本發(fā)明涉及新型的芴類化合物及芴類化合物的制造方法。
背景技術(shù):
近年來(lái),作為在有機(jī)電致發(fā)光元件的發(fā)光材料等中使用的化合物,還有作為用于制造具有更復(fù)雜化學(xué)結(jié)構(gòu)的材料的中間體,正在研究具有芴骨架的化合物、具有氟等活性基團(tuán)的芴類化合物。
例如,作為有機(jī)電子材料,已知用屬于強(qiáng)吸電子基團(tuán)的氟原子對(duì)芴環(huán)的1、3、4、5、6、8位進(jìn)行了取代的化合物具有高的電子容納能力(日本特開(kāi)2009-249355號(hào)公報(bào))。該文獻(xiàn)中使用芴作為用于制造該化合物的原料,對(duì)于制造芴骨架的方法未進(jìn)行說(shuō)明。
要想制造芴骨架,已知有例如以聯(lián)苯的醇化物作為基底(也稱為oh前體),用羥基亞甲基卷成環(huán)的方法(日本特開(kāi)2012-211089號(hào)公報(bào))。該文獻(xiàn)的目的在于以更簡(jiǎn)便的方法制造單鹵素取代芴類化合物,如其所述,相對(duì)于oh前體僅使酸反應(yīng),成功得到目標(biāo)化合物。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-249355號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2012-211089號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
如上所述,姑且已知具有芴骨架的化合物、具有氟等活性基團(tuán)的芴類化合物、還有它們的制造方法,但已知該制造方法的反應(yīng)效率差,會(huì)大量生成烯烴類副產(chǎn)物,不能用于制造例如有機(jī)el元件所要求的高純度、低成本的材料。因此,無(wú)論是為了增加制造方法的可選項(xiàng),還是為了在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高純度和反應(yīng)效率,均需要新型的制造方法。
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明人等為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行了深入研究,結(jié)果,通過(guò)不僅使酸還使多孔無(wú)機(jī)物質(zhì)等載體一起與oh前體反應(yīng),成功地以極高的效率制造了芴類化合物。進(jìn)而發(fā)現(xiàn),通過(guò)該方法能夠制造迄今未知的新型的含活性基團(tuán)的芴類化合物,從而完成了本發(fā)明。
[1]一種分子內(nèi)具有下述式(i)所示的芴結(jié)構(gòu)的化合物的制造方法,其使分子內(nèi)具有下述式(ii)所示的結(jié)構(gòu)的oh前體在載體和酸的存在下和/或在固定有酸的催化劑的存在下反應(yīng),制造分子內(nèi)具有下述式(i)所示的芴結(jié)構(gòu)的化合物。
[化學(xué)式4]
a1和a2各自獨(dú)立為烷基、芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被取代,a1和a2可以鍵合形成環(huán)。
[2]根據(jù)上述[1]所述的制造方法,其使下述通式(2-1)或式(2-2)所示的oh前體在載體和酸的存在下和/或在固定有酸的催化劑的存在下反應(yīng),制造下述通式(1)所示的芴類化合物。
[化學(xué)式5]
式(1)、式(2-1)和式(2-2)中,
a1和a2各自獨(dú)立為烷基、芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被取代,a1和a2可以鍵合形成環(huán),
r1~r4和r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基或二芳基取代氨基,這些基團(tuán)可以被取代,r1和r2、r2和r3、r3和r4、r5和r6、r6和r7以及r7和r8可以各自獨(dú)立鍵合形成環(huán),
式(1)所示的芴類化合物中的氫可以被氟、氯、溴、碘或烷氧基取代,該情況下,式(2-1)或式(2-2)所示的oh前體中的對(duì)應(yīng)的氫同樣被取代。
[3]根據(jù)上述[1]或[2]所述的制造方法,其中,前述載體為無(wú)機(jī)氧化物或金屬硫酸化物,
前述酸為硫酸、磷酸、聚磷酸或磺酸,
前述固定有酸的催化劑為經(jīng)磺化處理的樹(shù)脂或表面經(jīng)磺化處理的多孔物質(zhì)。
[4]根據(jù)上述[1]~[3]中的任一項(xiàng)所述的制造方法,其中,前述載體為多孔物質(zhì)。
[5]根據(jù)上述[1]~[4]中的任一項(xiàng)所述的制造方法,其中,式(1)、式(2-1)和式(2-2)中,
a1和a2各自獨(dú)立為烷基、芳基或雜芳基,a1和a2可以鍵合形成脂肪族環(huán)或芳香族環(huán),
r1~r4和r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基或二芳基取代氨基,r1和r2、r2和r3、r3和r4、r5和r6、r6和r7以及r7和r8可以各自獨(dú)立鍵合形成芳香族環(huán),
式(1)所示的芴類化合物中的芴骨架中的氫可以被氟、氯、溴、碘或烷氧基取代,該情況下,式(2-1)或式(2-2)所示的oh前體中的對(duì)應(yīng)的氫同樣被取代。
[6]根據(jù)上述[1]~[5]中的任一項(xiàng)所述的制造方法,其中,式(1)、式(2-1)和式(2-2)中,
a1和a2各自獨(dú)立為烷基、芳基或雜芳基,
r1~r4各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基或氟,r1~r4中的至少1個(gè)為氟,
