(57)【要約】  本開示は、第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせる方法について記載し、本方法は、フルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物を提供することと、アミンを含む第２の化合物を提供することと、第１の化合物と第２の化合物とを、反応混合物中で反応させることであって、反応混合物が、少なくとも１つの１０族原子を有する触媒を含み、反応混合物が、塩基を含み、塩基が、炭酸塩、リン酸塩、または酢酸塩を含み、反応混合物が、第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせるのに有効な条件下にある、反応させることとを含む。本開示は、弱塩基の存在下で第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせるためのワンポット法をさらに記載する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせる方法であって、
フルオロスルホン酸置換基を有する前記第１の化合物を提供することであって、前記第１の化合物が、アリールまたはヘテロアリール基を含む、提供することと、
アミンを含む前記第２の化合物を提供することと、
前記第１の化合物と前記第２の化合物とを、反応混合物中で反応させることであって、前記反応混合物が、少なくとも１つの１０族原子を有する触媒を含み、前記反応混合物が、塩基を含み、前記塩基が、炭酸塩、リン酸塩、または酢酸塩を含み、前記反応混合物が、前記第１の化合物を前記第２の化合物にカップリングさせるのに有効な条件下にある、反応させることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記反応混合物が、配位子をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記触媒が、パラジウムプレ触媒からその場で生成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記触媒が、パラジウムプレ触媒からその場で生成され、前記パラジウムプレ触媒が、酢酸パラジウム（ＩＩ）、塩化パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（アセトニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（ベンゾニトリル）パラジウム（ＩＩ）、アリルパラジウムクロリド二量体、パラジウム（ＩＩ）アセチルアセトネート、臭化パラジウム（ＩＩ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、ビス（２−メチルアリル）パラジウムクロリド二量体、クロチルパラジウムクロリド二量体、ジクロロ（１，５−シクロオクタジエン）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ（ノルボルナジエン）パラジウム（ＩＩ）、トリフルオロ酢酸パラジウム（ＩＩ）、安息香酸パラジウム（ＩＩ）、トリメチル酢酸パラジウム（ＩＩ）、酸化パラジウム（ＩＩ）、シアン化パラジウム（ＩＩ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、パラジウム（ＩＩ）ヘキサフルオロアセチルアセトネート、シス−ジクロロ（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン）パラジウム（ＩＩ）、及びシクロペンタジエニル［（１，２，３−ｎ）−１−フェニル−２−プロペニル］パラジウム（ＩＩ）、アリル（シクロペンタジエニル）パラジウム（ＩＩ）、［１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾール−２−イリデン］（３−クロロピリジル）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、及び（１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリデン）（３−クロロピリジル）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、ならびにこれらのうちの２つ以上の混合物からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記配位子が、ホスフィン配位子またはカルベン配位子である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記配位子が、アミン系配位子、アミノホスフィン系配位子、Ｎ−複素環式カルベン系配位子、一座もしくは二座アルキルアミン、または一座もしくは二座芳香族アミンである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記塩基が、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸アンモニウム、置換炭酸アンモニウム、炭酸水素塩、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ルビジウム、リン酸セシウム、リン酸アンモニウム、置換リン酸アンモニウム、リン酸水素塩、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ルビジウム、酢酸セシウム、酢酸アンモニウム、置換酢酸アンモニウム、及びこれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記反応混合物が、溶媒を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記溶媒が、トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロベンゼン、水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、グリセロール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、トリアセチン、アセトン、メチルエチルケトン、ならびに１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、シクロペニルメチルエーテル、２−ブチルエチルエーテル、ジメトキシエタン、及びポリエチレングリコール、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、及び１，２−ジクロロエタン（ＤＣＥ）などのエーテル溶媒からなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記反応混合物が、水を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法が、７時間でフルオロスルホン酸置換基を有する前記第１の化合物の８０パーセント以上の変換を提供する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が、２４時間以内に８０パーセント以上の収率を提供する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
式１に示されるように、第１の化合物Ａ１を第２の化合物Ａ２にカップリングさせるための方法であって、
【化１】
2019508442.tif 000009
ヒドロキシル置換基、フッ化スルフリル、及び塩基を有する前記第１の化合物Ａ１を反応混合物に提供することであって、前記第１の化合物Ａ１が、アリール基またはヘテロアリール基を含み、前記塩基が、炭酸塩、リン酸塩、または酢酸塩を含む、提供することと、
１０族原子を含む触媒及び前記第２の化合物Ａ２を反応混合物に提供することであって、前記第２の化合物Ａ２が、式４に定義される通りであり、
【化２】
2019508442.tif 000010
前記第２の化合物Ａ２が、アミンを含み、Ｒ１及びＲ２の各々が独立して、水素、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、ニトロ基、ハライド、窒素、シアノ基、カルボキシエステル基、アセトキシ基、置換アルキル、アリール、ヘテロアリール、もしくはシクロアルキル基であるか、またはＲ１及びＲ２が、環系の構成部分である、提供することと、
前記第１の化合物と前記第２の化合物とを、前記第１の化合物を前記第２の化合物にカップリングさせるのに有効な条件下で反応させることと、を含む、方法。
【請求項１４】
前記反応混合物が、配位子をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記触媒が、パラジウムプレ触媒からその場で生成される、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記配位子が、ホスフィン配位子またはカルベン配位子である、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記配位子が、アミン系配位子、アミノホスフィン系配位子、またはＮ−複素環式カルベン系配位子である、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記配位子が、一座もしくは二座アルキルアミン、または一座もしくは二座芳香族アミンである、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記反応混合物が、溶媒を含む、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ブッフバルト・ハートウィッグカップリング（Ｃ−Ｎカップリング）は、化合物をカップリングさせ、これによって、第１の化合物と第２の化合物との間に新しい炭素−窒素結合を形成するための有用な合成法である。通常、Ｃ−Ｎカップリングのパートナーは、ハライドまたはスルホン酸置換基を有する第１の化合物及びアミンを含む第２の化合物からなる。第１の化合物がアリール化合物を含むことが一般的である。
【０００２】
式Ｆ３ＣＳＯ２−を有するトリフレート（トリフルオロメタンスルホン酸）は、Ｃ−Ｎカップリングにおいてハライドの代わりに用いられてもよいことが知られているが、トリフルオロメタンスルホン酸無水物（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｏの費用は、Ｃ−Ｎカップリングにおけるトリフレートの使用を精製化学製品の生成に限定している。さらに、フェノール前駆体の縮合の結果として、この分子の半分がモノマートリフレートアニオン（ＣＦ３ＳＯ２−）として消費されるために、トリフルオロメタンスルホン酸無水物のアトムエコノミーは低い。
【０００３】
メタンスルホン酸アリール（メシル酸としても知られる）が、アリール−アミンクロスカップリング反応に好適であることも知られている。メタンスルホン酸アリールを用いるアリール−アミンクロスカップリングの１つの欠点は、これらの反応が、高価なパラジウム触媒を必要とすることである。メタンスルホン酸アリールを用いるアリール−アミンクロスカップリング反応の別の欠点は、低いアトムエコノミーである。
【０００４】
トリフレートまたはメタンスルホン酸のいずれかを用いてＣ−Ｎカップリングを実施する場合、厳しい反応条件を用いることが一般的である。これらの厳しい反応条件は、適切な変換及び収率を達成するために、通常の脱離基、例えば、トリフレートまたはメタンスルホン酸を用いる場合に必要である。さらに、このような厳しい反応条件は、好適で迅速な反応を達成するために必要である。弱塩基は、通常、Ｃ−Ｎカップリングにおいて一般的に用いられる脱離基とともに用いるには好適ではない。
