(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラジウム触媒及びホスフィンの存在下で、塩素化芳香族化合物とアクリル酸誘導体からケイ皮酸誘導体を製造する方法であって、ホスフィンとして式Ｉ
0003833700.tif 000007
[上式中、
Ｒ1は各場合において互いに独立に直鎖または分岐したＣ1-6−アルキル、Ｃ1-6−アルコキシ、Ｃ4-8−シクロアルキルまたはＣ4-8−シクロアルコキシであり、
Ｒ2は直鎖または分岐したＣ1-6−アルキル、Ｃ1-6−アルコキシ、Ｃ4-8−シクロアルキルまたはＣ4-8−シクロアルコキシまたは式ＩＩのラジカルであり
0003833700.tif 000008
ただし、（ＩＩ）上式中
Ｒ3は２価のＣ1-20−アルキレンであり、
Ｒ1は上に定義したとおりである。]
の新油性脂肪族ホスフィンを用い、アクリル酸誘導体として式(ＩＩＩ)
0003833700.tif 000009
[上式中、
ＲはＣＮまたはＣＯＲ4であり、ここでＲ4はＯＨ、Ｏ−Ｃ6−Ｃ10−アリール、Ｏ−Ｃ1−Ｃ20−アルキル、ＮＨ2、ＮＨ−Ｃ6−Ｃ10−アリール、ＮＨ−Ｃ1−Ｃ20−アルキル、Ｎ−Ｃ6−Ｃ10アリール、Ｎ−Ｃ1−Ｃ20−アルキル−Ｃ6−Ｃ10−アリールまたはＮ−ジ−Ｃ1−Ｃ20−アルキルであり、
Ｒ’はＨ、Ｃ1−Ｃ10−アルキル、Ｃ6−Ｃ20−アリールまたはＲである]
のアクリル酸誘導体を用い、かつ反応を無機塩基の存在下で行うことを特徴とする前記方法。
【請求項２】
使用する前記パラジウム触媒が、０．０００１〜１モル％のパラジウム（使用する塩素化芳香族化合物基準で）の量で酸化状態０及び／または＋２にあるパラジウム化合物であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
使用する前記塩素化芳香族化合物が、式（ＩＶ）
0003833700.tif 000010
[上式中、
Ｒ5はＣ6−Ｃ10−アリール、Ｃ1-20−アルキル、ＣＮ、Ｓ−Ｒ6、ＣＯ−ＯＲ6、−Ｆ、−ＯＣＦ3、ＯＲ6またはＮＲ62であり、ただしＲ6は水素、Ｃ6−Ｃ10−アリールまたはＣ1-20−アルキルであり、
ｍは０または１であり、
ｎは１〜５であり、
ｎ＋ｍは１〜５である。]
のクロロベンゼンであり、塩素化芳香族化合物のアクリル酸誘導体に対するモル比が１：０．７〜１：３の範囲に維持されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が５０〜１８０℃の範囲の温度で行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記方法が保護ガスの下で撹拌しながら行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明はケイ皮酸誘導体の製造方法に関する。
パラジウム触媒、ホスフィン配位子及び塩基の存在下にオレフィンを臭素化芳香族化合物によってアリール化できることは既に知られている（R.F. Heck, Org. React. 27, 345-394（1982）参照のこと）。
Y. Ben-Davidら、Organometallics 11, 1995(1992)によれば、塩素化芳香族化合物を使用するアルケンのアリール化は二座ホスフィン配位子の存在下においてのみ行うことができる。
この反応は、同時に溶媒としての役目もなす各種のアミン（例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン）によりしばしば実施される。使用する塩基としては、ジメチルホルムアミド中のアルカリ金属カルボン酸塩（ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ７８７６８参照）、あるいは極性の非プロトン性溶媒（例えばジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、アセトニトリル）及び相間移動触媒の同時存在を条件とするアルカリ金属の炭酸塩または重炭酸塩を含む（Tetrahedron Lett. 26, 2667-2670（1985）及びJ. Org. Chem. 56, 1289-1293（1991））。
