(57)【要約】      （修正有）【課題】純度の高いジハロゲン化ビアリール誘導体の製方の提供。【解決手段】アリールジハロゲン化物をグリニャール試薬等と反応させた２−ハロアリール金属試薬と２−ブロモ−３−ヨードナフタレン等のジハロゲン化アリール誘導体とのクロスカップリング反応生成物を脂肪族炭化水素溶媒とハロゲン系溶媒との混合溶媒で再結晶化する一般式（１）の化合物の製法。2006328005.tif 000010【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示されるジハロゲン化ビアリール誘導体を製造するにあたり、下記一般式（２）で示される２−ハロアリール金属試薬と下記一般式（３）で示されるアリールジハロゲン化物とをクロスカップリング反応させることを特徴とするジハロゲン化ビアリール誘導体の製造方法。
【化１】
2006328005.tif 000007
（ここで、ｍ，ｎは０または１であり、Ｘ１，Ｘ２は各々独立してヨウ素原子、臭素原子又は塩素原子を表し、置換基Ｒ１〜Ｒ１２は水素原子、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基若しくはハロゲン化アルキル基、又は炭素数４〜２０のアリール基を示す。なお、Ｒ２〜Ｒ５及びＲ８〜Ｒ１１の内、任意の二以上のものは互いに結合することができる。）
【化２】
2006328005.tif 000008
（ここで、Ｘ１はヨウ素原子、臭素原子又は塩素原子を表し、ＭはＭｇ、Ｂ、Ｚｎ、Ｓｎ又はＳｉのハロゲン化物、ハイドロオキサイド、アルコキサイド又はアルキル化体を示す。その他の記号は一般式（１）で示される記号と同意義を示す。）
【化３】
2006328005.tif 000009
（ここで、Ｘ２，Ｘ３は各々独立してヨウ素原子、臭素原子又は塩素原子を表し、その他の記号は一般式（１）で示される記号と同意義を示す。）
【請求項２】
得られるジハロゲン化ビアリール誘導体を精製するに当たり、ハロゲン系溶媒と脂肪族炭化水素溶媒の混合溶媒により再結晶化することを特徴とする請求項１に記載のジハロゲン化ビアリール誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子材料や医農薬中間体として有用なジハロゲン化ビアリール誘導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジハロゲン化ビアリール誘導体の製造方法に関する報告例は少ないが次に示すようなものが知られている。例えば、ｏ−ジブロモベンゼンを０．５当量のｎ−ブチルリチウムと処理して得られた生成物をエタノールにより再結晶して７４％の収率で２，２’−ジブロモビフェニルを得ている（非特許文献１参照）。同様に、２，３−ジブロモナフタレンを０．５当量のｎ−ブチルリチウムと処理して得られた生成物をヘキサンとベンゼン４対１の溶媒でカラムクロマトグラフィーをして収率６０％で３，３’−ジブロモ−２，２’−ビナフチルを得ている（非特許文献２または３参照）。また、最近では２，３−ジブロモナフタレンを０．５５当量のｎ−ブチルリチウムと処理して得られた生成物を、ベンゼンとエタノールの混合溶媒により再結晶して７９％の収率で３，３’−ジブロモ−２，２’−ビナフチルを得る方法が報告されている（非特許文献３参照）。しかしながら、以上述べたリチオ化剤による方法は左右対称の化合物を製造する場合には適しているが、左右非対称の化合物を得ようとする場合には、複数の生成物の混合物となり選択率、収率が大きく低下してしまう。また、精製においてもカラムクロマトグラフィーによる方法は、大量の溶媒を使用し、使用した溶媒を再度濃縮する必要があるなど操作が煩雑であり、多量に精製を行う場合には非効率な方法である。更に、カラム内への吸着等による損失により収率低下を招きやすい。一方、再結晶化は、溶媒の選択が収率及び純度が影響するため、溶媒の選択が重要である。非特許文献３は７９％という良好な収率で目的物を得ているが、再結晶溶媒として使用されるベンゼンは、特定化学物質に指定されており人体に対して有害であることから、作業性、安全性において問題がある。
