專利名稱：雜環(huán)的重氫化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用活化催化劑進行雜環(huán)重氫化的方法。
背景技術(shù)：
進行了重氫化(氘化及氚化)的化合物，可用于各種目的。例如，進行了氘化的化合物，對探明反應(yīng)機理及物質(zhì)代謝等是非常有用的，作為示蹤化合物而廣泛利用，另外，該化合物通過其同位體的效果使化合物本身的穩(wěn)定性及性質(zhì)改變后，也可以作為醫(yī)藥品、農(nóng)藥品、有機EL材料使用。另外，被氚化的化合物，在動物實驗中調(diào)查醫(yī)藥品等的吸收、分布、血中濃度、排泄、代謝等時作為示蹤化合物是有用的。因此，近幾年來在這些領(lǐng)域中采用被重氫化(氘化及氚化)的化合物進行研究在廣泛開展。
從前，為了得到這種被重氫化的化合物，可以采用各種方法，其中，雜環(huán)的重氫化技術(shù)還有許多問題，具有被重氫化雜環(huán)的化合物，難以工業(yè)化地有效得到。
作為現(xiàn)有技術(shù)，例如，可以舉出采用重水、重鹽酸及巰基醋酸使具有雜環(huán)的化合物進行重氫化的方法(Tetrahedron Letters 43(2002)2389-2392)、使用超臨界重水及重氫化陰離子，在超臨界條件下使具有雜環(huán)的化合物進行重氫化的方法(Chemical Society Reviews 1997，volume 26 401-406)、采用預(yù)先用氫氣還原的鈀催化劑，于100℃使具有雜環(huán)的化合物進行重氫化的方法(Chem.Commun.，2001 367-368)等。
然而，采用向反應(yīng)體系加酸的方法，存在的問題是，不可能使酸性條件下分解的具有雜環(huán)的化合物進行重氫化，例如使用在酸性條件下不分解的化合物作基質(zhì)時，由于反應(yīng)液的液性不是中性，故為了分離采用該法加以重氫化的化合物，必須進行復(fù)雜的提純操作。
另外，采用超臨界重水的方法，存在的問題是，由于超臨界重水的反應(yīng)性非常高，作為反應(yīng)基質(zhì)的化合物容易分解，反應(yīng)物也必需在超臨界等嚴酷條件下進行反應(yīng)。
另外，采用預(yù)先用氫氣還原的鈀催化劑及重水，于100℃進行重氫化的方法，經(jīng)氫氣還原的鈀催化劑在用于重氫化反應(yīng)前，必需反復(fù)進行冷凍脫氣(freeze-pump)的復(fù)雜操作。
從上述狀況可見，希望開發(fā)出不管取代基的有無及種類，均能在工業(yè)上有效使具有雜環(huán)的化合物進行重氫化的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是涉及雜環(huán)的重氫化方法的發(fā)明，其特征在于，在重氫化的溶液中，在選自活化的鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑的催化劑存在下，把具有雜環(huán)的化合物置于密封回流下加以重氫化的方法。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，所謂重氫，意指氘(D)或氚(T)；所謂重氫化，意指氘化及氚化。另外，在本說明書中，將具有雜環(huán)的化合物所具有的氫原子中被重氫原子的取代比例稱作重氫化率。
在本發(fā)明的重氫化方法中，作為具有被重氫化的雜環(huán)的化合物，可以舉出具有含1個以上雜原子、優(yōu)選含1～3個雜原子的雜環(huán)，并且在該雜環(huán)上存在1個以上氫原子的化合物。
作為雜環(huán)所具有的雜原子，通?？梢耘e出氮原子、氧原子、硫原子等，其中，氮原子是優(yōu)選的。
作為上述雜環(huán)，可以舉出具有芳香族性的通常3～20元、優(yōu)選3～14元、更優(yōu)選5～10元的單環(huán)式雜環(huán)或多環(huán)式雜環(huán)，當為單環(huán)式雜環(huán)時，5～6元環(huán)是更優(yōu)選的，當為多環(huán)式雜環(huán)時，9～10元環(huán)是更優(yōu)選的，9元環(huán)是特別優(yōu)選的，這些環(huán)可以是鏈狀、枝狀或環(huán)狀環(huán)進行縮合，它們既可以是平面結(jié)構(gòu)也可以是立體結(jié)構(gòu)。
另外，所述雜環(huán)通?？梢跃哂?～5個、優(yōu)選1～2個、進一步優(yōu)選1個取代基。
作為單環(huán)式雜環(huán)，可以舉出，例如環(huán)氧丁烷環(huán)、氮雜環(huán)丙烷環(huán)等具有1個雜原子的3元雜環(huán)；例如呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、2H-吡咯環(huán)、吡咯啉環(huán)、2-吡咯啉環(huán)、吡咯烷環(huán)等具有1個雜原子的5元雜環(huán)；例如1，3-二氧雜五環(huán)、噁唑環(huán)、異噁唑環(huán)、1，3-噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、1，3-噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、咪唑啉環(huán)、2-咪唑啉環(huán)、咪唑烷環(huán)、吡唑環(huán)、吡唑啉環(huán)、3-吡唑啉環(huán)、吡唑烷環(huán)等具有2個雜原子的5元雜環(huán)；例如呋咱、三唑、噻二唑、噁二唑環(huán)等具有3個雜原子的5元雜環(huán)；例如吡喃、2H-吡喃環(huán)、吡啶環(huán)、哌淀環(huán)等具有1個雜原子的6元雜環(huán)；例如噻喃環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、哌嗪環(huán)、嗎啉環(huán)等具有2個雜原子的6元雜環(huán)；例如1，2，4-三吖嗪環(huán)等具有3個雜原子的6元雜環(huán)。
作為多環(huán)式雜環(huán)，可以舉出2～3個單環(huán)式雜環(huán)彼此縮合，或單環(huán)式雜環(huán)與例如苯環(huán)、萘環(huán)等芳香環(huán)1～2個縮合成的二環(huán)類雜環(huán)、三環(huán)類雜環(huán)等。
作為二環(huán)類雜環(huán)，可以舉出，例如苯并呋喃環(huán)、異苯并呋喃環(huán)、1-苯并噻吩環(huán)、2-苯并噻吩環(huán)、吲哚環(huán)、3-吲哚環(huán)、異吲哚環(huán)、吲哚嗪環(huán)、吲哚満環(huán)、異吲哚満環(huán)、2H-色烯環(huán)、色滿環(huán)、異色滿環(huán)、1H-2-苯并吡喃環(huán)、喹啉環(huán)、異喹啉環(huán)、4H-喹嗪環(huán)等具有1個雜原子的雜環(huán)；例如苯并咪唑環(huán)、苯并噻吩環(huán)、1H-咪唑環(huán)、1，8-萘啶環(huán)、喹喔啉環(huán)、喹唑啉環(huán)、喹唑嗪環(huán)、噌啉環(huán)、酞嗪環(huán)等具有2個雜原子的雜環(huán)；例如嘌呤環(huán)、蝶啶環(huán)等具有4個雜原子的雜環(huán)等。
作為三環(huán)類雜環(huán)，可以舉出，例如咔唑環(huán)、4aH-咔唑環(huán)、呫噸環(huán)、菲啶環(huán)、吖啶環(huán)等具有1個雜原子的雜環(huán)；例如β-咔啉環(huán)、啶環(huán)、1，7-菲繞啉環(huán)、1，10-菲繞啉環(huán)、噻蒽環(huán)、吩噻噁環(huán)、吩噁嗪環(huán)、吩噻嗪環(huán)、吩嗪環(huán)等具有2個雜原子的雜環(huán)。
