(57)【要約】本発明は、１つの実施形態によれば、第１のエステルから第２のエステルを合成する方法に関するものであって、該方法は下記の工程を含む：a) 第１のエステルと触媒とをジハイドロジェンの存在下に置いて、第１のアルコールおよび第２のアルコールを得る工程、b) 該第２のアルコールを反応メディアムから分離する工程、c)該第１のアルコールを工程a)の触媒と反応させて、第２のエステルおよびジハイドロジェンを得る工程、および、d) 工程c)において得られたジハイドロジェンを工程a)に注入することでこれをリサイクルする工程。 【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のエステルから第２のエステルを合成する方法であって、該方法は下記の工程を含み：
a) 第１のエステルと式１の触媒とジハイドロジェンとを接触させて、第１のアルコールおよび第２のアルコールを得る工程、
b) 該第２のアルコールを反応メディアムから分離する工程、
c) 該第１のアルコールを工程a)からの該式１の触媒と反応させて、第２のエステルおよびジハイドロジェンを得る工程、および
d) 工程c)において得られたジハイドロジェンを工程a)に導入することでこれをリサイクルする工程。
該式1は下記の通りであり、
【化１８】
2016537421.tif 000022
ここで、基Rは、同一かまたは異なり、シクロヘキシル、フェニル、イソプロピルおよびエチルからなる群から選ばれる基であり、
YはホスフィンPR'3、カルボニル基COまたは水素原子であり、ここでR'は同一かまたは異なり、C1-C12アルキル基またはC6-C12 アリール基であり、
Zは水素原子、HBH3 基またはハロゲン原子である、
方法。
【請求項２】
該方法の工程c)を水素アクセプターの添加なしに実施することを特徴とする請求項１による方法。
【請求項３】
該方法の工程a)および／またはc)を溶媒の添加なしに実施することを特徴とする請求項１または２による方法。
【請求項４】
該方法の工程a)および／またはc)を塩基の添加なしに実施することを特徴とする請求項3による方法。
【請求項５】
Zがハロゲン原子でないことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１による方法。
【請求項６】
R'がメチル、エチル、イソプロピルまたはフェニル基であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１による方法。
【請求項７】
Rがシクロヘキシルまたはイソプロピル基であることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１による方法。
【請求項８】
該第１のエステルが下記の式を有することを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１による方法。
【化１９】
2016537421.tif 000023
ここで、R1 はC2 〜C32のアルキル基であり、R2はC1〜C6のアルキル基である。
【請求項９】
該第1のエステルは、下記の式を有することを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１による方法。
【化２０】
2016537421.tif 000024
ここでR3は同一かまたは異なり、C2 〜C32、のアルキル基である。
【請求項１０】
工程a)において用いられる該触媒の充填量は、500ppm〜１ppmの範囲、有利には２00ppm〜２0ppmの範囲、より有利には６0ppm〜４0ppmの範囲から選択されることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１による方法。
【請求項１１】
工程a)が、
i) ５°C〜15０°Cの範囲、有利には７５°C〜１２５°Cの範囲、より有利には１００°Cの温度、
ii)１バール〜５０バールの範囲、有利には10バール〜３０バールの範囲、より有利には２０バールの水素圧力、
を含む反応条件下で実施されることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１による方法。
【請求項１２】
工程ｃ）が、
i)５°C〜２００°Cの範囲、有利には１００°C〜１５０°Cの範囲、より有利には約１３０°Cの温度
ii) 水素の付随する放出（concomitant release）を許容する圧力
を含む反応条件下で実施されることを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか１による方法。
【請求項１３】
水素の放出を許容する該圧力が大気圧に等しいかそれより低い圧力であることを特徴とする請求項１２による方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちいずれか１による合成方法において式１の触媒を使用する方法。
【請求項１５】
式１の触媒の使用を含む触媒的合成方法であって、
【化２１】
2016537421.tif 000025
ここで、基Rは、同一かまたは異なり、シクロヘキシル、フェニル、イソプロピルおよびエチルからなる群から選ばれる基であり、
YはホスフィンPR'3、カルボニル基COまたは水素原子であり、ここでR'は同一かまたは異なり、C1-C12アルキル基またはC6-C12 アリール基であり、
Zは水素原子、HBH3基またはハロゲン原子であり、
触媒的合成を実施するために、該合成方法は下記の工程を含む：
a) 第１のエステルおよび式１の触媒をジハイドロジェンと接触させて、第１のアルコールおよび第２のアルコールを得る工程、
b) 該第２のアルコールを反応メディアムから分離する工程、
方法。
【請求項１６】
