DE4234585C1

DE4234585C1 - Fluorierte Trifluormethoxybenzole

Info

Publication number: DE4234585C1
Application number: DE19924234585
Authority: DE
Inventors: Detlef Dipl Chem Dr Pauluth; Helga Haas; Herbert Dipl Chem Dr Plach
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2012-10-15

Description

Die Erfindung betrifft fluorierte Trifluormethoxybenzole der Formel I,

worin
L H oder F
bedeutet, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Zwischenprodukte zur Herstellung 4-substitu ierter fluorierter Trifluormethoxybenzol-Derivate.

2,3-Difluor- und 2,3,6-Trifluormethoxybenzol sind bedeutende Zwischenprodukte in der organischen industriellen Chemie. Entsprechend substituierte Derivate stellen insbesondere wertvolle Zwischenprodukte zur Synthese von hochveredelten Endprodukten bzw. selbst solche Endprodukte für die Electro nic-Industrie, wie z. B. Flüssigkristalle (z. B. WO 89/02884), für den Pflanzenschutz, wie z. B. Fungizide, Insektizide, Herbizide oder Pestizide oder zur Herstellung von pharmazeu tische hochwirksamen Substanzen, wie z. B. Antimalariawirk stoffe, entzündungshemmende Substanzen dar.

Die bisher beschriebenen Verfahren zur Herstellung von ent sprechenden hochveredelten End- oder Zwischenprodukten, eignen sich nicht für eine technische Realisierung, da die Einführung der Trifluormethoxygruppe, insbesondere bei o-sub stituierten Phenolen, zu relativ niedrigen Ausbeuten führt (EP 0 194 064 A2).

In der Regel werden 4-substituierte Trifluormethoxybenzol derivate z. B. nach F. Mathey, J. Bensoan, Tetrahedron Letters 25, 2253-2256, 1973 hergestellt, indem man entsprechende Phenole mit Thiophosgen in Gegenwart einer Base umsetzt und das erhaltene Addukt mit Molybdänhexafluorid umsetzt;
oder indem man das entsprechende Phenol mit Tetrachlorkoh lenstoff in Gegenwart von Fluorwasserstoff umsetzt (z. B. A.E. Feiring, J. Org. Chem. 44 (16), 2907 (1979) (X = Cl) bzw. U.S. Patent No. 4,157,344);
oder indem man entsprechende Trichlormethoxybenzolderivate mit Fluorwasserstoff in Gegenwart von Antimonpentafluorid umsetzt (z. B. DE 21 29 200);
oder indem man das Phenol mit COF₂ behandelt und das erhal tene Arylfluoroformat mit Schwefeltetrafluorid in Gegenwart von HF umsetzt (z. B. W.A. Sheppard, J. Org. Chem. 29, 1-11 (1964).

Aufgrund neuerer Entwicklungen in der Elektronik-Industrie werden LC-Mischungen mit Eigenschaften benötigt, die nur durch Verwendung von LCs mit lateralen Fluoratomen erreicht werden können. Besonders vorteilhafte Eigenschaften haben lateral fluorierte Trifluormethoxybenzolderivate. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Herstellungsverfahren für in 4-Stellung substituierte 2,3-Difluor- bzw. 2,3,6-Trifluor methoxybenzolderivate zu finden, das die beschriebenen Nach teile der bisherigen Verfahren nicht aufweist.

Es wurde nun gefunden, daß sich die 4-substituierten 2,3-Di fluor- bzw. 2,3,6-Trifluormethoxybenzolderivate überraschen derweise herstellen lassen, wenn man die Reaktion über 2,3- Difluor- bzw. 2,3,6-Trifluormethoxybenzol der Formel 1 führt und dieses mit einer starken Base und anschließend mit einem Elektrophil behandelt.

