JP5218605B2 - 2,3-Dihalobiphenylene derivative, precursor compound thereof and production method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、新規な2,3−ジハロビフェニレン誘導体及びその前駆体である新規なテトラハロビフェニル誘導体、並びにそれらの製造方法に関する。
The present invention relates to a
有機薄膜トランジスタに代表される有機半導体デバイスは、省エネルギー、低コスト、及びフレキシブルといった無機半導体デバイスにはない特徴を有することから近年注目されるようになった。有機薄膜トランジスタは有機半導体活性相、基板、絶縁相、電極等数種類の材料から構成されるが、中でも電荷のキャリアー移動を担う有機半導体活性相は該デバイスの中心的な役割を有している。この有機半導体活性相を構成する有機材料のキャリアー移動能により半導体デバイス性能が左右される。 Organic semiconductor devices typified by organic thin film transistors have recently attracted attention because they have features not found in inorganic semiconductor devices such as energy saving, low cost, and flexibility. An organic thin film transistor is composed of several kinds of materials such as an organic semiconductor active phase, a substrate, an insulating phase, and an electrode. Among them, an organic semiconductor active phase responsible for charge carrier movement has a central role of the device. The semiconductor device performance depends on the carrier mobility of the organic material constituting the organic semiconductor active phase.
ペンタセン等の棒状構造のアセン類はアモルファスシリコン並みの高いキャリアー移動度を有し、優れた半導体デバイス特性を発現することが報告されている(非特許文献1参照)。棒状構造のアセン類の原料として、2,3−ジブロモナフタレン及び2,3−ジブロロモアントラセンが用いられている(非特許文献2参照)。しかし、2,3−ジブロモナフタレンの合成には毒性を有するヘキサクロロシクロペンタジエンを用いる必要があり環境上好ましくない(非特許文献3参照)。また2,3−ジブロモアントラセンはその合成に多工程を要し、低収率となる問題があった(非特許文献2及び4参照)。さらにこのような原料から合成されるアセンはその強い凝集性のため溶解性が低いため、半導体活性相の形成を塗布法により経済的に行う方法には適さない。
It has been reported that acenes having a rod-like structure such as pentacene have high carrier mobility similar to amorphous silicon and exhibit excellent semiconductor device characteristics (see Non-Patent Document 1). 2,3-Dibromonaphthalene and 2,3-dibromomoanthracene are used as raw materials for rod-shaped acenes (see Non-Patent Document 2). However, the synthesis of 2,3-dibromonaphthalene requires the use of toxic hexachlorocyclopentadiene, which is unfavorable from the environmental viewpoint (see Non-Patent Document 3). In addition, 2,3-dibromoanthracene required many steps for its synthesis, resulting in a low yield (see
一方、ビフェニレン構造を持つ化合物はアセン類とは異なり適度の凝集性及び溶解性を有することから、塗布による半導体活性相の形成が可能な有機半導体活性相構成材料の原料として期待されている。 On the other hand, since a compound having a biphenylene structure has moderate cohesiveness and solubility unlike acenes, it is expected as a raw material for an organic semiconductor active phase constituent material capable of forming a semiconductor active phase by coating.
ビフェニレン誘導体を製造する方法として、ジブロモビフェニルをn−ブチルリチウムを用いてジリチオ化し、塩化亜鉛/塩化銅(II)若しくは塩化銅(II)で処理する反応が知られている(非特許文献5参照)。しかし、この方法は原料として目的の反応箇所以外にもハロゲンを有するビフェニルを用いた場合、選択的なジリチオ化が困難であり、目的反応箇所以外のハロゲンもリチオ化されてしまう、という問題がある。又、2,3−ジヨードビフェニレンの合成方法がヴォルハートらにより開示されている(非特許文献6参照)。しかし、この方法は多工程から成ることに加え、その前駆体である2,3−ビス(トリメチルシリル)ビフェニレン合成において光照射下で高価なシクロペンタジエニルコバルトジカルボニルを触媒とし(7.5モル%)、ビス(トリメチルシリル)アセチレンを多量に用いることから経済的に好ましくない。
As a method for producing a biphenylene derivative, a reaction in which dibromobiphenyl is dilithiated with n-butyllithium and treated with zinc chloride / copper (II) or copper (II) chloride is known (see Non-Patent Document 5). ). However, this method has a problem that when biphenyl having a halogen other than the target reaction site is used as a raw material, selective dilithiation is difficult, and halogen other than the target reaction site is also lithiated. . Also, a method for synthesizing 2,3-diiodobiphenylene has been disclosed by Volhard et al. (See Non-Patent Document 6). However, in addition to the multi-step process, this method uses an expensive cyclopentadienylcobalt dicarbonyl as a catalyst in the synthesis of its
本発明は、上記の従来技術が有する問題点に鑑み、新規な2,3−ジハロビフェニレン誘導体及びその前駆体となる新規なテトラハロビフェニル誘導体、並びにそれらの製造方法を提供することを目的とする。特に、本発明はフッ素等の置換基を選択的に有することが可能な2,3−ジハロビフェニレン誘導体の提供を目的とし、さらに塗布法による半導体活性相の形成が可能な有機半導体相構成材料の原料を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and aims to provide a
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討の結果、新規な特定の2,3−ジハロビフェニレン誘導体、及びそれを製造する特定の方法を見出し、本発明を完成させた。さらに本発明者らは、該特定の2,3−ジハロビフェニレン誘導体の前駆体となる新規なテトラハロビフェニル誘導体を見出し、且つそれを製造する特定の方法を見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明者らは、新規な特定の2,3−ジハロビフェニレン誘導体、及びその前駆化合物である新規な特定のテトラハロビフェニル誘導体、並びにそれらの製造方法を見出し、本発明を完成するに到った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a novel specific 2,3-dihalobiphenylene derivative and a specific method for producing the same, and have completed the present invention. Furthermore, the present inventors have found a novel tetrahalobiphenyl derivative that is a precursor of the specific 2,3-dihalobiphenylene derivative and have found a specific method for producing the derivative, thereby completing the present invention. That is, the present inventors have found a novel specific 2,3-dihalobiphenylene derivative, a novel specific tetrahalobiphenyl derivative that is a precursor compound thereof, and a production method thereof, and completed the present invention. Arrived.
