TW201602057A - 單偶合體的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種以通式(5)：R1-Ar-X所示的化合物的製造方法，其特徵係使以通式(1)：X-Ar-X'(式中Ar、X及X'、R1係如本說明書及專利請求範圍所定義)所示的芳香族化合物，在水溶性鈀錯合物及鹼的存在下，水及有機溶劑中，與通式(2)至(4)所示的有機硼化合物反應。根據本發明的製造方法，使具有2種脫離基的化合物供給至偶合反應時，可抑制二偶合體的副生成，並可選擇性且簡便地得到單偶合體。

Description

單偶合體的製造方法
本發明係關於藉由具有互相不同的2個脫離基的芳香族化合物與有機硼化合物的交互偶合(cross coupling)反應，以選擇性地製造作為單偶合體之具有一個脫離基的芳香族化合物。
具有一個脫離基的芳香族化合物，例如單鹵化芳香體，係作為有機電激發光(以下稱為有機EL)、電子照相感光體等的製造中間體、或作為醫藥中間體極為有用的化合物。
作為有機EL領域的課題之一，可舉例如抑制伴隨長時間的驅動之發光亮度的衰減。例如，有機EL元件的構成材料所使用的各種有機化合物的純度，已知對發光效率的降低、發光亮度的衰減有強烈地影響(例如參考專利文獻1)。交互偶合反應係如此的有機化合物重要的合成方法，有報告指出有機化合物中來自交互偶合反應的雜質含量，控制至0.5質量%以下，較佳為0.3質量%以下，更佳為0.1質量%以下，初期亮度高，伴隨長期驅動之發光亮度的衰減變少(參考專利文獻2)。該等文獻中，作為有影 響的雜質，例如有機鹵化物、原料的鹵原子或金屬原子被氫取代者等。如此，於有機EL領域中，構成有機E元件的有機化合物中的雜質管理極為嚴苛。
再者，有機EL領域最近為了提高材料的機能，其有機化合物的構造有複雜化的傾向，例如已提出一些於分子內具有非對稱的構造者(例如參考專利文獻3)。而且，從成膜性的觀點，如此的非對稱化合物在元件製造上為有利(例如參考專利文獻4)。該等非對稱化合物的製造時，若實施二氯、二溴、二碘化合物等的同種類二鹵化合物作為原料之交互偶合反應，因脫離基的反應性沒有差異，故不僅生成單偶合體，也生成二偶合體。二偶合體的生成，除了非對稱化合物的產率降低外，從混入精製困難的雜質的點而言仍有問題。而且，同種類二鹵化合物作為原料時，只控制基質的當量，有效率地生成單偶合體，得到最終純度高的非對稱化合物仍有困難。
另一方面，為了利用脫離基的反應性之差異，乃探究以芳香族氯碘化物、芳香族溴碘化物等的不同種類二鹵化合物作為原料而實施交互偶合反應。例如，作為使用芳香族溴碘化物製造單鹵化芳香體的方法，有報導將1-溴-4-碘苯與苯硼酸在丙酮與水的混合溶劑中，使用已調整的鈀奈米粒子而使其偶合的方法(例如參考非專利文獻1)。但是，即使該方法，亦有34%生成二偶合體之聯三苯的問題。而且，為設為於有機EL領域所需的純度，必須重複精製，亦擔心產率降低，難謂有效率。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本再表2005-084083號公報
[專利文獻2]日本特開2002-373786號公報
[專利文獻3]日本特開2013-065867號公報
[專利文獻4]日本再表2008-059713號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]歐洲有機化學期刊(European Journal of Organic Chemistry)；nb. 26; (2010); p. 5090-5099
本發明的課題係提供藉由具有互相不同的2個脫離基的芳香族化合物與有機硼化合物之交互偶合反應，以選擇性地合成單偶合體之具有一個脫離基的芳香族化合物，解決傳統的問題點，雜質少的具有一個脫離基的芳香族化合物之製造方法。
