JP4526604B2 - 重合可能なビアリール、それらの調製方法及び使用 - Google Patents
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Description
ELディスプレイにおいて実際に有用な特性を有するポリマーを調製するために、適当なポリマーが極めて高純度で必要である。更に、産業的使用の要求条件は、出来る限り簡便で安価な工程によって適当な純度を達成できることである。
更に、エレクトロルミネセンス材料、特にポリマーに基づく前記材料の開発が終わったと見なすことはできず、照明装置及びディスプレイ装置の製造者は、前記デバイスのための広範な種類のエレクトロルミネセンス材料に今なお関心がある。
而して、産業現場では、1つの合成法によって調製することができる広範なモノマーを特に必要としている。
従来の技術は、求電子置換によって重合させてビアリールにすることができる基の導入を開示している(例えば、G.SubramaniamらによるSynthesis,1992,1232及びv.Braun,Chem.Ber.1937,70,979参照)。
しかしながら、置換は、通常は両方のアリール系で起こり、様々な生成物を分離するための複雑な工程を必要とするので、この経路は一般的に適用可能ではない。
N−ブロモスクシニミドを用いる、4,4″−ジヘキシルオキシ−2′,5′−ジメチル−p−ターフェニルの臭素化は、J.AnderschらによるJ.Chem.Soc.Commun.1995,107によって記載されていた。しかしながら、臭素化は、メチル基だけでなく、アルコキシ鎖の1つでも起こる(比較実施例V2、及びK.L.Platt and F.Setiabudi,J.Chem.Soc.Perkin Trans.1,1992,2005参照)。
W.E.Bachmann and N.C.Denno,J.Am,Chem.Soc.1949,71,3062は、ジエン−1,6−ジカルボン酸誘導体に対してスチレンを4+2付加環化させ、次に形成された6員環を脱水素して芳香族炭化水素を生成させることによる、ビアリール誘導体の合成を記載している。この方法の短所は、出発化合物の価格及び入手可能性を除けば、脱水素反応の条件が、全ての官能基が耐えられる条件ではない故に、置換基のパターンが著しく制限されるという事実である。而して、前記要求条件を満たす一般的な合成法に関する更なるニーズがあった。官能化されたアリール−1,4−ビスメタノール及びアリール−1,4−ビスカルボン酸エステルは、パラジウムで触媒された第二アリール成分とのカップリングと、アルコール官能基又はエステル官能基を重合に適する基へと転化させる工程とを含む特定の反応シーケンスによって、望ましいモノマーへと高純度で容易に転化することができる広範且つ単純に利用できる出発材料であることを発見した。
而して、本発明は、下式(I)
(式中、記号及び添え字は下記の意味を有する:すなわち、
Xは−CH2Z,−CHOであり;
Y1,Y2,Y3は、同じか又は異なっていて、CH,Nであり;
Zは、同じか又は異なっていて、I,Cl,Br,CN,SCN,NCO,PO(OR1)2,PO(R2)2,P(R3)3 +A-であり;
アリールは、4 〜 14個の炭素原子を有するアリール基であり;
R′,R″は、同じか又は異なっていて、CN,F,Cl,1 〜 20個の炭素原子を有する直鎖もしくは枝分かれ又は環状のアルキル基又はアルコキシ基であり、その場合、1つ以上の非隣接CH2基を、−O−,−S−,−CO−,−COO−,−O−CO−,−NR4−,−(NR5R6)+−A-又は−CONR7−で置換することもでき、及び1つ以上のH原子を、Fで、又は1つ以上の非芳香族基R′で置換し得る4 〜 14個の炭素原子を有するアリール基で置換することができ;
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7は、同じか又は異なっていて、1 〜 20個の炭素原子を有する脂肪族又は芳香族の炭化水素基であり、R4 〜 R7は水素であることもでき;
A-は一価のアニオン又はその等価物であり;
mは0,1又は2であり;
nは1,2,3,4又は5である)で表される重合可能なビアリール誘導体を調製する方法を提供し、該方法は、以下の工程、すなわち、
A.0℃ 〜 200℃の温度、パラジウム触媒の存在下、不活性溶媒中において、
下式(II)および(III)
で表される2種類のアリール誘導体を反応させて、下式(IV)
(式中、記号及び添え字は式(I)で説明した意味を有し、
X′はCH2OH又はCOOR8であり;
基T,T′の1つはCl,Br,I又は好ましくは1 〜 12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキルスルホネート基であり、基T,T′のもう一方はSnR3,BQ1Q2であり、その場合、
Q1,Q2は、同じか又は異なっていて、それぞれ−OH基,C1 〜 C4-アルコキシ基、C1 〜 C4-アルキル基、置換基としてC1 〜 C4-アルキル基、C1 〜 C4-アルコキシ基もしくはハロゲン基を有することができるフェニル基、又はハロゲン基であり、又はQ1及びQ2は、一緒になって、1つ又は2つのC1 〜 C4-アルキル基によって置換され得るC1 〜 C4-アルキレンジオキシ基を形成し、及び
R8は、同じか又は異なっていて、それぞれH、又は1 〜 12個の炭素原子を有する直鎖もしくは枝分かれアルキル基である)で表される中間体を生成させる工程;
B.式(IV)で表される中間体中にある基X′がCOOR8(IVa)である場合、還元剤によってこれを還元して、式(IV)で表される中間体(式中、X′はCH2OH(IVb)である)を生成させる工程;
C.以下の反応、すなわち、
a)式(I)(式中、X = CHO)で表される化合物を生成させるための選択的酸化、又は
b)式(I)(式中、Z = Cl,Br,I,CN,SCN,OCN)で表される化合物を生成させるための、ハロゲン又は擬ハロゲンによるOH基の求核置換
の1つにしたがって式(IVb)で表される生成中間体を反応させる工程:及び
D.所望ならば、Z = Cl,Br,Iである式(I)の化合物を、対応有機燐化合物と反応させることによって、Z = PO(OR1)2,PO(R2)2,P(R3)3 +A-である式(I)のビアリール誘導体へと転化させる工程;
を含む。
本発明方法の有意な利点は、簡単な方法で、特に再結晶によって、ビアリール誘導体を一般的に精製することができる点である。
X′= COORである式(IV)の殆どの化合物及びX = CH2Cl,CH2Brである式(I)の殆どの化合物は高沸点オイルであるが、一般的に、それらは、合成から高純度の形態で得ることができる。本発明にしたがって選択されたカップリング反応は、普通に実施して、90%を超える純度で生成物(IV)を得ることができる。式(I)のビスハリドを生成させる反応は、一般的に、副生物生成が少ないので、これらの物質は、用いたビスアルコール(IV)の純度と同様な純度で得られる。次に、これらは、一般的に、単純な再結晶によって、99%を超える純度まで容易に精製することができる一般的な結晶質物質である。同じことは、ビスホスホネェート、特に式(I)のビスホスホニウム塩にも当てはまる。式(I)のビスアルデヒドの場合、置換パターンにしたがって高粘性オイル又は結晶質物質が得られる。本発明にしたがって調製時の反応条件を選択する場合(例えば、Swern酸化)、ビスアルデヒドは、同様に、反応混合物から直接に高純度で得られる。
本発明の方法をスキーム1に図示する。
スキーム1
式(II)及び式(III)で表される出発化合物は極めて容易に得ることができる。その理由は、それらの幾つかは、市販されている(例えば、ブロモテトラフタル酸)か、又は市販の化合物から簡単な方法で且つ大量に調製できるからである。
スキーム2
出発化合物(II)の調製
スキーム2の反応に関しては以下のことが言える:
1,4−ジメチル化合物(V)は、一般的に市販されている(例えば、p−キシレン、2,5−ジメチルフェノール、2,5−ジメチルアニリン、2,5−ジメチルベンゾニトリル、2,5−ジメチルピリジン)か、又は市販の化合物から簡単に調製でき(例えば、対応フェノール又はアミンのアルキル化)、化合物(V)に関しては、標準的な方法(例えば、Organikum,VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften,15th edition,p.391 ff.,Leipzig 1984参照)によって、芳香環をハロゲン化、例えば塩素化又は臭素化することができる。得られた化合物(VI)は、良好な収率で、且つ商業的な量で得ることができる;化合物(VI)も、時には市販されている(例えば、2−ブロモ−p−キシレン)。(VI)は、好ましくは触媒(コバルト触媒、大気酸素、例えばEP−A 0 121684参照)を用いて反応させて、対応1,4−ジカルボン酸(IIa)を得ることができる。これは、反応条件を適当に選択する場合、置換基にかかわらず、ごく普通に可能である。得られたR = Hである酸(IIa)は、所望ならば、標準的な方法によって、対応エステル(R = Hではない)へと転化させることができる。
このようにして定量的に実質的に得られる式(IIb)の化合物は、公知の還元反応によってビスアルコール(IIb)へと転化させることができる。ビスアルコールは、酸化によって、式(VI)の化合物から直接得ることもできる(例えば、A.BelliらによるSynthesis 1980,477)。
所望ならば、式(IIIa)の化合物に関して以下で説明してあるように、硼酸(boronic acid)(エステル)基又はトリアルキル錫基によって、ハロゲン原子を適当な段階で置換することができる。
対応ペルフルオロアルキルスルホネートは、例えば、対応フェノール官能基をエステル化することによって、調製することができる。
スキーム3:出発化合物(III)の調製
化合物(VII)は、一般的に市販されている(例えば、種々のアルキル芳香族炭化水素及びジアルキル芳香族炭化水素、アルコキシ芳香族炭化水素)か、又は適当な前駆物質(例えばヒドロキノン、カテコール、ナフトール)から、例えば、アルキル化によって簡単に調製できる。次に、上記のように、単純なハロゲン化反応によって、化合物(VII)を式(IIIa)の化合物へと転化させることができる(反応5)。式(VIII)の多くの化合物は、反応6(例えば、フェノール官能基のアルキル化)によって、式(IIIa)の化合物へと簡単に転化させることができる安価な化学薬品(例えば、ブロモフェノール、ブロモアニリン)である。次に、適当な試薬(例えば、マグネシウムの削り屑、n−BuLi、s−BuLi)によって金属化し、次に適当な更なる反応によって、例えばトリアルキル錫クロリド、トリアルキルボレートを用いて、式(IIIb)又は式(IIIc)で表される対応化合物へと転化させることができる。
而して、出発化合物(II)及び(III)は、簡単な方法で且つ必要とされる様々な種類を得ることができることが分かった。
本発明にしたがって、出発化合物(II)及び(III)は、カップリング反応によって、式(IV)で表される中間体へと転化される(スキーム1における反応A)。
このために、式(II)及び式(III)の化合物を、パラジウム触媒の存在下、0℃ 〜 200℃の温度で、不活性溶媒中において反応させる。ここで、前記化合物の1つ、好ましくは式(II)の化合物はハロゲン又はペルフルオロアルキルスルホネート基を含み、もう一方は、硼酸(エステル)基(IIIb)又はトリアルキル錫基(IIIc)を含む。
本発明にしたがって反応Aを実行するために、式(IIIb)の硼酸(エステル)(複数)、変法(variant)Aa、Suzukiカップリング、芳香族臭素化合物、芳香族ハロゲン化合物又はペルフルオロアルキルスルホネート、塩基、及びパラジウム触媒の触媒量を、水に対して、又は2種類以上の不活性有機溶媒に対して、又は好ましくは水と2種類以上の不活性有機溶媒との混合物に対して加え、次に、0℃ 〜 200℃、好ましくは30℃ 〜 170℃、特に好ましくは50℃ 〜 150℃、極めて特に好ましくは60℃ 〜 120℃の温度で、1時間 〜 100時間、好ましくは5時間 〜 70時間、特に好ましくは5時間 〜 50時間、例えば撹拌しながら反応させる。粗生成物は、当業において公知の方法によって精製することができ、例えば再結晶、蒸留、昇華、分帯融解、溶融結晶化又はクロマトグラフィーによって、特有な生成物を得ることができる。
例えば、本発明の方法に適する有機溶媒は、エーテル、例えばジエチルエーテル、ジメトキシメタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテル及びt−ブチルメチルエーテル、炭化水素、例えばヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン及びキシレン、アルコール、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール,2−プロパノール、エチレングリコール、1−ブタノール、2−ブタノール及びt−ブタノール、ケトン、例えばアセトン、エチルメチルケトン、イソブチルメチルケトン、アミド、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン、ニトリル、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル及びブチロニトリル、及びそれらの混合物である。
好ましい有機溶媒は、エーテル、例えばジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン及びジイソプロピルエーテル、炭化水素、例えばヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン及びキシレン、アルコール、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール及びエチレングリコール、ケトン、例えばエチルメチルケトン及びイソブチルメチルケトン、アミド、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン、及びそれらの混合物である。
特に好ましい溶媒は、エーテル、例えばジメトキシエタン及びテトラヒドロフラン、炭化水素、例えばシクロヘキサン、トルエン及びキシレン、アルコール、例えばエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール及びt−ブタノール、及びそれらの混合物である。
特に好ましい変法では、水及び2種類以上の水不溶性溶媒が用いられる。例としては、水とトルエンとの混合物、及び水と、トルエンと、テトラヒドロフランとの混合物である。
