JPH11239730A - ニトロ化又はカルボキシル化用触媒、それを用いたニトロ化又はカルボキシル化方法、及びアダマンタン誘導体 - Google Patents

ニトロ化又はカルボキシル化用触媒、それを用いたニトロ化又はカルボキシル化方法、及びアダマンタン誘導体

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JPH11239730A
JPH11239730A JP316198A JP316198A JPH11239730A JP H11239730 A JPH11239730 A JP H11239730A JP 316198 A JP316198 A JP 316198A JP 316198 A JP316198 A JP 316198A JP H11239730 A JPH11239730 A JP H11239730A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的温和な条件であっても基質を効率よく
ニトロ化又はカルボキシル化する。 【解決手段】 下記式(1)で表されるイミド化合物
(N−ヒドロキシフタルイミドなど)の存在下、基質
と、(i)窒素酸化物及び(ii)一酸化炭素と酸素との
混合物から選択された少なくとも一種の反応剤とを接触
させて、基質に、ニトロ基及びカルボキシル基から選ば
れた少なくとも一種の官能基を導入する。 【化1】 (式中、R1 及びR2 は、水素原子、ハロゲン原子、ア
ルキル基、アリール基、シクロアルキル基を示し、R1
及びR2 は互いに結合して二重結合、または芳香族性又
は非芳香族性の環を形成してもよい。YはO又はOH、
n=1〜3) 窒素酸化物には、式 Nx y で表される化合物(N2
3 ,NO2 など)が含まれ、基質には、アダマンタン
などのメチン炭素原子を有する化合物,芳香族性環の隣
接部位にメチル基又はメチレン基を有する化合物などが
含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、(i)窒素酸化
物、及び(ii)一酸化炭素と酸素との混合物から選択さ
れた少なくとも一種の反応剤を用いて基質に直接かつ効
率よくニトロ化及び/又はカルボキシル化するのに有用
な触媒、この触媒を用いたニトロ化・カルボキシル化方
法、ニトロ基及び/又はカルボキシル基を有する化合物
の製造方法、新規なアダマンタン誘導体、及びアダマン
タン誘導体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ニトロ化合物は、医薬,農薬,染料,溶
剤,爆薬などの原料、アミノ化合物の原料などとして広
く利用されている。また、カルボン酸(カルボキシ化合
物)は、エステルなどの各種化合物の原料として有用で
ある。なかでもジカルボン酸はポリエステルの原料とし
て有用である。
【0003】炭化水素類のニトロ化には、混酸(硝酸と
硫酸との混合物)を用いる硝酸法が広く利用されてい
る。しかし、硝酸法では、高濃度の強酸を大量に使用す
ることに加えてニトロ化反応が発熱反応であるため、反
応操作性を改善することが困難である。また、硝酸法で
は、窒素酸化物が多量に副生し、環境汚染が懸念される
とともに、副生物の処理を必要とする。ニトロ化方法と
して、鉄触媒の存在下、N2 5 とオゾンとを用いて、
芳香族化合物(トルエンなど)や脂環族化合物(アダマ
ンタンなど)をニトロ化することが提案されている。こ
の方法は、反応種としてのNO3 を利用して、低温でニ
トロ化を円滑に進行させることができる。しかし、反応
速度を高めるためには触媒を必要とすることに加えて、
オゾンを生成させるためのオゾン発生装置などの付帯設
備を新たに設ける必要がある。
【0004】カルボキシ化合物(例えば、フタル酸な
ど)は、例えば、基質(例えば、ナフタレンなど)の酸
化により得ることができる。このような酸化方法では、
通常、基質よりも炭素数が少ないカルボキシ化合物が得
られる。また、酸化方法により、橋架け環式炭化水素の
カルボキシ化合物(例えば、1−カルボキシアダマンタ
ンなど)を得るには、酸化によりカルボキシル基に変換
可能な基(例えば、メチロール基など)をメチン炭素原
子に導入した上で、酸化しなければならず、極めて困難
である。炭化水素化合物のカルボキシル化方法として、
例えば、グリニャール反応を用いてカルボン酸を得る方
法が広く知られている。この方法では、基質を直接カル
ボキシル化することができず、予め基質から有機金属化
合物(グリニャール化合物など)などの特殊な化合物を
調製し、この有機金属化合物に二酸化炭素を作用させ、
加水分解してカルボキシル化するため、反応工程数が多
い。また、前記有機金属化合物は、調製が困難な上、取
り扱い性が低い。特開平8−38909号公報には、N
−ヒドロキシフタルイミドなどのイミド化合物の存在
下、基質と酸素とを接触させて酸化し、対応する酸化物
(例えば、カルボン酸など)を生成させる方法が開示さ
れている。この方法では、シクロヘキサンからアジピン
酸を得る方法などが記載されている。この方法では、通
常、基質と同じ炭素数のカルボキシ化合物が得られる。
【0005】一方、アダマンタンは、3次元的に対称構
造を有し、各環が互いに安定化する構造を有しているた
め、特異な機能を有する。例えば、アダマンタンにカル
ボキシル基やアミノ基などの官能基を導入し、必要によ
り他の誘導体に誘導することにより、機能性を高めた種
々の共重合体を得ることができる。例えば、官能基を導
入したアダマンタン誘導体から、ポリエステルを得る方
法(特開昭50−21090号公報など)、ポリカーボ
ネートを得る方法(米国特許3594427号明細書な
ど)、ポリアミドやポリイミドを得る方法(米国特許3
832332号明細書など)、ポリウレタンを得る方法
(特公昭44−12891号公報など)、ポリスルフォ
ン及びポリスルフォネートを得る方法(米国特許375
3950号明細書など)、ビニルポリマーを得る方法
(特公昭46−28419号公報など)などが提案され
ている。このようなアダマンタン誘導体から得られる重
合体は、一般に、機能性が高く、例えば、導光損失性、
屈折率、複屈折率などの光学的特性、耐湿性、耐熱性、
熱望調律などの特性において、従来のポリでは達成で着
ない高いレベルを有している。従って、前記重合体は、
光ファイバー、光学用素子、光学レンズ、ホログラム、
光ディスク、コンタクトレンズなどの光学材料、有機ガ
ラス用透明樹脂コーティング剤、導電性ポリマー、写真
感光用材料、蛍光性材料などとしての利用が検討されて
いる。また、アダマンタンのアルコール体から誘導され
るアミノ誘導体は、高い薬理活性を示す各種の医薬、農
薬を誘導する上で有用であり、例えば、パーキンソン氏
病の治療薬「シンメトレル」などに利用されている。ま
た、アダマンタンのジアミノ体は、抗菌剤、抗ウイルス
剤の中間原料として有用である。前記アダマンタンのジ
アミノ体は、アダマンタンのジオール体をハロゲン化し
て得られるジハロ体をアミノ化することにより製造され
ている。しかし、アダマンタンのジハロ体をアミノ化し
て得られるジアミノ体の塩を遊離させる際に、副反応が
生じやすい上、遊離のジアミノ体を収率よく分離、回収
することが困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、基質を効率よくニトロ化及び/又はカルボキシル化
できる触媒、及びこの触媒を用いたニトロ化及び/又は
カルボキシル化方法を提供することにある。本発明の他
の目的は、温和な条件であっても、(i)窒素酸化物及
び(ii)一酸化炭素と酸素との混合物から選択された少
なくとも一種の反応剤により、基質をニトロ化またはカ
ルボニル化できる触媒、およびこの触媒を用いて基質を
ニトロ化またはカルボキシル化する方法を提供すること
にある。本発明のさらに他の目的は、高い転化率および
選択率で、ニトロ基およびカルボキシル基から選択され
た少なくとも一種の官能基を有する化合物を生成できる
触媒、およびこの触媒を用いて前記官能基を有する化合
物を製造する方法を提供することにある。本発明の別の
目的は、環境汚染の原因となる窒素酸化物を有効に利用
でき、ニトロ化合物を高い転化率及び選択率で生成でき
るニトロ化方法を提供することにある。本発明のさらに
別の目的は、簡単な操作で、また少ない工程数で、基質
よりも炭素数の多いカルボキシ化合物を効率よく製造で
きる方法を提供することにある。本発明の他の目的は、
新規なアダマンタン誘導体を提供することにある。本発
明のさらに他の目的は、アダマンタンのジアミノ体を収
率よく製造できる方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、特定のイミド化合物で
構成された触媒の存在下、(i)窒素酸化物(N
2 3 、N2 Oなど)及び(ii)一酸化炭素と酸素との
混合物から選択された少なくとも一種の反応剤と基質と
を反応させると、基質に、ニトロ基及びカルボキシル基
から選ばれた少なくとも一種の官能基を効率よく導入で
きること、この方法を利用して新規なアダマンタン誘導
体をはじめ有用なアダマンタン誘導体を製造できること
を見いだし、本発明を完成した。すなわち、本発明の触
媒は、基質を、(i)窒素酸化物及び(ii)一酸化炭素
と酸素との混合物から選択された少なくとも一種の反応
剤と接触させて、ニトロ基及びカルボキシル基から選ば
れた少なくとも一種の官能基を導入するための触媒であ
って、下記式(1)
【0008】
【化9】 (式中、R1 及びR2 は、同一又は異なって、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロア
ルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシ
ル基、アルコキシカルボニル基、アシル基を示し、R1
及びR2 は互いに結合して二重結合、または芳香族性又
は非芳香族性の環を形成してもよい。Yは酸素原子又は
ヒドロキシル基を示し、nは1〜3の整数を示す)で表
されるイミド化合物で構成されている。前記触媒は、式
(1)で表されるイミド化合物と助触媒とで構成しても
よい。このような助触媒としては、例えば、周期表2A
族元素、遷移金属元素及び周期表3B族元素からなる群
から選択された少なくとも一種の元素を含む化合物など
を用いることができる。本発明の方法では、式(1)で
表されるイミド化合物、又はこのイミド化合物及び助触
媒の存在下、基質と、(i)窒素酸化物及び(ii)一酸
化炭素と酸素との混合物から選択された少なくとも一種
の反応剤とを接触させて、基質に、ニトロ基及びカルボ
キシル基から選ばれた少なくとも一種の官能基を導入す
る。基質には、(a)不飽和結合の隣接部位にメチル基
又はメチレン基を有する化合物、(b)メチレン基を有
する同素又は複素環化合物、(c)メチン炭素原子を有
する化合物、(d)芳香族性環の隣接部位にメチル基又
はメチレン基を有する化合物、(e)カルボニル基の隣
接部位にメチレン基を有する化合物などが含まれる。前
記窒素酸化物としては、式 Nx y (式中、xは1又は2の整数、yは1〜6の整数を示
す)で表される化合物(N2 3 、NO2 など)が使用
できる。本発明には、前記方法により、ニトロ基及びカ
ルオキシル基から選ばれた少なくとも一種の官能基を有
する化合物を製造する方法も含まれる。本発明の新規な
アダマンタン誘導体は下記式(2)又は(3)で表され
る化合物又はその塩である。
【0009】
【化10】 (式中、X1 はニトロ基、保護基により保護されていて
もよいアミノ基またはN−置換アミノ基、保護基により
保護されていてもよいカルボキシル基、または保護基に
より保護されていてもよいヒドロキシメチル基を示し、
3 、X4 は同一または異なって、水素原子、アルキル
基、ニトロ基、保護基により保護されていてもよいアミ
ノ基またはN−置換アミノ基、保護基により保護されて
いてもよいカルボキシル基、保護基により保護されてい
てもよいヒドロキシメチル基、またはイソシアナト基を
示す。 (i)X1 がニトロ基であるとき、X2 は保護基により
保護されていてもよいアミノ基またはN−置換アミノ
基、保護基により保護されていてもよいヒドロキシメチ
ル基、またはイソシアナト基を示す。 (ii)X1 が保護基により保護されていてもよいアミノ
基またはN−置換アミノ基であるとき、X2 はイソシア
ナト基を示す。 (iii)X1 が保護基により保護されていてもよいカル
ボキシル基であるとき、X2 は保護基により保護されて
いてもよいヒドロキシメチル基またはイソシアナト基を
示す。 (iv)X1 が保護基により保護されていてもよいヒドロ
キシメチル基であるとき、X2 はイソシアナト基を示
す)
【0010】
【化11】 (式中、X5 は置換基を有していてもよいカルバモイル
基、ニトロ基、置換オキシカルボニルアミノ基、または
飽和脂肪族若しくは芳香族アシルアミノ基を示し、
7 、X8 は同一または異なって、水素原子、アルキル
基、ニトロ基、保護基により保護されていてもよいアミ
ノ基またはN−置換アミノ基、保護基により保護されて
いてもよいカルボキシル基、保護基により保護されてい
てもよいヒドロキシメチル基、またはイソシアナト基を
示す。 (i)X5 が置換基を有していてもよいカルバモイル基
であるとき、X6 はカルボキシル基、置換オキシカルボ
ニル基、保護基により保護されていてもよいアミノ基ま
たはN−置換アミノ基、またはニトロ基を示す。 (ii)X5 がニトロ基であるとき、X6 は置換オキシカ
ルボニル基を示す。 (iii)X5 が置換オキシカルボニルアミノ基であると
き、X6 は置換オキシカルボニル基、保護基により保護
されていてもよいヒドロキシメチル基、保護基により保
護されていてもよいアミノ基を示す。 (iv)X5 が飽和脂肪族または芳香族アシルアミノ基で
あるとき、X6 はカルボキシル基、保護基により保護さ
れていてもよいヒドロキシメチル基、またはアルキル基
で置換されていてもよいアミノ基を示す) 本発明は、また、前記式(1)で表されるイミド化合物
の存在下、下記式(2h)
【0011】
【化12】 (式中、X2hは水素原子またはニトロ基を示す。X3
4 は前記に同じ)で表される化合物と窒素酸化物とを
接触させて、下記式(2i)
【0012】
【化13】 (式中、X1i、X2iはニトロ基を示す。X3 、X4 は前
記に同じ)で表されるジニトロアダマンタン誘導体を生
成させる工程、および前記式(2i)で表されるジニトロ
アダマンタン誘導体を還元して対応するジアミノ体を生
成させる工程を含む、下記式(2j)
【0013】
【化14】 (式中、X1j、X2jは保護基により保護されていてもよ
いアミノ基またはN−置換アミノ基を示す。X3 、X4
は前記に同じ)で表されるジアミノアダマンタン誘導体
の製造方法を提供する。
【0014】
【発明の実施の形態】[イミド化合物]前記式(1)で
表される化合物において、置換基R1 及びR2 のうちハ
ロゲン原子には、ヨウ素、臭素、塩素およびフッ素が含
まれる。アルキル基には、例えば、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−
ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、
オクチル、デシル基などの炭素数1〜10程度の直鎖状
又は分岐鎖状アルキル基が含まれる。好ましいアルキル
基としては、例えば、炭素数1〜6程度、特に炭素数1
〜4程度の低級アルキル基が挙げられる。
【0015】アリール基には、フェニル基、ナフチル基
などが含まれ、シクロアルキル基には、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、シクロオクチル基などが含まれ
る。アルコキシ基には、例えば、メトキシ、エトキシ、
プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキ
シ、t−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ基
などの炭素数1〜10程度、好ましくは炭素数1〜6程
度、特に炭素数1〜4程度の低級アルコキシ基が含まれ
る。アルコキシカルボニル基には、例えば、メトキシカ
ルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニ
ル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、
イソブトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、ペ
ンチルオキシカルボニル、ヘキシルオキシカルボニル基
などのアルコキシ部分の炭素数が1〜10程度のアルコ
キシカルボニル基が含まれる。好ましいアルコキシカル
ボニル基にはアルコキシ部分の炭素数が1〜6程度、特
に1〜4程度の低級アルコキシカルボニル基が含まれ
る。アシル基としては、例えば、ホルミル、アセチル、
プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イ
ソバレリル、ピバロイル基などの炭素数1〜6程度のア
シル基が例示できる。
【0016】前記置換基R1 及びR2 は、同一又は異な
っていてもよい。また、前記式(1)において、R1
よびR2 は互いに結合して、二重結合、または芳香族性
又は非芳香族性の環を形成してもよい。好ましい芳香族
