KR20090045316A - 페로세닐 비포스핀 리간드를 포함하는 팔라듐 착물의 존재하에 방향족 아민을 제조하는 방법 - Google Patents

페로세닐 비포스핀 리간드를 포함하는 팔라듐 착물의 존재하에 방향족 아민을 제조하는 방법 Download PDF

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하랄트 발터
울리케 네테코펜
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신젠타 파티서페이션즈 아게
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Abstract

본 발명은 화학식 II의 화합물을 염기 및 촉매량의 1종 이상의 팔라듐 착물 화합물의 존재하에 암모니아와 반응시킴을 포함하는 화학식 I의 화합물의 제조 방법으로서, 이때 상기 팔라듐 착물 화합물이 하나 이상의 페로세닐-비포스핀 리간드를 포함하는, 화학식 I의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
화학식 I
Figure 112009013797381-PCT00028
위의 화학식 I에서,
R1은 1,3-디메틸-부틸, 1,3,3-트리메틸-부틸 또는 그룹 A1
Figure 112009013797381-PCT00029
A1 (여기서, R3, R4 및 R5는 각각 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)이고,
R2는 수소이거나,
R1 및 R2가 함께 그룹 A2
Figure 112009013797381-PCT00030
A2(여기서, R6 및 R7은 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알 킬이다)를 형성하거나,
R1 및 R2가 함께 그룹 A3
Figure 112009013797381-PCT00031
A3(여기서, R8 및 R9는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)을 형성한다.
화학식 II
Figure 112009013797381-PCT00032
위의 화학식 II에서,
R1 및 R2는 화학식 I에 대해 정의된 바와 같고,
X는 브롬 또는 염소이다.
페로세닐-비포스핀 리간드, 팔라듐 착물, 방향족 아민

Description

페로세닐 비포스핀 리간드를 포함하는 팔라듐 착물의 존재하에 방향족 아민을 제조하는 방법 {Process for the production of aromatic amines in the presence of a palladium complex comprising a ferrocenyl biphosphine ligand}
본 발명은 오르토-비사이클로프로필-치환된 또는 오르토-C6-C7알킬-치환된 할로벤젠, 5-할로-벤조노보넨 또는 5-할로-벤조노보나디엔의 아민화 방법에 관한 것이다.
오르토-비사이클로프로필-치환된 또는 오르토-C6-C7알킬-치환된 1차 아닐린, 예를 들면, 2-비사이클로프로필-2-일-페닐아민 및 2-(1,3-디메틸-부틸)-페닐아민은, 예를 들면, 제WO 03/074491호 및 제WO 03/010149호에 기재된 것들과 같은 살진균제의 제조에 유용한 중간체이다.
5-아미노-벤조노보넨 및 5-아미노-벤조노보나디엔, 예를 들면, 9-이소프로필-1,2,3,4-테트라하이드로-1,4-메타노-나프탈렌-5-일아민은, 예를 들면, 제WO 04/035589호에 기재된 것들과 같은 살진균제의 제조에 유용한 중간체이다.
농약은 일반적으로 대량으로 생산된다. 예를 들면, 살진균제 클로로탈로닐은 2005년에 23,000미터톤이 넘는 양으로 생산되었다.
일상적인 용어로, 입체적으로 덜 요구되는 오르토-치환체를 갖는 아닐린, 예 를 들면, 오르토-톨릴-아민은 문헌[참조: Journal of the American Chemical Society, 128, 10028-10029, 2006]에 기재된 바와 같은 팔라듐-촉매된 교차-커플링에 의해 할로벤젠을 암모니아와 반응시켜 제조할 수 있다. 하지만, 보다 입체 장애 할로벤젠, 예를 들면, 오르토-비사이클로프로필-치환된 할로벤젠, 5-할로-벤조노보넨 또는 5-할로-벤조노보나디엔의 1단계 아민화에서 팔라듐 함유 촉매의 성공적인 사용은 기재되어 있지 않다.
제WO 03/074491호에 따르면, 오르토-비사이클로프로필-치환된 1차 아닐린은, 상응하는 오르토-비사이클로프로필-치환된 할로벤젠을 우선 팔라듐(II)-촉매된 반응으로 벤조페논-이민과 반응시킨 다음, 반응 생성물을 하이드록실 아민 하이드로클로라이드와 나트륨 아세테이트와 반응시키거나 산과 반응시키는 2단계 반응으로 제조할 수 있다. 그러나, 1차 아닐린의 제조를 위한 이러한 반응 과정은, 2차 공정 단계의 필요 및 벤조페논이민의 비교적 높은 가격으로 인해, 오르토-비사이클로프로필-치환된 1차 아닐린의 대규모 제조에 적합하지 않다. 추가로, 제WO 03/074491호에는 클로로벤젠이 아닌 오직 브로모- 또는 요오도-벤젠에 대한 반응 과정만이 기재되어 있다. 제WO 03/074491호에 기재된 반응 과정은 반응성이 더 작지만 더 경제적인 가격인 2-(2-클로로페닐)-비사이클로프로판의 고수율 이민화에 그다지 적합하지 않다.
