CN1339428A - 邻位取代的苯甲醛、它的制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

式(I)的化合物,它是通过在溶剂或溶剂混合物中、在-60℃以下的温度下,将式(II)卤代苯与有机锂化合物反应,然后与式(III)甲酰基等同物反应来制备的,该化合物可用作制备农用化学品、电子材料和药品的起始原料。

Description

邻位取代的苯甲醛、它的制备方法和用途
在化学文献中对作为用于活性物质合成的起始原料(例如,EP-A-0174 131,EP-A-0 271 240,EP-A-0 289 942,FR-A-1 514 517,US-A-3856 504,US-A-3 982 020US-A-4 902 814)或一般作为中间体(DE-A3 310 953)的、有邻位卤素取代基或有总共至多5个取代基的苯甲醛进行了广泛的描述。以2-氯-6-氟苯甲醛,2-溴-6-氟苯甲醛和2-氟-6-碘苯甲醛形式存在的、在一个邻位上具有氯、溴或碘取代基和在另一个邻位上具有氟取代基的醛是已知的。然而,对具有多个氟取代基和其它官能团的化合物存在着需求,因为氟化或不同程度的氟化通过改变亲油性和/或偶极距经常会增强农用化学品或药品的活性(Kanie等人,Bull.Chem.Soc.Jpn.(日本化学协会简报)2000,73,471)。
具有多个氟取代基-其中一个与醛官能团相邻-和邻位卤素取代基(不是氟)的苯甲醛是未知的,尽管这些化合物中的一些能够从上述参考文献的通式中得出。
因此本发明提供了式(I)的邻位取代苯甲醛:
Figure A0111774100041
其中X1,X2和Y具有以下含义:
X1=H或F
X2=H或F
Y=Cl,Br或I。
优选下面的化合物:
a)X1和X2是H
    Y是Cl或Br;或
b)X1是F,X2是H
    Y是Cl或Br;或
c)X1和X2是F
    Y是Cl或Br;
尤其为
2-氯-5,6-二氟苯甲醛
2-氯-5,6-二氟苯甲醛
2-氯-4,5,6-三氟苯甲醛
2-溴-4,5,6-三氟苯甲醛。
本发明而且提供了制备式(I)化合物的方法,它包括,在溶剂或溶剂混合物中、在不促进阿林(arine)形成的温度下,使其中Y,X1和X2如式(I)所定义的式(II)的卤代苯与有机锂化合物反应。锂化合物与起始原料(II)的摩尔比优选是1∶1-1.2∶1,所得到的锂化合物然后再次在不促进阿林(arine)形成的温度下与式(III)的甲酰基等同物反应,随后水解得到(I)。(II)与(III)的摩尔比优选是1∶1-1∶2。
Figure A0111774100051
在(III)中,R1具有1-6个碳原子的烷基,三甲基甲硅烷基或(取代或未取代的)苯基,R2是具有1-6个碳原子的烷基,三甲基甲硅烷基或(取代或未取代的)苯基,和R3是-CH(=O)或-CH(OR4)2;R12与氮原子一起还可以是五元到七元环的一部分。R4是具有1-4个碳原子的烷基。
式(II)化合物与有机锂化合物的反应优选在-60℃以下的温度下,尤其优选在-70℃以下的温度下,更尤其在-70C到-110℃的温度下进行。典型的反应时间是1-8小时。当反应结束时(例如可通过DC或GC检测),将反应混合物缓慢升温到-25℃到-15℃,仔细用水进行水解。使用盐酸将混合物酸化到pH为1-5,并用适合的溶剂(例如,叔丁基甲基醚,二氯甲烷,乙酸乙酯,甲苯)萃取。合并有机相的提取物,例如用硫酸钠进行干燥。在减压下除去溶剂,以得到所需的式(III)邻位取代的苯甲醛,如果需要,产物能够通过液相色谱法、蒸馏或结晶或它们的结合来纯化。典型的收率是在50-80%的范围内,基于(II)计。有机锂化合物优选是仲胺的锂化合物,尤其具有大的取代基。尤其优选二异丙基氨基化锂,2,2,6,6-四甲基哌啶锂,二环己基氨基化锂,环己基异丙基氨基化锂或双(三甲基甲硅烷基)氨基化锂。尤其,优选2,2,6,6-四甲基哌啶锂。对于那些其中Y是Cl的式(II)化合物,有机锂化合物是烷基锂化合物或仲胺的锂化合物;优选正丁基锂。如果需要,可以加入叔丁醇钾以改善活化。
在优选的实施方案中,式(II)中的Y是Br。理想的是,将活化剂或选择性改性剂加到反应混合物中,例如四甲基乙二胺或叔丁醇钾(后者对于那些其中Y是Cl的式(II)化合物是优选的)。
式(III)的甲酰基等同物优选是N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二乙基甲酰胺,N,N-二乙基甲酰胺,N,N-二丙基甲酰胺,N,N-二异丙基甲酰胺,N,N-二丁基甲酰胺,N-甲酰基吡咯烷酮,N-甲酰基吗啉,N-甲酰基哌啶,二甲基甲酰胺二烷基乙酰,N-甲基甲酰苯胺,N-乙基甲酰苯胺或N,N-双(三甲基甲硅烷基)甲酰胺。
