JP2004051501A

JP2004051501A - Method for producing phenyl ester derivative of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid

Info

Publication number: JP2004051501A
Application number: JP2002208268A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takeuchi; 竹内　寛; Hiroyuki Kawamoto; 川本　博之
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for readily producing an ester derivative of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid with small amount of a solvent. <P>SOLUTION: The method for producing the phenyl ester derivative of the 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid represented by general formula (I): Ar-OC(=O)-Z-C(=O)O-Ar involves a step for reacting a compound represented by general formula (II): X-C(=O)-Z-C(=O)-X with a compound represented by general formula (III): Ar-OH, (in the formulas, Ar is an aromatic group; Z is 1,4-cyclohexanediyl; and X is a halogen atom). The reaction is promoted without neutralizing the whole or a part of the acid formed in the reaction system in the step. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体（以下、「本発明の誘導体」という場合がある）の製造方法に関する。本発明の誘導体は、特開平１１−１８５２７２号および特表２００２−５０９２８２号等の公報に記載の光学材料およびその中間体として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体、特にｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル誘導体には液晶性を示す化合物が知られており、液晶表示装置や位相差板の材料として多くの用途を有している。これら１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法としては、塩基存在下対応するフェノール誘導体と１，４−シクロヘキサンジカルボン酸クロリドとの反応によって製造する方法（Ｍｏｌ．　Ｃｒｙｓｔ．　Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，　４５巻，　１１１頁　（１９８７））が開示されている。塩基の量としては反応時に発生する酸、即ち、ハロゲン化水素１モルに対し１モル以上の塩基を用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者が開示の方法に従って１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体を製造したところ、確かに反応は進行し目的のエステル体は得られたが、反応の進行に伴って発生する塩（ハロゲン化水素と塩基によって生成する塩）が析出し、反応系の攪拌が妨げられることがわかった。特に、大量に製造する場合は、反応溶媒の量を低減することが生産性を上げる観点から要求されるが、溶媒量を減らすと、反応系の攪拌が顕著に困難となり、大量生産化の妨げとなる。
【０００４】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、反応系中に発生する塩の量を低減し、少ない溶媒量でも製造でき、特に大量に製造する場合に効率的な製造を可能とする１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸と対応するフェノール誘導体から簡便に１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体を製造する方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
＜１＞　下記一般式（ＩＩ）で表される化合物と下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物とを反応させる第１の反応工程を含み、前記第１の反応工程において反応系中に発生する酸の全部または一部を中和せずに反応を進行させることを特徴とする下記一般式（Ｉ）で表される１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法。
一般式（Ｉ）
Ａｒ−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｚ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ａｒ
一般式（ＩＩ）
Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ
一般式（ＩＩＩ）
Ａｒ−ＯＨ
（式中Ａｒは芳香族基を表し、Ｚは１，４−シクロヘキサンジイルを表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）
【０００６】
＜２＞　前記第１の反応工程において、反応系中に塩基を添加しないことを特徴とする＜１＞に記載の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法。
