JPH0764861B2 - 有機ビスゲルミルエチレン類の製造方法及び新規な有機ビスゲルミルエチレン類 - Google Patents

有機ビスゲルミルエチレン類の製造方法及び新規な有機ビスゲルミルエチレン類

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JPH0764861B2
JPH0764861B2 JP3062565A JP6256591A JPH0764861B2 JP H0764861 B2 JPH0764861 B2 JP H0764861B2 JP 3062565 A JP3062565 A JP 3062565A JP 6256591 A JP6256591 A JP 6256591A JP H0764861 B2 JPH0764861 B2 JP H0764861B2
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輝幸 林
正人 田中
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【0001】本発明は、有機ゲルマニウム化合物の新規
な製造方法及びそれによって得られる新規な有機ゲルマ
ニウム化合物に関するものである。有機ゲルマニウム化
合物は、触媒及びポリマーへの添加物として用いられる
ほか殺菌剤、防腐剤、抗腫瘍剤等として注目されてい
る。また、電子・光機能材料として有用なゲルマニウム
含有ポリマーを製造するためのモノマーとしても脚光を
浴びつつある。
【0002】
【従来の技術】1,2−ビス(ゲルミル)エチレン類に
ついては、従来金属アセチリドやビス(ゲルミル)水銀
等の、反応性が高く取り扱いに問題のある試薬を用いる
方法や、ジゲルマンを強塩基存在下発癌性のヘキサメチ
ルホスホリックトリアミド中でアセチレン類と反応させ
る方法等、到底工業的には実施しがたい方法によって製
造されていた。
【0003】一方、テトラハロゲルマンとジハロゲルミ
レンの混合物をアセチレン類と反応させる方法や、エー
テル中トリハロゲルマンとアセチレン類とを反応させる
製造方法もあるが、これらの方法はゲルミル基上にハロ
ゲンが3個置換された1,2−ビス(ゲルミル)エチレ
ン類の製造にしか適用できない。したがって、これまで
知られている1,2−ビス(ゲルミル)エチレン類は、
ゲルミル基の置換基がすべてアルキル基かすべてハロゲ
ンのものに限られており、ゲルマニウム含有ポリマーを
製造するためのモノマーとして有用なゲルミル基上にハ
ロゲンまたはアルコキシ基と、アルキル基またはアリー
ル基等の有機基の両者の置換基を有するものは知られて
いなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アル
カリ金属や水銀等を使用せず、また、毒性の強い溶媒等
を使用することなく、各種の置換基を有する1,2−ビ
ス(ゲルミル)エチレン類を一段で製造する方法を提供
すること、及び、ゲルミル基上にハロゲンまたはアルコ
キシ基と、有機基の両者を有する1,2−ビス(ゲルミ
ル)エチレン類を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、種々のアセチレ
ン類がニッケル族遷移金属含有触媒の存在下、ジゲルマ
ン類と容易に反応するという新規な事実を見い出し、こ
の知見をもとに本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明によれば、 (1)一般式(I) RC≡CR (式中、R及びRは水素原子、アルキル基、アリー
基又はアルコキシカルボニル基を表わし、互いに同じ
であっても異なってもよい。)で表わされるアセチレン
類を、 一般式(II) AGeGeA (式中、A、A、A、A、A及びAはアル
キル基又はフッ素、塩素もしくは臭素原子を表わし、互
いに同じであっても異なっていてもよい。)で表わされ
るジゲルマン類と、ニッケル族遷移金属含有触媒の存在
下で反応させることを特徴とする、 一般式(III) AGe(R)C=C(R)GeA
(R、R、A、A、A、A、A及びA
は式(I)及び式(II)と同じ意味をもつ。)で表わ
される1,2−ビス(ゲルミル)エチレン類の製造方
法、及び (2)一般式(IV) X 3−m−nGeC(R)=C(R
GeR 3−m−n (式中Xはフッ素、塩素もしくは臭素原子を表わし、
及びRはアルキル基を表わし、互いに同じであっ
ても異なっていてもよく、mは1、nは1または2であ
り、R及びRは水素原子、アルキル基、アリール
又はアルコキシカルボニル基を表わし、互いに同じであ
