(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１，４−付加反応に用いられる、下記式（１）にて示される触媒。
【化１】
0005866709.tif 000012
（ただし、Ｒ１、Ｒ２はＣＨ３、−（ＣＨ２）４−、及びＰｈのいずれかであり、Ｒ３はＨ、ＣＨ３ＳＯ２、ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ２、Ｃ６Ｈ５ＳＯ２、ＣＨ３ＣＯ、Ｃ６Ｈ５ＣＯ、ＣＨ３ 、Ｃ２Ｈ５、ＣＨ２Ｐｈ、及び、Ｐｈのいずれかであり、Ｒ４はＨ、ｔＢｕ、ＣＨ３、Ｂｒ、及び、ＮＯ２のいずれかであり、ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＴｆ、ＣｌＯ４、ＢＦ４、及びＰＦ６のいずれかであり、ＭはＰｄ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｉｒ、及びＲｕのいずれかである。ここで、Ｐｈは芳香環を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビスイミダゾリジンピンサー型錯体、及び、ビスイミダゾリジンピンサー型触媒、並びにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学活性なアミノ酸や糖を基本構成単位とする生体高分子は、高度な不斉空間を構築しており、この生体高分子を受容体とする医薬品も光学活性を有している必要がある。このような光学活性な物質を合成する方法は不斉合成法と呼ばれており、不斉合成法の中でも少量の不斉源から理論上無限の光学活性体を合成することが可能な触媒的不斉合成法は極めて有用、重要なものとなっている。
【０００３】
現在、触媒的不斉合成法は様々な金属触媒を用いることにより達成されている。有用な触媒的不斉反応を実現する不斉配位子として、Ｃ２対称な光学活性ビスオキサゾリンや下記非特許文献１乃至３に記載された光学活性イミダゾリン配位子の開発が報告されている。
【０００４】
また、ピンサー型錯体は従来の有機金属化合物よりも顕著な錯体の安定性を有す一方、金属周囲の環境を容易に制御できるという点から、新しい物性や反応が数多く達成されている。中でも不斉触媒として、下記非特許文献４、５、及び下記特許文献１に光学活性ピンサー型錯体の開発が報告されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｍｙｕｎｇ−Ｊｏｎｇ  Ｊｉｎら“Ｈｉｇｈｌｙ  ｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｐｄ−ｃａｔａｌｙｚｅｄ  ａｌｌｙｌｉｃ  ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｎｅｗ  Ｃｈｉｒａｌ  ｆｅｒｒｏｃｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｏｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｉｎｅ  ｌｉｇａｎｄｓ”Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍ．  ２００６，  ６６３−６６４．
【非特許文献２】Ｇｅｏｎ−Ｊｏｏｎｇ  Ｋｉｍら“Ｎｅｗ  ｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｈｉｒａｌ  ｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｉｎｅ  ｌｉｇａｎｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｄ−ｃａｔａｌｙｚｅｄ  ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｌｙｌｉｃ  ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ”Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ．  Ｌｅｔｔ．  ２００３，  １９７１−１９７４