＜３＞　前記第１の反応工程において、前記反応系中に生成する酸の理論モル量に対して、それよりも少ないモル量の塩基を反応系に添加することを特徴とする＜１＞に記載の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法。
＜４＞　前記第１の工程において、前記反応系中に生成する酸の理論モル量を１モルとした場合、反応系中に塩基を１モル未満（好ましくは０．５モル以下、より好ましくは０．２モル以下）添加することを特徴とする＜１＞に記載の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法。
【０００７】
＜５＞　前記第１の反応工程の前に、チオニルハライドと下記一般式（ＩＶ）で表される化合物とを反応させて前記一般式（ＩＩ）で表される化合物を反応系中に生成させる第２の反応工程を含むことを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法。
一般式（ＩＶ）
ＨＯＣ（＝Ｏ）−Ｚ−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ
（式中、Ｚは１，４−シクロヘキサンジイルを表す。）
＜６＞　前記前記一般式（ＩＩ）で表される化合物が生成した反応系中に前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を添加して前記第１の反応工程を行うことを特徴とする＜５＞に記載の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法。
＜７＞　前記前記一般式（ＩＩ）で表される化合物が発生した反応系の溶媒を濃縮せずに、前記反応系に前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を添加して前記第１の工程を行うことを特徴とする＜５＞または＜６＞に記載の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明に用いられる下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）で表される化合物、ならびに所望により用いられる下記一般式（ＩＶ）で表される化合物について説明する。
一般式（Ｉ）
Ａｒ−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｚ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ａｒ
一般式（ＩＩ）
Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ
一般式（ＩＩＩ）
Ａｒ−ＯＨ
一般式（ＩＶ）
ＨＯＣ（＝Ｏ）−Ｚ−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ
【０００９】
式中Ａｒは芳香族基を表し、Ｚは１，４−シクロヘキサンジイルを表し、Ｘはハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を表す。
Ａｒで表される芳香族基としては、アリール基（芳香族性炭化水素基）、置換アリール基、芳香族性へテロ環基、および置換芳香族性ヘテロ環基を含む。
前記芳香族性ヘテロ環基のヘテロ環は、５員環、６員環または７員環であることが好ましく、５員環または６員環であることがより好ましい。芳香族性へテロ環は一般に最多の二重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましく、窒素原子または硫黄原子がさらに好ましい。芳香族性へテロ環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、フラザン環、トリアゾール環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、および１，３，５−トリアジン環が含まれる。
芳香族基の芳香族環としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環およびピラジン環が好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
【００１０】
置換アリール基および置換芳香族性ヘテロ環基の置換基の例には、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、アルキルアミノ基（例、メチルアミノ、エチルアミノ、ブチルアミノ、ジメチルアミノ）、ニトロ基、スルホ基、カルバモイル基、アルキルカルバモイル基（例、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ−エチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル）、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基（例、Ｎ−メチルスルファモイル、Ｎ−エチルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル）、ウレイド基、アルキルウレイド基（例、Ｎ−メチルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルウレイド）、アルキル基（例、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、オクチル、イソプロピル、ｓ−ブチル、ｔ−アミル、シクロヘキシル、シクロペンチル）、アルケニル基（例、ビニル、アリル、ヘキセニル）、アルキニル基（例、エチニル、ブチニル）、アシル基（例、ホルミル、アセチル、ブチリル、ヘキサノイル、ラウリル）、アシルオキシ基（例、アセトキシ、ブチリルオキシ、ヘキサノイルオキシ、ラウリルオキシ）、アルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ）、アリールオキシ基（例、フェノキシ）、アルコキシカルボニル基（例、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペンチルオキシカルボニル、ヘプチルオキシカルボニル）、アリールオキシカルボニル基（例、フェノキシカルボニル）、アルコキシカルボニルアミノ基（例、ブトキシカルボニルアミノ、ヘキシルオキシカルボニルアミノ）、アルキルチオ基（例、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ、ペンチルチオ、ヘプチルチオ、オクチルチオ）、アリールチオ基（例、フェニルチオ）、アルキルスルホニル基（例、メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、ブチルスルホニル、ペンチルスルホニル、ヘプチルスルホニル、オクチルスルホニル）、アミド基（例、アセトアミド、ブチルアミド基、ヘキシルアミド、ラウリルアミド）および非芳香族性複素環基（例、モルホリル、ピラジニル）が含まれる。
