PREPARATION OF 4-CYANO-4'-HYDROXY BIPHENYL

PREPARATION DU 4-CYANO-4'-HYDROXYBIPHENYLE

English Abstract

The invention concerns a method for preparing 4-cyano-4'-hydroxy biphenyl, consisting in protecting the aldehyde function of 4-bromo-benzaldehyde, reacting the protected 4-bromo-benzaldehyde with p-alcoxyphenyl magnesium halide, deprotecting the formyl of the protected 4-alcoxy-4'-formyl-biphenyl and transforming the formyl group into cyano and hydrolysing the alcoxy group of the resulting 4-alcoxy-4'-cyano biphenyl.

French Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle,
le procédé comprenant la protection de la fonction aldéhyde du 4-bromo-
benzaldéhyde, la réaction du 4-bromo-benzaldehyde protège avec de l'halogènure
de p-alcoxyphényle magnésium, la déprotection du radical formyl du 4-alcoxy-4'-
formyl-biphényle protégé et conversion du groupe formyle en cyano et
l'hydrolyse du groupe alcoxy du 4-alcoxy-4'-cyano-biphényle-résultant.

Claims

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REVENDICATIONS
1. Un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle, le procédé
comprenant:
la protection de la fonction aldéhyde du 4-bromo-benzaldéhyde,
- la réaction du 4-bromo-benzaldéhyde protègé avec de l'halogènure de
p-alkoxyphényle magnésium,
- la déprotection du radical formyl du 4-alkoxy-4'-formyl-biphényle protégé et
conversion du groupe formyle en cyano, et
- l'hydrolyse du groupe alkoxy du 4-alkoxy 4'-cyano-biphényle résultant.
2. Un procédé selon la revendication 1, dans lequel la protection est mise en
oeuvre en
utilisant, en tant qu'agent, de l'éthylène glycol, du propylène glycol ou du
diméthyle
éther.
3. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel la
réaction
du 4-bromobenzaldéhyde protégé, avec le réactif de Grignard, est mise en
oeuvre dans un
solvant aprotique.
4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le
groupe
alkoxy de l'halogénure de p-alkoxyphényl magnésium est de préférence un alkoxy
ayant
au plus 5 atomes de carbone et l'halogénure utilisé est de préférence le
chlorure ou le
bromure.
5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la
déprotection est une hydrolyse.
6. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel
l'hydrolyse
du groupe alkoxy est mise en oeuvre avec le chlorure de pyridinium.

Description

CA 02280955 1999-08-12
WO 98/37059 PCT/FR98/00289
PREPARATION DLI 4-CYANO-4'-HYDROXY BIPHENYLE
L'invention concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle.
Ce
composé est connu comme intermédiaire et utilisé, par exemple, dans la
synthèse de
monomères de polymères à cristaux liquides (GB 2002767) (J. Poiym. Sci.,
Part C : Polymer Letters, Vol. 28, 345-355 ( 1990) ; J. Mater, Chem., 1993,
3(6),
633-642) ou pour la formation de polysiloxanes spécifiques (US 5262052).
Lc 4-cyano-4'-hydroxy-biphenyle peut être préparé tel que décrit dans la
demande
EP 44759 ou dans J. Mater. Chem., 1933, 3(6), 633-642, par réaction du 4-bromo-
4'-hydroxy-biphényle avec du cyanure de cuivre. Une autre méthode de
préparation
décrite dans le brevet US 5262052, consiste à faire réagir le di(4-
méthoxyphényle)zinc
avec le 4-bromobenzonitrile en présence de Ni(PPh3)ç. L'inconvénient de ces
procédés
est qu'ils mettent en oeuvre des agents toxiques tels que le cyanure de
cuivre. L'invention
a pour objet un procédé de préparation qui n'utilise pas d'agent toxique tel
que le cyanure
de cuivre ou qui utilise des agents moins toxiques que ceux décrits dans
l'état de la
technique.
1s L'invention concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-
hydroxybiphenyle, le
procédé comprenant
- la protection de la fonction aldéhyde du 4-bromo-benzaldéhyde,
- la réaction du 4-bromo-benzaldéhyde protègé avec de l'halogènure de p-
alcoxyphényle
magnésium,
20 - la déprotection du radical formyl du 4-alcoxy-4'-formyl-biphényle protégé
et
conversion du groupe formyle en cyano, et
- l'hydrolyse du groupe alcoxy du 4-alcoxy 4'-cyano-biphényle résultant.