【０００３】
【非特許文献１】「ジャーナル  オブ  オーガニック  ケミストリー」（米国）、１９５７年、４４７−４４９頁
【非特許文献２】「テトラヘドロン  レターズ」（米国）、１９９８年、５３９３−５３９６頁
【非特許文献３】「ジャーナル  オブ  ケミカル  ソサイエティー  パーキントランザクションＩ」（英国）、２００１年、１５９−１６５頁
【非特許文献４】「ブレティン  ケミカル  ソサイエティー  オブ  ジャパン」（日本国）、７８巻、２００５年、１４２−１４６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は上記の従来技術が有する問題点に鑑み、広範なジハロゲン化ビアリール誘導体を高純度で製造可能とする新規な製造方法の提供を目的とする。係るジハロゲン化ビアリール誘導体は電子材料及び医農薬の中間体として有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討の結果、２−ハロアリール金属試薬とアリールジハロゲン化物とをクロスカップリング反応させ、また得られる生成物を脂肪族炭化水素溶媒とハロゲン系溶媒との混合溶媒で再結晶化することにより、従来法では製造が困難であった広範なジハロゲン化ビアリール誘導体を純度良く製造することを可能とする新規な製造方法を見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００６】
以下に本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明の下記一般式（１）で示されるジハロゲン化ビアリール誘導体は下記一般式（２）で示される２−ハロアリール金属試薬と下記一般式（３）で示されるアリールジハロゲン化物とをクロスカップリング反応させることにより製造することができる。
【０００８】
【化１】
2006328005.tif 000002
（ここで、ｍ，ｎは０または１であり、Ｘ１，Ｘ２は各々独立してヨウ素原子、臭素原子又は塩素原子を表し、置換基Ｒ１〜Ｒ１２は水素原子、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基若しくはハロゲン化アルキル基、又は炭素数４〜２０のアリール基を示す。なお、Ｒ２〜Ｒ５及びＲ８〜Ｒ１１の内、任意の二以上のものは互いに結合することができる。）
【０００９】
【化２】
2006328005.tif 000003
（ここで、Ｘ１はヨウ素原子、臭素原子又は塩素原子を表し、ＭはＭｇ、Ｂ、Ｚｎ、Ｓｎ又はＳｉのハロゲン化物、ハイドロオキサイド、アルコキサイド又はアルキル化体を示す。その他の記号は一般式（１）で示される記号と同意義を示す。）
【００１０】
【化３】
2006328005.tif 000004
（ここで、Ｘ２，Ｘ３は各々独立してヨウ素原子、臭素原子又は塩素原子を表し、その他の記号は一般式（１）で示される記号と同意義を示す。）
本発明の一般式（１）の置換基について、さらに述べる。
【００１１】
一般式（１）のＲ１〜Ｒ１２は水素原子、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基若しくはハロゲン化アルキル基、又は炭素数４〜２０のアリール基を示し、炭素数１〜２０のアルキル基の具体例としては特に限定されないが、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ドデシル基等を挙げることができ、また、ハロゲン化アルキル基の具体例としては特に限定されないが、トリフルオロメチル基、パーフルオロヘキシル基等を挙げることができる。一般式（１）の置換基Ｒ１〜Ｒ１２の炭素数４〜２０のアリール基の具体例としては特に限定されないが、例えばフェニル基、ｐ−トリル基、ｐ−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、ｐ−（トリフルオロメチル）フェニル基、２−ピリジニル基、２−ビ（ピリジニル）基、２−チエニル基、２−ビ（チエニル）基等を挙げることができる。
