(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式（１）で表される鉄サレン錯体。
【化１】
0006767035.tif 000032
（式中、Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基を示し、Ｒ3はそれぞれ独立に炭素数１〜２０のアルキル基を示し、Ｒ2及びＲ4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はいずれか２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｘは、軸配位子を示す。）
【請求項２】
式（１）中のＲ１の炭素数が、３以上１０以下である、請求項１に記載の鉄サレン錯体。
【請求項３】
式（１）中のＲ１が、パーフルオロアルキル基である、請求項１又は２記載の鉄サレン錯体。
【請求項４】
式（１）中のＲ１が、Ｃ４Ｆ９である、請求項３に記載の鉄サレン錯体。
【請求項５】
式（１）中のＲ３の炭素数が、３以上８以下である、請求項１〜４のいずれかに一項に記載の鉄サレン錯体。
【請求項６】
式（１）中のＲ３が、ｔ−ブチル基である、請求項５に記載の鉄サレン錯体。
【請求項７】
式（１）中のＲ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8のうち、
Ｒ5及びＲ7が、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ6及びＲ8が水素原子を示すか、又は
Ｒ6及びＲ8が、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ5及びＲ7が水素原子を示す、請求項１〜６のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体。
【請求項８】
式（１）中のＲ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8のうち、
Ｒ5及びＲ7が、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ6及びＲ8が水素原子を示すか、又は
Ｒ6及びＲ8が、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ5及びＲ7が水素原子を示す、請求項７に記載の鉄サレン錯体。
【請求項９】
式（１）中のＸは塩素である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体。
【請求項１０】
式（１）の鉄サレン錯体が、以下の式（２）、（６）、（７）、（１０）及び（１２）のいずれかで示される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体。
【化２】
0006767035.tif 000033
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体を含む、不斉酸化触媒。
【請求項１２】
配位性官能基から孤立しプロキラル面を有する炭素二重結合を有する化合物から光学活性エポキシドを合成するための、請求項１１に記載の不斉酸化触媒。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体の存在下、配位性官能基から孤立しプロキラル面を有する炭素二重結合を有する化合物と酸化剤とを反応させて前記炭素二重結合を不斉酸化する酸化工程、
を備える、光学活性エポキシドの製造方法。
【請求項１４】
前記酸化工程を、０℃以上４０℃以下の温度で実施する、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記酸化工程は、溶媒として、ハロゲン化芳香族炭化水素、ハロゲン化アルキル及びニトリル類からなる群から選択されるいずれかを用いる、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記溶媒としてニトリル類を用いる、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記ニトリル類としてアセトニトリルを用いる、請求項１６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、鉄サレン錯体とその利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学活性のサレン金属錯体を用い、孤立炭素−炭素二重結合を不斉酸化反応させる研究が進められている。特許文献１には、オレフィンの不斉エポキシ化による光学活性エポキシドの製造方法が開示されている。特許文献１のサレン金属錯体は、錯体の中心金属がマンガン（Ｍｎ）である。特許文献１は、錯体の中心金属としてレアメタル（マイナーメタル）を用いたサレン金属錯体を利用して光学活性エポキシドを製造する。
【０００３】
また、非特許文献１は、ユビキタス元素（ベースメタル）である鉄（Ｆｅ）を錯体の中心金属とした鉄サレン錯体が開示されている。非特許文献１は、鉄サレン錯体を用いてオレフィンのエポキシ化を試みているが、エポキシドの変換率が低く実用的でない。なお、非特許文献１は、オレフィンの不斉エポキシ化は試みられておらず、光学活性エポキシドを合成していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４５１５８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Arnd Bottcher, Mark W. Grinstaff, Jay A. Labinger, Harry B. Gray, “Aerobic oxidation of hydrocarbons catalyzed by electronegative iron salen complexes”, Journal of Molecular Catalysis A; Chemical 113 (1996) 191-200
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
典型的に、サレン金属錯体の中心金属として鉄を用いると、炭素−炭素二重結合に対して酸化不活性となる。そのことは、非特許文献１からも明らかである。そのため、実用的に孤立炭素−炭素二重結合の不斉酸化反応を行うためには、中心金属としてレアメタルを用いたサレン金属錯体を利用することが技術常識である。本明細書は、新規な鉄サレン錯体、およびその鉄サレン錯体を用いて光学活性エポキシドを製造する方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らによれば、サレン金属錯体のリガンド骨格の特定の位置に特定の置換基を配置することにより、中心金属が鉄である鉄サレン錯体が、配位性官能基から孤立し、プロキラル面を有する炭素−炭素二重結合を高いエナンチオ面選択性で不斉酸化して光学活性なエポキシドを合成することができるという知見を得た。かかる不斉酸化反応の一例を、以下に示す。
【０００８】
【化１】
0006767035.tif 000002
【０００９】
かかる知見によれば、以下の手段が提供される。
［１］以下の式（１）で表される鉄サレン錯体。
【化２】
0006767035.tif 000003
（式中、Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基を示し、Ｒ3はそれぞれ独立に炭素数１〜２０のアルキル基を示し、Ｒ2及びＲ4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はいずれか２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｘは、軸配位子を示す。）
［２］式（１）中のＲ１の炭素数が、４以上１０以下である、［１］に記載の鉄サレン錯体。
［３］式（１）中のＲ１が、パーフルオロアルキル基である、［１］又は［２］に記載の鉄サレン錯体。
［４］式（１）中のＲ１が、Ｃ４Ｆ９である、［３］に記載の鉄サレン錯体。
［５］式（１）中のＲ３の炭素数が、３以上８以下である、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体。
［６］式（１）中のＲ３が、ｔ−ブチル基である、［５］に記載の鉄サレン錯体。
［７］式（１）中のＲ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8のうち、
Ｒ5及びＲ7が、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ6及びＲ8が水素原子を示すか、又は
Ｒ6及びＲ8が、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ5及びＲ7が水素原子を示す、［１］〜［６］のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体。
