技术领域
本发明涉及1，7，8-三氟-2-萘酚的高效的制造方法，该化合物作为构成液晶 组合物的液晶化合物的制造中间体是有用的。
背景技术
作为液晶显示元件，一直以来主要使用具有扭转结构的TN模式或STN 模式。一直以来开发较多的是在这些系统中有重要作用的具有正的介电各项异 性的液晶化合物以及液晶组合物。另一方面，具有上述扭转结构的显示方式的 缺点之一是视角狭小，为了改善该缺点，提出了下列显示方式：(1)使液晶分 子垂直定向的方法(VA模式：Vertical Alignment(垂直对齐)模式)、或(2) 通过施加大致与基板平行的电场，使液晶分子在与基板平行的面内旋转的模式 (IPS模式：In-Plane Switching(平面内交换)模式)等。在这些方式中，代 替作为具有上述扭转结构的显示方式所必需的化合物的具有正介电各向异性 的液晶化合物以及液晶组合物，介电常数为负的液晶化合物以及液晶组合物占 有重要的作用，提出了介电各向异性为负的液晶化合物以及液晶组合物。
为了以上的目的，开发了具有1，7，8-三氟萘-2，6-二基的液晶化合物，公开 了几种化合物(参照专利文献1和2)。但是，这些引用文献中公开的具有1，7，8- 三氟萘-2，6-二基的液晶化合物的制造方法未必是高效的，因此妨碍了该液晶化 合物的应用。
为了解决该液晶化合物制造上的问题，提出使用1，7，8-三氟-2-萘酚来作为 该液晶化合物的制造中间体(参照专利文献3)。此外，公开了使用此化合物 的该液晶化合物的高效的制造方法。
[化1]
在该引用文献中的1，7，8-三氟-2-萘酚的制造中，使用将特殊的氟化剂用于 7，8-二氟-2-萘酚的方法。作为特殊的氟化剂，采用对芳香环亲电反应的氟化剂， 在该引用文献中，采用氟吡啶盐。但是，该氟化剂不仅昂贵，还具有如下问题。 即，在使用氟吡啶盐的氟化反应中，如下所示，无法避免三氟萘酚被进一步氟 化而生成作为主生成物或副生成物的1，1，7，8-四氟-1，2-二氢萘-2-酮。
[化2]
因此，需要将在采用该反应的氟化中生成的1，1，7，8-四氟-1，2-二氢萘-2-酮 进行还原，来制成目的物的工序，使得反应工序变得烦杂。此外，存在来自氟 化剂的分解物、或根据氟化剂的种类而使用的氯系溶剂所产生副反应的发生等 问题，从而成为1，7，8-三氟-2-萘酚的制造中的障碍。
针对以上情况，期望开发出1，7，8-三氟-2-萘酚的高效的制造方法。
专利文献1：日本特开2001-31597号公报
专利文献2：德国专利申请公开第19522195号
专利文献3：国际公开2004/29015号小册子
发明内容
发明要解决的问题
本申请发明要解决的问题是，提供一种不采用氟吡啶盐等特殊的氟化剂， 以单一的工序制造纯度良好的1，7，8-三氟-2-萘酚的方法。
解决问题的手段
本申请发明人等为了解决所述问题，对各种氟化反应以及其反应条件进行 研究，结果发现，以将二氟萘酚衍生物在低温溶解于特定的溶剂的状态，使氟 气与其反应，使生成的三氟萘酚衍生物析出，从而能够将二氟萘酚衍生物的1 位选择性地氟化，来完成本申请发明。
本申请发明提供用通式(III)表示的1，2，8-三氟-7-烷氧基萘化合物的制造 方法，并提供用式(II)表示的1，7，8-三氟-2-萘酚化合物的制造方法，所述用 式(II)表示的化合物为，通过将用式(I)表示的7，8-二氟-2-萘酚溶解于质 子性极性溶剂中，在-100℃至-20℃使氟气与其反应，使生成的用式(II)表 示的1，7，8-三氟-2-萘酚析出，制造出该化合物，将其醚化得到用通式(III)表 示的化合物，
[化3]
[化4]
[化5]
(式中，R表示碳原子数1至10的烷基。)
发明效果
通过本发明的制造方法，不用采用氟吡啶盐等昂贵且容易生成来自氟化剂 的杂质的氟化剂，就能以较短的工序高效地制造1，7，8-三氟-2-萘酚。通过本申 请发明制造的1，7，8-三氟-2-萘酚，对于高效地制造三氟萘系液晶化合物的制造 中间体是有用的。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细地说明。
