JP2001072645A - ジカルボン酸ジアダマンチル類化合物 - Google Patents

ジカルボン酸ジアダマンチル類化合物

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JP2001072645A
JP2001072645A JP25214999A JP25214999A JP2001072645A JP 2001072645 A JP2001072645 A JP 2001072645A JP 25214999 A JP25214999 A JP 25214999A JP 25214999 A JP25214999 A JP 25214999A JP 2001072645 A JP2001072645 A JP 2001072645A
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JP
Japan
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diadamantyl
carbon atoms
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hydrocarbon group
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Shintaro Suzuki
慎太郎 鈴木
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性,耐水性及び光学特性に優れた新たな
アダマンタン類化合物を提供すること。 【解決手段】 一般式(1) 【化1】 (式中、Xは炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基,
炭素数3〜12の2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6
〜12の2価の多環式炭化水素基を示し、Y1 及びY2
はそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,水酸基,炭素数1
〜8のアルキル基,炭素数1〜8のアルコキシ基,カル
ボキシル基またはCOOR(Rは炭素数1〜8のアルキ
ル基)を示し、a及びbはそれぞれ1〜3の整数を示
す。)で表されるジカルボン酸ジアダマンチル類化合
物、例えばコハク酸ジアダマンチルである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はジカルボン酸ジアダ
マンチル類化合物に関し、詳しくは耐熱性,耐水性及び
光学特性に優れた新規なジカルボン酸ジアダマンチル類
化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、アダマンタン類は非常に安定
な炭素骨格を有すると共に、特異な機能を示すことか
ら、様々な用途に供せられ、特にその光学特性や耐熱性
から光ディスク基盤、光ファイバーあるいはレンズなど
に用いられている(特開平9−302077号公報およ
び特開平6−305044号公報など)。しかしなが
ら、上述のアダマンタン類は、モノアダマンタン系化合
物をモノマーとするポリマーが主であり、ビスアダマン
タン系化合物については殆ど知られていない。
【0003】
【発明が解決しよとする課題】本発明は、アダマンタン
類の特性を維持しつつ、特に耐熱性,耐水性及び光学特
性等にすぐれた性質を有するビスアダマンタン系化合物
について様々な角度から研究を重ねた。
【0004】
【課題を解決するための手段】その結果、ジエステル基
で連結された新規なビスアダマンタン系化合物が、合成
が容易であると共に、上記のすぐれた性質を有するもの
であることを見出して本発明を完成した。すなわち本発
明は、一般式(1)
【0005】
【化3】
【0006】(式中、Xは炭素数1〜20の2価の鎖状
炭化水素基,炭素数3〜12の2価の脂環式炭化水素基
又は炭素数6〜12の2価の多環式炭化水素基を示し、
1 及びY2 はそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,水酸
基,炭素数1〜8のアルキル基,炭素数1〜8のアルコ
キシ基,カルボキシル基またはCOOR(Rは炭素数1
〜8のアルキル基)を示し、a及びbはそれぞれ1〜3
の整数を示す。なお、aが複数の場合、複数のY1 は同
じでも異なっていてもよく、またbが複数の場合、複数
のY2 は同じでも異なっていてもよい。)で表されるジ
カルボン酸ジアダマンチル類化合物を提供するものであ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】上記一般式(1)において、Xは