さらに国際特許出願ＷＯ９０／１０６１７は、２段階プロセスで最初ｐ−メトキシアニリン（＝ｐ−アニシジン）をジアゾ化することができ、次いでこの生成物を沃化カリを使用して４−ヨードアニソールに転化できることを開示している。この生成物を引続いてトリエチルアミンとパラジウム触媒の存在下に２−エチルヘキシルアクリレートと反応させて２−エチルヘキシル４−メトキシシンナメートを得ることができる。このプロセスは多数の工程をともない、沃化アルカリ金属の回収を必要とする。
１モル％の醋酸パラジウム（II）の存在下で４−ヨードアニソールとアクリル酸メチル及び化学量論量のテトラメチルエチレンジアミンとの反応は、１００℃で５時間後、メチル４−メトキシシンナメートの収率は６８％に過ぎない（J. Org. Chem. 37, 2320-2322（1972））。
１〜２モル％の醋酸パラジウム（II）及び２〜４モル％のトリフェニホスフィン存在下で４−ブロモアニソールとアクリル酸メチル及び化学量論量のテトラメチルエチレンジアミンとの反応は、１３５℃で３６時間後、メチル４−メトキシシンナメートの収率は５４％である（J. Am. Chem. Soc. 96, 1133-1136（1974））。
ドイツ特許ＤＥ４２１１６０８は、パラジウム触媒とパラジウム基準で大過剰のホスフィンの存在下、臭素化芳香族化合物とアクリル酸誘導体との反応を提案している。この反応で比較的大量に生じるホスフィンは生成物の単離に追加の困難をもたらす。
ヨーロッパ特許ＥＰ０５０９４２６は、塩基の存在下及び極性の非プロトン性溶媒中のカップリング触媒の存在下、ｐ−ブロモアニソール及びアクリル酸オクチルからオクチルｐ−メトキシシンナメートの製造について記載している。今日までに開示されている全ての方法は副産物として臭化物の塩を生成し、かなりの廃水汚染または困難な回収処理を結果としてもたらす。今日まで公知のいずれの方法も相当する塩素誘導体では成功した結果を得ていない。
ヨーロッパ特許１０３５４４は、クロロ（４−ホルミルフェニル）ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II）の存在下、アクリルニトリルのｐ−クロロベンズアルデヒドによるアリール化法を記載しており、生成物は収率僅か１８％で得られている。
したがって、パラジウム触媒の存在下で、空間−時間収率が高く、かつ特別な複雑さを要する補助物を使用しないで、反応性は少ないが製造はより容易な塩素化芳香族化合物をアクリル酸誘導体と反応させるのに使用できるプロセスへのニーズがある。
さてパラジウム触媒とホスフィンの存在下に、塩素化芳香族化合物とアクリル酸誘導体とからケイ皮酸誘導体を製造する方法が発見された。この方法は式Ｉの新油性の脂肪族ホスフィンを用いることを特徴とする。
0003833700.tif 000002
ただし上式中
Ｒ1は各場合において互いに独立に直鎖または分岐のＣ1-6−アルキル、Ｃ1-6−アルコキシ、Ｃ4-8−シクロアルキルまたはＣ4-8−シクロアルコキ、好ましくは分岐のＣ3-6−アルキル、Ｃ3-6−アルコキシまたはシクロヘキシルであり、
Ｒ2は直鎖または分岐のＣ1-6−アルキル、Ｃ1-6−アルコキシ、Ｃ4-8−シクロアルキルまたはＣ4-8シクロアルコキシまたは式ＩＩのラジカル
0003833700.tif 000003
であり、上式中
Ｒ3は２価のＣ1-20−アルキレンであり、
Ｒ1は前記定義に同じである。
パラジウムの量は、使用するクロロ芳香族化合物基準でその割合が０．０００１〜１モル％、好ましくは０．００５〜０．０５モル％になるように選ぶことができる。
使用するアクリル酸誘導体は、例えば式(III)に示すものであってもよい。
0003833700.tif 000004
ただし上式中、
ＲはＣＮまたはＣＯＲ4であり、ここでＲ4はＯＨ、Ｏ−Ｃ6−Ｃ10−アリール、Ｏ−Ｃ1−Ｃ20−アルキル、ＮＨ2、ＮＨ−Ｃ6−Ｃ10−アリール、ＮＨ−Ｃ1−Ｃ20−アルキル、Ｎ−Ｃ6−Ｃ10アリール、Ｎ−Ｃ1−Ｃ20−アルキル−Ｃ6Ｃ10−アリールまたはＮ−ジ−Ｃ1−Ｃ20−アルキルであり、
