DE102021004352A1 - Verfahren zur herstellung von dibenzofuranen und dibenzothiophenen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von dibenzofuranen und dibenzothiophenen Download PDF

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DE102021004352A1
DE102021004352A1 DE102021004352.9A DE102021004352A DE102021004352A1 DE 102021004352 A1 DE102021004352 A1 DE 102021004352A1 DE 102021004352 A DE102021004352 A DE 102021004352A DE 102021004352 A1 DE102021004352 A1 DE 102021004352A1
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Matthias Bremer
Helga HAAS
Kai Jaehrling
Philipp Wucher
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D333/76Dibenzothiophenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/91Dibenzofurans; Hydrogenated dibenzofurans

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4,6-difluorierten Dibenzofuranen bzw. Dibenzothiophenen aus tetrafluorierten Biphenylen durch baseninduzierte nucleophile aromatische Substitution.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4,6-difluorierten Dibenzofuranen bzw. Dibenzothiophenen aus tetrafluorierten Biphenylen durch baseninduzierte nucleophile aromatische Substitution.
  • Die Druckschrift EP 2921487 offenbart 4,6-Difluordibenzofuranverbindungen, die sich als sehr nützliche Komponenten von flüssigkristallinen Mischungen erwiesen haben. Entsprechende vorteilhafte 4,6-Difluordibenzothiophenverbindungen werden in der Druckschrift EP 2937342 A1 offenbart. Eine Vielzahl von flüssigkristallinen Mischungen damit und weitere Variationen dieser Verbindungen wurden seitdem publiziert.
  • Die Synthese dieser Verbindungen erfolgt gemäß den Druckschriften gewöhnlich über Zwischenstufen der Formel
    Figure DE102021004352A1_0001
    bzw.
    Figure DE102021004352A1_0002
    worin R1/2 jeweils für H bzw. einen organischen Rest steht, und R3 einen organischen Rest steht.
  • Diese Synthesen sind jedoch oft aufwendig und verlaufen über zahlreiche Reaktionsschritte, was zu geringen Ausbeuten führt. Der organische Rest R2 wird gewöhnlich erst nach dem Ringschluss eingeführt. Somit sind nach dem Bereitstellen der Biphenylvorstufe noch ca. vier Reaktionsschritte erforderlich.
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von 4,6-fluorierten Dibenzofuranen und Dibenzothiophenen bereitzustellen, welches das gewünschte Produkt in hoher Ausbeute und Reinheit ergibt und vorzugsweise die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass diese sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne Weiteres ableitbar oder erschließbar sind, durch Verfahren zur Herstellung von Dibenzofuranen und Dibenzothiophenen mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst werden. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Verfahren werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.
  • Insbesondere wurde gefunden, dass sich Dibenzofurane und Dibenzothiophene effizient und mit hoher Ausbeute in wenigen Stufen, besonders bevorzugt in einem Eintopfverfahren oder in einer einzigen Stufe aus fluorierten Biphenylen herstellen lassen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I)
    Figure DE102021004352A1_0003
    worin,
  • X
    O oder S,
    n
    0, 1 or 2, bevorzugt 0 oder 1, besonders bevorzugt 0,
    A
    Figure DE102021004352A1_0004
    Z
    eine Einfachbindung, -CH2O-, -CF2O- oder -CH2CH2-, bevorzugt eine Einfachbindung oder -CH2O-, besonders bevorzugt eine Einfachbindung,
    R1 und R2
    unabhängig voneinander einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-,
    Figure DE102021004352A1_0005
    Figure DE102021004352A1_0006
