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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Difluorbenzol-Derivat und ein Herstellungsverfahren
dafür.
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Beschreibung des zugehörigen Stands
der Technik
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Gegenwärtig wird
die Flüssigkristallanzeige
(LCD) aufgrund der hervorragenden Eigenschaften davon, wie Betriebsfähigkeit
bei Niederspannung und dünne
Anzeige bzw. Anzeigeeinrichtung, weithin verwendet. Als ein Anzeigesystem
der Flüssigkristallanzeige
wurde ein System zur vertikalen Ausrichtung („vertical alignment") als ein neues System
in den letzten Jahren zur praktischen Anwendung gebracht. Das System
zur vertikalen Ausrichtung ist ein System, welches einen Betrachtungswinkel
(„angle
of visibility")
durch Verwendung der vertikalen Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle verbessert,
und es wird eine Flüssigkristallzusammensetzung
verwendet, welche einen negativen Dielektrizitätsanisotropie-Wert („negative
dielectric anisotropy value")
aufweist. Es wurde über
einige Flüssigkristallzusammensetzungen,
die einen negativen Dielektrizitätsanisotropie-Wert
aufweisen, berichtet. Über
eine Verbindung, welche durch die folgende allgemeine Formel (4)
dargestellt ist und ein 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst aufweist,
wurde berichtet, dass sie eine der Flüssigkristallzusammensetzungen
mit einem negativen Dielektrizitätsanisotropie-Wert
ist (Bezugnahme auf
WO 89/08637 ).
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In
dem Dokument wird jedoch nur eine Verbindung offenbart, welche eine
gesättigte
Alkylgruppe an der Seitenkette des Gerüsts aufweist, und Verbindungen
wie jene mit einer ungesättigten
Alkylgruppe an der Seitenkette (terminales Ende) des 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüsts, wie
eine Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel
(5), werden in dem Dokument nicht konkret offenbart, da das Herstellungsverfahren
der Verbindungen nicht notwendigerweise einfach ist.
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Andererseits
gibt es ein Dokument, in welchem die Verbindung, dargestellt durch
die Formel (5), tatsächlich
hergestellt wird und in welchem Werte der physikalischen Eigenschaften
davon offenbart sind (Bezugnahme auf
WO 2006/098366 ). In dem Dokument
wird ein Verfahren, dargestellt durch die folgende chemische Gleichung,
als eine Herstellungsvorgehensweise für die zuvor genannte Verbindung
beschrieben und Verbindungen, die den Verbindungen der vorliegenden
Erfindung ähnlich
sind, werden ebenfalls offenbart.
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Bei
der in dem Dokument offenbarten Herstellungsvorgehensweise ist es
jedoch erforderlich, dass die Isomerisierung eines Cyclohexanrings
ausgehend von einer Aldehydverbindung durchgeführt wird. In einem solchen
Fall ist es erforderlich, die Aldehydverbindung unter stark basischen
Bedingungen umzusetzen, sogar wenn sie eine vergleichsweise instabile
Verbindung ist, und es gibt daher Probleme, wie geringe Ausbeute, Zunahme
von Verunreinigungen und dergleichen.
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Demgemäß besteht
ein Bedarf für
die Entwicklung eines effizienten Herstellungsverfahrens und Intermediats,
welche zur Herstellung einer Verbindung mit einem 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst mit einer
Alkenylgruppe an der Seitenkette davon verwendet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren
bereitzustellen, welches beim Herstellen einer Verbindung mit einem
2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst,
welches eine Alkenylgruppe an der Seitenkette aufweist, effektiv
ist, und auch ein Intermediat, das für das Herstellungsverfahren
verwendet wird, bereitzustellen.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung führten mühevolle bzw. schwierige Untersuchungen
durch, um das zuvor genannte Ziel zu erreichen. Als ein Ergebnis
stellten sie fest, dass ein trans-4-(Dialkoxymethyl)cyclohexylmethanol-Derivat
zum Herstellen einer Verbindung mit 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst mit einer Alkenylgruppe
in der Seitenkette zweckmäßig ist,
und sie erreichten so die vorliegenden Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren für 3-(trans-4-(Dialkoxymethyl)cyclohexylmethoxy)-1,2-difluorbenzol
bereit, wobei:
eine Hydroxylgruppe eines trans-4-(Dialkoxymethyl)cyclohexylmethanol-Derivats,
dargestellt durch die allgemeine Formel (1), in eine Abgangsgruppe
umgewandelt wird, um eine Verbindung, dargestellt durch die allgemeine
Formel (2), zu erzeugen; und
wobei die Verbindung, dargestellt
durch die allgemeine Formel (2), verethert wird, indem die Verbindung,
dargestellt durch die allgemeine Formel (2), mit 2,3-Difluorphenol
umgesetzt wird, um 3-(trans-4-(Dialkoxymethyl)cyclohexylmethoxy)-1,2-difluorbenzol,
dargestellt durch die allgemeine Formel (3), zu erhalten.
(In der allgemeinen Formel
stellen R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe dar,
wobei diese Gruppen 1 bis 15 Kohlenstoffatome haben, und R
1 und R
2 können -CH
2CH
2- oder -CH
2CH
2CH
2- darstellen.)
(In der allgemeinen Formel
stellen R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe dar,
wobei diese Gruppen 1 bis 15 Kohlenstoffatome haben, und R
1 und R
2 können -CH
2CH
2- oder -CH
2CH
2CH
2- darstellen; und
X stellt ein Chloratom, ein Bromatom, ein Iodatom, eine Alkansulfonyloxygruppe,
eine 4-Toluolsulfonyloxygruppe oder eine Trifluormethansulfonyloxygruppe
dar.)