該第１のエステルが脂肪酸メチルエステルであることを特徴とする請求項１５による方法。
【請求項１７】
第１のエステルおよび第２のアルコールの触媒的合成のための式１の触媒の使用方法であって、
【化２２】
2016537421.tif 000026
ここで、基Rは、同一かまたは異なり、シクロヘキシル、フェニル、イソプロピルおよびエチルからなる群から選ばれる基であり、
YはホスフィンPR'3、カルボニル基COまたは水素原子であり、ここでR'は同一かまたは異なり、C1-C12アルキル基またはC6-C12 アリール基であり、
Zは水素原子、HBH3基またはハロゲン原子である、
方法。
【請求項１８】
該第１のエステルが脂肪酸メチルエステルであることを特徴とする請求項１７による方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオ系の出発物質から触媒の存在下で脱水素的カップリングによってエステルを合成する方法に関する。該出発物質は、油性物質に由来する脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥｓ）のようなバイオ系エステル、例えばオレイン酸メチルであってもよい。
【背景技術】
【０００２】
多くのエステル、特に酢酸エチルは、多段工程の方法を経て化石オリジンの出発物質（酢酸エチルの場合はエチレン）を用いることで工業的スケールで合成される。酢酸エチルに対する世界的な市場は、2008年には2.5 百万トン／年であった。
【０００３】
例えば、式Ａのカルボニルクロロヒドリド［ビス（２−ジフェニルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)、品名「Ru-MACHO」（非特許文献1）、または式D (下記参照)（非特許文献2および特許文献１参照）、または式Ｂのtrans-RuCl2(PPh3)[PyCH2NH(CH2)2PPh2] （非特許文献3参照）を用いて、エタノールの脱水素的カップリングを行うために、ルテニウム系の触媒を用いることが知られている。しかし、これらの触媒ＡおよびＢは活性化のためにtBuOK または EtONaの存在を必要とする。触媒Ｄは、最高90％のエステル収率を得るには長い反応時間と高い触媒充填量(loading)を必要とする。
【０００４】
【化１】
2016537421.tif 000002
【０００５】
上記と同じ反応に用いられる他の触媒は、式Ｃのカルボニルヒドリド（テトラヒドロボラト）［（ビス（２−ジフェニルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム（ＩＩ）触媒（非特許文献４）である。この反応は特許文献２に記載され、ここにこの合成は例えば３−ペンタノンなどのケトンのような水素アクセプターの存在を必要とするとある。３−ペンタノンは種々の化学種（触媒および基質）を溶解するのに加え、水素アクセプターとして作用する。このように、３−ペンタノンの少なくとも化学量論量が実施例において使用され、それゆえ記載された反応はガス状水素の放出を伴わない。
【０００６】
【化２】
2016537421.tif 000003
【０００７】
溶媒の存在下でかつ塩基および水素アクセプターの不存在下で、例えば式Ｄのtrans-
RuH2(CO)[HN(C2H4PiPr2)2]（非特許文献５）または式Ｅの[RuH(PNN)(CO)]（非特許文献６）を用いて、ブタノールの脱水素的カップリングを行うために、ルテニウム系の触媒を用いることが知られている。しかし、これらの触媒は、最高90％のエステル収率を得るには長い反応時間と高い触媒充填量(loading)を必要とする。
【０００８】
【化３】
2016537421.tif 000004
【０００９】
さらに、工業的規模でこの方法を実施するには、多くの不利な点が存在する。その１つは、反応生成物を単離するために多数の精製工程を実施する必要があり、これはこの方法を甚だ複雑化する。もう１つの問題は、出発物質の外に溶媒のような有機物を用いることである。これらの物質の使用は、このような合成が環境に及ぼすインパクトを実質的に増すので、もちろん避けるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】EP 2 599 544 A1
【特許文献２】WO 2012/144650
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】(CAS: 1295649-40-9), Trade Name: Ru-MACHO
【非特許文献２】M. Nielsen, H. Junge, A. Kammer and M.Beller, Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 5711-5713
【非特許文献３】D. Spasyuk and D. Gusev, Organometallics, 2012, 31, 5239-5242
【非特許文献４】(CAS: 1295649-41-0), Trade Name: Ru-MACHO-BH
【非特許文献５】M. Bertoli, A. Choualeb, A. J. Lough, B. Moore, D. Spasyuk and D. Gusev, Organometallics, 2011, 30, 3479-3482
【非特許文献６】J. Zhang, G. Leitus, Y. Ben-David and D. Milstein, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127,10840-10841
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これらの問題を解決し、かつ、このようにして化石資源を用いるエステルの工業的合成法に代わる現実的な代替を提供する方法が完成された。
