JP2002114739A - t−ブトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導体の製造方法 - Google Patents

t−ブトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導体の製造方法

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JP2002114739A
JP2002114739A JP2000308926A JP2000308926A JP2002114739A JP 2002114739 A JP2002114739 A JP 2002114739A JP 2000308926 A JP2000308926 A JP 2000308926A JP 2000308926 A JP2000308926 A JP 2000308926A JP 2002114739 A JP2002114739 A JP 2002114739A
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JP
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butoxycarbonyl
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JP2000308926A
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Masayuki Maeda
昌之 前田
Taiichi Shiomi
泰一 塩見
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Honshu Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Honshu Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ArFレーザー等の真空紫外領域の露光に好適
なレジスト用樹脂の原料として有用な一般式(2)で表
されるt−ブトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導体
を工業的に容易に、高収率しかも高純度で製造する方法
を提供する。 【解決手段】一般式(1)で表されるメトキシカルボニ
ル置換ノルボルネン誘導体と、t−ブトキシアルカリ塩
を、溶媒中、合成ゼオライトの存在下にエステル交換反
応する事により、一般式(2)で表されるt−ブトキシ
カルボニル置換ノルボルネン誘導体を製造する方法。 [式中、Rは水素又はメチル基を表し、nは0〜1の整
数を示す。]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、t−ブトキシカル
ボニル置換ノルボルネン誘導体を工業的に容易に、収率
よく製造する方法に関する。さらに詳しくは、本発明
は、t−ブトキシカルボニル置換テトラシクロドデセン
類及びt−ブトキシカルボニル置換ビシクロヘプトエン
類の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】t−ブトキシカルボニル―テトラシクロ
ドデセン類、例えば、テトラシクロ[4.4.0.1
2,5 7,10]ドデセー8−エンー3−カルボン酸t−ブ
チルエステルは、高集積回路用、特にArFエキシマレ
ーザー等の真空紫外領域の露光に好適なレジスト用樹脂
の原料として、近年注目されてきてる。従来、t−ブト
キシカルボニル置換テトラシクロドデセン類の製造方法
としては、t−ブチルアクリレートとジシクロペンタジ
エンのデイールス・アルダー反応により得られることが
知られている(K.D.Ahn、J.Photopolym.Sci.Technol.,V
ol.11,No.3,499-503(1998))。
【0003】しかしながら、上記の製造方法では、t−
ブトキシカルボニル置換ノルボルネン類がt−ブチルア
クリレートとシクロペンタジエン類からデイールス・ア
ルダー反応により容易に高収率で得られるのと異なり、
そのデイールス・アルダー反応は、加圧下で、しかも1
80〜200℃の高い反応温度での条件が必要であると
いう問題点がある。また、そのため、反応により生成し
たt−ブトキシカルボニル置換テトラシクロドデセン類
からt−ブチル基が離脱したカルボン酸ーテトラシクロ
ドデセンができやすく、またこれが副反応を起こす原因
となることもあり、各種のt−ブトキシカルボニル置換
ノルボルネン類の副生物が生成するために、収率が低
く、また反応生成物から高純度の目的物を得るためには
精密蒸留等が必要であるという問題点もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、t−ブトキ
シカルボニル置換テトラシクロドデセン類の製造方法に
おける上述したような状況に鑑み、工業的に実施容易な
製造条件で、しかも高収率、高純度のt−ブトキシカル
