JP4872121B2 - Method for producing difluorobenzene derivative - Google Patents
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Description
本発明はジフルオロベンゼン誘導体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a difluorobenzene derivative.
液晶表示素子は、低電圧作動、薄型表示等の優れた特徴から現在広く用いられている。従来の液晶表示素子の表示方式にはTN(ねじれネマチック)、STN(超ねじれネマチック)、又はTNをベースにしたアクティブマトリックス(TFT:薄膜トランジスタ)等があり、これらは誘電率異方性値が正の液晶組成物を利用するものである。しかし、これら表示方式の欠点の一つとして視野角の狭さがあり、近年高まっている液晶パネルの大型化の要求に伴い、その改善が大きな課題となっている。 Liquid crystal display elements are currently widely used because of their excellent features such as low voltage operation and thin display. Conventional liquid crystal display element display methods include TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), or active matrix (TFT: thin film transistor) based on TN, and these have positive dielectric anisotropy values. The liquid crystal composition is used. However, one of the disadvantages of these display methods is a narrow viewing angle, and with the increasing demand for larger liquid crystal panels in recent years, the improvement has become a major issue.
この解決策として近年、垂直配向方式、IPS(インプレインスイッチング)等の表示方式が新たに実用化されてきた。垂直配向方式は液晶分子の垂直配向を利用して視野角の改善を図った方式であり、誘電異方性値が負の液晶組成物が使用される。またIPSは、ガラス基板に対して水平方向の横電界を用いて液晶分子をスイッチングさせることで視野角の改善を図った方法であり、誘電異方性値が正又は負の液晶組成物が使用される。このように、視野角改善のために有効な表示方式である垂直配向方式及びIPSには誘電率異方性値が負である液晶化合物ならびに液晶組成物が必要であり、強く要望されるようになってきた。 In recent years, display methods such as vertical alignment and IPS (in-plane switching) have been newly put to practical use as a solution. The vertical alignment method is a method in which the viewing angle is improved by utilizing the vertical alignment of liquid crystal molecules, and a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy value is used. IPS is a method of improving viewing angle by switching liquid crystal molecules using a horizontal electric field in the horizontal direction with respect to a glass substrate, and a liquid crystal composition having a positive or negative dielectric anisotropy value is used. Is done. As described above, the vertical alignment method and the IPS, which are effective display methods for improving the viewing angle, require a liquid crystal compound and a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy value. It has become.
誘電率異方性が負の液晶組成物に使用される液晶化合物としては、2,3-ジフルオロベンゼン誘導体が挙げられる(特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1は側鎖がアルキル基の化合物のみが開示されており、側鎖にアルケニル基を有する化合物の開示は全くなく、製造方法は知られていなかった。また、ベンゼン環の1位および4位にシクロヘキシルメトキシ基を有する化合物は化学的に不安定で液晶材料として使用できないとの知見(非特許文献1参照)により、当該化合物の製造方法の開発は進行していなかった。 Examples of the liquid crystal compound used in the liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy include 2,3-difluorobenzene derivatives (see Patent Document 1). However, Patent Document 1 discloses only a compound having an alkyl group in the side chain, and does not disclose any compound having an alkenyl group in the side chain, and the production method has not been known. In addition, the development of a method for producing the compound has progressed due to the knowledge that a compound having a cyclohexylmethoxy group at the 1-position and 4-position of the benzene ring is chemically unstable and cannot be used as a liquid crystal material (see Non-Patent Document 1). I did not.
側鎖にアルケニル基を有するジフルオロベンゼン誘導体の製造方法を提供することである。また、側鎖にアルケニル基を有するジフルオロベンゼン誘導体の製造に有用な中間体化合物を提供することである。 It is to provide a method for producing a difluorobenzene derivative having an alkenyl group in the side chain. Another object of the present invention is to provide an intermediate compound useful for the production of a difluorobenzene derivative having an alkenyl group in the side chain.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本件発明を完成するに至った。
本発明は、一般式(1)
As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention.
The present invention relates to general formula (1)
本発明の製造方法は、ジフルオロベンゼン誘導体の製造方法として有用である。また、本発明の化合物は、ジフルオロベンゼン誘導体の製造中間体として有用である。 The production method of the present invention is useful as a production method of a difluorobenzene derivative. In addition, the compound of the present invention is useful as an intermediate for producing a difluorobenzene derivative.