구리-함유 촉매를 사용한 입체 장애 오르토-비사이클로프로필-치환된 할로벤젠의 성공적인 1단계-아민화가 제WO 06/061226호에 기재되어 있다. 1차 아닐린의 제조를 위한 이러한 반응 과정은, 구리-염 폐기물 처리에 대한 높은 비용으로 인 해, 오르토-알킬-치환된 1차 아닐린의 대규모 제조에 매력이 없다. 추가로, 제WO 06/061226호에 기재된 반응 과정은, 반응성 더 작지만 더 경제적인 가격인 2-(2-클로로페닐)비사이클로프로판의 고수율 아민화에 그다지 적합하지 않은 것으로 밝혀졌다.
각종 5-아미노-벤조노보넨 또는 5-아미노-벤조노보나디엔, 이의 제조 방법 및 살미생물제의 제조에서의 중간체로의 이의 용도가 제WO 04/035589호에 기재되어 있다. 제WO 04/035589호에 따라, 이들 아민은 반응식 1에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다.
Figure 112009013797381-PCT00001
반응식 1에 기재된 합성에서, 6-니트로-안트라닐산(A)으로부터 생성된 3-니트로벤진을 사이클릭 1,4-디엔(B), 예를 들면, 5-이소프로필-사이클로펜타디엔과 반응시켜 딜스-알더(Diels-Alder) 반응으로 5-니트로-벤조노보나디엔(C)을 형성시킨다. 표준 촉매 반응 조건하에(예를 들면, 라니 니켈 또는 탄소 상 팔라듐을 사용하여 메탄올과 같은 용매 중에서), 5-니트로-벤조노보나디엔(C)의 5-니트로 그룹 및 2,3-이중 결합을 환원시켜 5-아미노-벤조노보넨(D)을 형성시킨다. 온화한 촉매 환원 조건하에(예를 들면, 염화암모늄 또는 알루미늄 아말감의 존재하에 금속 아연을 사용하여), 아미노-벤조노보나디엔(E)을 형성시킨다. (D)의 예는, 예를 들면, 3-디플루오로메틸-1-메틸-1H-피라졸-4-카복실산의 아미드의 전구체인 5-아미노-9-이소프로필-벤조노보넨이다.
반응식 1에 기재된 합성의 문제점은 다수의 원치않는 이성체 불순물이 형성된다는 것이다. 예를 들면, 딜스-알더 반응에 의해, R4, R5, R6 및 R7이 모두 H이고 Y가 CH-이소-프로필인 5-니트로-벤조노보나디엔(C)의 제조시
Figure 112009013797381-PCT00002
,
Figure 112009013797381-PCT00003
,
Figure 112009013797381-PCT00004
,
Figure 112009013797381-PCT00005
및
Figure 112009013797381-PCT00006
과 같은 위치이성체가 형성된다.
불행하게도, 목적하는 이성체 C1은 비교적 낮은 수율로 형성된다. 딜스-알더 반응의 마지막 또는 더 늦은 단계에서 분별 결정 또는 분별 증류와 같은 통상의 기술에 의해 또는 크로마토그래피 방법에 의해 원치않는 이성체가 제거될 수 있지만, 당해 합성 경로는 대규모 제조에는 양호하게 적합하지 않다.
따라서 본 발명의 문제는 공지된 방법의 상기 언급된 단점을 피하고 경제적으로 합리적인 비용으로 고수율 및 양호한 품질로 용이하게 관리할 수 있는 방식으로 이들 화합물을 제조할 수 있게 하는, 오르토-비사이클로프로필-치환된 또는 오 르토-C6-C7알킬-치환된 1차 아닐린, 5-아미노-벤조노보넨 및 5-아미노-벤조노보나디엔의 신규한 제조 방법을 제공하는 것이다.
