KR101846751B1 - 엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체의 제조 방법 - Google Patents

엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체를, 루테늄 착물로 이루어지는 촉매의 존재하에 수소와 반응시킴으로써, 농원예용 약제나 의약의 제조 중간체로서 유용한, 엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체를 저비용으로 얻을 수 있다.

Description

엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING ENDO-9-AZABICYCLO[3.3.1]NONANE-3-OL DERIVATIVE}
본 발명은 엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은 2013년 9월 6일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2013-185712호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체는, 농의약 중간체 등에 응용할 수 있는 유용한 화합물이다 (특허문헌 1). 특허문헌 1 에서는, 9-벤질-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온을 메탄올 용매 중에서 수소화붕소나트륨으로 환원시킴으로써, 엔도-9-벤질-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올을 합성하고 있다. 그러나, 이제까지 아자비시클로노난 화합물을 루테늄 촉매의 존재하에서 환원하는 검토를 한 보고는 이루어져 있지 않다.
특허문헌 1 : 일본 공표특허공보 2009-510026호
본 발명의 과제는, 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체로부터 대응하는 엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체로 환원하는 반응을, 저비용이면서 또한 간략화된 프로세스로 실시할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 이하의 양태를 포함한다.
[1] 하기 식 (Ⅰ) 로 나타내는 화합물을, 루테늄 착물로 이루어지는 촉매의 존재하에 수소와 반응시켜, 하기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물을 제조하는 방법.
[화학식 1]
Figure 112016009423267-pct00001
상기 식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ) 중, R 은 수소 원자, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알콕시카르보닐기를 나타낸다.
[2] 상기 루테늄 착물이, 하기 식 : Ru(X)(Y)(Px)n(L) 또는 Ru(X)(Y)(PN)2 로 나타내는 화합물인, [1] 에 기재된 제조 방법.
상기 식 중, X 및 Y 는 각각 독립적으로 아니온성 배위자를 나타낸다.
Px 는 포스핀 배위자를 나타낸다. n 은 1 또는 2 이다.
L 은 하기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 배위자 또는 디아민 배위자를 나타낸다.
PN 은 하기 식 (Ⅳ) 로 나타내는 배위자를 나타낸다.
[화학식 2]
Figure 112016009423267-pct00002
상기 식 (Ⅲ) 중, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 원자, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기를 나타낸다. 고리 B 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 헤테로고리를 나타내고, 실선과 점선의 이중선 부분은 단결합 또는 이중 결합을 나타내고, Z 는 N, P, O 및 S 로 이루어지는 군에서 선택되는 하나의 배위성 원자를 나타낸다.
상기 식 (Ⅳ) 중, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기를 나타낸다. A 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C1∼4 알킬렌기를 나타낸다.
[3] 상기 루테늄 착물이, 하기 식 : Ru(X)(Y)(Px)n(L) 로 나타내는 화합물이고, 상기 L 이 피리딘-2-일메탄아민, (1-메틸-1H-벤즈이미다졸-2-일)메탄아민, (5-메틸피라진-2-일)메탄아민, 벤즈옥사졸-2-일메탄아민, 피리미딘-2-일메탄아민, 티아졸-2-일메탄아민, 또는 (피라진-2-일)메탄아민인, [2] 에 기재된 제조 방법.
[4] 상기 루테늄 착물이, 하기 식 : Ru(X)(Y)(Px)n(L) 로 나타내는 화합물이고, 상기 L 이 하기 식 (Ⅵ) 으로 나타내는 디아민 배위자인, [2] 에 기재된 제조 방법.
[화학식 3]
Figure 112016009423267-pct00003
상기 식 (Ⅵ) 중, R5 ∼ R12 는 각각 독립적으로 수소 원자, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기를 나타내고, R5 ∼ R12 중 2 개가 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, D 는 단결합, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬렌기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 시클로알킬렌기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴렌기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 2 가의 헤테로고리기를 나타낸다.
[5] 상기 루테늄 착물이, 하기 식 : Ru(X)(Y)(PN)2 로 나타내는 화합물이고, 상기 PN 이 하기 식 (Ⅴ) 로 나타내는 배위자인, [2] 에 기재된 제조 방법.
[화학식 4]
Figure 112016009423267-pct00004
[6] 상기 식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ) 중, R 은 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기를 나타내고, 상기 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기가 벤질기인, [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
본 발명의 방법에 따라서, 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체로부터 대응하는 엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체로 환원하는 반응을, 루테늄 착물로 이루어지는 촉매의 존재하에 실시하면, 폐기물이 거의 나오지 않고, 수용성의 화합물을 추출할 필요가 없어져, 붕소계 환원제를 사용하여 실시하는 것과 비교하여, 저비용이면서 또한 간략화된 프로세스로 할 수 있다.
본 발명은 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체를, 루테늄 착물로 이루어지는 촉매의 존재하에 수소와 반응시켜, 엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체를 제조하는 방법이다.
먼저, 본 명세서에 있어서의 「무치환의」 및 「치환기를 갖는다」의 의미를 설명한다.
용어 「무치환의」는, 모핵이 되는 기만인 것을 의미한다. 「치환기를 갖는다」라는 기재없이 모핵이 되는 기의 명칭만으로 기재하고 있을 때에는, 특별한 언급이 없는 한 「무치환의」 의미이다.
