JP2644976B2 - 三価のリンの新規環状化合物、それらの製造方法およびそれらの用途 - Google Patents
三価のリンの新規環状化合物、それらの製造方法およびそれらの用途Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属と、特に元素周期
表の第VIII族に属する金属と錯化合物を形成する二
座の配位子として作用する新規な環状リン(III)化
合物ならびにそれらの製造方法に関する。上記の錯化合
物は、均一に溶解して、触媒の、特にヒドロホルミル化
触媒の成分として使用される。
表の第VIII族に属する金属と錯化合物を形成する二
座の配位子として作用する新規な環状リン(III)化
合物ならびにそれらの製造方法に関する。上記の錯化合
物は、均一に溶解して、触媒の、特にヒドロホルミル化
触媒の成分として使用される。
【0002】
【従来の技術】中心原子として元素周期系の第VIII
族の金属を有しそして配位子としてリン(III)化合
物、ホスフインまたはホスフアイトおよび更に場合によ
ってはなおその他の錯体形成能力のある基を有する錯化
合物は、近年触媒として次第に重要性を増しつつある。
かくして、工業的に大規模に実施されるアルデヒドへの
オレフインと合成ガスとの反応(ヒドロホルミル化)
は、コバルトおよび特にロジウムおよびトリフエニルホ
スフインよりなる触媒系の存在下に実施される。ホスフ
イン含有錯化合物を基礎にした触媒は、また不飽和の、
炭素- 炭素結合または炭素- 酸素の多重結合の分子酸素
による水素化にとっても有用であることが立証された。
上記の場合には、配位子は、通常過剰に存在するので、
この触媒系は、錯化合物および遊離の配位子よりなる。
有機媒質中の触媒の溶解度に従って、反応は、均質溶液
中で実施される。
族の金属を有しそして配位子としてリン(III)化合
物、ホスフインまたはホスフアイトおよび更に場合によ
ってはなおその他の錯体形成能力のある基を有する錯化
合物は、近年触媒として次第に重要性を増しつつある。
かくして、工業的に大規模に実施されるアルデヒドへの
オレフインと合成ガスとの反応(ヒドロホルミル化)
は、コバルトおよび特にロジウムおよびトリフエニルホ
スフインよりなる触媒系の存在下に実施される。ホスフ
イン含有錯化合物を基礎にした触媒は、また不飽和の、
炭素- 炭素結合または炭素- 酸素の多重結合の分子酸素
による水素化にとっても有用であることが立証された。
上記の場合には、配位子は、通常過剰に存在するので、
この触媒系は、錯化合物および遊離の配位子よりなる。
有機媒質中の触媒の溶解度に従って、反応は、均質溶液
中で実施される。
【0003】公知の触媒による方法は、工業的規模にお
いて非常に有用であることが立証された。それにもかか
わらず公知方法を更に完成させるための努力がなされて
いる。
いて非常に有用であることが立証された。それにもかか
わらず公知方法を更に完成させるための努力がなされて
いる。
【0004】かくして、錯体の配位子を改良することに
よって触媒の活性を高め、そして特定の触媒所要量を減
少せしめるためにそれらの有効性を延長せしめようとす
る試みがなされた。更に、個別的な問題を解決するのに
適した配位子系を開発する努力がなされている。その例
として、プロキラルな出発物質から純粋な鏡像体を得る
目的で化学合成のレギオ選択性および立体選択性の制御
が挙げられよう。そのような反応は、特にフアインケミ
カルスおよび医薬の分野において次第に重要性を増しつ
つある。
よって触媒の活性を高め、そして特定の触媒所要量を減
少せしめるためにそれらの有効性を延長せしめようとす
る試みがなされた。更に、個別的な問題を解決するのに
適した配位子系を開発する努力がなされている。その例
として、プロキラルな出発物質から純粋な鏡像体を得る
目的で化学合成のレギオ選択性および立体選択性の制御
が挙げられよう。そのような反応は、特にフアインケミ
カルスおよび医薬の分野において次第に重要性を増しつ
つある。
【0005】立体選択性に影響を与えることは、単座配
位子ではもはやできないかあるいは不充分にしかできな
い。従って、純粋な鏡像体生成物を得るためには二座配
位子が主として使用される。これらのうちで、従来重要
性を得ている配位子は、主としてジホスフインであっ
た。かくして、プロキラルな化合物としてのアクリル酸
エステルのようなα,β- 不飽和エステルの選択的ヒド
ロホルミル化については、コバルト/1,2- ビス(ジ
フエニル- ホスフイノ) エタンおよびロジウム/1,4
- ビス(ジフエニルホスフイノ)ブタンを基礎にした触
媒系が使用される。これらの反応は、エネルギー的反応
条件、すなわち、120ないし150℃の温度および5
ないし10MPaの圧力を必要とする。出発化合物ロジ
ウム触媒を使用するより温和な条件下では、主として水
素化される。
位子ではもはやできないかあるいは不充分にしかできな
い。従って、純粋な鏡像体生成物を得るためには二座配
位子が主として使用される。これらのうちで、従来重要
性を得ている配位子は、主としてジホスフインであっ
た。かくして、プロキラルな化合物としてのアクリル酸
エステルのようなα,β- 不飽和エステルの選択的ヒド
ロホルミル化については、コバルト/1,2- ビス(ジ
フエニル- ホスフイノ) エタンおよびロジウム/1,4
- ビス(ジフエニルホスフイノ)ブタンを基礎にした触
媒系が使用される。これらの反応は、エネルギー的反応
条件、すなわち、120ないし150℃の温度および5
ないし10MPaの圧力を必要とする。出発化合物ロジ
ウム触媒を使用するより温和な条件下では、主として水
素化される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、その分子中
に、特にロジウムと錯体を形成しうる2個のリン(II
I)原子が存在する均一に溶解しうる触媒系の成分とし
て好適なリン化合物を開発するという課題があった。こ
れらの触媒系は、高い活性およびレギオ選択性を有すべ