式(III)的甲酰基等同物尤其优选N,N-二甲基甲酰胺。
用于本发明的适合溶剂是质子惰性溶剂,例如醚如四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二噁烷、乙醚,或者烃如己烷、环己烷、庚烷、戊烷或这些质子惰性溶剂的混合物。
(II)与有机锂化合物的反应也能够在化合物(III)的存在下进行,以便从(II)原位形成的锂衍生物能够直接与(III)反应。为此,在-60℃以上,例如在-20到+25℃的范围内进行反应是必要和理想的。
本发明而且提供了式(I)的化合物作为制备农用化学品,电子材料,尤其液晶,以及药品的起始原料的用途。式(I)的化合物尤其适合于这些目的,因为醛官能团(例如,经Witting反应,还原得到苄基醇,与C-H、N-H或S-H化合物缩合)和卤素官能团(这里指取代基Y的官能团)(例如经Suzuki偶联,Grignard反应,Heck反应)可为反应所利用,以及有可能在其中X1是F的那些化合物或由它衍生的产物的情况下,更尤其在其中X1和X2是F的那些化合物或由它衍生的产物的情况下的特定条件下,可利用二氟芳族化合物(例如,经邻位金属取代)或三氟芳族化合物(例如,经邻位金属取代或芳族亲核取代)或四氟芳族化合物(例如,经芳族亲核取代)的反应活性。
实施例:
实施例1 2-溴-5,6-二氟苯甲醛
152mmol的2,2,6,6-四甲基哌啶和152mmol的正丁基锂(在正己烷中的1.6M溶液)在280ml干燥四氢呋喃中的溶液在-75℃下与145mmol的1-溴-3,4-二氟苯混合。保持该温度4小时,然后滴加174mmol的DMF。然后缓慢解冻该反应混合物,用水在-20℃下水解,使用盐酸酸化,和用叔丁基甲基醚萃取。用饱和氯化钠溶液洗涤所合并的有机萃取物,并使用硫酸钠干燥。在减压下除去该溶剂,粗产物通过液相色谱法在硅胶上纯化(洗脱剂:二氯甲烷/正庚烷1∶1)和从正庚烷中重结晶,得到呈微黄色晶体的18g(56%)2-溴-5,6-二氟苯甲醛。熔点:40-43.5℃。1H-NMR(400MHz,CDCl3/TMS):δ=10.31(dd,4J(HF)=2Hz,5J(HF)=1.5Hz,1H,CHO),7.45(ddd,3J(HH)=9Hz,4J(HF)=4Hz,5J(HF)=2Hz,1H,Har),7.28(ddd,3J(HF)=9Hz,4J(HF)=8Hz 1H,Har)。19F-NMR(376.5MHz,1H宽带去耦,CDCl3/CFCl3):δ=-136.4(d,3J=19.2Hz),-139.2(d,3J=19.2Hz)。
实施例2
2-溴-4,5,6-三氟苯甲醛能够以与实施例1相似的方式从1-溴-3,4,5-三氟苯起始来获得。1H-NMR(400MHz,CDCl3/TMS):δ=10.24(dd,4J(HF)=1.5Hz,5J(HF)=1Hz,1H,CHO),7.38(ddd,3J(HH)=9Hz,4J(HF)=6Hz,5J(HF)=2Hz,1H,Har),19F-NMR(376.5MHz,1H宽带去耦,CDCl3/CFCl3):δ=-123.4(dd,3J=20Hz和13Hz),-135.9(dd,3J=19Hz和13Hz),-158.0(dd,3J=19Hz和13Hz)。
实施例3
2-氯-5,6-二氟苯甲醛能够与实施例1相似从1-氯-3,4-二氟苯起始来获得。
实施例4
2-溴-3,4,5,6-四氟苯甲醛能够与实施例1相似从1-溴-2,3,4,5-四氟苯起始来获得。
实施例5
2-氯-3,4,5,6-四氟苯甲醛能够与实施例1相似从1-氯-2,3,4,5-四氟苯起始来获得。
实施例6
2-碘-5,6-二氟苯甲醛能够与实施例1相似从3,4-二氟苯起始来获得。
应用实施例1根据Kumar,有机化学期刊1997,62,8535-8539页中所述,将2-溴-5,6-二氟苯甲醛与4-戊基苯基硼酸在Pd催化剂的存在下反应,以得到3,4-二氟-4’-戊基二苯基-2-羧醛(carbaldehyde)。该化合物根据Kumar,上文所述与三甲基碘化锍反应,以得到3,4-二氟-2-(环氧乙烷-1-基)-4’-戊基联苯。无需进一步纯化,该化合物在BF3醚合物的存在下被转化为1,2-二氟-7-戊基菲。粗产品通过一般用于这种液晶材料的工序来纯化(参考DE-A 195 00 768),产生呈无色晶体的1,2-二氟-7-戊基菲。

