(57)【要約】  【課題】  ニトリル化合物のα-アルキル化反応およびキノリン誘導体のワンポット合成を効率よく行なえる方法を提供する。  【解決手段】  本発明は、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトおよびハイドロタルサイトを使用することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（ＩＩ）：
【化１】
2005255599.tif 000021
［式中、Ｒ１は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ａは−ＣＮ、または式：−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２（式中、Ｒ２は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）で表される基］
で表される化合物と、一般式（ＩＩＩ）：
Ｒ３−ＯＨ    （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ３は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）
で表されるアルコール誘導体を、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトの存在下で反応させることを特徴とする、一般式（Ｉ）：
【化２】
2005255599.tif 000022
（式中、Ａ、Ｒ１およびＲ３は前記と同意義）
で表される化合物の製造方法。
【請求項２】
一般式（ＩＶ）：
【化３】
2005255599.tif 000023
［式中、Ｒ４は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ｒ５は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、置換されていてもよい非芳香族複素環式基、または式：−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ６（式中、Ｒ６は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）で表される基；
Ａは−ＣＮ、または式：−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２（式中、Ｒ２は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）で表される基］
で表される化合物と、一般式（Ｖ）：
Ｒ７−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ８（Ｖ）
［式中、Ｒ７は水素原子または置換されていてもよいアルキル；
Ｒ８は−ＣＮ、−ＣＯＲ９、−ＣＯＯＲ１０または−ＣＯＮ（Ｒ１１）（Ｒ１２）（ここに、Ｒ９は置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアリール；Ｒ１０は置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアリール；Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれ独立して水素原子、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアラルキル）で示される基］
で表される化合物を、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトの存在下で反応させることを特徴とする、一般式（ＶＩ）：
【化４】
2005255599.tif 000024
［式中、Ａ、Ｒ７およびＲ８は前記と同意義；
Ｒ１３は水素原子、−ＣＨ（Ｒ７）−ＣＨ２−Ｒ８、またはＲ４と同意義］
で表される化合物の製造方法。
【請求項３】
一般式（ＶＩＩ）：
【化５】
2005255599.tif 000025
（式中、Ｂ環は置換されていてもよい芳香族炭素環、置換されていてもよい非芳香族炭素環、置換されていてもよい芳香族複素環、または置換されていてもよい非芳香族複素環）
で表される化合物と、一般式（ＶＩＩＩ）：
【化６】
2005255599.tif 000026
（式中、Ｒ１５は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ｒ１６は水素原子、置換されていてもよいアルキル、もしくは置換されていてもよいアリール；または
Ｒ１５およびＲ１６は隣接する炭素原子と一緒になって置換されていてもよい非芳香族炭素環式基もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基を形成する）
で表される化合物、または一般式（ＩＸ）：
Ｒ１７−ＣＨ２−ＣＮ      （ＩＸ）
（式中、Ｒ１７は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）
で表される化合物を、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトの存在下で反応させることを特徴とする、一般式（Ｘ）：
【化７】
2005255599.tif 000027
（式中、Ｂ環、Ｒ１５およびＲ１６は前記と同意義）
で表される化合物、または一般式（ＸＩ）：
【化８】
2005255599.tif 000028
（式中、Ｂ環およびＲ１７は前記と同意義）
で表される化合物の製造方法。
【請求項４】
一般式（ＸＩＩ）：
【化９】
2005255599.tif 000029
（式中、Ｒ１８およびＲ１９はそれぞれ独立して水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基、ただしＲ１８およびＲ１９は同時に水素になることはない；または
Ｒ１８およびＲ１９は隣接する炭素原子と一緒になって置換されていてもよい非芳香族炭素環式基もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基を形成する；
Ｒ２０およびＲ２１はそれぞれ独立してアルキル、または一緒になってアルキレンとなり隣接する酸素原子を含む複素環式基を形成する）
で表されるアセタール誘導体またはケタール誘導体を、チタン交換モンモリロナイトおよびハイドロタルサイトの存在下、一般式（ＸＩＩＩ）：
Ｒ２２−ＣＨ２−Ｒ２３      （ＸＩＩＩ）