【０００５】
穏和な条件で実施されるクロスカップリング反応が、所望される。
【発明の概要】
【０００６】
本開示は、第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせる方法について記載し、本方法は、フルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物を提供することと、アミンを含む第２の化合物を提供することと、第１の化合物と第２の化合物とを、反応混合物中で反応させることであって、反応混合物が、少なくとも１つの１０族原子を有する触媒を含み、反応混合物が、塩基を含み、塩基が、炭酸塩、リン酸塩、または酢酸塩を含み、反応混合物が、第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせるのに有効な条件下にある、反応させることとを含む。
【０００７】
本開示は、式１に示されるように、第１の化合物Ａ１を第２の化合物Ａ２にカップリングさせるための方法であって、
【０００８】
【化１】
2019508442.tif 000002
【０００９】
ヒドロキシル置換基、フッ化スルフリル、及び塩基を有する第１の化合物Ａ１を反応混合物に提供することであって、第１の化合物Ａ１が、アリール基またはヘテロアリール基を含み、塩基が、炭酸塩、リン酸塩、または酢酸塩を含む、提供することと、
１０族原子を含む触媒及び第２の化合物Ａ２を反応混合物に提供することであって、前第２の化合物Ａ２が、式４に定義される通りであり、
【００１０】
【化２】
2019508442.tif 000003
【００１１】
第２の化合物Ａ２が、アミンを含み、Ｒ１及びＲ２の各々が独立して、水素、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、ニトロ基、ハライド、窒素、シアノ基、カルボキシエステル基、アセトキシ基、置換アルキル、アリール、ヘテロアリール、もしくはシクロアルキル基であるか、またはＲ１及びＲ２が、環系の構成部分である、提供することと、
第１の化合物と第２の化合物とを、第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせるのに有効な条件下で反応させることとを含む、方法を記載する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
別段の指示がない限り、数値の範囲、例えば、「２〜１０」は、この範囲を定義する数値（例えば、２及び１０）を含める。
【００１３】
別段の指示がない限り、比、百分率、部等は、モルによる。
【００１４】
別段の指示がない限り、本明細書で使用される場合、「分子量」という語句は、従来の方法で測定される数平均分子量を指す。
【００１５】
本明細書で使用される場合、「アルキル」は、単独であろうと、または別の基の一部（例えば、ジアリキルアミノ中）であろうと、指示された数の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖脂肪族基を包含する。数が指示されない場合（例えば、アリール−アルキル−）には、１〜１２個のアルキル炭素が企図される。好ましいアルキル基としては、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、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びｔｅｒｔ−オクチルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
「ヘテロアルキル」という用語は、ラジカル内の１個以上の炭素原子を置き換える１個以上のヘテロ原子（窒素、酸素、硫黄、リン）を有する、上に定義したアルキル基、例えば、エーテルまたはチオエーテルを指す。
【００１７】
「アリール」基は、芳香族環に由来する任意の官能基または置換基を指す。一例では、アリールは、１つ以上の芳香族環を含む芳香族部分を指す。一例では、アリール基は、Ｃ６−Ｃ１８アリール基である。一例では、アリール基は、Ｃ６−Ｃ１０アリール基である。一例では、アリール基は、Ｃ１０−Ｃ１８アリール基である。アリール基は、４ｎ＋２個のパイ電子を含有し、このｎは整数である。このアリール環は、１つ以上のヘテロアリール環、芳香族もしくは非芳香族炭化水素環、またはヘテロシクロアルキル環に融合されても、あるいは別の方法で結合されてもよい。好ましいアリールとしては、フェニル、ナフチル、アントラセニル、及びフルオレニルが挙げられるが、これらに限定されない。別段の指示がない限り、このアリール基は、本明細書に記載される合成に適合する１つ以上の置換基で任意に置換される。このような置換基としては、スルホン酸基、ホウ素含有基、アルキル基、ニトロ基、ハロゲン、シアノ基、カルボン酸、エステル、アミド、Ｃ２−Ｃ８アルケン、及び他の芳香族基が挙げられるが、これらに限定されない。他の置換基は、当該技術分野において既知である。別段の指示がない限り、前述の置換基は、それら自体がさらに置換されない。
【００１８】
「ヘテロアリール」は、芳香族環に由来する任意の官能基または置換基で、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含有するものを指す。好ましくは、ヘテロアリール基は、５員または６員環である。このヘテロアリール環は、１つ以上のヘテロアリール環、芳香族もしくは非芳香族炭化水素環、またはヘテロシクロアルキル環に融合されても、あるいは別の方法で結合されてもよい。ヘテロアリール基の例としては、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピロール、トリアジン、イミダゾール、トリアゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、チアゾールが挙げられるが、これらに限定されない。このヘテロアリール基は、本明細書に記載される合成に適合する１つ以上の置換基で任意に置換され得る。このような置換基としては、フルオロスルホン酸基、ホウ素含有基、Ｃ１−Ｃ８アルキル基、ニトロ基、ハロゲン、シアノ基、カルボン酸、エステル、アミド、Ｃ２−Ｃ８アルケン、及び他の芳香族基が挙げられるが、これらに限定されない。他の置換基は、当該技術分野において既知である。別段の指示がない限り、前述の置換基は、それら自体がさらに置換されない。