【非特許文献３】荒井孝義ら“Ｃｈｉｒａｌ  Ｂｉｓ（ｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｉｎｅ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−Ｃｕ（ＯＴｆ）２：  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｅｎｄｏ−Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  [３+２]  Ｃｙｃｌｏａｄｄｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｍｉｎｏ  Ｅｓｒｅｒｓ  ｗｉｔｈ  Ｎｉｔｒｏａｌｋｅｎｅｓ”  Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．  ２０１０，  ５３３８−５３３９．”
【非特許文献４】魚住泰広ら“ＮＣＮ  Ｐｉｎｃｅｒ  Ｐａｌｌａｄｉｕｍ  Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ：  Ｔｈｅｉｒ  Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｖｉａ  ａ  Ｌｉｇａｎｄ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｒｏｕｔｅ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００５，  １２２７３−１２２８１．
【非特許文献５】Ｍａｏ−Ｐｉｎｇ  Ｓｏｎｆら“Ｃｈｉｒａｌ  ＮＣＮ  Ｐｉｎｃｅｒ  Ｐｔ（ＩＩ）  ａｎｄ  Ｐｄ（ＩＩ）  Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ  ｗｉｔｈ  １，３−Ｂｉｓ（２’−ｉｍｉｄａｚｏｌｉｎｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ：  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｖｉａ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｗｔａｌａｔｉｏｎ，  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ  Ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ”Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ．    ２００９，  ３３６９−３３８０．
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８８２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光学活性ビスイミダゾリンピンサー型錯体が知られている一方、ビスイミダゾリジンピンサー型錯体の報告例はない。
【化１】
0005866709.tif 000002
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を鑑み、ビスイミダゾリジン骨格をピンサー型錯体に導入することで、ビスイミダゾリンピンサー錯体よりも複雑で、金属に配位した窒素上にプロトンを有する特徴的な不斉反応を構築し、実用的な金属錯体触媒の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を行なっていたところ、魚住らの報告をもとに、ジアルデヒド基を有する芳香族パラジウム化合物を合成し、モノアルキル化された光学活性ジアミンを反応させることでピンサー型中性錯体を得ることに成功し、本発明を完成させるに至った。さらに、トリフルオロメタンスルホン酸銀を作用させ、カチオン性錯体とすることもできた。
【００１０】
即ち、本発明の一観点に係る錯体は、下記化学式（１）にて示されるものである。
【化２】
0005866709.tif 000003
【００１１】
上記式（１）において、Ｒ１、Ｒ２はＣＨ３、−（ＣＨ２）４−、及びＰｈのいずれかであり、Ｒ３はＨ、ＣＨ３ＳＯ２、ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ２、Ｃ６Ｈ５ＳＯ２、ＣＨ３ＣＯ、Ｃ６Ｈ５ＣＯ、ＣＨ３  、Ｃ２Ｈ５、ＣＨ２Ｐｈ、及び、Ｐｈのいずれかであり、Ｒ４はＨ、ｔＢｕ、ＣＨ３、Ｂｒ、及び、ＮＯ２のいずれかであり、ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＴｆ、ＣｌＯ４、ＢＦ４、及びＰＦ６のいずれかであり、ＭはＰｄ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｉｒ、及びＲｕのいずれかである。ここで、Ｐｈは芳香環を示す。
【００１２】
