(57)【要約】【課題】水媒体中で、しかも酸を使用することもなく、環境への負荷が小さく、しかも高効率での反応を実現することのできる、新しいアザディールス・アルダー反応方法を提供する。【解決手段】ダニシェフスキージェン（Ｄａｎｉｓｈｅｆｓｋｙ’ｓ  Ｄｉｅｎｅ）化合物と、イミン化合物もしくはアルデヒド化合物とアミン化合物とを、水中で中性のアルカリ金属塩の存在下に反応させ、含窒素６員複素環化合物を合成する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダニシェフスキージェン（Ｄａｎｉｓｈｅｆｓｋｙ’ｓ  Ｄｉｅｎｅ）化合物と、イミン化合物もしくはアルデヒド化合物とアミン化合物とを、水中で中性のアルカリ金属塩の存在下に反応させ、含窒素６員複素環化合物を合成することを特徴とするアザディールス・アルダー反応方法。
【請求項２】
アルカリ金属塩は、アルカリ金属の、スルホン酸塩、硫酸塩、過ハロゲン酸塩およびハロゲン化物のうちの１種以上であることを特徴とする請求項１のアザディールス・アルダー反応方法。
【請求項３】
イミン化合物もしくはアルデヒド化合物とアミン化合物が次式（１）（２）
【化１】
2004238368.tif 000011
（Ｒ１およびＲ２は、各々、同一または別異に、置換基を有してもよい炭化水素基または複素環基を示す）
で表わされ、含窒素６員複素環化合物が、次式（３）
【化２】
2004238368.tif 000012
（Ｒ１およびＲ２は前記のものを示す）
で表わされることを特徴とする請求項１または２のアザディールス・アルダー反応方法。
【請求項４】
ダニシェフスキージェン（Ｄａｎｉｓｈｅｆｓｋｙ’ｓ  Ｄｉｅｎｅ）化合物が次式（４）
【化３】
2004238368.tif 000013
（Ｒ３は、炭化水素基を、Ｒは、同一または別異の、炭化水素基を示す）
で表わされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかのアザディールス・アルダー反応方法。
【請求項５】
請求項４の反応方法において、副生する次式（５）
【化４】
2004238368.tif 000014
（Ｒ１およびＲ２は、各々、同一または別異に、置換基を有してもよい炭化水素基または複素環基を示し、Ｒ３は炭化水素基を示す）
で表わされる化合物を酸処理して次式（３）
【化５】
2004238368.tif 000015
（Ｒ１およびＲ２は前記のものを示す）
で表わされる含窒素６員複素環化合物を製造することを特徴とするアザディールス・アルダー反応方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、アザディールス・アルダー（Ａｚａ  Ｄｉｅｌｓ  Ａｌｄｅｒ）反応方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、医薬品、農薬、香料、機能性高分子等の原料やその中間体、あるいは添加剤等として有用な含窒素６員複素環化合物を、環境への負荷が小さい水媒体中で高効率に合成することのできる、新しいアザディールス・アルダー反応方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アザディールス・アルダー（Ａｚａ  Ｄｉｅｌｓ  Ａｌｄｅｒ）反応は、含窒素６員複素環化合物の合成方法として知られている。また、この反応については、従来より、有機溶媒中でルイス酸触媒が用いられている。
【０００３】
しかしながら、近年の環境問題への関心の高まりから、環境負荷の大きな有機溶媒を使用せずにアザディールス・アルダー反応を実現することが検討されてきている。
【０００４】
このような背景から、アザディールス・アルダー反応を、有機溶媒を用いることなしに、水中で実現可能とすることが報告されている（文献１〜３）。ただ、これらの反応方法では、触媒として酸が用いられていることから、酸触媒に代わる新しい手段の探索が必要とされていた。
【０００５】
そこで、この出願の発明者らは、水媒体中での有機合成反応をルイス酸触媒の存在下に行う各種の反応方法を開発し、その知見をも踏まえて、最近、アザディールス・アルダー反応を水媒体中において銀（Ａｇ）触媒の存在下に行う方法が見出されている。
【０００６】
だが、酸触媒を使用せずに水媒体中でアザディールス・アルダー反応を行う方法は端初についたばかりである。
【０００７】
【文献】
１：Ｔ．Ａｋｉｙａｍａ，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｓｙｎｌｅｔｔ，  ２００２，  １８９８
