JP2003535916A - ケトンおよびアルデヒドの触媒還元 - Google Patents
ケトンおよびアルデヒドの触媒還元Info
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- C07C29/141—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
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Abstract
(57)【要約】
化学量論的還元剤としてH2ガスと、触媒として有機金属ルテニウム錯体とを用いて、ケトンおよびアルデヒドを対応するアルコールまたはアルキル基に水素化する。
Description
【0001】
発明の分野
本発明は、化学量論的還元剤としてH2ガスと、触媒として有機金属ルテニウ
ム錯体とを用いて、ケトンおよびアルデヒドを対応するアルコールまたはアルキ
ル基に還元する方法に関する。
ム錯体とを用いて、ケトンおよびアルデヒドを対応するアルコールまたはアルキ
ル基に還元する方法に関する。
【0002】
背景
様々な生成物へのケトンおよびアルデヒドの均一な触媒還元は、工業において
重要な合成反応である。ルテニウム錯体は、ケトンおよびアルデヒドを様々な最
終生成物に還元するのに用いられる公知の触媒である。しばしば、リン含有配位
子を用いて、ルテニウムを錯化する(米国特許第5,614,641号、米国特
許第4,418,227号、およびOhkuma他,J.Amer.Chem.
Soc.,1998,120,1086)。通常、リン含有配位子は、製造およ
び取り扱いに費用がかかり、困難であり、かつ酸素の影響を受けやすい。
重要な合成反応である。ルテニウム錯体は、ケトンおよびアルデヒドを様々な最
終生成物に還元するのに用いられる公知の触媒である。しばしば、リン含有配位
子を用いて、ルテニウムを錯化する(米国特許第5,614,641号、米国特
許第4,418,227号、およびOhkuma他,J.Amer.Chem.
Soc.,1998,120,1086)。通常、リン含有配位子は、製造およ
び取り扱いに費用がかかり、困難であり、かつ酸素の影響を受けやすい。
【0003】
Chinn他(Organometallics1989,8,1824−1
826)には、{[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−に分解す
ることが見出された、不安定な二水素錯体[Cp*Ru(CO)2(H2)]+ (Cp*は、η5−C5Me5基を示す)の合成および分光特性が記載されてい
る。その二水素錯体は、穏やかな条件下で合成され、酸素感応性の配位子(例え
ば、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスフィン)または窒素ベースの配
位子の必要性がなく、かつ酸および水に耐性がある。しかしながら、これらの錯
体のいずれの触媒活性についても言及されていない。
826)には、{[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−に分解す
ることが見出された、不安定な二水素錯体[Cp*Ru(CO)2(H2)]+ (Cp*は、η5−C5Me5基を示す)の合成および分光特性が記載されてい
る。その二水素錯体は、穏やかな条件下で合成され、酸素感応性の配位子(例え
ば、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスフィン)または窒素ベースの配
位子の必要性がなく、かつ酸および水に耐性がある。しかしながら、これらの錯
体のいずれの触媒活性についても言及されていない。
【0004】
発明の概要
本発明は、式{[CpM(CO)2]2(μ−H)}+Q−を有する触媒有効
量の触媒前駆物質の存在下にて、式R1−C(=O)−R2の化合物を水素と接
触させることを含む、ケトンまたはアルデヒドを還元する方法であって、式中、
MはRuおよびFeからなる群から選択され、R1は、水素、置換および未置換
アルキルおよびアリール基からなる群から選択され;R2は、置換および未置換
アルキルおよびアリール基からなる群から選択され;Cpは、η5−C5R5(
Rは、水素、置換および未置換C1〜C18アルキルおよびアリール基からなる
群から選択される)であり;Q−は、非配位または弱配位の非反応性アニオンで
ある方法に関する。R1およびR2は共に環を形成することが可能である。
量の触媒前駆物質の存在下にて、式R1−C(=O)−R2の化合物を水素と接
触させることを含む、ケトンまたはアルデヒドを還元する方法であって、式中、
MはRuおよびFeからなる群から選択され、R1は、水素、置換および未置換
アルキルおよびアリール基からなる群から選択され;R2は、置換および未置換
アルキルおよびアリール基からなる群から選択され;Cpは、η5−C5R5(
Rは、水素、置換および未置換C1〜C18アルキルおよびアリール基からなる
群から選択される)であり;Q−は、非配位または弱配位の非反応性アニオンで
ある方法に関する。R1およびR2は共に環を形成することが可能である。
【0005】
MはRuであり、Q−はOSO2CF3 −であり、Rは水素およびメチルから
なる群から選択され、式R1−C(=O)−R2の化合物は、シクロオクタノン
、レブリン酸、レブリン酸メチルエステル、ベンジルアセトン、3−ヘプタノン
、4−メトキシアセトアセテート、3−ペンタノンおよびプロパナールからなる
群から選択されることが好ましい。
なる群から選択され、式R1−C(=O)−R2の化合物は、シクロオクタノン
、レブリン酸、レブリン酸メチルエステル、ベンジルアセトン、3−ヘプタノン
、4−メトキシアセトアセテート、3−ペンタノンおよびプロパナールからなる
群から選択されることが好ましい。
【0006】
R1は、水素および置換および未置換アルキル基からなる群から選択され、R2
は、置換および未置換アルキル基からなる群から選択され、還元生成物はアル
