(57)【要約】【課題】芳香族ハロゲン化物類と末端アセチレンをパラジウム触媒および塩基の存在カップリングさせ、置換アセチレンを合成する反応を、少ない触媒量で円滑に進行させる手段を見出し、また資源を効率的に再使用する手段を見出す。【解決手段】上記カップリング反応を、イミドアニオンをアニオン成分とする疎水性イオン液体中で行う。この疎水性イオン液体としては、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド等が好適である。また、反応終了後、反応混合液に、水及び、非水溶性有機溶媒を加えると、混ざり合わない３相が形成される。このうち、イオン液体相にはＰｄ触媒が、水相にはハロゲン化水素と塩基からなる塩が、非水溶性有機溶媒相には、目的物の置換アセチレンが選択的に分配され、各々をごく容易に分離できる。イオン液体相は溶存するＰｄ触媒と共に、そのまま次バッチのカップリング反応に再利用できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラジウムを含む触媒及び塩基の存在下に、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類
【化１】
2005247818.tif 000018
と、一般式［２］で表される末端アセチレン
【化２】
2005247818.tif 000019
を反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレン
【化３】
2005247818.tif 000020
を製造する方法において、反応を、一般式［４］で表されるイミドアニオン
【化４】
2005247818.tif 000021
を含有する疎水性イオン性液体を溶媒として行うことを特徴とする、置換アセチレンの製造方法。
（式［１］中、Ｘはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、トリフルオロメタンスルホネート基、炭素数１〜４のアルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、ニトロ基、アセチル基、シアノ基、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、または炭素数２〜５の直鎖または分岐鎖のアルコキシカルボニル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）を表す。
式［２］中、Ｒはフェニル基、炭素数１〜６の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、同一かもしくは異なる３つのアルキル基からなるトリアルキルシリル基を表す。
式［３］中、Ｒ、Ｒ1〜Ｒ5は、式［１］および式［２］に同じ。
式［４］中、ＱおよびＱ’はＳＯ2またはＣＯであり、Ｒ’およびＲ”は炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖の、少なくとも一部がハロゲン化されたアルキル基を表す。）
【請求項２】
次の(i)〜(iv)の４工程を含む、一般式［３］で表される置換アセチレン
【化５】
2005247818.tif 000022
を製造する方法。
(i)パラジウムを含む触媒及び塩基の存在下、一般式［４］で表されるイミドアニオン
【化６】
2005247818.tif 000023
を含有する疎水性イオン性液体を溶媒として、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類
【化７】
2005247818.tif 000024
と、一般式［２］で表される末端アセチレン
【化８】
2005247818.tif 000025
を反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレン
を合成する工程。
（ii） 前記工程(i)で得られた反応生成液に対し、分液、デカンテーション、蒸留、または非水溶性有機溶媒による抽出操作を行い、反応生成液に含まれる置換アセチレンを分離する工程。
(iii) 前記工程(ii)で置換アセチレンを分離した後の残液を水洗することによって、ハロゲン化水素と塩基からなる塩を水相に分離除去する工程。
(iv) 工程(iii)で、置換アセチレンおよび塩を分離した後の残液を、工程(i)へ再供給する工程。
（式［１］中、Ｘはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、トリフルオロメタンスルホネート基、炭素数１〜４のアルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、ニトロ基、アセチル基、シアノ基、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、または炭素数２〜５の直鎖または分岐鎖のアルコキシカルボニル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）を表す。
式［２］中、Ｒはフェニル基、炭素数１〜６の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、同一かもしくは異なる３つのアルキル基からなるトリアルキルシリル基を表す。
式［３］中、Ｒ、Ｒ1〜Ｒ5は、式［１］および式［２］に同じ。
式［４］中、ＱおよびＱ’はＳＯ2またはＣＯであり、Ｒ’およびＲ”は炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖の、少なくとも一部がハロゲン化されたアルキル基を表す。）
【請求項３】
請求項２において、工程(i)が終了した後、工程(iii)をまず先に行い、次いで工程(ii)を行い、最後に工程(iv)を行うことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
次の(i)、(v)、(vi)の３工程を含む、一般式［３］で表される置換アセチレン
【化９】
2005247818.tif 000026
を製造する方法。
(i)パラジウムを含む触媒及び塩基の存在下、一般式［４］で表されるイミドアニオン
【化１０】
2005247818.tif 000027
を含有する疎水性イオン性液体を溶媒として、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類
【化１１】
2005247818.tif 000028
と、一般式［２］で表される末端アセチレン
【化１２】
2005247818.tif 000029
を反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレン類
を合成する工程。
（v） 工程(i)で得られた反応生成液に、水および非水溶性有機溶媒を添加し、水と非水溶性有機溶媒とイオン性液体からなる３相系とし、水相にハロゲン化水素と塩基からなる塩を、非水溶性有機溶媒相に置換アセチレンを、そしてイオン性液体相にパラジウムを含む触媒を分配させ、次いで、３相を分液する工程。
(vi)  工程(v)で得られたイオン性液体相を、工程(i)へ再供給する工程。
（式［１］中、Ｘはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、トリフルオロメタンスルホネート基、炭素数１〜４のアルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、ニトロ基、アセチル基、シアノ基、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、または炭素数２〜５の直鎖または分岐鎖のアルコキシカルボニル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）を表す。
式［２］中、Ｒはフェニル基、炭素数１〜６の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、同一かもしくは異なる３つのアルキル基からなるトリアルキルシリル基を表す。
式［３］中、Ｒ、Ｒ1〜Ｒ5は、式［１］および式［２］に同じ。