性又は非芳香族性環は5〜12員環、特に6〜10員環
程度であり、複素環又は縮合複素環であってもよいが、
炭化水素環である場合が多い。このような環には、例え
ば、非芳香族性脂環族環(シクロヘキサン環などの置換
基を有していてもよいシクロアルカン環、シクロヘキセ
ン環などの置換基を有していてもよいシクロアルケン環
など)、非芳香族性橋かけ環(5−ノルボルネン環など
の置換基を有していてもよい橋かけ式炭化水素環な
ど)、ベンゼン環、ナフタレン環などの置換基を有して
いてもよい芳香族環が含まれる。前記環は、芳香族環で
構成される場合が多い。
【0017】好ましいイミド化合物には、下記式で表さ
れる化合物が含まれる。
【0018】
【化15】 (式中、R3 〜R6 は、同一又は異なって、水素原子、
アルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキ
シル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、ニトロ
基、シアノ基、アミノ基、ハロゲン原子を示す。R1
2 、Yおよびnは前記に同じ) 置換基R3 〜R6 において、アルキル基には、前記例示
のアルキル基と同様のアルキル基、特に炭素数1〜6程
度のアルキル基が含まれ、アルコキシ基には、前記と同
様のアルコキシ基、特に炭素数1〜4程度の低級アルコ
キシ基、アルコキシカルボニル基には、前記と同様のア
ルコキシカルボニル基、特にアルコキシ部分の炭素数が
1〜4程度の低級アルコキシカルボニル基が含まれる。
また、アシル基としては、前記と同様のアシル基、特に
炭素数1〜6程度のアシル基が例示され、ハロゲン原子
としては、フッ素、塩素、臭素原子が例示できる。置換
基R3 〜R6 は、通常、水素原子、炭素数1〜4程度の
低級アルキル基、カルボキシル基、ニトロ基、ハロゲン
原子である場合が多い。
【0019】前記式(1)において、Yは酸素原子又は
ヒドロキシル基を示し、nは、通常、1〜3程度、好ま
しくは1又は2である。式(1)で表される化合物はニ
トロ化反応において一種又は二種以上使用できる。前記
式(1)で表されるイミド化合物に対応する酸無水物に
は、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸などの飽和
又は不飽和脂肪族ジカルボン酸無水物、テトラヒドロ無
水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸(1,2−シク
ロヘキサンジカルボン酸無水物)、1,2,3,4−シ
クロヘキサンテトラカルボン酸 1,2−無水物などの
飽和又は不飽和非芳香族性環状多価カルボン酸無水物
(脂環族多価カルボン酸無水物)、無水ヘット酸、無水
ハイミック酸などの橋かけ環式多価カルボン酸無水物
(脂環族多価カルボン酸無水物)、無水フタル酸、テト
ラブロモ無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、無
水ニトロフタル酸、無水トリメリット酸、メチルシクロ
ヘキセントリカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸、
無水メリト酸、1,8;4,5−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物などの芳香族多価カルボン酸無水物が含
まれる。好ましいイミド化合物としては、例えば、N−
ヒドロキシコハク酸イミド、N−ヒドロキシマレイン酸
イミド、N−ヒドロキシヘキサヒドロフタル酸イミド、
N,N′−ジヒドロキシシクロヘキサンテトラカルボン
酸イミド、N−ヒドロキシフタル酸イミド、N−ヒドロ
キシテトラブロモフタル酸イミド、N−ヒドロキシテト
ラクロロフタル酸イミド、N−ヒドロキシヘット酸イミ
ド、N−ヒドロキシハイミック酸イミド、N−ヒドロキ
シトリメリット酸イミド、N,N′−ジヒドロキシピロ
メリット酸イミド、N,N′−ジヒドロキシナフタレン
テトラカルボン酸イミドなどが挙げられる。特に好まし
い化合物は、脂環族多価カルボン酸無水物、なかでも芳
香族多価カルボン酸無水物から誘導されるN−ヒドロキ
シイミド化合物、例えば、N−ヒドロキシフタル酸イミ
ドなどが含まれる。
【0020】前記イミド化合物は、慣用のイミド化反
応、例えば、対応する酸無水物とヒドロキシルアミンN
2 OHとを反応させて酸無水物基を開環した後、閉環
してイミド化することにより調製できる。
【0021】[助触媒]触媒は、前記式(1)で表され
るイミド化合物と助触媒とで構成してもよい。助触媒に
は、金属化合物、例えば、周期表2A族元素(マグネシ
ウム,カルシウム,ストロンチウム,バリウムなど)、
遷移金属化合物や、周期表3B族元素(ホウ素B、アル
ミニウムAlなど)を含む化合物が含まれる。助触媒
は、一種又は二種以上組合わせて使用できる。前記遷移
金属の元素としては、例えば、周期表3A族元素(例え
ば、スカンジウムSc、イットリウムYの外、ランタン
La、セリウムCe、サマリウムSmなどのランタノイ
ド元素、アクチニウムAcなどのアクチノイド元素)、
4A族元素(チタンTi、ジルコニウムZr、ハフニウ
ムHfなど)、5A族元素(バナジウムV、ニオブN
b、タンタルTaなど)、6A族元素(クロムCr、モ
リブデンMo、タングステンWなど)、7A族元素(マ
ンガンMn、テクネチウムTc,レニウムReなど)、
8族元素(鉄Fe、ルテニウムRu、オスミウムOs、
コバルトCo、ロジウムRh、イリジウムIr、ニッケ
ルNi、パラジウムPd、白金Ptなど)、1B族元素
(銅Cu、銀Ag、金Auなど)、2B族元素(亜鉛Z
n,カドミウムCdなど)などが挙げられる。好ましい
助触媒を構成する元素には、遷移金属の元素(例えば、
Ceなどのランタノイド元素、アクチノイド元素などの
周期表3A族元素、Ti、Zrなどの4A族元素、V、
Nbなどの5A族元素、Cr、Mo、Wなどの6A族元
素、Mn、Tc、Reなどの7A族元素、Fe、Ru、
Co、Rh、Niなどの8族元素、Cuなどの1B族元
素)、Bなどの3B族元素が含まれる。助触媒を構成す
る金属元素の酸化数は、特に制限されず、元素の種類に
応じて、例えば、0、+2、+3、+4、+5、+6な
どであってもよい。助触媒としては、二価の遷移金属化
合物(例えば、二価のコバルト化合物、二価のマンガン
化合物など)を用いる場合が多い。
【0022】助触媒は、金属単体、水酸化物などであっ
てもよいが、通常、前記元素を含む金属酸化物(複酸化
物、酸素酸またはその塩も含む)、有機酸塩、無機酸
塩、ハロゲン化物、前記金属元素を含む配位化合物(錯
体)やポリ酸(ヘテロポリ酸やイソポリ酸)又はその塩
などである場合が多い。
【0023】また、ホウ素化合物としては、例えば、水
素化ホウ素(例えば、ボラン、ジボラン、テトラボラ
ン、ペンタボラン、デカボランなど)、ホウ酸(例え
ば、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸など)、ホウ
酸塩(例えば、ホウ酸ニッケル、ホウ酸マグネシウム、
ホウ酸マンガンなど)、B2 3 などのホウ素酸化物、
ボラザン、ボラゼン、ボラジン、ホウ素アミド、ホウ素
イミドなどの窒素化合物、BF3 、BCl3 、テトラフ
ルオロホウ酸塩などのハロゲン化物、ホウ酸エステル
(例えば、ホウ酸メチル、ホウ酸フェニルなど)などが
挙げられる。好ましいホウ素化合物には、水素化ホウ
素、オルトホウ酸などのホウ酸又はその塩など、特にホ
ウ酸が含まれる。
【0024】水酸化物には、例えば、Mn(OH)2
MnO(OH),Fe(OH)2 ,Fe(OH)3 など
が含まれる。金属酸化物には、例えば、Sm2 3 、T
iO 2 、ZrO2 、V2 3 、V2 5 、CrO、Cr
2 3 、MoO3 、MnO、Mn34 ,Mn23
MnO2 ,Mn27 ,FeO、Fe2 3 、Fe3
4 、RuO2 、RuO4 、CoO、CoO2 、Co2
3 、RhO2 、Rh2 3 、Cu2 3 などが含まれ、
複酸化物または酸素酸塩としては、例えば、MnAl2
4 ,MnTiO3 ,LaMnO3 ,K2 Mn25
CaO・xMnO2 (x=0.5,1,2,3,5),
マンガン酸塩[例えば、Na3 MnO 4 ,Ba3 [Mn
42 などのマンガン(V)酸塩,K2 MnO4 ,N
2 MnO4 ,BaMnO4 などのマンガン(VI)酸
塩、KMnO4 ,NaMnO4 ,LiMnO4 ,NH4
MnO4 ,CsMnO4 ,AgMnO4 ,Ca(MnO
42 ,Zn(MnO42 ,Ba(MnO42 ,M
g(MnO42 ,Cd(MnO42 などの過マンガ
ン酸塩]が含まれる。
【0025】有機酸塩としては、例えば、酢酸コバル
ト、酢酸マンガン、プロピオン酸コバルト、プロピオン
酸マンガン、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マンガ
ン、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸マンガンなど
のC2-20脂肪酸塩、チオシアン酸マンガンや対応するC
e塩、Ti塩,Zr塩,V塩,Cr塩、Mo塩,Fe
塩、Ru塩,Ni塩、Pd塩、Cu塩,Zn塩などが例
示され、無機酸塩としては、例えば、硝酸コバルト、硝
酸鉄、硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸銅などの硝酸
塩やこれらに対応する硫酸塩,リン酸塩および炭酸塩
(例えば、硫酸コバルト、硫酸鉄、硫酸マンガン、リン
酸コバルト、リン酸鉄、リン酸マンガン、炭酸鉄、炭酸
マンガン、過塩素酸鉄など)が挙げられる。また、ハロ
ゲン化物としては、例えば、SmCl3 、SmI2 、T
iCl2 、ZrCl2 、ZrOCl2 、VCl3 、VO
Cl2 、MnCl2 ,MnCl3 、FeCl2 、FeC
3 、RuCl3 、CoCl2 、RhCl2 、RhCl
3 、NiCl2 、PdCl2 、PtCl2 、CuCl、
CuCl2 などの塩化物や、これらに対応するフッ化
物,臭化物やヨウ化物(例えば、MnF2 ,MnBr
2 ,MnF3 ,FeF2 、FeF 3 、FeBr2 、Fe
Br3 、FeI2 、CuBr、CuBr2 など)などの
ハロゲン化物、M1 MnCl3 ,M1 2MnCl4 ,M1 2
MnCl5 ,M1 2MnCl 6 (M1 は一価金属を示す)
などの複ハロゲン化物などが挙げられる。
【0026】錯体を形成する配位子としては、OH(ヒ
ドロキソ)、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
シ基などのアルコキシ基、アセチル(OAc)、プロピ
オニルなどのアシル基、メトキシカルボニル(アセタ
ト)、エトキシカルボニルなどのアルコキシカルボニル
基、アセチルアセトナト(AA)、シクロペンタジエニ
ル基、塩素、臭素などのハロゲン原子、CO、CN、酸
素原子、H2 O(アコ)、ホスフィン(例えば、トリフ
ェニルホスフィンなどのトリアリールホスフィン)など
のリン化合物、NH3 (アンミン)、NO、NO2 (ニ
トロ)、NO3 (ニトラト)、エチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、ピリジン、フェナントロリンなどの
窒素含有化合物などが挙げられる。錯体又は錯塩におい
て、同種又は異種の配位子は一種又は二種以上配位して
いてもよい。好ましい配位子には、例えば、OH、アル
コキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アセチ
ルアセトナト、ハロゲン原子、CO、CN、H2 O(ア
コ)、トリフェニルホスフィンなどのリン化合物や、N
3 、NO2 、NO3 を含めて窒素含有化合物が含まれ
る。好ましい錯体には、前記好ましい遷移金属元素を含
む錯体が含まれる。遷移金属元素と配位子は適当に組合
わせて錯体を構成することができ、例えば、アセチルア
セトナト錯体(例えば、Ce,Sm,Ti,Zr,V,
Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Ni,Cu,Z
nなどのアセチルアセトナト錯体や、チタニルアセチル
アセトナト錯体TiO(AA)2 、ジルコニルアセチル
アセトナト錯体ZrO(AA)2 、バナジルアセチルア
セトナト錯体VO(AA)2 など)、シアノ錯体(例え
ば、ヘキサシアノマンガン(I)酸塩,ヘキサシアノ鉄
(II)酸塩など)、カルボニル錯体やシクロペンタジエ
ニル錯体(例えば、トリカルボニルシクロペンタジエニ
ルマンガン(I)、ビスシクロペンダジエニルマンガン
(II)、ビスシクロペンタジエニル鉄(II)、Fe(C
O)5 ,Fe2 (CO) 9 ,Fe3 (CO)12など)、
ニトロシル化合物(Fe(NO)4 ,Fe(CO)2
(NO)2 など)、チオシアナト錯体(例えば、コバル
トチオシアナト,マンガンチオシアナト,鉄チオシアナ
トなど)、アセチル錯体(例えば、酢酸コバルト,酢酸
マンガン,酢酸鉄,酢酸銅,酢酸ジルコニルZrO(O
Ac)2 、酢酸チタニルTiO(OAc)2 、酢酸バナ
ジルVO(OAc)2 など)などであってもよい。
【0027】ポリ酸は、例えば、周期表5族又は6族元
素、例えば、V(バナジン酸)、Mo(モリブデン酸)
およびW(タングステン酸)の少なくとも一種である場
合が多く、中心原子は特に制限されず、例えば、Be、
B、Al、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Th、N、
P、As、Sb、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、
S、Se、Te、Mn、I、Fe、Co、Ni、Rh、
Os、Ir、Pt、Cuなどであってもよい。ヘテロポ
リ酸の具体例としては、例えば、コバルトモリブデン
酸、コバルトタングステン酸、モリブデンタングステン
酸、マンガンモリブデン酸、マンガンタングステン酸、
マンガンモリブデンタングステン酸、バナドモリブドリ
ン酸、マンガンバナジウムモリブデン酸、マンガンバナ
ドモリブドリン酸、バナジウムモリブデン酸、バナジウ
ムタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステ
ン酸、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、リンバ
ナドモリブデン酸、リンバナドタングステン酸などが挙
げられる。
【0028】前記触媒は、活性が高く、(i)窒素酸化
物及び(ii)一酸化炭素と酸素との混合物から選択され
た少なくとも一種の反応剤との組み合わせにより、温和
な条件であっても、基質のニトロ化及び/又はカルボキ
シル化反応を促進できる。
【0029】前記式(1)で表されるイミド化合物、又
はこのイミド化合物および前記助触媒で構成される触媒
は、均一系であってもよく、不均一系であってもよい。
また、触媒は、担体に触媒成分が担持された固体触媒で
あってもよい。担体としては、活性炭、ゼオライト、シ
リカ、シリカ−アルミナ、ベントナイトなどの多孔質担
体を用いる場合が多い。固体触媒における触媒成分の担
持量は、担体100重量部に対して、前記式(1)で表
されるイミド化合物0.1〜50重量部、好ましくは
0.5〜30重量部、さらに好ましくは1〜20重量部
程度である。また、助触媒の担持量は、担体100重量
部に対して、0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜
25重量部、さらに好ましくは1〜20重量部程度であ
る。
【0030】[窒素酸化物]前記窒素酸化物は、式 N
x y (式中xは1又は2の整数、yは1〜6の整数を示す)
で表すことができる。
【0031】前記式で表される化合物において、xが1
である場合、yは通常1〜3の整数であり、xが2であ
る場合、yは通常1〜6の整数である。このような窒素
酸化物には、例えば、N2 O,NO,N2 3 ,N
2 ,N24 ,N2 5 ,NO3 ,N2 6 などが例
示できる。これらの窒素酸化物は単独で又は二種以上組
み合わせて使用できる。
【0032】好ましい窒素酸化物には、酸化二窒素
(N2 O)及び一酸化窒素(NO)から選択された少な
くとも一種の窒素化合物と酸素との反応により生成する
窒素酸化物(特にN2 3 )又はN2 3 を主成分とし
て含む窒素酸化物、二酸化窒素(NO2 )又はNO2
を主成分として含む窒素酸化物が含まれる。窒素酸化物
2 3 は、N2 O及び/又はNOと酸素との反応で容
易に得ることができる。より具体的には、反応器内に一
酸化窒素と酸素とを導入して、青色の液体N2 3 を生
成させることにより調製できる。そのため、N2 3
予め生成させることなく、N2 O及び/又はNOと酸素
とを反応系に導入することによりニトロ化反応を行って
もよい。なお、酸素は純粋な酸素であってもよく、不活
性ガス(二酸化炭素,窒素,ヘリウム,アルゴンなど)
で希釈して使用してもよい。また、酸素源は空気であっ
てもよい。
【0033】[一酸化炭素と酸素との混合物]本発明で
使用される一酸化炭素や酸素は、純粋な一酸化炭素や酸
素であってもよく、不活性ガス(例えば、窒素、ヘリウ
ム、アルゴン、二酸化炭素など)で希釈されていてもよ
い。なお、酸素源は空気であってもよい。また、一酸化
炭素と酸素とを予め混合した混合ガスを反応系に導入し
