置換ジフルオロ酢酸を用いたジフルオロ誘導体の製造方法
【課題】 反応に使用する試剤に腐食性または悪臭が強い試薬を使用しないで、容易に入手あるいは製造可能なカルボン酸誘導体を出発原料とし、原料であるカルボン酸誘導体の立体を完全に保持した置換ジフルオロ酢酸を高収率で得る。
【解決の手段】 式(1)で表されるカルボン酸誘導体を出発原料とし、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を経由する式(8)で表されるジフルオロ誘導体の製造方法。
R1は例えば水素であり;R2は例えば2価の有機基であり;R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;R4は例えば水素であり;X1は−O−、−COO−または−CONH−であり;Y1は例えば水素であり;R6およびR7は例えば1価の有機基であり;R8は2価の有機基である。
式(12)において、環A1は例えば1,4−シクロヘキシレンであり;oは0〜10の整数である。
【解決の手段】 式(1)で表されるカルボン酸誘導体を出発原料とし、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を経由する式(8)で表されるジフルオロ誘導体の製造方法。
R1は例えば水素であり;R2は例えば2価の有機基であり;R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;R4は例えば水素であり;X1は−O−、−COO−または−CONH−であり;Y1は例えば水素であり;R6およびR7は例えば1価の有機基であり;R8は2価の有機基である。
式(12)において、環A1は例えば1,4−シクロヘキシレンであり;oは0〜10の整数である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は置換ジフルオロ酢酸を経由した、置換ジフルオロ酢酸誘導体およびジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ジフルオロメチレンオキシ誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体は電子、医薬、農薬分野などにおいて高い利用価値を有する化合物である。特にこれらの化合物は、電子分野において、液晶または中間相形成性最終生成物の製造に使用することができる。
置換ジフルオロ酢酸誘導体の例として、化合物(101)が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
上記置換ジフルオロ酢酸誘導体の製造方法として、例えば下記の方法が知られている。対応する置換フェニルジフルオロ酢酸誘導体を水素添加して製造する方法である。
【0004】
ジフルオロメチレンオキシ誘導体の例として、化合物(102)および化合物(103)が開示されている(例えば、特許文献2、特許文献3参照。)。
【0005】
式中、Rはアルキルを示す。
【0006】
上記ジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法として、例えば下記の3種類の方法が知られている。第一の方法は、対応するエステル誘導体をローソン試薬(Fieser13,38)にてチオノエステル誘導体に変換し、酸化剤の存在下、フッ化水素−ピリジンを反応させてフッ素化し製造する方法である(例えば、特許文献4、特許文献5参照。)。
【0007】
式中、R1'はアルキルであり、環A1'、環A2'、環A4'は1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、Z1'は単結合または−CH2CH2−であり、Y1'はアルキル、アルコキシまたはハロゲンである。
【0008】
第二の方法は、対応するカルボン酸誘導体に1,3−プロパンジチオールおよびトリフルオロメタンスルホン酸を反応させてジチアリウムトリフラートに変換した後、3,4,5−トリフルオロフェノール、トリエチルアミン、次いでフッ化水素−トリエチルアミンおよび1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインを反応させて製造する方法である(例えば、特許文献6参照。)。
【0009】
第三の方法は、対応するα,α−ジフルオロシクロヘキシリデン誘導体に臭素を付加させた後、塩基性条件下で3,4,5−トリフルオロフェノールと反応させ、最後に水素添加させて製造する方法である(例えば、特許文献7参照。)。
【0010】
式中、R1'は独立してアルキルまたはアルコキシであり、環A1'は独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、Z1'は独立して単結合または−CH2CH2−であり、Y1'、Y2'、Y3'、およびY4'は独立してアルキル、アルコキシまたはハロゲンである。
【0011】
【特許文献1】米国特許第5583147号明細書
【特許文献2】特開平10−204016号公報
【特許文献3】独国特許出願公開第10129335号明細書
【特許文献4】独国特許出願公開第10129355号明細書
【特許文献5】特開平5−255265号公報
【特許文献6】国際公開第01/064667号パンフレット
【特許文献7】特開2002−53513公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明の目的は、反応に使用する試剤に腐食性または悪臭が強い試薬を使用しない方法であるだけでなく、容易に入手あるいは製造可能なカルボン酸誘導体を出発原料とし、原料であるカルボン酸誘導体の立体を完全に保持した置換ジフルオロ酢酸を高収率で得ることにある。得られた置換ジフルオロ酢酸を原料とし、ハロゲン化物への変換、脱炭酸臭素化、そしてウィリアムソンエーテル化により、目的とするジフルオロメチレンオキシ誘導体を高収率で得ることができる。また、置換ジフルオロ酢酸を原料とし、ハロゲン化物への変換、エステル化またはアミド化により、目的とする置換ジフルオロ酢酸誘導体を高収率で得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、下記の項目に記載される。
1. 式(1)で表されるカルボン酸誘導体を出発原料とし、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を経由する式(8)で表されるジフルオロ誘導体の製造方法。
【0014】
式(1)、(5)および(8)において、
R1は水素、ハロゲン、−NO2、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
X1は−O−、−COO−または−CONH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【0015】
2. 式(8)において、X1が−O−である項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0016】
3. 工程(a)〜(g)の7つの工程を有する項2に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸にハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(f):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(g):塩基の存在下で、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、式P1で表されるフェノール誘導体と反応させて、式(8−1)で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
【0017】
【0018】
式(1)〜(8−1)、式G1および式P1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【0019】
4. 工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである項3に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0020】
5. 項3に記載の式(1)〜(8−1)および式P1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である項3または4に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0021】
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、
このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、またはR5は−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8であり;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下であり;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【0022】
6. 項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
7. 項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が式(12)で表される基である項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0023】
8. 式(8)において、X1が−COO−または−CONH−である項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0024】
9. 工程(a)〜工程(e)および工程(h)の6つの工程を有する項8に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(h):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、−OHまたは−NH2を有する化合物を反応させて、式(8−2)で表される置換ジフルオロ酢酸誘導体を製造する。
【0025】
式(1)〜(8−2)、式G1および式Q1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
X2は−O−または−NH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【0026】
10. 工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである項9に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0027】
11. 項9に記載の式(1)〜(8−2)および式Q1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である項9または10に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0028】
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、−C≡C−CN、−NO2、−COR6、−NHR7、または−N=R8であり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下である。;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【0029】
12. 項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
13. 項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が式(12)で表される基である項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【発明の効果】
【0030】
本発明の製造方法を用いることにより、原料であるカルボン酸の立体を完全に保持したまま,効率的に置換ジフルオロ酢酸を製造することができる。この置換ジフルオロ酢酸を使用することにより,ジフルオロメチルエーテル誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体を、容易に安全にかつ高収率で製造することができる。腐食性が大きいまたは悪臭が強い試薬を使うことなく、高収率で副生成物が少なく、かつスケールアップが容易であるジフルオロメチレンオキシ誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体の製造方法を開発できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。
式(1)で表わされる化合物を化合物(1)と略すことがある。この略記は式(2)などで表される化合物にも適用することがある。式(11)および式(12)において、六角形で囲んだA1などの記号はそれぞれ環A1などに対応する。
【0032】
以下に本発明をさらに説明する。本発明の製造方法は、置換カルボン酸を出発原料とし置換ジフルオロ酢酸を得る方法、および置換カルボン酸を出発原料とし置換ジフルオロ酢酸を経由し、ジフルオロメチレンオキシ誘導体を得る方法の二つに分かれるが、以下に合わせて説明する。
式(1)〜式(8)で表される化合物を「化合物(1)」〜「化合物(8)」と表わすことがある。
化合物(1)〜化合物(8)およびそれらの態様において、一つの構造中に複数の同一名称の構造単位が存在することがある。この例を下記に示す。
【0033】
このようなとき、同一の構造単位、例えば複数のY1は、同一の基であっても異なる基であってもよい。複数のR1、A1およびZ1についても同様に解釈する。
【0034】
本発明の製造方法は化合物(1)を出発原料とし、化合物(5)を経由して化合物(8)を得る方法である。
【0035】
さらに詳しくは、本発明の製造方法の第1は化合物(1)を出発原料とし、化合物(5)を経由して化合物(8−1)を得る方法であり、本発明の製造方法の第2は化合物(1)を出発原料とし、化合物(5)を経由して化合物(8−2)を得る方法の二つに分かれるが、以下に合わせて説明する。
【0036】
【0037】
式(1)、式(5)、式(8)、式(8−1)、および式(8−2)において、
R1は水素、ハロゲン、−NO2、−SiH3、または1価の有機基である。1価の有機基の例は、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアリール、炭素数1〜20のアラルキル、炭素数1〜20のシクロアルキル、炭素数1〜20のシクロアルキルアルキル、−CN、−C≡C−CNなどが挙げられ、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよい。
好ましいR1は、水素、ハロゲン、−NO2、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアリール、炭素数1〜20のアラルキル、炭素数1〜20のシクロアルキル、炭素数1〜20のシクロアルキルアルキル、−CN、および−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて、任意の−CH2−が−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられた基、任意の−(CH2)2−が−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられた基、および任意の水素がハロゲンまたは−NO2で置き換えられた基も好ましい。
【0038】
「アルキルにおいて任意の−CH2−は−O−などで、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−などで置き換えられてもよい」の句の意味を一例で示す。CH3(CH2)3−において任意の−CH2−を−O−で、または任意の−(CH2)2−を−CH=CH−で置き換えた基の例は、CH3(CH2)2O−、CH3−O−(CH2)2−、CH3−O−CH2−O−、H2C=CH−(CH2)2−、CH3−CH=CH−CH2−、CH3−CH=CH−O−などである。このように「任意の」語は、「区別なく選択された少なくとも一つの」を意味する。化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接したCH3−O−O−CH2−よりも、酸素と酸素とが隣接しないCH3−O−CH2−O−の方が好ましい。
【0039】
炭素数1〜20のアルキルなどの例は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルキル、アルキルチオアルコキシ、アシル、アシルアルキル、アシルオキシ、アシルオキシアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルケニルチオ、アルコキシアルケニル、アルキニル、アルキニルオキシ、シラアルキル、ジシラアルキルなどである。少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたこれらの基も挙げられる。この場合のハロゲンの例は、フッ素、塩素、臭素などである。これらの基は直鎖でも分岐でも好ましい。分岐の基の場合、光学活性であってもよい。
ハロゲンの例はフッ素、塩素および臭素である。
【0040】
アルキルの例は、−CH3、−C2H5、−C3H7、−CH(CH3)2、−C4H9、−C(CH3)3、−C5H11、−C6H13、−C7H15、−C8H17、−C9H19、または−C10H21である。
アルコキシの例は、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11、−OC6H13、−OC7H15、−OC8H17などである。
アルコキシアルキルの例は、−CH2OCH3、−CH2OC2H5、−CH2OC3H7、−(CH2)2OCH3、−(CH2)2OC2H5、−(CH2)2OC3H7、−(CH2)3OCH3、−(CH2)3OC2H5、−(CH2)3OC3H7、−(CH2)4OCH3、−(CH2)5OCH3などである。
【0041】
アルケニルの例は、−CH=CH2、−CH=CHCH3、−CH2CH=CH2、−CH=CHC2H5、−CH2CH=CHCH3、−(CH2)2CH=CH2、−CH=CHC3H7、−CH2CH=CHC2H5、−(CH2)2CH=CHCH3、−(CH2)3CH=CH2などである。
アルケニルオキシの例は、−OCH2CH=CH2、−OCH2CH=CHCH3、−OCH2CH=CHC2H5などである。
アルキニルの例は、−C≡CCH3、−C≡CC3H7などである。
