JP5126128B2 - ジフルオロメチレンオキシ基を持つ液晶化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
Vth=π(K/ε0Δε)1/2
(式中、Kは弾性定数、ε0は真空の誘電率である。)
この式からわかるように、しきい値電圧を小さくするためには誘電率異方性を大きくする方法、または弾性定数を小さくする方法の2通りの方法が考えられる。しかし、既存の技術では弾性定数のコントロールは困難であることから、誘電率異方性の大きな材料を使用することにより低しきい値電圧の要求に対処している。そのため誘電率異方性の大きな液晶性化合物の開発が活発に行われている。また粘度は液晶分子の電場に対する応答速度を支配する要素であり、高速応答性を示す液晶組成物を調製するためには粘度の小さい液晶性化合物を多量に使用することが好ましい。
まず、最初の出発原料を用いた本発明は、式1で表されるシクロヘキセニルジフルオロ酢酸エステルを出発原料とする式2で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法である。
工程(1):式1で表されるシクロヘキセニルジフルオロ酢酸エステルを、加水分解して式3で表されるカルボン酸を製造する。
工程(2):式3で表されるカルボン酸に、塩化チオニルを反応させて式4で表される酸塩化物を製造する。
工程(3):式4で表される酸塩化物に、ナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて、式5で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(4):塩基の存在下で、式5のブロモジフルオロメチル誘導体を、式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式6のシクロヘキセニルジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(5):式6で表されるシクロヘキセニルジフルオロメチレンオキシ誘導体を水素還元して式2で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(2’):式3で表されるカルボン酸を、DCCおよび塩基の存在下、オマジンとブロモトリクロロメタンと反応させて式5で表されるブルモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(6):式5で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、水素還元して式7で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
工程(7):塩基の存在下で、式7のシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を、前記工程(4)記載の式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式2で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(8):式1で表されるシクロヘキセニルジフルオロ酢酸エステルを、水素還元して式8で表されるシクロヘキシルジフルオロ酢酸エステル誘導体を製造する。
工程(9):式8で表されるシクロヘキシルジフルオロ酢酸エステル誘導体を加水分解して、式9で表されるカルボン酸誘導体を製造する。
工程(10):式9で表されるカルボン酸誘導体に、塩化チオニルを反応させて式10で表される酸塩化物を製造する。
工程(11):式10で表される酸塩化物に、ナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて式7で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
工程(10’):式9で表されるカルボン酸をDCCおよび塩基の存在下オマジンとブロモトリクロロメタンと反応させて式7で表されるブルモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(12):式11で表されるエチレンジフルオロ酢酸エステルを、加水分解して式13で表されるカルボン酸を製造する。
工程(13):式13で表されるカルボン酸に、塩化チオニルを反応させて式14で表される酸塩化物を製造する。
工程(14):式14で表される酸塩化物に、ナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて、式15で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(15):塩基の存在下で、式15で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、前記工程(4)記載の式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式16で表されるシクロヘキセニルジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(16):式16で表されるシクロヘキセニルジフルオロメチレンオキシ誘導体を水素還元して式12で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(13’):式13で表されるカルボン酸をDCCおよび塩基の存在下オマジンとブロモトリクロロメタンと反応させて式15のブルモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(17):式15で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、水素還元して式17で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメチルアルカン誘導体を製造する。
工程(18):塩基の存在下で、式17で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメチルアルカン誘導体を、前記工程(4)記載の式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式2で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(13’):式13のカルボン酸をDCCおよび塩基の存在下オマジンとブロモトリクロロメタンと反応させて式15のブルモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(19):式11で表されるシクロヘキセニルジフルオロ酢酸エステルを、水素還元して式18で表されるシクロヘキシルジフルオロ酢酸エステル誘導体を製造する。
工程(20):式18で表されるシクロヘキシルジフルオロ酢酸エステル誘導体を加水分解して、式19で表されるカルボン酸誘導体を製造する。
工程(21):式19で表されるカルボン酸誘導体に、塩化チオニルを反応させて式20で表される酸塩化物を製造する。
工程(22):式20で表される酸塩化物に、ナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて式17で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
工程(21’):式19で表されるカルボン酸をDCCおよび塩基の存在下オマジンとブロモトリクロロメタンと反応させて式17で表されるブルモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(23):式21で表されるシクロヘキセニルジフルオロ酢酸エステルを、加水分解して式23で表されるカルボン酸を製造する。
工程(24):式23で表されるカルボン酸に、塩化チオニルを反応させて式24で表される酸塩化物を製造する。
工程(25):式24で表される酸塩化物に、ナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて、式25で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(26):塩基の存在下で、式25で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、前記工程(4)記載の式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式26で表されるシクロヘキセニルジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(27):式6で表されるシクロヘキセニルジフルオロメチレンオキシ誘導体を水素還元して式22で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(24’):式23で表されるカルボン酸をDCCおよび塩基の存在下、オマジンとブロモトリクロロメタンと反応させて式25で表されるブルモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(28):式25で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、水素還元して式27で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
工程(29):塩基の存在下で、式27で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を、前記工程(4)記載の式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式2で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(30):式21で表されるシクロヘキセニルジフルオロ酢酸エステルを、水素還元して式28で表されるシクロヘキシルジフルオロ酢酸エステル誘導体を製造する。
工程(31):式28で表されるシクロヘキシルジフルオロ酢酸エステル誘導体を加水分解して、式29で表されるカルボン酸誘導体を製造する。
工程(32):式29で表されるカルボン酸誘導体に、塩化チオニルを反応させて式30で表される酸塩化物を製造する。
工程(33):式30で表される酸塩化物に、ナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて式27で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
工程(32’):式29で表されるカルボン酸をDCCおよび塩基の存在下オマジンとブロモトリクロロメタンと反応させて式27で表されるブルモジフルオロメチル誘導体を製造する。
そして、この液晶性化合物を成分として、その化合物を構成する環、置換基、結合基などを適当に選択することにより、様々な液晶表示素子が所望する最適な物性を有する新たな液晶組成物を調製することができる。
式1〜式32で表される化合物を「化合物1」〜「化合物32」と表わすことがある。
方法Aによる化合物2の製造方法は、化合物1を出発原料とする。
R1およびR2としては、例えば水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルキルチオ基、アルキルチオアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、フッ素置換アルキル基、フッ素置換アルコキシ基、フッ素置換アルコキシアルキル基、フッ素置換アルケニル基、フッ素置換アルケニルチオ基、フッ素置換アルケニルオキシ基が好ましい。
