JP2006502960A - アリールアミンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 不活性溶媒中において、塩基、ニッケル又はパラジウムの化合物、ホスフィン、ジアルコキシ及び/又はジアリ−ロキシホスフィンの存在下で、第2級アミンとアロマティックス又はヘテロアロマティックスとを反応させる方法。
Description
いわゆるC−N−カップリング反応におけるアミンとアリールハライドとの間の直接結合を採用する方法が、多くの場合採用されている(スキーム1を参照)。
驚くべきことには、技術状態を示す前記のC−N−カップリング反応は、明確に定義される変更により、明確に改良し得ることが見出された。これにより、前記問題点を解決することができる。
Ar−(NR1R2)n (I)
のターシャリーアミン(第3級アミン)を、下記式(II)
H−NR1R2 (II)
のセカンダリーアミン(第2級アミン)と、下記式(III)
(X)n−Ar (III)
のアロマティックス又はヘテロアロマティックスとを、塩基及びニッケル又はパラジウムの化合物の存在下、さらに、モノマー状、オリゴマー状及び/又はポリマー状の一般式Y−PR4R5のハロ−ホスフィン、一般式(Y)2PR4のジハロ−ホスフィン、一般式R3O−PR4R5のアルコキシ−及び/又はアリ−ロキシ−ホスフィン、一般式(R3O)2−PR4のジアルコキシ−及び/又はジアリ−ロキシ−ホスフィン及びそれら各々の混合物の中から選ばれる1つ又はそれ以上のホスフィンの存在下、不活性溶媒中で反応させることによって製造する方法である。
R1及びR2に関する好ましアリール又はヘテロアリール基は、ベンゾール、ナフタレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、フルオレン、スピロ−9−9’−ビフルオレン、フェナンスレン、トリプティセン、ピリジン、フラン、チオフェン、ピロール、キノリン、キノキサリン、ピリジン及びピラジンの中から選ばれる対応する置換体又は未置換体の誘導体である。
クロロ−ジ(イソ−プロピル)ホスフィン、クロロ−ジ(イソ−ブチル)ホスフィン、クロロ−ジ(tert−ブチル)ホスフィン、クロロ−ジ(シクロヘキシル)ホスフィン、クロロ−ジ(0−トリル)ホスフィン、クロロ−ジ(メシチル)ホスフィン、クロロ−ビス(2メトキシフェニル)ホスフィン、クロロ−ビス(2,4,6−トリメトキシフェニル)ホスフィン又はそれらに類似するもの又はそれから誘導されたアルコキシ又はアリ−ロキシホスフィン。
ジクロロ−イソプロピルホスフィン、ジクロロ−イソ−ブチルホスフィン、ジクロロ−tert−ブチルホスフィン、ジクロロシクロヘキシルホスフィン、ジクロロ−O−トリルホスフィン、ジクロロ−メシチルホスフィン、ジクロロ−2−メトキシフェニルホスフィン、ジクロロ−2,4,6−トリメトキシフェニルホスフィン又はそれらに類似するもの又はそれから誘導されたジアルコキシ又はジアリールホスフィン。
クロロ−ジ(イソ−プロピル)ホスフィン、クロロ−ジ(tert−ブチル)ホスフィン及びクロロ−ビス(2,4,6−トリメトキシフェニル)ホスフィン又はそれらに類似するもの又はそれらから誘導されたアルコキシ又はアリ−ロキシホスフィン。
ジクロロ−イソ−プロピルホスフィン、ジクロロ−tert−ブチルホスフィン、ジクロロ−2,4,6トリメトキシフェニルホスフィン、又はそれらの類似物又はそれらから誘導されたアルコキシ−又はジアリ−ロキシ−ホスフィン。
ある程度は、採用されるハロ−、ジハロ−、アルキロキシ−、アリーロキシ−、ジアリロキシ−、又はジアルキロキシ−ホスフィンは、文献により知られている単純な手法により経済的に製造することができる。あるいは、ある程度は、商業的に入手可能である。
同様に、ここに記載の方法により得られる化合物において、そのレジオ(regio)−異性体(C−Nカップリング間に形成)の割合(%)(1H−NMR及び/又はHPLCにより決定)は、所望異性体に関して1%より低く、これは本発明の構成部を形成する。
実験例