本発明の方法で好ましく用いられる塩基は、水酸化アルカリ金属及び水酸化アルカリ土類金属、炭酸アルカリ金属及び炭酸アルカリ土類金属、炭酸水素アルカリ金属、酢酸アルカリ金属及び酢酸アルカリ土類金属、アルカリ金属アルコキシド及びアルカリ土類金属アルコキシド、及び第一アミン、第二アミン及び第三アミンである。
特に好ましくは、水酸化アルカリ金属及び水酸化アルカリ土類金属、炭酸アルカリ金属及び炭酸アルカリ土類金属、炭酸水素アルカリ金属である。極めて特に好ましくは、水酸化アルカリ金属、例えば水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム、また炭酸アルカリ金属及び炭酸水素アルカリ金属、例えば炭酸リチウム、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムである。
塩基は、芳香族臭素化合物を基準として、好ましくは100 〜 1000モル%、特に好ましくは100 〜 500モル%、極めて特に好ましくは150 〜 400モル%、特に180 〜 250モル%の量で用いる。
パラジウム触媒は、パラジウム金属、又はパラジウム(0)又は(II)化合物、及び錯配位子、好ましくはホスフィン配位子を含む。
2つの成分は、化合物、例えば特に好ましいPd(PPh3)4を形成することができ、又は別々に用いることができる。
例えば、適当なパラジウム成分は、パラジウム化合物、例えばパラジウムケトネート、パラジウムアセチルアセトネート、ニトリルパラジウムハリド、オレフィンパラジウムハリド、パラジウムハリド、アリルパラジウムハリド及びパラジウムビスカルボキシレート、好ましくはパラジウムケトネート、パラジウムアセチルアセトネート、ビス−η2−オレフィンパラジウムジハリド、パラジウム(II)ハリド、η3−アリルパラジウムハリドダイマー及びパラジウムジカルボキシレート、極めて特に好ましくはビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)[Pd(dba)2]、Pd(dba)2)・CHCl3、パラジウムビスアセチルアセトネート、ビス(ベンゾニトリル)パラジウムジクロリド、PdCl2、Na2PdCl4、ジクロロビス(ジメチルスルホキシド)パラジウム(II)、ビス(アセトニトリル)パラジウムジクロリド、パラジウム(II)アセテート、パラジウム(II)プロピオネート、パラジウム(II)ブタノエート及び(1c,5c−シクロオクタジエン)パラジウムジクロリドである。
更に適当な触媒は、金属形態のパラジウム(以下、単にパラジウムと呼ぶ)、好ましくは粉末形態のパラジウム又は支持材料上パラジウム、例えば活性炭上パラジウム、酸化アルミニウム上パラジウム、炭酸バリウム上パラジウム、硫酸バリウム上パラジウム、例えばモンモリロナイトのような珪酸アルミニウム上パラジウム、二酸化ケイ素上パラジウム及び炭酸カルシウム上パラジウムであり、各場合において、パラジウム含量は0.5 〜 10重量%である。特に好ましくは、粉末形態のパラジウム、活性炭上パラジウム、炭酸バリウム上及び/又は炭酸カルシウム上パラジウム、及び硫酸バリウム上パラジウムであり、各場合において、パラジウム含量は0.5 〜 10重量%である。極めて特に好ましくは、5重量%又は10重量%のパラジウム含量を有する活性炭上パラジウムである。
本発明の方法では、パラジウム触媒は、芳香族ハロゲン化合物又はペルフルオロアルキルスルホネートを基準として、0.1 〜 10モル%、好ましくは0.05 〜 5モル%、特に好ましくは0.1 〜 3モル%、極めて特に好ましくは0.1 〜 1.5モル%の量で用いる。
例えば、本発明の方法に適する錯配位子は、ホスフィン、例えばトリアルキルホスフィン、トリシクロアルキルホスフィン及びトリアリールホスフィンであり、燐上の3つの置換基は、同じか又は異なっていることができ、キラルかアキラルであることができ、配位子の1つ以上は、複数のホスフィンの燐基を結合することができ、この結合の一部は1つ以上の金属原子であることもできる。本発明の方法で用いることができるホスフィンのとしては、例えばトリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリス(4−ジメチルアミノフェニル)−ホスフィン、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、及び1,1′−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンである。更に適当な配位子は、ジケトン、例えばアセチルアセトン及びオクタフルオロアセチルアセトン、及び第三アミン、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン及びトリイソプロピルアミンである。好ましい錯配位子はホスフィン及びジケトン、特に好ましくはホスフィンである。極めて特に好ましい錯配位子は、トリフェニルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン及び1,1′−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンであり、特にトリフェニルホスフィンである。
本発明の方法に適する更なる錯配位子は、例えばスルホン酸塩基及び/又はスルホン酸基及び/又はカルボン酸塩基及び/又はカルボン酸基及び/又はホスホン酸塩基及び/又はホスホン酸基及び/又はホスホニウム基及び/又はペルアルキルアンモニウム基及び/又はヒドロキシル基及び/又は適当な鎖長のポリエーテル基を含む水溶性錯配位子である。
水溶性錯配位子の好ましい組は、ホスフィン、例えばトリアルキルホスフィン、トリシクロアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン、及びヘテロアリールホスフィン、例えばトリピリジンホスフィン及びトリフリルホスフィンであり、燐上の3つの置換基は、同じか又は異なっていることができ、キラルかアキラルであることができ、前記配位子の1つ以上は、複数のホスフィンの燐基と結合することができ、この結合の一部は1つ以上の金属原子であることもでき、ホスフィット、亜ホスフィン酸エステル及びホスホン酸エステル、ホスホール(phospholes)、ジベンゾホスホール、及び各場合において前記の基によって置換された、燐含有の環状、オリゴ環状及び多環状の化合物である。
錯配位子は、一般的には、芳香族ハロゲン化合物又はペルフルオロアルキルスルホネートを基準として、0.1 〜 20モル%、好ましくは0.2 〜 15モル%、特に好ましくは0.5 〜 10モル%、極めて特に好ましくは1 〜 6モル%の量で用いる。また、2種類以上の異なる錯配位子の混合物を用いることもできる。
本発明にしたがって用いられる硼酸誘導体の全て又は一部は、無水物として存在することができる。
変法Aaにおける本発明方法の一部の有利な態様は、例えばWO−A−94/101 05、EP−A−679 619、EP−A−694 530及びPCT/EP96/03154に記載されており、それらは本出願の説明の中に参照として明確に取り入れられる。
Stilleカップリングとしても知られている変法Abでは、パラジウム触媒の存在下、不活性有機溶媒中において、0℃ 〜 200℃の温度で、好ましくは式(IIIc)で表される芳香族錫化合物を、好ましくは式(II)で表される芳香族ハロゲン化合物又は芳香族ペルフルオロアルキルスルホネートと反応させる。
この反応の概要は、例えばJ.K Stille,Angew.Chemie Int.Ed.Engl.1986,25,508で見られる。
この方法を実行するために、好ましくは、芳香族錫化合物及び芳香族ハロゲン化合物又はペルフルオロアルキルスルホネートを、1種類以上の不活性有機溶媒に加え、次に0℃ 〜 200℃、好ましくは30℃ 〜 170℃、特に好ましくは50℃ 〜 150℃、極めて特に好ましくは60℃ 〜 120℃の温度で、1時間 〜 100時間、好ましくは5時間 〜 70時間、特に好ましくは5時間 〜 50時間、例えば撹拌しながら反応させる。反応が完了したら、例えば濾過によって、固体として得られたPd触媒を濾別し、粗生成物から溶媒(1種又は複数種)を除去する。更に、当業において公知の方法によって、生成物を精製することができ、例えば再結晶、蒸留、昇華、分帯融解、溶融結晶化又はクロマトグラフィーによって特有な生成物を得ることができる。
例えば、適当な有機溶媒は、エーテル、例えばジエチルエーテル、ジメトキシメタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテル及びt−ブチルメチルエーテル、炭化水素、例えばヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン及びキシレン、アルコール、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール,2−プロパノール、エチレングリコール、1−ブタノール、2−ブタノール及びt−ブタノール、ケトン、例えばアセトン、エチルメチルケトン及びイソブチルメチルケトン、アミド、例えばジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン、ニトリル、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル及びブチロニトリル、及びそれらの混合物である。
好ましい有機溶媒は、エーテル、例えばジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン及びジイソプロピルエーテル、炭化水素、例えばヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン及びキシレン、アルコール、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール及びエチレングリコール、ケトン、例えばエチルメチルケトン、及びアミド、例えばDMFである。
特に好ましい溶媒はアミドであり:極めて特に好ましい溶媒はDMFである。
パラジウム触媒は、パラジウム金属、又はパラジウム(0)又は(II)化合物、及び錯配位子、好ましくはホスフィン配位子を含む。
2つの成分は、化合物、例えば特に好ましいPd(PPh3)4を形成することができ、又は別々に用いることができる。
例えば、適当なパラジウム成分は、パラジウム化合物、例えばパラジウムケトネート、パラジウムアセチルアセトネート、ニトリルパラジウムハリド、オレフィンパラジウムハリド、パラジウムハリド、アリルパラジウムハリド及びパラジウムビスカルボキシレート、好ましくはパラジウムケトネート、パラジウムアセチルアセトネート、ビス−η2−オレフィンパラジウムジハリド、パラジウム(II)ハリド、η3−アリルパラジウムハリドダイマー及びパラジウムジカルボキシレート、極めて特に好ましくはビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)[Pd(dba)2]、Pd(dba)2)・CHCl3、パラジウムビスアセチルアセトネート、ビス(ベンゾニトリル)パラジウムジクロリド、PdCl2、Na2PdCl4、ジクロロビス(ジメチルスルホキシド)パラジウム(II)、ビス(アセトニトリル)パラジウムジクロリド、パラジウム(II)アセテート、パラジウム(II)プロピオネート、パラジウム(II)ブタノエート及び(1c,5c−シクロオクタジエン)パラジウムジクロリドである。
本発明方法のこの変法では、一般的に、パラジウム触媒は、芳香族ハロゲン化合物又はペルフルオロアルキルスルホネートを基準として、0.01 〜 10モル%、好ましくは0.05 〜 5モル%、特に好ましくは0.1 〜 3モル%、極めて特に好ましくは0.1 〜 1.5モル%の量で用いる。
例えば、適当な配位子は、ホスフィン、例えばトリアルキルホスフィン、トリシクロアルキルホスフィン及びトリアリールホスフィンであり、燐上の3つの置換基は、同じか又は異なっていることができ、キラルかアキラルであることができ、配位子の1つ以上は、複数のホスフィンの燐基を結合することができ、この結合の一部は1つ以上の金属原子であることもできる。
本発明方法のこの変法では、一般的に、配位子は、芳香族ハロゲン化合物又はペルフルオロアルキルスルホネートを基準として、0.1 〜 20モル%、好ましくは0.2 〜 15モル%、特に好ましくは0.5 〜 10モル%、極めて特に好ましくは1 〜 6モル%の量で用いる。
反応B
中間体(IV)の基X′が−COORである場合、中間体は、X′ = CH2OHであるビスアルコールまで還元される。還元は、例えばHouben-Weyl,4th edition,vol.6,16,chapter VIII,Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart 1984に記載されているように当業者には公知の方法によって行うことができる。好ましい態様は、
a)例えばOrganikum(上記参照),p.612 ff.に記載されている、テトラヒドロフラン(THF)又はトルエン中における、Li−AlH4又はジイソブチルアルミニウム水素化物(DIBAL−H)との反応;
b)例えばHouben-Weyl,4th edition,vol.6,16,chapter VIII,pp.211-219,Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart 1984に記載されているBH3のような硼化水素との反応;
c)例えばHouben-Weyl,4th edition,vol.6,16,chapter VIII,pp.110 ff.,Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart 1984に記載されている、触媒の存在下での水素との反応、及び
d)ナトリウム又は水素化ナトリウムとの反応
である。
特に好ましくは、Li−AlH4又はDIBAL−Hを用いる還元である。
反応Ca
反応A又はBから得られる式(IV)(X =CH2OH)のビスアルコールを、選択的に酸化することによって、式(I)のビスアルデヒドへと転化させることができる。そのような酸化は、例えば本明細書に引用されている、R.C.Laroch,Comprehensive Organic Transformations,VCH,1989,pp.604-614に記載されている、当業者にはそれ自体公知である方法によって実行される。好ましくは:
a)例えばA.J.Mancoso,D.Swern,Synthesis 1981,165に記載されている、ジメチルスルホキシド/塩化オキサリルを用いる酸化(Swern酸化)、及び
b)例えばHouben-Weyl,4th edition,vol.E3,pp.291-296,Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart 1983に記載されている、ピリジニウムクロロクロメート(PCC)又はピリジニウムジクロメートを用いる酸化
である。
得られるアルデヒドは、例えばWittig/Horner法又はKnoevenagel法による重合反応のために用いることができる。
反応Cb
本発明にしたがって、式(IV)のビスアルコール中にあるOH基を、求核置換によってハロゲン又は擬ハロゲンで置換することができる。
塩化物及び臭化物を調製するために、好ましくは、例えば氷酢酸中において、対応ビスアルコールを、HCl又はHBrと反応させる(例えばHouben-Weyl,volume 5/4,p.385 ff,1960参照)、又は触媒の存在もしくは非存在下で、塩化チオニルもしくは臭化チオニルと反応させる(例えばHouben-Weyl,volume 5/1b,p.862 ff.,1962参照)。
塩化物は、ホスゲンと反応させることによって調製することもでき(例えばHouben-Weyl,volume V,3,p.952 ff.,1962参照)、臭化物は、PBr3と反応させることによって調製することもできる。
沃化物は、好ましくは、A.I.Vogelの方法によって燐/沃素と反応させることによって調製する(例えばHouben-Weyl,volume V,4,p.615 ff.,1969参照)。
精製(work-up)は、全ての場合において、当業者には公知の方法によって単純な方法で行なう。式(I)(Z = CN)で表される生成した化合物は、重合反応のために、例えば脱ハロゲン化水素又はKnoevenagel縮合のために、有利に用いることができる。
反応D
式(Ib)で表されるハロゲン化合物は、例えば、適当なビス(ハロメチル)化合物とエチルジフェニルホスフィニット、(C6H5)P−O−C2H5又はトリエチルホスフィットとのMichaelis-Arbusov反応によって、式(Ic)で表されるビス(ジフェニルホスフィンオキシド)又はビス(ホスホン燐エステル)へと容易に転化させることができる。ビスホスホニウム塩も、ハリドを例えばトリアリルホスフィンと反応させることによって、簡単な方法で得ることができる。
このようにして得られる化合物は、Wittig/Horner重合反応のために用いることができる。
本発明方法の生成物は、下式(I)
(式中の記号及び添え字は既に上で規定したものである)で表される重合可能なバイアリールである。
好ましくは、下式(I)で表される化合物であり、式中の記号及び添え字は下記の意味:すなわち、
Xは−CH2Z,CHOであり;
ZはCl,Br,CN,PO(OR1)2,PO(R2)2,P(R3)3 +A-であり;
Y1,Y2,Y3はCHであり;
アリールはフェニル、1−又は2−ナフチル、1−,2−又は9−アントラセニル、2−,3−又は4−ピリジニル、2−,4−又は5−ピリミジニル、2−ピラジニル、3−又は4−ピリダジニル、2−,3−,4−,5−,6−,7−又は8−キノリル、2−又は3−チオフェニル、2−又は3−ピロリル、2−又は3−フラニル、もしくは2−(1,3,4−オキサジアゾール)イルであり;
R′は、同じか又は異なっていて、1 〜 12個の炭素原子を有する直鎖又は枝分かれアルコキシ基であり;
R″は、同じか又は異なっていて、1 〜 12個の炭素原子を有する直鎖又は枝分かれアルキル基又はアルコキシ基であり;
mは0,1,特に好ましくは0であり;
nは1,2,3,特に好ましくは1,2
である。
特に好ましくは、環2がフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、又は9−アントラセニルである化合物である。
更に、環2では、以下の置換パターンが好ましい:すなわち、
2−,3−又は4−アルキル(オキシ)フェニル、2,3−,2,4−,2,5−,2,6−,3,4−又は3,5−ジアルキル(オキシ)フェニル、2,3,4−,2,3,5−,2,3,6−,2,4,5−,2,4,6−又は3,4,5−トリアルキル(オキシ)フェニル、2−,3−,4−,5−,6−,7−又は8−アルキル(オキシ)−1−ナフチル、1−,3−,4−,5−,6−,7−又は8−アルキル(オキシ)−2−ナフチル及び10−アルキル(オキシ)−9−アントラセニルである。
式(II)及び式(III)で表される好ましい出発化合物は、どのような最終生成物が得たいかによって明確に決定される。
式(I)で表される重合可能なビアリールは、新規であり、エレクトロルミネセンス材料として特有な適合性を有する新規なポリマーを調製するための中間体として適する。
それらも本発明の主題である。
本発明は、エレクトロルミネセンス材料として好ましく用いられるポリマーを調製するための、式(I)で表される重合可能なビアリールの使用も提供する。
本出願では、様々な文書を引用して、例えば発明の背景を説明した。これらの文書の全ては、本明細書において、本出願中に参照として明確に取り入れられる。その優先権が本出願によって請求される独逸国特許出願第196 51 439.8号の内容、及び本出願の要約は、本明細書において、参照として明確に本出願中に取り入れられる。
以下、実施例を掲げて、本発明を更に説明するが、該実施例は本発明を限定するものではない。
A.式(II)で表される化合物の合成
実施例A1:ジエチル2−ブロモテレフタレート及び2−ブロモ−1,4−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼンの合成:
a)2−ブロモ−p−キシレンの合成:
p−キシレン(934.4g;8.8モル)及び鉄粉(16g)を反応器中に入れ、臭素約20mlをゆっくりと滴下した。反応の開始(約10分後)は、気体の放出によって観察することができた。反応が開始したら、水浴で冷却しながら(4時間)、室温において残りの臭素を滴下した(総量:1278.4g;8.0モル)。その混合物を室温でもう2時間撹拌した。僅かに茶色の反応溶液を濾過し、まず最初に水と共に撹拌し、次に飽和Na2SO3水溶液480mlと共に撹拌し、引き続いて希釈NaOH水溶液でもう一度震盪し、水で二度震盪し;有機相(明澄で無色)をMgSO4を用いて乾燥させ、濾過し、減圧下で二度蒸留することによって精製した(膜ポンプ/油浴、約100℃ 〜 120℃/60cmカラム)。
生成物(13 〜 9ミリバールで約85 〜 89℃の沸点;油浴 = 120 〜 155℃):1234.1g(83.4%)
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 7.33(dd;1H;J1 = 2,J2 = 0.7Hz;H−3),7.06(d(br);1H;J1 = 8Hz;H−6),6.97(dd;1H;J1 = 8,J2 = 2Hz;H−5),2.33及び2.26(それぞれ:s(br);3H;Me)。
b)2−ブロモテレフタル酸の合成:
1リットルHastelloy C22オートクレーブに、氷酢酸350g中、ブロモ−p−キシレン(92.5g;0.5モル)、酢酸コバルトテトラヒドレート(0.62g;2.5ミリモル)、酢酸マンガンテトラヒドレート(0.61g;2.5ミリモル)、臭化水素(0.4g;5.0ミリモル)及び酢酸カリウム(0.98g;10ミリモル)の溶液を入れた。
その溶液を、窒素雰囲気下で(18バール)撹拌しながら加熱した。154℃において、その溶液中に圧縮空気を通した(18バール;1時間当たり約180リットルの空気注入)。反応は直ちに始まった。外部冷却によって、反応温度を約165℃に保った。1時間後、発熱反応が完了したら、反応器の内容物を、再び窒素でガスシールし、100℃まで冷却した。100℃で取り出した懸濁液を撹拌しながら20℃まで冷却し、結晶を濾別した。
氷酢酸各50mlで三度洗浄した後、無色生成物を50℃及び65ミリバールで乾燥させた。生成物:無色、微結晶粉末、102.2g(理論値の83.7%)、融点 = 302℃。
1H NMR(400MHz;d6−DMSO):δ[ppm] = 13.7(br;2H;CO2H),8.18(d;1H;J1 = 2Hz;H−3),8.02(dd;1H;J1 = 8,J2 = 2Hz;H−5),7.85(d;1H;J1 =8Hz;H−6)。
c1)ジエチル2−ブロモテレフタレートまでの第一合成経路
2−ブロモテレフタル酸(122.52g;0.5モル)を、エタノール(138g;3モル)及び四塩化炭素(150ml)中に懸濁させ、そこにピペットで硫酸15mlを加え、その混合物を、激しく撹拌しながら5日間還流した。懸濁液は、約24時間以内に明澄な溶液に変化したが、反応は5日後に完了した(TLCでモニターした)。次に相を分離し、有機相は、水及びNaHCO3水溶液と一緒に震盪した。上の水性相はわずかにアルカリ性になった。もう一度水と一緒に震盪した後、Na2SO4で有機相を乾燥させ、溶媒を除去した。所望の生成物が、黄色で僅かに粘性の油状物として、更に精製しなくても殆ど純粋な状態(97 〜 98%)で得られた:118g(78%),d = 1.38kg/dm3。更なる精製には、分別減圧蒸留が適当であった。1.1ミリバール及び142℃で、純度99.9%(1H NMR)の生成物が得られた。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 8.30(d;1H;J1 = 1.7Hz;H−3),8.01(dd;1H;J1 = 8,J2 = 1.7Hz;H−5),7.79(d;1H;J1 = 8Hz;H−6),4.43,4.41(それぞれ:q;2H;J = 7.1Hz;O−CH2),1.42,1.41(それぞれ:t;3H;J = 7.1Hz;CH3)。
c2)ジエチル2−ブロモテレフタレートまでの第二合成経路
ブロモテレフタル酸(500g;2.04モル)を保護気体下の反応器中に入れ、撹拌しながら室温でSOCl2(728g,446ml,6.12モル)と共に混合し、そこにDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)を3滴加えた。添加後90分しても、混合物は濃厚なスラリーであったので撹拌し難かった。次に60℃の内部温度まで加熱し、その温度で4日間撹拌すると;明澄な溶液が得られた。トルエン 2 x 100mlを加えることによって過剰の塩化チオニルを取り出し、各場合において、大気圧下(浴温度140℃)で蒸留して塩化チオニル/トルエン混合物を取り出した。得られた液体酸塩化物を、水浴で冷却しながら約50分間にわたって、無水エタノール(460g,583ml,10モル)と混合し(45℃まで温度上昇)、一晩還流した。不純物を濾別し、溶媒を除去した。蜂蜜色で、僅かに粘性の生成物を油ポンプによる真空で乾燥させた:
612.7g(理論値の+99%);純度約97%(1H NMR)。
NMR:c1と同様。更なる精製もc1と同様。
c3)ジエチル2−ブロモテレフタレートまでの第三合成経路
ブロモテレフタル酸(49g,0.2モル)及びエタノール(184g,233ml,4.0モル)を保護気体下の反応器中に入れ、撹拌しながら室温で硫酸(1ml)で処理した。次にその混合物を還流した(78℃)。20分後、初めは白色であった懸濁液は明澄な溶液になった。内部温度が110℃に達するまで、エタノールを蒸留して除去した。次に、更に新鮮なエタノール(200ml)を加え、初めから手順を繰り返した。この手順を全部で5回繰り返し、TLCでモニターして反応を完了させた。反応の最後に、残留エタノールを蒸留して出来るだけ完全に除去してから、その反応混合物を、少量の酢酸エチルと混合し、最初はNaHCO3水溶液と共に、最後は中和するまで水と共に震盪した。有機溶媒を除去し、油ポンプによる真空下で乾燥させた:
56.6g(94%)、純度(1H NMRによる)約97%。更なる精製はc1と同様。
NMR:c1と同様。
d)2−ブロモ−1,4−ビスヒドロキシメチルベンゼンの合成:
第一工程:
ブタノール122.82g(0.50モル)を反応器中に入れ、窒素雰囲気下で、DMFを3滴加えた。室温で、110ml(1.5モル)のSOCl2を最初はゆっくりと、次に迅速に滴下して加えた(懸濁液は、いくぶん撹拌可能であるが、依然として濃厚なスラリーである;時間:約70分)。その懸濁液を注意深く加熱し、内部温度55℃で7時間撹拌した。室温で一晩静置した後、蒸留することによって、その混合物から過剰の塩化チオニルを取り出した。このために、混合物をヘキサン 2 x 50mlと混合し、毎回、大気圧下で塩化チオニル/ヘキサン混合物を蒸留して取り出した。最後に、100ミリバールの真空を約30分間施用した。
第二工程:
LiAlH4 23.1g(0.6モル)を、窒素雰囲気下で、無水THF 500mlと混合した。無水THF 200ml中第一工程からの溶液(約90ml)を、室温で灰色の懸濁液に滴下して加えた(時間:約3時間)。次に、その混合物を加熱して還流し、5.5時間撹拌した。室温まで冷却した後、ベージュ色の懸濁液を氷浴で更に冷却した。氷水46gを注意深く滴下して加えた(時間:約1時間)。更に水50mlを加えた後、1N硫酸水溶液100mlを加え、次に1/2濃度の硫酸水溶液90mlを滴下して加えた。2つの相が得られた:すなわち、上相:黄色で均質な相;下相:灰色懸濁液の相。それらの相を分離し、灰色の相である下相を、それぞれ酢酸エチル200mlで二度抽出した。組合せた有機相を、それぞれ水200mlで四度抽出し、最後に蒸発させて乾燥させた。その結果、ベージュ色の固体(110g)として粗生成物が得られた。その粗生成物は再結晶(水/エタノール = 2/1)させることによって更に精製することができた。生成物:無色針状結晶(78g;72%)、融点:106℃ 〜 108℃。
1H NMR(400MHz;d6−アセトン):δ[ppm] = 7.55(m;2H;H−3,H−6),7.35(dd;1H;J1 = 8,J2 = 1.9Hz;H−5),4.66,4.62(それぞれ:d;2H;J = 5.9Hz;CH2−O),4.37,4.28(それぞれ:t;1H;J = 5.9Hz;OH)。
実施例A2:ジエチル2−ブロモ−5−メトキシテレフタレートの合成:
a)4−ブロモ−2,5−ジメチルアニソールの合成
