JP5240494B2

JP5240494B2 - ジフルオロベンゼン誘導体及びその製造方法

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Publication number: JP5240494B2
Application number: JP2007254128A
Authority: JP
Inventors: 昌幸岩窪; 哲生楠本
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2008106061A

Description

本発明は、誘電率異方性が負の液晶材料を製造する上で有用な中間体及びその製造方法に関する。

液晶表示素子は、低電圧作動、薄型表示等の優れた特徴から現在広く用いられている。液晶表示素子の表示方式として近年、垂直配向方式が新たに実用化されてきた。垂直配向方式は液晶分子の垂直配向を利用して視野角の改善を図った方式であり、誘電異方性値が負の液晶組成物が使用される。既に、誘電率異方性が負の液晶組成物はいくつか報告されているが、その１つとして、2,3-ジフルオロヒドロキノン骨格を有する式（４）

で表される化合物が報告されている（特許文献１参照）。しかし、当該引用文献においては側鎖が飽和アルキル基を有する化合物のみが開示されており、式（５）

で表される化合物に代表される側鎖にアルケニル基を有する化合物に関しては、製造方法が必ずしも容易ではないことから具体的には開示されていなかった。

一方、式（５）で表される化合物を実際に製造しその物性値を明らかにした文献が存在する（特許文献２参照）。当該引用文献には上記化合物の製造経路として下記の式で表される経路が記載され、本願発明の化合物に類似する化合物も開示されている。

しかし、当該引用文献に開示された製造経路では、シクロヘキサン環の異性化をアルデヒド体で行う必要がある。この場合、比較的不安定なアルデヒド体を強塩基性化で反応する必要が生じ、収率が低い、不純物が増大する等の問題があった。
そのため、側鎖にアルケニル基を有する2,3-ジフルオロヒドロキノン骨格を有する化合物を製造するための効率的な製造方法及び製造中間体の開発が求められていた。

国際公開第８９／０８６３７号パンフレット国際公開第２００６／０９８３６６号パンフレット

本発明が解決しようとする課題は、側鎖にアルケニル基を有する2,3-ジフルオロヒドロキノン骨格を有する化合物の製造に有用な製造方法を提供し、併せて当該製造方法に使用する製造中間体を提供することにある。

本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、トランス-4-(ジアルコキシメチル)シクロヘキシルメタノール誘導体が、側鎖にアルケニル基を有する2,3-ジフルオロヒドロキノン骨格を有する化合物の製造に有用であることを見出し本願発明の完成に至った。
本願は、一般式(１)

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良い。)で表されるトランス-4-(ジアルコキシメチル)シクロヘキシルメタノール誘導体の水酸基を脱離基に変換して、一般式(２)

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良く、Xは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルカンスルホニルオキシ基、4-トルエンスルホニルオキシ基、またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。)で表される化合物に誘導し、2,3-ジフルオロフェノールと反応させてエーテル化することにより、一般式（３）

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良い。)で表される3-（トランス-4-(ジアルコキシメチル)シクロヘキシルメトキシ）-1,2-ジフルオロベンゼンの製造方法を提供し、併せて一般式（１）で表される化合物、一般式（２）で表される化合物及び一般式（３）で表される化合物を提供する。

本願発明の製造法及び製造中間体を用い、以下の合成経路を用いることにより側鎖にアルケニル基を有する2,3-ジフルオロヒドロキノン骨格を有する化合物を効率的に製造することが可能となる。

