JP2003201263A - トリフェニレン化合物の製造方法 - Google Patents
トリフェニレン化合物の製造方法Info
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Abstract
応時間が短く、高収率、高純度の2,3,6,7,1
0,11−置換トリフェニレン化合物を製造する。 【解決手段】 式(1)の1,2−ジ置換ベンゼンと酸
化剤とを、有機溶媒と該有機溶媒に対し体積比で1/1
00〜15/100の比率で添加された水との混合溶媒
中で、かつプロトン酸の存在下で反応させて、式(2)
のトリフェニレン化合物を製造する。 【化1】
Description
晶の母核として有用な2,3,6,7,10,11−ヘ
キサ置換トリフェニレン化合物の製造方法に関する。
いて、光学的な機能性素子の形成に有効なディスコティ
ックネマティック相を形成し易く、様々な研究がなされ
ており、このトリフェニレン誘導体、特に2,3,6,
7,10,11−ヘキサ置換トリフェニレン化合物につ
いては、製造方法が種々発表されている。例えば、70
%硫酸と無水塩化第二鉄を混合した後に1,2−ジアル
コキシベンゼンを作用させて酸化カップリングを行い、
2,3,6,7,10,11−ヘキサアルコキシトリフ
ェニレン化合物を得る方法(Synthesis,47
7(1994))が開示されている。また、より好まし
い方法として、1,2−ジアルコキシベンゼンと塩化第
二鉄水溶液の混合物中に濃硫酸を添加し、酸化カップリ
ングを行う方法(特開平7−330650号)が開発さ
れている。しかしながら、いずれの方法も大量の硫酸を
用いるために大きなスケールでの取扱いが困難であるこ
と、排水の中和にアルカリが多量必要であり工業化には
不向きであること等、問題点が多い。
アルコキシベンゼンと塩化第二鉄とを反応させて酸化カ
ップリングを行う方法(特開平9−40596号)が開
示されている。しかしながら、この方法では反応時間が
長く、20時間以上もの反応時間が必要である。また、
反応溶媒にジクロロメタンを用いており、環境上の問題
から専用設備が必要である。一方、有機溶媒中で1,2
−ジ置換ベンゼンと塩化第二鉄とを反応させて酸化カッ
プリングを行い、更に還元剤としてメタノールを反応さ
せる方法(特表平9−502164号)が報告されてい
る。しかしながら、この方法でも反応溶媒にジクロロメ
タンを用いており環境上問題があること、反応中に有害
なアルデヒドが発生するため、やはり専用設備が必要で
あること等の問題があった。
的に有用であり、専用設備が不要で、反応時間が短く、
高収率、高純度の2,3,6,7,10,11−置換ト
リフェニレン化合物の製造方法を提供することにある。
達成すべく検討を行った結果、下記の製造方法を見出
し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は、下記
の構成により達成されることが見出された。
反応させてトリフェニレン化合物を製造するにおいて、
該1,2−ジ置換ベンゼンが下記一般式(1)で表され
る化合物であり、有機溶媒と該有機溶媒に対し体積比で
1/100〜15/100の比率で添加された水との混
合溶媒を使用し、かつ添加されたプロトン酸の存在下で
反応させることを特徴とする下記一般式(2)で表され
るトリフェニレン化合物の製造方法。
なっていてもよく、置換もしくは非置換のアルキル基、
置換もしくは非置換のアルケニル基、置換もしくは非置
換のアルキニル基、置換もしくは非置換のアルコキシ
基、置換もしくは非置換のアシルオキシ基、アルキル基
で置換されたアミノ基、アルキル基で置換されたカルボ
ニルアミノ基、アルキル基で置換されたスルホニルアミ
ノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキル基で置
換されたカルバモイル基、またはアルキル基で置換され
たカルバモイルオキシ基を表す。また、R1とR2は互い
に結合して、炭素原子、酸素原子および窒素原子からな
る群の少なくとも1つと共に環を形成しても良い。)
記と同じ意味を有する。)