［式中、Ｒ２２およびＲ２３はそれぞれ独立して−ＣＮ、−ＣＯＯＲ２４、−ＣＯＮ（Ｒ２５）（Ｒ２６）またはアリール（ここに、Ｒ２４は置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアリール；Ｒ２５およびＲ２６はそれぞれ独立して水素原子、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアラルキル）。ただし、Ｒ２２およびＲ２３は同時にアリールではない。］
で表される化合物、または一般式（ＸＩＶ）：
Ｒ２７−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ２−Ｒ２８      （ＸＩＶ）
（式中、Ｒ２７は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ｒ２８は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）
で表される化合物と反応させることを特徴とする、一般式（ＸＶ）：
【化１０】
2005255599.tif 000030
（式中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２２およびＲ２３は前記と同意義）
で表される化合物、または一般式（ＸＶＩ）：
【化１１】
2005255599.tif 000031
（式中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２７およびＲ２８は前記と同意義）
で表される化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体触媒を用いた反応を基本とする各種化合物の製造方法に関する。詳細には、ルテニウム固定化ハイドロタルサイト触媒を用いるニトリル化合物のα-アルキル化反応、マイケル反応、キノリン誘導体のワンポット合成、およびハイドロタルサイトを用いる酸・塩基のワンポット反応に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイドロタルサイト（以下、HTと称することがある）はMgとAlの層状複水酸化物であり、有用な固体塩基触媒として知られている（非特許文献１、２、３）。このHTのカチオン交換能に注目し、これまでルテニウム（Ru）やコバルト（Co）など、種々の触媒金属を導入したHT触媒が開発され、酸化反応などに用いられている（特許文献１および非特許文献４、５、６）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、Ru種を表面に固定したHT触媒（以下、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトあるいはRu/HTと称する）がRu種と表面塩基点の相互作用によってニトリル化合物のα-アルキル化反応およびキノリン誘導体のワンポット合成を効率よく進行させることを見出した。
ニトリル化合物のα-アルキル体は有機合成上有用な物質である。従来この物質はハロゲン化アルキルと化学量論量の強塩基(NaH, NaNH2など)を用いて合成されてきた：以下式（１）。近年、遷移金属触媒を用いることで、アルキル化剤としてアルコールをハロゲン化アルキルの代わりに用いる系が開発された（非特許文献７）。しかしながら、この系は化学量論量の塩基の添加が必要であり、触媒活性・基質適応性ともに低い。
本発明では、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトを用いて、均一系塩基の添加を必要とせず、副生成物も水のみの環境調和型α-アルキル化反応を達成した：以下式（２）。
【化１】
2005255599.tif 000002
【０００４】
キノリン誘導体は医薬品、染料、高分子等の原料となる重要な物質である。キノリン誘導体の合成法の一つであるFriedlaender法は2-アミノベンズアルデヒドとケトンを出発物質とし、塩基触媒によってアルドール縮合反応とそれに続く環化反応を進行させる方法である。
【化２】
2005255599.tif 000003
しかしながら、この合成法に用いられる2-アミノベンズアルデヒドは不安定で重合しやすく、また高価である。よって、これに代えて安価な2-アミノベンジルアルコールをキノリン合成の前駆体とし、アルコールの酸化−アルドール縮合−環化をワンポットで行なう手法が有効であり、すでにルテニウムの錯体触媒とKOHを用いるキノリン合成が均一系で行なわれている（非特許文献８）。本発明はこれと比較して、量論試剤を用いなくてよい。また、ルテニウム種と塩基点が共に固体表面に存在するので、触媒の分離・回収・再使用が容易である。
【０００５】
また、酸触媒と塩基触媒とを同時に反応系中に用いようとすると中和反応によって両者の性質が打ち消しあい、目的とする反応を進行させることができない。
本発明では、脱アセタール化反応と得られたカルボニル化合物から種々の塩基反応をワンポットで進行させることを目的とした。アセタール（もしくはケタール）を脱保護した後、得られたカルボニル基から塩基反応を進行させる合成経路があり、この過程をワンポットで行うことはプロセスの簡略化につながるといえる。種々の酸触媒・塩基触媒を用いてこの連続反応を検討したところ、チタン交換モンモリロナイトと固体塩基であるハイドロタルサイトとの組み合わせのときのみ反応が進行することが見出された。
【０００６】
【特許文献１】特開2002-274852
【非特許文献１】Choudary, B. M.; Kantam, M. L.; Kavita, B.; Reddy, C. V.; Rao, K. K.; Figueras, F. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 3555.
【非特許文献２】Kantam, M. L.; Choudary, B. M.; Reddy, C. V.; Rao, K. K.; Figueras, F. Chem. Commun. 1998, 1033.
【非特許文献３】Yamaguchi, K.; Mori, K.; Mizugaki, T.; Ebitani, K.; Kaneda, K. J. Org. Chem. 2000, 65, 6897
【非特許文献４】Kaneda, K.; Yamashita, T.; Matsushita, T.; Ebitani, K. J. Org. Chem. 1998, 63, 1750.
【非特許文献５】Matsushita, T.; Ebitani, K.; Kaneda, K. Chem. Commoun. 1999, 265.
【非特許文献６】Choudary, B. M.; Chowdari, N. S.; Madhi, S.; Kantam, M. L. J. Org. Chem. 2003, 68, 1736.