【0042】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−CH2F、−CHF2、−CF3、−(CH2)2F、−CF2CH2F、−CF2CHF2、−CH2CF3、−CF2CF3、−(CH2)3F、−(CF2)2CF3、−CF2CHFCF3、−CHFCF2CF3、−(CH2)4F、−(CH2)5Fなどである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの例は、−OCF3、−OCHF2、−OCH2F、−OCF2CF3、−OCF2CHF2、−OCF2CH2F、−OCF2CF2CF3、−OCF2CHFCF3、−OCHFCF2CF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシアルキルの例は、−CH2OCF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの例は、−CH=CHF、−CH=CF2、−CH=CHCH2F、−CH=CHCF3、−(CH2)2CH=CF2、−CF=CF2、−CH=CH2CHFCH3、−CH=CH2CH2CH2Fなどである。
【0043】
アルキルチオの例は、−SCH3、−SC2H5、−SC3H7、−SC4H9、−SC5H11、−SC6H13、−SC7H15、−SC8H17などである。
アルキルチオアルキルの例は、−CH2SCH3、−CH2SC2H5、−CH2SC3H7、−CH2SC4H9、−(CH2)2SCH3、−(CH2)2SC2H5、−(CH2)2SC3H7、−(CH2)3SCH3、−(CH2)3SC2H5、−(CH2)3SC3H7、−(CH2)4SCH3、−(CH2)5SCH3などである。
【0044】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルチオの例は、−SCF3、−SCHF2、−SCH2F、−SCF2CF3、−SCF2CHF2、−SCH2CF3、−SCF2CH2F、−SCF2CF2CF3、−SCF2CHFCF3、−SCHFCF2CF3などである。
【0045】
少なくとも一つの−CH2−が−CO−または−O−で置き換えられ、または少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−COOC(CH3)3、−COOCH2CCl3、−COOCH2CH2Clなどである。
【0046】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−または−O−で置き換えられたシクロアルキルアルキルの例は、−COO−テトラヒドロピラニル、−(CH2)2−テトラヒドロピラニルなどである。
【0047】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−、−O−、または−SO2−で置き換えられ、または少なくとも一つの−(CH2)2−が、−CH=CH−で置き換えられたアラルキルの例は、−COOCH2OCH2C6H5、−COOCH2COC6H5、−COOCH2C6H5、−COOC(C6H5)3、−COOCH2−9−アンスリル、−COO−ピペロニル、−COOCH2C6H4OCH3、−COOCH2CH=CHC6H5、−COOCH2CH2SO2C6H4−p−CH3などである。
【0048】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−、−O−、または−SiH2−で、または少なくとも一つの−(CH2)2−が、−CH=CH−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられ、または少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−NHCOOCH3、−NHCOOC(CH3)3、−NHCOOCH2CCl3、−NHCOOC(CH3)2CH2Cl、−NHCOOC(CH3)2CH2Br、−NHCOOCH=CH2、−NHCOOCH2CH2Si(CH3)3、−NHCOOC(CH3)2C≡CH、−NHCHO、−NHCOCH3、−NHCOCH2Clなどである。
【0049】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−または−O−で、または少なくとも一つの−(CH2)2−が−CONH−で置き換えられたアラルキルの例は、−COOCH2−N−フタルイミド、−NHCOOC(CH3)2C6H5、−NHCOOC(CH3)2C6H4−p−C6H5、−NHCOOCH=CHC6H5、−NHCOOCH2C6H5、−NHCOOCH2C6H4−p−NO2、−NHCOOCH(C6H5)2、−NHCOC6H5などである。
【0050】
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基である。2価の有機基の例は、式(11)で表される基などである。
【0051】
式(11)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよい。
【0052】
「これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく」の例は、下記の環(15−1)〜(15−53)などである。
【0053】
【0054】
「これらの環において任意の水素はハロゲン、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく」の例は、下記の環(16−1)〜(16−71)などである。
【0055】
【0056】
【0057】
1,4−シクロヘキシレンおよび1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの立体配置は、シスよりもトランスが好ましい。1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの左右は非対称である。この環の二つの酸素は、式(1)においてR1の側に、または−COOHの側に位置することができる。このことは左右が非対称であるその他の環にも適用する。
【0058】
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、
このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【0059】
Z1の例は、単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、−SiH2−、−CH2−、−(CH2)2−、−(CH2)3−、−(CH2)4−、−(CH2)5−、−(CH2)6−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2S−、−SCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CO−、−COCH2−、−CH2SiH2−、−SiH2CH2−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−CH=CH(CH2)2−、−CH2CH=CHCH2−、−(CH2)2CH=CH−、−C≡C(CH2)2−、−CF2CH2−、−(CF2)2−、−CF2(CH2)3−、−(CH2)2COO−、−OCO(CH2)2−、−(CH2)2CF2O−、−OCF2(CH2)2−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−などである。
【0060】
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは
【0061】
である。
式(12)において、環A1は式(11)における環A1と同じ定義である。
oは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、および10である。
【0062】
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
炭素数1〜10のアルキルの例は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルキル、アルキルチオアルコキシ、アシル、アシルアルキル、アシルオキシ、アシルオキシアルキル、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルケニルチオ、アルコキシアルケニル、アルキニル、アルキニルオキシ、シラアルキル、およびジシラアルキルである。少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたこれらの基も挙げられる。この場合のハロゲンの例はフッ素、塩素および臭素である。これらの基は直鎖でも分岐でも好ましい。分岐の基の場合、光学活性であることもできる。
ハロゲンの例はフッ素、塩素および臭素である。
【0063】
アルキルの例は、−CH3、−C2H5、−C3H7、−CH(CH3)2、−C4H9、−C(CH3)3、−C5H11、−C6H13、−C7H15、−C8H17、−C9H19、−C10H21などである。
アルコキシの例は、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11、−OC6H13、−OC7H15、−OC8H17などである。
アルコキシアルキルの例は、−CH2OCH3、−CH2OC2H5、−CH2OC3H7、−(CH2)2OCH3、−(CH2)2OC2H5、−(CH2)2OC3H7、−(CH2)3OCH3、−(CH2)3OC2H5、−(CH2)3OC3H7、−(CH2)4OCH3、−(CH2)5OCH3などである。
【0064】
アルケニルの例は、−CH=CH2、−CH=CHCH3、−CH2CH=CH2、−CH=CHC2H5、−CH2CH=CHCH3、−(CH2)2CH=CH2、−CH=CHC3H7、−CH2CH=CHC2H5、−(CH2)2CH=CHCH3、−(CH2)3CH=CH2などである。
アルケニルオキシの例は、−OCH2CH=CH2、−OCH2CH=CHCH3、−OCH2CH=CHC2H5などである。
アルキニルの例は、−C≡CCH3、−C≡CC3H7などである。
【0065】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−CH2F、−CHF2、−CF3、−(CH2)2F、−CF2CH2F、−CF2CHF2、−CH2CF3、−CF2CF3、−(CH2)3F、−(CF2)2CF3、−CF2CHFCF3、−CHFCF2CF3、−(CH2)4F、−(CH2)5Fなどである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの例は、−OCF3、−OCHF2、−OCH2F、−OCF2CF3、−OCF2CHF2、−OCF2CH2F、−OCF2CF2CF3、−OCF2CHFCF3、−OCHFCF2CF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシアルキルの例は、−CH2OCF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの例は、−CH=CHF、−CH=CF2、−CH=CHCH2F、−CH=CHCF3、−(CH2)2CH=CF2、−CF=CF2、−CH=CH2CHFCH3、−CH=CH2CH2CH2Fなどである。
【0066】
アルキルチオの例は、−SCH3、−SC2H5、−SC3H7、−SC4H9、−SC5H11、−SC6H13、−SC7H15、−SC8H17などである。
アルキルチオアルキルの例は、−CH2SCH3、−CH2SC2H5、−CH2SC3H7、−CH2SC4H9、−(CH2)2SCH3、−(CH2)2SC2H5、−(CH2)2SC3H7、−(CH2)3SCH3、−(CH2)3SC2H5、−(CH2)3SC3H7、−(CH2)4SCH3、−(CH2)5SCH3などである。
【0067】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルチオの例は、−SCF3、−SCHF2、−SCH2F、−SCF2CF3、−SCF2CHF2、−SCH2CF3、−SCF2CH2F、−SCF2CF2CF3、−SCF2CHFCF3、−SCHFCF2CF3などである。
【0068】
アシルの例は、−CHO、−COCH3、−COC2H5、−COC3H7などである。
アシルアルキルの例は、−CH2CHO、−(CH2)2CHO、−CH2COCH3、−CH2COC2H5、−CH2COC3H7などである。
アシルオキシの例は、−OCHO、−OCOCH3、−OCOC2H5、−OCOC3H7などである。
アルコキシカルボニルの例は、−COOCH3、−COOC2H5、−COOC3H7などである。
【0069】
R6は−NHNH2または1価の有機基である。R6の例は、−OCH3、−OCH2OCH3、−O−テトラヒドロピラニル、−OCH2OCH2C6H5、−OCH2COC6H5、−OCH2−N−フタルイミド、−OCH2CCl3、−OCH2CH2Cl、−OCH2CH2SO2C6H4−p−CH3、−OC(CH3)3、−OCH2CH=CHC6H5、−OCH2C6H5、−OC(C6H5)3、−OCH2−9−アンスリル、−O−ピペロニル、−OCH2C6H4OCH3、−NHNH2、−NHNHC6H5などである。
【0070】
R7は1価の有機基である。R7の例は、−COOCH3、−COOCH2CCl3、−COOCH2CH2Si(CH3)3、−COOC(CH3)2C≡CH、−COOC(CH3)2C6H5、−COOC(CH3)2C6H4−p−C6H5、−COOC(CH3)2CH2Cl、−COOC(CH3)2CH2Br、−COOC(CH3)3、−COOCH=CH2、−COOCH=CHC6H5、−COOCH2C6H5、−COOCH2C6H4−p−NO2、−COOCH(C6H5)2、−CHO、−COCH3、−COCH2Cl、−COC6H5、−SO2CH2C6H5などである。
R8は2価の有機基である。R8の例は、=CHC6H5、=CHC6H4−p−NO2などである。
【0071】
X1は−O−、−COO−または−CONH−である。X2は−O−または−NH−である。
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよい。これらの例は、下記の環(17−1)〜(17−5)などである。
【0072】
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基である。1価の有機基の例は、式(13)で表される基などである。
【0073】
式(13)において、
環A1は式(11)における環A1と同じ定義である。
Z1は式(11)におけるZ1と同じ定義である。
R5は式(1)、式(5)および式(8)におけるR1の意味を有するが、−NO2、−COR6、−NHR7、または−N=R8の意味も有する。
【0074】
Y1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成することができる。
より具体的には、隣接するY1同士は互いに結合して1つまたは複数の環を形成することができる。また、R4が式(13)で表される基でかつmが0のとき、隣接するY1とR5とが互いに結合して、1つまたは複数の環を形成できる。これらの例は、下記の環(18−1)〜(18−21)などである。
【0075】
これらの環において、Y2の意味は、Y1の意味と同一である。
【0076】
化合物(1)の例は、下記の化合物(1−1)または(1−2)である。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0077】
化合物(1)の具体的な例は、下記の化合物(1−1−1)〜(1−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5または項11に記載した記号の意味と同一である。
【0078】
化合物(2)の例は、下記の化合物(2−1)、(2−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、L1、k、およびoの意味は、項5または項11に記載した記号の意味と同一である。
【0079】
化合物(2)の具体的な例は、下記の化合物(2−1−1)〜(2−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、およびL1の意味は、項5または項11に記載した記号の意味と同一である。
【0080】
化合物(3)の例は、下記の化合物(3−1)または(3−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0081】
化合物(3)の具体的な例は、下記の化合物(3−1−1)〜(3−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0082】
【0083】
化合物(4)の例は、下記の化合物(4−1)または(4−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
化合物(4)の具体的な例は、下記の化合物(4−1−1)〜(4−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0084】
化合物(5)の例は、下記の化合物(5−1)、(5−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0085】
化合物(5)の具体的な例は、下記の化合物(5−1−1)〜(5−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0086】
化合物(6)の例は、下記の化合物(6−1)、(6−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、L1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0087】
化合物(6)の具体的な例は、下記の化合物(6−1−1)〜(6−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、およびL1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0088】
化合物(7)の例は、下記の化合物(7−1)、(7−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0089】
化合物(7)の具体的な例は、下記の化合物(7−1−1)〜(7−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0090】
化合物(8)の例は、下記の化合物(8−1−1)〜(8−2−4)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、m、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0091】
化合物(8)の具体的な例は、下記の化合物(8−1−1−1)〜(8−2−4−12)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、およびR5の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。Y1の意味は、項1に記載した記号の意味と同一である。
【0092】
【0093】
【0094】
【0095】
【0096】
【0097】
本発明の第1は、例えば合成工程(a)〜(g)を経由し、また本発明の第2は、例えば合成工程(a)〜(e)および(h)を経由する。
化合物(1)の製造方法
