制備含cf的制作方法

專利名稱：制備含cf的制作方法
本申請是中國發明專利申請No.01820399.X的分案申請，其申請日為2001年11月26日，優先權日為2000年12月12日。
本發明涉及制備分子中含至少一個-CF2-O-橋的化合物的方法。此外本發明還涉及在本發明方法中用作起始化合物的烯酮縮二硫醇和雙(烷硫基)碳鹽。本發明還進一步涉及可按照本發明方法制得的分子中含有至少一個-CF2-O-橋的新化合物。
含有一個、兩個或多個-CF2-O-橋的化合物特別適合用作液晶，但也可用作藥物、作物保護劑或用作此類產物的前體，或者用于制備聚合物。
含有一個或多個-CF2-O-橋的液晶化合物宜適用作液晶介質如光和電光顯示元件如TN-，STN-和TFT-LCDs中所用顯示元件的組分。例如，EP 0844229 A1描述了含有-O-CF2-橋的液晶化合物。其中提出了多種制備這種-O-CF2-橋的方法。根據所述方法之一，首先將芳族鹵化物轉化為格利雅化合物或鋰化化合物，然后利用二硫化碳再轉化成二硫代羧酸。二硫代羧酸在堿金屬氫化物和碘存在下用苯酚轉化成硫酯。所需的-O-CF2-橋然后使用氟化劑由硫酯生成。
根據另一方法，首先使環己酮與六甲基磷酸三酰胺和二溴二氟甲烷反應，以獲得二氟亞己基衍生物。然后向后者中先加入溴，繼而通過與苯酚鹽反應醚化，同時消除溴化氫，生成-CF2-O-橋。
這一方法的缺點是反應速率低下，收率不能令人滿意，且產物的后處理與純化復雜。
因此，本發明的目的是提供一種制備分子中含至少一個-CF2-O-橋的化合物的方法，該方法使用易獲得的原料進行，不需要分離中間體，但能以良好的收率給出產物。
本發明的進一步目的涉及用于本發明方法的起始化合物與中間體，并提供了制備這些起始化合物的簡便方法。
本發明的再一目的涉及用本發明化合物獲得的新產物。
本發明的目的由權利要求1的方法實現。從屬權利要求涉及這一方法的各種適宜變化形式。
本發明因此涉及本文開頭所述類型的方法，該方法包括a)將酸加成到至少一種烯酮縮二硫醇上，b)在堿存在下使所得雙(烷硫基)碳鹽與至少一種含至少一個羥基的化合物反應，c)隨后，優選就地進行，使用氟化劑和氧化劑將所得二硫代原酸酯進行氧化氟代脫硫反應，生成分子中含有至少一個-CF2-O-橋的化合物。
本發明方法的有利之處在于作為起始化合物的烯酮縮二硫醇易于獲得。此外，烯酮縮二硫醇化合物由于常常具有良好的結晶性能而易于以高純度獲得，而這對于高純度液晶的合成也特別重要。
這一方法的的進一步優點是向烯酮縮二硫醇進行的酸加成反應，該反應甚至可以在極緩和的條件下進行。這樣能夠獲得含敏感官能團如酯、腈或縮酮的烷基雙(烷硫基)碳鹽。另外，還可以將每分子含有兩個或多個烯酮縮二硫醇官能團的化合物轉化為相應含有兩個或多個-CF2O-橋的化合物。
而且，生成含-CF2-O-基團的化合物的氧化氟化反應可以在極緩和的弱堿性條件下進行，因此和常規方法不同，此反應與未保護的官能團如腈基的多重性更加相容。
另外，本發明方法特別有利之處是以烯酮縮二硫醇為原料經由碳鹽和二硫代原酸酯生成含至少一個-CF2O-橋的化合物之反應可以在反應混合物中進行，亦即無需分離與純化中間體。本發明方法可以獲得高乃至極高的收率。
此外，本發明還涉及烯酮縮二硫醇以及相應的雙(烷硫基)碳鹽，特別是權利要求20，21，23，24和26中那些化合物。這些物質特別適合在本發明方法中用作起始化合物，用于制備液晶化合物本身或可用作合成液晶化合物用的化合物。
此外，本發明還涉及用本發明方法制得的分子中含有至少一個-CF2-O-橋的新化合物，特別是根據權利要求22和25的那些化合物。這些化合物本身是新的液晶化合物或者適宜用作制備液晶化合物用的合成結構單元。
新的二酮及由此可得到的縮酮，特別是根據權利要求27的化合物，同樣也構成了本發明的主題。二酮及相應的縮酮是按照優選的方法變化形式合成所述烯酮縮二硫醇用的起始化合物。
本發明方法的優選變化形式描述如下。
本發明方法優選使用式II的烯酮縮二硫醇進行 在該式中R1和R2，彼此獨立地為含有1-25個碳原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，這里R1和R2可以彼此橋連，使得 基團表示環中含有4-8個碳原子的環狀烷基，優選環己烷，和/或其中一個或多個H原子可被鹵素、-CN或另外的取代或未取代的烷基和/或芳基基團所取代，和/或其中一個或多個非相鄰的-CH2-基團可以彼此獨立地被-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-O-，-S-，-CH＝CH-，-C≡C-，-NH-或-N(CH3)-所取代，和/或芳基，其可以被鹵素，直鏈、支鏈和/或環狀的烷基和/或芳基單取代或多取代，這些基團可同樣被取代，并且其中的一個或多個CH基團可被N取代，另一方面，其中基團R1和R2之一還可以為H，R6和R7，彼此獨立地為含有1-12個碳原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，這里R6和R7可以彼此橋連，使得
