(1.600g、9.410mmol、2.00当量)を全て一度に添加した。得られた金カナリアイエロー(canary golden yellow)の不均質な混合物を2時間激しく撹拌(1000rpm)し、次いでヘキサン(50mL)で希釈し、2分間激しく撹拌し、セライト上で冷却吸引濾過し、濾液をおよそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)を添加し、混合物をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返してアンモニウムと銀との塩を粉砕し、混合物をヘキサン(25mL)で希釈し、セライトパッド上で吸引濾過し、濃縮して透明な薄黄色の油としてモノカルボジイミド(1.102g、3.717mmol、79%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.64-7.55(m,4H),7.54-7.46(m,1H),7.25-7.19(m,2H),7.12-6.98(m,3H),4.79(s,2H),0.53(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ150.30,138.03,136.84,130.35,128.60,127.49,127.47,127.33,125.51,125.37,121.73,119.35,77.25,50.54,0.30。C1720OSi[M-SiMe+2H]のHRMS計算値225.1023、実測値225.0977。
Figure 0007011652000105
撹拌(300rpm)しながら、チオ尿素(1.555g、4.705mmol、1.00当量)とCHCl(50mL)との溶液に、ヨードメタン(2.671g、1.20mL、18.819mmol、4.00当量)を添加した。16時間後、透明な黄金色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(10mL、1N)を添加し、二相混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、次いで分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの水性飽和混合物で洗浄(2×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、食塩水で洗浄(1×25mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して粘稠で透明な黄金色の油としてイソチオ尿素(1.620g、4.705mmol、100%)を得た。NMRは、生成物が異性体/互変異性体の混合物として存在し、少量の不純物を含有することを示した。さらに精製せずに、未精製のイソチオ尿素を続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.43-7.23(m,6H),6.97-6.80(m,3H),4.73(s,1H),4.62-4.48(m,2H),2.36(s,3H),0.26(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ146.65,142.93,138.69,128.62,127.61,127.40,123.65,123.42,122.11,120.99,120.81,116.55,108.80,47.18,14.05,0.41。C1824OSSi[M+H]のHRMS(ESI)計算値345.1412、実測値345.1447。
Figure 0007011652000106
アニリン(5.004g、27.599mmol、1.00当量)とCHCl(125mL)との赤褐色の溶液に、ベンジルイソチオシアネート(4.118g、3.70mL、27.599mmol、1.00当量)を窒素下で添加した。23℃で48時間撹拌(300rpm)した後、透明な黄金色の溶液をおよそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)を添加し、わずかに不均質になった混合物をおよそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留CHClを除去し、ヘキサン中の得られた懸濁液をヘキサン(20mL)で希釈し、4時間冷凍庫(-20℃)に入れ、取り出し、冷却吸引濾過し、得られた固体を冷たいヘキサンで洗浄(3×25mL)し、真空中で乾燥してオフホワイトの固体としてチオ尿素(7.877g、23.832mmol、86%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.79(s,1H),7.31(d,J=4.6Hz,4H),7.29-7.23(m,3H),7.13(td,J=7.8,1.7Hz,1H),6.96(td,J=7.7,1.4Hz,1H),6.90(dd,J=8.1,1.4Hz,1H),6.42(s,1H),4.86(d,J=5.5Hz,2H),0.26(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.73,149.05,137.35,128.71,127.97,127.77,127.73,127.67,125.83,122.45,121.14,49.54。
Figure 0007011652000107
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、2-アミノフェノール(2.982g、27.326mmol、1.00当量)と脱酸素した無水CHCl(90mL)とのオフホワイトの不均質な混合物に、EtN(5.530g、7.60mL、54.651mmol、2.00当量)を添加し、続いてMeSiCl(3.266g、3.80mL、30.059mmol、1.10当量)をゆっくり滴下する様式で添加した。24時間撹拌(500rpm)した後、薄い黄金色の溶液をグローブボックスから取り出し、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの飽和水性混合物で洗浄(2×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して透明な黄金色の油としてシロキシアニリン(4.952g、27.320mmol、100%)を得た。NMRは純粋な生成物を示し、未精製のシロキシアニリンをさらに精製せずに続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ6.85-6.71(m,3H),6.71-6.59(m,1H),3.71(s,2H),0.32(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ142.75,138.15,121.94,118.50,118.40,115.65,0.43。C15NOSi[M+H]のHRMS(ESI)計算値182.0956、実測値182.1015。
Figure 0007011652000108
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.467g、0.43mL、2.510mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(15mL)との溶液に、KHMDS(1.30mL、0.6275mmol、0.25当量、非滴定でトルエン中0.5M)を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(0.598g、2.510mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。48時間撹拌した後、赤紫色の溶液を濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた暗赤紫色の固体をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、PTFEフリット付きフィルターを使用して重力濾過し、濃縮し、得られた黄金色の粘稠な油をヘキサン(5mL)に懸濁し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×2mL)、濃縮して、白色の非晶質の固体としてホスファグアンジン(0.188g、0.4429mmol、18%)を得た。NMRは、異性体の混合物として存在し、残留ヘキサンを含有する純粋な生成物を示した。この反応の生成物は、異性体の混合物として存在する。アスタリスク(*)は、少量の異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ(9.55(dd,J=8.1,1.6Hz,1H)*)7.48-7.44(m,1H),7.44-7.34(m,6H),7.17-7.08(m,3H),7.05(tdd,J=7.5,1.8,1.0Hz,1H),7.03-6.90(m,8H),6.85((ddd,J=8.0,7.4,1.7Hz,1H)*)6.78-6.72(m,1H),6.56(dd,J=8.0,1.4Hz,1H)(6.36(dd,J=8.1,1.4Hz,1H)*),(5.10(d,J=4.7Hz,2H)*)4.55(d,J=5.5Hz,2H),4.71(dd,J=5.7Hz,1H),3.33(s,3H)(2.89(s,2H)*)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-12.55(-13.25*)。