コールであることも好ましい。
コールであることも好ましい。
【0007】
R1およびR2が環を形成していない場合には、この方法はさらに、アルコー
ルを環化して、対応するラクトンを形成することを含むことが可能である。
ルを環化して、対応するラクトンを形成することを含むことが可能である。
【0008】
本発明はさらに、式{[CpRu(CO)2]2(μ−H)}+Q−を有する
触媒有効量の錯体の存在下にて、式R1−C(=O)−R2の化合物を水素と接
触させることを含む、ケトンまたはアルデヒドを還元して式R1−CH2−R2 の化合物を形成する方法であって、式中、R1は、水素、置換および未置換アル
キルおよびアリール基からなる群から選択され;R2は、未置換および置換アリ
ール基からなる群から選択され;Cpは、η5−C5R5(Rは、水素、未置換
および置換C1〜C18アルキルおよびアリール基からなる群から選択される)
であり;Q−は、非配位または弱配位の非反応性アニオンである方法に関する。
R1およびR2は共に環を形成することが可能である。
触媒有効量の錯体の存在下にて、式R1−C(=O)−R2の化合物を水素と接
触させることを含む、ケトンまたはアルデヒドを還元して式R1−CH2−R2 の化合物を形成する方法であって、式中、R1は、水素、置換および未置換アル
キルおよびアリール基からなる群から選択され;R2は、未置換および置換アリ
ール基からなる群から選択され;Cpは、η5−C5R5(Rは、水素、未置換
および置換C1〜C18アルキルおよびアリール基からなる群から選択される)
であり;Q−は、非配位または弱配位の非反応性アニオンである方法に関する。
R1およびR2は共に環を形成することが可能である。
【0009】
Q−はOSO2CF3 −であり、Rは、水素およびメチルからなる群から選択
され、式R1−C(=O)−R2の化合物は、1−アセトナフタレンおよびアセ
トフェノンからなる群から選択されることが好ましい。
され、式R1−C(=O)−R2の化合物は、1−アセトナフタレンおよびアセ
トフェノンからなる群から選択されることが好ましい。
【0010】
発明の詳細な説明
本明細書の説明において、「アルキル」は、炭素原子を18個まで含有するア
ルキル基を意味する。かかるアルキル基の一般的な例には、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、イソブチル、ペンチル、ネオペン
チル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、2−エチルヘキシル、シクロヘキシ
ルおよびオクチルが含まれる。アルキル基は、直鎖、分枝鎖、または環状である
ことが可能である。
ルキル基を意味する。かかるアルキル基の一般的な例には、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、イソブチル、ペンチル、ネオペン
チル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、2−エチルヘキシル、シクロヘキシ
ルおよびオクチルが含まれる。アルキル基は、直鎖、分枝鎖、または環状である
ことが可能である。
【0011】
「置換」とは、1つまたは複数の置換基を化合物または官能基に加えることを
意味する。前記置換基によって、意図する反応における使用で化合物が不安定ま
たは不適切となることはなく、反応条件下で不活性である。一般に有用な置換基
には、ニトリル、エーテル、エステル、ハロ、アミノ(第一級、第二級および第
三級アミノ)、ヒドロキシ、オキソ、ビニリデンもしくは置換ビニリデン、カル
ボキシル、シリルもしくは置換シリル、ニトロ、スルフィニル、およびチオエー
テルが含まれる。高塩基性置換基は一般に、予め酸でプロトン化されているか、
または適切な保護基によって保護されていない限り、本発明の方法には適してい
ない。
意味する。前記置換基によって、意図する反応における使用で化合物が不安定ま
たは不適切となることはなく、反応条件下で不活性である。一般に有用な置換基
には、ニトリル、エーテル、エステル、ハロ、アミノ(第一級、第二級および第
三級アミノ)、ヒドロキシ、オキソ、ビニリデンもしくは置換ビニリデン、カル
ボキシル、シリルもしくは置換シリル、ニトロ、スルフィニル、およびチオエー
テルが含まれる。高塩基性置換基は一般に、予め酸でプロトン化されているか、
または適切な保護基によって保護されていない限り、本発明の方法には適してい
ない。
【0012】
「アリール」は、単環(例えば、フェニル)、多環(例えば、ビフェニル)、
または多環縮合環を有する芳香族炭素環式基であって、少なくとも1つが芳香族
であり(例えば、1,2,3,4−テトラヒドロナフチル、ナフチル、アンスリ
ルまたはフェナンスリル)、ハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級ア
ルキルチオ、トリフルオロメチル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリー
ル、またはヒドロキシ基で一置換、二置換もしくは三置換することが可能な芳香
族炭素環式基を意味する。「アリール」は、ヘテロアリールが、窒素、酸素およ
び硫黄からなる群から選択される少なくとも1つのヘテロ原子を有する5員、6
員、もしくは7員芳香環系として定義される、ヘテロアリール基もまた意味する
。ヘテロアリール基の例としては、ピリジル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾ
リル、ピラジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、フラニル、キノリニル、イソ
キノリニル、チアゾリル、およびチエニルが挙げられる。前記へテロアリール基
は、ハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、トリフルオ
ロメチル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリール、およびヒドロキシを
