JP7157058B2 - 金属有機化合物 - Google Patents

金属有機化合物 Download PDF

Info

Publication number
JP7157058B2
JP7157058B2 JP2019534275A JP2019534275A JP7157058B2 JP 7157058 B2 JP7157058 B2 JP 7157058B2 JP 2019534275 A JP2019534275 A JP 2019534275A JP 2019534275 A JP2019534275 A JP 2019534275A JP 7157058 B2 JP7157058 B2 JP 7157058B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substituted
nhc
hydrogen
allyl
unsubstituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019534275A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020502237A (ja
Inventor
スティーヴン・ピー・ノーラン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Umicore AG and Co KG filed Critical Umicore AG and Co KG
Publication of JP2020502237A publication Critical patent/JP2020502237A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7157058B2 publication Critical patent/JP7157058B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2265Carbenes or carbynes, i.e.(image)
    • B01J31/2269Heterocyclic carbenes
    • B01J31/2273Heterocyclic carbenes with only nitrogen as heteroatomic ring members, e.g. 1,3-diarylimidazoline-2-ylidenes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2282Unsaturated compounds used as ligands
    • B01J31/2291Olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B37/00Reactions without formation or introduction of functional groups containing hetero atoms, involving either the formation of a carbon-to-carbon bond between two carbon atoms not directly linked already or the disconnection of two directly linked carbon atoms
    • C07B37/04Substitution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/006Palladium compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • B01J2231/4211Suzuki-type, i.e. RY + R'B(OR)2, in which R, R' are optionally substituted alkyl, alkenyl, aryl, acyl and Y is the leaving group
    • B01J2231/4227Suzuki-type, i.e. RY + R'B(OR)2, in which R, R' are optionally substituted alkyl, alkenyl, aryl, acyl and Y is the leaving group with Y= Cl
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • B01J2231/4238Negishi-type, i.e. RY + R'ZnZ, in which R, R' is optionally substituted alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, Y is the leaving group and Z is halide or R'
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • B01J2231/4255Stille-type, i.e. RY + R'3SnR'', in which R is alkenyl, aryl, R' is alkyl and R'' is alkenyl or aryl
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • B01J2231/4266Sonogashira-type, i.e. RY + HC-CR' triple bonds, in which R=aryl, alkenyl, alkyl and R'=H, alkyl or aryl
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4277C-X Cross-coupling, e.g. nucleophilic aromatic amination, alkoxylation or analogues
    • B01J2231/4283C-X Cross-coupling, e.g. nucleophilic aromatic amination, alkoxylation or analogues using N nucleophiles, e.g. Buchwald-Hartwig amination
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/824Palladium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

パラジウム系触媒は、様々な目的及び用途において従来より関心が高まっている。
Heck反応(Dieck,H.A.;Heck,R.F.「Organophosphinepalladium complexes as catalysts for vinylic hydrogen substitution reactions」.Journal of the American Chemical Society.1974,96(4),1133)、Stille反応(Kosugi,M.;Sasazawa,K.;Shikizu,Y.;Migita,T.Chem.Lett.,1977,6,301~302.)、Suzuki反応(Advanced Organic Chemistry,Springer,2007,739~747)、Negishiカップリング(Journal of the Chemical Society Chemical Communications 1977,(19),683.)及びBuchwald-Hartwigアミノ化は、かかる触媒を使用する反応の既知の例である。
上記反応の多く又は全てに用いることができる様々な異なる配位子が記載されている。
いくつかの反応手順では、単純な方法で触媒活性種へと活性化又は変換され得る安定なプレ触媒を用いることが望ましい。この目的は、式1のパラジウム錯体によって解決される。
Figure 0007157058000001
式中、
及びRは、同一又は異なり、水素、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、及び置換又は非置換ヘテロアリールからなる群から選択され、
Dは、ヘテロ原子によって置換することができる架橋炭素原子を有する、飽和又は不飽和、置換又は非置換であることができるC~C架橋の一部であることができる。R、R及びDを担持する基は、一般的に、NHC配位子又はN-複素環式カルベン配位子として当業者には既知である。それらは当技術分野において既知であり、例えば「N-Heterocyclic carbenes in transition metal catalysis」,Springer Verlag 2007 by Frank Gloriusに記載されている。
、R11及びR12は、同じでも異なっていてもよく、水素、置換又は非置換アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルキニル又はそれらの組み合わせであることができる。R10及びR20は、水素であることができるか、又は置換若しくは非置換の不飽和環を形成することができ、その環は更なる環と縮合してもよく、
X及びYは、同じでも異なっていてもよく、アニオン性配位子である。この錯体は、様々な条件下での保管及び取り扱いを可能にする空気安定性化合物である。それは、塩基を用いる変換によって、既知の触媒活性種に変換され得る。
発明の簡単な説明
1.式1の化合物
Figure 0007157058000002
[式中、
及びRは、同一又は異なり、水素、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、及び置換又は非置換ヘテロアリールからなる群から選択され、
Dは、ヘテロ原子によって置換することができる架橋炭素原子を有する、飽和又は不飽和、置換又は非置換であることができるC~C架橋の一部であることができ、
、R11及びR12は、同じでも異なっていてもよく、水素、置換又は非置換アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルキニル又はそれらの組み合わせであることができ、
10及びR20は、水素であることができるか、又は置換若しくは非置換の不飽和環を形成することができ、その環は更なる環と縮合してもよく、又は、互いに縮合して環を形成してもよく、
X及びYは、同じでも異なっていてもよく、アニオン性配位子である]。