以下に本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
説明は、2,3−ジハロビフェニレン誘導体、その前駆体となるテトラハロビフェニル誘導体、及びそれらの製造方法の順に行う。 The description will be given in the order of 2,3-dihalobiphenylene derivative, tetrahalobiphenyl derivative serving as a precursor thereof, and production methods thereof.
(2,3−ジハロビフェニレン誘導体)
まず、本発明の2,3−ジハロビフェニレン誘導体について述べる。
(2,3-dihalobiphenylene derivative)
First, the 2,3-dihalobiphenylene derivative of the present invention will be described.
本発明の2,3−ジハロビフェニレン誘導体は下記一般式(1)で表される。 The 2,3-dihalobiphenylene derivative of the present invention is represented by the following general formula (1).
本発明の一般式(1)の置換基について、さらに述べる。
The substituent of the general formula (1) of the present invention will be further described.
置換基X1及びX2は、好ましくは臭素であり、特に好ましくは共に臭素である。 The substituents X 1 and X 2 are preferably bromine, particularly preferably both.
置換基R1〜R6における、炭素数1〜20のアルキル基は特に限定されず、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ネオペンチル基、オクチル基、ドデシル基等を挙げることができ;炭素数1〜20のハロゲン化アルキル基は特に限定されず、例えばトリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、パーフルオロヘキシル基等を挙げることができ;炭素数4〜20のアリール基は特に限定されず、例えばフェニル基、p−トリル基、p−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、p−(トリフルオロメチル)フェニル基、ピリジニル基、テトラフルオロピリジニル基、2−チエニル基、2,2’−ビチエニル−5−基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、ビピリジニル基等を挙げることができ;炭素数3〜30のトリアルキルシリル基は特に限定されず、例えばトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、トリオクチルシリル基、トリイソブチルシリル基を挙げることができる。 In the substituents R 1 to R 6, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, n- butyl group, an isobutyl group, a neopentyl group, octyl group, dodecyl group The halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a trifluoromethyl group, a trifluoroethyl group, a perfluorohexyl group, and the like; The aryl group is not particularly limited. For example, a phenyl group, a p-tolyl group, a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, a p- (trifluoromethyl) phenyl group, a pyridinyl group, a tetrafluoropyridinyl group, 2- Examples include thienyl group, 2,2′-bithienyl-5-group, biphenyl group, perfluorobiphenyl group, bipyridinyl group and the like. Yes; the trialkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tributylsilyl group, a trioctylsilyl group, and a triisobutylsilyl group.
なお、置換基R1〜R4の内、任意の二以上のものが互いに結合した場合、その結合は置換基を有しないベンゼン環を除き、特に限定はなく、例えば、置換基を有するベンゼン環、置換基を有してもよいシクロヘキサン環、置換基を有してもよいチオフェン環等を挙げることができる。 In addition, when arbitrary two or more of substituents R 1 to R 4 are bonded to each other, the bond is not particularly limited except for a benzene ring having no substituent. For example, a benzene ring having a substituent , A cyclohexane ring which may have a substituent, a thiophene ring which may have a substituent, and the like.
置換基R1〜R6におけるハロゲン原子は、好ましくはフッ素である。 The halogen atom in the substituents R 1 to R 6 is preferably fluorine.
さらに、特に好ましくは、置換基R1〜R6は水素原子及び/又はフッ素である。 Furthermore, particularly preferably, the substituents R 1 to R 6 are a hydrogen atom and / or fluorine.
但し、R1〜R6が水素原子の場合、X1及びX2は同時にヨウ素であることはない。さらに、R1、R4、R5、R6が水素原子である時、X1、X2、R2、及びR3が同時に臭素であることはない。 However, when R 1 to R 6 are hydrogen atoms, X 1 and X 2 are not iodine at the same time. Furthermore, when R 1 , R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen atoms, X 1 , X 2 , R 2 and R 3 are not simultaneously bromine.
本発明の一般式(1)で示される2,3−ジハロビフェニレン誘導体に特に限定はなく、例えば以下の化合物を挙げることができる。 There is no limitation in particular in the 2, 3- dihalobiphenylene derivative shown by General formula (1) of this invention, For example, the following compounds can be mentioned.
次に、本発明の一般式(1)で示される2,3−ジハロビフェニレン誘導体の前駆化合物であるテトラハロビフェニル誘導体について述べる。
Next, a tetrahalobiphenyl derivative which is a precursor compound of the 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) of the present invention will be described.
本発明の一般式(1)で示される2,3−ジハロビフェニレン誘導体の前駆化合物であるテトラハロビフェニル誘導体は下記一般式(2)で示される化合物である。 The tetrahalobiphenyl derivative which is a precursor compound of the 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) of the present invention is a compound represented by the following general formula (2).
本発明の一般式(2)の置換基について、さらに述べる。
The substituent of the general formula (2) of the present invention will be further described.
置換基X3及びX4は、好ましくは臭素であり、特に好ましくは共に臭素である。 The substituents X 3 and X 4 are preferably bromine, particularly preferably both.
置換基X5及びX6は、好ましくはヨウ素であり、特に好ましくは共にヨウ素である。即ち、一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体のX5及びX6が係る好ましい形態を採ることにより、一般式(1)で示される2,3−ジハロビフェニレン誘導体のより好ましい前駆化合物として用いられることができる。 The substituents X 5 and X 6 are preferably iodine, particularly preferably both iodine. That is, a more preferable precursor compound of the 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) by adopting a preferred form in which X 5 and X 6 of the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2) are related. Can be used as
置換基R7〜R12における、炭素数1〜20のアルキル基は特に限定されず、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ネオペンチル基、オクチル基、ドデシル基等を挙げることができ;炭素数1〜20のハロゲン化アルキル基は特に限定されず、例えばトリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、パーフルオロヘキシル基等を挙げることができ;炭素数4〜20のアリール基は特に限定されず、例えばフェニル基、p−トリル基、p−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、p−(トリフルオロメチル)フェニル基、ピリジニル基、テトラフルオロピリジニル基、2−チエニル基、2,2’−ビチエニル−5−基、ビフェニル基、パーフルオロビフェニル基、ビピリジニル基等を挙げることができ;炭素数3〜30のトリアルキルシリル基は特に限定されず、例えばトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、トリオクチルシリル基、トリイソブチルシリル基を挙げることができる。 The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in the substituents R 7 to R 12 is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a neopentyl group, an octyl group, and a dodecyl group. The halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a trifluoromethyl group, a trifluoroethyl group, a perfluorohexyl group, and the like; The aryl group is not particularly limited. For example, a phenyl group, a p-tolyl group, a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, a p- (trifluoromethyl) phenyl group, a pyridinyl group, a tetrafluoropyridinyl group, 2- List thienyl group, 2,2'-bithienyl-5-group, biphenyl group, perfluorobiphenyl group, bipyridinyl group, etc. The trialkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tributylsilyl group, a trioctylsilyl group, and a triisobutylsilyl group.