［８］式（１）中のＲ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8のうち、
Ｒ5及びＲ7が、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ6及びＲ8が水素原子を示すか、又は
Ｒ6及びＲ8が、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれら２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を示し、Ｒ5及びＲ7が水素原子を示す、［７］に記載の鉄サレン錯体。
［９］式（１）中のＸは塩素である、［１］〜［８］のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体。
［１０］式（１）の鉄サレン錯体が、以下の式（２）、（６）、（７）、（１０）及び（１２）のいずれかで示される、［１］〜［９］のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体。
【化３】
0006767035.tif 000004
［１１］［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体を含む、不斉酸化触媒。
［１２］配位性官能基から孤立しプロキラル面を有する炭素二重結合を有する化合物から光学活性エポキシドを合成するための、［１１］に記載の不斉酸化触媒。
［１３］［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の鉄サレン錯体の存在下、配位性官能基から孤立しプロキラル面を有する炭素二重結合を有する化合物と酸化剤とを反応させて、前記炭素二重結合を不斉酸化する酸化工程を備える、光学活性エポキシドの製造方法。
［１４］酸化工程を、０℃以上４０℃以下の温度で実施する、［１３］に記載の製造方法。
［１５］酸化工程は、溶媒として、ハロゲン化芳香族炭化水素、ハロゲン化アルキル及びニトリル類からなる群から選択されるいずれかを用いる、［１３］又は［１４］に記載の方法。
［１６］溶媒としてニトリル類を用いる、［１５］に記載の製造方法。
［１７］ニトリル類としてアセトニトリルを用いる、［１６］に記載の製造方法。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書は、ユビキタス元素である鉄を用いた鉄サレン錯体及び鉄サレン錯体を用いた光学活性エポキシドの製造方法等に関する。本明細書に開示される鉄サレン錯体（以下、単に、本鉄サレン錯体という。）は、配位性官能基から孤立しプロキラル面を有する炭素二重結合の不斉酸化反応に用いられ、光学活性エポキシドを高いエナンチオ面選択性で得ることができる。
【００１１】
本明細書において、「キラル」とは、ある化合物がその鏡像と重ね合わすことができない性質をいう。また、本明細書において「プロキラル」及び「プロキラリティー」とは、ある化合物がキラリティーを有しないが、付加反応又は置換反応を受けることによりキラリティーを有する化合物に変換される性質をいう。
【００１２】
（鉄サレン錯体）
本鉄サレン錯体は、下記式（１）で示される。
【００１３】
【化４】
0006767035.tif 000005
【００１４】
本鉄サレン錯体は、３，３’位（Ｒ１）に炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基が存在し、５，５’位（Ｒ3）に炭素数１〜２０のアルキル基が存在するという特徴を備えている。本鉄サレン錯体は、孤立炭素−炭素二重結合をより高いエナンチオ面選択性で酸化することができる。すなわち、ユビキタス元素である鉄を中心金属とした本鉄サレン錯体用いることで、選択的かつ高効率に孤立炭素−炭素二重結合を不斉酸化して光学活性エポキシドを製造することができる。
【００１５】
上記式（１）のＲ１は、それぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基である。Ｒ1のアルキル基は、直鎖状であってもよいし分枝状であってもよい。アルキル基の炭素数は、１以上２０以下であるが、好ましくは１以上１０以下であり、より好ましくは３以上１０以下であり、さらに好ましくは４以上１０以下である。また、炭素数が４以上８以下であってもよい。Ｒ１は、それぞれ独立であるが、同一であってもよい。
【００１６】
炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、直鎖又は分枝状のアミル基、直鎖又は分枝状のペンチル基、直鎖又は分枝状のヘキシル基、直鎖又は分子状のヘプチル基、直鎖又は分枝状のオクチル基、直鎖又は分枝状のノニル基、直鎖又は分枝状のデシル基等が挙げられる。
【００１７】
ハロゲン原子は、特に限定するものではなく、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ等のハロゲン原子が挙げられる。以下、本明細書において「ハロゲン原子」は、同様に例示される。ハロゲン化アルキル基におけるハロゲン原子は、好ましくはＦを含み、より好ましくは全てのハロゲン原子がＦである。ハロゲン原子は、アルキル基が有する水素原子を１以上置換していればよいが、水素原子の一部置換であってもよいし全置換であってもよい。好ましくは全置換である。
【００１８】
ハロゲン化アルキル基は、好ましくは、パーフルオロアルキル基である。酸化活性（変換率）及びエナンチオ面選択性（エナンチオマー過剰率）が高い鉄サレン錯体が得られるＲ１は、例えば、−Ｃ４Ｆ９、−Ｃ８Ｆ１７、−Ｃ１０Ｆ２１等が挙げられる。コスト面及び反応性を考慮するとＲ１は、−Ｃ４Ｆ９であることが好ましい。
【００１９】
上記式（１）のＲ3は、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状であってもよいし分枝状であってもよい。Ｒ3のアルキル基の炭素数は、１以上２０以下であるが、好ましくは１以上１０以下であり、より好ましくは１以上８以下であり、さらに好ましくは３以上８以下である。また、炭素数が４以上８以下であってもよい。Ｒ3のアルキル基は、Ｒ1のアルキル基と同様に例示される。好ましくは、Ｒ3はｔ−ブチル基（−Ｃ（ＣＨ3）3）である。Ｒ3は、それぞれ独立であるが、同一であってもよい。
【００２０】
上記式（１）のＲ2及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数１〜４のアルコキシ基を表す。炭素数１〜４のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基におけるアルキル基は、直鎖状でも分枝状であってもよい。好ましくは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。炭素数１〜４のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基が挙げられる。炭素数１〜４のアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基等が挙げられる。Ｒ2及びＲ4は、それぞれ独立であるが、同一であってもよい。
【００２１】
上記式（１）のＲ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はいずれか２つが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環を表す。
【００２２】
Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8としての炭素数１〜４のアルキル基は、直鎖であっても分枝状であってもよい。Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8の炭素数１〜４のアルキル基は、Ｒ2及びＲ4におけるアルキル基と同様に例示される。
【００２３】
本明細書において、「置換されていてもよい」とは、置換基を有してもよいし有しなくてもよいことを意味する。例えば、置換されていてもよいフェニル基は、置換基を有するフェニル基及び置換基を有しないフェニル基を意味する。
【００２４】
Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8としてのフェニル基における置換基としては、各種ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基及びアミノ基が挙げられる。炭素数１〜４のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基におけるアルキル基は、Ｒ2及びＲ4におけるアルキル基と同様に例示される。アミノ基としては、第１級アミノ基、炭素数１〜４のアルキル基を備える１個又は２個備える第２級アミノ基又は第３級アミノ基が挙げられる。アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等の各種のアルキルアミノ基等が挙げられる。なお、置換基の導入部位は、特に限定するものではないが、置換基の種類や合成上の観点等から適宜選択される。