機スルホン酸であることを特徴とする上記1)に記載の
トリフェニレン化合物の製造方法。 3)用いる酸化剤が無水のハロゲン化第二鉄類であるこ
とを特徴とする上記1)または2)に記載のトリフェニ
レン化合物の製造方法。
であることを特徴とする上記1)〜3)のいずれかに記
載のトリフェニレン化合物の製造方法。 5)反応系中に、水を最後に添加することを特徴とする
上記1)〜4)のいずれかに記載のトリフェニレン化合
物の製造方法。
とによる効果は反応時間の著しい短縮である。水を添加
しない場合、反応時間は20時間かそれ以上かかる。し
かし、水を添加することにより、10℃以下で反応した
場合2〜4時間で反応が完結する。これらの効果につい
ては、反応機構等は不明であり全く予期できない事であ
るが、反応時間を格段に短縮することが可能である。
って反応で生じる異性体を抑制することが可能である。
酸不在下ではこのような抑制効果は観察されず、この効
果についても、作用機構は不明である。なお、生じる異
性体の一例を以下に示す。
記と同じ意味を有する。)
説明する。一般式(1)および一般式(2)で表される
化合物中、R1およびR2は同一でも異なっていてもよ
く、具体的にはメチル、エチル、n−ヘキシル、n−デ
シル等の直鎖アルキル基(好ましくはC1〜C36、更
に好ましくはC1〜C24);iso−プロピル、te
rt−ブチル等の分岐アルキル基(好ましくはC1〜C
36、更に好ましくはC1〜C20);シクロペンチ
ル、シクロヘキシル等の環状アルキル基(好ましくはC
3〜C8、更に好ましくはC4〜C6);ビニル、アリ
ル、ブテニル、ペンテニル等のアルケニル基(好ましく
はC1〜C24、更に好ましくはC1〜C16);エチ
ニル、1−プロピニル、1−ブチニル等のアルキニル基
(好ましくはC1〜C24、更に好ましくはC1〜C1
6);メトキシ、エトキシ、tert−ブトキシ、n−
ヘキシルオキシ、n−ドデシルオキシ等のアルコキシ基
(好ましくはC1〜C36、更に好ましくはC1〜C2
4);アセチルオキシ、n−ヘキシルカルボニルオキシ
等のアシルオキシ基(好ましくはC2〜C25、更に好
ましくはC2〜C13);N−メチルアミノ、N,N−
ジエチルアミノ、N−ヘキシルアミノ、N,N−ジオク
チルアミノ等の、アルキル基(好ましくはC1〜C3
6、更に好ましくはC1〜C24)でモノまたはジ置換
されたアミノ基;アセチルアミノ、tert−ブチルカ
ルボニルアミノ、n−オクチルカルボニルアミノ等の、
アルキル基(好ましくはC1〜C36、更に好ましくは
C1〜C24)で置換されたカルボニルアミノ基;メチ
ルスルホニルアミノ、iso−プロピルスルホニルアミ
ノ、n−ヘキシルスルホニルアミノ、n−ドデシルスル
ホニルアミノ等の、アルキル基(好ましくはC1〜C3
6、更に好ましくはC1〜C24)で置換されたスルホ
ニルアミノ基;N−メチルカルバモイル、N,N−ジエ
チルカルバモイル、N−デシルカルバモイル、N,N−
ジドデシルカルバモイル等の、アルキル基(好ましくは
C1〜C36、更に好ましくはC1〜C24)でモノま
たはジ置換されたカルバモイル基;メトキシカルボニル
アミノ、tert−ブトキシカルボニルアミノ、オクチ
ルオキシカルボニルアミノ等の、好ましくはC1〜C3
6、更に好ましくはC1〜C24のアルコキシカルボニ
ルアミノ基;N−エチルカルバモイルオキシ、N,N−
ジブトキシカルバモイルオキシ、N−ドデシルカルバモ
イルオキシ等の、アルキル基(好ましくはC1〜C3
6、更に好ましくはC1〜C24)でモノまたはジ置換
されたカルバモイルオキシ基が挙げられる。好ましくは
アルキル基、アルコキシ基、アルキル基でジ置換された
カルバモイルオキシ基であり、更に好ましくはアルコキ
シ基である。
置換基は反応に関与しないものならば何でも良く、例え
ばアルキル基(好ましくはC1〜C36、更に好ましく
はC1〜C24)、アルケニル基(好ましくはC1〜C
24、更に好ましくはC1〜C16)、アルキニル基
(好ましくはC1〜C24、更に好ましくはC1〜C1
6)、アルコキシ基(好ましくはC1〜C36、更に好
ましくはC1〜C24)、アシルオキシ基(好ましくは