含む置換基を含有することが可能である。
または多環縮合環を有する芳香族炭素環式基であって、少なくとも1つが芳香族
であり(例えば、1,2,3,4−テトラヒドロナフチル、ナフチル、アンスリ
ルまたはフェナンスリル)、ハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級ア
ルキルチオ、トリフルオロメチル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリー
ル、またはヒドロキシ基で一置換、二置換もしくは三置換することが可能な芳香
族炭素環式基を意味する。「アリール」は、ヘテロアリールが、窒素、酸素およ
び硫黄からなる群から選択される少なくとも1つのヘテロ原子を有する5員、6
員、もしくは7員芳香環系として定義される、ヘテロアリール基もまた意味する
。ヘテロアリール基の例としては、ピリジル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾ
リル、ピラジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、フラニル、キノリニル、イソ
キノリニル、チアゾリル、およびチエニルが挙げられる。前記へテロアリール基
は、ハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、トリフルオ
ロメチル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリール、およびヒドロキシを
含む置換基を含有することが可能である。
【0013】
以下の定義を本明細書で用いる:
Ar’=3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル
Cp*=η5−C5Me5
HOTf=CF3SO3H
OTf−=OSO2CF3 −
OTf=OSO2CF3
【0014】
本発明は、触媒有効量の触媒前駆物質存在下にて、式R1−C(=O)−R2
(式中、R1は、水素、置換および未置換アルキルおよびアリール基からなる群
から選択され;R2は、置換および未置換アルキルおよびアリール基からなる群
から選択され;R1およびR2が共に環を形成することが可能である)の化合物
を水素と接触させて、アルコールを形成することによる、ケトンまたはアルデヒ
ドの水素化を介したアルコールの製造方法を提供する。その触媒前駆物質は、式
{[CpM(CO)2]2(μ−H)}+Q−で示され、式中Q−は、非配位ま
たは弱配位の非反応性アニオンであり、Mは、FeおよびRuからなる群から選
択され、Cpは、η5−C5R5(Rは、水素、置換および未置換C1〜C18 アルキルおよびアリール基からなる群から選択される)である。Q−はOSO2 CF3 −であり、Rは水素またはメチルであり、MはRuであることが好ましい
。
から選択され;R2は、置換および未置換アルキルおよびアリール基からなる群
から選択され;R1およびR2が共に環を形成することが可能である)の化合物
を水素と接触させて、アルコールを形成することによる、ケトンまたはアルデヒ
ドの水素化を介したアルコールの製造方法を提供する。その触媒前駆物質は、式
{[CpM(CO)2]2(μ−H)}+Q−で示され、式中Q−は、非配位ま
たは弱配位の非反応性アニオンであり、Mは、FeおよびRuからなる群から選
択され、Cpは、η5−C5R5(Rは、水素、置換および未置換C1〜C18 アルキルおよびアリール基からなる群から選択される)である。Q−はOSO2 CF3 −であり、Rは水素またはメチルであり、MはRuであることが好ましい
。
【0015】
式R1−C(=O)−R2の好ましい化合物には、シクロオクタノン、レブリ
ン酸、レブリン酸メチルエステル、ベンジルアセトン、3−ヘプタノン、4−メ
トキシアセトアセテート、3−ペンタノンおよびプロパナールが含まれる。
ン酸、レブリン酸メチルエステル、ベンジルアセトン、3−ヘプタノン、4−メ
トキシアセトアセテート、3−ペンタノンおよびプロパナールが含まれる。
【0016】
「アルコール」とは、アルコール官能基を含有する化合物を意味する。「ケト
ン」とは、ケトン官能基を含有する化合物を意味する。「アルデヒド」とは、ア
ルデヒド官能基を含有する化合物を意味する。
ン」とは、ケトン官能基を含有する化合物を意味する。「アルデヒド」とは、ア
ルデヒド官能基を含有する化合物を意味する。
【0017】
本発明は、アルコールを環化して、対応するラクトンを形成する方法もまた提
供する。エステルまたはカルボン酸のケト基が、反応するアルデヒドまたはケト
ンのカルボニル基に対してγ位、δ位またはそれらより高位にある場合には、反
応条件下でこれが自発的に起こり、5、6員以上の環を形成し、エステルの場合
にはアルコール、カルボン酸の場合には水が除去される。この方法の2通りの例
を以下に説明する。この実施形態の好ましい化合物はレブリン酸である。
供する。エステルまたはカルボン酸のケト基が、反応するアルデヒドまたはケト
ンのカルボニル基に対してγ位、δ位またはそれらより高位にある場合には、反
応条件下でこれが自発的に起こり、5、6員以上の環を形成し、エステルの場合
にはアルコール、カルボン酸の場合には水が除去される。この方法の2通りの例
を以下に説明する。この実施形態の好ましい化合物はレブリン酸である。
【化1】
【0018】
本発明は、ケトンまたはアルデヒドを還元して、式R1−CH2−R2の化合
物を形成する方法であって、触媒有効量の触媒前駆物質存在下にて、式R1−C
(=O)−R2の化合物を水素と接触させることを含み、式中R1が、水素、置
換および未置換アルキルおよびアリール基からなる群から選択され、R2が、未
置換および置換アリール基からなる群から選択され、R1およびR2が共に環を
形成することが可能な方法もまた提供する。その触媒前駆物質は、式{[CpM
(CO)2]2(μ−H)}+Q−で示され、式中Q−は、非配位または弱配位
