JP2000507924A - オレフィンからビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドを用いて金属酸誘導体を基礎とする活性剤の存在でエポキシドを製造する方法 - Google Patents

オレフィンからビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドを用いて金属酸誘導体を基礎とする活性剤の存在でエポキシドを製造する方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、エポキシドをオレフィンからビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドを用いて、一般式(1)

Description

【発明の詳細な説明】 オレフィンからビス(トリオルガノシリル) ペルオキシドを用いて金属酸誘導体を基礎とする 活性剤の存在でエポキシドを製造する方法 詳細な説明 本発明は、オレフィンからビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドを用いて 特定の金属酸誘導体を基礎とする活性剤の存在でエポキシドを製造する方法に関 する。 酸化剤、例えば過酸化水素HOOH又はアルキルヒドロペルオキシドROOH は有機合成で確固たる地位を占めているが、ビス(トリオルガノシリル)ペルオ キシド(“BTSP”)の合成力、特に容易に入手可能なビス(トリメチルシリ ル)ペルオキシド(“TMS22”)の合成力は、二三の僅かな用途に限られる 。 即ちBTSPは、カルバニオン、例えばアリールリチウム化合物、ビニルアニ オン、α−スルホニル−カルバニオン、例えばリチウム化カルボン酸及びそのア ミドの化学量論的求電子ヒドロキシル化用の“OH+”の同調体(Synthone)と して使用される(これに関してTaddei und Ricci著Synthesis1986、633 参照)。BTSPによるケトンのバイヤービリガー酸 化及び非触媒量のルイス酸、例えばBF3、AlCl3又はSnCl4の存在にお ける電子高含有芳香族の求電子ヒドロキシル化も公知である。 金属錯体によるBTSPの触媒活性化は、もちろんこれまで第一及び第二アル コールのアルデヒド及びケトンへの酸化の場合にのみ可能であり、その際触媒と してジクロム酸ピリジニウム又はパラジウム錯体PdCl2(PPh32が使用 された。これに対して、オレフィンをエポキシ化するためにBTSPを金属触媒 により活性化する試みはまだ成功していない。マツバラ(Matsubara)その他は 、テトラヘドロン レターズ(Tetrahedron Letters)第24巻、3741頁( 1983年)及びブルチン オブ ザ ケミカルソサイエティ オブ ザ ジャ パン(Bulletin of the Chemical Society of Japan)第58巻、844頁(1 985年)でアセチルアセトネートVO(acac)2及びMoO2(acac)2 でTMS22の活性化の無益な実験に関して報告している。使用されたアリル アルコールのエポキシ化が期待されたが、代わりにオレフィン性二重結合の異性 体化が観察されたにすぎなかった。 従って本発明の課題は、BTSPを用いるオレフィンのエポキシ化用の有効な 活性剤を提供することであった。 これに応じて、一般式 [式中、R1からR4は、同一又は異なるものであり、水素又は場合により置換さ れたアルキル−、アルケニル−、ヘテロアルキル−、シクロアルキル−、アリー ル−又はヘテロアリール基(その際、R1からR4は、相互に結合して環になって いてもよい)又は元素の周期系の第4〜7主族からの元素を基礎とする置換基を 表わす]のエポキシドを、一般式 のオレフィンから製造する方法を見出したが、これは、エポキシ化剤として一般 式 R567Si−OO−SiR567 [式中、R5からR7は、場合により官能基により置換された炭化水素基を表わす ]のビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドを、一般式 [式中、Mは元素の周期系の第4〜7副族からの金属を表わし、Lはアミンオキ シド、ホスファンオキシド、アルサンオキシド、スチバンオキシド、燐酸トリア ミド、ホルムアミド及びピリジン−N−オキシドの群から成る中性配位子を表わ し、Xはハロゲン化物、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、トリア ルキルシリル基、ヒドロキシル基、式−OMOxの無水金属酸基、カルボン酸エ ステル基、スルホン酸エステル基、ホスホン酸エステル基、炭酸エステル基、硫 酸エステル基、燐酸エステル基、ヒドロペルオキシ基、ペルオキシアルキル基及 びトリオルガノシリルペルオキシ基の群から成る陰イオン配位子を表わし、その 際2個の変数Xが一つのペルオキソ基を表わしてもよく、xは1〜5の整数を表 わし、yは0、1又は2の数を表わし、Zは1又は2の数を表わし及びnは1又 は2の数を表わすが、その際2個の中性配位子L、2個の陰イオン配位子X又は 1個の中性配位子L及び1個の陰イオン配位子Xが、直接又はアルキレンブリッ ジを介してキレート配位子に結合していてもよい]の金属酸誘導体を基礎とする 活性剤の存在で使用することを特徴とする。 本発明で触媒作用を有する活性剤の前提条件は、そのオキソ配位子[M=O] をR567Si−OO−SiR567型のシリルペルオキシドと反応させるこ とによって、金属(シリルペルオキシ)−基[M(O2−SiR567]又は金 属(ペルオキソ)−基[M(η2−O2)]に変える(後者は相応するシロキサン R567Si−O−SiR567の遊離下で)力である。触媒反応に重要な問 題は、シリル基が陽子と同様に、オキソ(ペルオキソ)錯体にO−配位子レジー ム内で変わることができるか否か である。 従って本発明の特徴は、前記エポキシ化系用の活性剤として、迅速なシリル基 変位のこの基準を満たす潜在性配位不飽和金属−オキソ−及び−ペルオキソ−錯 体である。