Procedimiento para la isomerización de alquilciclohexilbenceno.

Procedimiento para producir un (trans-4-alquilciclohexil) benceno representado por la siguiente fórmula (5),

que comprende isomerizar una mezcla de los isómeros cis y trans de un (4-alquilciclohexil)bencenorepresentado por la siguiente fórmula (1 b), en el que la mezcla de los isómeros cis y trans tiene una razónde isómeros, en cuanto a razón molar cis/trans de 0,3 o mas, en presencia de fluoruro de hidrogeno ytrifluoruro de boro,**Fórmula**

en la que R2 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 atomos de carbono,**Fórmula**

en la que R2 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 atomos de carbono.

Procedimiento para la isomerizaciÓll de alquilciclohexilbenceno

Campo técnico

la presente invención se refiere a un derivado de ciclohElxilbenceno tal como un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehido y a un procedimiento para producir el mismo. Más particularmente, la presente invención se refiere a procedimientos para producir un 4- (trans-4-alquilciclohexil) benzaldehído y un (ttans-4-alquilciclohexil) benceno que pueden usarse adecuadamente para productos químicos funcionales; tales como aquéllos para aplicaciones de materiales electrónicos incluido cristales lIquidos y para aplicaciones farmacéuticas y agroqulmicas.

Antecedentes de la técnica Se conocen derivados de ciclohexilbenceno como compuestos de cristal liquido (se hace referencia al documento no de patente 1) . Por ejemplo, se da a conocel' un procedimiento para producir ácido 4- (trans-4heptilciclohexil) benzoico (se hace referencia al documen1º de palente 1) y se da a conocer 4'- (4-propilhexil) bifenil-4iI-acetato (se hace referencia al documento de patente 2) . Además, se usan 4- (trans-4-penlilciclohexil) benzaldehido (se hace referencia al documento no de patente 2) , 4- (trans-4-propilciclohexil) benzaldehldo (se hace referencia el documento de patente 3) , etc. Por otro lado, como iniciéldor de la fotopolimerización, se da a conocer 1, 2-bis (4- (4propilciclohexil) fenil) etano-1, 2-diona (se hace referencia al documento de patente 4) . También se usan derivados de ciclohexilbenceno en aplicaciones farmacéuticas y se entiende que tienen la posibilidad de usarse como materiales funcionales en una variedad de campos (se hace referencia al documento de patente 5) .

Por tanto, se desarrollan derivados de cic1ºhexilbenceno principalmente para su uso como compuestos de cristal liquido y, adicionalmente, tienen la posibilidad de aplicarse y desarrollarse en diversos campos tales como los de productos farmacéuticos y materiales funcionales. En esta circunstancia, se intenta de manera positiva el desarrollo de compuestos novedosos. En tales tecnologias, se conoce un procedimiento para producir 4- (trans-4pentilciclohexil) benzaldehido mediante oxidación de alcohol 4- (trans-4-pentilciclohexil) bencirico con ácido cr6mico (se hace referencia al documento no de patente 2) . Sin embargo, el procedimiento conocido no es preferible como un método industrial, porque el alcohol 4- (trans-4-pentilciclohexil) bencilico como material de partida no está fácilmente disponible y porque debe usarse ácido crómico que es fuertemente tóxico. También se conoce un procedimiento para producir 4- (trans-4-propilciclohexil) benzatdehrdo reduciendo 4- (trans-4propilciclohexil) benzonitrito con NaAIH2 (OC2H~OCH3h (se hace referencia al documento de patente 3) . Este procedimiento lambién es problemático como método industrial, porque 4- (trans-4-propilciclohexil) benzonitrilo como material de partida no esta fácilmente disponible, porquH debe usarse una gran cantidad del NaAIH2 (OC2H40CH3) 2 caro como agente reductor y porque se producen residuos tales como subproductos de AI (OHh en una gran cantidad.