っても異なっていてもよい。)で表わされる1,2−ビ
ス(ゲルミル)エチレン類が提供される。
【0007】本発明で用いられる一般式(I)で表わさ
れるアセチレン類としては、その置換基が水素原子、ア
ルキル基、アリール基、アルコキシカルボニル基である
種々のものが用いられるが、これを例示すれば、アセチ
レン、プロピン、1−ヘキシン、4−オクチン、フェニ
ルアセチレン、トラン、アセチレンジカルボン酸ジメチ
ル、プロピオール酸エチル等をあげることができる。
【0008】本発明で用いるもう一つの原料であるジゲ
ルマン類としては、ゲルマニウム原子に結合するすベて
の水素が置換された、一般式(II)で表わされるジゲ
ルマン類が用いられる。アルキル基、フッ素、塩素また
は臭素を置換基とする種々のジゲルマンが用いられ、こ
れらジゲルマン類を例示すれば、ヘキサメチルジゲルマ
ン、ヘキサエチルジゲルマン、1,2−ジクロロ−1,
1,2,2,−テトラメチルジゲルマン、ヘキサフルオ
ロジゲルマン等をあげることができる。
【0009】本発明の方法におけるアセチレン類のジゲ
ルマン化合物に対する比率には、特に制限はないが、収
率等を考慮すれば、100倍から10分の1程度の範囲
が好ましい。また、ガス状のアセチレン類を用いる場合
には、常圧で十分である。
【0010】本発明においては、触媒としてニッケル族
遷移金属含有触媒を用いる。ニッケル族遷移金属含有触
媒としては、パラジウム、白金またはニッケルを含む従
来公知の各種のものを使用することができ、活性炭等へ
の担持触媒、塩、配位子を有する錯体等を用いることが
できる。それらの具体例を示すと、パラジウムカーボ
ン、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、ジクロロビス
(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス
(トリエチルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス
(トリメチルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス
(トリメチルホスファイト)パラジウム、テトラキス
(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス
(トリエチルホスフィン)パラジウム、トリス(トリフ
ェニルホスファイト)パラジウム、ジクロロビス(ベン
ゾニトリル)バラジウム、ビス(ジベンジリデンアセト
ン)パラジウム、白金カーボン、白金黒、塩化白金酸及
びその塩、塩化白金、Zeise塩、テトラキス(トリ
フェニルホスフィン)白金、テトラキス(ジメチルフェ
ニルホスフィン)白金、テトラキス(トリフェニルホス
ファイト)白金、ジクロロビス(トリフェニルホスフィ
ン)白金、エチレンビス(トリフェニルホスフィン)白
金、クロロヒドリドビス(トリエチルホスフィン)白
金、ジクロロ(テトラメチルエチレンジアミン)白金、
ジブロモビス(トリメチルホスファイト)白金、ジクロ
ロビス(ベンゾニトリル)白金、ビス(シクロオクタジ
エン)白金、ジクロロ(シクロオクタジエン)白金、ビ
ス(ジベンジリデンアセトン)白金、テトラキス(トリ
フェニルホスフィン)ニッケル、テトラキス(トリエチ
ルホスフィン)ニッケル、エチレンビス(トリフェニル
ホスファイト)ニッケル、ビス(シクロオクタジエン)
ニッケル等があげられる。これら塩、錯体などは単独で
用いることもできるが、金属原子に対して1倍から10
倍程度のトリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホ
スフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィ
ン等のホスフィン類、トリメチルホスファイト、トリフ
ェニルホスファイト、1−ホスファ−2,6,7−トリ
オキサ−4−エチルビシクロ[2,2,2]オクタン等
のホスファイト類等の配位子と共存させて用いてもよ
い。これらニッケル族遷移金属含有触媒の使用量はいわ
ゆる触媒量でよく、一般には、ジゲルマン類に対するモ
ル比で、0.00001〜0.5の範囲で使用される。
【0011】本発明の方法は、0℃以上、好ましくは室
温〜250℃の反応温度で実施される。また、本発明の
方法は、溶媒の存在下または不存在下で実施することが
できるが、溶媒を用いる場合は、通常用いられる溶媒、
例えば、ベンゼン、トルエン、ヘキサン等の各種の有機
溶媒を用いることができる。反応混合物からの目的生成
物の分離精製は、一般的には、蒸留、クロマトグラフィ
