Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, die einen Carbo- oder Heterocyclus enthalten, der mit einer Alkylen- oder AIkenyle -Gruppe oder mit einem Carbo- oder Heterocyclus verknüpft ist, insbesondere von Verbindungen der Formel I,

R ¹ -(A°) _k -(Z ¹ -A ¹ ) _m -Z°-(E) _n -(Q) _o -(Z ² -A ² ) _p -R ² I

worin

R 1 und R2 jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit

1-18 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH„-Gruppen durch -0-, -CO-, -O-CO-, -E-, -C≡C- und/oder -CO-O- ersetzt sein können,

CN oder Halogen,

A°, A ¹

2 . . . und A jeweils unabhängig voneinander eine 1,4-Cyclo- hexylengruppe, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH ₂ ~Gruppen durch -0- und/oder -S- ersetzt sein können und/oder die in 1-Stellung durch R 3 substituiert sein kann, eine 1,4-

Cyclohexenylen-, eine Piperidin-l,4-diyl- oder l,4-Bicyclo-[2,2,2]-octylengruppe, eine unsub- stituierte oder ein- oder zweimal durch R 3, NC,

NCO, und/oder NCS substituierte 1, -Phenylen- gruppe, worin auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, oder eine Pyridin- 3,5-diylgruppe,

E CR ³ =CR ⁴ oder CHR ³ -CHR ⁴ ,

R 3, R4 jeweils unabhängig voneinander H, Alkyl mit

1-6 C-Atomen, F, Cl, Br, CF ₃ , CN,

Z eine Einfachbindung oder Alkylen mit 1-4 C-

Atomen, worin auch eine oder zwei CH ₂ -Gruppen durch -CH(CN)-, -CH(F)- oder -CH(Cl)-Gruppen ersetzt sein können,

Z ¹ und Z ² jeweils -CO-O-, -O-CO-, -CH ₂ CH ₂ ~, -CHCN-CH ₂ -, -CH -CHCN-, -CH=CH-, -OCH,-, -OE^O-, -CH=N-, -N=CH-, -NO=N-, -N=NO- oder eine Einfachbindung,

ζ) eine unsubstituierte oder ein- oder zweimal

₃ durch R substituierte 1,4-Phenylengruppe, worin auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch

N ersetzt sein können, oder eine Pyridin-3,5- diylgruppe

oder eine 1,4-Cyclohexylengruppe, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CE -Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können und/ oder die in 1-Stellung durch R 3 substituiert sein kann, eine 1,4-Cydohexenylen- oder 1, -Bicyclo[2,2,2]-octylengruppe,

m und p jeweils 0, 1 oder 2,

n, o, k jeweils 0 oder 1 bedeuten,

mittels Titanorganylen.

Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Ver¬ bindungen der Formel I führen alle zu unbefriedigenden Ergebnissen. Hierfür sind vor allem schlechte Ausbeuten und z.T. schwer zugängliche Ausgangs erbindungen verant- wortlich. So gelingt beispielsweise die Herstellung von l-Cyano-2-fluor-4-(trans-4-heptylcyclohexyl)-benzol, einer Verbindung der Formel I, nach der EP-0 119 756 aus der entsprechenden 1-AcetylVerbindung nur mit einer Ausbeute von ca. 1 % d.Th.

Auch die Herstellung von l-Fluor-2-(trans-4-alkylcyclohexyl)■ Verbindungen nach der in US-4 405 488 offenbarten Methode erfordert erheblichen synthetischen Aufwand und liefert die gewünschten Produkte nur in unbefriedigenden Ausbeuten.

Weiterhin sind Verfahren bekannt, die es erlauben, unter Übergangsmetallkatalyse Zink-, Zirkonium-, Aluminium-,

Lithium-,Bor-, Quecksilber-, Kupfer- oder Cadmiumorganyle

(z.B. DE-OS 36 32 410 oder Negishi et al. , J. Am. Chem.

Soc. 109, 2393 (1987)) mit Halogen-Verbindungen zu koppeln.

Bei diesen Verfahren fallen regelmäßig schwer abzutrennende, die Abwässer belastende, toxische Übergangsmetallsalze an.

Darüberhinaus erzielen diese Verfahren keine vollständige Chemoselektivität bei polyfunktionellen Reaktionspartnern.

So greifen Grignard-Verbindungen und Lithiumorganyle unter Übergangsmetallkatalyse neben der C-Halogen-Bindung auch vorhandene Carbonylgruppen an oder erleiden eine oxidative Kopplung. Zink-Verbindungen reagieren auch mit α,ß-unge- sättigten CarbonylVerbindungen (z.B. M. Luche et al., Tetrahedron Lett. 1984 3463)

Alkenyltitan-Verbindungen sollen ebenfalls ungeeignet für Kreuzkopplungen sein (z.B. Negishi et al., J. Am. Chem. Soc. 109, 2393 (1987)).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Herstel- lungsverfahren für die Verbindungen der Formel I zu finden, das die beschriebenen Nachteile der bisherigen Verfahren nicht oder nur in geringem Maß aufweisen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß titanorganische Verbindungen in Gegenwart eines Metallkatalysators hervor- ragend zur Herstellung von Verbindungen der Formel I geeignet sind.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Her¬ stellung von Alkylenverbindungen, insbesondere von Ver¬ bindungen der Formel I, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Organotitanverbindung der Formel II,

