DE4009709A1 - Optisch aktive verbindung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Optisch aktive verbindung und verfahren zu ihrer herstellung

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Fumio Moriuchi
Hiroshi Yano
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Description

Die Erfindung betrifft optisch aktive Verbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung; sie betrifft insbesondere optisch aktive Verbindungen, die wertvolle Ausgangsmaterialien für chirale Dotierungsmittel, die bei der Bildung von Flüssigkristallzusammensetzungen zugegeben werden, sowie wertvolle Ausgangsmaterialien für Arzneimittel oder landwirtschaftliche Chemikalien darstellen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung; sie betrifft ferner eine optisch aktive Verbindung, die ein wertvolles chirales Dotierungsmittel (Additiv) für die Bildung ferroelektrischer Flüssigkristallzusammensetzungen darstellt, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die heute am verbreitetsten verwendete Flüssigkristall-Display- Zelle oder -Vorrichtung ist eine Display-Zelle oder -Vorrichtung vom getwisteten nematischen (TN)-Modus, sie hat jedoch den Nachteil, daß ihre Ansprechzeit langsam (lang) ist im Vergleich zu Display-Systemen vom Licht emittierenden Typ, wie z. B. ein Elektrolumineszenz-Display und ein Plasma- Display. Um diesen Mangel zu beseitigen, wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt.
So wird beispielsweise von N. A. Clark et al. in "Applied Physics Letters", Band 36, 899 (1980), ein Display-System in dem ferroelektrische Flüssigkristalle verwendet werden, als Flüssigkristall-Display vorgeschlagen, bei dem ein anderes Prinzip als in dem TN-Modus-Display angewendet wird. In diesem Display-System wird die chirale smektische C-Phase von ferroelektrischen Flüssigkristallen ausgenutzt. Es ist dem Display vom TN-Modus überlegen in bezug auf seine hohe Ansprechgeschwindigkeit und dgl. Die hohe Ansprechgeschwindigkeit würde auch die Herstellung eines Displays mit einer großen Kapazität ermöglichen. Als ferroelektrisches Flüssigkristall- Display-Material ist daher eine ferroelektrische Flüssigkristall-Verbindung erwünscht, welche die chirale smektische C-Phase aufweisen kann und eine große spontane Polarisation (Ps) ermöglicht. Bisher ist jedoch kein zufriedenstellender ferroelektrischer Flüssigkristall bekannt.
Es ist bekannt, daß eine Flüssigkristall-Zusammensetzung mit einer Ansprechgeschwindigkeit bzw. -empfindlichkeit erhalten werden kann, wenn man eine optisch aktive Verbindung, welche die Mesophase selbst nicht aufweist, smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen zusetzt. Die Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzung variiert stark in Abhängigkeit von den Arten der verwendeten optischen aktiven Verbindungen und den Flüssigkristall-Monomeren, vom Verhältnis der Verbindung zum Monomeren in der Zusammensetzung, von der Kompatibilität der Verbindung mit dem Monomeren und dgl. Der Bereich der Erforschung von ferroelektrischen Flüssigkristall-Materialien ist daher noch weit (vgl. L. A. Bresner et al., "Molecular Crystals and Liquid Crystals", Band 89, Seite 327, 1982). Im allgemeinen ist es jedoch schwierig, optisch aktive Verbindungen zu erhalten mit Ausnahme von Aminosäuren, organischen Säuren und Sacchariden, die durch mikrobielle Fermentation oder als Naturprodukte leicht zugänglich sind. Insbesondere ist es bisher nicht gelungen, eine Technik zur Erzeugung optisch aktiver Verbindungen zu entwickeln, die als Additiv für die Bildung ferroelektrischer Flüssigkristall-Zusammensetzungen durch Zugabe zu smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen geeignet sind.
Das heißt, wenn optisch aktive Verbindungen nach biochemischen oder organisch-chemischen Verfahren hergestellt werden, haben diese Verfahren einen engen Anwendungsbereich, und sie weisen die folgenden Mängel auf.
So besteht beispielsweise bei einer asymmetrischen Synthese als einem der biochemischen Verfahren, die unter Verwendung von Bäcker-Hefe oder Dehydrogenase durchgeführt wird, die Gefahr, daß die Ausbeute oder die optische Reinheit des gewünschten Produktes stark abnimmt in Abhängigkeit von der Löslichkeit des verwendeten Substrats in Wasser. Es ist schwierig, dieses Verfahren auf wasserunlösliche Verbindungen anzuwenden.
Auch bei einer asymmetrischen Umesterungsreaktion als einem anderen der biochemischen Verfahren, bei der Tributyrin und ein sekundärer Alkohol in einem organischen Lösungsmittel unter Verwendung von Lipase einer Umesterung unterworfen werden, ist die Reaktionsgeschwindigkeit sehr niedrig, und darüber hinaus sind einige weitere Stufen zur Erzielung der gewünschten Verbindung erforderlich, da die erhaltene optisch aktive Verbindung auf Butylester beschränkt ist.
Andererseits gibt es bei den organisch-chemischen Verfahren viele Fälle, bei denen die optische Reinheit und die chemische Ausbeute niedrig sind in Abhängigkeit vom verwendeten Substrat, und die erhaltene optisch aktive Verbindung ist auf eine Verbindung mit einem niedrigen Molekulargewicht beschränkt. Daher ist es nach diesen Verfahren schwierig, optisch aktive Verbindungen herzustellen, die als Zusätze für die Zugabe zu smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen für die Bildung von Flüssigkristall- Zusammensetzungen oder als Ausgangsmaterialien für diese Zusätze brauchbar sind.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, optisch aktive Verbindungen zu finden, die insbesondere verwendbar sind als Ausgangsmaterialien für eine optisch aktive Verbindung mit einer hohen Kompatibilität mit bekannten smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen und die eine Flüssigkristall-Zusammensetzung mit einem hohen Ps-Wert ergeben können, wenn sie den smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen zugesetzt werden, wobei aus diesem Ausgangsmaterial leicht eine optisch reaktive Verbindung hergestellt werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung der obengenannten optisch aktiven Verbindungen zu schaffen.
Ziel der Erfindung ist es ferner, eine optisch aktive Verbindung mit einer hohen Kompatibilität mit bekannten smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen zu finden, die eine Flüssigkristall-Zusammensetzung mit einem hohen Ps-Wert ergeben kann, wenn sie den smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen zugesetzt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe die obengenannte optisch aktive Verbindung leicht hergestellt werden kann.
Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
Die Gegenstände der Erfindung sind:
eine optische aktive Verbindung der allgmeinen Formel
worin A¹ eine Tetrahydro-2-pyranyl- oder 1-Ethoxyethyl- Gruppe bedeutet;
eine optisch aktive Verbindung der allgemeinen Formel
worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen und A¹ eine Tetrahydro-2-pyranyl- oder 1-Ethoxyethyl-Gruppe bedeuten; und
eine optische aktive Verbindung der allgemeinen Formel
worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der optisch aktiven Verbindungen (1) und (2), das dadurch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt:
die Verwendung eines racemischen Alkohols der allgemeinen Formel
worin A¹ wie oben definiert ist,
mit einem Ester einer Fettsäure mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen und 2,2,2-Trichlorethanol oder einem Vinylester einer Fettsäure der allgemeinen Formel
H₂C=CR²-O-CO-R³ (3)
worin R² ein Wasserstoffatom oder die Methylgruppe und R³ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet,
in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Enzyms mit einer Esterase-Aktivität, um nur die R-Form des racemischen Alkohols (5) in den Ester zu überführen, und
die Abtrennung der nicht-umgesetzten S-Form des racemischen Alkohols (5) von der Reaktionsmischung.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine optische aktive Verbindung der allgemeinen Formel
worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, R⁴ eine Alkyl- oder Alkyloxy-Gruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen und A²
worin X¹ für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Cyanogruppe steht, oder
worin X¹ wie oben definiert ist, bedeuten.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der optisch aktiven Verbindung der Formel (4), das dadurch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt
die Veresterung einer Verbindung der allgemeinen Formel
R⁴-A²-COOH (7)
worin R⁴ und A² wie oben definiert sind,
mit einer optisch aktiven Verbindung der allgemeinen Formel
worin R¹ wie oben definiert ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optisch aktive Verbindung der allgemeinen Formel
eine optisch aktive Verbindung der allgemeinen Formel
und eine optisch aktive Verbindung (einen Fettsäureester von 1-(p-Hydroxyphenylethanol) der allgemeinen Formel
In der vorliegenden Erfindung wird die R-Form eines Alkohols der Formel (1) als "(R)-(1)-Alkohol" bezeichnet, die S-Form eines Alkohols der Formel (1) wird als "(S)-(1)-Alkohol" bezeichnet, die R-Form eines Esters der Formel (2) wird als "(R)-(2)-Ester" bezeichnet, und die S-Form eines Esters der Formel (2) wird als "(S)-(2)-Ester" bezeichnet.
Die optisch aktiven Verbindungen (1) und (2) sind Zwischenprodukte der optisch aktiven Verbindung (3). Das heißt, der optisch aktive Alkohol (1) ist eine Verbindung, in der die Hydroxylgruppe an ihrem aromatischen Ring durch den Substituenten A¹ geschützt ist unter Bildung der Verbindung (2), in der nur die Hydroxylgruppe an dem asymmetrischen Kohlenstoffatom verestert ist. Außerdem wird nur der Substituent (die Schutzgruppe) A¹ durch Hydrolyse aus der Verbindung (2) entfernt, wobei leicht die optisch aktive Verbindung (3) gebildet wird. Daher ist es erforderlich, daß der Substituent A¹ leicht aus der Verbindung (2) entfernt werden kann und keine Aufspaltung der Esterbindung in der Verbindung (2) hervorgerufen wird, wenn der Substituent A¹ entfernt wird. Um die obengenannten Bedingungen zu erfüllen, ist erfindungsgemäß der Substituent A¹ beschränkt auf die Tetrahydro-2-pyranyl-Gruppe und die 1-Ethoxyethyl-Gruppe. Wenn eine andere Gruppe als die obengenannten beiden Gruppen als Substituent A¹ verwendet wird, ist es schwierig, die Verbindung (3) herzustellen.
Zur Entfernung des Substituenten A¹ aus der Verbindung (2) wird beispielsweise ein gemischtes Lösungsmittel aus Essigsäure, Dioxan und Wasser und dgl. verwendet.