한편, 용어 「치환기를 갖는다」는, 모핵이 되는 기의 어느 수소 원자가, 모핵과 동종 또는 이종 구조의 기로 치환되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 「치환기」는 모핵이 되는 기에 결합한 다른 기이다. 치환기는 1 개여도 되고, 2 개 이상이어도 된다. 2 개 이상의 치환기는 동일해도 되고, 다른 것이어도 된다.
「C1∼6」등의 용어는, 모핵이 되는 기의 탄소 원자수가 1 ∼ 6 개 등인 것을 나타내고 있다. 이 탄소 원자수에는, 치환기 안에 있는 탄소 원자의 수를 포함하지 않는다. 예를 들어, 치환기로서 에톡시기를 갖는 부틸기는, C2 알콕시 C4 알킬기로 분류한다.
「치환기」는 화학적으로 허용되고, 본 발명의 효과를 갖는 한에 있어서 특별히 제한되지 않는다. 「치환기」로 될 수 있는 기로는, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로게노기 ; 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, s-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기 등의 C1∼8 알킬기 ; 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 C3∼6 시클로알킬기 ; 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-메틸-2-프로페닐기, 2-메틸-2-프로페닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-메틸-2-부테닐기, 2-메틸-2-부테닐기, 1-헥세닐기, 2-헥세닐기, 3-헥세닐기, 4-헥세닐기, 5-헥세닐기 등의 C2∼6 알케닐기 ; 2-시클로프로페닐기, 2-시클로펜테닐기, 3-시클로헥세닐기 등의 C3∼6 시클로알케닐기 ; 에티닐기, 1-프로피닐기, 2-프로피닐기, 1-부티닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 1-메틸-2-프로피닐기, 2-메틸-3-부티닐기, 1-펜티닐기, 2-펜티닐기, 3-펜티닐기, 4-펜티닐기, 1-메틸-2-부티닐기, 2-메틸-3-펜티닐기, 1-헥시닐기, 1,1-디메틸-2-부티닐기 등의 C2∼6 알키닐기 ;
메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, s-부톡시기, i-부톡시기, t-부톡시기 등의 C1∼6 알콕시기 ; 비닐옥시기, 알릴옥시기, 프로페닐옥시기, 부테닐옥시기 등의 C2∼6 알케닐옥시기 ; 에티닐옥시기, 프로파르길옥시기 등의 C2∼6 알키닐옥시기 ; 페닐기, 나프틸기 등의 C6∼10 아릴기 ; 페녹시기, 1-나프톡시기 등의 C6∼10 아릴옥시기 ; 벤질기, 페네틸기 등의 C7∼11 아르알킬기 ; 벤질옥시기, 페네틸옥시기 등의 C7∼11 아르알킬옥시기 ; 포르밀기, 아세틸기, 프로피오닐기, 벤조일기, 시클로헥실카르보닐기 등의 C1∼7 아실기 ; 포르밀옥시기, 아세틸옥시기, 프로피오닐옥시기, 벤조일옥시기, 시클로헥실카르보닐옥시기 등의 C1∼7 아실옥시기 ; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로폭시카르보닐기, i-프로폭시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기 등의 C1∼6 알콕시카르보닐기 ; 카르복실기 ;
수산기 ; 옥소기 ; 클로로메틸기, 클로로에틸기, 트리플루오로메틸기, 1,2-디클로로-n-프로필기, 1-플루오로-n-부틸기, 퍼플루오로-n-펜틸기 등의 C1∼6 할로알킬기 ; 2-클로로-1-프로페닐기, 2-플루오로-1-부테닐기 등의 C2∼6 할로알케닐기 ; 4,4-디클로로-1-부티닐기, 4-플루오로-1-펜티닐기, 5-브로모-2-펜티닐기 등의 C2∼6 할로알키닐기 ; 2-클로로-n-프로폭시기, 2,3-디클로로부톡시기 등의 C1∼6 할로알콕시기 ; 2-클로로프로페닐옥시기, 3-브로모부테닐옥시기 등의 C2∼6 할로알케닐옥시기 ; 4-클로로페닐기, 4-플루오로페닐기, 2,4-디클로로페닐기 등의 C6∼10 할로아릴기 ; 4-플루오로페닐옥시기, 4-클로로-1-나프톡시기 등의 C6∼10 할로아릴옥시기 ; 클로로아세틸기, 트리플루오로아세틸기, 트리클로로아세틸기, 4-클로로벤조일기 등의 C1∼7 할로아실기 ; 시아노기 ; 이소시아노기 ; 니트로기 ; 이소시아나토기 ; 시아나토기 ; 아지드기 ;
메르캅토기 ; 이소티오시아나토기 ; 티오시아나토기 ; 메틸티오기, 에틸티오기, n-프로필티오기, i-프로필티오기, n-부틸티오기, i-부틸티오기, s-부틸티오기, t-부틸티오기 등의 C1∼6 알킬티오기 ; 비닐티오기, 알릴티오기 등의 C2∼6 알케닐티오기 ; 에티닐티오기, 프로파르길티오기 등의 C2∼6 알키닐티오기 ; 페닐티오기, 나프틸티오기 등의 C6∼10 아릴티오기 ; 티아졸릴티오기, 피리딜티오기 등의 헤테로아릴티오기 ; 벤질티오기, 페네틸티오기 등의 C7∼11 아르알킬티오기 ; (메틸티오)카르보닐기, (에틸티오)카르보닐기, (n-프로필티오)카르보닐기, (i-프로필티오)카르보닐기, (n-부틸티오)카르보닐기, (i-부틸티오)카르보닐기, (s-부틸티오)카르보닐기, (t-부틸티오)카르보닐기 등의 (C1∼6 알킬티오)카르보닐기 ;
메틸술피닐기, 에틸술피닐기, t-부틸술피닐기 등의 C1∼6 알킬술피닐기 ; 알릴술피닐기 등의 C2∼6 알케닐술피닐기 ; 프로파르길술피닐기 등의 C2∼6 알키닐술피닐기 ; 페닐술피닐기 등의 C6∼10 아릴술피닐기 ; 티아졸릴술피닐기, 피리딜술피닐기 등의 헤테로아릴술피닐기 ; 벤질술피닐기, 페네틸술피닐기 등의 C7∼11 아르알킬술피닐기 ; 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, t-부틸술포닐기 등의 C1∼6 알킬술포닐기 ; 알릴술포닐기 등의 C2∼6 알케닐술포닐기 ; 프로파르길술포닐기 등의 C2∼6 알키닐술포닐기 ; 페닐술포닐기 등의 C6∼10 아릴술포닐기 ; 티아졸릴술포닐기, 피리딜술포닐기 등의 헤테로아릴술포닐기 ; 벤질술포닐기, 페네틸술포닐기 등의 C7∼11 아르알킬술포닐기 ;
