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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Biarylverbindungen.
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Biarylverbindungen
sind als Ausgangsmaterialien oder Zwischenprodukte von Arzneimitteln,
Agrochemikalien, Flüssigkristallmaterialien
und organischen EL-Materialien verwendbar. Eine Kreuzkupplungsreaktion von
Naphthyl- oder Phenylromid mit einem Phenyl- oder Naphthyl-Grignard-Reagens unter Verwendung
eines Nickelkomplexes, der mit einer Elektronendonor-Phosphinverbindung
als Ligand koordiniert ist, ist als Verfahren zur Herstellung von
Biarylverbindungen bekannt (Tabelle 7, Seite 1961, Bulletin of the
Chemical Society of Japan, Band 49 (7), 1958-1969 (1976)). In den
Zeilen 3 bis 7, linke Spalte, auf Seite 1960 der gleichen Zeitschrift
ist offenbart, dass ein Nickelchlorid-Pyridin-Komplex und ein Nickelchlorid-2,2'-Bipyridyl-Komplex zur Kopplung von Butylmagnesium-Grignard
und Chlorbenzol praktisch inaktiv waren. Ferner wird in der gleichen Zeitschrift
und Synlett. 1997, 163, offenbart, dass ortho-disubstituierte Biarylverbindungen
durch eine derartige Grignard-Kopplungsreaktion nicht ohne weiteres
erhältlich
waren.
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Phosphinverbindungen
werden in breitem Umfang als Ligand von Metallkomplexen verwendet,
jedoch besteht bei Phosphorverbindungen das Problem, dass Behandlungen
derselben nach der Produktion für
die Umwelt belastend sind. Ferner werden Phosphinverbindungen ohne
weiteres oxidiert und in Abhängigkeit
von der Art der Phosphinverbindung muss Vorsicht bei der Handhabung
derselben angewandt werden. Darüberhinaus
ist es in einigen Fällen
schwierig, gebildete Phosphorverbindungen, wie Phosphine und Phosphinoxide, nach
der Reaktion zu entfernen und zu behandeln.
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Obwohl
ein Stickstoffatom ein Element der Gruppe 15 wie Phosphor ist und
die Fähigkeit
zur Koordination an ein Metallatom aufweist, ist offenbart, dass
das Koordinationsvermögen
eines Stickstoffatoms allgemein geringer als das eines Phosphoratoms
von Phosphonverbindungen ist (Yukigoseikagakukyoukai-shi, Band 58,
August 2000, 736-744).
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Darüberhinaus
offenbart die Veröffentlichung
der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung J2-A-2000-229243 ein Verfahren der Kopplung
eines Aryl-Grignard-Reagens mit einem Vinylchlorid unter Verwendung
eines Katalysators, der 1) eine Verbindung eines Metalls der Gruppe
8, 9 oder 10 der 4. Periode des Periodensystems, wie Eisen(III)-chlorid
oder [1,3-Bis(diphenylphosphino)ethan]nickelchlorid(II), 2) mindestens eine
Verbindung, die aus organometallischen Verbindungen der Gruppen
2 und 3, die keine Metallhydridstruktur aufweisen, ausgewählt ist,
wie Triethylaluminium oder Triisobutylaluminium, und 3) eine Elektronendonorverbindung,
wie Triethylamin, enthält.
Dieses Verfahren ist nicht immer zufriedenstellend insofern, als
Phosphinverbindungen und entzündliche
organometallische Verbindungen der Gruppen 2 und 3, wie Kohlenwasserstoff-substituiertes
Aluminium, erforderlich sind.
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Die
EP-A-0 366 573 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung von Biarylverbindungen, das das Inkontaktbringen
eines Arylhalogenids unter zur Bildung eines Grignard-Reagens geeigneten
Bedingungen und danach Inkontaktbringen des Grignard-Reagens mit einem
Arylchlorid in Gegenwart eines Katalysators, der eine Nickelverbindung
und einen koordinierenden Liganden umfasst, unter zu Bildung einer
Biarylverbindung geeigneten Bedingungen umfasst. In einer alternativen
Ausführungsform,
die in dem Patent beschrieben ist, werden Biarylverbindungen direkt
aus Arylhalogeniden in einem einzigen Reaktionsgefäß durch
Inkontaktbringen eines Arylhalogenids mit elementarem Magnesium
und einem Nickelkatalysator, der eine Nickelverbindung und einen
koordinierenden Liganden umfasst, in einem aprotischen, apolaren,
etherhaltigen Lösemittelsystem über einen
Zeitraum und unter Bedingungen, die zur Bildung einer Biarylverbindung
geeignet sind, hergestellt.
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Angew.
Chem Int. Ed. 2000, 39, 1602-1604 beschreibt Kreuzkupplungsreaktionen
von Arylchloriden mit Aryl-Grignard-Reagenzien
zur Bildung von Biarylverbindungen, die durch einen Nickelkatalysator
katalysiert werden, der durch eine Spezies von zwei speziellen Imidazoliumsalzen
oder Tris(tert-butyl)phosphan aktiviert wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung katalysiert ein Nickelkatalysator, der eine Nickelverbindung
und eine ohne weiteres erhältliche
stickstoffhaltige Verbindung umfasst, effektiv eine Grignard-Kopplungsreaktion und
sterisch behinderte ortho-substituierte Biarylverbindungen können ebenfalls
ohne weiteres durch die Grignard-Kopplungsreaktion unter Verwendung
des Nickelkatalysators erhalten werden.
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Durch
die vorliegende Erfindung erfolgt die Bereitstellung von einem Verfahren
zur Herstellung einer Biarylverbindung der Formel (I):
worin R
1 gleich
oder verschieden ist und unabhängig
voneinander für
ein
Fluoratom,
eine geradkettige oder verzweigtkettige, gesättigte oder
ungesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
eine
geradkettige oder verzweigte, cyclische oder acyclische Alkoxygruppe
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
eine Arylgruppe mit 6 bis 14
Kohlenstoffatomen oder
eine Aryloxygruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen,
die alle mit mindestens einer Substituentengruppe substituiert sein
können,
die aus
einer geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten
oder ungesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einer
Arylgruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen,
einer geradkettigen
oder verzweigten, cyclischen Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
und
einer Aryloxygruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist,
steht;
R
2 gleich oder verschieden ist
und unabhängig
voneinander für
eine
geradkettige oder verzweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
eine geradkettige oder verzweigte,
cyclische oder acyclische Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
eine
Arylgruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen oder
eine Aryloxygruppe
mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen, die alle mit mindestens einer Substituentengruppe
substituiert sein können,
die aus
einer geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten
oder ungesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einer
Arylgruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen,
einer geradkettigen
oder verzweigten, cyclischen Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
und
einer Aryloxygruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist,
steht;
A für
einen aromatischen Kohlenwasserstoffring mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen
oder einen Pyridinring steht,
B für einen aromatischen Kohlenwasserstoffring
mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen steht,
k und m unabhängig voneinander
für eine
ganze Zahl von 0 bis 5 stehen und
l für eine ganze Zahl von 1 oder
2 steht,
wobei das Verfahren die Umsetzung einer aromatischen
Verbindung der Formel (II):
worin R
1,
k und l wie oben definiert sind und X
1 für eine Abgangsgruppe
steht,
mit einem Grignard-Reagens der Formel (III):
worin R
2,
B und m wie oben definiert sind und
X
2 für ein Chlor-,
Brom- oder Iodatom steht, in einer Inertgasatmosphäre in Gegenwart
eines cyclischen Ethers oder eines acyclischen Ethers mit zwei oder
mehr Ethersauerstoffen im Molekül
und eines Nickelkatalysators, der eine Nickelverbindung umfasst,
und einer stickstoffhaltigen Verbindung, die aus der Gruppe von
einem
Alkylamin mit 1 bis 3 Stickstoffatomen und 4 bis 20 Kohlenstoffatomen,
einem
Alkoxyalkylamin mit 1 bis 2 Stickstoffatomen, 5 bis 20 Kohlenstoffatomen
und 1 bis 6 Sauerstoffatomen,
N-Alkylguanidinen, N,N-Dialkylpiperazin,
Alkylpiperidin, N-Alkylpyrrolidin,
N,N',N''-Trialkyltriazin, N-Alkylmorpholin,
Bicycloalkylamin und Diazabicycloalken ausgewählt ist, umfasst.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
Definitionen von R1 und R2 und
den Substituentengruppen, die daran vorhanden sein können, werden
zunächst
angegeben. Falls nicht anders definiert, sind die im Folgenden definierten
jeweiligen Ausdrücke durch
die gesamte vorliegende Beschreibung die gleichen.