【００１９】
「芳香族化合物」は、４ｎ＋２個のパイ電子を有する環系を指し、このｎは整数である。
【００２０】
上述したように、本開示は、第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせるプロセスを記載する。このプロセスは、式１に一般的に示され、これにより、ヒドロキシル基を有する第１の化合物を、ＳＯ２Ｆ２及び塩基と最初に反応させ、アミンを含む第２の化合物と触媒の存在下で２番目に反応させる。ヒドロキシル基が指示される場合、このヒドロキシル基は脱プロトン化され、フェノレートを形成することができる（例えば、脱プロトン化工程は、Ａ１の反応混合物への導入前または反応混合物への導入後に実施され得る）ことが理解される。
【００２１】
【化３】
2019508442.tif 000004
【００２２】
予想外に、式１の反応が、別個の工程で反応を実施することと比較して、ワンポット反応として実施することができることが見出された。理論に束縛されるものではないが、式１に示される反応は、ワンポット反応として実施されてもまたは別個の工程で実施されても、同じ反応経路に沿って進むと予想される。別個の工程で実施される場合、第１の工程は、ヒドロキシル置換基を有する第１の化合物をＳＯ２Ｆ２と反応させて、式２に示される生成物を得ることを含み、第２の工程は、式２の生成物をアミンを含む第２の化合物と反応させて、式３に示される生成物を得ることを含む。
【００２３】
【化４】
2019508442.tif 000005
【００２４】
一例では、このプロセスは、ワンポット反応を伴い、ここでは、式１に一般的に示されるように、ヒドロキシル基を有する第１の化合物を、ＳＯ２Ｆ２及び塩基と最初に反応させ、アミンを含む第２の化合物と触媒の存在下で２番目に反応させる。理論に束縛されるものではないが、式３は、式１に示される反応の工程２）によって表現されるものと同じ一般反応であると予想される。
【００２５】
式１、式２、及び式３で用いられる場合、第１の化合物は、Ａ１と特定される。第１の化合物は、アリール基またはヘテロアリール基のいずれかである。式４に示されるように、第２の化合物は、Ａ２と特定される。
【００２６】
【化５】
2019508442.tif 000006
【００２７】
第２の化合物Ａ２は、アミンであり、式中、Ｒ１及びＲ２は各々独立して、ＨまたはＣ−Ｎカップリングにおいて用いるのに好適な他の好適な置換基である。一例では、Ｒ１及びＲ２は各々独立して、Ｈ、アルキル、またはアリール基である。式１及び式３に示される反応の結果は、第１の化合物と第２の化合物との間の新しい炭素−窒素結合の形成であり、これによって、第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせる。
【００２８】
式１の第１の工程及び式２において上述したように、第１の化合物は、フルオロスルホン酸基に結合される。フルオロスルホン酸基は、式−ＯＳＯ２ＦのＯ−フルオロスルホン酸を指す。Ｏ−フルオロスルホン酸は、フッ化スルフリルから合成され得る。フルオロスルホン酸基は、第１の化合物からの脱離基として機能する。理論に束縛されるものではないが、フルオロスルホン酸基の硫黄原子は、第１の化合物のヒドロキシル基の酸素に結合される。
【００２９】
上述したように、第２の化合物は、アミンである。アミンは代替的に、アンモニア、一級アミン、または二級アミンである。Ｒ１及びＲ２は各々独立して、Ｃ−Ｎカップリングにおいて用いるのに好適な置換基、例えば、水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、ヘテロアキル（ｈｅｔｅｒｏａｋｙｌ）、アミド、炭素アリール、炭素ヘテロアリール、ハライド、窒素、カルボニル、またはアセトキシである。一例では、アミンは、１つ以上の環の構成員（例えば、環状アミン、ジ−アルキルアミン、またはジ−アリールアミン）であるＲ１及びＲ２を含む。一例では、Ｒ１及びＲ２は、互いに結合される。一例では、Ｒ１及びＲ２の各々は独立して、Ｃ１−１８アルキル、Ｃ３−１８シクロアルキル、Ｃ６−１８アリール、またはＨである。一例では、アミンのアルキルまたはアリール基は、それら自体がさらに置換される。
【００３０】
式１及び式３に上述したように、第１の化合物は、反応混合物中で第２の化合物と反応させられる。反応混合物は、少なくとも１つの１０族原子を有する触媒を含む。いくつかの例においては、反応混合物は、配位子、及び塩基も含む。１０族原子としては、ニッケル、パラジウム、及び白金が挙げられる。
【００３１】
