JP5013071B2 - Method for producing aromatic compound using iron catalyst - Google Patents
Method for producing aromatic compound using iron catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- JP5013071B2 JP5013071B2 JP2007049731A JP2007049731A JP5013071B2 JP 5013071 B2 JP5013071 B2 JP 5013071B2 JP 2007049731 A JP2007049731 A JP 2007049731A JP 2007049731 A JP2007049731 A JP 2007049731A JP 5013071 B2 JP5013071 B2 JP 5013071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkyl
- formula
- iron
- aromatic compound
- replaced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は、鉄塩を触媒とすることにより、主に液晶化合物および液晶化合物の合成原料として有用な芳香族化合物を製造する方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal compound and a method for producing an aromatic compound useful mainly as a raw material for synthesizing a liquid crystal compound by using an iron salt as a catalyst.
近年携帯電話等の普及に伴い、低消費電力、軽量で良好な表示特性を有する液晶表示素子が注目されている。
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、PC(phase change)、TN(twisted nematic)、STN(super twisted nematic)、BTN(Bistable twisted nematic)、ECB(electrically controlled birefringence)、OCB(optically compensated bend)、IPS(in-plane switching)、VA(vertical alignment)などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、PM(passive matrix)とAM(active matrix)である。PM(passive matrix)はスタティック(static)とマルチプレックス(multiplex)などに分類され、AMはTFT(thin film transistor)、MIM(metal insulator metal)などに分類される。
In recent years, with the widespread use of mobile phones and the like, liquid crystal display elements with low power consumption, light weight, and good display characteristics have attracted attention.
In the liquid crystal display element, the classification based on the operation mode of the liquid crystal includes PC (phase change), TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), BTN (Bistable twisted nematic), ECB (electrically controlled birefringence), OCB ( optically compensated bend), IPS (in-plane switching), VA (vertical alignment), and the like. The classification based on the element driving method is PM (passive matrix) and AM (active matrix). PM (passive matrix) is classified into static and multiplex, and AM is classified into TFT (thin film transistor) and MIM (metal insulator metal).
これらの素子は、適切な物性を有する組成物を含有する。素子の特性を向上させるには、この組成物が適切な物性を有するのが好ましい。組成物の成分である化合物に必要な一般的物性は、次のとおりである。(1)化学的な安定性と物理的な安定性。(2)高い透明点。透明点は、液晶相−等方相の転移温度である。(3)液晶相の低い下限温度。液晶相は、ネマチック相、スメクチック相などを意味する。(4)小さな粘度。(5)適切な光学異方性。(6)適切な誘電率異方性。大きな誘電率異方性を有する化合物は、大きな粘度を有することが多い。(7)大きな比抵抗。 These devices contain a composition having appropriate physical properties. In order to improve the characteristics of the device, the composition preferably has appropriate physical properties. The general physical properties necessary for the compound that is a component of the composition are as follows. (1) Chemical stability and physical stability. (2) High clearing point. The clearing point is a liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature. (3) Low minimum temperature of the liquid crystal phase. The liquid crystal phase means a nematic phase, a smectic phase, or the like. (4) Small viscosity. (5) Appropriate optical anisotropy. (6) Appropriate dielectric anisotropy. A compound having a large dielectric anisotropy often has a large viscosity. (7) Large specific resistance.
その素子に使用される液晶組成物は、使用温度範囲をカバーできる良好な液晶表示温度範囲を有する化合物が好ましい。広範囲な液晶温度領域を有する液晶化合物としては6員環構造をいくつか直列に結合させたものが物理、化学的安定性および要求される液晶特性を同時に達成できる点で良好であり、以前から液晶表示素子に使用される液晶組成物の構成要素として用いられている。一方1995年頃から末端にフルオロベンゼン、クロロベンゼン等のハロゲン化フェニル基を有する化合物が多用されるようになってきた。これはこれらの母骨格であるシクロヘキシル(エチル)ベンゼン構造が現状使用されているTN方式の液晶表示素子の構成成分として良好な特性、すなわち広い液晶相温度範囲並びに低い粘性を特徴とするものであったからである。さらにこれらの骨格の化合物は主として使用されているリタデーションを容易に達成できる光学的異方性値を有し、高速な応答を可能にする大きな弾性定数比を有していることが理由である。 The liquid crystal composition used in the device is preferably a compound having a good liquid crystal display temperature range that can cover the use temperature range. As a liquid crystal compound having a wide liquid crystal temperature range, several 6-membered ring structures connected in series are good in that they can simultaneously achieve physical, chemical stability and required liquid crystal properties. It is used as a component of a liquid crystal composition used in a display element. On the other hand, since around 1995, compounds having a halogenated phenyl group such as fluorobenzene and chlorobenzene have been frequently used. This is characterized by good characteristics as a component of a TN liquid crystal display element in which the cyclohexyl (ethyl) benzene structure as the mother skeleton is currently used, that is, a wide liquid crystal phase temperature range and low viscosity. This is because the. Further, these skeletal compounds mainly have an optical anisotropy value that can easily achieve the retardation used, and have a large elastic constant ratio that enables a high-speed response.
さらに、最近では末端にアルケニル基を有するシクロヘキシル(エチル)ベンゼン等の分子末端にアルケニルを有する化合物は最近ではカラーモニター用のTFT液晶組成物において、相溶性が良好で粘性が低く、組成物の透明点を低下させないなどの利点を持つことから多く用いられるようになってきている。
Furthermore, recently, compounds having alkenyl at the molecular end, such as cyclohexyl (ethyl) benzene having an alkenyl group at the end, have good compatibility and low viscosity in TFT liquid crystal compositions for color monitors. It has come to be used frequently because it has the advantage of not lowering the point.
これらシクロヘキシル(エチル)ベンゼン骨格を有する化合物の製造方法としては対応するシクロヘキサノンまたはシクヘキシルアセトアルデヒドとアリールグリニャール試薬を反応させて得られるベンジルアルコール誘導体を脱水してシクロヘキセン誘導体またはシクヘキシルビニル誘導体とし、これを水素化する方法が工業的に用いられている。この方法は水素化によって分解またはその他の官能基へ変換される置換基を有している基質を使用する場合にはきわめて不利である。すなわちクロロブロモベンゼンより調整されたグリニャール試薬や分子末端にアルケニルを有するシクロヘキサンノンを用いる場合には目的物が直接得られないので保護基を使用する必要がある。 As a method for producing these compounds having a cyclohexyl (ethyl) benzene skeleton, a benzyl alcohol derivative obtained by reacting the corresponding cyclohexanone or cyclohexylacetaldehyde and an aryl Grignard reagent is dehydrated to obtain a cyclohexene derivative or a cyclohexyl vinyl derivative. Hydrogenation methods are used industrially. This method is extremely disadvantageous when using substrates having substituents that are decomposed by hydrogenation or converted to other functional groups. That is, when a Grignard reagent prepared from chlorobromobenzene or cyclohexanenone having an alkenyl at the molecular end is used, the desired product cannot be obtained directly, so a protective group must be used.
一方シクロヘキサン環とベンゼン環あるいはシクロヘキシルエチル基とベンゼン環を直接反応させてシクロヘキシルベンゼンあるいはシクロヘキシルエチルベンゼンを合成する触媒的な手法は実用化のレベルには至っていない。 On the other hand, a catalytic method for synthesizing cyclohexylbenzene or cyclohexylethylbenzene by directly reacting a cyclohexane ring and a benzene ring or a cyclohexylethyl group with a benzene ring has not reached a practical level.
従来、アルキル基を有する芳香族化合物の位置選択的な合成方法として、ニッケルまたはパラジウム触媒存在下に、アルキル有機金属試薬とハロゲンアリールまたはアリールスルホン酸エステルとをカップリング反応させる方法が知られている。(Hayashi, T.; Konishi, M.; Kobori, Y.,; Kumada, M.; Higuchi, T.;Hirotsu, K., J.Am.Chem. Soc. 1984,106,158-163, Ogasawara, M.; Yoshida, K.,; Hayashi, T. Organometallics, 2000, 19, 1567-1571, Doherty, S.; Knight, J.; Robins, E.G.; Scanlan, T.H.;Champkin, P.A.Clegg, W.J.Am Soc. 2001, 123, 5110-5111).