きであり、そして例えば立体特異性合成もまた可能にす
べきである。
に、特にロジウムと錯体を形成しうる2個のリン(II
I)原子が存在する均一に溶解しうる触媒系の成分とし
て好適なリン化合物を開発するという課題があった。こ
れらの触媒系は、高い活性およびレギオ選択性を有すべ
きであり、そして例えば立体特異性合成もまた可能にす
べきである。
【0007】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、一般
式
式
【0008】
【化4】
【0009】飽和されているかまたは単一または多重に
不飽和であり、そして5- または6員であり、R3 およ
びR4 は同一または相異なるものであって、水素または
メチル基を意味し、R1 およびR2 は同一または相異な
るものであって、水素、それぞれ1ないし5個の炭素原
子を有するアルキル- 、アルアルキル- またはアルコキ
シ基またはハロゲン原子を表すか、R1 およびR2 はま
たオルト縮合されたベンゼンまたはナフタレン環を意味
し、mおよびnは同一または相異なるものであって数0
または1を表し、sおよびtは同一または相異なるもの
であって数4または5を表し、p、qおよびrは同一ま
たは相異なるものであって数0、1、2または3を表
し、そしてArは6ないし18個の炭素原子を有する置
換されたまたは置換されていない芳香族基を意味する)
で表される新規なリン化合物に存する。
不飽和であり、そして5- または6員であり、R3 およ
びR4 は同一または相異なるものであって、水素または
メチル基を意味し、R1 およびR2 は同一または相異な
るものであって、水素、それぞれ1ないし5個の炭素原
子を有するアルキル- 、アルアルキル- またはアルコキ
シ基またはハロゲン原子を表すか、R1 およびR2 はま
たオルト縮合されたベンゼンまたはナフタレン環を意味
し、mおよびnは同一または相異なるものであって数0
または1を表し、sおよびtは同一または相異なるもの
であって数4または5を表し、p、qおよびrは同一ま
たは相異なるものであって数0、1、2または3を表
し、そしてArは6ないし18個の炭素原子を有する置
換されたまたは置換されていない芳香族基を意味する)
で表される新規なリン化合物に存する。
【0010】配位子としては、pおよびrがそれぞれ数
1を表し、qが0または1であり、そしてR3 およびR
4 が水素を意味する上記の一般式に相当する化合物が好
ましい。
1を表し、qが0または1であり、そしてR3 およびR
4 が水素を意味する上記の一般式に相当する化合物が好
ましい。
【0011】上記の式においてArによって示されてい
る芳香族基は、置換されていないかまたは置換されてい
てもよく、そしてまた多環式または縮合環系であっても
よい。好ましくは、Arは、それぞれ置換されていない
かまたは置換されたフェニレンまたはナフチレン基を表
す。
る芳香族基は、置換されていないかまたは置換されてい
てもよく、そしてまた多環式または縮合環系であっても
よい。好ましくは、Arは、それぞれ置換されていない
かまたは置換されたフェニレンまたはナフチレン基を表
す。
【0012】上記の新規化合物中に含有されるP(II
I)原子は、飽和または不飽和の、5- または6員の複
素環化合物の成分である。好ましいものは、リン原子の
ほかに更に4個の炭素原子を含む複素環、すなわち、置
換されまたは置換されていないホスホラン、ホスホリン
および特にホスホールである。従って、一般式において
sおよびtは好ましくは4である。R1 およびR2 は、
同一または相異なるものであって、好ましくは、それぞ
れ5個までの炭素原子を有する直鎖状または枝分れ鎖状
アルキル基を、ベンジル- 、フエネチル- 、トリル- 、
キシレニル- またはメシチル基を意味する。R1 および
R2 は、またオルト縮合ベンゼンまたはナフタレン環状
であってもよい。対応するリン含有複素環の基は、例え
ば、2,3- ベンゾホスホール、2,3,4,5- ジベ
ンゾホスホールおよび2,3- インデノホスホールから
誘導される。
I)原子は、飽和または不飽和の、5- または6員の複
素環化合物の成分である。好ましいものは、リン原子の
ほかに更に4個の炭素原子を含む複素環、すなわち、置
換されまたは置換されていないホスホラン、ホスホリン
および特にホスホールである。従って、一般式において
sおよびtは好ましくは4である。R1 およびR2 は、
同一または相異なるものであって、好ましくは、それぞ
れ5個までの炭素原子を有する直鎖状または枝分れ鎖状
アルキル基を、ベンジル- 、フエネチル- 、トリル- 、
キシレニル- またはメシチル基を意味する。R1 および
R2 は、またオルト縮合ベンゼンまたはナフタレン環状
であってもよい。対応するリン含有複素環の基は、例え
ば、2,3- ベンゾホスホール、2,3,4,5- ジベ
ンゾホスホールおよび2,3- インデノホスホールから
誘導される。
【0013】本発明による新規化合物は、簡単な方法で
すぐれた収率において得られる。立証された合成方法
は、一般式
すぐれた収率において得られる。立証された合成方法
は、一般式
【0014】
【化5】
【0015】(上式中、p、q、r、R3 、R4 および
Arは、前記の意味を有し、そしてHalはハロゲン原
子、好ましくは塩素または臭素を、そして特に臭素を意
味する。臭素化合物は、例えば、ハロゲン化されていな
い基礎物質からN- ブロモスクシンイミドを用いる臭素
化によって得られる。
Arは、前記の意味を有し、そしてHalはハロゲン原
子、好ましくは塩素または臭素を、そして特に臭素を意
味する。臭素化合物は、例えば、ハロゲン化されていな
い基礎物質からN- ブロモスクシンイミドを用いる臭素
化によって得られる。
【0016】ホスホリル化試薬としては、複素環式リン
陰イオンを有するアルカリ金属化合物がうまく使用され
うる。それらの製造は、リン原子においてフエニル化さ
れた複素環をアルカリ金属、好ましくはリチウム、ナト
リウムまたはカリウムと、そして特にナトリウム/カリ