    , –O–, –S–, –CO–O–, oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch Halogen ersetzt sein können, H, F oder Cl, bevorzugt jeweils unabhängig ein Alkyl oder Alkoxyrest mit 1 bis 8 C-Atomen, Cyclopentyl, Cyclopentylmethyl, 3-Methylcyclopentyl oder Cyclopropylmethyl, besonders bevorzugt jeweils unabhängig ein Alkoxyrest mit 1 bis 7 C-Atomen,
    und
    L1, L2, L3, L4
    jeweils unabhängig voneinander, H, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F oder CI ersetzt sein können, F oder Cl, bevorzugt H, Metyhl, Ethyl, F oder Cl,
    bedeuten,
    umfassend die Umsetzung eines Edukts der Formel (II)
    Figure DE102021004352A1_0007
    worin L1-L4, R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben,
    mit einer Sauerstoffverbindung für X = O bzw. einer Schwefelverbindung für X = S.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht verkürzte, sehr effiziente und generelle Zugänge zu 4,6-fluorierten Dibenzofuranen und Dibenzothiophenen der Formel (I). Die Synthese benötigt keine Aromaten mit komplexen Substitutionsmustern. Die Biphenyle der Formel II sind aus den entsprechenden Difluorbenzolverbindungen relativ einfach durch Kreuzkopplung herstellbar (z. B. Suzuki-Kreuzkopplung). Die Reste R1 und R2 können an den Difluorbenzolverbindungen vor oder nach der Kreuzkopplung eingeführt werden, z. B. durch ortho-Metallierung der Fluoraromaten und anschließende Reaktion mit einem Elektrophil (Ester, Ketone, Aldehyde, Trialkylborate, lod, etc.). Diese gebräuchlichen Reaktionen zur Herstellung der Ausgangsverbindungen sind aus diversen Publikationen bekannt.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen Dibenzofurane und Dibenzothiophene werden in hohen Reinheiten und guten Ausbeuten an Reinprodukt erhalten. Weiterhin können die Produkte insgesamt kostengünstig und ohne Umweltgefährdung erhalten werden.
  • Die Reaktion eignet sich für alle Reste in R1 und R2 die mit den Bedingungen der nucleophilen aromatischen Substitution verträglich sind.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „Alkyl“ einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, bevorzugt gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 15 (d.h. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15) Kohlenstoffatomen, der auch ganz oder teilweise cyclische Elemente (Cycloalkyl) umfassen kann.
  • Sofern es sich bei einem Alkylrest um einen gesättigten Rest handelt, wird er auch als „Alkanyl“ bezeichnet. Unter Alkoxy ist ein O-Alkyl-Rest zu verstehen, in dem das Sauerstoffatom direkt mit der durch den Alkoxyrest substituierten Gruppe oder dem substituierten Ring verbunden ist und Alkyl wie oben definiert ist; vorzugsweise ist Alkyl dann Alkanyl oder Alkenyl. Bevorzugte Alkoxyreste sind Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy, Heptoxy und Octoxy, wobei jeder dieser Reste auch substituiert sein kann, und zwar vorzugsweise mit einem oder mehreren Fluoratomen. Besonders bevorzugt ist Alkoxy -OCH3, -OC2H5, -O-n-C3H7, -O-n-C4H9, -O-t-C4H9, -OCF3, -OCHF2, -OCHF oder -OCHFCHF2.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „Oxaalkyl“ Alkylreste, in denen wenigstens eine nicht-terminale CH2-Gruppe durch -O- derart ersetzt ist, dass keine benachbarten Heteroatome (O, S) vorliegen. Vorzugsweise umfasst Oxaalkyl geradkettige Reste der Formel CaH2a+1-O-(CH2)b-, wobei a und b jeweils unabhängig voneinander 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 bedeuten; besonders bevorzugt ist a eine ganze Zahl von 1 bis 6 und b 1 oder 2.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „Alkenyl“ einen wie oben definierten Alkylrest, in dem eine oder mehrere -CH=CH-Gruppen vorhanden sind. Sofern zwei -CH=CH-Gruppen in dem Rest vorhanden sind, kann dieser auch als „Alkadienyl“ bezeichnet werden. Ein Alkenylrest kann 2 bis 15 (d. h. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15) Kohlenstoffatome enthalten und ist verzweigtkettig oder vorzugsweise geradkettig. Der Rest ist unsubstituiert oder ein- oder mehrfach gleich oder verschieden insbesondere mit F, CI, Br, I und/oder CN substituiert. Ferner können eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -C≡C-, -CO-O-, -OC-O- so ersetzt sein, dass Heteroatome (O, S) nicht direkt miteinander verbunden sind. Falls die CH=CH-Gruppe an beiden Kohlenstoffatomen einen anderen Rest als Wasserstoff trägt, etwa wenn sie eine nicht-terminale Gruppe ist, kann die CH=CH-Gruppe in zwei Konfigurationen vorliegen, nämlich als E-Isomer und als Z-Isomer. Im Allgemeinen ist das E-Isomer (trans) bevorzugt. Vorzugsweise enthält der Alkenylrest 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 Kohlenstoffatome und bedeutet Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl, 1E-Pentenyl, 1E-Hexenyl, 1E-Heptenyl, 2-Propenyl, 2E-Butenyl, 2E-Pentenyl, 2E-Hexenyl, 2E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl und 6-Heptenyl. Besonders bevorzugte Alkenylreste sind Vinyl, 1E-Propenyl und 3E-Butenyl.
  • Falls in einem Alkylrest eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -C≡Cersetzt sind, liegt ein Alkinylrest vor. Auch die Ersetzung von einer oder mehreren CH2-Gruppen durch -CO-O- or -O-CO- ist möglich. Dabei sind die folgenden dieser Reste bevorzugt: Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyloxymethyl, Butyryloxymethyl, Pentanoyloxymethyl, 2-Acetyloxyethyl, 2-Propionyloxyethyl, 2-Butyryloxyethyl, 2-Acetyloxypropyl, 3-Propionyloxypropyl, 4-Acetyloxybutyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylmethyl, Propoxycarbonylmethyl, Butoxycarbonylmethyl, 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, 2-(Propoxycarbonyl)-ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)propyl, 3-(Ethoxy-carbonyl)-propyl oder 4-(Methoxycarbonyl)butyl.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „Cycloalkyl“ einen cyclischen aliphatischen (alicyclischen) Rest mit 3 bis 16 Kohlenstoffatomen, der gesättigt oder partiell ungesättigt ist und unsubstituiert oder einfach oder mehrfach mit Alkanyl substituiert ist, wobei die Mehrfachsubstitution mit dem gleichen oder mit verschiedenen Substituenten erfolgen kann. Bevorzugt ist der Cycloalkylrest unsubstituiert und weist 3, 4, 5, 6 oder 7 Kohlenstoffatome auf. Insbesondere steht Cycloalkyl für einen Cyclopentylrest.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung steht „Alkylen“ für einen divalenten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Kohlenstoffatomen in der Kette, der gegebenenfalls auch einfach oder mehrfach mit Halogen, CN, Carboxy, Nitro, Alkanyl, Alkoxy, -NH2 oder mit -N(Alkanyl)2 substituiert sein kann, wobei die Mehrfachsubstitution mit dem gleichen oder mit verschiedenen Substituenten erfolgen kann. Bevorzugt steht „Alkylen“ für einen geradkettigen, unsubstituierten oder mit Methyl einfach oder zweifach substituierten, gesättigten aliphatischen Rest mit 1, 2, 3, 4, 5, 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere für -CH2CH2CH2- und -CH2C(CH3)2CH2-.
  • „Halogen“ steht im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung für Fluor, Chlor, Brom beziehungsweise lod.
  • Die Reste R1 und R2 gemäß Formel (I) bzw. (II) bedeuten jeweils unabhängig bevorzugt eine Gruppe ausgewählt aus Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl, Cycloalkoxy, Alkylcyloalkyl, Cycloalkylalkyl, Cycloalkylalkoxy und Alkylcycloalkylalkoxy, wobei der Cyclalkylring 3, 4 oder 5 C-Atome umfasst. Wird eine CH2-Gruppe durch einen Cycloalkylrest, -CH=CH- oder -C=C- ersetzt, so kann auch eine terminale CH2-Gruppe (H-CH2-) ersetzt werden.