13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ158.06(d,J=36.2Hz)(154.78(d,J=35.3Hz)*),151.33(147.61*),141.89(140.84*),(140.74*)139.63,(134.84(d,J=15.3Hz)*)134.43(d,J=20.0Hz),133.92(d,J=20.0Hz)(133.42(d,J=13.3Hz)*),(131.26*)129.13,(128.90*)128.85,128.47(d,J=6.7Hz),128.15(128.10*),126.75(126.11*),(123.60*)122.99,(121.24*)121.10,120.34(118.70*),111.25(109.18*),56.14(d,J=35.2Hz)(46.02*),54.55(54.50*)。
Figure 0007011652000109
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、イソチオ尿素(4.505g、15.730mmol、1.00当量)とEtN(3.502g、4.80mL、34.606mmol、2.20当量)とアセトニトリル-CHCl(180mL、1:1)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(5.343g、31.460mmol、2.00当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローになった不均質な混合物をヘキサン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッドを通して冷却吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、ヘキサン(50mL)で希釈し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルおよびCHClを除去し、残留したアンモニウムと銀との塩を粉砕し、得られた不均質な混合物にヘキサン(25mL)を添加し、次いでこれをセライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮して透明な薄褐色の油としてモノカルボジイミド(2.330g、9.778mmol、62%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.43-7.35(m,4H),7.34-7.28(m,1H),7.09(ddddd,J=8.3,7.6,2.6,1.6,0.8Hz,1H),7.01(ddt,J=7.4,3.8,1.8Hz,1H),6.90-6.83(m,2H),4.59(d,J=2.0Hz,2H),3.77(d,J=1.1Hz,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ154.05,138.19,128.59,128.40,127.48,127.39,125.60,124.76,120.91,111.01,77.35,77.10,76.85,55.77,50.65。C1514O[M+H]のHRMS(ESI)計算値239.1179、実測値239.1165。C1514O[2M+H]のHRMS(ESI)計算値477.2285、実測値477.2279。
Figure 0007011652000110
撹拌(300rpm)しながら、チオ尿素(4.294g、15.766mmol、1.00当量)とCHCl(75mL)との溶液に、ヨードメタン(8.952g、4.00mL、63.065mmol、4.00当量)を添加した。16時間後、透明な黄金色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(10mL、1N)を添加し、二相混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、次いで分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの水性飽和混合物で洗浄(2×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、食塩水で洗浄(1×25mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して粘稠で透明な黄金色の油として未精製のイソチオ尿素(4.505g、15.730mmol、99%)を得た。NMRは、残留CHClを含有する純粋な生成物を示した。さらに精製せずに、未精製のイソチオ尿素を続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.43-7.36(m,4H),7.33-7.29(m,1H),7.07-7.03(m,1H),7.01(s,1H),6.94(td,J=7.5,1.4Hz,1H),6.91(dd,J=8.1,1.3Hz,1H),4.88(s,1H),4.62(s,2H),3.84(s,3H),2.33(s,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ153.95,151.13,138.92,138.13,128.65,127.72,127.40,123.60,123.04,121.11,111.67,55.79,47.69,14.15。C1618OS[M+H]のHRMS(ESI)計算値287.1213、実測値287.1212。
Figure 0007011652000111
撹拌(500rpm)しながら、2-メトキシアニリン(2.000g、1.83mL、16.240mmol、1.00当量)とCHCl(100mL)との23℃の溶液に、ベンジルイソチオシアネート(2.423g、2.15mL、16.240mmol、1.00当量)を素早く滴下する方式でシリンジを介して未希釈で添加した。24時間撹拌した後、薄黄色の溶液を濃縮してオフホワイトの固体としてチオ尿素(4.294g、15.766mmol、97%)を得た。NMRは純粋な生成物を示し、これを精製せずに続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.60(s,1H),7.36-7.26(m,6H),7.21(td,J=7.9,1.6Hz,1H),6.95-6.91(m,2H),6.34(s,1H),4.88(d,J=5.4Hz,2H),3.81(s,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.93,152.61,137.31,128.73,127.83,127.70,127.66,125.10,125.05,121.07,112.02,55.61,49.50。C1516OS[M+H]のHRMS(ESI)計算値273.1017、実測値273.1055。
Figure 0007011652000112
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ジフェニルホスフィン(0.377g、0.34mL、2.028mmol、1.00当量)と脱酸素した無水THF(15mL)との溶液に、KHMDS(1.10mL、0.5069mmol、0.25当量、非滴定でトルエン中0.5M)を添加した。2分間撹拌(300rpm)した後、モノカルボジイミド(0.609g、2.028mmol、1.00当量)とTHF(5mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。48時間撹拌した後、赤紫色の溶液を濃縮し、脱酸素した無水ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返し、得られた暗赤紫色の固体をヘキサン(10mL)に懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、PTFEフリット付きフィルターを使用して重力濾過し、濃縮し、得られた黄金色の粘稠な油をヘキサン(5mL)に懸濁し、0.20μmのサブミクロンPTFEフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×2mL)、濃縮して、暗紫色の油としてホスファグアンジン(0.855g、1.582mmol、78%、H-NMRおよび31P-NMRにより純度90%)を得た。NMRは、残留ジフェニルホスフィン、ヘキサン、およびトルエンが残っている異性体および回転異性体の複雑な混合物として生成物が存在することを示した。
生成物の単離、およびその錯体混合物としての存在を確認するために、生成物にZrBnを用いて金属化を施し、実際に金属化すると異性体/回転異性体の混合物は1つの特定の物質に変換される。さらなる詳細および根拠については、NMRならびにCamelio EXP-16-BH3874を参照されたい。
