DD139852A1 - PROCESS FOR PREPARING CRYSTALLINE-FLUID SUBSTITUTED 1,3-DIOXANES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer kristallin-fluessiger 1,3-Dioxanderivaten, die in optoelektronischen Bauelementen genutzt werden koennen. Das Ziel der Erfindung besteht in der Herstellung kristallin-fluessiger substituierter 1,3-Dioxane. Es wurde gefunden, dass kristallin-fluessige 2,5-disubstituierte Derivate des 1,3-Dioxans der allgemeinen Formel I herstellbar sind durch Reaktion von Alkanalen, substituierten Benzaldehyden bzw. deren Acetalen mit Glycerin oder 2-substituierten Propandiolen-(1,3) in organischen Loesungsmitteln in Gegenwart eines sauren Katalysators nach dem allgemeinen Schema (Formel II) und die gegebenfalls noch veresterte oder verethert werden. Formeln I und IIThe invention relates to a process for the preparation of novel crystalline liquid 1,3-dioxane derivatives which can be used in optoelectronic components. The object of the invention is the preparation of crystalline-liquid substituted 1,3-dioxanes. It has been found that crystalline 2,5-disubstituted derivatives of 1,3-dioxane of general formula I can be prepared by reaction of alkanals, substituted benzaldehydes or their acetals with glycerol or 2-substituted propanediols (1,3) in organic solvents in the presence of an acidic catalyst according to the general scheme (formula II) and optionally esterified or etherified. Formulas I and II
Description
-A--A-
Verfahren zur Herstellung kristallin-flüssiger substituierter 1,3-Dioxane Process for the preparation of crystalline-liquid substituted he 1,3-dioxane
Anwendungsgebiet der Erfindung Applicability of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kristallin-flüssiger substituierter 1,3-Dioxane, die aufgrund ihrer günstigen Eigenschaften z.B. in optoelektronischen Bauelementen genutzt werden können.The invention relates to a process for the preparation of crystalline liquid substituted 1,3-dioxanes which, owing to their favorable properties, e.g. can be used in optoelectronic components.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristics of the known technical solutions
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Substanzen sind neu und Verfahren zu ihrer Synthese bisher nicht bekannt.The substances produced by the process according to the invention are novel and processes for their synthesis have hitherto not been known.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der Herstellung kristallin-flüssiger substituierter 1,3-Dioxane.The object of the invention is the preparation of crystalline-liquid substituted 1,3-dioxanes.
Darlegung des Wesens der Erfindung ' Es wurde gefunden, daß kristallin-flüssige 2,5-disubsti-. tuierte. Derivate des 1,3-Dioxans der allgemeinen FormelWe exposition of the sens of the Invention 'It has been found that liquid crystalline-2,5-disubsti-. tuted. Derivatives of 1,3-dioxane of the general formula
wobeiin which
-2- 209 7i-2- 209 7i
X *X *
bedeuten,mean,
und Yand Y
und Y = IT-; und Y = R--and Y = IT- ; and Y = R--
CnH2n+10' CnH2n+1COO5 R4-{h)-C00; CnH2n+1OCOO; Cn CnH2n+1(CH3)N; -CNj NO2; Fj Cl; Bt; NC-CH=CH; NC-CH2-CH2; NC-CH2, C n H 2n + 1 0 'C n H 2n + 1 COO 5 R 4 - {h) -C00; C n H 2n + 1 OCOO; C n C n H 2n + 1 (CH 3 ) N; -CNj NO 2 ; Fj Cl; bt; NC-CH = CH; NC-CH 2 -CH 2 ; NC-CH 2 ,
» CNJ or4> OCOR4; OCOOR4; OCO-4 » CN J or4 > OCOR 4 ; OCOOR 4 ; OCO- 4
OCO- <j7) -R4JOCO- <j7) -R 4 J
r4 - CnH2n+1 r4 - C n H 2n + 1
mit η « 1 bis 10 sein kann,with η «1 to 10,
herstellbar sind durch Reaktion von Alkanalen, substituierten Benzaldehyden bzw. deren Acetalen mit Glycerin oder 2-substituierten Propandiolen-(1,3) in organischen Lösungs mitteln in Gegenwart eines sauren Katalysators nach dem allgemeinen Schema:can be prepared by reaction of alkanals, substituted benzaldehydes or their acetals with glycerol or 2-substituted propanediol (1.3) in organic solvents in the presence of an acidic catalyst according to the general scheme:
X - CHO +X - CHO +
CH - YCH - Y
und die gegebenenfalls noch verestert oder verethert werden.and which may still be esterified or etherified.