  • In den Formeln (I) bzw. (II) bedeuten die Reste L1 bis L4 bevorzugt unabhängig H oder Methyl, besonders bevorzugt H. Besonders bevorzugt sind L1 bis L4 gleichzeitig H oder einer der Reste bedeutet Methyl und die übrigen H.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (I), die durch das vorliegende Verfahren erhältlich sind, sind ausgewählt aus folgenden bevorzugten Strukturen:
    Figure DE102021004352A1_0008
    Figure DE102021004352A1_0009
    Figure DE102021004352A1_0010
    Figure DE102021004352A1_0011
    Figure DE102021004352A1_0012
    Figure DE102021004352A1_0013
    Figure DE102021004352A1_0014
    Figure DE102021004352A1_0015
    Figure DE102021004352A1_0016
    Figure DE102021004352A1_0017
    worin bedeuten:
    • Alkyl und Alkyl' unabhängig einen Alkylrest mit 1 bis 7 C-Atomen, Cyclopentyl, 3-Methylcyclopentyl, Cyclobutyl, Cyclopropyl,
    • Methylcyclopropyl, Cyclopentylmetyl, Cyclobutylmethyl oder Cyclopropylmethyl.
    • Besonders bevorzugt sind Edukte der Formel (II) ausgewählt aus den folgenden Strukturen:
      Figure DE102021004352A1_0018
      Figure DE102021004352A1_0019
      und
      Figure DE102021004352A1_0020
    worin
    Alkyl und Alkyl' unabhängig einen Alkylrest mit 1 bis 7 C-Atomen, Cyclopentyl, 2-Methylcyclopentyl, Cyclobutyl, Cyclopropyl, Methylcyclopropyl, Cyclopentylmetyl, Cyclobutylmethyl oder Cyclopropylmethyl bedeuten.
  • Die entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu den voranstehenden Edukten der Formel (II) und den Produkten der Formel (I) stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
  • Die Gruppe X ist vorzugsweise S.
  • Bevorzugte Sauerstoffverbindungen zur Herstellung von Dibenzofuranverbindungen sind Sauerstoffverbindung ausgewählt aus Oxiden und Hydroxiden, insbesondere Oxiden, vorzugsweise der Alkali- und Erdalkalimetalle, insbesondere des Lithiums, Natriums, Kaliums, Cäsiums oder Calciums. Besonders bevorzugt sind Li2O und Na2O. Alternativ erfolgt die Umsetzung mit organischen Alkoholaten oder Phenolaten, anschließender Etherspaltung und Zyklisierung zu den Zielverbindungen.
  • Bevorzugte Schwefelverbindungen zur Herstellung von Dibenzothiophenverbindungen sind Schwefelverbindungen ausgewählt aus Hydrogensulfiden und Sulfiden des Natriums, Lithiums, Kaliums, Cäsiums oder Calciums. Besonders bevorzugt sind Na2S und K2S. Alternativ werden organische Thiolate oder andere Schwefelnucleophile wie z.B. Thioharnstoff eingesetzt und gegebenenfalls nach Spaltung der Thioether zyklisiert.
  • Vorzugsweise wird die Sauerstoff- oder Schwefelverbindung bezogen auf das aromatische Edukt der Formel (II) in einer Menge von einem bis 10 Äquivalenten, bevorzugt von 1,5 bis 4 Äquivalenten eingesetzt.
  • Die einzusetzende Base ist vorzugsweise ausgewählt aus Br∅nsted- oder Lewis-Basen wie Alkylaminen, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriummethanolat, Natriumacetat, Kaliumfluorid, Kaliumphosphat, Kaliumcarbonat, Calciumhydroxid und Calciumoxid. Besonders bevorzugt wird als Base ein Alkaliphosphat verwendet, z. B. Trikaliumphosphat.