２：Ｔ．Ａｋｉｙａｍａ，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，  １９９９．  ４０．  ７８３１
３：Ｋ．Ｍａｎａｂｅ，，ｅｔ  ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，  ２００１，  ５７，  ２５４４
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この出願の発明は、水媒体中で、しかも酸を使用することもなく、環境への負荷が小さく、しかも高効率での反応を実現することのできる、新しいアザディールス・アルダー反応方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、ダニシェフスキージェン（Ｄａｎｉｓｈｅｆｓｋｙ’ｓ  Ｄｉｅｎｅ）化合物と、イミン化合物もしくはアルデヒド化合物とアミン化合物とを、水中で中性のアルカリ金属塩の存在下に反応させ、含窒素６員複素環化合物を合成することを特徴とするアザディールス・アルダー反応方法を提供する。
【００１０】
また、この出願の発明は、第２には、上記方法において、アルカリ金属塩は、アルカリ金属の、スルホン酸塩、硫酸塩、過ハロゲン酸塩およびハロゲン化物のうちの１種以上であることを特徴とするアザディールス・アルダー反応方法を、第３には、イミン化合物もしくはアルデヒド化合物とアミン化合物が次式（１）（２）
【００１１】
【化６】
2004238368.tif 000002
【００１２】
（Ｒ１およびＲ２は、各々、同一または別異に、置換基を有してもよい炭化水素基または複素環基を示す）
で表わされ、含窒素６員複素環化合物が、次式（３）
【００１３】
【化７】
2004238368.tif 000003
【００１４】
（Ｒ１およびＲ２は前記のものを示す）
で表わされることを特徴とするアザディールス・アルダー反応方法を、第４には、ダニシェフスキージェン（Ｄａｎｉｓｈｅｆｓｋｙ’ｓ  Ｄｉｅｎｅ）化合物が次式（４）
【００１５】
【化８】
2004238368.tif 000004
【００１６】
（Ｒ３は、炭化水素基を、Ｒは、同一または別異の、炭化水素基を示す）
で表わされることを特徴とするアザディールス・アルダー反応方法を提供する。
【００１７】
そして、この出願の発明は、前記第４の発明の反応方法において、副生する次式（５）
【００１８】
【化９】
2004238368.tif 000005
【００１９】
（Ｒ１およびＲ２は、各々、同一または別異に、置換基を有してもよい炭化水素基または複素環基を示し、Ｒ３は炭化水素基を示す）
で表わされる化合物を酸処理して次式（３）
【００２０】
【化１０】
2004238368.tif 000006
【００２１】
（Ｒ１およびＲ２は前記のものを示す）
で表わされる含窒素６員複素環化合物を製造することを特徴とするアザディールス・アルダー反応方法も提供する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００２３】
なによりも特徴的なことは、この出願の発明では、ダニシェフスキージェン（Ｄａｎｉｓｈｅｆｓｋｙ’ｓ  Ｄｉｅｎｅ：  Ｊ．Ａｍ．ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，  １９７４，  ９６，  ７８０７）と、イミン化合物もしくはこのイミン化合物を生成可能とするアルデヒド化合物とアミン化合物とをアザディールス・アルダー反応させて含窒素６員複素環化合物を合成する反応方法を、水中で中性のアルカリ金属塩の存在下に行うことである。
【００２４】
反応媒体としての水は、従来の有機溶媒を使用する場合のように、回収や廃棄に際して環境への負荷が極めて小さいという特徴を有している。しかも、この出願の発明では水媒体中で、中性の条件下に反応を行うことができる。このようなことは、これまで全く予期されなかったことである。
【００２５】
媒体としての水には、通常の意味で不可避的なイオン種等が含有されていてもよい。また、水親和性の有機溶媒が混合されていてもよいが、本質的には反応媒体としては水で充分である。
【００２６】
水中で中性のアルカリ金属塩としては、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ金属について、その鉱酸塩、たとえば硫酸塩やハロゲン化物、そしてスルホン酸塩、あるいは過ハロゲン酸塩のうち各種のものから選択されてよい。なかでも好適なものとしては、長鎖、たとえば炭素数７以上のアルキル基を有する硫酸塩がスルホン酸塩；フッ素原子を置換したフルオロアルキル基を有するスルホン酸塩、たとえばトリフルオロメタンスルホン酸塩（トリフレート）や；過塩素酸塩、ヨウ化物等がたとえば例示される。