Ähnliche substituierte Trifluormethoxybenzol-Derivate sind bekannt aus U.S. Pat. No. 4,157,344, z. B.

a) L¹ = L² = L³ = H
b) L¹ = H, L² = CF₃, L³ = H
c) L¹ = F, L² = H, L³ = H
d) L¹ = H, L² = Cl oder H, L³ = Cl, aus EP 0 194 064 (L = H)
e) L¹ = F, L₂ = H, L³ = Br und aus EP 0 240 121 (L = F)
f) L¹ = F, L² = H, L³ = Br.

Diese können jedoch nicht zur Herstellung von Verbindungen der Formeln III bzw. IV verwendet werden.

Gegenstand sind somit die Verbindungen der Formel I sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Phenol bzw. Phenolderivat der Formel II,

worin
R¹ H, CCl₃ oder CH₃, und
L H oder F
bedeutet,

a) im Falle R¹ = H
- mit Flußsäure in Gegenwart von Tetrachlormethan ver setzt, oder daß man
- mit Thiophosgen versetzt und anschließend mit Molyb dänhexafluorid behandelt, oder daß man
- mit Trichloracetylchlorid in Gegenwart von Flußsäure behandelt und anschließend die Lösung mit Flußsäure erhitzt,
b) im Falle R¹ = CH₃
chloriert und anschließend mit Antimonfluorid oder Flußsäure behandelt,
c) im Falle R¹ = CCl₃
mit Fluorwasserstoff in Gegenwart von Antimonpentafluorid umsetzt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des fluorierten Trifluormethoxybenzols der Formel I zur Herstel lung 4-substituierter fluorierter Trifluormethoxybenzolderi vate der Formel III,

worin
L H oder F,
E Halogen, OH, CHO, CO₂H, B(OR²)₂, Si(R³)₃ und
R² und R³ unabhängig voneinander
H oder Alkyl mit 1-5 C-Atomen
bedeuten.

Die fluorierten Trifluormethoxybenzolderivate der Formel I oder III können zur Herstellung flüssigkristalliner Verbin dungen der Formel IV verwendet werden,

worin
R Halogen, -CN, einen unsubstituierten oder durch mindestens ein Halogen oder -CN substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -S-, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, daß S- und/oder O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, oder
A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander einen

(a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
(b) 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
(c) Rest aus der Gruppe 1,4-Cyclohexenylen, 1,4-Bicyclo(2,2,2)-octylen, Piperidin-1,4- diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Decyhadronaphtha lin-2,6-diyl und 1,2,3,4-Tetrahydronaphtha lin-2,6-diyl,

wobei die Reste (a) und (b) durch CN oder Halogen ein- oder mehrfach substituiert sein können,
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂S-, -SCH₂-, -(CH₂)₄-, -CH₂CH₂-, -CH=CH⁻, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
m 0, 1 oder 2 und
L H oder F
bedeuten,
in an sich bekannter Weise.

Die Verbindungen der Formel III werden hergestellt, indem man die Verbindungen der Formel I mit einer starken Base behan delt und anschließend mit einem Elektrophil umsetzt.

Insbesondere Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem man als starke Base eine metallorganische Verbindung oder ein Alkalimetallamid verwendet, insbesondere n-Butyllithium, ggf. in Gegenwart von Kalium-tert.-butylat bzw. Lithiumdi isopropylamid, ggf. in Gegenwart von Kalium-tert.-butylat; insbesondere, bei dem man das Anion bei -120°C bis -60°C erzeugt.

Des weiteren bevorzugt ist die Verwendung von tert.-Butyl lithium. Mit dieser Base wird das Anion bevorzugt bei -70°C bis 0°C erzeugt, wobei der Temperaturbereich zwischen -40°C und -20°C besonders bevorzugt ist.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem man als Elektrophil ein Reagenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

Halogenen, inkl. 1,2-Dibromethan, Hexachlorethan,
N-F-Fluorierungsreagenzien (N-Fluorchinolidinium triflat) N-X Säureimid,
N-Fluorbenzolsulfimide (z. B. FN (SO₂Ph)₂) und FClO₃,
Schwefel,
Trihydrocarbylsilylhalogeniden,
Trialkylboraten, Me₃SnCl, ClTi (OPri)₃,
Alkylhalogeniden, Alkenylhalogeniden (Allylbromid),
Kohlendioxid,
Alkanoylhalogeniden,
Aldehyden,
N-Formylpiperidin, DMF

einsetzt.