撹拌しながら、2,5−ジメチルアニソール(250g,1835ミリモル)と鉄粉(3.25g)との混合物に対して、臭素(291.5g,1835ミリモル)を滴下して加えた。反応の開始(約10分後)は、気体の放出によって観察することができた。水浴で冷却しながら、室温において30 〜 40分間にわたって、残りの臭素を滴下した。その反応混合物を更に約4時間撹拌した。次にその溶液を鉄粉から分離し、少量のクロロホルムを加え、その混合物を水と共に震盪すると、溶液の色は一層明るい色になった。飽和Na2SO3水溶液50mlと共に震盪すると、溶液は完全に脱色した。引き続いて、希釈NaOH水溶液でもう一度震盪し、水で二度震盪し、乾燥後に溶媒を除去した。粗生成物を減圧下で分別蒸留した。粗生成物は、粘性の無色油状物として得られた(沸点 = 68℃、0.8ミリバール):285g(72%)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm] = 7.25(s;1H,H−アリール),6.68(s,1H,H−アリール),3.78(s,3H,O−Me),2.36,2.14(それぞれs,3+3H,CH3)。
b)2−ブロモ−5−メトキシテレフタル酸の合成
ディスクスターラー、還流凝縮器、気体入口及び気体出口を備えている1リットルオートクレーブ(HC−22)に、氷酢酸380g中、酢酸コバルトテトラヒドレート(1.25g,5ミリモル)、酢酸マンガンテトラヒドレート(1.23g)、臭化水素(0.81g)、酢酸ナトリウム(1.37g)及び4−ブロモ−2,5−ジメチルアニソール(107.5g,0.5モル)の溶液を入れた。その溶液を、窒素雰囲気下(17バール)で撹拌しながら150℃まで加熱した。150℃において、その溶液中に空気(17バール)を通した(1時間当たり180 〜 200リットル)。発熱反応が直ちに始まった。外部冷却によって、反応温度を約150℃に保った。約45分後に発熱反応が完了した。後反応を可能にするために、30分間150℃において空気/窒素混合物(酸素10%)を通した。次に空気の導入を停止し、窒素を導入した。反応器の内容物を、窒素雰囲気下で100℃まで冷却し、フラスコ中に溶液として排出し、撹拌しながら20℃まで冷却した。結晶化生成物が得られた。無色の結晶スラリーを吸引濾過し、結晶を氷酢酸各40gで四度洗浄した。乾燥させると、2−ブロモ−5−メトキシテレフタル酸が96.2g(70%)得られた。
1H NMR(DMSO):δ[ppm] = 13.5(br,2H,COOH),7.87(s,1H,H−アリール),7.42(s,1H,H−アリール),3.88(s,3H,O−Me)。
c)ジエチル2−ブロモ−5−メトキシテレフタレートの合成
エタノール500mlと共に2−ブロモ−5−メトキシテレフタル酸(202.89g,738ミリモル)を反応器中の保護気体下に置き、そこに、室温で撹拌しながら硫酸を加えた。続いて、その混合物を78℃の内部温度において還流し、エタノールを、内部温度が100℃を超えるまで蒸留して除去した。次に、エタノルを更に入れ、再び蒸留して除去した。この手順を、TLCによってジエステルのみが存在するまで繰り返した。最後に、全てのエタノールを除去し、得られた粗生成物を酢酸エチル中に取り出し、NaHCO3水溶液で抽出し、相分離及び乾燥の後に、全ての溶媒を再び除去した。この手順中に凝固した固体は、粉砕後に、ヘキサンと共に撹拌することによって、精製することができた。これにより、明黄色の結晶190.4g(78%)が得られた。
融点:61℃ 〜 63℃
1H NMR(CDCl3):δ[ppm] = 8.00(s;1H,H−アリール),7.34(s,1H,H−アリール),4.43+4.37(それぞれq,2+2H,OCH2,J = 7.5Hz),3.92(s,3H,O−Me),1.42+1.38(それぞれt,3+3H,CH3,J = 7.5Hz)。
B.式(III)で表される化合物の合成
実施例B1:4−ヘキシルオキシベンゼン硼酸の合成:
a)4−ヘキシルオキシブロモベンゼンの合成:
保護気体の存在下で、4−ブロモフェーノール(173g,1ミリモル)を、新たに蒸留したTHF約500ml中に溶かし、その混合物中にアルゴンを通した後、NaH(33g(油中80%濃度),1.1モル)を同時に少量加えた。この手順中に、明澄な溶液は濁った灰色になり、温度は20℃だけ上昇した。その懸濁液を、保護気体のガスシール下、室温で約1時間撹拌した。臭化ヘキシル(181g;149ml;1.1モル)を、滴下漏斗に入れ、窒素を短時間通し、25分間にわたって撹拌しながら加えた。灰色のままの混合物を75℃で還流した。3日後(懸濁液の色はより明るい色になっていた)、生成した塩を吸引濾過して除去し、濾液をエタノール20mlで処理して(気体の放出無し)、残留しているNaHを分解させた。黄色い溶液を蒸発させ、分別減圧蒸留によって、(濁った)溶液から生成物を単離した:生成物:95℃/1ミリバール;172.5g(67%);(d〜1.17)。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 7.35,6.76(AA′BB′;4H;H−アリール),3.91(t;2H;J = 7.5Hz;OCH2),1.77(擬キノン;2H;J = 7.3Hz;O−CH2−CH2),1.45 〜 1.25(m;6H;H−アルキル),0.91(擬−t;3H;J = 7.7Hz;CH3)。
b)4−ヘキシルオキシベンゼン硼酸の合成:
焼かれ、アルゴンでガスシールされた装置において、マグネシウムの切屑(1.89g;78ミリモル)を、沃素の結晶で処理し、乾燥THFで覆った。次に、数滴の4−ヘキシルオキシブロモベンゼンを撹拌せずに溶液に加えた。グリニャール反応が非常に迅速に始まり、撹拌しながら4−ヘキシルオキシブロモベンゼン(総量:20g;78ミリモル)を、混合物が穏やかに沸騰するような速度で滴下して加えた。この添加中に、少量のTHF(総量:約100ml)で混合物を希釈した。その混合物を3時間還流してから(溶液中にはほんの数個のフレークが残っている)冷却した。グリニャール溶液を、保護気体に逆流させて250ml滴下漏斗に移し、−70℃で撹拌しながら乾燥THF50ml中トリメチルボレート(8.9g;9.6ml;86ミリモル)溶液に対して滴下して加えると、沈殿が生じた。その反応混合物を、一晩室温まで温め、氷100gと濃縮硫酸3mlとの混合物中に撹拌しながら入れた。有機相を分離させて取り出し、水性相は、クロロホルム各100mlで三度抽出し、組合せた有機相を蒸発させた。引き続いて、ヘキサンから粗生成物を再結晶させた。生成物:無色ワックス状の固体(11.28g;66%);融点:84℃ 〜 87℃。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 8.15,7.00(AA′BB′;4H;H−アリール),4.07(t;2H;J = 7.7Hz;O−CH2),1.83(擬キノン;2H;J = 7.5Hz;O−CH2−CH2),1.55 〜 1.32(m;6H;H−アルキル),0.93(擬−t;3H;J = 7.7Hz;CH3)。無水物の変動可能な割合を含む。
実施例B2:3−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン硼酸:
a)3−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ブロモベンゼンの合成:
反応器中にエタノール450mlを入れ、NaI(10.5g;70ミリモル)及びKOH(67.3g;1.2モル)を加えた。KOHを添加した後、25℃から40℃への温度上昇が観察された。室温まで冷却した後、3−ブロモフェノール(176.5g;1モル)を加えた。この添加中に、白色の懸濁液がベージュ色になった。3,7−ジメチルオクチルクロリド(186.32g;212.94ml;1.05モル)を、3分間にわたって滴下漏斗を用いて加えた。その混合物を室温で更に2時間撹拌し、続いて80℃の内部温度で96時間撹拌した。次にエタノールを蒸留して除去した。残留物を酢酸エチル中に取り、沈殿を濾別した。濃度10重量%の水酸化ナトリウム水溶液で三度抽出し、水で一度洗浄し、二酸化炭素で酸性化した水で三度洗浄し、更に水でもう一度洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を回転蒸発器で再び除去し、分別減圧蒸留によって粗生成物を精製した。
生成物:高沸点無色油状物;2 〜 3ミリバールで180℃;262.3g(84%)。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 7.12(擬−t;1H;J = 8Hz;H−5),7.05(m;2H;H−2,H−6),6.81(ddd;1H;J1 = 8,J2 = 2,J3 = 0.7Hz;H−4),3.97(m;2H;O−CH2),1.81(m;1H;O−CH2−CH2−CH),1.70 〜 1.50(m;3H;H−アルキル),1.35 〜 1.13(m;6H;H−アルキル),0.93(d;3H;J = 7.7Hz;CH3),0.87(d;6H;J = 7.7Hz;CH3)。
b)3−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン硼酸の合成:
反応器中にマグネシウムの切屑(24.7g;1.02モル)を入れ、その装置をアルゴン雰囲気下で焼いた。室温で、滴下漏斗を用いてTHFを約100ml入れ、沃素の結晶を数個加えた。続いて、その溶液に対して、撹拌せずに、残りの3−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ブロモベンゼンを数ml滴下して加え、熱風送風機を用いて添加時に加熱した。反応が始まったら、撹拌しながら、残りの3−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ブロモベンゼン(総量:313g,1モル,280ml)を、滴下して連続して加えた(70分間)。同時に、THFを更に1100ml加えた。その反応混合物を、もう2時間、還流下で撹拌した。室温まで冷却した後、迅速に撹拌しながら、−70℃まで冷却したTHF 800mlとトリメチルボレート123ml(114g,1.10モル)との混合物に対して、得られたグリニャール試薬を、保護気体下において滴下して加えた。グリニャール試薬は、内部温度が−60℃を超えないような速度で加えた(時間:3時間)。明るい色の懸濁液が生成した。その反応混合物を、氷水1200g/濃硫酸40ml中に撹拌した。明澄な相を分離し、水性相を酢酸エチルと共に震盪した。組合せた有機相を水と共に撹拌し、乾燥後に蒸発させた。更に精製するために、このようにして得られた無色固体を、(濃塩酸2mlと混合した)ヘキサン約500mlと共に撹拌した。無色の結晶質粉末239g(86%)が得られた。
融点:83℃ 〜 89℃。
1H NMR(400MHz;CDCl3);:δ[ppm] = 7.81(td;1H;J1 = 8,J2 = 1.3Hz;H−4),7.73(dd;1H;J1 = 2,J2 = 1.1Hz;H−2),7.43(t;1H;J = 8Hz;H−5),(ddd;1H;J1 = 8,J2 = 2,J3 = 1.1Hz;H−6),4.11(m;2H;O−CH2),1.90(m;1H;O−CH2−CH2−CH),1.75 〜 1.50(m;3H;H−アルキル),1.44 〜 1.14(m;6H;H−アルキル),1.00(d;3H;J = 7.9Hz;CH3),0.88(d;6H;J = 7.8Hz;CH3)。無水物の変動可能な割合を含む。
実施例B3:2,5−ジメチルベンゼン硼酸の合成:
焼かれ、アルゴンでガスシールされた装置の中に、マグネシウムの切屑(13.3g;0.55モル)を入れ、THF約30mlで覆った。そこに、沃素の結晶を数個加えた。次に、その溶液に対して、数滴のブロモ−p−キシレン(実施例A1a参照)を撹拌せずに加えた。グリニャール反応が非常に迅速に始まり、撹拌しながら、続いて残りのブロモ−p−キシレン(総量:92.5g;約70ml;0.5モル)を加えた。その混合物を4時間還流してから冷却した。グリニャール溶液を、保護気体に逆流させて500ml滴下漏斗に移し、−70℃で撹拌しながらTHF 350ml中トリメチルボレート(62.4g;67ml;0.6モル)溶液に対して滴下して加えた(時間:約1時間)。この添加中に沈殿が生じた。その反応混合物を、一晩室温まで温め、次に氷700gと濃硫酸20mlとの混合物中に撹拌しながら入れた。有機相を分離させて取り出し、水性相は、クロロホルムで三度抽出し、組合せた有機相を蒸発させた。クロロホルム/ヘキサンから粗生成物を再結晶させた。無色結晶質の粉末が得られた:47.71g(64%)。
1H NMR(400MHz;CDCl3);:δ[ppm] = 800(d;1H;J = 1.4Hz;H−6),7.26(dd;1H;J1 = 8.0,J2 = 1.4Hz;H−4),7.17(d;1H;J = 8Hz;H−3),2.76,2.38(それぞれ:s;3H;CH3)。無水物の変動可能な割合を含む。
実施例B4:4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン硼酸の合成:
a)4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ブロモベンゼンの合成
実施例B2,a)と同様な手順。
収率:85%
沸点:2ミリバールで180℃
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 7.36,6.77(AA′BB′,4H,H−アリール),3.95(m,2H,OCH2),1.82(m,1H,H−3′),1.6(m,3H,H−3′,H−7′),1.24(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.94(d,3H,Me,J = 7Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7Hz)。
b)4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン硼酸の合成
実施例B2,b)と同様な手順。
収率:83%
融点:57℃ 〜 63℃
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 7.67,6.92(AA′BB′,4H,H−アリール),4.6(br,2H,B(OH)2),4.03(m,2H,O−CH2),1.87(m,1H,H−3′),1.65(m,3H,H−2′,H−7′),1.27(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.95(d,3H,Me,J = 7Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7Hz)。無水物の変動可能な割合を含む。
実施例B5:3,4−ビス(2−メチルプロピルオキシ)ベンゼン硼酸の合成