【００２５】
置換されていてもよいフェニル基としては、好ましくは、無置換のフェニル基のほか、メチル基などの炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基などの炭素数１〜４のアルコキシ基、フッ素などのハロゲン原子、ニトロ基で置換されているフェニル基が挙げられる。エナンチオ面選択性の観点からは、より好ましくは、フッ素、炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されているフェニル基である。
【００２６】
Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8としての置換されていてもよいナフチル基における置換基は、フェニル基における置換基と同様に例示される。置換されていてもよいナフチル基は、好ましくは無置換ナフチル基のほか、フッ素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基等で置換されたナフチル基が挙げられる。
【００２７】
Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8としての置換されていてもよい炭素数４〜８の環としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどの飽和脂肪族環、不飽和脂肪族環及びベンゼン環等の芳香族環が挙げられる。好ましくは脂肪族シクロアルカンである。なお、これらの環も、上記フェニル基と同様に置換されていてもよいし、置換されていなくてもよい。置換基は、フェニル基における置換基と同様に例示される。置換されていてもよい炭素数４〜８の環は、好ましくは無置換のシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンのほか、フッ素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基等で置換されたこれらのシクロアルカンが挙げられる。
【００２８】
Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、好ましくは、Ｒ5及びＲ7が、それぞれ独立に、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれらが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環であり、Ｒ6及びＲ8が、水素原子である。エナンチオ面選択性の観点からは、Ｒ5及びＲ7が、無置換フェニル基、ｍ−キシレニル基、トリメチルフェニル基、ハロゲン化（例えば、フッ化）フェニル基、アルコキシ（例えば、メトキシ）フェニル基、ニトロフェニル基、無置換ナフチル基であり、又はこれらが一緒になった置換されていてもよいシクロヘキシル基である。Ｒ5及びＲ7が同一であってもよい。
【００２９】
また、同様に、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、好ましくは、Ｒ6及びＲ8が、それぞれ独立に、置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル基又はこれらが一緒になった置換されていてもよい炭素数４〜８の環であり、Ｒ5及びＲ7が、水素原子である。Ｒ6及びＲ8についてのエナンチオ面選択性の観点から好適な態様は、Ｒ5及びＲ7における態様と同様である。なお、Ｒ6及びＲ8が同一であってもよい。
【００３０】
上記式（１）のＸは、軸配位子を表す。軸配位子としては、公知の各種カウンターアニオンから適宜選択して用いることができる。例えば、各種ハロゲンイオン、アセテート、アセチル、エトキシ、メトキシ、ホルメート、ヘキサフルオロホスフェート、トリフルオロメタンスルホネート（トリフルオロメタンスルホナート）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラフルオロボレート、メチルスルフェート、トシレートから選ばれるアニオン性の基、第三級アミン又はＦｅに二重結合を介して結合した酸素原子である。軸配位子としては、好ましくは、ハライド、ヘキサフルオロホスフェート、トリフルオロメタンスルホネート、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラフルオロボレートを用いることができる。ハロゲンイオンとしては、塩素原子（塩素イオン）を好ましく用いることができる。
【００３１】
以下、本鉄サレン錯体の具体例を以下の式（２）〜（１７）を示す。これらの鉄サレン錯体は、例えば、変換効率及び／又はエナンチオ面選択性の観点から好適なものである。なお、以下の各式における、式 （１）のＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8である置換基は、いずれも、それぞれ独立に、式（１）における好適な態様として例示されているものとする。エナンチオ面選択性及び／又は変換率の観点から、（２）、（６）、（７）、（１０）及び（１２）が好ましい。
【００３２】
【化５】
0006767035.tif 000006
上記式（２）の鉄サレン錯体は、式（１）のＲ１がパーフルオロアルキル基（−Ｃ４Ｆ９）であり、Ｒ3がｔ−ブチル基（ＣＨ３）３Ｃ−）であり、Ｒ6及びＲ8がフェニル基であり、ＸがＣｌである。
【００３３】
【化６】
0006767035.tif 000007
上記式（３）の鉄サレン錯体は、式（１）のＲ１がパーフルオロアルキル基（−Ｃ８Ｆ１７）であり、Ｒ3がｔ−ブチル基（ＣＨ３）３Ｃ−）であり、Ｒ6及びＲ8がフェニル基であり、ＸがＣｌである。
【００３４】
【化７】
0006767035.tif 000008
上記式（４）の鉄サレン錯体は、式（１）のＲ１がパーフルオロアルキル基（−Ｃ１０Ｆ２１）であり、Ｒ3がｔ−ブチル基（ＣＨ３）３Ｃ−）であり、Ｒ6及びＲ8がフェニル基であり、ＸがＣｌである。
【００３５】
以下に示す式（５）〜（１７）は、式（１）のＲ１、Ｒ3及びＸは式（２）と同一であり、
Ｒ5、Ｒ7がフェニル基等である点が式（２）と異なる。
【化８】
0006767035.tif 000009
【００３６】
【化９】
0006767035.tif 000010
【００３７】
【化１０】
0006767035.tif 000011
【００３８】
【化１１】
0006767035.tif 000012
【００３９】
【化１２】
0006767035.tif 000013
【００４０】
【化１３】
0006767035.tif 000014
【００４１】
【化１４】
0006767035.tif 000015
【００４２】
【化１５】
0006767035.tif 000016
【００４３】
【化１６】
0006767035.tif 000017
【００４４】
【化１７】
0006767035.tif 000018
【００４５】
【化１８】
0006767035.tif 000019
【００４６】
【化１９】
0006767035.tif 000020
【００４７】
【化２０】
0006767035.tif 000021
【００４８】
（不斉酸化触媒）
本明細書に開示される不斉酸化触媒は、本鉄サレン錯体を含んでいる。本鉄サレン錯体を用いれば、レアメタル触媒を使用することなく、配位性官能基から孤立し、プロキラル面を有する炭素二重結合を不斉酸化して、光学活性エポキシドを高いエナンチオ面選択性で合成することができる。したがって、本不斉酸化触媒は、配位性官能基から孤立した炭素二重結合を有する化合物を適当なオキソ転移試薬などの酸化剤を用いて光学活性なエポキシドを合成するのに好適に用いることができる。本不斉酸化触媒を用いる光学活性エポキシドの合成方法については後段で詳述する。
【００４９】
（鉄サレン錯体の製造）
本鉄サレン錯体は、公知のサレン金属錯体の方法に準じて合成することができる。例えば、以下のスキームで示すように、Ｒ1〜Ｒ4を備える２−ヒドロキシベンズアルデヒド（サリチルアルデヒド）と、Ｒ5〜Ｒ8を備えるエチレンジアミンとを反応させることにより得ることができる。原料となる２−ヒドロキシベンズアルデヒド及びエチレンジアミンは、得ようとする目的化合物に応じて適宜選択することができる。２−ヒドロキシベンズアルデヒドにおけるＲ1〜Ｒ4が同一であっても異なっていてもよい。また、エチレンジアミンにおけるＲ5〜Ｒ8についても同様に同一であっても異なっていてもよい。
【００５０】
【化２１】
0006767035.tif 000022
【００５１】
