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| タイトル： | 特許公報(B2)_芳香族塩化物からの芳香族アミン類の合成 |
| 出願番号： | 1997334067 |
| 年次： | 2010 |
| IPC分類： | C07C 209/10,C07C 211/52,B01J 31/24,C07B 61/00 |
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マティアス・ベラー トマス・リールマイアー クラウス・ペーター・ライジンガー ヴォルフガング・アントン・ヘルマン ホルガー・ガイスラー JP 4475688 特許公報(B2) 20100319 1997334067 19971204 芳香族塩化物からの芳香族アミン類の合成 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 591032596 Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ 社本 一夫 100089705 小野 新次郎 100140109 小林 泰 100075270 千葉 昭男 100080137 富田 博行 100096013 沖本 一暁 100094008 マティアス・ベラー トマス・リールマイアー クラウス・ペーター・ライジンガー ヴォルフガング・アントン・ヘルマン ホルガー・ガイスラー DE 19650213.6 19961204 20100609 C07C 209/10 20060101AFI20100520BHJP C07C 211/52 20060101ALI20100520BHJP B01J 31/24 20060101ALI20100520BHJP C07B 61/00 20060101ALN20100520BHJP JPC07C209/10C07C211/52B01J31/24 XC07B61/00 300 C07C 209/10 C07C 211/43 CASREACT(STN) 特開平０８−０６７６３９（ＪＰ，Ａ） 特開平０６−１００５０３（ＪＰ，Ａ） 特開昭５３−０１５３６６（ＪＰ，Ａ） 特開昭５７−００９７４５（ＪＰ，Ａ） 特表平０３−５０３１７３（ＪＰ，Ａ） 特開平０５−１１２５０６（ＪＰ，Ａ） 特開平０７−３３０６８８（ＪＰ，Ａ） 特開平１０−１３９７４２（ＪＰ，Ａ） Janis Louie and John F. Hartwig，Palladium-Catalyzed Synthesis of Arylamines from Aryl Halides. Mechanistic Studies Lead to Coupling in the Absence of Tin Reagents，Tetrahedron Letters，１９９５年，Vol.36, No.21，pp.3609-3612 8 1998195031 19980728 8 20041202 関 美祝 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、対応する塩素化芳香族化合物から芳香族アミン類を製造する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、パラジウム触媒を使用して置換アニリン類を製造する方法に関する。【０００２】【従来の技術および発明が解決しようとする課題】芳香族アミン類（特に置換アニリン類）は、染料、ファインケミカル、医薬品、および農業用製品のための中間体として工業的に極めて重要である。【０００３】置換アニリン類は、工業的には特に、対応する芳香族化合物をニトロ化し、次いで水素化することによって製造される。ニトロ化は激しい反応条件下で行われるので、多くの複雑な置換アニリン類は、不充分な形でしか合成することができないか、あるいは全く合成することができない。【０００４】別のアニリン類製造法としては、フェノールとクロロベンゼンとのアンモノリシスがある（Ｋ．Ｗｅｉｓｓｅｒｍｅｌ，Ｊ．−Ｊ．Ａｒｐｅ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｌｌｅ Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅ Ｃｈｅｍｉｅ，第３版，ｐ．３９６ ｅｔｓｅｑ．）。