In den optisch aktiven Verbindungen (1), (2) und (3) ist die Gruppe R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatomen. Die Alkylgruppe R¹ kann ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten. Wenn die Gruppe R¹ eine solche mit 16 oder mehr Kohlenstoffatomen ist, kann nicht erwartet werden, daß eine Flüssigkristall-Zusammensetzung, die durch Zugabe eines aus einer solchen Verbindung hergestellten Additive zu Flüssigkristallen erhalten worden ist, bevorzugte Eigenschaften als Flüssigkristalle aufweist. Auch haben Flüssigkristall-Zusammensetzungen, die durch Zugabe der Verbindung der Formel (4), in der R¹ eine Alkylgruppe mit mehr als 15 Kohlenstoffatomen ist, zu Flüssigkristallen hergestellt worden sind, eine hohe Viskosität, so daß die Ansprechempfindlichkeit bzw. -geschwindigkeit gering ist. Außerdem kann nicht erwartet werden, daß Verbindungen mit anderen Gruppen als der Alkylgruppe, wie sie oben für R¹ definiert ist, ausgezeichnete Eigenschaften als Flüssigkristalle aufweisen. Sie haben ferner die Neigung, die Wärmebeständigkeit der smektischen Phase schnell zu verringern, wenn sie Flüssigkristallen zugesetzt werden. Die hier verwendete Alkylgruppe umfaßt eine halogenierte Alkylgruppe, in der ein Wasserstoffatom durch ein Halogenatom substituiert ist, eine Gruppe, in der eine Ätherbindung in die Alkylgruppe eingeführt ist, eine Gruppe, in der eine Esterbindung in die Alkylgruppe eingeführt ist. Zusätzlich zu diesen Gruppen kann als Gruppe R¹ auch ein Rest von Alkyläthern mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom, ein Rest eines Milchsäurederivats, ein Rest eines Aminosäurederivats, ein Rest eines Apfelsäurederivats und dgl. verwendet werden.
Konkrete Beispiele für die Alkylgruppe R¹ sind beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Pentyl-, 1- oder 2-Methylbutyl-, Hexyl-, 1- oder 3- Methylpentyl-, Heptyl-, 1- oder 4-Methylhexyl-, Octyl-, 1-Methylheptyl-, Nonyl-, 1- oder 6-Methyloctyl-, Decyl-, 1-Methylnonyl-, Undecyl-, 1-Methyldecyl-, Dodecyl-, 1-Methylundecyl- Gruppen und dgl. Die Alkylgruppe R¹ ist auf die beispielhaft angegebenen Gruppen nicht beschränkt. Die Alkylgruppe R¹ kann ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten.
Die optisch aktive Verbindung (3) ist verwendbar als Ausgangsmaterial für chirale Dotierungsmittel (Additive) mit einer hohen Kompatibilität mit verschiedenen bekannten Flüssigkristallen. Beispiele für chirale Dotierungsmittel, die smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen zugesetzt werden sollen, sind folgende:
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet und R¹ wie oben definiert ist
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind
worin R und R¹ wie oben definiert sind und dgl.
Die chiralen Dotierungsmittel können aus der nachstehend angegebenen Verbindung (3) hergestellt werden. Wenn die chiralen Dotierungsmittel, die aus der erfindungsgemäßen Verbindung (3) hergestellt sind, smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen zugesetzt werden, können die erhaltenen Mischungen hohen Ps-Werte in der smektischen Phase oder in der nematischen Phase und die gewünschte Helixsteigung aufweisen.
Außerdem sind alle optisch aktiven Verbindungen (1), (2) und (3) geeignet für die Verwendung als Ausgangsmaterialien für Arzneimittel, landwirtschaftliche Chemikalien, Parfüme und dgl.
In der erfindungsgemäßen optisch aktiven Verbindung der Formel (4)
steht die Gruppe R⁴ für eine Alkyl- oder Alkyloxygruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, die Gruppe A² steht für
worin X¹ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Cyanogruppe darstellt, oder
worin X¹ wie oben definiert ist.
Wenn die Gruppe R⁴ eine solche mit 16 oder mehr Kohlenstoffatomen ist, weisen die Flüssigkristall-Zusammensetzungen, die durch Zugabe der Verbindung (4) zu Flüssigkristallen erhalten worden sind, eine hohe Viskosität auf, und deshalb ist ihre Ansprechzeit langsam (lang). Verbindungen, wie sie oben für die Gruppe R⁴ definiert sind, sind nicht geeignet, da sie die Neigung haben, die Wärmebeständigkeit der smektischen Phase schnell zu verringern, wenn sie Flüssigkristallen zugesetzt werden.
Beispiele für die Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen der Gruppe R⁴ sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Pentyl-, 1- oder 2-Methylbutyl-, Hexyl-, 1- oder 3-Methylpentyl-, Heptyl-, 1- oder 4-Methylhexyl-, Octyl-, 1-Methylheptyl-, Nonyl-, 1- oder 6-Methyloctyl-, Decyl-, 1-Methylnonyl-, Undecyl-, 1-Methyldecyl-, Dodecyl-, 1-Methylundecylgruppen und dgl. Die Alkylgruppe R⁴ ist nicht auf die beispielhaft angegebenen Gruppen beschränkt. Die Alklygruppe R⁴ kann ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten.
Beispiele für die Alkyloxygruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen der Gruppe R⁴ sind Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, Isobutoxy-, Pentyloxy-, 1- oder 2-Methylbutyloxy-, Hexyloxy-, 1- oder 3-Methylpentyloxy-, Heptyloxy-, 1- oder 4-Methylhexyloxy-, Octyloxy-, 1-Methylheptyloxy-, Nonyloxy-, 1- oder 6-Methyloctyloxy-, Decyloxy-, 1-Methylnonyloxy-, Undecyloxy-, 1-Methyldecyloxy-, Dodecyloxy-, 1-Methylundecyloxygruppen und dgl. Die Alkyloxygruppe R⁴ ist nicht auf die beispielhaft angegebenen Gruppen beschränkt. Die Alkyloxygruppe R⁴ kann ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten.
In der Formel (4) bedeutet die Gruppe A²
Es kann angenommen werden, daß die für die Bildung von ferroelektrischen Flüssigkristallen erforderliche smektische Phase leicht erhalten werden kann, da die optisch aktive Verbindung (4) eine solche Gruppe aufweist.
Wenn X¹ in der Formel (4) kein Wasserstoffatom, kein Halogenatom und keine Cyanogruppe ist, ist es außerdem schwierig, durch Zugabe der Verbindung mit einer solchen Struktur eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung zu erhalten.
Bezüglich der optisch aktiven Verbindung (4) mit zwei asymmetrischen Kohlenstoffatomen gibt es die (S,S)-Form, die (S,R)-Form, die (R,S)-Form und die (R,R)-Form in bezug auf jedes asymmetrische Kohlenstoffatom.
Vorzugsweise beträgt die optische Reinheit der Verbindung (4) 100%, da die ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzungen erhalten werden können durch Zugabe einer geringen Menge (2 bis 10 Gew.-%) der Verbindung (4) und der Einfluß bezüglich der Phasenumwandlungstemperatur der smektischen Phase vernachlässigt werden kann. Wenn jedoch die optische Reinheit nicht weniger als etwa 85% beträgt, können die Verbindungen (4) ohne Problem zur Herstellung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung verwendet werden.
Die optisch aktiven Verbindungen (4) sind in der Regel weiß, obgleich ihre Farbe variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Kohlenstoffatome der Gruppe R⁴, der Alkyl- oder Alkyloxygruppen.
Die optisch aktiven Verbindungen (4) weisen eine hohe Kompatibilität mit vielen bekannten Flüssigkristallen auf, und sie können daher im Gemisch damit als Komponente für Flüssigkristall-Materialien verwendet werden. Insbesondere dann, wenn die Verbindungen (4) smektischen Flüssigkristallen zugesetzt werden, können die erhaltenen Gemische hohe Ps-Werte in der smektischen Phase aufweisen.
Die optisch aktiven Verbindungen (1), (2), (3) und (4) können wie folgt hergestellt werden:
Die Verbindung (3) wird hergestellt durch Entfernung der Schutzgruppe A¹ aus der Verbindung (2), die durch asymmetrische Umesterung des racemischen Alkohols (5) mit dem Fettsäureester von 2,2,2-Trichloroethanol oder dem Vinylester (6) in dem organischen Lösungsmittel in Gegenwart des Enzyms mit einer Esterase-Aktivität erhalten worden ist.
Die optisch aktive Verbindung (3) [optisch aktiver Ester von Fettsäure und 1-(p-Hydroxyphenyl)ethanol] wird beispielsweise nach dem folgenden Reaktionsschema hergestellt:
Die optisch aktiven Verbindungen (1) und (2) werden hergestellt, indem man einen racemischen Alkohol der Formel
worin A¹ wie oben definiert ist, einer Zerlegung in die optischen Antipoden unterwirft. Der optisch aktive Alkohol der Formel (1) enthält die S-Form oder die R-Form des Alkohols. Der optisch aktive Ester der Formel (2) ist der Fettsäureester, der dem optisch aktiven Alkohol (1) entspricht. In dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird der racemische Alkohol (5) mit einem Ester einer Fettsäure mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen und von 2,2,2-Trichlorethanol oder einem Vinylether einer Fettsäure der Formel (6)
H₂C=CR²-O-CO-R³ (6)
worin R² ein Wasserstoffatom oder die Methylgruppe und R³ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Enzyms mit einer Esterase-Aktivität umgesetzt. Da das Enzym mit einer Esterase-Aktivität selektiv nur die R-Form des racemischen Alkohols (5) gemäß der obengenannten Reaktion verestern kann, können der (R)-(2)-Test und der (S)-(1)-Alkohol erhalten werden. Auch kann der (R)-(2)-Ester durch Hydrolyse unter Verwendung eines Alkalihydroxids, wie KOH oder NaOH, in den (R)-(1)-Alkohol überführt werden, und andererseits kann der (S)-(1)-Alkohol durch Veresterung in den (S)-(2)- Ester überführt werden.
Das Verfahren zur Herstellung des racemischen Alkohols (5) unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, und es können beliebige Verfahren durchgeführt werden, so lange dabei der racemische Alkohol (5) erhalten wird.
So kann beispielsweise der racemische Alkohol der Formel (5), in dem A¹ eine Ethoxxyethylgruppe darstellt, erhalten werden durch Schützen der Hydroxylgruppe von p-Hydroxyacetophenon mit Ethylvinyläther und Reduzieren des dabei erhaltenen Produkts mit einem Reduktionsmittel, wie Natriumborhydrid. In entsprechender Weise kann der racemische Alkohol der Formel (5), worin A¹ eine Tetrahydro-2-pyranyl-Gruppe darstellt, erhalten werden durch Schützen der Hydroxylgruppe von p-Hydroxyacetophenon mit Dihydropyran
und Reduzieren.