2.ポイント1に記載の式1aの化合物
Figure 0007157058000003
[式中、
A及びBは、炭素原子であり、
Zは、単結合又は二重結合であり、
及びRは、同じでも異なっていてもよく、水素、置換又は非置換(C~C18)-アルキル、置換又は非置換(C~C)-ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換(C~C14)-アリール、置換又は非置換(C~C14)-ヘテロアリールからなる群から選択され、
、R11及びR12は、同じでも異なっていてもよく、水素、置換又は非置換アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルキニル又はそれらの組み合わせであることができ、
10及びR20は、水素であることができるか、又は置換若しくは非置換の不飽和環を形成することができ、その環は更なる環と縮合してもよく、
X及びYは、同じであっても異なっていてもよく、アニオン性配位子である]。
3.式2又は3を有するポイント1又は2に記載の式1の化合物
Figure 0007157058000004
[式中、R、R、R、R11、R12、R10、R20、X及びYは、ポイント1で定義されているとおりである]。
4.X及びYが、同じであって、ハロゲン、アセテート、フルオロアセテート、テトラフルオロボレート、特に塩素又は臭素である、ポイント1、2又は3に記載の化合物。
5.R及びRが各々独立して、式4~式8
Figure 0007157058000005
2,6-ビス(ジフェニルメチル)-4-メチルフェニル、2,6-ビス(ジフェニルメチル)-4-メトキシフェニル、2,6-ビス(ジナフチルメチル)-4-メチルフェニル
[式中、Rは、フェニル、ナフチルであり、Rは、水素、メチル又はメトキシであり、Nは、置換アリール環が結合される式1~3の複素環の窒素原子を示す]からなる群から選択される、ポイント1~4のいずれか1つに記載の化合物。
6.R及びRが同じである、ポイント1~5のいずれか一つに記載の化合物。
7.R、R11及びR12が、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、フェニル、ナフチル又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、ポイント1~6のいずれか1つに記載の化合物。
8.R12が、水素である、ポイント1~7のいずれか1つに記載の化合物。
9.R11が、水素である、ポイント1~8のいずれか1つに記載の化合物。
10.R10及びR20が、パラジウムのη-配位のための好適な5員又は6員の不飽和環を形成する、ポイント1~9のいずれか1つに記載の化合物。
11.5員又は6員の不飽和環が、少なくとも1つのベンゼン環と縮合している、ポイント10の化合物。
12.Rが、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、フェニル、ナフチル又はそれらの組み合わせからなる群から選択され、R11及びR12が、水素であり、R10及びR20が、一緒になってインデン環系を形成するようにベンゼン環と縮合した5員不飽和環を形成する、ポイント1~11のいずれか1つに記載の化合物。
13.イミダゾリウム塩を、溶媒中のパラジウム二量体[Pd(R10-(アリル-R12)-R1120)(μ-X)](式中、R及びXは、上で定義したとおりである)と反応させる、ポイント1~12のいずれか1つに記載の化合物を作製するための方法。
14.溶媒が、炭化水素、ハロゲン化炭化水素若しくは極性溶媒、具体的には、直鎖状若しくは環状のハロアルキル、エーテル、ケトン又はそれらの組み合わせである、ポイント13に記載の方法。
15.反応温度が、20℃~111℃、特に40℃~90℃である、ポイント13又は14に記載の方法。
16.反応時間が、30分~24時間、特に1時間~5時間である、ポイント13~15のいずれか1つに記載の方法。
17.化合物R10-(アリル-R12)-R1120が、上で定義したとおりのR、R10、R11、R12及びR20を有する式の化合物である、ポイント13~16のいずれか1つに記載の方法。
Figure 0007157058000006
18.[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を作製する方法であって、
ポイント1~5のいずれか1つに記載の化合物を提供するステップと、
その化合物を溶媒の存在下で塩基と反応させるステップと、
所望により、得られた[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]を単離するステップと、
を含み、
式中、NHCが、ポイント1~5のいずれか1つに記載の化合物の対応するNHC配位子であり、X及びRが、上記のように定義される、方法。
19.前記溶媒が、極性非プロトン性溶媒若しくは極性プロトン性溶媒、特にハロアルカン、ベンゼン、トルエン若しくはキシレンなどの芳香族溶媒、ジエチルエーテルなどのエーテル、テトラヒドロフラン若しくはMTBE、アセトンなどのケトン、又はエタノール、イソプロパノール若しくはn-ブタノールなどのC~Cアルコールである、ポイント18に記載の方法。
20.塩基が、塩基性金属化合物又は有機塩基、特にアルカリ又は土類アルカリ化合物である、ポイント18又は19に記載の方法。
21.塩基が、アルカリ若しくは土類アルカリの酸化物、水酸化物若しくは炭酸塩、又はアミン、特に炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ピリジン又はトリエチルアミンである、ポイント18~20のいずれか1つに記載の方法。
22.化学反応を触媒する方法であって、
溶媒中でイミダゾリウム塩を、パラジウム二量体[Pd(R10-(アリル-R12)-R1120)(μ-X)]と反応させることにより、[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を提供するステップであって、式中、R、R10、R11、R12及びR20は上で定義したとおりである、ステップと、
化学反応における触媒として[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の当該錯体を使用するステップであって、式中、NHCは、ポイント1~12のいずれか1つに記載の化合物の対応するNHC配位子であり、Rは、上で定義したとおりである、ステップと、
を含む、方法。
23.[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体が触媒として使用される化学反応が、有機化学における炭素-炭素又は炭素-窒素結合反応である、ポイント22に記載の方法。
24.[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体が触媒として使用される化学反応が、Buchwald-Hartwigカップリングである、ポイント22又は23に記載の方法。
25.[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体が触媒として使用される化学反応が、Heck反応、Stille反応、Suzuki-Miyauraカップリング、Sonogashiraカップリング、Negishiカップリング又はHiyamaカップリングである、ポイント22又は23に記載の方法。
26.[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]と略記される式11の化合物が、R、R10、R11、R12及びR20の全てが水素である化合物とは異なる、ポイント22~25のいずれか1つに記載の方法。
27.[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]と略記される式11の化合物が、R、R10、R11及びR20が水素であり、R12がメチルである化合物とは異なる、ポイント22~25のいずれか1つに記載の方法。
28.[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]と略記される式11の化合物が、Xが塩素である化合物とは異なる、ポイント22~25のいずれか1つに記載の方法。
29.式11の化合物が、式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物であって、式中、R、R10、R11、R12及びR20のうちの少なくとも1つは水素とは異なる、ポイント22~25のいずれか1つに記載の方法。
30.式11の化合物が、式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物であって、式中、R、R10、R11及びR20は水素であり、R12は水素又はメチルとは異なる、ポイント22~25のいずれか1つに記載の方法。
31.式11の化合物が、式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物であって、式中、Xは塩素とは異なる、ポイント22~25のいずれか1つに記載の方法。
32.式11の化合物が、[N,N’-ビス-((2,6-ジイソプロピルフェニル)イミダゾール)-2-イリデン]Pd(η-アリル)Clとは異なる式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物である、ポイント22~25のいずれか1つに記載の方法。
より具体的には、式の化合物は、式1aの化合物であることができる
Figure 0007157058000007
[式中、
A及びBは、炭素原子であり、
Zは、単結合又は二重結合であり、
及びRは、同じでも異なっていてもよく、水素、置換又は非置換(C~C18)-アルキル、置換又は非置換(C~C)-ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換(C~C14)-アリール、置換又は非置換(C~C14)-ヘテロアリールからなる群から選択され、
、R11及びR12は、同じでも異なっていてもよく、水素、置換若しくは非置換アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルキニル又はそれらの組み合わせであることができる。
10及びR20は、水素であることができるか、又は置換若しくは非置換の不飽和環を形成することができ、その環は更なる環と縮合してもよく、
X及びYは、同じであっても異なっていてもよく、アニオン性配位子である]。
特に、式1又は1aの化合物は、式2又は3の化合物であってもよい