化合物1の置換カルボン酸は、市販品あるいは有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより容易に得られる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載されている。
【0098】
工程(a)
工程(a)は、化合物(1)にハロゲン化剤を反応させて化合物(2)を製造する工程である。
【0099】
工程(a)の反応条件は、無溶媒または溶媒中で化合物(1)とハロゲン化剤とを混合することにより実施可能である。ハロゲン化剤の例は、塩化チオニル、シュウ酸ジクロリド、五塩化燐などである。好ましいハロゲン化剤は、副生成物および未反応のハロゲン化剤の除去が容易な塩化チオニルである。溶媒については、化合物(1)、カルボン酸、ハロゲン化剤および酸ハロゲン化物のいずれとも反応しないものであれば使用可能である。溶媒の例は、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族エーテル化合物、環状エーテル化合物、非プロトン性極性溶媒、ハロゲン化炭化水素などである。
芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ブロモベンゼンなどである。脂肪族炭化水素の例は、ヘキサン、ヘプタンなどである。脂環式炭化水素の例は、シクロヘキサンなどである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、テトラヒドロフラン(以下、THFと略す。)、ジオキサンなどである。非プロトン性極性溶媒の例は、DMF、DMSO、アセトニトリルなどである。ハロゲン化炭化水素の例は、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンなどである。また前記溶媒を混合しても反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができ、留去が容易な低沸点の溶媒である。
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(1)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。
【0100】
反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。例えば、20℃〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(1)、およびそれらの生成物である化合物(2)の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる20℃〜100℃の範囲である。
【0101】
ハロゲン化剤の使用量は、例えば、化合物(1)に対して当量以上である。好ましくは、化合物(1)に対して1.05〜2.0当量の範囲である。この範囲であれば、原料である化合物(1)をほぼ完全に消費させることができる。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0102】
溶媒を使用せずに、ハロゲン化剤を化合物(1)に対して過剰量使用することもできる。その場合のハロゲン化剤の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(1)に対して1当量以上かつ重量で5〜20倍量の範囲である。反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、好ましくは、ハロゲン化剤が塩化チオニルの場合には20℃から沸点である79℃までの範囲である。より好ましくは24℃〜60℃の範囲である。
【0103】
工程(b)
工程(b)は、酸ハロゲン化物である化合物(2)に式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、化合物(3)を製造する。
【0104】
工程(b)のエステル化は無溶媒でも実施可能であるが、溶媒中で実施した方が、反応が安全にかつ安定に実施できるという観点で望ましい。溶媒の例は、芳香族化合物、ハロゲン化炭化水素などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼンなどである。ハロゲン化炭化水素の例は、四塩化炭素などである。また前記溶媒を混合しても反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができ、留去が容易なベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、および四塩化炭素などの低沸点の溶媒である。
【0105】
溶媒の使用量については、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(2)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、例えば、20℃〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(2)、およびそれらの反応生成物である化合物(3)の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる20℃〜100℃の範囲である。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0106】
工程(c)
工程(c)は、エステル誘導体である化合物(3)にジクロロジフルオロエチレンを反応させて、スルファニルピリジン誘導体である化合物(4)を製造する。
【0107】
工程(c)で使用されるエステル誘導体である化合物(3)は、通常Bartonエステルと呼ばれており、紫外線の照射下で脱炭酸反応を起こし、化合物(1)に対応するラジカル(遊離基)とスルファニルラジカルを発生させる。これらのラジカルは、オレフィン類とすみやかに位置選択的に反応して、スルファニルピリジン誘導体である化合物(4)を与える。
【0108】
工程(c)は通常、無溶媒で大過剰のジクロロジフルオロエチレン(使用される化合物(3)の5〜10当量程度)の存在下に実施されるが、化合物(3)の融点が高い場合には溶媒を使用することもできる。溶媒の例は、ハロゲン化炭化水素などである。また、反応時間については、化合物の構造および照射する紫外線の強度に大きく依存するが、例えば、室温では約1〜7時間で反応は完結する。
【0109】
工程(d)
工程(d)はスルファニルピリジン誘導体である化合物(4)を硝酸銀の存在下に加水分解し、化合物(5)で示される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
【0110】
工程(d)の反応は、溶媒中で硝酸銀水溶液と混合し、加熱させることにより実施可能である。溶媒の例は水溶性のエーテル系の溶媒などである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、THF、およびジオキサンなどである。
【0111】
溶媒の使用量については、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(4)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。
【0112】
反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、例えば、反応温度は原料である化合物(4)、および生成物である化合物(5)の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる40℃〜70℃の範囲である。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0113】
工程(e)
工程(e)は、化合物(5)にハロゲン化剤を反応させて化合物(6)を製造する工程である。工程(e)は工程(a)と同条件にて実施可能である。
【0114】
工程(f)
工程(f)は化合物(6)に式G1で表されるN-ヒドロキシピリジンチオンおよびN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて化合物(7)で表されるブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
【0115】
工程(f)の反応において、脱炭酸臭素化は、Bartonらの方法 (D. H. R. Barton, B. Lacher, and S. Z. Zard, Tetrahedron, 43, 4321 (1987).) に準じ、無溶媒または溶媒中で酸ハロゲン化物にN-ヒドロキシピリジンチオンおよびN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて行うことができる。溶媒については、化合物(6)、酸ハロゲン化物、N-ヒドロキシピリジンチオン、N-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩、およびブロモトリクロロメタンのいずれとも反応せず、反応中に発生するラジカルにも反応しないものであれば使用可能である。溶媒の例は、芳香族化合物、ハロゲン化炭化水素などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼンなどである。ハロゲン化炭化水素の例は、四塩化炭素などである。また前記溶媒を混合しても反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができ、留去が容易なベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、四塩化炭素などの低沸点の溶媒である。
【0116】
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(6)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。
【0117】
反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。例えば、20℃〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(6)、およびそれらの反応生成物である化合物(7)の−CF2−の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる70℃〜120℃の範囲である。
N-ヒドロキシピリジンチオンおよびN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された化合物の総使用量は、例えば、化合物(6)に対して当量以上である。好ましくは、化合物(6)に対して1.05〜2.0当量の範囲である。この範囲であれば、原料である化合物(6)をほぼ完全に消費させることができる。ブロモトリクロロメタンの使用量は、例えば、化合物(6)に対して等モル以上である。好ましくは、化合物(6)に対して1.05〜5.0当量の範囲である。この範囲であれば、原料である化合物(6)をほぼ完全に消費させることができる。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0118】
溶媒を使用せずに、ブロモトリクロロメタンを化合物(6)に対して過剰量使用することもできる。その場合のブロモトリクロロメタンの量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(6)に対して1当量以上かつ重量で5〜20倍量の範囲である。反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、好ましくは、ブロモトリクロロメタンが溶媒の場合には70℃から沸点である105℃までの範囲である。
【0119】
工程(f)の脱炭酸臭素化反応においては、ラジカル開始剤を添加することにより反応速度を向上させることが可能である。ラジカル開始剤としてはアゾ化合物などである。アゾ化合物の例は、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと示す)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、4,4'−アゾビス(4−シアノペンタン酸)などである。ラジカル開始剤の添加量は、例えば、化合物(6)に対して0.03当量以上である。好ましくは、化合物(6)に対して0.05〜0.3当量の範囲である。
【0120】
工程(g)
工程(g)は、化合物(7)を塩基の存在下でフェノール誘導体P1と反応させて化合物(8)を製造する。すなわち、エーテル化反応をさせる工程である。
【0121】
フェノール誘導体P1
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体P1は、R. L. Kidwell等の方法(Org. Syn., Coll. Vol., 5, 918 (1973).)にしたがい製造することができる。まず、公知の手法により合成されるブロモベンゼン誘導体P0からグリニヤール試薬を調製する。該グリニヤール試薬にホウ酸トリアルキルを反応させてホウ酸エステル誘導体を調製する。これを過酸化物、例えば過酸化水素、または過酢酸などで酸化することによりフェノール誘導体P1を製造することができる。
【0122】
式中、Y1およびR4は項1に記載した記号の意味と同一であり、R10はアルキルを表す。
【0123】
また特開昭62−11716号公報、J. Fluorine Chem., 67, 41 (1994)、特開平3−246244号公報、特開昭62−207229号公報、および特開平2−34335号公報に記載の方法に準じても、フェノール誘導体P1の製造が可能である。
【0124】
工程(g)のエーテル化反応は、一般に知られているウィリアムソン反応の条件下で実施可能である。エーテル化反応に使用できる塩基の例は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、金属アルコキシド類、アルカリ金属の水素化物、酸化銀等金属酸化物、アミン類などである。アルカリ金属水酸化物の例は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどである。アルカリ金属の炭酸塩の例は、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸セシウムなどである。金属アルコキシド類の例は、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウム−tert−ブトキシドなどである。アルカリ金属の水素化物の例は、水素化ナトリウムなどである。金属酸化物の例は、ジエチルアミン、およびトリエチルアミンなどである。好ましくは、取り扱いが容易であるアルカリ金属水酸化物およびアルカリ金属の炭酸塩である。
【0125】
塩基の使用量は、例えば、化合物(7)に対して当量以上である。好ましくは、化合物(7)に対して2〜5当量の範囲である。この範囲であれば、反応の転化率を向上させることができる。反応に使用する溶媒については、化合物(7)、塩基、およびフェノール誘導体P1のいずれとも反応しないものであれば何れも使用できる。溶媒の例は、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族エーテル化合物、環状エーテル化合物、非プロトン性極性溶媒、水などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエンなどである。脂肪族炭化水素の例は、ヘキサン、ヘプタンなどである。脂環式炭化水素の例は、シクロヘキサンなどである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、およびジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、THF、ジオキサンなどである。非プロトン性極性溶媒の例は、DMF、DMSO、アセトニトリル、1−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略す)などである。また前記溶媒を混合してもエーテル化反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができる比較的沸点の高い芳香族化合物、環状エーテル化合物、および非プロトン性極性溶媒である。
【0126】
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(7)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。反応温度は、例えば、室温〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(7)、およびそれらの反応生成物である化合物(8)の−CF2−の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる80℃〜130℃の範囲である。また、反応時間については、化合物(7)の種類および反応温度に大きく依存する。
工程(g)のエーテル化反応においては、ハロゲン化塩または第4級アンモニウム塩を添加することにより反応速度を向上させることが可能である。ハロゲン化塩の例は、臭化カリウム、ヨウ化カリウムなどである。第4級アンモニウム塩の例は、テトラアルキルアンモニウムハライド、テトラアルキルアンモニウムテトラフルオロボレートなどである。ハロゲン化塩または第4級アンモニウム塩の使用量は、例えば、化合物(7)に対して0.03当量以上である。好ましくは、化合物(7)に対して0,04〜0.3当量の範囲である。
【0127】
工程(h)
工程(h)は、化合物(6)をフェノール誘導体(Q1においてX2が−O−である化合物)またはアニリン誘導体(Q1においてX2が−NH−である化合物)であるQ1と反応させて化合物(8−2)を製造する。すなわち、エステル化またはアミド化反応を行う工程である。フェノール誘導体(Q1においてX2が−O−である化合物)はP1と同一である。
【0128】
アニリン誘導体Q2
アミド化反応に使用するアニリン誘導体Q2は、公知の手法により合成されるニトロベンゼン誘導体Q0を例えば,水素添加またはスズ+塩酸により還元するなどの方法により製造することができる。
【0129】
【0130】
式中、Y1およびR4は項1に記載した記号の意味と同一である。
反応に使用する溶媒については、化合物(6)およびアニリン誘導体Q2のいずれとも反応しないものであれば何れも使用できる。
溶媒としては、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族エーテル化合物、環状エーテル化合物、非プロトン性極性溶媒などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエンなどである。脂肪族炭化水素の例は、ヘキサン、ヘプタンなどである。脂環式炭化水素の例は、シクロヘキサンなどである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、THF、ジオキサンなどである。非プロトン性極性溶媒の例は、DMF、DMSO、アセトニトリル、1−メチル−2−ピロリジノン(以下、NMPと略す)などである。また前記溶媒を混合してもエステル化またはアミド化反応を実施することができる。