R ¹ -(A ⁰ ) _k -(Z ¹ -A ¹ ) _rα -Z°-Ti(Y) ₃ II

worin R , A°, A , Z°, Z , k und die für Formel I angege¬ bene Bedeutung besitzen und Y jeweils unabhängig voneinander Cl, Br, R ⁵ O-R ⁵ , ₂ oder einen Rest R ¹ -(A° ) _]ς - (Z ¹ -h ¹ ) _m -Z°- mit der voranstehenden Bedeutung ist, wobei R verzweigtes oder unverzweigtes Alkyl mit 1-6 C-Atomen oder Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen bedeutet, mit einer Verbindung der Formel II

X-(E) _n -(Q) ₀ -(Z ² -A ² ) _p -R ² III

worin R2, E, A2, Z2, Q, n, o und p die für Formel I angegeben

Bedeutung besitzen und X Br, J, OS0 ₂ -(CF ₂ ) _r -CF ₃ , worin r 0, 1

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 ist, bedeutet, unter Zusatz einer Metallverbindung koppelt, mit den Maßgaben, daß

a) die Summe von m, o, p und l, 2, 3, 4, 5 oder 6 ist,

2 b) Z -CH ₂ -CH ₂ -, -CHCN-CH ₂ -, -CH ₂ -CHCN, -CH=CH- oder eine Einfachbindung bedeutet, falls n + o = 0.

Die Verbindungen der Formel I sind teilweise bekannt, teil¬ weise aber auch neu. Die neuen Verbindungen der Formel I sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Das Gelingen einer derartigen stereoselektiven Kopplung aliphatischer bzw. aromatischer Titanorganyle mit aroma¬ tischen, heteroaromatischen, vinylischen, aliphatischen oder cycloaliphatischen Halogenverbindungen oder Sulfona- ten war um so überraschender, als bei bisher bekannten C-C-Kopplungsreaktionen eine ß-Eliminierung aus der der Kopplungsposition benachbarten CH-Gruppe entweder bei der Herstellung des Metallorganyls oder aus dem Metallorganyl selbst als den sterischen Verlauf und die Ausbeute stark beeinflussende Nebenreaktion auftritt.

Weiterhin erweist sich das Verfahren als hochchemoselektiv, so daß selbst elektrophile Gruppen wie Ester oder Nitrile den Verlauf der Reaktion nicht beeinträchtigen können. Darüberhinaus läßt sich das nach Beendigung der Reaktion anfallende Titandioxid leicht abtrennen, so daß keiner¬ lei belastende Stoffe in die Abwässer gelangen können. Auch lassen sich die Titanliganden Y beliebig variieren, wodurch die Chemo-, Stereo- und Enantioselektivitäten der Verbindungen der Formel II gezielt beeinflußt und den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht von den leicht zugäng¬ lichen, metallierbaren Verbindungen der Formel IV aus

R ¹ -(A ⁰ ) _k -(Z ¹ -Ä ¹ ) _m -Z°-X ^f IV

worin R , A°, A ¹ , Z°, Z ¹ , k und m die für Formel I ange- gebene Bedeutung besitzen und X ¹ Chlor, Brom, Iod, ein leicht zu abstrahierendes Wasserstoffatom oder eine Vinyl- Gruppe, die leicht in eine Metall-Ethylen-Gruppe umwandel¬ bar ist, bedeutet.

Diese werden nach bekannten Verfahren, wie sie z.B. bei M.T. Reetz, Top. Curr. Chem. 106, 1 (1982) beschrieben sind, in die entsprechende Titanorganyle der Formel II überführt. Die angewandten Methoden werden dabei zweck¬ mäßig der Natur der in den metallierbaren Verbindungen der Formel IV befindlichen funktionellen Gruppen angepaßt.

Die Umsetzung der metallierbaren Verbindungen der Formel IV (X ¹ = Chlor, Brom, Jod) erfolgt vorzugsweise in einem iner¬ ten Lösungsmittel, beispielsweise Ethern wie Diethylether, Dirnethoxyethan, Tetrah drofuran oder Dioxan, Kohlenwasser¬ stoffen wie Hexan, Cyclohexan, Benzol oder Toluol oder Ge- mischen dieser Lösungsmittel mit metallischen Lithium, n-Butyllithium, tert-Butyllithium, Lithiumnaphthalenid, Lithium-di-tert-Butylnaphthalenid oder metallischen Mag¬ nesium bei Temperaturen von -100° bis +100 °C vorzugsweise bei -78° bis +75 °C.

Die Deprotonierung der metallierbaren Verbindungen der For¬ mel IV (X* = H) erfolgt vorzugsweise in inerten Lösungs¬ mitteln, beispielsweise Kohlenwasserstoffen wie Pentan, Hexan, Cyclohexan, Benzol oder Toluol, Ethern wie Diethyl¬ ether, Dimethoxyethan, Tetrahydrofuran, tert-Butylmethyl- ether oder Dioxan oder Gemischen dieser Lösungsmittel

durch Lithium-A ide wie beispielsweise Lithiu -diisopro- pylamid, Lithium-dicyclohexylamid, Lithium-bis-(trimetyl- silyl)-amid oder Lithium-tetramethylpiperidin bei Tempe¬ raturen von -100° bis +100 °C vorzugsweise bei -78° bis +75 °C.

Unter diesen Bedingungen ist die Umwandlung der metallier¬ baren Verbindungen der Formel IV in die Lithium- oder Halogenmagnesiumorganyle (X ¹ = Li oder MgX) gewöhnlich in etwa 10 bis 60 Minuten beendet.

Durch Zugabe von Titanverbindungen der Formel V,

Ti(Y') ₄ V

worin Y' jeweils unabhängig voneinander Cl, Br, R 5, OR5 oder NR, bedeutet, wobei R die angegebene Bedeutung be¬ sitzt, zu den Lösungen der Halogenmagnesium- oder Lithium- organylen bei Temperaturen von -78 °C bis 20 °C bevorzugt bei -30 °C bis 0 °C, erhält man die Titanorganyle in der Regel nach 60 bis 180 Minuten Reaktionsdauer.

