JPH06501491A - モリブデンとタングステンの錯体の合成 - Google Patents

モリブデンとタングステンの錯体の合成

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JPH06501491A
JPH06501491A JP4511965A JP51196592A JPH06501491A JP H06501491 A JPH06501491 A JP H06501491A JP 4511965 A JP4511965 A JP 4511965A JP 51196592 A JP51196592 A JP 51196592A JP H06501491 A JPH06501491 A JP H06501491A
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シュロック、リチャード アール.
フォックス、ハロルド エイチ.
グッドール、ブライアン エル.
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    • C07F11/00Compounds containing elements of Groups 6 or 16 of the Periodic Table
    • C07F11/005Compounds containing elements of Groups 6 or 16 of the Periodic Table compounds without a metal-carbon linkage

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 モリブデンとタングステンの錯体の合成免匪旦1遣 この発明は、一般的に、オレフィン−官能基化されたオレフィンを含む−の複分 解(メタセシス)を生じさせる触媒の製造における前駆物質として使用される新 規な化合物およびそれらの前駆物質を製造するための方法に関する。より具体的 には、本発明の実施例の新規な化合物は、遷移金属を主成分とし、その遷移金属 を主成分とする触媒を製造するための簡易な化学合成を可能にする錯体を含む。
この錯体は、次の構造式IM (R1) 2 (NR1) 1 (Rs) 、  (I)によって表すことができる。ただしM、R1,Rt、RsおよびXは、後 に定義される。
さらに本発明は、その範囲内にこれらの錯体を製造するための新規な方法を含む 。これらの方法は、反応時間と原料の両方においてより経済的であるために、従 来の方法よりも有利である。
複分解反応は、オレフィンの混合物中のアルキリデン(alkylidene) 部分の再配置として定義される。最も簡単な例は、 2R’CH−CHR−R’CHswCItR’ + RCHmCHRこの反応は 、金属−炭素2重結合を持つ触媒(M=CHR:金属−アルキリデン錯体)にオ レフィンを加えることにより進行して金属−ラシクロブタン(1acyclob utane)環を生じ、金属−ラシクロブタン環は次にオレフィンを放出して金 属−アルキリデン錯体を再形成する。
金属−炭素2重結合を有する触媒の存在下で複分解される、興味のある代表的な オレフィンは、オレイン酸 シス CHs (CHz)?CH=CH(CH,) rcOzH(7)エステルである。正統的なオレフィンの複分解において使用さ れている最も活性の高い金属のうちの3つは、モリブデン、タングステンおよび レニウムである。(I vin、 K、J、、 01efin Metathe sis、 Academic Press、 London。
1983: Grubbs、 R,H,in Comprehensive O rganometallic Chemistry、 Wilkinson、  G、等(Eds) Vol、 8. Pergatn。
n: New York (1982): Dragutan、 V等、 01 efin Metathesis and Ring−Opening Pol ymerization of Cyclo−olefins、 2nd Ed 、、 Wiley−Interscience: New York (198 5);Leconte、 M、等 in Reactions of Coor dinated Ligands、 Braterman、 P、R,(Ed、 )、 Plenum: New York (1986)モリブデン(Vl)ア ルキリデン錯体(Murdzek、 J、SおよびR,R,5chrock、  Organomstallics 6: 1373 (1987);Bazan 、 G、等、 Polymer Commun、 30: 258 (1989 ); 5chrock、 R,R,、Murdzek、J、S、、Bazan、  G、C,、Robbins。
J、、 DiMare、 M、およびO”Ragan、 M、、 5ynthe sis of Molybdenum lm1do Alkylidene C omplexes and Some Reactions Involvin g Acylcic 01efins、J、Am、Chew、Soc。