a)1,2−ビス(2−メチルプロピルオキシ)ベンゼンの合成:
カテコール(220.22g,2モル)、NaI(10.49g,0.14モル)及びエタノール900mlを反応器に入れ、加熱して還流した。次に、KOA(56.11g,1モル)をエタノール約300ml中に溶かし、同時に1−ブロモ−2−メチルプロパン(137.03g,1モル,108.75ml)を滴下してゆっくりと加えた。その混合物を一晩還流した。次の日には、KOH及び臭化アルキルを再び加えた。この手順を合計で7回繰り返した。反応混合物を冷却した後、その溶液を固体からデカントし、濾過ケークをエタノールで洗浄した。有機相は蒸発させた。濾過ケークを温水1リットル中に溶かし、酢酸エチルで希釈した有機相と混合した。相分離後、有機相を濃度10%の水酸化ナトリウムと共に繰返し撹拌してから、水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒除去後に得られた粗生成物を、減圧下で分別蒸留した。生成物は、無色の油状物として得られた(沸点:0.18ミリバールで82℃:333.4g(75%))。
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 6.87(ps−s,4H,H−アリール),3.75(d,4H,O−CH2,J = 8Hz),2.13(ps−non,2H,C−H,J = 8Hz),1.05(d,12H,CH3,J = 8Hz)。
b)3,4−ビス(2−メチルプロピルオキシ)ブロモベンゼンの合成:
CH2Cl2 500mlと共に1,2−ビス(2−メチルプロピルオキシ)ベンゼン(359.61g,1.62モル)を反応器に入れ、少量の鉄粉を加えた。次に冷却しながら、(CH2Cl2 200mlと混合した)臭素(266.88g,1.78モル)をゆっくり滴下した。その混合物を、Na2SO3水溶液と共に撹拌して精製し、鉄粉を濾別した。次に、有機相を、NaHCO3溶液で二度震盪し、続いて中和するまで水で洗浄した。乾燥後、有機相を蒸発させた。粗生成物を二度分別蒸留して、無色の固体として所望の生成物を得た(166.9g,34%)。
融点:47℃
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 6.98(m,2H,H−2,H−6),6.73(m,1H,H−5),3.72,3.70(2 x d,2 x 2H,O−CH2,J = 8Hz),2.12(m,2H,CH),1.04(m,12H,CH3)。
c)3,4−ビス(2−メチルプロピルオキシ)ベンゼン硼酸の合成:
実施例B2,b)と同様な手順。
収率:76%
融点:146℃
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 7.81(dd,1H,H−6,J1 = 8,J2 = 1.8Hz),7.68(d,1H,H−2,J = 1.8Hz),6.99(d,1H,H−5,J = 8Hz),3.89,3.84(2 x d,2 x 2H,O−CH2,J = 8Hz),2.13(m,2H,CH),1.07(m,12H,CH3)。無水物の変動可能な割合を含む。
実施例B6:4′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニル−4−硼酸の合成
a)4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−4´−ブロモビフェニルの合成:
実施例B2,a)と同様な手順。
エタノールからの再結晶による精製。
無色結晶、収率85%。
融点:104℃
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 7.53,7.40(AA′BB′,4H,H−アリール),7.47,6.96(AA′BB′,4H,H−アリール),4.03(m,2H,O−CH2),1.83(m,1H,H−3′),1.62(m,3H,H−2′,H−7′),1.3(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.96(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
b)4′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニル−4−硼酸の合成:
実施例B2,b)と同様な手順。
収率:78%
融点:116℃
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 8.02(br,2H,B(OH)2),7.83,7.58(AA′BB′,4H,H−アリール),7.61,7.01(AA′BB′,4H,H−アリール),4.04(m,2H,O−CH2),1.77(m,1H,H−3′),1.58(m,3H,H−2′,H−7′),1.25(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.92(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.86(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
C.反応Aによるカップリング反応
実施例C1:ジエチル2−(4′−ヘキシルオキシフェニル)テレフタレートの合成:
ジエチルブロモテレフタレート(30.1g,100ミリモル)、炭酸カリウム(27.6g,200ミリモル)、トルエン140ml及び水140mlを反応器に入れ、30分間アルゴンを通した。続いて、4−ヘキシルフェニル硼酸(26.7g,120ミリモル)(B1参照)及びPd(PPh3)4(1.16g,1ミリモル)を保護気体下に加えた。その黄緑色の濁った混合物を、保護気体のガスシール下、85℃の内部温度で、激しく撹拌した。7時間後、反応は完了した。相分離後、有機相を、希釈HCl/水と共に(中和するまで)震盪した。水性相は、トルエンと共に震盪し、有機相を組合せた。パラジウム残留物を濾別した後、その溶液を蒸発させた。生成物は、黄褐色油状物として、充分な純度(約85%)で得られた:44.7g(1112%)。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 8.03(dd;1H;J1 = 2,J2 = 1Hz;H−3),8.02(dd;1H;J1 = 8,J2 = 2Hz;H−5),7.79(dd;1H;J1 = 8Hz,J2 = 1Hz;H−6),7.25,6.93(AA′BB′;4H;H−フェニル),4.40,4.14(それぞれ:q;2H;J = 8Hz;CO2−CH2),3.99(t;2H;J = 7.5Hz;O−CH2),1.81(m;2H;O−CH2−CH2),1.53 〜 1.33(m;6H;H−アルキル),1.40,1.07(それぞれ:t;3H;J = 8Hz;CO2−CH2−CH3),0.91(m;3H;CH3)。
実施例C2:ジメチル2−(3′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−フェニル)テレフタレートの合成:
ジメチルブロモテレフタレート(49.7g,182ミリモル、Trans World,Rockville MD,USAから購入したか、又は実施例A1cと同様な方法で調製した)、炭酸カリウム(50.3g,364ミリモル)、トルエン170ml及び水170mlを反応器に入れ、30分間アルゴンを通した。続いて、3−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)硼酸(55.7g,200ミリモル)(B2参照)及びPd(PPh3)4(0.93g,0.8ミリモル)を保護気体下で加えた。その黄緑色の濁った混合物を、保護気体のガスシール下、85℃の内部温度で、激しく撹拌した。24時間後、反応は完了した。相分離後、有機相を、希釈HCl/水で(中和するまで)震盪した。水性相は、酢酸エチルと共に震盪し、有機相を組合せた。これらを蒸発させ、乾燥させた。生成物は、黄色油状物として、充分な純度(約95%超)で得られた:76.1g(98%)。
1H NMR(400MHz;CDCl3);:δ[ppm] = 8.07(d;1H;J = 2Hz;H−3),8.05(dd;1H;J1 = 8,J2 = 2Hz;H−5),7.82(d;1H;J = 8Hz;H−6),7.29(t;1H;J = 8Hz;H−5′),6.90(m;3H;H−2′,H−4′,H−6′),4.01(m;2H;O−CH2),3.94,3.67(それぞれ:s;3H;CO2−CH3),1.84(m;1H;O−CH2−CH2−CH),1.63 〜 1.48(m;3H;H−アルキル),1.37 〜 1.12(m;6H;H−アルキル),0.96(d;3H;J = 7.8Hz;CH3),0.87(d;6H;J = 7.7Hz;CH3)。
実施例C3:ジエチル2−(2′,5′−ジメチルフェニル)テレフタレートの合成:
ジエチルブロモテレフタレート(45.2g,150ミリモル)、炭酸カリウム(41.5g,300ミリモル)、トルエン140ml及び水140mlを反応器に入れ、30分間アルゴンを通した。続いて、保護気体下において、2,5−ジメチルベンゼン硼酸(24.8g,165ミリモル)(B3参照)及びPd(PPh3)4(0.7g,0.6ミリモル)を加えた。その褐色の、相分離の故に濁っている混合物を、保護気体のガスシール下、85℃の内部温度において、激しく撹拌した。24時間後、反応は完了した(TLCによってモニターした)。相分離後、有機相を、希釈HCl/水で(中和するまで)震盪した。水性相は、トルエンと共に震盪し、有機相を組合せた。パラジウム残留物を濾別した後、その溶液を蒸発させた。その生成物は、黄色油状物として、充分な純度(約97%超)で得られた。収率:48.7g(99%)。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 8.07(dd;1H;J1 = 8,J2 = 2Hz;H−5),7.96(d;1H;J = 8Hz;H−6),7.92(d;1H;J = 2Hz;H−3),7.14(d;1H;J = 7.9Hz;H−3′),7.09(dd;1H;J1 = 7.9,J2 = 2Hz;H−4′),6.91(d;1H;J = 2Hz;H−6′),4.39,4.16(それぞれ:q;2H;J = 8Hz;CO2−CH2),2.32,2.02(それぞれ:s;3H;アリール−CH3),1.39,0.97(それぞれ:t;3H;J = 8Hz;CO2CH2−CH3)。
実施例C4:ジエチル4′−(3″,7″−ジメチルオクチルオキシ)テレフタレートの合成
実施例C3と同様な手順;濃度1%のNaCN水溶液と一緒に撹拌することによってパラジウム残留物を除去した。生成物(収率:100%)は無色の高粘性油状物である。
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 8.04(d,1H,H−3,J = 1.8Hz),8.03(dd,1H,H−5,J1 = 7.8,J2 = 1.8Hz),7.8(d,1H,H−6,J = 7.8Hz),7.25,6.93(AA′BB′,4H,H−アリール),4.40,4.15(2 x q,2 x 2H,CO2CH2,J = 7.6Hz),4.04(m,2H,O−CH2),1.86(m,1H,H−3″),1.60(m,3H,H−2″,H−7″),1.40,1.07(2 x t,2 x 3H,エステル−CH3,J = 7.6Hz),1.30(m,6H,H−4″,H−5″,H−6″),0.92(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.86(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例C5:ジエチル3,4−ビス(2−メチルプロピルオキシ)フェニルテレフタレートの合成
実施例C4と同様な合成;生成物(収率:99%)は無色の高粘性油状物である。
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 8.05(d,1H,H−3,J = 1.9Hz),8.03(dd,1H,H−5,J1 = 7.9,J2 = 1.9Hz),7.77(d,1H,H−6,J = 7.9Hz),6.87(m,3H,H−アリール),4.40,4.13(2 x q,2 x 2H,CO2CH2,J = 7.5Hz),3.79,3.76(2 x d,2 x 2H,O−CH2,J = 8Hz),2.13(m,2H,CH),1.41,1.07(2 x t,2 x 3H,エステル−CH3,J = 7.5Hz),1.04(m,12H,CH3)。
実施例C6:ジエチル4−[4′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニル]テレフタレートの合成
実施例C4と同様な合成;生成物(収率:99%)は、無色の高粘性油状物である。
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 8.10(d,1H,H−3,J = 1.9Hz),8.07(dd,1H,H−5,J1 = 7.9,J2 = 1.9Hz),7.86(d,1H,H−6,J = 7.9Hz),7.59,7.38(AA′BB′,4H,H−アリール),7.56,6.99(AA′BB′,4H,H−アリール),4.41,4.14(2 x q,2 x 2H,CO2CH2,J = 7.6Hz),4.05(m,2H,O−CH2),1.86(m,1H,H−3″),1.65(m,3H,H−2″,H−7″),1.41,1.04(2 x t,2 x 3H,エステル−CH3,J = 7.6Hz),1.30(m,6H,H−4″,H−5″,H−6″),0.96(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7.5Hz)
実施例C7:ジエチル2−[4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル]−5−メトキシテレフタレートの合成
実施例C4と同様な合成(ジエチル2−ブロモ−5−メトキシテレフタレート、実施例A2参照)。生成物(収率:95%)は無色の高粘性油状物であった。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm] = 7.75,7.35(2 x s,2 x 1H,H−3,H−6),7.20,6.91(AA′BB′,4H,H−アリール),4.37,4.12(2 x q,2 x 2H,CO2CH2,J = 7.6Hz),4.02(m,2H,O−CH2),3.97(s,3H,O−Me),1.84(m,1H,H−3″),1.62(m,3H,H−2″,H−7″),1.37,1.03(2 x t,2 x 3H,エステル−CH3,J = 7.6Hz),1.28(m,6H,H−4″,H−5″,H−6″),0.96(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例C8:ジエチル2−[3−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル]−5−メトキシテレフタレートの合成
実施例C7と同様な合成。生成物(収率:95%)は無色の高粘性油状物であった。
1H NMR(CDCl3);:δ[ppm] = 7.78,7.37(2 x s,2 x 1H,H−3,H−6),7.26(t;1H;H−5′,J = 8Hz),6.86(m;3H;H−2′,H−4′,H−6′),4.37,4.10(2 x q,2 x 2H,CO2CH2,J = 7.6Hz),4.00(m,2H,O−CH2),3.97(s,3H,O−Me),1.83(m,1H,H−3″),1.62(m,3H,H−2″,H−7″),1.37,1.02(2 x t,2 x 3H,エステル−CH3,J = 7.6Hz),1.28(m,6H,H−4″,H−5″,H−6″),0.95(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.86(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
D.反応Bによる還元
実施例D1:2,5−ビスヒドロキシメチル−4′−ヘキシルオキシビフェニルの合成:
LiAlH4(5.3g,140ミリモル)及びTHF 約200mlを反応器中においてアルゴンでガスシールし、更なるTHF 50mlと一緒にジエチル2−(4´−ヘキシルオキシフェニル)テレフタレート(40g,100ミリモル)(C1参照)を滴下漏斗から滴下した。この添加中に、その反応混合物を激しく撹拌した。続いて、その混合物を約1時間還流した。その反応混合物の温度を室温まで下げ、水浴で冷却し、且つアルゴンでガスシールしながら、気体の放出が停止するまで、氷水を注意深く滴下して加えた。続いて、その濁った灰色の混合物が明澄になるまで、希釈(濃度10%)硫酸を滴下して加えた。クロロホルムを添加することによって相を分離させ、水性相をクロロホルムで二度震盪した。有機相は、水で一度洗浄してから蒸発させた。得られた粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル(5:1)から再結晶させた。
生成物:無色の針状結晶20.3g(65%)、純度>98%。融点:72.5℃ 〜 74℃。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 7.53(d;1H;J = 8Hz),7.36(dd;1H;J1 = 8,J2 = 2Hz;H−5),7.27(d;1H;J = 2Hz;H−3),7.26,6.94(AA′BB′;4H;H−フェニル),4.72,4.61(それぞれ:s;2H;CH2−O),3.99(t;2H;J = 7.5Hz;O−CH2),1.81(m;2H;O−CH2−CH2),1.53 〜 1.26(m;6H;H−アルキル),0.92(m;3H;CH3)。
実施例D2:2,5−ビスヒドロキシメチル−3′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニルの合成:
LiAlH4(9.4g,248ミリモル)及びTHF 約300mlを窒素雰囲気下において室温で反応器に入れ、次にTHF 120ml中に溶かしたジメチル2−(3′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル)テレフタレート(75.5g,177ミリモル)をゆっくり滴下して加えた。続いて、その混合物を約4時間還流しながら撹拌した。冷却後、水を加えることによって、過剰のLiAlH4を注意深く分解させた。次に、不完全濃縮の硫酸(約50ml)を注意深く滴下して加えた。この添加中に、混合物は非常に粘性となった。更に1時間撹拌すると、溶液は明澄になり、フラスコの底部には、泥状の灰色の沈殿が認められた。その明澄な溶液をデカンテーションで取り出し、溶媒を除去した。残留している沈殿を、多量の水と酢酸エチルと共に撹拌し、有機相を濾過後に分離し、溶媒を除去し、初めの有機相と組合せた。組合せた有機相を酢酸エチル中に取り、水で5回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を除去した。得られた油状物をヘキサンと共に何度も撹拌し、油ポンプによる真空中で乾燥させた。生成物は、純粋な明黄色の高粘性油状物として得られた(54g,82%)。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 7.50(d;1H;J = 7.8Hz;H−6),7.34(dd;1H;J1 = 7.8,J2 = 1.9Hz;H−5),7.30(dt;1H;J1 = 8,J2 = 1Hz;H−5′)、7.26(d;1H;J = 1.9Hz;H−3),6.88(m; 3H; H−2′,H−4′,H−6′),4.69,4.59(それぞれ:s;2H;CH2−OH),4.00(m;2H;O−CH2),1.97(s;2H;OH),1.82(m;1H;O−CH2−CH2−CH),1.67 〜 1.50(m;3H;H−アルキル),1.40 〜 1.13(m;6H;H−アルキル),0.95(d;3H;J = 7.5Hz;CH3),0.87(d;6H;J = 7.6Hz;CH3)。
実施例D3:2,5−ビスヒドロキシメチル−2′,5′−ジメチルビフェニルの合成:
アルゴンのガスシール下において、LiAlH4(7.9g,208ミリモル)及びTHF 約250mlを反応器に入れた。ジエチル2−(2′,5′−ジメチルフェニル)テレフタレート(48.6g,149ミリモル)(C3参照)を滴下漏斗においてTHF約60mlで希釈し、ゆっくりと滴下した。この添加中に、その反応混合物を激しく撹拌した。続いて、その混合物を、更なるTHF100mlで希釈し、67℃で還流した。2時間後、混合物の温度を室温まで下げた。水浴で冷却しながら、且つアルゴンでガスシールしながら、気体の放出が停止するまで、氷水を滴下して加えた。続いて、その濁った灰色の混合物が明澄になるまで、希釈(濃度10%)硫酸を滴下して加えた。多量のクロロホルムを添加することによって相混合物を分離させ、続いて水性相をクロロホルムで二度震盪した。有機相は、水で一度震盪してから蒸発させた。粗生成物は、クロロホルム/ヘキサンから再結晶させた:無色の微結晶粉末24.7g(68%);融点:145℃ 〜 148℃(純度>95%)。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 7.54(d;1H;J = 7.8Hz;H−6),7.38(dd;1H;J1 = 7.8,J2 = 1.8Hz;H−5),7.15(d;1H;J = 7.8Hz;H−3′),7.13(d;1H;J = 1.9Hz;H−3),7.08(dd;1H;J1 = 7.7,J2 = 1.5Hz;H−4′),6.94(d;1H;J = 1.5Hz;H−6′),4.72,4.42(それぞれ:s;2H;CH2−O),2.33,2.01(それぞれ:s;3H;アリール−CH3)。
実施例D4:2,5−ビスヒドロキシメチル−4′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニルの合成:
実施例D3と同様な手順であったが;反応混合物は、酸性条件ではなく,アルカリ条件下で精製した:このために、還元完了後、(LiAlH4をX g用いる場合)水X mlを注意深く加えた。続いて,水酸化ナトリウム水溶液(濃度15%)X ml、最後に水3mlを加えた。それぞれを添加した後,混合物を約15分間撹拌した(「1:1:3法」)。その溶液を、生成した固体から吸引濾過し、固体を再びTHFと共に撹拌した。組合せた有機相は最後に蒸発させた。この精製は、実施例D1 〜 D3で用いた酸変法に比べて更に有利であることを発見した。再結晶はヘキサン/酢酸エチル(30:1)から行った。生成物は無色のワックス状固体として得られた(収率:88%)。
融点:67℃
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.53(d,1H,H−6,J = 7.9Hz),7.36(dd,1H,H−5,J1 = 7.9,J2 = 2Hz),7.27(d,1H,H−3,J = 2Hz),7.28,6.95(AA′BB′,4H,H−アリール),4.72,4.63(2 x d,2 x 2H,CH2O,J = 8Hz),4.03(m,2H,O−CH2),1.90,1.68(2 x t,2 x 1H,OH,J = 8Hz),1.85(m,1H,H−3′),1.65(m,3H,H−2′,H−1′),1.30(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.97(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.87(d,6−H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例D5:2,5−ビスヒドロキシメチル−3′,4′−ビス(2−メチルプロピルオキシ)ビフェニルの合成:
実施例D4と同様な合成。再結晶はヘキサン/酢酸エチル(15:1)から行った。生成物は無色の結晶として得られた(収率:84%)。
融点:73℃
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.53(d,1H,H−6,J = 7.9 Hz),7.37(dd,1H,H−5,J1 = 7.9,J2 = 2Hz),7.29(d,1H,H−3,J = 2Hz),6.89(m,3H,H−アリール),4.73,4.63(2 x s,2 x 2H,CH2O),3.80,3.77(2 x d,2 x 2H,O−CH2,J = 8Hz),2.15(m,2H,CH),1.55(br,2H + H2O,OH),1.06,1.03(2 x t,2 x 6H,CH3)。
実施例D6:2,5−ビスヒドロキシメチル−4″−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ターフェニルの合成:
実施例D4と同様な合成。再結晶はヘキサン/酢酸エチル(15:1)から行った。生成物は無色の結晶として得られた(収率:88%)。
融点:106℃
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.60,7.41(AA″BB″,4H,H−アリール),7.56,6.99(AA″BB”,4H,H−アリール),7.54(d,1H,H−6,J = 7.9Hz),7.39(dd,1H,H−5,J1 = 7.9,J2 = 2Hz),7.32(d,1H,H−3,J = 2Hz),4.74,4.66(2 x d,2 x 2H,CH2O,J = 4Hz),4.05(m,2H,O−CH2),1.87(m,1H,H−3″),1.77,1.67(2 x br,2 x 1H,OH),1.65(m,3H,H−2′,H−7′),1.27(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.96(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.88(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例D7:2,5−ビスヒドロキシメチル−4−メトキシ−4′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニルの合成:
実施例D4と同様な合成。再結晶はヘキサン/酢酸エチル(20:1)から行った。生成物は無色の結晶として得られた(収率:93%)。
融点:101℃
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.21,6.93(AA″BB″,4H,H−アリール),7.18,7.10(2 x s,2 x 1H,H−3,H−6),4.70,4.62(2 x s,2 x 2H,CH2O),4.02(m,2H,O−CH2),3.93(s,3H,O−Me),1.85(m,1H,H−3′),1.65(br,2H,OH),1.60(m,3H,H−2′,H−7′),1.28(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.96(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.86(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例D8:2,5−ビスヒドロキシメチル−4−メトキシ−3′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニルの合成:
実施例D4と同様な合成。熱ヘキサンと共に撹拌した。生成物は無色のワックス状固体として得られた(収率:99%)。
融点:55℃
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.29(t;1H;J = 8Hz;H−5′),7.21,7.12(2 x s,2 x 1H,H−3,H−6),6.87(m,3H,H−2′,H−4′,H−6′),4.70,4.64(2 x d,2 x 2H,CH2O,J = 8Hz),4.01(m,2H,O−CH2),3.93(s,3H,O−Me),2.29,1.63(2 x t,2 x 1H,OH,J = 8Hz),1.84(m,1H,H−3′),1.60(m,3H, H−2′,H−7′),1.25(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.94(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
E.反応C(b)によるハロゲン化
実施例E1:2,5−ビスブロモメチル−4′−ヘキシルオキシビフェニルの合成:
水で冷却しながら,2,5−ビスヒドロキシメチル−4′−ヘキシルオキシビフェニル(12.6g,40ミリモル)(D1参照)をHBr(HAc中33%濃度,36ml,200ミリモル)中に撹拌した。二相で明褐色で、僅かに粘性の懸濁液を、保護気体の存在下、室温において,一晩撹拌した。得られた反応混合物を、水性相が無色になるまで,クロロホルムと共に繰り返し震盪した。有機相を蒸発させると,明澄で蜂蜜色の油状物が得られ,それを、1 〜 2日間にわたって冷凍庫で凝固させると、ワックス状の濁った固体が得られた:16.9g(96%);融点:38.5℃ 〜 40.5℃;純度>98%。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm]= 7.49(d;1H;J = 8Hz;H−6),7.35(dd; 1H;J1 = 8;J2 = 2Hz;H−5),7.26(d;1H;J = 2Hz;H−3),7.36,6.98(AA″BB″; 4H;H−フェニル),4.48,4.44(それぞれ:s;2H;CH2−Br),4.01(t;2H;J = 6.5Hz;O−CH2),1.81(五重線;2H;J = 6.9Hz;O−CH2−CH2),1.50 〜 1.30(m;6H;H−アルキル),0.92(t;3H;J = 7.0Hz;CH3)。図1に示してある1H NMRスペクトルは、化合物の純度を示している。
実施例E2:2,5−ビスクロロメチル−4′−ヘキシルオキシビフェニルの合成:
2,5−ビス(ヒドロキシメチル)−4′−ヘキシルオキシビフェニル(9.43g,30ミリモル)(D1参照)及びトルエン50mlを、一滴のピリジン(溶けていない)と共に反応器に入れ,そこに、SOCl2を約10分間にわたって滴下して加えた。ほんの数滴を添加した後,懸濁液は明澄になり,温度が僅かに上昇した。続いて、その溶液を60℃の内部温度において撹拌した。90分後,その混合物を精製した。冷却した後,反応混合物を、水約20mlと混合し,次に水と共に震盪した。水性相をトルエンと共に震盪し、有機相を組合せて、蒸発させた:蜂蜜色の油状物が10.5g(100%)得られた。
純度:約90%(1H NMR)
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.53(d;1H;J = 8Hz;H−6),7.38(dd; 1H;J1 = 8;J2 = 2Hz;H−5),7.28(d;1H;J = 2Hz;H−3),7.33,6.97(AA″BB″;4H;H−フェニル),4.60,4.53(それぞれ:s;2H;CH2−Cl),4.01(t;2H;J = 6.9Hz;O−CH2),1.83(偽五重線;2H;J = 6.9Hz;O−CH2−CH2),1.55 〜 1.33(m;6H;H−アルキル),0.92(m;3H;CH3)。
実施例E3:2,5−ビスブロモメチル−2′,5′−ジメチルビフェニルの合成:
2,5−ビス(ヒドロキシメチル)−2′,5′−ジメチルビフェニル(10g,41ミリモル)(D3参照)を、水浴で冷却したHBr(HAc中33%濃度,36ml,200ミリモル)中に撹拌した。その明澄な溶液を、保護気体の存在下、室温において,一晩撹拌した。水性相が無色になるまで、クロロホルムで何度も震盪した。蒸発させた有機相から、冷凍庫(−18℃)でも結晶化しない蜂蜜色の油状物が得られた:14.3g(94%);純度>98%。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.52(d;1H;J = 7.8Hz;H−6),7.37(dd; 1H;J1 = 7.8;J2 = 1.9Hz;H−5),7.18(d;1H;J = 7.8Hz;H−3′),7.17(d;1H;J = 1.9Hz;H−3),7.11(dd; 1H;J1 = 7.7;J2 = 1.6Hz;H−4′),7.00(d;1H;J = 1.7Hz;H−6′),4.48,4.28(それぞれ:AB;2H;JAB= 12Hz;CH2−Br),2.35,2.03(それぞれ;s;3H;アリール−CH3)。
実施例E4:2,5−ビスクロロメチル−2′,5′−ジメチルビフェニルの合成:
室温において、保護気体の存在下で撹拌しながら、約20分間にわたって、SOCl2(36.9g;22.7ml;310ミリモル)を、2,5−ビスヒドロキシメチル−2′,5′−ジメチルビフェニル(34.2g,141ミリモル)に対して滴下して加えた。添加の終わりには、油状で僅かに濁った溶液が得られた。その反応混合物を20時間室温で撹拌し、次にNaHCO3水溶液200ml中に注意深く撹拌した。続いて酢酸エチルと共に激しく撹拌した。相分離後、中和するまで、有機相を水と一緒に震盪し、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、最後に、溶媒を除去した。精製は、少量のNaHCO3を用いて、分別減圧蒸留によって行った。その結果、明澄な粘性油状物として生成物27.9g(65%)が得られた;純度>99%(沸点:0.3ミリバールで135℃)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.56(d;1H;J = 7.9Hz;H−6),7.40(dd; 1H;J1 = 7.9;J2 = 1.8Hz;H−5),7.18(d;1H;J = 1.8Hz;H−3),7.16(d;1H;J = 8Hz;H−3′),7.11(dd; 1H;J1 = 7.9;J2 = 1.6Hz;H−4′),6.97(d;1H;J = 1.5Hz;H−6′),4.60,4.35(それぞれ:AB;2H;JAB= 12Hz;CH2−Cl),2.33,2.02(それぞれ;s;3H;アリール−CH3)。
得られた化合物の純度は、図2に示した1H NMRスペクトルによって実証される。
実施例E5:2,5−ビスクロロメチル−3′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニルの合成:
反応器中において、2,5−ビスヒドロキシメチル−3′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニル(50.7g,137ミリモル)を窒素でガスシールし、塩化チオニル(20ml,274モル)を注意深く加えた。更に塩化チオニル2mlを二度(2時間後と8時間後)加え、最後にその混合物を室温で合計20時間撹拌した。その混合物を注意深くNaHCO3水溶液中に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。最後に、中和するまで有機相を洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥させた後、酢酸エチルを除去し、減圧下で混合物を分別蒸留した。生成物(39g,70%)が高粘性無色油状物として得られた(沸点:0.67ミリバールで212℃)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.54(d;1H;J = 8.3Hz;H−6),7.41(dd;1H;J1 = 8.2;J2 = 2.1Hz;H−5),7.34(d;1H;J1 = 8,J2 = 1Hz;H−5′),7.31(d;1H;J = 2Hz;H−3),6.94(m;3H;H−2′,H−4′,H−6′);4.52(それぞれ;s,2H;CH2Cl),4.04(m;2H;O−CH2),1.84(m;1H;O−CH2−CH2−CH),1.72 〜 1.46(m;3H;H−アルキル),1.38 〜 1.10(m;6H;H−アルキル),0.94(d;3H;J = 6.7Hz;CH3),0.86(d;6H;J = 6.9Hz;CH3)。
実施例E6:2,5−ビスクロロメチル−4′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)ビフェニルの合成:
実施例E5と同様な手順;短経路蒸留器(short-path still)で蒸留することによって(0.3ミリバール,243℃)、無色高粘性油状物として生成物が得られた(収率:67%)(純度:99%)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.52(d,1H,H−6,J = 7.9Hz),7.38(dd,1H,H−5,J1 = 7.9,J2 = 2Hz),7.32,6.97(AA′BB′,4H,H−アリール),7.29(d,1H,H−3,J = 2Hz),4.59,4.52(2 x s,2 x 2H,CH2Cl),4.04(m,2H,O−CH2),1.85(m;1H,H−3′),1.60(m,3H,H−2′,H−7′),1.30(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.97(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例E7:2,5−ビスクロロメチル−3′,4′−(2−メチルプロピルオキシ)−ビフェニルの合成:
実施例E5と同様な手順;短経路蒸留器で蒸留することによって(0.5ミリバール,240℃)、無色高粘性油状物として生成物が得られた(収率:42%)(純度:99%)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.53(d,1H,H−6,J = 7.8Hz),7.38(dd,1H,H−5,J1 = 7.8,J2 = 2Hz),7.31(d,1H,H−3,J = 2Hz),6.98(d,1H,H−2′,J = 2Hz),6.93(d,1H,H−5′,J = 8Hz),6.90(dd,1H,H−6′,J1 = 8,J2 = 2Hz),4.60,4.53(2 x s,2 x 2H,CH2Cl),3.80(m,4H,O−CH2),2.16(m,2H,CH),1.07,1.04(2 x t,2 x 6H,CH3,J = 7Hz)。
実施例E8:2,5−ビスクロロメチル−4″−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−ターフェニルの合成:
実施例E5と同様な手順;短経路蒸留器で蒸留することによって(0.1ミリバール,265℃)、無色高粘性油状物として生成物が得られた(収率:42%)(純度:>99%)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.65,7.45(AA′BB′,4H,H−アリール),7.58,7.00(AA′BB′,4H,H−アリール),7.56(dd,1H,H−6,J = 8Hz),7.43(dd,1H,H−5,J1 = 8,J2 = 2Hz),7.35(d,1H,H−3,J = 2Hz),4.62,4.57(2 x s,2 x 2H,CH2Cl),4.06(m,2H,O−CH2),1.87(m;1H,H−3′),1.60(m,3H,H−2′,H−7′),1.27(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.97(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.87(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例E9:2,5−ビスクロロメチル−4−メトキシ−4′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−ビフェニルの合成:
実施例E5と同様な手順;短経路蒸留器で蒸留することによって(0.3ミリバール,265℃)、無色高粘性油状物として生成物が得られた(収率:40%)(純度:99%)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.29,6.95(AA′BB′,4H,H−アリール),7.27,7.03(2 x s,2 x 1H,H−3,H−6),4.65,4.53(2 x s,2 x 2H,CH2Cl),4.04(m,2H,O−CH2),3.94(s,3H,O−Me),1.85(m,1H,H−3′),1.63(m,3H,H−2′,H−7′),1.28(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.97(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.88(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
実施例E10:2,5−ビスクロロメチル−4−メトキシ−3′−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−ビフェニルの合成:
実施例E5と同様な手順;短経路蒸留器で蒸留することによって(0.2ミリバール,247℃)、無色高粘性油状物として生成物が得られた(収率:25%)。カラムクロマトグラフィーによって、蒸留残留物から更に生成物を得ることができた(純度:99%)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.32(t;1H;J = 8Hz;H−5′),7.30,7.04(2 x s,2 x 1H,H−3,H−6),6.93(m;3H; H−2′,H−4′,H−6′),4.66,4.53(2 x s,2 x 2H,CH2Cl),4.04(m,2H,O−CH2),3.95(s,3H,O−Me),1.84(m,1H,H−3′),1.60(m,3H,H−2′,H−7′),1.25(m,6H,H−4′,H−5′,H−6′),0.94(d,3H,Me,J = 7.5Hz),0.86(d,6H,Me,J = 7.5Hz)。
F)反応C(a)による酸化
実施例F1:2−(4′−ヘキシルオキシフェニル)テレフタルアルデヒドの合成
ジクロロメタン70mlを反応器に入れ、塩化オキサリル(8.4g,5.7ml,66ミリモル)と混合し、−60℃まで冷却した。この混合物に対して、ジクロロメタン30ml中DMSO(10.2g,9.3ml,131ミリモル)溶液を、10分間にわたって滴下して加えた。その混合物をもう5分間撹拌した。次に、ジクロロメタン70ml中2,5−ビス(ヒドロキシメチル)−4′−ヘキシルオキシビフェニル(10g,32ミリモル)(D1参照)溶液を、15分間にわたって、滴下して加えた(反応溶液は混濁した)。もう10分間それを撹拌してから、トリエチルアミン(15.9g,21.8ml,157ミリモル)を滴下して加えた。この手順中に、その反応溶液は黄色になり、沈殿が生成した。アセトン/ドライアイス浴を取り除き、混合物を室温で2時間撹拌した。次に、明るい色の固体が黄色の液相上に浮かんだ。その混合物を水150mlと共に混合し、もう10分間撹拌し(固体の入った溶液)、有機相を分離し、水性相をジクロロメタンで二度抽出した。続いて、組合せた有機相を水で三度洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、続いて回転蒸発器で乾燥するまで蒸発させた。しばらくすると黄色油状物が室温で結晶化した。続いてそれをヘキサンから再結晶させた。生成物が固体になるまでに比較的長時間を要した:薄いベージュ色、微結晶質粉末、5.67g(57%)、純度約98%。