なお、置換基R7〜R12の内、任意の二以上のものが互いに結合した場合、その結合は特に限定はなく、例えば、置換基を有していてもよいベンゼン環、置換基を有してもよいシクロヘキサン環、置換基を有してもよいチオフェン環等を挙げることができる。 In addition, when arbitrary two or more of the substituents R 7 to R 12 are bonded to each other, the bond is not particularly limited. For example, the substituent may have a benzene ring or a substituent that may have a substituent. A cyclohexane ring that may be substituted, a thiophene ring that may have a substituent, and the like.
置換基R7〜R12におけるハロゲン原子は、好ましくはフッ素である。 The halogen atom in the substituents R 7 to R 12 is preferably fluorine.
さらに、特に好ましくは、置換基R7〜R10は水素原子及び/又はフッ素であることが特に好ましい。 Further, particularly preferably, the substituents R 7 to R 10 are particularly preferably a hydrogen atom and / or fluorine.
本発明の一般式(2)で示される2,3−ジハロビフェニレン誘導体の前駆化合物であるテトラハロビフェニル誘導体に特に限定はなく、例えば以下の化合物を挙げることができる。 There is no limitation in particular in the tetrahalobiphenyl derivative which is a precursor compound of the 2, 3- dihalobiphenylene derivative shown by General formula (2) of this invention, For example, the following compounds can be mentioned.
次に、本発明の一般式(1)で表される2,3−ジハロビフェニレン誘導体の製造方法について述べる。なお、製造方法として異なる2種類の方法について述べる。
Next, a method for producing the 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) of the present invention will be described. Two different types of manufacturing methods will be described.
(2,3−ジハロビフェニレン誘導体製造方法 − その1)
本発明の一般式(1)で表される2,3−ジハロビフェニレン誘導体は一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体から製造することができる。
(Method for producing 2,3-dihalobiphenylene derivative-part 1)
The 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) of the present invention can be produced from the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2).
即ち、一般式(2)で表されるテトラハロビフェニル誘導体をアリールリチウムを用いて置換基X5及びX6をジリチオ化し、さらに銅化合物と反応させることにより、一般式(1)で表される2,3−ジハロビフェニレン誘導体を製造することができる。 That is, the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2) is dilithiated with substituents X 5 and X 6 using aryllithium, and further reacted with a copper compound to represent the general formula (1). 2,3-dihalobiphenylene derivatives can be produced.
一般式(2)の置換基X5及びX6のジリチオ化に用いるアリールリチウムは特に限定されず、置換基X5及びX6を選択的にジリチオ化できるものであれば良い。具体例として、例えば、フェニルリチウム、p−フルオロフェニルリチウム、m−フルオロフェニルリチウム、o−フルオロフェニルリチウム、p−クロロフェニルリチウム、3,5−ジフルオロフェニルリチウム、p−(トリフルオロメチル)フェニルリチウム、1,1’−ビフェニル−4−リチウム、1−ナフチルリチウム等を挙げることができ、好ましくはp−フルオロフェニルリチウムである。係る、アリールリチウムの調製は、対応するアリール基を有するハロゲン化アリールをn−ブチルリチウム等のアルキルリチウムを用いてハロゲンをリチオ化することで調製することができる。 The aryllithium used for dilithiation of the substituents X 5 and X 6 in the general formula (2) is not particularly limited as long as the substituents X 5 and X 6 can be selectively dilithiated. Specific examples include, for example, phenyl lithium, p-fluorophenyl lithium, m-fluorophenyl lithium, o-fluorophenyl lithium, p-chlorophenyl lithium, 3,5-difluorophenyl lithium, p- (trifluoromethyl) phenyl lithium, Examples thereof include 1,1′-biphenyl-4-lithium and 1-naphthyllithium, preferably p-fluorophenyllithium. The aryllithium can be prepared by lithiating an aryl halide having a corresponding aryl group with an alkyllithium such as n-butyllithium.
一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体のジリチオ化反応は、好ましくは溶媒中で実施する。用いる溶剤に特に限定はなく、例えばテトラヒドロフラン(以後、THFと略す)、ジエチルエーテル、ジオキサン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン等を挙げることができ、好ましくはTHFである。又、これら溶剤は1種若しくは2種以上の混合物を用いても良い。係るジリチオ化反応において、用いるアリールリチウムの量は一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体に対し、1.2〜3.8当量の範囲であり、好ましくは1.8〜3.2当量の範囲である。ジリチオ化反応の温度は−110〜20℃であり、好ましくは−100〜−50℃である。反応時間は0.5〜120分の範囲であり、好ましくは1〜30分である。 The dilithiation reaction of the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2) is preferably carried out in a solvent. The solvent used is not particularly limited, and examples thereof include tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF), diethyl ether, dioxane, toluene, hexane, cyclohexane, and the like, and preferably THF. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more. In the dilithiation reaction, the amount of aryllithium used is in the range of 1.2 to 3.8 equivalents, preferably 1.8 to 3.2 equivalents, relative to the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2). Range. The temperature of the dilithiation reaction is −110 to 20 ° C., preferably −100 to −50 ° C. The reaction time is in the range of 0.5 to 120 minutes, preferably 1 to 30 minutes.