ー等の有機化学的に通常用いられる手段により、容易に
達せられる。
【0012】本発明の方法において、アセチレン類を用
いる場合に得られる一般式(III)で表わされる化合
物としては、炭素上に水素、アルキル基、アリール基、
ルコキシカルボニル基等の種々の置換基を有するもの
が得られるが、これらを例示すれば、1,2−ビス(ト
リメチルゲルミル)エチレン、1,2−ビス(クロロジ
メチルゲルミル)エチレン、1,2−ビス(トリフルオ
ロゲルミル)エチレン、1,2−ビス(トリフルオロゲ
ルミル)−1−プロペン、4,5−ビス(トリエチルゲ
ルミル)−4−オクテン、α,β−ビス(クロロジメチ
ルゲルミル)スチレン、1,2−ビス(クロロジメチル
ゲルミル)フマール酸ジメチル、1,2−ビス(クロロ
ジメチルゲルミル)マレイン酸ジメチル等をあげること
ができる。
【0013】本発明の方法によれば、前記一般式(I
V)で表わされる新規な1,2−ビス(ゲルミル)エチ
レン類を得ることができる。前記式中Xはハロゲン原子
を表わし、R及びRはアルキル基を表わし、mは
1、nは1または2であり、R及びRは水素原子、
アルキル基、アリール基、アルコキシカルボニル基を
わす。
【0014】
【発明の効果】本発明の方法によれば、入手の容易なア
セチレン類から中性条件で1,2−ビス(ゲルミル)エ
チレン類を一段で製造することができ、しかもその分離
精製も容易である。また本発明により得られる一般式
(III)及び(IV)で表わされるビス(ゲルミル)
化合物は、含ゲルマニウムポリマーの製造用原料として
好適のものである。
【0015】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。 実施例1 オートクレーブに1,2−ジクロロ−1,1,2,2−
テトラメチルジゲルマン1mmol、テトラキス(トリ
フェニルホスフィン)パラジウム0.05mmol、ト
ルエン2ml、フェニルアセチレン5mmolを入れ、
120℃油浴中で3時間加熱した。反応液をガスクロ分
析した結果、(Z)−α,β−ビス(クロロジメチルゲ
ルミル)スチレン0.40mmol、(E)−α,β−
ビス(クロロジメチルゲルミル)スチレン0.05mm
olの生成が確認された。
【0016】反応液をクーケルロアにて蒸留した結果、
0.31mmolの(Z)−α,βービス(クロロジメ
チルゲルミル)スチレンが得られた。このものは、文献
未載の新規化合物であり、その物性値は以下の通りであ
る。
【0017】無色液体Bp120℃/0.7mmHg、
NMR(CDCl)δ0.82(s,6H,Ge(C
)、1.04(s,6H,Ge(C
)、6.94(s,1H,=CHGe)、7.
05−7.40(m,5H,C)ppm。MS
(m/z)378(1,M)、363(3,M−M
e)、343(17,M−Cl)、241(32,M−
ClMeGe)、206(6,M−ClMeGe−
Cl)、139(100,GeMeCl)、109
(14,GeCl)、104(14,MeGe)、8
9(22,MeGe)高分解能MS 379.9192
(C1218GeClの計算値379.920
9)
【0018】実施例2 オートクレーブの代わりにガラス封管を用い、無溶媒で
反応を行ったほかは、実施例1と同様に反応を行った結
果、(Z)−α,β−ビス(クロロジメチルゲルミル)
スチレン0.52mmol、(E)−α,β−ビス(ク
ロロジメチルゲルミル)スチレン0.10mmolが生
成した。
【0019】実施例3 オートクレーブの代わりに還流冷却器を装着したフラス
コを用いて実施例1と同様に反応を行った結果、(Z)
−α,β−ビス(クロロジメチルゲルミル)スチレン
0.55mmolが生成した。
【0020】実施例4 フェニルアセチレンの代わりにlatmのアセチレンを
用い、ガラス製シュレンク管中で100℃、12時間加
熱したほかは、実施例1と同様に反応を行った結果、
(E)−1,2−ビス(クロロジメチルゲルミル)エチ
レン0.55mmolを得た。このものは、文献未載の
新規化合物であり、その物性値は以下の通りである。
【0021】無色液体、Bp、80−90℃/8mmH
g、IR 965cm−1(δ CH)、NMR(CD
Cl)δ0.80(s,12H,(CH
e)、6.90(5,2H,GeHC=)、MS(20
eV,m/z)302(2,M)、287(100,
M−Me)、276(16,ClMeGeGeMe
Cl)、267(18,M−Cl)、165(2,M−
ClMeGe)、139(55,ClMeGe),
119(13,MeGe)、104(49,Me
e),89(3,MeGe)、高分解能MS 303.
