JPS63218648A - Production of liquid crystal intermediate - Google Patents

Production of liquid crystal intermediate

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JPS63218648A
JPS63218648A JP62053669A JP5366987A JPS63218648A JP S63218648 A JPS63218648 A JP S63218648A JP 62053669 A JP62053669 A JP 62053669A JP 5366987 A JP5366987 A JP 5366987A JP S63218648 A JPS63218648 A JP S63218648A
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JP
Japan
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formula
water
group
liquid crystal
optically active
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Application number
JP62053669A
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Japanese (ja)
Inventor
Noritsugu Yamazaki
則次 山崎
Kazuo Sato
和夫 佐藤
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a compound capable of providing a liquid crystal intermediate, by hydrolyzing a compound, such as methyl p-(4'-octyloxy-4- biphenylcarbinyloxy)-benzoate, using water and a water-soluble aprotic solvent, such as dimethyl sulfoxide. CONSTITUTION:A compound expressed by formula I (A is 1-18C alkyl or alkyloxy; B is CH2O or OCH2; m is 1 or 2; n is 1 or 2; R is alkyl) is reacted with an alkali metal hydroxide (e.g. NaOH, KOH or LiOH) in a mixed solvent of water and a water-soluble aprotic solvent (e.g. dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, acetonitrile or acetone) to afford the aimed compound expressed by formula II [e.g. p-(4'-octyloxy-4-biphenylcarbinyloxy)-benzoic acid]. The compound expressed by formula II is an intermediate for liquid crystals having optically active groups, i.e. ferroelectric liquid crystals capable of exhibiting chiral smectic phase.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、一般式(2)で示される液晶中間体の合成法
に関する物である。一般式(3)で示される分子内に光
学活性基を有する液晶は、カイラルスメチック相を示す
強誘電性液晶として注目されており、本発明により得ら
れる(2)は強誘電性液晶の有用な中間体を成りうる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for synthesizing a liquid crystal intermediate represented by general formula (2). The liquid crystal having an optically active group in the molecule represented by the general formula (3) has attracted attention as a ferroelectric liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase, and (2) obtained by the present invention is useful as a ferroelectric liquid crystal. It can be an intermediate.

(従来技術) 一般式(3)で示される強誘電性液晶の従来合成法を次
に示す。以下反応式で例示するが式中A、B、m、nは
式(1)で規定したものである。
(Prior Art) A conventional method for synthesizing the ferroelectric liquid crystal represented by the general formula (3) is shown below. The reaction formula will be illustrated below, in which A, B, m, and n are defined in formula (1).

I)(I−a)Bが0CH2の場合 (但し、式中R1本は光学活性アルキル基を示す。) (I −b) BがCH2Oの場合 (但し、式中R1*!よ光学活性アルキル基を示す。) J杢匹j旦→(3) (但し、式中R1’lよ光学活性アルキル基を示す。) (II−b)BがCH2Oの場合 (但し、式中ぶ*は一級光学活性アルキル基を示す。) (但し、式中R1町よ二級光学活性アルキル基を示す。I) (I-a) When B is 0CH2 (However, in the formula, R1 represents an optically active alkyl group.) (I-b) When B is CH2O (However, in the formula, R1*! represents an optically active alkyl group.) J heather jdan → (3) (However, in the formula, R1'l represents an optically active alkyl group.) (II-b) When B is CH2O (However, * in the formula represents a primary optically active alkyl group.) (However, in the formula, R1 represents a secondary optically active alkyl group.

) (I −a)、(I −b)、(I−c)、および(I
−d)の方法はいずれも特開昭60−149547に記
載された方法である。
) (I-a), (I-b), (I-c), and (I
Methods -d) are all described in JP-A No. 60-149547.