【００１３】
実際、この方法によって、高い収率と実施における簡略化された合成および精製工程とを組み合わせることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、１つの実施形態によれば、第１のエステルから第２のエステルを合成する方法に関するものであって、該方法は下記の工程を含む：
a) 第１のエステルと式１の触媒とジハイドロジェン(H2)とを接触させて、第１のアルコールおよび第２のアルコールを得る工程、
b) 該第２のアルコールを反応メディアムから分離する工程、
c) 該第１のアルコールを例えば加熱によって該式１の触媒と反応させて、第２のエステルおよびジハイドロジェンを得る工程、および
d) 工程c)において得られたジハイドロジェンを工程a)に導入することでこれをリサイクルする工程。
【００１５】
該式1は下記の通りであり、
【００１６】
【化４】
2016537421.tif 000005
【００１７】
ここで、基Rは、同一かまたは異なり、シクロヘキシル、フェニル、イソプロピルおよびエチルからなる群から選ばれる基であり、
YはホスフィンPR'3、カルボニル基COまたは水素原子であり、ここでR'は同一かまたは異なり、C1-C12アルキル基またはC6-C12 アリール基であり、
Zは水素原子、HBH3基またはハロゲン原子である。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態によれば、工程c)は水素アクセプターを添加せずに実施される。有利には、工程a) からc)は水素アクセプターを追加的に添加せずに実施される。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態によれば、工程c)は溶媒を添加せずに実施される。有利には、工程a) からc)は溶媒を添加せずに実施される。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態によれば、工程c)は塩基を添加せずに実施される。有利には、工程a) からc)は塩基を添加せずに実施される。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態によれば、工程c)は溶媒の添加と、水素アクセプターの添加と、塩基の添加とを同時に行うことなしに実施される。
【００２２】
表現「水素アクセプター」は、エステル合成のための反応条件下に新規化合物を形成するように、水素分子H2と反応することのできる有機化合物を意味する。特に、それはケトン、アルデヒドおよびアルケンのような化合物であってよい。
【００２３】
工程c)において、分子状水素と反応してこれを吸収することができる化合物の不存在は、特に好ましい。それは、特にガス状水素H2の製造を可能にし、該ガス状水素は反応メディアムから容易に単離され、かつ、従ってその後でこれを例えば工程a)のために使用できるからである。さらに、これは、水素アクセプターの水素化生成物の化学量論量の生成を避け、その後の精製工程を容易にする。
【００２４】
このように、本発明による方法はまた、ガス状の分子状水素を得ることを可能にする。これは、簡単な相分離によって反応メディアムから分離され、かつ、直接、これを放出してもよいしおよび／または回収してもよいし、次いで本方法の工程a)において再使用してもよい。 したがって、本方法は反応の副産物の簡単かつ効果的なリサイクルを可能ならしめ、こうして最初の工程のために水素を添加する必要性を限定的なものとするので、工業的な製造装置に特に好適である。
【００２５】
用語「塩基」は、１または２以上のプロトンを捕捉することのできる化合物を意味する。本発明のコンテキストの範囲内において、この用語は、水酸化ナトリウムのような塩基、またはアルコキシレート化されたアルカリ金属塩、特にEtONa、 MeONaまたはtBuOKを特に意味する。
【００２６】
好ましくは、該反応はトルエンまたはキシレンの不存在下で、および特に溶媒の不存在下で実施される。
【００２７】
用語「溶媒」は、使用温度において液体であり、かつエステル合成のための反応条件下でアルコールおよび場合によっては該触媒を化学的に変性させることなく、これらを溶解、希釈または抽出する特性を有する物質を意味する。場合によっては、ある溶媒はこれが関与する反応の条件下でそれ自身は変性されることがない。これは、水、無機溶媒、および、炭化水素系の、含酸素系の、および含ハロゲン系のタイプの有機溶媒であってよい。
【００２８】
この溶媒は、該反応が実施される溶媒の不存在下で、水素アクセプターおよび／または塩基であってよいことは明らかである。このように、本発明のコンテキストの範囲内において、用語「溶媒」は特に３-ペンタノン、アセトンまたはシクロヘキサノンのようなケトンを意味する。これはまた、場合によってはハロゲン化されている芳香族または脂肪族の炭化水素系の化合物、エーテルおよびアルコールを意味する。
【００２９】
表現「の不存在下で」は、当初の反応混合物中で反応に有効な役割を果たすのに十分な量の化合物の不存在の意味を含み(imply)、かつまた該反応中に該化合物の外的添加の不存在の意味を含む通常の意味で使用される。たとえば、反応メディアム中に最少量（たとえば痕跡の形で）の水素アクセプター、塩基または溶媒が存在することは、該反応に本質的に影響を及ぼさない。このように、溶媒の不存在は、（単数または複数の）出発物質（すなわち該エステルおよび該アルコール）かつまた該触媒を溶解／希釈／抽出するのに十分な量の不存在の意味を含む。溶媒については、この量は一般に反応体のモル数より大きい。すなわち、一般に溶媒は反応メディアム中に５０％以上のモル濃度で存在する。
【００３０】
