JPH1081667A - 複素環式芳香族アミン類の製造方法 - Google Patents
複素環式芳香族アミン類の製造方法Info
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Abstract
を合成する方法を提供する。 【解決手段】 塩基の存在下でのアミン化合物による複
素環式芳香族有機ハロゲン化物のアミノ化反応において
三級ホスフィンとパラジウム化合物からなる触媒を用い
る。
Description
ミン類の製造方法に関する。複素環式芳香族アミン類
は、医農薬分野において非常に重要な中間体である。
とアミン化合物とから複素環式芳香族アミン類を銅触媒
を用いて合成する方法が知られている(大有機化学,v
ol.16,52(1959),朝倉書店、有機化学講
座3,66(1983),丸善、等参照)
用いる方法では、多量の銅触媒を使用する、高い反応温
度を要する等の理由から、生成物である複素環式芳香族
アミン類の収率が低くなるという欠点があった。また生
成物の着色が激しいことから反応系からの複素環式芳香
族アミン類の精製が困難になるという問題もあった。
を解決するため鋭意検討した結果、驚くべきことに、三
級ホスフィン類とパラジウム化合物からなる触媒を用い
ることにより、複素環式芳香族有機ハロゲン化物原料か
ら、高活性、高選択的に複素環式芳香族アミン類を合成
することができることを見出し、本発明を完成するに至
った。
合物による複素環式芳香族有機ハロゲン化物のアミノ化
反応において、三級ホスフィン類とパラジウム化合物か
らなる触媒を用いることを特徴とする複素環式芳香族ア
ミン類の製造方法である。
機ハロゲン化物は、複素環式芳香族化合物に少なくとも
1個のハロゲン原子が置換していればよく、特に限定す
るものではないが、ハロゲン原子の他に、例えば、アル
キル基、アルコキシ基、フェノキシ基、トリフルオロメ
チル基、アシル基等が置換していてもよい。尚、本発明
において複素環式芳香族化合物とは、窒素、硫黄、酸素
からなるヘテロ原子群の中から少なくとも1個以上のヘ
テロ原子を含有する芳香環をもつ化合物をいう。
ロゲン化物としては、特に限定するものではないが、具
体的には、3−ブロモフラン、ブロモベンゾフラン等の
酸素含有複素環式芳香族有機ハロゲン化物類;3−ブロ
モチオフェン、2−ブロモチオフェン、2,3−ジブロ
モチオフェン、2,5−ジブロモチオフェン、2−ヨ−
ドチオフェン、2,5−ジクロロチオフェン、2,5−
ジヨ−ドチオフェン、2−クロロチオフェン、2−ヨ−
ドチオフェン、3,4−ジブロモチオフェン、3−クロ
ロチオフェン、5−ブロモ−2−チオフェンカルボキシ
アルデヒド、2−ブロモ−5−クロロチオフェン等の硫
黄含有複素環式芳香族有機ハロゲン化物類;2,3,4
−トリブロモイミダゾール、4,5−ジクロロイミダゾ
ール、5−クロロ−1−エチル−2−メチルイミダゾー
ル、5−クロロ−1−メチルイミダゾール、5−クロロ
−2−(トリクロロメチル)ベンズイミダゾール、4−
ブロモ−3,5ジメチルピラゾール、4−ブロモ−3−
メチルピラゾール、4−ブロモピラゾール、2−ブロモ
ピリジン、3−ブロモピリジン、4−ブロモピリジン、
2,6−ジブロモピリジン、2,5−ジブロモピリジ
ン、3,5−ジブロモピリジン、2,3−ジクロロピリ
ジン、2,5−ジクロロピリジン、2,6−ジクロロピ
リジン、2−クロロ−5−(トリフルオロメチル)ピリ
ジン、2−クロロ−6−メトキシピリジン、2−クロロ
ニコチンアミド、2−クロロピリジン、3,5−ジクロ
ロピリジン、3−クロロピリジン、5−クロロ−2−ピ
リジノール、5−クロロ−3−ピリジノール、6−クロ
ロ−2−ピコリン、2,6−ジフルオロピリジン、2−
フルオロピリジン、3−フルオロピリジン、6−ヨード
−2−ピコリン−5−オール、2,4−ジクロロピリミ
ジン、5−ブロモピリミジン、2,6−ジクロロピラジ
ン、3−クロロ−2,5−ジメチルピラジン、クロロピ
ラジン、3,6−ジクロロピリダジン、3−クロロ−6
−メトキシピリダジン等の単環窒素含有複素環式芳香族
有機ハロゲン化物類;5−ブロモインドール、4−クロ
ロインドール、5−クロロ−2−メチルインドール、5
−クロロインドール、5−フルオロインドール、6−ク
ロロインドール、6,9−ジクロロ−2−メトキシアク
リジン、4−ブロモイソキノリン、3−ブロモキノリ
ン、8−ブロモキノリン、4,7−ジクロロキノリン、