てもよく、一酸化炭素と酸素とを個別に反応系に導入し
てもよい。
【0034】本発明では、反応剤として、前記(i)窒
素酸化物、(ii)一酸化炭素と酸素との混合物、または
前記(i)窒素酸化物及び(ii)一酸化炭素と酸素との
混合物との組合わせを用いる。反応剤として、(i)窒
素酸化物を用いる場合には、基質はニトロ化されてニト
ロ化合物が生成し、(ii)一酸化炭素と酸素との混合物
を用いる場合には、基質はカルボキシル化されてカルボ
キシ化合物が生成する。また、反応剤として、(i)窒
素酸化物及び(ii)一酸化炭素と酸素との混合物を併用
する場合には、ニトロ化合物とカルボキシ化合物とを併
産できる。この場合、基質として反応部位を複数個有す
る化合物を用いると、反応条件(例えば、反応剤(i)
と(ii)との割合、反応温度など)を選択することによ
り、同一分子内にニトロ基とカルボキシル基とを有する
化合物を1ステップで生成させることができる。
【0035】[基質]基質の種類は特に制限されず、広
い範囲の飽和又は不飽和化合物、例えば、炭化水素類
(脂肪族炭化水素類、脂環族炭化水素類、芳香族炭化水
素類)、複素環式化合物、アルコール類、エーテル類、
エステル類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸又は
その誘導体などが使用できる。好ましい基質には、例え
ば、(a)不飽和結合の隣接部位にメチル基又はメチレ
ン基を有する化合物、(b)メチレン基を有する同素又
は複素環化合物、(c)メチン炭素原子を有する化合
物、(d)芳香族性環の隣接部位にメチル基又はメチレ
ン基を有する化合物、(e)カルボニル基の隣接部位に
メチル基又はメチレン基を有する化合物などが含まれ
る。前記化合物(b)において、メチレン基は5又は6
員環を構成しており、化合物(b)は、通常、非芳香族
性同素又は複素環化合物である。
【0036】(a)不飽和結合の隣接部位にメチル基又
はメチレン基を有する化合物には、二重結合及び/又は
三重結合を有する有機化合物が含まれる。このような化
合物としては、例えば、プロピレン、1−ブテン、2−
ブテン、ブタジエン、1−ペンテン、2−ペンテン、イ
ソプレン、2−メチル−2−ブテン、1−ヘキセン、2
−ヘキセン、1,5−ヘキサジエン、2,3−ジメチル
−2−ブテン、3−ヘキセン、1−ヘプテン、2−ヘプ
テン、1,6−ヘプタジエン、1−オクテン、2−オク
テン、3−オクテン、1,7−オクタジエン、2,6−
オクタジエン、1−ノネン、2−ノネン、デカエン、デ
カジエン、ドデカジエン、ドデカトリエン、ウンデカエ
ン、ウンデカジエン、ウンデカトリエンなどが例示でき
る。
【0037】(b)メチレン基を有する同素環化合物
(b1)としては、例えば、シクロアルカン類(例えば、
シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シク
ロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、
シクロオクタン、1,2−ジメチルシクロヘキサン、シ
クロノナン、イソプロピルシクロヘキサン、メチルシク
ロオクタン、シクロデカン、シクロドデカン、シクロト
リデカン、シクロテトラデカン、シクロペンタデカン、
シクロヘキサデカン、シクロオクタデカン、シクロノナ
デカンなどの炭素数3〜30程度のシクロアルカン類な
ど)、シクロアルケン類(例えば、シクロプロペン、シ
クロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロ
ヘプテン、1−メチル−1−シクロヘキセン、シクロオ
クテン、シクロノネン、シクロデカエン、シクロドデカ
エン、リモネン、メンテン、メントンなどの炭素数3〜
30程度のシクロアルケン類など)、シクロアルカジエ
ン類(例えば、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエ
ン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン、シクロ
デカジエン、シクロドデカジエンなどの炭素数5〜30
程度のシクロアルカジエン類など)、シクロアルカトリ
エン類(例えば、シクロオクタトリエンなど)、シクロ
アルカテトラエン類(例えば、シクロオクタテトラエン
など)、縮合多環式炭化水素類などが例示できる。
【0038】(b)メチレン基を有する複素環化合物
(b2)には、窒素原子、酸素原子、硫黄原子から選択さ
れた少なくとも一種のヘテロ原子を有する5又は6員環
化合物、又は前記ヘテロ原子を有する5又は6員環が芳
香族性環に縮合した縮合複素環化合物、例えば、ジヒド
ロフラン、テトラヒドロフラン、ピラン、ジヒドロピラ
ン、テトラヒドロピラン、ピペリジン、ピペラジン、ピ
ロリジン、キサンテンなどが含まれる。
【0039】(c)メチン炭素原子(メチリジン基)を
有する化合物には、例えば、第3級炭素原子を有する鎖
状炭化水素類(c1)、橋架け環式炭化水素類(c2)など
が含まれる。第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素類
(c1)としては、例えば、イソブタン、イソペンタン、
イソヘキサン、3−メチルペンタン、2,3−ジメチル
ブタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、
2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタ
ン、2,3,4−トリメチルペンタン、3−エチルペン
タン、2,3−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘ
キサン、3,4−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチル
ヘキサン、2−プロピルヘキサン、2−メチルヘプタ
ン、4−メチルヘプタン、2−エチルヘプタン、3−エ
チルヘプタン、2,6−ジメチルヘプタン、2−メチル
オクタン、3−メチルオクタン、2,7−ジメチルオク
タン、2−メチルノナンなどの炭素数4〜10程度の脂
肪族炭化水素類などが例示できる。
【0040】橋架け環式炭化水素類(c2)には、例え
ば、架橋環式炭化水素類[例えば、デカリン、ヘキサヒ
ドロインダン、カラン、ボルナン、ノルボルネン、ノル
ボルナン、ビニルノルボルネン、ノルボルナジエンなど
の2環式炭化水素類;ホモブレダン、アダマンタン及び
その誘導体(例えば、メチルアダマンタン、1,3−ジ
メチルアダマンタン、エチルアダマンタン、クロロアダ
マンタン、アダマンタノール、アダマンタノン、メチル
アダマンタノン、ジメチルアダマンタノン、ホルミルア
ダマンタノンなど)、トリシクロ[4.3.1.1
2,5 ]ウンデカンなどの3環式炭化水素類;テトラシク
ロ[4.4.0.12,5 .17,10]ドデカンなどの4環
式炭化水素類など]、ジエン類の二量体又はその水素添
加物(例えば、ジシクロペンタン、ジシクロヘキサン、
ジシクロペンテン、ジシクロヘキサジエン、ジシクロペ
ンタジエン、テトラヒドロジシクロペンタジエンな
ど)、テルペン類(例えば、ピナン、ピネン、カンファ
ー、ボルネン、カリオフィレンなど)などが含まれる。
【0041】好ましいメチン炭素原子を有する化合物
(c)には、炭素数6〜16程度(特に炭素数7〜14
程度)の橋架け環式炭化水素類(特にアダマンタン又は
その誘導体などの架橋環式炭化水素)が含まれる。
【0042】(d)芳香族性環の隣接部位にメチル基又
はメチレン基を有する化合物としては、例えば、アルキ
ル基を有する芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、o
−、m−又はp−キシレン、1,2,3−トリメチルベ
ンゼン、1,2,4−トリメチルベンゼン、1,3,5
−トリメチルベンゼン(メシチレン)、1,2,3,4
−テトラメチルベンゼン、1,2,3,5−テトラメチ
ルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン
(デュレン)、1,2,3,4,5,6−ヘキサメチル
ベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、クメ
ン、o−、m−又はp−エチルトルエン、ブチルベンゼ
ン、1,4−ジエチルベンゼン、1−メチルナフタレ
ン、2−メチルナフタレン、1,5−ジメチルナフタレ
ン、2,5−ジメチルナフタレン、1−メチルアントラ
セン、2−メチルアントラセン、9−メチルアントラセ
ン、ジメチルアントラセン、トリメチルアントラセン、
4,4′−ジメチルビフェニル、ジベンジル、ジフェニ
ルメタン、トリフェニルメタンなど)、環状メチレン基
を有する芳香族炭化水素類(例えば、インダン、インデ
ン、テトラリン、ジヒドロナフタレン、フルオレン、フ
ェナレンなどの5〜8員環が縮合した縮合多環式芳香族
炭化水素類など)、アルキル基を有する複素環化合物
(例えば、2−メチルフラン、3−メチルフラン、2−
メチルピラン、3−メチルピラン、4−メチルピラン、
3,4−ジメチルピラン、4−メチルクロマン、6−メ
チルクロマン、2−メチルピリジン、3−メチルピリジ
ン、4−メチルピリジンなどのピコリン、2,3−ジメ
チルピリジンなどのルチジン、2,4,6−トリメチル
ピリジンなどのコリジン、2−エチルピリジン、3−エ
チルピリジン、4−エチルピリジン、メチルキノリン、
メチルインドールなど)などが例示できる。好ましい化
合物(d)には、ベンジル位にメチル基又はメチレン基
を有する化合物が含まれる。
【0043】(e)カルボニル基の隣接部位に(活性)
メチル基又はメチレン基を有する化合物には、例えば、
アルデヒド類(e1)、ケトン類(e2)、カルボン酸又は
その誘導体(e3)などが含まれる。アルデヒド類(e1)
には、例えば、脂肪族アルデヒド類(例えば、アセトア
ルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、
イソブチルアルデヒド、ペンチルアルデヒド、ヘキシル
アルデヒド、ヘプチルアルデヒド、オクチルアルデヒ
ド、ノニルアルデヒド、デシルアルデヒドなどの炭素数
2〜12程度の脂肪族モノアルデヒド、マロンアルデヒ
ド、スクシンアルデヒド、アジピンアルデヒド、セバシ
ンアルデヒドなどの脂肪族ポリアルデヒドなど)、芳香
族アルデヒド類(例えば、ベンズアルデヒド、アニスア
ルデヒドなど)、脂環族アルデヒド類(例えば、ホルミ
ルシクロヘキサン、シクロネラールなど)、橋架け環式
アルデヒド類(例えば、ホルミルノルボルネンなど)、
複素環式アルデヒド類(例えば、ニコチンアルデヒド、
フルフラールなど)などが含まれる。
【0044】ケトン類(e2)としては、例えば、脂肪族
ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チル−t−ブチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタ
ノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、2−ヘプタノ
ン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−オクタノ
ン、3−オクタノン、4−オクタノン、2−ノナノン、
2−デカノンなど)、環状ケトン類(例えば、シクロペ
ンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノ
ン、ジメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、イ
ソホロン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シク
ロノナノン、シクロデカノン、シクロヘキサジオン、シ
クロオクタジオンなどの非芳香族性環状モノ又はポリケ
トン類;α−テトラロン、β−テトラロン、インダノン
などの芳香族性環を備えた環状ケトン類など)、橋架け
環式ケトン類(例えば、ピノカンホン、ピノカルボンな
ど)、芳香族ケトン類(例えば、アセトフェノン、プロ
ピオフェノンなど)、複素環式ケトン類(例えば、ピロ
リドン、ピペリドンなど)などが例示できる。
【0045】カルボン酸又はその誘導体(e3)には、例
えば、脂肪族ジカルボン酸又はその誘導体(例えば、マ
ロン酸又はそのエステル、コハク酸又はそのエステル、
グルタル酸又はそのエステルなど)などが含まれる。
【0046】これらの基質には、適当な官能基、例え
ば、ハロゲン原子、オキソ基、ヒドロキシル基、アルコ
キシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ア
シル基、アルキル基、アリル基などのアルケニル基、シ
クロアルキル基、アリール基、ビニル基、アミノ基、ア
ルキルアミノ基、アミド基、ニトロ基、ニトリル基、ア
シルアミノ基、メルカプト基、スルフォニル基、スルフ
ィニル基、スルフィド基、フォスフィノ基などが置換さ
れていてもよい。
【0047】このような(a)〜(e)の基質では、メ
チル基若しくはメチレン基の炭素原子又はメチン炭素原
子にニトロ基又はカルボキシル基を導入できる。特に、
化合物(c)のメチン炭素原子、例えば、橋架け環式炭
化水素の環状メチン炭素原子にニトロ基又はカルボキシ
ル基を円滑に導入でき、高い転化率および選択率で橋架
け環式炭化水素のニトロ化合物又はカルボキシ化合物を
得ることができる。橋架け環式炭化水素類のうち、例え
ば、アダマンタンを、前記触媒の存在下、窒素酸化物と
接触させると、1−ニトロアダマンタン及び/又は1,
3−ジニトロアダマンタン及び/又は1,3,5−トリ
ニトロアダマンタンなどを得ることができ、一酸化炭素
および酸素と接触させると、1−カルボキシアダマンタ
ン及び/又は1,3−ジカルボキシアダマンタン及び/
又は1,3,5−トリカルボキシアダマンタンなどを得
ることができる。また、アダマンタンを、前記触媒の存
在下、窒素酸化物、一酸化炭素及び酸素と接触させるこ
とにより、1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタン、
1−カルボキシ−3,5−ジニトロアダマンタン、1,
3−ジカルボキシ−5−ニトロアダマンタンなどを生成
できる。さらに、1−メチルアダマンタンを、窒素酸化
物と接触させると、1−メチル−3−ニトロアダマンタ
ンなどを得ることができ、一酸化炭素および酸素と接触
させると、1−カルボキシ−3−メチルアダマンタンな
どを得ることができる。
【0048】また、(d)芳香族性環の隣接部位にメチ
ル基又はメチレン基を有する化合物では、ベンンジル位
にニトロ基又はカルボキシル基を円滑に導入できる。ベ
ンジル位にメチル基又はメチレン基を有する化合物のう
ち、例えば、トルエンを、前記触媒の存在下、窒素酸化
物と接触させるとニトロメチルベンゼンなどを得ること
ができ、一酸化炭素及び酸素と接触させると、フェニル
酢酸を得ることができる。基質としてエチルベンゼンを
用いると、1−ニトロエチルベンゼン、1−フェニルプ
ロピオン酸などを得ることができる。また、本発明の方
法をフルオレンに適用すると、9−カルボキシフルオレ
ンを得ることができる。
【0049】[各成分の割合]前記式(1)で表される
イミド化合物の使用量は、広い範囲、例えば、基質1モ
ルに対して0.0001モル(0.01モル%)〜1モ
ル(100モル%)、好ましくは0.001モル(0.
1モル%)〜0.5モル(50モル%)、さらに好まし
くは0.01〜0.30モル程度の範囲から選択でき、
0.01〜0.25モル程度である場合が多い。また、
助触媒の使用量は、広い範囲、例えば、基質1モルに対
して0.0001モル(0.01モル%)〜0.7モル
(70モル%)、好ましくは0.0001〜0.5モ
ル、さらに好ましくは0.001〜0.3モル程度の範
囲から選択でき、0.0005〜0.1モル(例えば、
0.005〜0.1モル)程度である場合が多い。な
お、式(1)で表されるイミド化合物に対する助触媒の
割合は、反応速度、選択率を損なわない範囲で選択で
き、例えば、イミド化合物1モルに対して、助触媒0.
001〜10モル、好ましくは0.005〜5モル、さ
らに好ましくは0.01〜3モル程度であり、0.01
〜5モル程度である場合が多い。
【0050】窒素酸化物の使用量は、ニトロ基の導入量
に応じて選択でき、例えば、基質1モルに対して1モル
以上(例えば、1〜50モル)、好ましくは1.5〜3
0モル程度の範囲から選択でき、通常、2〜25モル程
度である場合が多い。一酸化炭素の使用量は、例えば、
基質1モルに対して1モル以上(例えば、1〜1000
モル)の範囲から選択でき、好ましくは過剰モルであ
り、例えば、1.5〜100モル(例えば、2〜50モ
ル)、さらに好ましくは2〜30モル(例えば、5〜2
5モル)程度である。酸素の使用量は、例えば、基質1
モルに対して0.5モル以上(例えば、0.5〜100
モル)、好ましくは0.5〜30モル、さらに好ましく
は0.5〜25モル程度の範囲から選択できる。
【0051】なお、連続式反応において、過剰量の一酸
化炭素および酸素を用いる場合、一酸化炭素及び酸素を
循環などにより、反応系に連続的に供給して使用でき
る。
【0052】一酸化炭素(CO)と酸素(O2 )との割
合は、双方の成分がそれぞれ前記範囲である限り広い範
囲、例えば、CO/O2 =1/99〜99.99/0.