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Beispiele
für die
aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe umfassen beispielsweise eine
geradkettige oder verzweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und spezielle
Beispiele hierfür
umfassen beispielsweise eine Methylgruppe, Ethylgruppe, Propylgruppe,
Isopropylgruppe, Butylgruppe, sek-Butylgruppe, Isobutylgruppe, tert-Butylgruppe,
Hexylgruppe, Heptylgruppe, Octylgruppe, Decanylgruppe, Undecanylgruppe,
Dodecanylgruppe, Cyclopropylgruppe, Cyclobutylgruppe, Cyclopentylgruppe,
Cyclohexylgruppe, Cycloheptylgruppe,
eine Vinylgruppe, 1-Propenylgruppe,
2-Propenylgruppe, 1-Methylvinylgruppe,
1,3-Butadienylgruppe, Heptenylgruppe, Octenylgruppe, eine Ethinylgruppe,
2-Propinylgruppe, Heptinylgruppe, Octinylgruppe und dergleichen.
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Beispiele
für die
Alkoxylgruppe umfassen eine geradkettige oder verzweigte, cyclische
oder acyclische Alkoxylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und
spezielle Beispiele hierfür
umfassen beispielsweise eine Methoxygruppe, Ethoxygruppe, Propoxygruppe,
Isopropoxygruppe, Butoxygruppe, sek-Butoxygruppe, Isobutoxygruppe, tert-Butoxygruppe,
Hexyloxygruppe, Heptyloxygruppe, Octyloxygruppe, Decyloxygruppe,
Dodecyloxygruppe, Cyclopropyloxygruppe, Cyclobutyloxygruppe, Cyclopentyloxygruppe,
Cyclohexyloxygruppe, Cycloheptyloxygruppe und dergleichen. Bevorzugte
Alkoxygruppen sind Methoxy-, Ethoxy-, n-Propoxy-, Isopropoxy- und
Butoxygruppen.
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Beispiele
für die
Arylgruppe umfassen eine Arylgruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen
und spezielle Beispiele hierfür
umfassen beispielsweise eine Phenylgruppe, Naphthylgruppe, Anthracenylgruppe,
Phenanthrylgruppe, Indenylgruppe, Fluorenylgruppe und dergleichen.
Bevorzugt sind eine Phenylgruppe, Naphthylgruppe, Anthracenylgruppe
und dergleichen.
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Beispiele
für die
Aryloxygruppe umfassen eine Aryloxygruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen
und spezielle Beispiele hierfür
umfassen beispielsweise eine Phenoxygruppe, Naphthoxygruppe, Anthracenyloxygruppe,
Phenanthryloxygruppe, Indenyloxygruppe, Fluorenyloxygruppe und dergleichen.
Bevorzugt sind eine Phenoxygruppe, Naphthoxygruppe und dergleichen.
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Die
durch X1 dargestellte Abgangsgruppe ist
nicht speziell beschränkt,
sofern sie mit einem Grignard-Reagens reagieren kann, und typische
Beispiele hierfür
umfassen beispielsweise Chlor, Brom, Iod, eine Hydrocarbylsulfonatgruppe,
eine halogen-substituierte Hydrocarbylsulfonatgruppe oder eine Diazoniumgruppe.
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Beispiele
für die
Hydrocarbylsulfonatgruppe umfassen beispielsweise eine Methansulfonatgruppe oder
eine p-Toluolsulfonatgruppe.
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Beispiele
für die
halogen-substituierte Hydrocarbylsulfonatgruppe umfassen beispielsweise
eine Trifluormethansulfonatgruppe und dergleichen.
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Beispiele
für den
durch "A" dargestellten aromatischen
Kohlenwasserstoffring mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen umfassen beispielsweise
eine Benzolring, Naphthalinring, Anthracenring, Phenanthrenring,
Indenring, Fluorenring und dergleichen. Bevorzugt sind die Benzol-,
Naphthalin- und Anthra cenringe und dergleichen und noch besser ist
der Benzol- oder
Anthracenring.
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Wenn
die durch "A" und "B" dargestellten aromatischen Ringe ein
Benzolring sind, dann gilt k + 1 < 7.
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Beispiele
für die
substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoff-, Aryl-, Alkoxyl-
und Aryloxygruppen sind die Gruppen, die mit mindestens einer Substituentengruppe
substituiert sind, die ausgewählt
ist aus
einer geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten
oder ungesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einer
Arylgruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen,
einer geradkettigen
oder verzweigten, cyclischen Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
und
einer Aryloxygruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen,
die
alle wie oben definiert sind.
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Beispiele
für die
aromatische Verbindung der Formel (II) umfassen eine Verbindung
der Formel (IV):
worin R
3 und
R
4 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander
eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine Arylgruppe, eine
Alkoxylgruppe, eine Arlyoxygruppe, eine Aralkyloxygruppe oder ein
Fluoratom bezeichnen, und
p und q unabhängig voneinander eine ganze
Zahl von 0 bis 4 bezeichnen und p + q < 5.
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Die
durch R3 und R4 dargestellte
aliphatische Kohlenwasserstoff-, Aryl-, Alkoxyl- oder Aryloxygruppe oder
ein Fluoratom weisen die wie oben für R1 definierte
Bedeutung auf.