(In der allgemeinen Formel
stellen R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe dar,
wobei diese Gruppen 1 bis 15 Kohlenstoffatome haben, und R
1 und R
2 können -CH
2CH
2- oder -CH
2CH
2CH
2- darstellen.)
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Darüber hinaus
stellt die vorliegende Erfindung Verbindungen bereit, dargestellt
durch die allgemeinen Formeln (1), (2) und (3).
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Unter
Verwendung des Herstellungsverfahrens und des Intermediats der vorliegenden
Erfindung wird es möglich,
eine Verbindung mit einem 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst, welche
eine Alkenylgruppe an der Seitenkette aufweist, effizient durch
Verwendung des folgenden Syntheseverfahrens herzustellen.
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Die
Verbindungen mit einem 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst, welche über das
Intermediat der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können, sind
zweckmäßig als
eine Zusammensetzungskomponente einer Flüssigkristallanzeige, wobei
ein System zur vertikalen Ausrichtung angewendet wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Hierin
nachstehend wird die vorliegende Erfindung im Detail erklärt.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung hierin nachstehend beschrieben und veranschaulicht
wurden, sollte verstanden werden, dass diese exemplarisch für die Erfindung
sind und nicht als einschränkend
betrachtet werden sollen. Hinzufügungen,
Auslassungen, Substitutionen und andere Modifikationen können durchgeführt werden,
ohne den Geist oder den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Demgemäß soll die
Erfindung nicht als durch die folgende Beschreibung eingeschränkt angesehen
werden und sie ist nur durch den Rahmen der beigefügten Ansprüche beschränkt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Intermediat, das zur Herstellung
eines Flüssigkristallmaterials, welches
eine negative Dielektrizitätsanisotropie
aufweist, zweckmäßig ist,
und ein Herstellungsverfahren dafür. Konkret stellt die vorliegende
Erfindung ein Intermediat bereit, welches zweckmäßig zur Herstellung einer Verbindung
mit einem 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst mit einer Alkenylgruppe
an der Seitenkette ist, und sie stellt auch ein Herstellungsverfahren
bereit, welches diese Verbindung effizient herstellen kann.
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Wenn
eine Hydroxylgruppe der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine
Formel (1) in eine Abgangsgruppe geändert wird, können unterschiedliche
Reagenzien gemäß der Typen
von X, welches eine Abgangsgruppe, eingeschlossen in der allgemeinen
Formel (2), ist, verwendet werden.
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Wenn
X Chlor, Brom oder Iod darstellt, schließen Beispiele eines Halogenierungsmittels,
welche zur Bildung von X verwendet werden können, Chlorierungsmittel, wie
Thionylchlorid, Phosphorylchlorid, Phosphorpentachlorid, Phosphortrichlorid,
Oxalyldichlorid, Phosgen, Phosgen-Dimer und Triphosgen, Bromierungsmittel,
wie Thionylbromid, Phosphortribromid und Oxalylbromid, und Iodierungsmittel,
wie Phosphortriiodid, ein. Hinsichtlich der Leichtigkeit des Vorgangs
und der Ausbeute sind Chlorierungsmittel, wie Thionylchlorid, Phosphorylchlorid
und Oxalyldichlorid, bevorzugt.
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Wenn
X eine der für
die allgemeine Formel (I) beschriebenen Sulfonyloxygruppen darstellt,
können Halogenide
oder Anhydride der Sulfonsäuren
bevorzugt verwendet werden. Konkrete Beispiele dafür schließen Methansulfonylchlorid,
p-Toluolsulfonylchlorid, Trifluormethansulfonylchlorid, Methansulfonsäureanhydrid,
p-Toluolsulfonsäureanhydrid
und Trifluormethansulfonsäureanhydrid
ein.
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Wenn
eine Halogenierung zur Bildung von X durchgeführt wird, kann die Halogenierung
entweder unter Verwendung einer Lösungsmittelbedingung oder ohne
Verwendung eines Lösungsmittels
durchgeführt werden.
Beispiele eines Lösungs mittels,
das für
die Halogenierung verwendbar ist, schließen chlorierte Kohlenwasserstoffe,
wie Dichlormethan, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, 1,2-Dichlorethan,
1,1-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan und 1,1,2-Trichlorethan, gesättigte Kohlenwasserstoffe,
wie Pentan, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Octan und Decahydronaphthalin,
und aromatische Verbindungen, wie Benzol, Toluol, Xylol und Chlorbenzol,
ein. Diese Verbindungen können
einzeln oder in Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet
werden. Von diesen werden chlorierte Kohlenwasserstoffe bevorzugt
verwendet.
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Die
Reaktionstemperatur für
die Halogenierung wird vorzugsweise in dem Bereich von dem Gefrierpunkt
bis zum Rückflusspunkt
eines verwendeten Lösungsmittels
durchgeführt.
Es ist hinsichtlich der Einfachheit des Vorgangs und der ökonomischen
Effizienz bevorzugt, dass die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich
von 0°C
bis 80°C
durchgeführt
wird, so dass keine lange Reaktionszeit erforderlich ist.