Figure 0007157058000008
[式中、R、R、R、R11、R12、R10、R20、X及びYは、上で定義されているとおりである。
X及びYは、同じか又は異なっていることができ、アニオン性配位子である。好適な配位子は、例えば、ハロゲン、好適なボレートアニオン又は有機アニオン、特にアセテート、フルオロアセテート、テトラフルオロボレート、テトラフェニルボレート、塩素又は臭素である。通常、X及びYは同じである]。
使用されるNHC配位子に関しては、一般に、全ての一般的なNHC配位子を特定の目的のために使用することができる。この配位子の群の一般的な配位子を使用する場合、R及びRはそれぞれ独立して、式4~式8からなる群から選択される
Figure 0007157058000009
[式中、式8では、Rは、アリールであり、特にフェニル又はナフチルであり、Rは、水素、アルキル又はアルコキシ、例えばメチル又はメトキシであり、Nは、上記の基から選択される置換アリール環が結合される式1~3における複素環の窒素原子を示す]。R及びRは、独立して選択されてもよく、したがって互いに異なっていてもよいが、それらが同じである場合が一般的である。具体的には、式8は、2,6-ビス(ジフェニルメチル)-4-メチルフェニル、2,6-ビス(ジフェニルメチル)-4-メトキシフェニル、2,6-ビス(ジナフチルメチル)-4-メチルフェニル、2,6-ビス(ジナフチルメチル)-4-メトキシフェニルであることができる。
この化合物では、パラジウム(Pd)はまた、式9の構造を有するR10-(アリル-R12)-R1120と記載され得る化合物によって配位される。
Figure 0007157058000010
この化合物において、R、R11及びR12は、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換アルケニル、置換若しくは非置換アリール、特にメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、フェニル、ナフチル、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。
特定の実施形態では、R12は水素である。別の特定の実施形態では、R11も水素である。
更に別の特定の実施形態では、R10及びR20は、パラジウムのη-配位のための好適な5員又は6員の不飽和環を形成している。この実施形態では、5員又は6員の不飽和環を、少なくとも1つのベンゼン環と縮合させることができる。この実施形態では、R11及びR12は、水素であることができ、R10及びR20は、一緒になって、インデン環系を形成するように、ベンゼン環と縮合した5員不飽和環を形成してもよい。
一般的に、しかしまた上記のR10、R11、R12及びR20に関する特定の実施形態では、Rは、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、フェニル、ナフチル又はそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
したがって、R10-(アリル-R12)-R1120基は、例えばシンナミル又はアリルであり得る。また、それは、式10の化合物などの置換又は非置換インデンであることもできる。
Figure 0007157058000011
この式10の化合物では、R40は、水素、置換若しくは非置換アルキル、並びに置換若しくは非置換アリール、より具体的にはフェニル、ナフチル、p-メチルフェニル、メチル、エチルプロピル、イソプロピル、ブチル、又はtert-ブチルであることができる。
式1~3の化合物は、それぞれのNHC配位子の塩、通常はイミダゾリウム塩を、溶媒中のパラジウム二量体[Pd(R10-(アリル-R12)-R1120)(μ-X)](式中、R、R10、R11、R12、R20及びXは、上で定義されているとおりである)と反応させる方法によって作製することができる。
この反応は、以下の方程式によって例示することができる。
Figure 0007157058000012
その方法は、使用される溶媒に関してかなり堅牢であるため、多種多様な溶媒を用いることができる。好適な溶媒は、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、極性溶媒、具体的には直鎖状若しくは環状ハロアルキル、エーテル、ケトン又はそれらの組み合わせである。したがって、好適な溶媒としては、トルエン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、石油エーテル、ジクロロメタン、クロロホルム、ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル(2-メトキシ-2-メチルプロパン)、エチル-tert-ブチルエーテル、環状エーテル、例えばテトラヒドロフラン又はジオキサン、アセトン又は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。
反応は、パラジウム遊離体[Pd(R10-(アリル-R12)-R1120)(μ-X)]、イミダゾリウム塩のようなNHC塩、及び溶媒を、好適な反応器に入れ、一般に広い範囲から選択することができる、好適な反応時間の間、好適な反応温度で撹拌しながら反応させることによって容易に実施することができる。
例えば、その反応は、選択した溶媒を還流させることによって単に実施してもよく、使用される溶媒がトルエンである場合、例えば111℃などの溶媒の沸点に反応温度を設定することになる。一般に、20℃~111℃、特に40℃~90℃の反応温度が好適であることが証明されている。使用される遊離体及び温度に応じて、30分~24時間、特に1~5時間の反応時間が、十分なものであることが証明されている。その後、溶媒を、例えば蒸留によって除去し、生成物、すなわち式1、1a、2又は3の化合物が、通常は90%超、しばしば98%又は99%もの収率で得られる。
式1、1a、2又は3の単離された化合物を使用して、式11
Figure 0007157058000013
を有する[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の触媒活性化合物を、溶媒の存在下で塩基を添加することによって、調製することができる。
より具体的には、[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の錯体を作製する方法は、
式1、1a、2又は3のいずれか1つに記載の化合物を提供するステップと、
前記化合物を溶媒の存在下で塩基と反応させるステップと、
所望により、得られた[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]を単離するステップと、
を含み、
NHCは、上で定義した式1、1a、2又は3のいずれか1つに記載の化合物の対応するNHC配位子である。
発明の一実施形態では、[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]と略記される式11の化合物は、R、R10、R11、R12及びR20の全てが水素である化合物とは異なっているか、又は
[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]と略記される式11の化合物は、R、R10、R11及びR20が水素であり、R12がメチルである化合物とは異なっているか、又は
[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]と略記される式11の化合物は、Xが塩素である化合物とは異なっている。
より具体的には、式11は、式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物であり、式中、R、R10、R11、R12及びR20のうちの少なくとも1つは水素とは異なる。
更により具体的には、式11は、式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物であり、式中、R、R10、R11及びR20は水素であり、R12は水素又はメチルとは異なる。
別の特定の実施形態では、式11は、式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物であり、式中、Xは塩素とは異なる。
特に、式11は、[N,N’-ビス-((2,6-ジイソプロピルフェニル)イミダゾール)-2-イリデン]Pd(η-アリル)Clとは異なる式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の化合物である。
この方法は、使用される溶媒に関してかなり堅牢であるため、多種多様な溶媒を用いることができる。好適な溶媒は、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、極性溶媒、具体的には直鎖状又は環状ハロアルキル、エーテル、ケトン、アルコール又はそれらの組み合わせである。極性非プロトン性又は極性プロトン性溶媒が有用であることが見出されている。
したがって、好適な溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、石油エーテル、ジクロロメタン、クロロホルム、ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル(2-メトキシ-2-メチルプロパン)、エチル-tert-ブチルエーテル、環状エーテル、例えばテトラヒドロフラン若しくはジオキサン、アセトン、C~Cアルコール、例えばエタノール、イソプロパノール、若しくはn-ブタノール又はそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
塩基は、塩基性金属化合物、例えばアルカリ若しくは土類アルカリの酸化物、水酸化物若しくは炭酸塩、又は有機塩基、例えばアミンであることができる。具体的には、好適な塩基は、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ピリジン又はトリエチルアミンである。反応時間は、一般に、1~12時間、より具体的には2~10時間、又は3~8時間、又は3~6時間の範囲であることができる。反応温度は、殆どの場合、溶媒の沸点に応じて、例えば20℃~115℃、又は35℃~100℃、又は40℃~80℃、又は40℃~60℃とすることができる。
このようにして得られた[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型のパラジウム錯体は、パラジウム触媒による触媒作用を受けやすい化学反応を触媒するために、使用することができる。
