(57)【要約】  【課題】  保存安定性に優れ、かつ取り扱いの容易なメチルリチウム溶液を提供する。  【解決手段】  メチルリチウムが、一般式（１）    Ｒ１−Ｏ−Ｒ２    （１）（式中、Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、Ｒ２はＲ１と同一ではない炭素原子1〜１０個のアルキル基である）で表される非対称エーテル溶媒で希釈されていることを特徴とするメチルリチウム溶液。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メチルリチウムが、一般式（１）
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２    （１）
（式中、Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、Ｒ２はＲ１と同一ではない炭素原子1〜１０個のアルキル基である）
で表される非対称エーテル溶媒で希釈されていることを特徴とするメチルリチウム溶液。
【請求項２】
メチルリチウムに対して２０モル％以下のマグネシウムを含有することを特徴とする請求項１に記載のメチルリチウム溶液。
【請求項３】
非対称エーテル溶媒がシクロペンチルメチルエーテルであることを特徴とする請求項１又は２に記載のメチルリチウム溶液。
【請求項４】
ハロゲン含量がメチルリチウムに対して１０モル％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のメチルリチウム溶液。
【請求項５】
一般式（１）
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２    （１）
（式中、Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、Ｒ２はＲ１と同一ではない炭素原子1〜１０個のアルキル基である）
で表される非対称エーテル溶媒中にリチウムを分散させ、これにハロゲン化メチルを加え反応させた後、濾過により不溶物をとり除くことを特徴とするメチルリチウム溶液の製造方法。
【請求項６】
一般式（１）
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２    （１）
（式中、Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、Ｒ２はＲ１と同一ではない炭素原子1〜１０個のアルキル基である）
で表される非対称エーテル溶媒中にリチウムおよびマグネシウムを分散させ、これにハロゲン化メチルを加え反応させた後、濾過により不溶物をとり除くことを特徴とするメチルリチウム溶液の製造方法。
【請求項７】
ハロゲン化メチルが塩化メチルであることを特徴とする請求項５又は６に記載のメチルリチウム溶液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保存安定性に優れるメチルリチウム溶液およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メチルリチウムは有機合成反応におけるメチル化剤として広く用いられている。
【０００３】
メチルリチウムは炭化水素溶媒には難溶であり、エーテル系溶媒で希釈された溶液として市販されている。しかしながらジエチルエーテルやTHFといった通常のエーテル系溶媒で希釈したメチルリチウムは、保存安定性が良くないものであった（非特許文献１）。
【０００４】
メチルリチウムは一般にリチウムとハロゲン化メチルとの反応によって調製されるが、臭化メチルあるいはヨウ化メチルから調製したメチルリチウムは、溶媒中にて臭化リチウムあるいはヨウ化リチウムと配位し存在する。このように臭化リチウムを含むメチルリチウムは保存安定性に優れ、エーテル溶液として市販されている。
【０００５】
しかしながら、溶媒のエーテルは揮発性が高く、引火点および沸点が低いことから、工業的なスケールでの取り扱いは困難であった。
【０００６】
一方で、メチルリチウムを用いる反応の種類によっては、臭化リチウムのような無機塩が多量存在すると、反応性および選択性に影響を及ぼすことがあり、無機塩の少ないメチルリチウム溶液が望まれていた。
【０００７】
エーテル溶媒中、塩化メチルとリチウムとを反応させることで、ハロゲン含量の少ないメチルリチウムを得られることが知られている（非特許文献２）。しかしながら、このようにして得られたメチルリチウム溶液は、上記と同様に、溶媒としてエーテルを用いていることに加えて、自然発火性液体であることから、取り扱いはさらに困難なものであった。
【０００８】
エーテル以外の溶媒として、芳香族炭化水素溶媒およびＴＨＦのようなルイス塩基を溶媒として用い、塩化メチルとリチウムとを反応させて調製したメチルリチウムが保存安定性に優れるメチルリチウム溶液として提案されている（特許文献１、２）。実際、溶媒にクメンおよびＴＨＦを用いたメチルリチウムが市販されている。ただし、クメンのような高沸点の芳香族炭化水素を溶媒として用いた場合、その分離、除去が困難となる場合があった。
【特許文献１】特開平5-32673号公報
【特許文献２】米国特許第６，８６１，０１１号明細書
【非特許文献１】Organometallics in Synthesis A Manual,Second Edition, WILEY, 2002,p.290