Vol、 112. p、 3875−3886 (May 9.1990))  、およびタングステン(Vl)アルキリデン錯体(Schrock、 R,R ,等in Advances in Metal Carbgne Chemi stry、 5chubert。
U、 (Ed、)、 Kluwer Academic Publishers 、 Boston: 1989゜323ベージ; 5chrock、 R,R, 等、 Macromolelcules 20:1169 (1987): G insburg、E、J、等、 J、 Am、 Chew Sac。
111: 7621 (1989); Swager、 T、M、等、 J、  Am、 Chem 5oc111: 4413 (19g9))の例はすでに記 述されている。
これらの化合物のうちのいくつかのものは、オレフィンの複分解を触媒し、その 活性はアルコキシド配位子の選択により制御できることが示されている。例えば 、シhrock、 R,R,によって報告された(米国特許第4681956号 及び同第4727215号)モリブデンおよびタングステンの触媒は、メチルオ レエイトの少なくとも250当量を均一に複分解することが示されている。
幾つかのレニウムアルキリデン錯体も報告されている(Edwards、 D、 S、等、 Organometallics 2: 1505 (1983): Edwards、 D、S、等、 ’5ynthesis and React fvity of Rhenium (VII) Neopentylidsn a and Neopentylidyne Complexas−、MIT  Doctoral Th5sis (1983); Horton、A、D。
等、 Organometallics 6: 893 (1987); Ho rton、 A、D、 and R,R,5chrock、Po1yhedro n 7: 1841 (198g); Cai。
S等、 J、 Am、 Chew、 Commun、、 1489 (1988 )) 、特にEdwardsの文献には、式Re (C−t−Bu) (CH− tsu)(R)zただしRはt−ブトキシド、トリメチルシロキシドまたはネオ ペンチルの部分、で表される3つのレニウム化合物が記載されている。
これらの触媒は、上記したような従来の合成によって製造することができるであ ろうが、望ましい合成を行う1つの方法は、それ自体が安価にかつ容易に準備で きる前駆物質を使うことである。前駆物質の製造の経済性は、その原料のコスト 、その原料の扱い易さ、反応時間の長さ、およびその前駆物質を製造するために 必要な工程の数により決まる。
本発明の実施例による化合物は、オレフィン−官能基化されたオレフィンを含む −の複分解を生じさせる触媒を合成するための前駆物質を含む。したがって本発 明の主な目的は、安価な材料を使って可能なかぎり少ない工程で容易に合成でき る前駆物質を提供し、それによって対応する触媒の製造のための総コストを引き 下げることである。
免五立1遣 この発明は、触媒の製造における前駆物質として使用される新規な化合物、およ びそのような化合物を合成するための新規な方法に関する。これらの化合物は、 一般式: %式%(1) ここに Mはモリブデンまたはタングステン、Nは窒素、 R1はハロゲンまたはトリフレイト、 R2はフェニルまたは置換を受けたフェニル、代表的にはモノ−またはジ−C1 〜C6アルキルによる置換を受けたフェニル、 R口はルイス塩基、 Xは0.1または2、である。
ルイス(Lewis)塩基は、ここでは電子対を与えることができる化合物と定 義する。この後にこの明細書においておよび特許請求の範囲において使用される 記号M。
R1,N 、R雪、 RsおよびXは、定義されたのと同じ意味を持つ。
本発明によれば、化合物Iは、不活性の乾燥した気体中で、モリブデン酸塩また はタングステン酸塩を、アニリンまたは置換を受けたアニリン、アニリンまたは 置換を受けたアニリンから陽子を取り去る陽子受容剤、ハロゲン化またはトリフ レイト化剤、配位するルイス塩基、および適宜な溶剤を混合することにより調合 し、6−配位化合物を作ることが好ましい。配位するルイス塩基を使わない場合 には、対応する4−配位化合物ができる。
この混合物は室温で反応するが、反応が完了するのを促進するために加熱する。
6−配位化合物は、蒸留技術により、反応混合物から固形物として回収できる。
それに対して対応する4−配位化合物は、溶解したままでもよいし、固形物とし て単離することもできる。
本発明の特徴と利点は、次の好ましい実施例の記載を注意深く調べることによっ て、より明確に理解されるであろう。
しい の− な1日 本発明は、化合物Iによって表される化合物に関する。