本願発明の中間体により製造可能な2,3-ジフルオロヒドロキノン骨格を有する化合物は垂直配向方式の液晶表示素子の構成部材として有用である。

以下に本発明について詳細に説明する。
一般式（１）で表される化合物における水酸基の脱離基への変換は、一般式（２）における脱離基Ｘの種類に応じて種々の試薬を使用することができる。Ｘが塩素、臭素又はヨウ素を表す場合のハロゲン化剤としては、塩化チオニル、塩化ホスホリル、五塩化リン、三塩化リン、二塩化オキサリル、ホスゲン、ホスゲンダイマー、トリホスゲンなどの塩素化剤、あるいは臭化チオニル、三臭化リン、臭化オキサリルなどの臭素化剤、三ヨウ化リン等のヨウ素化剤を用いることができるが、操作の簡便性や収率などの観点から、塩化チオニル、塩化ホスホリル、二塩化オキサリルなどの塩素化剤が好ましい。

Ｘがスルホニルオキシ基を表す場合、対応するスルホン酸の無水物又はスルホン酸ハライドを用いることが好ましく、具体的にはメタンスルホニルクロリド、ｐ−トルエンスルホニルクロリド、トリフルオロメタンスルホニルクロリド、メタンスルホン酸無水物、ｐ−トルエンする本酸無水物、トリフルオロメタンスルホン酸無水物等が好ましい。

ハロゲン化は、無溶媒で反応することも溶媒を用いて反応することもでき、その溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1-ジクロロエタン、1,1,1-トリクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタンなどの塩素化炭化水素、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカヒドロナフタレンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族化合物などを単独でまたは混合して用いることができるが、なかでも塩素化炭化水素が好ましい。

反応温度は溶媒の凝固点から溶媒還流温度で行うことができるが、操作の簡便性や反応時間などの経済性から0℃から80℃が好ましい。

スルホニルオキシ基の導入は、塩基性化合物の共存化に反応を行うことが好ましく、非プロトン性の塩基性化合物を共存させることが好ましく、アルキルアミン、ピリジン等を共存させることが好ましく、ピリジン共存化に反応を行うことが特に好ましい。

無溶媒で反応することも溶媒を用いて反応することもでき、無溶媒の場合、前述の塩基性物質を溶媒として用いても良い、溶媒を別途用いる場合溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1-ジクロロエタン、1,1,1-トリクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタンなどの塩素化炭化水素、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカヒドロナフタレンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族化合物などを単独でまたは混合して用いることができるが、なかでも塩素化炭化水素が好ましい。

一般式（２）で表される化合物のエーテル化は2,3-ジフルオロフェノールに塩基を作用させてフェノラートとし、その後一般式（２）で表される化合物と反応させることによって行う。
2,3-ジフルオロフェノールのフェノラート化に使用する塩基としては金属水素化物、金属炭酸塩、金属リン酸塩、金属水酸化物、金属カルボン酸塩、金属アミドおよび金属等を挙げることができ、中でもアルカリ金属水素化物、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アミド、アルカリ金属が好ましく、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属水素化物、アルカリ金属炭酸塩は更に好ましい。アルカリ金属水素化物としては水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウムを、アルカリ金属リン酸塩としてはリン酸三カリウムを、アルカリ金属炭酸塩としては炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸セシウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムをそれぞれ好ましく挙げることができる。

反応溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒、塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒、極性溶媒等を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としては、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ｔ-ブチルメチルエーテル等を、塩素系溶媒としてはジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、四塩化炭素等を、炭化水素系溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等を、極性溶媒としてはN,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等を好例として挙げることができる。中でも、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド等の極性溶媒がより好ましい。また、前記の各溶媒を単独で使用しても、2種もしくはそれ以上の溶媒を混合して使用してもよい。

反応温度は溶媒の凝固点から還流温度範囲で行うことができるが、0℃から150℃が好ましく、30℃から120℃がより好ましい。なお、生成したフェノラートを一度単離してから一般式(1)で表される化合物と反応させてもよく、単離せずに反応させてもよいが、作業の容易さから単離せずに反応させたほうがよい。

一般式（１）、一般式（２）及び一般式（３）においてR¹及びR²は同時に炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、具体的には−CH₃、−CH₂CH₃、−(CH₂)₂CH₃、又は−(CH₂)₃CH₃を表すことが好ましく、R¹及びR²が-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表すことにより環状構造を有することが好ましい。