ウム合金と反応せしめることによって行われる。ジハロ
ゲン化合物と反応せしめられた金属誘導体が所望の環状
リン化合物をもたらす。 本発明によるリン化合物は、
二座配位子として多数の金属原子と錯化合物を形成す
る。それらのうちで、ロジウムの錯化合物がオレフイン
のアルデヒドへの低圧ヒドロホルミル化のための高度に
活性な触媒として特に重要である。この反応は、少量に
すぎない枝分れ鎖異性体に比較して極めて高い割合の直
鎖状化合物をもたらす。触媒成分としては、化合物2,
2'-ビス-(3,4- ジメチルホスホールメチレン)-1,
1'-ビフエニルおよび2,2'-ビス(3,4- ジメチル
ホスホールメチレン)-1,1'-ビナフチルが特に有効で
あることが判った。
陰イオンを有するアルカリ金属化合物がうまく使用され
うる。それらの製造は、リン原子においてフエニル化さ
れた複素環をアルカリ金属、好ましくはリチウム、ナト
リウムまたはカリウムと、そして特にナトリウム/カリ
ウム合金と反応せしめることによって行われる。ジハロ
ゲン化合物と反応せしめられた金属誘導体が所望の環状
リン化合物をもたらす。 本発明によるリン化合物は、
二座配位子として多数の金属原子と錯化合物を形成す
る。それらのうちで、ロジウムの錯化合物がオレフイン
のアルデヒドへの低圧ヒドロホルミル化のための高度に
活性な触媒として特に重要である。この反応は、少量に
すぎない枝分れ鎖異性体に比較して極めて高い割合の直
鎖状化合物をもたらす。触媒成分としては、化合物2,
2'-ビス-(3,4- ジメチルホスホールメチレン)-1,
1'-ビフエニルおよび2,2'-ビス(3,4- ジメチル
ホスホールメチレン)-1,1'-ビナフチルが特に有効で
あることが判った。
【0017】ロジウムと新規なリン(III)化合物と
よりなる触媒系を使用するオレフインのヒドロホルミル
化は、約0.1ないし約6MPa、好ましくは0.5な
いし3MPa、そして特に1.5ないし2.0MPaの
圧力において実施される。反応温度は、約20ないし約
200℃でよく、約50ないし約170℃そして特に約
80ないし約150℃の範囲が好ましい。
よりなる触媒系を使用するオレフインのヒドロホルミル
化は、約0.1ないし約6MPa、好ましくは0.5な
いし3MPa、そして特に1.5ないし2.0MPaの
圧力において実施される。反応温度は、約20ないし約
200℃でよく、約50ないし約170℃そして特に約
80ないし約150℃の範囲が好ましい。
【0018】触媒は、反応混合物中に予備成形されて有
利には溶媒中に溶解されて供給されるかあるいは触媒成
分からヒドロホルミル化反応の条件下に反応体の混合物
中で形成される。触媒の事前の製造ならびにその場での
製造の両方において、ロジウムは、微粒子状の金属とし
て、または化合物、例えば酸化物、無機または有機の酸
の塩またはカルボニルとして使用されうる。
利には溶媒中に溶解されて供給されるかあるいは触媒成
分からヒドロホルミル化反応の条件下に反応体の混合物
中で形成される。触媒の事前の製造ならびにその場での
製造の両方において、ロジウムは、微粒子状の金属とし
て、または化合物、例えば酸化物、無機または有機の酸
の塩またはカルボニルとして使用されうる。
【0019】必要なロジウムの量は、極めて少量で、す
なわち、オレフイン1molあたりRh約1×10-6m
olというような少量ですでに有効である。しかしなが
ら、反応速度を向上せしめるという経済的な理由で、好
ましくはオレフイン1molあたりRh約1×10-2な
いし約1×10-5molそして特に1×10-2ないし1
×10-4molが使用される。反応混合物中のロジウム
対配位子のモル比は、約1:1ないし200、好ましく
は約1:2ないし10そして特に約1対2.5ないし4
である。
なわち、オレフイン1molあたりRh約1×10-6m
olというような少量ですでに有効である。しかしなが
ら、反応速度を向上せしめるという経済的な理由で、好
ましくはオレフイン1molあたりRh約1×10-2な
いし約1×10-5molそして特に1×10-2ないし1
×10-4molが使用される。反応混合物中のロジウム
対配位子のモル比は、約1:1ないし200、好ましく
は約1:2ないし10そして特に約1対2.5ないし4
である。
【0020】合成ガスおよびオレフインは、それらの消
費される量に応じて反応器に連続的に供給される。合成
ガス中の一酸化炭素と水素とのモル比は、広い範囲内で
変動することができ、そして約1対10ないし約10対
1であってもよく、その際、反応されるべきオレフイン
の種類は、選択されるべき比に影響を与える。約1対2
ないし約2対1そして特に約1対1.5ないし1.5対
1の割合の一酸化炭素および水素を含有する混合物が好
ましい。合成ガスは、オレフインを基準にして、常に過
剰に使用され、オレフインを基準にして約0.5ないし
約20の合成ガス(CO+H2 )のモル過剰が通常であ
り、約1ないし約10のそれが好ましい。
費される量に応じて反応器に連続的に供給される。合成
ガス中の一酸化炭素と水素とのモル比は、広い範囲内で
変動することができ、そして約1対10ないし約10対
1であってもよく、その際、反応されるべきオレフイン
の種類は、選択されるべき比に影響を与える。約1対2
ないし約2対1そして特に約1対1.5ないし1.5対
1の割合の一酸化炭素および水素を含有する混合物が好
ましい。合成ガスは、オレフインを基準にして、常に過
剰に使用され、オレフインを基準にして約0.5ないし
約20の合成ガス(CO+H2 )のモル過剰が通常であ
り、約1ないし約10のそれが好ましい。
【0021】反応は、反応条件下で反応体および生成物
に対して不活性である溶媒の存在下に実施される。これ
らの溶媒には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン
のような芳香族炭化水素、ペンタン、ケロシンおよび鉱
油のような脂肪族炭化水素、およびアルコール、エーテ
ルおよびエステルが含まれる。