피리딜기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다니딜기, 트리아지닐기 등의 6 원자 헤테로아릴기 ; 아지리디닐기, 에폭시기, 피롤리디닐기, 테트라히드로푸라닐기, 피페리딜기, 피페라지닐기, 모르폴리닐기 등의 포화 헤테로고리기 ; 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기 등의 트리 C1∼6 알킬실릴기 ; 트리페닐실릴기 ; 등을 들 수 있다.
또한, 이들 「치환기」는 그것 안에 추가로 별도의 「치환기」를 갖는 것이어도 된다. 예를 들어, 치환기로서의 부틸기에, 별도의 치환기로서 에톡시기를 갖는 것, 즉 에톡시부틸기와 같은 것이어도 된다.
본 발명에 사용되는 반응 원료인 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체는 하기 식 (Ⅰ) 로 나타내는 화합물이다. 식 (Ⅰ) 중의 R 은 수소 원자, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알콕시카르보닐기를 나타낸다. 이들 중, 수소 원자, C1∼6 알킬기, C7∼11 아르알킬기, C1∼6 알콕시카르보닐기 등이 바람직하고, 수소 원자, 메틸기, 벤질기, t-부톡시카르보닐기 등이 보다 바람직하고, 수소 원자, 벤질기가 더욱 바람직하다. 반응 원료인 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체는, 각종 방법으로 정제한 것을 사용할 수 있다. 정제법으로는, 재결정법, 알칼리 세정법, 칼럼법 등을 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112016009423267-pct00005
본 발명에 사용되는 루테늄 착물은, 수소화 반응의 촉매가 되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 루테늄 착물은, 하기 식 : Ru(X)(Y)(Px)n(L) 또는 Ru(X)(Y)(PN)2 로 나타내는 화합물이다.
상기 식 중, X 및 Y 는 각각 독립적으로 아니온성 배위자를 나타낸다. X 및 Y 는 동일해도 되고 달라도 된다. 또한, X 및 Y 가 함께 2 자리 이상의 아니온성 배위자를 형성하고 있어도 된다.
아니온성 배위자로는,
CF3SO3 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 - ; 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로게노기 ; 하이드리드기 ; 히드록실기 ; 아세틸아세토네이트 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 디케토네이트기 ; 무치환의 혹은 치환기를 갖는 시클로펜타디에닐기 ; 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-메틸-2-프로페닐기, 2-메틸-2-프로페닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-메틸-2-부테닐기, 2-메틸-2-부테닐기, 1-헥세닐기, 2-헥세닐기, 3-헥세닐기, 4-헥세닐기, 5-헥세닐기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알케닐기 ; 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, s-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기 ; 페닐기, 나프틸기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기 ;
메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, s-부톡시기, i-부톡시기, t-부톡시기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알콕시기 ; 페녹시기, 1-나프톡시기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴옥시기 ; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로폭시카르보닐기, i-프로폭시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알콕시카르보닐기 ; 카르복실기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 카르복실기 ; 메틸술포네이트기, 에틸술포네이트기, t-부틸술포네이트기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬술포네이트기 ; 페닐술포네이트기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴술포네이트기 ; 메틸티오기, 에틸티오기, n-프로필티오기, i-프로필티오기, n-부틸티오기, i-부틸티오기, s-부틸티오기, t-부틸티오기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬티오기 ; 비닐티오기, 알릴티오기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알케닐티오기 ; 페닐티오기, 나프틸티오기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴티오기 ; 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, t-부틸술포닐기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬술포닐기 ; 및 메틸술피닐기, 에틸술피닐기, t-부틸술피닐기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬술피닐기를 들 수 있다. 이들 중, 할로게노기가 바람직하다.