より具体的には、本鉄サレン錯体の合成は、これらの原料と、必要に応じてモレキュラーシーブスを三ツ口フラスコにいれて窒素置換後、脱水エタノールを加えて、例えば、昇温して１時間程度還流する。還流後、反応液を濃縮して、残渣をショートカラムクロマトグラフィー（例えば、ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１）に通して、フラクションを濃縮して黄色固体を得る。この黄色固体を再び三ツ口フラスコに投入し、脱水エタノールに溶解後、昇温して還流しながら、塩化第二鉄を脱水エタノールに予会した溶液を添加して、１時間撹拌する。この反応液に、酢酸エチルと飽和食塩水とを加えて希釈して、本鉄サレン錯体を含む有機層を分離する。分離した有機層を適宜、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ別後に、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１：１０〜１：１）にて精製することで、精製した本鉄サレン錯体を得ることができる。
【００５２】
（光学活性エポキシドの製造方法）
本明細書に開示される光学活性エポキシドの製造方法は、本鉄サレン錯体の存在下、配位性官能基から孤立しプロキラル面を有する炭素二重結合（以下、単に本二重結合ともいう。）を有する化合物（以下、単に、本化合物ともいう。）と酸化剤とを反応させ本二重結合を不斉酸化する酸化工程を備えることができる。本製造方法によれば、本鉄サレン錯体を不斉酸化の触媒として用いることで、レアメタルを使用することなく高効率に本二重結合を不斉酸化し、高いエナンチオ面選択性でキラリティーを有する光学活性エポキシドを得ることができる。
【００５３】
（配位性官能基から孤立した炭素二重結合を有する化合物）
本化合物は、１又は２以上の本二重結合を有することができる。本二重結合は、プロキラル面を有する。このため、本化合物は、プロキラリティーを有する化合物である。本化合物は、付加反応を受けることでキラル中心となるプロキラル中心炭素として、プロキラル面を構成するｓｐ2炭素を有している。このプロキラル中心は、本製造方法の生成物である光学活性エポキシドのキラル中心となる。
【００５４】
また、本二重結合は、配位性官能基を有していてもよい。したがって、本化合物は、配位性官能基を全く有していない化合物のほか、配位性官能基を有する化合物も含まれる。また、本二重結合は、二重結合から孤立の有無は問わない。したがって、本化合物は、本二重結合の隣接位に二重結合を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００５５】
本化合物における配位性官能基としては、特に限定するものではないが、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、カルボニル基等が挙げられる。配位性官能基は、本二重結合に対して直接又はメチレン基等を介して備えられていてもよい。
【００５６】
本化合物としては、特に限定するものではないが、例えば、アルケン類が挙げられる。本化合物としては、例えば、以下の式（１８）で表される化合物を挙げることができる。好ましくは、内部または末端に本二重結合を備えるアルケンである。
【００５７】
【化２２】
0006767035.tif 000023
【００５８】
上記式（１８）のＲ9、Ｒ10、Ｒ11及びＲ12は、特に限定するものではないが、式（１８）中に示される炭素二重結合を有するいずれかの炭素原子がプロキラル中心となりプロキラル面を有するように選択される。本構造であれば、プロキラルな面を有する二重結合の構造を適宜選択できる。例えばこれらのうち、Ｒ9以外の置換基が同一である場合、Ｒ9及びＲ12が同一であるとともにＲ10及びＲ11が同一の場合、Ｒ9及びＲ11が同一であるとともにＲ10及びＲ12が同一の場合、プロキラルな面を有することになる。また、Ｒ9及びＲ11が異なるとともにＲ10及びＲ12が同一の場合、Ｒ9及びＲ12が異なるとともにＲ10及びＲ11が同一の場合、Ｒ9及びＲ10が同一であるとともにＲ11及びＲ12の双方又は一方がＲ9及びＲ10と異なっている場合も同様に、プロキラルな面を有することになる。また、これらのうち、４つがそれぞれ異なっていてもプロキラルな面を有することになる。
【００５９】
例えば、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11及びＲ12は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基、置換されていてもよいフェニル基を表す。炭素数１〜４のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基におけるアルキル基は、直鎖状でも分枝状であってもよい。ここで、炭素数１〜４のアルキル基は、式（１）におけるＲ2及びＲ4における炭素数１〜４のアルキル基と同様に例示される。炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。置換されていてもよいフェニル基を表す。なお、置換されていてもよいフェニル基は、式（１）で表される本鉄サレン錯体において定義された内容と同義である。
【００６０】
本化合物としては、例えば、クロマン、インデン、トランススチルベン、シススチルベン、トランス−β−メチルスチレン、シス−β−メチルスチレン、スチレン、１−フェニルシクロヘキセン、α−メチルトランススチルベン等が挙げられる。
【００６１】
（酸化剤）
酸化工程で用いる酸化剤としては、サレン金属錯体を用いた不斉酸化に用いる酸化剤を適宜選択して用いることができる。例えば、変換率の観点からは、ヨードシルベンゼン（ヨードソベンゼン）、ｍ−クロロ過安息香酸、ピバルアルデヒド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシペルオキシド等が挙げられる。エナンチオ面選択性の観点からは、ヨードシルベンゼンが好ましいものとして挙げられる。酸化剤の使用量は特に限定するものではないが、例えば、本化合物１当量に対して１〜６当量程度、典型的には２当量用いることができる。なお、酸化剤は、予め使用量を決めることなく、本化合物の消失が確認するまで除々に添加することもできる。
【００６２】
（溶媒）
酸化工程で用いる溶媒は、当業者であれば公知の溶媒から適宜選択して用いることができる。特に限定するものではないが、例えば、ハロゲン化芳香族炭化水素、ハロゲン化アルキル、ニトリル類、鎖状または環状エーテル、芳香族炭化水素等が挙げられる。なお、鎖状または環状エーテルの一例として、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランが挙げられる。また、芳香族炭化水素の一例として、ベンゼン、トルエンが挙げられる。
【００６３】
ハロゲン化芳香族炭化水素におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等から適宜選択して用いることができる。例えば、フッ素、塩素等が好適に用いられる。ハロゲン原子による置換数も適宜選択される。芳香族炭化水素としては、置換されていてもよいベンゼンが挙げられる。ここでベンゼン上の水素原子を置換する置換基としては、式（１）中の置換されていてもよいフェニル基における置換基を同様に例示できる。芳香族炭化水素としては、典型的には、ベンゼン、トルエン、各種キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。ハロゲン化芳香族炭化水素としては、トリフルオロトルエン、パーフルオロトルエン、パーフルオロベンゼン等が挙げられる。
【００６４】
ハロゲン化アルキルにおけるハロゲン原子は、ハロゲン化芳香族炭化水素におけるのと同様に例示でき、ハロゲン原子による置換数も適宜選択される。アルカンとしては、特に限定するものではないが、炭素数１〜８程度のメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭素数１〜８程度のアルカンが挙げられる。ハロゲン化アルキルとしては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン等が挙げられる。ハロゲン化アルキルとしては、ジクロロメタンやクロロホルムがより好ましい。
【００６５】
ニトリル類としては、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。ニトリル類としては、アセトニトリルが好ましい。
【００６６】
（添加剤）
酸化工程では、適宜添加剤を添加して補助配位子効果や酸化活性を高めることができる。当業者であれば、公知の添加剤やその使用量を適宜選択して用いることができる。例えば、酸化活性を向上させるものとして、ピリジン、イミダゾール、酢酸アンモニウム、塩化アンモニウム、ピリジンＮ−オキサイド（ＰＮＯ）、４−フェニルピリジンＮ−オキサイド（ＰＰＮＯ）等が挙げられる。エナンチオ面選択性の観点も考慮すると、より好ましくは、ＰＮＯ、ＰＰＮＯ、酢酸アンモニウム等が挙げられる。添加剤は、本化合物１当量に対して０．０１〜２当量程度、典型的には、０．２〜１当量程度の範囲で用いることができる。
【００６７】