好ましくは、表現「の不存在」は、１０％未満、より特別には５％未満、または完全な不存在、すなわち0.001%未満の該化合物のモル濃度の意味を含む。
【００３１】
該触媒の式１において、好ましくは、Zはハロゲン原子ではない。
【００３２】
式１からのR'基は、好ましくはメチル、エチル、イソプロピルまたはフェニル基である。
【００３３】
複数のR'基は同じであることが好ましい。
【００３４】
有利には、４つのRは同じである。
【００３５】
好ましくは、Rはシクロヘキシルまたはイソプロピル基である。
【００３６】
本発明の特別の実施形態によれば、該第１のエステルすなわち該出発エステルは下記の式を有する。
【００３７】
【化５】
2016537421.tif 000006
【００３８】
ここで、R1 は直鎖状または分枝状のC2 〜C32、好ましくはC2〜C22 のアルキル基であり、R2はC1〜C6のアルキル基である。R1およびR2 はまた不飽和基または、例えばヒドロキシ、アミノおよびケトン基のような官能基を含んでいてもよい。 
該出発エステルすなわち該第１のエステルは、下記の式を有するものであってもよい。
【００３９】
【化６】
2016537421.tif 000007
【００４０】
ここでR3  は同一かまたは異なり、直鎖状または分枝状の、C2 〜C32、好ましくはC8 〜C22 のアルキル基である。R3はまた不飽和基または、例えば少なくとも１つのヒドロキシ、アミノまたはケトン基のような官能基を含んでいてもよい。 
【００４１】
該第１のエステルは、例えばオレイン酸メチルのような脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）であってもよい。
【００４２】
好ましくは、本発明による方法、より特別には工程a)およびc)において用いられる該触媒の充填量は、10 000 ppm未満、より特別には1000 ppm未満、さらに特別には500 ppm未満である。該充填量は. 例えば約50 ± 10 ppmであってもよい。
【００４３】
好ましくは、本発明による方法において用いられる該触媒の充填量は、10 000 ppm 〜1 ppm、より特別には1000ppm〜10ppm、さらに特別には500ppm〜50ppmの範囲から選ばれる。該充填量は例えば約225±10ppmであってもよい。該充填量は有利には500ppm〜１ppmの範囲、有利には２00ppm〜２0ppmの範囲、より有利には６0ppm〜４0ppmの範囲から選択される。
【００４４】
上記の割合は、出発物質の全質量に対して与えられる。
【００４５】
好ましくは、工程a)はガス状水素の圧力下で実施され、該水素圧力は１0バール〜５０バール、好ましくは20バール〜３０バールの圧力範囲から選ばれ、たとえば約２０バールであってよい。
【００４６】
工程a)は５°C〜15０°Cの範囲、有利には７５°C〜１２５°Cの範囲、より有利には１００°Cの温度で実施される。
【００４７】
有利には、工程ｂ)は減圧蒸発または水性抽出のような公知の分離技術によって実施される。
【００４８】
該反応製造物は所望でない第２のアルコールを一般に含むので、これは有利には反応メディアムから抽出される。このようにして、後段のエステル化反応は、２モルの同じアルコールをカップリングして、出発エステルとは異なる新規エステルを創製することを可能ならしめる。
【００４９】
好ましくは、工程ｃ）は、反応メディアムの加熱を含み、200°C〜15°C、より特別には150°C〜40°C、さらに特別には130°C〜80°Cの温度範囲から選択される温度で実施される。この温度は約130±1°Cであってもよい。好ましくは該温度は５°C〜２００°Cの範囲、有利には１００°C〜１５０°Cの範囲、より有利には約１３０°Cの温度であってよい。
【００５０】
好ましくは、工程ｃ）の反応は、20バール〜１バールの圧力範囲で実施される。有利には特別な圧力は適用されず、該反応は大気圧または開放系において実施される。
【００５１】
該圧力としては、水素を放出させる圧力が有利である。このように、大気圧または大気圧より低い圧力（真空下という）が好ましい。
【００５２】
該方法の工程a) およびc)において用いられる触媒は、同じであることが好ましい。
【００５３】
本発明による方法において、該出発物質（エステル）は単独で存在してもよいし、他のエステルのような他の反応物との混合物として存在してもよい。
【００５４】
さらに、該出発物質は精製形態で用いられても粗製形態で用いられてもよく、特に該化合物が植物油から（例えば油性材料から）得られたものであるときは、特に未精製形態で用いられてもよい。
【００５５】
本発明の特別な側面の1つによれば、該方法の工程c)、および好ましくは工程a) から工程c)のすべては、アルコールのカップリング反応に対して、および／または、分子状水素の製造に対して作用を示し得るいかなる添加剤（触媒以外）の不存在下でも実施される。
【００５６】
本発明の他の好ましい側面によれば、該方法は該出発物質または反応メディアムを乾燥および／または脱ガスする工程を含まない。これは、驚いたことに、該触媒(特に式Ｃすなわち１aのRu-MACHO-BHのようにZがHBH3である触媒)は空気および痕跡の水の存在下で活性のままであることが分かったからである。
【００５７】
実際、予期せぬことに、特に溶媒の添加なしで水素アクセプターの添加なしで塩基の添加なしで、空気および痕跡の水の存在下でという特定の反応条件により、高収率を保ちつつ、
反応時間の短縮と、触媒充填量の大幅な削減とを同時に達成することができる。上述したような添加化合物を使用しなくてもよいという事実により、製造コストを削減し、該使用に関連した腐食の問題を回避し、それゆえに該方法の環境インパクトを大幅に減少することができる。これはまた、該方法の後段における反応生成物の分離および／または精製のための操作を大幅に簡略化することを可能ならしめる。該操作は、蒸留による反応の溶媒の除去、塩基を用いる反応メディアムの中和、または水素アクセプターの使用中の様々の反応生成物の分離のようなものである。