このような錯体として本発明で前記金属誘導体を開示する。 前記金属酸誘導体中の金属Mとしては、特にチタン、ジルコニウム、ハフニウ ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、マンガン及び特にモリブデン、タ ングステン及びレニウムが挙げられる。有利な態様では活性剤として、Mがモリ ブデン又はタングステンを表わし、同時にnが1の数を表わすか又はMがレニウ ムを表わし、nが1又は2の数を表わすような金属酸誘導体を使用する。このよ うな種類の例は、下記に記載の活性剤−構造物Ib、IIb、IIIb及びIV bである。 中性配位子Lとしては特に式 [式中、R8からR10及びR11からR13は、付加的にエーテル酸素原子、カルボ ニル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、カルボン 酸エステル基、スルホ基、ホスホン酸基、ニトロ基、ハロゲン原子及び/又は場 合によりC1〜C4 −アルキル基により置換されたアミノ基を官能基として含有していてもよい、同 一又は異なるC1〜C30−アルキル−、C7〜C30−アラルキル−又はC6〜C30 −アリール又はヘテロアリール基を表わす]のアミンオキシド−又はホスパンオ キシド−配位子が好適である。 このようなアミン−N−オキシド−配位子の代表的な例は下記である: ジメチル−n−ウンデシルアミンオキシド、 ジメチル−n−ドデシルアミンオキシド、 ジメチル−n−テトラデシルアミンオキシド、 ジメチル−n−ヘキサデシルアミンオキシド、 ジメチル−n−オクタデシルアミンオキシド、 ジメチル−n−エイコシルアミンオキシド、 メチル−ジ(n−ドデシル)アミンオキシド、 メチル−ジ(n−オクタデシル)アミンオキシド、 トリ(n−ブチル)アミンオキシド、 トリ(n−ヘキシル)アミンオキシド、 トリ(n−オクチル)アミンオキシド、 トリ(2−エチルヘキシル)アミンオキシド、 トリ(n−ドデシル)アミンオキシド、 トリ(n−オクタデシル)アミンオキシド、 ベンジル−ジ(n−ドデシル)アミンオキシド、 ジフェニル−n−オクタデシルアミンオキシド、 N−ウンデシルモルホリンオキシド、 N−ドデシルピペリジンオキシド、 ジメチル−(6−フェニルヘキシル)アミンオキシド、 ジメチル−ビスフェニルアミンオキシド及び メチル−n−ドデシル−(6−フェニルヘキシル)アミンオキシド。 このようなホスファンオキシド(ホスフィンオキシド)−配位子の代表的な例 は下記である: トリ−n−ブチルホスファンオキシド、 トリ−t−ブチルホスファンオキシド、 トリ−n−ペンチルホスファンオキシド、 トリ−n−ヘキシルホスファンオキシド、 トリ−n−オクチルホスファンオキシド、 トリ−(2−エチルヘキシル)ホスファンオキシド、 トリ−n−ドデシルホスファンオキシド、 トリ−n−オクタデシルホスファンオキシド、 ジ−n−ブチル−n−オクチルホスファンオキシド、 n−ブチル−ジ−n−オクチルホスファンオキシド、 トリベンジルホスファンオキシド、 ベンジル−ジ−n−オクチルホスファンオキシド、 ナフチル−ジ−n−オクチルホスファンオキシド及び ジ−n−ブチル−ナフチルホスファンオキシド。 R8からR10及びR11からR13で付加的にエーテル酸素原子が存在する場合に は、このような基を特に相応する酸化エチレン−、酸化プロピレン−又は 酸化ブチレン−又はテトラヒドロフラン−反応生成物から誘導する。 R8からR10及びR11からR13のアルコキシ置換基及びカルボン酸エステル置 換基は、有利にはC1〜C4−アルキル基、特にメチル又はエチルを有する。その 際、ハロゲン原子は特に塩素又は臭素を表わす。前記基に関して記載した官能基 が存在する場合にはその数は、一般に1〜3であり、エーテル酸素原子では鎖長 に応じて1〜14である。カルボキシメチル基、アルコキシカルボニルメチル基 又は2−ピリジル基を有するアミンオキシド−及びホスファンオキシド−配位子 も有利である。 更に中性配位子Lとして有利には下記のものが挙げられる: −一般式 [式中、基R14からR16は、R8からR10又はR11からR13と同じものを表わす ]のアルサンオキシド配位子: −一般式 [式中、基R14からR16は前記したものと同じものを表わす]のスチバンオキシ ド配位子: −一般式 (R1718N)3PO [式中、R17及びR18は、水素又は同一又は異なるC1〜C30−アルキル−、C7 〜C30−アラルキル−又はC6〜C30−アリール−、ヘタアリール基(付加的に エーテル酸素原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキ シル基、シアノ基、カルボン酸エステル基、スルホ基、ホスホン酸基、ニトロ基 、ハロゲン原子及び/又は場合によりC1〜C4−アルキル基により置換されたア ミノ基を官能基として含有していてよい)を表わす]の燐酸トリアミド−配位子 ;このような燐酸トリアミドの代表的な例は、ヘキサメチル燐酸トリアミド(“ HMPTA”)である; −一般式 R1718N−CHO [式中、R17及びR18は前記したものを表わす]のホルムアミド−配位子;この ようなホルムアミドの代表的な例は、N,N−ジメチルホルムアミド(“DMF ”)及びN−メチル−N−ステアリルホルムアミドである; −1個以上の環位置、有利には2−及び/又は4位で、C1〜C30−アルキル− 、C7〜C30−アラル キル−又はC6〜C30−アリール−又はヘタアリール基(付加的にエーテル酸素 原子、カルボニル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、シアノ 基、カルボン酸エステル基、スルホ基、ホスホン酸基、ニトロ基、ハロゲン原子 及び/又は場合によりC1〜C4−アルキル基により置換されたアミノ基を官能基 として含有していてよい)により又はハロゲン原子、例えば弗素、塩素又は臭素 、ヒドロキシ基、C1〜C30−アルコキシ基により又は場合によりアルキル置換 されたアミノ基により置換されている、ピリジン−N−オキシド−配位子;この ようなピリジン−N−オキシドの代表的な例はα−及びγ−ピコリン−N−オキ シドである。 