基團表示4-8元環，和/或其中一個或多個H原子可被鹵素或另外的取代或未取代的烷基和/或芳基基團所取代，和/或其中一個或多個非相鄰的-CH2-基團可以彼此獨立地被-CO-，-O-，-S-，-CH＝CH-，-C≡C-，-NH-或-N(CH3)-所取代，和/或芳基，其可以被鹵素或直鏈、支鏈和/或環狀的烷基和/或芳基單取代或多取代。
優選R6和R7彼此橋連，使得 基團形成5-7元環形式 其中R8和R9為H或取代或未取代的含1-6個碳原子的烷基或鏈烯基，其中 基團可以形成環烷基或芳基基團，且m1為2，3或4。
在上下文中，基團
和/或 (其中的R10，R11和m2的定義分別同R8，R9和m1)，優選為1，2-亞乙基，1，3-亞丙基或2，2-二甲基-1，3-亞丙基。
要加成到烯酮縮二硫醇上的酸優選為酸HY，其中Y-為非配位或弱配位陰離子。這里Y-優選為鹵化物，四氟硼酸根，六氟磷酸根，高氯酸根或烷基-或芳基羧酸根或烷基-或芳基磺酸根陰離子，其中烷基或芳基基團中的一個、多個或全部H原子可以被氟或氯取代。特別優選的酸為三氟甲磺酸和四氟硼酸/乙醚配合物。
基于要反應的烯酮縮二硫醇單元，使用大約等摩爾量的酸。與酸HY的反應宜在-80至+30℃的溫度下在惰性極性溶劑或溶劑混合物中進行。適宜的溶劑例如為醚類或鹵代烷烴，如乙醚、四氫呋喃、二氯甲烷或三氯甲烷。
酸HY與式II烯酮縮二硫醇的加成反應生成式III的雙(烷硫基)碳鹽 其中R1，R2，R6，R7和Y-如上定義。
特別有利的是酸加成到烯酮縮二硫醇生成雙(烷硫基)碳鹽的反應是可逆的。在使用4-取代的亞環己基烯酮縮二硫醇時，較之順式構型，雙(烷硫基)碳鹽的反式-取代環己烷衍生物是熱力學有利的，因此能夠以極高的選擇性獲得含有-CF2O-橋的反式-取代的環己烷化合物。
為了使平衡產生熱力學更有利的異構體，因此宜在-80℃至+50℃，特別是-30至+50℃的溫度下進一步攪拌包括烯酮縮二硫醇、酸及相應的碳鹽的反應混合物一段時間，尤其是15分鐘-6小時，或更長時間。
第一步反應之后的兩步合成步驟優選就地進行，亦即使用第一步反應得到的反應混合物，因此無需對中間體進行分離。
與雙(烷硫基)碳鹽反應的包含至少一個羥基的化合物就其結構而言本質上不受任何特殊限制。但由于本發明方法特別適于制備液晶本身或制備液晶用的合成結構單元，因此含至少一個羥基的化合物中的擬用基團優選設計成包含在液晶中有用的結構單元。
含至少一個羥基的化合物優選為式IV R3-OH(IV)的烷基或芳基醇，其中烷基或芳基R3視需要可被取代。
羥基化合物優選以高達2倍，特別是高達1.5倍的摩爾過量使用(基于要使用的理論量)。與羥基化合物的反應是在至少一種堿存在下進行，優選反應溫度為-100至+50℃。適于這一目的的堿是有機氮堿，特別是叔胺，例如三乙胺、吡啶或吡啶衍生物。堿宜以1∶1-2∶1的摩爾比(基于羥基化合物)使用。適宜的溶劑尤其是極性溶劑或溶劑混合物，如上文所述。
式III雙(烷硫基)碳鹽與式IV羥基化合物反應生成式VI的二硫代原酸酯 其中R1，R2，R6，R7和R3如上定義。
如反應方案1所示，按照本發明，以式II烯酮縮二硫醇為原料，經由通過加成酸HY制得的式III雙(烷硫基)碳鹽和再與式IV羥基化合物反應得到的式VI二硫代原酸酯，可以制得包含至少一個-CF2-O-橋的式V化合物。
反應方案1
原酸酯VI通常不用分離，而是通過氧化直接轉化為化合物V。
可使用的氧化劑是常規氧化劑。所用氧化劑優選為能釋放鹵離子等價物的化合物。氧化劑的實例有N-氯代琥珀酰亞胺，N-溴代琥珀酰亞胺，N-碘代琥珀酰亞胺，1，3-二溴代-5，5-二甲基乙內酰脲，二溴代異氰尿酸，溴和氯。特別優選溴，其原因在于生成的溴化物易于分離。同樣，適宜的還有例如SO2Cl2，SO2ClF，亞硝鹽和硝鹽和氯胺-T。如果需要，亞硝鹽和硝鹽還可以由適當前體，例如無機或有機亞硝酸鹽和/硝酸鹽就地制備。
可使用的氟化劑是常規氟化劑。特別優選的氟化劑選自氟化氫，脂族和芳族胺/氟化氫配合物，例如吡啶/氟化氫配合物，特別是HF含量為50-70％的HF/吡啶，以及三乙胺/，蜜胺/和聚乙烯吡啶/氟化氫配合物。
與氧化劑和氟化劑的反應宜在-100至+50℃的溫度下進行。適宜的溶劑同樣是上文所述的溶劑與溶劑混合物。
烯酮縮二硫醇轉化為含有至少一個-CF2O-橋的產物的全部反應優選以所謂的“一釜法”的方式進行，即無需分離與純化作為中間體的碳鹽和/或二硫代原酸酯。
含至少一個羥基的化合物優選具有式IVa 其中Rc為H，鹵素，-CN，-NCS，-SF5或含1-18個碳原子的烷基，在該烷基中，一個或兩個非相鄰的-CH2-基團另外可被-O-，-S-，-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-E-和/或-C≡C-取代，和/或其中一個或多個H原子另外可被鹵素和/或-CN取代，E為CR4＝CR5或CHR4-CHR5，R4和R5各自獨立地為H，含1-6個碳原子的烷基，F， Cl，Br，CF3或CN，