酸化工程は、本鉄サレン錯体の存在下、本化合物と酸化剤とを、適切な溶媒を用いて接触させることで実施できる。本酸化工程によれば、例えば、式（１８）中、Ｒ9、Ｒ10及びＲ12が、フェニル基であり、Ｒ11が水素原子である本化合物における本二重結合を不斉酸化して、以下に示す光学活性エポキシドを高いエナンチオ面選択性で得ることができる。以下の反応においては、本化合物中、Ｒ11が結合する炭化水素がプロキラル中心であり、本鉄サレン錯体による不斉酸化により、当該炭素がキラル中心となっている。
【００６８】
【化２３】
0006767035.tif 000024
【００６９】
酸化工程における反応温度は、特に限定されず、溶媒の種類等に応じて適宜選択することができ、溶媒中で本化合物、本鉄サレン錯体及び酸化剤が溶質として接触できる温度であればよい。例えば、溶媒としてアセトニトリルを用いた場合、−４０℃〜８０℃で酸化工程を実施可能である。適切な反応温度は適宜選択できるが、０℃以上４０℃以下程度の温度で反応させることで、高い変換効率及びエナンチオ面選択性を得ることができる。より好ましくは、１０℃以上、であり、さらに、好ましくは１５℃以上である。また、より好ましくは３５℃以下であり、さらに好ましくは３０℃以下である。また、例えば、１０℃以上４０℃以下、１５℃以上３５℃以下、１５℃以上２５℃以下等とすることもできる。
【００７０】
本鉄サレン錯体の使用量は、特に限定するものではないが、例えば、本化合物１当量に対して、０．０１以上０．２当量以下程度である。例えば、０．０１当量以上０．１当量以下等とすることができる。
【００７１】
酸化工程は、本化合物から光学活性エポキシドへの変換率等に基づいて、必要な時間実施すればよい。特に限定するものではないが、例えば、１時間〜２４時間程度とすることができる。例えば、１時間から１０時間以下程度、より好ましくは６時間以下、さらに好ましくは４時間以下等とすることもできる。
【００７２】
酸化工程を実施する雰囲気は特に限定するものでない。窒素置換を要することなく、通常の大気中で行うことができる。また、酸化工程は、適宜撹拌等して実施することができる。
【００７３】
酸化工程は、亜硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸ナトリウムなどの還元剤を添加して、酸化反応を停止させる。その後、反応生成物である光学活性エポキシドを有機相中に取得可能となるように、使用溶媒等に応じて追加の溶媒を適宜混合し、有機相を得る。有機相は、必要に応じて無水硫酸ナトリウム等により脱水し濃縮して、残渣として反応生成物を得ることができる。必要に応じて、反応生成物の精製のためにカラムクロマトグラフィー等を実施する。
【実施例】
【００７４】
以下、本明細書の開示をより具体的に記述する実施例を示すが、これらの実施例は、本明細書の開示を説明するためのものであって、本明細書の開示を限定するものではない。
【実施例１】
【００７５】
（鉄サレン錯体の合成）
上記式（２）の鉄サレン錯体の合成方法を説明する。まず、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（5-tert-butyl-3-perfluorobutyl-2-hydroxybenzaldehyde）(１６５．３ｍｇ,０．４２ｍｍｏｌ)、(1R,2R)-(+)-1,2-ジフェニルエチレンジアミン（diphenylethylenediamine）（４４．５ｍｇ,０．２１ｍｍｏｌ）、乾燥剤（３Åモレキュラーシーブス）を三ツ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素で置換した。その後、脱水エタノールを６ｍｌ加え、１時間還流した。反溶溶液を濃縮した後、残渣をショートカラムクロマトグラフィーに通し、フラクションを濃縮して固体を得た。展開溶媒は、ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１のものを用いた。
【００７６】
得られた固体は三ツ口フラスコに濃縮し、フラスコ内を窒素で置換した。その後、脱水エタノールを３ｍｌ加えて固体を溶かした後、昇温して還流しながら、ＦｅＣｌ3（５１．９ｍｇ，０．３２ｍｍｏｌ）を３ｍｌの脱水エタノールに溶かした溶液をシリンジで加え、１時間撹拌した。得られた反応溶液を、酢酸エチルと飽和食塩水を加えて希釈し、有機層を分離した。その後、分離した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、瀘別した後に濃縮した。得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１：１０〜１：１）で精製することにより、式（２）の鉄サレン錯体が得られた。
【００７７】
次に、上記式（３）〜（１７）の鉄サレン錯体の合成方法を説明する。以下では、式（２）の鉄サレン錯体の合成方法と相違する部分だけ説明する。なお、上記式（３）〜（１７）の鉄サレン錯体は、使用する原料、使用量が相違するものの、合成方法は実質的に上記式（２）の鉄サレン錯体と同じである。
【００７８】
上記式（３）の鉄サレン錯体は、原料のサリチルアルデヒドに置換したフルオラスタグの長さ（Ｃ８Ｆ１７）が上記式（２）の鉄サレン錯体と異なる。上記式（３）の鉄サレン錯体で用いる原料は、5-tert-ブチル-3-パーフルオロオクチル-2-ヒドロキシベンズアルデヒド(5-tert-butyl-3-perfluorooctyl-2-hydroxydenzaldehyde)(９０．０ｍｇ，０．１５ｍｍｏｌ)、(1R,2R)-(+)-1,2-ジフェニルエチレンジアミン(１１．１ｍｇ，０．０８ｍｍｏｌ)である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を１２．９ｍｇ，０．０８ｍｍｏｌ用いた。
【００７９】
上記式（４）の鉄サレン錯体は、原料のサリチルアルデヒドに置換したフルオラスタグの長さ（Ｃ１０Ｆ２１）が上記式（２）の鉄サレン錯体と異なる。上記式（４）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロデカン−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（5-tert-butyl-3-perfluorodecane-2-hydroxydenzaldehyde)（４８．２ｍｇ，０．１５４ｍｍｏｌ)、(1R,2R)-(+)-1,2-ジフェニルエチレンジアミン(１０．３ｍｇ，０．０７ｍｍｏｌ)である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を１１．４ｍｇ，０．０７ｍｍｏｌ用いた。
【００８０】
上記式（５）から（１７）の鉄サレン錯体は、原料のジアミンの種類が上記式（２）の鉄サレン錯体と異なる。上記式（５）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（６６．９ｍｇ，０．２８ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-(+)-1,2-ジフェニルエチレンジアミン（３０．２ｍｇ，０．１４ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を２２．７ｍｇ，０．１４ｍｍｏｌ用いた。
【００８１】
上記式（６）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（６６．９ｍｇ，０．１８ｍｍｏｌ）、(1R,2R)-(+)-1,2-シクロヘキシルジアミン（cyclohexanediamine）（１０ｍｇ，０．０８８ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を２１．１ｍｇ，０．１３ｍｍｏｌ用いた。
【００８２】
上記式（７）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（４４．４ｍｇ，０．１１ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2-ビス(3,5-ジメチルフェニルエタン)-1,2-ジアミンリン酸塩（(1S,2S)-1,2-bis(3,5-dimethylphenylethane)-1,2-diamine phosphate）（１５．０ｍｇ，０．０５６ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を９．１ｍｇ，０．０５６ｍｍｏｌ用いた。
【００８３】
上記式（８）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（３０．０ｍｇ，０．０８ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2ジメシチルエタン-1,2-ジアミン（(1S,2S)-1,2-dimesitylethane-1,2-diamine）（１５．０ｍｇ，０．０４ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を６．５ｍｇ，０．０４ｍｍｏｌ用いた。
【００８４】
