(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ボロン酸エステルの調製方法であって、該芳香族ボロン酸エステルが、有機溶媒中での芳香族アミンＡｒ−ＮＨ２、ジボロン酸エステル及び亜硝酸アルキルの反応によって得られ、該芳香族アミンのアリール基Ａｒが、非複素環式アリールを表す、芳香族ボロン酸エステルの調製方法。
【請求項２】
前記アリール基Ａｒが１つ又は複数の置換基を有する、請求項１に記載の調製方法。
【請求項３】
前記置換基が、アルキル、アルコキシ、アミド、エステル、ケトカルボニル、ニトロ及びハロゲンからなる群から選択される１つ又は複数の置換基であり、複数の置換基を保有する場合、前記置換基は同じであってもよく、又は異なっていてもよく、隣接する２つの置換基は、独立していてもよく、又は環を形成していてもよい、請求項２に記載の調製方法。
【請求項４】
前記ジボロン酸エステルが、ビス（ピナコラト）ジボロンである、請求項１に記載の調製方法。
【請求項５】
前記亜硝酸アルキルのアルキル基が、３個〜６個の炭素原子を有する線状アルキル又は分岐状アルキルである、請求項１に記載の調製方法。
【請求項６】
前記有機溶媒が、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、酢酸エチル及びアセトニトリルからなる群から選択されるものである、請求項１に記載の調製方法。
【請求項７】
フリーラジカル開始剤を添加して、前記反応を促進する、請求項１に記載の調製方法。
【請求項８】
前記フリーラジカル開始剤が、過酸化ベンゾイル又はアゾジイソブチロニトリルである、請求項７に記載の調製方法。
【請求項９】
前記フリーラジカル開始剤の量が、前記芳香族アミンの量に基づいて２モル％〜１０モル％である、請求項７に記載の調製方法。
【請求項１０】
芳香族アミン：ジボロン酸エステル：亜硝酸アルキルのモル比が、１：１：１．５〜１：１．２：１．５の範囲である、請求項１に記載の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機合成の分野に属し、具体的には芳香族ボロン酸エステル化合物の調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
芳香族ボロン酸エステル（ａｒｏｍａｔｉｃ  ｂｏｒｏｎａｔｅｓ）は、重要な工業用化学物質であり、科学研究及び工業生産で広く使用されている。科学研究では、芳香族ボロン酸エステルは、主として有機合成で適用される。芳香族ボロン酸エステルは、分子構成単位として一般的に使用され、かなり複雑な標的化合物を構築するための様々な有機反応に関与する。工業生産では、芳香族ボロン酸エステルは、主として材料、医薬品及び殺虫剤の調製用に適用される。芳香族ボロン酸エステルの合成方法が、長年にわたって開発及び改良されてきた。既知の合成方法の中でも、芳香族ボロン酸エステルの大部分は、以下の確立された手順によって合成される：１）芳香族ボロン酸エステルは、芳香族ハロゲン化物から対応するグリニャール試薬又はリチウム試薬を調製すること、続いてそれをホウ酸エステルと反応させることによって得られ、２）芳香族ボロン酸エステルは、パラジウムの触媒下で芳香族ヨウ化物又は芳香族臭化物をジボロン酸エステルと反応させることによって得られる。これらの方法の欠点は下記の通りである：１）それらはともに、容易に入手することができない芳香族ハロゲン化物から出発し、２）金属試薬が出発材料又は触媒として使用されており、このことが副生成物の形成をもたらし、第１の方法を例に取ると、アリールグリニャール試薬又はリチウム試薬が、新たに形成される生成物である芳香族ボロン酸エステルを更に攻撃し、その結果ジアリールボリン酸エステル又はトリアリールボランを生じる可能性があり、３）それらはともに、環境への負担が大きく、複雑な操作、厳しい条件、並びに極めて厳密な無水及び無酸素環境を必要とし、第１の方法は、低温で実施される必要があるのに対して、第２の方法は、高温で実施される必要があり、４）パラジウム触媒が高価であり、かつ芳香族ハロゲン化物を調製するためのコストが、対応する芳香族アミンよりも高いため、それらはともに、コストが高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、芳香族ボロン酸エステルに関する非常に効率的で、かつ空気耐容性の調製方法を提供することである。広範な基質がこの方法で適合可能である。したがって、様々な置換基を有する一連の芳香族ボロン酸エステルを、この方法を通じて合成することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の技術的解決法は、下記の通りに記載される。
【０００５】
本発明は、芳香族ボロン酸エステルの調製方法であって、該芳香族ボロン酸エステル（Ａｒ−Ｂｐｉｎ）が、有機溶媒中での芳香族アミン（Ａｒ−ＮＨ２）、ジボロン酸エステル及び亜硝酸アルキルの反応によって得られる、芳香族ボロン酸エステルの調製方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
芳香族アミンのアリール基（Ａｒ−）は非複素環式アリールであり、これは、置換アリール基又は非置換アリール基（例えば、置換フェニル又は非置換フェニル）であってもよい。
【０００７】
種々の官能基が本方法に十分耐容性である。芳香族アミンのアリール基は、アミノ基のほかに、１つ又は複数の置換基を保有することができる。メタ位又はパラ位での置換が好ましく、オルト置換された基質は、相対的に低い収率をもたらす。置換基はいかなる手段によっても限定されない。一般的な置換基としては、例えばアルキル、アルコキシ、アミド、エステル、ケトカルボニル、ニトロ、ハロゲン等が挙げられる。アリール基は、これらの置換基の１つ又は複数を保有することができる。複数の置換基を保有する場合、上記置換基は、同じであってもよく、又は異なってもよく、隣接する２つの置換基は、独立していてもよく、又は環を形成してもよい。