一価の有機基としては、例えば、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルキルチオ基、アルキルチオアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、ハロゲンアルキル基、ハロゲン置換アルコキシ基、ハロゲン置換アルコキシアルキル基、ハロゲン置換アルケニル基、フッ素置換アルケニルチオ基、フッ素置換アルケニルオキシ基などが挙げられる。
一価の無機基としては、例えば、ハロゲン原子、金属原子などが挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素が好ましい。金属原子としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムが好ましい。
R3は、一価の有機基が好ましく、アルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基がさらに好ましく、メチル基およびエチル基がもっと好ましい。
最も好適なY1、Y2、Y3、およびY4は、水素原子、フッ素原子である。
環中の黒丸は、六員環の立体配置がトランスであることを示す。
合成経路1は、
工程(1):化合物1を加水分解して化合物3を製造する、
工程(2):化合物3に塩化チオニルを反応させて酸塩化物4を製造する、
工程(3):化合物4にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて化合物5を製造する、
工程(4):化合物5を塩基存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物6を製造する、
工程(5):化合物6を水素還元して化合物2を製造する、
の5工程を有する。
工程(2’):DCCおよびDMAPの存在下、化合物3とオマジンおよびブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物5を製造する、
の4工程を有する。
工程(6):化合物5の水素還元して化合物7を製造する、
工程(7):塩基存在下、化合物7をフェノール化合物Pと反応させて化合物2を製造する、
の5工程を有する。
工程(8):化合物1を水素還元して化合物8を製造する、
工程(9):化合物8を加水分解してカルボン酸9を製造する、
工程(10):化合物9に塩化チオニルを反応させて酸塩化物10を製造する、
工程(11):化合物10にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて化合物7を製造する、
工程(7):塩基存在下、化合物7をフェノール化合物Pと反応させて化合物2を製造する、
の5工程を有する。
工程(10’):DCCおよびDMAPの存在下、化合物9とオマジンおよびブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物7を製造する、
の4工程を有する。
合成経路1は、工程(1)〜(5)の5つの工程を有する。
工程(1)
工程(1)は、化合物1を加水分解して化合物3を製造する。
化合物1は、シクロヘキセニルジフルオロ酢酸エステル誘導体である。
シクロヘキサノン誘導体34は、市販品あるいは新実験化学講座(丸善株式会社出版)等、有機合成の成書に記載されている方法にて容易に得られる。
工程(2)は、化合物3に塩化チオニルを反応させて酸塩化物4を製造する工程である。
工程(3)は、化合物4にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて、脱炭酸臭素化を行い化合物5を製造する。
工程(3)の反応において、脱炭酸臭素化は、Bartonらの方法 (D. H. R. Barton, B. Lacher, and S. Z. Zard, Tetrahedron, 43, 4321 (1987).) に準じ、無溶媒または溶媒中で酸塩化物4にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて行うことができる。溶媒については、酸塩化物、ナトリウムオマジン、およびブロモトリクロロメタンのいずれとも反応せず、反応中に発生するラジカルにも反応しないものであれば使用可能である。反応溶媒としては、芳香族化合物、完全塩素化炭化水素を使用することが好ましい。例えば芳香族化合物としては、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼンが好ましい。完全塩素化炭化水素としては、四塩化炭素が好ましい。また前記溶媒を混合しても反応を実施することができる。より好ましい反応溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができ、減圧下での留去が容易なベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、および四塩化炭素である。
工程(4)は、化合物5を塩基の存在下でフェノール化合物Pと反応させて化合物6を製造する。すなわち、エーテル化させる工程である。
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体Pは、R. L. Kidwell等の方法(Org. Syn., Coll. Vol., 5, 918 (1973).)にしたがい製造することができる。まず、ブロモベンゼン誘導体P−1からグリニヤール試薬を調製する。該グリニヤール試薬にホウ酸トリアルキル基を反応させてホウ酸エステル誘導体調製する。これを過酸化物、例えば過酸化水素原子、過酢酸で酸化することによりフェノール誘導体Pを製造することができる。
工程(5)は、化合物6を水素還元して化合物2を製造する。
第5工程での水素還元は、例えば西村重夫、高松弦著、接触水素化触媒(株式会社東京化学同人発行)等成書に記載の種々の金属触媒を使用して行うことができる。金属触媒としては、以下の金属からなる金属触媒が好ましい。例えば、ニッケル、コバルト、鉄、銅、モリブデン、タングステン、ルテニウム、ロジウム、白金、パラジウム、オスミウム、レニウム、イリジウム、クロム、チタン、ジルコニウムである。より好ましくは、ニッケル系触媒とパラジウム系触媒である。どちらも市販されており入手が容易であり、また取り扱いも容易である。ニッケル系触媒としてはラレーニッケル系触媒、パラジウム系触媒としてはパラジウム−炭素触媒がある。また金属触媒の使用量については、化合物6に対して1〜30重量%の範囲であることが好ましい。より好ましくは、反応を効率的に進め、短時間にて反応を完結させることができる3〜10重量%の範囲である。
合成経路2は、合成経路1において工程(2)および(3)のかわりに工程(2’)を有する。
工程(1)
前記工程(1)で記載したものと同一である。
工程(2’)はDCCおよび塩基の存在下、カルボン酸3にオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物(5)を製造する。すなわち、カルボン酸を一段階で、脱炭酸臭素化する工程である。
前記工程(4)で記載したものと同一である。
前記工程(5)で記載したものと同一である。
本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80重量%以上の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90重量%以上の生成物を得ることができる。該純度90重量%以上の生成物を再結晶することにより純度95重量%以上の生成物を得ることができる。
合成経路3は、化合物5を製造する工程(1)〜(3)までは合成経路1と同じで、化合物5を水素還元して7を製造する工程(6)と、化合物7を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物2を製造する工程(7)とからなる。
前記工程(1)で記載したものと同一である。
前記工程(2)で記載したものと同一である。
前記工程(3)で記載したものと同一である。
工程(6)の水素還元反応は、例えば西村重夫、高松弦著、接触水素化触媒(株式会社東京化学同人発行)等成書に記載の種々の金属触媒を使用して行うことができる。水素還元反応に使用できる触媒をはじめ、水素還元反応の条件は前記合成経路1の工程(5)で記載した条件と同様である。
工程(7)は、化合物7を塩基の存在下でフェノール化合物Pと反応させて化合物2を製造する。すなわち、エーテル化させる工程である。
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体Pは、前記合成経路1の工程(4)で記載したフェノール誘導体Pと同様である。
合成経路4は、合成経路3において工程(2)および(3)のかわりに工程(2’)を有する。
工程(1)
前記工程(1)で記載したものと同一である。
前記工程(2’)で記載したものと同一である。
前記工程(6)で記載したものと同一である。
前記工程(7)で記載したものと同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路5は、化合物1を水素還元して化合物8を製造する工程(8)と、化合物8を加水分解してカルボン酸誘導体9を製造する工程(9)と、化合物9に塩化チオニルを反応させて酸塩化物10を製造する工程(10)と、化合物10にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて化合物7を製造する工程(11)と、化合物7を塩基存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物2を製造する工程(7)とからなる。
工程(8)は、化合物1を水素還元して化合物8を製造する。
前記合成経路1で記載の化合物1の製造方法に準じて、製造できる。
工程(8)での水素還元反応は、例えば西村重夫、高松弦著、接触水素化触媒(株式会社東京化学同人発行)等成書に記載の種々の金属触媒を使用して行うことができる。水素還元反応に使用できる触媒をはじめ、水素還元反応の条件は前記合成経路1の工程(5)で記載した条件と同様である。
工程(9)は、化合物8を加水分解してカルボン酸9を製造する。
工程(9)の加水分解反応は、一般に知られるエステルの酸またはアルカリ加水分解の条件下で実施が可能である。加水分解反応に使用できる酸および塩基をはじめ、加水分解反応の条件は前記合成経路1の工程(1)で記載した条件と同様である。
工程(10)は、化合物9に塩化チオニルを反応させて酸塩化物4を製造する工程である。
工程(10)の反応は、無溶媒または溶媒中でカルボン酸9と塩化チオニルとを混合することにより実施可能である。酸塩化物合成反応の条件は前記合成経路1の工程(2)で記載した条件と同様である。
工程(11)は、化合物10にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物7を製造する。
工程(11)の脱炭酸臭素化は、Bartonらの方法 (D. H. R. Barton, B. Lacher, and S. Z. Zard, Tetrahedron, 43, 4321 (1987).) に準じ、無溶媒または溶媒中で酸塩化物4にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて行うことができる。脱炭酸臭素化反応の条件は前記合成経路1の工程(3)で記載した条件と同様である。
前記合成経路3の工程(7)で記載したものと同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路6は、合成経路5において工程(10)および(11)のかわりに工程(10’)を有する。