本申请发明具有的特征为，采用氟气将萘酚衍生物氟化。由于氟气的反应 性高，因此比起以单质来使用，优选将其稀释于惰性气体中作为混合气体来使 用。
作为惰性气体，可以例举出氮气、稀有气体等。另外，作为稀释时的浓度， 优选为30％以下。
在本申请发明中，其特征为，利用氟化得到的三氟萘酚的溶解性比二氟萘 酚的溶解性低的特性，使溶解度低的反应生成物析出。由于析出的结晶不易受 到副反应的影响，因此不进行由氟气引起的副反应，能够以良好的收率得到目 的物。从该角度考虑，作为质子性极性溶剂，优选使用醇系溶剂或羧酸系溶剂。 作为使用的醇系溶剂，可以使用各种溶剂，但优选为直链状或支链状的脂肪醇， 其中，优选碳原子数1至4的脂肪醇，更优选碳原子数1至3的直链脂肪醇。 作为羧酸系溶剂，优选直链状或支链状的脂肪族羧酸，其中，优选碳原子数1 至5的脂肪族羧酸。此外，进一步优选碳原子数1至3的直链脂肪醇，特别优 选甲醇。
这些溶剂可以单独使用，也可以混合使用，但如果对作为起始原料的7，8- 二氟-2-萘酚的溶解性低，会延长反应时间，因此不优选。另外，如果对作为 目的物的1，7，8-三氟-2-萘酚的溶解度过高，会难以抑制副反应的进行，因此不 优选。
由于氟气的反应性高，因此，优选反应在低温下进行，反应温度优选为 -100℃至-20℃，更优选为-100℃至-60℃。
1，7，8-三氟-2-萘酚的醚化，优选是在碱性条件下与卤代烷反应。作为碱， 可以使用碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸 镁、碳酸钙等无机碱，优选碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾，特别优选 碳酸钠或碳酸钾。
(应用例)
在本申请发明中制造的1，2，8-三氟-7-烷氧基萘化合物，能够作为三氟萘系 液晶化合物的制造中间体而合适地使用。
例如可以例举出以下的制造方法：将1，2，8-三氟-7-烷氧基萘化合物的3位 锂化后，使其与用通式(IV)表示的环己基乙醛衍生物反应，得到用通式(V) 表示的醇，通过将其脱水，得到用通式(VI)表示的化合物，进一步将烯烃部 位加氢，
[化6]
(式中，R1表示碳原子数1～10的饱和或不饱和烷基，Y表示单键、-CH2CH2- 或-CH2O-，A表示反式-1，4-亚环己基或1，4-亚苯基，n表示0或1)，
[化7]
(式中，X表示碳原子数1～10的饱和或不饱和烷基，R1表示碳原子数1～10 的饱和或不饱和烷基，Y表示单键、-CH2CH2-或-CH2O-，A表示反式-1，4-亚 环己基或1，4-亚苯基，n表示0或1)。
[化8]
(式中，X、R1、Y、A和n表示与化合物(V)中记载的X、R1、Y、A和n 相同的意思。)。
[实施例]
以下，例举实施例来更详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。 化合物的结构通过核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)等来确认。
(实施例1)1，7，8-三氟-2-萘酚的制造
[化9]
在氮气氛围下，向具备温度计和搅拌装置的1000ml的三口反应器中，添 加7，8-二氟-2-萘酚(50g)的甲醇(350ml)溶液。通过液氮将反应体系冷却至 -80℃，在搅拌下的100分钟里，吹入氟气(10％)-氮气的混合气。停止混合 气的导入后，停止冷却。反应结束后，减压蒸馏除去甲醇，加入250ml甲苯来 溶解，依次用250ml的10％盐酸水溶液、250ml的饱和食盐水、250ml的水洗 净。减压蒸馏除去溶剂，得到1，7，8-三氟-2-萘酚的结晶41g(收率75％)。
1H-NMR(CDCl3)δ5.55(d，J＝1Hz，1H)，7.18-7.23(m，2H)，7.43-7.48 (m，2H)
MS m/z：198(M+，100)
(比较例1)采用N，N’-二氟-2，2’-联吡啶盐的1，7，8-三氟-2-萘酚的制造
[化10]