-m 3 -m 3
Herstellung der 2-Alkyl-propandiole-(i,3) (s. Tab. 1) und der 2-/~4--Subst.-phenylJ7"-propanäiole-(-l ,3)(s. Tab· 2). Iia einem 2 1-Dreihalskolben werden 21 g (0,5 Mol) LiAlH^ in 1 1 abs. Ether vorgelegt. Unter Eiskühlung und starkem Rühren werden 1 Mol n-Alkylmalonester bzw. 1 Mol 4-Subst.-phenylmalonester, der.mit dem gleichen Volumen abs. Ether vermischt ist, langsam hinzugefügt und danach weitere 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird die Lösung vorsichtig mit 100 ml Eiswasser versetzt. Der entstandene Niederschlag (Al(OH),, LiOH) wird durch Zugabe von 700 ml 1O $iger HpSO. gelöst. Die organische Phase wird abgetrennt, die wäßrige Phase zweimal ausgeethert und die vereinten organischen Phasen mit 2 $>iger NaHCO,-Lösung und Wasser gewaschen. Nach, dem Trocknen mit Na^SO, wird' das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert und der Rüokstand fraktioniert destilliert. Beispiele sind in Tab. 1 und 2 gegeben.Preparation of the 2-alkyl-propanediols (i, 3) (see Table 1) and the 2- / 4-Substituted-phenyl-7-propan-aiols (- l, 3) (see Table 2) 21 g (0.5 mol) of LiAlH 2 in 1 l of absolute ether are placed in a 2 l three-necked flask, with ice cooling and vigorous stirring, 1 mol of n-alkylmalonic ester or 1 mol of 4-substituted phenylmalonic acid ester. Ether is mixed with the same volume of absolute ether, added slowly and then stirred for a further 2 hours at room temperature, then 100 ml of ice water are added carefully to the resulting precipitate (Al (OH), LiOH) by addition of 700 ml The organic phase is separated off, the aqueous phase is extracted twice, and the combined organic phases are washed with 2% NaHCO 3 solution and water, after which, after drying with Na 2 SO 4, the solvent is dissolved in water Vacuum distilled off and the Rüokstand fractionally distilled Examples are given in Tab. 1 and 2.
η Ausbeute ($>) kp/mrnη yield ($>) kp / mrn
Ausbeuteyield
C6H13 C 6 H 13
75 8975 89
72-74 70-7272-74 70-72
Herstellung der Verbindungen 1_, 2, 3_Production of the connections 1_, 2, 3_
0,1 Mol Alkaual bzw. 0,1 Mol substituierter Benzaldehyd oder deren Acetale und 0,11 Mol 2-Alkyl-propandiol-(i,3) bzw. 0,12 Mol Glycerin oder 0,11 Mol 2~</~4-Subst.-phenyl_7-propandiol-(i,3) werden in 150 ml abs. Benzol, Chloroform, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff oder'Toluol in Gegen· wart von 100 mg p-Toluolsulfonsäure oder AlCl-j, SbCl^,0.1 mol of alkaual or 0.1 mol of substituted benzaldehyde or acetals thereof and 0.11 mol of 2-alkyl-propanediol (i, 3) or 0.12 mol of glycerol or 0.11 mol of 2 ~ </ ~ 4 -Subst.-phenyl_7-propanediol- (i, 3) are in 150 ml of abs. Benzene, chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride or toluene in the presence of 100 mg of p-toluenesulfonic acid or AlCl-j, SbCl 2,
4 oder 2 ml einer Mineralsäure (HCl, H2SO4, H5PO4) unter Rühren am Wasserabscheider bis zur Beendigung der Reaktion erhitzt. Wach dem Erkalten des Reaktionsansatzes wird mit 2 %iger NaHCO,-Lösung und Wasser gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wird am Rotationsverdampfer abdestilliert und der Rückstand aus Methanol umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt ca. 80 - 100 % der Theorie. Beispiele sind in Tabelle 3, 4 und 5 zusammengestellt. Heat 4 or 2 ml of a mineral acid (HCl, H 2 SO 4 , H 5 PO 4 ) with stirring on a water separator until the reaction is complete. While cooling the reaction mixture is washed with 2% NaHCO, solution and water and dried over Na 2 SO 4 . The solvent is distilled off on a rotary evaporator and the residue is recrystallized from methanol. The yield is about 80 - 100 % of theory. Examples are summarized in Tables 3, 4 and 5.