作為上述雜環(huán)具有的取代基，可以舉出，例如鹵原子、羥基、巰基、羰基、硫基、羧基、磺基、亞磺?；?スルフィノ基)、亞氧硫基(スルフェノ基)、膦基、膦?；?ホスフィノィル基)、甲?；?、氨基、氰基、硝基等，還可以具有取代基，例如，可以舉出烷基、鏈烯基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺?；?、烷基亞磺酰基、芳基亞磺?；?、烷基膦基、芳基膦基、烷基膦?；?、芳基膦?；?、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷氧基磺?；?、芳氧基磺酰基、酰基、酰氧基等。
作為上述烷基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，通常碳數(shù)1～20、優(yōu)選1～15、更優(yōu)選1～10、尤其優(yōu)選1～6。具體的可以舉出，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基、異己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1，2二甲基丁基、正庚基、異庚基、仲庚基、正辛基、異辛基、仲辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、正十九基、正二十基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基、環(huán)十二基、環(huán)十一基、環(huán)十三基、環(huán)十四基、環(huán)十五基、環(huán)十六基、環(huán)十七基、環(huán)十八基、環(huán)十九基、環(huán)二十基等。
作為鏈烯基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，可以舉出上述烷基中碳數(shù)2以上的鏈烯基鏈中含1個以上碳-碳雙鍵，通常碳數(shù)2～20、優(yōu)選2～10、更優(yōu)選2～6的鏈烯基，具體的可以舉出，例如乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、1-丁烯基、1，3-丁二烯基、4-戊烯基、3-戊烯基、2-戊烯基、1-戊烯基、1，3-戊二烯基、2，4-戊二烯基、1，1-二甲基-2-丙烯基、1乙基2丙烯基、1，2-二甲基-1-丙烯基、1-甲基-1-丁烯基、5-己烯基、4-己烯基、2-己烯基、1-己烯基、1-甲基-1-己烯基、2-甲基-2-己烯基、3-甲基-1，3-己二烯基、1-庚烯基、2-辛烯基、3-壬烯基、4-癸烯基、1-十二烯基、1-十四烯基、1-十六烯基、1-十八烯基、1-十九烯基、1-二十烯基、1-環(huán)丙烯基、1-環(huán)戊烯基、2，4-環(huán)戊二烯基、1-環(huán)己烯基、2-環(huán)己烯基、3-環(huán)己烯基、2-環(huán)庚烯基、2-環(huán)壬烯基、3-環(huán)癸烯基、2-環(huán)十三烯基、1-環(huán)十六烯基、1-環(huán)十八烯基、1-環(huán)二十烯基等。
作為芳基，通?？梢耘e出碳數(shù)6～14、優(yōu)選6～10的芳基，具體的可以舉出苯基、萘基、蒽基等。
作為芳烷基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，上述烷基中被芳基取代的，通常可以舉出碳數(shù)7～34、優(yōu)選7～20、更優(yōu)選7～15的芳烷基，具體的可以舉出，例如芐基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯戊基、苯己基、苯庚基、苯辛基、苯壬基、苯癸基、苯十二基、苯十一基、苯十三基、苯十四基、苯十五基、苯十六基、苯十七基、苯十八基、苯十九基、苯二十基、萘乙基、萘丙基、萘丁基、萘戊基、萘己基、萘庚基、萘辛基、萘壬基、萘癸基、萘十二基、萘十一基、萘十三基、萘十四基、萘十五基、萘十六基、萘十七基、萘十八基、萘十九基、萘二十基、蒽乙基、蒽丙基、蒽丁基、蒽戊基、蒽己基、蒽庚基、蒽辛基、蒽壬基、蒽癸基、蒽十二基、蒽十一基、蒽十三基、蒽十四基、蒽十五基、蒽十六基、蒽十七基、蒽十八基、蒽十九基、蒽二十基、菲乙基、菲丙基、菲丁基、菲戊基、菲己基、菲庚基、菲辛基、菲壬基、菲癸基、菲十二基、菲十一基、菲十三基、菲十四基、菲十五基、菲十六基、菲十七基、菲十八基、菲十九基、菲二十基等。
作為烷氧基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，通?？梢耘e出碳數(shù)1～20、優(yōu)選1～15、更優(yōu)選1～10、尤其優(yōu)選1～6的烷氧基，具體的可以舉出，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、異己氧基、叔己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一氧基、十四氧基、十六氧基、十七氧基、十九氧基、二十氧基、環(huán)己氧基、環(huán)辛氧基、環(huán)癸氧基、環(huán)十七氧基等。
作為芳氧基，通?？梢耘e出碳數(shù)6～14、優(yōu)選6～10的芳氧基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，具體的可以舉出苯氧基、萘氧基、菲氧基等。
作為烷硫基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，上述烷氧基的氧原子被硫原子取代的烷硫基，通常可以舉出碳數(shù)1～20、優(yōu)選1～15、更優(yōu)選1～10、尤其預(yù)選1～6個的烷硫基，具體的可以舉出，例如甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、己硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十三硫基、十四硫基、十六硫基、十八硫基、二十硫基、環(huán)己硫基、環(huán)癸硫基、環(huán)庚硫基。
作為芳硫基，可以舉出上述烷硫基的烷基部分被上述芳基取代的芳硫基，具體的可以舉出，例如苯硫基、萘硫基、蒽硫基等。
作為烷基羰基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，通常可以舉出碳數(shù)1～20、優(yōu)選1～15、更優(yōu)選1～10、尤其優(yōu)選1～6個的烷基羰基，具體的可以舉出，例如甲基羰基、乙基羰基、正丙基羰基、異丙基羰基、正丁基羰基、異丁基羰基、叔丁基羰基、戊基羰基、新戊基羰基、己基羰基、叔己基羰基、庚基羰基、辛基羰基、壬基羰基、癸基羰基、十一基羰基、十四基羰基、十六基羰基、十七基羰基、十九基羰基、二十基羰基、環(huán)己基羰基、環(huán)癸基羰基、環(huán)十九基羰基等。
作為芳基磺?；?，通常可以舉出碳數(shù)6～14、優(yōu)選6～10的芳基磺酰基，具體的可以舉出苯磺?；⑤粱酋；⑤旎酋；?。
作為烷基亞磺酰基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，通?？梢耘e出碳數(shù)1～20、優(yōu)選1～15、更優(yōu)選1～10、尤其優(yōu)選1～6的烷基亞磺酰基，具體的可以舉出，例如甲基亞磺?；⒁一鶃喕酋；?、正丙基亞磺酰基、異丙基亞磺?；⒄』鶃喕酋；?、異丁基亞磺酰基、叔丁基亞磺?；?、戊基亞磺?；?、新戊基亞磺?；?、己基亞磺?；?、異己基亞磺?；?、叔己基亞磺?；?、庚基亞磺?；⑿粱鶃喕酋；⑷苫鶃喕酋；?、癸基亞磺?；?、十一基亞磺?；⑹幕鶃喕酋；?、十六基亞磺?；?、十七基亞磺?；⑹呕鶃喕酋；?、二十基亞磺?；h(huán)己基亞磺?；h(huán)辛基亞磺?；h(huán)癸基亞磺?；?、環(huán)十九基亞磺?；?。
