JPH0820592A - ２−ジフェニルホスフィノピリジンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な操作で２−ジフェニルホスフィノピリ
ジンを高純度かつ高収率で製造する方法を提供する。 【構成】 有機溶媒の存在下、一般式（２）のジフェニ
ルホスフィンハライド 【化１】 （式中、Ｘ₁はハロゲン原子を表す。）とアルカリ金属
（Ｍ）とを反応させて一般式（３） 【化２】 （式中、Ｍは、ナトリウム、カリウムを表す。）で表さ
れるジフェニルホスフィンアルカリ金属塩を得て、これ
に一般式（４） 【化３】 （式中、Ｘ₂は、塩素、臭素、ヨウ素を表す。）で表さ
れる２−ハロピリジンとを反応させることを特徴とす
る、式（１） 【化４】 で表される２−ジフェニルホスフィノピリジンの製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、２−ジフェニルホスフ
ィノピリジンの改良製造方法に関する。

【０００２】本発明の目的物である２−ジフェニルホス
フィノピリジンは、アルキン、アルケンのカルボニル化
や、その他アミドなどの有機化合物を合成するための触
媒成分として有用である。

【０００３】

【従来の技術】ジフェニルホスフィノピリジンの製造方
法としては次のものが知られている。

【０００４】 ジャーナル オブ オーガニック ケ
ミストリー 第１３巻 第５０２頁（１９４８） ピリジルマグネシウムブロマイドとジフェニルホスフィ
ンクロライドとのグリニヤール反応により、ジフェニル
ホスフィノピリジン（収率２０％）を得る方法。

【０００５】 ジャーナル オブ オーガニック ケ
ミストリー 第４３巻 第９４７頁（１９４８） リチウムジフェニルホスフィドと２−ブロモピリジンを
テトラヒドロフラン中で反応させてジフェニルホスフィ
ノピリジン（収率５５％）を得る方法。

【０００６】 ツァイト シュリッフト フュアー
ネイツァー フォーシング テイルビー アンオーガニ
ッシュ ケミー オーガニッシュケミー バイオケミー
バイオフィジック バイオロギー（Ｚｅｉｔｓｃｈｒ
ｉｆｔ ｆｕｅｒ Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈｕｎｇ、Ｔ
ｅｉｌ Ｂ、Ａｎｏｒｇａｎｉｓｃｈｅ Ｃｈｅｍｉ
ｅ、Ｏｒｇａｎｉｓｈｅ Ｃｈｅｍｉｅ、Ｂｉｏｃｈｅ
ｍｉｅ、Ｂｉｏｐｈｙｓｉｋ、Ｂｉｏｌｏｇｉｅ）第３
５巻（Ｂ）第１３２９頁（１９８０） 次の反応式で示されるフェニルホスフィンクロライドと
２−ピリジルリチウムの反応により、２−フェニルホス
フィンピリジン（収率２０〜４４％）を得る方法。

【０００７】

【化５】 （式中、ｎは、１〜３の整数を示す。）

【０００８】 ジャーナル オブ ザ アメリカン
ケミカル ソサイエティー 第１０６巻第１３２３頁
（１９８４） ジフェニルホスフィンクロライドとリチウムをテトラヒ
ドロフラン中で反応させる。それを１２時間撹拌後に−
５℃に冷却して、２−ブロモピリジンを反応させる。テ
トラヒドロフランを留去し、エーテル抽出後、エーテル
を留去し、乾燥する。次いでテトラヒドロフランを留去
し、エーテル抽出後、エーテルを留去し、乾燥する。そ
の後、熱メタノールで再結晶化して２−ジフェニルホス
フィノピリジン（収率８４％）を得る方法。

