JP7346793B2 - リン化合物及び有機硫黄化合物の存在下でのアルキンからアルケンへの選択的水素化 - Google Patents
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Description
本発明は、アルキンからアルケンへの水素化に関する。
貴金属触媒の存在下で、アルキンを、水素により水素化してアルケンにすることができる。アルキンからアルケンへの水素化に、パラジウム触媒を使用することができる。
したがって、本発明によって解決されようとする課題は、アルキンを、特にアルキノールを水素化して、選択的にアルケンに、特にアルケノールにする方法であって、高転化率、高選択率及び低い過水素化をもたらす方法を提供することである。
第1の態様において、本発明は、
有機リン化合物である少なくとも1つの添加物(AP)
と
有機硫黄化合物である少なくとも1つの添加物(AS)
との添加物の混合物の存在下で、担体に担持されたパラジウムである水素化触媒を使用して、アルキンを水素化して選択的にアルケンにする方法であって、
アルキンが、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を含み、前記少なくとも炭素-炭素三重結合が選択的に水素化されて、それぞれの炭素-炭素二重結合になって前記アルケンを形成する方法に関する。
この方法において、アルキンは、選択的に水素化されて、それぞれのアルケンになる。
[式中、Arは芳香族基を表し、幾つかのアルキル基又はアルケニル基をさらに担持することができ、R0は、H又はアルキル、好ましくはC1~4-アルキル基、又はアルケニル基、好ましくはC1~4-アルケニル基、又はAr1のいずれかであり、Ar1は芳香族基を表し、幾つかのアルキル基、好ましくはC1~4-アルキル基、又はアルケニル基、好ましくはC1~4-アルケニル基をさらに担持することができる。Ar1=Arであるのが好ましい。Arはフェニル基であるのがさらに好ましい。]
を有する。
[式中、
R1は、H又はメチル基又はエチル基、好ましくは、メチル基又はエチル基を表し、並びに
R2は、少なくとも1つの化学官能基、特に、少なくとも1つのヒドロキシル基を任意選択により含む、飽和又は不飽和の、直鎖若しくは分岐鎖又は環式の、1~46個のC原子を有するヒドロカルビル基を表すか、
又は
R1及びR2は、一緒に5~7員環を形成しているアルキレン基を表すか、
のいずれかであり、
但し、R1は、式(I)及び(II)において同じ意味を有し、R2は、式(I)及び(II)において同じ意味を有する]
のアルキノールである。
からなる群から選択され、
式中、点線は、式(R2-I)、(R2-II)、(R2-III)、(R2-IV)、(R2-V)、(R2-VI)又は(R2-VII)の置換基が、式(I)又は式(II)の化合物の残部に結合している結合を表し、点線
を有する結合はいずれも、互いから独立して、炭素-炭素単結合又は炭素-炭素二重結合のいずれかを表し、
波線はいずれも、炭素-炭素二重結合に連結している場合、Z配置又はE配置のいずれかである炭素-炭素結合を、互いから独立して表し、
nは、1、2、3、4、5又は6、特に、1又は2又は3、好ましくは3又は2、最も好ましくは2を表す。
本方法は、担体に担持されたパラジウムである水素化触媒を使用する。
本方法は、添加物の混合物の存在下で実行される。前記添加物の混合物は、有機リン化合物である少なくとも1つの添加物(AP)と、有機硫黄化合物である少なくとも1つの添加物(AS)との混合物である。
有機リン化合物である添加物(AP)は、好ましくは、ホスフィノ基又はホスフィンオキシド基のいずれかを担持する。
[式中、Rは、アルキル基又はシクロアルキル基又はアリール基のいずれか、特に、フェニル基又はトリル基であり、点線は、式(III)の置換基が添加物(AP)の残部に結合している結合を表す]
のホスフィノ基を1つ有するのが好ましい。
[式中、Rは、アルキル基又はシクロアルキル基又はアリール基のいずれか、特に、フェニル基又はトリル基であり、点線は、式(III)の置換基が添加物(AP)の残部に結合している結合を表す]
のホスフィノ基を2つ以上、好ましくは2つ、有するのが好ましい。
有機硫黄化合物である添加物(AS)は、好ましくは、チオール、チオエーテル及びジスルフィドからなる群から選択される有機硫黄化合物である。
[式中、Eは、直鎖又は分岐鎖のC1~6-アルクリエン基(alklyene group)を表し、n1は、0~4の整数、特に0又は1を表し、
R0は、C1~6-アルキル基、好ましくは、メチル基又はエチル基を表す]
を有する。