この反応の生成物は、互変異性体と回転異性体との混合物として存在していた。主要なシグナルのみを列挙する。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.33(dtt,J=8.1,5.7,3.2Hz,4H),7.19-7.02(m,4H),7.02-6.84(m,13H),6.83-6.70(m,3H),4.64(t,J=5.3Hz,1H),4.25(d,J=5.2Hz,2H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-13.18。
Figure 0007011652000113
オーブンで乾燥した褐色の瓶中の、イソチオ尿素(3.590g、10.302mmol、1.00当量)とEtN(2.293g、3.20mL、22.665mmol、2.20当量)とアセトニトリル-CHCl(120mL、1:1)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のAgNO(3.500g、20.604mmol、2.00当量)を全て一度に添加した。2時間撹拌(500rpm)した後、カナリアイエローになった不均質な混合物をトルエン(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッドを通して冷却吸引濾過し、およそ10mLまで濃縮し、トルエン(50mL)で希釈し、およそ10mLまで濃縮し、このプロセスをさらに3回繰り返して残留アセトニトリルおよびCHClを除去し、残留したアンモニウムと銀との塩を粉砕し、得られた不均質な混合物にトルエン(25mL)を添加し、次いでこれをセライトパッドを通して吸引濾過し、濃縮して透明な暗褐色の油としてモノカルボジイミド(3.010g、10.022mmol、97%)を得た。NMRは、微量の不純物を含む生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.37-7.21(m,6H),7.14-7.05(m,5H),6.98-6.95(m,2H),6.93-6.90(m,1H),4.38(s,2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ157.23,150.94,137.68,136.77,131.86,129.80,128.52,127.46,127.28,125.65,125.48,124.41,123.19,119.83,117.86,50.19。C2016O[M-H]のHRMS計算値299.1169、実測値299.1069。
Figure 0007011652000114
撹拌(300rpm)しながら、チオ尿素(3.590g、10.735mmol、1.00当量)とCHCl(75mL)との溶液に、ヨードメタン(6.095g、2.70mL、42.941mmol、4.00当量)を添加した。16時間後、透明な黄金色の溶液を、NaHCOの飽和水性混合物(50mL)で中和し、次いでNaOH水溶液(10mL、1N)を添加し、二相混合物を2分間激しく撹拌(1000rpm)し、次いで分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaHCOの水性飽和混合物で洗浄(2×50mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性層から抽出し、組み合わせ、食塩水で洗浄(1×25mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮して粘稠で透明な黄金色の油としてイソチオ尿素(3.590g、10.302mmol、96%)を得た。NMRは、残留CHClを含有する純粋な生成物を示した。さらに精製せずに、未精製のイソチオ尿素を続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.36-7.26(m,7H),7.18-7.14(m,1H),7.12-7.10(m,1H),7.08-7.02(m,2H),7.00-6.97(m,2H),4.72(s,1H),4.36(s,2H),2.19(s,3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ158.12,154.21,147.08,141.40,138.53,129.32,128.64,127.80,127.45,124.93,124.26,123.74,121.93,121.57,117.01,47.24,14.10。C2120OS[M+H]のHRMS(ESI)計算値349.1369、実測値349.1386。
Figure 0007011652000115
撹拌(500rpm)しながら、2-フェノキシアニリン(2.000g、10.798mmol、1.00当量)とCHCl(100mL)との23℃の溶液に、ベンジルイソチオシアネート(1.611g、1.43mL、10.798mmol、1.00当量)を素早く滴下する方式でシリンジを介して未希釈で添加した。24時間撹拌した後、薄黄色の溶液を濃縮してオフホワイトの固体としてチオ尿素(3.590g、10.735mmol、99%)を得た。NMRは、微量の不純物を含有する生成物を示し、残留CHClを精製することなく続く反応に使用した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.84(s,1H),7.58-7.40(m,1H),7.36-7.23(m,6H),7.20-7.07(m,3H),6.91(dt,J=8.5,1.7Hz,3H),6.51(s,1H),4.86-4.77(m,2H)。
13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ180.95,155.95,137.17,129.96,128.78,127.88,127.83,127.74,127.72,127.50,126.21,124.12,123.98,119.29,118.87,49.38。C2018OS[M+H]のHRMS(ESI)計算値335.1213、実測値335.1233。
Figure 0007011652000116
窒素を充填したグローブボックス中で、ジシクロヘキシルホスフィン-ボラン錯体(169.5mg、0.7953mmol、1.00当量)とTHF(5.0mL)との溶液に、KHMDS(0.32mL、0.1591mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)を添加した。2分後、アミノ-カルボジイミド(135.0mg、0.7953mmol、1.00当量)とTHF(3.0mL)との溶液を素早く滴下する方式で添加した。透明な薄黄色の溶液を36時間撹拌(300rpm)し、その際にそれを濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、ヘキサン(5mL)に再懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮した。未精製のホスファグアニジン-ボラン錯体をEtNH(10mL)に懸濁し、65℃に加熱したマントルに入れた。72時間激しく撹拌(1000rpm)した後、わずかに白色の不透明な混合物を濃縮し、ヘキサン(3mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留EtNHおよびEtNH-BHを除去し、ヘキサン(5mL)に再懸濁し、激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×3mL)、濃縮してアミノホスファグアニジン(225.9mg、0.6146mmol、77%)を得た。NMRは、異性体と互変異性体との混合物として存在する生成物を示した。この反応の生成物は、互変異性体と異性体との混合物として存在する。アスタリスク(*)は、少量の互変異性体および異性体を表す。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ4.13(dddd,J=8.7,6.0,4.6,1.3Hz,2H),3.84(br s,1H),2.73-2.60(m,2H),2.27-2.24(m,2H),2.25(s,6H),1.81(dd,J=30.4,13.2Hz,6H),1.71-1.47(m,10H),1.41(s,9H),1.21-1.08(m,4H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ155.61(d,J=39.8Hz),62.14,51.41,51.05,45.95,34.38(d,J=17.8Hz),31.10(d,J=18.2Hz),29.89(d,J=9.2Hz),28.72,27.04(d,J=7.9Hz),26.86(d,J=12.0Hz),26.31。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ(0.83*),(-4.81*),(-8.60*),-19.65,(-28.12*)。
Figure 0007011652000117