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Die
Einführung
der Sulfonyloxygruppe kann vorzugsweise bei gleichzeitigem Vorhandensein
einer basischen Verbindung durchgeführt werden. Eine aprotische
basische Verbindung kann vorzugsweise als die basische Verbindung
verwendet werden und Alkylamin, Pyridin oder dergleichen wird stärker bevorzugt
verwendet. Am stärksten
bevorzugt kann Pyridin verwendet werden.
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Die
Einführung
der Sulfonyloxygruppe kann entweder unter Verwendung eines Lösungsmittels
oder ohne Verwendung eines Lösungsmittels
durchgeführt
werden. Wenn die Reaktion zum Einführen der Sulfonyloxygruppe
ohne Lösungsmittel
durchgeführt
wird, kann die zuvor genannte basische Verbindung als eine Verbindung
verwendet werden, welche als ein Lösungsmittel fungiert. Wenn
ein Lösungsmittel
für die
Reaktion verwendet wird, schließen
Beispiele für
das Lösungs mittel
chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlormethan, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid,
1,2-Dichlorethan, 1,1-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan und 1,1,2-Trichlorethan,
gesättigte
Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Octan
und Decahydronaphthalin, und aromatische Verbindungen, wie Benzol,
Toluol, Xylol und Chlorbenzol, ein. Diese Verbindungen können einzeln
oder in Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet werden.
Von diesen werden chlorierte Kohlenwasserstoffe bevorzugt verwendet.
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Die
Reaktionstemperatur für
die Einführung
der Sulfonyloxygruppe wird vorzugsweise in dem Bereich von dem Gefrierpunkt
bis zum Rückflusspunkt
eines verwendeten Lösungsmittels
durchgeführt.
Es ist hinsichtlich der Einfachheit des Vorgangs und der ökonomischen
Effizienz bevorzugt, dass die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich
von 0°C
bis 80°C
durchgeführt
wird, so dass keine lange Reaktionszeit erforderlich ist.
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Die
Veretherung der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel
(2), kann dergestalt durchgeführt
werden, dass 2,3-Difluorphenol mit einer Base unter Bildung von
Phenolat umgesetzt wird, und das Phenolat wird mit der Verbindung,
dargestellt durch die allgemeine Formel (2), umgesetzt.
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Beispiele
für eine
Base, welche zur Bildung des Phenolats von 2,3-Difluorphenol verwendet
werden kann, schließen
Metallhydride, Metallcarbonate, Metallphosphate, Metallhydroxide,
Metallcarboxylate, Metallamide, Metalle und dergleichen ein. Von
diesen werden Alkalimetallhydride, Alkalimetallcarboxylate, Alkalimetallphosphate,
Alkalimetallcarboxylate, Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallamide
und Alkalimetalle bevorzugt verwendet und Alkalimetallhydride, Alkalimetallphosphate
und Alkalimetallcarboxylate sind besonders bevorzugt.
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Beispiele
der Alkalimetallhydride schließen
vorzugsweise Lithiumhydrid, Natriumhydrid und Kaliumhydrid ein.
Beispiele der Alkalimetallphosphate schließen vorzugsweise Trikaliumphosphat
ein und Beispiele der Alkalimetallcarbonate schließen vorzugsweise
Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Caesiumcarbonat, Kaliumcarbonat
und Kaliumhydrogencarbonat ein.
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Als
Reaktionslösungsmittel
für die
Veretherung kann jedes beliebige Lösungsmittel verwendet werden, solange
die Reaktion in geeigneter Weise ablaufen kann. Zum Beispiel können vorzugsweise
Etherlösungsmittel,
Chlorlösungsmittel
bzw. chlorierte Lösungsmittel
(„chlorine
solvents"), Kohlenwasserstofflösungsmittel, aromatische
Lösungsmittel
und polare Lösungsmittel
verwendet werden.
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Beispiele
der Etherlösungsmittel
schließen
vorzugsweise 1,4-Dioxan, 1,3-Dioxan, Tetrahydrofuran, Diethylether,
t-Butylmethylether
ein. Beispiele der chlorierten Lösungsmittel
schließen
vorzugsweise Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan und Kohlenstofftetrachlorid
ein. Beispiele der Kohlenwasserstofflösungsmittel schließen Pentan,
Hexan, Cyclohexan, Heptan und Octan ein. Beispiele der aromatischen
Lösungsmittel
schließen
vorzugsweise Benzol, Toluol, Xylol, Mesitylen, Chlorbenzol und Dichlorbenzol
ein. Beispiele der polaren Lösungsmittel
schließen
vorzugsweise N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid
und Sulfolan ein. Von diesen werden Etherlösungsmittel, wie Tetrahydrofuran
und Diethylether, und polare Lösungsmittel,
wie N,N-Dimethylformamid, stärker
bevorzugt verwendet. Diese Lösungsmittel
können
einzeln oder in Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet
werden.
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Die
Reaktionstemperatur der Veretherung wird vorzugsweise in dem Bereich
von dem Gefrierpunkt bis zu dem Rückflusspunkt eines verwendeten
Lösungsmittels
ausgeführt.
Es ist bevorzugt, dass die Reaktion in dem Bereich von 0°C bis 150°C und stärker bevorzugt
in dem Bereich von 30°C
bis 120°C
durchgeführt
wird. Es ist möglich,
das erzeugte Phenolat zu isolieren und das Phenolat mit der Verbindung,
dargestellt durch die allgemeine Formel (1), zur Reaktion zu bringen.
Es ist auch möglich,
das erzeugte Phenolat ohne Isolierung davon für die Reaktion zu verwenden.
