JP4721027B2

JP4721027B2 - フェニルピリミジン誘導体の製造方法

Info

Publication number: JP4721027B2
Application number: JP2001095576A
Authority: JP
Inventors: 政志大澤; 貞夫竹原
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP2002284768A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示材料等の電子材料や機能性材料又は医農薬や香料、各種添加剤及びそれらの合成中間体として有用な、2-フェニルピリミジン誘導体の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
2-フェニルピリミジン誘導体は液晶表示材料等の電子材料や機能性材料又は医農薬や香料、各種添加剤及びそれらの合成中間体として有用であり、特に2-フェニルピリミジン骨格を有する液晶材料は、特徴ある物性を示すため重要である。ピリミジン化合物の合成としては、以下に示す方法が一般的に知られている。(艸林成和編、液晶材料、p235、講談社)
【０００３】
【化４】

しかしながら、この合成方法は工程数が多く、又、収率も高くはない。そのため、現在では2-ハロゲノピリミジン類を原料とする方法も用いられるようになった。例えば、5-アルキル-2-クロロピリミジンとアリールグリニャール反応剤をパラジウムあるいはニッケル触媒の存在下に反応させることにより、5-アルキル-2-フェニルピリミジンを得ることができる。しかしながら、その収率は高くはなくおよそ60%程度にすぎない。そこで、アリールグリニャール反応剤に換えて、フェニルホウ酸反応剤を用いる方法も検討されているが、一般的な条件、即ち溶媒として、トルエン、エタノール混合溶媒及び 2N 炭酸カリウム水溶液を加えた系(N.M.Ali et al., Tetrahedron, 48, 8117)でも収率の向上はみられず、より収率の良い製造条件が求められていた。
【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、2-フェニルピリミジン誘導体を得るための、収率のよい安価な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】
本発明は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、アルコール系の溶媒を主とする溶媒中で、置換基を有していてもよい2位に塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基等の脱離基を有するピリミジン化合物と置換基を有していてもよいフェニルホウ酸をパラジウム系又はニッケル系等の触媒及び塩基の存在下に反応させることにより2-フェニルピリミジン誘導体を収率よく安価に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【発明の実施の形態】
上述のように、2-フェニルピリミジン誘導体製造には、以下に示すような条件下で反応を行うことができる。
【０００７】
本反応には反応溶媒としてアルコール系の溶媒を主に用いるが、その有機溶媒としてはメタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノールが好ましく、これらのアルコール系溶媒は、単独あるいは混合して用いることができるが、特にエタノールが好ましい。その含有量は溶媒全体に対し60〜100質量%含有することが好ましく、特に90質量%以上含有することが好ましい。その他の溶媒としては、水又は1,2-ジクロロエタン、1,1,1-トリクロロエタン等のハロゲン系溶媒、メチル-t-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル等のエステル類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の飽和炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等のベンゼン類、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類などを単独又は混合して用いることができるが、水、テトラヒドロフラン、トルエン又はキシレンが好ましい。
【０００８】
本反応に用いる塩基としては特に制限はないが、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の無機塩基が好ましく、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがさらに好ましく、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムが特に好ましい。
【０００９】
本反応に用いる触媒としては、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]パラジウム、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン]パラジウム、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム等のパラジウム錯体、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ニッケル、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ニッケル、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン]ニッケル、ジクロロ[ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ニッケル等のニッケル錯体を挙げることができるが、パラジウム錯体が好ましい。
【００１０】
置換基を有していてもよい2位に脱離基を有するピリミジン化合物において、置換基に特に制限はないが、一般式(II)
【化５】

で表されることが好ましい。一般式(II)において、R^aは炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基又は炭素原子数2〜20のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基又は炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基が好ましく、特に炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシル基、炭素原子数2〜6のアルケニル基又は炭素原子数2〜6のアルケニルオキシ基が好ましい。Yは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表すが、塩素原子、臭素原子が好ましい。
【００１１】
置換基を有していてもよいフェニルホウ酸としては特に制限はないが、一般式(III)
【００１２】
【化６】