に対して不活性である溶媒の存在下に実施される。これ
らの溶媒には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン
のような芳香族炭化水素、ペンタン、ケロシンおよび鉱
油のような脂肪族炭化水素、およびアルコール、エーテ
ルおよびエステルが含まれる。
【0022】ヒドロホルミル化は通常の反応器で行わ
れ、それは連続的または回分式に実施されうる。連続的
反応手順において、生成物は、未反応の合成ガスと共に
連続的に取出され、凝縮によってガス相から分離されそ
して通常の方法で処理され、例えば蒸留によって精製さ
れる。合成ガスは、反応帯域に再循環される。触媒系の
活性を均一な高い水準に保つために、触媒を反応器から
時々取出し、そして新鮮な触媒と交換することが推奨さ
れうる。
れ、それは連続的または回分式に実施されうる。連続的
反応手順において、生成物は、未反応の合成ガスと共に
連続的に取出され、凝縮によってガス相から分離されそ
して通常の方法で処理され、例えば蒸留によって精製さ
れる。合成ガスは、反応帯域に再循環される。触媒系の
活性を均一な高い水準に保つために、触媒を反応器から
時々取出し、そして新鮮な触媒と交換することが推奨さ
れうる。
【0023】この新規な群の二座配位子は、ロジウムと
一緒で種々のオレフインのヒドロホルミル化に成功裏に
使用される。これらには、反応条件下で不活性である置
換基を含有してもよい2ないし20個の炭素原子を有す
るα- オレフインが包含される。適当なオレフインの例
は、エチレン、プロピレン、1- ブテン、2- ブテン、
更にペンテン類、ヘキセン類、ヘプテン類である。上記
の新規な配位子は、プロキラルなオレフインのヒドロホ
ルミル化におけるそれらの立体特異性のゆえに特別な重
要性を有する。
一緒で種々のオレフインのヒドロホルミル化に成功裏に
使用される。これらには、反応条件下で不活性である置
換基を含有してもよい2ないし20個の炭素原子を有す
るα- オレフインが包含される。適当なオレフインの例
は、エチレン、プロピレン、1- ブテン、2- ブテン、
更にペンテン類、ヘキセン類、ヘプテン類である。上記
の新規な配位子は、プロキラルなオレフインのヒドロホ
ルミル化におけるそれらの立体特異性のゆえに特別な重
要性を有する。
【0024】
【実施例】以下の実施例は、本発明を詳細に記載された
具体化例に限定することなく、例示する。 1.2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチレ
ン)-1,1'-ビフエニル の製造 (a)3,4- ジメチル -1- フエニルホスホール〔ブ
レクらによる(A. Brequeet al., Synth., 1981,1
2,984)〕 1000mlの撹拌機付きフラスコ内で窒素下にフエニ
ルジクロロホスフイン44.7g(250mmol)お
よびフエニルジブロモホスフイン66.9g(250m
mol)を室温において30分間一緒に撹拌する。次
に、この均一な溶液に氷冷下にジメチルブタジエン4
2.0g(511mmol)を添加し、更に冷却しなが
ら24時間撹拌する。得られた懸濁物を室温において更
に放置する。その間にそれは白色の結晶性の塊に変換さ
れ、フラスコ内で極細粒まで粉砕され、そしてヘキサン
300mlおよびジクロロメタン200mlで覆われ
る。
具体化例に限定することなく、例示する。 1.2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチレ
ン)-1,1'-ビフエニル の製造 (a)3,4- ジメチル -1- フエニルホスホール〔ブ
レクらによる(A. Brequeet al., Synth., 1981,1
2,984)〕 1000mlの撹拌機付きフラスコ内で窒素下にフエニ
ルジクロロホスフイン44.7g(250mmol)お
よびフエニルジブロモホスフイン66.9g(250m
mol)を室温において30分間一緒に撹拌する。次
に、この均一な溶液に氷冷下にジメチルブタジエン4
2.0g(511mmol)を添加し、更に冷却しなが
ら24時間撹拌する。得られた懸濁物を室温において更
に放置する。その間にそれは白色の結晶性の塊に変換さ
れ、フラスコ内で極細粒まで粉砕され、そしてヘキサン
300mlおよびジクロロメタン200mlで覆われ
る。
【0025】30分間にわたり窒素を吹込むことによっ
て、上記の懸濁物から過剰のジメチルブタジエンを除去
する。激しい撹拌下に、ジクロロメタン100ml中の
2-メチルピリジン103g(1094mmol)の溶
液を室温において滴加する。24時間の間に混合物が生
成され、このものは、2つの液体相に分解した後に、有
機相を分離し、そして水100mlで中性になるまで3
回洗滌する。硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過しそして
蒸発濃縮する。残留する液体をヘキサン300mlで抽
出し、抽出物を濾過しそして蒸発せしめる。このように
して得られた黄色の油状物は、更に精製する必要はな
い。 収量:71.17g(378mmol、理論量の74.
15%)。31 P- NMR(161.8MHz,DC2 Cl2 );=
−1.3ppm(s,1P)。 (b)2,2'-ジメチル -1,1'-ビフエニル〔コール
パイントナーのミュンヘン工業大学における学位論文
(C.W. Kohlpaintner, Diplomarbeit1990Technische
Universitaet, Muenchen)〕 500cm3 のフラスコ内で2- クロロトルエン70m
l(0.6mol)および1,2- ジブロモメタン2m
lを、テトラヒドロフラン200ml中のMgの削り屑
18.59g(0.75mol)に撹拌下に1時間にわ
たって滴加する。その際、混合物は灰色になり、多少熱
くなる。次に、還流下に18時間加熱する。冷却した
後、この懸濁物をガラス綿上で濾過し、テトラヒドロフ
ラン250ml中の2- クロロトルエン70ml(0.