無機配位子Xの代表的な例は下記である: −弗化物及び塩化物(基本的:金属酸弗化物又は金属酸塩化物) −メチル(基本的:アルキル−金属酸化物、例えばメチルレニウムオキシド) −メトキシ(基本的:金属酸メチルエステル) −フェノキシ(基本的:金属酸フェニルエステル) −トリメチルシリルオキシ(基本的:金属酸トリメチルシリルエステル) −ヒドロキシ(基本的:金属−プロトン酸) −OMOX(基本的:無水金属酸、例えばRe27及びMoO3) −混合した金属酸無水物の基、例えばアセテート、スルホネート、ホスホネート 、オルガノカルボネート、オルガノスルフェート及びオルガノホスフェート(こ れらはその有機部で部分的に又は過弗素化されていてよい) −OOH −OOSi(CH33 活性剤として、Xが、y=1又は2の場合に、塩化物、弗化物、C1〜C4−ア ルコキシ、トリ(C1〜C4−アルキル)シリル又は式−OMoOx、−OWOX又 はOReOXの無水金属酸基を表わす、金属酸誘導体を使用するのが有利である 。 結合してキレート配位子となった配位子L又はXの例は、2,2’−ビピリジ ル−N−オキシド又はN,N,N’,N’−テトラブチルエチレンジアミン−N ,N’−オキシドであり;後者の場合には二つの配位子の結合はC1〜C3−アル キレンブリッジ(ここでは:1,2−エチレンブリッジ)により行われている。 一般式 の金属酸誘導体を基礎とする活性剤は、原則としてドイツ特許出願第19533 331.4号明細書から公知であり、その中で過酸化水素を用いるエポキシ化用 の活性剤として記載されている。同様の金属酸誘導体 がサンダーマイヤー(Sundermeyer)その他によりヒエミッシェ ベリヒテ(Che mische Berichte)第127巻、1201〜1212頁(1994年)に記載さ れている。 ビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドとして、特に式中R5からR7が、R8 からR10又はR11からR13と同じものを表わす、前記一般式のようなものが好 適である。特にビス(トリ−C1〜C4−アルキルシリル)ペルオキシドが有利で あり、ビス(トリメチルシリル)ペルオキシドが特に有利である。 使用可能なオレフィンは、置換基の種類及び数に関して何の制限もない。本発 明の方法によりエポキシ化することのできるオレフィンの代表的な例は、エチレ ン、プロペン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテン、1,3−ブタジエン、1 −ペンテン、2−ペンテン、イソプレン、シクロペンテン、1−ヘキセン、シク ロヘキセン、C8〜C24−α−モノオレフィン、スチレン、インデン、ノルボル ネン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン並びに反応性二重結合を有す るアルケンオリゴマー、例えばポリプロペン及びポリイソブテンである。 オレフィンは、オレフィン性二重結合で第4〜7主族の元素を基礎とする置換 基を有していてもよい。このための例は、ビニルシリコン、ビニルアミン、ビニ ルホスファン、ビニルエーテル、硫化ビニル及びハロ ゲン化アルケン、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン又はトリクロルエチレンで ある。 本発明によるエポキシ化法は、有利にはエポキシ化すべきオレフィンをビス( トリオルガノシリル)ペルオキシドと一緒に前装入し、引き続き金属酸誘導体を 基礎とする活性剤又は反応条件下で活性剤に変わる前駆物質を添加するというよ うに実施する。 ビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドは、通常はエポキシ化すべきオレフ ィンとモル比1:1(有利にはわずかに過剰のオレフィンを用いて)で混合する 。長期的にも一般にこれらの成分間で反応は全く観察されない。引き続き、活性 剤、例えばIb〜IVb(下記参照)又は可溶性活性剤−前駆物質、例えばIa 〜IVa(例えば、MoO2Cl2(dme)、WO2Cl2(dme)、Re27 (dme)又は(CH33SiO−ReO3、dme=1,2−ジメトキシエタ ン)及び配位子Lを添加する。配位子Lは、活性剤添加後に急激に進行するエポ キシ化反応の選択性の上昇と同時に、Lの存在なしでも原則として既に存在する 活性剤−前駆物質の活性を高めるという課題を有する。 触媒作用を有する化合物、例えばIb〜IVbは大抵は相応する前駆物質、例 えばIa〜IVaから単離し、特性付けることができる。 その際、通常はアミンオキシド、ホスファンオキシド、アルサンオキシド、ス チバンオキシド及び−若干ゆっくりではあるが−ピリジン−N−オキシドも配位 子Lとして、触媒条件下で相応する第三アミン、ホスファン、アルサン、スチバ ン又はピリジン及びBTSPから生成される。 本発明によるエポキシ化は、有利には不活性有機溶剤中で温度0〜120℃、 特に10〜100℃、特に有利には20〜80℃で実施する。通常は常圧で行う 。その際不活性有機溶剤としては、特にアルカン、芳香族化合物、ハロゲンアル カン、ハロゲン芳香族化合物、エーテル、ケトン、エステル及び第三アルコール (例えばt−ブタノール)の種類から成るようなもの が好適である。このような溶剤として反応の際に過酸化シリルから生成されるシ ロキサンR3SiO−SiR3(R=定義による有機基)を使用することもできる ので、その他の溶剤を完全に省くことができる。活性剤は基Rを適切に選択する 場合に、これらの媒体中に均一に溶解する。 非揮発性酸化生成物をより良好に分離するために、金属酸誘導体を基礎とする 前記活性剤を反応媒体中に不溶性の無機又は有機担体材料上に結合した形で使用 することができる。このために好適な担体材料としては、特に二酸化珪素、シリ カゲル、珪酸、酸化アルミニウム、カオリン、珪酸アルミニウム、ポリ−t−ア ミン−N−オキシド、ポリビニルピロリドン−N−オキシド及びポリスチレンマ トリックス上に化学的に固定されたヘキサメチル燐酸トリアミドが挙げられる。 