以下に示す合成は、乾燥溶剤を用いる乾燥−窒素又はアルゴン雰囲気下で実施された。使用された化合物[ソジウム(ナトリウム)−tert−ブタノ−レート、パラジウム(II)アセテート、クロロ−ジ−tert−ブチルホスフィン、ジフェニルアミン1−ナフチル−フェニルアミン、ビス(4−メトキシフェニル)アミン]は、ALDRICHから入手され、さらに精製することなく使用された。2,2’,7,7’−テトラブロム−9,9’スピロビフルオレン(純度>99.7%)は、R.Wu、J.S.Schumm,D.L.Person,J.M.Tour,J.Org.Chem.,1996,61,6906−6921に記載の方法で合成され、ジオキサンからの再結晶による適切な精製により得られたものである。
生成物の構造特性は、1H−NMR−スペクトロスコピィで決定され、生成物の純度はHPLCで決定された。
31.6g(50mmol)の2,2’,7,7’−テトラブロモ−9,9’スピロビフルオレンの脱ガス化サスペンジョンと30.3g(315mmol)のソジウム−tert−ブタノレートを、400mlのトルエンと361mg(380μl)(2mmol)のクロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンとの混合物に加えた。5分間撹拌後、該反応混合物に、225mg(1mmol)のパラジウム(II)アセテートを加え、次いで38.1g(225mmol)のジフェニルアミンを加えた。この反応混合物をリフラックス下で2時間加熱した。60℃に冷却後、500mlの水を加え、1時間撹拌を続けた。沈殿生成物を濾別し、水洗し、真空下80℃で一定重量になるまで乾燥した。有機相を100mlに濃縮して、第2生成物を得た。これを濾過して生成した沈殿物を分離した。
1H−NMR(0.8mlCDCl3と30μlヒドラジンハイドレートとの混合物):7.44(d,3JHH=8.2Hz,H4,4H),
7.20−7.16(m,16H),6.99−6.95(m,24H),6.91(dd3JHH=8.2Hz,4JHH=2.0Hz,H3,4|H),6.68(d,4JHH=2.0Hz,H1,4H)
実験例1において、2,2’,7,7’−テトラブロモ−9,9’スピロビフルオレンとジフェニルアミンを最初に加え、次いでソジウム−tert−ブタノレートを加えた以外は同様にして実験を行った。収率/純度レベルに関しては表1を参照。
H1−NMRに関しては、実施例1を参照。
実験例1において、クロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンの代わりに、405mg(2mmol)のトリ−tert−ブチルホスフィンを用いた以外は同様にして実験を行った。収率/純度レベルについては表1を参照。
H1−NMRに関しては、実施例1を参照。
実験例1において、ホスフィンとして、ジ−tert−ブチルホスフィンオキシドを用いた以外は同様にして実験を行った。この場合、該オキシドは、”WO01/40147による実験2”に記載に従って、361mg=380μl(2mmol)のクロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンを加水分解して得られたものである。反応速度が低いために、該反応混合物は、リフレックス下で24時間加熱した。この時間の後でさえも、その2,2’,7,7’−テトラブロモ−9,9’スピロビフルオレンの完全転化は達成できなかった。表1参照。
31.6g(50mmol)の2,2’,7,7’−テトラブロモ−9,9’スピロビフルオレンの脱ガス化サスペンジョンと30.3g(315mmol)のソジウム−tert−ブタノレートを、400mlのトルエンと361mg=380μl(2mmol)のクロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンとの混合物中で反応させた。5分間撹拌後、該反応混合物に、先ず、225mg(1mmol)のパラジウムアセテートを加え、次いで49.3g(225mmol)の1−ナフチル−フェニルアミンを加えた。該反応混合物をリフラックス下で2時間加熱した。60℃に冷却後、500mlの水を加え、1時間撹拌を続けた。有機相を分別し、濃縮し、乾燥した。残渣物を500mlのジクロロメタンに入れ、撹拌下で、1000mlのメタノール中に徐々に加えた。このようにして得た生成物を、サクションで分離し、メタノール洗浄し乾燥した。このものを、少量のヒドラジンハイドレートを添加したジオキサン(2.0ml/1g)から、所定純度が得られるまで再結晶化した。その後、生成物を高真空下で昇華させた(P=5×10−5mbar、T=405℃)。収率/純度は表1を参照。
