DE69012876T2 - Optisch aktive Biphenyl-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung, diese als wirksamen Bestandteil enthaltende Flüssigkristall-Zusammensetzung und Flüssigkristall-Element, das diese enthält. - Google Patents

Optisch aktive Biphenyl-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung, diese als wirksamen Bestandteil enthaltende Flüssigkristall-Zusammensetzung und Flüssigkristall-Element, das diese enthält.

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Chizu Sekine
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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue optisch aktive Biphenylderivate, die als Bestandteil einer ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung nützlich sind, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, eine Flüssigkristallzusammensetzung, die sie als wirksamen Bestandteil enthält und ein Flüssigkristallelement, in dem es verwendet wird.
    • Stand der Technik
  • Flüssigkristallanzeigeelemente, die gegenwärtig in breitester Verwendung sind, besitzen den TN(verdrillt nematisch - twisted nematic)-Anzeigesystemtyp. Die TN Flüssigkristallanzeige besitzt eine Anzahl von Vorteilen, die eine niedere Betriebsspannung und einen geringen Stromverbrauch einschließen. Im Hinblick auf die Ansprechgeschwindigkeit sind sie jedoch den lichtemittierenden Anzeigeelementen, wie Kathodenstrahlröhren, der Elektrolumineszenz, Plasmaanzeige, usw. unterlegen. Obwohl ein neues TN-Anzeigeelement, in dem der verdrillte Winkel 180º-270º besitzt, entwickelt wurde, ist dessen Ansprechgeschwindigkeit noch nicht genügend hoch. Deshalb ist ein Anzeigeelement des TN-Typs mit hoher Ansprechgeschwindigkeit, trotz verschiedener Bemühungen zur Verbesserung, bisher nicht verwirklicht worden. Mit einem neuen Anzeigesystem jedoch, das ferroelektrische Flüssigkristalle verwendet, das in den letzten Jahren umfassend untersucht wurde, gibt es eine Möglichkeit, die Ansprechgeschwindigkeit deutlich zu verbessern (Clark et al., Applied, Phys. Lett., 36, 399 (1980)). Dieses System verwendet chirale smektische Phasen, die Ferroelektrizität zeigen, wie die chirale smektische C-Phase (nachstehend als Sc* abgekürzt) Es ist bekannt, daß die Ferroelektrizität nicht nur durch die Sc*-Phase entfaltet wird, sondern auch durch die chiralen smektischen Phasen F, G, H, I usw.
  • Ferroelektrische Flüssigkristallstoffe, die in der Praxis zur Verwendung in ferroelektrischen Flüssigkristallelementen verwendet werden, benotigen eine Anzahl von Merkmalen. Zur Zeit kann keine einzelne Verbindung alle Erfordernisse erfüllen; es ist nötig, ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzungen zu verwenden, die durch Mischen von mehreren Flüssigkristallverbindungen oder Verbindungen, die keine Flüssigkristallverbindungen sind, erhalten werden.
  • Neben den ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzungen, die nur ferroelektrische Flüssigkristallbestandteile umfassen, offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 61-195187, dar eine Verbindung und/oder eine Zusammensetzung, die die nichtchirale smektische C, F, G, H, I usw. Phase annimmt (nachstehend als "Phase von Sc usw." abgekürzt) als Ausgangsstoff verwendet wird und eine oder mehrere Verbindungen, die eine ferroelektrische Flüssigkristallphase annehmen, damit gemischt werden, wobei das Ganze als ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung erhalten wird. Es wurde ferner berichtet, daß eine Verbindung und/oder eine Zusammensetzung, die die Phase von Sc usw. annimmt, als Ausgangsstoff verwendet wird und mit einer oder mehreren Verbindungen gemischt wird, die, obwohl sie optisch aktiv sind, keine ferroelektrische Flüssigkristallphase annehmen, wobei das Ganze als eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung erhalten wird (Mol. Cryst. Liq. Cryst., 89, 327 (1982)).
  • Wenn man die vorstehend erwähnte Information zusammenstellt, erkennt man, daß ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzungen unter Verwendung von einer oder mehreren optisch aktiven Verbindungen als Ausgangsmaterial, unabhängig davon, ob die Verbindungen eine ferroelektrische Flüssigkristallphase annehmen oder nicht, zusammengesetzt werden können. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die optisch aktive Substanz günstigerweise eine Flüssigkristallphase annimmt und daß sie, auch wenn sie keine Flüssigkristallphase annimmt, in der Struktur einer Flüssigkristallverbindung ähnlich ist, daß sie sozusagen eine quasi Flüssigkristallsubstanz ist. Es wurde jedoch bis jetzt keine Flüssigkristallsubstanz gefunden, die eine spontane Polarisation aufweist, die für eine hohe Ansprechgeschwindigkeit nötig ist, die eine niedrige Viskosität besitzt und über einen weiten Temperaturbereich, einschließlich dem Bereich der Raumtemperatur, eine ferroelektrische Flüssigkristallphase annimmt.
  • Obwohl einige der vorliegenden Verbindungen in der EP- A2-255219 erwähnt sind, beschreibt das Dokument nur ein konzeptionelles Verfahren zur Herstellung der Verbindungen und lehrt nichts über die Eigenschaften und die Verwendbarkeit der Verbindungen. Mit Bezug auf das konzeptionelle Verfahren zur Herstellung der Verbindungen schließt das Verfahren außerdem mühsame Schritte der Einführung und Abspaltung von Schutzgruppen ein, oder es verwendet Verbindungen mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom als Ausgangsstoff als Mittel zum Einführen eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms und es fehlt dem Verfahren die Vielseitigkeit. Es kann deshalb nicht als industriell vorteilhaftes Verfahren angesehen werden.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial, das eine genügende spontane Polarisation besitzt, zu einer hohen Ansprechgeschwindigkeit fähig ist und eine ferroelektrische Flüssigkristallphase in einem Temperaturbereich nahe der Raumtemperatur annimmt, und ein optisch aktives Biphenylderivat, das als Bestandteil davon nützlich ist, und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen.
    • Eingehende Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein optisch aktives Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I), bereitgestellt
  • wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert mit mindestens einem Halogenatom, darstellt, X eine -O-, -COO- oder -CCO-Gruppe darstellt, m gleich O oder 1 ist, n eine ganze Zahl von 4 bis 6 darstellt, p gleich O oder 1 ist und das Symbol* auf ein asymmetrisches Kohlenstoffatom hinweist, ein Verfahren zu seiner Herstellung, eine Flüssigkristallzusammensetzung, die es als wirksamen Bestandteil enthält und ein Flüssigkristallelement, in dem es verwendet wird.
  • Unter den optisch aktiven Biphenylderivaten der vorliegenden Erfindung können die Verbindungen, wobei m 1 ist und X -OCO- bedeutet, gemäß einem der zwei nachstehend aufgeführten Verfahren hergestellt werden.
  • Das erste Verfahren umfaßt die Umsetzung eines optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates, dargestellt durch die Formel (II)
  • wobei R², n, p und das Symbol* die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen und R' eine Hydroxygruppe oder ein Halogenatom darstellt, mit einem Alkohol, dargestellt durch die Formel (III)
  • R¹-OH (III)
  • wobei R¹ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt.
  • Beispiele für den Substituenten R¹ des Alkohols (III) sind die Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl- und Eikosylgruppe. Der Alkohol (III) kann auch in Form seines Metallalkoholates mit dem optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivat (II) umgesetzt werden.
  • Beispiele für das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) als der andere Ausgangsstoff, sind die folgenden Verbindungen:
  • 4'-(5-Alkoxyhexyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(6-Alkoxyheptyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(7-Alkoxyoctyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(5-Alkoxyalkoxyhexyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(6-Alkoxyalkoxyheptyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(7-Alkoxyalkoxyoctyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(5-Alkanoyloxyhexyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(6-Alkanoyloxyheptyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(7-Alkanoyloxyoctyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(5-Alkoxyalkanoyloxyhexyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(6-Alkoxyalkanoyloxyheptyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • 4'-(7-Alkoxyalkanoyloxyoctyl)-4-biphenylcarbonsäure,
  • usw. Die Sauren können auch als Säurehalogenide, wie Säurechloride und Säurebromide, verwendet werden.
  • In den vorstehend als Beispiel gegebenen Verbindungen entsprechen die Alkoxy-, Alkoxyalkoxy-, Alkanoyloxy- und Alkoxyalkanoyloxyreste -O() R²
  • in der vorstehend angegebenen Formel (II) und der Substituent R² bedeutet einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls mit Halogenatomen substituiert ist. Die Alkyl- oder Alkoxyalkylreste besitzen entweder eine gerade Kette oder eine verzweigte Kette und wenn sie aus einer verzweigten Kette bestehen, können sie einen optisch aktiven Rest bedeuten.
  • Wenn p in der vorstehenden Formel (II) 0 bedeutet, schließen Beispiele für den Alkyl- oder Alkoxyalkylrest die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eikosyl-, Methoxymethyl-, Methoxyethyl-, Methoxypropyl-, Methoxybutyl-, Methoxypentyl-, Methoxyhexyl-, Methoxyheptyl-, Methoxyoctyl-, Methoxynonyl-, Methoxydecyl-, Ethoxymethyl-, Ethoxyethyl-, Ethoxypropyl-, Ethoxybutyl-, Ethoxypentyl-, Ethoxyhexyl-, Ethoxyheptyl-, Ethoxyoctyl-, Ethoxynonyl-, Ethoxydecyl-, Propoxymethyl-, Propoxyethyl-, Propoxypropyl-, Propoxybutyl-, Propoxypentyl-, Propoxyhexyl-, Propoxyheptyl-, Propoxyoctyl-, Propoxynonyl-, Propoxydecyl-, Butoxymethyl-, Butoxyethyl-, Butoxypropyl-, Butoxybutyl-, Butoxypentyl-, Butoxyhexyl-, Butoxyheptyl-, Butoxyoctyl-, Butoxynonyl-, Butoxydecyl-, Pentyloxymethyl-, Pentyloxyethyl-, Pentyloxypropyl-, Pentyloxybutyl-, Pentyloxypentyl-, Pentyloxyhexyl-, Pentyloxyheptyl-, Pentyloxyoctyl-, Pentyloxynonyl-, Pentyloxydecyl-, Hexyloxymethyl-, Hexyloxyethyl-, Hexyloxypropyl-, Hexyloxybutyl-, Hexyloxypentyl-, Hexyloxyhexyl-, Hexyloxyheptyl-, Hexyloxyoctyl-, Hexyloxynonyl-, Hexyloxydecyl-, Heptyloxymethyl-, Heptyloxyethyl-, Heptyloxypropyl-, Heptyloxybutyl-, Heptyloxypentyl-, Octyloxymethyl-, Octyloxyethyl-, Octyloxypropyl-, Decyloxymethyl-, Decyloxyethyl-, Decyloxypropyl-, 1-Methylethyl-, 1-Methylpropyl-, 1-Methylbutyl-, 1-Methylpentyl-, 1-Methylhexyl-, 1- Methylheptyl-, 1-Methyloctyl-, 2-Methylethyl-, 2-Methylbutyl-, 2,3-Dimethylbutyl-, 2,3,3-Trimethylbutyl-, 2-Methylpentyl-, 3-Methylpentyl-, 2,3-Dimethylpentyl-, 2,4-Dimethylpentyl-, 2,3,3,4-Tetramethylpentyl-, 2-Methylhexyl-, 3-Methylhexyl-, 4-Methylhexyl-, 2,5-Dimethylhexyl-, 2-Methylheptyl-, 2-Methyloctyl-, 2-Trihalogenmethylpentyl-, 2-Trihalogenmethylhexyl-, 2-Trihalogenmethylheptyl-, 2-Halogenethyl-, 2-Halogenpropyl-, 3-Halogenpropyl-, 3-Halogen-2- methylpropyl-, 2,3-Dihalogenpropyl-, 2-Halogenbutyl-, 3-Halogenbutyl-, 4-Halogenbutyl-, 2,3-Dihalogenbutyl-, 2,4-Dihalogenbutyl-, 3,4-Dihalogenbutyl, 2-Halogen-3-methylbutyl, 2- Halogen-3,3-dimethylbutyl-, 2-Halogenpentyl-, 3-Halogenpentyl-, 4-Halogenpentyl-, 5-Halogenpentyl-, 2,4-Dihalogenpentyl-, 2,5-Dihalogenpentyl-, 2-Halogen-3-methylpentyl-, 2- Halogen-4-methylpentyl, 2-Halogen-3-monohalogenmethyl-4-methylpentyl-, 2 -Halogenhexyl-, 3-Halogenhexyl-, 4-Halogenhexyl-, 5-Halogenhexyl-, 6-Halogenhexyl-, 2-Halogenheptyl-, 2-Halogenoctylgruppe, etc. ein (das "Halogen" in den vorstehend als Beispiel gegebenen Verbindungen bedeutet ein Fluor-, Chlor-, Brom- oder Jodatom).
  • Wenn p 1 ist, schließen Beispiele für den Alkyl- oder Alkoxyalkylrest, neben den vorstehend aufgeführten, die Halogenmethyl-, 1-Halogenethyl-, 1-Halogenpropyl-, 1-Halogenbutyl-, 1-Halogenpentyl-, 1-Halogenhexyl-, 1-Halogenheptyl-, 1-Halogenoctylgruppe, usw. ein.
  • Die Umsetzung des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) mit dem Alkohol (III) kann unter Verwendung eines üblichen Veresterungsverfahrens in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels mit Hilfe eines Katalysators oder eines Kondensationsmittels durchgeführt werden. Wenn bei der Umsetzung ein Lösungsmittel verwendet wird, schließen Beispiele für die Umsetzung inerte Lösungsmittel, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, organische Amine, usw. ein, wie Tetrahydrofuran, Ethylether, Aceton, Methylethylketon, Toluol, Benzol, Chlorbenzol, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dimethylformamid, Hexan und Pyridin, die jeweils allein oder als Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Da das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) in der vorstehend erwähnten Umsetzung relativ teuer ist, wird die Umsetzung vorzugsweise unter Verwendung eines Überschusses des Alkohols (III), des anderen Ausgangsstoffes, durchgeführt, wobei eine wirkungsvolle Verwendung des Derivates (II) erfolgt. Gewöhnlich werden 1 bis 4 Äquivalente, vorzugsweise 1 bis 2 Äquivalente, des Alkohols (III), pro 1 Äquivalent des Derivates (II), verwendet.
  • Wenn ein Katalysator verwendet wird, schließen Beispiele für den Katalysator organische oder anorganische basische Stoffe ein, z.B. Dimethylaminopyridin, Tri-n-butylamin, Pyridin, Lysin, Imidazol, Natriumcarbonat, Natriummethylat,, Kaliumhydrogencarbonat usw. Ferner können organische oder anorganische Säuren, wie Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Schwefelsäure, usw. auch als Katalysator verwendet werden.
  • Die Menge des Katalysators kann abhängig von der Art des jeweiligen Ausgangsstoffs und der Kombination davon mit dem Katalysator verschieden sein und sie kann deshalb nicht genau angegeben werden, aber wenn zum Beispiel ein Säurehalogenid verwendet wird, wird 1 Äquivalent oder mehr einer basischen Substanz, bezogen auf 1 Äquivalent des Säurehalogenids, verwendet.
  • Wenn das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) eine optisch aktive Biphenylcarbonsäure ist, können Carbodiimide, wie N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, N-Cyclohexyl-N'-(4- diethylamino)-cyclohexylcarbodiimid usw. günstigerweise als Kondensationsmittel, falls nötig in Kombination mit organischen Basen, wie 4-Pyrrolidinopyridin, Pyridin, Triethylamin, usw. verwendet werden.
  • Die Menge des Kondensationsmittels, das in dem vorstehenden Fall verwendet wird, beträgt gewöhnlich 1 bis 1,2 Äquivalente, pro 1 Äquivalent der optisch aktiven Biphenylcarbonsäure, und die Menge der organischen Base, wenn sie in Kombination damit verwendet wird, beträgt 0,01 bis 0,2 Äquivalent, pro 1 Äquivalent des Kondensationsmittels.
  • Die Reaktionstemperatur bei der Umsetzung des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) mit dem Alkohol (III) beträgt gewöhnlich -30 bis 100ºC, vorzugsweise -25 bis 80ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) des Ausgangsstoffes beurteilt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das erwünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I) (wobei m 1 ist und X -OCO- bedeutet), aus dem Reaktionsgemisch durch übliche Trennungsverfahren, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. isoliert werden, und falls nötig, durch Säulenchromatographie, Umkristallisieren usw. gereinigt werden.
  • Das zweite Verfahren zur Herstellung der Verbindung, wobei m 1 bedeutet und X -OCO- bedeutet, unter den optisch aktiven Biphenylderivaten der vorliegenden Erfindung, umfaßt das Umsetzen einer Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivaten, dargestellt durch die vorstehende Formel (II), wobei der Substituent R' die Hydroxygruppe bedeutet, mit einem Alkylhalogenid, dargestellt durch die Formel (IV)
  • R¹-Z (IV)
  • wobei R¹ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und Z ein Halogenatom darstellt, in einem Lösungsmittel und in Gegenwart eines basischen Stoffes.
  • Beispiele für das Alkylhalogenid (IV) schließen Alkyljodide, Alkylbromide, Alkylchloride usw. ein. Als Beispiele für den Substituenten R¹ können die vorstehend als Beispiele gegebenen Verbindungen erwähnt werden. Die Menge des Alkylhalogenids, die verwendet wird, beträgt gewöhnlich 1 bis 5 Äquivalente, vorzugsweise 1 bis 3 Äquivalente, pro 1 Äquivalent der Verbindung der optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivate (II), wobei der Substituent R' die Hydroxygruppe bedeutet.
  • Beispiele für das Lösungsmittel, das verwendet werden kann, schließen aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, aprotische polare Lösungsmittel usw. ein, z.B. Benzol, Toluol, Hexan, Dimethylformamid, Acetonitril usw., das jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet wird. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Beispiele für die basische Substanz schließen anorganische oder organische Basen, wie Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, 1,5-Diazabicyclo[3,4,0]-5- nonen, 1,8-Diazabicyclo[5,4,0]-7-undecen, usw. ein. Die Menge der basischen Substanz, die verwendet wird, sollte mindestens 1 Äquivalent, bezogen auf die Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivaten (II), wobei der Substituent R' die Hydroxygruppe bedeutet, betragen. Die obere Grenze davon ist nicht entscheidend, aber sie beträgt gewöhnlich das 5-fache des Äquivalents.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 120ºC, vorzugsweise im Bereich von 0 bis 100ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des Ausgangsstoffes unter den optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivaten, wobei der Substituent R' die Hydroxygruppe bedeutet, beurteilt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das gewünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I) (wobei m 1 ist und X -CCO- bedeutet), aus dem Reaktionsgemisch durch übliche Trennungsverfahren, wie die Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. isoliert werden, und falls nötig durch Säulenchromatographie, Umkristallisieren, usw. gereinigt werden.
  • Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung der Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I) der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei m 1 ist und X -COO- bedeutet.