Hinsichtlich der Einfachheit des Vorgangs ist es bevorzugt, dass
das erzeugte Phenolat ohne die Isolierung des erzeugten Phenolats
für die
Reaktion verwendet wird.
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Es
ist bevorzugt, dass sowohl R1 als auch R2 der allgemeinen Formeln (1), (2) und (3)
eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen. Konkret
ist es bevorzugt, dass R1 und R2 gleich
sind und -CH3, -CH2CH3, -(CH2)2CH3 oder -(CH2)3CH3 darstellen.
Es ist auch bevorzugt, dass R1 und R2 -CH2CH2-
oder -CH2CH2CH2- darstellen und eine cyclische Struktur
durch Binden aneinander bilden.
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Darüber hinaus
ist es bevorzugt, dass X in der allgemeinen Formel (2) eine Alkansulfonyloxygruppe, eine
4-Toluolsulfonyloxygruppe oder eine Trifluormethansulfonyloxygruppe
darstellt. Unter diesen ist die Alkansulfonyloxygruppe besonders
bevorzugt und eine Methansulfonyloxygruppe ist als die Alkansulfonyloxygruppe
besonders bevorzugt.
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Konkrete
Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel
(1), schließen
vorzugsweise die folgende Verbindungsgruppe ein.
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Unter
diesen werden die Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen
Formel (1c) und (1d), besonders bevorzugt.
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Konkrete
Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel
(2), schließen
vorzugsweise die folgende Verbindungsgruppe ein.
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(In
der Formel stellt X eine Alkansulfonyloxygruppe dar.) Unter diesen
werden die Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen Formel
(2c) und (2d), besonders bevorzugt.
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Konkrete
Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel
(3), schließen
vorzugsweise die folgende Verbindungsgruppe ein.
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Unter
diesen werden die Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen
Formeln (3c) und (3d), besonders bevorzugt.
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Die
Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (1), welche
ein Ausgangsmaterial zum Erhalten der durch die allgemeinen Formeln
(2) und (3) dargestellten Verbindungen der vorliegenden Erfindung
ist, kann effizient unter Verwendung von trans-4-(Dialkoxymethyl)cyclohexancarboxylat
als Ausgangsmaterial hergestellt werden.
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(Anwendungsbeispiel)
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Indem
die unten beschriebene Vorgehensweise durchgeführt wird, kann eine Verbindung,
dargestellt durch die allgemeine Formel (13), welche eine Flüssigkristallverbindung
ist, leicht unter Verwendung der Verbindung, dargestellt durch die
allgemeine Formel (3), hergestellt werden.
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Eine
Hydroxylgruppe wird in die Verbindung, dargestellt durch die allgemeine
Formel (3), eingeführt, um
ein Phenol, dargestellt durch die allgemeine Formel (9), herzustellen.
Dann wird die erzeugte Verbindung mit einer Verbindung, dargestellt
durch die allgemeine Formel (10), zur Reaktion gebracht, um eine
Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (11), zu erzeugen.
Nachfolgend wird die Entschützung
der Acetalposition der erhaltenen Verbindung unter sauren. Bedingungen
durchgeführt,
um einen Alde hyd, dargestellt durch die allgemeine Formel (12),
zu erzeugen. Anschließend
wird dieser Aldehyd mit Ylid umgesetzt, welches aus Methyltriphenylphosphinbromid
erzeugt wird, um eine Verbindung, dargestellt durch die die allgemeine Formel
(13), zu erzeugen. Die Verbindung, dargestellt durch die allgemeine
Formel (13), kann als ein Komponentenmitglied einer Flüssigkristallzusammensetzung
verwendet werden, wobei die Dielektrizitätsanisotropie davon negativ
ist.
![Figure 00140001](https://patentimages.storage.googleapis.com/d6/58/66/b2aac9575b2093/00140001.png)
(In der allgemeinen Formel
sind R
1 und R
2 wie
jene, die bei der allgemeinen Formel (1) beschrieben sind.)
(In der allgemeinen Formel
sind R
1 und R
2 wie
jene, die bei der allgemeinen Formel (1) beschrieben sind.)
(In der allgemeinen Formel
stellt R
4 eine Alkylgruppe oder Alkenylgruppe
dar, welche 1 bis 15 Kohlenstoffatome hat, und X
2 stellt
ein Chloratom, ein Bromatom, ein Iodatom, eine Alkansulfonyloxygruppe,
eine 4-Toluolsulfonyloxygruppe oder eine Trifluormethansulfonyloxygruppe
dar.)
(In der allgemeinen Formel
sind R
1 und R
2 gleich
wie jene, die bei der allgemeinen Formel (1) beschrieben sind, und
R
4 ist gleich wie das, das bei der allgemeinen
Formel (10) beschrieben ist.)
(In der allgemeinen Formel
ist R
4 gleich wie das, das bei der allgemeinen
Formel (10) beschrieben ist.)
(In der allgemeinen Formel
ist R
4 gleich wie jene, die bei der allgemeinen
Formel (10) beschrieben ist.)
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Beispiele
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Hierin
nachstehend wird die vorliegende Erfindung weiter unter Verwendung
von Beispielen beschrieben, aber der Rahmen der vorliegenden Erfindung
wird durch diese Beispiele nicht eingeschränkt.
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Die
Struktur einer Verbindung wurde über
ein kernmagnetisches Resonanzspektrum (NMR), ein Massenspektrum
(MS) und dergleichen bestätigt.