【非特許文献７】Grigg, R.; Mitchell, T. R. B.; Sutthivaiyakit, S.; Tongpenyai, N. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 4107
【非特許文献８】C.S. Shim et al., Chem. Commun., 2001, 2576
【課題を解決するための手段】
【０００７】
２１世紀の化学は、自然と共生した持続可能な循環型社会を構築することが１つの使命といえる。上記のように、本発明では、特別な触媒を用いることで目的物に触媒が残存する問題を回避でき、また反応を簡略化できると考えられ、環境調和型の工業的製造法が可能になる。
【０００８】
即ち、本発明は、
（１）  ニトリル化合物のα-アルキル化反応
一般式（ＩＩ）：
【化３】
2005255599.tif 000004
［式中、Ｒ１は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ａは−ＣＮ、または式：−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２（式中、Ｒ２は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）で表される基］
で表される化合物と、一般式（ＩＩＩ）：
Ｒ３−ＯＨ    （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ３は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）
で表されるアルコール誘導体を、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトの存在下で反応させることを特徴とする、一般式（Ｉ）：
【化４】
2005255599.tif 000005
（式中、Ａ、Ｒ１およびＲ３は前記と同意義）
で表される化合物の製造方法；
【０００９】
（２）マイケル付加反応
一般式（ＩＶ）：
【化５】
2005255599.tif 000006
［式中、Ｒ４は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ｒ５は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、置換されていてもよい非芳香族複素環式基、または式：−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ６（式中、Ｒ６は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）で表される基；
Ａは−ＣＮ、または式：−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２（式中、Ｒ２は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）で表される基］
で表される化合物と、一般式（Ｖ）：
Ｒ７−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ８（Ｖ）
［式中、Ｒ７は水素原子または置換されていてもよいアルキル；
Ｒ８は−ＣＮ、−ＣＯＲ９、−ＣＯＯＲ１０または−ＣＯＮ（Ｒ１１）（Ｒ１２）（ここに、Ｒ９は置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアリール；Ｒ１０は置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアリール；Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれ独立して水素原子、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアラルキル）で示される基］
で表される化合物を、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトの存在下で反応させることを特徴とする、一般式（ＶＩ）：
【化６】
2005255599.tif 000007
［式中、Ａ、Ｒ７およびＲ８は前記と同意義；
Ｒ１３は水素原子、−ＣＨ（Ｒ７）−ＣＨ２−Ｒ８、またはＲ４と同意義］
で表される化合物の製造方法：
【００１０】
（３）環化反応
一般式（ＶＩＩ）：
【化７】
2005255599.tif 000008
（式中、Ｂ環は置換されていてもよい芳香族炭素環、置換されていてもよい非芳香族炭素環、置換されていてもよい芳香族複素環、または置換されていてもよい非芳香族複素環）
で表される化合物と、一般式（ＶＩＩＩ）：
【化８】
2005255599.tif 000009
（式中、Ｒ１５は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ｒ１６は水素原子、置換されていてもよいアルキル、もしくは置換されていてもよいアリール；または
Ｒ１５およびＲ１６は隣接する炭素原子と一緒になって置換されていてもよい非芳香族炭素環式基もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基を形成する）
で表される化合物、または一般式（ＩＸ）：
Ｒ１７−ＣＨ２−ＣＮ      （ＩＸ）
（式中、Ｒ１７は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）
で表される化合物を、ルテニウム固定化ハイドロタルサイトの存在下で反応させることを特徴とする、一般式（Ｘ）：
【化９】
2005255599.tif 000010
（式中、Ｂ環、Ｒ１５およびＲ１６は前記と同意義）
で表される化合物、または一般式（ＸＩ）：
【化１０】
2005255599.tif 000011
（式中、Ｂ環およびＲ１７は前記と同意義）
で表される化合物の製造方法；および
【００１１】
（４）酸塩基ワンポット反応
一般式（ＸＩＩ）：
【化１１】
2005255599.tif 000012
（式中、Ｒ１８およびＲ１９はそれぞれ独立して水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基、ただしＲ１８およびＲ１９は同時に水素になることはない；または
Ｒ１８およびＲ１９は隣接する炭素原子と一緒になって置換されていてもよい非芳香族炭素環式基もしくは置換されていてもよい非芳香族複素環式基を形成する；
Ｒ２０およびＲ２１はそれぞれ独立してアルキル、または一緒になってアルキレンとなり隣接する酸素原子を含む複素環式基を形成する）
で表されるアセタール誘導体またはケタール誘導体を、チタン交換モンモリロナイトおよびハイドロタルサイトの存在下、一般式（ＸＩＩＩ）：