ジリチオ化された一般式(2)示されるテトラハロビフェニル誘導体を銅化合物と反応させる際に用いる銅化合物は特に限定されず、ジリチオ化物と反応するものであれば良い、具体例として、例えば塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)、酢酸銅(II)、アセチルアセトナート銅(II)等の2価銅、又は塩化銅(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)、酢酸銅(I)等の1価銅等を挙げることができ、好ましくは2価銅であり、特に好ましくは塩化銅(II)である。 The copper compound used when the dihalogenated tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2) is reacted with the copper compound is not particularly limited, and any copper compound that reacts with the dilithiated compound may be used. (II), copper bromide (II), copper iodide (II), copper acetate (II), divalent copper such as copper acetylacetonate (II), copper chloride (I), copper bromide (I) And monovalent copper such as copper (I) iodide and copper (I) acetate, preferably divalent copper, and particularly preferably copper (II) chloride.
ジリチオ化された一般式(2)示されるテトラハロビフェニル誘導体と銅化合物との反応は、好ましくは溶媒中で実施する。用いる溶剤に得に限定はなく、例えばTHF、ジエチルエーテル、ジオキサン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げることができ、好ましくはTHFである。又、これら溶剤は1種若しくは2種以上の混合物を用いても良い。係る銅化合物との反応において、用いる銅化合物の量は一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体に対し、0.8〜10.0当量の範囲であり、好ましくは1.5〜4.0当量の範囲である。係る銅化合物との反応の温度は−110〜50℃であり、好ましくは−100〜20℃である。反応時間は1〜24時間であり、好ましくは2〜16時間である。 The reaction between the dihalogenated tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2) and the copper compound is preferably carried out in a solvent. There is no limitation to the solvent to be used, and examples thereof include THF, diethyl ether, dioxane, toluene, hexane, cyclohexane and the like, and preferably THF. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more. In the reaction with the copper compound, the amount of the copper compound to be used is in the range of 0.8 to 10.0 equivalents, preferably 1.5 to 4.4, with respect to the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2). The range is 0 equivalent. The temperature of the reaction with the copper compound is −110 to 50 ° C., preferably −100 to 20 ° C. The reaction time is 1 to 24 hours, preferably 2 to 16 hours.
(2,3−ジハロビフェニレン誘導体製造方法 − その2)
また、別の方法として、本発明の一般式(1)で表される2,3−ジハロビフェニレン誘導体は一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体を、銅又は銅化合物と反応させることで製造することもできる。
(Method for producing 2,3-dihalobiphenylene derivative-part 2)
As another method, the 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) of the present invention is reacted with a tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2) with copper or a copper compound. Can also be manufactured.
該反応で用いられる銅又は銅化合物は特に限定されず、ヨウ素又は臭素と反応するものであれば良い。具体例として、例えば銅、塩化銅(I)、臭化銅(I),ヨウ化銅(I)、臭化銅(II),ヨウ化銅(II)を挙げることができ、好ましくは銅である。また、この銅は亜鉛及び/又はスズとの合金であっても何ら差し支えなく使用することができる。なお、係る銅及び/又は銅合金の形状としては粉体状が好ましい。この銅、銅合金又は銅化合物との反応は溶媒を用いて、若しくは用いないで実施することができる。溶媒を用いる場合、その溶媒例としてN,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、アセトニトリル又はジメチルスルホキサイド等の極性溶媒を挙げることができる。係る銅又は銅化合物との反応において、用いる銅又は銅化合物の量は一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体に対し、1〜50当量、好ましくは5〜30当量の範囲であり、反応温度は30〜250℃、好ましくは50〜250℃であり、反応時間は1〜120分、好ましくは3〜80分である。かくして得られた、本発明の一般式(1)で表される2,3−ジハロビフェニレン誘導体は、さらに精製することができる。精製する方法は特に限定されず、例えばカラムクロマトグラフィー、再結晶化、あるいは昇華による方法を挙げることができる。 The copper or copper compound used in the reaction is not particularly limited as long as it reacts with iodine or bromine. Specific examples include copper, copper chloride (I), copper bromide (I), copper iodide (I), copper bromide (II), copper (II) iodide, preferably copper. is there. Moreover, even if this copper is an alloy with zinc and / or tin, it can be used without any problem. The shape of the copper and / or copper alloy is preferably powder. This reaction with copper, a copper alloy or a copper compound can be carried out with or without a solvent. When a solvent is used, examples of the solvent include polar solvents such as N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, acetonitrile or dimethyl sulfoxide. In the reaction with such copper or copper compound, the amount of copper or copper compound to be used is in the range of 1 to 50 equivalents, preferably 5 to 30 equivalents, relative to the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2). The temperature is 30 to 250 ° C., preferably 50 to 250 ° C., and the reaction time is 1 to 120 minutes, preferably 3 to 80 minutes. The 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) of the present invention thus obtained can be further purified. The method for purification is not particularly limited, and examples thereof include column chromatography, recrystallization, or sublimation.
(テトラハロビフェニル誘導体製造方法)
さらに、本発明の一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体の製造方法につ
いて述べる。
(Method for producing tetrahalobiphenyl derivative)
Furthermore, the manufacturing method of the tetrahalobiphenyl derivative shown by General formula (2) of this invention is described.
本発明の一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体は下記一般式(3)で示されるテトラハロベンゼンと下記一般式(4)で示される2−ハロアリール金属試薬をパラジム及び/又はニッケル触媒存在下で反応させることで製造することができる。 The tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2) of the present invention comprises a tetrahalobenzene represented by the following general formula (3) and a 2-haloaryl metal reagent represented by the following general formula (4) as paradium and / or nickel catalyst. It can manufacture by making it react in presence.
本発明の一般式(3)で示されるテトラハロベンゼンの置換基X7は、好ましくはヨウ素である。
The substituent X 7 of the tetrahalobenzene represented by the general formula (3) of the present invention is preferably iodine.