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Beispiel 1
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Synthese
von trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexylmethanol
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Natriumbis(2-methoxyethoxy)aluminiumhydrid
(70 Gew.-%, Lösung
in Toluol, 259 g) wurde tropfenweise in eine Toluollösung (Toluol:
540 ml), die 161 g trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexanmethylcarboxylat (99% trans-Form)
beinhaltete, bei einer Temperatur von 5°C zugegeben. Nach einstündigem Rühren bei
25°C wurden
700 ml einer 20%igen wässrigen
Lösung
von Natriumhydroxid weiter tropfenweise zu dem Gemisch bei einer
Temperatur von 5°C
zugegeben. Dann wurde eine organische Lösungsmittelschicht isoliert
und eine Wasserschicht wurde mit THF extrahiert. Anschließend wurde
die organische Lösungsmittelschicht
zu dem THF, das nach der Extraktion erhalten worden war, zugegeben
und es wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung in
dieser Reihenfolge gewaschen. Weiterhin wurde eine Dehydratisierung
bzw. Trocknung mit wasserfreiem Natriumsulfat durchgeführt und
das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck unter Erhalt von 128 g trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexylmethanol
als transparente farblose Flüssigkeit
(99% trans-Form) entfernt.
MS m/z: 186 (M+)
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3)
δ: 0.96 (dq, J = 3.8 Hz, 13.4
Hz, 2H), 1.15 (dq, J = 3.8 Hz, 13.4 Hz, 2H), 1.33 (bs, 1H), 1.40-1.58
(m, 2H), 1.80-1.91 (m, 4H), 3.46 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 3.83-3.89 (m, 2H), 3.90-3.96
(m, 2H), 4.62 (d, J = 5.2 Hz, 1H).
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Beispiel 2
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Synthese von trans-4-(1,3-Dioxan-2-yl)cyclohexylmethanol
-
trans-4-(1,3-Dioxan-2-yl)cyclohexylmethanol
(99% trans-Form)
wurde in einer zu Beispiel 1 ähnlichen Weise
mit der Ausnahme erhalten, dass trans-4-(1,3-Dioxon-2-yl)cyclohexanmethylcarboxylat
anstelle von trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexanmethylcarboxylat verwendet
wurde.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)
δ:
0.89 (dq, J = 3.4 Hz, 13.2 Hz, 2H), 1.09 (dq, J = 3.4 Hz, 13.2 Hz,
2H), 1.30-1.36 (m, 1H), 1.37-1.53 (m, 3H), 1.80-1.90 (m, 4H), 2.06
(tq, J = 5.0 Hz, 12.8 Hz, 1H), 3.44 (bs, 2H), 3.74 (dt, J = 2.4
Hz, 12.4 Hz, 2H), 4.10 (dd, J = 5.2 Hz, 12.0 Hz, 2H), 4.26 (d, J
= 5.2 Hz, 1H).
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Beispiel 3
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Synthese
von 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)cyclohexylmethoxy)benzol
(welches eine Verbindung ist, dargestellt durch die allgemeine Formel
(3c))
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(3-1)
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Synthese von Methansulfonat von trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexylmethyl
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87
ml Methansulfonylchlorid wurden tropfenweise zu einer Dichlormethanlösung (Dichlormethan:
420 ml), die 128 g trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexylmethanol
und 90 ml Pyridin beinhaltete, bei einer Temperatur von 25°C zugegeben.
Nach 5-stündigem
Rühren
bei 35°C
wurde das Gemisch in eine gesättigte
wässrige Lösung von
Natriumhydrogencarbonat gegossen. Anschließend wurde eine organische
Lösungsmittelschicht isoliert
und eine Wasserschicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Die organische
Lösungsmittelschicht
wurde zu dem Dichlormethan, das nach der Extraktion erhalten worden
war, zugegeben und es wurde mit Wasser und einer gesättigten
Salzlösung
in dieser Reihenfolge gewaschen. Anschließend wurde eine Trocknung mit wasserfreiem
Natriumsulfat durchgeführt
und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck unter Erhalt eines Rohprodukts entfernt.
Dieses Produkt wurde mittels Säulenchromatographie
und Umkristallisieren unter Erhalt von 145 g trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexylmethyl
als farblose Kristalle gereinigt.
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3)
δ: 1.00 (dq, J = 2.8 Hz, 12.5
Hz, 2H), 1.00 (dq, J = 2.8 Hz, 12.5 Hz, 2H), 1.45-1.56 (m, 1H),
1.45-1.56 (m, 1H), 1.80-1.92 (m, 4H), 2.97 (s, 3H), 3.80-3.86 (m,
2H) 3.87-3.93 (m, 2H), 4.00 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 4.59 (d, J = 4.8 Hz,
1H).
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(3-2)
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Synthese von 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)-cyclohexylmethoxy)benzol
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Eine
Dimethylformamidlösung
(Dimethylformamid: 600 ml), die 84 g Methansulfonat von trans-4-(1,3-Dioxolan-2-yl)cyclohexylmethyl,
44 g 2,3-Difluorphenol und 85 g Trikaliumphosphat beinhaltete, wurde
5 Stunden lang bei einer Temperatur von 100°C gerührt. Nach dem Stehenlassen
des Gemisches, bis die Temperatur davon Raumtemperatur war, wurde
Wasser zugegeben. Dann wurde eine Isolierung durchgeführt und
eine Wasserschicht wurde mit Toluol extrahiert. Anschließend wurde
eine isolierte organische Lö sungsmittelschicht
dem Toluol, das nach der Extraktion erhalten worden war, zugegeben
und es wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung in
dieser Reihenfolge gewaschen. Nachfolgend wurde eine Trocknung mit
wasserfreiem Natriumsulfat durchgeführt und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck unter Erhalt eines Rohprodukts entfernt.