따라서 본 발명은, 화학식 II의 화합물을 염기 및 촉매량의 1종 이상의 팔라듐 착물 화합물의 존재하에 암모니아와 반응시킴을 포함하는 화학식 I의 화합물의 제조 방법으로서, 이때 상기 팔라듐 착물 화합물이 하나 이상의 페로세닐-비포스핀 리간드를 포함하는, 화학식 I의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
Figure 112009013797381-PCT00007
위의 화학식 I에서,
R1은 1,3-디메틸-부틸, 1,3,3-트리메틸-부틸 또는 그룹 A1
Figure 112009013797381-PCT00008
A1 (여기서, R3, R4 및 R5는 각각 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)이고,
R2는 수소이거나,
R1 및 R2가 함께 그룹 A2
Figure 112009013797381-PCT00009
A2(여기서, R6 및 R7은 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알 킬이다)를 형성하거나,
R1 및 R2가 함께 그룹 A3
Figure 112009013797381-PCT00010
A3(여기서, R8 및 R9는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)을 형성한다.
Figure 112009013797381-PCT00011
위의 화학식 II에서,
R1 및 R2는 화학식 I에 대해 정의된 바와 같고,
X는 브롬 또는 염소이다.
화학식 I의 화합물은 각종 입체이성체 형태로 발생할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 상기 개별적인 입체이성체 형태의 제조 및 상기 입체이성체 형태의 임의 비율의 혼합물의 제조를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1이 그룹 A1(여기서, R3, R4 및 R5는 각각 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)이고, R2가 수소이거나, R1 및 R2가 함께 그룹 A2(여기서, R6 및 R7은 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이 다)를 형성하거나, R1 및 R2가 함께 그룹 A3(여기서, R8 및 R9는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)을 형성하는 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1이 A1이고, R3이 수소 또는 C1-C4알킬이고, R2, R4 및 R5가 수소인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1이 A1이고, R3이 수소 또는 메틸이고, R2, R4 및 R5가 수소인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 특히 화학식 IA의 화합물의 제조에 적합하다.
Figure 112009013797381-PCT00012
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1이 1,3-디메틸-부틸이고 R2가 수소인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1이 1,3,3-트리메틸-부틸이고 R2가 수소인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1 및 R2가 함께 그룹 A2를 형성하고 R6 및 R7이 각각 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1 및 R2가 함께 그룹 A2를 형성하고 R6 및 R7이 각각 메틸인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1 및 R2가 함께 그룹 A3을 형성하고 R8 및 R9가 각각 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 R1 및 R2가 함께 그룹 A3을 형성하고 R8 및 R9가 각각 메틸인 화학식 I의 화합물의 제조에 적합하다.
X가 브롬인 화학식 II의 화합물이 바람직하게는 본 발명에 따른 방법에서 사용된다.
X가 염소인 화학식 II의 화합물이 바람직하게는 본 발명에 따른 방법에서 사용된다.
본 발명에 따른 방법에서, 화학식 II의 화합물은 통상적으로 0.01 내지 5M의 농도로 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는, 화학식 II의 화합물은 0.1 내지 5M의 농도로 사용된다. 매우 보다 바람직하게는, 화학식 I의 화합물은 0.1 내지 2M의 농도로 사용된다. 고농도의 유리체(educt)가 거의 없는 용매가 필요하며, 이는 본 발명에 따른 방법을 대규모 제조에 특히 적합하게 만들기 때문에, 화학식 II의 화합물의 고농도 사용 가능성은 본 발명에 따른 방법의 중요한 장점이다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 팔라듐 착물 화합물은 하나의 팔라듐 전 구체 및 하나 이상의 페로세닐-비포스핀 리간드로부터 형성된다. 본 발명에 따른 방법에서, 팔라듐 착물 화합물은 바람직하게는 팔라듐-리간드 착물로서 용해된 형태로 존재한다.
팔라듐 착물 화합물은 본 발명에 따른 방법에서 이미 형성된 팔라듐 착물 화합물로서 사용될 수 있거나, 본 발명에 따른 방법에서 동일 반응계에서 형성된다.
팔라듐 착물 화합물을 형성하기 위해, 하나의 팔라듐 전구체를 하나 이상의 페로세닐-비포스핀 리간드와 반응시킨다. 불완전한 반응이 발생하는 경우, 더 적은 양인 팔라듐 전구체 또는 리간드는 반응 혼합물에 용해되지 않는 경우가 될 수 있다.
적합한 팔라듐 전구체는 팔라듐 아세테이트, 팔라듐 디클로라이드, 팔라듐 디클로라이드 용액, 팔라듐2(디벤질리덴-아세톤)3 또는 팔라듐(디벤질리덴-아세톤)2, 팔라듐 테트라키스(트리페닐포스핀), 탄소 상 팔라듐, 팔라듐 디클로로비스(벤조니트릴), 팔라듐(트리스-3급-부틸포스핀)2, 또는 팔라듐2(디벤질리덴-아세톤)3과 팔라듐(트리스-3급-부틸포스핀)2의 혼합물이다.