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Spezielle
Beispiele für
die Arylverbindung (II) umfassen beispielsweise substituierte Phenylverbindungen,
wie Brombenzol, 2-Tolylbromid, 3-Tolylbromid, 4-Tolylbromid, 2-Nonylphenylbromid,
4-Cyclohexylphenylbromid, 2-Dodecanylphenylbromid, 3-Decanylphenylbromid,
4-Octylphenylbromid, 4-Dodecanylphenylbromid, 2-Trifluormethylphenylbromid,
3-Trifluormethylphenylbromid,
4-Trifluormethylphenylbromid, 3-Methoxyphenylbromid,
4-Methoxyphenylbromid, 3-Ethoxyphenylbromid, 4-Dodecyloxyphenylbromid,
2-Phenoxyphenylbromid, 3-Phenoxyphenylbromid,
4-Phenoxyphenylbromid, 3-Benzyloxyphenylbromid, 4-tert-Butoxyphenylbromid,
2,6-Dimethylphenylbromid, 2-Phenylphenylbromid, 4-Cyclohexylphenylbromid,
3-Brombenzotrifluorid, 3-Brom-4-chlorbenzotrifluorid,
1,4-Dibrom-2-fluorbenzol,
1,3-Dibrombenzol, Chlorbenzol, 2-Tolylchlorid,
3-Tolylchlorid, 4-Tolylchlorid, 2-Nonylphenylchlorid, 4-Cyclohexylphenylchlorid,
2-Dodecanylphenylchlorid, 3-Decanylphenylchlorid, 4-Octylphenylchlorid,
4-Dodecanylphenylchlorid,
2-Trifluormethylphenylchlorid, 3-Trifluormethylphenylchlorid,
4-Trifluormethylphenylchlorid, 3-Methoxyphenylchlorid, 4-Methoxyphenylchlorid,
3-Ethoxyphenylchlorid, 4-Dodecyloxyphenylchlorid, 2-Phenoxyphenylchlorid,
3-Phenoxyphenylchlorid, 4-Phenoxyphenylchlorid, 3-Benzyloxyphenylchlorid,
4-tert-Butoxyphenylchlorid, 2,6-Dimethylphenylchlorid,
2-Phenylphenylchlorid, 4-Cyclohexylphenylchlorid, 3-Chlorbenzotrifluorid,
3-Chlor-4-chlorbenzotrifluorid, 1,4-Dichlor-2-fluorbenzol, 1,3-Dichlorbenzol,
Iodbenzol, o-Tolyliodid, 4-tert-Butoxyphenyliodid, 2,6-Dimethylphenyliodid,
2-Nonylphenyliodid, 5-Decanylphenyliodid, 4-Octylphenyliodid, 4-Dodecanylphenyliodid,
1,3-Diiodbenzol, 2-Chlor-4-fluortoluol,
3-Methoxyphenyliodid, 1,4-Diiod-2-fluorbenzol, Phenyltrifluormethansulfonat,
2-Methoxyphenyltrifluormethansulfonat,
2-Chlorphenyltrifluormethansulfonat, 2-Bromphenyltrifluormethansulfonat, 2-Iodphenyltrifluormethansulfonat,
3-Chlorphenyltrifluormethansulfonat, 3-Bromphenyltrifluormethansulfonat, 3-Iodphenyltrifluormethansulfonat,
4-Chlorphenyltrifluormethansulfonat, 4-Bromphenyltrifluormethansulfonat, 4-Iodphenyltrifluormethansulfonat,
2-Tolyltrifluormethansulfonat, 3-Methoxyphenylmethansulfonat, Phenyl-4-toluolsulfonat,
Phenylmethansulfonat, Phenyldiazoniumtetrafluorboratsalz und dergleichen,
substituierte
Naphthylverbindungen, wie 1-Naphthylbromid, 2-Methylnaphthylbromid,
3-Methoxy-2-naphthylchlorid, 1-Naphthyliodid,
2-Naphthyltrifluormethansulfonat und dergleichen,
substituierte
Anthracenylverbindungen, wie 2-tert-Butyl-9,10-dibromanthracen, 9-Bromanthracen,
9,10-Dichloranthracen, 9-Chloranthracen, 9,10-Diiodanthracen und
dergleichen,
substituierte Biphenyle, wie 4,4-Dibrombiphenyl,
4,4'-Diiodbiphenyl und
dergleichen,
9-Bromphenanthren, 2-Bromfluoren, 5-Bromindanon,
2,7-Dibrobromfluoren
und dergleichen und
eine Pyridinverbindung, wie 2-Brompyridin,
3-Brompyridin, 4-Brompyridin
oder dergleichen.
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Spezielle
Beispiele für
das Grignard-Reagens (III) umfassen beispielsweise Phenylmagnesiumbromid,
2-Tolylmagnesiumbromid, 4-Methoxyphenylmagnesiumbromid, 4-tert-Butoxyphenylmagnesiumbromid, 2-Naphthylmagnesiumbromid,
2-Methyl-1-naphthylmagnesiumbromid,
3,5-Di(trifluormethyl)-phenylmagnesiumbromid, 9-Anthracenylmagnesiumbromid,
Phenylmagnesiumchlorid, 4-tert-Butoxyphenylmagnesiumchlorid, 2-Tolylmagnesiumchlorid,
4-Methoxyphenylmagnesiumchlorid, 2-Naphthylmagnesiumchlorid, 2-Methyl-1-naphthylmagnesiumchlorid,
3,5-Di(trifluormethyl)phenylmagnesiumchlorid, 9-Anthracenylmagnesiumbromid, Phenylmagnesiumiodid,
2-Tolylmagnesiumiodid,
4-Methoxyphenylmagnesiumiodid, 2-Naphthylmagnesiumiodid,
2-Methyl-1-naphthylmagnesiumiodid, 3,5-Di(trifluormethyl)phenylmagnesiumiodid
und dergleichen.
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Die
Menge des Grignard-Reagens (III), die günstigerweise verwendet werden
kann, beträgt üblicherweise
nicht weniger als 0,8 mol, vorzugsweise nicht weniger als 1 mol
und üblicherweise
nicht mehr als 5 mol, vorzugsweise nicht mehr als 3 mol pro mol
einer Abgangsgruppe.
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Der
Nickelkatalysator, der günstigerweise
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst als Komponenten
eine Nickelverbindung und eine stickstoffhaltige Verbindung oder
er ist eine Komplexverbindung, in der die stickstoffhaltige Verbindung
an die Nickelverbindung koordiniert ist und als der Katalysator,
der zuvor hergestellt wurde und als solcher isoliert wurde, verwendet
werden kann, wobei alternativ eine stickstoffhaltige Verbindung
und die Nickelverbindung getrennt als Katalysatorkomponenten in
dem vorliegenden Verfahren zugegeben werden können.
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Beispiele
für die
Nickelverbindung umfassen beispielsweise ein Nickelsalz(II), wie
ein Nickelhalogenid(II) (beispielsweise Nickelchlorid(II), Nickelbromid(II),
Nickeliodid(II)), Nickelnitrat(II), Nickelacetat(II), Nickelacetylacetonat(II)
und einen Nickelkomplex(0) (beispielsweise Bis(1,5-cyclooctadien)nickel(0)),
Nickelcarbonyl(0) und dergleichen. Die Nickelverbindung kann in
der vorliegenden Reaktion so wie sie kommerziell erhältlich ist,
verwendet werden.
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Alternativ
kann sie in der vorliegenden Reaktion zusammen mit einem Reduktionsmittel
verwendet werden. Das Reduktionsmittel ist nicht speziell beschränkt und
spezielle Beispiele hierfür
umfassen Natriumborhydrid, Lithiumaluminiumhydrid, Natriumhydrid,
Diisobutylaluminiumhydrid, Alkyl-Grignard-Reagenzien und
metallisches Zink und dergleichen. Der Katalysator wird typischerweise
durch Zugabe der Nickelverbindung, der stickstoffhaltigen Verbindung,
optional eines Reduktionsmittels und eines geeigneten Lösemittels, das
die Reaktion nicht nachteilig beeinflusst, das bei Bedarf zugegeben
werden kann, hergestellt. Jedoch ist die Reihenfolge der Zugabe
derselben nicht speziell beschränkt.
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Die
verwendete Menge des Reduktionsmittels beträgt üblicherweise 0,1 mol oder mehr,
vorzugsweise 1 mol oder mehr und üblicherweise 5 mol oder weniger,
vorzugsweise 3 mol oder weniger pro mol der Nickelverbindung.
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Die
Nickelverbindung kann entweder vollständig gelöst oder in einem Reaktionsgemisch
suspendiert werden.