Der Einfachheit halber bedeuten im folgenden Phe eine 1,4- Phenylengruppe, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, wobei eine 1,4-Phenylengruppe auch durch ein oder zwei Halogenatome substituiert sein kann, ArX eine fluorierte 1,4-Phenylengruppe der Formel

Cyc einen trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- ersetzt sein können, Dio einen 1,3-Dioxan-2,5-diylrest.

Die Verbindungen der Formel I umfassen diejenigen der Formeln Ia und Ib

Bevorzugte Verbindungen der Formeln III sind diejenigen der Formeln IIIa bis IIIe

Br-ArX-OCF₃ IIIa
HO-ArX-OCF₃ IIIb
(OH)₂B-ArX-OCF₃ IIIc
OHC-ArX-OCF₃ IIId
HOOC-ArX-OCF₃ IIIe

Bevorzugte Verbindungen der Formeln IV sind diejenigen der Formeln IVa bis IVe

R-A¹-ArX-OCF₃ IVa
R-A¹-Z¹-ArX-OCF₃ IVb
R-A¹ A²-ArX-OCF₃ IVc
R¹-A¹-A²-Z²-ArX-OCF₃ IVd
R¹-A¹-Z¹-A²-ArX-OCF₃ IVe

Bevorzugte Alkylierungs- bzw. Hydroxyalkylierungsreagenzien sind die Verbindungen der Formel VA bis Ve:

MG-CH₂CH₂-X¹ Va
MG-CHO Vb

worin MG eine der Formel R-A¹-Z¹-(A²)_m- entsprechende mesogene Gruppe bedeutet, und X¹ Cl, Br, Jod oder eine Perfluoralkyl sulfonsäuregruppe bedeutet.

Bevorzugte Formulierungsreagenzien sind Formamide der Formel Vf

OHC-NR′ R′′ Vf,

worin R′ und R′′ jeweils unabhängig C_1-10-Alkyl oder zusammen genommen C_3-6-Alkylen bedeuten.

Als Formylierungsreagenzien kommen insbesondere DMF und N-Formylpiperidin in Betracht.

Silylierungsreagenzien sind die Verbindungen der Formel Vg SI-L, worin SI die gegebene Bedeutung besitzt und L eine Abgangsgruppe darstellt, insbesondere Verbindungen der For meln Vga bis Vgh:

(CH₃)₃Si-Cl Vga
(CH₃)SiBr Vgb
(CH₃)₃SiJ Vgc
(CH₃)₃SiOSO₂CF₃ Vgd
(CH₃)₂(tert.-C₄H₉)SiCl Vge
(C₆H₅)₂(tert.-C₄H₉)SiCl Vgf
(C₂H₅)₃SiCl Vgg
(I-C₃H₇)₃SiCl Vgh

Zur Herstellung der Verbindungen der Formel III, worin E B(OR²)₂ bedeutet, eignen sich Trialkylborate der Formel Vh B(OR²) (OAlkyl), vorzugsweise B(OAlkyl)₃, insbesondere Trime thylborat.

In den genannten Verbindungen der Formeln IVd bis IVe bedeu tet R vorzugsweise H, Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 12 C-Atomen, besonders bevorzugt werden nach dem erfindungs gemäßen Verfahren die Verbindungen der Formel IVc, worin R Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 12, insbesondere mit 2 bis 4 C-Atomen bedeutet. Diese eignen sich besonders als Flüssig kristalle.

Von den Verbindungen der Formeln IVa sind diejenigen der Formeln IVa1 bis IVa3 besonders bevorzugt.

Alkyl-Phe-ArX-OCF₃ IVa1
Alkyl-Cyc-ArX-OCF₃ IVa2
Alkoxy-Phe-ArX-OCF₃ IVa3.