より具体的には、化学反応を触媒するこの方法は、
上記の方法を使用して、[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を提供するステップと、
式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を化学反応における触媒として使用するステップと、
を含み、式中、NHCは、上で定義した式1、1a、2又は3のいずれか1つに記載の化合物の対応するNHC配位子である。
この方法は、有機化学において炭素-炭素又は炭素-窒素カップリング反応を行うのに特に好適である。より具体的には、Buchwald-Hartwigカップリング反応、Suzuki-Miyauraカップリング反応、Heck反応又はStille反応、並びにNegishi、Sonogashira及びHiyamaカップリング反応をこのようにして行うことができる。
上で定義した式1、1a、2又は3のいずれか1つの化合物を、触媒されるカップリング反応の反応混合物に、塩基と一緒に添加し、次いで文献に通常記載されているようにカップリング反応を行うことができる。Heck反応では、例えば、塩基は、通常は、任意の方法で添加される。最良の結果を達成するために、数回の試験で塩基の量を適合させることが必要であり得る。
上記の方法によって、すなわち、溶媒の存在下で塩基を添加し、次いで[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を反応混合物に添加することによって、式1、1a、2又は3のいずれか1つの化合物から式[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]の錯体を調製することも可能である。[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を単離し、次いでカップリング反応の反応混合物に添加することができるか、又は、場合によっては、その溶液を、カップリング反応の反応混合物に単に移してもよい。
33.[Pd(IPr)(cin)Cl]の合成及び最適化
小規模:
IPr・HCl(50.0mg、0.117mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](25.3mg、0.048mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.5mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れ、続いてKCO(13.5mg、0.097mmol)を入れた。その混合物を60℃で5時間撹拌した。反応が完了した後、溶媒を真空下で除去した。残渣をジクロロメタン(1~2mL)に再溶解し、シリカのパッドで濾過した。シリカをDCM(20mL)で洗浄した。得られた溶液を濃縮し、粉末が得られるまで真空下で乾燥させた。場合によっては、残留DCMを除去するためにペンタン(5mL)で洗浄することが必要であった。生成物が微結晶性材料として98%(60.9mg)の収率で得られた。
大規模:
IPr・HCl(1.96g、4.63mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](1g、1.93mmol)及び電磁撹拌棒を、シンチレーションバイアル瓶又は丸底フラスコに入れた。次いでアセトン(20mL)を加え、続いてKCO(533mg、3.86mmol)を加え、その反応混合物を24時間還流させた。上記と同じ一般的な作業により、95%(2.33g)の収率で生成物が得られた。
H NMR(400Mhz,CDCl3):δ(ppm)=δ7.50(t,J=7.7Hz,2H),7.48-7.28(d,J=7.7Hz,4H),7.12(m,5H),5.09(m,1H),4.36(d,J=12.9Hz,1H),3.06(m,5H),1.77(d,J=11.4Hz,1H),1.43-1.36(m,12H),1.16(d,J=7.1Hz,12H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ184.8(C,カルベン),145.9(C),137.7(C),135.7(C),129.7(CH)128.0(CH),127.9(CH),127.1(CH),126.5(CH),124.0(CH),123.6(CH),108.6CH),90.0(CH),46.1(CH),33.9(CH),28.4(CH),26.0(CH),22.8(CH)。
元素分析:期待値C=66.66,H=7.15,N=4.32.実測値C=66.73,H=7.27,N=4.38。
Figure 0007157058000014
H NMRはスペクトル中の不純物を示す。単離収率。全ての反応は、テクニカルグレードのアセトン(IPr・HClに対して0.235M)を使用して空気中で実施した。濃度=0.117M。濃度=0.058M。IPr・HCl及び[Pd(cin)Cl]をアセトン中で60℃で1時間撹拌し、次いでKCOを添加し、その混合物を60℃で5時間撹拌した。
34.[Pd(IPr)(アリル)Cl]の合成及び最適化
小規模:
IPr・HCl(50.0mg、0.117mmol)、[Pd(アリル)(μ-Cl)](17.8mg、0.048mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.5mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れ、続いてKCO(13.5mg、0.097mmol)を入れた。その混合物を60℃で5時間撹拌した。反応が完了した後、溶媒を真空下で除去した。残渣をジクロロメタン(1~2mL)に再溶解し、シリカのパッドで濾過した。シリカをDCM(20mL)で洗浄した。得られた溶液を濃縮し、粉末が得られるまで真空中で乾燥させた。場合によっては、残留DCMを除去するためにペンタン(5mL)で洗浄することが必要であった。生成物が微結晶性材料として85%(47.6mg)の収率で得られた。
大規模:
IPr・HCl(2.70g、6.55mmol)、[Pd(アリル)(μ-Cl)](1g、2.73mmol)及び電磁撹拌棒を、シンチレーションバイアル瓶又は丸底フラスコに入れた。次いでアセトン(28mL)を加え、続いてKCO(755mg、5.47mmol)を加え、その反応混合物を10時間還流させた。上記と同じ一般的な作業により、92%(2.87g)の収率で生成物が得られた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.42(t,J=7.32Hz,2H),7.28(m,4H),7.15(s,2H),4.86-4.76(m,1H),3.91(dd,J=5.66Hz,1H),3.16-3.03(m,2H),3.04(d,J=6.31Hz,1H),2.89-2.82(m,2H),2.77(d,J=13.64Hz,1H),1.59(d,J=12.09Hz,1H),1.39(d,J=7.12Hz,6H),1.34(d,J=6.8Hz,6H),1.18(d,J=7.05,6H),1.09(d,J=7.12Hz,6H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ186.1(C,カルベン),146.0(C),145.8(C),135.6(C),129.7(CH),123.9(CH),123.7(CH),123.6(CH),114.0(CH),72.3(CH),49.3(CH),28.4(CH),28.3(CH)26.4(CH),25.6(CH),22.7(CH),22.6(CH)。
元素分析:期待値C=62.93,H=7.39,N=4.89,実測値C=63.06,H=7.55,N=5.02。
Figure 0007157058000015
H NMRはスペクトル中の不純物を示す。DCMを使用しシリカを通して濾過した後の単離収率。全ての反応を、テクニカルグレードのアセトン(0.235M)を使用して空気中で実施した。
35.[Pd(IPr)(cin)Cl]の合成及び最適化
小規模:
IPr・HCl(110mg、0.116mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](30.0mg、0.058mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.5mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れ、その反応を60℃で1時間撹拌した。次いで、KCO(32.0mg、0.232mmol)を添加し、その混合物を60℃で24時間撹拌した。反応が完了した後、溶媒を真空下で除去した。残渣をジクロロメタン(1~2mL)に再溶解し、シリカのパッドを通して濾過した。シリカをDCM(20mL)で洗浄した。得られた溶液を濃縮し、粉末が得られるまで真空中で乾燥させた。場合によっては、残留DCMを除去するためにペンタン(5mL)で洗浄することが必要であった。生成物が微結晶性材料として94%(127mg)の収率で得られた。
大規模:
IPr・HCl(3.66g、3.86mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](1g、1.93mmol)及び電磁撹拌棒を、シンチレーションバイアル瓶又は丸底フラスコに入れた。次いで、アセトン(13mL)を添加し、反応を3時間還流させた(65℃)。次いで、KCO(1.07g、7.72mmol)を添加し、その反応混合物を30時間還流させた。上記と同じ一般的な作業により、98%(4.23g)の収率で生成物を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.50(d,J=7.10Hz,2H),7.41(t,J=7.42,3H),7.37(m,16H),7.08(m,14H),6.82(m,14H),6.09(s,2H),5.70(s,2H),5.31(s,2H),5.01-4.96(m,1H),4.64(d,J=12.8Hz,1H),2.59(d,J=5.8Hz,1H),2.23(s,6H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ182.3(C,カルベン),144.3(C),143.5(C),143.4(C)141.1(C),140.3(C),138.1(C),137.5(C),135.6(C),130.3(CH),130.0(CH),129.0(CH),128.9(CH),128.3(CH),128.1(CH),127.9(CH),127.4(CH),126.9(CH),126.1(CH),126.1(CH),123.2(CH)108.7(C),91.0(C),53.3(CH),47.1(C),21.7(CH)。