一般式(1)で表される化合物の酸化は、有機金属試薬により脱プロトン化した後ほう酸トリアルキルと反応させてほう素化合物とし、その後酸化剤を作用させることによって行うことができる。反応溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒および炭化水素系溶媒等を挙げることができる。エーテル系溶媒としては、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルおよびt-ブチルメチルエーテル等を、炭化水素系溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンおよびオクタン等が挙げられ、中でもテトラヒドロフランが好ましい。有機金属試薬としてはn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、メチルリチウムおよびリチウムジイソプロピルアミド等を挙げることができ、入手および取り扱いの容易さからn-ブチルリチウムおよびsec-ブチルリチウムが好ましく、効率的に脱プロトン化が可能であるsec-ブチルリチウムがより好ましい。また、脱プロトン化の際には、上記有機金属試薬と共にカリウム-t-ブトキシド、テトラメチルエチレンジアミン等の塩基を添加剤として用いてもよい。脱プロトン化の際の反応温度は-100℃から-20℃が好ましく、-78℃から-40℃がより好ましい。 The oxidation of the compound represented by the general formula (1) can be carried out by deprotonation with an organometallic reagent and then reacting with a trialkyl borate to form a boron compound, followed by the action of an oxidizing agent. Any reaction solvent may be used as long as it allows the reaction to proceed suitably, and examples thereof include ether solvents and hydrocarbon solvents. Examples of ether solvents include 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, and t-butyl methyl ether. Examples of hydrocarbon solvents include pentane, hexane, cyclohexane, heptane, and octane. Of these, tetrahydrofuran is preferred. Examples of the organometallic reagent include n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium and lithium diisopropylamide, and n-butyllithium and sec-butyllithium are Preferably, sec-butyllithium that can be efficiently deprotonated is more preferable. In the deprotonation, a base such as potassium tert-butoxide or tetramethylethylenediamine may be used as an additive together with the organometallic reagent. The reaction temperature at the time of deprotonation is preferably -100 ° C to -20 ° C, more preferably -78 ° C to -40 ° C.
ほう酸トリアルキルとしては、ほう酸トリメチルを用いるのが好ましい。ほう素化の際の反応温度は-100℃から-20℃が好ましく、-78℃から-40℃がより好ましい。得られたほう素化合物は一度単離してもよく、単離せずそのまま酸化剤と反応させてもよい。また、得られたほう素化合物を加水分解してほう酸化合物へと変換した後に酸化剤と反応させても構わない。 Trimethyl borate is preferably used as the trialkyl borate. The reaction temperature during boriding is preferably from -100 ° C to -20 ° C, more preferably from -78 ° C to -40 ° C. The obtained boron compound may be isolated once or may be reacted with an oxidizing agent without isolation. Further, the obtained boron compound may be hydrolyzed and converted into a boric acid compound and then reacted with an oxidizing agent.
酸化剤としては、過酸化水素水、過酢酸または過ギ酸を用いるのが好ましい。反応温度は-78℃から70℃が好ましく、0℃から50℃がより好ましい。また、酸化剤との反応時には、溶媒に水が含まれていても構わない。 As the oxidizing agent, it is preferable to use hydrogen peroxide, peracetic acid or performic acid. The reaction temperature is preferably -78 ° C to 70 ° C, more preferably 0 ° C to 50 ° C. Moreover, water may be contained in the solvent at the time of reaction with an oxidizing agent.