01(モル%)[例えば、70/30〜99/1(モル
%)]程度の範囲から選択してもよく、酸素に対して一
酸化炭素を多く用いる方が有利である。COとO2 との
割合は、通常、CO/O2 =1/99〜99/1(モル
%)[例えば、10/90〜99/1(モル%)]程度
の範囲から選択でき、好ましくは30/70〜98/2
(モル%)、さらに好ましくは50/50〜95/5
(モル%)、特に60/40〜90/10(モル%)程
度である。
【0053】また、供給ラインにおける一酸化炭素と酸
素との容積割合は、例えば、CO/O2 =1/99〜9
9.99/0.01(容積%)[例えば、70/30〜
99/1(容積%)]程度の範囲から選択でき、通常、
1/99〜99/1(容積%)、好ましくは30/70
〜98/2(容積%)、さらに好ましくは50/50〜
95/5(容積%)、特に60/40〜90/10(容
積%)程度である。
【0054】[ニトロ化、カルボキシル化反応]ニトロ
化反応及び/又はカルボキシル化反応は、溶媒の存在下
又は非存在下で行うことができる。溶媒としては、反応
に不活性な溶媒、例えば、有機酸(例えば、酢酸、プロ
ピオン酸などのカルボン酸など)、ニトリル類(例え
ば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリ
ルなど)、アミド類(例えば、ホルムアミド、ジメチル
ホルムアミドなど)、アルコール類(例えば、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、t−ブタノール、t−
アミルアルコールなど)、脂肪族炭化水素(例えば、ヘ
キサン、オクタンなど)、芳香族炭化水素(例えば、ベ
ンゼンなど)、有機ハロゲン化合物(例えば、ジクロロ
メタン、クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロベン
ゼン、トリフルオロメチルベンゼンなどのハロゲン化炭
化水素;クロロ酢酸、トリフルオロ酢酸などのハロゲン
置換カルボン酸;クロロ酢酸無水物などのハロゲン置換
酸無水物;クロロ酢酸メチル、クロロ酢酸エチルなどの
ハロゲン置換エステルなど)、ニトロ化合物(例えば、
ニトロメタン、ニトロベンゼンなど)、エステル類(例
えば、酢酸エチルなど)、エーテル類(例えば、ジメチ
ルエーテルなど)、これらの混合溶媒などが挙げられ
る。好ましい溶媒には、カルボン酸(例えば、酢酸、プ
ロピオン酸など)、有機ハロゲン化合物、ニトリル類な
どが含まれる。また、2種以上の溶媒を混合して用いる
ことにより、収率や選択率を向上させることができる。
そのような溶媒としては、例えば、ニトリル類及び有機
ハロゲン化合物より選ばれた少なくとも1種の溶媒を含
む混合溶媒(例えば、ニトリル類と有機ハロゲン化合物
との混合溶媒、ニトリル類と有機酸との混合溶媒など)
などが挙げられる。溶媒を組合せて用いる場合、これら
の溶媒の混合割合は広い範囲から選択でき、例えば、主
たる第一の溶媒と他の溶媒との割合は、前者/後者=1
/99〜99/1(重量比)、好ましくは5/95〜9
5/5(重量比)、さらに好ましくは10/90〜90
/10(重量%)(例えば、15/85〜85/15
(重量比))程度である。
【0055】なお、本発明では、比較的温和な条件下で
あっても、反応が円滑に進行する。反応温度は、反応の
種類、イミド化合物や基質の種類などに応じて適宜選択
できる。例えば、ニトロ化を行う場合の反応温度は、0
℃〜150℃、好ましくは25〜125℃、さらに好ま
しくは30〜100℃程度の範囲から選択でき、比較的
低温、例えば、20〜60℃であっても反応は円滑に進
行する。また、カルボキシル化を行う場合の反応温度
は、例えば、0〜200℃、好ましくは10〜150℃
(例えば、10〜120℃)、さらに好ましくは10〜
100℃(例えば、10〜80℃)程度の範囲から選択
できる。また、反応は、常圧又は加圧下で行うことがで
きる。
【0056】反応剤として窒素酸化物を用いる場合、酸
素存在下で反応させるとニトロアルコール類やアルコー
ル類が生成する場合があるが、前記ニトロアルコール類
も本発明のニトロ化合物に含まれる。
【0057】本発明の方法は、基質をニトロ化及び/又
はカルボキシル化して、基質に対応するニトロ化合物及
び/又はカルボキシ化合物を効率よく得るのに有用であ
り、温和な条件下であっても、高い転化率及び選択率で
前記化合物を得ることができる。特に、反応剤として一
酸化炭素と酸素との混合物を用いる場合、基質に直接カ
ルボキシル基を導入でき、カルボキシル基の導入量に応
じて、基質よりも炭素数が多いカルボキシ化合物を得る
ことができる。そのため、本発明では、前記触媒の存在
下、基質と、一酸化炭素及び酸素とを接触させて、少な
い反応工程数でカルボキシ化合物を得ることができる。
【0058】反応は、バッチ式、セミバッチ式、連続式
のいずれの方式でも行うことができる。反応終了後、反
応生成物は、慣用の分離精製手段、例えば、瀘過、濃
縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、吸着、カラムクロマト
グラフィーなどの分離精製手段やこれらを組み合わせた
手段により容易に分離精製できる。
【0059】[アダマンタン誘導体]前記式(2)及び
式(3)で表されるアダマンタン誘導体において、ヒド
ロキシメチル基(ヒドロキシメチル基のうちヒドロキシ
ル基に相当する部位)の保護基としては、例えば、t−
ブチル基、シクロアルキル基(例えば、シクロヘキシル
基など)、アリール基(例えば、2,4−ジニトロフェ
ニル基など)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、
2,6−ジクロロベンジル基、3−ブロモベンジル基、
2−ニトロベンジル基、4−ジメチルカルバモイルベン
ジル基、トリフェニルメチル基などの置換基を有してい
てもよいベンジル基など)、テトラヒドロピラニル基、
アシル基[例えば、飽和脂肪族アシル基(例えば、アセ
チル、プロピオニル、イソプロピオニル、ブチリル、イ
ソブチリル、バレリル、イソバレリル、ピバロイル基な
どのC2-6 飽和脂肪族アシル基、好ましくはC2-4 飽和
脂肪族アシル基など)、芳香族アシル基(例えば、ベン
ゾイル、p−フェニルベンゾイル、フタロイル、ナフト
イルなどのC7-13芳香族アシル基など)、脂環式アシル
基(シクロアルキル−カルボニル基:例えば、シクロヘ
キシルカルボニル基など)など]、アルコキシカルボニ
ル基(例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニ
ル、プロピルオキシカルボニル、イソプロピルオキシカ
ルボニル、イソブチルオキシカルボニル、t−ブトキシ
カルボニル基などのC1-6 アルコキシ−カルボニル基な
ど)、アラルキルオキシカルボニル基(例えば、ベンジ
ルオキシカルボニル基、メトキシベンジルオキシカルボ
ニル基など)、置換基を有していてもよいカルバモイル
基(例えば、カルバモイル、メチルカルバモイル、エチ
ルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどの、C1-6
アルキル基、C6-14アリール基などの置換基を有してい
てもよいカルバモイル基など)、ジアルキルホスフィノ
チオイル基(例えば、ジメチルホスフィノチオイル基な
ど)、ジアリールホスフィノチオイル基(例えば、ジフ
ェニルホスフィノチオイル基など)などが挙げられる。
好ましいヒドロキシメチル基の保護基には、アシル基
(特にC2-6 飽和脂肪族アシル基、なかでもC2-4 飽和
脂肪族アシル基など)、C1-6 アルコキシ−カルボニル
基、置換基を有していてもよいカルバモイル基等が含ま
れる。
【0060】アミノ基の保護基には、例えば、前記ヒド
ロキシル基の保護基の項で例示のt−ブチル基、アラル
キル基、非重合性のアシル基[例えば、飽和脂肪族アシ
ル基(例えば、C2-6 飽和脂肪族アシル基、特にC2-4
飽和脂肪族アシル基など)、芳香族アシル基(例えば、
7-13芳香族アシル基など)、脂環式アシル基]、アル
コキシカルボニル基(例えば、C1-6 アルコキシ−カル
ボニル基など)、アラルキルオキシカルボニル基、ジア
ルキルホスフィノチオイル基、ジアリールホスフィノチ
オイル基などが含まれる。好ましいアミノ基の保護基に
は、非重合性のアシル基[例えば、C2-6 飽和脂肪族ア
シル基(特に、C2-4 飽和脂肪族アシル基)、C7-13
香族アシル基など]、アルコキシカルボニル基(特に、
1-6 アルコキシ−カルボニル基など)などが含まれ
る。
【0061】N−置換アミノ基としては、例えば、メチ
ルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ジメチルア
ミノ、ジエチルアミノ基などのモノ又はジC1-6 アルキ
ルアミノ基(好ましくはモノ又はジC1-4 アルキルアミ
ノ基など)などが挙げられる。
【0062】カルボキシル基の保護基には、例えば、ア
ルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキ
シ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、s−ブ
トキシ、t−ブトキシ、ヘキシルオキシ基などのC1-10
アルコキシ基、好ましくはC1- 6 アルコキシ基、特にC
1-4 アルコキシ基など)、シクロアルキルオキシ基(例
えば、シクロヘキシルオキシ基など)、アリールオキシ
基(例えば、フェノキシ基など)、アラルキルオキシ基
(例えば、ベンジルオキシ基、ジフェニルメチルオキシ
基など)、トリアルキルシリルオキシ基(例えば、トリ
メチルシリルオキシ基など)、置換基を有していてもよ
いアミノ基[アミノ基;N−置換アミノ基(例えば、メ
チルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチル
アミノ基などのモノ又はジC1-6 アルキルアミノ基な
ど)]、ヒドラジノ基、アルコキシカルボニルヒドラジ
ノ基(例えば、t−ブトキシカルボニルヒドラジノ基な
ど)、アラルキルオキシカルボニルヒドラジノ基(例え
ば、ベンジルオキシカルボニルヒドラジノ基など)など
が含まれる。好ましいカルボキシル基の保護基として
は、アルコキシ基(特に、C1-6 アルコキシ基など)、
置換基を有していてもよいアミノ基(N−置換アミノ
基、特に、モノ又はジC1-6 アルキルアミノ基など)な
どが挙げられる。
【0063】アルキル基には、例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s
−ブチル、t−ブチル、ヘキシル基などのC1-6 アルキ
ル基(好ましくはC1-4 アルキル基、さらに好ましくは
メチル基又はエチル基)が含まれる。
【0064】式(3)で表される化合物において、カル
バモイル基の置換基としては、例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、イソブチル基などのC1-6 アル
キル基、フェニル、ナフチル基などのC6-14アリール基
などが挙げられる。置換オキシカルボニルアミノ基に
は、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカル
ボニルアミノ、プロポキシカルボニルアミノ、ブトキシ
カルボニルアミノ基などのC1-6 アルコキシ−カルボニ
ルアミノ基、フェニルオキシカルボニルアミノ、ナフチ
ルオキシカルボニルアミノ基などのC6-14アリールオキ
シ−カルボニルアミノ基、ベンジルオキシカルボニルア
ミノ基などのC7-15アラルキルオキシ−カルボニルアミ
ノ基などが含まれる。飽和脂肪族アシルアミノ基として
は、例えば、アセチルアミノ、プロピオニルアミノ、イ
ソプロピオニルアミノ、ブチリルアミノ、イソブチリル
アミノ、バレリルアミノ、イソバレリルアミノ、ピバロ
イルアミノ基などのC2-6 飽和脂肪族アシルアミノ基、
好ましくはC2-4 飽和脂肪族アシルアミノ基などが挙げ
られる。芳香族アシルアミノ基には、例えば、ベンゾイ
ルアミノ、ナフトイルアミノ基などのC7-13芳香族アシ
ルアミノ基などが含まれる。置換オキシカルボニル基に
は、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニ
ル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル基など
のC1-6 アルコキシ−カルボニル基、フェニルオキシカ
ルボニル、ナフチルオキシカルボニル基などのC6-14
リールオキシ−カルボニル基、ベンジルオキシカルボニ
ル基などのC7-15アラルキルオキシ−カルボニル基など
が含まれる。アミノ基の置換基としてのアルキル基に
は、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソ
ブチル基などのC1-6 アルキル基などが挙げられる。
【0065】好ましいX1 としては、ニトロ基、アミノ
基、C2-6 アシルアミノ基(C2-6アシル基で保護され
たアミノ基に相当)、C1-6 アルコキシ−カルボニルア
ミノ基(C1-6 アルコキシ−カルボニル基で保護された
アミノ基に相当)、カルボキシル基、C1-10アルコキシ
−カルボニル基(C1-10アルコキシ基で保護されたカル
ボキシル基に相当)(特に、C1-6 アルコキシ−カルボ
ニル基)、置換基を有していてもよいカルバモイル基
(置換基を有していてもよいアミノ基で保護されたカル
ボキシル基に相当)、ヒドロキシメチル基、イソシアナ
ト基が挙げられる。好ましいX2 としては、X1 の種類
に応じて、アミノ基、C2-6 アシルアミノ基(C2-6
シル基で保護されたアミノ基に相当)、C1-6 アルコキ
シ−カルボニルアミノ基(C1-6 アルコキシ−カルボニ
ル基で保護されたアミノ基に相当)、ヒドロキシメチル
基、イソシアナト基などが例示できる。好ましいX3
4 としては、水素原子、アルキル基、ニトロ基、アミ
ノ基、C2-6 アシルアミノ基、C1-6 アルコキシ−カル
ボニルアミノ基、カルボキシル基、C1-10アルコキシ−
カルボニル基(特に、C1-6 アルコキシ−カルボニル
基)、置換基を有していてもよいカルバモイル基、ヒド
ロキシメチル基、イソシアナト基などが挙げられる。
【0066】好ましいX5 には、置換基を有していても
よいカルバモイル基、C1-6 アルコキシ−カルボニルア
ミノ基、C2-6 飽和脂肪族アシルアミノ基、C7-13芳香
族アシルアミノ基などが含まれる。好ましいX6 には、
5 の種類に応じて、カルボキシル基、C1-10アルコキ
シ−カルボニル基、アミノ基、C2-6 アシルアミノ基、
1-6 アルコキシ−カルボニルアミノ基、ニトロ基など
が含まれる。好ましいX7 、X8 には、前記好ましいX
3 、X4 として例示した置換基などが含まれる。このよ
うな新規なアダマンタン誘導体において、酸性基、塩基
性基を有する場合には塩を形成していてもよい。
【0067】式(2)で表される化合物のうち、ニトロ
基含有アダマンタン誘導体としては、例えば、1−アミ
ノ−3−ニトロアダマンタン、1−アミノ−3−メチル
−5−ニトロアダマンタン、1−アミノ−3,5−ジメ
チル−7−ニトロアダマンタン、1−アミノ−3,5−
ジニトロアダマンタン、1−メトキシカルボニルアミノ
−3−ニトロアダマンタン、1,3−ビス(メトキシカ
ルボニルアミノ)−5−ニトロアダマンタン、1−メト
キシカルボニルアミノ−3,5−ジニトロアダマンタ
ン、1−エトキシカルボニルアミノ−3−ニトロアダマ
ンタン、1−アセチルアミノ−3−ニトロアダマンタ
ン、1−アセチルアミノ−3,5−ジニトロアダマンタ
ン、1,3−ビス(アセチルアミノ)−5−ニトロアダ
マンタン、1−ヒドロキシメチル−3−ニトロアダマン
タン、1−イソシアナト−3−ニトロアダマンタンなど
が例示できる。保護基により保護されていてもよいアミ
ノ基又はN−置換アミノ基を有するアダマンタン誘導体
としては、例えば、1−アミノ−3−イソシアナトアダ
マンタン、1−アミノ−3−イソシアナト−5−メチル
アダマンタン、1−イソシアナト−3−メトキシカルボ
ニルアミノアダマンタン、1−イソシアナト−3−(N
−メチルアミノ)アダマンタン、1−アセチルアミノ−
3−イソシアナトアダマンタンなどが挙げられる。保護
基により保護されていてもよいカルボキシル基を有する
アダマンタン誘導体には、例えば、1−カルボキシ−3
−ヒドロキシメチルアダマンタン、1,3−ジカルボキ
シ−5−ヒドロキシメチルアダマンタン、1−カルボキ
シ−3,5−ビス(ヒドロキシメチル)アダマンタン、
1−カルボキシ−3−ヒドロキシメチル−5−メチルア
ダマンタン、1−ヒドロキシメチル−3−メトキシカル
ボニルアダマンタン、1−エトキシカルボニル−3−ヒ
ドロキシメチルアダマンタン、1−ヒドロキシメチル−
3−(N,N−ジメチルカルバモイル)アダマンタン、
1−イソシアナト−3−メトキシカルボニルアダマンタ
ン、1−イソシアナト−3−(N,N−ジメチルカルバ
モイル)アダマンタンなどが含まれる。保護基により保
護されていてもよいヒドロキシメチル基を有するアダマ
ンタン誘導体には、例えば、1−アセチルオキシメチル
−3−イソシアナトアダマンタン、1−プロピオニルオ
キシメチル−3−イソシアナトアダマンタンなどが含ま
れる。
【0068】式(3)で表されるアダマンタン誘導体の
うち、置換基を有していてもよいカルバモイル基を有す
るアダマンタンとしては、例えば、1−カルボキシ−3
−(N−メチルカルバモイル)アダマンタン、1−カル
ボキシ−3−(N,N−ジメチルカルバモイル)アダマ
ンタン、1−カルボキシ−3−メチル−5−(N,N−
ジメチルカルバモイル)アダマンタン、1−メトキシカ
ルボニル−3−(N,N−ジメチルカルバモイル)アダ
マンタン、1−アミノ−3−(N,N−ジメチルカルバ
モイル)アダマンタン、1−アセチルアミノ−3−
(N,N−ジメチルカルバモイル)アダマンタン、1−
メトキシカルボニルアミノ−3−(N,N−ジメチルカ
ルバモイル)アダマンタン、1−(N,N−ジメチルカ
ルバモイル)−3−ニトロアダマンタンなどが例示でき
る。ニトロ基を有するアダマンタン誘導体には、例え
ば、1−メトキシカルボニル−3−ニトロアダマンタ
ン、1,3−ビス(メトキシカルボニル)−5−ニトロ
アダマンタン、1−メトキシカルボニル−3,5−ジニ
トロアダマンタン、1−メトキシカルボニル−3−メチ
ル−5−ニトロアダマンタン、1−エトキシカルボニル
−3−ニトロアダマンタン、1−ニトロ−3−プロポキ
シカルボニルアダマンタン、1−ニトロ−3−フェノキ
シカルボニルアダマンタンなどが含まれる。置換オキシ
カルボニルアミノ基を有するアダマンタン誘導体には、
例えば、1−メトキシカルボニル−3−メトキシカルボ
ニルアミノアダマンタン、1−メトキシカルボニル−3
−メトキシカルボニルアミノ−5−メチルアダマンタ
ン、1−エトキシカルボニル−3−エトキシカルボニル
アミノアダマンタン、1−ヒドロキシメチル−3−メト
キシカルボニルアミノアダマンタン、1−アミノ−3−
メトキシカルボニルアミノアダマンタン、1−アミノ−
3−メトキシカルボニルアミノ−5−メチルアダマンタ
ン、1−アセチルアミノ−3−メトキシカルボニルアミ
ノアダマンタン、1−アセチルアミノ−3−エトキシカ
ルボニルアミノアダマンタンなどが含まれる。飽和脂肪
族又は芳香族アミノ基を有するアダマンタン誘導体とし
ては、例えば、1−アセチルアミノ−3−カルボキシア
ダマンタン、1,3−ビス(アセチルアミノ)−5−カ
ルボキシアダマンタン、1−アセチルアミノ−3,5−
ジカルボキシアダマンタン、1−アセチルアミノ−3−
カルボキシ−5−メチルアダマンタン、1−ベンゾイル
アミノ−3−カルボキシアダマンタン、1−アセチルア
ミノ−3−ヒドロキシメチルアダマンタン、1−アセチ
ルアミノ−3−アミノアダマンタン、1,3−ビス(ア
セチルアミノ)−5−アミノアダマンタン、1−アセチ
ルアミノ−3,5−ジアミノアダマンタン、1−アセチ
ルアミノ−3−(N,N−ジメチルアミノ)アダマンタ
ン、1−アセチルアミノ−3−(N−メチルアミノ)ア
ダマンタンなどが挙げられる。
【0069】前記式(2)又は(3)で表されるアダマ
ンタン誘導体は、他の置換基、例えば、ハロゲン原子、
オキソ基、ヒドロキシアルキル基(例えば、2−ヒドロ