作為芳基亞磺酰基，可以舉出上述烷基亞磺酰基的烷基部分被上述芳基取代的芳基亞磺?；?，具體的可以舉出，例如苯基亞磺?；?、萘基亞磺?；?、蒽基亞磺?；?。
作為烷基膦基，可以舉出膦基的氫原子中的一個或兩個被上述烷基取代的烷基膦基，具體的可以舉出，例如甲基膦基、乙基膦基、正丙基膦基、異丙基膦基、正丁基膦基、異丁基膦基、叔丁基膦基、戊基膦基、己基膦基、庚基膦基、辛基膦基、壬基膦基、癸基膦基、十二基膦基、十四基膦基、十五基膦基、十六基膦基、十八基膦基、十九基膦基、二十基膦基、環(huán)戊基膦基、環(huán)己基膦基、環(huán)庚基膦基、二甲基膦基、乙基甲基膦基、二乙基膦基、甲基丙基膦基、二丙基膦基、乙基己基膦基、二丁基膦基、庚基甲基膦基、甲基辛基膦基、癸基甲基膦基、十二基乙基膦基、甲基十五基膦基、乙基十八基膦基、環(huán)戊基甲基膦基、環(huán)己基甲基膦基、環(huán)己基乙基膦基、環(huán)己基丙基膦基、環(huán)己基丁基膦基、二環(huán)己基膦基等。
作為芳基膦基，可以舉出膦基中的氫原子的一個或兩個被上述芳基取代的芳基膦基，具體的可以舉出，例如苯基膦基、二苯基膦基、萘基膦基、蒽基膦基等。
作為烷基膦?；?ァルキルホスフィノィル基)，可以舉出膦?；臍湓又械囊粋€或兩個獨立地被上述烷基取代的烷基膦?；?，具體的可以舉出，例如甲基膦?；⒁一Ⅴ；?、正丙基膦酰基、異丙基膦酰基、正丁基膦酰基、異丁基膦?；⑹宥』Ⅴ；?、戊基膦?；?、己基膦酰基、庚基膦酰基、辛基膦?；⑷苫Ⅴ；?、癸基膦酰基、十二基膦酰基、十四基膦?；?、十五基膦酰基、十六基膦?；?、十七基膦?；⑹呕Ⅴ；?、二十基膦?；h(huán)戊基膦?；?、環(huán)己基膦酰基、環(huán)庚基膦?；?、二甲基膦?；⒁一谆Ⅴ；?、二乙基膦?；?、甲基丙基膦?；?、二丙基膦?；?、乙基己基膦?；?、二丁基膦?；⒏谆Ⅴ；⒓谆粱Ⅴ；⒐锘谆Ⅴ；⑹一Ⅴ；⒓谆寤Ⅴ；?、乙基十八基膦酰基、環(huán)戊基甲基膦酰基、環(huán)己基甲基膦酰基、環(huán)己基乙基膦酰基、環(huán)己基丙基膦酰基、環(huán)己基丁基膦?；?、二環(huán)己基膦?；?。
作為芳基膦?；梢耘e出膦?；臍湓又械囊粋€或兩個被上述芳基取代的芳基膦?；唧w的可以舉出，例如苯基膦酰基、二苯基膦?；?、萘基膦?；?、蒽基膦?；?。
作為烷基氨基，可以舉出氨基中的一個或兩個氫原子分別獨立的被上述烷基取代的烷基氨基，具體的可以舉出，例如甲基氨基、乙基氨基、正丙基氨基、異丙基氨基、正丁基氨基、異丁基氨基、叔丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、庚基氨基、辛基氨基、壬基氨基、癸基氨基、十二基氨基、十四基氨基、十五基氨基、十六基氨基、十七基氨基、十九基氨基、二十基氨基、環(huán)戊基氨基、環(huán)己基氨基、環(huán)庚基氨基、二甲基氨基、乙基甲基氨基、二乙基氨基、甲基丙基氨基、二丙基氨基、乙基己基氨基、二丁基氨基、庚基甲基氨基、甲基辛基氨基、癸基甲基氨基、十二基乙基氨基、甲基十五基氨基、乙基十八基氨基、環(huán)戊基甲基氨基、環(huán)己基甲基氨基、環(huán)己基乙基氨基、環(huán)己基丙基氨基、環(huán)己基丁基氨基、二環(huán)己基氨基等。
作為芳基氨基，可以舉出氨基中的氫原子一個或兩個被上述芳基取代的芳基烷基，具體的可以舉出，例如苯基氨基、二苯基氨基、萘基氨基、蒽基氨基等。
作為烷氧基羰基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，上述烷氧基的氧原子再與羰基結(jié)合的烷氧基羰基，通?？梢耘e出碳數(shù)2～21、優(yōu)選2～15、更優(yōu)選2～10、尤其優(yōu)選2～6的烷氧基羰基，具體的可以舉出，例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、正丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、戊氧基羰基、仲戊氧基羰基、新戊氧基羰基、己氧基羰基、環(huán)己氧基羰基、庚氧基羰基、環(huán)庚氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、環(huán)癸氧基羰基、十一氧基羰基、十四氧基羰基、十七氧基羰基、環(huán)十七氧基羰基、十九氧基羰基、二十氧基羰基、環(huán)戊氧基羰基、環(huán)己氧基羰基、環(huán)辛氧基羰基、環(huán)十七氧基羰基等。
作為芳氧基羰基，通?？梢耘e出碳數(shù)7～15、優(yōu)選7～11的芳氧基羰基，具體的可以舉出，例如苯氧基羰基、萘氧基羰基、蒽氧基羰基等。
作為烷氧基磺?；?，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，上述烷氧基的氧原子再結(jié)合磺?；耐檠趸酋；?，通?？梢耘e出碳數(shù)2～21、優(yōu)選2～15、更優(yōu)選2～10、尤其優(yōu)選2～6的烷氧基磺酰基，具體的可以舉出，例如甲氧基磺?；?、乙氧基磺?；?、正丙氧基磺?；?、正丁氧基磺?；⑹宥⊙趸酋；⑽煅趸酋；?、仲戊氧基磺?；?、新戊氧基磺?；?、己氧基磺?；?、環(huán)己氧基磺?；⒏趸酋；⑿裂趸酋；?、壬氧基磺?；⒐镅趸酋；?、環(huán)癸氧基磺?；?、十一氧基磺?；?、十四氧基磺酰基、十七氧基磺?；?、環(huán)十七氧基磺?；?、十九氧基磺?；?、二十氧基磺?；h(huán)戊氧基磺?；?、環(huán)己氧基磺酰基、環(huán)辛氧基磺?；?、環(huán)十七氧基磺?；取?br> 作為芳氧基磺?；ǔ？梢耘e出碳數(shù)7～15、優(yōu)選7～11的芳氧基磺?；?，具體的可以舉出，例如苯氧基磺?；?、萘氧基磺酰基、蒽氧基磺?；?。
作為酰基，可以舉出來自羧酸或磺酸的酰基，作為來自羧酸的?；?，可以舉出來自脂肪族羧酸以及來自芳香族羧酸的?；?，作為來自磺酸的?；梢耘e出來自脂肪族磺酸以及來自芳香族羧酸的?；?br> 作為來自脂肪族羧酸的?；?，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，另外在鏈中還可以具有雙鍵，通常可以舉出碳數(shù)2～20、優(yōu)選碳數(shù)2～15、更優(yōu)選2～10、尤其優(yōu)選2～6的?；?，具體的可以舉出，例如乙?；?、丙?；?、丁?；?、異丁酰基、戊?；?、異戊酰基、三甲基乙?；?、己酰基、庚?；?、辛?；⒐秕；?、月桂酰基、十四酰基、十六?；⑹缩；?、二十?；?、丙烯?；⒓谆；投辊；⒂王；?，作為來自芳香族羧酸的?；ǔ？梢耘e出碳數(shù)7～15、優(yōu)選7～11的?；?，具體的可以舉出，例如苯甲?；?、萘甲?；?、蒽甲酰基等。
另外，作為來自脂肪族磺酸的?；?，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，通?？梢耘e出碳數(shù)1～20、優(yōu)選1～15、更優(yōu)選1～10、尤其優(yōu)選1～6的酰基，具體的可以舉出，例如甲基磺?；?、乙基磺?；?、正丙基磺?；?、異丙基磺?；?、正丁基磺?；?、異丁基磺?；?、叔丁基磺?；?、正戊基磺酰基、正己基磺酰基、庚基磺?；?、辛基磺酰基、癸基磺酰基、十三基磺酰基、十六基磺?；?、二十基磺?；?、環(huán)己基磺?；h(huán)癸基磺?；?，作為來自芳香族磺酸的?；ǔ？梢耘e出碳數(shù)6～14、優(yōu)選6～10的?；?，具體的可以舉出，例如苯磺酰基、萘磺酰基、蒽磺?；?。
作為酰氧基，可以舉出在來自上述羧酸的?；辖Y(jié)合-O-的來自羧酸的酰氧基及來自上述磺酸的酰基上結(jié)合-O-的來自磺酸的酰氧基。作為來自羧酸的酰氧基，可以舉出來自脂肪族羧酸及來自芳香族羧酸的酰氧基，作為來自磺酸的酰氧基，可以舉出來自脂肪族磺酸及來自芳香族磺酸的酰氧基。