Der Ester der Fettsäure mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen und von 2,2,2-Trichlorethanol oder der Vinylester der Fettsäure der Formel (6):
H₂C=CR²-O-CO-R³ (6)
worin R² ein Wasserstoffatom oder die Methylgruppe und R³ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, werden als Acylierungsmittel in der obengenannten Reaktion verwendet. Die Anzahl der Kohlenstoffatome der Fettsäure in dem Fettsäureester von 2,2,2-Trichloroethanol oder in dem Vinylester (6) entspricht der Anzahl der Kohlenstoffatome der Gruppe R¹ in den Verbindungen (2) und (3), so daß das gewünschte Produkt erhalten werden kann durch geeignete Auswahl und Verwendung der Fettsäure mit der gewünschten Anzahl von Kohlenstoffatomen.
Beispiele für Fettsäureester von 2,2,2-Trichloroethanol sind 2,2,2-Trichlorethylacetat, 2,2,2-Trichloroethylbutyrat, 2,2,2-Trichloroethylheptanoat und dgl.
Beispiele für den Vinylester von Fettsäuren sind Isopropenylacetat, Vinylacetat, Vinylvalerat, Vinyloctanoat und dgl.
Bezüglich des Vinylesters der Fettsäure (6) gilt, daß dann, wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe R³ 9 oder mehr beträgt, es schwierig ist, Ester der Formel (6) zu synthetisieren, in denen R³ eine Alkylgruppe mit 9 oder mehr Kohlenstoffatomen bedeutet, und eine solche Synthese ist wirtschaftlich nachteilig.
Als Enzym mit einer Esterase-Aktivität kann jedes beliebige Enzym ohne Beschränkung verwendet werden, so lange das Enzym asymmetrisch nur die R-Form des racemischen Alkohols (5) verestern kann. Sowohl Enzyme, die von Mikroorganismen gebildet werden, als auch Enzyme, die aus Tieren stammen, können verwendet werden. Es können auch Enzyme verwendet werden, die bereits auf den Markt gebracht sind oder nicht.
Beispiele für Enzyme, die von Mikroorganismen abgeleitet sind, sind Enzyme, die gebildet werden von Mikroorganismen, die zu Pseudomonas (Pseudomonas aeruginosa), Achromobacterium (Achromobacterium viscosm) oder Candida (Candida cylindracea) gehören. Beispiele für Enzyme, die aus Tieren stammen, sind Enzyme, die im Pankreas von Schweinen gebildet werden. Die erfindungsgemäß verwendbaren Enzyme sind darauf jedoch nicht beschränkt.
Beispiele für Enzyme, die auf den Markt gebracht worden sind, sind "Lipase Amano P" (Warenzeichen), ein im Handel erhältliches Produkt der Firma Amano Seiyaku Kabushiki Kaisha, "Lipase Toyo" (Warenzeichen), ein im Handel erhältliches Produkt der Firma Toyo Jozo Kabushiki Kaisha, "Pancreatin Lipase" (Warenzeichen), ein im Handel erhältliches Produkt der Firma Amano Seiyaku Kabushiki Kaisha, "Pancreatin Lipase" (Warenzeichen), ein im Handel erhältliches Produkt der Firma SIGUMA Chemical Company, "Lipase B" (Warenzeichen) für ein im Handel erhältliches Produkt der Firma Wako Junyaku Kabsihiki Kaisha, "Lipase MY" (Warenzeichen), ein im Handel erhältliches Produkt der Firma Meito Sangyo Kabushiki Kaisha und dgl.
Es kann jedes beliebige organische Lösungsmittel bei der Zerlegung in die optischen Antipoden ohne spezielle Beschränkung verwendet werden, so lange der racemische Alkohol (5) und das Acylierungsmittel darin gelöst werden können und die Esterase- Aktivität des Enzyms nicht verhindert wird. Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel sind Diethyläther, Methylethyläther, Diisopropyläther, n-Hexan, Cyclohexan, n-Heptan, Toluol und dgl.
Die Lösung, die den racemischen Alkohol (5), das Acylierungsmittel und das Enzym mit der Esterase-Aktivität in dem organischen Lösungsmittel enthält, kann nach irgendeinem beliebigen Verfahren ohne spezielle Beschränkung hergestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, daß der racemische Alkohol (5), das Acylierungsmittel und das Enzym mit der Esterase- Aktivität auf einmal dem organischen Lösungsmittel zugesetzt werden zur Herstellung der Lösung. Es ist auch möglich, die Lösung oder Dispersion des racemischen Alkohols (5), die Lösung oder Dispersion des Acylierungsmittels und die Lösung oder Dispersion des Enzyms getrennt herzustellen und sie dann miteinander zu mischen zur Herstellung der gewünschten Lösung. Ferner ist es möglich, die Lösung einer Komponente, die in dem Lösungsmittel schwerlöslich ist, jedoch beim Erhitzen gelöst werden kann, zuerst herzustellen und die andere Lösung dazu zuzugeben.
Vorzugsweise beträgt die Menge des Acylierungsmittels, bezogen auf den racemischen Alkohol (5), 0,5 bis 2 Mol, insbesondere 1 bis 1,5 Mol, pro Mol Alkohol (5). Wenn die Menge des Acylierungsmittels weniger als 0,5 Mol pro Mol des Alkohols (5) beträgt, kann nicht die gesamte R-Form des racemischen Alkohols (5) in den Ester überführt werden, da die Molmenge des Acylierungsmittels kleiner ist als diejenige der R-Form des Alkohols (5). Wenn andererseits die Menge des Acylierungsmittels mehr als 2 Mol pro Mol des Alkohols (5) beträgt, steigt die Menge des Acylierungsmittels, die an der Reaktion nicht teilnimmt, so daß es wirtschaftlich nachteilig ist.
Vorzugsweise beträgt die Menge des Enzyms mit der Esterase- Aktivität 10 bis 600 g, insbesondere 100 bis 500 g, pro Mol des racemischen Alkohols (5). Wenn die Menge des Enzyms weniger als 10 g beträgt, ist die Reaktionsgeschwindigkeit so langsam, daß es wirtschaftlich nachteilig ist. Wenn andererseits die Menge des Enzyms mehr als 600 g beträgt, kann die Reaktionsgeschwindigkeit für die Menge des verwendeten Enzyms nicht erhöht werden, so daß es wirtschaftlich nachteilig ist.
Vorzugsweise beträgt die Konzentration der Summe von racemischem Alkohol (5) und Acylierungsmittel 0,1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Lösung. Wenn die Konzentration weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, ist die Ausbeute des erhaltenen Produkts gering, bezogen auf die Menge der verwendeten Lösung, so daß es wirtschaftlich nachteilig ist. Wenn andererseits die Konzentration mehr als 50 Gew.-% beträgt, wird die Reaktionsgeschwindigkeit herabgesetzt in Abhängigkeit von der zu hohen Konzentration, wodurch die Ausbeute abnimmt.
Die Reaktion wird bei einer Temperatur in der Regel von 10 bis 40°C, vorzugsweise von 25 bis 30°C, durchgeführt, da ein Enzym mit Esterase-Aktivität verwendet wird.
Die Reaktionszeit variiert in Abhängigkeit von der Art des racemischen Alkohols (5) und der Art des Enzyms mit Esterase- Aktivität, dem Verhältnis zwischen dem verwendeten Alkohol (5) und dem verwendeten Enzym und den Reaktionsbedingungen, wie z. B. den Rührbedingungen, so daß sie nicht allgemein angegeben werden kann. In der Regel beträgt die Reaktionszeit vorzugsweise 1 bis 150 Stunden, insbesondere 24 bis 96 Stunden.
Das Ende der Reaktion kann durch Messung der Umwandlung des racemischen Alkohols (5) in den Ester durch Gaschromatographie bestätigt werden, d. h., die Reaktion ist beendet, wenn die Umwandlung konstant ist.
Die so erhaltene Reaktionsmischung wird filtriert, um das Enzym mit Esterase-Aktivität zu entfernen. Nach der Entfernung des organischen Lösungsmittels, je nach Bedarf, wird dann der (R)-(2)-Ester von dem (S)-(1)-Alkohol abgetrennt, beispielsweise durch Anwendung der Silicagel-Säulenchormatographie. Wenn das erhaltene Produkt Alkohole enthält, die durch Acylierung gebildet worden sind, oder wenn es das nicht-umgesetzte Acylierungsmittel enthält, kann ferner eine Reinigung, wie z. B. eine Verdampfung, durchgeführt werden. Als Entwicklungslösungsmittel, das in der Säulenchromatographie angewendet wird, kann ein Gemisch aus Ethylacetat und n-Hexan (Ethylacetat/n-Hexan = 1/4 bis 1/20, bezogen auf das Volumen), ein Gemisch aus Chloroform und Methanol (Chloroform/ Methanol = 1/10 bis 1/40, bezogen auf das Volumen) und dgl. verwendet werden.
Das von der Reaktionsmischung abgetrennte verwendete Enzym kann wiederverwendet werden.
Die Identifizierung der Verbindungen (1) und (2) kann durchgeführt werden durch Messung des ¹H-NMR-Spektrums, des IR-Spektrums und der spezifischen Drehung.
Dann wird der erhaltene (R)-(2)-Ester chemisch oder enzymatisch hydrolysiert, wobei leicht der (R)-(1)-Alkohol gebildet wird, der ein Enantiomer des (S)-(1)-Alkohols ist. Auch der (S)-(1)-Alkohol wird verestert unter Bildung des (S)-(2)- Esters, der ein Enantiomer des (R)-(2)-Esters ist.
Auf diese Weise können die optisch aktiven Verbindungen (1) und (2) in Ausbeuten von 80 bis 90% erhalten werden.
Die optisch aktive Verbindung (2) kann leicht in die optisch aktive Verbindung (3) (den Fettsäureester von p-Hydroxyphenylethanol) überführt werden durch Entfernung der Schutzgruppe A¹.
Dann wird die optisch aktive Verbindung der Formel (4):
worin A², R¹ und R⁴ wie oben definiert sind,
hergestellt, indem man eine Verbindung der Formel (7)
R⁴-A²-COOH (7)
worin R⁴ und A² wie oben definiert sind,
einer Veresterung mit der Verbindung der Formel (3) unterwirft
worin R¹ wie oben definiert ist.
So wie beispielsweise die Verbindung der Formel (4), in der R⁴ eine Alkylgruppe und A²
darstellt, beispielsweise nach dem folgenden Reaktionsschema hergestellt:
Das heißt, der Methylester der Terephthalaldehydsäure wird umgesetzt mit einem Diol mit einer Alkylgruppe, die der Gruppe R⁴ der gewünschten Verbindung (4) entspricht, unter Bildung eines trans-2-(p-Carbomethoxyphenyl)-5-alkyl- 1,3-dioxans. Dann wird das Dioxan mit KOH/MeOH (1 Äquivalent) hydrolysiert unter Bildung einer Verbindung der Formel (7). Schließlich wird die Verbindung (7) mit dem Fettsäureester von 1-(p-Hydroxyphenyl)ethanol der Formel (3) umgesetzt unter Bildung der gewünschten Verbindung (4).