Von den Verbindungen der Formel IVb sind diejenigen der Formeln IVb1 bis IVb9 besonders bevorzugt

Alkyl-Phe-CH₂CH₂-ArX-OCF₃ IVb1
Alkyl-Phe-CH₂O-ArX-OCF₃ IVb2
Alkyl-Phe-C≡C-ArX-OCF₃ IVb3
Alkoxy-Phe-C≡C-ArX-OCF₃ IVb4
Alkoxy-Phe-CH₂O-ArX-OCF₃ IVb5
Alkoxy-Phe-CH₂CH₂-ArX-OCF₃ IVb6
Alkyl-Cyc-CH₂CH₂-ArX-OCF₃ IVb7
Alkyl-Cyc-CH₂O-ArX-OCF₃ IVb8
Alkyl-Cyc-CEC-ArX-OCF₃ IVb9.

Von den Verbindungen der Formel IVc sind diejenigen der Formeln IVc1 bis IVc8 besonders bevorzugt:

Alkyl-Cyc-Cyc-ArX-OCF₃ IVc1
Alkyl-Cyc-Phe-ArX-OCF₃ IVc2
Alkyl-Phe-Cyc-ArX-OCF₃ IVc3
Alkenyl-Dio-Cyc-ArX-OCF₃ IVc4
Alkenyl-Cyc-Dio-ArX-F₃ IVc5
Alkoxy-Phe-Phe-ArX-OCF₃ IVc6
Oxaalkyl-Cyc-Cyc-ArX-OCF₃ IVc7
Alkenyl-Cyc-Cyc-ArX-F₃ IVc8

Von den Verbindungen der Formeln IVd sind diejenigen der Formeln IVd1 bis IVd4 besonders bevorzugt:

Alkyl-Cyc-Phe-CO-O-ArX-OCF₃ IVd1
Alkyl-Cyc-Phe-C≡C-ArX-OCF₃ IVd2
Alkyl-Cyc-Cyc-CO-O-ArX-OCF₃ IVd3
Alkyl-Cyc-Cyc-CH₂CH₂-ArX-OCF₃ IVd4

In den bevorzugten Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln ist R eine Alkylgruppe mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, eine Alkoxy- oder eine Alkenylgruppe mit vorzugs weise jeweils 24 C-Atomen.

Besonders bevorzugte Alkylgruppen sind Hexyl, Pentyl, Butyl, i-Butyl, Propyl, i-Propyl, Methyl und Ethyl, insbesondere Propyl und Pentyl; besonders bevorzugte Alkoxygruppen sind Hexoxy, Pentoxy, i-Butoxy, Propoxy, i-Propoxy, Methoxy und Ethoxy, inbesondere Ethoxy und n-Butoxy; besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind Hexenyl, Pentenyl, Butenyl und Allyl.

In den bevorzugten Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln können die Alkylreste, in denen auch eine CH₂-Gruppe (Alkoxy bzw. Oxaalkyl) durch ein O-Atom ersetzt sein kann, geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise haben sie 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 C-Atome und bedeuten demnach bevor zugt Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Propoxy, Ethoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy, Heptoxy, Octoxy, Nonoxy oder Decoxy, ferner auch Undecyl, Dodecyl, Undecoxy, Dodecoxy, 2-Oxapropyl (= 2-Methoxymethyl), 2-(= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxypentyl), 2-, 3- oder 4-Oxapentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxaheptyl.

A¹ und A² sind bevorzugt Cyc oder Phe. In den Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln bedeutet Phe vorzugsweise eine 1,4-Phenylen-(Ph), eine ein- oder zweifach durch F oder CN substiuierte 1,4-Phenylengruppe (PheX) eine Pyrimidin-2,5- diyl-(Pyr), eine Pyridin-2,5-diyl-(Pyn), eine Pyrazin-3,6- diyl- oder eine Pyridazin-2,5-diyl-Gruppe, insbesondere bevorzugt Ph, PheX, Pyr oder Pyn. Vorzugsweise enthalten die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindun gen nicht mehr als eine 1,4-Phenylengruppe, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sind. Cyc bedeutet vorzugs weise eine 1,4-Cyclohexylengruppe. Insbesondere bevorzugt sind jedoch Verbindungen der Formel IV, worin eine der Grup pen A¹ und A² eine in 1- oder 4-Position durch CN substitu ierte 1,4-Cyclohexylengruppe bedeutet und die Nitrilgruppe sich in axialer Position befindet, d. h. die Gruppe A¹ bzw. A² die folgende Konfiguration aufweist:

Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel IV und der vorstehenden Teilformeln, die eine Gruppierung -Phe-Phe enthalten. -Phe-Phe- ist vorzugsweise -Ph-Ph-, Pyr-Phe oder Ph-Pyn. Besonders bevorzugt sind die

sowie ferner unsubstituiertes oder ein- oder mehrfach durch Fluor substituiertes 4,4′-Biphenylyl.

Die Gruppen Z¹ und Z² bedeuten jeweils unabhängig voneinander bevorzugt eine Einfachbindung, in zweiter Linie bevorzugt -C≡C- oder -CH₂CH₂- Gruppen. Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Formeln IV worin eine Gruppe Z¹-CH₂CH₂- bedeutet.

Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln mit verzweig ten Flügelgruppen R können von Bedeutung sein. Verzweigte Gruppen dieser Art enthalten in der Regel nicht mehr als zwei Kettenverzweigungen. R ist vorzugsweise eine geradkettige Gruppe oder eine verzweigte Gruppe mit nicht mehr als einer Kettenverzweigung.

Bevorzugte verzweigte Reste sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), tert.-Butyl, 2-Methylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 5-Methylhexyl, 2-Propylpentyl, 6-Methylheptyl, 7-Methyloctyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3-Methylbutoxy, 2-Methylpen toxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy, 1-Me thylheptoxy, 2-Oxa-3-methylbutyl, 3-Oxa-4-methylpentyl.

Der Rest R kann auch ein optisch aktiver organischer Rest mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom sein. Vorzugsweise ist dann das asymmetrische Kohlenstoffatom mit zwei unterschied lich substituierten C-Atomen, einem H-Atom und einem Substi tuenten ausgewählt aus der Gruppe Fluor, Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 5 C-Atomen und CN verknüpft. Der optisch aktive organische Rest R hat vorzugsweise die Formel,

worin
X′ -O-, -S- oder eine Einfachbindung,
Q′ Alkylen mit 1 bis 5 C-Atomen, worin auch eine nicht mit X′ verknüpfte CH₂-Gruppe durch -O-, ersetzt sein kann, oder eine Einfachbindung,
Y′ CN, F, CF₃, Methyl oder Methoxy, und
R⁷ eine von Y′ verschiedene Alkylgruppe mit 1 bis 15 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -S-, -O- ersetzt sein können,
bedeutet.

X′ ist vorzugsweise eine Einfachbindung.

Q′ ist vorzugsweise -CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂- oder eine Einfachbindung, insbesondere bevorzugt eine Einfach bindung.

Y′ ist vorzugsweise CH₃, -CN oder F, insbesondere bevor zugt CN oder F.

R⁷ ist vorzugsweise geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10, insbesondere mit 1 bis 7, C-Atomen.

Unter den Verbindungen der Formel IV sind diejenigen bevor zugt, in denen mindestens einer der darin enthaltenen Reste eine der angegebenen bevorzugten Bedeutungen hat.

Die als Ausgangsstoffe benötigten Verbindungen der Formel II, sind bekannt oder werden nach an sich bekannten Methoden, wie sie in der Literatur beschrieben sind (z. B. in den Standard werken wie Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Georg- Thieme-Verlag, Stuttgart), und zwar unter Reaktions bedingungen die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen.

Die Reaktionsdurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Verbindungen der Formeln III bzw. IV ist einfach, wobei man die Ausgangsstoffe je nach verwendeter Base bei Temperaturen von 1200 bis -40°C, vorzugsweise -120 bis -50°C, oder bei -50°C bis 0°C und bei erhöhten oder vermindertem Druck, vorzugsweise bei Normaldruck, umsetzen kann.