シリカゲル(Silicagele、Kieselsaeregele)は、弾性から固体の粘度の、緊 密でないものから緊密な孔構造及び高い吸着力を有する、コロイド状に成形され ているか又は非成形の珪酸である。シリカゲル表面は酸性特性を有する。シリカ ゲルは通常は水ガラスから鉱酸との反応により製造される。 珪酸として湿式法で製造した珪酸の他に特に有利には熱による方法で製造した 、即ち、通常はSiCl4の火炎加水分解により製造した高分散性“熱分解法” SiO2−製品を使用することができる(例えばAero sileR又はSipernateR)。有利な態様では平均(凝集物−)粒度100nm〜3 0μm)特に1〜20μm及びSiO2−含量95〜100、有利には98〜10 0重量%を有する珪酸を使用する。 酸化アルミニウムは、天然には例えばアルミナ又はコランダムとして存在する 。その際、酸化アルミニウムはα−変性で存在する。工業的にはα−Al23は ボーキサイトからバイヤー法により得られる。吸着剤として特に好適な高い比表 面積を有する“活性”酸化アルミニウムは、アルミニウム−塩溶液から沈澱法に よってか又は水酸化α−アルミニウムから焼結により製造される。 カオリンは、土壌中に天然に存在する水和珪酸アルミニウム(粘土)であり、 これはそのかっての主要な用途から陶土(チャイナクレイ“China-Clays”)と も称される。主成分は三斜晶高稜石及び単斜ジッカイト及びネークライト並びに モンモリロナイト及びゲル状アルミナ−珪酸塩(Allophanen)である。 珪酸アルミニウムは、種々の含分のAl23及びSiO2を有する化合物であ り、これは天然には紅柱石、システン(Sisthen)、ムル石、珪線石等として存 在する。Siの代わりにAlが結晶格子中の格子位置にある珪酸アルミニウム− 鉱石は、アルミノ珪酸塩(例えばウルトラマリーン、沸石、長石)である。新た に沈澱した珪酸アルミニウムは微細に分散しており 、大きな表面積及び高い吸着力を有する。 本発明の目的は、前記活性剤錯体自体であり、これは一般に多数の化学反応、 特に酸化反応を触媒により活性化するために、特にオレフィンの接触エポキシ化 用に好適であり、これは、 一般式 [式中、Mは元素の周期系の第4〜7副族からの金属を表わし、Lはアミンオキ シド、ホスファンオキシド、アルサンオキシド、燐酸トリアミド、ホルムアミド 及びピリジン−N−オキシドの群から成る中性配位子を表わし、Xはハロゲン化 物、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、トリアルキルシリル基、ヒ ドロキシル基、式−OMOxの無水金属酸基、カルボン酸エステル基、スルホン 酸エステル基、ホスホン酸エステル基、炭酸エステル基、硫酸エステル基、燐酸 エステル基、ヒドロペルオキシ基、ペルオキシアルキル基及びトリオルガノシリ ルペルオキシ基の群から成る陰イオン配位子を表わし、その際2個の変数Xが一 つのペルオキソ基を表わしてもよく、xは1〜5の整数を表わし、yは0、1又 は2の数を表わし、Zは1又は2の数を表わし及びnは1又は2の数を表わすが 、その際2個の中性配位子L、2個の陰イオン配位子X又は1個の中性配位子L 及び1個の陰イオン配位子 Xが、直接又はアルキレンブリッジを介してキレート配位子に結合していてもよ い]の1種以上の触媒活性化金属酸誘導体0.1〜50重量%、特に0.5〜3 0重量%及び二酸化珪素、シリカゲル、珪酸、酸化アルミニウム、カオリン、珪 酸アルミニウム、ポリ−t−アミン−N−オキシド、ポリビニルピリジン−N− オキシド及びポリスチレンマトリックス上に化学的に固定されたヘキサメチル燐 酸トリアミドの群から成る、反応媒体中に不溶性の1種以上の無機又は有機担体 材料50〜99.9重量%、特に70〜99.5重量%から構成されている。 本発明によるエポキシ化法は、極めて多数の特別な利点を有する。これらを以 下にビス(トリメチルシリル)ペルオキシドTMS22を例に、常用のヒドロペ ルオキシド又は過酸化水素と比較して詳説する: −TMS22及びその他のBTSPも、装置−、貯蔵−及び実験室の安全性に対 する最高の要求を満たす、比較的取り扱い易い過酸化物である。即ち、TMS2 2は200℃からようやく分解し、この分解は制御可能である。TMS22及 びその他のBTSPは、ヘテロリシスによるO−O−分解を有利に促進させる特 別な触媒、即ち金属酸誘導体を基礎とする前記活性剤を添加する際に初めて活性 化される。例えば微量の重金属により開始される、自触媒(ラジカル)分解を起 こす特別な傾向は、この種類の物質にはない。 −TMS22は、比較的多量に十分再生可能な原料(例えば尿素、TMSCl、 H22、塩基)から製造することもでき、いわば無制限であり、安全に貯蔵する ことができる。 −ビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドは、無水の100%H22の非プロ トン性代用物である。触媒の存在でこれは匹敵可能な酸化力を発揮し、その際、 酸化反応はもちろん通常はH22を用いるより選択的に行われる。 −非プロトン性酸化剤としてビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドは加水分 解に鋭敏なオレフィンの酸化用にも使用することができる(例えばエノレート、 不飽和カルボン酸クロリド等)。 −ビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドのレドックス反応で生じるシロキサ ンR3SiOSiR3は、僅かな配位力を特徴とするに過ぎない、殆ど塩基性の、 立体要求度の高い、即ち悪い配位子ではない。従って、H2O又はt−BuOH (H22又はt−BuOOHの反応生成物)で公知のルイス酸金属中心の競合的 反応抑制は、ほぼ除外される。 −望ましくない二次反応としての合成上貴重なエポキシドの合成的に多様性が僅 かなジオール(例えばそのO−シチルエーテル)への開環反応は、シロキサンの 僅かな反応性により有効に阻止される。