向7，8-二氟-2-萘酚(26g)的乙腈(240ml)溶液中，添加N，N’-二氟-2，2’- 联吡啶双(四氟硼酸盐)(53g)，加热回流3.5个小时。将反应液倒入水中， 分离有机层，用醋酸乙酯对水层萃取3次。与有机层合并，用饱和食盐水洗净 2次，浓缩，得到作为残渣的1，1，7，8-四氟-1，2-二氢萘-2-酮的粗生成物。向高 压釜中添加之前的残渣、5％钯-炭(含水50％，5g)、硅胶(5g)以及醋酸乙 酯(200ml)，在氢压下(4kg/cm2)，室温下搅拌4个小时。用氟镁石过滤反应 液，浓缩滤液。通过己烷/甲苯混合溶液对残渣进行重结晶，得到淡黄色结晶 形式的1，7，8-三氟-2-萘酚(25g)。
熔点91℃
1H-NMR(CDCl3)δ5.0-6.5(宽峰，1H)，7.14-7.24(m，2H)，7.45-7.55 (m，2H)
MS m/z：198(M+，100)
(比较例2)利用乙腈溶剂进行1，7，8-三氟-2-萘酚的制造
在氮气氛围下，向具备温度计和搅拌装置的1000ml的三口反应器中，添 加7，8-二氟-2-萘酚(50g)的乙腈(350ml)溶液。通过液氮将反应体系冷却至 -20℃，在搅拌下的7个小时里，吹入氟气(10％)-氮气的混合气。停止混合 气的导入后，停止冷却。反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，加入250ml甲苯来 溶解，依次用250ml的10％盐酸水溶液、250ml的饱和食盐水、250ml的水洗 净。减压蒸馏除去溶剂，得到焦油状的生成物。为了除去由副反应生成的杂质， 进行水蒸气蒸馏，得到1，7，8-三氟-2-萘酚的结晶(收率19％)10.7g。在本反应 中，除了目的物以外，还能回收到3g作为原料的7，8-二氟-2-萘酚以及1g四氟 萘酚衍生物。
如比较例的反应所示，将乙腈作为溶剂使用时，不仅杂质的生成多、目的 物的收率差，而且会进行副反应，目的物的精制困难。
(比较例3)利用2，2，3，3-四氟丙醇/乙腈混合溶剂进行1，7，8-三氟-2-萘酚的 制造
在氮气氛围下，向具备温度计和搅拌装置的1000ml的三口反应器中，添 加7，8-二氟-2-萘酚(50g)的2，2，3，3-四氟丙醇/乙腈(1∶1)混合溶剂(400ml) 溶液。通过液氮将反应体系冷却至-20℃，在搅拌下的2个小时里，吹入氟气 (10％)-氮气的混合气。停止混合气的导入后，停止冷却。反应结束后，减 压蒸馏除去溶剂，加入250ml甲苯来溶解，依次用250ml的10％盐酸水溶液、 250ml的饱和食盐水、250ml的水洗净。减压蒸馏除去溶剂，得到焦油状的生 成物。将焦油状的反应生成物进行水蒸气蒸馏，得到25g黄色的结晶。通过 气相色谱得到的分析结果为，该结晶是作为目的物的1，7，8-三氟-2-萘酚占40％， 作为原料的7，8-二氟-2-萘酚占55％的混合物。从该结果中看出，虽然在本反 应中反应时间为2小时，但原料的二分之一分化，只能得到大约10g左右的目 的物。
从该反应结果了解到，即使采用醇系溶剂，目的物在反应温度下不析出的 体系中，也不能有效地得到目的物。
(实施例2)1，2，8-三氟-7-丙氧基萘的制造
[化11]
向具备回流冷凝器、温度计以及搅拌装置的2000ml的三口反应器中，添 加230g的1，7，8-三氟-2-萘酚、256g的碘代丙烷、241g的碳酸钾以及800ml丙 酮，在氮气氛围下，回流3个小时。用气相色谱确认1，7，8-三氟-2-萘酚的消失 后，冷却，在减压下蒸馏除去溶剂。向残渣中添加500ml己烷来溶解，过滤 不溶的盐。通过500g的硅胶柱精制有机层，用己烷洗净硅胶。在减压下蒸馏 除去溶剂，蒸馏残渣(150℃/900Pa)，得到1，2，8-三氟-7-丙氧基萘258g。
MS m/z：240(M+，100)
1H-NMR(CDCl3)δ1.09(t，J＝7.3Hz，3H)，1.83(宽六重峰，J＝7.0Hz， 2H)，4.17(t，J＝6.6Hz，2H)，7.21(ddd，J＝12.0，9.0，7.1Hz，1H)，7.27(t， J＝8.3Hz，1H)，7.48-7.53(m，1H)，7.54(dt，J＝9.0，1.7Hz，1H)
工业上的应用性
根据本申请发明制造的1，7，8-三氟-2-萘酚以及1，2，8-三氟-7-烷氧基萘，对 于高效制造三氟萘系液晶化合物的制造中间体是有用的。