ボニル置換ノルボルネン誘導体、特にt−ブトキシカル
ボニル置換テトラシクロドデセン類及びt−ブトキシカ
ルボニル置換ビシクロヘプトエン類の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式1で示されるメトキシカルボニル置換ノルボルネン
誘導体とt−ブトキシアルカリ塩を、溶媒中、合成ゼオ
ライトの存在下に反応させてエステル交換することを特
徴とする下記一般式2で示されるt−ブトキシカルボニ
ル置換ノルボルネン誘導体の製造方法が提供される。
【0006】
【化3】 一般式(1) (式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、nは0又は
1の整数を示す。)
【0007】
【化4】 一般式(2)
【0008】本発明の目的物である上記一般式2で示さ
れるt−ブトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導体
は、具体的には、テトラシクロ[4.4.0.12,5
7,10]ドデセー8−エンー3−カルボン酸ーt−ブチ
ルエステル、テトラシクロ[4.4.0.12,5.1
7,10]ドデセー8−エンー3−メチルー3−カルボン酸
ーt−ブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト
ー5−エンー2−カルボン酸ーt−ブチルエステル、ビ
シクロ[2.2.1]ヘプトー5−エンー2−メチルー
2−カルボン酸ーt−ブチルエステルがある。
【0009】本発明の製造方法においては、下記一般式
1で示されるメトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導
体を出発原料とし、これを、溶媒中において、合成ゼオ
ライトの存在下にt−ブトキシアルカリ塩を反応させ
て、メトキシカルボニル基中のメトキシ基をt−ブトキ
シ基にエステル交換することにより下記一般式2で示さ
れるt−ブトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導体類
を得る。
【0010】
【化5】 一般式(1)
【0011】
【化6】 一般式(2)
【0012】本発明においては、原料として、メトキシ
カルボニル置換ノルボルネン誘導体を用いる。出発原料
のメトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導体は、熱
的、化学的に安定であり、これらは公知の方法により容
易に製造することができる。例えば、シクロペンタジエ
ンとアクリル酸メチル類のディールス・アルダー反応に
よりメトキシカルボニル置換ノルボルネン類が、あるい
は、シクロペンタジエンとメトキシカルボニル置換ノル
ボルネン類のディールス・アルダー反応によりメトキシ
カルボニル置換テトラシクロドデセン類を製造すること
ができる。
【0013】本発明によれば、反応は溶媒中で行う。上
記溶媒としては、t−ブタノールなど脂肪族1級アルコ
ール、シクロヘキサン等の飽和脂肪族炭化水素、トルエ
ンなどの芳香族炭化水素、メチルイソブチルケトンなど
の脂肪族ケトンないしこれらの混合物が好ましく用いら
れる。これらのうち、t−ブタノールが好ましく、特に
t−ブタノールとシクロヘキサンの混合物が好ましい。
溶媒の量は、原料の下記一般式1で示されるメトキシカ
ルボニル置換ノルボルネン誘導体に対し1〜10重量倍
程度、好ましくは3〜8重量倍である。また、脂肪族1
級アルコールと飽和脂肪族炭化水素の混合物を用いる場
合は、脂肪族1級アルコールと飽和脂肪族炭化水素の割
合は脂肪族アルコール:飽和脂肪族炭化水素=1:0.
1〜1:1(重量部)、好ましくは 1:0.2〜1:
0.5である。
【0014】
【化7】 一般式(1)
【0015】本発明にいて用いられる、エステル交換剤
としてのt−ブトキシアルカリ塩としては、具体的に
は、t−ブトキシカリウム、t−ブトキシナトリウムな
どが好ましく、中でもt−ブトキシカリウムが好まし
い。これらのt−ブトキシアルカリ塩は、通常、原料の
一般式1で示されるメトキシカルボニル置換ノルボルネ
ン誘導体に対して、モル比で0.005〜0.5、好ま
しくは0.01〜0.2用いられる。本発明において用
いられる合成ゼオライトは、反応において生成するメタ
ノールを吸着しこれによりエステル化反応の平衡を生成
反応側にずらせるものであればよく、具体的には、例え
ば和光純薬工業株式会社などより入手可能なモレキュラ
ーシーブ3A、4A、5Aなどが例示される。これらの
うち、モレキュラーシーブ5Aが好ましい。上記合成ゼ
オライトの使用量としては、脱離メタノールを吸着する
量以上であれば、特に制限はないが、通常、原料の一般
式1で示されるメトキシカルボニル置換ノルボルネン誘
導体よりの離脱メタノール量に対して、5〜30重量
倍、好ましくは10〜20重量倍である。
【0016】合成ゼオライトの形状としては、特に制限
はないが、通常、直径0.1〜10mm程度の粒状のも