【非特許文献２】Organic Synthesis, CV7, 346
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、保存安定性に優れ、かつ取り扱いの容易なメチルリチウム溶液を提供することにある。さらにはハロゲン量の少ないメチルリチウム溶液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題はメチルリチウムの希釈溶媒として非対称エーテルを使用することで達成された。
【００１１】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
１．  メチルリチウムが、一般式（１）
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２    （１）
（式中、Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、Ｒ２はＲ１と同一ではない炭素原子1〜１０個のアルキル基である）で表される非対称エーテル溶媒で希釈されていることを特徴とするメチルリチウム溶液。
【００１２】
２．  メチルリチウムに対して２０モル％以下のマグネシウムを含有することを特徴とする１項に記載のメチルリチウム溶液。
【００１３】
３．  非対称エーテル溶媒がシクロペンチルメチルエーテルであることを特徴とする１項又は２項に記載のメチルリチウム溶液。
【００１４】
４．  ハロゲン含量がメチルリチウムに対して１０モル％以下であることを特徴とする１〜３項のいずれか１項に記載のメチルリチウム溶液。
【００１５】
５．  一般式（１）
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２    （１）
（式中、Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、Ｒ２はＲ１と同一ではない炭素原子1〜１０個のアルキル基である）で表される非対称エーテル溶媒中にリチウムを分散させ、これにハロゲン化メチルを加え反応させた後、濾過により不溶物をとり除くことを特徴とするメチルリチウム溶液の製造方法。
【００１６】
６．  一般式（１）
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２    （１）
（式中、Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、Ｒ２はＲ１と同一ではない炭素原子1〜１０個のアルキル基である）で表される非対称エーテル溶媒中にリチウムおよびマグネシウムを分散させ、これにハロゲン化メチルを加え反応させた後、濾過により不溶物をとり除くことを特徴とするメチルリチウム溶液の製造方法。
７．ハロゲン化メチルが塩化メチルであることを特徴とする５項又は６項に記載のメチルリチウム溶液の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のメチルリチウム溶液は、保存安定性に優れ、かつ取り扱いが容易である。
【００１８】
またのメチルリチウム溶液は、ハロゲン量の少ないメチルリチウム溶液である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明においてメチルリチウムの希釈溶媒には、前記一般式（１）Ｒ１−Ｏ−Ｒ２で表される非対称エーテルが用いられる。Ｒ１は炭素原子３〜１０個である２級ないし３級のアルキル基、あるいはシクロアルキル基であり、具体的にはイソプロピル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル基などが例示される。Ｒ２はＲ１と同一ではなく、炭素原子1〜１０個のアルキル基であり、具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル基などが例示される。本発明における、非対称エーテルのとしては、具体的にはｔ−ブチルメチルエーテル、ｔ−ブチルエチルエーテル、ｔ−アミルメチルエーテル、ｓ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルなどが例示される。
【００２０】
本発明におけるメチルリチウム溶液は、そのままでも常温において安定であるが、その溶液中にマグネシウムが含まれることによって、さらに保存安定性が向上することが明らかとなった。マグネシウムは、メチルリチウム溶液中ではジメチルマグネシウムとして溶解しているものと思われる。本発明のメチルリチウム溶液に含まれるマグネシウム量は、マグネシウム対メチルリチウムのモル比が０．２：１以下であることが好ましい。この量を超えてマグネシウムが多く存在する場合は、メチルリチウム溶液を使用してなる反応の反応性及び選択性が大きく変わることがある。
【００２１】
本発明におけるメチルリチウムの製造方法としては、溶媒中にリチウムを分散させ、これにハロゲン化メチルを加え反応させた後、濾過により不溶物をとり除くことによって達成される。また、マグネシウムを含有するメチルリチウム溶液は、リチウムと共にマグネシウムを分散させた懸濁液に、ハロゲン化メチルを反応させ、濾過により不溶物をとり除くことによって製造することができる。
【００２２】