【００１１】
置換アリール基および置換芳香族性ヘテロ環基の置換基としては、ハロゲン原子、シアノ、カルボキシル、ヒドロキシル、アミノ、アルキル置換アミノ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基およびアルキル基が好ましい。
アルキルアミノ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基およびアルキルチオ基のアルキル部分とアルキル基とは、さらに置換基を有していてもよい。アルキル部分およびアルキル基の置換基の例には、ハロゲン原子、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、アミノ、アルキルアミノ基、ニトロ、スルホ、カルバモイル、アルキルカルバモイル基、スルファモイル、アルキルスルファモイル基、ウレイド、アルキルウレイド基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アミド基および非芳香族性複素環基が含まれる。アルキル部分およびアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル、アミノ、アルキルアミノ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニル基およびアルコキシ基が好ましい。
【００１２】
以下に本発明の製造方法によって製造可能な、前記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００１３】
【化１】

【００１４】
【化２】

【００１５】
本発明の製造方法では、前記一般式（ＩＩ）で表される化合物と前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物とを反応させて、前記一般式（Ｉ）で表される１，４−シクロヘキサンジカルボン酸フェニルエステル誘導体を製造する。その際、反応系中にはハロゲン化水素である酸が生成するが、この酸の全部または一部を中和せずに反応を進行させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の製造方法には、反応系中に塩基を全く添加せずに（即ち、発生した酸の全部を中和せずにそのまま）反応を進行させる態様、および反応系中に生成する酸の理論モル量に対して、それよりも少ないモル量の塩基を反応系に添加して反応を進行させる（即ち、反応系中に生成した酸の一部のみを塩基によって中和しつつ、反応を進行させる）態様の双方が含まれる。
【００１７】
反応系中に塩基を添加する態様において使用可能な塩基としては、反応の進行に伴って発生するハロゲン化水素を中和する目的で使用されるので、ハロゲン化水素よりも酸解離定数が小さい共役酸を生じる塩基を用いることが好ましい。有機および無機の塩基を使用することができるが、用いる塩基と酸ハライドが反応して、前記一般式（Ｉ）で表される化合物以外の化合物が、反応系中に析出するのは好ましくない。好ましい塩基としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、トリエチルアミン、ピリジン、２，６−ルチジン、イミダゾール、ジイソプロピルエチルアミン、などが挙げられる。
【００１８】
反応系中に塩基を添加するのは、発生する酸、即ち、ハロゲン化水素を中和するのが目的であるが、塩基は反応系中に生成する酸の理論モル量よりも少ないモル量だけ添加して塩の生成量を軽減し、反応系中に塩が析出するのを防止する。本発明では、反応系中に生成する酸の理論モル量を１モルとした場合、反応系中に添加する塩基のモル量は１モル未満であり、好ましくは０．５モル以下であり、より好ましくは０．２モル以下である。塩の発生を抑えるためには塩基を用いないことが最も好ましい。
なお、２価以上の塩基を使用する際も、反応系中に生成する酸を完全に中和するのには満たない化学量論比で塩基を添加する。
【００１９】
前記一般式（ＩＩ）と一般式（ＩＩＩ）との反応の際に用いられる反応溶媒は、双方の化合物が溶解し、且つ双方の化合物と反応することのない溶媒が好ましい。具体的には脂肪族炭化水素（ペンタン、ヘキサンなど）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン類（アセトン、２−ブタノン、シクロヘキサノンなど）、ニトリル類（アセトニトリルなど）、エーテル類（ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフランなど）、アミド類（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなど）が好ましい。
【００２０】
反応温度は−２０℃〜２００℃が好ましい。塩基を用いる場合は反応が早く進行するので冷却しつつ、反応を進行させるのが好ましく、塩基を用いない場合は室温あるいは加熱下で反応させることが好ましい。
【００２１】
前記一般式（ＩＩ）で表される化合物は、既知の方法（例えば、新実験化学講座に記載されている方法など）によって製造することができる。前記一般式（ＩＩ）で表される化合物は、チオニルハライドと前記一般式（ＩＶ）で表される化合物との反応により製造することができる。本発明の製造方法の好ましい態様は、チオニルハライドと前記一般式（ＩＶ）で表される化合物との反応により前記一般式（ＩＩ）で表される化合物を反応系中に生成させた後、前記反応系中に前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を添加し、前記一般式（ＩＩ）で表される化合物と前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物とを反応させて、前記一般式（Ｉ）で表される化合物を製造する態様である。この様に、２つの反応工程を続け行うことでより効率的に前記一般式（Ｉ）で表される化合物を製造することができる。