元素分析:期待値:C 79.85、H 5.67、N 2.39。実測値:C 79.64、H 5.81、N 2.36。
Figure 0007157058000016
H NMRはスペクトル中の不純物を示す。DCMを使用しシリカを通して濾過した後の単離収率。全ての反応を、テクニカルグレードのアセトンを使用して空気中で実施した。明瞭なNMRスペクトルが得られたが、それを再現することは困難であった。アセトン中のIPr・HCl及び[Pd(cin)Cl]を、60℃で7分間撹拌し、次いでKCOを添加し、5時間撹拌し加熱した。アセトン中のIPr・HCl及び[Pd(cin)Cl]を、60℃で1時間撹拌し、次いでKCOを添加し、その混合物を、表示した時間、60℃で撹拌した。アセトン中のIPr・HCl及び[Pd(cin)Cl]を、60℃で3時間撹拌し、次いでKCOを添加し、その混合物を、24時間、60℃で撹拌した。
36.[Pd(SIPr)(cin)Cl]の合成
Figure 0007157058000017
SIPr・HCl(110mg、0.234mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](49.7mg、0.096mmol)及び電磁撹拌棒を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れた。次いでアセトン(1mL)を添加し、続いてKCO(26.9mg、0.192mmol)を添加し、その混合物を60℃で5時間撹拌した。上記と同じ一般的な作業により、微結晶性材料として78%(122mg)の収率で所望の錯体が得られた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.38-7.35(m,2H),7.26(d,J=7.52Hz,3H),7.14-7.13(m,4H),5.09-5.01(m,1H),4.33(d,J=13.3Hz,1H),4.02(s,4H),3.44(br.s,1H),1.43(m,12H),1.27(d,J=6.31Hz,12H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)=δ212.1(C),147.2(C),137.7(C),136.4(C),129.1(C),128.3(CH),127.4(CH),126.8(CH),124.3(CH),109.2(CH),91.7(CH),54.1(CH),46.0(CH),28.6(CH),26.7(CH)。
元素分析:期待値:C 66.76、H 7.72、N 4.21。実測値:C 66.63、H 7.64、N 4.27。
37.[Pd(SIMes)(cin)Cl]の合成
Figure 0007157058000018
SIMes・HCl(100mg、0.292mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](62.9mg、0.122mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(1.2mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れ、続いてKCO(33.5mg、0.243mmol)を入れた。その混合物を60℃で5時間撹拌した。次いで、一般的な作業手順後に、微結晶性材料として80%(135mg)の収率で生成物が得られた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.12(m,3H),7.06(m,2H),6.96(d,J=11.19Hz,4H),5.30(s,1H),5.12-5.04(m,1H),4.27(d,J=12.96Hz,1H),3.99(m,4H),3.27(d,J=6.86Hz,1H),2.44(d,J=15.24Hz,10H),2.31(s,6H),1.93(m,1H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ210.9(C,カルベン),138.0(C),137.8(C),136.3(C),135.7(C),129.1(CH),128.0(CH),127.5(CH),127.1(CH),126.4(CH),109.4(CH),92.1(CH),51.0(CH),46.5(CH),20.9(CH)。
元素分析:期待値:C 66.76、H 7.72、N 4.21。実測値:C 66.63、H 7.64、N 4.27。
38.[Pd(IPr*2-Np)(cin)Cl]の合成
Figure 0007157058000019
IPr*2-Np・BF(171.2mg、0.115mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](30.0mg、0.058mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(1.1mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れた。その反応を60℃で1時間撹拌した。次いで、KCO(32.0mg、0.232mmol)を添加し、その混合物を60℃で24時間撹拌した。一般的な作業手順後に、微結晶性材料として94%(170mg)の収率で生成物が得られた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.86-7.84(m,12H),7.71(d,J=6.95Hz,2H),7.62(d,J=7.79Hz,4H),7.67-7.51(m,7H),7.47-7.41(m,10H),7.39-7.29(m,9H),7.26-7.16(m,14H),7.16(d,J=15.6Hz,4H),7.12(s,4H),6.94(d,J=8Hz,2H),6.60(d,J=9.68Hz,2H),5.37(s,2H),5.05(d,J=12.94Hz,1H),3.15(d,J=7.1Hz,1H),2.24(s,6H),1.94(d,J=11.3Hz,1H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ182.0(C,カルベン),141.2(C),138.5(C),135.9(C),133.0(C),132.9(C),132.0(CH),131.8(CH),130.7(CH),129.2(CH),128.9(CH),128.6(CH),127.9(CH),127.8(CH),127.7(CH),127.4(CH),127.3(CH),127.0(CH),125.7(CH),125.6(CH),125.5(CH),109.6(CH),92.1(CH),51.5(CH),47.1(CH),21.7(CH)。
元素分析:期待値:C 84.01、H 5.19、N 1.78。実測値:C 83.87、H 5.23、N 1.91。
39.[Pd(IPent)(cin)Cl]の合成
Figure 0007157058000020
IPent・HCl(100mg、0.186mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](48.2mg、0.093mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.8mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れ、その反応を60℃で1時間撹拌した。次いで、KCO(51.4mg、0.372mmol)を添加し、その混合物を60℃で24時間撹拌した。一般的な作業手順後に、微結晶性材料として85%(123mg)の収率で生成物が得られた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.41-7.37(m,2H),7.18-7.09(m,11H),5.21-5.13(m,1H),4.41(d,J=13.4Hz,1H),2.53(br.m,4H),2.11-1.97(m,4H),1.76-1.72(m,4H),1.63(m,4H),1.52-1.43(m,4H),1.01(m,12H),0.77(m,12H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ181.5(C,カルベン),143.6(C),137.5(C)137.5(C),128.8(CH),128.2(CH),127.2(CH),126.6(CH),124.8(CH),124.2(CH),108.2(C),91.4(CH),41.5(CH),27.9(CH),27.2(CH),12.8(CH),11.2(CH)。
元素分析:期待値:C 69.55、H 8.09、N 3.69。実測値:C 69.49、H 8.19、N 3.80。
40.[Pd(IHept)(cin)Cl]の合成
Figure 0007157058000021
IHept・HCl(100mg、0.154mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](39.8mg、0.076mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.7mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れ、反応を60℃で1時間撹拌した。次いで、KCO(42.5mg、0.308mmol)を添加し、その混合物を60℃で24時間撹拌した。一般的な作業手順後に、微結晶性材料として81%(109mg)の収率で生成物が得られた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.40-7.36(m,2H),7.19-7.13(m,9H),7.06(s,2H),5.18-5.10(m,1H),4.44(d,J=13.8Hz,1H),2.61(br.s,4H),1.98-1.91(m,4H),1.56-1.26(m,20H),1.15-1.11(m,8H),0.90(t,J=7.12Hz,7.28Hz,24H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ181.4(C,カルベン),144.2(C),137.5(C),137.2(CH),128.9(CH),128.1(CH),127.3(CH),126.5(CH),124.7(CH),124.2(CH),108.1(C),91.5(CH),39.1(CH),39.0(CH),37.8(CH),21.4(CH),20.3(CH),14.5(CH)。