6mol)およびシス- ジクロロビス(トリフエニルホ
スフイン)ニッケル(II)3.0g(4.5mmo
l)の溶液に室温において2時間にわたって滴加する。
還流下に20時間加熱した後、この液体を1000cm
3 の分液漏斗に入れ、トルエン400mlおよび飽和塩
化アンモニウム水溶液200mlを慎重に添加すること
によって徐々に冷却する。有機相を分離し、そして10
重量%のHCl 250mlで、そして水125ml宛
で3回引続いて洗滌する。溶媒を油ポンプで減圧下に除
去すると、その際黄褐色の油状物が残留する。66.7
ないし133.3Paにおいて蒸留することにより、所
望の生成物が75〜77℃の沸騰範囲において無色の液
体として得られる。 収量:77.31g(理論量の70.7%)。 GC- 質量スペクトル(AS60、保持時間12.79
6min):m/z=182(55%、
〔(M)+ .〕)、167(100%、〔(M- CH3)
+ .〕、152(20%、〔(C12H8)+ .〕)、12
8(10%)、115(12%)、89(18%)、7
6(10%、〔(C6 H4)+ .〕)、63(15%)、
39(18%)、27(12%)。 (c)2,2'-ビス(ブロモメチレン)-1,1'-ビフエ
ニル〔ウエンナーによる(W. Wenner, J. Org. Chem. 1
952,17,523- 528)参照〕 四塩化炭素15ml中の2,2'-ビスメチル -1,1'-
ビフエニル7.1g(0.039mol)に、N- ブロ
モスクシンイミド20.0g(0.11mol)および
アゾ- イソ- ブチロニトリル0.2gを添加し、そして
温和な還流下に加熱する。9時間後、室温においてG3
ガラスフリットを経てスクシンイミドを濾別し、そして
残りの液体を油ポンプによる減圧下に40℃において蒸
発濃縮して粘稠な黄色の油状物を得る。リグロイン15
mlから再結晶することによって微細な白色の結晶の形
で生成物が得られ、このものをG4ガラスフリットを介
して濾別し、油ポンプの減圧で乾燥する。 収量:11.5g(理論量の84%) 融点:82℃ GC- 質量スペクトル(AS60、保持時間17.27
3min):m/z=340(6%、〔(M)+ .〕、
259(15%、〔(M- Br)+ .〕)、179(1
00%、〔(M- 2* Br)+ .〕)、152(12
%、〔(C12H 8)+ .〕。 元素分析:(C14H12Br2 ;340.07) 計算値:C49.45 H3.55 Br47.00 実測値:C49.20 H3.58 Br46.09 (d)(3,4- ジメチルホスホリル) ナトリウム/カ
リウム テトラヒドロフラン40ml中の1- フエニル -3,4
- ジメチルホスホール1.88g(10mmol)に室
温においてナトリウム/カリウム合金0.62g(20
mmol)を少量づつ激しい撹拌下に混合する。2時間
後、過剰の金属合金をガラス綿を介して濾別する。この
暗褐色の懸濁物を−30℃に冷却し、そして2- クロロ
-2- メチルプロパン0.16g(0.19ml、17
mmol)と混合する。1時間にわたって加熱すると暗
赤色の懸濁物が得られ、このものを生成物を単離するこ
となく更に処理する。31P- NMRによれば、反応は定
量的である。31 P- {1H}- NMR(CDCl3):δ=55.40
ppm(s、1P)、52.36ppm(s、1P)。 (e)2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチ
レン)-1,1'-ビフエニル テトラヒドロフラン150ml中に懸濁された(3,4
- ジメチルホスホリル)-ナトリウム/カリウム15.8
g(84mmol)に、テトラヒドロフラン30ml中
の2,2'-ビス (ブロモメチル)-1,1'-ビフエニル1
2.0g(35mmol)を滴加する。12時間の撹拌
後、懸濁物は、暗赤色から淡褐色に変色する。溶媒を油
ポンプの減圧下に除去する。残留した褐色の残渣をトル
エン中に取るとKBrおよびNaBrが沈殿する。上澄
みの透明な溶液を暗褐色の油状物になるまで蒸発濃縮
し、そしてエタノール10mlを用いて再結晶すること
によって生成物を白色の微結晶性粉末として得る。 収量:8.52g(21mmol、理論量の60%) 融点:120℃ 質量スペクトル(CI):m/e=402.2(36.
99%、〔(M)+ .〕)、291.2(14.87
%、〔(M- C4 H10P)+ .〕)、179.1(4.