しかしながらこの方法によれば複雑な構造を有するホスフィン配位子の添加が必須であり、かつ第二級アルキル基の構造によっては第二級アルキル基から第一級アルキル基への異性化を伴い、目的生成物を高収率で得ることができないという問題が有った。また、ニッケル触媒またはパラジウム触媒という毒性の高いあるいは高価な触媒が必要であると言う問題があり、大量合成への応用ができないという問題があった。
Conventionally, as a regioselective synthesis method of an aromatic compound having an alkyl group, a method of coupling an alkyl organometallic reagent with a halogen aryl or aryl sulfonate in the presence of a nickel or palladium catalyst is known. . (Hayashi, T .; Konishi, M .; Kobori, Y.,; Kumada, M .; Higuchi, T .; Hirotsu, K., J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 158-163, Ogasawara, M. ; Yoshida, K.,; Hayashi, T. Organometallics, 2000, 19, 1567-1571, Doherty, S .; Knight, J .; Robins, EG; Scanlan, TH; Champkin, PAClegg, WJAm Soc. 2001, 123, 5110-5111).
However, according to this method, it is essential to add a phosphine ligand having a complicated structure, and depending on the structure of the secondary alkyl group, there is isomerization from the secondary alkyl group to the primary alkyl group, There was a problem that the target product could not be obtained in high yield. In addition, there is a problem that a highly toxic or expensive catalyst such as a nickel catalyst or a palladium catalyst is necessary, and there is a problem that it cannot be applied to mass synthesis.
また、ハロゲン化アルキルまたはアルキルスルホン酸エステルと芳香族有機金属試薬からアルキル基を有する芳香族化合物を製造する方法としてジエン配位子存在かパラジウムを触媒としてハロゲン化アルキルまたはアルキルスルホン酸エステルと芳香族マグネシウム試薬をクロスカップリングさせる方法(Terao, J.; Naitoh, Y.; Kuniyasu, H.; Kambe, N. Chem Lett.200332,890-891)やジエン配位子存在下、銅やニッケルを触媒としてハロゲン化アルキルと芳香族マグネシウム試薬を触媒的にクロスカップリングさせる方法(Terao, J.; Ikumi, A.; Kuniyasu, H.;Kambe, N. J.Am.Chem.Soc.2003,125 5649-5647)
も知られている。
In addition, as a method for producing an aromatic compound having an alkyl group from an alkyl halide or an alkyl sulfonate ester and an aromatic organometallic reagent, an alkyl halide or an alkyl sulfonate ester and an aromatic compound using a diene ligand or palladium as a catalyst Method of cross-coupling magnesium reagent (Terao, J .; Naitoh, Y .; Kuniyasu, H .; Kambe, N. Chem Lett. 200332, 890-891) and copper and nickel in the presence of diene ligand Catalytic cross-coupling of alkyl halides and aromatic magnesium reagents (Terao, J .; Ikumi, A .; Kuniyasu, H .; Kambe, NJAm. Chem. Soc. 2003, 125 5649-5647)
Is also known.
そのほかにもトリシクロヘキシルホスフィンなどの嵩高いホスフィン配位子存在下、パラジウム触媒によるハロゲン化アルキルと芳香族亜鉛化合物、芳香族スズ化合物または芳香族珪素化合物との触媒的なカップリング反応(Zhou, J.; Fu, G.C. J.Am.Chem. Soc. 2003,125,12527-12530, Tang, H.; Menzel, K.; Fu, G.C. Angew. Chem., Int. Ed. 2003,42-5079-5082, Lee, J.-Y.; Fu, G.C. J.Am.Chem. Soc. 2003,125,5616-5617)も知られている。
しかしながらこれらの方法によって第二級アルキル基を導入する場合、脱離反応などの副反応によりアルケンが生じ、目的化合物が低収率でしか精製しないため、第二級アルキル置換基を有する芳香族化合物の合成には適用できないという問題があった。
また第二級ハロゲン化アルキルと芳香族有機金属化合物からアルキル基を有する芳香族化合物を製造する方法として、ニッケル触媒を用いた芳香族ホウ素化合物を第二級ハロゲン化アルキルと触媒的にクロスカップリング反応させるという方法も知られている、Zhou, J.; Fu, G.C. J. Am. Chem. Soc. 2004,126,1340-1341)。この方法によれば種々の第二級アルキル置換基を有する芳香族化合物が合成可能であるが、やはり毒性の高いニッケル触媒を用いねばならないなどの問題点は解決されていない。
In addition, in the presence of bulky phosphine ligands such as tricyclohexylphosphine, catalytic coupling reactions of alkyl halides with aromatic zinc compounds, aromatic tin compounds or aromatic silicon compounds (Zhou, J .; Fu, GCJAm.Chem. Soc. 2003,125,12527-12530, Tang, H .; Menzel, K .; Fu, GC Angew. Chem., Int. Ed. 2003,42-5079-5082, Lee, J.-Y .; Fu, GCJAm. Chem. Soc. 2003, 125, 5616-5617) is also known.
However, when a secondary alkyl group is introduced by these methods, an alkene is generated by a side reaction such as elimination reaction, and the target compound is purified only in a low yield. Therefore, an aromatic compound having a secondary alkyl substituent is used. There was a problem that it could not be applied to the synthesis of.
In addition, as a method of producing an aromatic compound having an alkyl group from a secondary alkyl halide and an aromatic organometallic compound, an aromatic boron compound using a nickel catalyst is catalytically cross-coupled with a secondary alkyl halide. A reaction method is also known, Zhou, J .; Fu, GCJ Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1340-1341). According to this method, aromatic compounds having various secondary alkyl substituents can be synthesized, but problems such as having to use a highly toxic nickel catalyst have not been solved.
また、触媒として廉価であり、かつ低毒性の鉄触媒を用いた方法としてハロゲン化アリールあるいはハロゲン化アルケニル等の不飽和有機ハロゲン化物あるいはアリルリン酸エステル等の求電子剤と、芳香族あるいはアルキルマグネシウム試薬、亜鉛試薬、またはマンガン試薬とをクロスカップリング反応させるという方法が知られている。(Furstner, A.; Leiter, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2002,41,609-612, Furstner, A.; Leiter, A.; Mendez, M.; Krause, H. J.Am.Chem.Soc. 2002,124,13856-13863, US 2003/0220498)。
この方法で第二級アルキルマグネシウム試薬とハロゲン化アリールから第二級アルキル置換基を有する芳香族化合物を合成することは可能である。しかしながら第二級アルキルマグネシウム試薬調整時にカルボニル基、シアノ基など多くの官能基が共存できないことに加えて、収率が50〜60%と低く、汎用の方法とはならない、また、この方法での反応条件下でハロゲン化アルキルと芳香族マグネシウム試薬を用いた場合、脱離反応等の副反応により、オレフィンの生成が優先し、目的生成物は低収率でしか生成しないという問題があった。
Further, as a method using an inexpensive and low-toxic iron catalyst as a catalyst, an electrophile such as an unsaturated organic halide such as aryl halide or alkenyl halide or allyl phosphate ester, and an aromatic or alkylmagnesium reagent A method of cross-coupling reaction with a zinc reagent or a manganese reagent is known. (Furstner, A .; Leiter, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2002,41,609-612, Furstner, A .; Leiter, A .; Mendez, M .; Krause, HJAm.Chem.Soc. 2002, 124,13856-13863, US 2003/0220498).
By this method, it is possible to synthesize an aromatic compound having a secondary alkyl substituent from a secondary alkylmagnesium reagent and an aryl halide. However, in addition to the fact that many functional groups such as a carbonyl group and a cyano group cannot coexist when preparing the secondary alkyl magnesium reagent, the yield is as low as 50 to 60%, which is not a general-purpose method. When an alkyl halide and an aromatic magnesium reagent are used under the reaction conditions, there is a problem that the production of the olefin is given priority due to side reactions such as elimination reaction, and the target product is produced only in a low yield.
