JP7219752B2 - 不均一コバルトの触媒反応によるアルキル化又はフルオロ、クロロ及びフルオロクロロアルキル化化合物の調製方法 - Google Patents
不均一コバルトの触媒反応によるアルキル化又はフルオロ、クロロ及びフルオロクロロアルキル化化合物の調製方法 Download PDFInfo
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Description
「のいずれも」:「各場合に」と同義的に使用され、例えば、「R24、R34、R28及びR38のいずれも同一であるか又は異なり、互いに独立して~からなる群から選択される」は、「R24、R34、R28及びR38は、各場合に同一であるか又は異なり、互いに独立して~からなる群から選択される」と同義的に使用される;
DBU:1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン;
ハロゲン化物:F-、Cl-、Br-又はI-、好ましくはCl-、Br-、及びI-、より好ましくはBr-及びI-、さらにより好ましくはBr-;
ハロゲン又はハロ:F、Cl、Br又はI、好ましくはF、Cl又はBr、より好ましくはF又はCl;
HRMS EI:高分解能質量分析電子衝撃;
「直鎖状」及び「n-」:アルカンのそれぞれの異性体に関して同義的に使用される;
L1:1,10-フェナントロリン;
Co-L1/C:炭素上に担持させたコバルト1,10-フェナントロリン、より正確には1,10-フェナントロリン/炭素上に担持される酸化コバルトであり、したがってCo3O4-L1/Cと略すこともできる;
RT:室温、これは周囲温度という表現と同義的に使用される;
TEA:トリエチルアミン;
「wt.%」、「重量%」及び「重量-%」:同義的に使用され、重量パーセントを意味する。
ALKHALは式(III):
R3-X(III)
[式中、
Xは、Br又はIであり、
R3は、C1-20アルキルであり、
ここで、ALKHALのR3のC1-20アルキル残基は、非置換であるか、又はALKHALのR3のC1-20アルキル残基の少なくとも1つの水素残基が、F又はClで置換されている。]
の化合物であり、
CATは、Co-L1/Cであり、
L1、は1,10-フェナントロリンであり、
COMPSUBSTは、化合物COMPSUBST-I、式(II)の化合物、式(IV)の化合物、ポリスチレン、エテン及びエチンからなる群から選択され、
COMPSUBST-Iは、環RINGAであるか、又は環RINGBと縮合しているRINGAであり、
RINGAは、5又は6員の炭素環又は複素環であり、
RINGAが複素環である場合、RINGAは、N、O及びSからなる群から互いに独立して選択される、1、2若しくは3個の同一の若しくは異なる環内ヘテロ原子を有し、
RINGAが5員環である場合、RINGAは置換されていないか、又は1、2、3若しくは4つの同一の又は異なる置換基で置換されており、
RINGAが6員環である場合、RINGAは置換されていないか、又は1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
RINGAの置換基はいずれも、他のRINGAの置換基から独立しており、前記RINGAの置換基は、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
RINGBは、5又は6員の炭素環又は複素環であって、その結果、全体で8、9又は10環員を有する二環を生じ、
RINGBが複素環である場合、RINGBは、N、O及びSからなる群から互いに独立して選択される、1、2若しくは3個の同一の若しくは異なる環内ヘテロ原子を含み、
RINGBは、置換されていないか、又はRINGBが5員環である場合には、1、2若しくは3つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、RINGBが6員環である場合1、2、3若しくは4つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、前記これらの同一の若しくは異なる置換基は、互いに独立して、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、N(R17)R18、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)n-C(O)Y2、S(O)2R51、CH=C(H)R38、
RINGA又はRINGBの置換基であるC1-10アルキルはいずれも、置換されていないか、又はハロゲン、OH、O-C(O)-C1-5アルキル、O-C1-10アルキル、S-C1-10アルキル、S(O)―C1-10アルキル、S(O2)-C1-10アルキル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル、C3-8シクロアルキル及び1,2,4-トリアゾリルからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
RINGA又はRINGBの置換基である、ベンジル、フェニル及びナフチルはいずれも互いに独立して、置換されていないか、又は、ハロゲン、C1-4アルコキシ、NO2及びCNからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
m及びnは同一であるか若しくは異なり、互いに独立して0~10の整数であり、
式(II)の化合物及び式(IV)の化合物は次の通りであり、
R42、は-(CH2)q-C(O)R13、-CN及びR13からなる群から選択され、
qは独立して0~10の整数であり、
エテンは置換されていないか、又はC1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)p-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