Ｒ２２−ＣＨ２−Ｒ２３      （ＸＩＩＩ）
［式中、Ｒ２２およびＲ２３はそれぞれ独立して−ＣＮ、−ＣＯＯＲ２４、−ＣＯＮ（Ｒ２５）（Ｒ２６）またはアリール（ここに、Ｒ２４は置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアリール；Ｒ２５およびＲ２６はそれぞれ独立して水素原子、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアラルキル）。ただし、Ｒ２２およびＲ２３は同時にアリールではない。］
で表される化合物、または一般式（ＸＩＶ）：
Ｒ２７−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ２−Ｒ２８      （ＸＩＶ）
（式中、Ｒ２７は置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基；
Ｒ２８は水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、または置換されていてもよい非芳香族複素環式基）
で表される化合物と反応させることを特徴とする、一般式（ＸＶ）：
【化１２】
2005255599.tif 000013
（式中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２２およびＲ２３は前記と同意義）
で表される化合物、または一般式（ＸＶＩ）：
【化１３】
2005255599.tif 000014
（式中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２７およびＲ２８は前記と同意義）
で表される化合物の製造方法；に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
１）ルテニウム固定化ハイドロタルサイトおよびハイドロタルサイト
本発明に用いるルテニウム固定化ハイドロタルサイトは、Ruが固定化されたハイドロタルサイト（Ru/HT）である。本願のRu/HTはハイドロタルサイトの表面にRuを固定化させている。Ru/HTは、XAFSによる構造解析から、表面に単核・4価のRu種を有することがわかっている。また、本触媒は分子状酸素を用いるアルコール類のカルボニル化合物への酸化反応に活性を示すことが知られている。
Ru/HTは、RuCl3・nH2O (0.05 mmol)を含む水溶液中に、ハイドロタルサイト、Mg6Al2(OH)16CO3 (1 g)を加え、室温で1時間撹拌することでRu種をHT表面に固定し、その後ろ過・真空乾燥することで調製される。調製方法の詳細は特許文献１に記載されている。
用いるハイドロタルサイトは、式：（Ｍ２＋）ａ（Ｍ３＋）ｂ（ＯＨ−）ｃＸｄ・ｎＨ２Ｏ（式中、Ｍ２＋はＣｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、およびＭｇから選択される少なくとも１種の二価金属イオン；Ｍ３＋はＡｌまたはＲｕから選択される無くとも１種の三価金属イオン；Ｘは水酸化物イオン以外のアニオン；ａ、ｂ、ｃおよびｄはそれぞれ正の整数であり、２ａ＋２ｂ＝ｃかつｂ＝ｍｄの条件を満たし、ｍはＸの価数を示し、１〜４の整数；ｎは０〜３０の整数）で表される。
一般に、ハイドロタルサイトはMgとAlからなる複合水酸化物である。基本層のカチオン電荷を補うために層間および表面にアニオン種が存在しており、これがCO32-のとき、組成式はMg6Al2(OH)16CO3となる。このハイドロタルサイトは例えば、MgCl6・6H2O(3.87 g)とAlCl3・6H2O(1.53 g)の水溶液(30 mL)をNaOH(1.86 g)とNa2CO3(2.1 g)を含む水溶液(20 mL)中に滴下し、その後60℃で16時間撹拌、ろ過、110℃で乾燥することで得られる。
【００１３】
２）化合物の定義
本明細書中、「ハロゲン」とは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を意味する。
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「アルキル」とは、炭素原子数１〜２０の直鎖または分枝鎖の１価の炭化水素基を包含する。例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ｎｅｏ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル等が挙げられる。好ましくは、Ｃ１〜Ｃ８アルキルが挙げられる。さらに好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６アルキルが挙げられる。
【００１４】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「アリール」とは、単環状もしくは縮合環状芳香族炭化水素を包含する。例えば、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、アントリル等が挙げられる。
【００１５】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「非芳香族炭素環基」とは、環内１または２以上の二重結合を含んでいてもよい非芳香族の３〜１０員環基、該３〜１０員環基が、アリール、ヘテロアリール、および／または該３〜１０員環基と２以上縮合していてもよい非芳香族複素環基を包含する。例えば、シクロアルキル（例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等）、シクロアルケニル（例えば、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル等）、フェニルと縮合したシクロアルキル（例えば、インダニル、テトラヒドロナフチル等）、フェニルと縮合したシクロアルケニル（例えば、インデニル、ジヒドロナフチル等）が挙げられる。好ましくはシクロアルキル、シクロアルケニルが挙げられる。
【００１６】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「シクロアルキル」とは、炭素原子数が３〜１０個であるシクロアルキルを包含する。例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等が挙げられる。好ましくはＣ３〜Ｃ６シクロアルキルが挙げられる。