También puede producirse un 4- (4-alquilciclohexil) benzatdehido a partir de un (4-alquilciclohexil) benceno tal como sigue. En primer lugar, se hace reaccionar (4-alquilcic1ºhexil) benceno con bromo en presencia de un catalizador de hierro reducido para obtener un 4- (4-alquilciclohexil) bromobenceno. luego, se al'lade gota a gota una disolución en éter del 4- (4-alquilcic1ºhexil) bromobenceno refinado a una disolución en éter que contiene magnesio metálico. la mezcla resultante se hace reaccionar con ortoformiato de etilo para obtener un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehídodietilacetal, Que finalmente se hidroliza con una disolución acuosa de ácido clortlrdrico para obtener el 4- (4-alqullcIcIOhexU) -benzaldehldo tal como se esperaba. Srn embargo, además del isómero trans dt:st:ado, t:1 producto de aldehldo as! obtenido tiende a contener el isómero cis en una cantidad correspondiente a la de en el material de partida. Debido a que los puntos de ebullición de estos isómeros eslán muy cercanos entre sí, es imposible separartos y purificarloS mediante destilación. Puede considerarse que el isómero trans se aísle mediante un metodo de cristalización. Sin embargo, un método de ese tipo no es eficaz y acarrea un alto coste. Por tanto, hay una demanda de un método eficaz para producir selectivamente el isómero lrans controlRndo las condiciones de reacción.

En general, se produce un derivado de ciclohexilbenceno como una mezcla de los isómeros cis y trans del mismo, Por tanto, es necesario adoptar un método para separar el +Sómero trans de la mezcla. Como método para separar el isómero trans de la mezcla isomérica, se usa genernlmente un método de cristalización tal como se menciofIÓ anteriormente. Sin embargo, un método de ese tipo no es eficaz y acarrea un alto coste. También se investiga un método para producir eficazmente el isómero trans mediante isomerización del isómero cis en el isómero trans. Por ejemplo, el documento de patente 6 y el documento de patente 7 dan a conocer un método de obtención del isómero trans medianle isomerización del isómero cis en el is6mero trans usando t-but6xido de potasio. Sin embargo, este método debe usar una gran cantidad de t-butóxido de po'tasio y, por tanto, tiene el problema de que el tratamiento de los oguos modre reoiduales que quedon tros la reacción provoca una gran carga de trabajo. También se da a conocer un método en el que se isomeriza un isómero c:is en un isómero trans en presencia de un ácido de lewis, tal como cloruro de aluminio, y un compuesto de haluro de alquilo (se hace referencia al documento de patente 8) . Sin embargo, esle método plantea el problema del tratamiento del cloruro de aluminio tras la reacción y, adicionalmente, debe usar un disolvente tal como cloruro de metileno que tiene una alta carga medioambiental.

Además, se da a conocer un método para la isomerlzaclón de un Isómero ds en un isómero trans usando un heteropoliácido (se hace referencia al documento de patente 9) . Sin embargo, este método requiere un tiempo de reacción largo y no proporciona necesariamente una alta eficienci::I de reacción. Además, se da a conocer un método para la isomerización de un isómero cis en un isómero trans usando ácido trifluorometanosulfónico (se hace referencia al documento de patente 10) . Sin embargo, este método no es económico debido a que debe usarse una gran cantidad de ácido trifluorometanosulfónico caro y, adicionalmente, tiene el problema de que debe usarse cloruro de metileno que tiene una alta carga medioambiental como disolvente de extracción.