(I−a)および(I−b)法は、水素化ナトリウムの
ような強アルカリを用いるため、R1*OHに対応する
アルコールがラセミ化しやすいアルコール、例えば乳酸
エステル、3−ヒドロキシ、2−メチルプロピオン酸エ
ステルの様に光学活性点に酸性度の大きい水素原子を有
するアルコールを用いた場合、縮合反応時にラセミ化が
進行するため、使用できる光学活性アルコールは限られ
たものになる。また(ILa)の方法は、光学活性基の
ラセミ化は抑制されるが(10)から(11)の段階で
、シアン化第−銅の様な毒物を用いることから、安全上
取扱いが困難である。更に(II−b)の方法は(I−
b)の方法で得られた光学活性エステル(15)を出発
原料に用い、加水分解ののち、酸クロライド(17)と
し、最後に二級の光学活性アルコールとの反応により(
3)を合成するものである。この方法によれば化合物(
18)においてラセミ化しやすい光学活性アルコールを
用いた場合でも、高い光学純度で(3)が合成できる。
In methods (I-a) and (I-b), since a strong alkali such as sodium hydride is used, the alcohol corresponding to R1*OH is easily racemized, such as lactic acid ester, 3-hydroxy, 2-methyl When an alcohol having a highly acidic hydrogen atom at an optically active site, such as a propionate ester, is used, racemization progresses during the condensation reaction, so the number of optically active alcohols that can be used is limited. In addition, although the method (ILa) suppresses racemization of optically active groups, it is difficult to handle safely because it uses a poisonous substance such as cupric cyanide in steps (10) to (11). be. Furthermore, the method (II-b) is (I-
The optically active ester (15) obtained by the method b) was used as a starting material, and after hydrolysis, it was converted into acid chloride (17), and finally by reaction with a secondary optically active alcohol (
3). According to this method, the compound (
Even when an optically active alcohol that is easily racemized is used in 18), (3) can be synthesized with high optical purity.

しかしながら、(II−b)の方法は光学活性液晶(1
5)から光学活性アルコール部分を変換し、種々の光学
活性液晶(3)が合成できることを特徴とするものであ
り、高価な光学活性アルコール(R2”OH)を消費す
ることから、経済的でないと考えられる。
However, method (II-b) uses optically active liquid crystal (1
It is characterized by the fact that various optically active liquid crystals (3) can be synthesized by converting the optically active alcohol moiety from 5), and it is not economical because it consumes expensive optically active alcohol (R2''OH). Conceivable.

従来法は以上のような個々の問題点を有するが更に大き
な問題点として、一般式(3)で表される液晶化合物の
置換基Bの違いによりそれぞれ異なった合成法を用いな
ければならないことが挙げられる。
Conventional methods have individual problems as mentioned above, but an even bigger problem is that different synthesis methods must be used depending on the substituent B of the liquid crystal compound represented by general formula (3). Can be mentioned.

強誘電性液晶のスクリーニングにあたっては特定の中間
体から、短い行程で且つ光学活性基のラセミ化を抑制し
ながら、多くの液晶分子を合成できる方法が望まれてお
り、このことから一般式(1)及び(2)で示される化
合物は強誘電性液晶の優れた中間体と考えられる。一般
式(1)で示される化合物から一般式(2)で示される
化合物を合成する方法は(II−b)の方法に一部記載
されているが、実験条件等の詳しい記述がなされてく、
又比較例1に示すような一般的な方法では目的とする液
晶中間体(2)はほとんど得られなかった。
When screening ferroelectric liquid crystals, there is a need for a method that can synthesize many liquid crystal molecules from specific intermediates in short steps and while suppressing racemization of optically active groups. ) and (2) are considered to be excellent intermediates for ferroelectric liquid crystals. The method for synthesizing the compound represented by general formula (2) from the compound represented by general formula (1) is partially described in the method (II-b), but detailed descriptions of experimental conditions etc. are not provided.
Moreover, by the general method shown in Comparative Example 1, the desired liquid crystal intermediate (2) could hardly be obtained.