Die Titanverbindungen der Formel V können gelöst oder un¬ gelöst zugegeben werden. In der Regel werden sie gelöst zugegeben, bevorzugt im selben Medium, in dem das Halogen¬ magnesium- oder Lithiumorganyl vorliegt.

Anschließend fügt man der Lösung des Titanorganyls der Formel II die Kopplungskomponente der Formel III und einen geeigneten Metallkatalysator zu, wobei eine selek- tive Kopplung zu den Verbindungen der Formel I erfolgt.

Zweckmäßigerweise wendet man dabei die gleichen wie für die Herstellung der Titanorganyle der Formel II voran¬ stehend genannten Lösungsmittel an bei den angegebenen Temperaturen. Die erforderlichen Reaktionszeiten betragen in der Regel zwischen etwa 1 und 50 Stunden.

Als AusgangsVerbindungen werden metallierbare Verbindun¬ gen der Formel IV und Verbindungen der Formel III ein¬ gesetzt. Als einsetzbare Halogenverbindungen kommen alle • Halogenide, die sich in ein Titanorganyl umwandeln lassen, in Frage. Vorzugsweise werden die Bromide eingesetzt, ferner auch die Chloride oder Iodide.

Die nachfolgenden Formeln IVa bis IVk stellen eine Gruppe von ganz besonders bevorzugten AusgangsVerbindungen dar, wobei die aromatischen Gruppen auch durch F, Cl, CN oder ^c~~ 2 ' ^d;Le Cyclohexylgruppen auch in 1-Stellung durch F, Cl, CF ₃ , CN oder C,-C. Alkyl substituiert sein können:

R ¹ -Br IVa

H R ¹ - ζ ^~ -CN IVc

H

IVg

R .- - < 0 )-- ₍ CH ₂ CH ₂ -Br IVi

R bedeutet darin vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1-18 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benach¬ barte CH -Gruppen durch -O- und/oder -CO- und/oder -CO-O- ersetzt sein können.

In den Formeln I, II, III und IV bedeuten R 1 bzw. R2 vorzugs¬ weise geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-18 C-Atomen, vorzugsweise .mit 2-10 C-Atomen, und bedeuten demnach bevor¬ zugt Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl oder Decyl, ferner auch Methyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl oder Pentadecyl. Bevorzugt sind auch verzweigte Reste wie Isopropyl, 2-Butyl, Isopentyl, 1-Me- thylpentyl, 2-Methylpentyl, 1-Methylhexyl oder 1-Methylhep- tyl. R 1 bzw. R2 bedeutet vorzugsweise auch Ethoxy, Propoxy,

Butoxy, Pentoxy, Hexoxy, Heptoxy, Octoxy, Nonoxy und Decoxy, ferner auch Methoxy, Undecoxy, Dodecoxy, Tri ecoxy, Tetra- decoxy oder Pentadecoxy oder auch Isopropoxy, Isopentoxy, 2-Butoxy oder 1-Methylpentoxy.

Für die Kopplung mit den Titanorganylen der Formel II ver¬ wendbar sind alle Verbindungen der Formel III. Vorzugs¬ weise werden die Bromide (X = Br) eingesetzt, ferner auch die Chloride (X = Cl) und Perfluoralkansulfonate (X = 0S0_-(CF ₂ ) -CF ₃ ). Unter den Perfluoralkansulfonaten besonders bevorzugt sind die Trifluormethan-, Perfluor- ethan- und Perfluorpropansulfonate. Zur Kopplung von Titan- organylen mit verzweigten aliphatischen Verbindungen der Formel III sind besonders .Jodide geeignet (X = J) .

Die nachfolgenden Formeln IIla bis IIIv stellen eine Gruppe von ganz besonders bevorzugten Ausgangsverbindun¬ gen dar, wobei die aromatischen Gruppen auch durch F, Cl, CN oder CH ₃ , die Cyclohexylgruppen auch in 1-Stellung durch F, Cl, CF ₃ , CN oder C-.-C. Alkyl substituiert sein können:

Br-CH=CH-R ² lila

III j

Br-R Uli

J --( H >-R" Ulm

Br-CH ₂ -C0 ₂ -R ^{2 IIv}

R2 bedeutet darin vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1-15 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH ₂ -Gruppen durch -0- und/oder -CO- und/oder -C0-0- er¬ setzt sein können.

Als Titanverbindung der Formel V eignen sich besonders solche, die 4 gleiche Substituenten Y' tragen, wie Titan¬ tetrachlorid und Titantetrabromid oder solche, die sowohl Halogen-Substituenten als auch Alkoxy- oder Dialkylamino- Gruppen enthalten, wie z.B. Verbindungen der Formel Va-Vn

Cl ₃ Ti(OR ⁵ ) Va

Cl ₃ Ti(NR ₂ ) Vb

Br ₃ Ti(OR ⁵ ) Vc

Br ₃ Ti(NR ₂ ) Vd

Cl ₂ Ti(OR ⁵ ) ₂ Ve

Cl ₂ Ti(NR ₂ ) ₂ Vf

Br Ti(OR ⁵ ) ₂ Vg

Br ₂ Ti(NR ₂ ) ₂ Vh

ClTi(OR ⁵ ) ₃ Vi

ClTi(NR ₂ ) ₃ ^v 3

BrTi(0R ^J ) ₃ Vk

BrTi (NR ₂ ) VI

Cl ₂ Ti (R ⁵ ) ₂ V

Br ₂ Ti (R ⁵ ) ₂ Vn

R bedeutet vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1-3-C-Atomen ,

Besonders bevorzugt sind die Titanverbindungen Vi ( (RR ⁵⁵ == ii--CC ₃ -HH- _? .)) , VI (R ⁵ = CH-, C ₂ H_) und Vm (R ^~ = Cyclo- pentadienyl) .