C1〜C36、更に好ましくはC1〜C24)、アシル
アミノ基、飽和ヘテロ環残基(ピペリジル、ピロリジ
ル、モルホリル、ピペラジル等)、ハロゲン原子(塩
素、臭素、ヨウ素等)が挙げられる。好ましい置換基は
用途によって異なるが、本発明においては、好ましくは
非置換の場合である。
子、酸素原子および窒素原子からなる群の少なくとも1
つと共に環を形成しても良い。具体的にはシクロブタン
環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、イミダゾリ
ジン環、ジオキソラン環等が挙げられる。
る化合物の具体例を以下に示すが、本発明がこれに限定
されるわけではない。
臭化第二鉄等のハロゲン化第二鉄が挙げられ、特に好ま
しくは塩化第二鉄である。また、これらの酸化剤は水和
物を用いた場合は反応時間が長くなるため、無水物が好
ましい。酸化剤の使用量は、通常反応基質1モル当たり
0.1〜10モル、好ましくは2.0〜5.0モル、更
に好ましくは3.0〜4.0モルである。
響を及ぼさないものであれば特に制限されず、従来使用
されているものを広く使用できる。好ましくは疎水性有
機溶媒であり、スルホラン等の親水性有機溶媒は好まし
くない。具体的には、デカリン等の脂肪族炭化水素、酢
酸ブチル、マロン酸ジメチル等のエステル類、モノクロ
ルベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素、ジクロロエ
タン等のハロゲン化炭化水素、旭硝子(株)から市販さ
れているアサヒクリン等のハロゲン化炭化水素混合物が
挙げられる。なお、ハロゲン化炭化水素の場合、ジクロ
ロメタンは前述の如く環境上の問題から好ましくなく、
本発明においては、ジクロロメタン以外のハロゲン化炭
化水素が好ましく適用される。これらの溶媒の中で、特
に好ましくはハロゲン化芳香族炭化水素である。使用す
る溶媒の量は、反応基質1.0モルに対して通常0.5
〜5.0リットル、好ましくは0.8〜3.0リット
ル、更に好ましくは1.0〜2.0リットルである。
的な有機および無機の酸が使用可能である。具体的に
は、硫酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベン
ゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、酢酸、トリ
フルオロ酢酸、りん酸等が挙げられる。好ましくは有機
または無機スルホン酸であり、更に好ましくは、工業的
に汎用されているメタンスルホン酸またはエタンスルホ
ン酸である。酸の使用量は通常反応基質1モルに対し、
0.1〜5.0モル、好ましくは0.2〜2.0モル、
更に好ましくは0.3〜1.0モルである。なお、酸化
剤としてハロゲン化第二鉄を用いた場合、反応の進行に
伴いハロゲン化水素が生成する。しかしながら、本発明
においてはこのような反応系内で生じた酸を利用するの
ではなく、別途反応系に添加されたプロトン酸により発
明の効果がもたらされるものである。
酸化剤、酸、1,2−ジ置換ベンゼン)を仕込んだ後、
最後に水を添加するのが好ましい。水の添加が酸や1,
2−ジ置換ベンゼン、酸化剤の添加の前であると、収率
が低下する。添加する水の比率は有機溶媒の体積に対
し、1/100〜15/100、好ましくは3/100
〜10/100である。
の沸点の範囲であればよいが、反応温度が高いと生成物
および酸化剤が系内で固化するため、好ましくは0〜1
0℃である。反応時間は通常5分〜10時間であり、ほ
とんどの場合2〜4時間で反応が完結する。
11−ヘキサ置換トリフェニレン化合物は、慣用されて
いる方法により反応混合物から容易に短時間で単離精製
が可能である。例えば反応終了後、アセトニトリルと水
を添加して目的物を析出させ、これを濾過することによ
り単離する事ができる。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、純度は高速液体クロマトグラフィー(HPLC)に
より測定している。
ヘキサメトキシトリフェニレンの合成) モノクロロベンゼン200ml、無水塩化第二鉄82.