後者の問題は、プロトン性系中、例えば 触媒系Re(O)(O22 (CH3)(H2O)/H22/t−BuOH/オレフィン中では不可避である 。 −揮発性エポキシドは蒸留により特に簡単に反応混合物から分離除去することが できる。揮発性が僅かである生成物の場合には、担体に固定された、即ち不動化 された活性剤錯体(前記したような)を使用することが可能である。 −純粋なビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドの代わりに、シリルペルオキ シド及びシロキサンの混合物を酸化目的用に使用することもできる。相応する高 い含分のシロキンサンの場合には、溶剤の役割を演じることができる。 実施例 A 原液製造用の一般的処方 原液I:オレフィン+酸化剤+内部GC標準 原液II:金属錯体又は触媒前駆物質 原液III:配位子 原液I:オレフィン+酸化剤+内部GC標準 B 触媒反応の実施(一般的処方) 触媒−I型:[MO5(OER3n](M=Mo、W;n=1、2)を用いる反応 4.0モル%の触媒 原液1500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II1000μl([ Mo]又は[W]3.6・10-2ミリモル、4 .0モル%)及びCHCl3500μlを添加する。反応混合物を油浴中で60 ℃で攪拌する。 4.0モル%の触媒+1当量[OER3](M:L=1:2)E=N、P;R=n BU、nOct、nDodec 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II1000μl([ Mo]又は[W]3.6・10-2ミリモル、4.0モル%)及び原液III10 00μl([OER3]3.60・10-2ミリモル)を添加する。反応混合物を 油浴中で60℃で攪拌する。 0.1モル%の触媒 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液1125μl([Mo ]又は[W]0.9・10-2ミリモル、0.1モル%)及びCHCl31000 μlを添加する。反応混合物を油浴中で60℃で攪拌する。 触媒−II型:[M(O)2Cl2dme](M=Mo、W)を用いる反応 配位子添加なしの4.0モル%の触媒 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II1000μl ([Mo]又は[W]3.60・10-2ミリモル)を添加し、60℃で油浴中で 攪拌する。 4.0モル%の触媒+1当量[OER3] E=N、P、As;R=nBu、nOct、nDodec 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II1000μl([ Mo]又は[W]3.6・10-2ミリモル、4.0モル%)及び原液III10 00μl([OER3]3.60・10-2ミリモル)を添加する。反応混合物を 油浴中で60℃で攪拌する。 4.0モル%の触媒+2当量[OER3] E=N、P、As;R=nBu、nOct、nDodec 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II1000μl([ Mo]又は[W]3.6・10-2ミリモル、4.0モル%)及び原液III20 00μl([OER3]7.2・10-2ミリモル)を添加する。反応混合物を油 浴中で60℃で攪拌する。 2.0モル%の触媒+1当量[OER3] E=N、P、As;R=nBu、nOct、nDodec 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II500μl([M o]又は[W]1.8・10-2ミリモル、2.0モル%)、原液III500μ l([OER3]1.80・10-2ミリモル)及びCHCl3500μlを添加す る。反応混合物を油浴中で60℃で攪拌する。 2.0モル%の触媒+2当量[OER3] E=N、P、As;R=nBu、nOCt、nDodec 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II500μl([M o]又は[W]1.8・10-2ミリモル、2.0モル%)及び原液III100 0μl([OER3]3.60・10-2ミリモル)を添加する。反応混合物を油 浴中で60℃で攪拌する。 0.1モル%の触媒+1当量[OER3] E=N、P、As;R=nBu、nOct、nDodec 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II25μl([Mo ]又は[W]0.90・10-3ミリモル、0. 10モル%)、原液III25μl([OER3]0.90・10-3ミリモル) 及びCHCl3500μlを添加する。反応混合物を油浴中で60℃で攪拌する 。 触媒−III型:[O3ReR](R=Me、OSiMe3)を用いる反応 0.01モル%の触媒+[OP(nDodec)3] 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O=内部標準0.38ミリモル)に、原液II2.5μl([R e]0.90・10-4ミリモル、0.01モル%)、原液III2.5μl([ OP(nDodec)3]0.90・10-4ミリモル、0.01モル%)及びCH Cl3500μlを添加する。反応溶液を油浴中で60℃で攪拌する。 0.1モル%の触媒+[OER3] E=N、P、As;R=nBu、nOct、nDodec 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O0.38ミリモル)に、原液II25μl([Re]0.90 ・10-3ミリモル、0.10モル%)、原液III25μl([OER3]0. 90・10-3ミリモル、0.10モル%)及びCHCl3500μlを添加する 。反応混合物を油浴中で60℃で攪拌する。 