【００２２】
チオニルハライドと前記一般式（ＩＶ）で表される化合物との反応により前記一般式（ＩＩ）で表される化合物を反応系中に生成させた後、反応溶媒を濃縮せずに、前記反応系に前記一般式（ＩＩ）で表される化合物を添加して、前記一般式（ＩＩ）で表される化合物と前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物とを反応させるのがより好ましく、さらに反応系中に塩基を添加させずに反応を進行させるのがさらに好ましい。
【００２３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
［実施例１］
（Ｉ−１）の合成
ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸　１９．３ｇ（０．１１ｍｏｌ）をトルエン８４ｍＬに懸濁させ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド　１ｍＬを加えた後、チオニルクロリド　３０．４ｇ（０．２３ｍｏｌ）を滴下した。滴下後、内温が６０℃になるように加熱して２時間放置し、さらに８５℃で１時間加熱した。室温に冷却後、４−ヘプチルフェノール　５１．６ｇ（０．２７ｍｏｌ）のトルエン溶液　３９ｍＬを滴下して、滴下後、内温が９０℃になるように加熱して２時間放置した。室温に冷却後、反応液をメタノール４３０ｍＬに注ぎ、白色結晶５３．１ｇ（０．１ｍｏｌ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲスペクトル、Ｍａｓｓスペクトルより目的物であることを確認した。
【００２４】
［実施例２］
（Ｉ−２）の合成
ｃｉｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸　４．４８ｇ（０．０２６ｍｏｌ）をトルエン２０ｍＬに懸濁させ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド　０．２ｍＬを加えた後、チオニルクロリド６．５ｇ（０．０５４６ｍｏｌ）を滴下した。滴下後、内温が６０℃になるように加熱して２時間放置し、さらに８５℃で１時間加熱した。室温に冷却後、４−ヘプチルフェノール　１０．６ｇ（０．０５５ｍｏｌ）のトルエン溶液４０ｍＬを滴下して、滴下後、内温が９０℃になるように加熱して２時間放置した。室温に冷却後反応液をメタノール２５０ｍＬに注ぎ、白色結晶９．３ｇ（０．０１８ｍｏｌ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲスペクトル、Ｍａｓｓスペクトルより目的物であることを確認した。
【００２５】
［実施例３］
（Ｉ−２）の合成
ｃｉｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸　４．４８ｇ（０．０２６ｍｏｌ）をトルエン２０ｍＬに懸濁させ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド　０．２ｍＬを加えた後、チオニルクロリド　６．５ｇ（０．０５４６ｍｏｌ）を滴下した。滴下後、内温が６０℃になるように加熱して２時間放置し、さらに８５℃で１時間加熱した。室温に冷却後、トリエチルアミン　２．７３ｇ（０．０２６ｍｏｌ）を加えた後、５℃以下にて４−ヘプチルフェノール　１０．６ｇ（０．０５５ｍｏｌ）のトルエン溶液４０ｍＬを滴下して、滴下後、内温が９０℃になるように加熱して２時間放置した。室温に冷却後反応液をメタノール２５０ｍＬに注ぎ、白色結晶９．３ｇ（０．０１８ｍｏｌ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲスペクトル、Ｍａｓｓスペクトルより目的物であることを確認した。
【００２６】
［参考例］
ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸　１９．３ｇ（０．１１ｍｏｌ）をトルエン８４ｍＬに懸濁させ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド　１ｍＬを加えた後、チオニルクロリド　３０．４ｇ（０．２３ｍｏｌ）を滴下した。滴下後、内温が６０℃になるように加熱して２時間放置し、さらに８５℃で１時間加熱した。室温に冷却後、トリエチルアミン　２５．２ｇ（０．２４ｍｏｌ）を添加後、５℃以下にて４−ヘプチルフェノール５１．６ｇ（０．２７ｍｏｌ）のトルエン溶液３９ｍＬを滴下した。滴下開始直後から塩が析出し始め、半分ほど滴下したところで攪拌できなくなってしまった。トルエンを２００ｍＬ加えて攪拌できるようにして残りのフェノールを滴下した。滴下後、室温にて２時間放置した。反応液を水４００ｍＬに注いで抽出し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下に濃縮して、白色結晶５３．１ｇ（０．１ｍｏｌ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲスペクトル、Ｍａｓｓスペクトルより目的物であることを確認した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、用いる溶媒が少なく、より少ない工程で、簡便に、目的とする前記一般式（Ｉ）で表される１，４−シクロヘキサンジカルボン酸エステル誘導体を合成することができる。即ち、従来の方法よりも安価に前記一般式（Ｉ）で表される化合物が製造できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative (hereinafter sometimes referred to as “the derivative of the present invention”). The derivatives of the present invention are useful as optical materials and intermediates thereof described in JP-A-11-185272 and JP-T-2002-509282.