  • Das Verfahren wird vorzugsweise unter Verwendung eines Lösungsmittels durchgeführt. Dies bedeutet, dass die Edukte vorzugsweise in homogener Phase gelöst vorliegen und abreagieren. Die bevorzugten Lösungsmittel sind aprotische Lösungsmittel, weiterhin sind polare Lösungsmittel bevorzugt. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise wasserfrei.
  • Zu den bevorzugten Lösungsmitteln zählen unter anderem polare aprotische Lösungsmittel, beispielsweise N,N'-Dimethylpropylenharnstoff (1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon, DMPU), Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid (DMSO), Tetramethylharnstoff (TMU), Sulfolan, Ethylencarbonat und Propylencarbonat. Besonders bevorzugt ist DMPU.
  • Das Reaktionsgemisch wird vorzugsweise bei einer Reaktionstemperatur zwischen 60 °C und 120 °C durchgeführt, besonders bevorzugt bei 80-90 °C. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren in der Gegenwart eines Molekularsiebes (z. B. Zeolith, ca. 3 Å) durchgeführt.
  • Das Verfahren und die anschließende Aufarbeitung des Reaktionsgemisches kann grundsätzlich als Batch-Reaktion oder in kontinuierlicher Reaktionsweise durchgeführt werden. Die kontinuierliche Reaktionsweise umfasst z. B. die Reaktion in einem kontinuierlichen Rührkesselreaktor, einer Rührkesselkaskade, einem Schlaufen- oder Querstromreaktor, einem Strömungsrohr oder in einem Mikroreaktor. Die Aufarbeitung der Reaktionsgemische erfolgt wahlweise, je nach Bedarf, durch Filtration über feste Phasen, Chromatographie, Separation zwischen unmischbaren Phasen (z. B. Extraktion), Adsorption an festen Trägern, Abdestillieren von Lösungsmitteln und/oder azeotropen Gemischen, selektive Destillation, Sublimation, Kristallisation, Cokristallisation oder durch Nanofiltration an Membranen.
  • Weitere Kombinationen der Ausführungsformen und Varianten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.
  • Weitere bevorzugte Verfahrensvarianten lassen sich den Beispielen entnehmen, deren Details - auch verallgemeinert nach allgemeiner Fachkenntnis - repräsentativ für bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahren und seiner Produkte sind.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne dadurch jedoch beschränkt zu werden.
  • Beispiele
  • Die Ausgangsverbindungen werden gemäß bekannten Synthesemethoden hergestellt. Mehrere geeignete Methoden für die Herstellung von 2,2',3,3'-Tetrafluorbiphenylen werden unter anderem in der Druckschrift EP 2886627 A1 gezeigt.
  • Beispiel 1. Herstellung eines 4,6-Difluordibenzothiophenderivats
  • Figure DE102021004352A1_0021
    2 g 4-Butoxy-2,2',3,3'-tetrafluor-4'-propoxy-1,1'-biphenyl (CAS 1214733-49-9) werden mit 580 mg Dinatriumsulfid, 1,4 g Trikaliumphosphat in 30 ml N,N'-Dimethylpropylenharnstoff (DMPU) gelöst und über Nacht auf 80 °C erhitzt. Nach dem üblichen Aufarbeiten erhält man 800 mg (40%) der Zielverbindung als farblosen Feststoff (Fp. 85 °C).
  • 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 7,67 (dd, J = 8,6, 1,1 Hz, 2H), 7,10 (dd, J = 8,6, 7,6 Hz, 2H), 4,12 (dt, J = 16,3, 6,6 Hz, 4H), 1,99 - 1,67 (m, 4H), 1,53 (dq, J = 14,7, 7,4 Hz, 4H), 1,07 (t, J = 7,4 Hz, 3H), 0,99 (t, J = 7,4 Hz, 3H).