  • Die Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I), wobei m 1 ist und X -CCO- bedeutet, kann durch Umsetzen eines optisch aktiven Hydroxybiphenylderivates, dargestellt durch die Formel (V)
  • wobei R², n, p und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einer Carbonsäure oder deren Säurehalogenid der Formel (VI)
  • R¹COR' (VI)
  • wobei R¹ und R' die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, erhalten werden.
  • Die Carbonsäuren (VI) können die Carbonsäuren mit dem Substituenten R¹ bedeuten, der vorstehend erläutert wurde. Diese Carbonsäuren können auch als Säurehalogenide verwendet werden, und zwar als die Säurechloride, Säurebromide, usw. davon.
  • Beispiele für das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V), den anderen Ausgangsstoff, sind:
  • 4'-(5-Alkoxyhexyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(6-Alkoxyheptyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(7-Alkoxyoctyl)-4-hydroxybiphenyl,
  • 4'-(5-Alkoxyalkoxyhexyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(6-Alkoxyalkoxyheptyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(7-Alkoxyalkoxyoctyl)-4-hydroxybiphenyl,
  • 4'-(5-Alkanoyloxyhexyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(6-Alkanoyloxyheptyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(7-Alkanoyloxyoctyl)-4- hydroxybiphenyl, 4'-(5-Alkoxyalkanoyloxyhexyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(6-Alkoxyalkanoyloxyheptyl)-4-hydroxybiphenyl, 4'-(7-Alkoxyalkanoyloxyoctyl)-4-hydroxybiphenyl, usw.
  • Bei den vorstehend als Beispiel gegebenen Verbindungen entsprechen der Alkoxy-, Alkoxyalkoxy-, Alkanoyloxy- und Alkoxyalkanoyloxyrest -O( ) R²
  • in der vorstehend angegebenen Formel (V) und der Substituent R² kann ein vorstehend für R² in Formel (II) als Beispiel gegebener Rest sein.
  • Die Umsetzung des optisch aktiven Hydroxybiphenylderivates (V) mit der Carbonsäure oder ihrem Halogenid (VI) kann auf die gleiche Weise, wie in dem vorstehend beschriebenen ersten Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylderivates (I) (wobei m 1 ist und X -OCO- bedeutet), durchgeführt werden.
  • Um jedoch eine wirkungsvolle Verwendung des relativ teuren optisch aktiven Hydroxybiphenylderivats (V) zu bewirken, wird die Umsetzung vorzugsweise unter Verwendung eines Überschusses der Carbonsäure oder deren Halogenid (VI), dem anderen Ausgangsstoff, durchgeführt. Gewöhnlich werden 1 bis 4 Äquivalente, vorzugsweise 1 bis 2 Äquivalente, der Carbonsäure oder deren Halogenid (VI), pro Äquivalent des Derivates (V), verwendet.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das erwünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I) (wobei m 1 ist und X -COO- bedeutet) aus dem Reaktionsgemisch durch übliche Trennungsverfahren, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. isoliert werden und, falls nötig, durch Säulenchromatographie, Umkristallisation, usw. gereinigt werden.
  • Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung der Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I) der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei m 1 ist und X -O- bedeutet.
  • Demgemäß kann die Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I) der vorliegenden Erfindung, wobei m 1 ist und X -O- bedeutet, durch Umsetzen des optisch aktiven Hydroxybiphenylderivates, dargestellt durch die vorstehende Formel (V), mit einem Alkylierungsmittel, dargestellt durch die Formel (VII)
  • R¹-Y (VII)
  • wobei R¹ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und Y ein Halogenatom oder -OSO&sub2;R" bedeutet, R" einen niederen Alkylrest oder einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest darstellt, in einem Lösungsmittel und in Gegenwart eines basischen Stoffes hergestellt werden.
  • Die Alkylierungsmittel (VII) sind meist im Fachgebiet bekannte Verbindungen und sie können gemäß Verfahren, die in der Literatur beschrieben sind, hergestellt werden. Der Substituent R¹ davon kann ein vorstehend als Beispiel gegebener Substituent sein.
  • Das Alkylierungsmittel (VII) kann in jeder gewünschten Menge, nicht weniger als 1 Äquivalent, gewöhnlich im Bereich von 1 bis 5 Äquivalenten, bezogen auf das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V), verwendet werden.
  • Die Lösungsmittel bei der Umsetzung können für die Umsetzung inerte Lösungsmittel sein, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, aprotische polare Lösungsmittel usw., z.B. Tetrahydrofuran, Ethylether, Aceton, Methylethylketon, Toluol, Benzol, Chlorbenzol, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Hexan, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphorylamid, N-Methyl-pyrrolidon, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels ist nicht entscheidend.
  • Beispiele für den basischen Stoff schließen Alkalimetallhydride, wie Natriumhydrid und Kaliumhydrid, Alkalimetalle, wie Lithium, Natrium und Kalium, Alkalimetallalkoholate, wie Natriumethylat und Natriummethylat, Alkalimetallcarbonate, wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, und Butyllithium ein.
  • Der basische Stoff sollte in einer Menge von wenigstens 1 Äquivalent, bezogen auf das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V), verwendet werden. Die obere Grenze für die Menge ist nicht entscheidend, aber sie beträgt gewöhnlich das 5-fache des Äquivalentes.
  • Die Temperatur der Umsetzung liegt gewöhnlich im Bereich von -50 bis 120ºC, vorzugsweise im Bereich von -30 bis 100ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des Ausgangsstoffs, des optisch aktiven Hydroxybiphenylderivates (V), beurteilt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das gewünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I) (wobei m 1 ist und X -O- bedeutet), aus dem Reaktionsgemisch durch übliche Trennungsverfahren, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration usw. isoliert werden, und falls nötig, durch Säulenchromatographie, Umkristallisieren, usw. gereinigt werden.
  • Wenn in den Verbindungen unter den optisch aktiven Biphenylderivaten, wobei m 1 ist und X -O- bedeutet, p 1 ist, können die Verbindungen auch durch das nachstehende Verfahren, an Stelle des vorstehend beschriebenen Verfahrens, hergestellt werden.
  • Demgemäß kann das optisch aktive Biphenylderivat I, wobei m 1 ist, X -O- bedeutet und p 1 bedeutet, durch Umsetzen eines optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates, dargestellt durch die Formel (VIII)
  • wobei R¹, n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einer Carbonsäure oder ihrem Halogenid, dargestellt durch die Formel (IX)
  • R²COR' (IX)
  • wobei R² und R' die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, erhalten werden.
  • Die Carbonsäuren (IX) können die Carbonsäuren mit dem vorstehend erläuterten Substituenten R² sein. Die Carbonsäuren können auch als Säurehalogenide, und zwar Säurechloride, Säurebromide usw. davon, verwendet werden.
  • Beispiele für das optisch aktive Alkoxybiphenylalkanolderivat (VIII), den anderen Ausgangsstoff, schließen
  • 4-Alkoxy-4'-(5-hydroxyhexyl)biphenyl, 4-Alkoxy-4'-(6- hydroxylheptyl)biphenyl, 4-Alkoxy-4'-(7-hydroxyoctyl)-biphenyl usw. ein.
  • Die Umsetzung des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (VIII) mit der Carbonsäure oder ihrem Halogenid (IX) kann in der gleichen Weise durchgeführt werden, wie das vorstehend beschriebene erste Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylderivates (I) (wobei m 1 ist und X -OCO- bedeutet). Demgemäß kann das gewünschte Derivat durch Umsetzen des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (VIII) mit der Carbonsäure oder ihrem Halogenid (IX) unter Verwendung eines Katalysators oder eines Kondensationsmittels in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels hergestellt werden.
  • Um eine wirkungsvolle Verwendung des relativ teuren optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (VIII) zu erzielen, wird die Umsetzung vorzugsweise unter Verwendung eines Überschusses der Carbonsäure oder ihres Halogenids (IX), des anderen Ausgangsstoffes, und zwar in einer Menge von gewöhnlich 1 bis 4 Äquivalenten, vorzugsweise 1 bis 2 Äquivalenten, bezogen auf das Derivat (VIII), durchgeführt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das gewünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I) (wobei m 1 ist, X -O- bedeutet, und p 1 ist) aus dem Reaktionsgemisch durch übliche Trennungsverfahren, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration usw. isoliert werden, und falls nötig, durch Säulenchromatograhie, Umkristallisieren, usw. gereinigt werden.
  • Unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I) der vorliegenden Erfindung, wobei m 1 ist und X -O- bedeutet, für die das Verfahren zur Herstellung vorstehend beschrieben wurde, können die Verbindungen, wobei p O ist, auch durch das nachstehende Verfahren, an Stelle des vorstehend beschriebenen Verfahrens, hergestellt werden.
  • Demgemäß kann die Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I), wobei m 1 ist, X -O- bedeutet, und p O ist, durch Umsetzung des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates, dargestellt durch die vorstehende Formel (VIII), mit einem Alkylierungsmittel, dargestellt durch die Formel (X)
  • R²-Y (X)
  • wobei R² und Y die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, hergestellt werden.
  • Das hierbei verwendete Alkylierungsmittel (X) ist ein Halogenid oder ein Sulfonsäureester mit dem vorstehend erläuterten Substituenten R², und es kann aus dem entsprechenden Alkohol nach üblichen Verfahren hergestellt werden. Der Substituent R² in dem Alkylierungsmittel (X) kann auch ein optisch aktiver Rest sein, und diese Alkylierungsmittel, nämlich Halogenide oder Sulfonsäureester, können leicht aus entsprechenden optisch aktiven Alkoholen hergestellt werden.
  • Einige dieser optisch aktiven Alkohole können durch asymmetrische Reduktion der entsprechenden Ketone mit Hilfe von asymmetrischen Metallkatalysatoren, Mikroorganismen oder Enzymen erhalten werden. Einige können aus den nachstehend angegebenen optisch aktiven Aminosäuren oder optisch aktiven Oxysäuren stammen, die natürlich vorkommen oder durch optische Trennung erhalten werden können:
  • Valin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Threonin, Allothreonin, Homoserin, Alloisoleucin, tert.-Leucin, 2-Aminobuttersäure, Norvalin, Norleucin, Ornithin, Lysin, Hydroxylysin, Phenylglycin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Mandelsäure, Tropasäure, 3-Hydroxybuttersäure, Äpfelsäure, Weinsäure oder Isopropyläpfelsäure, usw.
  • Die Umsetzung des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (VIII) mit dem Alkylierungsmittel (X) kann in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylderivates (I) (wobei m 1 ist und X -O- bedeutet) durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise kann das gewünschte Derivat durch Umsetzen des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (VIII) mit dem Alkylierungsmittel (X) in einem Lösungsmittel und in Gegenwart eines basischen Stoffes hergestellt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das gewünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I), wobei m 1 ist, X -O- bedeutet und p 0 ist, durch übliche Trennungsverfahren, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden, und, falls nötig, durch Säulenchromatographie, Umkristallisieren, usw. gereinigt werden.
  • Außerdem wird das Verfahren zur Herstellung der Verbindungen unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I) der vorliegenden Erfindung, wobei m 0 ist und p 1 ist, beschrieben.
  • Demgemäß können unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I) die Verbindungen, wobei m 0 ist und p 1 ist, durch Umsetzen eines optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivates, dargestellt durch die Formel (XI)
  • wobei R¹, n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, mit der Carbonsäure oder ihrem Halogenid, dargestellt durch die vorstehende Formel (IX), erhalten werden. Beispiele für das optisch aktive Alkylbiphenylalkanolderivat (XI) des Ausgangsstoffes schließen 4-Alkyl-4'-(5- hydroxyhexyl)-biphenyl, 4-Alkyl-4'-(6-hydroxyheptyl)-biphenyl, 4-Alkyl-4'-(7-hydroxyoctyl)biphenyl, usw. ein.
  • Die Umsetzung des optisch aktiven Biphenylalkanolderivates (XI) mit der Carbonsäure oder deren Halogenid (IX) kann auf die gleiche Weise wie bei dem ersten, vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylderivates (I), wobei m 1 ist und x -OCO- bedeutet, durchgeführt werden.
  • So kann das erwünschte Produkt durch Umsetzen des optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivates (XI) mit der Carbonsäure oder ihrem Halogenid (IX) unter Verwendung eines Katalysators oder eines Kondensationsmittels in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels hergestellt werden.
  • Um eine wirkungsvolle Verwendung des relativ teuren optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivates (XI) zu erzielen, wird die Umsetzung vorzugsweise unter Verwendung eines Überschusses der Carbonsäure oder ihres Halogenids (IX), des anderen Ausgangsstoffes, und zwar in einer Menge von gewöhnlich 1 bis 4 Äquivalenten, vorzugsweise 1 bis 2 Äquivalenten, bezogen auf das Derivat (XI), durchgeführt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das erwünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I), wobei m 0 ist und p 1 ist, durch übliche Verfahren der Trennung, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden, und es kann, falls nötig, durch Säulenchromatographie, Umkristallisieren, usw. gereinigt werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I) der vorliegenden Erfindung, wobei m 0 ist und p 0 ist, wird nachstehend beschrieben.
  • Demgemäß kann die Verbindung unter den optisch aktiven Biphenylderivaten (I), wobei m 0 ist und p 0 ist, durch Umsetzen des optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivates, dargestellt durch die vorstehende Formel (XI), mit dem Alkylierungsmittel, dargestellt durch die vorstehende Formel (X), hergestellt werden.
  • Die Umsetzung kann auf die gleiche Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylderivates (I), wobei m 1 ist und X -Obedeutet, durch Umsetzen des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (XI) mit dem Alkylierungsmittel (X) in einem Lösungsmittel und in Gegenwart eines basischen Stoffes durchgeführt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung kann das erwünschte optisch aktive Biphenylderivat, dargestellt durch die Formel (I), wobei m 0 ist und p 0 ist, durch übliche Trennungsverfahren, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden, und falls nötig, durch Säulenchromatographie, Umkristallisieren, usw. gereinigt werden.
  • Beispiele für die optisch aktiven Biphenylderivate (I) der vorliegenden Erfindung, die durch die vorstehend beschriebenen Verfahren erhältlich sind, sind:
  • (1) Verbindungen, wobei m 1 ist und X -OCO- bedeutet.
  • 4'-[5-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[6-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[7-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4-[5-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]- 4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[6-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[7-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]- 4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[5-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[6-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[7-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[5-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[6-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen),
  • 4'-[7-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-biphenylcarbonsäurealkylester (mit 3-20 Kohlenstoffatomen).
  • (2) Verbindungen wobei m 1 ist und X -COO- bedeutet.
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[5-alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[6-alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[7-alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[5-alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[6-alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[7-alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[5-alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[6-alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[7-alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[5-alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[6-alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4biphenylylester,
  • Alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)carbonsäure-4'-[7-alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-biphenylylester.
  • (3) Verbindungen, wobei m 1 ist und X -O- bedeutet.
  • 4'-[5-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[6-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[7-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[5-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]- 4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[6-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[7-Alkoxyalkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]- 4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[5-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[6-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[7-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[5-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[6-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl,
  • 4'-[7-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)oxybiphenyl.
  • (4) Verbindungen, wobei m 0 ist.
  • 4'-[5-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[6-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[7-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[5-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)oxyhexyl]- 4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[6-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)oxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[7-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)oxyoctyl]- 4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[5-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[6-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[7-Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[5-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyhexyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[6-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyheptyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl,
  • 4'-[7-Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen)carbonyloxyoctyl]-4-alkyl(mit 3-20 Kohlenstoffatomen)biphenyl.
  • Bei den vorstehend als Beispiele angegebenen Verbindungen können Alkyl(mit 1-20 Kohlenstoffatomen oder 3-20 Kohlenstoffatomen) und Alkoxyalkyl(mit 2-20 Kohlenstoffatomen) die vorstehend erläuterten Verbindungen bedeuten.
  • Das Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II), des optisch aktiven Hydroxybiphenylderivates (V) und des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (VIII) unter den Ausgangsstoffen der optisch aktiven Biphenylderivate (I) der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
  • Das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II), das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V) und das optisch aktive Alkoxybiphenylalkanoderivat (VIII) können unter Verwendung des Alkohols, dargestellt durch die Formel (XII)
  • wobei n die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, als üblicher Ausgangsstoff, hergestellt werden. Die Verfahren zur Herstellung der Derivate werden nachstehend nacheinander beschrieben.
    • (I) Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) (1-a) Der Fall, wobei p 0 bedeutet
  • Wenn in dem optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivat (II) p 0 ist, kann die Verbindung durch das nachstehende Verfahren hergestellt werden. Veresterung Friedel-Crafts-Reaktion Asymmetrische Hydrolyse Hydrolyse Alkylierung Oxydation (falls nötig, Umwandlung zum Säurehalogenid)
  • (In den vorstehenden Reaktionsformeln besitzen R², R', n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen und R³ bedeutet einen niederen Alkylrest).
  • Die jeweiligen Verfahrensschritte werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
  • Der niedere Alkylester, dargestellt durch die vorstehende Formel (XIII), kann durch Veresterung des Alkohols (XII) mit einer Carbonsäure, dargestellt durch die Formel
  • R³ COOH (XVIII)
  • wobei R³ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, oder dem Derivat davon, erhalten werden.
  • Beispiele für die Carbonsäure (XVIII) oder den Derivaten davon schließen Essigsäure, Propionsäure, Essigsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid, Acetylchlorid oder -bromid, Butyrylchlorid oder -bromid, Valeriansäurechlorid oder -bromid, usw. ein.
  • Die Carbonsäure oder die Derivate davon können in einer Menge von mindestens 1 Äquivalent, bezogen auf den Alkohol (XII), verwendet werden. Die obere Grenze der Menge ist nicht entscheidend, aber sie beträgt vorzugsweise das 4-fache, bezogen auf die äquivalente Menge des Alkohols.
  • Die Veresterung wird gewöhnlich in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt. Beispiele für den Katalysator schließen organische oder anorganische basische Stoffe, z.B. Dimethylaminopyridin, Triethylamin, Tri-n-butylamin, Pyridin, Lysin, Imidazol, Natriumcarbonat, Natriummethylat, Kaliumhydrogencarbonat, usw. ein. Organische oder anorganische Säuren, wie Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Schwefelsäure, usw. können auch als Katalysator verwendet werden. Obwohl die Menge des Katalysators, die verwendet wird, nicht entscheidend ist, liegt sie gewöhnlich im Bereich von 1 bis 5 Äquivalenten, pro 1 Äquivalent des Alkohols (XII).
  • Wenn bei der Veresterung ein Lösungsmittel verwendet wird, schließen Beispiele für das Lösungsmittel für die Umsetzung inerte Lösungsmittel ein, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, organische Amine, usw., z.B. Tetrahydrofuran, Ethylether, Aceton, Methylethylketon, Toluol, Benzol, Chlorbenzol, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dimethylformamid, Hexan, Pyridin, usw., die allein oder als Gemische davon verwendet werden. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels ist nicht entscheidend.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich bei -30 bis 100ºC, vorzugsweise bei -20 bis 90ºC, durchgeführt. Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Der Zeitpunkt, an dem der Alkohol (XII) des Ausgangsstoffs verschwunden ist, kann als Endpunkt der Umsetzung angenommen werden.