■を参照して、Mにたいして好ましいものはモリブデンおよびタングステンであ り、R1にたいしては塩素および臭素、R2にたいしてはフェニル、2.6−ジ イソプロピルフェニル、2.6−シメチルフエニルおよびオルト−t−ブチルフ ェニル、R3にたいしてはテトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ピ リジン、キヌクリジン、または一般式がP(R)3および(R)2PCHzCH *P (R)* (ここでRはアルキルまたはアリル、およびR3にたいして孤 立電子対を与えることかできる他のルイス塩基である)のホスフィンである。新 規な前駆化合物■は、本発明の方法にしたがって、次のような新規な反応により 合成することができる。
モリブデンまたはタングステン、例えばモリブデン酸アンモニウlh (NH4 ) *MOiOt、モリブデン酸アルキルアンモニウム[M Oso zsコ  [CHsN (C*H17) 814および[M Oso *aコ [HN ( Cx*H*s) *コ4、またはそれらに相当するものを、不活性な気体の中で 一般式NHXArのアミンと結合させる。ただしArはフェニルまたは置換を受 けたフェニル、例えばモノまたはジC1〜C6アルキルによる置換を受けたフェ ニル、代表的にはに1.2−ジイソプロピルフェニル、1,2−ジメチルフェニ ルまたはオルト−t−ブチルフェニルXは水素または(CHs)sS iNHA rのようなトリメチルシリルである。NHXArから陽子を取り去ることができ る化合物、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、置換を受けたピリジンまたは 他の相当する窒素塩基、およびハロゲン化またはトリフレイト化剤、例えばM  e 。
S i C I,MesS i B r,Mess i SOsCFsまたはこ れらに相当するものがさらに反応混合物に添加される。また適宜な溶媒を使用す る。この溶媒は、当量の配位ルイス塩基、例えば、1.2−ジメトキシエタン( DME) 、テトラヒドロフラン(THF)、ピリジン、キヌクリジン、(R)  *P CHtC HsP (R) t、およびP(R)!(ここにR=アルキ ルまたはアリルである)を含んでも、含まなくてもよい。さらに、不活性な気体 例えば窒素の中で少なくとも6時間はぼ60−70℃まで加熱する。その結果、 Mo (NA r) 2 (ハロゲン)2(ルイス塩基)8ができる。Xは0, 1または2である。
本発明の生成物は、溶液のままでもよいし、蒸留技術を使って溶液から揮発物質 を蒸発させることにより固形物として分離することもできる。
本発明の4配位化合物は、トルエン、ジエチルエーテル、ジクロロメタンまたは トリクロロメタンのような非配位溶媒を使用することにより、配位ルイス塩基が ない状態で生成される。本発明の実施例による化合物は、次のような3段階の反 応により対応する触媒を製造するための新規な前駆物質として使用できる。
この化合物を2当量のネオペンチルまたはネオフィル塩化マグネシウムで処理す ると、一般式M (NA r ) 2(CH2R)、2の中間体ができる。ただ しM, N 、 A rは前に定義されており、R=C (CHs)iまたはC Ph(CHs)tで、Ph=フェニルである。次にこの錯体は、1,2−ジメト キシエタン(DME)の中で、3当量の,トリフリック酸(HOSO□C F  、)のような強酸で処理され、6配位錯体、M (NA r)(CHR)(○S  02CF3)z (DME)を生じる。2当量のリチウムまたはカリウム ア ルコキシドがこの錯体と反応させられて、触媒M (NAr)(CHR)(R’  )2を生じる。ただしR’ =リチウムまたはカリウム アルコキシドである 。
下記の例は、本発明の実施例によりモリブデンを含む新規な前駆化合物を製造す るための方法について説明しているが、対応するタングステンの錯体も、本発明 の方法を使って製造することができ、同じ方法で用いることができることは理解 されるべきである。
この発明の実際のやり方をさらに説明するために、次の例を含めた。
式1の化合物の製造 例I 不活性な気体中で、すなわち窒素で包みながら、1 0。
00グラム(29.4mmo I)のモリブデン酸アンモニウム、(N H 4 ) 2M O so tを室温で1,2−ジメトキシエタン( D M E )  ( 1 5 0 m L )中に懸濁させた。
5分間攪拌しながら、10mLのDME中に23.80グラムのトリエチルアミ ン(235.2mmo I)の溶液をゆっくり加えた。溶液中に目に見える変化 はなかった。5分間攪拌しながら、次にDME (20mL)中に54、20グ ラムのクロロトリメチルシラン(5 0 0mmo 1)を含む溶液をゆっくり 加えた。溶液は白く不透明になった。最後に、5分間攪拌しながら、DME ( 15mL)中に20.80グラムの2,6−ジイツブロビルアニリン(118m mol)を含む溶液を加えた。溶液は黄色になった。反応が進むにつれて、さら に白い析出物ができた。この混合物をさらに、窒素で包みながら6時間°70℃ に加熱した。さらに反応した混合物を濾過して、れんが色の溶液から、反応中に できた析出物を取り出した。この白い析出物を、洗液が無色で通過するまで、D MEで洗浄した。洗液をれんが色の溶液と一諸にして、溶液から揮発分を取り除 いた。その結果、35゜12グラム(57,6mmol、99%)のれんが色の Mo (NA r)ICl ! (DME)生成物(ここにArは2.6−ジイ ツブロビルフエニルである)が得られた。