エチンは、置換されていないか、又はC1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)p-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
pは独立して0~10の整数であり、
R24、R34、R28及びR38はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、C1-10アルキル、C(R25)(R26)-O-R27からなる群から選択され、
R25、R26及びR27はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H及びC1-10アルキルからなる群から選択され、
R50及びR51はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、OH、C1-6アルキル及びC1-6アルコキシからなる群から選択され、
Y1、Y2及びR13はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、OH、C(R14)(R15)R16、C1-6アルキル、O-C1-6アルキル、フェニル、ベンジル、O-フェニル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル及びN(R19)R20からなる群から選択され、
R14、R15及びR16はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、F、Cl及びBrからなる群から選択され、
R10、R11、R17、R18、R19及びR20はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立してH若しくはC1-6アルキルであるか、又は、R10及びR11、R17及びR18、若しくはR19及びR20、は一緒になってテトラメチレン又はペンタメチレンを表す、方法
RINGAが、5個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2、3若しくは4つの同一若しくは異なる置換基で置換され、
RINGAが6個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2、3、4若しくは5つの同一若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合したRINGAが5又は6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3、4、5若しくは6つの同一若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合したRINGAが2つの6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3、4、5、6若しくは7つの同一若しくは異なる置換基で置換され、
前記置換基は、互いに独立して、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、C(H)=O、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
前記C1-10アルキル置換基は置換されていないか、又は、ハロゲン、OH、O-C(O)-C1-5アルキル、O-C1-10アルキル、S-C1-10アルキル、S(O)-C1-10アルキル、S(O2)-C1-10アルキル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル、C3-8シクロアルキル及び1,2,4-トリアゾリルからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
前記ベンジル、フェニル及びナフチル置換基は、互いに独立して置換されていないか、又はハロゲン、C1-4アルコキシ、NO2及びCNからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
R10及びR11は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H若しくはC1-6アルキルであるか、又はR10及びR11は一緒になってテトラメチレン若しくはペンタメチレン基を表し、
R24及びR28は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、OH、C1-10アルキル、C(R25)(R26)-O-R27であり、前記R25、R26及びR27は同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H若しくはC1-10アルキルであり、
R50は、OH、C1-6アルキル又はC1-6アルコキシであり、
Y1はH、OH、C(R14)(R15)R16、C1-6アルキル、O-C1-6、フェニル、ベンジル、O-フェニル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル又はN(R19)R20であり、前記R14、R15、R16は同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、F、Cl又はBrであり、
R19及びR20は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H又はC1-6アルキルであるか、又はR19及びR20は一緒になってテトラメチレン若しくはペンタメチレン基を表し、
mは独立して0~10の整数である。
より好ましくは、各場合において、m、n、p及びqは同一であるか若しくは異なり、互いに独立して0~4の整数、特に0、1、2、3若しくは4であり、
さらにより好ましくは、各場合において、m、n、p及びqは、独立して0又は4である。
より好ましくは、各場合において、Y1、Y2及びR13が、同一であるか若しくは異なり、互いに独立してH、OH、C1-2アルキル及びO-C1-2アルキルからなる群から選択される。