【００１２】
一般式（１）のｍ，ｎは０または１であり、好ましくは１である。
【００１３】
一般式（１）のＸ１，Ｘ２は好ましくはヨウ素、臭素である。
【００１４】
本発明の一般式（１）で示されるジハロゲン化ビアリール誘導体は特に限定はなく、例えば以下の化合物及びこれらの化合物の臭素原子を他のハロゲン原子（塩素原子、ヨウ素原子）に置き換えた化合物を挙げることができる。
【００１５】
【化４】
2006328005.tif 000005
一般式（２）及び（３）の置換基について、さらに述べる。
【００１６】
一般式（２）の置換基Ｘ１は好ましくは臭素又はヨウ素である。置換基ＭはＭｇ、Ｂ、Ｚｎ、Ｓｎ又はＳｉのハロゲン化物、ハイドロオキサイド、アルコキサイド又はアルキル化体であり、例えば、ＭｇＣｌ、ＭｇＢｒ、Ｂ（ＯＨ）２、ＺｎＣｌ、ＺｎＢｒ、ＺｎＩ、Ｓｎ（Ｂｕ−ｎ）３、又はＳｉ（Ｂｕ−ｎ）３を挙げることができ、好ましくはＢ（ＯＨ）２又はＺｎＣｌである。
【００１７】
一般式（２）で示される２−ハロアリール金属試薬は特に限定はなく例えば、以下のような化合物及びこれら化合物のＢ（ＯＨ）２をＺｎＣｌ、ＺｎＢｒ、ＭｇＣｌ、ＭｇＢｒ、Ｓｎ（Ｂｕ−ｎ）３又はＳｉ（Ｂｕ−ｎ）３に置換した化合物が挙げられる。
【００１８】
【化５】
2006328005.tif 000006
なお、一般式（２）で示される２−ハロアリール金属試薬は、例えば、その原料であるアリールジハロゲン化物をイソプロピルマグネシウムブロマイド等のグリニャール試薬あるいはｎ−ブチルリチウム等の有機リチウム試薬によりハロゲン／金属交換反応を行った後、塩化亜鉛、トリメトキシボラン等と反応させることで好適に調製することができる。
【００１９】
一般式（３）の置換基Ｘ２及びＸ３は、好ましくは臭素又はヨウ素である。
【００２０】
一般式（３）で示されるアリールジハロゲン化物は特に限定はなく例えば、１，２−ジブロモベンゼン、１，２−ジヨードベンゼン、１−ブロモ−２−クロロベンゼン、１−ブロモ−２−ヨードベンゼン、２，３−ジブロモナフタレン、２，３−ジヨードナフタレン、２−クロロ−３−ブロモナフタレン、２−ブロモ−３−ヨードナフタレン、２，３−ジブロモアントラセン、２，３−ジヨードアントラセン、２−クロロ−３−ブロモアントラセン、２−ブロモ−３−ヨードアントラセン、１，２−ジブロモ−４，５−ジフルオロベンゼン、１，２−ジヨード−４，５−ジフルオロベンゼン、１，２−ジブロモ−４，５−ジ（トリフルオロメチル）ベンゼン、１，２−ジヨード−４，５−ジ（トリフルオロメチル）ベンゼン、１，２−ジブロモ−４，５−ジメチルベンゼン、１，２−ジヨード−４，５−ジメチルベンゼン、１，２−ジクロロ−４，５−ジメトキシベンゼン、１，２−ジブロモ−４，５−ジメトキシベンゼン、１，２−ジヨード−４，５−ジメトキシベンゼン、１，２−ジブロモ−４，５−ジ（ｎ−オクチル）ベンゼン、１，２−ジヨード−４，５−ジ（ｎ−オクチル）ベンゼン、１，２−ジブロモ−４−パーフルオロヘキシルベンゼン、１，２−ジヨード−４−パーフルオロヘキシルベンゼン、１−クロロ−２−ブロモ−４−パーフルオロヘキシルベンゼン、１−ブロモ−２−ヨード−４−パーフルオロヘキシルベンゼン、２，３−ジブロモ−１，４，５，６，７，８−ヘキサメチルナフタレン、２，３−ジヨード−１，４，５，６，７，８−ヘキサメチルナフタレン、１０，１１−ジブロモ−９，１２−ジメチル−１，２，３，４，５，６，７，８−オクタヒドロトリフェニレン、１０，１１−ジヨード−９，１２−ジメチル−１，２，３，４，５，６，７，８−オクタヒドロトリフェニレンなどが挙げられる。
【００２１】