Px 는 포스핀 배위자를 나타낸다. n 은 1 또는 2 이다. 포스핀 배위자로는, 안정적으로 루테늄 착물을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. Px 로는, 예를 들어, 식 (P1) 로 나타내는 한자리 포스핀 배위자, 식 (P2) 로 나타내는 2 자리 포스핀 배위자를 들 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112016009423267-pct00006
식 (P1) 에 있어서, RA, RB 및 RC 는 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 노닐기, 도데실기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C1∼20 알킬기 ; 무치환의 혹은 치환기를 갖는 페닐기 ; 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C3∼8 시클로알킬기 ; 벤질기, α-메틸벤질기, α,α-디메틸벤질기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C7∼20 아르알킬기 ; 등을 나타낸다. 또한, RA, RB 및 RC 중의 2 개가 결합하여, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 헤테로고리를 형성해도 된다. 이들 중에서도, RA, RB 및 RC 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 페닐기인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 식 (P1) 로 나타내는 한자리 포스핀 배위자로는, 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리부틸포스핀, 트리페닐포스핀, 트리시클로헥실포스핀, 트리(p-톨릴)포스핀, 디페닐메틸포스핀, 디메틸페닐포스핀, 디이소프로필메틸포스핀, 1-[2-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸메틸에테르, 2-(디페닐포스피노)-2'-메톡시-1,1'-비나프틸 등의 3 급 포스핀을 들 수 있다. 또한, 에틸메틸부틸포스핀, 에틸메틸페닐포스핀, 이소프로필에틸메틸포스핀, 시클로헥실(O-아니실)메틸포스핀 등의 RA, RB 및 RC 의 3 개가 서로 다른 기로 이루어지는 포스핀 배위자를 사용할 수도 있다.
식 (P2) 에 있어서, RD, RE, RF 및 RG 는 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 펜틸기 및 그 이성질체, 헥실기 및 그 이성질체, 헵틸기 및 그 이성질체, 노닐기 및 그 이성질체, 도데실기 및 그 이성질체 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C1∼20 알킬기 ; 무치환의 혹은 치환기를 갖는 페닐기 ; 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C3∼8 시클로알킬기 ; 등을 나타낸다. 또한, RD 와 RE 및/또는 RF 와 RG 가 결합하여 무치환의 혹은 치환기를 갖는 헤테로고리를 형성해도 된다. 이들 중에서도, RD, RE, RF 및 RG 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 페닐기인 것이 바람직하다.
W 는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C1∼5 알킬렌기 ; 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C3∼6 시클로알킬렌기 ; 페닐렌기, 나프틸렌기, 1,1'-비페닐-2,2'-디일기, 1,1'-비나프틸-2,2'-디일기, 1,1'-비나프틸-7,7'-디일기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴렌기 ; 에텐디일기, 프로펜디일기, 이소프로펜디일기, 부텐디일기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C2∼20 알켄디일기, 또는 에틴디일기, 프로핀디일기 등의 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C2∼20 알킨디일기를 나타낸다. 이들 중에서도, W 는, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C1∼5 알킬렌기 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴렌기 (바람직하게는 1,1'-비페닐-2,2'-디일기, 또는 1,1'-비나프틸-2,2'-디일기) 인 것이 바람직하다.
식 (P2) 로 나타내는 2 자리 포스핀 배위자로는, 비스디페닐포스피노메탄, 비스디페닐포스피노에탄, 비스디페닐포스피노프로판, 비스디페닐포스피노부탄, 비스디메틸포스피노에탄, 비스디메틸포스피노프로판, 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센, 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비페닐 등을 들 수 있고, 이들 중에서도, 비스디페닐포스피노부탄, 또는, 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비페닐이 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서는, 2,2'-비스-(디페닐포스피노)-1,1'-비나프틸 (이하, BINAP 라고 부른다), 및 BINAP 의 나프틸고리에 알킬기나 아릴기 등의 치환기를 갖는 BINAP 유도체, 불소 치환기를 갖는 BINAP 유도체, 인 원자 상의 2 개의 벤젠고리에 각각 알킬기나 알콕시기 등의 치환기를 1 ∼ 5 개 갖는 BINAP 의 유도체 등의 비대칭 배위자도 바람직한 2 자리 포스핀 배위자로서 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 2,2'-비스-(디-p-톨릴포스피노)-1,1'-비나프틸 (Tol-BINAP), 2,2'-비스[비스(3,5-디메틸페닐)포스피노]-1,1'-비나프틸 (Xylyl-BINAP), 1-[1',2-비스(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디아민, 2,2'-비스-(디시클로헥실포스피노)-6,6'-디메틸-1,1'-비페닐, 2,3-비스-(디페닐포스피노)부탄, 1-시클로헥실-1,2-비스-(디페닐포스피노)에탄, 1-치환-3,4-비스-(디페닐포스피노)피롤리딘, 2,3-O-이소프로필리덴-2,3-디히드록시-1,4-비스-(디페닐포스피노)부탄, 1,2-비스[(O-메톡시페닐)페닐포스피노]에탄, 치환-1,2-비스(포스포라노)벤젠, 5,6-비스-(디페닐포스피노)-2-노르보르넨, N,N'-비스-(디페닐포스피노)-N,N'-비스(1-페닐에틸)에틸렌디아민, 1,2-비스-(디페닐포스피노)프로판, 2,4-비스-(디페닐포스피노)펜탄, [(5,6),(5',6')-비스(메틸렌디옥시)비페닐-2,2'-디일]비스(디페닐포스핀), 1,2-비스(t-부틸메틸포스피노)에탄, 2,4-비스-(디페닐포스피노)펜탄 등을 들 수 있다.