反応順序についての参考文献:Sheehan,J.C.、Cruickshank,P.A.、およびBoshart,G.L.”A convenient synthesis of water-soluble carbodiimides.”The Journal of Organic Chemistry 1961,26,2525-2528。
tert-ブチルイソシアネート(5.000g、5.80mL、50.439mmol、1.00当量)とEtO(125mL)との溶液に、N,N-ジメチルアミノエチルアミン(4.446g、5.50mL、50.439mmol、1.00当量)を、シリンジを介して未希釈で添加した。4時間撹拌(500rpm)した後、透明無色の溶液を真空中で濃縮して、白色の固体としてジメチルアミノ尿素を得た。NMRは、純粋な生成物を示し、これをさらに精製せずに次の反応に使用した。
窒素下で、尿素(9.446g、50.439mmol、1.00当量)とEtN(25.520g、35.2mL、252.20mmol、5.00当量)と無水CHCl(150mL)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のp-TsCl(14.424g、75.659mmol、1.50当量)を3回に分けて10分間かけて添加した。添加が完了した後、薄黄色の不均質な混合物を氷浴から取り出し、23℃で30分間撹拌(400rpm)し、次いで45℃に加熱したマントルに入れた。3時間後、橙褐色の不均質な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、NaCOの飽和水性混合物(75mL)で中和し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaCOの水性飽和混合物で洗浄(2×25mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性物から逆抽出し、食塩水で洗浄(1×50mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮し、混合物を高真空下で分別蒸留して、透明無色の油としてカルボジイミド(4.007g、21.408mmol)を得た。2ステップの反応では、42%の収率が得られた。生成物は、0.1mmHgで46℃の沸点を有した。NMRの結果は、生成物が純粋であることを示した。
カルボジイミドのNMR化学シフト:
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ3.00(t,J=6.1Hz,2H),2.19(t,J=6.1Hz,2H),1.95(s,6H),1.19(s,9H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ139.66,59.93,54.10,44.76,44.30,30.88。
尿素のNMR化学シフト:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ5.21(s,1H),5.05(s,1H),3.16(q,J=5.4Hz,2H),2.36(dd,J=6.1,5.3Hz,2H),2.19(s,6H),1.29(s,9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ158.49,59.54,49.89,45.21,38.09,29.49。C22O[M+H]のHRMS(ESI)計算値188.2、実測値188.2。
Figure 0007011652000118
窒素を充填したグローブボックス中で、ジ-シクロヘキシルホスフィン-ボラン(92.3mg、0.4331mmol、1.00当量)とTHF(3.0mL)との溶液に、KHMDS(0.17mL、0.0866mmol、0.20当量、非滴定でトルエン中0.5M)を添加した。2分後、アミノ-カルボジイミド(79.4mg、0.4331mmol、1.00当量)とTHF(1.0mL)との溶液を添加した。透明な薄黄色の溶液を36時間撹拌(300rpm)し、その際にこれを濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留THFを除去し、ヘキサン(5mL)に再懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮した。粘稠なオフホワイトの泡沫を、EtNH(10mL)に溶解し、65℃に加熱したマントルに入れた。72時間撹拌(300rpm)した後、わずかに不透明な混合物をマントルから取り出し、27℃に徐々に冷却し、濃縮し、ヘキサン(5mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに3回繰り返して残留EtNH、およびEtNH-BHを除去し、ヘキサン(10mL)に再懸濁し、2分間激しく撹拌(1000rpm)し、0.45μmのPTFEサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮してアミノホスファグアニジン(112.7mg、0.2953mmol、68%)を得た。NMR結果は、生成物が、異性体と水素結合による互変異性体の混合物として存在することを示した。この反応の生成物は、互変異性体の混合物として存在する。アスタリスク(*)は、少量の互変体異性体を表す。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ3.97(td,J=6.8,4.6Hz,2H),3.81(br s,1H),2.51-2.42(m,2H),2.15(s,6H),2.17-2.14(m,2H),1.92(p,J=6.9Hz,2H),1.87-1.73(m,4H),1.70-1.49(m,6H),1.41(s,9H),1.34-1.23(m,4H),1.20-1.02(m,6H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ155.01(d,J=40.0Hz),58.19,51.35,50.32(d,J=38.0Hz),45.48,34.40(d,J=17.5Hz),31.14(d,J=14.4Hz),31.05,29.89(d,J=9.3Hz),28.77,27.04(d,J=7.6Hz),26.85(d,J=11.6Hz),26.32。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ(1.22*),(-6.01*),(-8.72*),-19.90,(-21.80*)。
Figure 0007011652000119
tert-ブチルイソシアネート(5.000g、5.80mL、50.439mmol、1.00当量)とEtO(125mL)との溶液に、N,N-ジメチルアミノプロピルアミン(5.154g、6.40mL、50.439mmol、1.00当量)を、シリンジを介して未希釈で添加した。4時間撹拌(500rpm)した後、透明無色の溶液を真空中で濃縮して、白色の固体としてジメチルアミノ尿素を得た。NMRは、純粋な生成物を示し、これをさらに精製せずに次の反応に使用した。
窒素下で、尿素(10.150g、50.439mmol、1.00当量)とEtN(25.520g、35.2mL、252.20mmol、5.00当量)と無水CHCl(150mL)との溶液を、30分間氷水浴に入れ、その際に固体のp-TsCl(14.424g、75.659mmol、1.50当量)を3回に分けて10分間かけて添加した。添加が完了した後、薄黄色の不均質な混合物を氷浴から取り出し、23℃で30分間撹拌(400rpm)し、次いで45℃に加熱したマントルに入れた。3時間後、橙褐色の不均質な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、NaCOの飽和水性混合物(75mL)で中和し、分液漏斗に注ぎ、分配し、有機物をNaCOの水性飽和混合物で洗浄(2×25mL)し、残留有機物をCHCl(2×20mL)を使用して水性物から逆抽出し、食塩水で洗浄(1×50mL)し、固体のNaSOで乾燥し、デカントし、濃縮し、未精製の橙色の油を高真空下で分別蒸留を介して精製して、透明無色の油としてアミノカルボジイミド(6.893g、37.605mmol)を得た。この反応は75%の収率を生じ、生成物は、0.1mmHgで59℃の沸点を有した。NMRは、生成物が純粋であることを示した。
カルボジイミドのNMR化学シフト:
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ3.12(td,J=6.8,1.3Hz,2H),2.14(t,J=6.9Hz,2H),1.98(s,6H),1.54(pd,J=6.8,1.2Hz,2H),1.14(s,9H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d)δ139.64,56.49,54.22,45.10,44.47,31.11,29.62。
尿素のNMR化学シフト:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ5.23(s,1H),5.07(s,1H),3.13(q,J=6.2Hz,2H),2.28(t,J=6.7Hz,2H),2.16(s,5H),1.57(p,J=6.6Hz,2H),1.28(s,8H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d)δ158.45,57.28,49.88,45.35,39.18,29.50,27.66。C1023O[M+H]のHRMS(ESI)計算値202.1875、実測値202.1965。