の非反応性アニオンであり、Mは、FeおよびRuからなる群から選択され、C
pは、η5−C5R5(Rは、水素、置換および未置換C1〜C18アルキルお
よびアリール基からなる群から選択される)である。Rは水素またはメチルであ
り、Q−はOSO2CF3 −であり、MはRuであることが好ましい。式R1−
C(=O)−R2の好ましい化合物には、1−アセトナフタレンおよびアセトフ
ェノンが含まれる。
物を形成する方法であって、触媒有効量の触媒前駆物質存在下にて、式R1−C
(=O)−R2の化合物を水素と接触させることを含み、式中R1が、水素、置
換および未置換アルキルおよびアリール基からなる群から選択され、R2が、未
置換および置換アリール基からなる群から選択され、R1およびR2が共に環を
形成することが可能な方法もまた提供する。その触媒前駆物質は、式{[CpM
(CO)2]2(μ−H)}+Q−で示され、式中Q−は、非配位または弱配位
の非反応性アニオンであり、Mは、FeおよびRuからなる群から選択され、C
pは、η5−C5R5(Rは、水素、置換および未置換C1〜C18アルキルお
よびアリール基からなる群から選択される)である。Rは水素またはメチルであ
り、Q−はOSO2CF3 −であり、MはRuであることが好ましい。式R1−
C(=O)−R2の好ましい化合物には、1−アセトナフタレンおよびアセトフ
ェノンが含まれる。
【0019】
R1またはR2のいずれかが、置換または未置換アリール基である場合、大部
分の反応条件下にて、反応は以下の経路に従うだろう:
分の反応条件下にて、反応は以下の経路に従うだろう:
【化2】
【0020】
場合によって、アリール置換基が存在する場合には、アルコールのみまたはア
ルコールおよびアルキル生成物の混合物を得ることができる。置換基のどちらも
、オキソ基に対してα位である炭素原子上に水素原子を含有しない場合、アルコ
ールのみが得られる。
ルコールおよびアルキル生成物の混合物を得ることができる。置換基のどちらも
、オキソ基に対してα位である炭素原子上に水素原子を含有しない場合、アルコ
ールのみが得られる。
【0021】
どちらの方法の触媒活性種も、過渡的な錯体[CpM(CO)2(η2−H2
)]+および[CpM(CO)2]+のうち1つまたは両方と組み合わせた[C
pM(CO)2]Hであると考えられ、そのすべてが反応条件下にて生成される
。CpM(CO)2OQ、[CpM(CO)2]2およびH+Q−、またはCp
M(CO)2HおよびH+Q−の触媒前駆物質としての使用など、同一の反応性
種を導く、いずれかの合成経路を用いることができる。
pM(CO)2]Hであると考えられ、そのすべてが反応条件下にて生成される
。CpM(CO)2OQ、[CpM(CO)2]2およびH+Q−、またはCp
M(CO)2HおよびH+Q−の触媒前駆物質としての使用など、同一の反応性
種を導く、いずれかの合成経路を用いることができる。
【0022】
触媒前駆物質{[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−を以下の
手法で調製した。ドライボックス内で、Cp*Ru(CO)2H(2.05g、
6.986mmol、Fagan等,Organomet.,1990,9,1
843に記載のように調製した)をフラスコに装入した。Cp*Ru(CO)2 HをCH2Cl22mlに溶解した。このフラスコにトリフルオロメタンスルホ
ン酸(310μl、3.5mmol)をゆっくりと添加し、その結果、激しくガ
ス(H2)が発生した。次いで、ジエチルエーテル(10ml)をフラスコに加
え、黄色の固体が溶液から沈殿した。ろ過により、その黄色の固体を単離し、最
少量のジエチルエーテルで2回すすいだ。
手法で調製した。ドライボックス内で、Cp*Ru(CO)2H(2.05g、
6.986mmol、Fagan等,Organomet.,1990,9,1
843に記載のように調製した)をフラスコに装入した。Cp*Ru(CO)2 HをCH2Cl22mlに溶解した。このフラスコにトリフルオロメタンスルホ
ン酸(310μl、3.5mmol)をゆっくりと添加し、その結果、激しくガ
ス(H2)が発生した。次いで、ジエチルエーテル(10ml)をフラスコに加
え、黄色の固体が溶液から沈殿した。ろ過により、その黄色の固体を単離し、最
少量のジエチルエーテルで2回すすいだ。
【0023】
弱配位のアニオンは当技術者には公知である。かかるアニオンは、嵩高いアニ
オン、特にそれらの負の電荷を非局在化することが可能なアニオンである場合が
多い。かかるアニオンの配位能力は、文献に記述されている;例えば、W.Be
ck等,Chem.Rev.,vol.88,p.1405−1421(198
8)およびS.H.Strauss,Chem.Rev.,Vol.93,p.
927−942(1993)を参照のこと。本発明の方法に適した弱配位のアニ
オンには、OSO2CF3 −(本明細書中でOTf−と略される)、SO4 2− 、HSO4 −、BF4 −、PF6 −、SbF6 −、BPh4 −、およびBAr’4 − (Ar’=3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)が含まれる。O
Tf−が最も好ましい。
オン、特にそれらの負の電荷を非局在化することが可能なアニオンである場合が
多い。かかるアニオンの配位能力は、文献に記述されている;例えば、W.Be
ck等,Chem.Rev.,vol.88,p.1405−1421(198
8)およびS.H.Strauss,Chem.Rev.,Vol.93,p.
927−942(1993)を参照のこと。本発明の方法に適した弱配位のアニ
オンには、OSO2CF3 −(本明細書中でOTf−と略される)、SO4 2− 、HSO4 −、BF4 −、PF6 −、SbF6 −、BPh4 −、およびBAr’4 − (Ar’=3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)が含まれる。O
Tf−が最も好ましい。
【0024】
本発明の方法は、水素ガスの雰囲気下、または窒素、ヘリウム、ネオンおよび