工程(8)
前記工程(8)で記載したものと同一である。
前記工程(9)で記載したものと同一である。
工程(10’)はDCCおよび塩基の存在下、カルボン酸9にオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物(7)を製造する。すなわち、カルボン酸を一段階で脱炭酸臭素化する工程である。脱炭酸臭素化の反応条件は前記合成経路2の工程(2’)で記載した条件と同様である。
前記合成経路5の工程(7)で記載したものと同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
本発明の化合物12の製造方法は、化合物11を出発原料とするものである。
本発明の方法Bには、 合成経路7〜12が含まれる。
工程(12):化合物11を加水分解してカルボン酸誘導体13を製造する、
工程(13):化合物13に塩化チオニルを反応させて酸塩化物14を製造する、
工程(14):化合物14にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物15を製造する、
工程(15):化合物15を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物16を製造する、
工程(16):化合物16を水素還元して化合物12を製造する、
の5工程を有する。
工程(13’):DCCおよびDMAPの存在下、化合物13とオマジンおよびブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物15を製造する、
の4工程を有する。
工程(17):化合物15を水素還元して化合物17を製造する、
工程(18):化合物17を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物12を製造する、
の5工程を有する。
工程(19):化合物11を水素還元して化合物18を製造する、
工程(20):化合物18を加水分解してカルボン酸誘導体19を製造する、
工程(21):化合物19に塩化チオニルを反応させて酸塩化物20を製造する、
工程(22):化合物20にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物17を製造する、
工程(18):化合物17を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物12を製造する、
の5工程を有する。
工程(21’):DCCおよびDMAPの存在下、化合物19とオマジンおよびブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物17を製造する、
の4工程を有する。
合成経路7は、工程(12)〜(16)の5つの工程とからなる。
工程(12)は、化合物11を加水分解してカルボン酸誘導体13を製造する。
化合物11は、ビニルジフルオロ酢酸エステル誘導体である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法における方法Bの出発原料となる化合物11は、当業者であれば容易に製造することができる。たとえば、C. R. Hauser and D. S. Breslow, Org. Syn., Coll. Vol., 3, 408 (1955). に記載の方法に準じて、シクロヘキシルアセトアルデヒド誘導体37とブロモジフルオロ酢酸エステル35を亜鉛粉末の存在下反応させて化合物38とした後、たとえば、W. S. Allen and S. Bernstein, J. Am. Chem. Soc., 77, 1028 (1955). に記載の方法に準じて、化合物38に塩化チオニルとピリジンを反応さることにより容易に製造することができる。
シクロヘキサノン誘導体34は、市販品あるいは新実験化学講座(丸善株式会社出版)等、有機合成の成書に記載されている方法にて容易に得られる。
工程(13)は、化合物13に塩化チオニルを反応させて酸塩化物14を製造する。
工程(13)の反応条件は前記方法Aの合成経路1の工程(2)で記載したものと同様である。
工程(14)は、化合物14にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物15を製造する。
工程(14)の脱炭酸臭素化反応の反応条件は前記方法Aの合成経路1の工程(3)で記載したものと同様である。
工程(15)は、化合物15を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物16を製造する。すなわち、エーテル化させる工程である。
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体Pは、前記方法Aの合成経路1の工程(4)で記載したフェノール誘導体Pと同様である。
工程(15)のエーテル化反応は、一般に知られているウィリアムソン反応の条件下で実施が可能である。エーテル化反応に使用できる塩基をはじめ、エーテル化反応の条件は前記方法Aの合成経路1の工程(4)に記載した条件と同様である。
工程(16)は、化合物16を水素還元して化合物12を製造する。
工程(16)での水素還元における触媒およびその使用量ならびに反応溶媒およびその使用量は、前記方法Aの合成経路1の工程(5)で記載した条件と同様である。反応温度は、化合物16においてY1、Y2、Y3、およびY4のいづれか一つ以上がハロゲン原子で置換されている化合物については置換されているハロゲン原子の水素還元を抑制することができる0℃〜室温の範囲であることがより好ましい。反応時間については、化合物16の種類、反応温度に大きく依存するが、0℃〜室温の範囲で実施する場合には、2〜10時間が好ましい。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路8は、合成経路7において工程(13)および(14)のかわりに工程(13’)を有する。
工程(12)
前記合成経路7の工程(12)と同一である。
工程(13’)はDCCおよび塩基の存在下、カルボン酸13にオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物(15)を製造する。すなわち、カルボン酸を一段階で脱炭酸臭素化する工程である。脱炭酸臭素化の反応条件は前記合成経路2の工程(2’)で記載した条件と同様である。
工程(15)は、前記合成経路7に記載の工程(15)と同一である。
工程(16)は、前記合成経路7の工程(16)で記載したものと同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路9は、(12)〜(14)までは前記合成経路7と同一で、化合物15を製造し、化合物15を水素還元して化合物17を製造する工程(17)と、化合物17を塩基の存在下でフェノール化合物Pと反応させて化合物12を製造する工程(18)とからなる。
前記合成経路7の工程(12)と同一である。
前記合成経路7の工程(13)と同一である。
前記合成経路7の工程(14)と同一である。
工程(17)は、化合物15を水素還元して化合物18を製造する。
工程(17)の水素還元反応は、例えば西村重夫、高松弦著、接触水素化触媒(株式会社東京化学同人発行)等成書に記載の種々の金属触媒を使用して行うことができる。水素還元反応に使用できる触媒をはじめ、水素還元反応の条件は前記合成経路7の工程(16)で記載した条件と同様である。
工程(18)は、化合物17を塩基の存在下でフェノール化合物Pと反応させて化合物12を製造する。すなわち、エーテル化させる工程である。
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体Pは、前記合成経路7の工程(15)で記載したフェノール誘導体Pと同様である。
工程(18)のエーテル化反応は、一般に知られるウィリアムソン反応の条件下で実施が可能である。エーテル化反応に使用できる塩基をはじめ、エーテル化反応の条件は前記合成経路7の工程(15)で記載した条件と同様である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路10は、合成経路9において(13)および(14)のかわりに(13’)を有し、あわせて4つの工程を有する。
工程(12)は前記合成経路7の工程(12)と同一である。
工程(13’)はDCCおよび塩基の存在下、カルボン酸13にオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物15を製造する。すなわち、カルボン酸を一段階で脱炭酸臭素化する工程である。脱炭酸臭素化の反応条件は前記合成経路2の工程(2’)で記載した条件と同様である。
工程17は前記合成経路9の工程(17)と同一である。
工程18は前記合成経路9の工程(18)と同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路11は、工程(19)〜(22)の後に、工程(18)を有し、あわせて5つの工程を有する。
工程(19)では、化合物11を水素還元して化合物18を製造する。
前記合成経路7で記載したものと同様である。
工程(19)での水素還元反応は、例えば西村重夫、高松弦著、接触水素化触媒(株式会社東京化学同人発行)等成書に記載の種々の金属触媒を使用して行うことができる。水素還元反応に使用できる触媒をはじめ、水素還元反応の条件は前記合成経路7の工程(16)で記載した条件と同様である。
工程(20)は、化合物18を加水分解してカルボン酸19を製造する。
工程(20)の加水分解反応は、一般に知られるエステルの酸またはアルカリ加水分解の条件下で実施が可能である。加水分解反応に使用できる酸および塩基をはじめ、加水分解反応の条件は前記合成経路7の工程(12)で記載した条件と同様である。
工程(21)は、化合物19に塩化チオニルを反応させて酸塩化物20を製造する工程である。
工程(21)の反応は、無溶媒または溶媒中でカルボン酸19と塩化チオニルとを混合することにより実施可能である。酸塩化物合成反応の条件は前記合成経路7の工程(13)で記載した条件と同様である。
工程(22)は、化合物20にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物17を製造する。
工程(22)の脱炭酸臭素化は、Bartonらの方法 (D. H. R. Barton, B. Lacher, and S. Z. Zard, Tetrahedron, 43, 4321 (1987).) に準じ、無溶媒または溶媒中で酸塩化物20にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて行うことができる。脱炭酸臭素化反応の条件は前記合成経路7の工程(14)で記載した条件と同様である。
前記合成経路9工程(18)で記載したものと同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路12は、合成経路11において工程(21)および(22)のかわりに工程(21’)を有し、あわせて4つの工程を有する。
工程(19)は前記合成経路11の工程(19)と同一である。
工程(20)は前記合成経路11の工程(20)と同一である。
工程(21’)はDCCおよび塩基の存在下、カルボン酸19にオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物17を製造する。すなわち、カルボン酸を一段階で脱炭酸臭素化する工程である。脱炭酸臭素化の反応条件は前記合成経路2の工程(2’)で記載した条件と同様である。