この製造法は激しい反応条件を必要とするので（１８０〜４２０℃またはそれ以上の温度、６０〜２００バールの圧力）、これらの反応も上記と同様、置換アニリン類の製造には適さない。【０００５】ヨウ素化芳香族化合物および臭素化芳香族化合物のパラジウム触媒による新規アミノ化（この後、置換アニリン類にする）が、Ａ．Ｓ．Ｇｕｒａｍ， Ｒ．Ａ．Ｒｅｎｎｅｌｓ，およびＳ．Ｌ．Ｂｕｃｈｗａｌｄによる“Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．１９９５，１０７，１４５９”、ならびにＪ．ＬｏｎｉｅとＪ．Ｆ．Ｈａｒｔｗｉｇによる“Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ．，１９９５，３６，３６０９”に最近報告されている。これらの反応は比較的温和な反応条件下で行われ、したがって種々の置換アニリン類に対しても使用することができる。しかしながら、出発化合物として使用されるヨウ素化芳香族化合物や臭素化芳香族化合物は高価であり、入手が容易とは言えない。【０００６】したがって、置換芳香族アミン類（特に、複雑な置換アニリン類）を、安価で入手の容易な出発化合物から、温和な反応条件下にて製造できる方法を開発することが工業的に極めて重要である。【０００７】【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目的は、式（ＩＩ）Ａｒ−Ｃｌ （ＩＩ）〔式中、Ａｒは【化２】であり、Ｒ3〜Ｒ9は互いに独立的に、水素、Ｃ1〜Ｃ8−アルキル、アルコキシ−（Ｃ1〜Ｃ8）、アシルオキシ−（Ｃ1〜Ｃ8）、ＯＡｒ、Ａｒ、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ＯＨ、ＮＯ2、ＣＮ、ＣＯ2Ｈ、ＣＨＯ、ＳＯ3Ｈ、ＳＯ2Ｒ、ＳＯＲ、ＮＨ2、ＮＨ−アルキル−（Ｃ1〜Ｃ12）、Ｎ−アルキル2−（Ｃ1〜Ｃ12）、ＮＨＣＯ−アルキル−（Ｃ1〜Ｃ12）、ＣＯ−アルキル−（Ｃ1〜Ｃ12）、ＮＨＣＨＯ、ＣＯＡｒ、ＣＯ2Ａｒ、ＣＦ3、ＣＯＮＨ2、ＣＨＣＨＣＯ2Ｒ、ＰＯＡｒ2、ＰＯ−アルキル2−（Ｃ1〜Ｃ12）、５員環ヘテロアリール、６員環ヘテロアリール、またはＳｉ−アルキル3−（Ｃ1〜Ｃ12）であって、このときＲは、アルキル（Ｃ1〜Ｃ8）またはアリール（Ｃ5〜Ｃ10）である〕で示される塩素化芳香族化合物と、式（ＩＩＩ）Ｒ1Ｒ2ＮＨ （ＩＩＩ）（式中、Ｒ1とＲ2は互いに独立的に、水素、Ｃ1〜Ｃ12−アルキル、上記にて定義したＡｒ、５員環ヘテロアリール、または６員環ヘテロアリールである）で示されるアンモニアもしくは第一アミンもしくは第二アミンとを、パラジウム触媒、強塩基、およびハロゲン化物助触媒の存在下にて、不活性溶媒中８０〜２００℃の温度で反応させることを含む、式（Ｉ）Ａｒ−ＮＲ1Ｒ2 （Ｉ）（式中、Ａｒ、Ｒ1、およびＲ2は上記にて定義したとおりである）の芳香族アミン類の製造法によって達成される。【０００８】本発明の製造法を使用して容易に得ることのできる化合物の例としては、アリールピペラジン、アリールピペリジン、アリールジブチルアミン、アリールモルホリン、アリールフェニルメチルアミン、アリールジエチルアミン、およびアリールフェニルアミンなどがあり、このときアリールは、フェニル、メトキシフェニル、トリフルオロメチルフェニル、アセチルフェニル、フルオロフェニル、ジフルオロフェニル、メチルフェニル、ピリジル、およびナフチルである。【０００９】本発明の製造法の場合、パラジウム触媒は少なくとも１種のリン含有配位子を含むのが好ましい。【００１０】本発明のパラジウム触媒は、少なくとも１種のリン含有配位子を既に含んでいるが、リン含有配位子を含むパラジウム触媒を触媒前駆体から形成させることもできる。【００１１】この点に関して、使用する触媒前駆体は、リン含有配位子（例えばホスフィン配位子）を含んだパラダサイクル（ｐａｌｌａｄａｃｙｃｌｅｓ）および／またはパラジウム（０）化合物もしくはパラジウム（ＩＩ）化合物であるのが好ましい。【００１２】パラダサイクルの適切な例は、トランス−ジ（μ−アセト）ビス［ｏ（ジ−ｏ−トリルホスフィノ）ベンジル］ジパラジウム（ＩＩ）および対応する臭素もしくは塩素橋かけ化合物であり、このときトリル基はメシチル基またはｔ−ブチル基で置換されていてもよい。【００１３】使用できるパラジウム化合物は、Ｐｄ（０）錯体化合物およびＰｄ（ＩＩ）化合物である。