Das Produkt wurde mittels Säulenchromatographie
und Umkristallisieren unter Erhalt von 86 g 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)cyclohexylmethoxy)benzol
als farblose Kristalle (99% trans-Form) gereinigt.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)
δ: 1.05 (dq,
J = 2.8 Hz, 12.4 Hz, 2H), 1.20 (dq, J = 2.8 Hz, 12.4 Hz, 2H), 1.52-1.62
(m, 2H), 1.76-1.86 (m, 2H), 1.86-2.02 (m, 4H), 3.84 (t, J = 6.4
Hz, 2H), 3.84-3.90
(m, 2H), 3.90-3.96 (m, 2H), 4.63 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 6.68-6.78
(m, 2H), 6.91-6.99 (m, 1H).
MS m/z: 298 (M+).
-
Beispiel 4
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Synthese
von 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxan-2-yl)cyclohexylmethoxy)benzol
(welches eine Verbindung ist, dargestellt durch die allgemeine Formel
(3d))
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(4-1)
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Synthese von Methansulfonat von trans-4-(1,3-Dioxan-2-yl)cyclohexylmethyl
-
25
ml Methansulfonylchlorid wurden tropfenweise zu einer Dichlormethanlösung (Dichlormethan:
120 ml), die 42 g trans-4-(1,3-Dioxan-2-yl)cyclohexylmethanol und
26 ml Pyridin beinhaltete, bei einer Temperatur von 25°C zugegeben.
Nach 5-stündigem
Rühren
bei 35°C
wurde das Gemisch in eine gesättigte
wässrige
Lösung
von Natriumhydrogencarbonat gegossen. Eine organische Lösungsmittelschicht
wurde isoliert und eine Wasserschicht wurde mit Dichlormethan extrahiert.
Die organische Lösungsmittelschicht
wurde zu dem Dichlormethan, das nach der Extraktion erhalten worden
war, zugegeben und es wurde mit Wasser und einer gesättigten
Salzlösung
in dieser Reihenfolge gewaschen. Anschließend wurde eine Trocknung mit
wasserfreiem Natriumsulfat durchgeführt und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck unter Erhalt eines Rohprodukts entfernt.
Das Produkt wurde mittels Säulenchromatographie
und Umkristallisieren unter Erhalt von 52 g trans-4-(1,3-Dioxan-2-yl)cyclohexylmethyl
als farblose Kristalle gereinigt.
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3)
δ: 0.99 (q, J = 12.0 Hz, 2H),
1.11 (q, J = 12.0 Hz, 2H), 1.33 (d, J = 13.2 Hz, 1H), 1.43-1.55
(m, 1H), 1.65-1.75 (m,
1H), 1.82-1.93 (m, 4H), 2.06 (tq, J = 5.0 Hz, 13.6 Hz, 1H), 3.00
(s, 3H), 3.74 (dt, J = 2.6 Hz, 12.6 Hz, 2H), 4.01 (d, J = 6.8 Hz,
2H), 4.10 (dd, J = 4.8 Hz, 10.8 Hz, 2H), 4.26 (d, J = 5.2 Hz, 1H).
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(4-2)
-
Synthese von 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxan-2-yl)cyclohexylmethoxy)benzol
-
Eine
Dimethylformamidlösung
(Dimethylformamid: 200 ml), die 26 g Methansulfonat von trans-4-(1,3-Dioxan-2-yl)cyclohexylmethyl,
14 g 2,3-Difluorphenol und 30 g Trikaliumphosphat beinhaltete, wurde
5 Stunden lang bei einer Temperatur von 100°C gerührt. Nach dem Stehenlassen
des Gemisches, bis die Temperatur davon Raumtemperatur war, wurde
Wasser zugegeben. Dann wurde eine Isolierung durchgeführt und
eine Wasserschicht wurde mit Toluol extrahiert. Eine organische
Lösungsmittelschicht
wurde dem Toluol, das nach der Extraktion erhalten worden war, zugegeben
und es wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung in
dieser Reihenfolge gewaschen. Anschließend wurde eine Trocknung mit
wasserfreiem Natriumsulfat durchgeführt und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck unter Erhalt eines Rohprodukts entfernt.
Das Produkt wurde mittels Säulenchromatographie
und Umkristallisieren unter Erhalt von 24 g 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxan-2-yl)cyclohexylmethoxy)benzol
als farblose Kristalle (99% trans-Form) gereinigt.
Ausbeute: 79%
(berechnet ausgehend von trans-4-(1,3-Dioxan-2-yl)cyclohexylmethanol)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)
δ: 1.04 (q,
J = 12.4 Hz, 2H), 1.14 (q, J = 12.4 Hz, 2H), 1.33 (d, J = 13.2 Hz,
1H), 1.45-1.55 (m, 1H), 1.72-1.85 (m,
1H), 1.85-2.00 (m, 4H), 3.74 (dt, J = 2.2 Hz, 12.4 Hz, 2H), 3.81
(d, J = 6.8 Hz, 2H), 4.11 (dd, J = 4.0 Hz, 12.0 Hz, 2H), 4.27 (d,
J = 5.2 Hz, 1H), 6.67-6.77
(m, 2H), 6.90-6.98 (m, 1H).