一般式(2)で表される化合物に塩基を作用させてフェノラートとし、その後一般式(3)で表される化合物と反応させることによって一般式(4)で表される化合物を得るが、使用する塩基としては金属水素化物、金属炭酸塩、金属リン酸塩、金属水酸化物、金属カルボン酸塩、金属アミドおよび金属等を挙げることができ、中でもアルカリ金属水素化物、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アミドおよびアルカリ金属が好ましく、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属水素化物およびアルカリ金属炭酸塩は更に好ましい。アルカリ金属水素化物としては水素化リチウム、水素化ナトリウムおよび水素化カリウムを、アルカリ金属リン酸塩としてはリン酸三カリウムを、アルカリ金属炭酸塩としては炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸セシウム、炭酸カリウムおよび炭酸水素カリウムをそれぞれ好ましく挙げることができる。 A compound represented by the general formula (4) is obtained by reacting a compound represented by the general formula (2) with a base to react with a compound represented by the general formula (3). Examples of bases that can be used include metal hydrides, metal carbonates, metal phosphates, metal hydroxides, metal carboxylates, metal amides and metals, among which alkali metal hydrides, alkali metal phosphates, Alkali metal phosphates, alkali metal carbonates, alkali metal hydroxides, alkali metal amides and alkali metals are preferred, and alkali metal phosphates, alkali metal hydrides and alkali metal carbonates are more preferred. Lithium hydride, sodium hydride and potassium hydride as alkali metal hydrides, tripotassium phosphate as alkali metal phosphates, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, cesium carbonate, potassium carbonate as alkali metal carbonates And potassium hydrogen carbonate can be preferably mentioned.
反応溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒、塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒および極性溶媒等を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としては、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルおよびt-ブチルメチルエーテル等を、塩素系溶媒としてはジクロロメタン、1,2-ジクロロエタンおよび四塩化炭素等を、炭化水素系溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンおよびオクタン等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼンおよびジクロロベンゼン等を、極性溶媒としてはN,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシドおよびスルホラン等を好例として挙げることができる。中でも、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒およびN,N-ジメチルホルムアミド等の極性溶媒がより好ましい。また、前記の各溶媒を単独で使用しても、2種もしくはそれ以上の溶媒を混合して使用してもよい。 Any reaction solvent may be used as long as it allows the reaction to proceed suitably. Ether solvents, chlorine solvents, hydrocarbon solvents, aromatic solvents, polar solvents, and the like can be preferably used. Examples of ether solvents include 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether and t-butyl methyl ether. Examples of chlorine solvents include dichloromethane, 1,2-dichloroethane and carbon tetrachloride. Examples of hydrocarbon solvents include pentane, hexane, cyclohexane, heptane and octane, aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene and dichlorobenzene, and polar solvents such as N, N-dimethylformamide, Preferable examples include N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, and sulfolane. Among these, ether solvents such as tetrahydrofuran and diethyl ether and polar solvents such as N, N-dimethylformamide are more preferable. Each of the above solvents may be used alone, or two or more solvents may be mixed and used.
反応温度は溶媒の凝固点から還流温度範囲で行うことができるが、0℃から150℃が好ましく、30℃から120℃がより好ましい。なお、生成したフェノラートを一度単離してから一般式(3)で表される化合物と反応させてもよく、単離せずに反応させてもよいが、作業の容易さから単離せずに反応させたほうがよい。 The reaction temperature can be in the range from the freezing point of the solvent to the reflux temperature, but is preferably from 0 ° C to 150 ° C, more preferably from 30 ° C to 120 ° C. The generated phenolate may be isolated once and then reacted with the compound represented by the general formula (3), or may be reacted without isolation, but it is allowed to react without isolation for ease of work. Better.
一般式(4)で表される化合物の脱保護は、酸性条件下で行うことが好ましい。使用する酸としては、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、しゅう酸、p-トルエンスルホン酸等のプロトン酸および三フッ化ほう素等のルイス酸等が挙げられるが、ギ酸を用いるのが好ましい。 The deprotection of the compound represented by the general formula (4) is preferably performed under acidic conditions. Examples of the acid used include protonic acids such as formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, oxalic acid, and p-toluenesulfonic acid, and Lewis acids such as boron trifluoride. Formic acid is preferably used.