触媒は、反応条件に好適な形態で提供される。一例では、触媒は、基板上に提供される。一例では、少なくとも１つの１０族原子を有する触媒は、１つ以上のプレ触媒及び１つ以上の配位子からその場で生成される。パラジウムプレ触媒の例としては、酢酸パラジウム（ＩＩ）、塩化パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（アセトニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（ベンゾニトリル）パラジウム（ＩＩ）、アリルパラジウムクロリド二量体、パラジウム（ＩＩ）アセチルアセトネート、臭化パラジウム（ＩＩ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、ビス（２−メチルアリル）パラジウムクロリド二量体、クロチルパラジウムクロリド二量体、ジクロロ（１，５−シクロオクタジエン）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ（ノルボルナジエン）パラジウム（ＩＩ）、トリフルオロ酢酸パラジウム（ＩＩ）、安息香酸パラジウム（ＩＩ）、トリメチル酢酸パラジウム（ＩＩ）、酸化パラジウム（ＩＩ）、パラジウム（ＩＩ）シアニド、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、パラジウム（ＩＩ）ヘキサフルオロアセチルアセトネート、シス−ジクロロ（Ｎ、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン）パラジウム（ＩＩ）、シクロペンタジエニル［（１，２，３−ｎ）−１−フェニル−２−プロペニル］パラジウム（ＩＩ）、及びアリル（シクロペンタジエニル）パラジウム（ＩＩ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３２】
一例では、ニッケル系触媒が用いられる。別の例では、白金系触媒が用いられる。さらに別の例では、ニッケル、白金、及びパラジウム系触媒のうちの１つ以上を含む触媒が用いられる。
【００３３】
一例では、例えば、［１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾール−２−イリデン］（３−クロロピリジル）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、及び（１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリデン）（３−クロロピリジル）パラジウム（ＩＩ）ジクロリドのピリジン増強プレ触媒調製安定化及び開始（ＰＥＰＰＳＩ）型触媒が用いられる。
【００３４】
ニッケルプレ触媒の例としては、酢酸ニッケル（ＩＩ）、塩化ニッケル（ＩＩ）、ビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（ＩＩ）ジクロリド、ビス（トリシクロヘキシルホスフィン）ニッケル（ＩＩ）ジクロリド、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロニッケル（ＩＩ）、ジクロロ［１，２−ビス（ジエチルホスフィノ）エタン］ニッケル（ＩＩ）、クロロ（１−ナフチル）ビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（ＩＩ）、１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリウムクロリド、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）、ニッケル（ＩＩ）クロリドエチレングリコールジメチルエーテル複合体、［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン］ジクロロニッケル（ＩＩ）、［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ジクロロニッケル（ＩＩ）、及びビス（トリシクロヘキシルホスフィン）ニッケル（０）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３５】
反応混合物中で用いられる配位子は、好ましくは、プレ触媒から選択された触媒を生成するように選択される。例えば、配位子は、ホスフィン配位子、カルベン配位子、アミン系配位子、カルボキシレート系配位子、アミノデキストラン、アミノホスフィン系配位子、またはＮ−複素環式カルベン系配位子であってもよい。一例では、配位子は、一座配位である。一例では、この配位子は、二座配位である。一例では、配位子は、多座配位である。
【００３６】
好適なホスフィン配位子としては、官能化アリールもしくはアルキル置換基を含有する一座及び二座配位ホスフィン、またはそれらの塩を挙げることができるが、これらに限定されない。例えば、好適なホスフィン配位子としては、トリフェニルホスフィン、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン、トリス（４−メトキシフェニル）ホスフィン、トリス（ペンタフルオロフェニル）ホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（２−フリル）ホスフィン、トリス（４−クロロフェニル）ホスフィン、ジ（１−アダマンチル）（１−ナフトイル）ホスフィン、ベンジルジフェニルホスフィン、１，１’−ビス（ジ−ｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、（−）−１，２−ビス（（２Ｒ，５Ｒ）−２，５−ジメチルホスフォラノ）ベンゼン、（−）−２，３−ビス［（２Ｒ，５Ｒ）−２，５−ジメチルホスフォラニル］−１−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）ベンゼン、２，２’−ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’ビナフチル、２，２’−ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビフェニル、１，４−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノエタン、２−［ビス（ジフェニルホスフィノ）メチル］ピリジン、１，５−ビス（ジフェニルホスフィノ）ペンタン、１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン、１，１’−ビス（ジ−ｉ−プロピルホスフィノ）フェロセン、（Ｓ）−（−