In den Tabellen bedeuten: K « kristallin-fest, S., Sß = smektiscli A "bzw. B, N » nematisch, I = isotrop-flüssig,In the tables: K "crystallin-solid, S., Sβ = smectiscli A" or B, N »nematic, I = isotropic-liquid,
H1-H 1 -
xo-/ x o- /
YeTh. R Yeth. R
^A^ A
. N, N
HOHO
C7HC 7 H
1515
.107-109 - - - -..107-109 - - - -.
Fortsetzung TabelleContinued table
Verb. R1 R3 KS S13 N IVerb. R 1 R 3 KS S 13 NI
Jdjd
,.I C6H1-JO C4H9O β 136 (..124)·. 166 - - .., .IC 6 H 1 -JO C 4 H 9 O β 136 (.124) ·. 166 - - ..
3.2 CN C.HqO ο 121 - - .' - - r-202 .3.2 CN C.HqO ο 121 - -. ' - - r-202.
3.3 CN C6H13 ο 83 - - - - . 152 .3.3 CN C 6 H 13 ο 83 - - - -. 152.
Verfahren zur Veretherung von 2-/~4-Hydroxy-phenyl7-5-alkyl-1,3-dioxanenProcess for the etherification of 2- / ~ 4-hydroxy-phenyl-7-5-alkyl-1,3-dioxanes
1. 0,1 Mol 2-/"~4-Hyäroxy-phenylJ7"™5--alkyl-1,3-äioxan wird in 50 ml abs. Tetrahydrofuran gelöst und mit 0,12 Mol Natriumhyärid versetzt. Nach zweistündigem Rühren wird · 0,12 Mol entsprechendes Alkylbromid zugesetzt und das . Reaktionsgemisch 4 Stunden am Rückfluß erhitzt. Danach wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert, das Reaktionsprodukt in 100 ml Ether aufgenommen und die etherisohe Phase zweimal mit 100 ml'Wasser gewaschen. Anschließend wird über Na^SO^ getrocknet, das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand aus Methanol umlcristallisiert (Tab. 6).1. 0.1 mol of 2 - / "~ 4-hydroxy-phenylJ7" ™ 5-alkyl-1,3-dioxane is dissolved in 50 ml of abs. Dissolved tetrahydrofuran and treated with 0.12 mol of sodium. After stirring for 2 hours, 0.12 mole of corresponding alkyl bromide is added and the. Reaction mixture heated for 4 hours at reflux. Thereafter, the solvent is distilled off on a rotary evaporator, the reaction product was taken up in 100 ml of ether and the etherisohe phase washed twice with 100 ml'Wasser. The mixture is then dried over Na 2 SO 4, the solvent is distilled off and the residue is recrystallized from methanol (Table 6).