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Die
Nickelverbindung kann so verwendet werden, wie sie gekauft wurde,
oder sie kann alternativ an einen Träger, der in einem verwendeten
Reaktionslösemittel
nicht gelöst
werden kann, wie ein Harz, Kohle, Siliciumdioxid und Aluminiumoxid,
gebunden oder auf diesen geträgert
werden.
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Bei
einer derartigen Reaktion beträgt
die Menge der Nickelverbindung, die verwendet werden kann, üblicherweise
eine katalytische Menge, vorzugsweise 0,00001 mol oder mehr und
1 mol oder weniger, noch besser 0,2 mol oder weniger pro mol der
Arylverbindung (II).
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Beispiele
für die
stickstoffhaltige Verbindung umfassen eine acyclische stickstoffhaltige
Verbindung und eine cyclische stickstoffhaltige Verbindung gemäß der Definition
in Anspruch 1, in der insbesondere das Stickstoffatom oder die Stickstoffatome
derselben ein tertiäres
Stickstoffatom bzw. tertiäre
Stickstoffatome sind.
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Beispiele
für die
acyclische stickstoffhaltige Verbindung umfassen
ein Alkylamin
mit 1 bis 3 Stickstoffatomen und 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie
Triethylamin, Diisopropylethylamin, Diisopropylamin, N,N,N',N'-Tetramethylethylen-1,2-diamin,
N,N,N',N'-Tetramethylpropylen-1,3-diamin, N,N,N'N'',N''-Pentamethyldiethylentriamin
oder dergleichen,
ein Alkoxyalkylamin mit 1 bis 2 Stickstoffatomen,
5 bis 20 Kohlenstoffatomen und 1 bis 6 Sauerstoffatomen, wie Tris(2- (2-methoxyethoxy)ethyl)amin,
Tris(2-methoxyethyl)amin, N,N-Diethyl-2-methoxyethylamin
oder dergleichen und N-Alkylguanidine (beispielsweise Tetramethylguanidin).
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Beispiele
für die
cyclische stickstoffhaltige Verbindung umfassen N,N-Dialkylpiperazin
(beispielsweise 1,4-Dimethylpiperazin), Alkylpiperidin (beispielsweise
N-Methylpiperidin und 1,2,2,6,6-Pentamethylpiperidin), N-Alkylpyrrolidin
(beispielsweise N-Ethylpyrrolidin), N,N',N''-Trialkyltriazine
(beispielsweise 1,3,5-Trimethyltriazin), ein N-Alkylmorpholin (beispielsweise
N-Methylmorpholin), Bicycloalkylamine (beispielsweise 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]-octan und Chinuclidin
und dergleichen) und ein Diazabicycloalken (beispielsweise 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undec-7-en
und 1,5-Diazabicyclo-[4.3.0]-non-5-en).
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Bevorzugte
acyclische stickstoffhaltige Verbindungen und cyclische stickstoffhaltige
Verbindungen sind diejenigen mit einem tertiären Stickstoffatom oder tertiären Stickstoffatomen,
noch besser die Alkylamine, Alkoxyalkylamine und Diazabicycloalkene
gemäß der obigen
Spezifikation.
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Spezielle
Beispiele für
die bevorzugten acyclischen stickstoffhaltigen Verbindungen und
cyclischen stickstoffhaltigen Verbindungen mit tertiärem Stickstoffatom
oder tertiären
Stickstoffatomen umfassen beispielsweise Triethylamin, Diisopropylethylamin,
N,N,N',N'-Tetramethylethylen-1,2-diamin, N,N,N',N'-Tetramethylpropylen-1,3-diamin,
N,N,N'N'',N''-Pentamethyldiethylentriamin,
Tris(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)amin, Tris(2-methoxyethyl)amin, N,N-Diethyl-2-methoxyethylamin,
Tetramethylguanidin, 1,4-Dimethylpiperazin, N-Methylpiperidin, 1,2,2,6,6-Pentamethylpiperidin,
N-Ethylpyrrolidin,
1,3,5-Trimethyltriazin, N-Methylmorpholin, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan,
Chinuclidin, 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undec-7-en
und 1,5-Diazabicyclo-[4.3.0]-non-5-en.
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Besonders
bevorzugte stickstoffhaltige Verbindungen sind Alkoxyalkylamine
oder Alkylamine insbesondere Triethylamin.
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Alternativ
sind bevorzugte Stickstoffverbindungen diejenigen, deren konjugierte
Säuren
einen pKa-Wert von 1 oder mehr, vorzugsweise 3 oder mehr, noch besser
5,5 oder mehr, noch besser 6 oder mehr aufweisen. Der hierin angegebene
pKa-Wert der konjugierte Säure
kann unter Verwendung von kommerziell erhältlicher Software zur pKa-Berechnung
ACD/pka (Version 1.0), erhältlich
von L.A.SYSTEMS Inc., berechnet werden, und es kann gegebenenfalls
auf eine Update-Version zurückgegriffen
werden. In Bezug auf die Software kann eine Website, http://acdlabs.com,
angegeben werden. ACD/pKa ist ein Programm, dass Säure-Base-Ionisierungskonstanten
(pKa-Werte) unter
25 °C und
Ionenstärke
null in wässrigen
Lösungen
für eine
gegebene organische Struktur berechnet. Jede Berechnung wird mit
sowohl deren ±95
%-Konfidenzgrenzen als auch einem detaillierten Bericht, wie sie
durchgeführt
wurde, was eine Gleichung bzw. Gleichungen des Hammett-Typs, Substituentenkonstanten
und gegebenenfalls Literaturstellen umfasst, angegeben.
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Die
verwendete Menge der stickstoffhaltigen Verbindung, bezogen auf
das Metall der Nickelverbindung, ist üblicherweise eine katalytische
Menge, vorzugsweise nicht weniger als 0,05 mol, noch besser nicht weniger
als 0,5 mol und vorzugsweise nicht mehr als 100 mol, noch besser
nicht mehr als 10 mol pro Grammatom der Nickelatome. Wenn die stickstoffhaltige
Verbindung bei der Reaktionstemperatur in flüssiger Form vorliegt, kann
eine Menge der stickstoffhaltigen Verbindung im Überschuss als Lösemittel
verwendet werden. In diesem Fall kann die stickstoffhaltige Verbindung
beispielsweise in einer Menge von 1 ml bis 20 ml, bezogen auf 1
mol der der Arylverbindung, verwendet werden.
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Eine
einzige stickstoffhaltige Verbindung kann verwendet werden oder
alternativ können
zwei oder mehrere stickstoff haltige Verbindungen in Kombination
verwendet werden. Eine derartige stickstoffhaltige Verbindung kann
auf einem geeigneten Träger
geträgert
verwendet werden und Beispiele für
den Träger
umfassen ein Harz, das in einem Reaktionslösemittel nicht gelöst wird.
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Beispiele
für den
cyclischen Ether umfassen beispielsweise 5- bis 8-gliedrige monocyclische
Ether, die 1 bis 3 Ethersauerstoffatome aufweisen, und spezielle
Beispiele hierfür
umfassen beispielsweise ein Tetrahydrofuran, Dioxan und dergleichen,
insbesondere 1,4-Dioxan.
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Beispiele
für den
acyclischen Ether mit zwei oder mehreren Ethersauerstoffatomen im
Molekül
umfassen acyclische Ether mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und bevorzugt
sind acyclische Ether mit 2 bis 4 Ethersauerstoffatomen, insbesondere
ein Glyme.
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Spezielle
Beispiele hierfür
umfassen beispielsweise Ethylenglykoldimethylether, Diethylenglykoldimethylether,
Triethylenglykoldimethylether, Tetramethylenetherdimethylether,
Ethylenglykoldiethylether, Diethylenglykoldiethylether, Triethylenglykoldiethylether
und Tetramethylenetherdiethylether.