  • Der niedere Alkylester (XIII) wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Reaktionsgemisch üblichen Trennungsverfahren, zum Beispiel der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Die Acetylbiphenylverbindungen, dargestellt durch die vorstehende Formel (XVI), können durch Acetylieren der vorstehend erhaltenen niederen Alkylester (XIII) hergestellt werden.
  • Die Acetylierung wird unter Anwendung einer üblichen Friedel-Crafts-Reaktion durchgeführt. Die Acetylierungsmittel, die verwendet werden können, schließen zum Beispiel Essigsäure, Acetylchlorid und Acetylbromid ein. Die davon verwendete Menge kann mindestens 1 Äquivalent, bezogen auf die niederen Alkylester (XIII) des Ausgangsstoffes, sein. Die obere Grenze der Menge ist nicht entscheidend, aber sie beträgt vorzugsweise das 3-fache des Äquivalents oder weniger der Ester (XIII). Bei der Friedel-Crafts-Reaktion wird gewöhnlich ein Katalysator angewendet. Als Beispiele für die Katalysatoren dienen Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Zinkchlorid, Zinkbromid, Titantetrachlorid, Polyphosphorsäure, Bortrifluorid, usw. Der Katalysator wird in einer Menge von 0,3-3 Äquivalenten, bezogen auf den niederen Alkylester (XIII), verwendet.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich in einem Lösungsmittel durchgeführt. Das Lösungsmittel kann zum Beispiel ein halogenierter Kohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid und 1,2- Dichlorethan, sein. Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich bei -30 bis 150ºC, vorzugsweise -10 bis 100ºC. Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, aber sie beträgt gewöhnlich 1 bis 10 Stunden.
  • Die Acetylbiphenylverbindungen (XIV) können aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Trennungsverfahren, zum Beispiel der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Die optisch aktiven Alkohole, dargestellt durch die vorstehende Formel (XV), und die optisch aktiven niederen Alkylester, dargestellt durch die vorstehene Formel (XVI), können durch eine asymmetrische Hydrolyse der vorstehend erhaltenen Acetylbiphenylverbindungen (XIV) unter Verwendung einer Esterase, die vorzugsweise nur eines der optischen Isomere der Acetylbiphenyle hydrolysiert, hergestellt werden.
  • Die Esterasen, die für die asymmetrische Hydrolyse verwendet werden können, können aus Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen erhaltene Enzyme sein. Sie können, wie benötigt, in verschiedenen Formen, einschließlich des gereinigten Enzyms, des rohen Enzyms, eines Stoffes, der ein Enzym enthält, einer Kulturflüssigkeit von Mikroorganismen, einer Kulturbrühe, gezüchteten Zellen, einem Kulturfiltrat und des aufgearbeiteten Produktes dieser Formen, und auch als Kombinationen von Enzymen mit Mikroorganismen verwendet werden. Sie können auch in Form eines immobilisierten Enzyms oder immobilisierten Zellen, die an ein Harz fixiert sind, usw. verwendet werden.
  • Die hier verwendete Bezeichnung Esterase bedeutet Esterase im weiten Sinn, einschließlich der Lipase.
  • Der Mikroorganismus, der die in der asymmetrischen Hydrolyse verwendbare Esterase herstellt, kann jeder Mikroorganismus sein, vorausgesetzt daß er die Fähigkeit besitzt, die Acetylbiphenylverbindungen (XIV) zu hydrolysieren, und er ist nicht besonders eingeschränkt.
  • Als Beispiele für die Mikroorganismen können Mikroorganismen erwähnt werden, die verschiedenen Gattungen angehören, wie Enterobacter, Arthobacter, Brevibacterium, Pseudomonas, Alcaligeneases, Micrococcus, Chromobacterium, Microbacterium, Corynebacterium, Bacillus, Lactobacillus, Trichoderma, Candida, Saccharomyces, Rhodotrula, Cryptococcus, Torulopsis, Befia, Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Aureobacidium, Actinomucor, Norcadia, Streptomyces, Hansenula und Achromobacter.
  • Die Züchtung der vorstehend erwähnten Mikroorganismen wird gewöhnlich durch übliche Verfahren durchgeführt, Kulturflüssigkeiten werden durch flüssige Kulturen erhalten.
  • Der Mikroorganismus wird zum Beispiel einem sterilisierten flüssigen Medium, das nachstehend angegeben wird, inokuliert und mit entsprechendem Schütteln, gewöhnlich 1 bis 3 Tage bei 20 bis 40ºC, der Züchtung unterworfen. Für Schimmelpilze und Hefen wird ein Malzextrakt-Hefeextrakt Medium verwendet (hergestellt durch Auflösen von 5 g Pepton, 10 g Glukose, 3 g Malzextrakt und 3 g Hefeextrakt m 1 Liter Wasser und auf pH 6,5 eingestellt). Für Bakterien wird ein Brühemedium, das mit Zucker versetzt wird, verwendet (hergestellt durch Auflösen von 10 g Glukose, 5 g Pepton, 5 g Fleischextrakt und 3 g Natriumchlorid m 1 Liter Wasser und auf pH 7,2 eingestellt). Es kann auch, falls nötig, eine feste Kultur hergestellt werden.
  • Einige aus den Mikroorganismen stammende Esterasen sind im Handel erhältlich und leicht zugänglich. Als typische Beispiele von im Handel erhältlichen Esterasen können die folgenden erwähnt werden: Lipase aus Pseudomonas [Lipase P (hergestellt durch Amano Pharma K.K.)], Lipase aus Aspergillus [Lipase AP (hergestellt von Amano Pharma. K.K.)], Lipase aus Mucor [Lipase M-AP (hergestellt von Amano Pharma. K.K.)], Lipase aus Candida. Cylindracea [Lipase MY (hergestellt von Meito Sangyo K.K.)], Lipase aus Alcaligenease [Lipase PL (hergestellt von Meito Sangyo K.K.)], Lipase aus Achromobacter [Lipase AL (hergestellt von Meito Sangyo K.K.)], Lipase aus Arthrobacter [Lipase Godo BSL (hergestellt von Godo Shusei K.K.)], Lipase aus Chromobacterium (hergestellt von Toyo Jozo K.K.)], Lipase aus Phizopusdelemer [Talipase (hergestellt von Tanabe Pharma. K.K.)], und Lipase aus Phizopus [Lipaseaiken (hergestellt von Osaka Bacteria Research Lab.)].
  • Esterase, die aus Tieren und Pflanzen stammt, kann auch verwendet werden. Als typische Beispiele dieser Esterasen können die folgenden erwähnt werden: Steapsin, Pancreatin, Schweineleberesterase und Weizenkeimesterase.
  • Die asymmetrische Hydrolyse wird gewöhnlich durch starkes Rühren eines Gemisches der Acetylbiphenylverbindung (XIV) des Ausgangsstoffes und des vorstehend erwähnten Enzyms oder Mikroorganismus in einer Pufferlösung durchgeführt. Die hierzu verwendeten Pufferlösungen können anorganische Salze, wie Natriumphosphat und Kaliumphosphat, und organische Salze, wie Natriumacetat und Natriumcitrat, sein, die gewöhnlich verwendet werden. Der pH der Pufferlösung beträgt vorzugsweise 8 bis 11 für Kulturflüssigkeiten von basophilen Mikroorganismen und alkalischen Esterasen, und 5 bis 8 für Kulturflüssigkeiten von nicht-basophilen Mikroorganismen und gegen Alkali nicht resistenten Esterasen. Die Konzentration der Pufferlösung liegt gewöhnlich im Bereich von 0,05-2 M, vorzugsweise 0,05-0,5 M.
  • Die Reaktionstemperatur beträgt gewöhnlich 10-60ºC. Die Reaktionszeit beträgt gewöhnlich 10-70 Stunden, sie ist aber nicht darauf eingeschränkt.
  • Wenn Lipase in der asymmetrischen Hydrolyse als Esterase verwendet wird, die zu Pseudomonas oder Arthobacter gehört, können optisch aktive Alkanole (XV) und optisch aktive niedere Alkylester (XVI) mit einer relativ hohen optischen Reinheit erhalten werden.
  • Bei der asymmetrischen Hydrolyse können zusätzlich zu der Pufferlösung für die Umsetzung inerte organische Lösungsmittel, wie Toluol, Chloroform, Methylisobutylketon, Dichlormethan usw. verwendet werden. Die asymmetrische Hydrolyse kann vorteilhafterweise unter Verwendung der Lösungsmittel durchgeführt werden.
  • Durch die asymmetrische Hydrolyse erfährt eines der optischen Isomere der Acetylbiphenylverbindung (XIV) des Ausgangsstoffes allein bevorzugt eine asymmetrische Hydrolyse, wobei ein optisch aktiver Alkanol (XV) bereitgestellt wird, während das andere optische Isomer, nämlich der optisch aktive niedere Alkylester (XVI) als Rückstand der asymmetrischen Hydrolyse zurückbleibt.
  • Die optisch aktiven Alkanole (XV) und die optisch aktiven niederen Alkylester (XVI), können aus dem Reaktionsgemisch entfernt und voneinander getrennt werden, indem das Reaktionsgemisch der üblichen Nachbehandlung unterworfen wird, zum Beispiel der Extraktion mit einem Lösungsmittel, wie Ethylacetat, Entfernen des Lösungsmittels durch Destillation aus der so erhaltenen organischen Schicht und Säulenchromatographie des konzentrierten Rückstands.
  • Der so erhaltene optisch aktive niedere Alkylester (XVI) kann, falls nötig, weiter hydrolysiert werden, wobei der optisch aktive Alkanol (XV) erhalten wird. Der so erhaltene optisch aktive Alkanol (XV) ist gegenüber dem vorher durch asymmetriche Hydrolyse erhaltenen optisch aktiven Alkanol (XV) antipodisch.
  • Die Hydrolyse des optisch aktiven niederen Alkylesters (XVI) kann unter Bedingungen, die allgemein bei der Esterhydrolyse angewendet werden, durchgeführt werden. Sie sind nicht besonders eingeschränkt.
  • Die optisch aktiven Ether, dargestellt durch die vorstehende Formel (XVII), können durch Umsetzen der vorstehend erhaltenen optisch aktiven Alkanole (XV) mit den Alkylierungsmitteln, dargestellt durch die vorstehende Formel (X), hergestellt werden.
  • Die Alkylierung wird gewöhnlich in Gegenwart eines basischen Stoffes durchgeführt. Als typische Beispiele für die basischen Stoffe können Alkalimetallhydride, wie Natriumhydrid und Kaliumhydrid, Alkalimetalle, wie Lithium, Natrium und Kalium, Alkalimetallalkoholate, wie Natriumethylat und Natriummethylat, Alkalimetallcarbonate, wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, Butyllithium, usw. erwähnt werden.
  • Die Menge des basischen Stoffes, die verwendet wird, kann mindestens 1 Äquivalent, bezogen auf den optisch aktiven Alkanol (XV), betragen. Die obere Grenze ist nicht besonders eingeschränkt, sie beträgt aber gewöhnlich das 5-fache der äquivalenten Menge des Alkanols.
  • Das Alkylierungsmittel (X) kann in jeder gewünschten Menge, nicht weniger als 1 Äquivalent, bezogen auf den optisch aktiven Alkanol (XV), verwendet werden, sie liegt aber gewöhnlich im Bereich von 1 bis 5 Äquivalenten.
  • Beispiele für das Lösungsmittel, das für die Umsetzung verwendet wird, schließen für die Umsetzung inerte Lösungsmittel ein, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe und aprotische polare Lösungsmittel, z.B. Tetrahydrofuran, Ethylether, Aceton, Methylethylketon, Toluol, Benzol, Chlorbenzol, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Hexan, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphorylamid, N-Methylpyrrolidon, usw., die allein oder als Gemische davon verwendet werden. Die Menge der verwendeten Lösungsmittel ist nicht entscheidend.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -50 bis 120ºC, vorzugsweise von -30 bis 100ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht besonders eingeschränkt. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Alkanolausgangsstoffs (XV) beurteilt werden.
  • Der optisch aktive Ether (XVII) kann aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Extraktion, einer Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Wenn der Substituent Y des Alkylierungsmittels (X) bei der Alkylierung ein Jodatom bedeutet, kann an Stelle der vorstehend erwähnten basischen Stoffe auch Silberoxid verwendet werden.
  • In diesem Fall kann das Silberoxid in einer Menge von mindestens 1 Äquivalent, bezogen auf den optisch aktiven Alkanol (XV), verwendet werden. Die obere Grenze der Menge ist nicht entscheidend, aber sie beträgt vorzugsweise das 5-fache der äquivalenten Alkoholmenge.
  • Wenn die Alkylierung in Gegenwart von Silberoxid durchgeführt wird, kann das Alkylierungsmittel (X) (wobei der Substituent Y ein Jodatom bedeutet) in jeder gewünschten Menge, nicht weniger als 1 Äquivalent, aber vorzugsweise in einer Menge von 2-10 Äquivalenten, pro 1 Äquivalent des optisch aktiven Alkanols (XV), verwendet werden.
  • Was das Lösungsmittel der Umsetzung betrifft, so kann ein Überschuß des Alkylierungsmittels (X) (wobei der Substituent Y ein Jodatom bedeutet) als Lösungsmittel verwendet werden und außerdem können für die Umsetzung inerte Lösungsmittel, wie Ether, Ketone oder Kohlenwasserstofflösungsmittel, z.B. Tetrahydrofuran, Ethylether, Dioxan, Aceton, Methylethylketon, Benzol, Toluol, Hexan, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden können, als Lösungsmittel verwendet werden.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von 0-150ºC, vorzugsweise von 20-100ºC. Die Reaktionszeit beträgt gewöhnlich 1 Stunde bis 20 Tage.
  • Der optisch aktive Ether (XVII) wird aus dem Reaktionsgemisch durch Entfernen des erzeugten Silbersalzes durch Filtrieren und anschließende Anwendung von üblichen Nachbehandlungsverfahren, wie der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. auf das Filtrat, entfernt.
  • Das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) (wobei p 0 bedeutet), die gewünschte Verbindung, kann durch Oxidation des vorstehend erhaltenen optisch aktiven Ethers (XVII) in Gegenwart von Wasser hergestellt werden. Als Oxidationsmittel für diese Oxidation kann jedes gewünschte Oxidationsmittel, ohne besondere Einschränkung, verwendet werden, vorausgesetzt, daß es die Acetylgruppe zur Carboxygruppe oxidieren kann. Als Beispiele für diese Oxidationsmittel können Kaliumbichromat, Natriumbichromat, Kaliumpermanganat, Natriumpermanganat, Kaliumhypochlorit, Natriumhypochlorit, Kaliumhypobromit, Natriumhypobromit, usw. erwähnt werden.
  • Die Menge des Oxidationsmittels, die verwendet wird, beträgt mindestens 1 Äquivalent, bezogen auf den optisch aktiven Ether (XVII). Die obere Grenze der Menge ist nicht entscheidend, aber sie beträgt vorzugsweise 10 Äquivalente oder weniger, bezogen auf den Ether.
  • Obwohl Wasser für die Umsetzung unentbehrlich ist, kann ein organisches Lösungsmittel zusammen damit verwendet werden. Beispiele für ein solches Lösungsmittel sind die Lösungsmittel, die für die Umsetzung inert sind, z.B. Dioxan, Tetrahydrofuran, N-Methylpyrrolidon, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 130ºC, vorzugsweise -10 bis 100ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Etherausgangsstoffs (XVII) beurteilt werden.
  • Das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) (wobei p 0 bedeutet), die gewünschte Verbindung, wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch Nachbehandlungsverfahren, wie Filtrieren, Säurefällung, Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Das so erhaltene optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) (wobei p 0 bedeutet) ist eine Verbindung, wobei der Substituent R' in der Formel (II) eine Hydroxygruppe bedeutet. Die Verbindung kann, falls nötig, weiter durch ein bekanntes Verfahren in ein Säurehalogenid umgewandelt werden, und auf diese Weise zu einer Verbindung führen, wobei der Substituent R' in der Formel (II) ein Halogenatom bedeutet.
    • (1-b) Der Fall wobei p 1 bedeutet
  • Das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II), wobei p 1 bedeutet, kann durch das nachstehende Verfahren aus dem optisch aktiven Alkanol (XV), der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung (1-a) des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) erhalten wurde, gewonnen werden. Schutz der Hydroxygruppe Oxidation Entfernung der Schutzgruppe Veresterung (falls nötig, Umwandlung zum Säurehalogenid)
  • Bei den vorstehenden Reaktionsformeln besitzen R², R', n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen und A stellt eine Hydroxy-Schutzgruppe dar.
  • Die jeweiligen Schritte des vorstehenden Verfahrens werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
  • Die optisch aktiven Acetylbiphenylverbindungen, dargestellt durch die Formel (XIX), können durch Schützen der Hydroxygruppe des optisch aktiven Alkanols (XV) hergestellt werden.
  • Das Einführen der Schutzgruppe wird durch Umsetzen des optisch aktiven Alkanols (XV) und einer Schutzgruppe für die Hydroxygruppe in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt.
  • Beispiele für Schutzgruppen für die Hydroxygruppe schließen Alkyl- oder Aralkylreste, wie die Methyl-, Benzyl- und Tritylgruppe, Alkoxyalkylreste, wie die Methoxymethyl-, Methoxyethoxymethyl-, Ethoxyethyl-, Tetrahydrofuryl- und Tetrahydropyranylgruppe, und ferner Silylreste, wie die Trimethylsilyl- und t-Butyldimethylsilylgruppe ein.
  • Der bei der Umsetzung verwendete Katalysator kann, abhängig von den verwendeten Schutzgruppen, verschieden sein. Wenn zum Beispiel die Hydroxy-Schutzgruppe ein Alkyl-, Aralkylrest oder einer der Alkoxyalkylreste ist, werden günstigerweise basische Stoffe als Katalysator verwendet. Als Beispiele für die basischen Stoffe können organische oder anorganische basische Stoffe erwähnt werden, z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Natriummethylat, Natriumethylat, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, n- Butyllithium, sec-Butyllithium, usw.
  • Typische Beispiele für das Schutzgruppenreagenz, das bei der Umsetzung verwendet wird, schließen Methyljodid, Methylbromid, Benzylchlorid, Benzylbromid, Tritylchlorid, Chlormethylmethylether, Chlormethylmethoxyethoxyether, usw. ein. Die Mengen des Schutzgruppenreagenzes und des Katalysators, die verwendet werden, können abhängig von dem Schutzgruppenreagenz verschieden sein und sie können nicht immer genau angegeben werden. Gewöhnlich liegt jedoch die Menge des Schutzgruppenreagenzes im Bereich von 1 bis 5 Aquivalenten, und die des Katalysators beträgt 1 bis 4 Äquivalente, bezogen auf den optisch aktiven Alkanol (XV) des Ausgangsstoffs.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt. Beispiele für das Lösungsmittel schließen für die Umsetzung inerte Lösungsmittel ein, wie Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ester, aprotische polare Lösungsmittel, usw., z.B. Ethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, Aceton, Methylethylketon, Toluol, Benzol, Chlorbenzol, Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Ethylacetat, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphoryltriamid, Acetonitril, Hexan, Heptan, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Die Reaktionstemperatur kann abhängig von dem verwendeten Schutzgruppenreagenz verschieden sein und sie kann nicht immer genau bestimmt werden, aber sie liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 150ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Alkanolausgangsstoffs (XV) beurteilt werden.