式［４］中、ＱおよびＱ’はＳＯ2またはＣＯであり、Ｒ’およびＲ”は炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖の、少なくとも一部がハロゲン化されたアルキル基を表す。）
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかにおいて、疎水性イオン性液体中のイミドアニオンが、式［５］で表される含フッ素スルホン酸イミドアニオン
【化１３】
2005247818.tif 000030
（式中、ＲｆおよびＲｆ'は炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のパーフルオロアルキル基を表す）
であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかにおいて、疎水性イオン性液体のカチオン成分が、式［６］で表されるイミダゾリウムカチオン
【化１４】
2005247818.tif 000031
（式中、Ｔ1〜Ｔ5は、水素原子または炭化水素基を示す。炭化水素基に含まれる炭素数は１〜８である。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
または式［７］で表されるピリジニウムカチオン
【化１５】
2005247818.tif 000032
（式中、Ｌ1〜Ｌ6は、水素原子または炭化水素基を示す。炭化水素基に含まれる炭素数は１〜１５。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
であることを特徴とする、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れかにおいて、疎水性イオン性液体のカチオン成分が、式［８］で表される１，３−ジアルキルイミダゾリウムカチオン
【化１６】
2005247818.tif 000033
（式中、Ａ1とＡ2は炭素数１〜１５の鎖状もしくは環状のアルキル基を表し、Ｙ1〜Ｙ3は水素原子または炭化水素基を示す。ここで炭化水素基に含まれる炭素数は１〜１５。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
または、式［９］で表されるＮ-アルキルピリジニウムカチオン
【化１７】
2005247818.tif 000034
（式中、Ｅは炭素数１〜１５の鎖状もしくは環状のアルキル基を表し、Ｚ1〜Ｚ5は水素原子または炭化水素基を示す。ここで炭化水素基に含まれる炭素数は１〜１５。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
であることを特徴とする、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７に何れかにおいて、芳香族ハロゲン化物類中の置換基（Ｘ）が、臭素または塩素であることを特徴とする、請求項１乃至請求項７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
疎水性イオン性液体の量が、芳香族ハロゲン化物類１モルあたり０．００１モル〜１モルであることを特徴とする、請求項１乃至請求項８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
疎水性イオン性液体が、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ2］）、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｈｍｉｍ］［ＮＴｆ2］）、Ｎ−エチルピリジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｅｐｙ］［ＮＴｆ2］）、Ｎ−ブチルピリジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｂｐｙ］［ＮＴｆ2］）から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１乃至請求項９の何れかに記載の方法。
【請求項１１】
芳香族ハロゲン化物類が３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド、末端アセチレンが２−メチル−３−ブチン−２−オールである、請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の、４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールの製造方法。
【請求項１２】
パラジウムを含む触媒として、式［１０］で表されるハロゲノ［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）
【化１８】
2005247818.tif 000035
（式中、Ｘ'はフッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を表す）を使用することを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
パラジウムを含む触媒として、式［１１］で表される３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾアト［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］-ビス（トリフェニル１−ホスフィン）パラジウム（ＩＩ）
【化１９】
2005247818.tif 000036
を使用することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類
【０００２】
【化２０】
2005247818.tif 000002
【０００３】
（式中、Ｘはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、トリフルオロメタンスルホネート基、炭素数１〜４のアルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）、ニトロ基、アセチル基、シアノ基、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、または炭素数２〜５の直鎖または分岐鎖のアルコキシカルボニル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）を表す。）
と、一般式［２］で表される末端アセチレン
【０００４】
【化２１】
2005247818.tif 000003
【０００５】
（式中、Ｒはフェニル基、炭素数１〜６の直鎖または分岐鎖のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、同一かもしくは異なる３つのアルキル基からなるトリアルキルシリル基を表す。）
を反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレン
【０００６】
【化２２】
2005247818.tif 000004
【０００７】
（式中、Ｒ、Ｒ1〜Ｒ5は、式［１］および式［２］に同じ。）
を製造する方法に関する。
【０００８】
一般式［３］で表される置換アセチレンは医薬、農薬および機能性材料のような各種化合物の製造原料または合成中間体として広く利用されており、極めて有用な化合物群である。
【背景技術】
【０００９】
パラジウム触媒と場合によってはリン化合物や銅触媒をもちいて、芳香族ハロゲン化物類やハロゲン化ビニルなどの芳香族ハロゲン化物類と末端アセチレンとをカップリングさせて種々の置換アセチレンを製造する方法は公知であり、非特許文献１が発表されて以来種々の応用例が公知となっており、例えば非特許文献２や非特許文献３にその応用例がまとめられている。
【００１０】
