JP2005170899A

JP2005170899A - １−ハロゲノ−２−アルコキシナフタレン誘導体およびその製造方法

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Publication number: JP2005170899A
Application number: JP2003416362A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsumoto; 隆松本; Tetsuo Kusumoto; 哲生楠本
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: JP4496770B2

Abstract

【課題】 1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体およびその簡便な製造方法を提供することである。
【解決手段】一般式（１）で表される部分構造を有する化合物に一般式（２）で表されるアルコール誘導体およびハロゲン化剤を作用させることにより、一般式（３）で表される部分構造を有する化合物へ変換する。
【化１】

さらに、一般式（５）で表される1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体を提供する。
【化２】

本発明は、液晶化合物および医薬等の中間体製造法として非常に有用である。
【選択図】なし

Description

本発明は1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体およびその製造方法に関する。

1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体は、液晶化合物や医薬等の製造中間体として有用である。しかし、置換基の種類や位置によっては製造法が知られておらず、製造方法が知られているものについても以下のような複雑な工程を経由していた。（特許文献１）

さらに、上記方法ではF-TEDA-BF₄（AIR PRODUCTS製）、ACCUFLOR NFSi（AlliedSignal製）等の高価格なフッ素化剤を複数回用いなければならなかった。そのため1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体の簡便かつ安価な製造方法が求められていた。

特開２００１−１０９９５（２頁および３頁）

本発明が解決しようとする課題は、1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体の、簡便で安価な製造方法を提供することにある。

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、テトラヒドロナフタレノン誘導体にアルコール誘導体およびハロゲン化剤を作用させることによって、対応する1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は一般式（１）

で表される部分構造を有する化合物に一般式（２）

（式中、R¹は芳香環を含んでいてもよい飽和炭化水素を表し、この基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよい。）で表されるアルコール誘導体およびハロゲン化剤を作用させることにより一般式（３）

（式中、R¹は一般式（２）と同じ意味を表し、X¹はBr、ClまたはIを表す。）で表される部分構造を有する化合物へ変換する方法を提供する。

さらに、以下の製造方法および化合物を提供する。
すなわち、一般式（４）

（式中、R²はフッ素原子、塩素原子、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH₂基または隣接していない2個以上のCH₂基はOおよび/またはSに置換されてもよく、またこれらの基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよく、
A¹は
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH₂基または隣接していない2個のCH₂基はOおよび/またはSに置換されてもよい)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個または2個以上のCH基はNに置換されてもよい)
(c) 1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基および1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)、基(c)はCN、FまたはClで置換されていてもよく、
Z¹は-CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-、-CH(CH₃)CH(CH₃)-、-CF₂CF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-OCH(CH₃)-、-CH(CH₃)O-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CF₂O-、-OCF₂-または単結合を表し、
aは0、1、2または3を表し、
L¹ 、L²およびL³はそれぞれ独立的にフッ素原子、塩素原子または水素原子を表す。）
で表されるテトラヒドロナフタレノン誘導体に一般式（２）で表されるアルコール誘導体およびハロゲン化剤を作用させることによる一般式（５）

（式中、R¹、A¹、Z¹、L¹、L²、L³およびaはそれぞれ独立的に一般式(４)と同じ意味を表し、R²は請求項１における一般式(２)と同じ意味を表し、X¹はBr、ClまたはIを表す。）で表される1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体の製造方法および一般式（５）で表される1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体を提供する。

本発明により、これまで製造工程が複雑で高価なフッ素化剤を使用する必要があった1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体を、簡便で安価に製造できるようになった。

本製造法におけるハロゲン化剤としては臭素、塩素、よう素、N-クロロこはく酸イミド、N-ブロモこはく酸イミドまたは1,3-ジブロモ-5,5-ジメチルヒダントイン等を用いることができるが、臭素が好ましい。

本製造法は溶媒を用いることが好ましく、その溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1-ジクロロエタン、1,1,1-トリクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン等の塩素化炭化水素、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカヒドロナフタレン等の飽和炭化水素、ジエチルエーテル、メチル-t-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族化合物などを単独でまたは混合して用いることができるが、なかでも塩素化炭化水素が好ましく、ジクロロメタンまたは1,2-ジクロロエタンが特に好ましい。