また、本発明の他の一観点に係る触媒は、下記化学式（１）にて示されるものである。
【化３】
0005866709.tif 000004
【００１３】
上記式（１）において、Ｒ１、Ｒ２はＣＨ３、−（ＣＨ２）４−、及びＰｈのいずれかであり、Ｒ３はＨ、ＣＨ３ＳＯ２、ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ２、Ｃ６Ｈ５ＳＯ２、ＣＨ３ＣＯ、Ｃ６Ｈ５ＣＯ、ＣＨ３  、Ｃ２Ｈ５、ＣＨ２Ｐｈ、及び、Ｐｈのいずれかであり、Ｒ４はＨ、ｔＢｕ、ＣＨ３、Ｂｒ、及び、ＮＯ２のいずれかであり、ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＴｆ、ＣｌＯ４、ＢＦ４、及びＰＦ６のいずれかであり、ＭはＰｄ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｉｒ、及びＲｕのいずれかである。ここで、Ｐｈは芳香環を示す。
【００１４】
また、本発明に係る触媒は、マイケル反応に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る製造方法によると、三〜四段階でビスイミダゾリジンピンサー型錯体を合成することができる。光学活性ジアミンの置換基やカウンターアニオン、金属種を変化させることで、電子的効果、立体的効果により配位場の自由度の高い錯体及びこれを用いた触媒反応を提供することができる。また、より複雑な配位場を構築することができる。
【００１６】
以上、本発明により、ビスイミダゾリンピンサー錯体よりも複雑で、金属に配位した窒素上にプロトンを有する特徴的な不斉反応を構築し、実用的な金属錯体及び触媒、並びにこれらの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
本実施形態に関わるビスイミダゾリジンピンサー錯体（以下「本錯体」ともいう。）は、上記化学式（１）で示される。本錯体は、光学活性ジアミンを構築単位としてもつ。
【化４】
0005866709.tif 000005
【００１９】
上記式（１）において、Ｒ１、Ｒ２はＣＨ３、−（ＣＨ２）４−、及びＰｈのいずれかであり、Ｒ３はＨ、ＣＨ３ＳＯ２、ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ２、Ｃ６Ｈ５ＳＯ２、ＣＨ３ＣＯ、Ｃ６Ｈ５ＣＯ、ＣＨ３  、Ｃ２Ｈ５、ＣＨ２Ｐｈ、及び、Ｐｈのいずれかであり、Ｒ４はＨ、ｔＢｕ、ＣＨ３、Ｂｒ、及び、ＮＯ２のいずれかであり、ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＴｆ、ＣｌＯ４、ＢＦ４、及びＰＦ６のいずれかであり、ＭはＰｄ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｉｒ、及びＲｕのいずれかである。ここで、Ｐｈは芳香環を示す。
【００２０】
本錯体は、空気中室温で白色微粒子であり、冷暗所にて１ヶ月以上保存することができる。また、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、クロロホルムといった有機溶媒に可溶であり、これらを溶媒として触媒的不斉反応に用いることができる。
【００２１】
本錯体は、上記のとおり触媒として利用可能であり、例えば１，４−付加反応に用いることができる。本触媒は、上記のとおり、ビスイミダゾリンピンサー錯体よりも複雑で、金属に配位した窒素上にプロトンを有する特徴的な不斉反応を構築するため、実用的な触媒である。
【００２２】
また、本錯体は、合成できる限りにおいて限定されるわけではないが、例えばジアミンと（２，６−ジホルミルフェニル）ビス（トリフェニルホスフィン）金属種のクロライド体とを酸素雰囲気下で反応させることで構築することができる。
【００２３】
また、イミダゾリジン環上の片方のＮＨをＣＨ３ＳＯ２、ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ２、Ｃ６Ｈ５ＳＯ２、ＣＨ３ＣＯ、Ｃ６Ｈ５ＣＯ、ＣＨ３  、Ｃ２Ｈ５、ＣＨ２Ｐｈ、Ｐｈ等で置換することにより、電子的、立体的効果により、配位能力、配位場の複雑さを変化させることができる。ここでＰｈは芳香環を示す。
【００２４】
具体的に説明すると、本実施形態に係る錯体は、以下の方法により合成できる。
【化５】
0005866709.tif 000006
【００２５】
本実施形態によると、多様性と汎用性のあるビスイミダゾリジンピンサー型錯体の合成を達成でき、自由度の高い配位場を用いた触媒を提供することができる。
【実施例】
【００２６】