4−ブロモ−2,8−ビス(トリフルオロメチル)キノ
リン、4−クロロ−7−(トリフルオロメチル)キノリ
ン、4−クロロ−8−(トリフルオロメチル)キノリ
ン、4−クロロキナルジン、4−クロロキノリン、5,
7−ジブロモ−2−メチル−8−キノリジノール、5,
7−ジクロロ−2−メチル−8−キノリジノール、5,
7−ジヨード−8−ヒドロキシキノリン、6−クロロキ
ノリン、7−クロロキナルジン等の多環窒素含有複素環
式芳香族有機ハロゲン化物等が例示される。
しては、一級アミン類、二級アミン類又は金属アミド類
等が挙げられる。
でははないが、例えば、エチルアミン、プロピルアミ
ン、ブチルアミン、イソブチルアミン、tert−ブチ
ルアミン、ペンチルアミン、シクロペンチルアミン、ヘ
キシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミ
ン、オクチルアミン等の脂肪族一級アミン類、アニリ
ン、o−フルオロアニリン、m−フルオロアニリン、p
−フルオロアニリン、o−アニシジン、m−アニシジ
ン、p−アニシジン、o−トルイジン、m−トルイジ
ン、p−トルイジン、2−ナフチルアミン、2−アミノ
ビフェニル、4−アミノビフェニル等の芳香族一級アミ
ン類等が挙げられる。
ではないが、例えば、ピペラジン、2−メチルピペラジ
ン、ホモピペラジン、N−メチルホモピペラジン、2,
6−ジメチルピペラジン、N−メチルピペラジン、N−
エチルピペラジン、N−エトキシカルボニルピペラジ
ン、N−ベンジルピペラジン、モルホリン、2,6−ジ
メチルモルホリン、ピペリジン、2,6−ジメチルピペ
リジン、3,3−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチ
ルピペリジン、2−エチルピペリジン、4−ピペリドン
エチレンケタール、ピロリジン、2,5−ジメチルピ
ロリジン等の環状二級アミン類、ジメチルアミン、ジエ
チルアミン、芳香環に置換基を有してもよいN−メチル
アニリン、N−エチルアニリン、N−メチルベンジルア
ミン、N−メチルフェネチルアミン、ジフェニルアミン
誘導体等のような非環状二級アミン類等が挙げられる。
ではないが、アミノスズ化合物又はアミノボラン化合物
が例示され、これらは公知方法によって合成することが
できる。例えば、アミノスズ化合物は、(N,N−ジエ
チルアミノ)トリブチルスズと相当する一級アミン類又
は二級アミン類とをトルエン中、アルゴン下加熱するこ
とにより合成することができる。またアミノボラン化合
物は、トリス(ジエチルアミノ)ボランと相当する一級
アミン類又は二級アミン類から合成することができる。
式芳香族有機ハロゲン化物1モルに対して0.1モル〜
過剰の範囲、又は複素環式芳香族有機ハロゲン化物の環
上のハロゲン原子1モルに対し0.1モル〜過剰の範囲
で反応系に存在すればよいが、未反応のアミン化合物の
回収が煩雑になることから、より好ましくは、複素環式
芳香族有機ハロゲン化物1モルに対して当モル〜30倍
モルの範囲、又は複素環式芳香族有機ハロゲン化物の環
上のハロゲン原子1モルに対し当モル〜60倍モルの範
囲で反応系に存在すればよい。
としては、特に限定するものではないが、例えば、ヘキ
サクロロパラジウム(IV)酸ナトリウム四水和物、ヘ
キサクロロパラジウム(IV)酸カリウム等の4価パラ
ジウム化合物類、塩化パラジウム(II)、臭化パラジ
ウム(II)、酢酸パラジウム(II)、パラジウムア
セチルアセトナート(II)、ジクロロビス(ベンゾニ
トリル)パラジウム(II)、ジクロロビス(アセトニ
トリル)パラジウム(II)、ジクロロビス(トリフェ
ニルホスフィン)パラジウム(II)、ジクロロテトラ
アンミンパラジウム(II)、ジクロロ(シクロオクタ
−1,5−ジエン)パラジウム(II)、パラジウムト
リフルオロアセテート(II)等の2価パラジウム化合
物類、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム
(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウ
ムクロロホルム錯体(0)、テトラキス(トリフェニル
ホスフィン)パラジウム(0)等の0価パラジウム化合
物類等が挙げられる。
量は、特に限定するものではないが、複素環式芳香族有
機ハロゲン化物1モルに対しパラジウム換算で通常0.