【０００８】
上記アルキル基は、好ましくは１個〜１０個の炭素原子を有するアルキル（例えばメチル、エチル、プロピル、イソピロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、アミル、ネオアミル等）、より好ましくは１個〜４個の炭素原子を有するアルキル、更に好ましくはメチル、エチル及びプロピルである。
【０００９】
上記アルコキシ基は、好ましくは１個〜１０個の炭素原子を有するアルコキシ（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、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ等）、より好ましくは１個〜４個の炭素原子を有するアルコキシ、更に好ましくはメトキシ、エトキシ及びイソプロポキシである。
【００１０】
上記アミド基は、好ましくはアセトアミド、プロピオンアミド、ブチルアミド等である。
【００１１】
上記エステル基は、好ましくはギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル等である。
【００１２】
上記ケトカルボニル基は、好ましくはアセチル、プロピオニル、ブチリル等である。
【００１３】
上記ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素である。
【００１４】
本方法では、ジボロン酸エステルは、好ましくはビス（ピナコラト）ジボロンである。
【００１５】
本方法では、亜硝酸アルキルのアルキル基は一般に、３個〜６個の炭素原子を有する線状アルキル又は分岐状アルキル、好ましくは４個〜５個の炭素原子を有するアルキル、例えばイソアミル又はｔｅｒｔ−ブチル、より好ましくはｔｅｒｔ−ブチルである。
【００１６】
ジボロン酸エステルがビス（ピナコラト）ジボロンである場合、本方法は、下記反応によって表すことができる：
【００１７】
【化１】
0005567139.tif 000002
【００１８】
反応中、化合物Ｉは、芳香族アミンを表し、化合物ＩＩは、ビス（ピナコラト）ジボロンを表し、化合物ＩＩＩは亜硝酸アルキル（式中、Ｒはアルキルを表す）を表し、化合物ＩＶは、生成物である芳香族ボロン酸エステルを表す。
【００１９】
本方法では、反応は好ましくは、フリーラジカル開始剤によって促進される。過酸化ベンゾイル及びアゾジイソブチロニトリルのような市販のフリーラジカル開始剤は、特殊な処理を伴わずに使用することができる。その量は好ましくは、芳香族アミンの量に基づいて２モル％〜１０モル％である。反応はまた、フリーラジカル開始剤を添加せずに行うこともできることに留意すべきである。しかしながら、フリーラジカル開始剤を添加すると、収率を増加させることができ、また反応時間を低減させることができる。
【００２０】
本方法で使用される有機溶媒は、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、酢酸エチル及びアセトニトリルからなる群から選択されるものである。市販の有機溶媒は、特殊な処理を伴わずに使用することができる。溶媒の量は好ましくは、芳香族アミン１ｍｍｏｌ当たり２ｍＬ〜３ｍＬである。
【００２１】
本方法における３つの反応物質の好ましいモル比、すなわち芳香族アミン：ジボロン酸エステル：亜硝酸アルキルは、１：１：１．５〜１：１．２：１．５の範囲である。
【００２２】
反応温度及び反応時間は、種々の出発材料に応じて変わる。反応系から泡が生じなくなるまで、反応を遂行する。反応温度は一般に、室温〜６０℃の範囲であり、反応時間は一般に、０．５時間〜４時間の範囲である。油浴（例えば、シリコーン油、パラフィン油等）又は他の加熱手段を、加熱プロセスに用いることができる。
【００２３】
反応完了後、反応生成物に対する後処理（workup）操作（濃縮及び精製を含む）が好ましい。
【００２４】
濃縮プロセスは、標準圧又は減圧下での蒸留のような方法を用いることができる。例えば、ロータリーエバポレーターを、真空蒸発に使用することができる。
【００２５】
精製プロセスは、カラムクロマトグラフィを通じて純粋な生成物を提供することができる。
【００２６】
本方法により、より高い効率及びより低いコストで、芳香族アミンから芳香族ボロン酸エステルへの一工程変換が初めて可能になる。この方法は、芳香族ボロン酸エステルの合成で広く適用することができる。本発明は、従来技術と比較して以下の利点を有する。
【００２７】
１．本発明に関与する主要な出発材料は芳香族アミンである。これは、出発材料として芳香族ハロゲン化物を用いる既存の方法にとって重要な補完である。芳香族アミンを調製するためのコストは、対応する芳香族ハロゲン化物よりも低い。幾つかの芳香族ハロゲン化物は、出発材料として対応するアリールアミンを用いることによって調製される（例えば、ザントマイヤー反応を介して）。
【００２８】
２．本方法に関与する反応は、厳密な無水及び無酸素条件を必要とせずに、空気下で容易に実施することができ、したがって利便性良くかつ容易に操作することができる。
【００２９】
３．本方法に関与する方法は、種々の官能基に対して十分耐容性であり、かつ適用可能である。アリール基上の置換基は、アルキル、アルコキシ、エステル、アミド、ケトカルボニル、ニトロ、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ）等であり得る。
【実施例】
【００３０】
本発明は、実施例を用いてより詳細に記載される。しかしながら、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されない。
【００３１】
実施例１
