(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式(I)
【化１】
0004047040.tif 000005
(式中、Rは炭素原子数20以下の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アルケニルオキシ基を表すが、これらの基は炭素原子数1〜10のアルコキシル基で置換されていてもよい。)で表される2-フルオロ安息香酸誘導体の製造方法であって一般式(II)
【化２】
0004047040.tif 000006
(式中、Rは一般式(I)におけると同じ意味を表す。)で表される3-フルオロベンゼン誘導体にs-ブチルリチウムを反応させ、次いで二酸化炭素を反応させることを特徴とする当該方法。
【請求項２】
Rが炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表す請求項1記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子材料や医農薬、特に電気光学表示用液晶材料の合成中間体として有用な2-フルオロ安息香酸誘導体の新規製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
2-フルオロ安息香酸誘導体、特に4位がアルキル基等で置換された2-フルオロ安息香酸は各種電子材料や医薬、農薬等の製造中間体として有用であり、製造方法としては、特表平3-503637号公報に液晶化合物の製造中間体としての記載がある。この公報には2-フルオロ-4-ブロモベンゾニトリルにアルキン類をカップリングさせ、次いでアルキニル基を接触還元でアルキル基とし、シアノ基を加水分解することにより4-アルキル-2-フルオロ安息香酸を得る方法が開示されている。しかしながら、この方法は原料の2-フルオロ-4-ブロモベンゾニトリルが高価であり、カップリング工程における収率が低くかつアルキンの入手が困難であるなど問題点が多く、実用的な製造方法とは言い難かった。
【０００３】
また、ドイツ公開特許3939116号公報には液晶骨格を有する3-フルオロベンゼン誘導体にn-ブチルリチウムを反応させて4-位をリチオ化しこれにドライアイスを反応させて4-置換-2-フルオロ安息香酸を合成中間体として得ている記載がある。しかしこの方法では、反応の選択性、収率が極めて低く、実用性に乏しい。そのため、4-アルキル-2-フルオロ安息香酸を始めとする4-置換-2-フルオロ安息香酸誘導体を高収率かつ安価に製造する方法の開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、高収率で安価に4-置換-2-フルオロ安息香酸誘導体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、一般式(I)
【化３】
0004047040.tif 000002
(式中、Rは炭素原子数20以下の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アルケニルオキシ基を表すが、これらの基は炭素原子数1〜10のアルコキシル基で置換されていてもよい。)で表される2-フルオロ安息香酸誘導体の製造方法であって一般式(II)
【０００６】
【化４】
0004047040.tif 000003
(式中、Rは一般式(I)におけると同じ意味を表す。)で表されるフルオロベンゼン誘導体にs-ブチルリチウムを反応させ、次いで二酸化炭素を反応させることを特徴とする製造方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法において、反応は溶媒中で実施されるが、溶媒としてはテトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン等の環状エーテル類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル(IPE)、ジメトキシエタン(DME)等の鎖状エーテル類、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、石油エーテル等の飽和炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が用いることができ、これらは単独でもあるいは混合しても用いることができるが、THF等の環状エーテル類が好ましい。
【０００８】
反応は通常、室温以下に冷却して実施されるが、s-ブチルリチウムとの反応時には、0〜-100℃が好ましく、-30℃〜-80℃がさらに好ましい。次いで二酸化炭素との反応時には0〜-100℃が好ましく、-20℃〜-80℃がさらに好ましい。
【０００９】
本発明の製造方法においては一般式(II)のフルオロベンゼン誘導体にs-ブチルリチウムを反応させ、次いで二酸化炭素を反応させることを特徴としているが、得られた安息香酸がリチウム塩として存在している場合には、必要に応じて酸で処理することが好ましい。
【００１０】
本発明の製造方法において、一般式(I)の2-フルオロ安息香酸誘導体は、Rがアルキル基を表す化合物の製造に好ましく、炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基の化合物の製造が特に好ましい。
【００１１】
原料として使用される一般式(II)のフルオロベンゼン誘導体は、安価で入手容易な3-フルオロブロモベンゼンから容易に製造入手が可能である。例えば、3-フルオロ-1-アルキルベンゼンの場合、3-フルオロブロモベンゼンから調製したグリニャール反応剤をN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)と反応させ、得られた3-フルオロベンズアルデヒドにアルキルウィッティヒ反応剤を反応させ、次いで接触還元することにより得ることができる。あるいは3-フルオロブロモベンゼンと1-アルキン類を遷移金属触媒存在下に反応させ、次いで接触還元することによっても得ることができる。一般式(II)で表される他のフルオロベンゼン誘導体も同様または類似の製造方法により容易に得ることができる。
【００１２】
かくして得られた一般式(I)の安息香酸誘導体を中間体として、種々の有用な液晶化合物が製造することができる。例えば、(I)を塩化チオニルやシュウ酸ジクロリドと反応させて酸クロリドとした後に、あるいは(I)をジシクロヘキシルカルボジイミド等の縮合剤存在下に直接、4-置換フェノール類と反応させることにより、各種2-フルオロ安息香酸フェニル誘導体である液晶性エステル化合物を得ることができるが、これらは液晶組成物の構成材料として非常に有用である。
【００１３】
例えば、一般式(I)においてRがプロピル基である化合物を中間体として、4-置換フェノールとして3、5-ジフルオロ-4-シアノフェノールと反応させて得られる4-プロピル-2-フルオロ安息香酸3、5-ジフルオロ-4-シアノフェニル(A)
【化５】
0004047040.tif 000004
は融点が69℃で、液晶組成物、特にSTN用液晶組成物に添加することにより、その駆動電圧を大幅に低減するなど、種々の特性改良が可能な有用な化合物である。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１５】
(実施例)  2-フルオロ-4-プロピル安息香酸の製造
24.1gの3-フルオロプロピルベンゼン(0.174mol)を乾燥したTHF240mLに溶解し、-78℃に冷却した。アルゴン雰囲気下、攪拌下しながらs-ブチルリチウム(0.96M  シクロヘキサン溶液)200mL(0.192mol)を内温が-60℃以下に保たれる速度で滴下した。滴下終了後、同温度で1時間攪拌した後、二酸化炭素を-60℃以下で吹き込んだ。二酸化炭素の吸収と発熱が確認されなくなった後、10％塩酸を滴下し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、減圧下に溶媒を溜去して得られた粗結晶をn-ヘキサンで洗浄し、さらに減圧下に乾燥させて融点124〜125℃の2-フルオロ-4-プロピル安息香酸の白色結晶22.8gを得た。(収率72％)
【００１６】
(比較例)
実施例において、s-ブチルリチウムに換えて、n-ブチルリチウム(1.6M  n-ヘキサン溶液)120mL(0.192mol)を用いた他は全く同様にして、2-フルオロ-4-プロピル安息香酸の白色結晶(融点124〜125℃)を得たが、収量は8.0gであった。(収率23％)
【００１７】
【発明の効果】
本発明の提供する製造方法により、安価で入手容易な化合物を原料として2-フルオロ安息香酸誘導体を従来よりも高い収率で容易に製造することができる。得られた2-フルオロ安息香酸誘導体は液晶表示用に使用される液晶化合物の製造中間体として極めて有用である。