本發明人等，為了解決上述課題，專心檢討的結果，發現藉由將具有互相不同的2個脫離基的芳香族化合物，在水及有機溶劑中，水溶性鈀錯合物及鹼的存在下，使其與有機硼化合物反應，可抑制二偶合體之副生成，選擇性地得到單偶合體之具有一個脫離基的芳香族化 合物，因而完成本發明。亦即本發明，係如下述。
亦即，本發明係關於一種以通式(5)：R1-Ar-X (5)(式中，R1及X係與下述相同意義)所示的具有一個脫離基的芳香族化合物的製造方法，其係包含：使通式(1)：X-Ar-X' (1)(式中，Ar表示芳香族烴基或芳香族雜環基；X及X'為互相不同的脫離基)所示的芳香族化合物與通式(2)：[R1 nBYm]‧1/zMz+ p (2)(式中，R1為烷基、烯基、芳香族烴基、芳香族雜環基、芳烷基或雜芳香基烷基；Y為鹵原子或-OR2，此處R2為氫原子或碳數1至6的烷基；M為銨陽離子、鹼金屬陽離子或鹼土族金屬陽離子；n為1至4的整數，m為0至3的整數，p為0或1，於是z為M的陽離子價數1或2；惟n+m為3或4，n+m為3時，p為0，n+m為4時，p為1)、通式(3)： (式中，R1係與前述相同意義；R3為碳數2至8的伸烷基或伸苯基)、或通式(4)： (式中，R1係與前述相同意義)所示的有機硼化合物，在水溶性鈀錯合物及鹼的存在下，在水及有機溶劑中反應。
根據本發明的製造方法，可選擇性地且簡便地製造電氣電子材料及醫藥領域有用的有機合成中間體之具有一個脫離基的芳香族化合物，亦即單偶合體。而且，本發明的製造方法，可抑制二偶合體的副生成。所以，本發明的製造方法，期待可利用於工業上。
以下，詳細地說明本發明的實施態樣。
本發明的製造方法，係藉由使通式(1)所示的芳香族化合物、以及通式(2)、(3)或(4)所示的有機硼化合物，在特定的交互偶合反應條件下反應，以選擇性地得到單偶合體之以通式(5)所示的具有一個脫離基的芳香族化合物。
本發明的製造方法之一者的反應基質，係以通式(1)：X-Ar-X' (1)(式中，Ar表示芳香族烴基或芳香族雜環基；X及X'為互相不同的脫離基)所示的芳香族化合物。
於本發明中，所謂「芳香族烴基」，除非另有說明，係意指包含至少一個芳香環且碳數6至20的單環式、縮合多環式或環聚集碳氫化合物的1價或2價之基， 例如在通式(1)及(5)的Ar中2價之基，在通式(2)、(3)及(4)的R1以及通式(6)的R4、R4'及R4"中為1價之基。作為1價之基的例，可舉例如苯基、萘基、四氫萘基、蒽基、芘基(pyrenyl)、茚基(indenyl)、茀基(fluorenyl)、苊基(acenaphthenyl)、菲基(phenanthryl)、非那烯基(phenalenyl)、聯苯基或聯三苯基等。作為2價之基的例，例如將前述1價之基的芳香環上的氫原子再除去1個之殘基。而且，該等亦可被未參與反應的1個以上的任意取代基取代。作為如此的取代基，例如氰基、甲醯基、羧基、碳數1至6的烷基、碳數1至6的烷氧基、碳數1至6的鹵化烷基、碳數1至6的鹵化烷氧基、碳數3至6的環烷基、碳數2至7的醯基、碳數2至7的烷氧基羰基、碳數6至20的芳香基及碳數2至20的雜芳香基等。
於本發明，所謂「芳香族雜環基」，除非另有說明，係意指包含至少一個芳香族雜環且碳數2至20的單環式、縮合多環式或環聚集化合物的1價或2價基，例如在通式(1)及(5)的Ar中為2價之基，在通式(2)、(3)及(4)的R1中為1價之基。作為1價之基的例，例如呋喃基、苯並呋喃基、二苯並呋喃基、噻吩基、苯並噻吩基、二苯並噻吩基、吡咯基、吲哚基、咔唑基、咪唑基、苯並咪唑基、吡唑基、噁唑基、苯並噁唑基、噻唑基、苯並噻唑基、呋吖基(furazanyl)、吡啶基、吡喃基(pyranyl)、吡嗪基(pyrazinyl)、嘧啶基、噠嗪基(pyridazinyl)、三嗪基(triazinyl)、氮雜基(azepinyl)、喹啉基(quinolyl)、氮茚基 (indolizinyl)、噌啉基(cinnolinyl)、嘌呤基(purinyl)、咔啉基(carbolinyl)、菲咯啉基(phenanthrolyl)及咪唑並嘧啶基等。作為2價之基的例，例如前述1價基的環上的氫原子再除去1個之殘基。而且，該等可為部分或完全飽和。再者，該等亦可被未參與反應的1個以上的任意取代基取代。作為如此的取代基，例如氰基、甲醯基、羧基、碳數1至6的烷基、碳數1至6的烷氧基、碳數1至6的鹵化烷基、碳數1至6的鹵化烷氧基、碳數3至6的環烷基、碳數2至7的醯基、碳數2至7的烷氧基羰基、碳數6至20的芳香基及碳數2至20的雜芳香基等。