포스핀 배위자 (Px) 의 다수는 공지 물질이고, 공지된 방법에 의해 제조·입수할 수 있다. 또한, 시판되고 있는 것을 그대로, 또는 원한다면 정제하여 사용할 수도 있다. 본 발명에 바람직하게 사용되는 루테늄 착물은, Px 가 2 자리 포스핀 배위자이다.
L 은 하기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 배위자 또는 디아민 배위자를 나타낸다.
식 (Ⅲ) 중, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 원자, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기를 나타낸다. 고리 B 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 헤테로고리를 나타내고, 실선과 점선의 이중선 부분은 단결합 또는 이중 결합을 나타내고, Z 는 N, P, O 및 S 로 이루어지는 군에서 선택되는 하나의 배위성 원자를 나타낸다.
[화학식 7]
Figure 112016009423267-pct00007
알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, i-프로필기, i-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, i-펜틸기, 네오펜틸기, 2-메틸부틸기, 2,2-디메틸프로필기, i-헥실기 등을 들 수 있다.
치환기를 갖는 알킬기로는, 시클로프로필메틸기, 2-시클로프로필에틸기, 시클로펜틸메틸기, 2-시클로헥실에틸기, 2-시클로옥틸에틸기 등의 C3∼8 시클로알킬 C1∼6 알킬기 ; 플루오로메틸기, 클로로메틸기, 브로모메틸기, 디플루오로메틸기, 디클로로메틸기, 디브로모메틸기, 트리플루오로메틸기, 트리클로로메틸기, 트리브로모메틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 2,2,2-트리클로로에틸기, 펜타플루오로에틸기, 4-플루오로부틸기, 4-클로로부틸기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 2,2,2-트리플루오로-1-트리플루오로메틸에틸기, 퍼플로로헥실기, 퍼클로로헥실기, 2,4,6-트리클로로헥실기 등의 할로알킬기 ; 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 메톡시-n-프로필기, 에톡시메틸기, 에톡시에틸기, n-프로폭시메틸기, i-프로폭시에틸기, s-부톡시메틸기, t-부톡시에틸기 등의 알콕시알킬기 ; 등 들 수 있다.
아릴기로는, 페닐기, 나프틸기, 아쥴레닐기, 인데닐기, 인다닐기, 테트랄리닐기 등을 들 수 있다. 아릴기 상의 바람직한 치환기로는, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로게노기 ; 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, s-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기 등의 알킬기 ; 수산기 ; 메톡시기, 에톡시기, n-프로필기 등의 알콕시기 ; 시아노기 ; 등을 들 수 있다.
아르알킬기로는, 벤질기, 페네틸기 등을 들 수 있다. 아르알킬기 상의 바람직한 치환기로는, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로게노기 ; 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, s-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기 등의 알킬기 ; 수산기 ; 메톡시기, 에톡시기, n-프로필기 등의 알콕시기 ; 시아노기 ; 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, R1 및 R2 는 수소 원자 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C1∼6 알킬기인 것이 바람직하다.
고리 B 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 헤테로고리기를 의미한다. B 고리 위, 결합하는 위치에 인접하는 원자로 배위성 원자 Z 를 갖는다. 배위성 원자 Z 는 N, P, O 또는 S 를 의미한다.
무치환의 혹은 치환기를 갖는 헤테로고리기로는, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 5 원자고리의 헤테로아릴기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 6 원자고리의 헤테로아릴기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 축합고리의 헤테로아릴기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 포화·불포화 헤테로 5 원자고리기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 포화·불포화 헤테로 6 원자고리기 등을 들 수 있다.
「무치환의 혹은 치환기를 갖는 5 원자고리의 헤테로아릴기」로는, 피롤-2-일기 등의 피롤릴기 ; 푸란-2-일기 등의 푸릴기 ; 티오펜-2-일기 등의 티에닐기 ; 이미다졸-2-일기, 이미다졸-5-일기, 1-메틸이미다졸-2-일기, 1-메틸이미다졸-4-일기 등의 이미다졸릴기 ; 피라졸-3-일기, 피라졸-5-일기 등의 피라졸릴기 ; 옥사졸-2-일기, 옥사졸-4-일기, 옥사졸-5-일기 등의 옥사졸릴기 ; 이속사졸-3-일기, 이속사졸-5-일기 등의 이속사졸릴기 ; 티아졸-2-일기 등의 티아졸릴기 ; 이소티아졸-3-일기, 이소티아졸-5-일기 등의 이소티아졸릴기 ; 1,2,3-트리아졸-4-일기, 1-메틸-1,2,3-트리아졸-4-일기, 1,2,4-트리아졸-3-일기, 2,3-디메틸-1,2,4-트리아졸-5-일기 등의 트리아졸릴기 ; 1,2,3-옥사디아졸-4-일기, 1,2,3-옥사디아졸-5-일기, 1,3,4-옥사디아졸-2-일기 등의 옥사디아졸릴기 ; 1,2,4-티아디아졸-3-일기, 1,2,4-티아디아졸-5-일기, 1,3,4-티아디아졸-2-일기 등의 티아디아졸릴기 ; 테트라졸-5-일기 등의 테트라졸릴기 등을 들 수 있다.