反応温度は溶媒の凝固点から溶媒還流温度で行うことができるが、-20℃から40℃が好ましく、0℃から30℃がより好ましい。

一般式（２）、一般式（４）および一般式（５）で表される化合物は多くの化合物を包含するものであるが、次に記載の化合物が好ましい。

一般式（２）においてR¹は炭素数1〜7の飽和炭化水素（1個または2個以上の水素原子がフッ素で置換されていてもよい）が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、フルオロメチル基がより好ましい。

一般式（４）および一般式（５）においてR²は、aが0の場合はフッ素原子、塩素原子または水素原子を表すことが好ましいが、それ以外の場合は炭素数1〜12のアルキル基または炭素数1〜12のアルコキシル基を表すことが好ましく、炭素数1〜7のアルキル基または炭素数1〜7のアルコキシル基がより好ましい。

A¹はトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、フッ素置換された1,4-フェニレン基または1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基が好ましい。

Z¹は-CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-、-CH(CH₃)CH(CH₃)-、-CF₂CF₂-または単結合を表すことが好ましく、-CH₂CH₂-または単結合がより好ましい。

aは0、1または2を表すことが好ましく、0がより好ましい。

さらに詳述すると、本願発明により製造することが好適な化合物としては、一般式(５)の化合物の中で次に示す化合物を挙げることができる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等により確認した。
（実施例１）1-ブロモ-2-メトキシ-5,6,7-トリフルオロナフタレンの合成

5,6,7-トリフルオロ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-オン10 gをジクロロメタン40mLに溶解し、メタノール2.4 gを加えて氷冷した。そこへ臭素5.2 mLを30分かけて滴下し、さらに30分撹拌した。反応溶液を亜硫酸水素ナトリウム10 gの水（100 mL）溶液にあけてしばらく撹拌した。有機層を分取して水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、褐色固体14.5 gを得た。これをカラムクロマトグラフィー（シリカゲル70 g／トルエン）、再結晶（エタノール40 mL）で精製し、ほぼ無色の結晶として1-ブロモ-2-メトキシ-5,6,7-トリフルオロナフタレン8.0 g（収率55%）を得た。
MS m/z
290, 292 (M⁺)
融点
122.5 123℃
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)δ:
4.05 (s, 3 H), 7.30 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 7.75 7.85 (m, 1 H), 8.02(d, J = 9.2 Hz, 1 H)
（比較例１）1-ブロモ-2-メトキシ-5,6,7-トリフルオロナフタレンの合成

(1) 1,1-ジフルオロ-6-メトキシ-1H-ナフタレン-2-オンの合成
6-メトキシ-2-ナフトールのアセトニトリル溶液に室温でF-TEDA-BF₄（1-クロロメチル-4-フルオロ-1,4-ジアゾニウムビシクロ[2,2,2]オクタンビス（テトラフルオロボレート）、AIR PRODUCTS製）を3回に分けて15分おきに加えた。室温で5時間撹拌した後、反応混合物を氷水に加え、10%水酸化ナトリウム水溶液で中和しトルエンで抽出した。有機層を水洗した後、溶媒を減圧留去して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーにて精製し、1,1-ジフルオロ-6-メトキシ-1H-ナフタレン-2-オンを得た。

(2) 6-メトキシ-1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2-ジヒドロナフタレンの合成
1,1-ジフルオロ-6-メトキシ-1H-ナフタレン-2-オンのTHF（テトラヒドロフラン）溶液にDAST（ジエチルアミノ三フッ化ほう素）を加え、50℃で2時間撹拌した。反応混合物を氷水に加え、10%炭酸水素ナトリウム水溶液で中和しヘキサンで抽出した。有機層を水洗した後、溶媒を減圧留去して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーにて精製し、6-メトキシ-1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2-ジヒドロナフタレンを得た。