於本發明中，所謂「碳數1至6的烷基」，在單獨或與其他用語組合中，係指碳數1至6的直鏈狀或分支鏈狀的脂肪族飽和烴的一價基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第2丁基、第3丁基、戊基、己基等。
於本發明中，所謂「碳數1至6的烷氧基」，係指-ORa基，Ra為如上述定義的碳數1至6的烷基。
於本發明中，所謂「碳數1至6的鹵化烷基」，係指被1個以上的鹵原子取代之如上述定義的碳數1至6的烷基，例如溴甲基、2-溴乙基、3-溴丙基、4-溴丁基、碘甲基、2-碘乙基、3-碘丙基、4-碘丁基、氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、三溴甲基、三氯甲基、三氟甲基等。
於本發明中，所謂「碳數1至6的鹵化烷氧 基」係指-ORb基，Rb為如上述定義的碳數1至6的鹵化烷基。
於本發明中，所謂「碳數3至6的環烷基」，在單獨或與其他用語組合中，係指碳數3至6的環狀脂肪族飽和烴的一價基，例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。
於本發明中，所謂「碳數2至7的醯基」，係指-CORc基，Rc為如上述定義的碳數1至6的烷基或苯基等。
於本發明中，所謂「碳數2至7的烷氧基羰基」，係指-COORc基，Rc為如上述定義的碳數1至6的烷基或苯基等。
而且，於本發明中，「碳數6至20的芳香基」，係與上述「芳香族烴基」的1價基的意義相同，兩者可能互換使用。同樣地「碳數2至20的雜芳香基」係與上述「芳香族雜環基」的1價基相同意義，兩者可能互換使用。
於本發明中，所謂「脫離基」，係指在交互偶合反應條件下，只要是可從反應基質脫離的原子或原子團即可，無特別限制，例如氯原子、溴原子、碘原子、R'-SO2-O-基或R'-CO-O基(此處，R'為碳數1至6的烷基、碳數1至6的鹵化烷基、碳數6至20的芳香基或被碳數1至6的烷基取代的碳數6至20的芳香基)，較佳為氯原子、溴原子、碘原子、R'-SO2-O-基(此處，R'為碳數1至6的烷 基或碳數1至6的鹵化烷基)，更佳為溴原子、碘原子、甲基磺醯氧基(MsO)或三氟甲基磺醯氧基(TfO)。
通式(1)所示的芳香族化合物，可使用市售品，或可使用根據習知的方法所調製者。例如1-溴-4-碘苯、3-溴-5-碘苯甲酸的鹵化物，可從Sigma-Aldrich(股)公司等的供應業者取得。或者，亦可根據習知的方法(例如Tetrahedron vol.69,nb.16；(2013),p.3511-3517)調製。再者，如甲烷磺酸4-氯苯酯、三氟甲烷磺酸4-氯苯酯之具有鹵素及與鹵素不同的脫離基之化合物，也可使用市售品，或可使用根據習知的方法所調製者。
本發明的製造方法之另一基質，係通式(2)：[R1 nBYm]‧1/zMz+ p (2)(式中，R1為烷基、烯基、芳香族烴基、芳香族雜環基、芳烷基或雜芳香基烷基；Y為鹵原子或-OR2，此處R2為氫原子或碳數1至6的烷基；M為銨陽離子、鹼金屬陽離子或鹼土族金屬陽離子；n為1至4的整數，m為0至3的整數，p為0或1，而且z為M的陽離子價數1或2；但是n+m為3或4，n+m為3時，p為0，n+m為4時，p為1)、通式(3)： (式中，R1係與前述相同意義；R3為碳數2至8的伸烷基或伸苯基)、或通式(4)： (式中，R1係與前述相同意義)所示的有機硼化合物。
於本發明，所謂「烷基」，除非另有說明，係指直鏈狀或分支鏈狀的脂肪族飽和烴的一價基，較佳為碳數1至30的烷基，更佳為碳數1至12的烷基，特別佳為碳數1至6的烷基。「碳數1至6的烷基」，係如上述定義。