ここで、上記実施形態に係る錯体を実際に合成し、その効果を確認した。以下具体的に説明する。
【００２７】
（実施例１）
本実施例では、下記式（４）で示されるビスイミダゾリジンピンサー型錯体を合成した。
【化６】
0005866709.tif 000007
【００２８】
[（１Ｓ，２Ｓ）−Ｎ−ｂｅｎｚｙｌ−１，２−ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈａｎｅ−１，２−ｄｉａｍｉｎｅ  ]（１）の合成：
【００２９】
まず、活性化したＭＳ  ４Å（２．５ｇ）が入ったナスフラスコの中にジメチルホルムアミド（２５  ｍｌ）を入れ、アルゴン置換した。その後（１Ｓ，２Ｓ）−１，２−ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈａｎｅ−１，２−ｄｉａｍｉｎｅ（１ｇ，５ｍｍｏｌ）と水酸化セシウム一水和物を（８３６  ｍｇ）、ベンジルクロライド（６９０μｌ）の順に加え、３５℃で撹拌した。そして２４時間以上攪拌した後、ろ紙濾過でＭＳを除き、１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチル、水、食塩水の順に抽出した。有機層を亡硝により乾燥し、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒  １：１  ｎ−ヘキサン／酢酸エチルから  酢酸エチル）により精製することで４６％の収率で黄色オイル状の目的化合物（１）を得た。なお（１）の機器データを以下に示しておく。
【００３０】
１Ｈ  ＮＭＲ  （４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）  δ  ３．４７  （ｄ，Ｊ＝１３．５Ｈｚ，  １Ｈ），３．６７（ｄ，Ｊ＝１３．５Ｈｚ，１Ｈ），  ３．７６（ｄ，Ｊ=７．３Ｈｚ，１Ｈ），  ４．０１（ｄ，Ｊ＝７．３  Ｈｚ，１Ｈ），  ７．０９−７．３１（ｍ，１５Ｈ，ａｒｏｍａｔｉｃ）；
１３Ｃ  ＮＭＲ  （１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：  δ  ５１．４，  ６１．８，  ６８．８，  １２６．８，  １２６．９，  １２７．０２，  １２７．０３，  １２８．０，  １２８．０７，  １２８．０９，  １２８．３，  １４０．２，  １４０．６，  １４１．２，  １４３．５；
ＦＴ/ＩＲ  ３３７５，  ３３１１，  ３０６０，  ３０２６，  ２９０４，  ２８３７，  １６０１，  １４９３，  １４５２，  ７６２，  ６９６  ｃｍ−１;
［α］Ｄ２０＝  −７．５°（ｃ＝１．２３，ＣＨＣｌ３）；
ＨＲＭＳ  （ＦＡＢ+）  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ２１Ｈ２３Ｎ２  （Ｍ++Ｈ）  ３０３．１８６１：  ｆｏｕｎｄ  ３０３．１８７３．
【００３１】
［（２，６−ｂｉｓ（（４Ｓ，５Ｓ）−１−ｂｅｎｚｙｌ−４，５−ｄｉｐｈｅｎｙｌｉｍｉｄａｚｌｉｄｉｎ−２−ｙｌ）−４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（ＩＩ）ｃｈｌｏｒｉｄｅ］（４）の合成：  
【００３２】
上記非特許文献４に記載の魚住らの報告により（３）を得た。そして、酸素雰囲気下、（３）（４２７．８３ｍｇ，０．５  ｍｍｏｌ）と、（１）（４５３．６２ｍｇ，１．５ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（１５．１５ｍｌ）中で混合し、ｒｅｆｌｕｘで２日間攪拌した。次に、室温までに放冷し、沈殿物をメタノールとジエチルエーテルで洗浄した。この結果、白色微粒子の（４）を２６．１％収率で得た。なお（４）の機器データは以下の通りであった。
【００３３】
１Ｈ  ＮＭＲ  （４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）  δ  １．１５（ｓ，９Ｈ），  ３．８７（ｄ，２Ｈ），  ４．０２（ｄ，２Ｈ），  ４．１０（ｔ，２Ｈ），  ４．３４（ｍ，２Ｈ），  ４．８５（ｍ，２Ｈ），  ５．５７（ｄ，２Ｈ），  ６．７０（ｓ，２Ｈ），  ７．１３−７．３４（ｍ，３２Ｈ）；
１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）  δ  ３１．５４，  ３４．７５，  ５８．１７，  ７３．８０，  ７７．６７，  ８９．１４，  １２１．３８，  １２７．５２，  １２７．６７，  １２８．０９，  １２８．１７，  １２８．４９，  １２８．５７，  １２８．６３，  １２９．５４，  １３４．８１，  １３８．１７，  １３８．６１，  １４６．２５，  １４７．２９；