反応溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒、塩素系溶媒、ケトン系溶媒、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒および極性溶媒等を好ましく用いることができ、無溶媒で反応させてもよい。エーテル系溶媒としては、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルおよびt-ブチルメチルエーテル等を、塩素系溶媒としてはジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルムおよび四塩化炭素等を、ケトン系溶媒としてはアセトンおよび2-ブタノン等を、炭化水素系溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンおよびオクタン等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼンおよびジクロロベンゼン等を、極性溶媒としてはアセトニトリルおよびジメチルスルホキシド等を好例として挙げることができる。中でも、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンおよびオクタン等の炭化水素系溶媒およびベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒等がより好ましい。また、前記の各溶媒を単独で使用しても、2種もしくはそれ以上の溶媒を混合して使用してもよい。
反応温度は溶媒の凝固点から還流温度範囲で行うことができるが、0℃から100℃が好ましく、30℃から60℃がより好ましい。
Any reaction solvent may be used as long as it allows the reaction to proceed suitably, but ether solvents, chlorine solvents, ketone solvents, hydrocarbon solvents, aromatic solvents, polar solvents, and the like are preferably used. And may be reacted without solvent. Examples of ether solvents include 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, and t-butyl methyl ether. Examples of chlorine solvents include dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride. Acetone, 2-butanone and the like as ketone solvents, pentane, hexane, cyclohexane, heptane and octane as hydrocarbon solvents, and benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene and dibenzene as aromatic solvents. Preferable examples include chlorobenzene and acetonitrile, dimethyl sulfoxide and the like as polar solvents. Of these, hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane and octane, and aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene are more preferable. Each of the above solvents may be used alone, or two or more solvents may be mixed and used.
The reaction temperature can be in the range from the freezing point of the solvent to the reflux temperature, but is preferably 0 ° C to 100 ° C, more preferably 30 ° C to 60 ° C.
こうして得られる式(5)で表される化合物は、シクロヘキサン環に関するシス体およびトランス体の混合物として得られる場合があるが、液晶化合物の中間体として使用するためにはトランス体であることが好ましい。式(5)で表される化合物のシクロヘキサン環に関しては、必要に応じて塩基を作用させることによりシス−トランス異性化を行うことができ、トランス体を過剰に得ることができる。この際使用する塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が好ましく、反応溶媒はメタノール、エタノールおよびテトラヒドロフラン等が好ましく、反応温度は-40℃から20℃が好ましく、-20℃から10℃がより好ましい。 The compound represented by the formula (5) thus obtained may be obtained as a mixture of a cis isomer and a trans isomer relating to a cyclohexane ring, but is preferably a trans isomer for use as an intermediate of a liquid crystal compound. . Regarding the cyclohexane ring of the compound represented by the formula (5), cis-trans isomerization can be carried out by allowing a base to act as necessary, and an excess of the trans isomer can be obtained. The base used at this time is preferably sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like, the reaction solvent is preferably methanol, ethanol or tetrahydrofuran, the reaction temperature is preferably -40 ° C to 20 ° C, more preferably -20 ° C to 10 ° C. preferable.
式(5)で表される化合物にアルキルリンイリドを反応させることによって一般式(6)で表される化合物を得ることができる。リンイリドはホスホニウム塩、ホスホン酸エステル等から調整することができるが、アルキルトリフェニルホスホニウム塩から調整することが好ましい。 The compound represented by the general formula (6) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (5) with an alkyl phosphorus ylide. The phosphorus ylide can be adjusted from a phosphonium salt, a phosphonic acid ester or the like, but is preferably adjusted from an alkyltriphenylphosphonium salt.
アルキルトリフェニルホスホニウム塩を用いてイリドを調整する場合塩基を作用させて行うが、使用する塩基としてはカリウム-t-ブトキシド、n-ブチルリチウム、フェニルリチウム、水素化ナトリウム等が好ましく、カリウム-t-ブトキシドがより好ましい。反応溶媒はエーテル系溶媒、芳香族系溶媒および極性溶媒等を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としては、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルおよびt-ブチルメチルエーテル等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等を、極性溶媒としてはN,N-ジメチルホルムアミド等を好例として挙げることができる。テトラヒドロフランおよびトルエンがより好ましい。また、前記の各溶媒を単独で使用しても、2種もしくはそれ以上の溶媒を混合して使用してもよい。反応温度は溶媒の凝固点から還流温度範囲で行うことができるが、-40℃から30℃が好ましく、-20℃から20℃がより好ましい。得られたイリドは単離することなく式(5)で表される化合物と反応させるのが好ましい。また、アルキルトリフェニルホスホニウム塩および式(5)で表される化合物の混合物に対して塩基を加えてもよい。アルキルトリフェニルホスホニウム塩としてはメチルトリフェニルホスホニウム塩が好ましい。 When adjusting an ylide using an alkyltriphenylphosphonium salt, a base is allowed to act. As the base to be used, potassium-t-butoxide, n-butyllithium, phenyllithium, sodium hydride and the like are preferable, and potassium-t -Butoxide is more preferred. As the reaction solvent, ether solvents, aromatic solvents, polar solvents and the like can be preferably used. Examples of ether solvents include 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, and t-butyl methyl ether. Examples of aromatic solvents include benzene, toluene, xylene, mesitylene, and the like as polar solvents. A good example is N, N-dimethylformamide. Tetrahydrofuran and toluene are more preferred. Each of the above solvents may be used alone, or two or more solvents may be mixed and used. The reaction temperature can be in the range from the freezing point of the solvent to the reflux temperature, but is preferably -40 ° C to 30 ° C, more preferably -20 ° C to 20 ° C. The obtained ylide is preferably reacted with the compound represented by the formula (5) without isolation. Further, a base may be added to the mixture of the alkyltriphenylphosphonium salt and the compound represented by the formula (5). As the alkyltriphenylphosphonium salt, methyltriphenylphosphonium salt is preferable.