一方、これらのアセチレンカップリング反応に使用された、高価なパラジウムを含む触媒の回収に関する手段は未だ十分に確立されたとはいえない。一般的には、均一系触媒反応において触媒を回収する方法としては、種々の方法が提案されている。例えば水溶性の触媒を用いて反応を水−有機相の二相系にて行い、反応後に生成物を含む有機相と触媒を含む水相に分離する方法が挙げられる（非特許文献４）。しかしこの場合には配位子として水溶性のものを使用する必要がある上、二相系で反応を行うため反応速度の大幅な低下が見られる場合が多い。さらに該アセチレンカップリング反応においては、反応中に発生するハロゲン化水素と使用した塩基とからなる塩が副生成物として生成するが、一般にこの塩は水溶性である場合が多い。従って水−有機相の二相系で反応を行うと、水相に触媒のみならずこの塩まで回収されてしまうことから、必然的に別途触媒と塩との分離が必要になるという問題がある。また、一般的には、パラジウムを用いた均一系触媒反応においては、分離回収しきれなかったパラジウムが微量、生成物へ溶脱する現象がしばしば見受けられるが、生成物の用途が医薬品や機能性材料である場合、微量といえどもパラジウムの溶脱は看過できない。生成物が蒸留法で精製できる場合にはパラジウムの除去は比較的容易であるが、蒸留法が使用できない場合には溶脱したパラジウムの除去が大きな問題となる。
【００１１】
これらの問題に対して、最近、カチオン部分とアニオン部分からなり室温または室温付近で液体の塩であるイオン性液体を、金属錯体が触媒するクロスカップリング反応の反応溶媒に用いる方法が注目されている。非特許文献５や非特許文献６にはイオン性液体に溶存している金属触媒や配位子を反応後回収再利用する例が例示されている。
【００１２】
しかしながら、イオン性液体をアセチレンカップリング反応に用いた例は極めて少ない。非特許文献７と非特許文献８においては、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウム  ヘキサフルオロホスフェート（［ｂｍｉｍ］［ＰＦ6］）をイオン性液体として用いてアセチレンカップリング反応を行い、反応後触媒の回収再利用を数回成功させている。しかしながらこれらの文献においては、主として活性の高い芳香族ヨウ化物を用いている上、０．０４〜０．０５倍当量ものパラジウム触媒を使用しているために、ヨウ素系廃棄物と触媒のコストの点から工業的に利用できる方法とは言い難い。さらに最近、非特許文献９において、［ｂｍｉｍ］［ＰＦ6］は条件によっては加水分解を受けて分解し、有害なフッ化水素を遊離するという結果が開示されており、安全性の面からも工業的に利用するのは容易ではない。
【００１３】
一方、当出願人は種々のクロスカップリング用のパラジウム錯体として、特許文献１においてハロゲノ［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）等を、特許文献２において３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾアト［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］-ビス（トリフェニル  １−ホスフィン）パラジウム（ＩＩ）等を開示し、特許文献３や４において、これらを用いたクロスカップリング法による安息香酸、安息香酸エステルそして安息香酸アミド等の製造法を開示しているが、これらのパラジウム錯体を用いたアセチレンカップリングに関するものは未だ開示されていない。
【非特許文献１】Tetrahedron Letters、第１６巻、４４６７頁〜４４７０頁、  １９７５年（米国）
【非特許文献２】B. M. Trost、I. Fleming編‘Comprehensive Organic Synthesis'、第３巻、５２１頁〜５４９頁、１９９１年、Pergamon Press社発行（米国）
【非特許文献３】F. Diederich、P. J. Stang編‘Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions'、２０３頁〜２２９頁、１９９８年、Wiley-VCH社発行（ドイツ国）
【非特許文献４】Angewandte Chemie International Edition in English、第３２巻、１５２４頁〜１５４４頁、１９９３年（ドイツ国）
【非特許文献５】P. Wasserscheid、T. Welton編、‘Ionic Liquids in Synthesis’、２１３頁〜２６９頁、２００３年、Wiley-VCH社発行（ドイツ国）
【非特許文献６】R. D. Rogers et al編、‘Green Industrial Application of Ionic Liquids’、２９頁〜４７頁、２０００年、Kluwer Academic Publishers社発行（オランダ国）
【非特許文献７】Organic Letters、第４巻、第１０号、１６９１頁〜１６９４頁、２００２年（米国）
【非特許文献８】Monatshefte fur Chemie、第１３４巻、５４５頁〜５４９頁、２００３年（ドイツ国）
【非特許文献９】Green Chemistry、第５巻、３６１頁〜３６３頁、２００３年（英国）
【特許文献１】特開２０００−１６９４９１号公報
【特許文献２】特開２００１−６４２８９号公報
【特許文献３】特開２０００−１９１５８０号公報
【特許文献４】特開２０００−１６９４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類と、一般式［２］で表される末端アセチレンを反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレン類を製造するアセチレンカップリング反応において、安価な原料と安全な手段を用いて反応が円滑に実施でき、かつ高価なパラジウム触媒の生成物への溶脱を抑制し、かつまた使用したパラジウム触媒を回収し、再利用することのできる工業的方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた。その結果、一般式［４］で表されるイミドアニオン
【００１６】
【化２３】
2005247818.tif 000005
【００１７】
（式中、ＱおよびＱ’はＳＯ2またはＣＯであり、Ｒ’およびＲ”は炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖の、少なくとも一部がハロゲン化されたアルキル基を表す。）
を含有する疎水性イオン性液体を溶媒とすることにより、少ないパラジウム触媒量で、十分な反応速度をもって、しかも高選択率で、該アセチレンカップリング反応が進行することを見出した。
【００１８】
本発明者らはさらに、
（ａ）アセチレンカップリング反応が終了した後、生成物である、一般式［３］で表される置換アセチレンが、分液、デカンテーション、蒸留、または非水溶性有機溶媒による抽出によって、他の成分と容易に分離できること、
（ｂ）上記（ａ）の操作の終了後の残液に水を加えて洗浄することにより、副生物である、ハロゲン化水素と使用する塩基とからなる塩を、水相側に容易に抽出、除去できること、
（ｃ）上記（ａ）（ｂ）の操作を行った後も、パラジウムを含む触媒は、なお十分な触媒活性を保持したまま、本発明に係るイオン性液体中に存在しており、これを再びアセチレンカップリング反応に使用しうることを見出した。
【００１９】
また、上記（ａ）（ｂ）の操作の順序を変えて、
（ｄ）反応生成液に、水を加えて洗浄することにより、副生物である、ハロゲン化水素と使用する塩基とからなる塩を、水相側に容易に抽出、除去できること、
（ｅ）上記（ｄ）の操作の終了後の残液から、生成物である、一般式［３］で表される置換アセチレンが、分液、デカンテーション、蒸留、または非水溶性有機溶媒による抽出によって、他の成分と容易に分離できることも見出した。
【００２０】
さらには、上記（ａ）（ｂ）もしくは（ｄ）（ｅ）の操作の代わりに
（ｆ）反応生成液に、水と非水溶性有機溶媒を加えると、イオン性液体相、水相、非水溶性有機溶媒相の、お互いに混ざり合わない３相が形成され、目的物である置換アセチレンは非水溶性有機溶媒に、塩は水相に、パラジウムを含む触媒はイオン液体相に選択的に分配され、これら３つを分液操作によって容易に分離できることも見出した。
【００２１】
前記文献の知見とは異なり、本発明においては、反応後の精製工程においても、イオン性液体の分解はなく、パラジウム触媒の損失を生じず、次の反応に再使用できるという重要な知見も得られ、本発明を完成するに至った。
【００２２】
すなわち本発明は、パラジウムを含む触媒及び塩基の存在下に、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類
