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JP2008189630A - 4−(置換メチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド - Google Patents

4−(置換メチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド Download PDF

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JP2008189630A
JP2008189630A JP2007028531A JP2007028531A JP2008189630A JP 2008189630 A JP2008189630 A JP 2008189630A JP 2007028531 A JP2007028531 A JP 2007028531A JP 2007028531 A JP2007028531 A JP 2007028531A JP 2008189630 A JP2008189630 A JP 2008189630A
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JP
Japan
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group
cyclohexanecarbaldehyde
synthesis
chlorine
intermediates
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JP2007028531A
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Inventor
Takemare Nakamura
剛希 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】液晶中間体、医薬中間体のビルディングブロックとして有用な新規シクロヘキサンカルボアルデヒドを提供する。
【解決手段】下記一般式(I)で表されるシクロヘキサンカルボアルデヒド。
Figure 2008189630

式中、Xはハロゲン原子(フッ素、塩素またはヨウ素)、アルキルスルホニルオキシ基またはアリールスルホニルオキシ基を表す。
【選択図】なし

Description

本発明は有機合成上、中間体として有用な新規なアルデヒド化合物に関し、さらに詳しくは、液晶中間体や医薬中間体として有用な新規なシクロヘキサンカルボアルデヒド類に関する。
アルデヒド官能基を有する化合物はアルコールやカルボン酸の原料として用いられるばかりでなく、アルドール反応、還元的アルキル化反応、ヒドラゾン形成反応、オキシラン形成反応、Wittig試薬を用いた炭素伸張反応など極めて広範な有機合成に利用される最も重要な化合物の一つである。
シクロヘキサンカルボアルデヒド類は上記用途の中でもとりわけ液晶中間体、医薬中間体のビルディングブロックとして有用である。例えば、特許文献1及び2には医薬中間体としてシクロヘキサンカルボアルデヒドの利用が記載されており、特許文献3及び4には液晶中間体としての利用が記載されている。
このように、シクロヘキサンカルボアルデヒド類は有用な合成中間体であるが、特許文献5に4−(ブロモメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒドの記載がある以外には、4位にハロメチル基やスルホニルオキシメチル基を有するシクロヘキサンカルボアルデヒドは知られていなかった。
国際公開第WO2005/113511号パンフレット 国際公開第WO2005/118547号パンフレット 国際公開第WO097/20791号パンフレット 欧州特許第470590号公報 特開平9−278698号公報
本発明の目的は液晶中間体、医薬中間体のビルディングブロックとして有用な新規シクロヘキサンカルボアルデヒドを提供することである。
上記目的は以下により達成された。
(1)下記一般式(I)で表されるシクロヘキサンカルボアルデヒド。
Figure 2008189630
式中、Xはハロゲン原子(フッ素、塩素またはヨウ素)、アルキルスルホニルオキシ基またはアリールスルホニルオキシ基を表す。
(2)Xがアルキルスルホニルオキシ基またはアリールスルホニルオキシ基である(1)記載のシクロヘキサンカルボンアルデヒド。
式中、Xはハロゲン原子(フッ素、塩素またはヨウ素)、アルキルスルホニルオキシ基またはアリールスルホニルオキシ基を表す。Xがアルキルスルホニルオキシ基の場合、アルキル基はXの炭素総数は1〜8が好ましく、1〜6の低級アルキル基がより好ましく、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素またはヨウ素)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基など)、カルボニルオキシ基(ホルミルオキシ基、アセトキシ基、メトキシカルボニルオキシ基など)、カルボニルアミノ基(アセチルアミノ基など)、スルファニル基(メチルスルファニル基、フェニルスルファニル基など)、アシル基(アセチル基、ベンゾイル基など)、スルホニル基(メタンスルホニル基、フェニルスルホニル基など)、シアノ基、ニトロ基で置換されていてもよい。Xがアリールスルホニルオキシ基の場合、Xの炭素総数は6〜10が好ましく、6〜8がより好ましく、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素またはヨウ素)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基など)、カルボニルアミノ基(アセチルアミノ基など)、カルボニルオキシ基(ホルミルオキシ基、アセトキシ基、メトキシカルボニルオキシ基など)、スルファニル基(メチルスルファニル基など)、アシル基(アセチル基など)、スルホニル基(メタンスルホニル基など)、シアノ基、ニトロ基で置換されていてもよい。