r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基、氯、溴、碘或烷氧基,r5~r8中的至少1個(gè)為氯、溴、碘或烷氧基。
[7]一種下述通式(1)所示的芴類化合物。
[化學(xué)式6]
式(1)中,
a1和a2各自獨(dú)立為烷基、芳基或雜芳基,
r1~r4各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基或氟,r1~r4中的至少1個(gè)為氟,
r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基、氯、溴、碘或烷氧基,r5~r8中的至少1個(gè)為氯、溴、碘或烷氧基。
[8]根據(jù)上述[7]所述的芴類化合物,其中,式(1)中,
a1和a2各自獨(dú)立為烷基,
r1~r4各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基或氟,r1~r4中的至少1個(gè)為氟,
r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基、氯、溴、碘或烷氧基,r5~r8中的至少1個(gè)為氯、溴、碘或烷氧基。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式,與現(xiàn)有的僅使用酸的常規(guī)制造方法相比,通過(guò)與酸一起使用載體、特別是多孔的載體,能夠飛躍性地提高自oh前體到芴類化合物的轉(zhuǎn)化率。進(jìn)而,通過(guò)該優(yōu)選方式,能夠制造迄今未知的新型的含活性基團(tuán)的芴類化合物,能夠增加可以在例如有機(jī)el元件中使用的材料的種類。
具體實(shí)施方式
1.芴類化合物的制造方法
本發(fā)明的芴類化合物的制造方法是使分子內(nèi)具有下述式(ii)所示的結(jié)構(gòu)的oh前體在載體和酸的存在下和/或在固定有酸的催化劑的存在下反應(yīng),制造分子內(nèi)具有下述式(i)所示的芴結(jié)構(gòu)的化合物的方法。
[化學(xué)式7]
需要說(shuō)明的是,“分子內(nèi)具有…結(jié)構(gòu)的”是指在該結(jié)構(gòu)上鍵合取代基、環(huán)等或環(huán)在該結(jié)構(gòu)上縮合形成該分子,該結(jié)構(gòu)相當(dāng)于該分子的一部分結(jié)構(gòu)。此外,該結(jié)構(gòu)自身可以是該分子,該情況下表示該結(jié)構(gòu)與該分子為相同化學(xué)結(jié)構(gòu)。例如,分子內(nèi)具有式(i)所示的芴結(jié)構(gòu)的化合物是指在式(i)所示的芴結(jié)構(gòu)上鍵合取代基、環(huán)等或環(huán)在該結(jié)構(gòu)上縮合形成的化合物。對(duì)于分子內(nèi)具有式(ii)所示的結(jié)構(gòu)的oh前體也同樣。
此外,本發(fā)明的更具體的芴類化合物的制造方法是使下述通式(2-1)或式(2-2)所示的oh前體在載體和酸的存在下或在固定有酸的催化劑的存在下反應(yīng),制造下述通式(1)所示的芴類化合物的方法。
[化學(xué)式8]
式(1)表示目標(biāo)化合物的芴類化合物,式(i)表示目標(biāo)化合物的芴類化合物中的芴結(jié)構(gòu)部分,式(2-1)或式(2-2)、式(ii)表示用于制造該芴類化合物的原料。該制造方法是通過(guò)使酸作用于作為原料的式(2-1)或式(2-2)所示的化合物、分子內(nèi)具有式(ii)所示的結(jié)構(gòu)的化合物中的oh基(羥基)來(lái)使其與相鄰的碳(在上述中用“*”表示)進(jìn)行環(huán)化的脫水環(huán)化反應(yīng)。需要說(shuō)明的是,為了方便起見(jiàn)也稱該原料為oh前體。
<對(duì)于各式中的a1、a2、r1~r4和r5~r8>
式(1)、式(i)和式(2-1)和式(2-2)、式(ii)由于是目標(biāo)化合物(或其部分結(jié)構(gòu))與原料(或其部分結(jié)構(gòu))的關(guān)系,因此各式中使用的a1、a2、r1~r4和r5~r8分別表示相同基團(tuán)。a1和a2、r1和r2、r2和r3、r3和r4、r5和r6、r6和r7以及r7和r8可以鍵合形成環(huán),在式(2-1)和式(2-2)、式(ii)中形成有環(huán)的情況下,在式(1)、式(i)中在對(duì)應(yīng)的位置也形成有環(huán)。在式(2-1)和式(2-2)、式(ii)中未形成環(huán)的情況下,在式(1)、式(i)中在對(duì)應(yīng)的位置也未形成環(huán),但在制造式(1)所示的化合物、分子內(nèi)具有式(i)所示的芴結(jié)構(gòu)的化合物后,可以進(jìn)行形成這些環(huán)的反應(yīng)。
本發(fā)明的芴類化合物的制造方法如上所述,是使用使酸作用于oh前體中的oh基來(lái)使其與相鄰的碳進(jìn)行環(huán)化的簡(jiǎn)單反應(yīng)的方法,因此式(i)、式(1)、式(ii)、式(2-1)和式(2-2)中使用的a1、a2、r1~r4和r5~r8只要是不損害該反應(yīng)的基團(tuán)、常規(guī)基團(tuán),就沒(méi)有特別限定。作為這些基團(tuán),給出優(yōu)選的基團(tuán)的話,如下所述。
a1和a2各自獨(dú)立為烷基、芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被取代,a1和a2可以鍵合形成環(huán)。認(rèn)為在a1和a2為烷基等的情況下,推測(cè)因位阻、反應(yīng)活性等因素,不容易發(fā)生與反應(yīng)溶劑等的反應(yīng),oh前體自身的分子內(nèi)脫水環(huán)化反應(yīng)較容易進(jìn)行,因此變得容易得到芴類目標(biāo)化合物。另一方面,認(rèn)為如果a1和a2為氫,則推測(cè)甲苯的分子間脫水反應(yīng)的反應(yīng)速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于oh前體自身的分子內(nèi)脫水環(huán)化反應(yīng),不容易得到芴類目標(biāo)化合物。