）−５，５’ビス［ジ（３，５−キシリル）ホスフィノ］−４，４’−ビ−１，３−ベンゾジオキソール、トリシクロヘキシルホスフィン（本明細書ではＰＣｙ３と称する）、トリシクロヘキシルホスフィンテトラフルオロボレート（本明細書では、ＰＣｙ３・ＨＢＦ４と称する）、Ｎ−［２−（ジ−１−アダマンチルホスフィノ）フェニル］モルフォリン、２−（ジ−ｔ−ブチルホスフィノ）ビフェニル、２−（ジ−ｔ−ブチルホスフィノ）−３，６−ジメトキシ−２’，４’，６’−トリ−ｉ−プロピル−１，１’−ビフェニル、２−ジ−ｔ−ブチルホスフィノ−２’−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ビフェニル、２−ジ−ｔ−ブチルホスフィノ−２’−メチルビフェニル、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）−３，６−ジメトキシ−２’，４’，６’−トリ−ｉ−プロピル−１，２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）−２’−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ビフェニル、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメチルアミノ−１，１’−ビフェニル、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジ−ｉ−プロピル−１，１’−ビフェニル、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’−メチルビフェニル、２−［２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）フェニル］−１−メチル−１Ｈ−インドール、２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）−２’，４’，６’−トリ−ｉ−プロピル−１，１’−ビフェニル、［４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）フェニル］ジ−ｔ−ブチルホスフィン、９，９−ジメチル−４，５−ビス（ジフェニルホスフィノ）キサンテン、（Ｒ）−（−）−１−［（Ｓ）−２−（ジフェニルホスフィノ）フェロセニル］エチルジシクロヘキシルホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリ−ｔ−ブチルホスフィン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン及び１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（本明細書では「ＤＰＰＦ」と称する）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
好適なアミン及びアミノホスフィン系配位子としては、ピリジン、２，２’−ビピリジル、４，４’−ジメチル−２，２’−ジピリジル、１，１０−フェナントロリン、３，４，７，８−テトラメチル−１，１０−フェナントロリン、４，７−ジメトキシ−１，１０−フェナントロリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、アンモニア、４−（アミノメチル）ピリジン、（１Ｒ，２Ｓ，９Ｓ）−（＋）−１１−メチル−７，１１−ジアザトリシクロ［７．３．１．０２，７］トリデカン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、２，２’−ビス［（４Ｓ）−４−ベンジル−２−オキサゾリン］、２，２−ビス（（４Ｓ）−（−）−４−イソプロピルオキサゾリン）プロパン、２，２’−メチレンビス［（４Ｓ）−４−フェニル−２−オキサゾリン］、及び４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２，２’ビピリジルを含むが、これらに限定されない一座または二座アルキル及び芳香族アミンの任意の組み合わせが挙げられる。加えて、２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミン、２−（２−（ジフェニルホスフィノ）エチル）ピリジン、（１Ｒ，２Ｒ）−２−（ジフェニルホスフィノ）シクロヘキサンアミン、アミノデキストラン、及び２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）エチルアミンなどのアミノホスフィン配位子が挙げられる。
【００３８】
好適なカルベン配位子としては、１，３−ビス（２，４，６−トリメチルフェニル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ジイソプロピルイミダゾリウムクロリド、及び１，３−ジシクロヘキシルベンズイミダゾリウムクロリドを含むが、これらに限定されない、Ｎ−複素環式カルベン（ＮＨＣ）系配位子が挙げられる。
【００３９】
反応混合物中で用いられる塩基は、触媒、アミン、及びフルオロスルホン酸と適合するように選択される。予想外に、他の脱離基とともに用いられる場合、さもなければ低い収率及び／または緩徐な動態を提供する弱塩基は、脱離基がフルオロスルホン酸置換基である場合に用いるのに好適であることが見出された。好適な塩基としては、炭酸塩、リン酸塩、酢酸塩、及びカルボン酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。無機塩基は、反応混合物中で好適である。本明細書で使用する場合、「無機塩基」は、非有機塩基、例えば、炭酸塩、リン酸塩、及び酢酸塩を指す。
【００４０】