Die Verbindung der Formel (4), in der A²
bedeutet, wird auch beispielsweise hergestellt nach dem folgenden Reaktionsschema:
Das heißt, Chlorwasserstoffgas wird durch ein p-Alkyloxy- oder p-Alkylcyanobenzol in einem Gemisch aus absolutem Ethanol und wasserfreiem Benzol hindurchgeleitet unter Bildung eines Imidethyläthers [Reaktion (1)], dann wird der Äther mit Ammoniakgas in Ethanol umgesetzt unter Bildung eines p-Alkoxy- oder p-Alkyl-phenylamidinhydrochlorids [Reaktion (2)] und das Hydrochlorid wird mit Diethylethoxymethylenmalonat in einer Natriummethylatlösung (Natrium/EtOH) umgesetzt unter Bildung eines Ethyl-2-(p-alkyloxyphenyl)- 4-hydroxypyrimidincarboxylats oder Ethyl-2-(p-alkylphenyl)- 4-hydroxypyrimidin-5-carboxylats [Reaktion (3)]. Nachdem die Hydroxylgruppe in der 4-Position des Pyrimidinringes mit POCl₃ halogeniert (chloriert) worden ist [Reaktion (4)], wird eine Hydrierung mit Pd/BaSO₄ durchgeführt unter Bildung eines Ethyl-2-(p-alkyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylats oder Ethyl-2-(p-alkylphenyl)pyrimidin-5-carboxylats [Reaktion (5)]. Das erhaltene Carboxylat wird in KOH/MeOH (1-N- Lösung) hydrolysiert unter Bildung einer 2-(p-Alkyloxyphenyl)- pyrimidin-5-carbonsäure oder einer 2-(p-Alkylphenyl)pyrimidin- 5-carbonsäure der Formel (7). Die Veresterung der Verbindung (7) mit dem Fettsäureester von 1-(p-Hydroxyphenyl)- ethanol der Formel (3) wird durchgeführt zur Herstellung der gewünschten Verbindung (4).
Die Veresterung der Verbindung (7) und der Verbindung (3) kann durchgeführt werden unter Anwendung irgendeines bekannten Verfahrens, wie z. B. des DCC-Verfahrens oder des Säurechloridverfahrens, und die optisch aktive Verbindung (4) kann in einer Ausbeute von 80 bis 90% hergestellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele näher beschrieben und erläutert, in denen alle Prozentsätze und Teile, wenn nicht anderes angegeben ist, auf das Gewicht bezogen sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung keineswegs auf diese Beispiele beschränkt ist.
In jedem Beispiel ist eine Verbindung mit zwei asymmetrischen Kohlenstoffatomen der Einfachheit halber als (S,S)-Form, (S,R)-Form, (R,S)-Form oder (R,R)-Form ausgedrückt, die eine absolute Konfiguration darstellt, die natürlich aufgrund der Ausgangsmaterialien erwartet werden kann, so daß eine absolute Konfiguration der Verbindung nicht angegeben ist.
Auch bei der Auftrennung in die optischen Antipoden unter Verwendung eines Enzyms ist ein Enantiomer, das erhalten wird, durch Durchführung der Umesterung mit einem Fettsäureester von 2,2,2-Trichlorethanol oder einem Vinylester (6) ausgedrückt durch die R-Form entsprechend der Beschreibung im "Journal of American Chemical Society", 107, 7072 (1985).
Beispiel 1 Herstellung von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol
i) Zuerst wurde 4-(1-Ethoxyethoxy)acetophenon wie nachstehend angegeben hergestellt.
In 100 ml Diethyläther wurden 13,6 g (0,1 Mol) p-Hydroxyacetophenon und Vinyläther gelöst, es wurde 1 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure zu der erhaltenen Lösung zugegeben, und die Mischung wurde 4 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt und dann 16 Stunden lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Die Reaktionsmischung wurde mit 50 ml einer 0,1 N wäßrigen Natriumhydroxidlösung zweimal gewaschen und dann dreimal mit Wasser gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man 20,5 g 4-(1-Ethoxyethoxy)acetophenon erhielt (Ausbeute 92%).
Die δ-Werte (ppm) des ¹H-NMR-Spektrums des Produkts (300 MHz, CDCl₃) waren wie folgt:
1.17 (t, 3H), 1.51 (d, 3H),
2.52 (s, 3H), 3.50 (m, 1H),
3.72 (m, 1H), 5.48 (q, 1H),
6.95 (d, 2H), 7.88 (d, 2H).
ii) Dann wurde 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol wie folgt hergestellt:
In 100 ml Ethanol wurden 15,0 g (72 mMol) 4-(1-Ethoxyethoxy) acetophenon, wie es im Beispiel (i) erhalten worden war, gelöst, es wurden 2,2 g (58 mMol) NaBH₄ zugegeben, und die Mischung wurde 5 Stunden lang reagieren gelassen. Nachdem das Ethanol unter vermindertem Druck abdestilliert worden war, wurden 200 ml Äther zugegeben, und die resultierende Mischung wurde mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure gewaschen, dann mit Wasser gewaschen und schließlich mit einer wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man 13,6 g 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl) ethanol erhielt (Ausbeute 90%).
Die δ-Werte (ppm) des ¹H-NMR-Spektrums des Produkts (300 MHz, CDCl₃) waren wie folgt:
1.17 (t, 3H), 1.44 (d, 3H),
1.46 (d, 3H), 1.93 (s, 1H),
3.52 (m, 1H), 3.76 (m, 1H),
4.82 (m, 1H), 5.34 (q, 1H),
6.94 (d, 2H), 7.27 (d, 2H).
Beispiel 2 Auftrennung von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)-ethanol in die optischen Antipoden
i) Zuerst wurde die Umesterung mit 2,2,2-Trichlorethylbutyrat wie folgt durchgeführt:
Zu 120 ml wasserfreiem Diethyläther wurden 21 g (0,1 Mol) 1- (4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol, 22,4 g (0,1 Mol) 2,2,2- Trichloroethylbutyrat und 25,2 g Lipase P (im Handel erhältlich von der Firma Amano Seiyaku Kabushiki Kaisha) zugegeben, und die Mischung wurde 90 Stunden lang bei 25°C unter Rühren reagieren gelassen. Die Reaktionsmischung wurde abgesaugt zur Entfernung von Lipase P, das Filtrat wurde eingeengt, und das Konzentrat wurde dann durch Silicagelchromatographie gereinigt [Ethylacetat/n-Hexan = 1/4, bezogen auf das Volumen (das gilt auch für die nachstehenden Angaben)], wobei man 9,6 g der S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol (Ausbeute 91%) und 13,0 g der R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy) phenyl)ethylbutyrat (Ausbeute 93%) erhielt.
Bezüglich des jeweils erhaltenen Produkts waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse, der IR-Spektralanalyse und der spezifischen Drehung [a] wie folgt:
S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
1.17 (t, 3H), 1.44 (d, 3H),
1.46 (d, 3H), 1.93 (s, 1H),
3.52 (m, 1H), 3.76 (m, 1H),
4.82 (m, 1H), 5.34 (q, 1H),
6.94 (d, 2H), 7.27 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3398, 2974, 2931, 2889, 1612, 1512,
1446, 1381, 1342, 1238, 1176, 1134,
1118, 1076, 1049, 1010,  945,  898,
 837.
[α]=-36.1° (CHCl₃, c=1).
R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethylbutyrat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.90 (t, 3H), 1.19 (t, 3H),
1.47 (d, 3H), 1.49 (d, 3H),
1.62 (m, 2H), 2.27 (t, 2H),
3.51 (m, 1H), 3.76 (m, 1H),
5.35 (q, 1H), 5.84 (q, 1H),
6.94 (d, 2H), 7.26 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2974, 2935, 2877, 1735, 1612, 1585,
1512, 1454, 1419, 1381, 1346, 1288,
1176, 1134, 1099, 1076, 1060, 1014,
1003,  941,  898,  833,  551.
[α]=+84.0° (CHCl₃, c=1).
ii) Das Verfahren des Beispiels 2 (i) wurde wiederholt, wobei diesmal 2,2,2-Trichlorethylheptanoat anstelle von 2,2,2- Trichloroethylbutyrat verwendet wurde, wobei man 9,5 g der S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol (Ausbeute 90%) und 14,8 der R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl) ethylheptanoat (Ausbeute 92%) erhielt.
Bezüglich der jeweils erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse, der FT-IR-Spektralanalyse und der spezifischen Drehung [α] wie folgt:
Bezüglich der S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 2 (i) erhaltenen S-Form erzielt bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der IR-Spektralanalyse, [α]=-36,1° (CHCl₃, c=1).
R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethylheptanoat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.84 (t, 3H), 1.19 (t, 3H),
1.24 (m, 6H), 1.47 (d, 3H),
1.49 (d, 3H), 1.58 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 3.49 (m, 1H),
3.76 (m, 1H), 5.35 (q, 1H),
5.83 (q, 1H), 6.94 (d, 2H),
7.25 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2978, 2958, 2931, 2870, 2858, 1735,
1612, 1585, 1512, 1454, 1419, 1377,
1342, 1288, 1238, 1168, 1134, 1118,
1099, 1076, 1057, 1014, 1003,  941,
 898,  833,  551.
[α]=+69.0° (CHCl₃, c=1).
iii) Das Verfahren des Beispiels 2 (i) wurde wiederholt, wobei diesmal Vinylvalerat anstelle von 2,2,2-Trichloroethylbutyrat verwendet wurde, wobei man 9,8 g der S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol (Ausbeute nur 93%) und 11,8 g der R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethylvalerat (Ausbeute 94%) erhielt.
Bezüglich der jeweils erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse, der IR-Spektralanalyse und der spezifischen Drehung [α] die folgenden:
Bezüglich der S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 2 (i) erhaltenen S-Form erzielt bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR-Spektralanalyse, [α]=-36,1° (CHCl₃, c=1).
R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethylvalerat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.86 (t, 3H), 1.19 (t, 3H),
1.26 (m, 2H), 1.47 (d, 3H),
1.49 (d, 3H), 1.59 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 3.50 (m, 1H),
3.76 (m, 1H), 5.35 (q, 1H),
5.83 (q, 1H), 6.94 (d, 2H),
7.25 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2974, 2935, 2877, 1735, 1612, 1585,
1512, 1454, 1419, 1381, 1346, 1288,
1238, 1176, 1134, 1099, 1076, 1060,
1014, 1003,  941,  898,  833,  551.