この固形物は、そうしたければ、さらに低温のペンタンで洗浄して純化すること ができる。
例■ 不活性な気体中で、すなわち窒素で包みながら、5゜OQグラム(14,7mm ol)のモリブデン酸アンモニウム、(N H4) xM o 207を室ff LでDME(70sl)中に懸濁させた。5分間攪拌しながら、10mLのDM E中に11.90グラムのトリエチルアミン(117,6mmo l)を含む溶 液をゆっくり加えた。溶液中に目に見える変化はながった。5分間にわたって攪 拌しながら、次にDME(20sl)中に27.10グラムのクロロトリメチル シラン(250mmol)を含む溶液をゆっくり加えた。溶液は白く不透明にな った。最後に、5分間にわたって攪拌しながら、DME(15sl)中に7.1 3グラムの2,6−シメチルアニリン(59mmol)の溶液を加えた。溶液は 黄色になった。反応が進むにつれて、さらに白い析出物ができた。この混合物を 窒素で包みながら8時間60’Cに加熱した。さらに反応混合物を濾過して、れ んが色の溶液がら反応中にできた析出物を取り出した。この白い析出物を、洗液 が無色で通過するまで、DMEで洗浄した。洗液をれんが色の溶液と一諸にして 、溶液から揮発分を取り除いた。その結果14.47グラム(29,1mmo  1.98%)のれんが色のMo (NA r)ICIs (DME)生成物が得 られた。ただしArは2,6−ジイツブロピルフエニルである。この固形物は、 そうしたければ、さらに低温のペンタンで洗浄して純化することができる。
例■ 等量のモリブデン酸アルキルアンモニウム、[Mo。
02sl [CHsN CCaHly) sl−または[M o 、0□][H N (Cz zHis) sl 4を使って例■および■の手順を繰り返し、M o (NA r ) IC1t (DME)生成物が得られた。Arは例Iまた は■で定義されているのと同じである。
例■ 次のルイス塩基:テトラヒドロフラン、ピリジン、キヌクリジン、および一般式 がP (R) *または(R)2P CHICHtP (R) t (ここでR はアルキルまたはアリルである)のホスフィン のうちの1つの当量を使って例 ■、■または■の手順を繰り返し、対応する生成物Mo (NA r) ICI t (ルイス塩基)8を得た。ここで、x=1または2であり、Arは例工また は■で定義されているのと同じである。
例V 当量のブロモトリメチルシランを使って、例I、ff。
■または■の手順を繰り返し、対応する生成物Mo(NAr)Jr2(ルイス塩 基)fを得た。ここで、x=1または2であり、Arは例Iまたは■で定義され ているのと同じである。
例■ 次の非配位溶媒、トルエン、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、トリクロロメ タンのうちの1つを使い、配位するルイス塩基を使用せずに、例I、n、mまた は■の手順を繰り返し、対応する4配位化合物Mo(NAr)2(ハロゲン)2 を得た。ここで、Arは例工または■で定義されているのと同じである。
例■ 本発明の化合物を利用してそれに対応する触媒を製造するための3段階の製法 −30”C(7)500mlのニーfル中1:30,00グラムのMo (NA r)acts(DME)(49,3mm。
1)(ここで、Arは例Iまたは■において定義されているのと同じである)を 含む溶液を攪拌しながら、これにネオペンチル塩化マグネシウム(98,7mm o l)を含むエーテル溶液を滴下して加えた。これにより赤色から橙色への色 の変化によって示されるM g Cl 2の析出か始まった。反応混合物は、2 5℃まで温まるにまがせ、3時間攪拌した。結果として生じた混合物はシーライ トを通して濾過した。濾液は濃縮して40”Cに保ち、20.20グラムの橙色 の錯体が生じた。
予め冷やした、DME (20sl)にトリフリック酸(35,5mmol)を 溶かした溶液を、DME (200mL)中に7.Ooグラムの橙色の錯体を含 む溶液に、−so’cで10分間にわたって、滴下して加えた。溶解を助けるた めに、ペンタン(15〜30mL)を少シ加えてもよい。この溶液は室温まで温 まるにまかせ、3時間攪拌した。この間に色が橙色から暗黄色に変わった。
次に溶液を蒸発させると、黄色の固形物が得られた。この固形物は、冷たいトル エン(100〜150sl)で抽出もだ。抽出物はシーライトの床で濾過した。
トルエンは濾過物からなくなり、5.9グラム(65%)の黄色の錯体を得られ た。