２−（４−メトキシフェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランの合成
ビス（ピナコラト）ジボロンＢ２ｐｉｎ２（１．２ｍｍｏｌ、３０５ｍｇ）、過酸化ベンゾイル（０．１ｍｍｏｌ、２４ｍｇ）、４−ＭｅＯＣ６Ｈ４ＮＨ２（１ｍｍｏｌ、１２３ｍｇ）及びアセトニトリル（３ｍＬ）を２５ｍＬ容の管型反応器へ加えた後、亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチル（１．５ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）を添加した。反応を室温で４時間行った。溶液を反応後に濃縮して、結果として生じたものをカラムクロマトグラフィ（石油エーテルにより溶出される）によって精製して、下記構造を有する２−（４−メトキシフェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランを得た：
【００３２】
【化２】
0005567139.tif 000003
【００３３】
この化合物は無色の液体であり、収率７２％で得られる。そのＮＭＲデータは、以下の通りである：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ７．７５（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．７Ｈｚ）、６．８９（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．７Ｈｚ）、３．８２（ｓ，３Ｈ）、１．３３（ｓ，１２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６２．１、１３６．４、１１３．２、８３．５、５５．０、２４．８。
【００３４】
実施例２
４，４，５，５−テトラメチル−２−（３−（トリフルオロメチル）フェニル）−１，３，２−ジオキサボロランの合成
Ｂ２ｐｉｎ２（１．０ｍｍｏｌ、２５４ｍｇ）、過酸化ベンゾイル（０．０２ｍｍｏｌ、５ｍｇ）、３−Ｆ３ＣＣ６Ｈ４ＮＨ２（１ｍｍｏｌ、１６１ｍｇ）及びアセトニトリル（３ｍＬ）を２５ｍＬ容の管型反応器へ加えた後、亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチル（１．５ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）を添加した。反応を室温で４時間行った。溶液を反応後に濃縮して、結果として生じたものをカラムクロマトグラフィ（石油エーテル：酢酸エチル＝３０：１（Ｖ：Ｖ）により溶出される）によって精製して、下記構造を有する４，４，５，５−テトラメチル−２−（３−（トリフルオロメチル）フェニル）−１，３，２−ジオキサボロランを得た：
【００３５】
【化３】
0005567139.tif 000004
【００３６】
この化合物は無色の液体であり、収率７０％で得られる。そのＮＭＲデータは、以下の通りである：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ８．０９〜８．０６（ｍ，１Ｈ）、７．９７（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．４Ｈｚ）、７．７０（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．９Ｈｚ）、７．４８（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝７．７Ｈｚ）、１．３６（ｓ，１２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １３７．９、１３１．４、１３１．３、１３１．３、１３１．２、１３０．２、１２９．８、１２９．８、１２８．８、１２８．０、１２７．８、１２７．７、１２７．７、１２７．７、１２５．６、１２２．９、８４．２、２４．８。
【００３７】
実施例３
１−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）エタノンの合成
Ｂ２ｐｉｎ２（１ｍｍｏｌ、２５４ｍｇ）、過酸化ベンゾイル（０．０２ｍｍｏｌ、５ｍｇ）、１−（４−アミノフェニル）エタノン（１ｍｍｏｌ、１３５ｍｇ）及びアセトニトリル（３ｍＬ）を２５ｍＬ容の管型反応器へ加えた後、亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチル（１．５ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）を添加した。反応を室温で４時間行った。溶液を反応後に濃縮して、結果として生じたものをカラムクロマトグラフィ（石油エーテル：酢酸エチル＝２０：１（Ｖ：Ｖ）により溶出される）によって精製して、下記構造を有する１−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）エタノンを得た：
【００３８】
【化４】
0005567139.tif 000005
【００３９】
この化合物は淡黄色の固体であり、収率６０％で得られる。そのＮＭＲデータは、以下の通りである：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ７．９４〜７．８８（ｍ，４Ｈ）、２．６２（ｓ，３Ｈ）、１．３６（ｓ，１２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １９８．４、１３８．９、１３４．８、１２７．２、１０５．３、８４．１、２６．７、２４．８。
【００４０】
実施例４
４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）安息香酸エチルの合成