2価の炭素数1〜20の鎖状炭化水素基,炭素数3〜1
2の2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜12の2価
の多環式炭化水素基を示すが、ここで炭素数1〜20の
2価の鎖状炭化水素基としては、好ましくは炭素数1〜
8のアルキレン基(メチレン基,エチレン基,トリメチ
レン基,プロピレン基,テトラメチレン基,ブチレン基
など)を挙げることができる。また炭素数3〜12の2
価の脂環式炭化水素基としては、好ましくは炭素数3〜
12のシクロアルキレン基(シクロペンチレン,シクロ
ヘキシレン,シクロヘプチレン,シクロオクチレン,シ
クロドデシレンなど)を挙げることができる。さらに炭
素数6〜12の2価の多環式炭化水素基としては、例え
ばアダマンチレン基,ノルボルニレン基,トリシクロデ
シレン基,テトラシクロデシレン基を挙げることができ
る。一方、Y1 及びY2 はそれぞれ上述の如きものであ
るが、ここでハロゲン原子としては塩素原子,臭素原
子,ヨウ素原子があげられ、炭素数1〜8のアルキル基
としてはメチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基等
があげられ、炭素数1〜8のアルコキシ基としてはメト
キシ基,エトキシ基,プロポキシ基,ブトキシ基等があ
げられる。さらにCOORとしてはCOOCH3 ,CO
OC2 5 ,COOC3 7 ,COOC4 9 等があげ
られる。またa及びbはそれぞれ1〜3の整数を示す。
つまりa及びbがそれぞれ1の場合、Y1 及びY2 はそ
れぞれ1つであるが、a,bが2以上のときは、それに
対応してY1 ,Y2 も2以上となる(即ち、1つのアダ
マンタン骨格には置換基が複数あってもよい)。そして
1 (或いはY2 )が複数あるときは、複数のY1 (或
いはY2 )は互いに同じであっても異なってもよい(即
ち、1つのアダマンタン骨格には2以上の同じ又は異な
る置換基があってもよい)。なお、上記一般式(1)に
おいて、酸素原子(O)のアダマンチル基(アダマンタ
ン骨格)への結合位置は、1位(橋頭部,3級炭素)あ
るいは2位(橋かけ部,2級炭素)のいずれでもよい。
上記一般式(1)で表されるジカルボン酸ジアダマンチ
ル類化合物としては、様々なものがあるが、具体的には
式(2),式(3),式(4)または式(5)
【0008】
【化4】
【0009】(式中、nは1〜20の整数を示す。)で
表されるものをあげることができる。本発明の新規なジ
カルボン酸ジアダマンチル類化合物は、各種の方法によ
り製造することができるが、一般式(6)
【0010】
【化5】
【0011】(式中、Xは前記と同じであり、Z1 及び
2 はそれぞれ水酸基あるいはハロゲン原子を示す。)
で表されるジカルボン酸またはジカルボン酸ハライドと
一般式(7)
【0012】
【化6】
【0013】(式中、Y1 ,Y2 ,a及びbは前記と同
じである。)で表される(置換)アダマンタノール類と
を反応させることによって効率よく得ることができる。
ここでジカルボン酸と(置換)アダマンタノール類とを
反応させる場合は、酸触媒の存在下で行えばよく、ジカ
ルボン酸ハライド(ジカルボン酸クロライドなど)と
(置換)アダマンタノール類とを反応させる場合は、脱
ハロゲン化水素剤の存在下で行えばよい。またいずれの
反応においても、溶媒は使用してもしなくてもよい。
【0014】ここで上記ジカルボン酸としては、目的と
するジカルボン酸ジアダマンチル類化合物の種類により
様々であるが、例えば鎖状ジカルボン酸(シュウ酸,マ
ロン酸,コハク酸,グルタル酸など)、脂環式ジカルボ
ン酸(シクロヘキサンジカルボン酸など)あるいは多環
式ジカルボン酸(アダマンタンジカルボン酸,シクロヘ
キシルアダマンタンジカルボン酸,ジメチルアダマンタ
ンジカルボン酸など)が挙げられる。また、ジカルボン
酸ハライドとしては、上述のジカルボン酸のハライド
(クロライド)を挙げることができる。さらに、上記
(置換)アダマンタノール類としては、例えば1−アダ
マンタノール;2−アダマンタノール;2−メチル−2
−アダマンタノール;1,3−アダマンタンジオール;
3,5−ジメチル−1−アダマンタノールなどが挙げら
れる。また反応に用いることのできる酸触媒としては、
鉱酸(硫酸,塩酸など)、ヘテロポリ酸、ゼオライト、
イオン交換樹脂などが好適であり、脱ハロゲン化水素剤
としては、三級アミン(トリエチルアミンなど)、尿
素、ピリジン、キノリンなどが好適である。
【0015】上述のジカルボン酸またはジカルボン酸ハ
ライドと(置換)アダマンタノール類との反応の際の条