[式中、Dは、直鎖又は分岐鎖のC1~6-アルクリエン基(alklyene group)を表し、n2は、1~4の整数、特に1又は2を表す]
を有する。
であるのが最も好ましい。
- 有機リン化合物である少なくとも1つの添加物(AP)であって、式(III)
[式中、Rは、アルキル基又はシクロアルキル基又はアリール基のいずれか、特に、フェニル基又はトリル基であり、点線は、式(III)の置換基が添加物(AP)の残部に結合している結合を表す]
の、1つの、又は2つ以上のホスフィノ基を有し、
好ましくは、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ-オルトトリルホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)-2-(ジフェニルホスフィノ)メチル-2-メチルプロパン、2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレン、ビス(2-ジフェニルホスフィノエチル)フェニルホスフィン及び1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンからなる群から選択され、
より好ましくは、トリフェニルホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン及び1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンからなる群から選択される、
有機リン化合物である少なくとも1つの添加物(AP)
と、
- 有機硫黄化合物である少なくとも1つの添加物1つの添加物(AS)であって、チオール、チオエーテル及びジスルフィドからなる群から選択され、
好ましくはチオエーテルであり、
より好ましくは、少なくとも1つのヒドロキシル基を担持するチオエーテルであり、
最も好ましくは、2,2’-(エタン-1,2-ジイルビス(スルファンジイル))ビス(エタン-1-オール)である、
有機硫黄化合物である少なくとも1つの添加物1つの添加物(AS)
との混合物である。
のアルキノールが水素化され、選択的水素化によって形成されるアルケノールは、式(II)
のアルケノールであり、但し、R1は、式(I)及び(II)において同じ意味を有し、R2は、式(I)及び(II)において同じ意味を有する。
のアルキノールが水素化され、選択的水素化によって形成されるアルケノールは、式(II)
のアルケノールであり、但し、R1は、式(I)及び(II)において同じ意味を有し、R2は、式(I)及び(II)において同じ意味を有する。
- アルキン、
- 担体に担持されたパラジウムである水素化触媒、並びに
- 有機リン化合物である少なくとも1つの添加物(AP)、及び
- 有機硫黄化合物である少なくとも1つの添加物(AS)
を含む組成物に関する。
- 式(I)
[式中、
R1は、H又はメチル基又はエチル基、好ましくは、メチル基又はエチル基を表し、並びに
R2は、少なくとも1つの化学官能基、特に、少なくとも1つのヒドロキシル基を任意選択により含む、飽和又は不飽和の、直鎖若しくは分岐鎖又は環式の、1~46個のC原子を有するヒドロカルビル基を表すか、
又は
R1及びR2は、一緒に5~7員環を形成しているアルキレン基を表すか
のいずれかである]
の化合物、
- 担体に担持されたパラジウムである水素化触媒、並びに
- 有機リン化合物である少なくとも1つの添加物(AP)、及び
- 有機硫黄化合物である少なくとも1つの添加物(AS)
を含む。
本発明は、以下の実験によってさらに説明される。
メチルブタ-3-イン-2-オールからメチルブタ-3-エン-2-オールへの水素化]
水素化触媒(5重量%のパラジウムを含有するパラジウム-鉛担持炭酸カルシウム80mg)を、500ml圧力反応器の中に入れた。個々の添加物を表1に記載の量で、及び2-メチルブタ-3-イン-2-オールを合計270g、反応器に添加した。容器を密封し、窒素で3回パージした(6baraまで加圧して解放)。反応器を70℃まで加熱し、水素で3回パージした(4baraまで加圧して解放)。反応器を2.5baraまで加圧し、混合物を撹拌した。反応終了近くで複数回、混合物から試料採取し、転化率が通常で>99.9%に達したのはいつかを決定した。試料をGC(面積%)により分析して、選択率を決定した。
3,7-ジメチルオクタ-6-エン-1-イン-3-オールから3,7-ジメチルオクタ-1,6-ジエン-3-オールへの水素化]