アルゴンガスなど、所望の反応に干渉しない他のガスと水素ガスとの混合物の雰
囲気下で行われる。現場の他の水素源も使用することができる。水素の分圧は、
約14〜約1000psi(0.1〜7.0MPa)、好ましくは約14〜約8
00psi(0.1〜5.5MPa)であるほうがよい。温度範囲は、約40℃
〜約120℃、好ましくは約65℃〜約110℃である。アルデヒドまたはケト
ンおよび溶媒がその液相に残存するという条件で、温度および圧力範囲は、溶媒
の選択に応じて異なる。
アルゴンガスなど、所望の反応に干渉しない他のガスと水素ガスとの混合物の雰
囲気下で行われる。現場の他の水素源も使用することができる。水素の分圧は、
約14〜約1000psi(0.1〜7.0MPa)、好ましくは約14〜約8
00psi(0.1〜5.5MPa)であるほうがよい。温度範囲は、約40℃
〜約120℃、好ましくは約65℃〜約110℃である。アルデヒドまたはケト
ンおよび溶媒がその液相に残存するという条件で、温度および圧力範囲は、溶媒
の選択に応じて異なる。
【0025】
この方法は、純粋に実施することが可能であり、または適切な溶媒を使用する
ことが可能である。適切な溶媒は、非配位、非塩基性、不活性であり、反応条件
下にて触媒前駆物質を一部溶解することができる。分析を容易にするために、溶
媒を重水素化することが可能である。好ましい溶媒は、ジクロロベンゼン、スル
ホラン(テトラメチレンスルホン;テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシ
ド)およびCH2Cl2である。
ことが可能である。適切な溶媒は、非配位、非塩基性、不活性であり、反応条件
下にて触媒前駆物質を一部溶解することができる。分析を容易にするために、溶
媒を重水素化することが可能である。好ましい溶媒は、ジクロロベンゼン、スル
ホラン(テトラメチレンスルホン;テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシ
ド)およびCH2Cl2である。
【0026】
実施例
以下の実施例の反応を、当業者であれば容易に組み立てることができる、ステ
ンレス鋼製圧力容器内部のガラス製小瓶から構成される反応器中で行った。
ンレス鋼製圧力容器内部のガラス製小瓶から構成される反応器中で行った。
【0027】
実施例1
1−アセトナフタレンの1−エチルナフタレンへの水素化
ジクロロベンゼンに溶解した1−アセトナフタレンの1.00M溶液0.15
0mLおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H
)}+OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。
その反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱
した。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分
析によって、1−アセトナフタレンの転化が100%であり、1−エチルナフタ
レンの収率が90%を超えることが示された。この実施例では、アルコール自体
(おそらく、最初にC=O二重結合の水素化から形成された)が水素化反応を受
けて、最終生成物1−エチルナフタレンが生成されることを留意のこと。
0mLおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H
)}+OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。
その反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱
した。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分
析によって、1−アセトナフタレンの転化が100%であり、1−エチルナフタ
レンの収率が90%を超えることが示された。この実施例では、アルコール自体
(おそらく、最初にC=O二重結合の水素化から形成された)が水素化反応を受
けて、最終生成物1−エチルナフタレンが生成されることを留意のこと。
【0028】
実施例2
レブリン酸メチルエステルのγ−バレロラクトンへの水素化
ジクロロベンゼンに溶解したレブリン酸メチルエステルの1.00M溶液0.
150mLおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ
−H)}+OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入し
た。その反応器を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時
間加熱した。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析し
た。分析によって、レブリン酸メチルエステルの転化が100%であり、γ−バ
レロラクトンの収率が90%を超えることが示された。この場合には、アルコー
ル自体(おそらく、最初にC=O二重結合の水素化から形成された)がさらに反
応して、最終生成物、閉環反応から生成したラクトンに達することを留意のこと
。
150mLおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ
−H)}+OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入し
た。その反応器を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時
間加熱した。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析し
た。分析によって、レブリン酸メチルエステルの転化が100%であり、γ−バ
レロラクトンの収率が90%を超えることが示された。この場合には、アルコー