【０００９】 特開平５−９２９８４号公報 （ａ）トリアリールホスフィンと実質的に非プロトン性
の溶媒中で、約２当量のアルカリ金属と反応させてアル
カリジアリールホスフィドとアルカリアリールとを生成
させ、（ｂ）生成したアルカリアリールを選択的に除去
し、（ｃ）アルカリジアリールホスフィドをハロゲン基
１個当たり約１当量の適宜置換されたハロゲン化ピリジ
ルと反応させ、（ｄ）生成したジアリールホスフィノピ
リジンを分離することを特徴とする、ジアリールホスフ
ィノピリジンの製造方法。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記〜の方法で
は、ジフェニルホスフィンの収率は２０−６０％程度と
低い。また、上記の方法は、高収率（８４％）で得ら
れるが、ジフェニルホスフィンクロライドとリチウムの
反応に１２時間を要し、次の２−ブロモピリジンとの反
応は−５℃という低温を必要とする。また高価なリチウ
ムを使用するなど、技術的にも経済的にも有利な方法と
はいいがたい。

【００１１】また、上記の方法も、反応操作が煩雑で
あったり、反応を短時間で終わらせるためには高価なリ
チウムを使用するなど、工業的製法としては好ましくな
い。

【００１２】従って、反応操作がより簡単で原料も安価
で、かつ目的物を高収率で得ることができる、２−ジフ
ェニルホスフィノピリジンの工業的な製造方法の開発が
望まれている。

【００１３】本発明は、このような要望に合致した２−
ジフェニルホスフィンピリジンの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々検討した。その結果、下記の反応式に
示したように、ジフェニルホスフィンハライド（２）を
出発原料として用い、これと不活性有機溶媒の存在下
に、溶融アルカリ金属（Ｍ）とを反応させてジフェニル
ホスフィンアルカリ金属塩（３）とし、引き続き２−ハ
ロピリジン（４）と反応させることにより、高収率（９
４．５％）で２−ジフェニルホスフィノピリジン（１）
を製造できることを見いだし、本発明を完成させた。

【００１５】反応式

【化６】プロセス１

【００１６】

【化７】プロセス２ （式中、Ｍは、ナトリウム、カリウムを示し、Ｘ₁はハ
ロゲン原子、Ｘ₂は塩素、臭素、ヨウ素を示す。）

【００１７】次に、本発明を実施するための具体的な方
法について説明する。

【００１８】（１）プロセス１の実施方法 原料となる式（２）のジフェニルホスフィンハライドか
ら式（３）のジフェニルホスフィンアルカリ金属塩を製
造するには次の方法による。

【００１９】まず、還流器、撹拌機、温度計、滴下ロー
トを付けた反応容器に、有機溶剤を入れ、ここにアルカ
リ金属（Ｍ）を入れて加熱撹拌しながら、溶融する。こ
の場合、アルカリ金属を加えるまえにあらかじめ反応容
器内を窒素置換しておくと反応を円滑に進めることがで
きるので、好ましい。これに、有機溶剤に溶解した式
（２）のジフェニルホスフィンハライド溶液を滴下す
る。このときには、式（２）のジフェニルホスフィンハ
ライド溶液をはじめに少量加えてしばらくすると反応液
が黄色に変化し、反応が開始する。このことを確かめた
後、残りの式（２）のジフェニルホスフィンハライド溶
液を徐々に滴下する。その後、加熱還流下に約２時間反
応させると反応が完結する。このまま次のプロセスに進
めばよい。

【００２０】このプロセス１で用いられるアルカリ金属
（Ｍ）としては、金属ナトリウム、金属カリウムが使用
される。アルカリ金属（Ｍ）の使用量は、原料となるジ
フェニルホスフィンハライド（２）１モルに対し、少な
くとも２モルは必要である。もし、これ以下の量では、
ジフェニルピリジルホスフィンオキシドなどの副生物が
増加する傾向を示す。一方、アルカリ金属（Ｍ）の使用
量の上限については、反応上は過剰でも特に支障はない
が、未反応アルカリ金属の後処理上の危険性や経済性を
考えると、多くとも３モル程度で十分である。従ってア
ルカリ金属（Ｍ）の使用量は、ジフェニルホスフィンハ
ライド１モルに対して２〜３モル、好ましくは２．２〜
２．８モルである。