融点:44.5℃ 〜 45.5℃。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 10.14(s;1H;1−CHO),10.05(d;1H;J = 08Hz;4−CHO),8.13(d;1H;J = 7.5Hz;H−6),7.96(d;1H,J = 1.5Hz;H−3),7.94(ddd;1H;J1 = 7.7,J2 = 1.5,J3 = 0.8Hz;H−5),7.33,7.03(AA′BB′;4H;H−フェニル),4.03(t;2H;J = 6.7Hz;O−CH2),1.83(五重線;2H;J = 6.6Hz;O−CH2−CH2),1.55 〜 1.35(m;6H;H−アルキル),0.92(t;3H;J = 7.2Hz;CH3)。
化合物の純度は、図3に示してある1H NMRスペクトルによって実証される。
G.反応Dを用いる反応
実施例G1:2,5−ビス(ジエチルメチレンホスホネート)−4′−ヘキシルオキシビフェニルの合成:
2,5−ビス(クロロメチル)−4′−ヘキシルオキシビフェニル(9.2g,26.2ミリモル)(E2参照)及びトリエチルホスフィット(10.9g,11.2ml,65.5ミリモル)を保護気体の存在下で混合し、60℃の油浴温度まで加熱した(凝縮器無し)。クロロエタンが放出された。40分間反応させた後、その混合物を、凝縮器を用いてゆっくりと加熱し、続いて190℃で3時間撹拌した。次に、その混合物を、約1ミリバールにおいて、最初は室温で、続いて190℃まで加熱して乾燥させた。粗生成物を酢酸エチル中に取り、水で抽出し、最後に回転蒸発器で再び溶媒を除去した:薄い褐色の油状物13.11g(90%)が得られた。純度:約90%(1H NMR)。
1H NMR(CDCl3):δ[ppm]= 7.50(dd;1H;J1 = 8.2,J2 = 2.5Hz;H−6),7.28,6.93(AA′BB′;4H;H−フェニル),7.24(td;1H;J1 = 8.2,J2 = 2.2Hz;H−5),7.16(m;1H;H−3),3.97(m;10H;PO−CH2,アリール−O−CH2),3.17,3.13(それぞれ:d;2H;J = 8Hz;CH2−P),1.82(m;2H;O−CH2−CH2),1.54 〜 1.33(m;6H;H−アルキル),1.25,1.22(それぞれ:t;6H;J = 6.7Hz;P−O−CH2−CH3),0.92(m;3H;CH3)。
V)比較実施例:
実施例V1:2,5−ジメチル−4′−ヘキシルオキシビフェニルの合成:
ブロモ−P−キシレン(8.3g,45ミリモル)(A1a参照)、炭酸カリウム(12.4g,90ミリモル)、トルエン70ml及び水70mlを反応器に入れ、アルゴンを30分間通した。続いて、保護気体下において、4−ヘキシルオキシフェニル硼酸(10g,45ミリモル)及びPd(PPh3)4(0.65g,0.56ミリモル)を加えた。その黄緑色の濁った混合物を、保護気体のガスシール下、85℃の内部温度で、約20時間激しく撹拌した。相分離後、有機相を、希釈HCl/水と共に(中和するまで)震盪した。水性相は、トルエンと共に震盪し、有機相を組合せた。パラジウム残留物を濾別した後、その溶液を蒸発させた。粗生成物は、減圧下で蒸留することによって精製した:生成物は黄色油状物として得られた(沸点:117℃ 〜 125℃/0.08ミリバール):10.3g(81%)。純度>95%(1H NMR)。
1H NMR(400MHz;CDCl3):δ[ppm] = 7.22,6.92(AA′BB′;4H;H−フェニル),7.13(d;1H;J = 8.2Hz;H−6),7.04(m;2H;H−3,H−5),3.99(t;2H;J = 7.2Hz;O−CH2),2.33,2.23(それぞれ:s;3H;アリール−Me),1.80(五重線;2H;J = 7.0Hz;O−CH2−CH2),1.50 〜 1.34(m;6H;H−アルキル),0.92(m;3H;CH3)。
実施例V2:2,5−ビスブロモメチル−4′−ヘキシルオキシビフェニルの試行合成:
(J.AnderschらによるJ.Chem.Soc.Chem.Commun.1995,107に記載されているのと同様な方法を用いた)
CCl4(75ml)と共に、2,5−ジメチル−4′−ヘキシルオキシビフェニル(9.05g,32ミリモル)、N−ブロモスクシニミド(NBS)(11.81g,66ミリモル)及びアゾビスイソブチロニトリル(0.5g,3.05ミリモル)を反応器に入れ、5日間還流して水分を排除した。2日後(TLCで確認後)、NBSのもう一つの当量を加えた。固体を吸引濾過して取りだし、沈殿を、四塩化炭素と共にもう一度撹拌し、吸引濾過した;TLCによると、固体中には生成物は存在しておらず、褐色の母液を蒸発させた。その結果、油状の粗生成物が17.53g(125%)得られた。1H NMRによると、得られた粗生成物は、異なるハロゲン化合物(アリール−CH3基及びアリール−CHBr2基の双方が副生物として認められた;アルコキシ鎖の臭素化も排除されなかった)を含んでいた。主生成物は単離されなかった。
Claims (11)
- 下式(I)
(式中、記号及び添え字は下記の意味を有する:すなわち、
Xは−CH2Z,−CHOであり;
Y1,Y2,Y3は、同じか又は異なっていて、CHであり、但し、R′で置換されているときは、Cであり;
Zは、同じか又は異なっていて、I,Cl,Br,CN,SCN,OCN,PO(OR1)2,PO(R2)2,P(R3)3 +A-であり;
アリールは、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−アントラセニル,2−アントラセニル、又は9−アントラセニルであり;
R′,R″は、同じか又は異なっていて、CN,F,Cl,1〜20個の炭素原子を有する直鎖又は枝分かれ又は環状のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、その場合、1つ以上の非隣接CH2基を、−O−,−S−,−CO−,−COO−,−O−CO−,−NR4−,−(NR5R6)+−A-又は−CONR7−で置換することもでき、及び1つ以上のH原子を、Fで、又は1つ以上の非芳香族基R′で置換し得るフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−アントラセニル,2−アントラセニル、又は9−アントラセニルで置換することができ;
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7は、同じか又は異なっていて、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族又は芳香族の炭化水素基であり、R4〜R7は水素であることもでき;
A-は一価のアニオン又はその等価物であり;
mは0,1又は2であり;
nは1,2,3,4又は5である)で表される重合可能なビアリール誘導体を調製する方法であって、該方法が、以下の工程、すなわち、
A.0℃〜200℃の温度、パラジウムの触媒の存在下、不活性溶媒中において、下式(II)及び(III)
で表される2種類のアリール誘導体を反応させて、下式(IV)
(式中、記号及び添え字は式(I)で説明した意味を有し、
X′はCH2OH又はCOOR8であり;
基T,T′の1つはCl,Br,I,又は1〜12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキルスルホネート基であり、基T,T′のもう一方はBQ 1 Q 2 であり、その場合、
Q1,Q2は、同じか又は異なっていて、それぞれ−OH,C1〜C4-アルコキシ基、C1〜C4-アルキル基、置換基としてC1〜C4-アルキル基、C1〜C4-アルコキシ基もしくはハロゲン基を有することができるフェニル基、又はハロゲン基であり、又はQ1及びQ2は、一緒になって、1つ又は2つのC1〜C4-アルキル基によって置換され得るC1〜C4-アルキレンジオキシ基を形成し、及び
R8は、同じか又は異なっていて、それぞれH、又は1〜12個の炭素原子を有する直鎖もしくは枝分かれアルキル基である)で表される中間体を生成させる工程;
B.式(IV)で表される中間体中にある基X′がCOOR8(IVa)である場合、還元剤によってこれを還元して、式(IV)で表される中間体(式中、X′はCH2OH(IVb)である)を生成させる工程;
C.以下の反応、すなわち、
a)式(I)(式中、X = CHO)で表される化合物を生成させるための選択的酸化、又は
b)式(I)(式中、Z = Cl,Br,I,CN,SCN,OCN)で表される化合物を生成させるための、ハロゲン又は擬ハロゲンによるOH基の求核置換
の1つにしたがって式(IVb)で表される生成中間体を反応させる工程:及び
D.所望ならば、Z = Cl,Br,I,CN,SCNである式(I)の化合物を、対応有機燐化合物と反応させることによって、Z = PO(OR1)2,PO(R2)2,P(R3)3 +A-である式(I)のビアリール誘導体へと転化させる工程;
を含む前記方法。 - 式(II)におけるTが、Cl,Br,I,又は1〜12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキルスルホネート基であり、式(III)におけるT′がBQ1Q2であって、その場合、
Q1,Q2は、同じか又は異なっていて、それぞれ−OH,C1〜C4-アルコキシ基、C1〜C4-アルキル基、置換基としてC1〜C4-アルキル基、C1〜C4-アルコキシ基もしくはハロゲン基を有することができるフェニル基、又はハロゲン基であり、又はQ1及びQ2は、一緒になって、1つ又は2つのC1〜C4-アルキル基によって置換され得るC1〜C4-アルキレンジオキシ基を形成する
請求項1記載の方法。 - 式(II)及び式(III)で表される化合物、塩基、及び少なくとも1つの錯配位子を含むパラジウム触媒を、水、1種類以上の不活性有機溶媒、又は水と1種類以上の不活性有機溶媒との混合物に対して加え、50℃〜1500℃の温度で反応させる請求項2記載の方法。
- 式(II)(式中、X′= COOR8である)で表される化合物を用いる請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 工程Bにおいて、式(IV)で表される中間体を、
a)テトラヒドロフラン(THF)又はトルエン中におけるLi−AlH4又はジイソブチルアルミニウム水素化物(DIBAL−H)との反応;
b)硼化水素との反応;
c)触媒の存在下での水素との反応、又は
d)ナトリウム又は水素化ナトリウムとの反応
によって、式(IV)で表されるビスアルコールへと転化させる請求項4記載の方法。 - 工程Caにおいて、式(IVb)で表されるビスアルコールを、
a)ジメチルスルホキシド/塩化オキサリルを用いる酸化、又は
b)ピリジニウムクロロクロメート又はピリジニウムジクロメートを用いる酸化
によって、式(I)(式中、X = CHO)で表されるビスアルデヒドへと転化させる請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 工程Cbにおいて、式(IVb)で表されるビスアルコールを、
a)HCl又はHBrとの反応、又は
b)塩化チオニル又は臭化チオニルとの反応
によって、式(Ib)(式中、X = Cl又はBr)で表される化合物へと転化させる請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 工程Dにおいて、式(Ib)で表される化合物を、トリアルキルホスフィットと反応させることによって、式(Ic)(式中、X = −PO(R1)2)で表されるビスホスホネートへと転化させる請求項1〜5及び7のいずれか1項に記載の方法。
- 下式(I)
(式中、記号及び添え字は下記の意味を有する:すなわち、
Xは−CH2Z,−CHOであり;
Y1,Y2,Y3は、同じか又は異なっていて、CHであり、但し、R′で置換されているときは、Cであり;
Zは、同じか又は異なっていて、I,Cl,Br,CN,SCN,OCN,PO(OR1)2,PO(R2)2,P(R3)3 +A-であり;
アリールは、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−アントラセニル,2−アントラセニル、又は9−アントラセニルであり;
R′,R″は、同じか又は異なっていて、CN,F,Cl,1〜20個の炭素原子を有する直鎖又は枝分かれ又は環状のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、その場合、1つ以上の非隣接CH2基を、−O−,−S−,−CO−,−COO−,−O−CO−,−NR4−,−(NR5R6)+−A-又は−CONR7−で置換することもでき、及び1つ以上のH原子を、Fで、又は1つ以上の非芳香族基R′で置換し得るフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−アントラセニル,2−アントラセニル、又は9−アントラセニルで置換することができ;
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7は、同じか又は異なっていて、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族又は芳香族の炭化水素基であり、R4〜R7は水素であることもでき;
A-は一価のアニオン又はその等価物であり;
mは0,1又は2であり;
nは1,2,3,4又は5である)で表される重合可能なビアリール誘導体。 - 式(I)における記号及び添え字が下記の意味:すなわち、
Xは−CH2Z,−CHOであり;
ZはCl,Br,CN,PO(OR1)2,PO(R2)2,P(R3)3 +A-であり;
Y1,Y2,Y3はCHであり、但し、R′で置換されているときは、Cであり;
R′は、同じか又は異なっていて、1〜12個の炭素原子を有する直鎖又は枝分かれアルコキシ基であり;
R″は、同じか又は異なっていて、1〜12個の炭素原子を有する直鎖又は枝分かれアルキル基又はアルコキシ基であり;
mは0,1であり;
nは1,2,3である
を有する請求項9記載の重合可能なビアリール誘導体。 - ポリマーを調製するための請求項9又は10記載のビアリール誘導体の使用。
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