配位子添加なしの0.1モル%の触媒 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O0.38ミリモル)に、原液II25μl([Re]0.90 ・10-3ミリモル、0.10モル%)及びCHCl3500μlを添加する。反 応混合物を油浴中で60℃で攪拌する。 配位子添加なしの1.00モル%の触媒 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O0.38ミリモル)に、原液II250μl([Re]0.9 0・10-2ミリモル、1.00モル%)及びCHCl3250μlを添加する。 反応混合物を油浴中で60℃で攪拌する。 配位子添加なしの4.0モル%の触媒 原液I500μl(オレフィン0.90ミリモル/(TMS)220.90ミ リモル/nBu2O0.38ミリモル)に、原液II1000μl([Re]3. 6・10-2ミリモル、4.0モル%)を添加する。反応混合物を油浴中で60℃ で攪拌する。 C 結果(表) I型の触媒錯体の製造 [M(O)(η2・22L]及び[M(O)(η 2・222](M=Mo、W ) [M(O)(η 2・22L](M=Mo、W;L=OP(nOct)3、OP(n Dodec)3;ON(nOCt)3、ON(nDodec)3、ONMe2(ステ アリル)の型の錯体を製造するために、各々配位子Lを[M(O)(η 2・22 (H22](M=Mo、W)の水性原液に添加する: A:[M(O)(η 2・22(H22]の水性 原液の製造 30%H22−溶液24.0g(212ミリモル)中に強力な攪拌下で[Mo O3]6.00g(41.7ミリモル)を懸濁させる。無色懸濁液を4時間40 ℃で攪拌し、その際透明な淡黄色溶液が生成し、これを4℃で貯蔵する。 原液Aの含量[M(O)(η 2・22(H22]:1.39ミリモル/g B:[W(O)(η 2・22(H22]の水性原液の製造 30%H22−溶液24.0g(212ミリモル)中に強力な攪拌下で[WO3 ・H2O]8.00g(32.0ミリモル)を懸濁させる。黄色懸濁液を6時間 40℃で攪拌し、その際乳状に混濁した溶液が生成する。不溶性残分(25mg )を遠心分離により分離除去した後、無色透明溶液を4℃で貯蔵する。 原液Bの含量[W(O)(η 2・22(H22]:1.01ミリモル/g [M(O)(η 2・22{ONnOct)3}]の製造 原液A1.50g(2.15ミリモル)に10℃で攪拌下で[N(nOct)3 ]570mg(1.61ミリモル)を滴加し、その際先ず暗黄色油状相が析出す る。8時間25℃で強力に攪拌した後、淡黄色の沈澱が生成する。これを濾取し 、水(各5mlで3回) で洗浄し、真空中で6時間25℃/10-5ミリバールで乾燥させる。 収量:817mg(93%)、淡黄色、無定形固体物質 DTA 60℃(発熱性分解) [M(O)(η 2−O22{ON(nDodec)3}]の製造 原液A2.00g(2.87ミリモル)に25℃で攪拌下でCH2Cl25ml 中に溶解させた[ON(dodec)3]1.20g(2.23ミリモル)を添 加する。5時間25℃で強力に攪拌した後、有機相を分離除去し、水(各5ml で3回)で洗浄し、真空中で完全に蒸発濃縮する。淡黄色の無定形残分を6時間 25℃/10-5ミリバールで乾燥させる。 収量:2.81g(95%)、淡黄色、無定形固体物 質 DTA 75℃(発熱性分解) [W(O)(η 2−O22{ON(nDodec)3}]の製造 原液B3.00g(3.03ミリモル)に25℃で攪拌下でCH2Cl25ml 中に溶解させた[ON(nDodec)3]1.30g(2.42ミリモル)を添 加する。5時間25℃で強力に攪拌した後、有機相を分離除去し、水(各5ml で3回)で洗浄し、真空中で完全に蒸発濃縮する。無色の粘性残分を6時間25 ℃/10-5ミリバールで乾燥させる。 収量:1.84g(95%)、無色粘性蝋状物 DTA 75℃(発熱性分解)[Mo(O)(η 2−O22{ONMe2(ステアリル)}]の製造 原液A5.00g(6.95ミリモル)に25℃で攪拌下で[ONMe2(ス テアリル)](水中30%)6.00g(5.74ミリモル)を添加し、その際 自発的に淡黄色の沈澱が生成する。2時間強力に攪拌した後、沈澱を濾取し、水 (各50mlで3回)で洗浄し、真空中で6時間25℃/10-5ミリバールで乾 燥させる。 収量:2.00g(71%)、淡黄色の無定形固体物質 DTA 78℃(発熱性分解)[Mo(O)(η 2−O22{OP(nOct)3}]の製造 30%H22溶液3.0ml(27.6ミリモル)中に強力な攪拌下でMoO3 371mg(2.58ミリモル)を懸濁させる。無色懸濁液を4時間40℃で 攪拌し、その際透明な淡黄色溶液が生成する。THF4mlの添加後、25℃で 攪拌下で[OP(nOct)3]500mg(1.29ミリモル)を添加する。2 時間強力に攪拌した後、黄色溶液を真空中で約3mlに濃縮するが、その際黄色 油状物が析出する。反応混合物をCH2Cl2(各5mlで3回)で抽出する。合 した抽出物を真空中で完全に蒸発濃縮する。淡 黄色の蝋状残分を水(各2mlで2回)で洗浄し、6時間25℃/10-5ミリバ ールで乾燥させる。 収量:675mg(93%)、淡黄色の蝋状物 DTA 81℃(発熱性分解)[Mo(O)(η 2−O22{OP(nDodect)32]の製造 30%H22溶液3.0ml中に強力な攪拌下でMoO3371mg(2.5 8ミリモル)を懸濁する。無色懸濁液を4時間40℃で攪拌し、その際透明な淡 黄色溶液が生成する。THF4mlの添加後、25℃で攪拌下で[OP(nDo dec)3]2.86g (5.16ミリモル)を添加する。2時間強力に攪拌した後、黄色溶液を真空中 で約3mlに濃縮するが、その際黄色油状物が析出する。反応混合物をCH2C l2(各5mlで3回)で抽出する。合した抽出物を真空中で完全に蒸発濃縮す る。淡黄色の蝋状残分を水(各2mlで2回)で洗浄し、6時間25℃/10-5 ミリバールで乾燥させる。 収量:3.20g(97%)、淡黄色の蝋状物 DTA 39℃(融点) DTA 119℃(発熱性分解)II型の触媒−錯体の合成 [Mo(O)2Cl22](M=Mo、W;L=ONR3) [Mo(O)2Cl2{ON(nDodec)32]の製造 [Mo(O)2Cl2(dme)]1.00g(3.46ミリモル)をヘキサン 15ml中に懸濁させる。