また触媒量のN,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)を配位子として有する鉄錯体触媒を用いてハロゲン化アルキルと芳香族マグネシウム試薬とのカップリング反応を行う方法が知られている(Martin, R.; Furstner, A. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2004,43,3955-3957) しかしながら、この方法によればハロゲン化アルキルとして塩化物、フッ化物を用いた場合には全く反応が進まないという問題があった。 Also known is a method of performing a coupling reaction between an alkyl halide and an aromatic magnesium reagent using an iron complex catalyst having a catalytic amount of N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TMEDA) as a ligand. (Martin, R .; Furstner, AA Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 3955-3957) However, according to this method, when chlorides and fluorides are used as alkyl halides, Had the problem that the reaction did not proceed at all.
さらに触媒として三価の鉄アセチルアセトナートと錯体を用い、ジアミン配位子を使用せずに溶媒をテトラヒドロフラン(THF)からジエチルエーテルに変えた以外は上記と同様の方法でカップリング反応を行う方法も知られている。(Nagano, T.; Hayashi, T. Org. Lett. 2004, 6 ,1297-1299)。しかしながら、この方法においてもハロゲン化アルキルとして、塩化物、フッ化物を用いた場合には全く反応が進行しないという問題点が有った。のみならず、収率は一般に低く、実用的方法とはいえない。
このため、大量合成が可能であり、かつ安全性の高い方法で多種多様なシクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルエチルベンゼン等の芳香族化合物を高収率で得る方法が望まれていた。
Further, a method of performing a coupling reaction in the same manner as described above, except that trivalent iron acetylacetonate and a complex are used as a catalyst and the solvent is changed from tetrahydrofuran (THF) to diethyl ether without using a diamine ligand. Is also known. (Nagano, T .; Hayashi, T. Org. Lett. 2004, 6, 1297-1299). However, this method also has a problem that the reaction does not proceed at all when chloride or fluoride is used as the alkyl halide. In addition, the yield is generally low, which is not a practical method.
For this reason, there has been a demand for a method for obtaining a large variety of aromatic compounds such as cyclohexylbenzene and cyclohexylethylbenzene in a high yield by a highly safe method capable of mass synthesis.
従来の製造方法は、下記の文献などに開示されている。
本発明の目的は、上記した従来技術が有する課題を解消し、精製が可能で、転化率の高い、液晶化合物または液晶化合物の合成中間体として有用な芳香族化合物の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a process for producing an aromatic compound that is useful as a liquid crystal compound or a synthesis intermediate of a liquid crystal compound, which eliminates the problems of the conventional techniques described above, can be purified, and has a high conversion rate. is there.
本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ジアミン化合物および鉄触媒を用いることにより、下記式Iで示される脱離基を有する化合物と下記式IIで示される有機金属化合物から、高選択的かつ高収率で、下記式IIIで示される芳香族化合物を簡便に製造する方法を見いだし、本発明を完成した。また、本発明の製造方法による生成物は通常工業的に用いられる蒸留等の操作によって容易に単離精製が可能である。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that by using a diamine compound and an iron catalyst, from a compound having a leaving group represented by the following formula I and an organometallic compound represented by the following formula II, The present invention was completed by finding a method for easily producing an aromatic compound represented by the following formula III in a selective and high yield. Further, the product obtained by the production method of the present invention can be easily isolated and purified by an operation such as distillation which is usually used industrially.
本発明の長所は、精製が可能で、転化率の高い、液晶化合物または液晶化合物の合成中間体として有用な芳香族化合物の製造方法であることである。本発明の製造方法を用いることにより、液晶化合物または液晶化合物の合成原料として有用な芳香族化合物を簡便に、高選択的かつ高収率で製造することができる。本方法は通常用いられている方法と比較して副生成物が少ない点においても優れている。 The advantage of the present invention is that it is a method for producing a liquid crystal compound or an aromatic compound useful as a synthesis intermediate of a liquid crystal compound, which can be purified and has a high conversion rate. By using the production method of the present invention, a liquid crystal compound or an aromatic compound useful as a raw material for synthesizing a liquid crystal compound can be easily produced with high selectivity and high yield. This method is also superior in that there are few by-products as compared to the commonly used method.
すなわち、本発明は式Iで示される化合物と式IIで示される化合物との2種の化合物をジアミンおよび鉄塩触媒存在下に反応させることを特徴とする式IIIで示される芳香族化合物の製造方法である。 That is, the present invention provides the production of an aromatic compound represented by the formula III, which comprises reacting a compound represented by the formula I and a compound represented by the formula II in the presence of a diamine and an iron salt catalyst. Is the method.
本発明は、下記の項などである。
[1] 式Iで示される化合物と式IIで示される化合物との2種の化合物をジアミン化合物および鉄触媒存在下に反応させることを特徴とする式IIIで示される芳香族化合物の製造方法。
The present invention includes the following items.
[1] A process for producing an aromatic compound represented by formula III, comprising reacting two compounds of a compound represented by formula I and a compound represented by formula II in the presence of a diamine compound and an iron catalyst.
(式中、環Aは独立して、1,4−フェニレン、一つ以上の−Hが−Fで置き換えられた1,4−フェニレン、一つ以上の−CH=が−N=で置き換えられた1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、一つまたは連続しない二つの−CH2−が−O−または−S−で置き換えられた1,4−シクロヘキシレン、または1,4−シクロヘキセニレンであり;R1は−Hまたは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキル中の一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−は−O−、−S−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、またこのアルキル中の一つ以上の−Hは−Fで置き換えられてもよく;Zは独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、または−C≡C−であり;Xはアリールスルホニルオキシ、アルキルスルホニルオキシまたは1つ以上の−Hが−Fで置き換えられたアルキルスルホニルオキシであり;nは0〜3の整数であり、mは0または2であり;
MはLi、MgBr、MgCl、ZnBr、ZnCl、SnCl、またはSnBrであり;L1、L2およびL3は独立して−Hまたは−Fであり;R2は−H、ハロゲン、炭素数1〜15のアルキル、または式IIaで示される基であり、このアルキル中の一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−は−O−、−S−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、またこのアルキル中の一つ以上の−Hは−Fで置き換えられてもよい。)
Wherein ring A is independently 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which one or more —H is replaced with —F, and one or more —CH═ is replaced with —N═. 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexylene in which one or two discontinuous —CH 2 — is replaced by —O— or —S—, or 1,4-cyclohexyl R 1 is —H or alkyl having 1 to 15 carbons, and one or two or more consecutive —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S— or —CH═. One or more —H in the alkyl may be replaced by —F; Z is independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O; -, - OCH 2 -, - COO -, - OCO -, - CF 2 O , -OCF 2 -, - CH = CH-, or a -C≡C-; X is an arylsulfonyloxy, alkylsulfonyloxy alkylsulfonyloxy or one or more -H is replaced with -F; n is an integer from 0 to 3 and m is 0 or 2;
M is Li, MgBr, MgCl, ZnBr, ZnCl, SnCl, or SnBr; L 1 , L 2, and L 3 are independently —H or —F; R 2 is —H, halogen, carbon number 1 ˜15 alkyl, or a group of formula IIa, wherein one or two or more consecutive —CH 2 — in the alkyl is replaced by —O—, —S— or —CH═CH—. One or more -H in the alkyl may be replaced by -F. )
(式中、Gは単結合、−CH2CH2−、−CH2O−または−OCH2−であり;L4およびL5は独立して−Hまたは−Fであり;R3は−H、ハロゲン、または炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキル中の一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−は−O−、−S−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、またこのアルキル中の一つ以上の−Hは−Fで置き換えられてもよい。)
Wherein G is a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O— or —OCH 2 —; L 4 and L 5 are independently —H or —F; R 3 is — H, halogen, or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, wherein one or two or more consecutive —CH 2 — in the alkyl are replaced by —O—, —S— or —CH═CH—. And one or more -H in the alkyl may be replaced by -F.)