【0131】
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(6)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。反応温度は、例えば、−50〜100℃の範囲である。好ましい反応温度は、原料である化合物(6)およびそれらの反応生成物である化合物(8−2)の−COO−または−CONH−の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる0〜25℃の範囲である。また、反応時間については、化合物(6)の種類および反応温度に大きく依存するが、例えば、0〜25℃の範囲で実施する場合は1〜10時間である。
【0132】
工程(h)のエステル化またはアミド化反応においては、第3級アミンを添加することにより反応速度を向上させることが可能である。第3級アミンの例は、ピリジン、トリエチルアミンなどである。第3級アミンの使用量は、例えば、化合物(6)に対して1当量以上である。好ましくは、化合物(6)に対して1.05当量以上である。
【0133】
本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の粗生成物を得ることができる。粗生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
【0134】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
なお、以下の実施例において、Crは結晶、Smはスメクチック相、Nはネマチック相、Isoは等方性液体を表す。「Cr 43.5 N 103.0 Iso」という表記は、CrとNとの転移点が43.5℃であり、NとIsoとの転移点が103.0℃であることを示す。また、1H-NMRのデータ表示においてsは一重線、dは二重線、tは三重線を表し、GC-MSにおいてM+は分子イオンピークを表し、( )内は、最大ピークを100とした時の強度を示す。
【実施例1】
【0135】
1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物No.8−1−1−2−4)の製造
【0136】
工程(a)
【0137】
トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸25.2g(100mmol)を乾燥トルエン50mlに縣濁させ、ここに塩化チオニル13.1g(110mmol)を加えた。この混合物を50℃で、塩化水素ガスの発生がなくなるまで加温した。塩化水素ガスの発生終了後に、反応液からトルエンを減圧下で留去し、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸クロリドを得た。収量:26.5g これをさらに精製することなしに次工程に使用した。収率98%。
工程(b)
【0138】
乾燥ピリジン50mlにN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩12.7g(100mmol)を室温で溶解させた。この溶液に工程(a)で合成した、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸クロリド26.5g(98mmol)を反応温度が40℃を超えない様な速度で滴下した。滴下終了後、50℃で2時間攪拌反応させた。反応終了後に反応液にトルエン100mlを加え生成物を抽出した。続いて水100mlを加えて有機層を分離させた。分離した有機層を水にて、洗浄液が中性を示すまで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシュウム上で乾燥後、トルエンを減圧で留去し、白色の1−[(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボニル)オキシ]ピリジン−2(H)−チオン33.5gを得た。これをさらに精製することなしに次工程に使用した。収率98%。
工程(c)
【0139】
工程(b)で得られた、1−[(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボニル)オキシ]ピリジン−2(H)−チオン33.5g(96mmol)を四塩化炭素50mlに溶解し、ここに1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオロエチレン63.8g(480mmol)を加えた。この混合物を500Wのタングステンランプの照射下に5時間、室温下で攪拌反応させた。反応終了後に減圧下で過剰の1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオロエチレンを留去した。残分を石油エーテル100mlから再結晶を行い、2−[(1,1−ジクロロ−2−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル−2,2−ジフルオロエチル)チオ)ピリジン35.6gを得た。融点:62.5℃ 収率87%
工程(d)
【0140】
工程(c)で得られた2−[(1,1−ジクロロ−2−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル−2,2−ジフルオロエチル)チオ)ピリジン35.6g(83.5mmol)をテトラヒドロフラン200mlに溶解し、この溶液に硝酸銀56.7g(334mmol)を水60mlに溶解した溶液を反応温度が40℃を超えない様な速度で滴下した。滴下終了後に反応液を加熱還流下に3時間反応させた。反応終了後に放冷し、反応液にジエチルエーテル100mlを加え生成物を抽出した。分離した有機層を水にて洗浄し、有機層を無水硫酸マグネシュウム上で乾燥後、ジエチルエーテルを減圧で留去した。残分を石油エーテル30mlから再結晶し目的とする、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロ酢酸22.4gを得た。融点:129.5℃ 収率89%
工程(e)
【0141】
工程(d)で得られたトランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロ酢酸22.4g(74mmol)を乾燥トルエン50mlに縣濁させ、ここに塩化チオニル9.7g(110mmol)を加えた。この混合物を50℃で、塩化水素ガスの発生がなくなるまで加温した。塩化水素ガスの発生終了後に、反応液からトルエンを減圧下で留去し、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキルジフルオロアセチルクロリドを得た。収量:23.2g これをさらに精製することなしに次工程に使用した。収率98%。
工程(f)
【0142】
N-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩13.8g(108mmol)のブロモトリクロロメタン(100ml)懸濁液を還流させ、これに工程(e)で得られたトランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキルジフルオロアセチルクロリド23.2g(72.5mmol)のブロモトリクロロメタン(90ml)溶液を20分かけて滴下した。さらに10分間還流させた後反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して油状の、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメチルブロミド21.9gを得た。収率84%。
工程(g)
【0143】
3,4,5−トリフルオロフェノール9.45g(64mmol)、炭酸カリウム13.2g(96mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム0.806g(2.5mmol)、および工程(f)で得られたトランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメチルブロミド21.9g(60.9mmol)のDMF(100ml) 懸濁液を115℃で30分間撹拌した後、冷却して水とトルエンを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して、目的とする1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン19.2g(47.5mmol)を無色結晶として得た。収率78%。
該化合物は液晶相を示し、以下に記す転移点を示した。
Cr 43.5 N 103.0 Iso
なお、各種スペクトルデータの測定結果は該化合物の構造を強く支持した。
1H-NMR (δ ppm, CDCl3): 0.87-1.34 (m, 20H), 1.57-2.02 (m, 7H), 6.82-6.85 (m, 2H)
19F-NMR (δ ppm, CDCl3): -79.33 (d, 2F, -CF2O-), -133.76−133.83 (m, 2F), -165.21−165.31 (m, 1F)
【実施例2】
【0144】
1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル−1,1−ジフルオロプロポキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物No.8−1−2−4−3)の製造
【0145】
実施例1の工程(a)で使用した、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸に替えて、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルプロピオン酸を使用して、実施例1に準じた方法にて、1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル−1,1−ジフルオロプロポキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼンを得た。
該化合物は液晶相を示し、以下に記す転移点を示した。
Cr 65.5 (SA 50.76) N 116.9 Iso
なお、各種スペクトルデータの測定結果は該化合物の構造を強く支持した。
1H-NMR (δ ppm, CDCl3): 2.2 (m, 35H), 6.88 (m, 2H)
19F-NMR (δ ppm, CDCl3): -79.26 (t, 2F, -CF2O-), -133.53〜-133.65 (m, 2F), -165.00〜-165.06 (m, 1F)
GC-MS (EI): 460 (M+, 12.5%), 148 (92.4), 97 (93.6), 83 (100), 81 (55), 69 (54.9), 55 (76.4), 41 (30.7)
【0146】
上記実施例1および2に示した方法に準じて、例えば以下のジフルオロメチルエーテル誘導体(化合物(8−1−1−1−1)〜(8−1−2−8−4))、および置換ジフルオロ酢酸誘導体(化合物(8−2−1−3−1)〜(8−2−4−7−1))が好適に製造できる。
【0147】
【0148】
【0149】
【0150】
【0151】
【0152】
【0153】
【0154】
【0155】
【0156】
【0157】
【0158】
【0159】
【0160】
【0161】
【0162】
【0163】
【0164】
【0165】
さらに、(8−1−1−2−23)などの化合物は酸による加水分解または接触還元するなどによる方法で、そして(8−1−1−3−9)などの化合物はスズ+塩酸により還元することで対応するアミン化合物へ誘導することができる。(8−1−1−2−24)などの化合物は、酸による加水分解後、無水酢酸などで脱水することで酸無水物化合物へ誘導することができる。
【技術分野】
【0001】
本発明は置換ジフルオロ酢酸を経由した、置換ジフルオロ酢酸誘導体およびジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ジフルオロメチレンオキシ誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体は電子、医薬、農薬分野などにおいて高い利用価値を有する化合物である。特にこれらの化合物は、電子分野において、液晶または中間相形成性最終生成物の製造に使用することができる。
置換ジフルオロ酢酸誘導体の例として、化合物(101)が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
上記置換ジフルオロ酢酸誘導体の製造方法として、例えば下記の方法が知られている。対応する置換フェニルジフルオロ酢酸誘導体を水素添加して製造する方法である。
【0004】
ジフルオロメチレンオキシ誘導体の例として、化合物(102)および化合物(103)が開示されている(例えば、特許文献2、特許文献3参照。)。
【0005】
式中、Rはアルキルを示す。
【0006】
上記ジフルオロメチレンオキシ誘導体の製造方法として、例えば下記の3種類の方法が知られている。第一の方法は、対応するエステル誘導体をローソン試薬(Fieser13,38)にてチオノエステル誘導体に変換し、酸化剤の存在下、フッ化水素−ピリジンを反応させてフッ素化し製造する方法である(例えば、特許文献4、特許文献5参照。)。
【0007】
式中、R1'はアルキルであり、環A1'、環A2'、環A4'は1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、Z1'は単結合または−CH2CH2−であり、Y1'はアルキル、アルコキシまたはハロゲンである。
【0008】
第二の方法は、対応するカルボン酸誘導体に1,3−プロパンジチオールおよびトリフルオロメタンスルホン酸を反応させてジチアリウムトリフラートに変換した後、3,4,5−トリフルオロフェノール、トリエチルアミン、次いでフッ化水素−トリエチルアミンおよび1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインを反応させて製造する方法である(例えば、特許文献6参照。)。
【0009】
第三の方法は、対応するα,α−ジフルオロシクロヘキシリデン誘導体に臭素を付加させた後、塩基性条件下で3,4,5−トリフルオロフェノールと反応させ、最後に水素添加させて製造する方法である(例えば、特許文献7参照。)。
【0010】
式中、R1'は独立してアルキルまたはアルコキシであり、環A1'は独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、Z1'は独立して単結合または−CH2CH2−であり、Y1'、Y2'、Y3'、およびY4'は独立してアルキル、アルコキシまたはハロゲンである。
【0011】
【特許文献1】米国特許第5583147号明細書
【特許文献2】特開平10−204016号公報
【特許文献3】独国特許出願公開第10129335号明細書
【特許文献4】独国特許出願公開第10129355号明細書
【特許文献5】特開平5−255265号公報
【特許文献6】国際公開第01/064667号パンフレット
【特許文献7】特開2002−53513公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明の目的は、反応に使用する試剤に腐食性または悪臭が強い試薬を使用しない方法であるだけでなく、容易に入手あるいは製造可能なカルボン酸誘導体を出発原料とし、原料であるカルボン酸誘導体の立体を完全に保持した置換ジフルオロ酢酸を高収率で得ることにある。得られた置換ジフルオロ酢酸を原料とし、ハロゲン化物への変換、脱炭酸臭素化、そしてウィリアムソンエーテル化により、目的とするジフルオロメチレンオキシ誘導体を高収率で得ることができる。また、置換ジフルオロ酢酸を原料とし、ハロゲン化物への変換、エステル化またはアミド化により、目的とする置換ジフルオロ酢酸誘導体を高収率で得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、下記の項目に記載される。
1. 式(1)で表されるカルボン酸誘導体を出発原料とし、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を経由する式(8)で表されるジフルオロ誘導体の製造方法。
【0014】
式(1)、(5)および(8)において、
R1は水素、ハロゲン、−NO2、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
X1は−O−、−COO−または−CONH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【0015】
2. 式(8)において、X1が−O−である項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0016】
3. 工程(a)〜(g)の7つの工程を有する項2に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸にハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(f):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(g):塩基の存在下で、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、式P1で表されるフェノール誘導体と反応させて、式(8−1)で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
【0017】
【0018】
式(1)〜(8−1)、式G1および式P1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【0019】
4. 工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである項3に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0020】
5. 項3に記載の式(1)〜(8−1)および式P1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である項3または4に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0021】
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、
このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、またはR5は−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8であり;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下であり;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【0022】