此外,r1~r4和r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基或二芳基取代氨基,這些基團(tuán)可以被取代,r1和r2、r2和r3、r3和r4、r5和r6、r6和r7以及r7和r8可以各自獨(dú)立鍵合形成環(huán)。如此,作為即使作為r1~r4和r5~r8具有各種取代基也不會(huì)阻礙oh前體自身的分子內(nèi)脫水環(huán)化反應(yīng)的理由,認(rèn)為是各取代基相對(duì)于環(huán)化反應(yīng)的部位的位阻(特別是離反應(yīng)部位近的r1、r8等的位阻)小等。
此外,式(1)所示的芴類化合物中的氫可以被氟、氯、溴、碘或烷氧基取代,該情況下,式(2-1)或式(2-2)所示的oh前體中的對(duì)應(yīng)的氫同樣被取代。
作為a1、a2、r1~r4和r5~r8中的烷基,可以是直鏈和支鏈中的任一種,例如可列舉出:碳數(shù)1~24的直鏈烷基或碳數(shù)3~24的支鏈烷基。優(yōu)選的烷基是碳數(shù)1~18的烷基(碳數(shù)3~18的支鏈烷基)。更優(yōu)選的烷基是碳數(shù)1~12的烷基(碳數(shù)3~12的支鏈烷基)。進(jìn)一步優(yōu)選的烷基是碳數(shù)1~6的烷基(碳數(shù)3~6的支鏈烷基)。特別優(yōu)選的烷基是碳數(shù)1~4的烷基(碳數(shù)3~4的支鏈烷基)。
作為具體的烷基,可列舉出:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、正己基、1-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、1-甲基己基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、2,6-二甲基-4-庚基、3,5,5-三甲基己基、正癸基、正十一烷基、1-甲基癸基、正十二烷基、正十三烷基、1-己基庚基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正二十烷基等。
作為a1、a2、r1~r4和r5~r8中的芳基,例如可列舉出:碳數(shù)6~30的芳基。優(yōu)選的芳基是碳數(shù)6~16的芳基,更優(yōu)選碳數(shù)6~14的芳基,進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)6~12的芳基,特別優(yōu)選碳數(shù)6~10的芳基。
作為具體的芳基,可列舉出:作為單環(huán)類芳基的苯基、作為二環(huán)類芳基的(2-,3-,4-)聯(lián)苯基、作為縮合二環(huán)類芳基的(1-,2-)萘基、作為三環(huán)類芳基的三聯(lián)苯基(間三聯(lián)苯-2’-基、間三聯(lián)苯-4’-基、間三聯(lián)苯-5’-基、鄰三聯(lián)苯-3’-基、鄰三聯(lián)苯-4’-基、對(duì)三聯(lián)苯-2’-基、間三聯(lián)苯-2-基、間三聯(lián)苯-3-基、間三聯(lián)苯-4-基、鄰三聯(lián)苯-2-基、鄰三聯(lián)苯-3-基、鄰三聯(lián)苯-4-基、對(duì)三聯(lián)苯-2-基、對(duì)三聯(lián)苯-3-基、對(duì)三聯(lián)苯-4-基)、作為縮合三環(huán)類芳基的、苊烯-(1-,3-,4-,5-)基、芴-(1-,2-,3-,4-,9-)基、非那烯-(1-,2-)基、(1-,2-,3-,4-,9-)菲基、作為四環(huán)類芳基的四聯(lián)苯基(5’-苯基-間三聯(lián)苯-2-基、5’-苯基-間三聯(lián)苯-3-基、5’-苯基-間三聯(lián)苯-4-基、間四聯(lián)苯)、作為縮合四環(huán)類芳基的三亞苯基-(1-,2-)基、芘-(1-,2-,4-)基、萘并萘-(1-,2-,5-)基、作為縮合五環(huán)類芳基的苝-(1-,2-,3-)基、并五苯-(1-,2-,5-,6-)基等。
作為a1、a2、r1~r4和r5~r8中的雜芳基,例如可列舉出:碳數(shù)2~30的雜芳基。優(yōu)選的雜芳基是碳數(shù)2~25的雜芳基,更優(yōu)選碳數(shù)2~20的雜芳基,進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)2~15的雜芳基,特別優(yōu)選碳數(shù)2~10的雜芳基。此外,作為雜芳基,例如可列舉出:除了碳以外還含有1~5個(gè)選自氧、硫和氮中的雜原子作為環(huán)構(gòu)成原子的基團(tuán)。
作為具體的雜芳基,例如可列舉出:呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、異噁唑基、噻唑基、異噻唑基、咪唑基、吡唑基、噁二唑基、呋咱基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、噠嗪基、吡嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、異苯并呋喃基、苯并[b]噻吩基、吲哚基、異吲哚基、1h-吲唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、1h-苯并三唑基、喹啉基、異喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、吩噻噁基、噻蒽基、吲哚嗪基等。
作為r1~r4和r5~r8中的二芳基取代氨基,可列舉出取代有2個(gè)上述芳基的氨基。
作為a1、a2、r1~r4和r5~r8所選擇的烷基、芳基或雜芳基、作為r1~r4和r5~r8所選擇的二芳基取代氨基可以被取代,作為該取代基,可列舉出與上述烷基、芳基相同的取代基。
