Preparación de 4-(4-ALQUILCICLOHEXIL)BENZALDEHÍDO.

Procedimiento para producir un 4-(4-alquilciclohexil)benzaldehído o 4-(ciclohexil)benzaldehído que tieneuna pureza del 98% o más,

que comprende formilar un derivado de benceno representado mediante lasiguiente fórmula (1a) con monóxido de carbono en presencia de fluoruro de hidrógeno y trifluoruro de boropara obtener un 4-(4-alquilciclohexil)benzaldehído representado mediante la siguiente fórmula (2) o 4-(ciclohexil)benzaldehído,en la que R1 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, o un átomo de hidrógeno,en la que R1 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, o un átomo de hidrógeno,en el que el fluoruro de hidrógeno se usa en una cantidad no inferior a 3 moles pero no superior a 20 molespor 1 mol del derivado de benceno representado mediante la fórmula (1a),en el que el trifluoruro de boro se usa en una cantidad no inferior a 1,1 moles pero no superior a 5 molespor 1 mol del derivado de benceno representado mediante la fórmula (1a), yen el que la formilación se lleva a cabo a una temperatura de desde -50ºC hasta 30ºC.

Preparación de 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído

Campo técnico La presente invención se refiere a un procedimiento para producir un derivado de ciclohexilbenceno tal como un 4 (4-alquilciclohexil) benzaldehído. Más particularmente, la presente invención se refiere a procedimientos para producir un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído, 4- (ciclohexil) benzaldehído y un 4- (trans-4alquilciclohexil) benzaldehído que pueden usarse adecuadamente para productos químicos funcionales tales como aquéllos para aplicaciones de material electrónico incluyendo cristales líquidos y para aplicaciones farmacéuticas y agroquímicas.

Antecedentes de la técnica Los derivados de ciclohexilbenceno se conocen como compuestos de cristal líquido (véase el documento no de patente 1) . Por ejemplo, se da a conocer un procedimiento para producir ácido 4- (trans-4-heptilciclohexil) benzoico (véase el documento de patente 1) y se da a conocer acetato de 4’- (4-propilhexil) bifenil-4-ilo (véase el documento de patente 2) . Además, se usan 4- (trans-4-pentilciclohexil) benzaldehído (véase el documento no de patente 2) , 4 (trans-4-propilciclohexil) benzaldehído (véase el documento de patente 3) , etc. Por otro lado, como iniciador de fotopolimerización, se da a conocer 1, 2-bis (4- (4-propilciclohexil) fenil) etano-1, 2-diona (véase el 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 (véase el documento de patente 5) .

Por tanto, los derivados de ciclohexilbenceno se desarrollan principalmente para su uso como compuestos de cristal líquido y, adicionalmente, tienen la posibilidad de aplicarse y desarrollarse en diversos campos tales como los de los productos farmacéuticos y los materiales funcionales. En esta circunstancia, se intenta de manera positiva el desarrollo de compuestos novedosos. En tales tecnologías, se conoce un procedimiento para producir 4- (trans-4pentilciclohexil) benzaldehído mediante oxidación de alcohol 4- (trans-4-pentilciclohexil) bencílico con ácido crómico (véase el documento no de patente 2) . Sin embargo, el procedimiento conocido no es preferible como método industrial, puesto que el alcohol 4- (trans-4-pentilciclohexil) bencílico como material de partida no está fácilmente disponible y puesto que debe usarse ácido crómico, que es fuertemente tóxico. También se conoce un procedimiento para producir 4- (trans-4-propilciclohexil) benzaldehído reduciendo 4- (trans-4propilciclohexil) benzonitrilo con NaAlH2 (OC2H4OCH3) 2 (véase el documento de patente 3) . Este procedimiento también es problemático como método industrial, puesto que 4- (trans-4-propilciclohexil) benzonitrilo como material de partida no está fácilmente disponible, puesto que debe usarse una gran cantidad del caro NaAlH2 (OC2H4OCH3) 2 como agente reductor y puesto que se producen como subproductos desechos tales como Al (OH) 3 en una gran cantidad.

También puede producirse un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído a partir de un (4-alquilciclohexil) benceno tal como sigue. En primer lugar se hace reaccionar un (4-alquilciclohexil) benceno con bromo en presencia de un catalizador de hierro reducido para obtener un 4- (4-alquilciclohexil) bromobenceno. Luego, se añade gota a gota una disolución en éter del 4- (4-alquilciclohexil) bromobenceno refinado a una disolución en éter que contiene magnesio metálico. Se hace reaccionar la mezcla resultante con ortoformiato de etilo para obtener un dietilacetal de 4- (4alquilciclohexil) benzaldehído, que se hidroliza finalmente con una disolución acuosa de ácido clorhídrico para obtener el 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído tal como se desea. Sin embargo, además del isómero trans deseado el producto de aldehído así obtenido tiende a contener el isómero cis en una cantidad correspondiente a la del material de partida. Puesto que los puntos de ebullición de estos isómeros son muy cercanos entre sí, es imposible separarlos y purificarlos mediante destilación. Puede considerarse que el isómero trans se aísla mediante un método de cristalización. Sin embargo, un método de este tipo no es eficaz e incurre en un alto coste. Por tanto, existe una demanda de un método eficaz para producir selectivamente el isómero trans controlando las condiciones de reacción.