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Der
cyclische oder acyclische Ether, der zwei oder mehrere Ethersauerstoffatome
im Molekül
aufweist, kann in einer katalytischen Menge verwendet werden oder
als Etherlösemittel
gemäß der obigen
Beschreibung verwendet werden.
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Die
Reaktion der vorliegenden Erfindung wird üblicherweise in einem organischen
Lösemittel
durchgeführt.
Beispiele für
das Lösemittel
umfassen Etherlösemittel,
wie Diethylether, Diisopropylether, Diethylenglykoldimethylether,
1,4-Dioxan und Tetrahydrofuran, aromatische Kohlenwasserstoffe,
wie Benzol, Toluol und Xylol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie
Hexan und Heptan und dergleichen. Derartige organische Lösemittel
werden einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehreren
derselben verwendet. Die Menge derselben beträgt üblicherweise nicht weniger
als 1 Teil und nicht mehr als 200 Teile, vorzugsweise nicht weniger als
5 Teile und nicht mehr als 100 Gewichtsteile pro Gewicht der Arylverbindung.
Von diesen Lösemitteln
sind Etherlösemittel
bevorzugt. 1,4-Dioxan und Glymeverbindungen werden noch besser zur
Herstellung einer nicht-orthosubstituierten aromatischen Verbindung
verwendet.
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Bei
den Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung können die
Arylverbindung (II), das Grignard-Reagens (III), die Nickelverbindung
und die stickstoffhaltige Verbindung in einer optionalen Reihenfolge unter
Verwendung eines geeigneten Lösemittels,
falls nötig,
zugegeben werden. Um das Ablaufen der Reaktion zu ermöglichen,
können
die Nickelverbindung, die zuvor getrocknet wurde, in einem Lösemittel
in einer Atmosphäre
eines Inertgases, wie Stickstoffgas, Argongas und dergleichen, und
eine stickstoffhaltige Verbindung gemischt werden und die Arylverbindung
(II) und das Grignard-Reagens (III) in einer optionalen Reihenfolge
gemischt werden. Ein Gemisch, das aus der Nickelverbindung und der
stickstoffhaltigen Verbindung hergestellt wurde, kann auch einem
System zugeführt
werden, das durch Zugabe der Arylverbindung (II), des Grignard-Reagens
(III) und, falls nötig,
eines geeigneten Lösemittels
in einer optionalen Reihenfolge in einer Atmosphäre eines Inertgases, wie Stickstoffgas,
Argongas und dergleichen, hergestellt wurde. Die obigen Reaktionsgemische
können
in den Lösemitteln
vollständig
gelöst
werden. Alternativ kann ein Teil eines Gemischs als Feststoff in
einem Lösemittel
vorhanden sein, statt gelöst
zu sein.
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Wenn
ein Reduktionsmittel verwendet wird, können diese Verbindungen in
einer optionalen Reihenfolge zugeführt werden. Beispielsweise
können
die Nickelverbindung, die zuvor getrocknet wurde, in einem Lösemittel
in einer Atmosphäre
ei nes Inertgases, wie Stickstoffgas, Argongas und dergleichen, und
eine stickstoffhaltige Verbindung in einer optionalen Reihenfolge
zugegeben werden und dann ein Reduktionsmittel zugegeben werden
und ferner die Arylverbindung (II) und das Grignard-Reagens (III)
in einer optionalen Reihenfolge zugegeben werden. Ferner können die
Nickelverbindung, die zuvor getrocknet wurde, in einem Lösemittel
in einer Atmosphäre
eines Inertgases, wie Stickstoffgas, Argongas und dergleichen, die
stickstoffhaltige Verbindung und die Arylverbindung in einer beliebigen
Reihenfolge zugegeben werden und dann ein Reduktionsmittel zugegeben
werden und das Grignard-Reagens in einer optionalen Reihenfolge
zugegeben werden. Ferner kann ein Gemisch, das aus der Nickelverbindung,
dem Grignard-Reagens (II) und dem Reduktionsmittel hergestellt wurde,
beispielsweise zu einem System gegeben werden, das durch Zugabe
einer Arylverbindung, des Grignard-Reagens (II) in einer optionalen
Reihenfolge und, falls nötig,
eines geeigneten Lösemittels in
einer Atmosphäre
eines Inertgases, wie Stickstoffgas, Argongas und dergleichen, hergestellt
wurde. Die obigen Reaktionsgemische können vollständig in den Lösemitteln
gelöst
werden. Alternativ kann ein Teil des Gemischs als Feststoff in einem
Lösemittel
vorhanden sein, statt gelöst
zu sein.
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Die
Reaktionstemperatur ist üblicherweise
nicht niedriger als –40 °C, vorzugsweise
nicht niedriger als –20 °C und sie
ist üblicherweise
nicht höher
als 200 °C
und, wenn der Siedepunkt des organischen Lösemittels niedriger als 200 °C ist, nicht
höher als
der Siedepunkt.
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Auf
diese Weise wird eine Biarylverbindung gebildet. Anschließend kann
die Biarylverbindung (I) derart abgetrennt werden, dass eine Säure zur
Inaktivierung des verbleibenden Grignard-Reagens zugegeben wird
und dann beispielsweise eine Abtrennung durch Extraktion durchgeführt wird.
Danach kann das Produkt durch Destillation, falls nötig, gereinigt
werden. Alternativ kann eine ortho-substituierte Biarylver bindung,
die typischerweise als Kristalle produziert wird, nach der Kristallisation
abgetrennt werden. Die orthosubstituierte aromatische Verbindung
kann auch als Kristalle durch Mischen des erhaltenen Reaktionsgemischs
mit einem unzureichenden Lösemittel,
um die ortho-substituierte Biarylverbindung auszufällen, abgetrennt
werden. Auf noch andere Weise wird das erhaltene Reaktionsgemisch
so konzentriert, dass eine ortho-substituierte Biarylverbindung
ausgefällt
wird. Die Kristalle können
ohne weiteres, beispielsweise durch Filtration, abgetrennt werden.
Ferner können
Kristalle einer substituierten aromatischen Verbindung durch Entfernen
eines Lösemittels aus
einem Reaktionsgemisch durch Destillation und anschließend weitere
Entfernung eines Lösemittels
durch Destillation erhalten werden. Eine Trennung kann auch durch
herkömmliche
Chromatographie oder Destillation erfolgen. Diese Nachbehandlung
kann Nickelverbindungen und stickstoffhaltige Verbindungen, die
in einem Reaktionsgemisch enthalten sind, ohne weiteres abtrennen.
Die abgetrennte ortho-substituierte Biarylverbindung kann ferner
durch Chromatographie, Destillation, Umkristallisation und dergleichen
gereinigt werden.