000001〜20モル%の範囲である。パラジウム化
合物が上記範囲内であれば、高い選択率で複素環式芳香
族アミン類を合成できるが、活性を更に向上させるため
には、また高価なパラジウム化合物を使用することから
も、より好ましいパラジウム化合物の使用量は、複素環
式芳香族有機ハロゲン化物1モルに対し、パラジウム換
算で0.0001〜5モル%の範囲である。
合わせて使用される三級ホスフィン類としては、特に限
定するものではなく、例えば、トリエチルホスフィン、
トリ−シクロヘキシルホスフィン、トリ−イソプロピル
ホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリ−is
o−ブチルホスフィン、トリ−sec−ブチルホスフィ
ン、トリ−tert−ブチルホスフィン等のトリアルキ
ルホスフィン類;トリフェニルホスフィン、トリ−ペン
タフルオロフェニルホスフィン、トリ−ο−トリルホス
フィン、トリ−m−トリルホスフィン、トリ−p−トリ
ルホスフィン等のトリアリールホスフィン類;トリ
(2,6−ジメチルフェノキシ)ホスフィン、トリ(2
−tert−ブチルフェノキシ)ホスフィン、トリフェ
ノキシホスフィン、トリ(4−メチルフェノキシ)ホス
フィン、トリ(2−メチルフェノキシ)ホスフィン等の
フェノキシホスフィン類等が挙げられれるが、複素環式
芳香族有機ハロゲン化物の転化率を向上させるために
は、三級ホスフィン類のコーンアングルは160°以上
であることが好ましい。三級ホスフィン類のコーンアン
グルとは、Tolmanらが報告したホスフィンの立体
効果の尺度である円錐角のことをいう[Chem.Re
v.,77,313(1977)参照]。コーンアング
ルが160°以上の三級ホスフィン類としては、具体的
には、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリ(2,
6−ジメチルフェノキシ)ホスフィン、トリ−ο−トリ
ルホスフィン、トリ−シクロヘキシルホスフィン、トリ
−イソプロピルホスフィン等が例示される。また目的物
である複素環式芳香族アミン類の選択性をより向上させ
るためには、三級ホスフィン類のコーンアングルは16
0〜190°であることがより好ましく、このような三
級ホスフィン類としては、具体的には、トリ−tert
−ブチルホスフィンが例示される。
量は、パラジウム化合物に対して通常0.01〜100
00倍モルの範囲で使用すればよい。三級ホスフィン類
の使用量が、上記の範囲内であれば、複素環式芳香族ア
ミン類の選択率に変化はないが、活性を更に向上させる
ためには、また高価な三級ホスフィン類を使用すること
からも、より好ましい三級ホスフィン類の使用量は、パ
ラジウム化合物に対して0.1〜10倍モルの範囲であ
る。
級ホスフィン類が必須であり、両者を組み合わせて触媒
として反応系に加える。添加方法は、反応系にそれぞれ
単独で加えても、予め錯体の形にし調整して添加しても
よい。
無機塩基及び/又は有機塩基から選択すればよく、特に
限定するものではないが、より好ましくは、ナトリウム
−メトキシド、ナトリウム−エトキシド、カリウム−メ
トキシド、カリウム−エトキシド、リチウム−tert
−ブトキシド、ナトリウム−tert−ブトキシド、カ
リウム−tert−ブトキシド等のようなアルカリ金属
アルコキシドであって、それらは反応場にそのまま加え
ても、またアルカリ金属、水素化アルカリ金属及び水酸
化アルカリ金属とアルコールからその場で調製して反応
場に供してもよい。
ロゲン化水素に対し、0.5倍モル以上使用するのが好
ましい。塩基の量が0.5倍モル未満では、複素環式芳
香族アミン類の収率が低くなる場合がある。塩基を大過
剰に加えても複素環式芳香族アミン類の収率に変化はな
いが、反応終了後の後処理操作が煩雑になることからよ
り好ましい塩基の量は、1〜5倍モルの範囲である。
存在下で行う。使用される溶媒としては、本反応を著し
く阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものでは
ないが、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系有
機溶媒や、ジエチルエーテル、テトラハイドロフラン、
ジオキサンなどのエーテル系有機溶媒、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘ
キサメチルホスホトリアミド等を挙げることができる。