8904(C14GeClとしての計算値30
3.8896)
【0022】実施例5 1,2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラメチルジゲ
ルマンの代わりにヘキサメチルジゲルマンを用いて実施
例3と同様に反応を行った結果、(Z)−α,β−ビス
(トリメチルゲルミル)スチレン0.01mmolが生
成した。さらにフェニルアセチレンを追加しながら48
時間加熱した結果、0.24mmolの(Z)−α,β
−ビス(トリメチルゲルミル)スチレンが生成した。こ
のものは、文献未載の新規化合物であり、その物性値は
以下の通りである。
【0023】無色液体、Bp、60−70℃/1mmH
g、NMR(CDCl)0.29(s,9H,Ge
(CH)、0.34(s,9H,Ge(CH
)、6.51(s,1H,=CHGe)、6.9−
7.4(m,5H,C)、MS(m/z)323
(18,M−me)、221(10、M−GeM
)、205(8)181(10,PhMe
e)、119(100,MeGe),104(10,
MeGe)、89(19,MeGe)。
【0024】実施例6 テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムの代
わりに、テトラキス(トリフェニルホスフィン)白金を
用い、実施例4と同様に反応を行いクーゲルロア蒸留し
た結果、(Z)−1,2−ビス(クロロジメチルゲルミ
ル)エチレン0.19mmolを得た。このものは、文
献未載の新規化合物であり、その物性値は以下の通りで
ある。
【0025】無色液体、Bp、70−80℃/9mmH
g、NMR(CDCl)0.90(s,12H,Ge
(CH)、7.03ppm(s,2H,=CHG
e)、MS(20eV,m/z)287(100,M−
Me)、276(17)、267(22,M−Cl)、
139(57、ClMeGe)、129(16)、1
19(22,MeGe)、104(64,Me
e)、89(8,MeGe)。
【0026】実施例7 反応時間を48時間として、実施例6と同様に反応を行
った結果、0.29mmolの(Z)−1,2−ビス
(クロロジメチルゲルミル)エチレンが生成した。
【0027】実施例8 フェニレンアセチレンの代わりにアセチレンジカルボン
酸ジメチルを用いて、実施例3と同様に反応を行ぅた結
果、1,2−ビス(クロロジメチルゲルミル)エチレン
ジカルボン酸ジメチルが0.59mmol生成した。こ
のものは、文献未載の新規化合物であり、そのマススペ
クトルは以下の通り。
【0028】MS(m/z)403(17,M−M
e)、383(33,M−Cl)、281(18,M−
ClMeGe)、250(22,M−ClMeGe
−MeO)、187(23)、139(100,ClM
Ge)。
【0029】実施例9 フェニルアセチレンの量を2mmolとし、ガラス製シ
ュレンク管中で反応を行ったほかは、実施例1と同様に
反応を行った結果、(Z)−α,β−ビス(クロロジメ
チルゲルミル)スチレン0.81mmol、(E)−
α,β−ビス(クロロジメチルゲルミル)スチレン0.