作為來自脂肪族羧酸的酰氧基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，另外，在鏈中還可具有雙鍵，通?？梢耘e出碳數(shù)2～20、優(yōu)選2～15、更優(yōu)選2～10、尤其優(yōu)選2～6的酰氧基，具體的可以舉出，例如乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、異丁酰氧基、戊酰氧基、異戊酰氧基、三甲基乙酰氧基、己酰氧基、庚酰氧基、辛酰氧基、癸酰氧基、月桂酰氧基、十四酰氧基、十六酰氧基、十八酰氧基、二十酰氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、巴豆酰氧基、油酰氧基、環(huán)己酰氧基、環(huán)癸酰氧基等，作為來自芳香族羧酸的酰氧基，通?？梢耘e出碳數(shù)7～15、優(yōu)選7～11的酰氧基，具體的可以舉出，例如苯甲酰氧基、萘甲酰氧基、蒽甲酰氧基等。
另外，作為來自脂肪族磺酸的酰氧基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，通?？梢耘e出碳數(shù)1～20、優(yōu)選1～15、更優(yōu)選1～10、尤其優(yōu)選1～6的酰氧基，具體的可以舉出，例如甲基磺酰氧基、乙基磺酰氧基、正丙基磺酰氧基、異丙基磺酰氧基、正丁基磺酰氧基、異丁基磺酰氧基、叔丁基磺酰氧基、正戊基磺酰氧基、正己基磺酰氧基、庚基磺酰氧基、辛基磺酰氧基、癸基磺酰氧基、十三基磺酰氧基、十六基磺酰氧基、二十基磺酰氧基、環(huán)戊基磺酰氧基、環(huán)己基磺酰氧基等，作為來自芳香族磺酸的酰氧基，通?？梢耘e出碳數(shù)6～14、優(yōu)選6～10的酰氧基，具體的可以舉出，例如苯磺酰氧基、萘磺酰氧基、蒽磺酰氧基等。
作為鹵原子，可以舉出，例如氯原子、溴原子、氟原子、碘原子等，其中氯是優(yōu)選的。
另外，作為羧基、磺基、亞磺基、次磺基、膦基及膦酰基，這些基團具有的氫原子，例如，可以由鈉、鉀、鋰等堿金屬原子取代。
在上述雜環(huán)具有的取代基中，例如烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基等具有在酸性條件下容易分解的取代基的化合物，如采用本發(fā)明的方法重氫化，這些取代基不發(fā)生分解。
作為具有取代基的雜環(huán)的取代基，即上述烷基、鏈烯基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基磺?；⒎蓟酋；?、烷基亞磺酰基、芳基亞磺?；?、烷基膦基、芳基膦基、烷基膦酰基、芳基膦酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷氧基磺?；⒎佳趸酋；Ⅴ；磅Ｑ趸娜〈?，例如，可以舉出烷基、鏈烯基、炔基、芳基、羥基、烷氧基、氨基、烷基氨基、巰基、烷硫基、甲?；?、?；?、羧基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、烷基氨基甲酰基等，這些在芳香環(huán)的取代基中通常存在1～6個、優(yōu)選1～4個、更優(yōu)選1～2個。
具有取代基的雜環(huán)的取代基，即烷基、鏈烯基、芳基、烷氧基、烷基氨基、烷硫基、酰基、羧基及烷氧基羰基，可以舉出與上述雜環(huán)具有的同樣的取代基。
作為具有取代基的雜環(huán)的取代基的炔基，可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀，上述烷基中碳數(shù)2以上的炔基鏈中含有1個以上炔基，通?？梢耘e出碳數(shù)2～20、優(yōu)選2～10、更優(yōu)選2～6的炔基，具體的可以舉出，例如乙炔基、2-丙炔基、2-戊炔基、2-壬基-3-丁炔基、環(huán)己基-3-炔基、4-辛炔基、1-甲基癸-5-炔基等。
作為具有取代基的雜環(huán)的取代基的烷基氨基甲?；?，可以舉出氨基甲?；械臍湓又械?個或2個獨立地被上述烷基取代的基團，具體的可以舉出，例如甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲?；⒄被柞；?、異丙基氨基甲?；⒄』被柞；惗』被柞；⑹宥』被柞；?、戊基氨基甲?；?、己基氨基甲?；⒏被柞；?、辛基氨基甲?；?、壬基氨基甲?；⒐锘被柞；?、十二基氨基甲酰基、十四基氨基甲酰基、十五基氨基甲酰基、十六基氨基甲酰基、十七基氨基甲酰基、十九基氨基甲?；?、二十基氨基甲?；?、環(huán)戊基氨基甲?；?、環(huán)己基氨基甲酰基、環(huán)庚基氨基甲酰基、二甲基氨基甲?；?、乙基甲基氨基甲?；⒍一被柞；?、甲基丙基氨基甲?；⒍被柞；?、乙基己基氨基甲?；?、二丁基氨基甲?；?、庚基甲基氨基甲?；?、甲基辛基氨基甲?；?、癸基甲基氨基甲酰基、十二基乙基氨基甲酰基、甲基十五基氨基甲酰基、乙基十八基氨基甲?；?、環(huán)戊基甲基氨基甲?；?、環(huán)己基甲基氨基甲?；h(huán)己基乙基、環(huán)己基丙基、環(huán)己基丁基氨基甲?；⒍h(huán)己基氨基甲?；?。
作為本發(fā)明的重氫化方法涉及的具有雜環(huán)的化合物，如上所述，可以為具有取代基的雜環(huán)本身，或在該雜環(huán)上結(jié)合有起始于糖鏈的各種化合物或聚合物等而構(gòu)成，作為后者的具體例子，可以舉出，例如腺苷、脫氧腺苷、鳥苷、胸腺定、尿苷、肌苷、脫氧鳥苷、脫氧胸腺定、脫氧尿苷等核苷，例如色氨酸等氨基酸等。
在本發(fā)明的重氫化方法中，作為使雜環(huán)重氫化的重氫源使用的重氫化溶劑，在采用氘作為重氫時，可以舉出，例如重水(D2O)，例如重甲醇、重乙醇、重異丙醇、重丁醇、重叔丁醇、重戊醇、重己醇、重庚醇、重辛醇、重壬醇、重癸醇、重十一醇、重十二醇等重醇類；例如重甲酸、重乙酸、重丙酸、重丁酸、重異丁酸、重戊酸、重異戊酸、重三甲基乙酸等重羧酸類；例如重丙酮、重甲乙酮、重甲基異丁酮、重二乙酮、重二丙酮、重二異丙酮、重二異丁酮等重酮類；重二甲基亞砜等有機溶劑等，其中，重水、重醇類是優(yōu)選的，重水、重甲醇是更優(yōu)選的，另外，如從環(huán)保及作業(yè)性考慮，重水是特別優(yōu)選的。在使用氚作重氫時，例如，可以舉出重水(T2O)等。
重氫化的溶劑，只要是分子中有1個以上氫原子被重氫化即可，例如采用重醇類時的羥基氫原子，采用重羧酸類時的羧基氫原子被重氫化，均可在本發(fā)明的重氫化方法中使用，但分子中的全部氫原子被重氫化者是特別優(yōu)選的。
重氫化溶劑的用量愈多，本發(fā)明的重氫化愈容易進行，但從經(jīng)濟方面考慮，相對于作為反應(yīng)基質(zhì)的具有雜環(huán)的化合物的能重氫化的氫原子，該溶劑中的重氫原子作為下限通常含量在等摩爾以上，依次更優(yōu)選10倍摩爾、20倍摩爾、30倍摩爾、40倍摩爾；作為上限，通常250倍摩爾、優(yōu)選150倍摩爾。
另外，本發(fā)明的重氫化方法中作為基質(zhì)的具有雜環(huán)的化合物為固體而難以溶解在重氫化溶劑中時，可視需要把反應(yīng)溶劑和重氫化溶劑一起使用。
作為視需要使用的反應(yīng)溶劑的具體例子，可以舉出，例如甲醚、乙醚、二異丙醚、乙基甲醚、叔丁基甲醚、1，2-二甲氧基乙烷、環(huán)氧乙烷、1，4-二噁烷、二氫吡喃、四氫呋喃等醚類；例如己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、環(huán)己烷等脂肪族烴類等不能用重氫氣體加以重氫化的有機溶劑；例如水；例如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇等醇類；例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、三甲基乙酸等羧酸類；丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、二乙酮、二丙酮、二異丁酮、二丁酮等酮類；例如二甲基亞砜等可用重氫氣體加以重氫化的本發(fā)明的重氫源有機溶劑使用。