Ｂ２ｐｉｎ２（１．０ｍｍｏｌ、２５４ｍｇ）、過酸化ベンゾイル（０．０２ｍｍｏｌ、５ｍｇ）、４−アミノ安息香酸エチル（１ｍｍｏｌ、１６５ｍｇ）及びアセトニトリル（３ｍＬ）を２５ｍＬ容の管型反応器へ加えた後、亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチル（１．５ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）を添加した。反応を室温で４時間行った。溶液を反応後に濃縮して、結果として生じたものをカラムクロマトグラフィ（石油エーテル：酢酸エチル＝２０：１（Ｖ：Ｖ）により溶出される）によって精製して、下記構造を有する４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）安息香酸エチルを得た：
【００４１】
【化５】
0005567139.tif 000006
【００４２】
この化合物は淡黄色の液体であり、収率７９％で得られる。そのＮＭＲデータは、以下の通りである：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ８．０２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ）、７．８７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ）、４．３８（ｑ，１Ｈ，Ｊ＝７．１Ｈｚ）、１．４２〜１．３５（ｍ，１５Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６６．６、１３４．５、１３２．６、１２８．５、８４．１、６１．０、２４．８、１４．２。
【００４３】
実施例５
２−（３，４−ジクロロフェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランの合成
Ｂ２ｐｉｎ２（１．０ｍｍｏｌ、３０５ｍｇ）、過酸化ベンゾイル（０．０２ｍｍｏｌ、５ｍｇ）、３，４−ジクロロアニリン（１ｍｍｏｌ、１６１ｍｇ）及びアセトニトリル（３ｍＬ）を２５ｍＬ容の管型反応器へ加えた後、亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチル（１．５ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）を添加した。反応を室温で４時間行った。溶液を反応後に濃縮して、結果として生じたものをカラムクロマトグラフィ（石油エーテル：酢酸エチル＝２０：１（Ｖ：Ｖ）により溶出される）によって精製して、下記構造を有する２−（３，４−ジクロロフェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランを得た：
【００４４】
【化６】
0005567139.tif 000007
【００４５】
この化合物は無色の液体であり、収率５４％で得られる。そのＮＭＲデータは、以下の通りである：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ７．８６（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝１．４Ｈｚ）、７．６０（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ１＝１．４Ｈｚ，Ｊ２＝７．９Ｈｚ）、７．４３（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．９Ｈｚ）、１．３４（ｓ，１２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １３６．５、１３５．４、１３３．７、１３２．２、１２９．９、８４．３、２４．８。
【００４６】
実施例６
Ｎ−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）アセトアミドの合成
Ｂ２ｐｉｎ２（１．２ｍｍｏｌ、３０５ｍｇ）、過酸化ベンゾイル（０．０２ｍｍｏｌ、５ｍｇ）、Ｎ−（４−アミノフェニル）アセトアミド（１ｍｍｏｌ、１５０ｍｇ）及びアセトニトリル（３ｍＬ）を２５ｍＬ容の管型反応器へ加えた後、亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチル（１．５ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）を添加した。反応を室温で１時間行った。溶液を反応後に濃縮して、結果として生じたものをカラムクロマトグラフィ（石油エーテル：酢酸エチル＝２０：１（Ｖ：Ｖ）により溶出される）によって精製して、下記構造を有するＮ−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）アセトアミドを得た：
【００４７】
【化７】
0005567139.tif 000008
【００４８】
この化合物は白色の固体であり、収率９３％で得られる。そのＮＭＲデータは、以下の通りである：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ７．７６（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ）、７．５３（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．３Ｈｚ）、２．１６（ｓ，３Ｈ）、１．３３〜１．２４（ｍ，１２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６８．５、１４０．５、１３５．６、１２８．８、１１９．９、１１８．５、８３．６、７４．９、２４．９、２４．７、２４．５、２４．４。