キシエチル基などのヒドロキシC2-4 アルキル基な
ど)、アシル基(例えば、ホルミル、アセチル、プロピ
オニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレ
リル、ピバロイル基などのC1-6 アシル基など)、アル
コキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル、エ
トキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポ
キシカルボニル、ブトキシカルボニル、イソブトキシカ
ルボニル、t−ブトキシカルボニル、ヘキシルカルボニ
ル基などのC1-6 アルコキシ−カルボニル基など)、シ
アノ基などの置換基を有していてもよい。
【0070】[アダマンタン誘導体の製造]前記式
(2)及び(3)で表されるアダマンタン誘導体を含
め、アダマンタン骨格の橋頭位のメチン炭素原子に、ニ
トロ基、保護基により保護されていてもよいアミノ基ま
たはN−置換アミノ基、保護基により保護されていても
よいカルボキシル基、保護基により保護されていてもよ
いヒドロキシメチル基、及びイソシアナト基からなる群
から選択された少なくとも2つの置換基を有するアダマ
ンタン誘導体は、例えば、下記反応工程式(I)、(I
I)又は反応工程式(I)と(II)とを組合わせること
により得ることができる。
【0071】反応工程式(I)
【0072】
【化16】 (式中、X1bはニトロ基を示し、X1cはアミノ基を示
し、X1dはイソシアナト基を示し、X2a、X2b、X2c
2dは水素原子、ニトロ基、保護基により保護されてい
てもよいアミノ基若しくはN−置換アミノ基、保護基に
より保護されていてもよいカルボキシル基、保護基によ
り保護されていてもよいヒドロキシメチル基、又はイソ
シアナト基を示す。X3 、X4 は前記に同じ)反応工程式(II)
【0073】
【化17】 (式中、X1fはカルボキシル基を示し、X1gはヒドロキ
シメチル基を示し、X2e、X2f、X2gは水素原子、ニト
ロ基、保護基により保護されていてもよいアミノ基若し
くはN−置換アミノ基、保護基により保護されていても
よいカルボキシル基、保護基により保護されていてもよ
いヒドロキシメチル基、又はイソシアナト基を示す。X
3 、X4 は前記に同じ)。
【0074】反応工程式(I)における工程(I-1)の
ニトロ化(化合物(2a)を化合物(2b)へ導くニトロ化
反応)は、前記のニトロ化法、すなわち、式(1)で表
されるイミド化合物の存在下、基質と、少なくとも窒素
酸化物とを接触させる方法により行うことができる。ニ
トロ化により、橋頭位のメチン炭素原子にニトロ基を導
入できる。なお、化合物(2a)におけるX2aが水素原子
である場合、反応条件により、X2aをもニトロ基に変換
できる。例えば、アダマンタンをニトロ化すると、前記
のように1−ニトロアダマンタン及び/又は1,3−ジ
ニトロアダマンタンを得ることができる。また、1−ニ
トロアダマンタン、1−カルボキシアダマンタン、1−
ヒドロキシアダマンタンをニトロ化すると、それぞれ、
1,3−ジニトロアダマンタン、1−カルボキシ−3−
ニトロアダマンタン、1−ヒドロキシ−3−ニトロアダ
マンタンを得ることができる。工程(I-2)の還元(化
合物(2b)を化合物(2c)へ導く還元反応)は、慣用の
方法、例えば、還元剤として水素を用いる接触水素添加
法、水素化還元剤を用いる還元法などにより行うことが
できる。接触水素添加法では、触媒として、例えば、白
金、パラジウム、ニッケル、コバルト、鉄、銅などの金
属単体や、これらの金属元素を含む化合物(例えば、酸
化白金、パラジウム黒、パラジウム炭素、亜クロム酸銅
など)を用いることができる。触媒の使用量は、基質1
モルに対して、通常、0.02〜1モル程度である場合
が多い。また、接触水素添加法では、反応温度は、例え
ば、−20〜100℃(例えば、0〜90℃)程度であ
ってもよい。水素圧は、通常、1〜100気圧(例え
ば、1〜50気圧)である場合が多い。
【0075】水素化還元剤を用いる還元法において、用
いられる水素化還元剤としては、例えば、水素化アルミ
ニウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化トリアル
コキシアルミニウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウ
ム、ジボラン、ビス−3−メチル−2−ブチルボラン、
金属(亜鉛、スズ、鉄)−酸、スルフィド類、ヒドラジ
ンなどが挙げられる。水素化還元剤を用いる還元は、無
水塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素などのルイス酸の
存在下で行うこともできる。水素化還元剤の使用量は、
基質1モルに対して、通常、1モル以上(例えば、1〜
10モル程度)である場合が多い。水素化還元剤を用い
る還元法において、反応温度は、通常、0〜200℃
(例えば、0〜170℃)程度である場合が多い。
【0076】なお、前記還元反応(接触水素添加法、水
素化還元剤を用いる方法による反応)は、還元反応に不
活性な溶媒(例えば、メタノールなどのアルコール類の
ほか、前記ニトロ化反応の項で例示のカルボン酸、エー
テル類、エステル類、アミド類など)の存在下で行って
もよい。また、接触水素添加法により還元反応を行う
際、触媒活性を向上させるため、反応系に塩酸などの酸
を添加してもよい。
【0077】この還元反応により、化合物(2b)におけ
るニトロ基X1bがアミノ基に変換される。化合物(2b)
において、X2bがニトロ基である場合には、反応条件に
より、このニトロ基もアミノ基に変換できる。例えば、
1−ニトロアダマンタンを還元すると1−アミノアダマ
ンタンが得られ、1,3−ジニトロアダマンタンを還元
すると、1−アミノ−3−ニトロアダマンタン及び/又
は1,3−ジアミノアダマンタンを得ることができる。
さらに、1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタン、1
−ヒドロキシメチル−3−ニトロアダマンタンを還元す
ると、それぞれ、1−アミノ−3−カルボキシアダマン
タン、1−アミノ−3−ヒドロキシメチルアダマンタン
を得ることができる。
【0078】工程(I-3)のイソシアナト化(化合物(2
c)を化合物(2d)へ導く反応)は、慣用の方法、例え
ば、ホスゲンを用いる方法により行うことができる。化
合物(2c)とホスゲンとの反応は、例えば、溶媒の存在
又は不存在下、−10℃〜100℃程度の温度で行うこ
とができる。ホスゲンの使用量は、化合物(2c)1モル
に対して、例えば0.8〜10モル、好ましくは1〜2
モル程度である。上記反応により、化合物(2c)のアミ
ノ基X1cをイソシアナト基に変換できる。なお、化合物
(2c)におけるX2cがアミノ基である場合には、条件に
より、このアミノ基もイソシアナト基に変換できる。例
えば、1−アミノアダマンタンをイソシアナト化するこ
とにより、1−イソシアナトアダマンタンを得ることが
できる。また、1−アミノ−3−ニトロアダマンタン、
1,3−ジアミノアダマンタン、1−アミノ−3−カル
ボキシアダマンタン、1−アミノ−3−ヒドロキシメチ
ルアダマンタンをイソシアナト化反応に供すると、それ
ぞれ、1−イソシアナト−3−ニトロアダマンタン、
1,3−ジイソシアナトアダマンタン、1−イソシアナ
ト−3−カルボキシアダマンタン、1−イソシアナト−
3−ヒドロキシメチルアダマンタンが得られる。
【0079】反応工程式(II)における工程(II-1)の
カルボキシル化(化合物(2e)を化合物(2f)へ導く反
応)は、前記のカルボキシル化法、すなわち、式(1)
で表されるイミド化合物の存在下、基質と、少なくとも
一酸化炭素及び酸素とを接触させる方法により行うこと
ができる。カルボキシル化により、化合物(2e)の橋頭
位のメチン炭素原子にカルボキシル基を導入できる。な
お、化合物(2e)におけるX2eが水素原子である場合に
は、反応条件により、X2eをもカルボキシル基に変換で
きる。例えば、アダマンタンをカルボキシル化すると、
前記のように、1−カルボキシアダマンタン、1,3−
ジカルボキシアダマンタンを生成できる。また、1−カ
ルボキシアダマンタン、1−ニトロアダマンタンをカル
ボキシル化することにより、それぞれ、1,3−ジカル
ボキシアダマンタン、1−カルボキシ−3−ニトロアダ
マンタンを得ることができる。
【0080】工程(II-2)の還元(化合物(2f)を化合
物(2g)へ導く反応)は、慣用の方法、例えば、前記工
程(I-2)の項で記載した、還元剤として水素を用いる
接触水素添加法、水素化還元剤を用いる方法などにより
行うことができる。本工程において、好ましい水素化還
元剤には、水素化ホウ素ナトリウム−ルイス酸、水素化
アルミニウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化ト
リアルコキシアルミニウムリチウム、ジボランなどが含
まれる。この還元反応により、化合物(2f)のカルボキ
シル基X1fをヒドロキシメチル基に変換できる。また、
化合物(2f)におけるX2fもカルボキシル基である場合
には、反応条件により、このカルボキシル基もヒドロキ
シメチル基に変換が可能である。例えば、1−カルボキ
シアダマンタンを還元すると、1−ヒドロキシメチルア
ダマンタンを得ることができ、1,3−ジカルボキシア
ダマンタンを還元すると、1−カルボキシ−3−ヒドロ
キシメチルアダマンタン及び/又は1,3−ビス(ヒド
ロキシメチル)アダマンタンが得られる。
【0081】なお、基質の種類に応じて、前記各工程の
前後や、それぞれの反応過程で、反応成分や反応生成物
のヒドロキシメチル基(ヒドロキシメチル基のうちのヒ
ドロキシル基に相当する部位)、アミノ基、カルボキシ
ル基は前記保護基により保護してもよい。ヒドロキシメ
チル基の保護基、アミノ基の保護基、カルボキシル基の
保護基の導入、脱離は、慣用の方法、例えば、必要によ
り、酸、アルカリ、イオン交換樹脂、水素化分解用触媒
などを用いた、エステル化、アミド化、カーバメート
化、カーボネート化、加水分解、水素化分解などの反応
を利用して行うことができる。
【0082】ヒドロキシメチル基やアミノ基の保護基と
して、例えば、アシル基を用いる場合(アシルオキシメ
チル基、アシルアミノ基を形成する場合)、基質にアシ
ル化剤を作用させることにより、基質のヒドロキシメチ
ル基、アミノ基を保護できる。アシル化剤としては、例
えば、酢酸、プロピオン酸、n−酪酸、イソ酪酸、吉草
酸、ピバリン酸などのC2-6 脂肪族1価カルボン酸(好
ましくはC2-4 カルボン酸)、およびこれらの反応性誘
導体[例えば、酸無水物(例えば、無水酢酸、無水吉草
酸など)、酸ハロゲン化物(例えば、塩化アセチル、塩
化プロピオニル、塩化ブチリルなどの酸塩化物など)]
などが例示できる。アシル化剤として酸無水物、酸ハロ
ゲン化物を用いる場合には、反応で副生する酸を捕捉す
るため、塩基の存在下で反応を行う場合が多い。前記塩
基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化ナトリ
ウムなどのアルカリ金属の水酸化物、水酸化バリウムな
どのアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸ナトリウムなど
のアルカリ金属の炭酸塩、炭酸バリウムなどのアルカリ
土類金属の炭酸塩、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ
金属の炭酸水素塩などの無機塩基;トリエチルアミン、
N−メチルピペリジンなどの三級アミン、ピリジンなど
の含窒素塩基性複素環化合物、ナトリウムメトキシド、
ナトリウムエトキシドなどのアルカリ金属のアルコキシ
ドなど)などの有機塩基が挙げられる。アシル化剤は単
独で又は二種以上組み合わせて用いることができる。例
えば、1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに、塩基の
存在下、塩化アセチルを作用させることにより、1−ア
セチルアミノ−3−ニトロアダマンタンを得ることがで
きる。
【0083】ヒドロキシメチル基やアミノ基の保護基と
して置換オキシカルボニル基を用いる場合には、例え
ば、基質にハロ炭酸エステルを反応させることにより、
前記ヒドロキシル基、アミノ基を保護でき、カーボネー
ト基又はカーバメート基を有する化合物を得ることがで
きる。この反応は、通常、塩基の存在下で行われる。塩
基としては前記例示のものを使用できる。ヒドロキシメ
チル基の保護基としてカルバモイル基を用いる場合に
は、例えば、基質に、必要に応じて、例えば前記例示の
塩基の存在下、イソシアネート化合物を反応させること
により、ヒドロキシメチル基を保護でき、カルバモイル
オキシ基を有する化合物を得ることができる。
【0084】また、N−置換アミノ基を有するアダマン
タン誘導体は、例えば、基質に、ハロゲン化炭化水素
(例えば、ヨードメタン、ヨードエタン、ヨードブタ
ン、ブロモメタン、ブロモエタン、ブロモブタン、クロ
ロメタン、クロロエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水
素など)を反応させることにより得ることができる。こ
の反応は、脱ハロゲン化水素剤の存在下行うことができ
る。脱ハロゲン化水素剤としては、通常、例えば、前記
例示の塩基を用いる場合が多い。反応は、この反応に不
活性な溶媒中で行ってもよい。このような溶媒として
は、前記ニトロ化反応の項で例示のハロゲン化炭化水素
類、エーテル類、エステル類、アミド類などを用いるこ
とができる。
【0085】カルボキシル基を置換オキシ基(例えば、
アルコキシ基)で保護する場合[置換オキシカルボニル
基(エステル基)を形成する場合]には、カルボキシル
基を有する化合物又はその誘導体(例えば、酸クロライ
ドなどの酸ハロゲン化物など)と、アルコール(例え
ば、メタノール、エタノールなど)又はその反応性誘導
体(例えば、低級アルキルエステル)とを、必要に応じ
て、酸(例えば、塩酸、硫酸などの鉱酸など)又は塩基
(例えば、前記例示の塩基など)の存在下、反応させる
ことにより、前記カルボキシル基を保護でき、対応する
エステル基を有する化合物に変換できる。低級アルキル
エステルには、例えば、酢酸メチル、酢酸エチルなどの
酢酸−C1-4 アルキルエステルやこれらに対応するプロ
ピオン酸エステル(例えば、プロピオン酸メチル、プロ
ピオン酸エチルなど)などが含まれる。例えば、1−カ
ルボキシ−3−ニトロアダマンを、酸の存在下、メタノ
ールと反応させたり、1−カルボキシ−3−ニトロアダ
マンタンに塩化チオニルを作用させた後、塩基の存在
下、メタノールを反応させることにより1−メトキシカ
ルボニル−3−ニトロアダマンタンを得ることができ
る。
【0086】また、カルボキシル基の保護基としてアミ
ノ基などを用いて、カルボキシル基をアミド結合を有す
る基に変換する場合(N−置換又は無置換カルバモイル
基を形成する場合)、慣用のアミド結合生成反応の条件
を適用できる。アミド結合生成反応は、例えば、(a)
混合酸無水物法、すなわち、カルボキシル基を有する化
合物に酸ハライド(例えば、塩化アセチル、塩化プロピ
オニル、臭化アセチルなど)を反応させて混合酸無水物
とし、これにアミン化合物を反応させる方法、(b)活
性エステル法、すなわち、基質を、p−ニトロフェニル
エステル、N−ヒドロキシコハク酸イミドエステル、1
−ヒドロキシベンゾトリアゾールエステルなどの活性エ
ステルとし、これにアミン化合物を反応させる方法、
(c)カルボジイミド法、すなわち、ジシクロヘキシル
カルボジイミド、カルボニルジイミダゾールなどの活性
化剤の存在下、基質にアミン化合物を縮合させる方法、
(d)基質を、無水酢酸などの脱水剤によりカルボン酸
無水物とし、これにアミン化合物を反応させる方法や、
基質を酸ハロゲン化物とし、これにアミン化合物を反応
させる方法などにより行うことができる。アミド結合形
成反応で使用されるアミン化合物には、例えば、アンモ
ニア又はその誘導体(例えば、塩化アンモニウムなどの
ハロゲン化アンモニウム)、第一級アミン、第2級アミ
ン、ヒドラジン又はその誘導体(例えば、t−ブトキシ
カルボニルヒドラジンなどのアルコキシカルボニルヒド
ラジンや、ベンジルオキシカルボニルヒドラジンなどの
アルコキシカルボニルヒドラジンなど)などが含まれ
る。
【0087】例えば、酸ハロゲン化物とアミン化合物と
の反応は、塩基性化合物の存在下、適当な溶媒中で行う
ことができる。この塩基性化合物としては、前記アミノ
基を有する化合物(Ia)や化合物(Id)と、ハロゲン化
炭化水素との反応の項で例示の塩基性化合物などを用い
ることができる。また、溶媒としては、前記ニトロ化反
応の項で例示の有機溶媒(例えば、エーテル類、エステ
ル類、アミド類など)などを用いてもよい。
【0088】また、前記カルバモイル基を有する化合物
は、保護されたカルボキシル基としてエステル基(アル
コシキカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ア
ラルキルオキシカルボニル基など)を有する化合物と前
記アミン化合物とを、金属化合物で構成された触媒の存
在下で反応させることにより得ることもできる。この反
応(アミド化反応)に用いる金属化合物としては、慣用
のエステル交換用触媒(エステル−アミド交換用触媒を
含む)、例えば、周期表3B族元素化合物(例えば、A
lCl3 などのアルミニウム化合物など)、周期表4A
族元素化合物(例えば、TiCl4 などのチタン化合物
など)、周期表3A族元素化合物(例えば、SmI2
どのサマリウム化合物など)などの遷移金属化合物など
が挙げられる。前記触媒の使用量は、広い範囲で選択で
き、例えば、エステル基を有する化合物に対して0.1
モル%〜1当量、好ましくは0.5〜50モル%、さら
に好ましくは1〜25モル%(例えば、5〜20モル
%)程度の範囲から適当に選択できる。エステル基を有
する化合物とアミン化合物との使用割合は、エステル基
を有する化合物1当量に対してアンモニア等0.5〜5
モル、好ましくは0.8モル以上(例えば、0.8〜5
モル)、特に1モル以上(例えば、1〜3モル、特に1
〜1.5モル)程度である。前記アミド化反応は、反応
に不活性な溶媒の存在下又は非存在下で行なうことがで
き、反応溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素類、脂
環族炭化水素類、芳香族炭化水素類、ケトン類、エーテ
ル類、非プロトン性極性溶媒、およびこれらの混合溶媒
などが例示できる。反応温度は、例えば、0〜150
℃、好ましくは25〜120℃程度の範囲から選択でき
る。
【0089】本発明の前記式(2)及び(3)で表され
るアダマンタン誘導体は、より具体的には、以下のよう
にして製造できる。例えば、式(2)で表される化合物
のうち、ニトロ基と保護基又は置換基を有していてもよ
いアミノ基とを有する化合物は、例えば、工程(I-1)
と工程(I-2)により生成させることができる。ニトロ
基とイソシアナト基とを有する化合物は、工程(I-1)
と工程(I-2)と工程(I-3)により得ることができる。
ニトロ基と保護基で保護されていてもよいヒドロキシメ
チル基とを有する化合物は、工程(I-1)と工程(II-
1)と工程(II-2)により得ることができる。保護基又
は置換基を有していてもよいアミノ基とイソシアナト基
とを有する化合物は、工程(I-1)と工程(I-2)と工程
(I-3)とにより生成させることができる。保護基で保
護されていてもよいカルボキシ基と保護基で保護されて
いてもよいヒドロキシメチル基とを有する化合物は、例
えば、工程(II-1)と工程(II-2)とにより得ることが
できる。保護基で保護されていてもよいカルボキシル基
とイソシアナト基とを有する化合物は、工程(I-1)、
工程(I-2)、工程(I-3)及び工程(II-1)により得る
ことができる。保護基で保護されていてもよいヒドロキ
シメチル基とイソシアナト基とを有する化合物は、工程
(I-1)、工程(I-2)、工程(I-3)、工程(II-1)及
び工程(II-2)により生成させることができる。
【0090】式(3)で表される化合物のうち、置換基
