JP4159660B2 - Preparation of alkenyl halides and alkenylsilanes from aldehydes - Google Patents

Description

【０００４】
（式中、Ｒ及びＲ’は有機残基を示す。）
さらに、ハロゲン化アルケニルにブチルリチウムなどのリチウム化剤を反応させると容易にアルケニルリチウムが生成し、これとカルボニル化合物などとのグリニャール型付加反応を行うことにより、次式の反応式（２）で示されるα−ヒドロキシアルケン誘導体を合成することができる。
【０００５】
【化２】

【０００６】
（式中、Ｒ及びＲ’は有機残基を示す。）
また、アルケニルシラン、別名ビニルシラン類も様々な反応における合成中間体として有用な化合物である。アルケニルシランは、炭素−炭素二重結合にトリメチルシリルなどのシリル基が直接結合した構造を有する化合物であり、このシリル基の反応性を利用した種々の合成反応が知られている。このような合成反応としては具体的には、例えば、コルビン著（E.W.Colvin）、「有機合成におけるケイ素」（"Silicon in Organic Synthesis"）第７章（１９８０年）や、ウエーバー著（W.P.Weber ）、「有機合成のためのケイ素反応剤」（"Silicon Reagents for Organic Synthesis"）第７章（１９８３年）や、山本義則ら著「有機金属化学」特に第８３頁の図（１９８３年）などに記載されている。
【０００７】
このような合成中間体として有用なハロゲン化アルケニルやアルケニルシランを製造する方法としては各種の方法が知られており、そのひとつとしてアルデヒドとｇｅｍ−ジハロゲン化メチル誘導体から製造する方法が知られている。この方法は、クロム塩の存在下にアルデヒドとヨードホルムのようにｇｅｍ−ジハロゲンを有する化合物を反応させて、Ｅ−ヨウ化アルケニルとするものであり（例えば、Takai, K., et al., J.Am.Chem.Soc.,1986,108(23),7408-7410 、Takai, K., et al.,Tetrahedron Letters, 1987, 28(13),1443-1446 ）、ラパマイシンやレイナマイシンやランカシディンＣなどのマクロライド系抗生物質の合成に応用されている。
【０００８】
炭素原子のジェミナル位（ｇｅｍ−）にハロゲンを２つ以上有するｇｅｍ−ジハロアルカン、例えば、ヨードホルムなどをクロム（II）塩で還元すると、ｇｅｍ−ジクロム化物が生じる。生成したｇｅｍ−ジクロム化物は、温和な条件下でアルデヒドと反応して、アルデヒド基の炭素原子と結合して、原料のアルデヒドから炭素原子が１つ増したハロゲン化アルケニルを、Ｅ体（トランス体）選択的に変換することができる有用な反応剤であり、前述したような天然物の全合成にも応用されている。
【０００９】
しかし、この反応ではクロム（II）塩は１電子還元剤であるため、これらの変換反応を収率よく行なうには、基質であるアルデヒドに対して６〜８当量のクロム塩が必要となる。クロム（II）塩は高価であり、また、廃棄や後処理のことを考えると、その使用量を触媒量にまで減らすことが強く望まれている。そこで、様々な金属を用い、触媒量のクロム（II）塩を用いて反応を行なうことを検討した。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ｇｅｍ−ジハロゲン化合物とアルデヒド類から、ビニル位に反応性の置換基を有するアルケニル化合物を製造する方法は、Ｅ体選択的反応であり有利な反応ではあるが、使用するクロム塩の量が多くなり実用的なものではなかった。
本発明は、反応で使用されるクロム塩（II）の触媒サイクルを形成させることにより、前記の反応におけるクロム塩の使用量を触媒量にまで減少させて、前記反応を実用的価値の高いものにすることを目的としている。
本発明者は、このために、反応により生じるクロム（III）をクロム（II）に還元することができ、直接ヨードホルムなどの反応試薬に作用しない金属を用いることによりクロム塩の使用量を触媒量にまで減少させることができることを見出した。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、末端の炭素原子に２個のハロゲン原子ともうひとつの置換基を有するアルカンと、アルデヒド類とを、クロム塩及び反応で生成するクロム（III） をクロム（II）に還元することができる金属又は当該金属化合物の存在下に反応させることによるビニル位に置換基を有するアルケン類を製造する方法に関する。
【００１２】
本発明の方法は、有機溶媒の存在下、また、ハロゲン化アルカリ金属の存在下に行うのが好ましい。
さらに本発明の方法は、ハロゲン化シランの存在下に反応を行うこともできる。
【００１３】
また、本発明は、クロム塩及び反応で生成するクロム（III） をクロム（II）に還元することができる金属又は当該金属化合物の懸濁液を調製し、この懸濁液に末端の炭素原子に２個のハロゲン原子ともうひとつの置換基を有するアルカンとアルデヒド類とを添加することによるビニル位に置換基を有するアルケン類を選択的に製造する方法に関する。本発明の前記方法において、さらにハロゲン化シランを使用する場合には、当該懸濁液中にハロゲン化シラン、好ましくはハロゲン化トリアルキルシランをさらに含有させることもできる。
【００１４】
本発明の前記した方法により製造されるビニル位に置換基を有するアルケン類としては、ハロゲン化アルケニル又はアルケニルシランが好ましい。
【００１５】
本発明の末端の炭素原子に２個のハロゲン原子ともうひとつの置換基を有するアルカンとしては、ひとつの炭素原子に２個のハロゲン原子とひとつの置換基が結合しており、本発明の反応を阻害する官能基を有さない化合物であれば特に制限はない。例えば、次の一般式（Ｉ）で示される化合物を挙げることができる。
【００１６】
Ｙ−ＣＸ_２−Ｚ （Ｉ）
（式中、Ｘは同一又は異なるハロゲン原子を示し、Ｙは置換基を示し、Ｚは炭素原子に結合する水素原子又は有機残基を示す。）
前記一般式（Ｉ）におけるハロゲン原子Ｘとしては、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素から選ばれるハロゲン原子であり、好ましくは臭素又はヨウ素、より好ましくはヨウ素原子である。２個のハロゲン原子は異なるものであってもよいが、同じハロゲン原子であることが好ましい。
【００１７】
前記一般式（Ｉ）における置換基Ｙとしては、前記２個のハロゲン原子の反応に対する活性を補助し、結果として目的とする生成物中に残るものであればよく、例えば、前記のハロゲン原子Ｘと同一又は異なるハロゲン原子、シリル基、好ましくはトリアルキルシリル基などが挙げられる。
【００１８】
前記一般式（Ｉ）における基Ｚは、水素原子又は有機残基であり、当該有機残基としては、例えば、メチル基、エチル基などの低級アルキル基、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基などが挙げられる。好ましい基Ｚとしては水素原子が挙げられる。
【００１９】
好ましい末端の炭素原子に２個のハロゲン原子ともうひとつの置換基を有するアルカンとしては、ハロホルム、より具体的にはヨードホルムが挙げられる。