工程(18)は前記合成経路11の工程(18)と同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
本発明の化合物22の製造方法は、化合物21を出発原料とするものである。
工程(23):化合物21を加水分解してカルボン酸誘導体23を製造する、
工程(24):化合物23に塩化チオニルを反応させて酸塩化物24を製造する、
工程(25):化合物24にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物25を製造する、
工程(26):化合物25を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物26を製造する、
工程(27):化合物26を水素還元して化合物22を製造する、の5つの工程を有する。
工程(24’):DCCおよびDMAPの存在下、化合物23とオマジンおよびブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物25を製造する、
を行うあわせて4工程を有する。
工程(26):化合物25を水素還元して化合物27を製造する、
工程(27):化合物27を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物22を製造する、
の5つの工程を有する。
工程(29):化合物21を水素還元して化合物28を製造する、
工程(30):化合物28を加水分解してカルボン酸誘導体29を製造する、
工程(31):化合物29に塩化チオニルを反応させて酸塩化物30を製造する、
工程(32):化合物30にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物27を製造する、
工程(28):塩基の存在下、化合物27をフェノール化合物Pと反応させて化合物22を製造する、
の5つの工程を有する。
工程(32’):DCCおよびDMAPの存在下、化合物29とオマジンおよびブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物27を製造する、
の4工程を有する。
合成経路13は、工程(23)〜(27)の5つの工程を有する。
工程(23)は、化合物21を加水分解してカルボン酸誘導体23を製造する。
化合物21は、シクロヘキシリデンジフルオロプロピオン酸エステル誘導体である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法における方法Cの出発原料となる化合物21は、当業者であれば容易に製造することができる。たとえば、C. R. Hauser and D. S. Breslow, Org. Syn., Coll. Vol., 3, 408 (1955). に記載の方法に準じて、シクロヘキサンカルボアセトアルデヒド誘導体39とブロモジフルオロ酢酸エステル35を亜鉛粉末の存在下反応させて化合物40とした後、たとえば、W. S. Allen and S. Bernstein, J. Am. Chem. Soc., 77, 1028 (1955). に記載の方法に準じて、化合物40に塩化チオニルとピリジンを反応さることにより化合物21を容易に製造することができる。
シクロヘキサンカルボアルデヒド誘導体39は、市販品あるいは新実験化学講座(丸善株式会社出版)等、有機合成の成書に記載されている方法にて容易に得られる。
工程(24)は、化合物23に塩化チオニルを反応させて酸塩化物24を製造する。
工程(24)の反応条件は前記方法Aの合成経路1の第2工程で記載したものと同様である。
工程(25)は、化合物24にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物25を製造する。
工程(25)の脱炭酸臭素化反応の反応条件は、前記方法Aの合成経路1の工程(3)で記載したものと同様である。
工程(26)は、化合物25を塩基の存在下フェノール化合物Pと反応させて化合物26を製造する。すなわち、エーテル化させる工程である。
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体Pは、前記方法Aの合成経路1の工程(4)で記載したフェノール誘導体Pと同様である。
工程(26)のエーテル化反応は、一般に知られているウィリアムソン反応の条件下で実施が可能である。エーテル化反応に使用できる塩基をはじめ、エーテル化反応の条件は前記方法Aの合成経路1の工程(4)に記載した条件と同様である。
工程(27)は、化合物26を水素還元して化合物22を製造する。
工程(27)での水素還元における触媒およびその使用量ならびに反応溶媒およびその使用量は、前記方法Aの合成経路1の工程(5)で記載した条件と同様である。反応温度は、化合物26においてY1、Y2、Y3、およびY4のいづれか一つ以上がハロゲン原子で置換されている化合物については置換されているハロゲン原子の水素還元を抑制することができる0℃〜室温の範囲であることがより好ましい。反応時間については、化合物26の種類、反応温度に大きく依存するが、0℃〜室温の範囲で実施する場合には、2〜10時間が好ましい。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路14は、合成経路13において工程(24)および(25)のかわりに工程(24’)を有し、あわせて4つの工程を有する。
工程(23)は前記合成経路13の工程(23)と同一である。
工程(24’)はDCCおよび塩基の存在下、カルボン酸23にオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて化合物25を製造する。すなわち、カルボン酸を一段階で脱炭酸臭素化する工程である。脱炭酸臭素化の反応条件は前記合成経路2の工程(2’)で記載した条件と同様である。
前記合成経路13の工程(26)と同一である。
前記合成経路13の工程(27)と同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路15は、工程(23)〜(25)の後に、工程(28)および(29)を有し、あわせて5工程を有する。
前記合成経路13の工程(23)と同一である。
前記合成経路13の工程(24)と同一である。
前記合成経路13の工程(25)と同一である。
工程(28)は、化合物25を水素還元して化合物27を製造する。
工程(28)の水素還元反応は、例えば西村重夫、高松弦著、接触水素化触媒(株式会社東京化学同人発行)等成書に記載の種々の金属触媒を使用して行うことができる。水素還元反応に使用できる触媒をはじめ、水素還元反応の条件は前記合成経路13の工程(27)で記載した条件と同様である。
工程(29)は、化合物27を塩基の存在下で、フェノール化合物Pと反応させて化合物22を製造する。すなわち、エーテル化させる工程である。
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体Pは、前記合成経路13の第4工程で記載したフェノール誘導体Pと同様である。
工程(29)のエーテル化反応は、一般に知られるウィリアムソン反応の条件下で実施が可能である。エーテル化反応に使用できる塩基をはじめ、エーテル化反応の条件は前記合成経路13の工程(26)で記載した条件と同様である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路16は、合成経路15において工程(24)および(25)のかわりに工程(24’)を有し、あわせて4つの工程を有する。
工程(23)は前記合成経路13の工程(23)と同一である。
工程(24’)は前記合成経路13の工程(24’)と同一である。
工程(28)は前記合成経路15の工程(28)と同一である。
工程(29)は前記合成経路15の工程(29)と同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路17は、工程(29)〜(32)の後に工程(28)を有し、あわせて5つの工程を有する。
工程(29)は、化合物21を水素還元して化合物28を製造する。
前記合成経路13で記載したものと同様である。
工程(29)での水素還元反応は、例えば西村重夫、高松弦著、接触水素化触媒(株式会社東京化学同人発行)等成書に記載の種々の金属触媒を使用して行うことができる。水素還元反応に使用できる触媒をはじめ、水素還元反応の条件は前記合成経路13の工程(27)で記載した条件と同様である。
工程(30)は、化合物28を加水分解してカルボン酸29を製造する。
工程(30)の加水分解反応は、一般に知られるエステルの酸またはアルカリ加水分解の条件下で実施が可能である。加水分解反応に使用できる酸および塩基をはじめ、加水分解反応の条件は前記合成経路13の工程(23)で記載した条件と同様である。
工程(31)は、化合物29に塩化チオニルを反応させて酸塩化物30を製造する工程である。
工程(31)の反応は、無溶媒または溶媒中でカルボン酸29と塩化チオニルとを混合することにより実施可能である。酸塩化物合成反応の条件は前記合成経路13の工程(24)で記載した条件と同様である。
工程(32)は、化合物30にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンを反応させて脱炭酸臭素化を行い化合物27を製造する。
工程(32)の脱炭酸臭素化は、Bartonらの方法 (D. H. R. Barton, B. Lacher, and S. Z. Zard, Tetrahedron, 43, 4321 (1987).) に準じ、無溶媒または溶媒中で酸塩化物20にナトリウムオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応させて行うことができる。脱炭酸臭素化反応の条件は前記合成経路13の工程(25)で記載した条件と同様である。
前記合成経路15の工程(28)で記載したものと同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
合成経路18は、合成経路17において工程(32)および(33)のかわりに工程(32’)を有し、あわせて4つの工程を有する。
工程(30)は前記合成経路17の工程(30)と同一である。
工程(31)は前記合成経路17の工程(31)と同一である。
工程(32’)はDCCおよび塩基の存在下、カルボン酸29にオマジンとブロモトリクロロメタンとを反応さて化合物27を製造する。すなわち、カルボン酸を一段階で脱炭酸臭素化する工程である。脱炭酸臭素化の反応条件は前記合成経路2の工程(2’)で記載した条件と同様である。
工程(29)は前記合成経路17の工程(29)と同一である。本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。該残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の生成物を得ることができる。この生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
なお、以下の実施例において、Crは結晶、Smはスメクチック相、Nはネマチック相、Isoは等方性液体を表す。「Cr 43.5 N 103.0 Iso」という表記は、CrとNとの転移点が43.5℃であり、NとIsoとの転移点が103.0℃であることを示す。また、1H-NMRのデータ表示においてsは一重線、dは二重線、tは三重線を表し、GC-MSにおいてM+は分子イオンピークを表し、( )内は、最大ピークを100とした時の強度を示す。
液晶性化合物2の製造方法の例