本発明の化合物は液晶製造の中間体や医薬合成中間体として有用な新規化合物である。
次に、一般式(I)で表される化合物の具体例を示す。
Figure 2008189630
Figure 2008189630
本発明の一般式(I)で表される化合物に至る合成経路はいくつか考えられるが、入手容易な1,4−シクロヘキサンジメタノールまたはそのモノビニルエーテルを原料として合成可能である。
本発明の一般式(I)で表される化合物の合成経路の概略を以下のスキームに示す。下記のスキーム中、Xは前記と同じ意味をもち、Rはアリール基又はアルキル基を示す。スキームA、Bにおける最後の酸化工程は、酸化剤としてSwern酸化(ジメチルスルホキシド/塩化オキザリル法)、臭素イオン存在下に次亜塩素酸塩とTEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシドラジカル)を組み合わせた方法などを用いて行うことができる。
Figure 2008189630
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって制限されるものではない。
実施例1 4−(ベンゼンスルホニルオキシメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド(CA−11)の合成
(1−1)ベンゼンスルホン酸4−(ビニルオキシメチル)シクロヘキシルメチルエステルの合成
170.3gの4−(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチル(ビニル)エーテル(和光純薬工業(株)製:320−22695)を1Lのトルエンに溶解し、134mLの塩化ベンゼンスルホニルを加え撹拌した。この混合物にピリジン88mLをゆっくり滴下し、1晩放置した。
この後、水500mLを加え、分液して有機相を濃縮して、粗ベンゼンスルホン酸4−(ビニルオキシメチル)シクロヘキシルメチルエステルを得た。
(1−2)ベンゼンスルホン酸4−(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチルエステル
前項で合成した化合物全量をテトラヒドロフラン1L、水100mL、p−トルエンスルホン酸一水和物20gを加えて2晩放置した。
テトラヒドロフランを減圧留去したのち、酢酸エチルを加えて分液抽出を行った。有機相は濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ベンゼンスルホン酸4−(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチルエステル202gを得た。収率70.3%
(1−3)4−(ベンゼンスルホニルオキシメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒドの合成
ベンゼンスルホン酸4−(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチルエステル199gを塩化メチレン800mLに溶解し、TEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシドラジカル)2gと3%臭化ナトリウム水溶液200mLを加えて室温で撹拌した。これに2%の炭酸水素ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素5%)を25〜30℃に保って滴下した。原料の消失を確認後、有機相を分液し、水洗、チオ硫酸ナトリウム水溶液で洗浄したのち、50%程度濃縮してシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行った。目的物は粘稠な油状物(室温)として得られた。収量151.5g、収率76.7%
4−(ベンゼンスルホニルオキシメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド(シス、トランス混合物)のnmrスペクトルデータ(CDCl):9.65(0.25H,s)、9.60(0.75H,d,J=1.5Hz)、7.94−7.87(2H,m)、7.70−7.63(1H,m)、7.60−7.52(2H,m)、3.88(1.5H,d,J=6.3Hz)、3.81(0.5H,d,J=6.8Hz)、2.43(0.25H,m)、2.16(0.75H,m)、2.07−1.50(5H,m)、1.32−1.17(2H,m)、1.10−0.95(2H,m)
実施例2 4−(フルオロメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド(CA−3)の合成
10gの4−(ベンゼンスルホニルオキシメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド(シス、トランス混合物)を20mLのN−メチルピロリドンに溶解し、50mLのフッ化テトラブチルアンモニウム(1モル/Lテトラヒドロフラン溶液)を加えたのち、減圧下でテトラヒドロフランを留去した。濃縮物を120℃で3時間反応したのち、水と酢酸エチルを加えて抽出を行い、有機相を濃縮し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーで慎重に精製を行った。溶出液はヘキサン/酢酸エチル=19/1を用い、シス体がより早く溶出した。収量:シス体0.2g、トランス体0.5g いずれも油状物(室温)。
シス体のnmr(CDCl):9.706(1H,s)、4.211(2H,dd,J=6.32Hz,47.5Hz)、2.458(1H,m)、2.155(2H,m)、1.781(1H,m)、1.70−1.65(4H,m)、1.60(2H,m)、1.128(2H,m)
トランス体のnmr(CDCl):9.633(1H,d,J=1.32Hz)、4.260(2H,dd,J=5.88Hz,47.5Hz)、2.206(1H,m)、2.062(2H,m)、1.914(2H,m)、1.675(1H,m)、1.303(2H,m)、1.114(2H,m)
実施例3 4−(ヨードメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド(CA−2)の合成
20gの4−(ベンゼンスルホニルオキシメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド(シス、トランス混合物)を100mLのアセトンに溶解し、30gのヨウ化ナトリウムを加えて3時間加熱還流を行った。冷却後、水と酢酸エチルを加えて分液したのち、有機相を濃縮し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーで慎重に精製を行った。溶出液はヘキサン/酢酸エチル=19/1を用い、シス体がより早く溶出した。収量:シス体0.5g、トランス体2.2g いずれも油状物(室温)。
シス体のnmr(CDCl):9.697(1H,s)、3.069(2H,d,J=6.69Hz)、2.402(1H,m)、2.144(2H,m)、1.980(1H,m)、1.802(2H,m)、1.591(2H,m)、1.086(2H,m)
トランス体のnmr(CDCl):9.62(1H,d,J=1.3)、3.14(2H,d,J=6.2Hz)、2.22(1H,m)、2.00(4H,m)、1.6−1.2(3H,m)、1.07(2H,m)
実施例4 4−(クロロメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド(CA−1)の合成
(4−1)4−(クロロメチル)シクロヘキサンメタノールの合成
500gの1,4−シクロヘキサンジメタノール(和光純薬工業(株)製:033−15405)と500gの濃塩酸を混合し、100℃で10時間反応を行った。冷却後、1Lの水を加え、炭酸水素ナトリウムで中和を行ったのち、酢酸エチルを加えて抽出を行った。有機相を水洗後、濃縮したのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、4−(クロロメチル)シクロヘキサンメタノール220gを油状物(室温)として得た。収率39.0%
(4−2)4−(クロロメチル)シクロヘキサンカルボアルデヒドの合成
162.7gの4−(クロロメチル)シクロヘキサンメタノールを800mLの塩化メチレンに溶解し、TEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシドラジカル)2gと3%臭化ナトリウム水溶液200mLを加えて室温で撹拌した。これに2%の炭酸水素ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素5%)を25〜30℃に保って滴下した。原料の消失を確認後、有機相を分液し、水洗、チオ硫酸ナトリウム水溶液で洗浄したのち、50%程度濃縮してシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行った。目的物は油状物として得られた。収量140.1g、収率87.2%
得られた化合物をさらにシリカゲルクロマトグラフィーで慎重に精製を行った。溶出液はヘキサン/酢酸エチル=19/1を用い、シス体がより早く溶出した。
トランス体のnmr(CDCl):9.632(1H,d,J=1.32Hz)、3.423(2H,d,J=6.18)、2.203(1H,m)、2.029(4H,m)、1.642(1H,m)、1.319(2H,m)、1.124(2H,m)
シス体のnmr(CDCl):9.700(1H,s)、3.360(2H,d,J=4.92)、2.452(1H,m)、2.157(2H,m)、2.041(1H,m)、1.764(2H,m)、1.615(2H,m)、1.130(2H,m)

Claims (1)

  1. 下記一般式(I)で表されるシクロヘキサンカルボアルデヒド。
    Figure 2008189630
    式中、Xはハロゲン原子(フッ素、塩素またはヨウ素)、アルキルスルホニルオキシ基またはアリールスルホニルオキシ基を表す。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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