【００２０】
本発明のアルデヒド類としては、アルデヒド基を有し、本発明の反応を阻害する官能基を有さない化合物であれば特に制限はない。本発明のアルデヒド類は、次の一般式（II）として示すこともできる。
【００２１】
Ｒ−ＣＨＯ （II）
（式中、Ｒは有機残基を示す。）
前記一般式（II）における有機残基Ｒとしては、炭素数１〜３０、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１５の直鎖状又は分枝状のアルキル基、炭素数４〜３０、好ましくは５〜２０、より好ましくは６〜１０の単環、多環又は縮合環式のシクロアルキル基、炭素数６〜３０、好ましくは６〜２０、より好ましくは６〜１０の単環、多環又は縮合環式のアリール基、環中に少なくとも１個以上の窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を有し、１個の環の大きさが５〜２０員、好ましく５〜１０員、より好ましく５〜７員であって、前記したシクロアルキル基又はアリール基と縮合していてもよい飽和又は不飽和の単環、多環又は縮合環式の複素環式基、前記したアルキル基に前記したアリール基、シクロアルキル基又は複素環式基が置換したアラルキル基、シクロアルキルアルキル基又は複素環式基置換アルキル基などが挙げられる。
【００２２】
これらのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基、アラルキル基、シクロアルキルアルキル基又は複素環式基置換アルキル基は、１個又は２個以上の置換基を有してもよく、これらの置換基としては前記したアルキル基などのほかに、ケト基、低級アシル基、低級アルコキシ基、ハロゲンなどが挙げられる。
【００２３】
有機残基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基などのアルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基などのシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基などのアリール基、チエニル基、フラニル基などの複素環基、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基等が挙げられる。
【００２４】
本発明のアルデヒド類の例としては、１０−ケト−ウンデカナール、ノナナール、３−フェニルプロパナール、ベンズアルデヒドなどを挙げることができる。
【００２５】
本発明の方法を前記の一般式（Ｉ）及び（II）を用いて示すと次の式（３）として示される。
Ｒ−ＣＨＯ ＋ Ｙ−ＣＸ_２−Ｚ → Ｒ−ＣＨ＝Ｃ（Ｚ）−Ｙ （３）
（式中、Ｒ、Ｙ、Ｘ及びＺは、前記した基を示す。）
【００２６】
本発明の方法で製造されるビニル位に置換基を有するアルケン類、好ましくはハロゲン化アルケニル又はアルケニルシランは、Ｅ体（トランス体）であってもＺ体（シス体）であっても、またこれらの混合物であってもよいが、反応条件を選択することにより一方の異性体を選択的に製造することもできる。本発明の方法によれば通常はＥ体が主生成物として得られる。
【００２７】
本発明の方法で使用される反応で生成するクロム（III） をクロム（II）に還元することができる金属又は当該金属化合物としては、金属が好ましく、なかでも亜鉛又はマンガンが好ましい。
【００２８】
【実施の態様】
本発明の方法において、触媒サイクルを形成するためには、反応により生じるクロム（III） をクロム（II）に還元することができ、直接ヨードホルムに作用しない金属を用いる必要がある。このような作用を有する各種の金属を使用して実験を行った。即ち、次の表１に示す量の各種の金属、ジクロロクロム０．０８モル、ヨードホルム２．０モル、３−フェニルプロパナール、クロロトリメチルシラン４．０モルを用いて、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中、２５℃で２４時間反応させる実験を行った結果を次の表１に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
表１には、目的の１−ヨード−４−フェニル−１−ブテン（ヨウ化アルケニル）の収率とそのＥ／Ｚ比、及び、副生成物とその収率が示されている。
クロム（III） をクロム（II）に還元することができる金属としてマグネシウムやアルミニウムを使用した場合には、多くの副生成物が生じた。これは、マグネシウムやアルミニウムでは還元力が強すぎ、ヨードホルムに直接作用するためであると考えられる。
これに対し、亜鉛を用いるとクロム（II）塩を必要量の１００分の１用いても、収率４６％で目的のヨウ化アルケニルが得られることがわかった。しかしクロム（II）塩を量論量用いる反応に比べＥ／Ｚ比はかなり低下し、塩化アルケニルやオレフィンが副生した。
【００３１】
次に、金属として亜鉛を用いて溶媒の検討を行なった結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】

【００３３】
いずれの結果も主生成物はヨウ化アルケニル（この場合は、１−ヨード−４−フェニル−１−ブテン）であるが、少量の塩化アルケニルも副生した。
この結果、ＴＨＦを溶媒として使用した場合には、１時間で反応が完結し、エーテルの場合には４時間で反応が完結した。ジオキサンを用いると８時間で反応が完結し、目的のヨウ化アルケニルが収率６４％、Ｅ／Ｚ比８８／１２で得られた。なお、エバンス（Ｅｖａｎｓ）は、ジオキサンのみでのクロム（II）塩を量論量用いる反応では４日間でも反応は完結しないと報告しており、本発明の触媒反応のほうが反応が速く進行していることがわかる。
【００３４】
次に、試薬の添加速度について検討した。ヨードホルムとアルデヒドを同時に４時間かけてゆっくり滴下すると、収率７３％、Ｅ／Ｚ比＝９４／６であったのに対して、１０分間で比較的早く添加すると、収率は６４％、Ｅ／Ｚ比＝８８／１２となり、収率、Ｅ／Ｚ比ともにゆっくりと添加するほうが向上することがわかった（図１参照）。
【００３５】
さらに、反応系に１当量のヨウ化ナトリウムを添加すると、収率８０％、Ｅ／Ｚ比９６／４にまで向上することがわかった（図１参照）。
また、クロム（II）塩に代えてクロム（III）塩を用いた場合にも、本発明の触媒反応は同様に進行することもわかった（図１参照）。
【００３６】
さて、アルデヒドからアルケニルシランを一挙に合成する有用な反応剤として、ここに示すジブロモメチルトリメチルシランをクロム（II）塩で還元して得られるｇｅｍ−ジクロム反応剤がある。この反応の原料に用いているジブロモメチルトリメチルシランはジブロモメタンから脱プロトン化とシリル化により調製する必要がある。この調製は強塩基を用い、低温下で注意深く行なう必要があり、より簡便な方法が望まれる。
【００３７】
しかしながら、表１に示した実験において金属としてマンガンを使用した場合には、ヨウ化アルケニルが１７％生成し、副生成物としてアルケニルシランが３％得られてきた。これは、温和な条件下、ハロゲン化シランとアルデヒドから一段階でアルケニルシランを合成できる可能性を示している。そこで、本発明の方法によるアルケニルシランの合成をさらに検討した。