  • Wenn die Hydroxy-Schutzgruppe ein Alkoxyalkylrest ist, werden günstigerweise saure Stoffe als Katalysator verwendet. Als Beispiele für die sauren Stoffe können anorganische oder organische saure Substanzen erwähnt werden, z.B. Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Schwefelsäure, Kaliumhydrogensulfat, Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Ammoniumchlorid, usw.
  • Typische Beispiele für das für die Umsetzung verwendbare Schutzgruppenreagenz schließen Dimethoxymethan, Ethylvinylether, Dihydrofuran, Dihydropyran, usw. ein.
  • Die Mengen des Schutzgruppenreagenzes und des Katalysators, die verwendet werden, können abhängig von der verwendeten Schutzgruppe verschieden sein, und sie können nicht immer genau angegeben werden. Üblicherweise jedoch beträgt die Menge 1 bis 5 Äquivalente für das Schutzgruppenreagenz und 0,005-1 Äquivalent für den Katalysator, bezogen auf den optisch aktiven Alkanol (XV) des Ausgangsstoffs.
  • Das Lösungsmittel bei der Umsetzung, die Reaktionstemperatur und die Reaktionszeit sind jeweils gleich, wie vorstehend für die Einführung einer Schutzgruppe unter Verwendung eines basischen Stoffes als Katalysator beschrieben wurde.
  • Wenn die Hydroxyschutzgruppe ein Silylrest ist, werden vorteilhafterweise basische Stoffe als Katalysator verwendet. Als Beispiele für die basischen Stoffe können anorganische oder organische basische Stoffe erwähnt werden, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Natriummethylat, Natriumethylat, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, n-Butyllithium, sec-Butyllithium, Imidazol, Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin, usw.
  • Beispiele für das Schutzgruppenreagenz, das bei der Umsetzung verwendbar ist, schließen Trimethylsilylchlorid, Trimethylsilylbromid, t-Butyldimethylsilylchlorid, usw. ein.
  • Die Mengen des Schutzgruppenreagenzes und des Katalysators, die verwendet werden, können abhängig von dem verwendeten Schutzgruppenreagenz verschieden sein und sie können nicht genau angegeben werden. Gewöhnlich jedoch beträgt die Menge 1 bis 5 Äquivalente des Schutzgruppnreagenzes und 1 bis 4 Äquivalente des Katalysators, bezogen auf den optisch aktiven Alkanol (XV) des Ausgangsstoffes.
  • Das Lösungsmittel der Umsetzung, die Reaktionstemperatur und die Reaktionszeit sind jeweils gleich wie vorstehend bei der Umsetzung zur Einführung einer Schutzgruppe unter Verwendung eines basischen Stoffes als Katalysator beschrieben wurde.
  • Die so erhaltenen optisch aktiven Acetylbiphenylverbindungen (XIX) werden aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Die optisch aktiven Biphenylcarbonsäuren, dargestellt durch die vorstehende Formel (XX), können durch Oxidation der optisch aktiven Acetylbiphenylverbindungen (XIX) in Gegenwart von Wasser hergestellt werden.
  • Die Oxidation kann auf die gleiche Weise, wie bei der Herstellung des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) (wobei p 0 bedeutet) aus dem optisch aktiven Ether (XVII), durch das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung (1-a) des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise können die optisch aktiven Biphenylcarbonsäuren (XX) durch Oxidation der optisch aktiven Acetylbiphenylverbindungen (XIX) mit einem Oxidationsmittel, in Gegenwart von Wasser, das die Acetylgruppe in die Carboxygruppe umwandeln kann, erhalten werden.
  • Die optisch aktive Biphenylcarbonsäure (XX) wird aus dem Reaktionsgemisch dadurch entfernt, daß das Gemisch einem Nachbehandlungsverfahren, wie Filtrieren, Säurefällung, Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Die optisch aktive Hydroxycarbonsäure, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXI) kann durch Entfernen der Hydroxy-Schutzgruppe der vorstehend erhaltenen optisch aktiven Biphenylcarbonsäure (XX), unter Verwendung eines Mittels zum Entfernen der Schutzgruppe, hergestellt werden.
  • Die zum Entfernen der Schutzgruppe verwendeten Verfahren sind, abhängig von der Art der Schutzgruppe A für die Hydroxygruppe in der Formel (XX), verschieden. Die Verfahren werden nachstehend beschrieben.
  • Wenn die Hydroxy-Schutzgruppe A ein Alkyl- oder Aralkylrest ist, werden vorzugsweise Lewis-Säuren als Mittel zum Entfernen der Schutzgruppe verwendet. Beispiele für die Lewis-Säure schließen Phosphortribromid, Bortrifluorid, Aluminiumchlorid, usw. ein. Die Menge der Lewis-Säure, die verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 5 Äquivalenten, bezogen auf die optisch aktive Biphenylcarbonsäure (XX) des Ausgangsstoffs.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich in einem Lösungsmittel durchgeführt. Beispiele für das Lösungsmittel schließen Lösungsmittel ein, die für die Umsetzung inert sind, wie Kohlenwasserstoffe und halogenierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzol, Toluol, Hexan, Heptan, Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Chloroform, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 150ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden der optisch aktiven Biphenylcarbonsäure (XX) beurteilt werden.
  • Wenn die Hydroxy-Schutzgruppe ein Aralkylrest ist, besonders wenn sie die Benzyl- oder Tritylgruppe ist, kann das Entfernen der Schutzgruppe auch durch katalytische Hydrierung in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators durchgeführt werden.
  • Für die Hydrierung werden vorzugsweise Übergangsmetallkatalysatoren als Hydrierungskatalysator verwendet. Beispiele für den Übergangsmetallkatalysator schließen Katalysatoren auf Basis von Platin, wie Platinoxid und Pt-C, Katalysatoren auf Basis von Palladium, wie Pd-C, Pd-BaSO&sub4; und Palladiuinschwarz, Katalysatoren auf Basis von Rhodium, wie Rh-C und Rh-Al&sub2;O&sub3;, Katalysatoren auf Basis von Ruthenium, wie Rutheniumoxid und Ru-C und Katalysatoren auf Basis von Nickel, wie Raney-Nickel, ein. Unter ihnen werden besonders bevorzugt Katalysatoren auf Palladium-Basis verwendet.
  • Die Menge des Hydrierungskatalysators, die verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich von 0,01-100 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-50 Gew.-%, bezogen auf die optisch aktive Biphenylcarbonsäure (XX).
  • Beispiele für Lösungsmittel, die bei der Umsetzung verwendbar sind, schließen Lösungsmittel ein, die für die Umsetzung inert sind, z.B. Alkohole, wie Methanol und Ethanol; Ether, wie Dioxan und Tetrahydrofuran; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol; aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan und Cyclohexan; Ester, wie Ethylacetat; aprotische polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid; aliphatische Säuren, wie Essigsäure; und Wasser; die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Der Wasserstoffdruck bei der Umsetzung liegt gewöhnlich im Bereich von 1-200 atm.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von 0-200ºC, vorzugsweise von 20-180ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden der optisch aktiven Biphenylcarbonsäure (XX) des Ausgangsstoffs oder durch das Ende der Wasserstoffabsorption beurteilt werden.
  • Das Verfahren zum Entfernen der Schutzgruppe, das verwendet wird, wenn die Hydroxy-Schutzgruppe ein Alkoxyalkyl- oder Silylrest ist, wird nachstehend beschrieben.
  • In dem Fall werden vorzugsweise saure Katalysatoren als Mittel zum Entfernen der Schutzgruppe verwendet. Beispiele für die sauren Katalysatoren schließen anorganische oder organische saure Stoffe, wie Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Schwefelsäure, Kaliumhydrogensulfat, Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Trifluoressigsäure, usw. ein.
  • Die Menge des sauren Katalysators, die verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich von 0,001-1 Äquivalent, bezogen auf die optisch aktive Biphenylcarbonsäure (XX) des Ausgangsstoffes.
  • Bei der Umsetzung sollte ein protisches Lösungsmittel, wie Wasser, Methanol, Ethanol usw. im Reaktionssystem anwesend sein.
  • Beispiele für das in der Umsetzung verwendbare Lösungsmittel schließen protische Lösungsmittel, wie Wasser, Methanol, Ethanol, usw. ein, die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Ferner können die protischen Lösungsmittel in Kombination mit einem nachstehend bezeichneten einzelnen Lösungsmittel oder dem Gemisch davon verwendet werden, z.B. mit Dioxan, Tetrahydrofuran, Aceton, Acetonitril, Dimethylformamid, Ethylacetat, Benzol, Toluol, Hexan, Heptan, Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Chloroform, usw.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 150ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden der optisch aktiven Biphenylcarbonsäure (XX) des Ausgangsstoffes beurteilt werden.
  • Besonders wenn die Hydroxy-Schutzgruppe A ein Silylrest ist, kann das Entfernen der Schutzgruppe auch in Gegenwart eines Fluorions durchgeführt werden.
  • Als Quellen für das Fluorion in der Umsetzung können Tetrabutylammoniumfluorid, Fluorwasserstoff, Lithiumtetrafluoroborat usw. erwähnt werden. Die davon verwendete Menge liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 5 Äquivalenten, bezogen auf die optisch aktive Biphenylcarbonsäure (XX) des Ausgangsstoffes.
  • Beispiele für das bei der Umsetzung verwendbare Lösungsmittel schließen für die Umsetzung inerte Lösungsmittel ein, wie Ether, Ketone, Ester, aprotische polare Lösungsmittel, Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe usw., z.B. Dioxan, Tetrahydrofuran, Aceton, Acetonitril, Dimethylforinamid, Ethylacetat, Benzol, Toluol, Hexan, Heptan, Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Chloroform, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden.
  • Die Menge des verwendeten Lösungsmittels ist nicht entscheidend.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 150ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden der optisch aktiven Biphenylcarbonsäure (XX) des Ausgangsstoffes beurteilt werden.
  • Die so erhaltene optisch aktive Hydroxycarbonsäure (XXI) wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) (wobei p 1 bedeutet), die gewünschte Verbindung, kann durch Umsetzen der so erhaltenen optisch aktiven Hydroxycarbonsäure (XXI) mit einem Säurehalogenid oder einem Säureanhydrid dargestellt durch die Formel
  • R²COR&sup4; (XXII)
  • wobei R² die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, und R&sup4; ein Halogenatom oder R²COO darstellt, hergestellt werden.
  • Der Substituent R² in dem Säurehalogenid oder dem Säureanhydrid (XXII) kann die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
  • Die Umsetzung kann unter Verwendung üblicher Verfahren der Veresterung und bei der Verwendung eines Katalysators in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden.
  • Beispiele für den bei der Umsetzung verwendbaren Katalysator schließen organische oder anorganische basische Stoffe ein, wie Dimethylaminopyridin, Tri-n-butylamin, Pyridin, Lysin, Imidazol, Natriumcarbonat, Natriummethylat, Kaliumhydrogencarbonat, usw.
  • Ferner können auch organische oder anorganische Säuren, z.B. Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Schwefelsäure, usw. als Katalysator verwendet werden.
  • Die Menge des Katalysators, die verwendet wird, kann auch in Abhängigkeit von der Art der jeweils verwendeten Ausgangsstoffe, der Kombination davon mit dem Katalysator und anderen Faktoren schwanken, und sie kann nicht immer genau angegeben werden. Wenn zum Beispiel ein basischer Stoff als Katalysator verwendet wird, wird er gewöhnlich in einer Menge von mindestens 1 Äquivalent, bezogen auf das Säurehalogenid oder das Säureanhydrid (XXII), verwendet.
  • Die Menge des Säurehalogenids oder des Säureanhydrids (XXII), die verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 4 Äquivalenten, vorzugsweise 1 bis 2 Äquivalenten, bezogen auf die optisch aktive Hydroxycarbonsäure (XXI) des Ausgangsstoffes.
  • Wenn bei der Umsetzung ein Lösungsmittel verwendet wird, kann das ein Lösungsmittel sein, das bei der Umsetzung inert ist, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, organische Amine, usw., z.B. Tetrahydrofuran, Ethylester, Aceton, Methylethylketon, Toluol, Benzol, Chlorbenzol, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dimethylformamid, Hexan, Pyridin, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Die Reaktionstemperatur beträgt gewöhnlich -30 bis 100ºC, vorzugsweise -25 bis 80ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Hydroxycarbonsäureausgangsstoffes (XXI) beurteilt werden.
  • Das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) (wobei p 1 bedeutet), die gewünschte Verbindung, wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Das auf diese Weise erhaltene optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II) (wobei p 1 bedeutet) ist eine Verbindung, wobei der Substituent R' in der Formel (II) die Hydroxygruppe bedeutet. Die Verbindung kann, falls nötig, durch ein bekanntes Verfahren in das Säurehalogenid umgewandelt werden, wobei die Verbindung so zu der Verbindung umgesetzt wird, wobei der Substituent R' in der Formel (II) ein Halogenatom bedeutet.
    • (2) Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Hydroxybiphenylderivates (V) (2-a) Der Fall, wobei p 0 bedeutet.
  • Das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V), wobei p 0 bedeutet, kann aus dem optisch aktiven Ether (XVII), der durch das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung (1-a) des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) erhalten wurde, durch das nachstehend angegebene Verfahren gewonnen werden. Bayer-Billiger Oxidation Hydrolyse
  • (In den vorstehenden Reaktionsformeln besitzen R², n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen.)
  • Die jeweiligen Schritte des vorstehenden Verfahrens werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
  • Die optisch aktiven Acetoxybiphenylverbindungen, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXIII), können durch Unterwerfen der optisch aktiven Ether (XVII) der Bayer-Billiger-Oxidation hergestellt werden.
  • Beispiele für das bei der Bayer-Billiger-Oxidation verwendete Oxidationsmittel schließen Persäuren, wie Peressigsäure, Perameisensäure, m-Chlorperbenzoesäure, Perbenzoesäure, usw. ein. Die Persäuren können, zum Beispiel, aus den entsprechenden Carbonsäuren und Wasserstoffperoxid erzeugt werden, und die Oxidation kann auch, während die Persäure in dem Reaktionssystem synthetisiert wird, durchgeführt werden.
  • Die Menge der Persäure kann mindestens 1 Äquivalent, und, obwohl die obere Grenze nicht entscheidend ist, vorzugsweise 2 Äquivalente oder weniger, bezogen auf den optisch aktiven Ether (XVII) des Ausgangsstoffes, betragen.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich in einem Lösungsmittel durchgeführt. Beispiele für das Lösungsmittel können für die Umsetzung inerte Lösungsmittel, wie halogenierte Kohlenwasserstoffe, aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, usw. sein, z.B. Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Chloroform, Chlorbenzol, Benzol, Toluol, Xylol, Hexan, Cyclohexan, usw., die jeweils allein oder als Gemisch davon verwendet werden.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 130ºC, vorzugsweise -10 bis 100ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Etherausgangsstoffes (XVII) beurteilt werden.
  • Die optisch aktiven Acetoxybiphenylverbindungen (XXIII) werden gewöhnlich aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch Nachbehandlungsverfahren, wie Entfernen der überschüssigen Persäure, Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Die optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) (wobei p 0 ist), die gewünschten Verbindungen, können durch Hydrolyse der vorstehend erhaltenen optisch aktiven Acetoxybiphenylverbindungen (XXIII) hergestellt werden.
  • Die Hydrolyse wird unter Verwendung einer Säure oder von Alkali, in Gegenwart von Wasser, durchgeführt.
  • Beispiele für die zur Hydrolyse verwendbare Säure schließen anorganische Säuren, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure und Salzsäure, und organische Säuren, wie p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure und Methansulfonsäure ein. Beispiele für das Alkali schließen anorganische und organische Basen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Bariumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, 1,8-Diazabicyclo[5,4,0]-7-undecen, usw. ein.
  • Die Menge der Säure oder des Alkalis, die verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich von 0,02 bis 10 Äquivalenten, bezogen auf die optisch aktiven Acetoxybiphenylverbindungen (XXIII) des Ausgangsstoffes, wenn eine Säure verwendet wird, und sie beträgt mindestens 1 Äquivalent, vorzugsweise nicht mehr als 10 Äquivalente, bezogen auf die optisch aktiven Acetoxybiphenylverbindungen (XXIII) des Ausgangsstoffes, wenn ein alkalischer Stoff verwendet wird.
  • Obwohl die Umsetzung in Wasser durchgeführt werden kann, wird sie gewöhnlich in Gegenwart von sowohl Wasser als auch einem organischen Lösungsmittel durchgeführt. Beispiele für das organische Lösungsmittel sind für die Umsetzung inerte Lösungsmittel, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Alkohole, Ketone, aprotische polare Lösungsmittel, halogenierte Kohlenwasserstoffe, usw., z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Aceton, Methylethylketon, Chloroform, Dichlormethan, Toluol, Xylol, Hexan, Heptan, Ethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, usw.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -30 bis 150ºC, vorzugsweise -20 bis 100ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden der optisch aktiven Acetoxybiphenylverbindung (XXIII) des Ausgangsstoffes beurteilt werden.
  • Das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V) (wobei p 0 ist), die gewünschte Verbindung, wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Säurefällung, Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V) (wobei p 0 ist) kann auch aus dem optisch aktiven Alkanol (XV) oder dem optisch aktiven niederen Alkylester (XVI), die durch das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung (1-a) des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) erhalten wurden, hergestellt werden. Friedel-Crafts-Reaktion Hydrolyse Debenzylierung Benzylierung Alkylierung
  • (In den vorstehenden Reaktionsformeln besitzen R², n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen).
  • Die einzelnen Verfahrensschritte werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
  • Der optisch aktive Alkanol, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXIV) und der optisch aktive niedere Alkylester, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXV), können jeweils durch die Bayer-Billiger-Oxidation des entsprechenden optisch aktiven Alkanols (XV) oder des optisch aktiven niederen Alkylesters (XVI) hergestellt werden.
  • Die Umsetzung ist der Umsetzung ähnlich, durch die die optisch aktiven Acetoxybiphenylverbindungen (XXIII) aus den vorstehend beschriebenen optisch aktiven Ethern (XVII) erhalten werden. Durch Anwendung ähnlicher Umsetzungs- und Nachbehandlungsbedingungen wie bei der Umsetzung zu den optisch aktiven Alkanolen (XV) oder den optisch aktiven niederen Alkylestern (XVI), können entsprechende optisch aktive Alkanole (XXIV) beziehungsweise optisch aktive niedere Alkylester (XXV) erhalten werden.