で表されることが好ましい。一般式(III)において、R^bは炭素原子数1〜20のアルキル基を表すが、炭素原子数1〜20のアルコキシル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルケニルオキシ基、保護されていてもよいシアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、保護されていてもよいヒドロキシ基、保護されていてもよいカルボキシル基、フッ素原子、塩素原子又は水素原子を表すが、炭素原子数1〜10のアルコキシル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、保護されていてもよいシアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、保護されていてもよいヒドロキシ基、保護されていてもよいカルボキシル基、フッ素原子、塩素原子又は水素原子が好ましく、特に炭素原子数1〜6のアルコキシル基、炭素原子数2〜6のアルケニル基、炭素原子数2〜6のアルケニルオキシ基、保護されていてもよいシアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、フッ素原子又は水素原子が好ましい。Rは水素原子又は炭素原子数1〜3のアルキル基を表すが、水素原子が好ましい。X¹、X²、X³はそれぞれ独立的に水素原子またはフッ素原子を表すが、X^１がフッ素原子であることが好ましく、特にX^１、X^２が共にフッ素原子であることが好ましい。Aは単結合、1,4-シクロヘキシレン基又は1〜4個のフッ素原子で置換されていてもよい1,4-フェニレン基を表すが、単結合が好ましい。
【００１３】
かくして、2-フェニルピリミジン誘導体を得ることができるが、一般式(I)
【化７】

【００１４】
で表されることが好ましく、一般式(I)の中で好ましいものとして、
【化８】

(式中、R^cおよびR^dは炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。)(I-1)〜(I-9)で表される化合物が好ましい。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１６】
(実施例１) 5-プロピル-2-(3,5-ジフルオロフェニル)ピリミジンの合成
2-クロロ-5-プロピルピリミジン79g及び3,5-ジフルオロフェニルホウ酸104gをエタノール320mlに溶解し、無水炭酸カリウム105gおよびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0) 12gを加え8時間加熱還流させた。溶媒を減圧下溜去し、トルエン400mlを加え、水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒：トルエン)で精製し、5-プロピル-2-(3,5-ジフルオロフェニル)ピリミジン116ｇ(収率98%)を得た。
【００１７】
(比較例１) 5-プロピル-2-(3,5-ジフルオロフェニル)ピリミジンの合成(グリニャール反応剤を用いた例)
マグネシウム13.5gをテトラヒドロフラン27mlに懸濁させ、3,5-ジフルオロ-1-ブロモベンゼン117gのテトラヒドロフラン450ml溶液をテトラヒドロフランが穏やかに還流する速度で滴下し、さらに1時間室温で撹拌しグリニャール反応剤を調製した。2-クロロ-5-プロピルピリミジン79gをテトラヒドロフラン320mlに溶解し、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)12gを加え、先に調製したグリニヤール反応剤を室温で滴下し、さらに8時間加熱還流させた。10%塩酸90ml及び水300mlを加え、トルエン400mlで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒：トルエン)で精製し、5-プロピル-2-(3,5-ジフルオロフェニル)ピリミジン74g(収率 63%)を得た。
【００１８】
(比較例２) 5-プロピル-2-(3,5-ジフルオロフェニル)ピリミジンの合成(フェニルホウ酸を用いる一般的な合成例)
2-クロロ-5-プロピルピリミジン79g及び3,5-ジフルオロフェニルホウ酸104gをエタノール160mlおよびトルエン320mlに溶解し、2N炭酸カリウム水溶液320ml及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)12gを加え8時間加熱還流させた。室温まで方冷し、トルエン200mlを加え、水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒：トルエン)で精製し、5-プロピル-2-(3,5-ジフルオロフェニル)ピリミジン80g(収率 68%)を得た。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の提供する製造方法により、液晶表示材料等の電子材料や機能性材料又は医農薬や香料、各種添加剤及びそれらの合成中間体として有用な、2-フェニルピリミジン骨格を有する化合物を収率よく安価に製造することが可能である。

Claims

一般式(I)

(式中、R^aは炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基又は炭素原子数2〜20のアルケニルオキシ基を表し、R^bは炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルケニルオキシ基、保護されていてもよいシアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、保護されていてもよいヒドロキシ基、保護されていてもよいカルボキシル基、フッ素原子、塩素原子又は水素原子を表し、X¹、X²、X³はそれぞれ独立的に水素原子またはフッ素原子を表し、Aは単結合、1,4-シクロヘキシレン基又は1〜4個のフッ素原子で置換されていてもよい1,4-フェニレン基を表す。)で表される化合物の製造方法であって、一般式(II)

(式中、R^aは一般式(I)におけると同じ意味を表し、Yは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。)の化合物と、一般式(III)

(式中、R^b及びAは一般式(I)におけると同じ意味を表し、Rは水素原子又は炭素原子数1〜3のアルキル基を表す。)で表される化合物をパラジウム系又はニッケル系の遷移金属触媒、及び塩基の存在下、アルコール系の溶媒を90質量%以上含有する溶媒中で反応させることを特徴とする一般式(I)で表される化合物の製造方法。
アルコール系溶媒としてエタノールを用いることを特徴とする請求項1記載の製造方法。