MCI-53の合成
Figure 0007011652000120
窒素を充填したグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、モノホスホリルグアニジン(7.3mg、0.0234mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(10.6mg、0.0234mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を滴下する様式でシリンジを介して添加した。6時間後、NMRは生成物への完全な変換を示した。溶媒を真空中で除去して、金褐色の固体(15.8mg、0.0234mmol、100%)を得る。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.42-7.37(m,4H),7.19-7.14(m,6H),7.10-7.05(m,5H),7.04-6.99(m,3H),6.97(dtd,J=6.8,1.3,0.7Hz,7H),4.09(pd,J=6.6,4.9Hz,2H),2.45(s,6H),0.86(d,J=6.5Hz,12H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ179.56(d,J=63.2Hz),143.43,132.83(d,J=16.4Hz),132.05(d,J=18.6Hz),129.29,128.91,128.82(d,J=6.2Hz),128.60,128.15,127.93,127.89,76.92,50.92(d,J=15.5Hz),23.83。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-16.16。
MCI-1の合成
Figure 0007011652000121
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、モノホスホリルグアニジン(27.0mg、0.0864mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(39.4mg、0.0864mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは完全な変換を示した。溶液を濃縮して、金褐色の粘稠な油としてモノ-[2,1]触媒(58.4mg、0.0864mmol、100%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.34(tq,J=6.8,0.8Hz,4H),7.18-7.14(m,7H),7.11-7.06(m,11H),7.05-7.00(m,3H),6.91(ddt,J=8.6,7.3,1.2Hz,4H),3.10(q,J=6.9Hz,2H),2.58(s,6H),1.27(d,J=1.0Hz,9H),0.10(t,J=7.0Hz,3H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-12.08。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ178.70(d,J=70.9Hz),143.67,132.53(d,J=19.2Hz),131.35(d,J=17.3Hz),129.10,128.81(d,J=5.3Hz),128.36,128.15,122.36,77.27,54.95,44.85,31.91(d,J=13.3Hz),14.67。
MCI-2の合成
Figure 0007011652000122
窒素を充填したグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、モノホスホリルグアニジン(20.0mg、0.0640mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、HfBn(34.8mg、0.0640mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間後、アリコートのNMRは、生成物への完全な変換を示した。金色のカナリアイエローの溶液を、0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、濃縮して、黄金色の粘稠な泡沫として触媒MCI-2(48.2mg、0.0633mmol、99%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.23-7.17(m,10H),7.17-7.13(m,6H),7.07(dddt,J=8.0,6.6,2.0,1.0Hz,4H),7.04-6.99(m,2H),6.90(tt,J=7.2,1.4Hz,3H),3.09(q,J=7.0Hz,2H),2.36(s,6H),1.27(d,J=1.0Hz,9H),-0.01(t,J=6.9Hz,3H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ179.49(d,J=72.5Hz),143.91,132.05(d,J=19.1Hz),131.44(d,J=18.1Hz),128.83(d,J=5.5Hz),128.64,128.40,127.93,122.26,87.12,54.67(d,J=3.8Hz),44.25,31.79,14.26。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-11.52。
MCI-54の合成
Figure 0007011652000123
MCI-54:窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(250rpm)しながら、ホスホリルグアニジン(14.9mg、0.0477mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、HfBn(25.9mg、0.0477mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間撹拌(300rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは、SMの完全に変換した生成物を示した。金褐色の溶液を0.45μmサブミクロンフィルターを通して濾過し、元のバイアルおよびフィルターをトルエンですすぎ(3×1.0mL)、濃縮して金褐色の粘稠な油として触媒MCI-54(36.0mg、0.0472mmol、99%)を得た。
H NMR(400MHz,ベンゼン-d)δ7.25(ddt,J=8.7,5.8,1.5Hz,4H),7.22-7.17(m,5H),7.11-7.08(m,4H),7.07-6.94(m,6H),6.91(td,J=7.2,1.3Hz,3H),4.11(pd,J=6.5,4.7Hz,2H),2.31(s,6H),0.78(d,J=6.5Hz,12H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d)δ179.06(d,J=63.8Hz),143.74,132.23(d,J=18.3Hz),128.91,128.81(d,J=5.8Hz),128.71,128.67,128.15,125.28,122.36,87.35,50.33(d,J=15.3Hz),23.86。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-16.15。
MCI-50の合成
Figure 0007011652000124
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ホスホリルグアニジン(35.3mg、0.0948mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(43.2mg、0.0948mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。2時間後、金褐色の溶液を0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、トルエンですすぎ(3×1.0mL)、濃縮して金褐色の粘稠な泡沫として触媒MCI-50(69.1mg、0.0940mmol、99%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.34-7.28(m,4H),7.19-7.14(m,8H),7.11-7.09(m,2H),6.92(qt,J=7.2,1.3Hz,4H),6.79(dt,J=8.7,2.1Hz,4H),6.34(dd,J=8.1,1.4Hz,1H),3.26(m,8H),2.61(s,6H),1.33(d,J=0.9Hz,9H),0.24(t,J=7.0Hz,3H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-12.38。13C NMR(126MHz,ベンゼン-d)δ179.95(d,J=73.5Hz),160.32,143.80,133.16(d,J=19.1Hz),129.07,128.96(d,J=12.7Hz),123.41(d,J=16.2Hz),122.30,114.70(d,J=6.6Hz),77.06,55.00(d,J=3.8Hz),54.43,44.59,31.98(d,J=13.4Hz),15.08。