Claims (13)

1、式(I)的化合物:
Figure A0111774100021
其中X1,X2和Y具有以下含义:
X1=H或F,
X2=H或F,
Y=Cl,Br或I。
2、权利要求1所要求的化合物,其中:
a)X1和X2是H
Y是Cl或Br;或
b)X1是F,X2是H
Y是Cl或Br;或
c)X1和X2是F,
Y是Cl或Br。
3、制备权利要求1或2所要求的化合物的方法,其特征在于,在溶剂或溶剂混合物中、在-60℃以下的温度下,使其中Y,X1和X2如权利要求1所定义的式(II)卤代苯与有机锂化合物反应,然后与式(III)甲酰基等同物反应,随后水解:
其中在(III)中,R1具有1-6个碳原子的烷基,三甲基甲硅烷基或(取代或未取代的)苯基,R2是具有1-6个碳原子的烷基,三甲基甲硅烷基或(取代或未取代的)苯基,和R3是-CH(=O)或-CH(OR4)2,其中R1和R2与氮原子一起还可以是五元到七元环的一部分,R4是具有1-4个碳原子的烷基。
4、权利要求3所要求的方法,其特征在于,温度是在-70℃以下。
5、权利要求3或4所要求的方法,其特征在于,所述式(III)的化合物是二甲基甲酰胺或二乙基甲酰胺。
6、在前述权利要求3-5中的至少一项中所要求的方法,其特征在于,所述有机锂化合物是2,2,6,6-四甲基哌啶锂或二异丙基氨基化锂或当Y=Cl时是烷基锂。
7、在前述权利要求3-6中任一项中所要求的方法,其特征在于,将活化剂或选择性改性剂,尤其四亚甲基二胺或叔丁醇钾加到反应混合物中。
8、在前述权利要求3-7中的至少一项中所要求的方法,其特征在于,所述式(II)的化合物与所述有机锂化合物在式(III)化合物的存在下反应。
9、权利要求8所要求的方法,其特征在于,反应在-25℃到+25℃范围内的温度下进行。
10、在前述权利要求3-9中的至少一项中所要求的方法,其特征在于,所述式(I)的化合物以50-80%的收率获得。
11、权利要求1或2所要求的化合物作为用于制备农用化学品、电子材料和药品的起始原料的用途。
12、权利要求11所要求的用途,其特征在于,所述电子材料是液晶混合物的组分。
13、权利要求12所要求的用途,其中所述液晶混合物的组分是菲衍生物。
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