【００２７】
これらの水中での中性のアルカリ金属塩は、反応系に対して、通常は、０．５〜５０モル％の割合で使用することが考慮され、より好適には２〜２０モル％が考慮される。
【００２８】
反応に使用されるイミン化合物もしくはアルデヒド化合物とアミン化合物としては、たとえば前記の式（１）（２）で示されるものが考慮される。式中の符合Ｒ１およびＲ２としては、各々、同一または別異に、反応を阻害することのない置換基、たとえばアルコキシ基、エステル基、ニト基、ジアルキルアミノ基、シアノ基、スルフィド基等を有していてもよい炭化水素基あるいは複素環基が考慮される。ここで、炭化水素基は、鎖状、環状、あるいはその結合されたもの等の各種であってよく、複素環基についても、含窒素複素環基、含酸素複素環基等の各種のものであってよい。
【００２９】
一方、ダニシェフスキージェン化合物については、たとえば前記の式（４）で表わされるものが例示される。式中の符合Ｒ３およびＲは炭化水素基であるが、反応を阻害することのない置換基を有していてもよい。
【００３０】
以上のような、反応原料としてのイミン化合物もしくはアルデヒド化合物とアミン化合物によるダニシェフスキージェン化合物との反応によって、アザディールス・アルダー反応の特徴として、含窒素６員複素環化合物が生成されることになる。このものについては、たとえば前記の式（３）で表わされるものが例示される。
【００３１】
上記反応原料の使用割合については特に限定的ではないが、イミン化合物、もしくはアルデヒド化合物に対してダニシェフスキージェン化合物を０．５〜１０当量、より好ましくは１〜５当量の割合で用いることが考慮される。
【００３２】
反応の温度については、一般的には−１０℃〜４０℃、より好ましくは０℃〜３０℃程度の範囲でよく、雰囲気は、大気中、あるいは不活性ガス雰囲気中のいずれでもよい。反応は、通常５時間程度以内には終了する。この範囲において適宜に反応時間を設定することができる。
【００３３】
また、この出願の発明の方法においては、たとえば前記の式（５）で表わされるような、マンニッヒ（Ｍａｎｎｉｃｈ）型化合物が副生する場合がある。このものは反応中間体であるとも考えられる。このマンニッヒ型化合物については、鉱酸小溶液等により酸処理することで容易にこの発明の目的化合物である含窒素６員複素環化合物に変換することができる。
【００３４】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しくこの出願の発明について説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【００３５】
【実施例】
＜実施例１＞
次の反応式に従って、アザディールス・アルダー反応を実施した。
【００３６】
【化１１】
2004238368.tif 000007
【００３７】
この反応においては、触媒として各種のアルカリ金属塩を用いた。また、比較のために触媒を使用しない場合と四級アンモニウム塩の場合についても反応を試みた。その結果を表１に示した。
【００３８】
【表１】
2004238368.tif 000008
【００３９】
中性のアルカリ金属塩の使用によって、高い選択性と高い反応収率で化合物２ａの含窒素６員複素環化合物が合成されることを確認した。
【００４０】
なお、反応生成物の確認は、１Ｈ−ＮＭＲにより行った。また、副生した化合物３ａについては、１Ｍ−ａｑＨＣｌによる酸処理で化合物２ａに容易に転換されることも確認された。
＜実施例２＞
触媒としてＮａＯＴｆを用い、イミン化合物を用いた２成分（２−Ｃｏｍｐ．）反応、並びにアルデヒド化合物とアミン化合物を用いた３成分（３−Ｃｏｍｐ．）反応を次の反応式に従って行った。
【００４１】
【化１２】
2004238368.tif 000009
【００４２】
その結果を表２に示した。なお、この表２中の空欄は、反応が生じなかったことではなく、実施例としては実施していないことを示している。
【００４３】
高い反応収率で、化合物２ａ−ｌの含窒素６員複素環化合物が生成されることが確認された。
【００４４】
【表２】
2004238368.tif 000010
【００４５】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、水媒体中で、しかも酸を使用することもなく、環境の負荷が小さく、しかも高効率での反応を実現することのできる、新しいアザディールス・アルダー反応方法が提供される。