【００５８】
本発明の１つの特別な側面によれば、該触媒は好ましくは式１においてZがHBH3であり、および／または、YがCO基であり、そしてRがフェニル基である触媒である。
【００５９】
本発明の１つの側面によれば、該触媒は好ましくは式１において４つのＲが同じである触媒である。
【００６０】
本発明の特に好ましい１つの側面によれば、該触媒は式１においてZがHであり、YがホスフィンPR'3（ここでR'はC1-C12アルキル基またはC6-C12アリール基、特にメチル、エチル、イソプロピルまたはフェニル基である）である触媒である。
【００６１】
本発明の１つの好ましい変形種によれば、該触媒は1b (R = i-Pr, Z = HBH3, Y = CO) の触媒である。
【００６２】
本発明の１つの好ましい変形種によれば、該触媒は式１aすなわち式C(R = Ph, Z = HBH3, Y = CO)の触媒である。
【００６３】
本発明の１つの好ましい変形種によれば、該触媒は式1c (R = Cy, Z = HBH3, Y = CO)の触媒である。
【００６４】
本発明の１つの好ましい変形種によれば、該触媒は式6a (R = Ph, Z = H, Y = CO) の触媒である。
【００６５】
本発明の１つの好ましい変形種によれば、該触媒は式6ｂ (R = イソプロピル, Z = H, Y = CO) の触媒である。
【００６６】
本発明の１つの好ましい変形種によれば、該触媒は式6c (R = Cy, Z = H, Y = CO) の触媒である。
【００６７】
本発明はまた、上述のように本明細書に記載された触媒、およびその製造方法にも関する。特に式1c、 1b、 6a および6cの錯体、および同式において該カルボニル置換基がホスフィンによって置換されている錯体は、本発明の主題の１つである。触媒的合成法における該触媒の使用、およびこのような合成方法も本発明の主題である。
【００６８】
本発明はまた、上述した方法によって直接得られたエステルにも関する。
【００６９】
本発明の他の実施形態によれば、該方法はセリド（cerides）の合成のための方法である。
【００７０】
本発明の他の実施形態によれば、工程a) およびc)において式１中の異なる触媒を使用することを考慮に入れることもできる。同様に、工程b)から抽出したアルコールを第２のエステルの合成のための出発物質として使用することを考慮に入れることもできる。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
実施例 1a:  触媒1aを用いる、メチルエステルからのオレイン酸オレイル(セリド)の合成
該反応のための反応スキムは下記の通りである。
【００７２】
【化７】
2016537421.tif 000008
【００７３】
触媒1a (4.5 mg; 7.7 μモル) を、撹拌バーを含むオートクレーブに導入する。2.3 gのオレイン酸メチル(7.7 mモル)をアルゴン雰囲気下でシリンジを用いて導入する。ついで該オートクレーブを真空／水素サイクルによって３回パージし、その後約 20 バールの水素を導入する。 この系をオイルバスによって100°Cに加熱し、磁気的に18 時間撹拌する。メタノールおよびオレイルアルコールが得られる。このプロセス中に該脂肪鎖の不飽和基は水素化されていないことが注目される。
【００７４】
実施例 1b:  触媒1bを用いる、メチルエステルからのオレイン酸オレイル(セリド)の合成
該反応のための反応スキムは下記の通りである。
【００７５】
【化８】
2016537421.tif 000009
【００７６】
触媒1b (3.4 mg; 7.7 μモル) を、撹拌バーを含むオートクレーブに導入する。2.3 gのオレイン酸メチル(7.7 mモル)をアルゴン雰囲気下でシリンジを用いて導入する。ついで該オートクレーブを真空／水素サイクルによって３回パージし、その後約 20 バールの水素を導入する。 この系をオイルバスによって100°Cに加熱し、磁気的に18 時間撹拌する。メタノールおよびオレイルアルコールが得られる。このプロセス中に該脂肪鎖の不飽和基は水素化されていないことが注目される。
【００７７】
実施例 1c:  触媒1cを用いる、メチルエステルからのオレイン酸オレイル(セリド)の合成
該反応のための反応スキムは下記の通りである。
【００７８】
【化９】
2016537421.tif 000010
【００７９】
触媒1c (4.7 mg; 7.7 μモル)を、撹拌バーを含むオートクレーブに導入する。2.3 gのオレイン酸メチル(7.7 mモル)をアルゴン雰囲気下でシリンジを用いて導入する。ついで該オートクレーブを真空／水素サイクルによって３回パージし、その後約 20 バールの水素を導入する。 この系をオイルバスによって100°Cに加熱し、磁気的に18 時間撹拌する。メタノールおよびオレイルアルコールが得られる。このプロセス中に該脂肪鎖の不飽和基は水素化されていないことが注目される。
【００８０】
実施例 1a, 1bおよび1cにおいて得られた選択率および転化率を表Iに示す。
【表Ｉ】
2016537421.tif 000011
該反応メディアムをアルゴン下でシリンジを用いてシュレンク・チューブに移す。該メタノールを真空下(20°C, 30 分, 1x10-3 mバール) で蒸発させる。
【００８１】
ついでシュレンク・チューブに、頂部にバブラーを備えたコンダンサーを取り付ける。まだ触媒 1a, 1b または 1cを含んでいるこの系を130°Cで１８時間加熱する。付随するガス状の分子状水素の放出が認められ、したがってこれは脂肪族アルコールの合成において使用できる。