本発明の一般式(4)で示される2−ハロアリール金属試薬の置換基MはMg、B、Zn、Sn又はSiのハロゲン化物、ハイドロオキサイド、アルコキサイド又はアルキル化体であり、上記のパラジウム及び/又はニッケル触媒と反応し、パラジウム及び/又はニッケルと置換できる基である限り特に限定はなく、例えば、MgCl、MgBr、B(OH)2、ZnCl、ZnBr、Si(Bu−n)3又はSn(Bu−n)3を挙げることができ、好ましくはB(OH)2又はZnClである。 The substituent M of the 2-haloaryl metal reagent represented by the general formula (4) of the present invention is a halide, hydroxide, alkoxide or alkylated product of Mg, B, Zn, Sn or Si, and the above palladium and / or There is no particular limitation as long as it is a group capable of reacting with a nickel catalyst and replacing palladium and / or nickel. For example, MgCl, MgBr, B (OH) 2 , ZnCl, ZnBr, Si (Bu-n) 3 or Sn ( Bu-n) 3 may be mentioned, and B (OH) 2 or ZnCl is preferable.
一般式(4)で示される2−ハロアリール金属試薬は公知の方法により得ることができる。たとえば、アリールジハロゲン置換体をイソプロピルマグネシウムブロマイド等のグリニャール試薬、あるいはn−ブチルリチウム等の有機リチウム試薬によりハロゲン/金属交換反応を行った後、塩化亜鉛あるいはトリメトキシボラン等と反応させることで調製することができる。なお、トリメトキシボランと反応させた時は、酸性水溶液でさらに処理することでB(OH)2基を導入することができる。 The 2-haloaryl metal reagent represented by the general formula (4) can be obtained by a known method. For example, an aryl dihalogen-substituted product is prepared by reacting with a zinc / trimethoxyborane or the like after a halogen / metal exchange reaction with a Grignard reagent such as isopropylmagnesium bromide or an organic lithium reagent such as n-butyllithium. be able to. When reacted with trimethoxyborane, the B (OH) 2 group can be introduced by further treatment with an acidic aqueous solution.
一般式(3)で示されるテトラハロベンゼンと一般式(4)で示される2−ハロアリール金属試薬の反応に用いる触媒はパラジウム及び/又はニッケル触媒であれば特に限定されず、例えば、パラジウム触媒の具体例として、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム/トリフェニルホスフィン混合物、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ビス(トリ−tert−ブチルホスフィン)パラジウム、ジアセタトビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロ(1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン)パラジウム、酢酸パラジウム/トリフェニルホスフィン混合物、酢酸パラジウム/2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−1,1’−ビフェニル混合物等を挙げることができ;ニッケル触媒の具体例として、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、ジクロロ(1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン)ニッケル等を挙げることができる。中でも、好ましい触媒は0価のパラジウム化合物であり、特に好ましい触媒はテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムである。又、これら触媒は1種若しくは2種以上の混合物を用いても良い。 The catalyst used for the reaction of the tetrahalobenzene represented by the general formula (3) and the 2-haloaryl metal reagent represented by the general formula (4) is not particularly limited as long as it is a palladium and / or nickel catalyst. Specific examples include tetrakis (triphenylphosphine) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium / triphenylphosphine mixture, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, bis (tri-tert-butylphosphine) palladium, diacetatobis (triphenylphosphine). ) Palladium, dichloro (1,2-bis (diphenylphosphino) ethane) palladium, palladium acetate / triphenylphosphine mixture, palladium acetate / 2- (dicyclohexylphosphino) -1,1'-biphenyl It can be mentioned things like; as specific examples of the nickel catalyst include dichlorobis (triphenylphosphine) nickel, dichloro (1,2-bis (diphenylphosphino) ethane) nickel. Among these, a preferable catalyst is a zero-valent palladium compound, and a particularly preferable catalyst is tetrakis (triphenylphosphine) palladium. These catalysts may be used alone or as a mixture of two or more.
反応における、一般式(4)の2−ハロアリール金属試薬使用量は一般式(3)のテトラハロベンゼンに対し、0.8〜2.2当量であり、好ましくは1.0〜1.8である。又、反応に用いられるパラジウム及び/又はニッケル触媒の量は一般式(3)のテトラハロベンゼンに対し、0.1モル%〜20モル%であり、好ましくは0.5モル%〜10モル%である。 In the reaction, the amount of the 2-haloaryl metal reagent of the general formula (4) used is 0.8 to 2.2 equivalents, preferably 1.0 to 1.8, relative to the tetrahalobenzene of the general formula (3). is there. The amount of palladium and / or nickel catalyst used in the reaction is 0.1 mol% to 20 mol%, preferably 0.5 mol% to 10 mol%, based on the tetrahalobenzene of the general formula (3). It is.
反応は、好ましくは溶媒中で実施する。用いる溶媒に特に限定はなく、具体例として、THF、ジエチルエーテル、ジオキサン、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、エタノール、水等を挙げることができ、又、これら溶剤は1種若しくは2種以上の混合物を用いても良い。例えば、トルエン/エタノール/水のような3成分系でも使用することができる。 The reaction is preferably carried out in a solvent. The solvent to be used is not particularly limited, and specific examples include THF, diethyl ether, dioxane, toluene, xylene, hexane, cyclohexane, ethanol, water, and the like, and these solvents are one kind or a mixture of two or more kinds. May be used. For example, a three-component system such as toluene / ethanol / water can be used.
反応の温度は10〜100℃であり、好ましくは30〜90℃である。反応時間は0.5〜72時間であり、好ましくは1〜15時間である。 The temperature of reaction is 10-100 degreeC, Preferably it is 30-90 degreeC. The reaction time is 0.5 to 72 hours, preferably 1 to 15 hours.
通常、一般式(3)のテトラハロベンゼンの様な多ハロゲン置換ベンゼンを一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体の原料に用いると、原料及び生成物の脱ハロゲン反応が起こり目的とする前駆化合物を得ることは難しい。しかしながら、本発明は、本発明の2−ハロアリール金属試薬及び触媒を用いることにより、脱ハロゲン反応を抑制し、選択的にクロスカップリング反応を促進し、目的物とする一般式(2)で示されるテトラハロビフェニル誘導体を効率的に得ることができる。ひいては一般式(1)で示される2,3−ジハロビフェニレン誘導体を選択的且つ効率的に得ることができる。加えて、本発明により、フッ素等の置換基を有する該テトラハロビフェニル誘導体、ひいてはフッ素等の置換基を有する該2,3−ジハロビフェニレン誘導体を選択的且つ効率的に得ることができる。 In general, when a polyhalogen-substituted benzene such as a tetrahalobenzene represented by the general formula (3) is used as a raw material for the tetrahalobiphenyl derivative represented by the general formula (2), a dehalogenation reaction of the raw material and the product occurs. It is difficult to obtain a precursor compound. However, the present invention suppresses the dehalogenation reaction by selectively using the 2-haloaryl metal reagent and catalyst of the present invention, selectively promotes the cross-coupling reaction, and is represented by the general formula (2) as the target product. The tetrahalobiphenyl derivative can be obtained efficiently. As a result, the 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) can be selectively and efficiently obtained. In addition, according to the present invention, the tetrahalobiphenyl derivative having a substituent such as fluorine and the 2,3-dihalobiphenylene derivative having a substituent such as fluorine can be selectively and efficiently obtained.