[0002]
[Prior art]
1,4-Cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivatives, particularly trans-1,4-cyclohexanecarboxylic acid phenyl ester derivatives, are known to exhibit liquid crystallinity and have many uses as materials for liquid crystal display devices and retardation plates. have. As a method for producing these 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivatives, a method of producing by reacting a corresponding phenol derivative with 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid chloride in the presence of a base (Mol. Cryst. Liq. Cryst., 45, 111 (1987)) is disclosed. As the amount of the base, an acid generated during the reaction, that is, 1 mol or more of base is used per 1 mol of hydrogen halide.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the present inventors produced a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative according to the disclosed method, the reaction progressed and the target ester was obtained, but the salt generated as the reaction progressed. It was found that (salt formed by hydrogen halide and base) was precipitated, and stirring of the reaction system was hindered. In particular, when manufacturing in large quantities, it is required from the viewpoint of increasing productivity to reduce the amount of the reaction solvent. However, if the amount of the solvent is decreased, stirring of the reaction system becomes remarkably difficult, which hinders mass production. It becomes.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can reduce the amount of salt generated in the reaction system, and can be produced even with a small amount of solvent, and enables efficient production, particularly when producing in large quantities. It is an object of the present invention to provide a method for producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative. Another object of the present invention is to provide a method for easily producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative from 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and a corresponding phenol derivative.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above-mentioned problems are as follows.
<1> A first reaction step in which a compound represented by the following general formula (II) and a compound represented by the following general formula (III) are reacted is generated in the reaction system in the first reaction step. A method for producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative represented by the following general formula (I), wherein the reaction is allowed to proceed without neutralizing all or part of the acid to be produced.
Formula (I)
Ar-OC (= O) -Z-C (= O) O-Ar
Formula (II)
X-C (= O) -Z-C (= O) -X
Formula (III)
Ar-OH
(In the formula, Ar represents an aromatic group, Z represents 1,4-cyclohexanediyl, and X represents a halogen atom.)
[0006]
<2> The method for producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative according to <1>, wherein a base is not added to the reaction system in the first reaction step.
<3> In the first reaction step, <1>, wherein a molar amount of a base smaller than the theoretical molar amount of the acid generated in the reaction system is added to the reaction system. The manufacturing method of 1, 4- cyclohexane dicarboxylic acid phenyl ester derivative of description.
<4> In the first step, when the theoretical molar amount of the acid generated in the reaction system is 1 mol, the base in the reaction system is less than 1 mol (preferably 0.5 mol or less, more preferably The method for producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative according to <1>, wherein 0.2 mol or less) is added.
[0007]
<5> Prior to the first reaction step, thionyl halide and a compound represented by the following general formula (IV) are reacted to form a compound represented by the above general formula (II) in the reaction system. The manufacturing method of the 1, 4- cyclohexane dicarboxylic acid phenyl ester derivative in any one of <1>-<4> characterized by including a 2nd reaction process.
Formula (IV)
HOC (= O) -ZC (= O) OH
(In the formula, Z represents 1,4-cyclohexanediyl.)
<6> The first reaction step is performed by adding the compound represented by the general formula (III) to the reaction system in which the compound represented by the general formula (II) is generated. The manufacturing method of the 1, 4- cyclohexane dicarboxylic acid phenyl ester derivative as described in <5>.
<7> The compound represented by the general formula (III) is added to the reaction system without concentrating the solvent of the reaction system in which the compound represented by the general formula (II) is generated. The method for producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative according to <5> or <6>, wherein the step is performed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the compounds represented by the following general formulas (I), (II) and (III) used in the present invention, and the compounds represented by the following general formula (IV) which are optionally used will be described.
Formula (I)
Ar-OC (= O) -Z-C (= O) O-Ar
Formula (II)
X-C (= O) -Z-C (= O) -X
Formula (III)
Ar-OH
Formula (IV)
HOC (= O) -ZC (= O) OH
[0009]
In the formula, Ar represents an aromatic group, Z represents 1,4-cyclohexanediyl, and X represents a halogen atom (F, Cl, Br, I).