페로세닐-비포스핀 리간드는 팔라듐-촉매된 반응에서 일반적으로 사용되는 두자리(bidentate) 3급 포스핀 리간드이다. 이러한 두자리 리간드는 2개의 배위 면을 점유하고, 따라서 팔라듐 종을 킬레이팅할 수 있다.
적합한 페로세닐-비포스핀 리간드는 (R)-(-)-1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스 피노)페로세닐]에틸디-3급-부틸포스핀
Figure 112009013797381-PCT00013
, 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센(dppf), 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)-페로센, (R)-(-)-1-[(S)-2-(비스(4-트리플루오로메틸페닐)포스피노)페로세닐]에틸-디-3급-부틸포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디(3,5-비스-트리플루오로메틸페닐)포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디(3,5-비스-트리플루오로메틸페닐)포스피노)페로세닐]에틸디(3,5-디메틸페닐)포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]-에틸디사이클로헥실포스핀, (S)-(+)-1-[(R)-2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀, (S)-(+)-1-[(R)-2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]에틸디페닐포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(비스(3,5-디메틸-4-메톡시페닐)포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀, (S)-(+)-1-[(R)-2-(디-푸릴포스피노)페로세닐]에틸디-3,5-크실릴포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디-3급-부틸포스핀, (S)-(+)-1-[(R)-2-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디-3급-부틸포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀, (R)-(+)-1-[(R)-2-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀, (S)-(+)-1-[(R)-2-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]에틸디페닐포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디(3,5-디메틸페닐)포스핀, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디-3 급-부틸-포스피노)페로세닐]에틸-디-o-톨릴포스핀
Figure 112009013797381-PCT00014
, (R)-(-)-1-[(S)-2-(비스(3,5-디메틸-4-메톡시페닐)포스피노)페로세닐]-에틸-디-3급-부틸포스핀
Figure 112009013797381-PCT00015
, (R)-(-)-1-[(S)-2-(디에틸포스피노)페로세닐]-에틸-디-3급-부틸포스핀
Figure 112009013797381-PCT00016
, (R)-(-)-1-[(S)-2-(P-메틸-P-이소프로필-포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀
Figure 112009013797381-PCT00017
, (R)-(-)-1-[(S)-2-(P-메틸-P-페닐-포스피노)페로세닐]에틸-디-3급-부틸포스핀
Figure 112009013797381-PCT00018
, 및 이들의 라세미체 혼합물, 특히 1-[2-(디-3급-부틸포스피노)-페로세닐]에틸-디-o-톨릴포스핀, 1-[2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]에틸디-3급-부틸-포스핀 및 1-[2-(디페닐포스피노)페로세닐]에틸디사이클로헥실포스핀의 라세미체 혼합물이다.
하나의 팔라듐 착물 화합물 또는 팔라듐 착물 화합물들의 혼합물이 본 발명에 따른 방법에서 사용될 수 있다.
팔라듐 착물 화합물의 형성을 위해, 팔라듐 아세테이트, 팔라듐2(디벤질리덴-아세톤)3, 팔라듐(디벤질리덴-아세톤)2, 팔라듐 디클로라이드 용액, 팔라듐 디클로라이드 또는 팔라듐2(디벤질리덴-아세톤)3과 팔라듐(트리스-3급-부틸포스핀)2의 혼합물을 팔라듐 전구체로서 사용하는 것이 바람직하다. 팔라듐 아세테이트 또는 팔라듐 디클로라이드를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
하나 이상의 리간드가 팔라듐 착물 화합물의 형성에 사용된다.
(R)-(-)-1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]에틸디-3급-부틸-포스핀 및 라세믹 1-[2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]에틸디-3급-부틸포스핀으로부터 선택된 하나 이상의 리간드를 포함하는 팔라듐 착물 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
라세믹 1-[2-(디사이클로헥실포스피노)페로세닐]에틸디-3급-부틸포스핀을 포함하는 팔라듐 착물 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
팔라듐 착물 화합물, 팔라듐 전구체 및/또는 리간드가 본 발명에 따른 방법에 촉매량으로 사용된다.
팔라듐 착물 화합물을 화학식 II의 화합물에 대해 바람직하게는 1:10 내지 1:10,000의 비율, 특히 1:100 내지 1:1,000의 비율로 사용한다.
팔라듐 전구체를 화학식 II의 화합물에 대해 바람직하게는 1:10 내지 1:10,000의 비율, 특히 1:100 내지 1:1,000의 비율로 사용한다.
리간드를 화학식 II의 화합물에 대해 바람직하게는 1:10 내지 1:10,000의 비 율, 특히 1:100 내지 1:1,000의 비율로 사용한다.