[2] 式Iにおいて、環Aが独立して、モノフルオロ−1,4−フェニレン、ジフルオロ−1,4−フェニレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;R1が−H、炭素数1〜15のアルキル、炭素数1〜14のアルコキシ、または炭素数1〜16のアルケニルであり;Zが独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH=CH−、または−C≡C−であり;nは0〜2の整数であり;
式IIにおいて、L1、L2およびL3は独立してHまたはFであり;R2は−H、−F、炭素数1〜15のアルキル、炭素数1〜14のアルコキシ、または炭素数1〜16のアルケニル、または式IIaで示される基であり;
式IIaにおいて、R3は−H、−F、炭素数1〜15のアルキル、炭素数1〜14のアルコキシ、または炭素数1〜16のアルケニルである、
項[1]記載の芳香族化合物の製造方法。
[2] In formula I, ring A is independently monofluoro-1,4-phenylene, difluoro-1,4-phenylene, 1,4-phenylene, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5. - diyl, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, be a 1,3-dioxane-2,5-diyl or tetrahydropyran-2,5-diyl,; R 1 is -H, carbon atoms 1 to 15 alkyl, C 1 to C 14 alkoxy, or C 1 to C 16 alkenyl; Z is independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —. , -CH = CH-, or -C≡C-; n is an integer from 0 to 2;
In Formula II, L 1 , L 2 and L 3 are independently H or F; R 2 is —H, —F, C 1-15 alkyl, C 1-14 alkoxy, or C 1-16 alkenyl, or a group of formula IIa;
In Formula IIa, R 3 is —H, —F, C 1-15 alkyl, C 1-14 alkoxy, or C 1-16 alkenyl.
The manufacturing method of the aromatic compound of item [1].
[3] 式Iにおいて、環Aが1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;R1が−H、炭素数1〜15のアルキル、または炭素数1〜16のアルケニルであり;Zが独立して単結合または−CH2CH2−であり;nは0または1であり;
式IIにおいて、MがLi、MgBr、MgCl、ZnBr、またはZnClであり;R2は−H、−F、炭素数1〜15のアルキル、炭素数1〜14のアルコキシ、または炭素数1〜16のアルケニル、または式IIaで示される基であり;
式IIaにおいて、R3が−H、−F、炭素数1〜15のアルキル、炭素数1〜14のアルコキシ、または炭素数1〜16のアルケニルである、
項[1]記載の芳香族化合物の製造方法。
[3] In the formula I, ring A is 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; R 1 is —H, carbon number 1 ˜15 alkyl, or alkenyl having 1 to 16 carbon atoms; Z is independently a single bond or —CH 2 CH 2 —; n is 0 or 1;
In Formula II, M is Li, MgBr, MgCl, ZnBr, or ZnCl; R 2 is —H, —F, C 1-15 alkyl, C 1-14 alkoxy, or C 1-16 Or a group of formula IIa;
In Formula IIa, R 3 is —H, —F, C 1-15 alkyl, C 1-14 alkoxy, or C 1-16 alkenyl.
The manufacturing method of the aromatic compound of item [1].
[4] 式Iにおいて、Xがメタンスルホニルオキシ、パラトルエンスルホニルオキシまたはトリフルオロメタンスルホニルオキシである項[1]〜[3]のいずれか1項に記載の芳香族化合物の製造方法。 [4] The method for producing an aromatic compound according to any one of items [1] to [3], wherein in formula I, X is methanesulfonyloxy, paratoluenesulfonyloxy, or trifluoromethanesulfonyloxy.
[5] 鉄触媒が鉄塩または鉄錯体である項[1]〜[4]のいずれか1項に記載の芳香族化合物の製造方法。 [5] The method for producing an aromatic compound according to any one of items [1] to [4], wherein the iron catalyst is an iron salt or an iron complex.
[6] 鉄触媒が鉄塩である項[1]〜[4]のいずれか1項に記載の芳香族化合物の製造方法。 [6] The method for producing an aromatic compound according to any one of items [1] to [4], wherein the iron catalyst is an iron salt.
[7] ジアミン化合物がテトラアルキルエチレンジアミン、テトラアルキルプロピレンジアミン、テトラアルキルエチレンジアミンの金属塩錯体、およびテトラアルキルプロピレンジアミンの金属塩錯体から選ばれる1つ以上である項[1]〜[6]のいずれか1項に記載の芳香族化合物の製造方法。 [7] Any of items [1] to [6], wherein the diamine compound is one or more selected from tetraalkylethylenediamine, tetraalkylpropylenediamine, a metal salt complex of tetraalkylethylenediamine, and a metal salt complex of tetraalkylpropylenediamine. A process for producing the aromatic compound according to claim 1.
[8] ジアミン化合物がテトラメチルエチレンジアミンおよび/またはその金属塩錯体である項[1]〜[6]のいずれか1項に記載の芳香族化合物の製造方法。 [8] The method for producing an aromatic compound according to any one of items [1] to [6], wherein the diamine compound is tetramethylethylenediamine and / or a metal salt complex thereof.
[9] ジアミン化合物がテトラメチルエチレンジアミンの金属塩錯体である項[1]〜[6]のいずれか1項に記載の芳香族化合物の製造方法。 [9] The method for producing an aromatic compound according to any one of items [1] to [6], wherein the diamine compound is a metal salt complex of tetramethylethylenediamine.
式IにおけるR1、式IIにおけるR2、および式IIaにおけるR3は、−H、ハロゲンまたは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキル中の一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−は−O−、−S−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、またこのアルキル中の一つ以上の−Hは−Fで置き換えられてもよい。R1、R2およびR3のアルキルとしては、メチル、エチル、n−プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、およびペンタデシル等の直鎖状アルキル、並びに2−メチルブチル、2−オクチル、および3,3−ジメチルノニル等の分岐アルキルが挙げられる。 R 1 in Formula I, R 2 in Formula II, and R 3 in Formula IIa are —H, halogen, or alkyl having 1 to 15 carbons, and one or two or more non-continuous —CH in the alkyl. 2- may be replaced with -O-, -S- or -CH = CH-, and one or more -H in the alkyl may be replaced with -F. Examples of the alkyl of R 1 , R 2 and R 3 include linear alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl and pentadecyl, And branched alkyl such as 2-methylbutyl, 2-octyl, and 3,3-dimethylnonyl.
一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−が−CH=CH−および−O−で置き換えられてもよいアルキルの例としては、2−プロペニルオキシおよび2−ブテニルオキシ等のアルケニルオキシ、並びにビニルオキシメチルおよび3−ブテニルオキシメチル等のアルケニルオキシアルキルが挙げられる。一つ以上の−Hが−Fで置き換えられてもよいアルキルの例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、1,1,2−トリフルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、1,2,2−トリフルオロプロピル、4,4,6,6−テトラフルオロブチルおよび3,3,4,4,5,5,6,6−オクタフルオロオクチル等のフルオロアルキルが挙げられる。 Examples of alkyl in which one or two or more consecutive —CH 2 — may be replaced by —CH═CH— and —O— include alkenyloxy such as 2-propenyloxy and 2-butenyloxy, and vinyl. And alkenyloxyalkyl such as oxymethyl and 3-butenyloxymethyl. Examples of alkyl where one or more -H may be replaced by -F include fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, 1,1,2-trifluoroethyl, 2,2-difluoroethyl, pentafluoro And fluoroalkyl such as ethyl, 1,2,2-trifluoropropyl, 4,4,6,6-tetrafluorobutyl and 3,3,4,4,5,5,6,6-octafluorooctyl. .