【００１７】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「シクロアルケニル」とは、炭素原子数が３〜１０個であるシクロアルケニルを包含する。例えば、シクロプロぺニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、シクロオクテニル等が挙げられる。好ましくはＣ４〜Ｃ６シクロアルケニルが挙げられる。
【００１８】
本明細書中、「アラルキル」とは、前記「アルキル」に前記「アリ−ル」が置換したもので、これらは可能な全ての位置で置換しうる。例えば、ベンジル、フェニルエチル（例えば、２−フェニルエチル等）、フェニルプロピル（例えば、３−フェニルプロピル等）、ナフチルメチル（例えば、１−ナフチルメチル、２−ナフチルメチル等）、アントリルメチル（例えば、９−アントリルメチル等）等が挙げられる。好ましくは、ベンジル、フェニルエチルが挙げられる。
【００１９】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「ヘテロアリール」とは、任意に選ばれる、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を環内に１個以上含む５〜６員の芳香環を包含する。これはシクロアルキル、アリール、非芳香族複素環基、もしくは他のヘテロアリールと可能な全ての位置で縮合していてもよい。ヘテロアリールが単環および縮合環のいずれである場合も、すべての可能な位置で結合しうる。例えば、ピロリル（例えば、１−ピロリル、２−ピロリル、３−ピロリル）、フリル（例えば、２−フリル、３−フリル）、チエニル（例えば、２−チエニル、３−チエニル）、イミダゾリル（例えば、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル）、ピラゾリル（例えば、１−ピラゾリル、３−ピラゾリル）、イソチアゾリル（例えば、３−イソチアゾリル）、イソキサゾリル（例えば、３−イソキサゾリル）、オキサゾリル（例えば、２−オキサゾリル）、チアゾリル（例えば、２−チアゾリル）、ピリジル（例えば、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル）、ピラジニル（例えば、２−ピラジニル）、ピリミジニル（例えば、２−ピリミジニル、４−ピリミジニル）、ピリダジニル（例えば、３−ピリダジニル）、テトラゾリル（例えば、１Ｈ−テトラゾリル）、オキサジアゾリル（例えば、１，３，４−オキサジアゾリル）、チアジアゾリル（例えば、１，３，４−チアジアゾリル）、インドリジニル（例えば、２−インドリジニル、６−インドリジニル）、イソインドリル（例えば、２−イソインドリル）、インドリル（例えば、１−インドリル、２−インドリル、３−インドリル）、インダゾリル（例えば、３−インダゾリル）、プリニル（例えば、８−プリニル）、キノリジニル（例えば、２−キノリジニル）、イソキノリル（例えば、３−イソキノリル）、キノリル（例えば、２−キノリル、５−キノリル）、フタラジニル（例えば、１−フタラジニル）、ナフチリジニル（例えば、２−ナフチリジニル）、キノラニル（例えば、２−キノラニル）、キナゾリニル（例えば、２−キナゾリニル）、シンノリニル（例えば、３−シンノリニル）、プテリジニル（例えば、２−プテリジニル）、カルバゾリル（例えば、２−カルバゾリル、４−カルバゾリル）、フェナントリジニル（例えば、２−フェナントリジニル、３−フェナントリジニル）、アクリジニル（例えば、１−アクリニジル、２−アクリニジル）、ジベンゾフラニル（例えば、１−ジベンゾフラニル、２−ジベンゾフラニル）、ベンゾイミダゾリル（例えば、２−ベンゾイミダゾリル）、ベンゾイソキサゾリル（例えば、３−ベンゾイソキサゾリル）、ベンゾオキサゾリル（例えば、２−ベンゾオキサゾリル）、ベンゾオキサジアゾリル（例えば、４−ベンゾオキサジアゾリル）、ベンゾイソチアゾリル（例えば、３−ベンゾイソチアゾリル）、ベンゾチアゾリル（例えば、２−ベンゾチアゾリル）、ベンゾフリル（例えば、３−ベンゾフリル）、ベンゾチエニル（例えば、２−ベンゾチエニル）等が挙げられる。
オキサゾリル、チアゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、フリル、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、カルバゾリル、インドリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾフリル、ベンゾチエニル、ピリジル、ピラゾリルが好ましい。
【００２０】
本明細書中、「ヘテロアリールアルキル」とは、前記「アルキル」の任意の位置に前記「ヘテロアリ−ル」が置換したもので、これらは可能な全ての位置で置換しうる。例えば、チアゾリルメチル（例えば、２−チアゾリルメチル）、チアゾリルエチル（例えば、２−チアゾリル−２−エチル）、イミダゾリルメチル（例えば、４−イミダゾリルメチル）、ピリジルメチル（例えば、２−ピリジルメチル、３−ピリジルメチル、４−ピリジルメチル）、ピリジルエチル（例えば、２−ピリジルエチル）等が挙げられる。
【００２１】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「非芳香族複素環基」なる用語は、任意に選ばれる、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を環内に１個以上含む非芳香族の５〜７員環基、該５〜７員環基が非芳香族炭素環基、アリール、ヘテロアリール、および／または該５〜７員環基と２以上縮合していてもよい非芳香族複素環基、を包含する。例えば、ピロリジニル（例えば、１−ピロリジニル、２−ピロリジニル）、ピロリニル（例えば、３−ピロリニル）、イミダゾリジニル（例えば、２−イミダゾリジニル）、イミダゾリニル（例えば、イミダゾリニル）、ピラゾリジニル（例えば、１−ピラゾリジニル、２−ピラゾリジニル）、ピラゾリニル（例えば、ピラゾリニル）、ピペリジル（例えば、ピペリジノ、２−ピペリジル）、ピペラジニル（例えば、１−ピペラジニル）、インドリニル（例えば、１−インドリニル）、イソインドリニル（例えば、イソインドリニル）、モルホリニル（例えば、モルホリノ、３−モルホリニル）等が挙げられる。
【００２２】
本明細書中、「アルキルオキシカルボニル」としては、メチルオキシカルボニル、エチルオキシカルボニル、ｎ−プロピルオキシカルボニル、イソプロピルオキシカルボニル、ｎ−ブチルオキシカルボニル、ｔ−ブチルオキシカルボニル、ｎ−ペンチルオキシカルボニル等が挙げられる。
【００２３】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「アシル」なる用語は、アルキル部分が前記「アルキル」であるアルキルカルボニルまたはアリール部分が前記「アリール」であるアリールカルボニルを包含する。例えば、アセチル、プロピオニル、ベンゾイル等が挙げられる。「アルキル」および「アリール」は後述のそれぞれの置換基によって置換されていてもよい。