적합한 염기는, 예를 들면, 알코올레이트, 예를 들면, 나트륨 3급-부탄올레이트, 칼륨 3급-부탄올레이트, 나트륨 메탄올레이트 또는 나트륨 에탄올레이트, 또는 무기 염기, 예를 들면, 탄산염, 예를 들면, K2CO3, Na2CO3 또는 Cs2CO3, 수산화물, 예를 들면, NaOH 또는 KOH, 인산염, 예를 들면, K3PO4, 또는 아미드, 예를 들면, LiNH2, NaNH2 또는 KNH2이고; 하나의 양태에서, 알코올레이트가 바람직하고, 나트륨 3급-부탄올레이트가 특히 바람직하며; 또 다른 양태에서, 아미드가 바람직하고, NaNH2, KNH2 또는 이들의 혼합물이 특히 바람직하다.
NaOH 또는 KOH가 염기로서 사용되는 경우, 상 전이 촉매, 예를 들면, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드가 사용될 수 있다.
당해 반응에 대한 염기의 적합한 양은, 예를 들면, 1 내지 3당량, 특히 1 내지 2당량이다.
본 발명에 따른 반응은 불활성 용매 중에서 수행될 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에서, 본 발명에 따른 반응은 불활성 용매 중에서 수행된다. 적합한 용매는, 예를 들면, 화학식 V의 화합물, 디메톡시에탄, 3급-부틸 메틸 에테르, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 3급-부탄올, 톨루엔, 크실렌, 아니솔 또는 트리메틸벤젠(예를 들면, 메시틸렌), 및 이들의 혼합물이고, 바람직한 용매는 디메톡시에탄, 테트라하이드로푸란 또는 디글림이다. 당해 양태에서, 불활성 용매는 바람직하게는 무수물이다.
Figure 112009013797381-PCT00019
위의 화학식 V에서,
R은 C1-C6알킬, 바람직하게는 메틸이다.
본 발명에 따른 반응은 상온 또는 승온, 바람직하게는 50 내지 180℃ 범위의 온도, 특히 50 내지 120℃ 범위의 온도에서 수행된다.
본 발명에 따른 반응은 통상적으로 승압에서 수행된다. 하나의 양태에서, 본 발명에 따른 반응은 1 내지 100bar, 바람직하게는 5 내지 80bar의 압력에서 수행된다.
본 발명에 따른 반응의 반응 시간은 일반적으로 1 내지 48시간, 바람직하게는 4 내지 30시간, 특히 4 내지 18시간이다.
본 발명에 따른 반응은 불활성 기체 대기에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 질소 또는 아르곤이 불활성 기체로서 사용된다.
본 발명에 따른 반응의 하나의 양태에서, 반응은 질소 대기하에 수행된다.
본 발명에 따른 반응에서, 암모니아는 화학식 II의 화합물과 동량으로 또는 화학식 II의 화합물에 비해 과량으로 사용되고, 바람직하게는 500배 이하의 과량으로, 특히 200배 이하의 과량으로, 보다 특히 80 내지 120배 과량으로 사용된다. 본 발명의 하나의 양태에서, 암모니아는 10 내지 30배 과량으로 사용된다.
본 발명의 방법에서, 암모니아는 액체 형태 또는 기체 형태로 반응 용기에 도입될 수 있다.
X가 브롬이고 R1이 그룹 A1이고 R2가 수소인 화학식 II의 화합물은 일반적으로 알려져 있으며 제WO 03/074491호에 기재된 방법에 따라 제조할 수 있다. X가 염소이고 R1이 그룹 A1이고 R2가 수소인 화학식 II의 화합물은 X가 브롬이고 R1이 그룹 A1이고 R2가 수소인 화학식 II의 상응하는 화합물에 대해 제WO 03/074491호에 기재된 방법과 동일한 방식으로 제조할 수 있다. 예를 들면, X가 염소이고 R1이 그룹 A1이고 R2, R3, R4 및 R5가 수소인 화학식 II의 화합물(화합물 번호 B1)은 반응식 1에 기재된 바와 같이 하기 실시예 A1 내지 A3에 설명된 바와 같이 제조할 수 있다.
Figure 112009013797381-PCT00020
제조 실시예 A1: 3-(2- 클로로페닐 )-1- 사이클로프로필 - 프로페논의 제조
30% 수산화나트륨 용액 67g을 물 350㎖ 및 사이클로프로필 메틸 케톤 97.5g(1.1mol)과 혼합하고, 교반하에 90℃로 가열한다. 2-클로로-벤즈알데히드 143.5g(1mol)을 수득된 혼합물에 적가하고, 5시간 동안 교반한다. 교반하는 동안, 2시간 후에 사이클로프로필 메틸 케톤 2㎖를 첨가하고, 추가의 3시간 후에 사이클로프로필 메틸 케톤 2㎖를 첨가한다. 총 6시간의 반응 시간 후, 50℃로 냉각시킨 다. 반응 혼합물을 여과하고, 상들을 분리한다. 유기 상을 농축시킨다. 3-(2-클로로페닐)-1-사이클로프로필-프로페논 188.6g을 황색 오일 형태로 수득한다.