MCI-51の合成
Figure 0007011652000125
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ホスホリルグアニジン(60.1mg、0.102mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(46.9mg、0.1028mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。2時間後、暗金褐色の溶液を濃縮し、ヘキサン(1.5mL)に懸濁し、濃縮し、これをさらに2回繰り返し、ヘキサン(3.0mL)に懸濁し、0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、ヘキサンですすぎ(3×1.0mL)、濃縮して金褐色の固体として触媒MCI-51(83.4mg、0.0881mmol、86%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.81-7.77(m,4H),7.62-7.59(m,2H),7.18-7.13(m,4H),7.04-6.99(m,2H),6.96(dt,J=8.3,1.6Hz,6H),6.94-6.90(m,1H),6.36-6.33(m,2H),2.71(q,J=6.9Hz,2H),2.47(s,6H),1.12(s,9H),-0.03(t,J=7.0Hz,3H)。19FNMR(470MHz、ベンゼン-d)δ-62.83。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ-15.41。13C NMR(126MHz,ベンゼン-d)δ170.67(d,J=69.7Hz),142.04,139.04,135.19(d,J=27.7Hz),133.32-131.64(m),130.54,130.15(d,J=17.6Hz),129.41,124.09,123.22,76.72,54.87(d,J=4.7Hz),44.70,31.88,14.79.MCI-52の合成。
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で撹拌(300rpm)しながら、ホスホリルグアニジン(51.2mg、0.1389mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(63.3mg、0.1389mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。黄金色の溶液を50℃に加熱したマントルに48時間入れ、その際に黒色になった溶液を0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、反応容器をトルエンですすぎ(3×1.0mL)、濃縮して触媒MCI-52(100.9mg、0.1375mmol、99%)を得た。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ7.61-7.55(m,4H),7.13-7.08(m,5H),7.08-6.92(m,4H),6.93-6.84(m,12H),3.29(s,5H),2.31(s,6H),0.72(s,18H)。31P NMR(162MHz、ベンゼン-d)δ-17.35。13C NMR(101MHz,、ベンゼン-d)δ176.73(d,J=67.1Hz),144.17,134.20(d,J=22.0Hz),133.74(d,J=13.0Hz),129.42,129.17,128.95,128.89(d,J=2.5Hz),122.68,77.54,60.22(d,J=13.7Hz),33.76,27.65。
MCI-3の合成
Figure 0007011652000126
窒素を充填した27℃のグローブボックス中で、ホスホリルグアニジン(54.9mg、0.1692mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液に、ZrBn(77.1mg、0.1692mmol、1.00当量)とC(0.5mL)との溶液を添加した。6時間撹拌(200rpm)した後、アリコートを取り出したところ、NMRは、SMおよびZrBnの生成物への完全な変換を示した。金褐色の溶液を0.45μmのサブミクロンフィルターを通して濾過し、トルエンですすぎ(3×1.0mL)、十分に濃縮して、黄金色の粉末としてモノ-[2,1]触媒MCI-3(105.1mg、0.1525mmol、90%)を得た。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d)δ7.18-7.13(m,4H),7.11-7.05(m,6H),6.92-6.86(m,5H),3.31(q,J=7.0Hz,2H),2.58(s,6H),1.95-1.50(m,12H),1.27(s,9H),1.22-0.99(m,10H),0.81(t,J=7.0Hz,3H)。31P NMR(202MHz、ベンゼン-d)δ4.56。13C NMR(126MHz,ベンゼン-d)δ181.70(d,J=74.4Hz),143.94,128.91,128.14,122.12,76.87,54.79,43.36,36.37(d,J=19.0Hz),33.32(d,J=26.7Hz),32.38(d,J=13.3Hz),30.92(d,J=7.3Hz),27.10(d,J=7.0Hz),26.80(d,J=14.4Hz),25.92,16.36。
全ての溶媒および試薬は、商業的供給先から入手し、特に明記しない限り、受領したままで使用した。無水トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフラン、およびジエチルエーテルは、活性アルミナ、および場合によってはQ-5反応物を通過させることによって精製した。窒素を充填したグローブボックス中で行った実験に使用した溶媒は、活性化した3Å分子ふるい上で貯蔵することによってさらに乾燥した。感湿反応性のガラス器具は、使用前に一晩オーブンで乾燥された。NMRスペクトルは、Varian400-MRおよびVNMRS-500分光計で記録した。LC-MS分析器は、Waters 2424ELS検出器、Waters 2998PDA検出器、およびWaters 3100ESI質量検出器と連結したWaters e2695分離モジュールを使用して行った。LC-MS分離は、イオン化剤として0.1%のギ酸を用いた、5:95~100:0のアセトニトリル対水の勾配を使用してXBridge C18の3.5μmの2.1×50mmカラムで行った。HRMS分析は、Agilent 6230TOF質量分析計と連結したZorbax Eclipse Plus C18 1.8μm 2.1×50mmカラムを備えたAgilent 1290Infinity LCを使用して、エレクトロスプレーイオン化法で行った。H NMRデータは、次のように報告する:化学シフト(多重度(br=幅広線、s=1重線、d=2重線、t=3重線、q=4重線、p=5重線、sex=6重線、sept=7重線、およびm=多重線)、積分値、および帰属)。基準物質として重水素化溶媒中の残留プロトンを使用して、H NMRデータの化学シフトをテトラメチルシラン内部より低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。13C NMRデータは、Hデカップリングで決定し、化学シフトは、基準物質として重水素化溶媒中の残留炭素を使用したものに対する、テトラメチルシランより低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。
PPRスクリーニング実験の一般的手順
ポリオレフィン触媒スクリーニングは、ハイスループット並列重合反応器(PPR)システムで行った。PPRシステムは、不活性雰囲気のグローブボックス内の48個の単一セル(6×8マトリックス)反応器のアレイで構成した。各セルは、およそ5mLの内部作業液体容量を有するガラスインサートを備えていた。各セルは独立した圧力制御を有し、800rpmで連続的に撹拌した。特に明記しない限り、触媒溶液はトルエン中で調製した。全ての液体(すなわち溶媒、1-オクテン、および触媒溶液)は、自動シリンジを介して添加した。ガス状試薬(すなわち、エチレン、H)は、ガス注入口を介して添加した。各実験の前に、反応器を80℃に加熱し、エチレンでパージし、排気した。
Isopar-Eの一部分を添加し、反応器を実験温度に加熱し、次いでエチレンで適切なpsigに加圧した。次いで試薬のトルエン溶液を、次の:(1)500nmolの捕捉剤MMAO-3Aを含む1-オクテン、(2)活性化剤(助触媒-1、助触媒-2など)、および(3)触媒の順序で添加した。助触媒-1は、N-メチル-N,N-ビスオクタデシルアンモニウムテトラフルオロボレートである溶液活性化剤である。