(問題を解決するための手段) 本発明者らは前述の問題解決すべく鋭意研究した結果 一般式 (但し、上式に於て、Aは炭素数1〜18のアルキル基
又はアルキルオキシ基であり、BはCH2O,或いは0
CR2である。mは1又は2であり、nは1又は2であ
り、Rはアルキル基である。)で表される化合物に水及
び水溶性非プロトン溶媒混合溶液中でアルカリ金属水酸
化物を作用させることを特徴とする。
(Means for Solving the Problem) The present inventors have conducted intensive research to solve the above-mentioned problem, and as a result, the general formula (however, in the above formula, A is an alkyl group or an alkyloxy group having 1 to 18 carbon atoms) Yes, B is CH2O, or 0
It is CR2. m is 1 or 2, n is 1 or 2, and R is an alkyl group. ) is treated with an alkali metal hydroxide in a mixed solution of water and a water-soluble aprotic solvent.

一般式 (但し、上式に於て、A、B、m、n、は一般式(1)
で規定した通りである。)で表される化合物の合成法を
見出した。
General formula (However, in the above formula, A, B, m, n are general formula (1)
As stipulated in. ) has been discovered.

本発明は二股式(1)で表される化合物の加水分解反応
において、ジメチルスルホキシド等水溶性非プロトン溶
媒を用いることを特徴とするものである。水溶性非プロ
トン溶媒としてはジメチルスルホキシド、ジメチルホル
ムアミド、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。
The present invention is characterized in that a water-soluble aprotic solvent such as dimethyl sulfoxide is used in the hydrolysis reaction of the compound represented by the bifurcated formula (1). Examples of water-soluble aprotic solvents include dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide, acetonitrile, and acetone.

式(1)及び式(2)において、Aは炭素数1から18
の飽和直鎖状アルキル基、及び飽和直鎖状アルキルオキ
シ基であり、メチル基、エチル基、ペンチル基、オクチ
ル基、ノニル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタ
デシル基、或いはメチルオキシ基、エチルオキシ基、ペ
ンチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、
ドデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基、オクタデシ
ルオキシ基等が例示出来るが、更にアルケニル基、アル
キニル基などの不飽和炭化水素、及びヒドロキシ基、ア
ルコキシ基を置換基として持つアルキル基及びアルキル
オキシ基も含まれる。m及びnは1又は2の整数からそ
れぞれ独立して選ばれる。Rは直鎖状或いは分岐状アル
キル基であり、特にアルキル基の炭素数は限定するもの
でない。しかしながら経済性から見て炭素数1から4が
好ましく例えばn−メチル基、n−エチル基、n−プロ
ピル基、n−ブチル基、1so−プロピル基、5ec−
ブチル基、及びt−ブチル基が例示できる。アルカリ金
属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウムが挙げられる。アルカリ金属水酸化
物の量は(1)に対して1〜10倍当量であり好ましく
は3〜5当量である。反応溶媒として用いる水及び水溶
性非プロトン溶媒は任意の割合で用いられ、更にメタノ
ール、エタノールなど水溶性の溶媒を第三成分として添
加してもよいが第三成分の有無及びその割合は特に限定
する物ではない。又反応温度及び反応時間はアルカリ金
属水酸化物の量及び種類により変化し、特に限定するも
のでない。
In formula (1) and formula (2), A has a carbon number of 1 to 18
A saturated linear alkyl group and a saturated linear alkyloxy group, such as a methyl group, ethyl group, pentyl group, octyl group, nonyl group, dodecyl group, pentadecyl group, octadecyl group, or methyloxy group, ethyloxy group , pentyloxy group, octyloxy group, nonyloxy group,
Examples include dodecyloxy groups, pentadecyloxy groups, octadecyloxy groups, etc., but also include unsaturated hydrocarbons such as alkenyl groups and alkynyl groups, and alkyl groups and alkyloxy groups having hydroxy groups and alkoxy groups as substituents. It will be done. m and n are each independently selected from an integer of 1 or 2. R is a linear or branched alkyl group, and the number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited. However, from an economic point of view, it is preferable to have 1 to 4 carbon atoms, such as n-methyl group, n-ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, 1so-propyl group, 5ec-
Examples include butyl group and t-butyl group. Examples of alkali metal hydroxides include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide. The amount of alkali metal hydroxide is 1 to 10 times equivalent to (1), preferably 3 to 5 equivalents. Water and a water-soluble aprotic solvent used as a reaction solvent may be used in any ratio, and a water-soluble solvent such as methanol or ethanol may be added as a third component, but the presence or absence of the third component and its ratio are particularly limited. It's not something you do. Furthermore, the reaction temperature and reaction time vary depending on the amount and type of alkali metal hydroxide, and are not particularly limited.