1H−NMR(0.8mlCDCl3と30μlヒドラジンハイドレートとの混合物):7.88−7.84(m,8H)7.75−7.73(m,4H),7.46−7.41(m,8H),7.34−7.26(m,8H)7.22−7.20(m,4H),7.12−7.08(m,8H),6.86−6.80(m,16H),6.77−6.74(m、4H)。
実験例4において、クロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンの代わりに、405mg(2mmol)のトリ−tert−ブチルホスフィンを用いた以外は同様にして実験を行った。収率と純度については表1を参照。
31.6g(50mmol)の2,2’,7,7’−テトラブロモ−9,9’スピロビフルオレンの脱ガス化サスペンジョンと30.3g(315mmol)のソジウム−tert−ブタノレートを、400mlのトルエンと361mg=380μl(2mmol)のクロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンとの混合物に加えた。5分間撹拌後、該反応混合物に、先ず、225mg(1mmol)のパラジウムアセテートを加え、次いで51.6g(225mmol)のビス(4−メトキシフェニルアミン)を加えた。該反応混合物をリフラックス下で2時間加熱した。60℃に冷却後、500mlの水を加え、1時間撹拌を続けた。有機相を濾別し、濃縮し、乾燥した。残渣物を500mlのジクロロメタンに入れ、撹拌下で、1000mlのメタノール中に徐々に加えた。このようにして得た生成物を、サクションで分離し、メタノール洗浄し乾燥した。このものを、少量のヒドラジンハイドレートを添加したジオキサン(1.6g/1ml)から、所定純度が得られるまで再結晶化した。その後、生成物を高真空下でその融点以下で乾燥した。収率及び純度については表1を参照。
実験例6において、クロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンの代わりに、405mg(2mmol)のトリ−tert−ブチルホスフィンを用いた以外は同様にして実験を行った。収率及び純度については表1を参照。
2リットルのキシロールを、4リットルの窒素フラスコ中で窒素下で脱ガスした。このものに対し、86.5g(0.90mol)のソジウム−tert−ブタノレートを加え、その後、85.0ml(0.45mol)のクロロ−ジ−tert−ブチルホスフィンを撹拌下で5分間にわたって加えた。10.0kg(29.7mol)のN,N’−ジフェニルベンジンを170リットルのキシロールに溶かしたものを、アンカースターラーの付いた500リットルの容器に入れた。撹拌を行いながら、フラスコを3回真空化して、内圧を約50mbalにした後、乾燥窒素(99.998%)を挿入した。このようにして不活性化された溶液に、8.7kg(90.5mol)の固体状ソジウム−tert−ブタノレートを加え、フラスコ内容物を室温で30分間撹拌した。
次いで、2リットル中のクロロ−tert−ブチルホスフィンとソジウム−tert−ブタノレートとの混合物を加え、全体を15分間撹拌した。次いで33.5g(0.15mol)のパラジウム(II)アセテートを加えた後、15分間撹拌した。最後に、13.9kg(65.2mol)の1−ブロモ−4−tert−ブチルベンゾールを加えた。この反応混合物を、撹拌下リフラックス下で3時間加熱した。60℃に冷却した後、75リットルの脱イオン水を加え、少なくともさらに3時間撹拌を続けた。沈殿した固体物質を圧力フィルターにより吸引により回収し、次いで、3回撹拌した。この場合、75リットルの脱イオン水とともに1回、75リットルのエタノールとともに2回撹拌した。窒素を用いて乾燥した後、フィルターケーキを乾燥棚で減圧下で乾燥した。
収率:11.0kg(18.3モル)、61.6%
純度:99.8%(HPLC)、レジオ−異性体<0.1%(HPLC)
Claims (17)
- 下記式(I)
Ar−(NR1R2)n (I)
の第3級アミンを、下記式(II)
H−NR1R2 (II)
の第2級アミンと、下記式(III)
(X)n−Ar (III)