  • Das optisch aktive Diol, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXVI), kann durch Hydrolyse des optisch aktiven Alkanols (XXIV) oder des vorstehend erhaltenen optisch aktiven niederen Alkylesters (XXV) hergestellt werden.
  • Die Hydrolyse wird unter Verwendung einer Säure oder eines alkalischen Stoffes in Gegenwart von Wasser durchgeführt. Beispiele für die bei der Umsetzung verwendbare Säure schließen anorganische Säuren, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure und Salzsäure, und organische Säuren, wie p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure und Methansulfonsäure, ein. Beispiele für den alkalischen Stoff schließen anorganische oder organische Basen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Bariumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, 1,8-Diazabicyclo[5,4,0]-7-undecen, usw. ein.
  • Es werden folgende Mengen der Säure und des Alkalis verwendet. Wenn eine Säure verwendet wird, liegt die Menge gewöhnlich in dem Bereich von 0,02 bis 10 Äquivalenten, bezogen auf den optisch aktiven Alkanol (XXIV) oder den optisch aktiven niederen Alkylester (XXV) des Ausgangsstoffes. Wenn Alkali verwendet wird, beträgt die Menge mindestens 1 Äquivalent, wenn der Ausgangsstoff der optisch aktive Alkanol (XXIV) ist, und mindestens 2 Äquivalente, wenn es der optisch aktive niedere Alkylester (XXV) ist; die obere Grenze der Menge ist nicht entscheidend, aber sie beträgt gewöhnlich das 10-fache des Äquivalentes.
  • Obwohl die Umsetzung in Wasser durchgeführt werden kann, wird sie gewöhnlich in Gegenwart sowohl von Wasser als auch einem organischen Lösungsmittel durchgeführt. Das organische Lösungsmittel kann ein für die Umsetzung inertes Lösungsmittel sein, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Alkohole, Ketone, aprotische polare Lösungsmittel, halogenierte Kohlenwasserstoffe, usw., z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Aceton, Methylethylketon, Chloroform, Dichlormethan, Toluol, Xylol, Hexan, Heptan, Ethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, usw., das jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet wird. Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -30 bis 150ºC, vorzugsweise von -20 bis 100ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Alkanols (XXIV) oder des optisch aktiven niederen Alkylesters (XXV) des Ausgangsstoffes beurteilt werden.
  • Das optisch aktive Diol (XXVI) wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch zum Beispiel üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Säurefällung, Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Das optisch aktive Diol (XXVI), das aus dem optisch aktiven Alkanol (XXIV) erhalten wird, und das optisch aktive Diol (XXVI), das aus dem optisch aktiven niederen Alkylester (XXV) erhalten wird, sind antipodisch zueinander.
  • Der optisch aktive Benzyloxybiphenylalkanol, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXVII), kann durch Umsetzen des vorstehend erhaltenen optisch aktiven Diols (XXVI) mit einem Benzylhalogenid dargestellt durch die Formel
  • wobei Z die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, erhalten werden, wobei dadurch bevorzugt nur die phenolische Hydroxygruppe des optisch aktiven Diols (XXVI) benzyliert wird.
  • Bei der Benzylierung wird eine Base als Katalysator verwendet. Beispiele für die Base schließen Alkalimetallcarbonate, wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, Alkalimetallalkoholate, wie Natriummethylat und Natriumethylat, usw. ein.
  • Die Menge der Base, die verwendet wird, kann mindestens 1 Äquivalent sein, und sie beträgt gewöhnlich 1 bis 5 Äquivalente, bezogen auf das optisch aktive Diol (XXVI) des Ausgangsstoffes.
  • Die bei der Umsetzung verwendbaren Lösungsmittel können bei der Umsetzung inerte Lösungsmittel sein, wie Ether, Ketone, aprotische polare Lösungsmittel, usw., z.B. Tetrahydrofuran, Dioxan, Ethylether, Aceton, Methylethylketon, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden.
  • Typische Beispiele für das Benzylhalogenid, dargestellt durch die Formel (XXIX) schließen Benzylchlorid, Benzylbromid, usw. ein. Die Menge, die davon verwendet wird, beträgt mindestens 1 Äquivalent und sie beträgt gewöhnlich 1 bis 5 Äquivalente, bezogen auf das optisch aktive Diol (XXVI) des Ausgangsstoffes, wobei die obere Grenze nicht entscheidend ist.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 150ºC, vorzugsweise von 0 bis 130ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Diolausgangsstoffes (XXVI) beurteilt werden.
  • Der optisch aktive Benzyloxybiphenylalkanol (XXVII) kann aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Die optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXVIII), können durch Umsetzen des vorstehend erhaltenen Benzyloxybiphenylalkanols (XXVII) mit dem Alkylierungsmittel, dargestellt durch die vorstehende Formel (X), hergestellt werden.
  • Die Umsetzung kann auf die gleiche Weise, wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Biphenylderivates (I) (wobei m 1 ist und X -O- bedeutet), durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise können durch Umsetzen der optisch aktiven Benzyloxybiphenylalkanole (XXVII) mit dem Alkylierungsmittel (X) in Gegenwart eines basischen Stoffes in einem Lösungsmittel die optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXVIII) hergestellt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung können die gewünschten optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXVIII) aus dem Reaktionsgemisch durch übliche Trennungsverfahren, z.B. durch Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. isoliert werden.
  • Die optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) (wobei p 0 bedeutet), die gewünschten Verbindungen, können durch katalytische Hydrierung der optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXVIII) in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, wobei die Debenzylierung erfolgt, hergestellt werden.
  • Für die Hydrierung werden vorzugsweise Übergangsmetallkatalysatoren als Hydrierungskatalysator verwendet. Beispiele für den Übergangsmetallkatalysator schließen Katalysatoren auf Basis von Platin, wie Platinoxid und Pt-C, Katalysatoren auf Basis von Palladium, wie Pd-C, Pd-BaSO&sub4; und Palladiumschwarz, Katalysatoren auf Basis von Rhodium, wie Rh-C und Rh-Al&sub2;O&sub3;, Katalysatoren auf Basis von Ruthenium, wie Rutheniumoxid und Ru-C und Katalysatoren auf Basis von Nickel, wie Raney-Nickel, ein. Unter ihnen werden besonders bevorzugt Katalysatoren auf Palladium-Basis verwendet.
  • Die Menge des Hydrierungskatalysators, die verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich von 0,01-100 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-50 Gew.-%, bezogen auf die optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXVIII).
  • Beispiele für Lösungsmittel, die bei der Umsetzung verwendbar sind, schließen Lösungsmittel ein, die für die Umsetzung inert sind, z.B. Alkohole, wie Methanol und Ethanol; Ether, wie Dioxan und Tetrahydrofuran; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol; aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan und Cyclohexan; Ester, wie Ethylacetat; aprotische polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid; aliphatische Säuren, wie Essigsäure; und Wasser; die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Der Wasserstoffdruck bei der Umsetzung liegt gewöhnlich im Bereich von 1-200 atm.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von 0-200ºC, vorzugsweise von 20-180ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend. Die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden der optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXVIII) des Ausgangsstoffs, oder durch das Ende der Wasserstoffabsorption beurteilt werden.
  • Das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V) (wobei p 0 bedeutet), die gewünschte Verbindung, kann aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. dem Filtrieren, der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
    • (2-b) Der Fall wobei p 1 bedeutet.
  • Die optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V), wobei p 1 bedeutet, können aus den optisch aktiven Benzyloxybiphenylalkanolen (XXVII), die durch das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung (2-a) der optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) erhalten wurden, gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren gewonnen werden. Veresterung Debenzylierung
  • (In den vorstehenden Reaktionsformeln besitzen R², n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen.)
  • Die einzelnen Verfahrensschritte werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
  • Die optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXIX), können durch Umsetzen der optisch aktiven Benzyloxybiphenylalkanole (XXVII) mit der Carbonsäure oder ihrem Halogenid, dargestellt durch die vorstehende Formel (IX), hergestellt werden.
  • Die Umsetzung kann auf die gleiche Weise, wie das erste vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung der optisch aktiven Biphenylderivate (I) (wobei m 1 ist und X -OCO- bedeutet), durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise können durch Umsetzen der optisch aktiven Benzyloxybiphenylalkanole (XXVII) mit der Carbonsäure oder ihrem Halogenid (IX) unter Verwendung eines Katalysators oder eines Kondensationsmittels in Gegenwart oder in Abwesenheit eines Lösungsmittel die optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXIX) hergestellt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung können die gewünschten optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXIX) aus dem Reaktionsgemisch durch übliche Trennungsverfahren, zum Beispiel durch Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration usw. isoliert werden.
  • Die optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) (wobei p 1 bedeutet), die gewünschten Verbindungen, können durch katalytische Hydrierung der vorstehend erhaltenen optisch aktiven Benzoyloxybiphenylverbindungen (XXIX) in Gegenwart eines Hydrierungskataysators, wobei die Debenzylierung durchgeführt wird, hergestellt werden. Die Umsetzung kann auf die gleiche Weise wie die Umsetzung zur Herstellung der optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) (wobei p 0 ist) aus den optisch aktiven Benzyloxybiphenylverbindungen (XXVIII) nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren (2-a) zur Herstellung der optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) durchgeführt werden.
  • Die optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) (wobei p 1 ist), die gewünschten Verbindungen, können aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. dem Filtrieren, der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
    • (3) Verfahren zur Herstellung des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivates (VIII).
  • Die optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivate (VIII) können nach dem nachstehend beschriebenen verfahren aus den optisch aktiven Diolen (XXVI), die nach dem vorstehend beschriebenen verfahren zur Herstellung (2-a) der optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) erhalten wurden, hergestellt werden. Alkylierung
  • (In der vorstehenden Reaktionsformel besitzen R¹, n und das Symbol * die vorstehend angegebenen Bedeutungen).
  • Das Verfahren wird nachstehend im einzelnen beschrieben.
  • Die optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivate (VIII), die gewünschten Verbindungen, können durch Umsetzen der optisch aktiven Diole (XXVI) mit dem Alkylierungsmittel, dargestellt durch die vorstehende Formel (VII), wodurch bevorzugt nur die phenolische Hydroxygruppe der optisch aktiven Diole (XXVI) alkyliert wird, hergestellt werden.
  • Bei der Alkylierung wird eine Base als Katalysator verwendet. Beispiele für die Base schließen Alkalimetallcarbonate, wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, Alkalimetallalkoholate, wie Natriummethylat und Natriumethylat, usw. ein.
  • Die Menge der Base, die verwendet wird, kann mindestens 1 Äquivalent betragen, und sie beträgt gewöhnlich 1 bis 5 Äquivalente, bezogen auf das optisch aktive Diol (XXVI) des Ausgangsstoffes.
  • Die bei der Umsetzung verwendbaren Lösungsmittel können für die Umsetzung inerte Lösungsmittel sein, wie Ether, Ketone, aprotische polare Lösungsmittel, usw., z.B. Tetrahydrofuran, Dioxan, Ethylether, Aceton, Methylethylketon, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden.
  • Das Alkylierungsmittel (VII) kann in jeder gewünschten Menge, nicht weniger als 1 Äquivalent, aber gewöhnlich im Bereich von 1 bis 5 Äquivalenten, bezogen auf das optisch aktive Diol (XXVI) des Ausgangsstoffes, verwendet werden.
  • Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von -20 bis 150ºC, vorzugsweise von 0 bis 130ºC.
  • Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend, und die Beendigung der Umsetzung kann durch das Verschwinden des optisch aktiven Diols (XXVI) des Ausgangsstoffes beurteilt werden.
  • Das optisch aktive Alkoxybiphenylalkanolderivat (VIII) kann aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
    • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
  • Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der Alkoholverbindung (XII) beschrieben, die das gemeinsame Ausgangsprodukt für das optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivat (II), das optisch aktive Hydroxybiphenylderivat (V) und das optisch aktive Alkoxybiphenylalkanolderivat (III) ist.
  • Die Alkoholverbindung (XII) kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, von denen die wichtigsten nachstehend beschrieben werden.
    • Verfahren zur Herstellung 1
  • Die Alkoholverbindungen (XII) können durch Umsetzen von Halogenalkylbiphenylen, dargestellt durch die Formel (XXX)
  • wobei Z und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, mit Magnesium, wobei ein Grignardreagenz hergestellt wird, und danach Umsetzen des Grignardreagenzes mit Acetaldehyd, hergestellt werden.
  • Für die vorstehende Umsetzung können die allgemeinen Bedingungen für Grignardumsetzungen, ohne besondere Einschränkungen, angewendet werden.
  • Die als Ausgangsstoff verwendeten Halogenalkylbiphenyle (XXX) können durch die nachstehenden Verfahren erhalten werden.
  • Wenn n 1 bis 3 bedeutet, können sie durch Umsetzen eines halogenierten Biphenyls, dargestellt durch die Formel (XXXI)
  • wobei Z die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, mit Magnesium, wobei ein Grignardreagenz hergestellt wird, anschließende Umsetzung des erhaltenen Grignadreagenzes mit Formaldehyd, Ethylenoxid oder Oxetan, wobei Hydroxyalkylbiphenyle, entsprechend den Halogenalkylbiphenylen (XXX), erhalten werden und außerdem Ersetzen der Hydroxygruppe der Hydroxyalkylbiphenyle mit einem Halogenatom, hergestellt werden.
  • Wenn n 3 bis 6 ist, können sie durch Kuppeln der Grignardreagenzien, hergestellt aus den halogenierten Biphenylen (XXXI) mit Magnesium, mit Dihalogenalkanen, dargestellt durch die Formel (XXXII)
  • Z-(CH&sub2;)n-Z (XXXII)
  • wobei Z und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, unter Verwendung von Tetrachlorkupfer(II)-dilithium als Katalysator, gemäß dem in J. Am. Chem. Soc., 96, 7101 (1974) beschriebenen Verfahren, hergestellt werden.
    • Verfahren zur Herstellung 2
  • Die Alkoholverbindung (XII) kann durch Umsetzen von Halogenalkylbiphenylen, dargestellt durch die Formel (XXXIII)
  • wobei Z und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, mit Magnesium, wobei Grignardreagenzien hergestellt werden, und danach Umsetzen der Grignardreagenzien mit Propylenoxid, hergestellt werden.
  • Für die vorstehende Umsetzung können allgemeine Bedingungen für Grignardumsetzungen, ohne besondere Einschränkungen, angewendet werden.
  • Die als Ausgangsstoff verwendeten Halogenalkylbiphenyle (XXXIII) können auf die gleiche Weise erhalten werden, wie es vorstehend für die Halogenalkylbiphenyle (XXX) beschrieben wurde.
    • Verfahren zur Herstellung 3
  • Die Alkoholverbindungen (XII) können auch nach dem nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
  • So können die gewünschten Alkoholverbindungen (XII) durch Umsetzen der halogenierten Biphenyle, dargestellt durch die Formel (XXXI), in Gegenwart eines Nickelkatalysators mit einem Grignardreagenz, hergestellt aus cyclischen Ketalverbindungen, dargestellt durch die Foreml (XXXIV)
  • wobei Z und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen und k 1 oder 2 bedeutet, und Magnesium, wobei cyclische Ketale, dargestellt durch die Formel (XXXV), erhalten werden
  • wobei k und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, und folgende Hydrolyse der cyclischen Ketale, wobei Ketone, dargestellt durch die Formel (XXXVI), erhalten werden
  • wobei n die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, und anschließende Reduktion der Ketone, hergestellt werden.
  • Das bei der Grignardumsetzung verwendete Grignardreagenz des ersten Schrittes kann aus einer cyclischen Ketalverbindung (XXXIV) und Magnesium nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Das Grignardreagenz wird in einer Menge von 1 Äquivalent oder mehr, vorzugsweise 1 bis 3 Äquivalenten, bezogen auf die halogenierten Biphenyle (XXXI), verwendet.
  • Beispiele für den Nickelkatalysator, der verwendet werden kann, schließen Nickelchlorid, Nickelbromid, Nickeljodid, Bis(acetylacetonat)nickel, Dichlorbis(triphenylphosphin)nickel, Dichlor[1,2-bis(diphenylphosphino)-ethan]nickel, Dichlor[1,3-bis(diphenylphosphino)-propan]nickel, Dichlor[1,4-bis(diphenylphosphino)-butan]nickel, usw. ein. Besonders bevorzugt verwendet unter ihnen sind Nickelkatalysatoren mit der Diphenylphosphinogruppe oder Triphenylphosphinogruppe. Der Nickelkatalysator wird in einem Anteil von gewöhnlich 0,01-50 Mol-%, vorzugsweise 0,1- 10 Mol-%, bezogen auf die halogenierten Biphenyle (XXXI) des Ausgangsstoffes, verwendet.
  • Als Lösungsmittel, die bei der Umsetzung verwendbar sind, können Ether, wie Ethylether und Tetrahydrofuran, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol, usw., die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden, erwähnt werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich bei -100 bis 80ºC, vorzugsweise -80 bis 50ºC, durchgeführt. Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend.
  • Die cyclischen Ketale (XXXV) können aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, zum Beispiel der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Obwohl sie, falls nötig, durch Umkristallisieren, Silikagel-Säulenchromatographie, usw. gereinigt werden können, können sie auch ohne Reinigung für die Hydrolyse des zweiten Schrittes verwendet werden.
  • Die Hydrolyse des zweiten Schrittes ist eine Umsetzung, wobei ein Ketalrest zu einem Ketonrest hydrolysiert wird. Die Umsetzung wird gewöhnlich in Gegenwart eines Säurekatalysators, in Wasser als Lösungsmittel, durchgeführt. Beispiele für den Säurekatalysator schließen Salzsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Trifluoressigsäure, Oxalsäure, Kieselsäure, Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, usw. ein.
  • Obwohl die Umsetzung in Wasser durchgeführt wird, werden oft organische Lösungsmittel in Kombination mit Wasser verwendet, wobei die Mischbarkeit der halogenierten Biphenyle (XXXI) des Ausgangsstoffes mit Wasser verbessert wird. Beispiele für das organische Lösungsmittel schließen Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Isopropanol, Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan, Ketone, wie Aceton und Methylethylketon, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlormethan und Chloroform, usw. ein.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich bei -30 bis 100ºC, vorzugsweise -20 bis 80ºC, durchgeführt. Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend.
  • Die Ketone (XXXVI) werden aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, z.B. der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird, und falls nötig, können die Ketone auch durch Umkristallisieren, Silikagel-Säulenchromatographie, usw. gereinigt werden.
  • Die Reduktion des dritten Schrittes ist eine Umsetzung, wobei die Ketone (XXXVI) reduziert und dabei die Alkoholverbindungen (XII) erhalten werden. Bei der Umsetzung werden die Reduktionsmittel verwendet, die ein Keton zu einem Alkohol reduzieren können. Beispiele für das Reduktionsmittel schließen Lithiumaluminiumhydrid, Natriumborhydrid, Borhydrid, usw. ein. Das Reduktionsmittel wird in einer Menge von mindestens 1 Äquivalent, gewöhnlich 1 bis 10 Äquivalenten, bezogen auf die Ketone (XXXVI) des Ausgangsstoffes, verwendet. Die Umsetzung wird in einem Lösungsmittel durchgeführt und Beispiele dafür schließen Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan und Ethylether, Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n- Propanol und Isopropanol, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform und Dichlormethan, usw. ein, die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich bei -30 bis 100ºC, vorzugsweise -20 bis 90ºC durchgeführt. Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend.