6. 項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
7. 項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が式(12)で表される基である項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0023】
8. 式(8)において、X1が−COO−または−CONH−である項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0024】
9. 工程(a)〜工程(e)および工程(h)の6つの工程を有する項8に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(h):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、−OHまたは−NH2を有する化合物を反応させて、式(8−2)で表される置換ジフルオロ酢酸誘導体を製造する。
【0025】
式(1)〜(8−2)、式G1および式Q1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
X2は−O−または−NH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【0026】
10. 工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである項9に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0027】
11. 項9に記載の式(1)〜(8−2)および式Q1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である項9または10に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【0028】
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、−C≡C−CN、−NO2、−COR6、−NHR7、または−N=R8であり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下である。;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【0029】
12. 項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
13. 項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が式(12)で表される基である項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【発明の効果】
【0030】
本発明の製造方法を用いることにより、原料であるカルボン酸の立体を完全に保持したまま,効率的に置換ジフルオロ酢酸を製造することができる。この置換ジフルオロ酢酸を使用することにより,ジフルオロメチルエーテル誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体を、容易に安全にかつ高収率で製造することができる。腐食性が大きいまたは悪臭が強い試薬を使うことなく、高収率で副生成物が少なく、かつスケールアップが容易であるジフルオロメチレンオキシ誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体の製造方法を開発できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。
式(1)で表わされる化合物を化合物(1)と略すことがある。この略記は式(2)などで表される化合物にも適用することがある。式(11)および式(12)において、六角形で囲んだA1などの記号はそれぞれ環A1などに対応する。
【0032】
以下に本発明をさらに説明する。本発明の製造方法は、置換カルボン酸を出発原料とし置換ジフルオロ酢酸を得る方法、および置換カルボン酸を出発原料とし置換ジフルオロ酢酸を経由し、ジフルオロメチレンオキシ誘導体を得る方法の二つに分かれるが、以下に合わせて説明する。
式(1)〜式(8)で表される化合物を「化合物(1)」〜「化合物(8)」と表わすことがある。
化合物(1)〜化合物(8)およびそれらの態様において、一つの構造中に複数の同一名称の構造単位が存在することがある。この例を下記に示す。
【0033】
このようなとき、同一の構造単位、例えば複数のY1は、同一の基であっても異なる基であってもよい。複数のR1、A1およびZ1についても同様に解釈する。
【0034】
本発明の製造方法は化合物(1)を出発原料とし、化合物(5)を経由して化合物(8)を得る方法である。
【0035】
さらに詳しくは、本発明の製造方法の第1は化合物(1)を出発原料とし、化合物(5)を経由して化合物(8−1)を得る方法であり、本発明の製造方法の第2は化合物(1)を出発原料とし、化合物(5)を経由して化合物(8−2)を得る方法の二つに分かれるが、以下に合わせて説明する。
【0036】
【0037】
式(1)、式(5)、式(8)、式(8−1)、および式(8−2)において、
R1は水素、ハロゲン、−NO2、−SiH3、または1価の有機基である。1価の有機基の例は、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアリール、炭素数1〜20のアラルキル、炭素数1〜20のシクロアルキル、炭素数1〜20のシクロアルキルアルキル、−CN、−C≡C−CNなどが挙げられ、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよい。
好ましいR1は、水素、ハロゲン、−NO2、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアリール、炭素数1〜20のアラルキル、炭素数1〜20のシクロアルキル、炭素数1〜20のシクロアルキルアルキル、−CN、および−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて、任意の−CH2−が−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられた基、任意の−(CH2)2−が−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられた基、および任意の水素がハロゲンまたは−NO2で置き換えられた基も好ましい。
【0038】
「アルキルにおいて任意の−CH2−は−O−などで、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−などで置き換えられてもよい」の句の意味を一例で示す。CH3(CH2)3−において任意の−CH2−を−O−で、または任意の−(CH2)2−を−CH=CH−で置き換えた基の例は、CH3(CH2)2O−、CH3−O−(CH2)2−、CH3−O−CH2−O−、H2C=CH−(CH2)2−、CH3−CH=CH−CH2−、CH3−CH=CH−O−などである。このように「任意の」語は、「区別なく選択された少なくとも一つの」を意味する。化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接したCH3−O−O−CH2−よりも、酸素と酸素とが隣接しないCH3−O−CH2−O−の方が好ましい。
【0039】
炭素数1〜20のアルキルなどの例は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルキル、アルキルチオアルコキシ、アシル、アシルアルキル、アシルオキシ、アシルオキシアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルケニルチオ、アルコキシアルケニル、アルキニル、アルキニルオキシ、シラアルキル、ジシラアルキルなどである。少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたこれらの基も挙げられる。この場合のハロゲンの例は、フッ素、塩素、臭素などである。これらの基は直鎖でも分岐でも好ましい。分岐の基の場合、光学活性であってもよい。
ハロゲンの例はフッ素、塩素および臭素である。
【0040】
アルキルの例は、−CH3、−C2H5、−C3H7、−CH(CH3)2、−C4H9、−C(CH3)3、−C5H11、−C6H13、−C7H15、−C8H17、−C9H19、または−C10H21である。
アルコキシの例は、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11、−OC6H13、−OC7H15、−OC8H17などである。
アルコキシアルキルの例は、−CH2OCH3、−CH2OC2H5、−CH2OC3H7、−(CH2)2OCH3、−(CH2)2OC2H5、−(CH2)2OC3H7、−(CH2)3OCH3、−(CH2)3OC2H5、−(CH2)3OC3H7、−(CH2)4OCH3、−(CH2)5OCH3などである。
【0041】
アルケニルの例は、−CH=CH2、−CH=CHCH3、−CH2CH=CH2、−CH=CHC2H5、−CH2CH=CHCH3、−(CH2)2CH=CH2、−CH=CHC3H7、−CH2CH=CHC2H5、−(CH2)2CH=CHCH3、−(CH2)3CH=CH2などである。
アルケニルオキシの例は、−OCH2CH=CH2、−OCH2CH=CHCH3、−OCH2CH=CHC2H5などである。
アルキニルの例は、−C≡CCH3、−C≡CC3H7などである。
【0042】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−CH2F、−CHF2、−CF3、−(CH2)2F、−CF2CH2F、−CF2CHF2、−CH2CF3、−CF2CF3、−(CH2)3F、−(CF2)2CF3、−CF2CHFCF3、−CHFCF2CF3、−(CH2)4F、−(CH2)5Fなどである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの例は、−OCF3、−OCHF2、−OCH2F、−OCF2CF3、−OCF2CHF2、−OCF2CH2F、−OCF2CF2CF3、−OCF2CHFCF3、−OCHFCF2CF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシアルキルの例は、−CH2OCF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの例は、−CH=CHF、−CH=CF2、−CH=CHCH2F、−CH=CHCF3、−(CH2)2CH=CF2、−CF=CF2、−CH=CH2CHFCH3、−CH=CH2CH2CH2Fなどである。
【0043】
アルキルチオの例は、−SCH3、−SC2H5、−SC3H7、−SC4H9、−SC5H11、−SC6H13、−SC7H15、−SC8H17などである。
アルキルチオアルキルの例は、−CH2SCH3、−CH2SC2H5、−CH2SC3H7、−CH2SC4H9、−(CH2)2SCH3、−(CH2)2SC2H5、−(CH2)2SC3H7、−(CH2)3SCH3、−(CH2)3SC2H5、−(CH2)3SC3H7、−(CH2)4SCH3、−(CH2)5SCH3などである。
【0044】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルチオの例は、−SCF3、−SCHF2、−SCH2F、−SCF2CF3、−SCF2CHF2、−SCH2CF3、−SCF2CH2F、−SCF2CF2CF3、−SCF2CHFCF3、−SCHFCF2CF3などである。
【0045】
少なくとも一つの−CH2−が−CO−または−O−で置き換えられ、または少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−COOC(CH3)3、−COOCH2CCl3、−COOCH2CH2Clなどである。
【0046】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−または−O−で置き換えられたシクロアルキルアルキルの例は、−COO−テトラヒドロピラニル、−(CH2)2−テトラヒドロピラニルなどである。
【0047】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−、−O−、または−SO2−で置き換えられ、または少なくとも一つの−(CH2)2−が、−CH=CH−で置き換えられたアラルキルの例は、−COOCH2OCH2C6H5、−COOCH2COC6H5、−COOCH2C6H5、−COOC(C6H5)3、−COOCH2−9−アンスリル、−COO−ピペロニル、−COOCH2C6H4OCH3、−COOCH2CH=CHC6H5、−COOCH2CH2SO2C6H4−p−CH3などである。
【0048】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−、−O−、または−SiH2−で、または少なくとも一つの−(CH2)2−が、−CH=CH−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられ、または少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−NHCOOCH3、−NHCOOC(CH3)3、−NHCOOCH2CCl3、−NHCOOC(CH3)2CH2Cl、−NHCOOC(CH3)2CH2Br、−NHCOOCH=CH2、−NHCOOCH2CH2Si(CH3)3、−NHCOOC(CH3)2C≡CH、−NHCHO、−NHCOCH3、−NHCOCH2Clなどである。
【0049】
少なくとも一つの−CH2−が、−CO−または−O−で、または少なくとも一つの−(CH2)2−が−CONH−で置き換えられたアラルキルの例は、−COOCH2−N−フタルイミド、−NHCOOC(CH3)2C6H5、−NHCOOC(CH3)2C6H4−p−C6H5、−NHCOOCH=CHC6H5、−NHCOOCH2C6H5、−NHCOOCH2C6H4−p−NO2、−NHCOOCH(C6H5)2、−NHCOC6H5などである。
【0050】
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基である。2価の有機基の例は、式(11)で表される基などである。
【0051】
式(11)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよい。
【0052】
「これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく」の例は、下記の環(15−1)〜(15−53)などである。
【0053】
【0054】
「これらの環において任意の水素はハロゲン、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく」の例は、下記の環(16−1)〜(16−71)などである。
【0055】
【0056】
【0057】
1,4−シクロヘキシレンおよび1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの立体配置は、シスよりもトランスが好ましい。1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの左右は非対称である。この環の二つの酸素は、式(1)においてR1の側に、または−COOHの側に位置することができる。このことは左右が非対称であるその他の環にも適用する。
【0058】
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、
このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【0059】
Z1の例は、単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、−SiH2−、−CH2−、−(CH2)2−、−(CH2)3−、−(CH2)4−、−(CH2)5−、−(CH2)6−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2S−、−SCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CO−、−COCH2−、−CH2SiH2−、−SiH2CH2−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−CH=CH(CH2)2−、−CH2CH=CHCH2−、−(CH2)2CH=CH−、−C≡C(CH2)2−、−CF2CH2−、−(CF2)2−、−CF2(CH2)3−、−(CH2)2COO−、−OCO(CH2)2−、−(CH2)2CF2O−、−OCF2(CH2)2−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−などである。
【0060】
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは
【0061】
である。
式(12)において、環A1は式(11)における環A1と同じ定義である。
oは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、および10である。
【0062】
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
炭素数1〜10のアルキルの例は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルキル、アルキルチオアルコキシ、アシル、アシルアルキル、アシルオキシ、アシルオキシアルキル、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルケニルチオ、アルコキシアルケニル、アルキニル、アルキニルオキシ、シラアルキル、およびジシラアルキルである。少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたこれらの基も挙げられる。この場合のハロゲンの例はフッ素、塩素および臭素である。これらの基は直鎖でも分岐でも好ましい。分岐の基の場合、光学活性であることもできる。
ハロゲンの例はフッ素、塩素および臭素である。
【0063】
アルキルの例は、−CH3、−C2H5、−C3H7、−CH(CH3)2、−C4H9、−C(CH3)3、−C5H11、−C6H13、−C7H15、−C8H17、−C9H19、−C10H21などである。
アルコキシの例は、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11、−OC6H13、−OC7H15、−OC8H17などである。
アルコキシアルキルの例は、−CH2OCH3、−CH2OC2H5、−CH2OC3H7、−(CH2)2OCH3、−(CH2)2OC2H5、−(CH2)2OC3H7、−(CH2)3OCH3、−(CH2)3OC2H5、−(CH2)3OC3H7、−(CH2)4OCH3、−(CH2)5OCH3などである。
【0064】