炭酸塩の例としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸アンモニウム、置換炭酸アンモニウム、及び対応する炭酸水素塩が挙げられるが、これらに限定されない。リン酸塩の例としては、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ルビジウム、リン酸セシウム、リン酸アンモニウム、置換リン酸アンモニウム、及び対応するリン酸水素塩が挙げられるが、これらに限定されない。酢酸塩の例としては、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ルビジウム、酢酸セシウム、酢酸アンモニウム、及び置換酢酸アンモニウムが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４１】
一例では、塩基は、相間移動触媒の存在下で用いられる。別の例では、塩基は、水の存在下で用いられる。さらに別の例では、塩基は、有機溶媒の存在下で用いられる。さらに別の例では、塩基は、相間移動触媒、水、または有機溶媒のうちの１つ以上の存在下で用いられる。
【００４２】
好ましくは、フルオロスルホン酸の各当量に対して、少なくとも１当量の塩基が存在する。いくつかの実施形態では、フルオロスルホン酸の各当量に対して、１０当量以下の塩基が存在する。いくつかの実施形態では、フルオロスルホン酸の各当量に対して、少なくとも２当量の塩基が存在する。いくつかの実施形態では、フルオロスルホン酸の各当量に対して、６当量以下の塩基が存在する。
【００４３】
反応混合物中の溶媒は、それが、反応物質、触媒、配位子、及び塩基とともに用いるのに好適であるように選択される。例えば、好適な溶媒としては、トルエン、キシレン（オルト−キシレン、メタ−キシレン、パラ−キシレン、またはこれらの混合物）、ベンゼン、水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、グリセロール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、トリアセチン、アセトン、メチルエチルケトン、及び１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、シクロペニルメチルエーテル、２−ブチルエチルエーテル、ジメトキシエタン、ポリエチレングリコールなどのエーテル溶媒が挙げられる。一例では、この溶媒は、界面活性剤中に、または界面活性剤の不在下で、本明細書に記載される溶媒の任意の組み合わせを含む。一例では、フッ化スルフリルは、フッ化スルフリルが液体状態にある十分に低い温度で、無溶媒で用いられる。一例では、水が反応混合物中に含まれる。
【００４４】
トリフレートと比較してフルオロスルホン酸を用いることの１つの利点は、後続の分離工程なしに、または簡単な分離工程しか伴わずに、反応を実行できることである。トリフレートを伴うカップリングにおいて、生成物及び副生成物は、通常、同じ相を占有するため、副生成物を除去するために専用の精製工程が必要とされる。本明細書に記載される反応スキームにおいて、副生成物は、気相中にあって、自発的にもしくは簡単な脱気工程によって泡立つか、または水相中に分配される（これは容易に分離できる）かのいずれかである。したがって、本明細書に記載される反応スキームは、トリフレートを伴うＣ−Ｎカップリングと比較して、追加の利点を提供する。
【００４５】
一例では、本明細書に記載される反応は、式１に示されるワンポット反応として完了する。第１の工程では、アルコール置換基を有する化合物が、フッ化スルフリル及び塩基の存在下で、反応混合物に添加される。塩基は、アミン塩基及び無機塩基を含むが、これらに限定されない、本明細書に記載される塩基のうちのいずれであってもよい。この第１の工程は、フルオロスルホン酸置換基をヒドロキシル基の酸素に結合させる。この第１の工程中に形成された反応混合物に、アミンを含む第２の化合物及び触媒が添加される。触媒は、白金、パラジウム、及びニッケル触媒を含むが、これらに限定されない、好適な１０族触媒であり得る。この第２の工程の生成物は、第１の化合物と第２の化合物とのカップリングによって形成された化合物である。
【００４６】
ここで、本発明のいくつかの実施形態が、以下の実施例において詳細に記載される。特に明記しない限り、報告される収率は、±５％である。
【実施例】
【００４７】
式５（式中、Ｘは、表１に列挙される脱離基である）に示される、アリール求電子剤をフェニルアミンと反応させる一連の反応が記載される。
【００４８】
【化６】
2019508442.tif 000007
【００４９】
本実施例の反応は、窒素−パージグローブボックス中で実施される。７つの３０ｍＬのガラスバイアルを反応容器として提供する。各バイアルに、表１に特定されるアリール求電子剤（０．５ｍｍｏｌ）、キサントホス（１，４−ジオキサン中０．０３８４Ｍ溶液として０．３１３ｍＬ、０．０１２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（０．１３８ｇ、１．００ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（５ｍＬ）を添加する。撹拌混合物に、フェニルアミン（１，４−ジオキサン中１．８３５Ｍ溶液として０．３２７ｍＬ、０．６ｍｍｏｌ）、ＣｐＰｄ（シンナミル）（１，４−ジオキサン中０．０３７Ｍ溶液として０．２７０ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）、及び１，３，５−トリメトキシベンゼン（０．０５ｍｍｏｌ）を内部標準として添加する。反応混合物を８０℃で２４時間加熱する。７時間後、ＧＣＭＳ及び１Ｈ  ＮＭＲ分析のために約０．５ｍＬのアリコートを取得する。２４時間後、反応混合物を室温まで冷却し、１，４−ジオキサンを減圧で緩徐に蒸発させ、ＧＣＭＳ及び１Ｈ  ＮＭＲによって残渣を分析する。表１に報告される１，３，５−トリメトキシベンゼン（内部標準）対出発材料及び生成物のピークの相対積分に基づいて、収率及び変換を計算する。