元素分析:期待値:C 71.62、H 8.90、N 3.21。実測値:C 71.5、H 8.75、N 3.30。
41.[Pd(IPr*OMe)(cin)Cl]の合成
Figure 0007157058000022
IPr*OMe・HCl(110mg、0.103mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](26.7mg、0.051mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.5mL)を、バイアル瓶又は丸底フラスコに入れ、その反応を60℃で1時間撹拌した。次いで、KCO(28.5mg、0.206mmol)を添加し、その混合物を60℃で24時間撹拌した。一般的な作業手順後に、微結晶性材料として85%(107mg)の収率で生成物が得られた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ7.49(d,J=7.37Hz,2H),7.40(t,J=7.09Hz,2H),7.30-7.19(m,22H),7.10-7.09(m,11H),6.85(d,J=7.24Hz,4H),6.80(d,J=6.57Hz,4H),6.55(s,4H),6.07(s,2H),5.73(s,2H),5.23(s,2H),5.13-5.05(m,1H),4.69-4.66(m,1H),3.57(s,6H),2.67-2.66(m,1H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ182.9(C,カルベン),158.6(C),144.0C),130.2(C),129.0(C),128.9(C),128.4(C),128.1(C),128.0(CH),127.4(CH),127.0(CH),126.3(CH),126.1(CH),123.3(CH),114.8(CH),114.7(CH),108.7(C),91.7(CH),54.8(CH),51.4(CH),47.0(CH)。
元素分析:期待値:C 77.8、H 5.44、N 2.33。実測値:C 77.59、H 5.35、N 2.36。
42.パラデート中間生成物の合成及び分析
Figure 0007157058000023
42.1.[IPrH][Pd(cin)Cl](1a)の合成
IPr・HCl(82.04mg、0.193mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](50.0mg、0.096mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.8mL)を、バイアル瓶に入れた。その混合物を60℃で1時間撹拌した。溶媒を除去し、生成物を真空下で乾燥させた。生成物を濃橙色粉末として99%(132mg)の収率で得た。ヘキサンをDCM中錯体溶液中に蒸気拡散させることにより、単結晶を成長させた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=9.19(s,1H),8.32(d,J=1.60Hz,2H),7.56-7.52(m,2H),7.46(d,J=7.44Hz,2H),7.33(d,J=7.75Hz,4H),7.21(m,3H),5.66(s,1H),4.46(s,1H),3.83(s,1H),2.90(s,1H),2.48-2.41(m,4H),1.27(d,J=6.81Hz,12H),1.19(d,J=6.76Hz,12H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ144.9(C),136.7(CH),131.8(C),129.7(C),128.4(CH),127.7(CH),127.5(CH),124.5(CH),105.0(C),28.8(CH),24.4(CH),23.7(CH)。
元素分析:期待値:C 63.02、H 7.05、N 4.08。実測値:C 62.92、H 7.14、N 4.15。
42.2.[IPrH][Pd(アリル)Cl](1b)の合成
IPr・HCl(82.04mg、0.193mmol)、[Pd(アリル)(μ-Cl)](35.3mg、0.0965mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(0.8mL)をバイアル瓶に入れた。その混合物を60℃で1時間撹拌した。次いで、溶媒を除去し、真空下で乾燥させた。生成物を黄色粉末として99%(117mg)の収率で得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=9.16(s,1H),8.28(d,J=1.62Hz,2H),7.54-7.50(m,2H),7.32(d,J=7.17Hz,4H),5.16-5.10(m,1H),3.76(s,2H),2.67(d,J=11.57Hz,2H),2.48-2.44(m,4H),1.27(d,J=6.79Hz,12H),1.20(d,J=7.20Hz,12H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)=δ144.9(C),136.8(CH),131.8(C),129.7(C),127.3(CH),124.4(CH),108.9(C),60.3(CH),28.8(CH),24.4(CH),23.8(CH)。
元素分析:期待値:C 59.07、H 7.27、N 4.59。実測値:C 58.90、H 7.17、N 4.57。
42.3.[IPrH][Pd(cin)Cl](1c)の合成
IPr・HCl(109.9mg、0.115mmol)、[Pd(cin)(μ-Cl)](30.0mg、0.058mmol)、電磁撹拌棒及びアセトン(1.1mL)を、バイアル瓶に入れた。その混合物を60℃で5時間撹拌した。次いで、溶媒を除去し、真空下で乾燥させた。生成物が黄色粉末として99%(139mg)で得られた。ヘキサンをDCM中錯体溶液中に蒸気拡散させることにより、単結晶を成長させた。
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=δ12.52(s,1H),7.31-7.23(m,17H),7.19-7.06(m,17H),6.77-6.75(m,10H),5.87-5.75(br.m,1H),5.41(s,4H),5.33(s,2H),4.68-3.68(m,2H),3.15-2.45(m,1H),2.18(s,6H)。
13C{H}NMR(100MHz,CDCl):δ(ppm)142.6(C),142.5(C),142.1(C),140.7(C),140.6(CH),130.7(C),130.2(CH),129.1(C),128.3(C),127.9(CH),126.6(CH),126.5(CH),122.8(CH),105.5(CH),51.0(CH),21.7(CH)。
元素分析:期待値:C 77.38、H 5.66、N 2.31。実測値:C 77.25、H 5.47、N 2.36。
43.Suzuki-Miyauraカップリング
Figure 0007157058000024
43.1.方法A:1
プレ触媒を含有するバイアル瓶をグローブボックス内に移した。グローブボックス内で、バイアル瓶に、撹拌棒、4-クロロアニソル(0.5mmol)、フェニルボロン酸(1当量)及びK2CO3(1.1当量)を入れた。次いで、バイアル瓶を、セプタムが装着されたスクリューキャップで密封した。反応混合物をグローブボックスの外に出した。1mLのエタノール/水(1:1)混合物(脱気した)を添加し、その反応混合物を80℃で4時間撹拌した。
43.2.方法B:
プレ触媒を含有するバイアル瓶をグローブボックス内に移した。グローブボックス内で、バイアル瓶に、撹拌棒、4-クロロアニソール(0.5mmol)、フェニルボロン酸(1当量)及びK2CO3(1.1当量)を入れた。バイアル瓶を、セプタムが装着されたスクリューキャップで密封した。反応混合物をグローブボックスの外に出した。1mLのエタノール(脱気した)を添加し、その反応混合物を室温で20時間撹拌した。
43.3.方法C1、C3:
バイアル瓶に、アルゴン下で、撹拌棒、1a~c(0.3mol%)及びK2CO3(1.1当量)を入れた。その混合物を、60℃ で1時間(C1)又は60℃で30分間(C3)、撹拌した。次いで4-クロロアニソール(0.5mmol)及びフェニルボロン酸(1当量)を添加し、その反応混合物を室温で20時間撹拌した。
エントリ7~9の場合、1a~cの代わりに、Pd二量体(0.15mol%)及びNHC・HCl(0.3mol%)を使用した。
43.4.方法C2:
1a~c(0.3mol%)を含有するバイアル瓶をグローブボックス内に移した。グローブボックス内で、バイアル瓶に、撹拌棒、4-クロロアンシオール(0.5mmol)、フェニルボロン酸(1当量)及びKCO(1.1当量)を入れた。バイアル瓶を、セプタムが装着されたスクリューキャップで密封した。反応混合物をグローブボックスの外に出した。1mLのエタノール(脱気した)を添加し、その反応混合物を、60℃で1時間、室温で20時間、撹拌した。
カップリング生成物:4-メトキシ-1,1’-ビフェニル
H NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=7.59-7.50(m,4H),7.45-7.39(m,2H),7.33-7.28(m,1H),7.02-6.95(m,2H),3.86(s,3H)。
得られた分析データは、報告したデータのとおりである。

Claims (25)

  1. 式1の化合物
    Figure 0007157058000025
    [式中、
    及びRは、同一又は異なり、水素、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、及び置換又は非置換ヘテロアリールからなる群から選択され、
    Dは、飽和又は不飽和、置換又は非置換~C架橋であり
    、R11及びR12は、同じでも異なっていてもよく、水素、置換若しくは非置換アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルキニル又はそれらの組み合わせであることができ、
    10及びR20は、水素であることができるか、又は置換若しくは非置換の不飽和環を形成することができ、その環は更なる環と縮合してもよく、又は、互いに縮合して環を形成してもよく、
    X及びYは、同じであっても異なっていてもよく、アニオン性配位子である]。
  2. 式1a
    Figure 0007157058000026
    [式中、
    A及びBは、炭素原子であり、
    Zは、単結合又は二重結合であり、
    及びRは、同じでも異なっていてもよく、水素、置換又は非置換(C~C18)-アルキル、置換又は非置換(C~C)-ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換(C~C14)-アリール、置換又は非置換(C~C14)-ヘテロアリールからなる群から選択され、
    、R11及びR12は、同じでも異なっていてもよく、水素、置換若しくは非置換アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルキニル又はそれらの組み合わせであることができ、
    10及びR20は、水素であることができるか、又は置換若しくは非置換の不飽和環を形成することができ、その環は更なる環と縮合してもよく、
    X及びYは、同じであっても異なっていてもよく、アニオン性配位子である]を有する請求項1に記載の化合物。
  3. 式2又は3
    Figure 0007157058000027
    [式中、R、R、R、R11、R12、R10、R20、X及びYは、請求項1で定義されているとおりである]を有する請求項1又は2に記載の化合物。
  4. X及びYが、同じであり、ハロゲン、アセテート、フルオロアセテート、テトラフルオロボレートである、請求項1、2又は3に記載の化合物。
  5. 及びRが各々独立して、式4~式8
    Figure 0007157058000028
    2,6-ビス(ジフェニルメチル)-4-メチルフェニル、2,6-ビス(ジフェニルメチル)-4-メトキシフェニル、2,6-ビス(ジナフチルメチル)-4-メチルフェニル
    [式中、Rは、フェニル、ナフチルであり、Rは、水素、メチル又はメトキシであり、Nは、置換アリール環が結合される式1~3の複素環の窒素原子を示す]からなる群から選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
  6. 及びRが同じである、請求項1~5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. 、R11及びR12が、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、フェニル、ナフチル又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1~6のいずれか一項に記載の化合物。
  8. 12が、水素である、請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. 11が、水素である、請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物。
  10. 10及びR20が、一緒になってパラジウムのη-配位のための5員又は6員の不飽和環を形成する、請求項1及び3~9のいずれか一項に記載の化合物。
  11. 前記5員又は6員の不飽和環が、少なくとも1つのベンゼン環と縮合している、請求項10に記載の化合物。
  12. が、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、フェニル、ナフチル又はそれらの組み合わせからなる群から選択され、R11及びR12が、水素であり、R10及びR20が、一緒になってインデン環系を形成するようにベンゼン環と縮合した5員不飽和環を形成する、請求項1及び3~11のいずれか一項に記載の化合物。
  13. イミダゾリウム塩を、溶媒中のパラジウム二量体[Pd(R10-(アリル-R12)-R1120)(μ-X)](式中、R、R11、R12、R10、R20、及びXは、請求項1で定義したとおりである)と反応させる、請求項1~12のいずれか一項に記載の化合物を作製するための方法。
  14. 前記溶媒が、炭化水素、ハロゲン化炭化水素又は極性溶媒又はそれらの組み合わせである、請求項13に記載の方法。
  15. 反応温度が、20℃~111℃である、請求項13又は14に記載の方法。
  16. 反応時間が、30分~24時間である、請求項13~15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記化合物R10-(アリル-R12)-R1120が、請求項12で定義したとおりのR、R10、R11、R12及びR20を有する式
    Figure 0007157058000029
    の化合物である、請求項13~16のいずれか一項に記載の方法。
  18. [Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を作製する方法であって、
    請求項1~5のいずれか一項に記載の化合物を提供するステップと、
    前記化合物を溶媒の存在下で塩基と反応させるステップと、
    所望により、得られた[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]を単離するステップと、
    を含み、
    式中、NHCが、請求項1~5のいずれか一項に記載の化合物の対応するNHC配位子であり、X、R、R11、R12、R10、及びR20が、請求項1で定義したとおりである、方法。
  19. 前記溶媒が、極性非プロトン性溶媒若しくは極性プロトン性溶媒である、請求項18に記載の方法。
  20. 前記塩基が、塩基性金属化合物又は有機塩基である、請求項18又は19に記載の方法。
  21. 前記塩基が、アルカリ若しくは土類アルカリの酸化物、水酸化物若しくは炭酸塩、又はアミンである、請求項18~20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 化学反応を触媒する方法であって、
    溶媒中でイミダゾリウム塩を、パラジウム二量体[Pd(R10-(アリル-R12)-R1120)(μ-X)]と反応させることにより、[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の錯体を提供するステップであって、式中、NHCは、請求項1~12のいずれか一項に記載の化合物の対応するNHC配位子であり、R、R10、R11、R12及びR20は、請求項1で定義したとおりである、ステップと、
    化学反応における触媒として[Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の前記錯体を使用するステップと、
    を含む、方法。
  23. [Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の前記錯体が触媒として使用される前記化学反応が、有機化学における炭素-炭素又は炭素-窒素カップリング反応である、請求項22に記載の方法。
  24. [Pd(NHC)(R10-(アリル-R12)-R1120)X]型の前記錯体が触媒として使用される前記化学反応が、Suzuki-Miyauraカップリングである、請求項22又は23に記載の方法。
  25. 式[Pd(NHC)(R10-アリル-R12)-R1120)X]の化合物が、[N,N’-ビス-((2,6-ジイソプロピルフェニル)イミダゾール)-2-イリデン]Pd(η-アリル)Clとは異なる、請求項22~24のいずれか一項に記載の方法。
JP2019534275A 2016-12-22 2017-12-19 金属有機化合物 Active JP7157058B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16206466.1 2016-12-22
EP16206466.1A EP3339313A1 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Metal organic compounds
PCT/EP2017/083666 WO2018115029A1 (en) 2016-12-22 2017-12-19 Metal organic compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020502237A JP2020502237A (ja) 2020-01-23
JP7157058B2 true JP7157058B2 (ja) 2022-10-19

Family

ID=57906395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019534275A Active JP7157058B2 (ja) 2016-12-22 2017-12-19 金属有機化合物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190374933A1 (ja)
EP (2) EP3339313A1 (ja)
JP (1) JP7157058B2 (ja)
CN (1) CN110088116B (ja)
WO (1) WO2018115029A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11691135B2 (en) 2020-10-15 2023-07-04 King Fahd University Of Petroleum & Minerals Synthesis of alkynones via carbonylative Sonogashira coupling reactions catalyzed by Pd(II)-N-Heterocyclic carbene-pyridine complexes
US11192912B1 (en) 2020-10-15 2021-12-07 King Fahd University Of Petroleum & Minerals Synthesis of biaryl ketones and biaryl diketones via carbonylative Suzuki-Miyaura coupling reactions catalyzed by bridged bis(N-heterocyclic carbene)palladium(II) catalysts