在本發(fā)明中，所謂選自活化的鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑的催化劑(下面有時簡稱活化的催化劑)，系把所謂鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑(下面有時簡稱未活化的催化劑或僅稱催化劑)，通過與氫氣或重氫氣接觸進行活化。
在本發(fā)明的重氫化方法中，既可以預(yù)先使用活化的催化劑進行重氫化，也可以使未活化的催化劑在重氫化反應(yīng)體系中與氫氣或重氫氣共存，同時進行催化劑的活化和反應(yīng)基質(zhì)的重氫化。
當采用預(yù)先使用氫氣或重氫氣活化的催化劑進行重氫化時，重氫化反應(yīng)器的氣層部分，例如也可用氮氣、氬氣等惰性氣體進行置換。另外，如重氫化反應(yīng)基質(zhì)難以用氫氣等還原時，則反應(yīng)器的氣層部分也可用上述惰性氣體以外的其他氣體或重氫氣進行置換。
當催化劑的活化和反應(yīng)基質(zhì)的重氫化同時進行時，反應(yīng)器的氣層部分用氫氣或重氫氣置換或使氫氣或重氫氣直接通入反應(yīng)液進行反應(yīng)即可。即，未活化的催化劑通過重氫化反應(yīng)體系內(nèi)存在的氫氣或重氫氣活化。
另外，在本發(fā)明的重氫化方法中，使反應(yīng)器處于密閉狀態(tài)或接近密閉狀態(tài)(下面有時簡稱密閉狀態(tài))，使反應(yīng)體系處于加壓狀態(tài)是優(yōu)選的。所謂接近密閉狀態(tài)，例如所謂連續(xù)反應(yīng)樣態(tài)，把反應(yīng)基質(zhì)連續(xù)投入反應(yīng)器中，連續(xù)取出生成物的情況。
如上所述，在本發(fā)明的重氫化方法中，由于反應(yīng)器處于密閉狀態(tài)，故反應(yīng)體系內(nèi)的溫度容易上升，可有效進行重氫化。
另外，當催化劑的活化和反應(yīng)基質(zhì)的重氫化同時進行時，不需預(yù)先使催化劑活化的復(fù)雜工序，另外，也不必采用Chem.Commun.，2001 367-368中記載的反復(fù)冷凍脫氣(freeze-pump)的繁瑣操作。
另外，如在密閉狀態(tài)預(yù)先采用經(jīng)氫氣或重氫氣活化的催化劑進行重氫化，由于重氫化反應(yīng)體系內(nèi)不存在氫氣或重氫氣，故即使采用一般的氫氣等容易還原的基質(zhì)，也不能全部被還原，僅基質(zhì)進行重氫化。
作為本發(fā)明中的經(jīng)過活化的催化劑，可以舉出上述鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑，其中，鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑是優(yōu)選的，鈀催化劑是特別優(yōu)選的。這些催化劑，既可單獨使用也可適當組合使用，在本發(fā)明的重氫化方法中使用均有效。
作為鈀催化劑，可以舉出鈀原子的原子價通常為0～4價、優(yōu)選0～2價、更優(yōu)選0價的鈀催化劑。
作為鉑催化劑，可以舉出鉑原子的原子價通常為0～4價、優(yōu)選0～2價、更優(yōu)選0價的鉑催化劑。
作為銠催化劑，可以舉出銠原子的原子價通常為0或1價、優(yōu)選0價的銠催化劑。
作為釕催化劑，可以舉出釕原子的原子價通常為0～2價、優(yōu)選0價的釕催化劑。
作為鎳催化劑，可以舉出鎳原子的原子價通常為0～2價、優(yōu)選0價的鎳催化劑。
作為鈷催化劑，可以舉出鈷原子的原子價通常為0或1價、優(yōu)選1價的鈷催化劑。
上述催化劑，既可以是鈀、鉑、銠、釕、鎳及鈷的金屬本身，也可以是這些金屬的氧化物、鹵化物、醋酸鹽，還可以用配位基配位的化合物，這些金屬的氧化物、鹵化物、醋酸鹽、金屬配位化合物也可以負載在各種載體上來構(gòu)成。下面，把負載在載體上的催化劑簡稱“載體負載金屬催化劑”，把未負載在載體上的催化劑簡稱“金屬催化劑”。
本發(fā)明重氫化方法涉及的催化劑中，作為具有配位基的配位金屬催化劑的配位基，可以舉出1，5-環(huán)辛二烯(COD)、二亞芐基丙酮(DBA)、聯(lián)吡啶(BPY)、菲繞啉(PHE)、苯腈(PhCN)、異氰化物(RNC)、三乙基砷(As(Et)3)、乙酰乙酸酯(acac)；例如二甲基苯基膦(P(CH3)2Ph)、二苯基膦基二茂鐵(DPPF)、三甲基膦(P(CH3)3)、三乙基膦(PEt3)、三叔丁基膦(PtBu3)、三環(huán)己基膦(PCy3)、三甲氧基膦(P(OCH3)3)、三乙氧基膦(P(OEt)3)、三叔丁氧基膦(P(OtBu)3)、三苯基膦(PPh3)、1，2-二(二苯基膦基)乙烷(DPPE)、三苯氧基膦(P(OPh)3)、鄰甲苯基膦(P(o-totyl)3)等有機膦配位基等。
作為鈀金屬催化劑的具體例子，可以舉出，例如Pd；例如Pd(OH)2等氫氧化鈀催化劑；例如PdO等氧化鈀催化劑；例如PdBr2、PdCl2、PdI2等鹵化鈀催化劑；例如乙酸鈀(Pd(OAc)2)、三氟乙酸鈀(Pd(OCOCF3)2)等鈀醋酸鹽催化劑；Pd(RNC)2Cl2、Pd(acac)2、二乙酸鹽二(三苯基膦)鈀[Pd(OAc)2(PPh3)2]、Pd(PPh3)4、Pd2(dba)3、Pd(NH3)2Cl2、Pd(CH3CN)2Cl2、二氯雙(苯腈)鈀[Pd(PhCN)2Cl2]、Pd(dppe)Cl2、Pd(dppf)Cl2、Pd[PCy3]2Cl2、Pd(PPh3)2Cl2、Pd[P(o-totyl)3]2Cl2、Pd(cod)2Cl2、Pd(PPh3)(CH3CN)2Cl2等在配位基上配位的鈀金屬配位化合物催化劑。
作為鉑金屬催化劑的具體例子，可以舉出，例如Pt；例如PtO2等氧化鉑催化劑；例如PtCl4、PtCl2、K2PtCl4等鹵化鉑催化劑；例如PtCl2(cod)、PtCl2(dba)、PtCl2(Pcy3)2、PtCl2(P(OEt)3)2、PtCl2(P(OtBu)3)2、PtCl2(bpy)、PtCl2(phe)、Pt(PPh3)4、Pt(cod)2、Pt(dba)2、Pt(dpy)2、Pt(phe)2等在配位基上配位的鉑金屬配位化合物催化劑。
作為銠金屬催化劑的具體例子，可以舉出，例如Rh；RhCl(PPh3)3等在配位基上配位的銠金屬配位化合物催化劑。
作為釕金屬催化劑的具體例子，可以舉出，例如Ru；例如RuCl2(PPh3)3等在配位基上配位的銠金屬配位化合物催化劑。
作為鎳金屬催化劑的具體例子，可以舉出，例如Ni；例如NiO等氧化鎳催化劑；例如NiCl2等鹵化鎳催化劑；例如NiCl2(dppe)、NiCl2(PPh3)2、Ni(PPh3)4、Ni(P(OPh)3)4、Ni(cod)2等在配位基上配位的銠金屬配位化合物催化劑。
作為鈷金屬催化劑的具體例子，可以舉出，例如Co(C3H5){P(OCH3)3}3等在配位基上配位的鈷金屬配位化合物催化劑。
上述金屬催化劑，作為在載體上負載時的載體，可以舉出，例如碳、氧化鋁、硅膠、沸石、分子篩、離子交換樹脂、聚合物等，其中，碳是優(yōu)選的。
作為用作載體的離子交換樹脂，只要對本發(fā)明的重氫化不產(chǎn)生壞影響的即可，可以舉出，例如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂。
作為陽離子交換樹脂，可以舉出，例如弱酸性陽離子交換樹脂、強酸性陽離子交換樹脂；作為陰離子交換樹脂，可以舉出，例如弱堿性陰離子交換樹脂、強堿性陰離子交換樹脂。
離子交換樹脂，一般含有通過作為骨架聚合物的雙官能性單體交聯(lián)的聚合物，酸性基或堿性基結(jié)合其上，與各種陽離子或陰離子(對離子)進行交換。
作為弱酸性陽離子交換樹脂的具體例子，可以舉出，例如用二乙烯基苯交聯(lián)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物水解得到的交換樹脂。
作為強酸性陽離子交換樹脂的具體例子，可以舉出，例如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的磺化產(chǎn)物。