【００２１】また、使用されるジフェニルホスフィンハ
ライドは、そのハロゲン原子が塩素、臭素、ヨウ素のい
ずれでもよいが、入手容易な塩素であるジフェニルホス
フィンクロライドの使用が好ましい。

【００２２】反応に当って使用する有機溶媒は、その沸
点がアルカリ金属（Ｍ）の融点より高いものである。そ
して反応終了時の後処理の容易性を考えると、水と不混
和性であるものが好ましい。このような有機溶媒は極性
または非極性のいずれでもよい。このような例として
は、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ベンゼン、トルエン、テ
トラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどが有用であ
るが、そのなかでも特に、１，４−ジオキサンの使用が
好ましい。

【００２３】（２）プロセス２の実施方法（プロセス１
からの継続プロセス） プロセス１で得たジフェニルホスフィンアルカリ金属塩
から目的とする２−ジフェニルホスフィノピリジンを得
るには次の方法による。

【００２４】まず第１に、上記プロセスで得たジフェニ
ルホスフィンアルカリ金属塩（３）を含む反応液中に、
２−ハロピリジン（４）を滴下して反応させればよい。
この場合のジフェニルホスフィンアルカリ金属塩（３）
と２−ハロピリジンとの反応モル比は、前者を１モルに
対して、後者を０．７〜１．２モル、好ましくは０．９
〜１．０モルの割合で反応させればよい。

【００２５】ここで使用される２−ハロピリジンのハロ
ゲンとしては塩素、臭素またはヨウ素であり、いずれも
有効に使用できるが、特に塩素または臭素の使用が好ま
しい。

【００２６】また、ジフェニルホスフィンアルカリ金属
塩（３）と２−ハロピリジン（４）との反応温度は、低
いと反応速度が遅くなり、高いと不純物の生成が増え
る。これらのことより、反応温度は０〜１００℃の範
囲、好ましくは２０〜５０℃の範囲が適当である。この
ような温度条件下でジフェニルホスフィンアルカリ金属
塩（３）と２−ハロピリジン（４）とを撹拌し続けると
１〜２時間で反応が終了する。

【００２７】反応終了後は次のようにして目的物を取得
し、それを精製することができる。

【００２８】まず、反応液を５０℃以下に保ちながら、
この中に水をゆっくり加えて未反応のアルカリ金属
（Ｍ）や副生する塩（ＭＸ₁、ＭＸ₂）を溶解する。水の
量はこれらのアルカリ金属（Ｍ）や副生する塩を十分に
溶解できる量がよい。通常は、使用したアルカリ金属１
モルに対し、約８００ｍｌがよい。

【００２９】そして、これに有機溶媒、例えばベンゼ
ン、トルエン、ジ−ｎ−ブチルエーテルを加えて有機層
を分取し、これを水洗、乾燥した後、有機溶媒を留去す
ると、目的とする２−ジフェニルホスフィノピリジン
（１）が得られる。

【００３０】この粗生成物を例えば、メタノールとヘキ
サンの混合溶媒（比率は１：２〜２：１）により再結晶
するなどの方法により純化することができる。

【００３１】以下に、本発明の方法について代表的な実
施例により、更に詳細に説明するが、本発明は実施例に
限定されるものではない。

【００３２】なお、実施例１で使用したジフェニルホス
フィンクロライドに代えてジフェニルホスフィンブロマ
イド、ジフェニルホスフィンアイオダイドに代えても、
また、２−クロロピリジンに代えて２−ブロモピリジ
ン、２−ヨードピリジンを使用して実施例１に準じて反
応を行っても、実施例１と同様に高収率で２−ジフェニ
ルホスフィノピリジンを得ることができる。このなかで
も（２）式のジフェニルホスフィンハライドとしては、
特にジフェニルホスフィンクロライドまたはジフェニル
ホスフィンブロマイドが、２−ハロピリジンとしては、
特に２−クロロピリジンまたは２−ブロモピリジンの使
用が好適である。