本発明の一般式(1)で示される2,3−ジハロビフェニレン誘導体は、電子ペーパー及び有機EL等のフレキシブルディスプレイ、あるいはICタグ用のトランジスタの有機半導体材料の原料として、さらに有機半導体レーザー材料の原料として利用することができる。 The 2,3-dihalobiphenylene derivative represented by the general formula (1) of the present invention is used as a raw material for organic semiconductor materials for flexible displays such as electronic paper and organic EL, or transistors for IC tags. It can be used as a raw material.
本発明は一般式(1)で示される新規な2,3−ジハロビフェニレン誘導体、及びそれを製造する新規な方法、並びに該2,3−ジハロビフェニレン誘導体の前駆体となる新規なテトラハロビフェニル誘導体、及びそれを製造する新規な方法を提供する。さらに、本発明によりフッ素等の置換基を有する2,3−ジハロビフェニレン誘導体、及びその前駆化合物であるテトラハロビフェニル誘導体を提供できる。
The present invention relates to a
本発明の2,3−ジハロビフェニレン誘導体はホモカップリング反応が可能であるためビ(ビフェニレン)構造を持つ化合物の原料として有用であり、塗布による半導体活性相の形成が可能な有機半導体活性相構成材料の原料として利用することができる。 The 2,3-dihalobiphenylene derivative of the present invention is useful as a raw material for a compound having a bi (biphenylene) structure because a homocoupling reaction is possible, and an organic semiconductor active phase capable of forming a semiconductor active phase by coating It can be used as a raw material for constituent materials.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited only to these Examples.
生成物の同定には1H−NMRスペクトル及びマススペクトルを用いた。なお、1H−NMRスペクトルは日本電子製JEOL GSX−270WB(270MHz)を用いて、マススペクトル(MS)は日本電子製JEOL JMS−700を用いて、試料を直接導入し、電子衝突(EI)法(70エレクトロンボルト)を用いて測定した。 For the identification of the product, 1 H-NMR spectrum and mass spectrum were used. 1 H-NMR spectrum was obtained by using JEOL GSX-270WB (270 MHz) manufactured by JEOL, and mass spectrum (MS) was obtained by using JEOL JMS-700 manufactured by JEOL. Measured using the method (70 electron volts).
反応における溶媒は市販の脱水溶媒をそのまま用いた。 As the solvent in the reaction, a commercially available dehydrated solvent was used as it was.
実施例1 (4,5−ジブロモ−2,2’−ジヨードビフェニルの合成)
一般式(3)で示されるテトラハロベンゼンとして、1,2−ジブロモ−4,5−ジヨードベンゼンを「シンレット」、2003年、29〜34頁に記載されている方法を参考に、1,2−ジブロモベンゼンから合成した。
Example 1 (Synthesis of 4,5-dibromo-2,2'-diiodobiphenyl)
As a tetrahalobenzene represented by the general formula (3), 1,2-dibromo-4,5-diiodobenzene is referred to “Synlet”, 2003, pages 29-34, and 1, Synthesized from 2-dibromobenzene.
一般式(4)で示されるアリール金属試薬を次の方法で得た。窒素雰囲気下、300mlシュレンク反応容器に1,2−ジヨードベンゼン8.13g(24.6mmol)及びTHF35mlを加えた。この溶液を−70℃に冷却し、イソプロピルマグネシウムブロマイド(関東化学製、0.65M)のTHF溶液40ml(26mmol)を滴下した。30分間かけて−65℃まで温度を上げた後、その温度で塩化亜鉛(シグマ−アルドリッチ製、1.0M)のジエチルエーテル溶液26ml(26mmol)を滴下した。溶液を徐々に室温まで昇温した後、生成した白色スラリー液を減圧濃縮し白色固体を得た。 The aryl metal reagent represented by the general formula (4) was obtained by the following method. Under a nitrogen atmosphere, 8.13 g (24.6 mmol) of 1,2-diiodobenzene and 35 ml of THF were added to a 300 ml Schlenk reaction vessel. This solution was cooled to −70 ° C., and 40 ml (26 mmol) of a THF solution of isopropyl magnesium bromide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 0.65 M) was added dropwise. After raising the temperature to −65 ° C. over 30 minutes, 26 ml (26 mmol) of a diethyl ether solution of zinc chloride (manufactured by Sigma-Aldrich, 1.0 M) was added dropwise at that temperature. After the temperature of the solution was gradually raised to room temperature, the produced white slurry was concentrated under reduced pressure to obtain a white solid.
得られた白色固体に、1,2−ジブロモ−4,5−ジヨードベンゼン10.08g(20.6mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(東京化成製)691mg(0.597mmol)、及びTHF56mlを添加した。加熱還流条件で3時間反応を実施した後、容器を水冷し3N塩酸20mlを添加することで反応を停止させた。反応後の混合液を減圧濃縮し、溶媒を留去した。析出した固体を濾液が中性になるまで水で洗浄し、さらにヘキサンで洗浄した。この得られた混合物を減圧乾燥した後、トルエン22mlを用いて、再結晶で精製した。析出した固体を濾過し、トルエン2ml及びヘキサン8mlで洗浄した。減圧乾燥後、4,5−ジブロモ−2,2’−ジヨードビフェニルの白色固体を得た(7.58g,収率65%)。
融点:177〜179℃(分解)
1H−NMR(CDCl3,21℃):δ=8.16(s,1H),7.93(d,J=
7.8Hz,1H),7.43(s,1H),7.42(t,J=7.6Hz,1H),7.17〜7.06(m,2H)
MS m/z: 564(M+,25%),437(M+−I,80),310(M+−2I,26),150(M+−(2Br+2I),100)
1H−NMRスペクトルを図1に示した。
To the obtained white solid, 10.02-g (20.6 mmol) of 1,2-dibromo-4,5-diiodobenzene, 691 mg (0.597 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (manufactured by Tokyo Chemical Industry), and 56 ml of THF. Was added. After carrying out the reaction for 3 hours under heating and refluxing conditions, the vessel was cooled with water and the reaction was stopped by adding 20 ml of 3N hydrochloric acid. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, and the solvent was distilled off. The precipitated solid was washed with water until the filtrate became neutral, and further washed with hexane. The obtained mixture was dried under reduced pressure, and purified by recrystallization using 22 ml of toluene. The precipitated solid was filtered and washed with 2 ml of toluene and 8 ml of hexane. After drying under reduced pressure, a white solid of 4,5-dibromo-2,2′-diiodobiphenyl was obtained (7.58 g, yield 65%).