14%、〔(M- 2* C4 H10P)+ .〕)、154
(2.66%、〔(M- 2* C5 H11P+ .〕)31P-
{一H}- NMR(CDCl3):δ=3.99(s、2
P)1 H- NMR(CDCl3):δ=0.89(t、6H、
-CH3 、2J(H,H)=7.4Hz)、1.19
(t、6H、 -C' H3 、 2J(H,H)=7.4H
z)、1.54(dd、2H、 -CHa Hb - 、 2J
(H,H)=14.8Hz、 2J(P,H)=6.78
Hz)、1.97(d、2H、 -CHa Hb -、 2J
(H,H)=20.34Hz)、3.55(7、2
H、:CH- 、2J(P,H)=6.78)、3.67
(t、2H、:C' H- 、 2J(P,H)=6.7
8)、8.6(m、8H、芳香族) 元素分析:(C26H28P2 ;402.26) 計算値:C77.60 H7.00 P15.39 実測値:C77.08 H7.05 P15.68 2.2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチレ
ン)-1,1'-ビナフチルの製造 (a)2,2'-ビスメチル -1,1'-ビナフチル エーテル150mlおよびベンゼン150ml中に溶解
された1- ブロモ -2- メチルナフタレン83.8g
(0.379mol)を、エーテル30ml中に懸濁せ
しめられたマグネシウム片10g(0.415mol)
(予め数滴の1,2- ジブロモエタンと混合されたも
の)に室温において徐々に滴加する。上記ハロゲン化芳
香族化合物の滴加は、4時間にわたって行われ、その
際、滴加の速度は、反応バッチが常に手の温度に保たれ
るように選択される。次に、反応混合物を還流温度にお
いて更に一時間加熱し、そして室温において一夜撹拌を
続ける。この懸濁物を滴下漏斗から、エーテル250m
l中に溶解された1- ブロモ -2- メチルナフタレン7
4g(0.335mol)および〔(PPh3)2 Ni〕
Cl2 (カップリング触媒)2.5g(3.8mmo
l)に少量づつ添加する。次に、この混合物を還流下に
24時間加熱し、室温まで冷却しそして水200mlお
よび20重量%の塩酸200mlを用いて加水分解す
る。水性相から分離された有機相を水200mlで更に
2回洗滌し、再度分離しそして硫酸マグネシウムで乾燥
する。有機溶媒を減圧下に除去し、残渣を小型のビグル
ーカラムで<1.3Paの圧力において蒸留する。所望
の化合物は、与えられた条件下において169−173
℃の範囲内で緑色の油状物として得られ、−18℃にお
いてアセトン10mlから再結晶される。 収量:74.9g(0.265mol、理論量の69
%) (b)2,2'-ビスブロモメチル -1,1'-ビナフチル
〔ウエンナーによる(W. Wenner, J. Org. Chem. 195
2,17,523- 528)参照〕 2,2'-ジメチル -1,1'-ビナフチル28.2g
(0.1mol)をN- ブロモスクシンイミド35.6
g(0.2mol)と共に四塩化炭素65ml中に懸濁
せしめる。還流下にアゾ- イソ- ブチロニトリル0.4
3gを少量づつ4時間にわたって添加し、そして混合物
を還流下に更に9時間加熱する。スクシンイミドを濾別
し、そして濾液を蒸発濃縮した後、黄色の粘稠な油状物
が残留する。それをリグロイン(軽質石油混合物)20
mlから再結晶しそして所望の白色の固体を濾別する。 収量:35.55g(0.08mol、理論量の80
%)1 H- NMR(CDCl3):δ=8.0−9.0(m、
芳香族、12H)、5.3ppm(s、CH2 、4H) (c)2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチ
レン)-1,1'-ビナフチル テトラヒドロフラン120ml中3,4- ジメチルホス
ホリルアニオン5.0g(0.045mol)の懸濁物
に、テトラヒドロフラン20ml中の 2,2'-ビスブロ
モメチル -1,1'-ビナフチル9.9g(0.022m
ol)を2時間にわたって滴加する。室温において18
時間撹拌した後に、溶媒を完全に除去し、淡褐色の残渣
をソックスレー装置でトルエン80mlを用いて抽出す
る。続いての蒸発濃縮によって褐色の油状物が得られ、
それからn- ヘキサン30mlを用いて再結晶すること
によって生成物が淡褐色の固体として得られる。 収量:5.46g(0.01mol、理論量の49%)31 P- {1H}- NMR(CDCl3):δ=−5.4p
pm(s、2P) 質量スペクトル(CI):m/e=503.1(5.6
%、〔(M)+ .〕)、391.1(15.1%〔(M
- C4 H10P)+ .〕)、281.1、(15.4%、
〔(M- 2* C4 H10P)+ .〕)、154(2.66
%、〔(M- 2*C5 H11P)+ .〕)。
て、上記の懸濁物から過剰のジメチルブタジエンを除去
する。激しい撹拌下に、ジクロロメタン100ml中の
2-メチルピリジン103g(1094mmol)の溶
液を室温において滴加する。24時間の間に混合物が生
成され、このものは、2つの液体相に分解した後に、有
機相を分離し、そして水100mlで中性になるまで3
回洗滌する。硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過しそして
蒸発濃縮する。残留する液体をヘキサン300mlで抽
出し、抽出物を濾過しそして蒸発せしめる。このように
して得られた黄色の油状物は、更に精製する必要はな
い。 収量:71.17g(378mmol、理論量の74.
15%)。31 P- NMR(161.8MHz,DC2 Cl2 );=
−1.3ppm(s,1P)。 (b)2,2'-ジメチル -1,1'-ビフエニル〔コール
パイントナーのミュンヘン工業大学における学位論文
(C.W. Kohlpaintner, Diplomarbeit1990Technische
Universitaet, Muenchen)〕 500cm3 のフラスコ内で2- クロロトルエン70m
l(0.6mol)および1,2- ジブロモメタン2m
lを、テトラヒドロフラン200ml中のMgの削り屑
18.59g(0.75mol)に撹拌下に1時間にわ
たって滴加する。その際、混合物は灰色になり、多少熱
くなる。次に、還流下に18時間加熱する。冷却した
後、この懸濁物をガラス綿上で濾過し、テトラヒドロフ
ラン250ml中の2- クロロトルエン70ml(0.