一般式(1)および一般式(2)において、R1およびR2はそれぞれ独立的にメチル基、エチル基またはプロピル基を表すかまたは、R1およびR2は-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-または-CH2C(CH3)2CH2-を表すが、R1およびR2が共にメチル基であるか、R1およびR2が-CH2CH2-または-CH2CH2CH2-であることが好ましい。 In the general formula (1) and the general formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, or R 1 and R 2 are —CH 2 CH 2 —, — CH 2 CH 2 CH 2 -or -CH 2 C (CH 3 ) 2 CH 2- , wherein R 1 and R 2 are both methyl groups, or R 1 and R 2 are -CH 2 CH 2 -or -CH 2 CH 2 CH 2- is preferred.
一般式(3)において、X1は塩素、臭素、よう素、ベンゼンスルホニルオキシ基、p-トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表すが、臭素またはメタンスルホニルオキシ基が好ましい。 In the general formula (3), X 1 represents chlorine, bromine, iodine, benzenesulfonyloxy group, p-toluenesulfonyloxy group, methanesulfonyloxy group or trifluoromethanesulfonyloxy group, but bromine or methanesulfonyloxy group is preferable.
一般式(3)から一般式(6)において、R3は炭素原子数1から12のアルキル基、炭素原子数2から12のアルケニル基、炭素原子数1から12のアルコキシ基、炭素原子数3から12のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1から12のアルキル基または炭素原子数2から12のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1から7のアルキル基を表す化合物の製造が特に好ましい。 In General Formula (3) to General Formula (6), R 3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or 3 carbon atoms. To an alkenyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms is preferable, and the production of a compound representing an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms is particularly preferable.
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等により確認した。
化合物記載に下記の略号を使用する。
THF :テトラヒドロフラン
DMF :N, N-ジメチルホルムアミド
Me :メチル基
Et :エチル基
Bu :ブチル基
Ph :フェニル基
Ms :メタンスルホニル基
(実施例1)4-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロフェノール (Ib)の合成
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited to these Examples. The structure of the compound was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum (NMR), mass spectrum (MS) and the like.
The following abbreviations are used in compound descriptions.
THF: tetrahydrofuran
DMF: N, N-dimethylformamide
Me: methyl group
Et: ethyl group
Bu: Butyl group
Ph: phenyl group
Ms: Methanesulfonyl group (Example 1) Synthesis of 4- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-2,3-difluorophenol (Ib)
1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン(Ia)をTHFに溶解し、sec-ブチルリチウム(1.0 M in hexane, cyclohexane)を内温-40〜-55℃で滴下し、内温を保ったまま20分攪拌した。ほう酸トリメチルを内温-40〜-55℃で滴下し、0℃まで昇温した。30%過酸化水素水をゆっくり加え、40℃で2時間攪拌した。水を加えてしばらく攪拌し、ヘキサン/THF混合溶媒で抽出した。有機層を水および飽和食塩水で洗浄して無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して、4-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロフェノール (Ib)を得た。化合物(Ib)は、液晶化合物の製造中間体として有用である。
MS m/z : 314 (M+)
1H-NMR (60 MHz, CDCl3)
δ: 1.3 1.5 (m, 8 H), 1.8 2.2 (m, 2 H), 3.8 4.0 (m, 6 H), 4.0 6.0 (s, 1 H), 4.7 5.0 (m, 1 H), 6.3 6.4 (m, 2 H)
(実施例2)1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン (Ic)の合成
1- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-2,3-difluorobenzene (Ia) is dissolved in THF, and sec-butyllithium (1.0 M in hexane, cyclohexane) is added to the internal temperature. The solution was added dropwise at -40 to -55 ° C and stirred for 20 minutes while maintaining the internal temperature. Trimethyl borate was added dropwise at an internal temperature of -40 to -55 ° C, and the temperature was raised to 0 ° C. 30% aqueous hydrogen peroxide was slowly added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours. Water was added, and the mixture was stirred for a while and extracted with a hexane / THF mixed solvent. The organic layer was washed with water and saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was evaporated under reduced pressure to give 4- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-2,3 -Difluorophenol (Ib) was obtained. Compound (Ib) is useful as an intermediate for producing a liquid crystal compound.