上記式（９）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（３８．０ｍｇ，０．０９６ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2ジ(ナフタレン-1-イル)エタン-1,2-ジアミン二塩酸（(1S,2S)-1,2-di(naphthalene-1-yl)ethane-1,2-diamine dihydrochloride）（１５．０ｍｇ，０．０４８ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を７．８ｍｇ，０．０４８ｍｍｏｌ用いた。
【００８５】
上記式（１０）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（２０．６ｍｇ，０．０８７ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2-ビス(4-メトキシフェニル)エタン-1,2-ジアミン 二塩酸（(1S,2S)-1,2-bis(4-methoxyphenyl)ethane-1,2-diamine dihydrochloride）（１５．０ｍｇ，０．０４４ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を７．１ｍｇ，０．０４４ｍｍｏｌ用いた。
【００８６】
上記式（１１）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（１８．４ｍｇ，０．０８ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2-ビス(4-ニトロフェニル)エタン-1,2-ジアミン二塩酸（(1S,2S)-1,2-bis(4-nitrophenyl)ethane-1,2-diamine dihydrochloride）（１５．０ｍｇ，０．０４ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を６．５ｍｇ，０．０４ｍｍｏｌ用いた。
【００８７】
上記式（１２）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（２１．６ｍｇ，０．０９３ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2-ビス(４-フルオロフェニル)エタン-1,2-ジアミン二塩酸（(1S,2S)-1,2-bis(4-fluorophenyl)ethane-1,2-diamine dihydrochloride）（１５．０ｍｇ，０．０４７ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を７．５ｍｇ，０．０４６ｍｍｏｌ用いた。
【００８８】
上記式（１３）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（１６．３ｍｇ，０．０６８ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2-ビス(4-ジメチルアミノフェニル)エタン-1,2-ジアミン四塩酸（(1S,2S)-1,2-bis(4-(dimethylamino)phenyl)ethane-1,2-diamine tetrahydrochloride）（１５．０ｍｇ，０．０３４ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を５．５ｍｇ，０．０３４ｍｍｏｌ用いた。
【００８９】
上記式（１４）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（２２．０ｍｇ，０．０８５ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2-ビス(2-クロロフェニル)エタン-1,2-ジアミン二塩酸（(1S,2S)-1,2-bis(2-chlorophenyl)ethane-1,2-diamine dihydrochloride）（１５．０ｍｇ，０．０４２ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を６．８ｍｇ，０．０４２ｍｍｏｌ用いた。
【００９０】
上記式（１５）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（２８．５ｍｇ，０．１２３ｍｍｏｌ）、(1S,2S)-1,2-ビス(2-クロロフェニル)エタン-1,2-ジアミン二塩酸（(1S,2S)-1,2-bis(2-hydroxyphenylphenyl)ethane-1,2-diamine）（１５．０ｍｇ，０．６１ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を９．９ｍｇ，０．０６１ｍｍｏｌ用いた。
【００９１】
上記式（１６）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（３３．３ｍｇ，０．１４ｍｍｏｌ）、(S)-2,3-ジアミノプロピオン酸一塩酸（(S)-2,3-diaminopropanoic acid monohydrochloride）（１０ｍｇ，０．０７１ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を１１．５ｍｇ，０．０７１ｍｍｏｌ用いた。
【００９２】
上記式（１７）の鉄サレン錯体で用いる原料は、５−tert−ブチル−３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシベンズアルデヒド（３２．２ｍｇ，０．１３ｍｍｏｌ）、(R)-プロパン1,2-ジアミン二塩酸（(R)-propane-1,2-diamine dihydrochloride）（１０ｍｇ，０．０６８ｍｍｏｌ）である。また、中心金属を導入する際に、ＦｅＣｌ3を１１．０ｍｇ，０．０６８ｍｍｏｌ用いた。
【実施例２】
【００９３】
上記した鉄サレン錯体を用いて、オレフィンのエポキシ化を行い、変換率及びエナンチオマー過剰率（エナンチオ面選択性）の測定を行った。なお、エポキシ体の変換率（％）は１Ｈ  ＮＭＲスペクトルより決定し、エナンチオマー過剰率（％ee）はキラルカラム（Daicel  chiral  column,OD-3）を用いたHPLC分析により決定した。
【００９４】
（実験例１：置換基の検討）
上記式（１）で示される鉄サレン錯体（但し、実験Ｎｏ．１３のみサレンマンガン錯体）について、３，３’位（Ｒ１）、５，５’位（Ｒ３）の置換基を変化させた触媒を作製し、オレフィンのエポキシ化を行い、光学活性エポキシド（エポキシ体）の変換率及びエナンチオマー過剰率を測定した。結果を表１に示す。なお、表１に示す鉄サレン錯体は、全て、置換基Ｒ５及びＲ７はフェニル基であり、アピカル位の元素（軸配位子）はＣｌである。
【００９５】
ここで、実験方法について説明する。まず、オレフィン０．０３９ｍｍｏｌ、鉄サレン錯体０．００１９ｍｍｏｌ（オレフィンに対して５ｍｏｌ％）、ヨードシルベンゼン（ＰｈＩＯ）０．０７８ｍｍｏｌ（オレフィンに対して２当量）をナスフラスコに入れ、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）０．５ｍｌを加えて室温下で１時間撹拌した。その後、亜硫酸ナトリウム水溶液を加えてクエンチし、酢酸エチルを加えて有機層を分離した。次いで、分離した有機層を、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥し、濃縮した。その後、有機層の残渣について、上記した分析を用いて変換率及びエナンチオマー過剰率を測定した。
【００９６】
【表１】
0006767035.tif 000025
【００９７】
実験Ｎｏ．１〜３は、中心金属がＦｅであり、３，３’位（Ｒ１）にハロゲン化アルキル基（パーフルオロｎ−ブチル基、パーフルオロｎ−オクチル基、パーフルオロｎ−デカン基）が存在し、５，５’位（Ｒ３）にアルキル基（ｔ−ブチル基）が存在する。すなわち、実験Ｎｏ．１〜３は、特許請求の範囲に記載の鉄サレン錯体の条件を満足している。実験Ｎｏ．１〜３の鉄サレン錯体は、不斉エポキシ化反応（酸化反応）が行われることが確認された。また、Ｎｏ．１〜３の鉄サレン錯体は、従来のサレンマンガン錯体（実験Ｎｏ．１３）と同程度、あるいは、従来よりも良好なエナンチオマー過剰率が得られることが確認された。なお、実験Ｎｏ．１〜３の鉄サレン錯体は、上記式（２）〜（４）で示したものに相当する。
【００９８】
実験Ｎｏ．４〜６は、５，５’位（Ｒ３）にアルキル基が存在しない。実験Ｎｏ．４は、５，５’位に置換基が存在しない。実験Ｎｏ．５及び６は、５，５’位の置換基が、各々メトシキ基（ＯＭｅ）、ニトロ基（ＮＯ２）である。実験Ｎｏ．４〜６は、実験Ｎｏ．１と比較して、変換率及びエナンチオマー過剰率が低い。特に、実験Ｎｏ．６は、エポキシ化が起こらなかった。実験Ｎｏ．１、４〜６の結果は、５，５’位に電子供与性のアルキル基が存在することにより、変換率及びエナンチオマー過剰率が向上することを示している。すなわち、実験Ｎｏ．１、４〜６は、３，３’位（Ｒ１）にパーフルオロアルキル基が存在していても、５，５’位の置換基が電子供与性のアルキル基ではない場合、変換率及びエナンチオマー過剰率が低下することを示している。