「무치환의 혹은 치환기를 갖는 6 원자고리의 헤테로아릴기」로는, 피리딘-2-일기 등의 피리딜기 ; 피라진-2-일기, 5-메틸피라진-2-일기 등의 피라지닐기 ; 피리미딘-2-일기, 피리미딘-4-일기 등의 피리미디닐기, 피리다진-3-일기 등의 피리다지닐기, 1,3,5-트리아진-2-일기 등의 트리아지닐기 등을 들 수 있다.
「무치환의 혹은 치환기를 갖는 축합고리의 헤테로아릴고리기」로는, 인돌-2-일기 ; 벤조푸란-2-일기, 벤조티오펜-2-일기, 벤즈이미다졸-2-일기, 1-메틸-벤즈이미다졸-2-일기, 벤즈옥사졸-2-일기, 벤즈티아졸-2-일기, 퀴놀린-2-일기, 등을 들 수 있다.
「무치환의 혹은 치환기를 갖는 포화·불포화 헤테로 5 원자고리기」로는, 피롤리딘-2-일기, 테트라히드로푸란-2-일기, 옥사졸린-2-일기 등을 들 수 있다.
「무치환의 혹은 치환기를 갖는 포화·불포화 헤테로 6 원자고리기」로는, 피페리딘-2-일기, 피페라진-2-일기, 모르폴린-2-일기 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 고리 B 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 5 원자고리의 헤테로아릴기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 6 원자고리의 헤테로아릴기 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 축합고리의 헤테로아릴고리기인 것이 바람직하고, C1∼6 알킬기로 치환되어 있어도 되는, 티아졸릴기, 피리딜기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 벤즈이미다졸릴기, 또는 벤즈옥사졸릴기인 것이 바람직하다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 배위자는, 피리딘-2-일메탄아민 (식 (L1) 참조), (1-메틸-1H-벤즈이미다졸-2-일)메탄아민 (식 (L2) 참조), (5-메틸피라진-2-일)메탄아민 (식 (L3) 참조), 벤즈옥사졸-2-일메탄아민 (식 (L4) 참조), 피리미딘-2-일메탄아민 (식 (L5) 참조), 또는 티아졸-2-일메탄아민 (식 (L6) 참조) 또는 (피라진-2-일)메탄아민 (식 (L7) 참조) 이다.
[화학식 8]
Figure 112016009423267-pct00008
디아민 배위자는, 분자 내에 2 개의 아미노기를 갖는 화합물이다. 본 발명에서는, 식 (Ⅵ) 으로 나타내는 디아민 배위자를 바람직하게 사용할 수 있다.
[화학식 9]
Figure 112016009423267-pct00009
상기 식 중, R5 ∼ R12 는 각각 독립적으로 수소 원자, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기를 나타내고, R5 ∼ R12 중 2 개가 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 된다.
알킬기, 치환기를 갖는 알킬기, 아릴기, 치환기를 갖는 아릴기, 아르알킬기, 치환기를 갖는 아르알킬기로는, 식 (Ⅲ) 중의 R1 및 R2 의 설명에서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.
이들 중에서도, R5 ∼ R12 는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는, C1∼6 알킬기인 것이 바람직하다.
D 는 단결합, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬렌기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 시클로알킬렌기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴렌기, 또는, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 2 가의 헤테로고리기를 나타낸다.
무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬렌기로는, 에틸렌기, 프로필렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기 등을 들 수 있다.
무치환의 혹은 치환기를 갖는 시클로알킬렌기로는, 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 비시클로헵텐디일기 등의 시클로알킬렌기 등을 들 수 있다.
무치환의 혹은 치환기를 갖는 2 가의 헤테로고리기로는, 2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4,5-디일기, 5,6-디메톡시-5,6-디메틸-1,4-디옥솔란-2,3-디일기 등의 무치환의 혹은 치환기 (바람직하게는 C1∼6 알킬기 또는 C1∼6 알콕시기) 를 갖는 디옥소라닐기를 들 수 있다.
이들 중에서도, D 는 단결합, 또는, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 2 가의 헤테로고리기인 것이 바람직하고, 단결합, 또는, 무치환의 혹은 치환기 (바람직하게는 C1∼6 알킬기) 를 갖는 디옥솔라닐기인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 디아민 배위자의 구체예를 이하에 나타낸다.
[화학식 10]
Figure 112016009423267-pct00010
PN 은 하기 식 (Ⅳ) 로 나타내는 배위자를 나타낸다.
식 (Ⅳ) 중, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기를 나타낸다. A 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 C1∼4 알킬렌기를 나타낸다.
[화학식 11]
Figure 112016009423267-pct00011
R3 및 R4 에 있어서의, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기로는, R1 및 R2 에서의 설명에 있어서 예시한 그것들과 동일한 것을 들 수 있다.
이들 중에서도, R3 및 R4 는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 또는, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아릴기인 것이 바람직하고, C1∼6 알킬기, 또는, 페닐기인 것이 보다 바람직하다.