【００３８】
クロム（II）塩、マンガン、クロロトリメチルシランのＴＨＦ懸濁液に、ヨードホルムとアルデヒドとを種々の方法で添加した場合の実験を行った。結果を図２に示す。
即ち、第一の方法（図２の上段に示す方法）は、前記ＴＨＦの懸濁液に５分間かけてまずアルデヒドを添加し、５分間撹拌後、５分間かけてヨードホルムを添加したあと３時間反応させた。第二の方法（図２の中段に示す方法）は、前記ＴＨＦの懸濁液に５分間かけて、アルデヒドとヨードホルムとを一緒に添加させた後、２４時間反応させた。第三の方法（図２の下段に示す方法）は、前記ＴＨＦの懸濁液に５分間かけてまずヨードホルムを添加し、５分間撹拌後、５分間かけてアルデヒドを添加したあと２４時間反応させた。
【００３９】
その結果、アルデヒドやヨードホルムを加える順番により、生成物の分布が大きく異なることがわかった。
ヨードホルムとアルデヒドを同時に加えると（第二の方法）、アルケニルシランが主生成物として得られ、アルデヒドを加え、５分後にヨードホルムを加えた場合には（第一の方法）、ヨウ化アルケニルが主生成物となり、アルケニルシランは６％と収率は減少した。逆に、ヨードホルムを先に加え、５分後にアルデヒドを加えた場合には（第三の方法）、ヨウ化アルケニルの生成は完全に抑えられ、アルケニルシランが収率５６％で得られた。
【００４０】
さらに様々な条件検討を行ない、図３に示すようにヨードホルム、マンガン、クロム（II）塩、クロロトリメチルシランのＴＨＦ懸濁液にアルデヒドを加えるとアルケニルシランが収率７４％で得られることがわかった。
この反応では、まずジヨードメチルトリメチルシランが生成すると考えられる。確かにＴＨＦ中、ヨードホルムをマンガンとクロロトリメチルシランで処理するとジヨードメチルトリメチルシランが収率２６％で単離できた。さらに、溶媒にＤＭＥを用い、ヨウ化ナトリウムを添加するとジヨードメチルトリメチルシランが収率５９％で得られた。この単離したジヨードメチルトリメチルシランとクロム（II）塩を用いるとアルデヒドを高収率でアルケニルシランに変換することができた。
【００４１】
以上のことにより、本発明の方法は図４に示すメカニズムにより進行するものと考えられる。図４には、金属としてマンガンを使用する場合を例示している。
本発明の方法によるアルケニルシランの生成は、ヨードホルムがマンガンにより還元され、シリル化されて生じたジヨードメチルトリメチルシランが４当量のクロム（II）塩によって還元され、ｇｅｍ−ジクロム反応剤となり、アルデヒドに付加し、アルケニルシランが生成すると考えられる。脱離したクロム（III）はクロロトリメチルシランにより酸素−クロム結合を切断され、さらにマンガンにより還元されてクロム（II）が再生すると考えられる。
同様なメカニズムにより、図４の左側のサイクルでヨウ化アルケニルが生成していると考えられる。
【００４２】
本発明の方法においては、前述したようにテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、エーテルなどのエーテル系の溶媒の１種又は２種以上を組み合わせて用いるのが好ましいが、本発明の方法はこれらの溶媒の使用に限定されるものではない。
【００４３】
本発明の方法において使用されるハロゲン化シランとしては、前記したアルキル基を有するものが好ましく、例えば、クロロトリメチルシラン、クロロトリエチルシランなどのハロゲン化トリアルキルシランが好ましい。
また、本発明の方法において使用されるハロゲン化アルカリ金属としては、ナトリウムのハロゲン化物が好ましく、具体的にはヨウ化ナトリウムなどが挙げられる。
【００４４】
本発明は、従来、等量又はそれ以上の多量のクロム塩を使用しなければ反応が進行しないとされていた、アルデヒド類から一段階でハロゲン化アルケニル、特にヨウ化アルケニルやアルケニルシランを、触媒量のクロム塩の存在下に高収率でＥ体選択的に変換する方法を提供するものである。
【００４５】
【実施例】
以下に具体的な製造例を挙げて、本発明の方法を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
実施例１（表１の亜鉛（４行目））
アルゴン雰囲気下、無水塩化クロム（II）（１０ｍｇ，０．０８ｍｍｏｌ）、亜鉛（０．２６ｇ，４．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（４ｍＬ）懸濁液に、クロロトリメチルシラン（０．５１ｍＬ，４．０ｍｍｏｌ）を加え、２５℃で３０分間撹拌した。そこへ、３−フェニルプロパナール（０．１３ｇ，１．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（４ｍＬ）溶液を加えた。５分間撹拌したのち、ヨードホルム（０．７６ｇ，２．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（４ｍＬ）溶液を加えた。２４時間撹拌したのち、反応混合物を水（２５ｍＬ）に注ぎ、ジエチルエーテル（３ｘ２５ｍＬ）で抽出した。有機層をチオ硫酸ナトリウムと食塩水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。濃縮後、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ヘキサン）で精製し、１−ヨード−４−フェニル−１−ブテンを０．１２ｇ（収率４６％、Ｅ／Ｚ＝７４／２６）得た。このとき、１−クロロ−４−フェニル−１−ブテンが８ｍｇ（収率５％）、４−フェニル−１−ブテンが１３ｍｇ（収率１０％）副生した。
【００４７】
亜鉛に代えて、マグネシウム、アルミニウム、マンガン又は鉄を用いて同様にして前掲の表１の結果を得た。
【００４８】
実施例２（表２のＴＨＦ溶媒（１行目））
アルゴン雰囲気下、無水塩化クロム（II）（２０ｍｇ，０．１６ｍｍｏｌ）、亜鉛（０．３９ｇ，６．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（６ｍＬ）懸濁液に、クロロトリメチルシラン（０．７６ｍＬ，６．０ｍｍｏｌ）を加え、２５℃で３０分間撹拌した。そこへ、３−フェニルプロパナール（０．１３ｇ，１．０ｍｍｏｌ）とヨードホルム（０．７６ｇ，２．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（８ｍＬ）溶液を５分間かけてゆっくり加えた。１時間撹拌したのち、反応混合物を水（２５ｍＬ）に注ぎ、ジエチルエーテル（３ｘ２５ｍＬ）で抽出した。有機層をチオ硫酸ナトリウムと食塩水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。濃縮後、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ヘキサン）で精製し、１−ヨード−４−フェニル−１−ブテンを０．１５ｇ（収率６０％、Ｅ／Ｚ＝８０／２０）、１−クロロ−４−フェニル−１−ブテンを１３ｍｇ（収率８％）得た。
【００４９】
ＴＨＦに代えて、エーテル、ジメトキシエタン、ジオキサン又はジオキサン−ＴＨＦ混合溶媒を用いて同様にして、前掲の表２の結果を得た。