a1和a2、r1和r2、r2和r3、r3和r4、r5和r6、r6和r7以及r7和r8可以各自獨(dú)立鍵合形成環(huán),作為所形成的環(huán),可列舉出:脂肪族環(huán)、芳香族環(huán)。作為脂肪族環(huán),例如為環(huán)鏈烷環(huán),具體可列舉出:環(huán)丁烷環(huán)、環(huán)戊烷環(huán)、環(huán)己烷環(huán)等,這些環(huán)可以被上述烷基、芳基取代。此外,作為芳香族環(huán),是具有與作為上述芳基、雜芳基所列舉出的基團(tuán)相同結(jié)構(gòu)的環(huán),具體可列舉出:苯環(huán)、萘環(huán)、吡啶環(huán)等,這些環(huán)可以被上述烷基、芳基取代。這些當(dāng)中,作為所形成的環(huán),更優(yōu)選苯環(huán)。
在這些基團(tuán)形成環(huán)的情況下,特別是在式(1)中,優(yōu)選r2和r3、r3和r4、r5和r6以及r6和r7中的至少一對(duì)形成環(huán),更優(yōu)選r2和r3以及r3和r4中的任一對(duì)形成環(huán),最優(yōu)選r3和r4形成環(huán)。
如此構(gòu)成的式(1)所示的芴類化合物中的氫可以被氟、氯、溴、碘或烷氧基取代。需要說(shuō)明的是,同樣作為其原料的式(2-1)或式(2-2)所示的oh前體被取代的情況也如上所述。
對(duì)于作為取代基的烷氧基,例如可列舉出:碳數(shù)1~15的烷氧基。優(yōu)選的烷氧基是碳數(shù)1~10的烷氧基。進(jìn)一步優(yōu)選的烷氧基是碳數(shù)1~4的烷氧基。
作為具體的烷氧基,可列舉出:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、環(huán)戊氧基、己氧基、環(huán)己氧基、庚氧基、環(huán)庚氧基、辛氧基、環(huán)辛氧基、苯氧基等。
在具有這些取代基的情況下,對(duì)氟、氯、溴、碘或烷氧基的取代方式(數(shù)量和位置)沒(méi)有限制,優(yōu)選式(1)所示的芴類化合物中的芴骨架中的氫被取代。
進(jìn)而,式(1)中,優(yōu)選r1~r4中的至少1個(gè)為氟,r5~r8中的至少1個(gè)為氯、溴、碘或烷氧基。
該情況下,式(1)中,
r1~r4各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基或氟,r1~r4中的至少1個(gè)為氟,
r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基、氯、溴、碘或烷氧基,r5~r8中的至少1個(gè)為氯、溴、碘或烷氧基。
<對(duì)于通式(1)所示的芴類化合物>
本發(fā)明的芴類化合物為下述通式(1)所示的芴類化合物。
[化學(xué)式9]
式(1)中,
a1和a2各自獨(dú)立為烷基、芳基或雜芳基,
r1~r4各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基或氟,r1~r4中的至少1個(gè)為氟,
r5~r8各自獨(dú)立為氫、烷基、芳基、雜芳基、二芳基取代氨基、氯、溴、碘或烷氧基,r5~r8中的至少1個(gè)為氯、溴、碘或烷氧基。
需要說(shuō)明的是,關(guān)于a1、a2、r1~r4和r5~r8的各基團(tuán)的細(xì)節(jié),如上所述。
作為更具體的芴類化合物,可列舉出以下給出的化合物。需要說(shuō)明的是,結(jié)構(gòu)式中的“me”是甲基、“et”是乙基、“tbu”是叔丁基、“ome”是甲氧基、“oet”是乙氧基、“ph”是苯基。
[化學(xué)式10]
[化學(xué)式11]
[化學(xué)式12]
[化學(xué)式13]
[化學(xué)式14]
[化學(xué)式15]
[化學(xué)式16]
[化學(xué)式17]
[化學(xué)式18]
[化學(xué)式19]
[化學(xué)式20]
[化學(xué)式21]
[化學(xué)式22]
[化學(xué)式23]
[化學(xué)式24]
<對(duì)于反應(yīng)中使用的載體>
認(rèn)為載體在本發(fā)明的制造方法中具有使同時(shí)使用的酸有效作用于oh前體的作用。例如推測(cè)酸吸附在反應(yīng)場(chǎng)中存在的載體的表面而形成催化活性位點(diǎn),其作用于oh前體而飛躍性地提高了反應(yīng)效率,但本發(fā)明并不受限于該原理。
因此,只要是作為載體能夠發(fā)揮上述作用的物質(zhì)就沒(méi)有特別限制。作為一例,可列舉出:無(wú)機(jī)氧化物、金屬硫酸化物等,這些優(yōu)選具有多孔結(jié)構(gòu)(多孔物質(zhì))。載體可以單獨(dú)使用單一的種類,也可以混合使用2種以上。
作為無(wú)機(jī)氧化物,可列舉出:二氧化硅(sio2)、氧化鋁(al2o3)、二氧化鈦(tio2)、氧化鎂(mgo)、氧化鋯(zro2)、氧化錫(sno2或sno)、氧化鉿(hfo2)、氧化鐵(fe2o3或fe3o4)等,特別適宜使用氧化鋁、二氧化硅。
作為金屬硫酸化物,可列舉出:硫酸鋁(al2(so4)3)、硫酸鋅(znso4)、硫酸錫(snso4)、硫酸亞鐵(feso4)、硫酸鐵(fe2(so4)3)等,特別適宜使用硫酸鋁、硫酸鋅。
為多孔物質(zhì)的情況下,比表面積優(yōu)選為30~1500g/m2,更優(yōu)選為50~1000g/m2,進(jìn)一步優(yōu)選為100~800g/m2,特別優(yōu)選為200~700g/m2,最優(yōu)選為300~600g/m2。如果比表面積為30~1500g/m2,則反應(yīng)效率與純化效率的平衡最優(yōu)。
反應(yīng)使用的載體的量有時(shí)會(huì)根據(jù)上述比表面積而變化,但一般相對(duì)于oh前體1摩爾,優(yōu)選為0.1~5摩爾,更優(yōu)選為0.2~3摩爾,進(jìn)一步優(yōu)選為0.3~2摩爾。