一つ以上の−Hが−Fで置き換えられ、同時に、一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−が−O−で置き換えられてもよいアルキルの例としては、トリフルオロメトキシ、2,2−ジフルオロエトキシ、ペンタフルオロエトキシ、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルオキシおよびパ−フルオロヘキシルオキシ等のフルオロアルコキシが挙げられる。一つ以上の−Hが−Fで置き換えられ、同時に、一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−が−CH=CH−で置き換えられてもよいアルキルの例としては、2,2−ジフルオロビニル、3,3−ジフルオロ−2−プロペニルおよび4,4−ジフルオロ−3−ブテニル等のフルオロアルケニルが挙げられる。
ハロゲンとしてはフッ素、塩素、臭素が挙げられる。
Examples of alkyl in which one or more —H is replaced by —F and one or two or more consecutive —CH 2 — may be replaced by —O— include trifluoromethoxy, 2, Examples include fluoroalkoxy such as 2-difluoroethoxy, pentafluoroethoxy, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyloxy and perfluorohexyloxy. Examples of alkyl in which one or more —H may be replaced with —F and one or two or more consecutive —CH 2 — may be replaced with —CH═CH— include 2,2- And fluoroalkenyl such as difluorovinyl, 3,3-difluoro-2-propenyl and 4,4-difluoro-3-butenyl.
Halogen includes fluorine, chlorine and bromine.
式IにおけるXは、ハロゲン、アリールスルホニルオキシ、アルキルスルホニルオキシまたは1つ以上の−Hが−Fで置き換えられたアルキルスルホニルオキシである。Xがアリールスルホニルオキシの例としては、ベンゼンスルホニルオキシおよびパラトルエンスルホニルオキシ等が挙げられる。アルキルスルホニルオキシの例としては、メタンスルホニルオキシ等が挙げられる。1つ以上の−Hが−Fで置き換えられたアルキルスルホニルオキシの例としては、フルオロメタンスルホニルオキシ、ジフルオロメタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ、フルオロエタンスルホニルオキシ、トリフルオロエタンスルホニルオキシ、パーフルオロエタンスルホニルオキシ等が挙げられる。 X in formula I is halogen, arylsulfonyloxy, alkylsulfonyloxy or alkylsulfonyloxy in which one or more —H is replaced by —F. Examples of X being arylsulfonyloxy include benzenesulfonyloxy and paratoluenesulfonyloxy. Examples of alkylsulfonyloxy include methanesulfonyloxy. Examples of alkylsulfonyloxy in which one or more —H is replaced by —F include fluoromethanesulfonyloxy, difluoromethanesulfonyloxy, trifluoromethanesulfonyloxy, fluoroethanesulfonyloxy, trifluoroethanesulfonyloxy, perfluoroethane And sulfonyloxy.
環A、としては1,4−フェニレン、2−フルオロー1,4−フェニレン、2、3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル等が挙げられる。 Ring A includes 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 3,5-difluoro-1,4-phenylene, and 1,4-cyclo Examples include xylene, 1,4-cyclohexylenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl and the like.
本発明で用いる鉄触媒としては二価または三価のものが好ましい。二価の鉄塩としては、酢酸鉄(II)、臭化鉄(II)、塩化鉄(II)、ヨウ化鉄(II)、フッ化鉄(II)、シュウ酸鉄(II)、鉄フタロシアニン(II)、硫酸鉄(II)、硫化鉄(II)、等が好ましく、三価の鉄塩としては鉄、酢酸鉄(III)、臭化鉄(III)、塩化鉄(III)、ヨウ化鉄(III)、フッ化鉄(III)、シュウ酸鉄(III)、鉄フタロシアニン(III)、硫酸鉄(III)、硫化鉄(III)、硝酸鉄(III)等が好ましい。 The iron catalyst used in the present invention is preferably a divalent or trivalent catalyst. Divalent iron salts include iron (II) acetate, iron (II) bromide, iron (II) chloride, iron (II) iodide, iron (II) fluoride, iron (II) oxalate, iron phthalocyanine (II), iron sulfate (II), iron sulfide (II), etc. are preferred, and trivalent iron salts include iron, iron acetate (III), iron bromide (III), iron chloride (III), and iodide. Iron (III), iron fluoride (III), iron oxalate (III), iron phthalocyanine (III), iron sulfate (III), iron sulfide (III), iron nitrate (III) and the like are preferable.
鉄触媒が鉄錯体である場合には配位子としてはカルボニル、ハロゲン原子、シッフ塩基、ポリアミン、ジメチルホルムアミド等が好ましい。これら鉄錯体の具体例としては一価のカルボニル鉄錯体[FeCp(CO)2]2、二価の中性シッフ塩基錯体(2,6-Bis[1-(2,6-dialkylmethylphenylimino)ethyl]pyridine iron(II) chloride等)、三価のカチオン性テトラミン錯体、または三価のジメチルホルムアミド錯体等を使用することができる。本発明の鉄触媒は取り扱いが容易で入手が容易な点から鉄塩であることが好ましく、特にFeCl3であることが好ましい。本発明による芳香族化合物の製造方法においてはアミン化合物を添加剤として用いることができる。本発明においてアミン化合物を添加することにより、副生成物の発生を低減することができる。 When the iron catalyst is an iron complex, the ligand is preferably carbonyl, halogen atom, Schiff base, polyamine, dimethylformamide or the like. Specific examples of these iron complexes include monovalent carbonyl iron complexes [FeCp (CO) 2 ] 2 , divalent neutral Schiff base complexes (2,6-Bis [1- (2,6-dialkylmethylphenylimino) ethyl] pyridine iron (II) chloride), a trivalent cationic tetramine complex, a trivalent dimethylformamide complex, or the like can be used. The iron catalyst of the present invention is preferably an iron salt from the viewpoint of easy handling and availability, and FeCl 3 is particularly preferable. In the method for producing an aromatic compound according to the present invention, an amine compound can be used as an additive. By adding an amine compound in the present invention, generation of by-products can be reduced.
使用されるアミン化合物としては3置換アミン化合物、またはジアミン化合物等が用いられるが特に二座配位子として使用可能であることが好ましく、特にN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン等の一分子中にアミノ基を二つ有する化合物がより好ましい。 As the amine compound to be used, a trisubstituted amine compound, a diamine compound, or the like is used, but it is particularly preferable that it can be used as a bidentate ligand, in particular, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, A compound having two amino groups in one molecule such as N, N, N ′, N′-tetramethylpropylenediamine is more preferable.
本発明においてアミン化合物の量は上記式IIで示される化合物1モルに対して0.5等量〜10等量の範囲で有れば、収率が良好な点で好ましく、より好ましくは1〜3等量の範囲であり、さらにより好ましくは1〜2等量の範囲である。 In the present invention, the amount of the amine compound is preferably in the range of 0.5 equivalent to 10 equivalents relative to 1 mol of the compound represented by the above formula II, in terms of good yield, more preferably 1 to 1 equivalent. It is in the range of 3 equivalents, and more preferably in the range of 1 to 2 equivalents.
また、本発明において、アミン化合物は適切な金属塩との錯体を用いてもよく、使用される金属塩としては、ハロゲン化遷移金属、またはハロゲン化典型元素であってもよく、好ましくはハロゲン化亜鉛、ハロゲン化銅、ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化ニッケル等から選択される金属塩が挙げられる。さらにはこれら金属塩のうちハロゲンとしてヨウ素である化合物を使用するのが好ましく、特に好ましいのはヨウ化亜鉛である。これら金属塩の使用量はジアミンに対して0.5〜3等量の範囲であることが好ましく、反応を阻害しない点でほぼ1等量であることがより好ましい。
これら金属塩はジアミン化合物とあらかじめ混合して錯化させておくことも可能である。
In the present invention, the amine compound may be a complex with an appropriate metal salt, and the metal salt used may be a halogenated transition metal or a typical halogenated element, preferably a halogenated Examples thereof include metal salts selected from zinc, copper halide, magnesium halide, nickel halide and the like. Further, among these metal salts, it is preferable to use a compound which is iodine as a halogen, and zinc iodide is particularly preferable. The amount of these metal salts used is preferably in the range of 0.5 to 3 equivalents relative to the diamine, and more preferably about 1 equivalent in terms of not inhibiting the reaction.
These metal salts can be mixed with a diamine compound in advance to be complexed.