Zweckmäßigerweise legt man das fluorierte Trifluormethoxy benzolderivat in einem inerten Lösungsmittel vor und gibt die starke Base hinzu. Nach entsprechendem Rühren, in der Regel 0, 2 bis 6 Stunden, bei 1200 bis -90°C bzw. bei -50°C bis 0°C gibt man das entsprechende Elektrophil hinzu und läßt ggf. langsam auf 0°C bzw. Raumtemperatur aufwärmen. Die Reaktion kann ohne oder vorteilhaft in Gegenwart eines iner ten Lösungsmittels ausgeführt werden, wobei als Lösungsmittel die konventionellen Lösungsmittel für Umsetzungen mit starken Basen in Betracht kommen, z. B. Ether wie Diethylether, Tetra hydrofuran oder Methyl-tert .-Butylether, Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Heptan, Benzol, Toluol, Xylol oder Cyclo hexan oder Gemische der genannten Lösungsmittel. Diesen Lösungsmitteln können auch Cosolventien, wie z. B. Hexamethyl phosphorsäuretriamid (HMPT), Tetramethylethylendiamin (TME- DA), Dimethylpropylenharnstoff (DMPU) oder Kronenether, wie 18-Crown-6, zugesetzt werden. Die Lösungsmittelmenge ist nicht kritisch, im allgemeinen können 100 bis 10000 g Lösungsmittel je Mol Trifluormethoxybenzolderivat verwendet werden.

Als Elektrophile kommen die genannten Verbindungen der For meln Va bis Vf in Betracht, vorzugsweise die entsprechende Bromide (X = Br).

Als Silylierungsmittel kommen die Verbindungen der Formeln Vg in Betracht, vorzugsweise Trialkylsilylhalogenide wobei die Alkylgruppen geradkettig oder verzweigt sind und 1 bis 8 C- Atome aufweisen, insbesondere die Verbindungen der Formeln Vga bis Vgf.

Als Trialkylborate kommen üblicherweise Verbindungen der Formel B(OR²)₃, wobei R² Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl oder Isopropyl, insbesondere Methyl oder Isopropyl bedeutet, in Betracht.

Üblicherweise werden die in der organischen Chemie gebräuch lichen starken Basen verwendet (z. B. House: Modern Synthetic Reactions 2nd Ed., Benjamin 1972, S. 547). Besonders geeig nete starke Basen sind Alkalimetalle wie Lithium, Natrium oder Kalium, Alkalimetallhydride wie Lithium-, Natrium- oder Kaliumhydrid, Erdalkalimetallhydride wie Calciumhydrid, metallorganische Verbindungen, wie n-Butyllithium, sec.- Butyllithium, tert.-Butyllithium, Methyllithium, Ethyllithium oder Phenyllithium, ggf. in Gegenwart aktivierender Zusätze wie TMEDA, KOBut oder Natan, insbesondere n-Butyllithium, starke Amidbasen wie Natriumamid, Kaliumamid, Lithiumdiiso propylamid, Lithiumcyclohexyl-isopropylamid, Lithiumdicyclo hexylamid, 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yllithium, Lithium hexamethyldisilazan oder Kaliumhexamethyldisilazan, insbeson dere Lithiumdiisopropylamid.

Besonders bevorzugt ist die sogenannte "Schlosser-Base", d. h. ein Gemisch aus n-Butyllithium und Kaliumtert.butylat, wobei vermutlich n situ< Butylkalium entsteht.

In der Regel benötigt man auf 1 Mol des zu deprotonierenden Trifluormethoxybenzolderivates 0,8 bis 2,2 Mol, vorzugsweise 1,2 bis 1,8 Mol Base und 0,8 bis 1,5 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 1,3 Mol Elektrophil.

Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und die Isolierung der Produkte erfolgt in üblicher Weise, z. B. indem man das Reaktionsgemisch auf Wasser und/oder Eis bzw. verdünnte Säure gießt und nach Abtrennen der wäßrigen Phase die o-substitu ierten Trifluormethoxybenzolderivate durch Destillation oder Kristallisation gewinnt.