(発明の効果) 本発明により得られる化合物(2)から種々の光学活性
液晶が光学純度よく合成できる。化合物(2)はカイラ
ルスメチツク相を示す液晶化合物(3)の重要な中間体
と成り得る。
(Effects of the Invention) Various optically active liquid crystals can be synthesized with high optical purity from the compound (2) obtained by the present invention. Compound (2) can be an important intermediate for liquid crystal compound (3) exhibiting a chiral smectic phase.

実施例1 [p−(4−オクチルオキシ−4−ビフェニルカルビニ
ルオキシ キシ基、B=CH20,m=2,n=1)(2a)の製
造]p−(4−オクチルオキシ4−ビフェニルカルビニ
ルオキシ(60ミリリツトル)とジメチルスルホキシド
(60ミリリツトル)及び1規定水酸化ナトリウム(6
0ミリリツトル)を加え、加熱還流下で4時間作用させ
た。反応液を酸性化した後析出した結晶をろ別した。結
晶は水及びエタノールで洗浄した後減圧下乾燥すること
によりp−(4−オクチルオキシ−4−ビフェニルカル
ビニルオキシ)−安息香酸が4.6グラム(80.5%
)得られた。
Example 1 [Production of p-(4-octyloxy-4-biphenylcarbinyloxy group, B=CH20, m=2, n=1) (2a)] p-(4-octyloxy-4-biphenylcarbinyloxy group, B=CH20, m=2, n=1) (2a) Vinyloxy (60ml), dimethyl sulfoxide (60ml) and 1N sodium hydroxide (60ml)
0 ml) was added and allowed to react under heating and reflux for 4 hours. After the reaction solution was acidified, the precipitated crystals were filtered off. The crystals were washed with water and ethanol and dried under reduced pressure to yield 4.6 g (80.5%) of p-(4-octyloxy-4-biphenylcarbinyloxy)-benzoic acid.
) obtained.

IRスペクトル(KBrディスク、am−1) ; 1
690, 1610。
IR spectrum (KBr disk, am-1); 1
690, 1610.

1500、 1250 実施例2 [p−(4−才クチルオキシ−4−ビフェニルカルビニ
ルオキシ キシ基、B=CH20,m=2,n=1(2a))の製
造]実施例1に於てエタノールを使用しない他は実施例
1と同様の方法により、p−(4’−才クチルオキシ−
4゜ビフェニルカルビニルオキシ)−安息香酸が3.6
5グラム(63,0%)で得られた。
1500, 1250 Example 2 [Production of p-(4-year-old ctyloxy-4-biphenylcarbinyloxy group, B=CH20, m=2, n=1 (2a))] In Example 1, ethanol was p-(4'-cutyloxy-
4゜Biphenylcarbinyloxy)-benzoic acid is 3.6
5 grams (63,0%) were obtained.

実施例3 [p−(4−オクチルオキシ−4−ビフェニルオキシカ
ルビニル 基、B =OCH2,m =2,n=1(2b))の製
法】p−(4−オクチルオキシ−4−ビフェニルオキシ
カルビニルの方法で処理し、得られた粗精製物を酢酸か
ら再結することによりp−(4−オクチル−4−ビフェ
ニルオキシカルビニル)−安息香酸が6.18グラム(
75パーセント)得られた。
Example 3 [Production of p-(4-octyloxy-4-biphenyloxycarbinyl group, B = OCH2, m = 2, n = 1 (2b))] p-(4-octyloxy-4-biphenyloxy 6.18 g of p-(4-octyl-4-biphenyloxycarbinyl)-benzoic acid was obtained by treating the crude product by the carbinyl method and recrystallizing the obtained crude product from acetic acid.
75%) was obtained.