Als metallische Katalysatoren werden vorzugsweise solche des Palladiums und/oder Nickels verwendet. Zur Bildung geeigneter Komplexe befähigte Liganden finden sich bei¬ spielsweise in der Gruppe der Phosphine wie Triphenyl¬ phosphin, Tritolylphosphin, Tris-(4-dimethylaminophenyl)- phosphin oder 1,2-Bis- (diphenylphosphino)-ethan oder 1,1 '-Bis-(diphenylphosphino) -ferrocen oder der Diketone wie Acetylaceton oder Octafluoracetylaceton.

Es können auch Salze der vorstehend genannten Metalle Ver¬ wendung finden, wie beispielsweise LiPdCl ₃ oder entspre¬ chende Nickelsalze. Weiterhin eignen sich auch gemischte Komplexe wie Bis-(triphenylphosphin)-nickeldichlorid.

Die Verwendung von Tetrakis-(triphenylphosphin) -palladium oder von /ϊ,1'-Bis-(Diphenylphosphin) ferrocenyl7-palladium als Katalysator stellt eine besonders bevorzugte Ausfüh¬ rungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Die als Ausgangsverbindungen eingesetzten Halogenverbin¬ dungen der Formel IV sind bekannt oder können nach bekann¬ ten Methoden, wie beispielsweise in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Bd. 5/3 und 5/4 beschrieben, her- gestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, Alkohole der Formel IV, in denen X' für eine Hydroxylgruppe steht, mit einem Phosphόrtrihalogenid oder mit Triphenylphosphin/ Tetrahalogenmethan in die entsprechenden Halogenide zu überführen.

Die als Transmetallierungsreagenzien eingesetzten Titan¬ verbindungen der Formel V sind bekannt oder können nach bekannten Methoden z.B. G elin Handbuch, Ti-Organische Verbindungen, 8. Auflage Band 40, N.Y. 1977 hergestellt werden.

Ebenfalls bekannt oder nach bekannten Methoden erhältlich sind die als Kopplungskomponenten einzusetzenden Verbin¬ dungen der Formel III.

Beispielsweise lassen sich Halogenide der Formel III, worin X Br oder l, n 0 und Q einen Aromaten bedeutet, dadurch erhalten, daß man in einem entsprechenden Diazo- niumsalz die Diazoniumgruppe durch Br oder I ersetzt.

Perfluoralkylsulfonate der Formel III, worin X OS0 ₂ - (CF-) -CF_ bedeutet, können durch Veresterung entspre¬ chender Alkohole der Formel III, worin X eine Hydroxyl- gruppe bedeutet, mit Perfluoralkansulfonsäuren oder ihren reaktiven Derivaten hergestellt werden. Die entsprechen¬ den Perfluoralkansulfonsäuren sind bekannt.

Als reaktionsfähige Derivate der genannten Perfluoralkan¬ sulfonsäuren eignen sich insbesondere die Säurehalogenide, vor allem die Chloride und Bromide, ferner die Anhydride, z.B. auch gemischte Anhydride, Azide oder Ester, insbe-

sondere Alkylester mit 1-4 C-Atomen in der Alkylgruppe.

In der vorliegenden Erfindung steht somit ein sehr vor¬ teilhaftes Verfahren zur einfachen, in hohen Ausbeuten verlaufenden, s ^' tereoselektiven Herstellung von Verbindun- gen der Formel I zu Verfügung.

Die Verbindungen der Formel I eignen sich zum Einsatz als flüssigkristalline Materialien, wie z.B. in DE-32 17 597 und DE-26 36 684 offenbart, oder können als Zwischenprodukte für die Herstellung weiterer flüssigkristalliner Verbin- düngen verwendet werden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher er¬ läutern, ohne sie zu begrenzen. Fp = Schmelzpunkt; K = kristallin; N = nematisch, I = isotrop. Vor- und nach¬ stehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent.

Übliche- Aufarbeitung bedeutet im folgenden: Mit schwach saurem Wasser versetzen, mit Toluol extrahieren, Trocknen der organischen Phase, Eindampfen und Reinigen durch Chro¬ matographie und/oder Kristallisation.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus l-Brommagnesium-4-pentyl-benzol (herge¬ stellt aus 14,8 g 4-Pentyl-.brombenzol und 1,6 g Magnesium) und 15 ml Tetrahydrofuran wird bei 0°-10 °C mit einer Lö¬ sung von 17,1 g Triisopropoxytitanchlorid in 50 ml Tetra- furan versetzt. Nach 30minütigem Rühren setzt man 14,5 g 3-Brom-6-octyloxypyridin und 0,53 g [l,2-Bis-(diphenylphos¬ phino)ethano]-Nickelchlorid in 50 ml Tetrahydrofuran zu. Nach lβstündigem Rühren bei Raumtemperatur und üblicher Aufarbeitung erhält man 3-(4-Pentylphenyl)-6-octyloxypy- ridin von Schmelzpunkt'36 °C und Klärpunkt 42 °C.