ＦＴ/ＩＲ  ３２０１．２６，  ２９２３．５６，  ２８５３．１７，  １３７６．９３  ｃｍ−１；
［α］Ｄ２０=  −７７．５  （ｃ＝１．００，ＣＨＣｌ３）;
ＦＴＭＳ  （ＥＳＩ+）  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ５４Ｈ５３Ｎ４Ｐｄ（Ｍ+−Ｃｌ）  ８６３．３３００;ｆｏｕｎｄ  ８６３．３３１１．
【００３４】
以上により、下記構造式（４）で示される錯体を得ることができた。
【化７】
0005866709.tif 000008
【００３５】
（実施例２）
本実施例では、上記実施例における（４）を銀塩で処理することで、カチオン性錯体であるトリフラート体（５）を合成した。具体的に以下説明する。
【００３６】
【化８】
0005866709.tif 000009
【００３７】
［（２，６−ｂｉｓ（（４Ｓ，５Ｓ）−１−ｂｅｎｚｙｌ−４，５−ｄｉｐｈｅｎｙｌｉｍｉｄａｚｌｉｄｉｎ−２−ｙｌ）−４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（ＩＩ）]（５）の合成：
【００３８】
アルゴン雰囲気下、トリフルオロメタンスルホン酸銀（９８．２７ｍｇ，０．３８３ｍｍｏｌ）と、（４）（２１８．２０ｍｇ，０．２５５ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（１０．２  ｍｌ）、水（１．０３ｍｌ）の混合溶媒中で２４時間攪拌した。そしてセライトろ過を行い、塩化メチレンで洗浄後、溶液を減圧濃縮し、薄黄色の微粒子の（５）を９９％収率で得た。なお上記式（５）の機器データは以下のとおりである。
【００３９】
１Ｈ  ＮＭＲ  （４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）  δ  １．１１（ｓ，９Ｈ），  ３．９５（ｂｒ，２Ｈ），  ４．０２（ｄ，２Ｈ），４．２１（ｂｒ，４Ｈ），  ５．６０（ｄ，２Ｈ），  ６．５４（ｂｒ，２Ｈ），  ７．１０−７．３９（ｍ，３０Ｈ，ａｒｏｍａｔｉｃ）；
１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）  δ  ０．９８，  ３１．５，  ３４．８，  ５８．９，  ７３．８，  ７７．４，  ８７．９，  １２１．７，  １２７．５，  １２７．６，  １２７．７，  １２８．１，  １２８．３，  １２８．７，  １２９．８，  １３２．０，  １３４．３，  １３８．５，  １３８．６，  １４６．８，  １４８．２；
ＦＴ／ＩＲ  ３１９４．５１，  ２９２３．５６，  ２８５３．１７，  １３７６．９３  ｃｍ−１；
［α］Ｄ２０＝−１２２．４（ｃ＝１．００，ＣＨＣｌ３）．
【００４０】
（実施例３）
次に、上記実施例１において得られた錯体の触媒としての効果を確認した。具体的には、実施例１にて得た（４）を触媒的不斉マイケル反応に応用した。
【００４１】
（（４）を触媒として用いるマイケル反応の確認）
【化９】
0005866709.tif 000010
【００４２】
無水テトラヒドロフラン１ｍｌに溶解したｔｒａｎｓ−カルコン４１．６５ｍｇ、マロノニトリル１９．８１ｍｇ、炭酸水素ナトリウム１６．８０ｍｇを上記触媒（４）５モル％存在下、０℃、４８時間反応させることで行なった。この結果、下記に示す化合物（６）を０．０２２ｇ得ることができた。また（６）の収率は４０％、エナンチオ過剰率は３８％  ｅｅであった。
【化１０】
0005866709.tif 000011
【００４３】
なお、上記（６）の他の触媒を用いた不斉合成反応は、例えば“Ｗｅｉ  Ｗａｎｇら“Ｏｒｇａｎｏｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ａｄｄｉｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｅｎｏｎｅｓ”  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００６，  １２６５２−１２６５３．”にも記載されている。
【００４４】
以上の通り、本実施例によると、不斉マイケル反応を行うことができる有用な触媒が実現できることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明で提供する触媒は、不斉反応を行うことができ、工業化に耐えうるほどの安定性を有していることから産業上の利用可能性がある。