1H NMR(CDCl3): 0.95-1.04(m, 2H); 1.16-1.23(m, 2H); 2.29-2.37(m, 1H); 6.83(d, J=15Hz); 7.27-7.35(m, 2H); 7.40-7.47(m, 1H); 8.03(d, J=15Hz)
제조 실시예 A2: 5-(2- 클로로페닐 )-3- 사이클로프로필 -4,5- 디하이드로 -1H- 피라졸의 제조
에탄올 250g을 제조 실시예 A1에 따라 제조된 3-(2-클로로페닐)-1-사이클로프로필-프로페논(1mol) 188.6g에 첨가한다. 하이드라진 수화물 53g(1.05mol)을 20℃에서 교반하에 적가한다. 반응 혼합물을 70℃에서 2시간 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 50℃로 냉각한다. 옥살산 이수화물(0.044mol) 5.5g과 에탄올 20g의 혼합물을 첨가하고, 그 결과 고체가 침전된다. 반응 혼합물을 25℃로 냉각하고, 소결 유리 흡입 필터를 통해 여과하고, 에탄올 50g으로 세척한다. 황색 여과물을 수득하고, 이를 60℃에서 20mbar로 내려 회전 증발기를 사용하여 증발시킴으로써 농축시켜 황색 오일을 형성시킨다. 주요 성분 5-(2-클로로페닐)-3-사이클로프로필-4,5-디하이드로-1H-피라졸 이성체 혼합물 201.5g을 황색 오일 형태로 수득한다.
제조 실시예 A3: 2-(2- 클로로페닐 ) 비사이클로프로필의 합성
190℃에서 2시간이 경과하는 동안, 에틸렌 글리콜 600g 중의 탄산칼륨 50g(0.36mol)의 용액에 제조 실시예 A2에 기재된 바와 같이 제조된 5-(2-클로로페 닐)-3-사이클로프로필-4,5-디하이드로-1H-피라졸 201.5g을 가한다. 이어서, 2시간 동안 190℃에서 교반한다. 반응의 완료는, 기체 증발의 중단에 의해 지시된다. 이어서, 반응 혼합물을 100℃로 냉각시키고, 그 결과 상 분리가 발생하고, 상위 생성물 상이 분리된다. 2-(2-클로로페닐)비사이클로프로필 158g을 조악한 생성물로서 수득하고, 이를, 예를 들면, 증류에 의해 추가로 정제할 수 있다.
1H NMR(CDCl3): 0.0-1.13(m, 8H); 1.95-2.02(m, 0.63H, 트랜스 이성체) 및 2.14-2.22(m, 0.37H, 시스 이성체); 6.88-6.94(m); 7.05-7.24(m); 7.31-7.42(m)
X가 브롬 또는 염소이고 R1 및 R2가 함께 그룹 A2 또는 A3를 형성하는 화학식 II의 화합물을 제WO 07/068417호에 기재된 방법에 따라 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 팔라듐 착물 화합물, 팔라듐 전구체 및 리간드는 일반적으로 공지되어 있으며, 대부분 시중에서 구입할 수 있다.
본 발명은 하기 실시예를 사용하여 보다 상세히 설명될 것이다.
실시예 P1: 2-비스사이클로프로필아닐린의 제조(기질/촉매 비율 = 20:1)
2-(2-클로로페닐)비사이클로프로필(2mmol, 트랜스/시스 비율 약 3:2) 385mg, 나트륨 3급 부톡사이드(3mmol) 288mg, 팔라듐 아세테이트(0.1mmol) 22.4mg, R(-)-디-3급-부틸-[1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스파닐)-1-페로세닐]에틸]포스핀(0.11mmol) 61mg, 암모니아 기체(0.235mol) 4g 및 디글림 1.5㎖의 혼합물을 승압하에 압력 용기에서 160℃에서 18시간 동안 교반하였다(아르곤 대기). 이어서, 당해 혼합물을 에틸아세테이트 20㎖로 희석하고, 여과하였다. 잔여 액체 상을 감압하에 농축 시키고, 조악한 물질을 실리카겔(용리액: 에틸아세테이트/헵탄 1:5) 상의 컬럼 크로마토그래피로 여과하였다. 순수한 2-비스사이클로프로필아닐린 0.26g(이론치의 75%)을 담갈색 액체로서 수득하였다(트랜스/시스 비율 약 1:1).