作為載體的形態(tài),并沒(méi)有特別限定,可列舉出:粉末狀、球形粒狀、不定形顆粒狀、簇狀等。
<關(guān)于反應(yīng)中使用的酸>
酸可以使用迄今在由oh前體制造芴類化合物的現(xiàn)有的常規(guī)反應(yīng)中使用的酸。例如可列舉出:鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、聚磷酸、氯酸、溴酸、碘酸、高碘酸、高錳酸、硫氰酸、四氟硼酸、六氟磷酸、磺酸、三氟甲磺酸、對(duì)甲苯磺酸等。這些酸當(dāng)中,優(yōu)選硫酸、磷酸、聚磷酸或磺酸,特別優(yōu)選濃硫酸。
關(guān)于反應(yīng)中使用的酸的量,一般相對(duì)于oh前體1摩爾,優(yōu)選為0.05~2摩爾,更優(yōu)選為0.1~1摩爾,進(jìn)一步優(yōu)選為0.2~0.5摩爾。
<關(guān)于于反應(yīng)中使用的固定有酸的催化劑>
認(rèn)為固定有酸的催化劑在本發(fā)明的制造方法中具有使已與該催化劑結(jié)合(化學(xué)鍵合、物理吸附等)的酸性官能團(tuán)有效作用于oh前體的作用。例如推測(cè)酸性官能團(tuán)存在于反應(yīng)場(chǎng)中存在的固定有酸的催化劑的表面,其作用于oh前體而飛躍性地提高了反應(yīng)效率,但本發(fā)明并不受限于該原理。
作為酸性官能團(tuán),可列舉出:磺酸基、羧基、磷酸基等。這些酸性官能團(tuán)當(dāng)中,優(yōu)選磺酸基。此外,作為該酸性官能團(tuán)所結(jié)合的物質(zhì),可列舉出:樹(shù)脂、上述載體、多孔的載體等。作為固定有酸的催化劑,例如可列舉出:經(jīng)磺化處理的樹(shù)脂、表面經(jīng)磺化處理的多孔物質(zhì)等。
作為固定有酸的催化劑的表面性狀,比表面積優(yōu)選為20~1200g/m2,更優(yōu)選為30~1000g/m2,進(jìn)一步優(yōu)選為40~800g/m2,特別優(yōu)選為80~600g/m2,最優(yōu)選為100~500。如果比表面積為20~1200g/m2,則反應(yīng)效率與純化效率的平衡最優(yōu)。此外,固定有酸的催化劑中的酸性官能團(tuán)量?jī)?yōu)選為0.05mmol/g以上,更優(yōu)選為0.1mmol/g以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.3mmol/g以上,特別優(yōu)選為0.5mmol/g以上。如果酸性官能團(tuán)量為0.05mmol/g以上,則反應(yīng)效率優(yōu)異。
作為具體的固定有酸的催化劑,可列舉出:sigma-aldrichco.llc.制造的聚苯乙烯類磺酸離子交換樹(shù)脂、例如amberlyst15(h)、amberlyst16(h)、amberlyst36(h)、amberliteir120(h)、amberjet1200(h)、dowex15w×2、dowex15w×4、dowex15w×8等,taycacorporation制造的硅膠類磺酸固定有酸的催化劑、例如taycacure-6、taycacure-10、taycacure-15等,和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制造的含高濃度硫酸的硫酸硅膠、例如22%硫酸硅膠、44%硫酸硅膠、55%硫酸硅膠等。
對(duì)于反應(yīng)中使用的固定有酸的催化劑的量,一般相對(duì)于oh前體1摩爾,優(yōu)選設(shè)為0.02~1摩爾的酸性官能團(tuán)量,更優(yōu)選設(shè)為0.03~0.8摩爾的酸性官能團(tuán)量,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為0.05~0.7摩爾的酸性官能團(tuán)量。
需要說(shuō)明的是,氧化鋁、二氧化硅、沸石等無(wú)機(jī)氧化物雖因?yàn)樵谄浔砻媛晕⒋嬖诰哂兴嵝缘幕钚晕稽c(diǎn)而有時(shí)也會(huì)被稱為固體酸催化劑,但該固體酸催化劑本身如本申請(qǐng)的比較例所驗(yàn)證的那樣不具有所期望的反應(yīng)效率。因此,一般已知的固體酸催化劑在本發(fā)明中不作為固定有酸的催化劑而作為單純的載體進(jìn)行分類。
<關(guān)于反應(yīng)的溫度、時(shí)間>
反應(yīng)溫度可以為迄今在由oh前體制造芴類化合物的現(xiàn)有的常規(guī)反應(yīng)中使用的溫度,優(yōu)選為50~200℃,更優(yōu)選為70~150℃,進(jìn)一步優(yōu)選為80~130℃。反應(yīng)時(shí)間可以為迄今在由oh前體制造芴類化合物的現(xiàn)有的常規(guī)反應(yīng)中使用的時(shí)間,優(yōu)選為0.1~10小時(shí),更優(yōu)選為0.5~5小時(shí),進(jìn)一步優(yōu)選為0.8~3小時(shí)。
<關(guān)于反應(yīng)溶劑>
反應(yīng)中使用的溶劑可以為迄今在由oh前體制造芴類化合物的現(xiàn)有的常規(guī)反應(yīng)中使用的溶劑,例如可列舉出:二氯甲烷、鄰二氯苯、四氯化碳、甲苯、二甲苯、鄰二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、1,2,3-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,3,5-三甲基苯、乙酸、氯仿等。特別優(yōu)選甲苯、二甲苯、鄰二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、1,2,3-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,3,5-三甲基苯。
實(shí)施例
以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明,但本發(fā)明并不限于這些。