[α]=+80.2° (CHCl₃, c=1).
iv) Die R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol wurde wie folgt hergestellt:
In 210 ml einer 1N-Ethanollösung von Kaliumhydroxid wurden 28 g (0,1 Mol) der R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl) ethylbutyrat, wie es in Beispiel 2 (i), (ii) oder (iii) erhalten worden war, gelöst, und die Reaktionsmischung wurde unter vermindertem Druck eingeengt. Zu dem Rückstand wurden 200 ml Äther zugegeben, und es wurde mit einer wäßrigen 2N- Natriumhydroxidlösung zweimal gewaschen und dann mit Wasser dreimal gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert. Der Rückstand wurde durch Silicagelchromatographie (Ethylacetat/n-Hexan = 1/4) gereinigt, wobei man 18,9 g der R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy) phenyl)ethanol erhielt (Ausbeute 90%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse, der IR-Spektralanalyse und der spezifischen Drehung [α wie folgt:
Es wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 2 (i) erhaltenen Verbindung bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR-Spektralanalyse erzielt, [α]=+36,9° (CHCl₃, c=1).
Beispiel 3
2i) Die S-Form eines Fettsäureesters von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol wurde wie folgt hergestellt:
In 50 ml Pyridin wurden 0,05 Mol der S-Form von 1-(4-(1- Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol gelöst, und es wurden 0,06 Mol eines Säurechlorids einer Fettsäure [Butansäure (Buttersäure), Hexansäure, Heptansäure oder Decansäure] portionsweise zu der Mischung zugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Reaktion weitere 10 Stunden lang fortgesetzt, und die Reaktionsmischung wurde unter vermindertem Druck eingeengt. Zu dem Rückstand wurden 100 ml Diethyläther zugegeben, und er wurde mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure, dann mit Wasser und schließlich mit einer 10%igen wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man die S-Form des Fettsäureesters (der dem verwendeten Säurechlorid entsprach) von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol erhielt.
Die Ergebnisse in bezug auf die Ausbeute und die spezifische Drehung [α] der jeweils erhaltenen Verbindung sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
Die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der IR-Spektralanalyse waren folgende:
S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethylbutyrat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.90 (t, 3H), 1.19 (t, 3H),
1.47 (d, 3H), 1.49 (d, 3H),
1.62 (m, 2H), 2.27 (t, 2H),
3.51 (m, 1H), 3.76 (m, 1H),
5.35 (q, 1H), 5.84 (q, 1H),
6.94 (q, 2H), 7.26 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2974, 2935, 2877, 1735, 1612, 1585,
1512, 1454, 1419, 1381, 1346, 1288,
1238, 1176, 1134, 1099, 1076, 1060,
1014, 1003,  941,  898,  833,  551.
S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethylhexanoat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.85 (t, 3H), 1.19 (t, 3H),
1.27 (m, 4H), 1.47 (d, 3H),
1.49 (d, 3H), 1.59 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 3.50 (m, 1H),
3.76 (m, 1H), 5.35 (q, 1H),
5.83 (q, 1H), 6.94 (d, 2H),
7.25 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2978, 2958, 2931, 2870, 1735, 1612,
1585, 1512, 1454, 1377, 1342, 1288,
1242, 1172, 1122, 1057, 1014,  945,
 898,  833,  551.
S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethylheptanoat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.84 (t, 3H), 1.19 (t, 3H),
1.24 (m, 6H), 1.47 (d, 3H),
1.49 (d, 3H), 1.58 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 3.49 (m, 1H),
3.76 (m, 1H), 5.35 (q, 2H),
5.83 (q, 1H), 6.94 (d, 2H),
7.25 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2978, 2958, 2931, 2870, 2858, 1735,
1612, 1585, 1512, 1454, 1419, 1377,
1342, 1288, 1238, 1168, 1134, 1118,
1099, 1076, 1057, 1014, 1003,  941,
 898,  833,  551.
S-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethyldecanoat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.85 (t, 1H), 1.19 (t, 3H),
1.23 (m, 12H), 1.47 (d, 3H),
1.49 (d, 3H), 1.58 (m, 1H),
2.28 (t, 2H), 3.54 (m, 1H),
3.75 (m, 1H), 5.35 (q, 1H),
5.83 (q, 1H), 6.94 (d, 2H),
7.25 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2978, 2954, 2927, 2854, 1735, 1612,
1585, 1512, 1458, 1419, 1377, 1300,
1288, 1238, 1176, 1118, 1076, 1057,
1014, 1003,  941,  902,  833,  551.
ii) Die S-Form eines Fettsäureesters von 1-(4-Hydroxyphenyl) ethanol wurde wie folgt hergestellt:
In etwa 200 ml eines Lösungsmittelgemisches von Essigsäure/ Dioxan/Wasser (Volumenverhältnis 10/5/5) wurden 0,1 Mol jeder S-Form des Fettsäureesters von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy) phenyl)ethanol, wie er in Beispiel 3 (i) erhalten worden war, gelöst, und die Mischung wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man die S-Form des Fettsäureesters von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethanol erhielt.
Die Ausbeute und die spezifische Drehung des jeweils erhaltenen Esters sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
Die Ergebnisse der ¹H-NMR-Analyse und der IR-Spektralanalyse waren wie folgt:
S-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethylbutyrat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.89 (t, 3H), 1.50 (d, 3H),
1.61 (m, 2H), 2.28 (t, 2H),
5.83 (q, 1H), 6.14 (breit s, 1H),
6.77 (d, 2H), 7.20 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3387, 2970, 2935, 2873, 1732, 1705,
1616, 1597, 1516, 1450, 1373, 1265,
1199, 1172, 1091, 1057,  999,  956,
 941,  833,  547.
S-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethylhexanoat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.85 (t, 3H), 1.25 (m, 4H),
1.49 (d, 3H), 1.59 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 5.74 (breit s, 1H),
5.67 (q, 1H), 6.77 (d, 2H),
7.20 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3371, 3024, 2958, 2931, 2870, 1732,
1705, 1616, 1597, 1516, 1450, 1415,
1357, 1288, 1265, 1242, 1222, 1211,
1168, 1099, 1057, 1014, 1003,  956,
 833,  729,  547.
S-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethylheptanoat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.85 (t, 3H), 1.23 (m, 6H),
1.48 (d, 3H), 1.57 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 5.83 (q, 1H),
5.91 (breit s, 1H), 6.77 (d, 2H),
7.22 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3390, 3024, 2954, 2931, 2858, 1732,
1706, 1616, 1597, 1516, 1450, 1377,
1269, 1222, 1168, 1099, 1057,  999,
 949,  833,  725,  644,  547.
S-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethyldecanoat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.85 (t, 3H), 1.23 (m, 12H),
1.49 (d, 2H), 1.58 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 5.51 (breit s, 1H),
5.82 (q, 1H), 6.77 (d, 2H),
7.20 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3394, 3024, 2927, 2854, 1732, 1705,
1616, 1597, 1516, 1450, 1377, 1269,
1207, 1168, 1111, 1057,  999,  952,
 833,  721,  547.
iii) Die R-Form des Fettsäureesters von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy) phenylethanol wurde wie folgt hergestellt:
Das Verfahren des Beispiels 3 (i) wurde wiederholt, wobei diesmal die R-Form von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol verwendet wurde, wobei man die R-Form des Fettsäureesters von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol (welcher dem verwendeten Säurechlorid entsprach) erhielt.
Bezüglich der jeweils erhaltenen Verbindung wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 3 (i) erhaltenen Verbindung bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR- Spektralanalyse erzielt.
iv) Die R-Form des Fettsäuresters von 1-(4-Hydroxyphenyl) ethanol wurde wie folgt hergestellt:
In 700 ml eines Lösungsmittelgemisches von Essigsäure/Dioxan/ Wasser (10/5/5) wurden 0,35 Mol jeweils der R-Form des Fettsäureesters von 1-(4-(1-Ethoxyethoxy)phenyl)ethanol gelöst, und die Mischung wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man die R-Form des Fettsäureesters von 1-(4- Hydroxyphenyl)ethanol erhielt.
Bezüglich des erhaltenen Butyrats und Heptanoats wurden die gleichen Ergebnisse wie für die S-Form des Fettsäureesters von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethanol in Beispiel 3 (ii) bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR-Spektralanalyse erzielt.
Bezüglich des Valerats waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse wie folgt:
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.85 (t, 3H), 1.26 (m, 2H),
1.47 (d, 3H), 1.59 (m, 2H),
2.28 (t, 2H), 5.71 (breit s, 1H),
5.82 (q, 1H), 6.94 (d, 2H),
7.25 (d, 2H).
Tabelle I
Beispiel 4 Herstellung von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethanol
i) Zuerst wurde 4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)-acetophenon wie folgt hergestellt:
In 150 ml Dichlormethan wurden 13,6 g (0,1 Mol) p-Hydroxyacetophenon und 12,5 g 3,4-Dihydro-α-pyran gelöst, wozu 1,1 g Pyrimidinium-p-toluolsulfonat zugegeben wurde, und die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Die Reaktionsmischung wurde mit 50 ml einer 0,5 N wäßriger Natriumhydroxidlösung dreimal und dann dreimal mit Wasser gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man 20,5 g öliges 4-(Tetrahydro- 2-pyranyloxy)acetophenon erhielt (Ausbeute 93%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse wie folgt:
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
1.68 (m, 3H), 1.86 (m, 2H),
1.98 (m, 1H), 2.53 (s, 3H),
3.60 (m, 1H), 3.82 (m, 1H),
5.50 (t, 1H), 7.07 (d, 2H),
7.91 (d, 2H).
ii) 1-(4-Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethanol wurde wie folgt hergestellt:
In 200 ml Ethanol wurden 22,0 g (0,1 Mol) 4-(Tetrahydro- 2-pyranyloxy)acetophenon, wie es im Beispiel 4 (i) erhalten worden war, gelöst, es wurden 2,3 g (58 mMol) NaBH₄ zugegeben, und die Mischung wurde 3 Stunden lang bei 25°C reagieren gelassen. Nachdem das Ethanol unter vermindertem Druck abdestilliert worden war, wurden 200 ml Ethanol zugegeben, und es wurde mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure, dann mit Wasser und schließlich mit einer wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man 19,5 g 1-(4-Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethanol erhielt (Ausbeute 88%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse wie folgt:
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
1.46 (d, 3H), 1.63 (m, 3H),
1.84 (m, 2H), 1.97 (m, 1H),
3.68 (m, 1H), 3.89 (m, 1H),
4.83 (q, 1H), 5.39 (t, 1H),
7.02 (d, 2H), 7.27 (d, 2H).
Beispiel 5 Zerlegung von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethanol in die optischen Antipoden
i) Die asymmetrische Umesterung mit 2,2,2-Trichloroethylbutyrat wurde wie folgt durchgeführt:
Zu 120 ml wasserfreiem Diethyläther wurden 22,2 g (0,1 Mol) 1-(4-Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethanol, 22,4 g (0,1 Mol) 2,2,2-Trichlorethylbutyrat und 25,2 g Lipase P zugegeben, und die Mischung wurde 90 Stunden lang bei 25°C unter Rühren reagieren gelassen. Nachdem die Reaktionsmischung saugfiltriert worden war, um die Lipase P zu entfernen, wurde das Filtrat eingeengt, und das Konzentrat wurde dann durch Silicagelchromatographie gereinigt [Ethylacetat/n- Hexan = 1/4, bezogen auf das Volumen], wobei man 10,2 g der S-Form von 1-(4-Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethanol (Ausbeute 92%) und 13,1 g der R-Form von 1-(4-(Tetrahydro- 2-pyranyloxy)phenyl)ethylbutyrat (Ausbeute 91%) erhielt.