Die Herstellung der Verbindungen der Formel IV aus III bzw. I erfolgt vorzugsweise nach einem der im folgenden aufgeführten Reaktionsschemata:

Schema 1

(aus III, Z¹ bzw. Z² = Einfachbindung)

Schema 2

(aus I, Z¹ bzw. Z² = CH₂CH₂)

Schema 3

(aus III, Z¹ bzw. Z² = Einfachbindung)

Schema 4

(aus III, Z¹ bzw. Z² = -CO-O- oder -CH₂O-)

Schema 5

(aus III, Z¹ bzw. Z² = -C≡C-)

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es überraschend möglich, die 4-substituierten 2,3-Difluor- bzw. 2,3, 6-Triflu ormethoxybenzolderivate der Formel III oder IV, die wertvolle hochveredelte Endprodukte beispielsweise für Flüssigkri stalle, Hilfsstoffe, Pflanzenschutzmittel und Pharmaka sind, in gegenüber dem Stand der Technik einfacher Art, und in höheren Ausbeuten herzustellen.

Beispiel 1

Zu einer Lösung von 200 mmol Thiophosgen in 80 ml CH₂Cl₂ tropft man unter Wasserbadkühlung bei 20-30°C eine Lösung von 200 mmol 2,3-Difluorphenol (hergestellt nach WO 89/08629) und 220 mmol NEt₃ in 240 ml CH₂Cl₂. Es wird 1 Std. nachgerührt und wie üblich aufgearbeitet. Man erhält Chlorthioameisensäure- 0-2,3-difluorphenylester nach Destillation in Form eines gelben Öls.

Bei -25°C gibt man zu 100 mmol dieses Zwischenproduktes 48 mmol MoF₆. Man läßt unter Rühren auf Raumtemperatur erwärmen und heizt dann weiter bis auf 190°C auf. Ab ca. 130°C beginnt Trifluormethoxy-2,3-difluorbenzol zu destil lieren.
Analog wird hergestellt:
Trifluormethoxy-2,3,6-trifluorbenzol.

Anwendungsbeispiel 1 Darstellung von 4-Trifluormethoxy-2,3-difluorphenylboronsäure

Eine Lösung von Lithiumdiisopropylamid (0,02 mol) in THF/Hexan wird bei 25°C tropfenweise zu einem Gemisch aus 0,02 mol Trifluormethoxy-2,3-difluorbenzol, 25 ml Trimethyl borat und 25 ml THF gegeben. Nach 30minütigem Rühren läßt man nacheinander 15 ml Eisessig und 30 g 50%ige Schwefelsäure zulaufen, rührt 15 Minuten und läßt absitzen. Nach Abtrennen der organischen Phase, 2maliger Extraktion mit Methyl-tert.- butylether und Einengen im Vakuum wird der Rückstand in 100 ml kochendem Wasser gelöst.

Nach Filtration und Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man das reine Produkt.
Analog wird hergestellt:
4-Trifluormethoxy-2,3,6-trifluorphenylboronsäure.

Anwendungsbeispiel 2 Darstellung von 4-Trifluormethoxy-2,3-difluorphenol

0,4 g der nach Anwendungsbeispiel 1 hergestellten Boronsäure werden nach der Methode von M.F. Hawthorne, J. Org. Chem. (1957) 22, 1001 mit 5 ml 30%igem H₂O₂ umgesetzt.
Analog wird hergestellt:
4-Trifluormethoxy-2,3,6-trifluorphenol.

Anwendungsbeispiel 3 Darstellung von 4′-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4-trifluorme thoxy-2,3-difluorbiphenyl

Eine Lösung von 4-Trifluormethoxy-2,3-difluorphenylboronsäure (0,01 mol) in Ethanol wird bei 20°C zu einer Lösung von p-(trans-4-Propylcyclohexyl)-brombenzol (0,01 mol hergestellt nach EP 0 074 608), 0,02 g Tetrakis-(triphenylphosphin)palla dium (0), Benzol (20 ml) und 2M-Na₂CO₃ (20 ml) gegeben.