を有していてもよいカルバモイル基と、カルボキシル基
とを有する化合物は、工程(II-1)とカルボキシル基へ
のアミノ基導入工程(アミド基形成工程)とにより得る
ことができる。置換基を有していてもよいカルバモイル
基と置換オキシカルボニル基とを有する化合物は、工程
(II-1)と、カルボキシル基へのアミノ基導入工程と、
他のカルボキシル基への置換オキシ基導入工程(エステ
ル基形成工程)とにより得ることができる。置換基を有
していてもよいカルバモイル基と、保護基又は置換基を
有していてもよいアミノ基とを有する化合物は、工程
(I-1)、工程(I-2)、工程(II-1)及びカルボキシル
基へのアミノ基導入工程とにより得ることができる。置
換基を有していてもよいカルバモイル基とニトロ基とを
有する化合物は、工程(I-1)、工程(II-1)及びカル
ボキシル基へのアミノ基導入工程とにより得ることがで
きる。ニトロ基と置換オキシカルボニル基とを有する化
合物は、工程(I-1)と、工程(II-1)と、カルボキシ
ル基への置換オキシ基導入工程とにより生成させること
ができる。置換オキシカルボニルアミノ基と置換オキシ
カルボニル基とを有する化合物は、工程(I-1)、工程
(I-2)、工程(II-1)、アミノ基への置換オキシカル
ボニル基導入工程(カーバメート基形成工程)及びカル
ボキシル基への置換オキシ基導入工程により得ることが
できる。置換オキシカルボニルアミノ基と保護基で保護
されていてもよいヒドロキシル基とを有する化合物は、
工程(I-1)、工程(I-2)、工程(II-1)、工程(II-
2)、及びアミノ基への置換オキシカルボニル基導入工
程により得ることができる。置換オキシカルボニルアミ
ノ基と保護基で保護されていてもよいアミノ基とを有す
る化合物は、工程(I-1)、工程(I-2)、工程(I-
3)、及びアミノ基への置換オキシカルボニル基導入工
程により得ることができる。飽和脂肪族または芳香族ア
シルアミノ基とカルボキシル基とを有する化合物は、工
程(I-1)、工程(I-2)、工程(II-1)、及びアミノ基
へのアシル基導入工程により得ることができる。飽和脂
肪族または芳香族アシルアミノ基と保護基で保護されて
いてもよいヒドロキシメチル基とを有する化合物は、工
程(I-1)、工程(I-2)、工程(II-1)、工程(II-
2)、及びアミノ基へのアシル基導入工程により得るこ
とができる。飽和脂肪族または芳香族アシルアミノ基と
アルキル基で置換されていてもよいアミノ基とを有する
化合物は、工程(I-1)、工程(I-2)、及びアミノ基へ
のアシル基導入工程により得ることができる。なお、カ
ルボキシル基へのアミノ基又は置換オキシ基の導入、ア
ミノ基への置換オキシカルボニル基の導入、アミノ基へ
のアシル基の導入は、前記保護基の導入法に従って行う
ことができる。
【0091】また、アダマンタン骨格の橋頭位に、保護
基で保護されていてもよいアミノ基又はN−置換アミノ
基を少なくとも2つ有するジアミノアダマンタン誘導体
(化合物(2j))は、化合物(2a)においてX2aが水素
原子又はニトロ基である化合物(化合物(2h))を、工
程(I-1)にしたがってニトロ化し、化合物(2b)にお
いてX1b及びX2bがニトロ基であるジニトロ体(化合物
(2i))を生成させ、次いで、工程(I-2)にしたがっ
て還元し、化合物(2c)においてX1c及びX2cがアミノ
基であるジアミノ体とし、必要に応じて、アミノ基に保
護基又は置換基を導入することにより得ることができ
る。この方法では、ジアミノ体の塩ではなく、直接遊離
のジアミノ体が生成するので、ジアミノ体の塩の遊離化
する際に起こる変質や分解、回収効率の低下などを回避
できる。そのため、ジアミノアダマンタン誘導体を良好
な収率で効率よく製造することができる。
【0092】
【発明の効果】本発明の方法では、前記式(1)で表さ
れるイミド化合物と、(i)窒素酸化物及び(ii)一酸
化炭素と酸素との混合物から選択された少なくとも一種
の反応剤とを組み合わせるので、比較的温和な条件で
も、基質を直接効率よくニトロ化及び/又はカルボキシ
ル化できる。また、温和な条件であっても、基質にニト
ロ基及びカルボキシル基から選択された少なくとも一種
の官能基を導入でき、高い転化率及び選択率で、ニトロ
化合物及び/又はカルボキシ化合物を得ることができ
る。また、環境汚染の原因となる窒素酸化物を有効に利
用して、高い転化率及び選択率でニトロ化合物を生成さ
せることができる。さらに、簡単な操作で、また少ない
工程数で、基質よりも炭素数の多いカルボキシ化合物を
効率よく製造できる。さらにまた、本発明では、高機能
材料として有用である新規なアダマンタン誘導体を提供
できる。また、アダマンタンのジアミノ体を収率よく製
造できる。
【0093】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
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。なお、赤外線吸収スペクトルは、反応生成
物をカラムクロマトグラフィーにより精製した後、測定
した。
【0094】実施例1 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.05ミリモル、酢酸5mlを入れて混
合し、一酸化窒素NOのガスバッグ(約1L)をフラス
コに装着した。撹拌しながら100℃で8時間反応さ
せ、反応生成物をガスクロマトグラフィーにより分析し
たところ、転化率95%でニトロアダマンタンが収率3
0%、アダマンタノールが収率17%、アセチルオキシ
アダマンタンが収率33%で生成していた。
【0095】実施例2〜5 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.05ミリモル、表1に示す溶媒5ml
を入れて混合し、一酸化窒素NOのガスバッグ(約1
L)をフラスコに装着した。撹拌しながら100℃に加
熱し、表1に示す時間の経過後、反応生成物をガスクロ
マトグラフィーにより分析したところ、ニトロ化合物が
表1に示す転化率および収率で生成していた。なお、表
1の記号の意味は次の通りである。 BzCN:ベンゾニトリル,AcOH:酢酸,DCE:
ジクロロエタン 化合物1:アダマンタノール,化合物2:アセチルオキ
シアダマンタン,化合物3:ニトロアダマンタン,化合
物4:アダマンタンジオール,化合物5:ニトロアダマ
ンタノール
【0096】
【表1】 実施例6〜8 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.05ミリモル、表2に示す溶媒5ml
を入れて混合し、一酸化窒素NO(約1L)と酸素O2
(約1L)とを吹き込んだあと、撹拌しながら表2に示
す温度で10時間反応させ、反応生成物をガスクロマト
グラフィーにより分析したところ、ニトロ化合物が表2
に示す収率で生成していた。なお、表2の記号の意味は
次の通りである。 AcOH:酢酸,AcCN:アセトニトリル,BzC
N:ベンゾニトリル,DCE:ジクロロエタン 化合物1:アダマンタノール,化合物2:アセチルオキ
シアダマンタン,化合物3:ニトロアダマンタン,化合
物4:アダマンタンジオール,化合物5:ニトロアダマ
ンタノール
【0097】
【表2】 実施例9 枝付きナスフラスコ(50ml)を氷水に浸漬して、減
圧し、ガスバック(1L)から一酸化窒素をフラスコ内
に導入するとともに、ガスバック(1L)から酸素をフ
ラスコ内に導入した。フラスコ内が赤褐色の気体で充満
し、赤褐色の気体が沈降するとともにN2 3 を主成分
とする青色の液体が生成した。上記一酸化窒素の導入と
酸素の導入とを繰り返し、約1.5mlの青色液体を生
成させ、液体窒素より凍結させた。凍結した青色液体
1.8g(N2 3 換算で0.024モル)、アダマン
タン1ミリモル、N−ヒドロキシフタルイミド0.05
ミリモル,酢酸5mlを混合し、撹拌しながら温度10
0℃で10時間で反応させ、反応生成物をガスクロマト
グラフィーにより分析したところ、ニトロアダマンタン
が転化率99%、収率81%で生成していた。
【0098】実施例10 凍結した青色液体1.8g(N2 3 換算で0.024
モル)、アダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシフタ
ルイミド0.05ミリモル,酢酸5mlを混合し、撹拌
しながら温度25℃で16時間反応させる以外、実施例
9と同様にしてニトロ化反応を行ったところ、ニトロア
ダマンタンが転化率83%、収率72%で生成してい
た。
【0099】実施例11 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.1ミリモル、二酸化窒素(N2 O)2
ml、ベンゾニトリル6ml、酢酸1.2mlを入れ、
一酸化窒素(NO)雰囲気中、60℃で12時間撹拌し
た。反応生成物をガスクロマトグラフィーにより分析し
たところ、転化率98%で、ニトロアダマンタンが収率
68%、アダマンタノールが収率6%、アセチルオキシ
アダマンタンが収率4%で生成していた。
【0100】実施例12 一酸化窒素(NO)雰囲気に代えて、酸素雰囲気中で撹
拌する以外、実施例11と同様にして反応させたとこ
ろ、転化率98%で、ニトロアダマンタンが収率78
%、アダマンタノールが収率1%、アセチルオキシアダ
マンタンが収率1%、アダマンタノンが収率3%で生成
していた。
【0101】実施例13 一酸化窒素(NO)雰囲気に代えて、不活性ガス(アル
ゴン)雰囲気中で撹拌する以外、実施例11と同様にし
て反応させたところ、転化率97%で、ニトロアダマン
タンが収率76%、アダマンタノールが収率1%、アセ
チルオキシアダマンタンが収率6%、アダマンタノンが
収率6%で生成していた。
【0102】実施例14 フラスコ内にエチルベンゼン1ミリモル、N−ヒドロキ
シフタルイミド0.05ミリモル、酢酸5mlを入れて
混合し、一酸化窒素NOのガスバッグ(約1L)をフラ
スコに装着した。撹拌しながら100℃で8時間反応さ
せ、反応生成物をガスクロマトグラフィーにより分析し
たところ、転化率85%で、1−ニトロエチルベンゼン
が収率14%、1−ヒドロキシエチルベンゼンが収率1
8%、1−アセチルオキシエチルベンゼンが収率30%
で生成していた。
【0103】実施例15 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.1ミリモル、酢酸6mlを入れて混合
し、一酸化窒素NO(約1L)と酸素O2 (約1L)と
を吹き込んだ後、撹拌しながら110℃で20時間反応
させ、反応生成物をガスクロマトグラフィーにより分析
したところ、アダマンタンの転化率90%で、1−ニト
ロアダマンタン(収率64%)及び1,3−ジニトロア
ダマンタン(収率12%)が生成していた。
【0104】実施例16 アダマンタンに代えて、1−ニトロアダマンタンを用い
た以外は実施例15と同様の操作を行ったところ、1−
ニトロアダマンタンの転化率90%で、1,3−ジニト
ロアダマンタン(収率80%)が得られた。なお、反応
時間を6時間とした場合には、1−ニトロアダマンタン
の転化率は33%、1,3−ジニトロアダマンタンの収
率は27%であった。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :226 IR(cm-1):1560、1360、750。
【0105】実施例17 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.1ミリモル、ベンゾニトリル6ml、
及び酢酸1mlを入れて混合し、一酸化窒素NOのガス
バッグ(約1L)をフラスコに装着した。撹拌しながら
100℃で20時間反応させ、反応生成物をガスクロマ
トグラフィーにより分析したところ、転化率92%で、
1−ベンゾイルアミノアダマンタン(収率65%)、1
−アダマンタノール(収率7%)、1−ニトロアダマン
タン(収率6%)、1−アセチルオキシアダマンタン
(収率2%)及び2−アダマンタノン(収率2%)が生
成していた。
【0106】実施例18 フラスコ内にトルエン2ミリモル、N−ヒドロキシフタ
ルイミド0.2ミリモル、1,2−ジクロロエタン6m
l、及びアセトニトリル1.2mlを入れて混合し、二
酸化窒素NO2 雰囲気下、撹拌しながら60℃で12時
間反応させ、反応生成物をガスクロマトグラフィーによ
り分析したところ、転化率47%で、2−ニトロトルエ
ン(収率18%)、ニトロメチルベンゼン(収率9
%)、及び4−ニトロトルエン(収率9%)が生成して
いた。
【0107】実施例19 二酸化窒素NO2 に代えて、一酸化窒素NO及び酸素O
2 (モル比1:1)を反応系内に吹き込んだ後、反応を
行った以外は実施例18と同様の操作を行ったところ、
転化率52%で、2−ニトロトルエン(収率20%)、
ニトロメチルベンゼン(収率7%)、及び4−ニトロト
ルエン(収率3%)が生成していた。
【0108】実施例20 トルエンに代えて、エチルベンゼンを用いた以外は実施
例19と同様の操作を行ったところ、転化率100%
で、1−ニトロエチルベンゼン(収率13%)、2−ニ
トロ−1−エチルベンゼン(収率21%)、及び4−ニ
トロ−1−エチルベンゼン(収率18%)が生成してい
た。
【0109】実施例21 一酸化窒素NO及び酸素O2 に代えて、二酸化窒素NO
2 及び酸素O2 (モル比1:1)を用い、反応時間を8
時間とした以外は実施例20と同様の操作を行ったとこ
ろ、転化率100%で、1−ニトロエチルベンゼン(収
率15%)、o−ニトロエチルベンゼン(収率19
%)、及びm−ニトロエチルベンゼン(収率13%)が
生成していた。
【0110】実施例22 一酸化窒素NO及び酸素O2 に代えて、二酸化窒素NO
2 及び一酸化窒素NO(モル比1:1)を用い、反応時
間を8時間とした以外は実施例20と同様の操作を行っ
たところ、転化率91%で、1−ニトロエチルベンゼン
(収率11%)、o−ニトロエチルベンゼン(収率3
%)、及びアセトフェノン(収率14%)が生成してい
た。
【0111】実施例23 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.05ミリモル、二酸化窒素(NO2
15ミリモル、アセトニトリル3ml、を入れ、酸素雰
囲気中、60℃で5時間撹拌した。反応生成物をガスク
ロマトグラフィーにより分析したところ、転化率97%
で、ニトロアダマンタンが収率65%、ジニトロアダマ
ンタンが収率1%、アダマンタノールが収率1%、アセ
チルオキシアダマンタンが収率3%、アダマンタノンが
収率2%で生成していた。
【0112】実施例24 N−ヒドロキシフタルイミドの使用量を0.1ミリモル
とし、反応時間を3時間とする以外、実施例23と同様
に反応させたところ、転化率98%で、ニトロアダマン
タンが収率69%、アダマンタノールが収率1%、アセ
チルオキシアダマンタンが収率2%、アダマンタノンが
収率2%で生成していた。
【0113】実施例25 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.05ミリモル、二酸化窒素(NO2
15ミリモル、トリフルオロメチルベンゼン3ml、を
入れ、酸素雰囲気中、60℃で5時間撹拌した。反応生
成物をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、
転化率79%で、ニトロアダマンタンが収率57%、ア
ダマンタノールが収率6%、アダマンタノンが収率4%
で生成していた。
【0114】実施例26N−ヒドロキシフタルイミドの
使用量を0.1ミリモルとする以外、実施例2 5と同様に反応させたところ、転化率96%で、ニトロ
アダマンタンが収率66%、アダマンタノールが収率4
%、アダマンタノンが収率5%で生成していた。 実施例27 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.05ミリモル、二酸化窒素(NO2
15ミリモル、アセトニトリル1ml、トリフルオロメ
チルベンゼン2mlを入れ、酸素雰囲気中、60℃で5
時間撹拌した。反応生成物をガスクロマトグラフィーに
より分析したところ、転化率90%で、ニトロアダマン
タンが収率73%、アダマンタノールが収率2%、アセ
チルオキシアダマンタンが収率1%、アダマンタノンが
収率3%で生成していた。
【0115】実施例28 N−ヒドロキシフタルイミドの使用量を0.1ミリモル
とする以外、実施例27と同様に反応させたところ、転
化率95%で、ニトロアダマンタンが収率76%、アダ
マンタノールが収率1%、アセチルオキシアダマンタン
が収率1%、アダマンタノンが収率3%で生成してい
た。
【0116】実施例29 アセトニトリルの使用量を0.5ml、トリフルオロメ
チルベンゼンの使用量を2.5mlとする以外、実施例
28と同様に反応させたところ、転化率89%で、ニト
ロアダマンタンが収率70%、アダマンタノールが収率
1%、アセチルオキシアダマンタンが収率1%、アダマ
ンタノンが収率4%で生成していた。
【0117】実施例30 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.05ミリモル、二酸化窒素(NO2
15ミリモル、ジクロロエタン3ml、を入れ、酸素雰
囲気中、60℃で5時間撹拌した。反応生成物をガスク
ロマトグラフィーにより分析したところ、転化率97%
で、ニトロアダマンタンが収率57%、アダマンタノー
ルが収率12%、アダマンタノンが収率4%で生成して
いた。
【0118】実施例31 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル、N−ヒドロキシ
フタルイミド0.1ミリモル、二酸化窒素(NO2 )1
5ミリモル、酢酸3ml、を入れ、酸素雰囲気中、60
℃で5時間撹拌した。反応生成物をガスクロマトグラフ
ィーにより分析したところ、転化率96%で、ニトロア
ダマンタンが収率75%、アダマンタノールが収率1
%、アセチルオキシアダマンタンが収率5%、アダマン
タノンが収率4%で生成していた。
【0119】実施例32 フラスコ内にアダマンタン1ミリモル,N−ヒドロキシ
フタルイミド0.1ミリモル、マンガン(II)アセチル
アセトナート[Mn(AA)2 ]0.0005ミリモ
ル、及び酢酸5mlを入れて混合し、一酸化窒素NOの
ガスバッグ(約1L)をフラスコに装着した。撹拌しな
がら100℃で8時間反応させ、反応生成物をガスクロ
マトグラフィーにより分析したところ、アダマンタンの
転化率95%で、ニトロアダマンタン(収率75%)が
生成していた。
【0120】実施例33 Mn(AA)2 に代えて、マンガン(III)アセチルア
セトナート[Mn(AA)3 ]を用いた以外、実施例3
2と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化
率72%で、ニトロアダマンタン(収率66%)が得ら
れた。
【0121】実施例34 Mn(AA)2 に代えて、モリブデン酸[H2 Mo
4 ]を用いた以外、実施例32と同様にして反応させ
たところ、アダマンタンの転化率62%で、ニトロアダ
マンタン(収率57%)が得られた。
【0122】実施例35 Mn(AA)2 に代えて、鉄(III)アセチルアセトナ
ート[Fe(AA)3]を用いた以外、実施例32と同
様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率56
%で、ニトロアダマンタン(収率50%)が得られた。
【0123】実施例36 Mn(AA)2 に代えて、酢酸マンガン[Mn(OA
c)2 ]を用いた以外、実施例32と同様にして反応さ
せたところ、アダマンタンの転化率77%で、ニトロア
ダマンタン(収率72%)が得られた。
【0124】実施例37 Mn(AA)2 に加えて、コバルト(II)アセチルアセ
トナート[Co(AA)2 ]0.0001ミリモルを用
いた以外、実施例32と同様にして反応させたところ、
アダマンタンの転化率82%で、ニトロアダマンタン
(収率75%)が得られた。
【0125】実施例38 Mn(AA)2 に代えて、ニッケル(II)アセチルアセ
トナート[Ni(AA)2 ]を用いた以外、実施例32
と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率