これらのうち、より好ましくは、ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族系有機溶媒である。
活性ガス雰囲気下で行うことも、また加圧下でも行うこ
とができる。
で行われるが、より好ましくは50℃〜200℃の範囲
で行われる。
族有機ハロゲン化物、アミン化合物、塩基、パラジウム
化合物、三級ホスフィン類の量及び反応温度によって一
定しないが、数分〜72時間の範囲から選択すればよ
い。
より目的とする化合物を得ることができる。
類が従来になく高活性・高選択的に合成可能となるた
め、工業的にも極めて有意義である。
らに限定されるものではない。尚、以下に示す収率は、
仕込みのアリールハライドを基準に算出した。
ラジウム(Aldrich製)97mg、o−キシレン
10ccを100ccナス型フラスコに加えた。撹拌
下、トリ−tert−ブチルホスフィン(関東化学製)
を加え(トリ−tert−ブチルホスフィン/Pdモル
比=4/1)、60℃の油浴上で10分間加熱撹拌し触
媒とした。
5,253(1974))に基づき、トリス(ジベンジ
リデンアセトン)二パラジウムクロロホルム錯体を合成
した。窒素中、室温下、合成した錯体104mgを調製
例1と同様の操作を行い、触媒とした。
ラジウム(Aldrich製)97mg、o−キシレン
10ccを100ccナス型フラスコに加えた。攪拌
下、トリ−o−トリルホスフィン265mgを加え、6
0℃の油浴上で10分間加熱攪拌し触媒とした。
キシレン溶液約10cc(パラジウム原子/複素環式芳
香族有機ハロゲン化物=0.5mol%)の入った滴下
ロートを装着した200ccナス型フラスコに、室温下
ピペラジン22g、複素環式芳香族有機ハロゲン化物と
して3−ブロモピリジン6.72g(ピペラジン/複素
環式芳香族有機ハロゲン化物mol比=6/1)、ナト
リウム−tert−ブトキシド(以下、NaOButと
略す)5.66g[NaOBut/複素環式芳香族有機
ハロゲン化物=1.38/1(mol比)]を各々o−
キシレン20ccで流し込んだ。窒素を約20分間攪拌
下流通させた後加温し、80℃で触媒溶液を加えた。引
き続き、120℃まで加熱してから3時間加熱攪拌し
た。
0℃に保ちながら冷却し、沈殿物を濾過した。得られた
母液は、溶媒を濃縮した後蒸留し(123〜127℃/
1mmHg)、1−(3−ピリジル)ピペラジンを無色
油状物として得た。収率は82mol%であった。
cc(パラジウム原子/複素環式芳香族有機ハロゲン化
物=0.5mol%)を含む触媒を用いた以外は、実施
例1と同様の操作を行い、収率85mol%で1−(3
−ピリジル)ピペラジンを無色油状物として得た。
を行い、収率72mol%で1−(3−ピリジル)ピペ
ラジンを無色油状物として得た。
に、ピペラジン22g、3−ブロモピリジン6.72
g、NaOBut5.66gを各々o−キシレン20c
cで流し込んだ。さらに酢酸パラジウム48mg(パラ
ジウム原子/複素環式芳香族有機ハロゲン化物=0.5
mol%)をo−キシレン15ccで流し込んだ後、窒
素により約20分間攪拌下系内を置換し、トリ−ter
t−ブチルホスフィンを0.2cc加えた。その後、1
20℃まで加熱し、引き続き3時間加熱攪拌した。反応
終了後、実施例1と同様の操作を行い、収率86mol
%で1−(3−ピリジル)ピペラジンを無色油状物とし
て得た。
用した以外は、実施例4と同様の操作を行い、1−(3
−ピリジル)ピペラジンを収率73mol%で得た。
に、ピペラジン44.6g、3−ブロモピリジン13.
44g、NaOBut11.3gを各々o−キシレン4
5ccで流し込んだ。さらに酢酸パラジウム19mg
(パラジウム原子/複素環式芳香族有機ハロゲン化物=
0.1mol%)をo−キシレン10ccで流し込んだ
後、窒素により約20分間攪拌下系内を置換させた後、
トリ−tert−ブチルホスフィンを0.26cc(ト
リ−tert−ブチルホスフィン含有トルエン溶液=
0.256g/cc)加えた。その後、120℃まで加
熱し、引き続き3時間加熱攪拌した。反応終了後、実施
例1と同様の操作を行い、収率86mol%で1−(3
−ピリジル)ピペラジンを無色油状物として得た。
式芳香族有機ハロゲン化物=0.025mol%)に変
更した以外は、実施例6と同様の操作を行い、収率82
mol%で1−(3−ピリジル)ピペラジンを無色油状
物として得た。
に、ピペラジン22g、3−ブロモキノリン8.88
g、NaOBut5.66gを各々o−キシレン20c
cで流し込んだ。さらに酢酸パラジウム4.9mg(パ
ラジウム原子/複素環式芳香族有機ハロゲン化物=0.