作為強堿性陰離子交換樹脂的具體例子，可以舉出，例如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的芳香環(huán)結(jié)合氨基的產(chǎn)物。
作為堿性陰離子交換樹脂的堿性強度，結(jié)合的氨基以伯氨基、仲氨基、叔氨基、季銨鹽為序逐漸變強。
另外，市場上銷售的離子交換樹脂也與上述離子交換樹脂同樣，可以用作本發(fā)明的重氫化的催化劑載體。
作為用作載體的聚合物，只要對本發(fā)明的重氫化不產(chǎn)生壞影響的即可而未作特別限定，作為這種聚合物的例子，可以舉出，例如以下列通式[1]表示的單體進行聚合或共聚合得到的聚合物。
通式[1] (式中，R1為氫原子、低級烷基、羧基、羧基烷基、烷氧基羰基、羥基烷氧基羰基、氰基或甲?；?，R2為氫原子、低級烷基、羧基、烷氧基羰基、羥基烷氧基羰基、氰基或鹵原子，R3為氫原子、低級烷基、鹵代烷基、羥基、有取代基的芳基、脂肪族雜環(huán)基、芳香族雜環(huán)基、鹵原子、烷氧基羰基、羥基烷氧基羰基、磺基、氰基、含氰基的烷基、酰氧基、羧基、羧基烷基、醛基、氨基、氨基烷基、氨基甲酰基、N-烷基氨基甲?；?、羥基烷基、或者R2與R3結(jié)合，與相鄰的-C＝C-一起形成脂肪環(huán))。
作為通式[1]中的用R1～R3表示的低級烷基，可以是直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀的任何一種，例如可以舉出碳數(shù)1～6的烷基，具體的可以舉出，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、異戊基、叔戊基、1-甲基戊基、正己基、異己基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等。
作為用R1、R2表示的羧基烷基，可以舉出，例如上述低級烷基的氫原子一部分被羧基取代的羧基烷基，具體的可以舉出，例如羧基甲基、羧基乙基、羧基丙基、羧基丁基、羧基戊基、羧基己基等。
作為用R1～R3表示的烷氧基羰基，例如，碳數(shù)2～11者是優(yōu)選的，具體的可以舉出，例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、庚氧基羰基、2-乙基己氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基等。
作為用R1～R3表示的羥基氧基羰基，例如，可以舉出上述碳數(shù)2～11的烷氧基羰基的氫原子一部分被羥基取代的羥基氧基羰基，具體的可以舉出，例如羥基甲氧基羰基、羥基乙氧基羰基、羥基丙氧基羰基、羥基丁氧基羰基、羥基戊氧基羰基、羥基己氧基羰基、羥基庚氧基羰基、羥基辛氧基羰基、羥基壬氧基羰基、羥基癸氧基羰基等。
作為用R1及R3表示的鹵原子，例如，可以舉出氟、氯、溴、碘等。
作為用R3表示的鹵代烷基，可以舉出，例如用R1～R3表示的上述低級烷基進行鹵化(例如氟化、氯化、溴化、碘化等)的碳數(shù)1～6的鹵代烷基，具體的可以舉出，例如氯甲基、溴甲基、三氟甲基、2-氯乙基、3-氯丙基、3-溴丙基、3，3，3-三氟丙基、4-氯丁基、5-氯戊基、6-氯己基等。
作為有取代基的芳基的芳基，例如可以舉出苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基，另外，作為取代基，可以舉出，例如氨基、羥基、低級烷基、羧基等，作為取代的芳基的具體例子，例如，可以舉出氨基苯基、甲苯胺基、羥基苯基、甲氧基苯基、叔丁基苯基、羧基苯基等。
作為脂肪族雜環(huán)基，例如5元環(huán)或6元環(huán)，作為雜原子含1～3個的氮原子、氧原子、硫原子等者是優(yōu)選的，例如，可以舉出吡咯烷基-2酮、哌啶基、1-哌啶基、哌嗪基、嗎啉代基等。
作為芳香族雜環(huán)基，例如5元環(huán)或6元環(huán)，作為雜原子含1～3個的氮原子、氧原子、硫原子等者是優(yōu)選的，具體的可以舉出，例如吡啶基、咪唑啉基、噻唑基、呋喃基、吡喃基等。
作為含氰基的烷基，例如，可以舉出上述低級烷基的氫原子一部分被氰基取代的烷基，具體的可以舉出，例如氰基甲基、2-氰基乙基、2-氰基丙基、3-氰基丙基、2-氰基丁基、4-氰基丁基、5-氰基戊基、6-氰基己基等。
作為酰氧基，例如，可以舉出碳數(shù)2～20的來自羧酸的酰氧基，具體的可以舉出，例如乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、壬酰氧基、癸酰氧基、苯甲酰氧基。
作為氨基烷基，可以舉出上述低級烷基的氫原子一部分被氨基取代的烷基，具體的可以舉出，例如氨基甲基、氨基乙基、氨基丙基、氨基丁基、氨基戊基、氨基己基等。
作為N-烷基氨基甲?；梢耘e出上述氨基甲?；臍湓右徊糠直煌榛〈陌被柞；?，具體的可以舉出，例如N-甲基氨基甲酰基、N-乙基氨基甲酰基、N-正丙基氨基甲?；?、N-異丙基氨基甲酰基、N-正丁基氨基甲?；-叔丁基氨基甲?；取?br> 作為羥基烷基，可以舉出上述低級烷基的氫原子一部分被羥基取代的羥基烷基，具體的可以舉出，例如羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基等。
作為R2與R4結(jié)合，與相鄰的-C＝C-一起形成脂肪環(huán)的脂肪環(huán)，例如，可以舉出碳數(shù)5～10的不飽和脂肪環(huán)，環(huán)既可以是単環(huán)也可以是多環(huán)。作為這些環(huán)的具體例子，可以舉出，例如降冰片烯環(huán)、環(huán)戊烯環(huán)、環(huán)己烯環(huán)、環(huán)辛烯環(huán)、環(huán)癸烯環(huán)等。
作為用通式[1]表示的單體具體例子，可以舉出，例如乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯等碳數(shù)2～20的烯性不飽和脂肪烴；例如苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、二乙烯基苯等碳數(shù)8～20的烯性芳香烴；例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸異丙烯酯等碳數(shù)3～20的鏈烯基酯類；例如氯乙烯、偏二氯乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯等碳數(shù)3～20的含鹵烯性不飽和化合物類；例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、乙烯基醋酸、烯丙基醋酸、乙烯基安息香酸等碳數(shù)3～20的烯性不飽和羧酸類(這些酸類也可以是，例如鈉鹽、鉀鹽等堿金屬鹽及銨鹽等鹽的形態(tài))；例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酸酯、衣康酸甲酯、衣康酸乙酯、馬來酸甲酯、馬來酸乙酯、富馬酸甲酯、富馬酸乙酯、巴豆酸甲酯、巴豆酸乙酯、3-丁烯酸甲酯等不飽和羧酸酯類；例如丙烯腈、甲基丙烯腈、氰化烯丙基等碳數(shù)3～20的含氰基烯性不飽和化合物類；例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等碳數(shù)3～20的含氰基烯性不飽和酰胺化合物類；例如丙烯醛、巴豆醛等碳數(shù)3～20的烯性不飽和醛類；例如乙烯基磺酸、4-乙烯基苯磺酸等碳數(shù)2～20的烯性不飽和磺酸類(這些酸類也可以是，例如鈉鹽、鉀鹽等堿金屬鹽及銨鹽等鹽的形態(tài))；例如乙烯基胺、烯丙基胺等碳數(shù)2～20的烯性不飽和脂肪族胺類；例如乙烯基苯胺等碳數(shù)8～20的烯性不飽和芳香族胺類；例如N-乙烯基苯胺、乙烯基哌啶等碳數(shù)5～20的烯性不飽和脂肪族雜環(huán)胺類；例如烯丙醇、巴豆醇等碳數(shù)3～20的烯性不飽和醇類；例如4-乙烯基苯酚等碳數(shù)8～20的烯性不飽和酚類。