2g(506.8mmol)、メタンスルホン酸6.9
6g(72.4mmol)、1,2−ジメトキシベンゼ
ン20g(144.8mmol)を添加した後、水1
8.2mlを添加し10℃以下で4時間撹拌した。反応
終了後、アセトニトリル150mlと水100mlを加
えて水層を除去した。更にアセトニトリル100mlを
添加し、析出した結晶を吸引濾過した。濾別した結晶を
40℃で6時間送風乾燥し、目的物の淡灰色粉状物1.
3g(収率93.0%、純度98.5%)を得た。
ヘキサメトキシトリフェニレンの合成) 反応温度を25℃、反応時間を30分とした他は実施例
1と同様の方法で目的物を合成し、目的物の淡灰色粉状
物17.3g(収率90.1%、純度96.2%)を得
た。
法で比較実験を行った。すなわち、1,2−ジメトキシ
ベンゼン20g(144.8mmol)および無水塩化
第二鉄47.2g(288mmol)をジクロロメタン
200mlに溶解し、25℃で4時間または20時間反
応させた。その結果を実施例1,2の結果と共に表−A
に示す
添加によって、室温以下の温度で短時間に反応が完結
し、高収率で目的物を得ることが可能であることがわか
る。
例1と同様の方法で目的物を合成した。表−Bに溶媒に
対する水の添加率およびその結果を示す。
がおよそ1〜15%の範囲で効果が発現することがわか
る。
外は実施例1と同様の方法で目的物を合成した。その結
果を表−Cに示す。
た場合に最も効果が大きいことがわかる。
で目的物を合成した(実施例8〜11)。また、酸を添
加しなかった以外は実施例1と同様の方法で、目的物を
合成した(比較例4)。その結果を表−Dに示す。
例4では純度が低く、異性体の生成も認められた。これ
は液晶として用いた場合にその性能を大幅に低下させ
る。この結果より、酸の添加によって純度が向上するこ
とがわかる。
且つ専用設備が不要な、短時間で高収率、高純度の2,
3,6,7,10,11−ヘキサ置換トリフェニレン化
合物の製造方法を提供することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 1,2−ジ置換ベンゼンと酸化剤とを反
応させてトリフェニレン化合物を製造するにおいて、該
1,2−ジ置換ベンゼンが下記一般式(1)で表される
化合物であり、有機溶媒と該有機溶媒に対し体積比で1
/100〜15/100の比率で添加された水との混合
溶媒を使用し、かつ添加されたプロトン酸の存在下で反
応させることを特徴とする下記一般式(2)で表される
トリフェニレン化合物の製造方法。 【化1】 (式(1)中、R1およびR2は同一でも異なっていても
よく、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは
非置換のアルケニル基、置換もしくは非置換のアルキニ
ル基、置換もしくは非置換のアルコキシ基、置換もしく
は非置換のアシルオキシ基、アルキル基で置換されたア
ミノ基、アルキル基で置換されたカルボニルアミノ基、
アルキル基で置換されたスルホニルアミノ基、アルコキ
シカルボニルアミノ基、アルキル基で置換されたカルバ
モイル基、またはアルキル基で置換されたカルバモイル
オキシ基を表す。また、R1とR2は互いに結合して、炭
素原子、酸素原子および窒素原子からなる群の少なくと
も1つと共に環を形成しても良い。) 【化2】 (式中R1およびR2はそれぞれ上記と同じ意味を有す
る。) - 【請求項2】 用いるプロトン酸が無機または有機スル
ホン酸であることを特徴とする請求項1記載のトリフェ
ニレン化合物の製造方法。 - 【請求項3】 用いる酸化剤が無水のハロゲン化第二鉄
類であることを特徴とする請求項1または2に記載のト
リフェニレン化合物の製造方法。 - 【請求項4】 有機溶媒がハロゲン化芳香族炭化水素で
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記
載のトリフェニレン化合物の製造方法。 - 【請求項5】 反応系中に、水を最後に添加することを
特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のトリフ
ェニレン化合物の製造方法。
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JP2001400424A JP4021663B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | トリフェニレン化合物の製造方法 |
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2001
- 2001-12-28 JP JP2001400424A patent/JP4021663B2/ja not_active Expired - Fee Related
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