本発明において典型的には式IIで示される芳香族有機金属化合物と上述のアミン化合物またはアミン化合物と金属塩の混合物とを式Iで示される化合物と鉄触媒とを有する溶液に添加して攪拌する。あるいは式IIで示される芳香族有機金属化合物を式Iで示される化合物と鉄触媒とアミン化合物とを有する溶液に添加して攪拌する。 In the present invention, typically, an aromatic organometallic compound represented by the formula II and the above-described amine compound or a mixture of an amine compound and a metal salt are added to a solution having the compound represented by the formula I and an iron catalyst and stirred. To do. Alternatively, the aromatic organometallic compound represented by the formula II is added to the solution having the compound represented by the formula I, the iron catalyst, and the amine compound and stirred.
また、これらの鉄触媒は四塩化チタン、三フッ化硼素ジエチルエーテル錯体等のルイス酸存在下に実施することも可能である。この場合のルイス酸の添加量は鉄塩に対して0.1〜200モル%の範囲であることが好ましく、反応収率がよい点で鉄塩に対し、3〜10モル%の範囲がより好ましい。 These iron catalysts can also be carried out in the presence of a Lewis acid such as titanium tetrachloride or boron trifluoride diethyl ether complex. In this case, the addition amount of Lewis acid is preferably in the range of 0.1 to 200 mol% with respect to the iron salt, and more preferably in the range of 3 to 10 mol% with respect to the iron salt in terms of good reaction yield. preferable.
また、これらの鉄触媒は塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム等のリチウム塩と混合して用いてもよい。この場合のリチウム塩の添加量は鉄塩に対して10〜200モル%の範囲であることが好ましく、反応収率が良い点で鉄塩に対し等モル(100モル%)程度がより好ましい。 These iron catalysts may be used by mixing with lithium salts such as lithium chloride, lithium bromide and lithium iodide. In this case, the addition amount of the lithium salt is preferably in the range of 10 to 200 mol% with respect to the iron salt, and more preferably about equimolar (100 mol%) with respect to the iron salt in terms of good reaction yield.
本発明で用いる鉄触媒の添加量は本発明の効果を妨げなければ特に制限はされないが、式Iで示される化合物に対し0.5〜200モル%の範囲であることが好ましい。より好ましくは1〜100モル%の範囲であり、さらに好ましくは5〜50モル%の範囲であり、特に好ましくは10〜30モル%の範囲である。 The addition amount of the iron catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not hindered, but is preferably in the range of 0.5 to 200 mol% with respect to the compound represented by the formula I. More preferably, it is the range of 1-100 mol%, More preferably, it is the range of 5-50 mol%, Most preferably, it is the range of 10-30 mol%.
本発明の製造方法で用いられる反応溶媒は、反応自体を阻害しないものであればよい。ペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびオクタン等の炭化水素、トルエンおよびベンゼン等の芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、および三級ブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、並びにジメチルホルムアミドおよびN−メチルピロリジノン等のアミド類等の一般的な溶媒から選択して、単独でまたは複数の溶媒を混合して用いることができる。特に式IIの有機金属試薬を調整する際に用いられた溶媒をそのまま用いることが、操作を簡便にする点で好ましい。 The reaction solvent used in the production method of the present invention may be any one that does not inhibit the reaction itself. Hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and octane, aromatic hydrocarbons such as toluene and benzene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and tertiary butyl methyl ether, and dimethylformamide and N-methylpyrrolidinone These can be selected from general solvents such as amides, and can be used alone or as a mixture of a plurality of solvents. In particular, it is preferable to use the solvent used in preparing the organometallic reagent of the formula II as it is because the operation is simple.
本発明の反応は、適切な反応温度条件にて行われることが望ましい。すなわち、−78℃から使用される溶媒の沸点の間で行われることが、操作を簡便にする点で好ましい。反応速度と副生成物の生成量とのバランスを考慮すると、−20℃から50℃の間で反応が行われるのがより好ましい。本発明の反応は大気中でも行えるが、窒素およびアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。 It is desirable that the reaction of the present invention is carried out under appropriate reaction temperature conditions. That is, it is preferably performed between −78 ° C. and the boiling point of the solvent used from the viewpoint of simplifying the operation. In consideration of the balance between the reaction rate and the amount of by-products generated, it is more preferable that the reaction is carried out between -20 ° C and 50 ° C. Although the reaction of the present invention can be carried out in the air, it is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon.
いずれの場合も収率を高める観点から、添加はゆっくりと実施することが好ましい。滴下の速度は反応のスケールにも依存するが、例えば式Iで示される化合物の量が50mmol程度の場合には芳香族有機金属化合物式IIの溶液を1mmol/分程度の速度で加えることが、転化率を良好にする点で好ましく、式Iでされる化合物の量が1mmol程度の場合には芳香族有機金属化合物、式IIの溶液を0.06mmol/分程度で添加することが好ましい。 In any case, from the viewpoint of increasing the yield, the addition is preferably carried out slowly. Although the rate of dropping depends on the scale of the reaction, for example, when the amount of the compound represented by formula I is about 50 mmol, the solution of the aromatic organometallic compound formula II is added at a rate of about 1 mmol / min. It is preferable from the viewpoint of improving the conversion rate. When the amount of the compound represented by formula I is about 1 mmol, it is preferable to add the aromatic organometallic compound and the solution of formula II at about 0.06 mmol / min.
本発明の製造方法では、通常の化学操作で用いられる方法により、反応終了後の反応系から生成物を単離することができる。たとえば、反応液に水を加えて未反応の式IIで示される有機金属試薬を失活させた後、有機溶媒で反応系から抽出することができる。反応生成物は必要に応じて再結晶、蒸留、シリカゲルクロマトグラフィー等の精製操作を単独またはこれらを組み合わせて行うことによって、より純度の高い状態にすることもできる。あるいは反応生成物を精製することなく官能基を変換し、より精製が容易な化合物に変換した後上述した精製操作を単独またはこれらを組み合わせて行うことにより望ましい化合物を得ることもできる。 In the production method of the present invention, the product can be isolated from the reaction system after completion of the reaction by a method used in ordinary chemical operation. For example, water can be added to the reaction solution to deactivate the unreacted organometallic reagent represented by Formula II, and then extracted from the reaction system with an organic solvent. The reaction product can be brought into a higher purity state by performing purification operations such as recrystallization, distillation, silica gel chromatography or the like alone or in combination as necessary. Alternatively, the desired compound can be obtained by converting the functional group without purifying the reaction product, converting the functional group to a compound that is easier to purify, and then performing the above-described purification operation alone or in combination.
本発明の原料である式Iの化合物は、対応するアルコール誘導体から第四版・実験化学講座(社団法人日本化学会編・丸善出版社)等に記載された、一般的に知られた簡便な方法で合成できる。すなわち、Xがスルホニルオキシである化合物は、式I(X=OH)で示されるアルコールをトリエチルアミン、ジエチルアミン、ピリジンおよびジメチルアミノピリジン等のアミン系塩基存在下に置換スルホニルクロリドまたはスルホン酸無水物と反応させることによって高収率で合成される。 The compound of the formula I which is a raw material of the present invention is a generally known and simple method described in the fourth edition, experimental chemistry course (edited by the Chemical Society of Japan, Maruzen Publishing Co., Ltd.) from the corresponding alcohol derivative. It can be synthesized by the method. That is, a compound in which X is sulfonyloxy is obtained by reacting an alcohol represented by the formula I (X = OH) with a substituted sulfonyl chloride or sulfonic anhydride in the presence of an amine base such as triethylamine, diethylamine, pyridine and dimethylaminopyridine. Is synthesized in a high yield.