ル自体(おそらく、最初にC=O二重結合の水素化から形成された)がさらに反
応して、最終生成物、閉環反応から生成したラクトンに達することを留意のこと
。
【0029】
実施例3
シクロオクタノンのシクロオクタノールへの水素化
ジクロロベンゼンに溶解したシクロオクタノンの1.00M溶液0.150m
Lおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+ OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。その
反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱した
。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分析に
よって、シクロオクタノンの転化が90%であり、シクロオクタノールの収率が
80%を超えることが示された。
Lおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+ OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。その
反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱した
。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分析に
よって、シクロオクタノンの転化が90%であり、シクロオクタノールの収率が
80%を超えることが示された。
【0030】
実施例4
ベンジルアセトンの4−フェニル−2−ブタノールへの水素化
ジクロロベンゼンに溶解したベンジルアセトンの1.00M溶液0.150m
Lおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+ OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。その
反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱した
。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分析に
よって、ベンジルアセトンの転化が100%であり、4−フェニル−2−ブタノ
ールの収率が90%を超えることが示された。
Lおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+ OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。その
反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱した
。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分析に
よって、ベンジルアセトンの転化が100%であり、4−フェニル−2−ブタノ
ールの収率が90%を超えることが示された。
【0031】
実施例5
3−ヘプタノンの3−ヘプタノールへの水素化
ジクロロベンゼンに溶解した3−ヘプタノンの1.00M溶液0.150mL
およびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+ OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。その反
応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱した。
反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分析によ
って、3−ヘプタノンの転化が100%であり、3−ヘプタノールの収率が90
%を超えることが示された。
およびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+ OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装入した。その反
応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12時間加熱した。
反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析した。分析によ
って、3−ヘプタノンの転化が100%であり、3−ヘプタノールの収率が90
%を超えることが示された。
【0032】
実施例6
メチル4−メトキシアセトアセテートの3−ヒドロキシ−4−メトキシ酪酸メチ
ルエステルへの水素化 ジクロロベンゼンに溶解した4−メトキシアセトアセテートの1.00M溶液
0.150mLおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2 (μ−H)}+OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装
入した。その反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12
時間加熱した。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析
した。分析によって、4−メトキシアセトアセテートの転化が100%であり、
3−ヒドロキシ−4−メトキシ酪酸メチルエステルの収率が90%を超えること
が示された。
ルエステルへの水素化 ジクロロベンゼンに溶解した4−メトキシアセトアセテートの1.00M溶液
0.150mLおよびジクロロベンゼンに溶解した[Cp*Ru(CO)2]2 (μ−H)}+OTf−の0.030M溶液0.050mLを2mL反応器に装
入した。その反応を、水素ガス820psi(5.7MPa)にて90℃で12
時間加熱した。反応を冷却し、ガスクロマトグラフィー/質量分析を用いて分析
した。分析によって、4−メトキシアセトアセテートの転化が100%であり、