En general, un derivado de ciclohexilbenceno se produce como mezcla de los isómeros cis y trans del mismo. Por tanto, es necesario adoptar un método para separar el isómero trans de la mezcla. Como método para separar el isómero trans de la mezcla isomérica, se usa generalmente un método de cristalización tal como se mencionó anteriormente. Sin embargo, un método de este tipo no es eficaz e incurre en un alto coste. También se investiga un método para producir eficazmente el isómero trans mediante isomerización del isómero cis para dar 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 isomerizando el isómero cis para dar el isómero trans usando t-butóxido de potasio. Sin embargo, este método debe usar una gran cantidad de t-butóxido de potasio y, por tanto, tiene el problema de que un tratamiento de un licor de desecho de álcali que queda tras la reacción provoca una gran carga de trabajo. También se da a conocer un método en el que se isomeriza un isómero cis para dar un isómero trans en presencia de un ácido de Lewis, tal como cloruro de aluminio, y un compuesto de haluro de alquilo (véase el documento de patente 8) . Sin embargo, este método plantea el problema del tratamiento de cloruro de aluminio tras la reacción y, adicionalmente, debe usar un disolvente tal como cloruro de metileno que supone una alta carga medioambiental. Además, se da a conocer un método para isomerizar un isómero cis para dar un isómero trans usando un heteropoliácido (véase el documento de patente 9) . Sin embargo, este método requiere un tiempo de reacción largo y no proporciona necesariamente una alta eficacia de reacción. Además, se da a conocer un método para isomerizar un isómero cis para dar un isómero trans usando ácido trifluorometanosulfónico (véase el documento de patente 10) . Sin embargo, este método no es económico puesto que debe usarse una gran cantidad de caro ácido trifluorometanosulfónico y, adicionalmente, tiene el problema de que el cloruro de metileno que supone una alta carga medioambiental debe usarse como disolvente de extracción. El documento US-A-4460794 da a conocer la formilación de alquilbenceno con monóxido de carbono en presencia de HF-BF3.

Documento no de patente 1: Quarterly Chemical 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 abierta a consulta por el público número S56-077231

Documento de patente 2: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número S62-067049

Documento de patente 3: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número H03-141274

Documento de patente 4: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número H11-171816

Documento de patente 5: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número H06-293741

Documento de patente 6: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número H07-278548

Documento de patente 7: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número H09-278687

Documento de patente 8: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número H09-100286

Documento de patente 9: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número H07-41435

Documento de patente 10: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público (KOKAI) número 2004256490

Descripción de la invención Problemas que van a solucionarse mediante la invención:

En vista de tal circunstancia, un primer objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para producir un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído o 4- (ciclohexil) benzaldehído que pueda usarse adecuadamente para productos químicos funcionales tales como aquéllos para aplicaciones de material electrónico incluyendo cristales líquidos y para aplicaciones farmacéuticas y agroquímicas, y un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído novedoso. Un segundo objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de producción industrial... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para producir un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído o 4- (ciclohexil) benzaldehído que tiene una pureza del 98% o más, que comprende formilar un derivado de benceno representado mediante la siguiente fórmula (1a) con monóxido de carbono en presencia de fluoruro de hidrógeno y trifluoruro de boro para obtener un 4- (4-alquilciclohexil) benzaldehído representado mediante la siguiente fórmula (2) o 4 (ciclohexil) benzaldehído,

en la que R1 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, o un átomo de hidrógeno,

15 en la que R1 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, o un átomo de hidrógeno,

en el que el fluoruro de hidrógeno se usa en una cantidad no inferior a 3 moles pero no superior a 20 moles

por 1 mol del derivado de benceno representado mediante la fórmula (1a) ,

20 en el que el trifluoruro de boro se usa en una cantidad no inferior a 1, 1 moles pero no superior a 5 moles

por 1 mol del derivado de benceno representado mediante la fórmula (1a) , y

en el que la formilación se lleva a cabo a una temperatura de desde -50ºC hasta 30ºC.

25 2. Procedimiento para producir un 4- (trans-4-alquilciclohexil) benzaldehído que tiene una pureza del 98% o

más y una pureza de isómero trans del 99% o más, que comprende formilar un (4-alquilciclohexil) benceno

representado mediante la siguiente fórmula (1b) y que tiene una razón molar cis/trans de 0, 3 o inferior con

monóxido de carbono en presencia de fluoruro de hidrógeno y trifluoruro de boro para obtener un 4- (trans

4-alquilciclohexil) benzaldehído representado mediante la siguiente fórmula (4) ,

30

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

en la que R2 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, en el que el fluoruro de hidrógeno se usa en una cantidad no inferior a 3 moles pero no superior a 20 moles 40 por 1 mol del (4-alquilciclohexil) benceno, en el que el trifluoruro de boro se usa en una cantidad no inferior a 1, 1 moles pero no superior a 5 moles por 1 mol del (4-alquilciclohexil) benceno, y 45 en el que la formilación se lleva a cabo a una temperatura de desde -50ºC hasta 30ºC.