合成経路1による1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物2においてk=1、l=m=n=0、R1がn−プロピル基、環A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が単結合、Y1、Y2共に水素原子、Y3、Y4およびR2が共にフッ素である化合物(化合物番号57))の製造である。
窒素雰囲気下、亜鉛粉末13.8g(217mmol) と4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサノン37.1g(167mmol)をTHF83mlに懸濁させ、室温でブロモジフルオロ酢酸エチル40.9g(202mmol)のTHF(84ml)溶液を30分かけて滴下した。加熱して温度を50℃に保ち5時間撹拌したのち、氷冷して3M塩酸73mlを加え反応を停止した。分液後通常の後処理操作を行い、抽出液を減圧濃縮して粗状態の1−エトキシカルボニルジフルオロメチル−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサノール 59.9gを得た。粗収率103%。
これを344mlのトルエンに溶解し、ピリジン66.0g(835mmol)、次いで塩化チオニル39.7g(334mmol) を加えて2.5時間80℃で撹拌した。氷浴で冷却後、3M塩酸334mlを加えて通常の後処理を行い抽出液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留して48.8gの4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸エチルを得た。2段階収率89%。
4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸エチル82.8g(252mmol)のエタノール(504ml)に溶液に1M水酸化ナトリウム水溶液504mlを氷冷しながら7分かけて滴下した。30分間撹拌した後、3M塩酸252mlを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮して76.5gの粗生成物を得た。これをヘプタン750mlから再結晶させて70.8gの4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸を得た。収率94%。
4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸24.0g(80mmol)に塩化チオニル160mlを加え5時間還流させた。反応液を減圧濃縮して過剰の塩化チオニルを留去し、残渣を減圧蒸留して4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロアセチルクロリド24.3gを得た。収率95%。
ナトリウムオマジン13.4g(90mmol)のブロモトリクロロメタン(90ml)懸濁液を還流させ、これに4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロアセチルクロリド19.1g(60mmol) のブロモトリクロロメタン(90ml)溶液を20分かけて滴下した。さらに10分間還流させた後反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−ブロモジフルオロメチルシクロヘキセン17.1gを得た。収率85%。
3,4,5−トリフルオロフェノール8.15g(55mmol)、炭酸カリウム7.60g(55mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム0.806g(2.5mmol)、および4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−ブロモジフルオロメチルシクロヘキセン16.8g(50mmol)のDMF(100ml) 懸濁液を115℃で30分間撹拌した後、冷却して水とトルエンを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して、1−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル−ジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン19.1gを無色結晶として得た。収率95%。
1−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル−ジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン6.84g(17mmol) のトルエン(17ml)−エタノール(17ml)溶液に5%パラジウム炭素を0.684g加え、室温、水素原子圧0.5MPaで10時間撹拌した。反応液から触媒を濾別し、濾液を減圧濃縮した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製し、更にヘプタン−エタノールの等量混合液から再結晶させて無色結晶の1−トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル−ジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン4.81g得た。収率70%であった。
該化合物は液晶相を示し、以下に記す転移点を示した。
Cr 43.5 N 103.0 Iso
なお、各種スペクトルデータの測定結果は該化合物の構造を強く支持した。
1H-NMR (δ ppm, CDCl3): 0.87-1.34 (m, 20H), 1.57-2.02 (m, 7H), 6.82-6.85 (m, 2H)
19F-NMR (δ ppm, CDCl3): -79.33 (d, 2F, -CF2O-), -133.76−133.83 (m, 2F), -165.21−165.31 (m, 1F)
合成経路2による1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物2においてk=1、l=m=n=0、R1がn−プロピル基、環A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が単結合、Y1およびY2が共に水素原子、Y3、Y4およびR2が共にフッ素原子である化合物(化合物番号57)の製造である。
前記実施例1工程(1)に準じて、4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸を製造した。
4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸24.0g(80mmol)、オマジン12.2g(96mmol)およびDMAP0.49g(4mmol)のブロモトリクロロメタン(160ml)溶液を氷冷し、これにDCC19.8g(96mmol)のブロモトリクロロメタン(20ml)溶液を10分かけて滴下した。さらに24時間そのままの温度で反応させた後、70℃で30分撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、不溶物を濾別し、濾液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留して4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−ブロモジフルオロメチルシクロヘキセン17.1gを得た。収率85%。
前記実施例1工程(4)に準じて、1−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル−ジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼンを無色結晶として得た。収率95%であった。
前記実施例1工程(5)に準じて、1−トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル−ジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン4.81gを得た。収率70%であった。
合成経路1による1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−4−トリフルオロメトキシベンゼン(化合物2においてk=1、l=m=n=0、R1がn−ペンチル基、環A1がトランス1,4−シクロヘキシレン基、Z1が単結合、Y1、Y2、Y3およびY4が共に水素原子、R2がトリフルオロメトキシ基である化合物(化合物番号58)の製造である。
窒素雰囲気下、亜鉛粉末13.8g(217mmol)と4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキサノン41.8g(167mmol)を83mlのTHFに懸濁させ、室温でブロモジフルオロ酢酸エチル40.9g(202mmol)のTHF(84ml)溶液を30分かけて滴下した。加熱して温度を50℃に保ち5時間撹拌したのち、氷冷して3M塩酸73mlを加え反応を停止した。分液後通常の後処理操作を行い、抽出液を減圧濃縮して粗状態の1−エトキシカルボニルジフルオロメチル−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキサノール67.5gを得た。粗収率103%であった。
これをトルエン344mlに溶解し、ピリジン66.0g(835mmol)、次いで塩化チオニル39.7g(334mmol) を加えて2.5時間80℃で撹拌した。氷浴で冷却後、3M塩酸334mlを加えて通常の後処理を行い抽出液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留して4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸エチル55.1gを得た。2段階収率89%。
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸エチル83.6g(252mmol)のエタノール(504ml)に溶液に1M水酸化ナトリウム水溶液504mlを氷冷しながら7分かけて滴下した。30分間撹拌した後、3M塩酸252 mlを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮して86.4gの粗生成物を得た。これをヘプタン750mlから再結晶させて、4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸80.0gを得た。収率94%。
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸27.1g(80mmol)に塩化チオニル160mlを加え5時間還流させた。反応液を減圧濃縮して過剰の塩化チオニルを留去し、残渣を減圧蒸留して4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロアセチルクロリド27.5gを得た。収率95%。
ナトリウムオマジン13.4g(90mmol) のブロモトリクロロメタン(90ml)懸濁液を還流させ、これに4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロアセチルクロリド21.2g(60mmol) のブロモトリクロロメタン(90ml)溶液を20分かけて滴下した。さらに10分間還流させた後反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン)で精製して4−(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)−1−ブロモジフルオロメチルシクロヘキセン19.3gを得た。収率85%。