【００５０】
【表１】
2019508442.tif 000008
【００５１】
工業化学では、収率、変換、及び反応速度は、反応経路を設計する際の重要な考慮である。この実施例に示されるように、本明細書に記載される反応スキームにおいて弱塩基を用いる場合、フルオロスルホン酸脱離基は、２４時間以内に最良の収率及び変換を、ならびに７時間以内に著しくより良好な変換を提供する。本明細書に記載される方法は、７時間以内にフルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物の８０パーセント以上の変換を提供する。本明細書に記載される方法は、７時間以内にフルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物の９０パーセント以上の変換を提供する。本明細書に記載される方法は、７時間以内にフルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物の９５パーセント以上の変換を提供する。本明細書に記載される方法は、２４時間以内にフルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物の８０パーセント以上の変換を提供する。本明細書に記載される方法は、２４時間以内にフルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物の９０パーセント以上の変換を提供する。本明細書に記載される方法は、２４時間以内にフルオロスルホン酸置換基を有する第１の化合物の９５パーセント以上の変換を提供する。本明細書に記載される方法は、２４時間以内に標的反応生成物の８０パーセント以上の収率を提供する。本明細書に記載される方法は、２４時間以内に標的反応生成物の９０パーセント以上の変換を提供する。本明細書に記載される方法は、２４時間以内に標的反応生成物の９５パーセント以上の変換を提供する。
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月18日(2018.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の化合物を第２の化合物にカップリングさせる方法であって、
フルオロスルホン酸置換基を有する前記第１の化合物を提供することであって、前記第１の化合物が、アリールまたはヘテロアリール基を含む、提供することと、
アミンを含む前記第２の化合物を提供することと、
前記第１の化合物と前記第２の化合物とを、反応混合物中で反応させることであって、前記反応混合物が、少なくとも１つの１０族原子を有する触媒を含み、前記反応混合物が、塩基を含み、前記塩基が、炭酸塩、リン酸塩、または酢酸塩を含み、前記反応混合物が、前記第１の化合物を前記第２の化合物にカップリングさせるのに有効な条件下にある、反応させることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記反応混合物が、配位子をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記触媒が、パラジウムプレ触媒からその場で生成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記配位子が、ホスフィン配位子またはカルベン配位子である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記配位子が、アミン系配位子、アミノホスフィン系配位子、Ｎ−複素環式カルベン系配位子、一座もしくは二座アルキルアミン、または一座もしくは二座芳香族アミンである、請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
式１に示されるように、第１の化合物Ａ１を第２の化合物Ａ２にカップリングさせるための方法であって、
【化１】
2019508442.tif 000011
ヒドロキシル置換基、フッ化スルフリル、及び塩基を有する前記第１の化合物Ａ１を反応混合物に提供することであって、前記第１の化合物Ａ１が、アリール基またはヘテロアリール基を含み、前記塩基が、炭酸塩、リン酸塩、または酢酸塩を含む、提供することと、
１０族原子を含む触媒及び前記第２の化合物Ａ２を反応混合物に提供することであって、前記第２の化合物Ａ２が、式４に定義される通りであり、
【化２】
2019508442.tif 000012
前記第２の化合物Ａ２が、アミンを含み、Ｒ１及びＲ２の各々が独立して、水素、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、ニトロ基、ハライド、窒素、シアノ基、カルボキシエステル基、アセトキシ基、置換アルキル、アリール、ヘテロアリール、もしくはシクロアルキル基であるか、またはＲ１及びＲ２が、環系の構成部分である、提供することと、
前記第１の化合物と前記第２の化合物とを、前記第１の化合物を前記第２の化合物にカップリングさせるのに有効な条件下で反応させることと、を含む、方法。
【請求項７】
前記反応混合物が、配位子をさらに含み、前記配位子が、ホスフィン配位子またはカルベン配位子、アミン系配位子、アミノホスフィン系配位子、Ｎ−複素環式カルベン系配位子である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒が、パラジウムプレ触媒からその場で生成される、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記配位子が、一座もしくは二座アルキルアミン、または一座もしくは二座芳香族アミンである、請求項７に記載の方法。
【国際調査報告】
2019508442.tif 000013
2019508442.tif 000014
2019508442.tif 000015