和Z3為-O-CO-，-CO-O-，-C2H4-，-CH2-CF2-，-CF2-CH2-，-CF2-CF2-，-CH2-O-，-CF2-O-，-O-CH2-，-O-CF2-，-CH＝CH-，-CF＝CH-，-CH＝CF-，-CF＝CF-，-C≡C-或單鍵，和A3為1，4-亞苯基，其中一個或多個CH基團可被N置換，1，4-亞環己基，其中一個或兩個非相鄰的CH2基團可被O和/或S置換，1，4-亞環己烯基，1，4-亞二環[2.2.2]辛基，1，4-亞哌啶基，2，6-亞萘基，2，6-亞十氫化萘基或1，2，3，4-四氫化萘-2，6-亞基，這些基團中的一個或多個H原子可以被鹵素、-CN和/或含1-6個碳原子的烷基取代，其中所述烷基中的一個或多個H原子可以被鹵素或-CN取代，和/或其中的一個或多個非相鄰的-CH2-基團可以獨立地被-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-O-，-S-，-CH＝CH-，-C≡C-，-NH-或-N(CH3)-取代，和r為0，1或2。
條件是當R＝0時，Rc具有所述烷基的含義，但其中1-位上的碳原子不能被雜原子取代。
A3優選為1，4-亞苯基，其可以在2-，3-，4-和/或5-位被上述基團，優選被氟取代。
當r＝0時，羥基化合物優選為鏈烷醇，它可以被取代。特別優選鹵代鏈烷醇，例如三氟甲醇、三氟乙醇和三氯乙醇。
根據本發明方法的另一優選變化形式，含至少一個羥基的化合物含有兩個羥基基團。
兩種相同或不同的雙(烷硫基)碳鹽可與此類二羥基化合物進行本發明的反應，生成具有兩個-CF2-O-橋的化合物。
根據這一變化形式，二羥基化合物優選具有式IVd 其中A3如上定義，而A4和Z4則分別具有A3和Z3所述的含義之一，且t為0，1或2。
烯酮縮二硫醇特別優選由羰基化合物制得。羰基化合物可以用式I說明 其中R1和R2如上定義。
烯酮縮二硫醇是以羰基化合物為原料按照本領域已知的方法以簡單方式和高收率制得的。作為實例，這里可提及文獻D.J.Ager，Org.React.1990，38，1-223，尤其是第63，95及96頁。另外含有酸不穩定取代基的羰基化合物可能是有利的。如本文開頭所述，進一步有利的是由此制得的烯酮縮二硫醇化合物由于具有良好的結晶性質而普遍易于純化，盡管如此但它們在常見有機溶劑中仍具有良好的溶解性。
這里的優選方法是使羰基化合物與可被取代的2-甲硅烷基-1，3-二噻烷反應。本發明特別優選使用2-三甲基甲硅烷基-1，3-二噻烷。反應優選在脫質子化合物如烷基鋰(例如正丁基鋰)存在下進行。有利的反應溫度范圍為-130至0℃。適宜溶劑為上述溶劑和溶劑混合物。
這里優選的羰基化合物為式Ia化合物，它們由于其中所存在的結構單元而特別適于制備液晶化合物或液晶合成用的結構單元。
在該式中Ra為H，鹵素，-CN，或含1-18個碳原子的烷基，在該烷基中，一個或兩個非相鄰的-CH2-基團另外可被-O-，-S-，-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-E-和/或-C≡C-取代，和/或其中的一個或多個H原子另外可被鹵素和/或-CN取代，E為CR4＝CR5或CHR4-CHR5，
R4和R5各自獨立地為H，含1-6個碳原子的烷基，F，Cl，Br，CF3或CN，和Z1為-O-CO-，-CO-O-，-C2H4-，-CH2-CF2-，-CF2-CH2-，-CF2-CF2-，-CH2-O-，-CF2-O-，-O-CH2-，-O-CF2-，-CH＝CH-，-CF＝CH-，-CH＝CF-，-CF＝CF-，-C≡C-或單鍵，和A1為1，4-亞苯基，其中一個或多個CH基團可被N置換，1，4-亞環己基，其中一個或兩個非相鄰的CH2基團可被O和/或S置換，1，4-亞環己烯基，1，4-亞二環[2.2.2]辛基，1，4-亞哌啶基，2，6-亞萘基，2，6-亞十氫化萘基或1，2，3，4-四氫化萘-2，6-亞基，這些基團中的一個或多個H原子可以被鹵素、-CN和/或含1-6個碳原子的烷基取代，其中所述烷基中的一個或多個H原子可以被鹵素或-CN取代，和/或其中的一個或多個非相鄰的-CH2-基團可以獨立地被-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-O-，-S-，-CH＝CH-，-C≡C-，-NH-或-N(CH3)-取代，和p為0，1或2。
就上下文所述基團或取代基(特別是Ra，Rb，Rc和/或Rd)中的烷基含義而言，所述烷基可以是直鏈或支鏈的。優選具有1，2，3，4，5，6，7或8個碳原子，并且優選為直鏈的，因此尤其為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基。支鏈烷基可以是手性或非手性的。優選的手性烷基是2-丁基(＝1-甲基丙基)，2-甲基丁基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，2-乙基己基，2-丙基戊基和2-辛基。優選的非手性烷基有異丙基、異丁基(＝甲基丙基)和異戊基(＝3-甲基丁基)。這些烷基基團可以按所指出的方式取代。