Documento no de patente 1: Quarter1y ChemicaJ Review 22, -Chemistr y of liquid Cr y stals~, Yasuyuki GOTO, publicado por Academy Publication Center, 25 de abril de 1994, págs. 40-59 Documento no de patente 2: HElVETICA CHIMICA ACTA, vol. 68 (1985) , págs. 1444-1452 Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa "Ibierta a consulta por el público n.o S56-077231 Documento de patente 2: Solicitud de patente japonesa elbierta a consulta por el público n.o S62-067049 Documento de patente 3: Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.o H03-141274 Documento de patente 4: Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.o H11-171816 Documento de patente 5: Solicitud de patente japonesa élbierta a consulta por el público n.o H06-293741 Documento de patente 6: SOlicitud de patente japonesa élbierta a consulta por el públiCO n.o H07-278548 DOOJmento de patente 7: Solicitud de patente japonesa élbierta a consulta por el público n.o H09-278687 Documento de patente 8: Solicitud de patente japonesa élbierta a consulta por el público n.o H09-1 00286 Documento de patente 9: Solicitud de patente japonesa flbierta a consulta por el público n.o H07--41435 Documento de patente 10: Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público (KOKAI) n.o 2004-256490 Descripción de la invención Problemas que van a resolverse mediante la invendón: En vista de tal circunstancia, un primer objeto de la presente invenciÓn es proporcionar un procedimiento de producción industrial que pueda sintetizar selectivamente un 4- (trans-4-alquilcidohexil) benzaldehido, y que permita que se obtengan fácilmente productos de alta pureza. U n segundo objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de producción industrial que pueda sintetizar selectivamente un (trans-4-alquilddohexil) benceno, que puede usarse adecuadamente para productos quimicos funcionales tales como aquéllos para aplicaciones de materiales electrónicos induido cristales liquidos y para aplicaciones farmacéuticas y agroqulmicas, y que permita que se obtengan fácilmente productos de alta... [Seguir leyendo]

, . Procedimiento para producir un (trans-4·alquilcidohexil) benceno representado por la siguiente fórmula (5) , que comprende isomerizar una mezcla de los isómeros cis y trans de un (4-alquilciclohexil) benceno representado por la siguiente fórmula (1 b) , en el que la mezcla de los isómeros OS y trans tiene una razón de isómeros, en cuanto a razón molar cisltrans de 0, 3 o más, en presencia de fluoruro de hidrógeno y trifluoruro de boro,

(1b)

en la que R2 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono,

(5)

en la que R2 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono.

2. Procedimiento para producir un (trans-4-alquilcic:lohexil) benceno segun la reivindicación 1, en el que se usa el fluorure de hidrógeno en una cantidad de no menos de 2 moles pero no más de 30 moles por 1 mol del (4-alquilciclohexil) benceno.

3. Procedimiento para producir un (trans-4-alquilci<:lohexil) benceno segun la relvlndlcaciOn 1, en el que se usa el trifluoruro de boro en una cantidad de no menos de 0, 1 moles pero no más de 2 moles por 1 mol del (4alquilciclooexil) benceno.

4. Procedimiento para producir un (trans-4-alquildclohexil) benceno segun la reivindicación 1, en el que se lleva a cabo la isomerización a una temperatura de desde -5QOC hasta 30"C.

5. Procedimiento para producir un (trans-4-alquIIGiclohexil) benceno segun la reivindicadOn 1. en el que el (trans-4--alquilcidohexil) benceno representado por la siguiente fórmula (5) tiene una razón de isómeros, en cuanto a razón molar cisJtrans, de menos de 0, 1 ,

(5)

en la que R2 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono.

6. Procedimiento para producir un 4- (trans-4-alquilcidohexil) benzaldehldo. que comprende isomerizar una mezcla de los isómeros cis y trans de un (4-alquilciclohexit) benceno representado por la siguiente fórmula (1b) y que tiene una razón cisltrans de 0.3 o más, en presencia de f1uoruro de hidrógeno y trifluoruro de boro para obtener un (trans-4-alqullciclohexil) benceno representado por ta ~iguienle fórmula (5) . y entonces. a continuación. formilar el (trans-4-alquilciclohexil) benceno con mon6xido de carbono para obtener u.

4. (trans-4--alquilciclohexil) benzaldehido representado por la siguiente fOrmula (4) ,

(1b)

en la que R2 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono.

(5)

en la que R2 represenla un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 atomos de carbono,

(4)

en la que Rrepresenta un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 atomos de carbono.