The aromatic group represented by Ar includes an aryl group (aromatic hydrocarbon group), a substituted aryl group, an aromatic heterocyclic group, and a substituted aromatic heterocyclic group.
The heterocyclic ring of the aromatic heterocyclic group is preferably a 5-membered ring, 6-membered ring or 7-membered ring, and more preferably a 5-membered ring or 6-membered ring. Aromatic heterocycles generally have the most double bonds. As a hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom is preferable, and a nitrogen atom or a sulfur atom is more preferable. Examples of aromatic heterocycles include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, furazane ring, triazole ring, pyran ring, pyridine Rings, pyridazine rings, pyrimidine rings, pyrazine rings, and 1,3,5-triazine rings are included.
As the aromatic ring of the aromatic group, a benzene ring, a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, an imidazole ring, a triazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring and a pyrazine ring are preferable, and a benzene ring is particularly preferable. .
[0010]
Examples of the substituent of the substituted aryl group and the substituted aromatic heterocyclic group include a halogen atom (F, Cl, Br, I), a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, an amino group, an alkylamino group (eg, methyl). Amino, ethylamino, butylamino, dimethylamino), nitro group, sulfo group, carbamoyl group, alkylcarbamoyl group (eg, N-methylcarbamoyl, N-ethylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl), sulfamoyl group, alkylsulfuryl group Famoyl group (eg, N-methylsulfamoyl, N-ethylsulfamoyl, N, N-dimethylsulfamoyl), ureido group, alkylureido group (eg, N-methylureido, N, N-dimethylureido) , N, N, N′-trimethylureido), an alkyl group (eg, methyl, ethyl, propyl, Butyl, pentyl, heptyl, octyl, isopropyl, sec-butyl, t-amyl, cyclohexyl, cyclopentyl), alkenyl groups (eg, vinyl, allyl, hexenyl), alkynyl groups (eg, ethynyl, butynyl), acyl groups (eg, Formyl, acetyl, butyryl, hexanoyl, lauryl), acyloxy groups (eg, acetoxy, butyryloxy, hexanoyloxy, lauryloxy), alkoxy groups (eg, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, heptyloxy, octyloxy) An aryloxy group (eg, phenoxy), an alkoxycarbonyl group (eg, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, butoxycarbonyl, pentyloxycarbonyl, heptyloxycarbonyl), an Alkyloxy group (eg, phenoxycarbonyl), alkoxycarbonylamino group (eg, butoxycarbonylamino, hexyloxycarbonylamino), alkylthio group (eg, methylthio, ethylthio, propylthio, butylthio, pentylthio, heptylthio, octylthio), arylthio Group (eg, phenylthio), alkylsulfonyl group (eg, methylsulfonyl, ethylsulfonyl, propylsulfonyl, butylsulfonyl, pentylsulfonyl, heptylsulfonyl, octylsulfonyl), amide group (eg, acetamide, butylamide group, hexylamide, laurylamide) ) And non-aromatic heterocyclic groups (eg, morpholyl, pyrazinyl).
[0011]
Substituents of substituted aryl groups and substituted aromatic heterocyclic groups include halogen atoms, cyano, carboxyl, hydroxyl, amino, alkyl-substituted amino groups, acyl groups, acyloxy groups, amide groups, alkoxycarbonyl groups, alkoxy groups, alkylthios. And groups and alkyl groups are preferred.
The alkyl part and alkyl group of the alkylamino group, alkoxycarbonyl group, alkoxy group and alkylthio group may further have a substituent. Examples of the alkyl moiety and the substituent of the alkyl group include halogen atom, hydroxyl, carboxyl, cyano, amino, alkylamino group, nitro, sulfo, carbamoyl, alkylcarbamoyl group, sulfamoyl, alkylsulfamoyl group, ureido, alkylureido Group, alkenyl group, alkynyl group, acyl group, acyloxy group, alkoxy group, aryloxy group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonylamino group, alkylthio group, arylthio group, alkylsulfonyl group, amide group and non-aromatic An aromatic heterocyclic group is included. As the substituent for the alkyl moiety and the alkyl group, a halogen atom, hydroxyl, amino, alkylamino group, acyl group, acyloxy group, acylamino group, alkoxycarbonyl group and alkoxy group are preferable.