【００２３】
【化２４】
2005247818.tif 000006
【００２４】
と、一般式［２］で表される末端アセチレン
【００２５】
【化２５】
2005247818.tif 000007
【００２６】
を反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレン
【００２７】
【化２６】
2005247818.tif 000008
【００２８】
を製造する方法において、反応を、一般式［４］で表されるイミドアニオン
【００２９】
【化２７】
2005247818.tif 000009
【００３０】
を含有する疎水性イオン性液体を溶媒として行うことを特徴とする、置換アセチレンの製造方法を提供する。
（式［１］、式［２］、式［３］、式［４］中の各文字の意味は前記と同じ。）
また本発明は、次の(i)〜(iv)の４工程を含む、一般式［３］で表される置換アセチレンを製造する方法を提供する。
(i)パラジウムを含む触媒及び塩基の存在下、一般式［４］で表されるイミドアニオンを含有する疎水性イオン性液体を溶媒として、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類と、一般式［２］で表される末端アセチレンを反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレンを合成する工程。
(ii)工程(i)で得られた反応生成液から、それに含まれる置換アセチレンをデカンテーション、蒸留、または非水溶性有機溶媒による抽出によって分離する工程。
(iii)工程(ii)で置換アセチレンを分離した後の残液を水洗することによって、ハロゲン化水素と塩基からなる塩を水相に分離除去する工程。
(iv) 工程(iii)で、置換アセチレンおよび塩を分離した後の残液を、工程(i)へ再供給する工程。
【００３１】
また本発明は、前記４工程を含む発明において、工程(i)が終了した後、工程(iii)をまず先に行い、次いで工程(ii)を行い、最後に工程(iv)を行うことを特徴とする前記方法を提供する。
【００３２】
また、本発明は、次の(i)、(v)、(vi)の３工程を含む、一般式［３］で表される置換アセチレンを製造する方法を提供する。
(i)パラジウムを含む触媒及び塩基の存在下、一般式［４］で表されるイミドアニオンを含有する疎水性イオン性液体を溶媒として、一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類と、一般式［２］で表される末端アセチレンを反応させて、一般式［３］で表される置換アセチレン類を合成する工程。
(v) 工程(i)で得られた反応生成液に、水および非水溶性有機溶媒を添加し、水と非水溶性有機溶媒とイオン性液体からなる３相系とし、水相に塩を、非水溶性有機溶媒相に置換アセチレンを、そしてイオン性液体相にパラジウムを含む触媒を分配させ、次いで、３相を分液する工程。
(vi)  工程(v)で得られたイオン性液体相を、工程(i)へ再供給する工程。
【００３３】
さらに本発明は、上述の各発明を実施するための、特に好ましい基質や条件を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
次に、本願発明について、さらに詳細に説明する。本発明に関する工程は（ｉ）〜（ｖｉ）までの６つであり、これらのうち、工程（ｉ）のアセチレンカップリング反応は本願各発明に共通する工程である。工程(ii)〜工程(vi)は、工程(i)終了後の精製に関する工程である。
【００３５】
工程（ｉ）のみでも本願発明を構成するが、反応終了後の精製工程（工程(ii)〜工程(vi)）を組み合わせたものも本願発明を構成する。この場合には、それぞれの工程を次の（Ａ）〜（Ｃ）の３通りの態様に組み合わせる。
（態様Ａ）工程(i)が終了した後、工程(ii)、工程(iii)、工程(iv)を、この順序で行う。（態様Ｂ）工程(i)が終了した後、工程(iii)、工程(ii)、工程(iv)を、この順序で行う。（態様Ｃ）工程(i)が終了した後、工程(v)、工程(vi)を、この順序で行う。
【００３６】
上記の態様Ａ〜Ｃの中には重複箇所があるため、以下の説明は、工程(i)〜(vi)について行う。
【００３７】
まず、工程(i)について説明する。本発明において反応原料として用いる一般式［１］で表される芳香族ハロゲン化物類は、末端アセチレンを用いるアセチレンカップリング反応に用いられるものであり、従来公知の各種のものが用いられる。この芳香族ハロゲン化物類は、通常、その沸点が−１００〜３００℃、好ましくは−３０〜２５０℃、より好ましくは１０〜２５０℃の範囲にあるものである。
【００３８】
本発明で用いる好ましい芳香族ハロゲン化物類には、置換基（Ｘ）として塩素、臭素又はヨウ素などのハロゲン、もしくはトリフルオロメタンスルホネート基、炭素数１〜４のアルキルスルホネート基（アルキルスルホネート基としてはメタンスルホネート基が好ましい）、アリールスルホネート基（アリールスルホネート基としてはｐ−トルエンスルホネート基が好ましい）を含有する芳香族化合物が包含される。これらの芳香族ハロゲン化物類のうち、実用上、置換基（Ｘ）がハロゲンであるものが特に好ましい。なお、ハロゲンとしては臭素または塩素が特に好ましい。この場合、芳香環には、上述の置換基（Ｘ）の他、反応に不活性な置換基であるニトロ基、アセチル基、シアノ基、炭素数１〜４のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、炭素数１〜４のアルコキシ基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）を有することができる。芳香環に結合するハロゲン原子の数は１〜５であることができるが、好ましくは１つである。
【００３９】
本発明の製造方法に好適な芳香族ハロゲン化物類としては、例えば、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、２−クロロ-トリフルオロメチルベンゼン、３−クロロ-トリフルオロメチルベンゼン、４−クロロ-トリフルオロメチルベンゼン、２−ブロモ-トリフルオロメチルベンゼン、３−ブロモ-トリフルオロメチルベンゼン、４−ブロモ-トリフルオロメチルベンゼン、２−ヨード-トリフルオロメチルベンゼン、３−ヨード-トリフルオロメチルベンゼン、４−ヨード-トリフルオロメチルベンゼン、３，５−ビス（トリフルオロメチル）クロロベンゼン、３，５−ビス（トリフルオロメチル）ブロモベンゼン、３，５−ビス（トリフルオロメチル）ヨードベンゼン、２−ヘキサフルオロイソプロピル−ブロモベンゼン、３−ヘキサフルオロイソプロピル−ブロモベンゼン、４−ヘキサフルオロイソプロピル−ブロモベンゼン、３，５−ビス（ヘキサフルオロイソプロピル）ブロモベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
一般式［２］で表される末端アセチレン化合物は、芳香族ハロゲン化物類とのアセチレンカップリング反応に用いられるものであり、従来公知の各種のものが用いられる。この末端アセチレン化合物は、通常、その沸点が−１００〜３００℃、好ましくは−３０〜２５０℃、より好ましくは１０〜２５０℃の範囲にあるものである。
【００４１】
好ましい末端アセチレン化合物としては、一般式［２］で表される末端アセチレンの基Ｒが水素原子、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基（ここで水素原子の一部または全てはハロゲン（フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素）もしくはヒドロキシル基で置換されていても良い）、または炭素数１〜４の、同一かもしくは異なる３つのアルキル基からなるトリアルキルシリル基が好ましい例として挙げられる。
【００４２】
本発明の製造方法に好適な末端アセチレン化合物としては、アセチレン、フェニルアセチレンの他、１−プロピン、１−ブチン、１−ペンチン、１−ヘキシン、プロパルギルアルコール、３−ブチン−２−オール、２−メチル−３−ブチン−２−オール、（トリメチルシリル）アセチレン、（トリエチルシリル）アセチレン、（ｔ−ブチルジメチルシリル）アセチレン、（トリイソプロピルシリル）アセチレン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本末端アセチレン化合物の使用量は、特に制限を加える必要はないが、芳香族ハロゲン化物類に対して、通常、０．８ 〜１０倍当量であり、好ましくは１〜３倍当量である。