MS m/z: 312 (M+).
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(Vergleichsbeispiel)
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Synthese
von 1-((trans-4-Formylcyclohexyl)methoxy)-2,3-difluorbenzol
-
13,8
g 1-((4-Oxocyclohexyl)methoxy)-2,3-difluorbenzol wurden in 50 ml
THF gelöst
und 23,6 g Methoxymethyltriphenylphosphoniumchlorid wurden weiterhin
zu der Lösung
zugegeben. Zu der Lösung
wurde eine THF-Lösung
(THF: 20 ml), die 7,7 g Kalium-t-butoxid beinhaltete, tropfenweise
bei einer internen Temperatur der Lösung von 10 bis 25°C zugegeben
und es wurde 30 Minuten lang gerührt.
Anschließend
wurden 10 ml Wasser zugegeben und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem
Druck entfernt. Nachfolgend wurden Hexan und eine 50%ige wässrige Lösung von
Methanol zugegeben und eine organische Lösungsmittelschicht wurde isoliert.
Die isolierte organische Lösungsmittelschicht
wurde mit einer 50%igen wässrigen
Lösung
von Methanol und einer gesättigten
Salzlösung
in dieser Reihenfolge gewaschen und es wurde eine Säulenchromatographie
durchgeführt.
Das Lösungsmittel
wurde aus dem Gemisch, das mittels der Säulenchromatographie erhalten
worden war, entfernt und der erhaltene Rückstand wurde in 100 ml THF
gelöst.
Anschließend
wurden 100 ml 10%ige Salzsäure
zugegeben und es wurde ein Erhitzen unter Rückfluss 3 Stunden lang durchgeführt. Nach
der Beendigung des Erhitzens unter Rückfluss wurden Wasser und Ethylacetat
zugegeben und eine organische Lösungsmittelschicht
wurde isoliert. Die isolierte organische Lösungsmittelschicht wurde mit
einer gesättigten
Salzlösung,
einer gesättigten
wässrigen
Hydrogencarbonatlösung
und einer gesättigten Salzlösung in
dieser Reihenfolge gewaschen und eine Trocknung mit wasserfreiem
Natriumsulfat wurde durchgeführt
und anschließend
wurde das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck unter Erhalt eines Rückstands entfernt. Anschließend wurden
30 ml Methanol und 5 ml einer 20%igen wässrigen Lösung von Natriumhyroxid zu
dem Rückstand
zugegeben und es wurde 2 Stunden lang unter Eiskühlung gerührt. Dann wurden Wasser und
Ethylacetat zu dem Gemisch zugegeben, um eine organische Lösungsmittelschicht
zu isolieren, und die organische Lösungsmittelschicht wurde dreimal
mit einer gesättigten
Salzlösung
ge waschen und eine Trocknung mit wasserfreiem Natriumsulfat wurde
durchgeführt.
Anschließend
wurde das Lösungsmittel unter
vermindertem Druck unter Erhalt von 11,5 g 1-((trans-4-Formylcyclohexyl)methoxy)-2,3-difluorbenzol (Ausbeute:
79%) entfernt.
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Wenn
das Herstellungsverfahren des Vergleichsbeispiels mit dem Herstellungsverfahren
von Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung verglichen wird, obwohl
ein genauer Vergleich nicht durchgeführt werden kann, da die Ausgangsmaterialien
jedes der beiden verschieden sind, so beträgt eine Ausbeute des Vergleichsbeispiels
nur 79% in der Isomerisierungsreaktionsstufe und die Reinheit der
in dem Vergleichsbeispiel hergestellten Verbindung beträgt nur 88%.
Eine derartige Reinheit ist geringer als jene, die durch das Herstellungsverfahren
der vorliegenden Erfindung erzielt wird, und es ist offensichtlich,
dass die Isolierungsausbeute nach der Durchführung der Aufreinigung in dem
Verfahren des Vergleichsbeispiels extrem gering sein wird. Andererseits können Rohmaterialien,
welche kaum ein Isomer enthalten, in hoher Reinheit in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. Daher verringert sich die Isolierungsausbeute
in der vorliegenden Erfindung nach dem Durchführen der Aufreinigung vorzugsweise
kaum.
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(Anwendungsbeispiel)
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Synthese
von 2,3-Difluor-1-(trans-4-ethylcyclohexyl)methoxy-4-(trans-4-vinylcyclohexyl)methoxybenzol
-
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Butyllithium
(0,95 M Hexanlösung,
400 ml) wurde tropfenweise zu einer Tetrahydrofuranlösung (Tetrahydrofuran:
400 ml), die 86 g 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)cyclohexylmethoxy)benzol
beinhaltete, bei einer Temperatur von –78°C zugegeben. Nach einstündigem Rühren wurde
eine THF-Lösung
(THF: 84 ml), die 42 g Trimethylborat beinhaltete, tropfenweise
zu dem Gemisch zugegeben. Nachdem die Temperatur des Gemisches über 2 Stunden
auf 0°C
erhöht
worden war, wurden dann 9 ml Wasser zugegeben. Weiterhin wurden
113 ml einer 15%igen wässrigen
Lösung
von Wasserstoffperoxid tropfenweise zugegeben und es wurde 3 Stunden
lang bei einer Temperatur von 35°C
gerührt.
Das Gemisch wurde mit einer 10%igen wässrigen Salzsäurelösung neutralisiert.