[0012]
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) that can be produced by the production method of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the following specific examples.
[0013]
[Chemical 1]

[0014]
[Chemical 2]

[0015]
In the production method of the present invention, the compound represented by the general formula (II) is reacted with the compound represented by the general formula (III) to obtain 1,4-represented by the general formula (I). A cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative is produced. At that time, an acid which is a hydrogen halide is generated in the reaction system, and the reaction is allowed to proceed without neutralizing all or part of the acid.
[0016]
The production method of the present invention includes an embodiment in which the reaction proceeds without adding any base to the reaction system (that is, without neutralizing all of the generated acid), and the acid produced in the reaction system. With respect to the theoretical molar amount, a smaller molar amount of base is added to the reaction system to allow the reaction to proceed (that is, the reaction is carried out while neutralizing only part of the acid generated in the reaction system with the base). Both modes of progress) are included.
[0017]
As a base that can be used in the embodiment in which a base is added to the reaction system, it is used for the purpose of neutralizing the hydrogen halide generated as the reaction proceeds, so that the conjugate has a smaller acid dissociation constant than the hydrogen halide. It is preferable to use a base that generates an acid. Organic and inorganic bases can be used, but it is not preferable that the base used and the acid halide react to precipitate a compound other than the compound represented by the general formula (I) in the reaction system. Preferred bases include N, N-dimethylaniline, triethylamine, pyridine, 2,6-lutidine, imidazole, diisopropylethylamine, and the like.
[0018]
The purpose of adding the base to the reaction system is to neutralize the acid generated, that is, hydrogen halide, but the base is only in a molar amount less than the theoretical molar amount of the acid generated in the reaction system. Addition reduces the amount of salt produced and prevents salt precipitation in the reaction system. In the present invention, when the theoretical molar amount of the acid generated in the reaction system is 1 mol, the molar amount of the base added to the reaction system is less than 1 mol, preferably 0.5 mol or less. Preferably it is 0.2 mol or less. It is most preferable not to use a base in order to suppress the generation of salt.
Even when a divalent or higher valent base is used, the base is added at a stoichiometric ratio that is not sufficient to completely neutralize the acid produced in the reaction system.
[0019]
The reaction solvent used in the reaction between the general formula (II) and the general formula (III) is preferably a solvent in which both compounds dissolve and does not react with both compounds. Specifically, aliphatic hydrocarbons (pentane, hexane, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), ketones (acetone, 2-butanone, cyclohexanone, etc.) ), Nitriles (such as acetonitrile), ethers (such as diethyl ether, t-butyl methyl ether, tetrahydrofuran) and amides (such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide) are preferred.
[0020]
The reaction temperature is preferably -20 ° C to 200 ° C. When a base is used, the reaction proceeds quickly, so it is preferable to allow the reaction to proceed while cooling. When no base is used, the reaction is preferably performed at room temperature or under heating.
[0021]
The compound represented by the general formula (II) can be produced by a known method (for example, a method described in a new experimental chemistry course). The compound represented by the general formula (II) can be produced by reacting thionyl halide with the compound represented by the general formula (IV). In a preferred embodiment of the production method of the present invention, after the compound represented by the general formula (II) is produced in the reaction system by the reaction of thionyl halide and the compound represented by the general formula (IV), The compound represented by the general formula (III) is added to the reaction system, the compound represented by the general formula (II) is reacted with the compound represented by the general formula (III), and the general formula In this embodiment, the compound represented by formula (I) is produced. Thus, the compound represented by the general formula (I) can be more efficiently produced by continuously performing the two reaction steps.
[0022]
After the compound represented by the general formula (II) is produced in the reaction system by the reaction of thionyl halide and the compound represented by the general formula (IV), the reaction system is not concentrated without concentrating the reaction solvent. More preferably, the compound represented by the general formula (II) is added to the compound, and the compound represented by the general formula (II) is reacted with the compound represented by the general formula (III). More preferably, the reaction is allowed to proceed without adding a base to the reaction system.