Melting point: 177-179 ° C (decomposition)
1 H-NMR (CDCl 3 , 21 ° C.): δ = 8.16 (s, 1H), 7.93 (d, J =
7.8 Hz, 1 H), 7.43 (s, 1 H), 7.42 (t, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.17 to 7.06 (m, 2 H)
MS m / z: 564 (M + , 25%), 437 (M + -I, 80), 310 (M + -2I, 26), 150 (M + -(2Br + 2I), 100)
The 1 H-NMR spectrum is shown in FIG.
実施例2 (4,5,4’,5’−テトラブロモ−2,2’−ジヨードビフェニルの合
成)
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器に1,2−ジブロモ−4,5−ジヨードベンゼン1.01g(2.06mmol)及びTHF4mlを加えた。この溶液を−63℃に冷却し、イソプロピルマグネシウムブロマイド(関東化学製、0.65M)THF溶液3.3ml(2.1mmol)を滴下した。−63℃で40分間熟成後、その温度で塩化亜鉛(シグマ−アルドリッチ製、0.5M)のTHF溶液4.3ml(2.2mmol)を滴下した。溶液を徐々に室温まで昇温した後、生成した白色スラリー液を減圧濃縮した。得られた白色固体に、1,2−ジブロモ−4,5−ジヨードベンゼン882mg(1.80mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(東京化成製)92mg(0.079mmol)、及びTHF7mlを添加した。加熱還流条件で5時間反応を実施した後、容器を水冷し3N塩酸20mlを添加することで反応を停止させた。全体を減圧濃縮し、溶媒を留去した。析出した固体を濾液が中性になるまで水で洗浄した。
Example 2 (Synthesis of 4,5,4 ′, 5′-tetrabromo-2,2′-diiodobiphenyl)
Under a nitrogen atmosphere, 1.01 g (2.06 mmol) of 1,2-dibromo-4,5-diiodobenzene and 4 ml of THF were added to a 100 ml Schlenk reaction vessel. This solution was cooled to −63 ° C., and 3.3 ml (2.1 mmol) of isopropyl magnesium bromide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 0.65 M) in THF was added dropwise. After aging at −63 ° C. for 40 minutes, 4.3 ml (2.2 mmol) of a THF solution of zinc chloride (manufactured by Sigma-Aldrich, 0.5M) was added dropwise at that temperature. After the temperature of the solution was gradually raised to room temperature, the produced white slurry was concentrated under reduced pressure. To the obtained white solid, 882 mg (1.80 mmol) of 1,2-dibromo-4,5-diiodobenzene, 92 mg (0.079 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (manufactured by Tokyo Chemical Industry), and 7 ml of THF were added. did. After carrying out the reaction for 5 hours under heating and refluxing conditions, the vessel was cooled with water and the reaction was stopped by adding 20 ml of 3N hydrochloric acid. The whole was concentrated under reduced pressure, and the solvent was distilled off. The precipitated solid was washed with water until the filtrate was neutral.
得られた固体を減圧乾燥した後、トルエン3mlを用いて再結晶で精製した。4,5,4’,5’−テトラブロモ−2,2’−ジヨードビフェニルの白色固体を得た(641mg,収率49%)。
融点:193〜195℃.
1H−NMR(CDCl3,21℃):δ=8.17(s,2H),7.40(s,2H
)MS m/z: 722(M+,40%),595(M+−I,56),488(M+−
3Br+6,84),308(M+−(2Br+2I),43),149(M+−(4B
r+2I)+1,100)
1H−NMRスペクトルを図2に示した。
The obtained solid was dried under reduced pressure and purified by recrystallization using 3 ml of toluene. A white solid of 4,5,4 ′, 5′-tetrabromo-2,2′-diiodobiphenyl was obtained (641 mg, yield 49%).
Melting point: 193-195 ° C.
1 H-NMR (CDCl 3 , 21 ° C.): δ = 8.17 (s, 2H), 7.40 (s, 2H)
) MS m / z: 722 (M + , 40%), 595 (M + −I, 56), 488 (M + −
r + 2I) +1,100)
The 1 H-NMR spectrum is shown in FIG.
実施例3 (2,3−ジブロモビフェニレンの合成)
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器にp−フルオロブロモベンゼン1.43g(8.16mmol)及びTHF50mlを添加した。この溶液を−72℃に冷却し、n−ブチルリチウム(関東化学製、1.59M)のヘキサン溶液4.8ml(7.6mmol)を滴下した。−72℃で15分間反応を行った後、−98℃に冷却しp−フルオロフェニルリチウムの溶液を調製した。
Example 3 (Synthesis of 2,3-dibromobiphenylene)
Under a nitrogen atmosphere, 1.43 g (8.16 mmol) of p-fluorobromobenzene and 50 ml of THF were added to a 100 ml Schlenk reaction vessel. This solution was cooled to −72 ° C., and 4.8 ml (7.6 mmol) of a hexane solution of n-butyllithium (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., 1.59 M) was added dropwise. After reacting at −72 ° C. for 15 minutes, the solution was cooled to −98 ° C. to prepare a p-fluorophenyllithium solution.