【００２４】
本明細書中、「アルキルオキシ」としては、メチルオキシ、エチルオキシ、ｎ−プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、ｎ−ブチルオキシ、イソブチルオキシ、ｓｅｃ−ブチルオキシ、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ等が挙げられる。好ましくは、メチルオキシ、エチルオキシ、ｎ−プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、ｎ−ブチルオキシが挙げられる。
【００２５】
本明細書中、「アルキルチオ」としては、メチルチオ、エチルチオ等が挙げられる。
【００２６】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「ハロアルキル」なる用語は、前記「ハロゲン」によって１〜８個所、好ましくは１〜５個所置換された前記「アルキル」を包含する。例えば、トリフルオロメチル、トリクロロメチル、ジフルオロエチル、トリフルオロエチル、ジクロロエチル、トリクロロエチル等が挙げられる。好ましくは、トリフルオロメチルが挙げられる。
【００２７】
本明細書中、「アシルオキシ」としては、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ベンゾイルオキシ等が挙げられる。
【００２８】
本明細書中、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「置換されていてもよいアミノ」なる用語は、前記「アルキル」、前記「アラルキル」、前記「ヘテロアリールアルキル」、または前記「アシル」で１または２個所置換されいてもよいアミノを包含する。例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルメチルアミノ、ジエチルアミノ、ベンジルアミノ、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等が挙げられる。好ましくはアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルメチルアミノ、ジエチルアミノ、アセチルアミノが挙げられる。
【００２９】
本明細書中、「置換されていてもよいアミノカルボニル」としては、アミノカルボニル、メチルアミノカルボニル、ジメチルアミノカルボニル、エチルメチルアミノカルボニル、ジエチルアミノカルボニル等が挙げられる。好ましくは、アミノカルボニル、メチルアミノカルボニル、ジメチルアミノカルボニルが挙げられる。
【００３０】
本明細書中、「置換されていてもよいアルキル」における置換基としては、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよいアリール、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよいヘテロアリール、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよい非芳香族複素環式基、ヒドロキシ、アルキルオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ハロゲン、ニトロ、シアノ、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ハロアルキル、ハロアルキルオキシ、置換されていてもよいアミノ、置換されていてもよいアミノカルボニル、アシル、アシルオキシ、アリールオキシ（例えば、フェニルオキシ）、アラルキルオキシ（例えば、ベンジルオキシ）、低級アルキルスルホニル、グアニジノ、アゾ基等が挙げられる。これらは、全ての可能な位置で１個以上置換しうる。
【００３１】
本明細書中、「置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよい」とは、以下の置換基群Ａにより１またはそれ以上置換されていてもよいことを意味する。
置換基群Ａ：アルキル、ヒドロキシ、アルキルオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ハロゲン、ニトロ、シアノ、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ハロアルキル、ハロアルキルオキシ、置換されていてもよいアミノ、置換されていてもよいアミノカルボニル、アシル、アシルオキシ、アリールオキシ（例えば、フェニルオキシ）、アラルキルオキシ（例えば、ベンジルオキシ）、低級アルキルスルホニル、グアニジノ、アゾ基、置換基群Ｂから選択される置換基により置換されていてもよいアリール、置換基群Ｂから選択される置換基により置換されていてもよいヘテロアリール、置換基群Ｂから選択される置換基により置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、および置換基群Ｂから選択される置換基により置換されていてもよい非芳香族複素環式基。
【００３２】
本明細書中、「置換基群Ｂから選択される置換基により置換されていてもよい」とは、以下の置換基群Ｂにより１またはそれ以上置換されていてもよいことを意味する。
置換基群Ｂ：アルキル、ヒドロキシ、アルキルオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ハロゲン、ニトロ、シアノ、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ハロアルキル、ハロアルキルオキシ、置換されていてもよいアミノ、置換されていてもよいアミノカルボニル、アシル、アシルオキシ、アリールオキシ（例えば、フェニルオキシ）、アラルキルオキシ（例えば、ベンジルオキシ）、低級アルキルスルホニル、グアニジノ、アゾ基、アリール、ヘテロアリール、非芳香族炭素環式基、および非芳香族複素環式基。
【００３３】
「置換されていてもよいアリール」、「置換されていてもよいヘテロアリール」、「置換されていてもよい非芳香族炭素環式基」、または「置換されていてもよい非芳香族複素環式基」における置換基としては、アルキル、ヒドロキシ、アルキルオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ハロゲン、ニトロ、シアノ、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ハロアルキル、ハロアルキルオキシ、置換されていてもよいアミノ、置換されていてもよいアミノカルボニル、アシル、アシルオキシ、アリールオキシ（例えば、フェニルオキシ）、アラルキルオキシ（例えば、ベンジルオキシ）、低級アルキルスルホニル、グアニジノ、アゾ基、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよいアリール、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよいヘテロアリール、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよい非芳香族炭素環式基、置換基群Ａから選択される置換基により置換されていてもよい非芳香族複素環式基等が挙げられる。