Bezüglich des jeweils erhaltenen Produkts waren die Ergebnisse des ¹H-NMR-Spektrums und der spezifischen Drehung [α] wie folgt:
S-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethanol
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
1.46 (d, 3H), 1.63 (m, 3H),
1.84 (m, 2H), 1.97 (m, 1H),
3.68 (m, 1H), 3.89 (m, 1H),
4.83 (q, 1H), 5.39 (t, 1H),
7.02 (d, 2H), 7.27 (d, 2H).
[α]=-33.6° (CHCl₃, c=1).
R-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethylbutyrat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.90 (t, 3H), 1.19 (t, 3H),
1.47 (d, 3H), 1.49 (d, 3H),
1.62 (m, 2H), 2.27 (t, 2H),
3.51 (m, 1H), 3.76 (m, 1H),
5.35 (q, 1H), 5.84 (q, 1H),
6.94 (d, 2H), 7.26 (d, 2H).
[α]=+34.1° (CHCl₃, c=1).
ii) Die Umsetzung mit Vinylvalerat wurde wie folgt durchgeführt:
Das Verfahren des Beispiels 5 (i) wurde wiederholt, wobei diesmal Vinylvalerat anstelle von 2,2,2-Trichloroethylbutyrat verwendet wurde, wobei man 10,4 g der S-Form von 1-(4-Tetrahydro- 2-pyranyloxy)phenyl)ethanol (Ausbeute 94%) und 13,9 g der R-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethylvalerat (Ausbeute 91%) erhielt.
Für die jeweils erhaltene Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der spezifischen Drehung [a wie folgt:
Bezüglich der S-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenylethanol wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 5 (i) erhaltenen S-Form bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse erzielt, [α]=+34,1° (CHCl₃, c=1).
R-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethylvalerat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.89 (t, 3H), 1.48 (d, 3H),
1.62 (m, 7H), 1.83 (m, 2H),
1.98 (m, 1H), 2.24 (t, 2H),
3.58 (m, 1H), 3.88 (m, 1H),
5.39 (t, 1H), 5.84 (q, 1H),
7.00 (d, 2H), 7.27 (d, 2H).
[a]=+77.4° (CHCl₃, c=1).
Beispiel 6
i) Die S-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl) ethylbutyrat wurde wie folgt hergestellt:
In 50 ml Pyridin wurden 0,05 Mol der S-Form in Beispiel 5 erhaltenen 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl) chlorid portionsweise zugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Reaktion weitere 10 Stunden lang fortgesetzt, und die Reaktionsmischung wurde unter vermindertem Druck eingeengt. Zu dem Rückstand wurden 100 ml Diethyläther zugegeben, und es wurde mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure, mit Wasser und 10%iger wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man die S-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethylbutyrat erhielt (Ausbeute 90%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der spezifischen Drehung [α] wie folgt:
S-Form von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethylbutyrat
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.89 (t, 3H), 1.48 (d, 3H),
1.62 (m, 5H), 1.83 (m, 2H),
1.98 (m, 1H), 2.24 (t, 2H),
3.58 (m, 1H), 3.88 (m, 1H),
5.39 (t, 1H), 5.84 (q, 1H),
7.00 (d, 2H), 7.27 (d, 2H).
[α]=-80.6° (CHCl₃, c=1).
ii) Die S-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethylbutyrat wurde wie folgt hergestellt:
In 150 ml Methanol wurden 0,1 Mol der S-Form von 1-(4-(Tetrahydro- 2-pyranyloxy)phenyl)ethylbutyrat gelöst, es wurde 1,1 g Pyridinium-p-toluolsulfonat zugegeben, und die Mischung wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Dann wurde Methanol unter vermindertem Druck abdestilliert, es wurden 200 ml Äther zugegeben, und die Mischung wurde mit Wasser gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man die S-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethylbutyrat erhielt (Ausbeute 13%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 3 (ii) erhaltenen Verbindung bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse erzielt.
Das Ergebnis bezüglich der spezifischen Drehung [α] betrug -109,8° (CHCl₃, c=1).
iii) Die R-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl)ethylbutyrat wurde wie folgt hergestellt:
In 150 ml Methanol wurde 0,1 Mol der R-Form von 1-(4-Tetrahydro- 2-pyranyloxy)phenyl)ethylbutyrat gelöst, es wurden 1,1 g Pyridinium-p-toluolsulfonat zugegeben, und die Mischung wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Dann wurde das Methanol unter vermindertem Druck abdestilliert, es wurden 200 ml Äther zugegeben und mit Wasser gewaschen. Die resultierende Ätherschicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man die R-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl) ethylbutyrat erhielt (Ausbeute 11%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 3 (iii) erhaltenen Verbindung in der ¹H-NMR-Spektralanalyse erzielt, [α]=110,1° (CHCl₃, c=1).
iv) Die R-Form von 1-(4-Hydroxyphenylethyl)valerat wurde wie folgt hergestellt:
Das Verfahren des Beispiels 3 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal 1-(4-Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethylvalerat anstelle von 1-(4-(Tetrahydro-2-pyranyloxy)phenyl)ethylbutyrat verwendet wurde, wobei man die R-Form von 1-(4-Hydroxyphenyl) ethylvalerat erhielt (Ausbeute 10%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung wurden die gleichen Ergebnisse wie diejenigen der in Beispiel 3 (iii) erhaltenen Verbindung bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse erzielt, [α]=-83,5° (CHCl₃, c=1).
Die optisch aktiven Verbindungen wurden zur leichten Herstellung von optisch aktiven Additiven (chiralen Dotierungsmitteln) verwendet, die eine ausgezeichnete Kompatibilität mit bekannten smektischen Flüssigkristallen oder nematischen Flüssigkristallen hatten und in der Lage waren, Flüssigkristall- Verbindungen mit einem hohen Ps-Wert zu bilden. Die optisch aktiven Verbindungen können nach dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren leicht hergestellt werden.
Beispiel 7 Herstellung der S-Form von 4′-{1′′-(Decanoyloxy)ethyl}-phenyl- 2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat
i) p-Octyloxybenzonitril wurde wie folgt hergestellt:
In 4000 ml Aceton wurden 500 g (4,2 Mol) p-Hydroxybenzonitril und 965 g (5,0 Mol) Octylbromid gelöst, es wurden 828 g (6,0 Mol) wasserfreies Kaliumcarbonat zugegeben, und die Mischung wurde 30 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde das anorganische Salz aus dem Reaktionsgemisch abfiltriert, das Aceton wurde unter vermindertem Druck abdestilliert. Zu dem Rückstand wurden 2000 ml Äther zugegeben, und die Mischung wurde mit einer wäßrigen 2-N-Natriumhydroxidlösung, mit Wasser, dann mit einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen. Die resultierende organische Schicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und der Äther wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man 855 g p-Octyloxybenzonitril (Ausbeute 88%) erhielt.
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse wie folgt:
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.86 (t, 3H), 1.26 (m, 10H),
1.42 (m, 2H), 1.77 (m, 2H),
3.96 (t, 2H), 6.90 (d, 2H),
7.55 (d, 2H).
ii) Ethyl-2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat wurde wie folgt hergestellt:
In einem gemischten Lösungsmittel aus 120 ml wasserfreiem Ethanol und 160 ml wasserfreiem Benzol wurden 170 g (0,74 Mol) p-Octyloxybenzonitril gelöst, es wurde Chlorwasserstoffgas unter Kühlen bei 0°C hindurchgeleitet bis zur Sättigung. Die Reaktion wurde 15 Stunden lang unter Rühren bei Raumtemperatur fortgesetzt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, zu dem Rückstand wurden 300 ml Diethyläther zugegeben. Der Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet, wobei man 150 g rohes p-Octyloxyphenylimidethylätherhydrochlorid erhielt (Ausbeute 65%).
In 800 ml wasserfreiem Ethanol wurden 150 g des erhaltenen Imidethylätherhydrochlorids dispergiert, es wurde Ammoniumgas hindurchgeleitet bis zur Auflösung, und die Mischung wurde 40 Stunden lang unter Rühren bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Das Ethanol wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, und zu dem Rückstand wurden 500 ml Diethyläther zugegeben, wobei ein Niederschlag auftrat. Der Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet, wobei man 101 g p-Octyloxyphenylamidinhydrochlorid erhielt (Ausbeute 74%).
In wasserfreiem Ethanol wurden 100 g (0,37 Mol) des erhaltenen p-Octyloxyphenylamidinhydrochlorids und 14,6 g (0,37 Mol) Diethylethoxyethylenmalonat gelöst, es wurden 7,6 g (0,74 Mol) Natriumethylat zugegeben, und die Mischung wurde 8 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde die erhaltene gelbe Reaktionsmischung unter vermindertem Druck eingeengt, zu dem Konzentrat wurden 500 ml kühles Wasser zugegeben, und mit Essigsäure wurde auf pH 3 eingestellt. Nach dem Filtrieren wurde der Niederschlag mit Wasser gründlich gewaschen und aus THF umkristallisiert, wobei man 90 g Ethyl- 2-(p-octyloxyphenyl)-4-hydroxypyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 65%).
Dann wurden 5 g (0,013 Mol) des erhaltenen Ethyl-2-(p-octyloxyphenyl)- 4-hydroxypyrimidin-5-carboxylats in 25 ml Phosphoroxychlorid gelöst, und die Mischung wurde 3 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Das überschüssige Phosphorsäureoxychlorid wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, und der Rückstand wurde durch Silicagelchromatographie (Entwicklungslösungsmittel CHCl₃) gereinigt, wobei man 4,9 g Ethyl-2-(p-octyloxyphenyl)- 4-chloropyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 91%).
Dann wurden 4,9 g (0,012 Mol) des erhaltenen 2-(p-Octyloxyphenl)- 4-chloropyrimidin-5-carboxylats in 100 ml Ethanol gelöst, und es wurde mit 0,3 g Pd/BaSO₄ in Gegenwart von Kaliumacetat reduziert, wobei man 4,0 g Ethyl-2-(p-octyloxyphenyl) pyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 93%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindungen waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse wie folgt:
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.84 (t, 3H), 1.28 (m, 10H),
1.47 (t, 3H), 1.78 (m, 2H),
4.00 (t, 2H), 4.41 (q, 2H),
6.96 (d, 2H), 8.42 (d, 2H),
9.22 (s, 2H).
iii) Die S-Form von 4′-(1′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl-2-(p- octyloxyphenyl)parimidn-5-carboxylat wurde wie folgt hergestellt:
4,0 g (0,11 Mol) Ethyl-2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat wurden in einer Lösung von 1,1 Äquivalenten Kaliumhydroxid, gelöst in einer 80%igen wäßrigen Ethanollösung, 5 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt, um es zu hydrolysieren.