4−トリフルオロメトキシフェノール9.80g(55mmol)、炭酸カリウム7.60g(55mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム0.806g(2.5mmol)、および4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−ブロモジフルオロメチルシクロヘキセン 19.0g(50mmol)のDMF(100ml)懸濁液を115 ℃で30分間撹拌した後、冷却して水とトルエンを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して、1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イルジフルオロメトキシ)−4−トリフルオロメトキシベンゼン21.9gを無色結晶として得た。収率95%。
1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イルジフルオロメトキシ)−4−トリフルオロメトキシベンゼン7.82g(17mmol)のトルエン(17ml)−エタノール(17ml) 溶液に5%パラジウム炭素を0.684g加え、室温、水素原子圧0.5Mpaで10時間撹拌した。反応液から触媒を濾別し、濾液を減圧濃縮した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー (ヘプタン) で精製し、更にヘプタン−エタノールの等量混合液から再結晶させて無色結晶の1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−4−トリフルオロメトキシベンゼン5.50gを得た。収率70%。該化合物は液晶相を示し、以下に記す転移点を示した。
Cr 35.1 Sm 116.7 N 156.9 Iso
なお、各種スペクトルデータの測定結果は該化合物の構造を強く支持した。
1H-NMR (δ ppm, CDCl3): 0.6-2.2 (m, 31H), 7.19 (bs, 4H)
19F-NMR (δ ppm, CDCl3): -51.68 (s, 3F, -OCF3), -78.77 (s, 2F, -CF2O-)
合成経路2による1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−4−トリフルオロメトキシベンゼン(化合物2においてk=1、l=m=n=0、R1がn−ペンチル基、環A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が単結合、Y1、Y2、Y3、およびY4が共に水素原子、R2がトリフルオロメトキシ基である化合物(化合物番号58)の製造である。
前記実施例1の工程(1)により4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸を製造した。
4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−シクロヘキセニルジフルオロ酢酸24.0g(80mmol)、オマジン12.2g(96mmol)およびDMAP0.49g(4mmol)のブロモトリクロロメタン(160ml)溶液を氷冷し、これにDCC19.8g(96mmol)のブロモトリクロロメタン(20ml)溶液を10分かけて滴下した。さらに24時間そのままの温度で反応させた後、70℃で30分撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、不溶物を濾別し、濾液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留して4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−ブロモジフルオロメチルシクロヘキセン17.1gを得た。収率85%。
前記実施例3の工程(4)に準じた方法で、1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イルジフルオロメトキシ)−4−トリフルオロメトキシベンゼン21.9gを無色結晶として得た。収率95%。
前記実施例3の工程(5)に準じた方法で、1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−4−トリフルオロメトキシベンゼン5.50gを得た。収率70%。
合成経路7による1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1,1−ジフルオロ−2−プロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物16においてk=1、l=m=n=o=0、R1がn−ペンチル基、環A1、環A5がともにトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が単結合、Y1およびY2がともに水素原子、Y3、Y4およびR2がともにフッ素原子である化合物(化合物番号145)の製造である。
窒素雰囲気下、亜鉛粉末13.8g(217mmol)と4−(トラン−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシルアセトアルデヒド46.5g(167mmol)を83mlのTHFに懸濁させ、室温でブロモジフルオロ酢酸エチル40.9g(202mmol)のTHF(84ml)溶液を30分かけて滴下した。加熱して温度を50℃に保ち5時間撹拌したのち、氷冷して3M塩酸73mlを加え反応を停止した。分液後通常の後処理操作を行い、抽出液を減圧濃縮して粗状態の1−エトキシカルボニルジフルオロメチル−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エタノール69.3gを得た。粗収率103%。これを344mlのトルエンに溶解し、ピリジン66.0g(835mmol)、次いで塩化チオニル39.7g(334mmol) を加えて2.5時間80℃で撹拌した。氷浴で冷却後、3M塩酸334mlを加えて通常の後処理を行い抽出液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留して、E−1−エトキシカルボニルジフルオロメチル−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エチレン59.5gを得た。2段階収率89%。
E−1−エトキシカルボニルジフルオロメチル−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エチレン101.0g(252mmol)のエタノール(504ml)に溶液に1M水酸化ナトリウム水溶液504mlを氷冷しながら7分かけて滴下した。30分間撹拌した後、3M塩酸252mlを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮して粗生成物86.4gを得た。これをヘプタン750mlから再結晶させて、E−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エテニルジフルオロ酢酸88.2gを得た。収率94%。
E−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エテニルジフルオロ酢酸29.8g(80mmol)に塩化チオニル160mlを加え5時間還流させた。反応液を減圧濃縮して過剰の塩化チオニルを留去し、残渣を減圧蒸留してE−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エテニルジフルオロアセチルクロリド29.7gを得た。収率95%。
ナトリウムオマジン13.4g(90mmol)のブロモトリクロロメタン(90ml)懸濁液を還流させ、これにE−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エテニルジフルオロアセチルクロリド23.5g(60mmol) のブロモトリクロロメタン(90ml)溶液を20分かけて滴下した。さらに10分間還流させた後反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して、E−1−ブロモジフルオロメチル−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エチレン20.8gを得た。収率85%。
3,4,5−トリフルオロフェノール8.15g(55mmol)、炭酸カリウム7.60g(55mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム0.806g(2.5mmol)、およびE−1−ブロモジフルオロメチル−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エチレン20.4g(50mmol)のDMH(100ml)懸濁液を115℃で30分間撹拌した後、冷却して水とトルエンを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して、1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1,1−ジフルオロ−2−プロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物番号145)22.5gを無色結晶として得た。収率95%。
合成経路8による1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1,1−ジフルオロ−2−プロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物16においてk=1、l=m=n=o=0、R1がn−ペンチル基、環A1、環A5がともにトランス−1,4−シクロヘキシレン基、z1が単結合、Y1およびY2がともに水素原子、Y3、Y4およびR2がともにフッ素原子である化合物(化合物番号145)の製造である。
前記実施例5の工程(12)によりE−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エテニルジフルオロ酢酸を製造した。
E−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エテニルジフルオロ酢酸29.8g(80mmol)、オマジン12.2 g(96mmol) およびDMAP0.49g(4mmol)のブロモトリクロロメタン(160ml)溶液を氷冷し、これにDCC19.8g(96mmol)のブロモトリクロロメタン(20ml)溶液を10分かけて滴下した。さらに24時間そのままの温度で反応させた後、70℃で30分撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、不溶物を濾別し、濾液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留してE−1−ブロモジフルオロメチル−2−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エチレン20.8gを得た。収率85%。
前記実施例5の工程(4)に準じた方法で、1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1,1−ジフルオロ−2−プロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物番号145)22.5gを無色結晶として得た。収率95%。