Die Mischung wird 20 h auf 90°C erhitzt. Nach Abkühlen wird die Mischung 1 Stunde mit 30%igem H₂O₂ (2 ml) bei Raumtempera tur gerührt. Nach üblichem Aufarbeiten und Umkristallisation erhält man das Produkt mit K 48 S_A 55 N 100.7 I, Δε = +6,9; Δn = 0.129.

Analog werden hergestellt

Beispiel 2 (Variante A)

Eine Mischung aus 50 g 2,3-Difluorphenol, 150 g CCl₄ und 200 g wasserfreier HF wird in einem Hastelloy-Autoklaven 8 h bei 160°C gerührt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch abgekühlt, auf Eiswasser gegossen und wie üblich aufgearbei tet. Man erhält nach Destillation 46 g Trifluormethoxy-2,3- difluorbenzol (53% d.Th.).

Beispiel 3 (Variante C)

In einer Mischung aus 50 g 2,3-Difluorphenol und 80 g wasser freier H₂SO₄ werden bei 20°C 90 g Diphosgen unter Rühren zugetropft. Nach 8 h wird neutralisiert und mit Dichlormethan extrahiert.

Das Rohprodukt (2,3-Difluortrichlormethoxyphenol) wird bei 120°C zu einer Mischung aus 42 g SbF₃ und 31 g SbCl₅ getropft und über Nacht bei dieser Temperatur gerührt. Anschließend wird auf 0°C abgekühlt, mit. 600 ml CH₂Cl₂ versetzt und weiter wie üblich aufgearbeitet. Man erhält nach Destillation 38 g Trifluormethoxy-2,3-difluorbenzol (44% d. Th.)

Beispiel 4 (Variante B)

In eine Lösung von 50 g 2,3-Difluoranisol (hergestellt durch Veretherung des Phenols mit Dimethylsulfat in Gegenwart von KOH) und 500 ml CCl₄ wird unter UV-Bestrahlung bei Rückfluß temperatur über 12 h Cl₂ eingeleitet. Anschließend wird das Cl₂ durch N₂ verdrängt und zum Rückstand eingeengt.

Der Rückstand wird in einen mit 500 ml wasserfreier HF gefüllten Hastelloy-Autoklaven gegeben und das Reaktions gemisch wird unter Rühren auf 150°C erwärmt. Nach 5 h bei 150°C wird abgekühlt, auf 1 l Eiswasser gegossen und wie üblich aufgearbeitet. Nach üblicher Aufarbeitung erhält man 54 g Trifluormethoxy-2,3-difluorbenzol (63% d.Th.).

Claims

1. Fluoriertes Trifluormethoxybenzol der Formel I, worin
L H oder F
bedeutet.

2. Verfahren zur Herstellung eines fluorierten Trifluormethoxybenzols der Formel I, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Phenol bzw. Phenolderivat der Formel II, worin
R¹ H, CCl₃ oder CH₃, und
L H oder F
bedeutet,

a) im Falle R¹ = H
- mit Flußsäure in Gegenwart von Tetrachlormethan versetzt, oder daß man
- mit Thiophosgen versetzt und anschließend mit Molybdänhexyfluorid behandelt, oder daß man
- mit Trichloracetylchlorid in Gegenwart von Fluß behandelt und anschließend die Lösung mit Flußsäure erhitzt,
b) im Falle R¹ = CH₃
chloriert und anschließend mit Antimonfluorid oder Flußsäure behandelt,
c) im Falle R¹ = CCl₃
mit Fluorwasserstoff in Gegenwart von Antimonpentafluorid umsetzt.

3. Verwendung des fluorierten Trifluormethoxybenzols der Formel I zur Herstellung 4-substituierter fluorierter Trifluormethoxybenzolderivate der Formel III, worin
L H oder F,
E Halogen, OH, CHO, CO₂H, B(OR²)₂, Si(R³)₃ und
R² und R³ unabhängig voneinander
H oder Alkyl mit 1-5 C-Atomen
bedeuten.