  • Die Alkoholverbindung (XII) kann aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungen, zum Beispiel der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird, und sie kann, falls nötig, durch Umkristallisieren, Silikagel-Säulenchromatographie, usw. gereinigt werden.
    • Verfahren zur Herstellung 4
  • Unter den Alkoholverbindungen (XII) können die Verbindungen, wobei n 2 bis 6 bedeutet, auch durch das nachstehend beschriebene Verfahren hergestellt werden.
  • So können die gewünschten Verbindungen (XII), wobei n eine ganze Zahl von 2 bis 6 bedeutet, durch Umsetzen der Halogenalkylbiphenyle, dargestellt durch die vorstehende Formel (XXXII), mit Acetessigsäureestern, dargestellt durch die Formel (XXXVII)
  • CH&sub3; CH&sub2; OR³ (XXXVII)
  • wobei R³ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, in Gegenwart einer basischen Substanz, wobei Ketoester, dargestellt durch die Formel (XXXVIII) erhalten werden
  • wobei R³ und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, anschließende Hydrolyse der Ketoester unter basischen Bedingungen und folgende Decarboxylierung unter sauren Bedingungen, wobei Ketone, dargestellt durch die Formel (XXXIX), erhalten werden
  • wobei n' eine ganze Zahl von 2 bis 6 bedeutet, und Reduktion der Ketone hergestellt werden.
  • Typische Beispiele des basischen Stoffes, der für die Alkylierung des ersten Schrittes verwendbar ist, schließen Natrium, Kalium, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, Natriummethylat, Natriumethylat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, usw. ein. Die basischen Stoffe werden in einer Menge von notwendigerweise mindestens 1 Äquivalent, gewöhnlich 1 bis 5 Äquivalente, bezogen auf die Halogenalkylbiphenyle (XXXIII) des Ausgangsstoffes, verwendet.
  • Beispiele des bei der Umsetzung verwendbaren Lösungsmittels schließen Alkohole, wie Methanol und Ethanol, Ether, wie Tetrahydrofuran und Ethylether, Ketone, wie Aceton und Methylisobutylketon, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan und Cyclohexan, aprotische polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid, usw. ein, die jeweils allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels, die verwendet wird, ist nicht entscheidend.
  • Die Umsetzung wird gewöhnlich bei -20 bis 120ºC, vorzugsweise bei 0 bis 100ºC, durchgeführt. Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend.
  • Die Ketoester (XXXVIII) werden aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, zum Beispiel der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Bei der Hydrolyse und der Decarboxylierung des zweiten Schrittes, wird die Hydrolyse in Gegenwart eines basischen Stoffes in einem wäßrigen Lösungsmittel durchgeführt.
  • Beispiele für den basischen Stoff, der bei der Umsetzung verwendet wird, schließen Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, ein. Der basische Stoff wird in einer Menge von mindestens 1 Äquivalent, gewöhnlich 1 bis 10 Äquivalenten, bezogen auf den Ketoester (XXXVIII) des Ausgangsstoffes, verwendet.
  • Bei der Umsetzung können organische Lösungsmittel, zusätzlich zu Wasser, verwendet werden, die zum Beispiel Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Isopropanol, Ether, wie Dioxan und Tetrahydrofuran, usw. einschließen. Die Hydrolyse kann vorteilhaft unter Verwendung der organischen Lösungsmittel durchgeführt werden.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch gewöhnlich der nachfolgenden Decarboxylierung, ohne das Hydrolyseprodukt aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen, unterworfen.
  • Die Decarboxylierung wird in Gegenwart einer Säure, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Essigsäure, usw. durchgeführt. Die Säure wird in einer Menge von mindestens 1 Äquivalent, gewöhnlich 1 bis 10 Äquivalenten, bezogen auf das vorstehend erhaltene Hydrolyseprodukt, verwendet. Die Umsetzung wird gewöhnlich bei -20 bis 100ºC, vorzugsweise 0 bis 80ºC, durchgeführt. Die Reaktionszeit ist nicht entscheidend.
  • Die Ketone (XXXIX) werden aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem das Gemisch üblichen Nachbehandlungsverfahren, zum Beispiel der Extraktion, Schichtentrennung, Konzentration, usw. unterworfen wird.
  • Die Reduktion des dritten Schrittes verläuft genau entsprechend der vorstehend im Verfahren der Herstellung 3 beschriebenen Umsetzung zum Herstellen der Alkoholverbindungen (XII) aus den Ketonen (XXXVI). So können die gewünschten Alkoholverbindungen (XII) (wobei n eine ganze Zahl von 2 bis 6 bedeutet) durch Reduktion der Ketone (XXXIX) mit einem Reduktionsmittel erhalten werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung der optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivate (XI), eines der Ausgangsstoffe für die optisch aktiven Biphenylderivate (I) der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
  • Die optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivate (XI) können durch Durchführung einer Umsetzung gemäß einem der beschriebenen "Verfahren zur Herstellung" 1 bis 4 der Alkoholverbindungen (XII), aber unter Verwendung der halogenierten Biphenylverbindungen, dargestellt durch die Formel (XL)
  • wobei R¹ und Z die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, als Ausgangsstoff an Stelle der halogenierten Biphenyle (XXXI), die bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Alkoholverbindungen (XII) verwendet wurden, wobei Alkoholverbindungen, dargestellt durch die Formel (XLI)
  • wobei R¹ und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, erhalten werden, folgende Veresterung der Alkoholverbindungen gemäß dem Verfahren zum Herstellen der niederen Alkylester (XIII) aus den Alkoholverbindungen (XII) nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung (1-a) des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II), wobei niedere Alkylester, dargestellt durch die Formel (XLII)
  • wobei R¹, R³ und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, erhalten werden, und Unterwerfen der vorstehend erhaltenen niederen Alkylester der asymmetrischen Hydrolyse gemäß dem Verfahren zum Herstellen der optisch aktiven Alkanole (XV) und der optisch aktiven niederen Alkylester (XVI) aus den Acetylbiphenylverbindungen (XIV) bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung (1-a) des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II), erhalten werden.
  • So können die optisch aktiven Biphenylderivate, dargestellt durch die Formel (I) durch die vorstehend beschriebenen Verfahren erhalten werden. Wenn die Derivate als Bestandteil von Flüssigkristallen, besonders als ein Bestandteil von ferroelektrischen Flüssigkristallen verwendet werden sollen, werden die Derivate bevorzugt, wobei der Substituent R² in der Formel (I) einen Alkyl- oder einen Alkoxyalkylrest, der kein Halogenatom enthält, bedeutet. Ferner können als Verbindungen, die wünschenswertere Eigenschaften bei der praktischen Verwendung zeigen, die Verbindungen erwähnt werden, wobei n 4 oder 5 bedeutet, die Verbindungen, wobei p 0 ist, die Verbindungen, wobei X -O- bedeutet, usw.
  • Die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfaßt als wirksamen Bestandteil mindestens ein optisch aktives Biphenylderivat, dargestellt durch die vorstehende Formel (I). Die Flüssigkristallzusammensetzung enthält 0,1-99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt 1-99 Gew.-%, des optisch aktiven Biphenylderivates (I), basierend auf der erhaltenen Flüssigkristallzusammensetzung.
  • Die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann wirkungsvoll für Flüssigkristallelemente, zum Beispiel optische Schalterelemente, verwendet werden. Für das Verfahren zur Verwendung der Flüssigkristallzusammensetzung können in diesen Fällen im Fachgebiet bekannte Verfahren ohne Modifikation und ohne besondere Einschränkung angewendet werden.
    • Nutzen der Erfindung
  • Die optisch aktiven Biphenylderivate, dargestellt durch die Formel (I), besitzen als Flüssigkristallverbindungen typische, hervorragende Eigenschaften. Insbesondere die Verbindungen, die die Sc*-Phase zeigen, sind beim Ausweiten des Temperaturbereiches der Sc*-Phase wirksam, wenn sie als ein Bestandteil von Flüssigkristallzusammensetzungen verwendet werden. Ferner können die Verbindungen, auch wenn sie selbst nicht die Sc*-Phase aufweisen, wirkungsvoll als ein Bestandteil von Flüssigkristallzusammensetzungen verwendet werden, der die spontane Polarisation der erhaltenen Flüssigkristallzusammensetzung bewirkt. Außerdem besitzen die optisch aktiven Biphenylderivate (I) der vorliegenden Erfindung einen niederen Visikositätskoeffizienten und sie sind für die Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristallelemente wirksam.
  • Auf Grund der vorstehend erwähnten ausgezeichneten Merkmale können die optisch aktiven Biphenylderivate (I) wirkungsvoll als Flüssigkristallzusammensetzungen und ferner zur Verwendung als Flüssigkristallelemente verwertet werden.
  • Außerdem können die optisch aktiven Biphenylderivate (I) gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung leicht und in guter Ausbeute erhalten werden, was einen großen industriellen Vorteil bedeutet.
    • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf Herstellungsbeispiele und Beispiele beschrieben.
    • Herstellungsbeispiel der Alkoholverbindung (XII) Herstellungsbeispiel 1
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer ausgerüstet war, wurden 4,9 g (0,2 Mol) Magnesiumspäne und 50 ml wasserfreies Tetrahydrofuran eingebracht, und danach eine Lösung von 9,3 g (0,04 Mol) 4-Brombiphenyl m 10 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran dazugegeben. Zu dem vorstehenden Gemisch wurde eine kleine Menge Jod zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde 30 Minuten stehen gelassen und eine Lösung von 37,3 g (0,16 Mol) 4-Brombiphenyl in 40 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran dazugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch auf eine höhere Temperatur gebracht, 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt und danach auf Raumtemperatur gekühlt.
  • Das Reaktionsgemisch wurde bei 0-5ºC tropfenweise zu einem Gemisch von 13,9 g (0,24 Mol) Oxetan und 50 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Gemisch auf Raumtemperatur erwärmt und 10 Stunden bei dieser Temperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in 200 ml 1N-Salzsäure gegossen und das erhaltene Gemisch mit 300 ml Ether extrahiert. Die so erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und die erhaltene Etherlösung unter vermindertem Druck konzentriert.
  • Der erhaltene Rückstand wurde aus einem Toluol-Hexan- Gemisch umkristallisiert, wobei 28,9 g (Ausbeute: 68%) 4-(3- Hydroxypropyl)biphenyl erhalten wurden.
  • Dann wurden 25,5 g (0,12 Mol) 4-(3-Hydroxypropyl)biphenyl m 150 ml Tetrachlorkohlenstoff gelöst und 16,2 g (0,06 Mol) Phosphortribromid bei 0 bis 5ºC tropfenweise zu der Lösung zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das erhaltene Gemisch auf Raumtemperatur erwärmt und 5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in ein Eis-Wasser-Gemisch gegossen und die organische Schicht abgetrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel: Toluol/Ethylacetat = 20:1), wobei 27,7 g 4- (3-Brompropyl)biphenyl (Ausbeute: 84%) als weißer Feststoff erhalten wurden.
  • Dann wurden 27,5 g des vorstehend erhaltenen 4-(3-Brompropyl)biphenyls m 1000 ml Ethanol suspendiert, 9,5 g (0,25 Mol) Natriumborhydrid dazugegeben und das erhaltene Gemisch 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wurden 1500 ml Toluol und 500 ml Wasser zugesetzt, wobei die Extraktion durchgeführt wurde, und die organische Schicht abgetrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen und dann konzentriert, wobei 18,3 g 4- (5-Hydroxyhexyl)biphenyl erhalten wurden (Gesamtausbeute aus 4-(3-Brompropyl)biphenyl: 72%).
    • Herstellungsbeispiel 2
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer ausgerüstet war, wurden 4,9 g (0,2 Mol) Magnesiumspäne und 50 ml wasserfreies Tetrahydrofuran eingebracht und ein Gemisch von 4,6 g (20 mMol) 4-Brombiphenyl mit 5 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran und einer kleinen Menge Jod dazugegeben.
  • Das erhaltene Gemisch wurde auf Rückflußtemperatur des Lösungsmittels gebracht und dann ein Gemisch von 42,0 g (180 mMol) 4-Brombiphenyl und 45 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran tropfenweise zugesetzt. Nach Beendigung der Zugabe wurde das erhaltene Gemisch 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt und dann auf 0 bis 5ºC gekühlt.
  • Zu dem erhaltenen Gemisch wurde ein Gemisch von 54,0 g (0,25 Mol) 1,4-Dibrombutan und 80 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran und dann ein Gemisch von 0,17 g Lithiumchlorid, 0,27 g Kupfer(II)-chlorid und 20 ml Tetrahydrofuran zugegeben.
  • Das erhaltene Gemisch wurde 2 Stunden bei 0 bis 5ºC gerührt, dann auf Raumtemperatur erwärmt und 5 Stunden weiter gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch auf 0 bis 5ºC gekühlt, mit 200 ml 1N Salzsäure gemischt, dann mit 500 ml Toluol extrahiert und die Schichten getrennt. Die so erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 59,3 g 4-(4- Brombutyl)biphenyl als rohes Produkt erhalten wurden.
  • Dann wurden 78,1 g (0,6 Mol) Ethylacetoacetat und 400 ml Ethanol in einen Vierhalskolben eingebracht, der mit einem Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer ausgerüstet war, und 13,8 g (0,6 Mol) Natrium in kleinen Portionen dazugegeben, wobei eine Lösung erzeugt wurde.
  • Zu der erhaltenen Lösung wurden bei Raumtemperatur tropfenweise 59,3 g des vorstehend erhaltenen rohen 4-(4- Brombutyl)biphenyls zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das erhaltene Gemisch auf eine erhöhte Temperatur gebracht und 5 Stunden unter Rückfluß gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gekühlt und filtriert. Das erhaltene Filtrat wurde unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mit 500 ml Toluol gemischt und nacheinander mit Wasser, 10%iger Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 88,5 g 4-(5-Ethoxycarbonyl-6-oxoheptyl)biphenyl als rohes Produkt erhalten wurden.
  • Das erhaltene 4-(5-Ethoxycarbonyl-6-oxoheptyl)biphenyl wurde ohne weitere Reinigung in 200 ml Propanol-2 gelöst, zu der Lösung 250 ml 20%ige wäßrige Kaliumhydroxidlösung zugegeben und das erhaltene Gemisch auf 80ºC gebracht und 5 Stunden gerührt. Danach wurde das Gemisch auf 0 bis 5ºC gekühlt und bei dieser Temperatur konzentrierte Salzsäure zugegeben, bis der pH-Wert 1-2 erreichte. Danach wurde das Gemisch auf Raumtemperatur erwärmt, 1 Stunde gerührt und mit 500 ml Toluol extrahiert. Die so erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und konzentrierter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Mgnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert.
  • Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Ethylacetat = 20:1), wobei 28,2 g 4-(6-Oxoheptyl)biphenyl erhalten wurden (Gesamtaubeute aus 4-Brombiphenyl: 58%).
  • Dann wurden 26,6 g (0,1 Mol) des vorstehend erhaltenen 4-(6-Oxoheptyl)biphenyls in 200 ml Ethanol gelöst, bei 0 bis 5ºC 1,9 g (50 mMol) Natriumborhydrid dazugegeben, das erhaltene Gemisch 1 Stunde bei dieser Temperatur gerührt, dann auf Raumtemperatur erwärmt und 2 Stunden gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in ein Eis-Wasser-Gemisch gegossen und mit 300 ml Toluol extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde mit Wasser und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 26,8 g 4-(6-Hydroxyheptyl)biphenyl erhalten wurden. Ausbeute: 100%. Schmp.: 47-48ºC.
    • Herstellungsbeispiel 3
  • Die Umsetzungen und Nachbehandlungen wurden wie im Herstellungsbeispiel 2 durchgeführt, bis auf die Verwendung von 1,5-Dibrompentan an Stelle von 1,4-Dibrombutan, wobei 35,0 g 4-(7-Hydroxyoctyl)biphenyl erhalten wurden. Gesamtausbeute aus 4-Brombiphenyl: 62%. Schmp.: 71-73ºC.
    • Herstellungsbeispiel des opitsch aktiven Biphenylcarbonsäurederivates (II) Herstellungsbeispiel 4 (Analog n=1)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet war, wurden 17,0 g (0,08 Mol) der im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Verbindung (XII-1), 50 ml Toluol und 20 ml Pyridin eingebracht, danach wurden 10,2 g (0,1 Mol) Essigsäureanhydrid und 0,1 g 4-Dimethylaminopyridin dazugegeben und das erhaltene Gemisch 4 Stunden bei 40-50ºC gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in 50 ml 4N Salzsäure gegossen, wobei die Extraktion durchgeführt und die Schichten getrennt wurden. Die erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit 1%iger Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde dann unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 20,0 g 4- (2-Acetoxypropyl)biphenyl (XIII-1) erhalten wurden. Ausbeute: 98,5%; n20D: 1,3405.
  • Dann wurde ein Gemisch von 80 ml wasserfreiem Dichlormethan, 11,8 g (0,15 Mol) Acetylchlorid und 20,0 g (0,15 Mol) Aluminiumchlorid 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, wobei das Aluminiumchlorid fast vollständig gelöst wurde. Die erhaltene Lösung wurde auf 0 bis 5ºC gekühlt und eine Lösung von 19,1 g der vorstehend erhaltenen Verbindung (XIII-1) in 50 ml Dichlormethan tropfenweise bei dieser Temperatur zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das erhaltene Gemisch 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, dann in 500 ml Wasser gegossen, wobei die Extraktion durchgeführt wurde, und die organische Schicht abgetrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wobei ein gelber Feststoff erhalten wurde. Der Feststoff wurde durch Silikagel-Säulenchromatographie gereinigt (Elutionsmittel : Toluol / Ethylacetat = 10:1), wobei 20,1 g 4-(2-Acetoxypropyl)-4'- acetylbiphenyl (XIV-1) erhalten wurden. Ausbeute: 90,3%. Schmp.: 60-61ºC.
  • Dann wurden 17,8 g (60 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XIV-1) in 20 ml Chloroform gelöst, 400 ml 0,3 M Phosphatpufferlösung und 1,8 g Lipase ("Amano P") zugegeben und das erhaltene Gemisch 48 Stunden bei 36 ± 2ºC kräftig gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch mit 300 ml Ethylacetat gemischt, dann filtriert, extrahiert und die Schichten getrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen und unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Ethylacetat = 10:1), wobei 9,8 g (-)-4-(2-Acetoxypropyl)-4'- acetylbiphenyl (XVI-1) [Ausbeute: 55,1%, [α]20D = -9,9ºC (c = 1,0, CHCl&sub3;), Schmp.: 60-61ºC] und 6,4 g (-)-4-(2-Hydroxypropyl)-4'-acetylbiphenyl (XV-1) [Ausbeute: 42,1%, [α]20D = -11,0º (c = 1,0, CHCl&sub3;), Schmp.: 139-140ºC] erhalten wurden.