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Spezielle
Beispiele für
die Biarylverbindung der Formel (I) umfassen beispielsweise
2-Methyl-1,1'-biphenyl, 2-Hexyl-1,1'-biphenyl,
2-Isopropyl-1,1'-biphenyl, 2-Cyclohexyl-1,1'-biphenyl,
2-Dodecanyl-1,1'-biphenyl, 3-Cyclohexyl-1,1'-biphenyl,
4-Dodecanyl-1,1'-biphenyl, 4-Dodecanyl-1,1':4',1''-terphenyl,
4-Dodecanyl-1,1':2',1''-terphenyl,
2-Methyl-2'-ethyl-1,1'-biphenyl, 2,5-Dimethyl-1,1'-biphenyl,
2,2'-Dimethyl-1,1'-biphenyl,
4'-tert-Butoxy-2-methyl-1,1'-biphenyl,
2,5,2'-Trimethyl-1,1'-biphenyl, 1-Phenylnaphthalin,
2-Methyl-i-(2'-methylphenyl)-naphthalin,
9-Phenylanthracen,
9-(2-Naphthyl)anthracen,
9,10-Diphenylanthracen,
9,10-Di(3,5-dimethoxyphenyl)anthracen,
2-tert-Butyl-9,10-diphenylanthracen,
9,10-Di(2-naphthyl)anthracen,
1,4-Dimethoxy-5,8-dimethyl-9,10-diphenylanthracen,
2,2'-(1,1'-Biphenyl)-4,4'-diylbis(9,10-diphenylanthracen),
9,9',10,10'-Tetraphenyl-1,1'-bianthracen,
1,2,3,4-Tetramethyl-9,10-diphenylanthracen,
1-(Methoxymethoxy)-9,10-diphenylanthracen,
2-[(3,3-Dimethylcyclopentyl)methyl]-9,10-diphenylanthracen,
1,4,5-Trifluor-9,10-diphenylanthracen,
2,3,6,7-Tetramethoxy-9,10-diphenylanthracen,
2,4-Dimethoxy-1-methyl-9,10-diphenylanthracen,
2-Vinyl-9,10-diphenylanthracen,
10'-Diphenyl-9,9'-bianthracen und
dergleichen.
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Bevorzugte
Verbindungen sind die Verbindungen, die den Ring "A", der für einen aromatischen Kohlenwasserstoffring
steht, und mindestens ein ortho-Wasserstoffatom an den vier ortho-Positionen
der Kohlenstoffatome, die durch die durch die Grignard-Kopplungsreaktion
gebildete Biaryleinfachbindung verbunden sind, aufweisen. Eine derartige
Verbindung kann typischerweise durch Umsetzung der aromatischen
Verbindung der Formel (II) oder der Grignard-Verbindung der Formel
(III), wobei mindestens ein ortho-Kohlenstoffatom der aromatischen
Verbindung der Formel (II) oder der Grignard-Verbindung der Formel
(III) mit einem Wasserstoffatom substituiert ist, wobei das ortho-Kohlenstoffatom
in Bezug auf das mit der X1-Gruppe oder MgX2-Gruppe verbundene Kohlenstoffatom definiert
ist, erhalten werden. Daher können
nicht nur mono-ortho-substituierte Biarylverbindungen, sondern auch
di-ortho-substituierte und tri-ortho-substituierte Biarylverbindungen
gemäß der obigen
Beschreibung ohne weiteres durch das im Vorliegenden beanspruchte
Verfahren hergestellt werden.
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Spezielle
Beispiele für
die bevorzugte Verbindung umfassen beispielsweise
2-Methyl-i-(2'-methylphenyl)-naphthalin,
9-Phenylanthracen,
9-(2-Naphthyl)anthracen,
9,10-Diphenylanthracen,
9,10-Di(3,5-dimethoxyphenyl)anthracen,
2-tert-Butyl-9,10-diphenylanthracen,
9,10-Di(2-naphthyl)anthracen,
1,4-Dimethoxy-5,8-dimethyl-9,10-diphenylanthracen,
2,2'-(1,1'-Biphenyl)-4,4'-diylbis(9,10-diphenylanthracen),
9,9'‚10,10'-Tetraphenyl-1,1'-bianthracen,
1,2,3,4-Tetramethyl-9,10-diphenylanthracen,
1-(Methoxymethoxy)-9,10-diphenylanthracen,
2-[(3,3-Dimethylcyclopentyl)methyl]-9,10-diphenylanthracen,
1,4,5-Trifluor-9,10-diphenylanthracen,
2,3,6,7-Tetramethoxy-9,10-diphenylanthracen,
2,4-Dimethoxy-1-methyl-9,10-diphenylanthracen,
2-Vinyl-9,10-diphenylanthracen,
10'-Diphenyl-9,9'-bianthracen und
dergleichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
substituierte aromatische Verbindungen hergestellt werden.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden detailliert mittels Beispielen
beschrieben, soll jedoch nicht als dadurch beschränkt betrachtet
werden. Die im Folgenden angegebenen Gehalte sind Werte, die durch
Analyse eines Reaktionsgemischs durch Gaschromatographie und anschließend die
Flächenverhältnisse
von individuellen Gaschromatogrammflächen der gewünschten
substituierten aromatischen Verbindung, der nicht-umgesetzten Arylverbindung
und von der Arylverbindung abgeleiteten Verunreinigungen zu den
gesamten Gaschromatogrammflächen
dieser Komponenten erhalten werden.
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Beispiel 1
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 3,2 mg (0,025 mmol) trockenes NiCl2 und
5,1 mg (0,05 mmol) Triethylamin zu 0,7 ml Diethylenglykoldimethylether
gegeben und bei 25 °C
10 min gerührt.
Anschließend
wurden 67,2 mg (0,5 mmol) o-Bromtoluol
bei dieser Temperatur zugegeben und ein Stickstoffaustausch unter
vermindertem Druck durchgeführt.
Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 0,40 ml (0,6 mmol) einer
1,5 mol/l Lösung
von Phenylmagnesiumbromid in Diethylether gegeben und bei dieser
Temperatur 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht enthielt 2-Methylbiphenyl,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 68,2
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Beispiel 2
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 3,2 mg (0,025 mmol) trockenes NiCl2 und
5,1 mg (0,05 mmol) Triethylamin zu 0,5 ml Tetrahydrofuran gegeben
und bei 25 °C
10 min gerührt.
Anschließend
wurden 0,067 ml (0,06 mmol) einer 1 mol/l Lösung von Methylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran zugegeben und bei dieser Temperatur 10 min gerührt. Darüberhinaus
wurden 67,2 mg (0,5 mmol) o-Bromtoluol bei dieser Temperatur zugegeben
und ein Stickstoffaustausch unter vermindertem Druck durchgeführt. Zu
dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 0,40 ml (0,6 mmol) einer
1,5 mol/l Lösung
von Phenylmagnesiumbromid in Diethylether gegeben, es wurde auf
65 °C erhitzt
und bei dieser Temperatur 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat.
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Die
organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht
enthielt 2-Methylbiphenyl, das die gewünschte Verbindung ist, mit
einem Gehalt von 60,4 %.
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Vergleichsbeispiel 1
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 3,2 mg (0,025 mmol) trockenes NiCl2 und
4,1 mg (0,05 mmol) N-Methylimidazol zu 0,9 ml Diethylether gegeben
und bei 25 °C
10 min gerührt.
Anschließend
wurden 67,2 mg (0,5 mmol) o-Bromtoluol bei dieser Temperatur zugegeben
und ein Stickstoffaustausch unter vermindertem Druck durchgeführt. Zu
dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 0,20 ml (0,6 mmol) einer
3 mol/l Lösung von
Phenylmagnesiumbromid in Diethylether gegeben und 25 °C 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht enthielt 3-Methylbiphenyl,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 17,8 %.
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Vergleichsbeispiel 2
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 4,1 mg (0,025 mmol) trockenes FeCl3 und
5,1 mg (0,05 mmol) Triethylamin zu 0,5 ml THF gegeben und bei 25 °C 10 min
gerührt.