一般式（２）で示される２−ハロアリール金属試薬と一般式（３）で示されるアリールジハロゲン化物のクロスカップリング反応に用いる触媒はパラジウム及び／又はニッケル触媒であれば特に限定されず、例えば、パラジウム触媒の具体例として、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム／トリフェニルホスフィン混合物、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、ジアセタトビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロ（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン）パラジウム、酢酸パラジウム／トリフェニルホスフィン混合物、酢酸パラジウム／２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）−１，１’−ビフェニル混合物等を挙げることができ；ニッケル触媒の具体例として、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル、ジクロロ（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン）ニッケル、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル／トリフェニルホスフィン混合物等を挙げることができる。中でも、好ましい触媒は０価のパラジウム化合物であり、特に好ましい触媒はテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムである。
【００２２】
該クロスカップリング反応における、触媒の使用量は一般式（３）のアリールジハロゲン化物に対し、０．５〜２０モル％の範囲である。一般式（２）の２−ハロアリール金属試薬の使用量は一般式（３）のアリールジハロゲン化物に対し、０．６〜１．５当量、好ましくは０．８〜１．４当量、さらに好ましくは０．９〜１．２当量の範囲で使用することができる。
【００２３】
クロスカップリング反応は好ましくは溶媒中で実施する。具体例として、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略す）、ジエチルエーテル、ジオキサン、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、エタノール、水等を挙げることができ、又、これら溶剤は１種若しくは２種以上の混合物を用いても良い。例えば、トルエン／水、トルエン／エタノール／水のような２乃至３成分系でも使用することができる。
【００２４】
クロスカップリング反応の温度は１０〜１２０℃、好ましくは３０〜１００℃であり、反応時間は１〜４８時間の範囲で好適に実施することができる。
【００２５】
かくして得られた、一般式（１）で示されるジハロゲン化ビアリール誘導体を精製する。主な不純物としては脱ハロゲン化によるアリールモノハロゲン化物であり、このアリールモノハロゲン化物はハロゲン系溶媒に対する溶解度が非常に高く、脂肪族炭化水素とハロゲン系溶媒からなる混合溶媒を用いて再結晶することにより収率良く、９８重量％以上の高純度のジハロゲン化ビアリール誘導体を分離することが可能である。
【００２６】
本精製に用いられる脂肪族炭化水素溶媒は特に制限されないが、ｎ−へキサン、ｎ−ヘプタンが好適に用いられる。また、ハロゲン系溶媒としては特に限定されることはないが、ジクロロメタン、クロロホルムが好適に用いられる。
【００２７】
これら溶媒の混合比率は、ジハロゲン化ビアリール誘導体の種類により異なるが、脂肪族炭化水素溶媒１に対して０．００１〜１０００であり、好ましくは０．０１〜１０である。上記の精製方法は操作が比較的簡便であり、収率良く高純度化が可能であることから有用である。
【００２８】
なお、本発明のジハロゲン化ビアリール誘導体の精製方法は、公知のアリールジハロゲン化物とｎ−ブチルリチウムを反応させて得られるジハロゲン化ビアリール誘導体にも適用することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の方法は、一般式（２）で示される２−ハロアリール金属試薬と一般式（３）で示されるアリールジハロゲン化物とをクロスカップリング反応させることにより、一般式（１）で示されるジハロゲン化ビアリール誘導体を製造することが可能であり、従来法では製造が困難であった広範なジハロゲン化ビアリール誘導体の製造を可能とする。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００３１】