【００３４】
（３）ニトリル化合物のα-アルキル化反応
ルテニウム固定化ハイドロタルサイトを用い、ニトリル化合物またはカルボニル化合物（ＩＩ）にアルコール（ＩＩＩ）を反応させ、α-アルキル化を行なう反応である。
耐圧製反応器にニトリルまたはカルボニル化合物(1-20 mmol)、アルコール（1.5 mmol  5 mL）、Ru/HT (0.15 0.8 g, Ru: 0.0075  0.04 mmol)を加え、不活性ガス雰囲気下、130-180℃で20時間反応を行う。
ニトリル化合物またはカルボニル化合物式（ＩＩ)中、「Ａ」が−ＣＮの場合、Ｒ１はアリールまたはヘテロアリールが好ましい。
「Ａ」が−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２の場合は、Ｒ１は定義中の置換基であれば何でもよい。
本願実施例では、Mg6Al2(OH)16CO3であるハイドロタルサイトを用いている（市販品）。
Ｒ３−ＯＨ（ＩＩＩ）は、２級アルコールまでは反応が進行する可能性があるが、好ましくは１級アルコールである。
Ｒ３−ＯＨは同時にこの反応の溶媒としても用いられる。
ここで得られたアルキル化生成物に対し、次に詳細を示すマイケル付加反応を引き続き行うことができる。
【００３５】
（４）マイケル付加反応
ルテニウム固定化ハイドロタルサイトを用い、ニトリル化合物またはカルボニル化合物（ＩＶ）にオレフィン類（Ｖ）を反応させ、α,α-ジアルキル体を合成する反応である。
反応メカニズムから化合物（ＩＶ）の「Ｃ」原子には１または２個の水素原子が必要である。水素原子が２個の場合、反応させるオレフィン類（Ｖ）の当量数により、それが２個導入される場合と１個導入される場合の２通りの生成物が生成し得る。すなわち、上記式（ＩＶ）中、Ｒ４が水素原子の場合、得られる化合物（ＶＩ）におけるＲ１３は−ＣＨ（Ｒ７）−ＣＨ２−Ｒ８および／または水素原子となることができ、Ｒ４が水素原子でない場合、Ｒ１３はＲ４と同意義となる。
本願実施例では水素原子が１個のもののみ確認している。
溶媒としては、アルコール以外の極性溶媒が好ましく、DMFおよびDMSOが好適に用いられ、DMSOがより好ましい
このマイケル付加反応は、上記α-アルキル化反応終了後、余分なアルコールを飛ばし、活性オレフィン(1.5-3 mmol)を加えることで進行させることができる。
【００３６】
（５）環化反応
ルテニウム固定化ハイドロタルサイトを用い、キノリン誘導体を合成する反応である。
例えば、キノリン骨格を環化させる場合、反応器に2-アミノベンジルアルコール類（ＶＩＩ）(1 mmol)、カルボニル化合物（ＶＩＩＩ）またはニトリル化合物（ＩＸ）(1-3 eq.)、トルエン(5 mL)、Ru/HT(0.3 g, Ru: 0.001-0.03 mmol)を加え不活性ガスおよび酸素雰囲気下、80-160℃で5-20時間反応を行う。
この環化反応には、ケトンを水素のアクセプターとし、水素移行反応によって触媒サイクルを形成させる方法Aと、酸化剤として分子状酸素を用いる方法Bがある。いずれの手法も生成するアルデヒドとケトンとのアルドール縮合をHT表面塩基点で進行させ、キノリン誘導体が得られる。方法Aは2当量以上のケトンが必要であるが、再使用が可能であり、また活性も高い(TON=1000)。方法Bは1.2当量のケトン存在下で反応が進行する。
ニトリル化合物（ＩＸ）では、Ｒ１７はアリールまたはヘテロアリールが好ましい。
【００３７】
（６）酸塩基ワンポット反応
チタン交換モンモリロナイトとハイドロタルサイトを用いる脱アセタール-アルドール縮合の連続反応である。
反応器にアセタール誘導体またはケタール誘導体（ＸＩＩ）(1 mmol)、化合物（ＸＩＩＩ）またはカルボニル化合物（ＸＩＶ）(1 eq.)、トルエン(3 mL)、Ti交換モンモリロナイト (0.02 g)、HT (0.2 g)を加え、80-150℃で1-12時間反応を行う。
ハイドロタルサイトは上記のとおりである。
モンモリロナイトはSiを含む四面体層とAlを含む八面体層からなる層状粘土鉱物の一種である。Al3+の一部がMg2+やFe2+に置換されており、この電荷不足を補うため層間にNa+などの陽イオンが存在している。チタン交換モンモリロナイトはNa型のモンモリロナイト(クニピアF、クニミネ工業製)（Na0.66(OH)4Si8(Al3.34Mg0.66Fe0.19)O20）3 gをTiCl4水溶液（1.8 mol/L）中、50℃で24時間撹拌し、ろ過、110℃で乾燥することで調製される。Naの97.7%がTi（チタン）に交換される。詳細は、Green Chemistry, 2000, 2, 157-160に記載されている。
アセタール誘導体またはケタール誘導体（ＸＩＩ）とは式：＝Ｃ（ＯＲ１)（ＯＲ２）で示される原子団をもつ化合物を意味する。本発明では、式（ＸＩＩ）中、Ｒ２０およびＲ２１は一緒になってアルキレンとなり隣接する酸素原子を含む複素環式基を形成できる。例えば1,4-ジオキソランまたは1,5-ジオキサン等である。
この場合、Ｈ２Ｏ２またはＲ２２−ＣＨ２−Ｒ２３と反応させることで、それぞれエポキシ化、マイケル付加反応がおこる。
【実施例】
【００３８】
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
以下の実施例ではハイドロタルサイトとして富田製薬株式会社のHT3-1を用い、ルテニウム固定化ハイドロタルサイト（Ru/HT）は上記のようにして調製した。
合成した化合物の物性データはGC-MS測定により以下の手法によって確認した。
装置としてガスクロマトグラフおよび質量分析計を使用；
カラム、キャリヤーガスにはヘリウムを用い，スプリット注入により試料を注入；
質量分析として、イオン化は電子イオン化法（EI）により行ない，イオン化エネルギーは70eV，イオン源温度は230℃とした。
【００３９】
実施例１
ニトリル化合物のα-アルキル化反応
Ru/HTにより、一級アルコールを用いて種々のニトリル化合物のα-アルキル化反応を行った。