通過使用式Ia的羰基化合物和式IVa的羥基化合物，可以很容易地用本發明方法制得式Va的-CF2-O-橋連化合物。這一合成路線可參考反應方案2說明，其中式IIa表示烯酮縮二硫醇，且式IIIa表示相應的碳鹽。
在反應方案2及后面的反應方案中，為了清楚起見，二硫代原酸酯中間體在各方案中沒有明確示出。
反應方案2 如果使用上述式IVd的二羥基化合物代替式IVa的羥基化合物，則可以加成上兩個相同或不同的式IIIa和IIId的雙(烷硫基)碳鹽，在經過如反應方案3所示的氧化氟代脫硫反應后生成含兩個CF2-O-橋的式Vd化合物。這些碳鹽可使用羰基化合物Ia和Id經相應的式IIa和IId的烯酮縮二硫醇制得。
下述的R10、R11，m2、Z2、A2、q、Rb和Y′-分別具有R8、R9、m1、Z1、A1、p、Ra和Y-所指出的含義。
反應方案3
進一步優選的羰基化合物為含有兩個或多個羰基基團的那些化合物。
本文特別優選的兩種二羰基化合物分別是式Ib的環己烷二酮 和式Ic的雙環己烷酮化合物 其中Z1和Z2各自獨立地具有Z1所述的含義之一，且A2具有A1所述的含義之一，v為0，1或2。
按照本發明方法的第一種變化形式，使用此類含有兩個或多個羰基官能團的化合物可以制得分子中含有兩個或多個-CF2-O-橋的化合物。相應的中間體每分子具有兩個或多個烯酮縮二硫醇官能團和兩個或多個碳離子官能團。
根據本發明方法的第二種變化形式，此類羰基化合物的一個或多個羰基基團在轉化為相應的烯酮縮二硫醇之前先保護成縮酮形式，但至少具有一個羰基仍保持能轉化為烯酮縮二硫醇的未保護形式。由此可制得的化合物中除了含有一個或多個-CF2-O-橋之外還另外含有一個或多個羰基官能團，如果需要保護成為縮酮形式。特別是在液晶合成過程中，游離羰基官能團適宜用于合成取代或未取代的烷基、鏈烯基或烷氧基基團。
這里縮酮優選為 基團，其中R6和R7具有所述的含義。
R6和R7優選彼此橋連，使得基團
形成下面的5-至7-元環形式 其中R8，R9和m1如上定義。
反應方案4舉例說明以式Ib的環己烷二酮為原料進行的本發明方法的第一種變化形式，根據該方案，經由含有兩個烯酮縮二硫醇官能團的中間體IIb2和含有兩個碳官能團的中間體IIIb2通過與式IVa和Ivb的兩種相同或不同的羥基化合物的加成反應和隨后的氧化氟代脫硫反應，制得含有兩個-CF2-O-橋的式Vb2化合物。
反應方案4 按照類似方法，以式Ic的雙環己烷二酮為原料經由雙烯酮縮二硫醇IIc2和雙碳鹽IIIc2通過與兩種相同或不同的羥基化合物IVa和IVb的加成反應，得到含有兩個-CF2-O-橋的式Vc2化合物(反應方案5)。
反應方案5
使用環己烷二酮的本發明方法的第二種變化形式參見反應方案6舉例說明。在第一步中，式Ib環己烷二酮的羰基官能團用本領域專業人員已知的方法保護成縮酮形式。按照本發明，將所得的含有游離羰基官能團的式Ib1化合物轉化為烯酮縮二硫醇IIb1，進而轉化為雙(烷硫基)碳鹽IIIb1，后者再加成到式IVa羥基化合物上。氧化氟代脫硫反應后獲得含有-CF2-O-橋和被護為縮酮形式的羰基官能團的式Vb1化合物。化合物Vb1可直接用作例如液晶合成中的合成結構單元，或者如這里所述，用本領域專業人員已知的方法裂解縮酮，產生式Vb化合物中的游離羰基官能團。
反應方案6
按照類似方式，本發明方法的第二種變化形式可以如反應方案7所示使用式Ic的雙環己烷酮化合物進行，其中，在第一步中，羰基化合物被保護成縮酮形式，生成化合物Ic1。游離羰基轉化成為相應的烯酮縮二硫醇(IIc1)，其后進一步轉化成相應的碳鹽(IIIc1)，后者加成到羥基化合物IVa上。所得化合物Vc1可以通過裂解縮酮而轉化為式Vc的環己烷酮化合物。
反應方案7
本發明方法通常適用于制備含有一個、兩個或多個-CF2-O-橋的化合物，例如液晶、聚合物的前體、藥物以及作物保護劑。但特別適于制備液晶化合物。
適宜用本發明方法制得的優選液晶化合物見下所示，其中Ra，Rb，Rc，Z1，Z2和p如上定義。

在上下文中，L1和L2彼此獨立地為F，Cl，或含有1-6個碳原子的烷基、鏈烯基、烷氧基和/或鏈烯氧基基團，其中一個或多個H原子可被氟取代，并且i和j彼此獨立地為0，1，2，3或4，優選0，1或2。
基團 優選為 其中L具有L1和L2所述的含義之一，尤其是F。
本發明方法中的優選新原料與中間體以及按照本發明方法制備的優選新產物一起構成了本發明的主題，它們更詳細描述如下。
除上述新的烯酮縮二硫醇、雙(烷硫基)碳鹽和含至少一個-CF2-O-橋的化合物之外，本發明還包括可由它們制得的相應二硫代原酸酯。
上下文中，優選的含有至少一個1，4-取代的亞環己基基團的化合物是該基團為反式取代的化合物。
適用作液晶合成用原料的優選烯酮縮二硫醇及由此制得的相應碳鹽表示如下
在上下文中，本發明化合物各結構式中使用的取代基、基團和符號各自如上文本發明方法部分所定義。