Analog erhält man:

3-(4-Benzoyloxyphenyl)-6-octyloxypyridin K 106 I

Beispiel 2

5,75 g cis-4-(trans-4'-Propylcyclohexyl)-cyclohexylbromid (hergestellt aus dem entsprechenden trans-Alkohol mit Tri- phenylphosphin/Brom in Acetonitril in für die Bromierung von Alkoholen bekannter Weise) werden in einem Lösungs¬ mittelgemisch von 50 ml Toluol/Tetrahydrofuran (4:1) mit 5,21 g Triisopropoxytitanchlorid und 0,28 g dünn ge- hämmerten Lithiu scheiben in einem gekühlten ülrraschallbad dem Ultraschall ausgesetzt bis kein Lithium erkennbar ist. Die Reaktionsmischung wird mit 0,16 g Tetrakis(triphenyl- phosphin)palladium(O) und 4 g 4-Brom-2-fluorbenzonitril versetzt und 18 h bei Zimmertemperatur gerührt. Darauf wird mit schwach saurem Wasser und Toluol extrahiert, die organische Phase über MgSO. getrocknet und eingedampft. Der Eindampfrückstand ergibt nach Chromatographie über Kiesel¬ gel mit Petrolether/Diethylether 9:1 und Kristallisation aus Ethanol 3,5 g 4-Cyano-3-fluor-l-[trans-4'-(trans-4"- propylcyclohexyl)-cyclohexyl]benzol vom Schmelzpunkt 54,3 °C und Klärpunkt 203 °C.

Auf analoge Weise erhält man aus 6,06 g (0,02 Mol) cis- 4-(trans-4'-Butylcyclohexyl)-cyclohexylbromid und 5,4 g (0,02 Mol) 4-Trifluormethansulfonyloxy-2-fluorbenzonitril 2,3 g 4-Cyano-3-fluor-l-[trans-4'-(trans-4"-butylcyclo- hexyl)-cyclohexyl]-benzol; K/N 67°, /I 197,4°.

Analog lassen sich die folgenden Verbindungen darstellen (die angegebenen Übergangstemperaturen beziehen sich auf den Über¬ gang kristallin/nematisch (K/N) und nematisch/isotrop (N/I).

4-[trans-4'-(trans-4"-Alkylcyclohexyl)-cyclohexyl] halogenbenzole

Alkyl-Q-φ-<g>-Hal

Alkyl Hai

^H 7 ^C 3

H _{9 4}

^H 13 ^C 6 Cl

4-[trans-4'-(trans-4"-Alkylcyclohexyl)-cyclohexyl)- alkoxybenzole und -alkylbenzole

Alkyl-Q- -<Ö)-R-

4-[trans-4'-(trans-4"-Alkylcyclohexyl)-cyclohexyl]- halogenbenzole

Hai Alkyl-Q- - ö -R ⁴

Alkyl Hai R ⁴ K/N (°C) N/I (°C)

H _? C ₃ H 54,5 92,3

H ₉ C ₄ Cl H 28,3 39,8

H _? C ₃ F COCH ₃ 88 293

H ₉ C ₄ CN 67 197,4

trans-4-Alkylcyclohexylarylderivate

Alkyl-Q-B-R ⁴

Alkyl B R ⁴ K/N (°C) N/I (°C)

-<£>" ^" <ö>-Ξ>- ^c 7 ^Ξ 15

F

-<ö>- -&CN

^H 11 ^C 5 _-/όO>V-- -- 0>--<CN

H _? C ₃ _/Ö\_ -^Ö^-CN

^H 7 ^C 3 -<£>- (2>--- 04 09

^F N

^H 15 ^C 7 -(θ}- -< )-C1 58,5 83

^H 11 ^C 5 ^" < >- -<≤> ^{"F 5? ?9}

^H 11 ^C 5 -{__)" -(Ö)-CN 96 131

4-[trans-4"-(trans-4"-Alkylcyclohexyl)-cyclohexyl]- arylderivate

Alkyl- -Q-ö -R

K/N (°C) N/I (°C)

81 115

76 195

55 184

Beispiel 3

Aus 7,8 g l-Brom-2-( rans-4-pentylcyclohexyl)-ethan und 0,73 g Magnesium wird in 40 ml Tetrahydrofuran die Grig- nard-Verbindung bereitet. Diese wird durch Zugabe von

10,3 g Tri-(diethylamino)-titanbromid und zweistündigem Rühren bei -30 °C in die entsprechende Titanverbindung überführt. Darauf werden 6 g 4-Brom-2-fluorbenzonitril in 20 ml Tetrahydrofuran und 0,25 g Tetrakis(triphenylphos- phin)-palladium(O) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht bei

Zimmertemperatur wird eingedampft, mit Wasser und Diethyl- etiier extrahiert, die organische Phase getrocknet, einge¬ dampft und der Rückstand über Kieselgel mit Petrolether/ Diethylether 9:1 chromatographiert. Die Hauptfraktion ergibt nach zweimaliger Kristallisation aus Methanol bei

-20 °C unter Verwendung von Aktivkohle 4,6 g l-(4-Cyano-3- fluorphenyl)-2-(trans-4'-pentylcyclohexyl)-ethan. Schmelz¬ punkt 16°, Klp. 21°.

Analog lassen sich die folgenden trans-4-Alkylcyclohexyl- ethane darstellen:

Alkyl- » ^B- R

Alkyl B R K/N (°C) N/I (°C)

H _? C ₃ "{° ~ CN 38 43

^H 15 ^C 7 - Ö\- CN 43 , 5 56

Durch Ummetallierung der entsprechenden Li-Verbindungen ' mit Triisopropoxytitanchlorid werden die entsprechenden l-Aryl-2-[trans-4'-(alkylcyclohexyl)-trans-4"-cyclohexyl] ethane erhalten:

^Alkyl -( " "' ^" ^ ^{Aryl K/N (} ° ^{C) N I (°C)}

Alkyl Aryl

H _? C ₃ -<S)- ^CH ₃ ^{34 158}

H _? C ₃ 71,5 170

H ₇ C ₃

-<_>- CN 69 196

^H 11 ^C 5 -^Ö)-Cl 69 149

H _g C ₄ ^■ €? CN 59 164,2

^H 11 ^C 5 -<3H K39 S107 N140 I

^H 11 ^C 5 -<ö 0>)-OCH, K81 S158 N175,5 I

Beispiel 4

4,68 g trans-4-(trans-4 ^l -Pentylcyclohexyl)-cyclohexan- carbonsäurenitril werden in 7,5 ml Tetrahydrofuran gelöst und bei -75° bis -65 °C zu einer Lösung von Lithiumdiiso- propylamid getropft, die in 7,5 ml Tetrahydrofuran aus 2,7 ml Diisopropylamin und 12,5 ml 15 %iger Hexanlösung von Butyllithium bereitet wird. Nach der Zugabe wird noch 30 Minuten nachgerührt, dann werden unter weiterem

Rühren bei -78 °C 4,65 g Triisopropoxytitanchlorid gelöst in 10 ml Tetrahydrofuran, zugetropft. Es wird bei -50 °C

eine halbe Stunde nachgerührt, dann werden 50 mg 1,2-Bis- diphenylphosphinoethano-Nickeldichlorid und 3,27 g 4-Brom- benzonitril, gelöst in 15 ml Tetrahydrofuran, zugesetzt und nach Entfernung der Kühlung 72 Stunden bei Zimmertem- peratur gerührt; Darauf wird mit Eiswasser zersetzt, ein¬ gedampft, mit Wasser/Petrolether extrahiert, die Petrol- etherphase getrocknet, eingedampft und über Kieselgel mit Petrolether/Diethylether 9:1 chro atographiert. Die Haupt¬ fraktion ergibt nach zweimaliger Umkristallisation aus Essigsaureethylester 0,92 g 4-[cis-4-(trans-4- Pentylcyclo- hexyl)-r-1-cyanocyclohexyl] -benzonitril. Die Verwendung von NiCl„ (PPh-.) ₂ unter sonst gleichen Bedingungen führt zu vergleichbaren Ausbeuten.

Schmelzpunkt 113,3 °C, Klärpunkt: 135,6 °C, Δε = 2,3

Analog werden aus dem Titanderivat des trans-4-(trans-4' - Pentylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäurenitrils unter ^• Ver¬ wendung des Dicyclopentadienyltitandichlorid erhalten:

Schmelz- Klär- Δε punkt °C punkt °C

Beispiel 5

5,75 g cis-4-(trans-4*-Propylcyclohexyl)-cyclohexylbromid werden mit 5,3 g Chlortriisopropoxytitan analog Beispiel 2 in die Titanverbindung übergeführt. Es werden 0,16 g Tetrakis (triphenylphosphin)palladium(O) zugegeben und 3,2 g Vinylbromid zugetropft. Darauf wird 72 Stunden bei

30° gerührt, extraktiv mit Wasser und Toluol aufgearbei- ^' tet und der Toluoleindampfrückstand mit Naphtabenzin über Kieselgel filtriert. Nach dem Eindampfen werden 3,1 g eines Gemisches erhalten, das gemäß gaschromatograhischer Analyse zu über 40 % aus 1-[trans- '-(Propylcyclohexyl)-trans-4"- cyclohexyl]-ethylen besteht.

Analog werden erhalten:

1-[trans-4'-(Pentylcyclohexyl)-trans-4"-cyclohexyl]ethyle n trans-4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-1-octylcyclohexan

Analog erhält man nach anschließender Umkristallisation durch Umsetzung mit den entsprechenden Bromstyrolderi- vaten, deren Herstellung nach den in Houben-Weyl Band V/4 angegebenen Methoden gelingt, die nachstehend aufgeführ¬ ten l-Aryl-2[trans-4'-(alkylcyclohexyl)-trans-4"-cyclo- hexyl]-ethene:

Beispiel 6

6,75 g ((+)-S-2-Methylbutyl)-triisopropoxytitan werden mit 7,9 g l-Brom-4'-n-octylbiphenyl in 50 ml Toluol/Tetra- hydrofuranmischung 4:1 mit Pd(0) in der in Beispiel 1 an- gegebenen Weise gekoppelt. Man erhält das optisch aktive 1-(2-Methylbutyl)-4'-octylbiphenyl.

Analog lassen s.ich die optisch aktiven Homologen wie das ((+)-S-2-Methylpentyl)-, das ( (+)-S-2-Methylhexyl)- und das ( (+)-S-2-Methylheptyl)-triisopropoxytitan mit Brom- biphenylen und 5-Alkyl-2-(4-bromphenyl)-pyrimidinen koppeln.

Beispiel 7

Eine Lösung von 20,5 g eines 1:1 Gemisches der isomeren 4-Propylcyclohεxylbromidε in 100 ml Tetrahydrofuran wird bei -78 °C zu 1,2 1 einer Lithium-di-tert-butylnaphthalin haltigen Tetrahydrofuranlösung gegeben (hergestellt nach K. Freeman, L. Hutchinson, J. Org. Che . 45_, 192 (1980), aus 1,4 g Lithium und 48 g Di-tert-butylnaphthalin) . Nach 5minütigem Rühren werden 26,0 g Triisopropoxytitanchlorid zugetropft. Nach 60minütigem Rühren bei -30 °C erhält.man die 4-Propylcyclohexyltriisopropoxytitanverbindung. Diese ergibt in einer zu Beispiel 1 analogen Kopplungsreaktion mit 18,2 g Bro benzonitril 7,5 g 4-(trans-4-propylcyclo- hexyl)-benzonitril.