[實(shí)施例1]
使用作為載體的和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制造的活性氧化鋁(al2o3)和作為酸的濃硫酸,嘗試由oh前體合成芴類目標(biāo)化合物。需要說(shuō)明的是,活性氧化鋁(al2o3)的平均粒徑為45μm、比表面積為137m2/g。
首先,在氮?dú)鈿夥障?,?3,5-二氟苯基)硼酸(31.65g)、2-溴-5-氯苯甲酸甲酯(50g)、四(三苯基膦)鈀(0)(6.95g、“pd(pph3)4”)、碳酸鉀(55.4g)和甲苯(450ml)裝入燒瓶并攪拌5分鐘。然后,加入水(50ml),回流4小時(shí)。在加熱結(jié)束后將反應(yīng)液冷卻,添加水(100ml)。然后,用甲苯對(duì)反應(yīng)混合液進(jìn)行萃取,將有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥后,去除干燥劑,對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,將所得的粗產(chǎn)品溶于適量的甲苯,用硅膠進(jìn)行柱純化(溶劑:庚烷/甲苯=1/2(容量比)),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到4-氯-3’,5’-二氟-[1,1’-聯(lián)苯]-2-羧酸甲酯(57g、收率100%)。
[化學(xué)式25]
接著,在氮?dú)鈿夥障?,?-氯-3’,5’-二氟-[1,1’-聯(lián)苯]-2-羧酸甲酯(22g)和四氫呋喃(50ml)裝入燒瓶并攪拌5分鐘,緩慢滴加0.96m的溴化甲基鎂的四氫呋喃溶液(250ml)后,將反應(yīng)液在室溫下攪拌2小時(shí)。然后,緩慢滴加飽和氯化銨水溶液(150ml)。用乙酸乙酯對(duì)反應(yīng)混合液進(jìn)行萃取,將有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥后,去除干燥劑,對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,將所得粗產(chǎn)品溶于適量的甲苯,用硅膠進(jìn)行柱純化(溶劑:甲苯),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到作為oh前體的2-(4-氯-3’,5’-二氟-[1,1’-聯(lián)苯]-2-基)丙-2-醇(21.5g、收率97.7%)。
[化學(xué)式26]
最后,將2-(4-氯-3’,5’-二氟-[1,1’-聯(lián)苯]-2-基)丙-2-醇(1.13g)、活性氧化鋁(al2o3)(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,邊攪拌邊加入濃硫酸(0.08g)。然后,在110℃下回流1小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。反應(yīng)結(jié)束后,用硅膠對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行短柱純化(溶劑:甲苯),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到作為芴類目標(biāo)化合物的7-氯-1,3-二氟-9,9-二甲基-9h-芴(1.04g、收率98%)。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:活性氧化鋁:濃硫酸的摩爾比約為1:1:0.2。
[化學(xué)式27]
通過(guò)ms光譜和nmr測(cè)定確認(rèn)了芴類目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)。
1h-nmr(cdcl3):δ=7.55(d,1h)、7.38(s,1h)、7.32(d,1h)、7.15(d,1h)、6.70(t,1h)、1.56(s,6h).
[比較例1]
未使用載體,使用濃硫酸作為酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)和乙酸(16ml)裝入燒瓶,邊攪拌邊加入濃硫酸(0.08g)。然后,在117℃下回流1小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為17.7%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為82.3%。反應(yīng)結(jié)束后,添加水(20ml)。用甲苯對(duì)反應(yīng)混合液進(jìn)行萃取,將有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥后,去除干燥劑,對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,將所得粗產(chǎn)品溶于適量的甲苯,用硅膠進(jìn)行柱純化(溶劑:庚烷),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到作為烯烴類副產(chǎn)物的4-氯-3’,5’-二氟-2-(丙烯-2-基)-1,1’-聯(lián)苯(0.75g、收率71%)。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:濃硫酸的摩爾比約為1:0.2。
[化學(xué)式28]
通過(guò)ms光譜和nmr測(cè)定確認(rèn)了烯烴類副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。
1h-nmr(cdcl3):δ=7.29(s,1h)、7.28(d,1h)、7.16(d,1h)、6.90(d,2h)、6.75(t,1h)、5.13(s,1h)、4.99(s,1h)、1.68(s,3h).