於本發明中，所謂「烯基」，除非另有說明，係意指包含至少2個雙鍵之直鏈狀或分支鏈狀的脂肪族不飽和烴的一價基，較佳為碳數2至30的烯基，更佳為碳數2至12的烯基，特別佳為碳數2至6的烯基。所謂「碳數2至6的烯基」，在單獨或與其他用語組合中，係意指碳數2至6的包含至少1個雙鍵之直鏈狀或分支鏈狀的脂肪族不飽和烴的一價基，例如乙烯基、烯丙基、異丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-戊烯基等。
於本發明中，所謂「芳烷基」，除非另有說明，係指被碳數6至20的芳香基取代的碳數1至6的烷基。「碳數6至20的芳香基」及「碳數1至6的烷基」係如上述定義。作為「芳烷基」的例，苯甲基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基戊基、苯基己基等。該等亦可被未參與反應的1個以上的任意取代基取代。作為如此的取代基，例如氰基、甲醯基、羧基、碳數1至6的烷基、碳數 1至6的烷氧基、碳數1至6的鹵化烷基、碳數1至6的鹵化烷氧基、碳數3至6的環烷基、碳數2至7的醯基、碳數2至7的烷氧基羰基、碳數6至20的芳香基及碳數2至20的雜芳香基等。
於本發明，所謂「雜芳香基烷基」，除非另有說明，係指碳數2至20的雜芳香基取代的碳數1至6的烷基。「碳數2至20的雜芳香基」及「碳數1至6的烷基」係如上述定義。作為「雜芳香基烷基」的例，例如呋喃基甲基、苯並呋喃基甲基、噻吩基甲基、苯並噻吩基甲基、吡咯基甲基、吲哚基甲基、吡啶基甲基、吡啶基乙基、吡啶基丙基、吡啶基丁基、吡啶基戊基、吡啶基己基等。該等亦可被未參與反應的1個以上的任意取代基取代。作為如此的取代基，例如氰基、甲醯基、羧基、碳數1至6的烷基、碳數1至6的烷氧基、碳數1至6的鹵化烷基、碳數1至6的鹵化烷氧基、碳數3至6的環烷基、碳數2至7的醯基、碳數2至7的烷氧基羰基、碳數6至20的芳香基及碳數2至20的雜芳香基等。
於本發明，「M」表示銨陽離子類、鹼金屬陽離子類及鹼土族金屬陽離子類，例如銨離子、鋰離子、鈉離子、鉀離子、鎂離子、鈣離子等。
於本發明，所謂「碳數2至8的伸烷基」，在單獨或與其他用語組合中，係指碳數2至8的直鏈狀或分支狀的脂肪族飽和烴的2價基，例如伸乙基、三亞甲基、伸丙基、四亞甲基、六亞甲基等。
以通式(2)、(3)或(4)所示的有機硼化合物，可使用市售品者，或可使用根據習知的方法所調製者。例如，該等有機硼化合物，作為鈴木-宮浦交互偶合反應之藥品，具有各種R1的化合物從Sigma-Aldrich(股)公司等的供應業者有市售，該業者於通式(5)所示的化合物，從該等之中適當選擇可導入所期望的R1的藥品。作為R1，較佳為芳香族烴基、芳香族雜環基、芳烷基或雜芳香基烷基，更佳為芳香族烴基或芳香族雜環基。
作為通式(2)所示的有機硼化合物之具體例，例如下述式(2a)至(2d)： (式中，R1、R2、M及z係與上述意義相同)所示的化合物等。式(2a)所示的化合物，作為硼酸(R2為氫原子)或硼酸酯(R2為碳數1至6的烷基)；式(2b)所示的化合物，作為二取代硼酸(R2為氫原子)或二取代硼酸酯(R2為碳數1至6的烷基)；式(2c)所示的化合物，作為硼酸鹽；式(2d)所示的化合物，作為三氟硼酸鹽，已有市售或可根據習知的方法而調製。
作為通式(3)所示的有機硼化合物之具體例，例如下述式(3a)至(3f)： 所示的化合物。式(3a)至(3f)所示的化合物，分別作為硼酸的乙二醇酯、丙二醇酯、新戊二醇酯、己二醇酯、頻那醇(pinacol)酯及鄰苯二酚酯，已有市售或可根據習知的方法，例如式(2a)所示的硼酸或其酯進行調製。
再者，通式(4)所示的有機硼化合物，作為硼氧烷，已有市售或可根據習知的方法調製。
本發明的製造方法中之有機硼化合物的使用量，以前述通式(1)所示的化合物作為基準，為50至100莫耳%，較佳為75至100莫耳%，從成本的觀點，更佳為90至100莫耳%。