アルケニルの例は、−CH=CH2、−CH=CHCH3、−CH2CH=CH2、−CH=CHC2H5、−CH2CH=CHCH3、−(CH2)2CH=CH2、−CH=CHC3H7、−CH2CH=CHC2H5、−(CH2)2CH=CHCH3、−(CH2)3CH=CH2などである。
アルケニルオキシの例は、−OCH2CH=CH2、−OCH2CH=CHCH3、−OCH2CH=CHC2H5などである。
アルキニルの例は、−C≡CCH3、−C≡CC3H7などである。
【0065】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−CH2F、−CHF2、−CF3、−(CH2)2F、−CF2CH2F、−CF2CHF2、−CH2CF3、−CF2CF3、−(CH2)3F、−(CF2)2CF3、−CF2CHFCF3、−CHFCF2CF3、−(CH2)4F、−(CH2)5Fなどである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの例は、−OCF3、−OCHF2、−OCH2F、−OCF2CF3、−OCF2CHF2、−OCF2CH2F、−OCF2CF2CF3、−OCF2CHFCF3、−OCHFCF2CF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシアルキルの例は、−CH2OCF3などである。
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの例は、−CH=CHF、−CH=CF2、−CH=CHCH2F、−CH=CHCF3、−(CH2)2CH=CF2、−CF=CF2、−CH=CH2CHFCH3、−CH=CH2CH2CH2Fなどである。
【0066】
アルキルチオの例は、−SCH3、−SC2H5、−SC3H7、−SC4H9、−SC5H11、−SC6H13、−SC7H15、−SC8H17などである。
アルキルチオアルキルの例は、−CH2SCH3、−CH2SC2H5、−CH2SC3H7、−CH2SC4H9、−(CH2)2SCH3、−(CH2)2SC2H5、−(CH2)2SC3H7、−(CH2)3SCH3、−(CH2)3SC2H5、−(CH2)3SC3H7、−(CH2)4SCH3、−(CH2)5SCH3などである。
【0067】
少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルチオの例は、−SCF3、−SCHF2、−SCH2F、−SCF2CF3、−SCF2CHF2、−SCH2CF3、−SCF2CH2F、−SCF2CF2CF3、−SCF2CHFCF3、−SCHFCF2CF3などである。
【0068】
アシルの例は、−CHO、−COCH3、−COC2H5、−COC3H7などである。
アシルアルキルの例は、−CH2CHO、−(CH2)2CHO、−CH2COCH3、−CH2COC2H5、−CH2COC3H7などである。
アシルオキシの例は、−OCHO、−OCOCH3、−OCOC2H5、−OCOC3H7などである。
アルコキシカルボニルの例は、−COOCH3、−COOC2H5、−COOC3H7などである。
【0069】
R6は−NHNH2または1価の有機基である。R6の例は、−OCH3、−OCH2OCH3、−O−テトラヒドロピラニル、−OCH2OCH2C6H5、−OCH2COC6H5、−OCH2−N−フタルイミド、−OCH2CCl3、−OCH2CH2Cl、−OCH2CH2SO2C6H4−p−CH3、−OC(CH3)3、−OCH2CH=CHC6H5、−OCH2C6H5、−OC(C6H5)3、−OCH2−9−アンスリル、−O−ピペロニル、−OCH2C6H4OCH3、−NHNH2、−NHNHC6H5などである。
【0070】
R7は1価の有機基である。R7の例は、−COOCH3、−COOCH2CCl3、−COOCH2CH2Si(CH3)3、−COOC(CH3)2C≡CH、−COOC(CH3)2C6H5、−COOC(CH3)2C6H4−p−C6H5、−COOC(CH3)2CH2Cl、−COOC(CH3)2CH2Br、−COOC(CH3)3、−COOCH=CH2、−COOCH=CHC6H5、−COOCH2C6H5、−COOCH2C6H4−p−NO2、−COOCH(C6H5)2、−CHO、−COCH3、−COCH2Cl、−COC6H5、−SO2CH2C6H5などである。
R8は2価の有機基である。R8の例は、=CHC6H5、=CHC6H4−p−NO2などである。
【0071】
X1は−O−、−COO−または−CONH−である。X2は−O−または−NH−である。
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよい。これらの例は、下記の環(17−1)〜(17−5)などである。
【0072】
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基である。1価の有機基の例は、式(13)で表される基などである。
【0073】
式(13)において、
環A1は式(11)における環A1と同じ定義である。
Z1は式(11)におけるZ1と同じ定義である。
R5は式(1)、式(5)および式(8)におけるR1の意味を有するが、−NO2、−COR6、−NHR7、または−N=R8の意味も有する。
【0074】
Y1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成することができる。
より具体的には、隣接するY1同士は互いに結合して1つまたは複数の環を形成することができる。また、R4が式(13)で表される基でかつmが0のとき、隣接するY1とR5とが互いに結合して、1つまたは複数の環を形成できる。これらの例は、下記の環(18−1)〜(18−21)などである。
【0075】
これらの環において、Y2の意味は、Y1の意味と同一である。
【0076】
化合物(1)の例は、下記の化合物(1−1)または(1−2)である。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0077】
化合物(1)の具体的な例は、下記の化合物(1−1−1)〜(1−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5または項11に記載した記号の意味と同一である。
【0078】
化合物(2)の例は、下記の化合物(2−1)、(2−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、L1、k、およびoの意味は、項5または項11に記載した記号の意味と同一である。
【0079】
化合物(2)の具体的な例は、下記の化合物(2−1−1)〜(2−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、およびL1の意味は、項5または項11に記載した記号の意味と同一である。
【0080】
化合物(3)の例は、下記の化合物(3−1)または(3−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0081】
化合物(3)の具体的な例は、下記の化合物(3−1−1)〜(3−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0082】
【0083】
化合物(4)の例は、下記の化合物(4−1)または(4−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
化合物(4)の具体的な例は、下記の化合物(4−1−1)〜(4−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0084】
化合物(5)の例は、下記の化合物(5−1)、(5−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0085】
化合物(5)の具体的な例は、下記の化合物(5−1−1)〜(5−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0086】
化合物(6)の例は、下記の化合物(6−1)、(6−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、L1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0087】
化合物(6)の具体的な例は、下記の化合物(6−1−1)〜(6−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、およびL1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0088】
化合物(7)の例は、下記の化合物(7−1)、(7−2)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0089】
化合物(7)の具体的な例は、下記の化合物(7−1−1)〜(7−2−6)などである。これらの化合物におけるR1、A1およびZ1の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0090】
化合物(8)の例は、下記の化合物(8−1−1)〜(8−2−4)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、k、m、およびoの意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。
【0091】
化合物(8)の具体的な例は、下記の化合物(8−1−1−1)〜(8−2−4−12)などである。これらの化合物におけるR1、A1、Z1、およびR5の意味は、項5および項11に記載した記号の意味と同一である。Y1の意味は、項1に記載した記号の意味と同一である。
【0092】
【0093】
【0094】
【0095】
【0096】
【0097】
本発明の第1は、例えば合成工程(a)〜(g)を経由し、また本発明の第2は、例えば合成工程(a)〜(e)および(h)を経由する。
化合物(1)の製造方法
化合物1の置換カルボン酸は、市販品あるいは有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより容易に得られる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載されている。
【0098】
工程(a)
工程(a)は、化合物(1)にハロゲン化剤を反応させて化合物(2)を製造する工程である。
【0099】
工程(a)の反応条件は、無溶媒または溶媒中で化合物(1)とハロゲン化剤とを混合することにより実施可能である。ハロゲン化剤の例は、塩化チオニル、シュウ酸ジクロリド、五塩化燐などである。好ましいハロゲン化剤は、副生成物および未反応のハロゲン化剤の除去が容易な塩化チオニルである。溶媒については、化合物(1)、カルボン酸、ハロゲン化剤および酸ハロゲン化物のいずれとも反応しないものであれば使用可能である。溶媒の例は、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族エーテル化合物、環状エーテル化合物、非プロトン性極性溶媒、ハロゲン化炭化水素などである。
芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ブロモベンゼンなどである。脂肪族炭化水素の例は、ヘキサン、ヘプタンなどである。脂環式炭化水素の例は、シクロヘキサンなどである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、テトラヒドロフラン(以下、THFと略す。)、ジオキサンなどである。非プロトン性極性溶媒の例は、DMF、DMSO、アセトニトリルなどである。ハロゲン化炭化水素の例は、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンなどである。また前記溶媒を混合しても反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができ、留去が容易な低沸点の溶媒である。
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(1)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。
【0100】
反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。例えば、20℃〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(1)、およびそれらの生成物である化合物(2)の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる20℃〜100℃の範囲である。
【0101】
ハロゲン化剤の使用量は、例えば、化合物(1)に対して当量以上である。好ましくは、化合物(1)に対して1.05〜2.0当量の範囲である。この範囲であれば、原料である化合物(1)をほぼ完全に消費させることができる。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0102】
溶媒を使用せずに、ハロゲン化剤を化合物(1)に対して過剰量使用することもできる。その場合のハロゲン化剤の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(1)に対して1当量以上かつ重量で5〜20倍量の範囲である。反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、好ましくは、ハロゲン化剤が塩化チオニルの場合には20℃から沸点である79℃までの範囲である。より好ましくは24℃〜60℃の範囲である。
【0103】
工程(b)
工程(b)は、酸ハロゲン化物である化合物(2)に式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、化合物(3)を製造する。
【0104】
工程(b)のエステル化は無溶媒でも実施可能であるが、溶媒中で実施した方が、反応が安全にかつ安定に実施できるという観点で望ましい。溶媒の例は、芳香族化合物、ハロゲン化炭化水素などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼンなどである。ハロゲン化炭化水素の例は、四塩化炭素などである。また前記溶媒を混合しても反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができ、留去が容易なベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、および四塩化炭素などの低沸点の溶媒である。
【0105】
溶媒の使用量については、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(2)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、例えば、20℃〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(2)、およびそれらの反応生成物である化合物(3)の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる20℃〜100℃の範囲である。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0106】
工程(c)
工程(c)は、エステル誘導体である化合物(3)にジクロロジフルオロエチレンを反応させて、スルファニルピリジン誘導体である化合物(4)を製造する。
【0107】
工程(c)で使用されるエステル誘導体である化合物(3)は、通常Bartonエステルと呼ばれており、紫外線の照射下で脱炭酸反応を起こし、化合物(1)に対応するラジカル(遊離基)とスルファニルラジカルを発生させる。これらのラジカルは、オレフィン類とすみやかに位置選択的に反応して、スルファニルピリジン誘導体である化合物(4)を与える。
【0108】
工程(c)は通常、無溶媒で大過剰のジクロロジフルオロエチレン(使用される化合物(3)の5〜10当量程度)の存在下に実施されるが、化合物(3)の融点が高い場合には溶媒を使用することもできる。溶媒の例は、ハロゲン化炭化水素などである。また、反応時間については、化合物の構造および照射する紫外線の強度に大きく依存するが、例えば、室温では約1〜7時間で反応は完結する。
【0109】
工程(d)
工程(d)はスルファニルピリジン誘導体である化合物(4)を硝酸銀の存在下に加水分解し、化合物(5)で示される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
【0110】
工程(d)の反応は、溶媒中で硝酸銀水溶液と混合し、加熱させることにより実施可能である。溶媒の例は水溶性のエーテル系の溶媒などである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、THF、およびジオキサンなどである。
【0111】
溶媒の使用量については、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(4)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。
【0112】
反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、例えば、反応温度は原料である化合物(4)、および生成物である化合物(5)の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる40℃〜70℃の範囲である。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0113】
工程(e)
工程(e)は、化合物(5)にハロゲン化剤を反応させて化合物(6)を製造する工程である。工程(e)は工程(a)と同条件にて実施可能である。
【0114】
工程(f)
工程(f)は化合物(6)に式G1で表されるN-ヒドロキシピリジンチオンおよびN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて化合物(7)で表されるブロモジフルオロメタン誘導体を製造する。
【0115】
工程(f)の反応において、脱炭酸臭素化は、Bartonらの方法 (D. H. R. Barton, B. Lacher, and S. Z. Zard, Tetrahedron, 43, 4321 (1987).) に準じ、無溶媒または溶媒中で酸ハロゲン化物にN-ヒドロキシピリジンチオンおよびN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて行うことができる。溶媒については、化合物(6)、酸ハロゲン化物、N-ヒドロキシピリジンチオン、N-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩、およびブロモトリクロロメタンのいずれとも反応せず、反応中に発生するラジカルにも反応しないものであれば使用可能である。溶媒の例は、芳香族化合物、ハロゲン化炭化水素などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼンなどである。ハロゲン化炭化水素の例は、四塩化炭素などである。また前記溶媒を混合しても反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができ、留去が容易なベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、四塩化炭素などの低沸点の溶媒である。