本発明の原料である式Iおよび式IIの有機金属化合物は、対応する式II(M=ハロゲン)のハロゲン化物を一般的な手法に基づいて金属マグネシウム、金属リチウム等と反応させることによって調製される。あるいはこれらのハロゲン化物をアルキルリチウム等の溶液で処理することによって調製される。調製された有機金属化合物をさらに金属交換反応によって異種金属に変換することによっても調製される。式IIの試薬は調製後単離することなく、調製された溶液のまま次の反応に用いることが、操作を簡便にする点で好ましい。そのため、式IIの試薬の調製は、芳香族化合物の合成反応を阻害しない溶媒を用いて行うことが好ましい。すなわち、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびオクタン等の炭化水素、トルエンおよびベンゼン等の芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンおよび三級ブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、並びにジメチルホルムアミドおよびN−メチルピロリジノン等のアミド類等の一般的な溶媒から選択して、単独でまたは複数の溶媒を混合して用いて、式IIの試薬を調製することが好ましい。 The organometallic compounds of formula I and formula II, which are the raw materials of the present invention, are prepared by reacting the corresponding halide of formula II (M = halogen) with metal magnesium, metal lithium, etc. based on general techniques. The Alternatively, it is prepared by treating these halides with a solution such as alkyl lithium. It is also prepared by converting the prepared organometallic compound into a different metal by a metal exchange reaction. The reagent of formula II is preferably used in the next reaction as it is without being isolated after preparation in terms of simplifying the operation. Therefore, the reagent of formula II is preferably prepared using a solvent that does not inhibit the synthesis reaction of the aromatic compound. That is, hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and octane, aromatic hydrocarbons such as toluene and benzene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and tertiary butyl methyl ether, and dimethylformamide and N-methylpyrrolidinone It is preferable to prepare a reagent of formula II by selecting from general solvents such as amides, etc., alone or in combination with a plurality of solvents.
実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例中に記載の生成物のNMRスペクトルはVarian社製Mercury VX300MHzを用い、TMSを内部標準として測定して得られたδの値を示した。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The NMR spectra of the products described in the examples showed the value of δ obtained by measuring Mercury VX300 MHz manufactured by Varian and using TMS as an internal standard.
[実施例1]
4’−(4−フルオロフェニル)−4−ペンチルビシクロヘキシル(式IIIにおいて、R1=n−C5H11、環A=シクロヘキシレン、Z=単結合、L1=L2=L3=H、R2=F、n=1、およびm=0)の合成
[Example 1]
4 ′-(4-Fluorophenyl) -4-pentylbicyclohexyl (in formula III, R 1 = n—C 5 H 11 , ring A = cyclohexylene, Z = single bond, L 1 = L 2 = L 3 = H, R 2 = F, n = 1, and m = 0)
ヨウ化亜鉛・テトラメチルエチレンジアミン錯体(326mg、0.75mmol)、ヨウ化リチウム(100mg、0.75mmol)をp−フルオロフェニルマグネシウムブロミド(1.03M,THF溶液、1.46ml、1.50mmol)に加え、0℃で20分間攪拌した。得られた懸濁液に4−(4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル p−トルエンスルホネート(203mg、0.5mmol)を加え、塩化鉄(II)(0.1M,THF溶液、0.25ml、0.025mmol)を0℃で滴下した。反応混合物を25℃、48時間攪拌し、さらに40℃で12時間攪拌した。反応終了後、溶液を飽和塩化アンモニウムにてクエンチしたのち、混合物をフロリジルパッドで濾過して減圧下に濃縮して、得られたものをシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて単離精製し、表題化合物(96mg、収率58%、トランス/シス=64/36)を得た。 Zinc iodide-tetramethylethylenediamine complex (326 mg, 0.75 mmol) and lithium iodide (100 mg, 0.75 mmol) were added to p-fluorophenylmagnesium bromide (1.03 M, THF solution, 1.46 ml, 1.50 mmol). In addition, the mixture was stirred at 0 ° C. for 20 minutes. 4- (4-Pentylcyclohexyl) cyclohexyl p-toluenesulfonate (203 mg, 0.5 mmol) was added to the resulting suspension, and iron (II) chloride (0.1 M, THF solution, 0.25 ml, 0.025 mmol) was added. ) Was added dropwise at 0 ° C. The reaction mixture was stirred at 25 ° C. for 48 hours, and further stirred at 40 ° C. for 12 hours. After completion of the reaction, the solution was quenched with saturated ammonium chloride, the mixture was filtered through a Florisil pad and concentrated under reduced pressure, and the resulting product was isolated and purified using silica gel column chromatography to give the title compound ( 96 mg, yield 58%, trans / cis = 64/36).
1H−NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.25-7.10 (m, 2H), 7.03-6.90 (m, 2H), 2.62 (quint, J = 6.9 Hz, 0.36H), 2.42 (tt, J = 12.3 Hz, 3.0 Hz, 0.64H), 2.05-0.75 (m, 30H).;
13C−NMR (75.5 MHz) δ 161.2 (d, J = 243 Hz, trans-isomer), 161.1 (d, J = 243 Hz, cis-isomer), 143.5 (d, J = 2.9 Hz, trans-isomer), 143.0 (d, J = 3.2 Hz, cis-isomer), 128.3 (d, J = 7.5 Hz, 2C, cis-isomer), 128.0 (d, J = 7.8 Hz, 2C, trans-isomer), 114.9 (d, J = 20.9 Hz, 2C, trans-isomer), 114.8 (d, J = 20.9 Hz, 2C, cis-isomer), 44.2 (s), 43.7 (s), 43.2 (s), 42.3 (s), 39.7 (s), 38.2 (s), 38.0 (s), 37.7 (s), 37.6 (s), 37.4 (s), 35.0 (s), 33.9 (s), 33.8 (s), 32.5 (s), 31.2 (s), 30.6 (s), 30.4 (s), 29.8 (s), 27.7 (s), 26.9 (s), 26.8 (s).
1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 7.25-7.10 (m, 2H), 7.03-6.90 (m, 2H), 2.62 (quint, J = 6.9 Hz, 0.36H), 2.42 (tt, J = 12.3 Hz, 3.0 Hz, 0.64H), 2.05-0.75 (m, 30H) .;
13 C-NMR (75.5 MHz) δ 161.2 (d, J = 243 Hz, trans-isomer), 161.1 (d, J = 243 Hz, cis-isomer), 143.5 (d, J = 2.9 Hz, trans-isomer) , 143.0 (d, J = 3.2 Hz, cis-isomer), 128.3 (d, J = 7.5 Hz, 2C, cis-isomer), 128.0 (d, J = 7.8 Hz, 2C, trans-isomer), 114.9 (d , J = 20.9 Hz, 2C, trans-isomer), 114.8 (d, J = 20.9 Hz, 2C, cis-isomer), 44.2 (s), 43.7 (s), 43.2 (s), 42.3 (s), 39.7 (s), 38.2 (s), 38.0 (s), 37.7 (s), 37.6 (s), 37.4 (s), 35.0 (s), 33.9 (s), 33.8 (s), 32.5 (s), 31.2 (s), 30.6 (s), 30.4 (s), 29.8 (s), 27.7 (s), 26.9 (s), 26.8 (s).
本実施例と同様に下記の化合物も合成が可能である。 Similar to this example, the following compounds can also be synthesized.
本発明の製造方法を用いることにより、液晶化合物または液晶化合物の合成原料として有用な芳香族化合物を簡便に、高選択的かつ高収率で製造することができる。本方法は通常用いられている方法と比較して副生成物が少ない。 By using the production method of the present invention, a liquid crystal compound or an aromatic compound useful as a raw material for synthesizing a liquid crystal compound can be easily produced with high selectivity and high yield. This method has fewer by-products than the commonly used methods.