(3) 6-メトキシ-1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレンの合成
6-メトキシ-1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2-ジヒドロナフタレンの酢酸エチル溶液をオートクレーブに加え、5%パラジウム炭素（50%含水品）、トリエチルアミン、シリカゲルを加え水素圧0.4 MPaで3時間撹拌した。反応混合物をセライトろ過し、ろ液から溶媒を減圧留去して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーにて精製し、6-メトキシ-1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレンを得た。

(4) 1,2-ジフルオロ-6-メトキシナフタレンの合成
6-メトキシ-1,1,2,2-テトラフルオロ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレンのTHF溶液に氷冷下、カリウム-t-ブトキシドを加えた後昇温し、室温で2時間撹拌した。反応混合物を氷水に加え、10%炭酸水素ナトリウム水溶液で中和しヘキサンで抽出した。有機層を水洗した後、溶媒を留去して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーにて精製し、1,2-ジフルオロ-6-メトキシナフタレンを得た。

(5) 6-メトキシ-1,2,3-トリフルオロナフタレンの合成
1,2-ジフルオロ-6-メトキシナフタレンをTHF／トルエン混合溶媒に溶解し、-40℃に冷却してブチルリチウム（1.5 Mヘキサン溶液）をゆっくり滴下した。-40度で1時間撹拌後ACCUFLOR NFSi（N-フルオロベンゼンスルフィンイミド、AlliedSignal製）を加えた後、室温まで徐々に昇温し室温で8時間撹拌した。反応混合物を氷水に加え、ヘキサン抽出した。有機層を水洗した後、溶媒を留去して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーにて精製し、6-メトキシ-1,2,3-トリフルオロナフタレンを得た。

(6) 1-ブロモ-2-メトキシ-5,6,7-トリフルオロナフタレンの合成
6-メトキシ-1,2,3-トリフルオロナフタレンを1,2-ジクロロエタンに溶解し、鉄粉を加えて氷冷した。そこへ臭素の1,2-ジクロロエタン溶液を30分かけて滴下し、さらに1時間撹拌した。反応混合物を10%塩酸にあけて30分撹拌した後、亜硫酸水素ナトリウムを加えてさらに30分撹拌した。有機層を分取し、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒を減圧留去した。得られた固体をカラムクロマトグラフィーで精製し、1-ブロモ-2-メトキシ-5,6,7-トリフルオロナフタレンを得た。

特許文献１記載の製造法である比較例１は非常に工程数が長く、その上F-TEDA-BF₄やACCUFLOR NFSiといった高価格のフッ素化剤を使用しなければならない。それに対し本発明の製造法である実施例１では、１工程で1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体を製造でき、また使用する反応剤も安価である。

（実施例２）1-ブロモ-2-メトキシ-7,8-ジフルオロナフタレンの合成
実施例１と同様な条件下、5,6,7-トリフルオロ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-オンの代わりに7,8-ジフルオロ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-オンを用いて1-ブロモ-2-メトキシ-7,8-ジフルオロナフタレンを得た。

本発明は、液晶化合物および医薬等の中間体製造法として非常に有用である。

Claims

一般式（１）

で表される部分構造を有する化合物に一般式（２）

（式中、R¹は芳香環を含んでいてもよい飽和炭化水素を表し、この基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよい。）で表されるアルコール誘導体およびハロゲン化剤を作用させることにより一般式（３）

（式中、R¹は一般式（２）と同じ意味を表し、X¹はBr、ClまたはIを表す。）で表される部分構造を有する化合物へ変換する方法。
ハロゲン化剤が臭素であり、請求項１における一般式（２）および一般式（３）において、R¹が炭素数1〜7のアルキル基であり、X¹がBrである請求項１記載の方法。
一般式（４）