25℃で無色懸濁液に強力に攪拌下で[ON(nDo dec)3]3.73g(6.93ミリモル)を添加し、その際10分間以内に 黄色溶液が生成する。2時間25℃で攪拌した後、溶剤を真空中で蒸発濃縮する 。黄色の蝋状残分から真空中で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性成分 を除去する。 収量:4.30g(98%)、黄色、蝋状固体 融点:32℃[W(O)2Cl2{ON(nDodec)32]の製造 [W(O)2Cl2(dme)]1.00g(2.65ミリモル)をヘキサン1 5ml中に懸濁させる。25℃で無色懸濁液に強力に攪拌下で[ON(nDod ec)3]2.85g(5.30ミリモル)を添加し、その際10分間後に弱黄 色透明溶液が生成する。2時間25℃で攪拌した後、溶剤を真空中で蒸発濃縮す る。淡黄色の油状残分から真空中で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性 成分を除去する。 収量:3.54g(98%)、淡黄色油状物 融点:28℃[Mo(O)2Cl2{ON(nBu)32]の製造 [Mo(O)2Cl2(dme)]200mg(0.69ミリモル)をCHCl3 5ml中に溶解させる。25℃で無色溶液に強力に攪拌下でCHCl32ml中 に溶解させた[ON(nBu)3]279mg(1.38ミリモル)を滴加し、そ の際自発的に淡黄色の透明な溶液が生成する。3時間25℃で攪拌した後、黄色 反応溶液を真空中で蒸発乾固する。黄色油状残分をヘキサンで洗浄し(各1ml で3回)、真空中で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性成分を除去する 。 収量:397mg(96%)、黄色油状物[W(O)2Cl2{ON(nBu)32]の製造 [W(O)2Cl2(dme)]250mg(0. 66ミリモル)をCHCl35ml中に溶解させる。25℃で無色溶液に強力に 攪拌下でCHCl32ml中に溶解させた[ON(nBu)3]267mg(1. 33ミリモル)を滴加する。3時間25℃で攪拌した後、無色反応溶液を真空中 で蒸発乾固する。無色油状残分をペンタンで洗浄し(各1mlで3回)、真空中 で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性成分を除去するが、その際3時間 後に蝋状固体は再び結晶化する。 収量:441mg(97%)、蝋状固体II型の触媒(活性種類): [M(O)(η 2−O2)Cl22](M=Mo、 W;L=ONR3) [Mo(O)(η 2−O2)Cl2{ON(nDOdec)32]の製造 0℃でCH2Cl210ml中の[Mo(O)2Cl2dme]250mg(0. 87ミリモル)及びON(nDodec)32931mg(1.74ミリモル) の淡黄色溶液に、TMS22180mg(1.01ミリモル)を滴加し、その際 反応溶液は急激に黄色に着色する。GC反応対照及びCDCl3中におけるNM R試験により、(TMS)22からの(TMS)2Oの生成が実証される。25 ℃で2時間攪拌した後、溶剤を真空中で除去する。残留した橙色の粗生成物から 真空中で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性成分を除去する。 収量:1170mg(91%)、橙色油状物[W(O)(η 2−O2)Cl2{ON(nDodec)32]の製造 0℃でCH2Cl210ml中の[W(O)2Cl2dme]300mg(0.8 0ミリモル)及びON(nDodec)32857mg(1.60ミリモル)の 溶液に、(TMS)22170mg(0.95ミリモル)を滴加する。GC対照 及びCDCl3中におけるNMR試験により、(TMS)22からの(TMS)2 Oの生成が実証される。 25℃で2時間攪拌した後、溶剤を真空中で除去する。無色の蝋状残分から真 空中で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性成分を除去する。 収量:1010mg(92%)、無色蝋状固体 DTA:38℃(融点)、85℃から(発熱性分解)IV型の触媒−錯体の合成 [Re27{ON(nBu)32]の製造 方法A:出発物質として[O3Re(OTMS)] CHCl35ml中の[O3Re(OTMS)]300mg(0.93ミリモル )の溶液に、25℃で強力な攪拌下でCHCl32ml中に溶解させたONnBu3 187mg(0.93ミリモル)を滴加する。その際反応溶液は自発的に淡黄 色に着色する。2時間25℃で攪拌した後、溶剤を真空中で蒸発除去し、その際 溶液は脱色する。 CDCl3中で同様の反応実施の際の反応対照は、溶剤の蒸発除去の際にTM S−シグナルの吸収を示す。 無色の油状残分から真空中で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性成分 を除去し、その際無色の蝋状固体が残留する。 収量:355mg(86%)、無色の蝋状固体 方法B:出発物質として[Re27] CHCl33ml中の[Re27]243mg(0.50ミリモル)の懸濁液 に、25℃でCHCl32ml中に溶解させたONnBu3202mg(1.00 ミリモル)を滴加し、その際10分間以内に無色透明な溶液が生成する。2時間 25℃で攪拌した後、溶剤を真空中で完全に除去する。無色の油状残分から真空 中で6時間25℃/10-5ミリバールで易揮発性成分を除去し、その際無色の蝋 状固体が残留する。 収量:390mg(88%)、無色の蝋状固体
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07F 11/00 C07F 11/00 C // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 イェルク ズンダーマイアー ドイツ連邦共和国 D―35041 マールブ ルク−ミヒェルバッハ アン デン シュ タインブリュヒェン 7 (72)発明者 ギュンター ヴァール ドイツ連邦共和国 D―97078 ヴュルツ ブルク アム シュヴァルツェンベルク 37

