JP4993183B2

JP4993183B2 - ジフルオロベンゼン誘導体の製造方法及び製造中間体

Info

Publication number: JP4993183B2
Application number: JP2006321699A
Authority: JP
Inventors: 昌幸岩窪; 哲生楠本; 佳孝斉藤; 隆松本
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: JP2008133244A

Description

本発明はジフルオロベンゼン誘導体の製造方法及び製造中間体に関する。

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。

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。

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。

特公表２−５０３５６８号公報沼田、「液晶材料の動向」、月刊ディスプレイ、１９９８年３月、第４巻、第３号（５頁）

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。

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)

（式中、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、R¹およびR²は-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-または-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表す。）で表される化合物を酸化して一般式(2)

（式中、R¹およびR²は一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物とした後、一般式(3)

（式中、X¹は水酸基、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し、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し、nは０又は１を表す。）で表される化合物と反応させてエーテル化することにより一般式(4)

（式中、R¹およびR²は一般式(1)と同じ意味を表し、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）を表す。）で表される化合物とし、この化合物を脱保護して一般式(5)

（式中、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）で表される化合物とし、この化合物にアルキルリンイリドを反応させることによる一般式(6)

（式中、R⁵は水素原子または炭素原子数１から５のアルキル基を表し、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法を提供する。また、本願発明の製造中間体である一般式(2)、一般式(4)及び一般式(5)で表される化合物もあわせて提供する。

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。

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、リチウムジイソプロピルアミドおよびリチウム 2,2,4,4-テトラメルピペリジ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、sec-ブチルリチウムおよびリチウムジイソプロピルアミドが好ましく、効率的に脱プロトン化が可能であるsec-ブチルリチウムおよびリチウムジイソプロピルアミドがより好ましい。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。

ほう酸トリアルキルとしては、ほう酸トリメチル、ほう酸トリエチル、ほう酸トリプロピルおよびほう酸トリイソプロピルを用いるのが好ましいが、入手および取り扱いの容易さからほう酸トリメチルおよびほう酸トリイソプロピルがより好ましい。ほう酸トリアルキルと有機金属試薬の組み合わせとしては、上記で挙げたいずれの組み合わせも可能であるが、sec-ブチルリチウムとほう酸トリメチルの組み合わせ、およびリチウムジイソプロピルアミドとほう酸トリイソプロピルの組み合わせが好ましく、リチウムジイソプロピルアミドとほう酸トリイソプロピルの組み合わせがより好ましい。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。

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。

一般式(2)で表される化合物に一般式(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、一般式（3）におけるX¹の置換基の選択により幾つかの反応を用いることが可能である。

X¹が塩素、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化合物を用いた場合、一般式（2）の水酸基を塩基によりフェノラートとして一般式（3）と反応させる方法を用いることができる。この場合に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、金属アミド及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及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及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、水素化ナトリウム及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、炭酸カリウム及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。

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、芳香族系溶媒及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、ジエチルエーテル及び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-ジクロロエタン及び四塩化炭素等を、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、ヘプタン及びオクタン等を、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、クロロベンゼン及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及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及び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。

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。

X¹が水酸基を表す化合物を用いた場合、光延反応を用いることが可能である。光延反応はアルコールと活性プロトンを持つ多種多様な求核剤とを脱水的に縮合させる反応であり、トリフェニルホスフィンとアゾジカルボン酸誘導体又はマレイン酸誘導体を組み合わせて用いる。具体的には、一般式(2)で表される化合物と一般式（3）で表されるアルコール誘導体を三置換ホスフィン誘導体及びアゾジカルボン酸誘導体存在下に反応させることにより一般式(4)で表される化合物を得る。

三置換ホスフィン誘導体としては、トリアルキルホスフィン、トリフェニルホスフィン等が挙げられるがトリフェニルホスフィンが好ましい。又、アゾジカルボン酸誘導体としては種々の化合物が用いられており、アゾジカルボン酸誘導体に替えてマレイン酸誘導体を用いることが可能であるが、取り扱いの容易さよりトリフェニルホスフィンとアゾジカルボン酸誘導体の組み合わせが望ましい。アゾジカルボン酸誘導体としてはジエチルアゾジカルボキシレート、ジイソプロピルアゾジカルボキシレート、テトラメチルアゾジカルボキシアミド、テトラプロピルアゾジカルボキシアミド、1,1’-（アゾジカルボニル）ジピペリジンが挙げられるが、入手の容易さよりジエチルアゾジカルボキシレートおよびジイソプロピルアゾジカルボキシレートが好ましく、取り扱いの容易さよりジイソプロピルアゾジカルボキシレートがより好ましい。