Anschließend
wurden 67,2 mg (0,5 mmol) o-Bromtoluol bei dieser Temperatur zugegeben
und ein Stickstoffaustausch unter vermindertem Druck durchgeführt. Zu
dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 0,60 ml (0,6 mmol) einer
1 mol/l Lösung
von Phenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben, es wurde auf
65 °C erhitzt
und bei dieser Temperatur 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die or ganische Schicht enthielt 2-Methylbiphenyl,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 1,1 %.
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Vergleichsbeispiel 3
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 3,2 mg (0,025 mmol) trockenes NiCl2 und
4,1 mg (0,05 mmol) N-Methylimidazol zu 0,5 ml 1,4-Dioxan gegeben
und bei 25 °C
10 min gerührt.
Anschließend
wurden 63,3 mg (0,5 mmol) o-Chlortoluol bei dieser Temperatur zugegeben
und ein Stickstoffaustausch unter vermindertem Druck durchgeführt. Zu
dem Reaktionsgemisch wurden 0,067 ml (0,063 mmol) einer 0,93 mol/l
Lösung
von Methylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben und bei 25 °C weitere
10 min gerührt.
Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 0,60 ml (0,6 mmol) einer
1 mol/l Lösung
von Phenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben, es wurde auf
65 °C erhitzt
und bei dieser Temperatur 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht enthielt 2-Methylbiphenyl,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 77,1 %.
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Beispiel 3
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
3 durchgeführt,
wobei jedoch 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undec-7-en (0,05 mmol) anstelle
von N-Methylimidazol verwendet wurde.
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Beispiel 4
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
3 durchgeführt,
wobei jedoch Chinuclidin (0,05 mmol) anstelle von N-Methylimidazol
verwendet wurde.
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Beispiel 6
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
3 durchgeführt,
wobei jedoch Tris(2-(2-methoxyethyl)ethyl)amin (0,05 mmol), m-Chlortoluol
(0,05 mmol) und Tetrahydrofuran anstelle von N-Methylimidazol, o-Chlortoluol
bzw. 1,4-Dioxan
verwendet wurden.
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Vergleichsbeispiel 4
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 3,2 mg (0,025 mmol) trockenes NiCl2 und
4,1 mg (0,05 mmol) N-Methylimidazol zu 0,5 ml Diethylenglykoldimethylether
gegeben und bei 25 °C
10 min gerührt.
Anschließend wurden
93,5 mg (0,5 mmol) p-Bromanisol
bei dieser Temperatur zugegeben und ein Stickstoffaustausch unter vermindertem
Druck durchgeführt.
Zu dem Reaktionsgemisch wurden 0,067 ml (0,063 mmol) einer 0,93
mol/l Lösung
von Methylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben und bei 25 °C weitere
10 min gerührt.
Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 0,60 ml (0,6 mmol) einer
1 mol/l Lösung
von Phenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben, es wurde auf
65 °C erhitzt
und bei dieser Temperatur 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht enthielt 4-Methylbiphenyl,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 68,8 %.
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Beispiel 7
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
4 durchgeführt,
wobei jedoch Triethylamin (0,05 mmol), o-Bromtoluol (0,5 mmol) und
Triethylenglykoldimethylether anstelle von N-Methylimidazol, p-Bromanisol
bzw. Diethylenglykoldimethylether verwendet wurden.
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Die
Ergebnisse der Vergleichsbeispiele 3, 4 und der Beispiele 3-7 sind
in Tabelle 1 zusammengefasst.
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Beispiel 8
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 35,7 mg (0,15 mmol) trockenes NiCl2 und
30,3 mg (0,3 mmol) Triethylamin zu 10,1 ml Diethylenglykoldimethylether
gegeben und bei 25 °C
10 min gerührt.
Anschließend wurden
10,1 mg (30,0 mmol) 9,10-Dibromanthracen bei dieser Temperatur zugegeben
und ein Stickstoffaustausch unter vermindertem Druck durchgeführt. Zu
dem Reaktionsgemisch wurden 0,40 ml (0,38 mmol) einer 0,93 ml/l
Lösung
von Methylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben und bei 25 °C weitere
10 min gerührt.
Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 69 ml (69 mmol) einer
1 mol/l Lösung
von Phenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran tropfenweise über 50 min
gegeben. Die Temperatur des Reaktionsgemischs nach der Zugabe betrug
24 °C. Dieses
Gemisch wurde auf 65 °C
erhitzt und dann bei dieser Temperatur 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht enthielt 9,10-Diphenylanthracen,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 96,25 %.
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Beispiel 9
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Die
Operationen wurden gemäß Beispiel
8 durchgeführt,
wobei jedoch Tetrahydrofuran anstelle von Diethylenglykoldimethylether
verwendet wurde.
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Beispiel 10
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Die
Operationen wurden gemäß Beispiel
8 durchgeführt,
wobei jedoch Toluol anstelle von Diethylenglykoldimethylether verwendet
wurde.
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Beispiel 11
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Die
Operationen wurden gemäß Beispiel
8 durchgeführt,
wobei jedoch 7,1 mg (0,03 mmol) NiCl2, 6,1 mg
(0,006 mmol) Triethylamin und 0,08 ml (0,075 mmol) einer 0,93 mol/l
Lösung
von Methylmagnesium in Tetrahydrofuran anstelle von 35,7 mg (0,15
mmol) NiCl2, 30,3 mg (0,3 mmol) Triethylamin
bzw. 0,40 ml (0,38 mmol) einer 0,93 mol/l Lösung von Methylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran verwendet wurden.
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Die
Ergebnisse der Beispiele 8-11 sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Tabelle 2
Beispiel | Lösemittel | Menge
von NiCl2 | Gehalt
an substituierter aromatischer Verbindung |
Beispiel
8 | Diethylenglykoldimethylether | 0,15
mmol (0,5 Mol-%, bezogen auf die ungesättigte organische Verbindung) | 96,0 |
Beispiel
9 | Tetrahydrofuran | 0,15
mmol (0,5 Mol-%, bezogen auf die ungesättigte organische Verbindung) | 90,5
% |
Beispiel
10 | Toluol | 0,15
mmol (0,5 Mol-%, bezogen auf die ungesättigte organische Verbindung) | 90,3
% |
Beispiel
11 | Diethylenglykoldimethylether | 0,03
mmol (0,1 Mol-%, bezogen auf die ungesättigte organische Verbindung) | 93,9
% |
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Vergleichsbeispiel 5
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 3,2 mg (0,025 mmol) trockenes NiCl2 und
4,1 mg (0,05 mmol) N-Methylimidazol zu 0,5 ml THF gegeben und bei
25 °C 10
min gerührt.
Anschließend
wurden 67,2 mg (0,5 mmol) o-Bromtoluol bei dieser Temperatur zugegeben.
Zu dem Reaktionsgemisch wurden 0,60 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l
Lösung
von 2,6-Dimethylphenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben,
es wurde auf 65 °C
erhitzt und bei dieser Temperatur 4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht enthielt 2,6,2'-Trimethylbiphenyl,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 81,7 %.
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Vergleichsbeispiel 6
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 3,2 mg (0,025 mmol) trockenes NiCl2 und
4,1 mg (0,05 mmol) N-Methylimidazol zu 0,5 ml THF gegeben und bei
25 °C 10
min gerührt.
Anschließend
wurden 67,2 mg (0,5 mmol) o-Bromtoluol bei dieser Temperatur zugegeben.
Zu dem Reaktionsgemisch wurden 0,067 ml (0,06 mmol) einer 1 mol/l
Lösung
von Methylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben und dann wurde
10 min gerührt
und gemischt. Anschließend
wurden 0,6 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung von 2,6-Dimethylphenylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran zugegeben, es wurde auf 65 °C erhitzt und bei dieser Temperatur
4 h gerührt.