MS m / z: 314 (M + )
1 H-NMR (60 MHz, CDCl 3 )
δ: 1.3 1.5 (m, 8 H), 1.8 2.2 (m, 2 H), 3.8 4.0 (m, 6 H), 4.0 6.0 (s, 1 H), 4.7 5.0 (m, 1 H), 6.3 6.4 ( m, 2 H)
Example 2 1- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxy-2,3-difluorobenzene Synthesis of (Ic)
メタンスルホン酸 (トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メチル、4-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロフェノール (Ib)、りん酸三カリウムおよびDMFを混合し、120℃で2時間攪拌した。水を加え、ヘキサン/トルエン混合溶媒で抽出し、有機層を水および飽和食塩水で洗浄後、カラムクロマトグラフィーに付し、溶媒を減圧留去した。残渣を再結晶により精製し、1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン (Ic)を得た。化合物(Ic)は、液晶化合物の製造中間体として有用である。
MS m/z : 520 (M+)
1H-NMR (60 MHz, CDCl3)
δ: 0.9 1.0 (m, 3 H), 1.2 1.6 (m, 29 H), 1.8 2.2 (m, 3 H), 3.8 4.0 (m, 8 H), 4.7 5.0 (m, 1 H), 6.4 6.5 (m, 2 H)
(実施例3)4-(トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシベンゼン(Id)の合成
Methanesulfonic acid (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methyl, 4- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-2,3-difluorophenol (Ib), Tripotassium phosphate and DMF were mixed and stirred at 120 ° C. for 2 hours. Water was added and the mixture was extracted with a mixed solvent of hexane / toluene. The organic layer was washed with water and saturated brine and then subjected to column chromatography, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by recrystallization to give 1- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxy-2,3 -Difluorobenzene (Ic) was obtained. Compound (Ic) is useful as an intermediate for producing a liquid crystal compound.
MS m / z: 520 (M + )
1 H-NMR (60 MHz, CDCl 3 )
δ: 0.9 1.0 (m, 3 H), 1.2 1.6 (m, 29 H), 1.8 2.2 (m, 3 H), 3.8 4.0 (m, 8 H), 4.7 5.0 (m, 1 H), 6.4 6.5 ( m, 2 H)
Example 3 Synthesis of 4- (trans-4-formylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluoro-1- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxybenzene (Id)
1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン (Ic)をトルエンに溶解し、ギ酸を加えて50℃で3時間攪拌した。室温まで冷却後、水および飽和食塩水を加えて有機層を分取し、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し、カラムクロマトグラフィーに付した後溶媒を減圧留去して4-(トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシベンゼン(Id)を得た。化合物(Id)は、液晶化合物の製造中間体として有用である。
MS m/z : 476 (M+)
1H-NMR (60 MHz, CDCl3)
δ: 0.9 2.0 (m, 34 H), 2.2 2.4 (m, 1 H), 3.8 4.0 (m, 4 H), 6.3 6.5 (m, 2 H), 9.6 9.8 (m, 1 H)
(実施例4)2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ビニルシクロヘキシル)メトキシベンゼン(Ie)の合成
1- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxy-2,3-difluorobenzene (Ic) in toluene The formic acid was added and stirred at 50 ° C. for 3 hours. After cooling to room temperature, water and saturated brine were added, the organic layer was separated, washed with water, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated brine, subjected to column chromatography, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. -(Trans-4-formylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluoro-1- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxybenzene (Id) was obtained. The compound (Id) is useful as an intermediate for producing a liquid crystal compound.