[比較例2]
未使用載體,使用濃硫酸作為酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,邊攪拌邊加入濃硫酸(0.08g)。然后,在110℃下回流1小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為37.7%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為62.3%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:濃硫酸的摩爾比約為1:0.2。
[比較例3]
使用與實(shí)施例1相同的活性氧化鋁(al2o3)作為載體,未使用酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)、活性氧化鋁(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶后,在110℃下回流1小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,殘留的oh前體為95%,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為0%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為5%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:活性氧化鋁的摩爾比約為1:1。
[比較例4]
未使用載體,使用三氟硼烷二乙醚絡(luò)合物(et2o·bf3)作為酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(2.83g)和氯仿(30ml)裝入燒瓶,冷卻至5℃以下。在0~5℃溫度的范圍滴加三氟硼烷二乙醚絡(luò)合物(2.13g)后,在室溫下攪拌1小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為30.5%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為69.5%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:三氟硼烷二乙醚絡(luò)合物的摩爾比約為1:1.5。
[實(shí)施例2]
使用作為載體的與實(shí)施例1相同的活性氧化鋁(al2o3)和作為酸的濃硫酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)、活性氧化鋁(0.14g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,邊攪拌邊加入濃硫酸(0.08g)。然后,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。反應(yīng)結(jié)束后,用硅膠對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行短柱純化(溶劑:甲苯),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到上述芴類目標(biāo)化合物。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:活性氧化鋁:濃硫酸的摩爾比約為1:0.35:0.2。
[比較例5]
未使用載體,使用濃硫酸作為酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,邊攪拌邊加入濃硫酸(0.08g)。然后,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為36.5%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為63.5%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:濃硫酸的摩爾比約為1:0.2。
[實(shí)施例3]
使用作為載體的新越化成工業(yè)株式會(huì)社制造的球狀硅膠(sio2、產(chǎn)品名:psq100)和作為酸的濃硫酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。需要說(shuō)明的是,硅膠(sio2)的平均粒徑為110μm、比表面積為490m2/g。
將上述oh前體(1.13g)、硅膠(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,邊攪拌邊加入濃硫酸(0.08g)。然后,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:硅膠:濃硫酸的摩爾比約為1:1.7:0.2。
[比較例6]
使用與實(shí)施例3相同的硅膠(sio2)作為載體,未使用酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)、硅膠(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶后,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,殘留的oh前體為93.2%,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為0%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為6.8%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:硅膠的摩爾比約為1:1.7。
[實(shí)施例4]
使用作為載體的微粉末的硫酸鋁(al2(so4)3)和作為酸的濃硫酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)、硫酸鋁(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,邊攪拌邊加入濃硫酸(0.08g)。然后,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:硫酸鋁:濃硫酸的摩爾比約為1:0.3:0.2。
[比較例7]
使用與實(shí)施例4相同的硫酸鋁(al2(so4)3)作為載體,未使用酸,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。
將上述oh前體(1.13g)、硫酸鋁(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶后,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,殘留的oh前體為3.2%,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為15.5%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為81.3%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:硫酸鋁的摩爾比約為1:0.3。
[實(shí)施例5]
使用苯乙烯-二乙烯基苯強(qiáng)酸性化大孔吸附樹(shù)脂(styrene-dvbstronglyacidicmacroreticularresin)(產(chǎn)品名:amberlyst15(h))作為固定有酸的催化劑,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。需要說(shuō)明的是,amberlyst15(h)是具有磺酸作為官能團(tuán)的聚苯乙烯類的強(qiáng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,磺酸的含量為4.4mmol/g,比表面積為50m2/g。
將上述oh前體(1.13g)、amberlyst15(h)(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:固定有酸的催化劑的酸性官能團(tuán)的摩爾比約為1:0.44。
[實(shí)施例6]
使用和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制造的含高濃度硫酸的硅膠(產(chǎn)品名:55%硫酸硅膠)作為固定有酸的催化劑,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。需要說(shuō)明的是,含高濃度硫酸的硅膠的比表面積為300~800m2/g。
將上述oh前體(1.13g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,在室溫下攪拌1分鐘后,加入55%硫酸硅膠(0.4g)。然后,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:固定有酸的催化劑的酸性官能團(tuán)的摩爾比約為1:0.56。
[實(shí)施例7]
使用taycacorporation制造的taycacure(產(chǎn)品名:taycacuresac-10)作為固定有酸的催化劑,嘗試由上述oh前體合成上述芴類目標(biāo)化合物。需要說(shuō)明的是,taycacuresac-10的磺酸的含量為0.84mmol/g,比表面積為245m2/g。