54%で、ニトロアダマンタン(収率49%)が得られ
た。
【0126】実施例39 Mn(AA)2 に代えて、クロム(III)アセチルアセ
トナート[Cr(AA)3 ]を用いた以外、実施例32
と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率
72%で、ニトロアダマンタン(収率66%)が得られ
た。
【0127】実施例40 Mn(AA)2 に代えて、銅(II)アセチルアセトナー
ト[Cu(AA)2 ]を用いた以外、実施例32と同様
にして反応させたところ、アダマンタンの転化率52%
で、ニトロアダマンタン(収率46%)が得られた。
【0128】実施例41 Mn(AA)2 に代えて、銅(III)アセチルアセトナ
ート[Cu(AA)3]を用いた以外、実施例32と同
様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率48
%で、ニトロアダマンタン(収率42%)が得られた。
【0129】実施例42 フラスコ内に1−カルボキシアダマンタン1ミリモル、
N−ヒドロキシフタルイミド0.1ミリモル、酢酸6m
lを入れて混合し、一酸化窒素NO(約1L)と酸素O
2 (約1L)とを吹き込んだ後、撹拌しながら110℃
で20時間反応させ、反応生成物をガスクロマトグラフ
ィーにより分析したところ、1−カルボキシアダマンタ
ンの転化率90%で、1−カルボキシ−3−ニトロアダ
マンタン(収率80%)が生成していた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :225 IR(cm-1):2990、1620、1560。
【0130】実施例43 1−カルボキシアダマンタンに代えて、1−ヒドロキシ
メチルアダマンタンを用いた以外は実施例42と同様に
して反応させたところ、1−ヒドロキシメチルアダマン
タンの転化率90%で、1−ヒドロキシメチル−3−ニ
トロアダマンタン(収率70%)が得られた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :211 IR(cm-1):3350、1550、1370。
【0131】実施例44 アダマンタン 10ミリモル、N−ヒドロキシフタルイ
ミド(NHPI) 1ミリモル、およびコバルト(II)
アセチルアセトナート(Co(AA)2 ) 0.005
ミリモルの混合物を、酢酸中に仕込み、混合ガス(2L
の一酸化炭素と、0.5Lの酸素との混合ガス;圧力:
5kg/cm2 )を封入したガスパックを反応器へ接続
し、60℃で6時間撹拌した。反応液中の生成物をガス
クロマトグラフィー分析により調べたところ、アダマン
タンの転化率76%で、1−カルボキシアダマンタン
(収率70%)が生成していた。
【0132】実施例45 Co(AA)2 に代えて、マンガン(II)アセチルアセ
トナート(Mn(AA)2 )を用いる以外、実施例44
と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率
68%で、1−カルボキシアダマンタン(収率62%)
が得られた。
【0133】実施例46 酢酸に代えて、アセトニトリルを用いる以外、実施例4
4と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化
率73%で、1−カルボキシアダマンタン(収率69
%)が得られた。
【0134】実施例47 酢酸に代えて、ジクロロエタンを用いる以外、実施例4
4と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化
率81%で、1−カルボキシアダマンタン(収率75
%)が得られた。
【0135】実施例48 反応温度80とする以外、実施例44と同様にして反応
させたところ、アダマンタンの転化率87%で、1−カ
ルボキシアダマンタン(収率81%)が得られた。
【0136】実施例49 アダマンタンに代えて、1−メチルアダマンタンを用い
る以外、実施例44と同様にして反応させたところ、1
−メチルアダマンタンの転化率71%で、1−カルボキ
シ−3−メチルアダマンタン(収率66%)が得られ
た。
【0137】実施例50 アダマンタンに代えて、トルエンを用いる以外、実施例
44と同様にして反応させたところ、トルエンの転化率
67%で、フェニル酢酸(収率61%)が得られた。
【0138】実施例51 アダマンタンに代えて、エチルベンゼンを用い、混合ガ
スの圧力を10kg/cm2 とした以外、実施例44と
同様にして反応させたところ、エチルベンゼンの転化率
71%で、1−フェニルプロピオン酸(収率56%)が
得られた。
【0139】実施例52 アダマンタンに代えて、フルオレンを用い、混合ガスの
圧力を10kg/cm 2 とした以外、実施例44と同様
にして反応させたところ、フルオレンの転化率73%
で、9−カルボキシフルオレン(収率69%)が得られ
た。
【0140】実施例53 テトラヒドロジシクロペンタジエン 10ミリモル、N
−ヒドロキシフタルイミド(NHPI) 3ミリモル、
およびコバルト(II)アセチルアセトナート(Co(A
A)2 ) 0.05ミリモルの混合物を、酢酸3ml及
び1,2−ジクロロエタン3mlの混合溶媒中に仕込
み、一酸化炭素と空気の混合ガス(一酸化炭素分圧:4
5kg/cm2 、空気分圧:1kg/cm2 )の雰囲気
下、85℃で15時間撹拌した。反応液中の生成物をガ
スクロマトグラフィー分析により調べたところ、テトラ
ヒドロジシクロペンタジエンの転化率68%で、1−カ
ルボキシテトラヒドロジシクロペンタジエン(収率38
%)が生成していた。
【0141】実施例54 Co(AA)2 に代えて、マンガン(II)アセチルアセ
トナート(Mn(AA)2 )を用いる以外、実施例53
と同様にして反応させたところ、テトラヒドロジシクロ
ペンタジエンの転化率66%で、1−カルボキシテトラ
ヒドロジシクロペンタジエン(収率38%)が得られ
た。
【0142】実施例55 Co(AA)2 に代えて、マンガン(III)アセチルア
セトナート(Mn(AA)3 )を用いる以外実施例44
と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率
66%で、1−カルボキシアダマンタン(収率62%)
が得られた。
【0143】実施例56 Co(AA)2 に代えて、モリブデン酸(H2 Mo
4 )を用いる以外、実施例44と同様にして反応させ
たところ、アダマンタンの転化率58%で、1−カルボ
キシアダマンタン(収率52%)が得られた。
【0144】実施例57 Co(AA)2 に代えて、鉄(III)アセチルアセトナ
ート(Fe(AA)3)を用いる以外、実施例44と同
様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率52
%で、1−カルボキシアダマンタン(収率50%)が得
られた。
【0145】実施例58 Co(AA)2 に代えて、酢酸マンガン(Mn(OA
c)2 )を用いる以外、実施例44と同様にして反応さ
せたところ、アダマンタンの転化率71%で、1−カル
ボキシアダマンタン(収率66%)が得られた。
【0146】実施例59 Co(AA)2 に代えて、マンガン(II)アセチルアセ
トナート(Mn(AA)2 )0.005ミリモル及びC
o(AA)2 0.001ミリモルを用いた以外、実施例
44と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転
化率74%で、1−カルボキシアダマンタン(収率71
%)が得られた。
【0147】実施例60 Co(AA)2 に代えて、ニッケル(II)アセチルアセ
トナート(Ni(AA)2 )を用いる以外、実施例44
と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率
51%で、1−カルボキシアダマンタン(収率47%)
が得られた。
【0148】実施例61 Co(AA)2 に代えて、クロム(III)アセチルアセ
トナート(Cr(AA)3 )を用いる以外、実施例44
と同様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率
62%で、1−カルボキシアダマンタン(収率60%)
が得られた。
【0149】実施例62 Co(AA)2 に代えて、銅(II)アセチルアセトナー
ト(Cu(AA)2 )を用いる以外、実施例44と同様
にして反応させたところ、アダマンタンの転化率47%
で、1−カルボキシアダマンタン(収率41%)が得ら
れた。
【0150】実施例63 Co(AA)2 に代えて、銅(III)アセチルアセトナ
ート(Cu(AA)3)を用いる以外、実施例44と同
様にして反応させたところ、アダマンタンの転化率48
%で、1−カルボキシアダマンタン(収率43%)が得
られた。
【0151】実施例64 アダマンタンに代えて、1−カルボキシアダマンタンを
用いた以外は、実施例44と同様にして反応させたとこ
ろ、1−カルボキシアダマンタンの転化率80%で、
1,3−ジカルボキシアダマンタン(収率70%)が得
られた。 白色固体 マススペクトルデータ [M]+ :224 IR(cm-1):3010、1630、1140。
【0152】比較例1 NHPIを用いることなく、実施例44と同様にして撹
拌したところ、カルボキシアダマンタンは検出されなか
った。
【0153】比較例2 酸素を用いることなく、実施例44と同様にして撹拌し
たところ、カルボキシアダマンタンは検出されなかっ
た。
【0154】実施例65 オートクレーブに、実施例16の方法で得られた1,3
−ジニトロアダマンタン 10ミリモル、5%Pd−C
(基質に対し、Pdとして10モル%)、希塩酸1ml
及びメタノール10ml仕込み、30atmの水素雰囲
気下、80℃で2時間撹拌した。その結果、1,3−ジ
ニトロアダマンタンの転化率99%で、1,3−ジアミ
ノアダマンタン(収率95%)が生成していた。
【0155】淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :166 IR(cm-1):3310、1520、870。
【0156】実施例66 5%Pd−Cに代えて、ラネーニッケル(基質に対し、
Niとして5モル%)を用い、反応時間を4時間とした
以外は、実施例65と同様の操作を行ったところ、1,
3−ジニトロアダマンタンの転化率99%で、1−アミ
ノ−3−ニトロアダマンタン(収率80%)が生成して
いた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :166 IR(cm-1):3310、1520、870。
【0157】実施例67 窒素雰囲気下、塩化アセチル 11ミリモル及びトリエ
チルアミン 12ミリモルをテトラヒドロフラン(TH
F)2mlに溶解し、得られた溶液に、実施例66の方
法で得られた1−アミノ−3−ニトロアダマンタン 1
0ミリモルのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)
(10ml)溶液を、40℃で3時間撹拌した。その結
果、1−アミノ−3−ニトロアダマンタンの転化率99
%で、1−アセチルアミノ−3−ニトロアダマンタン
(収率95%)が得られた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :238 IR(cm-1):1680、1550、680。
【0158】実施例68 窒素雰囲気下、実施例42の方法で得られた1−カルボ
キシ−3−ニトロアダマンタン 10ミリモルをDMF
10mlに溶解し、塩化チオニル 15ミリモルを30
分かけて滴下し、滴下が終了する頃に還流が開始するよ
うに昇温した。2時間還流した後、冷却し、トリエチル
アミン 20ミリモルを加え、液温を10℃以下に保ち
つつ、メタノール 11ミリモルを30分かけて滴下
し、さらに2時間撹拌した。その結果、1−カルボキシ
−3−ニトロアダマンタンの転化率99%で、1−メト
キシカルボニル−3−ニトロアダマンタン(収率95
%)が生成していた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :239 IR(cm-1):1730、1560、1120。
【0159】実施例69 窒素雰囲気下、実施例43の方法で得られた1−カルボ
キシ−3−ニトロアダマンタン 10ミリモルをDMF
10mlに溶解し、塩化チオニル 15ミリモルを30
分かけて滴下し、滴下が終了する頃に還流が開始するよ
うに昇温した。2時間還流した後、冷却し、液温を10
℃以下に保ちつつ、ジメチルアミン 25ミリモルを3
0分かけて滴下し、さらに2時間撹拌した。その結果、
1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタンの転化率99
%で、1−(N,N−ジメチルカルバモイル)−3−ニ
トロアダマンタン(収率95%)が生成していた。淡黄
色固体 マススペクトルデータ [M]+ :252 IR(cm-1):1660、1560、690。
【0160】実施例70 1,3−ジニトロアダマンタンに代えて、実施例42の
方法で得られた1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタ
ンを用いた以外は、実施例57と同様の操作を行ったと
ころ、1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタンの転化
率80%で、1−アミノ−3−カルボキシアダマンタン
(収率70%)が得られた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :195 IR(cm-1):3370、3000、1670、162
0。
【0161】実施例71 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実施例
70の方法で得られた1−アミノ−3−カルボキシアダ
マンタンを用いた以外は、実施例67と同様の操作を行
ったところ、1−アミノ−3−カルボキシアダマンタン
の転化率99%の転化率で、1−アセチルアミノ−3−
カルボキシアダマンタン(収率95%)が得られた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :234 IR(cm-1):3360、1670、1640。
【0162】実施例72 1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実
施例64の方法で得られた1,3−ジカルボキシアダマ
ンタンを用いた以外は、実施例68と同様の操作を行っ
たところ、1,3−ジカルボキシアダマンタンの転化率
90%で、1−カルボキシ−3−メトキシカルボニルア
ダマンタン(収率80%)が得られた。
【0163】白色固体 マススペクトルデータ [M]+ :238 IR(cm-1):3030、1670、1630。
【0164】実施例73 窒素雰囲気下、水素化アルミニウムリチウム 15ミリ
モルをTHF15mlに懸濁させ、氷浴を用いて液温を
10℃以下に保ちつつ、実施例64の方法で得られた
1,3−ジカルボキシアダマンタン 10ミリモルをゆ
っくりと添加した。室温に戻した後、16時間還流し
た。その結果、1,3−ジカルボキシアダマンタンの転
化率90%で、1−カルボキシ−3−ヒドロキシメチル
アダマンタン(収率80%)を得た。 白色固体 マススペクトルデータ [M]+ :210 IR(cm-1):3350、3000、1650。
【0165】実施例74 1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実
施例64の方法で得られた1,3−ジカルボキシアダマ
ンタンを用いた以外は、実施例69と同様の操作を行っ
たところ、1,3−ジカルボキシアダマンタンの転化率
90%で、1−カルボキシ−3−(N,N−ジメチルカ
ルバモイル)アダマンタン(収率80%)が得られた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :251 IR(cm-1):3010、1670、1630。
【0166】実施例75 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実施例
65の方法で得られた1,3−ジアミノアダマンタンを
用いた以外は、実施例67と同様の操作を行ったとこ
ろ、1,3−ジアミノアダマンタンの転化率90%で、
1−アセチルアミノ−3−アミノアダマンタン(収率8
0%)が得られた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :208 IR(cm-1):3350、1660、760。
【0167】実施例76 1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実
施例70の方法で得られた1−アミノ−3−カルボキシ
アダマンタンを用いた以外は、実施例68と同様の操作
を行ったところ、1−アミノ−3−カルボキシアダマン
タンの転化率99%で、1−アミノ−3−メトキシカル
ボニルアダマンタン(収率95%)が得られた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :209 IR(cm-1):3330、1630、770。
【0168】実施例77 1,3−ジニトロアダマンタンに代えて、実施例43の
方法で得られた1−ヒドロキシメチル−3−ニトロアダ
マンタンを用いた以外は、実施例66と同様の操作を行
ったところ、1−ヒドロキシメチル−3−ニトロアダマ
ンタンの転化率99%で、1−アミノ−3−ヒドロキシ
メチルアダマンタン(収率95%)が得られた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :181 IR(cm-1):3300、1160、760。
【0169】実施例78 1,3−ジニトロアダマンタンに代えて、実施例69の
方法で得られた1−(N,N−ジメチルカルバモイル)
−3−ニトロアダマンタンを用いた以外は、実施例66
と同様の操作を行ったところ、1−(N,N−ジメチル
カルバモイル)−3−ニトロアダマンタンの転化率90
%で、1−アミノ−3−(N,N−ジメチルカルバモイ
ル)アダマンタン(収率80%)が得られた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :222 IR(cm-1):3310、1670、1140。
【0170】実施例79 1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実
施例71の方法で得られた1−アセチルアミノ−3−カ
ルボキシアダマンタンを用いた以外は、実施例68と同
様の操作を行ったところ、1−アセチルアミノ−3−カ
ルボキシアダマンタンの転化率90%で、1−アセチル
アミノ−3−メトキシカルボニルアダマンタン(収率8
0%)が得られた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :251 IR(cm-1):3300、1660、1620。
【0171】実施例80 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実施例
77の方法で得られた1−アミノ−3−ヒドロキシメチ
ルアダマンタンを用いた以外は、実施例67と同様の操
作を行ったところ、1−アミノ−3−ヒドロキシメチル
アダマンタンの転化率90%で、1−アセチルアミノ−
3−ヒドロキシメチルアダマンタン(収率80%)が得
られた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :223 IR(cm-1):3310、1650、1160。
【0172】実施例81 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実施例
78の方法で得られた1−アミノ−3−(N,N−ジメ
チルカルバモイル)アダマンタンを用いた以外は、実施
例67と同様の操作を行ったところ、1−アミノ−3−
(N,N−ジメチルカルバモイル)アダマンタンの転化
率90%で、1−アセチルアミノ−3−(N,N−ジメ