  • Beispiel 2. Herstellung eines 4,6-Difluordibenzothiophenderivats
  • Figure DE102021004352A1_0022
    50 g (146 mmol) 2,2',3,3'-Tetrafluor-4-ethoxy-4'-butoxy-1,1'-biphenyl wird in 450 ml DMPU gelöst. 19.8 g (220 mmol) tert-Butylmercaptan und 40,3 g (190 mmol) K3PO4 werden zugegeben und die Reaktionsmischung wird bei 75 °C 16 h gerührt. Zu der Mischung werden 300 ml Wasser und 300 ml Heptan zugegeben und die organische Phase wird separiert, mit Wasser gewaschen und zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird in 150 ml Toluol aufgenommen. 9,6 g (72 mmol) AlCl3 werden zugegeben. Die erhaltene gelbe Lösung wird 2 h bei Raumtemperatur gerührt bevor sie auf 20 ml HCl (10 %) gegossen wird. Die organische Phase wird separiert und mit Wasser gewaschen. 56 g (231 mmol) K3PO4 werden zu der Toluolphase gegeben und die Suspension bei 80 °C über Nacht gerührt. Nach Zugabe von 200 ml Wasser wird die organische Phase separiert, über Natriumsulfat getrocknet und vom Lösemittel befreit. Man erhält 42,5 g eines fast farblosen Rückstandes, der aus 3-Ethoxy-4,6-difluor-7-butoxydibenzothiophen besteht (Reinheit 86% HPLC). Das Rohprodukt kann chromatographisch mit anschließender Umkristallisation aus heißem Ethanol gereinigt werden.
  • Beispiel 3. Alternative Herstellung zu Beispiel 2
  • Natrium-tert-butyl-thiolat wird an Stelle der Mischung aus Thiol und K3PO4 gemäß Beispiel 2 eingesetzt. Die Reaktion kann in diesem Fall bei bis zu 50 °C während 16 h durchgeführt werden.
  • Beispiel 4. Herstellung eines 4,6-Difluordibenzofuranderivats
  • Figure DE102021004352A1_0023
    400 mg (1,12 mmol) 4-Butoxy-2,2',3,3'-tetrafluoro-4'-propoxy-1,1'-biphenyl werden in 6 ml DMPU gelöst und mit 310 mg Kaliumphosphat-Monohydrat sowie 40 mg Lithiumoxid versetzt. Man rührt bei 120 °C über Nacht und arbeitet wie üblich auf. Es werden 280 mg 3-Butoxy-4,6-difluoro-7-propoxydibenzo[b,d]furan (0,837 mmol, 75 %) als farbloser Feststoff erhalten (Fp. 68 °C).
  • 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 7,50 (dd, J = 8,5, 1,5 Hz, 2H), 7,01 (dd, J = 8,5, 6,8 Hz, 2H), 4,14 (dt, J = 20,3, 6,6 Hz, 4H), 2,12 - 1,72 (m, 4H), 1,71 - 1,43 (m, 3H), 1,11 (t, J = 7,4 Hz, 3H), 1,03 (t, J = 7,4 Hz, 3H).