실시예 P2: 2-비스사이클로프로필아닐린의 제조(기질/촉매 비율 = 100:1)
2-(2-클로로페닐)비사이클로프로필(2mmol, 트랜스/시스 비율 약 3:2) 385mg, 나트륨 3급 부톡사이드(3mmol) 288mg, 팔라듐 아세테이트(0.02mmol) 4.5mg, R(-)-디-3급-부틸-[1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스파닐)-1-페로세닐]에틸]포스핀(0.022mmol) 12.2mg, 암모니아 기체(0.235mol) 4g 및 테트라하이드로푸란 1.5㎖의 혼합물을 승압하에 압력 용기에서 120℃에서 17시간 동안 교반하였다(아르곤 대기). 2-비스사이클로프로필아닐린의 수율을 기체 크로마토그래피로 측정하였다: 86%(이성체들의 합).
실시예 P3: 2-비스사이클로프로필아닐린의 제조(기질/촉매 비율 = 100:1)
2-(2-클로로페닐)비사이클로프로필(2mmol, 트랜스/시스 비율 약 3:2) 385mg, 나트륨 3급 부톡사이드(3mmol) 288mg, 팔라듐 아세테이트(0.02mmol) 4.5mg, R(-)-디-3급-부틸-[1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스파닐)-1-페로세닐]에틸]포스핀(0.022mmol) 12.2mg, 암모니아 기체(0.235mol) 4g 및 디메톡시에탄 1.5㎖의 혼합물을 승압하에 압력 용기에서 120℃에서 16시간 동안 교반하였다(아르곤 대기). 2-비스사이클로프로필아닐린의 수율을 기체 크로마토그래피로 측정하였다: 80%(이성체들의 합).
실시예 P3: 2-비스사이클로프로필아닐린의 제조(기질/촉매 비율 = 500:1)
2-(2-클로로페닐)비사이클로프로필(2mmol, 트랜스/시스 비율 약 3:2) 385mg, 나트륨 3급 부톡사이드(3mmol) 288mg, 팔라듐 아세테이트(0.004mmol) 0.9mg, R(-)-디-3급-부틸-[1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스파닐)-1-페로세닐]에틸]포스핀(0.0044mmol) 2.44mg, 암모니아 기체(0.235mol) 4g 및 디메톡시에탄 1.5㎖의 혼합물을 승압하에 압력 용기에서 120℃에서 16시간 동안 교반하였다(아르곤 대기). 2-비스사이클로프로필아닐린의 수율을 기체 크로마토그래피로 측정하였다: 86%(이성체들의 합).
실시예 P4 : 2- 비스사이클로프로필아닐린의 제조(기질/촉매 비율 = 100:1)
아르곤 대기하에 디메톡시에탄 2㎖ 중의 (R)-(-)-1[(S)-2-(디사이클로헥실포스피노)-페로세닐]에틸디-3급-부틸포스핀 599mg(1.1mmol) 및 팔라듐 아세테이트(삼량체) 160mg(0.24mmol)을 30분 동안 실온에서 1분 동안 50℃에서 교반한다. 아르곤 대기하에 촉매 시스템 및 디메톡시에탄 2㎖를 오토클레이브에서 디메톡시에탄 30㎖ 중의 2-(2-클로로페닐)비사이클로프로필 20.8g(95%, 0.11mol) 및 나트륨 3급-부탄올레이트 10.5g(0.11mol)에 첨가한다. 후속적으로 암모니아(액체) 36g(2.11mol)을 첨가하고, 현탁액을 119℃에서 61bar의 압력을 가하면서 가열한다. 18시간 후, 반응 덩어리를 실온으로 냉각하고, 질소로 2회 정화하고, 물 30㎖로 켄칭한다. 반응 덩어리를 하이플로우(hyflow)를 통해 여과하고, 필터를 크실렌 및 물로 헹구고, 수성 상을 크실렌으로 3회 추출한다. 유기 용매를 진공하에 제거한다. 2-비스사이클로프로필아닐린 함량을 기체 크로마토그래피로 측정하였다: 78%(면적 GC), 출발 물질 4.97%(면적 GC) 잔존. 추가로 이량체 부산물 3.57%(면적 GC) 및 탈할로겐화된 부산물 3.55%(면적 GC)이 검출된다.
실시예 P5 : 5-아미노-9- 이소프로필벤조노보넨 - syn 풍부의 제조(기질/촉매 비율 = 100:1)
5-클로로-9-이소프로필벤조노보넨(1mmol, > 98% syn 이성체) 221mg, 나트륨 3급 부톡사이드(2mmol) 192mg, 팔라듐 아세테이트(0.01mmol) 2.25mg, R(-)-디-3급-부틸[1-[(S)-(디사이클로헥실포스파닐)-1-페로세닐]에틸]포스핀(0.011mmol) 6.1mg, 암모니아 기체(0.235mol) 4g 및 디메톡시에탄 5㎖의 혼합물을 승압하에 압력 용기에서 100℃에서 21시간 동안 교반하였다(아르곤 대기). 5-아미노-9-이소프로필벤조노보넨의 수율을 기체 크로마토그래피로 측정하였다: 90%(> 98% syn 이성체).