最終添加後に合計反応体積が5mLに達するように、各液体添加を少量のIsopar-Eで追跡した。触媒を添加する際に、PPRソフトウェアで各セルの圧力の監視を始めた。設定点マイナス1psiでバルブを開き、圧力が2psi高く達したときにバルブを閉じて、エチレンガスをさらに添加することによって、圧力(およそ2~6psig以内)を維持した。全ての圧力低下は、実験期間中、または取り込みもしくは変換要求値に達するまでのいずれか早い方の、エチレンの「取り込み」または「変換」として累積的に記録した。次いで、反応器圧力より40~50psi高い圧力で4分間、アルゴン中10%の一酸化炭素を添加することによって、各反応をクエンチした。「クエンチ時間」が短いほど、触媒はより活性である。いかなるセルにおいても多すぎるポリマーの形成を防止するために、所定の取り込みレベル(120℃の実験では50psig、150℃の実験では75psig)に達した際に反応をクエンチした。全ての反応器をクエンチした後、70℃に冷却した。次いで排気し、窒素で5分間パージして一酸化炭素を除去し、管を取り出した。次いで、ポリマー試料を遠心蒸発器で12時間70℃で乾燥し、秤量してポリマー収率を決定し、IR(1-オクテン組み込み)およびGPC(分子量)分析にかけた。
SymRAD HT-GPC分析
分子量データは、ハイブリッドSymyx/Dow構築ロボット支援希釈高温ゲル浸透クロマトグラファー(Sym-RAD-GPC)での分析によって決定した。百万分の300(ppm)のブチル化ヒドロキシルトルエン(BHT)によって安定化された、10mg/mLの濃度の1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中で、ポリマー試料を120分間160℃で加熱することによって溶解した。次いで、試料の250μLアリコートを注入する直前に、各試料を1mg/mLに希釈した。GPCは、160℃で2.0mL/分の流速の2つのPolymer Labs PLgel 10μm MIXED-Bカラム(300×10mm)を備えていた。試料検出は、PolyChar IR4検出器を濃度モードで使用して行った。この温度で、TCB中のポリスチレン(PS)およびホモポリエチレン(PE)の既知のMark-Houwink係数を使用して、PEに調整された見かけの単位を用いて、光散乱較正用(narrow)PS基準物質の従来の較正を利用した。
1-オクテン組み込みIR分析
IR分析より前に、HT-GPC分析用の試料の実験を行った。試料の1-オクテン組み込みの堆積および分析には、48ウェルHTシリコンウェハを利用した。このプロセスでは、試料に施した全ての追加の加熱は、160℃で210分以下の持続時間であり、試料は、再加熱して磁気GPC撹拌棒を取り外し、同様にJ-KEM Scientific加熱式自動シェーカーでガラスロッド撹拌棒を用いて振盪しなければならなかった。次いで、Tecan MiniPrep75堆積ステーションを使用して加熱しながら試料を堆積し、160℃の窒素パージ下で、堆積したウェハのウェルから1,2,4-トリクロロベンゼンを蒸発させた。1-オクテンの分析は、NEXUS670E.S.P.FT-IRを使用してHTシリコンウェハ上で行った。
バッチ式反応器重合手順
バッチ式反応器重合は、2Lまたは4LのParr(商標)バッチ式反応器で実行した。反応器は、電気加熱マントルによって加熱し、冷却水を含有する内部蛇管冷却コイルによって冷却した。反応器および加熱/冷却システムの両方を、Camile(商標)TGプロセスコンピューターによって制御および監視した。反応器の底部に、触媒失活剤溶液(catalyst kill solution)(典型的には5mLのIrgafos/Irganox/トルエン混合物)で予め満たしたステンレス鋼製のダンプポットに反応器の内容物を空ける、ダンプバルブを取り付ける。ポットとタンクの両方を窒素でパージして、ダンプポットを30ガロンのブロータンクと通気させた。重合または触媒補給のために使用した全ての溶媒は、重合に影響を及ぼし得るあらゆる不純物を除去するために溶媒精製カラムを通した。1-オクテンおよびIsoparEは、A2アルミナを含有する第1のカラム、Q5反応物を含有する第2のカラムの2つのカラムを通過させた。エチレンは、A204アルミナおよび
Figure 0007011652000127
Q5反応物を含有する第2のカラムの2つのカラムを通過させた。移動に使用したNは、A204アルミナ、
Figure 0007011652000128
およびQ5を含有する単一のカラムを通過させた。
反応器は、反応器の負荷に応じて、IsoparE溶媒、および/または1-オクテンを含有し得るショットタンクからまず装填する。ショットタンクは、ショットタンクに取り付けたラボスケールを使用して負荷設定点まで充填する。液体供給物を添加した後、反応器を重合温度設定点に加熱する。エチレンを使用する場合、反応温度になったときに反応器にエチレンを添加して、反応圧力設定点を維持する。エチレン添加量は、マイクロモーション流量計によって監視する。
触媒および活性化剤を適量の精製したトルエンと混合して、溶液のモル濃度を達成した。触媒および活性化剤は、不活性なグローブボックス中で取り扱い、シリンジに引き込み、触媒ショットタンクに圧力で移した。これに続いて、各5mLのトルエンで3回すすいだ。触媒添加直後に実験タイマーを開始する。エチレンを使用した場合、次いでCamileによってエチレンを添加して、反応器内の反応圧力設定点を維持した。これらの重合を10分間行い、次いで撹拌機を停止し、底部ダンプバルブを開いて反応器の内容物をダンプポットに空けた。ダンプポットの内容物を、ラボフードに入れたトレイに注ぎ、そこで溶媒を一晩蒸発させた。次いで、残留したポリマーを収容しているトレイを真空オーブンに移し、そこで真空下で140℃に加熱してあらゆる残留溶媒を除去する。トレイを周囲温度に冷却した後、収率/効率についてポリマーを秤量し、ポリマー試験にかけた。
前の段落に記載したように、次の表中の触媒は、単一反応器システムでの重合条件を使用して個々に反応させた。反応条件および得られたポリマーの特性を、表1、2、3、4、および5に報告する。
Figure 0007011652000129
Figure 0007011652000130
Figure 0007011652000131
Figure 0007011652000132
Figure 0007011652000133
望ましい高分子量よりも低い(300,000g/モル未満)ポリオレフィンを生成するMCI-12およびMCI-28を除いて、触媒は、120℃以上の温度で高分子量(300,000g/モル超)のポリオレフィンを生成する。特に、MCI-1、MCI-2、MCI-3、MCI-6、MCI-11、MCI-12、MCI-13、MCI-14、MCI-17、MCI-21、MCI-22、MCI-25、MCI-29、MCI-30、MCI-31、MCI-32、MCI-33、MCI-34、およびMCI-36は、150℃以上で高分子量のポリオレフィンを生成する。これらのタイプの触媒は、生成されるポリオレフィンが1.3~8.2モルパーセントのオクテンを含有するので、組み込みの低い触媒である。N-ベンジル置換基を担持する触媒は、より高い効率でポリオレフィンを生成する。特に、MCI-14、MCI-18、およびMCI-31は、最も高い活性を有し、120℃以上の温度で、高い効率(300,000ポリマーg/金属g超)でポリオレフィンを生成する。
特記しない限り、本明細書および特許請求の範囲における任意の範囲の開示は、その範囲自体、およびまたその中に包含されるもの、ならびに終点をも含むものとして理解されるべきである。
特許請求の範囲に記載の主題の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態を修正および変更することができることは、当業者には明らかであろう。したがって、そのような修正および変更が添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物の範囲内に入る限り、本明細書に記載される様々な実施形態のそのような修正および変更を包含することを意図する。
本願発明には以下の態様が含まれる。
項1.
式Iに従ったホスファグアニジン錯体であって、
Figure 0007011652000134
式中、
およびRが、水素化物、脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、およびヘテロ芳香族部分から選択された同じかまたは異なる部分を含み、
およびRが、脂肪族部分、ヘテロ脂肪族部分、芳香族部分、またはヘテロ芳香族部分から選択された同じかまたは異なる部分を含み、
が、孤立電子対またはヘテロ原子を含み、
Mが、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択され、Xが、脂肪族部分、芳香族部分、NR 部分、またはハロゲン化物部分から選択され、Rが、アルキル、アリール、またはヘテロアリール部分から選択され、
各点線が、任意選択的に架橋結合を定義する、ホスファグアニジン錯体。
項2.