Ｒ’はＨ、Ｃ1−Ｃ20−アルキル、Ｃ6−Ｃ20−アリールまたはＲである。
式(III)においてＲは、Ｒ4がＯ−Ｃ1−Ｃ20−アルキル、特に好ましくはＯ−Ｃ1−Ｃ10−アルキルであるＣＯＲ4であるのが好ましく、特に２−エチルヘキシルオキシが好ましい。使用できる塩素化芳香族化合物は、例えば（IV）のクロロベンゼンである。
0003833700.tif 000005
ただし上式中、
Ｒ5はＣ6−Ｃ10−アリール、Ｃ1-20−アルキル、ＣＮ、Ｓ−Ｒ6、ＣＯ−ＯＲ6、−Ｆ、−ＯＣＦ3、ＯＲ6またはＮＲ62であり、ここでＲ6は水素、Ｃ6−Ｃ10−アリールまたはＣ1-20−アルキルであり、
ｍは０または１であり、
ｎは１〜５であり、
ｎ＋ｍは１〜５である。
式（IV）において、Ｒ5は好ましくはＯＲ6またはＮＲ62であり、ただしＲ6はフェニルまたはＣ1-10−アルキルであり、Ｒ5は特に好ましくはメトキシである。ｍは好ましくは０、ｎは好ましくは１である。
塩素化芳香族化合物のアクリル酸誘導体に対するモル比は希望どおりに選ぶことができる。該モル比が１：０．７〜１：３の範囲内で実施するのが好ましく、この比が１：０．８〜１：１．５であるのが特に好ましい。
一般に、ジクロロベンゼン誘導体（ｍ＝１）の場合は２倍量のアクリル酸誘導体が用いられる。
本発明方法のための適当な無機塩基は、例えば弱酸のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の塩であり、好ましくはアルカリ金属及びアルカリ土類金属の重炭酸塩、及び／または炭酸塩である。炭酸ソーダの使用が特に好ましい。塩素化芳香族化合物の塩基に対する比は、特に好ましくは０．３〜２、特に好ましくは０．４〜１．３になるように選ばれ、塩素化芳香族化合物のモル当り等量の塩基が用いられる。
式Ｉの新油性、脂肪族ホスフィン配位子は市場で入手可能であり、または公知方法に類似の方法で製造することができる。
式Ｉの好ましい単座ホスフィン配位子において、Ｒ1とＲ2ラジカルまたは同じであり、分岐アルキルまたはアルコキシ基またはシクロヘキシル基を有する。
したがって好ましい単座ホスフィン配位子は、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリプロピル、亜リン酸トリイソプロピル、亜リン酸トリブチル及び亜リン酸トリシクロヘキシルであり、特にトリイソプロピルホスフィンまたはトリシクロヘキシルホスフィンが好ましい。
式（Ｉ）の好ましい二座ホスフィン配位子において、Ｒ1ラジカルはいずれの場合も同じであり、Ｒ2はＲ3が好ましくは２価のＣ2-6−アルキレンである式（II）のラジカルである。
したがって好ましい二座ホスフィン配位子は、１，２−ビス（ジメチルホスフィン）エタン、１，２−ビス（ジエチルホスフィン）エタン、１，２−ビス（ジプロピルホスフィン）エタン、１，２−ビス（ジイソプロピルホスフィン）エタン、１，２−ビス（ジブチルホスフィン）エタン、１，２−ビス（ジシクロヘキシルホスフィン）エタン、１，３−ビス（ジシクロヘキシルホスフィン）プロパン、１，３−ビス（ジイソプロピルホスフィン）プロパン、１，４−ビス（ジシイソロピルホスフィン）ブタン、及び２，４−ビス（ジシクロヘキシルホスフィン）ペンタンである。
本発明方法において、ホスフィンは例えばパラジウム：リンが１：０．８〜１：２．５のモル比で使用できる。この比は好ましくは１：０．９〜１：２．３、特に好ましくは約１：２である。
上に示した比は式Ｉの単座ホスフィンに関係することは自明である。二座ホスフィンの場合は、一般に用いられるパラジウム：ホスフィン比は１：０．４〜１：１．２５である。
本発明による方法は、例えば５０〜１８０℃の範囲の温度で実施することができる。好ましい温度は８０〜１５０℃の範囲であり、特に好ましくは使用する溶媒の沸点領域にある温度である。本発明方法は通常大気圧下に実施される。しかし減圧または加圧下で実施することもできる。加圧の適用は、反応混合物の個々の成分が大気圧では沸騰すると思われる反応温度で実施ることが望ましい場合に特に適当である。