【００５０】
実施例３（ヨウ化アルケニルの合成（塩化クロム（II）と亜鉛を用いる））
アルゴン雰囲気下、塩化クロム（II）（０．２０ｇ、０．１６ｍｍｏｌ）、亜鉛（０．３９ｇ、６．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化ナトリウム（０．１５ｇ、１．０ｍｍｏｌ）のジオキサン（１０ｍＬ）懸濁液に、クロロトリメチルシラン（０．７６ｍＬ、６．０ｍｍｏｌ）を加え、２５℃で３０分間撹拌した。そこへ、ノナナール（０．１４ｇ、１．０ｍｍｏｌ）とヨードホルム（０．７６ｇ、２．０ｍｍｏｌ）のジオキサン（１０ｍＬ）溶液を、４時間かけてゆっくり滴下した。
反応混合物を水（２５ｍＬ）に注ぎ、ヘキサン（３ｘ１０ｍＬ）で抽出した。有機層をチオ硫酸ナトリウムと食塩水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。濃縮ののち、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）で精製し、１−ヨード−１−デセンを０．２２ｇ（収率８２％（Ｅ／Ｚ＝９６／４））得た。
【００５１】
１−ヨード−１−デセン（1-Iodo-1-decene）：
ｂｐ．８６℃（１．０ Ｔｏｒｒ）（バス温）；
ＩＲ（ｎｅａｔ）：２９２２，２８５２，１６０６，１４５９，９４５ｃｍ^−１；^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ ０．８８（ｔ，Ｊ＝６ Ｈｚ，３Ｈ），
１．１５−１．５２（ｍ，１２Ｈ），１．９９−２．２０（ｍ，２Ｈ），
５．９７（ｄｔ，Ｊ＝１４．４，１．５Ｈｚ，２Ｈ（Ｅ）），
６．１４−６．２５（ｍ，２Ｈ（Ｚ）），
６．５２（ｄｔ，Ｊ＝１４．４，７．２Ｈｚ，１Ｈ（Ｅ））．
このとき、１−クロロ−１−デセンが７ｍｇ（収率４％）生じた。
１−クロロ−１−デセン（1-Chloro-1-decene）：
ｂｐ．９８℃（１６ Ｔｏｒｒ）（バス温）；
ＩＲ（ｎｅａｔ）：２９２４，２８５２，１６３６，１４６５，９３２，８０４ｃｍ^−１；
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ ０．８８（ｔ，Ｊ＝６Ｈｚ，３Ｈ），
１．１６−１．４４（ｍ，１２Ｈ），１．９７−２．１１（ｍ，２Ｈ（Ｅ）），
２．１４−２．２８（ｍ，２Ｈ（Ｚ）），５．７０−６．０４（ｍ，２Ｈ）．
【００５２】
実施例４（ヨウ化アルケニル合成（塩化クロム（III）と亜鉛を用いる））
アルゴン雰囲気下、塩化クロム（III）（０．２５ｇ、０．１６ｍｍｏｌ）、亜鉛（０．３９ｇ、６．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化ナトリウム（０．１５ｇ、１．０ｍｍｏｌ）のジオキサン（１０ｍＬ）懸濁液に、クロロトリメチルシラン（０．７６ｍＬ、６．０ｍｍｏｌ）を加え、２５℃で３０分間撹拌した。そこへ、ノナナール（０．１４ｇ、１．０ｍｍｏｌ）とヨードホルム（０．７６ｇ、２．０ｍｍｏｌ）のジオキサン（１０ｍＬ）溶液を、５時間かけてゆっくり滴下した。さらに１時間撹拌したのち、反応混合物を水（２５ｍＬ）に注ぎ、ヘキサン（３ｘ１０ｍＬ）で抽出した。有機層をチオ硫酸ナトリウムと食塩水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。濃縮ののち、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフイー（ヘキサン）で精製し、１−ヨード−１−デセンを０．２１ｇ（収率７８％、Ｅ／Ｚ＝９６／４）得た。このとき、１−クロロ−１−デセンが１０ｍｇ（収率６％）生じた。
【００５３】
実施例５（アルケニルシラン合成（塩化クロム（II）とマンガンを用いる））
アルゴン雰囲気下、塩化クロム（II）（０．２０ｇ、０．１６ｍｍｏｌ）、マンガン（０．４９ｇ、９．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（６ｍＬ）懸濁液に、クロロトリメチルシラン（１．１ｍＬ、９．０ｍｍｏｌ）を加え、２５℃で３０分間撹拌した。そこへ、ヨードホルム（１．２ｇ、３．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（４ｍＬ）溶液を、５分間かけてゆっくり加えた。さらに５分間撹拌したのち、ノナナール（０．１４ｇ、１．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（４ｍＬ）溶液を５分間かけてゆっくり加えた。２４時間撹拌したのち、反応混合物を水（２５ｍＬ）に注ぎ、ジエチルエーテル（３ｘ１０ｍＬ）で抽出した。有機層を分離したのち、チオ硫酸ナトリウムと食塩水で洗い、無水流酸マグネシウムで乾燥した。濃縮ののち、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ペンタン）で精製し、１−デセニルトリメチルシランを０．１７ｇ（収率８１％、Ｅ体のみ）得た。
【００５４】
１−デセニルトリメチルシラン（1-Decenyltrimethylsilane）：
ｂｐ．１０４℃（２１ Ｔｏｒｒ）（バス温）；
ＩＲ（ｎｅａｔ）：２９５４，２９２６，２８５４，１６１９，１４６８，１２４８，９８９，８６９，８３６ｃｍ^−１；
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ ０．０３（ｓ，９Ｈ），
０．８４（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，３Ｈ），１．２２（ｍ，１２Ｈ），
２．０５（ｄｔ，Ｊ＝７．２，６．２Ｈｚ，２Ｈ），
５．５９（ｄｔ，Ｊ＝１８．６，６．２Ｈｚ，１Ｈ），
６．０１（ｄ，Ｊ＝１８．６Ｈｚ，１Ｈ）
このとき、１−デセンが１０ｍｇ（７％）副生した。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の方法は、亜鉛又はマンガンを使用することにより、触媒量のクロム塩のみで、高収率、高選択率でビニル位に置換基を有するアルケン類を製造する方法を提供するものである。また、本発明はハロゲン化シランから一段階でアルケニルシランを製造する方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、反応系に試薬をゆっくりと添加した場合、反応系にヨウ化ナトリウムを存在させた場合、及び、触媒としてクロム（III） を使用した場合の影響を示す。
【図２】図２は、反応試薬のアルデヒド類とヨードホルムを種々の方法で反応系に添加した場合の影響を示す。
【図３】図３は、アルケニルシランの生成、及び、その際の中間体の生成を示す。
【図４】図４は、本発明の方法の反応メカニズムを示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for producing E-form alkenyl halides, particularly alkenyl iodides, or alkenylsilanes from aldehydes in high yield and at low cost.