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Les réactions sont de préférence mises en oeuvre sous atmosphère inerte. Par
exemple,
les réactions peuvent être mises en oeuvre sous atmosphère d'azote.
La fonction aldéhyde peut être protégée par les méthodes classiques connues de
l'homme
de l'art. Ainsi, par exemple, la protection peut être mise en oeuvre en
utilisant, en tant
qu'agent, de l'éthylène glycol, du propylène glycol ou du diméthyle éther.
La réaction du 4-bromobenzaldéhyde protégé, avec le réactif de Grignard, peut
être mise
en oeuvre dans un solvant aprotique. Le groupe alkoxy de l'halogénure de
p-alkoxyphényle magnésium est de préférence un alkoxy ayant au plus 5 atomes
dc
carbone ; le groupe alkoxy peut être, par exemple, un groupe méthoxy ou éthoxy
et de
préférence le groupe méthoxy et l'halogénure utilisé est de préférence le
chlorure ou le
bromure.
La nature de la réaction de déprotection dépend du réactif utilisé pour la
réaction de
protection. La déprotection peut être une hydrolyse. La conversion du groupe
formyle en
cyano peut être mise en oeuvre par les méthodes classiques connues de l'homme
de
~5 l'art ; l'hydroxylamine peut être utilisé comme réactif.
L'hydrolyse du groupe alkoxy peut être mise en oeuvre sans l'hydrolyse du
groupe
cyano en utilisant un réactif approprié tel que le chlorure de pyridinium.
Les exemples suivants sont présentés pour illustrer les procédures ci-dessus
et ne doivent
en aucun cas être considérés comme une limite à la portée de l'invention.
2o Exemple 1
Préparation du 2-(4 bromophényle)-l, 3-dioxolane
Dans un tricot de 2 1 muni d'un Dean-Stark, on introduit, sous azote, 40 g
(216 mmol) de
bromobenzaldéhyde, 39 ml (700 mmol) d'éthylène glycol, 1,6 g (9,3mmol) d'acide
p-toluène sulfonique et 670 ml de toluène. Le mélange réactionnel est porté au
reflux en
25 éliminant l'eau formée. Après 24 heures de reflux, le mélange réactionnel
est hydrolisé
par une solution saturée de carbonate de sodium (240 ml). La phase organique
est
recueillie et lavée par deux fois avec une solution saturée de chlorure de
sodium (2 x 160

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ml), puis concentrée sous vide. Le produit brut obtenu est distillé sous 40
mm/Hg
(150-156°C).
Exemple 2
Préparation du 2-[p-(4-méthoxyphényle)-phényl]-1,3-dioxolane
Dans un tricot de 50 ml, sont introduits, sous azote, 0.8 g de magnésium, 1 ml
de
tétrahydrofurane (THF) et un grain d'iode. Le mélange réactionnel est chauffé
à 40°C et
on coule 4,75 g de 4-bromoanisol en solution dans 2S ml de THF. Le mélange
réactionnel est porté au reflux pendant 1 heure et demie.
Après retour à température ambiante, cette solution est coulée sur un mélange
de
2-(4-bromophényl)-1,3-dioxolane (5 g) dans 50 ml de THF en présence d'un
catalyseur
(Pd, 0,25%) tout en maintenant la température à O°C. On laisse revenir
le mélange
réactionnel à température ambiante et on ajoute la seconde fraction du
catalyseur
(0,25 %). Le mélange réactionnel est alors chauffé à 40°C pendant 2
heures. Après
hydrolyse par 40 ml d'eau, la phase aqueuse recueillie est extraite avec du
toluène (2 x
~5 30 ml). Les phases organiques sont rassemblées et concentrées pour obtenir
le produit
désiré.
Exemple 3
Préparation du p-(4-méthoxyphényl)benzonitrile
Dans un tricot de 100 ml, sont introduits, sous azote, 2,6 g de 2-[p-(4-
méthoxy phényl)-
2o phényl]-1,3-dioxolane, 0,917 g de chlorhydrate d'hydroxylamine, 40 ml
d'éthanol
chlorhydrique 1,8 M et 10 ml d'éthanol. Le mélange réactionnel est chauffé au
reflux
pendant 4 heures puis concentré sous vide. Le résidu est repris dans 30 ml
d'eau puis on
ajoute 220 ml de ter-butyl méthyl éther (MTBE). La phase organique est séparée
et la
phase aqueuse est extraite avec du MTBE (2 x 20 ml). Les phases organiques
sont
25 rassemblées, lavées avec une solution saturée de chlorure de sodium,
séchées sur sulfate
de magnésium anhydre et concentrées sous vide (rendement : 75%).
Exemple 4
Préparation du 4-cyano-4'-hydroxy-biphényle
Dans un bicot de 50 ml, sont introduits, sous azote, 1 g de
3o p-(4-méthoxyphényl)benzonitrile et 3 g de chlorure de pyridinium. Le
mélange est

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chauffé à 200°C pendant 6 heures puis on le laisse se refroidir. A
110°C on coule 5 ml de
pyridine et 5 ml d'acide chlorydrique 1 N. A température ambiante, le mélange
réactionnel est extrait avec du chloroforme. Les phases organiques sont
rassemblées et
lavées avec de l'eau, (2 x 30 ml), séchées sur sulfate de magnésium anhydre et
concentrées sous vide. Après recristallisation dans un mélange d'acétate éthyl
/heptane,
on obtient le produit recherché (rendement : 50%).