【0116】
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(6)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。
【0117】
反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。例えば、20℃〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(6)、およびそれらの反応生成物である化合物(7)の−CF2−の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる70℃〜120℃の範囲である。
N-ヒドロキシピリジンチオンおよびN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された化合物の総使用量は、例えば、化合物(6)に対して当量以上である。好ましくは、化合物(6)に対して1.05〜2.0当量の範囲である。この範囲であれば、原料である化合物(6)をほぼ完全に消費させることができる。ブロモトリクロロメタンの使用量は、例えば、化合物(6)に対して等モル以上である。好ましくは、化合物(6)に対して1.05〜5.0当量の範囲である。この範囲であれば、原料である化合物(6)をほぼ完全に消費させることができる。また、反応時間については、化合物の構造および反応温度に大きく依存する。
【0118】
溶媒を使用せずに、ブロモトリクロロメタンを化合物(6)に対して過剰量使用することもできる。その場合のブロモトリクロロメタンの量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(6)に対して1当量以上かつ重量で5〜20倍量の範囲である。反応温度は、撹拌を良好に行える温度であればよい。化合物の構造にもよるが、好ましくは、ブロモトリクロロメタンが溶媒の場合には70℃から沸点である105℃までの範囲である。
【0119】
工程(f)の脱炭酸臭素化反応においては、ラジカル開始剤を添加することにより反応速度を向上させることが可能である。ラジカル開始剤としてはアゾ化合物などである。アゾ化合物の例は、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと示す)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、4,4'−アゾビス(4−シアノペンタン酸)などである。ラジカル開始剤の添加量は、例えば、化合物(6)に対して0.03当量以上である。好ましくは、化合物(6)に対して0.05〜0.3当量の範囲である。
【0120】
工程(g)
工程(g)は、化合物(7)を塩基の存在下でフェノール誘導体P1と反応させて化合物(8)を製造する。すなわち、エーテル化反応をさせる工程である。
【0121】
フェノール誘導体P1
エーテル化反応に使用するフェノール誘導体P1は、R. L. Kidwell等の方法(Org. Syn., Coll. Vol., 5, 918 (1973).)にしたがい製造することができる。まず、公知の手法により合成されるブロモベンゼン誘導体P0からグリニヤール試薬を調製する。該グリニヤール試薬にホウ酸トリアルキルを反応させてホウ酸エステル誘導体を調製する。これを過酸化物、例えば過酸化水素、または過酢酸などで酸化することによりフェノール誘導体P1を製造することができる。
【0122】
式中、Y1およびR4は項1に記載した記号の意味と同一であり、R10はアルキルを表す。
【0123】
また特開昭62−11716号公報、J. Fluorine Chem., 67, 41 (1994)、特開平3−246244号公報、特開昭62−207229号公報、および特開平2−34335号公報に記載の方法に準じても、フェノール誘導体P1の製造が可能である。
【0124】
工程(g)のエーテル化反応は、一般に知られているウィリアムソン反応の条件下で実施可能である。エーテル化反応に使用できる塩基の例は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、金属アルコキシド類、アルカリ金属の水素化物、酸化銀等金属酸化物、アミン類などである。アルカリ金属水酸化物の例は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどである。アルカリ金属の炭酸塩の例は、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸セシウムなどである。金属アルコキシド類の例は、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウム−tert−ブトキシドなどである。アルカリ金属の水素化物の例は、水素化ナトリウムなどである。金属酸化物の例は、ジエチルアミン、およびトリエチルアミンなどである。好ましくは、取り扱いが容易であるアルカリ金属水酸化物およびアルカリ金属の炭酸塩である。
【0125】
塩基の使用量は、例えば、化合物(7)に対して当量以上である。好ましくは、化合物(7)に対して2〜5当量の範囲である。この範囲であれば、反応の転化率を向上させることができる。反応に使用する溶媒については、化合物(7)、塩基、およびフェノール誘導体P1のいずれとも反応しないものであれば何れも使用できる。溶媒の例は、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族エーテル化合物、環状エーテル化合物、非プロトン性極性溶媒、水などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエンなどである。脂肪族炭化水素の例は、ヘキサン、ヘプタンなどである。脂環式炭化水素の例は、シクロヘキサンなどである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、およびジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、THF、ジオキサンなどである。非プロトン性極性溶媒の例は、DMF、DMSO、アセトニトリル、1−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略す)などである。また前記溶媒を混合してもエーテル化反応を実施することができる。好ましい溶媒は、反応速度を向上させ、短時間に反応を完結させることができる比較的沸点の高い芳香族化合物、環状エーテル化合物、および非プロトン性極性溶媒である。
【0126】
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(7)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。反応温度は、例えば、室温〜200℃の範囲である。好ましい反応温度は原料である化合物(7)、およびそれらの反応生成物である化合物(8)の−CF2−の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる80℃〜130℃の範囲である。また、反応時間については、化合物(7)の種類および反応温度に大きく依存する。
工程(g)のエーテル化反応においては、ハロゲン化塩または第4級アンモニウム塩を添加することにより反応速度を向上させることが可能である。ハロゲン化塩の例は、臭化カリウム、ヨウ化カリウムなどである。第4級アンモニウム塩の例は、テトラアルキルアンモニウムハライド、テトラアルキルアンモニウムテトラフルオロボレートなどである。ハロゲン化塩または第4級アンモニウム塩の使用量は、例えば、化合物(7)に対して0.03当量以上である。好ましくは、化合物(7)に対して0,04〜0.3当量の範囲である。
【0127】
工程(h)
工程(h)は、化合物(6)をフェノール誘導体(Q1においてX2が−O−である化合物)またはアニリン誘導体(Q1においてX2が−NH−である化合物)であるQ1と反応させて化合物(8−2)を製造する。すなわち、エステル化またはアミド化反応を行う工程である。フェノール誘導体(Q1においてX2が−O−である化合物)はP1と同一である。
【0128】
アニリン誘導体Q2
アミド化反応に使用するアニリン誘導体Q2は、公知の手法により合成されるニトロベンゼン誘導体Q0を例えば,水素添加またはスズ+塩酸により還元するなどの方法により製造することができる。
【0129】
【0130】
式中、Y1およびR4は項1に記載した記号の意味と同一である。
反応に使用する溶媒については、化合物(6)およびアニリン誘導体Q2のいずれとも反応しないものであれば何れも使用できる。
溶媒としては、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族エーテル化合物、環状エーテル化合物、非プロトン性極性溶媒などである。芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエンなどである。脂肪族炭化水素の例は、ヘキサン、ヘプタンなどである。脂環式炭化水素の例は、シクロヘキサンなどである。脂肪族エーテル化合物の例は、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどである。環状エーテル化合物の例は、THF、ジオキサンなどである。非プロトン性極性溶媒の例は、DMF、DMSO、アセトニトリル、1−メチル−2−ピロリジノン(以下、NMPと略す)などである。また前記溶媒を混合してもエステル化またはアミド化反応を実施することができる。
【0131】
溶媒の使用量は、反応が安全にかつ安定に実施できる量であればよい。例えば、化合物(6)に対して重量で1.5〜20倍量の範囲である。反応温度は、例えば、−50〜100℃の範囲である。好ましい反応温度は、原料である化合物(6)およびそれらの反応生成物である化合物(8−2)の−COO−または−CONH−の分解を抑制し、かつ転化率を向上させることができる0〜25℃の範囲である。また、反応時間については、化合物(6)の種類および反応温度に大きく依存するが、例えば、0〜25℃の範囲で実施する場合は1〜10時間である。
【0132】
工程(h)のエステル化またはアミド化反応においては、第3級アミンを添加することにより反応速度を向上させることが可能である。第3級アミンの例は、ピリジン、トリエチルアミンなどである。第3級アミンの使用量は、例えば、化合物(6)に対して1当量以上である。好ましくは、化合物(6)に対して1.05当量以上である。
【0133】
本発明のジフルオロメチレンオキシ誘導体および置換ジフルオロ酢酸誘導体の各製造工程における生成物は通常有機合成で用いられる方法により分離することができる。例えば、反応物に水および抽出用の有機溶媒を加え撹拌する。有機層を分離後、水洗し、乾燥剤例えば無水硫酸ナトリウムあるいは無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧下で有機溶媒を留去して、残渣として純度80〜100重量%の生成物を得ることができる。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理あるいは蒸留することにより純度90〜100重量%の粗生成物を得ることができる。粗生成物を再結晶することにより純度95〜100重量%の生成物を得ることができる。
【0134】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
なお、以下の実施例において、Crは結晶、Smはスメクチック相、Nはネマチック相、Isoは等方性液体を表す。「Cr 43.5 N 103.0 Iso」という表記は、CrとNとの転移点が43.5℃であり、NとIsoとの転移点が103.0℃であることを示す。また、1H-NMRのデータ表示においてsは一重線、dは二重線、tは三重線を表し、GC-MSにおいてM+は分子イオンピークを表し、( )内は、最大ピークを100とした時の強度を示す。
【実施例1】
【0135】
1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物No.8−1−1−2−4)の製造
【0136】
工程(a)
【0137】
トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸25.2g(100mmol)を乾燥トルエン50mlに縣濁させ、ここに塩化チオニル13.1g(110mmol)を加えた。この混合物を50℃で、塩化水素ガスの発生がなくなるまで加温した。塩化水素ガスの発生終了後に、反応液からトルエンを減圧下で留去し、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸クロリドを得た。収量:26.5g これをさらに精製することなしに次工程に使用した。収率98%。
工程(b)
【0138】
乾燥ピリジン50mlにN-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩12.7g(100mmol)を室温で溶解させた。この溶液に工程(a)で合成した、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸クロリド26.5g(98mmol)を反応温度が40℃を超えない様な速度で滴下した。滴下終了後、50℃で2時間攪拌反応させた。反応終了後に反応液にトルエン100mlを加え生成物を抽出した。続いて水100mlを加えて有機層を分離させた。分離した有機層を水にて、洗浄液が中性を示すまで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシュウム上で乾燥後、トルエンを減圧で留去し、白色の1−[(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボニル)オキシ]ピリジン−2(H)−チオン33.5gを得た。これをさらに精製することなしに次工程に使用した。収率98%。
工程(c)
【0139】
工程(b)で得られた、1−[(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボニル)オキシ]ピリジン−2(H)−チオン33.5g(96mmol)を四塩化炭素50mlに溶解し、ここに1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオロエチレン63.8g(480mmol)を加えた。この混合物を500Wのタングステンランプの照射下に5時間、室温下で攪拌反応させた。反応終了後に減圧下で過剰の1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオロエチレンを留去した。残分を石油エーテル100mlから再結晶を行い、2−[(1,1−ジクロロ−2−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル−2,2−ジフルオロエチル)チオ)ピリジン35.6gを得た。融点:62.5℃ 収率87%
工程(d)
【0140】
工程(c)で得られた2−[(1,1−ジクロロ−2−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル−2,2−ジフルオロエチル)チオ)ピリジン35.6g(83.5mmol)をテトラヒドロフラン200mlに溶解し、この溶液に硝酸銀56.7g(334mmol)を水60mlに溶解した溶液を反応温度が40℃を超えない様な速度で滴下した。滴下終了後に反応液を加熱還流下に3時間反応させた。反応終了後に放冷し、反応液にジエチルエーテル100mlを加え生成物を抽出した。分離した有機層を水にて洗浄し、有機層を無水硫酸マグネシュウム上で乾燥後、ジエチルエーテルを減圧で留去した。残分を石油エーテル30mlから再結晶し目的とする、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロ酢酸22.4gを得た。融点:129.5℃ 収率89%
工程(e)
【0141】
工程(d)で得られたトランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロ酢酸22.4g(74mmol)を乾燥トルエン50mlに縣濁させ、ここに塩化チオニル9.7g(110mmol)を加えた。この混合物を50℃で、塩化水素ガスの発生がなくなるまで加温した。塩化水素ガスの発生終了後に、反応液からトルエンを減圧下で留去し、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキルジフルオロアセチルクロリドを得た。収量:23.2g これをさらに精製することなしに次工程に使用した。収率98%。
工程(f)
【0142】
N-ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩13.8g(108mmol)のブロモトリクロロメタン(100ml)懸濁液を還流させ、これに工程(e)で得られたトランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキルジフルオロアセチルクロリド23.2g(72.5mmol)のブロモトリクロロメタン(90ml)溶液を20分かけて滴下した。さらに10分間還流させた後反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して油状の、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメチルブロミド21.9gを得た。収率84%。
工程(g)
【0143】
3,4,5−トリフルオロフェノール9.45g(64mmol)、炭酸カリウム13.2g(96mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム0.806g(2.5mmol)、および工程(f)で得られたトランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメチルブロミド21.9g(60.9mmol)のDMF(100ml) 懸濁液を115℃で30分間撹拌した後、冷却して水とトルエンを加えて通常の後処理を行い、抽出液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン)で精製して、目的とする1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルジフルオロメトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン19.2g(47.5mmol)を無色結晶として得た。収率78%。
該化合物は液晶相を示し、以下に記す転移点を示した。
Cr 43.5 N 103.0 Iso
なお、各種スペクトルデータの測定結果は該化合物の構造を強く支持した。
1H-NMR (δ ppm, CDCl3): 0.87-1.34 (m, 20H), 1.57-2.02 (m, 7H), 6.82-6.85 (m, 2H)
