JPS6215530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ビアリール（biaryl）化合物に関
し、さらに、特にビアリール化合物を製造するた
めのアリールカツプリング方法に関する。 米国特許明細書第3992459号｛ユートネ
（Utne）等｝、英国特許出願第2065655A｛アプジ
ヨン（Uqjohn）｝、および日本国公開特許昭−57
〔1982〕−16830号｛サガミ（Sagami）｝に開示さ
れているように、アルキルナイトライト、酸およ
び銅触媒の存在下で、アニリンと第二のアリール
化合物とを反応させることによつてビフエニル化
合物が製造できることは公知である。ユートネ等
は、彼等のアルキルナイトライト反応で使用する
酸の量は、アニリン化合物１モル当り1.1〜1.5モ
ルでなければならないことを教示しており、彼等
の発明のこの態様を示す実施例、すなわち、実施
例５には、アニリン化合物１モル当り約1.5モル
の酸の使用が開示されている。アプジヨンおよび
サガミの広義の教示では、彼等のアルキルナイト
ライト法において使用されるべき酸の量が明記さ
れていないが、彼等の関係ある実施例ではアニリ
ン化合物１モル当り約1.5〜2.3モルの酸の使用が
示されており、酸量の増加が生成物の収量を増加
させることも示唆されている。 前記の参照文献の各々は、各種のアニリン化合
物と他のアリール化合物とをカツプリングさせる
方法の適用性を広範に教示しているが、その実施
例では、そのアニリンがジハロアニリンまたはカ
ルブアルコキシハロアニリンある方法に限定して
おり、そして、両者のいずれも、その実施例の範
囲外でのアリールアミンと芳香族化合物との有効
なカツプリングができるようにその教示を改良す
る方法に関しては示唆されていない。ユートネ
等、アプジヨンおよびサガミの実施例で使用して
いるものと異なるアリールアミン、例えば、以後
酸に敏感な（acid−sensitive）置換基と称する、
銅／酸触媒に対して敏感なアセトニトリルまたは
他の置換基を有するアリールアミンを使用する
と、ユートネ等、アプジヨンおよびサガミの方法
によつて得られるよりはるかに低い収率、例えば
３〜30％のビアリール化合物の収率になる、従つ
て、かようなアリールアミンと芳香族化合物との
カツプリングによつて得られるビアリール化合物
の収率の向上方法およびその触媒組成物中で必要
とされる酸量を増加させずにかような収率を向上
させる方法を見出すことは明らかに望ましいこと
であろう。 本発明では、アリールアミンと芳香族化合物と
をカツプリングさせる擬似ゴンバーグ法
（pseudo−Gomberg process）において、特殊の
銅／酸触媒の臨界量を使用する方法が提供され
る。特に、アルキルナイトライト、25℃で少なく
とも約1.7×10^-5の解離定数を有する、アリール
アミン１モル当り0.04〜0.6モルの酸および0.08〜
1.3モルのハロゲン化第一銅触媒の存在下で、ア
リールアミンと芳香族化合物とをカツプリングさ
せることを特徴とする方法である。 本発明の実施に当つて利用できるアリールアミ
ンは、ジアゾ中間体を経て他の芳香族化合物とカ
ツプリングできる任意のアリールアミンである。
しかし、本発明の特別の有用性は、銅／酸触媒を
利用する擬似ゴンバーグ反応を行つたとき、通常
ではビアリール化合物の収率が悪いアリールアミ
ン、すなわち銅／酸触媒の使用によつて不利な影
響を受ける傾向があるシアノアルキル基、カルボ
キシルアルキル基、アルキルカルブアルコキシ基
などのような酸に敏感なar−置換基、１種または
それ以上を有するアリールアミンの処理方法にあ
る。かような化合物は、ベンゼン、ナフタレンな
どのような炭素環式化合物の誘導体またはピリジ
ン、チオフエンなどのような複素環式化合物でも
よく、また、これらはアミノおよび酸に敏感な置
換基以外の置換基を持たないものか、またはこれ
らがアルキル、アルコキシ、アルコキシカルボニ
ル、シクロアルキル、フエニル、フエノキシ、ニ
トロ、ハロ、シアノ、などの各基のような他の置
換基を１種またはそれ以上有するものでもよい。 本発明の好ましい態様は、１種またはそれ以上
の酸に敏感な置換基を有するアミノハロベンゼン
であるアリールアミンのカツプリングへのその応
用である。かような化合物は、その芳香環上に少
なくとも１個のハロ置換基と、少なくとも１個の
酸に敏感な置換基を有するアニリンである。その
ハロ置換基はブロモ、クロロ、ヨードまたはフル
オロの各基でもよく、酸に敏感な置換基は、式、 ｛式中、Ｒは水素またはアルキル基、一般に１〜
６個の炭素のアルキル基であり、Ｙは−CN、
R′がアリール、シクロアルキル、アルキル（一