又、一般式（２）においてXはアルカンスルホニルオキシ基、4-トルエンスルホニルオキシ基、またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表すことが好ましく、特にアルカンスルホニルオキシ基が好ましく、その中でもメタンスルホニルオキシ基が特に好ましい。

一般式（１）で表される化合物はより具体的には、好ましい化合物として次に示す化合物群を挙げることができる。

これらの中でも、式（１ｃ）及び式（１ｄ）で表される化合物が特に好ましい。
一般式（２）で表される化合物はより具体的には、好ましい化合物として次に示す化合物群を挙げることができる。

（式中、Ｘはアルカンスルホニルオキシ基を表す。）
これらの中でも、式（２ｃ）及び式（２ｄ）で表される化合物が特に好ましい。
一般式（３）で表される化合物はより具体的には、好ましい化合物として次に示す化合物群を挙げることができる。

これらの中でも、式（３ｃ）及び式（３ｄ）で表される化合物が特に好ましい。
本願発明の出発物質である一般式（１）で表される化合物は、本願発明の製造中間体は、トランス-4-(ジアルコキシメチル)シクロヘキサンカルボン酸エステルを出発物質として効率的に製造することが可能である。

（応用例）
一般式（３）で表される化合物を用いることにより、次のような経路で液晶化合物である一般式（１３）で表される化合物を容易に製造することができる。一般式（３）

（式中、R¹及びR²は一般式（１）と同じ意味を表す。）で表される化合物に水酸基を導入し一般式（９）

（式中、R¹及びR²は一般式（１）と同じ意味を表す。）で表されるフェノールに誘導し、これと一般式（１０）

（式中、R³は炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表し、Yは一般式（２）と同じ意味を表す。）で表される化合物と反応させて、一般式（１１）

（式中、R¹及びR²は一般式（１）と同じ意味を表し、R³は一般式（１０）と同じ意味を表す。）で表される化合物を得る。酸性条件下でアセタールを脱保護し、一般式（１２）

（式中、R⁴は一般式（１０）と同じ意味を表す。）で表されるアルデヒドに導き、メチルトリフェニルホスフィンブロミドより調製されるイリドを反応させることにより一般式(１３)

（式中、R⁴は一般式（１０）と同じ意味を表す。）で表される化合物を得ることができる。
一般式(１３)で表される化合物は、誘電率異方性は負の液晶組成物の構成部材として有用である。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等により確認した。
（実施例１）トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメタノールの合成。

トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキサンカルボン酸メチル（161g、トランス体98.5％）のトルエン（540ｍL）溶液に、5℃で水素化ビス（2-メトキシエトキシ）アルミニウムナトリウム（70％wtトルエン溶液、259g）を滴下した。1時間25℃で攪拌した後、20％水酸化ナトリウム水溶液（700ｍL）に5℃で滴下した。有機層を分取し、水層をTHFで抽出した。
有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメタノール（128g）を無色透明の液体（トランス体98.5％）として得た。

MS m/z : 186 (M+)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 0.96 (dq, J = 3.8 Hz, 13.4 Hz, 2 H), 1.15 (dq, J = 3.8 Hz, 13.4 Hz, 2 H), 1.33 (bs, 1 H), 1.40 1.58 (m, 2 H), 1.80 1.91 (m, 4 H), 3.46 (t, J = 5.4 Hz, 2 H), 3.83 3.89 (m, 2 H), 3.90 3.96 (m, 2 H), 4.62 (d, J = 5.2 Hz, 1 H).