07mmolが生成した。
【0030】実施例10 フェニルアセチレンの量を1mmolとし、反応温度を
100℃、反応時間を1時間としたほかは、実施例9と
同様に反応を行った結果、(Z)−α,β−ビス(クロ
ロジメチルゲルミル)スチレン0.68mmol、
(E)−α,β−ビス(クロロジメチルゲルミル)スチ
レン0.04mmolが生成した。
【0031】実施例11 フェニルアセチレンの量を5mmolとし、トリフェニ
ルホスフィン0.40mmolを添加し、反応温度を1
00℃、反応時間を1時間としたほかは、実施例9と同
様に反応を行った結果、(Z)−α,β−ビス(クロロ
ジメチルゲルミル)スチレン0.20mmol、(E)
−α,β−ビス(クロロジメチルゲルミル)スチレン
0.01mmolが生成した。
【0032】実施例12 フェニルアセチレンの量を1mmolとし、テトラキス
(トリフェニルホスフィン)パラジウムの代わりにジク
ロロビス(トリメチルホスフィン)パラジウム0.05
mmolを用いたほかは、実施例9と同様に反応を行っ
た結果、(Z)−α,β−ビス(クロロジメチルゲルミ
ル)スチレン0.81mmol、(E)−α,β−ビス
(クロロジメチルゲルミル)スチレン0.07mmol
が生成した。
【0033】実施例13 フェニルアセチレンの量を2mmolとし、テトラキス
(トリフェニルホスフィン)パラジウムの代わりにビス
(ジベンジリデンアセトン)パラジウム0.05mmo
l及び1−ホスファ−2,6,7−トリオキサー4−エ
チルビシクロ[2,2,2]オクタン0.10mmol
を添加し、反応温度を100℃、反応時間を1時間とし
たほかは、実施例9と同様に反応を行った結果、(Z)
−α,β−ビス(クロロジメチルゲルミル)スチレン
0.33mmolが生成した。
【0034】実施例14 テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムの代
わりにジクロロビス(トリメチルホスフィン)パラジウ
ム0.05mmolを用いたほかは、実施例4と同様に
反応を行った結果、(E)−1,2−ビス(クロロジメ
チルゲルミル)エチレン0.30mmolが生成した。
【0035】実施例15 テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムの代
わりにビス(ジベンジリデンアセトン)バラジウム0.
05mmol及びトリメチルホスフィン0.10mmo
lを用いたほかは、実施例4と同様に反応を行った結
果、(E)−1,2−ビス(クロロジメチルゲルミル)
エチレン0.33mmolが生成した。
【0036】実施例16 テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムの代
わりにビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム0.
05mmol及び1−ホスファ−2,6,7−トリオキ
サ−4−エチルビシクロ[2,2,2]オクタン0.1
0mmolを用いたほかは、実施例4と同様に反応を行
った結果、(E)−1,2−ビス(クロロジメチルゲル
ミル)エチレン0.83mmolが生成した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 31/28 C07B 61/00 300 (56)参考文献 特開 昭54−88224(JP,A) 特開 昭56−122390(JP,A) 特開 昭48−67223(JP,A) 特開 昭52−83334(JP,A) J.ORGANOMETAL.CHE M.,117〜3!(1976),C55−D57. ORGANOMETALLICS,6〜 5!(1987),974−979. CHEMICAL ABSTRACT S,60〜13!(1964),15899F−H. CHEMICAL ABSTRACT S,65〜11!(1966),16997E−G.

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) RC=CR (式中、R及びRは水素原子、アルキル基、アリー
    基又はアルコキシカルボニル基を表わし、互いに同じ
    であっても異なってもよい。)で表わされるアセチレン
    類を、 一般式(II) AGeGeA (式中、A、A、A、A、A及びAはアル
    キル基又はフッ素、塩素もしくは臭素原子を表わし、互
    いに同じであっても異なっていてもよい。)で表わされ
    るジゲルマン類と、ニッケル族遷移金属含有触媒の存在
    下で反応させることを特徴とする、 一般式(III) AGe(R)C=C(R)GeA
    (R、R、A、A、A、A、A及びA
    は式(I)及び式(II)と同じ意味をもつ。)で表わ
    される1,2−ビス(ゲルミル)エチレン類の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 一般式(IV) XmR 3−m−nGeC(R)=C(R
    GeR 3−m−n (式中Xはフッ素、塩素もしくは臭素原子を表わし、
    及びRはアルキル基を表わし、互いに同じであっ
    ても異なっていてもよく、mは1、nは1または2であ
    り、R及びRは水素原子、アルキル基、アリール
    又はアルコキシカルボニル基を表わし、互いに同じであ
    っても異なっていてもよい。)で表わされる1,2−ビ
    ス(ゲルミル)エチレン類。
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