本發明的製造方法之交互偶合反應，係在水溶性鈀錯合物及鹼的存在下，在水及有機溶劑中實施。於本發明中，水溶性鈀錯合物，可使用事先被調製的固體，或溶解於未參與反應的溶劑之溶液。或者，水溶性鈀錯合物，藉由將鈀化合物與水溶性膦配位基混合於溶液中來調製，可直接使用該溶液。再者，水溶性鈀錯合物，亦可從鈀化合物與水溶性膦配位基，在反應系統中調製。水溶性 鈀錯合物，例如可根據日本化學會編著「第4版實驗化學講座」、第18卷、有機金屬錯合物、1991年丸善、391至411頁記載的方法製造。
用以調製本發明的水溶性鈀錯合物的鈀化合物，例如鈀(0)化合物及鈀(II)化合物，例如選自雙(苯亞甲基)丙酮鈀(0)、三二苯亞甲基丙酮二鈀(0)、鈀(II)乙醯丙酮、二氯雙乙腈鈀(II)、二氯雙苯甲腈鈀(II)、二氯(1,5-環辛二烯)鈀(II)、雙(1,5-環辛二烯)鈀(II)、乙酸鈀(II)及氯化鈀(II)等的至少一種鈀化合物。該等可從市售品取得，亦可藉由通常的方法製造。製造時，例如乙酸鈀(II)，可藉由氯化鈀(II)與乙酸鈉之反應製造，已記載於特開2002-184222號公報。
用以調製本發明的水溶性鈀錯合物的水溶性膦配位基，係通式(6)： (式中，R4、R4'及R4"可為相同亦可為相異，係烷基、芳香族烴基、或被水溶性取代基取代之烷基或芳香族烴基；但是R4、R4'及R4"中至少一者為被水溶性取代基取代之烷基或芳香族烴基)所示的配位基，水溶性取代基例如為亞碸基、羧基、羥基等。作為水溶性膦配位基的例，例如三苯基膦單(3-磺酸鈉)(P(C6H5)2(C6H4SO3Na-3)、TPPMS)、三苯基膦三(3-磺酸鈉)(P (C6H4SO3Na-3)3、TPPTS)、三(羥基甲基)膦(P(CH2OH)3、THMP)等，但不限於該等。
本發明的製造方法之水溶性膦配位基的使用量，以有機硼化合物作為基準，為0.01莫耳%至10莫耳%，從成本的觀點，較佳為0.01至1.0莫耳%。
本發明的製造方法之鹼，從碳酸鹼金屬鹽類、磷酸鹼金屬鹽類、氫氧化鹼金屬類、氫氧化鹼土族金屬類、氟化鹼金屬類所選擇的鹼為較佳。
作為碳酸鹼金屬鹽類，具體地，例如碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫等。作為磷酸鹼金屬鹽類，例如磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銫等。作為氫氧化鹼金屬類，例如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫等。作為氫氧化鹼土族金屬類，例如氫氧化鋇等。作為氟化鹼金屬類，例如氟化鈉、氟化鉀、氟化銫等。作為本發明所使用的鹼，較佳為碳酸鈉、碳酸鉀。
本發明所使用的鹼的添加量，相對於有機硼化合物，為1.0至5.0莫耳倍，更佳為1.0至2.5莫耳倍。
本發明所使用的溶劑，係混合使用水與有機溶劑。溶劑量，以有機硼化合物作為基準，為1至100倍量(重量基準)，從生產性的觀點，較佳為3至30倍量。水與有機溶劑的混合比，只要依據所使用的反應基質、水溶性鈀錯合物及鹼的量及性質、以及所使用的有機溶劑的量及性質等而適當設定即可，例如為99：1至1：99的範圍，較佳為19：1至1：19的範圍，更佳為9：1至1：9 的範圍。
作為有機溶劑，例如選自甲醇、乙醇、異丙醇、第3丁醇、正丁醇、第3戊醇等的醇溶劑；丙酮、甲基乙基酮、乙基異丁基酮、環戊酮、環己酮等的酮溶劑；二乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃、1,4-二噁烷、環戊基甲基醚等的醚溶劑；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯等的酯系溶劑；乙腈等的腈溶劑；二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等的醯胺溶劑；硝基甲烷等的硝基烷溶劑；二甲基亞碸等的含硫系溶劑；乙酸等的烷酸溶劑；以及甲基吡啶、吡啶等的含氮系溶劑；甲苯、二甲苯、三甲苯等的芳香族烴系溶劑所成群的1種以上的溶劑。有機溶劑，較佳為選自水溶性有機溶劑的1種以上的溶劑，此處所謂水溶性有機溶劑，係指20℃下可與水以任意比例混合者。