1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル−1,1−ジフルオロプロポキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物12においてk=1、l=m=n=o=0、R1がn−ペンチル基、環A1、環A5がともにトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が単結合、Y1およびY2がともに水素原子、Y3、Y4およびR2がともにフッ素原子である化合物(化合物番号106)の製造である。
上記実施例5で得られた1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1,1−ジフルオロ−2−プロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン8.07g(17mmol)のトルエン(17ml)−エタノール(17ml)溶液に5%パラジウム炭素0.684gを加え、室温、水素原子圧0.5MPaで10時間撹拌した。反応液から触媒を濾別し、濾液を減圧濃縮した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製し、更にヘプタン−エタノールの等量混合液から再結晶させて無色結晶の1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル−1,1−ジフルオロプロポキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン5.67gを得た。収率70%。
該化合物は液晶相を示し、以下に記す転移点を示した。
Cr 65.5 (SA 50.76) N 116.9 Iso
なお、各種スペクトルデータの測定結果は該化合物の構造を強く支持した。
1H-NMR (δ ppm, CDCl3): 2.2 (m, 35H), 6.88 (m, 2H)
19F-NMR (δ ppm, CDCl3): -79.26 (t, 2F, -CF2O-), -133.53〜-133.65 (m, 2F), -165.00〜-165.06 (m, 1F)
GC-MS (EI): 460 (M+, 12.5%), 148 (92.4), 97 (93.6), 83 (100), 81 (55), 69 (54.9), 55 (76.4), 41 (30.7)
合成経路7による1−(3−4’−プロピル−3,5−ジフルオロビフェニル−4−イル)−1,1−ジフルオロプロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(式16においてk=1、l=m=n=o=0、R1がn−プロピル基、環A1が1,4−フェニレン基、環A5が3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、Z1が単結合、Y1およびY2がともに水素原子、Y3、Y4、およびR2がともにフッ素原子である化合物(化合物番号148)の製造である。
窒素雰囲気下、3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル23.2g(100mmol)のTHF(300ml) 溶液に-70℃でn−ブチルリチウム(1.6Mヘキサン溶液)69 ml(110mmol)を滴下した。-70℃にて1時間撹拌後、DMF9.3ml(120mmol)のTHF溶液(100ml)を滴下しさらに1時間撹拌した。反応混合物に1N塩酸200mlを注ぎヘプタンで抽出し、有機層を水200ml、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液200 ml、水200mlで順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン:トルエン=4:6)で精製し、3,5−ジフルオロ−4−ホルミル−4’−プロピルビフェニル(無色油状)26.0gを得た。収率100%。
窒素雰囲気下メトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド42.2g(130mmol) のTHF溶液(250ml)に0℃でカリウム-tert-ブトキシド14.6g(130mmol)を少量ずつ添加し、1時間室温で撹拌した。再度0℃に冷却後上記で得た3,5−ジフルオロ−4−ホルミル−4’−プロピルビフェニル26.0g(100mmol) のTHF(150ml)溶液を滴下し、室温で2時間撹拌した。反応混合物を200mlの水に注ぎトルエンで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン:トルエン=1:10)で精製して、反応物(無色油状)28.8 gを得た。これを全量トルエン200mlに溶解し、ギ酸70mlを加えて6時間還流させた。冷却後、反応液を水200mlに注ぎ、トルエン100mlで抽出し、有機層を水(100mlx3)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mlx2)、水(200mlx1)で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン:トルエン=1:1)で精製し、2−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)アセトアルデヒド(無色油状)26.2gを得た。収率96%。
窒素雰囲気下、上記で得た2−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)アセトアルデヒド45.8g(167mmol)をTHF83mlに懸濁させ、室温でブロモジフルオロ酢酸エチル40.9g(202mmol)のTHF(84ml)溶液を30分かけて滴下した。加熱して温度を50℃に保ち5時間撹拌したのち、氷冷して3M塩酸73mlを加え反応を停止した。分液後通常の後処理操作を行い、抽出液を減圧濃縮して粗状態の4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−3−ヒドロキシ−2,2−ジフルオロブタン酸エチル68.5gを得た。粗収率103%。これを344mlのトルエンに溶解し、ピリジン66.0g(835mmol)、次いで塩化チオニル39.7g(334mmol) を加えて2.5時間80℃で撹拌した。氷浴で冷却後、3M塩酸334 mlを加えて通常の後処理を行い抽出液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留して、E−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸エチル56.7gを得た。2段階収率89%。
E−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸エチル95.9g(252mmol)のエタノール(504ml)に溶液に1M水酸化ナトリウム水溶液504mlを氷冷しながら7分かけて滴下した。30分間撹拌した後、3M塩酸252mlを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮して、粗生成物86.4gを得た。これをヘプタン750mlから再結晶させて、E−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸83.5gを得た。収率94%。
E−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸28.2g(80mmol)に塩化チオニル160mlを加え5時間還流させた。反応液を減圧濃縮して過剰の塩化チオニルを留去し、残渣を減圧蒸留してE−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸クロリド30.6gを得た。収率95%。
ナトリウムオマジン13.4g(90mmol)のブロモトリクロロメタン(90ml)懸濁液を還流させ、これにE−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸クロリド24.2g(60mmol)のブロモトリクロロメタン(90ml)溶液を20分かけて滴下した。さらに10分間還流させた後反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー (ヘプタン) で精製して、E−2−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−1−ブロモジフルオロメチルエチレン20.7gを得た。収率85%。
3,4,5−トリフルオロフェノール8.15g(55mmol)、炭酸カリウム7.60g(55mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム0.806g(2.5mmol)、およびE−2−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−1−ブロモジフルオロメチルエチレン21.6g(50mmol)のDMF(100ml)懸濁液を115℃で30分間撹拌した後、冷却して水とトルエンを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して、1−(3−4’−プロピル−3,5−ジフルオロビフェニル−4−イル)−1,1−ジフルオロプロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物番号148)23.7gを無色結晶として得た。収率95%。
この化合物は液晶相を示し、その転移点を以下に記す。
Cr 47.4 N 51.5 Iso
1H-NMR (δ ppm CDCl3): 0.97 (t, J = 7.3 Hz, 3H), 1.67 (m, 2H), 6.65 (dt, J = 6.8, 16.5 Hz, 1H), 6.94 (dd, J = 6.1, 7.7 Hz, 2H), 7.18 (d, 10.1 Hz, 2H), 7.26 (d, 16.5 Hz, 1H), 7.27 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.48 (d, J = 8.0 Hz, 2H)
13C-NMR (δ ppm CDCl3): 14.2, 24.8, 38.1, 107.5 (d, J = 5.7 Hz), 107.7 (d, J = 5.7 Hz), 121.7 (t, J = 261.5 Hz), 123.9 (t, J = 7.5 Hz), 124.2 (tt, J = 8.7, 32.2 Hz), 126.8, 129.8, 135.7, 137.6 (t, J = 15.9 Hz), 139.5 (t, J = 15.0 Hz), 143.3, 144.8 (dd, J = 5.8, 10.8 Hz), 152.4 (dd, J = 5.5, 10.6 Hz), 161.0 (d, J = 7.9 Hz), 163.0 (d, J = 8.1 Hz)
19F-NMR (δ ppm CDCl3): -68.1 (d, J = 6.2 Hz), -111.9 (d, J = 10.4 Hz), -133.2 (m), -164.3 (m)
GC-MS (EI), m/z (%): 454 (M+, 1), 309 (2), 308 (21), 307 (100), 279 (3), 278 (13), 277 (2), 259 (3)