MS m / z: 476 (M + )
1 H-NMR (60 MHz, CDCl 3 )
δ: 0.9 2.0 (m, 34 H), 2.2 2.4 (m, 1 H), 3.8 4.0 (m, 4 H), 6.3 6.5 (m, 2 H), 9.6 9.8 (m, 1 H)
Example 4 Synthesis of 2,3-difluoro-1- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4-vinylcyclohexyl) methoxybenzene (Ie)
メチルトリフェニルホスホニウムブロミド36 gおよび4-(トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシベンゼン(Id)40 gをTHF 200 mLに分散し、氷冷下でカリウム-t-ブトキシド11.3 gのTHF(100 mL)溶液を滴下し、30分攪拌した。水10 mLを加えた後溶媒を減圧留去し、残渣に50%メタノール水溶液およびヘキサンを加えて有機層を分取した。有機層を50%メタノール水溶液および飽和食塩水で洗浄し、溶媒を減圧留去した。残渣を再結晶およびカラムクロマトグラフィーにより精製し、無色結晶として2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ビニルシクロヘキシル)メトキシベンゼン(Ie)23.9 gを得た。
相転移温度 : C 75.6 N 195.2 I
MS m/z : 474 (M+), 146 (100)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)
δ: 0.75 1.25 (m, 17 H), 0.86 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 1.65 2.00 (m, 15 H), 3.75 (d, J = 6.8 Hz, 2 H), 3.78 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.87 5.03 (m, 2 H), 5.79 (ddd, J = 6.8 Hz, J = 10.4 Hz, J = 17.2 Hz, 1 H), 6.59 (d, J = 5.2 Hz, 2 H)
(実施例5)1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン (IIc)の合成
36 g of methyltriphenylphosphonium bromide and 40 g of 4- (trans-4-formylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluoro-1- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxybenzene (Id) Was dispersed in 200 mL of THF, and a solution of 11.3 g of potassium-t-butoxide in THF (100 mL) was added dropwise under ice cooling, followed by stirring for 30 minutes. After adding 10 mL of water, the solvent was distilled off under reduced pressure, 50% aqueous methanol and hexane were added to the residue, and the organic layer was separated. The organic layer was washed with 50% aqueous methanol solution and saturated brine, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by recrystallization and column chromatography, and 2,3-difluoro-1- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4-vinylcyclohexyl) as colorless crystals 23.9 g of methoxybenzene (Ie) was obtained.
Phase transition temperature: C 75.6 N 195.2 I
MS m / z: 474 (M + ), 146 (100)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 )
δ: 0.75 1.25 (m, 17 H), 0.86 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 1.65 2.00 (m, 15 H), 3.75 (d, J = 6.8 Hz, 2 H), 3.78 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.87 5.03 (m, 2 H), 5.79 (ddd, J = 6.8 Hz, J = 10.4 Hz, J = 17.2 Hz, 1 H), 6.59 (d, J = 5.2 Hz, 2 H)
Example 5 Synthesis of 1- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4-butylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluorobenzene (IIc)
実施例2において、メタンスルホン酸 (トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メチルの代わりに(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)ブロモメタンを用い、同様の操作を行うことで1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン (IIc)を得た。化合物(IIc)は、液晶化合物の製造中間体として有用である。
MS m/z : 466 (M+)
1H-NMR (60 MHz, CDCl3)
δ: 0.9 1.0 (m, 3 H), 1.2 1.6 (m, 23 H), 1.8 2.2 (m, 3 H), 3.8 4.0 (m, 8 H), 4.7 5.0 (m, 1 H), 6.4 6.5 (m, 2 H)
(実施例6)4-(トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシベンゼン(IId)の合成
In Example 2, the same procedure was performed by using (trans-4-butylcyclohexyl) bromomethane in place of (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methyl methanesulfonate, and performing the same procedure. -4- (2,5-Dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4-butylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluorobenzene (IIc) was obtained. Compound (IIc) is useful as an intermediate for producing a liquid crystal compound.