前述水溶性有機溶劑，例如選自甲醇、乙醇、1,2-丙二醇、異丙醇、第3丁醇、正丁醇、第3戊醇、硝基甲烷、乙腈、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、乙酸、吡啶、1,2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃及1,4-二噁烷所成群的1種以上的溶劑。
於本發明的製造方法中，使通式(1)所示的芳香族化合物、與通式(2)、(3)或(4)所示的有機硼化合物反應時的反應溫度，從溶劑的沸點、反應基質(通式(1)所示的芳香族化合物、與通式(2)、(3)或(4)所示的有機硼化合物)及目的物(通式(5)所示的化合物)的溶解性的觀點，較 佳為0℃至140℃，更佳為25℃至80℃。反應系統的環境可為大氣環境，但因擔心對所使用的錯合物有不良影響，較佳為被惰性氣體取代的環境。
本發明的製造方法，亦可包含從水溶性膦配位基與鈀化合物調製水溶性鈀錯合物的步驟。如此的步驟所得之水溶性鈀錯合物，雖可藉由過濾、濃縮、萃取、再結晶等的本業者習知的手段進行分離、精製，亦可使反應溶液不進行精製，而繼續使用於交互偶合反應。於後者的情形，調製水溶性鈀錯合物的步驟，在適合實施交互偶合反應的有機溶劑中實施較佳。亦即，調製水溶性鈀錯合物的步驟後的包含水溶性鈀錯合物的溶液，繼續添加反應基質(通式(1)所示的芳香族化合物、與通式(2)、(3)或(4)所示的有機硼化合物)、鹼、水及依需要追加的有機溶劑，可實施交互偶合反應。或者，本發明的製造方法，可在反應系統中調製水溶性鈀錯合物。如此的製造方法，例如可藉由於反應容器中事先添加反應基質、鹼、鈀化合物、水及有機溶劑，依需要使反應容器設為惰性氣體環境，然後於反應容器中添加水溶性膦配位基，在所期望的溫度下攪拌而實施。
藉由本發明的製造方法，可選擇性地得到作為單偶合體之通式(5)：R1-Ar-X (5)(式中，R1及X為與前述相同意義)所示的具有一個脫離基的芳香族化合物。本發明的製造方法，亦可包含精製所得 之通式(5)所示的化合物的步驟。但是，本發明的製造方法，抑制二偶合體的副產物，由於可選擇性地得到單偶合體，不需再交付精製，而可再交付所期望的反應。
[實施例]
以下，為了使本發明的態樣更顯著，顯示實施例，但本發明不只限於此處所顯示的實施例的內容。
產率及化合物的純度，係根據所得的化合物，使用氣體層析儀或高速液相層析儀，由峰面積值測定。測定條件如下。
〈氣體層析儀(GC)〉
GC裝置：GC-2014(股份公司島津製作所製)
管柱：HP-ULTRA1(安捷倫科技公司製)
25m×I.D.,0.32mm,0.52μm
管柱溫度：50℃→[10℃/分升溫]→280℃[保持5分鐘]
注入溫度：300℃
檢測器溫度：300℃
載送氣體：氦氣
檢測器：氫氣火焰離子化檢測器(FID)
〈高速液相層析儀(HPLC)〉
樣品調製：樣品1.0mg溶解於乙腈0.5mL
檢測器：SPD-20A(股份公司島津製作所製)
烤箱：CT0-20A(股份公司島津製作所製)
泵：LC-20AD(股份公司島津製作所製)
管柱：ODS-80TM(Tosoh公司製)
管柱溫度：50℃
沖提液A：乙腈：磷酸=1000：0.5
沖提液B：水：磷酸=1000：0.5
梯度：A65%(0至20分鐘)→A90%(30至35分鐘)
流速：1.0mL/分鐘
波長：254nm
[實施例1]