般に、１〜６個の炭素のアルキル基である）など
の各基である−COOR′などである｝に相当する
任意の基でよい。かような化合物の適例は、２−
（アミノフルオロベンゼン）プロピオニトリルの
ようなアミノ−ハロベンゼンハロニトリルおよび
アルキル−２−（アミノフルオロベンゼン）プロ
ピオネートのようなアルキルアミノハロベンゼン
酢酸エステルである。特に好ましいアミノハロベ
ンゼンは２−（４−アミノ−３−フルオロベンゼ
ン）プロピオニトリルおよびアルキル２−（４−
アミノ−３−フルオロベンゼン）プロピオネート
であり、これらは本発明の方法によつてフルルビ
プロフエン中間体の製造に理想的に適している。 本発明の方法によつてアリールアミンとカツプ
リングさせることができる芳香族化合物は、ベン
ゼン、ナフタレン、ピリジン、チオフエンなどの
ような置換、未置換の炭素環式および複素環式化
合物であり、任意の置換基は、一般にヒドロキ
シ、ハロ、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アル
コキシカルボニル、アリーロキシカルボニル、フ
エニル、シアノまたはシクロアルキルの各基であ
り、任意の有機置換基は、一般に10個より多くな
い炭素、好ましくは４個より多くない炭素を含有
する。好ましい芳香族化合物は、ベンゼン化合物
であり、最も好ましくはベンゼン自体である。反
応混合物のこの成分の機能は、溶剤として並びに
反応体としてであり、使用される量が得られる生
成物の収量の影響を及ぼすから、アリールアミン
と結合するに要する量より過剰に使用する。一般
に、使用される芳香族化合物の量は、アリールア
ミン１モル当り10〜300モル、好ましくは50〜150
モルの範囲内である。 前記のアリールアミンをジアゾ化するのに使用
されるアルキルナイトライトは、擬似ゴンバーグ
反応に普通に使用される任意のアルキルナイトラ
イトでよく、一般に、ｎ−ブチル、イソブチル、
イソアミル、などのナイトライトのような１〜６
個の炭素のアルキルナイトライトである。使用さ
れるべきアルキルナイトライトの量は、反応混合
物の希釈の程度および使用される温度によつて変
化するが、反応混合物が多く希釈されたとき、お
よび（または）高められたジアゾ化温度が使用さ
れるときは比較的多量のアルキルナイトライトを
必要とする。使用されるアルキルナイトライト
は、一般に、アリールアミン１モル当り１〜５モ
ル、好ましくは１〜２モルの範囲内である。 本発明の実施において有用な酸は、比較的強
酸、すなわち、25℃で少なくとも1.7×10^-5、好
ましくは少なくとも1.0×10^-1の解離定数を有す
る酸である。かような酸には、硫酸、塩酸などの
無機酸および安息香酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢
酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、酢酸な
どの有機酸が含まれる。本発明の好ましい態様に
おいては、前記の酸は、トリクロロ酢酸である。
酸は、アリールアミン１モル当り0.04〜0.6モ
ル、好ましくは0.2〜0.4モルになるような量で使
用される。 本発明のハロゲン化第一銅触媒は、最初からハ
ロゲン化物として使用される塩化第一銅、臭化第
一銅などのような任意のハロゲン化第一銅または
その前駆体でもよい。本発明の好ましい一態様で
は、ハロゲン化第一銅触媒の前駆体として粉末銅
を使用し、反応に使用する前に酸と反応させ前記
の触媒を形成する。反応混合物中のこの成分は、
アリールアミン１モル当り0.08〜1.3モル、好ま
しくは0.4〜0.9モルになるような量で使用され
る。 前記の成分の加えて、反応混合物には、無水硫
酸マグネシウム、シリカゲル、珪藻土などのよう
水を吸収できる微細に分割された不活性固体のよ
うな所望成分を含有することができる。 前記のような本発明の変更態様以外にも、本発
明の方法は、擬似ゴンバーグ反応で普通に使用さ
れる任意の条件下で行うことができる。しかし、
一般に、アリールアミンが実質的に完全にジアゾ
化されるまで、０〜15℃、好ましくは５〜10℃の
温度を使用し、次いで、例えば室温または還流温
度にその温度を上昇させるのが好ましい。 実施例 0.7モル量の銅粉末、0.3モル量のトルクロロ酢
酸および3.9モル量のベンゼンを窒素下で混合
し、約18時間撹拌して触媒スラリーを製造した。
次いで、90.5モル量のベンゼンを前記の触媒スラ
リーに添加し、次に1.5モル量の硫酸マグネシウ
ムを添加した。この混合物を30分撹拌してから、
２モル量のベンゼン中の１モル量の２−（４−ア