生成物の同定には１Ｈ  ＮＭＲスペクトル及びマススペクトルを用いた。なお、１Ｈ  ＮＭＲスペクトルは日本電子製ＪＥＯＬ  ＧＳＸ−２７０ＷＢ（２７０ＭＨｚ）を用いて、マススペクトル（ＭＳ）は日本電子製ＪＥＯＬ  ＪＭＳ−７００を用いて、試料を直接導入し、電子衝突（ＥＩ）法（７０エレクトロンボルト）で測定した。
【００３２】
反応の進行の確認等はガスクロマトグラフィー（ＧＣ）及びガスクロマトグラフィー−マススペクトル（ＧＣＭＳ）分析を用いた。
【００３３】
ガスクロマトグラフィー分析
装置    島津ＧＣ１４Ｂ
カラム  Ｊ＆Ｗサイエンティフィック社製、ＤＢ−１，３０ｍ
ガスクロマトグラフィー−マススペクトル分析
装置    パーキンエルマーオートシステムＸＬ（ＭＳ部；ターボマスゴールド）
カラム  Ｊ＆Ｗサイエンティフィック社製、ＤＢ−１，３０ｍ
反応用の溶媒は市販の脱水溶媒をそのまま用いた。
【００３４】
参考例１
原料である２−ブロモ−３−ヨードナフタレンの合成は、シンセティック  コミュニケーションズ、３３巻、１５号、２７５１〜２，７５６頁、２００３年に記載されている方法を用いて行った。
【００３５】
実施例１
窒素雰囲気下、３００ｍＬシュレンク反応容器に２−ブロモ−３−ヨードナフタレン（１．０３ｇ，３．１ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ（６ｍＬ）を加えた。これを−６０℃に冷却し、イソブチルマグネシウムブロミド（０．６５Ｍ，４．２ｍｌ，２．７ｍｍｏｌ）をシリンジにより滴下して加えた。−６０℃で７５分撹拌した後、塩化亜鉛（１．０Ｍ，２．７ｍｌ，２．７ｍｍｏｌ）を滴下した。−４０℃まで撹拌しながら自然昇温した後、冷却バスをはずして２０℃（室温）まで戻した。得られた溶液から溶媒を減圧留去し、白色粉体を得た。得られた白色粉体に、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）（１３６ｍｇ，４ｍｏｌ％）と２−ブロモ−３−ヨードナフタレン（０．９７ｇ，２．９ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ８ｍｌを加えた。得られた溶液を６５℃に昇温してその温度で５時間撹拌した。室温まで冷却した後、３Ｎ塩酸溶液４ｍｌを用いて反応をクエンチした。溶液を濃縮後ジクロロメタンにて抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。この時点での生成物の純度は７３重量％であり、収率は７７％であった。無水硫酸ナトリウムを除去した後ジクロロメタンを濃縮除去して得られた残渣をｎ−ヘプタン２０ｍｌとクロロホルム５ｍｌからなる混合溶媒に６０℃で溶解させた。２０℃（室温）まで冷却して再結晶を行い、析出した固体の濾過を行った結果、１．２６ｇの白色固体を回収した。白色固体の純度は９８．５重量％であり、収率は６０％であった。
【００３６】
この固体生成物の１Ｈ  ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ３、２７℃）を測定し、ジブロモビナフチルであることを確認した。
【００３７】
１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを図１に示した。なお、該スペクトルは日本電子株式会社製ＪＥＯＬ  ＧＳＸ−２７０ＷＢ（２７０ＭＨｚ）を用いて測定した。
ＭＳ  ｍ／ｚ：  ４１２（Ｍ＋，２６％），３３２（Ｍ＋−Ｂｒ，５），２５２（Ｍ＋−２Ｂｒ，１００），１２６（（Ｍ＋−２Ｂｒ）／２，５４）．
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１で合成したジブロモビナフチルの１Ｈ  ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ３、２７℃）
【図１】
2006328005.tif 000011