使用具備攪拌裝置、溫度計、U字管、回流冷卻器的50mL玻璃製燒瓶，從異丙醇10mL、乙酸鈀(II)16.0mg(0.07毫莫耳)(東京化成工業(股)製)以及三苯基膦單(3-磺酸鈉)(P(C6H5)2(C6H4SO3Na-3)、TPPMS)104mg(0.285毫莫耳)(東京化成工業(股)製)，根據習知的方法(參考日本化學會編著「第4版實驗化學講座」、第18卷、有機金屬錯合物、1991年丸善、391至411頁)調製錯合物。於所調製的錯合物，添加1-溴-4-碘苯1.9g(6.85毫莫耳)(MANAC(股)製)以及碳酸鉀2.3g(16.9毫莫耳)及離子交換水12mL混合而溶解者。再添加苯硼酸0.8g(6.72毫莫耳)(東京化成工業(股)製)，然後，升溫至內溫為約70℃，於相同溫度使其反應4小時。此時的GC反應產率為90%(二偶合體為0.02%)。將從反應液除去水層所得之有機層，冷卻至10℃以下，過濾所析出的結晶，藉由乾燥，得到GC純度99%(沒有檢出二偶合體)的微黃白色結晶的4-溴聯苯1.38g(產率88%)。
[實施例2]
於實施例1中，除將異丙醇改變為丙酮外，進行相同的操作，確認反應後的純度，GC反應產率為94%(二偶合體為0.45%)。再進行與實施例1相同的操作，得到GC純度99%(二偶合體為0.62%)的微黃白色結晶的4-溴聯苯1.44g(產率92%)。
[實施例3]
於實施例1中，除將TPPMS改變為3-(二苯基膦基)苯甲酸外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，GC反應產率為85%(沒有檢出二偶合體)。
[實施例4]
於實施例1中，除將1-溴-4-碘苯改變為3-溴-5-碘苯甲酸外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，5-溴聯苯基-3-羧酸的HPLC反應產率為84%(二偶合體為2.2%)。
[實施例5]
於實施例1中，除將1-溴-4-碘苯改變為3-溴-5-碘苯甲酸，異丙醇改變為丙酮外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，5-溴聯苯基-3-羧酸的HPLC反應產率為84%(二偶合體為1.6%)。
[實施例6]
於實施例1中，除將異丙醇改變為甲苯外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，GC反應產率為95%(二偶合體為0.78%)。
[實施例7]
於實施例1中，除將苯硼酸改變為2,4,6-三苯基硼氧 烷外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，GC反應產率為96%(二偶合體為0.72%)。
[實施例8]
於實施例1中，除將苯硼酸改變為苯硼酸頻那醇酯外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，GC反應產率為82%(二偶合體為1.2%)。
[實施例9]
於實施例1中，除將苯硼酸改變為(4-三氟甲基苯基)三氟硼酸鉀鹽外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，4-溴-4'-三氟甲基聯苯的GC反應產率為89%(二偶合體為1.8%)。
[實施例10]
於實施例1中，除將1-溴-4-碘苯改變為2-碘苯基三氟甲烷磺酸鹽外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，聯苯-2-三氟甲烷磺酸鹽的GC反應產率為96%(二偶合體為2.0%)。
[實施例11]
於實施例1中，除將1-溴-4-碘苯改變為2-氯-7-碘-9,9-二甲基茀外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，GC反應產率為96%(二偶合體為0.4%)。再進行與實施例1相同的操作，得到GC純度99%(沒有檢出二偶合體)的灰色粉末結晶的2-氯-9,9-二甲基-7-苯基茀0.68g(產率87%)。
[實施例12]
於實施例1中，除將1-溴-4-碘苯改變為4-溴-4'-碘聯 苯外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，4-溴-對-聯三苯的GC反應產率為88%(二偶合體為0.82%)。
[實施例13]
於實施例1中，除將1-溴-4-碘苯改變為5-溴-2-碘吡啶外，進行相同的操作，確認出反應後的收率，5-溴-2-苯基吡啶的GC反應產率為95%(二偶合體為1.6%)。