【００４３】
本発明において用いるアセチレンカップリング反応自体は公知の反応である。そしてこの反応をパラジウムを含む触媒および塩基の存在下で行うことも公知である。本アセチレンカップリング反応は、パラジウムを含む触媒の使用が必須であり、触媒が存在しない場合にはアセチレン化合物は全く生成しない。パラジウムを含む触媒としては公知の種々のものを用いることができるが、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムやビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロリド、３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾアト［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］-ビス（トリフェニル  １−ホスフィン）パラジウム、ブロモ［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、ヨード［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、クロロ［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）のようなトリフェニルホスフィンパラジウム錯体、パラジウム／炭素などが好適に用いられる。
【００４４】
これらの中でも、式［１０］で表されるハロゲノ［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）
【００４５】
【化２８】
2005247818.tif 000010
【００４６】
（式中、Ｘ'はフッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を表す）、
式［１１］で表される３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾアト［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］-ビス（トリフェニル  １−ホスフィン）パラジウム（ＩＩ）
【００４７】
【化２９】
2005247818.tif 000011
【００４８】
は、触媒の活性が特に高く、少量のパラジウムで高い反応性が得られるのみならず、触媒の安定性も高く、取扱いやすいから特に好ましい。
【００４９】
これらのパラジウム触媒の使用量は、原料である芳香族ハロゲン化物類に対して通常、 ０．０００１〜０．０５倍当量の範囲であり、好ましくは０．０００４〜０．０２倍当量である。勿論これ以上使用することも可能であるが、特に大量使用するメリットもない。この反応では上記金属触媒の他に、助触媒として、３価のリン化合物を用いても良い。それらとしては、一般式［１２］
【００５０】
【化３０】
2005247818.tif 000012
【００５１】
（式中、Ｇ1 、Ｇ2 およびＧ3 は、同一または相異なるアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはハロゲン原子を示す。）
で示される化合物（トリ−ｎ−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスファイト、三塩化リンなど）が例示される。この他に、１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン、１，４−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン、１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタンなども例示される。これらのリン化合物の使用量は、上記の金属触媒に対して０．５ 〜５０倍当量、好ましくは２〜２０倍当量である。
【００５２】
さらにこれらの触媒に加え、銅触媒を用いることができ、かかる銅触媒としては、ヨウ化銅、臭化銅、塩化銅、酸化銅、シアン化銅などが挙げられるが、ヨウ化銅が好ましく、これらの使用量は、原料である芳香族ハロゲン化物類に対して、 ０．０００１〜０．１倍当量の範囲である。勿論これ以上使用することも可能であるが、特に大量使用するメリットもない。
【００５３】
本発明において添加される塩基性物質としては、アルカリ金属の炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキサイド、水酸化物などや有機塩基が挙げられるが、３級アミンまたは２級アミン（有機塩基）が好ましく用いられ、これらとしてはジエチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルアニリンなどが例示される。塩基の使用量は、通常、原料である芳香族ハロゲン化物類に対して０．８〜５倍当量であり、好ましくは１〜３倍当量であり、より好ましくは１．２〜２倍当量である。
【００５４】
本発明において溶媒として使用される疎水性イオン性液体は、一般式［４］で表されるイミドアニオンをアニオン成分として含有する疎水性イオン性液体である。これらの中でも、式［５］で表される含フッ素スルホン酸イミドアニオン
【００５５】
【化３１】
2005247818.tif 000013
【００５６】
（式中、ＲｆおよびＲｆ'は炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のパーフルオロアルキル基を表す）
をアニオンとするものが好ましい。
【００５７】
一般式［４］で示されるアニオンとしては、ビス（トリフルオロメチルカルボニル）イミドアニオン、トリフルオロメチルカルボニル（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド［ＮＴｆ2］アニオン、ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミドアニオン、ビス（ノナフルオロブチルスルホニル）イミドアニオン、ノナフルオロブチルスルホニル（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオン、ペンタフルオロエチルスルホニル（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５８】
疎水性イオン性液体のカチオン成分としては、式［６］で表されるイミダゾリウムカチオン、
【００５９】
【化３２】
2005247818.tif 000014
【００６０】
（式中、Ｔ1〜Ｔ5は、水素原子または炭化水素基を示す。炭化水素基に含まれる炭素数は１〜８。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
または式［７］で表されるピリジニウムカチオン
【００６１】
【化３２】
2005247818.tif 000015
【００６２】
（式中、Ｌ1〜Ｌ6は、水素原子または炭化水素基を示す。炭化水素基に含まれる炭素数は１〜１５。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
が好ましい。これらの中でも、式［８］で表される１，３−ジアルキルイミダゾリウムカチオン
【００６３】
【化３３】
2005247818.tif 000016
【００６４】
（式中、Ａ1とＡ2は炭素数１〜１５の鎖状もしくは環状のアルキル基を表し、Ｙ1〜Ｙ3は水素原子または炭化水素基を示す。ここで炭化水素基に含まれる炭素数は１〜１５。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
または、式［９］で表されるＮ-アルキルピリジニウムカチオン
【００６５】
【化３４】
2005247818.tif 000017
【００６６】