10mLのガラス製耐圧反応器にRu/HT (0.15 g, Ru: 0.0075 mmol)、エタノール(2 mL)、フェニルアセトニトリル(1 mmol)を加え、不活性ガス雰囲気下、180 ℃で20 時間反応させた。反応終了後、触媒をろ過によって取り除き、ろ液をGCによって分析した(GC 収率: 98 %)。さらに溶媒を減圧することで飛ばし、生成物をシリカゲルカラム(n-ヘキサン/酢酸エチル)を用いて精製し、エントリー化合物１を得た(単離収率: 94 %)。
同様にして以下の表に示す化合物を調製した。
【表１】
2005255599.tif 000015
【００４０】
フェニルアセトニトリルのp-置換体を用いた場合も良好に反応は進行し、大きな置換基効果は見られなかった(エントリー化合物1-4)。また、立体障害の大きい1-ナフチルアセトニトリル (1e), ヘテロ原子を有する2-チオフェニルアセトニトリル (1f) を用いてもエタノールとのアルキル化反応が効率よく進行した(entries 5, 6)。本反応にはエタノール以外にも種々の１級アルコールが使用可能であり、特にフェニルアセトニトリルと1-ブタノール (2c)との反応で94 %の収率で得られるアルキル体 (3h)は、殺菌剤Systhaneの原料となる(エントリー化合物 8)（Im, D. S.; Cheong, C. S.; Lee, S. H.; Youn, B. H.; Kim, S. C. Tetrahedron 2000, 56, 1309）。
さらに、ニトリル化合物に代えて、ケトン類もドナーとして用いることができ、アセトフェノン (1g)とベンジルアルコール (2c)との反応では相当するα-アルキル体が85 %の収率で得られた。
本触媒は20 mmolスケールの反応にも適応可能であり、フェニルアセトニトリルとエタノールの反応では収率82 ％で生成物が得られた。このとき、Ru基準のTOF(Turn over frequency)は14 h-1、TON(Turn over number)は410に達し、これはRu錯体触媒とNa2CO3を用いる既存の報告例と比べ(TOF: 0.77 h-1, TON: 18)[非特許文献７]、非常に高い値である。
【００４１】
実施例２
マイケル付加反応
実施例１におけるフェニルアセトニトリルとエタノールの反応終了後、反応器に活性オレフィン類を加えることで塩基点によるマイケル反応を進行させ、α，α-ジアルキル化フェニルアセトニトリルをワンポット合成した
実施例１のアルキル化反応終了後、未反応のエタノールをエバポレーションで飛ばし、アクリロニトリル(3 mmol)とDMF(2 mL)を加え、150℃でさらに1時間撹拌することで、エントリー化合物１を得た(GC 収率: 93 %)。  溶媒としてDMSOを用いる以外は同様にして、アクリル酸メチル、アクリルアミドを反応させ、エントリー化合物２および３を合成した。
【表２】
2005255599.tif 000016
【００４２】
エントリー化合物１はGlutethimideの前駆体となる2-エチル-2-フェニルグルタロジニトリルであり、本反応では総収率 93 %でこのものが得られた。これは、ハロゲン化アルキル、均一系塩基を用いる従来の手法（Hartmann, R. W.; Batzl, C. J. Med. Chem. 1986, 29, 1362.）による総収率が39 %であることと比較すると、高効率である。
【００４３】
実施例３
キノリンのワンポット環化反応
方法A:
10mLのガラス製耐圧反応器にRu/HT (0.3 g, Ru: 0.03 mmol)、トルエン(5 mL)、2-アミノベンジルアルコール(1 mmol)、アセトフェノン(3 mmol)を加え、不活性ガス（アルゴン）雰囲気下、160℃で10時間反応を行なった。反応終了後、触媒をろ過によって取り除き、ろ液をGCによって分析した(GC収率: 84 %)。触媒はトルエンで洗浄した後、2度の再使用が可能だった(GC収率: 84, 81 %)。
【００４４】
方法B: 
ガラス製反応器にRu/HT (0.3 g, Ru: 0.03 mmol)、トルエン(5 mL)、2-アミノベンジルアルコール(1 mmol)、アセトフェノン(1.2 mmol)を加え、酸素流通下、100℃で20時間反応を行なった。反応終了後、触媒はろ過によって取り除き、反応液はGCで分析した(GC収率: 87 %)。
同様にして、以下の表に示す化合物を合成した。
【表３】
2005255599.tif 000017
【００４５】
アセトフェノンとの反応では、本触媒は活性の低下無く再使用可能であった(エントリー化合物1-3)。また、ヘテロ原子を有する基質の場合も、相当するキノリン誘導体を与えた(エントリー化合物5-10)。直鎖状のケトンを用いた場合は、塩基によって引き抜かれる水素の位置が２通りあったため、生成物は２種のキノリンの混合物となった(エントリー化合物13)。さらに本反応系では、ケトンに代えてニトリル、アルデヒドの使用も可能であった(エントリー化合物16, 17)。
【００４６】
実施例４
脱アセタール-アルドール縮合のワンポット反応
ガラス製反応器にチタン交換モンモリロナイト (0.02 g), ハイドロタルサイト (0.2 g), ベンズアルデヒドジメチルアセタール(1 mmol)、マロノニトリル(1 mmol)、トルエン(3 mL)を加え、80℃で1時間反応を行なった。反応終了後、触媒をろ過によって除き、反応液をGCで分析した(GC 収率: 90 %)。両方の触媒はトルエンで洗浄した後、再使用が可能だった。
以下、同様にして反応を行なった。
【表４】
2005255599.tif 000018
【００４７】
ベンズアルデヒドジメチルアセタール1aとマロノニトリル2aとの反応は迅速に進行し、収率90％で生成物3aを与えた(エントリー化合物1)。両方の触媒はろ過によって回収でき、活性の低下無く再使用が行えた(エントリー化合物2)。ニトリル化合物以外にケトンもアルドール反応のドナーとして使用可能だった(エントリー化合物4)。さらに直鎖アセタール(エントリー化合物5)やケタール(エントリー化合物6)を用いた場合も高収率で相当する生成物を与えた。
【００４８】
興味深いことに、これらの反応は系内に水を添加しなくても良好に進行した。エントリー化合物1の条件でマロノニトリル2aが存在する場合、1aはほぼすべて転化したが、存在しない場合では1aの転化率は66 %程度であった（生成物はベンズアルデヒドのみ）。この結果から、step 2のアルドール縮合によって生成した水がstep 1の脱アセタールに使用されていると考えられる。反応初期段階はmontおよびHTの吸着水が使用されていると考えられる。
【表５】
2005255599.tif 000019
【００４９】
また、シクロペンテノン エチレンケタールを脱保護した後、HTによるエポキシ化反応やマイケル付加反応を進行させることができた(Sheme 1)。
【化１４】
2005255599.tif 000020