【００８２】
得られた製造物をNMR (Bruker Avance 1, 300 MHz, 5 mm プローブNMR スペクトロメーター) で決定し、表IIにまとめて示す。
【表ＩＩ】
2016537421.tif 000012
この転化率は、トリグリセリドのエステル交換から生じるメチルエステルからセリド（ceride）を直接得ることを可能にする。
【００８３】
この方法論は、出発メチルエステルの炭素鎖の長さに関係なく他の脂肪酸メチルエステル(FAMEs)に一般化できる。
【００８４】
実施例 2: 
トリグリセリドからのセリドの合成
実施例2a: 溶媒の存在下におけるグリセリル・トリブチレート（トリブチリン）からの酪酸ブチルの合成
酪酸ブチルの合成は、同じルテニウム触媒を用いる２つの工程（トリグリセリド水素化およびこれに続く対応アルコールの脱水素化）において実施された。
【００８５】
該反応の反応スキムは下記の通りである。
【００８６】
【化１０】
2016537421.tif 000013
【００８７】
工程 1:   グローブ・ボックスにおいて、1 モル%の触媒1a (30 mg; 51.3 μモル)と、0.516 gのグリセリル・トリブチレート (1.7 mモル) と、トルエン(7 ml) を順次、撹拌バーを含むオートクレーブにアルゴン雰囲気下で充填する。次に該オートクレーブを水素で３回パージし、その後約 40 バールの水素を導入する。この系を電熱テープを用いて100°Cに加熱し、18 時間磁気的に撹拌する。該反応混合物を、プロトンＮＭＲおよびガスクロマトグラフィによって分析する前に、必要に応じてセライトを通して濾過した。該転化率は96%のオーダーである。n-ブタノールおよび酪酸ブチルに対する収率は、それぞれ84% および 2%である。さらにグリセリドのモノエステルおよびジエステルの形成が3%オーダーの見積りパーセンテージで認められる。 
【００８８】
工程 2: グローブ・ボックスにおいて、該反応メディアムをアルゴン下でシリンジを用いてシュレンク・チューブに移す。ついでシュレンク・チューブに、頂部にバブラーを備えたコンダンサーを取り付ける。次にこの系を120°C で18時間加熱する。
【００８９】
得られた製造物をNMR で決定し、各製造物のパーセンテージをプロトンＮＭＲおよびガスクロマトグラフィによって見積もる。n-ブタノールの転化率 は20%オーダーであり、酪酸ブチルの選択率は100%である。
【００９０】
実施例2b: 溶媒の不存在下におけるグリセリル・トリブチレート（トリブチリン）からの酪酸ブチルの合成
該反応の反応スキムは下記の通りである。
【００９１】
【化１１】
2016537421.tif 000014
【００９２】
工程 1:   グローブ・ボックスにおいて、0.1 モル% の触媒 1a (30 mg; 51.3 μモル)と、5.16 gのグリセリル・トリブチレート (1.7 mモル) とを順次、撹拌バーを含むオートクレーブにアルゴン雰囲気下で充填する。次に該オートクレーブを水素で３回パージし、その後約 40 バールの水素を導入する。この系を電熱テープを用いて100°Cに加熱し、18 時間磁気的に撹拌する。該反応混合物を、プロトンＮＭＲおよびガスクロマトグラフィによって分析する。該転化率 は84%のオーダーである。n-ブタノールおよび酪酸ブチルに対する収率は、それぞれ45% および 7%である。さらにグリセリドのモノエステルおよびジエステルの形成がそれそれ16% および 13%オーダーの見積りパーセンテージで認められる。
【００９３】
工程 2: グローブ・ボックスにおいて、該反応メディアムをアルゴン下でシリンジを用いてシュレンク・チューブに移す。ついでシュレンク・チューブに、頂部にバブラーを備えたコンダンサーを取り付ける。次にこの系を120°C で18時間加熱する。
【００９４】
得られた製造物をNMR で決定し、各製造物のパーセンテージをプロトンＮＭＲおよびガスクロマトグラフィによって見積もる。n-ブタノールの転化率 は5%オーダーであり、酪酸ブチルの選択率は100%である。
【００９５】
実施例2c: グリセリル・トリオレート（トリオレイン）からのオレイン酸オレイルの合成
該反応の反応スキムは下記の通りである。
【００９６】
【化１２】
2016537421.tif 000015
【００９７】
工程1: グローブ・ボックスにおいて、0.33 モル% の 触媒 1a (3.0 mg; 5.13 μモル)と、0.453 g のグリセリル・トリオレート(0.51 mモル)と、トルエン (7 ml) を順次、撹拌バーを含むオートクレーブにアルゴン雰囲気下で充填する。次に該オートクレーブを水素で３回パージし、その後約 40 バールの水素を導入する。この系を電熱テープを用いて100°Cに加熱し、18 時間磁気的に撹拌する。該反応混合物を、プロトンＮＭＲおよびガスクロマトグラフィによって分析する。該転化率 は94%のオーダーである。オレイルアルコールおよびオレイン酸オレイルの収率は、それぞれ87% および 7%である。このプロセス中に該脂肪鎖の不飽和基は水素化されていないことが注目されるのは興味深い。
【００９８】
工程 2: グローブ・ボックスにおいて、該反応メディアムをアルゴン下でシリンジを用いてシュレンク・チューブに移す。さらに0.66 モル% の触媒 1a (6.0 mg; 10.26 μモルを追加した)。ついでシュレンク・チューブに、頂部にバブラーを備えたコンダンサーを取り付ける。次にこの系を120°C で18時間加熱する。
得られた製造物をNMR で決定し、各製造物のパーセンテージをプロトンＮＭＲおよびガスクロマトグラフィによって見積もる。モノエステルグリセリドおよびジエステルグリセリドは痕跡の形態で存在するに過ぎないことに注目すべきである。
【００９９】