（式中、Ｅは炭素数１〜１５の鎖状もしくは環状のアルキル基を表し、Ｚ1〜Ｚ5は水素原子または炭化水素基を示す。ここで炭化水素基に含まれる炭素数は１〜１５。この炭化水素基には、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪族炭化水素基には鎖状のアルキル基、アルケニル基が含まれる。芳香族炭化水素基には、アリール基およびアリールアルキル基が含まれる）
が、入手が容易で、高い性能を示すことから、特に好ましい。
【００６７】
本発明で好適に用いられるイオン性液体としては、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ2］）、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｈｍｉｍ］［ＮＴｆ2］）、Ｎ−エチルピリジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｅｐｙ］［ＮＴｆ2］）、Ｎ−ブチルピリジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ｂｐｙ］［ＮＴｆ2］）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明においては、これらのイオン性液体を単独で使用しても良いし、２種類以上を組み合わせて使用しても良い。
【００６８】
また工程(i)の反応は、水分のない条件で行うことが好ましいので、これらのイオン性液体は使用する前に、６０〜１００℃程度の温度で１時間以上減圧乾燥するのが好ましい。
【００６９】
イオン性液体の使用量は、少なくとも添加するパラジウム触媒と必要に応じて添加されるリン化合物や銅触媒を溶解させる量（触媒量）が必要となる。それ以上の使用に関しては特に制限はない。ただし必要以上に大量のイオン性液体を使用することは反応器の容量あたりの収量を低下させる。好ましい使用量としては、後の工程における回収の容易さも鑑み、原料である芳香族ハロゲン化物類１モルに対して通常０．００１〜１モルであり、より好ましくは０．０１〜０．９モル、特に好ましくは０．０２〜０．８モルである。
【００７０】
本アセチレンカップリング反応は通常窒素、アルゴン等の不活性ガス中で行われる。該反応においては、反応温度を高めることにより目的とする化合物の収率を向上させることができるが、あまり高温では副生物が増加するので、通常反応温度は１５〜１６０ ℃であり、好ましくは３０〜１４０ ℃である。反応時間については、特に制限はない。
【００７１】
また、溶媒として、上記イオン性液体とは別に適当な溶媒、例えばアセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリルアミド、Ｎ−メチルピロリドン、メタノール、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどを反応溶媒として加えることもできるが、後工程の処理の容易さを鑑みた場合、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリルアミド、Ｎ−メチルピロリドン、メタノール、トルエンのような水溶性あるいは極性の溶媒を加えるのは好ましくない。ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、ｎ-ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの非水溶性溶媒は後工程に影響を与えないが、これらの溶媒の使用は容量あたりの収量を低下させるので好ましくない。これらの反応溶媒の使用量は特に制限されない。さらに、本反応実施時に反応液は、イオン液体相と、それ以外の有機成分の相との、二相系になるので、反応を効率良く進行させるために攪拌するのが好ましい。
【００７２】
次に、工程(ii)について説明する。本工程は、前記アセチレンカップリング反応工程で得られた反応生成液から、生成物である置換アセチレンを分離回収する工程である。この工程は、工程（ｉ）の直後に行われる（態様Ａ）か、工程（ｉ）が終了した後、一旦、後述の工程(iii)を行い、その後の残液に対して行われる（態様Ｂ）。
【００７３】
工程(ii)は、工程(i)によって得られた反応生成液もしくは、工程(iii)によって得られた残液に対して、分液、デカンテーション、蒸留、もしくは溶媒抽出を行うことによってなる。
【００７４】
「分液」および「デカンテーション」とは、二相になっている前記の液（一相はイオン性液体と触媒からなる相であり、他の一相は生成物のみか、あるいは場合によって使用される有機溶媒と生成物からなる相である）から、生成物が含まれる相を分取する方法をいう。
【００７５】
「蒸留法」とは、前記の液を直接蒸留し、置換アセチレン、ならびに工程（ｉ）で有機溶媒を使用した場合は、この有機溶媒も併せて留出させる方法をいう。
【００７６】
「溶媒抽出」とは、前記の液に非水溶性有機溶媒を加えて、置換アセチレン化合物を抽出する方法をいう。この場合の非水溶性有機溶媒としては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水素類などを好ましく用いることができる。
【００７７】
分液、デカンテーション、蒸留法、溶媒抽出の何れの方法をとった場合も、目的とする置換アセチレンが含まれる相からは、慣用の手法を用いて置換アセチレンを精製できる。
【００７８】
次に工程(iii)について説明する。本工程は、工程(ii)に引き続き行う（態様Ａ）か、工程(i)に引き続き行われる（態様Ｂ）。工程(iii)は、工程(ii)を行った後の残液（置換アセチレンを除去した後の、イオン性液体を含む相）、もしくは、工程(i)によって得られた反応生成液に対して、水を加えて、攪拌を行い、前記液と共に存在していた、反応で副生したハロゲン化水素と使用する塩基とからなる塩を水相側に抽出、除去することによってなる。本工程は、慣用の有機化合物の水洗操作にならって行えばよく、十分量の塩を水相側に除去できた時点で終了すればよい。
【００７９】
次に工程(iv)について説明する。本工程は、工程(iii)に引き続き（態様Ａ）、もしくは工程(ii)に引き続き（態様Ｂ）行われるもので、前工程の残液（イオン液体とパラジウム触媒によりなる相）を、工程（ｉ）のために再び供給することによってなる。本発明の大きな特徴は、この工程(iv)で供給された液は、特に新たにパラジウムを添加しなくとも、パラジウム触媒の失活が起こりにくい為、そのまま高い反応性が次回の工程（ｉ）でも得られる、という点にある。したがって、この工程(iv)を行うに際しては、新たにパラジウム触媒を添加しないことが経済的に望ましい。ただし反応速度の増大を求める場合には、前工程の残液の他に別途Ｐｄ触媒を添加して、続くアセチレンカップリングを行うことは妨げられない。
【００８０】
次に工程(v)について説明する。本工程は、態様Ｃにおいて、工程(i)に引き続き行われるもので、工程（ｉ）の反応生成液に、水と非水溶性有機溶媒を加え、水と非水溶性有機溶媒とイオン性液体からなる３相系とし、水相に塩を、非水溶性有機溶媒相に置換アセチレンを、そしてイオン性液体相にパラジウムを含む触媒を分配させ、次いで、３相を分液することによりなる。用いるべき非水溶性有機溶媒は、工程(ii)と同様である。
【００８１】
本発明の系では、水相に塩が、非水溶性有機溶媒相に置換アセチレンが、イオン性液体相にパラジウムを含む触媒が、いずれも選択的に分配されるのが、大きな特徴である。このため、この３相の液を分取すれば、目的とする置換アセチレンが効率よく単離でき、しかも、パラジウム触媒はイオン液体と共に、活性を維持しつつ回収され、次の工程(vi)にそのまま使用することができる。
【００８２】
工程(vi)は、態様Ｃにおいて、工程(v)に引き続き行われるものであり、工程(iv)と同様に行えばよい。
【００８３】
上記工程(iii)もしくは工程(v)で回収されたイオン性液体は、回収後すぐに用いることもできるが、水洗浄操作で残存する水分が次バッチのカップリング反応の選択性に影響を与える可能性があるので、乾燥してから使用することが好ましい。乾燥方法としては、例えば、６０〜１００℃程度の温度で、１時間以上減圧下で行うという方法が好ましいものとして挙げられる。
【００８４】