本発明の方法は一般的に、窒素等の保護ガス及び撹拌下に実施される。
適当な溶媒は、例えばトルエン等の炭化水素、テトラヒドロフラン等のエーテル、例えばＮ−メチル−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトニトリルまたはジメチルスルホキシド等の極性の非プロトン性溶媒である。
本発明方法を使用して、例えば式（Ｖ）のケイ皮酸誘導体を製造することが可能である。
0003833700.tif 000006
ただし上式中、使用した符号は式(III)及び(IV)の場合に示した意味を有する。
本発明方法を実施後、生成した無機塩は例えば簡単な濾過（吸引または吸引しない）で分離することができる。また、静置して塩を沈殿させ反応混合物の残りを傾瀉することも可能である。
本発明方法の可能な１実施態様を４−クロロアニソールと２−エチルヘキシルアクリレートとの反応例により以下に説明する。
４−クロロアニソール、２−エチルヘキシルアクリレート、炭酸ソーダ及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を含む最初の装入物中に、トリアルキルホスフィンと塩化パラジウム（II）をパラジウム：リンが１:２のモル比で添加する。これら成分の添加順序は希望どおりに変えることができる。この混合物を次いで窒素の存在下に激しく撹拌しながら１４０〜１５０℃で加熱する。４−クロロアニソールがもはや反応していないことを確かめた後この反応を停止させる。すなわち、反応混合物を室温まで冷却して水中に注ぐ。次ぎに水性相を分離して有機溶媒（例えばメチル第３級ブチルエーテル（ＭＴＢ））で抽出する。得られた一緒になった抽出物を溶媒フリーとなし、次いで真空蒸留する。
式Ｉのリン配位子を有する極く少量のパラジウム触媒を使用する、本発明による比較的低反応性の芳香族塩素化合物とアクリル酸誘導体とのパラジウム接触反応が高い空間−時間収率を与えるということは驚嘆に値する。
本発明方法は、補助物（塩基、溶媒）の処理に特別の費用がかからない有利な反応条件の下に、ケイ皮酸誘導体、特に２−エチルヘキシルｐ−メトキシシンナメート及びイソアミル４−メトキシシンナメートを製造することを可能ならしめる。必要とされる塩基、溶媒及びホスフィンは容易に入手でき、しかも高価なものでない。
本発明方法は、従来技術の方法と比べて著しく経済的であり高い空間−時間収率を達成する。
ケイ皮酸誘導体、特にｐ−メトキシケイ皮酸の２−エチルヘキシルエステル及びイソアミルエステルは、例えば化粧品中でＵＶ吸収剤として用いることができる（アメリカ特許ＵＳ−Ａ５００８１００及びＵＳ−Ａ４８１０４９０参照）。
例１
２４．８ｍｌの４−クロロアニソール、５２．３ｍｌの２−エチルヘキシルアクリレート、１０．６ｇの炭酸ナトリウム及び２００ｍｌのＮＭＰを４つ頸丸底のフラスコ中に入れ、これに２．３ｍｇのトリシクロヘキシルホスフィンと０．９ｍｇの醋酸パラジウム（４−クロロアニソール基準で２．０モル％）を加えた。この混合物を窒素存在下撹拌しながら１４０〜１５０℃で加熱した。６０時間後、ガスクロマトグラフィによる転化率は使用した４−クロロアニソール基準で６８％であった。
この混合物を冷却して水中に注いだ。３×２００ｍｌのＭＴＢエーテルで抽出後、抽出物を一緒にして形成した有機相を水で洗浄し、硫酸ソーダで脱水して濾過した。溶媒を分離した後この濾液を減圧下で蒸留した。単離した２−エチルヘキシルｐ−メトキシシンナメートの終了は１４．５ｇであった。
例２（比較例）
２．１ｇのトリフェニルホスフィンの添加以外は、例１の手順にしたがった。６０時間後、ガスクロマトグラフィによる転化率は使用した４−クロロアニソールを基準として０．５％であった。
例３
トリシクロヘキシルホスフィンの代わりに１．５ｍｇのトリイソプロピルホスフィンを添加する以外は、例１の手順にしたがった。６０時間後、ガスクロマトグラフィによる転化率は使用した４−クロロアニソール基準で６５％であった。