6mol)およびシス- ジクロロビス(トリフエニルホ
スフイン)ニッケル(II)3.0g(4.5mmo
l)の溶液に室温において2時間にわたって滴加する。
還流下に20時間加熱した後、この液体を1000cm
3 の分液漏斗に入れ、トルエン400mlおよび飽和塩
化アンモニウム水溶液200mlを慎重に添加すること
によって徐々に冷却する。有機相を分離し、そして10
重量%のHCl 250mlで、そして水125ml宛
で3回引続いて洗滌する。溶媒を油ポンプで減圧下に除
去すると、その際黄褐色の油状物が残留する。66.7
ないし133.3Paにおいて蒸留することにより、所
望の生成物が75〜77℃の沸騰範囲において無色の液
体として得られる。 収量:77.31g(理論量の70.7%)。 GC- 質量スペクトル(AS60、保持時間12.79
6min):m/z=182(55%、
〔(M)+ .〕)、167(100%、〔(M- CH3)
+ .〕、152(20%、〔(C12H8)+ .〕)、12
8(10%)、115(12%)、89(18%)、7
6(10%、〔(C6 H4)+ .〕)、63(15%)、
39(18%)、27(12%)。 (c)2,2'-ビス(ブロモメチレン)-1,1'-ビフエ
ニル〔ウエンナーによる(W. Wenner, J. Org. Chem. 1
952,17,523- 528)参照〕 四塩化炭素15ml中の2,2'-ビスメチル -1,1'-
ビフエニル7.1g(0.039mol)に、N- ブロ
モスクシンイミド20.0g(0.11mol)および
アゾ- イソ- ブチロニトリル0.2gを添加し、そして
温和な還流下に加熱する。9時間後、室温においてG3
ガラスフリットを経てスクシンイミドを濾別し、そして
残りの液体を油ポンプによる減圧下に40℃において蒸
発濃縮して粘稠な黄色の油状物を得る。リグロイン15
mlから再結晶することによって微細な白色の結晶の形
で生成物が得られ、このものをG4ガラスフリットを介
して濾別し、油ポンプの減圧で乾燥する。 収量:11.5g(理論量の84%) 融点:82℃ GC- 質量スペクトル(AS60、保持時間17.27
3min):m/z=340(6%、〔(M)+ .〕、
259(15%、〔(M- Br)+ .〕)、179(1
00%、〔(M- 2* Br)+ .〕)、152(12
%、〔(C12H 8)+ .〕。 元素分析:(C14H12Br2 ;340.07) 計算値:C49.45 H3.55 Br47.00 実測値:C49.20 H3.58 Br46.09 (d)(3,4- ジメチルホスホリル) ナトリウム/カ
リウム テトラヒドロフラン40ml中の1- フエニル -3,4
- ジメチルホスホール1.88g(10mmol)に室
温においてナトリウム/カリウム合金0.62g(20
mmol)を少量づつ激しい撹拌下に混合する。2時間
後、過剰の金属合金をガラス綿を介して濾別する。この
暗褐色の懸濁物を−30℃に冷却し、そして2- クロロ
-2- メチルプロパン0.16g(0.19ml、17
mmol)と混合する。1時間にわたって加熱すると暗
赤色の懸濁物が得られ、このものを生成物を単離するこ
となく更に処理する。31P- NMRによれば、反応は定
量的である。31 P- {1H}- NMR(CDCl3):δ=55.40
ppm(s、1P)、52.36ppm(s、1P)。 (e)2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチ
レン)-1,1'-ビフエニル テトラヒドロフラン150ml中に懸濁された(3,4
- ジメチルホスホリル)-ナトリウム/カリウム15.8
g(84mmol)に、テトラヒドロフラン30ml中
の2,2'-ビス (ブロモメチル)-1,1'-ビフエニル1
2.0g(35mmol)を滴加する。12時間の撹拌
後、懸濁物は、暗赤色から淡褐色に変色する。溶媒を油
ポンプの減圧下に除去する。残留した褐色の残渣をトル
エン中に取るとKBrおよびNaBrが沈殿する。上澄
みの透明な溶液を暗褐色の油状物になるまで蒸発濃縮
し、そしてエタノール10mlを用いて再結晶すること
によって生成物を白色の微結晶性粉末として得る。 収量:8.52g(21mmol、理論量の60%) 融点:120℃ 質量スペクトル(CI):m/e=402.2(36.
99%、〔(M)+ .〕)、291.2(14.87
%、〔(M- C4 H10P)+ .〕)、179.1(4.
14%、〔(M- 2* C4 H10P)+ .〕)、154
(2.66%、〔(M- 2* C5 H11P+ .〕)31P-
{一H}- NMR(CDCl3):δ=3.99(s、2
P)1 H- NMR(CDCl3):δ=0.89(t、6H、
-CH3 、2J(H,H)=7.4Hz)、1.19
(t、6H、 -C' H3 、 2J(H,H)=7.4H
z)、1.54(dd、2H、 -CHa Hb - 、 2J
(H,H)=14.8Hz、 2J(P,H)=6.78
Hz)、1.97(d、2H、 -CHa Hb -、 2J
(H,H)=20.34Hz)、3.55(7、2
H、:CH- 、2J(P,H)=6.78)、3.67
(t、2H、:C' H- 、 2J(P,H)=6.7
8)、8.6(m、8H、芳香族) 元素分析:(C26H28P2 ;402.26) 計算値:C77.60 H7.00 P15.39 実測値:C77.08 H7.05 P15.68 2.2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチレ
ン)-1,1'-ビナフチルの製造 (a)2,2'-ビスメチル -1,1'-ビナフチル エーテル150mlおよびベンゼン150ml中に溶解
された1- ブロモ -2- メチルナフタレン83.8g
(0.379mol)を、エーテル30ml中に懸濁せ
しめられたマグネシウム片10g(0.415mol)
(予め数滴の1,2- ジブロモエタンと混合されたも
の)に室温において徐々に滴加する。上記ハロゲン化芳
香族化合物の滴加は、4時間にわたって行われ、その
際、滴加の速度は、反応バッチが常に手の温度に保たれ
るように選択される。次に、反応混合物を還流温度にお