【００９９】
実験Ｎｏ．７は、３，３’位（Ｒ１）の置換基がアルキル基（ｎ−ブチル基）であり、ハロゲン化アルキル基ではない。実験Ｎｏ．７は、実験Ｎｏ．１と比較して、変換率及びエナンチオマー過剰率が低い。実験Ｎｏ．１及び７の結果は、３，３’位にハロゲン化アルキル基（パーフルオロアルキル基）が存在することにより、変換率及びエナンチオマー過剰率が向上することを示している。換言すると、５，５’位にアルキル基が存在していても、３，３’位の置換基がハロゲン化アルキル基ではない場合、変換率及びエナンチオマー過剰率が低下することを示している。
【０１００】
実験Ｎｏ．８は、３，３’位（Ｒ１）と５，５’位（Ｒ３）の置換基の種類が実験Ｎｏ．１と逆である。実験Ｎｏ．８は、実験Ｎｏ．１と比較して、変換率及びエナンチオマー過剰率が低い。実験Ｎｏ．１及び８の結果は、単に鉄サレン錯体にハロゲン化アルキル基とアルキル基が存在するだけでは良好な変換率及びエナンチオマー過剰率が得られないことを示している。すなわち、実験Ｎｏ．１及び８の結果は、３，３’位にハロゲン化アルキル基が存在し、５，５’位にアルキル基が存在することにより、変換率及びエナンチオマー過剰率が向上することを示している。
【０１０１】
実験Ｎｏ．９〜１２は、３，３’位（Ｒ１）と５，５’位（Ｒ３）の置換基が同じである。なお、実験Ｎｏ．９は、３，３’位と５，５’位に置換基が存在しないということもできる。また、実験Ｎｏ．１２は、従来のサレンマンガン錯体の中心金属をＭｎからＦｅに置換したものに相当する。実験Ｎｏ．９は、実験Ｎｏ．１〜３と比較して、変換率及びエナンチオマー過剰率が極めて低い結果であった。また、実験Ｎｏ．１０〜１２の鉄サレン錯体は、エポキシ体が全く得られなかった。これらの結果は、３，３’位と５，５’位に置換基が存在しない（実験Ｎｏ．９）、あるいは、３，３’位と５，５’位に同じ置換基（パーフルオロアルキル基）が存在すると（実験Ｎｏ．１０、１１）、良好な変換率及びエナンチオマー過剰率が得られないことを示している。また、実験Ｎｏ．１２の結果より、従来のサレンマンガン錯体の中心金属をＦｅに置換すると、エポキシ化が起こらないことを示している。
【０１０２】
なお、上記実験Ｎｏ．１〜１２は、鉄サレン錯体における置換基の影響を比較するために、反応時間（撹拌時間）を全て１時間とした。反応時間を長くすると、変換率はさらに向上する。例えば、表１には示していないが、実験Ｎｏ．３について反応時間を３時間とすると、変換率はほぼ１００％となることが確認されている。また、実験Ｎｏ．１〜３はいずれも高いエナンチオマー過剰率を示しているが、実験Ｎｏ．１、２及び３の順にフッ素の含有量が増加する。得られる効果（変換率及びエナンチオマー過剰率）、触媒の回収・再利用、触媒の合成にかかるコスト、取扱い易さ等を総合的に判断すると、実験Ｎｏ．１の鉄サレン錯体が最も好ましいといえる。
【０１０３】
（実験例２：溶媒の検討）
上記実験Ｎｏ．１で用いた鉄サレン錯体（式（２））を用いて、オレフィンの不斉エポキシ化を行う際の溶媒の種類を変化させ、変換率及びエナンチオマー過剰率を測定した。具体的には、実験例１で説明した実験方法において、溶媒（ＭｅＣＮ）の種類を変化させた。他の条件は実験例１と同じである。結果を表２に示す。また、表２中のＢＴＦはベンゾトリフルオリド（トリフルオロトルエン）、ＨＦＩＰは1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノールである。なお、表２の実験Ｎｏ．２１は、実験例１の実験Ｎｏ．１と同一である。
【０１０４】
【表２】
0006767035.tif 000026
【０１０５】
表２に示すように、溶媒としてアセトニトリル、クロロホルム、ジクロロメタン及びＢＴＦを用いることにより、一定以上の変換率及びエナンチオマー過剰率が得られ、なかでも、アセトニトリル、クロロホルム、ジクロロメタンを用いることにより、より良好な変換率及びエナンチオマー過剰率が得られることが確認された（実験Ｎｏ．２１、２２、２４）。特に、アセトニトリルは、変換率が良好であるとともに、最も高いエナンチオマー過剰率が得られる。ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）は、アセトニトリル、クロロホルム、ジクロロメタンと比較して、変換率及びエナンチオマー過剰率が低い（実験Ｎｏ．２７）。なお、溶媒としてＨＦＩＰ又はＨ２Ｏ（水）を用いると、エポキシ化反応が全く起こらなかった（実験Ｎｏ．２５、２６）。上記したように、変換率は反応時間を長くすることにより向上させることができる。そのため、オレフィンの不斉エポキシ化を行う際の溶媒としては、エナンチオマー過剰率が最も高い結果が得られるアセトニトリルが好適であることがわかった。
【０１０６】
（実験例３：反応温度の検討）
上記実験Ｎｏ．１で用いた鉄サレン錯体（式（２））を用いて、オレフィンの不斉エポキシ化を行う際の温度を変化させ、変換率及びエナンチオマー過剰率を測定した。結果を表３に示す。なお、反応温度以外の条件は、実験例１と同じである。また、表３の実験Ｎｏ．３２は、実験例１の実験Ｎｏ．１と同一である。
【０１０７】
【表３】
0006767035.tif 000027
【０１０８】
表３に示すように、全ての温度において、エポキシ化反応が起こることが確認された。なお、室温（２３℃）で反応を行った実験Ｎｏ．３２が、変換率、エナンチオマー過剰率ともに良好な結果が得られた。この結果は、式（２）の鉄サレン錯体を用いるオレフィンの不斉エポキシ化は、加熱又は冷却環境下で行う必要がないことを示している。本鉄サレン錯体は、室温で高い反応性が得られ、製造コストを抑えることができることがわかった。
【０１０９】
（実験例４：酸化剤の検討）
上記実験Ｎｏ．１及び２で用いた鉄サレン錯体（式（２）及び（３））を用いて、オレフィンの不斉エポキシ化を行う際の酸化剤を変化させ、変換率及びエナンチオマー過剰率を測定した。結果を表４に示す。なお、表４中の酸化剤の略称はそれぞれ以下の化合物を表す。
【０１１０】
ＰｈＩＯ：ヨードシルベンゼン
ＮａＯＣｌ・５Ｈ2Ｏ：次亜塩素酸ナトリウム５水和物
Ｈ2Ｏ2：過酸化水素
ＣＨＰ：クメンヒドロペルオキシド
ｍＣＰＢＡ：ｍ−クロロ過安息香酸
ＴＢＨＰ：ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシペルオキシド
【０１１１】
表４の実験Ｎｏ．４１−４５は３，３’位（Ｒ１）の置換基がＣ４Ｆ９であり、実験Ｎｏ．４６−５０は３，３’位（Ｒ１）の置換基がＣ８Ｆ１７である。表４の実験Ｎｏ．４１は実験例１の実験Ｎｏ．１と同一であり、実験Ｎｏ．４６は実験例１の実験Ｎｏ．２と同一である。なお、用いる酸化剤以外の条件は、実験例１の実験Ｎｏ．１及び２と同一である。但し、一部、酸化剤の添加量、反応時間が異なるものがある（実験Ｎｏ．４７−４９）。また、実験Ｎｏ．４７は、溶媒としてアセトニトリルに代えてトルエンを使用した。
【０１１２】
【表４】
0006767035.tif 000028
【０１１３】
表４（実験Ｎｏ．４２−４４）に示すように、酸化剤としてＮａＯＣｌ・５Ｈ２Ｏ、３０％Ｈ２Ｏ２、ＣＨＰを用いると、エポキシ化反応が全く起こらなかった。また、酸化剤としてｍＣＰＢＡを用いると、変換率は高い結果が得られたものの、エナンチオマー過剰率が低い結果であった（実験Ｎｏ．４５）。実験Ｎｏ．４１−４５の結果は、式（２）の鉄サレン錯体を用いる不斉エポキシ化反応では、ヨードシルベンゼンを酸化剤として用いることが好適であることを示している。また、実験Ｎｏ．４６−４８に示すように、O2/pivalaldehyde（ピバルアルデヒド：(CH3)3CCHO）は、反応速度が遅く、変換率及びエナンチオマー過剰率が低い。なお、実験Ｎｏ．４９に示すように、O2/pivalaldehydeをオレフィンに対して２．５当量（eq.）加え、さらに反応時間２４時間にすると、変換率は向上する。しかしながら、この場合でもエナンチオマー過剰率は向上しなかった。実験Ｎｏ．５０に示ように、酸化剤としてＴＢＨＰを用いると、変換率は高い結果が得られたものの、エナンチオマー過剰率が低い結果であった。実験Ｎｏ．４６−５０の結果は、式（２）の鉄サレン錯体を用いる不斉エポキシ化反応では、ヨードシルベンゼンを酸化剤として用いることが好適であることを示している。実験Ｎｏ．４１−５０に示すように、本鉄サレン錯体を用いる不斉エポキシ化反応では、ヨードシルベンゼンを酸化剤として用いることが好適であることがわかった。
【０１１４】
（実験例５：アキシャルリガンドの検討）
上記式（１）で示される鉄サレン錯体について、アピカル位の軸配位子Ｘの構造（アキシャルリガンド）を変化させた触媒を作製し、オレフィンの不斉エポキシ化における変換率及びエナンチオマー過剰率を測定した。結果を表５に示す。なお、触媒の構造以外の条件は、実験例１と同一である。また、実験Ｎｏ．５１は、実験例１の実験Ｎｏ．１と同一である。