  • Analog werden hergestellt:
    Figure DE102021004352A1_0024
    Fp. 57 °C
    Figure DE102021004352A1_0025
    Fp. 82 °C
    Figure DE102021004352A1_0026
    Fp. 77 °C
    Figure DE102021004352A1_0027
    Fp. 104 °C
    Figure DE102021004352A1_0028
    Fp. 146 °C
    Figure DE102021004352A1_0029
    Fp. 212 °C
    Figure DE102021004352A1_0030
    Fp. 150 °C
    Figure DE102021004352A1_0031
    Fp. 170 °C
    Figure DE102021004352A1_0032
    Fp. 122 °C
  • Weiterhin werden erfindungsgemäß die folgenden Verbindungen hergestellt:
    Figure DE102021004352A1_0033
    Figure DE102021004352A1_0034
    Figure DE102021004352A1_0035
    Figure DE102021004352A1_0036
    Figure DE102021004352A1_0037
    Figure DE102021004352A1_0038
    Figure DE102021004352A1_0039
    Figure DE102021004352A1_0040
    Figure DE102021004352A1_0041
    Figure DE102021004352A1_0042
    Figure DE102021004352A1_0043
    Figure DE102021004352A1_0044
    Figure DE102021004352A1_0045
    Figure DE102021004352A1_0046
    Figure DE102021004352A1_0047
    Figure DE102021004352A1_0048
    Figure DE102021004352A1_0049
    Figure DE102021004352A1_0050
    Figure DE102021004352A1_0051
    Figure DE102021004352A1_0052
    Figure DE102021004352A1_0053
    Figure DE102021004352A1_0054
    Figure DE102021004352A1_0055
    Figure DE102021004352A1_0056
    Figure DE102021004352A1_0057
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2921487 [0002]
    • EP 2937342 A1 [0002]
    • EP 2886627 A1 [0036]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I)
    Figure DE102021004352A1_0113
    worin, X O oder S, n 0, 1 or 2, A
    Figure DE102021004352A1_0114
    Z eine Einfachbindung, -CH2O-, -CF2O- oder -CH2CH2-, R1 und R2 unabhängig voneinander einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-,
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    ,–O–, –S–, –CO–O–, oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch Halogen ersetzt sein können, H, F oder Cl,und L1, L2, L3, L4 jeweils unabhängig voneinander, H, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy, worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F oder CI ersetzt sein können, F oder Cl,bedeuten umfassend die Umsetzung eines Edukts der Formel (II)
    Figure DE102021004352A1_0117
    worin L1-L4, A, Z, n, R1 und R2 die für Formel (I) genannten Bedeutungen haben, mit einer Sauerstoffverbindung für X = O bzw. einer Schwefelverbindung für X = S.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart einer Base erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass L1, L2, L3, L4 jeweils unabhängig voneinander, H, Metyhl, Ethyl, F oder Cl bedeuten.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass X O ist.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass X S ist.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Formel (I) der Rest R1 und R2 jeweils unabhängig ein Alkyl oder Alkoxyrest mit 1 bis 8 C-Atomen, Cyclopentyl, Cyclopentylmethyl, 3-Methylcyclopentyl oder Cyclopropylmethyl ist.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Formel (I) der Rest R1 und R2 jeweils unabhängig ein Alkoxyrest mit 1 bis 7 C-Atomen ist.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem polaren aprotischen Lösungsmittel, vorzugsweise einem Lösungsmittel ausgewählt aus DMPU, DMF, DMSO, Tetramethylharnstoff (TMU), Sulfolan, Ethylencarbonat und Propylencarbonat durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart einer Sauerstoffverbindung ausgewählt aus Oxiden des Lithiums, Natriums, Kaliums, Cäsiums oder Calciums und Alkoholaten bzw. in Gegenwart einer Schwefelverbindung ausgewählt aus Sulfiden des Natriums, Lithiums, Kaliums, Cäsiums oder Calciums und Thiolaten durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart einer Base ausgewählt aus Alkylaminen, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriummethanolat, Natriumacetat, Kaliumfluorid, Kaliumphosphat (K3PO4), Kaliumcarbonat, Calciumhydroxid und Calciumoxid durchgeführt wird.
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EP2886627A1 (de) 2013-12-19 2015-06-24 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium
EP2921487A1 (de) 2014-03-17 2015-09-23 Merck Patent GmbH 4,6-Difluor-dibenzofuran-Derivate
EP2937342A1 (de) 2014-04-22 2015-10-28 Merck Patent GmbH 4,6-difluor-dibenzothiophen-derivate

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