[比較例1]
使用具備攪拌裝置、溫度計、U字管、回流冷卻器的50mL玻璃製燒瓶，從丙酮10mL、乙酸鈀16.0mg(0.07毫莫耳)(東京化成工業(股)製)以及三苯基膦77.5mg(0.295毫莫耳)(東京化成工業(股)製)，根據習知的方法調製錯合物。於所調製的錯合物中，添加1-溴-4-碘苯1.9g(6.85毫莫耳)(MANAC(股)製)以及碳酸鉀2.3g(16.9毫莫耳)及離子交換水12mL混合而溶解者。再添加苯硼酸0.8g(6.72毫莫耳)(東京化成工業(股)製)，然後，升溫至內溫為約70℃，於相同溫度使其反應119小時。此時的GC反應產率為82%(二偶合體為7.5%)。
[比較例2]
於實施例5中，除將TPPMS改變為三苯基膦外，進行相同的操作，確認出反應後的純度，HPLC反應產率為79%(二偶合體為10.9%)。
[產業上的可利用性]
由實施例的結果得知，藉由具有互相不同的2個脫離基的芳香族化合物與有機硼化合物，在水溶性 鈀錯合物及鹼的存在下，在水及有機溶劑之混合溶劑中反應，可抑制二偶合體的副產物，可選擇性地合成單偶合體。至今並不知道對於具有互相不同的2個脫離基的芳香族化合物，在水及有機溶劑之混合溶劑中一邊抑制二偶合體的副生成，一邊選擇性地使一脫離部位反應，合成單偶合體之例。如此，使用本發明的方法，可選擇性地簡便地合成已抑制二偶合體的副生成之單偶合體。所以，期待本發明可能利用於工業上。

Claims (6)

  1. 一種芳香族化合物的製造方法，係包含：使通式(1)：X-Ar-X'(式中，Ar表示芳香族烴基或芳香族雜環基；X及X’為互相不同的脫離基)所示的芳香族化合物與通式(2)：[R1 nBYm]‧1/zMz+ p(式中，R1為烷基、烯基、芳香族烴基、芳香族雜環基、芳烷基或雜芳香基烷基；Y為鹵原子或-OR2，此處R2為氫原子或碳數1至6的烷基；M為銨陽離子、鹼金屬陽離子或鹼土族金屬陽離子；n為1至4的整數，m為0至3的整數，p為0或1，而且z為M的陽離子價數1或2；惟n+m為3或4，n+m為3時，p為0，n+m為4時，p為1)、通式(3)： (式中，R1係與前述相同意義；R3為碳數2至8的伸烷基或伸苯基)、或通式(4)： (式中，R1係與前述相同意義)所示的有機硼化合物，在水溶性鈀錯合物及鹼的存在下，在水及有機溶劑中反 應；該芳香族化合物係通式(5)：R1-Ar-X(式中，R1及X係與前述相同意義)所示的具有一個脫離基的芳香族化合物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，其中互相不同的脫離基為分別選自由氯原子、溴原子、碘原子、R'-SO2-O-基及R'-CO-O基(此處，R'為碳數1至6的烷基、碳數1至6的鹵化烷基、碳數6至20的芳香基或被碳數1至6的烷基取代的碳數6至20的芳香基)所成之群組者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的製造方法，其中水溶性鈀錯合物為由鈀化合物及水溶性膦配位基所衍生的錯合物。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的製造方法，其中水溶性膦配位基為以通式(6)： (式中，R4、R4'及R4"可為相同亦可為相異，表示烷基、芳香族烴基或被水溶性取代基取代之烷基或芳香族烴基；但是R4、R4'及R4"中之至少一者為被水溶性取代基取代之烷基或芳香族烴基)所示的配位基。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的製造 方法，其中有機溶劑為水溶性有機溶劑。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的製造方法，其中水溶性有機溶劑為醇。
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