  • Dann wurden 25,4 g(0,1 Mol) der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltenen Verbindung (XV-1), 69,5 g (0,3 Mol) Silberoxid und 255 g (1,5 Mol) Propyljodid in einen Vierhalskolben gebracht, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet war, und 15 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Danach wurde das Reaktionsgemisch mit 300 ml Chloroform verdünnt, das Silbersalz abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Ethylacetat = 10:1), wobei 9,0 g (-)-4-Acetyl-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (XVII- 1) [Ausbeute: 30,5%, [α]20D = -10,2º (c = 1, CHCl&sub3;), Schmp.: 53-55ºC] und 17,4 g des Ausgangsstoffes (XV-1) (Rückgewinnung: 68,5%) erhalten wurden.
  • Eine Lösung von 1,9 g (6,4 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XVII-1) in 80 ml Dioxan wurde zu einer wäßrigen Natriumhydrobromitlösung, hergestellt aus einer 20%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung und 8,2 g (51,5 mMol) Brom, zugegeben und 8 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 4,0 g Natriumhydrogensulfit gemischt, dann 30 Minuten gerührt und durch Zugabe von Salzsäure auf pH 1-2 eingestellt. Das erhaltene Gemisch wurde mit 100 ml Ether extrahiert, die organische Schicht mit einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei 1,9 g (-)-4'-(2-Propoxypropyl)-4-biphenylcarbonsäure (II-1) erhalten wurden [Ausbeute: 99%, [α]20D = -11,6º (c = 1, CH&sub3;OH)].
    • Herstellungsbeispiele 5-9
  • Die Umsetzungen und Nachbehandlungen wurden wie beim Herstellungsbeispiel 4 durchgeführt, außer daß eine der Verbindungen (XII-2) und (XII-3), die in den Herstellungsbeispielen 2 oder 3 hergestellt wurden, als Ausgangsstoff, an Stelle der Verbindung (XII-1) und die in Tabelle 1 angegebenen Alkylierungsmittel jeweils an Stelle von Propyljodid verwendet wurden.
  • Die Tabelle 1 zeigt die Ausbeute der einzelnen Verfahrensschritte bei der Umsetzung und einige physikalische Eigenschaften der erzeugten Produkte. Tabelle 1 Ausgangstoff Alkoholverbindung (XII) Niederer Alkylester (XIII) Acetylbiphenylverbindung (XIV) Optisch aktiver Alkanol (XV) [Optisch aktiver niederer Alkylester (XVI)] Herstellungsbesipiel Nr. Symbol Ausbeute (%) Schmp. (ºC) Fortsetzung Tabelle 1 (Fortsetzung) Optisch aktiver Ether (XVII) Optisch aktives Biphenylcarbonsäurederivat (II) Alkylierungsmittel Ausbeute (%) Propyljodid
    • Herstellungsbeispiel 10 (Analog, n = 1)
  • 25,4 g (0,1 Mol) der nach dem im Herstellungsbeispiel 7 beschriebenen Verfahren erhaltenen Verbindung (XV-1) wurden in 100 ml wasserfreiem Dimethylformamid gelöst, dann 7,15 g (0,105 Mol) Imidazol und 15,8 g (0,105 Mol) t-Butyldimethylsilylchlorid zugegeben und das erhaltene Gemisch 6 Stunden bei 25-30ºC gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen, dann 400 ml Toluol dazugegeben und außerdem Salzsäure zugesetzt, wobei ein pH-Wert der wäßrigen Schicht von 1-2 eingestellt wurde, und die Extraktion und Schichtentrennung durchgeführt. Die so erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 35,8 g (-)-4-(2-(t-Butyldimethylsiloxy)propyl)-4'-acetylbiphenyl (XIX-1) erhalten wurden [Ausbeute: 97%, [α]20D=-7,5º (c = 1, CHCl&sub3;)].
  • Dann wurden 18,4 g (50 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XIX-1) in 200 ml Dioxan gelöst und zu einer Natriumhydrobromitlösung zugegeben, die aus 600 ml 20%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung und 30 ml Brom hergestellt wurde, und das erhaltene Gemisch 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch mit 500 ml Wasser und 50 g Natriumsulfit gemischt, danach gerührt, mit Salzsäure auf pH 1-2 eingestellt und mit Toluol extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Der so erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel: Toluol / Essigsäure = 20:1), wobei 15,9 g (-)-4-(2-(t-Butyldimethylsiloxy)propyl)- 4'-biphenylcarbonsäure (XX-1) erhalten wurden [Ausbeute: 86%, [α]20D= -12,1º (c = 1, CHCl&sub3;)].
  • Dann wurden 14,8 g (40 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XX-1) m 100 ml Tetrahydrofuran gelöst, 50 ml einer 1M THF-Lösung von Tetrabutylammoniumfluorid dazugegeben, und das erhaltene Gemisch 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen, mit Salzsäure auf pH 1-2 eingestellt und dann mit Toluol extrahiert. Die so erhaltene organische Schicht wurde mit einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 9,7 g (-)-4-(2-Hydroxypropyl)-4'-biphenylcarbonsäure (XXI-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 95%, [α]20D=-9,6º (c = 1, CHCl&sub3;)].
  • Dann wurde 0,77 g (3 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XXI-1) m 10 ml Pyridin gelöst, 0,32 g (3 mMol) n-Butyrylchlorid zugegeben und das erhaltene Gemisch 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen, dann mit Salzsäure auf pH 1-2 eingestellt und mit Toluol extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde mit einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Essigsäure = 40:1), wobei 0,73 g (+)-4-(2-Butanoyloxypropyl)-4'-biphenylcarbonsäure (II-2) erhalten wurde [Ausbeute: 75%, [α]20D = + 4,8º (c = 1, CHCl&sub3;)].
    • Herstellungsbeispiele 11 und 12
  • Umsetzungen und Nachbehandlungen wurden wie im Herstellungsbeispiel 10 durchgeführt, bis auf die Verwendung des in Tabelle 2 angegebenen optisch aktiven Alkanols (XV) als Ausgangsstoff, an Stelle der Verbindung (XV-1).
  • Die Ausbeuten der jeweiligen Verfahrensschritte bei den Umsetzungen und einige physikalische Eigenschaften der erzeugten Produkte sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 Ausgangsstoff (XV) Optisch aktive Acetylbiphenylverbindungen (XIX) Optisch aktive Biphenylcarbonsäuren (XX) Herstellungsbeispiel Nr. Ausbeute (%) Tabelle 2 (Fortsetzung) Optisch aktive Hydroxycarbonsäuren (XXI) Optisch aktive Biphenylcarbonsäurederivate (II) Ausbeute (%)
    • Herstellungsbeispiel des optisch aktiven Hydroxybiphenylderivates (V) Herstellungsbeispiel 13 (Analog, n = 1)
  • 3 g (10 mMol) der als Zwischenprodukt beim Herstellungsbeispiel 7 erhaltenen Verbindung (XVII-1) wurden in 50 ml wasserfreiem Dichlormethan gelöst, dann 2,1 g (12 mMol) m-Chlorperbenzoesäure zugegeben und das erhaltene Gemisch 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde 10%ige wäßrige Natriumhydrogensulfitlösung zugesetzt, wobei der Überschuß von m-Chlorperbenzoesäure abgebaut wurden und die organische Schicht wurde nacheinander mit 10%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde dann unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 2,9 g (-)-4-Acetoxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (XXIII-1) erhalten wurden [Ausbeute: 94%, [α]20D = -9,3º (c = 1, CHCl&sub3;) n20D =1,5505].
  • Dann wurden 2,5 g (8 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XXIII-1) in 30 ml Methanol gelöst, 10 ml 20%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung zugesetzt und das erhaltene Reaktionsgemisch 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch durch Zugabe von 1N Salzsäure auf pH 2-3 eingestellt und mit 100 ml Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 2,2 g (-)-4-Hydroxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (V-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 100%, [α]20D= -8,8º(c = 1, CHCl&sub3;), Schmp.: 52-54ºC].
    • Herstellungsbeispiele 14-19
  • Die Bayer-Billiger-Oxidationen, Hydrolysen und Nachbehandlungen wurden wie im Herstellungsbeispiel 13 durchgeführt, bis auf die Verwendung der in Tabelle 3 angegebenen optisch aktiven Ether (XVII) als Ausgangsstoffe, an Stelle der Verbindung (XVII-1).
  • Die Ausbeuten der Umsetzungen in den jeweiligen Verfahrensschritten und einige physikalische Eigenschaften der erzeugten Produkte sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Ausgangsstoff optische aktive Ether (XVII) Optisch aktive Acetoxybiphenylverbindungen (XXIII) Optisch aktive Hydroxybiphenylderivate (V) Herstellungsbeispiel Nr. Ausbeute (%)
    • Herstellungsbeispiel 20 (Analog, n = 1)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer und einem Rührer ausgestattet war, wurden 29,6 g (0,1 Mol) der durch die asymmetrische Hydrolyse im Herstellungsbeispiel 7 erhaltenen Verbindung (XVI-1) eingebracht und in 200 ml Dichlormethan gelöst. Dann wurden 20,7 g (0,12 Mol) m-Chlorperbenzoesäure zu der Lösung zugesetzt und die Lösung 8 Stunden unter Rückfluß gerührt.
  • Danach wurde 10%ige wäßrige Natriumhydrogensulfitlösung zu dem Reaktionsgemisch zugegeben, wobei überschüssige m- Chlorperbenzoesäure abgebaut wurde, und die organische Schicht nacheinander mit 10%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und die erhaltene Dichlormethanlösung unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 30,2 g (-)-4-Acetoxy- 4'-(2-acetoxypropyl)biphenyl (XXV-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 97%, [α]20D=-9,0º (c = 1, CHCl&sub3;)].
  • Dann wurden 28,1 g (90 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XXV-1) in 200 ml Methanol gelöst, zu der Lösung 50 ml 20%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung zugegeben und das erhaltene Gemisch 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
  • Das Reaktionsgemisch wurde durch Zugabe von 10%iger Salzsäure auf pH 1-2 eingestellt und dann der größte Teil des Methanols unter vermindertem Druck abdestilliert. Der erhaltene Rückstand wurde mit Ethylacetat extrahiert, die so erhaltene organische Schicht nacheinander mit 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die erhaltene Ethylacetatlösung wurde unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 20,5 g (+ )-4-Hydroxy-4'-(2-hydroxypropyl)biphenyl (XXVI-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 100%, [α]20D =+ 9,6º (c = 1, CH&sub3;OH)].
  • Anschließend wurden 18,3 g (80 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XXVI-1) m 100 ml Dimethylformamid gelöst, 12,2 g (96 mMol) Benzylchlorid und 22,1 g (0,16 Mol) Kaliumcarbonat dazugegeben und das erhaltene Gemisch 5 Stunden bei 50-60ºC gerührt.
  • Das Reaktionsgemisch wurde in 200 ml Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die so erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser und gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die erhaltene Ethylacetatlösung wurde unter vermindertem Druck konzentriert, wobei ein gelber Feststoff erhalten wurde. Der Feststoff wurde aus Ethanol umkristallisiert, wobei 19,1 g (+)-4-Benzyloxy-4'- (2-hydroxypropyl)biphenyl (XXVII-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 75%, [α]20D=+ 7,7º (c = 1, CHCl&sub3;)].
  • Dann wurden 3,2 g (10 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XXVII-1) und 3,7 g (30 mMol) 1-Brompropan in 30 ml Dimethylsulfoxid gelöst, 0,8 g (20 mMol) 60%iges Natriumhydrid dazugegeben und das erhaltene Gemisch 12 Stunden bei 80ºC gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in 50 ml Wasser gegossen und mit Toluol extrahiert. Die organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser und gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und die erhaltene Toluollösung unter vermindertem Druck konzentriert. Der so erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol/Hexan = 5:1), wobei 2,5 g (+)-4- Benzyloxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (XXVIII-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 68%, [α]20D=+ 5,8º (c = 1, CHCl&sub3;)].
  • Dann wurden 1,8 g (5 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XXVIII-1) in 5 ml Ethylacetat gelöst, mit 80 ml Ethanol weiter verdünnt, dann 0,3 g 10%ige Pd/C zugegeben und das erhaltene Gemisch 10 Stunden unter einem Wasserstoffdruck von 1-1,2 atm kräftig gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Pd/C abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 1,4 g (+ )-4-Hydroxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (V-2) erhalten wurden. [Ausbeute: 100%, [α]20D= +-9,1º (c = 1, CHCl&sub3;), Schmp.: 88-90ºC].
    • Herstellungsbeispiele 21-31
  • Die Umsetzungen und Nachbehandlungen wurden wie im Herstellungsbeispiel 20 durchgeführt, außer daß die in Tabelle 4 angegebenen optisch aktiven niederen Alkylester (XVI) an Stelle der Verbindung (XVI-1) und die in Tabelle 4 angegebenen Alkylierungsmittel an Stelle von 1-Brompropan als Ausgangsstoff verwendet wurden, wobei die optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate (V) (wobei p 0 bedeutet) erhalten wurden.
  • Die Ausbeuten bei den einzelnen Umsetzungsschritten und einige physikalische Eigenschaften der erzeugten Produkte sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 Ausgangsstoff (XVI) Optisch aktive Alkylester (XXV) Optisch aktive Diole (XXVI) Optisch aktive Benzoyloxybiphenylalkanole (XXVII) Herstellungsbeispiel Nr. Ausbeute (%) Tabelle 4 (Fortsetzung) Tabelle 4 (Fortsetzung) Optisch aktive Benzoyloxybiphenylverbindung (XXVIII) Optisch aktive Hydroxybiphenylderivate (V) Alkylierungsmittel Ausbeute (%) Ethylbromid Butyljodid 3-Ethoxypropyl-p-toluolsulfonat Methyljodid Tabelle 4 (Fortsetzung) Methyljodid Ethyljodid Butyljodid 3-Ethoxypropyl-p-toluolsulfonat
    • Herstellungsbeispiel 32 (Analog, n = 1)
  • Ein 3,2 g (10 mMol) Anteil der im Herstellungsbeispiel 20 erhaltenen Verbindung (XXVII-1) wurde in 30 ml Pyridin gelöst und auf 0 bis 5ºC gekühlt. Zu der Lösung wurden bei dieser Temperatur tropfenweise 1,1 g (12 mMol) Propionylchlorid zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde dann auf Raumtemperatur erwärmt und 5 Stunden gerührt.
  • Das Reaktionsgemisch wurde in 50 ml Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit 10%iger Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die erhaltene Ethylacetatlösung wurde unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 3,7 g (-)-4-Benzyloxy-4'-(2-propanoyloxypropyl)biphenyl (XXIX-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 100%, [α]20D=7,0º (c = 1, CHCl&sub3;)].
  • Dann wurden 1,9 g (5 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XXIX-1) in 20 ml Toluol gelöst und mit 80 ml Ethanol verdünnt. Zu der Lösung wurde 0,2 g 10%ige Pd/C zugegeben und das erhaltene Reaktionsgemisch 12 Stunden unter einem Wasserstoffdruck von 1-1,2 atm kräftig gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Pd/C durch Filtrieren entfernt und das erhaltene Filtrat unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 1,4 g (-)-4-Hydroxy-4'-(2-propanoyloxypropyl)biphenyl (V-4) erhalten wurden. [Ausbeute: 98%, [α]20D=-11,5º (c = 1, CHCl&sub3;), n20D=1,5462].
    • Herstellungsbeispiele 34-36
  • Optisch aktive Hydroxybiphenylderivate (V) (wobei p 1 bedeutet) wurden durch Durchführen von Umsetzungen und Nachbehandlungen wie im Herstellungsbeispiel 32 erhalten, außer daß die in Tabelle 6 angegebenen optisch aktiven Benzyloxybiphenylalkanole (XXVII) als Ausgangsstoff, an Stelle der Verbindung (XXVII-1), und die in Tabelle 6 angegebenen Carbonsäurehalogenide, an Stelle von Propionylchlorid, verwendet wurden.
  • Die Ausbeuten bei den Umsetzungen der jeweiligen Verfahrensschritte und einige physikalische Eigenschaften der erzeugten Produkte sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6 Ausgangsstoff (XXVII) Optisch aktive Benzyloxybiphenylverbindungen (XXIX) Optisch aktive Hydroxybiphenylderivate (V) Herstellungsbeispiel Nr. Carbonsäurehalogenide Ausbeute (%)
    • Herstellungsbeispiel 37 (Analog, n = 2)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet war, wurden 1,2 g (5 mMol) (+)-4- Hydroxy-4'-(3-hydroxybutyl)biphenyl (XXVI-3), das im Herstellunsbeispiel 20 erhalten wurde, und 1,3 g (6 mMol) 1- Bromdecan eingebracht und in 20 ml Tetrahydrofuran gelöst. Die Lösung wurde mit 1,4 g (10 mMol) Kaliumcarbonat gemischt und 8 Stunden bei 50-60ºC gerührt.
  • Nach Beendigung de Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und die erhaltene Ethylacetatlösung unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol), wobei 1,9 g (+)-4-Decyloxy-4'-(3-hydroxybutyl)biphenyl (VIII-1) erhalten wurden. [Ausbeute: 98%, Schmp.: 87-89ºC, [α]20D = +-7,9º (c = 1, CHCl&sub3;)].
    • Herstellungsbeispiele 38-48
  • Optisch aktive Alkoxybiphenylalkanolderivate (VIII) wurden durch Durchführen von Umsetzungen und Nachbehandlungen wie im Herstellungsbeispiel 37 erhalten, außer daß die in Tabelle 7 angegebenen optisch aktiven Diole (XXVI), an Stelle der Verbindung (XXVI-3), als Ausgangsstoff verwendet wurden und die in Tabelle 7 angegebenen Alkylierungsmittel, an Stelle von 1-Bromdecan, als Alkylierungsmittel verwendet wurden.
  • Die Ausbeuten bei der Umsetzung der jeweiligen Verfahrensschritte und einige physikalische Eigenschaften der erzeugten Produkte sind in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7 Optisch aktiver Diolausgangsstoff (XXVI) Optisch aktives Alkoxybiphenylalkanolderivat (VIII) Herstellungsbeispiel Nr. Alkylierungsmittel Ausbeute (%) 1-Bromoctan 1-Bromdecan 1-Bromdodecan Tabelle 7 (Fortsetzung) 1-Bromoctan 1-Bromdecan 1-Bromdodecan Nonyl-p-toluolsulfonat 1-Bromundecan
    • Herstellungsbeispiele für optisch aktive Alkylbiphenylalkanolderivate (XI) Herstellungsbeispiel 49 (Analog, n = 1)
  • Durch Ausführung der Umsetzungen und Nachbehandlungen wie im Herstellungsbeispiel 1, bis auf die Verwendung von 4- Brom-4'-heptylbiphenyl als Ausgangsstoff wurden 18,1 g (Ausbeute: 61%) 4-(2-Hydroxypropyl)-4'-heptylbiphenyl (XLI- 1) erhalten.