合成経路8による1−(3−4’−プロピル−3,5−ジフルオロビフェニル−4−イル)−1,1−ジフルオロプロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(式16においてk=1、l=m=n=o=0、R1がn−プロピル基、環A1が1,4−フェニレン基、環A5が3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、Z1が単結合、Y1およびY2がともに水素原子、Y3、Y4およびR2がともにフッ素原子である化合物(化合物番号148)の製造である。
前記実施例8工程(12)に準じた方法で、E−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸を製造した。
E−4−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸28.2g(80mmol)、オマジン12.2g(96mmol)およびDMAP0.49g(4mmol)のブロモトリクロロメタン(160ml)溶液を氷冷し、これにDCC19.8g(96mmol)のブロモトリクロロメタン(20ml)溶液を10分かけて滴下した。さらに24時間そのままの温度で反応させた後、70℃で30分撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、不溶物を濾別し、濾液を減圧濃縮し、残渣を減圧蒸留してE−2−(3,5−ジフルオロ−4’−プロピルビフェニル−4−イル)−1−ブロモジフルオロメチルエチレン20.7gを得た。収率85%。
前記実施例8工程(15)に準じた方法で、の1−(3−4’−プロピル−3,5−ジフルオロビフェニル−4−イル)−1,1−ジフルオロプロペニルオキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物番号148)23.7gを無色結晶として得た。収率95%。
Claims (9)
- 工程(12)〜(16)の5つの工程を有する式11で表されるエチレンジフルオロ酢酸エステル誘導体を出発原料とする、式12で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法。
工程(12):式11で表されるエチレンジフルオロ酢酸エステルを、加水分解して式13で表されるカルボン酸を製造する。
工程(13):式13で表されるカルボン酸に、塩化チオニルを反応させて式14で表される酸塩化物を製造する。
工程(14):式14で表される酸塩化物に、N−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩とブロモトリクロロメタンを反応させて、式15で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(15):塩基の存在下、式15で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式16で表されるエチレンジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
工程(16):式16で表されるエチレンジフルオロメチレンオキシ誘導体を水素還元して式12で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
式中、R1およびR2はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、または炭素数1〜20のアルキル基であり、アルキル基中の少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよいが、−O−が連続することはなく、アルキル基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく;R3は、1価の有機基または無機基であり;環A1、環A2、環A3、A4および環A5はそれぞれ独立して、少なくとも1つの−CH2−が−O−、−S−で置き換えられてもよい1,4−シクロヘキシレン基、少なくとも1つの=CH−が=N−で置き換えられてもよい1,4−フェニレン基、または環上の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子、シアノ基または炭素数1〜10のアルキル基で置き換えられてもよい1,4−フェニレン基であり;Z1、Z2、Z3、およびZ4はそれぞれ独立して、単結合または炭素数1〜4のアルキレン基であり、アルキレン基中の少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよいが、−O−が連続することはなく、アルキレン基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく;Y1、Y2、Y3、およびY4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、または炭素数1〜10のアルキル基であり;k、l、m、およびnはそれぞれ独立して、0または1であり、oは0〜10の整数である。 - 請求項1に記載の工程(12)〜(14)の後に、工程(17)および(18)を有し、あわせて5つの工程を有する請求項1に記載のジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法。
工程(17):式15で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、水素還元して式17で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメチルアルカン誘導体を製造する。
工程(18):塩基の存在下で、式17で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメチルアルカン誘導体を請求項1工程(15)記載の式Pで表されるフェノール化合物と反応させて、式2で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
式中、R1は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、または炭素数1〜20のアルキル基であり、アルキル基中の少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよいが、−O−が連続することはなく、アルキル基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく;環A1、環A2および環A5はそれぞれ独立して、少なくとも1つの−CH2−が−O−、−S−で置き換えられてもよい1,4−シクロヘキシレン基、少なくとも1つの=CH−が=N−で置き換えられてもよい1,4−フェニレン基、または環上の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子、シアノ基または炭素数1〜10のアルキル基で置き換えられてもよい1,4−フェニレン基であり;Z1およびZ2はそれぞれ独立して、単結合または炭素数1〜4のアルキレン基であり、アルキレン基中の少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよいが、−O−が連続することはなく、アルキレン基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく;kおよびlはそれぞれ独立して、0または1であり、oは0〜10の整数である。 - 請求項3に記載の一連の工程(12)〜(14)(17)(18)において、工程(13)および(14)のかわりに請求項2に記載の工程(13’)を有し、あわせて4つの工程すなわち(12)(13’)(17)(18)からなる請求項1に記載された式12で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法。
- 工程(19)〜(22)の後に、請求項3に記載の工程(18)を有し、あわせて5つの工程を有する請求項1に記載された式12で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法。
工程(19):式11で表されるエチレンジフルオロ酢酸エステルを、水素還元して式18で表されるエチルジフルオロ酢酸エステル誘導体を製造する。
工程(20):式18で表されるエチルジフルオロ酢酸エステル誘導体を加水分解して、式19で表されるカルボン酸誘導体を製造する。
工程(21):式19で表されるカルボン酸誘導体に、塩化チオニルを反応させて式20で表される酸塩化物を製造する。
工程(22):式20で表される酸塩化物に、N−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩とブロモトリクロロメタンを反応させて式17で表されるシクロヘキシルブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
式中、R1は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、または炭素数1〜20のアルキル基であり、アルキル基中の少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよいが、−O−が連続することはなく、アルキル基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく;R3は、1価の有機基または無機基であり;環A1、環A2および環A5はそれぞれ独立して、少なくとも1つの−CH2−が−O−、−S−で置き換えられてもよい1,4−シクロヘキシレン基、少なくとも1つの=CH−が=N−で置き換えられてもよい1,4−フェニレン基、または環上の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子、シアノ基または炭素数1〜10のアルキル基で置き換えられてもよい1,4−フェニレン基であり;Z1、およびZ2はそれぞれ独立して、単結合または炭素数1〜4のアルキレン基であり、アルキレン基中の少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよいが、−O−が連続することはなく、アルキレン基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく;kおよびlはそれぞれ独立して、0または1であり、oは0〜10の整数である。 - 請求項1に記載の工程(12)〜(15)の4工程を有する請求項1に記載された式16で表されるエチレンジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法。
- 請求項7に記載の一連の工程(12)〜(15)において、工程(13)および(14)のかわりに請求項2に記載の工程(13’)を有し、あわせて3工程すなわち(12)(13’)(15)を有する請求項1に記載された式16で表されるエチレンジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法。
- 請求項1〜6記載の式11〜式20中の、R1が炭素数2〜5の直鎖のアルキル基であり;R2が水素原子またはフッ素原子であり;R3がメチルまたはエチルであり;環A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基であり;k=1、l=0であり;Y1およびY2が水素原子で;Y3およびY4が、それぞれ独立して水素原子またはフッ素原子であり;m=n=0である、請求項1〜6のいずれか1項記載のジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法。
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