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Der
Zersetzung von überschüssigem Grignard-Reagens
mit 10 %iger Salzsäure
folgte eine Extraktion mit Ethylacetat. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht enthielt 2,6,2'-Trimethylbiphenyl,
das die gewünschte
Verbindung ist, mit einem Gehalt von 92,8 %.
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Beispiel 12
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
6 durchgeführt,
wobei jedoch 0,05 mmol N,N,N',N'',N''-Pentamethyldiethylentriamin
anstelle von N-Methylimidazol in Vergleichsbeispiel 6 verwendet wurden.
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Beispiel 13
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
6 durchgeführt,
wobei jedoch 0,05 mmol Tris(2-methoxyethyl-2'-ethoxy)amin
anstelle von N-Methylimidazol in Vergleichsbeispiel 6 verwendet
wurden.
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Beispiel 14
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
6 durchgeführt,
wobei jedoch 0,025 mmol PdCl2 und 0,05 mmol
Triethylamin anstelle von NiCl2 bzw. N-Methylimidazol
in Vergleichsbeispiel 6 verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle
3 angegeben.
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Beispiel 15
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Die
Synthese von 2-Methyl-1-o-tolyl-naphthalin wurde gemäß Vergleichsbeispiel
5 durchgeführt,
wobei jedoch 0,5 mmol 2-Methyl-1-bromnaphthalin,
0,60 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung von o-Tolylmagnesiumchlorid
in Tetrahydrofuran und 0,05 mmol Triethylamin anstelle von o-Bromtoluol,
0,60 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung von 2,6-Dimethylphenylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran bzw. N-Methylimidazol in Vergleichsbeispiel 5
verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 angegeben.
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Beispiel 16
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Die
Synthese von 2-Methyl-1-o-tolyl-naphthalin wurde gemäß Vergleichsbeispiel
6 durchgeführt,
wobei jedoch 0,5 mmol 2-Methyl-1-bromnaphthalin,
0,60 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung von o-Tolylmagnesiumchlorid
in Tetrahydrofuran und 0,05 mmol 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undec-7-en
anstelle von o-Bromtoluol, 0,60
ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung
von 2,6-Dimethylphenylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran bzw. N-Methylimidazol
in Vergleichsbeispiel 6 verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle
3 angegeben.
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Beispiel 17
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Die
Synthese von 9-(2-Naphthyl)anthracen wurde gemäß Vergleichsbeispiel 6 durchgeführt, wobei
jedoch 0,5 mmol 9-Bromanthracen,
0,43 ml (0,6 mmol) einer 1,4 mol/l Lösung von 2-Naphthylmagnesiumbromid in
Tetrahydrofuran und 0,05 mmol Triethylamin anstelle von o-Bromtoluol,
0,60 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung von 2,6-Dimethylphenylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran bzw. N-Methylimidazol in Vergleichsbeispiel 6
verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 7
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Die
Synthese von 9-Phenylanthracen wurde gemäß Vergleichsbeispiel 6 durchgeführt, wobei
jedoch 0,5 mmol 9-Chloranthracen
und 0,60 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung von Phenylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran anstelle von o-Bromtoluol bzw. 0,60 ml (0,6 mmol)
einer 1 mol/l Lösung
von 2,6-Dimethylphenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran in Vergleichsbeispiel
6 verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 angegeben.
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Beispiel 18
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Die
Synthese von 9,10-Diphenylanthracen wurde gemäß Vergleichsbeispiel 6 durchgeführt, wobei
jedoch 0,5 mmol 9,10-Dibromanthracen,
1,2 ml (1,2 mmol) einer 1 mol/l Lösung von Phenylmagnesiumbromid in
Tetrahydrofuran und 0,05 mmol Triethylamin anstelle von o-Bromtoluol,
0,60 ml (0,6 mmol) einer 1 mol/l Lösung von 2,6-Dimethylphenylmagnesiumbromid
in Tetrahydrofuran bzw. N-Methylimidazol in Vergleichsbeispiel 6
verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 angegeben.
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Beispiel 19
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Die
Synthese von 2-Methylbiphenyl wurde gemäß Vergleichsbeispiel 7 durchgeführt, wobei
jedoch 63,3 mg (0,5 mmol) o-Chlortoluol
und 7,6 mg (0,05 mmol) 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undec-7-en anstelle von 9-Chloranthracen
bzw. N-Methylimidazol
in Vergleichsbeispiel 7 verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3
angegeben.
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Beispiel 20
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Die
Synthese von 3-Methylbiphenyl wurde gemäß Beispiel 18 durchgeführt, wobei
jedoch 17 mg (0,5 mmol) m-Bromtoluol anstelle von 9-Chloranthracen
in Beispiel 18 verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 8
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
6 durchgeführt,
wobei jedoch 0,05 mmol 2,2'-Bipyridyl
anstelle von N-Methylimidazol in Vergleichsbeispiel 6 verwendet
wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 9
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Die
Operationen wurden gemäß Beispiel
20 durchgeführt,
wobei jedoch 0,05 mmol 2,2'-Bipyridyl
anstelle von Triethylamin in Beispiel 20 verwendet wurden. Das Ergebnis
ist in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 10
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Die
Operationen wurden gemäß Beispiel
21 durchgeführt,
wobei jedoch 0,05 mmol 2,2'-Bipyridyl
anstelle von Triethylamin in Beispiel 21 verwendet wurden. Das Ergebnis
ist in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 11
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Die
Operationen wurden gemäß Vergleichsbeispiel
5 durchgeführt,
wobei jedoch 0,025 mmol FeCl3 und 0,05 mmol
Triethylamin anstelle von NiCl2 bzw. N-Methylimidazol
in Vergleichsbeispiel 5 verwendet wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle
3 angegeben.
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Beispiel 21
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In
einer Stickstoffatmosphäre
wurden 194,4 mg (1,5 mmol) trockenes NiCl2 und
303 mg (3 mmol) Triethylamin zu 29,99 g Toluol gegeben und 10 min
bei Raumtemperatur gerührt.
Anschließend
wurden 7,41 g (30,0 mmol) 9,10-Dichloranthracen
bei dieser Temperatur zugegeben und ein Stickstoffaustausch unter
vermindertem Druck durchgeführt.
Zu dem Reaktionsgemisch wurden 3,8 ml (3,8 mmol) einer 1,0 mol/l
Lösung
von Methylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran gegeben und dann wurde
bei 25 °C
weitere 10 min gerührt.
Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 69 ml (69 mmol) einer
1 mol/l Lösung
von Phenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran tropfenweise über 50 min
gegeben und 4 h unter Erhitzen unter Refluxieren gerührt. Das
erhaltene Gemisch wurde einmal mit 54,7 g einer gesättigten
wässrigen
Ammoniumchloridlösung
und zweimal mit 50,4 g Ionenaustauschwasser gewaschen. Zu der organischen
Schicht wurden 50,4 g Methanol tropfenweise gegeben und dann auf
Raumtemperatur gekühlt.
Die gebildeten Kristalle wurden durch Filtration abgetrennt, mit
30,4 g Methanol gewaschen und getrocknet, was zu 7,97 g des gewünschten
9,10-Diphenylanthracens führte
(Ausbeute: 80,4 %, Reinheit: 99 oder höher). Kein Triethylamin wurde
in den Kristallen detektiert. Das Filtrat enthielt 12 %, in Form
der Ausbeute, an 9,10-Diphenylanthracen.
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