実施例 2a, 2b および 2cにおいて２工程後に得られる収率および転化率を表IIIにまとめて示す。
【表ＩＩＩ】
2016537421.tif 000016
(*) : 触媒/エステル官能基比（Catalyst/ester function ratio）; (a): 第１工程に対し0.33 モル%の触媒1a を用いた。さらに第２工程に対し反応メディアムに同触媒1a を0.66 モル%追加した。 (b): 1H NMR および GCによって見積もられた収率および転化率
実施例 3: カルボニルクロロヒドリド［ビス（２−ジイソプロピルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II) (2b) の合成
この反応のための反応スキムは下記のとおりである:
【０１００】
【化１３】
2016537421.tif 000017
【０１０１】
合成: シュレンク・チューブに入れた、カルボニルクロロヒドリド［トリス（トリフェニルホスフィン］ルテニウム(II) (Strem Chemicals, 0.999 g; 1.04 mモル) とNH(C2H4PiPr2)2, 3a (0.357 g; 1.17 mモル)のdiglyme (10 ml)中のサスペンションを、165°Cに予備加熱されたオイルバス中に入れ、２時間攪拌し続け、透明な黄色い溶液を得る。この溶液を室温に１８時間保ち、沈殿物を得る。10 ml のペンタンを加え、サスペンジョンを１時間で0°Cに冷却する。ついで上澄み液を除き、結晶をジエチルエーテル(3 x 5 ml)で洗浄し、そのあと減圧下で乾燥すると、目的物質がごく淡黄色の粉体の形態で得られる。収率: 64% (0.317 g)。
【０１０２】
31P-{1H} NMR (CD2Cl2, 121.5 MHz): δ. 74.7 ppm. 1H and 31P NMR 文献からのスペクトルデータに一致。参照: Bertoli, M.; Choualeb, A.; Lough, A. J.; MooreB.; Spasyuk, D.; Gusev D. G. Organometallics, 2011, 30, 3479。
【０１０３】
実施例 4:  カルボニルクロロヒドリド［ビス（２−ジシクロヘキシルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II) (2c) の合成
この反応のための反応スキムは下記のとおりである:
【０１０４】
【化１４】
2016537421.tif 000018
【０１０５】
合成: シュレンク・チューブに入れた、カルボニルクロロヒドリド［トリス（トリフェニルホスフィン］ルテニウム(II) (Strem Chemicals, 1.000 g; 1.05 mモル)とNH(C2H4PCy2)2, 3b (0.498 g; 1.07 mモル)のdiglyme (10 ml)中のサスペンションを、165°Cに予備加熱されたオイルバス中に入れ、19時間攪拌し続け、サスペンジョンを得る。ついでこの反応メディアムを室温に冷却し、上澄み液を除き、沈殿物をジエチルエーテル(3 x 5 ml)で洗浄し、そのあと減圧下で乾燥すると、目的物質がごく淡黄色の粉体の形態で得られる。収率: 78% (0.518 g)。31P-{1H} NMR (CD2Cl2, 121.5 MHz): δ. 65.6 ppm. 1H and 31P NMR文献からのスペクトルデータに一致。参照: Nielsen, M.; Alberico, E.; Baumann, W.; Drexler H.-J.; Junge, H.; Gladiali, S.; Beller, M. Nature, 2013, in press (doi:10.1038/nature11891)。
【０１０６】
実施例5:カルボニルヒドリド（テトラヒドロボラト［ビス（２−ジ- i-プロピルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（1b ) の合成
この反応のための反応スキムは下記のとおりである:
【０１０７】
【化１５】
2016537421.tif 000019
【０１０８】
合成: シュレンク・チューブ内において、アルゴン流下で、NaBH4(5 mg; 0.24 mモル) のエタノール(2 ml)中溶液をカルボニルクロロヒドリド［ビス（２−ジ- i-プロピルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（2b ) (50 mg; 0.08 mモル)のトルエン(8 ml)中サスペンジョンに加える。ついでシュレンク・チューブを密封し、65°Cに予備加熱されたオイルバス中に浸漬し、2時間３０分間攪拌し続けると、乳白光の溶液が生じる。その後、
この溶媒を減圧下(室温、 1x10-3mバール)に蒸留によって除去する。得られた白色残渣をジクロロメタン(3 x 5 ml)で抽出し、焼結ガラスで濾過する。ついで濾液を減圧下に(室温、1x10-3mバール)濃縮すると、目的物質が白色粉体の形態で得られる(30 mg; 収率: 62%)。
【０１０９】
1H NMR (CD2Cl2, 300 MHz): δ. 3.90 (broad; 1H; NH); 3.30-3.12 (m; 2H); 2.56-2.44 (m; 2H); 2.30-2.21 (m; 2H); 1.94 - 1.82 (m; 2H); 1.38 (dd; JHP=16.2 Hz; JHH=7.5 Hz; 6H); 1.28-1.14 (m; 18 H); -1.92 - -2.69 (broad; 4H; RuHBH3); -13.53 (t, JHP=17.7 Hz; 1H; RuH). 31P-{1H} NMR (CD2Cl2, 121.5 MHz): δ. 77.7 ppm.