ミノ−３−フルオロベンゼン）プロピオニトリル
（AFPN）を含有する粗混合物の溶液を、５分間
で前記の混合物中に徐々に滴下した。次いで、添
加濾斗を追加の２モル量のベンゼンで洗い流し
た。反応混合物を、次いで10〜15℃に冷却し、
1.2モル量のイソプロピルナイトライトを10分間
に徐々に添加し、AFPNをジアゾ化した。ジアゾ
化が完結した後、溶液を４時間室温に暖め、生成
物を単離した。この反応では、95％収率の２−
（２−フルオロ−４−ビフエニル）プロピオニト
リル（FBPN）が得られた。 実施例 0.9モル量の銅粉末、0.3モル量のトルクロロ酢
酸および3.9モル量のベンゼンを混合し、混合物
を一晩撹拌し、90.5モル量のベンゼンと1.5モル
量の硫酸マグネシウムを撹拌している混合物に添
加して触媒の製造開始から48時間後まで混合物の
撹拌を続けた。次いで、２モル量のベンゼン中の
１モル量のAFPNを含有する粗混合物の溶液を、
15分間に前記の触媒スラリー中に滴下し、そして
追加の２モル量のベンゼンを添加濾料のフラツシ
ユ用として添加した。反応混合物を10〜15℃に冷
却し、1.2モル量のイソプロピルナイトライトを
10分間で滴下で添加してAFPNをジアゾ化した。
ジアゾ化が完結後、前記の溶液を、４時間の間に
室温に温め、生成物を単離した。この反応では
FBPNの収率は、88％であつた。 実施例 前記の実施例とほぼ同じ方法を使用して、銅粉
末とベンゼン中のトリクロロ酢酸との反応によつ
て製造した触媒スラリーを使用する数種の追加実
験において、AFPNとイソプロピルナイトライト
およびベンゼンとを反応させた。前記の実施例の
場合と同様に、この反応を1.5モル量の硫酸マグ
ネシウムの存在下で行い、1.2モル量のイソプロ
ピルナイトライトを使用した。AFPNのモル量当
りの使用した銅、酸およびベンゼンのモル量、並
びに得られたFBPNの収率を第表に示す。

【表】 実施例 前記実施例と同じ全般的方法を使用し、1.5モ
ル量の硫酸マグネシウムの存在下および0.5モル
量の塩化第一銅とそれぞれ、0.04、0.08および
0.12モル量のトリクロロ酢酸および若干のベンゼ
ンとを混合して得た触媒スラリーの存在下で、１
モル量のAFPNと1.2モル量のイソプロピルナイ
トライトおよび合計98モル量のベンゼンとを反応
させて３種の実験を行つた。この反応の結果は、
それぞれ81％、74％および82％のFBPNの収率で
あつた。 実施例 窒素下で0.5モル量の銅粉末と0.3モル量のトリ
クロロ酢酸および50モル量のベンゼンとを混合
し、120〜150分撹拌して触媒スラリーを製造し
た。この間、銅は徐々に溶解させた、最初は溶液
が緑色になり、最終的に青灰色の沈殿が形成され
た。次に50モル量の追加ベンゼンを加え、混合物
を５〜10℃に冷却し、次いで、その反応容器に１
モル量のAFPN、0.05〜0.1モル量のメタンスルホ
ン酸および1.5モル量のイソプロピルナイトライ
トを装填した。ジアゾ化が完結後、約90〜120分
以内に前記の反応混合物を室温までにし、さらに
１〜２時間撹拌し、次いで生成物を分離した。前
記の反応で94％収率のFBPNが得られた。 実施例 実施例を繰返して３回の実験を行つた。一つ
の反応では、FBPNの収率は82％であり、他は87
％のFBPN収率であつた。触媒生成の間、青灰色
の沈殿が形成されなかつた他の実験では、分析用
として不適当な生成物になつた。これらの反応の
うち通常の沈殿が形成されなかつた最後の反応の
問題は、ハロゲン化第一銅触媒形成のための銅粉
末と酸との間の反応が起らなかつたためと思われ
る。 実施例 1.1モル量のイソプロピルナイトライトを使用
し、ジアゾ化を室温で約10〜15分行い、第表に
示したベンゼン／AFPNモル比を使用した以外は
実施例の方法を繰返して４種の実験を行つた。
得られたFBPNの収率も第表に示す。

【表】 実施例 メタンスルホン酸を使用せず、AFPNの前にイ
ソプロピルナイトライトを反応混合物に添加し、
ベンゼンの全量を第表に示すように変化させた
以外は実施例の方法を繰返して４種の実験を行
つた。得られたFBPNの収率を第表に示す。

【表】 実施例 0.4モル量の銅粉末と0.3モル量のトリクロロ酢
酸および3.7モル量のベンゼンとを混合し、窒素
下で40分撹拌し、別の36.6モル量のベンゼンで希
釈して撹拌を続けた。15分後に、0.04モル量のメ
タンスルホン酸と47.6モル量のベンゼンを添加
し、これに続いて１モル量のエチル２−（４−ア
ミノ−３−フルオロベンゼン）プロピオネートを
添加した。次いで、１・３−モル量のイソプロピ
ルナイトライトと7.3モル量のベンゼンとを、少
量の氷も使用して温度を20〜25℃に維持するよう