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、炭化水素系溶媒および芳香族系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等のエーテル系溶媒およびトルエ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150℃が好ましく、0℃から30℃がより好ましい。

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。

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。

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。

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。

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。

本願発明は、一般式(1)で表される化合物を出発原料として、一般式(2)、一般式(4)及び一般式(5)で表される化合物を経由して一般式(6)で表される化合物を製造するものであるが、一般式(2)で表される化合物を出発原料として、一般式(4)及び一般式(5)で表される化合物を経由して一般式(6)で表される化合物を製造することも好ましく、一般式(4)で表される化合物を出発原料として、一般式(5)で表される化合物を経由して一般式(6)で表される化合物を製造することも好ましく、一般式(5)で表される化合物を出発原料として、一般式(6)で表される化合物を製造することも好ましい。

又、本願発明の製造中間である一般式（2）で表される化合物の製造方法として、一般式(1)で表される化合物を酸化することによる一般式(2)で表される化合物の製造方法としても好ましい。

一般式(1)及び一般式(2)において、R¹及びR²はそれぞれ独立的にメチル基、エチル基又はプロピル基を表すか又は、R¹及びR²は-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-又は-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表すが、R¹及びR²が共にメチル基であるか、R¹及びR²が-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-であることが好ましい。一般式(1)は具体的には次に記載する一般式（1-1）から一般式（1-3）で表される化合物が好ましい。

一般式(2)は具体的には次に記載する一般式（2-1）から一般式（2-6）で表される化合物が好ましい。

一般式(3)において、X¹は水酸基、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、一般式(2)のフェノラートと反応させる場合、臭素又はメタンスルホニルオキシ基を表すことが好ましく、光延反応を用いて一般式(2)と反応させる場合、X¹は水酸基を表すことが好ましい。

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のアルキル基又は炭素原子数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。

一般式(4)において、R¹及びR²はそれぞれ独立的にメチル基、エチル基又はプロピル基を表すか又は、R¹及びR²は-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-又は-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表すが、R¹及びR²が共にメチル基であるか、R¹及びR²が-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-であることが好ましい。

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のアルキル基又は炭素原子数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が特に好ましい。

一般式(4)は具体的には次に記載する一般式（4-1）から一般式（4-6）で表される化合物が好ましい。

（式中、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。）
一般式(4)においてR³が炭素原子数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のアルコキシ基又は炭素原子数2から12のアルケニルオキシ基を表し、nが１を表す場合、またはR³が炭素原子数2から12のアルケニル基又は炭素原子数2から12のアルケニルオキシ基を表し、nが０を表す場合が更に好ましい。

一般式(5)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のアルキル基又は炭素原子数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が特に好ましい。

一般式(5)は具体的には次に記載する一般式（5-1）から一般式（5-2）で表される化合物が好ましい。

（式中、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。）
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のアルキル基又は炭素原子数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が特に好ましい。R⁴は水素原子又は炭素原子数１から５のアルキル基を表すが、水素原子又はメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。

一般式(5)は具体的には次に記載する一般式（6-1）から一般式（6-4）で表される化合物の製造が好ましい。

（式中、R⁴は水素原子又は炭素原子数１から５のアルキル基を表す。）
一般式（6-1）から一般式（6-12）で表される化合物において、R³は、炭素原子数1から12のアルキル基又は炭素原子数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が特に好ましく、R⁴は、水素原子又はメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。

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
LDA ：リチウムジイソプロピルアミド
i-Pr ：イソプロピル
DIAD ：ジイソプロピルアゾジカルボキシレート
Ph ：フェニル
（実施例１）4-(トランス,トランス-4'-（1,3-ジオキソラン-2-イル）ビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-2,3-ジフルオロフェノール (Ib)の合成

LDA（0.37 M、135 mL、THF: hexane = 75:25）を調整し、1-(トランス,トランス-4'-（1,3-ジオキソラン-2-イル）ビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-2,3-ジフルオロベンゼン(Ia、14.0 g)のTHF（42mL）溶液を内温-40〜-55℃で滴下し、内温を保ったまま2時間攪拌した。ほう酸トリイソプロピル（10.5 g）を内温-50〜-55℃で滴下し、0℃まで昇温した。塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止し、有機層を分取後、水層をトルエンで抽出した。合わせた有機層に15%過酸化水素水（12.7g）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、トルエンで抽出した。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,トランス-4'-（1,3-ジオキソラン-2-イル）ビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-2,3-ジフルオロフェノール (Ib、13.1 g)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 : 397 (M⁺+1)
¹H-NMR (60 MHz, CDCl₃)
δ: 0.90 1.15 (m, 10 H), 1.44 1.54 (m, 1 H), 1.65 1.96 (m, 9 H), 3.75 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 3.83 3.89 (m, 2 H), 3.90 3.96 (m, 2 H), 4.60 (d, J = 4.8 Hz, 1 H), 6.59 6.68 (m, 2 H).
（実施例２）6-(3-ブテニルオキシ)-3-(トランス,トランス-4’-（1,3-ジオキソラン-2-イル）ビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-1,2-ジフルオロベンゼン (Ic)の合成