2«, 0,1 Mol 2~l/f4-HydrOxy--phen3''lJ7:-5--alkyl--1 y3~dioxan wird in Yiienig Benzol gelöst und zu einer Suspension von 0,23 g (0,1 g-Atom) Natrium in 100 ml abs. Toluol gegeben. Nach dreistündigem Erhitzen auf 800C wird auf Raumtemperatur abgekühlt und Oyii Mol Alkylbromid hinzugefügt« Anschließend wird 4 Stunden auf 800C erwärmt, und nach dem Abkühlen der Reaktionsansatz mit Wasser gewaschen, über Na9S0A getrocknet, das Lösungsmittel abdestilliert und das Reaktions produkt aus Methanol kristallisiert (Tab· 6).2 ", 0.1 mol of 2 ~ l / f4-hydroxy - phen3''lJ7: -5 - alkyl - 1 y 3 ~ dioxane is dissolved in Yiienig benzene and added to a suspension of 0.23 g (0, 1 g-atom) sodium in 100 ml abs. Given toluene. After three hours of heating to 80 0 C is cooled to room temperature and O y ii mol of alkyl bromide added then heated for 4 hours at 80 0 C, and after cooling, the reaction mixture washed with water, dried over Na 9 S0 A , the solvent distilled off and the reaction product crystallized from methanol (Table 6).
- 8- 8th
0,1 Mol 2-^~4-Hydroxy-phenyl_7'-5--älkyl--1,3-dioxan werden unter Rühren in die Lösung von 0,23 g (0,1 g-Atom) Natrium in.100 ml abs. Ethanol eingetragen« Danach werden 0,i Mol Alkylbromid hinzugefügt und der Ansätζ 4 Stunden am Rückfluß erhitzt. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels wird der Rückstand in Ether aufgenommen, gewaschen, über Na2SO^ getrocknet, der Ether abdestilliert und das Reaktionsprodukt aus Methanol umkristallisiert (Tab· 6).0.1 mol of 2- ^ ~ 4-hydroxy-phenyl_7'-5-alkyl-1,3-dioxane are added with stirring to the solution of 0.23 g (0.1 g-atom) of sodium in .100 ml Section. Ethanol. "Thereafter, 0, 1 mol of alkyl bromide are added and the Ansätζ heated for 4 hours at reflux. After distilling off the solvent, the residue is taken up in ether, washed, dried over Na 2 SO ^, the ether was distilled off and the reaction product was recrystallized from methanol (Table 6).
10 Tabelle 6 10 Table 6
λγω-,,-κ r> ~ Ausbeute n.Variante K o λγω - ,, - κ r> ~ yield n.Variant K o
Verb. R · m 1 2 3 (5&) SAVerb. R · m 1 2 3 (5 &) S A
Verfahren zur Veresterung von ^-/^- 5-subst. -1,3-dioxanen und 2-/~4-3ubs t. ~phenyl__7-5--hydroxy-Process for the esterification of ^ - / ^ - 5-subst. -1,3-dioxanes and 2- / ~ 4-3ubs. ~ Phenyl__7-5 - hydroxy-
1,3-dioxanen .1,3-dioxanes.
1. Das Natriumsalz von 0,1 Mol 2~//~4-Hydroxy~phenyl_7~5~ subst.-1,3-dioxanen (hergestellt nach Beispiel 3) wird in 50 ml abs. Tetrahydrofuran, Ether, Benzol oder Toluol unter Rühren mit 0,15 Mol entsprechendem Säurechlorid umgesetzt« Der Ansatz wird über Nacht stehen gelassen, das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand in Ether aufgenommen, gewaschen, mit Na2SO, getrocknet und aus Methanol umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt 90 - 95 ί der Theorie.1. The sodium salt of 0.1 mol of 2 ~ / ~ 4-hydroxy-phenyl_7 ~ 5 ~ subst.-1,3-dioxanes (prepared according to Example 3) is dissolved in 50 ml of abs. Tetrahydrofuran, ether, benzene or toluene with stirring with 0.15 mol of corresponding acid chloride, the reaction was allowed to stand overnight, the solvent was distilled off, the residue taken up in ether, washed with Na 2 SO, dried and recrystallized from methanol. The yield is 90 - 95 ί of theory.