[0002]
[Prior art]
Alkenyl halides are useful compounds as synthetic intermediates in various reactions. For example, as shown in the following formula (1), a coupling reaction with a Grignard reagent using a nickel catalyst (Kumada, Tamao, Corriu reaction), a coupling with an organotin compound using a palladium catalyst It is an important compound as an intermediate for the synthesis of olefins by a reaction (Stille reaction), a coupling reaction (Suzuki reaction) with an organoboron compound using a palladium catalyst.
[0003]
[Chemical 1]

[0004]
(In the formula, R and R ′ represent organic residues.)
Furthermore, when a lithiating agent such as butyl lithium is reacted with an alkenyl halide, alkenyl lithium is easily formed. By performing a Grignard type addition reaction between this and a carbonyl compound, the following reaction formula (2) is obtained. The α-hydroxyalkene derivatives shown can be synthesized.
[0005]
[Chemical 2]

[0006]
(In the formula, R and R ′ represent organic residues.)
Alkenyl silanes, also known as vinyl silanes, are useful compounds as synthetic intermediates in various reactions. Alkenylsilane is a compound having a structure in which a silyl group such as trimethylsilyl is directly bonded to a carbon-carbon double bond, and various synthetic reactions utilizing the reactivity of this silyl group are known. Specific examples of such a synthesis reaction include, for example, Colvin (EW Colvin), “Silicon in Organic Synthesis”, Chapter 7 (1980), Weber (WPWeber), “ "Silicon Reagents for Organic Synthesis" (Chapter 7 (1983)), Yoshinori Yamamoto et al. "Organometallic Chemistry", especially Figure 83 (1983). ing.
[0007]
Various methods are known for producing such alkenyl halides and alkenylsilanes useful as synthetic intermediates, and one of them is a method for producing aldehydes and gem-dihalogenated methyl derivatives. . In this method, an aldehyde is reacted with a compound having a gem-dihalogen such as iodoform in the presence of a chromium salt to give an alkenyl iodide (for example, Takai, K., et al., J Am. Chem. Soc., 1986, 108 (23), 7408-7410, Takai, K., et al., Tetrahedron Letters, 1987, 28 (13), 1443-1446), rapamycin, reinamycin, and lankacidin C It is applied to the synthesis of macrolide antibiotics.
[0008]
Reduction of a gem-dihaloalkane having two or more halogens at the geminal position (gem-) of a carbon atom, such as iodoform, with a chromium (II) salt produces a gem-dichromated product. The produced gem-dichromated product reacts with an aldehyde under mild conditions to bond with a carbon atom of the aldehyde group to convert an alkenyl halide having one carbon atom from the aldehyde of the raw material into an E form (trans form). ) It is a useful reagent that can be selectively converted and applied to the total synthesis of natural products as described above.
[0009]
However, in this reaction, since chromium (II) salt is a one-electron reducing agent, 6 to 8 equivalents of chromium salt is required for aldehyde as a substrate to perform these conversion reactions with high yield. Chromium (II) salt is expensive, and considering the disposal and post-treatment, it is strongly desired to reduce the amount used to the amount of catalyst. Therefore, we examined the reaction using various metals and a catalytic amount of chromium (II) salt.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The method for producing an alkenyl compound having a reactive substituent at the vinyl position from a gem-dihalogen compound and an aldehyde is an E-form selective reaction and is an advantageous reaction, but the amount of chromium salt to be used increases. It was not practical.
The present invention reduces the amount of chromium salt used in the reaction to a catalytic amount by forming a catalyst cycle of the chromium salt (II) used in the reaction, thereby making the reaction highly practical. The purpose is to be.
For this purpose, the present inventor can reduce the chromium (III) produced by the reaction to chromium (II), and the amount of chromium salt used can be reduced to a catalytic amount by using a metal that does not directly act on the reaction reagent such as iodoform. Found that can be reduced to.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is to reduce an alkane having two halogen atoms and another substituent at a terminal carbon atom and an aldehyde, a chromium salt and chromium (III) produced by the reaction to chromium (II). The present invention relates to a process for producing alkenes having a substituent at a vinyl position by reacting in the presence of a metal capable of forming a metal or the metal compound.
[0012]
The method of the present invention is preferably carried out in the presence of an organic solvent and in the presence of an alkali metal halide.
Furthermore, the process of the present invention can also be carried out in the presence of a halogenated silane.
[0013]
The present invention also provides a suspension of a metal or a metal compound capable of reducing chromium (III) produced in the reaction and chromium (III) in the reaction to chromium (II). The present invention relates to a method for selectively producing alkenes having a substituent at a vinyl position by adding an alkane having two halogen atoms, another substituent and an aldehyde. In the method of the present invention, when a halogenated silane is further used, a halogenated silane, preferably a halogenated trialkylsilane, may be further contained in the suspension.
[0014]
Alkenes having a substituent at the vinyl position produced by the above-described method of the present invention are preferably alkenyl halides or alkenylsilanes.
[0015]
As an alkane having two halogen atoms and another substituent on the terminal carbon atom of the present invention, two halogen atoms and one substituent are bonded to one carbon atom. If it is a compound which does not have a functional group which inhibits, there will be no restriction | limiting in particular. For example, the compound shown with the following general formula (I) can be mentioned.
[0016]
Y-CX ₂ -Z (I)
(Wherein X represents the same or different halogen atoms, Y represents a substituent, and Z represents a hydrogen atom or an organic residue bonded to a carbon atom.)
The halogen atom X in the general formula (I) is a halogen atom selected from fluorine, chlorine, bromine or iodine, preferably bromine or iodine, more preferably an iodine atom. The two halogen atoms may be different, but are preferably the same halogen atom.