3−ヒドロキシ−4−メトキシ酪酸メチルエステルの収率が90%を超えること
が示された。
【0033】
実施例7
3−ペンタノンの3−ペンタノールへの水素化
CD2Cl2(0.68mL)に溶解した3−ペンタノン(0.14M)およ
び{[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−(0.028M)の溶
液を水素ガス(45psi、0.31MPa)下に置いた。その溶液を65℃で
5日間加熱した。1H核磁気共鳴(NMR)分光学による分析から、3−ペンタ
ノールの収率が90%を超えることが示された。
び{[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−(0.028M)の溶
液を水素ガス(45psi、0.31MPa)下に置いた。その溶液を65℃で
5日間加熱した。1H核磁気共鳴(NMR)分光学による分析から、3−ペンタ
ノールの収率が90%を超えることが示された。
【0034】
実施例8
純粋な3−ペンタノンの3−ペンタノールへの水素化
3−ペンタノン(3.6mL)に溶解した{[Cp*Ru(CO)2]2(μ
−H)}+OTf−の溶液を水素下(790psi、5.4MPa)に置き、8
8℃で5日間加熱した。1H核磁気共鳴(NMR)分光学による分析から、3−
ペンタノールの収率が90%を超えることと、アルコール生成物の酸触媒縮合に
より形成されるエーテル[(C2H5)2CH]2Oが少量(10%未満)であ
ることが示された。
−H)}+OTf−の溶液を水素下(790psi、5.4MPa)に置き、8
8℃で5日間加熱した。1H核磁気共鳴(NMR)分光学による分析から、3−
ペンタノールの収率が90%を超えることと、アルコール生成物の酸触媒縮合に
より形成されるエーテル[(C2H5)2CH]2Oが少量(10%未満)であ
ることが示された。
【0035】
実施例9
アセトフェノンのエチルベンゼンへの水素化
CD2Cl2(0.55mL)に溶解したアセトフェノン(0.19M)およ
び{[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−(0.028M)の溶
液を水素ガス(45psi、0.31MPa)下に置いた。その溶液を85℃で
4日間加熱した。1H核磁気共鳴(NMR)分光学による分析から、エチルベン
ゼンの収率が約91%、残りのアセトフェノンが9%であることが示された。
び{[Cp*Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−(0.028M)の溶
液を水素ガス(45psi、0.31MPa)下に置いた。その溶液を85℃で
4日間加熱した。1H核磁気共鳴(NMR)分光学による分析から、エチルベン
ゼンの収率が約91%、残りのアセトフェノンが9%であることが示された。
【0036】
実施例10
プロパナールのn−プロピルアルコールへの水素化
スルホラン(50mL)に溶解したプロパナール(1.0M)および{[Cp*
Ru(CO)2]2(μ−H)}+OTf−(0.005M)の溶液を水素ガ
ス(750psi、5.2MPa)下に置いた。収率を決定するための国際基準
として、トルエン(0.1M)が溶液中に存在した。その溶液を100℃で18
時間加熱した。ガスクロマトグラフィー(GC)による分析から、n−プロパナ
ールの収率が62%、残りのプロパナールは3%未満であることが示された。
ス(750psi、5.2MPa)下に置いた。収率を決定するための国際基準
として、トルエン(0.1M)が溶液中に存在した。その溶液を100℃で18
時間加熱した。ガスクロマトグラフィー(GC)による分析から、n−プロパナ
ールの収率が62%、残りのプロパナールは3%未満であることが示された。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C07C 33/20 C07C 33/20
35/20 35/20
67/31 67/31
69/708 69/708 Z
C07D 307/33 C07D 309/30 D
309/30 C07B 61/00 300
// C07B 61/00 300 C07D 307/32 E
(72)発明者 ハウプトマン,エリザベス・エム
アメリカ合衆国デラウエア州19809ウイル
ミントン・ホリーウエイ26
(72)発明者 シユラフ,マルセル
カナダ・オンタリオ エヌ1エイチ 3エ
ス5・ゲルフ・アパートメント306・レイ
モンドストリート89
Fターム(参考) 4C037 EA05
4C062 CC65
4H006 AA02 AC13 AC41 BA19 BA23
BA40 BA44 BA81 BB12 BB22
BC10 BC11 BE20 BN10 BP10
FC22 FC52 FE11 KC12
4H039 CA12 CA60 CB20
Claims (17)
- 【請求項1】 式{[CpM(CO)2]2(μ−H)}+Q−を有する触
媒有効量の触媒前駆物質の存在下にて、式R1−C(=O)−R2の化合物を水
素と接触させることを含む、ケトンまたはアルデヒドを還元する方法であって: 式中、Mは、RuおよびFeからなる群から選択され; R1は、水素、置換および未置換アルキルおよびアリール基からなる群から選
択され; R2は、置換および未置換アルキルおよびアリール基からなる群から選択され
、R1およびR2は共に環を形成することが可能であり; Cpは、η5−C5R5(Rは、水素、置換および未置換C1〜C18アルキ
ルおよびアリール基からなる群から選択される)であり; Q−は、非配位または弱配位の非反応性アニオンであることを特徴とする方法
。 - 【請求項2】 MがRuである、請求項1に記載の方法。
- 【請求項3】 R1が、水素および置換および未置換アルキル基からなる群
から選択され、かつR2が、置換および未置換アルキル基からなる群から選択さ
れる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 R1およびR2が共に環を形成する、請求項1に記載の方法