Analog werden die folgenden Verbindungen aus 4-substituierten Brombenzol-Derivaten erhalten:

^R1 -0-<£>-* ^:

Aus 31,5 g trans-4-(trans-4-Pentycyclohexyl)-l-bromcyclo- hexan wird in 350 ml Toluol/Tetrahydrofuran (4:1) mit 1,1 g Lithium nach Beispiel 2 das Triisopropoxytitanderi- vat hergestellt. Man fügt [1,l-Bis-(diphenylphosphino)- ferrocenyl]palladium (0) (hergestellt aus 1,5 g 1,1 g 1,1-[Bis-(diphenylphosphino)-ferrocenyl]palladium-(II)- chlorid und 0,3 ml einer Lösung von Diisobutylaluminium- hydrid in Toluol (20 %ig) ) in 25 ml Tetrahydrofuran und 15,3 g Bromessigsäuremethylester in 50 ml Toluol hinzu, und rührt 48 Stunden bei Zimmertemperatur. Nach üblicher Aufarbeitung erhält man trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)- cyclohexylessigsäuremethylester und den entsprechenden durch Umesterung entstandenen Isopropylester im Verhältnis 1:1.

Analog erhält man aus 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-brom- benzol und Bromessigsäuremethylester 4-(trans-4-Propyl- cyclohexyl)-phenylessigsäuremethylester zusammen mit dem entsprechenden Isopropylester.

1,1'-[Bis-(diphenylphosphino)-ferrocen]palladium-(II)- Chlorid, Bistriphenylphosphino-Nickel-(II)-chlorid und 1,2-[Bis-(diphenylphosphino)-ethano]-Nickel-(II)-chlorid führen bei etwa gleicher Ausbeute bei unterschiedlichen Umesterungsverhältnissen zu den gleichen Reaktionspj-o- dukten.

Beispiel 9

Ein Gemisch aus 1-Propylmagnesiumbromid, hergestellt aus 46,5 g 1-Brompropan und 13,4 g Magnesiumspänen, und 200 ml Diethylether, wird mit 66,5 ml l-Vinylcyclohex-3-en trop¬ fenweise versetzt.

Nach Zugabe von 1,45 ml Titantetrachlorid, Erhitzen und Abkühlen gibt man ein Gemisch aus 92,8 g 4-Brombenzo- nitril, 5,8 g [1,1'-Bis-(Diphenylphosphin)ferrocenyl]- palladium(O), erhalten nach Beispiel 8, 300 ml Diethyl¬ ether und 200 ml Tetrahydrofuran. Nach üblichem Aufarbei¬ ten erhält man 4-(2-Cyclohex-3-enylethyl)benzonitril.

Beispiel 10

Zu einem Gemisch aus Brommagnesiumbenzol (hergestellt aus 14 ml Brombenzol und 3,2 g Magnesiumspänen) und 75 ml Tetrahydrofuran gibt man bei 10°-20 °C eine Lösung von 34,2 g Triisopropoxytitanchlorid in 50 ml Tetrahydrofuran. Nach 30minütigem Rühren tropft man 1,3 g Bistriphenyl- phosphino-Nickel-(II)-chlorid und 21,6 g 5-Bromnikotin- säuremethylester in 150 ml Tetrahydrofuran hinzu. Nach 24stündigem Rühren und üblichem Aufarbeiten und chroma¬ tographischer Trennung erhält man 5-Phenylnikotinsäure- methylester und den entsprechenden, durch Umesterung entstandenen Isopropylester in einem Verhältnis von 2:3.

Nach 48stündigem Rühren und ansonsten gleicher Reaktions¬ führung erhält man nur den Isopropylester.

Analog werden bei Verwendung der p-Alkylaryllithium-Ver- bindungen (hergestellt durch Metall-Halogenaustausch zwi- sehen n-Butyllithium und p-Alkyl(brombenzolen) als Aus¬ gangsverbindungen nach Abtrennen der durch Umesterung ent¬ standenen Isopropylester folgende 5-Arylnikotinsäureester erhalten:

R"

H

H

H

CH- CH-

^C 6 ^H 13 CH,

^H ιι ^c 5 ^" <£ CH 3.

Beispiel 11

Zu 14 ml einer 1,5 molaren Lösung von Phenyllithium in Benzol gibt man bei -78 °C 5,23 g Dicyclopentadienyltitan- dichlorid, gelöst in 20 ml Tetrahydrofuran, und rührt 1 Stunde bei -30 °C. Zu dieser Reaktionslösung werden nacheinander 50 mg 1,2-Bisdiphenylphosphinoethano-Nickel- chlorid und 4,55 g 6-Brom-nikotinsäuremethylester, gelöst in 20 ml Tetrahydrofuran gegeben, und 15 Stunden bei 60 °C gerührt. Nach üblicher Aufarbeitung erhält man 6-Phenyl- nikotinsäuremethylester.

Analog werden bei Verwendung der p-Alkylaryllithium-Verbin- dungen (hergestellt durch Metall-Halogenaustausch zwischen n-Butyllithium und p-Arylbrombenzolen) als Ausgangsma¬ terialien folgende 6-Aryl-Nikotinsäureester dargestellt:

R ^J R-

H C ₆ H ₁₃

H -<^Ö -C ₃ H ₇

CH ₃

^C 6 ^H 13

-<Ö)-C ₃ H ₇

CH-

^C 6 ^H 13

-(Ö)-C ₃ H ₇

^C 8 ^H 17 ^CH 3

^C 8 ^H 17 ^{' C} 6 ^H 13

Analog erhält man mit 4-Alkylphenyl-magnesiuπ_bromid oder 4-Alkylcyclohexylmagnesiumbromid und 5-(4-Bromphenyl- Alkylpyrimidin 2-Biphenylylpyrimidine bzw. 2-(4-(4-Alkyl¬ cyclohexyl)-phεnyl)-pyri idine:

-R

H

^C 7 ^H 15 K98 I

C ₇ H ₁₅ K124 N168 I

C ₅ H _ι:L K132 N204 I

^C 8 ^H 17

-<ö)-0-C ₃ H ₇

C ₃ H _? K97 N198 I

Analog erhält man aus optisch aktiven p-Alkoxyphenyl- lithium und 5-Alkyl-2-brompyrimidinen optisch aktive 2(4-A1koxyphenyl)-5-alkylpyrimidine.