[0017]
The substituent Y in the general formula (I) may be any substituent as long as it assists the activity of the two halogen atoms and as a result remains in the target product, for example, the halogen atom X And the same or different halogen atoms, silyl groups, preferably trialkylsilyl groups.
[0018]
The group Z in the general formula (I) is a hydrogen atom or an organic residue. Examples of the organic residue include a lower alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, an aralkyl group such as a benzyl group and a phenethyl group, and the like. Is mentioned. A preferred group Z includes a hydrogen atom.
[0019]
Preferred alkanes having two halogen atoms and another substituent on the terminal carbon atom include haloform, more specifically iodoform.
[0020]
The aldehyde of the present invention is not particularly limited as long as it has an aldehyde group and does not have a functional group that inhibits the reaction of the present invention. The aldehydes of the present invention can also be represented as the following general formula (II).
[0021]
R-CHO (II)
(In the formula, R represents an organic residue.)
As the organic residue R in the general formula (II), a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, 4 to 30 carbon atoms, Preferably it is 5-20, more preferably 6-10, a monocyclic, polycyclic or condensed cycloalkyl group, 6-30 carbons, preferably 6-20, more preferably 6-10 monocyclic, polycyclic. A ring or condensed cyclic aryl group, having at least one nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom in the ring, and the size of one ring is 5 to 20 members, preferably 5 to 10 members, more preferably 5 to 7-membered, saturated or unsaturated monocyclic, polycyclic or condensed heterocyclic group which may be condensed with the cycloalkyl group or aryl group, and the alkyl group described above. Substituted by aryl, cycloalkyl or heterocyclic groups Aralkyl groups, such as cycloalkylalkyl group or heterocyclic group-substituted alkyl group.
[0022]
These alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, heterocyclic group, aralkyl group, cycloalkylalkyl group or heterocyclic group-substituted alkyl group may have one or more substituents, Examples of these substituents include a keto group, a lower acyl group, a lower alkoxy group, and a halogen in addition to the alkyl group described above.
[0023]
Examples of organic residues include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, n-hexyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl Examples include alkyl groups such as cycloalkyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups and cyclopentyl groups, aryl groups such as phenyl groups and naphthyl groups, heterocyclic groups such as thienyl groups and furanyl groups, and aralkyl groups such as benzyl groups and phenethyl groups. It is done.
[0024]
Examples of the aldehydes of the present invention include 10-keto-undecanal, nonanal, 3-phenylpropanal, benzaldehyde and the like.
[0025]
When the method of the present invention is shown using the above general formulas (I) and (II), it is shown as the following formula (3).
R-CHO + Y-CX ₂ −Z → R—CH═C (Z) −Y (3)
(In the formula, R, Y, X and Z represent the aforementioned groups.)
[0026]
The alkene having a substituent at the vinyl position produced by the method of the present invention, preferably an alkenyl halide or alkenylsilane, may be E-form (trans-form) or Z-form (cis-form), A mixture of these may be used, but one isomer can be selectively produced by selecting reaction conditions. According to the method of the present invention, the E form is usually obtained as the main product.
[0027]
As the metal or the metal compound capable of reducing chromium (III) produced by the reaction used in the method of the present invention to chromium (II), a metal is preferable, and zinc or manganese is particularly preferable.
[0028]
Embodiment
In the method of the present invention, in order to form a catalytic cycle, it is necessary to use a metal that can reduce chromium (III) produced by the reaction to chromium (II) and does not directly act on iodoform. Experiments were performed using various metals having such actions. That is, using various metals in amounts shown in Table 1 below, 0.08 mol of dichlorochrome, 2.0 mol of iodoform, 4.0 mol of 3-phenylpropanal, and 4.0 mol of chlorotrimethylsilane in tetrahydrofuran (THF), The results of experiments conducted at 25 ° C. for 24 hours are shown in Table 1 below.
[0029]
[Table 1]

[0030]
Table 1 shows the yield of the target 1-iodo-4-phenyl-1-butene (alkenyl iodide) and its E / Z ratio, and by-products and their yield.
Many by-products were produced when magnesium or aluminum was used as the metal capable of reducing chromium (III) to chromium (II). This is presumably because magnesium and aluminum have a reducing power that is too strong and acts directly on iodoform.
On the other hand, it was found that when zinc was used, the desired alkenyl iodide was obtained in a yield of 46% even when the chromium (II) salt was used in 1 / 100th of the required amount. However, the E / Z ratio was considerably reduced compared to the reaction using a stoichiometric amount of chromium (II) salt, and alkenyl chloride and olefin were by-produced.
[0031]
Next, Table 2 shows the results of studies on solvents using zinc as a metal.
[0032]
[Table 2]

[0033]
In both results, the main product was alkenyl iodide (in this case, 1-iodo-4-phenyl-1-butene), but a small amount of alkenyl chloride was also by-produced.
As a result, when THF was used as a solvent, the reaction was completed in 1 hour, and in the case of ether, the reaction was completed in 4 hours. When dioxane was used, the reaction was completed in 8 hours, and the desired alkenyl iodide was obtained in a yield of 64% and an E / Z ratio of 88/12. Evans reports that the reaction using a stoichiometric amount of chromium (II) salt with dioxane alone does not complete the reaction even in 4 days, and the catalytic reaction of the present invention proceeds faster. I understand that.
[0034]
Next, the reagent addition rate was examined. When iodoform and aldehyde were slowly added dropwise simultaneously over 4 hours, the yield was 73% and the E / Z ratio was 94/6, whereas when added relatively quickly in 10 minutes, the yield was 64%. / Z ratio = 88/12, and it was found that the yield and E / Z ratio were both improved more slowly (see FIG. 1).
[0035]
Furthermore, it was found that when 1 equivalent of sodium iodide was added to the reaction system, the yield was increased to 80% and the E / Z ratio was 96/4 (see FIG. 1).
It was also found that the catalytic reaction of the present invention proceeds in the same manner when a chromium (III) salt is used instead of the chromium (II) salt (see FIG. 1).
[0036]
As a useful reagent for synthesizing alkenylsilane from aldehyde at once, there is a gem-dichrome reagent obtained by reducing dibromomethyltrimethylsilane shown here with a chromium (II) salt. Dibromomethyltrimethylsilane used as a raw material for this reaction must be prepared from dibromomethane by deprotonation and silylation. This preparation uses a strong base and needs to be performed carefully at a low temperature, and a simpler method is desired.