（実施例２）トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメタノールの合成。
トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキサンカルボン酸メチルに替えてトランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキサンカルボン酸メチル（トランス体98〜99％）を用いる以外は、実施例１と同様な方法によりトランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメタノール（トランス体98〜99％）を得た。
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 0.89 (dq, J = 3.4 Hz, 13.2 Hz, 2 H), 1.09 (dq, J = 3.4 Hz, 13.2 Hz, 2 H), 1.30 1.36 (m, 1 H), 1.37 1.53 (m, 3 H), 1.80 1.90 (m, 4 H), 2.06 (tq, J = 5.0 Hz, 12.8 Hz, 1 H), 3.44 (bs, 2 H), 3.74 (dt, J = 2.4 Hz, 12.4 Hz, 2 H), 4.10 (dd, J = 5.2 Hz, 12.0 Hz, 2 H), 4.26 (d, J = 5.2 Hz, 1 H).

（実施例３） 1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)ベンゼンの合成（式（３ｃ）で表される化合物）
（３−１）メタンスルホン酸トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメチルの合成

トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメタノール（128g）、ピリジン（90ｍL）のジクロロメタン（420 mL）溶液中に、25℃でメタンスルホニルクロリド（87ｍL）を滴下した。35℃で5時間攪拌したのちに、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にあけた。有機層を分取し、水層をジクロロメタンで抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。カラムクロマトグラフィーと再結晶にて精製し、メタンスルホン酸トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメチル（145g）を無色結晶として得た。

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 1.00 (dq, J = 2.8 Hz, 12.5 Hz, 2 H), 1. 00 (dq, J = 2.8 Hz, 12.5 Hz, 2 H), 1.45-1.56 (m, 1 H), 1.45 1.56 (m, 1 H), 1.80 1.92 (m, 4 H), 2.97 (s, 3 H), 3.80 3.86 (m, 2 H), 3.87 3.93 (m, 2 H), 4.00 (d, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.59 (d, J = 4.8 Hz, 1 H).

（３−２）1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)ベンゼンの合成
メタンスルホン酸トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメチル（84g）、2,3−ジフルオロフェノール（44g）およびリン酸三カリウム（85g）のジメチルホルムアミド（600ｍL）溶液を100℃で５時間攪拌した。室温に放冷後、水を加えた。水層をトルエンで抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。カラムクロマトグラフィーと再結晶にて精製し、1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)ベンゼン（86 g）を無色結晶（トランス体99.9％）として得た。

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 1.05 (dq, J = 2.8 Hz, 12.4 Hz, 2 H), 1.20 (dq, J = 2.8 Hz, 12.4 Hz, 2 H), 1.52 1.62 (m, 2 H), 1.76 1.86 (m, 2 H), 1.86 2.02 (m, 4 H), 3.84 (t, J = 6.4 Hz, 2 H), 3.84 3.90 (m, 2 H), 3.90 3.96 (m, 2 H), 4.63 (d, J = 5.2 Hz, 1 H), 6.68 6.78 (m, 2 H), 6.91 6.99 (m, 1 H).
MS m/z : 298 (M⁺).

（実施例４） 1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)ベンゼンの合成（式（３ｄ）で表される化合物）
（４−１）メタンスルホン酸トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメチルの合成

トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメタノール（42g）、ピリジン（26ｍL）のジクロロメタン（120 mL）溶液中に、25℃でメタンスルホニルクロリド（25ｍL）を滴下した。35℃で5時間攪拌したのちに、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にあけた。有機層を分取し、水層をジクロロメタンで抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。カラムクロマトグラフィーと再結晶にて精製し、メタンスルホン酸トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメチル（52g）を無色結晶として得た。

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 0.99 (q, J = 12.0 Hz, 2 H), 1. 11 (q, J = 12.0 Hz, 2 H), 1.33 (d, J = 13.2 Hz, 1 H), 1.43-1.55 (m, 1 H), 1.65 1.75 (m, 1 H), 1.82 1.93 (m, 4 H), 2.06 (tq, J = 5.0 Hz, 13.6 Hz, 1 H), 3.00 (s, 3 H), 3.74 (dt, J = 2.6 Hz, 12.6 Hz, 2H), 4.01 (d, J = 6.8 Hz, 2 H), 4.10 (dd, J = 4.8 Hz, 10.8 Hz, 2 H), 4.26 (d, J = 5.2 Hz, 1 H).