IRスペクトル(KBrディスク、em−1;1690
、1605,1500,1250実施例4 [4’−(p−オクチルオキシベンジルオキシ)−4−
ビフェニルカルボン酸(式(2)に於て、A=n−オク
チルオキシ基,n=CH20,m=1,n=2)(2c
)の製造14’−(p−オクチルオキシベンジルオキシ
ル4−ビフェニルカルボン酸エチル6、3グラムを実施
例1と同様の方法で処理が得られる粗精製物を酢酸がら
再結することにより4’−(p−オクチルオキシベンジ
ルオキシ)−4−ヒフェニルカルボン酸1.81グラム
(90パーセント)を得た。
IR spectrum (KBr disk, em-1; 1690
, 1605, 1500, 1250 Example 4 [4'-(p-octyloxybenzyloxy)-4-
Biphenylcarboxylic acid (in formula (2), A=n-octyloxy group, n=CH20, m=1, n=2) (2c
) Production 14'-(p-Octyloxybenzyloxyl 4-biphenylcarboxylic acid ethyl 6.3 grams was treated in the same manner as in Example 1.) The crude product obtained was reconsolidated with acetic acid to produce 4'- 1.81 grams (90 percent) of (p-octyloxybenzyloxy)-4-hyphenylcarboxylic acid was obtained.

IRスペクトル(KBrディスク、cm−i・1690
、1605,1510.1253比較例1 [p−(4−オクチルオキシ−4−ビフェニルカルビニ
ルオキシ 基、n=CH20,m=2,n=1,(2a))の製造
J実施例1に於てジメチルスルホキシドを用いない他は
、実施例1と同様の操作を行ったが、この場合目的の(
2a)の収率は5%であり原料(1a)を93%回収し
た。
IR spectrum (KBr disk, cm-i 1690
, 1605, 1510.1253 Comparative Example 1 [Production of p-(4-octyloxy-4-biphenylcarbinyloxy group, n=CH20, m=2, n=1, (2a)) J In Example 1 The same operation as in Example 1 was carried out except that dimethyl sulfoxide was not used.
The yield of 2a) was 5%, and 93% of the raw material (1a) was recovered.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (但し、上式に於て、Aは炭素数1〜18のアルキル基
又はアルキルオキシ基であり、BはCH_2O、或いは
OCH_2である。mは1又は2であり、nは1又は2
であり、Rはアルキル基である。)で表される化合物に
水及び水溶性非プロトン溶媒混合溶液中でアルカリ金属
水酸化物を作用させることを特徴とする。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(2) (但し、上式に於て、A、B、m、n、は一般式(1)
で規定した通りである。)で表される化合物の合成法。 2)上記水溶性非プロトン溶媒がジメチルスルホキシド
であることを特徴とする特許請求範囲第一項記載の方法
[Claims] 1) General formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (1) (However, in the above formula, A is an alkyl group or an alkyloxy group having 1 to 18 carbon atoms, and B is CH_2O or OCH_2. m is 1 or 2, n is 1 or 2
and R is an alkyl group. ) is treated with an alkali metal hydroxide in a mixed solution of water and a water-soluble aprotic solvent. General formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (2) (However, in the above formula, A, B, m, n are general formula (1)
As stipulated in. ) Synthesis method of the compound represented by. 2) The method according to claim 1, wherein the water-soluble aprotic solvent is dimethyl sulfoxide.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60149547A (en) * 1983-11-22 1985-08-07 Chisso Corp Liquid crystal substance and liquid crystal composition

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60149547A (en) * 1983-11-22 1985-08-07 Chisso Corp Liquid crystal substance and liquid crystal composition

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