新產物特別是指按照本發明方法可制得的含有至少一個-CF2O-橋和至少一個羰基(可保護成為縮酮形式)的化合物。其中優選那些含有環己烷酮基團的化合物。其特別優選的化合物表示如下 在式Vb1和Vb的化合物中，優選下列羰基化合物
作為優選化合物，同樣還包括其中羰基化合物保護成為縮酮形式的相應化合物，但為了清楚起見它們沒有明確示出。
此外，優選的式Vc1和Vc化合物為下列羰基化合物，這里同樣也優選含有被護成縮酮形式羰基官能團的相應化合物

在上述各式中，L3，L4，L5和L6彼此獨立地如L1和L2所定義，優選為H或F。基團 的特別優選的含義為-CH2-CH2-，-CF2-CH2-，-CH2-CF2-或-CF2-CF2-。
式Ic.1的二酮 和相應的式Ic1.1的縮酮同樣也是新的 其中R8，R9和m1如上定義。它們用作按照本發明進行的合成，特別是合成含有1，2-雙環己基三氟亞乙基的上述化合物用的起始化合物。
特別優選的式Ic1.1化合物為式Ic1.1a-Ic1.1c的化合物 下列實施例用來舉例說明本發明，并不構成任何限制。在上下文中，百分數是指重量百分數。所有溫度均以攝氏度給出。C＝結晶態，N＝向列相和I＝均質相(isotropic phase)。這些符號之間的數據表示轉變溫度。Δε表示介電各向異性(1kHz，20℃)且Δn表示光學各向異性(589nm，20℃)。
“常規后處理”是指根據終產物的組成，視需要加入水，并且如果需要將pH調節至1-11之間，用適當溶劑例如二氯甲烷、乙醚、甲基叔丁基醚或甲苯萃取所得混合物，分離各相，干燥并蒸發有機相，將產物通過減壓蒸餾或結晶和/或色譜法提純。
使用縮寫THF表示四氫呋喃，MTB表示甲基叔丁基醚和DHB表示1，3-二溴-5，5-二甲基乙內酰脲。
實施例1.式V.1液晶化合物的合成 1.1化合物II.1的制備將0.075mol 2-三甲基甲硅烷基-1，3-二噻烷溶于150ml THF，在-70℃下逐滴加入丁基鋰(0.078mol，15％的正己烷溶液)。在4小時內逐漸溫熱混合物回升至0℃，然后再冷卻至-70℃，并將酮滴加到50mlTHF中。進一步再加入100mlTHF。加畢后移去冷卻浴，攪拌混合物過夜。混合物隨后用50ml飽和碳酸氫鈉溶液水解，加入500ml石油醚，并將混合物用水洗滌三次，每次用水100ml，并用硫酸鈉干燥。減壓除去溶劑，淡黃色粗產物用正己烷重結晶，得到無色針狀物。
1.2化合物V.1的制備將烯酮縮二硫醇II.1(2.84mmol)溶于15ml二氯甲烷中，在冰冷卻下加入2.84mmol三氟甲磺酸。15分鐘后移去冷卻浴，在室溫下攪拌混合物30分鐘。隨后冷卻混合物至-70℃，加入三乙胺(5.10mmol)和三氟苯酚(4.25mmol，90％的甲苯溶液)在3ml二氯甲烷中的混合物，于-70℃攪拌混合物1小時。然后加入三乙胺三氫氟化物(14.18mmol)，5分鐘后在約30分鐘內分批加入懸浮在15ml二氯甲烷中的DBH(14.18mmol)。進一步攪拌混合物60分鐘，然后溫熱至-20℃，在攪拌下將此橙色溶液加料到50ml 1M氫氧化鈉冰冷溶液中。分出有機相，水相用二氯甲烷萃取三次。過濾合并的有機相，用飽和氯化鈉溶液洗滌兩次，然后以硫酸鈉干燥。減壓除去溶劑，利用正己烷通過硅膠過濾殘留物，得無色油體，后者緩慢結晶。
2.化合物V.2的制備 將5.00mmol烯酮縮二硫醇II.2溶于50ml二氯甲烷中，在冰冷卻下逐滴加入5.00mmol三氟甲磺酸。15分鐘后移去冷卻浴，在室溫下攪拌混合物30分鐘。隨后將混合物冷卻至-70℃，加入在10ml二氯甲烷中的三乙胺(9.00mmol)與7.50mmol苯酚化合物IV.6的混合物，于-70℃攪拌混合物1小時。然后加入三乙胺三氫氟化物(25.00mmol)，5分鐘后在約20分鐘內分批加入懸浮在15ml二氯甲烷中的DBH(25.00mmol)。進一步攪拌混合物60分鐘，之后溫熱至-20℃，在攪拌下將此橙色溶液加到100ml 1M氫氧化鈉冰冷溶液中。分出有機相，水相用二氯甲烷萃取三次。過濾合并的有機相，用飽和氯化鈉溶液洗滌兩次，再以硫酸鈉干燥。減壓除去溶劑。殘留物在-60℃下用庚烷重結晶。
3。化合物V.3的制備 3.1烯酮縮二硫醇II.3的制備在400ml THF中加入0.130mol 2-三甲基甲硅烷基-1，3-二噻烷，在-70℃下逐滴加入0.130mol丁基鋰(15％的正己烷溶液)。混合物于-70℃攪拌1小時，之后緩慢回升至-15℃。再于-70℃逐滴加入溶解在100ml THF中的0.130mol環己烷二酮(其第一個羰基官能團用1，2-乙二醇保護成為縮酮形式)。移去冷卻浴，在約20℃下攪拌混合物過夜。
反應混合物用200ml NaHCO3水解。然后加入700ml MTB醚，用水洗滌混合物兩次，每次200ml水。水相然后用乙醚萃取兩次。合并的有機相用硫酸鈉干燥，過濾并蒸發。
1H-NMR(CDCl3，250MHz，20℃)δ＝3.95(s，4H)，2.87(mc，4H)，2.61(mc，4H)，2.17-2.08(m，2H)，1.68(t，J＝6.6Hz，4H).