[0023]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, ratios, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
[Example 1]
Synthesis of (I-1) 19.3 g (0.11 mol) of trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid was suspended in 84 mL of toluene, 1 mL of N, N-dimethylformamide was added, and then 30.4 g of thionyl chloride ( 0.23 mol) was added dropwise. After the dropwise addition, the mixture was heated to an internal temperature of 60 ° C., left for 2 hours, and further heated at 85 ° C. for 1 hour. After cooling to room temperature, 39 mL of a toluene solution of 51.6 g (0.27 mol) of 4-heptylphenol was added dropwise. After the addition, the mixture was heated to an internal temperature of 90 ° C. and left for 2 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into 430 mL of methanol to obtain 53.1 g (0.1 mol) of white crystals.
From 1H-NMR spectrum and Mass spectrum, it was confirmed to be the target product.
[0024]
[Example 2]
Synthesis of (I-2) 4.48 g (0.026 mol) of cis-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid was suspended in 20 mL of toluene, 0.2 mL of N, N-dimethylformamide was added, and then thionyl chloride was added. 5 g (0.0546 mol) was added dropwise. After the dropwise addition, the mixture was heated to an internal temperature of 60 ° C., left for 2 hours, and further heated at 85 ° C. for 1 hour. After cooling to room temperature, 40 mL of a toluene solution of 10.6 g (0.055 mol) of 4-heptylphenol was added dropwise. After the addition, the internal temperature was heated to 90 ° C. and left for 2 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into 250 mL of methanol to obtain 9.3 g (0.018 mol) of white crystals.
From 1H-NMR spectrum and Mass spectrum, it was confirmed to be the target product.
[0025]
[Example 3]
Synthesis of (I-2) 4.48 g (0.026 mol) of cis-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid was suspended in 20 mL of toluene, 0.2 mL of N, N-dimethylformamide was added, and thionyl chloride was added. 5 g (0.0546 mol) was added dropwise. After the dropwise addition, the mixture was heated to an internal temperature of 60 ° C., left for 2 hours, and further heated at 85 ° C. for 1 hour. After cooling to room temperature, 2.73 g (0.026 mol) of triethylamine was added, and then 40 mL of a toluene solution of 10.6 g (0.055 mol) of 4-heptylphenol was added dropwise at 5 ° C. or less. Was heated to 90 ° C. and left for 2 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into 250 mL of methanol to obtain 9.3 g (0.018 mol) of white crystals.
From 1H-NMR spectrum and Mass spectrum, it was confirmed to be the target product.
[0026]
[Reference example]
19.3 g (0.11 mol) of trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid was suspended in 84 mL of toluene, 1 mL of N, N-dimethylformamide was added, and then 30.4 g (0.23 mol) of thionyl chloride was added dropwise. . After the dropwise addition, the mixture was heated to an internal temperature of 60 ° C., left for 2 hours, and further heated at 85 ° C. for 1 hour. After cooling to room temperature, 25.2 g (0.24 mol) of triethylamine was added, and 39 mL of a toluene solution of 51.6 g (0.27 mol) of 4-heptylphenol was added dropwise at 5 ° C. or lower. The salt started to precipitate immediately after the start of dropping, and when it was dropped about half, stirring became impossible. 200 mL of toluene was added and the remaining phenol was added dropwise so that stirring was possible. After dripping, it was left at room temperature for 2 hours. The reaction solution was poured into 400 mL of water for extraction, and the organic layer was dried over sodium sulfate and then concentrated under reduced pressure to obtain 53.1 g (0.1 mol) of white crystals.
From 1H-NMR spectrum and Mass spectrum, it was confirmed to be the target product.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, the target 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid ester derivative represented by the general formula (I) can be synthesized easily and with fewer steps and with fewer steps. That is, the compound represented by the general formula (I) can be produced at a lower cost than conventional methods.

Claims

Including a step of reacting a compound represented by the following general formula (II) with a compound represented by the following general formula (III), and neutralizing all or part of the acid generated in the reaction system in the above step. A process for producing a 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid phenyl ester derivative represented by the following general formula (I), wherein the reaction is allowed to proceed.
Formula (I)
Ar-OC (= O) -Z-C (= O) O-Ar
Formula (II)
X-C (= O) -Z-C (= O) -X
Formula (III)
Ar-OH
(In the formula, Ar represents an aromatic group, Z represents 1,4-cyclohexanediyl, and X represents a halogen atom.)