[0037]
However, in the experiment shown in Table 1, when manganese was used as the metal, 17% of alkenyl iodide was produced and 3% of alkenylsilane was obtained as a by-product. This indicates the possibility that alkenylsilane can be synthesized from halogenated silane and aldehyde in one step under mild conditions. Therefore, the synthesis of alkenylsilane by the method of the present invention was further examined.
[0038]
Experiments were carried out when iodoform and aldehyde were added in various ways to a THF suspension of chromium (II) salt, manganese, and chlorotrimethylsilane. The results are shown in FIG.
That is, in the first method (the method shown in the upper part of FIG. 2), the aldehyde is first added to the above suspension of THF over 5 minutes, stirred for 5 minutes, added with iodoform over 5 minutes, and then 3 hours. Reacted. In the second method (the method shown in the middle of FIG. 2), the aldehyde and iodoform were added together to the THF suspension over 5 minutes, and then reacted for 24 hours. In the third method (the method shown in the lower part of FIG. 2), iodoform is first added to the suspension of THF over 5 minutes, stirred for 5 minutes, added with aldehyde over 5 minutes, and then reacted for 24 hours. It was.
[0039]
As a result, it was found that the product distribution varies greatly depending on the order in which aldehyde and iodoform are added.
When iodoform and aldehyde are added simultaneously (second method), alkenylsilane is obtained as the main product, and when aldehyde is added and iodoform is added after 5 minutes (first method), alkenyl iodide is the main product. As a product, the yield of alkenylsilane decreased to 6%. Conversely, when iodoform was added first and aldehyde was added after 5 minutes (third method), the production of alkenyl iodide was completely suppressed, and alkenylsilane was obtained in a yield of 56%.
[0040]
Furthermore, various conditions were examined, and it was found that alkenylsilane was obtained in 74% yield when aldehyde was added to a THF suspension of iodoform, manganese, chromium (II) salt, and chlorotrimethylsilane as shown in FIG. It was.
In this reaction, it is considered that diiodomethyltrimethylsilane is first formed. Certainly, when iodoform was treated with manganese and chlorotrimethylsilane in THF, diiodomethyltrimethylsilane could be isolated in a yield of 26%. Further, when DME was used as a solvent and sodium iodide was added, diiodomethyltrimethylsilane was obtained in a yield of 59%. Using this isolated diiodomethyltrimethylsilane and chromium (II) salt, the aldehyde could be converted to alkenylsilane in high yield.
[0041]
From the above, it is considered that the method of the present invention proceeds by the mechanism shown in FIG. FIG. 4 illustrates the case where manganese is used as the metal.
According to the method of the present invention, alkenylsilane is produced by reducing iodoform with manganese and silylating the resulting diiodomethyltrimethylsilane with 4 equivalents of a chromium (II) salt to form a gem-dichrome reagent, To form an alkenylsilane. It is considered that the released chromium (III) is cleaved with oxygen-chromium bond by chlorotrimethylsilane and further reduced by manganese to regenerate chromium (II).
It is considered that alkenyl iodide is generated in the cycle on the left side of FIG. 4 by the same mechanism.
[0042]
In the method of the present invention, as described above, it is preferable to use one or two or more of ether solvents such as tetrahydrofuran (THF), dioxane, dimethoxyethane (DME), and ether in combination. The method is not limited to the use of these solvents.
[0043]
As the halogenated silane used in the method of the present invention, those having the above-described alkyl group are preferable, and for example, halogenated trialkylsilanes such as chlorotrimethylsilane and chlorotriethylsilane are preferable.
Further, the alkali metal halide used in the method of the present invention is preferably a sodium halide, and specifically includes sodium iodide and the like.
[0044]
The present invention provides a catalyst for alkenyl halides, in particular alkenyl iodides and alkenyl silanes, in a single step from aldehydes, which has been conventionally considered to proceed unless a large amount of chromium salt of equal or greater amount is used. The present invention provides a method for selective conversion of E form in high yield in the presence of an amount of chromium salt.
[0045]
【Example】
The method of the present invention will be described below with specific production examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0046]
Example 1 (Zinc in Table 1 (line 4))
Under argon atmosphere, anhydrous chromium (II) chloride (10 mg, 0.08 mmol), zinc (0.26 g, 4.0 mmol) in THF (4 mL) suspension in chlorotrimethylsilane (0.51 mL, 4.0 mmol) And stirred at 25 ° C. for 30 minutes. A solution of 3-phenylpropanal (0.13 g, 1.0 mmol) in THF (4 mL) was added thereto. After stirring for 5 minutes, a solution of iodoform (0.76 g, 2.0 mmol) in THF (4 mL) was added. After stirring for 24 hours, the reaction mixture was poured into water (25 mL) and extracted with diethyl ether (3 × 25 mL). The organic layer was washed with sodium thiosulfate and brine and dried over anhydrous magnesium sulfate. After concentration, the crude product was purified by silica gel column chromatography (solvent: hexane) to obtain 0.12 g of 1-iodo-4-phenyl-1-butene (yield 46%, E / Z = 74/26). It was. At this time, 8 mg (yield 5%) of 1-chloro-4-phenyl-1-butene and 13 mg (10% yield) of 4-phenyl-1-butene were by-produced.
[0047]
The results shown in Table 1 were obtained in the same manner using magnesium, aluminum, manganese, or iron instead of zinc.
[0048]
Example 2 (THF solvent in Table 2 (first line))
Under argon atmosphere, anhydrous chromium (II) chloride (20 mg, 0.16 mmol), zinc (0.39 g, 6.0 mmol) in THF (6 mL) suspension in chlorotrimethylsilane (0.76 mL, 6.0 mmol) And stirred at 25 ° C. for 30 minutes. A solution of 3-phenylpropanal (0.13 g, 1.0 mmol) and iodoform (0.76 g, 2.0 mmol) in THF (8 mL) was slowly added over 5 minutes. After stirring for 1 hour, the reaction mixture was poured into water (25 mL) and extracted with diethyl ether (3 × 25 mL). The organic layer was washed with sodium thiosulfate and brine and dried over anhydrous magnesium sulfate. After concentration, the crude product was purified by silica gel column chromatography (solvent: hexane), 0.15 g of 1-iodo-4-phenyl-1-butene (yield 60%, E / Z = 80/20), 13 mg (yield 8%) of 1-chloro-4-phenyl-1-butene was obtained.
[0049]
The results shown in Table 2 above were obtained in the same manner using ether, dimethoxyethane, dioxane, or dioxane-THF mixed solvent instead of THF.