— 9 ~- 9 ~
_ Q —_ Q -
2. 0,1 Mol 2-£ 4-Hydroxy-phenyl_7-5-subst.-1,3-äioxane bzw, 0,1 Mol 2-/""4-SUbSt.-phenylf_7-5--hyär oxy~1,3-dioxane werden in 15 ml abs. Pyridin gelöst und unter Kühlung und Rühren 0,11 Mol entsprechendes Säurechlorid langsam zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht stehen gelassen, das Lösungsmittel danach abdestilliert und der Rüokstand wie unter 1. beschrieben aufgearbeitet. Die Ausbeute beträgt 90 <fo der Theorie.2. 0.1 mol of 2 -l-4-hydroxy-phenyl_7-5-subst.-1,3-dioxane or, 0.1 mol of 2 - / "" 4-SUbSt-phenyl f _7-5 - hyar oxy ~ 1,3-dioxanes are added in 15 ml abs. Dissolved pyridine and slowly added with cooling and stirring 0.11 mol of corresponding acid chloride. The reaction mixture is allowed to stand overnight, the solvent is then distilled off and the Rüokstand worked up as described under 1.. The yield is 90 <f o of theory.
R-COO-R-COO-
Verb,Verb,
1._38 C4H9 1._38 C 4 H 9
i^io C6H13.i ^ io C 6 H 13 .
1.411:41
Ί5 1.42 C5H11O-1.5 1.42 C 5 H 11 O-
ItüItu
C7HC 7 H
77
.129 .SA 182.5 ; .129 .S A 182.5 ;
Verb, R 1.45Verb, R 1.45
R*R *
C6H1 C 6 H 1
-ζ VoOC-R^ -ζ VoOC-R ^
S NS N
. 143 - - . 159 ·, 143 - -. 159 ·
• lad. "— "-"·—"- 0 • lad. "-" - "· -" - 0
- ίο -- ίο -
Synthesevorschrift für 5-Alkyl-2-/~4-(ß-cyanethyloxy)-phenyl J-A, 3-dioxane und 5-/r"ß-Cyanethyl oxy_7-2-/~4-s ubs t. phenyl__7~1,3-dioxaneSynthesis procedure for 5-alkyl-2- / ~ 4- (ß-cyanethyloxy) -phenyl YES, 3-dioxanes and 5- / r "ß-cyanoethyl oxy_7-2- / ~ 4-UBS s t. ~ 1.3 phenyl__7 -dioxane
Zu einer Lösung von 0,1 Mol 5-Älkyl~2-/f"4-hydroxyphenyli>J7"-1,3-dioxan bzw. 0,1 Mol 2-/r4r-subst.-phenylJ/P-5-hydroxy-1,3-dioxan werden bei 35 bis 400C 300 mg Natriummethylat und °,12 Mol Acrylnitril hinzugefügt. Der Reaktionsansatz wird 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Ether ausgezogen«To a solution of 0.1 mole of 5-Älkyl ~ 2 / f "4-hydroxyphenyl i> J7" -1,3-dioxane and 0.1 mole of 2- / r 4r-substituted phenylJ / P -5 -hydroxy-1,3-dioxane are added at 35 to 40 0 C 300 mg of sodium methylate and °, 12 moles of acrylonitrile. The reaction mixture is stirred for 6 hours at room temperature and then extracted with ether.
Die etherische Phase wird gewaschen, mit Pottasche getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand wird aus Methanol kristallisiert. Die Ausbeute beträgt 54 - 80 $ der Theorie.The ethereal phase is washed, dried with potash and the solvent distilled off. The residue is crystallized from methanol. The yield is $ 54- $ 80 of theory.
Claims (1)
geketinz-.e lehnet dadurch., daß Alkanale j substituierte Benzaldehyd© "bzw« Acetale mit Glycerin oder .2-3ubstituierten Propandiolen-(1?3) in orga nischen Lösungsmitteln in Gegenwart eines sauren Katalysa tors umgesetzt -werden, die gegebenenfalls noch verestert oder verethertwith η can be «1» to 10,
geketinz-.e lehnet thereby., That alkanals j substituted benzaldehyde © "or« acetals with glycerol or .2-3ubstituted Propandiolen- (1 ? 3) in organic solvents in the presence of an organic cata- sector are reacted-which optionally still esterified or etherified
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