に添加濾斗を通して10分間で添加した。さらに15
分撹拌を続け、その後に反応混合物から生成物を
分離した。この反応では、75％収率のエチル２−
（２−フルオロ−４−ビフエニル）プロピオネー
トが得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カツプリングし得るアリールアミンと芳香族
   化合物とを、アルキルナイトライト、酸および銅
   触媒の存在下でカツプリングさせることから成る
   公知のカツプリング反応においてアリール生成物
   の収率を増加させる方法であつて、アリールアミ
   ン１モル当たり、25℃で少なくとも1.7×10^-5の
   解離定数を有する酸を0.04−0.6モル、およびハ
   ロゲン化第一銅触媒または当該反応で銅粉末から
   形成されるかかる触媒を0.08−1.3モル使用する
   ことを特徴とする方法。 ２ 前記のアリールアミンが、酸に敏感なar−置
   換基を有するアリールアミンである特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ３ 前記の酸に敏感な置換基が、シアノアルキル
   基である特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４ 前記の酸に敏感な置換基が、アルキルカルブ
   アルコキシ基である特許請求の範囲第２項に記載
   の方法。 ５ 前記のアリールアミンが、アミノハロベンゼ
   ンアセトニトリルである特許請求の範囲第２項に
   記載の方法。 ６ 前記のアミノハロベンゼンアセトニトリル
   が、２−（アミノフルオロベンゼン）プロピオニ
   トリルである特許請求の範囲第５項に記載の方
   法。 ７ 前記の２−（アミノフルオロベンゼン）プロ
   ピオニトリルが、２−（４−アミノ−３−フルオ
   ロベンゼン）プロピオニトリルである特許請求の
   範囲第６項に記載の方法。 ８ 前記のアリールアミンが、アルキルアミノハ
   ロベンゼン酢酸エステルである特許請求の範囲第
   ２項に記載の方法。 ９ 前記のアルキルアミノハロベンゼン酢酸エス
   テルが、アルキル２−（アミノフルオロベンゼ
   ン）プロピオネートである特許請求の範囲第８項
   に記載の方法。 １０ 前記のアルキル２−（アミノフルオロベン
   ゼン）プロピオネートが、アルキル２−（４−ア
   ミノ−３−フルオロベンゼン）プロピオネートで
   ある特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１ 前記の酸が、25℃で少なくとも約1.0×
   10^-1の解離定数を有する酸である特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 １２ 前記の酸が、トリクロロ酢酸である特許請
   求の範囲第１１項に記載の方法。 １３ 前記のハロゲン化第一銅触媒が、塩化第一
   銅である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １４ アリールアミン１モル当り、10〜300モル
   の芳香族化合物と1.5モルのアルキルナイトライ
   トとを利用する特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 １５ 前記のアリールアミンが、２−（４−アミ
   ノ−３−フルオロベンゼン）プロピオニトリルで
   あり、前記の芳香族化合物がベンゼンであり、前
   記の方法が、ジアゾ中間体を経て２−（２−フル
   オロ−４−ビフエニル）プロピオニトリルを形成
   する特許請求の範囲第１１項に記載の方法。 １６ 前記の酸が、トリクロロ酢酸であり、前記
   のハロゲン化第一銅が、塩化第一銅である特許請
   求の範囲第１５項に記載の方法。 １７ 前記の塩化第一銅を、粉末銅と前記の酸と
   を接触させることによつて形成する特許請求の範
   囲第１６項に記載の方法。 １８ １〜２モル量のアルキルナイトライトおよ
   び0.2〜0.4モル量のトリクロロ酢酸と0.4〜0.9モ
   ル量の粉末銅との全反応生成物の存在下で、１モ
   ル量の２−（４−アミノ−３−フルオロベンゼ
   ン）プロピオニトリルと50〜150モル量のベンゼ
   ンとをカツプリングさせる特許請求の範囲第１７
   項に記載の方法。 １９ 前記の反応を、２−（４−アミノ−３−フ
   ルオロベンゼン）プロピオニトリルのジアゾ化が
   実質的に完結するまで、５〜10℃の温度で行う特
   許請求の範囲第１８項に記載の方法。