3.2醚V′.3的制備將0.093mol烯酮縮二硫醇II.3溶于300ml二氯甲烷中，攪拌下在+5℃加入0.093mol三氟甲磺酸。
使溫度回升至約20℃，繼續攪拌1小時。在將混合物冷卻到-70℃之后逐滴加入三氟苯酚IV.3(0.140mol)和0.167mol三乙胺在30ml二氯甲烷中的混合液，并于-70℃進一步攪拌混合物1小時。隨后逐滴加入0.465mol三乙胺三氫氟化物。大約10分鐘后，在1小時內加入懸浮在170ml二氯甲烷中的0.465mol DBH，爾后-70℃攪拌混合物1小時。
-20℃、攪拌下，將反應混合物加到300ml 1M NaOH溶液中。分出水相，用二氯甲烷萃取一遍。水洗合并的有機相，用硫酸鈉干燥，過濾兩次，蒸發。產物用庚烷重結晶。熔點67℃。
19F-NMR(CDCl3，235MHz，20℃)δ＝-78.4(d，J＝8.3Hz，2F)，-133.5(mc，2F)，-164.9(mc，1F).
3.3醚V.3的制備一同攪拌0.017mol醚V′.3、100ml甲苯和1.1mol 98-100％的甲酸過夜。分去甲酸，混合物用甲苯萃取兩次。合并的有機相用水洗滌兩遍，用硫酸鈉干燥，過濾并蒸發。
19F-NMR(CDCl3，235MHz，20℃)δ＝-76.1(d，J＝8.4Hz，2F)，-131.2(mc，2F)，-162.4(mc，1F).
4.化合物V.4的制備 4.1烯酮縮二硫醇II II.4的制備將130mmol 2-三甲基甲硅烷基-1，3-二噻烷溶于500ml THF中，在-70℃下逐滴加入130mmol丁基鋰(15％的正己烷溶液)。在4小時內逐漸溫熱混合物至0℃，之后再冷卻到-70℃，逐滴加入在100ml THF中的酮I.4(60mmol)，加料期間有無色沉淀物析出。加畢后移去冷卻浴，攪拌混合物過夜。隨后向反應混合物中加入500ml冰水，用二氯甲烷萃取至所有沉淀物完全溶解。合并的有機相用飽和氯化鈉溶液洗滌兩遍，并用硫酸鈉干燥。減壓除去溶劑，淡黃色粗產物通過二氯甲烷重結晶純化，得無色薄片物。
4.2化合物V.4的制備將17.4mmol烯酮縮二硫醇II.4懸浮在100ml二氯甲烷中，在冰冷卻下逐滴加入34.8mmol三氟甲磺酸。黃色清亮溶液隨后在室溫下攪拌1小時。冷卻混合物到-70℃，逐滴加入4-硝基苯酚IV.4(52.2mmol)與三乙胺(62.6mmol)在20ml二氯甲烷中的溶液。1小時后，緩慢加入三乙胺三氫氟化物(152.0mmol)，之后在30分鐘內分批加入DBH(173.8mmol)在70ml二氯甲烷中的懸浮液。攪拌反應混合物60分鐘后溫熱至-20℃，將所得橙色懸浮液小心加到500ml約1M氫氧化鈉溶液與50ml亞硫酸氫鈉溶液的冰冷混合物中。pH用32％氫氧化鈉溶液調節至7，分離水相，用戊烷萃取三遍，之后用硫酸鈉干燥合并的有機相。減壓除去溶劑，利用二氯甲烷/正庚烷(1∶1)通過硅膠過濾殘留物。粗產物用二氯甲烷/正己烷重結晶，得到淺黃色結晶(熔點164℃)。
5.化合物V.5的制備
5.1烯酮縮二硫醇II.5的制備-70℃下向2-三甲基甲硅烷基-1，3-二噻烷在2.5l THF中的溶液內逐滴加入0.780mol丁基鋰(15％的正己烷溶液)。混合物在-70℃下進一步攪拌30分鐘后，緩慢回升溫度至約10℃，再進一步混合物3小時。
再于-70℃下逐滴加入0.780mol雙環己酮I.5(其第一個羰基基團用1，2-乙二醇保護)在500ml THF中的溶液。在約20℃下攪拌混合物過夜。向反應混合物中加入2l甲基叔丁基醚和500ml NaHCO3溶液。將混合物進行常規后處理。化合物II.5的熔點129℃。
醚V′.5的制備將0.100mol烯酮縮二硫醇IIb 1.5溶于300ml二氯甲烷中，攪拌下在+5℃加入0.100mol三氟甲磺酸。混合物在約20℃下進一步攪拌2小時。在-70℃下逐滴加入三氟苯酚IV.5(0.150mol)與0.180mol三乙胺在30ml二氯甲烷中的混合液，并攪拌混合物1小時。
隨后滴加0.500mol三乙胺三氫氟化物，10分鐘后在1小時內再加入0.500mol懸浮在170ml二氯甲烷中的DBH，在-70℃下進一步攪拌反應混合物1小時，之后在攪拌下于約-20℃加到300ml 1M NaOH中。將混合物進行常規后處理。
5.3裂解縮酮生成醚V.5向溶解在250ml甲苯中的0.083mol縮酮V′.5中加入200ml純甲酸。在約20℃下攪拌反應混合物過夜。隨后分去甲酸，用甲苯萃取兩遍。將合并的有機相進行常規后處理。
19F-NMR(CDCl3，235MHz，20℃)δ＝-79.4(d，J＝8.4Hz，2F)，-133.8(mc，2F)，-165.2(mc，1F).