4-(トランス,トランス-4'-（1,3-ジオキソラン-2-イル）ビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-2,3-ジフルオロフェノール (Ib、12.9 g)、3-ブテノール（2.81 g）、トリフェニルホスフィン（10.6 g）およびTHF（58 mL）を混合し、５℃でジイソプロピルアゾジカルボキシレート（7.88 g）を滴下した。室温で１時間攪拌した後、濃縮してTHFを除去した。67％メタノール水溶液を加えて固形物を分散させ、結晶をろ別、乾燥し、6-(3-ブテニルオキシ)-3-(トランス,トランス-4’-（1,3-ジオキソラン-2-イル）ビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-1,2-ジフルオロベンゼン(Ic、14.3 g)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 : 450 (M⁺)
¹H-NMR (60 MHz, CDCl₃)
δ: 0.94 1.16 (m, 10 H), 1.43 1.53 (m, 1H), 1.70 1.95 (m, 9 H), 2.54 (dt, J = 1.2 Hz, 6.8 Hz, 1 H), 3.75 (d, J = 6.4Hz, 2 H), 3.82 3.88 (m, 1 H), 3.89 3.95 (m, 1 H), 4.02 (t, J = 6.8 Hz, 2 H), 4.59 (d, J = 5.2 Hz, 1 H), 5.11 (dd, J = 3.0 Hz, 10.0 Hz, 1 H), 5.17 (dd, J = 2.4 Hz, 17.2 Hz, 1 H), 5.89 (ddd, J = 6.4 Hz, 10.8 Hz, 16.8 Hz, 1 H), 6.57 6.65 (m, 2 H).
（実施例３）6-(3-ブテニルオキシ)-3-(トランス,トランス-4’-ホルミルビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-1,2-ジフルオロベンゼン (Id)の合成

6-(3-ブテニルオキシ)-3-(トランス,トランス-4’-（1,3-ジオキソラン-2-イル）ビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-1,2-ジフルオロベンゼン (Ic、14.3 g)をトルエン（70 mL）に溶解し、ギ酸（28 mL）を加えて50℃で５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、溶媒を減圧留去して、6-(3-ブテニルオキシ)-3-(トランス,トランス-4’-ホルミルビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-1,2-ジフルオロベンゼン (Id、12.8 g)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 : 406 (M⁺)
δ: 0.95 1.16 (m, 8 H), 1.25 (q, J = 12.4Hz, 2 H), 1.70 2.05 (m, 9 H), 2.10 2.20 (m, 1H), 2.54 (tq, J = 1.4 Hz, 6.8 Hz, 2 H), 3.76 (d, J = 6.4Hz, 2 H), 4.03 (t, J = 6.8 Hz, 2 H), 5.11 (dd, J = 1.6 Hz, 10.4 Hz, 1 H), 5.18 (dd, J = 1.6 Hz, 18.8 Hz, 1 H), 5.89 (ddd, J = 6.8 Hz, 10.0 Hz, 20.0 Hz, 1 H), 6.57 6.65 (m, 2 H).
（実施例４）6-(3-ブテニルオキシ)-3-(トランス、トランス-4'-ビニルビシクロヘキシル‐4‐イル)メトキシ-1,2-ジフルオロベンゼン（Ie）の合成

メチルトリフェニルホスホニウムブロミド（14.4 g）をTHF（43 mL）に分散し、5℃でカリウム-t-ブトキシド（4.50 g ）を加え、30分攪拌した。その後、6-(3-ブテニルオキシ)-3-(トランス,トランス-4’-ホルミルビシクロヘキシル-4-イルメトキシ)-1,2-ジフルオロベンゼン (Id、12.6 g)のTHF（25 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-(3-ブテニルオキシ)-4-(トランス，トランス-4’-ビニルビシクロヘキシル‐4‐イル)メトキシベンゼン（Ie、10.5 g）を得た。

相転移温度 C 64.5 N 119.5 I
MS m/z : 404 (M⁺), 55 (100)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 0.95-1.15 (m, 10H), 1.65-2.00 (m, 10H), 2.50 2.60 (m, 2H), 3.76 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.03 (t, J = 6.8 Hz, 2 H), 4.80 5.30 (m, 4 H), 5.79 (ddd, J = 6.4 Hz, 10.4 Hz, 17.2 Hz, 1 H), 5.83 5.95 (m, 1 H), 6.55 6.70 (m, 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。