いて更に一時間加熱し、そして室温において一夜撹拌を
続ける。この懸濁物を滴下漏斗から、エーテル250m
l中に溶解された1- ブロモ -2- メチルナフタレン7
4g(0.335mol)および〔(PPh3)2 Ni〕
Cl2 (カップリング触媒)2.5g(3.8mmo
l)に少量づつ添加する。次に、この混合物を還流下に
24時間加熱し、室温まで冷却しそして水200mlお
よび20重量%の塩酸200mlを用いて加水分解す
る。水性相から分離された有機相を水200mlで更に
2回洗滌し、再度分離しそして硫酸マグネシウムで乾燥
する。有機溶媒を減圧下に除去し、残渣を小型のビグル
ーカラムで<1.3Paの圧力において蒸留する。所望
の化合物は、与えられた条件下において169−173
℃の範囲内で緑色の油状物として得られ、−18℃にお
いてアセトン10mlから再結晶される。 収量:74.9g(0.265mol、理論量の69
%) (b)2,2'-ビスブロモメチル -1,1'-ビナフチル
〔ウエンナーによる(W. Wenner, J. Org. Chem. 195
2,17,523- 528)参照〕 2,2'-ジメチル -1,1'-ビナフチル28.2g
(0.1mol)をN- ブロモスクシンイミド35.6
g(0.2mol)と共に四塩化炭素65ml中に懸濁
せしめる。還流下にアゾ- イソ- ブチロニトリル0.4
3gを少量づつ4時間にわたって添加し、そして混合物
を還流下に更に9時間加熱する。スクシンイミドを濾別
し、そして濾液を蒸発濃縮した後、黄色の粘稠な油状物
が残留する。それをリグロイン(軽質石油混合物)20
mlから再結晶しそして所望の白色の固体を濾別する。 収量:35.55g(0.08mol、理論量の80
%)1 H- NMR(CDCl3):δ=8.0−9.0(m、
芳香族、12H)、5.3ppm(s、CH2 、4H) (c)2,2'-ビス(3,4- ジメチルホスホールメチ
レン)-1,1'-ビナフチル テトラヒドロフラン120ml中3,4- ジメチルホス
ホリルアニオン5.0g(0.045mol)の懸濁物
に、テトラヒドロフラン20ml中の 2,2'-ビスブロ
モメチル -1,1'-ビナフチル9.9g(0.022m
ol)を2時間にわたって滴加する。室温において18
時間撹拌した後に、溶媒を完全に除去し、淡褐色の残渣
をソックスレー装置でトルエン80mlを用いて抽出す
る。続いての蒸発濃縮によって褐色の油状物が得られ、
それからn- ヘキサン30mlを用いて再結晶すること
によって生成物が淡褐色の固体として得られる。 収量:5.46g(0.01mol、理論量の49%)31 P- {1H}- NMR(CDCl3):δ=−5.4p
pm(s、2P) 質量スペクトル(CI):m/e=503.1(5.6
%、〔(M)+ .〕)、391.1(15.1%〔(M
- C4 H10P)+ .〕)、281.1、(15.4%、
〔(M- 2* C4 H10P)+ .〕)、154(2.66
%、〔(M- 2*C5 H11P)+ .〕)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グイドー・アルバネゼ ドイツ連邦共和国、80993 ミユンヘン、 ダッハアウエル・ストラーセ、312アー (72)発明者 ライナー・マネツベルガー ドイツ連邦共和国、84036 ランツフー ト、フエルデナー・ストラーセ、47
Claims (12)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 、飽和されているかまたは単一または多重に不飽和であ
りそして5- または6員であり、R3 およびR4 は同一
または相異なるものであって、水素またはメチル基を意
味し、R1 およびR2 は同一または相異なるものであっ
て、水素、それぞれ1ないし5個の炭素原子を有するア
ルキル- 、アルアルキル- またはアルコキシ基またはハ
ロゲン原子を表すか、R1 およびR2 はまた縮合された
ベンゼンまたはナフタレン環を意味し、mおよびnは同
一または相異なるものであって数0または1を表し、s
およびtは同一または相異なるものであって数4または
5を表し、p、qおよびrは同一または相異なるもので
あって数0、1、2または3を表し、そしてArは6な
いし18個の炭素原子を有する置換されたまたは置換さ
れていない芳香族基を意味する)で表される化合物。 - 【請求項2】 基R3 およびR4 がHを表す請求項1に
よる化合物。 - 【請求項3】 基R1 およびR2 が水素またはメチル基
を表す請求項1または2による化合物。 - 【請求項4】 Arがフエニレン- またはナフチレン基
である請求項1ないし3のうちのいずれか一つによる化
合物。 - 【請求項5】 sおよびtが数4を表す請求項1ないし
4のうちのいずれか一つによる化合物。 - 【請求項6】 pおよびrが同一または相異なるもので
あって数1を表す請求項1ないし5のうちのいずれか一
つによる化合物。 - 【請求項7】 qが数0または1を表す請求項1ないし
6のうちのいずれか一つによる化合物。 - 【請求項8】 化合物2,2'-ビス(3,4- ジメチル
ホスホールメチレン)-1,1'-ビフエニル。 - 【請求項9】 化合物2,2'-ビス(3,4- ジメチル
ホスホールメチレン)-1,1'-ビナフチル。 - 【請求項10】 請求項1ないし9のうちのいずれか一
つによる化合物を製造すべく、一般式 【化2】 (上式中、R1,R2 、m、n、sおよびtは前記の意味
を有する)で表される化合物をアルカリ金属と反応せし
め、そして次に一般式 【化3】 (上式中、X、Ar、R3 、R4 、p、qおよびrは前
記の意味を有し、そしてHalはハロゲンである)で表
される化合物と反応せしめることを特徴とする請求項1
ないし9のうちのいずれか一つによる化合物の製造方
法。 - 【請求項11】 Hal が、ClまたはBrである請求項10
に記載の方法。 - 【請求項12】 アルカリ金属としてナトリウム- カリ
ウムの合金を使用する請求項10または11による方
法。
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