將上述oh前體(1.13g)、taycacuresac-10(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:固定有酸的催化劑的酸性官能團(tuán)的摩爾比約為1:0.084。
[實(shí)施例8]
使用taycacorporation制造的taycacure(產(chǎn)品名:taycacuresac-15)作為固定有酸的催化劑,嘗試由不同于上述的oh前體合成芴類目標(biāo)化合物。需要說(shuō)明的是,taycacuresac-15的磺酸的含量為0.55mmol/g,比表面積為205m2/g。
首先,在氮?dú)鈿夥障拢瑢?-羥基-4-甲氧基苯甲酸甲酯(50g)和吡啶(350ml)裝入燒瓶,冷卻至0℃后,緩慢滴加三氟甲磺酸酐(154.9g、“tf2o”)。然后,將反應(yīng)液在0℃下攪拌1小時(shí)、在室溫下攪拌2小時(shí)。反應(yīng)后,添加500ml水。用甲苯對(duì)反應(yīng)混合液進(jìn)行萃取,將有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥后,去除干燥劑,對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾。所得粗產(chǎn)品溶于適量的甲苯,用硅膠進(jìn)行柱純化(溶劑:甲苯),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到4-甲氧基-2-(((三氟甲基)磺?;?氧)苯甲酸甲酯(86.3g、收率100%)。
[化學(xué)式29]
接著,在氮?dú)鈿夥障?,?-甲氧基-2-(((三氟甲基)磺?;?氧)苯甲酸甲酯(23g)、(4-(二苯基氨基)苯基)硼酸(25.4g)、四(三苯基膦)鈀(0)(2.54g、“pd(pph3)4”)、磷酸三鉀(31.1g)、甲苯(184ml)和乙醇(28ml)裝入燒瓶并攪拌5分鐘。然后,加入水(28ml),回流3小時(shí)。在加熱結(jié)束后將反應(yīng)液冷卻,添加水(150ml)。然后,用甲苯對(duì)反應(yīng)混合液進(jìn)行萃取,將有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥后,去除干燥劑,對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾。所得粗產(chǎn)品溶于適量的甲苯,用硅膠進(jìn)行柱純化(溶劑:庚烷/甲苯=1/2(容量比)),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到4’-(二苯基氨基)-5-甲氧基-[1,1-聯(lián)苯]-2-羧酸甲酯(29.7g、收率99%)。
[化學(xué)式30]
接著,在氮?dú)鈿夥障?,?’-(二苯基氨基)-5-甲氧基-[1,1-聯(lián)苯]-2-羧酸甲酯(35g)和四氫呋喃(45ml)裝入燒瓶并攪拌5分鐘,緩慢滴加0.91m的溴化甲基鎂的四氫呋喃溶液(375ml)。然后,將反應(yīng)液回流4小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,緩慢滴加飽和氯化銨水溶液(400ml)。用乙酸乙酯對(duì)反應(yīng)混合液進(jìn)行萃取,將有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥后,去除干燥劑,對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾。所得粗產(chǎn)品溶于適量的甲苯,用硅膠進(jìn)行柱純化(溶劑:甲苯),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到作為不同于上述的oh前體的2-(4’-(二苯基氨基)-5-甲氧基-[1,1’-聯(lián)苯]-2-基)丙-2-醇(25.7g、收率73.4%)。
[化學(xué)式31]
最后,將如此得到的oh前體(13.5g)、taycacuresac-15(6.7g)和甲苯(162ml)裝入燒瓶,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為100%。反應(yīng)結(jié)束后,用硅膠對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行短柱純化(溶劑:甲苯),對(duì)溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,由此得到作為芴類目標(biāo)化合物的6-甲氧基-9,9-二甲基-n,n-二苯基-9h-芴-2-胺(12.7g、收率98%)。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:固定有酸的催化劑的酸性官能團(tuán)的摩爾比約為1:0.11。
[化學(xué)式32]
通過(guò)ms光譜和nmr測(cè)定確認(rèn)了芴類目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)。
1h-nmr(cdcl3):δ=7.52(d,1h)、7.27~7.23(m,5h)、7.17~7.12(m,6h)、7.03~6.99(m,3h)、6.81(d,1h)、3.86(s,3h)、1.38(s,6h).
[比較例8]
未使用載體,使用對(duì)甲苯磺酸作為酸,嘗試由實(shí)施例5中使用的oh前體合成實(shí)施例5中得到的芴類目標(biāo)化合物。
將實(shí)施例5中使用的oh前體(1.13g)、對(duì)甲苯磺酸(0.4g)和甲苯(16ml)裝入燒瓶,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,從oh前體到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率為16.7%,到烯烴類副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為83.3%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:對(duì)甲苯磺酸的摩爾比約為1:0.58。此外,對(duì)甲苯磺酸是為了與固定有酸的催化劑比較而選擇的酸,并非固定有酸的催化劑。
[比較例9]
使用taycacorporation制造的taycacure(產(chǎn)品名:taycacuresac-10)作為固定有酸的催化劑,嘗試由作為比較對(duì)象的oh前體合成芴類目標(biāo)化合物。另外,在此,作為使用的比較對(duì)象的oh前體是在醇部位無(wú)取代基(即式(ii)中的a1和a2為氫)的化合物。
將作為比較對(duì)象的oh前體即2-聯(lián)苯甲醇(0.37g)、taycacuresac-10(0.2g)和甲苯(8ml)裝入燒瓶,在110℃下回流2小時(shí)。用氣相色譜對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分析的結(jié)果,未能從oh前體得到芴類目標(biāo)化合物(即9h-芴),得到oh前體與作為溶劑的甲苯的分子間脫水的縮合物。其轉(zhuǎn)化率為2-(4-甲基芐基)-1,1’-聯(lián)苯為93.3%、2-(2-甲基芐基)-1,1’-聯(lián)苯為6.7%。需要說(shuō)明的是,該反應(yīng)中的oh前體:固定有酸的催化劑的酸性官能團(tuán)的摩爾比約為1:0.084。
[化學(xué)式33]
將以上結(jié)果匯總于表1和表2。
[表1]
[表2]
※對(duì)甲苯磺酸是為了與固定有酸的催化劑比較而選擇的酸,并非固定有酸的催化劑。
綜上,根據(jù)本發(fā)明的制造方法,均以極高的轉(zhuǎn)化率得到了芴類目標(biāo)化合物。與此相對(duì),已知作為現(xiàn)有方法的僅使用酸的反應(yīng)(比較例1、2、4、5、8)的到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率極低,此外,僅使用一般也稱為固體酸催化劑的載體的反應(yīng)(比較例3、6、7)不僅到芴類目標(biāo)化合物的轉(zhuǎn)化率極低,而且作為原料的oh前體會(huì)不反應(yīng)而殘留。進(jìn)而,在使用在醇部位無(wú)取代基(即式(ii)中的a1和a2為氫)的oh前體的情況下(比較例9),未能得到芴類目標(biāo)化合物,只得到了與作為溶劑的甲苯的分子間脫水縮合物。推測(cè)這是在醇部位無(wú)取代基的情況下與甲苯的分子間脫水反應(yīng)的反應(yīng)速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于oh前體自身的分子內(nèi)脫水環(huán)化反應(yīng)的結(jié)果。與此相對(duì),認(rèn)為在醇部位有取代基(a1和a2為烷基等)的情況下,因位阻、反應(yīng)活性等因素,不容易發(fā)生與作為溶劑的甲苯的反應(yīng),oh前體自身的分子內(nèi)脫水環(huán)化反應(yīng)容易進(jìn)行,因此變得容易得到芴類目標(biāo)化合物。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,能夠飛躍性地提高從oh前體到芴類化合物的轉(zhuǎn)化率,能夠制造迄今未知的新型的含活性基團(tuán)的芴類化合物。結(jié)果,能夠增加可以在例如有機(jī)el元件中使用的材料的種類。