알킬렌기로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기 등의 C1∼4 알킬렌기를 들 수 있다. 알킬렌기 상의 바람직한 치환기로는, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로게노기 ; 수산기, 시아노기 등을 들 수 있다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 루테늄 착물은, PN 이 하기 식 (Ⅴ) 로 나타내는 배위자이다.
[화학식 12]
Figure 112016009423267-pct00012
본 발명에 사용되는 루테늄 착물은, 루테늄 단체 또는 루테늄 착물에 원하는 배위자를 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 중심 원소인 루테늄은, 0 가, 1 가, 2 가, 3 가, 또는 그것보다 높은 원자가의 것이어도 된다. 본 발명에서는, 2 가의 루테늄-할라이드 착물에 원하는 배위자를 반응시켜 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 루테늄 착물은, 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체 100 몰부에 대하여, 바람직하게는 0.001 ∼ 10 몰부, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 1 몰부로 존재시킨다. 루테늄 착물의 양이 지나치게 적으면 촉매 효과가 작아, 반응성 및 선택성이 낮아진다. 한편, 루테늄 착물을 필요 이상으로 다량으로 사용하면 제조 비용이 높아진다.
본 발명의 제조 방법에서는, 염기를 존재시킬 수 있다. 촉매로서, 하이드리드를 배위하고 있지 않은 루테늄 착물을 사용하는 경우에는 염기를 존재시키는 것이 바람직하다. 염기로는, 수산화칼륨, 수산화나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물 ; 칼륨t-부톡시드, 나트륨에톡시드, 아세트산나트륨, 아민 등의 유기 염기 (바람직하게는 알칼리 금속 알콕시드) ; 염기성 이온 교환 수지 등을 들 수 있다. 염기의 사용량은, 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체 100 몰부에 대하여, 바람직하게는 0.002 ∼ 20 몰부, 보다 바람직하게는 0.02 ∼ 10 몰부이다.
수소로서, 통상 수소 가스가 사용된다. 또한, 수소를 공급할 수 있는 공지된 물질을 사용할 수도 있다. 수소를 공급할 수 있는 물질로는, 예를 들어, 철, 알루미늄 등의 금속을 주성분으로 하는 것이나, 수소화마그네슘이나 수소화칼슘 등의 수소화 금속 화합물을 주성분으로 하는 것을 들 수 있다.
환원 반응시의 수소압 (게이지압) 은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 대기압 ∼ 100 atm 이다. 또한, 환원 반응시의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0 ∼ 100 ℃ 이다. 환원 반응은 무용매로 또는 용매 중에서 실시할 수 있다. 용매로는, 환원 반응에 불활성인 것이면 특별히 제한되지 않는다. 용매로는, 메탄올, 에탄올, i-프로판올, n-부탄올, t-부탄올, 시클로헥산올 등의 알코올류 ; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족류 ; N,N-디메틸아세트아미드, 클로로포름, 디클로로메탄, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄, 시클로펜틸메틸에테르 등을 들 수 있다. 용매의 사용량은, 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체 100 몰부에 대하여, 바람직하게는 10 ∼ 10000 몰부, 보다 바람직하게는 50 ∼ 2000 몰부이다.
본 발명에 의해서 얻어지는 반응 생성물인 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체는 하기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물이다. 식 (Ⅱ) 중의 R 은 수소 원자, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환의 혹은 치환기를 갖는 아르알킬기, 또는 무치환의 혹은 치환기를 갖는 알콕시카르보닐기를 나타낸다. 이들 중, 수소 원자, C1∼6 알킬기, C7∼11 아르알킬기, C1∼6 알콕시카르보닐기 등이 바람직하고, 수소 원자, 메틸기, 벤질기, t-부톡시카르보닐기 등이 보다 바람직하며, 수소 원자, 벤질기가 더욱 바람직하다. 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체는, 수산기의 입체 배치의 상이에 따라, exo 체와 endo 체의 2 종의 이성질체를 포함한다. 본 발명의 방법에 의하면, endo 체가 선택적으로 얻어지기 쉽다. 본 발명의 제조법에 의해서 얻어지는 반응 생성물은, 공지된 방법에 의해서 정제할 수 있다.
[화학식 13]
Figure 112016009423267-pct00013
실시예
다음으로, 실시예를 나타내어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
표 1 ∼ 2 에 나타내는 용매, 루테늄 착물로 이루어지는 촉매, 및 칼륨t-부톡시드 20 mM 으로 이루어지는 용액에, 9-벤질-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 (이하 OBB 로 기재하는 경우가 있다) 229 ㎎ 을 용해시켰다. 25 ℃ 로 유지하여, 수소 가스 10 atm (게이지압) 을 압입하고, 환원 반응을 실시하여, 엔도-9-벤질-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 (이하, endo-HOBB 라고 기재하는 경우가 있다) 을 얻었다. 그 결과를 표 1 ∼ 2 에 나타낸다.
[화학식 14]
Figure 112016009423267-pct00014
Figure 112016009423267-pct00015
Figure 112016009423267-pct00016
* No.7 은 50 ℃ 로 유지하여 반응을 실시하였다.
표 중에 사용한 약어의 의미를 이하에 나타낸다.