水素化触媒(5重量%のパラジウムを含有するパラジウム-鉛担持炭酸カルシウム56mg)を、500ml圧力反応器の中に入れた。個々の添加物を表2に記載の量で、及び3,7-ジメチルオクタ-6-エン-1-イン-3-オールを合計250g、反応器に添加した。容器を密封し、窒素で3回パージした(6baraまで加圧して解放)。反応器を55℃まで加熱し、水素で3回パージした(4baraまで加圧して解放)。反応器を3baraまで加圧し、混合物を撹拌した。反応終了近くで複数回、混合物から試料採取し、転化率が>99.9%に達したのはいつかを決定した。試料をGC(面積%)により分析して、選択率を決定した。
3,7,11,15-テトラメチルヘキサデカ-1-イン-3-オールから3,7,11,15-テトラメチルヘキサデカ-1-エン-3-オールへの水素化]
水素化触媒(5重量%のパラジウムを含有するパラジウム-鉛担持炭酸カルシウム50mg)を、500ml圧力反応器の中に入れた。
Claims (14)
- 有機リン化合物である少なくとも1つの添加物(AP)
と
有機硫黄化合物である少なくとも1つの添加物(AS)
との添加物の混合物の存在下で、担体に担持されたパラジウムである水素化触媒を使用して、アルキンを水素化して選択的にアルケンにする方法であって、
前記添加物(AP)が式(III)
[式中、Rは、アルキル基又はシクロアルキル基又はアリール基のいずれかであり、点線は、式(III)の置換基が前記添加物(AP)の残部に結合している結合を表す]
のホスフィノ基を1つ又は2つ以上有し、
前記添加物(AS)がチオエーテルであり、
前記アルキンが、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を含み、前記少なくとも炭素-炭素三重結合が選択的に水素化されて、それぞれの炭素-炭素二重結合になって前記アルケンを形成することを特徴とする方法。 - 前記アルキンが、少なくとも1つの化学官能基をさらに含み、前記少なくともさらなる化学官能基が、前記水素化による変化はしていないままであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- Rがフェニル基又はトリル基である、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記有機リン化合物が、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ-オルトトリルホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)-2-(ジフェニルホスフィノ)メチル-2-メチルプロパン、2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフタレン、ビス(2-ジフェニルホスフィノエチル)フェニルホスフィン及び1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記チオエーテルが、少なくとも1つのヒドロキシル基を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記添加物(AP)の、前記添加物(AS)に対するモル比は、10:1~1:10の範囲であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記添加物の混合物の、触媒に対する重量比は、0.01:1~100:1の範囲であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- R2が、式(R2-I)、(R2-II)、(R2-III)、(R2-IV)、(R2-V)、(R2-VI)及び(R2-VII)
からなる群から選択され、
式中、点線は、式(R2-I)、(R2-II)、(R2-III)、(R2-IV)、(R2-V)、(R2-VI)又は(R2-VII)の置換基が、式(I)又は式(II)の化合物の残部に結合している結合を表し、
点線
を有する結合はいずれも、互いから独立して、炭素-炭素単結合又は炭素-炭素二重結合のいずれかを表し、
波線はいずれも、炭素-炭素二重結合に連結している場合、Z配置又はE配置のいずれかである炭素-炭素結合を、互いから独立して表し、
nは、1、2、3、4、5又は6を表す
ことを特徴とする、請求項9に記載の方法。 - 前記水素化が、いずれの有機溶媒も使用せずに実行されることを特徴とする、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記担体が、炭素又は無機担体であることを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- Rがフェニル基又はトリル基である、請求項13に記載の組成物。
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