In 20 ml Methylenchlorid wurden 2,9 g (0,009 Mol) der erhaltenen 2-(p-Octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carbonsäure und 2,6 g (0,009 Mol) der S-Form des Decansäureesters von 1-(p-Hydroxyphenyl) ethanol gelöst, es wurden 1,8 g (0,009 Mol) Dichlorohexylcarbodiimid und 0,9 g (0,009 Mol) Triethylamin zugegeben, und die Mischung wurde 40 Stunden lang reagieren gelassen. Die Reaktionsmischung wurde unter vermindertem Druck eingeengt, es wurden 50 ml Chloroform zu dem Konzentrat zugegeben und mit einer 0,1 N wäßrigen Chlorwasserstoffsäurelösung, mit Wasser, mit einer 0,1 N wäßrigen Kaliumhydroxidlösung und dann mit Wasser gewaschen. Die resultierende organische Schicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, eingeengt und durch Silicagelchromatographie gereinigt (Entwicklungslösungsmittel: Chloroform), wobei man 3,8 g der S-Form von 4′-(1′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl-2-(p-octyloxyphenyl) pyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 71%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse, der FT-IR-Spektralanalyse, der spezifischen Drehung und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=-34,5°C (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 98,9°C.
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.86 (m, 6H), 1.25 (m, 20H),
1.47 (m, 2H), 1.53 (d, 3H),
1.62 (m, 2H), 1.81 (m, 2H),
2.31 (t, 2H), 4.04 (t, 2H),
5.91 (g, 1H), 7.00 (d, 2H),
7.21 (d, 2H), 7.42 (d, 2H),
8.49 (d, 2H), 9.36 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3039, 2954, 2924, 2870, 2854, 1739,
1697, 1589, 1543, 1508, 1465, 1438,
1388, 1377, 1334, 1288, 1257, 1242,
1199, 1168, 1103, 1057, 1010,  976,
 964,  941,  910,  888,  852,  802,
 771,  748,  721,  651,  555,  528,
 497,  486,  451.
Beispiel 8 Herstellung der S-Form von 4′-(1′′-(Heptanoyloxy)ethyl)phenyl- 2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat
Das Verfahren des Beispiels 7 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die S-Form von 1-(p-Hydroxyphenyl)ethylheptanoat anstelle von 1-(p-Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,4 g 4′-(1′′-(Heptanoyloxy)ethyl)phenyl- 2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 68%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse, der FT-IR-Spektralanalyse, der spezifischen Drehung [α] und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=-37,0° (CHCl₃ c=1);
Klarpunkt: 103,9°C.
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.86 (m, 6H), 1.25 (m, 14H),
1.47 (m, 2H), 1.53 (d, 3H),
1.62 (m, 2H), 1.81 (m, 2H),
2.31 (t, 2H), 4.04 (t, 2H),
5.91 (g, 1H), 7.00 (d, 2H),
7.21 (d, 2H), 7.42 (d, 2H),
8.49 (d, 2H), 9.36 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3039, 2954, 2927, 2873, 2854, 1739,
1697, 1589, 1543, 1508, 1465, 1438,
1388, 1377, 1334, 1288, 1257, 1238,
1199, 1168, 1103, 1057, 1018,  976,
 937,  914,  883,  852,  771,  748,
 725,  651,  555,  532.
Beispiel 9 Herstellung der S-Form von 4′-(1′′-(Butanoyloxy)ethyl)phenyl- 2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat
Das Verfahren des Beispiels 7 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die S-Form des Butansäureesters von 1-(p-Hydroxyphenyl) ethanol, wie sie in Beispiel 3 (ii) erhalten worden war, anstelle der S-Form von 1-(p-Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,2 g der S-Form von 4′-(1′′- (Butanoyloxy)ethyl)phenyl-2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin- 5-carboxylat erhielt (Ausbeute 66%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse, der FT-IR-Spektralanalyse, der spezifischen Drehung [α] und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=-40,3° (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 107,8°C.
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.89 (m, 6H), 1.35 (m, 8H),
1.50 (m, 2H), 1.55 (d, 3H),
1.70 (m, 2H), 1.82 (m, 2H),
2.32 (t, 2H), 4.10 (t, 2H),
5.91 (g, 1H), 6.99 (d, 2H),
7.20 (d, 2H), 7.42 (d, 2H),
8.49 (d, 2H), 9.37 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
3040, 2954, 2927, 2873, 2856, 1739,
1697, 1589, 1543, 1508, 1466, 1438,
1390, 1377, 1335, 1288, 1257, 1238,
1200, 1168, 1105, 1057, 1018,  978,
 937,  914,  883,  853,  773,  748,
 727,  651,  555,  534.
Beispiel 10 Herstellung der R-Form von 4′-(1′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl- 2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat
Das Verfahren des Beispiels 7 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 (iv) erhaltene R-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,7 g der R-Form von 4′-(1′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl-2-(p-octyloxyphenyl) pyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 68%).
Bezüglich der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der spezifischen Drehung und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=+34,5° (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 98,9°C.
Bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FZ-IR-Spektralanalyse wurden die gleichen Ergebnisse wie bei der in Beispiel 7 (iii) erhaltenen Verbindung erzielt.
Beispiel 11 Herstellung der R-Form von 4′-(1′′-(Heptanoyloxy)ethyl)phenyl- 2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat
Das Verfahren des Beispiels 7 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 (iv) erhaltene R-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethylheptanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,5 g der R-Form von 4′-(1′′-(Heptanoyloxy)ethyl)phenyl-2-(p-otyloxyphenyl) pyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 70%).
Die Ergebnisse bezüglich der spezifischen Drehung und des Klarpunktes bei der erhaltenen Verbindung waren wie folgt:
[α]=+37,8° (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 103,9°C.
Bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR-Spektralanalyse wurden die gleichen Ergebnisse wie bei der in Beispiel 8 erhaltenen Verbindung erzielt.
Beispiel 12 Herstellung der R-Form 4′-(1′′-(Butanoyloxy)ethyl)phenyl- 2-(p-octyloxyphenyl)pyrimidin-5-carboxylat
Das Verfahren des Beispiels 7 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 (iv) erhaltene R-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethylbutanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,0 g der R-Form von 4′-(1′′-(Butanoyloxy)ethyl)phenyl-2-(p-octyloxyphenyl) pyrimidin-5-carboxylat erhielt (Ausbeute 65%).
Bei der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse bezüglich der spezifischen Drehung und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=+41,1° (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 107,8°C.
Bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR-Spektralanalyse wurden die gleichen Ergebnisse erzielt wie bei der in Beispiel 9 erhaltenen Verbindung.
Beispiel 13 Herstellung der S-Form von 4′′-(1′′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl- 4-(trans-2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat
i) 2-Heptyl-1,3-propandiol wurde wie folgt hergestellt:
Zu 400 ml wasserfreiem Methanol wurden 18,4 g (0,8 Mol) Natriummetall und 128 g (0,8 Mol) Diethylmalonat zugegeben, dann wurden 143,1 g (0,8 Mol) Heptanbromid zugegeben, und die Mischung wurde 8 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde das Ethanol unter vermindertem Druck abdestilliert, zu dem Rückstand wurden 500 ml Diethyläther zugegeben, und es wurde mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingeengt.
In wasserfreiem Diethyläther wurden 100 g des erhaltenen Diethylheptylmalonats gelöst, und die Mischung wurde zu einer Lösung von 28,7 g Lithiumaluminiumhydrid, dispergiert in 270 ml Diethyläther, zugetropft. Die Mischung wurde 15 Stunden lang gerührt. Dann wurde zu der Reaktionsmischung portionsweise 3 N Chlorwasserstoffsäure zugegeben, um das überschüssige Lithiumaluminiumhydrid zu inaktivieren. Nach dem Waschen mit einer 10%igen wäßrigen Nariumcarbonatlösung und dann mit Wasser wurde die resultierende Ätherschicht mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach dem Abdestillieren des Äthers unter vermindertem Druck wurde der Rückstand durch Silicagelchromatographie gereinigt (Entwicklungslösungsmittel: Hexan/Ethylacetat = 4/1) und unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man 41,2 g 2-Heptyl-1,3-propandiol erhielt (Ausbeute 56%).
Bei der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR- Spektralanalyse wie folgt:
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.83 (t, 3H), 1.22 (br. s, 12H),
1.73 (m, 1H), 2.88 (br. s, 2H),
3.60 (m, 2H), 3.76 (m, 2H).
ii) Trans-2-(p-methoxycarbonylphenyl)-5-heptyl-1,3-dioxan wurde wie folgt hergestellt:
In 100 ml Benzol wurden 19 g (0,11 Mol) 2-Heptyl-1,3-propandiol, 18 g (0,11 Mol Methylester der Terephthalaldehydsäure und 0,07 g (0,0003 Mol) Sulfosalicylsäure gelöst, und die Mischung wurde 24 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt und entwässert. Nach dem Abkühlen der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur wurde der Rückstand mit einer 0,1 N wäßrigen Natriumhydroxidlösung und Wasser gewaschen, und die organische Schicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Dann wurde die organische Schicht unter vermindertem Druck destilliert, und der Rückstand wurde aus Ethanol umkristallisiert, filtriert und getrocknet, wobei man 14,5 g trans- 2-(p-Methoxycarbonylphenyl)-5-heptyl-1,3-dioxan erhielt (Ausbeute 41%).
Bei der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR-Spektralanalyse wie folgt:
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, w-Wert (ppm)]:
0.86 (t, 3H), 1.08 (m, 2H),
1.26 (br. s, 10H), 2.11 (m, 1H),
3.52 (t, 2H), 3.88 (s, 3H),
4.23 (m, 2H), 5.41 (s, 1H),
7.53 (d, 2H), 8.02 (d, 2H).
iii) Die S-Form von 4′′-(1′′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl-4- (trans-2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat wurde wie folgt hergestellt:
In Methanol wurden 5 g (0,016 Mol) trans-2-(p-Methoxycarbonylphenyl)- 5-heptyl-1,3-dioxan gelöst, und es wurden 1,2 Äquivalente Kaliumhydroxid zugegeben, und die Mischung wurde 8 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abdestillieren von Methanol unter vermindertem Druck wurden 300 ml Ethylacetat zu dem Rückstand zugegeben, und die Mischung wurde mit 10%iger wäßriger Chlorwasserstoffsäurelösung unter Kühlen bei einer Temperatur von -10°C neutralisiert. Dann wurde die organische Schicht eingeengt und aus Methanol umkristallisiert, wobei man 4,2 g trans-2-(p-Hydroxycarbonylphenyl)-5-heptyl-1,3- dioxan erhielt (Ausbeute 86%).