當使用上述聚合物等作為載體時，希望使用通過本發(fā)明的重氫化難以被重氫化的載體，但也可以采用其本身能夠被重氫化的載體，負載催化劑來進行本發(fā)明的重氫化。
在本發(fā)明的重氫化方法中，在上述載體負載金屬催化劑中使用鈀碳、氫氧化鈀碳或鉑碳是優(yōu)選的，其中，鈀碳、氫氧化鈀碳在工業(yè)上操作容易并且具有優(yōu)良的催化劑活性，特別是如果使用鈀碳，可更有效的進行重氫化，故多采用鈀碳。
在載體上負載的催化劑中，作為催化劑金屬的鈀、鉑、銠、釕、鎳或鈷的比例，通常為整體的1～99重量％、優(yōu)選1～50重量％、更優(yōu)選1～30重量％、尤其優(yōu)選1～20重量％、特優(yōu)選5～10重量％。
在本發(fā)明的重氫化方法中，活化的催化劑或未活化的催化劑的用量，不管其是否負載在載體上，對作為反應(yīng)基質(zhì)的具有雜環(huán)的化合物，通常的所謂催化劑量依次優(yōu)選達到0.01～200重量％、0.01～100重量％、0.01～50重量％、0.01～20重量％、0.1～20重量％、1～20重量％、10～20重量％的量，另外，在全部催化劑中所含的催化劑金屬量的上限依次優(yōu)選達到20重量％、10重量％、5重量％、2重量％的量，下限依次優(yōu)選0.0005重量％、0.005重量％、0.05重量％、0.5重量％的量。
另外，在具有雜環(huán)的化合物重氫化時，上述各種催化劑也可以2種以上加以適當組合后使用。
催化劑2種以上加以適當組合后使用時的催化劑用量，只要使催化劑合計量設(shè)定達到上述催化劑的使用量即可。
當本發(fā)明的反應(yīng)中采用未活化的催化劑時，為了使催化劑活化，使氫氣存在于反應(yīng)體系中的該氫氣用量，當過多時作為重氫源的重氫化溶劑被重氫化，也可能對本發(fā)明的重氫化反應(yīng)有不良影響，但采用比使催化劑活化的必要量稍多的量，可有效進行催化劑活化，這種氫氣量通常對催化劑達到1～20000當量，優(yōu)選達到10～700當量的量。
另外，為了進行催化劑活化，在反應(yīng)體系中存在重氫時的重氫用量，只要是進行催化劑活化的必要量即可，其量通常對催化劑達到1～20000當量，優(yōu)選達到10～700當量的量，但在反應(yīng)體系中由于該重氫與經(jīng)過重氫化的溶劑接觸，故使該溶劑再重氫化也有效，即使用量多也無妨，仍可進行本發(fā)明的重氫化。
本發(fā)明的重氫化方法，通常設(shè)定在比溶劑的沸點(常壓下)高的溫度使達到回流狀態(tài)即可，該反應(yīng)溫度的下限依次優(yōu)選為溶劑的沸點+3℃、+5℃、+10℃、+20℃，上限依次優(yōu)選為溶劑的沸點+100℃、+80℃、+70℃、+60℃。
密封狀態(tài)的反應(yīng)容器內(nèi)為了設(shè)定達到上述反應(yīng)溫度，進行加熱及/或加壓，結(jié)果使體系內(nèi)由此達到加壓狀態(tài)。
為了加壓反應(yīng)體系，最好采用用于催化劑活化的氫氣，例如也可以進一步采用氮氣、氬氣等惰性氣體。
本發(fā)明的重氫化反應(yīng)時間，通常30分～100小時、優(yōu)選1～50小時、更優(yōu)選1～30小時、尤其優(yōu)選3～30。
本發(fā)明的重氫化方法，以采用重水作為重氫源、采用鈀碳(Pd 10％)作為未經(jīng)活化的催化劑為例說明如下。
即，例如把具有雜環(huán)的化合物(基質(zhì))及鈀催化劑添加至經(jīng)過重氫化的溶劑中，密封反應(yīng)體系，用氫氣置換體系內(nèi)部后，在油浴中于約103～200℃攪拌反應(yīng)約30分～100小時。反應(yīng)終止后，如生成物可溶于重氫化的溶劑時，過濾反應(yīng)液除去催化劑，直接測定濾液的1H-NMR、2H-NMR及Mass譜，進行結(jié)構(gòu)分析。如生成物難溶于重氫化的溶劑時，從反應(yīng)液將其分離后測定1H-NMR、2H-NMR及Mass譜，進行結(jié)構(gòu)分析。
如生成物難溶于重氫化的溶劑時，為了從反應(yīng)液分離生成物，例如通過可溶解生成物的有機溶劑等從反應(yīng)液萃取生成物，再通過過濾除去催化劑的公知精制方法進行即可。
另外，采用預(yù)先經(jīng)過活化的催化劑作為活化的催化劑，并且采用經(jīng)過重氫化的溶劑作為重氫源，進行本發(fā)明的重氫化的方法，具有雜環(huán)的化合物以鹵原子作為取代基時，該鹵原子不能用氫原子或重氫原子取代，僅雜環(huán)進行重氫化，另外，具有雜環(huán)的化合物，例如具有硝基、氰基等取代基時，這些取代基不被還原，而僅雜環(huán)進行重氫化。
如上所述，經(jīng)過重氫化的溶劑中，在經(jīng)過活化的催化劑存在下，具有雜環(huán)的化合物置于密封回流下的本發(fā)明的重氫化方法，由于重氫化反應(yīng)溫度可以保持在比溶劑沸點高的溫度，故具有雜環(huán)的化合物的雜環(huán)上氫原子可非常有效的進行重氫化。
另外，按照本發(fā)明的重氫化方法，除雜環(huán)上存在的氫原子以外，在雜環(huán)具有的取代基中存在的碳原子(例如來自烷基的、來自鏈烯基的、來自芳烷基的、來自烷氧基的、來自烷硫基的、來自烷基羰基的、來自烷基磺?；摹碜酝榛⒒?、來自烷基膦酰基的、來自烷基氨基的、來自烷氧基羰基的、來自烷氧基磺?；摹碜怎；牡?上以及，與雜環(huán)結(jié)合的糖鏈為主的各種化合物或聚合物中存在的碳原子上結(jié)合的氫原子，有時也可以重氫化。
下面舉出實施例更具體的說明本發(fā)明，但本發(fā)明又不受這些實施例的任何限定。
還有，在以下的實施例中，所謂分離收率，意指不管是否已經(jīng)重氫化，反應(yīng)終止后被分離的化合物收率；所謂重氫化率，表示反應(yīng)終止后被分離的化合物中氫原子的重氫化率。在下列實施例中，表示被分離的化合物的各位置上氫原子的重氫化率。
實施例實施例1使咪唑500mg、鈀碳(Pd10％)50mg在17ml重水(D2O)中懸浮，用氫氣置換密封的反應(yīng)體系后，在油浴中于160℃使反應(yīng)24小時。反應(yīng)終止后，把反應(yīng)液用乙醚萃取，從得到的萃取液濾去催化劑，減壓濃縮濾液，得到重氫化的化合物500mg(分離收率95％)。測定得到的化合物的1H-NMR、2H-NMR及Mass譜，進行結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果是所得到的化合物的各氫原子的重氫化率，對以下式表示的(1)的位置的總氫原子的重氫化率為99％，對(2)的位置的氫原子的重氫化率為99％。
實施例2～5
除了使用下表1所示的基質(zhì)外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。經(jīng)過重氫化的各化合物的分離收率及重氫化率匯總于表1。下面各實施例中的重氫化率與實施例1同樣操作算出。
表1
實施例6～7除了采用腺嘌呤作基質(zhì)，用下表2所示的反應(yīng)條件進行反應(yīng)以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。把得到的化合物的分離收率及重氫化率一并示于表2。
表2


但是，表2所示的重氫化率是對上述化學(xué)式(1)及(2)的總氫原子的重氫化率。
實施例8～9除了采用腺苷作基質(zhì)，用下表3所示的反應(yīng)條件進行反應(yīng)以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。把得到的化合物的分離收率及重氫化率一并示于表3。

表3


實施例10～12除了采用鳥苷作基質(zhì)，用下表4所示的反應(yīng)條件進行反應(yīng)以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。把得到的化合物的分離收率及重氫化率一并示于表4。