（式中、R²はフッ素原子、塩素原子、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH₂基または隣接していない2個以上のCH₂基はOおよび/またはSに置換されてもよく、またこれらの基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよく、
A¹は
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH₂基または隣接していない2個のCH₂基はOおよび/またはSに置換されてもよい)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個または2個以上のCH基はNに置換されてもよい)
(c) 1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基および1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)、基(c)はCN、FまたはClで置換されていてもよく、
Z¹は-CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-、-CH(CH₃)CH(CH₃)-、-CF₂CF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-OCH(CH₃)-、-CH(CH₃)O-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CF₂O-、-OCF₂-または単結合を表し、
aは0、1、2または3を表し、
L¹ 、L²およびL³はそれぞれ独立的にフッ素原子、塩素原子または水素原子を表す。）
で表されるテトラヒドロナフタレノン誘導体に一般式（２）

（式中、R¹は芳香環を含んでいてもよい飽和炭化水素を表し、この基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよい。）で表されるアルコール誘導体およびハロゲン化剤を作用させることによる一般式（５）

（式中、R¹、A¹、Z¹、L¹、L²、L³およびaはそれぞれ独立的に一般式(４)と同じ意味を表し、R²は請求項１における一般式(２)と同じ意味を表し、X¹はBr、ClまたはIを表す。）で表される1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体の製造方法。
一般式（２）、一般式（４）および一般式（５）において、R¹が炭素数1〜7のアルキル基であり、R²がフッ素原子、塩素原子、水素原子または炭素数1〜7のアルキル基（この基中に存在する1個のCH₂基はOに置換されてもよく、またこの基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよい。）であり、A¹がトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基または1,4-フェニレン基（FまたはClで置換されていてもよい。）であり、aが0、1または2であり、Z¹が-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-または単結合であり、X¹がBrである請求項３記載の製造方法。
一般式（２）、一般式（４）および一般式（５）において、R¹が炭素数1〜7のアルキル基であり、R²がフッ素原子、塩素原子または水素原子であり、aが0であり、X¹がBrである請求項３記載の製造方法。
ハロゲン化剤として、臭素を用いる請求項３から５の何れかに記載の製造方法。
溶媒の使用量が一般式（４）で表される化合物の質量の1〜50倍である請求項３から５の何れかに記載の製造方法。
反応溶媒として、ジクロロメタンまたは1,2-ジクロロエタンを用いる請求項３から５の何れかに記載の製造方法。
反応温度が-20℃〜50℃である請求項３〜５記載の製造方法。
使用するハロゲン化剤の量が、一般式（４）で表される化合物の0.5〜5モル等量である請求項３から５の何れかに記載の製造方法。
使用する一般式（２）で表される化合物の量が、一般式（４）で表される化合物の0.5〜10モル等量である請求項３から５の何れかに記載の製造方法。
一般式（５）

（式中、R²はフッ素原子、塩素原子、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH₂基または隣接していない2個以上のCH₂基はOおよび/またはSに置換されてもよく、またこれらの基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよく、
A¹は
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH₂基または隣接していない2個のCH₂基はOおよび/またはSに置換されてもよい)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個または2個以上のCH基はNに置換されてもよい)
(c) 1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基および1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)、基(c)はCN、FまたはClで置換されていてもよく、
Z¹は-CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-、-CH(CH₃)CH(CH₃)-、-CF₂CF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-OCH(CH₃)-、-CH(CH₃)O-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CF₂O-、-OCF₂-または単結合を表し、
aは0、1、2または3を表し、
L¹ 、L²およびL³はそれぞれ独立的にフッ素原子、塩素原子または水素原子を表す。）で表される1-ハロゲノ-2-アルコキシナフタレン誘導体。
一般式（５）において、R¹が炭素数1〜7のアルキル基であり、R²がフッ素原子、塩素原子、水素原子または炭素数1〜7のアルキル基（この基中に存在する1個のCH₂基はOに置換されてもよく、またこの基中に存在する1個または2個以上の水素原子はFまたはClに置換されてもよい。）であり、A¹がトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基または1,4-フェニレン基（FまたはClで置換されていてもよい。）であり、aが0、1または2であり、Z¹が-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-または単結合であり、X¹がBrである請求項１２記載の化合物。
一般式（５）において、R¹が炭素数1〜7のアルキル基であり、R²がフッ素原子、塩素原子または水素原子であり、aが0であり、X¹がBrである請求項１２記載の化合物。