Eine organische Lösungsmittelschicht
des Gemisches wurde isoliert und eine Wasserschicht wurde mit Toluol
extrahiert. Anschließend
wurde die isolierte organische Lösungsmittelschicht
zu dem Toluol, das nach der Extraktion erhalten worden war, zugegeben
und es wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung in
dieser Reihenfolge gewaschen. Weiterhin wurde eine Trocknung mit
wasserfreiem Natriumsulfat durchgeführt und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck unter Erhalt von 81 g 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)cyclohexylmethoxy)phenol
als farblose Kristalle entfernt.
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Eine
Dimethylformamidlösung
(Dimethylformamid: 320 ml), die 81 g 1,2-Difluor-3-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)cyclohexylmethoxy)phenol,
70 g trans-4-Ethylcyclohexylbromid und 85 g Trikaliumphosphat beinhaltete,
wurde 3 Stunden lang bei der Temperatur von 100°C gerührt. Nach dem Stehenlassen
des Gemisches, bis die Temperatur davon Raumtemperatur wurde, wurde
Wasser zugegeben. Anschließend
wurde eine Isolierung durchgeführt
und eine Wasserschicht wurde zweimal mit Toluol extrahiert. Eine
isolierte organische Lösungsmittelschicht
wurde zu dem Toluol, das nach der Extraktion erhalten worden war,
zugegeben und das Gemisch wurde mit Wasser und einer gesättigten
Salzlösung
in dieser Reihenfolge gewaschen. Anschließend wurde eine Trocknung mit
wasserfreiem Natriumsulfat durchgeführt und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck unter Erhalt eines Rohprodukts entfernt.
Das Produkt wurde mittels Säulenchromatographie und
Umkristallisieren unter Erhalt von 86 g 2,3-Difluor-1-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)cyclohexylmethoxy)-4-(trans-4-ethylcyclohexylmethoxy)benzol
als farblose Kristalle gereinigt.
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Eine
Toluollösung
(Toluol: 250 ml), die 86 g 2,3-Difluor-1-(trans-4-(1,3-dioxolan-2-yl)cyclohexylmethoxy)-4-(trans-4-ethylcyclohexylmethoxy)benzol
und 170 ml Ameisensäure
beinhaltete, wurde 5 Stunden lang bei der Temperatur von 50°C gerührt. Anschließend wurde
Wasser zugegeben und eine organische Lösungsmittelschicht wurde isoliert.
Eine Wasserschicht wurde mit Toluol extrahiert. Die organische Lösungsmittelschicht
wurde zu dem Toluol nach der Extraktion zugegeben und das Gemisch
wurde mit Wasser, gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung und
einer gesättigten
Salzlösung
in dieser Reihenfolge gewaschen. Nachfolgend wurde eine Trocknung
mit wasserfreiem Natriumsulfat durchgeführt und anschließend wurde
das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck unter Erhalt von 76 g 2,3-Difluor-1-(trans-4-formylcyclohexylmethoxy)-4-(trans-4-ethylcyclohexylmethoxy)benzol
entfernt.
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28
g tert.-Butoxykalium wurden zu einer THF-Lösung (THF: 250 ml), die 78
g Methyltriphenylphosphoniumbromid beinhaltete, bei einer Temperatur
von 5°C
zugegeben. Nach ein stündigem
Rühren
wurde eine THF-Lösung
(THF: 220 ml), die 76 g 2,3-Difluor-1-(trans-4-formylcyclohexylmethoxy)-4-(trans-4-ethylcyclohexylmethoxy)benzol
beinhaltete, tropfenweise zu der Lösung zugegeben. Nach weiterem
einstündigem
Rühren wurden
5 ml Wasser zugegeben. Anschließend
wurde das THF entfernt und eine 50%ige wässrige Lösung von Methanol wurde zugegeben.
Es wurde eine Isolierung durchgeführt und eine Wasserschicht
wurde zweimal mit Hexan extrahiert. Eine isolierte organische Lösungsmittelschicht
wurde zu dem Hexan, das nach der Extraktion erhalten worden war,
zugegeben und es wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung in
dieser Reihenfolge gewaschen und eine Trocknung mit wasserfreiem
Natriumsulfat wurde durchgeführt.
Anschließend
wurde das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck unter Erhalt von 81 g eines Rohprodukts
entfernt. Das Produkt wurde mittels Säulenchromatographie und Umkristallisieren
unter Erhalt von 66 g 2,3-Difluor-1-(trans-4-ethylcyclohexyl)methoxy-4-(trans-4-vinylcyclohexyl)methoxybenzol
als farblose Kristalle gereinigt.
Phasenübergangstemperatur C 59,2 N
77,1 I
MS m/z: 392 (M+), 146 (100)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)
δ: 0.88 (t,
J = 7.6 Hz, 3H), 0.90-1.30 (m, 11H), 1.65-2.00 (m, 11H), 3.70-3.80 (m, 4H), 4.85-5.05
(m, 2 H), 5.79 (ddd, J = 17.2 Hz, J = 10.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1H),
6.60 (d, J = 5.6 Hz, 2H).
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Infolge
der Verwendung des Herstellungsverfahrens und der Intermediate der
vorliegenden Erfindung ist es möglich,
effizient eine Verbindung herzustellen, welche ein 2,3-Difluorhydrochinon-Gerüst mit einer
Alkenylgruppe als eine Seitenkette davon aufweist. Eine derartige
Verbindung war unter Verwendung eines konventionellen Verfahrens
schwierig herzustelllen.