6.醚V.6的合成 6.1烯酮縮二硫醇II.6的制備在-70℃下向0.129mol 2-三甲基甲硅烷基-1，3-二噻烷/400ml THF中逐滴加入0.131mol正丁基鋰(15％的正己烷溶液)，其后于-70℃攪拌混合物30分鐘。將反應混合物的溫度從-15℃逐漸升溫至-5℃，并在此溫度下攪拌混合物3小時。之后再于-70℃下逐滴加入0.128mol二羰基化合物I.6(單保護成縮酮形式，溶在100ml THF中)。隨后緩慢升溫至約20℃，攪拌混合物過夜。向反應混合物中加入500ml甲基叔丁基醚和250ml NaHCO3水溶液，其后進行常規后處理。
19F-NMR(CDCl3，235MHz，20℃)δ＝-115.9(mc，2F)，-116.3(mc，2F).
6.2醚V′.6的制備在約0℃下向溶解在60ml二氯甲烷內的13.1mmol烯酮縮二硫醇II.6中逐滴加入13.1mmol三氟甲磺酸。攪拌混合物15分鐘后，緩慢溫熱至20℃，進一步攪拌60分鐘。在-70℃下加入22.6mmol三乙胺、19.7mmol三氟苯酚IV.6和60ml二氯甲烷的混合物，并攪拌混合物1小時。其后加入65.5mmol三乙胺三氫氟化物，5分鐘后在10分鐘內加入3.4ml溴在30ml二氯甲烷中的溶液。進一步攪拌反應混合物16分鐘后，緩慢溫熱至-20℃，在攪拌下加到20ml飽和亞硫酸氫鈉溶液與150ml 2M氫氧化鈉溶液的混合物中。后處理按常規方式進行。
19F-NMR(CDCl3，235MHz，20℃)δ＝-78.4(d，J＝8.2Hz，2F)，-115.0(mc，2F)，-115.8(mc，2F)，-132.5(mc，2F)，-163.9(mc，1F).
6.3裂解縮酮生成產物V.6將8.90mmol縮酮V′.6在30ml甲苯中與3.8ml純甲酸一同攪拌48小時。隨后分去甲酸相，加100ml水稀釋，再用甲苯萃取三遍。產物按常規方法由合并的甲苯相制得。
19F-NMR(CDCl3，235MHz，20℃)δ＝-81.1(d，J＝8.2Hz，2F)，-117.2(mc，2F)，-118.1(mc，2F)，-135.2(mc，2F)，-166.5(mc，1F).
7.化合物V.7的合成 冰冷卻下，向19mmol 2-亞戊基-1，3-二噻烷II.7的35ml二氯甲烷溶液中緩慢加入20mmol三氟甲磺酸，攪拌混合物20分鐘。隨后冷卻混合物至-70℃，在15分鐘內逐滴加到30mmol三乙胺與4′-羥基聯苯-4-甲腈(25mmol)的50ml二氯甲烷溶液。再過45分鐘后，緩慢加入96mmol三乙胺三氫氟化物，然后在60分鐘內分批加入96mmolDBH在60ml二氯甲烷中的懸浮液。待攪拌混合物60分鐘后，溫熱至-20℃，并將此橙色懸浮液小心加到500ml約1M氫氧化鈉溶液與50ml亞硫酸氫鈉溶液的冰冷混合物中。分出水相，用二氯甲烷萃取三遍，將合并的有機相進行常規后處理(C 47 N 63 I，Δε＝17.7，Δn＝0.1844).
19F-NMR(CDCl3，235MHz，20℃)δ＝-71.0ppm(t，J＝11.3Hz，2F，-CF2O-).
MS(EI)m/e(％)＝315[M+](33)，195[M++H-C5H11CF2](100).