パラジウム化合物の適切な例としては、酢酸パラジウム、ハロゲン化パラジウム、硝酸パラジウム、炭酸パラジウム、ケト酸パラジウム、パラジウムアセチルアセトネート、ハロゲン化ニトリロパラジウム、ハロゲン化オレフィンパラジウム、ハロゲン化アリルパラジウム、およびビスカルボン酸パラジウムなどがある。特定の例は、Ｐｄ（ＯＡｃ）2、Ｐｄ（ａｃａｃ）2、（ＣＨ3ＣＮ）2Ｐｄ（ＮＯ2）Ｃｌ、（Ｃ10Ｈ8Ｎ2）ＰｄＣｌ2、Ｐｄ2（ｄｂａ）3、およびＰｄＣｌ2である。【００１４】本発明のパラジウム化合物は、例えば、酢酸パラジウム（ＩＩ）または塩化パラジウム（ＩＩ）から、通常の還元剤を加えることによってその場で製造することができる。【００１５】リン含有配位子は、単座もしくは二座のホスフィン配位子であるのが好ましい。【００１６】ホスフィンリガンドとして適切な化合物の例としては、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ビスジフェニルホスフィノエタン、ビスジフェニルホスフィノプロパン、ビスジフェニルホスフィノブタン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、ビスジフェニルホスフィノベンゼン、ビスジフェニルホスフィノビナフチル、およびジフェニルホスフィノピリジンなどがあり、このときフェニル基が置換されていてもよいし、あるいは必要であれば、１つ以上のＣ1〜Ｃ12−アルキル基またはＣ3〜Ｃ10−シクロアルキル基で置換されていてもよい。特に好ましい配位子はトリ−ｏ−トリルホスフィンである。【００１７】配位子は特に、８：１〜１：１のＰ／Ｐｄ比で使用する。触媒は一般に、塩素化芳香族化合物を基準として０．０００１〜１０モル％、好ましくは０．００１〜５モル％の量にて使用する。【００１８】本発明の方法においては、ｐＫa値が好ましくは１０以上である強塩基の存在下にて、パラジウム触媒上でアミンが塩素化芳香族化合物と反応する。使用できる塩基の例は強塩基性のアルカリ金属誘導体とアルカリ土類金属誘導体であり、例えば、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、アルカリ金属アミド、アルカリ土類金属アミド、ブチルリチウム、およびフェニルリチウムなどがある。好ましい塩基は、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、およびリチウムｔｅｒｔ−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシドやアルカリ土類金属アルコキシド、ナトリウムフェノキシド、カリウムフェノキシド、炭酸カリウム、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、およびリチウムヘキサメチルジシラジドである。【００１９】塩基は、塩素化芳香族化合物を基準として好ましくは０．５〜５当量、さらに好ましくは１〜３当量、さらに好ましくは１．２〜２当量の量にて使用する。【００２０】使用する溶媒は、通常は不活性有機溶媒である。好ましいのは、トルエン、キシレン、アニソール、およびテトラリン等の芳香族炭化水素、ならびにテトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキサン、テトラヒドロプロパン、およびホルムアルデヒドアセタール等の脂肪族エーテルである。【００２１】塩素化芳香族化合物は、８０〜２００℃の温度で、好ましくは１００〜１８０℃の温度で、特に好ましくは１２０〜１８０℃の温度で反応させる。【００２２】ハロゲン化物助触媒は、アルカリ金属臭化物および／またはアルカリ土類金属臭化物であってよい。臭化アンモニウム、臭化ホスホニウム、塩化アンモニウム、塩化ホスホニウム、ヨウ化アンモニウム、およびヨウ化ホスホニウムも使用することができる。好ましいハロゲン化物は、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、および臭化テトラアルキルアンモニウム等の対応する臭化物である。ハロゲン化物助触媒は、塩素化芳香族化合物を基準として０．１〜１００モル％の量で、好ましくは３〜５０モル％の量で使用する。ハロゲン化物助触媒は、液体塩（ｌｉｑｕｉｄ ｓａｌｔ）として機能して、溶媒として作用することもできる。【００２３】本発明の方法は、芳香族第一アミン、脂肪族第二アミン、および芳香族第二アミンの反応に対して特に適している。