Dann wurden 3 g (0,01 Mol) des erhaltenen trans-2-(p-Hydroxycarbonylphenyl)- 5-heptyl-1,3-dioxans, 1,0 g Triethylamin und 0,8 g Pyridin in 150 ml Methylenchlorid gelöst, es wurden 1,4 g (0,01 Mol) Isobutylchloroformiat zugegeben, und die Mischung wurde 5 Stunden lang gerührt. Außerdem wurde eine Lösung von 2,9 g (0,01 Mol) der S-Form von 1-(p-Hydroxyphenyl) ethyldecanoat, gelöst in Methylenchlorid, zu der resultierenden Mischung zugegeben, und die Mischung wurde 20 Stunden lang unter Rühren bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Die Reaktionsmischung wurde unter vermindertem Druck eingeengt und durch Silicagelchromatographie gereinigt (Entwicklungslösungsmittel: CHCl₃), wobei man 3,3 g der S-Form von 4′′-(1′′′-(Decanoyloxy)ethyl) phenyl-4-(trans-2′-(5′-heptyl-1′,3′-dioxanyl)- benzoat erhielt (Ausbeute 62%). Die erhaltene Verbindung lag in kristallinem Zustand vor.
Bei der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H- NMR-Spektralanalyse, der FT-IR-Spektralanalyse, der spezifischen Drehung [α] und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=-32,8° (c=1, CHCl₃);
Klarpunkt: 60,9°C.
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.86 (m, 6H), 1.11 (m, 2H),
1.27 (m, 22H), 1.52 (d, 3H),
1.60 (m, 2H), 2.12 (m, 1H),
2.30 (t, 2H), 3.51 (t, 2H),
4.25 (m, 2H), 5.46 (s, 1H),
5.90 (q, 1H), 7.18 (d, 2H),
7.39 (d, 2H), 7.61 (d, 2H),
8.17 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2958, 2924, 2850, 1739, 1724, 1612,
1512, 1465, 1415, 1384, 1342, 1334,
1288, 1269, 1238, 1215, 1184, 1172,
1141, 1130, 1084, 1057, 1016,  995,
 976,  956,  941,  895,  871,  841,
 817,  775,  756,  721,  705,  698,
 655,  590,  551.
Beispiel 14 Herstellung der S-Form von 4′′-(1′′′-(Heptanoyloxy)ethyl)phenyl- 4-(trans-2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat
Das Verfahren des Beispiels 13 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 (ii) erhaltene S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethylheptanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,7 g der S-Form von 4′′-(1′′′-(Heptanoyloxy)ethyl)phenyl-4-trans- 2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat erhielt (Ausbeute 68%).
Bei der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR- Spektralanalyse, der FT-IR-Spektralanalyse, der spezifischen Drehung und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=-39,5° (c=1, CHCl₃);
Klarpunkt: 71,3°C.
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.86 (t, 6H), 1.11 (m, 2H),
1.27 (br. s, 16H), 1.52 (d, 3H),
1.61 (m, 2H), 2.12 (m, 1H),
2.31 (t, 2H), 3.54 (t, 2H),
4.24 (m, 2H), 5.46 (s, 1H),
5.90 (q, 1H), 7.18 (d, 2H),
7.39 (d, 2H), 7.61 (d, 2H),
8.17 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2958, 2924, 2854, 1739, 1724, 1612,
1512, 1465, 1415, 1384, 1346, 1334,
1292, 1273, 1238, 1219, 1208, 1188,
1172, 1130, 1084, 1060, 1018,  995,
 976,  956,  895,  871,  841,  756,
 725,  705,  690,  655,  590,  547.
Beispiel 15 Herstellung der S-Form von 4′′-(1′′′-(Butanoyloxy)ethyl)phenyl- 4-(trans-2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat
Das Verfahren des Beispiels 13 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 (ii) erhaltene S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethylbutanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,4 g der S-Form von 4′′-(1′′′-(Butanoyloxy)ethyl)phenyl-4-(trans- 2′-(5-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat erhielt (Ausbeute 69%).
Für die erhaltene Verbindung waren die Ergebnisse der ¹H-NMR- Spektralanalyse, der FT-IR-Spektralanalyse, der spezifischen Drehung und des Klarpunktes wie folgt:
[α]=-46,5° (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 80,9°C.
¹H-NMR [300 MHz, CDCl₃, δ-Wert (ppm)]:
0.91 (m, 6H), 1.13 (m, 2H),
1.29 (m, 10H), 1.53 (d, 3H),
1.65 (m, 2H), 2.21 (m, 1H),
2.34 (t, 2H), 3.70 (t, 2H),
4.23 (m, 2H), 5.48 (s, 1H),
5.90 (q, 1H), 7.18 (d, 2H),
7.39 (d, 2H), 7.61 (d, 2H),
8.17 (d, 2H).
FT-IR (cm-1):
2960, 2926, 2856, 1739, 1724, 1612,
1512, 1465, 1415, 1384, 1346, 1334,
1292, 1273, 1240, 1219, 1208, 1190,
1172, 1130, 1086, 1060, 1018,  995,
 976,  956,  895,  871,  843,  756,
 725,  708,  690,  657,  590,  548.
Beispiel 16 Herstellung der R-Form von 4′′-(1′′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl- 4-(trans-2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat
Das Verfahren des Beispiels 13 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 (iv) erhaltene R-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,9 g der R-Form von 4′′-(1′′′-(Decanoyloxy)ethyl)phenyl-4-(trans- 2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat erhielt (Ausbeute 67%).
Für die erhaltene Verbindung waren die Ergebnisse in bezug auf die Phasenumwandlungstemperatur, die spezifische Drehung und den Klarpunkt wie folgt:
Phasenumwandlungstemperatur (gemessen mit einem Polarisationsmikroskop, das mit einer Heizstufe ausgestattet war:
Klarpunkt: 60,9°C.
Bei der ¹N-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR-Spektralanalyse wurden die gleichen Ergebnisse erzielt wie bei der in Beispiel 13 (iii) erhaltenen Verbindung.
Beispiel 17 Herstellung der R-Form von 4′′-(1′′′-(Heptanoyloxy)ethyl) phenyl-4-(trans-2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat
Das Verfahren des Beispiels 13 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 (iv) erhaltene R-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethylheptanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxylphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,8 g der R-Form von 4′′-(1′′′-(Heptanoyloxy)ethyl)phenyl-4-(trans- 2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat erhielt (Ausbeute 70%).
Bei der erhaltenen Verbindung waren die Ergebnisse in bezug auf die Phasenumwandlungstemperatur, die spezifische Drehung und den Klarpunkt wie folgt:
[α]=+40,4° (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 71,3°C.
In dem ¹H-NMR-Spektrum und in dem FT-IR-Spektrum wurden die gleichen Ergebnisse erzielt wie mit der in Beispiel 14 erhaltenen Verbindung.
Beispiel 18 Herstellung der R-Form von 4′′-(1′′′-(Butanoyloxy)ethyl) phenyl-4-(trans-2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat
Das Verfahren des Beispiels 13 (iii) wurde wiederholt, wobei diesmal die in Beispiel 3 erhaltene R-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethylbutanoat anstelle der S-Form von 1-(p- Hydroxyphenyl)ethyldecanoat verwendet wurde, wobei man 3,3 g der R-Form von 4′′-(1′′′-(Butanoyloxy)ethyl)phenyl-4-(trans- 2′-(5′-heptyl)-1′,3′-dioxanyl)benzoat erhielt (Ausbeute 66%).
Für die erhaltene Verbindung waren die Ergebnisse in bezug auf die spezifische Drehung [α] und den Klarpunkt wie folgt:
[α]=+47,5° (CHCl₃, c=1);
Klarpunkt: 80,9°C.
Bei der ¹H-NMR-Spektralanalyse und der FT-IR-Spektralanalyse wurden die gleichen Ergebnisse erzielt wie bei der in Beispiel 15 erhaltenen Verbindung.
Die optisch aktiven Verbindungen sind wertvoll als Additive für die Zugabe zu ferroelektrischen Flüssigkristall-Verbindungen, und dei Verbindungen können nach dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren leicht hergestellt werden.
Außer den in den Beispielen angegebenen Zusätzen können auch andere Zusätze in den Beispielen verwendet werden, wie sie in der Beschreibung angegeben sind, wobei im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielt werden.

Claims (8)

1. Optisch aktive Verbindung der allgemeinen Formel worin A¹ eine Tetrahydro-2-pyranyl- oder 1-Ethoxyethyl- Gruppe bedeutet.
2. Optisch aktive Verbindung der allgemeinen Formel worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen und A¹ eine Tetrahydro-2-pyranyl- oder 1-Ethoxyethyl-Gruppe bedeuten.
3. Optisch aktive Verbindung der allgemeinen Formel worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet.
4. Optisch aktive Verbindung der allgemeinen Formel worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, R⁴ eine Alkyl- oder Alkyloxygruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen und A² bedeuten, worin X¹ für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Cyanogruppe steht.
5. Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven Verbindungen der nachstehend angegebenen allgemeinen Formeln (1) und (2): worin A¹ eine Tetrahydro-2-pyranyl- oder 1-Ethoxyethyl-Gruppe bedeutet, worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet und A¹ wie oben definiert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt
die Veresterung eines racemischen Alkohols der allgemeinen Formel worin A¹ wie oben definiert ist,
mit einem Ester einer Fettsäure mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen und 2,2,2-Trichlorethanol oder einem Vinylester einer Fettsäure der allgemeinen FormelH₂C=CR²-O-COR³ (6)worin R² ein Wasserstoffatom oder die Methylgruppe und R³ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten,
in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Enzyms mit einer Esterase-Aktivität, um nur die R-Form des racemischen Alkohols (5) in den Ester zu überführen, und
die Abtrennung der S-Form des racemischen Alkohols (5) von der Reaktionsmischung.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Enzym um ein Enzym handelt, das von einem Mikroorganismus gebildet wird, der zu Pseudomonas, Candida und Achromobacterium gehört.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Enzym um ein Enzym handelt, das im Pankreas eines Tieres gebildet wird.
8. Verfahren zur Herstellung einer optisch aktiven Verbindung der allgemeinen Formel worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, R⁴ eine Alkyl- oder Alkyloxygruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen und A² bedeuten, worin X¹ für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Cyanogruppe steht,
dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt
die Veresterung einer Verbindung der allgemeinen FormelR⁴-A²-COOH (7)worin R⁴ und A² die oben angegebenen Bedeutungen haben,
mit einer optisch aktiven Verbindung der allgemeinen Formel worin R¹ wie oben definiert ist.
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