メチルリチウム溶液の製造において用いられるリチウムの形状には塊状、粒状、ワイヤー、ディスパージョン等が挙げられ、いずれを用いても問題はないが、反応性の観点からはできるだけ比表面積の大きなリチウムを用いることが好ましい。また、ハロゲン化メチルとの反応性を高めるために、少量のナトリウムを含むリチウムを用いたり、ナフタレンや４、４’−ジ−ｔ−ブチルビフェニルなどのアレーン化合物を当量もしくは触媒量加えたリチウムアレーニドを用いることもできる。
【００２３】
ハロゲン化メチルとしては塩化メチル、臭化メチルおよびヨウ化メチルが用いられる。
特に、ハロゲン化メチルに塩化メチルを用いた場合には、リチウムとの反応により生成する塩化リチウムが、メチルリチウムとの配位化合物を生成し難いため、ハロゲン含量の少ないメチルリチウム溶液を得ることができる。塩化メチルを用いて合成されたメチルリチウム溶液中のハロゲン含量は、メチルリチウムに対して１０モル％以下となり、メチルリチウムを用いた反応を行うに際して、無機塩の存在が、反応性あるいは選択性に悪影響を及ぼすような反応系において好適に用いることができる。
【００２４】
メチルリチウム溶液の製造において用いられるハロゲン化メチルのリチウムに対する量は０．５当量以下であることが好ましい。これを超えてハロゲン化メチルを使用した場合、メチルリチウム溶液中に未反応のハロゲン化メチルが残存することがあり、メチルリチウム溶液の保存安定性が悪化する場合がある。
【００２５】
マグネシウムを含有するメチルリチウム溶液を調整する場合に使用する場合のマグネシウム量は、使用するハロゲン化メチルに対して、０．２当量以下であることが好ましい。これを超えてマグネシウムを用いた場合、得られるメチルリチウム溶液中のマグネシウム対メチルリチウムのモル比が０．２：１以上となり、メチルリチウム溶液を使用してなる反応の反応性及び選択性が大きく変わることがある。
【００２６】
リチウムとハロゲン化メチルとの反応温度は−２０〜６０℃の範囲にて行うことが好ましい。この範囲を超えて反応を行った場合、生成したメチルリチウムの分解が起こることがある。またこの範囲未満の温度では、メチルリチウム製造時の反応速度が低下する。  
以下、本発明の実施例を示す。
【実施例１】
【００２７】
攪拌機、温度計を備えたフラスコに、アルゴン雰囲気下、３％のナトリウムを含んでなるリチウム分散３．５１ｇ（０．５１グラム原子）とシクロペンチルメチルエーテル１３０ｍＬを加えた。これに、氷冷攪拌下、塩化メチル１１．１ｇ（０．２２モル）を１時間かけて添加した。添加後、室温にて１時間攪拌し、不溶分をガラスフィルターにてとり除き、無色透明の４．２７ｗｔ％メチルリチウムのシクロペンチルメチルエーテル溶液、１０５ｇを得た（収率９２％）。溶液中の塩素含量は０．３９ｗｔ％であり、メチルリチウムに対して５．４モル％に相当する。
【００２８】
得られたメチルリチウムを２３℃にて窒素雰囲気下で保存したところ、１ヶ月後のメチルリチウムの濃度は４．１３ｗｔ％、２ヶ月後の濃度は４．１０ｗｔ％であり、分解速度は約０．０７％−メチルリチウム／日であった。
【実施例２】
【００２９】
攪拌機、温度計を備えたフラスコに、アルゴン雰囲気下、３％のナトリウムを含んでなるリチウム分散２．９５ｇ（０．４３グラム原子）、マグネシウム片０．５３ｇ（０．０２グラム原子）およびシクロペンチルメチルエーテル８５ｍＬを加えた。これに、氷冷攪拌下、塩化メチル１０．６ｇ（０．２１モル）を１時間かけて添加した。添加後、室温にて１時間攪拌し、不溶分をガラスフィルターにてとり除き、無色透明の４．８６ｗｔ％メチルリチウムのシクロペンチルメチルエーテル溶液、８５ｇを得た（収率８９％）。溶液中の塩素含量は０．２０ｗｔ％であり、メチルリチウムに対して３．０モル％に相当する。
マグネシウムは０．５７ｗｔ％であり、メチルリチウムに対して１２．６モル％に相当する。
【００３０】
得られたメチルリチウムを２３℃にて窒素雰囲気下で保存したところ、２ヶ月後の濃度は４．７４ｗｔ％であり、分解速度は約０．０４％−メチルリチウム／日であった。
【実施例３】
【００３１】
攪拌機、温度計を備えたフラスコに、アルゴン雰囲気下、３％のナトリウムを含んでなるリチウム分散２．７０ｇ（０．３９グラム原子）、マグネシウム片０．４７ｇ（０．０２グラム原子）およびシクロペンチルメチルエーテル１４０ｍＬを加えた。これに、氷冷攪拌下、塩化メチル８．８ｇ（０．１７モル）を１時間かけて添加した。添加後、室温にて１時間攪拌し、不溶分をガラスフィルターにてとり除き、無色透明の２．８７ｗｔ％メチルリチウムのシクロペンチルメチルエーテル溶液、１１６ｇを得た（収率９３％）。溶液中の塩素含量は０．１７ｗｔ％であり、メチルリチウムに対して４．０モル％に相当する。
マグネシウムは０．２７ｗｔ％であり、メチルリチウムに対して９．２モル％に相当する。
【００３２】
得られたメチルリチウムを２３℃にて窒素雰囲気下で保存したところ、２ヶ月後も濃度の低下はみられなかった。
【比較例１】
【００３３】
シクロペンチルメチルエーテルに変えてジブチルエーテルを溶媒に用いた以外は実施例１と同じ方法にてリチウムと塩化メチルとの反応を行った。
【００３４】
濾過後得られた無色透明溶液中にはメチルリチウムは検出されなかった（収率０％）。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のメチルリチウム溶液は、保存安定性に優れ、かつ取り扱いの容易であるので、
有機合成反応におけるメチル化剤として有用である。