のが好ましい。合成ゼオライトの反応における使用形態
は、特に限定されるものではないが、例えば反応容器に
溶媒凝縮還流装置を接続し、この装置中に適量を充填
し、溶媒蒸気を導入し、凝縮還流することにより、生成
メタノールを効率的に反応系より吸着除去し、反応を促
進することができる。本発明においては、エステル交換
反応の反応温度、圧力は、通常、常圧下、t−ブタノー
ルの還流温度である80〜90℃程度で行われるのが好
ましい。このような、反応条件の下では反応は通常20
〜40時間程度で終了する。また反応の終点は、高速液
体クロマトグラフィー(HPLC)分析などにより確認
することができる。
【0017】本発明の製造方法におけるエステル交換反
応において、反応は、通常、溶媒に溶解した原料のメト
キシカルボニル―テトラシクロドデセンに、t−ブトキ
シアルカリ塩を添加し、加温下において、溶媒蒸気を合
成ゼオライトを充填した凝縮器に導入し、凝縮還流さ
せ、生成したメタノールを吸着除去することにより行な
う。反応収率は、通常、60〜90%程度である。反応
終了後の反応混合物は、例えば、反応混合物より溶媒を
溜去した後、必要に応じて、再結晶などの方法により精
製する。精製方法は、例えば、反応混合物より溶媒を溜
去した残液にトルエン等の芳香族炭化水素溶媒及び好ま
しくは水を加え、洗浄する。その後、水相を分液除去
し、残った油相中の溶媒を蒸留等により溜去することに
より目的物のt−ブトキシカルボニルテトラシクロドデ
センの精製品を得ることができる。
【0018】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳述
する。 実施例1 [t−ブトキシカルボニルテトラシクロドデセン(式
B)の製造]攪拌機、温度計、及びモレキュラーシーブ
5A、100gを充填した還流コンデンサ(ソックスレ
ー抽出器)を備えた0.5Lの四つ口フラスコに、メト
キシカルボニルテトラシクロドデセン(下記式A)50
g(0.23モル)とt−ブタノール250g、シクロ
ヘキサン50g及びt−ブトキシカリウム2g(0.0
18モル)を仕込み、フラスコ内を窒素ガス置換した
後、撹拌下、約80℃に加温し、溶媒を還流させなが
ら、同温度で26時間反応を行った。反応を通じて、生
成したメタノールは還流コンデンサー中のモレキュラー
シーブに吸着され、溶媒は再度反応槽に戻される。反応
終了後、反応混合物から未反応のt−ブタノール及びシ
クロヘキサンを常圧下で、蒸留により溜去した。次い
で、蒸留残液にトルエン150gと水150gを添加
し、水洗する、その後、水相を分液した後、残った油層
からトルエンを減圧蒸留により溜去し、目的物の下記式
Bで示されるt−ブトキシカルボニルテトラシクロドデ
セン 54gを純度95.0%(液体クロマトグラフィ
ー分析による)の白色結晶として得た。(原料メトキシ
カルボニルテトラシクロドデセンに対する収率91.3
%)
【0019】
【化8】 式A
【0020】
【化9】 式B
【0021】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、出発原料の
メトキシカルボニル置換ノルボルネン誘導体は、熱的に
安定な化合物であり、また反応条件も原料及び生成物共
に、熱分解を起こすことのない温度条件であり、反応は
1段で、高選択率で行われるので、t−ブトキシカルボ
ニル置換ノルボルネン誘導体を工業的に容易に、高純
度、高収率で製造することが出来る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式1で示されるメトキシカルボニル置
    換ノルボルネン誘導体とt−ブトキシアルカリ塩を、溶
    媒中、合成ゼオライトの存在下にエステル交換反応する
    ことを特徴とする一般式2で示されるt−ブトキシカル
    ボニル置換ノルボルネン誘導体の製造方法 【化1】 一般式(1) (式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、nは0又は
    1の整数を示す。) 【化2】 一般式(2)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007153839A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Honshu Chem Ind Co Ltd テトラシクロドデセンカルボン酸t−ブチルエステル類の製造方法
JP2010222327A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Sumitomo Chemical Co Ltd 塩の製造方法
JP2012201618A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Mitsubishi Chemicals Corp フラーレン誘導体の製造方法

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