상기 실시예를 사용하여 하기 화학식 I의 화합물을 제조할 수 있다.
Figure 112009013797381-PCT00021
하기 화학식 II의 화합물이 본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적합하다.
Figure 112009013797381-PCT00022
본 발명을 제공한 결과, 고수율 및 낮은 경비로 오르토-비사이클로프로필-치환된 할로벤젠, 5-할로-벤조노보넨 및 5-할로-벤조노보나디엔을 아민화할 수 있다.
본 발명의 방법의 출발 화합물은 용이하게 입수 가능하고 용이하게 취급되는 것이 특징적이고, 또한 이들은 경제적인 가격을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 양태에서, 사용된 팔라듐 및/또는 팔라듐 착물 화합물은 재순환된다. 당해 양태는 경제적인 관점에서 특히 흥미있는 본 발명에 따른 방법의 변형을 구성한다.
본 발명의 바람직한 양태에서, X가 염소인 화학식 II의 화합물이 사용된다. 본 발명의 방법의 당해 바람직한 양태의 출발 화합물은 특히 용이하게 입수 가능하고 경제적이므로 뛰어나다. 그러나, 팔라듐-촉매된 교차-커플링의 조건하에, 이러한 부류의 출발 화합물인 입체 장애되고 불활성화된 1종 이상의 오르토-치환된 클로로벤젠 기질은, 염소 이탈 그룹의 극도로 낮은 반응성으로 인해, 브로모벤젠 기질에 비해 특히 아민화되기 힘든 것으로 알려져 있다. 본 발명의 당해 양태가 이들 출발 화합물을 팔라듐-촉매된 가교-커플링에 사용할 수 있게 하기 때문에, 따라서 당해 양태는 경제적 관점에서 특히 흥미있는 본 발명에 따른 방법의 변형을 구성한다.

Claims (7)

  1. 화학식 II의 화합물을 염기 및 촉매량의 1종 이상의 팔라듐 착물 화합물의 존재하에 암모니아와 반응시킴을 포함하는 화학식 I의 화합물의 제조 방법으로서, 이때 상기 팔라듐 착물 화합물이 하나 이상의 페로세닐-비포스핀 리간드를 포함하는, 화학식 I의 화합물의 제조 방법.
    화학식 I
    Figure 112009013797381-PCT00023
    위의 화학식 I에서,
    R1은 1,3-디메틸-부틸, 1,3,3-트리메틸-부틸 또는 그룹 A1
    Figure 112009013797381-PCT00024
    A1 (여기서, R3, R4 및 R5는 각각 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)이고,
    R2는 수소이거나,
    R1 및 R2가 함께 그룹 A2
    Figure 112009013797381-PCT00025
    A2(여기서, R6 및 R7은 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알 킬이다)를 형성하거나,
    R1 및 R2가 함께 그룹 A3
    Figure 112009013797381-PCT00026
    A3(여기서, R8 및 R9는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)을 형성한다.
    화학식 II
    Figure 112009013797381-PCT00027
    위의 화학식 II에서,
    R1 및 R2는 화학식 I에 대해 정의된 바와 같고,
    X는 브롬 또는 염소이다.
  2. 제1항에 있어서, R1이 그룹 A1(여기서, R3, R4 및 R5는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)이고, R2가 수소이거나, R1 및 R2가 함께 그룹 A2(여기서, R6 및 R7은 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)를 형성하거나, R1 및 R2가 함께 그룹 A3(여기서, R8 및 R9는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다)을 형성하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 팔라듐 착물 화합물이 R(-)-디-3급-부틸-[1-[(S)-2-(디사이클로헥실포스피닐)페로세닐]에틸]포스핀 및 라세믹 디-3급-부틸-[1-[2-(디사이클로헥실포스피닐)페로세닐]에틸]포스핀으로부터 선택된 하나 이상의 리간드를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 팔라듐 착물 화합물이 라세믹 디-3급-부틸-[1-[2-(디사이클로헥실포스피닐)페로세닐]에틸]포스핀을 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 팔라듐 착물 화합물이 화학식 II의 화합물에 대해 1:10,000 내지 1:10의 비율로 사용되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 화학식 II의 화합물이 0.01 내지 5M의 농도로 사용되는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, X가 염소인, 방법.
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