權利要求
1.式IIa的烯酮縮二硫醇 和/或相應的式IIIa的雙(烷硫基)碳鹽 其中Ra為H，鹵素，-CN，或含1-18個碳原子的烷基，在該烷基中，一個或兩個非相鄰的-CH2-基團另外可被-O-，-S-，-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-E-和/或-C≡C-取代，和/或其中的一個或多個H原子另外可被鹵素和/或-CN取代，E為CR4＝CR5或CHR4-CHR5，R4和R5各自獨立地為H，含1-6個碳原子的烷基，F，Cl，Br，CF3或CN，和Z1為-O-CO-，-CO-O-，-C2H4-，-CH2-CF2-，-CF2-CH2-，-CF2-CF2-，-CH2-O-，-CF2-O-，-O-CH2-，-O-CF2-，-CH＝CH-，-CF＝CH-，-CH＝CF-，-CF＝CF-，-C≡C-或單鍵，A1為1，4-亞苯基，其中一個或多個CH基團可被N置換，1，4-亞環己基，其中一個或兩個非相鄰的CH2基團可被O和/或S置換，1，4-亞環己烯基，1，4-亞二環[2.2.2]辛基，1，4-亞哌啶基，2，6-亞萘基，2，6-亞十氫化萘基或1，2，3，4-四氫化萘-2，6-亞基，這些基團中的一個或多個H原子可以被鹵素、-CN和/或含1-6個碳原子的烷基取代，其中所述烷基中的一個或多個H原子可以被鹵素或-CN取代，和/或其中的一個或多個非相鄰-CH2-基團可以獨立地被-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-O-，-S-，-CH＝CH-，-C≡C-，-NH-或-N(CH3)-所取代，和p為0，1或2，和R6和R7，彼此獨立地為含有1-12個碳原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，這里R6和R7可以彼此橋連，使得 基團表示4-8元環，和/或其中一個或多個H原子可被鹵素或另外的取代或未取代的烷基和/或芳基基團所取代，和/或其中一個或多個非相鄰的-CH2-基團可以彼此獨立地被-CO-，-O-，-S-，-CH＝CH-，-C≡C-，-NH-或-N(CH3)-所取代，和/或芳基，其可以被鹵素或直鏈、支鏈和/或環狀的烷基和/或芳基單取代或多取代，和Y-為非配位或弱配位陰離子。
2.式IIb1的烯酮縮二硫醇 和/或相應的式IIIb1的雙(烷硫基)碳鹽 其中R8，R9，R10和R11各自獨立地為H或取代或未取代的含1-6個碳原子的烷基或鏈烯基，其中在每種情況下基團 之一或二者都可以形成環烷基或芳基基團，和m1和m2為2，3或4，和Y-為非配位或弱配位陰離子。
3.式Vb的化合物 和/或相應的式Vb1的縮酮 其中R8，R9和m1具有權利要求21中所述的相應含義之一，和Rc為H，鹵素，-CN，-NCS，-SF5或含1-18個碳原子的烷基，在該烷基中，一個或兩個非相鄰的-CH2-基團另外可被-O-，-S-，-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-E-和/或-C≡C-取代，和/或其中一個或多個H原子另外可被鹵素和/或-CN取代，E為CR4＝CR5或CHR4-CHR5，R4和R5各自獨立地為H，含1-6個碳原子的烷基，F，Cl，Br，CF3或CN，和Z3為-O-CO-，-CO-O-，-C2H4-，-CH2-CF2-，-CF2-CH2-，-CF2-CF2-，-CH2-O-，-CF2-O-，-O-CH2-，-O-CF2-，-CH＝CH-，-CF＝CH-，-CH＝CF-，-CF＝CF-，-C≡C-或單鍵，A3為1，4-亞苯基，其中一個或多個CH基團可被N置換，1，4-亞環己基，其中一個或兩個非相鄰的CH2基團可被O和/或S置換，1，4-亞環己烯基，1，4-亞二環[2.2.2]辛基，1，4-亞哌啶基，2，6-亞萘基，2，6-亞十氫化萘基或1，2，3，4-四氫化萘-2，6-亞基，這些基團中的一個或多個H原子可以被鹵素、-CN和/或含1-6個碳原子的烷基取代，其中所述烷基中的一個或多個H原子可以被鹵素或-CN所取代，和/或其中的一個或多個非相鄰的-CH2-基團可以獨立地被-CO-，-O-CO-，-CO-O-，-O-，-S-，-CH＝CH-，-C≡C-，-NH-或-N(CH3)-取代，和r為0，1或2，條件是當r＝0時，Rc具有所述烷基的含義，但其中1-位上的碳原子不能被雜原子取代。
4.式IIb2的烯酮縮二硫醇 和/或相應的式IIIb2的雙(烷硫基)碳鹽 其中R8，R9，R10，R11，m1和m2各自具有權利要求2中所述的相應含義之一，和Y-為非配位或弱配位陰離子。
5.式IIc1的烯酮縮二硫醇 和/或相應的式IIIc1的雙(烷硫基)碳鹽 其中R8，R9，R10，R11，m1和m2具有權利要求2中所述的相應含義之一，Z1具有權利要求1中所述的相應含義之一，和A2和Z2具有相應于權利要求1中分別所述的A1和Z1的含義之一，v為0，1或2，和Y-為非配位或弱配位陰離子。
6.式Vc的化合物 和/或相應的式Vc1的縮酮 其中R8，R9，m1，Z1，A2，Z2和v具有權利要求5中所述的相應含義之一，和A3，Z3，r和Rc各自具有權利要求3中所述的相應含義之一。
7.式IIc2的烯酮縮二硫醇 和/或相應的式IIIc2的雙(烷硫基)碳鹽 其中R8，R9，R10，R11，m1，m2，Z1，A2，Z2和v具有權利要求5中所述的相應含義之一，和Y-為非配位或弱配位陰離子。
8.式Ic.1的二酮 和/或相應的式Ic1.1的縮酮 其中R8，R9和m1具有權利要求3中所述的相應含義之一。
全文摘要
發明涉及制備每分子含至少一個－CF
文檔編號C07C49/753GK1974550SQ200610101910
公開日2007年6月6日 申請日期2001年11月26日 優先權日2000年12月12日
發明者P·克施, A·陶戈拜克, A·哈恩 申請人:默克專利股份有限公司