【０１１５】
【表５】
0006767035.tif 000029
【０１１６】
実験Ｎｏ．５１〜５５に示すように、変換率は、アキシャルリガンドＸがＣｌ−（Ｎｏ．５１）、ＮＴｆ２−（Ｎｏ．５３）、ＰＦ６−（Ｎｏ．５５）の鉄サレン錯体が良好であった。特に、Ｃｌ−（Ｎｏ．５１）、ＰＦ６−（Ｎｏ．５５）が良好な変換率を示した。また、エナンチオマー過剰率は、アキシャルリガンドがＣｌ−（Ｎｏ．５１）、ＯＴｆ−（（ＣＦ３ＳＯ３−）：Ｎｏ．５２）、ＮＴｆ２−（Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２-：Ｎｏ．５３）、ＢＦ４−（Ｎｏ．５４）、ＰＦ６−（Ｎｏ．５５）の鉄サレン錯体が良好であった。特に、Ｃｌ−（Ｎｏ．５１）、ＢＦ４−（Ｎｏ．５４）が良好なエナンチオマー過剰率を示した。変換率及びエナンチオマー過剰率の結果を総合的に考慮すると、アキシャルリガンドは、Ｃｌ−が好ましいことがわかった。
【０１１７】
（ジアミン部位の検討）
上記したように、式（５）〜（１７）は、ジアミン部位（Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7びＲ8）が式（２）のサレン鉄触媒と異なる。表６に、式（５）〜（１７）のサレン鉄触媒を利用したときの変換率及びエナンチオマー過剰率を示す。なお、実験方法及び評価方法は、実験例１と同じである。
【０１１８】
【表６】
0006767035.tif 000030
【０１１９】
式（６）、（７）、（１０）及び（１２）の鉄サレン錯体は、式（２）の鉄サレン錯体よりも高いエナンチオマー過剰率を示した。特に、式（６）及び（１０）の鉄サレン錯体は、際立って高いエナンチオマー過剰率を示した。また、式（７）及び（１２）の鉄サレン錯体は、変換率も式（２）の鉄サレン錯体を超える結果を示した。なお、式（１５）及び（１６）は、エナンチオマー過剰率が式（２）より劣るものの、高い変換率を示している。式（１５）及び（１６）のように、フリーの水酸基、カルボキシル基が存在しても、エポキシ化反応が起こることが確認できる。なお、式（１３）及び（１７）は、エナンチオマー過剰率が低いが、エポキシ体の立体配置が逆のものが得られている。なお、上記結果より、ジアミン部位の芳香環上の置換基の電子的性質と、変換率及びエナンチオマー過剰率との相関は特に確認されなかった。
【０１２０】
（添加剤の検討）
実験例１で説明した実験において、さらに添加剤を加えてオレフィンのエポキシ化を行い、変換率及びエナンチオマー過剰率の評価を行った。すなわち、オレフィン、鉄サレン錯体（オレフィンに対して０．０５当量）、ヨードシルベンゼン（オレフィンに対して２当量）及び表６に示す添加剤をナスフラスコに入れ、アセトニトリルを加えて室温下で１時間撹拌した。その後の実験方法及び分析方法は、実験例１と同じである。結果を表７に示す。なお、実験Ｎｏ．８１は、実験例１の実験Ｎｏ．１と同じである。表７中の添加剤の略称は、それぞれ以下の化合物を表す。
【０１２１】
ＰＰＮＯ：４−フェニルピリジンＮ−オキシド
ＰＮＯ：ピリジンＮ−オキシド
【０１２２】
【表７】
0006767035.tif 000031
【０１２３】
実験Ｎｏ．８２に示すように、ピリジン（pyridine）を添加すると、エナンチオマー過剰率は低下するが、変換率は向上した。また、実験Ｎｏ．８３に示すように、ＰＰＮＯを添加すると、変換率が低下するが、エナンチオマー過剰率はほぼ同程度を確保できた。
【０１２４】
実験Ｎｏ．８４−８６に示すように、ＮＨ４ＯＡｃ（ＣＨ3ＣＯＯＮＨ4）は、少量（０．２５当量、０．５当量）では、エナンチオマー過剰率が低い傾向があったが、変換率が向上した。ＮＨ４ＯＡｃは、添加量を選択することで、有用な変換率及びエナンチオマー過剰率が得られることがわかった。
【０１２５】
実験Ｎｏ．８７、８８に示すように、イミダゾール（imidazole）を添加すると、エナンチオマー過剰率が低下した。イミダゾールは、添加量を増やすと（０．５当量から１．０当量に）、変換率及びエナンチオマー過剰率が改善する傾向がみられた。しかしながら、イミダゾールの添加量を増やしても、「添加なし（実験Ｎｏ．８１）」のエナンチオマー過剰率を超えることはなかった。
【０１２６】
実験Ｎｏ．８９、９０に示すように、２−エチルヘキサン酸（2-ethyl hexanoic acid）は、おおよそ無添加時と同程度のエナンチオマー過剰率にしかならなかった。一方、２−エチルヘキサン酸を添加すると、変換率が低下した。
【０１２７】
実験Ｎｏ．９１−９３に示すように、ＰＮＯを添加しても、エナンチオマー過剰率の改善はみられなかった。なお、ＰＮＯは、添加量が増えるに従い、変換率が低下し、エナンチオマー過剰率が改善する傾向がみられた。
【０１２８】
以上の実験結果より、式（１）において、３，３’位（Ｒ１）にパーフルオロアルキル基、５，５’位（Ｒ３）にアルキル基が存在することにより、高い変換率及び高いエナンチオマー過剰率（高エナンチオ面選択性）で、配位性官能基から孤立しプロキラル面を有する炭素−炭素二重結合含有化合物から光学活性エポキシド（エポキシ体）を製造できることがわかった。なお、アキシャルリガンドは、Ｃｌ−が適していることが確認された。また、ジアミン部位の構造を変化させることにより、より変換率及びエナンチオマー過剰率を向上させることも確認された。エポキシ体を製造するための溶媒はアセトニトリルが好適であり、酸化剤はヨードシルベンゼンが好適であることがわかった。さらに、エポキシ化反応は室温で行うことが適していることも確認できた。
【０１２９】
本明細書には、以下に示す文献の全内容が参照により援用される。
（１）Zhiwei Yang, Chengfeng Zhu, Zijian Li, Yan Liu, Guohua Liu, Yong Cui, “Engineering chiral Fe(salen)-based metal-organic frameworks for asymmetric sulfide oxidation”, Chem. Commun., 2015, 50, 8775-8778
（２）Konstantin P. Bryliakov, Evgenii P. Talsi, “Iron-Catalyzed Oxidation of Thioethers by Iodoylarenes: Stereoselectivity and Reaction Mechanism”,Chem. Eur. J. 2007, 13, 8045-8050
（３）RONALD G. WOLLMANN, DAVID N. HENDRICKSON, “Preparation and Rhysical Properties of Oxidation Products of Oxo-Bridged Binuclear Iron(III) Complexes. Mixed-Valence Diiron(III,IV) Complexes”, Inorgic Chemistry, Volume 16, Number 4, April 1997, 723-733
（４）Feyissa Gadissa Gelalcha, “Biomimetic Iron-Catalyzed Asymmetric Epoxidations: Fundamental Concepts, Challenges and Opportunities”Advanced Synthesis & Catalysis 2014, 356, 261-299
（５）Yasuhiro Nishikawa, Hisashi Yamamoto, “Iron-Catalyzed Asymmetric Epoxidation of β,β-Disubstituted Enones”, JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 2011, 133, 8432-8435   
（６）Olaf Cusso, Xavi Ribas, Miquel Costas, “Biologically inspired non-heme iron-catalysts for asymmetric epoxidation; design principles and perspectives”, Chem. Commun., 2015, 51, 14285-14298
（７）Nesrine Amiri, Paul Le Maux, Hassan Srour, Habib Nasri, Gerard Simonneaux, “Nitration of Halterman porphyrin: a new route for fine tuning chiral iron and manganese porphyrins with application in epoxidation and hydroxylation reactions using hydrogen peroxide as oxidant”, Tetrahedron 70, 2014, 8836-8842