一方、窒素雰囲気下、300mlシュレンク反応容器に実施例1で合成した4,5−ジブロモ−2,2’−ジヨードビフェニル2.00g(3.55mmol)及びTHF65mlを添加した。この溶液を−98℃に冷却し、ここにp−フルオロフェニルリチウムの溶液をキャヌラーを用いて導入した。2分間撹拌後、−97℃で塩化銅(II)1.45g(10.8mmol)を投入した。一晩かけて室温まで反応温度を上げた。3N塩酸を添加した後、トルエン(40ml)及びNaClを加えた後分相し、有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮後、反応混合物をシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーで精製し(溶離液;ヘキサン)、目的物を含む固体627mgを得た。ヘプタン5.8mlを用い再結晶化による精製を行い、2,3−ジブロモビフェニレンの黄色固体を得た(300mg)。さらに濾液を濃縮後、ヘキサンから再結晶化することで目的物である2,3−ジブロモビフェニレンの黄色固体を得た(57mg)。(合計収率32%)。
融点:152〜153℃
1H−NMR(CDCl3,21℃):δ=6.86(s,2H),6.83(dd,J=5.0Hz,2.9Hz,2H),6.70(dd,J=4.9Hz,2.9Hz,2H)
MS m/z: 310(M+,73%),229(M+−Br,5),150(M+−2Br,100)
1H−NMRスペクトルを図3に示した。
Meanwhile, 2.00 g (3.55 mmol) of 4,5-dibromo-2,2′-diiodobiphenyl synthesized in Example 1 and 65 ml of THF were added to a 300 ml Schlenk reaction vessel under a nitrogen atmosphere. This solution was cooled to −98 ° C., and a solution of p-fluorophenyllithium was introduced thereto using a cannula. After stirring for 2 minutes, 1.45 g (10.8 mmol) of copper (II) chloride was added at −97 ° C. The reaction temperature was raised to room temperature overnight. 3N hydrochloric acid was added, toluene (40 ml) and NaCl were added, and the phases were separated. The organic phase was washed with saturated brine and dried over anhydrous sodium sulfate. After concentration under reduced pressure, the reaction mixture was purified by silica gel flash chromatography (eluent: hexane) to obtain 627 mg of a solid containing the desired product. Purification by recrystallization was performed using 5.8 ml of heptane to obtain a yellow solid of 2,3-dibromobiphenylene (300 mg). Further, the filtrate was concentrated and recrystallized from hexane to obtain 2,3-dibromobiphenylene yellow solid (57 mg) as a target product. (Total yield 32%).
Melting point: 152-153 ° C
1 H-NMR (CDCl 3 , 21 ° C.): δ = 6.86 (s, 2H), 6.83 (dd, J = 5.0 Hz, 2.9 Hz, 2H), 6.70 (dd, J = (4.9Hz, 2.9Hz, 2H)
MS m / z: 310 (M + , 73%), 229 (M + -Br, 5), 150 (M + -2Br, 100)
The 1 H-NMR spectrum is shown in FIG.
比較例1
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器に実施例1で合成した4,5−ジブロモ−2,2’−ジヨードビフェニル394mg(0.699mmol)及びTHF20mlを添加した。この溶液を−95℃に冷却し、ここにn−ブチルリチウム(関東化学製、1.59M)のヘキサン溶液0.95ml(1.5mmol)を滴下した。2分間撹拌後、−95℃で塩化銅(II)283mg(2.10mmol)を投入した。一晩かけて室温まで反応温度を上げた。3N塩酸を添加した後、トルエン5ml及びNaClを加えた後分相し、有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮後、粗生成物の1H NMRスペクトルを測定したが、目的の2,3−ジブロモビフェニレンのピークは非常に弱く、代わりに通常の芳香族の領域(δ=7〜8)並びにn−ブチル基のピーク強度が増大していた。
Comparative Example 1
Under a nitrogen atmosphere, 394 mg (0.699 mmol) of 4,5-dibromo-2,2′-diiodobiphenyl synthesized in Example 1 and 20 ml of THF were added to a 100 ml Schlenk reaction vessel. This solution was cooled to −95 ° C., and 0.95 ml (1.5 mmol) of a hexane solution of n-butyllithium (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., 1.59 M) was added dropwise thereto. After stirring for 2 minutes, 283 mg (2.10 mmol) of copper (II) chloride was added at −95 ° C. The reaction temperature was raised to room temperature overnight. 3N hydrochloric acid was added, 5 ml of toluene and NaCl were added, and the phases were separated. The organic phase was washed with saturated brine and dried over anhydrous sodium sulfate. After concentration under reduced pressure, the 1 H NMR spectrum of the crude product was measured, but the peak of the desired 2,3-dibromobiphenylene was very weak. Instead, the normal aromatic region (δ = 7-8) and n- The peak intensity of the butyl group was increased.
1H−NMRスペクトルを図4に示した。 The 1 H-NMR spectrum is shown in FIG.
実施例4 (2,3−ジブロモビフェニレンの合成)
窒素雰囲気下、20mlシュレンク反応容器に実施例1で合成した4,5−ジブロモ−2,2’−ジヨードビフェニル150mg(0.266mmol)及び銅粉(シグマ−アルドリッチ製)417mg(6.56mmol)を添加した。20分間攪拌後、この反応容器を230℃にオイルバスに浸した。20分間、この温度下で反応させた後、室温に冷却し、トルエン抽出を行った。このトルエン溶液を減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーで精製し(溶離液;ヘキサン)、2,3−ジブロモビフェニレンの黄色固体を得た(28mg、収率34%)。
Example 4 (Synthesis of 2,3-dibromobiphenylene)
Under a nitrogen atmosphere, 150 mg (0.266 mmol) of 4,5-dibromo-2,2′-diiodobiphenyl synthesized in Example 1 and 417 mg (6.56 mmol) of copper powder (manufactured by Sigma-Aldrich) were synthesized in a 20 ml Schlenk reaction vessel. Was added. After stirring for 20 minutes, the reaction vessel was immersed in an oil bath at 230 ° C. After reacting at this temperature for 20 minutes, the mixture was cooled to room temperature and extracted with toluene. The toluene solution was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was purified by silica gel flash chromatography (eluent: hexane) to obtain a yellow solid of 2,3-dibromobiphenylene (28 mg, yield 34%).
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