RINGAが、5個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2若しくは3つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGAが6個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合しているRINGAが、5又は6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合しているRINGAが、2つの6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3若しくは4つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
前記置換基は、互いに独立して、C1-4アルキル、C1-4アルコキシ、OH、C(H)=O、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50からなる群から選択され、
前記C1-4アルキル置換基は、置換されていないか、又はハロゲンからなる群から選択される、1、2若しくは3つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
R10、R11、Y1及びR50は上記、それらの全ての実施形態で定義の通りである。
ここで、
R1は、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
Y1、R10、R11、m、R50、R28及びR24が、本明細書、それらの全ての実施形態に定義される通りであり、
好ましくは、Y1及びR1は独立してC1-6アルキル又はOC1-6アルキルである。
R1は、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
Y1、R10、R11、m、R50、R28及びR24、本明細書、それらの全ての実施形態に定義される通りであり、
好ましくは、Y1及びR1が、独立してC1-6アルキル又はO-C1-6アルキルである。
ここで、
Y1は本明細書、それらの全ての実施形態で定義される通りであり、
好ましくは、Y1は、C1-6アルキル又はO-C1-6アルキルであり、
より好ましくは、Y1は、メチル、エチル、メトキシ又はエトキシであり、
さらにより好ましくは、エチル又はエトキシである。
置換されていないか、若しくはC1-10アルキル、C3-6シクロアルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、ベンジル、フェニル及びナフチルからなる群から選択される1又は2つの置換基で置換されているエテン、
置換されていないか、若しくはC1-10アルキル、C3-6シクロアルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、ベンジル及びフェニルからなる群から選択される1つの置換基で置換されているエチンであり、
より好ましくは、エテンは置換されていないか、若しくはC1-10アルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、ベンジル及びフェニルからなる群から選択される若しくは12つの置換基によって置換されており、
より好ましくは、エチンは置換されていないか、若しくはC1-10アルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、ベンジル及びフェニルからなる群から選択される1つの置換基によって置換されており、
R10、R11、m、Y1及びR50は上記、それらの全ての実施形態で定義された通りである。
R43は、H若しくはCH3であり、
R44は、C1-10アルキル、C1-4アルコキシ、OH、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50からなる群から選択され、
R10、R11、m、Y1及びR50は上記、それらの全ての実施形態で定義された通りである。]
[式中、
Xは、Br又はIであり、好ましくは、XはBrであり、
R3は、C1-20アルキル、又はアルキル鎖において、少なくとも1つの水素がF又はCl、好ましくはFによって置換されているC1-20アルキルであり、
より好ましくは、R3は、C1-15アルキル、又はアルキル鎖において、少なくとも1つの水素がF又はCl、好ましくはFによって置換されているC1-15アルキルであり、
さらにより好ましくは、R3は、C1-10アルキル、又はアルキル鎖において、少なくとも1つの水素がF又はCl、好ましくはFによって置換されているC1-10アルキルである。]
の化合物である。
特に、アルキルは直鎖のペルフルオロアルキルである。
Xは、Br又はIであり、
一実施形態において、XはIであり、
好ましい実施態様において、XはBrであり、
また、R3はその全ての実施形態におけるものである。
好ましくは、XはBr又はIであり、及び
R3は、ペルフルオロC1-20アルキルであるか、若しくは
ALKHALは、F2HC-Cl又はF2HC-Brであり、
さらにより好ましくは、Xは、Br又はIであり、及び
R3は、ペルフルオロC1-15アルキルであるか、若しくは
ALKHALは、F2HC-Cl又はF2HC-Brであり、
特にXは、Br又はIであり、及び
R3は、ペルフルオロC1-10アルキルであるか、若しくは
ALKHALは、F2HC-Cl又はF2HC-Brである。
より特別には、ALKHALは、n-F21C10-I、n-F17C8-I、n-F13C6-I、n-F9C4-I、F3C-I、n-F21C10-Br、n-F17C8-Br、n-F13C6-Br、n-F9C4-Br、F3C-Br、F3C-Cl、F2HC-Cl及びF2HC-Brからなる群から選択される。
より特別には、ALKHALは、n-F21C10-I、n-F17C8-I、n-F13C6-I、n-F9C4-I、F3C-I、F3C-Br、及びF2HC-Brからなる群から選択される。
特にn-F21C10-Br、n-F17C8-Br、n-F13C6-Br、n-F9C4-Br、F3C-Br、及びF2HC-Brからなる群から選択される。
好ましくは、CATはグラフェン上に担持されたコバルト1,10-フェナントロリンである。
さらにより好ましくは、BASはCs2CO3又はK2CO3であり、
特にBASはCs2CO3である。
より特別には、SOLは、アセトンである。
COMPSALTは、NaI、KI、CsI、NaBr、KBr、CsBr、N(R30)(R31)(R32)(R33)I、及びN(R30)(R31)(R32)(R33)Brからなる群から選択され、
R30、R31、R32及びR33は同一であるか若しくは異なり、互いに独立してH及びC1-10アルキルからなる群から選択され、
好ましくは、R30、R31、R32及びR33は同一であるか若しくは異なり、互いに独立してH及びC2-6アルキルからなる群から選択され、
より好ましくは、COMPSALTは、NaI、(n-Bu)4NI、NaBr、及び(n-Bu)4NBrからなる群から選択される。
本明細書で用いた収率は、ALKHALのモル量に基づく生成物ALKYLCOMPSUBSTのモル収率として与えられ、特に記載がない場合は、内部標準としてヘキサデカンを用いた定量的GC分析により、又はNMR収率として決定した。
本明細書で使用する転化率は、残りのALKHALのモル量から計算し(例えば、ヘキサデカンを内部標準とする定量的GC分析を決定する)、特に転化率は、反応中に反応したALKHALの量を表す。
選択率は、反応した出発物質に基づく所望の生成物ALKYLCOMPSUBSTのモル量を示す。
この比はNMR分光法により決定した。本明細書で与えられた選択率とは、特に記載のない限り、ALKYLCOMPSUBSTの全ての異性体の総量及びアルキル化の位置に常に言及する。
Co-L1/C及びその調製は、Westerhausら、Nature Chemistry、2013、5、537-543、特にその中の図1及びDOI: 10.1038/NCHEM.1645の下で入手可能である本稿の補足情報における「S1.Catalyst preparation」の章に記載されており、これを以下に引用する。
基材COMPSUBST(20当量、40mmol)、ALKHAL(1当量、2mmol)、Co-L1/C(好ましくは10mol%Co、400mg、3wt%Co-L1/C、特に明記しない限り、Westerhausら、Nature Chemistry、2013、5、537-543の補足情報におけるS1.Catalyst preparationによって調製)及びBAS、好ましくはCs2CO3(1当量、2mmol、652mg)の混合物を、磁気撹拌棒を有する厚壁パイレックス管に入れた。パイレックス管内のガス雰囲気を窒素でフラッシングし、スクリューキャップで管を閉じ、記載されているような反応温度、好ましくは130℃で、記載されているような反応時間、好ましくは24時間、攪拌しながら加熱した。得られた混合物を室温に冷却し、ジクロロメタン、エーテル又はメタノール(10ml)で希釈した。固体は遠心分離(3000rpm、15分)又は濾過により除去した。得られた生成物溶液を、定量的GC分析(内部標準ヘキサデカン)又は内部標準1,2-ジフルオロベンゼン又は1,4-ジフルオロベンゼンを用いる19F-NMR分析により分析した。
基材COMPSUBST(2当量、4mmol)、溶媒SOL(2ml)、ALKHAL(1当量、2mmol)、Co-L1/C(10mol%Co、400mg、3重量%Co/C、Westerhausら、Nature Chemistry、2013、5、537-543の補足情報におけるS1.Catalyst preparationによって調製)及びCs2CO3(2当量、4mmol、1.3g)の混合物を、磁気撹拌棒を有する厚壁パイレックス管に入れた。パイレックス管内のガス雰囲気を窒素でフラッシングし、スクリューキャップで管を閉じ、記載されているような反応温度、好ましくは130℃で、記載されているように反応時間、好ましくは24時間、攪拌しながら加熱した。得られた混合物を室温に冷却し、ジクロロメタン、エーテル又はメタノール(10ml)で希釈した。固体は遠心分離(3000rpm、15分)又は濾過により除去した。得られた生成物溶液を、定量的GC分析(内部標準ヘキサデカン)又は内部標準1,2-ジフルオロベンゼン又は1,4-ジフルオロベンゼンを用いる19F-NMR分析により分析した。
基材COMPSUBST(1当量、2.5mmol)、Co-L1/C(10mol%、0.25mmol、0.49g、3重量%Co/C、Westerhausら、Nature Chemistry、2013、5、537-543の補足情報におけるS1.Catalyst preparationによって調製)、及びCs2CO3(1.1当量、2.5mmol、0.894g)の混合物を、磁気撹拌されたParrオートクレーブ(Parr Instruments 4560シリーズ)に入れた。オートクレーブ内の空気を窒素で置換した後、ALKHALガスを用いてオートクレーブ内の圧力を15barに上昇させ、オートクレーブを密封し、攪拌しながら130℃で48時間加熱した。反応混合物を室温に冷却した後、オートクレーブから圧力を開放し、ジエチルエーテル25ml及び1,2-ジフルオロベンゼン(300mg)で希釈した反応混合物を内標準物質として加えた。固体を遠心分離(3000rpm、15分)又は濾過により除去した。定量的GC-MS及び19F-NMR分析のためにアリコートを採取した。ろ液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィー及びグラジエント溶出(1.ペンタン(100%、10ml)2.ペンタン:ジエチルエーテル(1:1v/v、10ml))により生成物を単離し、生成物ALKYLCOMPSUBSTを得た。
基材COMPSUBST(1当量、2.5mmol)、Co-L1/C(10mol%、0.25mmol、0.49g、3重量%Co/C、Westerhausら,Nature Chemistry,2013,5,537-543の補足情報のS1.Catalyst prparationに従って調製)、及びCs2CO3(1.1当量、2.5mmol、0.894g)及び5mlのアセトン(乾燥、Sigma Aldrich No.1.00299)の混合物を、磁気的に撹拌されたParrオートクレーブ(Parr Instruments 4560シリーズ)に入れた。オートクレーブ内の空気を窒素で置換した後、ALKHALガスを用いてオートクレーブ内の圧力を15barに上昇させ、オートクレーブを密封し、攪拌しながら130℃で48時間加熱した。反応混合物を室温に冷却した後、オートクレーブから圧力を開放し、25mlのジエチルエーテル及び1,2-ジフルオロベンゼン(300mg)で希釈した反応混合物を内部標準として加えた。固体は遠心分離(3000rpm、15分)又は濾過により除去した。定量的GC-MS及び19F-NMR分析のためにアリコートを採取した。ろ液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィー及びグラジエント溶出(1.ペンタン(100%、10ml)2.ペンタン:ジエチルエーテル(1:1v/v、10ml))により生成物を単離し、生成物ALKYLCOMPSUBSTを得た。
1,3,5-トリメトキシベンゼン(1当量、2.5mmol,0.420g)、Co-L1/C(10mol%、0.25mmol、0.49g、3重量%Co/C、Westerhausら,Nature Chemistry,2013,5,537-543の補足情報のS1.Catalyst prparationに従って調製)、及びCs2CO3(1.1当量、2.5mmol、0.894g)及び5mlのアセトン(乾燥、Sigma Aldrich No.1.00299)の混合物を、磁気的に撹拌されたParrオートクレーブ(Parr Instruments 4560シリーズ)に入れた。オートクレーブ内の空気を窒素で置換した後、CF3Brガスを用いてオートクレーブ内の圧力を15barに上昇させ、オートクレーブを密封し、攪拌しながら130℃で48時間加熱した。反応混合物を室温に冷却した後、オートクレーブから圧力を開放し、25mlのジエチルエーテル及び1,2-ジフルオロベンゼン(300mg)で希釈した反応混合物を内部標準として加えた。固体は遠心分離(3000rpm、15分)又は濾過により除去した。定量的GC-MS及び19F-NMR分析のためにアリコートを採取した。ろ液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィー及びグラジエント溶出(1.ペンタン(100%、10ml)2.ペンタン:ジエチルエーテル(1:1v/v、10ml))により、基材1,3,5-トリメトキシベンゼンをベースとする1,3,5-トリメトキシ-2-(トリフルオロメチル)ベンゼン(1.5mmol、343mg、収率58%)及び1,3,5-トリメトキシ-2,4-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン(1.1mmol、338mg、収率42%)を得た。生成物の同定は、HRMS EI(m/z)を用いて確認し、[M]+はC10H11F3O3に対し、計算値236.06603、実測値236.06621及びC11H10F6O3に対し、計算値304.05341、実測値304.05351であった。
BASはCs2CO3であった。
ac:アセトン
CONV:転化率
PROT:プロトコル
SEL:選択率
SOL:溶媒
T:処理温度
t:処理時間
特に記載のない限り、ALKHALは直鎖を有する。
#はエントリー番号を与える。
AHはALKHALを意味する。
ACSは、ALKYLCOMPSUBSTを意味する。
YDは収率を意味する。
ISは異性体を意味する。
REMは備考を意味する。観察結果を与え、構造及び収率の測定に用いた分析法を記載したところである。GC-MSは、質量分析と組み合わせたガスクロマトグラフィーを意味する。NMRは19F-NMRであった。
反応時間が20時間であったエントリー6を除き、反応時間は16時間であった。
BASはCs2CO3であった。
CATは5重量%Co-L1/Cであった。
全てのアルキル鎖は、特に記載のない限り、直鎖状のアルキル鎖である。
収率は観察されたあらゆる生成物又は異性体の合計収率であった。
Claims (10)
- 化合物COMPSUBSTを、触媒CATの存在下でアルキル化剤ALKHALと反応させることによる、不均一触媒を用いた、フルオロアルキル化、クロロアルキル化又はフルオロクロロアルキル化化合物ALKYLCOMPSUBSTの調製方法であって、
ALKHALは、式(III):
R3-X (III)
[式中、
Xは、Br又はIであり、
R3は、C1-20アルキルであり、
ここで、全ての水素原子が、独立してF又はClで置換されている。]
の化合物であり、
CATは、Co-L1/Cであり、
L1は、1,10-フェナントロリンであり、
COMPSUBSTは、化合物COMPSUBST-I、式(II)の化合物、式(IV)の化合物、ポリスチレン、エテン及びエチンからなる群から選択され、
COMPSUBST-Iは、環RINGAであるか、又は環RINGBと縮合しているRINGAであり、
RINGAは、5又は6員の芳香族炭素環又は芳香族複素環であり、
RINGAが複素環である場合、RINGAは、N、O及びSからなる群から互いに独立して選択される、1、2若しくは3個の同一の若しくは異なる環内ヘテロ原子を有し、
RINGAが5員環である場合、RINGAは、置換されていないか、又は1、2、3若しくは4つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
RINGAが6員環である場合、RINGAは、置換されていないか、又は1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
RINGAの置換基はいずれも、他のRINGAの置換基から独立しており、前記RINGAの置換基は、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
RINGBは、5又は6員の炭素環又は複素環であって、その結果、全体で8、9又は10環員を有する二環を生じ、
RINGBが複素環である場合、RINGBは、N、O及びSからなる群から互いに独立して選択される、1、2若しくは3個の同一の若しくは異なる環内ヘテロ原子を含み、
RINGBは、置換されていないか、又はRINGBが5員環である場合には、1、2若しくは3つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、RINGBが6員環である場合には、1、2、3若しくは4つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、前記同一の若しくは異なる置換基は、互いに独立して、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、N(R17)R18、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)n-C(O)Y2、S(O)2R51、CH=C(H)R38、
RINGA又はRINGBの置換基であるC1-10アルキルはいずれも、置換されていないか、又はハロゲン、OH、O-C(O)-C1-5アルキル、O-C1-10アルキル、S-C1-10アルキル、S(O)―C1-10アルキル、S(O2)-C1-10アルキル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル、C3-8シクロアルキル及び1,2,4-トリアゾリルからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
RINGA又はRINGBの置換基である、ベンジル、フェニル及びナフチルはいずれも、互いに独立して、置換されていないか、又は、ハロゲン、C1-4アルコキシ、NO2及びCNからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
m及びnは、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して0~10の整数であり、
式(II)の化合物及び式(IV)の化合物は、次の通りであり、
R42は、-(CH2)q-C(O)R13、-CN及びR13からなる群から選択され、
qは独立して0~10の整数であり、
エテンは、置換されていないか、又はC1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)p-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
エチンは、置換されていないか、又はC1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)p-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
pは独立して0~10の整数であり、
R24、R34、R28及びR38はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、C1-10アルキル、C(R25)(R26)-O-R27からなる群から選択され、
R25、R26及びR27はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H及びC1-10アルキルからなる群から選択され、
R50及びR51はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、OH、C1-6アルキル及びC1-6アルコキシからなる群から選択され、
Y1、Y2及びR13はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、OH、C(R14)(R15)R16、C1-6アルキル、O-C1-6アルキル、フェニル、ベンジル、O-フェニル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル及びN(R19)R20からなる群から選択され、
R14、R15及びR16はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、F、Cl及びBrからなる群から選択され、
R10、R11、R17、R18、R19及びR20はいずれも、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H若しくはC1-6アルキルであるか、又は、R10及びR11、R17及びR18、若しくはR19及びR20は、一緒になってテトラメチレン又はペンタメチレンを表す、方法。 - RINGAが複素環である場合、RINGAが、N及びSからなる群から互いに独立して選択される、1、2若しくは3個の同一の若しくは異なる環内ヘテロ原子を有する、請求項1に記載の方法。
- COMPSUBST-Iが、RINGAであるか、又はRINGBと縮合しているRINGAであり、並びに、以下からなる群から選択され、
RINGAが、5個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2、3若しくは4つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGAが、6個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合しているRINGAが、5又は6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3、4、5若しくは6つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合しているRINGAが、2つの6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3、4、5、6若しくは7つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
前記置換基は、互いに独立して、C1-10アルキル、C3-8シクロアルキル、C1-4アルコキシ、OH、C(H)=O、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH=C(H)R28、
前記C1-10アルキル置換基は、置換されていないか、又は、ハロゲン、OH、O-C(O)-C1-5アルキル、O-C1-10アルキル、S-C1-10アルキル、S(O)-C1-10アルキル、S(O2)-C1-10アルキル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル、C3-8シクロアルキル及び1,2,4-トリアゾリルからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
前記ベンジル、フェニル及びナフチル置換基は、互いに独立して、置換されていないか、又はハロゲン、C1-4アルコキシ、NO2及びCNからなる群から選択される、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
R10及びR11は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H若しくはC1-6アルキルであるか、又はR10及びR11は一緒になってテトラメチレン若しくはペンタメチレン基を表し、
R24及びR28は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、OH、C1-10アルキル、C(R25)(R26)-O-R27であり、前記R25、R26及びR27は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H若しくはC1-10アルキルであり、
R50は、OH、C1-6アルキル又はC1-6アルコキシであり、
Y1は、H、OH、C(R14)(R15)R16、C1-6アルキル、O-C1-6、フェニル、ベンジル、O-フェニル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル又はN(R19)R20であり、前記R14、R15、R16は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、F、Cl又はBrであり、
R19及びR20は、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H若しくはC1-6アルキルであるか、又はR19及びR20は一緒になってテトラメチレン若しくはペンタメチレン基を表し、
mは、独立して0~10の整数である、請求項1又は2に記載の方法。 - m、n、p及びqが、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、0、1、2、3若しくは4である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- Y1、Y2及びR13が、同一であるか若しくは異なり、互いに独立して、H、OH、C(R14)(R15)R16、C2-6アルキル、O-C1-6アルキル、フェニル、ベンジル、O-フェニル、O-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキル及びN(R19)R20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方法。
- RINGA、又はRINGBと縮合しているRINGAが、置換されていないか、又は
RINGAが、5個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2若しくは3つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGAが、6個の環内原子を有する単環式化合物である場合には、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合しているRINGAが、5又は6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3、4若しくは5つの同一の若しくは異なる置換基で置換され、
RINGBと縮合しているRINGAが、2つの6員環がオルト縮合している二環式化合物である場合には、1、2、3若しくは4つの同一の若しくは異なる置換基で置換され
前記置換基は、互いに独立して、C1-4アルキル、C1-4アルコキシ、OH、C(H)=O、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50からなる群から選択され、
前記C1-4アルキル置換基は、置換されていないか、又はハロゲンからなる群から選択される、1、2若しくは3つの同一の若しくは異なる置換基で置換されており、
R10、R11、Y1及びR50は、請求項1に定義された通りである、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。 - R3が、全ての水素原子がFによって置換されているC1-20アルキルである、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- ALKHALが、F21C10-I、F17C8-I、F13C6-I、F9C4-I、F3C-I、F21C10-Br、F17C8-Br、F13C6-Br、F9C4-Br、F3C-Br、F3C-Cl、F2HC-Cl及びF2HC-Brからなる群から選択される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- Co-L1/Cが、Co(OAc)2.4H2Oを1,10-フェナントロリンと反応させ、それにより錯体Co(phen)2(OAc)2を形成し、これを次いでカーボンブラック上に吸収し、アルゴン下で800℃で2時間維持してCo-L1/Cを提供することにより調製される、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
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