の芳香族アミン又はヘテロ芳香族アミンとを、不活性溶媒中で反応させることによって製造する方法であって、該反応素には、塩基及びニッケル又はパラジウムの化合物及びモノマー状、オリゴマー状及び/又はポリマー状の一般式Y−PR4R5のハロ−ホスフィン、一般式(Y)2PR4のジハロ−ホスフィン、一般式R3O−PR4R5のアルコキシ−及び/又はアリ−ロキシ−ホスフィン、一般式(R3O)2−PR4のジアルコキシ−及び/又はジアリ−ロキシ−ホスフィン及びそれら相互の混合物の中から選ばれる1つ又はそれ以上のホスフィンを存在させることを特徴とする前記方法。
但し、前記式中、各符号は次の意味を有する。
Arは、炭素数6〜40のアロマティックス又は炭素数2〜40ヘテロアロマティックス[それらは、未置換体であることができるし、1つ又はそれ以上の炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル−又はアルコキシ基(1つ又はそれ以上の非隣接CH2−基は、O、S、C=O又はカルボキシ基によって置換されていてもよい)又は未置換の炭素数4〜20のアリール−又はヘテロアリール基、フッ素又はシアノ−もしくはニトロ基によって置換されていてもよい]を示す。
R1及びR2は、同一又は異なっていてもよく、炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状又は、モノ−、ビ−、トリ−又はポリ−環状の脂肪族基(窒素が環の一部を形成していてもよく、さらに1つ又はそれ以上の非隣接CH2−基は、NR4、O、S、C=O又はカルボキシ基によって置換されていてもよい)又は炭素数6〜40のアロマティックスもしくは炭素数2〜40のヘテロアロマティックス[それらは未置換体であっても、1つ又はそれ以上の、炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル−又はアルコキシ基(1つ又はそれ以上の非隣接CH2−基は、O、S、C=O又はカルボキシ基によって置換されていてもよい)又は炭素数4〜20のアリール−又はヘテロアリール基、フッ素又はシアノ−もしくはニトロ基によって置換されていてもよい]を示す。
R3は、炭素数1〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を示す。
R4及びR5は、同一又は異なっていてもよく、炭素数1〜12の直鎖状、分岐鎖状又はモノ−、ジ−又はトリ−環状のアルキル−基(1つ又はそれ以上の非隣接CH2−基は、Oによって置換されていてもよい)又は炭素数4〜12のアリール−又はヘテロアリール−基[1つ又はそれ以上の炭素数1〜10の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル−又はアルコキシ基(1つ又はそれ以上の非−隣接CH2−基は、O、S、C=O又はカルボキシ基で置換されていてもよい)で置換されていてもよい]を示す。
Xは、適当な反応性脱離基を示す。
Yは、フッ素、塩素又はヨウ素を示す。
nは、1〜10の整数を示す。 - Arが、置換又は未置換のベンゾール、ナフタレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、フルオレン、スピロ−9,9’−ビフルオレン、フェナンスレン、トリプチセン、ピリジン、フラン、チオフェン、ピロール、キノリン、キノキサリン、ピリミジン又はピラジンを意味する請求項1の方法。
- アルキル−、アリール−又はヘテロアリール基R1及びR2が、メチル−、エチル−、プロピル−、イソ−プロピル−、ブチル−、イソ−ブチル−、sec−ブチル−、tert−ブチル−、シクロペンチル−、シクロヘキシル−、シクロヘプチル−、N−メチルピペラジニル−、モルホリノ−、置換又は未置換のベンゾール、ナフタレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、フルオレン、スピロ−9−9’−ビフルオレン、フェナンスレン、トリプティセン、ピリジン、フラン、チオフェン、ピロール、キノリン、キノキサリン、ピリミジン又はピラジンを示す請求項1又は2の方法。
- 塩基が、有機塩基、好ましくはアルカリ−又はアルカリ土類金属のカルボキシレート、−カーボネート−、水素カーボネート及び−ホスフェート、特に、ナトリウム−及びカリウム−アセテート、−カーボネート及び−ホスフェート、及び必要に応じてのそれらの混合物及び有機塩基、特にタイプMO−R3(Mは、エレクトロポジティブ金属を示す)の金属アルコレートである請求項1〜3のいずれかの方法。
- エレクトロポジティブ金属Mが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム又は亜鉛である請求項1〜4のいずれかの方法。
- 基R3が、メチル−、エチル−、プロピル−、イソプロピル−、ブチル−、イソ−ブチル−、sec−ブチル−、tert−ブチル−、tert−ペンチル−、tert−ヘキシル又はフェニル−である請求項1〜5のいずれかの方法。
- 使用される有機塩基が、タイプMO−R3(R3はメチル−、エチル−、プロピル−、イソプロピル−、ブチル−、イソ−ブチル−、sec−ブチル−、tert−ブチル−、tert−ペンチル−、tert−ヘキシル又はフェニル−、特に好ましくはソジウム−tert−ブタノレート)である請求項1、5又は6の方法。
- アルキル−、アリール−又はヘテロアリール基R4及びR5が、メチル−、エチル−、プロピル−、イソ−プロピル−、ブチル−、イソ−ブチル−、sec−ブチル−、tert−ブチル−、tert−ペンチル−、tert−ヘキシル−、シクロペンチル−、シクロヘキシル−、フェニル−、O−トリル−、2,6−ジメチルフェニル、メシチル−、2−イソ−プロピルフェニル−、2,6−ジ−イソ−プロピルフェニル−、2−tert−ブチルフェニル−、2−メトキシフェニル−、2,6−ジメトキシフェニル−、2,4,6−トリメトキシフェニル−、2−ビスフェニル−を意味する請求項1〜7のいずれかの方法。
- 基R4及びR5が、tert−ブチル基である請求項1〜8のいずれかの方法。
- Xとして、塩素、臭素、ヨウ素、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、ノナフレート又はジアゾニウム塩基を反応性脱離基として用いる請求項1〜9のいずれかの方法。
- ニッケル化合物が、ニッケル−(II)−化合物、好ましくはニッケル−(II)−ハロゲニド、ニッケル−(II)−ビスカルボキシレート、ニッケル−(II)−ケトナート又はそれから誘導される単純コンプレックス(例えば、オレフィンニッケル−(II)−ハロゲニド又はアリル−ニッケル−(II)−ハロゲニド)又は担持もしくは無担持の分散状又はコロイダル状金属ニッケル又は他のニッケル−(O)−化合物である請求項1〜10のいずれかの方法。
- パラジウム化合物が、パラジウム−(II)−ハロゲニド、パラジウム−(II)−ビスカルボキシレート、パラジウム−(II)−ケトナート又はそれから誘導される単純コンプレックス(例えば、ニトリルパラジウム−(II)−ハロゲニド、オレフィンパラジウム−(II)−ハロゲニド、アリル−パラジウム−(II)−ハロゲニド)又は分散状又はコロイダル状の担持又は無担持金属パラジウム又は他のパラジウム−(O)−化合物である請求項1〜10のいずれかの方法。
- パラジウム化合物が、パラジウム−(II)−アセテート、又はPd2(dba)3である請求項1〜10、12のいずれかの方法。
- 溶媒が、芳香族溶媒(例えば、トルオール、異性体キシロール又はそれらの混合物、エーテル、環状エーテル、ポリエーテル(例えば、ジ−イソ−プロピルエーテル)、メチル−tert−ブチルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジ−、トリ−及びテトラ−エチレングリコールジメチル−又はエチルエーテル、オリゴ−又はポリエチレングリコールジメチル−又はエチルエーテル、N,N−ジアルキルラクトン(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド)又はN−メチルピロリジン−2−オン、それらの混合物である請求項1〜13のいずれかの方法。
- その純度(1H−NMR及び/又はHPLCにより決定)が、99.5%以上であることを特徴とする請求項1で得られた化合物。
- C−N−カップリング間に形成するレジオ−異性体の含有量(1H−NMR及び/又はHPLCにより決定)が、所望異性体量に対して1%より低いことを特徴とする請求項1で得られた化合物。
- オリゴマー状又はポリマー状化合物が、適切な化合物(例えばジアミン又はジ−ハロアリーレン)の使用により合成されたものであることを特徴とする請求項1の方法。
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