（４−２）1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)ベンゼンの合成
メタンスルホン酸トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメチル（26g）、2,3−ジフルオロフェノール（14g）およびリン酸三カリウム（30g）のジメチルホルムアミド（200ｍL）溶液を100℃で５時間攪拌した。室温に放冷後、水を加えた。水層をトルエンで抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。カラムクロマトグラフィーと再結晶にて精製し、1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)ベンゼン（24 g）を無色結晶（トランス体99.9％）として得た。収率７９％（トランス-4-（1,3-ジオキサン-2-イル）シクロヘキシルメタノールから）

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 1.04 (q, J = 12.4 Hz, 2 H), 1.14 (q, J = 12.4 Hz, 2 H), 1.33 (d, J = 13.2 Hz, 1 H), 1.45 1.55 (m, 1 H), 1.72 1.85 (m, 1 H), 1.85 2.00 (m, 4 H), 3.74 (dt, J = 2.2 Hz, 12.4 Hz, 2H), 3.81 (d, J = 6.8 Hz, 2 H), 4.11 (dd, J = 4.0 Hz, 12.0 Hz, 2H), 4.27 (d, J = 5.2 Hz, 1 H), 6.67 6.77 (m, 2 H), 6.90 6.98 (m, 1 H).
MS m/z : 312 (M⁺).
（比較例） 1-((トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ)-2,3-ジフルオロベンゼンの合成

1-((4-オキソシクロヘキシル)メトキシ)-2,3-ジフルオロベンゼン13.8 gをTHF 50 mLに溶解しメトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド23.6 gを加えた。そこへ、カリウム-t-ブトキシド7.7 gのTHF（20 mL）溶液を内温10 25℃で滴下し、30分撹拌した。水10 mLを加えて溶媒を減圧留去し、ヘキサン、50%メタノール水溶液を加えて有機層を分取した。これを50%メタノール水溶液および飽和食塩水で洗浄し、カラムクロマトグラフィーに付した。溶媒を減圧留去し、残渣をTHF 100 mLに溶解し、10%塩酸100 mLを加えて3時間加熱還流した。水および酢酸エチルを加えて有機層を分取し、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣にメタノール30 mLおよび20%水酸化ナトリウム水溶液5mLを加え、氷冷下2時間撹拌した。水および酢酸エチルを加えて有機層を分取し、飽和食塩水で3回洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧留去して1-((トランス-4-ホルミルシクロヘキシル)メトキシ)-2,3-ジフルオロベンゼン11.5 g（収率７９％）を得た。比較例の製造方法を本願実施例４の製造方法と比較した場合、出発物質が異なるため単純な比較はできない。しかし、比較例においては異性化反応一段階のみで収率が７９％となり、製造した化合物の純度も８８％と本願発明の製造と比べて低いものであり、精製を行った場合の単離収率は大幅に低いものとなることが明らかである。本願発明の方法においては、異性体をほとんど含有しない高純度の原料を使用することができるため、精製を行っても単離収率はほとんど低下しない。
（応用例）2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ビニルシクロヘキシル)メトキシベンゼンの合成。

1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)ベンゼン（86g）のテトラヒドロフラン（400ｍL）溶液中に、-78℃でブチルリチウム（0.95Mヘキサン溶液、400ｍL）を滴下した。1時間攪拌したのちに、ほう酸トリメチル（42g）のTHF（84ｍL）溶液を滴下した。2時間かけて0℃まで昇温し、水（9ｍL）を加えた。さらに15％過酸化水素水（113ｍL）を滴下した後、35℃で3時間攪拌した。10％塩酸で中性にした。有機層を分取し、水層をトルエンで抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)フェノール（81g）を無色結晶として得た。