Claims

一般式(1)

（式中、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、R¹およびR²はお互いに連結して-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-または-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表す。）で表される化合物を酸化して一般式(2)

（式中、R¹およびR²は一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物とした後、一般式(3)

（式中、X¹は水酸基、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し、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のアルコキシ基または炭素原子数3から12のアルケニルオキシ基を表し、nは０又は１を表す。）で表される化合物と反応させてエーテル化することにより一般式(4)

（式中、R¹およびR²は一般式(1)と同じ意味を表し、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）を表す。）で表される化合物とし、この化合物を脱保護して一般式(5)

（式中、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）で表される化合物とし、この化合物にアルキルリンイリドを反応させることによる一般式(6)

（式中、R ⁴は水素原子または炭素原子数１から５のアルキル基を表し、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法。
一般式(2)

（式中、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、R¹およびR²はお互いに連結して-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-または-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表す。）で表される化合物を、一般式(3)

（式中、X¹は水酸基、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し、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のアルコキシ基または炭素原子数3から12のアルケニルオキシ基を表し、nは０又は１を表す。）で表される化合物と反応させてエーテル化することにより一般式(4)

（式中、R¹およびR²は一般式(2)と同じ意味を表し、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）を表す。）で表される化合物とし、この化合物を脱保護して一般式(5)

（式中、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）で表される化合物とし、この化合物にアルキルリンイリドを反応させることによる一般式(6)

（式中、R ⁴は水素原子または炭素原子数１から５のアルキル基を表し、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法。
一般式(4)

（式中、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、R¹およびR²はお互いに連結して-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-または-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表し、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）を表す。）で表される化合物を脱保護して一般式(5)

（式中、R³及びnは一般式(3)と同じ意味を表す。）で表される化合物とし、この化合物にアルキルリンイリドを反応させることによる一般式(6)

（式中、R ⁴は水素原子または炭素原子数１から５のアルキル基を表し、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のアルコキシ基または炭素原子数3から12のアルケニルオキシ基を表し、nは０又は１を表す。）で表される化合物の製造方法。
アルキルリンイリドがアルキルトリフェニルホスホニウム塩より調製されるイリドである請求項１、２又は３記載の製造方法。
一般式(1)

（式中、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、R¹およびR²はお互いに連結して-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-または-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表す。）で表される化合物を酸化することによる一般式(2)

（式中、R¹およびR²は一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法。
一般式(1)で表される化合物を酸化する方法が、一般式(1)で表される化合物の4位を有機金属試薬により脱プロトン化し、ほう酸トリアルキルと反応させた後、酸化剤を反応させることによる請求項１又は５記載の製造方法。
有機金属試薬としてn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミドおよびリチウム2,2,4,4-テトラメルピペリジドを用いる請求項６記載の製造方法。
酸化剤として過酸化水素、過ギ酸または過酢酸を用いる請求項６記載の製造方法。
X¹が水酸基、臭素又はメタンスルホニルオキシ基を表す請求項１又は２記載の製造方法。
一般式(2)及び一般式(3)で表される化合物のエーテル化が塩基存在下に反応させる方法又は三置換ホスフィン誘導体及びアゾジカルボン酸誘導体存在下に反応させる方法である請求項１又は２記載の製造方法。
R¹およびR²が共にメチル基を表すかまたは、R¹およびR²がお互いに連結して-CH₂CH₂-または-CH₂CH₂CH₂-を表す請求項１、２、３又は５に記載の製造方法。
一般式(2)

（式中、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、R¹およびR²はお互いに連結して-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-または-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表す。）で表される化合物。
一般式(4)

（式中、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、R¹およびR²はお互いに連結して-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-または-CH₂C(CH₃)₂CH₂-を表し、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2から12のアルケニルオキシ基を表し、nは０又は１を表す。）で表される化合物。
一般式(4)においてR³が炭素原子数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のアルコキシ基又は炭素原子数2から12のアルケニルオキシ基を表し、nが１を表す請求項１３記載の化合物。
一般式(4)においてR³が炭素原子数2から12のアルケニル基又は炭素原子数2から12のアルケニルオキシ基を表し、nが０を表す請求項１３記載の化合物。
一般式(5)

（式中、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2から12のアルケニルオキシ基を表し、nは０又は１を表す。）で表される化合物。
一般式(5)においてR³が炭素原子数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のアルコキシ基又は炭素原子数2から12のアルケニルオキシ基を表し、nが１を表す請求項１６記載の化合物。
一般式(5)においてR³が炭素原子数2から12のアルケニル基又は炭素原子数2から12のアルケニルオキシ基を表し、nが０を表す請求項１６記載の化合物。