0.95グラムの固体のtert−ブトキサイドリチウム(11,8mmo 1 )を、200mLのエーテルと20mLのDMEの混合物中に4.00グラムの 上記の黄色の錯体を溶かした溶液に、−30℃において10分間にわたって、ゆ っくりと加えた。反応混合物を室温まで温まらせ、2時間攪拌し、乾燥するまで 蒸発させた。
暗橙色の触媒を50slのペンタンで抽出し、シーライトの床で濾過した。溶媒 を蒸発させると、2.54グラムの触媒の錯体が得られた。、 記載した本発明の実施例は、ただ本発明の原理の適用のしかたを説明するための ものであることを理解すべきである。この技術分野に熟達した人々には、本発明 の真の精神と範囲から逸脱することなく、多数の変形が可能であろう。
国際調査報告 DI”T/IK Qりtnxruフロントページの続き (72)発明者 フォックス、ハロルド エイチ。
アメリカ合衆国 02215 マサチューセッツ州 ボストン ベイ ストリー ト ロード47 (72)発明者 グツドール、ブライアン エル。
アメリカ合衆国 44313 オハイオ州 アクロン クロウヴアー ヒル ロ ード

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.一般式 M(R1)2(NR2)2(R2)x ここで、Mはモリブデンまたはタングステン、Nは窒素、R1はハロゲン、R2 はフェニルまたは置換を受けたフェニル、R2は少なくとも1つの孤立電子対を 持つルイス塩基、Xは0,1または2である、化合物。
  2. 2.前記ハロゲンが塩素または臭素である請求項1に記載の化合物。
  3. 3.前記置換を受けたフェニルが、2,6−ジイソプロピルフェニル、2,6− ジメチルフェニルおよびオルト−tert−ブチルフェニルから成るグループか ら選ばれたものである請求項1に記載の化合物。
  4. 4.前記ルイス塩基が、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ピリ ジン、キヌクリジン、P(R)3および(R)2PCH2CH2P(R)2(こ こでRはアルキルまたはアリル)から成るグループから選ばれたものである請求 項1に記載の化合物。
  5. 5.Mがモリブデンであり、Nが窒素であり、ハロゲンが塩素であり、置換を受 けたフェニルが2,6−ジイソプロピルフェニルであり、ルイス塩基が1,2− ジメトキシエタンである請求項1に記載の化合物。
  6. 6.Mがモリブデンであり、Nが窒素であり、ハロゲンが塩素であり、置換を受 けたフェニルが2,6−ジメチルフェニルであり、ルイス塩基が1,2−ジメト キシエタンである請求項1に記載の化合物。
  7. 7.請求項1において定義されている化合物を製造するための方法であって、 (a)モリブデンまたはタングステンを、アニリン,置換を受けたアニリンまた は(CH3)3SiNHAr(ここにArはフェニルまたは置換を受けたフェニ ル、陽子受容剤、トリフレイト化またはハロゲン化剤、およびそれらの溶媒であ る)と混ぜ、(b)反応を促進し早く終了させるために、得られた混合物を加熱 し、及び (c)前記化合物を回収する、 ことを含む方法。
  8. 8.前記モリブデン酸塩がアンモニウムまたはアルキルアンモニウムモリブデン 酸塩である請求項7に記載の方法。
  9. 9.前記タングステン酸塩がアンモニウムまたはアルキルアンモニウムタングス テン酸塩である請求項7に記載の方法。
  10. 10.前記置換を受けたアニリンが、2,6−ジイソプロピルアニリン、2,6 −ジメチルアニリンおよびオルト−tert−ブチルアニリンから成るグループ から選ばれたものである請求項7に記載の方法。
  11. 11.前記陽子受容剤が、トリエチルアミン、ピリジンおよび置換を受けたピリ ジンから成るグループから選ばれたものである請求項7に記載の方法。
  12. 12.前記ハロゲン化剤が、トリメチルシリルクロライドまたはトリメチルシリ ルブイロマイドである請求項7に記載の方法。
  13. 13.前記トリフレイト化剤が式Me3SiSO3CF3を持つ請求項7に記載 の方法。
  14. 14.前記溶媒がルイス塩基を含む請求項7に記載の方法。
  15. 15.前記ルイス塩基が、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ピ リジン、キヌクリジン、P(R)3および(R)2PCH2CH2P(R)2( ここで、Rはアルキルまたはアリルである)から成るグループから選ばれたもの である請求項14に記載の方法。
  16. 16.前記溶媒が非配位溶媒である請求項7に記載の方法。
  17. 17.前記溶媒が、トルエン、ジエチルエーテル、ジクロロメタンおよびトリク ロロメタンから成るグループから選ばれたものである請求項16に記載の方法。
  18. 18.前記混合物が少なくとも6時間60〜70℃に加熱される請求項7に記載 の方法。
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