表4


實施例13～14除了采用胸腺嘧啶作基質(zhì)，用下表5所示的反應(yīng)條件進行反應(yīng)以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。把得到的化合物的分離收率及重氫化率一并示于表5。

表5


實施例15除了采用胞嘧啶作基質(zhì)，于160℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為98％，重氫化率為(1)96％、(2)96％。
實施例16除了采用尿嘧啶作基質(zhì)，于160℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為94％，重氫化率為(1)98％、(2)93％。
實施例17除了采用尿苷作基質(zhì)，于160℃在密閉狀態(tài)反應(yīng)24小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為85％，重氫化率為(1)48％、(2)95％。
實施例18～19除了采用肌苷作基質(zhì)，用下表6所示的反應(yīng)條件進行反應(yīng)以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。把得到的化合物的分離收率及重氫化率一并示于表6。

表6


實施例20除了采用次黃嘌呤作基質(zhì)，于110℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為62％，對(1)和(2)的總氫原子的重氫化率為95％。

實施例21～22除了采用3-甲基吲哚作基質(zhì)，用下表7所示的反應(yīng)條件進行反應(yīng)以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。把得到的化合物的分離收率及重氫化率一并示于表7。

表7


但是，表7中(2)+(5)表示對(2)和(5)的總氫原子的重氫化率。
實施例23除了采用5-甲基吲哚作基質(zhì)，于140℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為65％，重氫化率為(2)100％、(3)90％、(4)27％、(5)95％、(6)99％、(7)38％。

實施例24除了采用7-甲基吲哚作基質(zhì)，于140℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為79％，重氫化率為(2)96％、(3)95％、(4)95％、(5)+(6)59％、(7)96％。

實施例25除了采用3，5-二甲基吡唑作基質(zhì)，于140℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為55％，重氫化率為(3)+(5)96％、(4)95％。
實施例26除了采用5-甲基苯并咪唑作基質(zhì)，于140℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為99％，重氫化率為(2)98％、(4)98％、(5)95％、(6)19％、(7)98％。
實施例27除了采用7-吖吲哚作基質(zhì)，于140℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為92％，重氫化率為(2)95％、(3)94％、(4)94％、(5)69％、(6)96％。
實施例28除了采用L-色氨酸作基質(zhì)，于160℃反應(yīng)48小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為93％，重氫化率為(1)45％、(2)47％、(3)+(4)22％、(5)0％。
實施例29除了采用2，3-二甲基吡啶作基質(zhì)，于160℃反應(yīng)6小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為74％，對(1)～(5)的全部氫原子的重氫化率為98％。
實施例30除了采用2-甲基咪唑作基質(zhì)，于120℃反應(yīng)24小時以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為99％，重氫化率(1)99％、(2)20％。
實施例31除了采用重甲醇代替重水以外，與實施例30同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為88％，重氫化率(1)86％、(2)9％。
從實施例30及實施例31明確可知，經(jīng)過重氫化的有機溶劑也與重水同樣在本發(fā)明的重氫化方法中使用。
實施例32除了采用2-甲基咪唑作為基質(zhì)，采用鉑碳(Pt 15％)代替鈀碳以外，與實施例1同樣操作，進行重氫化反應(yīng)。所得到的化合物的分離收率為95％，重氫化率(1)93％、(2)67％。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性在重氫化的溶劑中，在經(jīng)過活化的催化劑存在下，把具有雜環(huán)的化合物置于密封回流下的本發(fā)明重氫化方法，由于可把重氫化反應(yīng)溫度保持在溶劑的沸點以上，所以，具有雜環(huán)的化合物的氫原子可非常有效的加以重氫化。
另外，本發(fā)明的重氫化方法還可用于在超臨界條件或酸性條件下分解的各種具有雜環(huán)的化合物等的重氫化，并且使具有雜環(huán)的化合物在工業(yè)上有效的進行重氫化。
權(quán)利要求
1.一種雜環(huán)的重氫化方法，其特征在于，在重氫化的溶劑中，在選自活化的鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑的催化劑存在下，將具有雜環(huán)的化合物置于密封回流。
2.權(quán)利要求1所述的重氫化方法，其特征在于，選自活化的鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑的催化劑為包含活化的鈀催化劑的物質(zhì)。
3.權(quán)利要求2所述的重氫化方法，其特征在于，活化的鈀催化劑為活化的鈀碳。
4.權(quán)利要求1～3任何一項所述的重氫化方法，其特征在于，選自活化的鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑的催化劑為采用存在于重氫化反應(yīng)體系內(nèi)的氫氣或重氫氣加以活化的物質(zhì)。
5.權(quán)利要求1～4任何一項所述的重氫化方法，其特征在于，重氫化的溶劑為重水(D2O)。
6.權(quán)利要求1～5任何一項所述的重氫化方法，其特征在于，具有雜環(huán)的化合物的雜環(huán)為3～20元環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開的雜環(huán)重氫化方法，其特征在于，在重氫化的溶劑中，在選自活化的鈀催化劑、鉑催化劑、銠催化劑、釕催化劑、鎳催化劑及鈷催化劑的催化劑存在下，把具有雜環(huán)的化合物置于密封回流。采用本發(fā)明的方法，由于可把重氫化反應(yīng)溫度保持在溶劑的沸點以上，所以，具有雜環(huán)的化合物的氫原子可非常有效的加以重氫化。另外，本發(fā)明的重氫化方法還可廣泛用于在超臨界條件或酸性條件下分解的各種具有雜環(huán)的化合物等的重氫化，具有雜環(huán)的化合物在工業(yè)上可有效的進行重氫化。
文檔編號C07D209/20GK1714060SQ20038010392
公開日2005年12月28日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者伊藤伸浩, 前澤典明, 無藤和重, 廣田耕作, 佐治木弘尚 申請人:和光純藥工業(yè)株式會社