アミンは通常、塩素化芳香族化合物を基準として、実質的に化学量論量にて又は化学量論的に過剰な量にて加える。アミンの量は１〜３当量が好ましく、特に好ましいのは１．２〜２当量である。【００２４】塩素化芳香族化合物が電子求引性置換基を有すると、この置換基が反応に対して特に好ましい影響を及ぼす。適切な電子求引性置換基の例としては、ＮＯ2、Ｒ−（ＣＯ）−、ＣＦ3−、Ｆ、およびＣＮなどがあり、このときＲは、枝分かれアルキル基であっても直鎖状アルキル基であってもよい。【００２５】反応は、通常の保護ガス（例えばＮ2、Ｈｅ、またはＡｒ）の雰囲気下で行うのが好ましい。【００２６】置換アリールアミンは、一般には、本発明の方法にて５０〜９９％という高収率〜極めて高収率にて形成させることができる。場合によっては、脱ハロゲン化物の形の副生物（容易に除去することができる）が観察されることがある。【００２７】分子間カップリングを拡げたものとして、より容易な分子内アミノ化も行うことができる。【００２８】こうした分子内アミノ化に対する出発化合物としては、２−アリールエチルアミン、３−アリールプロピルアミン、４−アリールブチルアミン、および２−アリールプロピルアミンなどがあり、このときアリールは上記にて定義したとおりである。【００２９】下記の実施例は本発明の方法を単に例証するためのものであって、本発明がこれらの実施例によって限定されることはない。【００３０】実施例一般的操作の説明（ＧＷＩ）： ２０ミリモルの塩素化芳香族化合物、２４ミリモルのアミン、２８ミリモルのＫＯｔＢｕ、４ミリモルの臭化リチウム、および１モル％のパラジウム触媒を１００ｍｌのトルエン中に懸濁させ、本混合物を保護ガスの雰囲気下にて圧力管中に注ぎ込み、油浴中１４０℃で攪拌する。黄色反応混合物が褐色に変化する。２４時間後、混合物を室温に冷却し、塩を濾別し、ジエチルエーテルで洗浄する。ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去する。カラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝５０／１）により所望の生成物を得る。【００３１】 参考例１ ＧＷＩにしたがって、２．０ミリモルの４−クロロベンゾトリフルオライド、２．４ミリモルのピペリジン、２．８ミリモルのカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、０．４ミリモルの臭化リチウム、および１．０モル％（９．４ｍｇ）のパラダサイクル〔（トランス−ジ（μ−アセト）−ビス［ｏ［ジ−ｏ−トリルホスフィノ）ベンジル］ジパラジウム（ＩＩ）を１０ｍｌのトルエン中に溶解して得られる〕を反応させる。４−トリフルオロメチルフェニルピペリジンと３−トリフルオロメチルフェニルピペリジンが６：１の比にて６５％の収率で得られる。【００３２】 参考例２ ＧＷＩにしたがって、２．０ミリモルの４−クロロベンゾトリフルオライド、２．４ミリモルのモルホリン、２．８ミリモルのカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、０．４ミリモルの臭化リチウム、および１．０モル％（９．４ｍｇ）のパラダサイクル〔（トランス−ジ（μ−アセト）−ビス［ｏ［ジ−ｏ−トリルホスフィノ）ベンジル］ジパラジウム（ＩＩ）を１０ｍｌのトルエン中に溶解して得られる〕を反応させて、４−トリフルオロメチルフェニルモルホリンと３−トリフルオロメチルフェニルモルホリンを５：１の比にて６２％の収率で得る。【００３３】実施例３ＧＷＩにしたがって、２．０ミリモルの４−クロロベンゾトリフルオライド、２．４ミリモルのジ−ｎ−ブチルアミン、２．８ミリモルのカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、０．４ミリモルの臭化リチウム、および１．０モル％（９．４ｍｇ）のパラダサイクル〔（トランス−ジ（μ−アセト）−ビス［ｏ［ジ−ｏ−トリルホスフィノ）ベンジル］ジパラジウム（ＩＩ）を１０ｍｌのトルエン中に溶解して得られる〕を反応させて、４−トリフルオロメチルフェニル−ジ−ｎ−ブチルアミンと３−トリフルオロメチルフェニル−ジ−ｎ−ブチルアミンを７：１の比にて５８％の収率で得る。【００３４】 参考例４ ＧＷＩにしたがって、２．０ミリモルの４−クロロフルオロベンゼン、２．４ミリモルのピペリジン、２．８ミリモルのカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、０．４ミリモルの臭化リチウム、および１．０モル％（９．４ｍｇ）のパラダサイクル〔（トランス−ジ（μ−アセト）−ビス［ｏ［ジ−ｏ−トリルホスフィノ）ベンジル］ジパラジウム（ＩＩ）を１０ｍｌのトルエン中に溶解して得られる〕を反応させて、４−フルオロフェニルピペリジンと３−フルオロフェニルピペリジンを２：１の比にて７５％の収率で得る。 式（ＩＩ） Ａｒ−Ｃｌ （ＩＩ）〔式中、Ａｒはであり、Ｒ3〜Ｒ9は互いに独立的に、水素、Ｃ1〜Ｃ8−アルキル、Ｃ1〜Ｃ8−アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ8−アシルオキシ、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ＯＨ、ＮＯ2、ＣＮ、ＣＯ2Ｈ、ＣＨＯ、ＳＯ3Ｈ、ＳＯ2Ｒ、ＳＯＲ、ＮＨ2、ＮＨ−Ｃ1〜Ｃ12−アルキル−、Ｎ−（Ｃ1〜Ｃ12−アルキル2−、ＮＨＣＯ―Ｃ1〜Ｃ12―アルキル、ＣＯ−Ｃ1〜Ｃ12−アルキル、ＮＨＣＨＯ、ＣＦ3、ＣＯＮＨ2、ＣＨＣＨＣＯ2Ｒ、ＰＯ−（Ｃ1〜Ｃ12−アルキル）2、５員環ヘテロアリール、６員環ヘテロアリール、またはＳｉ−（Ｃ1〜Ｃ12−アルキル）3であって、このときＲは、Ｃ1〜Ｃ8−アルキルまたはＣ６〜Ｃ10−アリールである〕で示される塩素化芳香族化合物と、式（ＩＩＩ） Ｒ1Ｒ2ＮＨ （ＩＩＩ）（式中、Ｒ1とＲ2は互いに独立的に、水素、Ｃ1〜Ｃ12−アルキル、上記にて定義したＡｒ、５員環ヘテロアリール、または６員環ヘテロアリールである）で示されるアンモニアもしくは第一アミンもしくは第二アミンとを、パラジウム触媒、強塩基、およびハロゲン化物触媒の存在下にて、不活性溶媒中８０〜２００℃の温度で反応させることを含む、式（Ｉ） Ａｒ−ＮＲ1Ｒ2 （Ｉ）（式中、Ａｒ、Ｒ1、およびＲ2は上記にて定義したとおりである）の芳香族アミン類の製造法であって、前記パラジウム触媒が少なくとも１種のリン含有配位子を含有するものであり、前記ハロゲン化物触媒が、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の臭化物、塩化物、およびヨウ化物、ならびに臭化アンモニウム、塩化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、臭化ホスホニウム、塩化ホスホニウム、およびヨウ化ホスホニウムから選ばれる、前記の製造法。 前記少なくとも１種のリン含有配位子が、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ビスジフェニルホスフィノエタン、ビスジフェニルホスフィノプロパン、ビスジフェニルホスフィノブタン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、ビスジフェニルホスフィノベンゼン、ビスジフェニルホスフィノビナフチル、ジフェニルホスフィノピリジン、およびトリ−ｏ−トリルホスフィンから選ばれる、請求項１記載の製造法。 前記パラジウム触媒が、パラジウム化合物と少なくとも１種のリン含有配位子からその場で製造される、請求項１又は２に記載の製造法。 前記パラジウム化合物が、Ｐｄ（０）錯体化合物、およびＰｄ（ＩＩ）化合物から選ばれる、請求項３記載の製造法。 前記パラジウム化合物が、Ｐｄ（ＯＡｃ）2、Ｐｄ（ａｃａｃ）2、（ＣＨ3ＣＮ）2Ｐｄ（ＮＯ2）Ｃｌ、（Ｃ10Ｈ8Ｎ2）ＰｄＣｌ2、Ｐｄ（ｄｂａ）3、およびＰｄＣｌ2から選ばれる、請求項４記載の製造法。 前記強塩基がアルカリ金属塩基および／またはアルカリ土類金属塩基である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造法。 前記強塩基が、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、アルカリ金属アミド、アルカリ土類金属アミド、ブチルリチウム、フェニルリチウム、炭酸カリウム、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、およびリチウムヘキサメチルジシラジドから選ばれる、請求項６記載の製造法。 前記反応が８０〜２００℃の範囲の温度で行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造法。