MS m / z: 466 (M + )
1 H-NMR (60 MHz, CDCl 3 )
δ: 0.9 1.0 (m, 3 H), 1.2 1.6 (m, 23 H), 1.8 2.2 (m, 3 H), 3.8 4.0 (m, 8 H), 4.7 5.0 (m, 1 H), 6.4 6.5 ( m, 2 H)
Example 6 Synthesis of 4- (trans-4-formylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluoro-1- (trans-4-butylcyclohexyl) methoxybenzene (IId)
実施例3において、1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン(Ic)の代わりに1-(トランス-4-(2,5-ジオキサシクロペンチル)シクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロベンゼン (IIc)を用い、同様の操作を行うことにより、4-(トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシベンゼン(IId)を得た。化合物(IId)は、液晶化合物の製造中間体として有用である。
MS m/z : 422 (M+)
1H-NMR (60 MHz, CDCl3)
δ: 0.9 2.0 (m, 28 H), 2.2 2.4 (m, 1 H), 3.8 4.0 (m, 4 H), 6.3 6.5 (m, 2 H), 9.6 9.8 (m, 1 H)
(実施例7)2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ビニルシクロヘキシル)メトキシベンゼン(IIe)の合成
In Example 3, 1- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxy-2,3-difluorobenzene 1- (trans-4- (2,5-dioxacyclopentyl) cyclohexyl) methoxy-4- (trans-4-butylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluorobenzene (IIc) is used instead of (Ic) By performing the same operation, 4- (trans-4-formylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluoro-1- (trans-4-butylcyclohexyl) methoxybenzene (IId) was obtained. Compound (IId) is useful as an intermediate for producing a liquid crystal compound.
MS m / z: 422 (M + )
1 H-NMR (60 MHz, CDCl 3 )
δ: 0.9 2.0 (m, 28 H), 2.2 2.4 (m, 1 H), 3.8 4.0 (m, 4 H), 6.3 6.5 (m, 2 H), 9.6 9.8 (m, 1 H)
Example 7 Synthesis of 2,3-difluoro-1- (trans-4-butylcyclohexyl) methoxy-4- (trans-4-vinylcyclohexyl) methoxybenzene (IIe)
実施例4において、4-(トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシベンゼン(Id)の代わりに4-(トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ-2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシベンゼン(IId)を用い、同様の操作を行うことにより、2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ビニルシクロヘキシル)メトキシベンゼン(IIe)を得た。
相転移温度 : C 55.2 N 95.8 I
MS m/z : 420 (M+), 146 (100)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)
δ: 0.80 1.35 (m, 15 H), 0.889 (t, J = 6.8 Hz, 3 H), 1.65 2.00 (m, 11 H), 3.76 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 3.78 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.85 5.05 (m, 2 H), 5.79 (ddd, J = 6.8 Hz, J = 10.4 Hz, J = 17.2 Hz, 1 H), 6.59 (d, J = 5.6 Hz, 2 H)
In Example 4, instead of 4- (trans-4-formylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluoro-1- (trans-4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) methoxybenzene (Id) By performing the same operation using (trans-4-formylcyclohexyl) methoxy-2,3-difluoro-1- (trans-4-butylcyclohexyl) methoxybenzene (IId), 2,3-difluoro-1- (Trans-4-butylcyclohexyl) methoxy-4- (trans-4-vinylcyclohexyl) methoxybenzene (IIe) was obtained.
Phase transition temperature: C 55.2 N 95.8 I
MS m / z: 420 (M + ), 146 (100)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 )
δ: 0.80 1.35 (m, 15 H), 0.889 (t, J = 6.8 Hz, 3 H), 1.65 2.00 (m, 11 H), 3.76 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 3.78 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.85 5.05 (m, 2 H), 5.79 (ddd, J = 6.8 Hz, J = 10.4 Hz, J = 17.2 Hz, 1 H), 6.59 (d, J = 5.6 Hz, 2 H)
本発明の製造方法は、液晶化合物の製造方法として有用である。また、本発明の化合物は、液晶化合物の製造中間体として有用である。
The production method of the present invention is useful as a production method of a liquid crystal compound. Moreover, the compound of this invention is useful as a manufacturing intermediate of a liquid crystal compound.
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