05mol%)をo−キシレン15ccで流し込んだ
後、窒素により約20分間攪拌下系内を置換させた後、
トリ−tert−ブチルホスフィン/トルエン溶液(=
0.237g/cc)を0.07cc加えた。その後、
120℃まで加熱し、引き続き3時間加熱攪拌した。反
応終了後、水80ccを加えて抽出し、さらに水相を酢
酸エチル80ccで2回抽出した。有機相を、濃縮・真
空乾燥したのち、シクロヘキサンで結晶化させ3−(1
−ピペラジニル)キノリンを黄色固形物として7.1g
(純度93%)得た。収率は73mol%であった。
に、撹拌下5−ブロモインドール20.1gを固体のま
ま加えた。室温下、50分撹拌の後、ベンジルクロリド
25.4gを30℃を越えないように16分で滴下し
た。その後、30℃の油浴上で5時間撹拌した。反応終
了後、水200ccを添加し、エーテル120ccで3
回抽出した。有機相は、水で洗浄後Na2SO4で一晩乾
燥させた。濃縮乾固の後、イソプロピルエーテルで再結
晶し、23.5gのN−ベンジル−5−ブロモインドー
ルを80モル%で得た。
ペラジン、NaOButを各々6.21g、11.2
g、2.85gをo−キシレン75ccに加えた。10
分窒素を流通させた後、酢酸パラジウム6.0mg(パ
ラジウム原子/N−ベンジル−5−ブロモインドール=
0.10モル%)、トリ−tert−ブチルホスフィン
を順次加えた。その後、昇温し110℃で3時間反応さ
せた。抽出・乾燥・濃縮の後、結晶を得た。トルエンに
よる再結晶から、N−ベンジル−5−(1−ピペラジニ
ル)−インドールを89モル%(N−ベンジル−5−ブ
ロモインドールベース)で得た。
に、室温下ピペラジン22g、3−ブロモピリジン6.
72g[ピペラジン/複素環式芳香族有機ハロゲン化物
=6/1(mol比)]、ヨウ化銅(I)2.4g(ヨ
ウ化銅/複素環式芳香族有機ハロゲン化物=30mol
%)、更にジメチルホルムアミド75ccを加え、窒素
雰囲気下3時間還流した。反応液は、室温まで冷却した
後、濾過した。母液をガスクロマトグラフィーにて分析
すると、原料の3−ブロモピリジンの転化率は25mo
l%であり、また、1−(3−ピリジル)ピペラジンの
収率は、17mol%であった。
Claims (6)
- 【請求項1】 塩基の存在下でのアミン化合物による複
素環式芳香族有機ハロゲン化物のアミノ化反応におい
て、三級ホスフィン類とパラジウム化合物からなる触媒
を用いることを特徴とする複素環式芳香族アミン類の製
造方法。 - 【請求項2】 複素環式芳香族有機ハロゲン化物が、窒
素含有複素環式芳香族有機ハロゲン化物である請求項1
に記載の製造方法。 - 【請求項3】 コーンアングルが160°以上の三級ホ
スフィン類を用いることを特徴とする請求項1又は請求
項2に記載の製造方法。 - 【請求項4】 コーンアングルが160〜190°の三
級ホスフィン類を用いることを特徴とする請求項1又は
請求項2に記載の製造方法 - 【請求項5】 三級ホスフィン類が、トリアルキルホス
フィン類であることを特徴とする請求項1乃至請求項4
のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項6】 トリアルキルホスフィン類が、トリ−t
ert−ブチルホスフィンであることを特徴とする請求
項5に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09745197A JP3216566B2 (ja) | 1996-07-15 | 1997-04-15 | 複素環式芳香族アミン類の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8-184469 | 1996-07-15 | ||
JP09745197A JP3216566B2 (ja) | 1996-07-15 | 1997-04-15 | 複素環式芳香族アミン類の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1081667A true JPH1081667A (ja) | 1998-03-31 |
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ID=26438620
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP09745197A Expired - Lifetime JP3216566B2 (ja) | 1996-07-15 | 1997-04-15 | 複素環式芳香族アミン類の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3216566B2 (ja) |
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