US11236118B1 (en) 2020-11-10 2022-02-01 King Fahd University Of Petroleum & Minerals Selective cyclocarbonylative coupling of 2-iodophenols with terminal alkynes catalyzed by bridged bis(NHC)Pd(II)Br2 catalysts
CN113117754B (zh) * 2021-04-14 2022-10-11 上海理工大学 一种花状核壳型磁性介孔微球固定化氮杂环卡宾环钯催化剂及其制备方法和应用
CN115888844A (zh) * 2022-11-22 2023-04-04 华烁科技股份有限公司 一种钯催化剂及其制备方法和应用、对乙烯基苯甲酸的合成方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008156451A1 (en) * 2007-06-20 2008-12-24 Agency For Science, Technology And Research N-heterocyclic carbene metallacycle catalysts and methods
CN103418438B (zh) * 2013-08-22 2015-08-19 上海化工研究院 一种氮杂卡宾类钯催化剂及其制备方法和应用
CN105772094B (zh) * 2016-04-21 2018-07-20 上海化工研究院有限公司 一种手性氮杂环卡宾类催化剂及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NAVARRO O; ET AL,GENERAL AND EFFICIENT METHODOLOGY FOR THE SUZUKI-MIYAURA REACTION IN TECHNICAL GRADE 2-PROPANOL,JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY,スイス,ELSEVIER-SEQUOIA S.A.,2004年11月15日,VOL:689, NR:23,PAGE(S):3722 - 3727,http://dx.doi.org/10.1016/j.jorganchem.2004.04.001
VICIU M S; ET AL,SYNTHETIC AND STRUCTURAL STUDIES OF (NHC)PD(ALLYL)CL COMPLEXES (NHC = N-HETEROCYCLIC CARBENE),ORGANOMETALLICS,米国,AMERICAN CHEMICAL SOCIETY,2004年03月29日,VOL:23, NR:7,PAGE(S):1629 - 1635,http://dx.doi.org/10.1021/om034319e

Also Published As

Publication number Publication date
EP3559012B1 (en) 2023-11-01
CN110088116A (zh) 2019-08-02
WO2018115029A1 (en) 2018-06-28
CN110088116B (zh) 2023-03-28
EP3559012A1 (en) 2019-10-30
EP3339313A1 (en) 2018-06-27
US20190374933A1 (en) 2019-12-12
JP2020502237A (ja) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7157058B2 (ja) 金属有機化合物
US9656256B2 (en) N-heterocyclic carbene type palladium catalyst and its preparation method as well as applications
Zhou et al. Controllable enantioselective friedel− crafts reaction1 between indoles and alkylidene malonates catalyzed by pseudo-C 3-symmetric trisoxazoline copper (II) complexes
Lu et al. Synthesis of Sulfoximine‐Derived P, N Ligands and their Applications in Asymmetric Quinoline Hydrogenations
Winn et al. Enantioselective copper catalysed 1, 4-conjugate addition reactions using chiral N-heterocyclic carbenes
Yoo et al. Asymmetric intermolecular boron Heck-type reactions via oxidative palladium (II) catalysis with chiral tridentate NHC-amidate-alkoxide ligands
Lan et al. Pd-PEPPSI Complexes Bearing Bulky [(1, 2-Di-(tert-butyl) acenaphthyl](DtBu-An) on N-Heterocarbene Backbones: Highly Efficient for Suzuki–Miyaura Cross-Coupling under Aerobic Conditions
Yang et al. Synthesis and characterization of novel chiral NHC–palladium complexes and their application in copper-free Sonogashira reactions
CN110105305B (zh) 过渡金属催化的c-h活化/环合合成1,2-苯并噻嗪衍生物的绿色合成方法
Ren et al. Pd, Pt, and Ru complexes of a pincer bis (amino) amide ligand
Simonini et al. Novel chiral biheteroaromatic diphosphine oxides for lewis base activation of lewis acids in enantioselective allylation and epoxide opening
Dubey et al. Base free N-alkylation of anilines with ArCH 2 OH and transfer hydrogenation of aldehydes/ketones catalyzed by the complexes of η 5-Cp* Ir (III) with chalcogenated Schiff bases of anthracene-9-carbaldehyde
Qiu et al. Highly Efficient and Selective Synthesis of (E)‐α, β‐Unsaturated Ketones by Crossed Condensation of Ketones and Aldehydes Catalyzed by an Air‐Stable Cationic Organobismuth Perfluorooctanesulfonate
US9938204B2 (en) Intermolecular C-H silylation of unactivated arenes
Pandiri et al. Development of (quinolinyl) amido-based pincer palladium complexes: a robust and phosphine-free catalyst system for C–H arylation of benzothiazoles
WO2006128097A1 (en) Nucleophilic heterocyclic carbene derivatives of pd(acac)2 for cross-coupling reactions
CN114436949B (zh) 一种四齿配体及金属络合物及其制备方法和应用
CN101184711A (zh) 用于交叉偶联反应的Pd(acac) 2的亲核杂环卡宾衍生物
KR102174886B1 (ko) 착물
Wang et al. Recyclable Silica-Support Taniaphos/Copper (Ⅰ) complex for asymmetric allylic alkylation reactions
Özdemir et al. Suzuki reaction of aryl chlorides using saturated N‐heterocarbene ligands
Yu et al. Unsymmetric-1, 3-disubstituted imidazolium salt for palladium-catalyzed Suzuki–Miyaura cross-coupling reactions of aryl bromides
US11459287B1 (en) Arene-immobilized ru(II)TsDPEN complexes: synthesis and applications to the asymetric transfer hydrogenation of ketones
Deng et al. Chlorotrimethylsilane (TMSCl): an efficient silicon-based Lewis acid mediator in allylic alkylation using a diethylzinc reagent
Wu et al. Asymmetric organocatalytic Michael addition of anthrone to enone

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220616

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221006

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7157058

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150