1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ)フェノール（81g）、トランス-4-エチルシクロヘキシルブロミド（70g）およびリン酸三カリウム（85g）のジメチルホルムアミド（320ｍL）溶液を100℃で５時間攪拌した。室温に放冷後、水を加えた。水層をトルエンで２回抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。
カラムクロマトグラフィーおよび再結晶にて精製し、2,3-ジフルオロ-1-（トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ）-4-（トランス-4-エチルシクロヘキシルメトキシ）ベンゼン（86 g）を無色結晶として得た。

2,3-ジフルオロ-1-（トランス-4-（1,3-ジオキソラン-2-イル）シクロヘキシルメトキシ）-4-（トランス-4-エチルシクロヘキシルメトキシ）ベンゼン（86 g）およびギ酸（170ｍL）のトルエン（250ｍL）溶液を50℃で5時間攪拌した。水を加え、有機層を分取した。水層をトルエンで抽出した。有機層を合わせ、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し粗生成物を得た。

カラムクロマトグラフィーおよび再結晶にて精製し、1,2-ジフルオロ-3-(トランス-4-2,3-ジフルオロ-1-（トランス-4-ホルミルシクロヘキシルメトキシ）-4-（トランス-4-エチルシクロヘキシルメトキシ）ベンゼン（76 g）を得た。

メチルトリフェニルホスホニウムブロミド（78g）のTHF（250ｍL）溶液中に、5℃でtert-ブトキシカリウム（28g）を加えた。1時間攪拌したのちに、2,3-ジフルオロ-1-（トランス-4-ホルミルシクロヘキシルメトキシ）-4-（トランス-4-エチルシクロヘキシルメトキシ）ベンゼン（76 g）のTHF（220ｍL）溶液を滴下した。１時間攪拌した後に水（5ｍL）を加えた。THFを留去した後に、50％メタノール水溶液を加えた。水層をヘキサンで2回抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、粗生成物（81g）を得た。カラムクロマトグラフィーおよび再結晶で精製し、2,3-ジフルオロ-1-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)メトキシ-4-(トランス-4-ビニルシクロヘキシル)メトキシベンゼン（66g）を無色結晶として得た。
相転移温度 C 59.2 N 77.1 I
MS m/z : 392 (M⁺), 146 (100)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 0.88 (t, J = 7.6 Hz, 3 H), 0.90 1.30 (m, 11 H), 1.65 2.00 (m, 11 H), 3.70 3.80 (m, 4 H), 4.85 5.05 (m, 2 H), 5.79 (ddd, J = 17.2 Hz, J = 10.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1 H), 6.60 (d, J = 5.6 Hz, 2 H).
本願発明の製造方法及び製造中間体を用いることにより従来製造が困難であった側鎖にアルケニル基を有する2,3-ジフルオロヒドロキノン骨格を有する化合物を効率的に製造することが可能となった。

Claims

一般式(１)

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良い。)で表されるトランス-4-(ジアルコキシメチル)シクロヘキシルメタノール誘導体の水酸基を脱離基に変換して、一般式(２)

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良く、Xは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルカンスルホニルオキシ基、4-トルエンスルホニルオキシ基、またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。)で表される化合物に誘導し、2,3-ジフルオロフェノールと反応させてエーテル化することにより、一般式（３）

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良い。)で表される3-（トランス-4-(ジアルコキシメチル)シクロヘキシルメトキシ）-1,2-ジフルオロベンゼンの製造方法。
一般式(３)

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良い。)で表される3-（トランス-4-(ジアルコキシメチル)シクロヘキシルメトキシ）-1,2-ジフルオロベンゼン。
一般式(２)

(式中、R¹及びR²はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜15のアルキル基又はアルケニル基を表すが、R¹及びR²はまた-CH₂CH₂-又は-CH₂CH₂CH₂-を表しても良く、Xは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルカンスルホニルオキシ基、4-トルエンスルホニルオキシ基、またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。)で表される化合物。