。 - 【請求項5】 Q−がOSO2CF3 −であり、かつRが水素およびメチル
からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 式R1−C(=O)−R2の前記化合物が、シクロオクタノ
ン、レブリン酸、レブリン酸メチルエステル、ベンジルアセトン、3−ヘプタノ
ン、4−メトキシアセトアセテート、3−ペンタノン、プロパナール、1−アセ
トナフタレンおよびアセトフェノンからなる群から選択される、請求項1に記載
の方法。 - 【請求項7】 前記方法によって、アルコールが生成される、請求項1に記
載の方法。 - 【請求項8】 前記アルコールを環化して、対応するラクトンを形成するこ
とをさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 前記アルコールが、レブリン酸またはレブリン酸メチルエス
テルである、請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 R2が、未置換および置換アリール基からなる群から選択
される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項11】 前記方法によって、式R1−CH2−R2を有する化合物
が形成される、請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 R1およびR2が共に環を形成する、請求項11に記載の
方法。 - 【請求項13】 Q−がOSO2CF3 −であり、かつRが水素およびメチ
ルからなる群から選択される、請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 式R1−C(=O)−R2の前記化合物が、1−アセトナ
フタレンおよびアセトフェノンからなる群から選択される、請求項13に記載の
方法。 - 【請求項15】 前記方法が、温度約65℃〜約110℃で行われる、請求
項1に記載の方法。 - 【請求項16】 前記方法が、圧力約0.1MPa〜約5.5MPaで行わ
れる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項17】 前記方法が、ジクロロベンゼン、スルホランまたはCH2 Cl2からなる群から選択される溶媒中で行われる、請求項1に記載の方法。
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US60/212,497 | 2000-06-20 | ||
PCT/US2001/019680 WO2001098238A2 (en) | 2000-06-20 | 2001-06-20 | Catalytic hydrogenation of ketones and aldehydes |
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---|---|
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EP (1) | EP1292555B1 (ja) |
JP (1) | JP2003535916A (ja) |
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DE (1) | DE60102239T2 (ja) |
WO (1) | WO2001098238A2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014531450A (ja) * | 2011-09-23 | 2014-11-27 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | ラクトンからのアルケン酸エステルの製造方法 |
US10227318B2 (en) | 2015-11-16 | 2019-03-12 | Ube Industries, Ltd. | Method for producing gamma-valerolactone |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4418227A (en) * | 1979-08-29 | 1983-11-29 | Allied Corporation | Improved process for hydrogenating aldehydes and ketones by employing anionic group VIII metal hydride compositions as hydrogenation catalysts |
-
2001
- 2001-06-20 CA CA002408412A patent/CA2408412A1/en not_active Abandoned
- 2001-06-20 JP JP2002503680A patent/JP2003535916A/ja active Pending
- 2001-06-20 EP EP01948513A patent/EP1292555B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-20 DE DE60102239T patent/DE60102239T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-20 WO PCT/US2001/019680 patent/WO2001098238A2/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CA2408412A1 (en) | 2001-12-27 |
DE60102239T2 (de) | 2005-02-24 |
WO2001098238A3 (en) | 2002-07-25 |
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