パラジウムは本発明で用いられる疎水性のイオン性液体に対して強い親和性があるため、生成物である置換アセチレンへの溶脱はわずかである。イオン性液体を用いず、無溶媒や他の有機溶媒を溶媒にした場合の本アセチレンカップリング反応で得られる置換アセチレン中に残存するパラジウム含量に比べ、イオン性液体を用いた場合のパラジウム含量は著しく少ない（参考例１と実施例５）。従って、上記工程(ii)もしくは工程(v)で分離されたアセチレン化合物の精製に関しては、イオン性液体以外に有機溶媒を用いなかった場合にはイオン性液体との分離のみで、有機溶媒を使用した場合にはイオン性液体との分離後有機溶媒を留去するのみで、パラジウム含量の少ない置換アセチレンを得ることができる。
【実施例】
【００８５】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されない。
［実施例１］
減圧下、８０℃で１時間乾燥した［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］（１４ｇ、０．３３当量）の中に酢酸パラジウム（５６ｍｇ、０．００２４当量）とトリフェニルホスフィン（１５６ｍｇ、０．００５当量）、そしてヨウ化銅（Ｉ）（１０４ｍｇ、０．００５３当量）を加え、減圧下、８０℃で１時間加熱した。反応容器内に窒素を導入した後、トリエチルアミン（１３ｇ、１．２５当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．６ｇ、１．１１当量）を加えた。次いで３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（３０ｇ、１当量）を徐々に滴下した。反応温度を８０℃で維持し、二相系の反応液を攪拌して反応させた。３．５時間後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでアンモニウム塩を除去するために３０ｍｌの水で３回洗浄した。生成物は反応混合物から３０ｍｌのジエチルエーテルで３回抽出することにより回収した。有機相を合わせ、１０ｇのシリカゲルを充填したカラムで濾過した後、溶媒を留去し、次いで減圧下で蒸留することにより目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールを得た。
【００８６】
反応混合物から生成物を抽出した後の残液（イオン性液体相）を減圧下、８０℃で２時間乾燥し、再びトリエチルアミン（１３ｇ、１．２５当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．６ｇ、１．１１当量）、そして３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（３０ｇ、１当量）を加え、反応を２回繰り返し実施した。目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールの収率は以下のとおりであった。
【００８７】
収率（％）
当初触媒            ９１
繰り返し１回目      ８４
繰り返し２回目      ７９
［実施例２］
減圧下、８０℃で１時間乾燥した［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］（６．１ｇ、０．１６当量）の中に酢酸パラジウム（１０５ｍｇ、０．００５１当量）とトリフェニルホスフィン（２７３ｍｇ、０．００９９当量）、そしてヨウ化銅（Ｉ）（１８３ｍｇ、０．０１０６当量）を加え、減圧下、８０℃で１時間加熱した。反応容器内に窒素を導入した後、トリエチルアミン（１３．８ｇ、１．５０当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．２ｇ、１．２０当量）を加えた。次いで３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（２６．６５ｇ、１当量）を徐々に滴下した。反応温度を８０℃で維持し、二相系の反応液を攪拌して反応させた。１．５時間後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでアンモニウム塩を除去するために３０ｍｌの水で３回洗浄した。生成物は反応混合物から３０ｍｌのｎ−ヘプタンで３回抽出することにより回収した。有機相を合わせ、１０ｇのシリカゲルを充填したカラムで濾過した後、溶媒を減圧下で留去することにより目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールを得た。
【００８８】
反応混合物から生成物を抽出した後の残液（イオン性液体相）を減圧下、８０℃で２時間乾燥し、再びトリエチルアミン（１３．８ｇ、１．５０当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．２ｇ、１．２０当量）、そして３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（２６．６５ｇ、１当量）を加え、反応を４回繰り返し実施した。目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールの収率は以下のとおりであった。
【００８９】
収率（％）
当初触媒            ９９
繰り返し１回目      ９６
繰り返し２回目      ９７
繰り返し３回目      ９４
繰り返し４回目      ９１
［実施例３］
減圧下、８０℃で１時間乾燥した［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］（４．１ｇ、０．１１当量）の中に酢酸パラジウム（１０３ｍｇ、０．００５０当量）とトリフェニルホスフィン（２７４ｍｇ、０．００９９当量）、そしてヨウ化銅（Ｉ）（１８１ｍｇ、０．０１０４当量）を加え、減圧下、８０℃で１時間加熱した。反応容器内に窒素を導入した後、トリエチルアミン（１８．３ｇ、１．９９当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．０ｇ、１．１７当量）、そして４−ブロモ-トリフルオロメチルベンゼン（２０．５ｇ、１当量）を加えた。反応温度を８０℃で維持し、二相系の反応液を攪拌して反応させた。３時間後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでアンモニウム塩を除去するために３０ｍｌの水で３回洗浄した。生成物は反応混合物から３０ｍｌのｎ−ヘプタンで３回抽出することにより回収した。有機相を合わせ、１０ｇのシリカゲルを充填したカラムで濾過した後、溶媒を減圧下で留去することにより目的とする４−［４−（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールを得た。
【００９０】
反応混合物から生成物を抽出した後の残液（イオン性液体相）を減圧下、８０℃で２時間乾燥し、再びトリエチルアミン（１８．３ｇ、１．９９当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．０ｇ、１．１７当量）、そして４−ブロモ-トリフルオロメチルベンゼン（２０．５ｇ、１当量）を加え、反応を３回繰り返し実施した。目的とする４−［４−（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールの収率は以下のとおりであった。
【００９１】
収率（％）
当初触媒            ９７
繰り返し１回目      ８７
繰り返し２回目      ８７
繰り返し３回目      ８６
［実施例４］
減圧下、８０℃で１時間乾燥した［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］（４．１ｇ、０．１０当量）の中に酢酸パラジウム（１０５ｍｇ、０．００４６当量）とトリフェニルホスフィン（２７３ｍｇ、０．００８９当量）、そしてヨウ化銅（Ｉ）（１８４ｍｇ、０．００９５当量）を加え、減圧下、８０℃で１時間加熱した。反応容器内に窒素を導入した後、トリエチルアミン（１５．０ｇ、１．４６当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（１０．０ｇ、１．１７当量）、そしてヨードベンゼン（２０．７ｇ、１当量）を加えた。反応温度を８０℃で維持し、二相系の反応液を攪拌して反応させた。８時間後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでアンモニウム塩を除去するために３０ｍｌの水で３回洗浄した。生成物は反応混合物から３０ｍｌのジイソプロピルエーテルで３回抽出することにより回収した。有機相を合わせ、１０ｇのシリカゲルを充填したカラムで濾過した後、溶媒を減圧下で留去することにより目的とする２−メチル−４−フェニル−３−ブチン−２−オールを得た。