実施例6:カルボニルヒドリド（テトラヒドロボラト［ビス（２−ジシクロヘキシルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（1ｃ) の合成
この反応のための反応スキムは下記のとおりである:
【０１１０】
【化１６】
2016537421.tif 000020
【０１１１】
合成: シュレンク・チューブ内において、アルゴン流下で、NaBH4  (48 mg; 1.37 mモル)のエタノール(12 ml)中溶液をカルボニルクロロヒドリド［ビス（２−ジシクロヘキシルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（2ｃ ) (200 mg; 0.43 mモル) のトルエン(16 ml)中サスペンジョンに加える。ついでシュレンク・チューブを密封し、65°Cに予備加熱されたオイルバス中に浸漬し、4時間攪拌し続けると、乳白光の溶液が生じる。その後、この溶媒を減圧下(室温、 1x10-3mバール)に蒸留によって除去する。得られた白色残渣をジクロロメタン(3 x 5 ml)で抽出し、焼結ガラスで濾過する。ついで濾液を減圧下に(室温、1x10-3mバール)濃縮すると、目的物質が白色粉体の形態で得られる(171 mg; 収率: 88%)。
【０１１２】
1H NMR (CD2Cl2, 300 MHz): δ. 3.85 (broad; 1H; NH); 3.27-3.09 (m; 2H); 2.27-2.10 (m; 8H); 1.96-1.68 (m; 20H); 1.61-1.20 (m; 22H); -2.19 - -2.50 (broad; 4H; RuHBH3); -13.60 (t, JHP=17.9 Hz; 1H; RuH). 31P-{1H} NMR (CD2Cl2, 121.5 MHz): δ. 68.9 ppm.
実施例 7: カルボニル（ジヒドリド）［ビス（２−ジイソプロピルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（6ｂ) の合成
【０１１３】
【化１７】
2016537421.tif 000021
【０１１４】
合成: シュレンク・チューブ内において、アルゴン流下で、NaBH4  (48 mg; 1.37 mモル)のエタノール(12 ml)中溶液をカルボニルヒドリドクロロ［ビス（２−ジイソプロピルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（2 b） (221 mg; 0.468 mモル) のTHF (8 ml)中の白色系サスペンジョンを、１ＭのNaHBEt3 のトルエン(0.45 ml; 0.450 mモル)中の市販溶液で処理する。次いで、該反応メディアムを室温でアルゴン雰囲気下で１８時間撹拌し続けると、乳白光の淡黄色溶液が得られる。ついでこの溶液を減圧下で濃縮すると、トルエン(8 ml)に溶解する黄色の固形残渣が得られる。この新たな溶液を焼結ガラスで濾過し、ついで濾液を減圧下に濃縮すると、黄色の粉体が得られる。収率: 89% (181 mg)。
【０１１５】
1H NMR (C6D6, 300 MHz): δ. 2.20 - 2.04 (m; 3H); 1.92 - 1.83 (m; 4H); 1.66 - 1.54 (m; 2H); 1.36 - 1.27 (m; 24H); 1.01 - 0.91 (m; 2H); -6.18 - -6.46 (m; 2H; RuH2). 
31P-{1H} NMR (C6D6, 121.5 MHz): δ. 91.1 ppm.
実施例 ８: カルボニル（ジヒドリド）［ビス（２−ジシクロヘキシルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（6ｃ) の合成
合成: シュレンク・チューブ内において、カルボニルヒドリドクロロ［ビス（２−ジシクロヘキシルホスフィノエチル）アミノ］ルテニウム(II)（2ｃ) (63 mg; 0.1 mモル) のTHF (2 ml)中の白色系サスペンジョンを1 M のNaHBEt3 のトルエン(0.12 ml; 0.12 mモル)中溶液（市販）で処理する。次に該反応メディアムをアルゴン雰囲気下に室温で１８時間攪拌し続けると、乳白光系の淡黄色溶液が生じる。その後、この溶液を減圧下に濃縮すると、トルエン(2 ml)に溶解する黄色の固形残渣が生じる。この新たな溶液を焼結ガラスで濾過し、ついで濾液を減圧下に濃縮すると、黄色粉体が得られる。収率: 80% (48 mg)。
【０１１６】
1H NMR (C6D6, 300 MHz): δ. 2.32 - 2.07 (m; 6H); 1.90 - 1.60 (m; 31H); 1.34 - 1.03 (m; 16H); -6.18 - -6.34 (m; 2H; RuH2).
31P-{1H} NMR (C6D6, 121.5 MHz): δ. 80.4 ppm.
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その外の実施例は当業者に明らかであろう。
【国際調査報告】
2016537421.tif 000027
2016537421.tif 000028
2016537421.tif 000029
2016537421.tif 000030
2016537421.tif 000031
2016537421.tif 000032