チルカルバモイル)アダマンタン(収率80%)が得ら
れた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :264 IR(cm-1):3300、1670、1650、74
0。
【0173】実施例82 1−カルボキシ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実
施例73の方法で得られた1−ヒドロキシメチル−3−
カルボキシアダマンタンを用いた以外は、実施例68と
同様の操作を行ったところ、1−ヒドロキシメチル−3
−カルボキシアダマンタンの転化率90%で、1−ヒド
ロキシメチル−3−メトキシカルボニルアダマンタン
(収率80%)が得られた。 白色固体 マススペクトルデータ [M]+ :224 IR(cm-1):3310、1620、1430。
【0174】実施例83 窒素雰囲気下、塩化アセチル 22ミリモル及びトリエ
チルアミン 24ミリモルをテトラヒドロフラン(TH
F)2mlに溶解し、得られた溶液に、実施例65の方
法で得られた1,3−ジアミノアダマンタン 10ミリ
モルのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(10
ml)溶液を、40℃で3時間撹拌した。その結果、
1,3−ジアミノアダマンタンの転化率99%で、1,
3−ビス(アセチルアミノ)アダマンタン(収率95
%)が得られた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :250 IR(cm-1):3330、1660、1240。
【0175】実施例84 窒素雰囲気下、実施例64の方法で得られた1,3−ジ
カルボキシアダマンタン 10ミリモルをDMF10m
lに溶解し、塩化チオニル 30ミリモルを30分かけ
て滴下し、滴下が終了する頃に還流が開始するように昇
温した。2時間還流した後、冷却し、トリエチルアミン
40ミリモルを加え、液温を10℃以下に保ちつつ、
メタノール 22ミリモルを30分かけて滴下し、さら
に2時間撹拌した。その結果、1,3−ジカルボキシア
ダマンタンの転化率99%で、1,3−ビス(メトキシ
カルボニル)アダマンタン(収率95%)が生成してい
た。 白色固体 マススペクトルデータ [M]+ :252 IR(cm-1):1620、1240、1030。
【0176】実施例85 窒素雰囲気下、水素化アルミニウムリチウム 30ミリ
モルをTHF15mlに懸濁させ、氷浴を用いて液温を
10℃以下に保ちつつ、実施例64の方法で得られた
1,3−ジカルボキシアダマンタン 10ミリモルをゆ
っくりと添加した。室温に戻した後、16時間還流し
た。その結果、1,3−ジカルボキシアダマンタンの転
化率99%で、1,3−ビス(ヒドロキシメチル)アダ
マンタン(収率95%)を得た。 白色固体 マススペクトルデータ [M]+ :196 IR(cm-1):3310、1490、720。
【0177】実施例86 窒素雰囲気下、実施例64の方法で得られた1,3−ジ
カルボキシアダマンタン 10ミリモルをDMF10m
lに溶解し、塩化チオニル 30ミリモルを30分かけ
て滴下し、滴下が終了する頃に還流が開始するように昇
温した。2時間還流した後、冷却し、液温を10℃以下
に保ちつつ、ジメチルアミン 50ミリモルを30分か
けて滴下し、さらに2時間撹拌した。その結果、1,3
−ジカルボキシアダマンタンの転化率99%で、1,3
−ビス(N,N−ジメチルカルバモイル)アダマンタン
(収率95%)が生成していた。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :278 IR(cm-1):1670、1420、1170。
【0178】実施例87 実施例84の方法で得られた1,3−ビス(メトキシカ
ルボニル)アダマンタン 1ミリモルをTHF30ml
に溶解し、これに、ジメチルアミン 0.5ミリモル及
び無水塩化アルミニウムAlCl3 0.1ミリモルを
加え、80℃で6時間反応させた。その結果、1,3−
ビス(メトキシカルボニル)アダマンタンの転化率90
%で、1−メトキシカルボニル−3−(N,N−ジメチ
ルカルバモイル)アダマンタン(収率80%)が得られ
た。 淡黄色固体 マススペクトルデータ [M]+ :265 IR(cm-1):1670、1630、1170。
【0179】実施例88 窒素雰囲気下、実施例73の方法で得られた1−カルボ
キシ−3−ヒドロキシメチルアダマンタン 10ミリモ
ルをDMF10mlに溶解し、これに粉末状のN,N′
−カルボジイミダゾール 15ミリモルを一度に添加し
た。室温で1時間撹拌した後、ジメチルアミン 15ミ
リモル及びジアザビシクロウンデセン15ミリモルを添
加した。100℃に加熱し、8時間撹拌した。その結
果、1−カルボキシ−3−ヒドロキシメチルアダマンタ
ンの転化率99%で、1−ヒドロキシメチル−3−
(N,N−ジメチルカルバモイル)アダマンタン(収率
95%)が生成していた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :237 IR(cm-1):3310、1660、1220。
【0180】実施例89 実施例66の方法で得られた1−アミノ−3−ニトロア
ダマンタン 10ミリモルをトルエン(100ml)に
溶解し、得られた溶液に、ホスゲン 12ミリモルを室
温で添加し、6時間撹拌した。その結果、1−アミノ−
3−ニトロアダマンタンの転化率99%で、1−イソシ
アナト−3−ニトロアダマンタン(収率90%)が得ら
れた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :222 IR(cm-1):2200、1560、1330、75
0。
【0181】実施例90 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、1−ア
ミノアダマンタンを用いた以外は、実施例89と同様の
操作を行ったところ、1−アミノアダマンタンの転化率
99%で、1−イソシアナトアダマンタン(収率90
%)が得られた。
【0182】淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :177 IR(cm-1):3300、2180、1270。
【0183】実施例91 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実施例
65の方法で得られた1,3−ジアミノアダマンタンを
用いた以外は、実施例80と同様の操作を行ったとこ
ろ、1,3−ジアミノアダマンタンの転化率90%で、
1−イソシアナトアダマンタン(収率80%)が得られ
た。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :192 IR(cm-1):3310、2270、1520、87
0。
【0184】実施例92 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実施例
78の方法で得られた1−アミノ−3−(N,N−ジメ
チルカルバモイル)アダマンタンを用いた以外は、実施
例89と同様の操作を行ったところ、1−アミノ−3−
(N,N−ジメチルカルバモイル)アダマンタンの転化
率95%で、1−イソシアナト−3−(N,N−ジメチ
ルカルバモイル)アダマンタン(収率85%)が得られ
た。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :248 IR(cm-1):2200、1640、1310、75
0。
【0185】実施例93 1−アミノ−3−ニトロアダマンタンに代えて、実施例
78の方法で得られた1−アミノ−3−メトキシカルボ
ニルアダマンタンを用いた以外は、実施例89と同様の
操作を行ったところ、1−アミノ−3−メトキシカルボ
ニルアダマンタンの転化率95%で、1−イソシアナト
−3−メトキシカルボニルアダマンタン(収率85%)
が得られた。 淡黄色液体 マススペクトルデータ [M]+ :235 IR(cm-1):2220、1640、1330、77
0。
【0186】実施例94 アダマンタン 10ミリモル、NHPI 1ミリモル、
Co(AA)2 0.005ミリモル及び酢酸25ml
の混合液に、一酸化窒素(NO)と一酸化炭素(CO)
と酸素(O2 )とを、NO:CO:O2 (モル比)=1
0:15:1の割合で導入し(圧力:26kg/c
2 )、100℃で6時間撹拌した。反応生成物を、ガ
スクロマトグラフィー及びガス−マススペクトル装置に
より分析したところ、1,3,5−トリニトロアダマン
タン(収率5%)、1−カルボキシ−3,5−ジニトロ
アダマンタン(収率5%)、1,3−ジカルボキシ−5
−ニトロアダマンタン(収率1%)及び1,3,5−ト
リカルボキシアダマンタン(収率1%)が生成してい
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 233/06 C07C 233/06 233/58 233/58 265/10 265/10 271/24 271/24 (31)優先権主張番号 特願平9−353398 (32)優先日 平9(1997)12月22日 (33)優先権主張国 日本(JP)

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基質を、(i)窒素酸化物及び(ii)一
    酸化炭素と酸素との混合物から選択された少なくとも一
    種の反応剤と接触させて、ニトロ基及びカルボキシル基
    から選ばれた少なくとも一種の官能基を導入するための
    触媒であって、下記式(1) 【化1】 (式中、R1 及びR2 は、同一又は異なって、水素原
    子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロア
    ルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシ
    ル基、アルコキシカルボニル基、アシル基を示し、R1
    及びR2 は互いに結合して二重結合、または芳香族性又
    は非芳香族性の環を形成してもよい。Yは酸素原子又は
    ヒドロキシル基を示し、nは1〜3の整数を示す)で表
    されるイミド化合物で構成されている触媒。
  2. 【請求項2】 式(1)で表されるイミド化合物におい
    て、R1 及びR2 が互いに結合して芳香族性又は非芳香
    族性の5〜12員環を形成する請求項1記載の触媒。
  3. 【請求項3】 式(1)で表されるイミド化合物におい
    て、R1 及びR2 が互いに結合して、置換基を有してい
    てもよいシクロアルカン環、置換基を有していてもよい
    シクロアルケン環、置換基を有していてもよい橋かけ式
    炭化水素環、置換基を有していてもよい芳香族環を形成
    する請求項1記載の触媒。
  4. 【請求項4】 式(1)で表されるイミド化合物が下記
    式(1a)〜(1f)で表される化合物である請求項1記載
    の触媒。 【化2】 (式中、R3 〜R6 は、同一又は異なって、水素原子、
    アルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキ
    シル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、ニトロ
    基、シアノ基、アミノ基、ハロゲン原子を示す。R1
    2 、Yおよびnは前記に同じ)
  5. 【請求項5】 式(1)で表されるイミド化合物が、N
    −ヒドロキシコハク酸イミド、N−ヒドロキシマレイン
    酸イミド、N−ヒドロキシヘキサヒドロフタル酸イミ
    ド、N,N′−ジヒドロキシシクロヘキサンテトラカル
    ボン酸イミド、N−ヒドロキシフタル酸イミド、N−ヒ
    ドロキシテトラブロモフタル酸イミド、N−ヒドロキシ
    テトラクロロフタル酸イミド、N−ヒドロキシヘット酸
    イミド、N−ヒドロキシハイミック酸イミド、N−ヒド
    ロキシトリメリット酸イミド、N,N′−ジヒドロキシ
    ピロメリット酸イミドおよびN,N′−ジヒドロキシナ
    フタレンテトラカルボン酸イミドからなる群から選択さ
    れた少なくとも一種の化合物である請求項1記載の触
    媒。
  6. 【請求項6】 触媒が、式(1)で表されるイミド化合
    物と助触媒とで構成されている請求項1記載の触媒。
  7. 【請求項7】 助触媒が、周期表2A族元素、遷移金属
    元素及び周期表3B族元素からなる群から選択された少
    なくとも一種の元素を含む化合物である請求項6記載の
    触媒。
  8. 【請求項8】 助触媒が、周期表3A族元素、4A族元
    素、5A族元素、6A族元素、7A族元素、8族元素、
    1B族元素及び2B族元素からなる群から選択された少
    なくとも一種の元素を含む化合物である請求項6記載の
    触媒。
  9. 【請求項9】 式(1)で表されるイミド化合物と助触
    媒との割合が、イミド化合物1モルに対して、助触媒
    0.001〜10モルである請求項6記載の触媒。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかの項に記載の
    触媒の存在下、基質と、(i)窒素酸化物及び(ii)一
    酸化炭素と酸素との混合物から選択された少なくとも一
    種の反応剤とを接触させて、基質に、ニトロ基及びカル
    ボキシル基から選ばれた少なくとも一種の官能基を導入
    する方法。
  11. 【請求項11】 基質が、(a)不飽和結合の隣接部位
    にメチル基又はメチレン基を有する化合物、(b)メチ
    レン基を有する同素又は複素環化合物、(c)メチン炭
    素原子を有する化合物、(d)芳香族性環の隣接部位に
    メチル基又はメチレン基を有する化合物、(e)カルボ
    ニル基の隣接部位にメチレン基を有する化合物から選ば
    れた一種である請求項10記載の方法。
  12. 【請求項12】 基質が、メチン炭素原子を有する化合
    物又はベンジル位にメチル基若しくはメチレン基を有す
    る化合物である請求項10記載の方法。
  13. 【請求項13】 窒素酸化物が、式 Nx y (式中、xは1又は2の整数、yは1〜6の整数を示
    す)で表される化合物である請求項10記載の方法。
  14. 【請求項14】 窒素酸化物が、N2 3 およびNO2
    から選択された少なくとも1つの窒素化合物を主成分と
    して含む請求項10記載の方法。
  15. 【請求項15】 基質1モルに対して1モル以上の一酸
    化炭素と、0.5モル以上の酸素とを用いる請求項10
    記載の方法。
  16. 【請求項16】 一酸化炭素と酸素との割合が、一酸化
    炭素/酸素=1/99〜99.99/0.01(モル
    比)である請求項10記載の方法。
  17. 【請求項17】 請求項1又は6記載の触媒の存在下、
    基質と、(i)窒素酸化物及び(ii)一酸化炭素と酸素
    との混合物から選択された少なくとも一種の反応剤とを
    接触させて、ニトロ基及びカルボキシ基から選ばれた少
    なくとも一種の官能基を有する化合物を製造する方法。
  18. 【請求項18】 下記式(2)で表されるアダマンタン
    誘導体またはその塩。 【化3】 (式中、X1 はニトロ基、保護基により保護されていて
    もよいアミノ基またはN−置換アミノ基、保護基により
    保護されていてもよいカルボキシル基、または保護基に
    より保護されていてもよいヒドロキシメチル基を示し、
    3 、X4 は同一または異なって、水素原子、アルキル
    基、ニトロ基、保護基により保護されていてもよいアミ
    ノ基またはN−置換アミノ基、保護基により保護されて
    いてもよいカルボキシル基、保護基により保護されてい
    てもよいヒドロキシメチル基、またはイソシアナト基を
    示す。 (i)X1 がニトロ基であるとき、X2 は保護基により
    保護されていてもよいアミノ基またはN−置換アミノ
    基、保護基により保護されていてもよいヒドロキシメチ
    ル基、またはイソシアナト基を示す。 (ii)X1 が保護基により保護されていてもよいアミノ
    基またはN−置換アミノ基であるとき、X2 はイソシア
    ナト基を示す。 (iii)X1 が保護基により保護されていてもよいカル
    ボキシル基であるとき、X2 は保護基により保護されて
    いてもよいヒドロキシメチル基またはイソシアナト基を
    示す。 (iv)X1 が保護基により保護されていてもよいヒドロ
    キシメチル基であるとき、X2 はイソシアナト基を示
    す)
  19. 【請求項19】 下記式(3)で表されるアダマンタン
    誘導体またはその塩。 【化4】 (式中、X5 は置換基を有していてもよいカルバモイル
    基、ニトロ基、置換オキシカルボニルアミノ基、または
    飽和脂肪族若しくは芳香族アシルアミノ基を示し、
    7 、X8 は同一または異なって、水素原子、アルキル
    基、ニトロ基、保護基により保護されていてもよいアミ
    ノ基またはN−置換アミノ基、保護基により保護されて
    いてもよいカルボキシル基、保護基により保護されてい
    てもよいヒドロキシメチル基、またはイソシアナト基を
    示す。 (i)X5 が置換基を有していてもよいカルバモイル基
    であるとき、X6 はカルボキシル基、置換オキシカルボ
    ニル基、保護基により保護されていてもよいアミノ基ま
    たはN−置換アミノ基、またはニトロ基を示す。 (ii)X5 がニトロ基であるとき、X6 は置換オキシカ
    ルボニル基を示す。 (iii)X5 が置換オキシカルボニルアミノ基であると
    き、X6 は置換オキシカルボニル基、保護基により保護
    されていてもよいヒドロキシメチル基、保護基により保
    護されていてもよいアミノ基を示す。 (iv)X5 が飽和脂肪族または芳香族アシルアミノ基で
    あるとき、X6 はカルボキシル基、保護基により保護さ
    れていてもよいヒドロキシメチル基、またはアルキル基
    で置換されていてもよいアミノ基を示す)
  20. 【請求項20】 下記式(1) 【化5】 (式中、R1 及びR2 は、同一又は異なって、水素原
    子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロア
    ルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシ
    ル基、アルコキシカルボニル基、アシル基を示し、R1
    及びR2 は互いに結合して二重結合、または芳香族性又
    は非芳香族性の環を形成してもよい。Yは酸素原子又は
    ヒドロキシル基を示し、nは1〜3の整数を示す)で表
    されるイミド化合物の存在下、下記式(2h) 【化6】 (式中、X2hは水素原子またはニトロ基を示し、X3
    4 は同一または異なって、水素原子、アルキル基、ニ
    トロ基、保護基により保護されていてもよいアミノ基ま
    たはN−置換アミノ基、保護基により保護されていても
    よいカルボキシル基、保護基により保護されていてもよ
    いヒドロキシメチル基、またはイソシアナト基を示す)
    で表される化合物と窒素酸化物とを接触させて、下記式
    (2i) 【化7】 (式中、X1i、X2iはニトロ基を示す。X3 、X4 は前
    記に同じ)で表されるジニトロアダマンタン誘導体を生
    成させる工程、および前記式(2i)で表されるジニトロ
    アダマンタン誘導体を還元して対応するジアミノ体を生
    成させる工程を含む、下記式(2j) 【化8】 (式中、X1j、X2jは保護基により保護されていてもよ
    いアミノ基またはN−置換アミノ基を示す。X3 、X4
    は前記に同じ)で表されるジアミノアダマンタン誘導体
    の製造方法。
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