(R) CH ₃ -CH(Cl)-C0-0

^C 9 ^H 19

C ₂ H ₅ -CHCH ₃ -CH ₂ 0

^C 11 ^H 23

C ₂ H_-CHCH ₃ -

^C 6 ^H 13

C ₂ H ₅ -CHCH ₃ - ^C 7 ^H 15

C ₂ H ₅ -CHCH ₃ -

^C 8 ^H 17

C ₂ H ₅ -CHCH ₃ - ^C 9 ^H 19

C ₂ H ₅ -'CHCH ₃ - ^C 10 ^H 21

C ₂ H ₅ -CHCH ₃ - ^C 11 ^H 23

C ₂ H ₅ -CHCH ₃ - ^C 12 ^H 25

C ₂ H.-CHCH ₃ - ^C 11 ^H 23

C ₂ H.-CH(CH ₃ ^C 6 ^H 13

C ₂ H--CH(CH ₃ ^C 7 ^H 15

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ ^C 8 ^H 17

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ C _g H- ₉

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ ^C 10 ^H 21

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ ^C 11 ^H 23

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ ^C 12 ^H 25

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ -CH ₂ 0-(CH ₂ ) ₄ -0

^C 6 ^H 13

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ -CH ₂ 0-(CH ₂ ) ₄ -0 ^C 8 ^H 17

C ₂ H ₅ -CH(CH ₃ -CH ₂ 0-(CH ₂ ) ₄ -0 ^C 10 ^H 21 -(CH ₂ ).-CHCH ₃ -C ₂ H ₅

^C 8 ^H 17°

Analog erhält man die entsprechenden optisch aktiven p-Alkylarylpyrazine aus 4-Alkylphenylmagnesiumbromid und 5-Alkyl-3-brompyrazinen:

N_N R ^λ - θ)-(θ)-K

R ^J (°C)

^C 9 ^H 19

^C 5 ^H 11 ^C 12 ^H 25 ^C 5 ^H 11 ^C 8 ^H 11°

Beispiel 12

Aus 57,9 g l-Brom-3,4-difluorbenzol, 4,2 g Lithium und 52,3 g Triisopropoxytitanchlorid in 750 ml Toluol/Tetra- hydrofuran (4:1) erhält man gemäß Beispiel 2 mit Ultra¬ schall die entsprechende Titanorganische Verbidnung. Zu diesem Reaktionsgemisch gibt man bei 0°-10 °C 86,6 g l-Brom-4-jodbenzol und 4,4 g [l,l'-Bis-(diphenylphos- phino)-ferrocenyl]-palladium-(II)-Chlorid. Nach 48stün- digem Rühren bei Raumtemperatur und üblichem Aufarbeiten erhält man l-Brom-3' ,4*-difluorbiphenyl.

Analog erhält man mit l-Brom-3-fluor-4-jodbenzol als Aus¬ gangsprodukt l-Brom-3,3 ^l ,4'-trifluorbiphenyl.

Beispiel 13

Ein Gemisch aus 1-Brommagnesiumoctan (hergestellt aus 8,9 ml 1-Bromoctan und 1,2 g Magnesiumspänen) und 40 ml Tetrahydrofuran wird zu einer Lösung von 13,2 g Triiso- propoxytitanchlorid in 40 ml Tetrahydrofuran getropft.

Nach Istündigem Rühren bei Raumtemperatur gibt man 16,7 g 4-(5-Heptylpyrimidin-2-yl)-brombenzol und 0,73 g [1,1- Bis-(diphenylphosphino)-ferrocen]palladium-(II)-chlorid in 50 ml Tetrahydrofuran hinzu und rührt 48 Stunden bei Raumtemperatur. Nach üblicher Aufarbeitung erhält man

4-(5-Heptylpyrimidin-2-yl)-octylbenzol: F 18 °C, K 48 °C.

Analog erhält man mit trans-4-(trans-4-Alkylcyclohexyl)- 1-jodcyclohexanen als Ausgangsprodukten trans, trans-4,4'- Dialkylbicyc1ohexane.

Beispiel 14

Ein Gemisch aus 4-Brommagnesium-4 '-pentylbiphenyl (herge¬ stellt aus 150 g 4-Brom-4 '-pentylbiphenyl und 10,8 g Mag ^¬ nesium) und 450 ml Tetrahydrofuran wird bei 5-20 °C mit einer Lösung von 118,8 g Triisopropoxytitanchlorid in

100 ml Tetrahydrofuran versetzt. Nach 30minütigem Rühren setzt man 5,85 g Bis- (triphenylphosphin) -nickel-II-chlorid und 83,7 g p-Brombenzonitril zu. Nach lβstündigem Rühren bei Raumtemperatur und üblicher Aufarbeitung erhält man 4-Cyano-4"-pentylterphenyl von Schmelzpunkt 130 °C und Klärpunkt 239 °C.

Analog erhält man

4-Cyano-4"-alkylterphenyle

Alkyl- 0 V 0 V

Alkyl K/N (°C) N/I (°C)

H_.C ₃ 182 275

HgC ₄ 154 242

H,ι3-Cb- 125 228