件としては、状況に応じて適宜選定すればよいが、通常
は反応温度は室温〜100℃(溶媒の還流温度)とし、
反応時間は1〜24時間程度を目安として、また(置
換)アダマンタノール類/ジカルボン酸またはジカルボ
ン酸ハライドの比率は1.0〜1.5(モル比)とし
て、さらに酸触媒(または脱ハロゲン化水素剤)量を、
反応原料に対して1〜10重量%程度とすればよい。
【0016】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例に何ら限定されるもの
ではない。 実施例(ジカルボン酸ジアダマンチル類化合物(コハク
酸ジアダマンチル))の製造 (1)合成 攪拌機,冷却管及びディーンスタークトラップを備えた
200cc容の四つ口フラスコに、1−アダマンタノー
ル15.2g(100ミリモル)、コハク酸5.9g
(50ミリモル)、n−オクタン100cc及び硫酸1
gを仕込み、オイルバス中で加熱して反応原料液を還流
させて4時間反応を行った。反応後、得られた反応液を
水100cc中に注ぎ、炭酸水素ナトリウム水溶液で中
和処理した後、生成物をn−オクタンで抽出し、得られ
た油層(n−オクタン抽出液)を水で洗浄した。その
後、n−オクタンをロータリーエバポレータで留去し、
粗生成物19.3gを得た。この粗生成物を水酸化ナト
リウム水溶液及びn−オクタンで順次洗浄し、さらにn
−オクタンを留去して精製した白色固体を得た。 (2)白色固体の同定 上記(1)で得られた白色固体について、各種の分析機
器により分析した。分析結果を以下の通りである。 ガスクロマトグラフィによる質量分析(CI法) 分子イオン(M+1):387 ガスクロマトグラフィによる質量分析(EI法) m/e(スペクトル強度(%)):386(5.4
5),268(41.34),135(100),92
(78.68) 重クロロホルムを溶媒として測定したプロトン核磁気
共鳴( 1H−NMR)分析値(図1参照) δ( 1H/ppm):1.568(s,12H),2.
037(s,12H),2.077(s,6H),2.
395(s,4H) 重クロロホルムを溶媒として測定した同位体炭素核磁
気共鳴(13C−NMR)分析値(図2参照) δ(13C/ppm):30.725;30.824;4
1.317;80.437;171.255 赤外線分析(フーリエ変換赤外線吸収スペクトル分析
(FT−IR)、拡散反射法) 吸収(cm-1):1730.8(カルボニル化合物(エ
ステル)) これらの分析結果から、上記白色固体は、式(8)
【0017】
【化7】
【0018】で表されるコハク酸ジアダマンチルである
ことが確認された。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のジカルボ
ン酸ジアダマンチル類化合物は新規な化合物であって、
その合成は容易である。しかもこのジカルボン酸ジアダ
マンチル類化合物は、その剛直な構造から、耐熱性,耐
水性,光学特性等にすぐれた性質を有し、コーティング
材料や光学材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1で得られた化合物の 1H−NMRス
ペクトルである。
【図2】 実施例1で得られた化合物の13C−NMRス
ペクトルである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、Xは炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基,
    炭素数3〜12の2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6
    〜12の2価の多環式炭化水素基を示し、Y1 及びY2
    はそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,水酸基,炭素数1
    〜8のアルキル基,炭素数1〜8のアルコキシ基,カル
    ボキシル基またはCOOR(Rは炭素数1〜8のアルキ
    ル基)を示し、a及びbはそれぞれ1〜3の整数を示
    す。なお、aが複数の場合、複数のY1 は同じでも異な
    っていてもよく、またbが複数の場合、複数のY2 は同
    じでも異なっていてもよい。)で表されるジカルボン酸
    ジアダマンチル類化合物。
  2. 【請求項2】 式(2),式(3),式(4)または式
    (5) 【化2】 (式中、nは1〜20の整数を示す。)で表される請求
    項1記載のジカルボン酸ジアダマンチル類化合物。
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