[0050]
Example 3 (Synthesis of alkenyl iodide (using chromium (II) chloride and zinc))
A suspension of chromium (II) chloride (0.20 g, 0.16 mmol), zinc (0.39 g, 6.0 mmol), sodium iodide (0.15 g, 1.0 mmol) in dioxane (10 mL) under an argon atmosphere. Was added with chlorotrimethylsilane (0.76 mL, 6.0 mmol) and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. A solution of nonanal (0.14 g, 1.0 mmol) and iodoform (0.76 g, 2.0 mmol) in dioxane (10 mL) was slowly added dropwise over 4 hours.
The reaction mixture was poured into water (25 mL) and extracted with hexane (3 × 10 mL). The organic layer was washed with sodium thiosulfate and brine and dried over anhydrous magnesium sulfate. After concentration, the crude product was purified by silica gel column chromatography (hexane) to obtain 0.22 g of 1-iodo-1-decene (yield 82% (E / Z = 96/4)).
[0051]
1-Iodo-1-decene:
bp. 86 ° C. (1.0 Torr) (bath temperature);
IR (neat): 2922, 2852, 1606, 1459, 945 cm ^-1 ; ¹ H-NMR (CDCl ₃ ): Δ 0.88 (t, J = 6 Hz, 3H),
1.15-1.52 (m, 12H), 1.99-2.20 (m, 2H),
5.97 (dt, J = 14.4, 1.5 Hz, 2H (E)),
6.14-6.25 (m, 2H (Z)),
6.52 (dt, J = 14.4, 7.2 Hz, 1H (E)).
At this time, 7 mg (yield 4%) of 1-chloro-1-decene was produced.
1-Chloro-1-decene:
bp. 98 ° C. (16 Torr) (bath temperature);
IR (neat): 2924, 2852, 1636, 1465, 932, 804 cm ^-1 ;
¹ H-NMR (CDCl ₃ ): Δ 0.88 (t, J = 6 Hz, 3H),
1.16-1.44 (m, 12H), 1.97-2.11 (m, 2H (E)),
2.14-2.28 (m, 2H (Z)), 5.70-6.04 (m, 2H).
[0052]
Example 4 (Synthesis of alkenyl iodide (using chromium (III) chloride and zinc))
A suspension of chromium (III) chloride (0.25 g, 0.16 mmol), zinc (0.39 g, 6.0 mmol), sodium iodide (0.15 g, 1.0 mmol) in dioxane (10 mL) under an argon atmosphere. Was added with chlorotrimethylsilane (0.76 mL, 6.0 mmol) and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. There, the dioxane (10 mL) solution of nonanal (0.14g, 1.0mmol) and iodoform (0.76g, 2.0mmol) was dripped slowly over 5 hours. After stirring for an additional hour, the reaction mixture was poured into water (25 mL) and extracted with hexane (3 × 10 mL). The organic layer was washed with sodium thiosulfate and brine and dried over anhydrous magnesium sulfate. After concentration, the crude product was purified by silica gel column chromatography (hexane) to obtain 0.21 g of 1-iodo-1-decene (yield 78%, E / Z = 96/4). At this time, 10 mg (yield 6%) of 1-chloro-1-decene was produced.
[0053]
Example 5 (Alkenylsilane synthesis (using chromium (II) chloride and manganese))
Under argon atmosphere, chlorotrimethylsilane (1.1 mL, 9.0 mmol) was suspended in a suspension of chromium (II) chloride (0.20 g, 0.16 mmol) and manganese (0.49 g, 9.0 mmol) in THF (6 mL). ) And stirred at 25 ° C. for 30 minutes. Thereto, a solution of iodoform (1.2 g, 3.0 mmol) in THF (4 mL) was slowly added over 5 minutes. After stirring for another 5 minutes, a solution of nonanal (0.14 g, 1.0 mmol) in THF (4 mL) was slowly added over 5 minutes. After stirring for 24 hours, the reaction mixture was poured into water (25 mL) and extracted with diethyl ether (3 × 10 mL). The organic layer was separated, washed with sodium thiosulfate and brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. After concentration, the crude product was purified by silica gel column chromatography (pentane) to obtain 0.17 g of 1-decenyltrimethylsilane (yield 81%, E form only).
[0054]
1-decenyltrimethylsilane:
bp. 104 ° C (21 Torr) (bath temperature);
IR (neat): 2954, 2926, 2854, 1619, 1468, 1248, 989, 869, 836 cm ^-1 ;
¹ H-NMR (CDCl ₃ ): Δ 0.03 (s, 9H),
0.84 (t, J = 7 Hz, 3H), 1.22 (m, 12H),
2.05 (dt, J = 7.2, 6.2 Hz, 2H),
5.59 (dt, J = 18.6, 6.2 Hz, 1H),
6.01 (d, J = 18.6 Hz, 1H)
At this time, 10 mg (7%) of 1-decene was by-produced.
[0055]
【The invention's effect】
The method of the present invention provides a method for producing alkenes having a substituent at the vinyl position with high yield and high selectivity, using only a catalytic amount of chromium salt, by using zinc or manganese. . The present invention also provides a method for producing alkenylsilane from halogenated silane in one step.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the effect of slowly adding reagents to the reaction system, the presence of sodium iodide in the reaction system, and the use of chromium (III) as a catalyst.
FIG. 2 shows the effect of adding aldehydes and iodoform, which are reaction reagents, to the reaction system by various methods.
FIG. 3 shows the production of alkenylsilane and the production of intermediates in that case.
FIG. 4 shows the reaction mechanism of the method of the present invention.

Claims (11)

Metals that can reduce alkanes with two halogen atoms and another substituent at the terminal carbon atom, aldehydes, chromium salts, and chromium (III) produced in the reaction to chromium (II) Or a method for producing alkenes having a substituent at the vinyl position by reacting in the presence of the metal compound,
An alkane having two halogen atoms and another substituent at the terminal carbon atom is haloform,
The manufacturing method whose metal or the said metal compound which can reduce | restore chromium (III) produced | generated by reaction to chromium (II) is zinc or manganese.   The method of claim 1, wherein the haloform is iodoform.   The method according to claim 1, wherein the method is carried out in the presence of an ether solvent as a solvent.   Furthermore, the method in any one of Claims 1-3 performed in presence of an alkali metal halide.   The process according to claim 4, wherein the alkali metal halide is sodium iodide.   Furthermore, the method in any one of Claims 1-5 which reacts in presence of halogenated silane.   The method according to claim 6, wherein the halogenated silane is chlorotrimethylsilane.   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the reaction is carried out by adding haloform and aldehydes to a suspension of chromium salt and zinc or manganese.   The method of claim 8, wherein the suspension contains a halogenated silane.   The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the alkene having a substituent at the vinyl position is an alkenyl halide.   The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the alkene having a substituent at the vinyl position is an alkenylsilane.

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