【００３３】

【実施例】実施例１ ２−ジフェニルホスフィノピリジ
ンの製造方法 （１）プロセス１ ジムロート還流器、温度計、滴下ロートおよび撹拌機を
取り付け、窒素置換した２リットル容量の大きさの４径
丸底フラスコに１，４−ジオキサン ４００ｍｌおよび
金属ナトリウム ２２．３ｇ（０．９６８モル）を入
れ、撹拌しながら加熱し、還流した。金属ナトリウムが
溶融した後、１，４−ジオキサン ９０ｍｌに溶かした
ジフェニルホスフィンクロライド ８８．３ｇ（０．４
モル）を反応熱で還流を保つようにしながら３〜５ｍｌ
加える。約２０分後に反応液が黄色くなるので、これを
反応の開始とする。反応が開始されるまではジフェニル
ホスフィンクロライド溶液は滴下しない。その後残りの
ジフェニルホスフィンクロライド溶液を約１．５時間か
けてゆっくりと滴下する。

【００３４】滴下終了後、撹拌しながら加熱して還流状
態で２時間反応させた。こうしてジフェニルホスフィン
アルカリ金属塩を得る。

【００３５】（２）プロセス２ 次に、反応液を約３０℃まで冷却し、これに２−クロロ
ピリジン ４５．４ｇ（０．４０モル）を反応温度３０
〜４０℃に保ちながら約４０分で滴下した。

【００３６】滴下終了後、撹拌しながら同温度で２時間
反応させた。２時間後の２−クロロピリジンの２−ジフ
ェニルホスフィンピリジンへの変換率は１００％（ガス
クロマトグラフィーによる分析値）であった。

【００３７】反応終了後、５０℃以下に保ちながらゆっ
くりと水 ８００ｍｌを滴下し、未反応の金属ナトリウ
ムおよび副生する塩を溶解した。さらにベンゼン ６０
０ｍｌを加えて２０分間撹拌後、静置し、分液して有機
層を分取し、残った水層は再度ベンゼン ２００ｍｌで
抽出した。そして両方の有機層を合わせて水 ２００ｍ
ｌで洗浄した。

【００３８】有機層の溶媒を留去した後、内温１６０
℃、減圧後１〜２ｍｍＨｇにして蒸留し、粗製の２−ジ
フェニルホスフィノピリジン １１６．２ｇ（０．３８
モル）を得た。

【００３９】純度はガスクロマトグラフィー内標分析で
８５．６％、収率は９４．５％であった。

【００４０】メタノール／ヘキサン（２対１）混合溶媒
を１８０ｍｌ使用して再結晶化すると、純度１００％の
２−ジフェニルホスフィノピリジン ９２．０ｇ（収率
８７．４％、融点８３．５〜８４．５℃）を白色粉末と
して得た。

【００４１】

【発明の効果】本発明の実施によれば、類似した従来法
（例えば前記の方法）に比べて、次の点で有利であ
る。すなわち、反応時間は約１／３以下でよい。また高
価なリチウムを用いることなく、簡単な操作で目的とす
る２−ジフェニルホスフィノピリジンを高純度かつ高収
率で得ることができる。したがって、工業的規模での実
施に有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機溶媒の存在下、一般式（２）のジフ
   ェニルホスフィンハライド 【化１】 （式中、Ｘ₁はハロゲン原子を表す。）とアルカリ金属
   （Ｍ）とを反応させて一般式（３） 【化２】 （式中、Ｍは、ナトリウム、カリウムを表す。）で表さ
   れるジフェニルホスフィンアルカリ金属塩を得て、これ
   に一般式（４） 【化３】 （式中、Ｘ₂は、塩素、臭素、ヨウ素を表す。）で表さ
   れる２−ハロピリジンとを反応させることを特徴とす
   る、式（１） 【化４】 で表される２−ジフェニルホスフィノピリジンの製造方
   法。