PPh3 : 트리페닐포스핀
en : 에틸렌디아민
IPA : 이소프로판올
DMA : N,N-디메틸아세트아미드
biphep : 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비페닐
dmem : N,N-디메틸에틸렌디아민
pica : α-피콜릴아민 (식 (L1) 참조)
RucyTM : 식 (c) 로 나타내는 착물 (타카사고 향료 공업사 제조)
[화학식 15]
Figure 112016009423267-pct00017
binap : 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비나프틸
(R)-iphan : (2R,3R,4R,5R)-3,4-O-이소프로필리덴헥산-2,5-디아민
(S)-ipban : (2S,3S)-2,3-O-이소프로필리덴부탄-1,4-디아민
dmapen : 2-디메틸아미노-1-페닐에틸아민
aep : 2-(피리딘-2-일)에틸아민
ammp : (5-메틸피라진-2-일)메탄아민 (식 (L3) 참조)
ampm : 피리미딘-2-일메탄아민 (식 (L5) 참조)
ambo : 벤즈옥사졸-2-일메탄아민 (식 (L4) 참조)
amtz : 티아졸-2-일메탄아민 (식 (L6) 참조)
dppb : 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄
실시예 2
RuCl2(Ph2PCH2CH2NH2)2 (KANATA 사 제조) 를 사용하여 표 3 에 나타내는 조건으로 9-벤질-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온의 환원 반응을 실시하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
[화학식 16]
Figure 112016009423267-pct00018
[화학식 17]
Figure 112016009423267-pct00019
Figure 112016009423267-pct00020
실시예 3
RuCl2[(S)-binap][(R)-iphan] 을 사용하여 기질/루테늄 촉매비 (S/C) = 1000, 수소압 50 기압, 실온, 16 시간의 조건으로, OBB 의 환원 반응을 실시하였다. 반응은 거의 완결되고, 수율이 99.7 ％, endo : exo = 99.3 : 0.7 의 선택성이었다.
[화학식 18]
Figure 112016009423267-pct00021
실시예 4
표 4 에 나타내는 조건으로 9-벤질-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온의 환원 반응을 실시하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
[화학식 19]
Figure 112016009423267-pct00022
Figure 112016009423267-pct00023
표 중의 약어의 의미를 이하에 나타낸다.
ammp : (5-메틸피라진-2-일)메탄아민 (식 (L3) 참조)
dppb : 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄
실시예 5
cis-RuCl2[dppb][Me-bima] 를 사용하여 표 5 에 나타내는 조건으로 9-벤질-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온의 환원 반응을 실시하였다. 결과를 표 5 에 나타낸다.
Figure 112016009423267-pct00024
표 중의 약어의 의미를 이하에 나타낸다.
Me-bima : (1-메틸-1H-벤즈이미다졸-2-일)메탄아민 (식 (L2) 참조)
dppb : 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄
실시예 6
(엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올의 제조예)
cis-RuCl2(dppb)(ammp) 또는, cis-RuCl2(Me-bima) 을 사용하여 표 6 에 나타내는 조건으로 9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온의 환원 반응을 실시하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다.
[화학식 20]
Figure 112016009423267-pct00025
Figure 112016009423267-pct00026
표 중의 약어의 의미를 이하에 나타낸다.
ammp : 2-아미노메틸-5-메틸피라진 (식 (L3) 참조)
Me-bima : (1-메틸-1H-벤즈이미다졸-2-일)메탄아민 (식 (L2) 참조)
dppb : 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄
실시예 7
에탄올 용매, RuCl2(dppb)(ampz) 촉매, 및 칼륨t-부톡시드 20 mM 으로 이루어지는 용액에, OBB 229 ㎎ 을 용해시켰다. 상기 촉매는 기질/촉매의 비가 1000 이 되는 양을 사용하였다. 또, ampz 는 (피라진-2-일)메탄아민 (식 (L7) 참조) 을 의미한다.
용액을 30 ℃ 로 유지하여, 수소 가스 10 atm (게이지압) 을 압입하고, 3 시간 환원 반응을 실시하였다. HOBB 가 94.5 ％ 생성되고, 원료가 5.5 ％ 남았다. 생성물의 exo/endo 비는 1.8/98.2 였다.
산업상 이용가능성
9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-온 유도체를, 루테늄 착물로 이루어지는 촉매의 존재하에 수소와 반응시킴으로써, 진드기약 등의 농원예용 약제나 의약의 제조 중간체로서 유용한 엔도-9-아자비시클로[3.3.1]노난-3-올 유도체를 선택적으로 저비용으로 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 하기 식 (Ⅰ) 로 나타내는 화합물을, 루테늄 착물로 이루어지는 촉매의 존재하에 수소와 반응시켜, 하기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물을 제조하는 방법:
    Figure 112018014193270-pct00027

    상기 식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ) 중, R 은 수소 원자 또는 벤질기를 나타내고,
    상기 루테늄 착물은, 하기 식 :
    Ru(X)(Y)(Px)(L)
    상기 식 중, X 및 Y 는 각각 독립적으로 할로게노기를 나타내고,
    Px 는 비스디페닐포스피노부탄을 나타내고,
    L 은 (5-메틸피라진-2-일)메탄아민이다,
    로 나타내는 화합물이다.
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