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 一般式 [式中、R1からR4は、同一又は異なるものであり、水素又は場合により置換さ れたアルキル−、アルケニル−、ヘテロアルキル−、シクロアルキル−、アリー ル−又はヘテロアリール基(その際、基R1からR4は、相互に結合して環になっ ていてもよい)又は元素の周期系の第4〜7主族から成る元素を基礎とする置換 基を表わす]のエポキシドを、一般式 のオレフィンから製造するに当たり、エポキシ化剤として一般式 R567Si−OO−SiR567 [式中、R5からR7は、場合により官能基により置換された炭化水素基を表わす ]のビス(トリオルガノシリル)ペルオキシドを、一般式 [式中、Mは元素の周期系の第4〜7副族の金属を表わし、Lはアミンオキシド 、ホスファンオキシド 、アルサンオキシド、スチバンオキシド、燐酸トリアミド、ホルムアミド及びピ リジン−N−オキシドの群から成る中性配位子を表わし、Xはハロゲン化物、ア ルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、トリアルキルシリル基、ヒドロキ シル基、式−OMOxの無水金属酸基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エス テル基、ホスホン酸エステル基、炭酸エステル基、硫酸エステル基、燐酸エステ ル基、ヒドロペルオキシ基、ペルオキシアルキル基及びトリオルガノシリルペル オキシ基の群から成る陰イオン配位子を表わし、その際2個の変数Xが一つのペ ルオキソ基を表わしてもよく、xは1〜5の整数を表わし、yは0、1又は2の 数を表わし、Zは1又は2の数を表わし及びnは1又は2の数を表わすが、その 際2個の中性配位子L、2個の陰イオン配位子X又は1個の中性配位子L及び1 個の陰イオン配位子Xが直接又はアルキレンブリッジを介してキレート配位子に 結合していてもよい]の金属酸誘導体を基礎とする活性剤の存在で使用すること を特徴とする、エポキシドの製法。 2. 活性剤として、Mがモリブデン又はタングステンを表わし、同時にnが1 の数を表わすか又はMがレニウムを表わし、nが1又は2の数を表わす金属酸誘 導体を使用することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 3. 活性剤として、式中、Lが式 [式中、R8からR10及びR11からR13は、付加的にエーテル酸素原子、カ ルボニル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、カル ボン酸エステル基、スルホ基、ホスホン酸基、ニトロ基、ハロゲン原子及び/又 は場合によりC1〜C4−アルキル基により置換されたアミノ基を官能基として含 有してよい、同一又は異なるC1〜C30−アルキル−、C7〜C30−アラルキル− 又はC6〜C30−アリール又はヘテロアリール基を表わす]のアミンオキシド− 又はホスファンオキシド−配位子を表わす、金属酸誘導体を使用することを特徴 とする、請求項1又は2に記載の方法。 4. 活性剤として、y=1又は2の場合に、Xが、塩化物、弗化物、C1〜C4 −アルキル、C1〜C4−アルコキシ、トリ(C1〜C4−アルキル)シリル又は式 −OMoOx、−OWOx又は−OReOxの無水金属酸基を表わす、金属酸誘導 体を使用することを特徴とする、請求項1から3に記載の方法。 5. エポキシ化剤として、ビス(トリメチルシリル)ペルオキシドを使用する ことを特徴とする、請求項 1から4に記載の方法。 6. エポキシ化すべきオレフィンをビス(トリオルガノシリル)ペルオキシド と一緒に前装入し、引き続き金属酸誘導体を基礎とする活性剤又は反応条件下で 活性剤に変わる前駆物質を添加することを特徴とする、請求項1から5に記載の 方法。 7. エポキシ化を、不活性有機溶剤中で温度0〜120℃で実施することを特 徴する、請求項1から6に記載の方法。 8. 金属酸誘導体を基礎とする活性剤を反応媒体中に不溶性の無機又は有機担 体材料上に結合した形で使用することを特徴とする、請求項1から7に記載の方 法。 9. 一般式 [式中、Mは元素の周期系の第4〜7副族からの金属を表わし、Lはアミン オキシド、ホスファンオキシド、アルサンオキシド、スチバンオキシド、燐酸ト リアミド、ホルムアミド及びピリジン−N−オキシドの群から成る中性配位子を 表わし、Xはハロゲン化物、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ト リアルキルシリル基、ヒドロキシル基、式−OMOxの無水金属酸基、カルボン 酸エステル基、スルホン酸エステル基、ホスホン酸エステル基、 炭酸エステル基、硫酸エステル基、燐酸エステル基、ヒドロペルオキシ基、ペル オキシアルキル基及びトリオルガノシリルペルオキシ基の群から成る陰イオン配 位子を表わし、その際2個の変数Xが一つのペルオキソ基を表わしてもよく、x は1〜5の整数を表わし、yは0、1又は2の数を表わし、Zは1又は2の数を 表わし及びnは1又は2の数を表わすが、その際2個の中性配位子L、2個の陰 イオン配位子X又は1個の中性配位子L及び1個の陰イオン配位子Xが、直接又 はアルキレンブリッジを介してキレート配位子に結合していてもよい]の1種以 上の触媒活性化金属酸誘導体0.1〜50重量%及び二酸化珪素、シリカゲル、 珪酸、酸化アルミニウム、カオリン、珪酸アルミニウム、ポリ−t−アミン−N −オキシド、ポリビニルピリジン−N−オキシド及びポリスチレンマトリックス 上に化学的に固定されたヘキサメチル燐酸トリアミドの群から成る、反応媒体中 に不溶性の1種以上の無機又は有機担体材料50〜99.9重量%から成る、化 学反応用の活性剤錯体。
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