Xが、メチル、トリメチルシリルメチレン、ベンジル、クロロ、またはNMe部分から選択され、RおよびRが、非置換フェニル環、置換フェニル環、置換シクロヘキシル基、または非置換シクロヘキシル基から選択された同じかまたは異なる部分を含み、Rが、孤立電子対、または酸素、硫黄、窒素、ホウ素、もしくはそれらの組み合わせから選択されたヘテロ原子を含み、RおよびRが、水素化物、アルキル、メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、置換または非置換フェニル部分から独立して選択される、項1に記載のホスファグアニジン錯体。
項3.
前記ホスファグアニジン錯体が、式IIの構造を含み、
Figure 0007011652000135
式中、各Xが、メチル、トリメチルシリルメチレン、もしくはベンジル、クロロを含むがこれらに限定されない、アルキル部分、またはNMe部分から独立して選択され、RおよびRが、フェニル環、置換フェニル環、ヘテロ芳香族基、アルキル基、またはヘテロアルキル基から選択された同じかまたは異なる部分を含み、Rが、孤立電子対、または酸素、硫黄、窒素、もしくはホウ素を含むがこれらに限定されない、ヘテロ原子を含み、RおよびRが、水素化物、アルキル、メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、置換および非置換フェニル部分、または置換および非置換ヘテロ芳香族基から選択された同じかまたは異なる部分を含み、nが、0、1、または2の整数である、項1に記載のホスファグアニジン錯体。
項4.
前記ホスファグアニジン錯体が、式IIIの構造を含み、
Figure 0007011652000136
式中、各Xが、メチル、トリメチルシリルメチレン、ベンジル、クロロ、またはNMe部分から独立して選択され、RおよびRが、置換フェニル環、非置換フェニル環、置換シクロヘキシル環、または非置換環から独立して選択され、Rが、孤立電子対、または窒素、硫黄、ホウ素、もしくはそれらの組み合わせから選択されたヘテロ原子を含み、RおよびRが、水素化物、メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、置換および非置換フェニル部分から独立して選択され、nが、0、1、または2の整数である、項1に記載のホスファグアニジン錯体。
項5.
項1~4のいずれか一項に記載のホスファグアニジン錯体を含む、重合触媒系。
項6.
前記重合触媒系が、連鎖移動剤を含む、項1~5に記載の重合触媒系。
項7.
前記重合触媒系中の前記連鎖移動剤が、ジエチル亜鉛である、項1~6に記載の重合触媒系。
項8.
項5~7に記載の重合触媒から生成された、エチレンホモポリマー。
項9.
項5~7に記載の重合触媒から生成された、α-オレフィンホモポリマーであって、前記α-オレフィンが、C-C12部分で構成されている、α-オレフィンホモポリマー。
項10.
前記α-オレフィンが、1-オクテンである、項9に記載のα-オレフィンホモポリマー。
項11.
項5~7に記載の重合触媒から生成された、エチレン/α-オレフィンコポリマーであって、前記α-オレフィンが、少なくとも1つのC-C12α-オレフィンコモノマーを含む、エチレン/α-オレフィンコポリマー。
項12.
前記α-オレフィンが、1-オクテンである、項11に記載のエチレン/α-オレフィンコポリマー。

Claims (7)

  1. 式Iに従ったホスファグアニジン錯体であって、
    Figure 0007011652000137
    式中、
    およびRが、水素化物、脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、およびヘテロ芳香族部分から選択された同じかまたは異なる部分を含み、
    およびRが、脂肪族部分、ヘテロ脂肪族部分、芳香族部分、またはヘテロ芳香族部分から選択された同じかまたは異なる部分を含み、
    が、孤立電子対またはヘテロ原子を含み、
    Mが、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択され、Xが、脂肪族部分、芳香族部分、またはハロゲン化物部分から選択され、
    各点線が、任意選択的に架橋結合を定義する、ホスファグアニジン錯体。
  2. Xが、メチル、トリメチルシリルメチレン、ベンジル、またはクロロから選択され、RおよびRが、非置換フェニル環、置換フェニル環、置換シクロヘキシル基、または非置換シクロヘキシル基から選択された同じかまたは異なる部分を含み、Rが、孤立電子対、または酸素、硫黄、窒素、ホウ素、もしくはそれらの組み合わせから選択されたヘテロ原子を含み、RおよびRが、水素化物、アルキル、メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、置換または非置換フェニル部分から独立して選択される、請求項1に記載のホスファグアニジン錯体。
  3. 前記ホスファグアニジン錯体が、式IIの構造を含み、
    Figure 0007011652000138
    式中、各Xが、メチル、トリメチルシリルメチレン、もしくはベンジル、クロロを含むがこれらに限定されない、アルキル部分、またはNMe部分から独立して選択され、RおよびRが、フェニル環、置換フェニル環、ヘテロ芳香族基、アルキル基、またはヘテロアルキル基から選択された同じかまたは異なる部分を含み、Rが、孤立電子対、または酸素、硫黄、窒素、もしくはホウ素を含むがこれらに限定されない、ヘテロ原子を含み、RおよびRが、水素化物、アルキル、メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、置換および非置換フェニル部分、または置換および非置換ヘテロ芳香族基から選択された同じかまたは異なる部分を含み、nが、0、1、または2の整数である、請求項1に記載のホスファグアニジン錯体。
  4. 前記ホスファグアニジン錯体が、式IIIの構造を含み、
    Figure 0007011652000139
    式中、各Xが、メチル、トリメチルシリルメチレン、ベンジル、クロロ、またはNMe部分から独立して選択され、RおよびRが、置換フェニル環、非置換フェニル環、置換シクロヘキシル環、または非置換環から独立して選択され、Rが、孤立電子対、または窒素、硫黄、ホウ素、もしくはそれらの組み合わせから選択されたヘテロ原子を含み、RおよびRが、水素化物、メチル、エチル、イソ-プロピル、シクロヘキシルtert-ブチル、アダマンチル、ネオペンチル、フェネチル、ベンジル、置換および非置換フェニル部分から独立して選択され、nが、0、1、または2の整数である、請求項1に記載のホスファグアニジン錯体。
  5. 請求項1~4のいずれか一項に記載のホスファグアニジン錯体を含む、重合触媒系。
  6. 前記重合触媒系が、連鎖移動剤を含む、請求項5に記載の重合触媒系。
  7. 前記重合触媒系中の前記連鎖移動剤が、ジエチル亜鉛である、請求項6に記載の重合触媒系。
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