  • Dann wurden 14,8 g (50 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XLI-1) in 100 ml Pyridin gelöst, bei 0-5ºC 4,7 g (60 mMol) Acetylchlorid zugegeben und das erhaltene Gemisch 3 Stunden bei der gleichen Temperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen, anschließend mit 200 ml Toluol gemischt und extrahiert. Die so erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit 10%iger Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 16,6 g (Ausbeute: 98%) 4-(2-Acetoxypropyl)-4'-heptylbiphenyl (XLII-1) erhalten wurden.
  • Dann wurden 13,5 g (40 mMol) der vorstehend erhaltenen Verbindung (XLII-1) in 20 ml Chloroform gelöst, anschließend 300 ml 0,3M Phosphatpufferlösung und 1,4 g Lipase ("Amano P") zugegeben und das erhaltene Gemisch 60 Stunden bei 36 ± 2ºC kräftig gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch mit 200 ml Ethylacetat gemischt, dann filtriert und die Schichten des Filtrats getrennt. Die erhaltene organische Schicht wurde mit einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel: Toluol / Ethylacetat = 20:1), wobei 7,1 g (-)-4-(2-Acetoxypropyl)-4'- heptylbiphenyl [Ausbeute: 52,5%, [α]20D=- 7,1º (c = 1, CHCl&sub3;)] und 5,6 g (-)-4-(2-Hydroxypropyl)-4'-heptylbiphenyl (XI-1) [Ausbeute: 47%, [α]20D= 8,5º (c = 1, CHCl&sub3;)] erhalten wurden.
    • Beispiel 1 (Analog, n = 1)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet war, wurden 0,60 g (2 mMol) (-)-4'- (2-Propoxypropyl)-4-biphenylcarbonsäure (II-1), die im Herstellungsbeispiel 7 erhalten wurde, und 0,29 g (2,2 mMol) 1- Octanol eingebracht, und in 10 ml wasserfreiem Dichlormethan gelöst. Zu der Lösung wurden 0,50 g (2,4 mMol) N,N'-Dicyclohexylcarboximid und 20 mg 4-Pyrrolidinopyridin zugegeben und die erhaltene Lösung 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde der gebildete Niederschlag durch Filtrieren entfernt. Das Filtrat wurde mit 50 ml Toluol verdünnt, dann nacheinander mit Wasser, 5%iger Essigsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel: Toluol / Hexan = 2:1), wobei 0,79 g 1-Octyl-(-)-4'-(2-propoxypropyl)-4-biphenylcarboxylat (I-1) erhalten wurde. (Ausbeute: 96%).
    • Beispiel 2 (Analog, n = 1)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet war, wurden 0,60 g (2 mMol) (-)-4'- (2-Propoxypropyl)-4-biphenylcarbonsäure (II-1), die im Herstellungsbeispiel 7 erhalten wurde, und 0,36 g (2,4 mMol) 1- Bromheptan eingebracht, und mit 10 ml Acetonitril gelöst. Zu der Lösung wurde 0,37 g (2,4 mMol) 1,8-Diazabicyclo [5,4,0]- 7-undecen zugegeben und das erhaltene Gemisch 12 Stunden bei Raumtemperatur gemischt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen und mit 50 ml Toluol extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit 1N Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel: Toluol / Hexan = 2:1), wobei 0,70 g 1- Pentyl(-)-4'-(2-propoxypropyl)-4-biphenylcarboxylat (I-2) erhalten wurde. Ausbeute: 95%.
    • Beispiele 3-8
  • Optisch aktive Biphenylderivate (I) (wobei x -OCO- bedeutet) wurden unter Verwendung der optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivate (II), die in Tabelle 8 angegeben sind, als Ausgangsstoff und ihre Umsetzung mit den Alkoholen (III) oder den Alkylhalögeniden (IV), die in Tabelle 8 angegeben sind, gemäß dem im Beispiel 1 oder 2 beschriebenen Verfahren erhalten.
  • Die auf diese Weise erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8 Beispiel Nr. Alkohole (III) oder Alkylhalogenide (IV) Optisch aktive Biphenylcarbonsäuren (II) Tabelle 8 (Fortsetzung) Optisch aktive Biphenylderivate (I) Ausbeute (%) Phasensystem Beispiel Nr.
    • Beispiel 9 (Analog, n = 1)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgestattet war, wurden 0,54 g (2 mMol) (-)-4- Hydroxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (V-1), aus dem Herstellungsbeispiel 24, und 0,53 g (2,4 mMol) 1-Bromdecan eingebracht und in 10 ml Dimethylformamid gelöst.
  • Die Lösung wurde mit 0,41 g (3 mMol) Kaliumcarbonat gemischt und 5 Stunden bei 50-60ºC gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen und mit 50 ml Toluol extrahiert. Die so erhaltene organische Schicht wurde mit Wasser und einer gesattigten Natriumchloridlösung gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert.
  • Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Hexan = 2:1), wobei 0,80 g (-)-4-Decyloxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (I-17) erhalten wurde. Ausbeute: 98%.
    • Beispiel 10 (Analog, n = 1)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet war, wurde 0,54 g (2 mMol) (-)-4-Hydroxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (V-1) eingebracht und in 5 ml Pyridin gelöst.
  • Zu der Lösung wurde dann bei 0-5ºC 0,30 g (2,2 mMol) Hexanoylchlorid zugegeben, das erhaltene Gemisch 1 Stunde bei dieser Temperatur gerührt und weiter 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in ein Eis-Wasser-Gemisch gegossen und mit 50 ml Toluol extrahiert. Die so erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit 1N Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen, dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Hexan = 2:1), wobei 0,73 g (-)-4-Hexanoyloxy-4'-(2-propoxypropyl)biphenyl (I-18) erhalten wurde. Ausbeute: 99%.
    • Beispiele 11-40
  • Optisch aktive Biphenylderivate (I) wurden unter Verwendung der in Tabelle 9 angegebenen optisch aktiven Hydroxybiphenylderivate als Ausgangsstoff und ihre Umsetzung mit den in Tabelle 9 angegebenen Alkylierungsmitteln (VII) oder Carbonsäurehalogeniden (VI), gemäß dem im Beispiel 9 oder 10 beschriebenen Verfahren, erhalten.
  • Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben. Tabelle 9 Optisch aktive Hydroxybiphenylderivate (V) Beispiel Nr. Alkylierungsmittel (VII) oder Carbonsäurehalogenide (VI) 1-Bromdecan 1-Bromundecan Tabelle 9 (Fortsetzung) 1-Bromdecan 1-Bromundecan 1-Bromoctan Tabelle 9 (Fortsetzung) 1-Bromundecan 1-Bromoctan 1-Bromdecan 1-Bromdodecan Tabelle 9 (Fortsetzung) 1-Bromdodecan 1-Bromdecan Tabelle 9 (Fortsetzung) 1-Bromdodecan 1-Bromdecan Hexanoylchlorid Tabelle 9 (Fortsetzung) Hexanoylchlorid Decanoylchlorid Tabelle 9 (Fortsetzung) Optisch aktives Biphenylderivat (I) Ausbeute (%) Phasensystem (ºC) Beispiel Nr. Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 9 (Fortsetzung) Anmerkung: In der Tabelle zeigt jedes S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; eine nicht identifizierte smektische Phase und LC&sub1; zeigt eine nicht identifizierte Flüssigkristallphase.
    • Beispiel 41 (Analog, n = 2)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet war, wurde 0,77 g (2 mMol) (+ )-4-Decyloxy-4'-(3-hydroxybutyl)biphenyl (VIII-1) eingebracht und in 5 ml Pyridin gelöst.
  • Dann wurde bei 0-5ºC 0,20 g (2,2 mMol) Propionylchlorid zu der Lösung zugegeben und das erhaltene Gemisch 2 Stunden bei dieser Temperatur gerührt.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in ein Eis-Wasser-Gemisch gegossen und mit 50 ml Toluol extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit 1N Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Hexan = 2:1), wobei 0,88 g (-)-4-Decyloxy-4'-(3-propanoyloxybutyl)biphenyl (I-65) erhalten wurde. Ausbeute: 100%.
    • Beispiel 42 (Analog, n = 2)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet war, wurden 0,34 g (3 mMol) Kaliumhydrid (Gehalt: 35%), 5 ml wasserfreies Tetrahydrofulan und 0,77 g (2 mMol) (+)-4-Decyloxy-4'-(3-hydroxybutyl)biphenyl (VIII-1), das im Herstellungsbeispiel 37 erhalten wurde, eingebracht und das Gemisch 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt.
  • Dann wurde 0,74 g (4 mMol) 1-Jodbutan zu dem vorstehenden Gemisch zugegeben, das dann 8 Stunden bei 40-50ºC gerührt wurde.
  • Nach Beendigung der Umsetzung wurde dem Reaktionsgemisch eine kleine Menge Eis zugegeben, wobei überschüssiges Kaliumhydrid abgebaut wurde, und das Gemisch wurde dann mit 50 ml zugesetztem Toluol extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde nacheinander mit 1N Salzsäure, Wasser, 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, mit wasser freiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde der Silikagel- Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Toluol / Hexan = 1:2), wobei 0,75 g (+ )-4-Decyloxy-4'-(3-butoxybutyl)biphenyl (I-66) erhalten wurde. Ausbeute: 85%.
    • Herstellungsbeispiele 43-65
  • Optisch aktive Biphenylderlvate (I) wurden unter Verwendung der optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivate (VIII) oder der in Tabelle 10 angegebenen optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivate (XI) als Ausgangsstoff und Umsetzung mit den in Tabelle 10 angegebenen Carbonsäurehalogeniden (IX) oder den Alkylierungsmitteln (X), gemäß dem im Herstellungsbeispiel 41 oder 42 beschriebenen Verfahren, erhalten.
  • Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 10 angegeben. Tabelle 10 Optisch aktives Alkoxybiphenylalkanolderivat (VIII) oder optisch aktive Alkylbiphenylalkanolderivate (XI) Beispiel Nr. Carbonsäurehalogenide (IX) oder Alkylierungsmittel (X) Propionylchlorid Tabelle 10 (Fortsetzung) Propionylchlorid Ethyljodid 1-Jodbutan Tabelle 10 (Fortsetzung) Ethylbromid 1-Brompropan 1-Brombutan Methyljodid Ethylbromid Propyl-p-toluolsulfonat Tabelle 10 (Fortsetzung) 1-Brompentan Ethyljodid 1-Jodbutan Methyljodid Ethylbromid Propyl-p-toluolsulfonat Tabelle 10 (Fortsetzung) Ethylbromid 2-Ethoxyethyl-p-toluolsulfonat Tabelle 10 (Fortsetzung) Optisch aktive Biphenylderivate (I) Ausbeute (%) Phasensystem (ºC) Beispiel Nr. Tabelle 10 (Fortsetzung) Tabelle 10 (Fortsetzung) Tabelle 10 (Fortsetzung) Tabelle 10 (Fortsetzung)
    • Beispiele 66-68
  • Die in Tabelle 11 angegebenen Flüssigkristallzusammensetzungen wurden unter Verwendung von Flüssigkristallverbindungen hergestellt. Die Herstellung wurde durch Auswiegen vorher bestimmter Mengen vorher bestimmter Verbindungen in eine Musterflasche und Mischen der gewogenen Verbindungen während ihres Hitzeschmelzens durchgeführt.
  • Flüssigkristallelemente wurden durch Füllung der so hergestellten Flüssigkristallzusammensetzung in Flüssigkristallzellen im Vakuum erhalten. Jede der Flüssigkristallzellen umfaßte zwei Glasunterlagen, jede mit einer Indiumoxidübertragungselektrode und mit einem Polyimidfilm darauf versehen, der Polyimidfilm wurde in eine feste Richtung gerieben und die beiden Unterlagen waren mit einer Glasfaser (mit 6 um Durchmesser) auf eine solche Weise als Zwischenraum zusammengesetzt, daß die Reibungsrichtungen der beiden Unterlagen parallel zueinander lagen.
  • Die Phasensysteme, Neigungswinkel und die Werte der spontanen Polarisation der Flüssigkristallzusammensetzungen sind in Tabelle 11 angegeben. Tabelle 11 Beispiel Nr. Zusammensetzung (Mol-%) Phasensystem (ºC) Neigungswinkel (Grad) [Meßtemperatur (ºC)] Spontane Polarisation (nc/cm²) [Meßtemperatur (ºC)] Flüssigkristallverbindung A (80) im Beispiel beschreibene Verbindung K-I (20) Bemerkung: *1) Bekannte Verbindung Phasensystem Spontane Polarisation -0 nC/cm² *2) S&sub1; zeigt eine nicht identifizierte smektische Phase
    • Beispiel 69-78
  • Unter den Verbindungen der vorliegenden Erfindung, die selbst die Sc*-Phase zeigen, wurden die in Tabelle 12 angegebenen Verbindungen jeweils allein, an Stelle der in den Beispielen 66-68 verwendeten Flüssigkristallzusammensetzungen verwendet, wobei Flüssigkristallelemente hergestellt wurden.
  • Die Flüssigkristallelemente wurden jeweils mit einem Polarisierer zusammengesetzt und ein elektrisches Feld von 20 V darauf angelegt, wobei Veränderungen in der Intensität der Lichtdurchlässigkeit beobachtet wurden. Die Ansprechzeiten wurden aus den Änderungen der Intensität der Lichtdurchlässigkeit bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 12 angegeben. Tabelle 12 Beispiel Nr. Beispiel Nr., wobei die verwendete Flüssigkristallverbindung beschrieben ist Ansprechzeit (us) [Meßtemperatur] Beispiel

Claims (18)

1. Optisch aktives Biphenylderivat der Formel
wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert mit mindestens einem Halogenatom, darstellt, X eine -O-, -COO- oder -OCO-Gruppe darstellt, m gleich 0 oder 1 ist, n eine ganze Zahl von 4 bis 6 darstellt, p gleich 0 oder 1 ist und das Symbol * auf ein asymmetrisches Kohlenstoffatom hinweist.
2. Optisch aktives Biphenylderivat gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 1 ist und X eine -O-Gruppe darstellt.
3. Optisch aktives Biphenylderivat gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei p gleich 0 ist.
4. Optisch aktives Biphenylderivat gemäß Anspruch 1, wobei n gleich 4 oder 5 ist.
5. Optisch aktives Biphenylcarbonsäurederivat der Formel
wobei R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert mit mindestens einem Halogenatom, darstellt, R' eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom darstellt, n eine ganze Zahl von 4 bis 6 darstellt, p gleich 0 oder 1 ist und das Symbol * auf ein asymmetrisches Kohlenstoffatom hinweist.
6. Optisch aktives Hydroxybiphenylderivat der Formel
wobei R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert mit mindestens einem Halogenatom, darstellt, n eine ganze Zahl von 4 bis 6 darstellt, p gleich 0 oder 1 ist und das Symbol * auf ein asymmetrisches Kohlenstoffatom hinweist.
7. Optisch aktives Alkoxybiphenylalkanolderivat der Formel
wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, n eine ganze Zahl von 4 bis 6 darstellt und das Symbol * auf ein asymmetrisches Kohlenstoffatom hinweist.
8. Optisch aktives Alkylbiphenylalkanolderivat der Formel
wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, n eine ganze Zahl von 4 bis 6 darstellt und das Symbol * auf ein asymmetrisches Kohlenstoffatom hinweist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 1 ist und X eine -OCO-Gruppe darstellt, umfassend die Umsetzung des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivats gemäß Anspruch 5, wobei R' eine Hydroxylgruppe darstellt, mit einem Alkylhalogenid Alkohol der Formel
R¹-OH
wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt.
10. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 1 ist und X eine -OCO-Gruppe darstellt, umfassend die Umsetzung des optisch aktiven Biphenylcarbonsäurederivats gemäß Anspruch 5, wobei R' eine Hydroxylgruppe darstellt, mit einem Alkylhalogenid der Formel
R¹-Z
wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und Z ein Halogenatom darstellt.
11. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 1 ist und X eine -COO-Gruppe darstellt, umfassend die Umsetzung des optisch aktiven Hydroxybiphenylderivats gemäß Anspruch 6, mit einer Carbonsäure oder ihrem Halogenid der Formel
R¹COR'
wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt und R' eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom darstellt.
12. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 1 ist und X eine -O-Gruppe darstellt, umfassend die Umsetzung des Hydroxybiphenylderivats gemäß Anspruch 6 mit einem Alkylierungsmittel der Formel
R¹-Y
wobei R¹ einen Alkylrest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, Y ein Halogenatom oder einen -OSO&sub2;R"-Rest darstellt, wobei R" einen Niederalkylrest oder eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe darstellt.
13. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 1 ist, X eine -O-Gruppe darstellt und p gleich 1 ist, umfassend die Umsetzung des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivats gemäß Anspruch 7 mit einer Carbonsäure oder ihrem Halogenid der Formel
R²COR'
wobei R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, gegebenenfalls mit mindestens einem Halogenatom substituiert, und R' eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom darstellt.
14. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 1 ist, X eine -O-Gruppe darstellt und p gleich 0 ist, umfassend die Umsetzung des optisch aktiven Alkoxybiphenylalkanolderivats gemäß Anspruch 7 mit einem Alkylierungsmittel der Formel
R²-Y
wobei R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert mit mindestens einem Halogenatom, darstellt, Y ein Halogenatom oder einen -OSO&sub2;R"-Rest darstellt, wobei R" ein Niederalkylrest oder eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe darstellt.
15. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 0 ist und p gleich 1, umfassend die Umsetzung des optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivats gemäß Anspruch 8 mit einer Carbonsäure oder ihrem Halogenid der Formel
R²COR'
wobei R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatoinen darstellt, gegebenenfalls substituiert mit mindestens einem Halogenatom, und R' eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom darstellt.
16. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei in gleich 0 und p gleich 0 ist, umfassend die Umsetzung des optisch aktiven Alkylbiphenylalkanolderivats gemäß Anspruch 8 mit einem Alkylierungsmittel der Formel
R²-Y
wobei R² einen Alkyl- oder Alkoxyalkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, gegebenenfalls substituiert mit mindestens einem Halogenatom, und Y ein Halogenatom oder einen -OSO&sub2;R"-Rest darstellt, wobei R" ein Niederalkylrest oder eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe darstellt.
17. Flüsigkristallzusammensetzung, welche als wirksamen Bestandteil mindestens ein optisch aktives Biphenylderivat gemäß Anspruch 1 enthält.
18. Flüssigkristallelement, hergestellt unter Verwendung einer Flüssigkristallzusammensetzung, welche mindestens ein optisch aktives Biphenylderivat gemäß Anspruch 1 enthält.
DE1990612876 1989-04-25 1990-04-25 Optisch aktive Biphenyl-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung, diese als wirksamen Bestandteil enthaltende Flüssigkristall-Zusammensetzung und Flüssigkristall-Element, das diese enthält. Expired - Fee Related DE69012876T2 (de)

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