19F-NMR (δ ppm, CDCl3): -79.33 (d, 2F, -CF2O-), -133.76−133.83 (m, 2F), -165.21−165.31 (m, 1F)
【実施例2】
【0144】
1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル−1,1−ジフルオロプロポキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン(化合物No.8−1−2−4−3)の製造
【0145】
実施例1の工程(a)で使用した、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸に替えて、トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルプロピオン酸を使用して、実施例1に準じた方法にて、1−(3−(トランス4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル−1,1−ジフルオロプロポキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼンを得た。
該化合物は液晶相を示し、以下に記す転移点を示した。
Cr 65.5 (SA 50.76) N 116.9 Iso
なお、各種スペクトルデータの測定結果は該化合物の構造を強く支持した。
1H-NMR (δ ppm, CDCl3): 2.2 (m, 35H), 6.88 (m, 2H)
19F-NMR (δ ppm, CDCl3): -79.26 (t, 2F, -CF2O-), -133.53〜-133.65 (m, 2F), -165.00〜-165.06 (m, 1F)
GC-MS (EI): 460 (M+, 12.5%), 148 (92.4), 97 (93.6), 83 (100), 81 (55), 69 (54.9), 55 (76.4), 41 (30.7)
【0146】
上記実施例1および2に示した方法に準じて、例えば以下のジフルオロメチルエーテル誘導体(化合物(8−1−1−1−1)〜(8−1−2−8−4))、および置換ジフルオロ酢酸誘導体(化合物(8−2−1−3−1)〜(8−2−4−7−1))が好適に製造できる。
【0147】
【0148】
【0149】
【0150】
【0151】
【0152】
【0153】
【0154】
【0155】
【0156】
【0157】
【0158】
【0159】
【0160】
【0161】
【0162】
【0163】
【0164】
【0165】
さらに、(8−1−1−2−23)などの化合物は酸による加水分解または接触還元するなどによる方法で、そして(8−1−1−3−9)などの化合物はスズ+塩酸により還元することで対応するアミン化合物へ誘導することができる。(8−1−1−2−24)などの化合物は、酸による加水分解後、無水酢酸などで脱水することで酸無水物化合物へ誘導することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)で表されるカルボン酸誘導体を出発原料とし、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を経由する式(8)で表されるジフルオロ誘導体の製造方法。
式(1)、(5)および(8)において、
R1は水素、ハロゲン、−NO2、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
X1は−O−、−COO−または−CONH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【請求項2】
式(8)において、X1が−O−である請求項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項3】
工程(a)〜(g)の7つの工程を有する請求項2に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸にハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(f):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(g):塩基の存在下で、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、式P1で表されるフェノール誘導体と反応させて、式(8−1)で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
式(1)〜(8−1)、式G1および式P1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【請求項4】
工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである請求項3に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項5】
請求項3に記載の式(1)〜(8−1)および式P1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である請求項3または4に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、
このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、またはR5は−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8であり;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下であり;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【請求項6】
請求項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである請求項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項7】
請求項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が式(12)で表される基である請求項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項8】
式(8)において、X1が−COO−または−CONH−である請求項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項9】
工程(a)〜工程(e)および工程(h)の6つの工程を有する請求項8に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(h):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、−OHまたは−NH2を有する化合物を反応させて、式(8−2)で表される置換ジフルオロ酢酸誘導体を製造する。
式(1)〜(8−2)、式G1および式Q1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
X2は−O−または−NH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【請求項10】
工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである請求項9に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項11】
請求項9に記載の式(1)〜(8−2)および式Q1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である請求項9または10に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、−C≡C−CN、−NO2、−COR6、−NHR7、または−N=R8であり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下である。;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【請求項12】
請求項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである請求項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項13】
請求項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が式(12)で表される基である請求項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項1】
式(1)で表されるカルボン酸誘導体を出発原料とし、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を経由する式(8)で表されるジフルオロ誘導体の製造方法。
式(1)、(5)および(8)において、
R1は水素、ハロゲン、−NO2、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
X1は−O−、−COO−または−CONH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【請求項2】
式(8)において、X1が−O−である請求項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項3】
工程(a)〜(g)の7つの工程を有する請求項2に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸にハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(f):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物、およびブロモトリクロロメタンを反応させて、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を製造する。
工程(g):塩基の存在下で、式(7)で表されるブロモジフルオロメチル誘導体を、式P1で表されるフェノール誘導体と反応させて、式(8−1)で表されるジフルオロメチレンオキシ誘導体を製造する。
式(1)〜(8−1)、式G1および式P1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【請求項4】
工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである請求項3に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項5】
請求項3に記載の式(1)〜(8−1)および式P1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である請求項3または4に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、
このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、またはR5は−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8であり;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下であり;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【請求項6】
請求項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである請求項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項7】
請求項3に記載の式(1)〜(8−1)において、R3が式(12)で表される基である請求項3〜5のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項8】
式(8)において、X1が−COO−または−CONH−である請求項1に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項9】
工程(a)〜工程(e)および工程(h)の6つの工程を有する請求項8に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
工程(a):式(1)で表されるカルボン酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(2)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(b):式(2)で表される酸ハロゲン化物に、式G1で表されるN−ヒドロキシピリジンチオンおよびN−ヒドロキシピリジンチオンナトリウム塩からなる群から選択された一つ以上の化合物を反応させて、式(3)で表されるエステル誘導体を製造する。
工程(c):式(3)で表されるエステル誘導体に、ジクロロジフルオロエチレンを反応させて、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を製造する。
工程(d):硝酸銀の存在下で、式(4)で表されるスルファニルピリジン誘導体を加水分解させて、式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸を製造する。
工程(e):式(5)で表される置換ジフルオロ酢酸に、ハロゲン化剤を反応させて、式(6)で表される酸ハロゲン化物を製造する。
工程(h):式(6)で表される酸ハロゲン化物に、−OHまたは−NH2を有する化合物を反応させて、式(8−2)で表される置換ジフルオロ酢酸誘導体を製造する。
式(1)〜(8−2)、式G1および式Q1において、
R1は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
R2は単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SiH2−、または2価の有機基であり;
R3は1,4−シクロヘキシレンまたは式(12)で表される基であり;
R4は水素、ハロゲン、−SiH3、または1価の有機基であり;
L1はハロゲンであり;
M1は水素またはナトリウムであり;
X2は−O−または−NH−であり;
Y1は独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−NO2、−COR6、−NHR7、−N=R8、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
−C(−Y1)=は独立して−N=で置き換えられてもよく、
そしてY1およびR4から選択された2つの基は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
式(12)において、
環A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
そしてoは0〜10の整数である。
【請求項10】
工程(a)および工程(e)において、ハロゲン化剤が塩化チオニルである請求項9に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項11】
請求項9に記載の式(1)〜(8−2)および式Q1において、
R1が水素、炭素数1〜20のアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、または−C≡C−CNであり、このアルキル、アラルキル、シクロアルキル、およびシクロアルキルアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、または−CONH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンまたは−NO2で置き換えられてもよく;
R2が式(11)で表される基であり;
R4が式(13)で表される基である請求項9または10に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
式(11)および(13)において、
環A1は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、
これらの環において任意の−CH2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおいて任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、−CN、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R5は水素、炭素数1〜20のアルキル、ハロゲン、−CN、−C≡C−CN、−NO2、−COR6、−NHR7、または−N=R8であり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、任意の−(CH2)2−は−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
R6は−NHNH2または1価の有機基であり;
R7は1価の有機基であり;
R8は2価の有機基であり;
kおよびmは独立して0、1、2、または3であり、kおよびmの和は3以下である。;
mが0のとき、Y1から選択された1つの基およびR5は互いに結合して1つまたは複数の環を形成してもよい。
【請求項12】
請求項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が1,4−シクロヘキシレンである請求項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【請求項13】
請求項9に記載の式(1)〜(8−2)において、R3が式(12)で表される基である請求項9〜11のいずれか1項に記載のジフルオロ誘導体の製造方法。
【公開番号】特開2006−241040(P2006−241040A)
【公開日】平成18年9月14日(2006.9.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−57038(P2005−57038)
【出願日】平成17年3月2日(2005.3.2)
【出願人】(000002071)チッソ株式会社 (658)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年9月14日(2006.9.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年3月2日(2005.3.2)
【出願人】(000002071)チッソ株式会社 (658)
【Fターム(参考)】
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