【００９２】
反応混合物から生成物を抽出した後の残液（イオン性液体相）を減圧下、８０℃で２時間乾燥し、再びトリエチルアミン（１５．０ｇ、１．４６当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（１０．０ｇ、１．１７当量）、そしてヨードベンゼン（２０．７ｇ、１当量）を加え、反応を２回繰り返し実施した。目的とする２−メチル−４−フェニル−３−ブチン−２−オールの収率は以下のとおりであった。
【００９３】
収率（％）
当初触媒            ９６
繰り返し１回目      ９３
繰り返し２回目      ８４
［実施例５］
減圧下、８０℃で１時間乾燥した［ｅｐｙ］［ＮＴｆ2］（１４ｇ、０．６６当量）の中にブロモ［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（４００ｍｇ、０．００７９当量）とヨウ化銅（Ｉ）（１６５ｍｇ、０．０１５９当量）を加え、減圧下、８０℃で１時間加熱した。反応容器内に窒素を導入した後、トリエチルアミン（６．６ｇ、１．２０当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．１ｇ、２．０当量）、そして３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（１６ｇ、１当量）を加えた。反応温度を８０℃で維持し、二相系の反応液を攪拌して反応させた。３時間後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでアンモニウム塩を除去するために３０ｍｌの水で２回洗浄した。生成物は反応混合物から３０ｍｌのジエチルエーテルで３回抽出することにより回収した。有機相を合わせ、１０ｇのシリカゲルを充填したカラムで濾過した後、溶媒を留去し、次いで減圧下で蒸留することにより目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールを得た。
【００９４】
反応混合物から生成物を抽出した後の残液（イオン性液体相）を減圧下、８０℃で２時間乾燥し、再びトリエチルアミン（６．６ｇ、１．２０当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（９．１ｇ、２．０当量）、そして３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（１６ｇ、１当量）を加え、反応を２回繰り返し実施した。目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールの収率は以下のとおりであった。
【００９５】
収率（％）
当初触媒            ９９
繰り返し１回目      ７７
繰り返し２回目      ５９
［実施例６］
減圧下、８０℃で１時間乾燥した［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ2］（１７ｇ、０．７９当量）の中にブロモ［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）（４１２ｍｇ、０．００８２当量）を加え、減圧下、８０℃で１時間加熱した。反応容器内に
窒素を導入した後、トリエチルアミン（７ｇ、１．２７当量）とトリメチルシリルアセチレン（６ｇ、１．１１当量）を加えた。次いで３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（１６ｇ、１当量）を徐々に滴下した。反応温度を８０℃で維持し、二相系の反応液を攪拌して反応させた。４時間後、反応混合物を室温まで冷却し、次いで６０ｍｌの水と６０ｍｌのジエチルエーテルを同時に加えた。三相となった液を強く攪拌して十分に混合した後、静定して各相を分液した。有機相を１０ｇのシリカゲルを充填したカラムで濾過した後、溶媒を留去し、次いで減圧下で蒸留することにより目的とする［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニルエチニル］−トリメチルシランを得た。
【００９６】
反応混合物から生成物を抽出した後の残液（イオン性液体相）を減圧下、８０℃で２時間乾燥し、再びトリエチルアミン（７ｇ、１．２７当量）とトリメチルシリルアセチレン（６ｇ、１．１１当量）、そして３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（１６ｇ、１当量）を加え、反応を１回繰り返し実施した。目的とする［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニルエチニル］−トリメチルシランの収率は以下のとおりであった。
【００９７】
収率（％）
当初触媒            ６８
繰り返し１回目      ７１
［実施例７］
ヨウ化銅（Ｉ）（８３ｍｇ、０．０１５９当量）を加える以外は実施例３と同様に反応を行って、目的とする［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニルエチニル］−トリメチルシランを得た。次いで実施例６と同様に反応を２回繰り返した。目的とする［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニルエチニル］−トリメチルシランの収率は以下のとおりであった。
【００９８】
収率（％）
当初触媒            ８１
繰り返し１回目      ７８
繰り返し２回目      ５７
［実施例８］
減圧下、８０℃で１時間乾燥した［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］（８．２ｇ、０．０２３当量）の中に酢酸パラジウム（２４１ｍｇ、０．００１３当量）とトリフェニルホスフィン（６５９ｍｇ、０．００２５当量）、そしてヨウ化銅（Ｉ）（４１９ｍｇ、０．００２６当量）を加え、減圧下、８０℃で１時間加熱した。反応容器内に窒素を導入した後、トリエチルアミン（１０４ｇ、１．２１当量）と２−メチル−３−ブチン−２−オール（１２１ｇ、１．６８当量）を加えた。次いで３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾブロミド（２５０ｇ、１当量）を１時間かけて滴下した。反応温度を８０℃で維持し、二相系の反応液を攪拌して反応させた。１時間後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでアンモニウム塩を除去するために１００ｍｌの水で３回洗浄した。生成物は反応混合物から１００ｍｌのジエチルエーテルで２回抽出することにより回収した。有機相を合わせ、１０ｇのシリカゲルを充填したカラムで濾過した後、溶媒を減圧下で留去することにより目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールを９７％の収率で得た。偏光ゼーマン原子吸光分析法による分析の結果、この中に含まれるパラジウムの量は２０ｐｐｍであった。
［参考例１］
［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ2］が有する、パラジウム触媒が生成物へと溶脱することを抑制する能力を確認するために、イオン性液体を使用せず、トリエチルアミンを１．７５当量使用する以外は実施例８と同様に反応を行った。ここでトリエチルアミンは塩基と溶媒としての双方の役割を担う。反応の結果、目的とする４−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］−２−メチル−３−ブチン−２−オールを９５％の収率で得た。偏光ゼーマン原子吸光分析法による分析の結果、この中に含まれるパラジウムの量は２９４ｐｐｍであり、イオン性液体を使用する場合の約１５倍であった。