Claims (8)
(式中、環Aは独立して、1,4−フェニレン、一つ以上の−Hが−Fで置き換えられた1,4−フェニレン、一つ以上の−CH=が−N=で置き換えられた1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、一つまたは連続しない二つの−CH2−が−O−または−S−で置き換えられた1,4−シクロヘキシレン、または1,4−シクロヘキセニレンであり;R1は−Hまたは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキル中の一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−は−O−、−S−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、またこのアルキル中の一つ以上の−Hは−Fで置き換えられてもよく;Zは独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、または−C≡C−であり;Xはアリールスルホニルオキシ、アルキルスルホニルオキシまたは1つ以上の−Hが−Fで置き換えられたアルキルスルホニルオキシであり;nは0〜3の整数であり、mは0であり;
MはLi、MgBr、MgCl、ZnBr、ZnCl、SnCl、またはSnBrであり;L1、L2およびL3は独立して−Hまたは−Fであり;R2は−H、ハロゲン、炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキル中の一つまたは連続しない二つ以上の−CH2−は−O−、−S−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、またこのアルキル中の一つ以上の−Hは−Fで置き換えられてもよい。) A process for producing an aromatic compound represented by formula III, comprising reacting two compounds of a compound represented by formula I and a compound represented by formula II in the presence of a diamine compound and an iron catalyst. Here, the diamine compound is a tetraalkylethylenediamine and / or a metal salt complex of tetraalkylethylenediamine.
Wherein ring A is independently 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which one or more —H is replaced with —F, and one or more —CH═ is replaced with —N═. 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexylene in which one or two discontinuous —CH 2 — is replaced by —O— or —S—, or 1,4-cyclohexyl R 1 is —H or alkyl having 1 to 15 carbons, and one or two or more consecutive —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S— or —CH═. One or more —H in the alkyl may be replaced by —F; Z is independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O; -, - OCH 2 -, - COO -, - OCO -, - CF 2 O , -OCF 2 -, - CH = CH-, or a -C≡C-; X is an arylsulfonyloxy, alkylsulfonyloxy alkylsulfonyloxy or one or more -H is replaced with -F; n is an integer from 0 to 3 and m is 0 ;
M is Li, MgBr, MgCl, ZnBr, ZnCl, SnCl, or SnBr; L 1 , L 2, and L 3 are independently —H or —F; R 2 is —H, halogen, carbon number 1 ˜15 , wherein one or two or more consecutive —CH 2 — in the alkyl may be replaced by —O—, —S— or —CH═CH—, and One or more -H may be replaced by -F. )
式IIにおいて、L1、L2およびL3は独立してHまたはFであり;R2は−H、−F、炭素数1〜15のアルキル、炭素数1〜14のアルコキシ、または炭素数1〜16のアルケニルである、
請求項1記載の芳香族化合物の製造方法。 In formula I, ring A is independently monofluoro-1,4-phenylene, difluoro-1,4-phenylene, 1,4-phenylene, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; R 1 is —H and has 1 to 15 carbon atoms Alkyl, C 1-14 alkoxy, or C 1-16 alkenyl; Z is independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH = CH-, or -C≡C-; n is an integer of 0-2;
In Formula II, L 1 , L 2 and L 3 are independently H or F; R 2 is —H, —F, C 1-15 alkyl, C 1-14 alkoxy, or C 1 to 16 of alkenyl,
The manufacturing method of the aromatic compound of Claim 1.
式IIにおいて、MがLi、MgBr、MgCl、ZnBr、またはZnClであり;R2は−H、−F、炭素数1〜15のアルキル、炭素数1〜14のアルコキシ、または炭素数1〜16のアルケニルである、
請求項1記載の芳香族化合物の製造方法。 In Formula I, Ring A is 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; R 1 is —H and has 1 to 15 carbon atoms Alkyl or alkenyl having 1 to 16 carbon atoms; Z is independently a single bond or —CH 2 CH 2 —; n is 0 or 1;
In Formula II, M is Li, MgBr, MgCl, ZnBr, or ZnCl; R 2 is —H, —F, C 1-15 alkyl, C 1-14 alkoxy, or C 1-16 Alkenyl of
The manufacturing method of the aromatic compound of Claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007049731A JP5013071B2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Method for producing aromatic compound using iron catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007049731A JP5013071B2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Method for producing aromatic compound using iron catalyst |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008214199A JP2008214199A (en) | 2008-09-18 |
JP5013071B2 true JP5013071B2 (en) | 2012-08-29 |
Family
ID=39834681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007049731A Expired - Fee Related JP5013071B2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Method for producing aromatic compound using iron catalyst |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5013071B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI480363B (en) * | 2009-08-19 | 2015-04-11 | Jnc Corp | Tetrahydropyran compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device |
WO2021054414A1 (en) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | Agc株式会社 | Method for producing fluorine-containing compounds |
CN111978144A (en) * | 2020-09-16 | 2020-11-24 | 河北凡克新材料有限公司 | Preparation method of cyclohexyl polyfluorobenzene liquid crystal monomer |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5764626A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-19 | Chisso Corp | 4-(trans-4'-(trans-4"-alkylcyclohexyl)cyclohexyl fluorobenzene |
JP4238405B2 (en) * | 1999-02-09 | 2009-03-18 | 東ソー株式会社 | Method for producing substituted styrene derivative or substituted biaryl derivative |
JP4817531B2 (en) * | 2000-05-31 | 2011-11-16 | 株式会社Adeka | Liquid crystal composition |
JP4742210B2 (en) * | 2001-05-16 | 2011-08-10 | Jnc株式会社 | Acid fluoride derivative and liquid crystal composition containing the same |
JP2003128596A (en) * | 2001-10-18 | 2003-05-08 | Chisso Corp | Method for producing phenylethane derivative |
JP4783633B2 (en) * | 2004-02-10 | 2011-09-28 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Method for producing aromatic compound |
-
2007
- 2007-02-28 JP JP2007049731A patent/JP5013071B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008214199A (en) | 2008-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20150108325A (en) | 4,6-difluorodibenzofuran derivatives | |
JP4876420B2 (en) | Difluorobenzene derivative | |
CN101244977B (en) | Method for producing cyclohexyl group olefin hydrocarbon liquid crystal material | |
CN109423296B (en) | Dibenzothiophene negative dielectric anisotropy compound and preparation method and application thereof | |
JP5047808B2 (en) | Liquid crystal composition containing novel silicon-containing compound and liquid crystal display device using the same | |
JP4691893B2 (en) | Liquid crystal composition, display element and compound containing trifluoronaphthalene derivative. | |
CN114105921B (en) | Cyclopentyl benzofuran liquid crystal compound and application thereof | |
CN104745200B (en) | Liquid-crystal compounds containing acetal ring and preparation method thereof | |
CN100509724C (en) | Multifluoro substituted diphenyl acetylene derivative, composition containing multifluoro substituted diphenyl acetylene derivatire, preparation method and use thereof | |
JP5013071B2 (en) | Method for producing aromatic compound using iron catalyst | |
KR100236729B1 (en) | A silacyclohexane compound, a method of preparing it and a liquid crystal composition containing it | |
WO2004029015A1 (en) | 1,7,8-trifluoronaphthalene-2-naphthol, and method for producing liquid crystal compound using same | |
EP1836275B1 (en) | Liquid crystal composition comprising novel silicon containing compounds and liquid crystal display device using the same | |
CN113930246B (en) | Liquid crystal compound and application thereof | |
JP3632702B2 (en) | 1,7,8-trifluoro-2-naphthol and method for producing liquid crystal compound using the same | |
JP4835032B2 (en) | Trifluoronaphthalene derivative | |
JP3651023B2 (en) | Hexendine derivative and liquid crystal composition | |
JP4735928B2 (en) | Liquid crystalline compound and liquid crystal composition having 6-membered ring lactone skeleton | |
CN113913194B (en) | Fluorine-containing liquid crystal compound and application thereof | |
CN114181712B (en) | Fluorine-containing liquid crystal compound and application thereof | |
TW201414808A (en) | Liquid crystal compound having hexahydro-cyclopenta[1,3]dioxinyl-based structure and liquid crystal composition | |
JPH04502627A (en) | Phenylcyclohexane compound and liquid crystal phase | |
JP3716436B2 (en) | 5-substituted alkylbenzene derivatives | |
JP4311105B2 (en) | Indane compound and nematic liquid crystal composition containing the same | |
JP4753064B2 (en) | Liquid crystal composition, display element and compound containing trifluoronaphthalene derivative. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091016 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20110331 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120313 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120509 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120522 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5013071 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |